JP3810573B2 - プリンタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ステッピングモータの逆起電力の出力時間を用紙厚の検出に用いたプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタにおいて、プラテンに向かってプリントヘッドを移動していき、プリントヘッドの先端が用紙に当接したことを判定する技術として、プリントヘッドを移動するためのステッピングモータの逆起電力の出力時間が負荷の増大により短くなる特性を利用したものがある。
【０００３】
すなわち、ステッピングモータの各ステップごとに逆起電力の出力時間を見て、この出力時間が所定値より短くなれば、プリントヘッドの先端が用紙に当接したと判定するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ステッピングモータの逆起電力の出力のばらつきにより、突発的に逆起電力の出力時間が短くなることがあり、実際にはプリントヘッドの先端が用紙に当接していないのに当接したと誤検出されて、プリントヘッドと用紙間の距離が広く取られ、印字を不鮮明にしてしまう原因になるという不具合があった。
【０００５】
この発明の目的は、プリントヘッドの先端が用紙に当接したことを正確に検出することができるプリンタを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、印字を行なうプリントヘッドと、このプリントヘッドの先端をプラテンに向かって移動するプリントヘッド駆動機構と、このプリントヘッド駆動機構を駆動するステッピングモータと、このステッピングモータの各ステップごとの逆起電力の出力時間をカウントするカウント手段と、前記プリントヘッドが前記プラテン上の用紙に未だ当接していない場合の前記出力時間を基準時間とした場合に前記出力時間と前記基準時間より短い第１の設定時間とを比較する第１の比較手段と、この比較により前記出力時間が前記第１の設定時間より小さかったときはその事実を記憶する記憶手段と、前記出力時間と前記第１の設定時間より短い第２の設定時間とを比較する第２の比較手段と、前回のステップで前記出力時間が前記第１の設定時間より小さかった場合に今回のステップで前記出力時間が前記第２の設定時間より小さかったときには前記プリントヘッドが前記プラテン上の用紙に当接したと判定する判定手段と、を備えているプリンタである。
【０００７】
したがって、前回のステップでステッピングモータの逆起電力の出力時間が第１の設定時間より小さかった場合に今回のステップでステッピングモータの逆起電力の出力時間が第２の設定時間より小さかったときには、プリントヘッドがプラテン上の用紙に当接したと判定することができるが、前回のステップでステッピングモータの逆起電力の出力時間が第１の設定時間より小さくなかった場合は、今回のステップでステッピングモータの逆起電力の出力時間が第２の設定時間より小さかったとしても、それは突発的にステッピングモータの逆起電力の出力時間が短くなったのであるとして、プリントヘッドがプラテン上の用紙に当接したとは判定しないので、プリントヘッドの先端が用紙に当接したことを正確に検出することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
［発明の実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１にかかるプリンタにおけるプラテンとプリントヘッドの位置関係を示すブロック図である。プリントヘッド１は、ワイヤドットプリントヘッドであり、図示しない機構（この発明のプリントヘッド駆動機構を実施するものである）を、図１において図示しないステッピングモータ１６ａ（図２参照）で駆動することにより、プラテン２に向かって接近および離隔移動する。なお、符号３はインクリボン、符号４はマスク、符号５はプラテン２上の用紙である。
【０００９】
図２は、このプリンタの制御系の電気的な接続を示すブロック図である。図２に示すように、各部を集中的に制御するＣＰＵ１１には、各種の制御プログラムや固定データを記憶したＲＯＭ１２と、書き換え可能にデータを記憶し、ＣＰＵ１１の作業エリアにもなるＲＡＭ１３とが、バス１４により接続されている。
【００１０】
また、バス１４には、プリントヘッド駆動回路１５、ステッピングモータ駆動回路１６、キャリア駆動回路１７および用紙搬送駆動回路１８が接続されている。
【００１１】
プリントヘッド駆動回路１５は、プリントヘッド１を駆動して印字動作を行なわせる駆動回路である。
【００１２】
ステッピングモータ駆動回路１６は、前記のように、プリントヘッド１をプラテン２に向かって接近および離隔移動するためのステッピングモータ１６ａの駆動回路である。
【００１３】
キャリア駆動回路１７は、プリントヘッド１を支持する図示しないキャリアを印字のライン方向に移動させるキャリアモータ１７ａの駆動回路である。
【００１４】
用紙搬送駆動回路１８は、用紙５の紙送りを行なわせる用紙搬送モータ１８ａの駆動回路である。
【００１５】
以上のようなプリンタで、印字動作は次のように行なう。すなわち、用紙搬送モータ１８ａで紙送りしながら、キャリアモータ１７ａでプリントヘッド１を印字のライン方向に送りつつ印字動作を行なわせる。
【００１６】
図３は、ステッピングモータ１６ａの相出力と、逆起電力出力の電圧波形を示すタイミングチャートである。（ａ）はステッピングモータ１６ａの相出力の電圧波形を示している。（ｂ）はステッピングモータ１６ａの逆起電力出力の電圧波形で、プリントヘッド１の先端がいまだ用紙５に当接していないときのもの、（ｃ）は同電圧波形で、プリントヘッド１の先端が用紙５に当接したときのものである。（ｂ）と（ｃ）の波形を比較すれば、プリントヘッド１の先端が用紙５に当接したときには、そうでないときに比べて、ステッピングモータ１６ａの逆起電力の出力時間が時間ｔ分だけ短くなることがわかる。
【００１７】
図４を参照して、この発明の実施の形態１にかかるプリンタに特有の処理について説明する。まず、ステッピングモータ１６ａの逆起電力の出力電圧波形を観測して、この逆起電力の出力時間Ａｖを検出する（ステップＳ２１）。そして、プリントヘッド１がプラテン２上の用紙５に未だ当接していない場合の逆起電力の出力時間Ａｖを基準時間とした場合に、逆起電力の出力時間Ａｖと基準時間より短い所定の時間である第２の設定時間とを比較する（ステップＳ２２）。そして、出力時間Ａｖが第２の設定時間より大きいときは（ステップＳ２２のＮ）、ステップＳ２３にすすむ。
【００１８】
ステップＳ２３では基準時間より小さいが第２の設定時間より大きい所定の時間である第１の設定時間と逆起電力の出力時間Ａｖとを比較する。そして、出力時間Ａｖが第１の設定時間以下であったときは所定のフラグをＯＮにし（ステップＳ２４）、出力時間Ａｖが第１の設定時間より大きいときは所定のフラグをＯＦＦとして（ステップＳ２５）、処理を終了する。
【００１９】
ステップＳ２２で出力時間Ａｖが第２の設定時間以下のときは（ステップＳ２２のＹ）、前記のフラグがＯＮになっているか否かを判断し（ステップＳ２６）、フラグがＯＮであるときは（ステップＳ２６のＹ）、プリントヘッド１がプラテン２上の用紙５に当接したことを検出したと判断する（ステップＳ２７）。フラグがＯＦＦのときは（ステップＳ２６のＮ）、処理を終了する。
【００２０】
ところで、図５はプリントヘッド１−プラテン２間の距離に対する逆起電力の出力時間Ａｖの変化を示すグラフである。同図に示すように、プリントヘッド１をプラテン２の方向に下げていったときに、ステッピングモータ１６ａを１ステップ移動するごとに逆起電力の出力時間Ａｖを検出すると、出力時間Ａｖの長さは、通常は図５に細線で示すように、プリントヘッド１が用紙５に接触してさらにプラテン５に近づいていくにつれて負荷が増大していき、基準時間から第１の設定時間、第２の設定時間と、徐々に短くなっていく。これに対し、図５中に太線で示しているのは、逆起電力の出力時間Ａｖが突発的に短くなってしまった場合である。
【００２１】
すなわち、前記した図４の処理において、出力時間Ａｖが第２の設定時間以下で（ステップＳ２２のＹ）、フラグがＯＮであるとき（ステップＳ２６のＹ）とは、図５に示すように、ステッピングモータ１６ａを１ステップ移動するごとに、用紙５に接触しさらにプラテン５に近づいていくにつれて負荷が増大していって、出力時間Ａｖが基準時間から第１の設定時間、第２の設定時間と、徐々に短くなっていく場合であり、プリントヘッド１がプラテン２上の用紙５に当接したことを検出したと判断することができる（ステップＳ２７）。
【００２２】
これに対し、出力時間Ａｖが第２の設定時間以下であっても（ステップＳ２２のＹ）、フラグがＯＦＦのとき（ステップＳ２６のＮ）、すなわち、ステッピングモータ１６ａの前のステップで、出力時間Ａｖが第１の設定時間より大きかった場合（ステップＳ２３のＮ）は、図５中に太線で示すように逆起電力の出力時間Ａｖが突発的に短くなってしまった場合であるので、プリントヘッド１がプラテン２上の用紙５に当接したことを検出したと判断しない。
【００２３】
以上のような処理により、突発的にステッピングモータの逆起電力の出力時間が短くなることがあっても、プリントヘッドの先端が用紙に当接したことを正確に検出することができる。
【００２４】
なお、ステップＳ２３は、この発明の第１の比較手段を実施し、ステップＳ２４は、この発明の記憶手段を実施し、ステップＳ２２は、この発明の第２の比較手段を実施し、ステップＳ２７は、この発明の判定手段を実施するものである。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明は、前回のステップでステッピングモータの逆起電力の出力時間が第１の設定時間より小さかった場合に今回のステップでステッピングモータの逆起電力の出力時間が第２の設定時間より小さかったときには、プリントヘッドがプラテン上の用紙に当接したと判定することができるが、前回のステップでステッピングモータの逆起電力の出力時間が第１の設定時間より小さくなかった場合は、今回のステップでステッピングモータの逆起電力の出力時間が第２の設定時間より小さかったとしても、それは突発的にステッピングモータの逆起電力の出力時間が短くなったのであるとして、プリントヘッドがプラテン上の用紙に当接したとは判定しないので、プリントヘッドの先端が用紙に当接したことを正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１にかかるプリンタにおけるプラテンとプリントヘッドの位置関係を示すブロック図である。
【図２】 前記プリンタの制御系の電気的な接続を示すブロック図である。
【図３】 前記プリンタのステッピングモータの相出力と、逆起電力出力の電圧波形示すタイミングチャートであり、（ａ）はステッピングモータの相出力の電圧波形、（ｂ）はステッピングモータの逆起電力出力の電圧波形でプリントヘッドの先端がいまだ用紙に当接していないときのもの、（ｃ）は同電圧波形で、プリントヘッドの先端が用紙に当接したときのものである。
【図４】 この発明の実施の形態１にかかるプリンタで用紙の厚さを自動検出するのに際し、プリントヘッドの先端が用紙に当接したか否かを検出する処理のフローチャートである。
【図５】 プリントヘッド−プラテン間の距離に対する逆起電力の出力時間の変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１ プリントヘッド
２ プラテン
５ 用紙
１６ａ ステッピングモータ

Claims (1)

1. 印字を行なうプリントヘッドと、
   このプリントヘッドの先端をプラテンに向かって移動するプリントヘッド駆動機構と、
   このプリントヘッド駆動機構を駆動するステッピングモータと、
   このステッピングモータの各ステップごとの逆起電力の出力時間をカウントするカウント手段と、
   前記プリントヘッドが前記プラテン上の用紙に未だ当接していない場合の前記出力時間を基準時間とした場合に前記出力時間と前記基準時間より短い第１の設定時間とを比較する第１の比較手段と、
   この比較により前記出力時間が前記第１の設定時間より小さかったときはその事実を記憶する記憶手段と、
   前記出力時間と前記第１の設定時間より短い第２の設定時間とを比較する第２の比較手段と、
   前回のステップで前記出力時間が前記第１の設定時間より小さかった場合に今回のステップで前記出力時間が前記第２の設定時間より小さかったときには前記プリントヘッドが前記プラテン上の用紙に当接したと判定する判定手段と、
   を備えているプリンタ。