(57)【要約】【課題】高精度な位置制御及び速度制御を実現可能とする。【解決手段】エンコーダ装置４０から出力される正弦波のアナログＡ相及びＢ相信号を、信号処理回路５０で次のように変換する。即ち、信号処理回路５０では、アナログＡ相及びＢ相信号をディジタル化して無逓倍のディジタルＡ相及びＢ相信号を生成すると共に、アナログＡ相及びＢ相信号を４倍に逓倍且つディジタル化して、ディジタル逓倍Ａ相信号及びディジタル逓倍Ｂ相信号を生成する。更には、ディジタルＡ相及びＢ相信号の排他的論理和（ＸＯＲ）信号を、ディジタルＺ相信号として生成する。位置検出部６１は、ディジタル逓倍Ａ相信号及びディジタル逓倍Ｂ相信号に基づき、対象物の位置を検出する。一方、速度検出部６３１，６３２，６３３は、ディジタルＡ相信号、又は、ディジタルＺ相信号、又は、ディジタルＡ相及びＢ相信号の両者に基づき、対象物の速度を検出する。【選択図】図６
2011158320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部と、エンコーダスケールと、前記エンコーダスケールを介して前記発光部の出力光を受光して、その受光信号を出力する単一の受光部又は互いに位相の異なる前記受光信号を出力する複数の受光部と、を備え、前記受光部毎の前記受光信号を、夫々エンコーダ信号として出力するエンコーダ装置
を用いて、対象物の位置及び速度を検出する検出システムであって、
前記エンコーダ装置から出力される前記エンコーダ信号の少なくとも一つについて、このエンコーダ信号をディジタル化してなる無逓倍のディジタルエンコーダ信号としての速度検出用信号を生成する速度検出用信号生成手段と、
前記エンコーダ装置から出力される前記エンコーダ信号の少なくとも一つについて、このエンコーダ信号をディジタル化且つ逓倍してなる位置検出用信号を生成する位置検出用信号生成手段と、
前記位置検出用信号生成手段により生成された前記位置検出用信号に基づき、前記対象物の位置を検出する位置検出手段と、
前記速度検出用信号生成手段により生成された前記速度検出用信号に基づき、前記対象物の速度を検出する速度検出手段と、
を備えることを特徴とする検出システム。
【請求項２】
前記エンコーダ装置は、前記複数の受光部を備えるものであり、
前記速度検出用信号生成手段は、前記速度検出用信号として、前記無逓倍のディジタルエンコーダ信号を生成するのに代えて、前記エンコーダ装置から出力される前記エンコーダ信号の夫々をディジタル化してなる無逓倍の各ディジタルエンコーダ信号を用いて、前記各ディジタルエンコーダ信号に対応したエッジを有するディジタル信号を生成すること
を特徴とする請求項１記載の検出システム。
【請求項３】
対象物の駆動制御を行う制御システムであって、
前記対象物の位置及び速度を検出する請求項１又は請求項２記載の検出システムと、
前記検出システムが備える前記位置検出手段により検出された位置及び前記速度検出手段により検出された速度に基づき、前記対象物の駆動制御を行う駆動制御手段と、
を備えることを特徴とする制御システム。
【請求項４】
前記駆動制御手段は、
前記位置検出手段により検出された位置と予め定められた目標位置とに基づき、駆動量を決定して、前記対象物の位置を前記目標位置に制御する位置制御手段と、
前記速度検出手段により検出された速度と予め定められた目標速度とに基づき、駆動量を決定して、前記対象物の速度を前記目標速度に制御する速度制御手段と、
を備え、前記位置制御手段又は前記速度制御手段を切り替えて、前記対象物の駆動制御を行うこと
を特徴とする請求項３記載の制御システム。
【請求項５】
前記駆動制御手段は、
前記位置検出手段により検出された位置と予め定められた目標位置とに基づき、前記対象物の目標速度を設定する位置制御手段と、
前記速度検出手段により検出された速度と前記位置制御手段により設定された目標速度とに基づき、駆動量を決定して、前記対象物の速度を前記目標速度に制御する速度制御手段と、
を備えること
を特徴とする請求項３記載の制御システム。
【請求項６】
前記位置制御手段は、前記位置検出手段により検出された位置と前記目標位置との偏差に基づいたＰ制御又はＩ制御又はＰＩ制御により、前記駆動量を決定して前記対象物の位置を前記目標位置に制御すること
を特徴とする請求項４記載の制御システム。
【請求項７】
前記位置制御手段は、Ｐ動作又はＩ動作又はＰＩ動作により、前記位置検出手段によって検出された位置と前記目標位置との偏差に対応する前記目標速度を設定すること
を特徴とする請求項５記載の制御システム。
【請求項８】
シートに画像を形成する画像形成手段と、
搬送ローラを備え、当該搬送ローラの回転により前記画像形成手段による画像形成位置に向けて前記シートを搬送する搬送装置と、
前記搬送装置が備える前記搬送ローラの回転量及び回転速度を検出するためのエンコーダ装置であって、発光部と、エンコーダスケールと、前記エンコーダスケールを介して前記発光部の出力光を受光して、その受光信号を出力する単一の受光部又は互いに位相の異なる前記受光信号を出力する複数の受光部と、を備え、前記受光部毎の前記受光信号を、夫々エンコーダ信号として出力するエンコーダ装置と、
前記エンコーダ装置から出力される前記エンコーダ信号の少なくとも一つについて、このエンコーダ信号をディジタル化してなる無逓倍のディジタルエンコーダ信号としての速度検出用信号を生成する速度検出用信号生成手段と、
前記エンコーダ装置から出力される前記エンコーダ信号の少なくとも一つについて、このエンコーダ信号をディジタル化且つ逓倍してなる位置検出用信号を生成する位置検出用信号生成手段と、
前記位置検出用信号生成手段により生成された前記位置検出用信号に基づき、前記搬送ローラの回転量を検出する回転量検出手段と、
前記速度検出用信号生成手段により生成された前記速度検出用信号に基づき、前記搬送ローラの回転速度を検出する回転速度検出手段と、
前記回転量検出手段により検出された回転量及び前記回転速度検出手段により検出された回転速度に基づき、前記搬送装置の駆動制御を行うことによって、前記搬送ローラの回転により搬送される前記シートの搬送を制御する駆動制御手段と、
を備えることを特徴とするが画像形成システム。
【請求項９】
インク液滴を吐出する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドを、画像形成対象のシート上で搬送する搬送装置と、
前記記録ヘッドの位置及び速度を検出するためのエンコーダ装置であって、発光部と、エンコーダスケールと、前記エンコーダスケールを介して前記発光部の出力光を受光して、その受光信号を出力する単一の受光部又は互いに位相の異なる前記受光信号を出力する複数の受光部と、を備え、前記受光部毎の前記受光信号を、夫々エンコーダ信号として出力するエンコーダ装置と、
前記エンコーダ装置から出力される前記エンコーダ信号の少なくとも一つについて、このエンコーダ信号をディジタル化してなる無逓倍のディジタルエンコーダ信号としての速度検出用信号を生成する速度検出用信号生成手段と、
前記エンコーダ装置から出力される前記エンコーダ信号の少なくとも一つについて、このエンコーダ信号をディジタル化且つ逓倍してなる位置検出用信号を生成する位置検出用信号生成手段と、
前記位置検出用信号生成手段により生成された前記位置検出用信号に基づき、前記記録ヘッドの位置を検出する位置検出手段と、
前記速度検出用信号生成手段により生成された前記速度検出用信号に基づき、前記記録ヘッドの速度を検出する速度検出手段と、
前記位置検出手段により検出された位置及び前記速度検出手段により検出された速度に基づき、前記搬送装置の駆動制御を行うことにより、前記記録ヘッドの搬送を制御する駆動制御手段と、
を備えることを特徴とするが画像形成システム。
【請求項１０】
前記エンコーダ装置は、前記複数の受光部を備えるものであり、
前記速度検出用信号生成手段は、前記速度検出用信号として、前記無逓倍のディジタルエンコーダ信号を生成するのに代えて、前記エンコーダ装置から出力される前記エンコーダ信号の夫々をディジタル化してなる無逓倍の各ディジタルエンコーダ信号を用いて、前記各ディジタルエンコーダ信号に対応したエッジを有するディジタル信号を生成すること
を特徴とする請求項８又は請求項９記載の画像形成システム。
【請求項１１】
発光部と、エンコーダスケールと、前記エンコーダスケールを介して前記発光部の出力光を受光して、その受光信号を出力する単一の受光部又は互いに位相の異なる前記受光信号を出力する複数の受光部と、を備え、前記受光部毎の前記受光信号を、夫々エンコーダ信号として出力するエンコーダ装置
を用いて対象物の位置及び速度を検出し、前記対象物の駆動制御を行う方法であって、
前記エンコーダ装置から出力される前記エンコーダ信号の少なくとも一つについて、このエンコーダ信号をディジタル化してなる無逓倍のディジタルエンコーダ信号としての速度検出用信号を生成する速度検出用信号生成手順と、
前記エンコーダ装置から出力される前記エンコーダ信号の少なくとも一つについて、このエンコーダ信号をディジタル化且つ逓倍してなる位置検出用信号を生成する位置検出用信号生成手順と、
前記位置検出用信号生成手順により生成された前記位置検出用信号に基づき、前記対象物の位置を検出する位置検出手順と、
前記速度検出用信号生成手順により生成された前記速度検出用信号に基づき、前記対象物の速度を検出する速度検出手順と、
前記位置検出手順で検出された位置及び前記速度検出手順で検出された速度に基づき、前記対象物の駆動制御を行う駆動制御手順と、
を含むことを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンコーダ装置を利用して対象物の位置及び速度を検出するシステム、並びに、この検出結果に基づき対象物の駆動制御を行うシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンコーダ装置からの出力信号に基づき、対象物の位置及び速度を検出し、この検出結果に基づき、対象物の位置や速度を制御するシステムが知られている。
例えば、インクジェットプリンタ装置では、インクジェットヘッドを主走査方向に搬送して用紙に所定ライン分の画像を形成する度、用紙を副走査方向に所定量搬送して、用紙に一連の画像を形成するが、用紙を精度よく所定量搬送するために、用紙の搬送初期においては、エンコーダ装置を通じて得られる用紙速度に基づいて用紙の速度制御を行い、搬送後期においては、エンコーダ装置を通じて得られる用紙搬送量に基づき、用紙の位置制御を行う（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−７３１８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、インクジェットプリンタ装置で印刷解像度や画質を向上させるためには、用紙の搬送制御やインクジェットヘッドの搬送制御を精度よく実現する必要がある。そして、搬送制御の高精度化は、エンコーダ装置の分解能を向上させることで実現できる。しかしながら、スリット間隔を細かくする手法等で物理的にエンコーダ装置の分解能を向上させる手法ではコストがかかる。
【０００５】
一方、エンコーダ装置の分解能を擬似（仮想）的に向上させる手法としては、エンコーダ装置の出力信号（エンコーダ信号）を逓倍器で逓倍して、擬似（仮想）的に高分解能のエンコーダ信号を生成する手法が従来知られている。しかしながら、逓倍器による逓倍後のエンコーダ信号に基づき、対象物の位置や速度を検出し、この検出結果に基づき対象物の位置制御や速度制御を行う場合には、次のような問題がある。即ち、逓倍後のエンコーダ信号に基づいて位置を検出する場合には、信号の歪みによる位置の検出誤差よりも、位置分解能の向上の効果が大きいことから、エンコーダ信号の逓倍化によって、制御精度向上の効果が得られる一方で、位置の変化分に対応する対象物の速度については、検出誤差が大きいため、速度制御に大きな影響を与えるといった問題がある。
【０００６】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、エンコーダ装置の出力信号に基づいて従来よりも好適に対象物の位置及び速度を検出可能で、ひいては、高精度な位置及び速度制御を実現可能な技術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】
【０００７】
上記目的を達成するためになされた第一の発明（請求項１）は、「発光部と、エンコーダスケールと、エンコーダスケールを介して発光部の出力光を受光して、その受光信号を出力する単一の受光部又は互いに位相の異なる受光信号を出力する複数の受光部とを備え、受光部毎の受光信号を、夫々エンコーダ信号として出力するエンコーダ装置」を用いて、対象物の位置及び速度を検出する検出システムであって、速度検出用信号生成手段と、位置検出用信号生成手段と、位置検出手段と、速度検出手段と、を備えるものである。
【０００８】
速度検出用信号生成手段は、エンコーダ装置から出力される受光部毎のエンコーダ信号の少なくとも一つについて、このエンコーダ信号をディジタル化してなる無逓倍のディジタルエンコーダ信号を生成することによって、少なくとも一つの速度検出用信号を生成する。一方、位置検出用信号生成手段は、エンコーダ装置から出力される受光部毎のエンコーダ信号の少なくとも一つについて、このエンコーダ信号をディジタル化且つ逓倍してなる位置検出用信号を生成する。そして、位置検出手段は、位置検出用信号生成手段により生成された位置検出用信号に基づき、対象物の位置を検出し、速度検出手段は、速度検出用信号生成手段により生成された速度検出用信号に基づき、対象物の速度を検出する。
【０００９】
即ち、この検出システムでは、逓倍されたエンコーダ信号に基づき、位置検出を行い、逓倍されていない無逓倍のエンコーダ信号に基づき、速度検出を行う。エンコーダ装置からのエンコーダ信号を逓倍する場合には、逓倍信号を生成する回路（逓倍器）における分割抵抗のバラツキ等によって、逓倍信号に歪みが生じる。即ち、エンコーダ信号を逓倍する場合には、その精度に限界がある。このため、位置の時間変化量である速度に関しては、逓倍信号（即ち、逓倍後のエンコーダ信号）に基づき、その速度検出を行うと、信号歪みの影響を大きく受けて、大きな検出誤差が生じる。このため本発明では、逓倍信号を用いずに、無逓倍のエンコーダ信号に基づいて速度検出を行うようにしているのである。
【００１０】
この検出システムによれば、エンコーダ信号の逓倍化により速度検出の精度が劣化するのを回避することができる。従って、エンコーダ装置の出力信号を逓倍する場合に従来よりも適切に対象物の位置及び速度を検出することができる。
【００１１】
尚、上述したエンコーダ信号のディジタル化は、アナログのエンコーダ信号の電位を基準電位と比較し、エンコーダ信号の電位が基準電位より大きい場合には、当該信号をハイ（又はロウ）信号、エンコーダ信号の電位が基準電位より小さい場合には当該信号をロウ（又はハイ）信号に変換することにより実現することができる。但し、ここでいうエンコーダ信号のディジタル化は上記手法に限定されるものではなく、広義に解釈されるべきである。例えば、ここでいうディジタル化には、エンコーダ信号が所定電位（例えば位相０，πに対応する電位）となった時点から微小時間をハイ信号にし、それ以外の期間をロウ信号にする処理等も含まれる。また、エンコーダ信号が所定電位（例えば位相０に対応する電位）より高い電位となった時点から微小時間をハイ信号にし、それ以外の期間をロウ信号にする処理等も含まれる。
【００１２】
また、第二の発明（請求項２）は、複数の受光部を備えるエンコーダ装置を用いて対象物の位置及び速度を検出する検出システムであって、速度検出用信号生成手段が、エンコーダ装置から出力されるエンコーダ信号の夫々をディジタル化してなる無逓倍の各ディジタルエンコーダ信号を用いて、各ディジタルエンコーダ信号に対応したエッジを有するディジタル信号を、上記速度検出用信号として生成する構成にされたものである。このように速度検出用信号を生成すれば、検出速度の時間分解能を高めることができるといった利点がある。尚、位置検出用信号生成手段において、エンコーダ信号は、位置検出用信号の周波数が速度検出用信号の周波数よりも高くなるように、逓倍されるのが好ましい。
【００１３】
また、第三の発明（請求項３）は、制御システムであって、上記検出システムが備える各手段に加えて、位置検出手段により検出された位置及び速度検出手段により検出された速度に基づき、対象物の駆動制御を行う駆動制御手段を備えるものである。この発明によれば、位置及び速度についての検出値が適切に得られるので、高精度な位置及び速度制御を実現することができる。
【００１４】
尚、駆動制御手段は、位置検出手段により検出された位置と予め定められた目標位置とに基づき、駆動量（操作量）を決定して、対象物の位置を目標位置に制御する位置制御手段と、速度検出手段により検出された速度と予め定められた目標速度とに基づき、駆動量（操作量）を決定して、対象物の速度を目標速度に制御する速度制御手段と、を備え、位置制御手段又は速度制御手段を切り替えて、対象物の駆動制御を行う構成にすることができる（請求項４）。
【００１５】
但し、逓倍化の影響を抑えるため、位置制御手段は、位置検出手段により検出された位置についての微分（Ｄ）動作が行われないように、位置検出手段により検出された位置と目標位置との偏差に基づいたＰ（比例）制御又はＩ（積分）制御又はＰＩ制御により、駆動量を決定して対象物の位置を目標位置に制御する構成にされるとよい（請求項６）。
【００１６】
この他、駆動制御手段は、位置検出手段により検出された位置と予め定められた目標位置とに基づき、対象物の目標速度を設定する位置制御手段と、速度検出手段により検出された速度と位置制御手段により設定された目標速度とに基づき、駆動量を決定して、対象物の速度を目標速度に制御する速度制御手段と、を備えた構成にされてもよい（請求項５）。このように駆動制御手段を構成する場合、位置制御手段は、Ｐ動作又はＩ動作又はＰＩ動作により、位置検出手段によって検出された位置と目標位置との偏差に対応する目標速度を設定する構成にすることができる（請求項７）。
【００１７】
また、上記技術的思想は、画像形成システムにおけるシートの搬送制御や記録ヘッドの搬送制御に応用することができる。第四の発明（請求項８，１０）は、シートに画像を形成する画像形成手段と、搬送ローラを備え、搬送ローラの回転により画像形成手段による画像形成位置に向けてシートを搬送する搬送装置と、搬送装置が備える搬送ローラの回転量及び回転速度を検出するための上記構成のエンコーダ装置と、を備える画像形成システムであって、更に、上記速度検出用信号生成手段と、上記位置検出用信号生成手段と、位置検出用信号生成手段により生成された位置検出用信号に基づき、搬送ローラの回転量を検出する回転量検出手段と、速度検出用信号生成手段により生成された速度検出用信号に基づき、搬送ローラの回転速度を検出する回転速度検出手段と、回転量検出手段により検出された回転量及び回転速度検出手段により検出された回転速度に基づき、搬送装置の駆動制御を行うことによって、搬送ローラの回転により搬送されるシートの搬送を制御する駆動制御手段と、を備える画像形成システムである。この画像形成システムによれば、高精度にシートを搬送して、シート上に高画質な画像を形成することができる。
【００１８】
また、第五の発明（請求項９，１０）は、インク液滴を吐出する記録ヘッドと、記録ヘッドを画像形成対象のシート上で搬送する搬送装置と、記録ヘッドの位置及び速度を検出するための上記構成のエンコーダ装置と、備える画像形成システムであって、更に、上記速度検出用信号生成手段と、位置検出用信号生成手段と、位置検出用信号生成手段により生成された位置検出用信号に基づき、記録ヘッドの位置を検出する位置検出手段と、速度検出用信号生成手段により生成された速度検出用信号に基づき、記録ヘッドの速度を検出する速度検出手段と、位置検出手段により検出された位置及び速度検出手段により検出された速度に基づき、搬送装置の駆動制御を行うことにより、記録ヘッドの搬送を制御する駆動制御手段と、を備える画像形成システムである。この画像形成システムによれば、高精度に記録ヘッドを搬送して、シート上に高画質な画像を形成することができる。
【００１９】
また、第六の発明（請求項１１）は、上記エンコーダ装置を用いて対象物の位置及び速度を検出し、対象物の駆動制御を行う方法であって、エンコーダ装置から出力されるエンコーダ信号の少なくとも一つについて、このエンコーダ信号をディジタル化してなる無逓倍のディジタルエンコーダ信号としての速度検出用信号を生成する速度検出用信号生成手順と、エンコーダ装置から出力されるエンコーダ信号の少なくとも一つについて、このエンコーダ信号をディジタル化且つ逓倍してなる位置検出用信号を生成する位置検出用信号生成手順と、位置検出用信号生成手順により生成された位置検出用信号に基づき、対象物の位置を検出する位置検出手順と、速度検出用信号生成手順により生成された速度検出用信号に基づき、対象物の速度を検出する速度検出手順と、位置検出手順で検出された位置及び速度検出手順で検出された速度に基づき、対象物の駆動制御を行う駆動制御手順とを含むことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】プリンタ装置１の機械構成を表す概略図である。
【図２】プリンタ装置１の電気的構成を表すブロック図である。
【図３】アナログエンコーダ装置４０の構成を表す図である。
【図４】信号処理回路５０の構成を表すブロック図である。
【図５】各種信号波形を示したタイムチャートである。
【図６】検出回路６０の構成を表すブロック図である。
【図７】モータ制御部９０ａ，９０ｂの第一構成例を説明した図である。
【図８】モータ制御部９０ａ，９０ｂの第二構成例を説明した図である。
【図９】変形例のアナログエンコーダ装置４００の構成を表す図である。
【図１０】変形例の検出回路６００の構成を表すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に本発明の実施例について、図面と共に説明する。
図１（ａ）は、本実施例のプリンタ装置１の主走査方向に垂直な断面の構成を表す概略断面図であり、図１（ｂ）は、主走査方向に沿って設けられたキャリッジ搬送機構１８０の構成を表す上面図である。
【００２２】
図１（ａ）（ｂ）に示す本実施例のプリンタ装置１は、インクジェットヘッド１１０を搭載したキャリッジ１２０を主走査方向（図１（ａ）では紙面法線方向）に搬送し、給紙トレイ１３０に載置された用紙Ｐを主走査方向とは垂直な副走査方向に搬送することにより、用紙Ｐに画像を形成するインクジェットプリンタ装置である。プリンタ装置１は、給紙トレイ１３０、Ｕターンパス１３５及びプラテン１４０を構成要素とする用紙搬送路に沿って、給紙ローラ１５０、搬送ローラ１６０及び排紙ローラ１７０が設けられ、更に、プラテン１４０の上方にキャリッジ１２０の搬送機構１８０が設けられた構成にされている。
【００２３】
このプリンタ装置１は、モータＭｃを駆動することにより、給紙ローラ１５０を回転させて、給紙トレイ１３０に載置された用紙Ｐを一枚ずつ分離し、Ｕターンパス１３５に送り出す。この給紙ローラ１５０の回転により、用紙Ｐは、Ｕターンパス１３５よりも用紙搬送路下流に位置する搬送ローラ１６０と従動ローラ１６５との間まで搬送される。以下、給紙ローラ１５０を回転させるためのモータＭｃを、「ＰＦモータ」と表現する。
【００２４】
一方、搬送ローラ１６０及び従動ローラ１６５は、主走査方向に沿う回転軸を有した構成にされ、この回転軸を中心とした回転により用紙Ｐを挟み込んで、用紙搬送路下流に用紙Ｐを搬送する。この搬送ローラ１６０は、モータＭｂの動力を受けて回転する。以下、搬送ローラ１６０を回転させるためのモータＭｂを、「ＬＦモータ」と表現する。従動ローラ１６５は、この搬送ローラ１６０との間に用紙Ｐを挟み込んで、搬送ローラ１６０の回転に従動する。プリンタ装置１は、このようにして、用紙Ｐを搬送ローラ１６０と従動ローラ１６５との間から用紙搬送路下流に引き込み、この用紙Ｐをプラテン１４０に沿って搬送し、当該用紙Ｐをインクジェットヘッド１１０による画像形成位置まで頭出しする。
【００２５】
また、プリンタ装置１は、頭出し完了後、用紙Ｐの搬送動作を一旦終了し、キャリッジ１２０を、主走査方向に搬送すると共に、搬送中にインク液滴をインクジェットヘッド１１０に吐出させる。この動作により、プリンタ装置１は、用紙Ｐに所定ライン分の画像を形成する。具体的に、プリンタ装置１は、キャリッジ１２０を、主走査方向に下流の折返し地点まで片道分搬送して、用紙Ｐに所定ライン分の画像を形成する。
【００２６】
ここで、キャリッジ搬送機構１８０について説明する。キャリッジ搬送機構１８０は、図１（ｂ）に示すように、キャリッジ１２０と、フレーム１８１，１８２と、ベルト機構１９０と、を備える。このキャリッジ搬送機構１８０において、キャリッジ１２０は、主走査方向に延びるフレーム１８１，１８２に摺動可能に取り付けられている。
【００２７】
フレーム１８１は、キャリッジ１２０の側面において主走査方向に平行に設けられた溝部１２１（図１（ａ）参照）に挿入されている。一方、フレーム１８２は、長手方向（主走査方向）に垂直な断面がＬ字形状にされた構成にされており、フレーム１８２のＬ字形状部分は、キャリッジ１２０の下面において主走査方向に平行に設けられた溝部１２２に挿入されている。フレーム１８２は、このＬ字形状部分と溝部１２２との係合により、キャリッジ１２０を主走査方向に案内するガイドレールとして機能する。
【００２８】
また、ベルト機構１９０は、無端ベルト１９１と、フレーム１８２の主走査方向両端に配置された一対のプーリー１９３，１９４とを備え、無端ベルト１９１がプーリー１９３，１９４の間に掛けられた構成にされている。プーリー１９３には、ギヤを介してモータＭａが接続されており、プーリー１９３は、モータＭａから発生する動力が、ギヤを介して伝達されることにより、回転する。以下、このモータＭａを、「ＣＲモータ」と表現する。プーリー１９４は、このように回転するプーリー１９３に、無端ベルト１９１を介して従動回転する。
【００２９】
また、キャリッジ１２０には、無端ベルト１９１が固定されており、キャリッジ１２０は、無端ベルト１９１を通じてＣＲモータＭａからの動力を受け、主走査方向に移動する。キャリッジ１２０は、フレーム１８１，１８２によって、その移動が主走査方向に規制されているので、ＣＲモータＭａが回転すると、無端ベルト１９１の回転に連動して、主走査方向に移動することになる。本実施例では、このキャリッジ搬送機構１８０を通じて、キャリッジ１２０を主走査方向に搬送する。ちなみに、上述した「片道」とは、無端ベルト１９１の動作により、プーリー１９３側からプーリー１９４側へ、更にはプーリー１９４側からプーリー１９３側へと主走査方向に往復動するキャリッジ１２０の往路及び復路の夫々のことをいう。
【００３０】
プリンタ装置１は、主走査方向にキャリッジ１２０を片道分搬送して所定ライン分の画像を用紙Ｐに形成した後には、搬送ローラ１６０を回転させて、用紙Ｐを所定ライン分副走査方向に搬送した後、用紙搬送動作を一旦終了する。その後に再び、キャリッジ１２０を片道分搬送すると共に、インクジェットヘッド１１０にインク液滴を吐出させて用紙Ｐに所定ライン分の画像を形成する。
【００３１】
プリンタ装置１は、このように、キャリッジ１２０を片道分搬送して用紙Ｐに所定ライン分の画像を形成する動作、及び、用紙Ｐを副走査方向に所定ライン分搬送する動作を交互に繰返し実行することにより、プラテン１４０上の用紙Ｐに、外部のパーソナルコンピュータ３００からインタフェース９５（図２参照）を介して受信した印刷対象の画像データに基づく一連の画像を形成する。
【００３２】
この動作過程で、用紙Ｐは、プラテン１４０よりも用紙搬送路下流に位置する排紙ローラ１７０と従動ローラ１７５との間に到達する。排紙ローラ１７０及び従動ローラ１７５は、搬送ローラ１６０及び従動ローラ１６５と同様の位置関係で対向配置されており、排紙ローラ１７０は、搬送ローラ１６０と同じＬＦモータＭｂの動力を受けて回転する。従って、排紙ローラ１７０と従動ローラ１７５との間に到達した用紙Ｐは、搬送ローラ１６０と連動する排紙ローラ１７０の回転により、更に下流に搬送され、最終的には図示しない排紙トレイに排出される。
【００３３】
続いて、キャリッジ１２０の搬送制御、並びに、給紙ローラ１５０及び搬送ローラ１６０による用紙Ｐの搬送制御に関わるプリンタ装置１の詳細構成を説明する。図２に示すように、プリンタ装置１は、制御回路１０を通じて、装置内各部を制御する構成にされており、制御回路１０の他に、ヘッド駆動回路２０と、モータ駆動回路３０ａ，３０ｂ，３０ｃと、アナログエンコーダ装置４０ａ，４０ｂ，４０ｃと、信号処理回路５０ａ，５０ｂ，５０ｃと、検出回路６０ａ，６０ｂ，６０ｃとを備える。
【００３４】
ヘッド駆動回路２０は、制御回路１０から入力される制御信号に従い、インクジェットヘッド１１０を駆動してインクジェットヘッド１１０にインク液滴を吐出させるものである。一方、モータ駆動回路３０ａ，３０ｂ，３０ｃは、制御回路１０から入力される操作量Ｕに基づき、操作量Ｕに対応する入力電流又は入力電圧でモータＭａ，Ｍｂ，Ｍｃを駆動するものである。
【００３５】
具体的に、モータ駆動回路３０ａは、制御回路１０から入力される操作量Ｕに基づきＣＲモータＭａを駆動する。ＣＲモータＭａによって発生する動力は、キャリッジ搬送機構１８０を通じてキャリッジ１２０に伝達する。この伝達により、キャリッジ１２０及びインクジェットヘッド１１０は、操作量Ｕに対応した速度で、主走査方向に搬送される。
【００３６】
一方、モータ駆動回路３０ｂは、制御回路１０から入力される操作量Ｕに基づき、ＬＦモータＭｂを駆動するものである。ＬＦモータＭｂによって発生する動力は、ギヤ等からなる動力伝達機構７０を通じて、搬送ローラ１６０及び排紙ローラ１７０に伝達する。この伝達により、搬送ローラ１６０及び排紙ローラ１７０は回転し、用紙Ｐは、搬送ローラ１６０及び排紙ローラ１７０の回転速度に対応した速度で、回転量に対応した距離搬送される。
【００３７】
この他、モータ駆動回路３０ｃは、制御回路１０から入力される操作量Ｕに基づきＰＦモータＭｃを駆動するものである。ＰＦモータＭｃによって発生する動力は、ギヤ等からなる動力伝達機構７５を通じて、給紙ローラ１５０に伝達する。この伝達により、給紙ローラ１５０は、回転する。
【００３８】
また、アナログエンコーダ装置４０ａ，４０ｂ，４０ｃ（以下、夫々を区別しないときには単に「アナログエンコーダ装置４０」と表現する。）は、周知のアナログエンコーダ装置と同様の構成にされており、図３（ａ）に示すように、スリットが等間隔に形成されたエンコーダスケール４１と、発光部４５及び一対の受光部４６，４７を構成要素とするセンサ本体４４と、を備える。図３（ａ）は、アナログエンコーダ装置４０の概略構成を表すブロック図である。
【００３９】
このアナログエンコーダ装置４０において、受光部４６，４７は、エンコーダスケール４１を介して発光部４５からの出力光を受光し、その受光信号（正弦波）を出力する。これら一対の受光部４６，４７は、周知のエンコーダ装置と同様、互いが出力する受光信号（正弦波）の位相差がπ／２となる位置関係で配置されている。即ち、受光部４６と受光部４７との間隔は、エンコーダスケールのスリット間隔の半分となる位置に配置されている。
【００４０】
発光部４５は、例えば、発光ダイオードにより構成される。また、受光部４６，４７は、例えば、図３（ａ）に示すように、フォトトランジスタＴｒを備えた周知のフォトインタラプタと同様の構成にされる。
【００４１】
尚、エンコーダ装置としては、発光部４５による出力光のエンコーダスケール４１による透過光を受光部４６，４７で受光する透過型のエンコーダ装置と、発光部４５による出力光のエンコーダスケール４１による反射波を受光部４６，４７で受光する反射型のエンコーダ装置とが、周知であるが、本実施例においては、エンコーダ装置が透過型であるか反射型であるかを問わない。いずれのエンコーダ装置についても採用可能である。但し、図３（ａ）は、透過型のエンコーダ装置を採用した場合の構成を示す。
【００４２】
また、エンコーダ装置としては、リニアエンコーダ装置と、ロータリエンコーダ装置とが周知であるが、本実施例のプリンタ装置１においては、図１（ｂ）に示すように、アナログエンコーダ装置４０ａとして、リニアエンコーダ装置が採用されている。
【００４３】
即ち、アナログエンコーダ装置４０ａは、フレーム１８２において主走査方向に固定された長尺のエンコーダスケール４１ａと、キャリッジ１２０に固定されたセンサ本体４４ａと、を構成要素とし、エンコーダスケール４１ａがキャリッジ１２０の溝部１２３に挿入され、センサ本体４４ａが発光部４５と受光部４６，４７とでエンコーダスケール４１ａを挟むようにキャリッジ１２０に固定された構成にされている（図３（ａ）参照）。尚、本実施例では、アナログエンコーダ装置４０ａ，４０ｂ，４０ｃを区別するとき、アナログエンコーダ装置４０ａ，４０ｂ，４０ｃが備えるエンコーダスケール４１及びセンサ本体４４に、対応するサフィックスａ，ｂ，ｃを付す。
【００４４】
このアナログエンコーダ装置４０ａは、キャリッジ１２０の移動に伴うエンコーダスケール４１ａとセンサ本体４４ａとの相対的な位置関係の変化に応じた正弦波を、センサ本体４４ａからアナログＡ相信号及びアナログＢ相信号として出力し、信号処理回路５０ａに入力する。
【００４５】
一方、アナログエンコーダ装置４０ｂ，４０ｃには、ロータリエンコーダ装置が採用されている。図３（ｂ）は、アナログエンコーダ装置４０ｂの設置態様を概念的に示した図である。即ち、アナログエンコーダ装置４０ｂは、回転スリット板で構成されるエンコーダスケール４１ｂとセンサ本体４４ｂとを構成要素とする。このエンコーダスケール４１ｂは、ＬＦモータＭｂの回転軸に取り付けられるように設けられ、センサ本体４４ｂは、発光部４５と受光部４６，４７とでエンコーダスケール４１ｂを挟むように、エンコーダスケール４１ｂの回転系とは独立して設けられている。
【００４６】
このアナログエンコーダ装置４０ｂは、ＬＦモータＭｂの回転に伴うエンコーダスケール４１ｂとセンサ本体４４ｂとの相対的な位置関係の変化に応じた正弦波を、センサ本体４４ｂからアナログＡ相信号及びアナログＢ相信号として出力し、信号処理回路５０ｂに入力する。換言すれば、アナログエンコーダ装置４０ｂは、搬送ローラ１６０の回転に応じた正弦波をアナログＡ相信号及びアナログＢ相信号として出力する。
【００４７】
この他、アナログエンコーダ装置４０ｃについても、アナログエンコーダ装置４０ｂと同様の思想でＰＦモータＭｃの回転軸に設けられており、アナログエンコーダ装置４０ｃは、ＰＦモータＭｃの回転（ひいては給紙ローラ１５０の回転）に応じた正弦波をアナログＡ相信号及びアナログＢ相信号として出力し、信号処理回路５０ｃに入力する。
【００４８】
続いて、信号処理回路５０ａ，５０ｂ，５０ｃの構成を説明する。但し、信号処理回路５０ａ，５０ｂ，５０ｃは、処理対象の信号の入力元及び出力先が異なる程度であり、回路構成自体は、互いに同じである。従って、以下では、信号処理回路５０ａ，５０ｂ，５０ｃを区別せずに信号処理回路５０として同一表現して、その構成を説明する。
【００４９】
図４に示すように、信号処理回路５０は、アンプ５０１，５０２と、反転アンプ５０３と、比較器５１１〜５１８と、ＸＯＲ回路５２１〜５２４，５３１，５３２，５４０と、参照電圧設定器５５０と、同一抵抗Ｒ１〜Ｒ８が直列接続された抵抗アレイとを備える。
【００５０】
各比較器５１１〜５１８のマイナス端子は、参照電圧設定器５５０に接続されており、これらの端子には、参照電圧設定器５５０による参照電圧が入力される。一方、比較器５１１のプラス端子は、アナログエンコーダ装置４０からアナログＡ相信号が入力されるアンプ５０１の出力端に接続されており、この端子には、アンプ５０１により増幅されたアナログＡ相信号が入力される。
【００５１】
また、比較器５１２のプラス端子は、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との節点Ｎ１に接続されている。抵抗Ｒ１の節点Ｎ１とは反対側の端には、アンプ５０１が接続されており、比較器５１２のプラス端子には、アナログエンコーダ装置４０から出力されたアナログＡ相信号がアンプ５０１及び抵抗Ｒ１を通じて入力される。
【００５２】
同様に、比較器５１３のプラス端子は、抵抗Ｒ２，Ｒ３の節点Ｎ２に接続され、比較器５１４のプラス端子は、抵抗Ｒ３，Ｒ４の節点Ｎ３に接続され、比較器５１５のプラス端子は、抵抗Ｒ４，Ｒ５の節点Ｎ４に接続され、比較器５１６のプラス端子は、抵抗Ｒ５，Ｒ６の節点Ｎ５に接続され、比較器５１７のプラス端子は、抵抗Ｒ６，Ｒ７の節点Ｎ６に接続され、比較器５１８のプラス端子は、抵抗Ｒ７，Ｒ８の節点Ｎ７に接続されている。更に、節点Ｎ４には、アナログエンコーダ装置４０からアナログＢ相信号が入力されるアンプ５０２の出力端が接続されている。このため、比較器５１５のプラス端子には、アンプ５０２により増幅されたアナログＢ相信号が入力される。
【００５３】
また、抵抗Ｒ８の節点Ｎ７とは反対側の端には、反転アンプ５０３の出力端が接続されている。反転アンプ５０３には、アナログエンコーダ装置４０からアナログＡ相信号が入力される。このため、抵抗Ｒ８の節点Ｎ７とは反対側の端には、アナログＡ相信号の反転信号が入力される。
【００５４】
この他、ＸＯＲ回路５２１には、比較器５１１，５１３の出力信号が入力され、ＸＯＲ回路５２２には、比較器５１５，５１７の出力信号が入力され、ＸＯＲ回路５２３には、比較器５１２，５１４の出力信号が入力され、ＸＯＲ回路５２４には、比較器５１６，５１８の出力信号が入力され、ＸＯＲ回路５３１には、ＸＯＲ回路５２３，５２４の出力信号が入力され、ＸＯＲ回路５３２には、ＸＯＲ回路５２１，５２２の出力信号が入力され、ＸＯＲ回路５４０には、比較器５１１，５１５の出力信号が入力される。
【００５５】
即ち、信号処理回路５０は、比較器５１１において参照電圧とアナログＡ相信号の入力電圧とを比較し、アナログＡ相信号の入力電圧が参照電圧よりも高ければハイ信号、アナログＡ相信号の入力電圧が参照電圧よりも低ければロウ信号を出力することにより、アナログエンコーダ装置４０から入力されたアナログＡ相信号を比較器５１１でディジタル化する。同様に、信号処理回路５０は、アナログエンコーダ装置４０から入力されるアナログＢ相信号をアンプ５０２で増幅して比較器５１５でディジタル化する。このディジタル化されたアナログＡ相信号及びアナログＢ相信号は、ディジタルＡ相信号及びディジタルＢ相信号として、信号処理回路５０から外部に出力される。
【００５６】
また、信号処理回路５０は、ＸＯＲ回路５４０で上記ディジタル化されたＡ相信号であるディジタルＡ相信号及びディジタル化されたＢ相信号であるディジタルＢ相信号の排他的論理和（ＸＯＲ）信号を生成することにより、ディジタルＡ相信号及びディジタルＢ相信号の各エッジに対応した立上りエッジ及び立下りエッジを有するディジタル信号としてのディジタルＺ相信号を生成し、このディジタルＺ相信号（排他的論理和信号）を外部に出力する。
【００５７】
この他、信号処理回路５０は、比較器５１１〜５１８及びＸＯＲ回路５２１〜５２４，５３１，５３２により、アナログエンコーダ装置４０から入力されるアナログＡ相信号及びアナログＢ相信号を、４倍に逓倍し且つディジタル化して出力する。具体的には、ＸＯＲ回路５３１で最終的に、アナログＡ相信号をディジタル化及び４倍に逓倍にしてなる信号であるディジタル逓倍Ａ相信号を生成し、これを出力する。同様に、ＸＯＲ回路５３２にて最終的に、アナログＢ相信号をディジタル化及び４倍に逓倍にしてなる信号であるディジタル逓倍Ｂ相信号を生成し、これを出力する。
【００５８】
以上が、信号処理回路５０の説明である。図５には、アナログエンコーダ装置４０から信号処理回路５０に入力されるアナログＡ相信号及びアナログＢ相信号、並びに、信号処理回路５０から出力されるディジタルＡ相信号及びディジタルＢ相信号及びディジタルＺ相信号及びディジタル逓倍Ａ相信号及びディジタル逓倍Ｂ相信号の各信号波形の概略を表す。
【００５９】
このように信号処理回路５０から出力されるディジタルＡ相信号及びディジタルＢ相信号及びディジタルＺ相信号及びディジタル逓倍Ａ相信号及びディジタル逓倍Ｂ相信号は、対応する検出回路６０ａ，６０ｂ，６０ｃに入力される（図２及び図６参照）。尚、検出回路６０ａ，６０ｂ，６０ｃは、内部構成を同一とすることができるので、以下では、検出回路６０ａ，６０ｂ，６０ｃを区別しないときには、これらを単に「検出回路６０」と表現する。また、検出回路６０の構成としては、様々な構成が考えられるので、以下では、検出回路６０の構成例について順に説明する。
＜検出回路６０の第一構成例＞
図６（ａ）は、検出回路６０の第一構成例を示す図である。図６（ａ）に示すように、第一構成例の検出回路６０は、対応する信号処理回路５０から入力されるディジタル逓倍Ａ相信号及びディジタル逓倍Ｂ相信号に基づき対象物の位置を検出する位置検出部６１と、対応する信号処理回路５０から入力されるディジタルＡ相信号に基づき、対象物の速度を検出する速度検出部６３１と、を備えるものである。
【００６０】
具体的に、検出回路６０ａは、信号処理回路５０ａからの入力信号に基づき、キャリッジ１２０の主走査方向速度及びキャリッジ搬送路におけるキャリッジ１２０の位置を検出する。即ち、検出回路６０ａが備える位置検出部６１は、信号処理回路５０ａから入力されるディジタル逓倍Ａ相信号及びディジタル逓倍Ｂ相信号に基づき、キャリッジ１２０の移動方向及びキャリッジ１２０の位置を検出する。移動方向及び位置の検出方法は、取り扱う入力信号が異なることを除けば、周知技術と同様である。
【００６１】
例えば、検出回路６０ａが備える位置検出部６１は、ディジタル逓倍Ａ相信号及びディジタル逓倍Ｂ相信号のいずれが位相π／２進んでいるか否かによってキャリッジ１２０の移動方向を検出し、この検出結果に従って、移動方向が正方向である場合には、ディジタル逓倍Ａ相信号の立上りエッジ及びディジタル逓倍Ｂ相信号の立上りエッジのいずれか一方を検出する度、当該位置検出部６１が内蔵する位置カウンタの値を１加算し、移動方向が負方向である場合には、上記位置カウンタの値を１減算する。そして、位置カウンタが示す値により、キャリッジ１２０の位置を検出する。以下、検出位置を、変数Ｘｍを用いて表現する。
【００６２】
一方、検出回路６０ａが備える速度検出部６３１は、信号処理回路５０ａから入力されるディジタルＡ相信号に基づき、キャリッジ１２０の移動速度を検出する。具体的には、ディジタルＡ相信号の立上りエッジの入力時間間隔ＴＡを計測することにより、キャリッジ１２０の移動速度を検出する。以下、検出速度を、変数Ｖｍを用いて表現する。検出速度Ｖｍは、ディジタルＡ相信号の１周期分に相当する距離をαとしたとき、Ｖｍ＝α／ＴＡで表現することができる。検出回路６０ａが備える速度検出部６３１は、この関係式に従い、入力時間間隔ＴＡについての最新の計測値を用いて、キャリッジ１２０の移動速度を検出（算出）し、検出速度Ｖｍを出力する。
【００６３】
また、検出回路６０ｂが備える位置検出部６１は、信号処理回路５０ｂから入力されるディジタル逓倍Ａ相信号及びディジタル逓倍Ｂ相信号に基づき、搬送ローラ１６０の回転方向及び搬送ローラ１６０の回転量（ひいては用紙Ｐの搬送量）を検出し、検出回路６０ｂが備える速度検出部６３１は、信号処理回路５０ｂから入力されるディジタルＡ相信号に基づき、検出回路６０ｂが備える搬送ローラ１６０の回転速度（ひいては用紙Ｐの搬送速度）を検出する。回転方向及び回転量の検出方法については、検出回路６０ａと同様である。ここでは、検出回路６０ａと同様に、回転量の検出値を、検出位置Ｘｍと表現し、回転速度の検出値を、検出速度Ｖｍと表現する。
【００６４】
プリンタ装置１は、用紙搬送路における搬送ローラ１６０の上流近傍に、用紙端を検出可能なセンサ（図示せず）を備えており、検出回路６０ｂが備える位置検出部６１の位置カウンタは、センサにより新規用紙の先端が検出された時点でリセットされる。このリセット動作により、検出回路６０ｂの位置検出部６１による検出位置Ｘｍは、搬送ローラ１６０による用紙Ｐの搬送量に近似的に一致する。
【００６５】
この他、検出回路６０ｃも、同様に、信号処理回路５０ｃから入力されるディジタル逓倍Ａ相信号及びディジタル逓倍Ｂ相信号に基づき、給紙ローラ１５０の回転方向及び給紙ローラ１５０の回転量（ひいては用紙Ｐの搬送量）を検出し、信号処理回路５０ｃから入力されるディジタルＡ相信号に基づき、給紙ローラ１５０の回転速度（ひいては用紙Ｐの搬送速度）を検出する。但し、検出回路６０ｃが備える位置検出部６１の位置カウンタは、各用紙Ｐの給紙動作の度、リセットされる。これにより、検出回路６０ｃの位置検出部６１による検出位置Ｘｍは、給紙トレイ１３０からの用紙Ｐの搬送量、換言すれば用紙位置を表す。
＜検出回路６０の第二構成例＞
また、図６（ｂ）は、検出回路６０の第二構成例を示す図である。第二構成例の検出回路６０は、第一構成例と同一構成の位置検出部６１を備えると共に、対応する信号処理回路５０から入力されるディジタルＺ相信号に基づき、対象物の速度を検出する速度検出部６３２を備える。具体的に、速度検出部６３２は、ディジタルＺ相信号の立上りエッジの入力時間間隔ＴＺを計測することにより、対象物の速度を検出する。
【００６６】
検出回路６０ａが備える速度検出部６３２は、信号処理回路５０ａから入力されるディジタルＺ相信号に基づき、キャリッジ１２０の移動速度を検出し、検出回路６０ｂが備える速度検出部６３２は、信号処理回路５０ｂから入力されるディジタルＺ相信号に基づき、搬送ローラ１６０の回転速度（ひいては用紙Ｐの搬送速度）を検出するといった具合である。但し、ディジタルＺ相信号の１周期分に相当する距離は、β＝α／２となるので、速度検出部６３２は、関係式Ｖｍ＝β／ＴＺに従って、入力時間間隔ＴＺについての最新の計測値を用いて、対象物の速度を検出（算出）し、検出速度Ｖｍを出力する。
＜検出回路６０の第三構成例＞
また、図６（ｃ）は、検出回路６０の第三構成例を示す図である。第三構成例の検出回路６０は、第一構成例と同一構成の位置検出部６１を備えると共に、対応する信号処理回路５０から入力されるディジタルＡ相信号及びディジタルＢ相信号に基づき、対象物の速度を検出する速度検出部６３３を備えるものである。具体的に、速度検出部６３３は、ディジタルＡ相信号のエッジ（立上りエッジ及び立下りエッジ）の入力時間間隔ＴＣを計測すると共に、これと並行して、ディジタルＢ相信号のエッジ（立上りエッジ及び立下りエッジ）の入力時間間隔ＴＣを計測し、時間間隔ＴＣについての最新の計測値に基づいて、対象物の速度を検出（算出）する。
【００６７】
具体的には、ディジタルＡ相信号及びＢ相信号の１／２周期分に相当する距離γ＝α／２及び関係式Ｖｍ＝γ／ＴＣに従って、入力時間間隔ＴＣについての最新の計測値を用いて、対象物の速度を検出（算出）し、検出速度Ｖｍを出力する。
【００６８】
以上、検出回路６０の構成について説明したが、上述した検出回路６０の機能は、マイコンによるソフトウェア的な処理で実現することができる。また、検出回路６０は、ディジタルＢ相信号に基づいて速度検出を行ってもよいし、その他の種々の手法で、位置及び速度を検出する構成にすることができる。この他、各検出回路６０ａ，６０ｂ，６０ｃは、同じ構成とする必要はなく、例えば、検出回路６０ａに第一構成例を適用し、検出回路６０ｂに第三構成例を適用するなどしても構わない。
【００６９】
続いて、制御回路１０の詳細構成について、図２及び図７及び図８を用いて説明する。
図２に示すように制御回路１０は、ヘッド駆動回路２０に対して制御信号を入力してインク液滴の吐出制御を行う印字制御部８０と、ＣＲモータＭａの制御によってキャリッジ１２０の搬送制御を行うＣＲモータ制御部９０ａと、ＬＦモータＭｂの制御によって搬送ローラ１６０の制御（ひいては用紙Ｐの搬送制御）を行うＬＦモータ制御部９０ｂと、ＰＦモータＭｃの制御によって給紙ローラ１５０の制御（ひいては用紙Ｐの給紙制御）を行うＰＦモータ制御部９０ｃと、を備える。
【００７０】
ＣＲモータ制御部９０ａは、検出回路６０ａから入力されるキャリッジ１２０についての検出速度Ｖｍ及び検出位置Ｘｍに基づき、ＣＲモータＭａに対する操作量Ｕを算出して、この操作量Ｕをモータ駆動回路３０ａに入力することにより、モータ駆動回路３０ａに当該操作量Ｕに対応した電流又は電圧でＣＲモータＭａを駆動させる。
【００７１】
一方、ＬＦモータ制御部９０ｂは、検出回路６０ｂから入力される搬送ローラ１６０（用紙Ｐ）についての検出速度Ｖｍ及び検出位置Ｘｍに基づき、ＬＦモータＭｂに対する操作量Ｕを算出し、この操作量Ｕをモータ駆動回路３０ｂに入力することにより、モータ駆動回路３０ｂに当該操作量Ｕに対応した電流又は電圧でＬＦモータＭｂを駆動させる。
【００７２】
この他、ＰＦモータ制御部９０ｃは、検出回路６０ｃから入力される給紙ローラ１５０（用紙Ｐ）についての検出速度Ｖｍ及び検出位置Ｘｍに基づき、ＰＦモータＭｃに対する操作量Ｕを算出し、この操作量Ｕをモータ駆動回路３０ｃに入力することにより、モータ駆動回路３０ｃに当該操作量Ｕに対応した電流又は電圧でＰＦモータＭｃを駆動させる。
【００７３】
続いて、ＣＲモータ制御部９０ａ及びＬＦモータ制御部９０ｂ（以下、単に「モータ制御部９０ａ，９０ｂ」と表現する。）の詳細構成を説明する。但し、モータ制御部９０ａ，９０ｂは、様々な構成を採ることができるので、ここでは、モータ制御部９０ａ，９０ｂの第一構成例を、図７を用いて説明し、モータ制御部９０ａ，９０ｂの第二構成例を、図８を用いて説明する。ちなみに、モータ制御部９０ａ，９０ｂは、互いに同一構成にされる必要はなく、モータ制御部９０ａ，９０ｂの一方に第一構成例を適用し、モータ制御部９０ａ，９０ｂの残りの一方に第二構成例を適用しても構わない。
＜モータ制御部９０ａ，９０ｂの第一構成例＞
第一構成例によるモータ制御部９０ａ，９０ｂは、図７（ａ）に示すように、対象物の位置制御と速度制御とを切り替えて行うものである。図７（ａ）は、モータ制御部９０ａ，９０ｂの第一構成例を示したブロック図である。
【００７４】
このモータ制御部９０ａ，９０ｂは、目標位置指令生成部９０１と、位置偏差算出部９０２と、位置制御部９０３と、目標速度指令生成部９０４と、速度偏差算出部９０５と、速度制御部９０６と、モード切替部９０７と、を備える。
【００７５】
位置偏差算出部９０２は、対応する検出回路６０ａ，６０ｂの位置検出部６１から入力される検出位置Ｘｍと、目標位置指令生成部９０１から入力される目標位置Ｘｒとの偏差である位置偏差Δｘ＝Ｘｒ−Ｘｍを算出し、これを位置制御部９０３に入力するものである。位置制御部９０３は、位置偏差算出部９０２から入力される位置偏差Δｘに基づき、当該位置偏差Δｘに対応する操作量Ｕを算出し、これをモード切替部９０７に入力する。
【００７６】
尚、位置制御部９０３は、位置偏差Δｘをゼロに縮める方向の操作量Ｕを算出する。この位置制御部９０３は、Ｐ制御器（比例制御器）又はＰＩ制御器（比例及び積分制御器）によって構成することができる。
【００７７】
一方、速度偏差算出部９０５は、対応する検出回路６０ａ，６０ｂの速度検出部６３１，６３２，６３３（以下、速度検出部６３１，６３２，６３３を区別しないときには、単に「速度検出部６３」と表現する。）から入力される検出速度Ｖｍと、目標速度指令生成部９０４から入力される目標速度Ｖｒとの偏差である速度偏差Δｖ＝Ｖｒ−Ｖｍを算出して、これを速度制御部９０６に入力するものである。速度制御部９０６は、速度偏差算出部９０５から入力される速度偏差Δｖに基づき、当該速度偏差Δｖに対応する操作量Ｕを算出し、これをモード切替部９０７に入力する。尚、速度制御部９０６は、速度偏差Δｖをゼロに縮める方向の操作量Ｕを算出する。この速度制御部９０６は、ＰＩ制御器（比例及び積分制御器）又はＰＩＤ制御器（比例及び積分及び微分制御器）によって構成することができる。
【００７８】
この他、モード切替部９０７は、対応する検出回路６０ａ，６０ｂの位置検出部６１から入力される検出位置Ｘｍに基づき、位置制御部９０３から入力される操作量Ｕ及び速度制御部９０６から入力される操作量Ｕのいずれか一方を選択的に、モータ駆動回路３０ａ，３０ｂに入力する。
【００７９】
具体的に、ＣＲモータ制御部９０ａは、検出回路６０ａから入力される検出位置Ｘｍ及び検出速度Ｖｍに基づき上記操作量Ｕを算出し、キャリッジ１２０が折返し地点よりも所定距離手前の地点に到達するまでは、速度制御部９０６により算出された操作量Ｕを、モータ駆動回路３０ａに入力し、キャリッジ１２０が上記所定距離手前の地点に到達した後には、位置制御部９０３により算出された操作量Ｕを、モータ駆動回路３０ａに入力する。これによって、ＣＲモータ制御部９０ａは、キャリッジ１２０が折返し地点よりも所定距離手前の地点に到達するまでは、ディジタルＡ相信号、ディジタルＢ相信号及びディジタルＺ相信号の少なくとも一つにより得られた上述の検出速度Ｖｍに基づきキャリッジ１２０を目標速度Ｖｒに制御し、上記地点に到達した後には、ディジタル逓倍Ａ相信号及びディジタル逓倍Ｂ相信号により得られた検出位置Ｘｍに基づき、キャリッジ１２０を目標位置Ｘｒに制御して、精度よくキャリッジ１２０を折返し地点に停止させる。
【００８０】
一方、ＬＦモータ制御部９０ｂは、検出回路６０ｂから入力される検出位置Ｘｍ及び検出速度Ｖｍに基づき上記操作量Ｕを算出し、搬送ローラ１６０による用紙搬送量が所定距離Ｄに到達するまでは、速度制御部９０６により算出された操作量Ｕを、モータ駆動回路３０ｂに入力し、搬送ローラ１６０による用紙搬送量が所定距離Ｄに到達した後には、位置制御部９０３により算出された操作量Ｕを、モータ駆動回路３０ｂに入力する。具体的に、ＬＦモータ制御部９０ｂは、搬送ローラ１６０を通じて用紙Ｐを所定ライン分ずつ送り出す動作を実現するためのものであるので、上記距離Ｄは、一度の用紙Ｐの送り出し量である所定ライン分の距離Ｄ０よりも微少量少ない距離に設定することができる。
【００８１】
尚、図７（ｂ）上段は、ＣＲモータ制御部９０ａ及びＬＦモータ制御部９０ｂに適用可能な目標速度Ｖｒの軌跡の一例を表すグラフであり、図７（ｂ）下段は、ＣＲモータ制御部９０ａ及びＬＦモータ制御部９０ｂに適用可能な目標位置Ｘｒの軌跡の一例を表すグラフである。
＜モータ制御部９０ａ，９０ｂの第二構成例＞
続いて、モータ制御部９０ａ，９０ｂの第二構成例について説明する。第二構成例によるモータ制御部９０ａ，９０ｂは、図８に示すように、速度制御系がマイナーループとして組み込まれ、位置制御系がメジャーループとして組み込まれたものであり、目標位置指令生成部９１１と、位置偏差算出部９１２と、位置制御部９１３と、速度偏差算出部９１４と、速度制御部９１５と、を備える。位置偏差算出部９１２は、対応する検出回路６０ａ，６０ｂの位置検出部６１から入力される検出位置Ｘｍと、目標位置指令生成部９１１から入力される目標位置Ｘｒとの位置偏差Δｘ＝Ｘｒ−Ｘｍを算出し、これを位置制御部９１３に入力する。
【００８２】
一方、位置制御部９１３は、位置偏差算出部９１２から入力される位置偏差Δｘに基づき、位置偏差Δｘに対応する目標速度Ｖｒを算出し、これを速度偏差算出部９１４に入力する。尚、位置制御部９１３は、Ｐ制御器（比例制御器）又はＰＩ制御器（比例及び積分制御器）によって構成することができる。
【００８３】
また、速度偏差算出部９１４は、対応する検出回路６０ａ，６０ｂの速度検出部６３から入力される検出速度Ｖｍと、位置制御部９１３から入力される目標速度Ｖｒとの速度偏差Δｖ＝Ｖｒ−Ｖｍを算出して、これを速度制御部９１５に入力する。速度制御部９１５は、速度偏差算出部９１４から入力される速度偏差Δｖに基づき、当該速度偏差Δｖに対応する操作量Ｕを算出し、これを対応するモータ駆動回路３０ａ，３０ｂに入力する。尚、速度制御部９１５は、速度偏差Δｖをゼロに縮める方向の操作量Ｕを算出することができる。この速度制御部９１５は、ＰＩ制御器（比例及び積分制御器）又はＰＩＤ制御器（比例及び積分及び微分制御器）によって構成することができる。
【００８４】
このような手法で、ＣＲモータ制御部９０ａは、検出回路６０ａから入力される検出位置Ｘｍ及び検出速度Ｖｍに基づき操作量Ｕを算出し、この操作量Ｕを、モータ駆動回路３０ａに入力して、ＣＲモータＭａを制御し、キャリッジ１２０の搬送を制御する。一方、ＬＦモータ制御部９０ｂは、検出回路６０ｂから入力される検出位置Ｘｍ及び検出速度Ｖｍに基づき操作量Ｕを算出し、この操作量Ｕを、モータ駆動回路３０ｂに入力して、ＬＦモータＭｂを制御し、搬送ローラ１６０による用紙の搬送を制御する。
【００８５】
以上が、ＣＲモータ制御部９０ａ及びＬＦモータ制御部９０ｂの説明である。このように構成されたＣＲモータ制御部９０ａ及びＬＦモータ制御部９０ｂによれば、分解能の低いアナログエンコーダ装置４０を利用して高精度な位置制御及び速度制御を実現することができる。即ち、アナログエンコーダ装置４０の出力信号を逓倍すると信号に歪が生じるが、位置検出に関しては、信号の立上りエッジを検出して位置カウンタ値を加減算する程度の検出方法であるため、位置検出の誤差よりも、位置分解能の向上による効果が大きく働く。一方、速度検出に関しては、信号エッジ間の時間間隔を計測するため、逓倍後の信号であるディジタル逓倍Ａ相信号及びディジタル逓倍Ｂ相信号に基づいて速度を検出する場合には、抵抗Ｒ１〜Ｒ８のバラツキ等による信号の歪による速度検出の誤差が、速度制御に大きく与える。本実施例では、このような理由から、速度検出については、信号エッジがエンコーダ装置の構造によって定まる無逓倍のディジタルＡ相信号、ディジタルＢ相信号やディジタルＺ相信号を利用している。従って、本実施例によれば、アナログエンコーダ装置４０の出力信号を逓倍しても、位置制御及び速度制御の両者を高精度に実現することができるのである。
【００８６】
以上に、モータ制御部９０ａ，９０ｂの第一及び第二構成例について説明したが、本実施例のプリンタ装置１は、ディジタルＡ相信号及びディジタルＢ相信号及びディジタルＺ相信号の少なくとも一つによって速度検出を行い、ディジタル逓倍Ａ相信号及びディジタル逓倍Ｂ相信号によって位置検出を行うことを特徴とするものであるので、モータ制御部９０ａ，９０ｂの構成は、第一及び第二構成例に限定されない。また、ＰＦモータ制御部９０ｃは、モータ制御部９０ａ，９０ｂと同様の構成にすることができるし、他の周知の速度制御系又は位置制御系に構成されてもよいので、ここでは、ＰＦモータ制御部９０ｃの詳細説明を省略する。
＜「特許請求の範囲」との対応関係＞
以上に、プリンタ装置１の構成について説明したが、本実施例と「特許請求の範囲」との対応関係は、次の通りである。「特許請求の範囲」に記載の位置検出用信号生成手段は、信号処理回路５０が備える比較器５１１〜５１８及びＸＯＲ回路５２１〜５２４，５３１，５３２によって実現され、速度検出用信号生成手段は、アナログＡ相信号のディジタル化して無逓倍のディジタルＡ相信号を生成する比較器５１１と、アナログＢ相信号のディジタル化して無逓倍のディジタルＢ相信号を生成する比較器５１５と、ディジタルＡ相信号及びディジタルＢ相信号に基づいて、ディジタル化後の各エンコーダ信号に対応したエッジを有するディジタル信号としてのディジタルＺ相信号を生成するＸＯＲ回路５４０と、によって実現されている。また、位置検出手段及び回転量検出手段は、検出回路６０ａ，６０ｂが備える位置検出部６１によって実現され、速度検出手段及び回転速度検出手段は、検出回路６０ａ，６０ｂが備える速度検出部６３によって実現されている。この他、駆動制御手段は、ＣＲモータ制御部９０ａ及びＬＦモータ制御部９０ｂ及びＰＦモータ制御部９０ｃによって実現され、位置制御手段は、位置偏差算出部９０２及び位置制御部９０３、又は、位置偏差算出部９１２及び位置制御部９１３によって実現され、速度制御手段は、速度偏差算出部９０５及び速度制御部９０６、又は、速度偏差算出部９１４及び速度制御部９１５によって実現されている。
【００８７】
また、画像形成手段は、インクジェットヘッド１１０によって実現され、シートを搬送する搬送装置は、ＬＦモータＭｂ及び動力伝達機構７０及び搬送ローラ１６０及び従動ローラ１６５によって実現され、記録ヘッドを搬送する搬送装置は、インクジェットヘッド１１０を搭載したキャリッジ１２０を搬送するキャリッジ搬送機構１８０及びＣＲモータＭａによって実現されている。
【００８８】
ところで、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。例えば、信号処理回路５０は、アナログＡ相信号及びアナログＢ相信号を、８倍等の４倍を超える逓倍数で逓倍して、ディジタル逓倍Ａ相信号及びディジタル逓倍Ｂ相信号を生成する構成にすることができる。この他、位置制御部９０３，９１３は、Ｉ制御器（積分制御器）によって構成されてもよい。
【００８９】
また、アナログエンコーダ装置４０が対象物の移動（回転）方向を表す信号を別途位置検出部６１に入力する構成にされている場合等には、位置検出部６１に、ディジタル逓倍Ａ相信号及びディジタル逓倍Ｂ相信号の両者を入力する必要はなく、一方のみを入力してもよい。また、位置検出部６１は、ディジタル逓倍Ａ相信号及びディジタル逓倍Ｂ相信号の両者を用いて、周知技術のように、各信号の立上りエッジ及び立下りエッジを検出する度、位置カウンタを更新する構成にされてもよい。また、アナログエンコーダ装置４０には、更なる受光部を設けてもよい。
＜変形例＞
続いて、変形例について説明する。変形例のプリンタ装置１は、上記実施例のアナログエンコーダ装置４０に代えて、図９に示すアナログエンコーダ装置４００を備えると共に、上記実施例の信号処理回路５０に代えて、当該信号処理回路５０の複数から構成される図９に示す信号処理回路５００を備え、更に、上記実施例の検出回路６０に代えて、図１０に示す検出回路６００を備えるものである。この他の構成については、基本的に、上記実施例と同一構成であるので、以下では、アナログエンコーダ装置４００、信号処理回路５００及び検出回路６００の構成を選択的に説明し、上記実施例と同一構成の部位の説明を省略する。
【００９０】
図９に示すように、アナログエンコーダ装置４００は、エンコーダスケール４１と、発光部４５及び４つの受光部４６，４７，４８，４９を構成要素とするセンサ本体４４０と、を備える。受光部４７は、アナログエンコーダ装置４０と同様に受光部４６から位相π／２に対応する距離離れた位置に配置され、受光部４８は、受光部４７から更に位相π／２に対応する距離離れた位置に配置され、受光部４９は、受光部４８から更に位相π／２に対応する距離離れた位置に配置されている。
【００９１】
即ち、このアナログエンコーダ装置４００において、受光部４６，４７，４８，４９は、順に位相がπ／２異なる受光信号（正弦波）をエンコーダ信号として出力する。以下、受光部４６から出力されるエンコーダ信号を、アナログＡ相信号、受光部４７から出力されるエンコーダ信号を、アナログＢ相信号、受光部４８から出力されるエンコーダ信号をアナログａ相信号、受光部４９から出力されるエンコーダ信号を、アナログｂ相信号と表現する。これらのエンコーダ信号は、信号処理回路５００に入力される。
【００９２】
信号処理回路５００は、図９に示すように、上記実施例で説明した二つの信号処理回路５０を備えた構成にされている。アナログエンコーダ装置４００から出力されるアナログＡ相信号及びアナログＢ相信号は、信号処理回路５００が備える第一の信号処理回路５０に入力され、アナログａ相信号及びアナログｂ相信号は、信号処理回路５００が備える第二の信号処理回路５０に入力される。
【００９３】
第一の信号処理回路５０において、アナログＡ相信号及びアナログＢ相信号は、上記実施例と同様に、無逓倍のディジタルＡ相信号及びディジタルＢ相信号、並びに、逓倍されたエンコーダ信号であるディジタル逓倍Ａ相信号及びディジタル逓倍Ｂ相信号に変換されて出力される。同様に、第二の信号処理回路５０において、アナログａ相信号及びアナログｂ相信号は、ディジタルＡ相信号及びディジタルＢ相信号に対して位相π異なる信号である無逓倍のディジタルａ相信号及びディジタルｂ相信号、並びに、ディジタル逓倍Ａ相信号及びディジタル逓倍Ｂ相信号に対して位相π異なる信号であるディジタル逓倍ａ相信号及びディジタル逓倍ｂ相信号に変換されて出力される。
【００９４】
即ち、第二の信号処理回路５０においては、アナログＡ相信号に代えて入力されるアナログａ相信号及びアナログＢ相信号に代えて入力されるアナログｂ相信号に対して、第一の信号処理回路５０と同様の処理がなされて、上記ディジタルａ相信号及びディジタルｂ相信号、並びに、ディジタル逓倍ａ相信号及びディジタル逓倍ｂ相信号が出力される。尚、変形例では、ディジタルＺ相信号を取り扱わないため説明を省略したが、信号処理回路５００は、ディジタルＺ相信号も出力するように構成されてもよい。
【００９５】
一方、信号処理回路５００から出力される信号に基づいて、対象物（キャリッジ１２０、用紙Ｐ（又は対応するローラ））の位置及び速度を検出する検出回路６００は、ディジタル逓倍Ａ相信号及びディジタル逓倍Ｂ相信号に基づき対象物の位置を検出する位置検出部６１５と、ディジタルＡ相信号及びディジタルＢ相信号及びディジタルａ相信号及びディジタルｂ相信号に基づき対象物の速度を検出する速度検出部６３５と、を備える。
【００９６】
位置検出部６１５は、上記実施例の位置検出部６１と同様の手法で位置を検出し、この検出結果（検出位置Ｘｍ）を出力する。尚、位置検出部６１５には、ディジタル逓倍Ａ相信号及びディジタル逓倍Ｂ相信号に代えて、ディジタル逓倍ａ相信号及びディジタル逓倍ｂ相信号を入力することも可能である。
【００９７】
一方、速度検出部６３５は、ディジタルＡ相信号の立上りエッジの入力時間間隔ＴＤを計測する機能、及び、これと並行して、ディジタルＢ相信号の立上りエッジの入力時間間隔ＴＤを計測する機能、及び、これと並行して、ディジタルａ相信号の立上りエッジの入力時間間隔ＴＤを計測する機能、及び、これと並行して、ディジタルｂ相信号の立上りエッジの入力時間間隔ＴＤを計測する機能、を備え、これらの機能により計測される時間間隔ＴＤについての最新の計測値に基づいて、対象物の速度を検出（算出）する。
【００９８】
具体的には、ディジタルＡ相信号及びディジタルＢ相信号及びディジタルａ相信号及びディジタルｂ相信号の１周期分に相当する距離δ及び関係式Ｖｍ＝δ／ＴＣに従って、複数並行して計測される入力時間間隔ＴＤの内、最新の計測値を用いて、対象物の速度を検出（算出）し、検出速度Ｖｍを出力する。
【００９９】
このように構成された変形例のプリンタ装置１によっても、位置及び速度についての検出値が適切に得られるので、高精度な位置及び速度制御を実現することができる。
以上に、変形例について説明したが、アナログエンコーダ装置４００には更に多くの受光部を設けても良い。また、アナログエンコーダ装置４００を用いた対象物の位置及び速度の検出方法としては、アナログＡ相信号から逆相のアナログａ相信号を減算するようにして、アナログＡ相信号を振幅２倍の信号（差動信号）に変換すると共に、アナログＢ相信号から逆相のアナログｂ相信号を減算するようにして、アナログＢ相信号を振幅２倍の信号（差動信号）に変換し、これら変換後のアナログＡ相信号及びアナログＢ相信号を用いて、対象物の位置及び速度を検出する方法なども挙げられる。
【符号の説明】
【０１００】
１…プリンタ装置、１０…制御回路、２０…ヘッド駆動回路、３０ａ，３０ｂ，３０ｃ……モータ駆動回路、４０，４０ａ，４０ｂ，４００…アナログエンコーダ装置、４１，４１ａ，４１ｂ…エンコーダスケール、４４，４４ａ，４４ｂ，４４０…センサ本体、４５…発光部、４６，４７，４８，４９…受光部、５０，５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５００…信号処理回路、６０，６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６００…検出回路、６１，６１５…位置検出部、６３，６３１，６３２，６３３，６３５…速度検出部、８０…印字制御部、９０ａ…ＣＲモータ制御部、９０ｂ…ＬＦモータ制御部、９０ｃ…ＰＦモータ制御部、１１０…インクジェットヘッド、１２０…キャリッジ、１４０…プラテン、１５０…給紙ローラ、１６０…搬送ローラ、１６５，１７５…従動ローラ、１７０…排紙ローラ、１８０…キャリッジ搬送機構、５０１，５０２…アンプ、５０３…反転アンプ、５１１〜５１８…比較器、５２１〜５２４，５３１，５３２，５４０…ＸＯＲ回路、５５０…参照電圧設定器、９０１，９１１…目標位置指令生成部、９０２，９１２…位置偏差算出部、９０３，９１３…位置制御部、９０４…目標速度指令生成部、９０５，９１４…速度偏差算出部、９０６，９１５…速度制御部、９０７…モード切替部、Ｍａ…ＣＲモータ、Ｍｂ…ＬＦモータ、Ｍｃ…ＰＦモータ、Ｐ…用紙、Ｒ１〜Ｒ８…抵抗、Ｔｒ…フォトトランジスタ
【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５】
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