(57)【要約】【課題】記録装置において、モータの回転角度とキャリッジの位置との間でずれが発生した場合、速い応答速度で確実にキャリッジの速度変動を補正すること。【解決手段】モータにより記録ヘッドを搭載したキャリッジを移動させながら記録を行う記録装置であって、モータの回転子に取り付けられた歯車部材と、キャリッジに取り付けられ、歯車部材に噛み合うように懸架されたベルトと、歯飛びが発生していない時のモータのコギングトルクが原因となって生じるキャリッジの速度変動を抑制する抑制信号のデータを記憶する記憶手段と、キャリッジの位置を検出する位置検出手段と、モータの回転角度を検出する回転角度検出手段と、キャリッジの移動中に、位置検出手段からの信号と回転角度検出手段からの信号に基づいて歯飛びの量を検出する歯飛び検出手段と、歯飛びの量に基づいて、抑制信号のデータを用いて、キャリッジの速度変動を補正する補正手段と、を備える。【選択図】  図４
2013244700.tif 000002
【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との間で歯飛びが発生していない時の前記モータのコギングトルクが原因となって生じる前記キャリッジの速度変動を抑制する抑制信号のデータを記憶する記憶手段と、
前記キャリッジの位置を検出する位置検出手段と、
前記モータの回転角度を検出する回転角度検出手段と、
前記キャリッジの移動中に、前記位置検出手段からの信号と前記回転角度検出手段からの信号に基づいて前記歯飛びの量を検出する歯飛び検出手段と、
前記歯飛びの量に基づいて、前記抑制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２】
前記補正手段は、前記抑制信号の位相を、前記歯飛びの量に相当する角度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】
前記位置検出手段は、前記キャリッジに取り付けられたエンコーダと、前記キャリッジの移動方向に設けられた、所定の間隔で設けられた複数のスリットを有するスケールを有し、前記キャリッジの移動に伴って前記エンコーダが前記スケールのスリットを読み取ることにより生成されるパルス信号を前記位置検出手段からの信号とし、
前記記録装置は、前記パルス信号を所定の比率で分周する分周手段を備え、
前記歯飛び検出手段は、前記分周手段からの信号と前記回転角度検出手段からの信号に基づいて前記歯飛びの量を検出す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】
前記分周手段は、分周された信号の周期が前記モータの回転の周期の約数となるように、前記パルス信号を分周することを特徴とする請求項３に記載の記録装置。
【請求項５】
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、
前記歯車部材の歯数をＺとすると、
Ｐ／２とＺとは互いに素の関係であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の記録装置。
【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との間で歯飛びが発生していない時の前記モータのコギングトルクが原因となって生じる前記キャリッジの速度変動を抑制する抑制信号のデータを記憶する記憶手段と、
を備え、
位置検出手段が、前記キャリッジの位置を検出する工程と、
回転角度検出手段が、前記モータの回転角度を検出する工程と、
歯飛び検出手段が、前記キャリッジの移動中に、前記位置検出手段からの信号と前記回転角度検出手段からの信号に基づいて前記歯飛びの量を検出する工程と、
補正手段が、前記歯飛びの量に基づいて、前記抑制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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録装置及び記録方法に関し、特に、周期的なトルク変動を有するキャリッジモータを用いた記録装置及び記録方法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おり、キャリッジが取り付けられたタイミングベルトとモータの軸に取り付けられたプーリー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。モータは構造上、回転に伴う周期的なトルク変動（コギングトルク）が生じる。モータのコギングトルクにより、キャリッジの速度にも変動が生じ、これが記録精度を悪化させる要因の１つとなる。
【０００５】
そこで、特許文献１では、モータのコギングトルクによる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、コギングトルクと同じ周期で、位相が１８０°ずれた周期信号をモータの駆動信号に重畳している。
【０００６】
しかし、特許文献１では、効率的にキャリッジの速度変動を抑制するには、キャリッジの位置とモータの回転角度との関係にずれが生じないことを前提となる。したがって、キャリッジの位置とモータの回転角度との関係にずれが生じると、効率的に速度変動が抑制できなくなるばかりでなく、場合によっては増大させることにもなりうる。
【０００７】
そこで、特許文献２では、理想キャリッジ位置と、リニアエンコーダが検出したキャリッジ位置との差からずれ量算出手段がずれ量を算出し、ずれ量に応じて振動抑制信号（特許文献１の周期信号に相当）の位相をずらして出力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−９５６９７号公報
【特許文献２】特開２０１０−１３１９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献２の前者の実施形態では、回転角度検出手段からの信号とリニアエンコーダから得られるキャリッジ位置に基づいてずれ量を連続的な値として算出している。そのため、回転角度検出手段の組み付け位置の誤差等によってずれ量の値に誤差が生じた場合、その分、振動抑制信号の位相もずれているため、キャリッジの速度変動を十分に補正できないことがある。
【００１０】
また、モータ回転角度とキャリッジの位置との間でずれが発生した場合、その影響を最小限にするために、速い応答速度でキャリッジの速度変動を補正する必要がある。
【００１１】
そこで、本発明は、記録装置において、モータの回転角度とキャリッジの位置との間でずれが発生した場合、速い応答速度で確実にキャリッジの速度変動を補正することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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との間で歯飛びが発生していない時の前記モータのコギングトルクが原因となって生じる前記キャリッジの速度変動を抑制する抑制信号のデータを記憶する記憶手段と、前記キャリッジの位置を検出する位置検出手段と、前記モータの回転角度を検出する回転角度検出手段と、前記キャリッジの移動中に、前記位置検出手段からの信号と前記回転角度検出手段からの信号に基づいて前記歯飛びの量を検出する歯飛び検出手段と、前記歯飛びの量に基づいて、前記抑制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が提供される。
【００１３】
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との間で歯飛びが発生していない時の前記モータのコギングトルクが原因となって生じる前記キャリッジの速度変動を抑制する抑制信号のデータを記憶する記憶手段と、を備え、前記キャリッジの位置を検出する工程と、前記モータの回転角度を検出する工程と、前記キャリッジの移動中に、前記位置検出手段からの信号と前記回転角度検出手段からの信号に基づいて前記歯飛びの量を検出する工程と、前記歯飛びの量に基づいて、前記抑制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】
【００１４】
上記構成では、抑制信号のデータと歯飛び量に基づいてキャリッジの速度変動を補正する。歯飛び量は離散的な値で部品の組み付け等の小さな誤差には影響されないため、高い精度でキャリッジの速度変動を補正できる。また、記憶手段に予め記憶された抑制信号のデータと、検出された歯飛び量に基づいてキャリッジの速度変動が補正されることから、試行錯誤的にキャリッジの速度変動の補正をする必要はない。したがって、本発明によれば、記録装置において、モータの回転角度とキャリッジの位置との間でずれが発生した場合、速い応答速度で確実にキャリッジの速度変動を補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【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】ベルトのプーリへの懸架構造を示す図。
【図４】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５】回転角度信号と分周信号との関係を説明する図。
【図６】キャリッジ位置に対する回転角度信号と分周信号との間のパルス間距離の変化を示す図。
【図７】ベルトとプーリとの間の歯飛び及びその量の検出方法を説明する図。
【図８】歯飛び数に対する所定のキャリッジ位置におけるパルス間距離の値を示す表。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
＜１．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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
エンコーダセンサ１１９は、キャリッジ１０２の移動方向（主走査方向Ａ）に平行に設けられたエンコーダスケール１２０の所定の間隔で複数設けられたスリットを読み取り、パルス信号を生成し、出力する。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計測部４２１（図４参照）においてキャリッジ１０２の走査方向Ａにおける位置計測、及び速度計測部４２２（図４参照）において速度計測を行っている。
【００２６】
＜２．キャリッジモータの構成＞
図２はキャリッジモータ１０５の構成を示す図である。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。
【００２７】
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の磁極の数（極数）はＰ＝８となる。
【００２８】
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、３個のホール素子２２３が備えられている。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。ホール素子２２３は、回転子２１０の回転に伴う磁場の変化を検出し、電圧に変換して出力する。
【００２９】
このようなキャリッジモータ１０５は、構造上コギングトルクが発生する。このコギングトルクを原因として移動中のキャリッジ１０２には速度変動が発生する。
【００３０】
＜３．ベルトとプーリとの懸架構造＞
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３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３０１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３０１に対応する凹凸部３０２を有し、歯３０１と凹凸部３０２が噛み合うように、プーリ１０５ａに懸架される。
【００３１】
本実施形態では、プーリ１０５ａの半径はｒ＝６ｍｍ、プーリ１０５ａの歯数はＺ＝１９とする。
【００３２】
＜４．キャリッジ制御部の構成＞
図４は、本実施形態に係るキャリッジ制御部４００を示す図である。ここでは、すでに説明した構成については同一の符号を付し、必要がない限り説明を省略する。
【００３３】
指令信号生成部４０１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、位置計測部４２１で得られるキャリッジの位置のデータ及び速度計測部４２２で得られる速度のデータがフィードバックされ、ＰＩ補償器４０２に入力される。
【００３４】
ＰＩ補償器４０２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。
【００３５】
駆動制御部４０３は、ＰＩ補償器４０２からのＦＢ信号及び後述する補正信号生成部４０８で生成された補正信号に基づきキャリッジモータ１０５を駆動する。
【００３６】
回転角度検出装置４０４は、キャリッジモータ１０５に内蔵されたホール素子２２３からの信号を、比較演算回路等で２値化し、回転角度信号５０１（図５）として出力する。回転角度信号５０１によりコイルに通電するタイミングは切り替り、キャリッジモータ１０５は安定的に回転する。
【００３７】
分周回路４０５は、エンコーダセンサ１１９の出力を所定の比率で分周し、分周信号５０２（図５）が生成する。本実施形態では分周比はＮ＝６４とする。
【００３８】
ずれ量算出部４０６は、キャリッジ１０２の移動中にプーリ１０５ａとベルト１０４との間で噛み合いずれが発生すると、回転角度信号５０１と分周信号５０２とに基づいて歯飛びを検出する。歯飛びが検出されると、ずれ量算出部４０６は、さらに、ずれ量（歯飛び量）Ｄ（ｍｍ）を算出する。（詳細は後述する）
補償角演算部４０７は、ずれ量算出部４０６で得られたずれ量Ｄ相当する補償角θを演算する。補償角θは、キャリッジ１０２がずれ量Ｄ移動する間にキャリッジモータ１０５が回転する角度で、例えば、プーリ１０５ａの半径ｒを用いてθ＝Ｄ／ｒ（ｒａｄ）で表される。
【００３９】
補正信号生成部４０８は、ＰＩ補償器４０２の出力に加算し、コギングトルクが原因となって生じるキャリッジ１０２の速度変動を打ち消すための補正信号を記憶部４１０に記憶された抑制信号のデータを用いて生成する。抑制信号は、プーリ１０５ａとベルト１０４との間で噛み合いずれが発生していない場合を前提として、キャリッジ１０２の速度変動を抑制するための信号である。抑制信号は、例えば、装置の組み立て時、出荷時等にテスト駆動を行い、このとき測定される速度変動に基づいて、抑制信号が生成され、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶部４１０に記憶される。プーリ１０５ａとベルト１０４との間で噛み合いずれが発生すると、補正信号生成部４０８は、補償角演算部４０７で演算された補償角θだけ抑制信号の位相を進ませた信号を補正信号として生成する。なお、抑制信号については、本実施形態に限らず、例えば、キャリッジモータ１０５の構造から速度変動の波形が予測できる等の場合、測定は行わず、予め準備された抑制信号のデータをＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶部４１０に予め記憶させておく構成もある。
【００４０】
記憶部４１０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。
【００４１】
＜５．歯飛びの検出方法＞
図５は、回転角度信号５０１と分周信号５０２との関係を説明する図である。図５においては、縦軸は各出力の概念な値であり、横軸はキャリッジ１０２の移動範囲の一端からの距離を示すキャリッジ位置Ｘ（ｍｍ）の値である。回転角度信号５０１及び分周信号５０２は矩形波で、これらの信号の立ち上がり位置の間の距離（パルス間距離Ｙとする）が本来の値ずれている場合、プーリ１０５ａとベルト１０４との間で噛み合いずれ（歯飛び）が生じたことが検出される。
【００４２】
本実施形態では、上記のプーリ１０５ａの半径ｒ、及び回転子の極数Ｐの値から、回転角度信号５０１の周期はＡ１＝（２πｒ）／（Ｐ／２）＝９．４ｍｍとなる。一方、エンコーダスケール１２０のスリット数をＭ＝１５０ＬＰＩ、及び分周回路４０５の分周比をＮ＝６４とすると、分周信号５０２の周期は、Ａ２＝（１インチ（＝２５．４ｍｍ）／Ｍ）×Ｎ＝１０．８ｍｍとなる。したがって、キャリッジ位置がＸ＝０ｍｍにおいて回転角度信号５０１と分周信号５０２とが同時に立ち上がる。回転角度信号５０１と分周信号５０２それぞれについてこれを１回目の立ち上がりとする。分周信号５０２の２回目の立ち上がり位置から回転角度信号５０１の３回目の立ち上がり位置までのパルス間距離Ｙは８．０ｍｍとなる。さらに、分周信号５０２の３回目の立ち上がり位置から回転角度信号５０１の４回目の立ち上がり位置までは６．７ｍｍとなり、パルス間距離Ｙは減少していく。そして、キャリッジ位置がＸ＝７６ｍｍでのパルス間距離Ｙ（分周信号５０２の８回目の立ち上がり位置から回転角度信号５０１の９回目の立ち上がり位置までの距離）はほぼゼロになる。
【００４３】
図６は、キャリッジ位置Ｘに対する回転角度信号５０１と分周信号５０２との間のパルス間距離Ｙの変化を示す図である。パルス間距離Ｙが最小（ゼロ）になる位置Ｘ０はキャリッジ位置Ｘが０ｍｍ、７６ｍｍ、１５２ｍｍであることがわかる。これらの関係は、キャリッジモータ１０５、プーリ１０５ａ、ベルト１０４、キャリッジ１０２、エンコーダスケール１２０の初期組み立て位置の相対関係で一意的に定まるものである。したがって、ベルト１０４と、プーリ１０５ａとの噛み合いにずれが発生しない限り、位置Ｘ０は変わらない。この位置（Ｘ＝０ｍｍ、７６ｍｍ、１５２ｍｍ）をキャリッジモータ１０５の基準位置として、ベルト１０４と、プーリ１０５ａとの噛み合いにずれが生じた場合、基準位置におけるパルス間距離Ｙが変動する。
【００４４】
なお、本実施形態では、歯数Ｚと、回転子２１０の極数の半分の値Ｐ／２とは互いに素の関係にあるため、回転角度信号５０１の１、２、３周期分の歯飛びが起こることはない。すなわち、歯飛びが起こり、キャリッジモータ１０５の回転角度とキャリッジ１０２の位置との関係にずれが生じた際には基準位置のパルス間距離Ｙは必ず本来の値からずれる。なお、回転角度信号５０１の４周期分の歯飛びは起こりうるが、この場合はキャリッジモータ１０５は１回転しているため、位相のずれは生じていない。
【００４５】
また、基準位置は、パルス間距離Ｙが最小になる位置に限らず、例えば、分周信号５０２の立ち上がり位置とのパルス間距離Ｙを測定することができる位置であれば何れでもよい。
【００４６】
図７は、ベルト１０４とプーリ１０５ａとの間の歯飛び及びその量の検出方法を説明する図である。初期にキャリッジ位置がＸ＝５４ｍｍでパルス間距離がＹ＝２．５ｍｍであり、Ｘ＝６５ｍｍではＹ＝１．０ｍｍであった場合が実線７０１で示している。これに対し、噛み合いずれが発生した場合、点線７０２に示すように、それぞれのキャリッジ位置Ｘにおいて等しくずれるため、Ｘ＝５３ｍｍにおいてＹ＝４．５ｍｍ、Ｘ＝６５ｍｍにおいて３．０ｍｍとなる。この場合、パルス間距離Ｙがゼロになる位置Ｘ０は、直線的に補間（外挿）され、７６ｍｍから８１ｍｍに移動したことが判断される。
【００４７】
したがって、ずれ量算出部４０６は、パルス間距離Ｙがゼロになる位置Ｘ０が所定の範囲（例えば７６ｍｍ±１ｍｍ）にない場合、歯飛びが発生したものと判断し、以下に述べる方法でずれ量Ｄを算出する。
【００４８】
＜６．ずれ量（歯飛び量）の検出方法＞
図７を参照する。まず、キャリッジ位置Ｘ＝６５．０ｍｍと、その直後の回転角度信号５０１の立ち上がり位置Ｘ１を検出し、パルス間距離Ｙ＝Ｘ１−Ｘを求め、この値から、歯飛び数Ｋ（Ｋ：自然数）が求める。本実施形態では、キャリッジ位置Ｘ＝６５．０ｍｍは分周信号５０２の７回目の立ち上がり位置として検出される。そのため、経年劣化等によりスケール等の部品にわずかなずれが生じても、それに比べて、分周信号５０２の立ち上がり位置の間隔は長いため、キャリッジ位置Ｘ＝６５．０ｍｍの検出において、部品のわずかなずれの影響は受けない。
【００４９】
歯飛びが発生していない場合、Ｘ＝６５．０の直後の回転角度信号５０１の立ち上がり位置（８回目の立ち上がり）Ｘ１（８）＝６６．０ｍｍであるため、Ｙ＝１．０ｍｍとなる。また、上記実施形態と同様、プーリ１０５ａの半径はｒ＝６ｍｍ、歯数はＺ＝１９とすると、歯の間隔はＷ＝（２πｒ）／１９＝１．９８ｍｍとなる。
【００５０】
図８は、歯飛び数Ｋに対する所定のキャリッジ位置Ｘ＝６５．０ｍｍにおけるパルス間距離Ｙ（Ｋ）の値を示す表である。このような、Ｘの値と、Ｙ（Ｋ）の値とを関連付けたテーブルが記憶部４１０に記憶されている。まず、歯飛び数Ｋ＝０の時は上記の通りパルス間距離はＹ（０）＝１．０ｍｍなる。ここで歯数１だけ歯飛びを起こすと、プーリ１０５ａはその分、空転したことになり、回転角度信号５０１の立ち上がり位置は歯の間隔１つ分、原点（Ｘ＝０とする）側に移動する。したがって、８回目の立ち上がり位置は本来の位置からずれるためＸ１（８）−１×Ｗ＝６４．０ｍｍとなり、キャリッジ位置Ｘ＝６５．０ｍｍよりも前になる。そのため、歯飛び数Ｋ＝１の場合は、キャリッジ位置Ｘ＝６５．０ｍｍの直後に検出される回転角度信号５０１の立ち上がり位置は９回目のものとなり、Ｙ（１）＝（Ｘ１（９）−１×Ｗ）−６５．０ｍｍ＝８．４ｍｍとなる。以下、歯飛び数Ｋ＝５までは９回目の立ち上がり位置を検出することになる。そして、歯飛び数Ｋ＝６〜９では、１０回目、Ｋ＝１０〜１４では１１回目、Ｋ＝１５〜１９では１２回目の立ち上がり位置を検出する。本実施形態では、歯数Ｚと、回転子２１０の極数の半分の値Ｐ／２とは互いに素の関係にあるため、表を見ればわかる通り、歯飛び数Ｋ＝１〜１９でパルス間距離Ｙ（Ｋ）の値はそれぞれ異なる。
【００５１】
したがって、パルス間距離Ｙが特定できれば、回転角度信号５０１の立ち上がり位置が何回目であるかに関わらず、確実に歯飛び数Ｋを特定できる。なお、歯飛び数Ｋ＝１９の場合は、ずれ量Ｄがモータ１回転分になるため、Ｙ（１９）＝Ｙ（０）＝１．０ｍｍであり、抑制信号の位相を補正する必要はない。このように求められた歯飛び数Ｋと予めわかっている歯の間隔Ｗとの積が、ずれ量算出部４０６によって、ずれ量Ｄ（歯飛び量）として算出される。すなわち、Ｄ＝Ｋ×Ｗである。ここで、部品のわずかな位置ずれ等の要因でＹの値が、図８の表にない場合がある。この場合、最も近いＹの値に対応する歯飛び数Ｋを特定する。このように歯飛び数Ｋを特定することで、部品のわずかな位置ずれ等が生じても、高い精度でずれ量Ｄ（歯飛び量）が求められる。
【００５２】
＜７．本実施形態の効果＞
上記構成では、所定のキャリッジ位置Ｘにおけるパルス間距離Ｙを測定することで、歯飛び数Ｋを決定することができる。歯飛び数Ｋからずれ量Ｄ（歯飛び量）が求められ、抑制信号のデータの位相をを歯飛び量に対応する補償角θだけずらすことにより、キャリッジの速度変動を補正する。歯飛び量は離散的な値で小さな誤差は生じないため、高い精度でキャリッジの速度変動を補正できる。また、記憶部４１０に予め記憶された抑制信号のデータと、検出された歯飛び量に基づいてキャリッジ１０２の速度変動が補正されることから、試行錯誤的にキャリッジの速度変動の補正をする必要はない。特に、本実施形態では、所定のキャリッジ位置Ｘ＝６５．０ｍｍから回転角度信号５０１の立ち上がり位置までの距離を計測すれば、図８の表を用いて歯飛び数Ｋが求められる。そして、予めわかっているプーリ１０５ａの歯のピッチＷとの積より正確なずれ量Ｄ（歯飛び量）がすぐに求められる。したがって、本実施形態によれば、キャリッジモータ１０５の回転角度とキャリッジ１０２の位置との間でずれが発生した場合、速い応答速度で確実にキャリッジの速度変動を補正することができる。
【００５３】
＜８．その他の実施形態＞
上記実施形態は、本発明の実施形態の一例に過ぎず、本発明の目的とする効果が得られればこれに限られない。キャリッジモータ１０５は、ＤＣブラシレスモータに限られず、例えば、ブラシ付きＤＣモータ、同期モータ等でもよい。
【００５４】
また、歯飛びを検出する基準位置に関しては、キャリッジ１０２の移動範囲の中に複数あれば、歯飛びが発生した時の検出が早くなる。さらに、パルス間距離Ｙを求めるためのキャリッジ位置Ｘについても同様にキャリッジ１０２の移動範囲の中に複数あれば、より速い応答速度でキャリッジの速度変動を補正することができる。
【００５５】
例えば、回転角度信号５０１の立ち上がり位置と分周信号５０２の立ち上がり位置とが所定の距離（例えばゼロ）になる組み合わせがキャリッジ１０２の移動範囲の中に複数ある場合、基準位置及び歯飛び量の検出位置を移動範囲の中に複数設定できる。この条件を満たすには、この組み合わせの間隔Ａ３がキャリッジ１０２の走査長さをＬ（＝５００ｍｍ）よりも短ければよい。これを満たす分周比Ｎの条件は、以下のように求められる。
まず、間隔Ａ３は、以下の式のように、回転角度信号５０１の周期Ａ１と分周信号５０２の周期Ａ２との空間周波数の差の逆数により算出される。
（数１）Ａ３＝１／｜１／Ａ１−１／Ａ２｜
上記のように、Ａ３＜Ｌであることから、Ｎ＜５３及びＮ＞５８が導き出される。
【００５６】
さらに、分周信号５０２の周期をキャリッジモータ１０５の回転周期の約数とすれば、キャリッジモータ１０５が所定の回転角度（例えばπ（ｒａｄ））となる位置と分周信号５０２の立ち上がり位置との距離はキャリッジモータ１０５が何周回転しても同じである。このような構成とすることで、キャリッジモータ１０５が１回転するごとに歯飛びを検出し、ずれ量Ｄ（歯飛び量）が求められる。その一例として、分周信号５０２の周期とキャリッジモータ１０５の回転周期とを同じにする場合の分周比Ｎは、エンコーダスケール１２０のスリット数Ｍ（＝１５０（ＬＰＩ））、プーリ１０５ａの半径ｒ（＝６ｍｍ）を用いて、以下のように求められる。
（数１）（１インチ（＝２５．４ｍｍ）／Ｍ）×Ｎ＝２πｒ
この式より、Ｎ＝２２３が得られる。
【図１】
2013244700.tif 000003
【図２】
2013244700.tif 000004
【図３】
2013244700.tif 000005
【図４】
2013244700.tif 000006
【図５】
2013244700.tif 000007
【図６】
2013244700.tif 000008
【図７】
2013244700.tif 000009
【図８】
2013244700.tif 000010