JP2000043298A - ヘッドギャップ調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヘッドギャップの調整を容易に行うことがで
きるプリンタを提供する。 【解決手段】 印字ヘッドがプラテンと平行な方向に移
動しながら印字動作を行う際にヘッドピンが該印字ヘッ
ドから突出し再び戻るまでの時間に基づきヘッドギャッ
プを検出し（ステップＳ２）、該ヘッドギャップに応じ
て上記印字ヘッドのヘッドピンのドライブ時間を変える
（ステップＳ７）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ヘッドピンを備え
た印字ヘッドとプラテンとを有するプリンタおいて、印
字ヘッド先端とプラテンとの隙間距離であるヘッドギャ
ップを調整するヘッドギャップ調整方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、インパクトプリンタにおいてはヘ
ッドピンを駆動して印字を行うワイヤドット印字ヘッド
（以下印字ヘッドとする）が用いられ、印字ヘッドに対
向してプラテンが設けられている。この印字ヘッドは、
ヘッドピンを固着したアーマチュアをバイアス用板バネ
により揺動自在に支持し、このアーマチュアを予めバイ
アス用板バネの弾性力に抗して永久磁石によってコアに
吸引させておく。そして印字する際、コアに巻かれたコ
イルを励磁し、永久磁石の磁束と逆方向の磁束を発生さ
せてアーマチュアをコアから解放することにより印字ヘ
ッドの先端からヘッドピンが突出し、インクリボン及び
印字媒体を介してプラテンに当接して印字が行われる。
なお、印字ヘッドはプラテンの一端側から他端側に向か
って移動しながら上記印字動作を行う。

【０００３】上記印字ヘッドとプラテンとはどの位置に
おいても常に平行になっている必要がある。従って、組
み立て時に作業者による印字ヘッドとプラテンとの平行
度調整が行われており、この平行度調整は、まず、作業
者がダイヤルゲージ等の測定器によりプラテンの左側、
中央部、右側で印字ヘッド先端とプラテンとの隙間距離
であるヘッドギャップの値（以下単にヘッドギャップと
する）を測定し、それぞれの差が一定値（許容範囲であ
る０．０２ｍｍ）以下になるようにレバーを操作して調
整していた。

【０００４】また他の平行度調整方法、すなわち他のヘ
ッドギャップ調整方法としては作業者がプリンタに備わ
っている平行度調整用のアジャストカムを回転させるこ
とにより、プラテンの左側、中央部、右側でそれぞれの
ヘッドギャップの差が一定値（０．０２ｍｍ）以下にな
るように調整していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のヘッドギャ
ップ調整方法においては、ヘッドギャップの検出及び調
整は作業者が測定器及びアジャストカムを使用して行う
作業なので作業時間がかかり、人手による作業なので調
整後も完全な平行状態とはならず、従って一定の印字品
位を保持することが難しいという問題点があった。それ
故、ヘッドギャップの許容範囲を０．０２ｍｍ以内にお
さえることが限度であり、それ以上ヘッドギャップの許
容範囲を広げることが不可能であるという問題点があっ
た。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、印字ヘッド先端とプラテンとの隙間距離で
あるヘッドギャップを調整するヘッドギャップ調整方法
において、上記印字ヘッドが上記プラテンと平行な方向
に移動しながら印字動作を行う際にヘッドピンが該印字
ヘッドから突出し再び戻るまでの時間に基づき上記ヘッ
ドギャップを検出し、該ヘッドギャップに応じて上記印
字ヘッドのヘッドピンのドライブ時間を変えるものであ
る。

【０００７】上記構成の本発明によれば、ヘッドギャッ
プの検出をプリンタ自身が検出するので、ヘッドギャッ
プの測定に必要な作業時間を短縮することができる。ま
たプリンタ自身が検出したヘッドギャップに応じてヘッ
ドピンのドライブ時間を変えることにより、ヘッドギャ
ップにバラツキがあっても一定の印字圧で印字を行うこ
とができるので、常に一定の印字品位を保持することが
できる。更にドライブ時間の調整は自動的にプリンタが
行うので、人手による作業と比べ作業時間を短縮するこ
とができると共に、ヘッドギャップ調整のためのアジャ
ストカム部品使用による作業を不要とすることができ
る。

【０００８】また印字速度を変えることなくドライブ時
間を変えることが可能な範囲まで、ヘッドギャップの許
容範囲を広げることが可能となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
にしたがって説明する。なお各図面に共通する要素には
同一の符号を付す。図２は実施の形態のプリンタを示す
概略斜視図、図３は実施の形態のプリンタの制御系を示
すブロック図である。

【００１０】図２において、プリンタ１には、Ａｕｔｏ
ＧＡＰ機能を備えたインテリジェントヘッドであり、
図示せぬヘッドピンを駆動して印字用紙２に印字を行う
ワイヤドット印字ヘッド（以下印字ヘッドとする）３が
設けられている。印字ヘッド３は、インクリボン４と共
に図示せぬ印字ヘッドキャリッジに掲載されており、該
印字ヘッド３は印字ヘッドキャリッジの移動と共に矢印
Ａ−Ｂ方向にスペーシング動作を行う。プリンタ１には
印字ヘッド３とインクリボン４に対向して、円筒状のプ
ラテン５が設けられており、該プラテン５の回転により
プラテン５と印字ヘッド３との間に印字用紙２が搬送さ
れてくる。そして印字ヘッド３がスペーシング動作を行
いながら、ヘッドピンを突出させ、インクリボン４によ
り印字用紙２へ印字を行う。なお、印字途中で印字用紙
２が傾かないように用紙押さえ６が印字用紙２をプラテ
ン５に押しつけている。

【００１１】次に上記構成におけるプリンタ１の制御系
について図３を参照して説明する。図３において、プリ
ンタ１にはプリンタ全体を制御するマイクロプロセッサ
７が設けられている。このマイクロプロセッサ７は図示
せぬ上位装置からデータを受信し、受信したデータの解
釈を実行する。このマイクロプロセッサ７には、ＲＯＭ
（リードオンリメモリ）８と、ＲＡＭ（ランダムアクセ
スメモリ）９と、ＥＥＰＲＯＭ１０と、印字制御回路１
１と、操作部制御回路１２とが接続されている。ＲＯＭ
８はマイクロプロセッサ７の制御のための制御用プログ
ラムを格納し、ＲＡＭ９はマイクロプロセッサ７から送
られてくる印字文字を蓄えたり、そのデータを印字用イ
メージデータに編集したりするためのバッファメモリで
ある。

【００１２】ＥＥＰＲＯＭ１０は、各種メニュー設定等
が格納される不揮発性メモリで内容更新されるまで以前
の情報を保持している。

【００１３】印字制御回路１１は印字ヘッド３、印字ヘ
ッドキャリッジを駆動するスペースモータ１３、印字用
紙２を搬送する図示せぬフィードローラを駆動するフィ
ードモータ１４を制御し、印字用紙２へ受信したデータ
を印字する。

【００１４】操作部制御回路１２はＬＣＤ文字表示盤１
５、ＬＥＤランプ１６、スイッチ１７を制御し、ＬＣＤ
文字表示盤１５及びＬＥＤランプ１６は、プリンタ１か
らオペレータへ装置の状態や警告・エラー等を知らせる
ための表示を行い、オペレータとプリンタ１とのインタ
ーフェースを行っている。スイッチ１７はプリンタ１へ
動作指示を行ったり、プリンタ１の内部情報（メニュー
設定等）を更新したりする際にオペレータにより操作さ
れる。

【００１５】また上記ＲＯＭ８には印字ヘッド３とプラ
テン５との平行度をチェックする、すなわちヘッドギャ
ップを検出するプログラムと、データを印字する際のド
ライブ時間制御プログラムが格納されている。またＥＥ
ＰＲＯＭ１０には印字ヘッド３とプラテン５とのギャッ
プ差を補うためのヘッドピンのドライブ時間調整データ
が格納されている。

【００１６】次に上記構成における印字ヘッド３先端と
プラテン５との隙間距離であるヘッドギャップ値を調整
する際に利用する、ヘッドピンのドライブ時間を調整す
るためのドライブ時間調整データを求める処理について
図２、図３、図４、図５を参照し、図１に示すフローチ
ャートに従って説明する。図１は実施の形態のドライブ
時間の調整データを求める処理手順を示すフローチャー
ト、図４は実施の形態の領域を示す説明図、図５は実施
の形態のヘッドギャップを測定する際の印字領域を示す
説明図である。なお、図４においてプラテン５の長さを
３等分した領域を左側からＰ１、Ｐ２、Ｐ３とする。

【００１７】まず、オペレータがスイッチ１７を押下
し、ローカル機能（プリンタ１単体で機能させるもの）
の中にある「印字ヘッド３とプラテン５との平行度チェ
ック機能」を動作させ、ヘッドギャップのチェックをす
ることをプリンタ１に指示する。するとこの指示をマイ
クロプロセッサ７が操作部制御回路１２を介して受信
し、ステップＳ１でギャップチェック用の印字サンプル
データを生成する。この印字サンプルデータは図４、図
５に示すように印字紙幅（印字ヘッド３の印字領域）を
想定し、左側Ｐ１、中央部Ｐ２、右側Ｐ３の３箇所にお
いてそれぞれ左側サンプルデータＣとして２０ドット、
中央部サンプルデータＤとして２０ドット、右側サンプ
ルデータＥとして２０ドット計６０ドット分のデータか
ら成り、印字ヘッド３の中央部に位置付けられたヘッド
ピンが駆動されるように作成された印字データで、ＲＡ
Ｍ９に格納される。ステップＳ２でマイクロプロセッサ
７は印字制御回路１１を介してＲＡＭ９に格納された印
字サンプルデータを印字ヘッド３に渡して印字させると
共に、ヘッドピンが印字ヘッド３から突出し再び戻るま
での時間を検出し、ＲＡＭ９に順次取り込んでいく。

【００１８】ステップＳ３で印字が終了したことをマイ
クロプロセッサ７が検出すると、ステップＳ４に進み、
ＲＡＭ９に格納したヘッドピンの戻り時間を読み出し、
左側Ｐ１、中央部Ｐ２、右側Ｐ３の３箇所におけるそれ
ぞれのヘッドピン戻り時間の平均値を計算し、左側Ｐ
１、中央部Ｐ２、右側Ｐ３のそれぞれの平均のヘッドギ
ャップを求めると共に左側Ｐ１、中央部Ｐ２、右側Ｐ３
のそれぞれの平均のヘッドギャップの差を求める。ステ
ップＳ５でマイクロプロセッサ７はヘッドギャップ差が
許容範囲内（印字速度を変えずにヘッドピンのインパク
ト力を上げられる限界値内）にあるか否か判断する。ヘ
ッドギャップ差が許容範囲内であると判断すると、ステ
ップＳ６に進み、一方の「否」であればステップＳ９に
進む。ステップＳ６に進むと、マイクロプロセッサ７は
左側Ｐ１、中央部Ｐ２、右側Ｐ３のヘッドギャップがリ
ニアに変化しているか否か（一定値で変化しているか否
か）判断する。なお、リニアに変化しているか否かの判
定は、左側Ｐ１、中央部Ｐ２，右側Ｐ３の平均のヘッド
ギャップが一定方向に増加あるいは減少しているかで行
う。そしてマイクロプロセッサ７がリニアに変化してい
ると判断するとステップＳ７に進み、一方、リニアに変
化していないと判断した場合には処理は終了となり、ヘ
ッドピンのドライブ時間調整デ−タは更新せず、以前の
ままとなる。なお、リニアに変化していない場合にはド
ライブ時間調整データは更新しないが、これはリニアに
変化していない場合はプラテン５に凹凸があり平行度を
確認するための信頼性に欠けるためである。

【００１９】ステップＳ７に進んだ場合、マイクロプロ
セッサ７は平均のヘッドギャップの変化量からヘッドピ
ンのドライブ時間の調整値を３種類（ヘッドギャップ最
小／中間／最大に対応したドライブ時間調整値）を求
め、ステップＳ８でマイクロプロセッサ７は上記調整値
をドライブ時間調整データとしてＥＥＰＲＯＭ１０に格
納し、本処理を終了する。

【００２０】なお、上記ドライブ時間の調整値は、上記
ステップＳ４で求めたヘッドギャップに対し最適なドラ
イブ時間を図示せぬ換算テーブルより求める。またこの
換算テーブルとはプログラムである。

【００２１】一方、上記ステップＳ５からステップＳ９
に進んだ場合、マイクロプロセッサ７はエラーと判断
し、平行度測定結果をエラーメッセージとして操作部制
御回路１２を介してＬＣＤ文字表示盤１５に表示し、ア
ラーム解除待ち状態となる。なお、平行度測定結果は印
字用紙２に印字してもよい。

【００２２】なお、上記処理はプリンタ１の立上げ時の
１ライン目で行うことも可能である。そして図４に示す
ように、３種類のドライブ時間の調整値を例えば左側か
らα１、α２、α３とすると、印字ヘッド３とプラテン
５との平行度の状態により以下のような関係が成り立
つ。すなわち平行時は数式１、左側Ｐ１が右側Ｐ３より
もヘッドギャップが大きい場合は数式２、左側Ｐ１が右
側Ｐ３よりもヘッドギャップが小さい場合は数式３とな
る。

【００２３】α１＝α２＝α３・・・（１） α１＞α２＞α３・・・（２） α１＜α２＜α３・・・（３） なお、上記ドライブ時間調整データを求める処理は、プ
リンタ１のローカル機能においてのみ行われ、以下に述
べる通常印字においては、ＥＥＰＲＯＭ１０に格納され
ているドライブ時間調整データを参照するのみとなる。

【００２４】次に上記ドライブ時間調整データを利用し
て新たなヘッドピンのドライブ時間を求め、ヘッドピン
の駆動時間を変える処理について図１、図２、図４を参
照し、図６に示すフローチャートに従って説明する。図
６は実施の形態のドライブ時間を求める処理手順を示す
フローチャートである。なお、この処理は印字動作中に
行われる。

【００２５】ステップＳ１１でマイクロプロセッサ７は
印字種類により基本となるドライブ時間（仮にαとす
る）を決める。なお、このドライブ時間はヘッド特性に
より決まり、ヘッドギャップ、用紙種類等は標準的なも
のを想定して決められる。

【００２６】次にマイクロプロセッサ７は現在、印字ヘ
ッド３がプラテン５のどの位置にあるのか確認する。そ
のためにステップＳ１２及びステップＳ１３でマイクロ
プロセッサ７は印字ヘッド３の位置を判断し、印字ヘッ
ド３が左側Ｐ１領域に存在すればステップＳ１２からス
テップＳ１４に進み、中央部Ｐ２領域に存在すればステ
ップＳ１３からステップＳ１５に進む。また右側Ｐ３領
域に存在すればステップＳ１３からステップＳ１６に進
む。

【００２７】ステップＳ１４に進むと、印字ヘッド３が
左側Ｐ１領域に存在しているので、マイクロプロセッサ
７は基本ドライブ時間αに上記図３に示すフローチャー
トで求めたドライブ時間調整データα１を加算してヘッ
ドピンの最適ドライブ時間を求める。同様に、ステップ
Ｓ１５に進むと、印字ヘッド３が中央部Ｐ２領域に存在
しているので、マイクロプロセッサ７は基本ドライブ時
間αに上記図３に示すフローチャートで求めたドライブ
時間調整データα２を加算する。またステップＳ１６に
進むと、印字ヘッド３が右側Ｐ３領域に存在しているの
で、マイクロプロセッサ７は基本ドライブ時間αに上記
図３に示すフローチャートで求めたドライブ時間調整デ
ータα３を加算してヘッドピンの最適なドライブ時間を
求める。

【００２８】ステップＳ１７でマイクロプロセッサ７は
求めた新たなドライブ時間を印字制御回路１１に出力
し、印字制御回路１１がドライブ時間に応じて印字ヘッ
ド３のヘッドピンのドライブ時間を制御する。この制御
により印字ヘッド３とプラテン５との間の平行度に応じ
てヘッドピンのドライブ時間を変えることができ、印字
ヘッド３先端とプラテン５との隙間距離であるヘッドギ
ャップの調整を最適なものとすることができる。

【００２９】以上本実施の形態においては、ヘッドギャ
ップの測定を従来は測定器を使用していたものを、プリ
ンタ１自身が検出するようにしたので、ヘッドギャップ
の測定に必要な作業時間を短縮することができる。

【００３０】また、印字ヘッド３のヘッドピンのドライ
ブ時間を、ヘッドギャップに応じて変える（例えば、ヘ
ッドギャップが広い方に長めのドライブ時間を掛ける）
ことにより、プラテン５の左側Ｐ１領域、中央部Ｐ２領
域、右側Ｐ３領域においてヘッドギャップにバラツキが
あっても一定の印字圧で印字を行うことができるので、
常に一定の印字品位を保持することができる。すなわち
オペレータが印字の左右で濃淡があることに気付いた場
合には、ローカル機能の中にある「印字ヘッド３とプラ
テン５との平行度チェック機能」を動作させ、その結
果、平行度が許容範囲内にあり、プリンタ１がドライブ
時間の調整が必要であると判断した場合には、自動的に
プリンタ１が調整を行うので、左右濃淡不具合は自動的
に解消し、その結果、人手による作業と比べ作業時間を
短縮することができると共に、ヘッドギャップ調整のた
めのアジャストカム部品使用による作業を不要とするこ
とができる。

【００３１】更に印字速度を変えることなくドライブ時
間を変えることが可能な範囲まで、ヘッドギャップの許
容範囲を広げることが可能となる。

【００３２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、印字ヘッドがプラテンと平行な方向に移動しながら
印字動作を行う際にヘッドピンが該印字ヘッドから突出
し再び戻るまでの時間に基づきヘッドギャップを検出
し、該ヘッドギャップに応じて上記印字ヘッドのヘッド
ピンのドライブ時間を変えることにより、ヘッドギャッ
プの測定を従来は測定器を使用していたものを、プリン
タ自身が検出するようにしたので、ヘッドギャップの測
定に必要な作業時間を短縮することができる。

【００３３】また、印字ヘッドのヘッドピンのドライブ
時間を、ヘッドギャップに応じて変えることにより、ヘ
ッドギャップにバラツキがあっても一定の印字圧で印字
を行うことができるので、常に一定の印字品位を保持す
ることができる。更にドライブ時間の調整は自動的にプ
リンタが行うので、人手による作業と比べ作業時間を短
縮することができると共に、アジャストカム部品使用に
よる作業を不要とすることができる。

【００３４】また印字速度を変えることなくドライブ時
間を変えることが可能な範囲まで、ヘッドギャップの許
容範囲を広げることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態のドライブ時間の調整データを求め
る処理手順を示すフローチャートである。

【図２】実施の形態のプリンタを示す概略斜視図であ
る。

【図３】実施の形態のプリンタの制御系を示すブロック
図である。

【図４】実施の形態の領域を示す説明図である。

【図５】実施の形態のヘッドギャップを測定する際の印
字領域を示す説明図である。

【図６】実施の形態のドライブ時間を求める処理手順を
示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ プリンタ ３ ワイヤドット印字ヘッド ５ プラテン ７ マイクロプロセッサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印字ヘッド先端とプラテンとの隙間距離
   であるヘッドギャップを調整するヘッドギャップ調整方
   法において、 上記印字ヘッドが上記プラテンと平行な方向に移動しな
   がら印字動作を行う際にヘッドピンが該印字ヘッドから
   突出し再び戻るまでの時間に基づき上記ヘッドギャップ
   を検出し、該ヘッドギャップに応じて上記印字ヘッドの
   ヘッドピンのドライブ時間を変えることを特徴とするプ
   リンタ。
2. 【請求項２】 印字ヘッド先端とプラテンとの隙間距離
   であるヘッドギャップを調整するヘッドギャップ調整方
   法において、 上記プラテンの上記印字領域を長手方向に所定数に分割
   し、各分割領域における上記ヘッドギャップを、上記印
   字ヘッドが上記プラテンと平行な方向に移動しながら印
   字動作を行う際にヘッドピンが該印字ヘッドから突出し
   再び戻るまでの時間に基づき検出し、 上記各分割領域における上記ヘッドギャップの平均値を
   検出し、 上記平均のヘッドギャップに基づき上記ヘッドピンドラ
   イブ時間の調整値を上記各分割領域毎に求め、 上記印字ヘッドが上記各分割領域で印字動作を行う際
   に、基本のヘッドピンドライブ時間に上記ヘッドピンド
   ライブ時間調整値を加算し、新たなヘッドピンドライブ
   時間でヘッドピンを駆動することを特徴とするヘッドギ
   ャップ調整方法。
3. 【請求項３】 上記検出された平均のヘッドギャップ
   が、印字速度を変えずにヘッドピンのインクパクト力を
   上げられる限界値内であり、且つ上記平均のヘッドギャ
   ップがプラテンの長手方向に一定値で変化している場合
   にのみ上記ヘッドピンドライブ時間の調整値を求める請
   求項２記載のヘッドギャップ調整方法。