JP4610458B2 - プリンタ - Google Patents

Description

本発明は、印刷ヘッド部がシャフトのスペーシング方向に移動して印刷を行うプリンタに関し、とくに印刷ヘッド部と印刷媒体との間の距離（ヘッドギャップ）を自動的に調整可能な機構を有するプリンタに関する。

従来のプリンタにおけるヘッドギャップ自動調整機構は、印刷ヘッドが搭載されたキャリッジをスペーシング方向に移動可能に軸支するシャフトをプラテンから離れる方向および近づく方向に移動可能にしたものがある。この機構においては、シャフトの両端部にスプリングを設け、このスプリングによりシャフトごとキャリッジを吊り下げた構造としている。このような機構を有するものとして、例えば特開平９−３００７５号公報が挙げられる。

上記のような機構を備えたプリンタにおいては、例えば輸送時の強い衝撃や振動により、キャリッジに搭載された印刷ヘッドや印刷ヘッドの先端部に設けられたセンサブロックが、対向した位置にあるプラテンやフレームに衝突して破損する惧れがある。そのため従来のプリンタにおいては、キャリッジを固定するための専用の金具や、キャリッジを挿通するシャフトを押さえておく専用の部材を用いてキャリッジの振動を防止するようにしていた。
特開平９−３００７５号公報

しかしながら従来のプリンタにおいては、キャリッジを固定するための専用の金具や、シャフトを押さえておく専用の部材は、プリンタを使用する際には取り外される。したがって、プリンタの使用後に再び運搬しようとする場合に、固定金具や押さえ部材を装着するのを忘れる場合やさらにはこれらの部材を紛失する場合がある。固定金具や押さえ部材を未装着でプリンタを運搬すると、印刷ヘッドを含めたキャリッジの一部がプラテンやフレームに衝突して破損する惧れがある。

したがって本発明は、運搬時の前に専用の部材を装着する必要がなく、しかも装置の部品の損傷を防止できるプリンタを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、印刷ヘッド部をシャフトの軸方向に移動して印刷するプリンタにおいて、前記印刷ヘッド部に形成された突状の係止部材と、前記軸方向の端部側のフレーム部材に形成され、前記係止部材が進入する孔部と、前記シャフトの両端部にそれぞれ対向して配設されたシャフト規制部材と、前記軸方向の直交方向に前記印刷ヘッド部を移動させ、その後、該印刷ヘッド部を前記軸方向の端部まで移動させ、その後、該印刷ヘッド部を前記直交方向の反対方向に移動させて、前記係止部材と前記孔部とを係合させることにより前記印刷ヘッド部の前記軸方向の移動を規制し、前記シャフト規制部材により前記シャフトの前記直交方向の移動を規制し、前記印刷ヘッド部を係止させる制御手段と、を備えることを特徴とするものである。

本発明によれば、印刷ヘッド部を係止させる制御手段を設けたことにより、運搬時の前に専用の部材を装着する必要がなく、しかも装置の部品の損傷を防止できる。

以下、本発明の実施の形態を図面にしたがって説明する。各図面に共通する要素には同一の符号を付す。図１は本発明の第1の実施の形態のプリンタを示す斜視図、図２は第１の実施の形態のプリンタを示す正面図である。図１、図２において、第１の実施の形態のシリアルプリンタ１は、プラテン２とメインシャフト３が平行に配設され、メインシャフト３にはキャリッジ（印刷ヘッド部）４が移動可能に取り付けられている。キャリッジ４には印刷ヘッド５が搭載され、印刷ヘッド５の先端部（下端部）にはリボンプロテクタ６が取り付けられている。

リボンプロテクタ６の一方の端部６ａには、突状の係止部材７が形成されている。係止部材７は先端部に鍵部７ａを有し、鍵部７ａは、キャリッジ４が端部へ移動した際にメインフレーム８に形成された孔９（図２に示す）に進入可能となっている。

メインシャフト３の両端部にはアジャストカム１０およびスプリング金具１１が取り付けられている。アジャストカム１０はメインシャフト３を上下動させるためのもので、メインシャフト３と一体に回転する。スプリング金具１１はメインシャフト３を回転自在に保持しており、それぞれのスプリング金具１１にはスプリング１２が取付けられており、このスプリング１２によりメインシャフト３は上方に付勢されている。アジャストカム１０にはそれぞれ偏芯カラ１３が当接しており、偏芯カラ１３に当接することによりメインシャフト３の上方への移動が阻止されている。なおスプリング１２および偏芯カラ１３はプリンタ１本体に固定されている。

またメインシャフト３の一方の端部にはギア１４が取付けられ、ギア１４はモータ１５の回転をアイドルギア１６、１７、１８を介して伝達されるようになっている。またアジャストカム１０の下方にはシャフト保持用カム１９が回転可能に設けられており、シャフト保持用カム１９はギア２０により回転させられる。ギア２０はアイドルギア１８と噛み合っており、モータ１５の回転により回転する。シャフト保持用カム１９はメインシャフト３の両端部に設けられ、両側のシャフト保持用カム１９は図示しないシャフトで互いに連結されている。

またキャリッジ４にはガイドシャフト２１が挿通され、スペースベルト２２が固着されている。後述するスペースモータによりスペースベルト２２を回転移動させると、キャリッジ４がガイドシャフト２１に沿って移動する。

ここでヘッドギャップの調整動作についてさらに図３を用いて説明する。図３はアジャストカムの動作を示す側面図である。なお図３において、メインシャフト３はメインフレーム８に縦長に形成されたガイド孔２３に入り込んでおり、上下方向にのみ移動可能となっている。また偏芯カラ１３はメインシャフト３の略上部でアジャストカム１０に当接することにより、メインシャフト３の上昇を阻止している。

この状態でモータ１５を回転すると、アイドルギア１６、１７、１８を介して、メインシャフト３に取付けたギア１４が回転する。これによりメインシャフト３およびアジャストカム１０が回転する。アジャストカム１０の回転により、偏芯カラ１３とメインシャフト３との距離が変化し、メインシャフト３の上下方向の位置が変わる。即ちキャリッジ４とプラテン２との距離が変化する。これによりヘッドギャップの調整がなされる。

図４は第１の実施の形態のプリンタの制御ブロック図である。図４において、制御部３１はプリンタ１の動作全体を制御するもので、マイクロプロセッサ等により構成される。制御部３１にはメニュー設定部３２、モータ駆動部３３および印刷制御部３４が接続され、またタイマー３５が内蔵されている。メニュー設定部３２はオペレータが各種のメニューを設定する部分で、プリンタ１の輸送モードに設定可能になっている。

モータ駆動部３３は、プリンタ１に設けられた各種のモータを駆動する部分で、ヘッドギャップ調整をするためのモータ１５、キャリッジ４をスペーシング移動させるためのスペースモータ３６が接続されている。印刷制御部３４は印刷ヘッド５を制御する。またタイマー３５は、プリンタ１が使用されていない時間を計測するもので、所定時間、例えば４時間、使用されていない場合には、その旨の信号を出力する。

次に図５乃至図９にしたがって第１の実施の形態におけるキャリッジを固定するための動作を説明する。図５はキャリッジを固定するための動作を示すフローチャート、図６乃至図９はキャリッジを固定するための動作を示す動作説明図である。なお図６乃至図９では各要素を簡略化して示してある。

第１の実施の形態では、キャリッジを固定するための動作を、輸送等のために意図的に行う場合と、自動的に行う場合とがあり、自動的にキャリッジを固定する場合はさらに、所定時間プリンタ１が使用されていない場合と電源スイッチがオフされた場合とがある。

オペレータがメニュー設定部３２を操作して輸送モード（キャリッジ固定モード）に設定すると（ステップ１）、またはタイマー３５の計測によりプリンタ１が使用されていない時間が、所定時間例えば４時間を経過した場合（ステップ２）、またはプリンタ１の電源スイッチがオフされた場合（ステップ３）、制御部３１はキャリッジ固定モードを認識し、モータ駆動部３３を介してモータ１５を駆動する（ステップ４）。

モータ１５を回転すると、アイドルギア１６、１７、１８を介して、メインシャフト３に取付けたギア１４が回転する。これによりメインシャフト３およびアジャストカム１０が回転する。このときアジャストカム１０はメインシャフト３を上昇させる方向に回転し、キャリッジ４は上限の位置まで上昇する。この状態を図６に示す。この状態で、係止部材７の鍵部７ａは、高さ方向（上下方向）としてはメインフレーム８に形成された孔９に進入可能な位置となっている。またこの状態では、図７に示すように、アジャストカム１０はシャフト保持用カム１９に接触しておらず、キャリッジ４はスプリング１２により吊り下げられた状態にある。なおシャフト保持用カム１９を回転させるギア２０は、必要なときにのみギア１８と噛み合うようになっている。

次に制御部３１はスペースモータ３６を駆動し、キャリッジ４を、孔９が形成されたメインフレーム８の方向へ移動させる（ステップ５）。この移動により、係止部材７の鍵部７ａがメインフレーム８の孔９に進入する。この状態で、次に制御部３１はモータ１５を先ほどとは反対方向に回転させる。これによりキャリッジ４は下降し、図８に示すように、係止部材７の鍵部７ａが孔９の下部に引っ掛かる（ステップ６）。これによりキャリッジ４はスペーシング方向に移動が規制される。なおこのとき印刷ヘッド５の下端部とプラテン２との間は距離δに保たれる。

その後、ギア２０がギア１８と噛み合い、モータ１５が反対方向に回転されると、アイドルギア１６、１７、１８を介して、ギア２０が回転し、シャフト保持用カム１９が回転し、図９に示すように、シャフト保持用カム１９の最大偏芯部が、下方からアジャストカム１０を押さえ付ける位置にくる。メインシャフト３はアジャストカム１０を介して略上方から偏芯カラ１３で押さえつけられており、シャフト保持用カム１９および偏芯カラ１３により、メインシャフト３およびキャリッジ４は上下方向の動きが規制される。

電源オフ時に上記の動作が行われた場合、上記動作を終了後、電源がオフされる。なおこの場合、その後、電源スイッチをオンした場合には、キャリッジ４の固定を解除する必要がある。その場合の解除動作は上記の動作を逆に行うようにすれば良い。即ち、電源スイッチがオンされると、モータ１５を回転し、シャフト保持用カム１９をアジャストカム１０から離すとともに、メインシャフト３を上方へ移動させる。これにより係止部材７の鍵部７ａがメインフレーム８の孔９の下部から離れ、キャリッジ４がスペーシング方向に移動可能になる。そしてスペースモータ３６を駆動し、キャリッジ４を、孔９が形成されたメインフレーム８から離れる方向へ移動させ、ホームポジションに位置づける。

以上により、輸送時においては輸送等の衝撃によるキャリッジ４への損傷を防止することが可能となり、プリンタ１運用中においては不意の衝撃によるキャリッジ４への損傷を防止することが可能となる。さらに電源オフ時においては、非使用時における不意の衝撃によるキャリッジ４への損傷を防止することが可能となる。

以上のように第１の実施の形態では、専用の固定金具や押さえ部材を装着しなくてもキャリッジ４を固定できるので、簡単な構成で、これらの固定金具や押さえ部材が不要となることから、コスト低減が図れると共に、これらの固定用部材の紛失の心配がなくなる。

上記第１の実施の形態では、係止部材７をリボンプロテクタ６に形成した例を示したが、係止部材はキャリッジ４もしくはキャリッジ４と一体に移動する他の部材の他の部分に形成してももちろん良い。またキャリッジ４を固定させる動作を行う前の非使用時間の長さは任意に設定可能である。

次に第２の実施の形態を説明する。図１０は第２の実施の形態のプリンタを示す概略正面図、図１１は第２の実施の形態のプリンタを示す概略側面図である。両図において、第２の実施の形態のプリンタ４１には、一方のメインフレーム８の内側近傍に、キャリッジ４固定用のブース４２が設けられている。

ブース４２は、図１１に示すように、側面から見て略Ｖ字形の溝部４３が形成され、溝部４３の両側の斜面は段差状に形成されている。この溝部４３にはキャリッジ４に搭載された印刷ヘッド５が入り込むようになっており、印刷ヘッド５と接触する部分には高摩擦で高弾性体であるラバーパット４４が貼り付けられている。

印刷ヘッド５が溝部４３に入り込んだ際、印刷ヘッド５の本体部５ａが段差部４５に当接してそれ以上の下降が阻止される。その際、印刷ヘッド５のノーズ部５の下方には空間部４６（後述の図１４に示す）ができるようになっている。これにより印刷ヘッド５のノーズ部５ｂにヘッドピンやセンサがあってもブース４２に引っ掛からないようになっている。また図１０に示すように、ブース４２の外側には印刷ヘッド５が入り込んだ際に、印刷ヘッド５の熱を逃がすための空気孔４７が形成されている。

次に第２の実施の形態におけるキャリッジ固定動作を説明する。図１２は第２の実施の形態におけるキャリッジを固定するための動作を示すフローチャート、図１３、図１４は第２の実施の形態におけるキャリッジを固定するための動作を示す動作説明図である。なお説明に当たって図４のブロック図を流用する。

第２の実施の形態の場合も、キャリッジを固定するための動作を、輸送等のための意図的に行う場合と、自動的に行う場合とがあり、自動的にキャリッジを固定する場合はさらに、所定時間プリンタ１が使用されていない場合と電源スイッチがオフされた場合とがある。

オペレータがメニュー設定部３２を操作して輸送モード（キャリッジ固定モード）に設定すると（ステップ１１）、またはタイマー３５の計測によりプリンタ１が使用されていない時間が、例えば４時間を経過した場合（ステップ１２）、またはプリンタ１の電源スイッチがオフされた場合（ステップ１３）、制御部３１はキャリッジ固定モードを認識し、モータ駆動部３３を介してモータ１５を駆動する（ステップ１４）。

モータ１５を回転すると、アジャストカム１０はメインシャフト３を上昇させる方向に回転し、キャリッジ４は上限の位置まで上昇する。この状態を図１０に示す。この状態で、キャリッジ４に搭載された印刷ヘッド５は、ブース４２よりも上方に位置する状態となる。またこの状態では、図１１に示すように、キャリッジ４はスプリング１２により吊り下げられた状態にある。

次に制御部３１はスペースモータ３６を駆動し、キャリッジ４を、メインフレーム８方向へ移動させる（ステップ１５）。この移動により、キャリッジ４に搭載された印刷ヘッド５はブース４２の上方まで進出する。この位置でキャリッジ４の移動を停止させる。この状態で、次に制御部３１はモータ１５を先ほどとは反対方向に回転させる。これによりキャリッジ４は下降し、図１２に示すように、印刷ヘッド５をブース４２の溝部４３の中に入り込ませ、印刷ヘッド５を溝部４３に貼り付けられたラバーパット４４に一定量押し付ける（ステップ１６）。これによりキャリッジ４は、スペーシング方向の移動が規制される。またメインシャフト３はアジャストカム１０を介して略上方から偏芯カラ１３で押さえつけられているので、メインシャフト３およびキャリッジ４は上下方向の動きも規制される。

電源オフ時に上記の動作が行われた場合、上記動作を終了後、電源がオフされる。なおこの場合、その後、電源スイッチをオンした場合には、キャリッジ４の固定を解除する必要がある。その場合の解除動作は上記の動作を逆に行うようにすれば良い。即ち、電源スイッチがオンされると、モータ１５を回転し、メインシャフト３を上方へ移動させる。これにより印刷ヘッド５がブース４２の溝部４３から抜け出て、キャリッジ４がスペーシング方向に移動可能になる。そしてスペースモータ３６を駆動し、キャリッジ４を、ブース４２から離れる方向へ移動させ、ホームポジションに位置づける。

第２の実施の形態においても同様に、輸送時においては輸送等の衝撃によるキャリッジ４への損傷を防止することが可能となり、プリンタ１運用中においては不意の衝撃によるキャリッジ４への損傷を防止することが可能となる。さらに電源オフ時においては、非使用時における不意の衝撃によるキャリッジ４への損傷を防止することが可能となる。

以上のように第２の実施の形態では、専用の固定金具や押さえ部材を装着しなくてもキャリッジ４を固定できるので、簡単な構成で、これらの固定金具や押さえ部材が不要となることから、コスト低減が図れると共に、これらの固定用部材の紛失の心配がなくなり、さらに装置の軽量化を図ることができる。

上記第２の実施の形態では、印刷ヘッド５をブース４２の溝部４３の中に入り込ませてキャリッジ４を係止する例を示したが、ブース４２で係止するのはキャリッジ４もしくはキャリッジ４と一体に移動する他の部材の他の部分を係止するようにしてももちろん良い。

上記各実施の形態では、インパクトプリンタを例にして説明したが、本発明は、キャリッジユニットのように、装置内にスプリング等により吊り下げられ、かつスペーシング方向に移動するユニットを有する装置に適用可能である。例えば、インクジェットプリンタやペンプロッターにも適用可能である。

第1の実施の形態のプリンタを示す斜視図である。 第１の実施の形態のプリンタを示す正面図である。 アジャストカムの動作を示す側面図である。 第１の実施の形態のプリンタの制御ブロック図である。 キャリッジを固定するための動作を示すフローチャートである。 キャリッジを固定するための動作を示す動作説明図である。 キャリッジを固定するための動作を示す動作説明図である。 キャリッジを固定するための動作を示す動作説明図である。 キャリッジを固定するための動作を示す動作説明図である。 第２の実施の形態のプリンタを示す概略正面図である。 第２の実施の形態のプリンタを示す概略側面図である。 第２の実施の形態におけるキャリッジを固定するための動作を示すフローチャートである。 第２の実施の形態におけるキャリッジを固定するための動作を示す動作説明図である。 第２の実施の形態におけるキャリッジを固定するための動作を示す動作説明図である。

符号の説明

１ プリンタ
３ メインシャフト
４ キャリッジ
５ 印刷ヘッド
７ 係止部材
９ 孔
１９ シャフト保持用カム
４２ ブース

Claims (5)

1. 印刷ヘッド部をシャフトの軸方向に移動して印刷するプリンタにおいて、
   前記印刷ヘッド部に形成された突状の係止部材と、
   前記軸方向の端部側のフレーム部材に形成され、前記係止部材が進入する孔部と、
   前記シャフトの両端部にそれぞれ対向して配設されたシャフト規制部材と、
   前記軸方向の直交方向に前記印刷ヘッド部を移動させ、その後、該印刷ヘッド部を前記軸方向の端部まで移動させ、その後、該印刷ヘッド部を前記直交方向の反対方向に移動させて、前記係止部材と前記孔部とを係合させることにより前記印刷ヘッド部の前記軸方向の移動を規制し、前記シャフト規制部材により前記シャフトの前記直交方向の移動を規制し、前記印刷ヘッド部を係止させる制御手段と、
   を備えることを特徴とするプリンタ。
2. 前記制御手段は、前記シャフトの両端部において、対向する前記シャフト規制部材の対の一方を前記シャフトに付勢し、対向する前記シャフト規制部材の対の他方を前記付勢の方向とは別の方向から前記シャフトに付勢することにより前記シャフトの前記直交方向の移動を規制することを特徴とする請求項１に記載のプリンタ。
3. 前記印刷ヘッド部を係止させる旨の指示を受け付ける操作手段を更に備え、
   前記制御手段は、前記操作手段が前記指示を受け付けると、前記印刷ヘッド部を係止させる処理を行う請求項１に記載のプリンタ。
4. 自機が使用されていない時間を計時する計時部を更に備え、
   前記制御手段は、自機が使用されていない時間が所定時間を経過すると、前記印刷ヘッド部を係止させる処理を行う請求項１に記載のプリンタ。
5. 自機の電源をオフする旨の指示を受け付ける操作手段を更に備え、
   前記制御手段は、前記操作手段が前記指示を受け付けると、前記印刷ヘッド部を係止させる処理を行い、その後、自機の電源をオフする請求項１に記載のプリンタ。

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