JP2022154876A - 制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】移動体とのシートとの接触事象を適切に検知可能な技術を提供する。【解決手段】移動体２２，４１が、モータ５１により駆動されて、第一方向に往復動し、第一方向とは交差する第二方向に搬送されるシートを加工するように構成される。コントローラ３１が、速度プロファイルに従う移動体の目標速度と計測器により計測される速度との偏差に基づきモータに対する操作量を算出し、操作量に従う電力をモータに供給することにより、移動体が目標速度に従って往復動するように、モータを制御することと、操作量又は偏差が予め設定された閾値を超えたことを条件に、移動体がシートに接触する事象の発生を検知することと、を実行するように構成される。【選択図】図４

Description

本開示は、制御システムに関する。

従来、インクジェットヘッドを主走査方向に往復動させてシートに画像を形成するインクジェットプリンタにおいて、画像領域の間に挟まれた非画像領域では、インクジェットヘッドを搭載するキャリッジの移動速度を高くすることにより、印字処理の高速化を図る技術が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２００５－２２１１５号公報

インクジェットプリンタのように、処理ヘッドを搭載したキャリッジを往復動させながら、キャリッジの移動経路を横断するシートを加工するシステムにおいては、シートの湾曲等が原因で、キャリッジ又は処理ヘッドがシートと接触する接触事象であるジャムが発生する場合がある。

このジャムの検知手法としては、キャリッジの目標速度と、計測器により計測されるキャリッジの実速度との偏差を用いることが考えられる。ジャムが発生する場合には、キャリッジの移動が接触するシートに阻害されるために、キャリッジの速度低下が生じる。従って、偏差を監視することで、ジャムを検知することができる。

しかしながら、偏差に基づく従来の検知手法では、キャリッジが加減速移動している場合に、その検知精度が劣化する。加減速区間では、ジャムが発生していなくとも、目標速度に対する実速度の追従遅れに起因して、偏差が大きくなり易いためである。

そこで、本開示の一側面によれば、移動体を往復動させてシートを加工するシステムにおいて、移動体とのシートとの接触事象を適切に検知可能な技術を提供できることが望ましい。

本開示の一側面によれば、制御システムが提供される。制御システムは、モータと、移動体と、計測器と、コントローラと、を備える。移動体は、モータにより駆動されて、第一方向に往復動するように構成される。

移動体は、移動体の移動経路を横断するように第一方向とは交差する第二方向に搬送されるシートを加工するように構成される。計測器は、移動体の速度を計測するように構成される。コントローラは、速度プロファイルに基づき、モータを制御するように構成される。

本開示の一側面によれば、コントローラは、速度プロファイルに従う移動体の目標速度と計測器により計測される速度との偏差に基づきモータに対する操作量を算出し、操作量に従う電力をモータに供給することにより、移動体が目標速度に従って往復動するように、モータを制御することと、操作量が予め設定された閾値を超えたことを条件に、移動体がシートに接触する事象の発生を検知することと、を実行するように構成され得る。

移動体の加減速時には、目標速度に対する実速度の追従遅れに起因して上記偏差が大きくなりがちである。従って、偏差と閾値との比較に基づいて移動体がシートに接触する事象の発生を検知する場合には、移動体の加減速時に上記事象の検知精度が低下する。誤検知抑制のために閾値を大きくすると、定速時における上記事象の検知感度が低下する。

これに対し、操作量に基づいて、移動体がシートに接触する事象の発生を検知することによれば、特に移動体が加減速している際に、偏差と閾値との比較に基づいて上記事象の発生を検知する場合と比較して上記追従遅れによる影響を抑えて、高精度又は高感度に上記事象の発生を検知することができる。従って、本開示の一側面によれば、移動体とのシートとの接触事象を適切に検知可能なシステムを提供することができる。

本開示の別側面によれば、コントローラは、速度プロファイルに従う移動体の目標速度と計測器により計測される速度との偏差に基づきモータに対する操作量を算出し、操作量に従う電力をモータに供給することにより、移動体が目標速度に従って往復動するように、モータを制御することと、偏差が予め設定された閾値を超えたことを条件に、移動体がシートに接触する事象の発生を検知することと、を実行するように構成されてもよい。

本開示の別側面によれば、速度プロファイルが、目標速度の高さ及び変化の少なくとも一方が異なる複数の区間における目標速度を定義している場合、閾値は、複数の区間のそれぞれに対して個別に設定されてもよい。コントローラは、複数の区間のそれぞれでは、対応する区間に対して設定された閾値を偏差が超えたことを条件に、事象の発生を検知してもよい。

区間に応じた閾値と偏差との比較に基づいて、移動体がシートに接触する事象の発生を検知することによれば、移動体の加減速時に上記偏差が大きくなることに起因した検知精度及び感度に関する影響を抑えることができ、移動体とのシートとの接触事象を適切に検知可能である。

画像形成システム１の構成を表すブロック図である。 キャリッジ搬送機構及び用紙搬送機構に関する説明図である。 プロセッサが実行する印刷処理を表すフローチャートである。 ＣＲモータ制御部の構成を表すブロック図である。 速度制御器の構成を表すブロック図である。 プロセッサが実行するプロファイル設定処理を表すフローチャートである。 速度プロファイルを示す時間対速度のグラフ（上段）及び閾値変化を示す時間対閾値のグラフ（下段）を示す図である。 プロセッサが実行するジャム検知処理を表すフローチャートである。 プロセッサが実行するジャム関連処理を表すフローチャートである。 第一変形例のジャム検知処理を表すフローチャートである。 第二変形例のジャム検知処理を表すフローチャートである。 第三変形例のジャム検知処理を表すフローチャートである。 エンコーダスケールに付着する汚れに関する説明図である。 第四変形例のジャム検知処理を表すフローチャートである。

以下に本開示の例示的実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１に示す本実施形態の画像形成システム１は、加工対象のシートである用紙Ｐに、インク液滴の吐出により画像を形成するインクジェットプリンタである。画像形成システム１は、プロセッサ１１と、ＲＯＭ１２と、ＲＡＭ１３と、ＥＥＰＲＯＭ１５と、ユーザインタフェース１７と、通信インタフェース１９と、ＡＳＩＣ２０とを備える。ＡＳＩＣ２０は、記録制御部２１と、ＣＲ（キャリッジ）モータ制御部３１と、ＬＦ（ラインフィード）モータ制御部３５とを備える。

画像形成システム１は、用紙Ｐに画像を形成するための構成として、記録ヘッド２２と、駆動回路２３とを更に備える。画像形成システム１は、記録ヘッド２２を主走査方向に移動させるための構成として、キャリッジ搬送機構４０と、ＣＲモータ５１と、駆動回路５３と、エンコーダ５５とを更に備える。キャリッジ搬送機構４０は、記録ヘッド２２を搭載するキャリッジ４１を含む。

画像形成システム１は、用紙Ｐを主走査方向とは直交する副走査方向に搬送するための構成として、用紙搬送機構６０と、ＬＦモータ７１と、駆動回路７３と、エンコーダ７５とを更に備える。

プロセッサ１１は、ＲＯＭ１２に記録されたコンピュータプログラムに従う処理を実行することにより、画像形成システム１を統括制御し、各種機能を実現する。ＲＯＭ１２は、各種コンピュータプログラムを記憶する。ＲＡＭ１３は、プロセッサ１１による処理実行時に、作業用メモリとして使用される。ＥＥＰＲＯＭ１５は、電気的にデータ書換可能な不揮発性メモリであり、各種設定情報を記憶する。

ユーザインタフェース１７は、ユーザにより操作可能な操作部及びユーザに向けて各種情報を表示可能な表示部を備える。通信インタフェース１９は、パーソナルコンピュータ等の外部装置と通信可能に構成される。

プロセッサ１１は、外部装置から印刷指令を受信する度、詳細を後述する印刷処理（図３参照）を実行する。プロセッサ１１は、印刷処理において、記録制御部２１に、記録ヘッド２２からのインク液滴の吐出制御を実行させ、ＣＲモータ制御部３１に、ＣＲモータ５１の制御によるキャリッジ４１の移動制御を実行させ、ＬＦモータ制御部３５に、ＬＦモータ７１の制御による用紙Ｐの搬送制御を実行させる。これによって、用紙Ｐには、プロセッサ１１が外部装置から受信した印刷対象データに基づく画像が形成される。

記録ヘッド２２（図１参照）は、用紙Ｐを印刷加工するための処理ヘッドであり、具体的には、インク液滴を吐出するためのノズルが複数配列されたインクジェットヘッドである。記録ヘッド２２は、駆動回路２３により駆動され、キャリッジ４１の移動経路で、対向する用紙Ｐに、インク液滴を吐出することにより、用紙Ｐを印刷加工する。

記録制御部２１は、プロセッサ１１からの指令に基づき、印刷対象データに基づく画像が用紙Ｐに形成されるように、駆動回路２３に制御信号を入力し、記録ヘッド２２によるインク液滴の吐出動作を制御する。

キャリッジ搬送機構４０は、図２に示すように、記録ヘッド２２を搭載するキャリッジ４１と共に、ガイドレール４２と、ベルト機構４３とを備える。キャリッジ搬送機構４０は、ＣＲモータ５１に駆動されて、キャリッジ４１を主走査方向に往復動させるように構成される。

ガイドレール４２は、キャリッジ４１の移動を主走査方向に制限するように構成される。ベルト機構４３は、駆動プーリ４３１及び従動プーリ４３３と、駆動プーリ４３１と従動プーリ４３３との間に巻回されたベルト４３５と、を備える。キャリッジ４１は、ベルト４３５に固定される。

ベルト機構４３では、駆動プーリ４３１がＣＲモータ５１からの動力を受けて回転し、ベルト４３５及び従動プーリ４３３が、駆動プーリ４３１の回転に伴って従動回転する。この回転により、キャリッジ４１は、ガイドレール４２に沿って主走査方向に移動する。

ＣＲモータ５１は、例えば直流モータであり、駆動回路５３によって駆動される。駆動回路５３は、ＣＲモータ制御部３１から入力される制御信号に従う電力をＣＲモータ５１に供給し、具体的には制御信号に従う電圧をＣＲモータ５１に印加し、ＣＲモータ５１を駆動する。

ＣＲモータ制御部３１は、プロセッサ１１からの指令に従って動作し、プロセッサ１１から指定された速度プロファイルに従う速度でキャリッジ４１が主走査方向に移動するようにＣＲモータ５１を制御する。この際、ＣＲモータ制御部３１は、エンコーダ５５から入力されるエンコーダ信号に基づき、キャリッジ４１の速度をフィードバック制御する。

エンコーダ５５は、リニアエンコーダとして構成される。エンコーダ５５は、ガイドレール４２に沿って設けられるエンコーダスケール５５Ａと、キャリッジ４１に搭載される光学センサ５５Ｂとを備える。

エンコーダ５５は、キャリッジ４１の主走査方向の変位に応じたパルス信号をエンコーダ信号として出力する。ＣＲモータ制御部３１は、このエンコーダ信号に基づき、主走査方向におけるキャリッジ４１の位置及び速度を計測し、ＣＲモータ５１の制御を通じて、キャリッジ４１の主走査方向の移動を制御する。

用紙搬送機構６０は、図２に示すように、ＬＦモータ７１に駆動されて副走査方向に回転する、主走査方向に平行な軸を有するローラ６１を備える。用紙搬送機構６０は、トレイから一枚ずつ供給される用紙Ｐを、ローラ６１の回転により副走査方向に搬送し、用紙Ｐを記録ヘッド２２によるインク液滴の吐出位置に供給する。用紙搬送機構６０により、用紙Ｐは、キャリッジ４１の主走査方向の移動経路を横断するように副走査方向に段階的に搬送される。

ＬＦモータ７１は、例えば直流モータであり、駆動回路７３によって駆動される。駆動回路７３は、ＬＦモータ制御部３５から入力される制御信号に従って、ＬＦモータ７１を駆動する。

ＬＦモータ制御部３５は、プロセッサ１１からの指令に従って、駆動回路７３に対する制御信号を生成し、ＬＦモータ７１を制御する。ＬＦモータ制御部３５は、ＬＦモータ７１、ローラ６１又はこれらの間の伝達系、に設けられたロータリエンコーダとしてのエンコーダ７５からの出力信号に基づいたフィードバック制御により、用紙Ｐの搬送制御を行う。

続いて、プロセッサ１１が印刷指令を受信する度に実行する印刷処理の詳細を、図３を用いて説明する。プロセッサ１１は、印刷処理を開始すると、ページ毎に、ページ印刷処理（Ｓ１１０－Ｓ１７０）を実行する。

プロセッサ１１は、Ｓ１１０において給紙処理を実行する。給紙処理において、プロセッサ１１は、用紙Ｐが給紙トレイ（図示せず）から一枚分離されて、記録ヘッド２２によるインク液滴の吐出位置まで副走査方向に搬送されるように、ＬＦモータ制御部３５に、ＬＦモータ７１を制御させる。プロセッサ１１は更に、ＣＲモータ制御部３１によるＣＲモータ５１の制御を通じて、ホームポジションに位置するキャリッジ４１を、初期位置に配置する（Ｓ１２０）。

その後、プロセッサ１１は、キャリッジ４１の移動開始地点から目標停止地点までの目標速度Ｖｒを定義する速度プロファイルをＣＲモータ制御部３１に設定する（Ｓ１３０）。更に、プロセッサ１１は、主走査方向印刷を実行する（Ｓ１４０）。

Ｓ１４０において、プロセッサ１１は、Ｓ１３０で設定された速度プロファイルに従うＣＲモータ５１の制御を実行するようにＣＲモータ制御部３１に指令する。プロセッサ１１は更に、用紙Ｐに形成されるべき１パス分の画像を表す画像データを、記録制御部２１に入力し、この画像データに基づいて、記録ヘッド２２によるインク液滴の吐出動作を制御するように記録制御部２１に指令する。

用紙Ｐに形成されるべき１パス分の画像は、キャリッジ４１が折返し地点から折返し地点まで主走査方向に移動する過程でのインク液滴の吐出動作により用紙Ｐに形成されるべき画像のことである。

この指令によりＣＲモータ制御部３１は、キャリッジ４１が移動開始地点から目標停止地点に対応する次の折返し地点まで上記設定された速度プロファイルに従う速度軌跡で移動するように、ＣＲモータ５１を制御する。

具体的には、ＣＲモータ制御部３１は、速度プロファイルに基づいて、キャリッジ４１の速度をフィードバック制御する。ＣＲモータ制御部３１は、速度プロファイルに従う目標速度Ｖｒと、エンコーダ信号に基づき計測されたキャリッジ４１の速度Ｖとの偏差Ｅ＝Ｖｒ－Ｖを算出する。

ＣＲモータ制御部３１は、偏差Ｅに基づき、更には目標速度Ｖｒの時間微分に基づき、ＣＲモータ５１に対する操作量Ｕを算出し、対応する制御信号を駆動回路５３に入力する。操作量Ｕは、ＣＲモータ５１に印加すべき駆動電力、具体的には、ＣＲモータ５１に印加すべき駆動電圧を表す値である。

記録制御部２１は、上記画像データに対応する画像を形成するためのインク液滴の吐出動作が、キャリッジ４１の移動に合わせて、記録ヘッド２２により実行されるように、記録ヘッド２２を制御する。Ｓ１４０における主走査方向印刷の実行により、用紙Ｐには、上記画像データに基づく１パス分の画像が形成される。

Ｓ１４０における主走査方向印刷が終了すると、プロセッサ１１は、用紙Ｐの１ページ分の印刷処理が完了したかを判断する（Ｓ１５０）。完了していないと判断すると（Ｓ１５０でＮｏ）、プロセッサ１１は、用紙Ｐを１パス分の画像の副走査方向の幅に対応した所定距離だけ副走査方向に搬送するように、ＬＦモータ制御部３５にＬＦモータ７１を制御させる（Ｓ１６０）。

Ｓ１６０の処理実行後、プロセッサ１１は、次の主走査方向印刷で用いる速度プロファイルを設定する（Ｓ１３０）。速度プロファイルの設定後、プロセッサ１１は、主走査方向印刷を実行することにより（Ｓ１４０）、直前のＳ１６０の処理によって所定距離副走査方向に送り出された用紙Ｐに１パス分の画像を形成する。

プロセッサ１１は、用紙Ｐの１ページ分の印刷処理が完了したと判断するまで、Ｓ１３０－Ｓ１６０の処理を繰返し実行する。このようにして、用紙Ｐには、キャリッジ４１の往復動、インク液滴の吐出、及び、用紙Ｐの搬送を伴いながら、１ページ分の画像が印刷される。プロセッサ１１は、用紙Ｐの１ページ分の印刷が完了したと判断すると（Ｓ１５０でＹｅｓ）、Ｓ１７０の処理を実行する。

Ｓ１７０において、プロセッサ１１は、印刷された用紙Ｐについての排紙処理を実行する。排紙処理では、ＡＳＩＣ２０を通じたＬＦモータ７１の制御により、印刷された用紙Ｐが図示しない排紙トレイに排出される。

プロセッサ１１は更に、印刷対象データが次ページのページ画像データを有するかを判断し（Ｓ１８０）、次ページのページ画像データを有すると判断すると（Ｓ１８０でＹｅｓ）、次ページに関するページ印刷処理（Ｓ１１０－Ｓ１７０）を実行する。

このようにして、プロセッサ１１は、印刷対象データに基づく画像を、ページ毎に用紙Ｐに形成し、全ページに関するページ印刷処理が完了すると（Ｓ１８０でＮｏ）、印刷処理を終了する。

続いて、ＣＲモータ制御部３１の詳細構成を、図４及び図５を用いて説明する。図４に示すようにＣＲモータ制御部３１は、信号処理回路１１０と、指令生成器１２０と、速度制御器１３０と、ジャム検知器１４０とを備える。

信号処理回路１１０は、エンコーダ５５からのエンコーダ信号に基づき、主走査方向におけるキャリッジ４１の位置Ｘ及び速度Ｖを計測するように構成される。指令生成器１２０は、プロセッサ１１から設定された速度プロファイルに従って、主走査方向印刷に伴うキャリッジ４１の移動制御開始時から、各時点の目標速度Ｖｒである速度指令値Ｖｒ、速度指令値Ｖｒの一階時間微分に対応する加速度指令値Ａｒ、速度指令値Ｖｒの二階時間微分に対応する躍度指令値Ｙｒを速度制御器１３０に入力するように構成される。

一例によれば、プロセッサ１１は、指令生成器１２０に対して、速度プロファイルだけではなく、目標速度Ｖｒに対応する目標加速度Ａｒを定義する加速度プロファイル、及び、目標速度Ｖｒに対応する目標躍度Ｙｒを定義する躍度プロファイルを設定することができる。

速度制御器１３０は、速度指令値Ｖｒ、加速度指令値Ａｒ、及び躍度指令値Ｙｒと、信号処理回路１１０から入力される計測された速度Ｖと、に基づいて、ＣＲモータ５１に対する操作量Ｕとして、ＣＲモータ５１に印加すべき駆動電圧を表す電圧指令値を算出し、対応する制御信号を駆動回路５３に入力する。

図５に示す速度制御器１３０は、減算器２１０と、ゲインアンプ２２０と、加算器２３０，２４０，２５０と、外乱オブザーバ２９０と、を備える。減算器２１０は、速度指令値Ｖｒと計測されたキャリッジ４１の速度Ｖとの偏差Ｅ＝Ｖｒ－Ｖを出力する。偏差Ｅは、ゲインアンプ２２０においてゲインＫｖだけ増幅された後、ゲインアンプ２２０から出力される。

ゲインアンプ２２０の出力Ｋｖ・Ｅは、加算器２３０，２４０を通って、加速度指令値Ａｒ及び躍度指令値Ｙｒが加算された操作量（Ｋｖ・Ｅ＋Ａｒ＋Ｙｒ）に変換される。更に、操作量（Ｋｖ・Ｅ＋Ａｒ＋Ｙｒ）は、加算器２５０において、外乱オブザーバ２９０で算出された外乱推定値ｄと加算される。加算後の操作量（Ｋｖ・Ｅ＋Ａｒ＋Ｙｒ＋ｄ）が、速度制御器１３０から操作量Ｕとして出力される。

外乱オブザーバ２９０は、操作量Ｕから速度Ｖへの伝達関数の逆モデルを用いて算出される、計測された速度Ｖに対応する操作量Ｕ^＊と、速度制御器１３０の出力である操作量Ｕとの差Ｕ－Ｕ^＊として、外乱推定値ｄ＝Ｕ－Ｕ^＊を算出し、加算器２５０に入力する。

このように速度制御器１３０は、速度プロファイルに従うキャリッジ４１の移動を実現するために、偏差Ｅ、加速度指令値Ａｒ、躍度指令値Ｙｒ、及び外乱を考慮した操作量Ｕを算出し、駆動回路５３を通じて、対応する駆動電圧でＣＲモータ５１を駆動する。

この他、ジャム検知器１４０は、速度制御器１３０により算出される偏差Ｅ及び操作量Ｕに基づいて、記録ヘッド２２が用紙Ｐに接触する事象である用紙ジャム（以下、単にジャムという）の発生を検知するように構成される。

続いて、プロセッサ１１が、Ｓ１３０において実行するプロファイル設定処理の詳細を、図６を用いて説明する。プロセッサ１１は、プロファイル設定処理を実行することにより、次の主走査方向印刷で用いる速度プロファイルを設定すると共に、ジャム検知用の閾値群Ｔｈを設定する。

プロファイル設定処理を開始すると、プロセッサ１１は、次の主走査方向印刷におけるキャリッジ４１の移動開始地点から目標停止地点までの移動経路のうち、記録ヘッド２２によるインク液滴の吐出動作が実行されるインク吐出区間を判別する（Ｓ２１０）。

プロセッサ１１は更に、インク吐出区間の終点から目標停止地点までの距離が、高速移動に必要な所定距離以上あるかを判断する（Ｓ２２０）。所定距離以上あると判断すると（Ｓ２２０でＹｅｓ）、プロセッサ１１は、図７上段に示す形状の速度プロファイルを生成し、生成した速度プロファイルをＣＲモータ制御部３１に設定する（Ｓ２３０）。Ｓ２３０において生成される速度プロファイル（以下、第一の速度プロファイルとも言う）は、次の特徴を有する、高速移動有りの速度プロファイルである。

・キャリッジ４１を移動開始地点から第一速度Ｖｒ１まで加速させる加速区間を含む。加速区間の終点は、インク吐出区間の始点より手前である。
・キャリッジ４１の第一速度Ｖｒ１への加速終了時点からキャリッジ４１がインク吐出区間の終点に到達するまでは、キャリッジ４１を、第一速度Ｖｒ１で定速移動させる第一定速区間を含む。
・キャリッジ４１がインク吐出区間の終点を通過した直後から、キャリッジ４１を第一速度Ｖｒ１より高い予め定められた第二速度Ｖｒ２まで加速させる再加速区間を含む。
・キャリッジ４１の第二速度への加速終了時点からキャリッジ４１が目標停止地点より減速に必要な距離手前の減速開始地点に到達するまでは、キャリッジ４１を、第二速度Ｖｒ２で定速移動させる第二定速区間を含む。
・キャリッジ４１が減速開始地点に到達した直後から、キャリッジ４１を目標停止地点に向けて減速及び停止させる減速区間を含む。

続くＳ２４０において、プロセッサ１１は、Ｓ２３０で設定した速度プロファイルに応じたジャム検知用の操作量Ｕの閾値群Ｔｈをジャム検知器１４０に対して設定する。具体的には、閾値群Ｔｈとして、速度プロファイルにおける目標速度Ｖｒの高さ及び変化の少なくとも一方が異なる複数の区間について区間毎の閾値を設定する。

すなわち、プロセッサ１１は、加速区間での閾値Ｔｈ１、第一定速区間での閾値Ｔｈ２、再加速区間での閾値Ｔｈ３、第二定速区間での閾値Ｔｈ４、及び、減速区間での閾値Ｔｈ５を設定する。

キャリッジ４１の運動方程式は、次のように表される。次式におけるｄｖ／ｄｔは、ｖの時間微分を表し、ｖは、キャリッジ４１の速度を表し、ｍは、質量を表し、ｃは、粘性摩擦係数を表し、ｆ_ｃは、クーロン摩擦を表す。

キャリッジ４１に作用するＣＲモータ５１の力ｆは、ＣＲモータ５１の駆動電圧に比例する。

このことから、キャリッジ４１を定速移動させる区間では、目標速度Ｖｒに対応した粘性摩擦、及びクーロン摩擦に打ち勝つための駆動電圧を印加する必要があり、キャリッジ４１を加減速させる区間では、更に、加減速に必要な力をキャリッジ４１に加えるための駆動電圧を追加的に印加する必要があることが理解できる。

操作量Ｕは、この原理に従って、速度制御器１３０により増減するように計算される。キャリッジ４１の主走査方向への移動中にジャムが発生すると、用紙Ｐとキャリッジ４１又は記録ヘッド２２との接触により、操作量Ｕは上昇する方向に変化する。本実施形態では、このジャムに起因する操作量Ｕの上昇に基づいてジャムを検知するために、上述のように、区間毎に個別の閾値Ｔｈ１－Ｔｈ５を設定する。

図７下段に示すグラフは、図７上段に示される速度プロファイルに対応する各区間の閾値Ｔｈ１－Ｔｈ５を説明するグラフである。上述の原理から理解できるように、図７上段に示される速度プロファイルが設定される場合には、図７下段に示すように、再加速区間の閾値Ｔｈ３が、全区間の中で最も高く設定され、続いて加速区間の閾値Ｔｈ１が高く設定される。キャリッジ４１が定速移動する第一及び第二定速区間については、目標速度Ｖｒが高く粘性摩擦の高い第二定速区間の閾値Ｔｈ４が第一定速区間の閾値Ｔｈ２より高く設定される。

これらの閾値Ｔｈ１－Ｔｈ５は、例えば、ジャムが発生していない場合の各区間の操作量Ｕに所定量を加算する手法により予め定められ、ＲＯＭ１２又はＥＥＰＲＯＭ１５に記録される。経時変化を考慮して、閾値Ｔｈ１－Ｔｈ５は、用紙Ｐが存在しないと推定される画像形成システム１の起動時に、キャリッジ４１を上記速度プロファイルに従って移動させることにより得られた操作量Ｕに基づいて更新されてもよい。

Ｓ２２０おいて、インク吐出区間の終点から目標停止地点までの距離が、高速移動に必要な所定距離未満であると判断すると（Ｓ２２０でＮｏ）、プロセッサ１１は、高速移動のない速度プロファイルを生成し、生成した速度プロファイルをＣＲモータ制御部３１に設定する（Ｓ２５０）。Ｓ２５０において生成される速度プロファイル（以下、第二の速度プロファイルとも言う）は、具体的に次の特徴を有する。

・キャリッジ４１を移動開始地点から第一速度Ｖｒ１まで加速させる加速区間を含む。加速区間の終点は、インク吐出区間の始点より手前である。
・キャリッジ４１の第一速度Ｖｒ１への加速終了時点から、キャリッジ４１が目標停止地点より減速に必要な距離手前の減速開始地点に到達するまでは、キャリッジ４１を、第一速度Ｖｒ１で定速移動させる定速区間を含む。
・キャリッジ４１が減速開始地点に到達した直後から、キャリッジ４１を目標停止地点に向けて減速及び停止させる減速区間を含む。

続くＳ２６０において、プロセッサ１１は、Ｓ２５０で設定した速度プロファイルに応じたジャム検知用の操作量Ｕの閾値群Ｔｈをジャム検知器１４０に対して設定する。すなわち、プロセッサ１１は、加速区間での閾値Ｔｈ１、定速区間での閾値Ｔｈ２、及び減速区間での閾値Ｔｈ６を設定する。加速区間及び定速区間での閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２は、第一の速度プロファイルに対応する閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２と同一値であり得る。

このようにして、プロセッサ１１は、Ｓ１３０で速度プロファイルを設定すると共に閾値群Ｔｈを設定し、設定した速度プロファイルに基づいて、主走査方向印刷（Ｓ１４０）を実行する。この主走査方向印刷によるキャリッジ４１の移動時、ジャム検知器１４０は、図８に示すジャム検知処理を繰返し実行する。

ジャム検知処理において、ジャム検知器１４０は、キャリッジ４１の現在の移動区間に応じた閾値Ｔｈｘを、閾値群Ｔｈの中から選択する（Ｓ３１０）。移動区間の判別は、速度プロファイルに基づく制御を開始してからの経過時間に基づいて判別される。

ジャム検知器１４０は、キャリッジ４１が加速区間にある場合、閾値Ｔｈ１を設定し、キャリッジ４１が第一定速区間にある場合、閾値Ｔｈ２を設定する。同様に、ジャム検知器１４０は、キャリッジ４１が再加速区間、第二定速区間、及び減速区間にある場合、それぞれ対応する閾値Ｔｈ３，Ｔｈ４，Ｔｈ５を設定する。

更にジャム検知器１４０は、偏差Ｅに関する閾値Ｔｅｘとして、キャリッジ４１の現在の移動区間に応じた閾値を選択する（Ｓ３２０，Ｓ３３０，Ｓ３３５）。ジャム検知器１４０は、キャリッジ４１の移動区間が定速区間であるか否かを判断する（Ｓ３２０）。速度プロファイルが、第一の速度プロファイルであるときの定速区間は、第一定速区間及び第二定速区間である。

ジャム検知器１４０は、キャリッジ４１の移動区間が定速区間であると判断すると（Ｓ３２０でＹｅｓ）、閾値Ｔｅｘとして、予め定められた第一の閾値Ｔｅ１を選択する（Ｓ３３０）。

ジャム検知器１４０は、キャリッジ４１の移動区間が非定速区間であると判断すると（Ｓ３２０でＮｏ）、閾値Ｔｅｘとして、予め定められた第一の閾値Ｔｅ１より大きい第二の閾値Ｔｅ２を選択する（Ｓ３３５）。

定速区間及び非定速区間のそれぞれに対応する第一の閾値Ｔｅ１及び第二の閾値Ｔｅ２は、予め設計者により定められ、ＲＯＭ１２又はＥＥＰＲＯＭ１５に格納され得る。第一の閾値Ｔｅ１及び第二の閾値Ｔｅ２は、用紙Ｐが存在しないと推定される画像形成システム１の起動時に、キャリッジ４１を移動させることにより得られた偏差Ｅの変動幅に基づいて更新されてもよい。

閾値Ｔｅｘの選択後、ジャム検知器１４０は、速度制御器１３０により算出された偏差Ｅの絶対値が、閾値Ｔｅｘより大きいかを判断する（Ｓ３４０）。偏差Ｅの絶対値が閾値Ｔｅｘ以下であると判断すると（Ｓ３４０でＮｏ）、ジャム検知器１４０は、ジャムが発生していないとみなして、ジャム検知処理を終了する。

一方、偏差Ｅの絶対値が閾値Ｔｅｘより大きいと判断すると（Ｓ３４０でＹｅｓ）、ジャム検知器１４０は、キャリッジ４１の現在の移動区間が非定速区間であるかを判断する（Ｓ３５０）。非定速区間は、加速区間、減速区間、及び再加速区間に対応する。

キャリッジ４１の移動区間が非定速区間ではなく定速区間であると判断すると（Ｓ３５０でＮｏ）、ジャム検知器１４０は、ジャムが発生したことを検知し、ジャム発生をプロセッサ１１に対して通知する（Ｓ３７０）。

この他、ジャム検知器１４０は、キャリッジ４１の移動区間が非定速区間であると判断すると（Ｓ３５０でＹｅｓ）、速度制御器１３０から出力される操作量Ｕが、閾値Ｔｈｘより大きいか否かを判断する（Ｓ３６０）。操作量Ｕが閾値Ｔｈｘ以下であると判断すると（Ｓ３６０でＮｏ）、ジャム検知器１４０は、ジャムが発生していないとみなして、ジャム検知処理を終了する。

操作量Ｕが閾値Ｔｈｘより大きいと判断すると（Ｓ３６０でＹｅｓ）、ジャム検知器１４０は、ジャムが発生したことを検知し、ジャム発生をプロセッサ１１に対して通知する（Ｓ３７０）。その後、ジャム検知処理を終了する。

このようにして、ジャム検知器１４０は、定速区間では、偏差Ｅ及び操作量Ｕのうちの、偏差Ｅのみに基づいてジャムを検知し、非定速区間では、偏差Ｅ及び操作量Ｕの両者に基づいてジャムを検知する。

別例として、ジャム検知器１４０は、Ｓ３５０の処理を実行しなくてもよい。すなわち、キャリッジ４１が非定速区間にあるときだけでなく、定速区間にあるときにも、Ｓ３６０の処理が実行されてもよい。この場合、ジャム検知器１４０は、定速区間及び非定速区間のいずれにおいても、偏差Ｅ及び操作量Ｕの両者に基づいてジャムを検知する。Ｓ３５０の処理が実行される例では、第一定速区間及び第二定速区間の閾値Ｔｈ２，Ｔｈ４は、実質活用されないので、設定されなくてもよい。

続いて、プロセッサ１１が、ジャム発生の通知に基づいて実行するジャム関連処理の詳細を、図９を用いて説明する。プロセッサ１１は、キャリッジ４１の移動制御の開始と共に、図９に示すジャム関連処理を実行する。

ジャム関連処理を開始すると、プロセッサ１１は、ジャム発生の通知を受け取るまで待機し、ジャム発生の通知を受け取ると（Ｓ４１０でＹｅｓ）、ジャムに対処するための特定制御の実行を、ＣＲモータ制御部３１に対して指令する（Ｓ４２０）。

第一例によれば、特定制御は、キャリッジ４１を減速させるようにＣＲモータ５１を制御することであり得る。第二例によれば、特定制御は、ＣＲモータ５１を停止させる制御であり得る。第三例によれば、特定制御は、ＣＲモータ５１を逆回転させて、キャリッジ４１を現在位置から所定距離手前まで後退させる制御であり得る。

Ｓ４２０の処理実行後、プロセッサ１１は、ユーザインタフェース１７を通じて、ユーザにジャムの発生を報知するためのエラー表示及びエラー通知音の出力を行う（Ｓ４３０）。その後、ジャム関連処理を終了する。

以上に説明した本実施形態の画像形成システム１によれば、キャリッジ４１の加減速時に、偏差Ｅと閾値Ｔｅｘとの比較だけではなく、操作量Ｕと閾値Ｔｈｘとの比較に基づいて、ジャムを検知するので、ジャムを適切に検知することができる。

ジャムが発生すると偏差Ｅは大きくなるが、キャリッジ４１の加減速時にも、目標速度Ｖｒに対する実速度の追従遅れに起因して偏差Ｅが大きくなりがちである。すなわち、加減速時には、偏差Ｅだけに基づいてジャムを検知すると、ジャムが発生していない状況でも、実速度の追従遅れに起因してジャムを誤検知してしまう可能性が高まる。

一方、誤検知を抑制するために閾値Ｔｅｘを大きくし過ぎると、ジャムが発生しているのにもかかわらず、それを検知できない可能性や、検知までの時間が遅れる可能性がある。すなわち、閾値Ｔｅｘを大きくすると、誤検知は抑制されるものの、検知感度が悪化する。

これに対し、本実施形態では、加減速時には、偏差Ｅ及び操作量Ｕに関する二つの条件の両方が満足されたことを条件に、ジャムの発生を検知するので、高精度且つ高感度にジャムを検知することができる。

本実施形態によれば、特に非インク吐出区間でキャリッジ４１を高速移動させることに伴い、ジャムが発生する可能性のある場所でキャリッジ４１が加減速される頻度が増加する。このような加減速を伴う画像形成システム１において、上述のジャムの検知手法を採用すれば、印刷処理のスループットを向上させつつ、用紙ジャムを適切に検知可能であるように画像形成システム１を構成可能である。

［第一変形例］
続いて、第一変形例の画像形成システム１を説明する。第一変形例の画像形成システム１は、ジャム検知器１４０が実行するジャム検知処理が異なることを除いて、基本的に上述の主実施形態と同じである。従って、以下ではジャム検知処理以外の説明を省略する。

第一変形例によれば、ジャム検知器１４０は、図１０に示すジャム検知処理を繰返し実行する。第一変形例のジャム検知処理を開始すると、ジャム検知器１４０は、Ｓ３１０での処理と同様、キャリッジ４１の現在の移動区間に応じた閾値Ｔｈｘを、設定された閾値群Ｔｈの中から選択する（Ｓ５１０）。

その後、ジャム検知器１４０は、速度制御器１３０から出力される操作量Ｕが、閾値Ｔｈｘより大きいか否かを判断する（Ｓ５２０）。操作量Ｕが閾値Ｔｈｘ以下であると判断すると（Ｓ５２０でＮｏ）、ジャム検知器１４０は、ジャムが発生していないとみなして、ジャム検知処理を終了する。

操作量Ｕが閾値Ｔｈｘより大きいと判断すると（Ｓ５２０でＹｅｓ）、ジャム検知器１４０は、ジャムが発生したことを検知し、ジャム発生をプロセッサ１１に対して通知する（Ｓ５３０）。その後、ジャム検知処理を終了する。

このように、第一変形例のジャム検知器１４０は、偏差Ｅに基づかず、区間毎に定められた閾値Ｔｈ１－Ｔｈ６と操作量Ｕとの比較に基づいて、ジャムの発生を検知する。従って、第一変形例によれば、偏差Ｅに基づいてジャムの発生を検知する場合に生じる実速度の追従遅れに起因した誤検知を抑えて、適切にジャムを検知することが可能である。

［第二変形例］
続いて、第二変形例の画像形成システム１を説明する。第二変形例の画像形成システム１は、ジャム検知器１４０が実行するジャム検知処理が異なることを除いて、基本的に上述の主実施形態と同じである。従って、以下ではジャム検知処理以外の説明を省略する。

第二変形例によれば、ジャム検知器１４０は、図１１に示すジャム検知処理を繰返し実行する。第二変形例のジャム検知処理を開始すると、ジャム検知器１４０は、Ｓ３２０での処理と同様、キャリッジ４１の現在の移動区間が定速区間であるか否かを判断する（Ｓ６１０）。

ジャム検知器１４０は、キャリッジ４１の移動区間が定速区間であると判断すると（Ｓ６１０でＹｅｓ）、Ｓ３３０での処理と同様、閾値Ｔｅｘとして、予め定められた第一の閾値Ｔｅ１を選択する（Ｓ６２０）。

ジャム検知器１４０は、キャリッジ４１の移動区間が非定速区間であると判断すると（Ｓ６１０でＮｏ）、Ｓ３３５での処理と同様、閾値Ｔｅｘとして、予め定められた第一の閾値Ｔｅ１より大きい第二の閾値Ｔｅ２を選択する（Ｓ６２５）。

閾値Ｔｅｘの選択後、ジャム検知器１４０は、速度制御器１３０により算出された偏差Ｅの絶対値が、閾値Ｔｅｘより大きいか否かを判断する（Ｓ６３０）。偏差Ｅの絶対値が閾値Ｔｅｘ以下であると判断すると（Ｓ６３０でＮｏ）、ジャム検知器１４０は、ジャムが発生していないとみなして、ジャム検知処理を終了する。

一方、偏差Ｅの絶対値が閾値Ｔｅｘより大きいと判断すると（Ｓ６３０でＹｅｓ）、ジャム検知器１４０は、ジャムが発生したことを検知し、ジャム発生をプロセッサ１１に対して通知する（Ｓ６４０）。その後、ジャム検知処理を終了する。

このように、第二変形例のジャム検知器１４０は、操作量Ｕに基づかず、区間毎に異なる閾値Ｔｅ１，Ｔｅ２と、偏差Ｅとの比較に基づいて、ジャムの発生を検知する。上述したように、偏差Ｅは、特に加減速区間において、目標速度Ｖｒに対する実速度の追従遅れに起因して大きくなりがちである。このことは、ジャムの誤検知率を上げる原因になり得る。しかしながら、第二変形例によれば、加減速区間においては閾値Ｔｅｘを定速区間より大きくするので、全区間に亘って一律の閾値を設定する手法よりも、誤検知率を抑えて高精度にジャムを検知可能である。

［第三変形例］
続いて、第三変形例の画像形成システム１を説明する。第三変形例の画像形成システム１は、ジャム検知器１４０が実行するジャム検知処理が異なることを除いて、基本的に上述の主実施形態と同じである。従って、以下ではジャム検知処理以外の説明を省略する。

第三変形例によれば、ジャム検知器１４０は、図１２に示すジャム検知処理を繰返し実行する。第三変形例のジャム検知処理を開始すると、ジャム検知器１４０は、図８に示すジャム検知処理と同様に、Ｓ３１０～Ｓ３３５の処理を実行し、キャリッジ４１の移動区間に応じた閾値Ｔｈｘ，Ｔｅｘを設定する。

その後、ジャム検知器１４０は、速度制御器１３０により算出された偏差Ｅの絶対値が、閾値Ｔｅｘより大きいかを判断する（Ｓ７４０）。偏差Ｅの絶対値が閾値Ｔｅｘより大きいと判断すると（Ｓ７４０でＹｅｓ）、ジャム検知器１４０は、ジャムが発生したことを検知し、ジャム発生をプロセッサ１１に対して通知する（Ｓ７７０）。

一方、ジャム検知器１４０は、偏差Ｅの絶対値が閾値Ｔｅｘ以下であると判断すると（Ｓ７４０でＮｏ）、速度制御器１３０から出力される操作量Ｕが、閾値Ｔｈｘより大きいかを判断する（Ｓ７５０）。操作量Ｕが閾値Ｔｈｘ以下であると判断すると（Ｓ７５０でＮｏ）、ジャム検知器１４０は、ジャムが発生していないとみなして、ジャム検知処理を終了する。

一方、操作量Ｕが閾値Ｔｈｘより大きいと判断すると（Ｓ７５０でＹｅｓ）、ジャム検知器１４０は、ジャムが発生したことを検知し、ジャム発生をプロセッサ１１に対して通知する（Ｓ７７０）。その後、ジャム検知処理を終了する。

このように、第三変形例のジャム検知器１４０は、操作量Ｕが閾値Ｔｈｘを超えたこと、及び、偏差Ｅが閾値Ｔｅｘを超えたことの一方が満足されたことを条件に、ジャムの発生を検知する。この例によれば、操作量Ｕに基づくジャム検知が行われることから、偏差Ｅに基づくジャム検知のための閾値Ｔｅｘを大きくしても、それだけでは、ジャムに対する検知感度は、低下しない。従って、第三変形例によれば、偏差Ｅだけに基づいてジャムの発生を検知する場合よりも、ジャムを適切に検知可能である。

［第四変形例］
続いて、第四変形例の画像形成システム１を説明する。第四変形例の画像形成システム１は、エンコーダ５５上の阻害領域を検出し、阻害領域に基づいてジャムの検知方式を切り替えるように構成される点で、上述の主実施形態とは異なる。その他の構成について、第四変形例の画像形成システム１は、上述の主実施形態と同じである。従って、以下では、阻害領域、及び、ジャム検知処理に関する説明を主に行い、その他の説明を省略する。

エンコーダ５５によるキャリッジ４１の位置及び速度の計測に関しては、エンコーダスケール５５Ａの一部領域に汚れ５６が付着している場合、正確な計測ができなくなるケースが生じる。

エンコーダ５５では、キャリッジ４１に固定された光学センサ５５Ｂがキャリッジ４１と連動して、エンコーダスケール５５Ａに沿って主走査方向に移動する。この移動によって、光学センサ５５Ｂが、エンコーダスケール５５Ａに対して主走査方向に相対移動し、エンコーダスケール５５Ａに設けられたスリット５５Ｃを読み取って、主走査方向の移動に応じたパルス信号を、エンコーダ信号として出力する。スリット５５Ｃは、例えば透過部材で構成され得る。

ここで、エンコーダスケール５５Ａにインク汚れ等の汚れ５６が付着していると、光学センサ５５Ｂは、エンコーダスケール５５Ａのスリット５５Ｃを読み取ることができない。このため、エンコーダスケール５５Ａに汚れ５６が付着していると、エンコーダ信号のパルスエッジ間隔が変化し、パルスエッジ間隔に基づいて計測されるキャリッジ４１の速度Ｖに大きな計測誤差が生じる。

図１３下段には、図１３上段に示される汚れたエンコーダスケール５５Ａを一定速度で光学センサ５５Ｂが通過する際に、光学センサ５５Ｂから出力されるエンコーダ信号の例が示される。この例によれば、正常であれば等しいはずのエンコーダ信号のパルスエッジ間隔が、光学センサ５５Ｂが汚れ５６を通過する際には三倍に増加している。

このように、汚れ５６が付着した領域は、エンコーダスケール５５Ａの正常な読取、及び、正常な速度Ｖの計測が阻害される領域である。上述の「阻害領域」は、エンコーダスケール５５Ａの阻害物としての汚れ５６が付着した領域を光学センサ５５Ｂが読み取るキャリッジ４１の移動範囲のことを意味する。

阻害領域をキャリッジ４１が通過するときパルスエッジ間隔が大きく変化することにより、大きな計測誤差を含む速度Ｖに基づいて計算される偏差Ｅは、ジャムが発生していないのにもかかわらず閾値Ｔｅｘを超えてしまう可能性がある。このため、第四変形例では、ジャム検知器１４０が、図１４に示すジャム検知処理を実行する。このジャム検知処理は、ジャム検知器１４０により繰返し実行される。

ジャム検知処理を開始すると、ジャム検知器１４０は、キャリッジ４１が阻害領域にあるかを判断する（Ｓ８１０）。阻害領域の位置は、例えば画像形成システム１の起動時に実行される事前のプレスキャンにより特定され、位置情報としてＲＡＭ１３に記憶される。プレスキャンでは、キャリッジ４１の移動可能範囲の端から端までキャリッジ４１が定速移動するように制御され、そのときのエンコーダ信号の出力から、阻害領域が検出される。

ジャム検知器１４０は、信号処理回路１１０により計測されるキャリッジ４１の位置Ｘと阻害領域の位置情報との比較により、キャリッジ４１が阻害領域にあるかを判断することができる。

キャリッジ４１が阻害領域にはないと判断すると（Ｓ８１０でＮｏ）、ジャム検知器１４０は、図８に示すジャム検知処理と同じ内容の第一検知処理を実行する（Ｓ８２０）。一方、キャリッジ４１が阻害領域にあると判断すると（Ｓ８１０でＹｅｓ）、ジャム検知器１４０は、図１０に示すジャム検知処理と同内容の第二検知処理を実行する（Ｓ８３０）。

これにより、ジャム検知器１４０は、キャリッジ４１が阻害領域にあるときには、偏差Ｅを利用せずに、操作量Ｕに基づいて、ジャムを検知する。別例として、ジャム検知器１４０は、Ｓ８２０において、第一検知処理として、図１１又は図１２に示すジャム検知処理を実行してもよい。

第四変形例によれば、エンコーダスケール５５Ａの汚れ５６に起因した速度Ｖの計測誤差の影響を受けずに、ジャムの発生を操作量Ｕから検知することができる。従って、汚れ５６に起因したジャムの誤検知を抑制することが可能である。

以上に、変形例を含む本開示の例示的実施形態を説明したが、本開示が上述の実施形態に限定されるものではなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。本開示の技術は、用紙Ｐに画像を形成する画像形成システム１によらず、対象物に対して所定の加工を行う処理ヘッドの運動を、エンコーダを用いたモータ制御により実現する様々なシステムに適用することができる。

例えば、本開示の技術は、インクジェットプリンタによらず、他のシリアルプリンタやガーメントプリンタに適用可能である。本開示の技術は、移動体とシートとの接触によりジャムが発生し得る種々のシステムに提供可能である。

本開示の技術は、駆動電圧の制御によりモータを制御するシステムの他、駆動電流の制御によりモータを制御するシステムに適用されてもよい。すなわち、操作量Ｕは、電圧指令値ではなく、電流指令値であってもよい。また、操作量Ｕは、ＰＷＭ値であってもよい。

上記実施形態における１つの構成要素が有する機能は、複数の構成要素に分散して設けられてもよい。複数の構成要素が有する機能は、１つの構成要素に統合されてもよい。例えば、コントローラは、プロセッサ１１及びＡＳＩＣ２０により構成されなくてもよく、ＡＳＩＣなしで一つ以上のプロセッサにより構成されてもよいし、プロセッサなしで一つ以上のＡＳＩＣによって構成されてもよいし、一つ以上のプロセッサと一つ以上のＡＳＩＣとの組合せによって構成されてもよい。プロセッサ及びＡＳＩＣの少なくともいずれかを含むコントローラの一つ以上の構成要素は、互いに協働して、本開示のコントローラに係る処理を実行することができる。

この他、実施形態の構成の一部は、省略されてもよい。特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

１…画像形成システム、１１…プロセッサ、１２…ＲＯＭ、１３…ＲＡＭ、１５…ＥＥＰＲＯＭ、１７…ユーザインタフェース、１９…通信インタフェース、２０…ＡＳＩＣ、２１…記録制御部、２２…記録ヘッド、２３…駆動回路、３１…ＣＲモータ制御部、３５…ＬＦモータ制御部、４０…キャリッジ搬送機構、４１…キャリッジ、４２…ガイドレール、４３…ベルト機構、５１…ＣＲモータ、５３…駆動回路、５５…エンコーダ、５５Ａ…エンコーダスケール、５５Ｂ…光学センサ、５５Ｃ…スリット、６０…用紙搬送機構、６１…ローラ、７１…ＬＦモータ、７３…駆動回路、７５…エンコーダ、１１０…信号処理回路、１２０…指令生成器、１３０…速度制御器、１４０…ジャム検知器、２１０…減算器、２２０…ゲインアンプ、２３０，２４０，２５０…加算器、２９０…外乱オブザーバ、４３１…駆動プーリ、４３３…従動プーリ、４３５…ベルト、Ｐ…用紙。

Claims (14)

1. モータと、
   前記モータにより駆動されて、第一方向に往復動するように構成される移動体であって、前記移動体の移動経路を横断するように前記第一方向とは交差する第二方向に搬送されるシートを加工するように構成される移動体と、
   前記移動体の速度を計測するように構成される計測器と、
   速度プロファイルに基づき、前記モータを制御するように構成されるコントローラと、
   を備え、
   前記コントローラは、
   前記速度プロファイルに従う前記移動体の目標速度と前記計測器により計測される速度との偏差に基づき前記モータに対する操作量を算出し、前記操作量に従う電力を前記モータに供給することにより、前記移動体が前記目標速度に従って往復動するように、前記モータを制御することと、
   前記操作量が予め設定された閾値を超えたことを条件に、前記移動体が前記シートに接触する事象の発生を検知することと、
   を実行する制御システム。
2. 前記速度プロファイルは、前記目標速度の高さ及び変化の少なくとも一方が異なる複数の区間における前記目標速度を定義し、
   前記閾値は、前記複数の区間のうちの少なくとも二以上の区間のそれぞれに対して個別に設定されており、
   前記コントローラは、前記二以上の区間のそれぞれでは、対応する区間に対して設定された閾値を前記操作量が超えたことを条件に、前記事象の発生を検知する請求項１記載の制御システム。
3. 前記複数の区間は、前記移動体が加速する加速区間、前記移動体が定速移動する定速区間、及び、前記移動体が減速する減速区間を含み、
   前記閾値は、前記複数の区間のうちの少なくとも前記加速区間及び前記減速区間のそれぞれに対して個別に設定されており、
   前記コントローラは、前記加速区間及び前記減速区間のそれぞれでは、対応する区間に対して設定された閾値を前記操作量が超えたことを条件に、前記事象の発生を検知する請求項２記載の制御システム。
4. 前記複数の区間は、前記移動体が停止状態から定速状態に移行するまでの加速区間、前記移動体が定速状態から停止状態に移行するまでの減速区間、及び、前記加速区間と前記減速区間との間の中間区間を含み、
   前記中間区間は、前記移動体が第一の速度で定速移動する第一の定速区間と、前記移動体が前記第一の速度より高い第二の速度で定速移動する第二の定速区間と、前記移動体が非定速移動する非定速区間と、を含み、
   前記閾値は、前記複数の区間のうちの少なくとも前記加速区間、前記減速区間、及び前記非定速区間のそれぞれに対して個別に設定されており、
   前記コントローラは、前記加速区間、前記減速区間、及び前記非定速区間のそれぞれでは、対応する区間に対して設定された閾値を前記操作量が超えたことを条件に、前記事象の発生を検知する請求項２記載の制御システム。
5. 前記操作量に関する前記閾値としての第一の閾値と、前記偏差に関する第二の閾値と、が設定されており、
   前記コントローラは、前記操作量が前記第一の閾値を超えたこと、及び、前記偏差が前記第二の閾値を超えたことの両者が満足されたこと条件に、前記事象の発生を検知する請求項１～請求項４のいずれか一項記載の制御システム。
6. 前記操作量に関する前記閾値としての第一の閾値と、前記偏差に関する第二の閾値とが、設定されており、
   前記コントローラは、前記操作量が前記第一の閾値を超えたこと、及び、前記偏差が前記第二の閾値を超えたことの一方が満足されたことを条件に、前記事象の発生を検知する請求項１～請求項４のいずれか一項記載の制御システム。
7. 前記操作量に関する前記閾値としての第一の閾値と、前記偏差に関する第二の閾値とが、設定されており、
   前記速度プロファイルは、前記移動体が加速する加速区間、前記移動体が定速移動する定速区間、及び、前記移動体が減速する減速区間を含む複数の区間における目標速度を定義し、
   前記コントローラは、前記加速区間及び前記減速区間のそれぞれでは、前記操作量が前記第一の閾値を超えたことを条件に、前記事象の発生を検知し、前記定速区間では、前記偏差が前記第二の閾値を超えたことを条件に、前記事象の発生を検知する請求項１～請求項４のいずれか一項記載の制御システム。
8. 前記コントローラは、前記加速区間及び前記減速区間のそれぞれでは、前記操作量が前記第一の閾値を超えたこと、及び、前記偏差が前記第二の閾値を超えたことの両者が満足されたことを条件に、前記事象の発生を検知する請求項７記載の制御システム。
9. エンコーダスケールと、前記移動体と連動して前記エンコーダスケールに対して相対移動し、前記エンコーダスケールの読取に基づくエンコーダ信号を出力するように構成されるセンサと、を備えるエンコーダ
   を備え、
   前記計測器は、前記エンコーダ信号に基づき、前記速度を計測し、
   前記コントローラは、前記センサによる前記エンコーダスケールの正常な読取を阻害する阻害物が付着した前記エンコーダスケール内の部位を、前記センサが読み取る前記移動体の移動領域である阻害領域を前記移動体が通過している場合には、前記偏差に依らず、前記操作量が前記第一の閾値を超えたことを条件に、前記事象の発生を検知する請求項７又は請求項８記載の制御システム。
10. モータと、
    前記モータにより駆動されて、第一方向に往復動するように構成される移動体であって、前記移動体の移動経路を横断するように前記第一方向とは交差する第二方向に搬送されるシートを加工するように構成される移動体と、
    前記移動体の速度を計測するように構成される計測器と、
    速度プロファイルに基づき、前記モータを制御するように構成されるコントローラと、
    を備え、
    前記コントローラは、
    前記速度プロファイルに従う前記移動体の目標速度と前記計測器により計測される速度との偏差に基づき前記モータに対する操作量を算出し、前記操作量に従う電力を前記モータに供給することにより、前記移動体が前記目標速度に従って往復動するように、前記モータを制御することと、
    前記偏差が予め設定された閾値を超えたことを条件に、前記移動体が前記シートに接触する事象の発生を検知することと、
    を実行し、
    前記速度プロファイルは、前記目標速度の高さ及び変化の少なくとも一方が異なる複数の区間における前記目標速度を定義し、
    前記閾値は、前記複数の区間のそれぞれに対して個別に設定されており、
    前記コントローラは、前記複数の区間のそれぞれでは、対応する区間に対して設定された閾値を前記偏差が超えたことを条件に、前記事象の発生を検知する制御システム。
11. 前記複数の区間は、前記移動体が非定速移動する第一区間、及び、前記移動体が定速移動する第二区間を含み、
    前記閾値は、前記第一区間に対して設定された第一区間閾値、及び、前記第二区間に対して設定された第二区間閾値を含み、
    前記第一区間閾値は、前記第二区間閾値よりも大きい請求項１０記載の制御システム。
12. 前記コントローラは、前記事象の発生を検知した場合には、前記モータを停止させるように前記モータを制御する請求項１～請求項１１のいずれか一項記載の制御システム。
13. 前記コントローラは、前記事象の発生を検知した場合には、前記移動体が後退するように、前記モータを制御する請求項１～請求項１１のいずれか一項記載の制御システム。
14. 前記コントローラは、前記事象の発生を検知した場合には、前記移動体を減速させるように、前記モータを制御する請求項１～請求項１１のいずれか一項記載の制御システム。

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