(57)【要約】【課題】キャリッジの駆動速度によらずトルクリップの発生を抑制する。【解決手段】本発明の記録装置は、記録ヘッド３を搭載するキャリッジ２と、キャリッジ２を走査方向に駆動するモータ７と、キャリッジ２の位置を検出し、検出結果を示す位置信号を出力する位置検出部６１と、キャリッジ２の駆動速度を検出し、検出結果を示す速度信号を出力する速度検出部６２と、位置信号に示されるキャリッジ２の位置に応じて周期信号を生成して出力する周期信号生成部６５と、周期信号生成部６５より出力された周期信号を、速度信号に示されるキャリッジ２の駆動速度に応じて変調して出力する周期信号変調部６６と、キャリッジ２の駆動を制御する制御信号に周期信号変調部６６の出力信号を合成した信号に基づき、モータ７にキャリッジ３を駆動させる駆動回路５４と、を備える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録ヘッドを搭載するキャリッジと、
前記キャリッジを走査方向に駆動するモータと、
前記キャリッジの位置を検出し、検出結果を示す位置信号を出力する位置検出部と、
前記キャリッジの駆動速度を検出し、検出結果を示す速度信号を出力する速度検出部と、
前記位置信号に示される前記キャリッジの位置に応じて周期信号を生成して出力する周期信号生成部と、
前記周期信号生成部より出力された周期信号を、前記速度信号に示される前記キャリッジの駆動速度に応じて変調して出力する周期信号変調部と、
前記キャリッジの駆動を制御する制御信号に前記周期信号変調部の出力信号を合成した信号に基づき、前記モータに前記キャリッジを駆動させる駆動回路と、を備えることを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記周期信号変調部は、前記キャリッジの駆動速度に応じて前記周期信号の振幅および位相の少なくとも一方を変調することを特徴とする請求項１記載の記録装置。
【請求項３】
前記周期信号変調部は、前記キャリッジの駆動速度に応じて前記周期信号の周期を変調することを特徴とする請求項１記載の記録装置。
【請求項４】
前記周期信号変調部は、前記キャリッジの駆動速度に基づき前記周期信号の時間周波数を算出し、該算出した時間周波数に応じて、前記周期信号を変調することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項５】
前記位置検出部は、前記モータの回転角度を検出し、検出結果に応じて、前記キャリッジの位置を検出することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置は、記録ヘッドを搭載したキャリッジを、紙、OHP（OverHead Projector）用シートなどの記録媒体の搬送方向に対して交差する方向に往復駆動させ、インクを記録ヘッドの吐出口から吐出させることで記録を行う記録装置である。インクジェット記録装置は、簡単な構成からなる極めて優れた記録装置であるが、一方では十分に配慮されるべき技術上の問題も存在する。
【０００３】
キャリッジの駆動にはモータが用いられる。モータの動力がタイミングベルトやギアなどを介してキャリッジに伝達されることで、キャリッジは駆動される。ここで、モータから出力されるトルクは一定ではなく、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称する）に起因して周期的なトルク変動が生じる。トルク変動はタイミングベルトなどを介してキャリッジに伝達されるため、トルクリップルの周期に対応して、キャリッジの駆動速度に周期的な変動が生じる。
【０００４】
キャリッジの駆動速度に周期的な変動が生じた状態で記録を行うと、記録ヘッドから吐出されたインクの着弾位置に周期的な誤差が発生し、濃度むらによる記録品位の低下を招く。そこで、トルクリップルの発生を抑制するための技術が検討されている。
【０００５】
モータは通常、複数の界磁用マグネットと複数の界磁用コイルとを有しており、界磁用マグネットと界磁用コイルとの間の着磁力が不均一となるモータの回転角度でトルクリップルが発生する。界磁用マグネットと界磁用コイルとは、一方が固定されたステータであり、他方が回転するロータであるため、着磁力が不均一となるモータの回転角度は決まっている。従って、トルクリップルによりモータのトルク変動が生じるタイミング（以下、トルク変動の位相と称する）は、モータの回転角度によって決まる。
【０００６】
また、モータのトルク変動の大きさ（以下、トルク変動の振幅と称する）は、界磁用マグネットと界磁用コイルとの間に発生する着磁力の大きさにほぼ比例するため、モータごとにトルク変動の振幅も決まる。したがって、モータ毎に、固有のトルク変動の位相および振幅を有している。
【０００７】
トルクリップルの発生を抑制するためには、トルクリップルに対して逆位相を有する制御信号をモータに入力して動作させればよい。つまり、トルクリップルによるトルク変動が増大する回転角度ではモータのトルク出力を低減させ、トルクリップルによるトルク変動が低下する回転角度ではモータのトルク出力を増大させるように、モータを動作させればよい。なお、上述したように、トルクリップルには周期性があるので、トルクリップルに対して逆位相を有する制御信号は周期信号となる。
【０００８】
特許文献１には、キャリッジの位置に応じ、トルクリップルに対して逆位相を有するように生成した周期信号をキャリッジの駆動を制御する制御信号に合成してモータに供給し、動作させる技術が開示されている。なお、キャリッジの位置はモータの回転角度に比例するため、キャリッジの位置に応じて周期信号を生成することは、モータの回転角度に応じて周期信号を生成することと等価である。特許文献１に開示の技術においては、トルクリップルに対して逆位相を有するように生成された周期信号が制御信号に合成されるため、トルクリップルの発生を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−４２５２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
通常、インクジェット記録装置においては、キャリッジの等速駆動、加減速駆動が繰り返されて記録が行われるため、キャリッジの駆動速度は変化する。
【００１１】
特許文献１に開示の技術においては、キャリッジの位置に応じた周期信号が生成されるため、周期信号の空間周波数は一定である。周期信号の空間周波数が一定である場合、キャリッジの駆動速度が変化すると、時間周波数が変化する。したがって、モータに供給される信号の時間周波数も変化する。モータに供給される信号の時間周波数が変化すると、モータへの信号の伝達特性も変化するため、キャリッジの駆動速度によっては、トルクリップルの発生を抑制できないことがあるという問題がある。
【００１２】
本発明の目的は、キャリッジの駆動速度によらず、トルクリップルの発生を抑制することができる記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明の記録装置は、
記録ヘッドを搭載するキャリッジと、
前記キャリッジを走査方向に駆動するモータと、
前記キャリッジの位置を検出し、検出結果を示す位置信号を出力する位置検出部と、
前記キャリッジの駆動速度を検出し、検出結果を示す速度信号を出力する速度検出部と、
前記位置信号に示される前記キャリッジの位置に応じて周期信号を生成して出力する周期信号生成部と、
前記周期信号生成部より出力された周期信号を、前記速度信号に示される前記キャリッジの駆動速度に応じて変調して出力する周期信号変調部と、
前記キャリッジの駆動を制御する制御信号に前記周期信号変調部の出力信号を合成した信号に基づき、前記モータに前記キャリッジを駆動させる駆動回路と、を備える。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、キャリッジの位置に応じて生成した周期信号をキャリッジの駆動速度に応じて変調し、変調後の信号をキャリッジの駆動を制御する制御信号に合成した信号に基づきモータを動作させる。
【００１５】
駆動速度の変化により周期信号の時間周波数が変化し、トルク出力のモータへの信号伝達特性が変化した場合にも、キャリッジの駆動速度に応じて周期信号を変調することで、信号伝達特性の変化に応じた周期信号とすることができるので、キャリッジの駆動速度によらず、トルクリップルの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態のインクジェット記録装置の斜視図である。
【図２】図１に示すキャリッジの斜視図である。
【図３】図１に示す記録ヘッドの斜視図である。
【図４】図１に示すモータの断面図である。
【図５】図１に示すインクジェット記録装置の本体制御部の概略構成図である。
【図６】図５に示すＣＰＵにおけるキャリッジ制御部の構成を示す図である。
【図７】図６に示す周期信号生成部が生成する周期信号の設定時の処理について説明するための図である。
【図８】図６に示すモータのトルク出力のキャリッジの駆動速度による変化を説明するための図である。
【図９】図６に示すキャリッジの駆動速度に応じたモータのトルク出力特性を示す図である。
【図１０】周期信号に対する変調を行わない場合のモータのトルク出力を説明するための図である。
【図１１】周期信号に対する変調を行う場合のモータのトルク出力を説明するための図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態のインクジェット記録装置におけるキャリッジ制御部の構成を示す図である。
【図１３】周期信号の時間周波数に応じたモータのトルク出力特性を示す図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態のインクジェット記録装置の斜視図である。
【図１５】図１４に示すインクジェット記録装置におけるキャリッジ制御部の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態のインクジェット記録装置の構成について説明する。本実施形態のインクジェット記録装置は、紙、OHP用シート、布、皮、金属などの記録媒体を所定の方向に搬送するとともに、記録媒体の搬送方向に対して交差する方向に記録ヘッドを搭載したキャリッジを往復駆動させ、記録ヘッドの吐出口からインクを吐出することで記録を行う記録装置である。
【００１９】
図１は、本実施形態のインクジェット記録装置１の斜視図である。
【００２０】
インクジェット記録装置１は、キャリッジ２と、記録ヘッド３と、メインガイドレール４と、サブガイドレール５と、タイミングベルト６と、モータ７と、モータプーリ８と、従動プーリ９と、搬送ローラ１０と、排出ローラ１１と、エンコーダスケール１２と、フレキシブル基板１３と、筐体１４と、を有する。
【００２１】
キャリッジ２は、吐出口よりインクを吐出する記録ヘッド３を搭載する。キャリッジ２は、ガイド部材であるメインガイドレール４およびサブガイドレール５により、記録媒体１６の搬送方向に対して交差する方向に案内支持される。また、キャリッジ２は、メインガイドレール３およびサブガイドレール４により、記録ヘッド３が記録媒体１５に対してほぼ一定間隔となるように支持される。メインガイドレール３およびサブガイドレール４は、筐体１４に支持される。
【００２２】
タイミングベルト６は、モータ７に連結したモータプーリ８と、モータ７に対向する位置に配置されている従動プーリ９と、に架張されている。タイミングベルト６はキャリッジ２に固定されており、モータ７の動力がタイミングベルト６を介してキャリッジ２に伝達されることで、キャリッジ２が記録媒体１６上で駆動される。なお、モータ７としては、騒音、コスト、制御性能などの種々の理由から、DCモータが用いられることが多い。
【００２３】
搬送ローラ１０は、図１においては不図示の搬送モータによって駆動され、記録媒体１６を搬送する。排出ローラ１１は、記録が行われた記録媒体１６を装置外へ排出する。
【００２４】
エンコーダスケール１２およびフレキシブル基板１３については後述する。
【００２５】
図２は、キャリッジ２の斜視図である。
【００２６】
キャリッジ２には、エンコーダセンサ１５が取り付けられている。エンコーダセンサ１５は、キャリッジ２の走査方向に並行に設けられたエンコーダスケール１２上のスケールを読み取り、スケールの読み取りに応じて、パルス信号を出力する。フレキシブル基板１３は、図２においては不図示の電気接続部と図２においては不図示の本体制御部とを接続し、エンコーダセンサ１５から出力されたパルス信号、記録ヘッド３からインクを吐出させる電気指令信号などの送受信を行う。
【００２７】
図３は、記録ヘッド３の斜視図である。
【００２８】
記録ヘッド３の記録媒体１６と対面する部分には、インク色ごとにノズル列１Ｍ、１Ｃ、１Ｙ、１Ｂｋが配置されている。インクジェット記録装置１の用途によってインク色や色数は異なる。ノズル列は図３においては不図示の複数の吐出口から構成されおり、吐出口からインクが吐出される。インクの吐出方式としては、サーマル方式やピエゾ方式などがある。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１６へ吐出して所望の画像等の記録が行われる。
【００２９】
記録ヘッド３の電気接続部３０は、図３においては不図示のキャリッジ２の電気接続部と接続される。
【００３０】
図４は、モータ７の断面図である。
【００３１】
モータ７は、マグネット１７と、ロータ１８と、ブラシ１９と、整流子２０と、モータハウジング２１とを有する、いわゆる、ブラシ付きDCモータである。モータ７は、ブラシ付きDCモータに限定するものではなく、ブラシレスコイルなどであってもよい。
【００３２】
ロータ１８は、回転構造を有しており、ブラシ１９および整流子２０の働きにより磁界極性を変化させ、マグネット１７と吸引／反発を繰り返して駆動する。モータ７には、構造上、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称する）に起因して周期的なトルクの脈動、すなわち、周期的なトルク変動が生じる。トルクリップルは、ブラシ１９の切り替え、マグネット１７の磁力のバラツキなどにより、モータ７の回転角度φに依存して着磁力が不均一となることで生じる。特に、複数個のマグネット１７とロータ１８とが離散的に配置されていると、着磁力が不均一となることが多い。従って、マグネット１７とロータ１８との配置に応じて、モータ７の回転角度に対して一定間隔でトルクリップが発生するので、モータ７のトルク変動の空間周波数も周期性を有する。
【００３３】
なお、ブラシ付きDCモータの構成および動作は当業者にとってよく知られており、また、本発明と直接関係しないので、詳細な説明を省略する。
【００３４】
図５は、インクジェット記録装置１の本体制御部５０の概略構成図である。
【００３５】
本体制御部５０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）５１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）５２と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５３と、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）演算部５４ａと、モータドライバ５４ｂと、を有する。
【００３６】
ＲＯＭ５１は、インクジェット記録装置１を制御するための制御プログラムなどの各種プログラムやプログラムの実行に必要なデータなどを記憶する。ＲＡＭ５２は、ＣＰＵ５３が実行中のプログラム、外部に接続されたホストコンピュータから送信された記録用データなどを記憶する。
【００３７】
ＣＰＵ５３は、ＲＯＭ５１に記憶されているプログラムを読み込み、そのプログラムを実行するための演算処理を行う。ＣＰＵ５３が行う演算処理としては、画像処理、外部に接続されたホストコンピュータとの入出力インタフェースであるＩ／Ｆ５５を介したホストコンピュータとの通信、記録ヘッド３の吐出制御、エンコーダセンサ１５から出力されるパルス信号の信号処理、キャリッジ２の駆動制御演算などである。なお、インクジェット記録装置の特有機能を、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）としてハードウェア化してＣＰＵ５３の演算処理を軽減してもよい。
【００３８】
ＰＷＭ演算部５４ａは、ＣＰＵ５３の演算結果に応じてパルス電圧幅を変調するＰＷＭ演算を行い、モータ７へ印加される電圧を調整する。モータドライバ５４ｂはＰＷＭ演算部５４ａにより調整されたパルス電圧幅の電圧をモータ７に印加してモータ７を駆動するドライバ回路である。ＰＷＭ演算部５４ａとモータドライバ５４ｂとは、駆動回路５４を構成する。
【００３９】
図６は、ＣＰＵ５３においてキャリッジ２の駆動制御演算を行うブロックであるキャリッジ制御部６０の構成を示す図である。
【００４０】
キャリッジ制御部６０は、位置検出部６１と、速度検出部６２と、制御部６３，６４と、周期信号生成部６５と、周期信号変調部６６と、乗算手段６７と、を有する。
【００４１】
位置検出部６１は、エンコーダセンサ１５から出力されたパルス信号に基づき、キャリッジ２の位置を検出し、検出結果を示す位置信号を出力する。
【００４２】
速度検出部６２は、エンコーダセンサ１５から出力されたパルス信号に基づき、キャリッジ２の駆動速度を検出し、検出結果を示す速度信号を出力する。
【００４３】
駆動指令信号は予めプログラムで決定されたキャリッジ２の駆動プロファイルである。
【００４４】
制御部６３およびＰＩ補償器である制御部６４は、位置検出部６１から出力された位置信号および速度検出部６２から出力された速度信号に基づき、キャリッジ２の走査が駆動指令信号に追従するように、ＦＢ（Feedback）制御演算を行う。演算結果に応じて、駆動指令信号に追従するようにキャリッジ２の駆動を制御する制御信号が制御部６４から出力される。なお、ＦＢ制御演算アルゴリズムは、キャリッジ２の走査が駆動指令信号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。
【００４５】
周期信号生成部６５は、モータ７におけるトルクリップルの発生を抑制するため、位置検出部６１から出力された位置信号に示されるキャリッジ２の位置に応じて周期信号を生成する。トルクリップルは、モータ７の構造に応じて発生するトルクの周期的な変動であり、モータ７の回転角度に依存して発生する。したがって、周期信号は、モータ７の回転角度に応じて生成すればよい。ここで、キャリッジ２とモータ７とはタイミングベルト６により連結されているので、モータ７の回転角度とキャリッジ２の位置とは、以下のような関係を有する。
【００４６】
キャリッジの移動量≒モータの回転量×モータプーリ半径    式（１）
式（１）より、位置信号に示されるキャリッジ２の位置に応じて周期信号を生成することは、モータ７の回転角度に応じて周期信号を生成することと等価であることがわかる。したがって、周期信号生成部６５が生成する周期信号は以下のようになる。
【００４７】
周期信号＝振幅×ｓｉｎ（２×π×位置／トルクリップピッチ＋位相）    式（２）
式（２）において、位置は、位置信号に示されるキャリッジ２の位置である。トルクリップルピッチは、トルクリップルの空間周波数である。例えば、モータプーリ８の半径をＲ（ｍｍ）とすると、モータ７の１回転でのタイミングベルト６の送り量は２πＲ（ｍｍ）である。ここで、トルクリップルがモータ７の１回転でＰ回の脈動を持つ場合は、トルクリップルピッチは２πＲ／Ｐ（ｍｍ）となる。振幅は、ＰＷＭ演算により算出されたパルス電圧のデューティー比（％）である。位相は、予め定められた所定の位相である。振幅はパルス電圧のデューティー比（％）に限れられるものではない。
【００４８】
なお、式（２）においては、周期信号生成部６５により生成される周期信号は、正弦波として記述しているが、これに限られるものではなく、矩形波などからなる周期信号であってもよい。
【００４９】
キャリッジ２の位置の原点は、例えば、モータ７に回転角度原点センサを取り付け、その回転角度原点センサを用いて特定してもよいし、また、電源投入時などにおけるキャリッジ２の原点位置検出処理の結果を用いて特定してもよい。
【００５０】
周期信号生成部６５は、位置信号に示されるキャリッジ２の位置から類推したモータ７の回転角度に応じて周期信号を生成してもよい。この場合、周期信号生成部６５が生成する周期信号は以下のようになる。
【００５１】
周期信号＝振幅×ｓｉｎ（回転角度×Ｐ＋位相）    式（３）
式（３）において、回転角度（ｒａｄ）は、位置信号に示されるキャリッジ２の位置から類推されるモータ７の回転角度である。Ｐは、モータ７の１回転で生じるトルクリップルの脈動の回数である。
【００５２】
式（２）あるいは式（３）に示される周期信号が、モータ７で発生するトルクリップに対して同周期、同振幅、逆位相の周期信号となるよう設定が行われる。トルクリップに対して同周期とするには、上述したように、トルクリップルピッチを設定すればよい。一方、トルクリップに対して同振幅、逆位相となる周期信号の振幅値および位相値は、モータ７の製造誤差、インクジェット記録装置１の部品誤差や組立誤差などがあるために、一意に設定することができない。
【００５３】
そこで、通常、装置ごとに、実際にキャリッジ２を駆動しながら、トルクリップに対して同振幅、逆位相となる周期信号の振幅値および位相値を設定する設定処理が行われる。設定処理時のキャリッジ２の駆動速度は、記録動作時の駆動速度であることが望ましいが、非記録動作時の駆動速度であってもよい。また、記録動作が複数の駆動速度で行われる場合には、それぞれの駆動速度において、設定処理が行われてもよい。設定処理により設定された振幅値および位相値を用いて、周期信号生成部６５は、周期信号を生成する。
【００５４】
周期信号の設定時の処理について図７を参照して説明する。
【００５５】
図７（ａ）は、キャリッジ２を所定の速度で駆動する際にモータ７に生じるトルクリップルを示す図である。
【００５６】
図７（ａ）に示すように、キャリッジ２が所定の速度で駆動されている際にモータ７に生じるトルクリップルの脈動成分は、空間周波数がトルクリップルピッチとなっている。
【００５７】
図７（ｂ）は、図７（ａ）に示すトルクリップが生じる場合に設定される周期信号によるモータ７のトルク出力を示す図である。
【００５８】
図７（ｂ）に示すように、モータ７のトルク出力が、図７（ａ）に示すトルクリップルの脈動成分と同一の周波数となり、同振幅、逆位相となるように、周期信号のトルクリップルピッチ、振幅値、および、位相値が設定される。
【００５９】
図７（ｃ）は、図７（ａ）に示すトルクリップルピッチと設定処理により設定された周期信号とによるモータ７のトルク出力を示す図である。
【００６０】
図７（ｃ）に示すように、図７（ａ）に示すトルクリップルにより生じるモータ７のトルク変動と設定した周期信号により生じるモータ７のトルク変動とが打ち消しあい、モータ７のトルク出力を脈動成分の無いものとすることができる。
【００６１】
上述したように、周期信号生成部６５は、キャリッジ２の位置に応じた周期信号を生成するため、周期信号の空間周波数は一定となる。したがって、キャリッジ２の駆動速度の変化に伴い、周期信号の時間周波数は変化する。キャリッジ２が低速で駆動されている場合には、周期信号の時間周波数は低くなり、キャリッジ２が高速で駆動されている場合には、周期信号の時間周波数は高くなる。周期信号生成部６５で生成された周期信号は、駆動回路５４およびモータ７の界磁用コイルなどを介して電気的信号としてモータ７に伝達され、モータ７でトルクへ変換される。駆動回路５４やモータ７の界磁用コイルなどは、時間周波数に応じた信号伝達特性を有しており、時間周波数が高いほど信号の位相の遅れ、および、振幅減衰が大きくなる。したがって、設定処理時のキャリッジ２の駆動速度に対して、実際のキャリッジ２の駆動速度が異なる場合、同一の周期信号を生成しても、モータ７のトルク出力の振幅および位相は変化する。
【００６２】
図８は、キャリッジ２の駆動速度によるモータ７のトルク出力の変化を説明するための図である。
【００６３】
図８（ａ）は、周期信号生成部６５が生成する周期信号の波形を示す図である。図８（ａ）において、実線はキャリッジ２を低速駆動した場合に生成される周期信号の波形を示し、点線はキャリッジ２を高速駆動した場合に生成される周期信号の波形を示す。
【００６４】
上述したように、周期信号生成部６５は、キャリッジ２の位置に応じて周期信号を生成する。したがって、キャリッジ２の駆動速度が低速であっても高速であっても、生成される周期信号は同じである。
【００６５】
図８（ｂ）は、図８（ａ）に示す周期信号によるモータ７のトルク出力を示す図である。図８（ｂ）において、実線はキャリッジ２を低速駆動した場合のモータ７のトルク出力を示し、点線はキャリッジ２を高速駆動した場合のモータ７のトルク出力を示す。
【００６６】
キャリッジ２の駆動速度が低速であるほど、周期信号の時間周波数は低くなり、キャリッジ２の駆動速度が高速であるほど、周期信号の時間周波数は高くなる。一般に、周期信号の時間周波数が高くなると、駆動回路５４やモータ７の界磁用コイルなどの影響により、モータ７のトルク出力には、振幅減衰および位相遅延が生じる。したがって、図８（ｂ）に示すように、低速駆動時に対して、高速駆動時にはモータ７のトルク出力は、振幅は減衰し、位相は遅延する。トルクリップの振幅および位相は、キャリッジ２の駆動速度によって変化しないが、周期信号によるモータ７のトルク出力の振幅および位相は、キャリッジ２の駆動速度によって変化する。そのため、周期信号の設定時に、所定の駆動速度でキャリッジ２を駆動させて設定した周期信号を用いても、異なる速度でキャリッジ２を駆動した場合にはトルクリップの発生を抑制することができない。
【００６７】
再び、図６を参照すると、周期信号変調部６６は、周期信号生成部６５から出力された周期信号を、速度検出部６２から出力された速度信号に示されるキャリッジ２の駆動速度に応じて変調し、変調後の信号を乗算手段６７に出力する。
【００６８】
乗算手段６７は、制御部６４から出力された制御信号と周期信号変調部６６の出力信号とを乗算処理により合成して、駆動回路５４に出力する。なお、制御部６４から出力された制御信号と周期信号変調部６６の出力信号との合成は、加算あるいは減算などにより行われてもよい。乗算手段６７から出力された信号に基づき、駆動回路５４においてＰＷＭ演算が行われ、パルス幅が調整された電圧がモータ７に供給され、モータ７が動作する。
【００６９】
次に、周期信号変調部６６の動作について説明する。
【００７０】
上述したように、周期信号変調部６６は、周期信号生成部６５から出力された周期信号を速度信号に示されるキャリッジ２の駆動速度に応じて変調する。より具体的には、周期信号変調部６６は、周期信号生成部６５が生成する周期信号の設定時のキャリッジ２の駆動速度と速度信号に示されるキャリッジ２の駆動速度との差に応じて、周期信号の振幅および位相を変調する。ここで、図５に示すＲＯＭ５１またはＲＡＭ５２には、キャリッジ２の駆動速度に対応して、トルクリップの発生を抑制するための周期信号の振幅変調量および位相変調量を示す変調テーブルが記憶されている。周期信号生成部６６は、速度信号に示されるキャリッジ２の駆動速度に対応して変調テーブルに格納されている周期信号の振幅変調量および位相変調量だけ、周期信号生成部６５から出力された周期信号を変調し、変調後の信号を乗算手段６７に出力する。
【００７１】
変調テーブルは、実験的あるいは理論的に決定することができる。実験的に変調テーブルを決定する方法としては、キャリッジ２の駆動速度ごとに、周期信号によるモータ７のトルク出力の振幅および位相を計測し、計測結果に応じて変調テーブルを決定する方法がある。なお、実験的に変調テーブルを決定する方法は、上述した方法に限られるものではなく、周期信号によるモータ７のトルク出力特性を予め計測する方法であればよい。また、理論的に変調テーブルを決定する方法としては、周期信号の出力からモータ７のトルク出力までの、キャリッジ２の駆動速度ごとの信号伝達特性を求めればよい。
【００７２】
図９は、キャリッジ２の駆動速度に応じたモータ７のトルク出力特性を示す図である。
【００７３】
図９（ａ）は、キャリッジ２の駆動速度ごとの周期信号によるモータ７のトルク出力の振幅特性を示す。具体的には、キャリッジ２の駆動速度ごとに、同一の周期信号を生成した場合の周期信号によるモータ７のトルク出力の振幅の変化を示す。また、図９（ｂ）は、キャリッジ２の駆動速度ごとの周期信号によるモータ７のトルク出力の位相特性を示す。具体的には、キャリッジ２の駆動速度ごとに、同一の周期信号を生成した場合の周期信号によるモータ７のトルク出力の位相の変化を示す。
【００７４】
図９（ａ）に示すように、キャリッジ２が高速駆動されるほど、モータ７のトルク出力の振幅が小さくなる。また、図９（ｂ）に示すように、キャリッジ２が高速駆動されるほど、モータ７のトルク出力の位相が遅延する。例えば、キャリッジ２が速度Ｖで駆動されている場合、周期信号の設定時の駆動速度でキャリッジ２が駆動されている場合に対して、周期信号によるモータ７の出力の振幅は＋Ａとなり、位相は＋θとなる。したがって、変調テーブルには、キャリッジ２の駆動速度Ｖに対応して、周期信号の振幅変調量として−Ａが格納され、周期信号の位相変調量として−θが格納される。同様にして、変調テーブルには、キャリッジ２の各駆動速度に対応して、周期信号の振幅変調量および位相変調量が格納される。
【００７５】
図１０は、周期信号に対する変調を行わない場合のモータ７のトルク出力を説明するための図である。
【００７６】
図１０（ａ）は、キャリッジ２の駆動速度を示し、キャリッジ２が加速駆動から等速駆動となる駆動状態であることを示す。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示すキャリッジ２の駆動状態において、モータ７に生じるトルクリップルを示す図である。図１０（ｃ）は、周期信号生成部６５により生成された周期信号に対する振幅変調量および位相変調量を示す図である。図１０（ｃ）において、実線は周期信号に対する振幅変調量を示し、点線は周期信号に対する位相変調量を示す。上述したように、図１０においては、周期信号に対する変調が行われないので、振幅変調量および位相変調量は０である。図１０（ｄ）は、周期信号によるモータ７のトルク出力を示す図である。
【００７７】
図１０（ｄ）に示すように、キャリッジ２が周期信号の設定時の駆動速度で駆動している場合には、周期信号によるモータ７のトルク出力は、トルクリップルに対して同振幅、逆位相となっており、トルクリップの発生を抑制することができる。一方、加速駆動中である場合、すなわち、キャリッジ２の駆動速度が周期信号の設定時の駆動速度に達していない場合には、周期信号によるモータ７のトルク出力は、振幅が増加し、位相が進むため、トルクリップルの発生を抑制することができない。
【００７８】
図１１は、周期信号に対する変調を行う場合のモータ７のトルク出力を説明するための図である。
【００７９】
図１１（ａ）は、キャリッジ２の駆動速度を示し、キャリッジ２が加速駆動から等速駆動となる駆動状態であることを示す。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示すキャリッジ２の駆動状態において、モータ７に生じるトルクリップルを示す図である。
【００８０】
図１１（ｃ）は、周期信号に対する振幅変調量および位相変調量を示す図である。
【００８１】
上述したように、周期信号変調部６６は、変調テーブルを用いて周期信号に対する振幅変調量および位相変調量を決定する。
【００８２】
図９（ａ）に示したように、キャリッジ２の駆動速度が周期信号の設定時の駆動速度よりも小さいほど、モータ７のトルク出力の振幅値が大きくなる。したがって、周期信号変調部６６は、キャリッジ２の駆動速度が周期信号の設定時の駆動速度に近づくにつれて、図１１（ｃ）に示すように、周期信号に対する振幅変調量を小さくする。また、図９（ｂ）に示したように、キャリッジ２の駆動速度が周期信号の設定時の駆動速度よりも小さいほど、モータ７のトルク出力の位相値が大きくなる。したがって、周期信号変調部６６は、キャリッジ２の駆動速度が周期信号の設定時の駆動速度に近づくにつれて、図１１（ｃ）に示すように、周期信号に対する位相変調量を小さくする。
【００８３】
図１１（ｄ）は、周期信号変調部６６により変調された周期信号によるモータ７のトルク出力を示す図である。
【００８４】
キャリッジ２の駆動速度に応じて周期信号に対する振幅変調および位相変調を行うことで、周期信号によるモータ７のトルク出力は、トルクリップに対して同振幅、逆位相となり、キャリッジ２の駆動速度が変化する場合にも、トルクリップの発生を抑制することができる。
【００８５】
このように本実施形態によれば、インクジェット記録装置１は、キャリッジ２の位置に応じて周期信号を生成し、周期信号をキャリッジ２の駆動速度に応じて変調した信号をキャリッジ２の駆動を制御する制御信号に合成した信号に基づき、モータ７を動作させる。
【００８６】
キャリッジ２の駆動速度の変化により周期信号の時間周波数が変化し、周期信号の出力からモータ７のトルク出力までの信号伝達特性が変化しても、キャリッジ２の駆動速度に応じて周期信号を変調することで、信号伝達特性の変化に応じた周期信号とすることができるので、キャリッジ２の駆動速度によらず、トルクリップルの発生を抑制することができる。その結果、記録画像に濃淡のむらが生じるのを抑えることができる。
【００８７】
なお、本実施形態においては、周期信号変調部６６は、周期信号の振幅および位相を変調する例を用いて説明したが、これに限られるものではなく、周期信号の振幅および位相の少なくとも一方を変調するようにしてもよい。また、本実施形態においては、周期信号変調部６６は、周期信号の振幅および位相を変調する例を用いて説明したが、これに限られるものではなく、周期信号の周期を変調するようにしてもよい。上述したように、キャリッジ２の駆動速度が徐々に増加すると、周期信号によるモータ７のトルク出力の位相も徐々に遅延する。モータ７のトルク出力の位相が徐々に遅延することは、周期信号によるモータ７のトルク出力の周期が伸張していることと等価になる。したがって、キャリッジ２の駆動速度に応じて周期信号の周期を変調することとしても、トルクリップルの発生を抑制することができる。
【００８８】
（第２の実施形態）
図１２は、本発明の第２の実施形態のインクジェット記録装置におけるキャリッジ制御部７０の構成を示す図である。図１２において、図６と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
【００８９】
本実施形態のキャリッジ制御部７０は、第１の実施形態のキャリッジ制御部６０と比較して、時間周波数算出部７１を追加した点と、周期信号変調部６６を周期信号変調部７２に変更した点と、が異なる。また、時間周波数算出部７１の追加に伴い、速度検出部６２の速度信号の出力先が、周期信号変調部６６から時間周波数算出部７１に変更される。
【００９０】
時間周波数算出部７１は、周期信号の時間周波数を以下の式（４）に基づき算出し、算出結果を周期信号変調部７２に出力する。
【００９１】
周期信号の時間周波数＝キャリッジ２の駆動速度／周期信号の空間周波数    式（４）
式（４）において、キャリッジ２の駆動速度の単位は（ｍｍ／ｓ）であり、周期信号の空間周波数の単位は（ｍｍ）である。
【００９２】
周期信号変調部７２は、時間周波数算出部７１により算出された周期信号の時間周波数に応じて、周期信号生成部６５から出力された制御信号を変調し、変調後の信号を乗算手段６７に出力する。なお、周期信号変調部７２は、例えば、図１２においては不図示のＲＯＭ５１に記憶されている変調テーブルを参照して、周期信号の変調量を決定し、周期信号を変調する。
【００９３】
図１３は、周期信号の時間周波数に応じたモータ７のトルク出力特性を示す図である。図１３（ａ）は、周期信号の時間周波数に応じたモータ７のトルク出力の振幅特性を示す。図１３（ｂ）は、周期信号の時間周波数に応じたモータ７のトルク出力の位相特性を示す。
【００９４】
図１３（ａ）に示すように、同一の周期信号を入力しても、周期信号の時間周波数が高周波数になると、モータ７のトルク出力の振幅が小さくなる。また、図１３（ｂ）に示すように、同一の周期信号を入力しても、周期信号の時間周波数が高周波数になると、モータ７のトルク出力の位相が遅延する。例えば、周期信号の時間周波数がＦの場合、周期信号の設定時の駆動速度における周期信号の時間周波数に対して、モータ７のトルク出力の振幅は＋Ａとなり、位相は＋θとなる。したがって、変調テーブルには、周期信号の時間周波数Ｆに対応して、周期信号の振幅変調量として−Ａが格納され、周期信号の位相変調量として−θが格納される。同様にして、変調テーブルには、周期信号の各時間周波数に対応して、周期信号の振幅変調量および位相変調量が格納される。
【００９５】
このように本実施形態によれば、周期信号変調部７２は、周期信号の時間周波数に応じて、周期信号を変調する。
【００９６】
周期信号の時間周波数に応じてモータ７のトルク出力特性が変化するため、周期信号の時間周波数に応じて周期信号を変調することで、キャリッジ２の駆動速度によらず、トルクリップルの発生を抑制することができる。
【００９７】
なお、本実施形態においては、時間周波数算出部７１が周期信号の時間周波数を算出する例を用いて説明したが、これに限られるものではなく、周期信号変調部７２が周期信号の時間周波数を算出するようにしてもよい。
【００９８】
（第３の実施形態）
図１４は、本発明の第３の実施形態のインクジェット記録装置１Ａの斜視図である。図１４において、図１と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
【００９９】
本実施形態のインクジェット記録装置１Ａは、第１の実施形態のインクジェット記録装置１と比較して、ロータリエンコーダセンサユニット２２を追加した点が異なる。
【０１００】
ロータリエンコーダセンサユニット２２は、モータ７の回転軸のモータプーリ８とは反対側に取り付けられており、モータ７の回転軸上に設けられた図１４においては不図示のロータリエンコーダスリット、および、図１４においては不図示のモータハウジングに固定されたロータリエンコーダセンサにより、モータ７の回転角度を検出し、検出結果を出力する。
【０１０１】
図１５は、インクジェット記録装置１Ａのキャリッジ制御部８０の構成を示す図である。図１５において、図６と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
【０１０２】
本実施形態のキャリッジ制御部８０は、第１の実施形態のキャリッジ制御部６０と比較して、回転角度検出部８１および回転角速度検出部８２を設けた点と、周期信号生成部６５および周期信号変調部６６をそれぞれ周期信号生成部８３および周期信号変調部８４に変更した点と、が異なる。回転角度検出部８１および回転角速度検出部８２の追加に伴い、位置検出部６１および速度検出部６２の信号の出力先が変更される。
【０１０３】
ロータリエンコーダセンサユニット２２は、モータ７の回転角度の検出結果を回転角度検出部８１および回転角速度検出部８２に出力する。
【０１０４】
回転角度検出部８１は、ロータリエンコーダセンサユニット２２からの出力に基づき、モータ７の回転速度を検出し、検出結果を示す信号を周期信号生成部８３に出力する。
【０１０５】
回転角速度検出部８２は、ロータリエンコーダセンサユニット２２からの出力に基づき、モータ７の回転角速度を検出し、検出結果を示す信号を周期信号生成部８４に出力する。
【０１０６】
周期信号生成部８３は、式（３）に示すように、回転角度検出部８１から出力される信号に示されるモータ７の回転角速に応じて周期信号を生成し、周期信号変調部８４に出力する。
【０１０７】
周期信号変調部８４は、回転角速度検出部８２から出力される信号に示されるモータ７の回転角速度に応じて、周期信号生成部８４から出力された周期信号を変調し、変調後の信号を乗算手段６７に出力する。
【０１０８】
モータ７の回転角度とキャリッジ２の位置とは対応しており、また、モータ７の回転角速度とキャリッジ２の駆動速度とは対応している。そのため、モータ７の回転速度に応じて生成した周期信号を、モータ７の回転角速度に応じて変調することで、第１の実施形態と同様に、トルクリップルの発生を抑制することができる。
【０１０９】
なお、本実施形態においては、回転角度検出部８１および回転角速度検出部８２を設ける例を用いて説明したが、これに限られるものではない。例えば、ロータリエンコーダセンサユニット２２からの出力を、図６に示す位置算出部６１および速度算出部６２に入力し、位置算出部６１が、ロータリエンコーダセンサユニット２２からの出力に示されるモータ７の回転角度に応じてキャリッジ２の位置を算出し、速度算出部６２が、ロータリエンコーダセンサユニット２２からの出力に示されるモータ７の回転角度に応じてキャリッジ２の駆動速度を算出するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１１０】
１，１Ａ    インクジェット記録装置
２    キャリッジ
３    記録ヘッド
４    メインガイドレール
５    サブガイドレール
６    タイミングベルト
７    モータ
８    モータプーリ
９    従動プーリ
１０    搬送ロータ
１１    排出ローラ
１２    エンコーダスケール
１３    フレキシブル基板
１４    筐体
１５    エンコーダセンサ
１６    記録媒体
１７    マグネット
１８    ロータ
１９    ブラシ
２０    整流子
２１    モータハウジング
２２    ロータリエンコーダセンサユニット
３０    電気接続部
５０    本体制御部
５１    ＲＯＭ
５２    ＲＡＭ
５３    ＣＰＵ
５４ａ    ＰＷＭ演算部
５４ｂ    モータドライバ
５４    駆動回路
５５    Ｉ／Ｆ
６０，７０，８０    キャリッジ制御部
６１    位置検出部
６２    速度検出部
６３，６４    制御部
６５，８３    周期信号生成部
６６，７２，８４    周期信号変調部
６７    乗算手段
７１    時間周波数算出部
８１    回転角度検出部
８２    回転角速度検出部
【図１】
2013107359.tif 000003
【図２】
2013107359.tif 000004
【図３】
2013107359.tif 000005
【図４】
2013107359.tif 000006
【図５】
2013107359.tif 000007
【図６】
2013107359.tif 000008
【図７】
2013107359.tif 000009
【図８】
2013107359.tif 000010
【図９】
2013107359.tif 000011
【図１０】
2013107359.tif 000012
【図１１】
2013107359.tif 000013
【図１２】
2013107359.tif 000014
【図１３】
2013107359.tif 000015
【図１４】
2013107359.tif 000016
【図１５】
2013107359.tif 000017