(57)【要約】      （修正有）【課題】伝達機構系の剛性が低く負荷の大きな機構に対し、伝達機構部の捩れ等によって発生する位置検出誤差を抑えるために、伝達機構部から位置検出器を離すことにより、安定で高精度、かつ、安価な位置決め制御装置を提供すること。【解決手段】モータ２０１の駆動力を伝達する伝達機構部と、モータの駆動力が伝達されて駆動される可動部と、位置検出器からなる位置決め機構と、前記位置検出器の出力をフィードバックし、制御演算部の出力に基づいて前記モータを駆動するドライバ部からなる制御機構とから構成され、目標位置に位置決め制御を行う位置決め制御装置において、前記可動部に前記達機構部が付随する場所から離れた位置に前記位置検出器を配置し、合わせて、前記捩れ特性を考慮した前記制御演算部を備えたこと。【選択図】図２
2007253330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一のモータとモータの駆動力を伝達する伝達機構部と、モータの駆動力が伝達されて駆動される可動部と、位置検出器からなる位置決め機構と、前記位置検出器の出力をフィードバックし、所定の演算をおこなう制御演算部と、制御演算部の出力に基づいて前記モータを駆動するドライバ部からなる制御機構とから構成され、前記伝達機構部もしくは前記可動部が捩れ特性を示す低剛性な部材から構成されていて、目標位置に位置決め制御を行う位置決め制御装置において、
前記可動部に前記伝達機構部が付随する場所から離れた位置に前記位置検出器を配置し、合わせて、前記捩れ特性を考慮した前記制御演算部を備えていることを特徴とする位置決め制御装置。
【請求項２】
請求項１の位置決め制御装置において、
可動部が大きく移動するときの特性を考慮した第１のコントローラと、微小領域の特性を考慮した第２のコントローラを備えた前記制御演算部と、
目標位置を設定し、第１のコントローラによって位置決めを行う第１の制御ステップと、目標位置に対して所定の位置偏差に達したとき、第２のコントローラによって位置決めを行う第２の制御ステップを備えていることを特徴とする位置決め制御装置。
【請求項３】
前記第２のコントローラは、前記第１のコントローラよりも制御対象の次数が大きくなることを考慮して構成されていることを特徴とする請求項２の位置決め制御装置。
【請求項４】
前記第１の制御ステップと前記第２の制御ステップの切換えを行う所定の位置偏差にヒステリシスを与えていることを特徴とする請求項２の位置決め制御装置。
【請求項５】
前記第１の制御ステップと前記第２の制御ステップは、上位にある演算器によって切換えられることを特徴とする請求項２の位置決め制御装置。
【請求項６】
前記第１の制御ステップと前記第２の制御ステップは前記制御演算部を構成する演算器によって切換えられることを特徴とする請求項２の位置決め制御装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６の位置決め制御装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
制御目標値とフィードバックされた位置情報が比較器で比較され、その出力が位置偏差として位置補償器へ入力され、
上記位置補償器では所定のゲインの乗算や所定のフィルタ処理がされ、電圧指令値もしくは電流指令値として出力され、ドライバへ入力される請求項２の位置決め制御装置。
【請求項９】
上記位置補償器が微動補償器と粗動補償器とこれらの切換器とによって構成されている請求項８の位置決め制御装置。
【請求項１０】
制御目標値とフィードバックされた位置情報が比較器で比較され、その出力が位置偏差として位置補償器へ入力され、
上記位置補償器で所定のゲインの乗算や所定のフィルタ処理がされて目標速度が出力され、
出力された目標速度とフィードバックされる速度情報が比較器で比較され、その出力が速度偏差として速度補償器へ入力され、
速度補償器からは所定のゲインの乗算や所定のフィルタ処理がされて電圧指令値もしくは電流指令値が出力され、ドライバへ入力される請求項２の位置決め制御装置。
【請求項１１】
位置補償器、速度補償器が  微動補償器と粗動補償器とこれらの切換器とによって構成されている請求項１０の位置決め制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、剛性が低く、摩擦負荷の大きな機構における高精度な位置決め制御装置に関するものであり、ステップ送りを繰り返す精密送り機構、インクジェットプリンタの副走査の位置決め制御装置、ＸＹステージの位置決め制御装置、ベルト送り機構等に利用することができるものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の超精密位置決め装置に関連する従来技術の一例として特公平７−１２２８３０号公報に記載されているものがあり、これは、直動ステージにおいて転がり案内の弾性特性を考慮した粗微動制御により、超精密位置決めを実現したものである。
また、特公平７−１１７８５５号公報に移動体の位置決め制御方法が記載されており、このものは、移動距離に応じて弾性特性を考慮して制御ループの伝達関数を変更するものである。
【０００３】
また、特開２００２−２４８８２２号公報に搬送ローラの回転精度を向上させる発明が記載されており、このものは、タイミングベルトを介して駆動される搬送ローラ軸上にコードホイールを取り付け、センサの読み取り方向が搬送ローラがタイミングベルトから受ける張力の方向と垂直になるように構成し、搬送ローラの回転精度を向上させているものである。
【０００４】
既に特許出願し、公開されたものとして次のような先行技術がある。
すなわち、分解能の異なる２つのエンコーダを備え、分解能の低いエンコーダを分解能の高いエンコーダで補正する方法であり、その機構を記録紙搬送装置に適用したものである（特開２００５−３１９７３９号公報）。
【０００５】
また、特許出願し、まだ公開されていないものとして、無端ベルトにベルトマークセンサ（リニアエンコーダ）を備え、無端ベルトを支持するローラに回転角度センサ（ロータリエンコーダ）を備えたベルト搬送装置があり（特願２００４−３４４６６６号）、これは、そのベルト搬送装置をインクジェットプリンタやマルチファンクションプリンタの紙搬送装置に適用したものである。
【０００６】
さらに、伝達系の微小領域の捩れを考慮した制御方法を備えることによって、高精度な位置決めを実現する発明があり（特願２００５−２５８５３８号）、これはその位置決め装置をインクジェットプリンタやマルチファンクションプリンタの紙搬送装置に適用したものである。
【０００７】
〔従来技術の問題点〕
本発明は、ステップ送りを繰り返す精密送り機構の発明であり、特に、低コストを考慮した高精度位置決め機構であるインクジェット記録装置の紙搬送装置の位置決め装置に適用可能な発明であるが、近年、インクジェット記録方式の分野ではインクの耐光性、経時劣化性の改善のためインクが染料系から顔料系に変わり、しかもインク粘度の高粘度化が進んでいる。高粘度化により記録紙へのにじみが激減したが、逆にインク滴の記録紙着弾位置の位置ズレ精度の悪さが見た目に良く分かるようになった（白スジ、黒スジ、バンディング）。特に副走査方向への記録紙搬送時における停止位置精度の寄与率が大きいため、その精度アップが必要不可欠の技術課題となってきた。
【０００８】
インクジェット記録方式の副走査記録紙搬送機構においては従来、砥石搬送ローラや搬送ベルトによる搬送方法が一般的であり、これら送り量制御には搬送ローラ軸上にコードホイールを設置しこの値をエンコーダセンサで読み取り制御を行う方法が一般的である。例えば、特開２００２−２４８８２２号公報には、プラテンの上流側と下流側に搬送ローラ及び排出ローラを配置し記録紙を副走査方向に搬送する構成において、搬送ローラ軸上にコードホイールを設置しこの値をエンコーダセンサで読み取って記録紙の搬送を制御するものが開示されている。
【０００９】
インクジェット記録方式の副走査記録紙搬送機構においては、高画質化のため数μｍの位置決め精度が要求され、かつ、生産性向上のため改行時間の高速化も要求されている。しかし、安価な製品であるため、駆動系は前記の性能を十分に満足させるだけの剛性を確保することが困難である。加えて、摺動抵抗や弾性変形による非線形特性もあり、一般的な線形制御では、要求精度を達成することができない。
【００１０】
例えば、モータからタイミングベルトとプーリを介して記録紙搬送軸を駆動する機構の場合、記録紙搬送軸上にあり記録紙を搬送する部分（砥石搬送ローラや搬送ベルト）の負荷抵抗が大きいため、プーリおよび記録紙搬送軸のねじれや、軸上のゴム層が弾性変形する現象が発生する。これによりプーリ上にあるエンコーダを使用して位置決めを行っても、記録紙搬送軸上の位置は目標位置にならないという問題がある。
さらに、負荷抵抗が大きく剛性が低い場合、制御系による機械共振が生じやすく、制御系の比例ゲインを大きくすることはできない。そのため、積分器等を使用し定常的な位置偏差を抑圧させる方法が一般的であるが、位置偏差を抑圧する時間がかかってしまうという問題がある。
【００１１】
上記紙搬送装置のほかに、生産装置や検査装置等で使用されている安価なＸＹステージでは、エンコーダが同軸上に付属する回転モータ、回転モータの駆動力を伝達しキャリッジを移動させるボールねじ、キャリッジおよびキャリッジを拘束する転がり案内から構成されているものが多い。このような構成において、転がり案内とキャリッジ間の負荷が大きく、かつ、駆動伝達部であるボールねじ等の剛性が低い場合、伝達系のねじれと直動ガイド部の弾性変形が生じる。そのため、モータ軸に取り付けられたエンコーダの値をフィードバックする位置決め制御を行い、エンコーダの値が目標位置を示していたとしても、必ずしもキャリッジが目標位置に停止できているとは限らない。
【００１２】
さらに、インクジェット記録方法の副走査記録紙搬送機構と同様に、負荷抵抗が大きく剛性が低い場合、制御系による機械共振が生じやすく、制御系の比例ゲインを大きくすることはできない。そのため、積分器等を使用し定常的な位置偏差を抑圧させる方法が一般的であるが、位置偏差を抑圧する時間がかかってしまう問題がある。
【００１３】
目標位置に高速高精度で位置決めする発明が、特公平７−１２２８３０号公報に記載されており、この発明は、主として半導体製造やレーザ光学等の精密技術用のナノメータオーダの超精密位置決めステージに関するものである。
一般的な超精密位置決めステージは空気軸受けと真空ロックと微動ばねとリニアモータと粗動用コントローラ、微動コントローラから構成されている。これに対し、この特公平７−１２２８３０号公報に記載されている超精密位置決め装置では、前記空気軸受けと真空ロックと微動ばねを転がり案内に置き換え、粗動用コントローラと微動コントローラと切換方法を工夫することによって、簡単な構成で高速高精度な精密位置決め装置を実現したものである。
【００１４】
上記従来技術では、ステージのキャリッジに直接リニアモータが取り付けられ、かつ、キャリッジに位置検出部を備えることによってキャリッジの位置を直接検出できる構成である。そのため、上記問題の１つである伝達系や可動部の剛性による誤差が発生しない構成である。従って、上記従来技術の発明を、単に剛性の低い伝達系を備えた位置決め装置に適用したのでは、エンコーダの値と可動部の変位量を一致させることはできない。
【００１５】
一般的にエンコーダの値と可動部の変位量を一致させるためには、上記特公平７−１２２８３０号公報に記載されたステージのように、キャリッジにリニアモータを備えて直接キャリッジの位置を検出できる構成にするか、負荷やモータの駆動力によって発生する弾性変形に対し十分に伝達機構系の剛性を向上させる必要がある。
【００１６】
〔先行技術の問題点〕
また、可動部の位置を正しく検出し高精度位置決めをするために、特願２００４−１４１０９４号（特開２００５−３１９７３９号公報）の発明、特願２００４−３４４６６６号の発明は、無端ベルト上にエンコーダを配置する方法であるが、これらの先行技術は無端ベルトにテープ状のエンコーダを配置するものであり、そのためには、エンコーダをテープ状に加工し、それを高精度に貼り付ける工程が必要であるのでコストアップとなる。また、前記テープが有端である場合には継ぎ目が発生するので、エンコーダの継ぎ目を処理する方法が必要である。無端ベルト上に直接エンコーダパターンを加工する場合においても、無端ベルトの表面処理や、エンコーダパターンを１本ずつ加工する工程が必要となり、コストアップに繋がる。また、検出精度を上げるためにエンコーダパターンとエンコーダセンサの間隔を所定の範囲に保つ必要があるが、ベルトは振れやすいため検出精度が低下する可能性がある。加えて、これらの発明は、２つのエンコーダを使用し無端ベルト上のエンコーダをロータリエンコーダで補完する発明であるので、検出精度が低下する可能性が大きい。
【００１７】
また、公知ではないが、特願２００５−２５８５３８号の発明では伝達系の微小領域の捩れを考慮した制御方法によって、高精度な位置決めを実現しようとしたものであるが、位置情報は伝達系にあるエンコーダ、例えばプーリ上のエンコーダを使用するため、最終段である可動部の動きは、予め検出した変位データに基づいて算出している。そのため、温度特性等によって伝達系の剛性等の特性が変化すると、位置決め誤差が発生する可能性がある。
【特許文献１】特公平７−１２２８３０号公報
【特許文献２】特公平７−１１７８５５号公報
【特許文献３】特開２００２−２４８８２２号公報
【特許文献４】特開２００５−３１９７３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
〔請求項１の発明の課題〕
請求項１の発明の課題は、伝達機構系の剛性が低く負荷の大きな機構に対し、伝達機構部の捩れ等によって発生する位置検出誤差を抑えるために、伝達機構部から位置検出器を離すことにより、安定で高精度、かつ、安価な位置決め制御装置を提供することである。
〔請求項２の発明の課題〕
請求項２の発明の課題は、請求項１の構成を高精度に位置決めするための制御機構を備えた、位置決め制御装置を提供することである。
〔請求項３の発明の課題〕
請求項３の発明の課題は、高精度で安定に位置決めを行うためのコントローラを提供することである。
〔請求項４のは発明の課題〕
請求項４の発明の課題は、安定した第１の制御ステップと第２の制御ステップの切換えを提供することである。
〔請求項５の発明の課題〕
請求項５の発明の課題は、各ステップの演算を上位の演算器に実行させることによって、制御演算部の負荷を減らし、かつ、制御用の安価な演算器を使用できるようにすることである。
〔請求項６の発明の課題〕
請求項６の発明の課題は、各ステップの演算を制御演算部の演算器に実行させることによって、上位演算器の演算負荷を低減できるようにすることである。
〔請求項７の発明の課題〕
請求項１乃至請求項６の位置決め制御装置を搭載することによって、安価で安定で高精度な画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
〔請求項１の発明の解決手段〕
請求項１の発明の解決手段は次のとおりである。
単一のモータとモータの駆動力を伝達する伝達機構部と、モータの駆動力が伝達されて駆動される可動部と、位置検出器からなる位置決め機構と、前記位置検出器の出力をフィードバックし、所定の演算を行う制御演算部と、制御演算部の出力に基づいて前記モータを駆動するドライバ部からなる制御機構とから構成され、前記伝達機構部もしくは前記可動部が捩れ特性を示す低剛性な部材から構成されていて、目標位置に位置決め制御を行う位置決め制御装置において、
前記可動部に前記伝達機構部が付随する場所から離れた位置に前記位置検出器を配置し、合わせて、前記捩れ特性を考慮した前記制御演算部を備えたことを特徴とする位置決め制御装置。
なお、上記の「伝達機構部」はギアやプーリやタイミングベルト等からなる減速機構を意味し、「可動部に伝達機構部が付随する場所」とは可動部を回転体とすると回転体を支持する一方の端部を意味し、さらに、「場所から離れた位置」は、当該場所から回転体の軸の方向に離れた位置を意味し、「前記可動部に・・・・・位置検出器を配置し」は、例えば、記録紙搬送装置の静電吸着ベルトの駆動ロールの一方に端にタイミングプーリが固定されているとき、その他方の端に位置検出器が固定されていることを意味する。
【００２０】
〔請求項２の発明の解決手段〕
請求項２の発明の解決手段は次のとおりである。
請求項１の位置決め制御装置において、
可動部が大きく移動するときの特性を考慮した第１のコントローラと、微小領域の特性を考慮した第２のコントローラを備えた前記制御演算部と、
目標位置を設定し、第１のコントローラによって位置決めを行う第１の制御ステップと、目標位置に対して所定の位置偏差に達したとき、第２のコントローラによって位置決めを行う第２の制御ステップを備えたことを特徴とする位置決め制御装置。
なお、上記の第１のコントローラは、可動部を高速で目標位置に近づける粗動動作をするものであり、第２のコントローラは、可動部を目標位置に位置決めする微動動作をするものである。
【００２１】
〔請求項３の発明の解決手段〕
請求項３の発明の解決手段は次のとおりである。
前記第２のコントローラが、前記第１のコントローラよりも制御対象の次数が大きくなることを考慮して構成されていることを特徴とする請求項２の位置決め制御装置。
〔請求項４の発明の解決手段〕
【００２２】
請求項４の発明の解決手段は次の通りである。
前記第１の制御ステップと前記第２の制御ステップの切換えを行う所定の位置偏差にヒステリシスを与えていることを特徴とする請求項２の位置決め制御装置。
〔請求項５の発明の解決手段〕
【００２３】
請求項５の発明の解決手段は次のとおりである。
前記第１の制御ステップと前記第２の制御ステップは、上位にある演算器によって切換えられることを特徴とする請求項２の位置決め制御装置。
〔請求項６の発明の解決手段〕
【００２４】
請求項６の発明の解決手段は次のとおりである。
前記第１の制御ステップと前記第２の制御ステップは前記制御演算部を構成する演算器によって切換えられることを特徴とする請求項２の位置決め制御装置。
〔請求項７の発明の解決手段〕
【００２５】
請求項７の発明の解決手段は次のとおりである。
請求項１乃至請求項６の位置決め制御装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の効果は次のとおりである。
〔請求項１に係る発明の効果〕
伝達機構系の剛性が低く負荷の大きな機構に対し、伝達機構部から位置検出器を離すことにより、伝達機構部の捩れ等によって発生する位置検出誤差を含まない可動部の位置を直接測定できるようになる。これによって、安定で高精度、かつ、安価な位置決め制御装置の機構を提供できる。
また、前記伝達機構部もしくは前記可動部が捩れ特性を示す低剛性な部材から構成されていることにより、安価に製作することができる。
さらに、前記捩れ特性を考慮した前記制御演算部を備えたことにより、構成を変更することなく安価な構成で高精度な位置決めをすることができる。
また、従来の位置決め制御装置に対して、低剛性部材の使用と、位置検出器の取り付け位置の変更と、制御演算部のソフトウェア変更等で対応できるため、安価でかつ高精度な位置決め制御装置を提供できる。
【００２７】
〔請求項２に係る発明の効果〕
請求項１の構成に２種類のコントローラと、２種類の制御ステップを備えることによって、高精度な位置決めが可能な、位置決め制御装置を提供できる。
【００２８】
〔請求項３に係る発明の効果〕
制御ステップの機械特性に合わせたコントローラを用意することによって、高精度な位置決めが可能となる。
【００２９】
〔請求項４に係る発明の効果〕
第１の制御ステップと第２の制御ステップの切換えポイントにヒステリシスを与えることによって、滑らかで、かつ安定的なステップの切換えが可能となる。
【００３０】
〔請求項５に係る発明の効果〕
各ステップの演算を上位の演算器に実行させることによって、制御演算部のシーケンス的な動作の負荷を減らすことが可能となる。それにより制御用の安価な演算器を使用できるようになる。加えて、制御演算部をアナログ化することも可能なので、制御演算の高速化や低コスト化も可能となる。
【００３１】
〔請求項６に係る発明の効果〕
各ステップの演算を制御演算部の演算器に実行させることによって、上位演算器の演算負荷を低減できる。これによって、上位演算器は画処理やその他の動作演算に特化することが可能となる。
【００３２】
〔請求項７に係る発明の効果〕
請求項１ないし請求項６の位置決め制御装置を搭載することによって、安価で安定で高精度な画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
次いで、図面を参照して実施例を説明する。
図１は、本発明に係る紙搬送装置を備えたインクジェット記録装置の一例を示す断面構成図である。この図に示すインクジェット記録装置１００は、プリンタ部５０の上方にスキャナ部３０を配置し、複写装置として構成されている。スキャナ部３０とプリンタ部５０の間には排紙部４０が形成されている。
スキャナ部３０は、コンタクトガラス３１の下方に走査手段３２が走行可能に配設されており、光源により照明された原稿からの反射光をミラー・レンズ等を介してＣＣＤ３３に導き、原稿画像の読み取りが行われる。コンタクトガラス３１の上方には、圧板３４が開閉可能に設けられている。
【００３４】
プリンタ部５０において、下方に配置された給紙カセット２７から排紙部４０に到る記録紙搬送路が図に一点鎖線で示すように形成され、その記録紙搬送路中の所定個所に搬送ローラ２５が適宜設置されている。なお、符号２４は給紙ローラ、符号２６は排紙ローラである。また、手差しトレイ２８が装置側面に設けられ、この手差しトレイ２８からも給紙ローラ２９を介して記録紙が給送される。
【００３５】
インクジェットエンジン２０は記録紙搬送装置１を有しており、本実施形態では静電吸着ベルトを用いて記録紙を副走査方向に搬送するシステムを採用している。静電吸着ベルトによる搬送システムは従来のローラ搬送方式に比べて安定した紙送りが可能である。記録紙搬送装置１の上に位置するキャリッジ２１は、印字ヘッド２２を搭載して主走査方向（図面に垂直な方向）に往復移動し、印字ヘッド２２からインク滴を吐出して印字を行う。この印字ヘッド２２はシアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），ブラック（Ｂｋ）の各色毎に１ヘッドの４ヘッド構成である。ただしヘッド数はこれに限らず、２色で１ヘッドの２ヘッド構成等でも良い。また、主走査方向に往復移動しないラインヘッドでも良い。
【００３６】
この実施例のインクジェット記録装置１００は、各色インクカートリッジ２３を印字ヘッドとは別に搭載し、このカートリッジ２３内のインクが図示しない供給チューブを介して印字ヘッド２２に供給される。各色インクカートリッジを印字ヘッドとは別に搭載する方式は、プリントの高速化に伴うインク消費の増大に対応する大容量タイプのカートリッジを使用することが可能であり、ビジネスユーズに適した方式である。ただしインク供給方式は、ヘッドとカートリッジ一体のタイプの構成でも良い。
【００３７】
図２は、記録紙搬送装置１の構成を詳しく示す詳細図である。
この図２において、記録紙を副走査方向に搬送する搬送手段としての静電吸着ベルト２は無端ループ状に形成され、搬送ローラ３とテンションローラ４とに掛け渡されている。静電吸着ベルト２に電荷を付与する帯電ローラ５，静電吸着ベルト２を除電するための除電ブラシ６，静電吸着ベルト２をクリーニングするためのクリーニングブレード７が、それぞれ静電吸着ベルト２の外周面に圧接されている。帯電ローラ５，除電ブラシ６及びクリーニングブレード７は、ブラケット１６に支持されている。ブラケット１６には、クリーニングブレード７により静電吸着ベルト２から除去した紙粉やインク汚れ等を貯留する回収部が設けられている。
【００３８】
加圧板１４に支持された加圧コロ１３が、搬送ローラ３に対向して配置されている。加圧板１４の先端には先端加圧コロ１５が支持されている。この先端加圧コロ１５は、静電吸着ベルト２の上辺部の内側に配置されたプラテン１０（図３参照）に対し、静電吸着ベルト２を押し付ける働きをする。
搬送ローラ３の側方には入口ガイド部材３５が配置されており、給紙部から給送されてきた記録紙を、搬送ローラ３（静電吸着ベルト２）と加圧板１４の間に案内する。静電吸着ベルト２の上面に静電的に吸着された記録紙は、図３において反時計回りに回動する静電吸着ベルト２によってその右から左方向、すなわち副走査方向に搬送される。
【００３９】
テンションローラ４の下流側には、排紙ローラ１７と拍車１８からなる排紙ローラ対が設けられている。テンションローラ４部には分離爪１９が設けられており、分離爪１９によって静電吸着ベルト２から分離された記録紙は、排紙ローラ１７と拍車１８からなる排紙ローラ対によって下流側に送られる。
搬送ローラ３の軸には、コードホイール８が装着されている。コードホイール８にはスリットが形成されており（図示略）、該スリットを検出するための透過型のエンコーダセンサ９が設けられている。コードホイール８とセンサ９で、ロータリエンコーダを構成する。本例のロータリエンコーダとしては３００ＬＰＩ以上、４８００ＣＲ以上を使用するのが好ましい。
【００４０】
図５は上記で説明した記録紙搬送装置にも使用されているベルト搬送機構の伝達機構である。モータ２０１が発生した駆動力は、モータプーリ２０２とタイミングベルト２０４と搬送ローラ３の軸の片端面に取り付けられているプーリ（歯付プーリあるいはタイミングプーリ）２０３からなる減速機構を介して、搬送ローラ３へと伝達される。前記コードホイール８は、従来は、レイアウトやコストの問題からプーリ２０３と同軸上に取り付けられていたが、本構成では、プーリ２０３が取り付けられている搬送ローラ３の軸の片端面とは反対側の片端面に取り付けられている。
この状態を図３−１に示しており、このプーリ２０３，搬送ローラ３，コードホイール８の配置関係が、請求項１（解決手段１）における、「可動部に前記伝達機構部が付随する場所から離れた位置」に位置検出器が配置されている配置関係に当たる。
【００４１】
ここでは、コードホイール８とエンコーダセンサ９が搬送ローラ３のプーリ２０３とは反対側の片端面に取り付けられているものとしているが、プーリ２０３と搬送ローラ３の間の捩れが検出される位置データに影響を及ぼすのであり、したがって、モータやタイミングベルトやプーリ上にエンコーダを配置しなければ良いのであるから、分解能や継ぎ目等の問題がなければ静電吸着ベルト２にエンコーダパターンを作成した構成やテンションローラ４にエンコーダを配置した構成にすることもできる。
このようなエンコーダの配置により、直接搬送ローラ３もしくは静電吸着ベルト２の位置を検出するのであるから、プーリ２０３と搬送ローラ３間の捩れがエンコーダの値として検出されることはなくなり、したがって、エンコーダの値は、記録紙やそれを搬送する静電吸着ベルト２の変位を正確に示すこととなる。
【００４２】
図４は工作機械や製造装置や検査装置等に用いられるリニアステージの一例である。リニアステージ１１０は転がり案内（ローラベアリング）で構成されたリニアガイドと、ボールねじ１１１と、リニアガイドによって拘束されボールねじ１１１によって一軸方向へ動くキャリッジ１１２と、ボールねじ１１１を駆動するモータ１１３と、キャリッジ１１２の位置を検出するリニアエンコーダ１１４から構成されている。ここでは、モータ駆動回路および制御回路は省略されている。
【００４３】
次に、前記インクジェットエンジン２０の記録紙搬送装置１を例にして、負荷が大きく低剛性な機構の微小領域の位置決め特性について説明する。負荷が大きく剛性が問題となる装置であれば前記リニアステージ等でも同様な特性となる。
以下では、モータ２０１、モータプーリ２０２、タイミングベルト２０４、プーリ２０３からなる伝達機構系の共振周波数は、プーリ２０３と搬送ローラ３間の共振周波数に対して十分に高いものであるとし、剛体の形で説明する。実際には、この共振周波数も考慮する必要がある。
【００４４】
粗動領域では（大きい距離を移動する場合）、モータが発生したトルクによって搬送ローラ３の軸もしくは搬送ローラ３の軸に取り付けてあるプーリ２０３が微小弾性変形する。この弾性変形は、可動部である静電吸着ベルト２が動き出すために必要なトルクと、加速に必要なトルクとの和によって発生する。所定の変形量である前記弾性変形量を伴って、ほぼ慣性系の応答と同等な応答を示す。この応答をばねと質量のモデルで表すと図６（ａ）のようになる。回転系に対して直動系ではトルク、イナーシャ、角度、角速度、角加速度をそれぞれ、力、質量、位置、速度、加速度と置き換えればよい。このような特性を示す領域をここでは慣性領域という。なお、前記弾性変形は微小量であるため粗動領域では、影響が小さい。
【００４５】
微動領域では（微小距離を移動する場合）、搬送ローラ３の軸もしくは搬送ローラ３の軸に取り付けてあるプーリの弾性変形に加えて、搬送ローラ表面と静電吸着ベルト２の接触部の特性や、搬送ローラ軸の軸受け部の特性の影響が大きくなる。微動領域では前記接触部や軸受け部の粘弾性特性が影響してくる。微動領域では２種類の特性があることが確認できている。
【００４６】
１つ目は、プーリ２０３が弾性変形によって移動距離換算で数μｍ〜数十μｍ相当動く領域である（以下、「弾性領域」という）。図７にトルク−変位の応答を示す。モータトルクを大きくしていくと搬送ローラの片端のプーリ２０３が移動距離換算で数μｍ〜数十μｍ相当動き、反対に、トルクを小さくしていくと、プーリ２０３は弾性復元してほぼ０に戻る。多少のヒステリシスを伴うが、プーリ２０３はモータトルクに比例した動きを示す。また、搬送ローラに掛けられた静電吸着ベルトは、搬送ローラやプーリが弾性変形や、前記粘弾性特性があるため、プーリ２０３とは同じ変位を示さないが、しかし、プーリ２０３の変位の数分の１から数十分の１となる範囲だけ変位し、モータトルクに比例する特性を示す（図７の「静電吸着ベルト表面」の特性）。そして見方を変えると、プーリ２０３の変位と静電吸着ベルト表面の変位は比例関係となっている。
【００４７】
２つ目は、プーリ２０３が移動距離換算で数十μｍ〜数百μｍ相当動く領域であり、この領域ではヒステリシスが大きい（以下、「遷移領域」という）。この領域でのトルク−変位の応答が図８に示されている。モータトルクを大きくしていくと、搬送ローラ３のプーリ２０３が移動距離換算で数十μｍ〜数百μｍ相当動き、慣性領域での動きと違って、モータトルクに応じた変位を生じる。反対に、モータトルクを小さくしていくと、モータトルクが０になってもプーリ２０３は０に戻りきらず、図８に示すようなヒステリシス特性を示す。また、搬送ローラ３に巻き掛けられた静電吸着ベルト２は、搬送ローラ３やプーリ２０３の弾性変形や、前記粘弾性特性のため、プーリ２０３よりも小さい変位を示すのは前記弾性領域におけるのと同様である。しかし、モータトルクを０にすると、プーリ２０３と同じ変位に収束する。これらの応答をばねと質量のモデルで表すと図６（ｂ）となる。図６（ａ）との違いは、可動部にばねｋ２が付加されたことである。前記弾性領域では搬送ローラ軸の軸受けや搬送ローラ表面と静電吸着ベルトの接触部の弾性（ばね特性）の寄与が大きくなっていると考えている。
【００４８】
これに対し、前記遷移領域では、力Ｆｍｆが大きくなるにつれて、搬送ローラ軸の軸受けや搬送ローラ３の表面と静電吸着ベルト２との接触部の弾性（ばね特性）領域を越えて、動き出すものと考えている。図では、ばねｋ２を支える壁が力に応じて動くことを意味する。ばねｋ２の弾性領域を越えて動いてしまうため、トルクを０にしても変位が戻らないヒステリシスを生じる。また、プーリ２０３と静電吸着ベルト表面が最終的に一致するのは、伝達機構部の摩擦Ｆｓμ１が十分小さいために力が０となり、ばねｋ１が開放され可動部が停止した位置に伝達機構部が倣うためと考えられる。
【００４９】
よって、粗動領域用のコントローラ（第１のコントローラ）については、図６（ａ）中のばねｋ１の変形が微小であると考えるときは、これによる影響は小さい（無視し得る）ものとして、伝達機構部と可動部のイナーシャもしくは重量を考慮したコントローラとする。
微動領域用のコントローラ（第２のコントローラ）については、伝達機構部と可動部のイナーシャもしくは重量と、ばねｋ１とばねｋ２を考慮したコントローラとする。これより、粗動コントローラよりも微動コントローラは次数が高くなる。なお、この構成では、可動部の変位ｘｃをフィードバックする。
また、微動領域では弾性領域や遷移領域のような非線形特性があり、これを補償するために、積分特性を付加する。
【００５０】
次に、一般的な位置決め制御系を説明する。
図９、図１０は一般的な位置決め制御系のブロック線図である。図９は位置のフィードバックループのみからなる位置決め制御系であり、図１０は位置と速度のフィードバックループからなる位置決め制御系である。
図９のブロック線図を説明する。制御目標値（目標位置）とフィードバックされた位置情報は比較器１１６で比較され、その出力が位置偏差として位置補償器１１７へ入力される。位置補償器１１７では所定のゲインの乗算や所定のフィルタ処理がされて、電圧指令値もしくは電流指令値として出力され、ドライバ１１８へ入力される。位置補償器１１７は、ＰＩＤや位相進みや位相遅れ等の古典制御理論や、図示されていないが、制御対象１２１の状態量をフィードバックする現代制御理論に基づく状態フィードバックや、Ｈ∞制御に代表されるロバスト制御理論等のいずれの補償方法によるものでも良い。
【００５１】
ドライバ１１８は電圧指令値に応じたモータ電圧を流す電圧制御ドライバもしくは、電流指令値に応じたモータ電流を流す電流制御ドライバから構成される。ここでは、伝達特性が簡単となる電流制御ドライバを使用するものとして説明する。ドライバ（電流制御ドライバ）１１８によってサーボモータ１１９は位置補償器１１７からの指令電流相当のモータ電流で駆動される。モータの駆動力は、伝達機構を介して制御対象１２１を駆動する。当該制御対象の回転位置もしくは位置は位置検出器１２０によって検出される。位置検出器１２０は図４中のリニアエンコーダ１１４や、図３中のコードホイール８とエンコーダセンサ９によるものである。位置検出器１２０で検出された位置情報は比較器１１６へとフィードバックされる。
前記サーボモータ１１９は、ＤＣブラシ付モータ、ＤＣブラシレスモータ、ＡＣサーボモータ等である。前記サーボモータ１１９の種類によって、ドライバ１１８の駆動形式（単相、三相、ホール素子入力等）も変わってくる。
【００５２】
図１０のブロック線図を説明する。制御目標値（目標位置）とフィードバックされた位置情報は比較器１２８で比較され、その出力が位置偏差として位置補償器１２９へ入力される。位置補償器１２９では所定のゲインの乗算や所定のフィルタ処理がされて、目標速度が出力される。出力された目標速度とフィードバックされる速度情報は比較器１３０で比較され、その出力が速度偏差として速度補償器１３１へ入力される。速度補償器１３１からは所定のゲインの乗算や所定のフィルタ処理がされて電圧指令値もしくは電流指令値として出力され、ドライバ（電流制御ドライバ）１１８へ入力される。位置補償器１２９、速度補償器１３１は、ＰＩＤや位相進みや位相遅れ等の古典制御理論や、図示されていないが、制御対象１２１の状態量をフィードバックする現代制御理論に基づく状態フィードバックや、Ｈ∞制御に代表されるロバスト制御理論等のいずれの補償方法によるものでも良い。  
【００５３】
ドライバ１１８は電圧指令値に応じたモータ電圧を流す電圧制御ドライバもしくは、電流指令値に応じたモータ電流を流す電流制御ドライバのいずれでもよい。この実施例では、伝達特性が簡単となる電流制御ドライバを使用している。ドライバ（電流制御ドライバ）１１８によってサーボモータ１１９は速度補償器１３１からの指令電流相当のモータ電流で駆動される。モータの駆動力は、伝達機構によって制御対象１２１を駆動する。エンコーダ（位置検出器）１３２によって、制御対象１２１の回転位置もしくは位置は検出される。エンコーダ１３２は図４中のリニアエンコーダ１１４や、図３中のコードホイール８とエンコーダセンサ９等によるものである。エンコーダ１３２で検出された位置情報は比較器１２８へとフィードバックされる。
【００５４】
また、エンコーダ１３２によって検出された位置情報は、速度演算部１３４へ入力され、速度情報へ変換されて比較器１３０へフィードバックされる。速度演算部では、所定周期毎の位置情報の差分や、位置情報の周期を測定する方法（Ｆ／Ｖ変換等）によって速度情報を得ることができる。
【００５５】
前記サーボモータ１１９は、ＤＣブラシ付モータ、ＤＣブラシレスモータ、ＡＣサーボモータ等である。前記サーボモータ１１９の種類によって、ドライバ１１８の駆動形式（単相、三相、ホール素子入力等）も変わってくる。
前記一般的な位置決め制御系に、前記粗動領域と微動領域で説明した特性を上手く動作させる構成及び手法を組み合わせることによって安定で高精度な位置決めが可能な位置決め制御装置を実現する。そのための構成を説明する。
【００５６】
図９の位置のフィードバックループのみからなる位置決め制御系の場合、位置補償器１１７の内部の構成を図１１に示すような構成とする。位置補償器の内部には、微動補償器１６０と粗動補償器１６１とこれらの切換器１６２とがある。粗動補償器１６１には、図６（ａ）で示されるようなモデルに対応した位置補償器が設計されて実装されている。モデルは伝達機構部と可動部のばねｋ１を無視し、伝達機構部と可動部の質量もしくはイナーシャを１つのものとして考えた慣性系として設計されたものでも良い。
【００５７】
微動補償器１６０には、図６（ｂ）で示される伝達機構部と可動部それぞれの質量もしくはイナーシャとばねｋ１とｋ２からなるモデルに対応した位置補償器が設計されて実装されている。
図１０の位置と速度のフィードバックループからなる位置決め制御系の場合、速度補償器１３１の内部の構成を図１２に示すような構成とする。速度補償器の内部には、微動補償器１６３と粗動補償器１６４とこれらの切換器１６５とがある。粗動補償器１６４は、図６（ａ）で示されるようなモデルに対応した速度補償器である。モデルは伝達機構部と可動部のばねｋ１を無視し、伝達機構部と可動部の質量もしくはイナーシャを１つのものとして考えた慣性系としたものでも良い。
【００５８】
微動補償器１６３は、図６（ｂ）で示される伝達機構部と可動部それぞれの質量もしくはイナーシャとばねｋ１とｋ２からなるモデルに対応した速度補償器である。
位置補償器１２９の内部は、前記図９の位置補償器１１７と同様に図１１で表される。このときの粗動補償器１６１および微動補償器１６０は、速度フィードバックループの粗動補償器１６４もしくは微動補償器１６３を使用したときの特性に合わせて、設計される。一般的に外乱は速度フィードバックループで抑圧できると考えるため、単純な比例ゲイン（Ｐ）を使用する場合が多い。また、条件により粗動補償器１６１は所定の位置偏差まで速度プロファイルを生成する演算を行う場合もある。この場合、所定の位置偏差以内になると前記微動補償器１６０に切換える。
【００５９】
上記で説明した図９の位置補償器１１７、図１０の位置補償器１２９の微動補償器１６０、粗動補償器１６１は、ＰＩＤ（比例、積分、微分）や位相進みや位相遅れ等の古典制御理論や、状態量（図示略）をフィードバックする現代制御理論に基づく状態フィードバックや、Ｈ∞制御に代表されるロバスト制御理論等のいずれの理論によるものでも良い。
【００６０】
実機に搭載する場合の形態について説明する。位置決め制御装置の位置補償器や速度補償器や位置補正部は、アナログ回路やＡＳＩＣ等の専用回路、もしくは、ＣＰＵやＤＳＰ等の演算器で構成することができる。ここでは位置決め制御装置専用にＤＳＰを使用した例について図１３に基づいて説明する。
制御演算専用のＤＳＰ１３９とホストＣＰＵ１３７は目標値の情報や、駆動モード等のデータの授受がホストインタフェース１３８を介して行われる。ホストインタフェース１３８はシリアルインタフェース、パラレルインタフェース、共有メモリ、所定のレジスタ等である。ＤＳＰ１３９はＲＯＭ１４０の演算プログラムに基づいて、制御演算を行う。演算時のデータはＲＡＭ１４１に記憶される。また、制御演算を速くするためにＲＯＭ１４０にあるプログラムを初期化時にＲＡＭ１４１にロードしＲＡＭ上で実行することもある。
【００６１】
エンコーダをインクリメンタル型のロータリエンコーダ１４３とし、エンコーダからはＡ相Ｂ相のパルスが出力されるものとすると、エンコーダからのパルスはカウンタ１４２によってカウントされる。一般的には、Ａ相Ｂ相のパルスを４逓倍した値がカウントされ、Ａ相Ｂ相の位相差からアップ／ダウンが判定される。ＤＳＰ１３９はカウンタ１４２から位置情報を読み出し、所定の制御演算の結果に基づいて、指令電流値相当の値をＤＡＣ１４５へ設定する。ＤＡＣ１４５は電流値相当の電圧をモータドライバ１４６へ与え、モータドライバ１４６はモータを駆動する。ここではモータドライバ１４６を電流制御ドライバとし、電流制御はドライバ内部で行うものとしたが、検出したモータ駆動電流をＡＤＣ（図示略）を介してＤＳＰへフィードバックし、ＤＳＰによって電流制御を行う構成もある。また、ＤＳＰ１３９からＤＳＰのバスを介して直接電圧値を設定できるモータドライバの構成もある。モータドライバの駆動方式も一般的にはＰＷＭ方式が主流であるが、精密なステージの場合、リニア方式もある。
エンコーダパルスから速度を検出する場合は、ＤＳＰ１３９によって差分演算をする方法や、不図示のＦ／Ｖ変換回路による方法や、基本クロック（図示略）によってパルス間隔を測定する速度カウンタ等の方式がある。
【００６２】
次に、本願の位置決め制御装置の動作を説明する（図１４参照）。ここでは、位置決め制御に要する各ステップをＤＳＰ１３９が処理するものとし、図１０〜図１２のブロック線図に基づいて説明する。
ここでは、第１の制御ステップを粗動制御ステップ（Ｓ３）、第２の制御ステップを微動制御ステップ（Ｓ４）として説明する。加えて、ここでの説明の目標位置は正方向とする。よって、負方向の目標位置の場合は、位置偏差の符号やその大小の判定は変わってくる。正負の符号の問題から位置偏差の判定は、位置偏差の絶対値を用いても良い。
制御専用の演算器ＤＳＰ１３９は目標位置ｘｒｅｆの情報をホストＣＰＵ１３７からホストインタフェース１３８を介して受け取る。ＤＳＰ１３９は目標位置と現在位置との位置偏差ｅｘが所定の値ｅｘ１以上である場合（Ｓ２）、粗動制御ステップ（Ｓ３）を行う。粗動制御ステップ（Ｓ３）においてＤＳＰ１３９は、位置補償器および速度補償器内をそれぞれの粗動補償器に切換える。
【００６３】
ブロック線図中では、切換器１６２もしくは切換器１６５と表しているが、ＤＳＰ１３９で処理する場合は、演算パラメータの変更や、呼び出す関数の変更等ソフトウェア的に切換えられる。比較器１２８では補正目標位置ｘｒｅｆとエンコーダ１３２からフィードバックされる位置情報が比較され位置偏差ｅｘが出力される。前記位置偏差ｅｘは位置補償器の粗動補償器１６１に入力され位置補償の演算が行われる。演算結果は、目標速度として出力されフィードバックされる速度情報と比較器１３０で比較され速度偏差ｅｖが出力される。前記速度偏差ｅｖは、速度補償器の粗動補償器１６４に入力され速度補償の演算が行われる。演算結果は、ＤＡＣ等を介して目標電流値としてモータドライバ１１８に渡され、モータドライバ１１８は、目標電流値に応じた電流をサーボモータ１１９に流して駆動する。サーボモータが発生したトルクもしくは力は伝達機構部を介して、可動部を駆動する。
【００６４】
前記可動部にはエンコーダ１２０が取り付けられており、このエンコーダ１２０の位置情報と、位置情報から算出された速度情報がフィードバックされる。粗動制御ステップにおける機構モデルは、図６（ａ）で表される。なお、図９と図１０では伝達機構部と可動部を合わせて、制御対象１２１として表している。
粗動制御ステップによる移動において、所定の位置偏差ｅｘ１よりも位置偏差が小さくなった場合（Ｓ２）、制御演算専用の演算器ＤＳＰ１３９は微動制御ステップ（Ｓ４）を行い、位置補償器および速度補償器内をそれぞれの微動補償器に切換える。ブロック線図中では、切換器１６２もしくは切換器１６５と表しているが、ＤＳＰ１３９で処理する場合は、演算パラメータの変更や、呼び出す関数の変更等ソフトウェア的に切換えられる。
【００６５】
比較器１２８では補正目標位置ｘｒｅｆとエンコーダ１３２からフィードバックされる位置情報が比較され位置偏差ｅｘが出力される。前記位置偏差は位置補償器の微動補償器１６０に入力され位置補償の演算が行われる。演算結果は、目標速度として出力されてフィードバックされる速度情報と比較器１３０で比較され、速度偏差ｅｖが出力される。前記速度偏差ｅｖは、速度補償器の微動動補償器１６３に入力され速度補償の演算が行われる。演算結果は、ＤＡＣ等を介して目標電流値としてモータドライバ１１８に渡され、モータドライバ１１８は、目標電流値に応じた電流をサーボモータ１１９に流し駆動する。サーボモータ１１９が発生したトルクもしくは力は伝達機構部を介して、可動部を駆動する。前記可動部にはエンコーダが取り付けられており、このエンコーダ１３２の位置情報と、位置情報から算出された速度情報がフィードバックされる。微動制御ステップにおける機構モデルは、図６（ｂ）で表される。なお、図９と図１０では伝達機構部と可動部を合わせて、制御対象１２１として表している。
【００６６】
上記説明では、パルスから位置、電流値から電圧値等の信号変換のための比例ゲインや目標値への追従性を向上させる効果があるフィードフォワードの説明は省略しているが、実機では実装することができる。
また、粗動制御ステップ、微動制御ステップともに図１０の位置と速度のフィードバックループを持つ位置決め制御系について説明したが、位置決め制御系は、図９の位置フィードバックのみの位置決め制御系を使用しても良い。さらに、粗動制御ステップ（Ｓ３）では、図１０の位置と速度のフィードバックループを持つ位置決め制御系を使用し、微動制御ステップ（Ｓ４）では、図９の位置フィードバックのみの位置決め制御系を使用しても良い。特に、微動制御ステップ（Ｓ４）ではエンコーダの分解能の関係から速度情報が粗くなってしまうので、そのために、位置制御フィードバックのみの位置決め制御系を使用することは有効な手段である。速度検出方法にエンコーダ情報を使用するのではなくタコジェネレータを使用する場合においても、低速領域ではＳ／Ｎが悪くなるため上記の方法は有効な手段である。
【００６７】
上記動作の説明では、粗動コントローラと微動コントローラの切換え、および、粗動制御ステップ、微動制御ステップを制御演算専用のＤＳＰ１３９が行うものとして説明したが、ホストインタフェース１３８を介して、ホストＣＰＵ１３７とＤＳＰ１３９が目標位置やエンコーダ情報や動作フラグ等のハンドシェークを行うことによって、ホストＣＰＵ１３７が現在位置ｘを常時管理し、それに応じたステップに切換えることができる。ステップの切換えはホストＣＰＵ１３７内でソフトウェア的に行い、その結果に基づいてホストインタフェースを介し動作フラグ等で動作命令をＤＳＰ１３９に伝達する。この動作命令を受けたＤＳＰ１３９はＤＳＰ１３９内部に構成されている図１１や図１２に示されるような位置補償器や速度補償器を切換えることが可能となり、これによって、ＤＳＰ１３９は制御演算に特化することができる。また、ここでは制御用の演算をＤＳＰ１３９で行う例を説明したが、制御演算の高速化もしくは演算回路の低コスト化のために演算器をアナログ回路とし、ホストＣＰＵ１３７でステップを管理しても良い。この場合、回路の切換えはホストＣＰＵ１３７の指令によってアナログスイッチ等で切換えることができる。
【００６８】
上記の説明において、粗動制御ステップ（Ｓ３）と微動制御ステップ（Ｓ４）との切換えは、位置偏差ｅｘの所定の値ｅｘ１に対する大小で判断している（Ｓ５）が、振動やノイズによって前記ステップの切換えが上手くいかずに不安定化や振動が発生する可能性がある。そこで、切換え基準の値にヒステリシスを持たせることにし、そのために粗動制御ステップから微動制御ステップへの切換え基準を位置偏差ｅｘ１とし、微動制御ステップから粗動制御ステップへの切換え基準を位置偏差ｅｘ２とし、この基準の位置偏差ｅｘ１を位置偏差ｅｘ２よりも小さい値とする。
｜ｅｘ１｜＜｜ｅｘ２｜    （１）
これによって、粗動制御ステップから微動制御ステップへの切換えは滑らかであり、多少の振動等によって微動制御ステップから粗動制御ステップへ切換わってしまうことはない。
切換え基準にヒステリシスを持たせたときの粗動制御ステップと微動制御ステップの切換え動作も図１４（フロー図）に示すフローによって行われる。
【００６９】
上記で説明した本願の位置決め制御装置を、インクジェット記録方式の画像形成装置の副走査記録紙搬送機構に適用するときのその機構は、図１から図３、図５に示すように、また、制御系は、図９ないし図１０に示すように構成され、
その位置決め制御装置は図１３のように構成され、その切換え動作は図１４のフローによって行われる。
【００７０】
以上、画像形成装置とリニアステージを例に実施例の構成及び動作の説明を行ったが、伝達機構を介して動力を伝達（直動でない）し、対象物の負荷が大きく低剛性な機構を高精度で位置決めするものであれば、本発明を適用できる。
例えば、ベルト搬送機構でベルト上の被対象物を高精度で位置決めする場合等が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】は、本発明に係る紙搬送装置を備えたインクジェット記録装置の一例を示す断面構成図である。
【図２】は、図１のインクジェット記録装置における録紙搬送装置１の構成を詳しく示す詳細図である。
【図３】は、図１のインクジェット記録装置における印字部の拡大側面図である。
【図３−１】記録紙搬送装置のプーリと搬送ローラと位置検出器（エンコーダ）と配置関係を示す正面図である。
【図４】は、工作機械や製造装置や検査装置等に用いられるリニアステージの一例の側面図である。
【図５】は、記録紙搬送装置にも使用されているベルト搬送機構の伝達機構の側面図である
【図６】（ａ）は、モータ駆動トルクによる慣性系の応答をばねと質量のモデルで表す模式図、（ｂ）は、可動部にバネｋ２が付加された慣性系の応答をばねと質量のモデルで表す模式図である。
【図７】は、プーリ２０３が移動距離換算で数μｍ〜数十μｍ相当動く領域（弾性領域）でのプーリ静電吸着ベルト表面の変位についての、トルク−変位の応答を示す相関図である。
【図８】は、プーリ２０３が移動距離換算で数十μｍ〜数百μｍ相当動く領域（ヒステリシスが大きい遷移領域）でのプーリと静電吸着ベルト表面の変位についてのトルク−変位の応答を示す相関図である。
【図９】は、一般的な位置決め制御系のブロック線図であり、位置のフィードバックループのみからなる位置決め制御系のブロック線図である。
【図１０】は、一般的な位置決め制御系のブロック線図であり、位置と速度のフィードバックループからなる位置決め制御系のブロック線図である。
【図１１】は、図９の位置のフィードバックループのみからなる位置決め制御系、および図１０の位置と速度のフィードバックループからなる位置決め制御系の場合における位置補償器１１７，１１９の内部の構成の一例を示すブロック線図である。
【図１２】は、図１０の位置と速度のフィードバックループからなる位置決め制御系の場合における速度補償器１３１の内部の構成の一例を示すブロック線図である。
【図１３】は、位置決め制御装置専用にＤＳＰを使用した例の説明図である。
【図１４】は、位置決め制御装置専用にＤＳＰを使用した例のフローチャートである。
【符号の説明】
【００７２】
１：記録紙搬送装置
２：静電吸着ベルト
３：搬送ローラ
４：テンションローラ
８：コードホイール
９：エンコーダセンサ
１０：プラテン
１７：排紙ローラ
１８：拍車
２２：印字ヘッド
１１１：ボールねじ
１１２：キャリッジ
１１３，２０１：モータ
１１４：リニアエンコーダ
１１６、１２８，１３０：比較器
１１７、１２９：位置補償器
１１８：ドライバ
１１９：サーボモータ
１２０、１３２：位置検出器（エンコーダ）
１２１：制御対象
１３１：速度補償器
１６０，１６３：微動補償器
１６１，１６４：粗動補償器
１６２，１６５：切換器
２０３：プーリ
２０４：タイミングベルト
【図１】
2007253330.tif 000003
【図２】
2007253330.tif 000004
【図３】
2007253330.tif 000005
【図３−１】
2007253330.tif 000006
【図４】
2007253330.tif 000007
【図５】
2007253330.tif 000008
【図６】
2007253330.tif 000009
【図７】
2007253330.tif 000010
【図８】
2007253330.tif 000011
【図９】
2007253330.tif 000012
【図１０】
2007253330.tif 000013
【図１１】
2007253330.tif 000014
【図１２】
2007253330.tif 000015
【図１３】
2007253330.tif 000016
【図１４】
2007253330.tif 000017