(57)【要約】【課題】  複数のエンコーダセンサで位置制御を行う駆動系の位置制御装置において、高精度の停止位置制御が可能な位置制御装置を提供する。【解決手段】  複数のエンコーダセンサで位置制御を行う駆動系の位置制御装置において、各エンコーダセンサ１１，１２，１３からのセンサ信号のタイミングを補正するタイミング補正手段を有している。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のエンコーダセンサで位置制御を行う駆動系の位置制御装置において、各エンコーダセンサからのセンサ信号のタイミングを補正するタイミング補正手段を有していることを特徴とする位置制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の位置制御装置において、前記複数のエンコーダセンサは、被駆動回路の動きを直接的にみるエンコーダセンサと被駆動回路の動きを間接的にみるエンコーダセンサであることを特徴とする位置制御装置。
【請求項３】
請求項１記載の位置制御装置において、前記タイミング補正手段には、ＦＩＦＯが用いられていることを特徴とする位置制御装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の位置制御装置において、センサ信号のタイミングを補正する際に、任意の値のマージンを付加可能になっていることを特徴とする位置制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の位置制御装置において、センサ信号のタイミングを補正する際に、任意の値の遅延を付加可能になっていることを特徴とする位置制御装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の位置制御装置において、センサ信号のタイミングを補正する際に、ロータリエンコーダの正回転，逆回転を検知し、カウンタ値の保護を行う手段を備えていることを特徴とする位置制御装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の位置制御装置が用いられていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動系の位置制御装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクジェット記録方式の世界では、インクの耐光性、経時劣化性の改善によりインクが染料系から顔料系に変わり、しかもインク粘度の高粘度化が進んでいる。高粘度化により記録紙へのにじみが激減したが、逆にインク滴の記録紙着弾位置の位置ズレ精度の悪さが見た目に良く分かるようになった（白スジ、黒スジ、バンディング）。特に副走査の記録紙搬送時の停止位置精度の寄与率が大きいため、精度アップが必要不可欠の技術課題となってきた。
【０００３】
インクジェット記録方式の副走査記録紙搬送機構においては、従来、砥石搬送ローラや搬送ベルトによる搬送方法が一般的であり、これらの送り量制御には、搬送ローラ軸上にコードホイールを設置し、この値をエンコーダセンサで読み取り制御を行う方法が一般的である。しかしこの方式では、搬送ローラの偏心、振れ、温度変化や駆動プーリ、コードホイールの偏心、振れ、搬送ベルトの厚み偏差等の部品精度、組付け精度の影響等の積み上げにより、精度の良い停止位置制御を行うのが難しいという欠点がある。
【０００４】
なお、特許文献１には、２つのエンコーダセンサを用いて制御し、立ち上げ時・等速時等で切り替えて安定した制御を行う技術が提案されているが、特許文献１の技術は、あくまでも切り替えて制御しているに過ぎないため、高精度の停止位置制御には向かない。
【特許文献１】特開２００１−２５３１３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、複数のエンコーダセンサで位置制御を行う駆動系の位置制御装置において、高精度の停止位置制御が可能な位置制御装置および画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、複数のエンコーダセンサで位置制御を行う駆動系の位置制御装置において、各エンコーダセンサからのセンサ信号のタイミングを補正するタイミング補正手段を有していることを特徴としている。
【０００７】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の位置制御装置において、前記複数のエンコーダセンサは、被駆動回路の動きを直接的にみるエンコーダセンサと被駆動回路の動きを間接的にみるエンコーダセンサであることを特徴としている。
【０００８】
また、請求項３記載の発明は、請求項１記載の位置制御装置において、前記タイミング補正手段には、ＦＩＦＯが用いられていることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の位置制御装置において、センサ信号のタイミングを補正する際に、任意の値のマージンを付加可能になっていることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の位置制御装置において、センサ信号のタイミングを補正する際に、任意の値の遅延を付加可能になっていることを特徴としている。
【００１１】
また、請求項６記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の位置制御装置において、センサ信号のタイミングを補正する際に、ロータリエンコーダの正回転，逆回転を検知し、カウンタ値の保護を行う手段を備えていることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項７記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の位置制御装置が用いられていることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１乃至請求項６記載の発明によれば、複数のエンコーダセンサで位置制御を行う駆動系の位置制御装置において、各エンコーダセンサからのセンサ信号のタイミングを補正するタイミング補正手段を有しているので、被駆動回路の動きを直接的にみるエンコーダセンサと被駆動回路の動きを間接的にみるエンコーダセンサの複数のエンコーダセンサで位置制御を行う場合に、高精度の停止位置制御を行なうことができる。
【００１４】
また、請求項７記載の発明によれば、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の位置制御装置が用いられていることを特徴とする画像形成装置であるので、高耐光性，高画質，高信頼性の画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
（第１の形態）
本発明の第１の形態は、複数のエンコーダセンサで位置制御を行う駆動系の位置制御装置において、各エンコーダセンサからのセンサ信号のタイミングを補正するタイミング補正手段を有していることを特徴としている。
【００１７】
ここで、複数のエンコーダセンサは、例えば、被駆動回路の動きを直接的にみるエンコーダセンサと被駆動回路の動きを間接的にみるエンコーダセンサである。
【００１８】
また、前記タイミング補正手段には、ＦＩＦＯが用いられている。
【００１９】
また、上記位置制御装置において、センサ信号のタイミングを補正する際に、任意の値のマージンを付加可能になっている。
【００２０】
また、上記位置制御装置において、センサ信号のタイミングを補正する際に、任意の値の遅延を付加可能になっている。
【００２１】
また、上記位置制御装置において、センサ信号のタイミングを補正する際に、ロータリエンコーダの正回転，逆回転を検知し、カウンタ値の保護を行う手段を備えている。
【００２２】
本発明の第１の形態では、複数のエンコーダセンサで位置制御を行う駆動系の位置制御装置において、各エンコーダセンサからのセンサ信号のタイミングを補正するタイミング補正手段を有しているので、複数のエンコーダセンサで位置制御を行う場合に、高精度の停止位置制御を行なうことができる。
【００２３】
（第２の形態）
本発明の第２の形態は、第１の形態の位置制御装置が用いられていることを特徴とする画像形成装置である。
【００２４】
ここで、画像形成装置としては、例えば記録紙を所定位置に搬送し、記録紙に画像を形成する装置であり、具体的には、プリンタ（例えばインクジェットプリンタ），複写機，ファクシミリ，あるいは、これらの複合機（プリンタ，複写機，ファクシミリなどの機能を複合した機器）などが挙げられる。
【００２５】
本発明の第２の形態では、第１の形態の位置制御装置が用いられている画像形成装置であるので、高耐光性，高画質，高信頼性の画像形成装置を提供することができる。
【００２６】
次に、本発明をより具体的に説明する。
【００２７】
図１は本発明の駆動系位置制御装置のシステム構成例を示す図である。図１において、１はＣＰＵ、２はＲＯＭ、３はＲＡＭ、４は操作表示部、５は位置制御カウンタ部、６はシステムバス、７は駆動制御部、８はドライバ部、９はモータ、１０はエンコーダセンサ入力部、１１は直接エンコーダセンサ、１２は間接エンコーダセンサ、１３はゴミ，つなぎ目センサである。
【００２８】
ここで、各センサ１１，１２，１３からは、それぞれ、エンコーダセンサ信号が出力されるようになっている。また、エンコーダセンサ入力部１０は、入力信号（エンコーダセンサ信号）からチャタリング（例えばノイズ）を除去したりする機能を有している。また、位置制御カウンタ部５は、各エンコーダセンサ信号の処理をする機能を有している。また、駆動制御部７は、モータを駆動するＰＷＭ波形や、ステッピングモータの励磁相等を発生する機能を有している。また、ドライバ部８は、モータ駆動回路で構成されている。
【００２９】
また、図２は駆動系の一例を示す図である。図２において、２１は駆動モータ、２２は搬送ベルト、２３は直接エンコーダセンサ、２４はベルトスケール、２５は間接エンコーダセンサ、２６はロータリスケール、２７はモータ軸間接エンコーダセンサ（ゴミ，つなぎ目センサ）、２８は連れ回りローラ＆間接エンコーダセンサである。
【００３０】
ここで、ロータリスケール２６は、例えば、外周に透明・黒の等間隔のラインが形成されたものである。
【００３１】
また、間接エンコーダセンサ２５は、ロータリスケール２６を読むエンコーダセンサである。しかし、この間接エンコーダセンサ２５の出力をカウントしても、搬送ベルトを誤差なしに正確に送ることはできない。ここで、誤差とは、搬送ローラの偏心、振れ、温度変化や駆動プーリ、コードホイールの偏心、振れ、搬送ベルトの厚み偏差等の部品精度、組付け精度の影響等である。
【００３２】
また、ベルトスケース２４は、例えば、白黒の等間隔のラインであり、ベルト裏に形成されている。
【００３３】
また、直接エンコーダセンサ２３は、この例では、搬送ベルト裏のベルトスケールを読むようになっており、搬送ベルトは紙等をダイレクトに搬送しているので、直接エンコーダセンサ２３の出力をカウントすることにより、前記の誤差なしにベルトを搬送することができる。
【００３４】
また、モータ軸間接エンコーダセンサ（ゴミ，つなぎ目センサ）２７は、モータ軸にエンコーダセンサとスケールを使用する構成となっている。
【００３５】
また、連れ回りローラ＆間接エンコーダセンサ２８は、連れ回りローラモータ軸にエンコーダセンサとスケールを使用する構成となっている。
【００３６】
この位置制御装置では、搬送ベルトの動きを直接的にみる直接エンコーダセンサ（低分解能）２３のカウント値を基に位置制御を行うのが基本となっている。すなわち、直接エンコーダセンサ２３は、搬送ベルトの動きをダイレクトに見ているため、移動量が正確に計測でき、課題にある偏芯、振れ等の部品精度、組み付け精度誤差をキャンセルする事が可能である。しかし、高分解能化には種々の課題があるため、複数の間接的にみるエンコーダセンサ（高分解能）を組み合わせて使用している。低分解能のパルス間（エッジ間）は、直接エンコーダセンサ（低分解能）ではカウントできないので、その間は、間接的にみるエンコーダセンサ（高分解能）でカウントして補完する。すなわち、低分解能でのカウント値＋高分解能でのカウント値で位置制御を行なう。停止時や動作開始時も低分解能のパルス間（エッジ間）で停止することもある（普通は間で停止する）。動作開始時は、一番最初（一番最初とは限定しない）の低分解能のエッジまでの間を、間接的にみるエンコーダセンサ（高分解能）でカウントして補完する。そして、その値をある別のレジスタにラッチしておく。停止時は停止直前から直接エンコーダセンサ（低分解能）のカウントをやめると同時に、間接的にみるエンコーダセンサ（高分解能）のリセットを中止し、停止までの間を間接的にみるエンコーダセンサ（高分解能）でカウントして補完する。そして、動作開始時にレジスタにラッチした値との和をとれば、高分解能のエンコーダセンサで補完したカウント数の総和を求めることができる。
【００３７】
本発明においては、直接エンコーダセンサと同じ系に、感度の異なるセンサを設け、ゴミやベルトのつなぎ目を検知することで、更なる精度の向上を実現するようになっている。
【００３８】
図３はタイミング補正回路（ゴミ，つなぎ目信号補正回路）を示す図であり、図４はタイミング補正回路（ゴミ，つなぎ目信号補正回路）のタイムチャートである。
【００３９】
図３，図４を参照すると、ゴミ，つなぎ目センサ２７のセンサ信号の立上がり，立下りの両エッジで、その時の間接的に見るエンコーダセンサのカウント値（ロータリカウンタ値）をＦＩＦＯに書き込む。ここで、書き込む値に、任意の値を加算することで、任意の遅延を付加することができる。通常、ベルトが２つのセンサの距離を移動する間に、間接的に見るセンサが検知するパルス数を設定する。遅延値はレジスタで設定できる。
【００４０】
また、図５は逆回転保護回路のタイムチャートである。逆回転時、また既に進んだ位置以前の場合は、ＦＩＦＯへの書き込みは行われない。
【００４１】
ロータリカウンタ値が、ＦＩＦＯに書き込んだ値になったタイミングで、遅延後のゴミ，つなぎ目センサ信号の位相を変化させる。
【００４２】
さらに、遅延後の信号に、任意の余裕部分を負荷することで、センサ感度を調整することが可能になる。
【００４３】
余裕部分を多くすることで、チャタリング（例えばノイズ）などをマスクすることにも効果がある。
【００４４】
図３の回路で生成した、ゴミ，つなぎ目信号で、直接エンコーダセンサからのセンサ信号をマスクすることで、ベルト上にゴミやつなぎ目がある区間では、間接的に見るエンコーダセンサで補完するという制御を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の駆動系位置制御装置のシステム構成例を示す図である。
【図２】駆動系の一例を示す図である。
【図３】タイミング補正回路（ゴミ，つなぎ目信号補正回路）を示す図である。
【図４】タイミング補正回路（ゴミ，つなぎ目信号補正回路）のタイムチャートを示す図である。
【図５】逆回転保護回路のタイムチャートを示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１          ＣＰＵ
２          ＲＯＭ
３          ＲＡＭ
４          操作表示部
５          信号制御カウンタ部
６          システムバス
７          駆動制御部
８          ドライバ部
９          モータ
１０        エンコーダセンサ入力部
１１        直接エンコーダセンサ
１２        間接エンコーダセンサ
１３        ゴミ，つなぎ目センサ
２１        モータ
２２        搬送ベルト
２３        直接エンコーダセンサ
２４        ベルトスケール
２５        間接エンコーダセンサ
２６        ロータリスケール
２７        ゴミ，つなぎ目センサ
【図１】
2006256786.tif 000003
【図２】
2006256786.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006256786.tif 000006
【図５】
2006256786.tif 000007