JPH07121604B2

JPH07121604B2 - プラテンギヤツプ調整装置

Info

Publication number: JPH07121604B2
Application number: JP14124487A
Authority: JP
Inventors: 曠菊地; 邦治林
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1987-06-05
Filing date: 1987-06-05
Publication date: 1995-12-25
Anticipated expiration: 2010-12-25
Also published as: JPS63306069A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、プラテンに対向してスペース移動するプリン
トヘツドにより印字を行うプリンタの前記プリントヘツ
ドの先端と、プラテンにセツトした用紙表面の距離を調
整するプラテンキヤツプ調整装置に関する。

〔従来の技術〕

プラテンに対向してスペース移動するプリントヘツドに
より印字を行うプリンタにおいては、印字品質の低下、
ヘツドピンの折れ、インクリボン汚染、キヤリツジのス
ペース動作不良を除去するために、紙厚の異なる用紙に
対して、常に用紙の表面からプリントヘツド先端までの
距離を一定に保つ必要がある。

このような操作はオペレータの手によるマニユアルなも
のであると、個々のオペレータにより差異が生じたり、
またミスセツト等が生じ、調整の目的を達成しない。

そこで、従来より、上記操作の自動化が進んできてい
る。

第13図は、この種のプリンタの従来例を示す斜視図であ
る。

図において１はプラテン、２は該プラテン１に対向した
プリントヘツドであり、該プリントヘツド２はキヤリツ
ジシヤフト３にそつてスペース移動するキヤリツジ４に
搭載され印字動作を行う。

前記キヤリツジシヤフト３の両端はカム５に固定してあ
る。６はギヤ7a,7bを介して該カム５を回転するパルス
モータ、８はスプリングである。９はスリツト円板、10
は該スリツト円板９の回転によりパルスを出力するフオ
トセンサであり、これらスリツト円板９とフオトセンサ
10により電気的にパルスモータ６の脱調を検知する。

11は前記プラテン１とプリントヘツド２間にセツトされ
た用紙、12はインクリボンである。

以上の構成により、従来は、紙厚の異なる用紙に対し
て、常に用紙の表面からプリントヘツド先端までの距離
を一定に保つために以下の動作を行つていた。

まず、用紙11がプラテン１に巻付けられると、パルスモ
ータ６が正回転し、ギヤ7a,7bを介してキヤリツジシヤ
フト３に固定されたカム５が回転し、キヤリツジシヤフ
ト３をプラテン１から遠ざける方向に回転しながら移動
する。

このとき、キヤリツジ４及びキヤリツジ４に搭載されて
いるプリントヘツド２も同時にプラテン１から遠ざかる
方向に移動し、所定の位置で停止する。

続いてパルスモータ６が逆回転し、プリントヘツド２は
プラテン１に近づく方向に移動し、用紙11とインクリボ
ン12をはさんでプラテン１に突当る。

ここでプリントヘツド２はそれ以上プラテン１方向に移
動できなくなり、パルスモータ６が脱調する。

この時、スリツト円板９の回転も停止し、フオトセンサ
10にパルスが出なくなり、これによりモータが脱調して
いることを検知し、この時点で、パルスモータ９が再
び、あらかじめ定められた規定の回転量だけ正回転し、
用紙11の表面と、プリントヘツドの先端は一定のギヤツ
プを得る。

上記規定の回転量は、常に同じであるため、紙厚が異つ
ても、用紙11の表面とプリントヘツド２の先端は一定の
ギヤツプを保つことができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、以上説明した機構では、プラテンギヤツ
プ調整の際に毎回印字ヘツドがプラテンに当るまで移動
するため、調整動作において多くの時間がかかり、例え
ばペーパエンド検出信号を利用して印字用紙を交換する
度にプラテンギヤツプを調整するように制御を行なうと
すれば、単票紙を新たに挿入するたびに印字ヘツドは前
記調整動作を繰返し、それに要する時間は無視できない
ものとなる。

また、上述した構成の従来技術では、プラテンギヤツプ
調整はキヤリツジシヤフトの位置調整という間接的な手
段で行われるため、キヤリツジシヤフトにゆがみ等があ
つても、それは考慮に入らず、結果的に規定量に±ゆが
み分が発生し、厳密な意味で調整の目的が十分達成され
ないという問題がある。

また、キヤリツジシヤフトを回転してプラテンギヤツプ
を調整せんとするので、ギヤ等の回転手段及びこの回転
手段を駆動するモータ等の駆動手段をキヤリツジシヤフ
トの一端に設けなければならなく装置が大型化する問題
がある。

さらに、上述した構成の従来技術には、第14図に示すよ
うな特性があるため、以下の問題が生ずる。

すなわち、従来技術によれば、プリントヘツドが用紙と
インクリボンを圧縮し、さらにキヤリツジシヤフトをた
わませながら、パルスモータは回転し、このような反力
がパルスモータのトルクと一致した時にパルスモータが
脱調して止まるため、常にギヤツプゼロの状態からΔＮ
だけパルスモータがオーバランした状態でパルスモータ
が止まることになる。

このオーバランの量ΔＮはパルスモータのトルク差に依
存するため、パルスモータの初期トルクのばらつき、温
度上昇によるトルクの低下、または電圧の変動等がある
と、オーバランの量が変化し、その結果プリントヘツド
の戻り量Ｘが不安定になるという問題があつた。

また、スリツト円板やフオトセンサを使用するために、
装置が高価格になるという問題があつた。

本発明は以上の問題点に鑑み、プラテンギヤツプを印字
動作と平行して調整する装置を実現して、印字処理の速
度に支障をきたさないでプラテンギヤツプ調整を行うこ
とを目的とする。

本発明はさらに、プリントヘツドのプラテンギヤツプ調
整機構に、調整に支障をきたすような物理的反力をあた
えることなく用紙の紙厚を検知して、紙厚の異なる用紙
に対して、常に用紙の表面からプリントヘツド先端まで
の距離を正確に一定に保つ事を目的とする。

本発明はさらに、駆動に関する構成が装置の大型化を引
きおこさないプラテンギヤツプ調整装置を得ることを目
的とする。

本発明はさらに、紙厚の異なる用紙に対して、常に用紙
の表面からプリントヘツド先端までの距離を正確に一定
に保つ事で、プリンタ自身の印字品質の低下、ヘツドピ
ンの折れ、インクリボン汚染、キヤリツジのスペース動
作不良を除去する事を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するため、本発明は、プラテンと平行に
配置したキャリッジシャフトと、該キャリッジシャフト
に平行に配置したガイドと、前後端をそれぞれキャリッ
ジシャフト及びガイドにスライド可能に係合して、プラ
テンに対してスペース移動するキャリッジと、該キャリ
ッジに搭載され、プラテンに対してスペース移動しなが
ら印字動作を行うワイヤドットインパクト式のプリント
ヘッドを有するワイヤドットプリンタのプラテンギャッ
プ調整装置において、前記キャリッジをキャリッジシャ
フトを軸にして回動可能に取付け、この回動角を微量調
整する回動手段と、前記キャリッジ上に搭載され、前記
回動手段を駆動する駆動手段と、プリントヘッドの背面
に固着し、ドライブ信号により駆動されたプリントヘッ
ドのワイヤが用紙を介してプラテンへ衝突することによ
り反力を受けてパルス状の電圧を出力する圧電素子と、
前記プリントヘッドのドライブ信号の立上がり時から前
記圧電素子の出力電圧発生までの時間を計数して印字時
間を求め、この印字時間からプラテンギャップを求める
プラテンギャップ演算手段と、プラテンギャップを補正
するために必要な駆動手段のドライブデータを演算する
ドライブデータ演算手段と、前記プラテンギャップ演算
手段により求めたプラテンギャップを基準値と比較し、
差異がある場合、これを修正するドライブデータを前記
ドライブデータ演算手段より得て、このドライブデータ
に従って回動手段を駆動してキャリッジの回動角を調整
し、プラテンギャップを基準値に修正する制御手段を備
えたことを特徴とする。

〔作用〕

このような構成を有する本発明は、印字時、ドライブ信
号により駆動されたプリントヘッドのワイヤが用紙を介
してプラテンへ衝突すると、この衝突による反力により
圧電素子パルス状の電圧を出力するので、このときのド
ライブ信号の立上がり時から圧電素子の出力電圧発生時
間を計数して印字時間を求め、この印字時間によりプラ
テンギャップ演算手段がプラテンギャップを求める。

制御手段はこのプラテンギャップを基準値と比較し、差
異がある場合、これを修正するドライブデータをドライ
ブデータ演算手段より演算し、この演算により得られた
ドライブデーダに従って制御手段は回動手段を駆動して
キャリッジの回動角を調整し、プラテンギャップを基準
値に修正する。

〔実施例〕

以下図面に従つて実施例を説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す側面図、第２図は同斜
視図である。

図において13はプラテン、14は該プラテン13と平行に配
置したキヤリツジシヤフト、15は該キヤリツジシヤフト
14に平行に配置したガイド、16は前端をキヤリツジシヤ
フト14に後端をガイド15にスライド可能に係合してプラ
テン13に対してスペース移動するキヤリツジであり、該
キヤリツジ16はキヤリツジシヤフト14を軸にして矢印方
向へ回動し回動角θを変化することができる。

17は前記キヤリツジ16に搭載され、プラテンに対してス
ペース移動しながら印字動作を行うワイヤドツトインパ
クト式のプリントヘツドであり、上述したキヤリツジ16
の回動角θが大きければプリントヘツド17の先端とプラ
テン13間のプラテンギヤツプｘは小さくなり、逆に回動
角θが小さければプラテンギヤツプｘは大きくなる。

18はキヤリツジ14の回動角を微量調整する回動手段とし
ての回転子、19はキヤリツジ16の後端部に圧入固定さ
れ、内径部にめねじを有するブツシユである。

回転子18は軸部18a、円板ヨーク18bより構成したもので
あり、軸部18aには前記ブツシユ19のめねじに対応した
おねじを切つて、これにねじ係合している。

この構成により、回転子18の円板ヨーク18bを回転させ
ると、軸部18aのブツシユ19からの突出量、すなわちガ
イド15とキヤリツジ16の距離ｄを変化させ、キヤリツジ
16の回動角θを自在に微量調整する。

この回転子18の回転方向と距離ｄの増減は、ねじの切り
方において決定され、本実施例では回転子18の時計方向
（以下CW）の回転で距離ｄが小さくなり、反時計方向
（以下CCW）の回転で大きくなるように、すなわち、CW
回しで抜け、CCW回しでしめ込むようにねじが切られて
いる。

このような回転子18の円板ヨーク18bを駆動するのはパ
ルスモータ構造20であり、以下にその構成の詳細を説明
する。

第３図は本実施例の駆動手段の構成を示す要部分解斜視
図、第４図は同側断面図である。

図において21は回転子18の円板ヨーク18bに設けた永久
磁石であり、該永久磁石21と回転子18は機能が異なるた
め名称は分けたが、実際はプラスチツクマグネツトを一
体に成形した単一の部品である。

22a,22bは軟磁性部材よりなるキヤリツジフレーム16aを
折曲げて形成したコアであり、該コア22a,22bに励磁用
コイルが巻かれたボビン23a,23bが挿入されている。

ボビン23a,23bは各々バイフアイラ巻きされており、励
磁用コイルは４相となつており、その端子部は配線基板
24のスルーホール25a,25bに挿入され裏面よりハンダ付
される。一方永久磁石21は、コア22a,22bに対向してお
り、第５図（ａ）に示す如く円周方向にＮ極Ｓ極交互に
24等分割すなわち着磁ピツチ15゜で分割着磁されてい
る。

一方コア22a,22bはくし状になつて磁極歯を形成しその
ピツチは第５図（ｂ）に示すように永久磁石21の作る磁
界のピツチに等しい30゜になつている。

また、コア22aの４つの磁極歯とコア22bの４つの磁極歯
は第５図（ｂ）に示すように電気角で90゜位相がずれて
いる。

今、第６図のi₁の方向に電流を流すと、コア22bの磁極
歯の先端はＮ極となるため、対向する永久磁石21のＳ極
が引寄せられて、第７図（ａ）の位置で止まる。次に第
６図i₂の方向に電流を流すと、コア22aの磁極歯の先端
はＳ極となり、対向する永久磁石22のＮ極が引寄せられ
て、電気角で90゜回転して第７図（ｂ）の位置で止ま
る。同様にi₃→i₄と電流を流すと永久磁石21は電気角で
90゜回転し、第７図（ｃ）（ｄ）の位置で止まる。これ
を連続して繰返すことにより、永久磁石21は一定方向
（本実施例ではCW）に回転する。

通電のシーケンスを加えてi₄→i₃→i₂→i₁の順に通電す
ると、永久磁石21は前記と反対方向（本実施例ではCC
W）に回転する。

すなわち、言いかえれば、本実施例における回転子18は
パルスモータ構造20の回転体でもあるわけである。

したがつて、永久磁石21をCW回転すると回転子18のCW回
転が得られ、よつて距離ｄが小さくなり、永久磁石21を
CCW回転すると、回転子18のCCW回転が得られ、よつて距
離ｄが大きくなる。

次に、上述したパルスモータ構造20の駆動制御に係る構
成の説明を行う。

第１図にもどり、26はプリントヘツド17の背面に固着
し、印字時にプリントヘツド17のワイヤのプラテンへの
衝突により反力を受けてパルス状の電圧を出力する圧電
素子であり、該圧電素子26はプリントヘツド17に固定し
た配線基板27に固着してある。28はコネクタである。

尚、本実施例で配線基板27はプリントヘツド17内の図で
は省略されている励磁コイルへの給電用配線板であると
同時に、圧電素子26の出力電圧用配線板でもある。この
ような兼用を行うことと、圧電素子26を直接固着するこ
とにより配線作業が簡略化される。

第８図は本実施例の制御系のブロツク図、第９図はその
動作波形図であり、図において29はリセツト付の繰返し
動作可能なタイマー、30は該タイマー29のクロツクを作
る発振回路、31はタイマー29の値をラツチするラツチ回
路、32は圧電素子26の出力を増幅する増幅器（AMP）、3
3は波形成形回路、34はパルスモータ構造20すなわち回
転子18を駆動する駆動回路、35は制御回路であり、本実
施例においては該制御回路35が、プラテンギヤツプ演算
手段及びドライブデータ演算手段と、装置全体の動作を
制御する制御手段を兼ねている。

以上の構成による本実施例の作用を説明する。

第10図は本実施例の作用を示すフローチヤートである。

まず制御回路35は第11図（ａ）に示すプリントヘツド17
のドライブ信号の立上げ時に同期して第11図（ｄ）のリ
セツト信号をタイマー29に送る（S₁）。これにより、そ
れ以前まで繰返し動作を行つていたタイマー29は０から
カウントを開始する。

続いてプリントヘツドがドライブし（S₂）、ワイヤがプ
ラテン13に衝突したとき、プリントヘツド17はプラテン
13より反力を受け、圧電素子26は第11図（ｃ）に示すパ
ルス状の電圧を出力する（S₃）。

圧電素子26の出力はAMP32で増幅され波形成形回路33で
パルス波形になり、ラツチ回路31のラツチ入力として入
り、その時点でのタイマー29の値TMをラツチ回路31にラ
ツチさせる。タイマー29の値TMは、プリントヘツド17の
ドライブ信号の立上り時から圧電素子26の出力電圧発生
までの時間、すなわち印字時間であり、制御回路35は演
算によりこの値TMからプラテンギヤツプを求める
（S₄）。

第12図は永久磁石を使用したバネチヤージ式のプリント
ヘツドの印字時間とプラテンギヤツプとの関係を示すグ
ラフである。印字時間とプラテンギヤツプは一定の関係
があり印字時間が判ればプラテンギヤツプが求まる。

第12図のプリントヘツドでは、プラテンギヤツプが基準
値（0.425〜0.475mm）のときの印字時間は330〜350μse
cである。

制御回路35は以上の如くしてプラテンギヤツプを求める
と続いて、これを基準値と比較し（S₅）、等しければそ
れで終了となるが、等しくない場合、つまりヘツドギヤ
ツプが基準値と合つていない場合は、この差異を修正す
るために必要なパルスモータ構造20のドライブデータを
演算し、このデータを駆動回路34へ送る。

例えば、印字時間の基準値よりタイマー値TMの方が大き
い場合は、プラテンギヤツプが基準値より大きいことに
なるから、これを修正するための適切なパルス数（ex.,
0.01mm/パルス）を図示せぬテーブルより参照してセツ
トし（S₆）、さらにパルスモータ構造20の回転方向（本
実施例ではCCW）をセツトして（S₇）、このドライブデ
ータの信号を駆動回路34に送つて（S₈）パルスモータ構
造20を駆動させ、キヤリツジ16とガイド15の距離ｄを大
きくして、回動角θを広げ、プラテンギヤツプｘを小さ
くする。

逆に、印字時間の基準値よりタイマー値TMが小さい場合
は、プラテンギヤツプが基準値より小さいことになるか
ら、これを修正するための適切なパルス数（S₉,S₁₀）こ
のドライブデータの信号を駆動回路34に送り（S₈）、パ
ルスモータ構造20を駆動させ、キヤリツジ16とガイド15
の距離ｄを小さくして、回転角θを広げ、プラテンギヤ
ツプｘを大きくする。

以上の動作でプラテンギヤツプの基準値に対するずれ
ば、印字動作が行われる限り監視され、ずれが生ずる
と、逐次調整が実行される。

尚、回転子18が回転すると永久磁石21とコア22a,22bと
のギヤツプδが変化するが、プラテンギヤツプの調整範
囲が±0.2mm程度でありδの変化量もわずかであるの
で、δの設定値を1mm程度にしておけば問題はない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、プラテンと平行に配置し
たキャリッジシャフトと、該キャリッジシャフトに平行
に配置したガイドと、前後端をそれぞれキャリッジシャ
フト及びガイドにスライド可能に係合して、プラテンに
対してスペース移動するキャリッジと、該キャリッジに
搭載され、プラテンに対してスペース移動しながら印字
動作を行うワイヤドットインパクト式のプリントヘッド
を有するワイヤドットプリンタのプラテンギャップ調整
装置において、前記キャリッジをキャリッジシャフトを
軸にして回動可能に取付け、この回動角を微量調整する
回動手段と、前記キャリッジ上に搭載され、前記回動手
段を駆動する駆動手段と、プリントヘッドの背面に固着
し、ドライブ信号により駆動されたプリントヘッドのワ
イヤが用紙を介してプラテンへ衝突することにより反力
を受けてパルス状の電圧を出力する圧電素子と、前記プ
リントヘッドのドライブ信号の立上がり時から前記圧電
素子の出力電圧発生までの時間を計数して印字時間を求
め、この印字時間からプラテンギャップを求めるプラテ
ンギャップ演算手段と、プラテンギャップを補正するた
めに必要な駆動手段のドライブデータを演算するドライ
ブデータ演算手段と、前記プラテンギャップ演算手段に
より求めたプラテンギャップを基準値と比較し、差異が
ある場合、これを修正するドライブデータを前記ドライ
ブデータ演算手段より得て、このドライブデータに従っ
て回動手段を駆動してキャリッジの回動角を調整し、プ
ラテンギャップを基準値に修正する制御手段を備えた構
成としているため、印字動作中でもプラテンギャップを
求めて、調整が必要であれば用紙の厚さ及び種類に応じ
て予め定めた基準値に修正することができる。

これにより、プラテンギヤツプを印字動作と平行して調
整する装置が実現し、印字処理の速度に支障をきたさな
いでプラテンギヤツプ調整を行うことができるという効
果がある。

さらに、本発明によれば、インパクトの反力を利用して
プラテンギヤツプを求めるので、従来のような間接的な
調整及び物理的反力から生ずるプリントヘツドのプラテ
ンギヤツプ調整量の不均一がなくなり、紙厚の異なる用
紙に対して常に用紙の表面からプリントヘツド先端まで
の距離を正確に一定に保つ事が可能となるという効果が
ある。

また、本発明によれば、調整の駆動に関する構成が全て
キヤリツジに搭載されているので、装置の大型化を引き
おこすことはない。

さらに、本発明によれば、上述の如く、紙厚の異なる用
紙に対して常に用紙の表面からプリントヘツド先端まで
の距離を正確に一定に保てるので、印字品質が良く、ヘ
ツドピンの折れ、インクリボン汚染、キヤリツジのスペ
ース動作不良の無いプリンタを得ることができるという
効果がある。

さらに、本発明によれば、従来の如くプラテンギヤツプ
基準位置を検知するためにスリツト円板やフオトセンサ
を具備する必要が無くなるので、装置の低価格化が期待
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す側面図、第２図は同斜
視図、第３図は同実施例の要部分解斜視図、第４図は同
側断面図、第５図は本実施例のパルスモータ構造を示す
平面図、第６図は同パルスモータ構造の作用を示す平面
図、第７図は同パルスモータ構造の作用を示す説明図、
第８図は同実施例のブロツク図、第９図は同動作波形
図、第10図は同実施例の動作フローチヤート、第11図は
同実施例のタイムチヤート、第12図は印字時間とプラテ
ンギヤツプの関係を示すグラフ、第13図は従来例の斜視
図、第14図は従来例の特性を示すグラフである。 13……プラテン、14……キヤリツジシヤフト、15……ガ
イド、16……キヤリツジ、17……プリントヘツド、18…
…回転子、19……ブツシユ、20……パルスモータ構造、
26……圧電素子、27……配線基板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プラテンと平行に配置したキャリッジシャ
フトと、該キャリッジシャフトに平行に配置したガイドと、前後端をそれぞれキャリッジシャフト及びガイドにスラ
イド可能に係合して、プラテンに対してスペース移動す
るキャリッジと、該キャリッジに搭載され、プラテンに対してスペース移
動しながら印字動作を行うワイヤドットインパクト式の
プリントヘッドを有するワイヤドットプリンタのプラテ
ンギャップ調整装置において、前記キャリッジをキャリッジシャフトを軸にして回動可
能に取付け、この回動角を微量調整する回動手段と、前記キャリッジ上に搭載され、前記回動手段を駆動する
駆動手段と、プリントヘッドの背面に固着し、ドライブ信号により駆
動されたプリントヘッドのワイヤが用紙を介してプラテ
ンへ衝突することにより反力を受けてパルス状の電圧を
出力する圧電素子と、前記プリントヘッドのドライブ信号の立上がり時から前
記圧電素子の出力電圧発生までの時間を計数して印字時
間を求め、この印字時間からプラテンギャップを求める
プラテンギャップ演算手段と、プラテンギャップを補正するために必要な駆動手段のド
ライブデータを演算するドライブデータ演算手段と、前記プラテンギャップ演算手段により求めたプラテンギ
ャップを基準値と比較し、差異がある場合、これを修正
するドライブデータを前記ドライブデータ演算手段より
得て、このドライブデータに従って回動手段を駆動して
キャリッジの回動角を調整し、プラテンギャップを基準
値に修正する制御手段を備えたことを特徴とするプラテ
ンギャップ調整装置。
【請求項２】圧電素子はプリントヘッドに固定された配
線基板上に固定されていることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載のプラテンギャップ調整装置。
【請求項３】回動手段として、キャリッジの後端部に設けたブッシュと、該ブッシュをネジで係合し、先端をガイドに直角に接触
したネジ式の回転子とを設け、前記回転子に永久磁石を搭載し、キャリッジ上にこの永
久磁石に対向するコア及び励磁用コイルを固設したこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項及び第２項記載のプ
ラテンギャップ調整装置。
【請求項４】回転子はプラスチックマグネットからなる
ことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載のプラテン
ギャップ調整装置。
【請求項５】コアが軟磁性部材よりなるキャリッジフレ
ームの一部を折曲げたものであることを特徴とする特許
請求の範囲第３項記載のプラテンギャップ調整装置。