JP2750712B2 - シリアルインクジェット記録装置 - Google Patents

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インクジェットヘッ
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イン
クジェット記録装置に関する。

〔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14図〜第17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14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14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15図はベルト伝動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16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16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17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17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の移送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14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、インクジェット方式などが
ある。本発明は、シリアル型式のインクジェット方式の
もの、すなわち、シリアルインクジェット記録装置に関
する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のシリアルインクジェット記録装置にあっては、
キャリッジ駆動用のモータの回転を、第14図〜第17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大がかりで複雑な機構部を必
要とし、軽量小型化が困難であった。

また、キャリッジには、通常、インクジェットヘッド
の他にインクタンクが交換可能に装着されており、その
駆動機構としては、一般に、キャリッジをガイド軸およ
びレール上に案内支持するとともに、ベース上またはキ
ャリッジ上に設置したステッピングモータを駆動源と
し、第14図〜17図に例示したような大がかりな動力伝達
機構を介してキャリッジを往復動するものが使用されて
いた。

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る。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でパルス波形に整形され、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。

したがって、従来のシリアルインクジェット記録装置
では、キャリッジ駆動系およびキャリッジ自体の構造並
びに制御系を簡略化し、軽量小型化を実現することが強
く要請されていた。

これに加えて、インクジェット記録装置がカラー印字
に適していることから、複数のヘッドおよびインクタン
クを１つのキャリッジに搭載したり、あるいは複数個の
キャリッジを使用してカラー印字用のキャリッジ構造が
実施されているが、これらの従来構造では、構造が繁雑
で大型化になり、取扱い性が低下してしまうという問題
があった。

本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであ
り、キャリッジおよびその駆動系の構造を簡単かつコン
パクトで取扱い性にすぐれたものにすることができ、し
かもキャリッジまたはインクタンクを複数配置してカラ
ー化を容易に実施しうるシリアルインクジェット記録装
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、印字桁方向に移動するキャリッジに搭載し
たインクジェットヘッドで走査しながら、該インクジェ
ット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イン
クジェット記録装置において、前記キャリッジの駆動源
として超音波モータを使用し、該キャリッジと、該超音
波モータを構成する圧電素子および振動板と、インクタ
ンクと、前記インクジェットヘッドとを合体させてキャ
リッジユニットを構成し、該キャリッジユニットを一部
品として交換可能に装着することにより、上記目的を達
成するものである。

〔実施例１〕 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図中のキャリッジユニットを上下反
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
動するキャリッジユニットを、３は前記キャリッジユニ
ット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。

前記キャリッジユニット２上にはインクを収容するイ
ンクタンク６が形成され、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0.8m
m）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。

前記キャリッジユニット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
リッジユニット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、該キャリッジユニット２
（具体的には該キャリッジユニット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ユニ
ット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、前記キャリッジユニッ
ト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ユニット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λの４分の１の距
離）を設けて配置されている。

こうして、印字桁方向に移動するキャリッジユニット
２と一体化したインクジェットヘッド７で走査しなが
ら、該インクジェットヘッド７を印字データに基づいて
駆動することにより、シート５上にドットイメージを形
成するシリアルインクジェット記録装置において、前記
キャリッジユニット２の駆動源として超音波モータを使
用し、超音波モータを構成する圧電素子14A、14Bおよび
振動板13と、インクタンク６と、前記インクジェットヘ
ッド７とを合体してキャリッジユニット２を構成し、該
キャリッジユニットを一部品として交換可能に装着する
シリアルインクジェット記録装置が構成されている。

この場合、前記インクジェットヘッド７はそれ単独で
前記キャリッジユニット２に脱着可能にすることがで
き、また、前記圧電素子14A、14Bおよび前記振動板13の
みを脱着可能に構成することもできる。

第２図および第３図において、前記キャリッジユニッ
ト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様または窓（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６の前部に設けたインクジェットヘ
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図のシリアルインクジェッ
ト記録装置の制御系のブロック図である。

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、キャリッジユニット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、その出力信号は波形整形回路25によってパ
ルス波形に整形され、前記ヘッドドライブ回路26へ伝送
される。こうして、キャリッジユニット２の走査とヘッ
ド７の印字動作の同期化制御が行われる。

以下、第１図〜第４図について説明した本発明による
シリアルインクジェット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図の圧電素子駆動系の表面図であり、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
面図である。

この圧電素子駆動系はキャリッジユニット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、それぞれの全長λの４分の１（λ/4）に
相当する間隔をもっ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×sinωｔ Ｂ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、 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＝Ａ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、キャリッジユニ
ット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有り、超音波モータを使用す
ることによりキャリッジユニット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ユニット
２を駆動し、該キャリッジユニット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（ドットピッチ規
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７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ジェットヘッド７のインク吐
出口（オリフィス）7aの近傍のインク滴形成過程を示す
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る。

このため、仮にキャリッジユニット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ユニット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になキャリッ
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粛な記録装置を
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
ってキャリッジユニット２の停止状態で自己保持力が働
くので、該キャリッジユニット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インクジェット記録装置が得られ
る。

第10図は本発明の別の実施例によるシリアルインクジ
ェット記録装置のキャリッジユニットを上下反転させて
下面から見た斜視図であり、第11図は第10図中のキャリ
ッジ装着部品の分解斜視図である。

第10図において、キャリッジユニット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、キャリッジユニット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８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）およびキャリッジユニット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、本発明のシリアルインクジェッ
ト記録装置によれば、キャリッジ駆動に圧電素子14A、1
4B、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。

〔実施例２〕 第12図は本発明の第２の実施例を示す斜視図である。

第12図において、ベース41の案内溝41a、41b、41cに
案内されて摺動可能なキャリッジ42に対してインクカー
トリッジ46が着脱自在に搭載されている。

本実施例は、この点で第１図および第２図の構成と相
違しているが、その他の部分は実質上同じ構成をしてお
り、それぞれ対応する部分を同じ番号で表示しそれらの
詳細な説明は省略する。

第12図の実施例によれば、第１図〜第８図の実施例と
同様の効果が得られる他、キャリッジ42の耐久寿命がイ
ンクカートリッジ46の耐久寿命より長い場合でも、各々
の交換磁気を切り離して別々に自由に設定することが可
能になるという効果が得られた。

〔実施例３〕 第13図は本発明の第３の実施例を示す斜視図である。

第13図において、ベース51上には２個のキャリッジユ
ニット52、54が各々単独で摺動可能に案内されている。

したがって、各キャリッジユニット52、54のインクジ
ェットヘッド53、54はそれぞれ吐出するインク色を変え
ることができ、異なる色のインクを使用することにより
カラー印字が可能になる。

また、インクジェットヘッド53、54のドットピッチを
互いに変えることにより、各種記録装置のシミュレーシ
ョンを実施できるという効果も得られた。

本実施例は、以上の点で第１図および第２図の実施例
と相違しているが、その他の部分では、第１図および第
２図の場合と実質上同じである。

したがって、第13図の実施例によれば、第１図および
第２図の場合と同じ作用効果が得られる他に前述のよう
な効果も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、印
字桁方向に移動するキャリッジに搭載したインクジェッ
トヘッドで走査しながら、該インクジェットヘッドを印
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インクジェット記録装
置において、前記キャリッジの駆動源として超音波モー
タを使用し、該キャリッジと、該超音波モータを構成す
る圧電素子および振動板と、インクタンクと、前記イン
クジェットヘッドとを合体してキャリッジユニットを構
成し、該キャリッジユニットを一部品として交換可能に
装着するので、キャリッジ駆動系の構造を簡単かつコン
パクトで取扱い性にすぐれたものにすることができ、さ
らに、キャリッジまたはインクタンクを複数にするカラ
ー化が容易であり、しかも前記振動板の圧接摺動部の耐
摩耗性の問題を容易に解決しうるシリアルインクジェッ
ト記録装置が得られる。

【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図中のキャリッジユニットの底面斜視図、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ユニットの
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図はキャリッジとインクカートリッジを着
脱可能にした本発明の第２の実施例を示す要部斜視図、
第13図は複数のキャリッジユニットを搭載した本発明の
第３図の実施例を示す要部斜視図、第14図〜第17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18図は従来のシリアル記録装置の制御系のブロ
ック図である。 1a、1b、1c……ガイド部、２……キャリッジユニット、
５……シート、６……インクタンク、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……キャリッジユニット、33……圧電素子、34……振
動板、42……キャリッジ、46……インクカートリッジ、
52、54……キャリッジユニット、53、55……記録ヘッ
ド。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−30572（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−30573（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−30574（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】印字桁方向に移動するキャリッジに搭載し
   たインクジェットヘッドで走査しながら、該インクジェ
   ット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イン
   クジェット記録装置において、前記キャリッジの駆動源
   として超音波モータを使用し、該キャリッジと、該超音
   波モータを構成する圧電素子および振動板と、インクタ
   ンクと、前記インクジェットヘッドとを合体させてキャ
   リッジユニットを構成し、該キャリッジユニットを一部
   品として交換可能に装着することを特徴とするインクジ
   ェット記録装置。
2. 【請求項２】前記キャリッジユニットから前記インクジ
   ェットヘッドのみが単独で脱着可能であることを特徴と
   する請求項１記載のシリアルインクジェット記録装置。
3. 【請求項３】前記超音波モータを構成する圧電素子およ
   び振動板のみが前記キャリッジユニットから脱着可能で
   あることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の
   シリアルインクジェット記録装置。