(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリッジモータにより、記録ヘッドを搭載したキャリッジを往復移動させながら記録を行う記録装置であって、
前記キャリッジモータの駆動を指令する指令手段と、
前記キャリッジの速度を計測する計測手段と、
前記キャリッジモータ１回転を周期とする正弦波の関数に対して正弦波の乗数を変えながら複数のテスト信号を生成するテスト信号生成手段と、
前記指令と前記計測されたキャリッジの速度と前記複数のテスト信号とに基づいて前記キャリッジモータを複数回テスト駆動するテスト駆動手段と、
前記複数のテスト信号の各々に対応して前記テスト駆動されたキャリッジモータの駆動トルク変動を取得する取得手段と、
前記複数のテスト信号の各々に対応した前記駆動トルク変動に基づいて補正信号を生成する補正信号生成手段と、
前記記録にあたっては、前記指令と前記計測されたキャリッジの速度と前記補正信号とに基づいて前記キャリッジモータを駆動するように制御する制御手段と、
を備え、
前記補正信号生成手段は、前記補正信号に基づいて前記キャリッジモータを駆動した場合の前記キャリッジモータの駆動トルク変動が、前記複数回のテスト駆動における前記キャリッジモータの駆動トルク変動の何れよりも小さくなる正弦波の乗数を求めて、該求めた乗数を用いて前記補正信号を生成する
ことを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記補正信号の波形を記憶した記憶手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記駆動トルク変動は、前記キャリッジモータ１回転における駆動トルクの振幅値であることを特徴とする請求項１または２に記載の記録装置。
【請求項４】
前記キャリッジモータの駆動トルクは、前記計測された前記キャリッジの速度から算出されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の記録装置。
【請求項５】
キャリッジモータにより、記録ヘッドを搭載したキャリッジを往復移動させながら記録を行う記録装置における前記キャリッジモータを制御する方法であって、
前記キャリッジモータの駆動を指令する工程と、
前記キャリッジの速度を計測する工程と、
前記キャリッジモータ１回転を周期とする正弦波の関数に対して正弦波の乗数を変えながら複数のテスト信号を生成する工程と、
前記指令と前記計測されたキャリッジの速度と前記複数のテスト信号とに基づいて前記キャリッジモータを複数回テスト駆動する工程と、
前記複数のテスト信号の各々に対応して前記テスト駆動されたキャリッジモータの駆動トルク変動を取得する工程と、
前記複数のテスト信号の各々に対応した前記駆動トルク変動に基づいて補正信号を生成する工程と、
前記記録にあたっては、前記指令と前記計測されたキャリッジの速度と前記補正信号とに基づいて前記キャリッジモータを駆動するように制御する工程と、
を含み、
前記補正信号を生成する工程は、前記補正信号に基づいて前記キャリッジモータを駆動した場合の前記キャリッジモータの駆動トルク変動が、前記複数回のテスト駆動における前記キャリッジモータの駆動トルク変動の何れよりも小さくなる正弦波の乗数を求めて、該求めた乗数を用いて前記補正信号を生成する
ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録装置及びキャリッジモータの制御方法に関し、特に、回転位置によるトルク変動を有するキャリッジモータの制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年記録装置の高画質化要求が高まっており、その対策として記録媒体の搬送精度、記録ヘッドの記録精度（例えばインクジェットプリンタの場合、インクの吐出量や吐出タイミング等）、記録ヘッドの搭載したキャリッジの動作精度を向上することなどがある。
【０００３】
これらの対策の中で、キャリッジの動作精度について着目する。インクジェットプリンタ等は通常、キャリッジを動作させながら記録ヘッドが記録を行うため、キャリッジの動作制御と記録ヘッドの記録制御を同時に行っている。したがって、コントローラからの制御信号に対するキャリッジの動作精度が記録精度に影響する。
【０００４】
一般にキャリッジは、駆動源としてモータが用いられていることが多い。モータは一般にその構造上、周期的なトルク変動、いわゆるトルクリップルやコギングトルク（以下、これらを総称してトルクリップルとも呼ぶ）が発生する。モータで発生したトルクリップルは、タイミングベルトを介しキャリッジへ伝達するので、キャリッジはトルクリップルと同じ周期の速度変動が生じ、これがキャリッジの動作精度の低下の要因となる。このようなトルク変動を抑制するため、例えば、特許文献１及び２のような技術が提案されている。
【０００５】
特許文献１は、モータ回転角度に応じて、トルクリップルと同周期、かつトルクリップルの逆位相となる制御信号をフィードバック（ＦＢ）制御出力に乗算してキャリッジを駆動する記録装置を提案している。
【０００６】
特許文献２は、キャリッジ駆動中のトルクリップルによる速度変動を計測する手段に基づき、トルクリップルを抑制する補正情報を生成し、この補正情報に基づいてＦＢ制御出力を補正しながらキャリッジを駆動する記録装置を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−４２５２５号公報
【特許文献２】特開２００６−２４７９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
マグネット配置や着磁力等の製造上生じる誤差により、トルクリップルの波形は複雑なものとなる。しかし、特許文献１及び２の技術では、何れも予め記憶された波形に基づいて信号を生成しており、トルクリップルがこれら記憶された波形の何れとも大きく異なる場合もあり、トルク変動を抑制できないことになる。
【０００９】
そこで、本発明は、記録装置において、キャリッジモータの駆動トルクの変動をより効率的に抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明により、キャリッジモータにより、記録ヘッドを搭載したキャリッジを往復移動させながら記録を行う記録装置であって、前記キャリッジモータの駆動を指令する指令手段と、前記キャリッジの速度を計測する計測手段と、前記キャリッジモータ１回転を周期とする正弦波の関数に対して正弦波の乗数を変えながら複数のテスト信号を生成するテスト信号生成手段と、前記指令と前記計測されたキャリッジの速度と前記複数のテスト信号とに基づいて前記キャリッジモータを複数回テスト駆動するテスト駆動手段と、前記複数のテスト信号の各々に対応して前記テスト駆動されたキャリッジモータの駆動トルク変動を取得する取得手段と、前記複数のテスト信号の各々に対応した前記駆動トルク変動に基づいて補正信号を生成する補正信号生成手段と、前記記録にあたっては、前記指令と前記計測されたキャリッジの速度と前記補正信号とに基づいて前記キャリッジモータを駆動するように制御する制御手段と、を備え、前記補正信号生成手段は、前記補正信号に基づいて前記キャリッジモータを駆動した場合の前記キャリッジモータの駆動トルク変動が、前記複数回のテスト駆動における前記キャリッジモータの駆動トルク変動の何れよりも小さくなる正弦波の乗数を求めて、該求めた乗数を用いて前記補正信号を生成することを特徴とする記録装置が提供される。
【００１１】
また、本発明により、キャリッジモータにより、記録ヘッドを搭載したキャリッジを往復移動させながら記録を行う記録装置における前記キャリッジモータを制御する方法であって、前記キャリッジモータの駆動を指令する工程と、前記キャリッジの速度を計測する工程と、前記キャリッジモータ１回転を周期とする正弦波の関数に対して正弦波の乗数を変えながら複数のテスト信号を生成する工程と、前記指令と前記計測されたキャリッジの速度と前記複数のテスト信号とに基づいて前記キャリッジモータを複数回テスト駆動する工程と、前記複数のテスト信号の各々に対応して前記テスト駆動されたキャリッジモータの駆動トルク変動を取得する工程と、前記複数のテスト信号の各々に対応した前記駆動トルク変動に基づいて補正信号を生成する工程と、前記記録にあたっては、前記指令と前記計測されたキャリッジの速度と前記補正信号とに基づいて前記キャリッジモータを駆動するように制御する工程と、を含み、前記補正信号を生成する工程は、前記補正信号に基づいて前記キャリッジモータを駆動した場合の前記キャリッジモータの駆動トルク変動が、前記複数回のテスト駆動における前記キャリッジモータの駆動トルク変動の何れよりも小さくなる正弦波の乗数を求めて、該求めた乗数を用いて前記補正信号を生成することを特徴とする方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
上記構成では、複数のテスト信号に基づく複数回のテスト駆動により得られた駆動トルク変動に基づいて、上記テスト信号の何れよりもトルク変動が小さくなるような補正信号を生成する。したがって、本発明により、記録装置において、キャリッジモータの駆動トルクの変動をより効率的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の斜視図。
【図２】本発明の一実施形態に係るキャリッジの斜視図。
【図３】本発明の一実施形態に係る記録ヘッドの斜視図。
【図４】本発明の一実施形態に係るキャリッジモータの断面図。
【図５】モータのトルクリップル、補正信号によるトルク出力、及びこれらのトルクを重ね合わせたトルク出力の一例を示す図。
【図６】本発明の一実施形態に係るキャリッジ制御部を示す図。
【図７】補正信号の生成方法を示すフローチャート。
【図８】本発明の一実施形態におけるモータのトルクリップル、テスト信号によるトルク、及びこれらのトルクを重ね合わせたトルク出力の一例を示す図。
【図９】検出された駆動トルクの振幅値をプロットした図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態の一つとしてインクジェット記録方式を用いた記録装置を例に挙げて説明する。記録装置としては、例えば、記録機能のみを有するシングルファンクションプリンタであってもよいし、また、例えば、記録機能、ＦＡＸ機能、スキャナ機能等の複数の機能を有するマルチファンクションプリンタであってもよい。また、例えば、カラーフィルタ、電子デバイス、光学デバイス、微小構造物等を所定の記録方式で製造するための製造装置であってもよい。
【００１５】
なお、以下の説明において、「記録」とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わない。更に人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かも問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン、構造物等を形成する、又は媒体の加工を行なう場合も表す。
【００１６】
また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、樹脂、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表す。
【００１７】
更に、「インク」とは、上記「記録」の定義と同様広く解釈されるべきものである。従って、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成又は記録媒体の加工、或いはインクの処理（例えば、記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され得る液体を表す。
【００１８】
以下の説明において、既に説明した部分には同一符号を付し重複説明を省略する。
【００１９】
＜インクジェット記録装置の全体構成＞
図１は、本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置（以下、記録装置と呼ぶ）を示す斜視図である。
【００２０】
記録待機中において記録媒体である記録用紙１１５は、給紙ベース１０６にスタックされており、記録開始時には給紙ローラ（不図示）により記録用紙１１５が給紙される。給紙された記録用紙１１５は搬送ローラ１１０とピンチローラ１１１との間に挟まれる。ピンチローラ１１１はピンチローラばね（不図示）により記録用紙に押圧される。この状態でＤＣモータである搬送モータ１０７を駆動し、ギア列（モータギア１０８、搬送ローラギア１０９）を介して搬送ローラ１１０を回転（及びピンチローラ１１１を従動回転）させて記録用紙１１５を搬送（副走査）方向Ｂに所定の搬送量だけ搬送する。ここで、搬送量は搬送ローラギア１０９に圧入されたコードホイール１１６に設けられたパターン部とエンコーダセンサ１１７により、回転体である搬送ローラ１１０の回転量を検知することで管理する。記録用紙１１５上の記録しようとする部分がプラテン１１２上に達したら、搬送を停止し、記録ヘッド１０１により、この部分に記録が行われる。記録が行われた後、再び記録用紙１１５は搬送され、搬送と記録が交互に行われる（すなわち、間欠搬送しながら記録が行われる）。一連の記録が全て完了すると、排紙ローラ１１３によって排紙される。なお、本実施形態では記録媒体として記録用紙１１５を用いているが、構成・目的によっては、ロール紙を用いてもよい。
【００２１】
記録ヘッド１０１はキャリッジ１０２に搭載されている。キャリッジ１０２は、キャリッジ駆動方向（主走査方向Ａ）に沿って往復移動が可能となるように、ガイドシャフト１０３ａ及びサブガイドシャフト１０３ｂにより支持されている。ガイドシャフト１０３ａ及びサブガイドシャフト１０３ｂは、両端がシャーシ１１４に固定されている。ベルト１０４は、キャリッジモータ１０５の回転軸と連結したプーリと、主走査方向Ａにおいてキャリッジモータ１０５と反対側の位置に配置されている従動プーリに架張されている。キャリッジモータ１０５を駆動することにより、キャリッジ１０２と係合したベルト１０４を介してキャリッジ１０２が駆動される。この構成により、キャリッジ１０２を往復移動させながら記録ヘッド１０１は記録領域においてインクを吐出して記録を行う。
【００２２】
＜キャリッジの構成＞
図２は、本実施形態に係るキャリッジの斜視図である。図２において、キャリッジ１０２に取り付けられたエンコーダセンサ２０１により、キャリッジ１０２の走査方向Ａに並行に設けられたエンコーダスケール２０２を読み取っている。エンコーダセンサ２０１により検出された位置検出信号は、フレキシブル基板２０３を通して本体制御部へ送られる。本体制御部では、エンコーダスケール２０２によるパルスカウントを行うことでキャリッジ１０２の走査方向Ａにおける位置検出を行っている。また、エンコーダスケール２０２によるパルスを通過する時間間隔よりキャリッジ１０２の速度を検出している。
【００２３】
＜記録ヘッドの構成＞
図３は、本実施形態に係る記録ヘッドの斜視図である。記録ヘッド１０１の記録用紙と対面する部分には、インク色ごとにシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロ（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ）のノズル列が配置されている。なお、インクジェット記録装置の用途によってはインク色や色数は異なる。ノズル列は複数の吐出口（不図示）から構成されおり、この吐出口からインクを噴射する。インクの吐出方式は、サーマル方式やピエゾ方式等がある。サーマル方式は加熱によりインクに気泡を発生させてインクを噴射する方式であり、ピエゾ方式は電圧を加えることで変形する圧電素子を用いてインクを噴射する方式である。これらのインク吐出方法を用いて、インクを記録媒体へ吐出して所望の画像記録を行っている。記録ヘッド１０１の電気接続部３０は、キャリッジ１０２の電気接続部（不図示）と接続しており、フレキシブル基板２０３を介してキャリッジ１０２の電気接続部と本体制御部とを接続する。この構成により、記録ヘッド１０１の吐出を行う電気指令信号や、エンコーダセンサ２０１で検出したパルス信号等の送受信を行う。
【００２４】
＜キャリッジモータの構成＞
図４は、本実施形態に係るキャリッジモータの断面図である。本実施形態に係るキャリッジモータ１０５はブラシ付きＤＣモータで、マグネット４０１、ロータ４０２、ブラシ４０３、整流子４０４、モータハウジング４０５から構成されている。ロータ４０２は、ブラシ４０３と整流子４０４の働きにより磁界極性を変化させ、マグネット４０１との間で吸引／反発を繰り返して回転している。ここで、キャリッジモータ１０５の駆動トルクは一定であることが理想である。しかし、キャリッジモータ１０５はその構造上、いわゆるコギングトルクやトルクリップル（以下、総称してトルクリップルとも呼ぶ）と呼ばれているキャリッジモータ１回転を周期とする駆動トルク変動が発生する。コギングトルクはブラシ４０３の切り替え、マグネット４０１の磁力バラツキ等、回転位置φに依存して吸引力が脈動する現象である。なお、本実施形態はブラシ付きＤＣモータに関し説明しているが、ブラシ付きＤＣモータのみに限定するものではなく、実施条件によってはＤＣブラシレスモータ等を用いていもよい。
【００２５】
また、上記の駆動トルク変動は、上記のように回転位置によって異なる磁束によるものの他に、モータ及び駆動部品の摩擦力の変化等の機械的要因によるものも含まれる。機械的要因によるものも磁束等によるものと同様の周期で変動するものであるため、トルクリップルに含めて扱う。
【００２６】
＜モータのトルクリップルについて＞
図５は、モータのトルクリップル、トルクリップルを抑制するための補正信号によるトルク出力、及びこれらのトルクを重ね合わせたトルク出力の一例を示す図である。図中、横軸は回転位置θ、縦軸にモータのトルクＮの変動を示す。トルクリップルＴｒ（θ）は細線で表す。トルクリップルはモータの構造上の要因によって発生する駆動トルク変動であることから、モータの１回転分（２π）の周期を有する。そこで、本実施形態では、トルクリップルを抑制するための補正信号ｆ（θ）（図５点線）を生成する。さらに、トルクリップルＴｒ（θ）の波形と生成した補正信号ｆ（θ）によるトルク出力の波形Ｆ（θ）を重ね合わせることで、駆動トルク変動を小さくする。重ね合わせた波形（Ｔｒ（θ）＋Ｆ（θ））を図５の太実線で表す。以下、そのための本実施形態の構成について説明する。
【００２７】
＜キャリッジ制御部の構成＞
図６は、本実施形態のキャリッジ制御部を示す図である。なお、コントローラ６００内の各構成は、ＣＰＵがＲＯＭ６１０に格納されたプログラムを実行することにより実現されてもよく、あるいはＡＳＩＣ等の専用の回路により実現されてもよい。
【００２８】
駆動指令信号６０１は、キャリッジ１０２の駆動するための予めプログラムで決定された信号で、例えばキャリッジ１０２の速度の指令値が含まれる。なお、指令値生成はＣＰＵ等で行われる。位置算出部６０２及び速度算出部６０３は、エンコーダセンサ２０１で検出した信号からキャリッジ１０２の位置と速度を計測する。加算器６０４及びＰＩ補償器６０５により、位置算出部６０２及び速度算出部６０３から出力された位置信号及び速度信号を用いて、キャリッジ１０２の動作が駆動指令信号６０１へ追従するようにフィードバック制御（ＦＢ制御）演算を行う。さらに、ＰＩ補償器６０５はＦＢ制御演算によって得られたキャリッジモータ１０５の操作量をＰＷＭ値として出力する。なお、ＦＢ制御演算のアルゴリズムはキャリッジ１０２が駆動指令信号６０１に追従するように演算を行うものであればどの手法でもよい。
【００２９】
ＲＯＭ６１０は、キャリッジモータ１回転を周期とする関数が記憶されており、信号生成部６０８は、関数の所定の変数に数値を代入してテスト信号生成を行う。例えば、ＲＯＭ６１０に関数ｆ（ｘ、θ）（ｘは上記所定の変数）が記憶されており、信号生成部６０８がｘに所定の数値ｎ（ｎは実数）を代入し、テスト信号ｆｎ（θ）が得られる。さらに、キャリッジモータ１０５の回転位置θが入力され、信号が出力される。なお、構成によっては、テスト信号生成のためのデータは、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に記憶されていてもよい。また、本実施形態の場合、キャリッジモータ１０５の回転位置はキャリッジ１０２の位置信号から算出されるが、キャリッジモータ１０５にロータリエンコーダ等を設けて回転位置を直接検出してもよい。さらに、所定の数値はＲＯＭ６１０に記憶されていてもよく、また、プログラムよって逐次的に数値を代入（例えば、１、２、３・・・など）していってもよい。
【００３０】
波形推定部６０６は、複数回のテスト駆動に対して取得した複数のトルク変動を合成して補正信号を合成する。本実施形態では、テスト信号を用いてキャリッジをテスト駆動したときの駆動トルク変動を取得し、駆動トルクの変動が最小となるような、変数ｘに代入する数値ｘｍｉｎを推定する（詳細は後述する）。なお、本実施形態では、波形推定部６０６において、速度算出部６０３から出力された速度信号から駆動トルクが求められるが、直接キャリッジ１０２の速度のデータを用いても良い。数値ｘｍｉｎが推定されると、信号生成部６０８は、関数ｆ（ｘｍｉｎ、θ）（ｆｍｉｎ（θ）とする）となる補正信号を生成する。したがって、信号生成部６０８は、テスト信号生成だけでなく、波形推定部６０６と合わせて補正信号生成も行う。）
ＰＩ補償器６０５の出力と信号生成部６０８の出力（テスト信号及び補正信号）とが加算され、駆動回路６０９への入力となる。この入力に対して、駆動回路６０９で、ＰＷＭ演算部とモータドライバにより信号処理が行われた後、キャリッジモータ１０５へ制御出力（電流）が供給される。
【００３１】
＜補正信号生成の方法＞
本実施形態では上記構成を用いて、複数のテスト信号を用いてキャリッジモータを複数回テスト駆動し、複数回のテスト駆動により取得したトルク変動のデータからトルクリップルを抑制するための補正信号を生成する。生成した補正信号をＰＩ補償器６０５の出力に加算することで、トルクリップルによる駆動トルク変動を小さくする。図７は、補正信号生成の方法を示すフローチャートである。
【００３２】
補正信号生成フローが開始（Ｓ７０１）すると、ＲＯＭ６１０に記憶されたデータを参照し、関数ｆ（ｘ、θ）の変数ｘに所定の値を代入してテスト信号ｆｎ（θ）を信号生成部６０８で生成しながらキャリッジ１０２を駆動する（Ｓ７０２）。次に、信号生成部６０８がキャリッジ１０２を駆動した場合の、キャリッジモータ１回転における駆動トルクの振幅値を検出する（Ｓ７０３）。ここで、振幅値の検出方法は、一般的に知られている周波数分析（ＦＦＴ，狭帯域通過フィルタなど）を用いると検出精度が良いが、その他の手法を用いても良い。次に、キャリッジ１０２の駆動回数が１回目か否かを判断する（Ｓ７０４）。１回目の駆動であれば「ＹＥＳ」と判定され、Ｓ７０２へ戻り、再び信号の生成（２回目の信号生成）を行い、Ｓ７０３において振幅値を検出を行う。
【００３３】
一方、キャリッジ１０２の駆動回数が２回目以降であるとき、Ｓ７０５において、今回の振幅値と前回の振幅値とを比較する。すなわち、ｎ回目（≧２）のキャリッジ駆動における振幅値をＮｎとすると、ＮｎとＮｎ−１とを比較する。ここで、Ｎｎ−１≧Ｎｎ（図中Ｓ７０５において「ＹＥＳ」）ならば、Ｓ７０２へ戻り、再び信号の生成（ｎ＋１回目の信号生成）を行い、Ｓ７０３において振幅値を検出を行う。
【００３４】
Ｎｎ−１＜Ｎｎ（図中Ｓ７０５において「Ｎｏ」）ならば、Ｓ７０６において、これまでのキャリッジ駆動により取得した振幅値より、振幅値が最小となるようなｘの値ｘｍｉｎを推定し、波形ｆｍｉｎ（θ）を導出する。次にＳ７０７において、導出された波形ｆｍｉｎ（θ）がＲＡＭに記憶され、補正信号生成フローが終了（Ｓ７０８）する。
【００３５】
＜補正信号生成の実例＞
図８は、本実施形態におけるテスト信号によるトルク出力（点線）、モータのトルクリップル（細実線）、及びこれらのトルクを重ね合わせたトルク出力（太実線）の一例を示す図である。本実施形態では、ｆ（ｘ、θ）、θ＝０〜πにおいてＡ・（ｓｉｎθ）ｘ、θ＝π〜２πにおいてｆｎ（θ）＝−Ａ・｜ｓｉｎθ｜ｘとなる信号をテスト信号として生成する。さらに、ｎ回目のテスト信号生成においてｘの値は０．５ｎとして表される。すなわち、ｎ回目のテスト信号をθ＝０〜πにおいてはｆｎ（θ）＝Ａ・（ｓｉｎθ）０．５ｎ、θ＝π〜２πにおいてはｆｎ（θ）＝−Ａ・｜ｓｉｎθ｜０．５ｎ（Ａは実数で以下同様）とする。すなわち、上記変数ｘに、０．５、１．０、１，５・・・と代入していく。なお、図８においてＦｎ（θ）は、テスト信号ｆｎ（θ）によるトルク出力の波形である。
【００３６】
まず、１回目の信号生成（Ｓ７０２）で、テスト信号を生成し、Ｓ７０３でトルクリップルＴｒ（θ）に加え、振幅値Ｎ１を検出する。このときの波形はθ＝０〜πでｆ１（θ）＝Ａ・（ｓｉｎθ）０．５、θ＝π〜２πでｆ１（θ）＝−Ａ・｜ｓｉｎθ｜０．５となる。テスト信号ｆ１（θ）によるトルク出力の波形Ｆ１（θ）、Ｔｒ（θ）及び検出された波形Ｆ１（θ）＋Ｔｒ（θ）を図８（Ａ）に示す。この段階で信号生成はまだ１回目であるので、Ｓ７０４において、「ＹＥＳ」となり、２回目の信号生成を行う。
【００３７】
次に、２回目の信号生成（Ｓ７０２）で、テスト信号を生成し、Ｓ７０３でトルクリップルＴｒ（θ）に加え、振幅値Ｎ２を検出する。このときの波形はｆ２（θ）＝Ａ・ｓｉｎθとなる。テスト信号ｆ２（θ）によるトルク出力の波形Ｆ２（θ）、Ｔｒ（θ）及び検出された波形Ｆ２（θ）＋Ｔｒ（θ）を図８（Ｂ）に示す。今回は２回目の信号生成であるため、Ｓ７０４において、「ＮＯ」となり、Ｓ７０５で、Ｎ１とＮ２を比較する。この例では、Ｎ１≧Ｎ２であるため、３回目の信号生成を行い、Ｎ３を検出する。このときのテスト信号はθ＝０〜πでｆ３（θ）＝Ａ・（ｓｉｎθ）１．５、θ＝π〜２πでｆ３（θ）＝−Ａ・｜ｓｉｎθ｜１．５となる。図８（Ｂ）の波形と図８（Ｃ）の波形から、Ｎ２≧Ｎ３であることが分かる。そのため、４回目の信号生成を行い、Ｎ４を検出する。このときのテスト信号はθ＝０〜πでｆ４（θ）＝Ａ・（ｓｉｎθ）２、θ＝π〜２πでｆ４（θ）＝−Ａ・（ｓｉｎθ）２となる。図８（Ｃ）の波形と図８（Ｄ）の波形から、Ｎ３＜Ｎ４であることが分かり、Ｓ７０６において、振幅値が最小となる変数ｘの値ｘｍｉｎを推定する。
【００３８】
図９は、検出された駆動トルクの振幅値をプロットした図である。ここで、振幅値Ｎ１〜Ｎ４を最小二乗法により近似した二次関数を導出する。導出された曲線は図９の通りで、この曲線から、正弦波の乗数が１．３のとき極小値をとる数値ｘｍｉｎが推定される。したがって、θ＝０〜πでｆｍｉｎ（θ）＝Ａ・（ｓｉｎθ）１．３、θ＝π〜２πでｆｍｉｎ（θ）＝−Ａ・｜ｓｉｎθ｜１．３による補正信号を生成し、ＦＢ制御演算によって得られた信号に加えることで、振幅値を最小限に抑えることができる。
【００３９】
この例では、テスト信号をｆｎ（θ）＝Ａ・（ｓｉｎθ）０．５ｎ（θ＝０〜π）としているが、ｆｎ（θ）＝Ａ・（ｓｉｎθ）０．１ｎと乗数の間隔を狭めれば効率的に補正信号を生成することが可能となる。また、トルクリップル波形が特定の乗数近傍に分布する傾向があれば、その乗数を基準として、テスト信号を微小に変更してプロットを行えばよい。
【００４０】
また、テスト信号は上記例に限定するものではなく、例えば、（ｓｉｎθ）０．５≒１．０９×ｓｉｎθ＋０．１６×ｓｉｎ３θ＋０．０７×ｓｉｎ５θ＋・・・と表すことも可能である。
【００４１】
さらに、本実施形態では、駆動トルク変動を振幅値としたが、例えば、検出される駆動トルクと基準となる駆動トルクの差の絶対値をモータ１回転分にわたって積分した値を駆動トルク変動としてもよい。
【００４２】
以上の説明において、トルクリップル、テスト信号及び補正信号等の各関数を回転位置θの関数としたが、時間によって回転位置θが決まるので、これらの関数を時間の関数としても本実施形態と同様、回転位置に対応した信号を生成したことになる。
【００４３】
＜本実施形態の効果＞
本実施形態では、複数のテスト波形を操作量に加算して得られた振幅値のデータから、振幅値を最小にするための信号の波形を推定し、推定された波形に基づいて駆動トルク変動を抑制するための信号を生成する。したがって、トルクリップルの波形が複雑なものである場合、及びモータ個々で異なる場合等であっても効果的にキャリッジモータの様々な波形の駆動トルク変動を抑制することができる。
【図１】
0005921175.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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