JP2813043B2 - プリンタの印字ヘッドギャップ自動調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、プリンタの印字ヘッドギャップ自動調整装
置に関する。

＜従来の技術＞ 第５図は、従来のシリアルプリンタの要部構造を示し
た側面図である。

第５図において、このプリンタでは、ローラ状のプラ
テン51と印字ヘッド52とが、間にリボンプロテクタ53を
介在させて対向配置されている。そして、連続印字用紙
54をプラテン51に密着させた状態で、プラテン51と印字
ヘッド52との間に通し、この連続印字用紙54をプラテン
51の回転と同期するトラクタ55の駆動で搬送している。

この種のプリンタでは、印字ヘッド52の先端（この構
造の場合ではリボンプロテクタ53）と連続印字用紙54と
の間の印字ヘッドギャップが変わると印字圧が変わり、
濃度も変わる。このため、印字ヘッドギャップは常に一
定に保つ必要がある。

そこで、使用する用紙の厚み寸法に応じて印字ヘッド
52をプラテン51と直角な方向に移動させ、印字ヘッドギ
ャップを一定に保つように自動的に補正するようにした
プリンタも、例えば特開昭63−233871号公報などで見る
ことができるように、既に提案されている。

この従来のプリンタにおける印字ヘッドギャップ調整
構造では、印字ヘッド52（この実施例ではリボンプロテ
クタ53）を用紙54の表面に押し付け、その後所定の距離
だけ後退させる操作を行い、この後退させた量を調整後
の印字ヘッドギャップ量としている。したがって、プラ
テン16の表面が印字ヘッドギャップを設けるときの基準
面になっている。

＜発明が解決しようとする課題＞ このため、従来のプリンタにおける印字ヘッドギャッ
プ調整構造では、製造誤差などによってプラテン16が偏
心していたような場合は、プラテン16の回転時に回転振
れが生じ、この回転振れに比例した分だけ印字ヘッドギ
ャップ量も変動する。そして、この変動で印字濃度が不
揃いになり、印字品質を低下させている問題点があっ
た。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、
その目的は印字ヘッドギャップの変動を少なくして、印
字品質を向上させることができるプリンタの印字ヘッド
ギャップ自動調整装置を提供することにある。

＜課題を解決するための手段＞ 上記目的を達成するため本発明に係るプリンタの印字
ヘッドギャップ自動調整装置は、印字ヘッドをプラテン
に対して離反・当接させる印字ヘッドギャップ調整用の
駆動手段と、前記プラテンの回転と前記駆動手段とを制
御するとともに前記プラテンの回転振れ量を検出して記
憶し、前記プラテンの回転位置に応じて前記駆動手段を
制御して印字ヘッドギャップ量を補正する制御手段とを
備えたものである。

＜作用＞ この構成によれば、偏心によるプラテンの回転振れ量
を検出して記憶し、その後の印字時にプラテンの回転位
置に応じて駆動手段を制御し、印字ヘッドの位置を調整
してプラテンの振れ量による印字ヘッドギャップ量の変
動を補正するので、常に一定の印字ヘッドギャップ量、
すなわち一定の印字圧が得られることになる。

＜実施例＞ 以下、本発明の実施例について図面を用いて詳細に説
明する。

第１図は、本発明の一実施例を適用したプリンタの要
部概略構成配置図である。

第１図において、このプリンタでは、印字ヘッド１が
キャリッジ２に搭載され、この印字ヘッド１に対向して
プラテン３が配置されている。なお、このプラテン３は
プラテン軸４と一体化されており、またプラテン軸４の
両端は左右に設けられた不図示のサイドフレームに回転
自在に支持されている。さらに、印字ヘッド１の前方に
はリボンプロテクタ６が設けられている。

そして、リボンプロテクタ６とプラテン３との間に
は、印字用紙５がプラテン３と密着した状態でセットさ
れる。なお、この印字用紙５が連続用紙である場合はプ
ラテン３と同期して回転する不図示のトラクタによって
移動され、単票用紙である場合はトラクタに代えてプラ
テンと同期して回転される不図示の用紙送りローラによ
って移動される。また、これらプラテン３およびトラク
タ、用紙送りローラなどのそれぞれ回転させるための駆
動力は、不図示のプーリ、ベルトなどを介して、用紙送
りステッピングモータ30から付与されるようになってお
り、この用紙送りステッピングモータ30は図示しないサ
イドフレームに取り付けられている。

次に、キャリッジ２は、その先端側がガイドシャフト
７に摺動可能に取り付けられ、後端側が左右両側のサイ
ドフレーム間に架設されたスライドビーム８にベアリン
グ９を介して移動可能に係合されている。また、上記ガ
イドシャフト７の両端は、左右両側のサイドフレームに
それぞれ設けられた横長孔10に、移動可能で、かつ回転
自在に挿入係合されている。なお、横長孔10は、フレー
ムの底面20に沿って水平に延びた状態で形成されてい
る。したがって、キャリッジ２は、ガイドシャフト７と
スライドビーム８の案内でプラテン軸４に対して平行な
方向、つまりスペーシング方向に移動し得るとともに、
横長孔10の案内でプラテン軸４に対して垂直な方向、つ
まり印字ヘッド１がプラテン３に対して離反・接近し得
る方向にもガイドシャフト７と一体に移動できる状態で
支持されている。

さらに、ガイドシャフト７の両側には、第１図中の矢
印Ｂ方向にガイドシャフト７が回転されて行くにつれ
て、ガイドシャフト７の中心21からの距離が序々に増加
して行くカム面11aを有したカム11が固着されている。
また、このカム11のカム面11aに対応して、サイドフレ
ーム側にカムフォロア12が設けられており、このカムフ
ォロア12にカム11のカム面11aがスプリング13の付勢力
で当接されている。なお、カム11のカム面11aとカムフ
ォロア12との当接は、ガイドシャフト７を挟んでプラテ
ン３と反対側のスライドビーム８側でなされている。一
方、スプリング13の一端側はガイドシャフト７の中心に
固定された係合ピン22に係着されているとともに、他端
側はサイドフレームに植設された係合ピン23に係着さ
れ、このスプリング13で印字ヘッド１がプラテン３から
離反する方向に常時付勢された状態になっている。

加えて、ガイドシャフト７の一端側には、図示しない
が、複数の歯車を噛み合わせてなる動力伝達歯車列を介
して、印字ヘッドギャップステッピングモータ31（第２
図参照）が動力連結されている。これに対して、ガイド
シャフト７の他端側にはスリットディスク14が固着され
ている。

上記スリットディスク14は、一部が略扇状に膨出さ
れ、この膨出された扇状部14aの円周に沿って複数のス
リット15が等間隔に設けられている。また、このスリッ
トディスク14に対応して、フォトセンサ16がサイドフレ
ームに固着されている。そして、このフォトセンサ16
は、スリットディスク14がサイドシャフト７と一体に回
転すると、スリットディスク14上のスリット15を検出
し、このスリット15を検出する毎に信号を出力するよう
になっている。

次に、第２図は、このプリンタの印字ヘッドギャップ
自動調整系における制御回路ブロック図を示したもので
ある。

この制御回路は、制御手段23と、この制御手段23にそ
れぞれ接続された用紙送り駆動手段24,印字ヘッドギャ
ップ調整駆動手段25などで構成されている。

また、制御手段23は、マイクロプロセッサ32を中心と
して構成されており、このマイクロプロセッサ32に記憶
部33,上記フォトセンサ16,用紙送りステッピングモータ
駆動回路34,印字ヘッドギャップ駆動回路35が接続され
ている。さらに、マイクロプロセッサ32は、ホストコン
ピュータなどからの改頁命令信号36,印字データ信号37
などが入力されるようになっている。加えて、記憶部33
は、後述するようにして検出されたプラテン３の回転振
れ量（偏心量σ）を検出し、プラテン３の回転位置に応
じた印字ヘッドギャップ量を算出して印字ヘッドギャッ
プ調整駆動手段25の制御を指示するコントロールプログ
ラム部38と、このコントロールプログラム部38で算出さ
れた値を記憶しておくヘッドギャップ量記憶部39とで構
成されている。

上記用紙送りステッピングモータ駆動手段24は、用紙
送りステッピングモータ駆動回路34によって駆動が制御
される上記用紙送りステッピングモータ30と、この用紙
送りステッピングモータ30で駆動されるプラテン3,不図
示のトラクタおよび給紙ローラなどでなる用紙送り機構
40で構成されている。なお、ここでのプラテン３は、用
紙送りステッピングモータ30が15ステップすると１回転
する状態に設定されている。

上記印字ヘッドギャップ調整駆動手段25は、印字ヘッ
ドギャップステッピングモータ駆動回路35によって駆動
が制御される正逆二方向に回転可能な上記印字ギャップ
ステッピングモータ31と、この印字ギャップステッピン
グモータ31で駆動されるガイドシャフト7,カム11,カム
フォロア12などでなる印字ギャップ設定機構41で構成さ
れている。

次に、このように構成されたプリンタの印字ヘッドギ
ャップ自動調整装置の紙厚検出動作を、第３図に示す動
作図と、第４図に示す模式図と共に説明する。なお、こ
こでの紙厚検出は、プリンタ製造時または保守点検時
に、このプリンタ独自のプラテン３の回転振れ量（偏心
量σ）を知るために行うもので、通常の紙交換などで行
う紙厚検出とは異なるものである。また、この実施例の
プリンタではプラテン３が24度回転して停止する毎、す
なわち一周につき15回の検出動作を行うようにしてお
り、第３図に示す動作図は、このうち１回の動作のみを
示したもので、Ｙ軸方向はガイドシャフト７の回転方向
を示し、Ｘ軸方向は経過時間をｔを表している。

そして、検出指示がコントロールプログラム部38より
与えられると、印字ヘッドギャップステッピングモータ
31が逆転駆動される。また、この印字ヘッドギャップス
テッピングモータ31の回転で、ガイドシャフト７が第１
図中の矢印Ａ方向に回転され、このガイドシャフト７と
共にスリット14が第４図中の実線で示す位置より点線で
示す位置、すなわちスリットディスク14のエッジ部114
がフォトセンサ16で検出された直後（第３図中に符号ａ
で示す位置）まで一旦戻す。すると、カムフォロア12に
接触しながらガイドシャフト７と一体に回転するカム11
の制御によってキャリッジ２も第１図中の矢印Ｃ方向に
移動され、リボンプロテクタ６も第４図中の点線で示す
位置までプラテン３に対して離れる。次いで、印字ヘッ
ドギャップステッピングモータ31に正方向へ駆動させる
信号が与えられる。また、この印字ヘッドギャップステ
ッピングモータ31の回転に伴って、ガイドシャフト７が
第１図中の矢印Ｂ方向に回転されるとともに、キャリッ
ジ２も第１図中の矢印Ｄ方向、すなわちプラテン３に当
接される方向に移動を開始する。そして、再びフォート
センサ16の前をスリットディスク14のエッジ部14が横切
り、最初のスリット15が検出されると（第３図中に符号
ｂで示す位置）、この信号が記憶部33内に入力され、以
後検出されて行くスリット15も順次入力されて行く。こ
うしてスリットディスク14の回転と共にキャリッジ２が
第１図中の矢印Ｄ方向に移動されて行き、リボンプロテ
クタ６が逆にプラテン３上の用紙面に当接し、それ以上
キャリッジ２が移動しなくなると、これが検出されて印
字ヘッドギャップステッピングモータ31が停止される。
そして、この第３図中の符号ｂで示す位置から符号ｃで
示す位置までの間に検出されたスリットの数がリボンプ
ロテクタ６（印字ヘッド１の先端）とプラテン３上の用
紙面までの距離寸法ｌとなる。次いで、印字ヘッドギャ
ップステッピングモータ31が逆転駆動され、この駆動で
ガイドシャフト７を第１図中の矢印Ａ方向に回転させる
と共にキャリッジ２を第１図中の矢印ｃ方向に移動さ
せ、キャリッジ２を一定量戻すと（第３図中の符号
ｄ）、このプラテンの面に適した印字ギャップが得られ
る。そして、このときのリボンプロテクタ６とプラテン
３上の用紙面までの距離寸法（l1）の情報がヘッドギャ
ップ量記憶部39内に格納され、この動作が24度回転する
毎に行われ、これがヘッドギャップ量記憶部39内に順次
格納される。すると、この検出時にプラテン２の回転位
置毎に検出されたソボンプロテクタ６とプラテン３上の
用紙面までの距離（l1）〜（l15）までを知ることによ
り、プラテン２の回転振れ量、すなわち偏位置（σ）が
検出される。

一方、検出し記憶した後は、通常の印字動作において
用紙送りステッピングモータ30でプラテン３が駆動され
て用紙送りされる毎に、その偏位置に応じた分だけ印字
ヘッドギャップ調整駆動手段25を制御する。そして、プ
ラテン３の回転位置に対するギャップ量を補正し、これ
によりプラテン２が一回転する間のギャップ量を一定に
保つ。

したがって、このプリンタの印字ヘッドギャップ自動
調整装置ではプラテンの回転振れ量に影響されることな
く、常に一定の印字圧を得ることができ、印字品質を向
上させることができる。

＜発明の効果＞ 以上説明したとおり、本発明に係るプリンタの印字ヘ
ッドギャップ自動調整装置によれば、偏心によるプラテ
ンの回転振れ量を検出して記憶し、その後の印字時にプ
ラテンの回転位置に応じて駆動手段を制御し、印字ヘッ
ドの位置を調整してプラテンの振れ量による印字ヘッド
ギャップ量の変動を補正するので、常に一定の印字ヘッ
ドギャップ量、すなわち一定の印字圧が得られることに
なる。この結果、印字品質が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を適用したプリンタの要部概
略構成配置図、 第２図は第１図に示した同上プリンタの印字ヘッドギャ
ップ自動調整系における制御回路ブロック図、 第３図は第１図および第２図に示したプリンタでの紙厚
検出動作を説明するための動作図、 第４図は第１図に示したプリンタの紙厚検出動作時にお
いて主要部材の動作を説明するための模式図、 第５図は従来のシリアルプリンタの要部構造を示した側
面図である。 １……印字ヘッド、２……キャリッジ、 ３……プラテン、５……印字用紙、 ６……リボンプロテクタ、23……制御手段、 25……印字ヘッドギャップ調整駆動手段。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プラテンと印字ヘッド間に前記プラテンの
   回転に同期させて印字用紙を送るプリンタの印字ヘッド
   ギャップ自動調整装置において、 前記印字ヘッドを前記プラテンに対して離反・当接させ
   る印字ヘッドギャップ調整用の駆動手段と、 前記プラテンの回転と前記駆動手段とを制御するととも
   に前記プラテンの回転振れ量を検出して記憶し、前記プ
   ラテンの回転位置に応じて前記駆動手段を制御して印字
   ヘッドギャップ量を補正する制御手段とを備えたことを
   特徴とするプリンタの印字ヘッドギャップ自動調整装
   置。