JP2516662Y2 - 印字ヘッドギャップ自動調整機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、印字ヘッドの先端部と
プラテン間のギャップを自動調整するための機構に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ワイヤドット印字ヘッドの印字
動作を行う場合、印字信号に応じて印字ヘッド内の駆動
機構がドットワイヤを駆動し、その先端部を印字ヘッド
前端面から突出させるようになっている。この時、ドッ
トワイヤの先端部はインクリボンを介してプラテン上の
用紙を打撃し、ドット構成による文字、記号等を用紙上
に印字する。この種のインパクトプリンタにおいては、
印字動作を高速化するためにドットワイヤの動作ストロ
ークをできる限り小さくする必要がある。しかしなが
ら、インパクトプリンタに使われる用紙は多種多様にわ
たっており、その厚さも0.05mm程度の薄いものから２mm
を越える厚いものまで広い範囲に及んでいるため、使用
する用紙の厚さに応じて印字ヘッド先端部とプラテンの
ギャップ（以下「印字ヘッドギャップ」という。）を最
適値に調整する必要がある。

【０００３】従来から、このように種々の厚さの印字用
紙に対して印字ヘッドギャップを自動的に調整するた
め、図５に示されているような印字ヘッドギャップ自動
調整機構が知られている。この機構においては、印字ヘ
ッド５２を搭載したキャリッジ６６にリニア出力装置８
０がプラテン５１上の用紙Ｐに対向するように取り付け
られている。また、プラテン５１の両端にはラック５
６，５７が固定されており、これらのラック５６，５７
は、コントロール部（図示せず）により制御されるパル
スモータ５９が駆動することによって、モータギア６
０、減速ギア６１，６２、ドライブギア６３，６４を介
して上下に駆動し得るようになっている。用紙Ｐがプラ
テン５１上に装着されると、前記コントロール部からモ
ータ駆動回路にフォワード信号が出力され、パルスモー
タ５９を所定方向に回転させ、前記ラック５６，５７と
共にプラテン５１を押し上げる。リニア出力装置８０の
可動接触子８１は、プラテン５１の上昇によって用紙Ｐ
に接触し押し込まれる。可動接触子８１がストロークＳ
だけ押し込まれると、リニア出力装置８０の出力電圧が
初期電圧Ｖ_１からＶ_２に変化する。この出力電圧の変化
量Ｖは、あらかじめコントロル部に設定された電圧と比
較され、この設定電圧と等しくなった時、パルスモータ
５９を今までとは逆方向に所定量回転させる。これによ
って、プラテン５１が所定量降下後、停止し、印字ヘッ
ドギャップが設定されるようになっている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の印字ヘッドギャップ自動調整機構では、リニア出力
装置８０を用紙Ｐに対向するようにキャリッジ６６に搭
載し、直接、用紙Ｐに接触させて用紙の表面位置を検出
するものであるため、インクリボンを印字範囲上に平行
に張り、インクリボン寿命を延ばすため多量のインクリ
ボンを詰め込んだ大型インクリボンカセットを使用する
ことができなかった。本考案はこのような問題を解決す
るものであり、インクリボンを印字範囲上に平行に張る
大型インクリボンカセットの使用を可能とする印字ヘッ
ドギャップ自動調整機構を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本考案の印字ヘッドギャ
ップ自動調整機構は、印字ヘッド部を、用紙からの押圧
力によって印字ヘッド部移動のガイドとなるメインシャ
フトを中心として回動し得るように取り付けるととも
に、メインシャフトに対し平行になるようにフレームに
固定されたヘッドガイドビームと、このヘッドガイドビ
ームとの相対的位置変化によって作動する可動接触子を
有するとともに、印字ヘッド部に取り付けられたリニア
出力装置と、このリニア出力装置からの出力の変化によ
り用紙の厚さを検出する手段と、用紙の厚さが検出され
るまでプラテン部と印字ヘッド部との間のギャップを減
少させる方向に駆動装置を駆動する手段と、用紙の厚さ
が検出された後、ギャップを増加させる方向に駆動装置
を駆動し、プラテン部と印字ヘッド部との間に一定量の
ギャップを形成する手段とを設けたものである。

【０００６】また、本考案は、好ましくは、さらに用紙
からの押圧力により生じる印字ヘッドの位置変化量を増
幅してリニア出力装置の接触子に伝える手段を、ヘッド
ガイドビームと接触子との間に設け、検出精度を上げた
ものである。

【０００７】

【作用】本考案の印字ヘッドギャップ自動調整機構にお
いて、用紙がプラテン上に装着されると、駆動装置の駆
動により用紙を載置したプラテン部が上昇し、印字ヘッ
ド部を押し上げメインシャフトを中心として回動させ
る。この印字ヘッド部の回動はこの印字ヘッド部に取り
付けられたリニア出力装置を回動させ、フレームに固定
されたヘッドガイドビームとの相対的位置変化によって
リニア出力装置の可動接触子を押し込み、リニア出力装
置の出力電圧を変化させる。この出力電圧の変化が所定
値に等しくなり用紙の厚さが検出されると、前記駆動装
置が今までと逆に駆動させられ、プラテン部は所定量下
降し、プラテン部と印字ヘッド部上の用紙との間に一定
量のギャップが形成される。また、ヘッドガイドビーム
と可動接触子との間に設けられたストローク増幅手段
は、用紙からの押圧力により生じる印字ヘッド部の位置
変化量を増幅してリニア出力装置の可動接触子に伝え
る。その結果、リニア出力装置の検出精度が向上する。

【０００８】

【実施例】以下、本考案の一実施例について図面を参照
しながら詳細に説明する。図１は本考案の印字ヘッドギ
ャップ自動調整機構を採用したプリンタを示す斜視図、
図２はその右側面図、図３は要部の平面図、図４は要部
の動作を説明するための平面図である。これらの図にお
いて、１はプラテン、２は印字ヘッドである。プラテン
１の印字ヘッド２との対向部は平らに形成されており、
両端部はサイドフレーム３，４に上下方向に設けられた
溝５，６内にスライド可能に支持されるとともに、両端
側面にはラック７，８が固定されている。これらのラッ
ク７，８は、ドライブギア１３，１４、減速ギア１２，
１１、モータギア１０を介してパルスモータ９に噛み合
い係合している。前記ドライブギア１３と１４とはドラ
イブシャフト１５によって同軸に固定されている。この
ドライブシャフト１５はサイドフレーム３，４に回動自
在に支持されており、また、ラック７，８に噛み合うド
ライブギア１３，１４の歯数は同じとなっている。この
ため、ドライブシャフト１５が回転するとサイドフレー
ム３，４の溝５，６に沿ってプラテン１が上下に平行移
動することになる。

【０００９】１６は印字ヘッド２を搭載するキャリッジ
であり、図示しない駆動源により動力伝達機構を介して
駆動され、メインシャフト１７に沿って移動できるよう
になっている。メインシャフト１７はこのキャリッジ１
６を貫通しプラテン１に平行に設けられ、キャリッジ１
６の左右方向への移動のガイドをする。キャリッジ１６
の前面下部にはプラテン１に当接するハードプロテクタ
１８が突設されている。このハードプロテクタ１８の下
面は、搭載される印字ヘッド２の先端がプラテン１と直
接衝突して損傷することを防止するため、印字ヘッド２
の先端部よりもわずかにプラテン１側に突出するように
形成されている。また、キャリッジ１６は、プラテン１
から押し上げられることによって、前記メインシャフト
１７を中心として所定範囲で回動することができるよう
になっている。

【００１０】１９は、前記プラテン１に平行になるよ
う、その両端をサイドフレーム３および４に固定された
ヘッドガイドビームであり、前記メインシャフト１７と
ともにキャリッジ１６を支持しガイドするものである。
図３に示されているように、キャリッジ１６上面の印字
ヘッド２側には、ガイドローラ２２を有し、ショルダス
タッド２０を支点として矢印Ａ方向に回動可能なガイド
ローラブラケット２１が取り付けられている。また、キ
ャリッジ１６上面の印字ヘッド２と反対側には、ガイド
ローラ２３が設けられており、ガイドローラ２２とによ
って前記ヘッドガイドビーム１９を挟み、キャリッジ１
６の移動のガイドをするようになっている。ガイドロー
ラブラケット２１とキャリッジ１６上面に植設されたス
プリングポスト２４との間には、前記ヘッドガイドビー
ム１９の下を通ってスプリング２５が取り付けられてお
り、ガイドローラ２２がヘッドガイドビーム１９を押し
つける方向にガイドローラブラケット２１を付勢する。
また、ガイドローラブラケット２１には角穴２６が設け
られ、この角穴２６にはキャリッジ１６上面に植設され
たショルダスタッド２７が入り、前記ガイドローラブラ
ケット２１およびキャリッジ１６の回動量の規制を行
う。また、ガイドローラブラケット２１の前記角穴２６
寄り前方は直角に折り曲げられ、レバ部２８が形成され
ている。

【００１１】図１あるいは図２に示されているように、
レバ部２８下部の前記キャリッジ１６前面にはアーム部
２９が突設されており、ここにリニア出力装置３０が前
記レバ部２８に対向するように取り付けられている。こ
のリニア出力装置３０は、前記レバ部２８にわずかな隙
間Ｇ２をもつように対向する可動接触子３１（以下、接
触子３１と略称）を有する（図３参照）。この隙間Ｇ２
はナット３２，３３によって調整される。３４は前記接
触子３１を支持するフレームであり、接触子３１がこの
フレーム３４内を軸方向にスライドし得るようになって
いる。リニア出力装置３０は、接触子３１が押し込まれ
ると、その押し込み量に比例して変化する電圧を発生す
る。たとえば、接触子３１に永久磁石を固定しフレーム
３４内にホール素子を設けて、その相対位置関係によっ
てホール素子から出力電圧を得るようにしたものであ
る。また、接触子３１の先端部は半球形状に形成され、
前記レバ部２８との接触が良好になるようにしてある。
尚、比例して出力電圧が変化するとは、対象となるスト
ロークにおいて単調増加または単調減少すれば良いこと
を意味し、さらに出力電圧に限定されるものでもない。
３５は、インクリボン３６を印字範囲上に張り、インク
リボンの寿命を延ばすため多量のインクリボンを詰め込
んだ大型のインクリボンカセットである。

【００１２】次に、上述の構成による本考案の印字ヘッ
ドギャップ自動調整機構の動作について説明する。プリ
ンタの電源がＯＮされると、初期動作として用紙の装着
の有無にかかわらず、リバース信号がコントロール部か
らパルスモータ９の駆動回路に出力され、パルスモータ
９を図１において反時計方向に所定量回転させる。この
回転は、モータギア１０、減速ギア１１，１２、ドライ
ブギア１３，１４を介してラック７，８に伝達され、こ
れを下降させる。その結果、プラテン１はサイドフレー
ム３，４の溝５，６に沿って所定量下降して印字ヘッド
ギャップを広げた後、停止する。

【００１３】そして、用紙Ｐがフラットプラテン１上に
装着されると、フォワード信号がコントロール部からパ
ルスモータ９の駆動回路に出力され、パルスモータ９を
図１において時計方向に回転させる。この回転は、モー
タギア１０、減速ギア１１，１２、ドライブギア１３，
１４を介してラック７，８に伝達され、これを上昇させ
る。その結果、プラテン１はサイドフレーム３，４の溝
５，６に沿って押し上げられ、用紙と共に上昇してい
く。図２に示されるように、プラテン１上の用紙Ｐは上
昇し、キャリッジ１６のハードプロテクタ１８に接触し
た後、これを押し上げる。キャリッジ１６は、用紙Ｐか
らの上方向の押圧力によって、メインシャフト１７を中
心として矢印Ｂ方向に（時計方向に）回動する。この
際、プラテン１の押し上げ量Ｓ２は、このキャリッジ１
６の回動により、リニア出力装置３０に、ヘッドガイド
ビーム１９に対する相対位置変化量Ｓ３を生じさせる。

【００１４】同時に、図４に示されているように、キャ
リッジ１６の回動は、このキャリッジ１６に取り付けら
れているガイドローラブラケット２１の支点であるショ
ルダスタッド２０をもＳ３だけヘッドガイドビーム１９
方向に変化させる。ところが、ガイドローラブラケット
２１に設けられているガイドローラ２２がヘッドガイド
ビーム１９に当接しており、これ以上移動できないた
め、ガイドローラブラケット２１はこのガイドローラ２
２を支点として時計方向に回動することになる。その結
果、ガイドローラブラケット２１のレバ部２８はヘッド
ガイドビーム１９に対してほぼＳ３に等しい量だけ前記
フレーム３４方向にその位置を変化する。したがって、
前記リニア出力装置３０のレバ部２８に対する相対位置
変化量Ｓ４は、Ｓ３のほぼ２倍となる。すなわち、前記
プラテン１の押し上げ量Ｓ２が前記ショルダスタッド２
０あるいはレバ部２８の変化量Ｓ３とほぼ等しければ、
リニア出力装置の接触子３１がレバ部２８によって押し
込まれるストロークＳ４を前記プラテン１の押し上げ量
Ｓ２のほぼ２倍に増幅することができるわけであり、リ
ニア出力装置３０の出力変化の検出精度を上げることが
できる。

【００１５】上記の動作によって、前記リニア出力装置
３０の接触子３１がレバ部２８によってストロークＳ１
だけ押し込まれると、リニア出力装置３０からの出力電
圧が初期電圧Ｖ₁ からＶ₂ に変化する。この出力電圧の
変化量Ｖを図示しないＡ−Ｄコンバータによりデジタル
信号に変換し、あらかじめコントロール部に設定された
電圧と比較して等しくなった時、パルスモータ９の駆動
回路への出力信号がフォワード方向からリバース方向に
切り換えられる。このパルスモータ９の駆動回路には、
所定の印字ヘッドギャップを確保することができるよう
所定の数のリバースパルスが与えられる。その結果、図
１におけるパルスモータ９は反時計方向に回転し、この
回転はモータギア１０、減速ギア１１，１２、ドライブ
ギア１３，１４を介してラック７，８に伝達され、これ
を下降させる。これによって、プラテン１はサイドフレ
ーム３，４の溝５，６に沿って下降し、所定量の印字ヘ
ッドギャップを得た後、停止する。これによって、用紙
の厚さが異なっても印字ヘッドギャップを最適値に調整
することができるわけである。

【００１６】以上、本考案を実施例に基いて具体的に説
明したが、本考案は、前記実施例に限定されるものでは
なく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能
であることは言うまでもない。たとえば、上記実施例に
おいては、プラテン１として印字ヘッド２との対向部が
平らに形成されたもののみを挙げたが、円筒状等、異な
る構造のものを用いることもできる。また、上記実施例
においては、プラテン１の上昇ストロークをリニア出力
装置３０の接触子３１による水平方向のストロークに変
換しているが、垂直方向等、他の方向のストロークに変
換することも可能である。たとえば、キャリッジ１６の
回動によって、ガイドローラブラケット２１およびリニ
ア出力装置３０が垂直方向に動作できるようにキャリッ
ジ１６に設置することもできる。

【００１７】

【考案の効果】以上に記載したように、本考案の印字ヘ
ッドギャップ自動調整機構によれば、用紙の厚さを検出
するためのリニア出力装置を、印字用紙に対向させるよ
うな位置には設けないようにすることができる。本考案
では、サイドフレームに固定されたヘッドガイドビーム
等に対向するようにリニア出力装置を設け、キャリッジ
の回動動作を利用してこれを動作させるものであるた
め、インクリボンを印字範囲上にプラテンと平行に張る
大型インクリボンカセットの使用が可能となる。また、
ヘッドガイドビームとリニア出力装置の可動接触子との
間に、用紙からの押圧力により生じる印字ヘッド部の位
置変化量を増幅して可動接触子に伝えるストローク増幅
手段を設けることにより、リニア出力装置の検出精度を
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の印字ヘッドギャップ自動調整機構の一
実施例を採用したプリンタを示す斜視図である。

【図２】図１の右側面図である。

【図３】図１の要部の平面図である。

【図４】要部の動作を説明するための平面図である。

【図５】従来の印字ヘッドギャップ自動調整機構の一例
を採用したプリンタを示す斜視図である。

【符号の説明】

１ プラテン ２ 印字ヘッド ３ サイドフレーム ４ サイドフレーム ５ 溝 ６ 溝 ７ ラック ８ ラック ９ パルスモータ １６ キャリッジ １７ メインシャフト １９ ヘッドガイドビーム ２０ ショルダスタッド ２１ ガイドローラブラケット ２２ ガイドローラ ２３ ガイドローラ ２５ スプリング ２８ レバ部 ２９ アーム部 ３０ リニア出力装置 ３１ 接触子 ３４ フレーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 清水 誠 群馬県高崎市栄町20番10号 株式会社沖 情報システムズ内 (72)考案者 伊藤 哲三 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電 気工業株式会社内 (72)考案者 杉山 研三 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電 気工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−199969（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−87279（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−216369（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラテン部および印字ヘッド部の少なく
   とも一方に両者の相対位置を変えるための駆動装置を設
   け、プラテン上の印字すべき用紙の厚さに応じて両者間
   のギャップを調整することを可能とした印字ヘッドギャ
   ップ自動調整機構において、 （ａ）前記印字ヘッド部を、用紙からの押圧力によって
   前記印字ヘッド部移動のガイドとなるメインシャフトを
   中心として回動し得るように取り付けるとともに、 （ｂ）前記メインシャフトに対し平行になるようにフレ
   ームに固定されたヘッドガイドビームと、 （ｃ）このヘッドガイドビームとの相対的位置変化によ
   って作動する可動接触子を有するとともに、前記印字ヘ
   ッド部に取り付けられたリニア出力装置と、 （ｄ）このリニア出力装置からの出力の変化により用紙
   の厚さを検出する手段と、 （ｅ）用紙の厚さが検出されるまで前記プラテン部と印
   字ヘッド部との間のギャップを減少させる方向に前記駆
   動装置を駆動する手段と、 （ｆ）用紙の厚さが検出された後、前記ギャップを増加
   させる方向に前記駆動装置を駆動し、前記プラテン部と
   印字ヘッド部との間に一定量のギャップを形成する手段
   とを設けたことを特徴とする印字ヘッドギャップ自動調
   整機構。
2. 【請求項２】 前記用紙からの押圧力により生じる印字
   ヘッド部の位置変化量を増幅して前記リニア出力装置の
   可動接触子に伝えるストローク増幅手段を、前記ヘッド
   ガイドビームと前記可動接触子との間に設け、検出精度
   を上げたことを特徴とする請求項１記載の印字ヘッドギ
   ャップ自動調整機構。