CN104786651A - 打印机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供打印机及其控制方法。搭载打印头(7)的托架(11)通过托架移动机构(15)而在打印机宽度方向(X)上移动，并在移动范围的一端的待机位置(11B)被第一传感器(18)检测。打印头以及头框(12)在托架位于滚筒对置位置(11A)时，通过头移动机构(17)而上下移动，并在上升位置(12A)被第二传感器(19)检测。打印机(1)的控制部(1A)在打印头以及托架的位置不确定时，使托架移动至滚筒对置位置侧，从而在滚筒对置位置进行检测成为锁定状态的状况来确定位置的恢复处理。如此这样，在使打印头上下左右移动来进行移动控制的打印机中，能够避免头单元的大型化，并适当地进行头位置不定状态时的恢复处理。

Description

打印机及其控制方法

技术领域

本发明涉及具备将打印头搭载于托架并使该打印头移动的机构的打印机及其控制方法。

背景技术

在打印机中，存在如下打印机：其沿着滚筒面输送片状的介质，在滚筒面的上方配置有搭载于托架的打印头，并具备使搭载打印头的托架沿与纸输送方向正交的纸张宽度方向往复移动的托架移动机构。专利文献1公开了这种打印机。对专利文献1的打印机而言，在托架的移动范围内配置有初始位置检测传感器，并利用该传感器来对位于初始位置的托架进行检测，通过对步进电机从该位置的驱动步数进行计数来控制托架的位置。

专利文献1：日本特开平8-156362号公报

在喷墨打印机中，存在如下打印机：为了保证滚筒与打印头的间隙为一定的尺寸，其具备使搭载打印头的托架上下移动的升降机构。在该情况下，设置有使托架沿纸张宽度方向(左右方向)与上下方向两个方向移动的机构。这里，在使用行式喷墨头等大型打印头的情况下，在托架搭载打印头的头单元大型化，因此难以在使该单元上下左右移动时进行精密的位置控制，从而存在纸张、其他部件与打印头接触而发生被墨水污染、打印头破损等担忧。另外，在托架或打印头的移动因某些异常而停止时，若不明确在什么位置停止则难以进行恢复动作，存在使上述托架或打印头向不适当的方向移动的担忧。

为了对在托架搭载打印头的头单元精密地进行位置控制，优选设置准确地检测托架的位置的检测机构。例如，若将编码器等传感器搭载于托架，则能够在移动区域的整个范围检测托架的位置。然而，在托架沿上下左右两个方向移动的情况下，由于在头单元搭载有两组编码器等传感器，所以结构变复杂，部件个数增加，从而成本升高。另外，搭载于头单元的部件变多，从而头单元大型化，因此难以高速移动，导致生产率降低。

发明内容

本发明的课题在于鉴于这样的点提出如下结构：在使打印头沿两个方向移动来进行位置控制的打印机中，能够避免搭载打印头的头单元的大型化以及结构的复杂化，并适当地进行打印头的位置因异常等而不明确时的恢复处理。

为了解决上述课题，本发明的打印机的特征在于，具有：打印头以及滚筒；托架，其在能够在上述打印头与上述滚筒的间隙增减的方向上移动的状态下支承上述打印头；托架移动机构，其使上述托架移动至上述打印头与上述滚筒对置的滚筒对置位置以及上述打印头与上述滚筒不对置的待机位置移动；头移动机构，在上述托架配置于上述滚筒对置位置时，上述头移动机构使上述打印头在上述打印头与上述滚筒的间隙为第一距离的第一头位置和该间隙为比上述第一距离更小的第二距离的第二头位置之间移动；以及传感器，其设置于基于上述头移动机构的上述打印头的移动与基于上述托架移动机构的上述托架的移动被切换的位置，上述传感器检测上述打印头。

另外，上述打印机的特征在于，在基于上述托架移动机构的移动范围内的第一检测位置设置检测上述托架的第一传感器，在基于上述头移动机构的移动范围内的第二检测位置设置检测上述打印头的第二传感器，上述第二传感器在上述第二检测位置检测上述打印头。

本发明具备这样使打印头沿两个方向(其与滚筒的间隙增减的方向以及在其与滚筒对置的位置和不对置的位置之间移动的方向)移动的机构，并分别针对两个方向，以在成为基准的检测位置检测打印头或托架的方式设置第一、第二传感器。这样，通过针对各移动方向设置传感器，能够根据从检测位置移动的移动量来确定当前位置。因此，在使打印头沿两个方向移动来进行该位置控制时，不需要将在移动范围的整个区域检测位置的编码器等传感器搭载于头单元。因此，能够避免头单元的大型化以及结构的复杂化，并能够避免成本上升。

另外，在本发明中，基于第二传感器的检测位置被设定为基于头移动机构的打印头的移动与基于托架移动机构的托架的移动被切换的位置。

于是，在切换移动方向的位置一定能够检测到打印头或托架。因此，既能够成为使用简易的传感器的结构，又能够在打印头以及托架的位置因异常等而处于不明确的状态(不定状态)时，根据来自传感器的信号进行控制以便不进行不适当的恢复动作。即，在本发明中，在托架配置于滚筒对置位置时进行打印头的移动，因此当未检测到打印头或托架时，判断为基于头移动机构的动作不适当。另外，当未检测到打印头时，根据托架的移动方向，存在发生打印头破损、被墨水污染的担忧。因此，使托架向适当的方向移动，从而不存在发生打印头破损、被墨水污染的情况，能够消除打印头的不定状态。

在本发明中，优选上述第一检测位置为上述待机位置，上述第二检测位置为上述第一头位置，当上述打印头位于上述第二检测位置且上述托架位于上述滚筒对置位置处，基于上述头移动机构的上述打印头的移动与基于上述托架移动机构的上述托架的移动被切换。于是，搭载打印头的托架在滚筒间隙较大的状态(打印头位于第一头位置的状态)下移动，因此能够避免打印头破损、被墨水污染。另外，当使托架向滚筒对置位置移动时，能够根据第二传感器的信号来对是否到达滚筒对置位置进行判定。因此，能够根据托架移动机构、头移动机构的驱动量与第一、第二传感器的信号来检测托架移动机构、头移动机构的异常。另外，当打印头以及托架的位置因异常等而处于不明确状态(不定状态)时，能够根据来自第一、第二传感器的信号进行控制以便不进行不适当的恢复动作。

在本发明中，作为上述第一传感器可以使用光学传感器。另外，作为上述第二传感器可以使用机械式传感器。由于这样的传感器为小型且简易的结构，所以不会使头单元大型化。因此，能够避免因头单元大型化而导致的弊端。另外，省空间且设置容易，从而成本较低。

在本发明中，优选上述托架移动机构具备托架电机和检测该托架电机的旋转的第一编码器。另外，优选上述头移动机构具备头移动电机和检测该头移动电机的旋转的第二编码器。这样，通过在各移动机构搭载电机以及编码器，从而能检测打印头或托架的锁定状态(虽然驱动电机但打印头或托架却不移动的状态)。具体而言，通过检测驱动电机的信号与来自编码器的信号不匹配的失步状态，能够检测锁定状态。锁定状态在打印头或托架到达与装置内的部件抵接的位置时产生。因此，能够通过检测锁定状态来确定打印头或托架的当前位置。因此，能够消除不定状态。

在本发明中，优选具有控制部，其根据上述第一传感器的信号以及上述第二传感器的信号对上述打印头以及上述托架的位置进行控制，当上述第一传感器为检测上述托架的检测状态且在此之后朝向使上述托架向上述滚筒对置位置移动的方向驱动上述托架移动机构时，在即使该托架移动机构的驱动量为预先设定的第一驱动量以上但也未由上述第二传感器检测到上述打印头的情况下，上述控制部判定为发生异常。这样，通过在移动方向的切换位置设置传感器，能够根据托架移动机构的驱动量与第一、第二传感器的信号的不匹配来检测异常。

或者，在本发明中，优选当上述第二传感器为检测上述打印头的检测状态且在此之后朝向使上述打印头向上述第二头位置移动的方向驱动上述头移动机构时，在即使该头移动机构的驱动量为预先设定的第二驱动量以上但上述第二传感器也未切换为非检测状态的情况下，上述控制部判定为发生异常。这样，能够根据头移动机构的驱动量与第二传感器的信号的不匹配来检测异常。

另外，在本发明中，优选在上述第一传感器为未检测到上述托架的非检测状态且上述第二传感器为未检测到上述打印头的非检测状态时，上述控制部进行使上述托架移动至上述滚筒对置位置侧来确定上述托架的位置的恢复处理。这样，若两个传感器均在非检测状态时因异常等而停止，则从基准位置移动的移动量不明确，从而陷入无法确定托架以及打印头的位置的状态(不定状态)。因此，当无法从这样的不定状态恢复时，暂且以移动托架来确定其位置这一动作为目标，但通过使此时的移动方向为滚筒对置位置侧，能够以滚筒间隙较小的状态使托架向待机位置侧移动，从而能够避免打印头破损之类的情况。因此，不会进行不适当的动作，能够消除不定状态。

这里，在具备在上述滚筒对置位置限制上述托架的移动的位置限制部的情况下，在上述恢复处理中，上述控制部对上述托架因与上述位置限制部抵接而产生的锁定状态进行检测，从而能够确定上述托架的位置。托架的锁定状态能够通过托架电机的失步检测来进行检测。因此，能够不另设检测托架的传感器地确定托架的位置而消除不定状态。

接下来，本发明的打印机的控制方法的特征在于，该打印机具备：打印头以及滚筒；托架，其支承上述打印头；托架移动机构，其使上述托架移动；头移动机构，其使上述打印头在上述打印头与上述滚筒之间移动；传感器，其检测上述打印头的位置；以及控制部，其根据上述传感器的信号对上述打印头以及上述托架的位置进行控制，上述传感器设置于基于上述头移动机构的上述打印头的移动与基于上述托架移动机构的上述托架的移动被切换的位置，上述控制部根据上述传感器的信号来检测上述打印头。

另外，上述控制部使上述托架在上述打印头与上述滚筒对置的滚筒对置位置和上述打印头与上述滚筒不对置的待机位置之间移动，并根据在上述待机位置检测上述托架的第一传感器的信号来对上述托架的移动进行控制，在上述托架配置于上述滚筒对置位置时，使上述打印头在上述打印头与上述滚筒的间隙为第一距离的第一头位置和该间隙为比上述第一距离更小的第二距离的第二头位置之间移动，并根据在上述第一头位置检测该打印头的第二传感器的信号来对上述打印头的移动进行控制，在上述第一传感器为未检测到上述托架的非检测状态且上述第二传感器为未检测到上述打印头的非检测状态时，进行使上述托架移动至上述滚筒对置位置侧来确定上述托架的位置的恢复处理。

另外，在本发明的打印机的控制方法中，优选在上述恢复处理中，上述控制部对上述托架因与位置限制部抵接而产生的锁定状态进行检测，从而确定上述托架的位置，该位置限制部在上述滚筒对置位置限制上述托架的移动。

根据本发明，在使打印头沿两个方向移动来进行其位置控制时，不需要将能够在移动范围的整个区域检测位置的编码器等传感器搭载于头单元。因此，能够避免头单元的大型化以及成本上升。另外，在打印头的移动与托架的移动被切换的位置一定能够检测到打印头或托架，因此既能够成为仅在一个位置使用进行检测的简易的传感器的结构，又能够在打印头以及托架的位置因异常等而陷入不明确的状态(不定状态)时，根据来自传感器的信号以不进行不适当的恢复处理的方式进行控制。

即，在托架配置于滚筒对置位置时进行打印头的移动，因此在未检测到打印头或托架时，判定为基于头移动机构的动作不适当。另外，当未检测到打印头时，根据托架的移动方向，存在发生打印头破损、被墨水污染的担忧。因此，向适当的方向驱动托架，从而不发生打印头破损、被墨水污染，能够消除打印头的不定状态。

附图说明

图1是本发明的实施方式所涉及的打印机的外观立体图。

图2是示出图1的打印机的内部机构的简要纵剖视图。

图3是示意性地示出介质输送机构的说明图。

图4是局部地示出打印机的内部机构的立体图。

图5是检测托架的第一传感器的说明图。

图6是从托架框取下的头框以及打印头的立体图。

图7是头移动机构的立体图。

图8是检测头框的第二传感器的说明图。

图9是示出打印机1的控制系统的简要框图。

图10是打印头以及托架的动作说明图。

图11是打印头以及托架的位置控制的流程图。

图12是从不定状态的恢复处理的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对应用本发明的打印机及其控制方法的实施方式进行说明。

整体结构

图1是本发明的实施方式所涉及的打印机的外观立体图。另外，图2是示出其内部机构的简要纵剖视图。如图1所示，打印机1具备整体为在前后方向上较长的长方体形状的打印机筐体2。在打印机筐体2的前表面2a的上侧部分，在其宽度方向的一侧设置有操作面板3，在另一侧形成有排纸口4。在排纸口4的下侧设置有维护用的开闭盖5。以下，在本说明书中，用附图标记X表示打印机宽度方向，用附图标记Y表示打印机前后方向，用附图标记Z表示打印机上下方向。X、Y、Z这3个方向相互正交。另外，用附图标记Y1表示打印机前方，用附图标记Y2表示打印机后方。

如图2所示，在打印机筐体2的内部，在打印机后方Y2侧的下部形成有卷筒纸收纳部6。另外，在打印机前方Y1侧的上部配置有打印头7，在打印机前方Y1侧的下部配置有滚筒单元8。打印头7以使墨水喷嘴面7a朝向下侧的方式配置。另一方面，滚筒单元8具备水平的滚筒面8a，该滚筒面8a以一定的滚筒间隙G(参照图10(b)、图10(c))与打印头7的墨水喷嘴面7a对置。

打印头7是行式喷墨头，如图2所示，其具备第一头7(1)、第二头7(2)、第三头7(3)、第四头7(4)这4个头。上述4个头在打印机宽度方向X上呈细长的形状，并在打印机前后方向Y上以一定间隔排列。在各头以遍及包括记录纸P的最大宽度在内的长度的方式形成有喷出墨滴的墨水喷嘴列。打印头7搭载于托架11。托架11具备：保持打印头7的头框12和以沿打印机上下方向Z移动的状态支承头框12的托架框13。打印头7以及托架11构成头单元，后述的托架移动机构15使该头单元沿打印机宽度方向X移动。另外，保持打印头7的头框12利用后述的头移动机构17(头移动机构)使每个打印头7沿打印机上下方向Z移动。

如图2所示，在打印头7以及托架11与滚筒单元8之间配置有滚筒上部单元20。滚筒上部单元20远离滚筒单元8，并固定于打印机1的装置框。滚筒上部单元20在与头框12以及滚筒单元8沿打印机上下方向Z重叠的位置保持有3个球体21(参照图10)。如后所述，3个球体21是夹在头框12与滚筒单元8之间而将打印头7的墨水喷嘴面7a与滚筒面8a之间的间隙(滚筒间隙G：参照图10)保持为预先设定的第二距离L2的部件。

在打印机筐体2的内部，沿着用双点划线表示的介质输送路10并经由基于打印头7的打印位置而朝向在打印机筐体2的前表面2a开口的排纸口4输送从装在卷筒纸收纳部6的卷筒纸9抽出的较长的记录纸P，并将其从排纸口4排出。介质输送路10具备：第一路径部分10a，其从卷筒纸收纳部6朝向打印机后方Y2侧向斜上方延伸；第二路径部分10b，其从第一路径部分10a的上端向打印机前方Y1转换方向并缓慢下降，直至到达滚筒面8a；以及第三路径部分10c，其从滚筒面8a的靠打印机后方Y2侧的端部朝向打印机前方Y1侧水平地延伸。基于打印头7的打印位置设置于第三路径部分10c的中途位置。

在卷筒纸收纳部6配置有用于安装卷筒纸9的翻滚轴31。翻滚轴31沿打印机宽度方向X延伸，并借助配置于打印机筐体2的底部附近的介质供给电机31a的驱动力旋转。卷筒纸9以不能相对旋转的方式安装于翻滚轴31，若翻滚轴31旋转，则从卷筒纸9向介质输送路10的第一路径部分10a抽出记录纸P。

在介质输送路10中，在从第一路径部分10a向第二路径部分10b转换方向的弯曲状路径部分配置有对记录纸P施加后张力的张力杆32。在张力杆32的前端形成有圆弧状外周面，记录纸P架设于此。张力杆32以能够绕沿打印机宽度方向X延伸的转动中心轴32a转动的方式安装，并被弹簧部件(未图示)向打印机后方Y2施力。

在张力杆32的打印机前方Y1配置有纸张引导件33，通过纸张引导件33来规定介质输送路10的第二路径部分10b。纸张引导件33呈朝向打印机前方Y1而缓慢地下降的形状，并从张力杆32朝向滚筒面8a引导记录纸P。

在滚筒单元8搭载有带式介质输送机构80。图3是示意性地示出介质输送机构80的说明图。介质输送机构80具备：输送带81，其是配置于第三路径部分10c的下侧的无接头带；多个引导辊82a～82e，它们架设有输送带81；带驱动辊82f，其驱动输送带81；以及输送电机83，其使带驱动辊82f旋转。输送带81被引导辊82a按压于带驱动辊82f。使带驱动辊82f旋转，从而输送带81沿着经由引导辊82a～82e的路径移动。

对输送带81而言，架设于引导辊82c、82d之间的部分成为沿着第三路径部分10c水平地延伸的水平带部分81a。从滚筒单元8的上方向水平带部分81a的输送方向(即打印机前后方向Y)的上游端以及下游端按压有夹送辊84a、84b。

介质输送机构80将记录纸P夹在夹送辊84a、84b与水平带部分81a之间来对其进行输送。

托架移动机构

在托架11的打印机前后方向Y的两侧平行地配置有沿打印机宽度方向X延伸的一对托架导轴14。托架11以能够沿打印机宽度方向X移动的状态被上述一对托架导轴14支承。

在托架11的打印机前方Y1侧配置有托架移动机构15。

托架移动机构15具备一对正时带轮(省略图示)、正时带(省略图示)、托架电机15a、对托架电机15a的旋转进行检测的编码器15b(参照图9)等。一对正时带轮配置于托架导轴14的两端的附近。正时带架设于上述一对正时带轮，其一部分固定于托架11。若驱动托架电机15a，则一方的正时带轮旋转，从而正时带移动。由此，托架11沿着一对托架导轴14而在打印机宽度方向X上往复移动。

托架11在图1中用虚线表示的滚筒对置位置11A与图1中用双点划线表示的待机位置11B之间移动。当托架11位于滚筒对置位置11A时，如图2所示，搭载于托架11的打印头7与滚筒单元8对置。另一方面，当托架11位于待机位置11B时，搭载于托架11的打印头7与滚筒单元8不对置。在待机位置11B的下方配置有头维护单元16。当托架11移动至待机位置11B时，打印头7与头维护单元16对置。

第一传感器

图4是局部地示出打印机1的内部机构的立体图，图4(a)表示托架11移动至待机位置11B的状态，图4(b)表示托架11移动至滚筒对置位置11A的状态。另外，图5是检测托架11的第一传感器的说明图，图5(a)表示托架11的检测状态，图5(b)表示托架11的非检测状态。如图4、图5所示，在位于打印机前方Y1侧的托架导轴14的端部附近设置有第一传感器18，该第一传感器18在待机位置11B(第一检测位置)检测托架11。第一传感器18是光学传感器，其具备在打印机上下方向Z上对置配置的发光部18a以及受光部18b。另一方面，托架11具备从托架框13的靠打印机前方Y1侧的侧面突出的板状的遮挡部18c。

如图5(a)所示，当托架11位于待机位置11B时，遮挡部18c配置于发光部18a与受光部18b的间隙，从而遮挡检查光。若托架11从待机位置11B向滚筒对置位置11A侧运动，则如图5(b)所示，遮挡部18c从发光部18a与受光部18b的间隙拔出。第一传感器18通过这样的机构对配置于待机位置11B的托架11进行检测。

托架的结构

图6是从托架框13取下的头框12以及打印头7的立体图，图6(a)、图6(b)分别是从打印机宽度方向X的一侧以及另一侧观察的立体图。如上所述，支承打印头7的头框12以能够沿打印机上下方向Z移动的状态被托架框13保持。如图6(a)、图6(b)所示，头框12具备矩形轮廓的底板部41、从底板部41的外周缘向上方直立的方筒部42、以及从底板部41的中央部分越过方筒部42的上端而向上方突出的操作部43。构成打印头7的4个行式头(第一头7(1)～第四头7(4))从上方插入方筒部42，并以使其下侧部分从形成于底板部41的开口部向下方突出的状态保持于头框12。在底板部41，在能够与保持在滚筒上部单元20的3个球体21抵接的位置形成有头侧抵接部44。

方筒部42具备沿打印机前后方向Y延伸的第一侧壁部分42a以及第二侧壁部分42b、沿打印机宽度方向X延伸的第三侧壁部分42c以及第四侧壁部分42d。在方筒部42内，在沿打印机前后方向Y排列的4个行式头(第一头7(1)～第四头7(4))之间设置有连结第一侧壁部分42a与第二侧壁部分42b的3张加强板45a～45c。在3张加强板45a～45c中位于打印机前后方向Y的中央的加强板45b一体地形成有操作部43。在操作部43的上端部分形成有供头移动机构17的操作杆77(参照图7)抵接的抵接部43a和从抵接部43a向打印机前方Y1侧突出的按压部19c。当头框12上下移动时，通过按压部19c来切换后述的第二传感器19的信号。

如图6(a)所示，第一下侧引导辊46a以及第一上侧引导辊46b以在打印机上下方向Z上分离的方式安装于第一侧壁部分42a的打印机前后方向Y的中央部分。另外，如图6(b)所示，在第二侧壁部分42b，在打印机前后方向Y的中央部分安装有第二引导辊46c。第二引导辊46c与第一下侧引导辊46a被配置为同轴。

如图5(a)、图5(b)所示，托架框13形成为框状，且头框12配置于其内周侧。在托架框13，在头框12的第一侧壁部分42a的外侧形成有沿打印机上下方向Z延伸的第一引导槽47a。另外，在头框12的第二侧壁部分42b的外侧形成有沿打印机上下方向Z延伸的第二引导槽47b。在头框12配置于托架框13的内侧时，第一下侧引导辊46a以及第一上侧引导辊46b插入第一引导槽47a内，第二引导辊46c插入第二引导槽47b内。由此，头框12以能够在第一上侧引导辊46b位于第一引导槽47a的上端部分的上升位置12A(参照图10(a)、图10(b))、与第一下侧引导辊46a位于第一引导槽47a的下端部分的下降位置12B(参照图10(c))之间移动的状态支承于托架框13。另外，对打印头7而言，在头框12位于上升位置12A时，其位于第一头位置7A(参照图10(a)、图10(b))，在头框12位于下降位置12B时，其位于第二头位置7B(参照图10(c))。

在头框12与托架框13之间架设有4根螺旋弹簧48。头框12被上述4根螺旋弹簧48的作用力而向上升位置12A侧施力。

头移动机构

图7是头移动机构17的立体图。头移动机构17具备：框76，其具备朝向打印机后方Y2延伸的支承轴76a；操作杆77，其沿打印机宽度方向X延伸；偏心凸轮78，其配置于支承轴76a以及操作杆77的上方；凸轮用驱动电机17a(头移动电机)，其成为偏心凸轮78的驱动源；编码器17b(参照图9)，其检测凸轮用驱动电机17a的旋转；以及螺旋弹簧79。操作杆77在打印机宽度方向X的一端具备能够与头框12的操作部50抵接的操作部分77a，在另一端具备长孔77b。

在长孔77b插入有支承轴76a。在操作杆77的操作部分77a与长孔77b之间设置有与偏心凸轮78的凸轮面(外周面)抵接的凸轮从动部77c。螺旋弹簧79的下端卡止于凸轮从动部77c与长孔77b之间且靠近长孔77b的部分。螺旋弹簧79的上端卡止于框76的上端缘。螺旋弹簧79对操作杆77向上方施力。

若驱动凸轮用驱动电机17a，则偏心凸轮78旋转，从而凸轮从动部77c沿上下方向移动。由此操作杆77能够在操作部分77a比偏心凸轮78的旋转中心轴78a更位于上方的杆上升位置77A(参照图10(a)、图10(b))、与操作部分77a比偏心凸轮78的旋转中心轴78a更位于下方的杆下降位置77B(参照图10(c))之间移动。对操作杆77的操作部分77a而言，当托架11配置于滚筒对置位置11A时，其向与头框12的抵接部43a在打印机上下方向Z上重叠的位置延伸。若在该状态下操作杆77朝向杆下降位置77B移动，则头框12克服螺旋弹簧65的作用力而经由抵接部43a被下压。由此，头框12以及保持于此的打印头7成为一体而下降。

第二传感器

图8是检测头框12的第二传感器的说明图，图8(a)表示头框12的检测状态，图8(b)表示头框12的非检测状态。如图7、图8所示，在头移动机构17的框76的前端附近设置有在上升位置12A检测头框12的第二传感器19。第二传感器19是机械式传感器，其具备安装于框76的传感器主体部19a和从传感器主体部19a向下侧即滚筒面8a侧突出的可动部19b。如以下说明的那样，第二传感器19配置于基于托架移动机构15的托架11沿打印机宽度方向X的移动与基于头移动机构17的头框12以及打印头7沿打印机上下方向Z的移动进行切换的位置。因此，除能够对头框12位于上升位置12A且打印头7位于第一头位置7A(第二检测位置)的情况进行检测之外，还能够对托架11位于滚筒对置位置11A的情况进行检测。

如上所述，头框12具备向抵接部43a的打印机前方Y1侧突出的按压部19c。对按压部19c而言，当托架11位于滚筒对置位置11A时，其配置于与可动部19b在打印机上下方向Z上重叠的位置。如图8(a)所示，当操作杆77位于杆上升位置77A时，头框12位于上升位置12A，此时，可动部19b被按压部19c推起。另外，如图8(b)所示，当操作杆77位于杆下降位置77B时，头框12被向下降位置12B下压，因此按压部19c向下侧移动而远离可动部19b。由此，可动部19b回到向下侧突出的状态。通过这样的机构，第二传感器19对配置于上升位置12A的头框12进行检测。另外，经由头框12对配置于第一头位置7A的打印头7进行检测。

控制系统

图9是表示打印机1的控制系统的简要框图。打印机1的控制系统以具备CPU的控制部1a为中心而构成。在控制部1a的输入侧连接有将计算机等外部的机器与打印机1连接为能够通信的通信部1b、托架移动机构15的编码器15b、头移动机构17的编码器17b、第一传感器18、第二传感器19、对介质输送机构80的带移动量进行检测的编码器(省略图示)、在介质输送路10的纸张检测位置检测记录纸P的纸张检测器(省略图示)以及对张力杆32的转动角度进行检测的编码器(省略图示)等。另外，在控制部1a的输出侧连接有打印头7、托架电机15a、头维护单元16、介质供给电机31a、凸轮用驱动电机17a以及输送电机83等。

如图2所示，从装在卷筒纸收纳部6的卷筒纸9沿着介质输送路10的第一路径部分10a抽出记录纸P。而且，该记录纸P架设于张力杆32并弯曲，并设置为使其前端侧的部分沿着第二路径部分10b以及第三路径部分10c延伸的状态。对控制部1a而言，若向通信部1b输入打印数据，则利用介质供给电机31a的驱动力使翻滚轴31旋转来进行记录纸P的供给动作。而且，进行基于介质输送机构80的输送动作，并进行将记录纸P的前端配置于基于打印头7的打印位置的起始动作。另一方面，驱动控制托架移动机构15以及头移动机构17，使打印头7与滚筒面8a对置，从而定位于确保可执行打印的滚筒间隙G的位置。在此之后，利用介质输送机构80进行从打印位置向朝向排纸口4的正输送方向以一定速度连续输送的输送动作。另外，与该输送动作同步来驱动控制打印头7，从而对记录纸P的表面实施打印。若打印结束，则再次驱动控制托架移动机构15以及头移动机构17，使打印头7与头维护单元16对置，从而对墨水喷嘴面7a进行压盖并使其处于待机状态。

打印头以及托架的动作

图10是打印头7以及托架11的动作说明图。此外，在图10中省略滚筒上部单元20以及滚筒单元8的图示，仅示出保持于滚筒上部单元20的球体21以及滚筒面8a的位置。如图10(a)所示，在打印机1处于待机状态时，托架11配置于待机位置11B。此时，打印头7从滚筒单元8之上退避，并与头维护单元16对置。另外，此时，保持打印头7的头框12因螺旋弹簧48的作用力而向上升位置12A上升。在打印机1的待机状态达到较长时间的情况下，头维护单元16的头盖上升，从而对打印头7的墨水喷嘴面7a进行压盖。

若向打印机1供给打印数据，则打印机1的控制部1a驱动托架电机15a。由此，托架11从待机位置11B沿着托架导轴14朝向滚筒单元8的上方移动，并一直移动至图10(b)所示的滚筒对置位置11A。在基于托架移动机构15的托架11的移动中，头框12位于上升位置12A，打印头7位于第一头位置7A。因此，此时，打印头7能以将其与滚筒单元8之间的滚筒间隙G维持为比滚筒上部单元20的厚度大的第一距离L1的状态沿打印机宽度方向X移动。

若托架11到达滚筒对置位置11A，则如图10(b)所示，打印头7的墨水喷嘴面与滚筒面8a对置。另外，头框12的抵接部43a位于处在杆上升位置77A的头移动机构17的操作杆77的操作部分77a的下方。若在该状态下驱动凸轮用驱动电机17a，则操作杆77向下方转动，因此操作部分77a经由抵接部43a而将头框12向下方下压。由此，配置于上升位置12A的头框12克服螺旋弹簧48的作用力而下降，从而接近滚筒面8a。当操作杆77移动至杆下降位置77B时，头框12配置于图10(c)所示的下降位置12B。此时，保持于滚筒上部单元20的3个球体21与头框12和滚筒单元8双方抵接。由此，打印头7与滚筒单元8之间的滚筒间隙G为比球体21的直径小的第二距离L2且一定。

若滚筒间隙G为第二距离L2，则能够进行基于打印头7的打印。因此，打印机1的控制部进行以一定速度输送记录纸P的输送动作和驱动打印头7来进行打印的打印动作，从而将打印数据打印在记录纸P的表面。

若打印数据的打印结束，则打印头7回到与头维护单元16对置的位置。即，若向相反方向驱动凸轮用驱动电机17a，则操作杆77从下降位置12B回到杆上升位置77A。如图10(b)所示，头框12在操作杆77朝向杆上升位置77A上升期间因螺旋弹簧48的作用力上升，从而回到上升位置12A。然后，如图10(a)所示，向相反方向驱动托架电机15a，从而托架11从滚筒对置位置11A回到待机位置11B。

使用传感器实现的打印头7以及托架11的位置控制

图11是打印头7以及托架11的位置控制的流程图，其示出进行图10(a)～图10(c)的动作的情况的控制。打印机1的控制部1a根据第一传感器18的信号与编码器15b的信号、以及第二传感器19的信号与编码器17b的信号对打印头7以及托架11的位置进行控制。

若在打印机1处于待机状态下供给打印数据(步骤S1)，则由于托架11位于待机位置11B，所以第一传感器18处于表示“检测有”的状态(具体而言，受光部18b未接收检查光的状态)。此时，根据第一传感器18的信号确定托架11的位置。

当从该状态开始驱动托架电机15a时，控制部1a使托架电机15a的旋转方向成为向滚筒对置位置11A侧移动托架11的旋转方向。然后，将托架电机15a驱动预先设定的第一驱动量(步骤S2)。托架电机15a的驱动量根据编码器15b的信号来计算。第一驱动量是与托架11从待机位置11B移动至滚筒对置位置11A时的移动量对应的旋转量。若托架11开始向滚筒对置位置11A侧移动，则第一传感器18的信号从“检测有”切换为“检测无”。

这里，在作为托架电机15a而使用步进电机的情况下，控制部1a在步骤S2中能够根据向托架电机15a供给的驱动脉冲信号与编码器15b的脉冲信号来检测失步，在托架11不按照驱动脉冲信号移动的情况下，能够检测出这种情况。例如，在托架电机15a的驱动量比第一驱动量小的阶段，在供给驱动脉冲信号编码器15b的信号也不发生变化的情况下，能够假定托架11因卡纸、其他异常而无法向滚筒对置位置11A侧移动并移至错误处理。

当托架11移动至滚筒对置位置11A时，头框12位于上升位置12A。因此，若托架11到达滚筒对置位置11A，则第二传感器19的可动部19b被头框12的按压部19c推起，从而第二传感器19切换为表示“检测有”的状态。对控制部1a而言，当托架电机15a的驱动量为第一驱动量、第二传感器19的信号也未切换为表示“检测有”的信号时(步骤S3：否)，假定发生某些异常而移至错误处理(步骤S4)。

另一方面，对控制部1a而言，在托架电机15a的驱动量为第一驱动量时，当第二传感器19的信号切换为表示“检测有”的信号时(步骤S3：是)，结束托架11的动作，并切换至基于头移动机构17的头框12以及打印头7的下降动作。此时，第二传感器19的信号表示“检测有”，因此能够通过第二传感器19来确定托架11在打印机宽度方向X上的位置，进而，能够确定头框12以及打印头7在打印机上下方向Z上的位置。

当从该状态开始驱动凸轮用驱动电机17a时，控制部1a使凸轮用驱动电机17a的旋转方向成为向滚筒单元8侧移动头框12以及打印头7的旋转方向、即向杆下降位置77B侧移动操作杆77的方向。然后，将凸轮用驱动电机17a驱动预先设定的第二驱动量(步骤S5)。凸轮用驱动电机17a的驱动量能够根据编码器17b的信号来计算。第二驱动量是与头框12从上升位置12A移动至下降位置12B时的移动量对应的旋转量。若头框12以及打印头7开始下降，则第二传感器19的信号从“检测有”切换为“检测无”。

在作为凸轮用驱动电机17a而使用步进电机的情况下，控制部1a能够根据向凸轮用驱动电机17a供给的驱动脉冲信号以及编码器17b的脉冲信号来检测失步。因此，在头框12以及打印头7不按照驱动脉冲信号移动的情况下，能够检测出异常。例如，对控制部1a而言，在凸轮用驱动电机17a的驱动量变为第二驱动量之前，在供给驱动脉冲信号编码器17b的信号也不发生变化的情况下，也能够假定头框12因卡纸、其他异常而无法向滚筒单元8侧(下降位置12B侧)移动并移至错误处理。

对控制部1a而言，当凸轮用驱动电机17a的驱动量为第二驱动量、第二传感器19的信号也未切换为表示“检测无”的信号时(步骤S6：否)，假定发生某因异常而移至错误处理(步骤S7)。若第二传感器19的信号切换为表示“检测无”的信号且将凸轮用驱动电机17a驱动第二驱动量而未检测到失步，则控制部1a结束基于头移动机构17的动作。然后，进行对记录纸P的打印(步骤S8)。

当打印结束而回到待机状态时，第一传感器18以及第二传感器19均处于“检测无”的状态。控制部1a根据该状态进行基于移动机构17的头框12以及打印头7头的上升动作(步骤S9)。即，使凸轮用驱动电机17a向与下降动作相反的旋转方向旋转第二驱动量。对控制部1a而言，当凸轮用驱动电机17a的驱动量为第二驱动量、第二传感器19的信号也未切换为“检测有”的信号时(步骤S10：否)，假定发生某些异常而移至错误处理(步骤S11)。

另一方面，对控制部1a而言，当凸轮用驱动电机17a的驱动量为第二驱动量、第二传感器19的信号切换为表示“检测有”的信号时(步骤S10：是)，结束头框12以及打印头7的上升动作，并切换为基于托架移动机构15的托架的移动。此时，第二传感器19的信号为“检测有”，因此能够通过第二传感器19确定头框12以及打印头7在打印机上下方向Z上的位置，并且还能够确定托架11在打印机宽度方向X上的位置。因此，控制部1a向与移动至滚筒对置位置11A侧时相反的旋转方向将托架电机15a驱动第一驱动量(步骤S12)。若托架11回到待机位置11B，则第一传感器18切换为“检测有”。控制部1a在确定托架11的位置之后移至待机状态(步骤S13)。

从不定状态的恢复处理

如上所述，在打印机1中，存在第一传感器18以及第二传感器19双方均为“检测无”、托架11在打印机宽度方向X上的位置以及头框12与打印头7在打印机上下方向Z上的位置均处于未知的状态的情况。例如，在图11的流程图的步骤S2、S5、S9、S12等中产生这样的状态。在该状态下，打印机1发生某些异常而停止，若将编码器的信号等复位，则恢复时处于托架11以及打印头7的当前位置不明确的不定状态。在产生不定状态时，为了不破坏打印头7地确定打印头7在该打印机宽度方向X以及打印机上下方向Z上的位置，控制部1a进行以下说明的恢复处理。

图12是从不定状态的恢复处理的流程图。在不定状态时，控制部1a向滚筒对置位置11A侧驱动托架移动机构15(步骤S21)。然后，检测第二传感器19的信号(步骤S22)。在第二传感器19的信号表示“检测有”的情况下(步骤S22：是)，确定托架11的位置为滚筒对置位置11A(步骤S23)。然后，将托架电机15a向待机位置11B侧驱动第一驱动量，从而使托架11回到待机位置11B(步骤S24)。在此之后，移至待机状态(步骤S25)。

另一方面，在向滚筒对置位置11A侧驱动托架移动机构15、也未检测出第二传感器19的“检测有”信号的情况下(步骤S22：否)，控制部1a根据编码器15b的信号进行托架电机15a的失步检测，并进行锁定状态的检测处理(步骤S26)。如图4、图10等所示，在滚筒对置位置11A的打印机宽度方向X的外侧配置有支承打印机1的内部机构的边框2b。当在滚筒对置位置11A配置有托架11时，边框2b与形成有第二引导槽47b的托架框13的侧壁部分49(参照图4)抵接。即，边框2b成为在滚筒对置位置11A限制托架11的移动的位置限制部。因此，在第二传感器19的信号未切换为“检测有”而继续进行托架11向滚筒对置位置11A的移动的情况下，托架11与边框2b抵接而处于锁定状态。

在第二传感器19的信号未切换为“检测有”而先检测出锁定状态时(步骤S26：是)，控制部1a使托架11停止(步骤S27)。然后，确定托架11的位置为滚筒对置位置(步骤S28)。由此，能够消除不定状态。并且，控制部1a根据检测出了锁定状态这一情况，判定为托架11处于夹住状态，并使打印机1处于卡纸错误时的待机状态(步骤S29)。卡纸错误是用户进行的恢复作业所需要的错误。另一方面，在第二传感器19的“检测有”与锁定状态均未被检测到的情况下(步骤S26：否)，回到步骤S21。

在本方式中，在处于不定状态时，若不是向滚筒对置位置11A而是向待机位置11B侧移动托架11，则在头框12不位于上升位置12A的情况下，存在打印头7与滚筒上部单元20等干涉而破损的担忧。在向滚筒对置位置11A侧移动时，头框12位于上升位置12A与下降位置12B任一位置均不会引起打印头7与滚筒上部单元20等的干涉。因此，不会发生因打印头7的破损、与打印头7的接触而导致的墨水污染等，能够消除不定状态。

本方式的主要效果

如上所述，本方式的打印机1具备使打印头沿两个方向(滚筒间隙G增减的方向以及在与滚筒单元8对置的位置和不对置的位置之间移动的方向)移动的头移动机构17以及托架移动机构15，并分别针对两个方向，以在构成基准的检测位置(待机位置11B以及第一头位置7A)检测打印头7或托架11的方式设置第一传感器18以及第二传感器19。这样，通过针对各移动方向来设置传感器，能够根据从检测位置移动的移动量来确定当前位置。因此，在使打印头7沿两个方向移动来进行其位置控制时，不需要将在移动范围的整个区域检测位置的编码器等传感器搭载于头单元。因此，能够避免头单元的大型化以及结构的复杂化，并能够避免成本上升。

另外，在本方式中，第一传感器18与第二传感器19的至少一方的检测位置设定于基于头移动机构17的移动与基于托架移动机构15的移动被切换的位置。在打印机1中，如此地设定第二传感器19的检测位置，但也可以以相同的方式设定第一传感器18的检测位置。于是，在切换移动方向的位置一定能够检测到打印头7或托架11。因此，既能够成为使用简易的传感器的结构，又能够在打印头7以及托架11的位置因异常等而处于不明确的状态(不定状态)时，根据来自传感器的信号以不进行不适当的恢复动作的方式进行控制。即，在本方式中，在托架11配置于滚筒对置位置11A时进行打印头7的移动，因此当未检测到打印头7或托架11时，判断为基于头移动机构17的动作不适当。另外，当未检测到打印头7时，根据托架11的移动方向，存在发生打印头7破损、被墨水污染的担忧。因此，使托架11向适当的方向移动，从而不存在发生打印头7破损、被墨水污染的情况，能够消除打印头7的不定状态。

另外，作为第一传感器18而使用光学传感器，作为第二传感器19而使用机械式传感器，但由于这样的传感器为小型且简易的结构，所以不存在使头单元大型化的情况。因此，能够避免因头单元大型化而导致的弊端。另外，省空间且设置较容易，从而成本较低。

并且，头移动机构17与托架移动机构15均具备作为驱动源的电机和编码器，因此能够检测打印头7或托架11的锁定状态(虽然驱动电机但打印头7或托架11却不移动的状态)。具体而言，通过对驱动电机的信号与来自编码器的信号不匹配的失步状态进行检测，能够检测锁定状态。锁定状态在打印头7或托架11到达与装置内的部件抵接的位置时产生。因此，通过检查锁定状态能够确定打印头7或托架11的当前位置。因此，能够消除不定状态。另外，还能够根据第一传感器18或第二传感器19的信号与电机的驱动量的不匹配来检测异常。

另外，控制部1a通过进行从上述不定状态的恢复处理能够以滚筒间隙G较小的状态使托架11向待机位置11B侧移动，从而能够避免打印头7破损之类的情况。因此，不会进行不适当的动作，能够消除不定状态。

Claims (18)

1.一种打印机，其特征在于，具有：

打印头以及滚筒；

托架，其在能够在所述打印头与所述滚筒的间隙增减的方向上移动的状态下支承所述打印头；

托架移动机构，其使所述托架移动至所述打印头与所述滚筒对置的滚筒对置位置以及所述打印头与所述滚筒不对置的待机位置；

头移动机构，在所述托架配置于所述滚筒对置位置时，所述头移动机构使所述打印头在所述打印头与所述滚筒的间隙为第一距离的第一头位置和该间隙为比所述第一距离更小的第二距离的第二头位置之间移动；以及

传感器，其设置于基于所述头移动机构的所述打印头的移动与基于所述托架移动机构的所述托架的移动被切换的位置，所述传感器检测所述打印头。

2.根据权利要求1所述的打印机，其特征在于，

在基于所述托架移动机构的移动范围内的第一检测位置设置检测所述托架的第一传感器，

在基于所述头移动机构的移动范围内的第二检测位置设置检测所述打印头的第二传感器，

所述第二传感器在所述第二检测位置检测所述打印头。

3.根据权利要求2所述的打印机，其特征在于，

所述第一检测位置是所述待机位置，

所述第二检测位置是所述第一头位置，

当所述打印头位于所述第二检测位置且所述托架位于所述滚筒对置位置处，基于所述头移动机构的所述打印头的移动与基于所述托架移动机构的所述托架的移动被切换。

4.根据权利要求2所述的打印机，其特征在于，

所述第一传感器为光学传感器。

5.根据权利要求2所述的打印机，其特征在于，

所述第二传感器为机械式传感器。

6.根据权利要求1所述的打印机，其特征在于，

所述托架移动机构具备托架电机和检测该托架电机的旋转的第一编码器。

7.根据权利要求1所述的打印机，其特征在于，

所述头移动机构具备头移动电机和检测该头移动电机的旋转的第二编码器。

8.根据权利要求2所述的打印机，其特征在于，

具有控制部，其根据所述第一传感器的信号以及所述第二传感器的信号对所述打印头以及所述托架的移动进行控制，

当所述第一传感器为检测所述托架的检测状态且在此之后朝向使所述托架向所述滚筒对置位置移动的方向驱动所述托架移动机构时，

在即使所述托架移动机构的驱动量为预先设定的第一驱动量以上但也未由所述第二传感器检测到所述打印头的情况下，所述控制部判定为发生异常。

9.根据权利要求2所述的打印机，其特征在于，

当所述第二传感器为检测所述打印头的检测状态且在此之后朝向使所述打印头向所述第二头位置移动的方向驱动所述头移动机构时，

在即使所述头移动机构的驱动量为预先设定的第二驱动量以上但所述第二传感器也未切换为非检测状态的情况下，所述控制部判定为发生异常。

10.根据权利要求3所述的打印机，其特征在于，

在所述第一传感器为未检测到所述托架的非检测状态且所述第二传感器为未检测到所述打印头的非检测状态时，

所述控制部进行使所述托架移动至所述滚筒对置位置侧的恢复处理。

11.根据权利要求10所述的打印机，其特征在于，

具备位置限制部，该位置限制部在所述滚筒对置位置限制所述托架的移动，

所述控制部在所述恢复处理中，检测所述托架因与所述位置限制部抵接而产生的锁定状态，确定所述托架的位置。

12.一种打印机的控制方法，其特征在于，

该打印机具备：

打印头以及滚筒；

托架，其支承所述打印头；

托架移动机构，其使所述托架移动；

头移动机构，其使所述打印头在所述打印头与所述滚筒之间移动；

传感器，其检测所述打印头的位置；以及

控制部，其根据所述传感器的信号对所述打印头以及所述托架的位置进行控制，

所述传感器设置于基于所述头移动机构的所述打印头的移动与基于所述托架移动机构的所述托架的移动被切换的位置，

所述控制部根据所述传感器的信号来检测所述打印头。

13.根据权利要求12所述的打印机的控制方法，其特征在于，

在基于所述托架移动机构的移动范围内的第一检测位置设置检测所述托架的第一传感器，

在基于所述头移动机构的移动范围内的第二检测位置设置检测所述打印头的第二传感器，

所述控制部使所述托架在所述打印头与所述滚筒对置的滚筒对置位置和所述打印头与所述滚筒不对置的待机位置之间移动，并根据在所述待机位置检测所述托架的第一传感器的信号来控制所述托架的移动，

在所述托架配置于所述滚筒对置位置时，使所述打印头在所述打印头与所述滚筒的间隙为第一距离的第一头位置和该间隙为比所述第一距离更小的第二距离的第二头位置之间移动，并根据在所述第一头位置检测该打印头的第二传感器的信号来对所述打印头的移动进行控制。

14.根据权利要求13所述的打印机，其特征在于，

所述第一检测位置是所述待机位置，

所述第二检测位置是所述第一头位置，

当所述打印头位于所述第二检测位置且所述托架位于所述滚筒对置位置处，所述控制部对基于所述头移动机构的所述打印头的移动与基于所述托架移动机构的所述托架的移动进行切换。

15.根据权利要求13所述的打印机的控制方法，其特征在于，

当所述第一传感器为检测所述托架的检测状态且在此之后朝向使所述托架向所述滚筒对置位置移动的方向驱动所述托架移动机构时，

在即使所述托架移动机构的驱动量为预先设定的第一驱动量以上但也未由所述第二传感器检测到所述打印头的情况下，所述控制部判定为发生异常。

16.根据权利要求13所述的打印机的控制方法，其特征在于，

当所述第二传感器为检测所述打印头的检测状态且在此之后朝向使所述打印头向所述第二头位置移动的方向驱动所述头移动机构时，

在即使所述头移动机构的驱动量为预先设定的第二驱动量以上但所述第二传感器也未切换为非检测状态的情况下，所述控制部判定为发生异常。

17.根据权利要求13所述的打印机的控制方法，其特征在于，

在所述第一传感器为未检测到所述托架的非检测状态且所述第二传感器为未检测到所述打印头的非检测状态时，

所述控制部进行使所述托架移动至所述滚筒对置位置侧的恢复处理。

18.根据权利要求13所述的打印机的控制方法，其特征在于，

所述控制部在所述恢复处理中，检测所述托架因与位置限制部抵接而产生的锁定状态，确定所述托架的位置，该位置限制部在所述滚筒对置位置限制所述托架的移动。