JPH05116420A - 印字装置のヘツドギヤツプ調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高精度なドットプリンタの自動印字ギャップ
調整機構を提供する。 【構成】 キャリッジ２０のプラテン１２側の端部はプ
ラテン１２と平行に形成されており、印字ヘッド３０が
取り付けられた状態で、その両端に位置する一対の位置
決め突起４０が立設されている。この位置決め突起４０
先端にはプラテン１２側に当接面４２が形成され、これ
らはキャリッジ２０と一体的に形成されている。印字ヘ
ッド３０は、キャリッジ２０の取付基準面２４に当接し
た状態で取り付けられる。結果として印字ヘッド３０と
位置決め突起４０が安価な構成で高精度に位置決めされ
ることになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、印字媒体の厚さに応じ
てヘッドギャップを調節する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】印字媒体と印字ヘッドとの間の隙間であ
るヘッドギャップは印字媒体の厚さによって変わる。ワ
イヤドットプリンタのように印字時に印字媒体が加圧さ
れる装置においては、ヘッドギャップが変われば印字圧
が変わり、インクジェットプリンタにおいては印字媒体
へのインクの付着状態が変わる等、ヘッドギャップの大
きさにより印字結果に違いが生じ、印字品質が左右され
る。そのため、印字装置にはヘッドギャップ調整装置が
設けられており、ヘッドギャップの大きさを、良い印字
品質の得られる距離に調整することが行われている。

【０００３】例えば、本出願人が特開平３−１１８１７
５号公報において開示したヘッドギャップ調整装置は、
（イ）印字ヘッドを支持するキャリッジを印字媒体を支
持するプラテンに接近離間する前後方向に移動させるキ
ャリッジ進退装置と、（ロ）その印字ヘッドの先端面を
印字媒体に当接させた後、キャリッジを設定量後退させ
て印字媒体と印字ヘッドとの間の隙間であるヘッドギャ
ップを調整する制御装置とを含むように構成される。印
字ヘッドを印字媒体に当てた後、設定量後退させること
により、印字媒体の印字面を基準にして印字ヘッドの位
置を設定するのである。

【０００４】しかしながら、上記ヘッドギャップ調整装
置においては、印字ヘッドが直接印字媒体に当接させら
れるようになっているため、印字ヘッドと印字媒体との
間に配設されたインクリボンのインクが印字媒体に付着
して、印字媒体が汚れるという問題があった。ヘッドギ
ャップ調整装置作動時に印字ヘッドと印字媒体との間よ
りインクリボンを退避させる構成も考えられるが、この
場合でも、印字ヘッド自体に無理な力が加わることによ
る位置ずれ等の問題が生じる。また、製造時の誤差等に
より、印字ワイヤがヘッド先端よりわずかに突出してい
る場合においては、印字ワイヤの破損等の問題が生じる
恐れもある。

【０００５】上記問題を解消するために、本出願人は、
印字ヘッドを支持するキャリッジを印字媒体を支持す
るプラテンに接近離間する前後方向に移動させるキャリ
ッジ進退装置と、印字ヘッドの先端面よりも一定距離
前方に形成されてキャリッジの前進時に前記プラテンに
支持された印字媒体に当接可能な当接面を有する位置決
め部材と、その位置決め部材の当接面を印字媒体に当
接させた後、キャリッジを設定量後退させて印字媒体と
印字ヘッドとの間の隙間であるヘッドギャップを調整す
る制御装置とを含むヘッドギャップ調整装置を開発し
た。この装置においては、位置決め部材の当接面がイン
クリボンを介さずに印字媒体に当接し、この当接面を基
準としてキャリッジが設定値後退させられるようになっ
ているため、ヘッドギャップ調整時に、印字ヘッドがイ
ンクリボンを介して印字媒体に当接することが回避さ
れ、印字媒体の汚れを良好に防止し得る。また、前記印
字ヘッドの位置ずれや印字ワイヤの破損等の問題の発生
も回避し得る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記装
置においては、位置決め部材がキャリッジと別体に形成
されており、位置決め部材の当接面と印字ヘッドの先端
面との距離が適正な値となるように位置決め部材のキャ
リッジに対する前後方向の相対位置が調整された後、キ
ャリッジに固定されるようになっていたため、位置決め
部材の取付けが面倒であり、時間を要するという問題が
あった。

【０００７】位置決め部材の当接面と印字ヘッドの先端
面との距離を長く設計すると、印字ヘッドを印字位置に
位置させた状態で、位置決め部材が印字媒体に近づき過
ぎて印字媒体と当接面との隙間がごく小さくなる。その
ため、当接面がわずかにプラテンより浮かび上がった印
字媒体に接触して印字媒体の表面を擦ることがあり、印
字品質の低下や印字媒体の送り精度の低下を招来する。
したがって、位置決め部材の当接面と印字ヘッドの先端
面との距離を短く設計することが必要であるが、この場
合には、位置決め部材のキャリッジに対する位置調整が
少し悪いのみで、印字ヘッドの先端面側に配設されたイ
ンクリボンが当接面よりも前方へ突出してしまい、当接
面が印字媒体へ当接する前にインクリボンが印字媒体に
当接して、印字媒体に汚れが付着する恐れがある。

【０００８】そのため、位置決め部材のキャリッジに対
する位置調整を極めて厳密に行う必要があり、多大の時
間を要してコストが上昇してしまうのである。

【０００９】本発明はこの問題に鑑み、コストの上昇を
回避しつつ、位置決め部材の当接面と印字ヘッドの先端
面との相対位置精度が高いヘッドギャップ調整装置を得
ることを課題として為されたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そして、第一発明の要旨
は、前記キャリッジ進退装置，位置決め部材および
制御装置を含む印字装置のヘッドギャップ調整装置に
おいて、位置決め部材をキャリッジと一体に形成したこ
とにある。

【００１１】第二発明の要旨は、前記キャリッジに、前
後方向における前記当接面との相対位置が一定に決まっ
た印字ヘッド取付基準面を設けたことにある。

【００１２】

【作用】上記のように構成されたヘッドギャップ調整装
置においては、位置決め部材とキャリッジとが一体に形
成されるため、従来のように位置決め部材のキャリッジ
に対する相対位置を調整する必要がない。

【００１３】また、第二発明においては、キャリッジに
印字ヘッド取付基準面が設けられ、この基準面に印字ヘ
ッドが直接またはスペーサ等を介して間接に当接させら
れて位置決めされた状態でキャリッジに取り付けられ
る。したがって、位置決め部材の当接面と印字ヘッドの
先端面との相対位置が必然的に一定に決まる。

【００１４】

【発明の効果】第一発明によれば、位置決め部材のキャ
リッジへの取付位置を調整する必要がなくなり、組立コ
ストを低減することができる。また、位置決め部材とキ
ャリッジとが一体とされることにより、使用するうちに
位置決め部材のキャリッジに対する位置誤差が生じるこ
とが回避される。さらに、位置決め部材をキャリッジと
別体に製造する場合に比較して、部品点数が少なくな
り、製造コストが低くなる効果も得られる。

【００１５】第二発明によれば、印字ヘッドのキャリッ
ジへの取付位置の調整も不要となり、一層組立コストを
低減することができる。また、一体の部材に形成される
当接面と印字ヘッド取付基準面との相対位置精度を高め
ることは比較的容易であるため、位置決め部材の当接面
と印字ヘッドの先端面との相対位置精度を高めることが
でき、結局、高いヘッドギャップ調整精度を容易に得る
ことができる。

【００１６】したがって、印字媒体にインクリボン等の
汚れが付着したり、位置決め部材の当接面が印字面を擦
ったりして印字品質が低下することが良好に防止され
る。

【００１７】

【実施例】以下、本発明をワイヤドットプリンタに適用
した場合の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１において、１２はプラテンである。プラテン１２は
角柱状を成し、印字装置の図示しないフレームに支持さ
れるとともに、その側面には印字媒体たる印字用紙１４
を支持する垂直な支持面１６が形成されている。

【００１８】また、プラテン１２の近傍には、キャリッ
ジ２０が前後方向、すなわちプラテン１２の支持面１６
に接近離間する方向に移動可能に設けられている。図
２，図４および図５に示すように、キャリッジ２０の前
部には、プラテン１２に平行に延びる壁部２２が形成さ
れており、その壁部２２のプラテン１２とは反対側の壁
面の両端部には、印字ヘッド取付用の取付基準面２４が
形成されている。また、壁部２２の中央部には、垂直方
向に一対の雌ねじ穴２６が形成されている。

【００１９】一方、図６〜８に示すように、印字ヘッド
３０は、プラテン１２に対向する端面３２にノーズ部３
４を有するとともに、ノーズ部３４の両側に延びる取付
突部３５を備えている。取付突部３５は壁部２２の上面
に着座可能とされており、雌ねじ穴２６に対応する部分
にそれぞれ係合切欠３６を備えている。また、端面３２
には、一対の取付突部３５のそれぞれ下方に取付面３８
が形成されており、その取付面３８がキャリッジ２０の
壁部２２の取付基準面２４に当接させられるとともに、
取付突部３５が壁部２２の上面に着座させられた状態
で、図４に示すように係合切欠３６を挿通して各雌ねじ
穴２６にボルト３９が締め込まれることにより、印字ヘ
ッド３０がキャリッジ２０に位置決め固定される。

【００２０】印字ヘッド３０はワイヤドット式のもので
あり、ノーズ部３４には多数のワイヤが収容されてお
り、適宜のものが圧電素子の充放電あるいはソレノイド
の励磁・消磁に応じて進退させられるとともに、キャリ
ッジ２０がプラテン１２に平行に移動させられることに
より、印字が行われる。

【００２１】キャリッジ２０のプラテン１２側の端部は
プラテン１２と平行に形成されており、印字ヘッド３０
が取り付けられた状態でその両側に位置する一対の位置
決め突起４０が立設されている。これら位置決め突起４
０はキャリッジ２０と一体にアルミダイキャスト製法に
より形成されている。

【００２２】図３に拡大して示すように、位置決め突起
４０の先端部のプラテン１２側の部分には当接面４２が
一体に形成されている。当接面４２は、印字ヘッド３０
のノーズ部３４の先端面４４よりも一定距離Ｌだけ前
方、すなわちプラテン１２側に形成されており、キャリ
ッジ２０の前進時に、支持面１６に支持された印字用紙
１４に当接させられるようになっている。本実施例にお
いては、印字ヘッド３０をキャリッジ２０上に位置決め
する取付基準面２４と当接面４２とがアルミダイキャス
ト製法により一体成形されるので、これらのキャリッジ
前後方向の相対位置が高い精度で一定となり（図３にお
ける距離Ｍ）、キャリッジ２０に印字ヘッド３０が固定
された状態では、ヘッド３０の先端面４４と位置決め突
起４０の当接面４２との距離が常に正確に距離Ｌとな
る。

【００２３】また、図示は省略するが、インクリボン
は、図４において、位置決め突起４０と壁部２２との間
の溝４８を通って印字ヘッド３０の先端面４４とプラテ
ン１２との間へ供給される。

【００２４】図１において、キャリッジ２０の下部には
嵌合穴５０が形成されており、プラテン１２に平行に配
設されたガイド軸５２に相対回転可能かつ軸方向に相対
移動可能に嵌合されている。ガイド軸５２は、その両端
から突出させられた偏心軸５４においてフレームに支持
されている。また、キャリッジ２０の後端部はＵ字状部
５６とされており、ガイド軸５２と平行に配設された別
のガイド軸５８が係合されることにより、キャリッジ２
０のプラテン１２と平行な方向の移動を案内するととも
に、キャリッジ２０のプラテン１２への接近，離間を許
容するようになっている。

【００２５】偏心軸５４は、その軸心がガイド軸５２の
軸心に対して偏心させられており、一方の端部に扇形歯
車６０が固定されている。扇形歯車６０には、円形の第
一歯車６２が噛み合わされている。第一歯車６２は、偏
心軸５４と平行に配設された軸６４に相対回転不能に取
り付けられており、軸６４にはさらに別の第二歯車６６
が相対回転可能に取り付けられている。第二歯車６６に
は、軸６４の軸心を中心とする円弧に沿って長穴６８が
形成され、第一歯車６２に軸６４と平行に立設された連
結棒７０が挿通されるとともに、軸６４に巻き付けられ
たばね７２の一方のアーム７４が当接させられている。

【００２６】ばね７２の他方のアーム７６は第二歯車６
６に突設されたピン７８に係止され、連結棒７０を長穴
６８の一方の端に押し付ける向きに付勢している。第二
歯車６６はまた、ステップモータ８０の出力軸８２に固
定の駆動歯車８４に噛み合わされており、第二歯車６６
がステップモータ８０により図１において矢印で示すよ
うに時計方向に回転させられるとき、連結棒７０がばね
７２により付勢され、長穴６８の端面に当接した状態で
第二歯車６６に追従させられることにより、第一歯車６
２が矢印で示すように第二歯車６６と同じ方向に回転
し、扇形歯車６０が反時計方向に回転させられるととも
に偏心軸５４が回転させられ、キャリッジ２０がプラテ
ン１２に向かって前進させられる。

【００２７】キャリッジ２０が前進することにより、位
置決め突起４０の当接面４２がプラテン１２の支持面１
６に支持された印字用紙１４に当接し、キャリッジ２０
の前進を止められれば、扇形歯車６０，第一歯車６２の
回転が止まる。そのため、連結棒７０は第二歯車６６の
回転に追従しなくなり、第二歯車６６のみが回転し、ス
テップモータ８０の回転は第一歯車６２，偏心軸５４ひ
いてはキャリッジ２０に伝達されなくなる。長穴６８，
連結棒７０およびばね７２がステップモータ８０の設定
量を超えるトルクは伝達しないトルクリミッタを構成し
ているのである。このとき、ばね７２は第二歯車６６の
回転に伴って弾性変形させられ、当接面４２を印字用紙
１４を介してプラテン１２に押し付ける力を発生させ
る。

【００２８】第一歯車６２にはエンコーダ８８が設けら
れ、キャリッジ２０が前後方向に移動しているか否かが
検出されるようになっている。第一歯車６２の第二歯車
６６とは反対側の端面には、扇形の回転板９０が固定さ
れている。この回転板９０には、その一部に複数のスリ
ット９２が等間隔に形成されるとともに、回転板９０を
跨いでフォトインタラプタ９４が設けられている。フォ
トインタラプタ９４は、基準信号発生用スリットおよび
方向信号発生用スリットと、それら両スリットおよび回
転板９０を間に挟んで２対の発光素子および受光素子と
を備え、２個の受光素子の出力信号の変化に基づいてキ
ャリッジ２０の移動量および移動方向を検出するもので
ある。なお、スリット９２はキャリッジ２０が前進，後
退する際に信号が出力されるのに十分な数形成されてい
る。

【００２９】ステップモータ８０は、図９に示す制御装
置１００によって制御される。制御装置１００は、ＣＰ
Ｕ１０２，ＲＯＭ１０４，ＲＡＭ１０６およびそれらを
接続するバス１０８を備えたマイクロコンピュータを主
体とするものである。バス１０８には入力インタフェー
ス１１０が接続され、エンコーダ８８から発せられる信
号を処理するエンコーダ処理回路１１２が接続されてい
る。バス１０８にはまた、出力インタフェース１１４が
接続されており、この出力インタフェース１１４に駆動
回路１１６を介してステップモータ８０が接続されてい
る。ＲＡＭ１０６には、ステップモータ８０の駆動パル
ス数をカウントするカウンタや各種メモリが設けられ、
ＲＯＭ１０４には、ステップモータ８０の駆動パルス数
で得られる印字用紙１４の厚さに対する適切なヘッドギ
ャップをステップモータ８０の駆動パルス数で求める式
や、ヘッドギャップ調整用の図示しないフローチャート
等が格納されている。

【００３０】以上の説明から明らかなように、嵌合穴５
０，ガイド軸５２，扇形歯車６０，第一歯車６２，第二
歯車６６，連結棒７０，ばね７２，ステップモータ８０
等がキャリッジ進退装置８６を構成しており、このキャ
リッジ進退装置８６が位置決め突起４０および制御装置
１００と共にヘッドギャップ調整装置を構成している。

【００３１】上記ヘッドギャップ調整装置により調整が
行われる場合には、プラテン１２の支持面１６に既に印
字用紙１４がセットされた後、インクリボンが公知のリ
ボンシフト機構により印字ヘッド３０と印字用紙１４と
の間より退避させられる。その後に、初期位置にあるキ
ャリッジ２０がプラテン１２に向かって前進させられ
る。キャリッジ２０の位置決め突起４０の当接面４２が
印字用紙１４に当接させられれば、キャリッジ２０の前
進が停止させられてエンコーダ８８の出力信号が変化し
なくなるため、制御装置１００からステップモータ停止
指令信号が発せられ、ステップモータ８０が停止され
る。

【００３２】位置決め突起４０がキャリッジ初期位置か
ら印字用紙１４に当接するまで、キャリッジ２０が移動
するのに要するステップモータ８０の駆動パルス数は、
ＲＡＭ１０６内のカウンタによりカウントされて記憶さ
れる。この駆動パルス数と、位置決め突起４０のキャリ
ッジ初期位置からプラテン１２の支持面１６までの距離
に対応するステップモータ８０の駆動パルス数との差が
印字用紙１４の厚さ（パルス数で表された）となる。し
たがって、この印字用紙１４の厚さに適したヘッドギャ
ップ（図３に示す印字ヘッド３０の先端面４４と印字用
紙１４との間の隙間Ｇ）がＲＯＭ１０４に記憶された式
により演算され、このヘッドギャップＧから前記当接面
４２と先端面４４との距離Ｌを引いた値がキャリッジ２
０の後退量として演算される。

【００３３】この後退量分の駆動パルス数でステップモ
ータ８０が逆回転させられ、第二歯車６６が反時計方向
に回転させられれば、連結棒７０は長穴６８の端によっ
て押され、第一歯車６２が反時計方向に回転させられ
て、印字ヘッド３０が後退させられて、ヘッドギャップ
が適正な大きさに調整される。

【００３４】なお、本実施例においては、当接面４２を
備えた位置決め突起４０が２個設けられていたが、これ
を１個としたり、形状を変更したりすることが可能であ
る。

【００３５】また、上記実施例においては、インクリボ
ンを退避させた後にヘッドギャップ調整装置を作動させ
ているが、インクリボンを退避させることなく作動させ
ることも可能である。このとき、上記実施例中で説明し
た長さＬは、インクリボンの厚さよりも大きく設定され
るが、この長さＬをあまり大きくとることが許されない
のは、「発明が解決しようとする課題」の項で説明した
通りである。そのため、上記実施例よりもより高い精度
が要求されることになるが、本発明を適用すれば充分に
達成できる。

【００３６】その他、本発明のヘッドギャップ調整装置
をインクジェットプリンタ等、別の種類の印字装置に適
用する等、当業者の知識に基づいて種々の変形，改良を
施した態様で、本発明を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるヘッドギャップ調整装
置の要部を概略的に示す斜視図である。

【図２】上記装置の要部側面図（一部断面）である。

【図３】図２の位置決め部材周辺を拡大して示す正面図
である。

【図４】図２の平面図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ断面図である。

【図６】上記装置の印字ヘッドを示す側面図である。

【図７】上記印字ヘッドの正面図である。

【図８】上記印字ヘッドの底面図である。

【図９】上記装置の制御装置を示すブロック図である。

【符号の説明】

１２ プラテン １４ 印字用紙 １６ 支持面 ２０ キャリッジ ２４ 取付基準面 ３０ 印字ヘッド ４０ 位置決め突起 ４２ 当接面 ４４ 先端面 ５０ 嵌合穴 ５２ ガイド軸 ５４ 偏心軸 ６０ 扇形歯車 ６２ 第一歯車 ６６ 第二歯車 ７０ 連結棒 ８０ ステップモータ ８６ キャリッジ進退装置 ８８ エンコーダ １００ 制御装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印字ヘッドを支持するキャリッジを印字
   媒体を支持するプラテンに接近離間する前後方向に移動
   させるキャリッジ進退装置と、 前記印字ヘッドの先端面よりも一定距離前方に形成され
   てキャリッジの前進時に前記プラテンに支持された印字
   媒体に当接可能な当接面を有する位置決め部材と、 前記当接面を印字媒体に当接させた後、キャリッジを設
   定量後退させて印字媒体と印字ヘッドとの間の隙間であ
   るヘッドギャップを調整する制御装置とを含む印字装置
   のヘッドギャップ調整装置において、 前記位置決め部材を前記キャリッジと一体に形成したこ
   とを特徴とするヘッドギャップ調整装置。
2. 【請求項２】 前記キャリッジに、前後方向における前
   記当接面との相対位置が一定に決まった印字ヘッド取付
   基準面を設けたことを特徴とする請求項１記載のヘッド
   ギャップ調整装置。