JP4517802B2 - Pump control mechanism, printer using the pump control mechanism, and pump control method - Google Patents
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Description
本発明は、ポンプ制御機構、このポンプ制御機構を用いたプリンタおよびポンプ制御方法に関する。 The present invention relates to a pump control mechanism, a printer using the pump control mechanism, and a pump control method.
普及タイプのプリンタにおいては、キャリッジにインクを蓄えるカートリッジを搭載するタイプが多い。しかしながら、高性能タイプのプリンタにおいては、キャリッジにカートリッジを搭載せずに、プリンタの筐体側にカートリッジを搭載するタイプがある。このタイプのプリンタは、インク残量が変化しても、キャリッジの重量の変動を抑えることができる。そのため、このタイプのプリンタは、キャリッジの移動に関して高精度な制御を行える。 Many popular printers are equipped with a cartridge for storing ink in a carriage. However, high-performance type printers include a type in which a cartridge is mounted on the housing side of the printer without mounting the cartridge on the carriage. This type of printer can suppress variations in the weight of the carriage even if the remaining amount of ink changes. Therefore, this type of printer can control the carriage with high accuracy.
ここで、上記タイプのプリンタにおいては、キャリッジに液体容器が搭載されている。この液体容器には、液体管路を介してカートリッジが接続されていて、カートリッジから液体容器に向けてインクを供給可能としている。また、カートリッジには、空気管路の一端側が接続されている。空気管路の他端側は、ポンプユニット内の蛇腹ポンプに接続されていて、この蛇腹ポンプを駆動させると、空気管路を介してカートリッジに空気が送り込まれる。そして、空気圧により、カートリッジからインクを、液体管路を介して液体容器内に供給可能となっている。 Here, in the above type of printer, a liquid container is mounted on the carriage. A cartridge is connected to the liquid container via a liquid conduit so that ink can be supplied from the cartridge toward the liquid container. The cartridge is connected to one end of an air pipe. The other end of the air pipe is connected to a bellows pump in the pump unit. When the bellows pump is driven, air is sent to the cartridge through the air pipe. The ink can be supplied from the cartridge into the liquid container via the liquid conduit by air pressure.
なお、このような空気圧を利用するものとしては、特許文献1に開示されているものがある。かかる特許文献1に開示されている構成では、往復移動して空気を圧縮する往復移動部と、この往復移動部を往復移動させるためのポンプモータと、ポンプモータに対して液体容器の圧力が所定圧力になるまで電力を投入する電力投入部と、を有している。 In addition, there exists what is disclosed by patent document 1 as what utilizes such an air pressure. In the configuration disclosed in Patent Document 1, a reciprocating unit that reciprocates and compresses air, a pump motor that reciprocates the reciprocating unit, and a pressure of the liquid container with respect to the pump motor is predetermined. A power input unit that supplies power until pressure is reached.
ところで、蛇腹ポンプをポンプモータで駆動させる場合、ポンプモータおよび変換機構等の騒音源から生じる騒音が問題となる。プリンタから生じる動作音の中で、かかる騒音は特に大きく、その低減が課題となっている。 By the way, when the bellows pump is driven by a pump motor, noise generated from noise sources such as a pump motor and a conversion mechanism becomes a problem. Among the operating sounds generated from the printer, such noise is particularly loud, and its reduction is a problem.
特に、蛇腹ポンプを伸縮させる場合、該蛇腹ポンプの内部圧力の変化によって、ポンプモータに作用する外部負荷が変化し、ポンプモータは、その変化に応じて回転数が変動する。そのため、騒音源から生じる騒音も、回転数の変動に応じて変動する。それにより、一定レベルの音が騒音源から定常的に生じている場合と比較して、耳につき易い、という問題がある。すなわち、同じレベルの騒音が生じている場合、定常的に発生する騒音よりも、大きさが変動する騒音は、よりうるさく感じられる。 In particular, when the bellows pump is expanded or contracted, the external load acting on the pump motor changes due to a change in the internal pressure of the bellows pump, and the rotation speed of the pump motor varies according to the change. For this reason, the noise generated from the noise source also fluctuates according to the fluctuation of the rotational speed. As a result, there is a problem that it is easy to hear compared to a case where a certain level of sound is constantly generated from the noise source. That is, when noise of the same level is generated, noise whose magnitude varies is felt louder than noise that is constantly generated.
ここで、上述のポンプモータを制御する場合、例えばロータリエンコーダ等の回転数を検出可能なセンサを搭載し、該センサからのフィードバック信号を活用して、ポンプモータの回転数を制御すれば、騒音の低減を図ることができる。しかしながら、ロータリエンコーダ等を搭載する場合、コストの上昇を招く等の問題がある。 Here, when controlling the above-described pump motor, for example, if a sensor capable of detecting the rotational speed, such as a rotary encoder, is installed and the rotational speed of the pump motor is controlled using the feedback signal from the sensor, the noise Can be reduced. However, when a rotary encoder or the like is mounted, there are problems such as an increase in cost.
本発明は上記の事情にもとづきなされたもので、その目的とするところは、ポンプユニットの駆動に際して、騒音を低減することが可能なポンプ制御機構、このポンプ制御機構を用いたプリンタおよびポンプ制御方法を提供しよう、とするものである。 The present invention has been made on the basis of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a pump control mechanism capable of reducing noise when the pump unit is driven, a printer using the pump control mechanism, and a pump control method. To try to provide.
上記課題を解決するために、本発明は、往復動により空気圧を作用させるポンプ部材および該ポンプ部材を往復動させると共に制御情報に基づいて制御駆動される駆動源を具備し、該駆動源の駆動によりポンプ部材を往復動させて、貯留手段に向けて液体供給源に蓄えられている液体を送り込むポンプユニットと、ポンプ部材の往復動における位置を検出するための位置検出手段と、駆動源を駆動させるに際して、その目標となる駆動速度に対応する目標情報を記憶する情報記憶手段と、位置検出手段におけるポンプ部材の位置検出に基づいて、該ポンプ部材を往復動させている駆動源の駆動速度に対応する駆動情報を算出する駆動情報算出手段と、駆動情報と目標情報との比較を行うと共に、これらの比較に基づいて、次に駆動源を駆動させる際の駆動情報と目標情報との差を少なくするための制御情報に対する補正情報を算出する補正情報算出手段と、駆動源に投入される制御情報を、補正情報で補正する補正手段と、を具備するものである。 In order to solve the above-described problems, the present invention includes a pump member that applies air pressure by reciprocation, a drive source that reciprocates the pump member and that is controlled and driven based on control information, and driving the drive source. The pump member is reciprocated by the pump unit to feed the liquid stored in the liquid supply source toward the storage means, the position detection means for detecting the position of the pump member in the reciprocating motion, and the drive source is driven. In this case, the information storage means for storing the target information corresponding to the target drive speed and the drive speed of the drive source reciprocating the pump member based on the position detection of the pump member by the position detection means. The drive information calculation means for calculating the corresponding drive information is compared with the drive information and the target information, and the drive source is driven next based on these comparisons. Correction information calculating means for calculating correction information for the control information for reducing the difference between the drive information and the target information at the time of correction, and correction means for correcting the control information input to the drive source with the correction information. It has.
このように構成した場合には、駆動情報算出手段は、位置検出手段におけるポンプ部材の往復動の検出に基づいて、駆動源の駆動速度に対応する駆動情報を算出する。そして、補正情報算出手段は、算出された駆動情報と、目標情報とを比較し、該目標情報との差を少なくするための補正情報を算出し、補正手段は、算出された補正情報で、制御情報を補正する。補正された制御情報に基づいて、駆動源を制御駆動する。それにより、駆動源の駆動速度が目標となる駆動速度に近づき、ポンプ部材の往復動の速度も調整される。このため、ポンプ部材やその他の摩擦部分といった、負荷部分から発生する騒音を、抑制することが可能となる。つまり、負荷部分から発生する騒音が、可聴領域から外れるように、目標情報を設定しておけば、駆動源が駆動するに従い、位置検出手段での検出に基づいて、騒音の発生を低減することが可能となる。 When configured in this manner, the drive information calculation means calculates drive information corresponding to the drive speed of the drive source based on detection of the reciprocation of the pump member in the position detection means. Then, the correction information calculation means compares the calculated drive information with the target information, calculates correction information for reducing the difference from the target information, and the correction means uses the calculated correction information, Correct the control information. Based on the corrected control information, the drive source is controlled and driven. Thereby, the drive speed of the drive source approaches the target drive speed, and the speed of reciprocation of the pump member is also adjusted. For this reason, it is possible to suppress noise generated from the load portion such as the pump member and other friction portions. In other words, if the target information is set so that the noise generated from the load part deviates from the audible area, the generation of noise is reduced based on detection by the position detection means as the drive source is driven. Is possible.
また、位置検出手段での検出のみで、騒音の発生を抑えることが可能となる。このため、駆動源の駆動速度を検出するための、エンコーダ等を必要とせずに済み、コストが上昇するのを抑えることが可能となる。 In addition, the generation of noise can be suppressed only by detection by the position detection means. This eliminates the need for an encoder or the like for detecting the drive speed of the drive source, and can suppress an increase in cost.
また、他の発明は、上述の発明に加えて更に、制御情報は、駆動源に投じられるパルス電圧においてPWM制御を行うためのDuty比であると共に、補正情報は、該PWM制御においてパルス電圧のDuty比を変更する値としたものである。このように構成した場合には、パルス電圧のDuty比を調整するPWM制御により、駆動源の駆動速度を調整することができ、簡易でありながら正確に駆動源を制御することが可能となる。 In another invention, in addition to the above-described invention, the control information is a duty ratio for performing PWM control at the pulse voltage applied to the drive source, and the correction information is the pulse voltage in the PWM control. The duty ratio is changed. When configured in this manner, the drive speed of the drive source can be adjusted by PWM control that adjusts the duty ratio of the pulse voltage, and the drive source can be accurately controlled while being simple.
さらに、他の発明は、上述の各発明に加えて更に、位置検出手段は、ポンプ部材の伸長端側においてポンプ部材の往復動における位置を検出するものである。このように構成した場合には、位置検出手段によりポンプ部材の位置を一度検出し、再びポンプ部材の位置を検出すると、該ポンプ部材の一周期の始端と終端が検出できる。そして、この間の時間を計測することにより、ポンプ部材の1周期の時間を正確に計測することができる。 Further, according to another invention, in addition to the above-described inventions, the position detecting means detects the position of the pump member in the reciprocating motion on the extended end side of the pump member. In such a configuration, when the position of the pump member is once detected by the position detecting means and the position of the pump member is detected again, the start and end of one cycle of the pump member can be detected. And the time of 1 cycle of a pump member can be correctly measured by measuring the time in the meantime.
また、他の発明は、上述の各発明に加えて更に、駆動源の駆動を停止/開始させる駆動制御手段を具備すると共に、この駆動制御手段は、圧力センサにおける空気圧の計測に基づいて、該駆動源を停止/開始させるものである。 In addition to the above-described inventions, the other invention further includes drive control means for stopping / starting driving of the drive source, and the drive control means is based on the measurement of the air pressure in the pressure sensor. The drive source is stopped / started.
このように構成した場合には、圧力センサにおいて、規定の圧力に達したことが検出された場合には、駆動制御手段は、駆動源を停止させる。そのため、ポンプ部材が液体容器等の貯留手段に過剰な圧力を及ぼして、貯留手段から液体が溢れるのを防止することが可能となる。すなわち、適正な量の液体を、液体供給源から貯留手段に供給することができ、貯留手段には適量の液体が蓄えられた状態にすることができる。また、規定の圧力に達しなくなった場合には、駆動制御手段は、駆動源の駆動を開始させる。それにより、貯留手段には、常に規定量の液体を蓄えさせることができる。 In such a configuration, when it is detected by the pressure sensor that the prescribed pressure has been reached, the drive control means stops the drive source. Therefore, it is possible to prevent the liquid from overflowing from the storage unit due to the pump member exerting excessive pressure on the storage unit such as the liquid container. That is, an appropriate amount of liquid can be supplied from the liquid supply source to the storage means, and the storage means can be in a state where an appropriate amount of liquid is stored. Further, when the specified pressure is not reached, the drive control means starts driving the drive source. Thereby, the storage means can always store a prescribed amount of liquid.
さらに、他の発明は、上述の各発明に加えて更に、駆動制御手段は、伸長端側において駆動手段の駆動を停止させるものである。このようにした場合、次回、駆動源を駆動させ、位置検出手段でポンプ部材の位置を検出すると、その検出までの時間が最初の周期となる。すなわち、最初の位置検出の段階で、正確な周期の計測を行うことができ、より早く静穏化を図ることができる。 Furthermore, in another invention, in addition to the above-described inventions, the drive control means stops driving of the drive means on the extended end side. In this case, when the drive source is driven next time and the position of the pump member is detected by the position detection means, the time until the detection becomes the first cycle. That is, at the initial position detection stage, accurate cycle measurement can be performed, and calming can be achieved more quickly.
また、他の発明は、上述の各発明に加えて更に、補正情報は、ポンプ部材の往復動の3周期目から加えられるものである。このように構成した場合には、2周期目において計測された正確な周期に基づく補正情報で、3周期目を補正する。このため、ポンプ部材が往復動の中途部分で停止している場合でも、2周期目においては、正確な周期を計測できるため、その2周期目から算出される正確な補正情報を、3周期目に投影させることができる。 In another invention, in addition to the above-described inventions, the correction information is added from the third cycle of the reciprocation of the pump member. When configured in this way, the third period is corrected with correction information based on the accurate period measured in the second period. For this reason, even when the pump member is stopped in the middle of the reciprocating motion, the accurate cycle can be measured in the second cycle. Therefore, the accurate correction information calculated from the second cycle is used in the third cycle. Can be projected.
また、他の発明は、上述の各発明に加えて更に、駆動情報算出手段は、位置検出手段が検出するまでの時間を計測するタイマ手段を具備すると共に、タイマ手段での時間計測が規定のタイムリミットを超えても位置検出手段がポンプ部材の往復動における位置を検出しない場合、補正手段は、Duty比を上昇させる補正情報で制御情報を補正するものである。 In another invention, in addition to the above-described inventions, the drive information calculation means further includes timer means for measuring the time until the position detection means detects, and the time measurement by the timer means is specified. If the position detection means does not detect the position of the pump member in the reciprocating motion even if the time limit is exceeded, the correction means corrects the control information with correction information that increases the duty ratio.
このように構成した場合には、位置検出手段において、ポンプ部材の往復動における位置が検出されない場合、補正手段によって、制御情報を補正情報で補正し、Duty比が上昇し、そのDuty比に基づく電力が駆動源に印加される。そのため、駆動源が、例えば何等かの原因により、動き出しの負荷が若干大きくなっている場合でも、Duty比の上昇により平均電圧が上がり、その負荷を乗り越えて、駆動源を動き出させることが可能となる。このため、かかる負荷が駆動源に作用している場合において、いつまでたっても駆動源が動き出さない、といった事態を防止することが可能となる。 In this configuration, when the position detection unit does not detect the position of the pump member in the reciprocating motion, the correction unit corrects the control information with the correction information, and the duty ratio increases, based on the duty ratio. Power is applied to the drive source. For this reason, even if the driving source starts moving slightly for some reason, the average voltage increases due to an increase in the duty ratio, and the driving source can be moved over the load. It becomes. For this reason, when such a load is acting on the drive source, it is possible to prevent a situation in which the drive source does not move indefinitely.
さらに、他の発明は、上述の各発明に加えて更に、駆動制御手段は、Duty比が一定のしきい値を超える場合、駆動源の駆動を規定時間だけ停止させるものである。このようにした場合には、電圧のDuty比が一定のしきい値を超える場合、駆動源の駆動は、強制的に停止させられる。このため、一定のしきい値を超えるDuty比の電圧の印加により、駆動源に相当の温度上昇が生じている場合でも、該駆動源を休ませ、駆動源を冷却させることができる。そのため、駆動源の異常な加熱を防止することができる。 Further, according to another invention, in addition to each of the above-described inventions, the drive control means stops the drive of the drive source for a specified time when the duty ratio exceeds a certain threshold value. In this case, when the duty ratio of the voltage exceeds a certain threshold value, the driving of the driving source is forcibly stopped. For this reason, even when a considerable temperature rise occurs in the drive source due to the application of a duty ratio voltage exceeding a certain threshold value, the drive source can be rested and the drive source can be cooled. Therefore, abnormal heating of the drive source can be prevented.
また、他の発明は、上述した各発明に係るポンプ制御機構をプリンタに用いると共に、貯留手段は、キャリッジに存在する液体容器であり、液体は、インクであり、液体供給源は、インクを蓄えるカートリッジとしたものである。 In another invention, the pump control mechanism according to each of the above-described inventions is used in a printer, the storage means is a liquid container existing in the carriage, the liquid is ink, and the liquid supply source stores ink. It is a cartridge.
このように構成した場合には、プリンタにおいて、ポンプ部材やその他の摩擦部分といった、負荷部分から発生する騒音を、抑制することが可能となる。つまり、負荷部分から発生する騒音が、可聴領域から外れるように、目標情報を設定しておけば、駆動源が駆動するに従い、位置検出手段での検出に基づいて、騒音の発生を低減することが可能となる。また、位置検出手段での検出のみで、騒音の発生を抑えることが可能となる。このため、駆動源の駆動速度を検出するための、エンコーダ等を必要とせずに済み、コストが上昇するのを抑えることが可能となる。 When configured in this manner, in the printer, noise generated from a load portion such as a pump member and other friction portions can be suppressed. In other words, if the target information is set so that the noise generated from the load part deviates from the audible area, the generation of noise is reduced based on detection by the position detection means as the drive source is driven. Is possible. In addition, the generation of noise can be suppressed only by detection by the position detection means. This eliminates the need for an encoder or the like for detecting the drive speed of the drive source, and can suppress an increase in cost.
さらに、他の発明は、往復動により空気圧を作用させるポンプ部材と、該ポンプ部材を往復動させると共に制御情報に基づいて制御駆動される駆動源とを具備するポンプユニットを備え、このポンプユニットを用いて、貯留手段に向けて液体供給源に貯留されている液体を送り込むポンプ制御方法において、駆動源の駆動により、ポンプ部材を往復動させる初期駆動工程と、ポンプ部材の往復動における位置を検出する位置検出工程と、位置検出工程におけるポンプ部材の位置検出に基づいて、ポンプ部材を往復動させている駆動源の駆動速度に対応する駆動情報を算出する駆動情報算出工程と、駆動情報算出工程により算出された駆動情報と、予め情報記憶手段に記憶されている駆動源の駆動の目標となる駆動速度に対応する目標情報との比較を行い、これらの比較に基づいて、次に駆動源を駆動させる際の駆動情報と目標情報との間の差を少なくするための補正情報を算出する補正情報算出工程と、制御情報を補正情報で補正する補正工程と、補正後の制御情報によって制御された電力を、駆動源に投入して、該駆動源を駆動させる補正駆動工程と、を具備するものである。 Furthermore, another invention includes a pump unit that includes a pump member that applies air pressure by reciprocation, and a drive source that reciprocates the pump member and is controlled and driven based on control information. In the pump control method for feeding the liquid stored in the liquid supply source toward the storage means, an initial driving process for reciprocating the pump member by driving the drive source and a position in the reciprocating motion of the pump member are detected. A driving information calculation step for calculating driving information corresponding to a driving speed of a driving source for reciprocating the pump member, based on detection of the position of the pump member in the position detecting step, and a driving information calculating step And the target information corresponding to the target driving speed of the driving source stored in advance in the information storage means. Based on these comparisons, a correction information calculation step for calculating correction information for reducing the difference between the drive information and the target information when the drive source is driven next, and the control information are corrected A correction step of correcting with information, and a correction drive step of driving the drive source by supplying power controlled by the corrected control information to the drive source.
このように構成した場合には、位置検出工程では、ポンプ部材の往復動における位置が検出され、その検出に基づいて、駆動情報算出工程において、駆動源の駆動情報が算出される。そして、補正情報算出工程では、算出された駆動情報と、目標情報とを比較し、該目標情報との差を少なくするための補正情報を算出し、補正工程では、算出された補正情報で、制御情報を補正する。また、補正駆動工程では、補正された制御情報に基づいて、駆動源を制御駆動する。 In such a configuration, the position in the reciprocating motion of the pump member is detected in the position detection step, and the drive information of the drive source is calculated in the drive information calculation step based on the detection. Then, in the correction information calculation step, the calculated drive information is compared with the target information, and correction information for reducing the difference from the target information is calculated. In the correction step, the calculated correction information is Correct the control information. In the correction driving process, the driving source is controlled and driven based on the corrected control information.
このようにすれば、ポンプ部材やその他の摩擦部分といった、負荷部分から発生する騒音を、抑制することが可能となる。つまり、負荷部分で生じる騒音が、可聴領域から外れるように目標情報を設定しておけば、駆動源が駆動するに従い、位置検出工程での検出に基づいて、騒音の発生を低減することが可能となる。また、位置検出工程での検出のみで、騒音の発生を抑えることが可能となる。このため、駆動源の駆動速度を検出するためのエンコーダ等を必要とせずに済み、コストが上昇するのを抑えることが可能となる。 If it does in this way, it will become possible to control the noise which occurs from load parts, such as a pump member and other friction parts. In other words, if the target information is set so that the noise generated in the load part deviates from the audible area, the generation of noise can be reduced based on the detection in the position detection process as the drive source is driven. It becomes. In addition, it is possible to suppress the generation of noise only by detection in the position detection process. This eliminates the need for an encoder or the like for detecting the drive speed of the drive source, and can suppress an increase in cost.
以下、本発明のポンプ制御機構が適用されるプリンタの一実施の形態について、図1から図8に基づいて説明する。なお、本実施の形態のプリンタ10は、インクジェット式のプリンタであるが、かかるインクジェット式プリンタは、インクを吐出して印刷可能な装置であれば、いかなる吐出方法を採用した装置でも良い。
Hereinafter, an embodiment of a printer to which the pump control mechanism of the present invention is applied will be described with reference to FIGS. Note that the
なお、以下の説明においては、下方側とは、プリンタ10が設置される設置面1側を指し、上方側とは、設置面1から離間する側を指す。また、後述するキャリッジ40が移動する方向を主走査方向、主走査方向に直交する方向であって印刷対象物12が搬送される方向を副走査方向とする。また、印刷対象物12を供給する側(紙送りの上流側)を奥側、印刷対象物12を排出する側(紙送りの下流側)を手前側として説明する。
In the following description, the lower side refers to the installation surface 1 side where the
プリンタ10は、設置面1に接触するシャーシ11を具備し、このシャーシ11には、各種ユニットが搭載される。各種ユニットには、紙送りモータ(PFモータ22)によって印刷対象物12を搬送する用紙搬送機構20、キャリッジモータ(CRモータ35)によってキャリッジ40を紙送りローラの軸方向に往復動させるキャリッジ機構30、インクを蓄えるカートリッジ62を搭載するカートリッジ搭載部60、およびカートリッジ62に対してエアを送り込んで加圧するポンプユニット70等があり、その他、図2および図6に示す制御部90が存在する。
The
図2に示すように、用紙搬送機構20は、給紙ローラ(不図示)および搬送ローラ21等の各ローラを備えると共に、これらのローラを駆動するための紙送りモータ(PFモータ22)を備えている。また、PFモータ22の駆動力は、複数のギヤ等から構成される伝達機構23を介して、伝達される。
As shown in FIG. 2, the
キャリッジ機構30は、図1および図2に示すように、キャリッジ40を具備している。また、キャリッジ機構30は、支持フレーム31と、この支持フレーム31によって支持されると共に、キャリッジ40を摺動可能に保持するキャリッジ軸34と、キャリッジモータ(CRモータ35)と、このCRモータ35に取り付けられている歯車プーリ36と、無端のベルト37と、歯車プーリ36との間にこの無端のベルト37を張設する従動プーリ38と、を備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
なお、従動プーリ38は、他端側の側方プレート部33に取り付けられると共に、遮蔽プレート部32の一端側には、歯車プーリ36が取り付けられている。また、従動プーリ38と歯車プーリ36の間には、その一部がキャリッジ40に固定されているベルト37が掛け渡されている。
The driven
図1に示すように、支持フレーム31は、遮蔽プレート部32と、遮蔽プレート部32の両端側において、手前側に向かって折り曲げられている側方プレート部33と、から構成されている。一対の側方プレート部33には、シャーシ11の長手に沿うように、キャリッジ40のスライドをガイドするためのキャリッジ軸34が支持されている。また、遮蔽プレート部32の背面側には、歯車プーリ36を駆動させるCRモータ35が設けられている。
As shown in FIG. 1, the support frame 31 includes a
歯車プーリ36は、遮蔽プレート部32の背面側のCRモータ35の回転軸に取り付けられている。また、シャーシ11のうち、支持フレーム31(遮蔽プレート部32)よりも手前側の部位には、プラテン42が設けられている。プラテン42は、その長手方向がシャーシ11の長手に沿うように取り付けられている。このプラテン42の上面は、印刷対象物12を送り込むための紙送り面となっている。なお、プラテン42の上面を搬送されるものは、印刷対象物12には限られず、印刷対象物12を保持するための別途の搬送トレイ等であっても良い。
The
また、プラテン42に対向して、キャリッジ40が設けられている。キャリッジ40は、その内部に、後述するカートリッジ62の色数分(図2においては、6色分)と同数の液体容器41を搭載可能としている。貯留手段としての各液体容器41には、例えば可撓性のチューブ等の液体管路43の一端側が接続されている。この液体管路43を介して、各液体容器41には、カートリッジ62の各色が供給される。
Further, a
なお、液体容器41は、カートリッジ62の色数と同数存在する構成には限られない。例えば、液体容器41の内部が漏れなく仕切られている場合、該カートリッジ62の色数分よりも、液体容器41の個数を少なくすることができる。
The number of
図2に示すように、キャリッジ40の下方には、プラテン42側に向かって、印刷ヘッド45を備える印刷ヘッドユニット44が突出している。印刷ヘッド45の下端側には、図4に示すノズル45aが多数形成されている。そして、液体容器41から供給されるインクは、このノズル45aから、インク滴として印刷対象物12に向けて吐出される。
As shown in FIG. 2, below the
また、シャーシ11には、不図示の外部ケースが取り付けられる。外部ケースは、プリンタ10の各機構を覆い、これら各機構を衝撃や埃等から保護している。
An external case (not shown) is attached to the chassis 11. The outer case covers each mechanism of the
また、図1に示すように、シャーシ11には、カートリッジ搭載部60が設けられている。カートリッジ搭載部60は、シャーシ11のうち、主走査方向における一端側および他端側に設けられていて、かつシャーシ11のうち手前側に設けられている。このカートリッジ搭載部60には、カートリッジ62を搭載する筐体61が設けられている。なお、本実施の形態では、液体供給源としてのカートリッジ62は、例えばK(ブラック)、LM(ライトマゼンタ)、LC(ライトシアン)、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)の6色分存在している。
As shown in FIG. 1, the chassis 11 is provided with a
図4、図5に示すように、筐体61には、空気管路86の一端側が接続されている。空気管路86を介して供給されるエアは、各カートリッジ62に分配される。それにより、それぞれのカートリッジ62に存在するインクは、このエアの圧力によって、液体管路43を介して液体容器41に送り込まれる。また、筐体61には、カートリッジ62の色数分に対応する本数の液体管路43が接続されている。液体管路43は、上述したエアの圧力を受けて、カートリッジ62に存在するインクを液体容器41に向けて導通させる。
As shown in FIGS. 4 and 5, one end of an
図1に示すように、シャーシ11には、ポンプユニット70が設けられている。ポンプユニット70は、シャーシ11のうち、キャリッジ機構30と干渉しない部位(例えば、シャーシ11の手前側かつ一端側)に設けられている。図3に示すように、このポンプユニット70は、ケーシング71と、ポンプモータ72と、ギヤ輪列73と、蛇腹ポンプ74と、逆止弁75(図4参照)と、圧力センサ76と、レギュレータ77と、位置検出センサ78と、を主要な構成としている。
As shown in FIG. 1, the chassis 11 is provided with a
ケーシング71は、底壁71aおよび4つの外壁71bにより、下方および側方を覆っていて、上方が開放した箱状に設けられている。このケーシング71は、ポンプユニット70の各部材を取り付けると共にシャーシ11に設置される部材である。なお、ケーシング71の内部には、外壁71b1に略平行を為す支持プレート80が立設されている。
The
また、支持プレート80には、回転軸72aに駆動ギヤ72bを備えた、駆動源に対応するポンプモータ72が取り付けられている。ポンプモータ72は、PWM(Pulse Width Modulation;パルス幅変調)制御に対応したDCモータであり、後述するポンプモータ駆動回路からの電力によって、出力ギヤ81を回転させる。また、ケーシング71には、複数の従動ギヤから構成されるギヤ輪列73が設置されている。また、このギヤ輪列73には、出力ギヤ81が噛み合っている。ギヤ輪列73は、ポンプモータ72で発生した駆動力を減速回転させ、出力ギヤ81に伝達している。なお、出力ギヤ81には、その径方向中心を貫通する貫通孔81aが設けられていて、該貫通孔81aに後述するガイド軸88bが挿通されている。
The
ギヤ輪列73のうち、第2歯車73bには、回転レバー82が同軸に設けられている。回転レバー82は、バネ83により第2歯車73bに付勢されている。この付勢力により、回転レバー82は、第2歯車73bと同期回転しようとする。ここで、回転レバー82が逆転方向に回動すると、レギュレータ77の突出片77aに係合可能となっている。そのため、第2歯車73bが逆転方向に回転すると、回転レバー82は突出片77aに衝突し、該突出片77aを押し下げることが可能となっている。
Of the
上述の支持プレート80と外壁71b1との間には、ポンプ部材としての蛇腹ポンプ74が取り付けられている。蛇腹ポンプ74は、蛇腹状の筒状部材であり、可撓性の樹脂等で形成されている。蛇腹ポンプ74の一端側には、他の部分よりも小径の小径部74aが設けられている。小径部74aのうち、一端側の端面は開放した開口部74bとなっていて、該蛇腹ポンプ74の内部にエアを取り込むことを可能としている。なお、本実施の形態では、蛇腹ポンプ74の他端側は、開放されていない。
A bellows pump 74 as a pump member is attached between the
また、蛇腹ポンプ74のうち、開口部74bが存在する一端側は、一端保持部材84によって受け止められており、該一端保持部材84は、外壁71b1に取り付けられている。この一端保持部材84は、蛇腹ポンプ74の他端側(支持プレート80側)に向かって突出するエア導出部85を備えている。エア導出部85は、蛇腹ポンプ74の伸縮動作によりエアが送り込まれる部分である。そのため、エア導出部85には、蛇腹ポンプ74からエアが送り込まれるエア取込口85aを具備している。
Moreover, the one end side in which the
また、エア導出部85には、エア排出口85bが設けられていて、このエア排出口85bには空気管路86の一端側が取り付けられている。この空気管路86の他端側は、カートリッジ62に接続されており、該カートリッジ62にエアを送り込むことができる。また、エア導出部85には、開口部74bから蛇腹ポンプ74の内部に入り込む係合部85cが設けられている。係合部85cが蛇腹ポンプ74の内部に入り込んで係合すると、蛇腹ポンプ74が収縮しても、蛇腹ポンプ74内部のエアが漏れるのが防止される。
The
さらに、エア導出部85と蛇腹ポンプ74の一端側の間には、バネ87が設けられている。バネ87は、エア導出部85のバネ係止爪85dによって外れないように設けられている。また、バネ87は、係合部85cの外周側に設けられていて、蛇腹ポンプ74の一端側(開口部側)が他端側に向かう付勢力を与えている。そのため、蛇腹ポンプ74が伸長状態にある場合、バネ87の付勢力により、蛇腹ポンプ74の一端側は、他端側に向かう付勢力を受け、開口部74bが係合部85cから離れる。それにより、蛇腹ポンプ74が伸長状態にあるときは、蛇腹ポンプ74の内部にエアを入り込ませることができる。
Further, a
なお、蛇腹ポンプ74が収縮状態に移行する過程において、開口部74bは、再び係合部85cに係合し、蛇腹ポンプ74の内部に取り込んだエアを外部に漏らさない状態にする。その後、蛇腹ポンプ74がさらに収縮すると、蛇腹ポンプ74の内部にあるエアが、蛇腹ポンプ74の内部から空気管路86に押し出され、該エアの押し出しによる空気圧が、空気管路86を介してカートリッジ62の内部に作用する。
In the process in which the bellows pump 74 shifts to the contracted state, the
また、空気管路86の中途部には、蛇腹ポンプ74からカートリッジ62に向かうエアの逆流を防止して圧力保持を可能とする逆止弁75(図4参照)が設けられている。逆止弁75は、空気管路86の中途部に設けられていても良いが、一端保持部材84に内蔵される構成を採用しても良い。
In addition, a check valve 75 (see FIG. 4) that prevents the backflow of air from the bellows pump 74 toward the
また、蛇腹ポンプ74の他端側には、他端保持部材88が設けられている。他端保持部材88は、他端受け部88aと、ガイド軸88bとを有していて、両者が一体的に設けられている。このうち、他端受け部88aは、蛇腹ポンプ74の他端側を受け止めている。また、ガイド軸88bは、上述した出力ギヤ81の貫通孔81aに差し込まれており、該貫通孔81aを挿通自在に設けられている。
The other
また、図7に示すように、ガイド軸88bには、螺旋溝88cが形成されている。この螺旋溝88cには、貫通孔81aの内壁面から突出する係合突起81bが入り込む。そのため、出力ギヤ81の回転に伴って係合突起81bが回転すれば、ガイド軸88bは係合突起81bに押され、蛇腹ポンプ74の軸線方向に沿って往復動する。このようにして、蛇腹ポンプ74の伸縮動作が実行可能となっている。なお、螺旋溝88cは、出力ギヤ81を一方向に回転させる場合、他端保持部材88を往復動させる閉ループを描いている。
Further, as shown in FIG. 7, a
また、ケーシング71には、圧力センサ76が取り付けられている。圧力センサ76は、発光素子と受光素子を備えた反射型センサであり、蓋状部材(不図示)と、セロファン等の薄膜部材(同じく不図示)を有している。この薄膜部材に空気圧が負荷されると、該薄膜部材が膨らむ。その膨らみによって、薄膜部材は、蓋状部材に対して近接する。一定以下の距離に近接すると、発光素子からの発光を受光素子において検出することができ、圧力が検出されるようになっている。
A
また、圧力センサ76を通過したエアは、レギュレータ77に送り込まれる。レギュレータ77は、突出片77aを具備している。突出片77aが回転レバー82により下方に押し込まれると、レギュレータ77は、圧力を開放するように設けられている。また、レギュレータ77は、所定の圧力以上の圧力が負荷されると、自動的に圧力を開放する。
The air that has passed through the
なお、第2歯車73bが正転側に回転する場合、回転レバー82は、上方側に移動しようとし、回転レバー82は、突出片77aに対して係合しない。しかしながら、ギヤ輪列73が逆転側に回転する場合、回転レバー82は下方側に移動しようとし、突出片77aに衝突してこれを押し下げる。このようにして、突出片77aの切り替えを行うことを可能としている。
When the
また、ケーシング71には、位置検出手段に対応する位置検出センサ78が取り付けられている。位置検出センサ78は、回動可能な検出レバー78aを有していて、この検出レバー78aが他端受け部88aに当接可能となっている。また、検出レバー78aは、High(H)/Low(L)の信号を送信するスイッチが内蔵されている本体78bから突出しており、かかるH/Lのスイッチが切り替えられることにより、蛇腹ポンプ74の伸長位置を検出可能となっている。ここで、蛇腹ポンプ74が収縮状態にあるとき、検出レバー78aは、他端受け部88aによって押し込まれず、蛇腹ポンプ74に近接する一端側に位置している。しかしながら、蛇腹ポンプ74が伸長状態にあるとき、検出レバー78aは、他端受け部88aの移動によって他端側に押し込まれ、信号が切り替えられる。それにより、蛇腹ポンプ74の伸長位置を検出可能となっている。
In addition, a
なお、本実施の形態においては、位置検出センサ78は、蛇腹ポンプ74が最も伸長する位置において、H/Lの切り替えが為されるように構成されている。また、本実施の形態では、蛇腹ポンプ74が最も伸長して検出レバー78aを押し込んだ場合に、Hの信号が送信されるように構成されている。
In the present embodiment, the
次に、制御部90の構成について、図6等に基づいて説明する。制御部90は、バス90a、CPU91、ROM92、RAM93、キャラクタジェネレータ(CG)94、I/F専用回路95、DCユニット96、PFモータ駆動回路97、CRモータ駆動回路98、ヘッド駆動回路99、ポンプモータ駆動回路100、不揮発性メモリ101等を備えている。なお、制御部90は、これらの構成が協働することにより、駆動情報算出手段、補正情報算出手段、補正手段、駆動制御手段およびタイマ手段として機能する。
Next, the configuration of the
なお、CPU91およびDCユニット96には、不図示の各種のセンサ等(搬送ローラ21の回転量を検出するロータリエンコーダ、キャリッジ40の移動量を検出するリニアエンコーダ、印刷対象物12の始端および終端を検出する紙検出センサ、印刷対象物12の副走査方向長さ(幅)を検出するPWセンサ、プリンタ10の電源をオン/オフする電源SW等)の各出力信号が入力される。
The
CPU91は、ROM92や不揮発性メモリ101等に記憶されているプリンタ10の制御プログラムを実行するための演算処理や、その他の必要な演算処理を行う。また、ROM92には、インクジェットプリンタ10を制御するための制御プログラムおよび処理に必要なデータ等が記憶されている。本実施の形態では、ROM92には、ポンプモータ72の目標となる回転数に対応する、目標情報も記憶されており、そのためROM92は、情報記憶手段に対応する。この目標情報は、ポンプユニット70から発生する騒音が、可聴領域に差し掛からないような、ポンプモータ72の回転数に対応させている。
The
なお、本実施の形態においては、ポンプモータ72を駆動させるモードは、後述するように3つ存在する。そのため、プリンタ10の制御プログラムも、該モードに対応した分だけ存在する。また、I/F専用回路95は、パラレルインタフェース回路を内蔵しており、コネクタ111を介してコンピュータ110から供給される印刷信号PSを受け取ることができる。
In the present embodiment, there are three modes for driving the
RAM93は、CPU91が実行途中のプログラムあるいは、演算途中のデータ等を一時的に格納するメモリである。また、不揮発性メモリ101は、インクジェットプリンタ10の電源を切った後も、保持しておくことが必要な各種データを記憶するためのメモリである。なお、後述するように、ポンプモータ72の駆動を停止させる場合の電圧のDuty比も、この不揮発性メモリ101に記憶させる。しかしながら、別途の記憶領域に、これらの制御データ、目標情報等を記憶させるようにしても良い。
The RAM 93 is a memory that temporarily stores a program being executed by the
また、DCユニット96は、DCモータであるPFモータ22、CRモータ35の速度制御を行うための制御回路である。DCユニット96は、CPU91から送られてくる制御命令、ロータリエンコーダの出力信号、リニアエンコーダの出力信号、および紙検出センサの出力信号に基づいて、PFモータ22およびCRモータ35の速度制御を行うための各種演算を行い、その演算結果に基づいて、PFモータ駆動回路97およびCRモータ駆動回路98へ、モータ制御信号を送信する。
The
また、PFモータ駆動回路97は、DCユニット96からのモータ制御信号に基づいて、PFモータ22を駆動制御する。このPFモータ22は、印刷対象物12を搬送するための動力源となる。また、CRモータ駆動回路98は、DCユニット96からのモータ制御信号に基づいて、CRモータ35を制御駆動する。なお、PFモータ22およびCRモータ35は、停止状態において、位置保持することを可能としている。
The PF
また、ヘッド駆動回路99は、CPU91からの駆動制御を行う信号に基づいて、印刷ヘッド45に存在するピエゾ素子を制御駆動する。また、ポンプモータ駆動回路100は、ポンプモータ72を制御駆動する。なお、ポンプモータ72も、DCモータであり、駆動に最適な周波数のパルス電圧を印加した場合、PWM制御による駆動制御を容易に行うことを可能としている。
The
ここで、PWM制御とは、電圧のHとLとを素早く切り替えるPWM信号により、DCモータに印加されるパルス電圧のHの幅(以下、パルス電圧の1周期におけるHの幅を、Duty比という。)を調整して、該パルス電圧の平均電圧を調整し、DCモータの駆動制御を行う方式である。なお、Duty比は、制御情報に対応する。また、後記する補正量α1は、補正情報に対応する。かかるPWM制御においては、全てのパルス幅が均一な等幅パルスを用いる方式、およびパルス幅が変化する不等幅パルスを用いる方式があるが、いずれのパルス信号を用いても良い。また、電圧パルスのDuty比と電圧パルスの周期を種々調整する組み合わせにより、どのようなパルス信号を用いても良い。 Here, PWM control refers to the width of the pulse voltage H applied to the DC motor by a PWM signal that quickly switches between the voltage H and L (hereinafter, the width of H in one cycle of the pulse voltage is referred to as the duty ratio). .) Is adjusted, the average voltage of the pulse voltage is adjusted, and the drive control of the DC motor is performed. The Duty ratio corresponds to control information. A correction amount α1 described later corresponds to correction information. In such PWM control, there are a method using a uniform pulse having a uniform pulse width and a method using a non-uniform pulse in which the pulse width changes. Any pulse signal may be used. Further, any pulse signal may be used by various combinations of adjusting the duty ratio of the voltage pulse and the period of the voltage pulse.
なお、上述の制御部90における各構成は、信号線であるバス90aによって接続されている。かかるバス90aにより、CPU91、ROM92、RAM93、CG94、I/F専用回路95、不揮発性メモリ101等は相互に接続され、これらの間でデータの授受を可能としている。
In addition, each structure in the above-mentioned
以上のような構成を用いて、最初にポンプモータ72を駆動する場合について、図8に基づいて説明する。なお、本実施の形態では、制御部90は、3つのモードでポンプモータ72を駆動させることが可能となっている。ここで、3つのモードとは、最も静かな「静穏モード」、そこそこ静かであるが、速度も重視している「中間モード」、および騒音は気にせずに速度を重視する「スピードモード」の3種類がある。以下の説明においては、3つのモードのうち、ポンプユニット70から発生する騒音を抑制するための、最も静かな「静穏モード」に関して説明する。
The case where the
なお、最初にポンプモータ72を駆動する場合とは、プリンタ10を一番最初に起動させる場合が該当するが、その他にカートリッジ62を差し替えて圧力が大気圧と等しくなっている場合、または長期間プリンタ10を使用していない状態から使用し始める場合を含めても良い。
Note that the case where the
ステップS10:プリンタ10の電源SWをオンにして、プリンタ10の作動が開始される。すると、ポンプモータ72が作動し、蛇腹ポンプ74の往復動が始動される(初期駆動工程に対応)。ここで、ポンプモータ72は、最初の駆動においては、不揮発性メモリ101に記憶されている制御データ(固定値)に基づいて、駆動される。この固定値は、パルス電圧の規定のDuty比に関するものであり、その後も変動しない値である。
Step S10: The power supply SW of the
ところで、最初にポンプモータ72を起動させる場合、1番目のH信号が送信されてくるまでの時間は、1周期に対応しないことが多い。すなわち、プリンタ10が起動する前に他端保持部材88が位置検出センサ78の検出レバー78aを押し込んでいる場合には、最初から正確に1周期の計測を行うことができる。しかしながら、他端保持部材88が検出レバー78aを押し込んでいない場合には、最初の周期においては、1周期の時間を正確に計測することはできない。
By the way, when the
そこで、本実施の形態では、1番目にH信号が送信される間(1周期目に対応)および1番目のH信号と2番目にH信号が送信されるまでの間(2周期目に対応)という、2つの周期においては、電圧のDuty比は、上述の固定値を用いて、ポンプモータ72を駆動する。そのため、後述する補正量α1を用いて、ポンプモータ72の電圧のDuty比が、周期の計測によって変更されるのは、3周期目(2回目にH信号を送信してから、3回目にH信号を送信するまでの間の時間)からである。すなわち、2周期目になって初めて、H信号からH信号までの時間を正確に計測できるが、かかる2周期目の正確な時間を投影できるのは、3周期目である。
Therefore, in this embodiment, the first H signal is transmitted (corresponding to the first cycle) and the first H signal and the second H signal are transmitted (corresponding to the second cycle). ), The voltage duty ratio drives the
なお、1周期目の時間を正確に計測できる場合、2周期目に計測時間を投影させるようにしても良い。また、ポンプモータ72の駆動の各周期(隣り合うH信号の間の時間)、その周期における回転数(駆動速度)およびその周期における電圧のDuty比が、駆動情報に対応する。同様に、目標情報は、ポンプモータ72の目標とする各周期およびその周期における回転数である。
In addition, when the time of the 1st period can be measured correctly, you may make it project measurement time in the 2nd period. Further, each cycle of driving the pump motor 72 (time between adjacent H signals), the number of rotations in that cycle (drive speed), and the duty ratio of the voltage in that cycle correspond to drive information. Similarly, the target information is a target cycle of the
そして、かかる固定値のDuty比のパルス電圧に基づいて、ポンプモータ72は、2周期分(位置検出センサ78が2番目のH信号を送信するまでの時間)だけ駆動される。なお、起動時においては、数周期の動作を経た後と比較して、ポンプモータ72には、初期負荷が余分に加わる。そのため、起動時のDuty比は、通常は高めに設定される。
The
ステップS11:CPU91は、位置検出センサ78からH信号を受信したか否かを判断する(位置検出工程に対応)。すなわち、検出レバー78aが他端受け部88aによって押し込まれると、位置検出センサ78は、制御部90に向けて1番目のH信号を送信する。この判断において、H信号が受信されたと判断される場合(Yesの場合)には、後述するステップS14に進行する。また、H信号が受信されないと判断される場合(Noの場合)には、次のステップS12に進行する。
Step S11: The
ステップS12:CPU91が1番目のH信号を受信していないと判断した場合、CPU91は、規定のタイムリミットの時間が経過したか否かを判断する。この判断において、タイムリミットが経過したと判断される場合(Yesの場合)には、次のステップS13に進行する。また、タイムリミットが経過していないと判断される場合(Noの場合)には、前述のステップS11に戻る。
Step S12: When the
ステップS13:CPU91がタイムリミットを経過したと判断した場合(ステップS12においてYesの場合)、CPU91は、補正量α2を、電圧のDuty比に加算する。すなわち、何等かの不具合(例えば、インクの固化等により大きな負荷が作用している場合等)により、所定時間だけ待ち続けても、1番目のH信号が送信されてこない場合がある。この場合、H信号の送信を待ち続けるのみでは、次の周期に移行することができない。そこで、一定のタイムリミットを経過してもH信号が送信されてこない場合、CPU91は、強制的に補正量α2を加えて電圧のDuty比を決定し、ポンプモータ72にそのDuty比の電圧を印加する。
Step S13: When the
なお、ステップS13において加算される補正量α2は、電圧のDuty比を高める値となる。そのため、例えばトルクが少し足りないために蛇腹ポンプ74が動き出せない場合等において、その解消が図られ、蛇腹ポンプ74が動き出すのに必要な電力を与えることができる。また、ステップS13の後、前述のステップS11に再び戻る。なお、タイムリミットが経過して与えられる補正量α2は、時間の経過と共に、一定限度の範囲内において段階的に大きくするようにしても良い。 The correction amount α2 added in step S13 is a value that increases the duty ratio of the voltage. Therefore, for example, when the bellows pump 74 cannot start due to a shortage of torque, the problem can be solved, and power necessary for the bellows pump 74 to start moving can be supplied. In addition, after step S13, the process returns to step S11 described above. It should be noted that the correction amount α2 given after the time limit has elapsed may be increased stepwise within a certain limit as time elapses.
ステップS14:CPU91が1番目のH信号を受信したと判断した場合、CPU91は、続いて2番目のH信号を受信したか否かを判断する(位置検出工程に対応)。この判断において、H信号が受信されたと判断される場合(Yesの場合)には、次のステップS15に進行する。また、H信号が受信されないと判断される場合(Noの場合)には、再びこのステップS14の前に戻る。
Step S14: When the
ステップS15:CPU91は、位置検出センサ78を用いて計測した蛇腹ポンプ74の周期を算出する(駆動情報算出工程に対応)。ここでの周期とは、位置検出センサ78が1番目にH信号を送信してから、2番目にH信号を送信するまでの時間である。なお、後述するステップS21を経過した場合、算出される周期は、補正量α1を加算した後に新たに位置検出センサ78が送信するH信号と、新たなH信号の1つ前のH信号との間の時間となる。
Step S15: The
ステップS16:CPU91は、上述のステップS15で得られた周期の算出に基づいて、周期に対応するポンプモータ72の回転数が、所定の範囲内にあるか否かの判断を行う(補正情報算出工程の一部に対応)。すなわち、算出された周期に基づいて、CPU91は該周期にダイレクトに対応するポンプモータ72の回転数を算出し、算出されたポンプモータ72の回転数が、目標とする適正範囲内にあるか否かを判断する。この判断において、適正範囲内にあると判断される場合(Yesの場合)、後述するステップS19に進行し、適正範囲内にないと判断される場合(Noの場合)、次のステップS17に進行する。なお、回転数の適正範囲とは、発生する騒音がさほどうるさくないという回転数の上限と、圧力がしきい値に達するまでの許容時間から算出される回転数の下限との間の範囲である。
Step S16: The
ステップS17:CPU91は、算出された回転数と、不揮発性メモリ101に記憶されている目標情報とから、補正量α1を算出する(補正情報算出工程の一部に対応)。すなわち、ポンプモータ72を適正範囲内の回転数とすべく、補正量α1を算出する。すなわち、ポンプモータ72の回転数の最大値(蛇腹ポンプ74が加圧していない、負荷の軽い状態のポンプモータ72の回転数)を、適正範囲内の目標値の近傍となるように制御すれば、機構的な部分から発生する騒音を目標とする騒音レベル以下にすることができる。そのため、このステップS17においては、現在の電圧のDuty比における回転数の最大値、および目標とする回転数との関係から、該Duty比に加えられる補正量α1が決定される。
Step S17: The
なお、ポンプモータ72の回転数に対応する、補正量α1のテーブルを、予めROM92に記憶させておくようにしても良い。この場合、補正量α1のテーブルは、実験等によって求めることができ、そのテーブルをROM92等の記憶部位に記憶させるようにする。この場合、算出されたポンプモータ72の回転数に対して、テーブルの回転数が最も近い補正量α1を呼び出すことにより、補正量α1の算出が為される。
A table of the correction amount α1 corresponding to the rotation speed of the
また、かかる補正量α1のテーブルを予め記憶させずに、逐次、計算によって補正量α1を求めるようにしても良い。この場合、ポンプモータ72の初期回転数は、機構的な負荷が変動すると、その負荷の変動に対応して比例的に変化する、との予測に基づいて、補正量α1を計算する。すなわち、ポンプモータ72の特性は、予め分かっているため、ポンプモータ72の初期回転数から、機構的な負荷は算出することができ、ポンプモータ72の回転数を目標とする回転数にするための補正量α1も、算出することができる。
Further, the correction amount α1 may be obtained sequentially by calculation without storing the correction amount α1 table in advance. In this case, the correction amount α1 is calculated based on the prediction that the initial rotational speed of the
なお、上述のようにして、補正量α1が加えられる場合、算出されるポンプモータ72の回転数と目標情報(目標とする回転数)との間の差が大きい場合には、補正量α1は大きな値となり、差が小さくなるにしたがって、該補正量α1は小さな値となる。
As described above, when the correction amount α1 is added, when the difference between the calculated rotational speed of the
ステップS18:CPU91は、電圧のDuty比に対して、上述の補正量α1を加算する(補正工程に対応)。すなわち、次の周期(3周期目;ステップS18を一度経ている場合、最後にH信号を受信してから新たにH信号を受信するまでの間の周期)においては、この補正量α1が加えられた電圧のDuty比を、ポンプモータ72に印加する。この場合、電圧の1パルス当たりの幅は、補正量α1が加えられた分だけ変動する。
Step S18: The
ステップS19:ポンプモータ駆動回路100は、上述の補正量α1が加算された電圧のDuty比を、ポンプモータ72に印加し、ポンプモータ72を駆動させる(補正駆動工程に対応)。
Step S19: The pump motor drive circuit 100 applies the duty ratio of the voltage added with the correction amount α1 to the
ステップS20:CPU91は、圧力センサ76から、圧力値がしきい値を超えたことを通知する信号を受信したか否かを判断する。なお、この判断は、上述した位置検出センサ78と同様に、しきい値を超えた場合に、H信号を受信するか、またはL信号を受信することにより為される。そして、圧力値がしきい値を超えたと判断される場合(Yesの場合)には、ステップS22に進行する。また、圧力値がしきい値を超えていないと判断される場合(Noの場合)には、ステップS21に進行する。
Step S20: The
ステップS21:CPU91は、補正量α1が加算された後において、位置検出センサ78から、新たな(次の)H信号を受信したか否かを判断する。この判断において、H信号が受信されたと判断される場合(Yesの場合)には、上述したステップS15に戻る。また、H信号が受信されないと判断される場合(Noの場合)には、再びこのステップS21の前に戻る。
Step S21: The
ステップS22:CPU91は、最新の補正量α1が加えられた電圧のDuty比を、不揮発性メモリ101に対して記憶させる。なお、次回の起動時においては、このDuty比が呼び出され、そのDuty比に基づいてポンプモータ72が駆動されるようにするのが好ましい。
Step S22: The
ステップS23:CPU91は、ポンプモータ72の作動を停止させる。この場合、他端保持部材88が検出レバー78aを押し込む端部において、ポンプモータ72を停止させるようにする。このようにすれば、次回、ポンプモータ72の駆動を開始する場合、CPU91が最初にH信号を受信する段階から、正確な周期の計測を行うことができる。
Step S23: The
しかしながら、何等かのトラブルにより、蛇腹ポンプ74が位置検出センサ78を押し込まない、中途の位置で停止する場合がある。この場合に対応させ、以後のポンプモータ72の作動に際しても、正確に計測される2周期目の時間を、3周期目に投影させるようにするのが好ましい。
However, due to some trouble, the bellows pump 74 may stop at an intermediate position where the
なお、例えば子供が何等かのいたずらを行う等により、ポンプモータ72に印加される電圧のDuty比が、一定のしきい値を超えて、さらに高くなる場合がある。この場合、Duty比が高いまま、ポンプモータ72の駆動を継続したのでは、ポンプモータ72からの発熱量が大きくなり、該ポンプモータ72が異常に加熱されて、断線等の不良の原因となる。この場合、ステップS22の駆動停止後に、規定の時間だけポンプモータ72の作動を停止させるようにしても良い。
Note that the duty ratio of the voltage applied to the
以上のような各ステップを経ることにより、最初にポンプモータ72を駆動させる場合において、ポンプモータ72の回転数が目標とする回転数からずれている場合でも、ポンプモータ72の駆動が所定時間継続すれば、該ポンプモータ72がいずれ目標となる回転数に収束される。
Through the above steps, when the
このような構成のプリンタ10によると、動き初めの段階において、ポンプモータ72の回転数の最大値が、目標となるポンプモータ72の回転数以下に調整することが可能となる。それにより、蛇腹ポンプ74やその他の摩擦部分といった、負荷部分から発生する騒音を、抑制することが可能となる。つまり、上述したように、負荷部分から発生する騒音が、可聴領域から外れるように、目標情報が設定されているため、ポンプモータ72が駆動するに従って、位置検出センサ78での検出に基づいて、騒音の発生を低減することが可能となる。すなわち、上述のように制御することで、ギヤの噛み合い/摺動部分等の負荷部分から発生する騒音の周波数を下げることが可能となる。そのため、従来であれば、可聴領域に到達し、うるさく感じられていた負荷部分の周波数が、可聴領域に到達しなくなるため、ユーザのうるささが大幅に低減される。
According to the
また、プリンタ10においては、使用する年月による摩擦の変動、インク粘度等により、機構的な負荷が変動し、ポンプモータ72の初期の回転数が変化する。しかしながら、初期の回転数が変化する場合でも、数周期ポンプモータ72を駆動させるだけで、ポンプモータ72を目標とする回転数の近傍に収束させることができる。また、プリンタ10においては、初期負荷が変動しても、ポンプモータ72の回転数と発生する騒音との関係は、概略同じである。そのため、ポンプモータ72の回転数を適切に制御すれば、機構的な部分から発生する騒音を、目標とする騒音レベル以下にすることができる。
In the
また、位置検出センサ78での検出のみで、騒音の発生を抑えることが可能となる。このため、ポンプモータ72の駆動速度を検出するための、エンコーダ等を必要とせずに済み、コストが上昇するのを抑えることが可能となる。
In addition, the generation of noise can be suppressed only by detection by the
さらに、ポンプモータ72の制御においては、パルス電圧のDuty比を変更するPWM制御を行っている。そのため、パルス電圧のDuty比を調整するだけで、ポンプモータ72の回転数を調整することができ、簡易でありながら正確にポンプモータ72の回転数を制御することが可能となる。
Further, in the control of the
また、本実施の形態では、圧力センサ76で圧力が、しきい値を上回った場合に、ポンプモータ72の駆動を停止させている。このため、蛇腹ポンプ74がカートリッジ62に過剰な圧力を及ぼして、液体容器41からインクが溢れるのを防止することが可能となる。すなわち、適正な量のインクを、カートリッジ62から液体容器41に供給することができ、液体容器41には適量のインクが蓄えられた状態にすることができる。
In the present embodiment, when the pressure exceeds the threshold value by the
さらに、位置検出センサ78は、蛇腹ポンプ74の伸長端側において蛇腹ポンプ74の往復動における位置を検出し、H信号を送信している。このため、位置検出センサ78が蛇腹ポンプ74の位置を一度検出し、再び蛇腹ポンプ74の位置を検出すると、該蛇腹ポンプ74の一周期分の始端と終端を計測することができる。そして、この間の時間を計測することにより、蛇腹ポンプ74の1周期の時間を正確に計測することができる。
Further, the
加えて、上述の実施の形態では、位置検出センサ78は、蛇腹ポンプ74の伸長端側において、ポンプモータ72の駆動を停止させている。そのため、次にポンプモータ72を駆動させる場合、CPU91が位置検出センサ78から1番目のH信号を受信すれば、その検出までの時間が最初の周期となる。すなわち、最初の位置検出の段階で、正確な周期の計測を行うことができ、より早く静穏化を図ることができる。
In addition, in the above-described embodiment, the
また、本実施の形態では、補正量α1は、ポンプ部材の往復動の3周期目から加えられている。このようにした場合、蛇腹ポンプ74が往復動の中途部分で停止している場合でも、1番目のH信号の検出と2番目のH信号の検出との間の時間(2周期目の時間)は、正確に計測することができる。このため、その2周期目から算出される補正量α1を、3周期目において加算すれば、ポンプユニット70の静穏化が良好に図れる。
In the present embodiment, the correction amount α1 is added from the third cycle of the reciprocating motion of the pump member. In this case, even when the bellows pump 74 is stopped in the middle of the reciprocating motion, the time between the detection of the first H signal and the detection of the second H signal (second cycle time) Can be measured accurately. For this reason, if the correction amount α1 calculated from the second period is added in the third period, the
また、本実施の形態では、CPU91が所定の時間経過したと判断した場合、補正量α2を、電圧のDuty比に加算している。そのため、何等かの不具合(例えば、インクの固化等により大きな負荷が作用している場合等)により、所定の時間待ち続けても、1番目のH信号が送信されてこない場合でも、補正量α2を加えて電圧を高めれば、その負荷を乗り越えてポンプモータ72が動き出すことができる。それにより、かかる負荷がポンプモータ72(蛇腹ポンプ74)に作用している場合において、いつまでたってもポンプモータ72(蛇腹ポンプ74)が動き出さない、といった事態を防止することが可能となる。
In the present embodiment, when the
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となっている。以下、それについて述べる。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention can be variously modified in addition to this. This will be described below.
また、上述の実施の形態では、ポンプモータ72に印加される1周期目と2周期目の電圧は、ROM92に記憶されている固定値を用いている。しかしながら、プリンタ10を起動した場合において、起動する度に回転数の変動が大きく不安定である等の事情がある場合、かかる固定値を、次回プリンタ10が起動する場合に対応させて変更するようにしても良い。また、位置検出センサ78が1周期内でH信号を送信している時間に基づいて、即座に補正するようにしても良い。すなわち、起動したときに、H信号の送信時間が規定時間よりも短い場合、CPU91は、即座にDuty比を下げるように変更したり、H信号の送信時間が規定時間よりも長い場合、CPU91は、即座にDuty比を上げるように変更しても良い。
Further, in the above-described embodiment, fixed values stored in the
また、上述の実施の形態では、ポンプモータ72としてDCモータを用いる場合について説明している。しかしながら、ポンプモータ72は、DCモータには限られない。PWM方式による制御を行うことが可能であれば、例えばACモータ等を用いる駆動機構に、本発明を適用することが可能である。
In the above-described embodiment, the case where a DC motor is used as the
また、電圧のDuty比を調整する場合、カートリッジ62におけるインク残量に応じて、補正量α1を変更するようにしても良い。すなわち、インク残量に応じて、圧力センサ76がしきい値を超えるまでの時間が異なり、例えばカートリッジ62が新しい場合には、蛇腹ポンプ74の作動時間が短くても良い場合がある。このような場合、インク残量の情報に応じて、電圧のDuty比を小さくするように補正量α1を調整しても良い。
When adjusting the duty ratio of the voltage, the correction amount α1 may be changed according to the remaining amount of ink in the
さらに、上述の実施の形態では、液体としてインクを用いると共に、液体供給源としてカートリッジ62、および貯留手段として液体容器41を用いた場合について説明している。しかしながら、液体はインクには限られず、半導体等の各種処理を行う処理液、洗浄液等であっても良い。なお、これらの場合、液体供給源は、カートリッジ62ではなく、処理液や洗浄液を蓄えるタンクとなる。
Furthermore, in the above-described embodiment, a case has been described in which ink is used as the liquid, the
また、上述の実施の形態においては、圧力センサ76によって計測される圧力がしきい値を超えた場合に、ポンプモータ72の駆動を停止させている。しかしながら、圧力センサ72の代わりに、液体容器41側にインクの量を検出するセンサを設け、該センサによりインクの量が十分であると感知された場合に、CPU91がポンプモータ72の駆動を停止させるようにしても良い。
In the above-described embodiment, the driving of the
また、上述の実施の形態では、ポンプ制御機構が、家庭用のプリンタ10に適用された場合について説明している。しかしながら、本発明のポンプ制御機構は、プリンタ10に適用される場合には限られず、業務用の大型プリンタに適用されても良い。また、エアコンのコンプレッサー等、プリンタ以外の機器に本発明を適用しても良い。
In the above-described embodiment, the case where the pump control mechanism is applied to the
さらに、上述の実施の形態では、駆動情報は、各周期、各周期における回転数、および各周期における電圧のDuty比としている。また、目標情報は、ポンプモータ72の目標とする各周期およびその周期における回転数としている。しかしながら、駆動情報/目標情報はこれには限られず、例えばインクの流量を駆動情報/目標情報としても良い。
Further, in the above-described embodiment, the drive information is each cycle, the number of rotations in each cycle, and the duty ratio of the voltage in each cycle. Further, the target information is a target cycle of the
また、上述の実施の形態では、補正とは、補正量α1を加算する場合(マイナス値を加算する場合も含む)について説明している。しかしながら、補正量α1が、所定の補正係数の場合、その補正係数をDuty比に乗算するようにしても良い。また、制御情報、補正情報等は、一定の数値を加算する場合には限られず、制御プログラムで実行される制御タイミング等を変更する情報等であっても良い。 In the above-described embodiment, the correction is described for the case where the correction amount α1 is added (including the case where a negative value is added). However, when the correction amount α1 is a predetermined correction coefficient, the duty ratio may be multiplied by the correction coefficient. Further, the control information, the correction information, and the like are not limited to the case where a certain numerical value is added, and may be information that changes the control timing executed by the control program.
10…プリンタ、12…印刷対象物、22…PFモータ、35…CRモータ、40…キャリッジ、41…液体容器(貯留手段に対応)、42…プラテン、60…カートリッジ搭載部、62…カートリッジ(液体供給源に対応)、70…ポンプユニット、72…ポンプモータ(駆動源に対応)、74…蛇腹ポンプ(ポンプ部材に対応)、75…逆止弁、76…圧力センサ、77…レギュレータ、78…位置検出センサ(位置検出手段に対応)、86…空気管路、88…他端保持部材、90…制御部、92…ROM(情報記憶手段に対応)、101…不揮発性メモリ
DESCRIPTION OF
Claims (9)
上記ポンプ部材の往復動における位置を検出するための位置検出手段と、
上記駆動源を駆動させるに際して、その目標となる駆動速度に対応する目標情報を記憶する情報記憶手段と、
上記位置検出手段における上記ポンプ部材の位置検出に基づいて、該ポンプ部材を往復動させている上記駆動源の駆動速度に対応する駆動情報を算出する駆動情報算出手段と、 上記駆動情報と上記目標情報との比較を行うと共に、これらの比較に基づいて、次に上記駆動源を駆動させる際の上記駆動情報と上記目標情報との差を少なくするための上記制御情報に対する補正情報を算出する補正情報算出手段と、
前記ポンプ部材の往復動の3周期目から上記駆動源に投入される上記制御情報を、上記補正情報で補正する補正手段と、
を具備することを特徴とするポンプ制御機構。 A pump member for applying air pressure by a reciprocating motion and a drive source for reciprocating the pump member and controlled and driven based on control information are provided, and the pump member is reciprocated by driving the drive source to store. A pump unit for feeding liquid stored in the liquid supply source toward
Position detecting means for detecting a position in the reciprocating motion of the pump member;
Information storage means for storing target information corresponding to the target drive speed when driving the drive source;
Driving information calculating means for calculating driving information corresponding to the driving speed of the driving source that reciprocates the pump member based on the position detection of the pump member in the position detecting means; the driving information and the target A correction for calculating correction information for the control information for reducing the difference between the drive information and the target information when the drive source is next driven based on the comparison with the information. Information calculation means;
Correction means for correcting the control information input to the drive source from the third cycle of reciprocation of the pump member with the correction information;
A pump control mechanism comprising:
前記貯留手段は、キャリッジに存在する液体容器であり、
前記液体は、インクであり、
前記液体供給源は、インクを蓄えるカートリッジである、
ことを特徴とするプリンタ。 While using the pump control mechanism of any one of Claim 1 to 7 ,
The storage means is a liquid container present in a carriage;
The liquid is ink;
The liquid supply source is a cartridge for storing ink;
A printer characterized by that.
上記駆動源の駆動により、上記ポンプ部材を往復動させる初期駆動工程と、
上記ポンプ部材の往復動における位置を検出する位置検出工程と、
上記位置検出工程における上記ポンプ部材の位置検出に基づいて、ポンプ部材を往復動させている上記駆動源の駆動速度に対応する駆動情報を算出する駆動情報算出工程と、
上記駆動情報算出工程により算出された駆動情報と、予め情報記憶手段に記憶されている上記駆動源の駆動の目標となる駆動速度に対応する目標情報との比較を行い、これらの比較に基づいて、次に上記駆動源を駆動させる際の上記駆動情報と上記目標情報との間の差を少なくするための補正情報を算出する補正情報算出工程と、
前記ポンプ部材の往復動の3周期目から上記制御情報を上記補正情報で補正する補正工程と、
補正後の上記制御情報によって制御された電力を、上記駆動源に投入して、該駆動源を
駆動させる補正駆動工程と、
を具備することを特徴とするポンプ制御方法。 A pump unit that includes a pump member that applies air pressure by reciprocating motion, and a drive source that reciprocates the pump member and that is controlled and driven based on control information. In the pump control method for feeding the liquid stored in the liquid supply source,
An initial drive step of reciprocating the pump member by driving the drive source;
A position detecting step for detecting a position in the reciprocating motion of the pump member;
A drive information calculation step for calculating drive information corresponding to the drive speed of the drive source that reciprocates the pump member based on the position detection of the pump member in the position detection step;
The drive information calculated by the drive information calculation step is compared with the target information corresponding to the drive speed that is the drive target of the drive source stored in advance in the information storage unit, and based on these comparisons Then, a correction information calculation step for calculating correction information for reducing the difference between the drive information and the target information when the drive source is driven next,
A correction step of correcting the control information with the correction information from the third period of reciprocation of the pump member ;
A correction driving step of driving the driving source by supplying the power controlled by the control information after correction to the driving source;
A pump control method comprising:
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