JP4366903B2 - プラテンギャップ調整装置、記録装置およびプラテンギャップ調整装置の制御方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラテンギャップ検出装置およびプラテンギャップ検出装置を備えた記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、プラテンギャップ調整において、キャリッジ軸に摺動可能に保持された記録ヘッドをステッピングモータおよび輪列を介してプラテンに略垂直な方向に駆動し、測定基準位置から空走区間、記憶区間、判定区間を経て降下させてプラテン面の位置を検出し、ついで記録ヘッドを測定基準位置から空走区間、記憶区間、判定区間を経て降下させて媒体面（紙面）の位置を検出し、これらの差によってプラテンギャップを決定し、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を備えた記録装置が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のプラテンギャップ調整機構は、記録ヘッドのプラテン面あるいは媒体面への当接位置を検出するために、ステッピングモータの駆動軸に設けたロータリーエンコーダを用い、モータを一定速度で回転させて記録ヘッドのプラテン面あるいは媒体面への当接に伴うモータの脱調状態（位相ずれなど）を検出していた。
【０００４】
しかし、従来の構成では、記録ヘッドがプラテン面あるいは媒体面に実際に当接したとしても、ステッピングモータの静止角度誤差、輪列を構成するギア群のバックラッシュ、がたなどにより、プラテン面あるい媒体面への当接タイミングの測定誤差が発生するという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、プラテンギャップの調整を行うに際し、記録ヘッドのプラテン面あるい媒体面への当接の測定誤差を減少し、ひいては、記録装置のスループットを向上することが可能なプラテンギャップ検出装置およびこのプラテンギャップ検出装置を備えた記録装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、記録ヘッドを支持するキャリッジ軸を移動させて、プラテンギャップを調整するプラテンギャップ調整装置において、前記キャリッジ軸を前記プラテン方向へ移動させるべく駆動力を与えるキャリッジ駆動部と、前記キャリッジ軸のプラテン方向への移動速度を検出する移動速度検出部と、前記キャリッジ軸の移動に伴う前記キャリッジ駆動部の駆動トルクの大きさの変化に基づいて前記移動速度を変更させるべく前記キャリッジ駆動部を制御する移動速度制御部と、プラテン面あるいは媒体面に当接前の前記キャリッジの移動速度に相当する基準パルス周期と実際のキャリッジの移動速度に相当する比較パルス周期との差の累積値が所定の当接判定基準値を超えた場合に、前記プラテン面あるいは前記媒体面に当接したとみなして前記プラテン面および前記媒体面の位置を検出する位置検出部と、前記プラテン面の位置および前記媒体面の位置の差に基づいて設定すべきプラテンギャップを算出するギャップ算出部と、を備え、前記キャリッジ駆動部の駆動トルクが所定の基準トルクよりも大きい場合には、前記移動速度制御部は、前記移動速度の変更時に、前記移動速度を大きくすべく制御を行うことを特徴としている。
【０００７】
これと並行して位置検出部は、プラテン面あるいは媒体面に当接前の前記キャリッジの移動速度に相当する基準パルス周期と実際のキャリッジの移動速度に相当する比較パルス周期との差の累積値が所定の当接判定基準値を超えた場合に、前記プラテン面あるいは前記媒体面に当接したとみなして前記プラテン面および前記媒体面の位置を検出する。
【０００８】
これにより移動速度制御部は、キャリッジ軸の移動状態に基づいて移動速度を変更させるべくキャリッジ駆動部を制御する。
【０００９】
これと並行して位置検出部は、移動速度に対応する移動速度判別値が所定の基準移動速度判別値よりも低くなった場合に、プラテン面あるいは媒体面に当接したとみなしてプラテン面および媒体面の位置を検出する。
そして、ギャップ算出部は、プラテン面の位置および媒体面の位置の差に基づいて設定すべきプラテンギャップを算出する。
【００１０】
この場合において、前記移動速度制御部は、前記移動状態として、前記移動速度が所定の第１基準移動速度よりも低くなった場合に前記キャリッジ軸の前記プラテン方向への移動速度を変更すべく前記キャリッジ駆動部を制御するようにしてもよい。
【００１２】
さらに、前記キャリッジ駆動部の駆動トルクが所定の基準トルクよりも小さい場合には、前記移動速度制御部は、前記移動速度の変更時に前記移動速度を小さくすべく制御を行うようにしてもよい。
【００１３】
さらにまた、前記位置検出部は、前記移動速度判別値として、前記移動速度を用いるようにしてもよい。
【００１４】
また、前記位置検出部は、前記移動速度判別値として、前記移動速度と所定の基準移動速度との差の累積値を用いるようにしてもよい。
【００１５】
さらに、前記位置検出部は、前記累積値として、前記キャリッジ軸の回転を直接あるいは間接的に検出するロータリーエンコーダのパルス周期と前記基準移動速度時における前記エンコーダのパルス周期との差の累積値を用いるようにしてもよい。
【００１６】
さらにまた、前記キャリッジ駆動部は、前記キャリッジ軸を駆動するためのモータを有し、前記位置検出部は、前記モータの１回転周期単位で前記位置を検出するようにしてもよい。
【００１７】
また、前記キャリッジ駆動部は前記キャリッジ軸を駆動するためのモータを有し、前記位置検出部は、前記モータの１回転周期単位の前記移動速度の累積値あるいは前記モータの１回転周期単位の前記移動速度の基準速度との差分の累積値に基づいて前記位置を検出するようにしてもよい。
【００１８】
また、媒体供給装置から供給される媒体の厚さを所定のタイミングで検知し、この検知した媒体の厚さに基づいてプラテンギャップを調整し、前記媒体に画像記録を行う記録装置において、記録ヘッドを支持するキャリッジ軸を移動させて、プラテンギャップを算出し、プラテンギャップを調整するプラテンギャップ調整装置を備え、当該プラテンギャップ調整装置は、前記キャリッジ軸を前記プラテン方向へ移動させるべく駆動力を与えるキャリッジ駆動部と、前記キャリッジ軸のプラテン方向への移動速度を検出する移動速度検出部と、前記キャリッジ軸の移動に伴う前記キャリッジ駆動部の駆動トルクの大きさの変化に基づいて前記移動速度を変更させるべく前記キャリッジ駆動部を制御する移動速度制御部と、プラテン面あるいは媒体面に当接前の前記キャリッジの移動速度に相当する基準パルス周期と実際のキャリッジの移動速度に相当する比較パルス周期との差の累積値が所定の当接判定基準値を超えた場合に、前記プラテン面あるいは前記媒体面に当接したとみなして前記プラテン面および前記媒体面の位置を検出する位置検出部と、前記プラテン面の位置および前記媒体面の位置の差に基づいて設定すべきプラテンギャップを算出するギャップ算出部と、を備え、前記キャリッジ駆動部の駆動トルクが所定の基準トルクよりも大きい場合には、前記移動速度制御部は、前記移動速度の変更時に、前記移動速度を大きくすべく制御を行うことを特徴としている。
【００１９】
上記構成によれば、プラテンギャップ調整装置の移動速度検出部は、キャリッジ軸のプラテン方向への移動速度を検出し、移動速度制御部に出力する。
これにより移動速度制御部は、キャリッジ軸の移動により前記記録ヘッドがプラテン面あるいは媒体面に当接するのに伴って変化する前記キャリッジ駆動部の駆動トルクの大きさに基づいて前記移動速度を変更させるべく前記キャリッジ駆動部を制御し、キャリッジ駆動部の駆動トルクが所定の基準トルクよりも大きい場合には、移動速度の変更時に、移動速度を大きくすべく制御を行う。
【００２０】
これと並行して、位置検出部は、プラテン面あるいは媒体面に当接前の前記キャリッジの移動速度に相当する基準パルス周期と実際のキャリッジの移動速度に相当する比較パルス周期との差の累積値が所定の当接判定基準値を超えた場合に、前記プラテン面あるいは前記媒体面に当接したとみなして前記プラテン面および前記媒体面の位置を検出する。
そして、ギャップ算出部は、プラテン面の位置および媒体面の位置の差に基づいて設定すべきプラテンギャップを算出する。
【００２９】
また、記録ヘッドを支持するキャリッジ軸を移動させて、プラテンギャップを調整するプラテンギャップ調整装置の制御方法において、前記キャリッジ軸のプラテン方向への移動速度を検出する移動速度検出過程と、前記キャリッジ軸の移動により前記記録ヘッドがプラテン面あるいは媒体面に当接するのに伴って変化する前記キャリッジ駆動部の駆動トルクの大きさに基づいて前記移動速度を変更させるべく制御する移動速度制御過程と、プラテン面あるいは媒体面に当接前の前記キャリッジの移動速度に相当する基準パルス周期と実際のキャリッジの移動速度に相当する比較パルス周期との差の累積値が所定の当接判定基準値を超えた場合に、前記プラテン面あるいは前記媒体面に当接したとみなして前記プラテン面および前記媒体面の位置を検出する位置検出過程と、前記プラテン面の位置および前記媒体面の位置の差に基づいて設定すべきプラテンギャップを算出するギャップ算出過程と、を備え、前記キャリッジ駆動における駆動トルクが所定の基準トルクよりも大きい場合には、前記移動速度制御過程は、前記移動速度の変更時に、前記移動速度を大きくすべく制御を行うことを特徴としている。
【００４２】
【発明の実施の形態】
次に図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。
【００４３】
図１は、実施形態のドットインパクトプリンタを示す外観斜視図である。
【００４４】
ドットインパクトプリンタ１０は、多数の記録ワイヤをインクリボン（共に図示せず）を介してシートに打ち付けてドットを記録することにより、文字を含む画像を印刷する。
【００４５】
ドットインパクトプリンタ１０は、記録装置本体としてのプリンタ本体１１と、このプリンタ本体１１の前方側に設置されてカットシートＫを手差し可能に構成されたシート供給ガイド４３と、上記プリンタ本体１１の後方側に設置されてカットシートＫを記録部に自動給紙する給紙装置ＣＳＦとを備えている。
【００４６】
図２は、給紙装置ＣＳＦを取り外したプリンタ本体１１の外観斜視図である。
【００４７】
給紙装置ＣＳＦの略真下には連続シートを記録部に供給するプッシュトラクタユニット（連続シート搬送装置）１２が配置されている。
【００４８】
ここで、カットシートＫとしては、例えば単票紙、複写紙またはＯＨＰ（オーバヘッドプロジェクタ）シート等のカットフィルムがある。また、連続シートとしては連続紙、連続複写紙などがある。
【００４９】
図３は、プリンタ本体１１のシート搬送機構部の外観斜視図である。
【００５０】
シート搬送機構部３０は、図３に示すように、プッシュトラクタユニット１２に連なる紙送りローラ１３と、プラテン２０と、搬送ローラユニット２１とを備えている。
【００５１】
図４は、キャリッジを示す外観斜視図である。
【００５２】
プラテン２０の上方には、図４に示すように、キャリッジ３１を備えている。キャリッジ３１には、リボンカートリッジ３５と、印字ヘッド３６とが搭載されている。キャリッジ３１は、キャリッジガイド軸３２に支持されて、プラテン２０の上方を当該プラテン２０の軸方向に走査して移動される。
【００５３】
キャリッジガイド軸３２は、サイドフレーム３３、３４間に回転自在に支持されている。
【００５４】
図５はプラテンギャップ調整機構の外観斜視図である。
【００５５】
キャリッジガイド軸３２は、図５に示すように、その端部に中心軸が偏心した偏心軸３２Ａを備えている。偏心軸３２Ａにはギア３７が固定されている。この偏心軸３２Ａのキャリッジガイド軸３２に対する偏心量は、例えば、Ｌ＝１ｍｍ程度である。なお、符号４０はリード線である。
【００５６】
ギア３７には、図６に示すように、ギア３８が噛み合い、このギア３８にはステッピングモータ３９の出力ギア３９Ａが噛み合う。
【００５７】
偏心軸３２Ａと同軸上に、スケール４１が取り付けられている。さらにスケール４１を回転可能に挟み込むようにロータリーエンコーダ４２が取り付けられている。このロータリーエンコーダ４２によってスケール４１の回転速度、ひいては、偏心軸３２Ａの回転速度が検出される。
【００５８】
ステッピングモータ３９を駆動した場合、出力ギア３９Ａ、ギア３８及びギア３７を介して、偏心軸３２Ａが回転する。この偏心軸３２Ａと一体にキャリッジガイド軸３２も回転する。
【００５９】
これにより、このキャリッジガイド軸３２が偏心分（Ｌ＝１ｍｍであれば、２ｍｍ。）だけ鉛直方向に上下動する。この結果、キャリッジガイド軸３２に支持されたキャリッジ３１、並びにこれと一体の印字ヘッド３６が、プラテン２０に対して接離方向に移動することとなる。
【００６０】
つぎに、この記録装置の動作を説明する。以下の説明においては、単票紙又は複写紙等のカットシートＫが手差し供給される場合について説明する。
【００６１】
まず、カットシートＫは、図１において、プリンタ本体１１の前方側から手差し供給された後、搬送ローラユニット２１とプラテン２０と紙送りローラ１３の回転により、プリンタ本体１１の前方から後方へ向かって搬送される。そして、搬送ローラユニット２１とプラテン２０と紙送りローラ１３の回転により、反転して、プリンタ本体１１の後方から前方へ向かって搬送され、プラテン２０に対向した印字ヘッド３６を含む記録部に供給され、印字が実行される。
【００６２】
連続紙等の連続シートは、図２に示すように、プッシュトラクタ１２によってプリンタ本体１１の後方側から供給された後、紙送りローラ１３と搬送ローラユニット２１とにより同方向に搬送されて、プラテン２０に対向した印字ヘッド３６を含む記録部に供給され、印字が実行される。
【００６３】
つぎに、給紙装置ＣＳＦを用いた自動給紙について説明する。
【００６４】
この給紙装置ＣＳＦは、図７ないし図９に示すように、複数枚のカットシートＫを保持するホッパ９１と、このホッパ９１の最上位のカットシートＫを一枚ずつピックアップして給送する給紙ローラ９２と、最上位のカットシートＫと共に重送されるカットシートＫを分離する分離パッド９３とを備えている。上記給紙ローラ９２は、カットシートＫと接触する円弧部９２ａとカットシートＫから離間する直線部９２ｂとを有する断面Ｄ型の形状を呈し、少なくとも表面は例えばゴム等の高摩耗材で構成されている。
【００６５】
給紙ローラ９２の円弧部９２ａと分離パッド９３との当接状態で１回転する間に１枚のカットシートＫが用紙ガイド９８を介して上記紙送りローラ１３へ給送される。用紙ガイド９８には給送されるカットシートＫの先端を検知する紙検知器ＰＥが設置されている。
【００６６】
この自動給紙時には、上記紙送りローラ１３を構成する駆動ローラ１３Ａと従動ローラ１３Ｂとの協動作用により、カットシートＫのいわゆるスキュー取り（媒体整列）がおこなわれる。
【００６７】
このスキュー取りは、図８に示すように、駆動ローラ１３Ａと従動ローラ１３Ｂ間にカットシートＫの先端を一定長Ｌ１だけ食い付かせ、その後給紙ローラ９２を停止させた状態で駆動ローラ１３Ａを図示の方向、すなわち給紙方向とは逆の方向へ回転（逆回転）させておこなう。
【００６８】
このスキュー取りを終了した後、図９に示すように、駆動ローラ１３Ａと従動ローラ１３Ｂを正転させ、一定長Ｌの頭出し動作をおこなってから、記録タイミングに合わせてカットシートＫを記録ヘッド３６の領域に送り、記録をおこなう。ここで記録されたカットシートＫは、搬送ローラユニット２１（図３）を介して排出される。
【００６９】
本実施形態では、この自動給紙時に、以下に示すタイミングで、カットシートＫの紙厚が検知される。そして、この紙厚に応じて、キャリッジ３１に搭載された印字ヘッド３６と、プラテン２０との距離（以下、プラテンギャップという。）が、自動調整される。
【００７０】
ここで、プラテンギャップの調整手順を説明する。
【００７１】
スケール４１は、偏心軸３２Ａに回転一体に設けられており、ステッピングモータ３９の極数（例えば４８極）の整数倍（例えば、１０倍）のスリットあるいは光学パターンが形成されている。なお、以下の説明では、スリットを４８０個設けた場合を例として説明する。
【００７２】
一方、ロータリーエンコーダ４２は、スケール４１に対向して配置された、図示しない発光ダイオード４３及びフォトトランジスタ４４を有する投受光器４５を備えている。
【００７３】
投受光器４５の発光ダイオード４３から出射されてスケール４１のスリットを通過した検出光は、投受光器４５のフォトトランジスタ４４に受光されてパルス波形を有する検出信号（図１３参照）に変換される。
【００７４】
そして、検出信号のパルス数をカウントすることにより、偏心軸３２Ａのの回転角を検出することができる。また、パルスの周期により、偏心軸３２Ａの回転速度を検出することができる。
【００７５】
プラテンギャップの検出は、概略、以下の手順で行う。以下の説明においては、図示しないコントローラが制御を行うものとする。この場合において、コントローラは、コントローラ全体を制御するＭＰＵ、あらかじめプラテンギャップ検出、調整用の制御プログラムなどを格納したＲＯＭ、一時的に各種データを格納するＲＡＭおよび各種インターフェース機能を実現するインターフェース部を備えており、いわゆるコンピュータとして機能している。
【００７６】
まず、コントローラは、インターフェース部を介してステッピングモータ３９を駆動することにより、測定基準位置にある記録ヘッドを降下させて、プラテン面に当接させて、測定基準位置からプラテン面に当接するまでの距離を算出する。
【００７７】
次にコントローラは、記録ヘッドとプラテンとの間に媒体である紙を搬送し、インターフェース部を介してステッピングモータ３９を駆動することにより、測定基準位置にある記録ヘッドを降下させて、媒体面である紙面に当接させて、測定基準位置から媒体面である紙面に当接するまでの距離を算出する。
【００７８】
そして、コントローラは、プラテン面に当接するまでの距離から、媒体面である紙面に当接するまでの距離を減算することによって媒体厚である用紙厚を求める。
【００７９】
そして、コントローラは、求めた用紙厚に所定の調整距離を加算してプラテンギャップとする。
【００８０】
この場合において、コントローラは、記録ヘッドをプラテン面または媒体面（紙面）に強く当接させた場合における記録ヘッド等の破損等を防止するため、プラテンギャップ調整はステッピングモータ３９が脱調しない状態で行われる（脱調前検出）。
【００８１】
図１０は、プラテンギャップ検出動作におけるプラテン面または媒体面に当接する間での距離算出の処理フローチャートである。図１１は、プラテンギャップ検出動作のタイミングチャートである。
【００８２】
上述した図示しないコントローラは、移動速度制御部として機能し、ステッピングモータ３９を駆動して、記録ヘッドを測定基準位置に移動させる（ステップＳ１）。
【００８３】
次にコントローラはプラテン面（プラテン表面）検出を行うべくプラテン面から記録紙を排紙する（ステップＳ２）。
【００８４】
続いてコントローラはステッピングモータ３９を駆動し、偏心軸３２Ａを回転させてキャリッジ軸３２をプラテン面側に空送させる（ステップＳ３）。
【００８５】
そして、コントローラは、ロータリーエンコーダ４２から出力される検出信号の周期を、基準パルス周期として格納する（ステップＳ４）。
【００８６】
図１２は、基準パルス周期の格納処理フローチャートである。
【００８７】
基準パルス周期の格納処理においては、ステッピングモータ３９を回転させて（ステップＳ２１）、図１３に示すように、コントローラは、ロータリーエンコーダ４２から出力される検出信号のパルス周期Ｔｉを検出する（ステップＳ２２）。
【００８８】
ついで、ステッピングモータ３９の特性の影響による、後述する脱調前検出方式（リングバッファ方式）の累積値Ｕbの変動を小さくするため、コントローラは、４つの連続して得られたパルス周期Ｔi-3、Ｔi-2、Ｔi-1、Ｔiを使用し、基準パルス周期Ｓaを次式により演算し、図示しないＲＡＭなどの記憶装置に格納する（ステップＳ２３）。
【００８９】
Ｓa＝Ｔi-3＋Ｔi-2＋Ｔi-1＋Ｔi
このとき、ステッピングモータ３９の極数が上述したように４８であり、ギア３７、ギア３８および出力ギア３９Ａのトータルの減速比が１／５であり、スケール４１のスリット数が上述したように４８０であるとすると、ステッピングモータの１回転に対応する数Ｘ（Ｘは自然数）の基準パルス周期Ｓa（a＝１〜Ｘ）を順次格納する（ステップＳ１３）。
【００９０】
上述の例の場合には、Ｘは以下の通りであり、
Ｘ＝４８０／５
＝９６
コントローラは対応した基準パルス周期Ｓ1〜Ｓ96を順次格納する（ステップＳ１３）。ただし、ａ＝ｉ−３であるため、ａ＝９６のとき、ｉ＝９９である。
【００９１】
この基準パルス周期Ｓaを格納した後、処理を再び図１０のステップＳ５に移行して、プラテン面の位置の検出が開始される。
【００９２】
プラテン面の位置の検出が開始されると、記録ヘッドがプラテン面に当接したとみなされる位置に至ったか否か、すなわち、当接位置判定が行われる（ステップＳ６）。
【００９３】
図１４は、当接位置判定の処理フローチャートである。
【００９４】
図示しないコントローラは、ステッピングモータ３９を回転させて（ステップＳ３１）、ロータリーエンコーダ４２から出力される検出信号のパルス周期Ｔiを検出する（ステップＳ３２）。
【００９５】
そして、ｂ＝ｉ−３とし、比較パルス周期Ｓbを次式により演算する（ステップＳ３３）。
【００９６】
Ｓb＝Ｔi-3＋Ｔi-2＋Ｔi-1＋Ｔi
次に（１）式を満たすｎを求めて、そのときのａの値を算出する（ステップＳ３４）。ここで、ｎ，ａは整数であり、ｉ≧１００となるため、ｂ≧９７となる。
【００９７】
１≦ａ＝｛（ｂ／９７）−ｎ｝×９６≦９６ …（１）
例えば、ｉ＝１００の場合、ｂ＝ｉ−３＝９７であるため、これらを（１）式に代入すると、１≦ａ＝｛（９７／９６）−ｎ｝×９６≦９６を満たすｎおよびａの組み合わせは、ｎ＝１，ａ＝１となる。
【００９８】
ついで、基準パルス幅Ｓaとの差分Δｔｂを次式により演算する（ステップＳ３５）。
【００９９】
Δｔｂ＝Ｓb−Ｓa
ついで、この差分Δｔbを累積し、累積値Ｕbを次式により演算する（ステップＳ３６）。ここで、累積値Ｕbは、キャリッジの移動速度に相当するものであり、記録ヘッドがプラテン表面あるいは紙面に当接し始めると、移動速度が徐々に遅くなるのにともなって、すなわち、当接し始めるまでのキャリッジの移動速度を基準移動速度とした場合に、この基準移動速度とキャリッジの移動速度との差、すなわち、キャリッジの実際の移動速度が基準移動速度に対して遅くなるのに比例して累積値Ｕbも大きくなる。
【０１００】
Ｕb＝Ｕb-1＋Δｔb
例えば、ｉ＝１００の場合、前記の通り、ｂ＝９７，ａ＝１となるため、
Δｔ97＝Ｓ97−Ｓ1
となり、
Ｕ97＝Ｕ96＋Δｔ97となる。
【０１０１】
この累積値Ｕbの時間的変化の一例を図１５に示す。
【０１０２】
そして、コントローラは、累積値Ｕbが予め設定された第１当接判定基準値ＵTH1（記録ヘッドがプラテン表面あるいは紙面にある程度当接した時点におけるキャリッジの移動速度である第１基準速度に相当）を越えているか否かを別する（ステップＳ３７）。この第１当接判定基準値ＵTH1 は、キャリッジ軸の移動状態が記録ヘッドがプラテン表面あるいは紙面にある程度当接したことに相当するものであるため、この第１当接判定基準値ＵTH1を適宜設定することで当接判定速度および当接判定精度の向上が可能になる。
【０１０３】
さて、ステップＳ３７の判別において、コントローラが、
Ｕb≦ＵTH1
と判別した場合（ステップＳ３７；Ｎｏ）、再び処理をステップＳ３１に移行して上述した各ステップＳ３１〜Ｓ３７を繰り返す。
【０１０４】
また、ステップＳ３７の判別において、コントローラが、
Ｕb＞ＵTH1
と判別した場合（ステップＳ３７；Ｙｅｓ）、図示しないコントローラは、ステッピングモータ３９をの回転速度を変更する（ステップＳ３８）。
【０１０５】
そして、図示しないコントローラは、再び、図示しないコントローラは、ステッピングモータ３９を回転させて（ステップＳ３９）、ロータリーエンコーダ４２から出力される検出信号のパルス周期Ｔiを検出する（ステップＳ４０）。
【０１０６】
そして、ｂ＝ｉ−３とし、比較パルス周期Ｓbを次式により演算する（ステップＳ４１）。
【０１０７】
Ｓb＝Ｔi-3＋Ｔi-2＋Ｔi-1＋Ｔi
次に（１）式を満たすｎを求めて、そのときのａの値を算出する（ステップＳ４２）。ここで、ｎ，ａは整数であり、ｉ≧１００となるため、ｂ≧９７となる。
【０１０８】
１≦ａ＝｛（ｂ／９７）−ｎ｝×９６≦９６ …（１）
例えば、ｉ＝１００の場合、ｂ＝ｉ−３＝９７であるため、これらを（１）式に代入すると、１≦ａ＝｛（９７／９６）−ｎ｝×９６≦９６を満たすｎおよびａの組み合わせは、ｎ＝１，ａ＝１となる。
【０１０９】
ついで、基準パルス幅Ｓaとの差分Δｔｂを次式により演算する（ステップＳ４３）
Δｔｂ＝Ｓb−Ｓa
ついで、この差分Δｔbを累積し、累積値Ｕbを次式により演算する（ステップＳ４４）。
【０１１０】
Ｕb＝Ｕb-1＋Δｔb
例えば、ｉ＝１００の場合、前記の通り、ｂ＝９７，ａ＝１となるため、
Δｔ97＝Ｓ97−Ｓ1
となり、
Ｕ97＝Ｕ96＋Δｔ97となる。
【０１１１】
そして、コントローラは、累積値Ｕbが予め設定された第２当接判定基準値ＵTH2（記録ヘッドがプラテン表面あるいは紙面に完全に当接していると見なせる場合に相当）を越えているか否かを判別する（ステップＳ４５）。この第２当接判定基準値ＵTH2を適宜設定することで脱調前検出が可能になる。
【０１１２】
さて、ステップＳ４５の判別において、コントローラが、
Ｕb≦ＵTH2
と判別した場合（ステップＳ４５；Ｎｏ）、再び処理をステップＳ３１に移行して上述した各ステップＳ３９〜Ｓ４３を繰り返す。
【０１１３】
また、ステップＳ３７の判別において、コントローラが、
Ｕb＞ＵTH2
と判別した場合（ステップＳ４５；Ｙｅｓ）、ロータリーエンコーダの検出信号のパルス数をプラテン面位置として記憶する（ステップＳ４６）。
【０１１４】
そして、図１０のステップＳ７に移行し、プラテン面検出を完了する（ステップＳ７）。
【０１１５】
続いてコントローラは、再びステッピングモータ３９を駆動して、記録ヘッドを測定基準位置に移動させる（ステップＳ８）。
【０１１６】
次にコントローラは媒体面（紙面）検出を行うべくプラテン面に記録紙を給紙する（ステップＳ９）。
【０１１７】
続いてコントローラはステッピングモータ３９を駆動し、偏心軸３２Ａを回転させてキャリッジ軸３２をプラテン面側に空送させる（ステップＳ１０）。
【０１１８】
そして、コントローラは、上述した手順と同様に、ロータリーエンコーダ４２から出力される検出信号の周期を基準パルス周期として格納する（ステップＳ１１）。
【０１１９】
この基準パルス周期Ｓaを格納した後、処理を再び図１０のステップＳ１２に移行して、媒体面の位置の検出が開始される（ステップＳ１２）。
【０１２０】
媒体面の位置の検出が開始されると、記録ヘッドがプラテン面に当接したとみなされる位置に至ったか否か、すなわち、当接位置判定が行われる（ステップＳ１３）。
【０１２１】
この当接位置判定において、上述した手順と同様にして、ステップＳ４３（図１４参照）の判別において、コントローラが、
Ｕb＞ＵTH2
と判別した場合、ロータリーエンコーダの検出信号のパルス数を媒体面面位置として記憶する（図１４、ステップＳ４４参照）。そして、媒体面検出を完了する（ステップＳ１４）。
【０１２２】
そして、コントローラは、プラテン面に当接するまでの距離から、媒体面である紙面に当接するまでの距離を減算することによって媒体厚である用紙厚を求める。
【０１２３】
そして、コントローラは、求めた用紙厚に所定の調整距離Ｙを加算してプラテンギャップＰＧとする。
【０１２４】
そして、コントローラは、プラテンギャップ調整装置として機能し、設定したプラテンギャップＰＧに応じてステッピングモータ３９を駆動し、偏心軸３２Ａが回転し、ひいては、キャリッジ軸３２を上下動して実際のプラテンギャップを調整する。
【０１２５】
このプラテンギャップの調整が完了したら、コントローラは、画像記録（印字）を開始する。そして、コントローラは、画像記録コマンドとして、改ページ命令が出力されたか否かを判定し、改ページ命令が出力されていなければ、改行して、１行の画像記録を繰り返す。
【０１２６】
そして、コントローラは改ページ命令が出力されたら、カットシートＫの排出を行う。
【０１２７】
さらにコントローラは継続する画像記録データがあるか否かを判定し、画像記録データがあれば、カットシートＫの分離搬送がおこなわれ、印字データなしであれば、処理を終了する。
【０１２８】
ところで、プラテンギャップＰＧの調整は、給紙されたカットシートＫに対して毎回おこなわれるわけではない。
【０１２９】
前回の給紙と同一ビンであることを前提に、画像記録データなし状態が所定時間（例えば、５秒間）継続しない場合には、カットシートＫの紙厚検知を実行せず、いきなり頭出し位置までカットシートＫを搬送して、１行記録をおこなう。すなわち、５秒間継続しない場合、給紙装置ＣＳＦのホッパ９１に収容されたカットシートＫは交換されていないものと推定し、１行記録を行うようにしている。
【０１３０】
この結果、プラテンギャップ調整を毎回おこなう場合に比べて、その検知時間を短くすることができ、スループットを向上させることができる。
【０１３１】
以上の説明のように、本実施形態によれば、累積値Ｕbが第１当接判定基準値ＵTH1を超えた場合には、ステッピングモータ３９の回転速度を変更し、より急速に累積値Ｕbが大きくなるようにするので、従来例の累積値Ｕb’（図１５中、破線で示す。）のように、累積値Ｕb’の変化がなだらかなものとなって、当接検出、ひいては、スループットの低下を招くことがないとともに、第２当接判定基準値ＵTH2を超えたか否かの判定が容易となり、判定精度を向上させることができる。従って、より適切なプラテンギャップを迅速に調節して高速に画像記録処理を行うことが可能となる。
【０１３２】
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１３３】
例えば、以上の実施形態においては、キャリッジ軸の移動速度として、基準パルス幅Ｓa（基準移動速度に相当）と実際のパルス幅（実際の移動速度に相当）の差分Δｔbの累積値Ｕbを用いていたが、実際のパルス幅（実際の移動速度に相当）を用いるようにすることも可能である。
【０１３４】
以上の実施形態においては、キャリッジ軸の位置を検出するに際し、モータの１回転周期単位で検出するようにしてもよいし、モータの１回転周期単位の移動速度と移動速度の基準速度との差分の累積値に基づいて位置を検出するようにしてもよい。
【０１３５】
また、以上の説明においては、モータの回転速度をどのように変更するかについては詳細に述べなかったが、モータ（キャリッジ駆動部）の駆動トルクが所定の基準トルクよりも大きい場合には、モータの回転速度の変更時に、回転速度（キャリッジ軸の移動速度に相当）を大きくすべく制御を行うようにすればよい。また、モータ（キャリッジ駆動部）の駆動トルクが所定の基準トルクよりも小さい場合には、モータの回転速度の変更時に、回転速度（キャリッジ軸の移動速度に相当）を小さくすべく制御を行うようにすればよい。
【０１３６】
また、以上の実施形態においては、モータの回転速度の変更回数を１回としていたが、複数回行うように構成することも可能である。これにより、より一層高速に当接判定を行うように構成することができる。
【０１３７】
また、以上の実施形態においては、キャリッジ軸３２を偏心軸３２Ａの回転により上下動させていたが、キャリッジ軸３２をプラテン方向に略垂直な直線状の摺動スリットで摺動可能に保持し、カム機構により摺動スリット内で直線的に上下動させることも可能である。この場合には、ロータリーエンコーダ４２に代えてリニアエンコーダを用いればよい。
【０１３８】
要は、キャリッジ軸のプラテンギャップ調整に必要な方向の移動を直接的に検出することが可能な機構であればよいのである。
【０１３９】
また、以上の説明においては、キャリッジ軸にスケールを配置する場合について説明したが、モータ軸やモータの駆動力を伝達する輪列を構成する歯車の軸にスケールを配置するように構成することも可能である。
【０１４０】
さらに、以上の説明においては、プラテンギャップの決定方式において、脱調前検出方式を例として説明したが、モータ脱調後検出方式や、メカニカルスイッチ等の距離センサを用いた検出等に適用可能なことは云うまでもない。
【０１４１】
また、以上の説明においては、制御用プログラムがコントローラのＲＯＭ内に既に記憶されている場合について説明したが、各種磁気ディスク、光ディスク、メモリカードなどの記録媒体に制御用プログラムをあらかじめ記録し、これらの記録媒体から読み込み、インストールするように構成することも可能である。また、インターネット、ＬＡＮなどのネットワークを介して制御用プログラムをダウンロードし、インストールして実行するように構成することも可能である。
【０１４２】
【発明の効果】
本発明によれば、プラテンギャップの検出および調整に要する時間が短縮されるとともに、検出精度を向上させることができる。
【０１４３】
ひいては記録装置の印字品質を向上させるとともに、スループットの向上につなげることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る記録装置の一実施の形態が適用されたドットインパクトプリンタのプリンタ本体を示す斜視図である。
【図２】図１のプリンタ本体を示す側断面図である。
【図３】図１のプラテンギャップ調整機構をサイドフレームと共に示す斜視図である。
【図４】図３の右サイドフレームとプラテンギャップ調整機構の一部を拡大して示す斜視図である。
【図５】図４のプラテンギャップ調整機構（プラテンギャップ中程度の状態）の一部等を示す正面図である。
【図６】図５のプラテンギャップ調整機構（プラテンギャップ中程度の状態）の一部等を、偏心カムを除いて示す正面図である。
【図７】図３の左サイドフレームとプラテンギャップ調整機構の他部を拡大して示す斜視図である。
【図８】図７のプラテンギャップ調整機構（プラテンギャップ中程度の状態）の他部等を示す正面図である。
【図９】図８のプラテンギャップ調整機構の他部等を、偏心カム及び各種ギアを除いて示す正面図である。
【図１０】プラテン面および媒体面（紙面）検出の処理フローチャートである。
【図１１】プラテン面および媒体面（紙面）検出のタイミングチャートである。
【図１２】基準パルス周期格納のフローチャートである。
【図１３】基準パルス周期格納時の説明図である。
【図１４】当接位置判定の処理フローチャートである。
【図１５】測定基準位置および当接位置判定の説明図である。
【符号の説明】
１０ プリンタ（記録装置）
１１ プリンタ本体
１２ プッシュトラクタユニット（連続シート搬送装置）
１３ 紙送りローラ
２０ プラテン
２１ 搬送ローラユニット
３１ キャリッジ
３２ キャリッジ軸
３２Ａ 偏心軸
３６ 印字ヘッド
３７ ギア（輪列）
３８ ギア（輪列）
３９ ステッピングモータ（キャリッジ駆動部）
３９Ａ 出力ギア（輪列）
４１ スケール（移動速度検出部）
４２ ロータリーエンコーダ（移動速度検出部）
４３ 発光ダイオード
４４ フォトトランジスタ
４５ 投受光器
ＣＳＦ 給紙装置
Ｋ カットシート

Claims (3)

1. 記録ヘッドを支持するキャリッジ軸を移動させて、プラテンギャップを調整するプラテンギャップ調整装置において、
   前記キャリッジ軸を前記プラテン方向へ移動させるべく駆動力を与えるキャリッジ駆動部と、
   前記キャリッジ軸のプラテン方向への移動速度を検出する移動速度検出部と、
   前記キャリッジ軸の移動に伴う前記キャリッジ駆動部の駆動トルクの大きさの変化に基づいて前記移動速度を変更させるべく前記キャリッジ駆動部を制御する移動速度制御部と、
   プラテン面あるいは媒体面に当接前の前記キャリッジの移動速度に相当する基準パルス周期と実際のキャリッジの移動速度に相当する比較パルス周期との差の累積値が所定の当接判定基準値を超えた場合に、前記プラテン面あるいは前記媒体面に当接したとみなして前記プラテン面および前記媒体面の位置を検出する位置検出部と、
   前記プラテン面の位置および前記媒体面の位置の差に基づいて設定すべきプラテンギャップを算出するギャップ算出部と、を備え、
   前記キャリッジ駆動部の駆動トルクが所定の基準トルクよりも大きい場合には、前記移動速度制御部は、前記移動速度の変更時に、前記移動速度を大きくすべく制御を行うことを特徴とするプラテンギャップ調整装置。
2. 媒体供給装置から供給される媒体の厚さを所定のタイミングで検知し、この検知した媒体の厚さに基づいてプラテンギャップを調整し、前記媒体に画像記録を行う記録装置において、
   記録ヘッドを支持するキャリッジ軸を移動させて、プラテンギャップを算出し、プラテンギャップを調整するプラテンギャップ調整装置を備え、
   当該プラテンギャップ調整装置は、前記キャリッジ軸を前記プラテン方向へ移動させるべく駆動力を与えるキャリッジ駆動部と、
   前記キャリッジ軸のプラテン方向への移動速度を検出する移動速度検出部と、
   前記キャリッジ軸の移動に伴う前記キャリッジ駆動部の駆動トルクの大きさの変化に基づいて前記移動速度を変更させるべく前記キャリッジ駆動部を制御する移動速度制御部と、
   プラテン面あるいは媒体面に当接前の前記キャリッジの移動速度に相当する基準パルス周期と実際のキャリッジの移動速度に相当する比較パルス周期との差の累積値が所定の当接判定基準値を超えた場合に、前記プラテン面あるいは前記媒体面に当接したとみなして前記プラテン面および前記媒体面の位置を検出する位置検出部と、
   前記プラテン面の位置および前記媒体面の位置の差に基づいて設定すべきプラテンギャップを算出するギャップ算出部と、を備え、
   前記キャリッジ駆動部の駆動トルクが所定の基準トルクよりも大きい場合には、前記移動速度制御部は、前記移動速度の変更時に、前記移動速度を大きくすべく制御を行うことを特徴とする記録装置。
3. 記録ヘッドを支持するキャリッジ軸を移動させて、プラテンギャップを調整するプラテンギャップ調整装置の制御方法において、
   前記キャリッジ軸のプラテン方向への移動速度を検出する移動速度検出過程と、
   前記キャリッジ軸の移動に伴う前記キャリッジ駆動部の駆動トルクの大きさの変化に基づいて前記移動速度を変更させるべく制御する移動速度制御過程と、
   プラテン面あるいは媒体面に当接前の前記キャリッジの移動速度に相当する基準パルス周期と実際のキャリッジの移動速度に相当する比較パルス周期との差の累積値が所定の当接判定基準値を超えた場合に、前記プラテン面あるいは前記媒体面に当接したとみなして前記プラテン面および前記媒体面の位置を検出する位置検出過程と、
   前記プラテン面の位置および前記媒体面の位置の差に基づいて設定すべきプラテンギャップを算出するギャップ算出過程と、を備え、
   前記キャリッジ駆動における駆動トルクが所定の基準トルクよりも大きい場合には、前記移動速度制御過程は、前記移動速度の変更時に、前記移動速度を大きくすべく制御を行うことを特徴とするプラテンギャップ調整装置の制御方法。

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