JP2000177199A - プリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリントヘッドの先端が用紙に当接したこと
を正確に検出することができるプリンタを提供する。 【解決手段】 プリントヘッドをプラテンの方向に１ス
テップ分移動し（ステップＳ３）、そのときのステッピ
ングモータの逆起電力の出力時間を検出する（ステップ
Ｓ４）。そして、所定の基準値ａから、逆起電力の出力
時間を減算して、Ｓ（ｎ）の値を求める（ステップＳ
５）。以上の処理を繰り返して、常にステッピングモー
タの過去８ステップ分のＳ（０）〜Ｓ（７）の値の平均
値を求める。そして、ステッピングモータの逆起電力の
出力時間が小さくなるほど、Ｓ（ｎ）の値は大きくなる
ので、Ｓ（０）〜Ｓ（７）の平均値が所定の基準値ｂを
超えたときは（ステップＳ１０のＹ）、プリントヘッド
がプラテン又は用紙に当接したと判定することができる
（ステップＳ１１）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ステッピングモ
ータの逆起電力の出力時間を用紙厚の検出に用いたプリ
ンタに関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンタにおいて、プラテンに向かって
プリントヘッドを移動していき、プリントヘッドの先端
が用紙に当接したことを判定する技術として、プリント
ヘッドを移動するためのステッピングモータの逆起電力
の出力時間が負荷の増大により短くなる特性を利用した
ものがある。

【０００３】すなわち、ステッピングモータの各ステッ
プごとに逆起電力の出力時間を見て、この出力時間が所
定値より短くなれば、プリントヘッドの先端が用紙に当
接したと判定するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ステッ
ピングモータの逆起電力の出力のばらつきにより、突発
的に逆起電力の出力時間が短くなることがあり、実際に
はプリントヘッドの先端が用紙に当接していないのに当
接したと誤検出されて、プリントヘッドと用紙間の距離
が広く取られ、印字を不鮮明にしてしまう原因になると
いう不具合があった。

【０００５】この発明の目的は、プリントヘッドの先端
が用紙に当接したことを正確に検出することができるプ
リンタを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、印字を行なうプリントヘッドと、このプリントヘッ
ドの先端をプラテンに向かって移動するプリントヘッド
駆動機構と、このプリントヘッド駆動機構を駆動するス
テッピングモータと、このステッピングモータの各ステ
ップごとの逆起電力の出力時間をカウントするカウント
手段と、このカウントした出力時間を記憶する記憶手段
と、この記憶手段に記憶されている過去複数ステップ分
の前記出力時間の平均値を算出する平均値算出手段と、
この平均値を所定の基準値と比較する比較手段と、を備
えているプリンタである。

【０００７】したがって、ステッピングモータの各ステ
ップごとの逆起電力の出力時間について、過去複数ステ
ップ分の平均値を算出し、この平均値を所定の基準値と
比較するので、突発的にステッピングモータの逆起電力
の出力時間が短くなることがあっても、プリントヘッド
の先端が用紙に当接したことを正確に検出することがで
きる。

【０００８】請求項２に記載の発明は、印字を行なうプ
リントヘッドと、このプリントヘッドの先端をプラテン
に向かって移動するプリントヘッド駆動機構と、このプ
リントヘッド駆動機構を駆動するステッピングモータ
と、このステッピングモータの各ステップごとの逆起電
力の出力時間をカウントするカウント手段と、前記プリ
ントヘッドが前記プラテン上の用紙に未だ当接していな
い場合の前記出力時間を基準時間とした場合に前記出力
時間と前記基準時間より短い第１の設定時間とを比較す
る第１の比較手段と、この比較により前記出力時間が前
記第１の設定時間より小さかったときはその事実を記憶
する記憶手段と、前記出力時間と前記第１の設定時間よ
り短い第２の設定時間とを比較する第２の比較手段と、
前回のステップで前記出力時間が前記第１の設定時間よ
り小さかった場合に今回のステップで前記出力時間が前
記第２の設定時間より小さかったときには前記プリント
ヘッドが前記プラテン上の用紙に当接したと判定する判
定手段と、を備えているプリンタである。

【０００９】したがって、前回のステップでステッピン
グモータの逆起電力の出力時間が第１の設定時間より小
さかった場合に今回のステップでステッピングモータの
逆起電力の出力時間が第２の設定時間より小さかったと
きには、プリントヘッドがプラテン上の用紙に当接した
と判定することができるが、前回のステップでステッピ
ングモータの逆起電力の出力時間が第１の設定時間より
小さくなかった場合は、今回のステップでステッピング
モータの逆起電力の出力時間が第２の設定時間より小さ
かったとしても、それは突発的にステッピングモータの
逆起電力の出力時間が短くなったのであるとして、プリ
ントヘッドがプラテン上の用紙に当接したとは判定しな
いので、プリントヘッドの先端が用紙に当接したことを
正確に検出することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】［発明の実施の形態１］図１は、
この発明の実施の形態１にかかるプリンタにおけるプラ
テンとプリントヘッドの位置関係を示すブロック図であ
る。プリントヘッド１は、ワイヤドットプリントヘッド
であり、図示しない機構（この発明のプリントヘッド駆
動機構を実施するものである）を、図１において図示し
ないステッピングモータ１６ａ（図２参照）で駆動する
ことにより、プラテン２に向かって接近および離隔移動
する。なお、符号３はインクリボン、符号４はマスク、
符号５はプラテン２上の用紙である。

【００１１】図２は、このプリンタの制御系の電気的な
接続を示すブロック図である。図２に示すように、各部
を集中的に制御するＣＰＵ１１には、各種の制御プログ
ラムや固定データを記憶したＲＯＭ１２と、書き換え可
能にデータを記憶し、ＣＰＵ１１の作業エリアにもなる
ＲＡＭ１３とが、バス１４により接続されている。

【００１２】また、バス１４には、プリントヘッド駆動
回路１５、ステッピングモータ駆動回路１６、キャリア
駆動回路１７および用紙搬送駆動回路１８が接続されて
いる。

【００１３】プリントヘッド駆動回路１５は、プリント
ヘッド１を駆動して印字動作を行なわせる駆動回路であ
る。

【００１４】ステッピングモータ駆動回路１６は、前記
のように、プリントヘッド１をプラテン２に向かって接
近および離隔移動するためのステッピングモータ１６ａ
の駆動回路である。

【００１５】キャリア駆動回路１７は、プリントヘッド
１を支持する図示しないキャリアを印字のライン方向に
移動させるキャリアモータ１７ａの駆動回路である。

【００１６】用紙搬送駆動回路１８は、用紙５の紙送り
を行なわせる用紙搬送モータ１８ａの駆動回路である。

【００１７】以上のようなプリンタで、印字動作は次の
ように行なう。すなわち、用紙搬送モータ１８ａで紙送
りしながら、キャリアモータ１７ａでプリントヘッド１
を印字のライン方向に送りつつ印字動作を行なわせる。

【００１８】図３は、ステッピングモータ１６ａの相出
力と、逆起電力出力の電圧波形を示すタイミングチャー
トである。（ａ）はステッピングモータ１６ａの相出力
の電圧波形を示している。（ｂ）はステッピングモータ
１６ａの逆起電力出力の電圧波形で、プリントヘッド１
の先端がいまだ用紙５に当接していないときのもの、
（ｃ）は同電圧波形で、プリントヘッド１の先端が用紙
５に当接したときのものである。（ｂ）と（ｃ）の波形
を比較すれば、プリントヘッド１の先端が用紙５に当接
したときには、そうでないときに比べて、ステッピング
モータ１６ａの逆起電力の出力時間が時間ｔ分だけ短く
なることがわかる。

【００１９】図４は、用紙５の厚さを自動検出するのに
際し、プリントヘッド１の先端が用紙５に当接したか否
かを検出する処理のフローチャートである。

【００２０】この処理では、まず、ＲＡＭ１３には、８
つのデータ、Ｓ（０），Ｓ（１），…，Ｓ（７）の格納
領域が用意されていて、そこに格納されている各データ
をゼロクリアする（ステップＳ１）。また、ＲＡＭ１３
には、所定のカウンタが用意されていて、その値をリセ
ット（ｎ＝０）する（ステップＳ２）。これにより、プ
リントヘッド１の先端が用紙５に当接したか否かを検出
する処理を行う準備が完了する。

【００２１】そして、ステッピングモータ１６ａの駆動
により、プリントヘッド１をプラテン２の方向に１ステ
ップ分移動し（ステップＳ３）、ステッピングモータ１
６ａの逆起電力の出力電圧波形を観測して、この逆起電
力の出力時間を検出する（ステップＳ４）。そして、所
定の基準値ａから、前記のように検出した逆起電力の出
力時間を減算することで、Ｓ（ｎ）の値を求め、これを
前記格納領域に格納する（ステップＳ５）。このような
ステップＳ３〜Ｓ５までの処理を、前記カウンタのカウ
ント値が７になるまで、このカウンタをインクリメント
（ｎ＝ｎ+１）しつつ行い、Ｓ（０）〜Ｓ（７）の値の
平均値を計算する（ステップＳ９）。そして、ステップ
Ｓ９で求めた平均値が所定の基準値ｂを超えたか否かを
判断する（ステップＳ１０）。このとき、所定の基準値
ｂを超えていなければステップＳ３に戻る。前記カウン
ト値が７に達したときは（ステップＳ６のＮ）、カウン
タの値をリセット（ｎ＝０）するので（ステップＳ
８）、それ以後にステップＳ５で求めたＳ（ｎ）の値
は、ＲＡＭ１３に格納されているＳ（０），Ｓ（１），
…，Ｓ（７）の値に順次上書されていくことになる。こ
のようにすることにより、常にステッピングモータ１６
ａの過去８ステップ分のＳ（０）〜Ｓ（７）の値の平均
値を求めることができる。なお、ステップＳ４は、この
発明のカウント手段を実施し、ステップＳ５は、この発
明の記憶手段を実施し、ステップＳ９は、この発明の平
均値算出手段を実施するものである。

【００２２】そして、ステッピングモータ１６ａの逆起
電力の出力時間が小さくなるほど、Ｓ（ｎ）の値は大き
くなるので（図３を参照して前記）、Ｓ（０）〜Ｓ
（７）の平均値が所定の基準値ｂを超えたときは（ステ
ップＳ１０のＹ）、プリントヘッド１がプラテン２又は
用紙５に当接したと判定することができる（ステップＳ
１１）。しかも、ステッピングモータ１６ａの過去８ス
テップ分のＳ（０）〜Ｓ（７）の値の平均値を求めるこ
とにより、たとえ突発的にステッピングモータ１６ａの
逆起電力の出力時間が短くなることがあっても、プリン
トヘッド１の先端がプラテン２又は用紙５に当接したこ
とを正確に検出することができる。なお、ステップＳ１
０は、この発明の比較手段を実施するものである。

【００２３】また、前記の説明で用いた基準値ａは、プ
リントヘッド１がプラテン２または用紙５に接触してい
ないときの逆起電力の出力時間の理論値であり、基準値
ｂはプリントヘッド１がプラテン２または用紙５に接触
しだしたときの逆起電力の出力時間の理論値である。

【００２４】［発明の実施の形態２］この発明の実施の
形態２にかかるプリンタが発明の実施の形態１と相違す
るのは、図４を参照して説明した処理に代えて後述する
図５に示す処理を行う点にある。その他の点については
発明の実施の形態１と同様であり、以下の説明で発明の
実施の形態１と同一の符号を用い、詳細な説明を省略す
る。

【００２５】図５を参照して、この発明の実施の形態２
にかかるプリンタに特有の処理について説明する。ま
ず、ステッピングモータ１６ａの逆起電力の出力電圧波
形を観測して、この逆起電力の出力時間Ａｖを検出する
（ステップＳ２１）。そして、プリントヘッド１がプラ
テン２上の用紙５に未だ当接していない場合の逆起電力
の出力時間Ａｖを基準時間とした場合に、逆起電力の出
力時間Ａｖと基準時間より短い所定の時間である第２の
設定時間とを比較する（ステップＳ２２）。そして、出
力時間Ａｖが第２の設定時間より大きいときは（ステッ
プＳ２２のＮ）、ステップＳ２３にすすむ。

【００２６】ステップＳ２３では基準時間より小さいが
第２の設定時間より大きい所定の時間である第１の設定
時間と逆起電力の出力時間Ａｖとを比較する。そして、
出力時間Ａｖが第１の設定時間以下であったときは所定
のフラグをＯＮにし（ステップＳ２４）、出力時間Ａｖ
が第１の設定時間より大きいときは所定のフラグをＯＦ
Ｆとして（ステップＳ２５）、処理を終了する。

【００２７】ステップＳ２２で出力時間Ａｖが第２の設
定時間以下のときは（ステップＳ２２のＹ）、前記のフ
ラグがＯＮになっているか否かを判断し（ステップＳ２
６）、フラグがＯＮであるときは（ステップＳ２６の
Ｙ）、プリントヘッド１がプラテン２上の用紙５に当接
したことを検出したと判断する（ステップＳ２７）。フ
ラグがＯＦＦのときは（ステップＳ２６のＮ）、処理を
終了する。

【００２８】ところで、図６はプリントヘッド１−プラ
テン２間の距離に対する逆起電力の出力時間Ａｖの変化
を示すグラフである。同図に示すように、プリントヘッ
ド１をプラテン２の方向に下げていったときに、ステッ
ピングモータ１６ａを１ステップ移動するごとに逆起電
力の出力時間Ａｖを検出すると、出力時間Ａｖの長さ
は、通常は図６に細線で示すように、プリントヘッド１
が用紙５に接触してさらにプラテン５に近づいていくに
つれて負荷が増大していき、基準時間から第１の設定時
間、第２の設定時間と、徐々に短くなっていく。これに
対し、図６中に太線で示しているのは、逆起電力の出力
時間Ａｖが突発的に短くなってしまった場合である。

【００２９】すなわち、前記した図５の処理において、
出力時間Ａｖが第２の設定時間以下で（ステップＳ２２
のＹ）、フラグがＯＮであるとき（ステップＳ２６の
Ｙ）とは、図６に示すように、ステッピングモータ１６
ａを１ステップ移動するごとに、用紙５に接触しさらに
プラテン５に近づいていくにつれて負荷が増大していっ
て、出力時間Ａｖが基準時間から第１の設定時間、第２
の設定時間と、徐々に短くなっていく場合であり、プリ
ントヘッド１がプラテン２上の用紙５に当接したことを
検出したと判断することができる（ステップＳ２７）。

【００３０】これに対し、出力時間Ａｖが第２の設定時
間以下であっても（ステップＳ２２のＹ）、フラグがＯ
ＦＦのとき（ステップＳ２６のＮ）、すなわち、ステッ
ピングモータ１６ａの前のステップで、出力時間Ａｖが
第１の設定時間より大きかった場合（ステップＳ２３の
Ｎ）は、図６中に太線で示すように逆起電力の出力時間
Ａｖが突発的に短くなってしまった場合であるので、プ
リントヘッド１がプラテン２上の用紙５に当接したこと
を検出したと判断しない。

【００３１】以上のような処理により、突発的にステッ
ピングモータの逆起電力の出力時間が短くなることがあ
っても、プリントヘッドの先端が用紙に当接したことを
正確に検出することができる。

【００３２】なお、ステップＳ２３は、この発明の第１
の比較手段を実施し、ステップＳ２４は、この発明の記
憶手段を実施し、ステップＳ２２は、この発明の第２の
比較手段を実施し、ステップＳ２７は、この発明の判定
手段を実施するものである。

【００３３】

【発明の効果】請求項１に記載の発明は、ステッピング
モータの各ステップごとの逆起電力の出力時間につい
て、過去複数ステップ分の平均値を算出し、この平均値
を所定の基準値と比較するので、突発的にステッピング
モータの逆起電力の出力時間が短くなることがあって
も、プリントヘッドの先端が用紙に当接したことを正確
に検出することができる。

【００３４】請求項２に記載の発明は、前回のステップ
でステッピングモータの逆起電力の出力時間が第１の設
定時間より小さかった場合に今回のステップでステッピ
ングモータの逆起電力の出力時間が第２の設定時間より
小さかったときには、プリントヘッドがプラテン上の用
紙に当接したと判定することができるが、前回のステッ
プでステッピングモータの逆起電力の出力時間が第１の
設定時間より小さくなかった場合は、今回のステップで
ステッピングモータの逆起電力の出力時間が第２の設定
時間より小さかったとしても、それは突発的にステッピ
ングモータの逆起電力の出力時間が短くなったのである
として、プリントヘッドがプラテン上の用紙に当接した
とは判定しないので、プリントヘッドの先端が用紙に当
接したことを正確に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１にかかるプリンタにお
けるプラテンとプリントヘッドの位置関係を示すブロッ
ク図である。

【図２】前記プリンタの制御系の電気的な接続を示すブ
ロック図である。

【図３】前記プリンタのステッピングモータの相出力
と、逆起電力出力の電圧波形示すタイミングチャートで
あり、（ａ）はステッピングモータの相出力の電圧波
形、（ｂ）はステッピングモータの逆起電力出力の電圧
波形でプリントヘッドの先端がいまだ用紙に当接してい
ないときのもの、（ｃ）は同電圧波形で、プリントヘッ
ドの先端が用紙に当接したときのものである。

【図４】前記プリンタで用紙の厚さを自動検出するのに
際し、プリントヘッドの先端が用紙に当接したか否かを
検出する処理のフローチャートである。

【図５】この発明の実施の形態２にかかるプリンタで用
紙の厚さを自動検出するのに際し、プリントヘッドの先
端が用紙に当接したか否かを検出する処理のフローチャ
ートである。

【図６】プリントヘッド−プラテン間の距離に対する逆
起電力の出力時間の変化を示すグラフである。

【符号の説明】

１ プリントヘッド ２ プラテン ５ 用紙 １６ａ ステッピングモータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印字を行なうプリントヘッドと、 このプリントヘッドの先端をプラテンに向かって移動す
   るプリントヘッド駆動機構と、 このプリントヘッド駆動機構を駆動するステッピングモ
   ータと、 このステッピングモータの各ステップごとの逆起電力の
   出力時間をカウントするカウント手段と、 このカウントした出力時間を記憶する記憶手段と、 この記憶手段に記憶されている過去複数ステップ分の前
   記出力時間の平均値を算出する平均値算出手段と、 この平均値を所定の基準値と比較する比較手段と、を備
   えているプリンタ。
2. 【請求項２】 印字を行なうプリントヘッドと、 このプリントヘッドの先端をプラテンに向かって移動す
   るプリントヘッド駆動機構と、 このプリントヘッド駆動機構を駆動するステッピングモ
   ータと、 このステッピングモータの各ステップごとの逆起電力の
   出力時間をカウントするカウント手段と、 前記プリントヘッドが前記プラテン上の用紙に未だ当接
   していない場合の前記出力時間を基準時間とした場合に
   前記出力時間と前記基準時間より短い第１の設定時間と
   を比較する第１の比較手段と、 この比較により前記出力時間が前記第１の設定時間より
   小さかったときはその事実を記憶する記憶手段と、 前記出力時間と前記第１の設定時間より短い第２の設定
   時間とを比較する第２の比較手段と、 前回のステップで前記出力時間が前記第１の設定時間よ
   り小さかった場合に今回のステップで前記出力時間が前
   記第２の設定時間より小さかったときには前記プリント
   ヘッドが前記プラテン上の用紙に当接したと判定する判
   定手段と、を備えているプリンタ。