(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータにより記録ヘッドを搭載したキャリッジを所定の方向に往復移動させながら記録を行う記録装置であって、
前記モータの回転子に取り付けられた歯車部材と、
前記キャリッジに取り付けられ、前記歯車部材の歯に対応する凹凸を有し、前記歯車部材に噛み合うように懸架されたベルトと、
前記歯車部材と前記ベルトの間で歯飛びが発生していない時の前記キャリッジの速度変動を抑制する信号のデータを記憶する記憶手段と、
前記キャリッジの移動中に、前記キャリッジの速度変動から前記歯飛びの発生を検出する検出手段と、
前記歯飛びの発生時に、前記記憶された抑制する信号のデータを用いて、前記キャリッジの速度変動を補正する補正手段と、
を備え、
前記モータは、ＤＣブラシレスモータであり、
前記回転子の磁極の数をＰ、前記モータが有するコイルの数をＣとすると、前記歯車部材の歯数は、（Ｐ／２）×Ｃの約数であり、
前記抑制する信号は、前記モータの回転の周期を、Ｐ／２及びＣの少なくとも一方の倍数で除した周期を有することを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記補正手段は、前記抑制する信号の位相を、前記歯飛びに相当する量ずらした信号を生成す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】
前記抑制する信号は複数あり、該複数の抑制する信号の各々は異なる周期を有し、
前記補正手段は、各々の前記抑制する信号の位相を前記歯飛びに相当する量ずらし、これらの信号を重ね合わせた信号を用いて前記キャリッジの速度変動を補正することを特徴とする請求項１又は２に記載の記録装置。
【請求項４】
前記抑制する信号は、前記記録を行わずに前記キャリッジをテスト駆動した時の、前記キャリッジの速度変動に基づいて生成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】
モータにより記録ヘッドを搭載したキャリッジを所定の方向に往復移動させながら記録を行う記録装置であって、
前記モータの回転子に取り付けられた歯車部材と、
前記キャリッジに取り付けられ、前記歯車部材の歯に対応する凹凸を有し、前記歯車部材に噛み合うように懸架されたベルトと、
前記歯車部材と前記ベルトの間で歯飛びが発生していない時の前記キャリッジの速度変動を抑制する信号のデータを記憶する記憶手段と、
前記歯の間隔の整数倍に相当する量ずらした複数の信号を生成し、該複数の信号のうち、前記モータを駆動した時に前記キャリッジの速度変動の振幅が最小となる信号を前記抑制する信号として生成し、前記記憶手段に記憶する生成手段と、
前記キャリッジの移動中に、前記キャリッジの速度変動から前記歯飛びの発生を検出する検出手段と、
前記歯飛びの発生時に、前記記憶された抑制する信号のデータを用いて、前記キャリッジの速度変動を補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする記録装置。
【請求項６】
モータにより記録ヘッドを搭載したキャリッジを所定の方向に往復移動させながら記録を行う記録装置による記録方法であって、
前記記録装置は、
前記モータの回転子に取り付けられた歯車部材と、
前記キャリッジに取り付けられ、前記歯車部材の歯に対応する凹凸を有し、前記歯車部材に噛み合うように懸架されたベルトと、
前記歯車部材と前記ベルトの間で歯飛びが発生していない時の前記キャリッジの速度変動を抑制する信号のデータを記憶する記憶手段と、
を備え、
前記記録方法は、
前記キャリッジの移動中に、前記キャリッジの速度変動から前記歯飛びの発生を検出する工程と、
前記歯飛びの発生時に、前記記憶された抑制する信号のデータを用いて、前記キャリッジの速度変動を補正する工程と、
を含み、
前記モータは、ＤＣブラシレスモータであり、
前記回転子の磁極の数をＰ、前記モータが有するコイルの数をＣとすると、前記歯車部材の歯数は、（Ｐ／２）×Ｃの約数であり、
前記抑制する信号は、前記モータの回転の周期を、Ｐ／２及びＣの少なくとも一方の倍数で除した周期を有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、周期的な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】
多くの場合、キャリッジは駆動源としてモータが用いられている。一般的には、モータの軸に取り付けられた歯車状のプーリとキャリッジが取り付けられたベルトとを噛み合わせることでモータの駆動力がキャリッジに伝えられる。モータはＤＣブラシレスモータが用いられることが多く、その構造上の要因で周期的なトルク変動（コギングトルク）が発生する。このトルク変動によって、モータには回転速度の変動が生じ、結果、キャリッジの速度が安定せず、記録精度の悪化を招く。
【０００５】
そこで、特許文献１では、この速度変動を抑制するための技術が開示されている。具体的には、コギングトルクによる速度変動を相殺するような周期信号を生成し、この信号に応じてモータの駆動を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１７８３３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１において、上記周期信号はキャリッジの位置に基づいて生成される。一方、モータの回転位置とキャリッジの位置との関係は、キャリッジが異物に衝突する等により、ベルトとプーリとの間で歯飛びを起こした場合、ずれてしまうことがある。そのため、周期信号のタイミングと、モータの回転位置の関係が最適な状態から外れて速度変動の相殺が適切に実行出来なくなってしまうため、再び周期信号の生成が必要となる。この場合には、パラメータを同定している最中はユーザが記録装置を使用出来ないため、装置のダウンタイムが発生してしまう。
【０００８】
そこで、本発明は、記録装置において、キャリッジの速度変動をより迅速かつ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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明より、モータにより記録ヘッドを搭載したキャリッジを所定の方向に往復移動させながら記録を行う記録装置であって、前記モータの回転子に取り付けられた歯車部材と、前記キャリッジに取り付けられ、前記歯車部材の歯に対応する凹凸を有し、前記歯車部材に噛み合うように懸架されたベルトと、前記歯車部材と前記ベルトの間で歯飛びが発生していない時の前記キャリッジの速度変動を抑制する信号のデータを記憶する記憶手段と、前記キャリッジの移動中に、前記キャリッジの速度変動から前記歯飛びの発生を検出する検出手段と、前記歯飛びの発生時に、前記記憶された抑制する信号のデータを用いて、前記キャリッジの速度変動を補正する補正手段と、を備え、前記モータは、ＤＣブラシレスモータであり、前記回転子の磁極の数をＰ、前記モータが有するコイルの数をＣとすると、前記歯車部材の歯数は、（Ｐ／２）×Ｃの約数であり、前記抑制する信号は、前記モータの回転の周期を、Ｐ／２及びＣの少なくとも一方の倍数で除した周期を有することを特徴とする記録装置が提供される。
【００１０】
また、本発明により、モータにより記録ヘッドを搭載したキャリッジを所定の方向に往復移動させながら記録を行う記録装置による記録方法であって、前記記録装置は、前記モータの回転子に取り付けられた歯車部材と、前記キャリッジに取り付けられ、前記歯車部材の歯に対応する凹凸を有し、前記歯車部材に噛み合うように懸架されたベルトと、前記歯車部材と前記ベルトの間で歯飛びが発生していない時の前記キャリッジの速度変動を抑制する信号のデータを記憶する記憶手段と、を備え、前記キャリッジの移動中に、前記キャリッジの速度変動から前記歯飛びの発生を検出する工程と、前記歯飛びの発生時に、前記記憶された抑制する信号のデータを用いて、前記キャリッジの速度変動を補正する工程と、を含むことを特徴とする方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る上記構成では、歯飛びが発生していない時のキャリッジの速度変動を抑制する信号のデータが予め記憶されており、歯飛びが発生した時に、歯飛びに応じて信号の位相をずらして補正する。ゆえに、補正は、新たに信号を生成しなおすものではない。したがって、本発明により、記録装置において、キャリッジの速度変動をより迅速かつ効率的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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を示す斜視図。
【図２】キャリッジモータの構成を示す図。
【図３】キャリッジモータの回転角度に対する駆動トルクの波形を示す図。
【図４】ベルトのプーリへの懸架構造を示す図
【図５】本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の機能構成を示す図。
【図６】抑制信号を生成するため処理を示すフローチャート。
【図７】歯飛び数に対する、コギングトルクの各成分と対応する周期信号との位相のずれを示す表。
【図８】補正信号を生成するため処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
＜インクジェット記録装置の全体構成＞
図１は、本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。
【００１９】
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、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。
【００２０】
キャリッジ１０２は、記録ヘッド１０１を搭載し、エンコーダセンサ１１９を備え、ベルト１０４が取り付けられている。ベルト１０４は、プーリ１０５ａ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１１８とに懸架されている。この構成により、キャリッジモータ１０５により駆動される。キャリッジモータ１０５の構造及び、ベルト１０４とプーリ１０５ａとの懸架構造の詳細は後述する。また、主走査方向Ａに延びるガイドシャフト１０３ａ及びサブガイドシャフト１０３ｂは、キャリッジ１０２を当該シャフトに対して摺動可能をなるように支持する。そして、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に固定される。この構成により、キャリッジ１０２は、主走査方向に往復移動させることができる。
【００２１】
記録ヘッド１０１は、インクを吐出して記録用紙１１５に記録を行う。記録方式は、熱エネルギを利用してインクを吐出するインクジェット方式を採用しており、インクの吐出方式として、ヒータを用いてインクを吐出するが、これに限定されない。例えば、ピエゾ素子を用いた方式、静電素子を用いた方式、ＭＥＭＳ素子を用いた方式など、様々なインクジェット方式を採用してもよい。
【００２２】
エンコーダセンサ１１９は、主走査方向Ａに並行に設けられたエンコーダスケール１２０を読み取っている。エンコーダセンサ１１９により検出された位置検出信号のパルスカウントを行うことで位置検出部５２１（図５参照）においてキャリッジ１０２の走査方向Ａにおける位置検出、及び速度計測部５２２（図５参照）において速度計測を行っている。
【００２３】
＜キャリッジモータの構成＞
図２はキャリッジモータ１０５の構成を示す。本実施形態におけるキャリッジモータ１０５はＤＣブラシレスモータである。回転子２１０には、回転軸１０５ｂを中心とする円筒形状のマグネット２１１が取り付けられ、マグネット２１１の外周には４つずつのＮ極とＳ極が交互に設けられている。すなわち、回転子２１０の極数はＰ＝８となる。ステータ２２０は回転子の周りに等間隔に配置された６個のスロット２２１を有し、各スロット２２１にはコイル２２２が設けられている。すなわち、コイルの数はＣ＝６となる。
【００２４】
このような構成を持つキャリッジモータ１０５は、異なる周期を持つ複数の成分を含むコギングトルクが発生する。これらの成分について、キャリッジモータ１０５の１回転あたりに含まれる周期の数を次数と定義すると、最大次数はＣ×Ｐ／２＝２４となる。コギングトルクには、キャリッジモータ１０５の１回転の周期を、Ｐ／２及びＣの少なくとも一方の倍数で除した周期の成分、すなわち次数１２、８、６、４の成分が含まれる。したがって、コギングトルクを次数で表すと、各成分の次数の最大公約数（すなわち、コイルの数Ｃと極数の半分Ｐ／２の最大公約数）である２となる。すなわち、コギングトルクは、キャリッジモータ１０５の１回転の周期を２で除した周期を有する。
【００２５】
図３は、キャリッジモータ１０５の回転角度に対する駆動トルクの波形を示す図である。図３（ａ）は、次数２４のコギングトルクの成分を有する駆動トルク、図３（ｂ）は、次数４のコギングトルクの成分を有する駆動トルクの波形である。図３（ｃ）は、次数２４のコギングトルクの成分と、次数４のコギングトルクの成分とを含む駆動トルクの波形である。なお、成分の数が多いと図の明瞭性を欠くため、ここでは駆動トルクに含まれるコギングトルクの成分を２つとして示したが、実際には他の成分も含まれる。
【００２６】
なお、キャリッジ１０２が１回で移動する間に吐出するインクの量はキャリッジ１０２全体の質量に比べて非常に小さいため、キャリッジ１０２全体の質量は一定であるとみなせる。したがって、駆動トルクとキャリッジ１０２の速度との関係は線形であり、キャリッジ１０２の速度の情報から駆動トルクの情報は容易に導き出せる。
【００２７】
＜ベルト１０４とプーリ１０５ａとの懸架構造＞
図１に示す通り、ベルト１０４は、プーリ１０５ａ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１１８とに懸架されている。図４は、ベルト１０４のプーリ１０５ａへの懸架構造を示す図である。キャリッジモータ１０５の回転軸１０５ｂに取り付けられたプーリ１０５ａは、外周部に等間隔に歯４０１が設けられた歯車部材である。キャリッジ１０２に取り付けられたベルト１０４は、プーリ１０５ａの歯４０１に対向するように凹凸部４０２を有し、歯４０１と凹凸部４０２が噛み合うように、プーリ１０５ａに懸架される。
【００２８】
プーリ１０５ａの歯数はコギングトルクによる周期振動の最大次数２４と一致させている。よって、歯飛びが発生しても、次数２４のコギングトルクによる周期振動については、１歯あたりの位相のずれは３６０°であるので、実質的に位相のずれは起こらない。なお、プーリ１０５ａの歯数は回転子２１０の磁極数を２で割った数とコイル２２２の数との積（（Ｐ／２）×Ｃ）の約数、すなわち２４の約数であればよい。例えば歯数が１２であれば、次数２４に加え、次数１２の周期振動についても位相のずれは起こらなくなる。このように歯数が少なくなるほど、歯飛びが起こっても、位相のずれが起こらなくなる成分が多くなる。しかし、歯数が少なすぎると、ベルト１０４とプーリ１０５ａとの間での噛み合いの滑らかさが失われ、キャリッジ１０２の振動を増大させる、騒音の原因になるだけでなく、部品が摩耗しやすくなり寿命の低下を招くことにもなる。したがって、プーリ１０５ａの歯数は、噛み合いの滑らかさを確保した上で設計する必要がある。
【００２９】
＜インクジェット記録装置の機能構成＞
図５は、本実施形態に係るインクジェット記録装置の機能構成を示す図である。本実施形態に係る記録装置は制御ユニット５００と、記憶部５１０、位置検出部５２１、及び速度計測部５２２が含まれる。
【００３０】
制御ユニット５００には、指令部５０１、フィードバック（ＦＢ）制御部５０２、駆動制御部５０３、信号出力部５０４、抑制信号生成部５０５、補正信号生成部５０６、切替部５０７、位置検出部５２１、速度計測部５２２、及び歯飛び検出部５２３が含まれる。なお、本実施形態において各種信号は電圧として出力される。
【００３１】
指令部５０１は、キャリッジモータ１０５の駆動を指令する指令信号を生成する。生成された指令信号に対して、エンコーダセンサ１１９の出力から得られるキャリッジの位置及び速度がフィードバックされ、ＦＢ制御部５０２に入力される。
【００３２】
ＦＢ制御部５０２は、指令信号、キャリッジの位置及び速度から、キャリッジ１０２の動作が指令値と合致するようなフィードバック（ＦＢ）信号を出力する。
【００３３】
信号出力部５０４は、抑制信号生成部５０５によって生成された抑制信号の出力、及び補正信号生成部５０６により生成された補正信号の出力を行う。信号出力部５０４によって出力された信号は、ＦＢ信号に加算され、加算された信号に基づき駆動制御部５０３がキャリッジモータ１０５を駆動する。抑制信号及び補正信号の何れの信号を出力するかの選択は切替部５０７によって行われる。抑制信号及び補正信号の生成方法は後述する。
【００３４】
記憶部５１０は、記録装置を動作させるための各種プログラム等を記憶するＲＯＭ等の不揮発性メモリと、プログラムを実行するための各種パラメータ等を記憶するＲＡＭ等の揮発性メモリとを有する。
【００３５】
位置検出部５２１及び速度計測部５２２は、上述の通り、エンコーダセンサ１１９からの信号からキャリッジ１０２の位置検出及び速度計測を行う。
【００３６】
歯飛び検出部５２３は、キャリッジ１０２の移動中にエンコーダセンサ１１９により検出されたパルスの波形から、キャリッジモータ１０５の空転、すなわち、ベルト１０４と、プーリ１０５ａとの間の歯飛びを検出する。具体的には、検出されたパルスの間隔が所定の範囲にない場合、歯飛びが検出される。
【００３７】
＜抑制信号の生成方法及び処理＞
抑制信号は、コギングトルクに起因するキャリッジ１０２の速度変動を相殺する信号で、キャリッジ１０２の位置の関数である。したがって、理想的な抑制信号の波形は、駆動トルクの波形を半周期分ずらした波形（逆位相の波形）となる。
【００３８】
図６は、抑制信号を生成するため処理を示すフローチャートである。
【００３９】
Ｓ６０１において、駆動制御部５０３が、指令信号に基づいて、キャリッジ１０２を走査させ、Ｓ６０２で、速度計測部５２２が走査範囲分のキャリッジ１０２の速度計測を行う。なお、最低限の走査長は抑制信号１周期分でよいが、計測の精度を確保するためには、このとき、実際のキャリッジ１０２の速度はコギングトルクの影響により指令した速度とは異なる値を示す。次にＳ６０３では、抑制信号生成部５０５がキャリッジ１０２の走査時に計測されたキャリッジの速度と指令した速度との差（速度変動）を算出する。算出された速度変動からＳ６０４で、テスト信号を生成する。
【００４０】
Ｓ６０５では、このテスト信号を用いてキャリッジモータ１０５をテスト駆動する。Ｓ６０６では、速度計測部５２２が、このときのキャリッジ１０２の速度計測を行い、Ｓ６０７で速度変動を算出する。その後Ｓ６０８で、抑制信号生成部５０５が、速度変動が所定の範囲にあるか否かを判断し、所定の範囲になければ（Ｓ６０８でＮｏ）、Ｓ６０４に戻って再びテスト信号を生成する。一方、速度変動が所定の範囲にあれば（Ｓ６０８でＹＥＳ）、このときのテスト信号が抑制信号として決定され、Ｓ６０９で、決定された抑制信号の１周期分に対応する所定角度毎の電圧値が信号のデータをして記憶部５１０に記憶される。
【００４１】
なお、抑制信号生成のための本工程は装置の組み立て時に行われることを想定している。したがって、抑制信号の生成はパラメータの事前情報が少ない状態で行わなければならない。このため、抑制信号の生成に要する時間に厳しい制約を設けず、むしろ確実にキャリッジ１０２の速度変動を抑制することに主眼が置かれる。
【００４２】
このように生成された抑制信号の周期はコギングトルクの周期と同じで、キャリッジモータ１０５の１回転の周期を２で除した周期である。また、抑制信号には上記のコギングトルクの各成分と同じ周期を持つ成分が含まれる。以下、Ｚ次のコギングトルクの成分と同じ周期を持つ抑制信号の成分をＺ次の周期信号とする。すなわち、抑制信号は、各々で周期が異なる複数の周期信号を重ね合わせた信号である。
【００４３】
なお、ここで示す処理は、一例であり、この方法に限られない。また、速度変動の波形が予測できるものであれば、ここで述べた処理を行わず、製品の製造段階でＲＯＭ等に抑制信号生成のためのデータを予め記憶させておいてもよい。
【００４４】
＜補正信号の生成方法＞
上記のように生成された抑制信号はキャリッジ１０２の位置の関数であり、キャリッジモータ１０５の回転角とキャリッジ１０２の位置との間の関係にずれが発生しない限りは効果的にキャリッジ１０２の速度変動を抑制できる。しかし、ベルト１０４とプーリ１０５ａとの間にずれが発生すると、この抑制信号では効果的に速度変動を抑制できないばかりか逆に速度変動を増大させることにもなりうる。
【００４５】
そこで、図６の処理により記憶部５１０に記憶されたデータを用いて補正信号を生成する。補正信号は、抑制信号の位相を歯飛び数に相当する量（プーリ１０５ａの歯の間隔の整数倍に相当する量）ずらした波形を有する。そのためには、補正信号を生成するため、ベルト１０４とプーリ１０５ａとの間の歯飛び数を求める必要がある。
【００４６】
図７は、歯飛び数に対する、コギングトルクの各成分と対応する周期信号との位相のずれを示す表である。ここで、プーリの歯数が２４であるのに対して図７で歯飛び数を１２までとしているのは、上記の通りコギングトルク及び抑制信号の周期はキャリッジモータ１０５の周期の半分であるためである。
【００４７】
コギングトルクに含まれる成分の次数は、上記の通り２４、１２、８、６、４であり、次数２４では、歯飛び数によらず位相のずれは０°である。次数１２では、歯飛び数が奇数のとき位相のずれは１８０°、歯飛び数が偶数のとき位相のずれは０°である。そこで、補正信号生成部５０６は、次数１２の周期信号の位相を１８０°（歯４０１の間隔の奇数倍に相当する分）減算した信号（ｆ（１２，１８０）とする）と、０°（歯４０１の間隔の偶数倍に相当する分）減算した信号（ｆ（１２，０）とする）とを生成する。駆動制御部５０３が、ここで生成したそれぞれの信号ｆ（１２，１８０）、ｆ（１２，０）に基づきキャリッジモータ１０５の駆動を行う。速度計測部５２２が、これらの信号ｆ（１２，１８０）、ｆ（１２，０）のそれぞれによる制御下でのキャリッジ１０２の速度計測を行う。さらに、補正信号生成部５０６が、計測された速度から、次数１２のコギングトルクの成分と同じ周期を持つ速度変動の成分（次数１２の速度変動成分）の振幅取得を行い、信号ｆ（１２，１８０）、ｆ（１２，０）の各々における振幅比較を行う。この比較により、歯飛び数が奇数であるか偶数であるか（得られた振幅が小さいほうの信号に対応する方）を決定できる。
【００４８】
以下にこの工程を一般化して説明する。プーリ１０５ａの歯数をＮ、Ｎの素因数をｎ、とすると、次数Ｚ１＝Ｎ／ｎにおける位相のずれの候補をθ（ｎ，ｉ）（ｉ＝０、１、．．．、ｎ−１）とすると、以下の式が成り立つ。
【００４９】
（数１）θ（ｎ，ｉ）＝（３６０°／ｎ）×ｉ
【００５０】
次数Ｚ１の周期信号を位相θ（ｎ，ｉ）に相当する分（歯数ｉに相当する分）だけずらした（減算した）信号での制御下で、次数Ｚ１の速度変動成分の振幅取得を行う。振幅は複数取得（ｎ個）され、取得した振幅のうち最小となる振幅に対応するθ（ｎ，ｉ）をθｎ、ずらした歯数をＮｎとする。
【００５１】
次に、次数１２の１／２である次数６に着目する。歯飛び数が奇数のとき、すなわちθ１２＝θ（２，１）＝１８０°の場合、次数６における位相ずれは９０°または２７０°である。そこで、次数１２の場合と同様、次数６の周期信号の位相を９０°または２７０°減算して信号ｆ（６，９０）及びｆ（６，２７０）生成を行う。これらの信号に基づいて駆動制御部５０３がキャリッジモータ１０５を駆動し、速度計測、次数６の成分の速度変動の振幅取得、さらに振幅比較を行い、歯飛び数の候補が絞られる。
【００５２】
以下にこの工程を一般化して説明する。上記のｎの値に対してｍ＝２ｎとして、次数Ｚ２＝Ｎ／ｍにおける位相のずれの候補をθ（ｍ，ｊ）（ｊ＝０、１）とすると、以下の式が成り立つ。
【００５３】
（数２）θ（ｍ，０）＝θｎ／２
【００５４】
（数３）θ（ｍ，１）＝θｎ／２＋１８０°
【００５５】
次数Ｚ２の周期信号を位相θ（ｍ，０）、θ（ｍ，１）に相当する分（歯数Ｎｎ＋０、Ｎｎ＋ｎに相当する分）だけずらした（減算した）信号での制御下で、次数Ｚ２の速度変動成分の振幅取得を行う。振幅は２個取得され、取得した振幅のうち小さいほうの振幅に対応するθ（ｍ，ｊ）をθｍとする。ここで、ずらした歯数をＮｍとする。例えば、次数Ｚ２＝４において、θｍ＝θ４＝２７０°であった場合、図７から抑制信号の１周期の間、すなわち歯数０〜１２までの間存在する歯飛び数Ｎｍの候補は３、７、１１と３つ存在することが分かる。次数１２及び６の速度変動成分に関しては、抑制信号の位相をずらす量がこれらの何れの歯飛び数の何れに相当する分であっても、効果的に抑制できる。しかし、次数４及び８の速度変動成分に関しては、抑制するための信号は決定できていない。
【００５６】
そこで、次数８の速度変動成分に関しても同様の手順で、θｎ（すなわちθ３）を決定する。図７からわかるように、θ３は、１２０°、２４０°、０°の何れかである。すなわち、ｆ（８，１２０）、ｆ（８，２４０）、及びｆ（８，０）におけるキャリッジモータ１０５制御下での速度変動の振幅取得を比較する。ここで、θ３＝１２０°であるとする。上記のようにθ４＝２７０°である場合、次数８及び６の成分について、何れの条件も満たす歯飛び数（Ｍとする）は０〜１２の間には７しかなく、次数４の成分についてθ６＝６０°であると決定できる。
【００５７】
したがって、この例においては、歯飛び数Ｍは７であると決定でき、その後、補正信号生成部５０６は抑制信号の位相を歯４０１の間隔の７倍に相当する量（２１０°）減算した信号が補正信号として生成する。
【００５８】
＜補正信号の生成処理＞
図８は、補正信号を生成するため処理を示すフローチャートで、以下、上記の補正信号の生成方法に基づく具体的な処理の一例を説明する。
【００５９】
Ｓ８０１で、補正信号生成部５０６が、歯飛び検出部５２３から信号を受信したか否かを判定し、ベルト１０４とプーリ１０５ａとの間で歯飛びが発生したか否かを判定する。ここで、歯飛びが発生時には（Ｓ８０１でＹｅｓ）、Ｓ８０２で、補正信号生成部５０６が、抑制信号生成のためのデータを用いて、位相をずらさずに次数１２の周期信号と同じ波形の信号ｆ（１２，０）を生成する。次にＳ８０３において、信号ｆ（１２，０）に基づく制御下で、駆動制御部５０３がキャリッジモータ１０５の駆動を行う。速度計測部５２２が、キャリッジ１０２の速度計測を行い、補正信号生成部５０６が次数１２の速度変動成分の振幅取得を行う。ここで得られる振幅をＡＳ８０３とする。なお、振幅取得は、速度変動の波形から高速フーリエ変換（ＦＦＴ）により目的とする周波数における振幅を抽出すること等により行われる（以下同様）。
【００６０】
Ｓ８０４で、補正信号生成部５０６が、抑制信号生成のためのデータを用いて、次数１２の周期信号の位相を１８０°減算した信号ｆ（１２，１８０）を生成する。次にＳ８０５において、信号ｆ（１２，１８０）に基づく制御下で、駆動制御部５０３がキャリッジモータ１０５の駆動を行う。速度計測部５２２が、このときのキャリッジ１０２の速度計測を行い、補正信号生成部５０６が次数１２の成分の速度変動の振幅取得を行う。ここで得られる振幅をＡＳ８０５とする。
【００６１】
Ｓ８０６で、補正信号生成部５０６が、振幅ＡＳ８０３と、振幅ＡＳ８０５との比較を行い、次数１２の周期信号においてずれた位相を決定する。
【００６２】
Ｓ８０６で決定された位相が０°（ＡＳ８０３＜ＡＳ８０５、Ｙｅｓ）であれば、次数６の周期信号における位相のずれは０°または１８０°であり、何れかを決定する（Ｓ８０７〜Ｓ８１１）。
【００６３】
一方、Ｓ８０６で決定された位相が１８０°（ＡＳ８０３＞ＡＳ８０５、Ｎｏ）であれば、次数６の周期信号における位相のずれは９０°または２７０°であり、何れかを決定する（Ｓ８１２〜Ｓ８１６）。
【００６４】
次に、Ｓ８１７〜Ｓ８２０で、次数８の周期信号について、位相をずらさずに生成した信号ｆ（８，０）と、１２０°減算した信号ｆ（８，１２０）とに基づくキャリッジモータ１０５の制御下で、補正信号生成部５０６が次数８の速度変動成分の振幅取得を行う。ここで得られるそれぞれの振幅をＡＳ８１８、ＡＳ８２０とする。そして、Ｓ８２１で、補正信号生成部５０６が、これらの振幅を比較する。ここで、ＡＳ８１８＜ＡＳ８２０（Ｙｅｓ）であれば、Ｓ８２２で、ＡＳ８２１＝ＡＳ８１８とする。一方、ＡＳ８１８＞ＡＳ８２０（Ｎｏ）であれば、ＡＳ８２１＝ＡＳ８２０とする。
【００６５】
Ｓ８２４〜Ｓ８２５で、次数８の周期信号について、位相を２４０°減算して生成した信号ｆ（８，２４０）の各々に基づく制御下で、補正信号生成部５０６が次数８の速度変動成分の振幅取得を行う。ここで得られる振幅をＡＳ８２５とする。
【００６６】
Ｓ８２６で、Ｓ８２１へ比較した振幅のうち小さい方ＡＳ８２１と、Ｓ８２５で取得した振幅ＡＳ８２５とを比較し、Ｓ８２７で、次数８の周期信号における位相のずれを決定し、歯飛び数Ｍが決定される。
【００６７】
以上の工程により、補正信号生成のために抑制信号に対してずらすべき位相が決定される。その後、信号出力部５０４は、記憶部５１０に記憶されたデータ、及び補正信号生成部５０６により決定された位相のデータを用いて、補正信号を出力する。駆動制御部５０３は、指令信号と補正信号とに基づいてキャリッジモータ１０５の駆動を制御することで、コギングトルクに起因する速度変動は効果的に抑制される。
【００６８】
＜本実施形態の効果＞
本実施形態に係る構成では、キャリッジ１０２の速度変動を抑制するために抑制信号生成部５０５により予め生成された抑制信号のデータが記憶部５１０に記憶されている。歯飛びが発生した時に、補正信号生成部５０６が、記憶された抑制信号のデータを用いて歯飛びに応じて抑制信号の位相をずらした補正信号を生成する。抑制信号の生成はキャリッジ１０２の速度変動を正確に測定する必要がある。そのため、抑制信号の生成には図６のＳ６０５のような、テスト駆動が伴い、その間記録装置は、記録を行うことができない。それに対して、補正信号は、歯飛び数に応じて、抑制信号の位相を補正する（ずらす）ことで生成され、テスト駆動の必要はない。したがって、本実施形態により、記録装置において、キャリッジ１０２の速度変動をより迅速かつ効率的に抑制することができる。
【００６９】
さらに、本実施形態では、プーリ１０５ａとベルト１０４との間の歯飛びによるずれの量は離散的であることに着目しており、補正信号生成のための抑制信号の位相の補正量は、選択的に決定できる。例えば、プーリ１０５ａの歯数が２４であれば、歯飛び数は１〜２４の何れかであり、この中から補正量を決定できる。さらに、本実施形態のように、速度変動の次数成分毎に歯飛び数の候補を絞っていくことで、より少ないステップで、歯飛び数を決定できる。
【００７０】
＜他の実施形態＞
上記実施形態の記録装置は、抑制信号を構成する周期信号毎にキャリッジ１０２の速度変動の振幅取得を行い、歯飛び数の候補を絞りながら補正信号の生成を行った。しかしこの方法に限らず、離散的に周期信号をずらしながら振幅を取得し、歯飛び数を決定できればよい。例えば、補正信号生成部５０６が、各次数成分に分解せずに抑制信号自体の位相をずらして速度変動の波形を取得した後に、その波形からＦＦＴにより目的とする周期の成分の振幅の取得を行っていく方法もある。
【００７１】
また、例えば、回転子２１０の着磁の際に生じる各磁極間の強さに誤差が生じた場合や、コイル２２２の組み付け位置に公差が生じた場合等で、コギングトルクの波形が大きく歪んでいる場合を想定する。この場合はコギングトルクの波形は対称性がない。したがって、抑制信号の周期はキャリッジモータ１０５の回転の周期となる。このような場合、抑制信号を各成分に分解せずに、補正信号生成部５０６が、キャリッジ１０２の速度変動の振幅の取得を行い、振幅が最も小さい場合の歯数を歯飛び数として決定し、補正信号を生成することが考えられる。
【００７２】
また、プーリ１０５ａの歯数は、必ずしもコギングトルクの成分の次数に一致させる必要はない。例えば、上記実施形態のキャリッジモータ１０５と歯数１５のプーリ１０５ａ’を用いた場合、抑制信号の周期がキャリッジモータ１０５の回転の周期を自然数で除した周期であれば、最大で１５回信号を生成して速度変動の振幅を比較すれば歯飛び数を決定できる。
【００７３】
さらに、キャリッジモータ１０５は、ＤＣブラシレスモータに限られず、キャリッジモータ１０５の１回転を周期とするキャリッジ１０２の速度変動が生じるものであれば、上記のような補正信号の生成方法を適用できる。
【図１】
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【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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