JP3504493B2 - プリンタのギャップ調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、厚みが異なる用紙
に印字を行うプリンタのギャップ調整装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】この種のプリンタとしては、プラテンに
印字ヘッドを対向配置し、ステッピングモータにより構
成されたギャップ調整用モータで印字ヘッドを上記プラ
テンに対して接離自在に移動させることにより、印字す
る用紙の厚みに応じてプラテンと印字ヘッドとの間のギ
ャップを自動的に調整するギャップ調整機構を備えたも
のが知られている。 【０００３】このようなプリンタでは、上記ギャップ調
整用モータの逆起電力の波形（パルス幅）を監視し、ギ
ャップ調整用モータが脱調したときにそのパルス幅が短
くなることを利用して用紙の厚みを検出している。とこ
ろが、上記ギャップ調整用モータの逆起電力の波形（パ
ルス幅）は、周囲温度などにより変化するため、脱調し
たか否かを正確に検出できず、正確なギャップ調整を行
うことができない場合があった。このため、従来は、実
際に用紙の厚みを検出する直前に、ギャップ調整用モー
タをある程度駆動させて、そのときのモータのパルス幅
をデータとして保存しておくリファレンス制御を行うよ
うにしていた。 【０００４】具体的には、例えばプラテンと印字ヘッド
との間に用紙が搬送されると、ギャップ調整用モータを
駆動して印字ヘッドをプラテンに対して所定量だけ接離
させるとともに、このときのモータのパルス幅のデータ
をメモリに記憶する。この場合、ギャップ調整用モータ
が回転しはじめてからの数〜数十ステップのデータで
は、安定した波形が得られないため、そのデータを破棄
し、その後安定した波形が得られるようになってからデ
ータを数十ステップ分程度記憶する。続いて、そのデー
タからパルス幅の平均値を求め、その平均値よりも所定
幅だけ短い幅をリファレンス用パルス幅とする。そし
て、ギャップ調整用モータを駆動して印字ヘッドをプラ
テン上の用紙に押しつけ、ギャップ調整用モータのパル
ス幅が上記リファレンス用パルス幅になったところでモ
ータが脱調したと判断し、そこから所定量だけ印字ヘッ
ドを離間させることによってギャップ調整を行うように
していた。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなプ
リンタのギャップ調整装置においては、リファレンス制
御によって得られたギャップ調整用モータのパルス幅の
データについて、そのまま平均値をとりこの平均値に基
づいて脱調判断の基準となるリファレンス用パルス幅を
算出していたため、モータの安定度が悪くパルス幅が大
きく変化する場合など、例えばパルス幅を検出するとき
にタイマでサンプリングを行う場合にはそのサンプリン
グ誤差、温度の激しい変化の他、人為的な操作ミスなど
により、リファレンス制御によって得られたデータ自体
が不適切な場合がある。このような場合には、適正なリ
ファレンス用パルス幅を算出できないため、モータの正
確な脱調検出が行うことができず、結果として正確なギ
ャップ調整も行うことができないという問題があった。 【０００６】特に、上記人為的ミスとして、予め設定さ
れている以上の厚みを有する用紙に印字しようとした場
合、リファレンス制御において印字ヘッドをプラテンに
接近させるときに、印字ヘッドが用紙に当ってギャップ
調整用モータが脱調又は脱調に近い状態になってしまう
ことがあった。この場合には、リファレンス制御で得ら
れるパルス幅は一定にならず、徐々に短くなるのでその
ばらつきが大きくなる。このため、平均パルス幅は適正
なデータの場合よりも短くなるので、これに基づいてリ
ファレンス用パルス幅を設定したのでは、そのパルス幅
になるまで脱調が検出されず、脱調検出が遅れてしま
う。その結果、適正なデータの場合よりも印字ヘッドと
プラテンとの間のギャップが狭く設定されてしまい、適
正な印字が行われないおそれがある。つまり、せっかく
周囲温度等の影響を考慮して正確な脱調を判断するため
にリファレンス制御を行うにもかかわらず、リファレン
ス制御で不適正なリファレンス用パルス幅を基準として
脱調の判断を行ったのでは、かえって正確に脱調を検出
することができなくなり、リファレンス制御の効果を十
分に発揮できないという問題があった。 【０００７】そこで、本発明は、ギャップ調整に先立っ
て行うリファレンス制御の効果を十分に発揮でき、これ
によりモータの脱調をより正確に判断することができ、
その結果として印字ヘッドとプラテンとの間のギャップ
をより正確に調整することができるプリンタのギャップ
調整装置を提供しようとするものである。 【０００８】 【課題を解決するための手段】請求項１の本発明は、ス
テッピングモータを駆動することにより印字ヘッドを印
台に対して接近させて印字ヘッドが印台に搬送されてき
た印字媒体に押しつけられたときのステッピングモータ
の脱調を検出することにより、その用紙の厚みを検出
し、この厚みに応じて印字ヘッドのギャップ調整を行う
プリンタのギャップ調整装置において、印字媒体の厚み
を検出するのに先立って、ステッピングモータを駆動し
て印台に対して印字ヘッドを印台に達しない所定ステッ
プだけ移動させるとともに、そのときのステッピングモ
ータの励磁相に生じる逆起電力の波形データを記録し
て、その波形データのばらつきを検出し、そのばらつき
が所定範囲内となるときにのみ、その波形データに基づ
いてステッピングモータが脱調したときの波形を判断す
る基準とする基準波形データを決定し、印字媒体の厚み
を検出するときに、基準波形データに基づいてステッピ
ングモータの脱調を検出することを特徴とするプリンタ
のギャップ調整装置である。 【０００９】 【発明の実施の形態】以下、本発明をシリアルプリンタ
に適用した場合の実施の形態を図面を参照して説明す
る。図１は、本実施の形態にかかるシリアルプリンタ内
に配置されたプラテン周辺の要部構成を示す図で、１は
印台としてのプラテンである。このプラテン１は平板状
に構成され、搬送路の一部を構成する。なお、上記印台
としてのプラテンは回転自在に軸支された丸プラテンで
あってもよい。 【００１０】このプラテン１に沿ってキャリア軸２を設
け、このキャリア軸２に沿って主走査方向に移動可能に
キャリア３が取付けられている。キャリア３には、印字
ヘッド４及びインクリボンカセット５が搭載される。こ
のインクリボンカセット５のインクリボンは印字ヘッド
４とプラテン１との間に介在するように張設されてい
る。上記印字ヘッド４は、本実施の形態にかかるシリア
ルプリンタがサーマルプリンタならサーマルヘッド、ワ
イヤドットプリンタならワイヤドットヘッドで構成され
る。なお、本実施の形態にかかるシリアルプリンタがイ
ンクジェットプリンタなら、インクリボンカセット５は
不要となる。 【００１１】上記キャリア軸２の一端には、このキャリ
ア軸２を印字ヘッド４ごとプラテン１に対して接離自在
に移動させるギャップ調整機構６が設けられている。こ
のギャップ調整機構６は、例えばステッピングモータで
構成したギャップ調整用モータ７により駆動するように
なっている。 【００１２】上記ギャップ調整用モータ７の各励磁相に
は、図２に示すように、その各励磁相を励磁するための
ＮＰＮ形の励磁用トランジスタ８ａ及びダイオード８ｂ
から構成された並列回路８がそれぞれ接続されている。 【００１３】この励磁用トランジスタ８ａのベースに
は、後述するＣＰＵ１１からモータドライバ２５を介し
て駆動制御信号（駆動パルス）ＶA 等が供給される。こ
れにより、各励磁相が励磁してギャップ調整用モータ７
が駆動する。 【００１４】さらに、上記励磁用トランジスタ８ａのエ
ミッタを抵抗９を介して接地し、この励磁用トランジス
タ８ａと抵抗９との接続点の脱調検出電圧（ギャップ調
整用モータ７の逆起電力に相当）ＶRSを後述するメカニ
カルコントローラ１６を介してＣＰＵ１１で監視し、こ
の脱調検出電圧ＶRSのパルス幅と後述するリファレンス
用パルス幅とを比較してギャップ調整用モータ７の脱調
判断を行うようになっている。 【００１５】図３は、本実施の形態におけるシリアルプ
リンタの構成を示すブロック図で、１１は制御部本体を
構成するＣＰＵ（中央処理装置）、１２はＣＰＵ１１が
各部を制御するためのプログラムデータ等が予め格納さ
れたＲＯＭ（リ−ド・オンリ・メモリ）、１３は上記Ｃ
ＰＵ１１が処理するデータを一時的に格納するための各
種メモリエリアなどが記憶されるＲＡＭ（ランダム・ア
クセス・メモリ）、１４は表示器駆動回路、１５はイン
タフェース（Ｉ／Ｆ）、１６はメカニカルコントローラ
である。上記ＣＰＵ１１と、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、
表示器駆動回路１４、Ｉ／Ｆ１５、メカニカルコントロ
ーラ１６とは、アドレスバス，データバス，制御バス等
のバスライン１７を介して相互に接続されている。 【００１６】上記メカコントローラ１６には、印字ヘッ
ド４を駆動するヘッドドライバ１８、キャリア３をキャ
リア軸２に沿って移動させるキャリアモータ２１を駆動
するモータドライバ２２、プラテン１上へ印字媒体とし
ての用紙を搬送させたり、フィードさせたりする搬送路
に設けられたフィードローラを駆動制御するフィードモ
ータ２３を駆動するモータドライバ２４、上記ギャップ
調整用モータ７を駆動するモータドライバ２５、プラテ
ン１に接離させる方向におけるキャリアのホームポジシ
ョンを検出するホームポジションセンサ２６ａ、その他
ペーパエンドセンサなどの各種センサ２６、ギャップ調
整用モータ７の脱調を検出する脱調検出回路２７が接続
している。上記Ｉ／Ｆ１５には通信ケーブルを介して印
字データの送信などを行うホストコンピュータ２８が接
続しており、表示器駆動回路１４にはエラー表示などを
行う表示器２９が接続している。 【００１７】上記ＣＰＵ１１は、プラテン１上に搬送さ
れた用紙に印字を行う場合、図４に示すようなリファレ
ンス制御を行う。このときのギャップ調整用モータ７の
ステップ数と印字ヘッド４の位置との関係を図８（ａ）
に示す。 【００１８】上記リファレンス制御において、ＣＰＵ１
１は先ずＳＴ（ステップ）１にてギャップ調整用モータ
７を駆動し、印字ヘッド４をホームポジションへ移動さ
せて、ＳＴ２にて印字ヘッド４がホームポジションまで
移動したかを判断する。この判断は、例えば光透過型セ
ンサなどで構成されたホームポジションセンサ２６ａを
ホームポジションに配置し、そのホームポジションセン
サ２６ａが印字ヘッド４を検出したか否かにより行う。 【００１９】ＳＴ２にて印字ヘッド４がホームポジショ
ンまで移動していないと判断した場合はＳＴ１の処理に
戻り、印字ヘッド４がホームポジションまで移動したと
判断した場合はＳＴ３にてその位置からギャップ調整用
モータ７をＡステップ分駆動させて印字ヘッド４をプラ
テン１の方向へ移動させる。この最初のＡステップ分の
データはＲＡＭ１３に記憶しない。これは、ギャップ調
整用モータ７が回転しはじめてからの数〜数十ステップ
のデータでは、安定した波形が得られないためである。
ここでは、このＡステップを１例として１７ステップに
設定する。 【００２０】次に、ＳＴ４にてギャップ調整用モータ７
をさらにＢステップ分駆動させて印字ヘッド４をプラテ
ン１の方向へ移動させ、そのときの脱調検出電圧ＶRSを
監視し、その１ステップごとのパルス幅を検出してその
データをＲＡＭ１３に記憶する。ここでは、Ｂステップ
分を１例として第１８ステップから第３０ステップの１
３ステップに設定する。１８ステップ程度からであれ
ば、安定した波形が得られるようになると考えられるか
らである。 【００２１】次に、ＳＴ５にてＲＡＭ１３に記憶したデ
ータが適正データか否かを判断する。ここで、適正デー
タか否かの判断を図５ないし図７を参照しながら説明す
る。 【００２２】例えば、図５（ａ）に示すように用紙の厚
みが規定値を越えない場合は、リファレンス制御で印字
ヘッド４をプラテン１の方向へ移動させたときに印字ヘ
ッド４が用紙に当接しない。従って、この場合にＲＡＭ
１３に記憶されるパルス幅データは図６（ａ）に示すよ
うに適正データとなる。なお、このデータは、パルス幅
をタイマのサンプリング時間で示したものである。 【００２３】これに対し、図５（ｂ）に示すように用紙
の厚みが規定値を越える場合は、リファレンス制御で印
字ヘッド４をプラテン１の方向へ移動させたときに印字
ヘッド４が用紙に当接する。従って、この場合にＲＡＭ
１３に記憶されるパルス幅データは図６（ｂ）に示すよ
うに不適正データとなる。 【００２４】このように、適正データになる場合（ｙ
１）と、不適正データになる場合（ｙ２）をグラフに表
すと図７のようになる。この図７から明らかなように適
正データになる場合（ｙ１）は、上述した例によれば印
字ヘッド４が用紙に当接しないため、ギャップ調整用モ
ータ７に大きな負荷がかからないので僅かなばらつきは
あるがほぼ一定のパルス幅（１．２８ｍｓ〜１．３２ｍ
ｓ）Ｗ１を示す。これに対して、不適正データになる場
合（ｙ２）は、上述した例によると印字ヘッド４が用紙
に当接するため、ギャップ調整用モータ７に徐々に負荷
がかかるのでパルス幅も減少してしまってそのばらつき
が大きくなる（１．０２ｍｓ〜１．３２ｍｓ）Ｗ２。 【００２５】以上により、所定の誤差範囲Ｗａを設定
し、ＲＡＭ１３に記憶した各パルス幅がその誤差範囲Ｗ
ａ内にあるか否かによって適正データか否かを判断する
ことができると考えられる。 【００２６】このような原理に基づいて、例えば０．１
０ｍｓを上記誤差範囲Ｗａとして設定し、１８ステップ
〜３０ステップまでの最小パルス幅と最大パルス幅との
差が、この誤差範囲Ｗａを越えない場合は適正データで
あると判断し、最小パルス幅と最大パルス幅との差が、
この誤差範囲Ｗａを越える場合は不適正データであると
判断する。 【００２７】ＳＴ５にてＲＡＭ１３に記憶したデータが
適正データであると判断した場合はＳＴ６にてＢステッ
プ分、すなわち１８ステップ〜３０ステップまでの平均
パルス幅を算出し、この平均パルス幅よりも所定幅だけ
短い幅を、脱調検出の基準となるリファレンス用パルス
幅としてＲＡＭ１３に記憶してこのリファレンス制御を
終了する。 【００２８】これに対して、ＳＴ５にてＲＡＭ１３に記
憶したデータが不適正データであると判断した場合はＳ
Ｔ７にてエラー処理を行う。このエラー処理としては例
えば表示器２９にリファレンス制御が正確に行われなか
ったことを示すようなエラー表示を行ってこのリファレ
ンス制御を終了する。 【００２９】次に、実際にギャップ調整制御を行う。こ
のギャップ調整制御は、用紙の厚みを検出するギャップ
測定制御（厚み測定制御）、印字ヘッド４を用紙から所
定距離だけ離間させるギャップ設定制御からなる。すな
わち、ギャップ測定制御では、図８（ｂ）に示すように
ギャップ調整用モータ７を駆動して印字ヘッド４をプラ
テン１上の用紙に押しつける。そして、ギャップ調整用
モータ７のパルス幅が上記リファレンス用パルス幅にな
ったところでモータが脱調したと判断する。続いて、ギ
ャップ設定制御では、図８（ｂ）に示すようにその位置
からギャップ調整用モータ７を反転させて所定量だけ印
字ヘッド４をプラテン１から離間させる。以降は、ホス
トコンピュータ２８から受信した印字データに基づいて
印字ヘッド４からの用紙へ印字出力を開始する。 【００３０】このように、実際に用紙の厚みを検出する
のに先立って行うリファレンス制御において、ギャップ
調整用モータ７を所定ステップ駆動したときのパルス幅
データが適正データか否かを判断し、適正データである
と判断した場合は、そのデータに基づいてリファレンス
用パルス幅を決定し、そのリファレンス用パルス幅によ
り用紙の厚みを検出する際のモータ脱調の判断を行う。
これに対して、上記パルス幅データが不適正データであ
ると判断した場合はエラー処理を行う。 【００３１】このため、パルス幅データが大きくばらつ
くような不適正データに基づいてリファレンス用パルス
幅が決定されることはない。従って、リファレンス制御
の効果を十分に発揮させることができ、ギャップ調整用
モータ７が脱調したか否かの判断をより正確に行うこと
ができる。その結果として印字ヘッドとプラテンとの間
のギャップ調整をより正確に行うことができる。 【００３２】 【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、印
字媒体の厚みを検出するのに先立って行うリファレンス
制御において、波形データのばらつきが少ない適正デー
タに基づいてのみ、基準波形データを決定することがで
きる。従って、印字媒体の厚みを検出する前に、リファ
レンス制御においてより適正な基準波形データを決定す
ることができるので、ステッピングモータが脱調したか
否かの判断をより正確に行うことができる。その結果と
して印字ヘッドとプラテンとの間のギャップ調整をより
正確に行うことができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の実施の形態におけるシリアルプリンタ
におけるプラテン周辺の構成を示す図。 【図２】同実施の形態におけるギャップ調整用モータの
一部の構成を示す回路図。 【図３】本発明の実施の形態におけるシリアルプリンタ
の構成を示すブロック図。 【図４】図３に示すＣＰＵが行うリファレンス制御を示
す流れ図。 【図５】図３に示すＣＰＵが行うリファレンス制御にお
ける作用を説明する図で、同図（ａ）は用紙の厚みが規
定値以内の場合であり、同図（ｂ）は用紙の厚みが規定
値を越える場合である。 【図６】図３に示すＣＰＵが行うリファレンス制御にお
けるギャップ調整用モータのステップ数に対するパルス
幅データを記憶した場合のデータテーブルを示す図で、
同図（ａ）はパルス幅データが適正値となる場合であ
り、同図（ｂ）はパルス幅データが不適正値となる場合
である。 【図７】図６に示すパルス幅データをグラフに示した図
で、ｙ１はパルス幅データが適正値となる場合であり、
ｙ２はパルス幅データが不適正値となる場合である。 【図８】図３に示すＣＰＵが行う各制御におけるギャッ
プ調整用モータのステップ数と印字ヘッドの位置との関
係を示す図で、同図（ａ）はリファレンス制御の場合、
同図（ｂ）はギャップ測定制御の場合、同図（ｃ）はギ
ャップ設定制御の場合をそれぞれ示す。 【符号の説明】 １…プラテン ２…キャリア軸 ３…キャリア ４…印字ヘッド ６…ギャップ調整機構 ７…ギャップ調整用モータ １１…ＣＰＵ １８…ヘッドドライバ ２６ａ…ホームポジションセンサ ２９…表示器

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 ステッピングモータを駆動することによ
   り印字ヘッドを印台に対して接近させて前記印字ヘッド
   が前記印台に搬送されてきた印字媒体に押しつけられた
   ときの前記ステッピングモータの脱調を検出することに
   より、その用紙の厚みを検出し、この厚みに応じて印字
   ヘッドのギャップ調整を行うプリンタのギャップ調整装
   置において、前記印字媒体の厚みを検出するのに先立っ
   て、前記ステッピングモータを駆動して前記印台に対し
   て前記印字ヘッドを前記印台に達しない所定ステップだ
   け移動させるとともに、そのときの前記ステッピングモ
   ータの励磁相に生じる逆起電力の波形データを記録し
   て、その波形データのばらつきを検出し、そのばらつき
   が所定範囲内となるときにのみ、その波形データに基づ
   いて前記ステッピングモータが脱調したときの波形を判
   断する基準とする基準波形データを決定し、前記印字媒
   体の厚みを検出するときに、前記基準波形データに基づ
   いて前記ステッピングモータの脱調を検出することを特
   徴とするプリンタのギャップ調整装置。