(57)【要約】【課題】スリット位置を高精度に調整して各ローラにエンコーダを取り付けなくても、各ローラの絶対位置を特定可能とする。【解決手段】搬送ローラ及び排紙ローラの夫々にエンコーダを設ける場合、搬送ローラに設置する第一エンコーダのスリット数Ｌ１、排紙ローラに設置する第二エンコーダのスリット数Ｌ２、及び、搬送ローラと排紙ローラとの回転比Ｒ１：Ｒ２を、値（Ｒ１×Ｌ１）と値（Ｒ２×Ｌ２）とが互いに素となるように設定する。そして、搬送ローラがＲ１周し排紙ローラがＲ２周する期間、搬送ローラ及び排紙ローラを定速回転させ（Ｓ１２０）、定速回転中に得られる第一エンコーダ及び第二エンコーダの差分信号に基づき、パルス幅が最小となる正パルス発生時点でのローラ位置が原点位置となるように、搬送ローラの回転位置を検出する信号処理部の検出位置Ｘｕ及び排紙ローラの回転位置を検出する信号処理部の検出位置Ｘｄを補正する（Ｓ１９０）。【選択図】図４
2011213451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一及び第二のローラと、
前記第一及び第二のローラに共通して設けられ、前記第一及び第二のローラを回転駆動する駆動手段と、
前記第一のローラと同期して回転する第一の回転板を有し、この第一の回転板に形成されたスリットを読み取って、読取結果に応じた第一のエンコーダ信号を出力するインクリメンタル型エンコーダである第一のエンコーダと、
前記第二のローラと同期して回転する第二の回転板を有し、この第二の回転板に形成されたスリットを読み取って、読取結果に応じた第二のエンコーダ信号を出力するインクリメンタル型エンコーダである第二のエンコーダと、
前記第一及び第二のエンコーダ信号に基づき、前記駆動手段を通じて、前記第一及び第二のローラの回転を制御する制御手段と、
を備え、
前記第一の回転板のスリット数Ｌ１及び前記第二の回転板のスリット数Ｌ２及び前記第一のローラと前記第二のローラとの回転比Ｒ１：Ｒ２は、値（Ｒ１×Ｌ１）と値（Ｒ２×Ｌ２）とが互いに素となるように設定され、
前記制御手段は、
前記駆動手段を通じて、前記第一及び第二のローラを、少なくとも前記第一のローラがＲ１周し前記第二のローラがＲ２周する周期である特定周期分回転させ、この回転によって出力される前記第一及び第二のエンコーダ信号に基づき、前記特定周期において前記第一及び第二のエンコーダ信号が特定状態を採る時点を、当該特定周期内の他の時点における第一及び第二のエンコーダ信号の状態と比較することにより特定し、この時点での前記第一及び第二のローラの回転位置を原点位置に設定する原点位置設定手段
を有し、前記原点位置設定手段によって前記原点位置が設定されると、前記原点位置を基準にして、前記第一及び第二のエンコーダ信号に基づき、前記第一及び第二のローラの回転位置を特定して、前記第一及び第二のローラの回転を制御すること
を特徴とする回転制御装置。
【請求項２】
前記原点位置設定手段は、前記特定周期において前記第一のエンコーダ信号と前記第二のエンコーダ信号との差分信号が特定状態を採る時点を、当該特定周期内の他の時点における前記差分信号の状態と比較することにより特定し、この時点での前記第一及び第二のローラの回転位置を前記原点位置に設定すること
を特徴とする請求項１記載の回転制御装置。
【請求項３】
前記原点位置設定手段は、
前記差分信号に含まれる正パルス及び負パルスの内、予め定められた一方のパルスである特定種パルスのパルス幅を計測するパルス幅計測手段
を有し、前記パルス幅計測手段の計測結果に基づき、前記特定周期の前記差分信号に含まれる前記特定種パルスの一群の内、前記パルス幅が所定順位の前記特定種パルスが生じた時点での前記第一及び第二のローラの回転位置を前記原点位置に設定すること
を特徴とする請求項２記載の回転制御装置。
【請求項４】
前記原点位置設定手段は、前記パルス幅が所定順位の前記特定種パルスとして、前記パルス幅が最大又は最小の前記特定種パルスが生じた時点での前記第一及び第二のローラの回転位置を前記原点位置に設定すること
を特徴とする請求項３記載の回転制御装置。
【請求項５】
前記原点位置設定手段は、
前記第一及び第二のローラの少なくとも一方の初期位置を基準とした回転位置であって前記特定種パルスの発生時点での回転位置、及び、前記パルス幅計測手段によって計測された当該特定種パルスのパルス幅を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段が記憶する前記パルス幅と前記パルス幅計測手段により計測された最新の前記パルス幅との大小関係が所定条件を満足する場合には、前記記憶手段が記憶する前記回転位置及び前記パルス幅を、前記最新のパルス幅が計測された前記特定種パルスの発生時点での前記初期位置を基準とした回転位置、及び、当該最新のパルス幅に更新する更新手段と、
を有し、
前記駆動手段を通じて、前記第一及び第二のローラを少なくとも前記特定周期分回転させることにより生じる前記更新手段の動作によって、この回転後に前記記憶手段が保持している前記回転位置を、前記原点位置に設定すること
を特徴とする請求項４記載の回転制御装置。
【請求項６】
前記原点位置設定手段は、
前記特定周期の間に生じた前記特定種パルスの夫々について、前記第一及び第二のローラの少なくとも一方の初期位置を基準とした回転位置であって当該特定種パルスの発生時点での回転位置、及び、前記パルス幅計測手段によって計測された当該特定種パルスのパルス幅を記憶する記憶手段
を備え、
前記記憶手段が記憶する前記パルス幅及び前記回転位置に基づき、前記特定周期の間に生じた前記特定種パルスの一群の内、前記記憶手段が記憶する前記パルス幅が所定順位の前記特定種パルスについて前記記憶手段が記憶する前記回転位置を、前記原点位置に設定すること
を特徴とする請求項３又は請求項４記載の回転制御装置。
【請求項７】
前記原点位置設定手段は、前記第一及び第二のローラが定速回転するように、前記駆動手段を通じて前記第一及び第二のローラの回転を制御し、この回転制御時に出力された前記第一及び第二のエンコーダ信号を用いて、前記原点位置を設定すること
を特徴とする請求項３〜請求項６のいずれか一項に記載の回転制御装置。
【請求項８】
前記原点位置設定手段は、
少なくとも前記第一のエンコーダ信号及び前記第二のエンコーダ信号のいずれか一方のエンコーダ信号に基づき、前記第一及び第二のローラの回転速度を計測する速度計測手段と、
前記速度計測手段による計測結果に基づき、前記パルス幅計測手段により計測されたパルス幅の夫々に対して、当該パルス幅に対応する前記特定種パルスの発生時点での前記回転速度に比例する補正係数を作用させることによって、前記パルス幅の夫々を、前記回転速度が一定である時に得られる前記パルス幅に対応した値に補正する補正手段と、
を有し、前記補正手段によって補正された前記パルス幅に基づき、前記原点位置を設定すること
を特徴とする請求項３〜請求項７のいずれか一項に記載の回転制御装置。
【請求項９】
前記原点位置設定手段は、
前記パルス幅計測手段によって計測された前記所定順位のパルス幅と隣接順位のパルス幅との差分、及び、前記パルス幅の計測誤差に基づき、計測された前記パルス幅に基づく原点位置の設定が適切であるか否かを判断する適否判断手段
を有し、
前記適否判断手段により前記原点位置の設定が適切であると判断された場合には、計測された前記パルス幅に基づき前記原点位置の設定を行う一方、
前記適否判断手段により前記原点位置の設定が適切ではない判断された場合には、前記駆動手段を通じて、前記第一及び第二のローラを、今回前記パルス幅の計測に用いた前記第一及び第二のエンコーダ信号の出力時における前記第一及び第二のローラの回転速度よりも低い回転速度で回転させることによって、再度、当該回転により出力される前記第一及び第二のエンコーダ信号に基づいて前記パルス幅計測手段が計測したパルス幅を取得すること
を特徴とする請求項３〜請求項８のいずれか一項に記載の回転制御装置。
【請求項１０】
前記第一のローラは、搬送経路上流から供給されたシートを下流に搬送する搬送ローラであり、
前記第二のローラは、前記第一のローラから搬送されてくる前記シートを下流へと搬送する前記第一のローラよりも搬送経路下流に設けられた搬送ローラであり、
前記制御手段は、前記駆動手段を通じた前記第一及び第二のローラの回転制御によって、前記シートを前記搬送経路の上流から下流へ搬送する手段であること
を特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の回転制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数ローラの回転を制御する回転制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数ローラの回転を制御する回転制御装置としては、用紙を搬送する複数ローラを単一モータで駆動する装置が知られている。この他、従来装置としては、搬送ローラ及び排紙ローラの夫々にエンコーダを備えて、各エンコーダから入力されるエンコーダ信号に基づき、各ローラの回転位置を検出し、この検出結果に基づいて、用紙の搬送制御を行うインクジェットプリンタ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。エンコーダを搬送ローラ及び排紙ローラの両者に設けるのは、ふちなし印刷などの際に、搬送ローラから外れて排紙ローラのみで搬送される用紙の後端領域にムラのない高品質な画像を形成するためである。高品質な画像を形成するためには、用紙を高精度に搬送する必要がある。一方、排紙ローラで搬送される用紙の搬送制御を、搬送ローラに取り付けられたエンコーダを用いて行う場合には、制御精度に限界がある。このため、エンコーダを各ローラに設けて、用紙位置に応じて搬送制御に用いるエンコーダを切り替えることにより、特に用紙後端領域の高精度な搬送制御を実現するのである。
【０００３】
ところで、コギングや偏心等を原因とする周期外乱の影響を考慮して、モータに対する操作量を補正するには、例えば、駆動対象の絶対位置（回転角）を把握する必要がある。しかしながら、インクリメンタル型のエンコーダを用いた回転位置検出では、何ら工夫をしなければ、初期位置からの回転量を検出することができるのみで、駆動対象の絶対位置（回転角）を把握することができない。そこで、搬送ローラに取り付けるエンコーダのスリット数Ｌ１と、排紙ローラに取り付けるエンコーダのスリット数Ｌ２と、搬送ローラと排紙ローラとの回転比Ｒ１：Ｒ２とを、値（Ｒ１×Ｌ１）と値（Ｒ２×Ｌ２）とが互いに素となるように設定することが提案されている。
【０００４】
回転比がＲ１：Ｒ２である場合には、搬送ローラがＲ１周し排紙ローラがＲ２周する期間毎に、搬送ローラ及び排紙ローラの回転角の組合せが一周するが、値（Ｒ１×Ｌ１）と値（Ｒ２×Ｌ２）とが互いに素となるようにスリット数Ｌ１，Ｌ２及び回転比Ｒ１：Ｒ２を設定し、エンコーダ取付時にスリット位置を調整すると、搬送ローラがＲ１周し排紙ローラがＲ２周する期間中に一度のみエンコーダの夫々から出力されるエンコーダ信号の立上りエッジが揃うように、各エンコーダを配置することができる。そして、エンコーダ信号の立上りエッジが揃うタイミングでは、搬送ローラ及び排紙ローラの回転角の組合せが特定値を採る。よって、エンコーダの夫々から出力されるエンコーダ信号の立上りエッジが揃うタイミングを基準にして各ローラの回転位置を特定すれば、搬送ローラ及び排紙ローラの絶対位置（回転角）を特定することができ、周期外乱による影響を抑えて、高精度な回転制御が実現できるのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２８０１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１記載のような従来技術では、次のような問題があった。即ち、搬送ローラがＲ１周し排紙ローラがＲ２周する期間でエンコーダの夫々から出力されるエンコーダ信号の立上りエッジが揃うように、スリット位置を正確に揃えて、各エンコーダを取り付ける必要があり、取付作業が煩雑であるといった問題があった。
【０００７】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、エンコーダ取付時にスリット位置を高精度に調整しなくても、ローラの絶対位置（回転角）を特定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】
【０００８】
かかる目的を達成するためになされた本発明の回転制御装置は、第一及び第二のローラと、駆動手段と、第一及びのエンコーダと、制御手段と、を備える。駆動手段は、第一及び第二のローラを回転駆動する手段であり、第一及び第二のローラに共通して設けられる。一方、第一のエンコーダは、インクリメンタル型エンコーダであり、第一のローラと同期して回転する第一の回転板を有し、第一の回転板に形成されたスリットを読み取って、読取結果に応じた第一のエンコーダ信号を出力する。また、第二のエンコーダは、インクリメンタル型エンコーダであり、第二のローラと同期して回転する第二の回転板を有し、第二の回転板に形成されたスリットを読み取って、読取結果に応じた第二のエンコーダ信号を出力する。この第一の回転板のスリット数Ｌ１及び第二の回転板のスリット数Ｌ２及び第一のローラと第二のローラとの回転比Ｒ１：Ｒ２は、値（Ｒ１×Ｌ１）と値（Ｒ２×Ｌ２）とが互いに素となるように設定されている。
【０００９】
制御手段は、第一及び第二のエンコーダ信号に基づき、駆動手段を通じて、第一及び第二のローラの回転を制御するものであり、原点位置設定手段を有する。原点位置設定手段は、駆動手段を通じ、第一及び第二のローラを、少なくとも第一のローラがＲ１周し第二のローラがＲ２周する周期である特定周期分回転させて、この回転によって出力される第一及び第二のエンコーダ信号に基づき、特定周期において第一及び第二のエンコーダ信号が特定状態を採る時点を、当該特定周期内の他の時点における第一及び第二のエンコーダ信号の状態と比較することにより特定する。そして、この時点での第一及び第二のローラの回転位置を原点位置に設定する。制御手段は、原点位置設定手段によって原点位置が設定されると、原点位置を基準にして、第一及び第二のエンコーダ信号に基づき、第一及び第二のローラの回転位置を特定し、第一及び第二のローラの回転を制御する。
【００１０】
この回転制御装置によれば、第一の回転板のスリット数Ｌ１及び第二の回転板のスリット数Ｌ２及び第一のローラと第二のローラとの回転比Ｒ１：Ｒ２が、値（Ｒ１×Ｌ１）と値（Ｒ２×Ｌ２）とが互いに素となるように設定されているので、第一のエンコーダ信号及び第二のエンコーダ信号を組み合わせた信号（以下、「組合せ信号」という。）は、第一のローラがＲ１周し第二のローラがＲ２周する周期である特定周期において周期性のないパターンを採る。このため、従来技術のように各エンコーダ信号の立上りエッジが揃うようにエンコーダを設置しなくても、特定周期において第一及び第二のエンコーダ信号が特定状態を採る時点を、当該特定周期内の他の時点における第一及び第二のエンコーダ信号の状態と比較することにより特定すれば、第一及び第二のローラについての回転角の組合せが一定となるような、第一及び第二のエンコーダ信号（組合せ信号）が特定状態を採る時点を検出することができる。
【００１１】
従って、この手法により組合せ信号が特定状態を採る時点を特定し、この時点での第一及び第二のローラの回転位置を原点位置に設定するように回転制御装置を構成すれば、従来技術のように、各ローラに取り付けるエンコーダのスリットを正確に揃えなくとも、各ローラの絶対位置（回転角）を正確に特定可能に、回転制御装置を構成することができる。結果、本発明によれば、エンコーダ設置時の手間を抑えて、各ローラの絶対位置（回転角）を正確に特定可能な回転制御装置を構成することができる。
【００１２】
尚、原点位置設定手段は、第一のエンコーダ信号と第二のエンコーダ信号との差分信号が上記特定周期において特定状態を採る時点を、当該特定周期内の他の時点における上記差分信号の状態と比較することにより特定し、この時点での第一及び第二のローラの回転位置を原点位置に設定する構成にすることができる。具体的に、原点位置設定手段は、第一のエンコーダ信号と第二のエンコーダ信号との差分信号を生成して、この差分信号に基づき、差分信号が特定状態を採る第一及び第二のローラの回転位置を原点位置に設定する構成にされてもよいし、差分信号を生成せずに当該差分信号の特徴量（物理量）を、第一及び第二のエンコーダ信号に基づき計測して、この計測結果に基づき、差分信号が特定状態を採る第一及び第二のローラの回転位置を原点位置に設定する構成にされてもよい。
【００１３】
具体的に、差分信号の特徴量としては、差分信号に含まれる正パルス又は負パルスのパルス幅を計測することができる。正パルス又は負パルスのパルス幅は、差分信号を生成しなくても、第一及び第二のエンコーダ信号のエッジ間隔を計測することにより間接的に計測可能である。尚、ここで言う「正パルス」とは、振幅が正であるパルスのことであり、「負パルス」とは、振幅が負であるパルスのことである。
【００１４】
即ち、原点位置設定手段は、差分信号に含まれる正パルス及び負パルスの内、予め定められた一方のパルスである特定種パルスのパルス幅を計測するパルス幅計測手段を有した構成にすることができる。更に、原点位置設定手段は、このパルス幅計測手段の計測結果に基づき、上記特定周期の差分信号に含まれる特定種パルス群の内、パルス幅が所定順位の特定種パルスが生じた時点での第一及び第二のローラの回転位置を、「第一及び第二のエンコーダ信号が特定状態を採る時点での第一及び第二のローラの回転位置」として検出して、原点位置に設定する構成にすることができる。
【００１５】
上記差分信号は、上記特定周期において周期性を示さないので、この特定周期においてパルス幅が所定順位の特定種パルスが生じる第一及び第二のローラの絶対位置（各ローラの回転角の組合せ）は一定に定まる。よって、このように原点位置設定手段を構成して原点位置を設定すれば、エンコーダ取付時にスリット位置を調整しなくても、原点位置を基準に、各ローラの絶対位置を特定することができて、回転制御の精度が向上する。特に、上記原点位置設定手段は、パルス幅が所定順位の特定種パルスとして、パルス幅が最大又は最小の特定種パルスが生じた時点での第一及び第二のローラの回転位置を原点位置に設定する構成にすることができる。この構成を採用すれば原点位置の設定に必要な処理内容を簡単にすることができる。
【００１６】
具体的に、パルス幅が最大又は最小の特定種パルスが生じた時点での第一及び第二のローラの回転位置を原点位置に設定する場合、原点位置設定手段は、記憶手段及び更新手段を備えて、更新手段により、記憶手段が記憶するパルス幅及び回転位置と、パルス幅計測手段により計測された最新のパルス幅及び回転位置とを比較し、この比較結果に従い記憶手段が記憶するパルス幅及び回転位置を更新し、この更新動作によって、記憶手段に、パルス幅が最大又は最小の回転位置が最終的に記憶保持されるようにすることができる。
【００１７】
即ち、記憶手段は、第一及び第二のローラの少なくとも一方の初期位置を基準とした回転位置であって特定種パルスの発生時点での回転位置、及び、パルス幅計測手段によって計測された当該特定種パルスのパルス幅を記憶する構成にすることができる。一方、更新手段は、記憶手段が記憶するパルス幅とパルス幅計測手段により計測された最新のパルス幅との大小関係が所定条件を満足する場合には、記憶手段が記憶する回転位置及びパルス幅を、最新のパルス幅が計測された特定種パルスの発生時点での回転位置（上記初期位置を基準とした回転位置）、及び、当該最新のパルス幅に更新する構成にすることができる。また、原点位置設定手段は、駆動手段を通じて、第一及び第二のローラを少なくとも特定周期分回転させることにより生じる上記更新手段の動作によって、この回転後に記憶手段が保持している回転位置を、原点位置に設定する構成にすることができる。このように原点位置設定手段を構成すれば、パルス幅が最大又は最小の特定種パルスが生じた時点での第一及び第二のローラの回転位置を原点位置に設定することができる。
【００１８】
この他、パルス幅が最大又は最小の特定種パルスに限らず、パルス幅が所定順位の特定種パルスが生じた時点での第一及び第二のローラの回転位置を原点位置に設定する場合には、原点位置設定手段を次のように構成することができる。即ち、原点位置設定手段は、特定周期の間に生じた特定種パルスの夫々について、第一及び第二のローラの少なくとも一方の当該特定種パルスの発生時点での回転位置（初期位置を基準とした回転位置）、及び、パルス幅計測手段によって計測された当該特定種パルスのパルス幅を記憶する記憶手段を備え、記憶手段が記憶するパルス幅及び回転位置に基づき、特定周期の間に生じた特定種パルスの一群の内、記憶手段が記憶するパルス幅が所定順位の特定種パルスについて記憶手段が記憶する回転位置を、原点位置に設定する構成にすることができる。
【００１９】
このように原点位置設定手段を構成すれば、記憶手段の必要記憶容量が大きくなるものの、パルス幅が最大又は最小以外の任意の順位の特定種パルスが生じた時点での第一及び第二のローラの回転位置を原点位置に設定することができる。
【００２０】
この他、上記パルス幅は、各ローラの回転速度の変動による影響で変化する。従って、原点位置設定手段は、第一及び第二のローラが定速回転するように、駆動手段を通じて第一及び第二のローラの回転を制御し、この回転制御時に出力された第一及び第二のエンコーダ信号を用いて、原点位置を設定する構成にされるか、パルス幅を速度変動に応じて補正する構成にされるのが好ましい。
【００２１】
即ち、原点位置設定手段は、少なくとも第一のエンコーダ信号及び第二のエンコーダ信号のいずれか一方のエンコーダ信号に基づき、第一及び第二のローラの回転速度を計測する速度計測手段と、速度計測手段による速度計測結果に基づき、パルス幅計測手段により計測されたパルス幅を補正する補正手段と、を備えた構成にすることができる。具体的に、補正手段は、速度計測手段による計測結果に基づき、パルス幅計測手段により計測されたパルス幅の夫々に対し、当該パルス幅に対応する特定種パルスの発生時点での回転速度に比例する補正係数を作用させることによって、パルス幅の夫々を、回転速度が一定である時に得られるパルス幅に対応した値に補正する構成にすることができる。
【００２２】
このようにパルス幅を補正すれば、第一及び第二のローラを定速回転させることなく、原点位置を正しく設定することができる。但し、第一及び第二のローラを定速回転させる場合でも、実制御では誤差を伴うので、誤差の影響を抑えるために、パルス幅計測手段により計測されたパルス幅を上記手法で補正してもよい。
【００２３】
また、パルス幅計測手段によるパルス幅の計測誤差に起因して、原点位置が誤った位置に設定される可能性もあるので、原点位置設定手段は、パルス幅計測手段によって計測された所定順位のパルス幅と隣接順位のパルス幅との差分、及び、パルス幅の計測誤差に基づき、計測されたパルス幅に基づく原点位置の設定が適切であるか否かを判断する適否判断手段を備えた構成にされるのが好ましい。
【００２４】
更に、原点位置設定手段は、適否判断手段により原点位置の設定が適切であると判断された場合には、計測されたパルス幅に基づき原点位置の設定を行う一方、適否判断手段により適切ではない判断された場合には、駆動手段を通じて、第一及び第二のローラを、今回パルス幅の計測に用いた第一及び第二のエンコーダ信号の出力時における第一及び第二のローラの回転速度よりも低い回転速度で回転させることによって、再度、回転により出力される第一及び第二のエンコーダ信号に基づいてパルス幅計測手段が計測したパルス幅を取得する構成にされるとよい。
【００２５】
回転速度を遅くすると、原点位置の設定に必要な時間が長くなるが、回転速度を速くすると、計測対象のパルス幅が短くなることに伴って、パルス幅の計測誤差の影響を受け易くなり、場合によっては、計測値ではパルス幅が所定順位の特定種パルスが生じた時点での第一及び第二のローラの回転位置を原点位置に設定しても、実際には、パルス幅が所定順位ではない特定種パルスが生じた時点での第一及び第二のローラの回転位置を原点位置に設定してしまう可能性が生じる。
【００２６】
従って、上記適否判断手段により適否を判断し、必要に応じて第一及び第二のローラの回転速度を遅くすれば、正確且つ効率的に原点位置を設定することができる。尚、このような原点位置設定手段の構成は、パルス幅計測手段が、アナログ−ディジタル変換器により所定サンプリング周期でサンプリングされたディジタル変換後のエンコーダ信号に基づきパルス幅を計測する構成である場合に特に有効である。この場合、適否判断手段は、パルス幅計測手段によって計測された所定順位のパルス幅と隣接順位のパルス幅との差分、及び、パルス幅の計測誤差としての上記サンプリング周期に基づき、計測されたパルス幅に基づく原点位置の設定が適切であるか否かを判断する構成にすることができる。
【００２７】
また、上述した発明は、第一のローラが搬送経路上流から供給されたシートを下流に搬送する搬送ローラであり、第二のローラが第一のローラから搬送されてくるシートを下流へと搬送する第一のローラよりも搬送経路下流に設けられた搬送ローラであり、制御手段が、駆動手段を通じた第一及び第二のローラの回転制御によって、シートを搬送経路の上流から下流へ搬送する、例えば、シート搬送用の回転制御装置に適用することができる。上記発明を、シート搬送用の回転制御装置に適用すれば、シートの搬送制御を精度よく実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】画像形成装置１の構成を表すブロック図である。
【図２】画像形成装置１の機械的構成を表す断面図である。
【図３】用紙搬送制御部７０の構成を表すブロック図である。
【図４】主原点設定部７７７が実行する処理を表すフローチャートである。
【図５】差分信号及び正パルスのパルス幅Ｙを示すタイムチャートである。
【図６】速度変動がない時の正パルスのパルス幅Ｚを示すタイムチャートである。
【図７】第二実施例の原点設定部７８の構成を表すブロック図である。
【図８】主原点設定部７８７が実行する処理を表すフローチャートである。
【図９】第三実施例の原点設定部７９の構成を表すブロック図である。
【図１０】主原点設定部７９１が実行する処理を表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下に本発明の実施例について、図面と共に説明する。
＜第一実施例＞
本実施例の画像形成装置１は、インクジェットプリンタであり、図１に示すように、給紙機構１０と、用紙搬送機構２０と、印字機構３０と、装置全体を統括制御する制御部５０と、給紙機構１０に動力を付与する直流モータであるＡＳＦモータＭ１と、ＡＳＦモータＭ１を駆動する駆動回路ＤＲ１と、用紙搬送機構２０に動力を付与する直流モータであるＬＦモータＭ２と、ＬＦモータＭ２を駆動する駆動回路ＤＲ２と、印字機構３０に動力を付与する直流モータであるＣＲモータＭ３と、ＣＲモータＭ３を駆動する駆動回路ＤＲ３と、記録ヘッド３１を駆動する駆動回路ＤＲ４と、を備える。
【００３０】
給紙機構１０は、図２に示すように、給紙トレイ１０１に収容された用紙Ｐを一枚ずつ分離して用紙搬送機構２０に供給するものであり、複数枚の用紙Ｐが積層された給紙トレイ１０１と、給紙トレイ１０１最上部の用紙Ｐに当接される給紙ローラ１０３と、給紙ローラ１０３の回転に伴ってエンコーダ信号を出力するロータリエンコーダ１０５と、を備える。給紙機構１０は、ＡＳＦモータＭ１の動力を受ける給紙ローラ１０３の回転により、給紙トレイ１０１最上部の用紙Ｐを分離し、これを用紙搬送機構２０に繋がる用紙搬送路に送出する。用紙搬送機構２０に繋がる用紙搬送路は、Ｕターンパス１１１等から構成され、給紙トレイ１０１から送出される用紙Ｐは、Ｕターンパス１１１等により移動を規制されて、用紙搬送機構２０が有する搬送ローラ２０１と搬送ローラ２０１に対向配置されるピンチローラ２０２との間に搬送される。
【００３１】
用紙搬送機構２０は、搬送ローラ２０１及びピンチローラ２０２の他、搬送ローラ２０１の回転に伴ってエンコーダ信号を出力するロータリエンコーダ２０５（以下、「第一エンコーダ２０５」とも表現する。）と、排紙ローラ２１１と、排紙ローラ２１１に対向配置されるピンチローラ２１２と、排紙ローラ２１１の回転に伴ってエンコーダ信号を出力するロータリエンコーダ２１５（以下、「第二エンコーダ２１５」とも表現する。）と、を備える。
【００３２】
第一エンコーダ２０５は、搬送ローラ２０１の回転軸上に取り付けられて搬送ローラ２０１に同期するように回転するＬ１個のスリットが形成された回転板２０５ａ、及び、発光素子と受光素子とで回転板２０５ａを挟むセンサ本体２０５ｂを備え、回転板２０５ａに形成されたスリットを周知のロータリエンコーダと同手法で読み取って、読取結果に応じたエンコーダ信号（以下、「第一エンコーダ信号」とも表現する。）を出力する。尚、第一エンコーダ２０５は、インクリメンタル型エンコーダであり、エンコーダ信号として位相が互いにπ／２異なるパルス信号であるＡ相信号及びＢ相信号を出力する。
【００３３】
一方、第二エンコーダ２１５は、排紙ローラ２１１の回転軸上に取り付けられて排紙ローラ２１１に同期するように回転するＬ２個のスリットが形成された回転板２１５ａ、及び、発光素子と受光素子とで回転板２１５ａを挟むセンサ本体２１５ｂを備え、回転板２０５ａに形成されたスリットを周知のロータリエンコーダと同手法で読み取って、読取結果に応じたエンコーダ信号（以下、「第二エンコーダ信号」とも表現する。）を出力する。第二エンコーダ２１５についても、第一エンコーダ２０５と同様インクリメンタル型エンコーダとして構成され、エンコーダ信号としてＡ相信号及びＢ相信号を出力する。
【００３４】
尚、用紙搬送機構２０において、排紙ローラ２１１は、搬送ローラ２０１よりも所定距離用紙搬送路下流に設けられ、搬送ローラ２０１及び排紙ローラ２１１は、例えば各ローラ２０１，２１１をベルトで連結する動力伝達機構２２０を通じてＬＦモータＭ２からの動力を同時に受けて、所定の回転比Ｒ１：Ｒ２で連動するように回転する。搬送ローラ２０１及び排紙ローラ２１１は、この回転により協働して、給紙機構１０から供給された用紙Ｐを、排紙ローラ２１１下流の図示しない排紙トレイまで搬送する。
【００３５】
詳述すると、搬送ローラ２０１及び排紙ローラ２１１は、互いに周方向に同量回転する。一方、ピンチローラ２０２は、搬送ローラ２０１との間に用紙Ｐを挟んだ状態で、搬送ローラ２０１の回転運動に従動するように回転し、ピンチローラ２１２は、排紙ローラ２１１との間に用紙を挟んだ状態で、排紙ローラ２１１の回転運動に従動するように回転する。即ち、用紙Ｐは、これらによって挟持された状態で、搬送ローラ２０１及び排紙ローラ２１１の回転により用紙搬送路下流に搬送される。また、搬送ローラ２０１と排紙ローラ２１１との間には、搬送ローラ２０１から搬送されてくる用紙Ｐを下方から支持して排紙ローラ２１１側へ導くためのプラテン２４０が設けられている。搬送ローラ２０１から排紙ローラ２１１側へと搬送される用紙Ｐには、プラテン２４０上を通過する際に、印字機構３０を構成する記録ヘッド３１から吐出されるインク液滴により画像が形成される。
【００３６】
印字機構３０は、プラテン２４０に対向するノズル面からインク液滴を吐出する記録ヘッド３１、記録ヘッド３１を主走査方向（図１における用紙の法線方向）に搬送するキャリッジ３３、キャリッジ３３の主走査方向への移動に伴ってエンコーダ信号を出力するリニアエンコーダ３５、及び、図示しないキャリッジ搬送機構等を備える。例えば、キャリッジ３３は、ＣＲモータＭ３からの動力が付与されるプーリーと回転ベルトとガイドレールとを有するキャリッジ搬送機構に取り付けられ、回転ベルトに接続された状態、且つ、主走査方向に延設されたガイドレールに摺動可能に係合した状態にされる。この状態で、キャリッジ３３は、ＣＲモータＭ３の回転に伴う回転ベルトの回転に従動して、ガイドレールに沿って主走査方向に移動する。記録ヘッド３１は、このようにして主走査方向に移動するキャリッジ３３に搭載され、キャリッジ３３の移動と共に、プラテン２４０上において主走査方向に移動する。また、記録ヘッド３１は、この移動期間中に、駆動回路ＤＲ４からの駆動信号を受けて、当該駆動信号に応じたインク液滴をノズル面から吐出する。
【００３７】
また、制御部５０は、給紙トレイ１０１からの給紙制御を行う給紙制御部６０と、給紙トレイ１０１から用紙搬送機構２０に供給された用紙Ｐを記録ヘッド３１による画像形成位置に所定量ずつ間欠的に搬送するように用紙Ｐの搬送制御を行う用紙搬送制御部７０と、キャリッジ３３の搬送制御及び記録ヘッド３１によるインク液滴の吐出制御を行う印字制御部８０と、外部のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）３と通信可能なインタフェース９０とを備える。
【００３８】
印字制御部８０は、用紙搬送機構２０により用紙が所定量搬送される度、ＣＲモータＭ３を制御することにより、記録ヘッド３１を主走査方向に片道分搬送し、その搬送中に、記録ヘッド３１を制御することにより、記録ヘッド３１に、インタフェース９０を通じてＰＣ３から入力された印刷対象の画像データに対応するインク液滴を吐出させて、用紙Ｐに所定幅のライン画像を形成する。このようにして印字制御部８０は、用紙搬送機構２０による用紙Ｐの搬送動作に合わせて記録ヘッド３１を往復動させると共に、インク液滴を用紙Ｐに吐出させることにより、用紙Ｐに一連の画像を形成する。尚、印字制御部８０は、リニアエンコーダ３５から入力されるエンコーダ信号に基づき、キャリッジ３３ひいては記録ヘッド３１の搬送速度を検出し、記録ヘッド３１にインク液滴を吐出させる期間には記録ヘッド３１を定速搬送する。
【００３９】
一方、給紙制御部６０は、ロータリエンコーダ１０５から入力されるエンコーダ信号に基づき、給紙ローラ１０３の回転位置を検出し、この検出結果に基づき駆動回路ＤＲ１からＡＳＦモータＭ１に印加する駆動電流／電圧を調整することにより給紙制御して、給紙トレイ１０１から用紙搬送機構２０に一枚ずつ所定態様にて用紙Ｐを供給する。
【００４０】
この他、用紙搬送制御部７０は、第一エンコーダ２０５から入力される第一エンコーダ信号に基づき、搬送ローラ２０１の回転位置を検出し、第二エンコーダ２１５から入力される第二エンコーダ信号に基づき、排紙ローラ２１１の回転位置を検出して、用紙Ｐの後端（用紙搬送路上流側の用紙端）が搬送ローラ２０１を通過するまでは、搬送ローラ２０１の回転位置（検出位置）に基づいて、ＬＦモータＭ２を制御し、用紙Ｐ後端が搬送ローラ２０１を通過した後には、排紙ローラ２１１の回転位置（検出位置）に基づいて、ＬＦモータＭ２を制御するといった態様で、用紙Ｐの搬送制御を行い、用紙Ｐを所定量ずつ（具体的には、記録ヘッド３１が形成するライン画像の幅に対応する量ずつ）間欠的に主走査方向とは垂直な副走査方向に搬送する。
【００４１】
続いて、用紙搬送制御部７０の詳細構成について説明する。図３（ａ）は、用紙搬送制御部７０の構成を表すブロック図である。用紙搬送制御部７０は、第一信号処理部７１と、第二信号処理部７２と、ＡＤ変換部７３と、主駆動制御部７５と、原点設定部７７とを備える。第一信号処理部７１は、第一エンコーダ２０５から入力される第一エンコーダ信号に基づき搬送ローラ２０１の回転位置を検出し、この検出位置Ｘｕを出力する。一方、第二信号処理部７２は、第二エンコーダ２１５から入力される第二エンコーダ信号に基づき排紙ローラ２１１の回転位置を検出し、この検出位置Ｘｄを出力する。
【００４２】
例えば、第一信号処理部７１は、第一エンコーダ２０５から入力されるＡ相信号及びＢ相信号の位相差に基づき搬送ローラ２０１の回転方向を検出し、Ａ相信号の立上りエッジの入力毎に検出位置Ｘｕを更新することにより、搬送ローラ２０１の回転位置を検出する。また、第二信号処理部７２も同様の手法で排紙ローラ２１１の回転位置を検出する。
【００４３】
この検出位置Ｘｕ及び検出位置Ｘｄは、主駆動制御部７５に入力され、距離尺度が同一となるように各信号処理部７１，７２で更新される。第一エンコーダ２０５のスリット数はＬ１、第二エンコーダ２１５のスリット数はＬ２、搬送ローラ２０１と排紙ローラ２１１との回転比はＲ１：Ｒ２であるので、第一エンコーダ２０５から第一エンコーダ信号としてＲ１×Ｌ１個のパルスが出力される時の搬送ローラ２０１の回転量と、第二エンコーダ２１５から第二エンコーダ信号としてＲ２×Ｌ２個のパルスが出力される時の排紙ローラ２１１の回転量は、同じである。従って、第一エンコーダ信号としてＲ１×Ｌ１個のパルスが出力される時の検出位置Ｘｕの変化量と、第二エンコーダ信号としてＲ２×Ｌ２個のパルスが出力される時の検出位置Ｘｄの変化量とが同じになるように、立上りエッジに応じて値Ｘｕ，Ｘｄを更新する。
【００４４】
この他、検出位置Ｘｕ及び検出位置Ｘｄは、画像形成装置１の電源オフによりリセットされ、画像形成装置１の再起動時には、搬送ローラ２０１及び排紙ローラ２１１の電源投入時の初期位置を基準（ゼロ）とした値で表現される。但し、後述する原点設定部７７による原点設定動作完了後には、所定の原点位置を基準（ゼロ）とした値に補正される。この原点位置は、搬送ローラ２０１及び排紙ローラ２１１の回転角が特定状態を採る絶対位置に設定される。主駆動制御部７５は、このような原点設定部７７による原点設定動作完了後に起動し、上記原点位置を基準に、周期外乱を抑制するようなＬＦモータＭ２に対する操作量を算出し、これを駆動回路ＤＲ２に入力することにより、駆動回路ＤＲ２を通じて上記操作量に対応した駆動電流／電圧でＬＦモータＭ２を駆動し、周期外乱を抑制したモータ制御を実現する。
【００４５】
続いて、主駆動制御部７５の構成について説明する。図３（ｂ）は、主駆動制御部７５の構成を表すブロック図である。同図に示すように、主駆動制御部７５は、切替出力部７５１と、制御器７５３と、補正部７５５と、特性データ記憶部７５７と、位相算出部７５９とを備える。切替出力部７５１は、第一エンコーダ２０５の検出位置Ｘｕ及び第二エンコーダ２１５の検出位置Ｘｄのいずれか一方を選択的に制御器７５３に入力する。具体的に、切替出力部７５１は、用紙Ｐの後端が搬送ローラ２０１を通過するまでは、第一エンコーダ２０５の検出位置Ｘｕを制御器７５３に入力し、用紙Ｐの後端が搬送ローラ２０１を通過した状態では、第二エンコーダ２１５の検出位置Ｘｄを制御器７５３に入力する。
【００４６】
一方、制御器７５３は、このように入力される検出位置Ｘｕ又は検出位置Ｘｄに基づき、ＬＦモータＭ２に対する操作量を演算することにより、用紙Ｐが用紙搬送路下流に所定量搬送されるように、ＬＦモータＭ２を駆動制御する。但し、制御器７５３から出力されるＬＦモータＭ２に対する操作量は、補正部７５５によって周期外乱を抑制する方向に補正された後、駆動回路ＤＲ２に入力される。
【００４７】
補正部７５５は、位相算出部７５９から入力される位相θと、特性データ記憶部７５７が記憶する特性データとに基づき、位相θに対応する量、制御器７５３から入力される操作量を補正して駆動回路ＤＲ２に入力する。搬送ローラ２０１及び排紙ローラ２１１は回転比Ｒ１：Ｒ２で連動するが、位相算出部７５９から入力される位相θは、搬送ローラ２０１がＲ１周し排紙ローラ２１１がＲ２周して、搬送ローラ２０１の回転角θ１と排紙ローラ２１１の回転角θ２の組合せ（θ１，θ２）が元に戻る状態変化の一周期（以下、「ローラ対回転周期」とも言う。）を２πとした時の位相である。
【００４８】
特性データは、ローラ対回転周期におけるローラ対（搬送ローラ２０１及び排紙ローラ２１１）の特性データであり、原点設定部７７により設定される原点位置を位相θ＝０の地点として位相０≦θ＜２πの各位相θでの上記操作量に対する補正量を導出可能なデータとして予め画像形成装置１に組み込まれる。
【００４９】
また、位相算出部７５９は、切替出力部７５１から入力される上記原点位置を基準とした検出位置Ｘｕ，Ｘｄとローラ対回転周期当りのローラ２０１，２１１の回転量Ｘｅとに基づき位相θを算出し、これを補正部７５５に入力する。補正部７５５は、この位相θに基づいた操作量の補正により、周期外乱を抑制する方向に操作量を補正し、これを駆動回路ＤＲ２に入力することにより、外乱を抑制した高精度な用紙Ｐの搬送制御を実現する。
【００５０】
続いて、原点設定部７７について説明する。図３（ｃ）は、原点設定部７７の構成を表すブロック図である。同図に示すように、原点設定部７７は、定速駆動制御部７７１と、速度検出部７７３と、信号記録部７７５と、主原点設定部７７７と、を備える。定速駆動制御部７７１は、速度検出部７７３から入力される搬送ローラ２０１の回転速度情報に基づき、搬送ローラ２０１が定速回転するように、駆動回路ＤＲ２を通じて、ＬＦモータＭ２を制御する。この定速駆動制御部７７１は、ＬＦモータＭ２の制御により、搬送ローラ２０１の回転を設定速度Ｖｃまで加速させて、その後速度Ｖｃで定速回転させる。
【００５１】
一方、速度検出部７７３は、第一エンコーダ２０５から入力される第一エンコーダ信号に基づき、Ａ相信号（以下、「第一エンコーダ信号Ａ」とも表現する。）の立上りエッジの入力時点から次の立上りエッジの入力時点までの経過時間であるパルス幅Ｗを計測し、このパルス幅Ｗを上記回転速度情報として定速駆動制御部７７１に入力する。尚、パルス幅Ｗは、搬送ローラ２０１の回転速度の逆数に対応するが、定速駆動制御部７７１は、このパルス幅Ｗに基づいて搬送ローラ２０１を定速回転させる。
【００５２】
また、信号記録部７７５は、第一エンコーダ２０５から入力される第一エンコーダ信号Ａ及び第二エンコーダ２１５から入力される第二エンコーダ信号のＡ相信号（以下、「第二エンコーダ信号Ａ」とも表現する。）を、データメモリ７７５ａに記録する。本実施例の用紙搬送制御部７０はディジタル回路として構成されており、第一エンコーダ信号及び第二エンコーダ信号は、ＡＤ変換部７３により所定周期でサンプリングされ、ディジタルデータに変換されて、用紙搬送制御部７０の各部に入力される。信号記録部７７５は、主原点設定部７７７からの指令に従って、搬送ローラ２０１の定速回転時に、ローラ対回転周期分の期間、第一エンコーダ２０５から入力される第一エンコーダ信号Ａ及び第二エンコーダ２１５から入力される第二エンコーダ信号Ａをデータメモリ７７５ａに記録する。
【００５３】
また、主原点設定部７７７は、図４に示す処理を実行して、データメモリ７７５ａに記録されたローラ対回転周期分の第一エンコーダ信号Ａ及び第二エンコーダ信号Ａを解析し、第一信号処理部７１が保持する検出位置Ｘｕ及び第二信号処理部７２が保持する検出位置Ｘｄを、初期位置からの相対位置ではなく特定位置からの絶対位置に補正する。
【００５４】
主原点設定部７７７は、画像形成装置１の電源が投入されると、図４に示す処理を開始し、定速駆動制御部７７１に対して定速区間の速度Ｖｃを所定速度Ｖ０に設定する（Ｓ１１０）。その後、定速駆動制御部７７１に指令入力して、定速駆動制御部７７１に、搬送ローラ２０１をローラ対回転周期に対応する期間以上、速度Ｖｃで定速回転させる（Ｓ１２０）。尚、搬送ローラ２０１を速度Ｖｃで定速回転させると排紙ローラ２１１についても基本的に同速度Ｖｃで定速回転する。この定速駆動制御部７７１は、搬送ローラ２０１をローラ対回転周期以上（換言すれば、Ｒ１周以上）の所定期間定速回転させた後には、搬送ローラ２０１を停止させる処理を実行する。
【００５５】
一方、主原点設定部７７７は、定速駆動制御部７７１による搬送ローラ２０１の定速回転中に信号記録部７７５に指令入力して、信号記録部７７５の動作により、定速回転中に出力される第一エンコーダ信号Ａ及び第二エンコーダ信号Ａがローラ対回転周期分データメモリ７７５ａに記録されるようにする。この際には、第一エンコーダ信号Ａの立上りエッジを起点に、定速区間におけるローラ対回転周期分の第一エンコーダ信号Ａ及び第二エンコーダ信号Ａがデータメモリ７７５ａに記録されるようにする。また、記録されるエンコーダ信号と、搬送ローラ２０１及び排紙ローラ２１１の回転位置との対応関係を採るために、上記起点での第一信号処理部７１による検出位置Ｘｕ０及び第二信号処理部７２による検出位置Ｘｄ０を記憶保持する（Ｓ１３０）。
【００５６】
また、ローラ対回転周期分の上記エンコーダ信号が記録された後には、データメモリ７７５ａに記録された第一エンコーダ信号Ａ及び第二エンコーダ信号Ａに基づき、図５に示すように、第一エンコーダ信号Ａから第二エンコーダ信号Ａを減算処理してなるローラ対回転周期分の差分信号を生成する（Ｓ１３５）。更に、差分信号に含まれる各正パルスのパルス幅Ｙを計測する（Ｓ１４０）。以下では、上記起点での第一エンコーダ信号Ａの立上りエッジを１番目の立上りエッジとして、第一エンコーダ信号Ａのｉ番目の立上りエッジ発生時点から（ｉ＋１）番目の立上りエッジ発生時点までの期間である第ｉ期間に発生した正パルスのパルス幅Ｙを特にＹ［ｉ］と表現する。また、第一エンコーダ信号Ａにおける立上りエッジの発生時点から次の立上りエッジの発生時点までの期間を特に「期間Ａ」と表現する。「正パルス」とは、差分信号の振幅が正であるパルスのことであり、「負パルス」とは、振幅が負であるパルスのことである。
【００５７】
本実施例では、第一エンコーダ２０５のスリット数Ｌ１及び第二エンコーダ２１５のスリット数Ｌ２及び搬送ローラ２０１と排紙ローラ２１１との回転比Ｒ１：Ｒ２が、値（Ｒ１×Ｌ１）と値（Ｒ２×Ｌ２）とが互いに素となるように設定されているため、第一エンコーダ信号のパルス幅Ｗ（立上りから次の立上りまでの時間）と第二エンコーダ信号のパルス幅（立上りから次の立上りまでの時間）は異なる。更に、第一エンコーダ信号のパルス幅のほうが第二エンコーダ信号のパルス幅Ｗよりも小さい。このため、正パルスは、第一エンコーダ信号Ａの立上りから次の立上りまでの期間Ａに一度のみ現れる。
【００５８】
Ｓ１４０で各正パルスのパルス幅Ｙを算出すると、主原点設定部７７７は、差分信号の生成に用いた第一エンコーダ信号Ａにおける各期間Ａのパルス幅Ｗを算出する（Ｓ１４５）。更に、第一エンコーダ信号Ａにおける第ｉ期間のパルス幅Ｗ［ｉ］に基づき、搬送ローラ２０１の速度変動に応じて、第ｉ期間のパルス幅Ｙ［ｉ］を補正し、補正後のパルス幅Ｚ［ｉ］を算出する処理を、各期間Ａのパルス幅Ｙに対して実行する（Ｓ１５０）。
【００５９】
Ｚ［ｉ］＝α×Ｙ［ｉ］／Ｗ［ｉ］
尚、αは、搬送ローラ２０１の回転速度が設定速度Ｖｃに誤差なく一致する時に得られる第一エンコーダ信号Ａのパルス幅Ｗである。このようにパルス幅Ｙ［ｉ］を補正するのは、制御誤差によって搬送ローラ２０１の実速度が設定速度Ｖｃからずれるためである。
【００６０】
このように、各期間Ａのパルス幅Ｙに対する補正後のパルス幅Ｚを算出すると、主原点設定部７７７は、補正後の各パルス幅Ｚの一群から、最小のパルス幅Ｚ１と、二番目に小さいパルス幅Ｚ２を特定する（Ｓ１６０）。尚、最小のパルス幅Ｚ１を有する正パルスが二つ以上ある時には、二番目に小さいパルス幅Ｚ２も、最小のパルス幅Ｚ１に特定する。
【００６１】
図５に示す差分信号が得られた時のパルス幅Ｙを補正して得られるパルス幅Ｚは、図６に示すように、仮に速度変動がなかった場合の第一エンコーダ信号Ａ及び第二エンコーダ信号Ａに基づいて生成される差分信号の各正パルスのパルス幅に等しい。図５及び図６に示す差分信号の例によれば、差分信号においてパルス幅が最小の正パルスの当該パルス幅は、図６において点線で囲む第７期間の正パルスのパルス幅Ｚ［７］であり、パルス幅が二番目の正パルスの当該パルス幅は、第１期間のパルス幅Ｚ［１］である。尚、図５及び図６に示す信号においては、パルス数が極端に少ないが、これは説明を簡単にするためのものであることを念のためにここで言及しておく。
【００６２】
Ｓ１６０での処理を終えると、主原点設定部７７７は、二番目に小さいパルス幅Ｚ２と最小のパルス幅Ｚ１との差（Ｚ２−Ｚ１）がＡＤ変換部７３でのサンプリング周期Ｔｓよりも大きいか否かを判断する（Ｓ１７０）。ここでの判断は、エンコーダ信号をディジタルデータに変換する時の誤差によりパルス幅Ｚに計測誤差が生じ、原点位置に設定すべき搬送ローラ２０１の回転位置を誤検出してしまわないようにするためである。例えば、Ｓ１３５での処理により得られた差分信号において最小のパルス幅Ｚ１である正パルスが、仮に誤差がない状態ではパルス幅が最小の正パルスではない可能性がある。従って、本実施例では、Ｓ１７０での判断によって、Ｓ１３５の処理によって得られた差分信号でパルス幅Ｚが最小の正パルスが、誤差がない場合でもパルス幅が最小の正パルスであることについての確からしさを判断する。差（Ｚ２−Ｚ１）がサンプリング周期Ｔｓよりも大きい場合には、確からしいという判断になる。
【００６３】
Ｓ１７０で、二番目に小さいパルス幅Ｚ２と最小のパルス幅Ｚ１との差（Ｚ２−Ｚ１）がサンプリング周期Ｔｓよりも大きいと判断すると（Ｓ１７０でＹｅｓ）、主原点設定部７７７は、パルス幅Ｚが最小の正パルス（パルス幅Ｚ１の正パルス）が発生した期間Ａの搬送ローラ２０１及び排紙ローラ２１１の回転位置を特定する。具体的には、パルス幅Ｚが最小の正パルスが生じた期間Ａにおける、第一エンコーダ信号Ａの立上りエッジ発生時点での第一信号処理部７１の検出位置Ｘｕ１及び当該第一エンコーダ信号Ａの立上りエッジ発生時点以前で最後に発生した第二エンコーダ信号Ａの立上りエッジ発生時点での第二信号処理部７２の検出位置Ｘｄ１を特定する（Ｓ１８０）。尚、検出位置Ｘｕ１，Ｘｄ１は、Ｓ１３０で記憶した起点での検出位置Ｘｕ０，Ｘｄ０と差分信号における当該正パルスの発生期間Ａとから特定できる。
【００６４】
そして、検出位置Ｘｕ１，Ｘｄ１の特定後には、検出位置Ｘｕの位置座標系を、上記特定した検出位置Ｘｕ１で値ゼロとなる位置座標系に変換するように、第一信号処理部７１が保持する検出位置Ｘｕを補正し、検出位置Ｘｄの位置座標系を、上記特定した検出位置Ｘｄ１で値ゼロとなる位置座標系に変換するように、第二信号処理部７２が保持する検出位置Ｘｄを補正する（Ｓ１９０）。この処理により、主原点設定部７７７は、検出位置Ｘｕ１，Ｘｄ１に対応する搬送ローラ２０１及び排紙ローラ２１１が特定回転角となる回転位置を原点位置に設定し、第一信号処理部７１及び第二信号処理部７２に以後の回転位置の検出動作を行わせる。その後、原点設定部７７は、図４に示す処理を終了して、原点設定動作を完了する。
【００６５】
本実施例では、値（Ｒ１×Ｌ１）と値（Ｒ２×Ｌ２）とが互いに素であることから、誤差の影響を排除すれば、差分信号においてパルス幅Ｚが所定順位の正パルスが生じる搬送ローラ２０１の回転角θ１と排紙ローラ２１１の回転角θ２の組合せ（θ１，θ２）は、一定に定まる。従って、パルス幅Ｚが最小の正パルスが生じた時点での回転位置（検出位置Ｘｕ１，Ｘｄ１）を原点（位相θ＝０）に設定すれば、特性データに基づき周期外乱に対する操作量の補正を適切に行うことができる。
【００６６】
一方、差（Ｚ２−Ｚ１）がサンプリング周期Ｔｓ以下である場合（Ｓ１７０でＮｏ）、主原点設定部７７７は、定速駆動制御部７７１に対して、定速区間の速度Ｖｃを現在の設定速度Ｖｃ＝Ｖ０から所定速度ΔＶ下げるように再設定する。その後、Ｓ１２０に移行して、以降の処理を上述したように行う。これによって、Ｓ１７０で肯定判断すれば、Ｓ１８０以降の処理を実行して原点設定動作を完了し、再度Ｓ１７０で否定判断した場合には、更に定速区間の速度Ｖｃを下げてＳ１２０以降の処理を実行する。定速区間の速度Ｖｃを下げると、データメモリ７７５ａにローラ対回転周期分の信号を蓄積するのに時間がかかる代わりに、サンプリング周期Ｔｓによる計測誤差の影響を小さくして、適切に、パルス幅が最小の正パルスが生じた時点のローラ回転位置を特定することができる。
【００６７】
以上、本実施例の画像形成装置１の構成について説明したが、本実施例によれば、原点設定を行う際に、ローラ対回転周期に対応する期間の差分信号が特定状態を採る時点（正パルスのパルス幅が最小となる時点）を、他の時点（時間帯）における差分信号の状態と比較することにより特定する。従って、第一エンコーダ信号の立上りエッジと第二エンコーダ信号の立上りエッジとが同時に生じる時点を特定して原点設定を行う従来手法のように、第一エンコーダ２０５及び第二エンコーダ２１５を、スリットを揃えるように正確に設置しなければいけない問題を解消することができ、エンコーダ設置時の手間を抑えて、適切に原点設定可能な画像形成装置１を構成することができる。
【００６８】
尚、「特許請求の範囲」に記載の第一のローラは、搬送ローラ２０１に対応し、第二のローラは、排紙ローラ２１１に対応し、駆動手段は、ＬＦモータＭ２に対応し、第一のエンコーダは、第一エンコーダ２０５に対応し、第二のエンコーダは、第二エンコーダ２１５に対応し、制御手段は、用紙搬送制御部７０に対応する。また、原点位置設定手段は、定速駆動制御部７７１及び主原点設定部７７７及び信号記録部７７５の処理によって実現され、パルス幅計測手段は、パルス幅Ｙを計測する処理（Ｓ１４０）によって実現され、速度計測手段は、第一エンコーダ信号Ａに対するパルス幅Ｗの計測処理によって実現され、補正手段は、パルス幅Ｙをパルス幅Ｚに補正する処理（Ｓ１５０）によって実現されている。この他、適否判断手段は、Ｓ１６０，Ｓ１７０の処理によって実現されている。
【００６９】
＜第二実施例＞
続いて、第二実施例について説明する。但し、第二実施例の画像形成装置１は、第一実施例の原点設定部７７に代えて、図７に示す原点設定部７８を備える程度のものである。従って、以下では、第一実施例と同一構成の部位については同一符号を付して説明を省略し、原点設定部７８の構成のみを選択的に説明する。
【００７０】
第二実施例の原点設定部７８は、図７に示すように、定速駆動制御部７７１と、速度検出部７７３と、差分信号生成部７８１と、正パルス計測部７８２と、書込制御部７８５と、計測データ記憶部７８６と、主原点設定部７８７と、を備える。差分信号生成部７８１は、第二エンコーダ２１５から入力される第二エンコーダ信号Ａ及び第一エンコーダ２０５から入力される第一エンコーダ信号Ａに基づき、第一エンコーダ信号Ａから第二エンコーダ信号Ａを引いた差分信号を逐次生成し、この差分信号を正パルス計測部７８２に入力する。一方、正パルス計測部７８２は、この差分信号に基づき、正パルスのパルス幅Ｙを計測し、計測したパルス幅Ｙを書込制御部７８５に入力する。
【００７１】
また、書込制御部７８５は、第一信号処理部７１から入力される検出位置Ｘｕ及び第二信号処理部７２から入力され検出位置Ｘｄ及び速度検出部７７３から入力されるパルス幅Ｗ及び第一エンコーダ２０５から入力される第一エンコーダ信号Ａに基づき、第一エンコーダ信号Ａの立上りエッジ発生毎に、前回立上りエッジ発生時点から今回立上りエッジ発生時点までの期間Ａに発生した正パルスのパルス幅Ｙ、前回立上りエッジ発生時点の検出位置Ｘｕ、当該立上りエッジ発生時点以前で最後に発生した第二エンコーダ信号Ａの立上りエッジ発生時点での検出位置Ｘｄ、及び、この期間Ａのパルス幅Ｗを記した計測データを、計測データ記憶部７８６に記録する。具体的に、書込制御部７８５は、主原点設定部７８７からの指令を受けて、搬送ローラ２０１の定速回転中におけるローラ対回転周期に対応する期間分、この期間の差分信号に含まれる正パルス毎の上記計測データを、計測データ記憶部７８６に記録する。
【００７２】
また、主原点設定部７８７は、計測データ記憶部７８６に蓄積されたローラ対回転周期分の上記計測データに基づき、この期間の差分信号においてパルス幅が最小の正パルスを特定し、第一実施例と同手法で、第一信号処理部７１及び第二信号処理部７２が保持する検出位置Ｘｕ，Ｘｄを補正する。具体的に、主原点設定部７８７は、画像形成装置１の電源が投入されると、図８に示す処理を開始し、定速駆動制御部７７１に対して定速区間の速度Ｖｃを設定し（Ｓ２１０）、定速駆動制御部７７１に、搬送ローラ２０１をローラ対回転周期に対応する期間以上、速度Ｖｃで定速回転させる（Ｓ２２０）。一方で、搬送ローラ２０１の定速回転中に書込制御部７８５に指令入力して、定速回転中の計測データであってローラ対回転周期分の計測データが計測データ記憶部７８６に記録されるようにする（Ｓ２３０）。
【００７３】
また、ローラ対回転周期分の上記計測データが記録された後には、計測データ毎に、当該計測データが示すパルス幅Ｙを、当該計測データが示すパルス幅Ｗを用いて式Ｚ＝α・Ｙ／Ｗに従いパルス幅Ｚに補正する（Ｓ２５０）。定数αは、第一実施例と同じである。
【００７４】
その後、上記計測データ群に基づき、差分信号に含まれるパルス幅Ｚが最小の正パルスのパルス幅Ｚ１と、パルス幅Ｚが二番目に小さい正パルスのパルス幅Ｚ２とを特定し（Ｓ２６０）、差（Ｚ２−Ｚ１）がサンプリング周期Ｔｓよりも大きいと判断した場合には（Ｓ２７０でＹｅｓ）、パルス幅Ｚが最小の正パルス（パルス幅Ｚ１の正パルス）に対応する計測データが示す検出位置Ｘｕ１，Ｘｄ１に基づき、検出位置Ｘｕ，Ｘｄの位置座標系を、検出位置Ｘｕ１，Ｘｄ１で値ゼロとなる位置座標系に変換するように、第一信号処理部７１及び第二信号処理部７２が保持する検出位置Ｘｕ，Ｘｄを補正する（Ｓ２９０）。一方、差（Ｚ２−Ｚ１）がサンプリング周期Ｔｓ以下であると判断した場合には（Ｓ２７０でＮｏ）、定速駆動制御部７７１に対して、定速区間の速度Ｖｃを所定速度ΔＶ下げて再設定し、再度Ｓ２２０以降の処理を行う。
【００７５】
以上、第二実施例について説明したが、本実施例によれば、エンコーダ信号をローラ対回転周期分記録するのではなく、エンコーダ信号から得られた計測データをローラ対回転周期分記録するので、パルス幅が最小の正パルス発生時点での搬送ローラ２０１の回転位置を特定するために蓄積が必要なデータ量を小さくすることができる。
＜第三実施例＞
続いて、第三実施例について説明する。但し、第三実施例の画像形成装置１は、図９に示すように第二実施例の書込制御部７８５及び主原点設定部７８７及び計測データ記憶部７８６に代えて、主原点設定部７９１及び最小パルス情報記憶部７９３を備える程度のものである。従って、以下では、第二実施例と同一構成の部位については同一符号を付して説明を省略し、原点設定部７８に代わる原点設定部７９の構成のみを選択的に説明する。
【００７６】
図９に示すように本実施例の原点設定部７９は、定速駆動制御部７７１と、速度検出部７７３と、差分信号生成部７８１と、正パルス計測部７８２と、主原点設定部７９１と、最小パルス情報記憶部７９３と、を備える。主原点設定部７９１は、電源が投入されると、図１０に示す処理を実行する。尚、主原点設定部７９１には、第一信号処理部７１から出力される検出位置Ｘｕ、第二信号処理部７２から出力される検出位置Ｘｄ、速度検出部７７３から出力されるパルス幅Ｗ、第一エンコーダ２０５から出力される第一エンコーダ信号Ａ及び正パルス計測部７８２から出力される正パルスのパルス幅Ｙが入力される。
【００７７】
図１０に示す処理を開始すると、主原点設定部７９１は、定速駆動制御部７７１に対して定速区間の速度Ｖｃを設定し（Ｓ３１０）、定速駆動制御部７７１に、搬送ローラ２０１をローラ対回転周期に対応する期間以上、速度Ｖｃで定速回転させ（Ｓ３２０）、定速回転中に、Ｓ３３０以降の処理を実行する。Ｓ３３０では、最小パルス情報の更新タイミングが到来したか否かを判断する。具体的には、定速搬送中に第一エンコーダ信号Ａの立上りエッジが入力されると、更新タイミングが到来したと判断する。そして、更新タイミングが到来したと判断すると（Ｓ３３０でＹｅｓ）、更新タイミング直前までの期間Ａにおいて、正パルスが生じたか否かを判断し（Ｓ３４０）、正パルスが生じていなければ（Ｓ３４０でＮｏ）、Ｓ３３０に移行し、正パルスが生じている場合には（Ｓ３４０でＹｅｓ）、直前の期間Ａにおいて生じた正パルスのパルス幅Ｙを、直前の期間Ａのパルス幅Ｗを用いて、Ｓ２５０での処理と同様に、パルス幅Ｚに補正する（Ｓ３５０）。
【００７８】
そして、Ｓ３５０で得られたパルス幅Ｚが、最小パルス情報記憶部７９３が記憶するパルス幅Ｚ１よりも小さいか否かを判断し（Ｓ３６０）、小さくなければ（Ｓ３６０でＮｏ）、Ｓ３３０に移行し、小さければ（Ｓ３６０でＹｅｓ）、最小パルス情報記憶部７９３が現在記憶するパルス幅Ｚ１及び回転位置Ｘｕ１，Ｘｄ１を、直前の期間において生じた正パルスの補正後のパルス幅Ｚ及び当該期間Ａ始点での検出位置Ｘｕ，Ｘｄに更新する（Ｓ３７０）。尚、最小パルス情報記憶部７９３にパルス幅Ｚ１が記憶されていない初回のＳ３６０の判断では、肯定判断して、最小パルス情報記憶部７９３に、直前の期間において生じた正パルスの補正後のパルス幅Ｚを、正パルスの最小パルス幅Ｚ１として書込み、当該期間Ａ始点の検出位置Ｘｕ，Ｘｄを、最小パルス幅の正パルスが生じた時の回転位置Ｘｕ１，Ｘｄ１として書き込む。その後、Ｓ３３０に移行する。
【００７９】
また、Ｓ３３０で更新タイミングが到来していないと判断すると、定速区間におけるローラ対回転周期分の第一エンコーダ信号及び第二エンコーダ信号に基づいたＳ３４０以降の処理が完了したか否かを判断し（Ｓ３３５）、完了していない場合には（Ｓ３３５でＮｏ）、更新タイミングが到来するまで待機し、完了している場合には（Ｓ３３５でＹｅｓ）、Ｓ３９０に移行して、最小パルス情報記憶部７９３が記憶する回転位置Ｘｕ１，Ｘｄ１に基づき、検出位置Ｘｕ，Ｘｄの位置座標系を、位置Ｘｕ１，Ｘｄ１で値ゼロとなる位置座標系に変換するように、第一信号処理部７１及び第二信号処理部７２が保持する検出位置Ｘｕ，Ｘｄを補正する。このようにして、本実施例では原点設定動作を完了する。
【００８０】
以上、第三実施例について説明したが、第三実施例によればパルス幅が最小の正パルスの当該パルス幅Ｚ１及び当該正パルス発生時点の回転位置Ｘｕ１，Ｘｄ１を選択的に記憶するので、計測データを記憶するための記憶領域が小さくて済む。尚、「特許請求の範囲」における更新手段は、本実施例の主原点設定部７９１によって実現されている。
【００８１】
また、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、差分信号は、第二エンコーダ信号から第一エンコーダ信号を引いた信号であってもよい。また、原点設定に際しては、差分信号においてパルス幅が最小の負パルスが生じた期間Ａの搬送ローラ２０１及び排紙ローラ２１１の回転位置（検出位置Ｘｕ，Ｘｄ）を、原点位置に設定してもよい。この他、パルス幅が最大の正パルス（又は負パルス）が生じた期間Ａの搬送ローラ２０１及び排紙ローラ２１１の回転位置（検出位置Ｘｕ，Ｘｄ）を原点位置に設定してもよいし、パルス幅が他の所定順位の正パルス（又は負パルス）が生じた期間Ａの搬送ローラ２０１及び排紙ローラ２１１の回転位置（検出位置Ｘｕ，Ｘｄ）を、原点位置に設定してもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１…画像形成装置、２０…用紙搬送機構、５０…制御部、７０…用紙搬送制御部、７１…第一信号処理部、７２…第二信号処理部、７３…ＡＤ変換部、７５…主駆動制御部、７７，７８，７９…原点設定部、２０１…搬送ローラ、２０２…ピンチローラ、２０５ａ，２１５ａ…回転板、２０５ｂ，２１５ｂ…センサ本体、２０５，２１５…ロータリエンコーダ、２１１…排紙ローラ、２１２…ピンチローラ、２２０…動力伝達機構、７７１…定速駆動制御部、７７３…速度検出部、７７５…信号記録部、７７５ａ…データメモリ、７７７，７８７，７９１…主原点設定部、７８１…差分信号生成部、７８２…正パルス計測部、７８５…書込制御部、７８６…計測データ記憶部、７９３…最小パルス情報記憶部、ＤＲ２…駆動回路、Ｍ２…ＬＦモータ
【図１】
2011213451.tif 000003
【図２】
2011213451.tif 000004
【図３】
2011213451.tif 000005
【図４】
2011213451.tif 000006
【図５】
2011213451.tif 000007
【図６】
2011213451.tif 000008
【図７】
2011213451.tif 000009
【図８】
2011213451.tif 000010
【図９】
2011213451.tif 000011
【図１０】
2011213451.tif 000012