(57)【要約】【課題】ローラの位相検出技術として有益な技術を提供する。【解決手段】画像形成システムは、モータによって搬送ローラ３１を回転駆動し、搬送ローラの回転により用紙を下流に搬送する。搬送ローラには、ロータリエンコーダ７０が設けられる。ロータリエンコーダは、スケール７１Ａを有するディスク７１と、スケールを読み取る光学センサ７５とを備える。ディスクは、搬送ローラの回転軸Ｏｒから中心Ｏｅが外れるように、搬送ローラに取り付けられる。ディスクの偏心を原因として、搬送ローラを定速回転させても、エンコーダにより観測される搬送ローラの回転位置に対する回転速度は変動する。変動成分の位相は、搬送ローラの回転位相に対応する。画像形成システムは、この変動成分に適合する初期位相を有する正弦波を探索し、適合する正弦波の初期位相から、回転位置に対する搬送ローラの回転位相を特定し、特定位相の回転位置を原点位置に設定する。【選択図】図３
2015193152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、
前記モータにより回転駆動される被駆動体と、
前記被駆動体の回転軸に対し偏心した状態で前記被駆動体に固定されるディスクと、前記ディスク内のスケールを読み取ることによって、前記ディスクの回転に応じたパルス信号を出力するセンサと、を備えるロータリエンコーダと、
前記ロータリエンコーダからの前記パルス信号に基づき、前記ディスクの回転位置及び回転速度を検出する検出ユニットと、
制御ユニットと、
を備え、
前記制御ユニットは、
前記モータの駆動制御を少なくとも前記被駆動体が一回転以上するまで行う一方、この駆動制御の実行期間に前記検出ユニットが検出した前記回転位置及び前記回転速度に基づき、前記回転位置に対する前記回転速度の軌跡を示す速度データを生成するデータ生成処理と、
前記速度データが示す前記軌跡の周期的な速度成分であって前記被駆動体の回転周期に対応する周期的な速度成分についての、前記回転位置に対する位相を検出することにより、前記回転位置と前記被駆動体の回転位相との対応関係である位置位相関係を特定する位相特定処理と、
前記位相特定処理により特定された前記位置位相関係に基づいた前記モータの駆動制御によって、前記被駆動体の回転又は前記被駆動体からの作用を受けて変位する物体の変位を制御する主制御処理と、
を実行すること
を特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記データ生成処理では、前記被駆動体を定速回転させるための前記駆動制御を実行し、前記被駆動体が定速回転するように駆動制御されている期間での前記軌跡を示す速度データを生成すること
を特徴とする請求項１記載の制御装置。
【請求項３】
前記位相特定処理では、前記被駆動体の回転周期と同一周期の正弦波であって前記軌跡に適合する正弦波の前記回転位置に対する位相を検出することにより、前記位置位相関係を特定すること
を特徴とする請求項２記載の制御装置。
【請求項４】
前記位相特定処理では、前記軌跡に適合する正弦波として、前記被駆動体の回転周期と同一周期の正弦波であって前記軌跡との内積が最大となる正弦波を、前記正弦波の初期位相をずらしながら探索し、前記内積が最大となる前記正弦波の前記初期位相から前記位置位相関係を特定すること
を特徴とする請求項３記載の制御装置。
【請求項５】
前記制御ユニットは、
前記速度データが示す前記軌跡から直流成分を除去する除去処理を更に実行し、
前記位相特定処理では、前記除去処理による前記直流成分除去後の前記軌跡に基づき、前記位相を検出すること
を特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか一項記載の制御装置。
【請求項６】
前記除去処理では、前記軌跡における前記回転速度の平均値を算出し、前記軌跡を構成する各回転位置での前記回転速度の夫々から前記平均値を減算することにより、前記軌跡から前記直流成分を除去すること
を特徴とする請求項５記載の制御装置。
【請求項７】
前記データ生成処理では、前記回転位置及び前記回転速度を関連付けて記録した前記速度データを生成し、
前記除去処理では、前記軌跡を構成する各回転位置での前記回転速度の夫々から前記直流成分を除去することにより、直流成分除去後の速度データを生成し、
前記位相特定処理では、前記被駆動体の少なくとも一回転分に対応する前記回転位置の範囲に関し、前記回転位置毎に、前記直流成分除去後の速度データが示す回転速度と、前記正弦波の値とを乗算し、これらの乗算値を加算することにより、前記直流成分除去後の速度データが示す前記軌跡と前記正弦波との内積を演算する処理を、前記正弦波の初期位相をずらしながら繰返し実行することにより、前記軌跡に適合する正弦波として、前記内積が最大となる正弦波の前記回転位置に対する位相を検出し、これによって前記位置位相関係を特定すること
を特徴とする請求項５又は請求項６記載の制御装置。
【請求項８】
前記被駆動体は、シートを搬送するための搬送機構に設けられたローラであり、
前記搬送機構において、前記シートは、前記ローラの回転により前記ローラからの力の作用を受けて、前記ローラの回転軸とは直交する方向に搬送され、
前記主制御処理では、前記位置位相関係に基づき、前記シートの目標搬送量に対応した前記回転位置の目標値を設定し、前記検出ユニットにより検出される前記回転位置が前記目標値まで変化するように前記モータの駆動制御を行うことにより、前記シートの搬送量を前記目標搬送量に制御すること
を特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか一項記載の制御装置。
【請求項９】
前記制御ユニットは、
前記回転位相と、前記回転位相を基準に前記ローラが前記回転位置の１単位分変化したときの前記シートの搬送量と、の対応関係である搬送量対応関係を記憶し、
前記主制御処理では、前記位置位相関係及び前記搬送量対応関係に基づき、前記シートの搬送開始時の前記回転位置である初期位置から前記目標値までの前記シートの搬送量を特定することにより、前記シートの目標搬送量に対応した前記目標値を設定すること
を特徴とする請求項８記載の制御装置。
【請求項１０】
前記主制御処理では、前記偏心が存在しないと仮定したときの前記目標搬送量に対応した前記回転位置の目標値を、仮の目標値として設定し、前記仮定に起因した、前記初期位置から前記仮の目標値までの前記シートの搬送量の前記目標搬送量からの誤差をゼロにする方向に、前記搬送量対応関係に従って、前記仮の目標値を補正することによって、その補正後の値を、前記回転位置の目標値に設定すること
を特徴とする請求項９記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ローラの回転によりシートを搬送する搬送システムが知られている。また、高精度なシート搬送を実現するために、ローラの回転位相θの原点を検出するシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。ローラが偏心している場合等には、シートの搬送量が搬送時の回転位相θ（０≦θ＜２π）によって変化する。このために、回転位相θの原点を検出して、回転位相θを加味しながらローラの回転制御を行うことにより、高精度なシートの搬送制御を実現する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２３４７５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の原点検出方法では、エンコーダディスクに原点検出用のスリット及びセンサを設けたり、原点検出用の構造物を設けたりする必要がある。従って、原点検出のための部品点数が多くなり、又は、製造コストが高くなるといった問題があった。
【０００５】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、モータにより回転駆動される被駆動体の位相検出技術として、部品点数や製造コストの点で有利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】
【０００６】
本発明の制御装置は、モータと、モータにより回転駆動される被駆動体と、ロータリエンコーダと、検出ユニットと、制御ユニットとを備える。
ロータリエンコーダは、ディスクと、センサとを備える。ディスクは、被駆動体の回転軸に対し偏心した状態で被駆動体に固定される。センサは、ディスク内のスケール（目盛り）を読み取ることによって、ディスクの回転に応じたパルス信号を出力する。検出ユニットは、ロータリエンコーダからのパルス信号に基づき、ディスクの回転位置及び回転速度を検出する。制御ユニットは、データ生成処理と、位相特定処理と、主制御処理とを実行する。
【０００７】
データ生成処理において、制御ユニットは、モータの駆動制御を少なくとも被駆動体が一回転以上するまで行う一方、この駆動制御の実行期間に検出ユニットが検出した回転位置及び回転速度に基づき、回転位置に対する回転速度の軌跡を示す速度データを生成する。
【０００８】
位相特定処理において、制御ユニットは、速度データが示す上記軌跡の周期的な速度成分であって被駆動体の回転周期に対応する周期的な速度成分についての、回転位置に対する位相を検出する。これにより、制御ユニットは、回転位置と被駆動体の回転位相との対応関係である位置位相関係を特定する。
【０００９】
主制御処理において、制御ユニットは、上記位相特定処理により特定された位置位相関係に基づいたモータの駆動制御によって、被駆動体の回転又は被駆動体からの作用を受けて変位する物体の変位を制御する。
【００１０】
本発明では、ロータリエンコーダのディスクが、意図的に被駆動体の回転軸に対して偏心した状態で設けられていることが特徴的である。偏心によっては、上記回転位置に対する回転速度の軌跡に、ディスクの回転周期に対応した変動が生じる。この変動成分の位相は、被駆動体の回転位相、及び、被駆動体に固定されたディスクの回転位相に対し一定の関係で定まる。従って、変動成分の位相に基づけば、ディスク及び被駆動体の回転位相を特定することができる。
【００１１】
本発明は、このような原理に従って、周期的な速度成分から上記位置位相関係を特定し、この関係に基づいたモータの駆動制御を行う。
このような位置位相関係の特定方法によれば、従来のように原点検出のために専用のセンサや構造物を設ける必要がなく、部品点数及び製造コストを抑えて、高精度に、位置位相関係を特定することができる。そして、被駆動体の回転又は被駆動体からの作用を受けて変位する物体の変位を、被駆動体の位相を加味して高精度に制御することができる。
【００１２】
ところで、上述のデータ生成処理では、被駆動体を定速回転させるための駆動制御を実行し、被駆動体が定速回転するように駆動制御されている期間での上記軌跡を示す速度データを生成するのが好ましい。例えば、被駆動体が一定速度ではない目標速度軌跡に従って非定速回転されている期間の速度データを用いて、位置位相関係を特定する場合には、目標速度の変動を加味して速度データにおける軌跡の変動成分を評価しなければ、位置位相関係を高精度に特定することができない可能性がある。
【００１３】
一方、被駆動体が定速回転するように駆動制御されている期間の速度データを用いて、位置位相関係を特定する場合には、偏心以外の要因による速度の変動成分を極力含まない速度データに基づいて、位置位相関係を特定することができる。従って、この場合には、特に高精度に位置位相関係を特定することができる。
【００１４】
また、位相特定処理では、被駆動体の回転周期と同一周期の正弦波であって上記軌跡に適合する正弦波の回転位置に対する位相を検出する手法により、位置位相関係を特定することができる。例えば、位相特定処理では、軌跡に適合する正弦波として、被駆動体の回転周期と同一周期の正弦波であって上記軌跡との内積が最大となる正弦波を、正弦波の初期位相をずらしながら探索することができる。そして、内積が最大となる正弦波の初期位相から位置位相関係を特定することができる。
【００１５】
この手法によれば、内積演算と最大値の検出といった速度データに対する簡単な演算処理により、軌跡に適合する正弦波を特定することができる。
また、制御ユニットは、速度データが示す軌跡から直流成分を除去する除去処理を実行し、位相特定処理では、除去処理による直流成分除去後の軌跡に基づき、位相を検出する構成にされ得る。例えば、除去処理では、上記軌跡における回転速度の平均値を算出し、軌跡を構成する各回転位置での回転速度の夫々から当該平均値を減算することにより、軌跡から直流成分を除去することができる。
【００１６】
位置位相関係の特定に際しては、その特定に不要な成分を速度データから除去するのが、精度のよい特定のために好ましい。直流成分は、位置位相関係の特定には基本的に不要な成分であるため、これを除去した軌跡に基づき、位置位相関係を特定すれば、高精度に当該関係を特定することができる。
【００１７】
また、被駆動体としては、シートを搬送するための搬送機構に設けられたローラを一例に挙げることができる。この搬送機構において、シートは、ローラの回転によりローラからの力の作用を受けて、ローラの回転軸とは直交する方向に搬送される。
【００１８】
この場合、制御ユニットは、主制御処理において、上記位置位相関係に基づき、シートの目標搬送量に対応した回転位置の目標値を設定し、検出ユニットにより検出される回転位置が目標値まで変化するようにモータの駆動制御を行うことにより、シートの搬送量を目標搬送量に制御する構成にされ得る。この制御によれば、高精度にシートの搬送量を、目標搬送量に制御することができる。
【００１９】
また、制御ユニットは、回転位相と、その回転位相を基準にローラが回転位置の１単位分変化したときのシートの搬送量と、の対応関係である搬送量対応関係を記憶することができる。そして、主制御処理では、位置位相関係及び搬送量対応関係に基づき、シートの搬送開始時の回転位置である初期位置から目標値までのシートの搬送量を特定することにより、シートの目標搬送量に対応した回転位置の目標値を設定することができる。
【００２０】
具体的に、主制御処理では、上記偏心が存在しないと仮定したときの目標搬送量に対応した回転位置の目標値を、仮の目標値として設定し、この仮定に起因した、初期位置から仮の目標値までのシートの搬送量の目標搬送量からの誤差をゼロにする方向に、搬送量対応関係に従って、仮の目標値を補正することによって、その補正後の値を、回転位置の目標値に設定することができる。このように目標値を設定すれば、簡単且つ適切にシートの搬送量を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】画像形成システムにおける用紙の搬送機構周辺の概略断面図である。
【図２】画像形成システムの電気的構成を表すブロック図である。
【図３】ロータリエンコーダが備えるディスク及び光学センサの配置を示す図である。
【図４】ロータリエンコーダによって観測される回転位置及び回転速度を示すグラフである。
【図５】ディスク中心の変位に起因したスケールの変位を示す図である。
【図６】原点設定部が実行する原点設定処理を表すフローチャートである。
【図７】速度軌跡に適合する正弦波の探索態様を説明した図であり、図７（Ａ）は、探索前の正弦波を示す図であり、図７（Ｂ）は、探索された速度軌跡に適合する位相を有する正弦波を示す図である。
【図８】目標設定部が実行する目標補正処理を表すフローチャートである。
【図９】搬送ズレ量を説明した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に本発明の実施例を、図面と共に説明する。図１に示す本実施例の画像形成システム１は、用紙Ｑが通過するプラテン３９の上方に、インクジェットヘッド１０を備えるインクジェットプリンタである。
【００２３】
インクジェットヘッド１０は、キャリッジ２１に搭載された状態で、プラテン３９の上方に配置される。インクジェットヘッド１０は、キャリッジ２１と共に、用紙搬送方向と直交する主走査方向（図１紙面法線方向）に搬送される。そして、この搬送中に、インク液滴を吐出する。これによって、用紙Ｑに主走査方向の画像を形成する。
【００２４】
即ち、画像形成システム１は用紙Ｑを画像形成位置まで搬送した後、キャリッジ２１を主走査方向に定速搬送させる。そして、定速搬送されるキャリッジ２１に搭載されるインクジェットヘッド１０にインク液滴を吐出させることによって、主走査方向に画像を形成する。その後、次の画像形成位置まで用紙Ｑを下流に搬送する。このような動作を繰返し実行することにより、用紙Ｑの全体に画像を形成する。
【００２５】
用紙Ｑは、搬送ローラ３１及び排紙ローラ３５の回転によって搬送ローラ３１及び排紙ローラ３５からの力の作用を受けて、プラテン３９の上流から下流に搬送される。用紙搬送方向は、搬送ローラ３１及び排紙ローラ３５の回転軸とは直交する。搬送ローラ３１は、プラテン３９の上流で従動ローラ３２に対向配置される。排紙ローラ３５は、プラテン３９の下流で従動ローラ３６に対向配置される。
【００２６】
搬送ローラ３１は、従動ローラ３２との間に用紙Ｑを挟持した状態で回転することにより、用紙Ｑを下流に搬送する。搬送ローラ３１は、直流モータで構成されるＰＦモータ６１によって回転駆動される。排紙ローラ３５は、従動ローラ３６との間に用紙Ｑを挟持した状態で回転することにより、搬送ローラ３１側からプラテン３９に沿って到来する用紙Ｑを更に下流に搬送する。
【００２７】
排紙ローラ３５は、接続機構３８（例えばギヤ機構）を介して搬送ローラ３１と接続されており、ＰＦモータ６１からの動力を、搬送ローラ３１及び接続機構３８を介して受けて、搬送ローラ３１と同期回転する。これら搬送ローラ３１、従動ローラ３２、排紙ローラ３５、従動ローラ３６、接続機構３８、及び、プラテン３９は、用紙Ｑの搬送機構３０（図２参照）を構成する。
【００２８】
続いて、画像形成システム１の詳細構成を説明する。図２に示すように、画像形成システム１は、メインユニット４０と、通信インタフェース４９と、給紙部５０と、用紙搬送部６０と、記録部１００とを備える。
【００２９】
メインユニット４０は、画像形成システム１を統括制御するものであり、ＣＰＵ４１、ＲＯＭ４３及びＲＡＭ４５を備える。ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４３に格納されたプログラムに従う処理を実行する。ＲＡＭ４５は、ＣＰＵ４１による処理実行時に作業用メモリとして使用される。
【００３０】
メインユニット４０は、通信インタフェース４９を介して外部装置５から印刷対象データを受信すると、この印刷対象データに基づく画像が用紙Ｑに形成されるように、給紙部５０、用紙搬送部６０及び記録部１００に対して指令入力する。通信インタフェース４９は、パーソナルコンピュータ等の外部装置５と通信可能な構成にされ、例えば、ＵＳＢインタフェース又はＬＡＮインタフェースとして構成される。
【００３１】
給紙部５０は、メインユニット４０からの指令に従って、図示しない給紙トレイから搬送ローラ３１と従動ローラ３２とによる用紙Ｑのニップ位置まで用紙Ｑを搬送する。用紙搬送部６０は、メインユニット４０からの指令に従って、給紙部５０から供給された用紙Ｑを画像形成位置に間欠搬送する。
【００３２】
記録部１００は、用紙搬送部６０によって間欠搬送される用紙Ｑの各搬送停止時に、主走査方向の画像を用紙Ｑに形成する。記録部１００は、インクジェットヘッド１０、及び、インクジェットヘッド１０を搭載するキャリッジ２１を主走査方向に搬送（往復動）可能なキャリッジ搬送機構２０を備える。
【００３３】
記録部１００は、用紙Ｑの各搬送停止時に、メインユニット４０からの指令に従って、キャリッジ２１を主走査方向に搬送しつつ、インクジェットヘッド１０に印刷対象データに基づくインク液滴の吐出動作を実行させる。これにより、用紙Ｑに対する主走査方向の画像形成を行う。
【００３４】
メインユニット４０は、印刷対象データを受信すると、上記指令入力により、給紙部５０に用紙Ｑを上記ニップ位置まで供給させた後、用紙搬送部６０に対して目標搬送量Ｙｒを指定し、用紙搬送部６０に、用紙Ｑを目標搬送量Ｙｒに対応する位置まで搬送させる。その後、記録部１００に、キャリッジ２１を主走査方向に片道分搬送させて、用紙Ｑに対する当該片道分の画像形成動作を実行させる。
【００３５】
メインユニット４０は、その後、用紙搬送部６０に対して目標搬送量Ｙｒを指定し、用紙搬送部６０に、用紙Ｑを目標搬送量Ｙｒに対応する次の画像形成位置まで搬送させる。その後、記録部１００に、キャリッジ２１を主走査方向に片道分搬送させて、用紙Ｑに対する片道分の画像形成動作を実行させる。メインユニット４０は、用紙搬送部６０及び記録部１００に上述した処理を交互に実行させることにより、用紙Ｑに、印刷対象データに基づく画像を形成する。
【００３６】
続いて、用紙搬送部６０の詳細構成を説明する。図２に示すように用紙搬送部６０は、搬送機構３０と、ＰＦモータ６１と、モータ駆動回路６５と、ロータリエンコーダ７０と、信号処理回路８０と、コントローラ９０とを備える。
【００３７】
搬送機構３０は、上述したように、搬送ローラ３１、従動ローラ３２、排紙ローラ３５、従動ローラ３６、接続機構３８、及び、プラテン３９（図２において図示省略）を含む用紙Ｑの搬送機構である。搬送ローラ３１及び排紙ローラ３５は、接続機構３８を介して、互いに同期回転するように連結される。搬送機構３０は、搬送ローラ３１及び排紙ローラ３５がＰＦモータ６１からの動力を受けて回転することにより、主走査方向への用紙Ｑの搬送動作を実現する。搬送ローラ３１は、ＰＦモータ６１とギヤを介して接続される。
【００３８】
ＰＦモータ６１は、モータ駆動回路６５により駆動されて、搬送ローラ３１を回転駆動する。モータ駆動回路６５は、コントローラ９０から入力される操作量Ｕに応じた駆動電流（又は駆動電圧）をＰＦモータ６１に印加することによって、ＰＦモータ６１を駆動する。
【００３９】
ロータリエンコーダ７０は、搬送ローラ３１の回転を観測するために設けられる。このロータリエンコーダ７０は、周知のロータリエンコーダと同様、スケール７１Ａ（目盛）が形成されたディスク７１と、このスケール７１Ａを読み取る光学センサ７５とを備える。ディスク７１は、図３に示すように、搬送ローラ３１に固定される。
【００４０】
スケール７１Ａは、ディスク７１の内側において、ディスク７１の同心円上に目盛要素としてのスリットが等間隔に配列された構成にされる。本実施例のディスク７１は、搬送ローラ３１の端部において、搬送ローラ３１の回転軸Ｏｒから外れた位置に、ディスク７１の中心Ｏｅが配置されるように固定される。即ち、ディスク７１は、搬送ローラ３１の回転軸Ｏｒに対して偏心した状態で、搬送ローラ３１の端部に固定される。
【００４１】
光学センサ７５は、画像形成システム１の筐体内において、スケール７１Ａが通過する領域に、固定配置され、搬送ローラ３１の回転に伴ってディスク７１が回転し、スリットが光学センサ７５上を通過する度に、パルス信号を出力する。即ち、光学センサ７５は、スリットの通過毎に、パルス信号として、位相のπ／２異なるＡ相エンコーダ信号及びＢ相エンコーダ信号を出力する。
【００４２】
即ち、ロータリエンコーダ７０は、周知の二相ロータリエンコーダが、搬送ローラ３１に対して偏心された状態で取り付けられてなる。ロータリエンコーダ７０は、回転するディスク７１のスケール７１Ａを光学センサ７５で読み取ることにより、ディスク７１の回転に応じた上記Ａ相及びＢ相エンコーダ信号を出力する。
【００４３】
信号処理回路８０は、このロータリエンコーダ７０からのＡ相及びＢ相エンコーダ信号に基づき、ディスク７１の回転位置Ｘ及び回転速度Ｖを検出して、これをコントローラ９０に入力する。具体的に、信号処理回路８０は、ディスク７１が正回転しているときには、Ａ相信号及びＢ相信号のパルスエッジを検出する度に、カウント値Ｘを１カウントアップする。また信号処理回路８０は、ディスク７１が負回転しているときには、Ａ相信号及びＢ相信号のパルスエッジを検出する度に、カウント値Ｘを１カウントダウンする。信号処理回路８０は、このカウント値Ｘを回転位置Ｘとしてコントローラ９０に入力する。
【００４４】
また、信号処理回路８０は、Ａ相エンコーダ信号又はＢ相エンコーダ信号のパルスエッジの発生時間間隔を計測し、発生時間間隔の逆数に対応する値を、ディスク７１の回転速度Ｖとしてコントローラ９０に入力する。
【００４５】
この他、コントローラ９０は、目標設定部９１と、位置制御器９３と、原点設定部９５とを備える。目標設定部９１は、メインユニット４０から指定された目標搬送量Ｙｒに対応する目標停止位置Ｘｒを位置制御器９３に設定する構成にされる。
【００４６】
位置制御器９３は、目標設定部９１にて設定された目標停止位置Ｘｒと信号処理回路８０から得られる回転位置Ｘとの偏差Ｅ＝Ｘｒ−Ｘに応じた操作量Ｕをモータ駆動回路６５に入力する構成にされる。この動作により、位置制御器９３は、回転位置Ｘが目標停止位置Ｘｒに一致する地点で搬送ローラ３１の回転が停止するように、ＰＦモータ６１を駆動制御する。即ち、位置制御器９３は、信号処理回路８０で検出される回転位置Ｘが目標停止位置Ｘｒまで変化するようにＰＦモータ６１の駆動制御を行うことにより、搬送ローラ３１の回転及び用紙Ｑの搬送量を制御する構成にされる。
【００４７】
また、原点設定部９５は、位置制御器９３が搬送ローラ３１を定速回転させるようにＰＦモータ６１を駆動制御した際に、得られた回転位置Ｘ及び回転速度Ｖに基づき、ディスク７１の回転位置Ｘと回転位相θとの対応関係である位置位相関係を特定する構成にされる。原点設定部９５は、特定した上記位置位相関係から回転位置Ｘに対して原点位置Ｘ０を設定する。ディスク７１は、搬送ローラ３１に固定されていることから、ディスク７１の回転位置Ｘは、搬送ローラ３１の回転位置Ｘと言うこともでき、ディスク７１の回転位相θは、搬送ローラ３１の回転位相θと言うこともできる。
【００４８】
具体的に、原点設定部９５は、位置制御器９３が搬送ローラ３１を定速回転させるようにＰＦモータ６１を駆動制御しているときの、回転位置Ｘに対する回転速度Ｖの軌跡を示す速度データを生成する。そして原点設定部９５は、速度データが示す上記軌跡の変動に基づき、位置位相関係を特定する。
【００４９】
図４には、搬送ローラ３１を定速回転させるようにＰＦモータ６１を駆動制御している期間における回転位置Ｘに対する回転速度Ｖのグラフを示す。図４における左端領域は、回転速度Ｖが目標とする一定速度Ｖｃに到達するまでの加速区間における速度Ｖの軌跡を表す。図４から理解できるように、定速区間の回転速度Ｖは、回転位置Ｘに対して搬送ローラ３１及びディスク７１の回転周期に一致した周期で変動する速度成分を含む。
【００５０】
ここで、搬送ローラ３１の回転速度を一定に制御しているのにも関わらず変動する速度成分が現れるのは、ディスク７１が搬送ローラ３１に対して偏心した状態で取り付けられているためである。図５には、搬送ローラ３１が角速度ωで回転しているときの時刻Ｔ１及び時刻Ｔ２におけるディスク中心Ｏｅの変化を示す。図５には、搬送ローラ３１の回転軸Ｏｒとディスク中心Ｏｅとが距離Δｒだけ離れている状態を示す。この場合、ディスク中心Ｏｅは、搬送ローラ３１の回転に伴って、搬送ローラ３１の回転軸Ｏｒに対して半径Δｒの円弧上（図５一点鎖線上）を移動するように変位する。
【００５１】
尚、図５に示す破線は、時刻Ｔ２におけるスケール７１Ａの配置（スリットの配列）を概念的に表すものであり、太実線は、時刻Ｔ２におけるディスク７１の円弧を概念的に表すものである。一方、二点鎖線は、時刻Ｔ１におけるディスク７１の円弧を概念的に表すものである。図５では、距離Δｒを実際よりも大きく表している。距離Δｒが大きいとディスク７１の変動も大きくなり、スケール７１Ａが光学センサ７５による読取位置から外れてしまう可能性がある。本実施例では、そうならないように、距離Δｒが適切に設定されているものと理解されたい。
【００５２】
図５に示すようにディスク中心Ｏｅが回転軸Ｏｒと一致していない場合には、搬送ローラ３１が時刻Ｔ１と時刻Ｔ２との間に角度Δθ＝ω（Ｔ２−Ｔ１）だけ回転したとき、スケール７１Ａは、ディスク中心Ｏｅが回転軸Ｏｒに一致している場合と比較して距離ΔＬだけ余分に変化する。
【００５３】
図４に示す回転速度Ｖの変動は、この距離ΔＬの影響が現れたものである。この変動は、回転軸Ｏｒ、ディスク中心Ｏｅ及び光学センサ７５の位置によって幾何学的に定まる。例えば、ディスク中心Ｏｅの変位が光学センサ７５を通過するスリットの変位方向に平行に生じる場合と垂直に生じる場合とがあることによって、上記変動は生じる。このため、変動する速度成分の位相θと回転位置Ｘとの対応関係を求めれば、結果として、搬送ローラ３１の回転位相θと回転位置Ｘとの対応関係を求めることができる。本実施例では、このような原理を利用して、上記位置位相関係を特定する。
【００５４】
具体的に、原点設定部９５は、ロータリエンコーダ７０によって観測された回転速度Ｖの軌跡に適合する正弦波を、搬送ローラ３１の回転周期に一致する周期の正弦波の初期位相を変えながら探索する。そして、原点設定部９５は、軌跡に適合する正弦波の初期位相と、回転位置Ｘとの関係に基づいて、位置位相関係を特定する。
【００５５】
ここで、原点設定部９５が、メインユニット４０からの指令に従って実行する原点設定処理を、図６を用いて説明する。メインユニット４０は、画像形成システム１の電源投入時に、原点設定指令をコントローラ９０に入力する。原点設定部９５は、この指令に従って原点設定処理を開始する。
【００５６】
原点設定処理を開始すると、原点設定部９５は、搬送ローラ３１を定速回転させるためのＰＦモータ６１に対する駆動制御を開始する（Ｓ１１０）。具体的には、ＰＦモータ６１に対する操作量Ｕを演算して、これをモータ駆動回路６５に入力することによって、搬送ローラ３１を定速回転させるようにＰＦモータ６１を制御する。
【００５７】
ここでは、信号処理回路８０から得られる回転速度Ｖに基づいたフィードバック制御により、搬送ローラ３１を定速回転させるようにＰＦモータ６１を制御することができる。但し、この際には、上記偏心による回転速度Ｖの変動を抑制するようなフィードバック制御とならないように、フィードバック制御の感度を低くする必要がある。フィードバック制御に代えて、フィードフォワード制御により、搬送ローラ３１を定速回転させるようにＰＦモータ６１を制御することもできる。
【００５８】
Ｓ１１０における駆動制御の開始後、原点設定部９５は、搬送ローラ３１が静止状態から定速回転状態に移行するまでの時間待機する。そして、搬送ローラ３１が定速回転する定速区間において、信号処理回路８０から入力される回転位置Ｘ及び回転速度Ｖに基づき、回転位置Ｘが１増加する度に、その時の回転速度Ｖを回転位置Ｘと関連付けて記憶する。これにより、原点設定部９５は、定速区間における回転位置Ｘと回転速度Ｖとの関係を表す速度データを生成する（Ｓ１２０）。
【００５９】
原点設定部９５は、搬送ローラ３１が少なくとも定速で一回転以上回転する期間における回転位置Ｘと回転速度Ｖとの関係を表す速度データを生成する。高精度な位置位相関係の特定のためには、搬送ローラ３１の回転周期に対して十分に長い期間、回転位置Ｘと回転速度Ｖとを関連付けて記憶して、上記速度データを生成するのが好ましい。
【００６０】
このようにして定速区間における速度データの生成を完了すると、原点設定部９５は、Ｓ１１０で開始したＰＦモータ６１の駆動制御を終了した後（Ｓ１３０）、Ｓ１４０に移行する。Ｓ１４０では、上記生成した速度データが示す回転速度Ｖの軌跡から直流成分を除去する。例えば、搬送ローラ３１が回転速度Ｖ＝Ｖｃで定速回転するようにＰＦモータ６１の駆動制御を行った場合、速度データが示す回転速度Ｖの軌跡は、回転速度Ｖ＝Ｖｃを振幅中心とした波形を示す（図４参照）。Ｓ１４０では、この軌跡から直流成分を除去することにより、この軌跡の振幅中心をゼロに修正するような速度データに対する加工を行う。
【００６１】
具体的に、Ｓ１４０では、速度データが示す回転速度Ｖの平均値ＶＡを演算し、速度データが示す各回転位置Ｘでの回転速度Ｖを、平均値ＶＡだけ減算することにより、上記回転速度Ｖの軌跡から直流成分を除去することができる。
【００６２】
その後、原点設定部９５は、直流成分除去後の速度データに基づき、当該速度データのベクトルＨ＝（Ｖ［１］，…，Ｖ［Ｎ］）を生成する（Ｓ１５０）。ベクトルＨは、直流成分除去後の速度データが示す各回転位置Ｘでの回転速度Ｖを、回転位置Ｘの小さい順に、速度データが有する回転速度Ｖのサンプル数Ｎ分だけ配列したものである。
【００６３】
この処理を終えると、原点設定部９５は、変数ｋ＝１に設定し（Ｓ１６０）、正弦波の初期位相Ｐを式Ｐ＝（ｋ−１）・ｄＰに従って設定する（Ｓ１７０）。ここで用いる初期位置Ｐの単位はラジアンではなく、回転位置Ｘと同じ単位である。定数ｄＰは、初期位相Ｐのずらし量に対応し、例えば値１に定めることができる。但し、定数ｄＰは１より大きい値に定められてもよい。定数ｄＰの値は、適宜に定めることができる。定数ｄＰの値を大きくするほど演算量は減少する。但し、原点位置Ｘ０の高精度な設定のためには、ｄＰは小さいほうが好ましい。
【００６４】
その後、原点設定部９５は、初期位相Ｐの正弦波を表すベクトルＷ＝（Ｗ［１］，…，Ｗ［Ｎ］）を生成する（Ｓ１８０）。ベクトルＷの要素Ｗ［ｎ］（ｎ＝１，…，Ｎ）は次式で表される。
【００６５】
Ｗ［ｎ］＝ｓｉｎ｛２π・｛（ｎ−１）−Ｐ｝／Ｘｃ｝
ここで値Ｘｃは、ディスク７１が１回転するときの回転位置Ｘの増分である。即ち、値Ｘｃは、ディスク７１の１回転分、換言すれば搬送ローラ３１の１回転分の回転位置Ｘの変化量を表す。値Ｘｃは、固定値であり、原点設定部９５又はＲＯＭ４３において予め記憶しておくことができる。初期位相Ｐ＝０であるときには、ベクトルＨの要素Ｖ［１］に対応する回転位置Ｘｈで、位相がゼロとなる正弦波のベクトルＷを生成する。
【００６６】
別例として、原点設定部９５は、Ｓ１２０において、回転位置Ｘが１増加する時間よりも長い予め定められたサンプリング周期毎に、信号処理回路８０から入力される回転位置Ｘ及び回転速度Ｖを互いに関連付けて速度データを生成することができる。この場合には、Ｓ１８０において、正弦波のベクトルＷとして、ベクトルＨの各要素に対応する回転位置Ｘ毎に、対応する正弦波の値を要素に有するベクトルＷを生成することができる。
【００６７】
その後、原点設定部９５は、ベクトルＨとベクトルＷとの内積Ｚ＝＜Ｈ，Ｗ＞を演算し、この内積Ｚを変数ｋの値と関連付けて記憶する（Ｓ１９０）。その後、原点設定部９５は、初期位相Ｐを１回転分ずらして内積Ｚを算出したかを判断する（Ｓ２００）。具体的には、ｋ≧（Ｘｃ／ｄＰ）であるかを判断することができる。原点設定部９５は、ここで否定判断すると（Ｓ２００でＮｏ）、変数ｋを１加算した値に更新し（Ｓ２１０）、Ｓ１７０に移行する。
【００６８】
再度のＳ１７０において、原点設定部９５は、更新後の変数ｋの値に基づく初期位相Ｐを設定し、Ｓ１８０では、初期位相Ｐを前回からｄＰだけずらした正弦波のベクトルＷを生成する。そして、Ｓ１９０では、このベクトルＷと、直流成分除去後の速度データに基づくベクトルＨとの内積Ｚを算出し、内積Ｚを変数ｋの値と関連付けて記憶する。
【００６９】
原点設定部９５は、このようにしてＳ１７０〜Ｓ２１０の処理を繰返し実行することにより、図７（Ａ）に示すように、初期位相ＰをｄＰずつずらしながら、速度データが示す軌跡と正弦波との内積Ｚを演算する。そして、１回転分の内積Ｚを算出したと判断すると（Ｓ２００でＹｅｓ）、Ｓ２２０に移行する。
【００７０】
Ｓ２２０において、原点設定部９５は、１回転分の内積Ｚに基づき、内積Ｚが最大値を示すときの変数ｋの値ｋ＝Ｋｍを特定する（Ｓ２２０）。内積Ｚが最大値となるのは、図７（Ｂ）に示すように、正弦波の位相と、回転速度Ｖの変動成分の位相とが適合する場合である。その後、原点設定部９５は、回転位置Ｘの原点位置Ｘ０を、速度データが示す、ベクトルＨの要素Ｖ［１］に対応する回転位置Ｘｈから、｛（Ｋｍ−１）・ｄＰ｝だけずらした値に設定する（Ｓ２３０）。即ち、原点位置Ｘ０を、Ｘ０＝Ｘｈ＋｛（Ｋｍ−１）・ｄＰ｝に設定する（Ｓ２３０）。この原点位置Ｘ０は、内積Ｚが最大値となった正弦波の位相ゼロの地点に対応する。その後、原点設定処理を終了する。
【００７１】
続いて、目標設定部９１が実行する目標補正処理について図８及び図９を用いて説明する。図８に示す目標補正処理は、メインユニット４０から指定された目標搬送量Ｙｒ、用紙Ｑを搬送するための搬送ローラ３１の目標停止位置Ｘｒを、偏心を加味しない目標停止位置Ｘｒ＝Ｘｒ０から補正するステップを有する処理である。
【００７２】
目標設定部９１は、メインユニット４０から目標搬送量Ｙｒと共に用紙Ｑの搬送指令が入力されると、この目標補正処理を実行して、目標搬送量Ｙｒに対応する目標停止位置Ｘｒを、偏心を加味しない目標停止位置Ｘｒ＝Ｘｒ０から補正して設定する。位置制御器９３は、目標設定部９１から設定された補正後の目標停止位置Ｘｒに基づきＰＦモータ６１の駆動制御を行う。これによって、用紙Ｑを目標搬送量Ｙｒだけ搬送可能な目標停止位置Ｘｒまでの搬送ローラ３１の回転制御を実現する。
【００７３】
従来装置のように、ディスク中心Ｏｅが搬送ローラ３１の回転軸Ｏｒに一致するように、ディスク７１が搬送ローラ３１に取り付けられている場合を考える。この場合、ディスク７１の回転位置Ｘが１増加するときの用紙搬送量ｄＹは、理想的には一定である。従って、用紙Ｑを目標搬送量Ｙｒ搬送するためには、目標停止位置Ｘｒを、搬送開始時の回転位置Ｘである搬送開始位置Ｘ＝Ｘｓを基準に、Ｘｒ＝Ｘｓ＋（Ｙｒ／ｄＹ）に設定して、位置制御器９３にＰＦモータ６１の位置制御を実行させれば、用紙Ｑを目標搬送量Ｙｒだけ搬送することができる。
【００７４】
しかしながら、本実施例では、ディスク７１が搬送ローラ３１の回転軸Ｏｒに対して偏心した状態で取り付けられている。この場合には、ディスク７１の回転位置Ｘが１増加するときの用紙搬送量ｄＹ（θ）は、ディスク７１の回転位相θに応じて変動する。図９に示すグラフは、ディスク中心Ｏｅが搬送ローラ３１に偏心した状態で取り付けられている場合の、用紙Ｑの搬送ズレ量δ（θ）を示したものである。
【００７５】
図９では、横軸を回転位置Ｘで表すが、回転位相θ（０≦θ＜２π）と回転位置Ｘとの関係は、原点位置Ｘ０を用いて、式θ＝２π・（Ｘ−Ｘ０）／Ｘｃで表すことができる。ディスク７１が偏心している場合において、ディスク７１が回転位相θから、回転位置Ｘの１増加分回転するときの用紙搬送量ｄＹ（θ）は、ｄＹ（θ）＝ｄＹ＋δ（θ）で表すことができる。即ち、図９に示す搬送ズレ量δ（θ）は、ディスク７１が偏心している場合において、ディスク７１が回転位相θから、回転位置Ｘの１増加分回転するときの用紙搬送量ｄＹ（θ）の、ディスク７１が偏心していない場合の用紙搬送量ｄＹからの増加量｛ｄＹ（θ）−ｄＹ｝を表す。
【００７６】
原点位置Ｘ０は、上述したように、回転速度Ｖの変動成分が振幅中心を正方向に跨ぐときの回転位置Ｘに対応する。即ち、回転位相θが０からπの局面においては、計測される回転速度Ｖが偏心に起因して実際の速度より大きく表われる。このことは、当該局面では、回転位置Ｘから算出される見かけ上の用紙搬送量が、実際の用紙搬送量よりも大きいことを表している。よって、図９に示す搬送ズレ量δ（θ）は、回転位相θが０からπの範囲で負値を採る。
【００７７】
図９に示すように、回転位相θから、その回転位相θが回転位置Ｘの１単位分（２π／Ｘｃ）増加するときの用紙Ｑの搬送ズレ量δ（θ）は、正弦波δ（θ）＝−Ａ・ｓｉｎ(θ)で表される。振幅Ａ（＞０）は、ディスク中心Ｏｅの変位が光学センサ７５におけるスリットの変位方向に平行に生じるときの、ディスク中心Ｏｅの変位に起因する回転位置Ｘの変動分に対応する見かけ上の用紙Ｑの搬送量に対応する。振幅Ａは、机上計算又は実測により求めることができ、予め目標設定部９１又はＲＯＭ４３に記憶することができる。
【００７８】
搬送ズレ量δ（θ）が、回転位相θに対してこのような関係を示す場合、用紙Ｑの搬送開始位置Ｘ＝Ｘｓから目標停止位置Ｘｒまでの用紙Ｑの搬送誤差Ｙｅは、図９に示すハッチング領域の面積に対応し、次式で表すことができる。
【００７９】
【数１】
2015193152.tif 000003
【００８０】
搬送誤差Ｙｅは、偏心を考慮しないときの回転位置Ｘ＝Ｘｓから目標停止位置Ｘｒまでの用紙搬送量Ｙ＝ｄＹ・（Ｘｒ−Ｘｓ）から増加する搬送量を表す。
図８に示す目標補正処理では、メインユニット４０から指定された目標搬送量Ｙｒに対応する目標停止位置Ｘｒを、偏心がないと仮定したときの目標停止位置Ｘｒ＝Ｘｒ０＝Ｘｓ＋Ｙｒ／ｄＹに設定し、この目標停止位置Ｘｒ＝Ｘｒ０を、搬送誤差Ｙｅに対応する量補正することにより、用紙Ｑが目標搬送量Ｙｒ分搬送されるような目標停止位置Ｘｒを算出する。
【００８１】
具体的に、この目標補正処理を開始すると、目標設定部９１は、上述したように、メインユニット４０から指定された目標搬送量Ｙｒに対応する目標停止位置Ｘｒを、偏心がないと仮定したときの目標停止位置Ｘｒ＝Ｘｒ０＝Ｘｓ＋Ｙｒ／ｄＹに設定する（Ｓ２１０）。その後、式（１）に従って、目標停止位置Ｘｒ＝Ｘｒ０に設定してＰＦモータ６１の駆動制御を行ったときの、用紙搬送量Ｙの目標搬送量Ｙｒからの搬送誤差（増加分）Ｙｅを算出する（Ｓ２２０）。
【００８２】
Ｓ２２０での処理後、目標設定部９１は、算出した搬送誤差Ｙｅがゼロであるかを判断し（Ｓ２３０）、Ｙｅ＝０であると判断すると（Ｓ２３０でＹｅｓ）、目標停止位置Ｘｒを補正せずに、当該目標補正処理を終了する。
【００８３】
一方、目標設定部９１は、搬送誤差Ｙｅ＝０ではないと判断すると（Ｓ２３０でＮｏ）、搬送誤差Ｙｅが正であるかを判断する（Ｓ２４０）。そして、正であると判断すると（Ｓ２４０でＹｅｓ）、Ｓ２５０に移行する。
【００８４】
Ｓ２５０に移行すると、目標設定部９１は、変数ｊ＝０に設定する。更に、搬送誤差Ｙａとして、Ｓ２２０で算出した搬送誤差Ｙｅをセットする（Ｓ２６０）。その後、Ｓ２７０以降の処理を実行する。
【００８５】
Ｓ２７０において、目標設定部９１は、目標停止位置Ｘｒを値（Ｘｒ０−ｊ）から値（Ｘｒ０−（ｊ＋１））に１減少させたときの搬送誤差Ｙａの変化量である誤差変化量ΔＹ［ｊ］を、次式に従って算出する。ｄＹは、上述したように偏心がないときの回転位置Ｘの１増加当たりの用紙搬送量である。
【００８６】
ΔＹ［ｊ］＝ｄＹ−Ａ・ｓｉｎ｛２π・（Ｘｒ０−ｊ−Ｘ０）／Ｘｃ｝
その後、目標設定部９１は、Ｓ２８０に移行して、搬送誤差Ｙａを、現在の搬送誤差Ｙａから値ΔＹ［ｊ］だけ減算した値に更新する（Ｙａ←Ｙａ−ΔＹ［ｊ］）。
【００８７】
目標設定部９１は、この更新後の搬送誤差Ｙａがゼロ以下であるかを判断し（Ｓ２９０）、ゼロ以下ではないと判断すると（Ｓ２９０でＮｏ）、Ｓ３００に移行して、変数ｊを１加算した値に更新し、Ｓ２７０に移行する。このようにして、搬送誤差Ｙａがゼロ以下となるまで、目標停止位置Ｘｒを減少させたときの目標搬送量Ｙｒからの搬送誤差Ｙａを段階的に計算する。
【００８８】
そして、搬送誤差Ｙａがゼロ以下であると判断すると（Ｓ２９０でＹｅｓ）、目標設定部９１は、目標停止位置Ｘｒを、Ｘｒ＝｛Ｘｒ０−（ｊ＋１）｝に補正し（Ｓ３１０）、当該目標補正処理を終了する。
【００８９】
一方、目標設定部９１は、Ｓ２４０で搬送誤差Ｙｅが負であると判断すると（Ｓ２４０でＮｏ）、変数ｊ＝−１に設定する（Ｓ３２０）。更に、搬送誤差Ｙａとして、Ｓ２２０で算出した搬送誤差Ｙｅをセットする（Ｓ３３０）。その後、Ｓ３４０以降の処理を実行する。
【００９０】
Ｓ３４０において、目標設定部９１は、目標停止位置Ｘｒを値（Ｘｒ０−（ｊ＋１））から値（Ｘｒ０−ｊ）に１増加させたときの搬送誤差Ｙａの変化量である誤差変化量ΔＹ［ｊ］を、次式に従って算出する。
【００９１】
ΔＹ［ｊ］＝ｄＹ−Ａ・ｓｉｎ｛２π・（Ｘｒ０−ｊ−Ｘ０）／Ｘｃ｝
その後、目標設定部９１は、Ｓ３５０に移行して、搬送誤差Ｙａを、現在の搬送誤差Ｙａから値ΔＹ［ｊ］だけ加算した値に更新する（Ｙａ←Ｙａ＋ΔＹ［ｊ］）。
【００９２】
目標設定部９１は、この更新後の搬送誤差Ｙａがゼロ以上であるかを判断し（Ｓ３６０）、ゼロ以上ではないと判断すると（Ｓ３６０でＮｏ）、Ｓ３７０に移行して、変数ｊを１減算した値に更新し、Ｓ３４０に移行する。このようにして、搬送誤差Ｙａがゼロ以上となるまで、目標停止位置Ｘｒを増加させたときの目標搬送量Ｙｒからの搬送誤差Ｙａを段階的に計算する。
【００９３】
そして、搬送誤差Ｙａがゼロ以上であると判断すると（Ｓ３６０でＹｅｓ）、目標設定部９１は、目標停止位置Ｘｒを、Ｘｒ＝（Ｘｒ０−ｊ）に補正して（Ｓ３８０）、当該目標補正処理を終了する。
【００９４】
目標設定部９１は、このようにして目標補正処理を終了すると、目標補正処理で補正された目標停止位置Ｘｒに対して、ディスク７１の搬送ローラ３１に対する偏心以外の要因による用紙Ｑの搬送誤差を考慮した補正を行い、補正後の目標停止位置Ｘｒを位置制御器９３に設定する。
【００９５】
例えば、目標設定部９１は、搬送ローラ３１の回転軸Ｏｒの真の軸中心からのズレに起因する搬送誤差を解消するように、目標停止位置Ｘｒを、周知技術を用いて更に補正し、この補正後の目標停止位置Ｘｒを位置制御器９３に設定することができる。この補正には、搬送ローラ３１の回転位相θの情報が必要であるが、この情報として、原点設定部９５で特定されたディスク７１の回転位相θと回転位置Ｘとの対応関係の情報を用いることができる。
【００９６】
但し、このような搬送ローラ３１の回転軸Ｏｒの真の軸中心からのズレによる影響は、目標補正処理の実行後において目標停止位置Ｘｒの更なる補正をしなくても、目標補正処理で用いる式（１）の振幅Ａ及び式（１）のｓｉｎ関数内における初期位相の調整により実質的に取り除くことができる。なぜなら、このズレに起因する振動成分は、ディスク７１の偏心に起因する振動成分と同じ周波数の振動成分であるためである。
【００９７】
従って、目標設定部９１は、更なる補正なしに、目標補正処理で補正された目標停止位置Ｘｒを位置制御器９３に設定することによって、搬送ローラ３１の偏心に起因した搬送誤差を抑えて、用紙Ｑの高精度な搬送を実現することができる。搬送ローラ３１の偏心を加味した上記振幅Ａ及び初期位相の調整は、例えばテスト印字の結果に基づいて行うことができる。
【００９８】
以上、本実施例の画像形成システム１について説明したが、本実施例では、ロータリエンコーダ７０のディスク７１が、意図的に搬送ローラ３１の回転軸Ｏｒに対して偏心した状態で設けられている。偏心によっては、回転位置Ｘに対する回転速度Ｖの軌跡に、ディスク７１の回転周期に対応した変動が生じる。この変動成分の位相θは、ディスク７１の回転位相θ及び搬送ローラ３１の回転位相θに対応する。本実施例では、この変動成分の位相θと回転位置Ｘとの関係を求めて、変動成分の位相θ＝０の回転位置Ｘを原点位置Ｘ０に定める。即ち、回転位置Ｘと搬送ローラ３１及びディスク７１の回転位相θとの間の位置位相関係をθ＝２π・（Ｘ−Ｘ０）／Ｘｃに特定し、その後のモータ制御（用紙Ｑの搬送制御）を、この関係に基づいて行う。
【００９９】
従って、本実施例によれば、従来のように原点検出のために専用のセンサや構造物を設ける必要がなく、部品点数及び製造コストを抑えて、高精度に、位置位相関係を特定し、原点を設定することができ、搬送ローラ３１の回転、又は、搬送ローラ３１からの作用を受けて変位する用紙Ｑの変位（搬送）を、回転位相を加味して高精度に制御することができる。
【０１００】
特に、本実施例によれば、速度データを生成するに際して搬送ローラ３１を定速回転させ、この速度データに対して直流成分を除去する処理を行った。このようにして速度データにおいて、位置位相関係の特定に不要な成分を抑えるようにした。従って、位置位相関係の特定及び原点位置の設定を一層高精度に行うことができる。
【０１０１】
また、本実施例では、搬送ローラ３１の回転周期と同一周期の正弦波であって上記速度データが示す速度軌跡に適合する正弦波の回転位置Ｘに対する位相θを検出する手法により、位置位相関係を特定した。具体的には、上記速度軌跡に適合する正弦波として、搬送ローラ３１の回転周期と同一周期の正弦波であって直流成分除去後の上記速度軌跡との内積が最大となる正弦波を、正弦波の初期位相Ｐをずらしながら探索し、位置位相関係を特定した。従って、本実施例によれば、内積演算と最大値の検出といった速度データに対する簡単な演算処理により、高精度に位置位相関係を特定し、原点位置を設定することができる。
【０１０２】
また、本実施例によれば、回転位相θと、その回転位相θを基準に搬送ローラ３１が回転位置Ｘの１単位分変化したときの用紙搬送量ΔＹ＝＝ｄＹ−Ａ・ｓｉｎθと、の対応関係に基づき、目標停止位置Ｘｒを、搬送誤差Ｙｅをゼロにする方向に補正し、用紙Ｑの目標搬送量Ｙｒに対応した目標停止位置Ｘｒを設定するようにした。従って、本実施例によれば、簡単且つ適切に目標搬送量Ｙｒに対応した目標停止位置Ｘｒを設定して、用紙Ｑの搬送量を高精度に制御することができる。
【０１０３】
以上、本発明の実施例について説明したが、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、コントローラ９０によって実現される処理は、ハードウェアによって実現されてもよいし、ソフトウェアによって実現されてもよい。
【０１０４】
この他、上記実施例では、回転速度Ｖの変動成分に適合した正弦波の位相がゼロの地点を原点位置Ｘ０に設定したが、正弦波の位相がゼロ以外の地点に原点位置Ｘ０を設定することも可能である。例えば、原点位置Ｘ０は、正弦波の位相がπの地点を原点位置Ｘ０に設定されてもよいし、搬送誤差Ｙｅの算出に都合よく設定されてもよい。
【０１０５】
また、上記実施例では、回転速度ＶのベクトルＨと初期位相Ｐの異なる正弦波のベクトルＷとの内積演算により、速度データが示す速度軌跡に適合する正弦波を探索したが、速度データが示す速度軌跡の位相は、その他の技術を用いて求めることができる。
【０１０６】
この他、本発明は、モータにより被駆動体を回転駆動して、被駆動体の回転又は被駆動体からの作用を受けて変位する物体の変位を制御する様々な制御装置に適用することができる。
【０１０７】
［用語間の対応関係］
最後に、用語間の対応関係について説明する。搬送ローラ３１は、被駆動体の一例に対応し、用紙Ｑは、被駆動体からの作用を受けて変位する物体の一例に対応する。信号処理回路８０は、検出ユニットの一例に対応し、コントローラ９０は、制御ユニットの一例に対応する。この他、原点設定部９５が実行するＳ１１０〜Ｓ１３０の処理は、データ生成処理の一例に対応し、Ｓ１４０の処理は、除去処理の一例に対応し、Ｓ１５０〜Ｓ２３０の処理は、位相特定処理の一例に対応する。また、目標設定部９１及び位置制御器９３による処理は、主制御処理の一例に対応する。この他、誤差変化量ΔＹの算出式は、搬送量対応関係の一例に対応する。
【符号の説明】
【０１０８】
１…画像形成システム、５…外部装置、１０…インクジェットヘッド、２０…キャリッジ搬送機構、２１…キャリッジ、３０…搬送機構、３１…搬送ローラ、３２…従動ローラ、３５…排紙ローラ、３６…従動ローラ、３８…接続機構、３９…プラテン、４０…メインユニット、４１…ＣＰＵ、４３…ＲＯＭ、４５…ＲＡＭ、４９…通信インタフェース、５０…給紙部、６０…用紙搬送部、６１…モータ、６５…モータ駆動回路、７０…ロータリエンコーダ、７１…ディスク、７１Ａ…スケール、７５…光学センサ、８０…信号処理回路、９０…コントローラ、９１…目標設定部、９３…位置制御器、９５…原点設定部、１００…記録部、Ｑ…用紙。
【図１】
2015193152.tif 000004
【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】
2015193152.tif 000009
【図７】
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【図８】
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【図９】
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