JP2709478B2

JP2709478B2 - シリアル記録装置

Info

Publication number: JP2709478B2
Application number: JP63182069A
Authority: JP
Inventors: 哲雄木村; 敬斉藤; 茂吉村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-07-21
Filing date: 1988-07-21
Publication date: 1998-02-04
Anticipated expiration: 2013-02-04
Also published as: JPH0230574A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、キャリッジに搭載した記録ヘッドで印字桁
方向に走査しながら、印字データに基づいてドットイメ
ージをシート上に形成していくシリアル記録装置に関す
る。

〔従来の技術〕

プリンタやファクシミリなどの記録装置として、印字
桁方向に移動するキャリッジに記録ヘッドを搭載し、該
記録ヘッドで走査しながら該記録ヘッドを印字データに
基づいて駆動することにより、シート上にドットイメー
ジを形成していく型式のもの、すなわちシリアル記録装
置が広く使用されている。

第12図〜第15図は、それぞれ、前記キャリッジの駆動
機構の各種型式の要部を示す部分斜視図である。

第12図はラックピニオン方式のキャリッジ駆動機構を
示す。

第12図において、記録ヘッド61を搭載したキャリッジ
62はガイド軸63およびガイドレール64に沿って移動可能
に案内支持されている。前記キャリッジ62には、キャリ
ッジモータ（不図示）によって回転されるピニオン65が
軸支されており、該ピニオン65は記録装置のベースに設
置された長尺のラック66に噛合っており、前記キャリッ
ジモータによる前記ピニオン65の回転を制御することに
よりキャリッジ62の位置および移動を制御することがで
きる。前記キャリッジ62には、前記ピニオン65の回転を
検知するためのロータリエンコーダ67が装着されてい
る。

第13図はベルト伝動方式のキャリッジ駆動機構を示
す。

第13図において、記録ヘッド71を搭載したキャリッジ
72は、一対のプーリ73、74に張架されたベルト75に連結
されている。一方のプーリ73はキャリッジモータ76によ
って回転駆動される駆動プーリであり、他方のプーリ74
は従動プーリである。

したがって、前記モータ76の回転を制御することによ
り、前記キャリッジ72の動きおよび位置を制御すること
ができる。

第14図はワイヤロープ伝動方式のキャリッジ駆動機構
を示す。

第14図において、記録ヘッド81を搭載したキャリッジ
82は、キャリッジモータ83によって、ワイヤロープ84を
介して駆動される。

前記ワイヤロープ84の両端は前記キャリッジ82に連結
され、該ワイヤロープ84は４個のガイドプーリ85A、85
B、85C、85Dによって張架されるとともにモータ83によ
って回転される駆動プーリ86によってその動きおよび位
置が制御される。

第15図はリードスクリュー方式のキャリッジ駆動機構
を示す。

第15図において、記録ヘッド91を搭載したキャリッジ
92はねじ棒93にねじ係合しており、該ねじ棒93はキャリ
ッジモータ94によりギヤ95、96を介して回転駆動され
る。ねじ棒93の回転方向および回転速度によってキャリ
ッジ92の移動方向および走行速度が制御される。

一方、キャリッジの移動速度を一定に保つための速度
制御方式としては、パルスモータによるオープンループ
方式、あるいは、第12図に示すようなエンコーダ67の出
力に応じてDCモータの駆動電圧またはパルスモータの発
振周波数を制御するクローズドループ方式などが使用さ
れている。

また、記録ヘッドにおける印字方式に関しては、ワイ
ヤドット方式、熱転写方式、あるいはピエゾインクジェ
ット方式などが主流であり、記録ヘッドの各エレメント
（ドット形成素子）の応答周波数は、ワイヤドット方式
では1000〜3000Hz、熱転写方式では500〜1500Hz、ピエ
ゾジェット方式では1000〜3000Hz程度であり、さらにこ
れらの印字方式にて出力された画像におけるドット密度
は７ドット/mm〜14ドット/mmの範囲にある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、従来のシリアル記録装置においては、キャリ
ッジ駆動用のモータの回転運動を、第12図〜第15図のそ
れぞれに示すようにラックおよびピニオン、プーリおよ
びベルト、ワイヤロープ、あるいはリードスクリューな
どを介して、直線往復運動に変換していたので、動力を
伝達し変換するための機構部を必要とし、また、前述の
ごときドット密度領域においてドット位置精度を維持す
るためにはパルスモータの周波数を上げたり、エンコー
ダ（第12図のエンコーダ67など）のピッチを細かくする
などの処置が必要となり、このため、キャリッジ駆動機
構は構造が複雑で小型化が困難であった。

また、前記機構部における各要素間のガタや直線案内
のためのガイド部のガタ、さらには、ギヤ等の噛合い部
のバックラッシュなどにより、キャリッジの往復駆動時
の騒音が大きくなり、低騒音化が難しいという問題があ
った。

なお、前記機構部におけるガタやバックラッシュの存
在のため、ドット位置精度を向上させることも困難であ
った。

従来の印字方式であるワイヤドット方式、熱転写方
式、ピエゾインクジェット方式においては、記録方式に
困る制約から、印字周期（記録ヘッドの駆動周期）を一
定に保つ必要があるため、印字周期と同期すべきキャリ
ッジの走行速度も常に一定に保つよう構成されている。

キャリッジの速度一定化のための制御は、キャリッジ
駆動モータがパルスモータでありオープンループ制御を
行う場合は出力トルクに充分な余裕のあるモータを使用
する方法で実行され、さらには、DCモータまたはパルス
モータとエンコーダとのクローズドループ方式によって
速度制御を行う方法でも実行されていた。

ここで、従来の各種印字方式における印字動作とキャ
リッジ走行速度との関係を説明する。

第16図はワイヤドット方式の印字動作のタイミングを
例示するグラフであり、（Ａ）はプリントワイヤの繰返
し印字周期を、（Ｂ）はワイヤドットヘッドの各プリン
トワイヤのマグネットコイルへの通電時間を、（Ｃ）は
前記プリントワイヤが動き始めて印字し戻って来るまで
の各飛行サイクルを示す。

第17図はワイヤドットヘッドの模式的断面図である。

ワイヤドット方式の場合は、ヘッド応答周波数が最高
速度に近い2500Hzのとき、第16図および第17図に示すよ
うに、同一プリントワイヤ52の繰り返し印字周期が400
μｓ｛第16図の（Ａ）｝となり、通常、マグネットコイ
ル51への通電時間は200μｓ程度｛第16図の（Ｂ）｝に
設定される。

一方、プリントワイヤ52が動き出してから、シート
（用紙などの記録媒体）53の面を打点し、戻って来るま
での飛行最短時間として約390μｓ｛第16図の（Ｃ）｝
必要であるので、上記最高速度に近い条件下では、印字
周期の変動は10μｓ（400μｓ−390μｓ）程度に規制し
ないプリントワイヤ52の安定動作が損なわれることにな
る。

また、ピエゾインクジェット方式の場合においても、
上記ワイヤドット方式の場合と類似しており、ワイヤ飛
行時間の代わりに、ピエゾ振動板の復帰およびオリフィ
スでのメニスカスの復帰のための時間によって、キャリ
ッジ速度の変動が制限されることになる。

さらに、熱転写方式の場合は、そもそも周波数2500Hz
印字周期を実現させることがきわめて困難であり、同レ
ベルでの比較はむずかしいが、前述の２方式に比べ通電
時間がもっと長くなるので、一層のキャリッジ速度の安
定性が必要になる。

第18図は従来のシリアル記録装置におけるキャリッジ
駆動系の制御系を例示す。

第18図において、記録装置の制御回路（MPU）101に
は、制御プログラム等を格納したROM102並びに各種デー
タを一時的に記憶するバッファレジスタ等のワーキング
エリアを含むRAM103が併設され、ホスト装置からの各種
データはインターフェース（I/F）を介して制御回路101
へ送られてくる。

前記制御回路101は、ヘッドドライブ回路104を介して
記録ヘッド105を制御するとともに、モータタイミング
制御回路106およびモータドライブ回路107を介してキャ
リッジモータ108を制御し、さらに、シート送りモータ
ドライブ回路109を介してシート送りモータ110を制御す
る。

一方、キャリッジの位置および速度を検出するための
エンコーダの出力信号はフォトセンサ111で作られ、波
形整形回路112でパルス波型に整形され、前記ヘッドド
ライブ回路104および前記モータタイミング制御回路106
へ伝送され、キャリッジの走査とヘッドの印字動作の同
期化制御が行なわれる。

以上の説明から明らかなごとく、従来のシリアル記録
装置におけるキャリッジ駆動用の制御系は複雑な構成に
なっていた。

第19図はワイヤドット記録装置のキャリッジ構成を示
す部分斜視図である。

第19図において、用紙やプラスチック薄板などの記録
媒体としての記録シート121はシート送りローラを兼ね
たプラテン122の表面に密着保持され、その前方に平行
に設置されたガイド軸123およびガイドレール124によ
り、キャリッジ125が移動可能に案内支持されている。

前記キャリッジ125上には、複数（例えば64本）のプ
リントワイヤおよびその駆動手段を内蔵したワイヤドッ
トヘッド126、並びに、転写用のインクリボンを送給す
るためのインクリボンカセット127が装着されている。

第20図は熱転写記録装置のキャリッジ構成を示す部分
斜視図である。

第20図において、記録シート131をバックアップする
プラテン132の前方にはこれと平行にガイド軸133、134
が設置され、これらのガイド軸133、134によってキャリ
ッジ135が移動可能に案内支持されている。

前記キャリッジ135上には、複数の（例えば64個）の
発熱素子を有するサーマルヘッド136がアップダウン可
能に支持され、さらに、該サーマルヘッド136と記録シ
ート131との間に転写用のインクリボンを送給するため
のインクリボンカセット137が装着されている。

第19図および第20図の構成からも明らかなごとく、ワ
イヤドット方式あるいは熱転写方式の記録装置における
キャリッジ構成においては、キャリッジ125、135の走行
時の負荷変動要素として、リボンを巻取る負荷並びにシ
ート121、131およびリボンに記録ヘッド126、136が接触
する負荷が加わってくるので、キャリッジ駆動モータや
その駆動回路が大型でかつ複雑になるという問題もあっ
た。

以上述べたように、従来のシリアル記録装置にあって
は、種々のキャリッジ駆動方法と各印字方式とをうまく
組合わせたとしても、高精細な印字を高速で実行しよう
とすると、構造が複雑で大型になり、動作音のエネルギ
ーが大きくなり、小型軽量化および低騒音化がきわめて
困難かまたは不可能であった。

本発明は、上記従来技術に鑑みなれたものであり、キ
ャリッジ駆動に要した伝動機構やガイド軸などの複雑な
機構を無くして構造の簡単化および軽量小型化を実現す
ることができ、さらに、キャリッジの速度変動に影響さ
れずにドットずれのない高精細な印字を容易に実行でき
るシリアル記録装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、ガイド部材にガイドされて印字桁方向に移
動するキャリッジに記録ヘッドを搭載し、該記録ヘッド
で走査しながら該記録ヘッドを印字データに基づいて駆
動することによりシート上にドットイメージを形成する
シリアル記録装置において、前記キャリッジに円形また
は長円形状の振動板を設け、該振動板には前記ガイド部
材と接触するくし歯が形成されるとともに圧電素子が設
けられ、該圧電素子が駆動されることにより進行波を発
生し、該進行波を前記くし歯で前記ガイド部材に作用さ
せることにより前記キャリッジを印字桁方向に移動させ
る構成とすることにより、キャリッジからの進行波をガ
イド部材に直接的に作用させることができ、キャリッジ
に駆動力を伝達するための伝動機構を省略してキャリッ
ジ駆動系の小型軽量化を実現できるとともに、伝動機構
のガタやバックラッシュに起因するキャリッジの位置精
度の低下や騒音発生を無くすことができるシリアル記録
装置を提供することである。

〔実施例〕

以下、第１図〜第11図を参照して本発明の構成を具体
的に説明する。

第１図〜第３図は本発明の特徴を最もよく表す図であ
り、第１図は本発明による記録装置の一実施例を示す斜
視図、第２図は第１図のキャリッジを含む一部破断左側
面図、第３図は第１図中のキャリッジを上下反転させて
下面から見た斜視図である。

第１図および第２図において、１は記録装置の構造体
の基準となるベースを、２は該ベース１に形成されたガ
イド部1a、1b、1cにより案内されて該ベースに沿って摺
動するキャリッジを、３は前記キャリッジ２の移動方向
と平行に設置されたプラテンを、４はベース１の開口1d
から挿入されるシート（用紙などの記録媒体）５を前記
プラテン３の前面（印字部）を通して搬送するシート送
りローラを、それぞれ示す。

前記キャリッジ２上にはインクタンクを構成するイン
クカートリッジ６が着脱自在に搭載されており、図示の
例では、該インクタンク６の前部に、前記プラテン３と
所定間隔（例えば0.8mm）をもって対面する複数のイン
ク吐出口（オリフィス）7aが形成された記録ヘッド（イ
ンクジェットヘッド）７が設けられている。このインク
ジェットヘッド７はインクタンク６と一体的に形成する
こともでき、また、該インクタンク６に対し着脱自在
（例えば差し込み式）に設けることもできる。

前記キャリッジ２の後面に形成したピン部2aには、該
ピン部2aを中心に揺動するアーム８の基部が枢着してお
り、該アーム８の先端に形成されたピン部8aにはコロ９
が回転自在に軸支されている。このコロ９は前記ガイド
部1b（下向き面）に沿って案内される。

前記アーム８はコイルばね10によって前記コロ９がガ
イド部1bに圧接される方向に付勢されている。こうし
て、コロ９がガイド部1bに押圧されることにより、キャ
リッジ２はその反力によってガイド部1a、1cのガイド面
に上から圧接され、該キャリッジ２（具体的には該キャ
リッジ２と一体に設けられる超音波モータの一部を含
む）はベース１に沿ってガタなく密接状態で摺動するよ
う案内支持されている。

前記ベース１には所定ピッチで濃淡またはスリット
（窓）を有する帯状のエンコーダ11が設置されている。
このエンコーダ11は後述するように前記キャリッジ２の
位置および走行速度を検出するのに使用されるものであ
る。

第２図および第３図において、前記キャリッジ２の下
面には保持板12を介して振動板13が取付け接合されてお
り、該振動板13の所定位置には２対の圧電素子14A、14B
が貼り付けられている。

前記保持部材12および前記振動板13は、第３図に示さ
れるごとく、いずれも所定厚さの長円形の板で形成され
ており、積み重ね状態でキャリッジ２の下面に一体的に
貼り付けられている。

前記振動板13のベース１の前記ガイド部材1cに圧接摺
動する部分には、キャリッジ走行方向に所定ピッチで凹
凸しているくし歯15が形成されている。前記２対の圧電
素子14A、14Bは振動板13の前記くし歯と反対側の領域に
貼り付けられており、各対の圧電素子14Aと14Bとの間に
所定の間隔（例えば各圧電素子の全長入の４分の１の距
離）を設けて配置されている。

第２図および第３図において、前記キャリッジ２の下
面には、ベース１上の前記エンコーダ11を挟む位置に該
エンコーダの濃淡模または窓（スリット）に基づく光量
変化を光電変換するためのフォトセンサ16が取付けられ
ている。

また、前記各圧電素子14A、14Bおよび前記フォトセン
サ16には、給電および信号伝送用のフレキシブルプリン
ト板17が接続されている。

なお、第２図中の番号18は、シート送りローラ４にシ
ート５を圧接し、該シート５に正確な送りを与えるため
のピンチローラを示す。

前記インクタンク（インクカートリッジ）６の前部に
設けたインクジェクトヘッド７の前面、すなわちプラテ
ン３に面する側には前記インク吐出口（オリフィス）7a
が複数個垂直方向に配列して形成されている。

このインク吐出口7aの垂直方向の隣接ピッチは約0.04
mm〜0.14mm、すなわち23.6ドット/mm〜7.1ドット/mm程
度であり、以下に説明する実施例では特記しない限り1
4.17ドット/mmの構造のものを使用することにする。

第４図は第１図および第２図のシリアル記録装置の制
御系ブロック図である。

第４図において、記録装置の制御回路（MPU）21に
は、制御プログラム等を格納したROM27、並びに各種デ
ータを一時的に記憶するバッファレジスタ等のワーキン
グエリアを含むRAM28が併設され、ホスト装置からの各
種データはインターフェース（I/F）を介して制御回路2
1へ送られてくる。

前記制御回路21は、ヘッドドライブ回路26を介して記
録ヘッド７の各ヒータ（印字素子）7bのON、OFFを制御
するとともに、キャリッジドライブ回路24を介して圧電
素子14A、14Bへの通電を制御する。

さらに、前記制御回路21は、シート送りモータドライ
ブ回路22を介してシート送りモータ23を制御する。

一方、キャリッジ２の位置および速度は、エンコーダ
11と協働するフォトセンサ16（第２図）によって検知さ
れ、その出力信号は波型整形回路25によってパルス波型
に整形され、前記ヘッドドライブ回路26へ伝送される。
こうして、キャリッジ２の走査とヘッド７の印字動作の
同期化制御が行なわれる。

以下、第１図〜第４図について説明した本発明による
シリアル記録装置の動作を説明する。

記録シート（用紙やプラスチック薄板などの記録媒
体）５をベース１の開口1dより挿入した後、制御部（MP
U）21がシート有り（シート供給）の検知信号を受ける
と、シート送りモータドライブ回路22を介してシート送
りモータ23を駆動し、これによってシート送りローラ４
が回転し、ピンチローラ18で押圧されたシート５をイン
ク吐出口7aの前方まで送給する。

次に、第４図に示す制御系に外部よりI/F（インター
フェース）を介して印字指令が与えられると、キャリッ
ジモータドライブ回路24を介して圧電素子14A、14Bに所
望の高周波電流が送られる。

第５図は第３図の圧電素子の表面図であり、第６図は
圧電素子による駆動力発生の原理を示す部分縦断面であ
る。

この圧電素子駆動系はキャリッジ２と一体の進行波型
の超音波モータを構成するものである。

第３図、第５図および第６図に示すように、この圧電
素子駆動系は、略長円形をなす保持部材12に貼り付けら
れた略長円形でかつ一部に前記くし歯15が形成された振
動板13と、該振動板13上で前記くし歯15の対方向（反対
側）に貼り付けられた２対の前記圧電素子14A、14Bと、
該圧電素子14A、14Bに給電するためのフレキシブルプリ
ント板17とで構成されている。

第５図および第６図に示すように、前記２対の圧電素
子14A、14Bは、それぞれ全長λの４分の１（λ/4）に相
当する間隔をもつて貼り付けられている。

そこで、上記圧電素子駆動系（超音波モータ）の動作
について以下に説明する。

前記２対の圧電素子14A、14Bを各々Ａ相、Ｂ相と呼ぶ
ことにすると、これらＡ相およびＢ相に次式で表す交番
電圧を印加すると、 EA＝EOsinωｔ EB＝EOsin（ωｔ＋π/2）発生する定在波の振巾は、Ａ相定在波:ZA＝ZOsinK×sinωｔＢ相定在波:ZB＝ZOsin（KX＋π/2）×sin（ωｔ±π/
2）となり、このＡ相、Ｂ相の合成により生じる進行波は、進行波:Z＝ZA＋ZB＝ZOcos（ωｔKX）ここでＫ＝２π／λ（波数）、ω＝２πｆ（角速
度）、となる。

したがって、ここで生じた進行波により、振動板13の
くし歯15とベース１のガイド面1cとの接触面には該進行
波とは逆方向の推力が作用する。

この推力によるキャリッジ２の走行速度Ｖは、Ｖ＝４π・π・ｆ・Ｚ・e/λ ここで、Ｚ＝進行波振巾、ｅ＝振動板厚みの1/2、と
なる。

本実施例における値としては、ｆ＝40KHz、Ｚ＝１
μ、ｅ＝1.5mm、λ＝10mmであるので、キャリッジ２の
走行速度ＶはＶ＝236.6mm/s≒240mm/s 程度になる。

ここで、上記超音波モータの駆動周波数ｆの値40KHz
は、ステップモータなど従来のモータの駆動周波数２〜
4KHzに比べ非常に高周波であり、超音波モータを使用す
ることによりキャリッジ２の動きを高精細に制御するこ
とが可能になる。

第７図はキャリッジ２が等速移動する時に前記エンコ
ーダ11からの信号に基づき第４図の制御系で作られる出
力波形並びに圧電素子14A、14Bへの通電パルスを示す図
である。

第７図の（Ａ）は所定ピッチで開口（スリット）が形
成されたエンコーダ11を挟んで発光部16Aと受光部16Bと
から成るフォトセンサ16の配置を示す模式図である。

前記圧電素子14A、14Bに通電してキャリッジを駆動
し、該キャリッジ２が等速度領域に達すると、第７図の
（Ａ）のフォトセンサ16A、16Bにより、第７図の（Ｂ）
に示すようなアナログ出力が生じる。

このアナログ出力は、第４図の制御系の波形整形回路
25により、第５図の（Ｃ）のようなパルス波形に整形さ
れた後、第５図の（Ｄ）に示すような所定周期（図示の
例では250μｓ）のヘッド駆動パルス（ドットピンチ規
制パルス）が作り出される。

なお、第７図の（Ａ）〜（Ｅ）の横軸は時間またはキ
ャリッジ位置を表す共通軸である。

第７図の（Ｅ）は前述した圧電素子14A、14Bへ印加さ
れる通電周期25μｓの超音波モータ駆動パルス波形を示
す。

第８図はインクジェットヘッド７の駆動状態を示すタ
イミングチャートであり、第８図の（Ａ）はインクジェ
ットヘッド７の駆動信号すなわち通電パルス巾と通電周
期を示し、第８図の（Ｂ）は第９図で後述するサーマル
式のインクジェットヘッド７のヒータ7bに流れるヒート
電流波形を示し、第８図の（Ｃ）は第９図に示すサーマ
ルインクジェットヘッド７のインク吐出口でのメニスカ
ス（液滴7dの形成過程を含む）7cの突出量および後退量
の変化を示す。

なお、第８図の（Ｃ）中の符号ａ、ｂ……ｆは第９図
の（ａ）、（ｂ）……（ｆ）の各状態に対応するメニス
カス位置を示す。

第９図はサーマルインクヘッド７のインク吐出口（オ
リフィス）7aの近傍のインクの滴形成過程を示す縦断面
図である。

第９図で、7aはインク吐出口を、7bは発熱素子から成
るヒータを、7cはインク吐出口近傍でのインクの液面先
端（メニスカス）を、7dはインク滴を、それぞれ示す。

第９図において、（ａ）は待機状態を、（ｂ）はヒー
タ7bに通電中でインク内に発泡が始まった状態を、
（ｃ）はヒータ7bへの通電を停止して消泡が始まり、イ
ンク滴7dが飛翔する直前の状態を、（ｄ）は液滴7dが離
れて液面先端（メニスカス）7cが大きく後退した状態
を、（ｅ）は（ｄ）のメニスカス後退の反動で該メニス
カス7cがインク吐出口面から盛り上がった状態を、
（ｆ）は（ａ）と同じ待機状態に戻ったところを、それ
ぞれ示している。

以上第８図および第９図に例示するように、ヒータ7b
で各インク吐出口を駆動するサーマルインクジェット方
式によれば、他の記録方式のものに比べ、非常に短い通
電時間（10μｓ）とすぐれた応答性（インク滴吐出動作
時間が180μｓ）を達成することができなる。

このため、仮にキャリッジ２の走行速度が±10％程度
変動し通電周期が225μｓ〜275μｓの間を変化しても、
インク吐出の安定性が維持されるので、キャリッジモー
タドライブ回路24とヘッドドライブ回路26は完全に別系
統で動作可能であり、駆動回路を簡略化することができ
た。

以上説明した実施例によれば、圧電素子14A、14Bを用
いた超音波モータをキャリッジ２の駆動源とするので、
動力伝達および変換のための機構を無くすことができ、
構造の簡単化および小型化が可能なキャリッジ駆動系を
実現させることができた。

また、動力を伝達および変換する機構がないので、動
作時の騒音レベルを大巾に低下させて静しゅくな記録装
置を実現することができた。

同時に、動作時の応答性を高め（速め）ることもでき
た。

さらに、圧電素子14A、14B駆動方式を用いることによ
ってキャリッジ２の停止状態で自己保持力が働くので、
該キャリッジ２を保持するための特別な機構を必要とせ
ず、また、巻線部分が無いことから電流が流れることに
よる磁気ノイズのレベルが極めて低いので、装置として
の磁気放射ノイズ対策のための配慮（例えば、プリント
基板構造や磁気シールド外装など）を必要とせず、した
がって、構造が簡単で低コスト化を達成しうるシリアル
記録装置が得られる。

第10図は本発明の別の実施例によるシリアル記録装置
のキャリッジカートリッジを上下反転させて下面から見
た斜視図であり、第11図は第10図中のキャリッジ装置部
品の分解斜視図である。

第10図において、キャリッジ31の下面には保持板32を
介して圧電素子33および振動板34が積層状態で固着され
ている。

また、キャリッジ31の下面には第３図の場合と同様に
フォトセンサ16およびフレキシブルプリント基板35が取
付けられており、該フレキシブルプリント基板35を介し
て前記圧電素子33への給電および前記フォトセンサ16か
らの信号取出しが行われる。

第11図において、前記フレキシブルプリント基板35に
は、前記圧電素子33および前記フォトセンサ16に電気的
に接続される電極部35aと記録装置の制御回路21または
該制御回路21から取り出された回路基板に接続するため
のコネクター35bとが設けられている。

前記保持板32、圧電素子33および振動板34は、第10図
および第11図に示すごとく、いずれも円形リング形状を
成しており、振動板34の表面にはくし歯36が形成されて
いる。

超音波モータを構成するロータ（不図示）は、前記振
動板34と同心でかつキャリッジ31の下面に設けた軸（不
図示）に回転自在に軸支され、組付け状態では前記ロー
タの一面が前記振動板34に接触し、他面が第１図に示す
ベース１上のガイド面1cと接触している。

なお、超音波モータを構成するためには、前記ロータ
を使用せずに、前記振動板34をベース１のガイド面1cに
直接接触（圧接）させることもできる。

第10図および第11図の実施例のその他の部分は第１図
〜第８図で説明した実施例の場合と実質上同じである。

以上第10図および第11図で説明した実施例によれば、
第１図〜第９図で説明した実施例と同じ効果が得られる
他、部品形状が一様な円形形状であることから超音波モ
ータ（圧電素子駆動系）およびキャリッジ31の製造が容
易になり、しかも、前記ロータを介在させることで振動
板34で生じた推力を効率よく直進力に変換できるという
効果が得られた。

以上説明したように、本発明のシリアル記録装置によ
れば、キャリッジ駆動に圧電素子14A、14B、33および振
動板13、34から成る超音波モータを用いるので、構造を
簡略化することができ、小型軽量化を図ることができ、
動作時の騒音レベルを大巾に低下させることができ、さ
らに、キャリッジ停止状態での自己保持力を有し、か
つ、圧電素子駆動時の磁気ノイズがきわめて少ないシリ
アル記録装置を構成することが可能となり、記録装置に
おける印字品質の安定化、高信頼性およびコスト低減を
達成することができた。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなごとく、本発明によれば、ガ
イド部材にガイドされて印字桁方向に移動するキャリッ
ジに記録ヘッドを搭載し、該記録ヘッドで走査しながら
該記録ヘッドを印字データに基づいて駆動することによ
りシート上にドットイメージを形成するシリアル記録装
置において、前記キャリッジに円形または長円形状の振
動板を設け、該振動板には前記ガイド部材と接触するく
し歯が形成されるとともに圧電素子が設けられ、該圧電
素子が駆動されることにより進行波を発生し、該進行波
を前記くし歯で前記ガイド部材に作用させることにより
前記キャリッジを印字桁方向に移動させる構成としたの
で、キャリッジからの進行波をガイド部材に直接的に作
用させてキャリッジを移動させることができ、キャリッ
ジに駆動力を伝達するための伝動機構を省略してキャリ
ッジ駆動系の小型軽量化を実現できるとともに、伝動機
構のガタやバックラッシュに起因するキャリッジの位置
精度の低下や騒音発生を無くすことができるシリアル記
録装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるシリアル記録装置の一実施例の要
部斜視図、第２図は第１図の要部縦断面図、第３図は第
１図中のキャリッジの底面斜視図、第４図は第１図の記
録装置の制御系のブロック図、第５図は第３図中の振動
板および圧電素子の平面図、第６図は第５図の要部の模
式的部分断面図、第７図は第１図の記録装置のエンコー
ダおよびその出力波形と超音波モータ駆動パルスとを示
すグラフ、第８図は第１図のサーマルインクジェットヘ
ッドの駆動状態を示すタイミングチャート、第９図は第
１図のサーマルインクジェットヘッドのインク吐出過程
を示す模式的縦断面図、第10図は本発明によるシリアル
記録装置の別の実施例のキャリッジの底面斜視図、第11
図は第10図の超音波モータ部分の分解斜視図、第12図〜
第15図はそれぞれ従来のキャリッジ駆動機構の各種構造
例を示す斜視図、第16図はワイヤドットヘッドの駆動パ
ルス波形を示すグラフ、第17図はワイヤドットヘッドの
模式的断面図、第18図は従来のシリアル記録装置の制御
系のブロック図、第19図はワイヤドット式記録装置の要
部斜視図、第20図は熱転写式記録装置の要部斜視図であ
る。 1a、1b、1c……ガイド部、２……キャリッジ、５……シ
ート、６……インクタンク（カートリッジ）、７……記
録ヘッド（インクジェットヘッド）、11……エンコー
ダ、13……振動板、14A、14B……圧電素子、16……フォ
トセンサ、31……キャリッジ、33……圧電素子、34……
振動板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭60−137674（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−230883（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−57364（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−57009（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−57010（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−101485（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ガイド部材にガイドされて印字桁方向に移
動するキャリッジに記録ヘッドを搭載し、該記録ヘッド
で走査しながら該記録ヘッドを印字データに基づいて駆
動することによりシート上にドットイメージを形成する
シリアル記録装置において、前記キャリッジに円形または長円形状の振動板を設け、
該振動板には前記ガイド部材と接触するくし歯が形成さ
れるとともに圧電素子が設けられ、該圧電素子が駆動さ
れることにより進行波を発生し、該進行波を前記くし歯
で前記ガイド部材に作用させることにより前記キャリッ
ジを印字桁方向に移動させることを特徴とするシリアル
記録装置。