JPS6125361A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野１ 本発明は記録装置に係り、さらに詳細には記録媒体を記
録へ一２ドにより走査して画像、文字などを記録する記
録装置に関する。

［従来技術］ 近年、コンピュータシステムの記録出力装置、ファクシ
ミリ装置の記録出力装置あるいはタイプライタなどの記
録手段としてインクジェットプリンタ、ワイヤドツトプ
リンタ、サーマルプリンタなど種々の記録装置が用いら
れている。一般にこのような記録装置を構成する要素と
しては、記録紙などの記録媒体上に顔料や染料を塗布し
たり、媒体そのものを発色させて記録を行なう記録手段
と、この記録手段を記録媒体上の所望の位置に位置させ
る走査手段を少なくとも必要とする。

上記の走査手段は通常では記録ヘッドを搭載したキャリ
ッジを記録媒体に沿って移動（主走査）させて一つの記
録行を形成し、しかる後に記録媒体を記録ヘッドの主走
査方向と直角方向に移動（副走査）させ次の記録行を形
成させる手段から成っている。但しサーマルプリンタな
どにおいては、記録媒体と同じ幅を有する記録ヘッドが
用いられることがあり、この場合には走査手段は記録紙
（または記録ヘッド）を記録ヘッドの配置方向と直角に
移動させる手段のみで走査手段が構成される。

上記のうち走査手段が主走査手段と副走査手段から構成
される装置 ｗ４１図において符号１で示されているものは記録媒体
としての記録紙で、この記録紙工は副走査手段であるプ
ラテン４に巻装される．このプラテン４が紙送り用のモ
ータ２によりギア３Ａ、３Ｂを介して駆動される．ｔた
この装置のシャシ−にはプラテン４に沿ってガイドバー
８Ａ、８Ｂが架設されており、このガイドバー８Ａ、８
Ｂには所定の記録方式により記録を行なう記録ヘッドを
搭載したキャリッジ５が左右に摺動自在に設けられてい
る。

このキャリッジ５は左右のプーリ７Ａ、７Ｂ間に張られ
たベルト９を介して駆動される。左側のプーリ７Ａには
キャリッジ送り用のモータ６が結合されている，モータ
２、６およびキャリッジ５に搭載された記録ヘッドの駆
動は装置匣体内に設けられた信号の授受、あるいは駆動
制御を行なう制御回路によって制御される．制御回路ｌ
Ｏおよびモータ２、４およびキャリッジ５上の記録ヘッ
ドには、同様に装置匣体内に設けられた電源部１１から
電力を供給される。

この種の記録装置、特にタイプライタなどとして構成さ
れる記録装置は軽量小型でどこにでも携帯できるような
構成であるのが望ましい．近年では記録技術、半導体技
術の進歩によって部分的にほこのような記録装置におい
て低消費電力化，小型化が実現されつつある。しかし前
記の記録のために必要な全ての手段がバランスよく軽量
、小型化あるいは低消費電力化されない限り小型軽量か
つ携帯性に優れた実用的な記録装置を得ることはできな
い。

たとえば前記の制御回路１０は半導体技術の進歩によっ
てＬＳＩ化によりワンチップに形成され、また素子のＣ
ＭＯＳ化により低消費電力化が実現している。またキャ
リッジ５に搭載された記録ヘッドは電歪素子を利用した
インクジェット方式、あるいはワイヤドツト方式が可能
となり低消費電力化が実現している．しかし走査手段で
ある２、６は駆動に大電流を必要とするためそのドライ
バ部分はＩＣ化、あるいはＬＳＩ化が困難で、スイッチ
ングトランジスタなどの駆動手段が用いられている。

したがって電源部１ｌの容量はほぼこれらのモータ２、
６などから成る走査手段の消費電力の大きさによって定
められているのが現状である。

したがって電源部１１に電池などのような内蔵電源を用
いるのは寿命あるいは装置のサイズの点から不利で、現
在では交流電源を整流、平滑して用いる方式が主流であ
る．小さな内蔵電池でも長時間動作できる小型軽量な装
置がより望ましいのは確かである。

［目的］ 本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、走査手段の
電力消費を著しく減少させ、電源部の容量および形状を
小型化して小型軽量で携帯性にも優れた記録装置を提供
することを目的とする。

［実施例］ 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を詳細に説明
する。

本発明においては記録ヘッドおよび走査手段の全てを電
歪素子を用いて構成することにより装置の低消費電力化
、および電源部の小型化を実現する。

第２図（Ａ）からＣＤ）は電歪素子を用いて記録ヘッド
を駆動する際の構成および動作を示している。第２図（
Ａ）、（Ｂ）はインクジェットヘッドを記録素子に用い
る場合を示しており、図において符号ｌ４で示されてい
るものは先端をテーパ状に絞られたガラス管などから構
成される噴射管である．噴射管ｌ４の周囲にはＰＺＴ（
ジルコン酸チタン酸鉛）などから成る円筒形の電歪素子
ｌ５が設けられている。

ここで電歪素子１５の内側と外側の一面電極（不図示）
に数モポルトのパルス電圧を印加すると、第２図（Ｂ）
に強調して示すように円筒形の電歪素子１５は縮むよう
に収縮してその力により噴射管１４先端のオリフィスｌ
３からインク１２が液滴ｌ６となって前方に噴射され、
記録媒体に付着されてドツト記録が行なわれる。

また、第２図（Ｃ）、（Ｄ）は電歪素子にょり駆動され
るワイヤドツトヘッドの構成および動作を示している。

第２図（Ｃ）において符号１７で示されているのはバイ
モルフから構成した電歪素子で、その一端は記録ヘッド
の一部に固定されている。電歪素子１７の自由端には直
角に細いワイヤ１８が取り付けられており、バイモルフ
による電歪素子１７にパルス電圧を印加することにより
第２図（Ｄ）に示されるように変形させ、ワイヤ１８の
先端をインクリボンを介して記録媒体に衝突させること
によりドツト記録を行なう。

第２図（Ａ）からＣＤ）に示される電歪素子の駆動回路
を第３図（Ａ）に示す。第３図（Ａ）において前記の電
歪素子は符号１９で示されている。電歪素子１９は容量
負荷であり、回路的には数千ＰＦのコンデンサと等価で
ある。その駆動電圧は１００〜３００Ｖと高いが、電流
消費はごく小さく、第３図の回路のように小電流の小型
トランジスタ２２Ｂによって駆動できる。トランジスタ
２２Ｂのコレフタル接地間には抵抗Ｒが接続されており
この抵抗Ｒの両端に電流制限用の抵抗を介して電歪素子
１９が接続される。トランジスタ２２Ｂのベース電流は
その前段のトランジスタ２２Ａにより制御されるように
なっており、このトランジスタ２２Ａのベースには端子
２１から抵抗を介して駆動パルスが印加される。

端子２１に第３図（Ｂ）に示すような駆動パルスを印加
すると、電歪素子１９に加わる波形Ｖｐは第３図（Ｃ）
に示すような波形になる。この波形Ｖｐはその初期には
電源電圧ＶＨと同一のレベルを有し、抵抗Ｒと電歪素子
１９の持つ数千ｐＦの容量とで決まる時定数に応じて減
衰する波形になる。

上記のような記録素子の構成は公知であるが、一般に電
歪素子を機械的変位を与える駆動源として用いると、そ
の電気〜機械変換効率の良さから発熱も少なく、応答速
度も数十ＫＨｚと高く、また消費電力も小さいという利
点がある。

電歪素子そのものの動作は上に示したように往復運動で
あるが、第４図以下に示すような構成によって、紙など
の記録媒体の一方向への給送、およびキャリッジ送りの
ための回転駆動を行なうことができる。

第４図に本発明における電歪素子を用いた紙送り機構の
構成を示す。第４図において符号２３で示されているも
のは弾性を有するアルミ板、黄銅または鋼板などから成
る振動体で、この振動体２３には複数個の電歪素子２４
を接着しである。

振動体２３の前後端はゴムなどの振動吸収体（不図示）
により保持されている。

電歪素子２４はたとえば前記のＰＺＴなどから構成する
。電歪素子２４はその振動波の波形入の整数倍毎に４個
を１単位として配置されている。

すなわち同一の交流信号が加えられる素子は二分の一波
長の整数倍おきに互いに逆極性に配置され、一方が伸張
すると他方が収縮するように配置されている。このよう
な構成により振動体２３にはバイメタルと同じように定
在波の振動を生じる。

さらに図示するように交流信号源２５Ａ、２５Ｂから互
いに９０度位相のずれた駆動信号を与え、振動波の四分
の一波長の整数倍ずつずれた位置に物理的に９０度位相
のずれた振動を与えると振動波を進行波のように移動さ
せることができる。第４図においてこの進行性の振動波
が図中右方へ移動すると、振動体２３上の質点は反時計
回りに楕円運動を行なう、したがってこの振動板２３上
に記録紙２９を配置しておき上方から押さえ板３０など
により押さえておくと、記録紙２９はガイド板を兼ねた
押さえ板３０に押し付けられ図中左方へ移動する。

以上のようにして記録紙２９を電歪素子を用いて移動さ
せることができる。第４図左方の記録紙２９の下面には
第２図（Ａ）〜（Ｄ）に示したような電歪素子を用いた
記録部が配置されており記録紙２９はその下方から記録
を受ける。

キャリッジ送りまたは記録媒体の給送のために回転運動
を得たい場合には第５図、第６図に示すような構成を用
いればよい。

第５図において符号３３で示されているものはローター
で、このローターの周囲には複数個のバイ七ルフ３１Ａ
〜３１Ｃが固定されている。バイモルフは片側から板バ
ネ３２Ａ〜３２Ｇによりローター３３に対して圧接支持
されるとともに、その配置方向はローター３３の径方向
に対して所定角度ずらされている。

バイモルフ３１Ａ〜３１Ｇに駆動電流を与えると、バイ
モルフはローター３３の回転方向に沿って第２図（Ｄ）
に示したように変形し、ローター３３を矢印方向に回転
させる。駆動を停止させるとバイモルフは板バネ３２Ａ
〜３２Ｃの付勢力により元の位置に復帰する。このとき
各バイモルフはローターの径方向とずらして配置されて
いるので、ローターを逆方向に回転させることがない。

ローター３３にプラテン４などを減速機構などを介して
結合すれば、以上の機構により記録媒体の給送、キャリ
ッジ送りを行なうことができる。

紙送り、あるいはキャリッジ送りのためにロータを逆回
転させる必要がある場合には第６図に示すように、バイ
モルフをローター３３に対して対称的に配置すればよい
、ここでは−組のバイモルフ３１Ｆ、３１Ｇのみが図示
されている。バイモルフ３１Ｆ、３１Ｇを選択的に駆動
することによりローター３３を時計方向ないし反時計方
向に回転駆動することができる。

以上のようにして、記録装置の記録手段、走査手段の全
てを電歪素子によりＳｔすることができ、装置の構成を
小型軽量化できるとともに装置全体の低消費電力を実現
できる。したがって、装置の電源部には小型の内蔵電池
を用いることができる。電池を用いた電源部の構成の一
例を第７図に示す。

第７図において符号４０で示されているものは電池で、
ここでは１．５Ｖの電池４本により構成されている。電
池４０の出力電圧（４〜６ｖ）は装置の制御系の電源と
して用いられ、さらにＤＣ−ＤＣコンバータ４１により
数１０Ｖの電圧ＶＨが形成される。この電圧ＶＨは前述
の記録系、走査系の電歪素子の電源として用いられる。

［効　果］ 以上の説明から明らかなように１本発明によれば、記録
媒体を走査して各種方式の記録ヘッドによって記録媒体
上に画像、文字などを記録する記録装置において、前記
記録ヘッドおよび記録媒体走査手段の全てを電歪素子に
より駆動する構成を採用しているため、電源部の容量、
形状を小さくすることができ、低消費電力で小型軽量な
優れた記録装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は記録装置の基本的な構造を模式的に示した上面
図、第２図（Ａ）、ＣＢ）は電歪素子を用いる記録部の
構成の一例としてインクジェット記録ヘッドの構造およ
び動作を示した説明図、第２図（Ｃ）、ＣＤ）はワイヤ
ドツト記録ヘッドの構成および動作を示した説明図、第
３図（Ａ）は電歪素子の駆動回路の構成を示す回路図、
第３図（Ｂ）、（Ｃ）は第３図（Ａ）の回路の動作を説
明する線図、第４図は本発明における電歪素子による記
録媒体給送機構の構成を示す説明図、第５図は電歪素子
による回転駆動装置の構成を示す説明図、第６図は第５
図の構成の変形例を示した説明図、第７図は記録装置の
電源部の構成を示した回路図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録媒体を走査して各種方式の記録ヘッドによっ
   て記録媒体上に画像、文字などを記録する記録装置にお
   いて、前記記録ヘッドおよび記録媒体走査手段の全てを
   電歪素子により駆動することを特徴とする記録装置。
2. （２）電力供給手段としての電池を装置内に内蔵または
   付属させることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の記録装置。