JP2014108537A - 画像形成装置及び画像形成装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】パルス数によってキャリッジの位置を制御する画像形成装置において、キャリッジの基準位置におけるパルスカウンタのリセット後によるカウント値の誤差を防ぐことができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】キャリッジ１０２が側壁に押し付けられた後に停止した位置におけるステータスカウンタ２０３のカウント値が、押し付けられた状態におけるカウント値よりも小さい場合、キャリッジ１０２が側壁に押し付けられた状態から停止するまでの移動量に応じたカウント値を１２００ＬＰＩから３００ＬＰＩに変換する際に、変換後の値が１カウント余分にカウントされた値となるように補正し、補正後の値によって３００ＬＰＩカウンタ２０１をリセットする。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置及び画像形成装置の制御方法に関し、特に、記録ヘッドの位置を制御するためのカウンタのリセットに関する。

近年、情報の電子化が推進される傾向にあり、電子化された情報の出力に用いられるプリンタやファクシミリ及び書類の電子化に用いるスキャナ等の画像処理装置は欠かせない機器となっている。このような画像処理装置は、撮像機能、画像形成機能及び通信機能等を備えることにより、プリンタ、ファクシミリ、スキャナ、複写機として利用可能な複合機として構成されることが多い。

このような画像処理装置のうち、電子化された情報の出力に用いられるプリンタの一態様として、インクジェット方式を採用したプリンタ（以降、インクジェットプリンタとする）がある。インクジェットプリンタには、インクを吐出するノズルを含む記録ヘッドが搭載されており、この記録ヘッドを主走査方向に動かしながら、ノズルからインクを吐出させることにより画像形成出力が実行される。

上記記録ヘッドを主走査方向に動かす際の位置決め制御においては、エンコーダシート方式が用いられる。即ち、シート上に所定間隔で描かれたマークを、記録ヘッドの移動に応じてセンサで読み取ることにより、その検知結果に基づいて記録ヘッドの位置が認識され、制御される。

このような記録ヘッドの位置決め制御においては、高精度な位置決めを可能とするため、記録ヘッドを基準位置に位置させた上で上述したセンサの検知結果をリセットするホーミング動作を行う必要がある。このホーミング動作の方法として、記録ヘッドが搭載されているキャリッジを装置筐体の側板に突き当てた状態で位置決めを行う方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

上述したエンコーダシートを用いた位置決め制御の態様として、エンコーダシート自体は３００ＬＰＩ（Ｌｉｎｅ Ｐｅｒ Ｉｎｃｈ）に対応したマークが描画されたものであり、その検知結果を逓倍することによってそれ以上の高精細な位置決め制御を可能とする態様がある。例えば、１２００ＬＰＩの場合、３００ＬＰＩのエンコーダシートの検知結果を４逓倍することによって実現される。

上述した逓倍形式は、具体的には、３００ＬＰＩに対応したカウンタと、３００ＬＰＩの逓倍に対応したカウンタとの２つのカウンタで構成することが可能である。このような場合、逓倍に対応したカウンタは、装置設計上の制約によりリセットすることができない場合があるため、基準位置における逓倍カウンタのカウント値によっては、上述したようなリセット後のカウント値の誤差が発生する。

尚、このような課題は、エンコーダシートを用いる形式に限らず、パルス数によってキャリッジの位置を制御する位置決め制御方式であれば同様に課題となり得る。

本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、パルス数によってキャリッジの位置を制御する画像形成装置において、キャリッジの基準位置におけるパルスカウンタのリセット後によるカウント値の誤差を防ぐことを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、対象物に対して画像形成部を相対的に移動させながら画像形成出力を行う画像形成装置であって、所定間隔毎の前記画像形成部の移動に応じて出力される信号をカウントする所定間隔単位カウンタと、前記所定間隔が等分された間隔毎の前記画像形成部の移動に応じて出力される信号を、前記所定間隔毎にループする値でカウントする分割単位ループカウンタと、前記所定間隔単位カウンタ及び前記分割単位ループカウンタのカウント値に応じて、前記等分された間隔単位で前記画像形成部の位置を認識すると共に、前記画像形成出力動作に関する全体の制御を行う制御部とを含み、前記制御部は、前記画像形成部を移動範囲の一方の端部に押し付けるように移動制御し、前記画像形成部が前記端部に押し付けられた状態から、その後停止した位置までの間隔に応じた前記等分された間隔単位でのカウント値を基準位置認識処理情報として取得し、取得した前記基準位置認識処理情報が示すカウント値を前記等分された間隔毎の単位から前記所定間隔毎の単位に変換し、変換後の前記カウント値を前記所定間隔単位カウンタにセットすると共に、前記画像形成部が前記端部に押し付けられた状態における前記分割単位ループカウンタのカウント値を、前記等分された間隔単位で認識される前記画像形成部の位置を示す値から差し引き、前記画像形成部が前記端部に押し付けられた後に停止した位置における前記分割単位ループカウンタのカウント値が、前記画像形成部が前記端部に押し付けられた状態における前記分割単位ループカウンタのカウント値よりも小さい場合、前記カウント値を前記等分された間隔毎の単位から前記所定間隔毎の単位に変換する際に、変換後の前記カウント値が１カウント余分にカウントされた値となるように補正された前記基準位置認識処理情報が示すカウント値を前記所定間隔毎の単位に変換することを特徴とする。

また、本発明の他の態様は、対象物に対して画像形成部を相対的に移動させながら画像形成出力を行う画像形成装置の制御方法であって、前記画像形成装置は、所定間隔毎の前記画像形成部の移動に応じて出力される信号をカウントする所定間隔単位カウンタと、前記所定間隔が等分された間隔毎の前記画像形成部の移動に応じて出力される信号を、前記所定間隔毎にループする値でカウントする分割単位ループカウンタとを有し、前記所定間隔単位カウンタ及び前記分割単位ループカウンタのカウント値に応じて、前記等分された間隔単位で前記画像形成部の位置を認識すると共に、前記画像形成出力動作に関する全体の制御を行い、前記画像形成部を移動範囲の一方の端部に押し付けるように移動制御し、前記画像形成部が前記端部に押し付けられた状態から、その後停止した位置までの間隔に応じた前記等分された間隔単位でのカウント値を基準位置認識処理情報として取得し、前記基準位置認識処理情報が示すカウント値を前記等分された間隔毎の単位から前記所定間隔毎の単位に変換し、変換後の前記カウント値を前記第1の所定間隔単位カウンタにセットすると共に、前記画像形成部が前記端部に押し付けられた状態における前記分割単位ループカウンタのカウント値を、前記等分された間隔単位で認識される前記画像形成部の位置を示す値から差し引き、前記画像形成部が前記端部に押し付けられた後に停止した位置における前記分割単位ループカウンタのカウント値が、前記画像形成部が前記端部に押し付けられた状態における前記分割単位ループカウンタのカウント値よりも小さい場合、前記カウント値を前記等分された間隔毎の単位から前記所定間隔毎の単位に変換する際に、変換後の前記カウント値が１カウント余分にカウントされた値となるように補正された前記基準位置認識処理情報が示すカウント値を前記所定間隔毎の単位に変換することを特徴とする。

本発明によれば、画質を劣化させることなく、画像形成出力のエンジンの特性に応じた画像形成出力を可能とすることができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成を示す図である。 本発明の実施形態に係るエンジンの機能構成を示す図である。 本発明の実施形態に係るキャリッジの移動態様を示す図である。 本発明の実施形態に係るエンコーダシートの態様を示す図である。 本発明の実施形態に係る主走査エンコーダセンサのセンサ素子の配置を示す図である。 本発明の実施形態に係る主走査エンコーダセンサの検知信号の態様を示す図である。 本発明の実施形態に係るホーミング動作の全体的な処理を示すシーケンス図である。 本発明の実施形態に係るキャリッジの移動態様を示す図である。 従来技術に係るホーミング動作における各カウンタの値の例を示す図である。 本発明の実施形態に係るホーミング動作における各カウンタの値の例を示す図である。 本発明の実施形態に係るエンジンＣＰＵの動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。本実施形態においては、インクジェット方式を採用する画像形成装置において、インクを吐出するノズルが搭載された記録ヘッドを主走査方向に移動させるためのキャリッジの位置決め制御を特徴として説明する。

図１は、本実施形態に係る画像形成装置１全体のハードウェア構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１は、一般的なサーバやＰＣ等と同様の構成を含む。即ち、本実施形態に係る画像形成装置１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１３、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）１４及びＩ／Ｆ１５がバス１８を介して接続されている。また、Ｉ／Ｆ１５にはエンジン１００及び操作部１７が接続されている。

ＣＰＵ１１は演算手段であり、画像形成装置１全体の動作を制御する。ＲＡＭ１２は、情報の高速な読み書きが可能な揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ１１が情報を処理する際の作業領域として用いられる。ＲＯＭ１３は、読み出し専用の不揮発性記憶媒体であり、ファームウェア等のプログラムが格納されている。ＨＤＤ１４は、情報の読み書きが可能な不揮発性の記憶媒体であり、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）や各種の制御プログラム、アプリケーション・プログラム等が格納される。上述したプリンタドライバを構成するためのソフトウェア・プログラムも、ＨＤＤ１４に格納されている。

Ｉ／Ｆ１５は、バス１８と各種のハードウェアやネットワーク等を接続し制御する。エンジン１００は、画像形成装置１において実際に画像形成出力を実行する画像形成部である。操作部１７は、タッチパネルやハードスイッチ等、ユーザが画像形成装置１に情報を入力するためのユーザインタフェースである。

このようなハードウェア構成において、ＲＯＭ１３やＨＤＤ１４若しくは図示しない光学ディスク等の記憶媒体に格納されたプログラムがＲＡＭ１２に読み出され、ＣＰＵ１１がそれらのプログラムに従って演算を行うことにより、ソフトウェア制御部が構成される。このようにして構成されたソフトウェア制御部と、ハードウェアとの組み合わせによって、本実施形態に係る画像形成装置１の機能が実現される。

次に、本実施形態に係るエンジン１００の構成について、図２を参照して説明する。図２は、本実施形態に係るエンジン１００におけるキャリッジの制御構成を示す図である。図２に示すように、本実施形態に係るエンジン１００は、エンジンＣＰＵ１０１、キャリッジ１０２、主走査モータドライバ１０３及びＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）２００を含む。尚、図２においてはキャリッジ１０２に関する制御構成のみを図示しているが、エンジン１００の制御構成としては、画像形成出力の対象である用紙の搬送を制御するための構成等が含まれる。

エンジンＣＰＵ１０１は、エンジン１００全体を制御する演算装置である。エンジンＣＰＵ１０１は、図示しないＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶媒体に格納されたプログラムに従い、エンジン１００に含まれる各部を制御する。

キャリッジ１０２は、図２に示すように主走査エンコーダセンサ１０４、ヘッドドライバ１０５及び記録ヘッド１０６を含み、画像形成装置１における画像の記録媒体である用紙に対して相対的に移動することにより、用紙全体に対する画像の形成を可能とする。移行、キャリッジ１０２が移動する方向を主走査方向とし、用紙が搬送される方向を副走査方向とする。

主走査エンコーダセンサ１０４は、キャリッジ１０２の移動に応じて所定のマークが検知されるように設置されたエンコーダシートの読み取り結果を検知するセンサである。主走査エンコーダセンサ１０４及びエンコーダシートの構成については後に詳述する。

ヘッドドライバ１０５は、シリアルに入力される１行分の描画データに基づき、ＦＰＧＡ２００から与えられる駆動波形を構成する駆動信号を、記録ヘッド１０６から液滴を吐出させるためのエネルギーを発生する駆動素子に対して選択的に印加することで記録ヘッド１０６を駆動する。記録ヘッド１０６は、ＣＭＹＫ（Ｃｙａｎ，Ｍａｇｅｎｔａ，Ｙｅｌｌｏｗ，ｂｌａｃＫ）各色のインクを吐出するためのノズルを備えた画像形成出力部である。

主走査モータドライバ１０３は、ＦＰＧＡ２００から入力されるパルス信号に基づき、キャリッジ１０２を主走査方向に移動させるために設けられるモータを駆動する。ＦＰＧＡ２００は、３００ＬＰＩカウンタ２０１、２０２、ステータスカウンタ２０３、１２００ＬＰＩカウンタ値記憶部２０４、２０５、モータ通信バッファ２０６、モータ制御用ＣＰＵ２０７、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）モジュール２０８及びヘッド駆動回路２０９を含み、エンジンＣＰＵ１０１の制御に従ってキャリッジ１０２や主走査モータドライバ１０３を動作させる。３００ＬＰＩカウンタ２０１、３００ＬＰＩカウンタ２０２、ステータスカウンタ２０３は、主走査エンコーダセンサ１０４によるエンコーダシート表面の検知信号をカウントするカウンタである。

また、１２００ＬＰＩカウンタ値記憶部２０４は、３００ＬＰＩカウンタ２０１及びステータスカウンタ２０３のカウント値に基づいて３００ＬＰＩから１２００ＬＰＩに逓倍されたカウント値を記憶する記憶媒体である。また、１２００ＬＰＩカウンタ値記憶部２０５は、３００ＬＰＩカウンタ２０２及びステータスカウンタ２０３のカウント値に基づいて３００ＬＰＩから１２００ＬＰＩに逓倍されたカウント値を記憶する記憶媒体である。

これらのカウンタのカウント値のリセットに関する制御が、本実施形態に係る要旨である。これらのカウンタのカウント値の詳細については、主走査エンコーダセンサ１０４及びエンコーダシートの構成と共に後に詳述する。

モータ通信バッファ２０６は、エンジンＣＰＵ１０１によるキャリッジ１０２の移動制御をモータ制御用ＣＰＵ２０７に伝える際のバッファである。モータ制御用ＣＰＵ２０７は、エンジンＣＰＵ１０１からモータ通信バッファ２０６を介して通知されるキャリッジ１０２の移動制御に応じて、キャリッジ１０２を移動させるために主走査モータドライバ１０３を駆動するための駆動信号を出力する。ＰＷＭモジュール２０８は、モータ制御用ＣＰＵ２０７による制御に応じて、主走査モータドライバ１０３を介して主走査モータを駆動するための駆動信号を出力する。

次に、画像形成装置１におけるキャリッジ１０２の移動態様について、図３を参照して説明する。図３は、本実施形態に係る画像形成装置１におけるキャリッジ１０２の移動範囲の機械的な構成を示す図である。図３に示すように、キャリッジ１０２は、ＣＭＹＫ各色に対応した記録ヘッドである記録ヘッド１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋを搭載しており、各色の記録ヘッド１０６は、対応する色のインクが充填されたカートリッジにパイプで連結されている。

これにより、各色の記録ヘッド１０６は、カートリッジから供給されるインクを記録媒体である用紙Ｐに吐出する。各色の記録ヘッド１０６は、その吐出面、即ちノズル面が鉛直下方に向く状態でキャリッジ１０２に搭載されており、その鉛直下方において、用紙Ｐが搬送される。用紙Ｐは、記録ヘッド１０６が配置された側とは反対側から、プラテン１１３によって支持された状態で搬送される。プラテン１１３によって支持された範囲において記録ヘッド１１６からインクが吐出されることにより、用紙の波打ちや撓み等が無い状態で正確な画像が形成される。

キャリッジ１０２は、キャリッジ１０２の移動方向、即ち主走査方向に沿ってかけ渡されたタイミングベルト１０７に連結されており、タイミングベルト１０７が、主走査モータ１０９によって回転駆動される駆動プーリ１０８によって主走査方向に回転させられることで、図示しないガイドロッドに沿って主走査方向に往復移動する。

タイミングベルト１０７がかけ渡されている方向に沿って、少なくともキャリッジ１０２の移動範囲にわたってエンコーダシート１１０が配置されている。このエンコーダシート１１０の表面がキャリッジ１０２に搭載された主走査エンコーダセンサ１０４によって読み取られることにより、エンジン１００の制御部においてキャリッジ１０２の主走査方向における位置が認識される。

キャリッジ１０２の移動範囲の一方の端部には、維持機構１１１が配置されている。維持機構１１１は、記録ヘッド１０６の吐出面の清掃、キャッピング、不要なインクの吐出等を行い、記録ヘッド１０６の状態を維持するための機能を提供する。その際、キャリッジ１０２は、タイミングベルト１０７の回転によって維持機構１１１の直上に移動される。

この際、エンコーダシート１１０及び主走査エンコーダセンサ１０４によるキャリッジの位置決め制御の精度が低いと、キャリッジ１０２に搭載された各色の記録ヘッド１０６のノズル夫々が維持機構１１１に適切にキャッピングされず、ずれた状態となってしまう。このような状態を回避するため、エンコーダシート１１０及び主走査エンコーダセンサ１０４によるキャリッジの位置決め制御は高精度に行う必要があり、これが本件の要旨の１つである。

キャリッジ１０２の移動範囲の他方の端部においては、キャリッジ１０２が側壁１１２に突き当てられるように構成されている。本実施形態に係る画像形成装置１においては、キャリッジ１０２を側壁１１２に突き当てた上で、上述した３００ＬＰＩカウンタ２０１等のカウント値のリセットを行う。これにより、画像形成装置１への電源投入毎に、キャリッジ１０２の位置が正確に認識される。このような動作をホーミング動作と呼ぶ。尚、このようなホーミング動作は、上述した装置への電源投入毎に限らず、キャリッジ１０２の位置精度を保つために更に頻繁に行われることもあり得る。

次に、本実施形態に係るエンコーダシート１１０及び主走査エンコーダセンサ１０４並びに３００ＬＰＩカウンタ２０１等のカウンタ群を用いたキャリッジ１０２の位置決め制御について説明する。

図４は、本実施形態に係るエンコーダシート１１０の表面を模式的に示す図である。図４に示すように、本実施形態に係るエンコーダシート１１０は、３００ＬＰＩに対応する間隔で黒線が描画されたシートである。黒線の幅と余白部分の幅とは同一であるため、本実施形態に係るエンコーダシート１１０は、実質的に６００ＬＰＩの間隔で黒線と白線が交互に描画された状態となっている。

図５は、本実施形態に係る主走査エンコーダセンサ１０４の検知面におけるセンサ素子の配置関係を示す図である。図５に示すように、本実施形態に係る主走査エンコーダセンサ１０４にはセンサ素子１０４ａ、１０４ｂの２つのセンサ素子が搭載されている。そして、この２つのセンサ素子１０４ａ、１０４ｂは、図４において説明した黒線と白線が交互に描画されている方向において、図５に示すようにギャップｇの間隔でずらされて配置されている。そのため、センサ素子１０４ａとセンサ素子１０４ｂ夫々によるエンコーダシート１１０の表面の検知信号のタイミングは、図５に示すギャップｇに応じた間隔で遅れて検知される。

図６は、センサ素子１０４ａ、１０４ｂ夫々によるエンコーダシート１１０の表面の検知信号のタイミングと、３００ＬＰＩカウンタ２０１、２０２及びステータスカウンタ２０３のカウントアップタイミングを示す図である。図６においては、センサ１０４素子ａによる検知信号をエンコーダパルスＡ相とし、センサ素子１０４ｂによる検知信号をエンコーダパルスＢ相としている。

図６のタイミングｔ_１に示すように、キャリッジ１０２が主走査方向の一方向に動きながら主走査エンコーダセンサ１０４に含まれるセンサ１０４素子ａが黒線を読み取る状態になると、Ａ相の信号が立ち上がる。このＡ相の信号は３００ＬＰＩカウンタ２０１、２０２に入力されており、これにより、３００ＬＰＩカウンタ２０１、２０２が数値をカウントする。

また、主走査エンコーダセンサ１０４は、Ａ相の信号の立ち上がりに応じてステータスパルスを出力する。このステータスパルスはステータスカウンタ２０３に入力される。これにより、ステータスカウンタ２０３が数値をカウントする。尚、ここでは、図６において“ｓｔ０”と示すように、タイミングｔ_１におけるカウントによってステータスカウンタ２０３が“０”になった場合を例として説明する。尚、カウンタをカウントアップするか、カウントダウンするかの判断は、主走査モータ１０９の回転方向によってなされる。

更にキャリッジ１０２が移動し、センサ１０４素子ｂが黒線を読み取る状態になると、図６のタイミングｔ_２に示すように、Ｂ相の信号が立ち上がる。このＢ相の立ち上がりタイミングにおいて、主走査エンコーダセンサ１０４はステータスパルスを出力する。これにより、上記と同様に、ステータスカウンタ２０３が数値をカウントし、カウント値が“１”となる。

更にキャリッジ１０２が移動し、センサ素子１０４ａが黒線を読み取らない状態になると、図６のタイミングｔ_３に示すように、Ａ相の信号が立ち下がる。このＡ相の立ち下がりタイミングにおいて、主走査エンコーダセンサ１０４はステータスパルスを出力する。これにより、上記と同様に、ステータスカウンタ２０３が数値をカウントし、カウント値が“２”となる。

更にキャリッジ１０２が移動し、センサ素子１０４ｂが黒線を読み取らない状態になると、図６のタイミングｔ_４に示すように、Ｂ相の信号が立ち下がる。このＢ相の立ち下がりタイミングにおいて、主走査エンコーダセンサ１０４はステータスパルスを出力する。これにより、上記と同様に、ステータスカウンタ２０３が数値をカウントし、カウントが“３”となる。

更にキャリッジ１０２が移動し、センサ素子１０４ａが再度黒線を読み取る状態になると、図６のタイミングｔ_５に示すように、Ａ相の信号が立ち上がる。これにより、再度３００ＬＰＩカウンタ２０１、２０２が数値をカウントする。また、Ａ相の信号の立ち上がりにより、主走査エンコーダセンサ１０４はステータスパルスを出力する。これにより、上記と同様に、ステータスカウンタ２０３が数値をカウントする。本実施形態に係るステータスカウンタ２０３は、２ビットのカウンタであり、タイミングｔ_５においてはカウント値が“０”に戻る。即ち、ステータスカウンタ２０３のカウント値は、３００ＬＰＩ毎にループする。移行、タイミングｔ_２以降と同様の処理が繰り返される。

このように、本実施形態に係るキャリッジ１０２の位置決め制御においては、３００ＬＰＩカウンタ２０１、２０２が３００ＬＰＩのエンコーダシートの読み取り結果に応じて数値をカウントすると共に、その４逓倍のステータスパルスに応じてステータスカウンタ２０３が“０”〜“３”までの数値をカウントする。

そして、１２００ＬＰＩカウンタ２０４は、３００ＬＰＩカウンタ２０１とステータスカウンタ２０３とのカウント値に基づいて１２００ＬＰＩでのカウント値を記憶し、１２００ＬＰＩカウンタ２０５は、３００ＬＰＩカウンタ２０２とステータスカウンタ２０３とのカウント値に基づいて１２００ＬＰＩでのカウント値を保持する。具体的に、１２００ＬＰＩカウンタ２０４、２０５は、夫々３００ＬＰＩカウンタ２０１、２０２のカウント値の４倍の値にステータスカウンタ２０３のカウント値を足すことにより、１２００ＬＰＩでのカウント値を保持する。

このような構成において、本実施形態に係る要旨は、ホーミング動作におけるカウンタのリセットにおけるリセット後のカウンタ値の精度に関する。本実施形態に係る要旨の説明として、まず画像形成装置１におけるホーミング動作について説明する。図７は、本実施形態のホーミング動作におけるエンジンＣＰＵ１０１及びモータ制御ＣＰＵ２０７の動作を示すシーケンス図である。

図７に示すように、まずはエンジンＣＰＵ１０１がホーミング動作の開始制御のためのコマンドを、モータ通信バッファ２０６を介してモータ制御用ＣＰＵ２０７に送信する（Ｓ７０１）。エンジンＣＰＵ１０１からのコマンドを受けたモータ制御用ＣＰＵ２０７は、ＰＷＭモジュール２０８を制御することにより、図８（ａ）に示すように、キャリッジ１０２を側壁１１２に突き当てるように移動させる（Ｓ７０２）。

モータ制御用ＣＰＵ２０７は、キャリッジ１０２が側壁１１２に接触したことが検知されるまでＳ７０２の制御を継続する。尚、キャリッジ１０２が側壁１１２に接触したことは、１２００ＬＰＩカウンタ値記憶部２０５のカウンタ値によって判断可能である。即ち、所定期間以上、カウンタ値に変化がない場合に、キャリッジ１０２が側壁１１２に接触していると判断することができる。

キャリッジ１０２が側壁１１２に接触してモータ制御用ＣＰＵ２０７が主走査モータドライバ１０３の駆動を停止した結果、キャリッジ１０２が側壁１１２からの反動で図８（ｂ）に示すように跳ね返る可能性がある。そのため、モータ制御ＣＰＵ２０７は、キャリッジ１０２が跳ね返った位置において停止するまで、待機する（Ｓ７０３）。このＳ７０３における待機時間は、例えば１秒である。

モータ制御用ＣＰＵ２０７は、Ｓ７０２においてキャリッジの移動を開始してからキャリッジの移動を停止し、Ｓ７０３においてキャリッジが停止するまで待機する間の１２００ＬＰＩカウンタ値記憶部２０５の値を参照可能である。そして、モータ制御用ＣＰＵ２０７は、その間のカウンタ値の極値、即ち、キャリッジ１０２が最も側壁１１２に近づいて接触した状態における１２００ＬＰＩカウンタ値記憶部２０５のカウント値を取得すると共に、Ｓ７０３において待機した後の１２００ＬＰＩカウンタ値記憶部２０５のカウント値、即ち現在地を取得する（Ｓ７０４）。

本実施形態に係る画像形成装置１においては、キャリッジ１０２が最も側壁１１２に近づいて接触した状態の１２００ＬＰＩでのエンコータ値をソフトウェア上、即ちエンジンＣＰＵ１０１における認識上で“０”として設定することにより、ホーミング動作を行う。そのため、モータ制御用ＣＰＵ２０７は、Ｓ７０４において取得した極値と現在値との差、即ち、側壁１１２からのキャリッジ１０２の移動量に応じた１２００ＬＰＩでのエンコーダ値をリセット値としてエンジンＣＰＵ１０１に伝えることにより、エンジンＣＰＵ１０１にリセットを実行させる（Ｓ７０５）。

モータ制御用ＣＰＵ２０７からリセット値を受け付けたエンジンＣＰＵ１０１は、受け付けたリセット値に基づいて３００ＬＰＩカウンタ２０１をリセットすると共に、１２００ＬＰＩカウンタ値記憶部２０４の値を補正するためのソフトウェアリセットを行う（Ｓ７０６）。このような動作により、本実施形態に係るホーミング動作が完了する。

ここで、本実施形態に係るＦＰＧＡ２００においては、モータ制御用ＣＰＵ２０７に対応したカウンタである３００ＬＰＩカウンタ２０２及び１２００ＬＰＩカウンタ値記憶部２０５については、電源投入毎のリセットを行わずに、予め定められた数値の範囲で制御される。そのため、３００ＬＰＩカウンタ２０２と共に１２００ＬＰＩカウンタ値記憶部２０５のカウント値を定めるために用いられるステータスカウンタ２０３についてもリセットはされない。

これに対して、エンジンＣＰＵ１０１については電源投入毎にキャリッジ１０２の位置決め制御の正確性を確認する必要があるため、上記のホーミング動作において３００ＬＰＩカウンタ２０１がリセットされる。しかしながら、リセットされる３００ＬＰＩカウンタとリセットされないステータスカウンタ２０３によって１２００ＬＰＩカウンタ値記憶部２０４のカウント値が決定されるため、ステータスカウンタ２０３のカウント値に応じて誤差が発生する。

ここで、リセット前後における１２００ＬＰＩカウンタ値記憶部２０４のカウント値の誤差について、図９を参照して説明する。図９は、キャリッジ１０２が側壁１１２に接触した状態、即ち上述した極値でのステータスカウンタ２０３のカウント値が“３”である場合の、リセット前後の各値を示す表である。例えば、側壁１１２からの跳ね返りが全く無かった場合、即ち、上述したリセット値が“０”である場合、１２００ＬＰＩでの“０”の値を３００ＬＰＩに変換しても“０”であるため、エンジンＣＰＵ１０１は、３００ＬＰＩカウンタ２０１を“０”でリセットする。

この場合、ステータスカウンタ２０３の値が“３”であるため、１２００ＬＰＩカウンタ値記憶部２０４が示す値は“３”となり、実際に認識するべきエンコーダ値である“０”との差は“３”となる。その結果、エンジンＣＰＵ１０１が設定するべきソフトウェア上のリセット値は“−３”となる。

他方、側壁１１２からの跳ね返り量が１２００ＬＰＩでのカウント値として“３”である場合、即ち、上述したリセット値が“３”である場合、１２００ＬＰＩでの“３”の値を３００ＬＰＩに変換しても“０”であるため、エンジンＣＰＵ１０１は、３００ＬＰＩカウンタ２０１を“０”でリセットする。

この場合、ステータスカウンタ２０３の値は、跳ね返り量である“３”に応じてカウントされた結果、“２”となっているため、１２００ＬＰＩカウンタ値記憶部２０４が示す値は“２”となり、実際に認識するべきエンコーダ値である“３”との差は“−１”となる。その結果、エンジンＣＰＵ１０１が設定するべきソフトウェア上のリセット値は“＋１”となり、上述した場合と異なる結果となってしまう。

また、側壁１１２からの跳ね返り量が１２００ＬＰＩでのカウント値として“５”である場合、即ち、上述したリセット値が“５”である場合、１２００ＬＰＩでの“５”の値を３００ＬＰＩに変換すると、５／４＝１余り１という計算結果に従って、“１”となり、エンジンＣＰＵ１０１は、３００ＬＰＩカウンタ２０１を“１”でリセットする。

この場合、ステータスカウンタ２０３の値は、跳ね返り量である“３”に応じてカウントされた結果、“０”となっているため、１２００ＬＰＩカウンタ値記憶部２０４が示す値は“４”となり、実際に認識するべきエンコーダ値である“５”との差は“−１”となる。その結果、エンジンＣＰＵ１０１が設定するべきソフトウェア上のリセット値は“＋１”となり、この場合も、上述した“−３”の場合と異なる結果となってしまう。

このような誤った結果は、１２００ＬＰＩのリセット値を３００ＬＰＩに変換して３００ＬＰＩカウンタ２０１に設定する際に、ステータスカウンタ２０３のカウント値はリセットされないため、リセットの前後でステータスカウンタ２０３のカウント値と３００ＬＰＩカウンタ２０１との間に不整合が生じることによる。

尚、このような課題は、３００ＬＰＩカウンタ２０１のリセットに際してステータスカウンタ２０３のカウント値をリセットすることができないために生じる。本実施形態においては、エンジンＣＰＵ１０１とモータ制御用ＣＰＵ２０７とでステータスカウンタ２０３を共用しており、モータ制御用ＣＰＵ２０７については、リセットを行わずに予め定められた値の範囲でカウンタを使用するために、ステータスカウンタ２０３のカウント値をリセットすることができないが、これに限らず、ステータスカウンタ２０３のカウント値をリセットすることができない要因は装置設計上の制約等様々な要因があり得る。

尚、本実施形態においては、ステータスカウンタ２０３をエンジン制御用ＣＰＵ１０１とモータ制御用ＣＰＵ２０７とで共用しているが、エンジン制御用ＣＰＵ１０１とモータ制御用ＣＰＵ２０７夫々についてステータスカウンタを用意する態様もあり得る。このような場合においても、上述したような装置設計上の要因によりステータスカウンタ２０３のカウント値のリセットが困難であることに変わりはなく、上記と同様の課題が生じる。

また、本実施形態においては、モータ制御用ＣＰＵ２０７がＰＷＭモジュール２０８を介して主走査モータドライバ１０３を制御する構成を例としているが、エンジン制御用ＣＰＵ１０１が同様の制御を行う構成も可能である。即ち、本実施形態においては、エンジン制御用ＣＰＵ１０１とモータ制御用ＣＰＵ２０７とが連動してエンジン全体を制御する制御部として機能しているが、エンジン制御ＣＰＵ１０１が単体でエンジン全体を制御する制御部として機能することも可能である。

その場合、３００ＬＰＩカウンタ２０２及び１２００ＬＰＩカウンタ値記憶部２０５が不要となるが、上述した課題は３００ＬＰＩカウンタ２０１のリセットによって生じる問題であるため、エンジン制御用ＣＰＵ１０１がＰＷＭモジュール２０８を介して主走査モータドライバ１０３を制御する場合であっても、同様の問題が生じ得る。

このような弊害に対応するため、本実施形態に係るエンジンＣＰＵ１０１は、上述した極値、即ち側壁１１２にキャリッジ１０２が接触した状態におけるステータスカウンタ２０３の値と、跳ね返り後のキャリッジ１０２の位置に応じたステータスカウンタ２０３の値との差異に応じて、３００ＬＰＩカウンタ２０１のリセット処理に変化を与える。これが、本実施形態に係る要旨の１つである。

以下、本実施形態に係るエンジンＣＰＵ１０１によるリセット処理について、図９に対応する図１０及び図１１のフローチャートを参照して説明する。図１０も、図９と同様に、極値でのステータスカウンタ２０３のカウント値が“３”である場合の、リセット前後の各値を示す表である。側壁１１２からの跳ね返りが全く無かった場合、即ち、上述したリセット値が“０”である場合は、図９と同様の処理であり、ソフトウェア上のリセット値は“−３”となる。

他方、例えば、側壁１１２からの跳ね返り量が１２００ＬＰＩでのカウント値として“３”である場合、即ち、上述したリセット値が“３”である場合、上述したようにステータスカウンタ２０３のカウント値は“２”となっている。即ち、キャリッジ１０２が側壁１１２から跳ね返って現在の位置で停止するまでの間に、ステータスカウンタ２０３のカウント値は一度“０”に戻っており、同時に３００ＬＰＩカウンタが１プラスされていることとなる。

しかしながら、図９において説明したように、１２００ＬＰＩでのリセット値“３”を４で割って３００ＬＰＩに変換しても３／４＝０余り３で“０”となってしまい、３００ＬＰＩカウンタ２０１のリセット後の値として“０”を設定するため、３００ＬＰＩカウンタ２０１のカウント値“０”とステータスカウンタ２０３のカウント値“２”とが関連性の無い不正な値となってしまう。

ここで、そのため、本実施形態に係るエンジンＣＰＵ１０１は、図１１に示すようにリセット値を取得し（Ｓ１１０１）、３００ＬＰＩカウンタをリセットするためにリセット値を３００ＬＰＩに変換する際、ステータスカウンタ２０３のカウント値が、上述した極値におけるステータスカウンタ２０３のカウント値、即ち、キャリッジ１０２が側壁１１２に接触した状態でのステータスカウンタ２０３のカウント値よりも小さい場合（Ｓ１１０２／ＹＥＳ）、即ち、キャリッジ１０２が側壁から跳ね返ったことによって、３００ＬＰＩカウンタ２０１が少なくともプラス１カウントされている場合には、リセット値の３００ＬＰＩへの変換に際して、３００ＬＰＩ変換後の値を強制的にプラス１カウントするため、逓倍数に応じた値をリセット値にプラスして補正する（Ｓ１１０３）。

Ｓ１１０２における判断は、換言すると、１２００ＬＰＩ単位から３００ＬＰＩ単位に変換することにより、上述したように余りが切り捨てられてしまい、３００ＬＰＩカウンタ２０１のカウント値とステータスカウンタ２０３のカウント値とに基づいて生成される１２００ＬＰＩカウンタ値記憶部２０４のカウント値が、３００ＬＰＩカウンタの１カウント分少なくなってしまう状態を検知する判断である。

実際に、図１０に示す場合においては、跳ね返り後のエンコーダ値が例えば“４”、“５”、“６”の場合、跳ね返り後の移動によってステータス値は一度“０”に戻っており、３００ＬＰＩカウンタは１カウントされている。しかしながら、壁でのステータス値が“３”であるため、リセット値は、夫々“１”、“２”、“３”となり、単純に３００ＬＰＩに変換すると“０”となってしまう。このような状態を補正することが本実施形態に係る要旨である。

本実施形態に係る逓倍数は“４”である。従って、１２００ＬＰＩの値を３００ＬＰＩに変換した際に３００ＬＰＩの値が強制的にプラス１カウントされるためには、“３”若しくは“４”の値をリセット値にプラスすれば良い。図１０の例においては、“４”の値をリセット値にプラスしている。その結果、補正後のリセット値は、“７”となる。

エンジンＣＰＵ１０１は、この補正後の“７”という値を１２００ＬＰＩから３００ＬＰＩに変換する（Ｓ１１０４）。この場合、７／４＝１余り３となり、変換後の値は“１”となるため、エンジンＣＰＵ１０１は、３００ＬＰＩカウンタ２０１に“１”の値をセットする（Ｓ１１０５）。すると、１２００ＬＰＩカウンタ値記憶部２０４の値は、３００ＬＰＩカウンタ２０１のカウント値“１”と、ステータスカウンタ２０３のカウント値“２”を合わせて、“６”となる。

結果として、実際に認識するべきエンコーダ値である“３”との差は、上記リセット値“０”の場合と同様に、“３”となり、ソフトウェア上で必要なリセット値は“−３”となる。この値は、キャリッジ１０２が側壁１１２に接触した状態におけるステータスカウンタ２０３のカウント値であり、その状態での１２００ＬＰＩカウンタ値記憶部２０４を“０”とするためには必ず差し引く必要がある値である。

従って、エンジンＣＰＵ１０１は、このように３００ＬＰＩカウンタ２０１の値をセットした後、上述した極地におけるステータスカウンタ２０３の値を、１２００ＬＰＩカウンタ値記憶部２０４の値からソフトウェア上で差し引くソフトウェア上のリセット値として記憶する（Ｓ１１０６）ことにより、ホーミング動作におけるリセット処理を完了する。

以上、説明したように、本実施形態に係る画像形成装置１においては、エンジンＣＰＵ１０１とモータ制御用ＣＰＵ２０７とでステータスカウンタ２０３を共用する場合において、キャリッジ１０２が側壁１１２に接触したホームポジションにおけるステータスカウンタ２０３のカウント値が、キャリッジ１０２が側壁１１２から跳ね返った後の位置におけるステータスカウンタ２０３のカウント値よりも大きく、跳ね返りによって３００ＰＬＰＩカウンタ２０１の値がカウントアップされていることがわかる場合には、モータ制御用ＣＰＵ２０７から通知されたリセット値を３００ＬＰＩに変換する際に、変換後の値を強制的にプラス１カウントするための補正値をリセット値に加える。

これにより、ステータスカウンタ２０３を共用する低コストなＦＰＧＡ２００においても、リセット前後におけるステータスカウンタ２０３のカウント値と３００ＬＰＩカウンタ２０１のカウント値との不整合を解消し、キャリッジ１０２の正確な位置決め制御を行うことが可能となる。

尚、上記実施形態においては、エンジンＣＰＵ１０１のための１２００ＬＰＩカウンタ値記憶部２０４及びモータ制御ＣＰＵ２０７のための１２００ＬＰＩカウンタ値記憶部２０５を夫々設ける場合を例として説明した。この他、３００ＬＰＩカウンタ２０１、２０２のカウント値と、ステータスカウンタ２０３のカウント値とに基づいた１２００ＬＰＩ単位のエンコーダ値の認識処理を、エンジンＣＰＵ１０１、モータ制御ＣＰＵ２０７夫々によるソフトウェア処理によって行い、１２００ＬＰＩカウンタ値記憶部２０４を省略することも可能である。

また、上記実施形態においては、エンジンＣＰＵ１０１において、キャリッジ１０２が側壁１１２に接触した状態におけるエンコーダ値であるステータスカウンタ２０３のカウント値（上記実施形態においては“３”）に相当する値を、ソフトウェアリセット値として差し引く場合を例として説明した。この他、エンジンＣＰＵ１０１の処理により、１２００ＬＰＩカウンタ値記憶部２０４に対するレジスタ設定により、１２００ＬＰＩカウンタ値記憶部２０４が保持する値を差し引いても良い。

１ 画像形成装置
１１ ＣＰＵ
１２ ＲＡＭ
１３ ＲＯＭ
１４ ＨＤＤ
１５ Ｉ／Ｆ
１７ 操作部
１８ バス
１００ エンジン
１０１ エンジンＣＰＵ
１０２ キャリッジ
１０３ 主走査モータドライバ
１０４、１０４ａ、１０４ｂ 主走査エンコーダセンサ
１０５ ヘッドドライバ
１０６、１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋ 記録ヘッド
２００ ＦＰＧＡ
２０１、２０２ ３００ＬＰＩカウンタ
２０３ ステータスカウンタ
２０４、２０５ １２００ＬＰＩカウンタ値記憶部
２０６ モータ通信バッファ
２０７ モータ制御用ＣＰＵ
２０８ ＰＷＭモジュール
２０９ ヘッド駆動回路

特開２０１０−２１５３９９号公報 特開２００８−１２６４５３号公報

Claims (9)

1. 対象物に対して画像形成部を相対的に移動させながら画像形成出力を行う画像形成装置であって、
   所定間隔毎の前記画像形成部の移動に応じて出力される信号をカウントする所定間隔単位カウンタと、
   前記所定間隔が等分された間隔毎の前記画像形成部の移動に応じて出力される信号を、前記所定間隔毎にループする値でカウントする分割単位ループカウンタと、
   前記所定間隔単位カウンタ及び前記分割単位ループカウンタのカウント値に応じて、前記等分された間隔単位で前記画像形成部の位置を認識すると共に、前記画像形成出力動作に関する全体の制御を行う制御部とを含み、
   前記制御部は、
   前記画像形成部を移動範囲の一方の端部に押し付けるように移動制御し、前記画像形成部が前記端部に押し付けられた状態から、その後停止した位置までの間隔に応じた前記等分された間隔単位でのカウント値を基準位置認識処理情報として取得し、
   取得した前記基準位置認識処理情報が示すカウント値を前記等分された間隔毎の単位から前記所定間隔毎の単位に変換し、変換後の前記カウント値を前記所定間隔単位カウンタにセットすると共に、前記画像形成部が前記端部に押し付けられた状態における前記分割単位ループカウンタのカウント値を、前記等分された間隔単位で認識される前記画像形成部の位置を示す値から差し引き、
   前記画像形成部が前記端部に押し付けられた状態からその後停止するまでの間において、前記分割単位ループカウンタのカウント値が少なくとも１回初期値に戻っている場合、前記カウント値を前記等分された間隔毎の単位から前記所定間隔毎の単位に変換する際に、変換後の前記カウント値が１カウント余分にカウントされた値となるように補正された前記基準位置認識処理情報が示すカウント値を前記所定間隔毎の単位に変換することを特徴とする画像形成装置。
2. 所定間隔毎の前記画像形成部の移動に応じて出力される信号を、前記画像形成部の移動制御のためにカウントする移動制御用所定間隔単位カウンタを含み、
   前記制御部は、前記移動制御用所定間隔単位カウンタ及び分割単位ループカウンタのカウント値に応じて、前記等分された間隔単位で前記画像形成部の位置を認識して前記画像形成部を移動させるための動力系の制御を行う移動制御部を含み、
   前記移動制御部が、前記画像形成部を移動範囲の一方の端部に押し付けるように移動制御し、前記画像形成部が前記端部に押し付けられた状態から、その後停止した位置までの間隔に応じた前記等分された間隔単位でのカウント値を基準位置認識処理情報として取得することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、前記画像形成部が前記端部に押し付けられた後に停止した位置における前記分割単位ループカウンタのカウント値が、前記画像形成部が前記端部に押し付けられた状態における前記分割単位ループカウンタのカウント値よりも小さい場合に、前記画像形成部が前記端部に押し付けられた状態からその後停止するまでの間において、前記分割単位ループカウンタのカウント値が少なくとも１回初期値に戻っていると判断することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、前記画像形成部が前記端部に押し付けられた状態における前記分割単位ループカウンタのカウント値を取得し、その値を前記等分された間隔単位で認識される前記画像形成部の位置を示す値から差し引くことを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、前記画像形成部が前記端部に押し付けられた状態からその後停止するまでの間において、前記等分された間隔単位で認識される前記画像形成部の位置が極値となった際の前記分割単位ループカウンタのカウント値を、前記画像形成部が前記端部に押し付けられた状態における前記分割単位ループカウンタのカウント値として取得することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記制御部は、前記分割単位ループカウンタがループする値の範囲に応じた値を前記基準位置認識処理情報が示すカウント値に加算することにより、変換後の前記カウント値が１カウント余分にカウントされた値となるように補正することを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記制御部は、前記画像形成部が移動範囲の一方の端部に押し付けられたことを検知した場合に、前記画像形成部の移動制御を停止し、所定期間経過後に前記等分された間隔単位で認識される前記画像形成部の位置を、前記基準位置認識処理情報として取得することを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記制御部は、前記等分された間隔単位で認識される前記画像形成部の位置が所定期間一定であった場合に、前記画像形成部が移動範囲の一方の端部に押し付けられたことを検知することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 対象物に対して画像形成部を相対的に移動させながら画像形成出力を行う画像形成装置の制御方法であって、
   前記画像形成装置は、
   所定間隔毎の前記画像形成部の移動に応じて出力される信号をカウントする所定間隔単位カウンタと、
   前記所定間隔が等分された間隔毎の前記画像形成部の移動に応じて出力される信号を、前記所定間隔毎にループする値でカウントする分割単位ループカウンタとを有し、
   前記所定間隔単位カウンタ及び前記分割単位ループカウンタのカウント値に応じて、前記等分された間隔単位で前記画像形成部の位置を認識すると共に、前記画像形成出力動作に関する全体の制御を行い、
   前記画像形成部を移動範囲の一方の端部に押し付けるように移動制御し、前記画像形成部が前記端部に押し付けられた状態から、その後停止した位置までの間隔に応じた前記等分された間隔単位でのカウント値を基準位置認識処理情報として取得し、
   前記基準位置認識処理情報が示すカウント値を前記等分された間隔毎の単位から前記所定間隔毎の単位に変換し、変換後の前記カウント値を前記第1の所定間隔単位カウンタにセットすると共に、前記画像形成部が前記端部に押し付けられた状態における前記分割単位ループカウンタのカウント値を、前記等分された間隔単位で認識される前記画像形成部の位置を示す値から差し引き、
   前記画像形成部が前記端部に押し付けられた状態からその後停止するまでの間において、前記分割単位ループカウンタのカウント値が少なくとも１回初期値に戻っている場合、前記カウント値を前記等分された間隔毎の単位から前記所定間隔毎の単位に変換する際に、変換後の前記カウント値が１カウント余分にカウントされた値となるように補正された前記基準位置認識処理情報が示すカウント値を前記所定間隔毎の単位に変換することを特徴とする画像形成装置の制御方法。

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