JPH06500274A - 印刷装置 - 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】 印刷装置 本発明は請求の範囲１の上位概念に記載の印刷装置に関する。

米国特許第４６７６６７５号に、マトリクス印刷機における印刷ヘッドの区間を 設定調整する装置が示されている。この装置においては、記録担体の表面に支持 された所定のセンサが、印刷ヘッド支持体に設けられている。印刷ヘッド支持体 は偏心操作機構を用いてプラテンの方向へおよびこれから離れる方向へ設定調整 できる。記録担体の厚さをめる目的で記録担体がまず最初に印刷位置へ引き入れ られる。次に印刷ヘッド支持体は、プラテンから最も離れて設けられている基準 位置へ移動される。この基準位置は、光バリヤを用いて測定される。この基準位 置においてプラテンからのセンサ表面の間隔は前もって与えられていて既知であ る。続いて印刷ヘッド支持体がプラテンの方向へ、その間に引き入れられた記録 支持体の表面において所定の支持圧力でセンサが当接される迄、印刷ヘッド支持 体が移動される。この場合、この点まで走行された変位が計数器を用いて測定さ れる。続いて計算装置においてこの測定された区間が既知の基準区間から減算さ れる。この差は記録担体の厚さに相応する。このようにしてめられた、記録担体 の厚さに対する値にもとづいて、次に印刷ヘッド支持体が再びプラテンから、印 刷ヘッドと記録担体の表面との間に所望の間隔が設定される迄、離間される。

前述の方法は著しくはんざつで費用がかかる。さらにこの解決手段における欠点 は、厚さの算出がしたがってヘッド間隔の設定調整も、記録担体が既に印刷位置 にある時に、はじめて実施できる。そのため著しい時間の損失が生ずる。さらに プラテンとセンサとの間隔を、プラテンと印刷ヘッドとの間隔よりも大きくして はならない。他方この間隔は著しく小さくしてもならない、何故ならばそうしな いと、記録担体の表面と印刷ヘッドとの間隔が所望の値へ設定調整できないから である。このことは、印刷ヘッドに対するセンサに著しく正確な調整を必要とす るだけでなく、異なる厚さを有する用紙が引き入れられる時は、困難を生ぜさせ る。

前述の欠点を回避する目的で米国特許第４６７６６７５号に次の構成が提案され ている。即ちセンサー記録担体の引き入れ方向から見て−が印刷位置の前方で印 刷機フレームに固定された部材においてプラテンに対して次のように設けられて いる。即ち記録担体がまだ引き入れられない場合にセンサがプラテンに当接し、 さらに引き入れられた記録担体により変位されるかまたは変形されるようにし、 この場合、センサの変位または変形は比例的な電気量へ変換される。この解決手 段の場合に提案されているセンサは可動の部材を含み、これは不可避に降下する 用紙のちりにより汚されそのため停止することがある。さらにこれらの機械的な 部材は較正も必要とされる。

ドイツ連邦共和国特許第２６０８３０１Ｇ２号に記録担体からの印刷ヘッドの間 隔を調整する装置が示されている。この装置においては印刷ヘッド支持体または 印刷へラドキャリッジに、２アームレバーの形式の検出器が旋回可能に次のよう に支承されている。即ち検出器はレバーの自由端がその都度の印刷個所の領域に おいて記録担体に当接できるように、支承されている。検出器は、ばねにより著 しくわずかな支持圧力で記録担体へ押圧される薄いシートから形成されている。

そのため検出器はほとんど抵抗なく用紙上を滑走できる。このシートはその支持 個所に切欠を有し、この切欠を通って印刷ヘッドのニードルが外へ出ることがで きる。支持個所と反対側のレバ一端部においてこの検出器は磁石を支持する。こ の磁石は印刷ヘッド支持体に設けられているホール素子ゾンデと共働する。電子 調整回路を介して印刷ヘッド支持体がないし印刷へラドキャリッジがプラテンに 垂直に、記録担体からの印刷ヘッドの所定の間隔に相応する、ホール素子ゾンデ における目標電圧が現われる迄、走行される。この解決手段は実際の作動におい て著しい欠点を有する。

一つには検出器を記録担体の表面に著しく軽く支持する必要がある、何故ならば そうしないと検出器は印刷ヘッドの運動を阻止して、印刷ヘッドの運動の際に記 録担体を損傷するおそれがある。他方ではまさにこのわずかな支持圧力のため、 検出器が記録担体の各々の凹凸に応動してしまう。このことは例えな多量の記録 担体の場合に例えば用紙組または預金通帳の場合に目立つ。しかし検出器の瞬時 の変位は印刷ヘッドの持続的な追従調整を必要とし、これにより印刷装置の印刷 出力が低下される。さらに正確な間隔の設定調整は、記録担体が既に印刷ヘッド のマウスピースに達した時に即ちその記録位置に存在している時に、はじめて行 なわれる。検出器は印刷ヘッドマウスピース−ここをインキリボンが通過する− の直接近傍に設けられているため、インキリボン交換の際に検出器が損傷される おそれがある。この危険は、検出器がスペースの理由でおよび機能の理由で著し く薄（かつ軽（構成する必要のある時に、それだけ大きくなる。さらに検出器は ばねにより記録担体へ押圧されこの押圧力は著しくわずかにすべきであるため、 既に押圧力のわずか変化により、検出器が多かれ少なかれ記録担体へ押圧され、 このことは例えば多層の記録担体の場合に現われてしまう。そのため押圧ばねを 著しく正確に調整する必要がある。このことは経験によると著しく困難である。

弱いばねの場合は通常は、ばねの押圧力を十分に変化させるために、ばねのわず かな曲げで十分である。そのためこの種のセンサを調整して作動中にこの調整を 維持することは著しく困難である。

本発明の課題は、請求の範囲１に示された形式の装置を次のように改善すること である。即ち機械的な調整を必要とするセンサ部材を省略可能にすること、およ び装置を簡単に構成し動作上ロバスト制御することである。

この課題は本発明により請求の範囲１の特徴部分に示された構成により解決され ている。

本発明による解決手段の利点は、センサが非接触で動作すること、および機械的 な部材−これらは調整を必要とされそれらの機能は降下する用紙のちりで低下さ れるおそれがあるーが必要とされな（なることである。

ホール素子センサの両方の部材は印刷装置の、いずれにしても設けられている部 材に配置される、即ち一方では押圧エレメントに他方では印刷ヘッドまたは印刷 へラドキャリジに配置される。押圧エレメントは、処理されるべき記録担体を押 圧エレメントがプラテンへ平らに押圧するように、プラテンへ確実にテンション が加えられる。そのため測定が記録担体における凹凸、折れ曲りまたはしわによ り損なわれない、何故ならば記録担体はすべての場合に平らに押圧されるからで ある。ばね−これは抑圧エレメントをプラテンの方向へパイアスカを加えるーは 著しく強くする必要があるため、通常のばね力からのわずかな偏差は何の問題に もならない。押圧エレメントにおけるホール素子センサの一方の部材の取り付け が配慮することは、記録担体がその印刷位置へまだ引き入れられている間中に、 印刷ヘッド間隔の設定調整が既に行なえるようにすることである。記録担体が印 刷位置へ達すると、印刷ヘッドも正しい間隔へ設定調整される。そのため印刷ヘ ッド間隔の設定調整の際の時間遅延が回避される。

プラテンは公知のように書き込みローラとすることができる。この場合、押圧エ レメントは例えば、プラテンの幅全体にわたり延在するフレキプルに変形可能な 押圧シートである。

例えば、押圧エレメントにおいて、印刷ヘッドがプラテンに沿ってのその運動の 際に掃引する領域の外側に、第１のホール素子ゾンデと熱的に結合された第２の ホール素子ゾンデが設けられている。両方のホール素子センサの間の良好な熱結 合が、第２ゾンデの出力信号を第１ゾンデの温度特性の補償のために用いること を、可能にする。

さらに本発明は請求の範囲１１と１２に示されている様に、記録担体の印刷装置 の印刷ヘッドの所定の間隔を設定調整して維持するための方法を対象とする。

有利な実施例が従属形式の請求の範囲に示されている。本発明の構成と利点は以 下の説明において示されている。次に本発明を添付の図面と実施例を用いて説明 する。

第１図が本発明の説明のために重要な、ニードル印刷機の部材の正面図である。

第２図は第１図の装置により書き込みローラ軸に垂直な横断面図である。

第３図は本発明の印刷装置の動作を説明するため流れ図である。

第１図と第２図に、１０でプラテンとして用いられる書き込みローラが示されて いる。書き込みローラ１０の軸１２に平行にかつ書き込みローラの前方に印刷ヘ ッド案内部材１４が設けられている。この案内部材は偏心軸受け１６．１８によ り印刷器フレームの側板２０．２２に支承されている。第１図において印刷ヘッ ド案内部材１４の右側端部に歯車２４が回転可能に取り付けられている。この歯 車は、ステップモータ２Ｓの出力軸上に設けられている第２の歯車２６と係合す る。印刷ヘッド案内部材１４の上に支持体３０が軸方向に移動可能に支承されて いる。支持体はニードル印刷ヘッド３２を支持する。

ニードル印刷ヘッド３２のマウスピース３４の下方に、フレキシブルに変形可能 な押圧シート３６が位置する。このシートは印刷器の書き込み幅全体にわたり延 在する。このシートはその下縁３８で、側板２０゜２２の間に延在する、印刷フ レームのクロスパー４０に固定されている。さらにシートはその上縁の近傍で接 線４２（第２図）において接線方向で書き込みローラ１０と、印刷ヘッドマウス ピース３４の下方で直接接触する。押圧シート３６の上縁は接線４２の上方で、 書き込みローラ１０から斜め方向へ傾けられている支持体３０の上に印刷ヘッド マウスピース３４の両側に用紙案内部材４６．４８が設けられている。これらの 案内部材のそれぞれ上側の、書き込みローラ１０とわずかな間隔で対向している 端部５０は、書き込みローラ１０の縁へ適合化されている（第２図）。押圧シー ト３６と用紙案内部材４６．４８の前述の配置により、記録担体５２を印刷領域 において書き込みローラ１０へ密着させることが、保証される。

左の用紙案内部材４６の中へ永久磁石５４が挿入されている。押圧シート３６の 上へ第１のホール素子ゾンデ５６が接着されている。第２図に示されている様に このホール素子ゾンデ５６は永久磁石５４の高さに設けられている。そのためこ れらのエレメントは、印刷ヘッド３２が書き込みローラ１０に沿う相応の印刷位 置に存在する時に、互いに対向する。押圧シート３６の上に、印刷ヘッド案内部 材１４に沿っての支持体３０の運動により永久磁石５４により掃引される領域の 外側に、第２のホール素子ゾンデ５８が設けられている。両方のホール素子ゾン デ５６．５８は押圧シート３６を介して熱的に良好に結合されている。そのため 第２ゾンデ５８の出力信号を第１ゾンデ５６の温度特性の補償のために用いるこ とができる。

前述の装置は、記録担体５２の表面からの、印刷ヘッド３２の間隔の設定調整の ために次のように動作する。この場合、第３図の流れ図も参照する。

自動設定調整の場合、印刷ヘッド３２を、永久磁石５４と第１ホール素子ゾンデ ５６とが対向する位置に置く必要がある。ホール電圧は磁気誘導度に依存し、そ のため永久磁石５４とホール素子ゾンデ５６との間隔ｄ（第２図）に依存する。

この間隔ｄは印刷ヘッドマウスピース３４の、書き込みローラ１０からの間隔に 、ないしローラのまわりに、案内された記録担体５２の表面からの間隔に比例す る。

目標ヘッド間隔値は、使用された印刷ヘッドに固有の定数である。この定数はヘ ッド機種に応じて、熱印刷ヘッドの場合の０１からニードル印刷ヘッドの場合の ９．５ｍｍの間にある。この間隔に、印刷器制御装置６０（第１図）のための制 御プログラム中に固定的に記憶されている所定のホール電圧値が対応する。

まず最初に記録担体５２がローラの下側から印刷器の中へ引き入れられる。この 場合、記録担体は書き込みローラ１０と押圧シート３６との間を移動する。これ により間隔ｄが減少し、ホール電圧が上昇する。続いてステップモータ２８と歯 車２４．２６を介して、偏心的に支承された印刷ヘッド案内部材１４が旋回し、 これにより間隔ｄが減少し、最後にホール素子ゾンデのホール電圧が、記憶され ている目標値と一致する。その結果、再び目標ヘッド間隔値が設定調整される。

回避できない機械的な遊びを補償する目的で、ヘッド位置定めは常に同じ方向か ら実施される。このことは、第３図の流れ図における最初の３つのステップにお いて示されている。ニードル印刷機の場合、比較的厚い種類の用紙のために、目 標ヘッド間隔値の低減化が時おり必要とされる。このことは本発明による解決手 段により簡単に行なえる。何故ならば設定調整過程中のモータステップの個数は 用紙の厚さに比例するからである。その結果、ヘッド間隔設定調整が用紙の厚さ に依存して可能となるように、実際の用紙の厚さが測定可能となる。本発明の解 決手段はニード印刷機による実施例を用いて説明された。しかし本発明はこの種 のニードル印刷機だけに限定されるものではない。

本発明は、印刷ヘッドとプラテンとの間隔を、用紙の厚さに依存して設定調整す る必要のある全部の印刷機種に使用できる。

Ｆｉｇ、２ 国際調査報告 一一皓−＾−−−陶　ＰＣＴ／ＥＰ　９１１０１４８４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．フレーム（２０，２２）と、記録担体（５２）を支持するためにこのフレー ムの中に保持されているプラテン（１０）と、フレーム（２，２２）においてプ ラテン（１０）に対して行方向へ相対的に移動可能に支承された印刷ヘッド（３ ２）と、プラテン（１０）に対して印刷ヘッド間隔を相対的に設定調整するため の操作駆動部材（２８，２６，２４）と、記録担体（５２）をプラテン（１０） へ押圧する、フレームに固定された押圧エレメント（３６）を有し、該押圧エレ メントは記録担体（５２）の厚さに応じてプラテンの表面に対して実質的に垂直 に変位可能である形式の印刷装置において、部材（押圧エレメント３６、印刷ヘ ッドに取り付けられている部材４６）の一方に磁石（５４）が、およびそれぞれ 他方の部材（印刷ヘッドに取り付けられた部材４６、押圧エレメント３６）に少 なくとも１つのホール素子ゾンデ（５６）が次のように設けられており、即ち磁 石（５４）とホール素子ゾンデ（５６）が、測定位置に相応する所定の印刷ヘッ ド位置において相互に重なり合えるように設けられており、さらにホール電圧を 測定するためのおよびホール電圧を所定の値（目標ホール電圧）へ調整するため の回路装置（６０）が設けられており、該回路装置が印刷ヘッド（３２）の操作 駆動部材（２８，２６，２４）を、実際のホール電圧と目標ホール電圧との差に 依存して制御することを特徴とする、印刷装置。 ２．プラテンが書き込みローラ（１０）であり、押圧エレメントが、書き込みロ ーラ（１０）の軸の長さ全体にわたり延在するフレキシブルに変形可能な押圧シ ート（３６）である、請求の範囲１記載の印刷装置。 ３．印刷ヘッド（３２）が、プラテンに平行に変位可能な支持体（３０）の上に 取り付けられており、さらに印刷ヘッドを固定する部材が、印刷ヘッド支持体（ ３０）と固定的に結合されている、記録担体（５２）のための案内エレメント（ ４６）である、請求の範囲１又は２記載の印刷装置。 ４．印刷ヘッド支持体（３０）が、偏心的に支承された軸（１４）の上に支承さ れており、該軸が操作駆動部材（２８，２６，２４）を介して旋回される、請求 の範囲３記載の印刷装置。 ５．押圧エレメント（３６）において、印刷ヘッド（３２）がプラテン（１０） に沿ってのその運動の際に掃引する領域の外側に、第１のホール素子ゾンデ（５ ６）と熱的に結合された第２のホール素子ゾンデ（５８）が設けられている、請 求の範囲１から４までのいずれか１項記載の印刷装置。 ６．印刷ヘッド（３２）の、記録担体（５２）からの間隔が該記録担体の厚さに 依存して設定調整可能である、請求の範囲１から５までのいずれか１項記載の印 刷装置。 ７．回路装置（６０）が、記録担体（５２）の種々異なる厚さに相応する多数の 目標ホール電圧値を記憶するためのメモリを含む、請求の範囲６記載の印刷装置 。 ８．印刷ヘッド（３２）がニードル印刷ヘッドである、請求の範囲１から７まで のいずれか１項記載の印刷装置。 ９．印刷ヘッドが熱印刷ヘッドである、請求の範囲１から７までのいずれか１項 記載の印刷装置。 １０．印刷ヘッドがインキ噴射式印刷ヘッドである、請求の範囲１から７までの いずれか１項記載の印刷装置。 １１．印刷装置の印刷ヘッド（３２）と記録担体（５２）との所定の間隔を設定 調整して維持する方法であって、該印刷装置はフレーム（２０，２２）と、この フレームに保持されるプラテン（１０）と、印刷ヘッド（３２）をプラテン（１ ０）へ実質的に垂直に移動するための操作駆動部材（２８，２６，２４）と、記 録担体（５２）をプラテン（１０）へ押圧するための押圧エレメント（３６）と 、印刷ヘッド（３２）の、プラテン（１０）からの間隔を、ないし記録担体（５ ２）からの間隔を検出するための間隔センサ（５４，５６）を含む形式の、前記 の方法において、記録担体を印刷装置の中へ引き入れる前に印刷ヘッド（３２） をプラテン（１０）へ平行に測定位置の中へ移動し、該測定位置において、間隔 測定のために、押圧エレメント（３６）におけるセンサエレメント（磁石５４、 ホール素子ゾンデ５６）が、印刷ヘッドに固定されたセンサエレメント（ホール 素子ゾンデ５６、磁石５４）と重なるようにし、間隔センサにおいて発生される ホール素子実際電圧が所定のホール素子目標電圧と等しくなるまで、印刷ヘッド （３２）をプラテン（１０）に垂直に変位させ、印刷ヘッド（３２）をこの平衡 位置から、プラテン（１０）からの所定の変位区間だけ離間し、次に記録担体（ ５２）を引き入れ、ホール素子実際電圧が再びホール素子目標値電圧とー致する まで、印刷ヘッド（３２）をプラテンの方向へ移動し、この場合に印刷ヘッド（ ３２）により走行された区間を検出することを特徴とする、印刷装置の印刷ヘッ ドの所定の間隔を設定調整して維持する方法。 １２．印刷ヘッドにより走行された所定の区間と、記録担体（５２）が引き入れ られた際に平衡位置に達する迄に印刷ヘッド（３２）により走行された区間との 差から、記録担体の厚さを求めて、ホール素子目標電圧を記録担体の厚さに依存 して設定調整する、請求の範囲１１記載の方法。