(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支点を介して自由振動がなされる振動部材と、前記振動部材の振動動作により空間部の容積が変動されることで加圧空気を生成する弾性素材により形成されたダイアフラム部材と、前記振動部材を駆動する駆動ユニットとを具備した空気加圧ポンプの駆動制御装置であって、
前記振動部材の振動動作中における振動周期を検出する振動周期検出手段と、前記振動周期検出手段により得られる振動周期情報に基づいて、前記駆動ユニットに励振駆動信号を与える駆動制御手段とを具備したことを特徴とする空気加圧ポンプの駆動制御装置。
【請求項２】
前記ダイアフラム部材により形成された空間部に対して空気流入口および空気送出口が形成され、前記空気流入口および空気送出口には、それぞれ一方向弁が配置されてなる請求項１に記載の空気加圧ポンプの駆動制御装置。
【請求項３】
前記駆動ユニットが、前記振動部材に取り付けられたマグネットと、前記マグネットに対峙して、当該マグネットに対して磁力線を作用させるソレノイドとにより構成した請求項１または請求項２に記載の空気加圧ポンプの駆動制御装置。
【請求項４】
前記駆動制御手段は、前記振動周期検出手段からの振動周期情報に基づいて、前記駆動ユニットに対して間欠的に励振駆動信号を与えるように構成した請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の空気加圧ポンプの駆動制御装置。
【請求項５】
前記駆動制御手段は、予め定められた所定の周期にしたがって、前記駆動ユニットに対して大エネルギーの駆動信号を間欠的に与えると共に、前記振動周期検出手段からの振動周期情報に基づいて、前記駆動ユニットに対して小エネルギーの駆動信号を間欠的に与えるように構成した請求項４に記載の空気加圧ポンプの駆動制御装置。
【請求項６】
前記大エネルギーの駆動信号および小エネルギーの駆動信号は、共に矩形波パルスにより構成され、大エネルギーの駆動信号は小エネルギーの駆動信号に対してパルス波高値およびまたはパルス幅が大きくなされた請求項５に記載の空気加圧ポンプの駆動制御装置。
【請求項７】
前記振動周期検出手段により得られる振動周期が所定の周期以下となった場合に、前記駆動制御手段からの励振駆動信号の供給を停止させるように構成した請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の空気加圧ポンプの駆動制御装置。
【請求項８】
前記振動周期検出手段は、前記駆動ユニットを構成するソレノイドにおいて生成される起電力に基づいて、前記振動周期情報を得るように構成した請求項３ないし請求項６のいずれかに記載の空気加圧ポンプの駆動制御装置。
【請求項９】
前記振動周期検出手段は、前記振動部材に配置された光制御部材と、フォトインタラプタとにより構成した請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の空気加圧ポンプの駆動制御装置。
【請求項１０】
前記光制御部材が、複数の光透過窓を形成した光遮断部材により構成され、前記フォトインタラプタが前記光遮断部材を挟むように配置された発光素子および受光素子により構成した請求項９に記載の空気加圧ポンプの駆動制御装置。
【請求項１１】
可撓性素材により形成され、内部にインクが封入されたインクパックと、前記インクパックを収納し気密状態に形成されたカートリッジケースとにより構成されたインクカートリッジが装着され、前記カートリッジケースとインクパックとの間の空気室内に加圧空気が導入されることで、前記インクパックより記録ヘッド側にインクが供給されるように構成したインクジェット式記録装置であって、
前記インクカートリッジを装着した状態において、前記カートリッジケースとインクパックとの間の空気室内に、請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の駆動制御装置を備えた空気加圧ポンプより、加圧空気が導入されるように構成したインクジェット式記録装置。
【請求項１２】
前記インクカートリッジにおけるインクパックより、キャリッジに搭載されたサブタンクに対して可撓性のインク供給チューブを介してインクを供給するようになされ、前記サブタンクを介してキャリッジに搭載された記録ヘッドにインクを供給するように構成した請求項１１に記載のインクジェット式記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、振動動作により加圧空気を生成する空気加圧ポンプの駆動制御装置に関し、またこの駆動制御装置を用いた加圧ポンプによる空気圧を利用することで、インクカートリッジより記録ヘッドに対してインクを供給するように構成したインクジェット式記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばシリアルプリンティング方式のインクジェット式記録装置は、キャリッジ上に搭載されて記録用紙の幅方向に移動するインクジェット式記録ヘッドと、記録用紙を記録ヘッドの移動方向に対して直行する方向に移動させる紙送り手段が備えられ、印刷データに基づいて記録ヘッドよりインク滴を吐出させることにより記録用紙に対して印刷が行われる。
【０００３】
一方、例えばオフィス向けまたは業務用に提供されるこの種の記録装置においては、比較的大量の印刷に対応させるために、大容量のインクカートリッジを配備する必要が生じ、このためにインクカートリッジを、例えば装置本体側に配置されたカートリッジホルダに装着させる形式の記録装置が提供されている。そして、記録ヘッドが搭載されたキャリッジ上にはサブタンクが配置され、前記各インクカートリッジから各サブタンクに対してインク供給チューブを介してそれぞれインクを供給し、さらに各サブタンクからそれぞれ記録ヘッドに対してインクを供給するように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、昨今においてはより大きな紙面に対して印刷を行うことが可能な、キャリッジの走査距離の長い大型の記録装置の需要が高まっている。このような記録装置においては、スループットを向上させるために、記録ヘッドにおいては益々多ノズル化が図られている。さらに、スループットを向上させるために、印刷を実行しながらインクカートリッジからキャリッジに搭載された各サブタンクに対して逐次インクを補給することを可能とし、各サブタンクからそれぞれ記録ヘッドに対してインクを安定して供給するような記録装置が求められる。
【０００５】
このような記録装置においては、インクカートリッジからサブタンクに対して、それぞれのインクに対応してインク補給チューブを接続する必要があり、キャリッジの走査距離が大きいために必然的にチューブの引き回し距離が増大する。しかも前記したとおり、記録ヘッドにおいては多ノズル化が図られているために、インクの消費量が多く、インクカートリッジからサブタンクに接続された各インク補給チューブ内においてインクの動圧（圧力損失）が高まり、サブタンクに対するインクの補給量が不足するという技術的課題を抱えている。
【０００６】
このような課題を解決するために、例えばインクカートリッジ側に空気圧を印加し、インクカートリッジからサブタンクに対して空気圧によって強制的にインクを押し出すことで、サブタンクに対して必要十分なインクを補給する構成の記録装置を、本件出願人において既に提案している。（例えば、特開２００１−２１２９７４号公報、特開２００１−２８７３８０号公報）
【０００７】
前記したような構成の記録装置においては、外郭を構成するケースが気密状態となるように成形され、その内部にインクを封入した可撓性素材により形成されたインクパックが収納されたインクカートリッジが利用される。そして、記録装置には、前記した構成のインクカートリッジに対して加圧空気を供給するための空気加圧ポンプが具備される。
【０００８】
この場合、インクカートリッジに対して過剰な空気圧が供給されるを防止するために、例えばダイヤフラム弁により構成され、過剰な圧力を大気開放するレギュレータとして作用する圧力調整弁が用いられる。また、前記した空気加圧ポンプからの空気圧をダイヤフラムの変位により測定し、予め定められた第１の空気圧となった時に、空気加圧ポンプの駆動を停止させると共に、予め定められた第２の空気圧となった時に、空気加圧ポンプを駆動させる圧力検出器等も用意されている。
【０００９】
前記した圧力調整弁および圧力検出器は、いずれもダイヤフラム等を用いた機械的な構成を採用するために、その製造コストが高騰し、また記録装置の構成も複雑化することは免れない。したがって、前記した構成は、比較的コストをかけることができる一部の記録装置に採用せざるを得ないという問題点が残されている。
【００１０】
この発明は、前記した問題点に着目してなされたものであり、カートリッジのインクパックを加圧する空気加圧ポンプを電気的に制御することにより、適正な空気圧を保証することができ、且つ効率よく加圧空気を生成することができる空気加圧ポンプの駆動制御装置およびこれを用いたインクジェット式記録装置を提供することを課題とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記した課題を解決するためになされたこの発明にかかる空気加圧ポンプの駆動制御装置は、支点を介して自由振動がなされる振動部材と、前記振動部材の振動動作により空間部の容積が変動されることで加圧空気を生成する弾性素材により形成されたダイアフラム部材と、前記振動部材を駆動する駆動ユニットとを具備した空気加圧ポンプの駆動制御装置であって、前記振動部材の振動動作中における振動周期を検出する振動周期検出手段と、前記振動周期検出手段により得られる振動周期情報に基づいて、前記駆動ユニットに励振駆動信号を与える駆動制御手段とを具備した点に特徴を有する。
【００１２】
この場合、好ましくは前記ダイアフラム部材により形成された空間部に対して空気流入口および空気送出口が形成され、前記空気流入口および空気送出口には、それぞれ一方向弁が配置された構成とされる。また、前記駆動ユニットが、好ましくは前記振動部材に取り付けられたマグネットと、前記マグネットに対峙して、当該マグネットに対して磁力線を作用させるソレノイドとにより構成される。
【００１３】
また、前記駆動制御手段は、好ましくは前記振動周期検出手段からの振動周期情報に基づいて、前記駆動ユニットに対して間欠的に励振駆動信号を与えるように構成される。この場合、好ましい実施の形態においては、前記駆動制御手段は、予め定められた所定の周期にしたがって、前記駆動ユニットに対して大エネルギーの駆動信号を間欠的に与えると共に、前記振動周期検出手段からの振動周期情報に基づいて、前記駆動ユニットに対して小エネルギーの駆動信号を間欠的に与えるように構成される。
【００１４】
さらに、前記大エネルギーの駆動信号および小エネルギーの駆動信号は、好ましくは共に矩形波パルスにより構成され、大エネルギーの駆動信号は小エネルギーの駆動信号に対してパルス波高値およびまたはパルス幅が大きくなされるように制御される。そして、前記振動周期検出手段により得られる振動周期が所定の周期以下となった場合には、前記駆動制御手段からの励振駆動信号の供給を停止させるように構成される。
【００１５】
一方、前記振動周期検出手段は、好ましくは前記駆動ユニットを構成するソレノイドにおいて生成される起電力に基づいて、前記振動周期情報を得るように構成される。また、前記振動周期検出手段は、前記振動部材に配置された光制御部材と、フォトインタラプタとにより構成される場合もある。この場合、前記光制御部材が、複数の光透過窓を形成した光遮断部材により構成され、前記フォトインタラプタが前記光遮断部材を挟むように配置された発光素子および受光素子により構成される。
【００１６】
以上のように構成された空気加圧ポンプの駆動制御装置によると、支点を介して自由振動がなされる振動部材の振動動作を受け、ダイアフラム部材の内部空間の容積が変動することで加圧空気が生成される。この場合、振動周期検出手段によって前記振動部材の自由振動周期が検出され、駆動制御手段は前記自由振動周期の情報に基づいて、振動部材を駆動する駆動ユニットに対して励振駆動信号を与えるように作用する。
【００１７】
この場合、前記ダイアフラム部材と、その空間部に蓄圧される加圧空気とを含む等価的な質量によって、前記振動部材の自由振動周波数が逐次変化するものの、前記振動周期検出手段によって得られる振動周期情報に追従して、駆動ユニットに対する励振駆動信号の出力タイミングが制御される。これにより、空気加圧ポンプは刻々変化する自由振動周波数に対応した励振駆動信号により効果的に励振されるため、きわめて効率よく加圧空気を生成することができる。
【００１８】
そして、前記した空気加圧ポンプは加圧空気の空気圧が上昇するにしたがって前記した等価的な質量の増大に伴い、その自由振動の周期が短くなる。そこで、振動周期検出手段により得られる振動周期が、所定の周期以下となった場合に、前記駆動制御手段からの励振駆動信号の供給を停止させるように作用するので、空気加圧ポンプにより生成される空気圧を常に所定の範囲に制御することができる。
【００１９】
一方、この発明にかかるインクジェット式記録装置は、可撓性素材により形成され、内部にインクが封入されたインクパックと、前記インクパックを収納し気密状態に形成されたカートリッジケースとにより構成されたインクカートリッジが装着され、前記カートリッジケースとインクパックとの間の空気室内に加圧空気が導入されることで、前記インクパックより記録ヘッド側にインクが供給されるように構成したインクジェット式記録装置であって、前記インクカートリッジを装着した状態において、前記カートリッジケースとインクパックとの間の空気室内に、前記した駆動制御装置を備えた空気加圧ポンプより、加圧空気が導入されるように構成される。
【００２０】
この場合、好ましい実施の形態においては、前記インクカートリッジにおけるインクパックより、キャリッジに搭載されたサブタンクに対して可撓性のインク供給チューブを介してインクを供給するようになされ、前記サブタンクを介してキャリッジに搭載された記録ヘッドにインクを供給するように構成される。
【００２１】
前記した記録装置によると、空気加圧ポンプからの空気圧を受けてインクカートリッジより必要十分なインクの供給を受けることができ、記録装置の正常な印刷動作を保証することができる。そして、前記した駆動制御装置を備えた空気加圧ポンプより適正な空気圧を受けることができるので、従来の記録装置のようにメカニカルな圧力調整弁あるいは圧力検出器等を格別に備える問題も解消することができ、機構の簡素化ならびにコストの低減を図ることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかるインクジェット式記録装置について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。まず図１は、記録装置の基本構成を平面図で示したものである。図１における符号１はキャリッジを示し、このキャリッジ１はキャリッジモータ２によって駆動されるタイミングベルト３を介し、走査ガイド部材４に案内されて紙送り部材５の長手方向、すなわち記録用紙の幅方向である主走査方向に往復移動されるように構成されている。そして、図１には示されていないが、キャリッジ１の紙送り部材５に対向する面には、後述するインクジェット式記録ヘッド６が搭載されている。
【００２３】
また、キャリッジ１には、前記記録ヘッドにインクを供給するためのサブタンク７ａ〜７ｄが搭載されている。このサブタンク７ａ〜７ｄは、この実施の形態においては、その内部において各インクを一時的に貯留するために、それぞれのインクに対応して４個具備されている。そして、この各サブタンク７ａ〜７ｄには、装置本体に配置されたカートリッジホルダ８に装着されたインクカートリッジ９ａ〜９ｄから、可撓性のインク補給チューブ１０，１０，……をそれぞれ介して、ブラック、イエロー、マゼンタおよびシアンの各インクが供給されるように構成されている。
【００２４】
一方、前記キャリッジ１の移動経路上における非印字領域（ホームポジョン）には、記録ヘッドのノズル形成面を封止することができるキャッピング手段１１が配置されており、さらにこのキャッピング手段１１の上面には、前記記録ヘッドのノズル形成面を封止し得るゴム等の可撓性素材により形成されたキャップ部材１１ａが配置されている。そして、キャリッジ１がホームポジョンに移動したときに、前記キャップ部材１１ａによって、記録ヘッドのノズル形成面を封止することができるように構成されている。
【００２５】
このキャップ部材１１ａは、記録装置の休止期間中において記録ヘッドのノズル形成面を封止し、ノズル開口の乾燥を防止する蓋体として機能する。また、このキャップ部材１１ａには、図には示されていないが、吸引ポンプ（チューブポンプ）におけるチューブの一端が接続され、吸引ポンプによる負圧を記録ヘッドに作用させて、記録ヘッドからインクを吸引排出させるクリーニング動作が実行されるように構成されている。そして、キャッピング手段１１の印字領域側に隣接して、ゴムなどの弾性素材によるワイピング部材１２が配置されていて、必要に応じて記録ヘッドのノズル形成面を払拭して清掃することができるように構成されている。
【００２６】
図２は、図１に示した記録装置に搭載されたインク供給システムの構成を模式的に示したものであり、このインク供給システムについて、それぞれ相当する各部を同一符号で示した図１と共に説明する。図１および図２において、符号２１は空気加圧ポンプを示しており、この空気加圧ポンプ２１により加圧された空気は、前記した各インクカートリッジ９ａ〜９ｄ（図２においては代表して符号９として示しており、以下において代表して単に符号９として説明する場合もある）にそれぞれ供給されるように構成されている。
【００２７】
前記インクカートリッジ９の概略構成は図２に示されたように、その外郭を構成するカートリッジケース（共に符号９で示す）が気密状態に形成されており、その内部にはインクを封入した可撓性素材により形成されたインクパック２４が収納されている。そして、インクカートリッジのケース９とインクパック２４とで形成される空気室２５内に、空気加圧ポンプ２１からの加圧空気が供給されるように構成されている。
【００２８】
この構成により、各インクカートリッジ９ａ〜９ｄに収納された各インクパック２４は、それぞれ加圧空気による加圧を受け、各インクカートリッジ９ａ〜９ｄから各サブタンク７ａ〜７ｄに対して所定の圧力によるインク流が発生するように成される。
【００２９】
なお、前記各インクカートリッジ９ａ〜９ｄにおいて加圧されたインクは、それぞれ各インク補給バルブ２６，２６……および各インク補給チューブ１０，１０，……を介して、キャリッジ１に搭載された各サブタンク７ａ〜７ｄ（図２においては代表して符号７として示しており、以下において代表して単に符号７として説明する場合もある）に供給されるように構成されている。
【００３０】
図２に示すように、サブタンク７にはその内部に、支点を介して移動できるフロート部材３１が配置されており、このフロート部材３１の移動自由端側には永久磁石３２が取り付けられている。そしてホール素子に代表される磁電変換素子３３ａ，３３ｂが基板３４に装着されて、サブタンク７の側壁に添接されている。この構成により、フロート部材３１に配置された永久磁石３２と、フロート部材の浮上位置にしたがった前記永久磁石３２による磁力線量に応じて、前記ホール素子３３ａ，３３ｂにより電気的出力が発生されるインク量検出手段を構成している。
【００３１】
したがって、例えばサブタンク７内のインク量が少なくなった場合には、サブタンク内に収納されたフロート部材３１の位置が重力方向に移動し、これに伴い前記永久磁石３２の位置も重力方向に移動する。それ故、永久磁石の移動によるホール素子３３ａ，３３ｂの電気的出力は、サブタンク７内のインク量として感知することができ、ホール素子３３ａ，３３ｂにより得られた電気的出力によって、前記インク補給バルブ２６が開弁される。
【００３２】
このような作用により、インクカートリッジ９内で加圧されているインクは、インク量が低下したそれぞれのサブタンク７内に個別に送出される。そして、当該サブタンク７内におけるインク量が所定の容量に達した場合には、前記したホール素子３３ａ，３３ｂの電気的出力に基づいて、前記インク補給バルブ２６が閉弁される。このような繰り返しにより、インクカートリッジからサブタンクに対して断続的にインクが補給されるように作用し、各サブタンク内には常にほぼ一定の範囲のインクが貯留されるようになされる。
【００３３】
一方、各サブタンク７からはバルブ３５およびこれに接続されたチューブ３６を介して記録ヘッド６に対してインクが供給されるように構成されており、記録ヘッド６の図示せぬアクチェータに供給される印刷データに基づいて、記録ヘッド６のノズル形成面に形成されたノズル開口６ａより、インク滴が吐出されるように作用する。なお、図２において符号１１は、前記したキャッピング手段を示しており、このキャッピング手段１１に接続されたチューブは図示せぬ吸引ポンプ（チューブポンプ）に接続されている。
【００３４】
図３は前記した記録装置に装填された空気加圧ポンプの構成を一部断面状態で示したものである。この空気加圧ポンプ２１には、支点４１を介して自由振動がなされる平板状の振動部材４２が具備されており、この振動部材４２の長手方向のほぼ中央部において、例えばゴムなどの弾性素材により形成されたダイアフラム部材４３の頂部が機械的に取り付けられている。
【００３５】
このダイアフラム部材４３は、椀形状に成されており、その内部に空間部４４が形成されている。そして、ダイアフラム部材４３は、図においてはその開口部が下向きとなるようにして振動部材４２に取り付けられており、その開口部には被振動体としてのベース部材を構成する円板状の閉塞部材４５が、前記開口部を閉塞するように気密状態に取り付けられている。
【００３６】
前記閉塞部材４４には、空気流入口４６および空気送出口４７がそれぞれ貫通状態に形成されており、前記空気流入口４６にはダイアフラム部材４３により形成された前記空間部４４内に対して空気の流入のみを許容する一方向弁４８が取り付けられており、また、前記空気送出口４７には前記空間部４４内より加圧空気の送出のみを許容する一方向弁４９が取り付けられている。
【００３７】
一方、前記平板状の振動部材４２における振動自由端には、マグネット５１が取り付けられており、このマグネット５１に対峙するようにして、ソレノイド５２が捲装された磁気コア５３が配置されている。これらマグネット５１、ソレノイド５２、および磁気コア５３により、前記振動部材４２を励振させる駆動ユニットを構成している。
【００３８】
以上の構成において、前記ソレノイド５２に対して、例えば間欠的に駆動信号を供給することにより、前記マグネット５１は図３において上下方向に振動する。これにより、振動部材４２は支点４１を介して同方向に振動作用を受け、前記ダイアフラム部材４３を伸縮させる。したがって、ダイアフラム部材４３により形成される空間部４４の容積が周期的に変動し、前記２つの一方向弁４８，４９の作用により空気流入口４６より取り入れられた空気は、前記空間部４４において圧縮されて空気送出口４７より加圧空気が取り出される。この加圧空気は、前記したインクカートリッジ９における空気室２５に送られ、インクパック２４内のインクは加圧空気により押し出される作用を受ける。
【００３９】
図４は、前記図３に示す空気加圧ポンプ２１における一端を支点４１とした振動部材４２の自由振動系を示す等価図である。この振動部材４２には前記したとおり、振動自由端にはマグネット５１が取り付けられており、また振動部材４２のほぼ中央部には、ダイアフラム部材４３が取り付けられている。したがって、振動部材４２には前記ダイアフラム部材４３の弾性と、空気圧縮成分としての等価質量５５が加わると共に、振動部材４２の等価質量ならびにマグネット５１の質量も加わる。これらの総合した等価質量をｍとした場合、振動部材４２の自由振動周波数ｆは、次の式によって示すことができる。なお、次式においてＫはバネ定数である。
【００４０】
【数１】
0004003162.tif 000002
【００４１】
この様に、振動部材４２の自由振動周波数ｆは、バネ定数に相関関係を持っており、したがって、ダイアフラム部材４３の空気圧縮成分、すなわち空気加圧ポンプ２１における空気圧に依存して、自由振動周波数ｆが変化することが理解できる。
【００４２】
図５は、前記した特性を利用して空気加圧ポンプ２１を効率よく駆動すると共に、加圧ポンプ２１から供給される空気圧が所定の範囲となるように制御することができる駆動制御装置の構成を示したブロック図である。図５において、符号６１はコントローラを示しており、このコントローラ６１は、ポンプ駆動制御手段６２に対して起動指令を送り、加圧ポンプ２１を起動させる機能を有する。そして、ポンプ駆動制御手段６２は振動周期検出手段６４から得られる前記振動部材４２の自由振動に基づく振動周期の情報を受けて、ドライバ６３を駆動するように作用する。
【００４３】
そして、ドライバ６３からは前記振動周期の情報に基づいた駆動信号を、駆動ユニットを構成するソレノイド５２に間欠的に供給することで、前記振動部材４２を励振駆動するようになされる。また、前記した振動周期検出手段６４は、前記ソレノイドにおいて誘起される起電力に基づいて、前記振動周期情報を得るようになされ、この振動周期情報が前記したポンプ駆動制御手段６２にフィードバックされる。また、前記振動周期検出手段６４は、前記振動周期情報による振動周期が所定の周期以下となった場合に、ポンプ駆動制御手段６２からドライバ６３に対する駆動信号の送出を停止させるように作用する。
【００４４】
図８は、図５に示した加圧ポンプの駆動制御装置によってなされる駆動動作を示したタイミング図である。すなわち、コントローラ６１より図８（Ａ）に示すように起動指令が送出された場合、ポンプ駆動制御手段６２はドライバ６３に対して、図８（Ｂ）におけるＳ１として示す初期駆動パルスを発生させる制御信号を送出する。この初期駆動パルスＳ１は、後述する励振駆動パルスＳ２に比較すると、そのパルス波高値およびパルス幅ｔｗ１が大きくなされており、換言すれば大エネルギーの駆動信号を構成している。
【００４５】
この初期駆動パルスＳ１を受けたソレノイド５２は、生成される磁力線の作用により図３に示すマグネット５１を吸引し、また、初期駆動パルスＳ１の立下がりに伴ってマグネット５１の吸引作用を停止する。これにより、振動部材４２における振動自由端は、図８（Ｃ）に示すようにソレノイド５２側に移動すると共に、パルスＳ１の立下がりに伴ってその反作用により逆方向に移動する。すなわち、振動部材４２は自由振動周波数により振動動作を開始する。
【００４６】
この振動部材４２における振動動作の開始に伴い、ソレノイド５２によって誘起される起電力が前記した振動周期検出手段６４に供給され、振動周期検出手段６４は振動部材４２の自由振動の周期（ｔ１，ｔ２，……ｔｎ）を検出する。なお、この実施の形態においては、振動周期検出手段６４は、図８（Ｃ）に示す負側のピークタイミングを捕らえて、自由振動の周期を把握するようになされている。したがって、図８（Ｃ）に示す波形は、振動部材４２の振動自由端における移動（振動）軌跡を示すと共に、ソレノイド５２によって誘起される起電力の電気波形の形態でもある。
【００４７】
続いて、ポンプ駆動制御手段６２はドライバ６３に対して、図８（Ｂ）におけるＳ２として示す励振駆動パルスを発生させる制御信号を送出する。この励振駆動パルスＳ２は、前記した初期駆動パルスＳ１に比較して、そのパルス波高値およびパルス幅ｔｗ２は小さくなされており、換言すれば小エネルギーの駆動信号を構成している。これは、振動部材４２が自由振動を開始した後においては、比較的小さな励振エネルギーによっても十分な振動動作を維持できるためである。
【００４８】
なお、前記励振駆動パルスＳ２は、前記した振動周期検出手段６４から得られる自由振動周期にしたがったタイミングで出力されるようになされている。すなわち、図８（Ｃ）に示す波形の負ピークから所定の時間ｔｄを経過したタイミングで出力される。これにより、振動部材４２は自由振動周期にしたがって励振される。この様な動作が継続して行くうちに、前記したダイアフラム部材４３は伸縮作用を受けて加圧空気を生成する。そして、加圧空気の生成に伴い、既に説明したように自由振動周波数ｆが上昇し、また加圧空気の作用によって、その振幅も小さくなる。
【００４９】
前記振動周期検出手段６４は、この時の自由振動周期（ｔ１，ｔ２，……ｔｎ）を監視しており、所定の周期ｔα以下となった場合に、励振駆動パルスＳ２の供給が停止されるようになされる。すなわち、図８（Ｂ）に示すｔｎの周期が、ｔｎ≦ｔαの条件となった場合において、励振駆動パルスＳ２の供給は停止される。換言すれば、この時、加圧ポンプ２１によって生成される加圧空気の圧力が十分な値に到達したことになる。
【００５０】
そして、Ｔｂの励振休止期間をおいて、再び初期駆動パルスＳ１が供給される。この初期駆動パルスＳ１は、所定の周期Ｔａをもって発生するようになされている。このようにして、所定の周期Ｔａをもって初期駆動パルスＳ１が供給されると共に、これに続いて励振駆動パルスＳ２が供給されることにより、加圧空気は所定の範囲の圧力を維持する。したがって、加圧空気が十分な圧力値を保持している場合には、図８の右端部に示すように初期駆動パルスＳ１の供給直後に、ｔ１≦ｔαとなる。したがって、この様な場合においては励振駆動パルスＳ２の供給は即座に停止される。
【００５１】
以上の説明は、振動周期検出手段６４が、駆動ユニットを構成するソレノイド５２によって誘起される起電力を利用することで自由振動周期を検出する手段を採用した形態に基づくものであるが、振動周期検出手段６４としては、他の検出手段を採用することもできる。例えば図５に破線で示したように、振動部材４２の一部にセンサ７１を取り付け、このセンサ７１による出力に基づいて、振動周期検出手段６４が振動部材４２の振動周期を検出することもできる。
【００５２】
図６は、そのセンサ７１の構成を模式的に示したものである。このセンサ７１は平板状に形成された光制御部材７２とフォトインタラプタとの組み合わせにより構成される。この光制御部材７２は、光遮断部材（例えば金属板）をベースとして複数の光透過窓７３が等間隔をおいて形成されており、この光制御部材７２は、前記した振動部材４２の振動自由端側に取り付けられる。これにより、光制御部材７２は振動部材４２の振動により、図６に示す矢印方向（上下方向に）振動する。
【００５３】
一方、前記フォトインタラプタは、光制御部材７２を挟むようにして配置された２組の発光素子および受光素子により構成している。なお、図６における符号７４ａ，７４ｂは、前記した発光素子から受光素子に至る光路を示している。ここで、光制御部材７２に形成された光透過窓７３の配置ピッチをＤとした時、２組の発光素子および受光素子による光路７４ａと７４ｂの間隔は、Ｄ＋（１／２）Ｄの関係になされている。
【００５４】
したがって、前記光路７４ａ，７４ｂが光透過窓７３に一致した時の信号レベルが立ち上がるように制御される場合においては、フォトインタラプタによる出力は、振動部材４２の振動方向によって図７に示すような２つの組み合わせパターンが発生する。すなわち、（Ａ）は光路７４ａを形成するフォトインタラプタの出力を示し、また（Ｂ）は光路７４ｂを形成するフォトインタラプタの出力を示すものとした場合、両者には、電気角でφ＝９０度の位相差が発生する。
【００５５】
そして（Ａ）に示す波形出力が（Ｂ）に示す波形出力に対して、９０度進んでいる場合には、振動部材４２は瞬時において上方向（例えばマグネット５１が磁気コア５３に近づく方向）に移動していることを示すものとなる。また逆に、（Ａ）に示す波形出力が（Ｂ）に示す波形出力に対して、９０度遅れている場合には、振動部材４２は瞬時において下方向（例えばマグネット５１が磁気コア５３から離れる方向）に移動していることを示すものとなる。そして、図７に示す波形出力の粗密は、前記振動部材４２の自由振動の周期を表すことになる。
【００５６】
したがって、前記した（Ａ）および（Ｂ）の波形出力を振動周期検出手段６４において、デコードすることにより振動部材４２の振動方向ならびに自由振動の周期を得ることができる。すなわち、図８に示す波形（Ｃ）を得る場合と同等の情報を取得することができる。それ故、図８（Ｂ）に示す初期駆動パルスＳ１と、これに続く励振駆動パルスＳ２の供給タイミングを作り出すことができる。
【００５７】
なお、図６に示した形態においては、発光素子および受光素子からなるフォトインタラプタが、光制御部材７２を挟むようにして配置されているが、光制御部材７２の光透過窓７３部分に光反射部材を配置することにより、反射光によるフォトインタラプタを構成することもできる。この場合においても、図７に示すような信号波形を得ることができる。
【００５８】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、この発明にかかる駆動制御装置を用いた空気加圧ポンプによると、振動部材の振動動作中における振動周期を検出する振動周期検出手段と、この振動周期検出手段により得られる振動周期情報に基づいて、駆動ユニットに励振駆動信号を与える駆動制御手段とを具備したので、空気加圧ポンプは刻々変化する自由振動周波数に対応した励振駆動信号により効果的に励振されるため、きわめて効率よく加圧空気を生成することができる。加えて、振動周期検出手段により得られる振動周期が所定の周期以下となった場合に、駆動制御手段からの励振駆動信号の供給を停止させるように構成することで、空気加圧ポンプにより生成される空気圧を常に所定の範囲に制御することができる。
【００５９】
また、この発明にかかる記録装置によると、前記した駆動制御装置を用いた空気加圧ポンプの特質を享受することができると共に、従来の記録装置のようにメカニカルな圧力調整弁あるいは圧力検出器等を格別に備える問題も解消することができ、機構の簡素化ならびにコストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかるインクジェット式記録装置の基本構成を示した上面図である。
【図２】図１に示す記録装置におけるインクカートリッジから記録ヘッドに至るインク供給システムを示した模式図である。
【図３】図１に示す記録装置に搭載される空気加圧ポンプの構成を示した一部断面図である。
【図４】図３に示す空気加圧ポンプにおける一端を支点とした振動部材の自由振動系を示す等価図である。
【図５】図３に示す空気加圧ポンプの駆動制御装置の構成を示したブロック図である。
【図６】空気加圧ポンプに用いられる振動センサの例を示した模式図である
【図７】図６に示す振動センサにより得られる信号波形図である。
【図８】図５に示す駆動制御装置の作用を示すタイミング図である。
【符号の説明】
１                キャリッジ
６                記録ヘッド
７（７ａ〜７ｄ）  サブタンク
８                カートリッジホルダ
９（９ａ〜９ｄ）  インクカートリッジ
１０              インク補給チューブ
２１              空気加圧ポンプ
２４              インクパック
２５              空気室
４１              支点
４２              振動部材
４３              ダイアフラム部材
４４              空間部
４８，４９        一方向弁
５１              マグネット
５２              ソレノイド
６１              コントローラ
６２              ポンプ駆動制御手段
６３              ドライバ
６４              振動周期検出手段
７１              センサ７１
７２              光制御部材
７３              光透過窓
７４ａ，７４ｂ    光路
Ｓ１              初期駆動パルス
Ｓ２              励振駆動パルス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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