JPH06179279A

JPH06179279A - シリアル記録装置

Info

Publication number: JPH06179279A
Application number: JP4333022A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Harada; 俊明原田; Yoshitaka Okamura; 美隆岡村; Hideki Tanaka; 秀樹田中; Yoshibumi Nishimoto; 義文西本; Hiroyuki Seki; 裕之関; Atsushi Kimura; 篤史木村; Shinji Yamamoto; 新治山本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-12-14
Filing date: 1992-12-14
Publication date: 1994-06-28

Abstract

(57)【要約】【目的】簡単な構成で、記録ヘッドと用紙との距離を
容易に可変にでき、厚い紙や封筒にも高品位の印字を可
能とする超音波モーターを駆動源としたシリアル記録装
置を提供する。【構成】記録ヘッドとインクタンクが一体のインクカ
ートリッジ６を着脱自在に搭載した第２キャリッジ２０
は、超音波モータを構成する振動体１３０と共にガイド
軸１０に沿って移動する第１キャリッジ２に対し、軸１
４０を中心に回動可能で、紙間レバー８を矢印ａ方向に
回動することで、用紙５と記録ヘッドとの距離を可変に
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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記録
装置に関し、特にキャリッジ移動の駆動源として超音波
モーターを用いたシリアル記録装置に関する。

【０００２】

【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形式のもの、即ちシリアル
記録装置が広く使用されている。

【０００３】この中で、超音波モーターを用いた記録装
置として、例えば特開平０２−０３０５７３、特開平０
２−０３０５７４等が提案されている。そして該記録装
置の一例として、図６〜図８に示すものがある。

【０００４】図６は該記録装置の斜視図、図７は図６の
キャリッジを含む一部破断左断面図、図８は図６中のキ
ャリッジを上下反転させて下面からみた斜視図である。

【０００５】ここで、超音波モーターの構成、駆動方法
などについて既に公知であり詳述せず、本発明にかかわ
る部分について説明する。

【０００６】図６および図７において、１は記録装置の
構造体の基準となるベースを、１０２は該ベース１に形
成されたガイド部１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ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１０２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１０１ｄ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。

【０００７】前記キャリッジ１０２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、その前部に前記プラテン３と所定間隔（例えば
０．８ｍ）をもって対面する記録ヘッド（インクジェッ
トヘッド）７が設けられている。

【０００８】前記キャリッジ１０２の後面に形成したピ
ン部１０２ａには、該ピン部１０２ａを中心に揺動する
アーム１０８の基部が枢着しており、該アーム１０８の
先端に形成されたピン部１０８ａにはコロ１０９が回転
自在に軸支されている。このコロ１０９は前記ガイド軸
１０１ｂ（下向き面）に沿って案内される。

【０００９】前記アーム１０８はコイルばね１１０によ
って前記コロ１０９がガイド部１０１ｂに押圧されるこ
とにより、キャリッジ１０２はその反力によってガイド
部１０１ａ，１０１ｃのガイド面に上から圧接され、該
キャリッジ１０２（具体的には該キャリッジ１０２と一
体に設けられる超音波モーターの一部を含む）はベース
１０１に沿ってガタなく密接状態で摺動するように案内
支持されている。

【００１０】前記ベース１０１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ー１１１
が設けられ、前記キャリッジ１０２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。

【００１１】図７および図８において、前記キャリッジ
１０２の下面には保持板１１２を介して振動板１１３が
取り付け接合されており、該振動板１１３の所定位置に
は２対の圧伝素子１１４Ａ、１１４Ｂが貼りつけられて
いる。

【００１２】前記保持部材１１２および前記振動板１１
３は、図８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１
０２の下面に一体的に貼りつけられている。

【００１３】前記振動板１１３のベース１０１の前記ガ
イド部材１０１ｃ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凸凹しているくし歯１１５が形
成されている。

【００１４】前記２対の圧電素子１１４Ａ、１１４Ｂは
振動板１１３の前記くし歯と反対側の領域に貼りつけら
れており、各対の圧電素子１１４Ａと１１４Ｂとの間に
所定の間隔を設けて配置されている。

【００１５】これらの圧電素子への交流電圧の印加によ
り進行性振動波が形成されるが、その発生原理について
は公知なので詳述しないが、圧電素子の位相的に９０度
ずれた２群の駆動用圧電素子に、９０度の時間的位相を
有する交流電圧を印加することにより形成される。

【００１６】なお、図７の１１８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。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】次に本発明が解決しよ
うとする課題について説明する。

【００１８】一般にインクジェット式の記録装置におい
て、例えば印字すべきシートが一般の普通紙よりかなり
厚い場合、あるいは封筒などに記録する場合には、用紙
の吸水による変形で記録ヘッドと用紙との間隔が狭くな
る。また用紙が厚くなくても特に高印字デユーティー
（例えばベタ画像）での印字の際には、その変形が顕著
となり、記録ヘッドと用紙の間隔が著しく狭くなる。

【００１９】かような場合においては、記録ヘッドと用
紙とが接触してヘッドの損傷を引き起こし、さらにはこ
れによって印字品位が低下する恐れがあることから、従
来の記録装置では公知の手段によってヘッドと用紙との
距離を広げて印字していた。（例えば、ベルトあるいは
リードスクリュー等の駆動手段によってキャリッジが移
動される構成の記録装置においては、ヘッド・紙間距離
が通常印字よりも大きくなるように、キャリッジをガイ
ド軸に対して傾かせた状態で移動させて印字していた）
一方、従来の超音波モーターを用いるシリアル記録装置
（図６〜８）においては、記録ヘッドと用紙との間隔を
容易に可変とすることができないという欠点があった。

【００２０】これは前記のような、超音波モーターを用
いるシリアル記録装置においては、キャリッジの移動力
を発生する所の、振動板とガイド部材との接触状態が常
に一定に保たれている必要があり、前記のような振動板
とガイド部材との相対位置関係を変えてしまうような手
段を採用することは不可能であった。また、その他の有
効な方法も提案されていなかった。

【００２１】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解決し、簡略な構成で、記録ヘッドと用紙との距離を容
易に可変にできるように構成し、厚い紙や封筒にも高品
位の印字を可能とするような、超音波モーターを駆動源
としたシリアル記録装置を提供することである。

【００２２】

【課題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、前記キャリッジが、超
音波モータを構成する圧電素子および振動板を固定した
第１のキャリッジと、該キャリッジに連結されて記録ヘ
ッド、インクタンクを保持する第２のキャリッジとから
なり、第１のキャリッジの姿勢を一定に保持し、第１、
第２のキャリッジの相対位置関係を可変とするような構
成とすることによって上記目的を達成するものである。

【００２３】

【実施例】図１、図２は本発明の特徴を最もよく表す図
であり、図１は本発明による記録装置の第１の実施例で
あって、従来例の図１２に相当する断面模式図である。

【００２４】本実施例は、記録ヘッドを搭載したキャリ
ッジの構成にかかわるものであり、用紙の搬送、印字、
キャリッジ駆動などの制御に関しては、前記従来の超音
波モーターを用いる記録装置（図１１〜図１３）と同様
であり、説明を省略する。

【００２５】また、同じ機能を果たすものについては同
符号で表してある。

【００２６】図２は図１において、記録ヘッドと紙との
距離を広げるように操作した場合の図である。

【００２７】図１および図２において、１は記録装置の
構造体の基準となるベースを、１１は該ベース１に形成
されたガイド部、１２は該ベースに固定されたレールで
あり振動体１３０と接触して紙面直角方向（主走査方
向）に振動体をガイドする。

【００２８】ここでキャリッジは、振動体を設けて主走
査方向に駆動力を発生する第１のキャリッジ２と、該第
１のキャリッジの上に位置して、記録ヘッドを保持する
第２のキャリッジ２０とからなる。

【００２９】第２のキャリッジ２０は図示のように、そ
の前部において、第１のキャリッジ２の両端にある支持
部１４ａに設けた軸１４０に、軸支されている。１２ａ
は該レールの両端に設けられた、ガイド軸１０の支持部
であり、このガイド軸に第１のキャリッジ２の軸受１３
がはめあい、これにより前記キャリッジ２は主走査方向
に移動可能にガイドされる。

【００３０】またキャリッジ２の後部には、紙間レバー
８の支持部２１を設けており、同レバー８を図示ａ方向
に回すことにより、図２のように該キャリッジ２０の姿
勢を変化させるように構成されている。すなわち、レバ
ー８のカム溝８ａに引っ掛けられたキャリッジ２０のピ
ン１６が、該レバー８の回転よりカム溝８ａのカム面に
追従してキャリッジ２０は軸１４０を支点に回転する。

【００３１】そして、第２のキャリッジ２０には、記録
ヘッドとインクタンクが一体に構成されたインクカート
リッジ６が着脱自在に搭載されている。

【００３２】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。

【００３３】次に、図１において、第１のキャリッジ２
の下面には、振動体１３０が設けられている。具体的に
は、図中１５は金属材料からなる弾性体であり、この上
面には圧電素子１４が接合されている。ここで図２は断
面模式図であるが、弾性体１５の形状は図８のようなト
ラック形状をなしており、櫛歯はその全周に形成してあ
る。尚、前記レール１２はベース１に固定されていて、
振動絶縁材料１９（例えばフェルト）を介して、加圧ば
ね１７によって弾性体１５と接触している。第１のキャ
リッジ２の最後部には、図示のようにガイド部１１の内
側を回転して移動するコロ９が設けられている。２３は
Ｈ型の板状補助支持体であり、弾性体１５に接合して第
１のキャリッジにしっかりと支持されている。

【００３４】また、振動体をレールに加圧することによ
る反力は、前記コロ９とガイド部１１とによって受け持
っていることから、弾性体１５はがたつくことなくキャ
リッジ２とともにスムーズに移動可能になっている。

【００３５】また、振動体１３０とレールとの接触時の
加圧分布を均一にするため、加圧バネ１７との間に加圧
板１９を設け、その中央部に加圧がかかるように加圧ば
ね１７には突起部を設けている。

【００３６】図１の２８は、シート送りローラ４にシー
ト５を圧接し、該シート５に正確な送り与えるためのピ
ンチローラを示す。

【００３７】以下、図１、図２で説明した本実施例によ
るシリアル記録装置の動作について説明する。

【００３８】通常の印字の場合には、記録シート（用紙
やプラスチック薄板等の記録媒体）５をベース１の開口
部１ｄより挿入した後、図示しない制御部、シート送り
モータドライブ回路、同送りモータを駆動し、これによ
ってシート送りローラ４が回転し、ピンチ送りローラ２
８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。

【００３９】一方、第１のキャリッジ２については、前
記制御部により振動体に駆動信号が送られて主走査方向
に往復移動するように制御される。従って、シート搬
送、キャリッジ移動、印字の各タイミングについては全
て前記制御部によって制御されるように構成されている
（制御方法に関しては公知であるため説明を省略）。

【００４０】つぎに、印字すべきシートが一般の普通紙
よりかなり厚い場合、あるいは封筒などに記録する場合
には、あらかじめ印字前において、レバー８を図１のａ
方向へ回転操作し、図２のようにヘッドと紙との距離を
増大させた後に、該シートを給送してから印字する。こ
こで図２は厚紙に印字する例を示しており、手差し用給
送口１ｅから給送して印字している状態である。図示の
ようにヘッド７に厚い紙５が接触することが無く、安定
して印字できることを示している。

【００４１】この状態において、第１のキャリッジ２の
姿勢すなわち、振動体とレールとの接触状態は不変であ
ることから、記録ヘッドを搭載したキャリッジの移動は
超音波モーターの優位性を生かして低騒音、高精度に行
うことが可能となっている。図３、４は本発明の第２の
実施例を示す。

【００４２】振動体の部分は第１の実施例と同じなので
説明は省略する。

【００４３】第１のキャリッジ５２はその両端に軸受５
３の支持部５６を設け、ガイド軸１０に沿って移動可能
に構成されている。

【００４４】第２のキャリッジ７０は前記第１のキャリ
ッジ５２の上に在り、連結部材６０とピン５４、変位レ
バー７５と同軸５７とによって保持され、平行リンクを
構成している。ここで、レバー７５を図示ａの方向に回
転させると、第１のキャリッジ５２の位置は変わらず
に、第２のキャリッジが軸１０を中心に図４のように、
用紙から離れるように変位する。

【００４５】尚、図４では高印字デーティーでの印字を
行った場合の、用紙５５の変形を模式的に図示したもの
であり、図３の状態ではヘッドに接触してしまうもの
が、図４のように離間させることによって、ヘッド損傷
が無く高印字品位が維持されることになる。

【００４６】図５は本発明の第３の実施例を示す。

【００４７】振動体、その他で第１の実施例と同じもの
は説明を省略する。

【００４８】前記実施例と同様に、第１のキャリッジ８
２はその両端に軸受およびその支持部を設けてあり、ガ
イド軸に沿って移動可能に構成してある。２つのピン８
４，８５を持つ第２のキャリッジ９０は、第１のキャリ
ッジ８２の上に在って、それぞれ第１のキャリッジ８２
に設けてある丸長穴部８１，８３に嵌合して保持されて
いる。図５では図示していないが、前記実施例と同様の
手段によって、第１のキャリッジの位置は不変のまま、
第２のキャリッジすなわち記録ヘッドを図示ｂ方向へ移
動させる、すなわちヘッドを用紙から離間させることが
可能な構成となっている。

【００４９】なお、本発明の記録ヘッドは、上述のバブ
ルジェット方式の他に、圧電素子を用いる一般のインク
ジェット記録方式の記録ヘッドにおいても同様の効果が
得られる。

【００５０】

【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、前記キャリッジを、超音波モータを構成する圧電素
子および振動板を固定した第１のキャリッジと、該キャ
リッジに連結されて記録ヘッド、インクタンクを保持す
る第２のキャリッジとから構成し、第１のキャリッジの
姿勢を一定に保持しながら第１、第２のキャリッジの相
対位置関係を可変とする、すなわちヘッドと紙との距離
を広げられるように構成したために、厚紙や、凹凸紙で
あってもヘッドに該用紙が接触すること無く印字可能と
なる。

【００５１】この為、ヘッドの損傷が発生せず、高品位
な印字を維持することが可能となる。

【００５２】また通常の厚さの用紙で、ベタ印字などの
高印字デューティーな印字の際にも上記の効果を得るこ
とができる。

【００５３】さらに、キャリッジ移動の駆動力を発生す
る振動体とレールとの接触部の状態は不変で常に良好に
保たれているため、超音波モーターの優位性を生かして
低騒音、高精度な印字を行うことが可能となっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるシリアル記録装置の第１の実施例
を示す断面図。

【図２】図１の使用状態を示す図。

【図３】図２の実施例を示す図。

【図４】図３の使用状態を示す図。

【図５】第３の実施例を示す図。

【図６】従来のシリアル記録装置を示す斜視図。

【図７】図６の側面図。

【図８】図６に用いられている超音波モータの斜視図。

【符号の説明】

１…ベース１ｄ…（給紙）開口部１ｅ…手差し用給紙
口２…第１のキャリッジ３…プラテン４…送りローラー５，５５…用紙（記
録シート）６…インクカートリッジ７…記録ヘッド（インクジェットヘッド）７ａ…インク吐出口８…紙間レバー９，１０９…コロ１０…ガイド軸１１…ガイド部１２…ガイドレール１２ａ…支持部１３，５３…軸受け１４ａ，５６…支持部１０２…キャリッジ１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ…ガイド部１４，１１４Ａ，Ｂ…圧電素子１５…弾性体１６…支持部１７…加圧ばね１８…加圧板１９…振動絶縁材料２０，５２…第２のキャリッジ２８…ピンチローラ
ー５６…軸７５…変位レバー８４，８５，１０８ａ…ピン部１４Ａ，１４Ｂ…圧
電素子１０８…アーム１１０…コイルバネ１１１…エンコーダー１１２…保持部材１３０…振動体１４０…軸１１８…ピンチローラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西本義文東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者関裕之東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者木村篤史東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者山本新治東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項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、前記キャリッジが、超音波モータを構成する圧電素子お
よび振動板を固定した第１のキャリッジと、該第１のキ
ャリッジに連結されて記録ヘッド、インクタンクを保持
する第２のキャリッジとから構成されることを特徴とす
るシリアル記録装置。
【請求項２】前記第１のキャリッジと第２のキャリッ
ジとの相対位置を可変とする手段を有することを特徴と
した請求項１に記載のシリアル記録装置。
【請求項３】前記第１のキャリッジと第２のキャリッ
ジとの相対位置を可変とする手段が、回動もしくは略平
行移動する手段であることを特徴とした請求項２に記載
のシリアル記録装置。
【請求項４】前記記録ヘッドが、電気熱交換体が発生
する熱エネルギーによりインクに生じる膜沸騰を利用し
て、吐出口よりインクを吐出させることを特徴とする請
求項１ないし３のいずれかに記載のシリアル記録装置。