JP2000037924A - シリアルプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 全印字領域において印字ギャップを均一に維
持する。 【解決手段】 印字ヘッド１をプラテン４に対して近接
離反する方向に駆動する駆動部を設け、プラテン４に沿
う方向の複数の位置Ｐｎ１、Ｐｎ２、…Ｐｎｎで印字ギ
ャップｄが一定となる印字ヘッド１の位置情報Ｆｎ１、
Ｆｎ２、…Ｆｎｎを記憶し、記憶された印字ヘッド１の
位置情報Ｆｎ１、Ｆｎ２、…Ｆｎｎに従い駆動部を駆動
することによって印字ギャップｄを一定に維持するよう
にした。これにより、プラテン４に沿う方向の複数位置
Ｐｎ１、Ｐｎ２、…Ｐｎｎで印字ギャップｄが一定に維
持され、印字品質が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録媒体に対して
印字ヘッドが離反した状態でシリアル方式の印字を行う
シリアルプリンタに関する。

【０００２】

【従来の技術】ドットインパクトプリンタやインクジェ
ットプリンタでは、記録媒体としての用紙に印字ヘッド
が離反した状態で印字を行う。この場合、用紙の紙幅方
向に印字ヘッドを往復動させながら印字を行うシリアル
方式のプリンタでは、プラテンに支持された用紙と印字
ヘッドとの間の印字ギャップが印字の良否に大きく影響
する。例えば、ドットインパクトプリンタでは、印字ギ
ャップが不適切であると、印字ヘッド内のニードルの先
端部が用紙や印字リボン等に引っ掛かって印字不良が生
じたり、インパクト力の変動により所定の印字濃度が得
られずに印字品質が低下するという不都合が生ずる。ま
た、インクジェットプリンタにおいても、印字ギャップ
が不適切であると、用紙に形成されるドット径が大きく
なりすぎたり小さくなりすぎたりすることによって印字
品質が低下する。

【０００３】このようなことから、シリアル方式のドッ
トインパクトプリンタやインクジェットプリンタにおい
ては、印字ギャップを調整するための調整機構が設けら
れているのが一般的である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、シリアル方
式のプリンタでは、プラテンの反りや印字ヘッドを往復
動させる機構の公差などが積み重なり、印字ヘッドの全
移動範囲において印字ギャップを一定に維持することは
困難である。このため、印字ヘッドの往復動に際して紙
幅方向の各位置で印字ギャップが変動してしまうという
問題がある。また、このような紙幅方向の各位置での印
字ギャップの変動は、機械の経年変化によっても生ずる
ことがある。このため、当初は紙幅方向の各位置での印
字ギャップの変動量が許容範囲であったとしても、経年
変化によるプラテンの反り等によって許容範囲を超えて
しまうようなこともある。

【０００５】ここで、紙幅方向の各位置で印字ギャップ
が変動すると、ドットインパクトプリンタでは印字濃度
が紙幅方向でばらついて印字品質が低下してしまう。あ
るいは、経年変化によって紙幅方向の各位置での印字ギ
ャップの変動量が許容範囲を超えた場合には、印字ヘッ
ドのニードルが用紙やインクリボンに引っ掛かって印字
不良を生じたりすることさえある。また、インクジェッ
トプリンタでは、用紙に形成されるドット径がばらつい
たり、飛翔するインクの落下具合がばらついたりして、
やはり印字品質が低下してしまう。

【０００６】図６に基づいてより詳細に説明する。図６
は、従来の一例を示す印字ヘッドとプラテンとの平面図
である。図６に示すように、印字ヘッド１０１は、プラ
テン１０２に沿って配置されたキャリアシャフト１０３
にスライド自在に取り付けられたキャリア１０４に搭載
されている。これにより、印字ヘッド１０１は、キャリ
アシャフト１０３の軸方向（図６中のＸ方向）に往復動
自在である。ここで、印字ヘッド１０１とプラテン１０
２との間の印字ギャップｄは、例えば印字ヘッド１０１
のホームポジションＰｃ１において調整される。この場
合の調整は、例えば、キャリアシャフト１０３をプラテ
ン１０２に近接離反する方向（図６中のＹ方向）に移動
させ、プラテン１０２に対して所定距離だけ離反した位
置からキャリアシャフト１０３までの距離Ｆｃ１を変動
させることにより行う。ここで、図６に示すように、プ
ラテン１０２に反りが生じていると、印字ヘッド１０１
のスライド移動に伴い、印字ギャップｄが変動する。こ
の場合、図６に示す程度にプラテン１０２が反っている
とすると、印字ヘッド１０１はプラテン１０２にぶつか
ってしまう。

【０００７】本発明の目的は、全印字領域において印字
ギャップを均一に維持することである。

【０００８】本発明の別の目的は、印字ギャップが変動
するような経年変化が生じても印字ギャップを容易に均
一に保てるようにすることである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
プラテンと、プラテンに沿って往復動自在に支持された
印字ヘッドと、印字ヘッドをプラテンに対して近接離反
する方向に移動自在に支持する印字ギャップ調整機構
と、印字ギャップ調整機構を駆動する駆動部と、プラテ
ンに沿う方向の複数の位置で印字ギャップが一定となる
印字ヘッドの位置情報を記憶する位置情報記憶手段と、
位置情報記憶手段に記憶された印字ヘッドの位置情報に
従い駆動部を駆動することによって印字ギャップを一定
に維持する印字ギャップ一定維持手段とを備える。

【００１０】したがって、印字ギャップ一定維持手段に
よって印字ギャップが調整される。この場合、印字ギャ
ップ一定維持手段による印字ギャップの調整は、プラテ
ンに沿う方向の複数の位置で印字ギャップが一定となる
位置情報記憶手段に記憶された印字ヘッドの位置情報に
基づくため、印字ギャップ一定維持手段によって調整さ
れた印字ギャップは、プラテンに沿う方向の複数位置で
一定となる。

【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１記載のシ
リアルプリンタにおいて、プラテンに沿う方向の複数の
位置でプラテンに印字ヘッドを接離させることにより印
字ギャップが一定となる印字ヘッドの位置情報を得る位
置情報獲得手段と、位置情報獲得手段によって得られた
印字ヘッドの位置情報に従い位置情報記憶手段の記憶内
容を更新する位置情報更新手段とを備える。

【００１２】ここで、位置情報獲得手段は、例えば、プ
ラテンに印字ヘッドを接離させた際の駆動部の状態に基
づいて「印字ギャップが一定となる印字ヘッドの位置情
報」を得る。この場合、駆動部がパルスモータであれば
パルス数、ＤＣサーボモータであればエンコーダの出力
に基づいて印字ギャップが一定となる印字ヘッドの位置
情報を容易に得ることができる。

【００１３】したがって、プラテンに沿う方向の複数位
置での印字ギャップが経年変化によって変化したとして
も、位置情報更新手段が位置情報獲得手段によって得ら
れた印字ヘッドの位置情報に従い位置情報記憶手段の記
憶内容を更新することにより、プラテンに沿う方向の複
数位置での印字ギャップが一定に調整される。

【００１４】請求項３記載の発明は、請求項１記載のシ
リアルプリンタにおいて、プラテンは、平形プラテンで
ある。

【００１５】したがって、回転駆動される円筒形プラテ
ンのような偏芯によるプラテンの位置精度のばらつきが
なく、一定の印字ギャップが得られる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図１ない
し図５に基づいて説明する。本実施の形態は、シリアル
方式のドットインパクトプリンタへの適用例である。図
１は印字ヘッド可動機構の側面図、図２は印字ヘッドと
プラテンとの平面図、図３は各部の電気的接続のブロッ
ク図である。

【００１７】インパクトドットプリンタヘッドである印
字ヘッド１は、キャリアシャフト２にスライド自在に取
り付けられたキャリア３に搭載されている。キャリアシ
ャフト２は、平形のプラテン４に沿って紙幅方向と平行
に配置されている。キャリアシャフト２は、プラテン４
に対して近接離反する方向（図１中のＹ方向）に移動自
在に支持されており、これにより、印字ヘッド１とプラ
テン４との間の印字ギャップｄが変化するように構成さ
れている。ここで、印字ギャップｄの調整は、図３に示
す駆動部として機能する正逆回転自在のステッピングモ
ータであるギャップモータ５の駆動力が動力伝達機構６
を介してキャリアシャフト２に伝達されることにより行
われる。つまり、動力伝達機構６は、キャリアシャフト
２に回転自在に取り付けられた偏芯ギヤ７を備え、この
偏芯ギヤ７にギヤ列を介してギャップモータ５の駆動力
を伝達するような構造となっている。ここに、印字ギャ
ップｄを可変する印字ギャップ調整機構８が構成されて
いる。

【００１８】図２に基づいて各部の電気的接続を説明す
る。まず、各種演算処理を実行して各部を集中制御する
ＣＰＵ９が設けられ、このＣＰＵ９には印字ヘッド１の
位置情報を記憶する記憶装置としての不揮発性のＥＥＰ
ＲＯＭ１０が接続され、可変データを書き換え自在に格
納するＲＡＭ１１がゲートアレイ１２を介して接続され
ている。ここで、各部の動作プログラムは、ＥＥＰＲＯ
Ｍ１０に格納されていても良く、また、別途ＲＯＭを設
けてＣＰＵ９に接続し、そのＲＯＭに格納しても良い。

【００１９】印字ヘッド１は、ゲートアレイ１２とヘッ
ドドライバ１３とを介してＣＰＵ９に接続されており、
これにより、印字ヘッド１にはＣＰＵ９の命令によって
駆動信号が付与される。この駆動信号により、印字ヘッ
ド１が備える複数個の図示しないマグネットが励磁さ
れ、このマグネットに対応付けられている図示しないニ
ードルが駆動されて印字ヘッド１が印字動作を実行す
る。

【００２０】また、ＣＰＵ９にはキャリアモータドライ
バ１４を介してキャリアモータ１５も接続されている。
キャリアモータ１５は、印字ヘッド１を搭載するキャリ
ア３を駆動してキャリア３をキャリアシャフト２の軸方
向に往復動させるモータである。これにより、印字ヘッ
ド１は紙幅方向にスライドして往復動する。

【００２１】次いで、ＣＰＵ９にはラインフィードモー
タドライバ１６を介してラインフィードモータ１７も接
続されている。ラインフィードモータ１７は、図示しな
い用紙の搬送機構を駆動する。つまり、用紙はプラテン
４と印字ヘッド１との間を案内され、例えば駆動ローラ
とピンチローラとからなるような搬送機構によって所定
の経路を搬送される。この場合、ラインフィードモータ
１７は、駆動ローラ等の搬送機構を駆動する。

【００２２】次いで、印字ギャップｄを可変するための
駆動源となるギャップモータ５は、ギャップモータドラ
イバ１８を介してＣＰＵ９に接続され、ＣＰＵ９の制御
によって駆動制御される。また、ギャップモータドライ
バ１８には脱調検出回路１９が接続されている。この脱
調検出回路１９は、ギャップモータ５が脱調したことを
検出する回路であり、ギャップモータ５の脱調を検出す
るとその旨の信号をＣＰＵ９に出力する。

【００２３】更に、ＣＰＵ９には、各種のセンサ２０も
接続されている。これらのセンサ２０は、例えば、プラ
テン４に沿って移動する印字ヘッド１の紙幅方向の位置
や、用紙セットの有無、所定位置を通過する用紙の有無
等を検出する。

【００２４】図４は、ギャップ調整処理の流れを示すフ
ローチャートである。印字ギャップｄの調整は、パワー
オン後のギャップ調整モードにて行う。ギャップ調整モ
ードでは、そのための動作制御プログラムが呼び出され
（Ｓ１）、まず、ギャップモータ５を回転駆動して印字
ヘッド１を図１中のＹ方向に移動させる（Ｓ２）。これ
により、印字ヘッド１は、基準位置（図１参照）に位置
付けられる。次いで、キャリアモータ１５が回転駆動さ
れ、印字ヘッド１が印字ギャップｄを測定する位置Ｐｎ
ｘに位置付けられる（Ｓ３：図２参照）。このギャップ
測定位置Ｐｎｘは、プラテン４における紙幅方向に沿
い、印字ヘッド１のホームポジション側の端部の所定位
置であるＰｎ１から印字ヘッド１の折り返しポジション
側の端部の所定位置であるＰｎｎまでの複数箇所設けら
れている。キャリアモータ１５が回転駆動されて印字ヘ
ッド１がＰｎｘに位置付けられるとキャリアモータ１５
が駆動停止処理され、次いで、ギャップモータ５が回転
駆動されて印字ヘッド１が基準位置からプラテン４の方
向に移動される（Ｓ４）。つまり、この時には、ギャッ
プモータ５が１ステップ進相され（Ｓ５）、その度にギ
ャップモータ５が脱調したかどうかが脱調検出回路１９
において検出される（Ｓ６）。そして、ギャップモータ
５が脱調したと脱調検出回路１９が検出すると、脱調検
出回路１９はその旨の信号をＣＰＵ９に出力する。この
時、印字ヘッド１は、プラテン４に突き当たった状態と
なっている。そこで、ＣＰＵ９は、ギャップモータ５が
脱調した旨の信号を受信すると、今度はギャップモータ
５を印字ギャップｄの分だけ逆進相させ（Ｓ７）、ギャ
ップモータ５が脱調するまでのその進相数Ｃｇｎから逆
進相数を差し引いたステップ数を求め、この時の印字ヘ
ッド１の位置をＦｎｘとして、位置Ｆｎｘと求めたステ
ップ数とを対応付けてＥＥＰＲＯＭ１０に格納する（Ｓ
８）。ここで、Ｓ４からＳ７が位置情報獲得手段及び位
置情報更新手段に相当する。このような処理は、印字ヘ
ッド１の位置ＰｎｘがＰｎｎとなるまで続けられ、印字
ヘッド１の位置ＰｎｘがＰｎｎとなれば（Ｓ９）調整モ
ードを終了する。その結果、ＥＥＰＲＯＭ１０には、印
字ヘッド１の各位置Ｐｎｘにおけるステップ数が格納さ
れることになる。印字ヘッド１の各位置Ｐｎｘにおける
ステップ数は、図１に例示する基準位置から印字可能位
置まで印字ヘッド１が移動するのに必要なギャップモー
タ５の進相数である。このようなステップ数は、プラテ
ン４に沿う方向の複数の位置で印字ギャップｄが一定と
なる印字ヘッド４の位置情報となる。また、印字ヘッド
１の位置情報を記憶する位置情報記憶手段は、書き替え
自在なＥＥＰＲＯＭ１０であるので、経年変化によって
印字ヘッド１の位置情報が変化したとしても、ギャップ
調整モードでの印字ギャップｄの調整処理を実行するこ
とで、その時の印字ヘッド１の位置情報を印字情報記憶
手段であるＥＥＰＲＯＭ１０に格納し直すことが可能で
ある。このような処理は、位置情報更新手段によって実
行される。

【００２５】図５は、印字動作の流れを示すフローチャ
ートである。ＣＰＵ９は、外部からの印字データを受け
取ると（Ｓ１１）、まず、印字ポジションの確認を行う
（Ｓ１２）。この印字ポジションというのは、図２中の
位置Ｐｎｘを意味する。

【００２６】次いで、印字ヘッド１が位置Ｐｎ１からＰ
ｎｎまでの位置Ｐｎｘに位置するとすると、適正ヘッド
ポジション設定処理が実行される。この処理では、印字
ヘッド１を適正な位置に位置付けるための設定がなされ
る（Ｓ１３）。つまり、ＥＥＰＲＯＭ１０に格納された
位置情報に基づいて、印字ヘッド１を適正位置、つま
り、印字ギャップｄが維持される位置に位置付けるため
に必要なギャップモータ５の進相数又は逆進相数をＣＰ
Ｕ９が演算処理により求める、という処理が実行され
る。例えば、ＥＥＰＲＯＭ１０の記憶内容として、位置
Ｐｎ１に対応するステップ数がＦｎ１であり、位置Ｐｎ
２に対応するステップ数がＦｎ２であり、位置Ｐｎｎに
対応するステップ数がＦｎｎであるとすると（図２参
照）、位置Ｐｎ１では基準位置からＦｎ１に対応する位
置に印字ヘッド１が位置付けられ、位置Ｐｎ２では基準
位置からＦｎ２に対応する位置に印字ヘッド１が位置付
けられ、位置Ｐｎｎでは基準位置からＦｎｎに対応する
位置に印字ヘッド１が位置付けられるよう、ギャップモ
ータ５の進相数又は逆進相数が設定されることになる。

【００２７】次いで、設定された進相数又は逆進相数に
応じ、ＣＰＵ９がギャップモータ５を駆動制御し、印字
ヘッド１を移動して印字ヘッド１を適正位置、つまり、
印字ギャップｄが一定に維持される位置に位置付ける
（Ｓ１４）。これにより、印字ヘッド１は、図２に例示
する各位置Ｐｎｘにおいて適正な印字ギャップｄを保つ
ことになる。

【００２８】そこで、この状態において印字処理が実行
される（Ｓ１５）。つまり、図示しない用紙を搬送しつ
つ印字ヘッド１を用紙の紙幅方向に往復動させながら印
字を行うというシリアル方式の印字が実行される。この
際、印字ヘッド１がＰｎｘに到達する毎に印字ギャップ
ｄの調整処理が実行される。したがって、印字ギャップ
ｄは全員時範囲で均一となり、印字品質の向上が図られ
る。

【００２９】ここで、本実施の形態において、プラテン
１は平形プラテンであるので、印字ギャップｄは確実に
一定に維持される。つまり、円筒形プラテンを用いた場
合、製造のばらつきによって回転軸が偏芯することがあ
り、この場合には、位置情報獲得手段によって位置情報
を得たときとは異なる周面で印字が実行されると、ＥＥ
ＰＲＯＭ１０に格納された位置情報に従い印字ヘッド１
を位置調整したとしても、正しい印字ギャップｄが得ら
れない。これに対し、平型プラテンにはそのような不都
合がなく、印字ギャップｄが確実に一定に維持される。

【００３０】なお、実施に当たっては、印字ヘッド１の
各位置Ｐｎｘにおけるステップ数である位置情報が予め
ＲＯＭのような固定的記憶手段に固定的に記憶されてい
る構成であっても良い。また、インクジェットプリンタ
に適用しても、本実施の形態と同様の作用効果が得られ
る。

【００３１】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、プラテンに対し
て印字ヘッドを近接離反する方向に支持する印字ギャッ
プ調整機構を駆動する駆動部を設け、プラテンに沿う方
向の複数の位置で印字ギャップが一定となる印字ヘッド
の位置情報を記憶し、記憶された印字ヘッドの位置情報
に従い駆動部を駆動することによって印字ギャップを一
定に維持するようにしたので、プラテンに沿う方向の複
数位置で印字ギャップを一定に維持することができる。
したがって、印字品質を向上させることができる。

【００３２】請求項２記載の発明は、請求項１記載のシ
リアルプリンタにおいて、プラテンに沿う方向の複数の
位置でプラテンに印字ヘッドを接離させることにより印
字ギャップが一定となる印字ヘッドの位置情報を得え、
得られた印字ヘッドの位置情報に従い記憶する印字ヘッ
ドの位置情報を更新するようにしたので、プラテンに沿
う方向の複数位置での印字ギャップが経年変化によって
変化したとしても、プラテンに沿う方向の複数位置での
印字ギャップを一定に調整することができる。したがっ
て、印字ギャップが経年変化により変化しても、印字品
質を高品質に維持することができる。

【００３３】請求項３記載の発明は、請求項１記載のシ
リアルプリンタにおいて、プラテンを平形プラテンとし
たので、円筒形プラテンのような偏芯によるプラテンの
位置精度のばらつきがなく、記憶された印字ヘッドの位
置情報に従い駆動部を駆動することによって確実に一定
の印字ギャップを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示す印字ギャップ調整
機構の側面図である。

【図２】印字ヘッドとプラテンとの平面図である。

【図３】各部の電気的接続のブロック図である。

【図４】ギャップ調整処理の流れを示すフローチャート
である。

【図５】印字動作の流れを示すフローチャートである。

【図６】従来の一例を示す印字ヘッドとプラテンとの平
面図である。

【符号の説明】

１ 印字ヘッド ４ プラテン ５ ギャップモータ（駆動部） ８ 印字ギャップ調整機構 １０ ＥＥＰＲＯＭ（位置情報記憶手段） ｄ 印字ギャップ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラテンと、 前記プラテンに沿って往復動自在に支持された印字ヘッ
   ドと、 前記印字ヘッドを前記プラテンに対して近接離反する方
   向に移動自在に支持する印字ギャップ調整機構と、 前記印字ギャップ調整機構を駆動する駆動部と、 前記プラテンに沿う方向の複数の位置で前記印字ギャッ
   プが一定となる前記印字ヘッドの位置情報を記憶する位
   置情報記憶手段と、 前記位置情報記憶手段に記憶された前記印字ヘッドの位
   置情報に従い前記駆動部を駆動することによって前記印
   字ギャップを一定に維持する印字ギャップ一定維持手段
   と、を備えるシリアルプリンタ。
2. 【請求項２】 前記プラテンに沿う方向の複数の位置で
   前記プラテンに前記印字ヘッドを接離させることにより
   前記印字ギャップが一定となる前記印字ヘッドの位置情
   報を得る位置情報獲得手段と、前記位置情報獲得手段に
   よって得られた前記印字ヘッドの位置情報に従い前記位
   置情報記憶手段の記憶内容を更新する位置情報更新手段
   とを備える請求項１記載のシリアルプリンタ。
3. 【請求項３】 前記プラテンは、平形プラテンである請
   求項１記載のシリアルプリンタ。