JP2013086365A - Recording apparatus, control device, and control method - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively suppress influence of a torque ripple of a motor for a long time period.SOLUTION: This recording apparatus includes the motor as a driving source, a driving means adapted to move a carriage, a detecting means adapted to detect a position of the carriage, a generating means adapted to generate control data for controlling the motor, a correcting means adapted to correct the control data by using correction data which varies in a cycle the same as that of the torque ripple in order to cancel the torque ripple of the motor, an updating means adapted to update phases of the correction data with respect to the respective positions of the carriage, and a computing means adapted to compute a speed change amount of the carriage on the basis of a detection result of the detecting means. The updating means sequentially and preliminarily sets the phases having a plurality of kinds and updates the phases to reduce the speed change mount on the basis of the speed change mount computed for each of the phases preliminarily set by the computing means.

Description

本発明は、インクジェット記録装置等に用いられるモータのトルクリップル低減技術に関する。   The present invention relates to a torque ripple reduction technique for a motor used in an ink jet recording apparatus or the like.

インクジェット記録装置等の記録装置において、記録ヘッドを搭載したキャリッジは、一般に、モータを駆動源とした駆動機構により移動される。モータの出力には、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。）が含まれている。モータが発生したトルクリップルは、トルクリップルと同じ周期の速度変動をキャリッジの移動に生じさせる。キャリッジの移動に速度変動が発生した状態で印刷を行うと、記録ヘッドから吐出されたインクは周期的な着弾誤差を持ってしまう。その結果として、画像ムラ等の印刷品位の低下を招く場合がある。   In a recording apparatus such as an inkjet recording apparatus, a carriage on which a recording head is mounted is generally moved by a driving mechanism using a motor as a driving source. The output of the motor includes so-called torque ripple and cogging torque (hereinafter collectively referred to as torque ripple). The torque ripple generated by the motor causes a speed fluctuation with the same cycle as the torque ripple in the movement of the carriage. When printing is performed in a state where the speed of the carriage has changed, ink ejected from the recording head has a periodic landing error. As a result, there may be a case where printing quality such as image unevenness is deteriorated.

そこで、モータが発生するトルクリップルの影響を抑制するための制御技術が提案されている（例えば特許文献１及び２）。特許文献１及び２に開示された制御技術は、いわゆるフィードフォワード制御（以下、ＦＦ制御と略称する場合がある。）を行うものである。   Therefore, a control technique for suppressing the influence of torque ripple generated by the motor has been proposed (for example, Patent Documents 1 and 2). The control techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2 perform so-called feed-forward control (hereinafter sometimes abbreviated as FF control).

特開２００５−１７８３３４号公報JP 2005-178334 A 特開２００６−２４７９９７号公報JP 2006-247997 A

モータが発生するトルクリップルの影響をＦＦ制御で抑制するためには、モータの制御データをトルクリップルと同周期、同振幅、逆位相となる補正データで補正すればよい。このうち、トルクリップルはモータの構造により、その発生周期が決まる。振幅と位相については、例えば、出荷時に個々の製品毎に設定すればよい。   In order to suppress the influence of torque ripple generated by the motor by FF control, the control data of the motor may be corrected with correction data having the same period, the same amplitude, and opposite phase as the torque ripple. Among these, the generation period of torque ripple is determined by the structure of the motor. The amplitude and phase may be set for each product at the time of shipment, for example.

しかし、位相は、使用に伴うモータの劣化の影響を受けてずれが生じる場合がある。例えば、ブラシモータは、整流子とブラシと呼ばれる部材が接触する構造となっている。整流子およびブラシが磨耗を起こすと、位相関係が変化する。よって、初期設定した位相のままでは、長期間に渡ってトルクリップルの影響を効果的に抑制できない場合がある。   However, there is a case where the phase shifts due to the influence of deterioration of the motor accompanying use. For example, a brush motor has a structure in which a commutator and a member called a brush contact each other. As commutators and brushes wear, the phase relationship changes. Therefore, there are cases where the influence of torque ripple cannot be effectively suppressed over a long period of time with the initially set phase.

本発明の目的は、長期間に渡ってモータのトルクリップルの影響を効果的に抑制することにある。   An object of the present invention is to effectively suppress the influence of torque ripple of a motor over a long period of time.

本発明によれば、記録ヘッドを搭載し往復移動するキャリッジと、駆動源としてモータを備え、前記キャリッジを移動する駆動手段と、前記キャリッジの位置を検出する検出手段と、前記モータを制御する制御データを生成する生成手段と、前記モータのトルクリップルを打ち消すために、前記制御データを前記トルクリップルと同周期で変化する補正データで補正する補正手段と、前記キャリッジの位置に対する前記補正データの位相を更新する更新手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記キャリッジの速度変動量を演算する演算手段と、を備え、前記更新手段は、複数種類の前記位相を順次仮設定し、前記演算手段によって、仮設定した位相毎に演算された前記速度変動量に基づいて、前記速度変動量が小さくなるように前記位相を更新することを特徴とする記録装置が提供される。   According to the present invention, a carriage that has a recording head mounted thereon and reciprocates, a motor as a drive source, a drive unit that moves the carriage, a detection unit that detects the position of the carriage, and a control that controls the motor Generation means for generating data; correction means for correcting the control data with correction data that changes in the same period as the torque ripple in order to cancel the torque ripple of the motor; and a phase of the correction data with respect to the position of the carriage Update means for updating the calculation means, and calculation means for calculating the speed fluctuation amount of the carriage based on the detection result of the detection means, wherein the update means temporarily provisionally sets a plurality of types of the phases, Based on the speed fluctuation amount calculated for each temporarily set phase by the calculation means, the speed fluctuation amount is reduced. Recording apparatus and updates a phase is provided.

本発明によれば、長期間に渡ってモータのトルクリップルの影響を効果的に抑制することができる。   According to the present invention, the influence of the torque ripple of the motor can be effectively suppressed over a long period of time.

本発明の一実施形態に係る記録装置の説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of a recording apparatus according to an embodiment of the invention. （Ａ）は上記記録装置のキャリッジ周辺の構造説明図、（Ｂ）はモータの断面図。(A) is structure explanatory drawing of the carriage periphery of the said recording apparatus, (B) is sectional drawing of a motor. 上記記録装置の制御部のブロック図。FIG. 3 is a block diagram of a control unit of the recording apparatus. モータ制御に関するブロック線図。The block diagram regarding motor control. 位相更新処理の例を示すフローチャート。The flowchart which shows the example of a phase update process. （Ａ）乃至（Ｄ）は複数種類の位相と速度変動量との関係を示す図。(A) thru | or (D) is a figure which shows the relationship between multiple types of phase and speed fluctuation amount. 初期設定処理の例を示すフローチャート。The flowchart which shows the example of an initialization process. 経年的な位相の変化例を示す図。The figure which shows the example of a change of an aged phase.

＜第１実施形態＞
図１は本実施形態にかかる記録装置Ａの説明図であり、その構成の一部を破断して表示している。本実施形態では、インクジェット記録装置に本発明を適用した場合について説明するが、本発明は他の形式の記録装置にも適用可能である。 <First Embodiment>
FIG. 1 is an explanatory diagram of a recording apparatus A according to the present embodiment, and a part of the configuration is broken and displayed. In the present embodiment, a case where the present invention is applied to an ink jet recording apparatus will be described, but the present invention can also be applied to other types of recording apparatuses.

なお、「記録」には、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、又は媒体の加工を行う場合も含まれ、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を問わない。また、「記録媒体」には、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも含まれる。   In “recording”, not only when significant information such as characters and figures is formed, but also regardless of significance, images, patterns, patterns, etc. are widely formed on the recording medium, or the medium is processed. It does not matter whether or not it is manifested so that humans can perceive it visually. “Recording media” includes not only paper used in general recording devices but also a wide range of materials that can accept ink, such as cloth, plastic film, metal plate, glass, ceramics, wood, leather, etc. It is.

記録装置Ａは、記録ヘッド１を搭載したキャリッジ２を備える。キャリッジ２は、メインガイドレール３、サブガイドレール４に支持されている。メインガイドレール３、サブガイドレール４は、キャリッジ２を記録媒体１５の搬送方向に対して交差する方向へ往復移動自在に支持する。また、メインガイドレール３、サブガイドレール４は、記録ヘッド１が記録媒体１５に対してほぼ一定間隔となるように筐体１２に支持されている。記録ヘッド１はインクタンクからインクが供給され、インクを記録媒体１５に吐出する。これにより画像が形成される。   The recording apparatus A includes a carriage 2 on which the recording head 1 is mounted. The carriage 2 is supported by the main guide rail 3 and the sub guide rail 4. The main guide rail 3 and the sub guide rail 4 support the carriage 2 so as to be capable of reciprocating in a direction crossing the conveyance direction of the recording medium 15. In addition, the main guide rail 3 and the sub guide rail 4 are supported by the housing 12 so that the recording head 1 is at a substantially constant interval with respect to the recording medium 15. The recording head 1 is supplied with ink from an ink tank and ejects ink onto the recording medium 15. As a result, an image is formed.

搬送ローラ１０は、モータを駆動源とした駆動ユニット（不図示）によって駆動され、記録媒体１５を搬送する。排出ローラ１１は、画像記録された記録媒体を装置外へ排出する。   The transport roller 10 is driven by a drive unit (not shown) using a motor as a drive source, and transports the recording medium 15. The discharge roller 11 discharges the recording medium on which the image is recorded to the outside of the apparatus.

記録装置Ａは駆動ユニットＤＭを備える。駆動ユニットＤＭはキャリッジ２を移動する。駆動ユニットＤＭは、駆動源としてモータ７を備える。本実施形態ではモータ７として直流ブラシモータを想定するが、他の種類のモータも採用可能である。駆動ユニットＤＭは、モータ７の駆動力をキャリッジ２に伝達する動力伝達機構として、プーリ８、９及びこれらに巻きまわされた、無端のタイミングベルト６を備える。本実施形態では動力伝達機構としてベルト伝動機構を採用したが、他の機構も採用可能である。   The recording apparatus A includes a drive unit DM. The drive unit DM moves the carriage 2. The drive unit DM includes a motor 7 as a drive source. In this embodiment, a DC brush motor is assumed as the motor 7, but other types of motors can also be used. The drive unit DM includes pulleys 8 and 9 and an endless timing belt 6 wound around them as a power transmission mechanism that transmits the driving force of the motor 7 to the carriage 2. In the present embodiment, the belt transmission mechanism is employed as the power transmission mechanism, but other mechanisms can also be employed.

プーリ８はモータ７に連結された駆動プーリである。プーリ９は、キャリッジ１の移動方向で見て、プーリ８の反対側に配置された従動プーリである。タイミングベルト６はその走行方向がガイドレール３及び４と平行であり、その一部にキャリッジ２が固定されている。モータ７を駆動することでタイミングベルト６が走行し、これによりキャリッジ２が移動する。   The pulley 8 is a drive pulley connected to the motor 7. The pulley 9 is a driven pulley disposed on the opposite side of the pulley 8 when viewed in the moving direction of the carriage 1. The timing belt 6 has a traveling direction parallel to the guide rails 3 and 4, and the carriage 2 is fixed to a part of the timing belt 6. Driving the motor 7 causes the timing belt 6 to travel, whereby the carriage 2 moves.

図２（Ａ）はキャリッジ２の斜視図である。キャリッジ２には取り付けられたエンコーダセンサ１３が取り付けられている。エンコーダスケール１４はキャリッジ２の移動方向に平行に設けられており、エンコーダセンサ１３はエンコーダスケール１４を読み取ることで、キャリッジ２の走査方向の位置を検出する。なお、キャリッジ２の位置を検出可能であれば他の種類のセンサでもよい。   FIG. 2A is a perspective view of the carriage 2. An encoder sensor 13 attached to the carriage 2 is attached. The encoder scale 14 is provided in parallel with the moving direction of the carriage 2, and the encoder sensor 13 reads the encoder scale 14 to detect the position of the carriage 2 in the scanning direction. Other types of sensors may be used as long as the position of the carriage 2 can be detected.

エンコーダセンサ１３から出力される位置検出信号は、フレキシブル基板５を通して記録装置Ａの制御部へ送られる。制御部では、位置検出信号に基づき、エンコーダスケール１４のパルスカウントを行うことでキャリッジ２の走査方向の位置及び移動速度を演算できる。   The position detection signal output from the encoder sensor 13 is sent to the control unit of the recording apparatus A through the flexible substrate 5. The control unit can calculate the position and moving speed of the carriage 2 in the scanning direction by counting pulses of the encoder scale 14 based on the position detection signal.

係る構成からなる記録装置Ａでは、記録の際、搬送ローラ１０により搬送された記録媒体１５上をキャリッジ２が移動（走査）する。キャリッジ２の移動中に、記録ヘッド１からインク滴を吐出する。キャリッジ２が記録媒体１５の側端まで移動すると、搬送ローラ１０により記録媒体１５が一定量搬送される。この動作の繰り返しにより記録媒体１５に画像が記録される。   In the recording apparatus A having such a configuration, the carriage 2 moves (scans) on the recording medium 15 transported by the transport roller 10 during recording. While the carriage 2 is moving, ink droplets are ejected from the recording head 1. When the carriage 2 moves to the side edge of the recording medium 15, the recording medium 15 is conveyed by a certain amount by the conveying roller 10. By repeating this operation, an image is recorded on the recording medium 15.

＜トルクリップル＞
図２（Ｂ）はモータ７の断面図を示す。モータ７は、マグネット１６、ロータ１７、ブラシ１８、整流子１９及びモータハウジング２０を備える。から構成されている。回転自在に支持されたロータ１７は、ブラシ１８と整流子１９の働きによりその磁界極性が変化される。そして、ロータ１７はマグネット１６と吸引／反発を繰り返すことで回転する。モータ７はその構造上、周期的なトルクの脈動であるトルクリップルが発生する。トルクの脈動はブラシ１８の切り替え、マグネット１６の磁力バラツキ等、モータ７の回転角度に依存して発生する。 <Torque ripple>
FIG. 2B shows a cross-sectional view of the motor 7. The motor 7 includes a magnet 16, a rotor 17, a brush 18, a commutator 19, and a motor housing 20. It is composed of The rotor 17 that is rotatably supported changes its magnetic field polarity by the action of the brush 18 and the commutator 19. The rotor 17 rotates by repeating attraction / repulsion with the magnet 16. Due to its structure, the motor 7 generates a torque ripple that is a periodic torque pulsation. Torque pulsation occurs depending on the rotation angle of the motor 7, such as switching of the brush 18 and magnetic force variation of the magnet 16.

＜制御部＞
図３は記録装置Ａの制御部のブロック図である。ＣＰＵ２１は記憶部２２に記憶されたプログラムを読み込んで実行する。記憶部２２は本実施形態の場合、ＲＯＭ２２ａと、ＲＡＭ２２ｂとを有しているが各種の記憶装置が利用可能である。 <Control unit>
FIG. 3 is a block diagram of the control unit of the recording apparatus A. The CPU 21 reads and executes the program stored in the storage unit 22. In this embodiment, the storage unit 22 includes a ROM 22a and a RAM 22b, but various storage devices can be used.

ＣＰＵ２１で行う処理は、画像処理、Ｉ／Ｆ（インターフェース）２４を介したホストコンピュータとの通信、記録ヘッド１の吐出制御、エンコーダセンサ１３の信号処理、モータドライバ２３を介したモータ７の制御等である。なお、インクジェット記録装置の特有機能をＡＳＩＣ（不図示）としてハードウェア化してＣＰＵ２１の演算処理を軽減しても良い。ＲＯＭ２２ａには例えば記録装置Ａを制御するための制御プログラムや実行に必要なデータ等が記憶されている。ＲＡＭ２２ｂには例えばＣＰＵ２１で実行中のプログラム、ホストコンピュータから送信された記録データ、記録用データを保存するために用いられる。モータドライバ２３は、ＣＰＵ２１からの指示に基づき、例えば、パルス電圧幅を変調することによりモータ７へ印加される電圧を調整し、モータ７を駆動する（ＰＷＭ制御）。   Processing performed by the CPU 21 includes image processing, communication with a host computer via an I / F (interface) 24, ejection control of the recording head 1, signal processing of the encoder sensor 13, control of the motor 7 via the motor driver 23, and the like. It is. The specific function of the ink jet recording apparatus may be implemented as hardware as an ASIC (not shown) to reduce the arithmetic processing of the CPU 21. The ROM 22a stores, for example, a control program for controlling the recording apparatus A and data necessary for execution. The RAM 22b is used for storing, for example, a program being executed by the CPU 21, recording data transmitted from the host computer, and recording data. The motor driver 23 adjusts the voltage applied to the motor 7 by, for example, modulating the pulse voltage width based on an instruction from the CPU 21 and drives the motor 7 (PWM control).

＜モータ制御＞
次に、本実施形態におけるモータ７の制御内容について説明する。図４は主にＣＰＵ２１により実現される、モータ制御に関わる機能のブロック線図である。 <Motor control>
Next, the control content of the motor 7 in this embodiment is demonstrated. FIG. 4 is a block diagram of functions related to motor control realized mainly by the CPU 21.

目標値（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。位置演算部３６と速度演算部３７は、エンコーダセンサ１３で検出した信号からキャリッジ２の位置と速度を演算する。速度変動量演算部３８は速度演算部３７の演算結果に基づき、キャリッジ２の移動速度の変動量を演算する。つまり、速度変動量演算部３８はエンコーダセンサ１３の検出結果に基づいて、キャリッジ２の速度変動量を演算する。   The target value (drive command signal) is a drive profile of the carriage 2 determined in advance by a program. The position calculator 36 and the speed calculator 37 calculate the position and speed of the carriage 2 from the signal detected by the encoder sensor 13. The speed fluctuation amount calculation unit 38 calculates the fluctuation amount of the moving speed of the carriage 2 based on the calculation result of the speed calculation unit 37. That is, the speed fluctuation amount calculation unit 38 calculates the speed fluctuation amount of the carriage 2 based on the detection result of the encoder sensor 13.

制御データ生成部３０はモータ７を制御する制御データを生成する。制御データ生成部３０の演算部３１、３２は、キャリッジ２の位置と速度から目標値に追従するようにフィードバック演算を行う。演算部３２は、比例項３３と積分項３４からなるＰＩ補償制御を行っているが、キャリッジ２が目標値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。   The control data generation unit 30 generates control data for controlling the motor 7. The calculation units 31 and 32 of the control data generation unit 30 perform feedback calculation so as to follow the target value from the position and speed of the carriage 2. The calculation unit 32 performs PI compensation control including the proportional term 33 and the integral term 34, but any method may be used as long as the calculation is performed so that the carriage 2 follows the target value.

補正部３５は、モータ７のトルクリップルを打ち消すために、制御データ生成部３０から出力される制御データをモータ７のトルクリップルと同周期で変化する補正データで補正する。上記のとおり、トルクリップルはモータ７の回転角度θに依存して発生する。補正部３５は、モータ回転角度θに応じてトルクリップルと同周期で、逆位相となる補正データを制御データに加算する。加算後のデータがモータドライバ２３へ出力される。モータドライバ２３は電流増幅を行い、モータ７を駆動する。これによりトルクリップルの影響を抑制できる。   The correction unit 35 corrects the control data output from the control data generation unit 30 with correction data that changes in the same cycle as the torque ripple of the motor 7 in order to cancel the torque ripple of the motor 7. As described above, the torque ripple is generated depending on the rotation angle θ of the motor 7. The correction unit 35 adds correction data having an opposite phase with the same period as the torque ripple according to the motor rotation angle θ to the control data. The added data is output to the motor driver 23. The motor driver 23 performs current amplification and drives the motor 7. Thereby, the influence of torque ripple can be suppressed.

通常、プーリ８とタイミングベルト６で歯飛びは起きない為、モータ回転角度θとキャリッジ２の位置は同期的な一定の関係となる。ここで、駆動プーリ８の歯ピッチや半径、エンコーダスケール１４等に製造誤差が無視できるほど小さいとする。すると、モータ回転量を直動換算した値（以下、モータ直動換算量とも呼ぶ）とエンコーダセンサ１３で検出した位置（以下、センサ検出位置とも呼ぶ）は同じになる。ここで、モータ直動換算量は以下のように定義することができる。   Normally, tooth skipping does not occur between the pulley 8 and the timing belt 6, so that the motor rotation angle θ and the position of the carriage 2 have a synchronous and constant relationship. Here, it is assumed that the manufacturing error is negligibly small in the tooth pitch and radius of the drive pulley 8, the encoder scale 14, and the like. Then, the value obtained by linearly converting the motor rotation amount (hereinafter also referred to as motor linear motion converted amount) and the position detected by the encoder sensor 13 (hereinafter also referred to as sensor detection position) are the same. Here, the motor linear motion conversion amount can be defined as follows.

モータ直動換算量
＝モータ回転量／（２×π）×駆動プーリ歯数×歯ピッチ
＝モータ回転量×駆動プーリ半径
従って、モータ回転角度θを検出しなくても、エンコーダセンサ１３の検出結果に基づくキャリッジ２の位置に応じて補正データを制御データに加算すればよいことになる。 Motor linear motion conversion amount = Motor rotation amount / (2 x π) x Number of drive pulley teeth x Tooth pitch = Motor rotation amount x Drive pulley radius Therefore, even if the motor rotation angle θ is not detected, the detection result of the encoder sensor 13 The correction data may be added to the control data in accordance with the position of the carriage 2 based on the above.

ここで、キャリッジ２の位置をＹとすると補正データは以下の式から導くことができる。
補正データ
＝振幅設定値×ｓｉｎ（２×π×Ｙ／トルクリップルピッチ＋位相設定値）
補正データはキャリッジ２の位置に応じた、トルクリップルピッチのデータとなる。振幅設定値は、トルクリップルの振幅に応じて設定することになる。モータ７の１回転でＮ回の脈動を持つトルクリップルの場合、トルクリップルピッチは、駆動プーリ歯数×歯ピッチ／Ｎで算出することができる。 Here, if the position of the carriage 2 is Y, the correction data can be derived from the following equation.
Correction data = Amplitude set value x sin (2 x π x Y / torque ripple pitch + phase set value)
The correction data is torque ripple pitch data corresponding to the position of the carriage 2. The amplitude setting value is set according to the amplitude of the torque ripple. In the case of torque ripple having N pulsations in one rotation of the motor 7, the torque ripple pitch can be calculated by the number of driving pulley teeth × tooth pitch / N.

位相設定値は、キャリッジ２の位置に対する補正データの位相を合わせるための値である。上記のとおり、トルクリップルはキャリッジ２の位置に応じて現出するので、補正データの変化がキャリッジ２の位置に対応している必要があり、位相設定値はその調整値である。   The phase setting value is a value for adjusting the phase of the correction data with respect to the position of the carriage 2. As described above, since the torque ripple appears according to the position of the carriage 2, the change of the correction data needs to correspond to the position of the carriage 2, and the phase setting value is the adjustment value.

トルクリップルの周期がモータ７の構造により決まるため、トルクリップルピッチはモータ７及びその動力伝達機構により決まる。しかし、トルクリップルの振幅と位相は、モータ７の製造誤差、記録装置Ａの部品誤差や組立により異なる。よって、記録装置Ａ毎に、振幅設定値、位相設定値を特定する必要がある。振幅設定値、位相設定値は、例えば出荷時やモータ７の交換時に個々の記録装置Ａ毎に設定し、記憶部２２に記憶することになる。補正部３５は記憶部２２からトルクリプピッチ、振幅設定値、位相設定値を読み出して補正データを生成することになる。   Since the period of the torque ripple is determined by the structure of the motor 7, the torque ripple pitch is determined by the motor 7 and its power transmission mechanism. However, the amplitude and phase of the torque ripple vary depending on the manufacturing error of the motor 7, the component error of the recording apparatus A, and the assembly. Therefore, it is necessary to specify the amplitude setting value and the phase setting value for each recording apparatus A. The amplitude setting value and the phase setting value are set for each recording apparatus A at the time of shipment or when the motor 7 is replaced, for example, and stored in the storage unit 22. The correction unit 35 reads the torque lip pitch, amplitude setting value, and phase setting value from the storage unit 22 and generates correction data.

振幅設定値、位相設定値の設定にあたっては、振幅設定値、位相設定値を少しずつ変化させたときのキャリッジ２の速度変動を調べ、速度変動がより小さいときの値を設定すればよい。このような処理を自動化すべく、図４に示すように初期設定部４０を設けてもよい。その内容の詳細は後述する。   In setting the amplitude setting value and the phase setting value, the speed fluctuation of the carriage 2 when the amplitude setting value and the phase setting value are changed little by little is examined, and a value when the speed fluctuation is smaller may be set. In order to automate such processing, an initial setting unit 40 may be provided as shown in FIG. Details of the contents will be described later.

次に、位相更新部３９は記憶部２２に記憶されている位相設定値を更新する。モータ７の回転位相に対するトルクリップルの位相は、上述した通り、使用に伴うモータ７の劣化の影響を受けてずれる場合がある。このずれが生じると、トルクリップルとキャリッジ２の位置との関係もずれる。補正部３５はキャリッジ２の位置を基準として補正データを生成しているため、このずれによりトルクリップルを打ち消せない場合がある。   Next, the phase update unit 39 updates the phase setting value stored in the storage unit 22. As described above, the phase of the torque ripple with respect to the rotational phase of the motor 7 may be shifted due to the influence of deterioration of the motor 7 due to use. When this deviation occurs, the relationship between the torque ripple and the position of the carriage 2 also deviates. Since the correction unit 35 generates correction data based on the position of the carriage 2, the torque ripple may not be canceled due to this deviation.

そこで、予め定めた条件が成立する度に、位相更新部３９は記憶部２２に記憶されている位相設定値を更新する。補正部３５は更新後の位相設定値を使用する。予め定めた条件が成立する場合としては、ユーザが指示した場合が挙げられる。また、キャリッジ２の往復移動回数をカウントしておき、カウント値が所定値に達した場合が挙げられる。   Therefore, the phase update unit 39 updates the phase setting value stored in the storage unit 22 every time a predetermined condition is satisfied. The correction unit 35 uses the updated phase setting value. A case where a predetermined condition is satisfied includes a case where the user gives an instruction. Another example is when the number of reciprocating movements of the carriage 2 is counted and the count value reaches a predetermined value.

位相設定値の更新方法を図５を参照して説明する。図５はＣＰＵ２１が位相更新部３９として位相更新処理を行う場合を想定したフローチャートである。   A method for updating the phase setting value will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart assuming that the CPU 21 performs the phase update process as the phase update unit 39.

まず、位相設定値の候補を複数種類準備する（Ｓ１）。例えば、以下のように位相の候補Ａ〜Ｅを決定する。この例では現在設定されている位相設定値を位相Ｃを中心として、予め定めた位相差分（ΔＰ）ずつ順次位相差をつけたものとしている。この例では５つの候補を設定しているが、その数は問われない。但し、３以上が好ましい。   First, a plurality of types of phase setting value candidates are prepared (S1). For example, the phase candidates A to E are determined as follows. In this example, the currently set phase set value is obtained by sequentially adding a phase difference by a predetermined phase difference (ΔP) with the phase C as the center. In this example, five candidates are set, but the number is not limited. However, 3 or more is preferable.

位相Ａ ＝ 位相Ｃ − ２ × ΔＰ
位相Ｂ ＝ 位相Ｃ − ΔＰ
位相Ｃ ＝ 現在の位相設定値
位相Ｄ ＝ 位相Ｃ ＋ ΔＰ
位相Ｅ ＝ 位相Ｃ ＋ ２ × ΔＰ
ΔＰ：位相間隔（位相差）
次に、位相Ａ〜位相Ｅを位相設定値として順番に仮設定し（Ｓ２）、キャリッジ２を移動させる（Ｓ３）。例えば、位相Ａを仮設定してキャリッジ２を１走査分、定速で移動する。そして、このときのエンコーダセンサ１３の検出結果に基づいてキャリッジ２の速度変動量を演算する（Ｓ４）。速度変動量は、例えば、定速移動制御時のキャリッジ２の最高速度と最低速度の差である。演算結果は、仮設定した位相Ａと対応づけて例えば記憶部２２に記憶する。次に、位相Ｂを仮設定して同様のことを行う。つまり、全ての候補について処理が終わっているかを確認し（Ｓ５）、終わっていなければ次の候補を仮設定して同様の処理を行う。こうして、複数種類の位相を順次仮設定し、キャリッジ２を移動させたときの速度変動量を調べる。 Phase A = Phase C−2 × ΔP
Phase B = Phase C-ΔP
Phase C = Current phase setting value Phase D = Phase C + ΔP
Phase E = Phase C + 2 x ΔP
ΔP: Phase interval (phase difference)
Next, phase A to phase E are provisionally set as phase set values in order (S2), and the carriage 2 is moved (S3). For example, the phase A is temporarily set and the carriage 2 is moved at a constant speed for one scan. Then, the speed fluctuation amount of the carriage 2 is calculated based on the detection result of the encoder sensor 13 at this time (S4). The speed fluctuation amount is, for example, a difference between the maximum speed and the minimum speed of the carriage 2 during the constant speed movement control. The calculation result is stored in, for example, the storage unit 22 in association with the temporarily set phase A. Next, the phase B is temporarily set and the same operation is performed. That is, it is confirmed whether the processing has been completed for all candidates (S5), and if not completed, the next candidate is provisionally set and the same processing is performed. In this way, a plurality of types of phases are provisionally sequentially set, and the speed fluctuation amount when the carriage 2 is moved is examined.

なお、このような処理は、画像の非記録時に行ってもよいし、画像記録時に行ってもよい。画像記録時に行う場合は画像品位に影響しない範囲で位相の候補を決定する。   Such processing may be performed when an image is not recorded or may be performed when an image is recorded. When performing at the time of image recording, phase candidates are determined within a range that does not affect image quality.

全ての位相候補について上記の処理が終了すると、記憶部２２に記憶した位相毎の速度変動量に基づいて、速度変動量が小さくなるように位相設定値を新たな位相設定値に更新する。例えば、速度変動量が最も小さかった位相候補を新たな位相設定値とする。或いは、速度変動量が最も小さかった位相候補と次に小さかった位相候補との間の値を新たな位相候補とする。   When the above processing is completed for all the phase candidates, the phase setting value is updated to a new phase setting value so that the speed fluctuation amount becomes smaller based on the speed fluctuation amount for each phase stored in the storage unit 22. For example, a phase candidate having the smallest speed fluctuation amount is set as a new phase setting value. Alternatively, a value between the phase candidate with the smallest velocity fluctuation amount and the phase candidate with the next smallest amount is set as a new phase candidate.

図６（Ａ）は位相Ａ〜Ｅを仮設定した場合の速度変動量の演算結果と位相Ａ〜Ｅとの対応関係の例を示している。同図の例では位相Ｃの場合に速度変動量が最も小さい。よって、例えば、新たな位相設定値として位相Ｃを設定する。   FIG. 6A shows an example of the correspondence relationship between the calculation result of the speed fluctuation amount and the phases A to E when the phases A to E are temporarily set. In the example of the figure, the speed fluctuation amount is the smallest in the case of phase C. Therefore, for example, the phase C is set as a new phase setting value.

図６（Ｂ）は別の例を示す。同図の例では位相Ｃと位相Ｄとの間で速度変動量が最も小さいと推測できる。よって、例えば、新たな位相設定値として位相Ｃと位相Ｄとの中間値を設定する。   FIG. 6B shows another example. In the example of the figure, it can be estimated that the speed fluctuation amount is the smallest between the phase C and the phase D. Therefore, for example, an intermediate value between phase C and phase D is set as a new phase setting value.

位相の候補Ａ〜Ｅ以外に最適な位相が存在する場合もある。そこで、位相の候補を設定し直して再度、同様の処理を行うこともできる。例えば、図６（Ｃ)の例では位相Ｅのときに速度変動量が最小となっているがこれが最適な位相かは不明である。そこで、位相Ｅを新たな位相Ｃとして、位相Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅを設定し直す。そして、図５のＳ２以下の処理をもう一度行う。図６（Ｄ）はその結果の例を示す。図６（Ｃ）の位相候補と比較すると、位相Ｄ、Ｅが新たな候補として加えられている。こうして、位相の候補を設定し直して再度、同様の処理を行うことで、最適な位相設定値を設定することもできる。   There may be an optimum phase other than the phase candidates A to E. Therefore, it is possible to reset the phase candidates and perform the same processing again. For example, in the example of FIG. 6C, the speed fluctuation amount is minimum at the phase E, but it is unknown whether this is the optimum phase. Therefore, the phases A, B, D, and E are reset by setting the phase E as a new phase C. Then, the processing from S2 onward in FIG. FIG. 6D shows an example of the result. Compared with the phase candidates in FIG. 6C, phases D and E are added as new candidates. In this way, an optimum phase setting value can be set by resetting the phase candidates and performing the same process again.

以上のように位相設定値を更新することで、長期間に渡ってモータ７のトルクリップルの影響を効果的に抑制することができる。   By updating the phase setting value as described above, the influence of the torque ripple of the motor 7 can be effectively suppressed over a long period of time.

＜初期設定例＞
図４において初期設定部４０として示した、振幅設定値、位相設定値の初期設定の自動化について説明する。基本的な考え方は位相設定値の更新の処理と同様である。図７はＣＰＵ２１が初期設定部３９として初期設定処理を行う場合を想定したフローチャートである。 <Initial setting example>
The automation of the initial setting of the amplitude setting value and the phase setting value shown as the initial setting unit 40 in FIG. 4 will be described. The basic idea is the same as the process of updating the phase setting value. FIG. 7 is a flowchart assuming that the CPU 21 performs an initial setting process as the initial setting unit 39.

まず、位相設定値及び振幅設定値の候補を複数種類準備する（Ｓ１１）。候補の設定の仕方は、位相設定値の更新の場合と同様に考えることができる。次に、位相候補を位相設定値として順番に仮設定し（Ｓ１２）、キャリッジ２を移動させる（Ｓ１３）。振幅設定値はＳ１１で準備した候補の中の一つとする。そして、このときのエンコーダセンサ１３の検出結果に基づいてキャリッジ２の速度変動量を演算する（Ｓ１４）。演算結果は、仮設定した位相候補と対応づけて例えば記憶部２２に記憶する。全ての位相候補について処理が終わっているかを確認し（Ｓ１５）、終わっていなければ次の候補を仮設定して同様の処理を行う。全ての位相候補について上記の処理が終了すると、記憶部２２に記憶した位相候補毎の速度変動量に基づいて、速度変動量が小さくなるように位相設定値の初期値を設定する。   First, a plurality of types of phase setting value and amplitude setting value candidates are prepared (S11). The method of setting candidates can be considered in the same manner as in the case of updating the phase setting value. Next, phase candidates are provisionally set in order as phase setting values (S12), and the carriage 2 is moved (S13). The amplitude setting value is one of the candidates prepared in S11. Then, the speed fluctuation amount of the carriage 2 is calculated based on the detection result of the encoder sensor 13 at this time (S14). The calculation result is stored in, for example, the storage unit 22 in association with the temporarily set phase candidate. It is confirmed whether the processing has been completed for all the phase candidates (S15), and if not completed, the next candidate is provisionally set and the same processing is performed. When the above processing is completed for all the phase candidates, the initial value of the phase setting value is set so that the speed fluctuation amount becomes smaller based on the speed fluctuation amount for each phase candidate stored in the storage unit 22.

次に、振幅候補を振幅設定値として順番に仮設定し（Ｓ１７）、キャリッジ２を移動させる（Ｓ１８）。位相設定値はＳ１６で設定した初期値とする。そして、このときのエンコーダセンサ１３の検出結果に基づいてキャリッジ２の速度変動量を演算する（Ｓ１９）。演算結果は、仮設定した振幅候補と対応づけて例えば記憶部２２に記憶する。全ての振幅候補について処理が終わっているかを確認し（Ｓ２０）、終わっていなければ次の候補を仮設定して同様の処理を行う。全ての振幅候補について上記の処理が終了すると、記憶部２２に記憶した振幅候補毎の速度変動量に基づいて、速度変動量が小さくなるように振幅設定値の初期値を設定する。以上により、振幅設定値、位相設定値の初期値の設定が終了する。   Next, amplitude candidates are temporarily set as amplitude setting values in order (S17), and the carriage 2 is moved (S18). The phase setting value is the initial value set in S16. Then, the speed fluctuation amount of the carriage 2 is calculated based on the detection result of the encoder sensor 13 at this time (S19). The calculation result is stored in, for example, the storage unit 22 in association with the temporarily set amplitude candidate. It is confirmed whether the processing has been completed for all amplitude candidates (S20). If not, the next candidate is temporarily set and the same processing is performed. When the above processing is completed for all the amplitude candidates, the initial value of the amplitude setting value is set so that the speed fluctuation amount becomes small based on the speed fluctuation amount for each amplitude candidate stored in the storage unit 22. Thus, the setting of the initial values of the amplitude setting value and the phase setting value is completed.

＜第２実施形態＞
モータ７の回転位相に対するトルクリップルの位相の経時的な変化は一方向となる。図８はモータ７の使用時間と位相の変化の関係例を示す。位相の変化は実線で示す変化となるか、破線で示す変化となる。つまり、進むか遅れるかのいずれかとなる。 Second Embodiment
The change over time of the phase of the torque ripple with respect to the rotational phase of the motor 7 is one direction. FIG. 8 shows an example of the relationship between the usage time of the motor 7 and the phase change. The change in phase is a change indicated by a solid line or a change indicated by a broken line. In other words, it will either advance or delay.

そこで、位相設定値の更新履歴を記憶部２２に記憶しておき、過去の位相の更新結果に基づいて位相を仮設定してもよい。より詳しくは、過去の位相の更新結果に基づいて、位相変化の傾向を判断し、進む方向か遅れる方向を把握する。そして、仮設定する位相の候補を設定する際（Ｓ１）、以下の通りとする。   Therefore, the phase setting value update history may be stored in the storage unit 22, and the phase may be temporarily set based on the past phase update results. More specifically, the tendency of phase change is determined based on the past phase update results, and the direction of advance or delay is determined. Then, when setting the phase candidates to be temporarily set (S1), the following is assumed.

まず、基準とする位相を位相Ａとする。これは例えば現在設定されている位相設定値である。そして、位相Ａに対して順次ΔＰを足していくか、引いていくかで他の候補を決める。以下の例は順次ΔＰを足していった例である。   First, a reference phase is a phase A. This is, for example, a currently set phase setting value. Then, another candidate is determined by sequentially adding or subtracting ΔP to the phase A. The following example is an example in which ΔP is sequentially added.

位相Ａ ＝ 現在の位相設定値
位相Ｂ ＝ 位相Ａ ＋ ΔＰ
位相Ｃ ＝ 位相Ａ ＋ ２ × ΔＰ
位相Ｄ ＝ 位相Ａ ＋ ３ × ΔＰ
位相Ｅ ＝ 位相Ａ ＋ ４ × ΔＰ
ΔＰ：位相間隔（位相差）
このように位相候補を設定することで、位相候補の中に最適な位相が含まれる可能性を高くすることができる。 Phase A = Current phase setting value Phase B = Phase A + ΔP
Phase C = Phase A + 2 × ΔP
Phase D = Phase A + 3 × ΔP
Phase E = Phase A + 4 x ΔP
ΔP: Phase interval (phase difference)
By setting the phase candidates in this way, it is possible to increase the possibility that an optimum phase is included in the phase candidates.

また、ΔＰは固定値でなく、変更可能としてもよい。変更する方法としては、例えば、位相設定値の更新毎に変更してもよい。位相変化の割合はモータ７の使用時間によって異なるので、例えば、前回の位相設定値の更新からモータ７の使用時間が相対的に長い場合はΔＰを大きくし、相対的に短い場合は小さくする。モータ７の使用時間は、キャリッジ２の往復移動回数をカウントしておき、カウント値を基準としてもよい。このように位相候補を設定することで、位相候補の範囲内に最適な位相が含まれる可能性を高くすることができる。   Further, ΔP is not a fixed value and may be changed. As a method of changing, for example, it may be changed every time the phase setting value is updated. Since the rate of phase change varies depending on the usage time of the motor 7, for example, ΔP is increased when the usage time of the motor 7 is relatively long since the previous update of the phase setting value, and is decreased when the phase is relatively short. The usage time of the motor 7 may be based on the count value by counting the number of times the carriage 2 is reciprocated. By setting the phase candidates in this way, it is possible to increase the possibility that the optimum phase is included in the range of the phase candidates.

＜他の実施形態＞
上記各実施形態では、記録装置を対象としたが本発明の適用分野はこれに限られず、移動体を、モータを駆動源とする駆動ユニットによって移動する各種の制御装置に適用可能である。 <Other embodiments>
In each of the embodiments described above, the recording apparatus is a target, but the field of application of the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to various control apparatuses that move a moving body by a drive unit using a motor as a drive source.

Claims (6)

記録ヘッドを搭載し往復移動するキャリッジと、
駆動源としてモータを備え、前記キャリッジを移動する駆動手段と、
前記キャリッジの位置を検出する検出手段と、
前記モータを制御する制御データを生成する生成手段と、
前記モータのトルクリップルを打ち消すために、前記制御データを前記トルクリップルと同周期で変化する補正データで補正する補正手段と、
前記キャリッジの位置に対する前記補正データの位相を更新する更新手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記キャリッジの速度変動量を演算する演算手段と、を備え、
前記更新手段は、
複数種類の前記位相を順次仮設定し、前記演算手段によって、仮設定した位相毎に演算された前記速度変動量に基づいて、前記速度変動量が小さくなるように前記位相を更新することを特徴とする記録装置。 A carriage mounted with a recording head and reciprocating;
A drive unit including a motor as a drive source and moving the carriage;
Detecting means for detecting the position of the carriage;
Generating means for generating control data for controlling the motor;
Correction means for correcting the control data with correction data that changes in the same period as the torque ripple in order to cancel the torque ripple of the motor;
Updating means for updating the phase of the correction data with respect to the position of the carriage;
Calculation means for calculating the speed fluctuation amount of the carriage based on the detection result of the detection means,
The updating means includes
Temporarily setting a plurality of types of the phases sequentially, and updating the phase so that the speed fluctuation amount is reduced based on the speed fluctuation amount calculated for each temporarily set phase by the calculating means. A recording device. 前記更新手段は、予め定めた条件が成立する度に前記位相を更新し、
仮設定される前記複数種類の位相は、過去の前記位相の更新結果に基づき仮設定されることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。 The update means updates the phase each time a predetermined condition is satisfied,
The recording apparatus according to claim 1, wherein the plurality of phases temporarily set are temporarily set based on past update results of the phases. 仮設定される前記複数種類の位相の位相差が変更可能であることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。   The recording apparatus according to claim 1, wherein a phase difference between the plurality of types of phases temporarily set is changeable. 仮設定される前記複数種類の位相は、所定の位相から予め定めた位相差分ずつ順次位相差をつけたものであることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。   The recording apparatus according to claim 1, wherein the plurality of phases temporarily set are obtained by sequentially adding a phase difference by a predetermined phase difference from a predetermined phase. 駆動源としてモータを備え、移動体を移動する駆動手段と、
前記移動体の位置を検出する検出手段と、
前記モータを制御する制御データを生成する生成手段と、
前記モータのトルクリップルを打ち消すために、前記制御データを前記トルクリップルと同周期で変化する補正データで補正する補正手段と、
前記移動体の位置に対する前記補正データの位相を更新する更新手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記移動体の速度変動量を演算する演算手段と、を備え、
前記更新手段は、
複数種類の前記位相を順次仮設定し、前記演算手段によって、仮設定した位相毎に演算された前記速度変動量に基づいて、前記速度変動量が小さくなるように前記位相を更新することを特徴とする制御装置。 A drive means comprising a motor as a drive source and moving the moving body;
Detecting means for detecting a position of the moving body;
Generating means for generating control data for controlling the motor;
Correction means for correcting the control data with correction data that changes in the same period as the torque ripple in order to cancel the torque ripple of the motor;
Updating means for updating the phase of the correction data with respect to the position of the moving body;
Calculating means for calculating a speed fluctuation amount of the moving body based on a detection result of the detecting means;
The updating means includes
Temporarily setting a plurality of types of the phases sequentially, and updating the phase so that the speed fluctuation amount is reduced based on the speed fluctuation amount calculated for each temporarily set phase by the calculating means. Control device. 記録ヘッドを搭載し往復移動するキャリッジと、
駆動源としてモータを備え、前記キャリッジを移動する駆動手段と、
前記キャリッジの位置を検出する検出手段と、
を備えた記録装置の制御方法であって、
前記モータを制御する制御データを生成する生成工程と、
前記モータのトルクリップルを打ち消すために、前記制御データを前記トルクリップルと同周期で変化する補正データで補正する補正工程と、
前記キャリッジの位置に対する前記補正データの位相を更新する更新工程と、
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記キャリッジの速度変動量を演算する演算工程と、を備え、
前記更新工程は、
複数種類の前記位相を順次仮設定し、前記演算工程によって、仮設定した位相毎に演算された前記速度変動量に基づいて、前記速度変動量が小さくなるように前記位相を更新することを特徴とする制御方法。 A carriage mounted with a recording head and reciprocating;
A drive unit including a motor as a drive source and moving the carriage;
Detecting means for detecting the position of the carriage;
A control method for a recording apparatus comprising:
Generating step for generating control data for controlling the motor;
A correction step of correcting the control data with correction data that changes in the same cycle as the torque ripple in order to cancel the torque ripple of the motor;
An update step of updating a phase of the correction data with respect to the position of the carriage;
A calculation step of calculating a speed fluctuation amount of the carriage based on a detection result of the detection means,
The update process includes:
Temporarily setting a plurality of types of phases, and updating the phase so that the speed fluctuation amount is reduced based on the speed fluctuation amount calculated for each temporarily set phase by the calculation step. Control method.

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