JPH07210206A - 搬送制御システム及び搬送制御装置の同定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プリンタの印字ヘッド送り機構のような搬送
装置が経年変化することにより、初期に設定したその搬
送装置の制御パラメータでは、その搬送装置の動作が不
具合となることに関し、適応的に制御パラメータの値
や、制御関数の変更が容易に行えることを目的とする。 【構成】 搬送装置の駆動側プーリとベルトとを分離出
来る機構をもうけ、その分離機構により、駆動側プーリ
とベルトとを分離して、まず回転部を同定する。次に、
この回転部の同定結果を利用して、駆動側プーリにベル
トを装着させた非分離状態の搬送装置を同定する。非分
離状態の搬送装置を同定後、この同定結果を基にして搬
送装置にとって最適な入力波形を求める。このような同
定処理、及び最適入力波形を求める処理の周期は、予め
設定し、或いは随時とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプリンタの印字ヘッド送
り機構等の搬送装置の制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の搬送装置の速度制御や、位置決め
制御には以下のような方式がある。 （ａ）．光学式ロータリエンコーダを用いて、一定時間
内の移動距離を監視し、モータに与える電流を制御す
る。

【０００３】（ｂ）．パルスモータを用いて、そのパル
スモータに与えるパルス数を制御する。 （ｃ）．搬送装置のフレームに位置情報を与え、ヘッド
のセンサがその位置情報を読み取る。制御部は位置情報
によりそのヘッドを制御する。

【０００４】ここでは、（ａ）方式の位置決め制御につ
いて述べるが、従来は知見に基づいて各種パラメータを
決定していた。又、最初に決定されたパラメータは、そ
の後は変更されるというようなことは無かった。

【０００５】図１３は、従来の印字装置の制御機構であ
り、図１４は、従来の出力電流波形例であり、図１５
は、光学式ロータリエンコーダ詳細図である。図１３に
おいて、２１はベルト、２３ａは駆動用モータ、２３ｂ
ｂは駆動側プーリ、２３ｃは従動側プーリ、２３ｄはシ
ャフト、２４は印字ヘッド、３は光学式ロータリエンコ
ーダ、１ａは制御装置である。

【０００６】図１４において、時刻「ｔ１」で電流が流
れ出し、時刻「ｔ２」で一定電流値に達する。時刻「ｔ
３」で電流が減少し出し、時刻「ｔ４」で電流が「０」
となる台形波形である。

【０００７】図１５において、３１は発光ダイオード、
３２は受光トランジスタ、３３は検出回路、３４は光透
過用スリット、２３ｂは駆動側プーリ、２３ｄはシャフ
トである。

【０００８】周知の通り、ドットプリンタ等のシリアル
プリンタでは駆動用モータ２３ａの回転をシャフト２３
ｄにより駆動側プーリ２３ｂｂに伝え、当該プーリ２３
ｂｂの回転運動をベルト２１により直動運動に変換し、
当該ベルト２１の直動運動が従動側プーリ２３ｃに伝え
られ、従動側プーリ２３ｃが回転することにより、シリ
アルプリンタのヘッド２４が直動運動を行う。

【０００９】光学式ロータリエンコーダは回転状態を検
出するセンサーであり、発光ダイオード３１より発光
し、駆動側プーリ２３ｂに明けられた光透過用スリット
３４を光が透過し、受光トランジスタ３２がオンとなり
電流が流れることによりパルスが発生する。検出回路３
３は、このパルスを制御装置１ａにデータを送付する。

【００１０】制御装置１ａは、一定時間内のこのパルス
の個数をカウントし、規定値よりも１ければ時刻「ｔ
２」〜時刻「ｔ３」の時間を小さくし、少なければ時刻
「ｔ２」〜時刻「ｔ３」の時間を大きくする。

【００１１】このようにして決定された出力電流波形
は、その後変更されることなく利用されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のような方法
では、搬送装置の経年変化により、その搬送装置の特性
（伝達関数）が変化し、加速・減速した時に所定の箇所
に停止せず、印字品質の低下等の問題があった。

【００１３】本発明はこのような点にかんがみて、搬送
装置の経年変化に追従して、適応的に伝達関数を求め、
当該伝達関数に基づいて当該搬送装置を制御する手段を
提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の課題は下記の如く
に構成された搬送制御システム及び搬送制御装置の同定
方法によって解決される。

【００１５】図１は、本発明の原理図である。 （１）．制御装置１と、搬送装置２と、検出装置３と、
同定装置４とから構成され、当該搬送装置２は、回転す
る回転部２３と、当該回転運動を直動運動に変換する変
換手段２１と、当該回転部２３と当該変換手段２１とを
分離する分離手段２２とを有し、制御装置１は、１種類
以上の電流波形を出力することが可能であり、出力した
電流波形により当該回転部２３を回転制御する制御部１
２を有し、当該検出装置３は、当該回転部２３の回転状
態を検出し、当該同定装置４は、当該制御部１２が出力
した電流波形の各時刻の値と、当該回転部２３の当該電
流波形による回転状態を当該検出装置で検出し、相当す
る各時刻の当該検出結果の値とから当該搬送装置２を同
定し、当該制御装置１は、当該同定結果に基づいて搬送
装置２を制御するように構成する。 （２）．上記（１）において、当該変換手段２１はベル
ト又はチェーンであるように構成する。 （３）．上記（１）において、当該検出装置３はロータ
リエンコーダであるように構成する。 （４）．上記（１）において、当該分離手段２２により
当該回転部２３と当該変換手段２１とを分離させ、当該
制御部１２が或る既知の波形を出力し、当該波形により
当該回転部２３を回転させ、当該回転状態を当該検出装
置３で検出し、当該検出結果から当該回転部２３を同定
するように構成する。 （５）．上記（１）において、当該回転部２３と当該変
換手段２１とが非分離状態で当該制御部１２が或る既知
の波形を出力し、当該波形により当該回転部２３を回転
させ、当該回転状態を当該検出装置３で検出し、当該検
出結果から当該搬送装置２を同定するように構成する。 （６）．前記（４）に記載された当該回転部２３の同定
処理の後、当該同定処理結果を利用して前記（５）に記
載された当該搬送装置２の同定処理を行うように構成す
る。 （７）．前記（４）、又は（５）、又は（６）に記載さ
れた当該同定処理によって得られた運動方程式と、予め
設定した評価関数とから当該同定装置４は、当該制御部
１２が出力する最適な波形を決定するように構成する。 （８）．前記（７）において、当該制御部（１２）が出
力する最適波形を時間軸上の一ケ以上の区間で整数次の
多項式で表現するように構成する。 （９）．上記（７）において、当該制御部１２が出力す
る波形を各時刻の値で表現するように構成する。 （１０）．前記（４）、又は（５）、又は（６）、又は
（７）、又は（８）において、当該制御装置１は記憶手
段１３を有し、当該同定処理において得られた運動方程
式に関するデータと、当該波形に関する整数次の多項式
の係数とを当該記憶手段１３に記憶するように構成す
る。 （１１）．前記（４）、又は（５）、又は（６）、又は
（７）、又は（９）において、当該制御装置１は記憶手
段１３を有し、当該同定処理において得られた運動方程
式に関するデータと、当該制御部１２が出力する波形の
各時刻の値とを当該記憶手段１３に記憶するように構成
する。 （１２）上記１０、又は１１において、当該制御装置１
は、当該記憶手段１３に記憶された波形値を有する出力
波形を出力し、当該搬送装置２を制御するように構成す
る。 （１３）．前記（４）において、当該同定方法は解析的
であるように構成する。 （１４）．前記（４）、又は（５）、又は（６）におい
て、予め当該搬送装置２の運動方程式を想定し、或る既
知の波形を当該運動方程式に代入し、各時刻の運動状態
を計算し、当該計算値と、当該既知の波形と同一の波形
を当該制御部１２から出力し、回転部２３に入力し、当
該検出装置３により当該回転部２３の回転状態を観測
し、当該計算値に対応する各時刻の観測値との差の二
乗、又は当該計算値と当該観測値との差の絶対値を時刻
「０」〜「∞」で積分したものを評価関数とし、当該同
定方法は、当該評価関数の値が最小となるように予め想
定した当該運動方程式を修正するように構成する。 （１５）．前記（８）において、搬送装置の最適の応答
と、或る波形を入力した時の搬送装置の応答との差の二
乗、又は差の絶対値を時刻「０」〜「∞」で積分したも
のを当該評価関数とし、当該評価関数が最小となる最適
波形の整数次の多項式の係数を決定するように構成す
る。

【００１６】即ち、 θ：同定によって得られたモデルに或る入力波形を与え
た時の回転部の応答。このθを変化させる。

【００１７】Θ：目的とする回転部の運動状態で、この
Θは変化しない。最適な運動状態であって、予め与えて
おく。 としたとき、θとΘとの差の二乗（或いは絶対値）を時
刻「０」〜「∞」で積分したものを評価関数とし、この
評価関数を最小にするように入力波形を変化させ（θが
変化する）、入力波形を決定する。 （１６）．前記（７）において、当該制御部１２が出力
する最適波形は、当該搬送装置（２）の位置決めの際に
オーバシュートを発生させないように構成する。 （１７）．前記（１）、又は前記（４）以降の各構成に
おいて、当該同定装置４が同定する周期、又は最適波形
を決定する周期は、予め設定した周期、或いは当該搬送
装置２の異常時、或いは常時であるように構成する。 （１８）．前記（１）において、当該制御装置は表示部
１１を有し、当該同定装置４は同定又は最適波形の決定
時に解が収束しない場合に、「収束しない」旨を当該制
御装置１に送付し、当該制御装置は当該表示部１１にそ
の旨を表示するように構成する。 （１９）．前記（１）、又は前記（４）〜（１８）の各
構成において、当該波形は電流波形であるように構成す
る。 （２０）．前記（１）、又は前記（４）〜（１８）の各
構成において、当該波形は電圧波形であるように構成す
る。

【００１８】

【作用】前記のように構成することにより、計算値と観
測値との差から搬送装置の伝達関数を求める（同定す
る）ことが出来る。

【００１９】或いは又、観測値から解析的に同定するこ
とができる。その求めた伝達関数から搬送装置にとって
最適な入力波形（例えば、位置決めのオーバシュートが
発生しない。）を決定することが出来る。

【００２０】これにより、搬送装置の各部分の劣化や、
特性変化に対して適応的制御が可能となる。本発明の特
徴は、以下の点にある。

【００２１】．簡単に搬送装置を同定するために、分
離状態での搬送装置の回転部を同定し、その同定結果を
利用してその後非分離状態の搬送装置を同定する。 ．上記の目的を達成するため、回転運動をする回転
部（モータ、駆動側プーリ等）と、直動運動をするベル
ト（或いはチェーン等）とを分離出来る機構を設ける。

【００２２】．上記の結果に基づいて、非分離状態
の搬送装置にとって最適な入力電流・電圧波形を求め
る。このとき、上記の同定処理と同一の手法（同一の
ソフト）を使用するため、この最適入力電流・電圧波形
を整数次の多項式で表現する。

【００２３】．上記で求めた最適な入力電流・電圧
波形を合成出力し、搬送装置に入力して当該搬送装置を
制御する。 ．適応的制御を行うため、上記〜の処理を行うタ
イミングは、予め定期的に行うようにする、或いは随時
とする、或いは搬送装置が異常（故障）となった時とす
る、等である。

【００２４】上記同定処理は、次の（ａ）〜（ｈ）のよ
うに、最適な入力波形は（ｉ）のようにして、求めるこ
とが出来る。 （ａ）．分離状態の回転部の回転運動方程式を予め想定
する。

【００２５】（ｂ）．制御装置から或る出力波形（例え
ば、インパルス）を分離状態の回転部に入力し、検出装
置により回転状態をそれぞれ検出する。（ｃ）．前記
（ａ）で想定した回転運動方程式に基づき、各時刻の回
転状態を計算する。

【００２６】（ｄ）．前記（ｂ）の観測値と（ｃ）の計
算値との差を求める。 （ｅ）．評価関数（例えば、差の二乗和或いは差の絶対
値の和が最小）に基づいて、想定した回転運動方程式を
修正する。

【００２７】（ｆ）．非分離状態の搬送装置の連立運動
方程式を予め想定する。このとき、上記（ｅ）で求めた
回転運動方程式の係数を既知として利用する。 （ｇ）．上記（ｂ）〜（ｅ）と同様の処理を非分離状態
についても行う。

【００２８】（ｈ）．評価関数の変数を決定する方法
は、公知の準ニュートン法や、共役勾配法等を用いる 最小化を考える場合のこれらの方法は、簡単に言えば、
変数に或る初期値を代入し、その関数の値を計算し、そ
の後その初期値を変化させて再び関数の値を計算し、変
化後の関数値が減少していれば、変化させた方向（例え
ば、変化分が増加なら更に増加する。）に更に変数の値
を変化させて、関数の値を計算し、同様の処理を繰り返
すことにより、解を求める方法である。

【００２９】以上のようにして、非分離状態の搬送装置
を同定することが出来る。 （ｉ）．多項式で表現した電流・電圧波形の係数を未知
数（変数）として、その電流波形を運動方程式の入力と
したときの当該運動方程式から得られた応答と、搬送装
置の望ましい応答（例えば、オーバシュートが発生しな
い。）との差の二乗和或いは差の絶対値が最小となるよ
うに当該係数を決定する。

【００３０】多項式で表現する代わりに、各時刻におけ
る電流値を記憶し、多項式の計算を省略してもよい。こ
のようにして、経年変化による伝達関数の変化と、その
変化した伝達関数に合致した最適出力波形を求めること
により、搬送装置を最適に制御することが可能となる。

【００３１】

【実施例】以下、シリアルプリンタのヘッドの動作制御
を例にとり説明する。図２は印字機構部のモデル化、図
３は分離手段の機構図、図４は、本発明における各種方
程式を説明する図、図５は、駆動側プーリの応答波形、
図６は、出力電流波形ｇ（ｔ）、図７は、角速度の変化
である。

【００３２】図２において、２１はベルト、２２は分離
機構、２３ａは駆動用モータ、２３ｂは駆動側プーリ、
２３ｃは従動側プーリ、２３ｄはシャフト、２３ｋはモ
デル化したバネ定数、２４は印字ヘッド、３は光学式ロ
ータリエンコーダ、４は同定装置、１は制御装置であ
る。

【００３３】図３において、２１はベルト、２２ａはベ
ルトに引っ掛ける器具、２２ｂはバネ、２２ｃはソレノ
イドコイル、２３ｂは駆動側プーリ、２３ｄはシャフト
である。

【００３４】図５において、Ｔは振動周期、θ₁ は最初
の角度のピーク値、θ₂ は２番目の角度のピーク値であ
る。図６において、時刻「ｔ₁ 」で電流が流れ出し、時
刻「ｔ₂ 」で或る一定値になる。制御装置１が出力する
この電流波形を図４の式（７）のような多項式で表現す
る。

【００３５】図７において、駆動側プーリ２３ｂは時刻
「ｔ₁ 」で停止状態、時刻「ｔ₂ 」で一定角速度であ
る。尚、図１０における検出回路３３は、このパルスを
変換して図５に示すような応答波形として同定装置４に
データを送付する。

【００３６】図３の分離手段２２では、ソレノイドコイ
ル２２ｃに電流を流すことにより、引張力が発生し、ベ
ルトに引っ掛ける器具２２ａを引張ることによりベルト
２１と駆動側プーリ２３ｂとが分離する。

【００３７】上記のような構造の搬送装置を同定し、当
該同定結果に基づいて駆動用モータ２３ａの回転を制御
すればよい。同定するために、まず図３に示す分離機構
を用いてベルト２１と駆動側プーリ２３ｂとを分離す
る。

【００３８】分離状態での回転部、つまり駆動用モータ
２３ａ，シャフト２３ｄ，駆動側プーリ２３ｂの回転運
動方程式は図４の式（１）の如く、強制振動の式とな
る。尚、周知の通り、この系の伝達関数Ｇ（ｓ）は、出
力θ（ｓ）と入力Ｆ（ｓ）との比であるから、式（９）
となる。（θ（ｓ）はθ（ｔ）をラプラス変換したもの
である。）ここで、 Ｆ ： 駆動用モータ２３ａの回転トルク θ ： 回転角度 θドット ： 角速度 θツードット ： 角加速度 Ｊ ： イナーシャ Ｃ ： 粘性摩擦係数 Ｋ ： バネ定数 Ｔ ： 周期 ｔ ： 時間 ｇ（ｔ） ： 電流の時間変化 である。

【００３９】回転トルクＦは図４の式（２）に示すよう
に電流ｇ（ｔ）に比例する。電流ｇ（ｔ）として、イン
パルス状の波形を制御装置１より駆動用モータ２３ａに
与える。

【００４０】駆動用モータ２３ａの回転状態を図１５に
示す光学式ロータリエンコーダ３を用いて観測する。そ
の観測結果は、図５に示すような応答波形となる。この
応答波形を基にして、分離状態の同定を行う。

【００４１】イナーシャＪの変化がほとんど生じないと
考えられる場合には（ほとんどの場合そうであるが）、
次に述べる同定処理１〜８を経ることなく、簡単に解析
的に分離状態の運動方程式を求めることが出来る。

【００４２】回転状態の振幅の減少割合（図５の極小値
θ₁ と極大値θ₂ との比）と振動周期Ｔの二つの情報を
用いて、図４の式（３）〜（５）により、粘性摩擦係数
Ｃとバネ定数Ｋを決定することが出来る。（イナーシャ
Ｊは既知である。）尚、式（１）においてＦ＝０とした
自由振動の式を考えると、その解は簡単に求めることが
でき、式（１０）〜（１２）が得られる。

【００４３】ここで、固有角速度ωと図５に示す振動周
期Ｔとの間には、式（１３）が成立し、現実的には式
（１４）が成立することから、前記式（３）が得られ
る。イナーシャＪの時間的変化（経年変化）が無視出来
ない（例えば、或る時点でモータの鉄心が破損したよう
な場合。）場合、つまり、イナーシャＪが初期の既知の
値とは異なった値となり、イナーシャＪも未知数とな
り、簡単には解析的に解を求めることが出来ない場合に
は、以下に述べるような同定処理を行う。

【００４４】同定処理１：図４の式（１）の係数Ｊ，
Ｃ，Ｋを未知として、下記のように各係数に初期値を与
え、回転運動方程式を仮に決定する。 Ｊ＝Ｊ₀ Ｃ＝Ｃ₀ Ｋ＝Ｋ₀ 同定処理２：上記初期値の回転運動方程式対して、各時
刻の角度θ（ｔ）を計算する。

【００４５】同定処理３：検出装置３により求めた図６
の応答波形の各時刻の角度Θ（ｔ）を求める。 同定処理４：角度θ（ｔ）と、角度Θ（ｔ）との差の二
乗和をを計算する。

【００４６】つまり、図４の式（６）により評価関数Ｅ
を計算する。この時のＥの値をＥ₀ とする。 同定処理５：係数Ｊ，Ｃ，Ｋの値を変化させる。

【００４７】Ｊ＝Ｊ₀ ＋ΔＪ Ｃ＝Ｃ₀ ＋ΔＣ Ｋ＝Ｋ₀ ＋ΔＫ 同定処理６：新しい係数値で上記同定処理２〜４を繰り
返す。この時のＥの値をＥ（Δ）とする。

【００４８】同定処理７：Ｅ₀ とＥ（Δ）とを比較し、
もし、Ｅ₀ ＞Ｅ（Δ）であれば、 Ｊ＝Ｊ₀ ＋２ΔＪ Ｃ＝Ｃ₀ ＋２ΔＣ Ｋ＝Ｋ₀ ＋２ΔＫ として、同定処理４を実行する。この時のＥの値をＥ
（２Δ）とする。

【００４９】もし、Ｅ₀ ＜Ｅ（Δ）であれば、例えば、 Ｊ＝Ｊ₀ −ΔＪ Ｃ＝Ｃ₀ −ΔＣ Ｋ＝Ｋ₀ −ΔＫ として、同定処理４を実行する。この時のＥの値をＥ
（−Δ）とする。

【００５０】同定処理８：以上のようにして、評価関数
Ｅの値が或る一定値以下になるまで同定処理６，７を繰
り返し、未知数Ｊ，Ｃ，Ｋを決定する。 以上の同定処理により、分離状態での運動方程式が求ま
り、次に非分離状態の運動方程式を求める（同定する）
ことになる。

【００５１】非分離状態の運動方程式の求め方は、分離
状態の運動方程式の求め方とほとんど同じで、図９〜図
１２に示す非分離状態の連立運動方程式を立てて、その
係数を未知数とし、その未知数の係数に初期値を与え、
前記同定処理と同様の処理を行うことにより求めること
が出来る。

【００５２】但し、この連立運動方程式においては、前
記の同定処理により既にＪ，Ｃ，Ｋが既知となっている
ことから、残りの５ケ（ｋ₁ ，ｋ₂ ，ｋ₃ ，ｋ₄ ，
ｃ₁ ）の係数を求めれば良い。

【００５３】図８は、解析用モデルであり、各変数・定
数・係数の定義は以下の通りである。 Ｊ：駆動側回転部のイナーシャ Ｉ：従動側回転部のイナーシャ ｑ₁ ：印字ヘッドの変位 ｑ₂ ：従動側プーリの変位 θ：駆動側プーリの回転角 φ：従動側プーリの回転角 ｋ₁ ，ｋ₂ ，ｋ₃ ，ｋ₄ ：直動部のバネ定数 Ｋ：回転部のバネ定数 ｃ₁ ：直動部の粘性摩擦係数 Ｃ：回転部の粘性摩擦係数 ｍ₁ ：印字ヘッドの質量 ｍ₂ ：駆動側プーリの質量 Ｒ：駆動側プーリ及び従動側プーリの回転半径 τ（ｔ）：モータによって働くトルク ｔ：時間ここで、各バネの質量及び各プーリとベルトと
の「滑り」は無視可能とする。

【００５４】図９は、ヘッドの運動を説明する図であ
り、式（１５）が得られる。図１０は、従動側プーリの
並進運動を説明する図であり、式（１６）が得られる。

【００５５】図１１は、従動側プーリの回転運動を説明
する図であり、式（１７）が得られる。図１２は、駆動
側プーリの運動を説明する図であり、式（１８）が得ら
れる。

【００５６】次に、制御部１２が出力する最適の出力波
形の求め方について述べる。この最適出力波形は、当然
のことながら回転部の応答が最適となる波形である。出
力電流ｇ（ｔ）を図４の式（７）に示すような時刻ｔに
ついてのｎ次の多項式で表現する。多項式の次数ｎは、
メモリの容量やＣＰＵの計算時間によって決定する。

【００５７】波形決定処理１：図４の式（７）における
係数ａ_i を未知数として、前記同定処理１と同様に各ａ
_i に初期値を与える。 波形決定処理２：上記波形決定処理１で仮に求めた図４
の式（７）の各時刻の電流値を計算し、式（２）に基づ
き、各時刻のトルクＦを計算する。

【００５８】波形決定処理３：図４の式（３），
（４），（５）又は前記同定処理１〜８で求めたＪ，
Ｃ，Ｋと、上記トルクＦを式（１）に代入し、各時刻に
おける角度θを計算する。

【００５９】波形決定処理４：予め設定した各時刻の最
適角度Θと、上記波形決定処理３で求めた角度θとの差
を求める。 波形決定処理５：図４の式（６）の評価関数Ｅを計算す
る。

【００６０】波形決定処理６：前記同定処理５と同様
に、各ａ_i を変化させ、波形決定処理２〜５を実行す
る。 波形決定処理７：波形決定処理５で求めた評価関数Ｅの
値と波形決定処理６で求めた評価関数Ｅの値とを比較す
る。

【００６１】波形決定処理８：波形決定処理７の結果に
基づき、同定処理７と同様の処理を行い、係数ａ_i を決
定する。 以上のようにして搬送装置を同定し、最適な出力波形を
決定する。このとき、予め設定した繰り返し回数で同定
処理や波形決定処理が収束しない場合には、同定装置４
はその旨を制御装置１に送付し、制御装置１はその旨を
表示部１１に表示する。

【００６２】又、評価関数として図４の式（８）に示す
ような応答波形を用いても良い。但し、式（８）におい
て、θ_h は回転角度の行き過ぎ量、Ｖは立ち上がり時
間、αは重み係数を表している。このαは、θ_h とＶの
どちらに重点を置くかによって予め決めておく。

【００６３】求めた最適な出力波形データに基づいて、
制御部１２は出力波形を合成し、搬送装置２を制御す
る。

【００６４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、印字ヘッドの移動状態を良好な状態に実現する
ことができ、印字品質を良好な状態に保つことができ
る。

【００６５】又、同定処理や波形決定処理が上手くいか
ない場合には、外部にその旨を伝え、状態を改善するよ
うに促すことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の原理図

【図２】 印字機構部のモデル化

【図３】 分離手段の機構図

【図４】 本発明における各種方程式を説明する図

【図５】 駆動側プーリの応答波形

【図６】 出力電流波形ｇ（ｔ）

【図７】 角速度の変化

【図８】 解析用モデル

【図９】 ヘッドの運動を説明する図

【図１０】 従動側プーリの並進運動を説明する図

【図１１】 従動側プーリの回転運動を説明する図

【図１２】 駆動側プーリの運動を説明する図

【図１３】 従来の印字装置の制御機構

【図１４】 従来の出力電流波形の例

【図１５】 光学式ロータリエンコーダ詳細図

【符号の説明】

１ 制御装置 ２ 搬送装
置 ３ 検出装置 ４ 同定装
置 １１ 表示部 １２ 制御部 １３ 記憶手段 ２１ ベルト ２２ 分離機
構 ２２ａ ベルトに引っ掛ける器具 ２２ｂ バネ ２２ｃ ソレノ
イドコイル ２３ 回転部 ２３ａ 駆動用モータ ２３ｂ，２３ｂｂ 駆動側プーリ ２３ｃ 従動側プーリ ２３ｄ シャフ
ト ２３ｋ モデル化したバネ定数 ２４ 印字ヘッド ３１ 発光ダイオード ３２ 受光ト
ランジスタ ３３ 検出回路 ３４ 光透過
用スリット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ６５Ｇ 43/00 Ｅ

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御装置（１）と、搬送装置（２）と、
   検出装置（３）と、同定装置（４）とから構成され、 当該搬送装置（２）は、回転する回転部（２３）と、当
   該回転運動を直動運動に変換する変換手段（２１）と、
   当該回転部（２３）と当該変換手段（２１）とを分離す
   る分離手段（２２）とを有し、 制御装置（１）は、１種類以上の任意の波形を出力可能
   であり、出力した波形により当該回転部（２３）を回転
   制御する制御部（１２）を有し、 当該検出装置（３）は、当該回転部（２３）の回転状態
   を検出し、 当該同定装置（４）は、当該制御装置（１）が出力した
   波形の各時刻の値と、当該回転部（２３）の当該波形に
   よる回転状態を当該検出装置（３）で検出し、相当する
   各時刻の当該検出結果の値とから当該搬送装置（２）を
   同定し、 当該制御装置（１）は、当該同定結果に基づいて搬送装
   置（２）を制御することを特徴とする搬送制御システ
   ム。
2. 【請求項２】 前記請求項１において、当該変換手段
   （２１）はベルト又はチェーンであることを特徴とする
   搬送制御システム。
3. 【請求項３】 前記請求項１において、当該検出装置
   （３）はロータリエンコーダであることを特徴とする搬
   送制御システム。
4. 【請求項４】 前記請求項１において、当該分離手段
   （２２）により当該回転部（２３）と当該変換手段（２
   １）とを分離させ、 当該制御部（１２）が或る既知の波形を出力し、当該波
   形により当該回転部（２３）を回転させ、当該回転状態
   を当該検出装置（３）で検出し、当該検出結果から当該
   回転部（２３）を同定することを特徴とする搬送制御シ
   ステム。
5. 【請求項５】 前記請求項１において、当該回転部（２
   ３）と当該変換手段（２１）とが非分離状態で当該制御
   部（１２）が或る既知の波形を出力し、当該波形により
   当該回転部（２３）を回転させ、当該回転状態を当該検
   出装置（３）で検出し、当該検出結果から当該搬送装置
   （２）を同定することを特徴とする搬送制御システム。
6. 【請求項６】 前記請求項４に記載された当該回転部
   （２３）の同定処理の後、当該同定処理結果を利用して
   前記請求項５に記載された当該搬送装置（２）の同定処
   理を行うことを特徴とする搬送制御装置の同定方法。
7. 【請求項７】 前記請求項４、又は５、又は６に記載さ
   れた当該同定処理によって得られた運動方程式と、予め
   設定した評価関数とから当該同定装置（４）は、当該制
   御部（１２）が出力する最適な波形を決定することを特
   徴とする搬送制御システム及び搬送制御装置の同定方
   法。
8. 【請求項８】 前記請求項７において、 当該制御部（１２）が出力する最適波形を時間軸上の一
   ケ以上の区間で整数次の多項式で表現することを特徴と
   する搬送制御システム及び搬送制御装置の同定方法。
9. 【請求項９】 前記請求項７において、 当該制御部（１２）が出力する波形を各時刻の値で表現
   することを特徴とする搬送制御システム及び搬送制御装
   置の同定方法。
10. 【請求項１０】 前記請求項４、又は５、又は６、又は
    ７、又は８において、 当該制御装置（１）は記憶手段（１３）を有し、 当該同定処理において得られた運動方程式に関するデー
    タと、当該波形に関する整数次の多項式の係数とを当該
    記憶手段（１３）に記憶することを特徴とする搬送制御
    システム及び搬送制御装置の同定方法。
11. 【請求項１１】 前記請求項４、又は５、又は６、又は
    ７、又は９において、 当該制御装置（１）は記憶手段（１３）を有し、当該同
    定処理において得られた運動方程式に関するデータと、
    当該制御部（１２）が出力する波形の各時刻の値とを当
    該記憶手段（１３）に記憶することを特徴とする搬送制
    御システム及び搬送制御装置の同定方法。
12. 【請求項１２】 前記請求項１０、又は１１において、 当該制御装置（１）は、当該記憶手段（１３）に記憶さ
    れた波形値を有する出力波形を出力し、当該搬送装置
    （２）を制御することを特徴とする搬送制御システム及
    び搬送制御装置の同定方法。
13. 【請求項１３】 前記請求項４において、 当該同定方法は解析的であることを特徴とする搬送制御
    装置の同定方法。
14. 【請求項１４】 前記請求項４、又は５、又は６におい
    て、 予め当該搬送装置（２）の運動方程式を想定し、 或る既知の波形を当該運動方程式に代入し、各時刻の運
    動状態を計算し、当該計算値と、 当該既知の波形と同一の波形を当該制御部（１２）から
    出力し、回転部（２３）に入力し、当該検出装置（３）
    により当該回転部（２３）の回転状態を観測し、当該計
    算値に対応する各時刻の観測値との差の二乗、又は当該
    計算値と当該観測値との差の絶対値を時刻「０」〜
    「∞」で積分したものを評価関数とし、 当該同定方法は、当該評価関数の値が最小となるように
    予め想定した当該運動方程式を修正することであること
    を特徴とする搬送制御装置の同定方法。
15. 【請求項１５】 前記請求項８において、 搬送装置の最適の応答と、 或る波形を入力した時の搬送装置の応答との差の二乗、
    又は差の絶対値を時刻「０」〜「∞」で積分したものを
    当該評価関数とし、 当該評価関数が最小となる最適波形の整数次の多項式の
    係数を決定することを特徴とする搬送制御システム及び
    搬送制御装置の同定方法。
16. 【請求項１６】 前記請求項７において、 当該制御部（１２）が出力する最適波形は、当該搬送装
    置（２）の位置決めの際にオーバシュートを発生させな
    いことを特徴とする搬送制御システム及び搬送制御装置
    の同定方法。
17. 【請求項１７】 前記請求項１、又は前記請求項４以降
    の各請求項において、当該同定装置（４）が同定する周
    期、又は最適波形を決定する周期は、予め設定した周
    期、或いは当該搬送装置（２）の異常時、或いは常時で
    あることを特徴とする搬送制御システム及び搬送制御装
    置の同定方法。
18. 【請求項１８】 前記請求項１７において、当該制御装
    置は表示部（１１）を有し、当該同定装置（４）は同定
    又は最適波形の決定時に解が収束しない場合に、「収束
    しない」旨を当該制御装置（１）に送付し、当該制御装
    置は当該表示部（１１）にその旨を表示することを特徴
    とする搬送制御システム及び搬送制御装置の同定方法。
19. 【請求項１９】 前記請求項１、又は前記請求項４以降
    の各請求項において、 当該波形は電流波形であることを特徴とする搬送制御シ
    ステム及び搬送制御装置の同定方法。
20. 【請求項２０】 前記請求項１、又は前記請求項４〜１
    ８の各請求項において、 当該波形は電圧波形であることを特徴とする搬送制御シ
    ステム及び搬送制御装置の同定方法。