JPH0343279A - 印字ヘッドギャップ設定機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 印刷装置における印字ヘッドと用紙表面間のヘッドギャ
ップ設定に関し、 印字ヘッドの温度上昇時における熱変形による印字品質
の低下を防止することを目的とし、印字ヘッドを前進さ
せて用紙表面位置を検出した後、該検出位置から所定量
後退させることによってヘッドギャップを自動設定する
自動紙厚検知機構を備えた印刷装置において、印字ヘッ
ド内に埋め込まれ印字ヘッドの温度を検知する温度セン
サと、該温度センサの出力値に応じて前記印字ヘッドの
前記所定後退量を変更させる後退量変更手段とを備え、
前記温度センサの出力値に応じて前記印字ヘッドの後退
量を変更させてヘッドギャップを設定するよう構成する
。

〔産業上の利用分野］ 本発明は、印刷装置における印字ヘッドと用紙表面間の
ヘッドギャップの設定に関する。

印字ヘッド、特に電磁式（ワイヤドツト式）印字ヘッド
では、ヘッド面と印刷用紙面との間隔（ヘッドギャップ
）が印字品質に大きく影響する。

従来、使用する用紙の厚さによってレバーを設定してヘ
ッドギャップを調整していたが、最近自動紙厚検知器を
設けて用紙面を検出した後一定量後退することにより、
ヘッドギャップを自動的に設定する機構を備えたものが
実用化されている。−方、電磁式印字ヘッドは、印字動
作によってワイヤ駆動用のコイルの温度が上昇し、昇温
によって変形を起こし、ヘッド面とワイヤ先端の間隔が
変わり、印字品質を低下させるという問題があり、ヘッ
ド昇温後での印字品質の向上が要求される。

〔従来の技術〕

電磁式印字ヘッドを使用する印刷装置において、印刷用
紙面と印字ヘッド面の間隔（ヘッドギャップ）を自動的
に設定することを目的として、自動紙厚検知機構が実用
化されている。

自動紙厚検知機構は、第４図に示すように、ヘッド１を
保持しているキャリア２の前面に、扁平な用紙厚検出ス
イッチ２１を設け、ステッピングモータ４によって偏心
シャフト６を回転させることによって、第５図に示すよ
うな動作を行わせる。

即ち、イニシャル位置（ヘッドがプラテン３か、ら最も
後退した位置）から徐々にアプローチ（前進）し、用紙
厚検出スイッチ２１が用紙表面に接触してオンとなった
所で停止させ、予め定めである一定量（最適ヘッドギャ
ップ）エスケープ（後退）させる。これによって、使用
する用紙の厚さが変化したときでも、自動的にヘッドギ
ャップが一定に設定される。

第６図は、ｉ磁式印字ヘッドの一般的構造を示す図であ
る。

永久磁石１３、ベース１４、コア１５、およびアマチュ
ア１７で磁路を構威し、且つ締めつけねしおよび接着材
で一体構造となっている。コイル１６に電流が流れてい
ない状態では、アマチュア１７は永久磁石１３の発生し
た磁界による吸引力によってレバー１８を曲げた状態で
バランスする。アマチュア１７の先にはビーム１９を介
してワイヤ１２が接合されている。コイル１６に電流が
流れると、永久磁石１３による磁界が打ち消され、レバ
ー１８はその復旧力によって、ワイヤ１２が飛び出す０
選択されたワイヤ１２のコイル１５にだけだけ電流が流
され、ワイヤ１２が飛び出して印字が行われる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記に説明したような構造を有する電磁式印字ヘッドは
、コイル１６に流れる電流により温度が上昇すると、各
部の熱膨張係数の相違（主として、接着剤１３゛　の膨
張係数の大きさ）のため、コア１５が歪み、アマチュア
１７およびビーム１９が破線で示すような位置（コイル
１５に電流が流れていない状Ｕ＞に移動して、ワイヤ１
２先端が引っ込んだ状態となる。

ヘッドがコイル１５に流れる電流によって昇温すると、
その温度に応じてコア１５に歪みδ１が生じ、そのため
、レバー比に応じてワイヤ先端の変化量δ、が生ずる。

従って、常温状態でヘッドギャップＡ、であったものが
、昇温時ヘッドギャップＭｓ−Ａｔ、＋δ。となる。

これによって、所定のギャップで印字していたのが、昇
温すると、ワイヤがビンガイド面から引っ込み、印字品
質を低下させていた。

特に、ヘッドを高速化すると、コイルの発熱が大きくな
り、変形が大きくなって、印字品質の低下が顕著となる
という問題が生じていた。

本発明が解決しようとする問題点は、このような従来の
問題点を解消した、印字ヘッドギャップ設定機構を提供
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は、本発明の構成を示すブロック図である。

第１図（ａ）において、１１は温度センサであり、印字
ヘッド内に埋め込まれ、印字ヘッドの温度変化により出
力値が変化する。

５２は後退量変更手段であり、温度センサ１１の出力値
により印字ヘッド１の後退量を変更する。

１は印字ヘッドであり、２は印字ヘッド１を保持するキ
ャリアである。

２１は用紙厚検出スイッチであり、キャリア２の前面に
設けられ用紙表面との接触によりスイッチをオンとする
。

４はモータであり、印字ヘッドを前進／後退駆動する。

５１はモータ制御部であり、モータ４によって自動紙厚
検知のための印字ヘッドの前進／後退駆動を行わせるよ
う制御する。

第１図（ｂ）は、自動紙厚検知機構のヘッドギャップ設
定動作を示す。

〔作　用〕

本発明では、印字ヘッド１内に埋め込まれた温度センサ
１１によって印字へラドｌの温度変化を検出し、後退量
変更手段５２が、温度センサ１１の出力値によって、自
動紙厚検知機構によるヘッドギャップ設定の際に印字へ
ラド１を用紙表面検知位置から後退させる量を変更する
。

第１図（ｂ）に示すような印字ヘッドｌの前進／後退動
作のためには通常、モータ４としてステッピングモータ
を用い、モータ制御部は、ステッピングモータ駆動用パ
ルスを出力する。

後退量変更手段５２による後退量変更のため、温度セン
サ１１の出力値に対応する温度における印字ヘッド１の
ワイヤ先端の常温時からの変化量を予め計測して、テー
ブルとして保持しておき、これに基づいて変更後退量を
出す。

ヘッドギャップ設定時には、この印字ヘッド１の温度に
応じて変更された後退量で後退するようモータ４を制御
して設定する。

これによって、印字ヘッド１の温度が変化しても、一定
な所定のヘッドギャップが得られ、印字品質の低下の問
題が解決出来る。

〔実施例〕

第２図は、本発明の一実施例の構成を示す図である。

図において、１１はサーミスタであり、印字ヘッド内に
埋め込まれ印字ヘッド温度変化を抵抗値変化に換える。

５２ａは定電流回路であり、サーミスタ１１に一定電流
を流す。

５２ｂはアナログ／ディジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）
であり、サーミスタ１■の電圧をディジタル値に変換す
る。

２１は用紙厚検出スイッチであり、印字ヘッドキャリア
前面に設けられ用紙表面の接触によりスイッチをオンす
る。

５０はマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）であり、格納しで
あるプログラムによりプリンタ各部の動作を制御する。

５１ａは駆動パルス発生回路であり、ＭＰＵ５０の出力
する数値に対応する方向および数の駆動パルスを発生し
、ヘッドキャリア前進／後退駆動用ステンビングモータ
（Ｍ）４０を駆動する。

ＭＰＵ５０は、用紙がセットされ、印字命令が出された
とき、自動紙厚検出プログラムによって、ヘンドギャッ
プの自動設定を行う。自動紙厚検出プログラムは、以下
の動作を行わせるよう制御する。

■ステッピングモータ４０に駆動パルスを与えて、まず
イニシャル位置にエスケープさせ、そこからアプローチ
させて用紙厚検出スイッチ２１がオンしたところで停止
させる。

■Ａ／Ｄ変換器５２ｂの出力値を読み、これをキーとし
て格納しであるテーブルを索引し、ワイヤ先端の変化量
δ、に相当するステップ数ａを読み出す。

■レジスタに保持している室温時後退ステップ数αと上
記ステップ数ａから、昇温時後退ステップ数β＝α−ａ
を算出し、駆動パルス発生回路５１ａに出力する。

駆動パルス発生回路５１ａは、このステップ数βを受け
て、駆動パルスを発生し、ステッピングモータ４０を駆
動する。ステッピングモータ４０がβステップ回転し、
印字ヘッドキャリアを後退させれば設定が終了し、印字
動作が開始される。

第３図は、本発明の一実施例におけるヘッドギ中ツブ設
定を示す図である０図において、第６図と同一な符号は
同一の対象物を示す。

本実施例の印字ヘッドは、ヘッドの温度が成る一定値を
越えた場合に、３分割駆動（２４ドツトの三分の一１８
ドツトずつ使用するよう制御する）して速度を落とし、
それ以上の温度上昇を防止するよう制御するため、既に
サーミスタが埋め込まれており、本発明によるヘッドギ
ャップ設定にはこれを利用している。

また、本実施例の印字ヘッドでは、レバー１８およびビ
ーム１９におけるアマチュア１７とワイヤ１２とのレバ
ー比が１：２となっており、ヘッド昇温時におけるワイ
ヤ１２の先端の変化量δ６は、ヘッド昇温時のコア１５
の歪みδ１の２倍、 （δ６＝２６１）となっている。

常温時の後退ステップ数αに対し、昇温時の後退ステッ
プ数βは、β＝α−ａとなっている。ただし、ａはワイ
ヤ１２の先端の変化量δ。を移動させるに必要なステッ
ピングモータのステップ数である。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明によれば、印字速
度高速化時における昇温後での印字品質の向上が達成出
来るという著しい効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成と原理を示す図、第２図は本発明
の一実施例の構成を示すブロック図、 第３図は本発明の一実施例におけるヘッドギャップ設定
を示す図、 第４図は自動紙厚検知機構関連部の構造を示す図、 第５図は自動紙厚検知機構の動作を示す図、第６図は電
磁式印字ヘッドの熱変形を示す図である。 図において１ ．１は印字ヘッド、　　　　２はキャリア、３はプラテ
ン、　　　　　４はモータ、６は偏心シャフト、 １１は温度センサまたはサーミスタ、 １２はワイヤ、　　　　　　１３は永久磁石、１３ａは
接着剤、　　　　１４はベース、１５はコア、　　　　
　　　１６はコイル、１７はアマチュア、　　　１８は
レバー１９はビーム、　　　　　　２１は用紙厚検出ス
イッチ、４０はステッピングモータ、　５０はＭＰＵ。 ５１はモータ制御部、 ５１ａは駆動パルス発生回路、 ５２は後退量変更手段、　　　５２ａは定電流回路、５
２ｂはＡ／Ｄ変換器、 を示す。 冨ン （ａ） （ｂ） 本発明のは戒お蔚翳暉す図 第 図 第 ４ 図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 印字ヘッド（１）を前進させて用紙表面位置を検出した
   後、該検出位置から所定量後退させることによって印字
   ヘッドと用紙表面間のヘッドギャップを自動設定する自
   動紙厚検知機構を備えた印刷装置において、 印字ヘッド（１）内に埋め込まれ印字ヘッド（１）の温
   度を検知する温度センサ（１１）と、 該温度センサ（１１）の出力値に応じて前記印字ヘッド
   （１１）の前記所定後退量を変化させる後退量変更手段
   （５２）とを備え、 前記温度センサ（１１）の出力値に応じて前記印字ヘッ
   ド（１）の後退量を変更させてヘッドギャップを設定す
   るよう構成したことを特徴とする印字ヘッドギャップ設
   定機構。