(57)【要約】【課題】  インクジェットプリンタなどの画像形成装置における媒体の位置決め精度を向上する。【解決手段】  異なるアナログエンコーダ信号を同時にサンプリングする複数のサンプルホールド機構５２２と、サンプリングしたアナログエンコーダ信号から反転アナログエンコーダ信号を生成する信号処理プロセッサ５３４と、サンプリングしたアナログエンコーダ信号と生成した反転アナログエンコーダ信号との間の交差ポイントを検出する交差検出器５５６と、検出した該交差ポイントを記憶する複数の交差ポイントラッチ５７０と、デジタル直角位相信号の値を決定する直角位相デコーダ状態機械５６０と、デジタル直角位相信号の方向に基づいた位置値を保持する位置カウンタ５６６と、外部からのアクセスのために、少なくともデジタル直角位相信号および位置値を記憶するレジスタ５８２とを含んでなるアナログエンコーダ２０８と、これを用いた画像形成装置２００とを提供する。【選択図】        図５
2005233950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なるアナログエンコーダ信号を同時にサンプリングする複数のサンプルホールド機構と、
該サンプリングしたアナログエンコーダ信号から反転アナログエンコーダ信号を生成する信号処理プロセッサと、
前記サンプリングしたアナログエンコーダ信号と生成した該反転アナログエンコーダ信号との間の交差ポイントを検出する交差検出器と、
検出した該交差ポイントを記憶する複数の交差ポイントラッチと、
デジタル直角位相信号の値を決定する直角位相デコーダ状態機械と、
該デジタル直角位相信号の方向に基づいた位置値を保持する位置カウンタと、
外部からのアクセスのために、少なくとも前記デジタル直角位相信号および前記位置値を記憶するレジスタと
を含んでなるアナログエンコーダ。
【請求項２】
媒体上に画像を形成する画像形成機構と、
画像を形成するために前記画像形成機構内で媒体を移動させる媒体移動機構と、
該媒体の移動に基づいてアナログエンコーダ信号を生成するアナログエンコーダ信号発生器と、
交差ポイント誤差が減少するように、生成された前記アナログエンコーダ信号に基づいて前記画像形成機構内の前記媒体の位置に対応する少なくとも１つの位置値を生成するアナログエンコーダと
を含んでなる画像形成装置。
【請求項３】
前記画像形成機構がインクジェット印刷機構であり、前記画像形成装置がインクジェット印刷装置である請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記アナログエンコーダが、前記アナログエンコーダ信号をデジタル化した後で前記アナログエンコーダ信号に対してゲインとオフセットの補正を適用する請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記ゲインとオフセットの補正が、前記アナログエンコーダ信号に実時間で適用可能であり動的に変更可能なものである請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記アナログエンコーダが、
異なる前記アナログエンコーダ信号を受け取ってデジタル化するアナログデジタル機構と、
前記デジタル化した異なるアナログエンコーダ信号から反転アナログエンコーダ信号を生成し、前記ゲインおよびオフセットの補正を適用するデジタル信号処理機構と、
前記アナログエンコーダ信号と前記反転アナログエンコーダ信号との間の交差ポイントを検出する直角位相機構と、
前記デジタル直角位相信号の方向に基づいた位置値を保持するカウント機構と、
外部からのアクセスのために、少なくとも前記デジタル直角位相信号および前記位置値を記憶するレジスタ機構と
を含む請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項７】
異なるアナログエンコーダ信号をデジタル化するステップと、
デジタル化した前記異なるアナログエンコーダ信号から交差ポイントを検出するステップと、
動的可変ゲインとオフセットの補正を、前記デジタル化した異なるアナログエンコーダに実時間で適用するステップと、
前記異なるアナログエンコーダ信号から反転アナログエンコーダ信号を生成するステップと、
外部からのアクセスのために、前記アナログエンコーダ信号と前記反転アナログエンコーダ信号との間の交差ポイントからデジタル直角位相信号を生成するステップと、
外部からのアクセスのために、前記デジタル直角位相信号の方向に基づいて位置値を生成するステップと
を含んでなる方法。
【請求項８】
外部からのアクセスのために、少なくとも前記デジタル直角位相信号および前記位置値をレジスタ内に記憶するステップをさらに含む請求項７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、特にインクジェット印刷装置などの流体射出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの画像形成装置、特にインクジェット印刷装置などの流体射出装置は、媒体スワス毎に（a media swath-by-media swath basis）、すなわち媒体上の帯状域毎に画像を媒体上に形成していく。例えば、インクジェットプリンタは媒体の現行スワスの上でインクジェット印刷ヘッドを移動させ、印刷ヘッドは、スワスの上を移動しながらインクを射出して、媒体上に１スワス分の画像を形成する。そして、通常、次のスワスが印刷ヘッドの下にくるように媒体が進められ、印刷ヘッドが、その上を移動してその新しい現行媒体スワス上へとインクを射出する。このプロセスは、所定の媒体シートのほとんどすべての媒体スワスへとインクを射出して媒体上に画像を完全に形成するまで繰り返される。
【０００３】
画像品質のため、画像形成装置内の媒体の進行は、通常、厳密に制御される。媒体が進んだ量に基づいて信号を提供するエンコーダ信号発生器が使用されることがある。すなわち、発生器は、機械的な動きを検出し、その動きを信号に変換する。しかしながら、媒体の位置を決定できる精度に影響することがあるエンコーダに関連する様々な誤差発生源がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、媒体の位置精度を制御して画像品質を向上するためには、エンコーダに関連する誤差発生源からの影響を低減する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、交差ポイント誤差が減少するように生成されたアナログエンコーダ信号に基づいて画像形成機構内にある媒体の位置に対応する少なくとも１つの位置値を生成するアナログエンコーダと、これを用いた画像形成装置とを提供する。
具体的には、異なるアナログエンコーダ信号を同時に（concurrently）サンプリングする複数のサンプルホールド機構と、該サンプリングしたアナログエンコーダ信号から反転アナログエンコーダ信号を生成する信号処理プロセッサと、前記サンプリングしたアナログエンコーダ信号と生成した該反転アナログエンコーダ信号との間の交差ポイントを検出する交差検出器と、検出した該交差ポイントを記憶する複数の交差ポイントラッチと、デジタル直角位相信号の値を決定する直角位相デコーダ状態機械と、該デジタル直角位相信号の方向に基づいた位置値を保持する位置カウンタと、外部からのアクセスのために、少なくとも前記デジタル直角位相信号および前記位置値を記憶するレジスタとを含んでなるアナログエンコーダを提供する。
また、媒体上に画像を形成する画像形成機構と、画像を形成するために前記画像形成機構内で媒体を移動させる媒体移動機構と、該媒体の移動に基づいてアナログエンコーダ信号を生成するアナログエンコーダ信号発生器と、交差ポイント誤差が減少するように生成された前記アナログエンコーダ信号に基づいて前記画像形成機構内の前記媒体の位置に対応する少なくとも１つの位置値を生成するアナログエンコーダとを含んでなる画像形成装置を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本明細書において参照する図面は、本明細書の一部を構成するものである。図面に示した特徴は、本発明のいくつかの実施形態の例示を単に意味するものであり、特に明示しない限り、必ずしも本発明のすべての実施形態の例示を意味するものではない。
【０００７】
本発明の例示的な実施形態の以下の詳細な説明において、その一部分を構成する添付図面を参照し、その一部分は、本発明を実施することができる説明固有の例示的な実施形態によって示されている。そのような実施形態は、当業者が本発明の実施形態を実施できるようにするのに十分に詳細に示されている。他の実施形態を利用することや、添付の特許請求の範囲の趣旨または範囲から逸脱することなく論理的変更、機械的変更、または他の変更を行うことができる。したがって、以下の詳細な説明は制限の意味で解釈されるべきでなく、本発明の適用範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ定義される。
【０００８】
（エンコーダ方向信号）
図１は、本発明の実施形態による様々なエンコーダ方向信号の例であるグラフ１００を示す。Ｙ軸１０３は、Ｘ軸１０５上の時間の関数として信号の値を示している。グラフ１００の一番上に、２つのエンコーダ信号発生器信号１０２および１０４が重ね合わされている。信号１０２および１０４は、画像形成装置内を進んでいる媒体の動きなどの動きを検出し、それに応じて信号１０２および１０４を生成するエンコーダ信号発生器から生じるアナログ信号である。信号１０２および１０４のそれぞれは、個別のエンコーダ信号チャネルと考えることができる。信号１０２’は信号１０２の反転したものであり、信号１０４’は信号１０４の反転したものである。信号１０２’および１０４’は、説明を分かりやすくするために図１では点線にされており、アナログ信号でもある。しかしながら、信号１０２’および１０４’は、アナログエンコーダ内では実際には生成されておらず、むしろ情報提供のために示されている。
【０００９】
信号１０６は、アナログ信号１０２および１０４に基づいて生成されたデジタル信号である。すなわち、信号１０６は、２つのエンコーダ信号１０２および１０４と、これらの信号の反転１０２’および１０４’との時間的に同期した振幅の大きさを表す４つのデジタル量を表す。詳細には、信号１０６は、信号１０２および１０４のデジタル化した信号と、信号１０２’および１０４’のデジタル化した信号とを表す。本発明の一実施形態において、信号１０２’および１０４’はアナログエンコーダによって実際には生成されておらず、これらのデジタル化した信号は信号１０２および１０４のデジタル化した信号から実際には生成される。
【００１０】
信号１１０と１１２と１１０’と１１２’とは、デジタル直角位相信号であり、これは、信号１０６により表される４つのデジタルエンコーダ値の範囲内において、直角位相交差ポイント状態（quadrature crossing point state）がいつ検出されるかを示す。直角位相は、一般に、２つのエンコーダ信号発生器チャネル間の９０度ずれた位相関係の説明として定義することができる。一般に、信号１１０’は信号１１０の反転であり、信号１１２’は信号１１２の反転である。しかしながら、実際には、信号１１０’および１１２’は、エンコーダ内とエンコーダ装置とエンコーダサンプリング機構との不備やシステム内のノイズのために、信号１１０および１１２の完全な反転になっていないことがある。信号１１０のエッジは、信号１０４’の振幅が信号１０２’の振幅よりも大きいときに生成される交差ポイントに対応する。同様に、信号１１２の信号エッジは、信号１０２の振幅が信号１０４’の振幅より大きいときに生成される交差ポイントイベントに対応する。同様に、信号１１０’は、信号１０４と１０２の交差ポイントから生成され、１１２’は、信号１０２’および１０４の交差ポイントイベントを使用することによって生成される。この好ましい実施形態では、信号１０２’および１０４’と出力信号１１０’および１１２’とは、物理的に存在しない。これらの信号は、分かりやすくするためにのみ示されている。信号１０６によって表された４つの信号は、前述の交差ポイントイベントを計算するために使用される物理信号である。
【００１１】
直角位相符号化システムは、交差ポイントイベントデータのために復号化することができる４つの個別の状態（conditions or states）を示す。これらの状態は、信号１１０、１１０’、１１２、１１２’から容易に復号化することができる。この状態値は、信号１１４によって表されている。信号１１４の値は、４つの示した直角位相状態に対応し、信号１１４内の値または直角位相状態１１８Ａと１１８Ｂと１１８Ｃと１１８Ｄとにより表される。これらの値は、全体として直角位相１１８と呼ばれる。直角位相１１８が、信号１０６の値から復号化された交差ポイント信号に基づいて定義され、信号１１０と１１２と１１０’と１１２’とのエッジイベントにより表される。直角位相１１８は、状態１１８Ａの後に状態１１８Ｂがあり、状態１１８Ｂの後に状態１１８Ｃがあり、状態１１８Ｃの後に状態１１８Ｄがあり、状態１１８Ｄの後に状態１１８Ａがあるように、ある方向に連続的に定義される。他の方向において、状態１１８Ｂの後に状態１１８Ａがあり、状態１１８Ｃの後に状態１１８Ｂがあり、状態１１８Ｄの後に状態１１８Ｃがあり、状態１１８Ａの後に状態１１８Ｄがある。
【００１２】
直角位相状態１１８Ａは、両方の信号１１２および１１０がハイである場合に生じるように定義されており、したがって２値状態０ｘ１１として直角位相状態１１８Ａを表すことができる。直角位相状態１１８Ａは、信号１１０および１１２を論理和してハイになった場合に存在する。直角位相状態１１８Ｂは、信号１１２がまだハイであり信号１１０がローの場合に生じるように定義されており、２値状態０ｘ１０として直角位相状態１１８Ｂを表すことができる。直角位相状態１１８Ｂは、信号１１２と、信号１１０の反転である信号１１０’とを論理和してハイになる場合に存在する。直角位相状態１１８Ｃは、信号１１２および１１０が両方ともローの場合に生じるように定義されており、２値状態０ｘ００として直角位相状態１１８Ｃを表すことができる。直角位相状態１１８Ｃは、信号１１０および１１２の反転である信号１１０’および１１２’を論理和してハイになる場合に現れる。最後に、直角位相状態１１８Ｄは、信号１１２がまだローであり信号１１０がハイの場合に生じるように定義され、２値状態０ｘ０１として直角位相状態１１８Ｄを定義することができる。直角位相状態１１８Ｄは、信号１１０と、信号１１２の反転である信号１１２’とを論理和してハイになる場合に現れる。
【００１３】
信号１１６は、エンコーダシステムの運転位置カウントを表す。この値は、直角位相状態変化イベントが検出されるたびに増分または減分される。直角位相状態変化イベントの方向は、信号１１６の値が増分されるか減分されるかを決定する。開示した実施形態では、信号１１６の値を増分するために、状態１１８Ａから状態１１８Ｂ、状態１１８Ｂから状態１１８Ｃ、状態１１８Ｃから状態１１８Ｄ、または、状態１１８Ｄから状態１１８Ａの順番で状態遷移が定義される。これとは逆に、信号１１６の値を減分するために、状態１１８Ａから状態１１８Ｄ、状態１１８Ｄから状態１１８Ｃ、状態１１８Ｃから状態１１８Ｂ、または、状態１１８Ｂから状態１１８Ａの順番で直角位相状態遷移が定義される、示した２つのリストに含まれていない直角位相状態遷移は、直角位相符号化システムが機能する性質により、未定義のイベントである。
【００１４】
本発明の少なくともいくつかの実施形態は、いくつかの様々な原因によって生じるエンコーダ信号の変化を自動的に補正する機能を含む。信号１２２と１３０と１３８と１４４とは、信号１１４によって表される現行直角位相状態値と、信号１１０と１１０’と１１２と１１２’とのエッジによって表された検出交差ポイントイベントとから計算される４つの信号である。交差ポイントイベントが検出されるたびに、信号１２２、１３０、１３８または１４４のうちの１以上のものに４つの信号１０６値からの特定の値がロードされる。実際には、合計８つの交差ポイント振幅値があり、各値は固有の直角位相状態値に基づいてロードされるが、振幅値は、そのうちの４つの信号１２２と１３０と１３８と１４４だけで表すことができる。これらの８つの交差ポイント振幅値は、エンコーダ信号１０２および１０４の最高最低振幅を追跡するために使用される。この機能によって、システムが、システムのゲインを自動的に調整し、システム内の１０６信号値の値と実際の位置の関係を調整できるようにする。この自動ゲイン調整機能は、本発明の少なくともいくつかの実施形態が、システム全体の精度を所望のレベルに高め、そのようなタイプのシステムで生じる可能性のあるいくつかの誤差状態を許容できるようにする。
【００１５】
信号１２２の交差ポイント振幅値は、交差ポイントイベントが信号１１２の立ち上がりまたは立ち下がりイベントによって表され、信号１０２および１０４に対応する信号１０６の値を信号１１０がハイのときだけラッチする。これらのイベントは、図１の参照番号１２６および１２８により示されている。同様に、信号１３０の交差ポイント振幅値は、交差ポイントイベントが信号１１０’の立ち上がりまたは立ち下がりイベントによって表され、信号１０４および１０２’に対応する信号１０６の値を信号１１２がハイのときだけラッチする。これらのイベントは、図１の参照番号１３４および１３６により示される。信号１３８の交差ポイント振幅値は、交差ポイントイベントが信号１１２’の立ち上がりイベントまたは立ち下がりイベントによって表され、信号１０２’および１０４’に対応する信号１０６の値を信号１１０’がハイのときだけラッチする。これらのイベントは、図１の交差ポイント１４２により示される。最後に、信号１４４の交差ポイント振幅値は、交差ポイントイベントが信号１１０の立ち上がりイベントまたは立ち下がりイベントによって表され、信号１０２および１０４’に対応する信号１０６の値を信号１１２’がハイのときだけラッチする。これらのイベントは、図１の交差ポイント１４８により示される。
【００１６】
システムの精度および性能に影響を及ぼすこのシステムで得られるさらに１組の信号値は、ピーク検出ラッチである。これらのラッチとそのラッチによって出力される値とは、図１には表されていない。しかしながら、これらのラッチは、信号１０２および１０４に対応する１０６信号値の最大値および最小値を捕捉する。信号１０２の最大値および最小値に対応する信号１０２には２つの値がラッチされる。これと同様に、この信号により検出される最大値および最小値をラッチする信号値１０４にはさらに２つの値がある。結果として得られた４つの値は、エンコーダシステムの４つの値１０６の計算の実時間のゲインおよびオフセット制御を可能にし、位置決めシステムを正確に管理するシステム機能による別の組の誤差状態の影響を少なくするために使用される。
【００１７】
（例：画像形成装置）
図２は、本発明の実施形態による例示的な画像形成装置２００を示す。画像形成装置２００は、画像形成機構２０２、ローラ２０４Ａと２０４Ｂとからなる媒体移動機構と、アナログエンコーダ信号発生器２０６と、アナログエンコーダ２０８とを含んでなる。当業者によって理解されるように、画像形成装置２００は、図２に示した構成要素の追加および／または代わりとして構成要素を含みうる。
【００１８】
画像形成機構２０２は、図２において、具体的には、媒体２１０が画像形成機構２０２の下を矢印２１４で示したように左右に移動するときにインクなどの流体２１６を媒体２１０上に射出する１以上のインクジェット印刷ヘッドなどの流体射出機構として示されている。画像形成機構２０２は、走査型機構であってもよく、この走査型機構は、そのとき機構２０２の下にある媒体スワス（媒体上の帯状域）の上を前後に移動する。図２において、これは、機構２０２が、媒体２１０の上をページの平面へと入ったり出たりすることを意味する。媒体スワスの上に流体が射出された後に、媒体は、媒体の新しいスワスが機構２０２の下になるように進められる。機構２０２が１以上のインクジェット印刷ヘッドを含むようなインクジェット印刷機構の場合には、装置２００はインクジェット印刷装置である。しかしながら、機構２０２は、流体射出機構以外のタイプの画像形成機構であってもよい。一般に、画像形成機構２０２は、媒体２１０上に画像を形成する。
【００１９】
媒体移動機構２０４は、媒体２１０を画像形成機構２０２内に通す。図２のケースにおいて、より詳細には、機構２０４は、媒体２１０を画像形成機構２０２の下を移動させる。図２に示したように、一実施形態では、媒体移動機構２０４は、それぞれ矢印２１２Ａおよび２１２Ｂで示した方向に回転する２つのローラ２０４Ａおよび２０４Ｂを含みうる。ローラ２０４Ａおよび２０４Ｂの回転によって媒体２１０が方向２１４に動かされる。
【００２０】
アナログエンコーダ信号発生器２０６は、媒体２１０の動きに基づいて、アナログエンコーダ信号を生成する。例えば、発生器２０６は、図１と関連して説明した信号１０２、１０４、および／または、１０６を生成する。発生器２０６は、エンコーダホイールまたは別のタイプのアナログエンコーダ信号発生器であってもよい。生成する信号が例えばデジタルエンコーダ信号ではなくアナログエンコーダ信号であるから、発生器２０６はアナログエンコーダ信号発生器である。さらに、発生器２０６は、アナログエンコーダ信号の複数のチャネルを含むことがあり、発生器２０６は、実際には、それぞれアナログエンコーダ信号の１以上のチャネルを生成する複数の発生器であってもよい。
【００２１】
これに応じて、発生器２０６に伝達可能に接続されたアナログエンコーダ２０８は、図１の信号１１６および／または１０６の値のような少なくとも１つの位置値を生成し、この位置値は、画像形成機構２０２に対する媒体２１０の位置に対応する。詳細な説明の後の方の節で詳しく説明するように、直角位相状態位置決め誤差と直角位相テーブル交差誤差の可能性を減少させるように、発生器２０６によって生成されるアナログエンコーダ信号に基づいて、アナログエンコーダ２０８はこの位置値を生成する。アナログエンコーダ信号発生器２０６から受け取ったアナログエンコーダ信号から位置や他の値を決定するので、エンコーダ２０８はアナログエンコーダである。すなわち、発生器２０６から受け取った信号は、デジタルではなくアナログである。
【００２２】
（アナログエンコーダ）
図３は、本発明の実施形態によるアナログエンコーダ２０８の実施形態のブロック図を示す。図３では、アナログエンコーダ２０８は、入力機構３０２と、信号処理プロセッサ（ＤＳＰ）機構３０４と、出力機構３０６とを含むように示されている。当業者により理解されるように、エンコーダ２０８は、図３に示した構成要素の追加および／または代わりに構成要素を含みうる。機構３０２と３０４と３０６とは、これから説明するように、それぞれの機能を実行するハードウェアおよび／またはソフトウエアコンポーネントを含む。
【００２３】
入力機構３０２は、図３に信号３０８Ａおよび３０ＳＢとして示すように、アナログエンコーダ信号３０８の少なくとも２つのチャネルを受け取る。信号３０８は、図２のアナログエンコーダ信号発生器２０６によって生成された信号であってもよく、図１の信号１０２および１０４であってもよい。入力機構３０２は、アナログエンコーダ信号３０８を少なくともデジタル化してデジタル化アナログエンコーダ信号３１０を生成し、これがＤＳＰ機構３０４に伝えられる。また、入力機構はアナログ増幅機能およびノイズ低減機能を含むことができ、これらはシステムの精度を高めることができるが必須のものではない。
【００２４】
ＤＳＰ機構３０４は、動的可変ゲイン補正３１２Ａおよび動的可変オフセット補正３１２Ｂをデジタル化信号３１０に少なくとも適用し、補正された場合には反転した信号３１４も生成して信号３１４が結果として得られる。ゲイン補正３１２Ａおよびオフセット補正３１２Ｂを任意の信号３１０に別々に適用してもよく、さらに、各信号３１０について個別の補正３１２Ａおよび個別の補正３１２Ｂがあってもよい。補正３１２とは、アナログエンコーダ２０８が直角位相状態位置決め誤差および直角位相テーブル交差誤差の可能性を減少させることができるものである。図３の信号３１４は、図１の信号１０６に対応することができる。
【００２５】
詳細には、所望の直角位相テーブル交差の場合には、信号３１０は、同一または実質的に同一な最高最低振幅を有することが望ましい。例えば、図１の信号１１０および１１２は、同一または実質的に同一な最高最低振幅を有することが望ましい。信号３１０のいずれかが、所望の最高最低振幅よりも小さいかまたは大きい最高最低振幅を有する場合には、ＤＳＰ機構３０４は、この問題を実質的に補正するために、ゲイン補正３１２Ａを適用する。
【００２６】
さらに、信号３１０は、交差ポイントイベントを所望の方式で検出するために同じ平均値を有することが望ましい。例えば、図１の信号１１０および１１２を互いに同じ値にセンタリングしていることが望ましい。信号３１０のいずれかが信号３１０の他のものに対して適切にセンタリングされていない場合には、ＤＳＰ機構３０４は、オフセット補正３１２Ｂを適用してどちらかの信号を互いに上下にずらすことができる。
【００２７】
信号３１０が適切にサイズ調整されて適切に位置合わされるように補正を適用することにより少なくとも直角位相交差誤差を実質的に減少させることができるが、その理由は、そのような適切なサイズと適切な位置合わせによって、信号が適切な時間に交差し、その結果、直角位相信号が適切な時間に生成されるようになるからである。補正３１２は、動的に変更されてもよく、それにより信号３０８および３１０内で誤差が生じたり減少したりするときに、補正３１２を補正することができる。さらに、補正３１２は実時間で適用される。
【００２８】
したがって、ＤＳＰ機構３０４から出力された信号および反転信号３１４は、図１の信号１０６であってもよく、この場合には、これらの信号は、ゲイン補正３１２Ａおよびオフセット補正３１２Ｂによって補正されている。信号３１４は、出力機構３０６によって受け取られる。出力機構３０６は、信号３１０になってから信号３１４になるように処理されている場合には、いくつかのアナログエンコーダ信号３０８の間の交差ポイントからデジタル直角位相信号３１６を生成する。出力機構３０６は、外部アクセスの位置値３１８も生成する。
【００２９】
したがって、デジタル直角位相信号３１６は、図１のデジタル直角位相信号１１４であってもよい。出力機構３０６は、図１の交差振幅信号１２２、１３０、１３８、および／または、１４４を生成することができる。さらに、出力機構は、図１の信号１１６によって表されたようなデジタル位置値と、図１の信号１０６の４つの信号値によって表されたようなアナログ位置値と、図１の信号１０２および１０４に対応する信号１０６のピーク振幅値とを提供することができる。
【００３０】
図４は、本発明の実施形態によるアナログエンコーダ２０８の実施形態を図３よりも詳細であるが図３と一致した形で示す。図４には、アナログエンコーダ２０８の入力機構３０２および出力機構３０６をより詳細を示している。図４のアナログエンコーダ３０８は、図３の信号３０８Ａおよび３０８Ｂを含み、一方図４の補正３１２は、図３の補正３１２Ａおよび３１２Ｂを含む。入力機構３０２は、図４において、アナログデジタル（ＡＤ）機構４０２を含むように示されているが、出力機構３０６は、図４において、直角位相機構４０４と、カウント機構４０６と、レジスタ機構４０８とを含むように示されている。機構４０２と４０４と４０６と４０８とは、それらの各機能を実行する構成要素を含む。アナログエンコーダ２０８は、図４に示した構成要素に追加および／または代わりの他の構成要素を含みうる。
【００３１】
入力機構３０２のＡＤ機構４０２は、アナログエンコーダ信号３０８をデジタル化してデジタル化信号３１０を生成するものである。出力機構３０６の直角位相機構４０４は、ＤＳＰ機構３０４によってデジタル化されて補正され、出力機構３０６に信号３１４として入力されたときに、いくつかのアナログエンコーダ信号およびそれらの反転信号の交差ポイントからデジタル直角位相３１６を生成する。出力機構３０６のカウント機構４０６は、ＤＳＰ機構３０４によってデジタル化されて補正され、信号３１４として出力機構３０６に入力されたときに、いくつかの直角位相信号３１６の間の直角位相状態が移動する方向および／またはいくつかの信号３０８の一部分でありうる位置値信号に基づいて、位置値３１８を生成して保持する。具体的には、出力機構３０６のレジスタ機構４０８は、外部アクセスのために、機構４０４および４０６によって生成された少なくともデジタル直角位相信号３１６および位置値３１８を記憶する。
【００３２】
図５は、本発明の実施形態によるアナログエンコーダ２０８の実施形態を、図３および図４よりも詳しいが一致した形で示す。アナログエンコーダ発生器チャネル５０２および５０４は、図３および図４の信号３０８Ａおよび３０８Ｂに対応する２つのアナログエンコーダ信号５０３Ａおよび５０３Ｂを生成する。演算増幅器（オペアンプ）５０６と、固定抵抗器５０８と、入力５１２によって値がセットされる可変抵抗器５１０とからなる第１のアナログ増幅器が、アナログ領域のエンコーダ信号５０３Ａを増幅する。同様に、演算増幅器５１４と、固定抵抗器５１６と、入力５２０によって値がセットされる可変抵抗器５１８とからなる第２のアナログ増幅器が、アナログ領域のエンコーダ信号５０３Ｂを増幅する。
【００３３】
増幅信号５０５Ａおよび５０５Ｂは、エンコーダＡＤ状態機械５３０から受け取った信号に基づいて信号５０５Ａおよび５０５Ｂを同時にサンプリングするサンプルホールド機構５２２Ａおよび５２２Ｂに入力される。信号５０５Ａおよび５０５Ｂはサンプリングされた後に、ＡＤ変換器５２４Ａおよび５２４Ｂによってアナログからデジタルに変換され、信号内のノイズを減少させるために移動平均フィルタ５２６Ａおよび５２６Ｂに通される。エンコーダＡＤ状態機械５３０は、ＡＤ変換器５２４Ａおよび５２４Ｂと同じように、サンプルホールド機構５２２Ａおよび５２２Ｂを制御する。一実施形態では、アナログ増幅器と、サンプルホールド機構５２２Ａおよび５２２Ｂと、ＡＤ変換器５２４Ａおよび５２４Ｂと、移動平均フィルタ５２６Ａおよび５２６Ｂと、エンコーダＡＤ状態機械５３０とを、図４のＡＤ機構４０２とみなすことができる。フィルタ５２６Ａおよび５２６Ｂからの出力信号５２７Ａおよび５２７Ｂは、図４の信号３１０に対応し、ＤＳＰ５３４に入力される。
【００３４】
ＤＳＰ５３４は、信号５２７Ａの動的調整可能オフセット補正入力５３６Ａおよび動的調整可能ゲイン補正入力５３８Ａと、信号５２７Ｂの動的調整可能オフセット補正入力５３６Ｂおよび動的調整可能ゲイン補正入力５３８Ｂとを有する。入力５３６Ａおよび５３８Ａと、入力５３６Ｂおよび５３８Ｂとは、別々に制御可能であり、図４の補正３１２に対応している。図４のＤＳＰ機構３０４は、ＤＳＰ５３４と、入力５３６Ａと５３８Ａと５３６Ｂと５３８Ｂとを含む。ＤＳＰ５３４は、入力５３６Ａおよび５３８Ａに提供されたゲインおよびオフセット補正を信号５２７Ａに適用し、入力５３６Ｂおよび５３８Ｂに提供されたゲインおよびオフセット補正を信号５２７Ｂに適用する。ＤＳＰ５３４は、信号５２７Ａおよび５２７Ｂの反転も生成する。その結果、図４の信号３１４に対応する信号５４０が得られる。
【００３５】
信号５４０は、位置選択マルチプレクサ（ＭＵＸ）５５０と、交差検出器５５６と、交差ポイントラッチ５７０との構成要素に入力され、非反転信号５４０は、ピーク検出器５７６へと入力される。交差検出器５５６は、信号５４０の中から交差ポイントイベントを検出する。交差ポイントイベント信号５５８は、直角位相状態機械５６０および交差ポイントラッチ５７０によって使用される。直角位相状態機械５６０は、図１の信号１１４に対応する信号５４２の直角位相値を計算し、交差ポイントラッチ５７０は、信号５７２に対応する図１の信号１２２と１３０と１３８と１４４とを決定する。
【００３６】
ピーク検出器５７６は、信号５４０から最大値および最大値を追跡し、外部から直接アクセスすることができる信号５７４としてピーク値を出力する。直角位相デコーダ状態機械５６０は、交差ポイントイベント信号５５８を受け取り、直角位相状態信号５４２とデジタル直角位相信号５４２が移動する方向を、例えば、図１の直角位相状態１１８がある状態から別の状態に遷移する順序に基づいて決定する。状態機械５６０は、この方向を信号５６４によって示し、図１の信号１１４に対応することができる信号５４２として直角位相信号の値を出力する。図４の直角位相機構４０４は、図４に示したように、交差検出器５５６と、交差ポイントラッチ５７０と、ピーク検出器５７６と、直角位相復号状態機械５６０とを含むものとみなすことができる。
【００３７】
位置カウンタ５６６は、状態機械５６０からの信号５６４によって示されるように、少なくとも直角位相信号５５８の方向に基づいた位置値を保持する。位置カウンタ５６６は、この位置値を表す信号５５４を出力する。位置カウンタ５６６は、一実施形態では図４のカウント機構４０６の一部分であるとみなすことができ、図１の信号１１６と類似しているとみなすことができる。
【００３８】
位置選択ＭＵＸ５５０は信号５４０のうちの１つを選択し、それに対して交差ＭＵＸ５７８は１対の信号５７２を選択し、この対を信号５８０として出力する。信号５５４は、図１の信号１２２と１３０と１３８と１４４とに対応し、信号５５４は、図１の信号１０６に対応することができる。レジスタ５８２は、同期レジスタであり、信号５５２と信号５５４と信号５４２と信号５８０とを記憶する。このレジスタの内容は、様々なトリガイベントを使用して更新され、この機能により、信号５８４上の出力値を時間的に同期させることができる。ＭＵＸ５５０および５７８とレジスタ５８２とは、本発明の一実施形態では、図４のレジスタ機構４０８の一部とみなすことができる。
【００３９】
（方法）
図６は、本発明の実施形態による、図３、図４、および／または、図５のアナログエンコーダ２０８を使用する方法６００の例を示す。様々なアナログエンコーダ信号を受け取る（６０２）。これらの信号は、図１の信号１０２や１０４であってもよく、図３の信号３０８Ａおよび３０８Ｂを含む図４の信号３０８に対応し、図５の信号５０３Ａおよび５０３Ｂにも対応していてもよい。信号は、アナログ領域で増幅され（６０４）、並列してサンプリングされ（６０６）、その後にデジタル化され（６０８）、その中のノイズが低減される（６１０）。サンプリングは、図５の機構５２２Ａおよび５２２Ｂによって行うことができ、デジタル化は、図５のコンバータ５２４Ａと５２４Ｂによって行うことができ、ノイズ低減は、図５のフィルタ５２６Ａと５２６Ｂによって行うことができる。
【００４０】
直角位相状態位置決め誤差および交差検出誤差の可能性を減少させるために、ゲインおよびオフセット補正を実時間で適用する（６１４）。そして、オフセットおよびゲイン補正信号を使用して反転信号（６１２）を作成する。反転信号の生成とゲインおよびオフセット補正の適用は、図３および図４のＤＳＰ機構３０４の図５の信号処理プロセッサ（ＤＳＰ）５３４により行うことができる。ゲインおよびオフセット補正は、動的に変更可能であり、別々に制御可能である。そして、交差ポイント検出が実行され（６１５）、その出力は図５の信号５５８に対応する。
【００４１】
そして、信号間の交差ポイントからデジタル直角位相信号を生成する（６１６）。さらに、少なくともデジタル直角位相信号が移動している方向に基づいて位置値を生成する（６１８）。さらに、交差ポイント振幅値をラッチし、この６１６機能においてピーク振幅値をラッチすることができる。最後に、外部からアクセスするために、交差ポイント値やピーク振幅値などの任意の他の所望の値と共にデジタル直角位相信号および位置値をレジスタに記憶する（６２０）。このレジスタは、図３の出力機構３０６にある図４のレジスタ機構４０８の一部としての図５のレジスタ５８２でありうる。
【００４２】
（結論）
本明細書に特定の実施形態を示して説明してきたが、当業者は、示した特定の実施形態の代わりに、同じ目的を達成するように意図された任意の構成を使用することを理解できることに注意されたい。本出願は、開示した本発明の実施形態の任意の適応または変形を対象として含むものである。したがって、本発明は、特許請求の範囲とその均等物によってのみ限定されることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施形態によるエンコーダ方向信号の様々な例を示すグラフである。
【図２】本発明の実施形態による例示的な画像形成装置の図である。
【図３】本発明の実施形態によるアナログエンコーダの実施形態のブロック図である。
【図４】本発明の実施形態による、より詳細であるが図３のものと一致しているアナログエンコーダの実施形態のブロック図である。
【図５】本発明の実施形態による、より詳細であるが図３および図４のものと一致しているアナログエンコーダの実施形態の図である。
【図６】本発明の実施形態による、図３と図４と図５とのアナログエンコーダを使用する方法の例のフローチャートである。
【符号の説明】
【００４４】
２００  画像形成装置
２０２  画像形成機構
２０４Ａ、２０４Ｂ  ローラ
２０６  アナログエンコーダ信号発生器
２０８  アナログエンコーダ
２１０  媒体
２１６  流体
【図１】
2005233950.tif 000003
【図２】
2005233950.tif 000004
【図３】
2005233950.tif 000005
【図４】
2005233950.tif 000006
【図５】
2005233950.tif 000007
【図６】
2005233950.tif 000008