JPH0230572A - Serial recording device - Google Patents

Serial recording device

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JPH0230572A
JPH0230572A JP63182067A JP18206788A JPH0230572A JP H0230572 A JPH0230572 A JP H0230572A JP 63182067 A JP63182067 A JP 63182067A JP 18206788 A JP18206788 A JP 18206788A JP H0230572 A JPH0230572 A JP H0230572A
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recording head
head
motor
recording
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哲雄 木村
Takashi Saito
敬 斉藤
Shigeru Yoshimura
茂 吉村
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    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J19/00Character- or line-spacing mechanisms
    • B41J19/18Character-spacing or back-spacing mechanisms; Carriage return or release devices therefor
    • B41J19/20Positive-feed character-spacing mechanisms

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  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Character Spaces And Line Spaces In Printers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To allow high-definition printing to be performed at high speed without being influenced by the speed variation of a carriage by driving the carriage with a supersonic waves motor and controlling the printing timing of a recording head from a signal for the detection of a position for and a movement speed of the carriage. CONSTITUTION:A control circuit 21 controls each heater 7b of a recording head 7 through a head drive circuit 26, and at the same time, controls the energization to piezoelectric elements 14A, 14B through a carriage drive circuit 24, then controls a sheet feed motor 23 through a circuit 22. In the meantime, the position and speed of a carriage 2 are detected by a photosensor 16 which cooperates with an encoder 11, and an output signal from the photosensor is shaped into a pulsed wave-type signal, then the shaped signal is transmitted to the head drive circuit 26. There, the scanning by the carriage 2 and the printing action by a recording head 7 are controlled to be synchronized. This piezoelectric element drive system constitutes a supersonic waves motor formed integrally with the carriage 2. In addition, if the drive step of the supersonic waves motor to the dot pitch of the recording head is made adjustable, the step amount of the supersonic waves motor may be adjusted.

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ツトイメー
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
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is a serial recording method in which a dot image is formed on a sheet based on print data while scanning in the printing digit direction with a recording head mounted on a carriage. Regarding equipment.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

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、シート上にドツトイメージ
を形成してい(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。
As a recording device such as a printer or facsimile, a recording head is mounted on a carriage that moves in the direction of the printing digits, and by driving the recording head based on print data while scanning with the recording head, dot images are created on the sheet. Serial recording devices are widely used.

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。
FIGS. 12 to 15 are partial perspective views showing essential parts of various types of the carriage drive mechanism, respectively.

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。
FIG. 12 shows a rack and pinion type carriage drive mechanism.

第12図において、記録ヘット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。
In FIG. 12, a carriage 62 carrying a recording head 61 is guided and supported so as to be movable along a guide shaft 63 and a guide rail 64. As shown in FIG.

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・\−スに設置された長尺の
ランク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。
The carriage 62 includes a carriage motor (not shown).
A pinion 65 rotated by the carriage motor is pivotally supported, and the pinion 65 meshes with a long rank 66 installed at the base of the recording device to control the rotation of the pinion 65 by the carriage motor. By doing so, the position and movement of the carriage 62 can be controlled. A rotary encoder 67 for detecting rotation of the pinion 65 is mounted on the carriage 62.

第13図はヘルド伝動方式のキャリッジ駆動機構を示す
FIG. 13 shows a carriage drive mechanism of the Heald transmission type.

第13図において、記録ヘット71を搭載したキャリ・
7ジ72は、一対のプーリ73.74に張架されたヘル
ド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。
In FIG. 13, a carrier equipped with a recording head 71 is shown.
The seventh gear 72 is connected to a heald 75 stretched between a pair of pulleys 73 and 74. One pulley 73 is a driving pulley rotated by a carriage motor 76, and the other pulley 74 is a driven pulley.

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。
Therefore, by controlling the rotation of the motor 76, the movement and position of the carriage 72 can be controlled.

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。
FIG. 14 shows a wire rope transmission type carriage drive mechanism.

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。
In FIG. 14, a carriage 82 carrying a recording head 81 is driven by a carriage motor 83 via a wire rope 84.

前記ワイヤロー184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85
A、85B、85C185D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。
Both ends of the wire rope 184 are connected to the carriage 82, and the wire rope 84 is connected to four guide pulleys 85.
The movement and position of the drive pulley 86 is controlled by a drive pulley 86 which is stretched by A, 85B, 85C185D and rotated by a motor 83.

第15図はリードスクリュ一方式のキャリッジ駆動機構
を示す。
FIG. 15 shows a lead screw one-type carriage drive mechanism.

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にねし係合しており、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。
In FIG. 15, a carriage 92 carrying a recording head 91 is threadedly engaged with a threaded rod 93.
is rotationally driven by a carriage motor 94 via gears 95 and 96. The moving direction and running speed of the carriage 92 are controlled by the rotational direction and rotational speed of the threaded rod 93.

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、あるいは、第12図に示すようなエンコーダ6
7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トループ方式など
が使用されている。
On the other hand, a speed control method for keeping the moving speed of the carriage constant, or an encoder 6 as shown in FIG.
A closed loop method is used in which the drive voltage of the DC motor or the oscillation frequency of the pulse motor is controlled according to the output of the motor.

また、記録ヘッドにおける印字方式に関しては、ワイヤ
ドツト方式、熱転写方式、あるいはピエゾインクジエソ
ト方式なとが主流であり、記録ヘッドの各エレメント(
ドツト形成素子)の応答周波数は、ワイヤドツト方式で
は1000〜3000Hz、熱転写方式では500〜1
500Hz、ピエゾジェット方式では1000〜300
0Hz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ツト密度は7ドソト/龍〜14ド
ツト/1mの範囲にある。
Regarding the printing method in the recording head, the wire dot method, thermal transfer method, or piezo inkjet printing method is the mainstream, and each element of the recording head (
The response frequency of the dot forming element (dot forming element) is 1,000 to 3,000 Hz in the wire dot method, and 500 to 1,000 Hz in the thermal transfer method.
500Hz, 1000 to 300 for piezo jet method
Furthermore, the dot density in images output by these printing methods is in the range of 7 dots/double to 14 dots/1 m.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

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
のごときドツト密度領域においてドツト位置精度を維持
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。
However, in conventional serial recording devices, the rotational movement of the motor for driving the carriage is controlled via a rack and pinion, a pulley and belt, a wire rope, a lead screw, etc., as shown in FIGS. 12 to 15, respectively. However, in order to maintain dot position accuracy in the above-mentioned dot density region, the frequency of the pulse motor must be increased. The carriage drive mechanism has a complicated structure and is difficult to downsize.

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。
In addition, the noise generated during the reciprocating movement of the carriage increases due to play between each element in the mechanism, play in the guide part for linear guidance, and backlash in the meshing parts of gears, etc. The problem was that it was difficult to convert.

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、ドツト位置精度を向上させることも困難であっ
た。
Furthermore, due to the presence of backlash and backlash in the mechanism, it has been difficult to improve the dot position accuracy.

従来の印字方式であるワイヤドツト方式、熱転与力式、
ピエゾインクジェット方式においては、記録方式に因る
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。
Conventional printing methods such as wire dot method, heat transfer force method,
In the piezo inkjet method, it is necessary to keep the print cycle (driving cycle of the recording head) constant due to restrictions due to the recording method, so the carriage running speed, which should be synchronized with the print cycle, is also kept constant. ing.

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、DCCモーフたはパルス
モータとエンコーダとのクローズト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。
If the carriage drive motor is a pulse motor and open-loop control is performed, control for stabilizing the speed of the carriage is performed by using a motor with sufficient margin for output torque. A closed-loop method using a pulse motor and an encoder has also been used to control the speed.

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。
Here, the relationship between printing operation and carriage running speed in various conventional printing methods will be explained.

第16図はワイヤドツ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)はワイヤドツ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。
FIG. 16 is a graph illustrating the timing of the printing operation using the wire dot method, in which (A) shows the repeated printing cycle of the print wire, and (B) shows the energization time to the magnet coil of each print wire of the wire dot head. (C) shows each flight cycle as the print wire starts moving, prints, and returns.

第17図はワイヤドツトヘッドの模式的断面図である。FIG. 17 is a schematic cross-sectional view of the wire dot head.

ワイヤドツト方式の場合は、ヘッド応答周波数が最高速
度に近い250011z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400μs(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。
In the case of the wire dot method, when the head response frequency is 250011z, which is close to the maximum speed, Figs. 16 and 17
As shown in the figure, the repeated printing cycle of the same print wire 52 is 400 μs ((A) in FIG. 16), and the energization time to the magnet coil 51 is normally set to about 200 μs ((B) in FIG. 16). be done.

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(400p8−390μs)
程度に規制しないとプリントワイヤ52の安定動作が損
なわれることになる。
On the other hand, after the print wire 52 starts moving, the sheet (
(C
)) Therefore, under conditions close to the maximum speed mentioned above,
Print cycle variation is 10μs (400p8-390μs)
If it is not regulated to a certain degree, the stable operation of the printed wire 52 will be impaired.

また、ピエゾインクジェット方式の場合においても、上
記ワイヤドツ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。
Also, in the case of the piezo inkjet method, it is similar to the case of the wire dot method described above, and instead of the wire flight time, the carriage speed varies depending on the time for the return of the piezo diaphragm and the return of the meniscus at the orifice. will be restricted.

さらに、熱転写方式の場合は、そもそも周波数2500
 Hzの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、−層のキャリッジ
速度の安定性が必要になる。
Furthermore, in the case of the thermal transfer method, the frequency is 2500 to begin with.
Although it is extremely difficult to achieve a printing cycle of Hz and it is difficult to compare on the same level, the current application time is longer than in the above two methods, so stability of the carriage speed of the - layer is required.

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。
FIG. 18 illustrates a control system for a carriage drive system in a conventional serial recording apparatus.

第18図において、記録装置の制御回路(MPtJ)1
01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ンファレジスタ等
のワーキングエリアを含むRAM103が併設され、ボ
スト装置からの各種データはインターフェース(1/F
)を介して制御回路101へ送られてくる。
In FIG. 18, the control circuit (MPtJ) 1 of the recording device
01 is equipped with a ROM 102 that stores control programs, etc., and a RAM 103 that includes a working area such as a buffer register that temporarily stores various data.
) is sent to the control circuit 101.

前記制御回路101は、ヘッドドライブ回路104を介
し−(記録へy F’ 105を制御I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10B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。
The control circuit 101 controls the recording F' 105 via the head drive circuit 104, and
controls the carriage motor 10B via the motor timing control circuit 106 and the motor drive circuit 107;
Furthermore, a sheet feed motor 110 is controlled via a sheet feed motor drive circuit 109.

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。
On the other hand, an output signal of the encoder for detecting the position and speed of the carriage is generated by a photo sensor 111, shaped into a pulse wave by a waveform shaping circuit 112, and transmitted to the head drive circuit 104 and the motor timing control circuit 106. The scanning of the carriage and the printing operation of the head are synchronized and controlled.

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。
As is clear from the above description, the control system for driving the carriage in the conventional serial recording apparatus has a complicated configuration.

第19図はワイヤドツト記録装置のキャリッジ構成を示
す部分斜視図である。
FIG. 19 is a partial perspective view showing the carriage configuration of the wire dot recording apparatus.

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1
24により、キャリッジ125が移動可能に案内支持さ
れている。
In FIG. 19, a recording sheet 121 as a recording medium such as paper or a thin plastic plate is held in close contact with the surface of a platen 122 which also serves as a sheet feeding roller, and a guide shaft 123 and a guide rail 1 are installed in parallel in front of the platen 122.
24, a carriage 125 is movably guided and supported.

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ト
ソトヘッド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。
Mounted on the carriage 125 are a wire printing head 126 containing a plurality of (for example, 64) print wires and driving means thereof, and an ink ribbon cassette 127 for feeding an ink ribbon for transfer.

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。
FIG. 20 is a partial perspective view showing the carriage configuration of the thermal transfer recording device.

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13
3.134が設置され、これらのガイド軸133.13
4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。
In FIG. 20, in front of the platen 132 that backs up the recording sheet 131 is a guide shaft 13 parallel to the platen 132.
3.134 are installed and these guide shafts 133.13
4, a carriage 135 is movably guided and supported.

前記キャリッジ135上には、複数の(例えば641固
)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。
A thermal head 136 having a plurality of (for example, 641) heating elements is supported on the carriage 135 so as to be able to move up and down.
An ink ribbon cassette 137 for feeding an ink ribbon for transfer is installed between the recording sheet 131 and the recording sheet 131 .

第19図および第20図の構成からも明らかなごとく、
ワイヤドツ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125.13
5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。
As is clear from the configurations in Figures 19 and 20,
In the carriage configuration of a wire dot type or thermal transfer type recording device, the carriage 125.13
As the load fluctuation factors during the running of step 5, the load of winding the ribbon and the load of the recording head 126, 136 contacting the sheet 121, 131 and the ribbon are added, so the carriage drive motor and its drive circuit are large and complex. There was also the problem of becoming

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。
As mentioned above, in conventional serial recording devices, even if various carriage drive methods and printing methods are successfully combined, the structure becomes complicated when attempting to perform high-definition printing at high speed. Due to the large size, the energy of the operating sound increases, and it has been extremely difficult or impossible to reduce the size, weight, and noise.

本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、簡単な
構成で、キャリッジの速度変動に影響されずに高精細な
印字を高速で実行しうるシリアル記緑装置を提供するこ
とである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the problems of the prior art described above, and to provide a serial recording device that has a simple configuration and can perform high-definition printing at high speed without being affected by carriage speed fluctuations.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、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
にドツトイメージを形成するシリアル記録装置において
、前記キャリッジと記録装置の固定側との間に構成した
超音波モータによって該キャリッジを駆動するとともに
、該キャリッジの位置および移動速度をエンコーダで検
出し、該エンコーダの検出信号に基づいて記録ヘッドの
印字時期を制御するよう構成することにより、上記目的
を達成するものである。
The present invention is a serial recording device in which a recording head is mounted on a carriage that moves in the printing digit direction, and a dot image is formed on a sheet by driving the recording head based on print data while scanning with the recording head. The carriage is driven by an ultrasonic motor arranged between the carriage and the fixed side of the recording device, and the position and moving speed of the carriage are detected by an encoder, and the recording head is controlled based on the detection signal of the encoder. The above object is achieved by configuring the printer to control the printing timing.

上記構成において、さらに、記録ヘッドのドットピッチ
に対して前記超音波モータの駆動ステップを可変にし、
調整可能にすれば、記録装置の特性に合わせて前記超音
波モータのステップ量を調整することにより、−層高精
細な印字を容易に実施することができる。
In the above configuration, further, the drive step of the ultrasonic motor is made variable with respect to the dot pitch of the recording head,
If adjustable, the step amount of the ultrasonic motor can be adjusted in accordance with the characteristics of the recording device, thereby making it possible to easily perform printing with extremely high definition.

〔実施例〕〔Example〕

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。
Hereinafter, the configuration of the present invention will be specifically explained with reference to FIGS. 1 to 11.

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。
1 to 3 are diagrams that best represent the features of the present invention. FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the recording apparatus according to the present invention, and FIG. The partially broken left side view and FIG. 3 are perspective views of the carriage shown in FIG. 1, which are turned upside down and viewed from the bottom.

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。
In FIGS. 1 and 2, reference numeral 1 indicates a base serving as a reference for the structure of the recording apparatus, and reference numeral 2 indicates a slide along the base guided by guide portions 1a, 1b, and 1c formed on the base 1. 3 is a platen installed parallel to the moving direction of the carriage 2; 4 is a sheet (recording medium such as paper) 5 inserted through the opening 1d of the base 1;
The sheet feed rollers that convey the sheet through the front surface (printing section) of the platen 3 are shown.

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0.811)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ト)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
成するごともでき、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。
An ink cartridge 6 constituting an ink tank is removably mounted on the carriage 2, and in the illustrated example, an ink cartridge 6 is installed at the front of the ink tank 6 at a predetermined distance (for example, 0.811) from the platen 3. A recording head (inkjet head) 7 is provided in which a plurality of facing ink ejection ports (orifices) 7a are formed. The inkjet head 7 can be formed integrally with the ink tank 6, or can be detachably attached to the ink tank 6 (eg, inserted).

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。
A base portion of an arm 8 that swings around the pin portion 2a is pivotally attached to a pin portion 2a formed on the rear surface of the carriage 2, and a roller is attached to the pin portion 8a formed at the tip of the arm 8. 9 is rotatably supported. This roller 9 is guided along the guide portion 1b (downward surface).

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、ICのガ
イド面に上から圧接さ2′j7、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。
The arm 8 is biased by a coil spring 10 in a direction in which the roller 9 is pressed against the guide portion 1b. In this way, when the rollers 9 are pressed against the guide part 1b, the carriage 2 is pressed against the guide part 1a and the guide surface of the IC from above by the reaction force 2'j7, and the carriage 2 (specifically, the carriage 2 (including a part of the ultrasonic motor provided integrally with the base 1) are guided and supported so as to slide closely together without play along the base 1.

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。
A strip-shaped encoder 11 having shading or slits (windows) at a predetermined pitch is installed on the base 1 . This encoder 11 is used to detect the position and traveling speed of the carriage 2, as will be described later.

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が取付は接合されて
おり、該振動板13の所定位置には2対の圧電素子14
A、14Bが貼り付けられている。
2 and 3, a diaphragm 13 is attached to the lower surface of the carriage 2 via a holding plate 12, and two pairs of piezoelectric elements 14 are mounted at predetermined positions on the diaphragm 13.
A and 14B are attached.

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。
As shown in FIG. 3, the holding member 12 and the diaphragm 13 are both formed of oval plates with a predetermined thickness, and are integrally attached to the lower surface of the carriage 2 in a stacked state. There is.

前記振動板13のベース1の前記ガイド部材IC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14
Aと14Bとの間に所定の間隔(例えば各圧電素子の全
長大の4分の1の距離)を設けて配置されている。
A portion of the base 1 of the diaphragm 13 that slides into pressure contact with the guide member IC is provided with comb teeth 15 that are uneven at a predetermined pitch in the carriage traveling direction. The two pairs of piezoelectric elements 14A and 14B are attached to a region of the diaphragm 13 on the opposite side to the comb teeth, and each pair of piezoelectric elements 14
A and 14B are arranged with a predetermined interval (for example, a distance of one quarter of the total length of each piezoelectric element).

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。
2 and 3, a photosensor is provided on the lower surface of the carriage 2 at a position sandwiching the encoder 11 on the base 1 for photoelectrically converting changes in light intensity based on the shading pattern or window (slit) of the encoder. 16 is installed.

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。
Further, a flexible printed board 17 for power supply and signal transmission is connected to each of the piezoelectric elements 14A, 14B and the photosensor 16.

なお、第2図中の番号18ば、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。
In addition, number 18 in FIG. 2 indicates a pinch roller for pressing the sheet 5 against the sheet feeding roller 4 and giving accurate feeding to the sheet 5.

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+1 (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。
The ink ejection +1 (orifice) is provided on the front surface of the inkjet head 7 provided in the front part of the ink tank (ink cartridge) 6, that is, on the side facing the platen 3.
A plurality of 7a are arranged in the vertical direction.

このインク吐出ロアaの垂直方向の隣接ピッチは約0.
 04mm〜0. 14mm、すなわち23.6ドソト
/ mm〜7.1ドソト/1m程度であり、以下に説明
する実施例では特記しない限り14.17ドツト/璽墓
の構造のものを使用することにする。
The vertical adjacent pitch of this ink discharge lower a is approximately 0.
04mm~0. 14 mm, that is, about 23.6 dots/mm to 7.1 dots/1 m, and in the examples described below, a structure of 14.17 dots/tomb will be used unless otherwise specified.

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。
FIG. 4 is a control system block diagram of the serial recording apparatus shown in FIGS. 1 and 2.

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(1/F)を介し
て制御回路21へ送られてくる。
In FIG. 4, a control circuit (MPU) 21 of the recording device is equipped with a ROM 27 that stores control programs, etc., and a RAM 28 that includes a working area such as a buffer register that temporarily stores various data. Various data are sent to the control circuit 21 via the interface (1/F).

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、OF
F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。
The control circuit 21 controls ON/OFF of each heater (printing element) 7b of the recording head 7 via a head drive circuit 26.
F, and also controls energization to the piezoelectric elements 14A and 14B via the carriage drive circuit 24.

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。
Furthermore, the control circuit 21 controls a sheet feed motor 23 via a sheet feed motor drive circuit 22.

一方、キャリッジ2の位置および速度は、エンコーダ1
1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の走査とヘット7の印
字動作の同期化制御が行なわれる。
On the other hand, the position and speed of the carriage 2 are determined by the encoder 1.
The output signal is detected by a photosensor 16 (FIG. 2) cooperating with the head drive circuit 1, and its output signal is shaped into a pulse waveform by a waveform shaping circuit 25 and transmitted to the head drive circuit 26. In this way, the scanning of the carriage 2 and the printing operation of the head 7 are synchronized and controlled.

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。
The operation of the serial recording apparatus according to the present invention described with reference to FIGS. 1 to 4 will be described below.

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
&J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をインク吐出ロアaの前方まご送給する。
Recording sheet (recording medium such as paper or thin plastic plate)
5 through the opening 1d of the base 1, then insert the control unit (MP
When U) 21 receives a detection signal indicating that there is a sheet (sheet feeding), it drives the sheet feed motor 23 via the sheet feed motor drive circuit 22, thereby rotating the sheet feed roller 4. The sheet 5 pressed by the pinch roller 18 is fed forward of the ink discharge lower a.

■!] 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、1
4Bに所望の高周波電流が送られる。
■! ] Next, when a printing command is given to the control system shown in FIG. 4 from the outside via an I/F (interface), the piezoelectric elements 14A, 1
A desired high frequency current is sent to 4B.

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図であ
る。
FIG. 5 is a surface view of the piezoelectric element shown in FIG. 3, and FIG. 6 is a partial vertical sectional view showing the principle of generation of driving force by the piezoelectric element.

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。
This piezoelectric element drive system constitutes a traveling wave type ultrasonic motor integrated with the carriage 2.

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14
A、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。
As shown in FIGS. 3, 5, and 6, this piezoelectric element drive system has a substantially oval shape attached to a substantially oval holding member 12, and the comb teeth 15 are formed in a part of the piezoelectric element drive system. the diaphragm 13 and the two pairs of piezoelectric elements 14 attached on the diaphragm 13 in opposite directions (opposite sides) to the comb teeth 15.
A, 14B, and a flexible printed board 17 for feeding power to the piezoelectric elements 14A, 14B.

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。
As shown in FIGS. 5 and 6, the two pairs of piezoelectric elements 14A and 14B each have a length of one quarter (λ
/4).

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。
Therefore, the operation of the piezoelectric element drive system (ultrasonic motor) will be explained below.

前記2対の圧電素子14A、14Bを各々A相、B相と
呼ぶごとにすると、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=EOs i nωL EB=EOs in (ωt+π/2)発生する定在波
の振[1]は、 A相定在波:ZA=ZOs 1nKXs inωtB相
定在波: ZB=ZOs i n (KX+π/2)X
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  (ωt〒KX
) ここでに=2π/λ (波数)、ω=2πf (角速度
)、となる。
If the two pairs of piezoelectric elements 14A and 14B are referred to as A phase and B phase, then when an alternating voltage expressed by the following formula is applied to these A phase and B phase, EA=EOs inωL EB=EOs in (ωt+π /2) The vibration [1] of the generated standing wave is: A-phase standing wave: ZA=ZOs 1nKXs inωtB-phase standing wave: ZB=ZOs in (KX+π/2)X
sin(ωt±π/2), and the traveling wave generated by the combination of A phase and B phase is Traveling wave: Z=ZA+ZB=ZOcos (ωt〒KX
) Here, = 2π/λ (wave number), ω = 2πf (angular velocity).

したがっ゛(、ごご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。
Therefore, due to the traveling waves generated by the sound, the diaphragm 13
A thrust force in the opposite direction to the traveling wave acts on the contact surface between the comb teeth 15 and the guide surface 1c of the base 1.

この推力によるキャリッジ2の走行速度■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。
The traveling speed ■ of the carriage 2 due to this thrust is V-4π
・π・f−Z−e/λ Here, Z=travelling wave amplitude, e−1/2 of the diaphragm thickness.

本実施例における値としては、f−40KHz、Z=1
p、e=1.5mm、λ−10璽貢であるので、キャリ
ッジ2の走行速度■は V”’ 236. 6mm/ s # 240mm/ 
s程度になる。
The values in this example are f-40KHz, Z=1
Since p and e = 1.5 mm and λ-10, the traveling speed of carriage 2 is V''' 236.6 mm/s # 240 mm/
It will be about s.

ここで、上記超音波モータの駆動周波数fの値40KH
z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。
Here, the value of the driving frequency f of the ultrasonic motor is 40KH.
z is the drive frequency 2 of conventional motors such as step motors.
The frequency is much higher than ~4 KHz, and by using an ultrasonic motor, it is possible to control the movement of the carriage 2 with high precision.

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14.A、14Bへの通電パルス
を示す図である。
FIG. 7 shows the output waveform generated by the control system of FIG. 4 based on the signal from the encoder 11 and the piezoelectric element 14 when the carriage 2 moves at a constant speed. It is a figure which shows the energization pulse to A and 14B.

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1
6Bとから成るフォトセンサ16の配置を示す模式図で
ある。
(A) in FIG. 7 shows a light emitting section 16A and a light receiving section 1 sandwiching an encoder 11 in which openings (slits) are formed at a predetermined pitch.
6B is a schematic diagram showing the arrangement of a photosensor 16 consisting of a photo sensor 6B.

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、1 [i Bにより、
第7図の(B)に示すようなアナログ出力が生じる。
The piezoelectric elements 14A and 14B are energized to drive the carriage, and when the carriage 2 reaches a constant velocity region, the photosensors 16A and 1 [i B of FIG. 7A]
An analog output as shown in FIG. 7(B) is generated.

このアナログ出力は、第4図の制御系の波形整形回路2
5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(ドツトピッチ
規制パルス)が作り出される。
This analog output is the waveform shaping circuit 2 of the control system in Fig. 4.
5, the head drive pulse (dot pitch regulating pulse) is shaped into a pulse waveform as shown in FIG. 5(C), and then a head drive pulse (dot pitch regulation pulse) with a predetermined period (250 μs in the illustrated example) as shown in FIG. 5(D). is created.

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。
Note that the horizontal axes in FIGS. 7A to 7E are common axes representing time or carriage position.

第7図の(E)は前述した圧電素子14A、1413・
\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。
(E) in FIG. 7 shows the piezoelectric elements 14A, 1413, and
\The waveform of the applied ultrasonic motor drive pulse with a energization period of 25 μs is shown.

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中と通電周期
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。
FIG. 8 is a timing chart showing the driving state of the inkjet head 7. (A) in FIG. 8 shows the drive signal of the inkjet head 7, that is, during the energization pulse and the energization period, and (B) in FIG. 9 shows a heat current waveform flowing through the heater 7b of the thermal inkjet head 7, which will be described later, and (C) of FIG. 7c (including the formation process) shows changes in the amount of protrusion and the amount of retraction of 7c.

なお、第8図の(C)中の符号a 、 b−−−−−−
−−ゴは第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。
Note that the symbols a and b in FIG. 8(C)
--Go is (a) and (b) in Figure 9--・-・・・・-
The meniscus position corresponding to each state in (f) is shown.

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の近傍のインク滴形成過程を示す縦断面図
である。
FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing the process of forming ink droplets in the vicinity of the ink ejection opening (orifice) 7a of the thermal ink head 7.

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ばインク滴を、それぞれ
示す。
In FIG. 9, 7a indicates an ink discharge port, 7b a heater consisting of a heating element, 7C a meniscus of the ink near the ink discharge port, and 7d an ink droplet.

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ごろを、それ
ぞれ示している。
In FIG. 9, (a) shows the standby state, (b) shows the state where the heater 7b is energized and foaming has started in the ink, and (C
) shows the state immediately before the ink droplet 7d flies off after the power supply to the heater 7b is stopped and defoaming begins, and (d) shows the state just before the droplet 7d is separated and the liquid surface tip (meniscus) 7C has retreated significantly. , (e) shows a state in which the meniscus 7C is raised from the ink ejection orifice surface due to the reaction of the meniscus receding in (d).
(f) shows when the device returns to the same standby state as in (a).

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。
As illustrated in FIGS. 8 and 9 above, the heater 7b
According to the thermal inkjet method, which drives each ink ejection port with the ink droplets, it is possible to achieve a very short current application time (10 μs) and excellent responsiveness (ink droplet ejection operation time 180 μs) compared to other recording methods. becomes possible.

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225μ3〜275μsの間を変化し
′C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。
Therefore, even if the traveling speed of the carriage 2 fluctuates by about ±10% and the energization cycle changes between 225 μ3 and 275 μs, the stability of ink ejection is maintained, so that the carriage motor drive circuit 24 and the head drive circuit 26
can operate in a completely separate system, making it possible to simplify the drive circuit.

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。
According to the embodiment described above, the piezoelectric elements 14A, 14B
Since an ultrasonic motor using an ultrasonic motor is used as the drive source for the carriage 2, a mechanism for power transmission and conversion can be eliminated, and a carriage drive system that can be simplified in structure and downsized can be realized. .

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。
Furthermore, since there is no mechanism for transmitting or converting power, the noise level during operation can be significantly reduced, making it possible to realize a quiet recording device.

同時に、動作時の応答性を高め(速め)ることもできた
At the same time, we were also able to improve (speed up) the responsiveness during operation.

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ご
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G 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ろるシリアル記録装置
が得られる。
Furthermore, by using the piezoelectric elements 14A and 14B drive system, a self-holding force acts when the carriage 2 is stopped, so there is no need for a special mechanism to hold the carriage 2, and there is no winding part. Since the level of magnetic noise caused by each current flowing from the device is extremely low, there is no need to take measures to prevent magnetic radiation noise (e.g., printed circuit board structure or magnetic shield exterior), and therefore,
A serial recording device with a simple structure and low cost can be obtained.

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1O図中のキャリッジ装
着部品の分解斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view of a carriage cartridge of a serial recording device according to another embodiment of the present invention, as seen from the bottom after being turned upside down, and FIG. 11 is an exploded perspective view of the carriage mounting parts in FIG. 1O. .

第10図において、キャリッジ31の下面には保持板3
2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。
In FIG. 10, a retaining plate 3 is provided on the lower surface of the carriage 31.
A piezoelectric element 33 and a diaphragm 34 are fixed in a laminated state via 2.

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。
Further, on the lower surface of the carriage 31, a photosensor 16 and a flexible printed circuit board 35 are provided as in the case of FIG.
is attached, and the flexible printed circuit board 35
Power is supplied to the piezoelectric element 33 and signals are taken out from the photosensor 16 through the piezoelectric element 33.

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ナ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とが設りられている。
In FIG. 11, the flexible printed circuit board 35
is provided with an electrode portion 35a that is electrically connected to the piezoelectric element 33 and the photosensor 16, and a connector 35b that is connected to the control circuit 21 of the recording device or a circuit board taken out from the control circuit 21. It is being taken.

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(し歯36
が形成されている。
As shown in FIGS. 10 and 11, the holding plate 32, piezoelectric element 33, and diaphragm 34 all have a circular ring shape.
is formed.

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、組付は状態では前記ロ
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。
A rotor (not shown) constituting the ultrasonic motor has a shaft (not shown) that is concentric with the diaphragm 34 and provided on the lower surface of the carriage 31.
(not shown), and when assembled, one surface of the rotor is in contact with the diaphragm 34, and the other surface is in contact with the guide surface 1c on the base 1 shown in FIG.

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IC
に直接接触(圧接)させることもできる。
Note that in order to configure an ultrasonic motor, the diaphragm 34 is connected to the guide surface IC of the base 1 without using the rotor.
It is also possible to make direct contact (pressure contact) with the material.

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
Other parts of the embodiment of FIGS. 10 and 11 are as follows.
This is substantially the same as the embodiment described in FIGS.

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−様な円形形状であることから超音波
モーフ(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。
According to the embodiment explained above in FIGS. 10 and 11, the same effect as the embodiment explained in FIGS. The sonic morph (piezoelectric element drive system) and the carriage 31 can be manufactured easily, and furthermore, by interposing the rotor, the thrust force generated by the diaphragm 34 can be efficiently converted into linear force.

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、14’B、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rIJ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。
As explained above, according to the serial recording apparatus of the present invention, the piezoelectric elements 14A, 14'B, 33 are used to drive the carriage.
Since an ultrasonic motor consisting of a diaphragm and a diaphragm 13, 34 is used, the structure can be simplified, the size and weight can be reduced, the noise level during operation can be reduced to a large rIJ, and further, It is now possible to configure a serial recording device that has self-holding power when the carriage is stopped and has extremely low magnetic noise when driving the piezoelectric element, resulting in stable printing quality, high reliability, and cost reduction in the recording device. was able to achieve this.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

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ツトイメー
ジを形成するシリアル記録装置において、前記キャリッ
ジと記録装置の固定側との間に構成した超音波モータに
よっ′ζζ主キヤリツジ駆動するとともに、該キャリッ
ジの位置および移動速度をエンコーダで検出し、その検
出信号に基づいて記録ヘッドの印字時期を制御するよう
構成したので、キャリッジ速度が変化する場合でも、該
キャリッジの位置と印字タイミングとを高精度で制御す
ることができ、ドツトずれのない安定した印字品位を確
保しうる高精細なシリアル記録装置が得られる。
As is clear from the above description, according to the present invention, a recording head is mounted on a carriage that moves in the printing digit direction, and the recording head is driven based on print data while scanning with the recording head, thereby printing a sheet. In a serial recording device that forms a dot image on the recording device, the main carriage is driven by an ultrasonic motor configured between the carriage and the fixed side of the recording device, and the position and moving speed of the carriage are detected by an encoder. However, since the printing timing of the recording head is controlled based on the detection signal, even if the carriage speed changes, the position of the carriage and printing timing can be controlled with high precision, and dot misalignment can be prevented. A high-definition serial recording device that can ensure stable printing quality is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

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トのインク吐出過程
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図はワイヤドツトヘ
ッドの駆動パルス波形を示すグラフ、第17図はワイヤ
ドツ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
ツ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。 la、lb、l c−−−−一一一一一−−ガイド部、
2−−−−−−−−キャリッジ、5−−−−−−−−−
シート、6−−−−−−−−インクタン記録ヘッド(イ
ン エンコーダ、1 圧電素子、 一一−−−キャリッジ、 振動板。 康毅 り (カートリッジ)、7 クジエソトヘソド)、11 3 −振動板、14A、14B 16 −フォトセンサ、31
FIG. 1 is a perspective view of a main part of an embodiment of a serial recording device according to the present invention, FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of a main part of FIG. 1, and FIG. Figure 4 is a block diagram of the control system of the recording device in Figure 1, Figure 5 is a plan view of the diaphragm and piezoelectric element in Figure 3, and Figure 6 is a schematic partial cross-sectional view of the main parts of Figure 5. , FIG. 7 is a graph showing the encoder of the recording device shown in FIG. 1, its output waveform, and ultrasonic motor driving pulse, FIG. 8 is a timing chart showing the driving state of the thermal inkjet head shown in FIG. 1, and FIG. 1 is a schematic vertical cross-sectional view showing the ink ejection process of the thermal inkjet head of FIG. 1, FIG. 10 is a bottom perspective view of the carriage of another embodiment of the serial recording apparatus according to the present invention, and FIG. 12 to 15 are perspective views showing various structural examples of conventional carriage drive mechanisms, FIG. 16 is a graph showing drive pulse waveforms of the wire dot head, and FIG. 17 is an exploded perspective view of an ultrasonic motor portion. 18 is a block diagram of the control system of a conventional serial recording device, FIG. 19 is a perspective view of the main parts of the wire dot type recording device, and FIG. 20 is the main part of the thermal transfer type recording device. FIG. la, lb, l c---11111---Guide part,
2---------- Carriage, 5------------
Sheet, 6--Inktan recording head (in encoder, 1 piezoelectric element, 11--carriage, diaphragm. Yasutake (cartridge), 7 Kujiesotohesodo), 11 3-diaphragm, 14A, 14B 16 - Photo sensor, 31

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)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
記キャリッジと記録装置の固定側との間に構成した超音
波モータによって該キャリッジを駆動するとともに、該
キャリッジの位置および移動速度をエンコーダで検出し
、その検出信号に基づいて記録ヘッドの印字時期を制御
するよう構成したシリアル記録装置。
(1) In a serial recording device in which a recording head is mounted on a carriage that moves in the printing digit direction, and a dot image is formed on a sheet by driving the recording head based on print data while scanning with the recording head. , the carriage is driven by an ultrasonic motor configured between the carriage and the fixed side of the recording device, the position and moving speed of the carriage are detected by an encoder, and the printing timing of the recording head is determined based on the detection signal. A serial recording device configured to control.
(2)記録ヘッドのドットピッチに対して前記超音波モ
ータの駆動ステップを可変にし、調整可能にしたことを
特徴とする請求項1記載のシリアル記録装置。
(2) The serial recording apparatus according to claim 1, wherein the drive step of the ultrasonic motor is made variable and adjustable with respect to the dot pitch of the recording head.
(3)前記記録ヘッドがサーマルインクジェットヘッド
であることを特徴とする請求項1または2記載のシリア
ル記録装置。
(3) The serial recording apparatus according to claim 1 or 2, wherein the recording head is a thermal inkjet head.
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