專利名稱：包括馬達的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如記錄設(shè)備等的包括馬達的設(shè)備中的馬達控制。
背景技術(shù)：
作為包括用于驅(qū)動馬達的馬達控制裝置的電子設(shè)備，已知噴墨記錄設(shè)備和圖像讀取設(shè)備。噴墨記錄設(shè)備利用馬達的驅(qū)動力掃描記錄頭，并且圖像讀取設(shè)備利用馬達的驅(qū)動力掃描讀取單元。馬達的驅(qū)動力包括所謂的轉(zhuǎn)矩波動(齒槽轉(zhuǎn)矩)。經(jīng)由同步帶將轉(zhuǎn)矩波動傳送至滑架。盡管例如使用預(yù)先準備的速度簡檔來控制滑架的移動速度，但轉(zhuǎn)矩波動的影響改變移動速度。轉(zhuǎn)矩波動發(fā)生的周期由馬達的結(jié)構(gòu)確定。為了消除轉(zhuǎn)矩波動的影響，提出了用于添加抑制轉(zhuǎn)矩波動的信號的前饋(feed forward, FF)控制方法。在日本特開2005-178334中公開的記錄設(shè)備中，通過滑架的速度變化來測量轉(zhuǎn)矩變化發(fā)生的位置，生成用于校正速度驅(qū)動命令的校正表，并根據(jù)校正表來驅(qū)動滑架。在校正表中，當(dāng)編碼器所檢測到的速度比目標速度高時，將驅(qū)動命令值設(shè)置為低的值，并且當(dāng)所檢測到的速度比目標速度低時，將驅(qū)動命令值設(shè)置為高的值。然而，轉(zhuǎn)矩波動的波形包括具有各種頻率成分的轉(zhuǎn)矩變化，并且頻率成分相互影響。此外，即使電子設(shè)備是相同類型，在電子設(shè)備中也存在包括頻率成分的轉(zhuǎn)矩變化的大小的個體差異。因此，即使應(yīng)用了以上文獻的技術(shù)，也需要進行許多測量和調(diào)整操作以抑制包括各種頻率成分的轉(zhuǎn)矩變化，并且這耗費了大量時間而且引起麻煩。引用列表專利文獻專利文獻1日本特開2005-178334

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種解決上述問題的電子設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的一個方面的電子設(shè)備包括馬達，用于驅(qū)動機構(gòu)；編碼器，用于響應(yīng)于所述機構(gòu)的移動來輸出信號；控制單元，用于根據(jù)所述信號和命令值來對所述馬達的驅(qū)動執(zhí)行反饋控制；選擇單元，用于基于與所述機構(gòu)的速度變化有關(guān)的閾值和與構(gòu)成所述速度變化的多個頻率有關(guān)的閾值，從所述多個頻率中選擇要測量的頻率和要抑制的頻率；生成單元，用于生成包括所述選擇單元所選擇的要測量的頻率的周期信號和包括所述選擇單元所選擇的要抑制的頻率的周期信號；以及獲取單元，用于將所述生成單元所生成的周期信號輸出至所述控制單元，并獲取與所述周期信號中包括的頻率有關(guān)的參數(shù)。


圖1是記錄設(shè)備的透視圖。圖2是馬達控制電路的說明圖。
圖3示出根據(jù)第一實施例的控制處理。圖4A示出在掃描區(qū)域中獲取的速度變化信息。圖4B示出閾值表的例子。圖4C示出滑架的掃描區(qū)域。圖5是記錄設(shè)備的控制框圖。圖6示出利用帶通濾波器對速度變化的頻率的提取。
具體實施例方式圖1是根據(jù)電子設(shè)備的例子的記錄設(shè)備的透視圖。記錄設(shè)備包括以下組件滑架 2，用作安裝有用于排出墨的記錄頭1的機構(gòu)?；?是在由主導(dǎo)軌3和次導(dǎo)軌4引導(dǎo)和支撐的同時進行掃描(移動)的移動體。柔性板5將設(shè)置在滑架2中的基板的電子連接部連接至設(shè)置在設(shè)備本體中的主基板的控制單元。同步帶6以張緊狀態(tài)布置在連接至馬達7的馬達皮帶輪8和與馬達皮帶輪8相對的從動皮帶輪9之間，并且將同步帶6固定到滑架2。 經(jīng)由諸如齒輪等的機構(gòu)將驅(qū)動力從馬達7傳送至同步帶6，以使得滑架2在記錄介質(zhì)(記錄薄片)上掃描。通過輸送馬達驅(qū)動輸送輥10以輸送記錄介質(zhì)。排出輥11在圖像記錄之后將記錄介質(zhì)排出設(shè)備外。將主導(dǎo)軌3、次導(dǎo)軌4等固定至外殼12。圖2是本實施例中的馬達控制電路的說明圖。盡管作為示例、通過專用集成電路 (ASIC)形成該馬達控制電路，但可以由CPU執(zhí)行某些功能。驅(qū)動命令信號(命令值)103是預(yù)先可編程地確定的滑架2的驅(qū)動簡檔。位置計算單元106和速度計算單元107根據(jù)編碼器傳感器13利用編碼器狹縫所檢測到的信號分別計算(獲取)滑架2的位置和速度。運算單元104和運算單元105基于編碼器傳感器13所檢測到的滑架2的位置和速度的信號來進行運算，以使得滑架2的驅(qū)動跟隨驅(qū)動命令信號103，并將通過運算所獲得的信號輸出至驅(qū)動電路108。運算單元105是比例積分(PI)補償器。利用以上結(jié)構(gòu)，進行反饋(FB)控制。信號生成單元(周期信號生成單元)100生成用于抑制馬達7引起的周期振動的周期信號。通過使用該信號，進行前饋(FF)控制。通過以下表達式(1)來給出該周期信號周期信號=振幅Xsi1^2X π X位置信號/周期振動間距+相位)(1)盡管將周期信號描述為正弦波，但周期信號也可以是矩形波。在等式(1)中，“位置信號”是指編碼器傳感器13所檢測到的滑架2的位置的信號，并且“周期振動間距”是指周期振動的空間頻率。例如，假定將馬達皮帶輪8的齒數(shù)指定為N(齒)，并將同步帶6的齒間距(pitch)指定為M(mm)，則由NXM(mm)給出馬達7的一次轉(zhuǎn)動中的同步帶6的給送量。當(dāng)周期振動在馬達7的一個轉(zhuǎn)動中包括P個脈沖時，通過NXM/P (mm)給出周期振動間距。此外，“振幅”是指從周期信號生成單元100輸出的周期信號的振幅。盡管在本實施例中通過脈寬調(diào)制(PWM)的占空比(％ )來表達振幅，但本發(fā)明不限于此。此外，“相位”是指從周期信號生成單元100輸出的周期信號的相位。可以利用安裝至馬達7的轉(zhuǎn)動角度原點傳感器(未示出)或滑架2的原點位置檢測傳感器來確定位置信號的原點。從周期信號生成單元100輸出的周期信號具有用于抑制速度變化(轉(zhuǎn)矩變化) 的參數(shù)(振幅、相位值和頻率)。由于振幅和相位根據(jù)馬達7的制造誤差以及記錄裝置的組件誤差和組裝而變化，因而需要針對各記錄設(shè)備來計算振幅和相位。通過后述的識別處理(預(yù)驅(qū)動處理)來獲取該計算用的信息。信號生成單元100 根據(jù)與周期信號有關(guān)的信息(參數(shù))來輸出周期信號。當(dāng)通過設(shè)備狀態(tài)的改變或操作模式的切換來改變與要輸出的周期信號有關(guān)的信息時，信號生成單元100改變周期信號的數(shù)量和類型。例如，當(dāng)滑架2的速度是第一速度時，信號生成單元100輸出與6階馬達齒槽頻率和同步帶的頻率相對應(yīng)的周期信號。當(dāng)滑架2的速度高于第一速度時，信號生成單元100 輸出與12階馬達齒槽頻率相對應(yīng)的周期信號。通過加法器單元109將運算單元105的輸出和信號生成單元100的輸出相加，并將和輸出至驅(qū)動電路108。在驅(qū)動電路108中的PWM單元108a和馬達驅(qū)動器108b進行了信號處理之后，將控制輸出給予馬達7。驅(qū)動狀態(tài)存儲單元102存儲與滑架2的驅(qū)動期間所檢測到的位置信號和速度信號有關(guān)的信息。控制設(shè)置值計算單元(控制設(shè)置值生成單元)101接收驅(qū)動狀態(tài)存儲單元102中存儲的信息，并計算(生成)可以抑制周期振動的周期信號的參數(shù)(設(shè)置值)。信號生成單元100包括保持參數(shù)和標志的頻率表。信號生成單元100針對與ON標志相對應(yīng)的頻率參考參數(shù)生成周期信號。因而，針對與OFF標志相對應(yīng)的頻率，信號生成單元100不參考參數(shù)?？刂圃O(shè)置值計算單元101包括用于將與速度變化有關(guān)的信息分割成多個頻率信號的帶通濾波器101a。針對通過分割所獲得的信號，計算(獲取)周期信號的參數(shù)。圖6 示出帶通濾波器IOla的功能。例如，當(dāng)帶通濾波器IOla接收到具有波形W的信號S時，生成具有頻率IOOHz和振幅5的信號Μ以及具有頻率120Hz和振幅1的信號Sb。接著，將總結(jié)用于識別轉(zhuǎn)矩變化的方法。在本實施例中，針對預(yù)定頻率(例如，3個頻率)進行識別。為此，參考驅(qū)動狀態(tài)存儲單元102中設(shè)置的閾值表中的值來確定要識別 3個頻率中的哪個頻率。在閾值表中，與要測量的頻率相對應(yīng)地保持閾值。當(dāng)通過閾值指定了頻率時，針對各頻率指定能夠抑制速度變化的周期信號的參數(shù)。在頻率表中設(shè)置該指定結(jié)果以在設(shè)備的實際打印操作中使用。因此，電子設(shè)備的控制單元可以與打印模式分開地執(zhí)行識別模式。例如，可以在打印模式之前進行識別模式。在打印模式中，信號生成單元 100在滑架的掃描期間輸出周期信號。圖5是主基板的控制單元的示意圖。在該控制單元中，CPU 23讀出ROM 24中存儲的程序，并執(zhí)行該程序。CPU 23控制后述的識別處理的執(zhí)行。CPU 23控制集成電路(ASIC) (未示出)以控制用于處理打印數(shù)據(jù)的圖像處理、經(jīng)由接口(IF)沈與主計算機進行的通信、 以及記錄頭1的驅(qū)動。另外，CPU 23控制對從編碼器傳感器13輸出的信號的處理和輸出至馬達驅(qū)動器108b的信號?？梢杂冒–PU 23和其它電路的ASIC來代替CPU 23。RAM 25存儲圖像處理的結(jié)果、速度信息、與速度變化有關(guān)的信息和用于獲取周期信號的操作的結(jié)果。PWM單元108a基于CPU 23中運算出的信息生成用于調(diào)制脈沖電壓寬度的信號。馬達驅(qū)動器108b是用于根據(jù)從PWM單元108a輸出的信號來驅(qū)動馬達7的驅(qū)動器電路。第一實施例將參考圖3說明識別處理(預(yù)備驅(qū)動處理)。在步驟Sll中，通過FB控制進行馬達驅(qū)動，并獲取與滑架(移動體)有關(guān)的速度信息。如圖4C所示，滑架從位置S移動至位置E。進行FB控制以使得滑架在區(qū)域Ql Q5以恒定掃描速度掃描。在該情況下，掃描速度是在打印操作中采用的速度。在步驟S12中，獲取與滑架的速度變化有關(guān)的信息(第一振幅)。如圖4A所示，在滑架的區(qū)域Ql Q5中獲得第一振幅。在第一實施例中，為了簡單說明，區(qū)域的數(shù)量是5。圖4B是閾值表的例子。在第一實施例中，閾值表包括與三個頻率相對應(yīng)的行。在第一實施例中，為了簡單說明，獲取與三個頻率處的速度變化有關(guān)的信息。圖6 示出從與速度變化有關(guān)的信息提取IOOHz和120Hz這兩個頻率的示例。類似地，通過帶通濾波器獲取三個頻率的信息。在步驟S13中，判斷是否檢測振動。通過將步驟S12中獲取的三個頻率與相應(yīng)的閾值進行比較來做出該判斷。圖4B中的第一閾值用作用于判斷是否要檢測振動的閾值。 在第一實施例中，當(dāng)至少一個頻率高于(高于或等于)相應(yīng)的第一閾值時，處理進入步驟 S14( “是”)。相反，當(dāng)所有頻率低于相應(yīng)的第一閾值時，判斷為不檢測振動(“否”)，并且結(jié)束處理。由于在該情況下，6階馬達齒槽頻率和12階馬達齒槽頻率高于第一閾值，則針對這兩個頻率進行振動檢測。在步驟S14中，通過FB控制和FF控制進行馬達驅(qū)動，并獲取與移動體有關(guān)的速度信息。針對該FF控制，通過將與6階馬達齒槽頻率相對應(yīng)的周期信號和與12階馬達齒槽頻率相對應(yīng)的周期信號進行合成來生成信號。合成信號的參數(shù)(例如振幅)是預(yù)設(shè)值。如圖4A所示，在區(qū)域Ql Q5之間，信號的相位相差X1/6。例如，開始在第一區(qū)域Ql中輸出具有2 π X 1/6的相位的周期信號，并且在下一區(qū)域Q2中輸出具有2 π X 2/6的相位的周期信號。在步驟S15中，獲取與移動體的速度變化有關(guān)的信息(第二振幅)。圖4Α中示出的第二振幅表示步驟S14中進行的驅(qū)動的速度變化的振幅。然后，在各區(qū)域中求出第一振幅和第二振幅之比。隨著振幅比減小，利用周期信號對速度變化的抑制程度增大。參考圖 4Α，區(qū)域Q4的振幅比是0. 69，該振幅比是5個振幅比中最小的。在步驟S15中，還獲取區(qū)域 Q4中的6階馬達齒槽頻率的振幅比和12階馬達齒槽頻率的振幅比。在步驟S16中，選擇要抑制的頻率?；谝种频母黝l率的振幅比和圖4Β所示的第二閾值，判斷是否進行用于振動抑制的處理。第二閾值用于判斷是否進行振動抑制。由于在該情況下6階馬達齒槽頻率的振幅比高于第二閾值，因而6階馬達齒槽頻率經(jīng)過針對振動抑制的處理。相反，不對12階馬達齒槽頻率進行用于振動抑制的處理。在步驟S17中，通過FB控制和使用周期信號的FF控制來進行馬達驅(qū)動，并獲取速度信息。在該情況下，與6階馬達齒槽頻率相對應(yīng)地生成具有預(yù)定振幅的周期信號。周期信號的相位與步驟S14中獲取的周期信號的相位相同。在步驟S18中，根據(jù)步驟S17中所獲取的速度信息獲得6階馬達齒槽頻率的速度變化信息(第二振幅)和振幅比。在步驟S19中，使用第二閾值進行判斷。當(dāng)振幅比低于第二閾值時，處理進入步驟 S22(“是”)。相反，當(dāng)振幅比高于或等于第二閾值時，處理進入步驟S20(“否”)。在步驟S20 中，對進行步驟S17 S19的次數(shù)進行計數(shù)。當(dāng)計數(shù)值是3時，處理進入步驟S22( “是”)， 并且當(dāng)計數(shù)值不是3時，處理進入步驟S21( “否”)。在步驟S21中，改變振幅來再次進行步驟S17。預(yù)先準備針對該目的的振幅值。在步驟S22中，將周期信號的參數(shù)存儲在頻率表中。在該情況下，存儲6階馬達齒槽頻率的參數(shù)，并且在頻率表中將標志設(shè)置為ON。在步驟S23中，判斷是否獲取了要進行處理的頻率。當(dāng)獲取完成時(“是”)，處理結(jié)束。當(dāng)獲取未完成時，在步驟S24中針對下一頻率進行處理。此外，在識別處理中，在頻率表中將與比閾值低的頻率(不需要周期信號的頻率)相對應(yīng)的標志設(shè)置為OFF。以下將大概說明以上處理。在步驟Sll和S13中，判斷是否進行用于振動抑制的處理，并且選擇要測量的頻率。在步驟S14 S16中，選擇要抑制的頻率。在步驟S17 S22 中，指定所選擇的頻率的周期信號的參數(shù)，并將所指定的參數(shù)存儲在存儲器中。進一步，在步驟S17 S22中，利用所指定的參數(shù)指定其它頻率的參數(shù)。例如，在如圖6所示存在多個要抑制的頻率(100Hz和120Hz)并且頻率相互影響的情況下，首先在反映具有較大振幅的頻率IOOHz的周期信號的參數(shù)的情況下進行步驟S17。然后，指定針對頻率120Hz的周期信號的參數(shù)。該過程可以縮短處理時間。接著，當(dāng)記錄設(shè)備執(zhí)行打印(記錄)操作時，信號生成單元100獲取頻率表中的具有ON標志的頻率的參數(shù)以生成周期信號。例如，當(dāng)6階馬達齒槽頻率的標志和12階馬達齒槽頻率的標志是“ON”時，在三個頻率中，使用與6階馬達齒槽頻率和12階馬達齒槽頻率相對應(yīng)的參數(shù)來生成周期信號。這里，例如，信號生成單元100包括用于將6階馬達齒槽頻率的信號和12階馬達齒槽頻率的信號進行合成的信號合成部。第一實施例的第一變形例接著，將說明第一實施例的第一變形例。在上述第一實施例中，將用于步驟S14中的FF控制的周期信號的參數(shù)登記在信號生成單元100中所設(shè)置的頻率表中。在第一變形例中，可以使用諸如非易失性存儲器(閃存)等的單獨的存儲器中所存儲的參數(shù)。可以經(jīng)由記錄設(shè)備的接口將參數(shù)存儲在非易失性存儲器中。第一實施例的第二變形例接著，將說明第一實施例的第二變形例。在上述第一實施例中，在步驟S14和S17 中的FF控制中使用的周期信號的相位在滑架的掃描區(qū)域之間不同。在第二變形例中，可以與區(qū)域無關(guān)地使用相同的相位。這簡化了用于生成周期信號的信號生成單元100的結(jié)構(gòu)。第一實施例的第三變形例接著，將說明第一實施例的第三變形例。在上述第一實施例中，在步驟Sll S13 中通過FB控制進行驅(qū)動來獲取與速度變化有關(guān)的信息。在第三實施例中，可以省略步驟 Sll S13，并且可以從步驟S14開始識別處理。在該變形例中，針對各頻率準備與圖4B中的閾值不同的閾值。例如，可以設(shè)置與速度變化的振幅有關(guān)的第三閾值用于步驟S19中的比較。第一實施例的第四變形例接著，將說明第一實施例的第四變形例。當(dāng)記錄設(shè)備包括在選擇第一掃描速度或與第一掃描速度不同的第二掃描速度的情況下進行打印(記錄)的控制單元時，可以針對第一掃描速度和第二掃描速度各自進行識別處理(預(yù)備處理)。在該情況下，可以根據(jù)掃描速度來確定參考圖4C說明的區(qū)域的數(shù)量和掃描寬度。第一實施例的第五變形例接著，將說明第一實施例的第五變形例。盡管在第一實施例中在周期信號生成單元100中設(shè)置存儲參數(shù)和標志的頻率表，但可以例如在RAM 25中設(shè)置頻率表。在該情況下， CPU 23可以讀出具有ON標志的頻率的參數(shù)，并在周期信號生成單元100中設(shè)置參數(shù)的值。其它實施例
盡管以上說明了實施例和變形例，但本發(fā)明不限于上述數(shù)值。例如，速度變化中包括的頻率不限于與馬達齒槽和同步帶有關(guān)的頻率，并且可以是與馬達皮帶輪或齒輪等有關(guān)的頻率。此外，馬達齒槽的頻率不限于6階頻率或12階頻率，并且例如可以是高階(M階) 頻率或低階(例如，2階或3階)頻率。此外，通常不需要與獲取速度信息的區(qū)域的數(shù)量相對應(yīng)地改變周期信號的相位。 此外，相位改變的單位不限于2 π /6，并且可以是例如2 π /10和2 π /8。獲取速度信息的區(qū)域的數(shù)量不限于5個，并且可以是其它數(shù)量。另外，盡管將記錄設(shè)備作為電子設(shè)備的例子來說明，但本發(fā)明還可應(yīng)用于用于通過掃描讀取單元來讀取文檔上的圖像的圖像輸入設(shè)備和用于通過用作驅(qū)動源的馬達來移動或轉(zhuǎn)動驅(qū)動對象的各種設(shè)備(裝置)。此外，可以組合上述實施例。盡管已經(jīng)參考典型實施例說明了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所公開的典型實施例。所附權(quán)利要求書的范圍符合最寬的解釋，以包含所有這類修改、等同結(jié)構(gòu)和功能。本申請要求于2009年3月18日提交的日本專利申請2009-066510的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用包含于此。
權(quán)利要求
1.一種電子設(shè)備，包括 馬達，用于驅(qū)動機構(gòu)；編碼器，用于響應(yīng)于所述機構(gòu)的移動來輸出信號；控制單元，用于根據(jù)所述信號和命令值來對所述馬達的驅(qū)動執(zhí)行反饋控制； 選擇單元，用于基于與所述機構(gòu)的速度變化有關(guān)的閾值和與構(gòu)成所述速度變化的多個頻率有關(guān)的閾值，從所述多個頻率中選擇要測量的頻率和要抑制的頻率；生成單元，用于生成包括所述選擇單元所選擇的要測量的頻率的周期信號和包括所述選擇單元所選擇的要抑制的頻率的周期信號；以及獲取單元，用于將所述生成單元所生成的周期信號輸出至所述控制單元，并獲取與所述周期信號中包括的頻率有關(guān)的參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，其特征在于，所述多個頻率包括與所述馬達的齒槽相對應(yīng)的頻率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，其特征在于，所述閾值包括所述速度變化的振幅。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，其特征在于，所述閾值與應(yīng)用所述周期信號時產(chǎn)生的速度變化與未應(yīng)用所述周期信號時產(chǎn)生的速度變化之比有關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，其特征在于，所述參數(shù)包括振幅和相位中至少之
全文摘要
為了抑制包括不同頻率成分的轉(zhuǎn)矩變化，需要大量的測量和調(diào)整操作，并且這耗費時間和工作量。電子設(shè)備包括選擇單元，用于基于與機構(gòu)的速度變化有關(guān)的閾值和與構(gòu)成速度變化的多個頻率有關(guān)的閾值，來從多個頻率中選擇要測量的頻率和要抑制的頻率；生成單元，用于生成包括選擇單元所選擇的要抑制的頻率的周期信號；以及獲取單元，用于將生成單元所生成的周期信號輸出至控制單元，并獲取與周期信號中包括的頻率有關(guān)的參數(shù)。
文檔編號B41J19/18GK102355999SQ201080012779
公開日2012年2月15日 申請日期2010年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月18日
發(fā)明者巖楯康寬 申請人:佳能株式會社