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JP5125370B2 - Drive control device and drive control method - Google Patents

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JP5125370B2 JP2007257882A JP2007257882A JP5125370B2 JP 5125370 B2 JP5125370 B2 JP 5125370B2 JP 2007257882 A JP2007257882 A JP 2007257882A JP 2007257882 A JP2007257882 A JP 2007257882A JP 5125370 B2 JP5125370 B2 JP 5125370B2
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  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Description

本発明は、フィードバックされた実速度と予め定められた目標速度との速度差に基づいて被駆動体を駆動する電動機を制御する駆動制御装置、及び駆動制御方法に関する。   The present invention relates to a drive control apparatus and a drive control method for controlling an electric motor that drives a driven body based on a speed difference between a fed back actual speed and a predetermined target speed.

従来、インク滴を記録用紙に付着させることにより該記録用紙に画像を記録するインクジェット記録方式の画像記録装置が公知である。この種の画像記録装置には、記録ヘッドを搭載したキャリッジ(被駆動体)が設けられている。キャリッジは、伝達ギヤを介してモータ(電動機)に連結されており、該モータの駆動力を受けて所定方向へ往復移動する。   2. Description of the Related Art Conventionally, an ink jet recording type image recording apparatus that records an image on a recording sheet by attaching ink droplets to the recording sheet is known. This type of image recording apparatus is provided with a carriage (driven body) on which a recording head is mounted. The carriage is connected to a motor (electric motor) via a transmission gear, and reciprocates in a predetermined direction by receiving the driving force of the motor.

上記画像記録装置においては、上記キャリッジは、モータ軸の偏心やモータのコギングトルクなどの様々が外乱要素の影響を受ける。例えば、キャリッジの移動中に周期的に発生するモータのコギングトルクの影響を受けると、図12に示されるように、キャリッジの移動速度が常に周期的に変動するため、記録ヘッドのインク吐出精度が低下する。ここに、図12は、コギングトルクの影響を受けたときのキャリッジの速度特性(速度の変移)を示すグラフ図である。なお、図中の破線は目標速度プロファイルを示す。   In the image recording apparatus, the carriage is affected by disturbance factors such as the eccentricity of the motor shaft and the cogging torque of the motor. For example, when influenced by the cogging torque of the motor that is periodically generated during the movement of the carriage, as shown in FIG. descend. FIG. 12 is a graph showing the speed characteristics (speed change) of the carriage when affected by the cogging torque. In addition, the broken line in a figure shows a target speed profile.

上記外乱要素によるキャリッジの速度変動は、モータを駆動制御するための駆動制御装置(モータドライバ)におけるゲイン(増幅率)が高い値に設定された従来のフィードバック制御系200(図13参照)を適用することによって抑制することが可能である。ここに、図13は、従来のフィードバック制御系200の構成を示すブロック図である。図13に示されるフィードバック制御系200において、所定の目標速度Vrefとそれに対して追従するように上記目標速度Vrefより算出した目標加速度Arefとを入力して、制御対象であるプラント202(例えばキャリッジ)を駆動させたときのプラント202の実際の速度(実速度)Voutは、ドライバ201のゲインをC、プラント202の損失をP、外乱要素による損失をτとすると、以下の式(1)のように表される。なお、式(1)中の「s」は、ラプラス変換による微分記号である。式(1)の右辺によれば、ゲインCを大きくすると、外乱要素による損失τの係数(第2項の係数)が「0」に収束し、目標速度Vrefの係数(第1項の係数)が「1」に収束するため、実速度Voutは外乱要素の影響をほとんど受けず、目標速度Vrefに近似される。 The carriage speed fluctuation due to the disturbance element is applied to the conventional feedback control system 200 (see FIG. 13) in which the gain (amplification factor) in the drive control device (motor driver) for driving and controlling the motor is set to a high value. This can be suppressed. FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of the conventional feedback control system 200. As shown in FIG. In the feedback control system 200 shown in FIG. 13, a predetermined target speed V ref and a target acceleration A ref calculated from the target speed V ref so as to follow the target speed V ref are input, and the plant 202 (the control target) For example, the actual speed (actual speed) Vout of the plant 202 when the carriage is driven is expressed by the following equation (C), where the gain of the driver 201 is C, the loss of the plant 202 is P, and the loss due to the disturbance element is τ. It is expressed as 1). Note that “s” in equation (1) is a differential symbol by Laplace transform. According to the right side of equation (1), when gain C is increased, the coefficient of loss τ due to the disturbance element (the coefficient of the second term) converges to “0”, and the coefficient of target speed V ref (the coefficient of the first term) ) Converges to “1”, the actual speed V out is hardly affected by the disturbance element, and is approximated to the target speed V ref .

Figure 0005125370
Figure 0005125370

ところで、上記画像記録装置においてキャリッジが停止状態にあるときは該キャリッジには静止摩擦力が作用している。そのため、モータに駆動電流を出力しても、モータの駆動力が静止摩擦力を上回るまでは、キャリッジが動き出さないという現象が生じる。例えば、時間の経過と共に速度が大きくなるように目標速度が設定されている場合は、上記現象が生じている間に、時間の経過に伴って実速度(停止状態では実速度=0[m/s])と目標速度との速度差が大きくなる。このとき、モータには、上記速度差にゲインが加味された駆動電流が出力されるため、この駆動電流も大きくなる。特に、上述の如く外乱要素の影響を抑制するためにゲインを高い値に設定した従来のフィードバック制御系200(図13参照)を適用した場合は、モータに過大な駆動電流が出力されて、キャリッジに過大なトルクが加わる。そのため、キャリッジが動き出した直後に、実速度が目標速度を大きくオーバーシュートして、図14に示されるように、実速度が目標速度に対して振動的に変動することになる。ここに、図14は、従来のフィードバック制御系200を適用したときのキャリッジの速度特性(速度の変移)を示すグラフ図である。なお、図中の破線は目標速度プロファイルを示す。   By the way, when the carriage is stopped in the image recording apparatus, a static frictional force acts on the carriage. For this reason, even if a driving current is output to the motor, the carriage does not start until the driving force of the motor exceeds the static frictional force. For example, when the target speed is set so that the speed increases with the passage of time, the actual speed (actual speed = 0 [m / s]) and the target speed increase. At this time, since the drive current in which the gain is added to the speed difference is output to the motor, the drive current also increases. In particular, when the conventional feedback control system 200 (see FIG. 13) in which the gain is set to a high value in order to suppress the influence of the disturbance element as described above is applied, an excessive drive current is output to the motor, and the carriage Excessive torque is applied to the. Therefore, immediately after the carriage starts to move, the actual speed greatly overshoots the target speed, and the actual speed fluctuates with respect to the target speed as shown in FIG. FIG. 14 is a graph showing the carriage speed characteristics (speed transition) when the conventional feedback control system 200 is applied. In addition, the broken line in a figure shows a target speed profile.

特許文献1乃至特許文献3には、キャリッジの駆動を開始する際に静止摩擦力が作用して動き出さないという現象を考慮して、目標速度に対する実速度のオーバーシュートを軽減して、目標速度に対する実速度の追従性を向上させるための制御方法が記載されている。例えば、特許文献1には、時間の経過にしたがって変化する目標速度のプロファイルとして、モータの立ち上がり時の目標速度が零より大きい所定値に設定されたものを用いて、キャリッジの動き出し時における急激な速度変化を防止している。   In Patent Documents 1 to 3, in consideration of the phenomenon that a static frictional force acts and does not start when the carriage starts to be driven, the actual speed overshoot with respect to the target speed is reduced, and A control method for improving the followability of the actual speed is described. For example, Patent Document 1 uses a profile of a target speed that changes with the passage of time, in which the target speed at the start of the motor is set to a predetermined value that is greater than zero. Speed change is prevented.

特開2007−28808号公報JP 2007-28808 A 特開2000−71541号公報JP 2000-71541 A 特開2005−86941号公報JP 2005-86941 A

しかしながら、前掲の各特許文献に記載の制御方法では、キャリッジの立ち上げ時のオーバーシュートを軽減して実速度の追従性を向上させることができても、モータ軸の偏心やモータのコギングトルクなどの外乱要素によるキャリッジの速度変動は解消できない。もちろん、上記外乱要素の影響による速度変動は、画像記録装置のキャリッジに限られず、モータによって駆動される様々な被駆動体にも起こり得る。   However, in the control methods described in the above-mentioned patent documents, even if the overshoot at the time of starting the carriage can be reduced and the followability of the actual speed can be improved, the eccentricity of the motor shaft, the cogging torque of the motor, etc. The fluctuation of the carriage speed due to the disturbance element cannot be eliminated. Of course, the speed fluctuation due to the influence of the disturbance element is not limited to the carriage of the image recording apparatus, but may occur in various driven bodies driven by a motor.

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その第1の目的とするところは、被駆動体の立ち上げ時のオーバーシュートを軽減して実速度の追従性を向上させ、且つ、モータ軸の偏心やモータのコギングトルクなどの外乱要素による被駆動体の速度変動を軽減することが可能な駆動制御装置、及び駆動制御方法を提供することにある。   Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and the first object thereof is to reduce the overshoot when the driven body is started up and improve the follow-up performance of the actual speed. Another object of the present invention is to provide a drive control device and a drive control method capable of reducing fluctuations in the speed of the driven body due to disturbance factors such as eccentricity of the motor shaft and cogging torque of the motor.

また、本発明の第2の目的とするところは、停止状態のキャリッジが動き出すまでに要する時間を短縮させるとともに、キャリッジの動き出し後のオーバーシュートを軽減することが可能な駆動制御装置、及び駆動制御方法を提供することにある。   The second object of the present invention is to reduce the time required for the stopped carriage to move, and to reduce overshoot after the carriage starts to move, and drive control. It is to provide a method.

(1) 本発明は、フィードバックされた実速度と予め定められた目標速度との速度差に基づいて被駆動体を駆動させる電動機を制御する駆動制御装置である。この駆動制御装置は、記憶手段と、第1判定手段と、第1生成手段とを具備する。記憶手段には、上記電動機の制御に用いる制御値を増幅するための第1増幅率及び該第1増幅率よりも大きい第2増幅率が格納されている。第1判定手段は、上記被駆動体の加速制御中であって、当該加速制御が開始されてから、上記速度差が所定の閾値よりも大きくなるまでの時間経過後の、上記加速制御中における上記速度差が所定の閾値以下であるか否かを判定する。第1生成手段は、上記第1判定手段によって上記速度差が所定の閾値以下であると判定されるまでの第1区間は、上記第1増幅率を用いて上記速度差に応じた第1制御値を生成し、上記第1判定手段によって上記速度差が所定の閾値以下であると判定された後の第2区間は、上記第2増幅率を用いて上記速度差に応じた第2制御値を生成する。 (1) The present invention is a drive control device that controls an electric motor that drives a driven body based on a speed difference between a fed back actual speed and a predetermined target speed. The drive control device includes a storage unit, a first determination unit, and a first generation unit. The storage means stores a first amplification factor for amplifying a control value used for controlling the electric motor and a second amplification factor larger than the first amplification factor. The first determination means is during acceleration control of the driven body, and is during the acceleration control after a lapse of time from when the acceleration control is started until the speed difference becomes larger than a predetermined threshold value . It is determined whether the speed difference is equal to or less than a predetermined threshold value. The first generation means uses the first amplification factor to perform the first control according to the speed difference until the first determination means determines that the speed difference is equal to or less than a predetermined threshold. A second control value corresponding to the speed difference using the second amplification factor is generated in the second section after the first determination means determines that the speed difference is less than or equal to a predetermined threshold. Is generated.

このように構成されているため、本発明の駆動制御装置は、加速制御中に第1判定手段によって上記速度差が所定の閾値以下であるか否かが判定され、上記速度差が所定の閾値以下であると判定されるまでの第1区間は、第1生成手段が上記第1増幅率を用いて上記速度差に応じた第1制御値を生成する。また、上記第1判定手段によって上記速度差が所定の閾値以下であると判定された後の第2区間は、第1生成手段が上記第1増幅率より大きい上記第2増幅率を用いて上記速度差に応じた第2制御値を生成する。これにより、上記第1区間は、第1増幅率で生成された第1制御値を用いて電動機が制御されるため、仮に速度差が大きくても第1制御値が過大とならない。そのため、目標速度に対して実速度が大きく超えない。したがって、被駆動体の実速度が振動的に変動せず、電動機の制御が安定する。また、上記第2区間は、第1増幅率よりも大きい第2増幅率で生成された第2制御値を用いて電動機が制御されるため、被駆動体は、電動機の軸の偏心やコギングトルクなどの外乱要素の影響を受けず安定して駆動する。また、速度差が所定の閾値以下になった時点で第2制御値を用いた制御が開始されるため、第2区間では、実速度は振動的に大きく変動しない。   With this configuration, the drive control device of the present invention determines whether the speed difference is equal to or smaller than a predetermined threshold value by the first determination unit during acceleration control, and the speed difference is determined to be a predetermined threshold value. In the first interval until it is determined as follows, the first generation means generates the first control value corresponding to the speed difference using the first amplification factor. The second section after the speed difference is determined to be less than or equal to a predetermined threshold by the first determination means is calculated using the second amplification factor that is higher than the first amplification factor by the first generation means. A second control value corresponding to the speed difference is generated. Thereby, since the electric motor is controlled using the first control value generated at the first amplification factor in the first section, the first control value does not become excessive even if the speed difference is large. Therefore, the actual speed does not greatly exceed the target speed. Therefore, the actual speed of the driven body does not fluctuate in vibration, and the control of the electric motor is stabilized. In the second section, since the electric motor is controlled using the second control value generated at the second amplification factor larger than the first amplification factor, the driven body can be the eccentricity of the shaft of the electric motor or the cogging torque. Drives stably without being affected by disturbance factors such as In addition, since the control using the second control value is started when the speed difference becomes equal to or less than the predetermined threshold value, the actual speed does not fluctuate greatly in the second section.

(2) 本発明の駆動制御装置は、上記被駆動体が停止状態から動き出したか否かを判定する第2判定手段と、上記第2判定手段によって上記被駆動体が動き出したと判定されるまでの第3区間において、上記第1制御値に所定の補助制御値を付加して第3制御値を生成する第2生成手段とを更に備える。 (2) The drive control device according to the present invention includes a second determination unit that determines whether or not the driven body has started moving from a stopped state, and a period until the second determination unit determines that the driven body has started to move. The third section further includes second generation means for generating a third control value by adding a predetermined auxiliary control value to the first control value.

被駆動体の動き出し時の増幅率が低すぎると第1制御値が小さいため、停止状態のキャリッジが動き出すまでに時間がかかり、ひいては、キャリッジが最終目標速度に到達するまでに相当の時間を要する。しかし、本発明の駆動制御装置においては、上記第2判定手段によって被駆動体が動き出したと判定されるまでの第3区間では、上記第2生成手段によって生成された第3制御値を用いて電動機が制御される。そのため、キャリッジの動き出しが迅速に行われる。また、キャリッジが動き出した後は第1制御値を用いて電動機が制御されるため、目標速度に対する実速度のオーバーシュートが軽減される。   If the amplification factor when the driven body starts to move is too low, the first control value is small. Therefore, it takes time for the stopped carriage to start moving, and thus it takes a considerable time for the carriage to reach the final target speed. . However, in the drive control device according to the present invention, in the third section until the second determining means determines that the driven body has started to move, the electric motor using the third control value generated by the second generating means. Is controlled. For this reason, the carriage starts to move quickly. Further, since the electric motor is controlled using the first control value after the carriage starts to move, the overshoot of the actual speed with respect to the target speed is reduced.

(3) なお、本発明の駆動制御装置は、上記第1制御値若しくは上記第2制御値のいずれかに応じた駆動電流を上記電動機に出力して該電動機を制御する第1制御手段を更に備えることが望ましい。 (3) The drive control device of the present invention further includes first control means for controlling the motor by outputting a drive current corresponding to either the first control value or the second control value to the motor. It is desirable to provide.

(4) また、本発明の駆動制御装置は、上記第1制御値、上記第2制御値若しくは上記第3制御値のいずれかに応じた駆動電流を上記電動機に出力して該電動機を制御する第2制御手段を更に備えたものであってもよい。 (4) Further, the drive control device of the present invention controls the motor by outputting a drive current corresponding to any of the first control value, the second control value, or the third control value to the motor. A second control means may be further provided.

(5) 上記被駆動体は、インクジェット記録方式の画像記録装置において記録ヘッドを搭載して被記録媒体の搬送方向と交差する方向へ往復移動可能なキャリッジ、若しくは、画像読取装置において複数の画像読取素子を搭載して該画像読取素子の配列方向と交差する方向へ往復移動可能なキャリッジであることが好ましい。 (5) The driven body includes a carriage mounted with a recording head in an image recording apparatus of an ink jet recording system and capable of reciprocating in a direction crossing the transport direction of the recording medium, or a plurality of image reading in the image reading apparatus. It is preferable that the carriage is mounted on an element and can reciprocate in a direction intersecting with the arrangement direction of the image reading elements.

(6) また、上記被駆動体は、感熱式の画像記録装置において被記録媒体を搬送するための搬送ローラ、若しくは、自動原稿搬送装置において原稿を搬送するための搬送ローラであってもよい。 (6) The driven body may be a conveyance roller for conveying a recording medium in a thermal image recording apparatus or a conveyance roller for conveying a document in an automatic document conveyance device.

(7) 本発明は、フィードバックされた実速度と予め定められた目標速度との速度差に基づいて被駆動体を駆動させる電動機を制御する駆動制御方法として捉えることができる。つまり、上記被駆動体の加速制御中であって、当該加速制御が開始されてから、上記速度差が所定の閾値よりも大きくなるまでの時間経過後の、上記加速制御中における上記速度差が所定の閾値以下であるか否かを判定する第1ステップと、上記第1ステップによって上記速度差が所定の閾値以下であると判定されるまでの間は、記憶手段に格納された第1増幅率を読み出して、この第1増幅率を用いて上記速度差に応じた第1制御値を生成する第2ステップと、上記第1ステップによって上記速度差が所定の閾値以下であると判定された後は、上記第1増幅率よりも大きい第2増幅率を上記記憶手段から読み出して、この第2増幅率を用いて上記速度差に応じた第2制御値を生成する第3ステップと、を具備する駆動制御方法として本発明を捉えてもよい。 (7) The present invention can be understood as a drive control method for controlling an electric motor that drives a driven body based on a speed difference between the fed back actual speed and a predetermined target speed. That is, during the acceleration control of the driven body, the speed difference during the acceleration control after a lapse of time from when the acceleration control is started until the speed difference becomes larger than a predetermined threshold is obtained. A first amplification stored in the storage means until a first step for determining whether or not the speed difference is equal to or smaller than a predetermined threshold and until the speed difference is determined to be equal to or smaller than a predetermined threshold by the first step. The second step of reading the rate and generating a first control value corresponding to the speed difference using the first amplification factor, and the speed difference is determined to be equal to or less than a predetermined threshold by the first step. After that, a third step of reading a second gain larger than the first gain from the storage means and generating a second control value according to the speed difference using the second gain, The present invention as a drive control method comprising It may be grasped.

本発明によれば、被駆動体の立ち上げ時のオーバーシュートを軽減して実速度の追従性を向上させ、且つ、モータ軸の偏心やモータのコギングトルクなどの外乱要素による被駆動体の速度変動を軽減することが可能である。   According to the present invention, the overshoot at the time of starting the driven body is reduced to improve the followability of the actual speed, and the speed of the driven body due to disturbance factors such as the eccentricity of the motor shaft and the cogging torque of the motor It is possible to reduce fluctuations.

また、本発明によれば、停止状態のキャリッジが動き出すまでに要する時間を短縮させることができ、且つ、キャリッジの動き出し後のオーバーシュートを軽減することが可能である。   Further, according to the present invention, it is possible to reduce the time required for the stopped carriage to move, and to reduce the overshoot after the carriage starts moving.

〈第1実施形態〉
以下、図1から図9を参照して本発明の第1実施形態について説明する。ここに、図1は、複合機1の外観構成を示す斜視図である。図2は、プリンタ部2の主要構成を示す部分拡大断面図である。図3は、プリンタ部2の主要構成を示す平面図であり、主としてプリンタ部2の略中央から装置背面側の構成が示されている。図4は、キャリッジ38の速度特性(速度の変移)を示すグラフ図である。図5は、プリンタ部2の制御部100の主要構成を示すブロック図である。図6は、図5におけるASIC107の構成を詳細に示すブロック図である。図7は、図6におけるPID演算部124の構成を詳細に示すブロック図である。図8は、キャリッジ38の加速制御中においてPID演算部124で行われる演算処理の手順の一例を示すフローチャートである。図9は、制御部100によって加速制御されたキャリッジ38の速度特性(速度の変移)を示すグラフ図である。
<First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view showing the external configuration of the multifunction machine 1. FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view showing the main configuration of the printer unit 2. FIG. 3 is a plan view showing the main configuration of the printer unit 2, and mainly shows the configuration on the back side of the apparatus from the approximate center of the printer unit 2. FIG. 4 is a graph showing speed characteristics (speed transition) of the carriage 38. FIG. 5 is a block diagram illustrating a main configuration of the control unit 100 of the printer unit 2. FIG. 6 is a block diagram showing in detail the configuration of the ASIC 107 in FIG. FIG. 7 is a block diagram showing in detail the configuration of the PID calculation unit 124 in FIG. FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of a procedure of calculation processing performed by the PID calculation unit 124 during acceleration control of the carriage 38. FIG. 9 is a graph showing speed characteristics (speed change) of the carriage 38 that is acceleration-controlled by the control unit 100.

[複合機1]
複合機1は、プリンタ部2とスキャナ部3とを一体的に備えた多機能装置(MFP:Multi Function Product)であり、プリント機能、スキャン機能、コピー機能、ファクシミリ機能等を有する。図1に示されるように、複合機1は概ね直方体に形成されており、その下部がプリンタ部2であり、上部がスキャナ部3である。なお、プリンタ部2が、本発明のインクジェット記録方式の画像記録装置に相当し、スキャナ部3が、本発明の画像読取装置に相当する。
[Multifunction machine 1]
The multi-function device 1 is a multi-function device (MFP: Multi Function Product) that integrally includes a printer unit 2 and a scanner unit 3, and has a print function, a scan function, a copy function, a facsimile function, and the like. As shown in FIG. 1, the multifunction machine 1 is formed in a substantially rectangular parallelepiped, the lower part is a printer part 2, and the upper part is a scanner part 3. The printer unit 2 corresponds to the image recording apparatus of the ink jet recording system of the present invention, and the scanner unit 3 corresponds to the image reading apparatus of the present invention.

複合機1のプリンタ部2は、所定の印刷データに基づいて、記録用紙(本発明の被記録媒体の一例)に画像や文書を記録するものである。プリンタ部2は、正面に開口9が形成されている。給紙トレイ20及び排紙トレイ21は、開口9の内側に上下2段に設けられている。給紙トレイ20に収容された記録用紙がプリンタ部2の内部へ給送されて、その記録用紙に所望の画像が記録される。その後、画像記録済みの記録用紙が排紙トレイ21へ排出される。   The printer unit 2 of the multifunction machine 1 records images and documents on recording paper (an example of a recording medium according to the present invention) based on predetermined print data. The printer unit 2 has an opening 9 formed in the front. The paper feed tray 20 and the paper discharge tray 21 are provided in two upper and lower stages inside the opening 9. The recording paper stored in the paper supply tray 20 is fed into the printer unit 2 and a desired image is recorded on the recording paper. Thereafter, the recording paper on which the image has been recorded is discharged to the paper discharge tray 21.

スキャナ部3は、所謂フラットベッドスキャナとして構成されている。複合機1の天板としての原稿カバー30がスキャナ部3の上部に開閉自在に設けられている。原稿カバー30の下側に、図示しないプラテンガラス及び複数のCISイメージセンサ(本発明の画像読取素子の一例)が設けられている。複数のCISイメージセンサは、複合機1の奥行き方向(配列方向)へ一列に配列された状態で図示しないキャリッジに搭載されている。このキャリッジは、プラテンガラスの裏面に沿って上記配列方向と直交する方向(移動方向)へ移動可能に構成されている。上記キャリッジが上記移動方向へ移動される過程において、プラテンガラスに載置された原稿の画像がCISイメージセンサによって読み取られる。   The scanner unit 3 is configured as a so-called flat bed scanner. A document cover 30 as a top plate of the multifunction device 1 is provided on the upper portion of the scanner unit 3 so as to be freely opened and closed. A platen glass (not shown) and a plurality of CIS image sensors (an example of the image reading element of the present invention) are provided below the document cover 30. The plurality of CIS image sensors are mounted on a carriage (not shown) in a state of being arranged in a line in the depth direction (arrangement direction) of the multifunction device 1. The carriage is configured to be movable in a direction (moving direction) perpendicular to the arrangement direction along the back surface of the platen glass. In the process of moving the carriage in the moving direction, the image of the document placed on the platen glass is read by the CIS image sensor.

図1に示されるように、複合機1の正面上部には、プリンタ部2やスキャナ部3を操作するための操作パネル4が設けられている。操作パネル4は、各種操作ボタンや液晶表示部から構成されている。複合機1は、操作パネル4からの操作指示に基づいて動作する。複合機1が外部のコンピュータに接続されている場合には、該コンピュータからプリンタドライバ又はスキャナドライバを介して送信される指示に基づいても複合機1が動作する。   As shown in FIG. 1, an operation panel 4 for operating the printer unit 2 and the scanner unit 3 is provided in the upper front portion of the multifunction machine 1. The operation panel 4 includes various operation buttons and a liquid crystal display unit. The multifunction device 1 operates based on an operation instruction from the operation panel 4. When the multifunction device 1 is connected to an external computer, the multifunction device 1 also operates based on an instruction transmitted from the computer via a printer driver or a scanner driver.

[プリンタ部2]
図2に示されるように、複合機1の底側に給紙トレイ20が設けられている。給紙トレイ20の上側に給紙ローラ25が設けられている。プリンタ部2の図示しないフレームに基軸29が支持されている。この基軸29に給紙アーム26の基端が回動可能に支持されている。給紙ローラ25は、給紙アーム26の先端に回転可能に軸支されている。基軸29には、給紙ローラ25を回転駆動させるためのLFモータ95(図5参照)が連結されている。給紙アーム26には、基軸29から入力されたLFモータ95の回転駆動力を給紙ローラ25に伝達するギヤ駆動機構27が設けられている。LFモータ95の回転駆動力は、基軸29、ギヤ駆動機構27を介して給紙ローラ25に伝達される。これにより、給紙ローラ25が回転駆動される。
[Printer unit 2]
As shown in FIG. 2, a paper feed tray 20 is provided on the bottom side of the multifunction machine 1. A paper feed roller 25 is provided above the paper feed tray 20. A base shaft 29 is supported on a frame (not shown) of the printer unit 2. The base end of the paper feeding arm 26 is rotatably supported by the base shaft 29. The paper feed roller 25 is rotatably supported at the tip of the paper feed arm 26. An LF motor 95 (see FIG. 5) for rotating the paper feed roller 25 is connected to the base shaft 29. The paper feed arm 26 is provided with a gear drive mechanism 27 that transmits the rotational driving force of the LF motor 95 input from the base shaft 29 to the paper feed roller 25. The rotational driving force of the LF motor 95 is transmitted to the paper feed roller 25 via the base shaft 29 and the gear drive mechanism 27. As a result, the paper feed roller 25 is driven to rotate.

給紙ローラ25が給紙トレイ20上の記録用紙に圧接された状態で回転駆動されると、給紙ローラ25のローラ面と記録用紙との間の摩擦力により、最上位置の記録用紙が給紙トレイ20の奥側(図2の右側)へ送り出される。記録用紙は、その先端が傾斜板22に当接して上方へ案内される。傾斜板22から用紙搬送路23が延出されている。具体的には、用紙搬送路23は、傾斜板22から上方へ向けられ、そして、複合機1の正面側(図2の左側)へ曲げられてから、複合機1の背面側から正面側へと延ばされて、画像記録ユニット24の下部を通って、排紙トレイ21まで延設されている。したがって、給紙トレイ20に収容された記録用紙は、用紙搬送路23により下方から上方へUターンするように案内されて画像記録ユニット24に至り、画像記録ユニット24により画像記録が行われた後、排紙トレイ21に排出される。   When the sheet feeding roller 25 is rotated and pressed against the recording sheet on the sheet feeding tray 20, the uppermost recording sheet is fed by the frictional force between the roller surface of the sheet feeding roller 25 and the recording sheet. It is sent out to the back side (the right side in FIG. 2) of the paper tray 20. The leading edge of the recording paper abuts on the inclined plate 22 and is guided upward. A sheet conveyance path 23 extends from the inclined plate 22. Specifically, the sheet conveyance path 23 is directed upward from the inclined plate 22 and bent to the front side (left side in FIG. 2) of the multifunction machine 1, and then from the back side to the front side of the multifunction machine 1. And extends to the paper discharge tray 21 through the lower part of the image recording unit 24. Accordingly, the recording paper stored in the paper feed tray 20 is guided by the paper conveyance path 23 so as to make a U-turn from the lower side to the upper side, reaches the image recording unit 24, and after image recording is performed by the image recording unit 24. The paper is discharged to the paper discharge tray 21.

図2に示されるように、用紙搬送路23には、画像記録ユニット24が配置されている。画像記録ユニット24は、インクジェット記録方式の記録ヘッド39(本発明の記録ヘッドの一例)と、この記録ヘッド39を搭載するキャリッジ38(本発明の被駆動体の一例)とを備えている。キャリッジ38は、記録用紙の搬送方向と直交する方向(図2の紙面に垂直な方向)へスライド可能に支持されている。   As shown in FIG. 2, an image recording unit 24 is disposed in the paper transport path 23. The image recording unit 24 includes an ink jet recording type recording head 39 (an example of the recording head of the present invention) and a carriage 38 (an example of a driven body of the present invention) on which the recording head 39 is mounted. The carriage 38 is supported so as to be slidable in a direction perpendicular to the recording sheet conveyance direction (a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 2).

記録ヘッド39は、キャリッジ38の底面に配置されており、記録ヘッド39のノズルがキャリッジ38の下面に露出されている。複合機1の内部に配置されたインクカートリッジ(不図示)から各色のインクが記録ヘッド39へ供給される。キャリッジ38の下面に対向してプラテン42が設けられている。キャリッジ38が往復移動される間に、記録ヘッド39のノズルから各色インクが微小なインク滴として選択的に吐出されると、プラテン42上を搬送される記録用紙に画像が記録される。   The recording head 39 is disposed on the bottom surface of the carriage 38, and the nozzles of the recording head 39 are exposed on the lower surface of the carriage 38. Ink of each color is supplied to the recording head 39 from an ink cartridge (not shown) arranged inside the multifunction device 1. A platen 42 is provided to face the lower surface of the carriage 38. When each color ink is selectively ejected as fine ink droplets from the nozzles of the recording head 39 while the carriage 38 is reciprocated, an image is recorded on the recording paper conveyed on the platen 42.

図3に示されるように、用紙搬送路23の上側において一対のガイドレール43,44が配置されている。これらガイドレール43,44は、記録用紙の搬送方向(図3の上側から下側方向)に所定距離を隔てられて対向しており、且つ記録用紙の搬送方向と直交する方向(図3の左右方向)に延設されている。ガイドレール43,44は、プリンタ部2の筐体内に設けられ、プリンタ部2を構成するフレームの一部を構成している。   As shown in FIG. 3, a pair of guide rails 43 and 44 are arranged on the upper side of the sheet conveyance path 23. These guide rails 43 and 44 are opposed to each other with a predetermined distance in the recording paper conveyance direction (from the upper side to the lower side in FIG. 3) and are orthogonal to the recording paper conveyance direction (left and right in FIG. 3). Direction). The guide rails 43 and 44 are provided in the casing of the printer unit 2 and constitute a part of a frame constituting the printer unit 2.

ガイドレール43は、記録用紙の搬送方向上流側に配設されている。このガイドレール43は、用紙搬送路23の幅方向(図3の左右方向)の長さがキャリッジ38の往復移動範囲より長い平板状のものである。また、ガイドレール44は、記録用紙の搬送方向下流側に配設されている。このガイドレール44は、用紙搬送路23の幅方向の長さがガイドレール43とほぼ同じ長さの平板状のものである。キャリッジ38は、各ガイドレール43,44を跨ぐようにして配設されている。具体的には、キャリッジ38の搬送方向上流側の端部がガイドレール43に載置され、キャリッジ38の搬送方向下流側の端部がガイドレール44に載置されており、各ガイドレール43,44の延出方向に摺動可能に配設されている。   The guide rail 43 is disposed on the upstream side in the recording sheet conveyance direction. The guide rail 43 has a flat plate shape in which the length in the width direction (the left-right direction in FIG. 3) of the sheet conveyance path 23 is longer than the reciprocation range of the carriage 38. Further, the guide rail 44 is disposed on the downstream side in the conveyance direction of the recording paper. The guide rail 44 has a flat plate shape in which the length in the width direction of the paper transport path 23 is substantially the same as that of the guide rail 43. The carriage 38 is disposed so as to straddle the guide rails 43 and 44. Specifically, the end of the carriage 38 on the upstream side in the transport direction is placed on the guide rail 43, and the end of the carriage 38 on the downstream side in the transport direction is placed on the guide rail 44. 44 is arranged to be slidable in the extending direction.

ガイドレール44の搬送方向上流側の縁部45は、上方へ向かって略直角に曲折されている。ガイドレール43,44に担持されたキャリッジ38は、縁部45をローラ対等の挟持部材により摺動可能に挟持している。これにより、キャリッジ38は、記録用紙の搬送方向に対して位置決めされ、且つ、記録用紙の搬送方向と直交する方向に摺動することができる。つまり、キャリッジ38は、ガイドレール43,44上に摺動自在に担持され、ガイドレール44の縁部45を基準として、記録用紙の搬送方向と直交する方向へ往復移動する。   The edge 45 on the upstream side in the transport direction of the guide rail 44 is bent at a substantially right angle upward. The carriage 38 carried on the guide rails 43 and 44 slidably holds the edge 45 by a holding member such as a roller pair. Thus, the carriage 38 is positioned with respect to the recording paper conveyance direction and can slide in a direction orthogonal to the recording paper conveyance direction. That is, the carriage 38 is slidably supported on the guide rails 43 and 44 and reciprocates in a direction orthogonal to the conveyance direction of the recording paper with reference to the edge 45 of the guide rail 44.

ガイドレール44の上面には、図3に示されるように、ベルト駆動機構46が配設されている。ベルト駆動機構46は、駆動プーリ47と、従動プーリ48と、無端環状のベルト49とを有する。   As shown in FIG. 3, a belt drive mechanism 46 is disposed on the upper surface of the guide rail 44. The belt drive mechanism 46 includes a drive pulley 47, a driven pulley 48, and an endless annular belt 49.

駆動プーリ47及び従動プーリ48は、用紙搬送路23の幅方向の両端付近にそれぞれ設けられている。駆動プーリ47と従動プーリ48との間に、無端環状のベルト49が張架されている。駆動プーリ47の軸に、キャリッジ38を移動させるためのCRモータ96(本発明の電動機の一例、図5参照)が連結されている。このCRモータ96は、フィードバック制御に適合するよう製作されたサーボモータである。CRモータ96が回転駆動されると、その回転駆動力が駆動プーリ47に伝達される。そして、駆動プーリ47の回転によってベルト49が周運動する。なお、ベルト49は無端環状のもののほか、有端のベルトの両端部をキャリッジ38に固着するものも採用され得る。   The driving pulley 47 and the driven pulley 48 are provided in the vicinity of both ends in the width direction of the sheet conveying path 23. An endless annular belt 49 is stretched between the driving pulley 47 and the driven pulley 48. A CR motor 96 (an example of the electric motor of the present invention, see FIG. 5) for moving the carriage 38 is connected to the shaft of the drive pulley 47. The CR motor 96 is a servo motor manufactured so as to be suitable for feedback control. When the CR motor 96 is rotationally driven, the rotational driving force is transmitted to the drive pulley 47. Then, the belt 49 moves circumferentially by the rotation of the drive pulley 47. In addition to the endless annular belt 49, a belt 49 that fixes both ends of the endless belt to the carriage 38 may be employed.

キャリッジ38は、その下面側においてベルト49に連結されている。したがって、ベルト49の周運動に基づいて、キャリッジ38が縁部45を基準としてガイドレール43,44上を摺動する。このようなキャリッジ38に記録ヘッド39が搭載されて、記録ヘッド39が、用紙搬送路23の幅方向を往復移動される。   The carriage 38 is connected to a belt 49 on the lower surface side. Accordingly, the carriage 38 slides on the guide rails 43 and 44 with the edge 45 as a reference based on the circumferential motion of the belt 49. A recording head 39 is mounted on such a carriage 38, and the recording head 39 is reciprocated in the width direction of the paper transport path 23.

図3に示されるように、ガイドレール44には、エンコーダストリップ50が配設されている。エンコーダストリップ50は、透明な樹脂からなる帯状のものである。エンコーダストリップ50には、遮光部と透光部とが等ピッチで配置されたパターンが記されている。ガイドレール44の幅方向(キャリッジ38の移動方向)の両端には、その上面から起立する一対の支持リブ33,34が設けられている。エンコーダストリップ50は、その両端部が支持リブ33,34に係止されて、縁部45に沿って架設されている。なお、エンコーダストリップ50はバネなどによって張力が付与されている。   As shown in FIG. 3, an encoder strip 50 is disposed on the guide rail 44. The encoder strip 50 is in the form of a strip made of a transparent resin. The encoder strip 50 has a pattern in which the light shielding portions and the light transmitting portions are arranged at an equal pitch. A pair of support ribs 33 and 34 are provided at both ends of the guide rail 44 in the width direction (movement direction of the carriage 38). Both ends of the encoder strip 50 are engaged with the support ribs 33 and 34, and are erected along the edge 45. The encoder strip 50 is tensioned by a spring or the like.

キャリッジ38の上面において、エンコーダストリップ50に対応する位置には、透過型センサである光学センサ35が設けられている。光学センサ35は、位置検出用の第1のフォトセンサ(不図示)と、原点検出用の第2のフォトセンサ(不図示)とからなる。第1のフォトセンサは、キャリッジ38の移動方向へ僅かに位置をずらして配置された2つの発光素子(例えばLED)と、これらの発光素子に対応して配置された2つの受光素子(例えばフォトトランジスタ)とにより構成されている。また、第2のフォトセンサは、1つの発光素子と1つの受光素子とにより構成されている。各フォトセンサが備える発光素子及び受光素子の間に、エンコーダストリップ50が配置されている。このように光学センサ35及びエンコーダストリップ50が配設されることによって、キャリッジ38の位置を検出するためのリニアエンコーダが構成される。   An optical sensor 35 that is a transmissive sensor is provided on the upper surface of the carriage 38 at a position corresponding to the encoder strip 50. The optical sensor 35 includes a first photosensor (not shown) for position detection and a second photosensor (not shown) for origin detection. The first photosensor includes two light emitting elements (for example, LEDs) arranged slightly shifted in the moving direction of the carriage 38 and two light receiving elements (for example, photons) arranged corresponding to these light emitting elements. Transistor). The second photosensor includes one light emitting element and one light receiving element. An encoder strip 50 is disposed between a light emitting element and a light receiving element included in each photosensor. As described above, the optical sensor 35 and the encoder strip 50 are arranged to constitute a linear encoder for detecting the position of the carriage 38.

本第1実施形態では、エンコーダストリップ50のパターンを光学センサ35が読み取ることにより、キャリッジ38の位置情報を示す検出信号が得られる。この検出信号は、後述する制御部100(本発明の駆動制御装置の一例、図5参照)のASIC107に入力(フィードバック)されて、キャリッジ38の位置情報が認識される。また、制御部100では、入力された上記位置情報からキャリッジ38の実際の速度や加速度、移動方向が求められる。これら位置情報、実速度、加速度、移動方向などのフィードバックデータに基づいてCRモータ96(図5参照)がPID制御(フィードバック制御)により駆動される。   In the first embodiment, when the optical sensor 35 reads the pattern of the encoder strip 50, a detection signal indicating the position information of the carriage 38 is obtained. This detection signal is input (feedback) to the ASIC 107 of the control unit 100 (see FIG. 5 as an example of the drive control apparatus of the present invention), which will be described later, and the position information of the carriage 38 is recognized. Further, the control unit 100 obtains the actual speed, acceleration, and moving direction of the carriage 38 from the input position information. The CR motor 96 (see FIG. 5) is driven by PID control (feedback control) based on feedback data such as position information, actual speed, acceleration, and moving direction.

図3に示されるように、記録用紙が通過しない範囲、すなわち記録ヘッド39(図2参照)による画像記録領域の外側には、メンテナンス機構51が配設されている。具体的には、メンテナンス機構51は、図3においてプラテン42の右端部に配置されている。メンテナンス機構51は、記録ヘッド39のノズル内のインクの乾燥を防止したり、ノズルから気泡や異物を吸引除去するものである。本第1実施形態では、キャリッジ38の待機位置(ホームポジション)はメンテナンス機構51の直上に設定されている。したがって、画像記録を行わない場合は、キャリッジ38は、画像記録指示が入力されるまで上記待機位置で待機している。   As shown in FIG. 3, a maintenance mechanism 51 is disposed in a range where the recording paper does not pass, that is, outside the image recording area by the recording head 39 (see FIG. 2). Specifically, the maintenance mechanism 51 is disposed at the right end of the platen 42 in FIG. The maintenance mechanism 51 prevents the ink in the nozzles of the recording head 39 from drying, and removes air bubbles and foreign matters from the nozzles. In the first embodiment, the standby position (home position) of the carriage 38 is set immediately above the maintenance mechanism 51. Therefore, when the image recording is not performed, the carriage 38 stands by at the standby position until an image recording instruction is input.

図2に示されるように、画像記録ユニット24の上流側には、搬送ローラ87とピンチローラ88とを有する一対の搬送ローラ対89が設けられている。画像記録ユニット24の下流側には、排紙ローラ90と該排紙ローラ90の上方に設けられた拍車91とを有する一対の排出ローラ対92が設けられている。搬送ローラ87の軸に、複数のギヤからなるギヤ駆動機構85(図5参照)が連結されている。LFモータ95(図5参照)の回転駆動力は、ギヤ駆動機構85を介して搬送ローラ87の軸に伝達される。これにより、搬送ローラ87が所定の回転速度で回転されて、記録用紙が用紙搬送路23中を搬送される。搬送ローラ87と排紙ローラ90とはギヤなどの伝達機構により連結されており、該伝達機構を介して搬送ローラ87から駆動力が排紙ローラ90に伝達される。これにより、搬送ローラ87と排紙ローラ90とが同期駆動される。   As shown in FIG. 2, a pair of conveyance rollers 89 including a conveyance roller 87 and a pinch roller 88 are provided on the upstream side of the image recording unit 24. On the downstream side of the image recording unit 24, a pair of discharge rollers 92 having a discharge roller 90 and a spur 91 provided above the discharge roller 90 is provided. A gear driving mechanism 85 (see FIG. 5) composed of a plurality of gears is connected to the shaft of the conveying roller 87. The rotational driving force of the LF motor 95 (see FIG. 5) is transmitted to the shaft of the transport roller 87 via the gear drive mechanism 85. As a result, the transport roller 87 is rotated at a predetermined rotational speed, and the recording paper is transported through the paper transport path 23. The transport roller 87 and the paper discharge roller 90 are connected by a transmission mechanism such as a gear, and a driving force is transmitted from the transport roller 87 to the paper discharge roller 90 via the transmission mechanism. As a result, the transport roller 87 and the paper discharge roller 90 are driven synchronously.

搬送ローラ87の回転軸にエンコーダディスク52が設けられている。エンコーダディスク52の周縁には、遮光部と透光部とが等ピッチで交互に配置されたパターンが記されている。エンコーダディスク52の周縁に対応する位置に光学センサ15(図5参照)が配設されている。光学センサ15の発光素子と受光素子との間にエンコーダディスク52の周縁が配置されている。エンコーダディスク52と光学センサ15とによって、搬送ローラ87の回転位置を検出するためのロータリーエンコーダが構成される。本第1実施形態では、搬送ローラ87とともに回転するエンコーダディスク52のパターンは、光学センサ15によって読み取られる。エンコーダディスク52のパターンを光学センサ15が読み取ることにより、搬送ローラ87の回転位置情報を示す検出信号が得られる。   An encoder disk 52 is provided on the rotation shaft of the transport roller 87. On the periphery of the encoder disk 52, a pattern in which light shielding portions and light transmitting portions are alternately arranged at an equal pitch is described. An optical sensor 15 (see FIG. 5) is disposed at a position corresponding to the periphery of the encoder disk 52. The periphery of the encoder disk 52 is disposed between the light emitting element and the light receiving element of the optical sensor 15. The encoder disk 52 and the optical sensor 15 constitute a rotary encoder for detecting the rotational position of the transport roller 87. In the first embodiment, the pattern of the encoder disk 52 that rotates together with the transport roller 87 is read by the optical sensor 15. When the optical sensor 15 reads the pattern of the encoder disk 52, a detection signal indicating the rotational position information of the transport roller 87 is obtained.

本第1実施形態では、複合機1に画像記録指示が入力されて、記録用紙における記録領域の先端が記録ヘッド39の下方に到達すると、CRモータ96(図5参照)が制御部100によって駆動制御される。これにより、キャリッジ38は、図3の右端部に設定された待機位置からスライドを開始して、記録用紙の搬送方向と直交する方向(図3の左右方向)へ往復移動する。   In the first embodiment, when an image recording instruction is input to the multifunction device 1 and the leading end of the recording area of the recording paper reaches below the recording head 39, the CR motor 96 (see FIG. 5) is driven by the control unit 100. Be controlled. As a result, the carriage 38 starts to slide from the standby position set at the right end in FIG. 3, and reciprocates in a direction (left and right direction in FIG. 3) perpendicular to the recording sheet conveyance direction.

図4に、キャリッジ38が往復移動する際の理想的な速度特性(速度変移)が示されている。この速度特性は、所謂、キャリッジ38の目標速度の変移を示すプロファイルであって、ある時間においてキャリッジ38が到達すべき目標速度が示されている。図4の速度特性によれば、キャリッジ38は、CRモータ96が正回転方向へ回転されることによって待機位置で静止していた状態から動き出して、区間t1において往方向(図3の左方向)へ加速駆動され、区間t2において所定速度に達すると定速駆動される。そして、待機位置とは反対側の端部に近づくと、区間t3において減速駆動される。続いて、CRモータ96が逆回転方向へ回転されることによって、キャリッジ38は、区間t4において復方向(図3の右方向)へ加速駆動され、区間t5において所定速度に達すると定速駆動される。そして、待機位置に近づくと、区間t6において減速駆動される。その後は、必要に応じて、区間t1〜t6の動作が繰り返される。   FIG. 4 shows ideal speed characteristics (speed transition) when the carriage 38 reciprocates. This speed characteristic is a so-called profile indicating the shift of the target speed of the carriage 38, and shows the target speed that the carriage 38 should reach in a certain time. According to the speed characteristics of FIG. 4, the carriage 38 starts to move from the state where it is stationary at the standby position by rotating the CR motor 96 in the forward rotation direction, and in the section t1, the carriage 38 moves in the forward direction (left direction in FIG. 3). And is driven at a constant speed when a predetermined speed is reached in the section t2. When approaching the end opposite to the standby position, the vehicle is decelerated in the section t3. Subsequently, the CR motor 96 is rotated in the reverse rotation direction, whereby the carriage 38 is accelerated in the backward direction (right direction in FIG. 3) in the section t4, and is driven at a constant speed when the predetermined speed is reached in the section t5. The When approaching the standby position, the vehicle is decelerated in the section t6. Thereafter, the operations in the sections t1 to t6 are repeated as necessary.

しかしながら、キャリッジ38の実際の速度特性は、CRモータ96(図5参照)のコギングトルクやCRモータ96の出力軸の偏心、或いは駆動プーリ47の軸の偏心、ガイドレール43,44の摺動抵抗のバラツキなどの外乱要素の影響を受けて変動する。例えば、コギングトルクによるトルク変動が周期的に生じることによって、キャリッジ38の速度特性も周期的に変動する。本第1実施形態では、後述する制御部100(図5参照)によってCRモータ96が駆動制御されることにより、上記外乱要素の影響が最小限に抑えられ、キャリッジ38の速度変動を殆ど生じないようにすることができる。なお、制御部100による駆動制御の詳細については後述する。   However, the actual speed characteristics of the carriage 38 include the cogging torque of the CR motor 96 (see FIG. 5), the eccentricity of the output shaft of the CR motor 96, the eccentricity of the shaft of the drive pulley 47, and the sliding resistance of the guide rails 43 and 44. It fluctuates under the influence of disturbance factors such as fluctuations. For example, when the torque fluctuation due to the cogging torque is periodically generated, the speed characteristic of the carriage 38 is also periodically changed. In the first embodiment, the CR motor 96 is driven and controlled by the control unit 100 (see FIG. 5), which will be described later, so that the influence of the disturbance element is minimized, and the speed variation of the carriage 38 hardly occurs. Can be. Details of the drive control by the control unit 100 will be described later.

[制御部100]
次に、図5を参照して、プリンタ部2に設けられた制御部100の主要構成について説明する。
[Control unit 100]
Next, the main configuration of the control unit 100 provided in the printer unit 2 will be described with reference to FIG.

制御部100は、プリンタ部2の全体動作を制御するものであり、記録ヘッド39の吐出制御のほか、CRモータ96及びLFモータ95の駆動制御を行う。図5に示されるように、制御部100は、主として、各種演算を行うCPU101と、ROM102と、RAM103と、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)107と、インターフェース(I/F)108と、CRモータドライバ110と、LFモータドライバ111と、ヘッド駆動回路113とがバス105などで接続されて構成されている。   The control unit 100 controls the entire operation of the printer unit 2, and controls the drive of the CR motor 96 and the LF motor 95 in addition to the discharge control of the recording head 39. As shown in FIG. 5, the control unit 100 mainly includes a CPU 101 that performs various calculations, a ROM 102, a RAM 103, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) 107, an interface (I / F) 108, and a CR motor driver. 110, an LF motor driver 111, and a head drive circuit 113 are connected by a bus 105 or the like.

インターフェース108は、図示しないホストコンピュータから出力される印刷データなどの信号を受信するためのものである。   The interface 108 is for receiving signals such as print data output from a host computer (not shown).

ROM102には、CPU101がプリンタ部2の各種動作を制御するためのプログラムのほか、CRモータ96のPID制御に必要な積分ゲイン及び微分ゲインが記憶されている。ここで、PID制御とは、目標速度と実速度との偏差(速度差)に比例ゲインを乗じて入力値を変化させる比例動作(P動作)と、上記偏差の累積値に積分ゲインを乗じて入力値を変化させる積分動作(I動作)と、上記偏差の変化(つまり偏差の微分)に微分ゲインを乗じて入力値を変化させる微分動作(D動作)とを組み合わせた制御方法のことをいう。上記した比例ゲイン、積分ゲイン、微分ゲインは、一般に、PID定数と呼ばれている。本第1実施形態では、PID制御に用いられるPID定数(比例ゲイン、積分ゲイン、微分ゲイン)がROM102に格納されている。なお、比例ゲインのうち、停止状態のキャリッジ38を加速制御する際に用いられる第1比例ゲイン(本発明の第1増幅率の一例)及び第2比例ゲイン(本発明の第2増幅率の一例)は、後述するPID演算部124(本発明の第1生成手段の一例、図6参照)の内部メモリ142(本発明の記憶手段の一例、図7参照)に格納されている。 In addition to a program for the CPU 101 to control various operations of the printer unit 2, an integral gain and a differential gain necessary for PID control of the CR motor 96 are stored in the ROM 102. Here, the PID control is a proportional action (P action) in which a deviation (speed difference) between a target speed and an actual speed is multiplied by a proportional gain to change an input value, and a cumulative value of the deviation is multiplied by an integral gain. A control method that combines an integration operation (I operation) for changing an input value and a differentiation operation (D operation) for changing an input value by multiplying a change in the deviation (that is, a derivative of the deviation) by a differential gain. . The above-described proportional gain, integral gain, and differential gain are generally called PID constants. In the first embodiment, PID constants (proportional gain, integral gain, differential gain) used for PID control are stored in the ROM 102. Among the proportional gain, an example and second proportional gain (second gain of the present invention (an example of a first amplification factor of the present invention) first proportional gain to be used for acceleration control of the carriage 38 in the stopped state ) is an example of the first generation hand stage of the PID operation unit 124 (the invention described below, an example of the internal memory 142 (storage means of the present invention in FIG. 6), stored in the reference Fig. 7).

RAM103は、CPU101が上述の各種プログラムを実行する際に用いる各種データを一時的に記録する記憶領域、或いは所定の演算処理を行うための作業領域として使用される。   The RAM 103 is used as a storage area for temporarily recording various data used when the CPU 101 executes the various programs described above, or a work area for performing predetermined arithmetic processing.

EEPROM104には、電源オフ後も保持すべきデータや設定、フラグ等が格納される。本第1実施形態では、キャリッジ38が往復移動する際に到達すべき目標速度を定めるプロファイル、具体的には、図4に示される速度特性が記憶されている。   The EEPROM 104 stores data, settings, flags, etc. that should be retained even after the power is turned off. In the first embodiment, a profile for determining a target speed to be reached when the carriage 38 reciprocates, specifically, a speed characteristic shown in FIG. 4 is stored.

ASIC107は、光学センサ35からのパルス信号のカウントや演算を行うゲートアレイとして構成されている。ASIC107の詳細な構成については後述する。   The ASIC 107 is configured as a gate array that counts and calculates pulse signals from the optical sensor 35. The detailed configuration of the ASIC 107 will be described later.

CPU101は、図示しないホストコンピュータからインターフェース108を介して受信された印刷データを、RAM103の所定の記憶領域に格納するとともに、予めROM102に記憶されている制御プログラムに従って、LFモータ95を駆動するために必要な各種制御信号を出力する演算制御動作と、画像データを加工して、この画像データに基づいて実際に画像記録を行う印刷データを展開し、これに基づいて記録ヘッド39を駆動するための制御信号を出力する処理を行う。また、ASIC107からの制御信号により、CRモータ96の動きに同期させてヘッド駆動回路113にヘッド駆動信号を送ったり、CRモータ96の動きに合わせてLFモータドライバ111を介してLFモータ95を回転させるなどの、各部分の動作を統括する役割も担う。   The CPU 101 stores print data received from a host computer (not shown) via the interface 108 in a predetermined storage area of the RAM 103 and drives the LF motor 95 according to a control program stored in the ROM 102 in advance. An arithmetic control operation for outputting various necessary control signals, image data is processed, print data for performing actual image recording is developed based on the image data, and the recording head 39 is driven based on this Processing to output a control signal is performed. In addition, a control signal from the ASIC 107 sends a head drive signal to the head drive circuit 113 in synchronization with the movement of the CR motor 96, or rotates the LF motor 95 via the LF motor driver 111 in accordance with the movement of the CR motor 96. It also plays a role of supervising the operation of each part, such as making it happen.

ヘッド駆動回路113は、入力された画像データから得られた印刷データに基づいて、記録用紙上の画像記録箇所が記録ヘッド39の下方に到達したときに、記録ヘッド39に備えられたピエゾ素子(不図示)に電圧を印加して、記録用紙へ向けてインクを吐出させるものである。   Based on the print data obtained from the input image data, the head drive circuit 113 detects the piezoelectric element (provided in the recording head 39) when the image recording location on the recording paper reaches below the recording head 39. A voltage is applied to (not shown), and ink is ejected toward the recording paper.

LFモータ95は、DCモータである。搬送ローラ87の回転軸に取り付けられたエンコーダディスク52と光学センサ15(図5照)とにより構成されたロータリーエンコーダによってLFモータ95の回転位置が検出され、その検出結果はASIC107に入力される。その検出結果に基づいてASIC107内で搬送ローラ87による記録用紙の搬送量が所定量となるようにLFモータ95を精度よく制御するためのPWM信号を生成し、そのPWM信号をLFモータドライバ111に入力する。LFモータドライバ111は、入力されたPWM信号に応じた電流をLFモータ95に出力するものである。この出力された電流がLFモータ95に流れることにより、搬送ローラ87が所望の通りに駆動される。   The LF motor 95 is a DC motor. The rotary position of the LF motor 95 is detected by a rotary encoder constituted by the encoder disk 52 and the optical sensor 15 (see FIG. 5) attached to the rotation shaft of the transport roller 87, and the detection result is input to the ASIC 107. Based on the detection result, a PWM signal for accurately controlling the LF motor 95 is generated in the ASIC 107 so that the conveyance amount of the recording sheet by the conveyance roller 87 becomes a predetermined amount, and the PWM signal is transmitted to the LF motor driver 111. input. The LF motor driver 111 outputs a current corresponding to the input PWM signal to the LF motor 95. The output current flows to the LF motor 95, whereby the transport roller 87 is driven as desired.

LFモータ95の回転により、搬送ローラ87および排紙ローラ90にギヤなどの伝達機構を介して駆動力が伝達されて記録用紙の搬送が行なわれる。搬送された記録用紙は、用紙搬送路23に配置された図示しないシートセンサによって搬送位置が検出され、この検出信号がCPU101に送られる。この信号を受けて、CPU101は、記録用紙の状態を判断して、ASIC107、LFモータドライバ111を介してLFモータ95を駆動若しくは停止させる。   Due to the rotation of the LF motor 95, the driving force is transmitted to the transport roller 87 and the paper discharge roller 90 through a transmission mechanism such as a gear, so that the recording paper is transported. The transport position of the transported recording paper is detected by a sheet sensor (not shown) disposed in the paper transport path 23, and this detection signal is sent to the CPU 101. Upon receiving this signal, the CPU 101 determines the state of the recording paper, and drives or stops the LF motor 95 via the ASIC 107 and the LF motor driver 111.

ASIC107は、CPU101の制御の下で、CRモータドライバ110に駆動制御信号を出力する。CRモータドライバ110は、駆動制御信号に応じた駆動電流をCRモータ96に出力する。駆動電流を受けたCRモータ96は、キャリッジ38を移動させ、光学センサ35によってキャリッジ38の位置が検出されて、その位置情報がASIC107にフィードバックされる。   The ASIC 107 outputs a drive control signal to the CR motor driver 110 under the control of the CPU 101. The CR motor driver 110 outputs a drive current corresponding to the drive control signal to the CR motor 96. Upon receiving the drive current, the CR motor 96 moves the carriage 38, the position of the carriage 38 is detected by the optical sensor 35, and the position information is fed back to the ASIC 107.

[ASIC107]
ここで、図6を参照して、ASIC107の構成について詳細に説明する。なお、図6ではLFモータ95に関する制御系統が省略されており、以下の説明でもLFモータ95に関する制御は省略されている。
[ASIC107]
Here, the configuration of the ASIC 107 will be described in detail with reference to FIG. In FIG. 6, the control system related to the LF motor 95 is omitted, and the control related to the LF motor 95 is also omitted in the following description.

ASIC107は、エッジ検出部121と、キャリッジ位置管理部122と、エンコーダ周期測定部123と、PID演算部124と、PWM生成部125とを有する。これらの各部は、トランジスタやコンデンサなどの素子を集積させて各部が有する後述する固有機能を実現するように回路設計されたハードロジック回路である。なお、PWM生成部125及びCRモータドライバ110によって、本発明の第1制御手段、第2制御手段が具現化される。 The ASIC 107 includes an edge detection unit 121, a carriage position management unit 122, an encoder period measurement unit 123, a PID calculation unit 124, and a PWM generation unit 125. Each of these units is a hard logic circuit that is circuit-designed so that elements such as transistors and capacitors are integrated to realize a specific function described later. Incidentally, the PWM generator 125 and the CR motor driver 110, the first control means of the present invention, the second control hand stage is implemented.

エッジ検出部121は、光学センサ35で発生したエンコーダ信号ENC1及びENC2の信号のエッジ(立ち上がり)を検出するとともに、その検出タイミングで基準パルスを生成するものである。生成された基準パルスは、キャリッジ位置管理部122及びエンコーダ周期測定部123に出力される。また、エッジ検出部121は、2種類のエンコーダ信号ENC1,ENC2の位相差からキャリッジ38の進行方向を求め、その方向をフラグとする方向フラグ信号をキャリッジ位置管理部122へ出力する。   The edge detector 121 detects the edges (rising edges) of the encoder signals ENC1 and ENC2 generated by the optical sensor 35, and generates a reference pulse at the detection timing. The generated reference pulse is output to the carriage position management unit 122 and the encoder cycle measurement unit 123. Further, the edge detection unit 121 obtains the traveling direction of the carriage 38 from the phase difference between the two types of encoder signals ENC1 and ENC2, and outputs a direction flag signal having the direction as a flag to the carriage position management unit 122.

キャリッジ位置管理部122は、エッジ検出部121から入力された方向フラグ信号と基準パルスとに基づいて、パルス信号をインクリメントして、キャリッジ38の待機位置(図3の右端)からの位置を求める。これにより、キャリッジ38の走行位置が検出される。なお、ここで検出されたキャリッジ38の位置はCPU101にフィードバックされる。   The carriage position management unit 122 increments the pulse signal based on the direction flag signal and the reference pulse input from the edge detection unit 121 to obtain the position of the carriage 38 from the standby position (the right end in FIG. 3). Thereby, the traveling position of the carriage 38 is detected. The position of the carriage 38 detected here is fed back to the CPU 101.

エンコーダ周期測定部123は、キャリッジ38の速度を求めるものである。詳細には、エンコーダ周期測定部123は、図示しない基準タイマーによって与えられた一定時間内において、エッジ検出部121から出力された基準パルスをカウントすることにより、キャリッジ38の速度を求める。求められた速度情報は、PID演算部124に出力される。   The encoder period measurement unit 123 obtains the speed of the carriage 38. Specifically, the encoder cycle measuring unit 123 obtains the speed of the carriage 38 by counting the reference pulses output from the edge detecting unit 121 within a certain time given by a reference timer (not shown). The obtained speed information is output to the PID calculation unit 124.

PID演算部124は、キャリッジ38の速度制御のためのPID制御の演算を行い、PWM生成部125に出力するための制御信号を生成する。PID演算部124には、ROM102に記憶されている積分ゲインと微分ゲインがCPU101により与えられる。このPID演算部124では、エンコーダ周期測定部123から入力された速度情報と、CPU101から入力された積分ゲイン及び微分ゲインとに基づいてPID制御のための各種演算や、制御信号の生成が行われる。   The PID calculation unit 124 calculates PID control for speed control of the carriage 38 and generates a control signal to be output to the PWM generation unit 125. The integral gain and differential gain stored in the ROM 102 are given to the PID calculation unit 124 by the CPU 101. In this PID calculation unit 124, various calculations for PID control and generation of control signals are performed based on the speed information input from the encoder period measurement unit 123 and the integral gain and differential gain input from the CPU 101. .

PWM生成部125は、PID演算部124からの制御信号、及びCPU101に応じたPWM(Pulse Width Modulation・パルス幅変調)信号を生成する。このPWM生成部125では、PID演算部124からの制御信号に基づいて、所定のデューティ比(ON時間とOFF時間の比で、一定の周期に対するON時間の割合で表されたもの)が求められる。そして、このデューティ比を有するPWM信号が生成される。生成されたPWM信号は、CRモータドライバ110へ出力される。PWM信号を受けたCRモータドライバ110は、PWM信号に応じた駆動電流をCRモータ96に与えて該CRモータ96を回転させる。CRモータ96の回転駆動力は、ベルト駆動機構46を介してキャリッジ38に伝達される。これにより、キャリッジ38が所定方向へ所定速度で移動する。   The PWM generation unit 125 generates a control signal from the PID calculation unit 124 and a PWM (Pulse Width Modulation) signal corresponding to the CPU 101. The PWM generation unit 125 obtains a predetermined duty ratio (a ratio of the ON time and the OFF time, which is expressed as a ratio of the ON time to a certain period) based on the control signal from the PID calculation unit 124. . Then, a PWM signal having this duty ratio is generated. The generated PWM signal is output to the CR motor driver 110. Upon receipt of the PWM signal, the CR motor driver 110 applies a drive current corresponding to the PWM signal to the CR motor 96 to rotate the CR motor 96. The rotational driving force of the CR motor 96 is transmitted to the carriage 38 via the belt driving mechanism 46. As a result, the carriage 38 moves in a predetermined direction at a predetermined speed.

ここで、図7を参照して、PID演算部124の構成について詳細に説明する。   Here, the configuration of the PID calculation unit 124 will be described in detail with reference to FIG.

PID演算部124は、PID出力部141と、内部メモリ142と、ゲイン選択部144と、速度比較部145(本発明の第1判定手段の一例)とにより構成されている。なお、PID出力部141、ゲイン選択部144及び速度比較部145は、いずれも、トランジスタやコンデンサなどの素子を集積させて各部が有する後述する固有機能を実現するように回路設計されたハードロジック回路である。 PID operation unit 124 includes a PID output unit 141, an internal memory 142, a gain selection unit 144 is constituted by the speed comparing unit 145 (an example of a first determination hand stage of the present invention). Note that each of the PID output unit 141, the gain selection unit 144, and the speed comparison unit 145 is a hard logic circuit that is circuit-designed to integrate elements such as transistors and capacitors so as to realize a specific function described later that each unit has. It is.

内部メモリ142は、PID制御のうち、比例動作(P動作)に用いる比例ゲインの一部を記憶するものであり、例えば、RAMなどの半導体メモリで構成されている。この内部メモリ142には、キャリッジ38の加速制御に用いられる第1比例ゲイン及び第2比例ゲインの2つのゲインが格納されている。第2比例ゲインは、第1比例ゲインよりも大きな値のものが採用されている。要するに、キャリッジ38の加速制御において、数値の異なる2つのゲインが用いられる。本第1実施形態では、加速領域(図4の区間t1)において、加速が開始された初期段階では第1比例ゲインで比例動作が行われ、所定の切替タイミング以降は第2比例ゲインで比例動作が行われる。なお、第1比例ゲイン及び第2比例ゲインそれぞれの数値は、キャリッジ38の駆動に関与するCRモータ96やベルト駆動機構46などの各部材固有の特性等を考慮して決定される要素である。   The internal memory 142 stores a part of a proportional gain used for proportional operation (P operation) in PID control, and is constituted by a semiconductor memory such as a RAM. The internal memory 142 stores two gains, a first proportional gain and a second proportional gain used for acceleration control of the carriage 38. The second proportional gain has a larger value than the first proportional gain. In short, in the acceleration control of the carriage 38, two gains having different numerical values are used. In the first embodiment, in the acceleration region (section t1 in FIG. 4), proportional operation is performed with the first proportional gain at the initial stage where acceleration is started, and proportional operation is performed with the second proportional gain after a predetermined switching timing. Is done. The numerical values of the first proportional gain and the second proportional gain are elements that are determined in consideration of characteristics unique to each member such as the CR motor 96 and the belt driving mechanism 46 that are involved in driving the carriage 38.

なお、本第1実施形態では、第1比例ゲイン及び第2比例ゲインがPID演算部124の内部メモリ142に記憶されることとしたが、第1比例ゲイン及び第2比例ゲインをROM102に記憶しておき、ROM102から必要に応じて第1比例ゲイン又は第2比例ゲインを読み出すようにしてもかまわない。   In the first embodiment, the first proportional gain and the second proportional gain are stored in the internal memory 142 of the PID calculation unit 124. However, the first proportional gain and the second proportional gain are stored in the ROM 102. The first proportional gain or the second proportional gain may be read from the ROM 102 as necessary.

速度比較部145は、キャリッジ38の目標速度と実速度との偏差(速度差)と予め定められた基準値とを比較して、上記偏差が上記基準値(本発明の所定の閾値に相当)以下であるかどうかを判定する。具体的には、CPU101から入力された目標速度とエンコーダ周期測定部123から入力された実際の速度との偏差を求め、求められた偏差が上記基準値以下であるかどうかを判定する。本第1実施形態では、上記基準値は、例えば、目標速度に対して略零と評価できる程度に小さい値に設定されている。具体的には、上記基準値は、キャリッジ38の定速制御区間で必要な速度に対して概ね10%、より好ましくは5%の値に設定されている。これにより、速度比較部145において、実質的に、上記偏差が略零であるか否かを判定することが可能となる。なお、判定された結果は、判定結果を電流値に置き換えた信号sig1としてゲイン選択部144へ出力される。ここで、信号sig1は、上記偏差が上記基準値以下であるとする判定結果を示す信号である。   The speed comparison unit 145 compares the deviation (speed difference) between the target speed and the actual speed of the carriage 38 with a predetermined reference value, and the deviation is the reference value (corresponding to the predetermined threshold value of the present invention). Determine if: Specifically, a deviation between the target speed input from the CPU 101 and the actual speed input from the encoder period measurement unit 123 is obtained, and it is determined whether the obtained deviation is equal to or less than the reference value. In the first embodiment, the reference value is set to a value that is small enough to be evaluated as substantially zero with respect to the target speed, for example. Specifically, the reference value is set to a value of approximately 10%, more preferably 5%, with respect to the speed required in the constant speed control section of the carriage 38. As a result, the speed comparison unit 145 can determine whether or not the deviation is substantially zero. The determined result is output to the gain selection unit 144 as a signal sig1 in which the determination result is replaced with a current value. Here, the signal sig1 is a signal indicating a determination result that the deviation is equal to or less than the reference value.

また、上記基準値は、上記以外の方法で決められた値に設定されていてもよい。例えば、上記基準値は、キャリッジ38の目標速度と実速度との偏差(速度差)を目標速度で除した値(偏差の割合)に対して設けられた比であってもよい。つまり、上記基準値は、偏差に対する具体的な数値ではなく、目標速度に対する所定の比(割合)として定められていてもよい。この場合、速度比較部145は、上記基準値と上記目標速度に対する上記偏差の比とを比較して、上記偏差が上記基準値以下であるかどうかを判定する。   Further, the reference value may be set to a value determined by a method other than the above. For example, the reference value may be a ratio provided with respect to a value (deviation ratio) obtained by dividing a deviation (speed difference) between the target speed and the actual speed of the carriage 38 by the target speed. That is, the reference value may be determined as a predetermined ratio (ratio) with respect to the target speed instead of a specific numerical value for the deviation. In this case, the speed comparison unit 145 compares the reference value with the ratio of the deviation to the target speed, and determines whether the deviation is equal to or less than the reference value.

ゲイン選択部144は、キャリッジ38の加速制御において、速度比較部145から入力された信号sig1の有無にしたがって、内部メモリ142から第1比例ゲイン或いは第2比例ゲインのいずれか一つを選択する機能を有する。キャリッジ38の加速制御中において、ゲイン選択部144に上記信号sig1が入力されると、内部メモリ142から第2比例ゲインを読み出して、該第2比例ゲインをPID出力部141へ出力する。一方、ゲイン選択部144に上記信号sig1が入力されていない場合は、内部メモリ142から第1比例ゲインを読み出して、該第1比例ゲインをPID出力部141へ出力する。なお、キャリッジ38の加速制御以外の制御を行う際は、CPU101がROM102から必要な比例ゲインを読み出してPID出力部141へ出力する。また、比例ゲイン以外のゲイン(積分ゲイン、微分ゲイン)については、キャリッジ38の制御状態にかかわらず、CPU101がROM102から読み出してPID出力部141へ出力する。   The gain selection unit 144 selects a first proportional gain or a second proportional gain from the internal memory 142 in accordance with the presence or absence of the signal sig1 input from the speed comparison unit 145 in the acceleration control of the carriage 38. Have When the signal sig1 is input to the gain selection unit 144 during acceleration control of the carriage 38, the second proportional gain is read from the internal memory 142, and the second proportional gain is output to the PID output unit 141. On the other hand, when the signal sig1 is not input to the gain selection unit 144, the first proportional gain is read from the internal memory 142, and the first proportional gain is output to the PID output unit 141. Note that when performing control other than acceleration control of the carriage 38, the CPU 101 reads a necessary proportional gain from the ROM 102 and outputs it to the PID output unit 141. In addition, gains other than the proportional gain (integral gain, differential gain) are read from the ROM 102 and output to the PID output unit 141 regardless of the control state of the carriage 38.

PID出力部141は、エンコーダ周期測定部123から入力されたキャリッジ38の実際の移動速度(実速度)と、CPU101から入力された目標速度との偏差を求める。そして、CPU101又はゲイン選択部144から入力されたPID定数(比例ゲイン、積分ゲイン、微分ゲイン)を用いてPID制御の演算を行い、上記求められた偏差に応じた制御信号を生成して、該制御信号をPWM生成部125へ出力する。   The PID output unit 141 obtains a deviation between the actual moving speed (actual speed) of the carriage 38 input from the encoder period measuring unit 123 and the target speed input from the CPU 101. Then, PID control is calculated using PID constants (proportional gain, integral gain, differential gain) input from the CPU 101 or the gain selection unit 144, and a control signal corresponding to the obtained deviation is generated, The control signal is output to the PWM generator 125.

以下、図8のフローチャート及び図9のグラフ図を参照しながら、キャリッジ38の加速制御中にPID演算部124で行われる演算処理の手順とともに、キャリッジ38の加速制御方法の一例について説明する。なお、当該演算処理は、後述するようにキャリッジ38の移動制御の準備が整った後に実行される。この演算処理は、図8中のステップS1から開始される。なお、図9において、破線は目標速度プロファイルであり、実線はキャリッジ38の速度特性である。また、区間t10は加速制御領域を示し、区間t20は定速制御領域を示す。   Hereinafter, an example of the acceleration control method for the carriage 38 will be described with reference to the flowchart of FIG. 8 and the graph of FIG. 9 together with the procedure of the calculation process performed by the PID calculation unit 124 during the acceleration control of the carriage 38. The calculation processing is executed after preparation for movement control of the carriage 38 is completed, as will be described later. This calculation process starts from step S1 in FIG. In FIG. 9, the broken line is the target speed profile, and the solid line is the speed characteristic of the carriage 38. A section t10 indicates an acceleration control area, and a section t20 indicates a constant speed control area.

外部のホストコンピュータなどから印刷データとともに印刷指示がインターフェース108を介して複合機1に入力されると、メンテナンス機構51(図3参照)による記録ヘッド39のメンテナンス、記録用紙の頭出し搬送、待機位置から記録開始位置へのキャリッジ38の移動が行われて、キャリッジ38の移動制御の準備が整う。なお、上記記録開始位置とは、実際に記録用紙上に記録を行う画像記録領域の端部位置ではなく、その端部位置よりも、キャリッジ38が停止状態から所定速度に到達するまでに要する助走距離だけ後退した位置のことをいう。キャリッジ38が上記記録開始位置に配置されると、制御部100のASIC107及びCRモータドライバ110などによってCRモータ96の駆動制御が開始される。これにより、停止状態にあるキャリッジ38の移動制御が開始される。以下、キャリッジ38の加速制御中において、PID演算部124で行われる演算処理について詳細に説明する。   When a print instruction together with print data from an external host computer or the like is input to the multi function device 1 via the interface 108, maintenance of the recording head 39 by the maintenance mechanism 51 (see FIG. 3), cueing conveyance of the recording paper, standby position The carriage 38 is moved from the recording start position to the recording start position, and preparation for movement control of the carriage 38 is completed. Note that the recording start position is not the end position of the image recording area where recording is actually performed on the recording paper, but rather the end run required for the carriage 38 to reach a predetermined speed from the stopped state. It means a position that has been retracted by a distance. When the carriage 38 is disposed at the recording start position, drive control of the CR motor 96 is started by the ASIC 107 and the CR motor driver 110 of the control unit 100. Thereby, the movement control of the carriage 38 in the stopped state is started. Hereinafter, a calculation process performed by the PID calculation unit 124 during the acceleration control of the carriage 38 will be described in detail.

上記記録開始位置では、キャリッジ38は停止状態にある。停止状態のキャリッジ38に対して移動を開始した加速制御の初期段階では、ゲイン選択部144は、内部メモリ142から第1比例ゲインを読み出して、PID出力部141へ出力する(S1)。   At the recording start position, the carriage 38 is in a stopped state. In the initial stage of acceleration control in which movement with respect to the stopped carriage 38 is started, the gain selection unit 144 reads the first proportional gain from the internal memory 142 and outputs the first proportional gain to the PID output unit 141 (S1).

PID出力部141では、ゲイン選択部144から入力された第1比例ゲイン、CPU101から入力された積分ゲイン及び微分ゲインを用いて、目標速度と実速度との偏差に応じた第1制御信号(本発明の第1制御値の一例)を生成して、PWM生成部125へ出力する(S2)。なお、PWM生成部125は、入力された第1制御信号に応じたデューティ比を有するPWM制御信号を生成してCRモータドライバ110に出力し、CRモータドライバ110はPWM制御信号に応じた駆動電流をCRモータ96に出力する。このとき、CRモータ96からキャリッジ38に伝達される駆動力がキャリッジ38に作用する静止摩擦力より大きくなると、キャリッジ38が動き出して加速される。 The PID output unit 141 uses the first proportional gain input from the gain selection unit 144, the integral gain and the differential gain input from the CPU 101, and a first control signal (the main control signal corresponding to the deviation between the target speed and the actual speed). An example of the first control value of the invention is generated and output to the PWM generator 125 (S2). The PWM generator 125 generates a PWM control signal having a duty ratio corresponding to the input first control signal and outputs the PWM control signal to the CR motor driver 110. The CR motor driver 110 drives the drive current according to the PWM control signal. Is output to the CR motor 96. At this time, if the driving force transmitted from the CR motor 96 to the carriage 38 becomes larger than the static friction force acting on the carriage 38, the carriage 38 starts to move and is accelerated.

キャリッジ38の加速制御中は、速度比較部145において、CPU101から入力された目標速度とエンコーダ周期測定部123から入力された実速度との偏差が上記基準値以下であるか否かが判定される(S3)。なお、図9に示されるように、加速制御開始直後は上記偏差は略零であるが、本第1実施形態では、加速制御開始後から上記偏差が上記基準値を超えるまでの時間Δtが経過するまでは、ステップS3の判定処理を行わないようにしている。   During acceleration control of the carriage 38, the speed comparison unit 145 determines whether or not the deviation between the target speed input from the CPU 101 and the actual speed input from the encoder period measurement unit 123 is equal to or less than the reference value. (S3). As shown in FIG. 9, the deviation is substantially zero immediately after the acceleration control is started, but in the first embodiment, a time Δt from when the acceleration control starts until the deviation exceeds the reference value has elapsed. Until this is done, the determination process in step S3 is not performed.

ステップS3において、上記偏差が上記基準値以下であると判定されると(S3:Yes)、速度比較部145は、信号sig1をゲイン選択部144に出力する(S4)。この信号sig1を受けたゲイン選択部144は、内部メモリ142から第1比例ゲインよりも大きい第2比例ゲインを読み出して、PID出力部141へ出力する(S5)。PID出力部141では、第2比例ゲイン、CPU101から入力された積分ゲイン及び微分ゲインを用いて、偏差に応じた第2制御信号(本発明の第2制御値の一例)を生成して、PWM生成部125へ出力する(S6)。なお、PWM生成部125は、入力された第2制御信号に応じたデューティ比を有するPWM制御信号を生成してCRモータドライバ110に出力し、CRモータドライバ110はPWM制御信号に応じた駆動電流をCRモータ96に出力する。 If it is determined in step S3 that the deviation is equal to or less than the reference value (S3: Yes), the speed comparison unit 145 outputs the signal sig1 to the gain selection unit 144 (S4). Receiving this signal sig1, the gain selection unit 144 reads out the second proportional gain larger than the first proportional gain from the internal memory 142, and outputs it to the PID output unit 141 (S5). The PID output unit 141 generates a second control signal (an example of the second control value of the present invention) according to the deviation using the second proportional gain, the integral gain and the differential gain input from the CPU 101, and outputs the PWM. It outputs to the production | generation part 125 (S6). The PWM generator 125 generates a PWM control signal having a duty ratio corresponding to the input second control signal and outputs the PWM control signal to the CR motor driver 110. The CR motor driver 110 drives the drive current according to the PWM control signal. Is output to the CR motor 96.

なお、ステップS3において、上記偏差が上記基準値以下ではないと判定されると(S3:No)、信号sig1はゲイン選択部144に出力されない。したがって、上記偏差が上記基準値以下であると判定されるまで、上述のステップS2及びS3の手順で各処理が繰り返される。   If it is determined in step S3 that the deviation is not less than or equal to the reference value (S3: No), the signal sig1 is not output to the gain selection unit 144. Therefore, each process is repeated in the above-described steps S2 and S3 until it is determined that the deviation is equal to or less than the reference value.

このように、図9に示されるように、上記偏差が上記基準値以下であると判定されるまでの区間t11(本発明の第1区間の一例)は、比較的数値の小さい第1比例ゲインを用いてCRモータ96がPID制御されるため、仮にキャリッジ38に作用する静止摩擦力の影響でキャリッジ38が動き出さないことによって上記偏差が大きくなったとしても、第1制御信号が過大とならない。そのため、目標速度に対して実速度が大きくオーバーしない。したがって、区間t11においては、キャリッジ38の実速度が目標速度に対して振動的に変動せず、CRモータ96の制御が安定する。 Thus, as shown in FIG. 9, (an example between the first district of the present invention) interval t11 until the deviation is determined to be equal to or less than the reference value, relatively numerical small first proportional Since the CR motor 96 is PID controlled using the gain, even if the deviation becomes large because the carriage 38 does not move due to the influence of the static frictional force acting on the carriage 38, the first control signal does not become excessive. . Therefore, the actual speed does not greatly exceed the target speed. Therefore, in the section t11, the actual speed of the carriage 38 does not vibrate with respect to the target speed, and the control of the CR motor 96 is stabilized.

また、上記偏差が上記基準値以下であると判定された後から定速制御が開始されるまでの区間t12(本発明の第2区間の一例)は、第1比例ゲインよりも大きい第2比例ゲインを用いてCRモータ96がPID制御されるため、キャリッジ38は、CRモータ96の出力軸の偏心やコギングトルクなどの外乱要素の影響を受けず、安定して駆動する。また、上記偏差が上記基準値以下になった時点で第2制御信号による制御が開始されるため、区間t11から区間t12への移行時に微小な速度変動が生じるものの、キャリッジ38の実速度は大きく振動的に変動しない。 Further, (an example between second district invention) interval t12 from after the deviation is determined to be less than the reference value until the constant speed control is started, the second greater than the first proportional gain Since the CR motor 96 is PID controlled using the proportional gain, the carriage 38 is stably driven without being affected by disturbance factors such as eccentricity of the output shaft of the CR motor 96 and cogging torque. Further, since the control by the second control signal is started when the deviation becomes equal to or less than the reference value, a slight speed fluctuation occurs at the transition from the section t11 to the section t12, but the actual speed of the carriage 38 is large. Does not fluctuate in vibration.

CPU101によって、光学センサ35からの信号に基づいてキャリッジ38が実際に記録用紙上に記録を行う画像記録領域の端部位置(所定位置)に到達したと判定されると、その判定結果がCPU101からPID出力部141に入力される。PID出力部141では、上記判定結果の有無に基づいて、キャリッジ38が端部位置に到達したかどうかを判定する(S7)。PID出力部141は、上記判定結果を受信すると(S7:Yes)、ゲイン選択部144から入力される比例ゲインを用いずに、CPU101から入力される定速制御に対応したPID定数(比例ゲイン、積分ゲイン、微分ゲイン)を用いて、上記偏差に応じた制御信号を生成して、PWM生成部125へ出力する。これにより、キャリッジ38の加速制御が終了して、定速制御に切り換えられる。なお、キャリッジ38の減速制御は、定速制御と同じように、CPU101から入力される減速制御に対応したPID定数を用いて、上記偏差に応じた制御信号を生成して、PWM生成部125へ出力することにより行われる。   When the CPU 101 determines that the carriage 38 has reached the end position (predetermined position) of the image recording area where recording is actually performed on the recording paper based on the signal from the optical sensor 35, the determination result is sent from the CPU 101. Input to the PID output unit 141. The PID output unit 141 determines whether the carriage 38 has reached the end position based on the presence / absence of the determination result (S7). When the PID output unit 141 receives the determination result (S7: Yes), the PID constant (proportional gain, proportional to the constant speed control) input from the CPU 101 is used without using the proportional gain input from the gain selection unit 144. A control signal corresponding to the deviation is generated using an integral gain and a differential gain, and is output to the PWM generator 125. As a result, the acceleration control of the carriage 38 is completed and switched to the constant speed control. As in the case of the constant speed control, the carriage 38 deceleration control generates a control signal corresponding to the deviation using a PID constant corresponding to the deceleration control input from the CPU 101, and sends it to the PWM generator 125. This is done by outputting.

なお、ステップS7において、キャリッジ38が画像記録領域の端部位置に到達していないと判定された場合は(S7:No)、上述のステップS5及びS6の手順の処理が繰り返される。   If it is determined in step S7 that the carriage 38 has not reached the end position of the image recording area (S7: No), the processes in the steps S5 and S6 described above are repeated.

上述の第1実施形態では、PID演算部124を構成するPID出力部141、ゲイン選択部144及び速度比較部145はハードロジック回路であることとしたが、例えば、各部の固有機能を実現可能なプログラムにしたがってCPU101が演算処理をすることによって、図8に示されるフローチャートの各手順の処理を行ってもよい。   In the first embodiment described above, the PID output unit 141, the gain selection unit 144, and the speed comparison unit 145 constituting the PID calculation unit 124 are hard logic circuits. For example, the unique functions of each unit can be realized. The processing of each procedure in the flowchart shown in FIG. 8 may be performed by the CPU 101 performing arithmetic processing according to a program.

また、上述の第1実施形態では、EEPROM104に予め記憶された目標速度のプロファイル(図4参照)を用いることとしたが、キャリッジ38を移動制御する度に作成された目標速度のプロファイルを用いてもよい。例えば、記録ヘッド39に対するメンテナンスが終了した後に、予めROM102に記憶されたテストプログラムにしたがってキャリッジ38を1往復移動させ、その際に、光学センサ35によって得られたキャリッジ38の位置、速度、加速度などのデータに基づいて目標速度のプロファイルを作成することが考えられる。なお、このようにして作成されたプロファイルを、RAM103若しくはEEPROM104に一時的に記憶してもよい。   In the first embodiment described above, the target speed profile (see FIG. 4) stored in advance in the EEPROM 104 is used. However, the target speed profile created each time the carriage 38 is controlled to move is used. Also good. For example, after the maintenance of the recording head 39 is completed, the carriage 38 is reciprocated once according to a test program stored in the ROM 102 in advance, and the position, speed, acceleration, etc. of the carriage 38 obtained by the optical sensor 35 at that time It is conceivable to create a target speed profile based on the above data. Note that the profile created in this way may be temporarily stored in the RAM 103 or the EEPROM 104.

〈第2実施形態〉
以下、図10及び図11を参照して本発明の第2実施形態について説明する。本第2実施形態が上述の第1実施形態と相違するところは、第2実施形態に係るPID演算部154に制御信号補償部148(本発明の第2生成手段の一例)が設けられている点にあり、その他の構成は、第1実施形態と共通する。したがって、以下においては、上述の第1実施形態における構成要素と共通する構成要素については、第1実施形態で用いた符号と同じ符号で示すことにより、その詳細な説明を省略する。ここに、図10は、第2実施形態に係るPID演算部154の構成を詳細に示すブロック図である。図11は、PID演算部154を有する制御部100によって加速制御されたキャリッジ38の速度特性(速度の変移)を示すグラフ図である。
Second Embodiment
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 and 11. When the second embodiment is different from the first embodiment described above, (an example of a second generation hands-stage of the present invention) control signal compensation unit 148 to the PID operator 154 according to the second embodiment is provided The other configurations are the same as those in the first embodiment. Therefore, in the following, constituent elements common to the constituent elements in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals as those used in the first embodiment, and detailed description thereof is omitted. FIG. 10 is a block diagram showing in detail the configuration of the PID calculation unit 154 according to the second embodiment. FIG. 11 is a graph showing the speed characteristics (speed change) of the carriage 38 that is acceleration-controlled by the control unit 100 having the PID calculation unit 154.

以下、PID演算部154の制御信号補償部148及びこれを設けたことによる作用効果について説明する。   In the following, the control signal compensation unit 148 of the PID calculation unit 154 and the operational effects obtained by providing it will be described.

上述したように、停止状態のキャリッジ38には静止摩擦力が作用するため、キャリッジ38に伝達される駆動力が静止摩擦力よりも大きくなるまでは、キャリッジ38は動き出さない。とりわけ、第1実施形態のように、区間t11において数値の比較的小さい第1比例ゲインを用いてCRモータ96を制御すると、図9に示されるように、キャリッジ38が動き出すまでに時間を要する。本第2実施形態では、キャリッジ38の加速制御が開始されてから実際にキャリッジ38が動き出すまでの区間13(本発明の第3区間の一例、図11参照)において、PID出力部141から入力された第1制御信号に対して予め定められた補助制御信号AUX(本発明の補助制御値の一例)を付加することによって第1制御信号から第3制御信号(本発明の第3制御値の一例)を生成している。 As described above, since the static friction force acts on the carriage 38 in the stopped state, the carriage 38 does not move until the driving force transmitted to the carriage 38 becomes larger than the static friction force. In particular, when the CR motor 96 is controlled using the first proportional gain having a relatively small numerical value in the section t11 as in the first embodiment, it takes time until the carriage 38 starts to move as shown in FIG. In the second embodiment (an example between the third district of the invention, see FIG. 11) actually period T 13 until the carriage 38 starts to move from the start the acceleration control of the carriage 38 in, the PID output unit 141 By adding a predetermined auxiliary control signal AUX (an example of the auxiliary control value of the present invention) to the input first control signal, the first control signal to the third control signal (the third control value of the present invention). and generating one example) of a.

本第2実施形態では、補助制御信号AUXを、停止状態のキャリッジ38の静止摩擦力に対応する大きさの信号に、詳細には、補助制御信号AUXのみがPWM生成部125に入力されると仮定したときに、キャリッジ38に作用する静止摩擦力とキャリッジ38に伝達される駆動力とが等しくなるような大きさの信号としている。また、キャリッジ38の静止位置や環境に応じて静止摩擦力が異なる場合は、補助制御信号AUXの大きさを最も小さい静止摩擦力と等しいとみなされるような大きさの信号とする。すなわち、静止摩擦力の大きさと補助制御信号AUXによりキャリッジに38に伝達される駆動力が等しければ、補助制御信号AUXに基づいてキャリッジ38に伝達される駆動力とキャリッジ38に作用する静止摩擦力とが相殺されるし、静止摩擦力の大きさに対して補助制御信号AUXによりキャリッジ38に伝達される駆動力が小さい場合においても静止摩擦力の影響を緩和することができる。換言すれば、補助制御信号AUXを第1制御信号に加えることによって、静止摩擦の影響を軽減してキャリッジ38を駆動させることができる。つまり、停止状態のキャリッジ38は、キャリッジ38に伝達される駆動力がこのキャリッジ38に作用する静止摩擦力よりも大きくならなければ動き出さないが、補助制御信号AUXによりキャリッジ38に作用する静止摩擦力が緩和されているので、第1制御信号に補助制御信号AUXが加えられていない場合に比べ、キャリッジ38が動き始めるまでに要する時間を短縮させることができる。また、キャリッジ38の動き出しを早くできることで目標速度と実速度との偏差が大きくならず、第1制御信号が過大とならない。そのため、目標速度に対して実速度が大きくオーバーシュートしない。すなわち、キャリッジ38に作用する静止摩擦力の影響を軽減することができるので、キャリッジ38の動き出しが速くなり上記偏差が大きくなることないので、キャリッジ38の実速度が目標速度に対して振動的に変動することが防止され、CRモータ96の制御が安定する。つまり、目標速度に対する実速度の追従性が向上する。   In the second embodiment, when the auxiliary control signal AUX is input to the PWM generation unit 125 as a signal having a magnitude corresponding to the static frictional force of the carriage 38 in the stopped state, specifically, only the auxiliary control signal AUX is input to the PWM generator 125. Assuming that the static frictional force acting on the carriage 38 is equal to the driving force transmitted to the carriage 38, the signal is of a magnitude. Further, when the static friction force varies depending on the stationary position of the carriage 38 and the environment, the magnitude of the auxiliary control signal AUX is set to a signal that is considered to be equal to the smallest static friction force. That is, if the magnitude of the static friction force and the driving force transmitted to the carriage 38 by the auxiliary control signal AUX are equal, the driving force transmitted to the carriage 38 based on the auxiliary control signal AUX and the static friction force acting on the carriage 38 And the influence of the static friction force can be reduced even when the driving force transmitted to the carriage 38 by the auxiliary control signal AUX is small relative to the magnitude of the static friction force. In other words, by adding the auxiliary control signal AUX to the first control signal, the carriage 38 can be driven while reducing the influence of static friction. That is, the carriage 38 in the stopped state does not start unless the driving force transmitted to the carriage 38 is larger than the static friction force acting on the carriage 38, but the static friction force acting on the carriage 38 by the auxiliary control signal AUX. Since the auxiliary control signal AUX is not added to the first control signal, the time required for the carriage 38 to start moving can be shortened. Further, since the movement of the carriage 38 can be accelerated, the deviation between the target speed and the actual speed does not increase, and the first control signal does not become excessive. For this reason, the actual speed does not greatly overshoot the target speed. That is, since the influence of the static frictional force acting on the carriage 38 can be reduced, the movement of the carriage 38 starts faster and the deviation does not increase. Therefore, the actual speed of the carriage 38 is oscillated with respect to the target speed. The fluctuation is prevented and the control of the CR motor 96 is stabilized. That is, the followability of the actual speed with respect to the target speed is improved.

キャリッジ38が動き出したか否かの判定は、CPU101によって行われる。具体的には、キャリッジ位置管理部122からCPU101にフィードバックされたキャリッジ38の位置情報に基づいてキャリッジ38が動き出したかどうかが判定される。なお、キャリッジ38の位置が変わるとエッジ検出部121から基準パルスが発生することを利用して、CPU101が上記基準パルスを直接監視することで、キャリッジ38の動き出しを判定してもかまわない。このように、キャリッジ38の動き出しを判定するCPU101は、本発明の第2判定手段に相当する。 The CPU 101 determines whether or not the carriage 38 has started to move. Specifically, it is determined whether the carriage 38 has started to move based on the position information of the carriage 38 fed back from the carriage position management unit 122 to the CPU 101. Note that the CPU 101 may directly determine the movement of the carriage 38 by directly monitoring the reference pulse using the reference pulse generated from the edge detection unit 121 when the position of the carriage 38 changes. Thus, CPU 101 determines start moving the carriage 38 corresponds to the second determination hand stage of the present invention.

CPU101によってキャリッジ38が動き出したことが判定されると、その判定結果は、電流値に置き換えた信号sig2として制御信号補償部148へ出力される。つまり、信号sig2は、キャリッジ38が動き出したことを示す信号である。制御信号補償部148では、キャリッジ38の加速制御において、信号sig2が入力されるまで、補助制御信号AUXをPID出力部141からの第1制御信号に加えて第3制御信号を生成する。そして、生成された第3制御信号がPWM生成部125へ出力される。なお、PWM生成部125は、入力された第3制御信号に応じたデューティ比を有するPWM制御信号を生成して、CRモータドライバ110から駆動電流をCRモータ96に出力させる。一方、信号sig2が。制御信号補償部148に入力されると、補助制御信号AUXは、第1制御信号に加えられない。つまり、加速制御中においては、区間13のみにおいて、第1制御信号が第3制御信号に変換されるのであって、区間13を除く区間においては、上述の第1実施形態と同じ加速制御が行われる。 When the CPU 101 determines that the carriage 38 has started to move, the determination result is output to the control signal compensation unit 148 as the signal sig2 replaced with the current value. That is, the signal sig2 is a signal indicating that the carriage 38 has started to move. In the acceleration control of the carriage 38, the control signal compensator 148 generates the third control signal by adding the auxiliary control signal AUX to the first control signal from the PID output unit 141 until the signal sig2 is input. Then, the generated third control signal is output to the PWM generator 125. The PWM generator 125 generates a PWM control signal having a duty ratio corresponding to the input third control signal, and causes the CR motor driver 110 to output a drive current to the CR motor 96. On the other hand, the signal sig2. When input to the control signal compensation unit 148, the auxiliary control signal AUX is not added to the first control signal. That is, during acceleration control, the only period T 13, a than the first control signal is converted to a third control signal, in a section excluding a section T 13 is the same acceleration control as the first embodiment described above Is done.

このように、第2実施形態では、キャリッジ38が実際に動き出すまでの区間13は、比較的数値の小さい第1比例ゲインで生成された第1制御信号を増幅して得られた第3制御信号でCRモータ96がPID制御されるため、キャリッジ38が早いタイミングで動き出す。つまり、キャリッジ38が動き出すまでの時間を短縮することができる。 Thus, in the second embodiment, the interval T 13 until the carriage 38 actually starts moving, the third control obtained by amplifying the first control signal generated by the comparatively small numerical first proportional gain Since the CR motor 96 is PID controlled by the signal, the carriage 38 starts to move at an early timing. That is, the time until the carriage 38 starts to move can be shortened.

なお、上述した第1実施形態及び第2実施形態では、本発明の被駆動体としてプリンタ部2のキャリッジ38を例にして説明したが、例えば、スキャナ部3においてCISイメージセンサを保持しつつ副走査方向へ移動するキャリッジの加速制御においても本発明は適用可能である。また、インクジェット記録方式の画像記録装置に限らず、感熱式で画像を記録する、所謂、サーマルプリンタにおいて記録用紙を搬送するための搬送ローラや、ADFと称される自動原稿送り装置において原稿を画像読取位置へ向けて搬送するための搬送ローラなどを加速制御する場合にも、本発明を適用することが可能である。もちろん、これらの被駆動体に限られず、モータの駆動対象である様々な被駆動体を加速制御する場合に、本発明を適用することができる。   In the first embodiment and the second embodiment described above, the carriage 38 of the printer unit 2 is described as an example of the driven body of the present invention. For example, the scanner unit 3 holds the CIS image sensor while holding the CIS image sensor. The present invention can also be applied to acceleration control of a carriage that moves in the scanning direction. Further, the image is not limited to the image recording apparatus of the ink jet recording system, and an image of the original is imaged by a conveyance roller for conveying a recording sheet in a so-called thermal printer, or an automatic document feeder called ADF. The present invention can also be applied to the case where acceleration control is performed on a conveying roller for conveying toward a reading position. Of course, the present invention is not limited to these driven bodies, and the present invention can be applied to a case where various driven bodies that are driven by a motor are subjected to acceleration control.

図1は、複合機1の外観構成を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an external configuration of the multifunction machine 1. 図2は、プリンタ部2の主要構成を示す部分拡大断面図である。FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view showing the main configuration of the printer unit 2. 図3は、プリンタ部2の主要構成を示す平面図であり、主としてプリンタ部2の略中央から装置背面側の構成が示されている。FIG. 3 is a plan view showing the main configuration of the printer unit 2, and mainly shows the configuration on the back side of the apparatus from the approximate center of the printer unit 2. 図4は、キャリッジ38の速度特性(速度の変移)を示すグラフ図である。FIG. 4 is a graph showing speed characteristics (speed transition) of the carriage 38. 図5は、プリンタ部2の制御部100の主要構成を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram illustrating a main configuration of the control unit 100 of the printer unit 2. 図6は、図5におけるASIC107の構成を詳細に示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing in detail the configuration of the ASIC 107 in FIG. 図7は、図6におけるPID演算部124の構成を詳細に示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing in detail the configuration of the PID calculation unit 124 in FIG. 図8は、キャリッジ38の加速制御中においてPID演算部124で行われる演算処理の手順の一例を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of a procedure of calculation processing performed by the PID calculation unit 124 during acceleration control of the carriage 38. 図9は、制御部100によって加速制御されたキャリッジ38の速度特性(速度の変移)を示すグラフ図である。FIG. 9 is a graph showing speed characteristics (speed change) of the carriage 38 that is acceleration-controlled by the control unit 100. 図10は、第2実施形態に係るPID演算部154の構成を詳細に示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram showing in detail the configuration of the PID calculation unit 154 according to the second embodiment. 図11は、PID演算部154を有する制御部100によって加速制御されたキャリッジ38の速度特性(速度の変移)を示すグラフ図である。FIG. 11 is a graph showing the speed characteristics (speed change) of the carriage 38 that is acceleration-controlled by the control unit 100 having the PID calculation unit 154. 図12は、コギングトルクの影響を受けたときのキャリッジの速度特性(速度の変移)を示すグラフ図である。FIG. 12 is a graph showing the speed characteristic (speed change) of the carriage when affected by the cogging torque. 図13は、従来のフィードバック制御系200の構成を示すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a conventional feedback control system 200. 図14は、従来のフィードバック制御系200を適用したときのキャリッジの速度特性(速度の変移)を示すグラフ図である。FIG. 14 is a graph showing the carriage speed characteristic (speed change) when the conventional feedback control system 200 is applied.

1・・・複合機
2・・・プリンタ部
35・・・光学センサ
38・・・キャリッジ
39・・・記録ヘッド
46・・・ベルト駆動機構
50・・・エンコーダストリップ
95・・・LFモータ
96・・・CRモータ
100・・・制御部
101・・・CPU
102・・・ROM
103・・・RAM
104・・・EEPROM
107・・・ASIC
110・・・CRモータドライバ
111・・・LFモータドライバ
113・・・ヘッド駆動回路
121・・・エッジ検出部
122・・・キャリッジ位置管理部
123・・・エンコーダ周期測定部
124・・・PID演算部
125・・・PWM生成部
141・・・PID出力部
142・・・内部メモリ
145・・・速度比較部
144・・・ゲイン選択部
148・・・制御信号補償部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... MFP 2 ... Printer part 35 ... Optical sensor 38 ... Carriage 39 ... Recording head 46 ... Belt drive mechanism 50 ... Encoder strip 95 ... LF motor 96- ..CR motor 100 ... control unit 101 ... CPU
102 ... ROM
103 ... RAM
104 ... EEPROM
107 ... ASIC
110 ... CR motor driver 111 ... LF motor driver 113 ... head drive circuit 121 ... edge detection unit 122 ... carriage position management unit 123 ... encoder period measurement unit 124 ... PID calculation Unit 125 ... PWM generation unit 141 ... PID output unit 142 ... internal memory 145 ... speed comparison unit 144 ... gain selection unit 148 ... control signal compensation unit

Claims (7)

フィードバックされた実速度と予め定められた目標速度との速度差に基づいて被駆動体を駆動させる電動機を制御する駆動制御装置であって、
上記電動機の制御に用いる制御値を増幅するための第1増幅率及び該第1増幅率よりも大きい第2増幅率が格納された記憶手段と、
上記被駆動体の加速制御中であって、当該加速制御が開始されてから、上記速度差が所定の閾値よりも大きくなるまでの時間経過後の、上記加速制御中における上記速度差が所定の閾値以下であるか否かを判定する第1判定手段と、
上記第1判定手段によって上記速度差が所定の閾値以下であると判定されるまでの第1区間は、上記第1増幅率を用いて上記速度差に応じた第1制御値を生成し、上記第1判定手段によって上記速度差が所定の閾値以下であると判定された後の第2区間は、上記第2増幅率を用いて上記速度差に応じた第2制御値を生成する第1生成手段と、
を具備する駆動制御装置。
A drive control device that controls an electric motor that drives a driven body based on a speed difference between a fed back actual speed and a predetermined target speed,
Storage means storing a first amplification factor for amplifying a control value used for controlling the electric motor and a second amplification factor larger than the first amplification factor;
During the acceleration control of the driven body, the speed difference during the acceleration control after a lapse of time from the start of the acceleration control until the speed difference becomes larger than a predetermined threshold is a predetermined value . First determination means for determining whether or not a threshold value or less;
In the first interval until the speed difference is determined to be equal to or less than a predetermined threshold by the first determination means, a first control value corresponding to the speed difference is generated using the first gain. First generation for generating a second control value corresponding to the speed difference using the second amplification factor in the second section after the speed difference is determined by the first determination means to be equal to or less than a predetermined threshold. Means,
A drive control apparatus comprising:
上記被駆動体が停止状態から動き出したか否かを判定する第2判定手段と、
上記第2判定手段によって上記被駆動体が動き出したと判定されるまでの第3区間において、上記第1制御値に所定の補助制御値を付加して第3制御値を生成する第2生成手段とを更に備える請求項1に記載の駆動制御装置。
Second determination means for determining whether or not the driven body has started to move from a stopped state;
Second generation means for generating a third control value by adding a predetermined auxiliary control value to the first control value in a third interval until the second determination means determines that the driven body has started to move; The drive control device according to claim 1, further comprising:
上記第1制御値若しくは上記第2制御値のいずれかに応じた駆動電流を上記電動機に出力して該電動機を制御する第1制御手段を更に備える請求項1に記載の駆動制御装置。   2. The drive control device according to claim 1, further comprising first control means for controlling the electric motor by outputting a driving current corresponding to either the first control value or the second control value to the electric motor. 上記第1制御値、上記第2制御値若しくは上記第3制御値のいずれかに応じた駆動電流を上記電動機に出力して該電動機を制御する第2制御手段を更に備える請求項2に記載の駆動制御装置。   3. The apparatus according to claim 2, further comprising a second control unit that outputs a drive current corresponding to any one of the first control value, the second control value, and the third control value to the electric motor to control the electric motor. Drive control device. 上記被駆動体は、インクジェット記録方式の画像記録装置において記録ヘッドを搭載して被記録媒体の搬送方向と交差する方向へ往復移動可能なキャリッジ、若しくは、画像読取装置において複数の画像読取素子を搭載して該画像読取素子の配列方向と交差する方向へ往復移動可能なキャリッジである請求項1からのいずれかに記載の駆動制御装置。 The driven body includes a carriage mounted with a recording head in an ink jet recording type image recording apparatus and capable of reciprocating in a direction crossing the conveyance direction of the recording medium, or a plurality of image reading elements in the image reading apparatus. to drive control apparatus according to any one of claims 1 to 4 which is the image reading reciprocally movable carriage in a direction intersecting the array direction of the element. 上記被駆動体は、感熱式の画像記録装置において被記録媒体を搬送するための搬送ローラ、若しくは、自動原稿搬送装置において原稿を搬送するための搬送ローラである請求項1からのいずれかに記載の駆動制御装置。 The driven body, conveying rollers for conveying the recording medium in the image recording apparatus of thermal, or to any one of claims 1 to 4 which is the conveying roller for conveying the original in the automatic document feeder The drive control apparatus described. フィードバックされた実速度と予め定められた目標速度との速度差に基づいて被駆動体を駆動させる電動機を制御する駆動制御方法であって、
上記被駆動体の加速制御中であって、当該加速制御が開始されてから、上記速度差が所定の閾値よりも大きくなるまでの時間経過後の、上記加速制御中における上記速度差が所定の閾値以下であるか否かを判定する第1ステップと、
上記第1ステップによって上記速度差が所定の閾値以下であると判定されるまでの間は、記憶手段に格納された第1増幅率を読み出して、この第1増幅率を用いて上記速度差に応じた第1制御値を生成する第2ステップと、
上記第1ステップによって上記速度差が所定の閾値以下であると判定された後は、上記第1増幅率よりも大きい第2増幅率を上記記憶手段から読み出して、この第2増幅率を用いて上記速度差に応じた第2制御値を生成する第3ステップと、
を具備する駆動制御方法。
A drive control method for controlling an electric motor that drives a driven body based on a speed difference between a fed back actual speed and a predetermined target speed,
During the acceleration control of the driven body, the speed difference during the acceleration control after a lapse of time from the start of the acceleration control until the speed difference becomes larger than a predetermined threshold is a predetermined value . A first step of determining whether or not a threshold value or less;
Until the speed difference is determined to be less than or equal to a predetermined threshold value by the first step, the first amplification factor stored in the storage means is read out and the speed difference is calculated using the first amplification factor. A second step of generating a corresponding first control value;
After it is determined in the first step that the speed difference is equal to or less than a predetermined threshold value, a second gain larger than the first gain is read from the storage means, and the second gain is used. A third step of generating a second control value according to the speed difference;
A drive control method comprising:
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