JPH1120260A - プリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラテンと印字ヘッドとの間のギャップ長を
正確に検出する。 【解決手段】 プラテン１に対向配置した印字ヘッド４
を備える印字出力部１０をプラテン側に対して接離させ
てプラテンと印字ヘッドとのギャップを調整するプリン
タにおいて、プラテンにおける印字出力部と接触する部
分を導電材料で構成するとともに、印字出力部における
プラテンとの接触部を導電材料で構成し、プラテンの導
電部と印字出力部の導電部とを電気的に接続することに
より、これらの導電部で電気的なスイッチの接点を構成
し、ギャップ長を検出するときには、ホームポジション
から印字出力部をプラテンに向けて移動させ、プラテン
の導電部と印字出力部の導電部とが接触したことを検出
することによりホームポジションから当該接触位置まで
の距離を正確に検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、印字ヘッドとプラ
テンとの間のギャップ調整機能を備えたプリンタに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のプリンタは、プラテンに
対向する印字ヘッドをキャリアに搭載し、このキャリア
をキャリア軸に沿って主走査方向に移動可能に設けると
ともに、キャリア軸に固定した偏心ギアをギャップ調整
用モータで回転させることにより印字ヘッドをプラテン
に対してキャリア軸ごと接離可能に設けて構成される。

【０００３】このようなプリンタでは、ギャップ長を検
出する場合、種々の方法がある。例えば、ギャップ調整
用モータの電流値の変化を利用するものでは、先ずギャ
ップ調整用モータを駆動して印字ヘッドの先端をホーム
ポジションからプラテン側に移動させプラテンに押当て
る。そして、このときのギャップ調整用モータの電流値
を監視し、この電流値の変化があった場合に印字ヘッド
がプラテンに当接したと判断してホームポジションから
電流値の変化があった位置までの距離をギャップ長とし
て検出する。

【０００４】また、ギャップ長を検出するのに光学スリ
ットを利用するものもある（光学スリット方式）。具体
的には、ギャップ調整用モータの軸にスリット板と光透
過型センサとを設け、ギャップ調整用モータの回転を光
透過型センサからの出力パルスで監視し、この出力パル
ス幅に変化があった場合に印字ヘッドがプラテンに当接
したと判断してホームポジションからセンサの出力パル
ス幅に変化があった位置までの距離をギャップ長として
検出する。

【０００５】さらに、印字ヘッドからプラテンに向けて
検出ピンを突出させてギャップ長を検出するものもある
（ピン方式）。印字ヘッドにプラテンに向けて突出可能
に検出ピンを設け、ギャップ調整を行う場合は、ピンソ
レノイドを駆動して検出ピンを突出させてプラテンに押
しつける。そして、このときのピンソレノイドの電流値
を監視し、電流値に変化があった場合に印字ヘッドがプ
ラテンに当接したと判断してホームポジションから電流
値が変化した位置までの距離をギャップ長として検出す
る。

【０００６】また、ギャップ調整用モータをパルスモー
タで構成しその脱調を検出してギャップ長を検出するも
のもある（モータ脱調方式）。具体的には、先ずギャッ
プ調整用モータを駆動して印字ヘッドの先端をホームポ
ジションからプラテン側に移動させプラテンに押当て
る。そして、このときのギャップ調整用モータの各励磁
層の電圧波形を監視し、この波形の変化の量からモータ
脱調直前時を印字ヘッドがプラテンに当接した時と判断
してホームポジションからモータ脱調直前時の位置まで
の距離をギャップ長として検出する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したよう
な方法でギャップ長を検出するもの、すなわちギャップ
調整用モータの電流値の変化を利用するもの、光学スリ
ット方式を利用するもの、ピン方式を利用するものにお
いては、いずれも正確なギャップ長を検出することがで
きないという問題があった。つまり、いずれも機構のば
らつきにより誤差が大きく、また、これらの方法はそれ
ぞれモータの電流値の変化、パルス幅の変化、ソレノイ
ドの電流値の変化があったときに印字ヘッドの先端がプ
ラテンに当接したものと推定するにとどまり、実際に印
字ヘッドの先端がプラテンに当接したか否かを検出する
ものではないからである。

【０００８】また、モータ脱調方式でギャップ長を検出
するものは、他の方式に比べて安価に構成できるため非
常に有用であり各種のプリンタに適用されているが、こ
の方式についてもギャップ調整用のパルスモータが脱調
する直前の各励磁相の電圧波形の変化を検出し、変化が
あったときに印字ヘッドの先端がプラテンに当接したも
のと推定するものであり、実際に印字ヘッドの先端がプ
ラテンに当接したか否かを検出するものではない。

【０００９】特に、このモータ脱調方式では、ある程度
以上の力で印字ヘッドの先端をプラテンに押しつけなけ
ればパルスモータが脱調を起さず、各励磁相の電圧波形
も変化しないため、実際に印字ヘッドの先端がプラテン
に接触してから脱調が生じるまでにプラテンが撓み、ギ
ャップ長が変化してしまう。さらに、脱調するタイミン
グはパルスモータの特性や使用による温度変化に基づく
モータ内の巻線抵抗の変化等によって左右され、ギャッ
プ長を正確に検出するこができない。

【００１０】そこで、本発明は、プラテンと印字ヘッド
との間のギャップ長を正確に検出することができるプリ
ンタを提供しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、プラテンに対
向配置した印字ヘッドを備える印字出力部をプラテン側
に対して接離させてプラテンと印字ヘッドとのギャップ
を調整するプリンタにおいて、プラテンにおける印字出
力部と接触する部分の一部又は全部を導電材料で構成す
るとともに、印字出力部におけるプラテンとの接触部の
一部又は全部を導電材料で構成し、プラテンの導電部と
印字出力部の導電部とを電気的に接続することにより各
導電部で電気的なスイッチの接点を構成し、ギャップ長
を検出するときには所定の基準位置から印字出力部をプ
ラテンに向けて移動させ、プラテンの導電部と印字出力
部の導電部とが接触したことを電気的に検出することに
より所定の基準位置からプラテンと印字出力部との接触
位置までの距離を検出するものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明をワイヤドットプリ
ンタに適用した場合の実施の形態を図面を参照して説明
する。図１は、本実施の形態にかかるプリンタのプラテ
ン周辺の要部構成を示す図で、１はプラテンである。こ
のプラテン１の両端部は、回転自在に軸支されている。
このプラテン１に沿ってキャリア軸２が配設されてい
る。このキャリア軸２には印字出力部１０を設けられて
いる。

【００１３】この印字出力部１０は、図２にも示すよう
にキャリア３にワイヤの先端を出入れ可能な孔が配設さ
れた印字ヘッド４、図示しないインクリボンカセット、
後述するリボンガイド１３等を搭載して構成される。上
記キャリア３はキャリア軸２に沿って主走査方向に移動
可能となっている。

【００１４】上記キャリア軸２の一端には、このキャリ
ア軸２を印字出力部１０ごとプラテン１に対して接離自
在に移動させるギャップ調整機構６が設けられている。
このギャップ調整機構６は、例えばキャリア軸２に取付
けた偏心ギアをステッピングモータで構成したギャップ
調整用モータ７に接続して構成される。また、キャリア
３にはその端部に突起８が設けられている。この突起８
を有無を検出することにより印字ヘッド４がホームポジ
ションにあるか否かを検出するホームポジションセンサ
９が配設されている。

【００１５】上記印字ヘッド４は、図２に示すように印
字ヘッド本体１１、この印字ヘッド本体１１からプラテ
ン１側に延出したヘッドピン部１２を備える。また、キ
ャリアのプラテン１側にはリボンガイド１３が配設され
ている。このリボンガイド１３は、インクリボンカセッ
トからのインクリボン５ａをヘッドピン部１２の先端に
セットさせるためのものである。リボンガイド１３の略
中央には、図３に示すようにヘッドピン突出孔１３ａが
形成されている。

【００１６】上記リボンガイド１３の前面部（プラテン
１と印字ヘッド４との間に用紙１４がない場合にプラテ
ン１と接触する部分）１３ｂは導電材料で構成されてい
る。導電材料としての金属でリボンガイド１３の前面部
１３ｂを構成してもよく、また導電材料としてカーボン
等を含ませた樹脂で構成してもよい。さらに、リボンガ
イド１３の前面部１３ｂに導電材料を取付けたものであ
ってもよい。

【００１７】上記プラテン１は、そのすべてを導電材料
を金属等で構成した平プラテンで構成する。また、平プ
ラテンをウレタンゴムで構成し、印字ヘッド側のみに導
電材料を取付けてプラテン１を構成してもよい。さら
に、プラテン１を丸プラテンで構成する場合は、導電材
料としてカーボン等を含ませたゴム等の樹脂で構成して
もよい。

【００１８】このようなプラテン１側の導電部（導電材
料の部分）、及び印字出力部１０側の導電部（すなわち
リボンガイド１３の導電部）をそれぞれリード線１６、
１７で電気的に図４に示す後述のメカコントローラ２６
内の回路へ接続する。そして、メカコントローラ２６内
の回路でリード線１６、１７に電位差を与えて接続す
る。これにより、プラテン１側の導電部と印字出力部１
０側の導電部とは、電気的なスイッチを構成する。すな
わち、プラテン１側の導電部と印字出力部１０側の導電
部は、電気的なスイッチの接点を構成することになる。

【００１９】これにより、印字ヘッド４をプラテン１側
に移動させて、印字出力部１０側の導電部がプラテン１
側の導電部に当接すると、このスイッチがオンとなる。
これを後述するＣＰＵ２１で検出することにより、実際
に印字出力部１０がプラテン１に接触するタイミングを
正確に検出することができる。

【００２０】図４は、本実施の形態にかかるワイヤドッ
トプリンタの構成を示すブロック図で、２１は制御部本
体を構成するＣＰＵ（中央処理装置）、２２はＣＰＵ２
１が各部を制御するためのプログラムデータ等が予め格
納されたＲＯＭ（リ−ド・オンリ・メモリ）、２３は上
記ＣＰＵ２１が処理するデータを一時的に格納するため
の各種メモリエリア等が記憶されるＲＡＭ（ランダム・
アクセス・メモリ）、２４はＩ／Ｏポート、２５はイン
タフェース（Ｉ／Ｆ）、２６はメカコントローラであ
る。上記ＣＰＵ２１と、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、Ｉ／
Ｏポート２４とは、アドレスバス，データバス，制御バ
ス等のバスライン２７を介して相互に接続されている。

【００２１】上記メカコントローラ２６には、印字ヘッ
ド４を駆動して印字データに基づいてワイヤを突出させ
るヘッドドライバ２９、キャリア３をキャリア軸２に沿
って移動させるキャリアモータ３１を駆動するモータド
ライバ３２、用紙を搬送する搬送モータ３３を駆動する
モータドライバ３４、上記ギャップ調整用モータ７を駆
動するモータドライバ３５、ホームポジションセンサ９
が接続している。その他ペ−パエンドセンサ（図示しな
い）等が接続している。

【００２２】上記Ｉ／Ｆ２５には通信回線を介してホス
トコンピュータ３７が接続している。また、Ｉ／Ｏポー
ト２４にはオペレータが各種の操作を行うオペレーショ
ンパネル３８が接続している。

【００２３】上記ＣＰＵ２１は、図５に示すようなギャ
ップ調整処理のメインルーチンを行うようになってい
る。ＣＰＵ２１は先ずＳＴ（ステップ）１にてホームポ
ジションからプラテン１との接触点までの距離ａ（図９
（ａ）参照）の検出処理を行う。

【００２４】この距離ａの検出処理は、図６に示すよう
にＳＴ１１にて印字ヘッド４がホームポジションにない
場合は、ギャップ調整用モータ７を制御して印字ヘッド
４をホームポジションに位置させる。次にＳＴ１２にて
ギャップ調整用モータ７を駆動させて印字ヘッド４をプ
ラテン１に向けて移動させる。

【００２５】続いてＳＴ１３にて印字出力部１０側の導
電部、すなわちリボンガイド１３の導電部がプラテン１
側の導電部に接触したか否かを判断する。具体的には、
図９（ａ）に示すようにリボンガイド１３の導電部がプ
ラテン１側の導電部に当接すると、これらの導電部で構
成されたスイッチがオンとなる。このスイッチオンを検
出することにより、実際に印字ヘッド４がプラテン１に
接触したことを判断する。

【００２６】ＳＴ１３にてリボンガイド１３の導電部が
プラテン１側の導電部に接触していないと判断した場合
はＳＴ１２の処理に戻り、リボンガイド１３の導電部が
プラテン１側の導電部に接触したと判断した場合はＳＴ
１４にて印字ヘッド４の移動を停止させてホームポジシ
ョンからプラテン１に接触した位置までの距離を算出し
てこれを距離ａとしてＲＡＭ２３に記憶し、メインルー
チンのＳＴ２の処理に移る。

【００２７】続いて、ＳＴ２にてギャップ調整用モータ
７が脱調するまでの距離ｂの検出処理を行う。この距離
ｂの処理は図７に示すようにＳＴ２１にて印字ヘッド４
がホームポジションにない場合は、ギャップ調整用モー
タ７を制御して印字ヘッド４をホームポジションに位置
させる。次にＳＴ２２にてギャップ調整用モータ７を駆
動させて印字ヘッド４をプラテン１に向けて移動させ
る。

【００２８】続いてＳＴ２３にてギャップ調整用モータ
７が脱調したか否かを判断する。具体的には、ギャップ
調整用モータ７の各励磁相の電圧波形を監視し、その変
化に基づいてモータ７の脱調を検出する。すなわち、印
字ヘッド４がプラテン１に向けて移動すると、図９
（ａ）に示すようにホームポジションから距離ａのとこ
ろでプラテン１に接触する。このときには、まだギャッ
プ調整用モータ７は脱調しない。さらに印字ヘッド４が
プラテン１に向けて移動すると、図９（ｂ）に示すよう
に印字ヘッド４はプラテン１に押しつけられてプラテン
１に撓みが生じる。これにより、ある程度の力がかかる
と、ギャップ調整用モータ７が脱調し、各励磁相の電圧
波形が変化する。従って、この電圧波形の変化をＣＰＵ
２１で検出することにより、ギャップ調整用モータ７が
脱調したことを検出する。これにより、ホームポジショ
ンから距離ａよりもさらにプラテン１側に進んだ距離ｂ
が検出されることになる。

【００２９】ＳＴ２３にてギャップ調整用モータ７の脱
調を検出していないと判断した場合はＳＴ２２の処理に
戻り、ギャップ調整用モータ７の脱調を検出したと判断
した場合はＳＴ２４にて印字ヘッド４の移動を停止させ
てホームポジションからモータ７の脱調を検出した位置
までの距離を算出してこれを距離ｂとしてＲＡＭ２３に
記憶し、メインルーチンのＳＴ３の処理に移る。

【００３０】ＳＴ３にてホームポジションから印字出力
部１０がプラテン１に接触したときの距離ａとホームポ
ジションからギャップ調整用モータ７の脱調を検出する
までの距離ｂとの差の絶対値を補正値αとしてＲＡＭ２
３に記憶する。

【００３１】次に、ＳＴ４にて搬送モータ３３を駆動し
て用紙を印字ヘッド４とプラテン１との間に搬送し、用
紙がセットされたか否かを判断する。具体的には、ペ−
パエンドセンサ等の出力に基づいて用紙が所定位置にセ
ットされたことを判断する。

【００３２】ＳＴ４にて用紙を印字ヘッド４とプラテン
１との間にセットされたと判断した場合は、ＳＴ５にて
用紙がある状態でギャップ調整用モータ７の脱調を検出
するまでの距離ｃの検出処理を行う。この距離ｃの処理
は図８に示すようにＳＴ３１にて印字ヘッド４がホーム
ポジションにない場合は、ギャップ調整用モータ７を制
御して印字ヘッド４をホームポジションに位置させる。
次にＳＴ３２にてギャップ調整用モータ７を駆動させて
印字ヘッド４をプラテン１に向けて移動させる。

【００３３】続いてＳＴ３３にてギャップ調整用モータ
７が脱調したか否かを判断する。具体的には、ギャップ
調整用モータ７の各励磁相の電圧波形を監視し、その変
化に基づいてモータ７の脱調を検出する。すなわち、印
字ヘッド４がプラテン１に向けて移動すると、用紙に接
触する。このときには、まだギャップ調整用モータ７は
脱調しない。さらに印字ヘッド４がプラテン１に向けて
移動すると、印字ヘッド４は用紙を介してプラテン１に
押しつけられてプラテン１に撓みが生じる。これによ
り、ある程度の力がかかると、ギャップ調整用モータ７
が脱調し、各励磁相の電圧波形が変化する。従って、こ
の電圧波形の変化をＣＰＵ２１で検出することにより、
用紙ありの状態におけるホームポジションから脱調検出
位置までの距離ｃを検出する。

【００３４】ＳＴ３３にてギャップ調整用モータ７の脱
調を検出していないと判断した場合はＳＴ３２の処理に
戻り、ギャップ調整用モータ７の脱調を検出したと判断
した場合はＳＴ２４にて印字ヘッド４の移動を停止させ
てホームポジションからモータ７の脱調を検出した位置
までの距離を算出してこれを距離ｂとしてＲＡＭ２３に
記憶し、メインルーチンのＳＴ６の処理に移る。

【００３５】そして、ＳＴ６にて用紙ありの状態におけ
るホームポジションから脱調検出位置までの距離ｃを補
正値αで補正した値をギャップ長としてＲＡＭ２３に記
憶する。すなわち、補正値αはプラテン１との接触位置
よりも印字ヘッド４が進んでしまった距離であるため、
用紙ありのときの距離ｃから補正値αを引算すれば正確
なギャップ長が得られるため、このｃ−αの値をギャッ
プ長とする。その後、印字ヘッド４をこの補正後のギャ
ップ長の位置に移動させてギャップ調整処理を終了す
る。

【００３６】このような構成の本発明の実施の形態にお
いては、プラテン１と印字ヘッド４との間に用紙を搬送
する前に、ギャップ調整を行う。先ず、印字出力部１０
とプラテン１とで形成されるスイッチがオンしたことを
検出することにより、ホームポジションから印字出力部
１０がプラテン１に接触するまでの距離ａを検出する。
次に、ギャップ調整用モータ７の脱調を検出することに
より、ホームポジションからギャップ調整用モータ７が
脱調するまでの距離ｂを検出する。

【００３７】そして、距離ａと距離ｂとの差の絶対値を
補正値αとしてＲＡＭに記憶してプラテン１と印字ヘッ
ド４との間に用紙を搬送して、用紙ありの状態でギャッ
プ調整用モータ７の脱調を検出することにより、ホーム
ポジションからギャップ調整用モータ７が脱調するまで
の距離ｃを検出する。この距離ｃから補正値αを引算し
た値をギャップ長とし、ギャップ調整用モータ７を駆動
して補正後のギャップ長の位置に印字ヘッド４を位置さ
せる。

【００３８】このように、プラテン１と印字出力部１０
とが接触する部分をそれぞれ導電材料で構成し、このプ
ラテン１と印字出力部１０とを電気的なスイッチとする
ことにより、このスイッチがオンしたことを検出すれ
ば、プラテン１と印字ヘッド４との間に用紙がない場合
におけるプラテン１に接触するときの印字ヘッド４の位
置が正確にわかるため、プラテン１と印字ヘッド４との
ギャップ長を正確に検出することができる。

【００３９】また、このようにして正確に検出した用紙
なしの場合のギャップ長に基づいてモータの脱調方式で
得られた用紙ありの場合のギャップ長を正確なギャップ
長に補正することができるため、モータの脱調方式でギ
ャップ調整を行う場合においても正確なギャップ調整を
行うことができる。このため、適用し易いモータ脱調方
式を積極的に利用して、より安価で高性能なプリンタを
提供することができる。

【００４０】また、上述した距離ａ，ｂ，ｃは、いずれ
も最初に印字出力部１０（印字ヘッド４）をホームポジ
ションに位置させてから測定するので、プラテン１表面
の凹凸に左右されずに正確な距離を測定することができ
る。

【００４１】また、プラテン１をゴム等の樹脂で構成し
たものを用いた場合、脱調検出時のプラテン１の撓みに
加え、ゴム等が印字出力部１０に押されたときの圧縮変
形により、プラテン１全体を金属で構成した場合よりも
ギャップ間のずれが大きくなるため、本発明によればこ
れを正確に補正できる点で、このようなプラテン１をゴ
ム等の樹脂で構成した場合に本発明を適用するとより有
効である。

【００４２】なお、本実施の形態においては、プラテン
１における印字ヘッド４と接触する部分の全部を導電材
料で構成したものについて述べたが、必ずしもこれに限
定されるものではなく、プラテン１における印字出力部
１０と接触する部分のうち主走査方向の一部を導電材料
で構成したものであってもよい。この場合には、キャリ
ア３を主走査方向に移動させて印字ヘッド４をプラテン
１の導電材料で構成した部分に対向するように位置させ
てから、ギャップ調整用モータ７を駆動してギャップ長
を検出するようにしてもよい。

【００４３】また、本実施の形態においては、ワイヤド
ットプリンタに適用した場合について述べたが、必ずし
もこれに限定されるものではなく、サーマルプリンタ、
インクジェットプリンタ等に適用してもよい。

【００４４】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、プ
ラテンと印字ヘッドとの間のギャップ長を正確に検出す
ることができるプリンタを提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかるワイヤドットプリ
ンタの印字出力部の周辺の概略構成を示すブロック図。

【図２】図１に示す印字出力部及びプラテンの詳細を説
明する上面図。

【図３】図２に示すリボンガイドの構成例を示す正面
図。

【図４】本実施の形態にかかるワイヤドットプリンタの
構成を示すブロック図。

【図５】図４に示すＣＰＵが行うギャップ調整制御のメ
インルーチンを示す流れ図。

【図６】図５に示すプラテンとの接触点までの距離ａの
検出処理を示す流れ図。

【図７】図５に示すギャップ調整用モータが脱調するま
での距離ｂの検出処理を示す流れ図。

【図８】図５に示す用紙ありの状態でギャップ調整用モ
ータが脱調するまでの距離ｃの検出処理を示す流れ図。

【図９】図５に示すギャップ調整制御における作用を説
明する図で、同図（ａ）は図７に示す距離ａの検出処理
におけるものであり、同図（ｂ）は図８に示す距離ｂの
検出処理におけるものである。

【符号の説明】

１…プラテン ４…印字ヘッド １０…印字出力部 １３ｂ…リボンガイドの前面部（印字出力部の導電部） ２１…ＣＰＵ ２３…ＲＡＭ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラテンに対向配置した印字ヘッドを備
   える印字出力部をプラテン側に対して接離させて前記プ
   ラテンと前記印字ヘッドとのギャップを調整するプリン
   タにおいて、前記プラテンにおける前記印字出力部と接
   触する部分の一部又は全部を導電材料で構成するととも
   に、前記印字出力部における前記プラテンとの接触部の
   一部又は全部を導電材料で構成し、前記プラテンの導電
   部と前記印字出力部の導電部とを電気的に接続すること
   により各導電部で電気的なスイッチの接点を構成し、ギ
   ャップ長を検出するときには所定の基準位置から前記印
   字出力部を前記プラテンに向けて移動させ、前記プラテ
   ンの導電部と前記印字出力部の導電部とが接触したこと
   を電気的に検出することにより所定の基準位置から前記
   プラテンと前記印字出力部との接触位置までの距離を検
   出することを特徴とするプリンタ。