CN1020564C

CN1020564C - 记录设备

Info

Publication number: CN1020564C
Application number: CN91104634.8A
Authority: CN
Inventors: 伊藤典晃; 名越重泰; 吉村茂
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-06-11
Filing date: 1991-06-11
Publication date: 1993-05-12
Anticipated expiration: 2006-06-11
Also published as: US5334920A; EP0465850A2; EP0465850A3; EP0465850B1; CN1058748A

Abstract

本发明提供一种可减小电机振动和速度变化的记录设备。

这种记录设备使用步进电机作为移动滑架的组件的驱动源，滑架上装有记录组件或记录介质，该设备还具有在步进电机加速时进行控制的控制组件，以便当电机的转速小于给定值时，用比移送组件的机械时间常数更短的周期来驱动步进电机，并当电机的转速大于给定值时，用比该机械时间常数更长的周期来驱动电机。

Description

本发明涉及一种用步进电机作为装有记录组件的滑架的驱动源或是作为传送记录介质的驱动源的记录设备。

在常规的串行式打印机中，混合型或永磁型（PM型）步进电机通常用作驱动滑架，以便使安装在滑架上的记录头能在记录期间产生移动。对于这种情况，滑架是被固定在传送带上，而该传送带由装在步进电机转轴上的皮带轮带动转动。该滑架的结构使得它在由电机转动带动传送带移动而进行记录时，能够在记录方向上扫描。

这种步进电机与外部脉冲同步，并能把激励电流转换为驱动电机转动的电机激励相位。如果激励电流的这一转换比给定值快，则步进电机转子的转动就会稍微滞后，从而会产生称之为“失步”的步进误差。这种失步将使记录头的运动陷于失常，并引起记录图上的位置滑动或图象跳跃。

特别是在滑架加速时，除了步进电机不稳定转动的因素之外，还由于其惯性使载荷增大的原因，往往会发生失步。

第4963808号美国专利公开了一种电机控制装置，该装置可以闭环控制一个常规的步进电机，以解决上述问题，而且，这种用于打印机的步进电机，也已被流水号为302196、申请日为1989、1、27的美国专利申请所给出。

这也就是说，在用步进电机作为驱动源和移动记录头进行扫描的记录设备中，这一已给出的方案是，该设备需包括用于检测步进电机转子的转角位置的检测组件，以及根据检测组件的检测结果对步进电机的驱动过程进行闭环控制的控制组件。

也曾经有人提出采用开环控制而不是闭环控制，控制步进电机的驱动来解决这一问题。但是，步进电机的开环控制将会带来以下问题。

因为相应于每一激励相位，要施加一步进信号以使步进电机的转子转动，所以当步进电机以低速转动时，转子的转动将会产生振动，从而引起噪声。例如，图18A就示出了一幅转速和时间之间关系的示意图，其中步进电机按呈直线的速度曲线转动，所以其加速度为常量。对于这种情况，当驱动频率大约为100Hz时，即在如参考标号80所示的区域时，步进电机的转动将会发生振动，从而产生噪声。上述的这一频率，为该步进电机的谐振频率。

为了避免在加速期间由于振动而引起的噪声，则希望迅速将步进电机的转动频率增加到给定的转速。然而，如果步进电机从一开始就以比步进电机谐振频率高的给定速度转动时，就会产生失步，以至不能使用。因此，转动的速度应该在开始时是足够低的，然后加速以达到所期望的转速。

为了使步进电机转动时不至于引起失步和噪声，可使用常规方式驱动步进电机转动，使其从开始到到达恒速时的速度变化呈指数曲线特性。

但在上述的传统实例中，当按上述方式驱动滑架加速时，步进电机转子的转动将滞后于供给电机的驱动脉冲。因而在加速后开始记录操作的恒速驱动期间，会出现过速（过冲量）或速度变化等等现象。这就使得记录头的移动速度不能达到给定的恒速，甚至处在开始记录操作的位置上也是如此，并且还将使记录精度降低。

图18B是表示按常规指数曲线驱动步进电机转动时，滑架（记录头）的速度变化图，标号81和82分别表示发生过冲量和速度变化的位置。

如果由于过冲量等等因素而使其速度发生变化，则当将若干条垂直划线，比如说，记录在整个记录区域，并且是双向记录（当滑架进和退时完成记录）时，在记录区域两端的垂直划线位置，将由于记录头的运动产生滑移，从而可能使两端处的划线没有被记录在同一行上。

这是因为其记录方向是双向的，当滑架，比如说，向右侧方向移动时，在右侧端的垂直划线，是在记录头的速度变为完全恒速之后，才被记录的，而在左侧端的垂直划线，则是在加速之后立刻进行记录的。与此相反，当记录头向左侧方向移动时，在左侧端的垂直划线，是在记录头等速移动时记录的，而在右侧端的垂直划线，则是在加速之后立刻记录的。

为了避免出现这种不希望得到的记录，可以使从加速结束到记录开始的这段距离足够长，并在过冲等等结束之后再开始记录操作。但是这将产生下述问题，即由于从加速结束到到达恒速期间所进行的额外操作，将使记录时间被加长，而且为了确保上述距离，还需使得记录设备的宽度远比所需要的要长。

本发明的目的是要通过减小记录设备的步进电机的速度变化和振动，来克服上述缺陷。

本发明的另一个目的是要缩短滑架从速度上升时刻到其达到目标速度所用的时间。

本发明的其它目的将通过下面有关实施例的描述而清楚地给出。

本发明的记录设备借助一台步进电机移动安装在其上的带有记录装置的滑架进行记录，其特征在于包括：

用于检测滑架是否处于初始位置的检测装置，当检测装置检测到所述滑架处于初始位置时，该检测装置产生一个检测信号;

用于根据脉冲信号对输入给所述步进电机线圈的激励电流进行转换的驱动器;

用于产生所述脉冲信号以指令所述驱动器驱动所述电机的控制装置，所述装置由所述检测信号初始化置位，该装置还具有一个通过对脉冲信号进行计数来检测所述滑架位置的计数器，以及一个用于确定所述脉冲信号周期的计时器，所述控制装置在所述计数器的计数值的基础上，判断所述电机在直到滑架到达记录开始位置时的加速期间，其转速是否超过了给定值，如果小于给定值，则设置较短的所述脉冲信号的周期，如果大于给定值，则设置较长的所述脉冲信号的周期。

图1示出了按照本发明的第一实施例构造的打印机的主要结构的电路方块图。

图2是图1所示记录部分主体的外形透视图。

图3A是图1所示滑架电机的局部剖视图。

图3B是图3A所示电机的剖面图。

图4是图1所示滑架电机的驱动信号图。

图5是用于解释图1所示滑架电机步进驱动操作的辅助示图。

图6A是图1所示电路的流程图。

图6B是图1所示电路在加速过程时的流程图。

图7示出了图1所示滑架电机的转速变化的示意图。

图8是在图1所示电机上附装有编码器时的剖面图。

图9是按照本发明的第二实施例构造的打印机记录部份主体的结构示意图。

图10是图9所示实施例的第一变型实例的结构示意图。

图11是图10所示滑架导轨机构的部分切除的平面图。

图12是表示图11的主要部分的透视图。

图13是图10所示滑架在上升期间的速度特征曲线图。

图14是图9所示实施例的第二变型实例中的滑架导轨机构的局部透视图。

图15是图14所示滑架导轨机构的部分切除的平面图。

图16是用于解释使用喷墨记录方法的记录头的分解后的各元件及其结构的辅助示意图。

图17A至图17G是用于解释气泡喷射记录原理辅助示意图。

图18A是表示加速期间常规滑架电机驱动速度变化的示意图。

图18B是表示在过冲状态下常规滑架电机驱动速度变化的示意图。

下面将参照附图对本发明的一个实施例进行详细描述。

图1是表示按照该实施例构造的一台喷墨打印机的主要结构的示意性方框图。

在图1中，控制部分101处理从主计算机117接收到的数据并对整台打印机进行控制。记录部分102包括有打印机的工作部分。在该实施例中，主计算机117将记录数据和各种记录控制指令输送到打印机。输入部分118接收来自主计算机117的记录数据，并提供接口控制。

控制部分101包括诸如微计算机之类的中央处理机（CPU）111，后者按照储存在只读存储器（ROM）112中的控制程序实施各种控制。随机存取存储器（RAM）113被用作中央处理机111的工作区，它存储从主计算机117输入的各种数据以及与CPU111的控制相关的种种数据。RAM113包括有，比如说，储存单行记录数据的行存储器115，储存滑架扫描位置的位置计数器116等等。由CPU111给出的时间数据等等被输入计时器114，而且在对一个与确定的时间数据相对应的时间进行计数时，该计时器还可以以引起中断的方式，向诸如CPU111等等组件发出给定的时间段已经结束的通告。

下面描述记录部分104的结构。

在喷墨记录系统中，用于记录的记录头104由驱动器103按照来自控制部分101的记录数据进行驱动。装有记录头104的滑架105由滑架电机106驱动而移动。在该实施例中，滑架电机是步进电机，并由驱动电路107驱动。脉冲信号25输入至驱动电路107，由控制部分101输入的这一脉冲信号，指示着转换滑架电机106激励相位的时限，驱动电路107应与脉冲信号25的时限同步，以输出四相激励信号26。

图4示出了这种时限的一个实例，而且在图4中，滑架电机是由两相激励驱动转动的。

纸张进给电机109由，比如说，步进电机等组成，并由驱动电路108驱动转动。电源110为整个设备提供动力。

图2是图1所示记录部分102主体的外形透视图。

在图2中，标号104为，比如说，喷墨型的记录头，装有记录头104的滑架105可沿导向轴122和123在R和F方向上往复移动。同步皮带121与滑架105的两端相连接，并在皮带轮124、125之间拉紧。滑架电机106通过同步带121驱动滑架105移动。记录纸126由压纸卷筒（未示出）等保持在与记录头104相对的位置上，而且，记录工作是通过滑架105的扫描依次完成的。

在滑架105上设有遮光隔板127。当该隔板127通过装有光传感器128的槽129时，将会挡住相应的光线，由此可以检测出滑架105已经到达初始位置。这将使RAM113的位置计数器116置“0”。当滑架向F方向移动时，也就是从初始位置向右侧方向移动时，如果对于每一个转换电机106激励状态的脉冲信号25，位置计数器116进行一个计数，就可以据此检测出滑架的位置。同时，在这一时间内也完成了在记录纸126上的记录。

在滑架105完成了相应于一行记录的行程之后，纸张进给电机 109被驱动转过一个给定的量，以带动记录纸126仅在箭头E所示的方向上移动相应于一行的量。

图3A、图3B是表示上述滑架电机106的一个结构实例的示意图。在图3A和图3B中，标号130为滑架电机106的转子，标号131为转动轴，标号132、133为围绕着转子130固定的定子，标号134和135为线圈。

下面参照附图6A和6B的流程图，对上述喷墨打印机的记录操作过程进行描述。

假定与该控制操作过程相应的控制程序已经存入ROM112。

在至少一页或一行的记录数据从主计算机117输入之后，准备开始实施一行的记录操作时，启动该控制程序。

首先在步骤S1，通过来自光传感器128的信号，判断滑架105是否处在图2中左侧端的初始位置上。如果未处在该初始位置，则进入步骤S2，驱动滑架电机106，将滑架105移至该初始位置。当滑架105到达初始位置时，进入步骤S3，使位置计数器116等等组件初始化复位。

然后进入步骤S4，根据由主计算机117给出的记录形式等数据，确定滑架电机106的转动速度和方向。根据要在一行上记录的记录数据的量，确定一行记录所需的驱动滑架电机106的驱动脉冲数。进入步骤S5，并且将指令电机转动的脉冲信号25输入驱动电路107，以进行加速驱动。该加速过程将结合附图6B的流程图作详细描述。

当滑架105由此而开始移动时，CPU111与脉冲信号同步，位置计数器116向上进行计数，并根据这一离散的值指示出滑架 105的位置。在加速过程完成之后，进入步骤S6，判断滑架105是否已到达记录开始位置。如果已到达，则进入步骤S7，驱动记录头104开始记录操作。当滑架105的移动速度变为恒速时，便实际开始记录。

然后进入步骤S8，通过位置记数器116给出的不连续值等等的指示，判断滑架105是否已到达一行记录的完成位置，也就是说一行的记录是否已经完成。如果一行的记录还没有完成，则转入步骤S9，进一步输出脉冲信号25，并驱动滑架电机106等速运行。

虽然在这里并没有特别详细地加以叙述，但对于每一个激励，都应在计时器114中设置一个与电机106的激励周期相应的时间，即使是当滑架电机106等速转动时也是如此，而且，每当从计时器114输入时限信号（例如过时信号）时，滑架电机106就被驱动以等速转动。

当一行的记录完成之后，由步骤S8进入步骤S10，停止记录头104的记录操作，使滑架电机106减速。随后判断是否还存在有下一行记录数据，如果不存在下一行记录数据，整个记录过程已经完成，则进入步骤S13，驱动滑架电机106，将滑架105移到进行该过程的初始位置上。

如果全部记录过程还没有完成，则将滑架105移至下一行的记录开始位置，以便记录下一行的记录数据，并再次转入步骤S4，执行上述过程。

就往复式记录而言，上述的下一行记录开始位置被设置在下一行记录宽度的右侧端。当使滑架电机106反相运转，从而使滑架105沿相反的方向（图2中的R方向）移动时，滑架105的位置当然也可以检测出，其方式是对于每一个脉冲信号25，位置计数器116的值向下计数。

下面参照图6B中的流程图，对电机在加速区内的驱动进行描述。

当指令加速时，进入步骤S21，以输出第一个脉冲信号25。该第一脉冲信号25将在滑架电机106中产生一个激励磁场，以使转子130处于指定的激励位置。在步骤S22和其它后续步骤中，通过连续不断地供给脉冲信号串，将使滑架电机开始转动。

在步骤S22中，计时器114开始计时，而且在每一给定的时间间隔之后，由步骤S24输出一个脉冲信号25。在步骤S24-S27中所输出的脉冲信号25的周期，假定为时间t₁，该周期由计时器114计时。

该脉冲间隔t₁由以下方式确定。即当滑架电机106的转子速度小于进行记录时的转子速度的一半时，脉冲间隔将小于某一使滑架电机106的转子130能够跟上步进驱动的时间间隔（也就是滑架系统的机械时间常数）。由于滑架电机106的转子130不能跟上随转换激励而变化的磁稳定点，所以它将转动得慢一点。

图5是用于解释步进电机由一个激励信号步进驱动时，转动位置相对于时间的辅助示图。

在图5中，标号151示出的线代表着步进电机步进操作的状态。正如从图5中所能看到的那样，当进行步驱动时，在经过一段比时间B更长的时间间隔之后，步进电机的转动量多于给定的转动量，并开始振动，而在到达时间B之前，电机将平稳地转动。因此，当驱动电机作其周期小于时间B的转动时，电机转速将连续、平衡地增加，在步进电机以等速驱动时常常出现的、在磁稳定点附近的转子130的振动以及伴随速度变化的加速等等现象将不会出现。

图2中所示的滑架驱动系统由滑架电机106、皮带轮124、125、同步带121、装有记录头104的滑架105组成。滑动轴122通过摩擦力与驱动系统相连接。这样，由于同步带极富柔韧性，从而使机械时间常数成为一个相当大的值，该值的范围从大约100个记录点到数百微秒。在由开始加速到达到最终速度的大约一半的转速时，滑架电机106的转换激励相位的间隔，可以比这个值更短些。

这由图6B中的步骤S27加以判断。当滑架电机的转速小于恒定转速的大约一半时，返回步骤S24，用上述时间为t₁的周期继续驱动。

当转速上升并超过最终速度的一半时，从步骤S27进入步骤S28，并采用比驱动系统的上述时间常数更长的脉冲信号25的间隔（T＝t₂＞t₁）。该过程由步骤S29-S31实施。这样就使滑架电机106的转子130的运动，能够跟上转换激励的速度。由于伴随在这一点上的转动所产生的转子130的惯性力，抑制着转子130的振动，因而能够将诸如振动这样的速度变化，限制为一个很小的值。

而且在该点上，滑架电机106与激励转动的脉冲信号25同步，因而即使是在加速结束时，在进入图6A的步骤S6时，转子130的转动也不会出现速度变化，并移动滑架使其以等速驱动记录操作。这也就是说，在转子130的转动迟滞于脉冲信号25时常常发生的、由于转子130的反作用而出现的过冲，也将不会出现。

如图6B所示，当滑架电机106的速度小于其恒速转动期间的速度的一半时（步骤S24-S26）和大于恒速转动期间的速度的一半时（步骤S29-S31），脉冲信号将分别以规则的间隔（t₁，t₂）输出。显然，脉冲信号25的周期，在步骤S24-S26和步骤S29-S31中也可以逐步缩短。

图7是用于解释在滑架105的加速区的速度变化的辅助性示意图。

由图中可以看到，虽然在由图7中标号161所示的、相应于最终速度的一半处，还出现有速度的变化，但是在到达以传统方式实施的、如图18B所示的最终速度时所会出现的过冲量现象，将不会出现，而且，速度变化将在很短的时间内收敛。不仅如此，在图7中的中等速度区内的速度变化位置附近，由于滑架电机106的转速比较高，因此不会出现常规的电机驱动时所产生的噪声，从而有可能进行平稳驱动。

因此，即使是以记录时的恒速来驱动滑架，也能改进速度稳定性，并不会产生不均匀记录。

用于确定驱动上述滑架电机106的脉冲信号25的输出时限的时间表，已储存在上述的ROM112中，而且在驱动滑架电机106转动时，可以将上述时间表从ROM112依次读出，并从CPU111置入计时器114，由此来确定滑架电机106的激励周期。

就滑架105和滑架电机106的结构构成而言，同步带121也可以不是如图2所示的那样，直接围绕着滑架电机106的皮带轮124转动，而是和一级或几级同步装置组合在一起。

在上述第一实施例中，是用位置记数器116对脉冲信号25进行计数的，然而也可以采用下述方式：如图8所示，设置一个与转子轴131一起转动的检测盘137，并由光阻断识别器检测该检测盘的转动，由位置计数器116对来自光阻断识别器的信号进行计数。

如上所述，按照本发明构造的第一实施例，滑架电机106在加速过程中不会发生振动，并且能实施平稳和快速的加速操作，从而能高精度地移动滑架。

因此能够无振动地、匀速地移动滑架。

下面将参照附图9，描述本发明的第二实施例。

图9是打印机记录部分主体结构的示意图。

在图9中，皮带轮202同轴装在滑架电机201上，并通过同步带203与滑架轴皮带轴204相连。同步带203由弹簧（未示出）提供张力。

记录头209装在滑架206上。该记录头209中设置有墨盒，借此可以实施记录而不需从它处吸取墨液。该滑架206由作为导向元件的导向丝杠252和滑动轴251支撑，并通过在上述两轴上的移动，而在记录介质（记录纸）上进行记录。

记录头的复原装置210设置在该打印机的初始位置处（在图9中的左侧），而且随着滑架206的移动，记录头209到达初始位置时，将对记录头209进行复原。

当滑架206到达初始位置时，原先被压向图9中右侧方向的齿轮211，将由于压接弹簧211a的存在，被压向图9中左侧方向，从而与复原系统齿轮212啮合。由于后面将给与说明的导引销这时正处在槽252b中，从而使得滑架206在丝杠252转动时，不会继续从右向左移动。

齿轮211和复原系统齿轮212的这一啮合，将把滑架电机的驱动力，传递到记录头复原装置210，以完成诸如清洁记录头喷射表面、清除由于墨液虹吸引起的堵塞等等各种操作。

纸张进给电机213通过电机齿轮214和滚筒齿轮215，驱动纸张进给滚筒216，以移动记录介质。借助于该记录介质的传送和记录头209、滑架206的扫描，完成在上述记录介质上的记录。在该实例中，纸张进给电机213的减速为单级减速，然而这种减速并不局限于使用单级减速，还可以采用直接驱动，即在该过程中，纸张进给电机213与纸张进给滚筒216直接耦合，或是使用，比如说，多级减速系统实施多次减速。

通过将上述滑架电机201的驱动力传递给丝杠252，可以驱动滑架206移动。如图9所示，在丝杠252上设置有螺旋槽252a，且有一导引销207与该槽252a啮合。

该导引销207由设置在滑架206中的支撑部分沿轴向导向。导引销弹簧208压在导引销207的一端（在相对于丝杠的另一侧），使导引销207被压顶在丝杠252中的槽252a中。

导引销弹簧208的另一端安装在滑架206上。在滑架206的后部（打印头喷射部分209a的那一侧被认为是前部），设置有滑动部分251，且该滑架206由滑动部分251支承。

当滑架驱动电机201驱动丝杠252转动时，安装在滑架206上的导引销207由槽252a导向，从而使得滑架206和记录头209一边在丝杠252的轴向上往复移动，一边进行记录。

在该实施例中，滑架系统由滑架驱动电机201、皮带轮202、同步带203、滑架轴皮带轮204、丝杠252、滑架206和记录头209组成。由于丝杠252的惯性较大，所以在加速期间的阻力也比较大，因此该滑架系统的机械时间常数也相当大，接近于数百微秒。

而且在该第二实施例中，当用与上述第一实施例同样的方式使滑架电机加速时，通过根据该速度给出的上述驱动脉冲时限，也可以在不引起噪声和过冲的情况下移动记录头209。

对于图9所示的第二实施例，显然还可以用齿轮代替同步带203，将滑架电机201与丝杠252相连接。

下面将参照图10至图13，对上述第二实施例的一个变型实例进行描述。与图9中相同的部分，均标有相同的标号，并略去了与它们相关的描述。

在图10-12中，在丝杠252和滑架206之间设置有压簧217，它在使滑架离开丝杠252的方向上施加力于滑架。

该滑架压簧217是通过将一个狭长的片簧制成特定的形状而获得的，并沿丝杠252的方向放置。该压簧217在其中央处安装在滑架上，并将它的两端压顶在丝杠252上。

对于这样一个导向机构，由于滑架压簧217将沿图11中箭头P的方向压住丝杠252，所以能够对滑架在沿导向元件方向（沿丝杠252的轴向）的移动进行控制。

这样，在驱动滑架206的过程中，就能够在速度上升时刻（从停止到达到目标速度A的启动）和在速度下降时刻（从目标速度A到达到停止的制动），使滑架平稳地移动。

这也就是说，在加速和减速时，通过消除振动噪声，消除由滑架惯性带来的滑架运动速度的不稳定部分，可以实现平稳的滑架驱动。

图13是表示图10所示滑架206在速度上升时刻的传输速度波动的速度图。

如图13所示，当滑架206被加速到目标速度A时，除了在图13中D部分所示的一个过冲之外，我们可以将其迅速稳定在目标速度A。

与常规的时间相比，本发明大大缩短了从零速度到目标速度A的时间E。

由上可知，本发明不仅能够在滑架206的速度上升时刻和下降时刻减小振动噪声，而且能够加快传动速度的稳定（目标速度的稳定），并缩短滑架在启动和制动时刻的移动距离。因此能够使记录设备小型化并减少记录设备重量。

虽然在上述实施例中，是将丝杠252用作滑架206的导向元件，但是将本发明用于下述系统的记录设备中时，也具有同样的效果，在该系统中是使用带园形截面的柱形轴，并通过同步带等等元件驱动滑架的。

尽管在上述实例中，丝杠252是在滑架压簧217的两点上受压，但是该压迫点也可以仅为一处或多于两处。

上述滑架压簧217通常是由金属材料制成，而就使用金属材料而言，当滑架206移动时，金属和金属间的摩擦，可能会产生某种特殊的噪声。

当这种噪声有可能发生时，最好能在滑架压簧217的表面（至少在和丝杠252接触的区域），涂上一层固体润滑剂以防止金属间的直接接触。

诸如氟塑料系统中的钼系统的润滑材料，均可以作为这种固体润滑剂。

通过这种在滑架压簧217上涂覆固体润滑剂的方式，可以消除滑架移动时的摩擦声，并消除或减弱在启动和制动期间由于速度不稳定而引起的振动噪声。

图14是按照图9所示第二实施例构造的一个变型例的滑架导向机械的局部透视图，图15是图14所示滑架导向机构的局部剖视平面图。

如图14和图15所示，在图11中滑架压簧217的位置上，形成有一个与之相应的、作为滑架206一部分的滑架推压部分（弹簧部分）218。

图14中的阴影部分206C是形成在滑架206上的支承部分，或称与丝杠252相配合的部分。

滑架206由合成树脂材料制成，与滑架形成为一体的滑架推压部分也由同样的树脂材料制成。

如图14所示，滑架推压部分218具有U型截面，并通过U型部分的弹性力（弹簧力）将该滑架推压部分对着丝杠252压下。这一弹性力控制着滑架206沿丝杠252轴向的运动。

在该实例中，设在滑架206和导向元件（丝杠）252之间的弹性元件，是由树脂材料制成的，因此即使没有进行上述的固体润滑剂包层的噪声防护处理，在丝杠252和弹性元件之间，也不会产生摩擦噪声。

由于作为弹性元件的滑架推压部分218与滑架206是整体成型的，所以可以使用比上述第一实施例的变型例更少数量的元件和更少的组装工时，以降低成本。

虽然在上述实施例中，丝杠252被用作滑架206的导向元件，但是将本发明用于下述记录设备，也具有同样效果，该设备可以使用没有任何螺旋槽252a的直导向轴。

在允许装有记录头的滑架沿上述实例中的导向元件移动以进行记录的记录装置中，由于已经将弹性元件设置在滑架和导向元件之间，因而有可能减小由于在滑架启动和制动时速度不稳定而引起的振动噪声，并进一步缩短在速度上升时刻达到目标速度的静态稳定时间，而且还能使记录设备小型化并减轻它的重量。

在本发明中，作为上述喷墨记录系统之一的串行式气泡喷射记录系统，可以被用作记录组件。这一系统将在下面进行描述。

图16是用于说明构成该记录组件的记录头209的分解后的各元件以及结构的示意图。图17A至图17G是用于说明气泡喷射记录原理的示意图。它的典型构造和原理已在，比如说，第4723129号和第4740796号美国专利中公开。

在图16中，标号209a为加热器板，而且，铝制电极209C和电热转换器（放热器）209b形成在一个薄膜上。该薄膜置于硅基板上。铝制电板209C用于提供电力。将它们与具有隔板的顶盖209e相连接，构成记录头。这些隔板将记录液体的液体通道（喷咀）209d与加热板209a分隔开。在该设备的特定位置上，还可以将一个供给记录头209墨液的墨液盒，以可以更换的方式安装在记录头209上。

由墨盒提供的墨液，通过导管经设在顶盖209e的供给口209f，注入到记录头209中的通用液体腔209g，并从该共用液体腔209g送入每个喷咀209d。在这些喷咀209d处，形成有墨液喷射口209h，各墨液喷射口209h与该记录头所用的记录纸相向设置，并沿纸张输送方向彼此相隔有一定的间隔。

记录头209安装在可往复运动的滑架上，并与滑架同步移动，以便通过喷墨和飞墨方式进行记录。

在气泡喷射记录系统中的墨水飞溅原理，将结合图17A至图17G进行描述。

如图17A所示，在稳定状态，注入喷咀209d的墨液20的表面张力和外部压力在喷射口表面上保持为均衡状态。为了使这种状态下的墨液20能够飞溅出，应将喷咀209d中的电热转换器209b通电，以迅速提高喷咀209d中的墨液温度，使其超过中度沸腾的温度。

随后如图17B所示，邻近电热转换器209b的墨液被加热，产生微泡（气泡），然后如图17C所示，处于加热部分的墨液蒸发，引起薄膜沸腾，而使气泡21迅速长大。

当气泡21长到如图17D所示的最大状态时，一个墨液滴22将从喷咀209d中喷射口被推出。随后结束对电热转换器209b的通电，如图17E所示，原长大的气泡21将被喷咀209d中的墨液20冷却，进而收缩，而且通过该气泡的生长和缩小，将使该墨液滴从喷射口飞出。随后如图17F所示，墨液与突然冷却的电热转换器209b的表面接触，使气泡21消失或缩小到极小体积。

当气泡21缩小时，如图17G所示，通过毛细管作用，将墨液从通用液体腔209g送入喷咀209d，以准备进行下一次通电。

因此，在装有这种记录头的滑架被往复移动的同时，将根据图象信号，与上述移动同步地激励电热转换器，以便在记录纸上记录墨液图象。

对于记录组件的结构而言，除了可以采用上述的喷射口、液体通道和电热转换器的组合结构之外，还可以采用在第4558333号美国专利、公开号为59-123670的日本专利申请中公开的结构，其中的热作用区域是弯曲的。

对于上述记录组件而言，墨液可以从设置在记录装置上的墨液盒送入记录头，也可以使用其墨液储蓄腔设置在记录头中的可更换记录头，当该墨液腔中墨液不足时，可以更换记录头。

按照本发明构造的记录设备的变形实例，可作为信息处理设备比如计算机的图象输出终端（打印机）使用，还可以作为与读取器相结合的复制设备使用，亦可以作为具有传送和发射等功能的传真设备使用，如此等等。

虽然在上述实施例中，记录组件中的记录头使用的是用喷墨方法记录的记录头，但本发明并不局限于此，本发明还可以使用用其它种方法进行记录的记录头，这些方法包括温度记录法，热传导法，线点记录法，静电记录法等等。

在上述实施例中，描述了对驱动串行式记录头的步进电机的控制，但本发明并不局限于此，对于使用比如说行式热记录头等等作为打印头、以行为单位进行记录的打印机，利用本发明，也可以消除记录纸的不稳定输送，从而能通过使用步进电机作为输送纸张的纸张进给电机以及使用与上述实施例同样的移动控制的方法，来改善记录质量。

综上所述，根据本发明，当使移动记录组件或记录介质的电机加速时，也可以根据电机的转动速度，用与传动机构所对应的机械时间常数有关的周期来驱动电机，来减小速度变化和电机振动。

Claims

1、一种记录设备，借助一台步进电机移动安装在其上的带有记录装置的滑架进行记录，该设备的特征在于包括：

用于检测滑架是否处于初始位置的检测装置，当检测装置检测到所述滑架处于初始位置时，该检测装置产生一个检测信号；

用于根据脉冲信号对输入给所述步进电机线圈的激励电流进行转换的驱动器，

2、按照权利要求1的记录设备，其特征在于所述电机的给定转速大约为目标速度的一半。

3、按照权利要求1的记录设备，其特征在于所述控制装置还具有用于控制该设备的只读存储器，而且所述脉冲信号的输出时限已经被存入只读存储器，以便转换对所述步进电机的激励。

4、一种记录设备，借助于一台步进电机沿一导向部件移动安装在其上带有记录装置的滑架进行记录，该设备的特征在于包括：

设置在所述滑架和导向部件之间的弹性元件，所述弹性元件利用它的弹性力在一个方向上压迫所述滑架;

用于产生所述脉冲信号以指令所述驱动器驱动所述电机的控制装置，所述控制装置由所述检测信号初始化置位，该装置还具有一个通过对脉冲信号计数来检测所述滑架位置的计数器，以及一个用于确定所述脉冲信号周期的计时器，所述控制装置在所述计数器的计数值的基础上，判断所述电机在直到滑架到达记录开始位置时的加速期间，其转速是否超过了给定值，如果小于给定值，则设置较短的所述脉冲信号的周期，如果大于给定值，则设置较长的所述脉冲信号的周期。

5、按照权利要求4的记录设备，其特征在于所述弹性元件上涂覆有固体润滑剂。

6、按照权利要求4的记录设备，其特征在于所述弹性元件与所述滑架是合为一体的。