JP3730769B2 - プラテンギャップ調整機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドットインパクトタイプの印字装置に適用されるプラテンギャップ調整機構に関し、特にプラテンギャップの拡大による印字品質の低下及び大きなテント張りや紙ホチキスによるジャムの発生を全体的な印字速度を低下させることなく防止できるようにしたプラテンギャップ調整機構に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来、ドットインパクトタイプの印字装置においては、使用される用紙の厚さに関係なく良好な印字品質が得られるようにするために、用紙厚に対応して印字ヘッド・プラテン間のプラテンギャップを自動調整するプラテンギャップ調整機構が設けられることがある。
【０００３】
図４の側面図及び図５の構成図に示すように、印字ヘッド１とこれに対向させたプラテン２の間のプラテンギャップを自動調整する従来のプラテンギャップ調整機構３は、モータ４と、印字ヘッド１に用紙５を挟んで対向させたプラテン２を印字ヘッド１に対して進退させる接離機構６とを備え、この接離機構６はプラテン２の端部周面に転接させるカム７と、このカム７をモータ４に連動させるギヤトレイン８と、プラテン２をこのカム７に押しつけるバネ９とを備える。
【０００４】
このギヤトレイン８はファイナルギヤ１０、カム７を固定した回転軸１１とこのファイナルギヤ１０との間で伝達されるトルクが所定値以上になるとこのトルクの伝達を遮断するトルクリミッタ１２、モータ４の出力軸に固定されるイニシャルギヤ１３、イニシャルギヤ１３に順に連動させた減速ギヤ１４、１５及び中間ギヤ１６を備え、この中間ギヤ１６をファイナルギヤ１０に噛み合わせることにより、モータ４の回転を減速ギヤ１４、１５で減速してからトルクリミッタ１２を介してカム７に伝達するようにしている。
【０００５】
上記構成において、電源投入時あるいは用紙装填時に以下のように自動的にプラテン２と印字ヘッド１とのギャップが調整される。まず、初期移動制御手段２０ａがパルス駆動のモータ４を所定時間（所定パルス数）正転させ、プラテン２を用紙を挟んだ状態で印字ヘッド１に押しつける。このときトルクリミッタ１２が作動するので所定以上の押付圧になると、プラテン２をの印字ヘッド１方向への移動は停止することになる。
【０００６】
この状態から逆転移動制御手段２０ｂが作動して原点センサ１８が原点（遮光板１９によって原点センサ１８の光線を遮断した状態が解除された位置）を検出する位置迄モータ４を逆転させる。これによって、演算手段２０ｃは上記押付位置から原点位置までの距離を計測できることになり、更に、プラテン２が適正ギャップを確保するための原点位置からの距離も演算する。
【０００７】
次いで、調整移動制御手段２０ｄがモータ４を正転させ、上記のように演算された適正ギャップ位置にプラテン２を原点位置から移動させるようになっている。
【０００８】
このようにプラテンギャップが適正距離に設定されると、印字処理に移行することになり、用紙が定常厚である場合には上記構成で常時適正なプラレンギャップを維持できるこになる。ところが、複数枚重ねた用紙５では、該用紙５のミシン目部分が張りを持ついわゆるテント張り部、あるいは、紙ホチキスの部では、用紙厚が実質上厚くなることがある。従って、該テント張り部、あるいは、紙ホチキスの部がプラテンギャップを通過すると、トルクリミッタ１２に過大な負荷がかかり、トルクリミッタ１２がカム７の逆転すなわち、プラテンギャップが広がることを阻止できないことがある。
【０００９】
このように、プラテンキャップが広がったまま後続の印字が実行されると、印字圧力が不安定ないし不足して、印字濃度が薄くなったり、印字不能になったりするという問題が生じる。
【００１０】
そこで、図５に示すように、回転軸１１の回転を制止する電磁クラッチ２４と、この電磁クラッチ２４をオンオフ制御する電磁クラッチ制御手段２１とを設け、前記調整移動制御手段２０ｄの作動が停止した後、用紙５の後端が用紙センサ１７により検出されるまでの間電磁クラッチ２４をオンして回転軸１１及びこれに固定したカム７の回転を制止し、プラテンギャップが広がることを防止するようにしている。
【００１１】
ところが、このように用紙５がプラテンギャップを通過している間中プラテンギャップを固定すると、用紙５のテント張り部が大きい場合や紙ホチキスがプラテンギャップを通過する時の用紙搬送抵抗が過大になり、用紙ジャムが発生し易くなるという問題が生じる。
【００１２】
そこで、図６に示すように、改ページ信号を検出した時に印字ヘッド１を所定量後退させ、改ページ動作が終了した後、印字ヘッド１を前進させさることにより、用紙５のミシン目がプラテンギャップを通過する間だけプラテンギャップを拡大し、用紙ジャムが発生することを防止することが提案されている（特開昭６２−２２２８７６号公報、特開平６−３２０１９号公報参照）。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
この特開平６−３２０１９号公報に記載された印字装置のプラテンギャップ調整方法によれば、印刷時にはプラテンギャップが最適量に戻されるので、印字圧力が不安定ないし不足して、印字濃度が薄くなったり、印字不能になったりするという問題を解消できると共に、改ページ時にはプラテンギャップが拡大されて用紙ジャムの発生が防止されるが、これら２つの問題点を解決するために、改ページが行われる度に、印字ヘッド１を進退させる必要が無い場合であっても印字ヘッド１を後退させたり、前進させたりするため、全体的な印字速度が大幅に低下するという問題が生じる。
【００１４】
本発明は、このような事情を考慮して、印字品質の低下及び大きなテント張り部や紙ホチキスによるジャムの発生を防止できると共に、全体的な印字速度の大幅な低下を防止できるプラテンギャップ調整機構の提供を目的とするのである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明は、図１の構成図に示すように、前記プラテンギャップを監視するギャップ監視手段Ａと、この監視手段Ａがプラテンギャップの拡大を検出した後にプラテンギャップを最適値まで縮小させる調整手段Ｂとを設ける、という技術的手段を採用する。
【００１６】
本発明においては、厚みの大きなテント張り部や紙ホチキス部がプラテンギャップを通過する時には、プラテン２に作用する圧力が増大し、カム７が逆転してプラテンギャップが広がる。これにより、プラテンギャップにおける大きなテント張りや紙ホチキスによる用紙ジャムの発生が防止される。
【００１７】
又、本発明によれば、ギャップ監視手段Ａでプラテンギャップを監視するので、用紙５のテント張りや紙ホチキスなどによりプラテンギャップが最適値から拡大された時にこのプラテンギャップの拡大を検出することができる。そして、このプラテンギャップの拡大が検出されると、例えば改ページ処理の終了などプラテンギャップの拡大が検出された後の適当なタイミングにおいて調整手段Ｂによってプラテンギャップが最適値まで縮小されるので、プラテンギャップが拡大されたまま次の印字処理が実行されることを防止でき、プラテンギャップの拡大による印字品質の低下が防止される。
【００１８】
更に、このプラテンギャップの拡大と縮小は、プラテンギャップが拡大され、これを縮小する必要がある場合にのみ実行されるので、全体としての印字速度が大幅に低下することを防止できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例に係るプラテンギャップ調整機構を図面に基づいて具体的に説明すれば、以下の通りである。
【００２０】
図１の構成図に示すように、本発明の一実施例はドットプリンタの印字ヘッド１とプラテン２との間に形成されるプラテンギャップを調整するプラテンギャップ調整機構３に適用されたものであり、プラテンギャップの変動の有無を監視するギャップ監視手段Ａと、この監視手段Ａがプラテンギャップの拡大を検出した後にプラテンギャップを最適値まで縮小させる調整手段Ｂとを設けたことを除けば図４に示した従来例とほぼ共通する構成を備えている。また、電源投入時あるいは用紙装填時にプラテン２を適正ギャップ位置に調整する処理（ＡＰＴＣ処理）は、上記図４の説明と同じであるので、ここでは詳しい説明を省略する。
【００２１】
本発明においても、回転軸１１の回転を制止する電磁クラッチ２４と、この電磁クラッチ２４をオンオフ制御する電磁クラッチ制御手段２１とを設けるようにしているが、その動作状態は上記従来の動作と若干異なるので、後に説明する。
【００２２】
また、本発明においては以下に説明するように改行時に電磁クラッチ２４がオフされるので、該改行時にプラテンギャップの変動があるか否かを監視するための監視手段Ａが備えられている。この監視手段Ａはプラテンギャップを監視できるように構成してあればよく、直接にプラテン２の位置を測定してプラテンギャップを監視する構成、あるいは、プラテン２に連動するカム７、回転軸１１等の回転量ないし位置を測定し、この回転量ないし位置から換算されるプラテン２の位置を測定してプラテンギャップを監視する、言わば、間接的にプラテンギャップを監視する構成、更に、プラテン２に作用する圧力を測定し、この圧力から演算されるプラテンキャップを監視することにより、より間接的にプラテンギャップを監視する構成とに分類できる。
【００２３】
この実施例で上記監視手段Ａは、回転軸１１に固定することにより前記カム７に連動して回転し、この回転軸１１の回転中心を中心にして放射状に、かつ、周方向に等間隔を置いて配置された多数のスリットを有する板状のエンコーダ２２と、このエンコーダ２２のスリットを検出する２点測定式のホトインタラプタ２３と、このホトインタラプタ２３の出力に基づいてプラテン２の移動量及び移動方向を演算する演算手段２０ｃとで構成している。
【００２４】
更に、上記監視手段Ａがプラテンギャップの拡大を検出したときに、プラテンギャップを元に戻すための調整手段Ｂが設けられる。この調整手段Ｂは、上記監視手段Ａが各行の印字が行われる前にプラテンギャップを元の最適値に戻すように構成してあればよく、この実施例では、前記モータ４、接離機構６、ドライバ２５、調整移動制御手段２０ｄ、及び演算手段２０ｃとでこの調整手段Ｂを構成し、後述するプラテン２、カム７及び回転軸１１を移動量だけ元に戻す処理（Ｓ１３）を実行するようにしている。
【００２５】
上記の構成において、電源投入時あるいは用紙装填時に自動ギャップ調整機構が作動して、適正ギャップに調整された後、図２に示すように制御される。
まず、クラッチ制御手段２１は印字ヘッド１への印字データの供給を開始させる印刷起動命令が上位の制御手段より出されたか否かを判定し、この印刷起動命令が確認されると（Ｓ１）、電磁クラッチ２４をＯＮにし、カム７及び回転軸１１の回転を制止する。これによって、プラテンギャップが最適値に保持されるようにすると共に、上位の制御手段は印字ヘッド１への印字データの供給を開始する（Ｓ２）。
【００２６】
この後、電磁クラッチ制御手段２１は一行の印刷が終了したことを確認すると（Ｓ３）、電磁クラッチ２４をＯＦＦにして、カム７及び回転軸１１が逆回転できるようにしてから（Ｓ４）、監視手段Ａにより回転軸１１の回転を監視することによりプラテン２が移動したか否かを移動判定手段２５にて判定する（Ｓ５）。
【００２７】
この監視手段Ａによれば、プラテンギャップが最適値から拡大されると、その拡大された量がホトインタラプタ２３のスリット検出数に基づいて演算手段２０ｃで演算され、後退方向（拡大方向）あるいは縮小方向に移動したことが確認される。
【００２８】
ところで、ここでは単に１行の印字が行われるのみで、本来プラテン２の移動はあっては行けない。そこで、プラテン２の移動の有無を監視する段階（Ｓ５）において移動があると判定されると、本来移動がない筈の時点で移動が検出されたことから、電磁クラッチ２４が故障していると考えられるので、電磁クラッチ故障時の処理が実行され（Ｓ６）、また、移動がないと判定されると、改行動作起動命令が出されているか否かを確認する段階（Ｓ７）に進む。
【００２９】
なお、上記警報処理は、発光手段、文字表示手段、画像表示手段などの故障通知手段２６により電磁クラッチが故障していることをオペレータに通知することによってなされる。
【００３０】
改行動作起動命令が確認されると（Ｓ７）、改行処理手段２２は改行動作をし（Ｓ８）、その終了を確認してから（Ｓ９）、接離制御手段２０の移動判定手段２５は再びプラテン２が移動しているか否かを判定する（Ｓ１０）。
【００３１】
この改行動作（Ｓ８）には改ページ時の改行も含まれるので、改行動作に伴って、テント張り部や紙ホチキス部がプラテンギャップを通過することがある。そして、プラテンギャップを通過するテント張り部や紙ホチキス部によってプラテン２が後退してプラテンギャップが拡大され、カム７及び回転軸１１が逆回転していることがある。
【００３２】
従って、この段階（Ｓ１０）において、プラテン２の移動が検出された場合には、プラテンギャップ調整機構３の調整動作を再度行う（ＡＴＰＣリトライ）か、プラテン位置をもとに戻すかが判定される（Ｓ１１）。
【００３３】
いずれを選択するかの選択基準は、初期設定されるが、例えば、監視手段Ａにより検出されたプラテン２の逆方向への移動量が所定値より大きい場合には、ＡＴＰＣ処理が実行され（Ｓ１２）、上記移動量が所定値以下の場合にはプラテンギャップを元に戻すようにする（Ｓ１３）。
【００３４】
ここで、上記ＡＴＰＣリトライ処理を実行する場合は、上記従来例で説明したように、初期移動制御手段２０ａ、逆転移動制御手段２０ｂ、調整移動制御手段２０ｃを順次起動して、プラテンギャップ調整機構３の調整動作を再度行うことになる。また、プラテンギャップを元に戻すときは、演算手段２０ｃによって移動量を演算し、調整移動制御手段２０ｄを作動させて、監視手段Ａにより検出されたプラテン２の逆方向への移動量（回転軸１１又はカム７の逆方向への回転量）だけプラテンギャップを元に戻すようにする。
【００３５】
このようにして、プラテンギャップの修正が必要な時にのみ、改行動作の終了後、次行の印字起動指令が出される前にプラテンギャップを最適値に修正することにより、大きなテント張りや紙ホチキスによりプラテンギャップが拡大されたまま次ページの印刷が開始されることを防止でき、プラテンギャップの拡大による印字品質の低下を防止できる。
【００３６】
また、改ページ処理の開始を検出して改ページ処理の前にプラテンギャップをその修正の要否にかかわらず一律に拡大し、改ページ後にプラテンギャップを元に戻すのではなく、改ページ時を含めて改行動作が行われるごとに、次行の印刷起動指令が出される前にプラテンギャップの拡大の有無を監視し、プラテンギャップが拡大された時にのみ、次行の印刷起動指令が出される前にプラテンギャップを元に戻すので、不要なプラテンギャップ調整動作が行われず、全体としての印字速度が大幅に低下することを防止できる。
【００３７】
なお、図３はこのプラテンギャップ調整機構の回路ブロック図であり、前記接離制御手段２０、電磁クラッチ制御手段２１及び改行処理手段３０は図３のＣＰＵ内に組み込まれている。また、前記制御プログラムを含めたこのプラテンギャップ調整機構の制御プログラムはＲＯＭに組み込むようになっている。
【００３８】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明は、プラテンギャップの変動の有無を監視するギャップ監視手段を設け、プラテンギャップが拡大されたことを検出した時にのみ、調整手段でプラテンギャップを最適値まで縮小させるので、大きなテント張りや紙ホチキスによりプラテンギャップが拡大された後にプラテンギャップが拡大されたままで印字が行われることが防止され、これによる印字品質の低下が防止される。
【００３９】
また、大きなテント張り部や紙ホチキス部がプラテンギャップを通過する時には、プラテンを所定位置に牽制するカムの回転が制止されないので、大きなテント張りや紙ホチキスがプラテンギャップを通過する時には、カムが逆回転してプラテンギャップを自然に拡大させることができ、テント張りや紙ホチキスがプラテンギャップに支えることによるジャムの発生を防止することができる。
【００４０】
更に、プラテンギャップの拡大が検出された時にのみ、プラテンギャップを最適値に縮小するので、このような調整をせずに済む場合も含めて改ページごとに必ずプラテンギャップの拡大と縮小を行う従来例に比べて、不要なプラテンギャップの調整がなされないので、全体としての印字速度が大幅に低下することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成図である。
【図２】本発明の制御フロー図である。
【図３】本発明の回路ブロック図である。
【図４】従来例の側面図である。
【図５】従来例の構成図である。
【図６】従来例の制御フロー図である。
【符号の説明】
Ａ 監視手段
Ｂ 調整手段
１ 印字ヘッド
２ プラテン
４ モータ
７ カム
８ ギヤトレイン
１２ トルクリミッタ
２０ｃ 演算手段
２２ エンコーダ
２３ ホトインタラプタ
２４ 電磁クラッチ

Claims (3)

1. 印字ヘッドに対して接離可能に設けたプラテンを前記印字ヘッド側に前進させるためのカムと、このカムにモータの駆動力を伝達するギヤトレインに介在させたトルクリミッタと、印字中に前記カムの回転を制止する電磁クラッチとを備え、用紙厚に対応して印字ヘッド・プラテン間のプラテンギャップを自動調整し、印字中に電磁クラッチにより前記カムの回転を制止して適正なプラテンギャップを保持するプラテンギャップ調整機構において、
   前記プラテンギャップの変動の有無を監視するギャップ監視手段と、この監視手段がプラテンギャップの拡大を検出した後にプラテンギャップを最適値まで縮小させる調整手段とを設けることを特徴とするプラテンギャップ調整機構。
2. 前記監視手段で印字中のプラテンギャップの変動を検出することにより電磁クラッチの故障を検出し、この電磁クラッチの故障が検出された時に電磁クラッチの故障を通知する故障通知手段を設ける請求項１に記載のプラテンギャップ調整機構。
3. 前記監視手段が、前記カムに連動して回転し、回転中心を中心に回転するエンコーダと、このエンコーダのスリットを検出する２点測定式のホトインタラプタと、ホトインタラプタの出力に基づいてプラテンの移動量及び移動方向を判定する移動判定手段とを備える請求項１に記載のプラテンギャップ調整機構。

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