JP2000255136A - プリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 印字ギャップの調節の精度を高める。 【解決手段】 印字ヘッド２２をプラテン２３上の印字
媒体に圧接させ、次に、ステップ数算出手段が算出した
ステップ数だけステッピングモータ２９を駆動して印字
ヘッド２２を戻すことにより、印字ギャップを調節す
る。ここで、ステップ数算出手段は、印字ヘッド２２が
基準位置を過ぎてからプラテン２３上の印字媒体に圧接
するまでにステップ数カウンタがカウントしたカウント
値とテーブルに格納されたデータとに基づいて、印字媒
体に圧接している印字ヘッドの位置を特定し、その位置
から何ステップ戻せば所定の印字ギャップが得られるか
をテーブルのデータに基づいて求める。テーブルには、
基準位置からの各ステップ毎の各移動量に基づくデータ
が格納しておく。これにより、基準位置に対する印字ヘ
ッドの位置を正確に求めることができ、印字ギャップを
正確に調節できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、印字媒体に応じて
印字ギャップを設定し、印字ヘッドとプラテンとの間に
介在する印字媒体に印字するプリンタに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、印字ヘッドとプラテンとの間に設
けられた隙間に位置させた印字媒体に印字するプリンタ
においては、印字ヘッドからプラテンまでの距離である
印字ギャップの調節の正確さが印字精度に深くかかわる
ので、印字ギャップが適正値になるように正確に調節す
るための様々な提案がなされている。

【０００３】印字ギャップを調節する手順としては、例
えば、印字ヘッドをプラテン上の印字媒体に圧接させた
後、印字ヘッドを少々戻すというものがある。また、印
字ヘッドとプラテンとを近接離反させる構造としては、
例えば、印字ヘッドを支持するシャフトを、カムや偏心
ギヤで移動させる構造がある。

【０００４】このような従来のプリンタの一例として
は、特開平６−１８３０９７号公報記載の提案がある。
この提案について、図７に基づいて説明する。図７は、
プリンタが備える印字部１の概略的構成を示す斜視図で
ある。

【０００５】まず、印字媒体に印字する印字部１は、印
字ヘッド２とプラテン３とにより構成されている。プラ
テン３は、印字媒体幅方向に沿って長い棒状の部材であ
って、印字ヘッド２に対向する平面を有している。ま
た、プラテン３は、プリンタの筐体（図示せず）内に固
定的に配設されている。

【０００６】印字ヘッド２は、キャリッジ４に搭載され
ており、キャリッジ４には、キャリッジ４を支持するメ
インシャフト５が貫通している。メインシャフト５は、
移動機構６によって、プラテン３に近接離反する方向に
移動させられる。

【０００７】移動機構６は、モータ７の回転がギヤで伝
達されて回転駆動されるカム８と、このカム８の外周に
メインシャフト５を圧接させる付勢部材９とを有してい
る。カム８の回転中心は、プラテン３に対して位置固定
されている。

【０００８】カム８の回転中心を通る軸１０には、スリ
ットディスク１１とこのスリットディスク１１のスリッ
トを検知するセンサ１２とからなるエンコーダ１３が取
り付けられている。

【０００９】このような構造では、カム８を回転させて
メインシャフト５をプラテン３に対して近接離反させ
る。印字ギャップを得る際には、プラテン３上の印字媒
体に印字ヘッドを圧接させ、印字ヘッド２をプラテン３
から離反させる方向へ、所定の角度だけカム８を回転さ
せる。カム８の回転量は、スリットディスク１１の回転
量をセンサ１２で検知することにより、検知される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】近年、図７に示すよう
なプリンタでも、高速印字が要求されてきている。その
要求に応えるためには、印字ギャップの調節をより高精
度に行う必要がある。

【００１１】印字ギャップの適正値に対して実際の印字
ギャップが大きすぎる場合には、印字ヘッド２のワイヤ
（図示せず）が突出してからプラテン３上の印字媒体に
突き当たって戻るまでのインパクト周期が長くなる。こ
のため、印字ヘッド２の走査速度にインパクト周期が追
従できなくなり、ワイヤがインクリボンに引っ掛かって
破損してしまう。

【００１２】逆に、印字ギャップの適正値に対して実際
の印字ギャップが小さすぎる場合には、印字媒体が印字
ヘッド２に引っ掛かって、紙詰まりや斜行が発生してし
まう。

【００１３】印字ギャップの調節が不正確になる要因は
いくつかあるが、使用するに従ってプラテンが製造時の
位置から徐々にずれてくることがその内の一つである。
本発明は、この原因に基づくプラテンの位置ズレによる
印字ギャップ調節精度の低下を解決することを目的とし
ており、解決のためには、印字ヘッドの位置を正確に知
ることが必要となる。

【００１４】ここで、特開平６−１８３０９７号公報記
載の発明は、印字ギャップの調節が不正確になる要因と
して、印字ヘッド２をプラテンに圧接させた時のプラテ
ン３の撓み量の経年変化をとりあげ、印字ギャップを設
ける際の印字ヘッド２を戻す量を経年変化に応じて補正
するというものである。そして、この発明では、印字ヘ
ッド２を移動させるカム８の回転をエンコーダ１３で検
出する実施例が開示されている。

【００１５】しかし、エンコーダ１３では、分解能を高
めるのに限界があるので、実施にあたって、検出可能な
カム８の最小回転角度を小さくするのに限界がある。

【００１６】このため、エンコーダ１３による回転角度
検出では、印字ギャップの調節に関して、本発明が求め
る精度を得ることができない。

【００１７】本発明は、印字ギャップの調節の精度を高
めることを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明のプ
リンタは、印字ヘッド及びプラテンを有し前記印字ヘッ
ドと前記プラテンとの間に介在する印字媒体に印字を行
う印字部と、前記印字ヘッドを前記印字媒体の幅方向に
スライド自在に支持するメインシャフトと、前記メイン
シャフトの軸心から偏心した位置に回転中心を有して前
記メインシャフトを保持するギヤとこのギヤを回転させ
る駆動力を発するステッピングモータとを備えた移動機
構と、前記ステッピングモータのステップ数をカウント
するステップ数カウンタと、前記印字ヘッドが前記プラ
テンから充分離れた位置を基準位置として規定する基準
位置規定手段と、前記印字ヘッドの各位置での前記ステ
ッピングモータの所定ステップ数あたりの前記印字ヘッ
ドの移動量に基づくデータが格納されたテーブルと、前
記テーブルに格納されたデータと前記ステップ数カウン
タのカウント値を用いて前記印字ヘッドと前記プラテン
との間に所定の許容範囲内の印字ギャップを得るのに要
するステップ数を算出するステップ数算出手段とを備え
る。

【００１９】したがって、印字ギャップの調節は、ま
ず、印字ヘッドを移動機構により移動させてプラテン上
の印字媒体に圧接させ、ステップ数算出手段が算出した
ステップ数だけ印字ヘッドを戻して行う。ここで、ステ
ップ数算出手段は、印字ヘッドが基準位置を過ぎてから
プラテン上の印字媒体に圧接するまでにステップ数カウ
ンタがカウントしたカウント値とテーブルに格納された
データとに基づいて、印字媒体に圧接している印字ヘッ
ドの位置を特定し、その位置から何ステップ戻せば所定
の印字ギャップが得られるかをテーブルのデータに基づ
いて求める。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明のプリンタの実施の一形態
について、図１〜図６に基づいて説明する。まず、図１
は、プリンタが備える印字部２１の概略的構成を示す斜
視図である。

【００２１】まず、印字媒体（図示せず）に印字する印
字部２１は、印字ヘッド２２とプラテン２３とにより構
成されている。プラテン２３は、印字媒体幅方向に沿っ
て長い棒状の部材であって、印字ヘッド２２に対向する
部分は平面であって用紙支持面２４となっている。ま
た、プラテン２３は、プリンタの筐体（図示せず）内に
固定的に配設されている。

【００２２】印字ヘッド２２は、キャリッジ２５に搭載
されており、キャリッジ２５には、キャリッジ２５を支
持するメインシャフト２６が回転自在に貫通している。
キャリッジ２５は、メインシャフト２６に対してスライ
ド自在である。また、キャリッジ２５には、インクリボ
ンが収納されたインクリボンカセットＩが取り付けられ
ている。

【００２３】プリンタ筐体内には、キャリッジ２５を挟
んでプラテン２３と対向し、プラテン２３の長手方向に
長いガイド梁２７が固定されている。このガイド梁２７
でキャリッジ２５が案内されることにより、印字ヘッド
２２は、プラテン２３の長手方向に沿ってスライドす
る。

【００２４】メインシャフト２６は、移動機構２８によ
って、プラテン２３に近接離反する方向に移動させられ
る。

【００２５】移動機構２８は、ステッピングモータ２９
と、ステッピングモータ２９の回転軸に取り付けられた
駆動ギヤ３０と、メインシャフト２６の一端に取り付け
られた従動ギヤ３１と、駆動ギヤ３０の回転を従動ギヤ
３１に伝達する伝達ギヤ３２とからなる。駆動ギヤ３
０、従動ギヤ３１、伝達ギヤ３２のそれぞれの回転中心
は、図示しないプリンタのフレームに回転自在に支持さ
れて、位置固定された状態となっている。

【００２６】このような構成の移動機構２８では、ステ
ッピングモータ２９が正転駆動されると、ステッピング
モータ２９の駆動力が駆動ギヤ３０及び伝達ギヤ３２に
より伝達されて従動ギヤ３１が回転し、印字ヘッド２２
がプラテン２３に近接する方向へ移動する。また、ステ
ッピングモータ２９が反転駆動されると、印字ヘッド２
２がプラテン２３から離反する方向へ移動する。

【００２７】ここで、図２に示すように、メインシャフ
ト２６は、軸心を従動ギヤ３１の回転中心から所定距離
αだけ偏心させて取り付けられている。したがって、従
動ギヤ３１が角度θだけ回転したときのメインシャフト
２６の移動量Ｅは、Ｅ＝αsinθである。

【００２８】図３は、本実施の形態のプリンタが備える
各部の電気的接続を示すブロック図である。まず、各種
の演算処理を実行し各部を集中的に制御するＣＰＵ３３
には、ＲＯＭ３４及びＲＡＭ３５がシステムバス３６を
介してバス接続されている。

【００２９】ＲＯＭ３４には、プリンタの動作プログラ
ムが格納されており、この動作プログラムに従ってＣＰ
Ｕ３３が各部を制御する。

【００３０】ＲＡＭ３５は、各種の可変情報を一時的に
格納する。また、ＲＡＭ３５の一部領域は、印字バッフ
ァとして利用されたり、各種のカウンタ領域として利用
されたりする。本実施の形態では、ＲＡＭ３５は、ステ
ッピングモータ２９のステップ数をカウントするステッ
プ数カウンタとしても用いられる。

【００３１】ＣＰＵ３３にはまた、ステッピングモータ
２９を駆動するモータ駆動回路３７と、ホームポジショ
ンセンサ３８及び逆起電圧判定回路３９からの出力信号
を入力するＩ／Ｏポート４０が、システムバス３６を介
して接続されている。

【００３２】ホームポジションセンサ３８は、印字ヘッ
ド２２がプラテン２３から充分離れた位置である基準位
置を規定する基準位置規定手段である。

【００３３】逆起電圧判定回路３９は、印字ヘッド２２
がプラテン２３又はプラテン２３上の印字媒体に圧接し
たときにステッピングモータ２９に負荷がかかることに
よって生じる起電力を検知する回路である。

【００３４】なお、図示しないが、システムバス３６に
は、プリンタを構成する印字ヘッド２２、ＬＥＤ等の表
示器、印字媒体をフィードするためのキー等が設けられ
たキーボード、搬送機構等をそれぞれ駆動・制御する回
路等が接続されている。

【００３５】ここで、本実施の形態では、印字媒体とし
て、１枚の用紙から８枚綴りの用紙までを想定してい
る。用紙１枚あたり０．０６ｍｍとすると、用紙８枚で
は０．４８ｍｍとなる。また、印字ギャップは、印字媒
体を含まずに０．０８ｍｍを適正値とし、±０．０１ｍ
ｍを許容範囲とする。したがって、最小桁が（１／１０
０）ｍｍであるので、印字ギャップの調節にあたって
は、その１／２倍の（５／１０００）ｍｍ程度の分解能
が求められる。本実施の形態では、メインシャフト２６
の軸心と従動ギヤ３１の回転中心との偏心量α＝１ｍｍ
とすることにより、１ステップあたりの移動量Ｅを最大
でも０．００５ｍｍ程度としている。

【００３６】図４は、基準位置におけるステップ数を０
としたときの各ステップ数における各移動量Ｅを示すテ
ーブルである。このテーブルは、ＲＯＭ３４に格納され
ている。各ステップでの各移動量Ｅは、（１／１０００
０）ｍｍの桁まで算出されており、最小で０．００２５
ｍｍ、最大でも０．００５２ｍｍである。したがって、
上述の求める分解能が得られているといえる。

【００３７】そして、図５は、図４のテーブルの各移動
量Ｅを示すグラフ及び各移動量Ｅを積算した総合移動量
Ｅを示すグラフである。

【００３８】図６に示すフローチャートに従い、ＲＯＭ
３４に格納されたプログラムに従ってＣＰＵ３３により
実行される印字ギャップ調整動作制御例を説明する。ま
ず、印字ヘッド２２は、印字命令がない状態では、ホー
ムポジションよりも更にプラテン２３から離れた位置に
位置している。ＣＰＵ３３は、印字命令を検知すると
（ステップＳ１のＹ）、ステッピングモータ２９を正転
駆動し（ステップＳ２）、印字ヘッド２２をプラテン２
３へ近接する方向へ移動させる。

【００３９】印字ヘッド２２が基準位置に達したことを
ホームポジションセンサ３８が検知すると（ステップＳ
３）、ＲＡＭ３５内に設けられているステップ数カウン
タのカウント値Ｃをリセットする（ステップＳ４）。続
いて、ステッピングモータ２９を１ステップ正転駆動
し、カウント値Ｃに１加算する（ステップＳ５）。そし
て、逆起電圧判定回路３９により逆起電圧が検知される
まで（ステップＳ６）、ステップＳ５を繰り返す。

【００４０】逆起電圧判定回路３９により逆起電圧が検
知されると（ステップＳ６のＹ）、印字ヘッド２２がプ
ラテン２３上の印字媒体に圧接したと判断されるので、
ステッピングモータ２９の正転駆動を停止し、ここまで
のカウント値ＣをＲＡＭ３５に格納する（ステップＳ
７）。

【００４１】次に、図４に示すテーブルを読み出し、テ
ーブルを参照して、カウント値Ｃに基づいて、印字ヘッ
ド２２の現在位置を特定する（ステップＳ８）。そし
て、印字ヘッド２２を現在位置している印字媒体に接し
ている位置から所定の印字ギャップ分だけ戻すのに要す
るステップ数Ｇを、テーブルを参照して算出する（ステ
ップＳ９）。ここで、ステップＳ８〜Ｓ９は、ステップ
数算出手段にあたる。

【００４２】ステップ数カウンタのカウント値Ｃをリセ
ットし（ステップＳ１０）、ステッピングモータ２９を
１ステップ反転駆動させてカウント値Ｃに１加算する
（ステップＳ１１）。これにより、印字ヘッド２２は、
プラテン２３から離反する方向へ移動する。そして、カ
ウント値Ｃが算出されたステップ数Ｇに等しくなるま
で、ステップＳ１１を繰り返し（ステップＳ１２）、Ｃ
＝Ｇとなったら（ステップＳ１２のＹ）、この処理を終
了する。これにより、印字ヘッド２とプラテン２３上の
印字媒体との間に、所定の印字ギャップが形成される。

【００４３】このような構成において、印字ヘッド２２
がプラテン２３上の印字媒体に圧接したときのカウント
値Ｃが、Ｃ＝２００だったと仮定する。

【００４４】図４のテーブルを参照すると、まず、基準
位置からのステップ数が１９９の位置まで１ステップ戻
すと、印字ヘッド２２とプラテン２３上の印字媒体との
間に０．００５２ｍｍの隙間が形成され、さらに、基準
位置からのステップ数が１９８の位置まで１ステップ戻
すと、印字ヘッド２２とプラテン２３上の印字媒体との
間の隙間が０．０１０４ｍｍとなることが分かる。

【００４５】この場合、基準位置からのステップ数が１
８５の位置まで戻せば隙間が０．０７７６ｍｍとなり、
得ようとする印字ギャップ０．０８ｍｍに最も近くな
る。したがって、ステップ数２００の位置からステップ
数１８５の位置まで戻すのに１５ステップ要するので、
適正な印字ギャップを得るために要するステップ数Ｇ
は、Ｇ＝１５と求められる。

【００４６】このように、本実施の形態のように、基準
位置を設定し、基準位置におけるステップ数を０として
各ステップ数と各ステップ毎の移動量Ｅとをテーブルに
して格納し、これを利用することによって、たとえプラ
テン２３の位置が変わっても、印字ヘッド２２がプラテ
ン２３上の印字媒体に圧接する位置を特定でき、その位
置から印字ヘッド２２を印字ギャップ分戻すのに要する
ステップ数を算出することができるようになる。

【００４７】また、図７に示す従来例において、エンコ
ーダ１３の回転量を検知し制御することにより印字ヘッ
ド２の移動量を制御する構造に換えて、本実施の形態で
は、従動ギヤ３１の回転量をステッピングモータ２９の
ステップ数で制御するようにしている。そして、この構
成では、駆動ギヤ３０の回転量に対する従動ギヤ３１の
回転量を小さくしたり、メインシャフト２６の軸心と従
動ギヤ３１の回転中心との偏心量αを調節することによ
り、１ステップあたりの移動量Ｅを任意に小さくするこ
とができる。したがって、エンコーダ１３による制御で
は分解能を高めるのに限界があるが、本実施の形態で
は、求める分解能を得ることが可能である。よって、各
ステップあたりの移動量Ｅのデータをテーブルに格納し
て利用することにより、印字ギャップを適正値に更に近
づけることができ、印字ギャップの調節を高精度に行う
ことができる。

【００４８】なお、本実施の形態では、テーブルに、基
準位置からのステップ数と、各ステップ数における移動
量とを格納したが、実施にあたっては、基準位置からの
ステップ数に基づくデータと、各ステップ数における移
動量に基づくデータとを格納してもよい。より具体的に
言えば、本実施の形態では、ステップ算出手段で、印字
ヘッドが印字媒体に圧接した位置から戻る方へ数ステッ
プ分の移動量を加算して、印字ギャップの適正値に最も
近い値を求めるが、実施にあたって、例えば、テーブル
に、基準位置からのステップ数と、各ステップ数におけ
る基準位置からの総合移動量とが格納されていてもよ
い。この場合には、ステップ算出手段で、まず、印字ヘ
ッドが印字媒体に圧接するまでの総合移動量から印字ギ
ャップの適正値を減算し、次に、前記減算で求められた
値に最も近い値の総合移動量をテーブルから選択し、そ
の総合移動量に対応するステップ数と印字ヘッドが印字
媒体に圧接する位置のステップ数との差を求め、その差
分だけ、ステッピングモータを反転させれば、本実施の
形態と同様の作用を得ることができる。

【００４９】また、本実施の形態では、テーブルに、１
ステップ毎の移動量を格納しているが、実施にあたって
は、例えば、２ステップ分の移動量を合計して、２ステ
ップ毎の移動量を格納するなど、求める分解能が得られ
る範囲でならば複数ステップをまとめていてもよい。

【００５０】

【発明の効果】本発明では、テーブルに、基準位置から
の各ステップ毎の各移動量に基づくデータが格納されて
いるので、テーブルを参照することにより、基準位置に
対する印字ヘッドの位置を正確に求めることができ、こ
れにより、印字ギャップを正確に調節できる。

【００５１】さらに、印字ヘッドをプラテンやプラテン
上の印字媒体に圧接させれば、テーブルのデータに基づ
いて基準位置に対するプラテン及び印字媒体の位置を求
めることができ、これにより、印字媒体の厚さを求める
ことも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態のプリンタが備える印字
部の概略的構成を示す斜視図である。

【図２】メインシャフトとギヤとの位置関係を示す説明
図である。

【図３】プリンタが備える各部の電気的接続を示すブロ
ック図である。

【図４】基準位置におけるステップ数を０としたときの
各ステップ数における各移動量を示すテーブルである。

【図５】各移動量を示すグラフ及び各移動量を積算した
総合移動量を示すグラフである。

【図６】印字ギャップ調整動作のプログラムを示すフロ
ーチャートをである。

【図７】従来のプリンタの一例が備える印字部の概略的
構成を示す斜視図である。

【符号の説明】

２１ 印字部 ２２ 印字ヘッド ２３ プラテン ２６ メインシャフト ２８ 移動機構 ２９ ステッピングモータ ３１ ギヤ ３５ ステップ数カウンタ ３８ 基準位置規定手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印字ヘッド及びプラテンを有し前記印字
   ヘッドと前記プラテンとの間に介在する印字媒体に印字
   を行う印字部と、 前記印字ヘッドを前記印字媒体の幅方向にスライド自在
   に支持するメインシャフトと、 前記メインシャフトの軸心から偏心した位置に回転中心
   を有して前記メインシャフトを保持するギヤとこのギヤ
   を回転させる駆動力を発するステッピングモータとを備
   えた移動機構と、 前記ステッピングモータのステップ数をカウントするス
   テップ数カウンタと、 前記印字ヘッドが前記プラテンから充分離れた位置を基
   準位置として規定する基準位置規定手段と、 前記印字ヘッドの各位置での前記ステッピングモータの
   所定ステップ数あたりの前記印字ヘッドの移動量に基づ
   くデータが格納されたテーブルと、 前記テーブルに格納されたデータと前記ステップ数カウ
   ンタのカウント値を用いて前記印字ヘッドと前記プラテ
   ンとの間に所定の許容範囲内の印字ギャップを得るのに
   要するステップ数を算出するステップ数算出手段と、を
   備えるプリンタ。