(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータリーエンコーダ誤差補償システムであって、
前記システムは、回転する要素の検出された位置を示し、かつ既知のロータリーエンコーダ誤差を有するエンコーダ信号を生成するように構成されたロータリーエンコーダを有するマーキング装置において使用されるものであり、
前記エンコーダ信号を前記ロータリーエンコーダから受領する誤差補正論理回路と、
前記誤差補正論理回路にリンクされて、複数の正規化された誤差補正値を有する誤差補正テーブルと、
を備えており、
前記誤差補正論理回路が、前記回転する要素の前記検出された位置と前記既知のロータリーエンコーダ誤差とに基づいて前記誤差補正テーブルにアクセスし、前記複数の正規化された誤差補正値のうちで、前記回転する要素の前記検出された位置と前記既知のロータリーエンコーダ誤差とに対応する正規化された誤差補正値を得る、システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はマーキング装置に関し、特に、移動しているイメージ受領表面の位置／速さにおける偏差を感知されたデータに基づいて補正（correct）することによって、オリジナルイメージと再生されたイメージとの間の正確な見当合わせ（レジストレーション；registration）を確保することに関する。
【０００２】
【従来の技術】
マーキングシステムにおけるイメージの正確な再生を確実にするためには、オリジナルイメージと再生されたイメージを受領する表面との間の正確な見当合わせを必要とする。特に、カラーイメージの場合には、オリジナルイメージの幾つかのカラーが２つ以上の原色のインクを重ね合わせることによって実現（マッチ；match）されていて、正確な見当合わせが重要である。正確な見当合わせは、再生されたイメージが転写される時点での、イメージ受領表面（例えば、光受容体あるいはマーキング媒体）の対応する領域に対するマーキング要素の僅かな位置ずれ（ミスアライメント；misalignment）によって生じる欠陥（例えば、オリジナルイメージには存在しない２つのカラーの間の境界）の発現を防ぐ。
【０００３】
移動するイメージ受領表面（例えば、ベルトあるいはドラム）を用いてその上にオリジナルイメージが再生されるようなシステムでは、さらに困難な見当合わせ問題さえも発生する。これらのシステムでは、先に進んでいく表面に対して再生されたイメージの転写のタイミングを取って、受領されたイメージが確実に正しい見当合わせ関係にあるようにしなければならない。現在の標準では、イメージは、１．０〜１．５サイクル／ｍｍレンジにおいて、ＤＣ見当合わせシフトに関しては１５μｍ以内、ＡＣ見当合わせシフトに関しては２μｍほどで、見当合わせされる必要がある。典型的には、ＤＣ見当合わせシフトは、イメージ中で一定である誤差であって、ＡＣ見当合わせシフトは、イメージ中で変化する誤差である。
【０００４】
知られているように、移動表面システムにおける様々な誤差が、不正確な見当合わせの原因となり得る。エンドレスベルトシステムでは、「ランアウト（runout）」誤差（すなわち、ベルトを支持するロールの僅かな偏心によって生じる誤差）のために、ベルト上の異なる点でベルトの速さに僅かな差があることがある。同様な誤差は、回転ドラムシステムでも生じることがある。ランアウト誤差の結果、イメージ受領表面の上のある点の速度が、イメージ受領表面の回転全体に渡って一定ではないことがある。
【０００５】
ある移動表面システムでは移動表面が見当合わせマークを含み、これらのマークがマーキング装置によって光学的に感知されて、例えば歯車装置（ギアリング；gearing）を僅かに変えることによって、移動表面の速度における小さな変化の補正が行われる。例えば、共通して譲渡された米国特許第５，１６０，９４６号を参照されたい。しかし、見当合わせマークの使用は、あるアプリケーションでは望ましくない。これは、これらのマークが、最終イメージにおいて見えないように除去されなければならないからである。
【０００６】
あるアプローチによれば、欧州特許出願公開公報第０６２９９２７Ａ２号（ＥＰ９２７）に説明されているように、回転する構造に結合されたロータリーエンコーダセンシング装置からの信号を使用して、移動表面の変位を測定する。ロータリーエンコーダは、ベルト回路において、ベルトを支持するロールの一つと共に又は他の点で回転するように搭載されていて、移動表面の正確な測定を可能にする。ロータリーエンコーダはベルトの変位を記録し、この情報がロールを制御及び駆動する回路に伝えられて、ロール速さ（及び、これよりベルト速さ）における任意の必要な調整の実施を可能にしている。このロータリーエンコーダによって提供されるフィードバックに基づいて、イメージが移動表面に適切な見当合わせで転写されるように遅延量を変調することによって、移動表面の動きが制御される。
【０００７】
共通に譲渡されていて参照によってここに援用される米国特許第５，１１９，１２８号に説明されているように、ロータリーエンコーダは、光源と対向する光検出器との間で回転するように位置している。ロータリーエンコーダは、本質的には、複数の透明領域と複数の不透明領域とを有するディスクアセンブリである。このディスクアセンブリが、透明領域の一つが光源と光検出器との間に並ぶように位置すると、光ビームは透明領域を通って伝達されて光検出器によって検出される。ディスクアセンブリのある不透明領域が光源と光検出器との間に並ぶと、光ビームはブロックされ、光検出器は光の遮断を検出して、光検出器は電気パルスを発する。ロータリーエンコーダが回転するにつれて、そのような一連のパルスが生成され、ロールやベルトの回転のタイミングを示して他の事象との協調を得るために使用される。結果として、ディスクアセンブリ上の不透明領域の数及び位置は、ロールやベルトの相対的な角変位に関する情報を与えるように設定されることができる。
【０００８】
ロータリーエンコーダ自身は、そのロータリーエンコーダが関連付けられる特定のロールや他の回転する構造（以降では「エンコーダロール」と称する）と同様に、ランアウト誤差（以降では「ロータリーエンコーダ誤差（rotary encoder error）」と称する）を有しており、これが潜在的な見当合わせ問題を生じさせる。ロータリーエンコーダ自身に起因するロータリーエンコーダ誤差の成分は、一般にエンコーダロールに起因する成分よりも大きい。エンコーダロールは移動表面の速度を設定するために使用されており、これよりシステム全体に影響するので、ロータリーエンコーダ誤差を補正することが非常に望ましい。
【０００９】
ＥＰ９２７では、ロータリーエンコーダ誤差は、エンコーダから出力される各々の個別パルスの期間を補正することで補正される。エンコーダ信号の各々の個別パルスに対応する多ビット期間時間補正値は、テーブルに記憶される。期間時間補正値は、正の固定された時間と正又は負の補正時間との和である。補正されたエンコーダ信号が、各パルスをその期間時間補正値だけ遅らせる遅延装置によって生成される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ロータリーエンコーダ誤差を補正するためのアプローチが、ロータリーエンコーダの各々の角変位（すなわち各々のラインペア）に対応するロール表面の公称値からの全ての偏差に対する値を記憶する必要があるならば、テーブルは非常に大きくなる。その結果として、メモリ必要量及び必要な処理速度が増加する。
【００１１】
したがって、各々の回転変位に対する実際の偏差を全て測定及び記憶することなくロータリーエンコーダ誤差を補正する、ロータリーエンコーダ誤差補正システム及び方法が提供されることが望ましい。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、ロータリーエンコーダを有するマーキング装置において使用される、ロータリーエンコーダ誤差補償（compensation）システム及び方法が提供される。ロータリーエンコーダは、回転する要素の検出された位置を示し、かつロータリーエンコーダ誤差を有するエンコーダ信号を生成するように構成されている。ロータリーエンコーダ誤差補償システムは、誤差補正論理回路と、この誤差補正論理回路にリンクされた誤差補正テーブルとを含む。
【００１３】
誤差補正論理回路は、ロータリーエンコーダからエンコーダ信号を受領する。誤差補正テーブルは、複数の正規化された誤差補正値を含んでいる。誤差補正論理回路は、回転する要素の検出された位置とロータリーエンコーダ誤差とに基づいて誤差補正テーブルにアクセスし、複数の正規化された誤差補正値のうちで、回転する要素の検出された位置とロータリーエンコーダ誤差とに対応する正規化された誤差補正値を得る。
【００１４】
誤差補正論理回路は、好ましくは、ロータリーエンコーダから受領したエンコーダ信号と正規化された誤差補正値とに基づいて、補正されたエンコーダ信号を生成する。
【００１５】
正規化された誤差補正値は、好ましくはサイン波値である。サイン波値は、好ましくは単位振幅を有するサイン波に基づいている。
【００１６】
ロータリーエンコーダ誤差は振幅及び位相を有しており、誤差補正論理回路は、好ましくはロータリーエンコーダ誤差の位相に基づいて誤差補正テーブルにアクセスする。検出された位置に対応する正規化された誤差補正値は、好ましくはロータリーエンコーダ誤差の位相から１８０度オフセットしている。
【００１７】
誤差補正論理回路は、好ましくは、検出された位置に対応する正規化された誤差補正値とロータリーエンコーダ誤差の振幅とを乗算して、変調された遅延（modulated delay）を決定する。誤差補正論理回路は、好ましくはこの変調された遅延を固定された遅延（fixed delay）に加算して、補正されたエンコーダ信号を決定する。
【００１８】
ロータリーエンコーダ補償システムは、好ましくは、振幅を記憶する振幅メモリと位相を記憶する位相メモリとを含む。誤差補正回路は、好ましくは、ロータリーエンコーダからのインデックスパルスの受領時に位相をリセットする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施形態が図面を参照して説明されるが、図面において、同じ参照番号は同じ構成要素を指している。
【００２０】
図１は、マーキング装置システムのエンコーダロール１１０を示している。好適な実施形態では、エンコーダロール１１０は、少なくとも一つの他の下流ロール（図示せず）と共に、移動している光受容体表面（同じく図示せず）を支持しており、この移動している光受容体表面にオリジナルイメージが転写される。他の実施形態では、イメージは直接にエンコーダロール１１０に転写される。エンコーダロール１１０はシャフト１１２の周囲を回転しており、シャフト１１２は、その両端でベアリング１１４によって支持されている。
【００２１】
エンコーダ１１６は、エンコーダロール１１０に結合されている。エンコーダ１１６は好ましくは既知のロータリーエンコーダであり、エンコーダロール１１０の回転変位を測定する。エンコーダ１１６によって測定された回転変位情報は、線形変位（すなわち位置）あるいは速度情報に変換されることができる。エンコーダ１１６からの情報は動き制御（モーションコントロール；motion control）システム１２８にフィードバックされ、この動き制御システム１２８が、移動している光受容体表面の動きを制御する。
【００２２】
本発明によれば、ロータリーエンコーダからの情報は、動き制御システム１２８が補正された情報を使用して移動している光受容体表面を制御できるように、まずロータリーエンコーダ誤差を考慮して補正される。エンコーダ１１６はエンコーダ信号１１８を生成し、これがエンコーダ１１６にリンクされた誤差補正論理回路１２２に供給される。エンコーダ信号１１８は、デジタルの方形波列である。エンコーダ１１６はインデックスパルス１２０も生成し、これも誤差補正論理回路１２２に供給される。エンコーダ１１６の各回転ごとに、一つのインデックスパルス１２０が生成される。
【００２３】
説明したように、ロータリーエンコーダ誤差は、エンコーダ１１６及びエンコーダロール１１０における偏心に起因するランアウト誤差によるものである。ロータリーエンコーダ誤差は、性質上は周期的であって、動作条件によって（例えば、エンコーダ１１６及びエンコーダロール１１０の温度の上昇によって）誤差が変化する程度のものを除けば、時間に対して一定である。
【００２４】
ロータリーエンコーダ誤差は、振幅及び位相を有するサイン曲線（シヌソイダル；sinusoidal）波形として示すことができる。ロータリーエンコーダ誤差は、以下に詳細に説明するように、工場にて又は使用される現場で測定されることができる。ロータリーエンコーダ誤差は各エンコーダ１１６／エンコーダロール１１０に特有であるので、ロータリーエンコーダ誤差は、新しいエンコーダ１１６／エンコーダロール１１０が取り付けられたら改訂されなければならない。
【００２５】
測定される量に依存して、ロータリーエンコーダ誤差の振幅は、偏差（すなわち、エンコーダ１１６／エンコーダロール１１０の直径が公称値から異なっている量）、あるいは移動表面の速さ（すなわち単位時間当たりの偏差）に関して測定されることができる。ロータリーエンコーダ誤差の位相は、ロータリーエンコーダ誤差が標準サイン波の原点からオフセットしている時間を示す。ロータリーエンコーダの周波数は、エンコーダ１１６／エンコーダロール１１０の直径と移動表面の位置／速さとに直接に関係している。
【００２６】
ロータリーエンコーダ誤差は性質的にサイン曲線的であるので、エンコーダ信号１１８におけるロータリーエンコーダ誤差は、等しい振幅を有しているが位相が１８０度シフトしているサイン曲線関数を減算することによって、補正され得る。したがって、特定のエンコーダ信号を補正するために必要とされる情報は、ロータリーエンコーダ誤差の振幅及び位相のみであることが見い出されている。
【００２７】
本発明によれば、正規化されたサイン波テーブル１２４が誤差補正論理回路１２２にリンクされている。サイン波テーブル１２４が正規化されていると言われるのは、単位振幅を有し且つ位相シフトが零である標準サイン波のサイン値を含んでいるからである。正規化されたサイン波テーブル１２４は誤差補正論理回路１２２によってアクセスされて、既知のロータリーエンコーダ誤差に対応する正規化されたサイン値が決定される。好適な実施形態では、正規化されたサイン波テーブル１２４におけるサイン値は固定されていて、更新される必要はない。あるいは、サイン値を記憶する必要もなく、必要に応じて計算することもできる。正規化されたサイン波テーブル１２４に含まれるサイン波値の数は、所望の誤差補正の解像度に依存する。好適な実施形態では、正規化されたサイン波テーブルは、エンコーダ１１６の解像度に対応する３２個の値（すなわち１１．２５度ごとに一つのサイン値）を含んでいる。テーブルサイズは、誤差、エンコーダ周波数及び解像度の再生で要求される正確さを反映すべきである。
【００２８】
誤差補正論理回路１２２は、振幅メモリ１３０及び位相メモリ１３２にリンクされていて、これらはそれぞれロータリーエンコーダ誤差の振幅及び位相を記憶する。誤差補正論理回路１２２は、位相メモリ１３２からのロータリーエンコーダ誤差の既知の位相に基づいて正規化されたサイン波テーブル１２４にアクセスし、既知の位相から１８０度オフセットした角度に対するサイン値を得る。このサイン値に振幅メモリ１３０からの既知の振幅を乗算することによって、補正されたエンコーダ出力信号１２６が生成され、これによって、補正されたエンコーダ出力１２６が生成される。補正されたエンコーダ出力１２６は、その後に動き制御システム１２８に出力される。結果として、移動表面の動きの制御におけるロータリーエンコーダ誤差の影響が取り除かれるか、あるいは少なくとも実質的に減少される。
【００２９】
図２は、エンコーダ誤差の補正時に実行されるステップを示す詳細なフローチャートである。ステップＳ２１０で、誤差補正論理回路１２２は、エンコーダ信号１１８のエッジの受領を待つ。ステップＳ２１２で、誤差補正論理回路１２２は、移動表面の実際の位置／速さを示すエンコーダ信号１１８を受領し、受領時点を示すタイムスタンプを記録する。ステップＳ２１４で、誤差補正論理回路１２２は、ロータリーエンコーダ誤差の既知の位相に対応するサイン値を指定するポインタにおいて、正規化されたサイン波テーブル１２４にアクセスする。
【００３０】
ステップＳ２１６で、変調された遅延が、正規化されたサイン波テーブル１２４からのサイン値にロータリーエンコーダ誤差の既知の振幅を乗算したものに等しい値に設定される。遅延の単位は、電子制御回路のタイムベースに対応する。例えば、１６ＭＨｚでのＩｎｔｅｌ８０Ｃ５１ＦＡマイクロコントローラが使用されるときには、遅延は２５０ｎｓのインクリメントで測定される。
【００３１】
ステップＳ２１８で、出力エッジタイムスタンプが、所定の固定された遅延とステップＳ２１６で決定された変調された遅延との和に等しく設定される。固定された遅延は、依然として正の出力エッジタイムスタンプを与えながら負の補正値に適合するように設定された所定の量である。固定された遅延は、エンコーダ信号１１８が受領される時点とエンコーダ信号１１８が（補正無しに）出力される時点との間の時間的な遅れである。ステップＳ２２０で、ロータリーエンコーダ誤差に対して補正された補正エンコーダ出力信号１２６の出力エッジが生成される。ステップＳ２２２で、必要であれば、正規化されたサイン波テーブル１２４のポインタがインクリメントされる。
【００３２】
ある実施形態では、このポインタは、エンコーダ信号１１８の各パルスに同期してインクリメントされる。したがって、隣接するパルスの間の間隔に対応するロータリーエンコーダ誤差が、正確に補正される。他の実施形態では、例えば所望の解像度やシステムハードウエアの制約に依存して、より長い時間期間に渡る誤差、例えばエンコーダ信号１１８の８パルスごとの誤差のみを補正すれば十分であることがある。
【００３３】
ステップＳ２２４では、誤差補正論理回路１２２は、次のインデックスパルスが受領されたかどうかを判定する。次のインデックスパルスが受領されていたら、ステップＳ２２６でポインタがロータリーエンコーダ誤差の位相に等しくなるようにリセットされて、処理はステップＳ２１０に戻る。ステップＳ２２４で次のインデックスパルス１２０が受領されていなければ、カウントがインクリメントされて、処理はステップＳ２１０に戻る。
【００３４】
図３は、実験室シミュレーションのために生成された本発明のある実施形態を示す。図３は、図１の実施形態を、ロータリーエンコーダ誤差の測定のための誤差測定装置及び回路と共に示している。図３の実施形態において、振幅メモリ１３０及び位相メモリ１３２は最初は使用されないが、これは、ロータリーエンコーダ誤差の既知の振幅及び位相がまだ決定されていないからである。点線の外郭で示しているように、誤差補正論理回路１２２は、正規化されたサイン波テーブル１２４と共に、別個のコントローラ、例えばＩｎｔｅｌ８０Ｃ５１ＦＡマイクロコントローラや同様の装置の上に実現された。しかし、誤差補正論理回路１２２及び／あるいは正規化されたサイン波テーブル１２４は、従来の動き制御システム回路１２８にハードウエアの追加無しに実現されることができる。
【００３５】
表面エンコーダ３１０が、検出要素３１２と共に位置している。好適な実施形態では、表面エンコーダ３１０は、（周波数領域において２つの信号を区別するために）エンコーダロールとは十分に異なる直径を有するホイールであって、エンコーダロール１１０の実際の偏差を記録する。表面エンコーダ３１０は、（１回転中におけるエンコーダロール１１０の直径の時間変動を示す）表面エンコーダ信号３１４を生成し、この表面エンコーダ信号３１４が周波数／電圧変換ユニット３１６に送られて、ＦＦＴ装置３１８でＦＦＴ（高速フーリエ変換）される。変換された表面エンコーダ信号３１４のＦＦＴは、ロータリーエンコーダ誤差を示す。したがって、ロータリーエンコーダ誤差の振幅は、変換された表面エンコーダ信号３１４のＦＦＴから決定されることができる。位相は、（１）インデックスパルス１２０を周波数／電圧変換ユニット３１６から出力されるアナログエンコーダ信号と比較して、測定された信号から位相が１８０度ずれている位相値を決定するか、あるいは（２）補正されたエンコーダ出力信号１２６の誤差信号強度が最小になるまで補正プロセスで使用された位相値を調整する反復処理を実行するか（この場合、Ｆ／Ｖ変換装置及びＦＦＴは補正されたエンコーダ出力信号１２６の測定のためにも使用される）、何れかによって決定される。振幅及び位相は、図１及び図２の実施形態におけるように、オンライン補正における将来の使用に備えて、振幅メモリ１３０及び位相メモリ１３２にそれぞれ記憶される。
【００３６】
図４〜図６は、図３に示した実施形態を使用する実験室シミュレーションで得られた結果のグラフである。図４〜図６は、エンコーダ信号１１８がデジタル方形波形からアナログ電圧に変換された後の、エンコーダ信号１１８の高速フーリエ変換に基づくロータリーエンコーダ誤差周波数対光受容体表面速度のグラフである。図４〜図６において、ロータリーエンコーダ誤差の位相は不明であり、これより位相は実験的に決定された。
【００３７】
図４は、毎秒６９４．１７μｍの未補正ロータリーエンコーダ誤差振幅が周波数４．３７Ｈｚで生じていることを示している。数値的な積分より、この誤差は、零からピークまでが約２５μｍ（２５μｍ＝毎秒６９４．１７μｍ／（２π×４．３７Ｈｚ））である。４．３７Ｈｚというロータリーエンコーダ誤差周波数は、エンコーダロール１１０の直径と光受容体表面速度の公称値とに、直接に関係している。
【００３８】
図５は、第１の補正の結果として、毎秒１３６２．９４μｍのロータリーエンコーダ誤差振幅がロータリーエンコーダ誤差周波数４．３７Ｈｚで生じていることを示している。図示されているように、第１の補正は、誤差を毎秒６９４．１７μｍから毎秒１３６２．９４μｍに増加させた。第１の補正後の誤差は、零からピークまでが約５０μｍである。第１の補正では、正規化されたサインテーブル１２４から得たサイン値とロータリーエンコーダ誤差との間の位相関係を調整することによってロータリーエンコーダ誤差を補正しようとする試みによって、誤差は実際には増加した。これより、ロータリーエンコーダ誤差と正規化されたサイン値との間の位相関係は、所望のように１８０度オフセットされておらず、ほとんど零に近かった（すなわち、サイン値は、ロータリーエンコーダ誤差にほとんど同期していて、これより、補正されたロータリーエンコーダ誤差はほとんど２倍された）。
【００３９】
図６は、第２の補正の結果として、毎秒５２．０８μｍのロータリーエンコーダ誤差振幅がロータリーエンコーダ誤差周波数４．３７Ｈｚで生じていることを示している。図示されているように、第２の補正は、毎秒６９４．１７μｍというオリジナルのロータリーエンコーダ誤差振幅を毎秒５２．０８μｍまで実質的に減少させた。第２の補正後の誤差は、零からピークまでが２μｍ未満である（すなわち、測定装置のバックグラウンドノイズの範囲内である）。第２の補正では、補正時に使用されるサイン値とロータリーエンコーダ誤差との間の所望のオフセット位相関係が得られて、ロータリーエンコーダ誤差が実質的にキャンセルされている。
【００４０】
図３〜図６に関連して上記で説明したシステム及び方法に加えて、ロータリーエンコーダ誤差は他の方法で決定されることもできる。例えば、ロータリーエンコーダ誤差は、例えば工場にて、検出要素７１０とエンコーダ７１２とを含む別個のエンコーダシステム７０８を使用して決定されることができる。図７に示されるシステムによるテストプリントの実施から得られる結果に基づいて、特定のエンコーダ１１６／エンコーダロール１１０に対するロータリーエンコーダ誤差を決定することができる。特に、テストプリントで生成されたパターンから誤差の振幅及び位相を測定し、その後にこれらを、将来における補正に備えて、マーキング装置の不揮発性メモリに（例えばそれぞれ振幅メモリ１３０及び位相メモリ１３２に）記憶させることができる。
【００４１】
あるいは、移動表面を一定の開ループ電圧で駆動してロータリーエンコーダ誤差の位相及び振幅を測定することによって、誤差を測定することができる。既知の方法に従った付加的なフィルタリング及びデータ低減が実行されて、正確な位相関係を決定されるであろう。
【００４２】
知られているように、マーキング装置システムが「マーク・オン・ベルト（marks-on-belt）」（ＭＯＢ）システムを含むときには、これらの見当合わせマークを使用して誤差を決定することができる。ＭＯＢシステムの一例としては、共通して譲渡されている米国特許第５，５３７，１９０号を参照されたい。ＭＯＢシステムでは、テストプリントを例えばセットアップ期間中に行うことによって、一連の山形（シェブロン：chevrons）や他の適切なマークがトナーイメージとして、移動している光受容体表面の上に既知の時間間隔で生成される。使用されるマークの数（及びこれより隣接するマーク間の間隔）は、所望の解像度やシステムにおけるノイズなどに依存する。本質的には、ロータリーエンコーダ誤差は、既知の時間間隔で置かれた隣接するマーク間の距離における偏差から決定される。
【００４３】
これらのマークはＭＯＢセンサで感知される。ＭＯＢセンサは、分割セルＣＣＤや他の適切な装置であることができる。理想的なロータリーエンコーダ（ロータリーエンコーダ誤差が無い）に対しては、隣接するマーク間の距離は同じである。実際のロータリーエンコーダでは、この距離は周期的な様式で変化する。距離データのパターンが分析されてロータリーエンコーダ誤差周波数が決定され、既知の方法に従ってロータリーエンコーダ誤差の振幅を決定するためにさらに処理される。
【００４４】
使用現場でインストールされた交換エンコーダ１１６／エンコーダロール１１０のアセンブリは、フィールド技術者によって、周波数−電圧変換器を使用し且つ新しいアセンブリのロータリーエンコーダ誤差に関する振幅及び位相をメモリに記憶することによって、較正されることができる。
【００４５】
図１及び図３に示されているように、エンコーダ補正システム及びその構成要素は、プログラムされた汎用コンピュータ、特殊目的コンピュータ、プログラムされたマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラと周辺集積回路素子及びＡＳＩＣ又は他の集積回路、デジタルシグナルプロセッサ、ハード配線された（ディスクリート素子回路のような）電子又は論理回路、ＰＬＤ、ＰＬＡ、ＦＰＧＡ又はＰＡＬのようなプログラマブル論理デバイスなどに、実現することができる。一般に、有限状態マシンを実現することができて、この有限状態マシンで図２に示されるフローチャートを実現することができるような装置ならば何でも、エンコーダ補正システムを実現するために使用することができる。
【００４６】
本発明がその特定の実施形態に関連して説明されているが、当業者には、多くの代替、変更、及び変化が明らかであろう。従って、上記で説明した本発明の好適な実施形態は例証的であることを意図しており、制限的であることを意図するものではない。本発明に対する様々な変化が、添付の特許請求の範囲に規定される真の精神及び範囲を逸脱することなく、行われてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  エンコーダロールに結合されたエンコーダと、ロータリーエンコーダ信号における誤差を感知して補正する回路とを示す、模式的なブロック図である。
【図２】  本発明に従ったエンコーダ誤差補正アルゴリズムの詳細なブロック図である。
【図３】  誤差補正要素がマーキング装置の処理回路に含まれている他の実施形態を示す、模式的なブロック図である。
【図４】  ロータリーエンコーダ誤差周波数対光受容対表面速度のグラフであって、４．３７Ｈｚにおけるロータリーエンコーダ誤差の振幅を補正無しで示すグラフである。
【図５】  図４と同様のグラフであるが、第１の補正によるロータリーエンコーダ誤差の増加した振幅を示すグラフである。
【図６】  図４及び図５と同様のグラフであるが、第２の補正によるロータリーエンコーダ誤差の減少した振幅を示すグラフである。
【図７】  実際のエンコーダロールの偏差を測定する装置を示す模式図である。
【符号の説明】
１１０  エンコーダロール、１１２  シャフト、１１４  ベアリング、１１６エンコーダ、１１８  エンコーダ信号、１２０  インデックスパルス、１２２誤差補正論理回路、１２４  正規化されたサインテーブル、１２６  補正されたエンコーダ出力、１２８  動き制御システム、１３０  振幅メモリ、１３２  位相メモリ。
【図１】
0004355076.tif 000002
【図２】
0004355076.tif 000003
【図３】
0004355076.tif 000004
【図４】
0004355076.tif 000005
【図５】
0004355076.tif 000006
【図６】
0004355076.tif 000007
【図７】
0004355076.tif 000008