JPH10244729A - 記録装置のプラテンギャップ自動調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 偏心軸の大型化を必要とすることなく、プラ
テンギャップを広範囲にわたって高い精度で調整するこ
と。 【解決手段】 記録ヘッド３を記録用紙の幅方向に往復
動可能に搭載し、またパルスモータ８により回転される
偏心軸５に係合し、プラテン面に対して垂直方向に移動
可能に支持されたキャリッジ１と、キャリッジ１をプラ
テン２に進退させてパルスモータ８の回転位相のずれか
ら記録ヘッド３が記録用紙に当接した時点を判定する当
接判定手段２４と、偏心軸５の回転角とキャリッジ１の
プラテン面方向への移動量との関係を規定するデータを
格納した記憶手段２６と、当接判定手段２４からの信号
に基づいて記録用紙に最適なプラテンギャップとなる偏
心軸５の回転角を読出してパルスモータ８を制御する制
御手段２０を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術の分野】本発明は、プラテンと印字
ヘッドとのギャップ長を記録用紙の厚みに応じて自動的
に調整する記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】記録ヘッド、特にインクリボンを介して
記録用紙にワイヤを打撃して印字するワイヤドット型記
録ヘッドにおいては、高速印字を図るためにはワイヤの
打撃ストロークを可及的に小さくする必要がある。一
方、ワイヤドット型記録ヘッドは、機械的強度が大き
く、しかも複写材を介するとコピーが可能であるため、
印刷可能な記録用紙の種類が多く、記録ヘッドと記録用
紙との距離が他の形式のプリンタの場合に比較して大き
く変動する。このため、ワイヤドット型記録ヘッドを使
用するプリンタは、通常プラテンと記録ヘッドとの相対
ギャップ長を調整するための機構を備えているが、記録
用紙毎に最適なギャップを選択するには熟練を要するば
かりでなく、作業が面倒であるという問題を抱えてい
る。

【０００３】このような問題を解消するため、たとえば
特開平6-262826号公報に見られるように、パルスモータ
により回転される偏心軸によりプラテン面に対して垂直
に移動可能に支持されたキャリッジと、キャリッジの移
動量に比例した個数のパルス信号を出力する移動量検出
手段と、キャリッジを基準位置からプラテン方向ヘ移動
させ、パルスモータの各駆動パルスと、駆動パルスによ
る駆動に起因して移動量検出手段から出力されるパルス
信号との時間差を積分し、時間差積分値が所定値に達し
たことを検出する当接判定手段と、当接判定手段から信
号が出力された時点で移動量検出手段の信号に基づいて
キャリッジの基準位置からの移動量に基づいて、記録用
紙の厚みを算定する用紙厚み算出手段と、用紙厚み算出
手段のデータに基づいてパルスモータを駆動して偏心軸
の回転角を調整してキャリッジとプラテンとの相対間隙
長を調整する制御手段とを備えたプラテンギャップ自動
調整装置が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これによれば、記録用
紙への圧痕の形成を招くことなく記録用紙の厚みを検出
して最適なギャップ長に自動的に調整することができる
ものの、キャリッジをプラテン面に進退させる駆動機構
として、図３（イ）に示したようなキャリッジのガイド
部材を兼ねる円柱状の軸３０を、両端で回転軸３１、３
１により偏心状態で支持した偏心軸を使用し、キャリッ
ジのプラテン方向への移動量に比例した数のパルスをパ
ルスモータに供給して回転軸３１、３１を駆動する関係
上、偏心軸の回転角とキャリッジの移動量との間に図３
（ロ）に示したような非直線性、より詳細には正弦関数
の関係が存在して調整可能なギャップ長の範囲が狭く、
対応できる記録用紙の厚みに限度が生じるという問題が
ある。

【０００５】もとよりこのような問題を解消するために
キャリッジを駆動する軸３０の径を大きくすることも考
えられるが、装置が大型化したり、重量化する等新たな
問題を招く。本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであって、その目的とするところは偏心機構の大型
化を必要とすることなく、調整可能なギャップ長の拡大
を図ることができるプリンタにおけるプラテンギャップ
自動調整装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために、本発明においては記録ヘッドを記録用紙の幅
方向に往復動可能に搭載し、またパルスモータにより回
転される偏心機構に係合し、プラテン面に対して垂直方
向に移動可能に支持されたキャリッジと、前記キャリッ
ジを前記プラテンに進退させて前記パルスモータの回転
位相のずれから前記記録ヘッドが記録用紙に当接した時
点を判定する当接判定手段と、前記偏心機構の回転角と
前記キャリッジの前記プラテン面方向への移動量との関
係を規定するデータを格納した記憶手段と、前記当接判
定手段からの信号に基づいて前記記録用紙に最適なプラ
テンギャップとなる前記偏心機構の回転角を読出して前
記パルスモータを制御する制御手段を備えるようにし
た。

【０００７】

【作用】偏心軸による調整可能範囲における偏心軸の回
転角とキャリッジの移動量との関係がデータとして規定
されているので、偏心軸の回転角に対するキャリッジの
移動量が非直線領域に及ぶ大きなギャップ長でも高い精
度で調整できる。

【０００８】

【実施例】そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例
に基づいて説明する。図１は本発明の一実施例を示すも
のであって、キャリッジ１は、記録ヘッド３を搭載し、
ガイド部材４によりプラテン２の記録媒体支持面に平行
に往復動可能に支持され、また偏心状態で回転可能に基
台に取り付けられた偏心軸５にも弾接してガイドされ、
偏心軸５の回転に対向してプラテン２とのプラテンギャ
ップ長Ｇを調整できるように構成されている。

【０００９】偏心軸５は、図示しない基台に回転可能に
設けられた減速歯車６の回転中心に対して偏心して取付
けられており、また減速歯車６は輪列７を介してパルス
モータ８に接続されている。減速歯車６の回転角は、パ
ルスモータ８の軸９に取付けられた符号板１０とフォト
インターラプタ１１とからなるエンコーダ１２により検
出されている。符号板１０の符号パターンは、パルスモ
ータ８の１相分の駆動に対して１つのパルスを出力する
ように、その検出感度が設定されている。

【００１０】キャリッジ１の移動範囲は、プラテン２に
当接する位置から最大厚の記録用紙の装填を可能ならし
める最大後退位置までとして規制されており、最大後退
位置の後端側にはここを基準位置として検出するための
マイクロスイッチ等の基準位置検出器１３が配置されて
いる。

【００１１】これらエンコーダ１２及び基準位置検出器
１３は、後述するパルスモータ駆動手段２１、時間差検
出手段２２、用紙厚み算出手段２５、制御装置２０に接
続されていて、これらからの信号により記録用紙の厚み
を検出し、この厚みの記録用紙を印刷するのに最適なギ
ャップ長Ｇを設定するのに使用される。

【００１２】制御手段２０は、図示しないローデングス
イッチが押下されたことにより、パルスモータ８を逆転
させて基準位置検出器１３から信号が出力するまで後退
させて基準位置にセットし、ついでパルスモータ８を正
転させてキャリッジ１をプラテン方向に移動させて記録
ヘッド３を記録用紙に当接させ、厚み検出動作後には装
填された記録用紙に最適なプラテンギャップ長Ｇとなる
ように後述する記憶手段２６のデータにより規定された
数のパルス信号をパルスモータ駆動手段２１から出力さ
せてパルスモータ８を駆動するものである。

【００１３】２２は、時間差検出手段で、エンコーダ１
２からのパルス信号の周期とパルスモータ８の駆動パル
スの周期との間の時間差ΔＴnを時間差積分手段２３に
出力し、その積分値Σ（ΔＴn）が当接判定手段２４に
出力される。

【００１４】当接判定手段２４は、時間差積分値Σ（Δ
Ｔn）が、設定値、この実施例ではパルスモータ８の駆
動パルスの周期の１／２以下、例えば１．５ミリ秒に一
致した時点で信号を出力する。

【００１５】２５は、用紙厚み算出手段で、基準位置検
出器１１からの信号によりエンコーダ１２からのパルス
信号の計数を開始し、また当接判定手段２４からの信号
により計数動作を停止して、計数値と後述する記憶手段
２６に格納されているキャリッジ１の移動量との関係か
ら厚みを算出するものである。

【００１６】ところで、偏心軸５の回転によるキャリッ
ジ１の移動量と、偏心軸５の回転角θとの間には、図３
（ロ）に示した３つの領域I、II、IIIに分割すると、各
領域を直線で近似することができる正弦関数の関係が存
在する。

【００１７】したがって、記憶手段２６は、図２に示し
たようにキャリッジ１の移動量Ｌ、偏心軸５の回転角
θ、パルスモータ８の駆動パルス数Ｐ、及びエンコーダ
１２のパルス数Ｎとの相互の関係を、たとえばこれら領
域I、II、,IIIをそれぞれ１次関数で近似できるデータ
として格納して構成されている。

【００１８】この実施例において、記録用紙を装填すべ
く図示しないローデングスイッチを押下すると、制御手
段２０は、キャリッジ１をローデングポジションに移動
させた後、キャリッジ１が基準位置まで後退して基準位
置検出器１３から信号が出力するまでパルスモータ８を
逆転駆動する。

【００１９】ついで、制御手段２０は、パルスモータ８
を所定の回転速度で正転駆動してキャリッジ１をプラテ
ン２の方向に移動させ、また用紙厚み算出手段２５によ
りエンコーダ１２からのパルス信号の数を計数させる。

【００２０】このようにしてキャリッジ１が所定量移動
した段階で、時間差検出手段２２は、パルスモータ８の
駆動パルスの周期とエンコーダ１２のパルス信号周期と
の時間差に変化が生じるかどうかを判断する。いうまで
もなく、記録ヘッド３が記録用紙に当接するまでは、パ
ルスモータ８に作用する負荷量が一定であるから、この
期間内におけるエンコーダ１２からの各パルス信号周期
と駆動パルス周期との時間差の積分値は零を維持する。

【００２１】このようにして記録ヘッド３が記録用紙に
当接し始めると、キャリッジ１に負荷が掛かってエンコ
ーダ１２の回転速度が低下してパルス信号のパルス周期
が間延びするため、時間差ΔＴnが生じるようになる。
時間差積分手段２３は、この時間差ΔＴnを順次積分
し、この結果を当接判定手段２４に出力する。このよう
にしてキャリッジ１がプラテン方向に移動する程負荷が
大きくなって時間差の積算値Σ（ΔＴn）が急激に増加
して設定値に到達すると、当接判定手段２４は、記録ヘ
ッド３が記録用紙に当接したものと判定して信号を出力
する。

【００２２】制御手段２０は、当接判定手段２４からの
信号を受けてパルスモータ８の回転を停止させ、また用
紙厚み算出手段２５は、当接判定手段２４からの信号に
よりエンコーダ１２からのパルスの計数を停止して記憶
手段２６のデータに基づいて用紙の厚みを算出する。つ
まり計数されたエンコーダ１２からのパルス数に基づい
て記憶手段２６からキャリッジ１の移動量を読出して、
基準位置からプラテン表面までの基準長さとの差分を算
出する。

【００２３】制御手段２０は、算出された用紙の厚みに
基づいて、当該記録媒体に最適なプラテンギャップ長Ｇ
を算出し、このギャップ長に対応する回転角、もしくは
パルスモータ８の駆動パルス数のデータを記憶手段２６
から読出し、このデータに基づいてパルスモータ８を駆
動して偏心軸５を回動させてキャリッジ１をプラテン２
に対して相対的に移動させ、最適な位置に固定する。も
とより、設定すべきギャップ長が大きくなると、偏心軸
５の回転角とキャリッジ１の移動量との関係が正弦関数
に基づいて１次関数から大きく外れるものの、偏心軸５
の回転角とキャリッジ１の移動量との関係は記憶手段２
６に格納されているから、キャリッジの移動量の大きさ
に関りなく、ギャップ長を正確に設定することができ
る。

【００２４】なお、上述の実施例においてはキャリッジ
の移動量と偏心軸５の回転角との関係を個々のデータと
して格納するようにしているが、偏心軸５の回転角θと
キャリッジの移動量Ｌとの関係は、機械加工や組立精度
により一義的に定まるから、これらの関係を関係式Ｌ＝
ｋ・sin（θ）として予め求めておく。

【００２５】一方、個々の記録装置においてはキャリッ
ジ１とプラテン２との相対位置誤差やキャリッジ１と記
録ヘッド３との相対位置誤差等の和、つまり積算組立誤
差ηが異なるので、この積算組立誤差を組立工程で個々
の記録装置ごと測定して記憶手段２６に格納させ、各記
録装置におけるプラテンギャップの調整に必要となる偏
心軸の回転角とキャリッジの移動量との関係をｋ・sin
（θ＋η）に基づいて算出するようにしてもよい。

【００２６】この実施例によれば、偏心軸５の回転角と
キャリッジ２の移動量との関係を規定するデータの共通
化を図ることができて、データの採取の作業量と、記憶
手段２６の容量とを大幅に少なくすることができる。

【００２７】このような個々の記録装置の誤差量ηの測
定は、記録ヘッド３とプラテン２との間にすき間ゲージ
を挿入して、記録用紙の厚み測定と同様の手法により検
出すればよいが、ただプラテン２がゴム等のように金属
に比較して柔軟な材料で構成されている場合には、測定
時の押圧力によりプラテンが変形する。

【００２８】したがって、ゴム等により製作されたプラ
テン２を備えた記録装置にあっては、記録ヘッド１によ
るすき間ゲージのプラテン２への押圧量が一定値となる
時点を当接点として判断するのが望ましい。なお、押圧
力が一定に到達したか否かは、記録ヘッド１とプラテン
２との間に挟まれたすき間ゲージを移動させるのに必要
な力が一定値に到達したか否か検出すればよい。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
記録ヘッドを記録用紙の幅方向に往復動可能に搭載し、
またパルスモータにより回転される偏心機構に係合し、
プラテン面に対して垂直方向に移動可能に支持されたキ
ャリッジと、キャリッジをプラテンに進退させてパルス
モータの回転位相のずれから記録ヘッドが記録用紙に当
接した時点を判定する当接判定手段と、偏心軸の回転角
とキャリッジ１のプラテン面方向への移動量との関係を
規定するデータを格納した記憶手段と、当接判定手段か
らの信号に基づいて記録用紙に最適なプラテンギャップ
となる偏心軸の回転角を読出してパルスモータを制御す
る制御手段を備えたので、偏心軸の大型化を必要とする
ことなく、プラテンギャップを広範囲にわたって高い精
度で調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例をギャップ長調整機構周辺の
構造を中心に示す構成図である。

【図２】同上装置の記録手段を模式的に示す図である。

【図３】図（イ）、（ロ）は、ぞれぞれプラテンギャッ
プ調整用偏心軸の一例を示す図と、偏心軸の回転角とキ
ャリッジのプラテン方向への移動量との関係を示す図で
ある。

【符号の説明】

１ キャリッジ ２ プラテン ３ 記録ヘッド ５ 偏心軸 ８ パルスモータ １２ エンコーダ １３ 基準位置検出器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録ヘッドを記録用紙の幅方向に往復動
   可能に搭載し、またパルスモータにより回転される偏心
   機構に係合し、プラテン面に対して垂直方向に移動可能
   に支持されたキャリッジと、前記キャリッジを前記プラ
   テンに進退させて前記パルスモータの回転位相のずれか
   ら前記記録ヘッドが記録用紙に当接した時点を判定する
   当接判定手段と、前記偏心機構の回転角と前記キャリッ
   ジの前記プラテン面方向への移動量との関係を規定する
   データを格納した記憶手段と、前記当接判定手段からの
   信号に基づいて前記記録用紙に最適なプラテンギャップ
   となる前記偏心機構の回転角を読出して前記パルスモー
   タを制御する制御手段を備えてなる記録装置のプラテン
   ギャップ自動調整装置。
2. 【請求項２】 前記データが、前記偏心機構の回転角と
   前記キャリッジの前記プラテン面方向への移動量との関
   係を示す基本データと、個々の装置ごとに定まる器差補
   正データとから構成されている請求項１に記載の記録装
   置のプラテンギャップ自動調整装置。