(57)【要約】【課題】物体と障害物とが衝突するような場合のように物体に関する物理量が急激に変動する場合のみならず、物体に関する物理量が緩慢に変動する場合の異常も的確に検出することが可能な異常検出システムを提供する。【解決手段】異常検出システム１、１０は、物体に関する物理量Ａ（ｔ）を検出する物理量検出手段２と、物理量検出手段２で検出された物体に関する物理量Ａ（ｔ）に基づいて、現在の物体に関する物理量Ａ（ｔ）と、現在から所定の時間間隔ｄｔだけ以前の物体に関する物理量Ａ（ｔ−ｄｔ）との差分である時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）を算出する時間変動分算出手段４と、時間変動分算出手段４で算出された時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）と、予め設定された閾値Ｄ（ｄｔ）とを比較して、比較した結果が予め設定された条件を満たすと判断した場合に、前記物体に関する物理量Ａ（ｔ）の異常を検出する異常検出手段５とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体に関する物理量を検出する物理量検出ステップと、
前記物理量検出ステップで検出された前記物体に関する物理量に基づいて、現在の前記物体に関する物理量と現在から所定の時間間隔だけ以前の前記物体に関する物理量との差分である時間変動分を、現在より前の所定の時間範囲内の全時間間隔について、前記時間間隔の関数として算出する時間変動分算出ステップと、
前記時間変動分算出ステップで算出された前記時間間隔の関数としての前記時間変動分と予め設定された閾値とを比較して、比較した結果が予め設定された条件を満たす場合に、前記物体に関する物理量の異常を検出する異常検出ステップと、
を有することを特徴とする異常検出方法。
【請求項２】
前記閾値は、前記所定の時間範囲内の全時間間隔について、前記各時間間隔を変数とする閾値関数として予め設定されていることを特徴とする請求項１に記載の異常検出方法。
【請求項３】
前記異常検出ステップでは、現在より前の所定の時間範囲内の全時間間隔について、前記時間変動分と前記閾値関数とを比較して、前記時間変動分が前記閾値関数を越える前記時間間隔が存在するという条件を満たす場合に、前記物体に関する物理量の異常を検出することを特徴とする請求項２に記載の異常検出方法。
【請求項４】
物体に関する物理量を検出する物理量検出ステップと、
前記物理量検出ステップで検出された前記物体に関する物理量に基づいて、現在の前記物体に関する物理量と現在から所定の時間間隔だけ以前の前記物体に関する物理量との差分である時間変動分を、互いに異なる複数の前記時間間隔についてそれぞれ算出する時間変動分算出ステップと、
前記時間変動分算出ステップで算出された前記各時間間隔ごとの前記時間変動分と予め設定された閾値とを比較して、比較した結果が予め設定された条件を満たす場合に、前記物体に関する物理量の異常を検出する異常検出ステップと、
を有することを特徴とする異常検出方法。
【請求項５】
前記異常検出ステップでは、前記時間変動分算出ステップで算出された前記各時間間隔ごとの前記時間変動分と、前記各時間間隔についてそれぞれ予め設定された閾値とをそれぞれ比較して、前記時間変動分が前記閾値を越える前記時間間隔が存在するという条件を満たす場合に、前記物体に関する物理量の異常を検出することを特徴とする請求項４に記載の異常検出方法。
【請求項６】
さらに、定常時に前記時間変動分算出ステップで算出された前記各時間間隔ごとの前記時間変動分の最大値または最小値を更新する定常時最大変動分更新ステップと、
前記定常時最大変動分更新ステップで、前記各時間間隔ごとの前記時間変動分の最大値または最小値が更新された場合に、前記時間変動分の最大値または最小値に前記各時間間隔ごとに所定の基準値を付加して前記閾値を更新する閾値更新ステップと、
を有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の異常検出方法。
【請求項７】
前記時間変動分算出ステップでは、算出した前記各時間間隔ごとの前記時間変動分の絶対値をそれぞれ算出し、
前記異常検出ステップでは、前記時間変動分算出ステップで算出された前記各時間変動分の各絶対値の中から最大値を選択し、前記最大値と、予め設定された閾値とを比較することを特徴とする請求項５に異常検出方法。
【請求項８】
前記異常検出ステップでは、前記最大値と前記閾値とを比較して、前記最大値が前記閾値を越えるという条件を満たす場合に、前記物体に関する物理量の異常を検出することを特徴とする請求項７に記載の異常検出方法。
【請求項９】
さらに、定常時に前記時間変動分算出ステップで算出された前記各時間間隔ごとの前記時間変動分の絶対値の最大値を更新する定常時最大変動分更新ステップと、
前記定常時最大変動分更新ステップで、前記各時間間隔ごとの前記時間変動分の絶対値の最大値が更新された場合に、前記時間変動分の最大値に所定の基準値を付加して前記閾値を更新する閾値更新ステップと、
を有することを特徴とする請求項７または請求項８に記載の異常検出方法。
【請求項１０】
さらに、前記物理量検出ステップで検出された前記物体に関する物理量の値を平滑化するフィルタリングステップを有することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の異常検出方法。
【請求項１１】
さらに、前記物理量検出ステップで前記物体に関する物理量についてサンプリングタイミングごとに複数の値が検出される場合に、当該複数の値に基づいて当該サンプリングタイミングにおける前記物体に関する物理量を算出する物理量算出ステップを有することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の異常検出方法。
【請求項１２】
前記異常検出ステップにおける処理は、前記物理量検出ステップで検出される前記物体に関する物理量が予め設定された条件を満たす場合にのみ行われることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の異常検出方法。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の異常検出方法を用いた物理量制御方法であって、
前記異常検出方法における前記異常検出ステップで前記物体に関する物理量の異常を検出した場合に、前記物体を駆動し、前記物体に関する物理量を制御する駆動制御手段に対して予め設定された異常時の制御を行う異常時制御ステップを有することを特徴とする物理量制御方法。
【請求項１４】
前記物体に関する物理量を検出する物理量検出手段と、
前記物理量検出手段で検出された前記物体に関する物理量に基づいて、現在の前記物体に関する物理量と現在から所定の時間間隔だけ以前の前記物体に関する物理量との差分である時間変動分を、現在より前の所定の時間範囲内の全時間間隔について、前記時間間隔の関数として算出する時間変動分算出手段と、
前記時間変動分算出手段で算出された前記時間間隔の関数としての前記時間変動分と予め設定された閾値とを比較して、比較した結果が予め設定された条件を満たすと判断した場合に、前記物体に関する物理量の異常を検出する異常検出手段と、
を備えることを特徴とする異常検出システム。
【請求項１５】
前記閾値は、前記所定の時間範囲内の全時間間隔について、前記各時間間隔を変数とする閾値関数として予め設定されていることを特徴とする請求項１４に記載の異常検出システム。
【請求項１６】
前記異常検出手段は、現在より前の所定の時間範囲内の全時間間隔について、前記時間変動分と前記閾値関数とを比較して、前記時間変動分が前記閾値関数を越える前記時間間隔が存在するという条件を満たすと判断した場合に、前記物体に関する物理量の異常を検出することを特徴とする請求項１５に記載の異常検出システム。
【請求項１７】
前記物体に関する物理量を検出する物理量検出手段と、
前記物理量検出手段で検出された前記物体に関する物理量に基づいて、現在の前記物体に関する物理量と現在から所定の時間間隔だけ以前の前記物体に関する物理量との差分である時間変動分を、互いに異なる複数の前記時間間隔についてそれぞれ算出する時間変動分算出手段と、
前記時間変動分算出手段で算出された前記各時間間隔ごとの前記時間変動分と予め設定された閾値とを比較して、比較した結果が予め設定された条件を満たすと判断した場合に、前記物体に関する物理量の異常を検出する異常検出手段と、
を備えることを特徴とする異常検出システム。
【請求項１８】
前記異常検出手段は、前記時間変動分算出手段で算出された前記各時間間隔ごとの前記時間変動分と、前記各時間間隔についてそれぞれ予め設定された閾値とをそれぞれ比較して、前記時間変動分が前記閾値を越える前記時間間隔が存在するという条件を満たすと判断した場合に、前記物体に関する物理量の異常を検出することを特徴とする請求項１７に記載の異常検出システム。
【請求項１９】
前記時間変動分算出手段は、定常時に算出した前記各時間間隔ごとの前記時間変動分の最大値または最小値を更新し、
前記時間変動分算出手段が前記各時間間隔ごとの前記時間変動分の最大値または最小値を更新した場合に、前記時間変動分の最大値または最小値に前記各時間間隔ごとに所定の基準値を付加して前記閾値を更新する基準値付加手段を備え、
前記異常検出手段は、前記閾値が更新された場合には、更新された前記閾値に基づいて処理を行うことを特徴とする請求項１４から請求項１８のいずれか一項に記載の異常検出システム。
【請求項２０】
前記時間変動分算出手段は、算出した前記各時間間隔ごとの前記時間変動分の絶対値をそれぞれ算出し、
前記異常検出手段は、前記時間変動分算出手段で算出された前記各時間変動分の各絶対値の中から最大値を選択し、前記最大値と、予め設定された閾値とを比較することを特徴とする請求項１７に異常検出システム。
【請求項２１】
前記異常検出手段は、前記最大値と前記閾値とを比較して、前記最大値が前記閾値を越えるという条件を満たすと判断した場合に、前記物体に関する物理量の異常を検出することを特徴とする請求項２０に記載の異常検出システム。
【請求項２２】
前記時間変動分算出手段は、定常時に算出した前記各時間間隔ごとの前記時間変動分の最大値または最小値を更新し、
前記時間変動分算出手段が前記各時間間隔ごとの前記時間変動分の最大値または最小値を更新した場合に、前記時間変動分の最大値または最小値に前記各時間間隔ごとに所定の基準値を付加して前記閾値を更新する基準値付加手段を備え、
前記異常検出手段は、前記閾値が更新された場合には、更新された前記閾値に基づいて処理を行うことを特徴とする請求項２０または請求項２１に記載の異常検出システム。
【請求項２３】
さらに、前記物理量検出手段で検出された前記物体に関する物理量の値を平滑化するフィルタ手段を備えることを特徴とする請求項１４から請求項２２のいずれか一項に記載の異常検出システム。
【請求項２４】
さらに、前記物理量検出手段で前記物体に関する物理量についてサンプリングタイミングごとに複数の値が検出される場合に、当該複数の値に基づいて当該サンプリングタイミングにおける前記物体に関する物理量を算出する物理量算出手段を備えることを特徴とする請求項１４から請求項２３のいずれか一項に記載の異常検出システム。
【請求項２５】
前記異常検出手段は、前記物理量検出手段で検出される前記物体に関する物理量が予め設定された条件を満たす場合にのみ、前記比較および前記判断を行うことを特徴とする請求項１４から請求項２４のいずれか一項に記載の異常検出システム。
【請求項２６】
請求項１４から請求項２５のいずれか一項に記載の異常検出システムを用いた物理量制御システムであって、
さらに、前記物体を駆動し、前記物体に関する物理量を制御する駆動制御手段を備え、
前記駆動制御手段は、前記異常検出手段が前記物体に関する物理量の異常を検出した場合に、予め設定された異常時の制御を行うことを特徴とする物理量制御システム。
【請求項２７】
前記物体に関する物理量は、モータのトルクまたはモータに供給する電流の電流値であり、
前記時間変動分算出手段は、前記モータのトルクまたは前記モータに供給する電流の電流値に関する前記時間変動分を算出し、
前記駆動制御手段は、前記モータのモータ駆動制御部であり、前記異常検出手段が前記モータのトルクまたは前記モータに供給する電流の電流値の異常を検出した場合に、前記モータの回転を停止するように前記異常時の制御を行うことを特徴とする請求項２６に記載の物理量制御システム。
【請求項２８】
前記物体に関する物理量は、モータの回転数であり、
前記時間変動分算出手段は、前記モータの回転数に関する前記時間変動分を算出し、
前記駆動制御手段は、前記モータのモータ駆動制御部であり、前記異常検出手段が前記モータの回転数の異常を検出した場合に、前記モータの回転を停止するように前記異常時の制御を行うことを特徴とする請求項２６に記載の物理量制御システム。
【請求項２９】
前記物体に関する物理量は、モータの回転駆動により移動する物体の移動速度であり、
前記時間変動分算出手段は、前記物体の移動速度に関する前記時間変動分を算出し、
前記駆動制御手段は、前記モータのモータ駆動制御部であり、前記異常検出手段が前記物体の移動速度の異常を検出した場合に、前記モータの回転を停止するように前記異常時の制御を行うことを特徴とする請求項２６に記載の物理量制御システム。
【請求項３０】
前記モータは、サーボモータであり、
前記モータ駆動制御部は、前記サーボモータのサーボ機構を含むモータ駆動制御部であることを特徴とする請求項２７から請求項２９のいずれか一項に記載の物理量制御システム。
【請求項３１】
請求項３０に記載の物理量制御システムを用いたインクジェット記録装置であって、
さらに、
記録媒体に対してインクを吐出する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドが搭載され、前記記録媒体の上方を主走査方向に移動するキャリッジと、
を備え、
前記駆動制御手段である前記サーボモータのサーボ機構を含むモータ駆動制御部は、前記異常検出手段が前記物体に関する物理量の異常を検出した場合に、前記異常時の制御として前記サーボモータの回転を停止することにより、前記キャリッジの主走査方向の移動を停止することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項３２】
前記駆動制御手段である前記サーボモータのサーボ機構を含むモータ駆動制御部は、前記異常検出手段が前記記録媒体のジャムによる異常を検出した場合に、前記異常時の制御として前記サーボモータの回転を停止することにより、前記キャリッジの主走査方向の移動を停止することを特徴とする請求項３１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３３】
請求項１４から請求項２５のいずれか一項に記載の異常検出システムを用いたインクジェット記録装置であって、
さらに、
記録媒体に対してインクを吐出する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドが搭載され、前記記録媒体の上方を主走査方向に移動するキャリッジと、
を備え、
前記異常検出システムを前記記録媒体の端部・皺検出システムとして用い、
前記異常検出システムにおける前記物体に関する物理量は、前記キャリッジと前記記録媒体との距離であり、
前記異常検出システムの物理量検出手段は、前記キャリッジと前記記録媒体との距離を検出し、
前記異常検出システムの前記異常検出手段で、前記物体に関する物理量の異常として前記記録媒体の端部および皺を検出することを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異常検出方法、物理量制御方法、異常検出システム、物理量制御システムおよびインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙や布帛等の通常の記録媒体のみならず、樹脂フィルムや金属類等のインク吸収性の乏しい記録媒体に対しても画像を記録することができる画像記録装置として、記録ヘッドの一端面に設けられた複数のノズルからインクを吐出して記録媒体上に着弾させて画像を記録するインクジェット記録装置が開発されており、現在、その技術は種々の技術分野で応用されている（例えば特許文献１等参照）。
【０００３】
インクジェット記録装置は、一般的に、ラインヘッド方式とシリアルヘッド方式に大別されるが、特にシリアルヘッド方式のインクジェット記録装置１００では、図３２に示すように、通常、キャリッジ１０１と呼ばれる筐体状の収容装置に複数の記録ヘッド１０２が搭載される。
【０００４】
そして、図示しないサーボモータ等を駆動源として、記録ヘッド１０２をキャリッジ１０１ごといわゆる主走査方向Ｘに往復移動（すなわち主走査）させながら、支持板や搬送ベルト１０３上に載置された記録媒体Ｓに対して記録ヘッド１０２のノズル１０４からインクを吐出させることで、記録媒体Ｓ上に画像を記録するように構成される。
【０００５】
その際、搬送ベルト１０３等から浮いた記録媒体Ｓの端部にキャリッジ１０１や記録ヘッド１０２が引っ掛かる等して、キャリッジ１０１や記録ヘッド１０２等と搬送ベルト１０３等との間で記録媒体Ｓが巻き込まれて詰まる、いわゆるジャムＪが生じてしまう。ジャムＪが生じると、記録媒体Ｓが下方に存在しないにもかかわらず記録ヘッド１０２のノズル１０４からインクを吐出して搬送ベルト１０３等を汚染してしまったり、場合によってはキャリッジ１０１や記録ヘッド１０２等が損傷してしまう。
【０００６】
そこで、ジャムＪが発生した場合には、いち早くそれを検出し、サーボモータ等の回転駆動を停止してキャリッジ１０１や記録ヘッド１０２の移動（主走査）を停止するとともに、記録ヘッド１０２のノズル１０４からのインクの吐出を停止する必要がある。
【０００７】
一般的に、このように物体が移動することにより不具合が生じる場合に、それを検知して物体の移動を停止したり、物体を反対方向に移動させて不具合を解消させる技術としては、例えば特許文献２、３に記載された技術が知られている。
【０００８】
これらの特許文献では、自動的に開閉する自動車のドアや窓に障害物や人体が挟まれた際にドアや窓の開閉を駆動するモータの電流値が急激に増加したり回転速度が急激に減少することに基づいて、モータの電流値の微分値や回転速度の微分値等を用いて挟み込み加重を算出し、挟み込み加重が所定の閾値以上になった場合にモータを反転させて、ドアや窓の障害物や人体に対する挟み付けを解除する技術が記載されている。
【特許文献１】特開２００６−１５０６５２号公報
【特許文献２】特開平７−１６３１６９号公報
【特許文献３】特開平７−１６３１７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記のインクジェット記録装置１００においても、キャリッジ１０１等が搬送ベルト１０３や記録媒体Ｓ等の載置された障害物等に衝突した場合には、キャリッジ１０１等の主走査方向Ｘへの移動速度が一瞬、比較的大きく変動するため、挟み込み加重を算出しないまでも、上記の特許文献２、３に記載された技術のようにサーボモータの電流値や回転速度の微分値やキャリッジ１０１等の移動速度の微分値を算出して監視することで、比較的容易に衝突を検出して、キャリッジ１０１等の移動を停止させることができる。
【００１０】
しかしながら、上記のようにインクジェット記録装置１００でジャムＪが発生した場合には、サーボモータの電流値や回転速度、或いはキャリッジ１０１等の移動速度等はさほど急激には変化せず、緩慢に上昇したり減少したりする。そのため、それらの微分値を算出しても微分値は多少増加したり減少したりするだけで、ジャムＪの発生を精度良く検出することができない。
【００１１】
そして、キャリッジ１０１等がジャムＪに阻害されてほとんど移動できなくなるような段階になって初めてジャムＪの発生が検出されるが、これでは、上記のようなインク吐出による搬送ベルト１０３等の汚染や、キャリッジ１０１や記録ヘッド１０２等の損傷等が生じてしまう。
【００１２】
そこで、例えば、サーボモータの電流値や回転速度や、キャリッジ１０１等の移動速度等の微分値に対する閾値を下げて小さい値に設定することも考えられるが、閾値を低く設定すると、今度は、サーボモータやキャリッジ１０１等の通常の動作における回転速度や移動速度等の変動をジャムＪの発生と誤検出するという問題が発生する。
【００１３】
そして、キャリッジ１０１の移動を停止させる必要がないのに停止させてしまったり、そのため、記録媒体Ｓに正確に画像が記録されていたにもかかわらず画像記録のやり直しをせざるを得なくなり、途中まで正確に画像が記録されていた記録媒体Ｓを無駄に廃棄しなければならなくなる等の問題が生じてしまう。
【００１４】
そこで、発明者らは、キャリッジ１０１等の障害物等との衝突やジャムＪの発生を、ともに精度良く検出する方法を研究する中で、キャリッジ１０１の障害物等との衝突のように、物体に関する物理量（上記の場合はキャリッジ１０１等の移動速度やサーボモータの電流値や回転速度等）が急激に変動する場合と、ジャムＪが発生した場合のように、物体に関する物理量が緩慢に変動するが通常の動作時よりも大きく変動する場合とを、ともに精度良く検出する異常検出方法や異常検出システムについての知見が得られた。
【００１５】
また、これらの異常検出方法や異常検出システムを上記のインクジェット記録装置のようなモータ、特にサーボ機構を有するサーボモータを駆動源とする装置に適用することで、その効果が特に有効に発揮されることを見出した。特に、サーボモータを用いたインクジェット記録装置では、上記のようなキャリッジ等の障害物等との衝突はもちろん、ジャムの発生を的確に検出することが可能であるという知見が得られた。
【００１６】
本発明は、上記の問題点や知見を鑑みてなされたものであり、物体と障害物とが衝突するような場合のように物体に関する物理量が急激に変動する場合のみならず、物体に関する物理量が緩慢に変動する場合の異常も的確に検出することが可能な異常検出方法および異常検出システムを提供することを目的とし、また、異常が検出されたことに基づいて当該物理量を制御する物理量制御方法および物理量制御システムや、上記の異常検出方法および異常検出システムや物理量制御方法および物理量制御システムが適用されるインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記の問題を解決するために、本発明の異常検出方法は、
物体に関する物理量を検出する物理量検出ステップと、
前記物理量検出ステップで検出された前記物体に関する物理量に基づいて、現在の前記物体に関する物理量と現在から所定の時間間隔だけ以前の前記物体に関する物理量との差分である時間変動分を、現在より前の所定の時間範囲内の全時間間隔について、前記時間間隔の関数として算出する時間変動分算出ステップと、
前記時間変動分算出ステップで算出された前記時間間隔の関数としての前記時間変動分と予め設定された閾値とを比較して、比較した結果が予め設定された条件を満たす場合に、前記物体に関する物理量の異常を検出する異常検出ステップと、
を有することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の異常検出方法は、
物体に関する物理量を検出する物理量検出ステップと、
前記物理量検出ステップで検出された前記物体に関する物理量に基づいて、現在の前記物体に関する物理量と現在から所定の時間間隔だけ以前の前記物体に関する物理量との差分である時間変動分を、互いに異なる複数の前記時間間隔についてそれぞれ算出する時間変動分算出ステップと、
前記時間変動分算出ステップで算出された前記各時間間隔ごとの前記時間変動分と予め設定された閾値とを比較して、比較した結果が予め設定された条件を満たす場合に、前記物体に関する物理量の異常を検出する異常検出ステップと、
を有することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の物理量制御方法は、
上記の異常検出方法を用いた物理量制御方法であって、
前記異常検出方法における前記異常検出ステップで前記物体に関する物理量の異常を検出した場合に、前記物体を駆動し、前記物体に関する物理量を制御する駆動制御手段に対して予め設定された異常時の制御を行う異常時制御ステップを有することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の異常検出システムは、
前記物体に関する物理量を検出する物理量検出手段と、
前記物理量検出手段で検出された前記物体に関する物理量に基づいて、現在の前記物体に関する物理量と現在から所定の時間間隔だけ以前の前記物体に関する物理量との差分である時間変動分を、現在より前の所定の時間範囲内の全時間間隔について、前記時間間隔の関数として算出する時間変動分算出手段と、
前記時間変動分算出手段で算出された前記時間間隔の関数としての前記時間変動分と予め設定された閾値とを比較して、比較した結果が予め設定された条件を満たすと判断した場合に、前記物体に関する物理量の異常を検出する異常検出手段と、
を備えることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の異常検出システムは、
前記物体に関する物理量を検出する物理量検出手段と、
前記物理量検出手段で検出された前記物体に関する物理量に基づいて、現在の前記物体に関する物理量と現在から所定の時間間隔だけ以前の前記物体に関する物理量との差分である時間変動分を、互いに異なる複数の前記時間間隔についてそれぞれ算出する時間変動分算出手段と、
前記時間変動分算出手段で算出された前記各時間間隔ごとの前記時間変動分と予め設定された閾値とを比較して、比較した結果が予め設定された条件を満たすと判断した場合に、前記物体に関する物理量の異常を検出する異常検出手段と、
を備えることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の物理量制御システムは、
上記の異常検出システムを用いた物理量制御システムであって、
さらに、前記物体を駆動し、前記物体に関する物理量を制御する駆動制御手段を備え、
前記駆動制御手段は、前記異常検出手段が前記物体に関する物理量の異常を検出した場合に、予め設定された異常時の制御を行うことを特徴とする。
【００２３】
また、本発明のインクジェット記録装置は、
上記の物理量制御システムを用いたインクジェット記録装置であって、
さらに、
記録媒体に対してインクを吐出する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドが搭載され、前記記録媒体の上方を主走査方向に移動するキャリッジと、
を備え、
前記駆動制御手段である前記サーボモータのサーボ機構を含むモータ駆動制御部は、前記異常検出手段が前記物体に関する物理量の異常を検出した場合に、前記異常時の制御として前記サーボモータの回転を停止することにより、前記キャリッジの主走査方向の移動を停止することを特徴とする。
【００２４】
また、本発明のインクジェット記録装置は、
上記の異常検出システムを用いたインクジェット記録装置であって、
さらに、
記録媒体に対してインクを吐出する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドが搭載され、前記記録媒体の上方を主走査方向に移動するキャリッジと、
を備え、
前記異常検出システムを前記記録媒体の端部・皺検出システムとして用い、
前記異常検出システムにおける前記物体に関する物理量は、前記キャリッジと前記記録媒体との距離であり、
前記異常検出システムの物理量検出手段は、前記キャリッジと前記記録媒体との距離を検出し、
前記異常検出システムの前記異常検出手段で、前記物体に関する物理量の異常として前記記録媒体の端部および皺を検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の異常検出方法、物理量制御方法、異常検出システム、物理量制御システムおよびインクジェット記録装置によれば、例えばインクジェット記録装置のキャリッジに硬い障害物が衝突したような場合には、小さい時間間隔の時間変動分が閾値を越え、例えばキャリッジに重量が軽い障害物が衝突したような場合には、中程度の時間間隔の時間変動分が閾値を越え、また、キャリッジ等と搬送ベルト等との間に記録媒体が巻き込まれてジャムが生じたような場合や衝突した障害物が軟らかな物であるような場合には、比較的大きな時間間隔の時間変動分が閾値を越えるようにすることが可能となる。
【００２６】
そのため、物体（例えばキャリッジ）と障害物とが衝突するような場合のように、物体に関する物理量が急激に変動する場合だけでなく、インクジェット記録装置におけるジャム発生時等のように物体に関する物理量が緩慢に変動するような場合にも物体に関する物理量の異常も的確に検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明に係る異常検出方法、物理量制御方法、異常検出システム、物理量制御システムおよびインクジェット記録装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２８】
以下、まず、本実施形態に係る異常検出システムについて説明しつつ、本実施形態に係る異常検出方法をあわせて説明する。図１は、本実施形態に係る異常検出方法の処理手順を示すフローチャートである。
【００２９】
［異常検出システムおよび異常検出方法］
［第１の実施の形態］
第１の実施形態に係る異常検出システム１は、図２に示すように、主に、物理量検出手段２と、時間変動分算出手段４と、異常検出手段５とで構成されている。また、本実施形態では、記憶手段３とフィルタ手段６とが設けられている。なお、フィルタ手段６（フィルタリングステップＳ２）と記憶手段３は必ずしも設けられなくてもよい。
【００３０】
物理量検出手段２は、物体に関する物理量Ａ（ｔ）を検出するようになっている（物理量検出ステップＳ１）。
【００３１】
なお、以下では、物体がインクジェット記録装置におけるキャリッジであり、物理量Ａ（ｔ）がキャリッジの主走査方向の移動速度である場合を例に挙げて説明するが、この場合に限定されない。
【００３２】
すなわち、物体に関する物理量Ａ（ｔ）とは、キャリッジの主走査方向の移動速度だけでなく、キャリッジを主走査方向に移動させるためのサーボモータの電流値や回転速度も含まれる。また、この他にも、インクジェット記録装置で言えば、例えば、記録媒体の搬送速度や、記録ヘッドに供給されるインクの流速等でもよい。
【００３３】
さらに、物体に関する物理量Ａ（ｔ）は、インクジェット記録装置に関するものに限定されず、例えば、前述した特許文献２、３に記載された自動的に開閉する自動車のドアや窓の移動速度やモータの電流値の回転速度等も含まれる広い概念である。
【００３４】
また、以下では、キャリッジを主走査方向に移動させるための駆動源がサーボモータである場合を例に挙げて説明するが、この場合に限定されず、通常のモータである場合も含まれる。また、駆動源は、モータのような回転駆動によるものにも限定されず、例えば、工業用ロボット等に用いられる油圧シリンダや空気圧シリンダにおけるピストンの直線的な移動動作のように直線的な動作を駆動源とするものであってもよい。
【００３５】
上記のように、物体に関する物理量Ａ（ｔ）がインクジェット記録装置におけるキャリッジの主走査方向の移動速度である場合、物理量検出手段２は、例えば、主走査方向に延在するリニアスケールのマークをセンサで検出するリニアエンコーダと、リニアエンコーダのセンサでリニアスケールのマークを検出して出力されるパルス信号の周波数をキャリッジの移動速度に変換するＦＶ（Frequency to Voltage）変換器等で構成される。なお、物体に関する物理量Ａ（ｔ）のＡ／Ｄ変換等の処理は適宜行われる。
【００３６】
本実施形態では、物理量検出手段２を構成するＦＶ変換器から出力されるキャリッジの移動速度の実測値に細かなノイズがのるため、物理量検出手段２から出力される物体に関する物理量Ａ（ｔ）であるキャリッジの移動速度の実測値を平滑化するためのフィルタ手段６が設けられている（フィルタリングステップＳ２）。
【００３７】
なお、物理量検出手段２から出力される物体に関する物理量Ａ（ｔ）の実測値からノイズを除去するために、フィルタ手段６（フィルタリングステップＳ２）が設けられることが多いが、ノイズがほとんどのらない物理量の実測値が得られるような場合には、必ずしもフィルタ手段６（フィルタリングステップＳ２）を設ける必要はない。
【００３８】
また、物理量検出手段２（物理量検出ステップＳ１）において、サンプリングタイミングごとに物体に関する物理量Ａ（ｔ）（またはフィルタ手段６（フィルタリングステップＳ２）で平坦化された物体に関する物理量Ｂ（ｔ））として複数の値が検出される場合には、当該複数の値に基づいてそれらの平均値や中央値等を算出してそのサンプリングタイミングにおける物体に関する物理量Ａ（ｔ）、Ｂ（ｔ）とする図示しない物理量算出手段（物理量算出ステップ）を設けるように構成することも可能である。
【００３９】
例えば、インクジェット記録装置のキャリッジの移動速度を上記のようなリニアエンコーダ等で検出し、リニアエンコーダが例えば３相の信号値を出力するような場合や、サーボモータの回転数を例えば２相や３相の信号値を出力するような場合などには、上記の物理量算出手段（物理量算出ステップ）を設けるように構成することが好ましい。
【００４０】
本実施形態では、フィルタ手段６（フィルタリングステップＳ２）で物体に関する物理量であるキャリッジの移動速度の実測値が平滑化されると、平坦化された物体に関する物理量Ｂ（ｔ）（以下、単に物体に関する物理量Ｂ（ｔ）という。）であるキャリッジの移動速度は、シフトレジスタやＲＡＭ（Random Access Memory）等で構成された記憶手段３に時系列的に記憶されるとともに、時間変動分算出手段４に送信されるようになっている。
【００４１】
時間変動分算出手段４は、記憶手段３に記憶されている物体に関する物理量Ｂ（ｔ）の履歴に基づいて、送信されてきた現在の物体に関する物理量Ｂ（ｔ）と、現在から所定の時間間隔ｄｔだけ以前の物体に関する物理量Ｂ（ｔ−ｄｔ）との差分である時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）を、現在より前の、予め設定された所定の時間範囲Ｒｔ内の全時間間隔ｄｔについて、時間間隔ｄｔの関数Ｃ（ｔ，ｄｔ）として算出するようになっている（時間変動分算出ステップＳ３）。以下、具体的に説明する。
【００４２】
例えば、上記のインクジェット記録装置の例において、キャリッジが障害物に衝突したような場合、物理量検出手段２（物理量検出ステップＳ１）で、例えば図３に示すようなキャリッジの移動速度としての物体に関する物理量Ａ（ｔ）が検出される。そして、それがフィルタ手段６（フィルタリングステップＳ２）で平滑化されると、図４に示すような物体に関する物理量Ｂ（ｔ）が得られる。記憶手段３には、図４に示した物体に関する物理量Ｂ（ｔ）が時系列的に、すなわち例えばサンプリングタイミングごとに記憶される。
【００４３】
時間変動分算出手段４（時間変動分算出ステップＳ３）では、フィルタ手段６から現在の物体に関する物理量Ｂ（ｔ）が送信されてくると、まず、記憶手段３から、現在から所定の時間間隔ｄｔだけ以前の物体に関する物理量Ｂ（ｔ−ｄｔ）のデータを所定の時間範囲Ｒｔ分まで読み出す。すなわち、所定の時間範囲Ｒｔは所定の時間間隔ｄｔが取り得る最大値である。
【００４４】
図５は、見やすくするために図４のグラフの横軸を３倍に拡大して、現在の物体に関する物理量Ｂ（ｔ）と、現在から時間間隔ｄｔ以前の物体に関する物理量Ｂ（ｔ−ｄｔ）との関係を説明するグラフである。なお、図５では、それらＢ（ｔ）とＢ（ｔ−ｄｔ）との差分である時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）、すなわち、
Ｃ（ｔ，ｄｔ）＝Ｂ（ｔ）−Ｂ（ｔ−ｄｔ）    …（１）
もあわせて示されている。
【００４５】
時間変動分算出手段４（時間変動分算出ステップＳ３）では、このように、所定の時間範囲Ｒｔまで全ての時間間隔ｄｔについて、現在の時刻ｔにおける時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）を時間間隔ｄｔの関数として算出するようになっている。なお、時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）を上記の（１）式の変わりに、
Ｃ（ｔ，ｄｔ）＝Ｂ（ｔ−ｄｔ）−Ｂ（ｔ）    …（２）
として算出するように構成することも可能である。
【００４６】
このようにして、時間範囲Ｒｔの各時間間隔ｄｔについて、現在の物体に関する物理量Ｂ（ｔ）と、現在から時間間隔ｄｔ以前の物体に関する物理量Ｂ（ｔ−ｄｔ）との差分としての時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）を算出し続けた場合には、各時間間隔ｄｔの時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）は時刻ｔについて例えば図６および図７に示したグラフのように推移する。
【００４７】
なお、図６（Ａ）には時間間隔ｄｔ＝０．０２秒、（Ｂ）にはｄｔ＝０．０５秒、（Ｃ）にはｄｔ＝０．１０秒、図７（Ａ）にはｄｔ＝０．２０秒、（Ｂ）にはｄｔ＝０．３８秒、（Ｃ）にはｄｔ＝０．７０秒の場合がそれぞれ示されている。
【００４８】
異常検出手段５（異常検出ステップＳ４）では、上記のようにして時間変動分算出手段４（時間変動分算出ステップＳ３）で各時間間隔ｄｔの関数として算出された各時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）について、それらと予め設定された閾値Ｄとを比較するようになっている。そして、比較した結果が予め設定された条件を満たすと判断した場合に、物体に関する物理量Ａ（ｔ）（或いはＢ（ｔ））の異常を検出するようになっている。
【００４９】
本実施形態では、物体に関する物理量Ａ（ｔ）（或いはＢ（ｔ））の異常を検出すると、図２に示したように、異常検出信号Ｅ（ｔ）を出力するようになっている。
【００５０】
上記の図６や図７では、各時間間隔ｄｔを固定した場合に、各時間間隔ｄｔごとの時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）の時刻ｔについての推移を示したが、逆に、時刻ｔを固定し、ある時刻ｔにおける時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）を時間間隔ｄｔについて図示すると、例えば図８のグラフのように表すことができる。
【００５１】
そして、この時間間隔ｄｔごとの時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）が、時刻ｔごとにグラフ上を上下に変動する。なお、図８では、時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）がすべての時間間隔ｄｔについて正の値をとる場合が示されているが、負の値をとる場合もある。
【００５２】
本実施形態では、このような所定の時間範囲Ｒｔ内の全時間間隔ｄｔについて、閾値として、図８に示すような各時間間隔ｄｔを変数とする閾値関数Ｄ（ｄｔ）として予め設定されている。閾値関数Ｄ（ｄｔ）は記憶手段３に保存されており、異常検出手段５は、本実施形態に係る異常検出処理が開始されると、閾値関数Ｄ（ｄｔ）を記憶手段３から読み出すようになっている。
【００５３】
そして、本実施形態では、異常検出手段５（異常検出ステップＳ４）では、現在（時刻ｔ）より前の所定の時間範囲Ｒｔ内の全時間間隔ｄｔについて、時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）と閾値関数Ｄ（ｄｔ）とを比較して、時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）が閾値関数Ｄ（ｄｔ）を越える時間間隔ｄｔが存在するという条件を満たすと判断された場合に、物体に関する物理量Ａ（ｔ）の異常を検出するようになっている。
【００５４】
なお、上記のように、時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）は負の値をとる場合もあるため、例えば図９に示すように、時間変動分算出手段４（時間変動分算出ステップ）で各時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）の絶対値｜Ｃ（ｔ，ｄｔ）｜を算出し、異常検出手段５（異常検出ステップＳ４）で、各時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）の絶対値｜Ｃ（ｔ，ｄｔ）｜と、正の値をとる閾値関数Ｄ（ｄｔ）と比較するように構成することが可能である。
【００５５】
また、例えば図１０に示すように、閾値関数として、正の値をとる閾値関数Ｄ＋（ｄｔ）と、負の値をとる閾値関数Ｄ−（ｄｔ）とを設けておき、異常検出手段５（異常検出ステップＳ４）で、時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）が閾値関数Ｄ＋（ｄｔ）と閾値関数Ｄ−（ｄｔ）とで区画される数値範囲（図１０のグラフにおける各時間間隔ｄｔごとの上下方向の数値範囲）を越えるような時間間隔ｄｔ、すなわち、時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）が閾値関数Ｄ＋（ｄｔ）より大きいか或いは閾値関数Ｄ−（ｄｔ）より小さいような時間間隔ｄｔが存在すると判断された場合に、物体に関する物理量Ａ（ｔ）の異常を検出するように構成することも可能である。
【００５６】
なお、図１０の場合、必ずしも閾値関数Ｄ−（ｄｔ）の絶対値が閾値関数Ｄ＋（ｄｔ）と等しくなるように設定される必要はなく、閾値関数Ｄ＋（ｄｔ）と閾値関数Ｄ−（ｄｔ）とを独立に設定するように構成してもよい。また、異常検出手段５（異常検出ステップＳ４）における判断条件を、図８〜図１０に示したいずれの方法で定めるか、或いは図８〜図１０に示したいずれの方法とも異なる方法で定めるかは、物体に関する物理量Ａ（ｔ）の異常が的確に検出されるように適宜決定される。
【００５７】
次に、本実施形態に係る異常検出方法および異常検出システムの作用について説明する。
【００５８】
例えば、物体に関する物理量Ａ（ｔ）として、上記の例のようにインクジェット記録装置（例えば図３２に示したインクジェット記録装置１００参照。）においてサーボモータの回転駆動により主走査方向に移動するキャリッジの移動速度を検出するような場合に、キャリッジが記録媒体上や搬送ベルト上等に載置された重量が軽い障害物に衝突すると、図３に示したように、衝突の瞬間に、物体に関する物理量Ａ（ｔ）であるキャリッジの移動速度Ａ（ｔ）が低下する。
【００５９】
サーボモータは、例えばサーボモータの出力軸に取り付けられたロータリーエンコーダにより検出される回転数の変動を比例分（Ｐ）、積分値（Ｉ）、微分値（Ｄ）をとって目標値になるように制御するＰＩＤ制御によってサーボ機構により制御されており、移動速度Ａ（ｔ）が低下してロータリーエンコーダにより検出される出力軸の回転数の低下がサーボ機構にフィードバックされると、サーボモータの回転数が上昇して、キャリッジの移動速度Ａ（ｔ）が大きくなる。
【００６０】
このようにして、キャリッジは、移動速度Ａ（ｔ）をしばらく周期的に上下させながら、衝突した軽い障害物を主走査方向に押しながら移動を続ける。そして、その移動速度Ａ（ｔ）は、次第に元の移動速度、すなわち目標の移動速度に収束していく。図３のグラフでは、この状態が示されている。
【００６１】
物理量検出手段２（物理量検出ステップＳ１）では、例えばリニアエンコーダやＦＶ変換器等を用いて、このように変動するキャリッジの移動速度（物体に関する物理量）Ａ（ｔ）が検出される。なお、キャリッジが障害物等に衝突せず、通常の移動を行っている際には、図３において衝突により移動速度Ａ（ｔ）が大きく変動する前のなだらかに推移する移動速度が検出される。
【００６２】
そして、フィルタ手段６（フィルタリングステップＳ２）で、キャリッジの移動速度Ａ（ｔ）の実測値からノイズが除去される等して、平滑化されたキャリッジの移動速度Ｂ（ｔ）が生成される。そして、時々刻々出力される物体に関する物理量Ｂ（ｔ）は、記憶手段３に時系列的に、すなわち例えばサンプリングタイミングごとに記憶される。
【００６３】
また、時間変動分算出手段４（時間変動分算出ステップＳ３）では、フィルタ手段６から現在の物体に関する物理量Ｂ（ｔ）が送信されてくると、記憶手段３から、現在から所定の時間間隔ｄｔだけ以前の物体に関する物理量Ｂ（ｔ−ｄｔ）のデータを所定の時間範囲Ｒｔ分まで読み出して、各時間間隔ｄｔについて、現在の物体に関する物理量Ｂ（ｔ）と、現在から時間間隔ｄｔ以前の物体に関する物理量Ｂ（ｔ−ｄｔ）との差分である時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）を上記（１）式（または上記（２）式）に従って算出する。
【００６４】
従って、本実施形態の場合には、時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）は、例えば図８〜図１０に示したように時間間隔ｄｔの関数として算出される。そして、時刻ｔが推移して、上記の物理量検出ステップＳ１や時間変動分算出ステップＳ３が繰り返されると、図８〜図１０に示した各時間間隔ｄｔごとの時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）が、時刻ｔの推移に従ってグラフ上を上下方向に変動する。
【００６５】
この各時間間隔ｄｔごとの時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）のグラフ上での上下方向の変動は、例えば、図７（Ｂ）と同じグラフである図１１に示す時間間隔ｄｔ＝０．３８秒におけるグラフにおいて、時刻ｔをグラフの右方向に推移させた場合の時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）の値の変動に等しい。
【００６６】
異常検出手段５（異常検出ステップＳ４）では、例えば図１２に示すように、このように各時間間隔ｄｔごとに変動する時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）が予め設定された閾値関数Ｄ（ｄｔ）を越える時間間隔ｄｔ＊が存在するか否かを監視し、そのような時間間隔ｄｔが存在すると判断した場合に、物体に関する物理量Ａ（ｔ）の異常を検出する。
【００６７】
なお、各時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）の絶対値｜Ｃ（ｔ，ｄｔ）｜と正の値をとる閾値関数Ｄ（ｄｔ）とを比較したり、閾値関数として正の値をとる閾値関数Ｄ＋（ｄｔ）と負の値をとる閾値関数Ｄ−（ｄｔ）とを設けておき、時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）が閾値関数Ｄ＋（ｄｔ）と閾値関数Ｄ−（ｄｔ）とで区画される数値範囲を越えるか否かを監視するように構成することが可能であることは前述したとおりである。以下では、それらを代表して、閾値関数として正の値をとる閾値関数Ｄ＋（ｄｔ）と負の値をとる閾値関数Ｄ−（ｄｔ）とを設ける場合について述べる。
【００６８】
図１０や図１２（或いは図８、図９）に示したように、各時間間隔ｄｔごとに閾値関数Ｄ＋（ｄｔ）、Ｄ−（ｄｔ）（或いは１つの閾値関数Ｄ（ｄｔ））を設けるということは、図６（Ａ）〜（Ｃ）、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示した各時間間隔ｄｔごとの時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）に対しては、図６（Ａ）〜（Ｃ）、図７（Ａ）〜（Ｃ）と同じグラフである図１３（Ａ）〜（Ｃ）、図１４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、それぞれ時刻ｔに依存しない定数Ｄ＋（ｄｔ）、Ｄ−（ｄｔ）を設定されたことを意味する。
【００６９】
すなわち、図６（Ａ）〜（Ｃ）、図７（Ａ）〜（Ｃ）と同じグラフである図１３（Ａ）〜（Ｃ）、図１４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、各時間間隔ｄｔごとに見た場合、時刻ｔについて変動する時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）に対して、それぞれ時間間隔ｄｔごとに正の定数Ｄ＋（ｄｔ）と負の定数Ｄ−（ｄｔ）がそれぞれ設定されたことを意味する。
【００７０】
そして、この場合には、図１４（Ｂ）に示すように、時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）が負の定数Ｄ−（ｄｔ）を下回る時間間隔ｄｔ＊（ｄｔ＝０．３８秒）が存在するため、異常検出手段５（異常検出ステップＳ４）では、時間間隔ｄｔ＝０．３８秒において時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）が負の定数Ｄ−（ｄｔ）を下回った時刻ｔ＊に物体に関する物理量Ａ（ｔ）の異常を検出して、時刻ｔ＊に異常検出信号Ｅ（ｔ）を出力する（図２参照）。
【００７１】
なお、上記では、図１３や図１４に基づいて説明したため、その中で時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）が閾値関数Ｄ＋（ｄｔ）と閾値関数Ｄ−（ｄｔ）とで区画される数値範囲を越えた図１４（Ｂ）の時間間隔ｄｔ＝０．３８秒の場合の時刻ｔ＊に物体に関する物理量Ａ（ｔ）の異常を検出し、時刻ｔ＊に異常検出信号Ｅ（ｔ）を出力する場合について述べた。
【００７２】
しかし、本実施形態では、前述したように、現在より前の、予め設定された所定の時間範囲Ｒｔ内の全時間間隔ｄｔについて時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）が算出され、全時間間隔ｄｔについて時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）が閾値関数Ｄ＋（ｄｔ）と閾値関数Ｄ−（ｄｔ）とで区画される数値範囲を越えるか否かが判断される。
【００７３】
そのため、図１４（Ｂ）に示した時間間隔ｄｔ＝０．３８秒の場合の時刻ｔ＊よりも早い時刻で時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）が閾値関数Ｄ＋（ｄｔ）と閾値関数Ｄ−（ｄｔ）とで区画される数値範囲を越える時間間隔ｄｔが存在する場合には、当該早い時刻に物体に関する物理量Ａ（ｔ）の異常が検出され、当該時刻に異常検出信号Ｅ（ｔ）が出力される。
【００７４】
ところで、上記のような物理系、すなわちインクジェット記録装置では、キャリッジが上記のような重量が軽い障害物に衝突した場合には、図１３や図１４に示したような各時間間隔ｄｔごとの時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）が検出される。
【００７５】
そして、図１３（Ａ）〜（Ｃ）、図１４（Ａ）〜（Ｃ）の各グラフを比較して分かるように、図１４（Ｂ）に示した時間間隔ｄｔ＝０．３８秒の場合が時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）の上下方向の振幅が最も大きい。なお、上記の例では図１３や図１４に示した各時間間隔ｄｔ以外の時間間隔ｄｔを含めた全時間間隔ｄｔの中で、時間間隔ｄｔ＝０．３８秒の場合が時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）の上下方向の振幅が最も大きくなる。
【００７６】
これは、図４と同じグラフである図１５に示すように、キャリッジが軽い障害物とした後に、キャリッジの移動速度（物体に関する物理量）Ｂ（ｔ）が最大値Ｂ（ｔ）maxとなる時刻と、最小値Ｂ（ｔ）minとなる時刻との時間間隔ｄｔが０．３８秒であったことを意味する。
【００７７】
しかし、図３２に示したように、キャリッジや記録ヘッド等と搬送ベルト等との間に記録媒体Ｓが巻き込まれてジャムＪが生じたような場合や、衝突した障害物が軟らかな物であるような場合には、キャリッジはジャムや障害物から緩やかな抵抗を受けるため、キャリッジの移動速度（物体に関する物理量）Ａ（ｔ）、Ｂ（ｔ）は、図１６に示すように緩慢に変動する。
【００７８】
そして、時間変動分算出手段４（時間変動分算出ステップＳ３）で、上記（１）式に従って現在の物体に関する物理量Ｂ（ｔ）と、現在から時間間隔ｄｔ以前の物体に関する物理量Ｂ（ｔ−ｄｔ）との差分として時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）を算出すると、時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）は図１７（Ａ）〜（Ｃ）や図１８に示すように時刻ｔに従って推移する。なお、図１７（Ａ）には時間間隔ｄｔ＝０．０５秒、（Ｂ）にはｄｔ＝０．２０秒、（Ｃ）にはｄｔ＝０．３８秒、図１８にはｄｔ＝０．７０秒の場合がそれぞれ示されている。
【００７９】
そして、図１７（Ｃ）に示した時間間隔ｄｔ＝０．３８秒の場合にも、時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）が正の定数Ｄ＋（ｄｔ）を上回り、閾値関数Ｄ＋（ｄｔ）と閾値関数Ｄ−（ｄｔ）とで区画される数値範囲を越えるが、それより以前に、図１８に示した時間間隔ｄｔ＝０．７０秒の場合に、時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）が負の定数Ｄ−（ｄｔ）を下回り、閾値関数Ｄ＋（ｄｔ）と閾値関数Ｄ−（ｄｔ）とで区画される数値範囲を越える。
【００８０】
そのため、図１８に示した時間間隔ｄｔ＝０．７０秒の場合において、時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）が負の定数Ｄ−（ｄｔ）を下回った時刻ｔ＊に物体に関する物理量Ａ（ｔ）の異常が検出され、時刻ｔ＊に異常検出信号Ｅ（ｔ）が出力される。
【００８１】
一方、キャリッジが例えば硬い物に衝突するような場合には、上記の場合と様相が変わってくる。このような場合、キャリッジの移動速度（物体に関する物理量）Ａ（ｔ）、Ｂ（ｔ）は、図１９に示すように瞬時に立ち上がる。
【００８２】
そして、時間変動分算出手段４（時間変動分算出ステップＳ３）で、上記（１）式に従って現在の物体に関する物理量Ｂ（ｔ）と、現在から時間間隔ｄｔ以前の物体に関する物理量Ｂ（ｔ−ｄｔ）との差分として時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）を算出すると、時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）は図２０（Ａ）、（Ｂ）や図２１（Ａ）、（Ｂ）に示すように時刻ｔに従って推移する。
【００８３】
そして、この場合、図２０や図２１に示したいずれの時間間隔ｄｔにおいても、時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）が閾値関数Ｄ＋（ｄｔ）と閾値関数Ｄ−（ｄｔ）とで区画される数値範囲を越える。
【００８４】
このように、キャリッジが例えば硬い物に衝突するような場合には、物体に関する物理量Ａ（ｔ）、Ｂ（ｔ）が瞬時に変動するため、最も早急に時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）が閾値関数Ｄ＋（ｄｔ）と閾値関数Ｄ−（ｄｔ）とで区画される数値範囲を越えた時間間隔ｄｔが出現した時刻ｔ＊に、物体に関する物理量Ａ（ｔ）の異常が検出され、時刻ｔ＊に異常検出信号Ｅ（ｔ）が出力される。
【００８５】
以上のように、本実施形態に係る異常検出方法および異常検出システム１によれば、現在より前の、予め設定された所定の時間範囲Ｒｔ内の全時間間隔ｄｔについて時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）を算出し、全時間間隔ｄｔについて予め閾値関数Ｄ（ｄｔ）（閾値関数Ｄ＋（ｄｔ）および閾値関数Ｄ−（ｄｔ））を設定しておき、算出した時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）と閾値関数Ｄ（ｄｔ）とを比較して、例えば時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）が閾値関数Ｄ（ｄｔ）を越える時間間隔ｄｔが出現した時点ｔ＊で物体に関する物理量Ａ（ｔ）の異常を検出するように構成した。
【００８６】
そして、このように構成することで、例えばキャリッジに硬い障害物が衝突したような場合には小さい時間間隔ｄｔの時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）が閾値関数Ｄ（ｄｔ）を越え、例えばキャリッジに重量が軽い障害物が衝突したような場合には中程度の時間間隔ｄｔの時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）が閾値関数Ｄ（ｄｔ）を越え、また、キャリッジ等と搬送ベルト等との間に記録媒体Ｓが巻き込まれてジャムが生じたような場合や衝突した障害物が軟らかな物であるような場合には、比較的大きな時間間隔ｄｔの時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）が閾値関数Ｄ（ｄｔ）を越えるようにすることが可能となる。
【００８７】
そのため、本実施形態に係る異常検出方法および異常検出システムによれば、物体（例えばキャリッジ）と障害物とが衝突するような場合のように物体に関する物理量Ａ（ｔ）が急激に変動する場合だけでなく、インクジェット記録装置におけるジャム発生時等のように物体に関する物理量Ａ（ｔ）が緩慢に変動するような場合にも物体に関する物理量Ａ（ｔ）の異常も的確に検出することが可能となる。
【００８８】
［第２の実施の形態］
上記の第１の実施形態に係る異常検出システム１および異常検出方法では、現在より前の、予め設定された所定の時間範囲Ｒｔ内の全時間間隔ｄｔについて時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）を算出し、全時間間隔ｄｔについて時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）が閾値関数Ｄ（ｄｔ）（閾値関数Ｄ＋（ｄｔ）および閾値関数Ｄ−（ｄｔ））を越えたか否かが判断されたが、全時間間隔ｄｔについてこのような演算を行うと、演算処理が重くなり、処理速度が低下する等の現象が生じる場合がある。
【００８９】
そこで、第２の実施形態に係る異常検出システム１０および異常検出方法では、図２２に示すように、時間変動分算出手段４（時間変動分算出ステップＳ３）では、予め設定された互いに異なる複数（ｎ個）の時間間隔ｄｔ１、ｄｔ２、…、ｄｔｎについてそれぞれ時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ１）、Ｃ（ｔ，ｄｔ２）、…、Ｃ（ｔ，ｄｔｎ）を算出する。
【００９０】
そして、異常検出手段５（異常検出ステップＳ４）では、各時間間隔ｄｔ１、ｄｔ２、…、ｄｔｎについて、各時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ１）、Ｃ（ｔ，ｄｔ２）、…、Ｃ（ｔ，ｄｔｎ）と閾値Ｄ（ｄｔ１）〜Ｄ（ｄｔｎ）とをそれぞれ比較して、例えば各時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ１）、Ｃ（ｔ，ｄｔ２）、…、Ｃ（ｔ，ｄｔｎ）のいずれかが閾値Ｄ（ｄｔ１）〜Ｄ（ｄｔｎ）を越える時間間隔が存在すると判断された場合に、その時刻ｔ＊に物体に関する物理量Ａ（ｔ）の異常を検出し、時刻ｔ＊に異常検出信号Ｅ（ｔ）を出力するように構成されている。
【００９１】
その際、互いに異なる複数（ｎ個）の時間間隔ｄｔ１、ｄｔ２、…、ｄｔｎは、異常検出システム１０や異常検出方法が適用される物理系の実情等に基づいて、適宜設定される。
【００９２】
例えば、物体に関する物理量Ａ（ｔ）として、上記のようなインクジェット記録装置におけるキャリッジの移動速度が設定される場合には、上記のように、重量が軽い障害物との衝突を検出するのに適した時間間隔ｄｔ＝０．３８秒（図１４（Ｂ）参照。）や、硬い障害物との衝突を検出するのに適したｄｔ＝０．０５秒等の短い時間間隔ｄｔ（図２０（Ａ）参照）、或いは、ジャムの発生や軟らかな障害物との衝突を検出するのに適したｄｔ＝０．７０秒等の長い時間間隔ｄｔ（図１８参照）が含まれるように、互いに異なる複数（ｎ個）の時間間隔ｄｔ１、ｄｔ２、…、ｄｔｎが適宜設定される。
【００９３】
以上のように、第２の実施形態に係る異常検出方法および異常検出システム１０によれば、互いに異なる複数（ｎ個）の時間間隔ｄｔ１、ｄｔ２、…、ｄｔｎを適切に設定することで、前述した第１の実施形態に係る異常検出方法および異常検出システム１と同様の効果を得ることが可能となる。
【００９４】
また、時間変動分算出手段４（時間変動分算出ステップＳ３）における各時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ１）、Ｃ（ｔ，ｄｔ２）、…、Ｃ（ｔ，ｄｔｎ）の算出処理や、異常検出手段５（異常検出ステップＳ４）における判断処理を迅速に行うことが可能となり、処理速度の低下が回避され、異常検出をリアルタイムに行うことが可能となる。
【００９５】
なお、上記の第１および第２の実施形態において、閾値関数Ｄ（ｄｔ）や閾値Ｄ（ｄｔ１）〜Ｄ（ｄｔｎ）は、全時間間隔ｄｔや複数の時間間隔ｄｔ１、ｄｔ２、…、ｄｔｎで一定値に設定されてもよく、或いは、全時間間隔ｄｔや複数の時間間隔ｄｔ１、ｄｔ２、…、ｄｔｎに依存して変化する値に設定することも可能である。
【００９６】
その際、例えば図２３に示すように、閾値関数Ｄ（ｄｔ）や閾値Ｄ（ｄｔ１）〜Ｄ（ｄｔｎ）を、所定の時間間隔ｄｔ０の近傍で他の時間間隔ｄｔにおける値よりも低くなるように（閾値関数や閾値として上記のようなＤ＋（ｄｔ）とＤ−（ｄｔ）を設定する場合には、Ｄ＋（ｄｔ）とＤ−（ｄｔ）が他の時間間隔ｄｔにおける値より０に近い値になるように）設定すれば、その所定の時間間隔ｄｔ０の近傍で時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）が閾値関数や閾値を越え易くなり、物体に関する物理量Ａ（ｔ）の異常が検出され易くなる。
【００９７】
このように、注目したい時間間隔ｄｔ０が存在するような場合には、その時間間隔ｄｔ０近傍で閾値関数や閾値が他の時間間隔ｄｔにおける値より０に近い値になるように設定することで、異常検出システム１、１０を注目する時間間隔ｄｔ０で敏感に異常を検出するように構成することができる。
【００９８】
例えば、上記のインクジェット記録装置において、特にジャムの発生を重点的に検出したい場合には、時間間隔ｄｔ＝０．３８秒の近傍で閾値関数や閾値を他の時間間隔ｄｔにおける値より０に近い値になるように設定することで、少なくともジャムの発生については敏感に検出することが可能となる。
【００９９】
また、第１の実施形態における所定の時間範囲Ｒｔ内の全時間間隔ｄｔや、第２の実施形態における複数の時間間隔ｄｔ１、ｄｔ２、…、ｄｔｎについて、それぞれ閾値関数や閾値を全体的に低く設定すれば、異常を検出し易くなる。しかし、前述したように、閾値関数や閾値を低く設定しすぎると、物体に関する物理量Ａ（ｔ）が定常時の異常ではない数値範囲内にあるにもかかわらず、異常と誤検出し易くなるという問題がある。
【０１００】
そこで、物体に関する物理量Ｂ（ｔ）が、障害物との衝突等がない定常時に各時間間隔ｄｔごとに取り得る最大値や最小値を算出しておき、それらに定常時の値と異常時の値とを区別するための所定の基準値を付加するようにして閾値関数や閾値を設定するように構成することが可能である。
【０１０１】
以下、第１の実施形態に係る異常検出システム１の場合について説明するが、第２の実施形態に係る異常検出システム１０の場合も、各時間間隔ｄｔ１〜ｄｔｎについて同様に処理することで同様の効果を得ることができる。
【０１０２】
具体的には、図２４に示すように、異常検出システム１の時間変動分算出手段４で、定常時に算出した各時間間隔ｄｔごとの時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）について、各時間間隔ｄｔごとにその推移を監視し、それまでに算出した各時間間隔ｄｔごとの時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）の最大値より大きな時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）を算出した場合にはその最大値を更新して記憶手段３に記憶させる。
【０１０３】
また、最小値についても同様に、それまでに算出した各時間間隔ｄｔごとの時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）の最小値より小さな時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）を算出した場合にはその最小値を更新して記憶手段３に記憶させる（定常時最大変動分更新ステップ）。
【０１０４】
すると、記憶手段３には、例えば図２５に示すような各時間間隔ｄｔごとの時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）の最大値の分布Ｃmax（ｄｔ）や最小値の分布Ｃmin（ｄｔ）が記憶される。
【０１０５】
そこで、例えば、図２４に示すように、基準値付加手段７を設け、時間変動分算出手段４が各時間間隔ｄｔごとの時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）の最大値を更新した場合には、基準値付加手段７で各時間間隔ｄｔごとの時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）の最大値の分布Ｃmax（ｄｔ）に基準値αを付加し、また、時間変動分算出手段４が各時間間隔ｄｔごとの時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）の最小値を更新した場合には、基準値付加手段７で各時間間隔ｄｔごとの時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）の最小値の分布Ｃmin（ｄｔ）に基準値−αを付加するようにして、閾値関数Ｄ＋（ｄｔ）や閾値関数Ｄ−（ｄｔ）を設定する。
【０１０６】
そして、各時間間隔ｄｔごとの時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）の最大値Ｃmax（ｄｔ）や最小値Ｃmin（ｄｔ）が更新されない場合には、異常検出手段５は、それまでの閾値関数Ｄ＋（ｄｔ）や閾値関数Ｄ−（ｄｔ）に基づいて処理を行う。
【０１０７】
しかし、いずれかの時間間隔ｄｔの時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）の最大値Ｃmax（ｄｔ）や最小値Ｃmin（ｄｔ）が更新された場合には、基準値付加手段７で当該時間間隔ｄｔについては新たな時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）の最大値Ｃmax（ｄｔ）や最小値Ｃmin（ｄｔ）に上記基準値を付加して当該時間間隔ｄｔについての閾値関数Ｄ＋（ｄｔ）や閾値関数Ｄ−（ｄｔ）を更新し（閾値更新ステップ）、異常検出手段５は、更新された新たな閾値関数Ｄ＋（ｄｔ）や閾値関数Ｄ−（ｄｔ）に基づいて処理を行う。
【０１０８】
このように構成すれば、第１の実施形態における所定の時間範囲Ｒｔ内の全時間間隔ｄｔや、第２の実施形態における複数の時間間隔ｄｔ１、ｄｔ２、…、ｄｔｎについて、それぞれ閾値関数Ｄ（ｄｔ）（或いはＤ＋（ｄｔ）、Ｄ−（ｄｔ））や、閾値Ｄ（ｄｔ１）〜Ｄ（ｄｔｎ）が、各時間間隔ｄｔについて全体的に適切な値となり、各時間間隔ｄｔについて物体に関する物理量Ａ（ｔ）の異常を的確に検出することが可能となる。
【０１０９】
また、それとともに、閾値関数や閾値を低く設定しすぎて、物体に関する物理量Ａ（ｔ）が定常時の異常ではない数値範囲内にあるのに異常と誤検出してしまう事態が発生することを的確に防止することが可能となる。
【０１１０】
なお、上記の基準値α、−αは、時間間隔ｄｔ（ｄｔｎ）に依存しない一定数であってもよく、また、各時間間隔ｄｔ（ｄｔｎ）に依存する時間間隔ｄｔ（ｄｔｎ）の関数として設定されていてもよい。
【０１１１】
［第３の実施の形態］
上記の第１、第２の実施形態に係る異常検出システム１、１０および異常検出方法において、例えば図９に示したように、異常検出手段５（異常検出ステップＳ４）で、各時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）の絶対値｜Ｃ（ｔ，ｄｔ）｜を算出して、正の値をとる閾値関数Ｄ（ｄｔ）と比較するように構成すれば、閾値関数Ｄ（ｄｔ）や閾値Ｄ（ｄｔ１）〜Ｄ（ｄｔｎ）を、上記のＤ＋、Ｄ−のように２種類（正の場合と負の場合）設ける必要がなくなり、演算処理が軽くなるとともに、処理の単純化を図ることが可能となる。
【０１１２】
そして、さらに、時間変動分算出手段４（時間変動分算出ステップ）で各時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）を算出した際に各時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）の各絶対値｜Ｃ（ｔ，ｄｔ）｜も算出し、異常検出手段５（異常検出ステップＳ４）で、各時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）の各絶対値｜Ｃ（ｔ，ｄｔ）｜の中から最大値｜Ｃ（ｔ，ｄｔ）｜maxを選択し、この最大値｜Ｃ（ｔ，ｄｔ）｜maxと、予め設定された閾値Ｄとを比較するように構成すれば、さらに処理の単純化を図ることが可能となる。
【０１１３】
その際、上記の場合と同様に、時間変動分算出手段４（時間変動分算出ステップ）で、定常時に各時間間隔ｄｔごとに算出した各時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）の各絶対値｜Ｃ（ｔ，ｄｔ）｜の中の最大値が、記憶手段３に記憶されている時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）の絶対値｜Ｃ（ｔ，ｄｔ）｜の最大値より大きい場合には、新たな絶対値｜Ｃ（ｔ，ｄｔ）｜の最大値を更新するようにして記憶していく（定常時最大変動分更新ステップ）。
【０１１４】
そして、時間変動分算出手段４が時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）の絶対値｜Ｃ（ｔ，ｄｔ）｜の最大値を更新した場合には、基準値付加手段７で新たな絶対値｜Ｃ（ｔ，ｄｔ）｜の最大値に基準値を付加して閾値Ｄを更新し、異常検出手段５で、更新された新たな閾値Ｄに基づいて処理を行うように構成することが可能である。
【０１１５】
このように構成すれば、上記と同様に、閾値Ｄを低く設定しすぎて、物体に関する物理量Ａ（ｔ）が定常時の異常ではない数値範囲内にあるのに異常と誤検出してしまう事態が発生することを的確に防止することが可能となる。
【０１１６】
なお、上記の第１〜第３の実施形態において、例えば、インクジェット記録装置のキャリッジの移動開始時や移動停止時には、障害物と衝突したりジャムが発生していないにもかかわらず、キャリッジの移動速度（物体に関する物理量Ａ（ｔ））に比較的大きな変動が生じる。そして、それを異常として検出すると、誤検出が頻発することになる。
【０１１７】
そこで、上記の各手段、特に異常検出手段５（異常検出ステップＳ４）における処理が、物理量検出手段２（物理量検出ステップＳ１）で検出される物体に関する物理量Ａ（ｔ）が予め設定された条件を満たす場合、すなわち、例えばキャリッジの移動開始から所定時間後からキャリッジの移動停止の所定時間前までの時間範囲等の条件を満たす場合にのみ行われるように構成されることが好ましい。
【０１１８】
また、上記の第１〜第３の実施形態では、サーボモータの回転駆動に基づいてキャリッジを移動させる場合を想定して説明したが、この他にも、例えば直流モータや他のアクチュエータを用いた場合にも、同様に本発明に係る異常検出方法や異常検出システム１、１０を適用することができる。
【０１１９】
その場合、物体に関する物理量Ａ（ｔ）は、異常があった場合、図３等に示したように周期的に値が上下するようにならない場合も多く、例えば、物体に関する物理量Ａ（ｔ）として直流モータに供給する電流の電流値を検出するように構成した場合、異常があった場合には物体に関する物理量Ａ（ｔ）が単調増加する。また、物体に関する物理量Ａ（ｔ）として直流モータの出力軸の回転数を検出するように構成した場合には、異常があった場合には物体に関する物理量Ａ（ｔ）が単調増加する。
【０１２０】
このように異常があった場合に物体に関する物理量Ａ（ｔ）が単調増加し或いは単調減少する場合には、単調増加し或いは単調減少する物体に関する物理量Ａ（ｔ）が閾値関数Ｄ（ｄｔ）を越えるように時間間隔ｄｔや閾値関数Ｄ（ｄｔ）を設定すれば、いずれかの時間間隔ｄｔにおいて時間変動分Ｃ（ｔ，ｄｔ）が必ず閾値Ｄ＋、Ｄ−を越えるようにすることができる。
【０１２１】
そのため、駆動源がサーボモータではないアクチュエータである場合においても、本発明に係る異常検出方法や異常検出システム１、１０により、物体に関する物理量Ａ（ｔ）に異常が発生したことを的確に検出することが可能となる。
【０１２２】
［物理量制御システムおよび物理量制御方法］
上記の各実施形態に係る異常検出システム１、１０や異常検出方法により、物体に関する物理量Ａ（ｔ）の異常が検出され、時刻ｔ＊に異常検出信号Ｅ（ｔ）が出力されると、その異常検出信号Ｅ（ｔ）を、当該物体を駆動し、物体に関する物理量Ａ（ｔ）を制御する駆動制御手段にフィードバックし、駆動制御手段で所定の異常時の制御を行わせることが可能となる。
【０１２３】
この場合、物理量制御システム２０は、図２６に示すように、少なくとも、上記の各実施形態に係る異常検出システム１または異常検出システム１０と、物体Ｏの駆動制御手段２１とを備えるように構成される。
【０１２４】
そして、駆動制御手段２１は、定常時には物体Ｏを駆動して物体に関する物理量Ａ（ｔ）を制御するとともに、異常検出システム１、１０で異常が検出され、異常検出信号Ｅ（ｔ）が出力されると（図２７の物理量制御方法のフローチャートの異常検出ステップＳ４参照）、異常検出信号Ｅ（ｔ）に基づいて予め設定された異常時の制御を行うように構成される（異常時制御ステップＳ５）。
【０１２５】
駆動制御手段２１は、物体Ｏの移動や回転等を駆動するアクチュエータの駆動制御部であり、具体的には、例えば、モータのモータ駆動制御部や、サーボモータのサーボ機構を含むモータ駆動制御部、或いは油圧シリンダや空気圧シリンダにおける圧力制御部等が挙げられる。
【０１２６】
その際、物体Ｏとしては、上記のインクジェット記録装置におけるキャリッジのように、モータやサーボモータ等の回転駆動により直線状或いは曲線状に移動する物体が挙げられ、物体に関する物理量Ａ（ｔ）としては、物体Ｏの直線状或いは曲線状に移動する際の移動速度等が挙げられる。
【０１２７】
また、物体Ｏは、上記のようにモータやサーボモータ等の回転駆動により移動される客体である場合に限定されず、モータ自体やサーボモータ自体であってもよい。その際、モータやサーボモータの出力軸の回転数や、出力軸のトルク、出力軸のトルクといわば同値の関係にあるモータやサーボモータに供給する電流の電流値等を、物体に関する物理量Ａ（ｔ）とすることができる。
【０１２８】
なお、物体に関する物理量Ａ（ｔ）がモータやサーボモータの出力軸の回転数である場合には、物理量検出手段２として例えばそれらの出力軸の回転数を検出するロータリーエンコーダが採用され、物体に関する物理量Ａ（ｔ）がモータやサーボモータの出力軸のトルクである場合には、物理量検出手段２として例えばトルクセンサが採用され、物体に関する物理量Ａ（ｔ）がモータやサーボモータに供給する電流の電流値である場合には、物理量検出手段２として例えば電流計が採用される。
【０１２９】
そして、ロータリーエンコーダ等の物理量検出手段２で検出されるモータやサーボモータの出力軸の回転数等の物体に関する物理量Ａ（ｔ）について異常検出手段５で異常が検出されて異常検出信号Ｅ（ｔ）が出力されると、異常検出信号Ｅ（ｔ）は、モータのモータ駆動制御部やサーボモータのサーボ機構を含むモータ駆動制御部等である駆動制御手段２１に入力され、駆動制御手段２１によって異常時の所定の制御を行わせる。
【０１３０】
異常時の所定の制御とは、例えば、モータやサーボモータの回転駆動を停止したり、モータやサーボモータの出力軸の回転を反転させること等の制御をいい、通常、物体に関する物理量Ａ（ｔ）に異常が生じたことによる不具合を解消する方向に異常時の制御が行われるように構成される。
【０１３１】
上記の各実施形態に係る異常検出システム１、１０や異常検出方法を用いて、本実施形態に係る物理量制御システム２０および物理量制御方法を上記のように構成することで、上記の各実施形態に係る異常検出システム１、１０や異常検出方法の効果が的確に発揮されて、物体Ｏと障害物とが衝突するような場合のように物体に関する物理量Ａ（ｔ）が急激に変動する場合だけでなく、インクジェット記録装置におけるジャム発生時等のように物体に関する物理量Ａ（ｔ）が緩慢に変動するような場合にも物体に関する物理量Ａ（ｔ）の異常も的確に検出することが可能となり、物体Ｏを駆動し、物体に関する物理量Ａ（ｔ）を制御する駆動制御手段２１に所定の異常時の制御を的確に行わせることが可能となる。
【０１３２】
［インクジェット記録装置］
前述したように、上記の実施形態に係る物理量制御システム２０および物理量制御方法は、インクジェット記録装置に有効に適用することができる。以下、上記の実施形態に係る物理量制御システム２０および物理量制御方法を適用したインクジェット記録装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【０１３３】
本実施形態に係るインクジェット記録装置３０は、図２８に示すように、主に、搬送ユニット３１と、スキャンユニット３２と、インクラック３３と、コンピュータ３４とで構成されている。
【０１３４】
搬送ユニット３１の上部には、図示しない記録媒体を裏面側（図中では下面側）から支持しながら図中矢印Ｙで示される副走査方向Ｙに搬送するための無端状の搬送ベルト３１１が配設されている。搬送ベルト３１１の代わりに、平板状のプラテンを用いることも可能である。なお、本実施形態では、搬送ユニット３１とスキャンユニット３２とは別体として形成されているが、一体的に形成することも可能である。
【０１３５】
記録媒体としては、前述したように、紙や布帛のほか、樹脂フィルムや金属類等を用いることが可能であり、特に限定されない。
【０１３６】
搬送ユニット３１の搬送ベルト３１１上方には、スキャンユニット３２が配設されているが、スキャンユニット３２の背後には、キャリッジ３６（図２９参照）に搭載された図示しない複数の記録ヘッド（図３２の記録ヘッド１０２参照。）にそれぞれ供給する各色のインク（液体）を貯蔵するインクタンク３３１を備えるインクラック３３が配置されている。各インクタンク３３１からは、図示しない配管を介して各記録ヘッドにインクがそれぞれ供給されるようになっている。
【０１３７】
また、スキャンユニット３２の下方には、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ、入出力インターフェース等がバスに接続されて構成されたコンピュータ３４が配設されており、図示しない配線を介してコンピュータ３４から記録ヘッドに画像データや電気信号等が送信されるようになっている。
【０１３８】
図２９は、スキャンユニット内部の主要部を表す図である。なお、実際にはスキャンユニット３２の図中左側の台座部上には、インクジェット記録装置３０の稼働停止中に記録ヘッドのノズル面をキャップして保湿するヘッド保湿ユニットが配置され、図中右側の台座部上には、記録ヘッドのメンテナンスを行うヘッドクリーニング機構等が配置されたメンテナンスユニットが配置されているが、図２９中では図示が省略されている。
【０１３９】
スキャンユニット３２の内部には、棒状のキャリッジレール３５が副走査方向Ｙに直交し図中矢印Ｘで示される主走査方向Ｘに延在するように配設されており、キャリッジレール３５には、略筐体状のキャリッジ３６がキャリッジレール３５に沿って主走査方向Ｘに往復移動自在に支持されている。なお、キャリッジ３６の上端部分には、前述した配線や配管を収容し、キャリッジ３６の主走査方向Ｘの移動に変形しながら追従して配線や配管を保護するケーブルベア３７が連結されている。
【０１４０】
キャリッジレール３５の一端側には、サーボモータ３８が取り付けられており、サーボモータ３８の図示しない出力軸には図示しないプーリが直結されてキャリッジレール３５内に収容されている。他端側のキャリッジレール３５内部にも図示しないプーリが取り付けられており、両端の各プーリには図示しないベルトが掛け渡されている。
【０１４１】
そして、このベルトにキャリッジ３６が固定されており、サーボモータ３８の出力軸の回転駆動によるベルトの各プーリ間での周回動作により、キャリッジ３６がキャリッジレール３５に沿って主走査方向Ｘに往復移動するようになっている。
【０１４２】
また、キャリッジレール３５の下端部分には、キャリッジ３６の位置を特定し、移動速度を検出するためのリニアエンコーダのリニアスケール３９がキャリッジレール３５に沿うように設けられている。また、キャリッジ３６の側面背部には、リニアスケール３９に設けられているマークを読み取るリニアエンコーダのセンサ４０が取り付けられており、センサ４０がリニアスケール３９のマークを読み取ってパルス信号を発信するようになっている。
【０１４３】
サーボモータ３８が取り付けられたキャリッジレール３５の一端側には、上記の物理量制御システム２０の各手段における処理を行うマイクロコンピュータ４１が収容されている。そして、マイクロコンピュータ４１には、上記のリニアエンコーダのセンサ４０から出力されるパルス信号の周波数をキャリッジの移動速度に変換する図示しないＦＶ変換器からの出力値が入力されるようになっている。
【０１４４】
図３０は、上記の物理量制御システム２０や物理量制御方法が適用される本実施形態に係るインクジェット記録装置の構成を示すブロック図である。サーボモータ３８は、駆動部４２ａやサーボ機構４２ｂ等を備えるモータ駆動制御部４２や、サーボモータ３８の出力軸３８ａの回転数を検出するロータリーエンコーダ４３等を備えて構成されている。
【０１４５】
そして、サーボモータ３８の出力軸３８ａは、モータ駆動制御部４２の駆動部４２ａから出力される電流の電流値に従って回転するが、駆動部４２ａから出力された電流の電流値や、ロータリーエンコーダ４３から出力される出力軸３８ａの実際の回転数等がモータ駆動制御部４２のサーボ機構４２ｂにフィードバックされ、出力軸３８ａの回転数が常時一定となるように制御されるようになっている。
【０１４６】
また、前述したように、サーボモータ３８の出力軸３８ａの回転により主走査方向Ｘに移動するキャリッジ３６の移動速度が、物理量制御システム２０の物理量検出手段２に相当するリニアエンコーダのセンサ４０やそれから出力されるパルス信号の周波数をキャリッジの移動速度に変換するＦＶ変換器４４により検出される。
【０１４７】
そして、物体に関する物理量Ａ（ｔ）に相当するキャリッジ３６の移動速度が、マイクロコンピュータ４１に送信され、前述した異常検出システム１、１０の各手段（図２等参照）における各処理（図１のフローチャート参照）が行われ、異常検出手段５がキャリッジ３６の移動速度に異常を検出すると、異常検出信号Ｅ（ｔ）を出力する。
【０１４８】
異常検出手段５から出力された異常検出信号Ｅ（ｔ）がサーボモータ３８のモータ駆動制御部４２に入力されると、モータ駆動制御部４２は、異常時の制御として、駆動部４２ａからサーボモータ３８への電流の供給を停止して、サーボモータ３８の出力軸３８ａの回転を停止させる。このようにして、異常が発生すると、キャリッジ３６の主走査方向Ｘの移動が停止される。
【０１４９】
以上のように、本実施形態に係るインクジェット記録装置３０によれば、上記の物理量制御システム２０や物理量制御方法や、上記の異常検出システム１、１０や異常検出方法の効果が的確に発揮されて、キャリッジ３６が障害物に衝突する等の異常が発生した場合に、キャリッジ３６の主走査方向Ｘの移動を的確に停止させることが可能となる。
【０１５０】
また、前述したように、上記の物理量制御システム２０や物理量制御方法や、上記の異常検出システム１、１０や異常検出方法を用いれば、キャリッジ３６が障害物に衝突したような場合のように物体に関する物理量Ａ（ｔ）が急激に変動する場合だけでなく、キャリッジ３６等の下方で記録媒体Ｓが詰まりジャムが発生した場合のように物体に関する物理量Ａ（ｔ）が緩慢に変動するような場合にも物体に関する物理量Ａ（ｔ）の異常も的確に検出することが可能となる。
【０１５１】
そのため、それらを適用した本実施形態に係るインクジェット記録装置３０によれば、ジャムの発生を的確に検出することが可能となり、ジャムが発生した場合に、異常時の制御としてサーボモータ３８の回転を停止することにより、キャリッジ３６の主走査方向Ｘの移動を確実に停止することが可能となる。
【０１５２】
また、そのため、ジャムが発生しているにもかかわらずキャリッジ３６の主走査方向Ｘの移動が停止しないことによりキャリッジ３６やそれに搭載された記録ヘッド等が損傷したり、インクの吐出が継続されて搬送ベルト３１１が汚染したりする事態の発生を未然に防止することが可能となる。
【０１５３】
［異常検出システムのインクジェット記録装置への適用］
なお、上記の異常検出システム１、１０や異常検出方法によれば、物体に関する物理量Ａ（ｔ）の急激な変動や緩慢な変動を的確に検出することができる。そこで、キャリッジ３６と記録媒体Ｓとの距離を物体に関する物理量Ａ（ｔ）としてこの異常検出システム１、１０や異常検出方法をインクジェット記録装置に適用することで、記録媒体Ｓの端部や皺を検出することができる。以下、その適用例について説明する。
【０１５４】
本実施形態に係るインクジェット記録装置５０では、図３１に示すように、複数の記録ヘッド５１が搭載されたキャリッジ３６の主走査方向Ｘの上流側および下流側の両方或いは一方に、物理量検出手段２として、例えば発光素子５２ａと受光素子５２ｂとを備える反射型フォトセンサ５２が設けられている。
【０１５５】
そして、反射型フォトセンサ５２は、発光素子５２ａから記録媒体Ｓや搬送ベルト３１１（或いはプラテン）に光を照射し、その反射光を受光素子５２ｂで受光して、反射光の光量（或いは強度）に基づいてキャリッジ３６と記録媒体Ｓとの距離、或いは正確に言えば、反射型フォトセンサ５２と記録媒体Ｓまたは搬送ベルト３１１との距離を検出するようになっている。
【０１５６】
例えば、キャリッジ３６が主走査方向Ｘの一方向Ｘａに移動する場合、まず、反射型フォトセンサ５２の発光素子５２ａから照射された光は、搬送ベルト３１１で反射されて受光素子５２ｂに受光される。その際、反射型フォトセンサ５２と搬送ベルト３１１との距離は、反射型フォトセンサ５２と記録媒体Ｓとの距離より記録媒体Ｓの厚さ分だけ遠いため、反射型フォトセンサ５２の受光素子５２ｂには比較的弱い反射光が受光される。
【０１５７】
そして、キャリッジ３６が主走査方向Ｘの一方向Ｘａにさらに移動して、反射型フォトセンサ５２が記録媒体Ｓの端部Ｅの上方に差し掛かると、反射型フォトセンサ５２と記録媒体Ｓとの距離が反射型フォトセンサ５２と搬送ベルト３１１との距離より短くなり、反射型フォトセンサ５２の受光素子５２ｂに受光される反射光の光量（強度）が比較的急激に増加する。
【０１５８】
そのため、反射型フォトセンサ５２の図示しない増幅器から出力される距離の出力値（物体に関する物理量Ａ（ｔ））が、それまで出力されていた距離の出力値から短くなる方向に急激に変動する。
【０１５９】
そのため、物理量検出手段２である反射型フォトセンサ５２からの出力値が、図２や図２２、図２４等に示された異常検出システム１、１０で解析され、出力値が短い時間間隔ｄｔで閾値関数や閾値を越えたと判断されて距離（物体に関する物理量Ａ（ｔ））の「異常」が検出され、異常検出システム１、１０の異常検出手段５から異常検出信号Ｅ（ｔ）が出力される。
【０１６０】
この異常検出信号Ｅ（ｔ）が出力された時点で、記録媒体Ｓの端部Ｅが検出されたとみなすことができる。そして、その時点でのキャリッジ３６の位置がリニアエンコーダにより読み取られて、記録媒体Ｓの端部Ｅの位置が特定される。
【０１６１】
また、キャリッジ３６が主走査方向Ｘの一方向Ｘａにさらに移動し、反射型フォトセンサ５２が記録媒体Ｓの皺Ｒ（記録媒体Ｓの浮き等を含む。）の上方に差し掛かると、反射型フォトセンサ５２から出力される距離の出力値が、それまで反射型フォトセンサ５２で検出されていた反射型フォトセンサ５２と記録媒体Ｓとの距離よりもさらに短くなり、反射型フォトセンサ５２の受光素子５２ｂに受光される反射光の光量（強度）が緩やかに増加する。なお、皺Ｒが鋭角状に突き出しているような場合には、反射光の光量（強度）が急激に増加するように検出される場合もある。
【０１６２】
このような場合には、物理量検出手段２である反射型フォトセンサ５２からの出力値が図２や図２２、図２４等に示された異常検出システム１、１０で解析され、出力値が比較的長い時間間隔ｄｔで閾値関数や閾値を越えたと判断されて距離（物体に関する物理量Ａ（ｔ））の「異常」が検出され、異常検出システム１、１０の異常検出手段５から異常検出信号Ｅ（ｔ）が出力される。
【０１６３】
この異常検出信号Ｅ（ｔ）が出力された時点で、記録媒体Ｓの皺Ｒが検出されたとみなすことができる。そして、その時点でのキャリッジ３６の位置がリニアエンコーダにより読み取られて、記録媒体Ｓの皺Ｒの位置が特定される。記録媒体Ｓに皺Ｒが検出された際に、キャリッジ３６の主走査方向Ｘの移動を停止するか否かは別途決定される。
【０１６４】
以上のように、本実施形態に係るインクジェット記録装置５０によれば、上記の異常検出システム１、１０や異常検出方法の効果が的確に発揮されて、記録媒体Ｓの端部Ｅや皺Ｒ等を的確に検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１６５】
【図１】本発明に係る異常検出方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図２】第１の実施形態に係る異常検出システムの構成を示すブロック図である。
【図３】物理量検出手段で検出される物体に関する物理量の例を示すグラフである。
【図４】フィルタ手段で平滑化された物体に関する物理量の例を示すグラフである。
【図５】現在の物体に関する物理量と現在から時間間隔ｄｔ以前の物体に関する物理量との関係を説明するグラフである。
【図６】図４の例において時間間隔ｄｔを変化させた場合の時間変動分の時間的推移を示すグラフであり、（Ａ）はｄｔ＝０．０２秒、（Ｂ）はｄｔ＝０．０５秒、（Ｃ）はｄｔ＝０．１０秒の場合を表す。
【図７】図４の例において時間間隔ｄｔを変化させた場合の時間変動分の時間的推移を示すグラフであり、（Ａ）はｄｔ＝０．２０秒、（Ｂ）はｄｔ＝０．３８秒、（Ｃ）はｄｔ＝０．７０秒の場合を表す。
【図８】時間変動分と時間間隔との関係の例および閾値関数の例を表すグラフである。
【図９】時間変動分の絶対値と時間間隔との関係の例および閾値関数の例を表すグラフである。
【図１０】正の値をとる閾値関数と負の値をとる閾値関数を説明するグラフである。
【図１１】図４の例において時間間隔ｄｔ＝０．３８秒の場合の時間変動分の時間的推移を示すグラフである。
【図１２】時間変動分が閾値関数を越える時間間隔が存在する場合の例を示すグラフである。
【図１３】図４の例において時間変動分の時間的推移と閾値関数との関係を示すグラフであり、（Ａ）はｄｔ＝０．０２秒、（Ｂ）はｄｔ＝０．０５秒、（Ｃ）はｄｔ＝０．１０秒の場合を表す。
【図１４】図４の例において時間変動分の時間的推移と閾値関数との関係を示すグラフであり、（Ａ）はｄｔ＝０．２０秒、（Ｂ）はｄｔ＝０．３８秒、（Ｃ）はｄｔ＝０．７０秒の場合を表す。
【図１５】物体に関する物理量の最大値、最小値およびそれらの時刻等を説明するグラフである。
【図１６】フィルタ手段で平滑化された物体に関する物理量の別の例を示すグラフである。
【図１７】図１６の例において時間変動分の時間的推移と閾値関数との関係を示すグラフであり、（Ａ）はｄｔ＝０．０５秒、（Ｂ）はｄｔ＝０．２０秒、（Ｃ）はｄｔ＝０．３８秒の場合を表す。
【図１８】図１６の例においてｄｔ＝０．７０秒の場合の時間変動分の時間的推移と閾値関数との関係を示すグラフである。
【図１９】フィルタ手段で平滑化された物体に関する物理量のさらに別の例を示すグラフである。
【図２０】図１９の例において時間変動分の時間的推移と閾値関数との関係を示すグラフであり、（Ａ）はｄｔ＝０．０５秒、（Ｂ）はｄｔ＝０．２０秒の場合を表す。
【図２１】図１９の例において時間変動分の時間的推移と閾値関数との関係を示すグラフであり、（Ａ）はｄｔ＝０．３８秒、（Ｂ）はｄｔ＝０．７０秒の場合を表す。
【図２２】第２の実施形態に係る異常検出システムの構成を示すブロック図である。
【図２３】閾値関数の設定のしかたの一例を示すグラフである。
【図２４】第１および第２の実施形態に係る異常検出システムの変形例の構成を示すブロック図である。
【図２５】図２４の異常検出システムの変形例に基づく閾値関数の設定のしかたの一例を示すグラフである。
【図２６】本実施形態に係る物理量制御システムの構成を示すブロック図である。
【図２７】本実施形態に係る物理量制御方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図２８】本実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成を表す図である。
【図２９】図２８のインクジェット記録装置のスキャンユニット内部の主要部を表す図である。
【図３０】本実施形態に係るインクジェット記録装置の構成を示すブロック図である。
【図３１】キャリッジに取り付けられた反射型フォトセンサを表す図である。
【図３２】インクジェット記録装置で生じる記録媒体のジャムを説明する図である。
【符号の説明】
【０１６６】
１、１０  異常検出システム
２  物理量検出手段
４  時間変動分算出手段
５  異常検出手段
６  フィルタ手段
７  基準値付加手段
２０  物理量制御システム
２１  駆動制御手段
３０、５０  インクジェット記録装置
３６  キャリッジ
３８  サーボモータ
４２  モータ駆動制御部
４２ｂ  サーボ機構
５１  記録ヘッド
Ａ（ｔ）  物体に関する物理量
Ｂ（ｔ）  平滑化された物体に関する物理量
Ｃ（ｔ，ｄｔ）、Ｃ（ｔ，ｄｔｎ）  時間変動分
Ｃmax（ｄｔ）  定常時の時間変動分の最大値
Ｃmin（ｄｔ）  定常時の時間変動分の最小値
｜Ｃ（ｔ，ｄｔ）｜  時間変動分の絶対値
｜Ｃ（ｔ，ｄｔ）｜max  時間変動分の絶対値の最大値
Ｄ（ｄｔｎ）  閾値
Ｄ（ｄｔ）、Ｄ＋（ｄｔ）、Ｄ−（ｄｔ）  閾値関数
ｄｔ  時間間隔
ｄｔ＊  時間変動分が閾値（閾値関数）を越える時間間隔
Ｅ  記録媒体の端部
Ｊ  ジャム
Ｏ  物体
Ｒ  記録媒体の皺
Ｒｔ  時間範囲
Ｓ  記録媒体
Ｘ  主走査方向
α、−α  基準値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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