(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートに画像を記録するための記録手段に対し前記シートを供給又は排出するシート搬送手段と、前記記録手段を搭載したキャリッジを主走査方向に往復運動させるキャリッジ駆動手段と、前記キャリッジの運動と同期して前記シートを副走査方向に搬送するピッチ搬送手段とを有し、
前記シート搬送手段、キャリッジ駆動手段、ピッチ搬送手段は単一の駆動源によって駆動を供給され、
前記シート搬送手段と、キャリッジ駆動手段及びピッチ搬送手段とは、前記駆動源の回転方向を切り換えることにより駆動の伝達を切り換えるよう構成したことを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
前記キャリッジ駆動手段は、一方向に伝達される回転駆動力により前記キャリッジを双方向の往復直線運動に変換するよう構成したことを特徴とする請求項１記載の画像記録装置。
【請求項３】
前記ピッチ搬送手段は、前記キャリッジ駆動手段によって往復運動するキャリッジが両端死点近傍にあるとき同期して駆動するよう構成した間欠回転機構であることを特徴とする請求項１記載の画像記録装置。
【請求項４】
前記ピッチ搬送手段は、前記キャリッジ駆動手段より伝達された回転駆動力を間欠駆動ギヤ及び間欠従動ギヤを介して伝達するものであって、前記間欠駆動ギヤは往復運動するキャリッジの片方向の移動で１回転し、前記間欠従動ギヤは該間欠駆動ギヤの一回転に対し所定のｎ（整数）分の１回転ずつ回転することを特徴とする請求項３記載の画像記録装置。
【請求項５】
前記画像記録装置は記録位置へシートが到達したことを検出するシート検出手段を有し、
前記駆動源の回転方向の切り換え制御は、前記シート検出手段の検出信号によって行うことを特徴とする請求項１記載の画像記録装置。
【請求項６】
前記駆動源の回転方向の切り換え制御は、差動ギヤのアームを回動させギヤ列の接続を切り換えることにより行うことを特徴とする請求項１記載の画像記録装置。
【請求項７】
前記シート搬送手段、キャリッジ搬送手段及びピッチ搬送手段への駆動伝達機構はワンウェイクラッチを有し、
前記駆動源の回転方向の切り換え制御は、該駆動源の回転方向によって前記ワンウェイクラッチの作動、非作動を切り換えることにより行うことを特徴とする請求項１記載の画像記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェット方式、サーマル方式、露光ヘッドを用いた感光シートに記録する等の記録方式を採用した、シリアル型の記録ヘッドによって文字や画像情報を記録する画像記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
シリアルプリンタは、記録ヘッドを主走査方向に往復させて一行分の記録動作を行い、キャリッジを停止させた後に記録密度に応じたピッチでシートを一行分副走査方向に搬送するという動作を繰り返すことにより、所望の文字や画像の記録を行っている。
【０００３】
特に所定の形状にカットされた定型紙に記録を行うプリンタにおいては、ロール上に巻かれた連続紙を扱うものとは異なり、通常複数枚のシートが積載されたシートストック部からキャリッジ、記録ヘッド等からなる記録手段までシートを搬送するシート供給手段、および一連の記録動作終了後にシートを装置外に取りだし可能な位置まで搬送するシート排出手段を有している。
【０００４】
これらの機構を動作させるために一般的には、シート供給手段と排出手段を駆動させるシート搬送モータと、記録ヘッドを搭載したキャリッジを駆動させるキャリッジ駆動モータの二つの駆動源を用いるのが通常である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記の如く構成した従来の記録装置に於いては、シート搬送モータとキャリッジ駆動モータのそれぞれの駆動回路、制御回路及び電源、駆動を伝達する伝達系部品が必要となる。このときモータ自身の重量が大きいために搭載する機器の重量が大きくなり、これらを実装するためのスペースも必要となる。
【０００６】
また記録動作においては、二つの駆動源を交互に連携させながら複雑な駆動制御を行う必要がある。例えばキャリッジを駆動させながら記録を行う際、記録中にはシート搬送モータを停止させておき、記録動作終了後直ちに起動し、記録ピッチ相当のシート搬送を行ってからすぐに停止させ、再度キャリッジを駆動するという動きを、必要な行数だけ繰り返す必要がある。更にモータの駆動、停止には時間のロスが伴う。
【０００７】
そこで本発明は、定型のカットシートを用いる画像記録装置において、これらの不具合を改善することにより安定化、小型化、軽量化、高速化、低価格化を図ることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る画像記録装置は、シートに画像を記録するための記録手段に対し前記シートを供給又は排出するシート搬送手段と、前記記録手段を搭載したキャリッジを主走査方向に往復運動させるキャリッジ駆動手段と、前記キャリッジの運動と同期して前記シートを副走査方向に搬送するピッチ搬送手段とを有し、前記シート搬送手段、キャリッジ駆動手段、ピッチ搬送手段は単一の駆動源によって駆動を供給され、前記シート搬送手段と、キャリッジ駆動手段及びピッチ搬送手段とは、前記駆動源の回転方向を切り換えることにより駆動の伝達を切り換えるよう構成したことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
［第一実施形態］
本発明に係る画像記録装置の第一実施形態について、図を用いて説明する。図１は本実施形態に係る画像記録装置の概略構成図、図２は画像記録装置の記録動作を説明する図、図３は間欠駆動ギヤによる間欠従動ギヤの間欠割り出し機構を説明する図、図４は間欠駆動ギヤの回転とキャリッジ駆動ベルトの回転との回転位置関係を説明する図、図５は制御ブロックを説明する図、図６は記録動作を説明するフローチャートである。
【００１０】
図１に示す画像記録装置の給送部１は図示しないバネなどの弾性体により上方に付勢された板状の台を有しており、この上に複数枚のシートＳが積載されている。シートＳの束は搬送方向先端を土手状の分離リブ２に規定されて停止している。積載された最上位のシートＳは、前記弾性体の付勢力によってシート搬送手段である給送ローラ３に当接している。
【００１１】
駆動源であるモータ４は可逆回転が可能な直流モータ又はステッピングモータによって構成しており、その回転軸にモータギヤ４ａを固定すると共に、アーム５の一端を回転可能に軸支している。アーム５の他端には軽い回転負荷を伴って揺動ギヤ５ａが軸支されており、モータギヤ４ａと噛合して差動ギヤを構成している。このアーム５の揺動により、隣接して設けられた二つの連結ギヤ６、７に選択的に噛合し、駆動を伝達することができる。
【００１２】
モータ４を図中反時計方向（矢印Ａ方向）に回転させると揺動ギヤ５ａは時計方向に回転するが、アーム５は揺動ギヤ５ａとの回転摩擦によってモータ４の回転軸を中心に反時計方向に回転する。これにより揺動ギヤ５ａは連結ギヤ６に噛合して反時計方向の回転力を伝え、排出ローラ軸８を介して排出ローラ８ａ及び歯付プーリ９ａに駆動を伝達する。これにより記録動作を終了したシートを排出ローラ８ａ、８ｂにより挟持搬送し、装置外へ排出することができる。
【００１３】
歯付プーリ９ａは副走査ローラ軸11に取り付けられた歯付プーリ９ｂと対になっており、双方の歯付プーリ９ａ、９ｂの間には環状にタイミングベルト10を張架して同じ方向、回転数の駆動を歯付プーリ９ｂへ伝達している。なおここでは歯付プーリ９ａ、９ｂとタイミングベルト10によって排出ローラ軸８から副走査ローラ軸11へ駆動伝達するよう構成して示したが、これらの間をタイミングベルトを用いずにギヤ列によって駆動伝達するよう構成しても同様の機能を得ることができる。
【００１４】
歯付プーリ９ｂは副走査ローラ軸11に固定されており、該副走査ローラ軸11を介してピッチ搬送手段である副走査ローラ12、副走査ギヤ13に駆動が伝達される。更に副走査ローラ軸11にはワンウェイクラッチ14を介し間欠従動ギヤ15が取り付けられている。該ワンウェイクラッチ14は副走査ローラ軸11の反時計方向の回転は間欠従動ギヤ15に伝達せず、逆に間欠従動ギヤ15の反時計方向の回転を副走査ローラ軸11に伝達する。従って図１に示すように揺動ギヤ５ａと連結ギヤ６が噛合した状態では副走査ローラ軸11の回転は間欠従動ギヤ15に伝達されず、間欠従動ギヤ15に接続している記録動作に係る駆動系は停止状態を維持している。即ち、モータ４の時計方向の回転は専らシートの搬送のみに動力を供給することとなる。
【００１５】
副走査ローラ12には副走査ピンチローラ16が付勢されてシートを挟持搬送する。これらのローラの表面は、空転スリップなどが生じない確実な搬送を行うために、少なくともシート幅にわたってゴムなどの摩擦係数の高い材料で覆われている。この副走査ローラ12によって搬送されるシートの搬送速度と方向は前記排出ローラ８ａによるものと等しく設定し、シートが搬送中にこれらのローラ間に跨っても、一定の速度を維持しつつ搬送が行われる。
【００１６】
副走査ギヤ13は中間ギヤ17と噛合し、更に給送軸駆動ギヤ19と噛合する。該中間ギヤ17は回転方向を調整する目的と、後述の給送軸20と副走査ローラ軸11との距離を適正にする目的で挿入されたものである。給送軸駆動ギヤ19は給送軸20に対し回転自在に取り付けられ、片方の側面に突出した干渉リブ19ａを有している。この給送軸駆動ギヤ19と隣接して給送軸20に給送軸駆動円板21がワンウェイクラッチ22を介して設けられており、該給送軸駆動円板21の干渉リブ19ａに対応する位置に干渉リブ21ａを設けている。
【００１７】
ワンウェイクラッチ22は給送軸駆動円板21から反時計方向の回転を給送軸20に伝達するが、逆に給送軸駆動円板21が給送軸駆動ギヤ19に双方の干渉リブ19ａ、21ａを介して反時計方向の回転力を伝達しようとするとスリップ空転し、回転を伝達しない構成である。従って図１に示すように給送軸駆動ギヤ19が反時計回転する場合には干渉リブ19ａが給送軸駆動円板21の干渉リブ21ａに係合して回転させ、更にワンウェイクラッチ22を介して給送軸20を回転させるため、該給送軸20で固定された給送ローラ３が駆動される。これにより給送部１に積載されたシートＳに搬送力が伝達され、最上位のシートＳのみが分離リブ２によって分離されて給送される。
【００１８】
給送されたシートＳが搬送経路に設けられた副走査ローラ12と副走査ピンチローラ16に挟持されると、副走査ローラ12の搬送速度を給送ローラ３よりも速く設定しているため、シートＳが弛むことなく搬送される。このときシートＳは副走査ローラ12の搬送力によって搬送され、給送ローラ３はシートＳによって回転力を与えられる状態となっている。
【００１９】
この間給送軸20に取り付けられた給送軸駆動円板21は反時計方向に回転するが、給送軸駆動円板21がシートＳに連れ回ることにより給送軸駆動ギヤ19より速く回転し、やがて干渉リブ19ａ、21ａが図１上逆転した位置の状態で接触する。更に給送ローラ３はシートＳに回転力を与えられるが、給送軸20側から給送軸駆動円板21を回転させる駆動となるためにワンウェイクラッチ22が空転し、給送軸駆動円板21は給送軸駆動ギヤ19に従動する。
【００２０】
そしてシートＳの後端が給送ローラ３から離れると、給送ローラ３への回転力はどこからも与えられないので、次の最上位のシートＳに当接した状態で回転を停止する。一方、送出されたシートＳに画像を記録して装置外へ排出するまでモータ４は継続して駆動し、その間給送駆動ギヤ19は反時計方向へ回転するため、停止している給送軸駆動円板21と干渉リブ21ａに対し干渉リブ19ａが反時計方向に回転し、やがて図１に示す位置関係へと戻り給送可能状態となる。
【００２１】
記録手段である記録ヘッド24はキャリッジ23に搭載され、二つのキャリッジ軸25に案内されて後述する駆動構造によってシート搬送方向と直角方向に往復直線運動を行う。記録ヘッド24の直下がシートＳに対して記録を行う位置であり、シートＳが到達したか否かの検出を行うためのシート検出器26が該位置の下流側に設けられている。給送部より引き出され、先頭がシート検出器26に到達したシートS1を二点鎖線にて示す。シート検出器26はシート表面の光の反射を利用して検出するもので、ＬＥＤなどの発行部から照射された光を紙面にて反射させ、フォトトランジスタなどの受光素子によってシートの存在を検出する。
【００２２】
図１のシートS1の位置で、シート検出器26からの検出信号が出力され、キャリッジ23に搭載された記録ヘッド24が記録動作を行うのに先立ち、モータ４に逆転の駆動信号が加えられる。モータ４が直流モータであれば二つの電源入力端子に加える電源の極性を入れ替えることで回転方向が逆転し、ステップモータであれば複数の相の励磁順序を逆順に行う。
【００２３】
図２に示すように、モータ４の回転を時計方向に切り換えると差動ギヤのアーム５’が変位し、揺動ギヤ５a'が連結ギヤ７と噛合する。この状態において、キャリッジ23を往復運動させて記録を行いつつ、記録密度に対応した副走査方向のピッチ搬送を行う。
【００２４】
モータギヤ４ａの回転方向は揺動ギヤ５a'を反時計方向に回転させ、更に連結ギヤ７を時計方向に、後述のキャリッジ駆動ギヤ27を反時計方向に回転させる。このキャリッジ駆動ギヤ27の回転軸であるキャリッジ駆動伝達軸28の端部には傘歯車29が固定され、反時計方向に回転する。傘歯車29と対となる傘歯車30は歯付プーリ31ａと一体化され、キャリッジ駆動伝達軸28の回転を直角方向の回転に変換し、図に示す時計方向に連続回転する。
【００２５】
この歯付プーリ31ａと対になって歯付従動プーリ31ｂが設けられており、キャリッジ搬送手段である環状のキャリッジ駆動ベルト32を張架して一方向に回動させる。該キャリッジ駆動ベルト32の一部にはキャリッジ駆動ピン33がキャリッジ23側に突出して固定されており、キャリッジに移動方向と直角に穿設した長溝34と係合させている。従ってキャリッジ駆動ベルト32が一回転すると、キャリッジ23はキャリッジ軸25に案内されて一往復の主走査方向直線運動を行う。このときキャリッジ駆動ピン33は長溝34内を一往復する。キャリッジ23の一部には移動中の位置を検出するための光学的位置検出器35が設けられ、またキャリッジ軸と並行に薄板に主走査方向の記録ピッチと対応させたパターンを有するリニヤエンコーダ36を設置している。そして光学的位置検出器35によってリニヤエンコーダ36のパターンを検出してタイミングパルスを発生させ、これに基づき記録ヘッド24へ記録信号が送られ、記録動作を行う。
【００２６】
一方キャリッジ駆動ギヤ27は次段で噛合する中間調整ギヤ37がキャリッジ23の左から右、ないし右から左の片方の移動ストロークに対して、正確に一回転するように歯数比を設定している。中間調整ギヤ37と同軸には間欠駆動ギヤ38が固定されて時計方向に回転し、後述の間欠従動ギヤ15を間欠回転させる。間欠駆動ギヤ38と間欠従動ギヤ15による間欠割り出し機構の構成及び動作を図３を用いて説明する。
【００２７】
図３は図２の右側面方向から見た図であり、図3(a)で間欠駆動ギヤ38は厚さ方向でギヤ部38ａとフランジ部38ｄの二つの機能の異なる部分が一体に構成されている。ギヤ部38ａは２歯のみ形成された有歯部38ｂと歯底円の径で構成された欠歯部38ｃより形成され、間欠駆動ギヤ38が一回転する度に、有歯部38ｂにより相対する間欠従動ギヤ15を所定角度回転させる。一方フランジ部38ｄは大部分がギヤ部38ａの刃先円と同じ径で形成された回転阻止部38ｅと、ギヤ部38ａの有歯部38ｂと厚さ方向で相対し歯底円径と同じ径で形成された回転許容部38ｆとで構成される。間欠従動ギヤ15は間欠駆動ギヤ38と協働し、間欠駆動ギヤ38がモータ４から受ける一方向の連続的な駆動から、所定角の間欠回転を行う。
【００２８】
間欠従動ギヤ15も間欠駆動ギヤ38と同様に厚さ方向で従動ギヤ部15ａと従動フランジ部15ｃの機能が相違する二つの部分を一体に構成している。従動ギヤ部15ａは間欠駆動ギヤ38のギヤ部38ａと相対し且つ噛合する２歯の有歯部15ｂを周上に等間隔に形成している。また従動フランジ部15ｃは有歯部15ｂの刃先円の径で外形が形成され、フランジ部38ｄと対向し、回転阻止部38ｅの刃先円形状で切り欠かれた被回転阻止部15ｄが円周上に等間隔で複数個形成されている。
【００２９】
間欠駆動ギヤ38のギヤ部38ａと間欠従動ギヤ15の従動ギヤ部15ａは同一モジュールで通常の歯車における噛合を行うよう、軸間距離を設定している。本実施形態ではギヤ部38ａは24歯あった物を有歯部38ｂの２歯のみを残して他を取り除いたものであり、また従動ギヤ部15ａは40歯のギヤのうち２歯ごとに取り除いて欠歯歯車としたものである。
【００３０】
以上のような構造の間欠機構歯車の動作を説明する。上記した如く間欠駆動ギヤ38はモータ４の連続回転力を受けて連続回転しているが、図3(a)の状態では間欠駆動ギヤ38は間欠従動ギヤ15へ回転を伝達していない。回転駆動の伝達を受ける有歯部15ｂの２歯のうち、回転方向先頭側の１歯目15b1は回転駆動側の間欠駆動ギヤ38の有歯部38ｂの刃先円内に位置しているが、未だ有歯部38ｂが駆動位置に到達していないためである。一方回転を規制する回転阻止部38ｅは従動側の被回転阻止部15ｄの凹部形状に沿って入り込み、その回転を規制しているため、間欠従動ギヤ15は現在の位置を維持している。
【００３１】
駆動側の回転が進み、有歯部38ｂの先頭側の１歯目38b1が従動側の従動ギヤ15b1に接触した状態を図3(b)に示す。この状態では従動側の回転を規制する回転阻止部38ｅの後端部38e1が退避して被回転阻止部15ｄが開放されるため、有歯部38ｂによる駆動が伝達され回転を開始する。
【００３２】
更に図3(c)に示す如く駆動側の有歯部38ｂの２歯ともに従動側の有歯部15ｂと噛合し、駆動伝達が行われる。このとき駆動側のフランジ部38ｄでは回転許容部38ｆが間欠従動ギヤ15側に面し、回転規制が解除された状態である。
【００３３】
更に回転が進むと、図3(d)に示す如く駆動側の有歯部38ｂの２歯目38b2が間欠従動ギヤ15の２歯目15b2を送り終えて、歯車同士の噛み合いが終了し、駆動伝達が切られる。また、従動側の回転を規制する回転阻止部38ｅが被回転阻止部15ｄへと入り込んでくるため、この状態で間欠従動ギヤ15は回転を停止する。このように間欠駆動ギヤ38が一回転する間、すなわちキャリッジ23が左から右、又は右から左の他端に移動するストロークに対し、間欠従動ギヤ15は角度αだけ回転する。そして間欠従動ギヤ15が停止、すなわちシート搬送が停止してから記録ヘッド24の記録動作を行う。
【００３４】
間欠従動ギヤ15はワンウェイクラッチ14を介して副走査ローラ軸11に取り付けられており、前述のようにワンウェイクラッチ14は間欠従動ギヤ15からの反時計方向の回転を副走査ローラ軸11へ伝えるため、該軸に固定されている副走査ローラ12が回転する。これにより、シートＳが記録密度に対応する距離の副走査方向への搬送が行われる。これを副走査ローラ12の径Ｄと搬送距離Ｌとの関係で示すと、
Ｌ＝αＤ  （αはラジアン単位）
で与えられる。
【００３５】
一方、間欠駆動ギヤ38が間欠従動ギヤ15の回転を開始（図3(b)）してから終了（図3(d)）するまでの回転角をβ、更に回転阻止部38ｅが入り込むまでの回転角をγとすると、残りの
θ＝２πー（β＋γ）
が記録動作可能な回転角度である。間欠駆動ギヤ38の一回転とキャリッジ23の往復運動のうち半分の片方向移動する動作とが一致するように設定することにより、間欠駆動ギヤ38の一回転のうちに占める各部分の回転角の比は、キャリッジの往復運動位置、即ち歯付プーリ31ａ、歯付従動プーリ31ｂに張られたキャリッジ駆動ベルト32の回転位置と対比することができる。
【００３６】
図４にキャリッジ駆動ベルト32を水平方向より見た模式図を示し、間欠駆動ギヤ38の回転との関係を説明する。キャリッジ及びキャリッジ駆動ピン33が位置33ａよりシート搬送動作を開始したとする。このとき間欠駆動ギヤ38と間欠従動ギヤ15は図3(b)の位置関係にあり、回転角βの間継続してシート搬送が行われる。
【００３７】
この間、キャリッジ駆動ピン33の位置は直線運動部分から歯付プーリ31ａの円周に沿った曲線運動部にかかり、回転角βが終了する位置33ｂの位置に至った時に間欠駆動ギヤ38と間欠従動ギヤ15とは図3(d)の位置関係にある。更に該位置より回転角γの回転が進行するとキャリッジ駆動ピン33は歯付プーリ31ａに沿った曲線部より直線部へと移行し、位置33ｃで搬送停止動作が終了する。該位置33ｃにおいては、前述のように間欠従動ギヤ15の回転が完全に停止される。
【００３８】
位置33ｃからシートＳに対し記録を行うことができる記録可能範囲が始まり、間欠駆動ギヤ38の残りの角度θを回転すると、キャリッジ駆動ピン33が位置33ｄに到達し、この間に記録動作を行う。キャリッジ駆動ピン33の位置33ａから位置33ｄまでの移動はキャリッジ駆動ベルト32の半回転に相当し、この間に間欠駆動ギヤ38は一回転するため、位置33ｄにおいては間欠駆動ギヤ38と間欠従動ギヤ15は図3(b)の位置関係に戻り、引き続き前述の動作を繰り返す。以上のように記録動作とピッチ搬送をする際のギヤ、軸、ローラなどの回転方向を、図２において破線の矢印にて示している。
【００３９】
間欠従動ギヤ15には前述のように、副走査ローラ軸11との間にワンウェイクラッチ14が取り付けられているため、副走査ローラ軸11からの反時計方向の回転は間欠従動ギヤ15に回転伝達せず、逆に間欠従動ギヤ15の反時計方向の回転を副走査ローラ軸11へ伝達する構成であるため、副走査ローラ軸11と直結した副走査ローラ12、副走査ギヤ13、歯付プーリ９ｂも間欠回転する。歯付プーリ９ｂの回転はタイミングベルト10により対になったもう一方の歯付プーリ９ｂへ同じ間欠駆動が伝えられ、更に排出ローラ８ａへと伝えられて、記録動作での記録密度に対応したピッチ搬送が行われる。
【００４０】
次に、上記記録装置を駆動し、記録を行うための制御回路について説明する。図５は本発明の記録装置を制御する制御回路のブロック図である。各駆動制御を統括するＣＰＵ40（中央演算処理装置）には外部からの要求を取り込んだり演算結果情報を外部に出力するＩ／Ｆ（インターフェイス）41、プログラムや文字フォントを記録するＲＯＭ42、演算処理中のデータを一時的に記憶するＲＡＭ43等が接続されている。また記録装置44には内部構成要素として前述のモータ４、記録ヘッド24、リニヤエンコーダ36を用いてキャリッジの位置を検出する光学的位置検出器35、シートＳの有無を検出するシート検出器26等が設けられている。これらの検出器35、26はＬＥＤなどの発光素子から出力光を対象物に当てその透過光又は反射光をフォトトランジスタなどの受光素子により受光して検出を行うものである。
【００４１】
ＣＰＵ40には外部回路であるモータ駆動回路45、ヘッド駆動回路46、キャリッジ検出回路47、シート検出回路48が接続され、夫々記録装置44内のモータ４、記録ヘッド24、光学的位置検出器35、シート検出器26と接続している。記録装置44で記録すべき文字、画像などのデータは外部のパーソナルコンピュータなどの機器よりＩ／Ｆ41を経由してＣＰＵ40に取り込まれる。該記録データはＣＰＵ40により記録信号やプリンタ動作信号に変換され、光学的位置検出器35の状態を監視しながら、一部バッファとしてＲＡＭ43に蓄えつつ記録を行うためにヘッド駆動回路46へ記録信号を送出する。ヘッド駆動回路46は、例えば複数の抵抗体49より構成される記録ヘッド24に対し記録信号を送出し、抵抗体49の発熱を利用して種々の記録が行われるが、光反応系の記録方式の場合は、抵抗体の代わりにＬＥＤやレーザダイオードなどの発光素子の発光により感光シートに記録が行われる。また、モータ駆動回路45はＣＰＵ40からのモータ制御信号に基づいて回転時間、回転方向などの制御信号がモータ４に対して出力される。
【００４２】
次に本実施形態における記録装置の記録動作制御の流れを図６に示すフローチャートを用いて説明する。記録開始命令に基づき、まずイニシャル処理（ステップＳ１）を実行する。イニシャル処理とは例えば不用意に電源が切断されたりして以前のシートが装置内に残っていた場合にこれを装置外へ排出する処理や、キャリッジ23が記録開始時に所定の待機位置に位置するように移動させる動作である。
【００４３】
次にモータ４に反時計方向の回転を与え（ステップＳ２）、前述のようにキャリッジ23を停止状態で給送部１にストックされたシートＳを引き出す。そしてシート検出器26でシートＳが検出されるまで、モータ４の回転は反時計方向を維持させる（ステップＳ３）。
【００４４】
図１に示すシートS1の位置でシート検出器26がシートを検出すると、モータ４の回転を時計方向に切り換え（ステップＳ４）、記録動作を行う（ステップＳ５）。記録動作はキャリッジ23の主走査方向の往復運動と一行ごとのピッチ搬送を開始し、キャリッジ23の位置に応じて記録信号が記録ヘッド24に送出されることで行われる。この記録動作が完了すると（ステップＳ６）、キャリッジ23が待機位置に移動し、モータ４が再度反時計方向に切り換えられてシートが排出される（ステップＳ７）。このようにして一連の記録動作が完了する。
【００４５】
上記の如く構成することにより、シートの給送排出、及びキャリッジの移動とピッチ搬送を一つの駆動源にて駆動することが可能となり、小型化、軽量化、高速化、低価格化を図ることができ、また複数の駆動源を連携させて制御する必要がないことから制御が容易であり動作を安定化させることが可能である。
【００４６】
［第二実施形態］
次に、本発明に係る画像記録装置の第二実施形態について、図を用いて説明する。図７は本実施形態に係る画像記録装置の概略構成を説明する平面図であって、上記第一実施形態と説明の重複する部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００４７】
本実施形態は第一実施形態に対し構成部品が少なく簡単な構成で同様の機能を達成させた例である。上記第一実施形態においてはシートＳを搬送するための駆動力を有する軸が給送軸20、副走査ローラ軸11、排出ローラ軸８の三本であった。またモータ４の回転方向を切り換えて、揺動ギヤ５ａと連結ギヤ６、７のどちらかを噛合させて動力を伝達するものであった。これに対し本実施形態においてはシートＳの搬送駆動軸を二本で構成し、かつモータ４の回転は揺動ギヤの代わりにワンウェイクラッチによりキャリッジ駆動ベルト32への伝達、非伝達を切り換える構成としている。
【００４８】
可逆回転可能なモータ４は駆動軸４ｂにワンウェイクラッチであるモータクラッチ50が取り付けられ、その外側にはモータギヤ51が取り付けられている。図のＹ方向矢視から見てモータ駆動軸４ｂの回転が時計方向の時モータクラッチ50によってモータギヤ51へは回転が伝えられず、後述のプーリギヤ52は停止状態となってキャリッジ23は駆動されない。
【００４９】
更にモータ駆動軸４ｂには直接モータ傘歯車53が固定され、該軸と同じ回転を行う。モータ傘歯車53には互いに向き合い歯数の異なる中間傘歯車54ａと間欠傘歯車55とが同時に噛み合っており、中間傘歯車54ａには平歯車の中間伝達ギヤ54ｂが一体に構成されている。中間伝達ギヤ54ｂは副走査ローラ軸11にワンウェイクラッチである副走査軸クラッチ56を介して取り付けられている副走査軸駆動ギヤ57と噛合している。この副走査軸クラッチ56は副走査軸駆動ギヤ57が図のＸ方向矢視から見て反時計方向の回転に対して伝達を行い、副走査ローラ軸11に回転駆動力を伝達する。
【００５０】
一方、間欠傘歯車55は回転軸との間に間欠ギヤクラッチ58を介して取り付けており、Ｘ方向矢視で時計方向回転に対しては軸に回転を伝達せず、これに接続された間欠駆動ギヤ38は停止状態を維持する。この間欠ギヤクラッチ58は間欠傘歯車55の反時計方向の回転のみを間欠駆動ギヤ38に伝達する構成である。
【００５１】
副走査軸駆動ギヤ57より伝えられた副走査ローラ軸11の反時計方向の回転は、軸側からの反時計方向の回転はワンウェイクラッチ14によって間欠従動ギヤ15へは回転を伝達しない。このワンウェイクラッチ14は間欠従動ギヤ15からの反時計方向の回転のみ副走査ローラ軸11へ回転を伝える。なお、この間欠駆動ギヤ38及び間欠従動ギヤ15は第一実施形態で説明したものと同様の構成、動作であり、キャリッジ駆動ベルト32の半回転に対し間欠駆動ギヤ38が位置か移転する関係に設定されている。以上のように、モータ４が時計方向に回転する時、副走査ローラ軸11に固定された副走査ローラ12は反時計方向の連続回転を行い、図示しない副走査ピンチローラとシートを挟持搬送する。
【００５２】
副走査ローラ軸11の他端には一体に回転する歯付プーリ９ａが取り付けられ、対になったもう一方の歯付プーリ９ｃが給送駆動軸59にワンウェイクラッチである給送軸クラッチ60を介して取り付けられている。両歯付プーリ９ａ、９ｃの間には環状にタイミングベルト10が張架され、駆動側である歯付プーリ９ａと同速、同方向の回転が歯付プーリ９ｃへと伝達される。
【００５３】
給送軸クラッチ60は歯付プーリ９ｃの反時計方向の回転を給送駆動軸59へ伝達され、端部に固定された給送軸駆動円板61を回転させる。逆に歯付プーリ９ｃの時計方向の回転は給送駆動軸59へは伝達せず、同様に給送駆動軸59からの反時計方向の回転は歯付プーリ９ｃへは伝達せずに空転する。
【００５４】
給送軸駆動円板61の対向位置には給送軸円板62が設けられ、円板面が互いに対向位置にあり、突出した干渉リブ61ａ、62ａが設けられている。これら干渉リブ61ａ、62ａは第一実施形態の給送軸駆動ギヤ19の干渉リブ19ａ、給送軸駆動円板21の干渉リブ21ａと同様の構成及び機能を果たすものである。すなわち互いに干渉位置にあるため、給送軸駆動円板61の反時計方向の回転により干渉リブ61ａが干渉リブ62ａに係止して回転を給送軸円板62に伝達し、その結果給送軸20が回転し、給送ローラ３がシートＳを給送する。
【００５５】
副走査ローラ12のシート搬送速度は給送ローラ３より速い速度に設定しており、シートＳが搬送され記録ヘッド24を通過し副走査ローラ12の位置へ到達して搬送力を受けると、シートＳがこの給送ローラ３と副走査ローラ12に挟まった状態ではシートＳは副走査ローラ12の搬送速度で搬送される。シートＳの先端が副走査ローラ12を通過し、副走査ローラ12の下流に設けられたシート検出器26によってシートＳが到達したことが検出されると、これにより記録可能状態が検出され、画像の記録が開始される。
【００５６】
この検出信号に基づいて記録動作を開始するが、まずモータ４の回転を図７のＹ方向矢視で時計方向であったのを反時計方向に切り替える。モータ４の軸に設けられたモータクラッチ50はモータ４の反時計方向の回転に対し、該モータクラッチ50の外側に同軸上に設けられたモータギヤ51に回転を伝える。更にモータギヤ51と噛合したプーリギヤ52へ伝達され、プーリギヤ52と共通の軸で一体に回転する歯付プーリ31ａへと回転が伝達される。この歯付プーリ31ａと対となる歯付従動プーリ31ｂにキャリッジ駆動ベルト32が張架されており、一方方向に回動させる。
【００５７】
該キャリッジ駆動ベルト32の一部にはキャリッジ駆動ピン33がキャリッジ23側に突出した状態で固定されており、キャリッジ23に移動方向と垂直に穿設された長溝と係合する。キャリッジ駆動ベルト32が一回転するとキャリッジ23はキャリッジ軸25に案内され一往復の主走査方向直線運動を行いつつ画像記録を行う。このときキャリッジ駆動ピン33は長溝内を一往復する。
【００５８】
一方、モータ駆動軸４ｂに固定されたモータ傘歯車53は反時計方向の回転により中間傘歯車54ａへは時計方向の回転を、間欠傘歯車55へは反時計方向の回転を伝達する。中間傘歯車54ａの反時計方向の回転は中間伝達ギヤ54ｂを介して副走査軸駆動ギヤ57を時計方向に回転させるが、副走査軸クラッチ56により副走査ローラ軸11には伝達されない。また、間欠傘歯車55の時計方向の回転は間欠ギヤクラッチ58が回転を間欠駆動ギヤ38に伝達し、第一実施形態と同様に間欠従動ギヤ15を間欠駆動し、副走査ローラ12によりシートＳをピッチ搬送する。
【００５９】
本実施形態に示した構成はワンウェイクラッチによってキャリッジ駆動ベルト32への伝達、非伝達を切り換えることにより、駆動軸が二本の構成とすることができ上記第一実施形態よりも簡単な構成であるが、本実施形態はシートＳが記録位置である記録ヘッド24を通過してからシート検出器26に至るまでの距離を短くすることができ、記録の余白を少なくすることができる。
【００６０】
上記各実施形態において駆動ギヤの一方向の駆動力をキャリッジの往復運動に変換する機構をキャリッジベルトと該ベルトに固定されキャリッジに穿設された長溝に係合するピンを用いた構成で示したが、本発明はこれに限定するものではない。例えば他の方法として、駆動ギヤの一方向回転を双方向の螺旋溝を設けたリードスクリュー軸に伝達し、軸心を中心に一方向に回転させ、該溝にキャリッジ側に設けた突起を嵌入することによりキャリッジを往復運動させる機構としてもよい。また更には、特開平4-288264に開示された如く片方向の螺旋溝を設けたリードスクリューを回転駆動経路内に中間ギヤを挿脱して双方向回転に変換し、該溝内にキャリッジ側に設けた突起を嵌入させ往復運動させる機構を用いてもよい。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明した如く本発明にかかる画像記録装置は、定型のカットシートを用いる画像記録装置において、記録ヘッドを搭載したキャリッジの主走査方向の往復運動と副走査方向であるシートのピッチ搬送を安定して行うことができ、且つその同期制御を簡潔なものとすることができる。
【００６２】
また、記録動作の前後動作であるシートの給送、排出の搬送動作、及び記録動作のキャリッジ移動、ピッチ搬送を単一の駆動源で構成でき、しかも搬送動作と記録動作とを駆動源の回転方向の切り替えのみによって選択することが可能となるために、記録動作の安定化、装置の小型化、軽量化、高速化、低価格化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一実施形態に係る画像記録装置の概略構成図である。
【図２】画像記録装置の記録動作を説明する図である。
【図３】間欠駆動ギヤによる間欠従動ギヤの間欠割り出し機構を説明する図である。
【図４】間欠駆動ギヤの回転とキャリッジ駆動ベルトの回転との回転位置関係を説明する図である。
【図５】制御ブロックを説明する図である。
【図６】記録動作を説明するフローチャートである。
【図７】第二実施形態に係る画像記録装置の概略構成を説明する平面図である。
【符号の説明】
Ｓ    …シート
１    …給送部
２    …分離リブ
３    …給送ローラ
４    …モータ
４ａ  …モータギヤ
４ｂ  …モータ駆動軸
５    …アーム
５ａ  …揺動ギヤ
６    …連結ギヤ
７    …連結ギヤ
８    …排出ローラ軸
８ａ  …排出ローラ
８ｂ  …排出ローラ
９ａ  …歯付プーリ
９ｂ  …歯付プーリ
９ｃ  …歯付プーリ
10    …タイミングベルト
11    …副走査ローラ軸
12    …副走査ローラ
13    …副走査ギヤ
14    …ワンウェイクラッチ
15    …間欠従動ギヤ
15ａ  …従動ギヤ部
15ｂ  …有歯部
15ｃ  …従動フランジ部
15ｄ  …被回転阻止部
16    …副走査ピンチローラ
17    …中間ギヤ
19    …給送軸駆動ギヤ
19ａ  …干渉リブ
20    …給送軸
21    …給送軸駆動円板
21ａ  …干渉リブ
22    …ワンウェイクラッチ
23    …キャリッジ
24    …記録ヘッド
25    …キャリッジ軸
26    …シート検出器
27    …キャリッジ駆動ギヤ
28    …キャリッジ駆動伝達軸
29    …傘歯車
30    …傘歯車
31ａ  …歯付プーリ
31ｂ  …歯付従動プーリ
32    …キャリッジ駆動ベルト
33    …キャリッジ駆動ピン
34    …長溝
35    …光学的位置検出器
36    …リニヤエンコーダ
37    …中間調整ギヤ
38    …間欠駆動ギヤ
38ａ  …ギヤ部
38ｂ  …有歯部
38ｃ  …欠歯部
38ｄ  …フランジ部
38ｅ  …回転阻止部
38ｆ  …回転許容部
40    …ＣＰＵ
41    …Ｉ／Ｆ
42    …ＲＯＭ
43    …ＲＡＭ
44    …記録装置
45    …モータ駆動回路
46    …ヘッド駆動回路
47    …キャリッジ検出回路
48    …シート検出回路
49    …抵抗体
50    …モータクラッチ
51    …モータギヤ
52    …プーリギヤ
53    …モータ傘歯車
54ａ  …中間傘歯車
54ｂ  …中間伝達ギヤ
55    …間欠傘歯車
56    …副走査軸クラッチ
57    …副走査軸駆動ギヤ
58    …間欠ギヤクラッチ
59    …給送駆動軸
60    …給送軸クラッチ
61    …給送軸駆動円板
61ａ  …干渉リブ
62    …給送軸円板
62ａ  …干渉リブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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