JPH02122966A - プリンタの印字ヘツドの自動調整機構 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、プリンタ装置に係り、特に、用紙の厚さにか
かわりなく、印字ヘッドと印字用紙間の距離を一定に保
つために用いて好適なプリンタの印字ヘッドの自動調整
機構に関する。

［従来の技術］ 印字ヘッドと印字用紙との間の距離を一定に保つための
従来技術として、例えば、特開昭５９−１５３１３１号
公報等に記載された技術が知られている。

この従来技術は、まず、印字ヘッド恥動用のステッピン
グモータを駆動し、印字ヘッドをプラテン側、すなわち
、印字用紙に向けて移動させ、印字ヘッドが印字用紙に
当接して移動できなくなり。

ステッピングモータが脱調しても、これを無視して一定
量の駆動パルスをステッピングモータに送り続け、その
後、印字ヘッドがプラテンから遠ざかる方向に移動する
ようにステッピングモータを駆動して、印字ヘッドを一
定量だけ移動させることにより、印字ヘッドと印字用紙
との間の距離を所定の大きさに設定するものである。

［発明が解決しようとする課題］ 前記従来技術は、印字ヘッドが印字用紙に当接して、印
字ヘッド駆動用のステッピングモータが脱調した後に、
ステッピングモータに進相パルスを送り続けるため、印
字ヘッド位置を調整するときに、無駄な時間を要すると
ともに、ステッピングモータが脱調したときの振動によ
り騒音が発生するという問題点を有している。

本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決し、無駄
な時間を排除し、騒音、振動を伴うことなく印字ヘッド
と印字用紙との間の距離をｙＡ整することのできるプリ
ンタの印字ヘッドの自動ｙＡ整機構を提供することにあ
る。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、前記目的は、印字ヘッドが印字用紙に
対して垂直な方向に移動している間、その移動に伴いパ
ルスを発生する検出素子と、この検出素子からのパルス
信号を処理することにより、印字ヘッド移動用のステッ
ピングモータの脱調を検出し、直ちに、該ステッピング
モータを、印字ヘッドを印字用紙から遠ざかる方向に駆
動し、印字ヘッドを所定距離だけ印字用紙から離れるよ
うにすることにより達成される。

［作用］ 印字ヘッドは、駆動用のステッピングモータにより、印
字用紙に対して垂直方向に移動可能である。また、印字
ヘッドの移動を検出するための検出素子が、例えば、ス
テッピングモータ軸に設けられ、該検出素子は、印字ヘ
ッドの移動に伴いパルス信号を出力する。ヘッドの調整
時に、印字ヘッドが用紙方向に移動制御され、印字ヘッ
ドが印字用紙に当接し、印字ヘッド移動用ステッピング
モータが脱調すると、前記検出素子から出力されるパル
ス信号のパルス幅が非脱調時に対して変化する。検出素
子からのパルス信号を処理している制御部は、このパル
ス信号のパルス幅の変化を検出するとｔ直ちにステッピ
ングモータを一定量逆回転させ、印字ヘッドを印字用紙
から遠ざかる方向に移動させ、印字ヘッドと印字用紙と
の間隔を。

印字用紙の厚さに関係なく一定となるように設定する。

従って、本発明によれば、ステッピングモータの脱調を
検出して、直ちにステッピングモータを逆回転させるの
で、時間の無駄をなくし、騒音を発生させることなく、
印字ヘッドの自動調整を行うことができる。

前述した検出素子を２個備えるようにしても、前述と同
様な作用を行うことができ、同様な効果を奏することが
できる。

この場合、２個の検出器のそれぞれは１例えば、ステッ
ピングモータの４相進相時に、ステッピングモータ２相
進相分のパルス幅のパルスを１個出力すると同時に、そ
の間に、それぞれの検出器の出力が、ステッピングモー
タの１相進相分位相がずれているような関係が成立する
ように配置され、これらの出力がバイナリコードに変換
される。

方、ステッピングモータが１相進相する毎に変化する４
進カウンタが設けられる。

制御部は、前記変換されたバイナリコードと、４進カウ
ンタの出力差を監視することにより、ステッピングモー
タの脱調を検出する。すなわち、前述の出力差は、ステ
ッピングモータの非脱調時においては常に一定の差とし
て与えられ、ステッピングモータが脱調すれば、検出素
子からの出力パルスが出なくなるか、または、その出力
タイミングが狂ってくるので、一定値からはずれること
になる。制御部は、これを検出して、ステッピングモー
タの脱調を検出し、ステッピングモータを逆回転させ、
印字ヘッドを印字用紙から所定の距離に調整することが
できる。

［実施例］ 以下１本発明によるプリンタの印字ヘッドの自動調整機
構の実施例を図面により詳細に説明する。

第１図は本発明の第１の実施例の構成を示すブロック図
、第２図、第３図は本発明を適用したプリンタ装置の機
構部を示す側面図及び正面図である。第１図〜第３図に
おいて、１は印字ヘッド。

２はキャリア、３は上ガイドレール、４は下ガイドレー
ル、５はギア、６はピニオン、７はスリットディスク、
８はスリット検出素子、９はインクリボン、１０は印字
用紙、１１はプラテン、１２ａは左サイドフレーム、１
２ｂは右サイドフレーム、１３はアンダーフレーム、１
４はステッピングモータ、１５はステッピングモータ駆
動回路、１６はパルス発生部、１７．１８はパルス幅測
定部、１９は脱調制御部、２ｏはモータ回転指令部であ
る。

本発明を適用したプリンタ装置は、第２図、第３図に示
すように１次のように構成されている。

すなわち、アンダーフレーム１３には、左サイドフレー
ム１２ａ及び右サイドフレーム１２ｂが固定されており
、その上部には、上ガイドレール３が固定されている。

印字ヘッド１を載置したキャリア２は、上ガイドレール
３と下ガイドレール４とにより案内され、第３図に矢印
Ｂで示す方向に移動できる。図示の状態で、印字ヘッド
１を動作させれば、図示プリンタ装置は、左サイドフレ
ーム１２ａと右サイドフレーム１２ｂとの間に回転自在
に固定されたプラテン１１上にある印字用紙１０上に、
インクリボン９のインクをドツト状に転写して印字を行
うことができる。

下ガイドレール４は、左サイドフレーム１２ａ及び右サ
イドフレーム１２ｂに対して回転自在であり、右端には
ギア５が取り付けられており、下ガイドレール４の軸は
、ギア５の軸に対して偏心している。このため、ギア５
が回転すると、キャリア２及び印字ヘッド１は、図示矢
印Ａの方向に移動し、印字ヘッド１の先端部とプラテン
１１との間隔が変化させられる。このギア５の能動は、
ステッピングモータ１４により、該モータ１４の軸に取
り付けられたピニオン６により行われる。

また、ステッピングモータ１４の軸には、スリットディ
スク７が取り付けられており、印字ヘッド１の先端部の
移動に伴って回転する。このスリットディスク７の両側
には、光源及び光検出器等によるスリット検出素子８が
備えられ、回転するスリットディスク７のスリットを検
出してパルス信号を出力する。

前述のように構成されるプリンタ装置の印字ヘッド１の
調整は、第１図に示すような、モータ回転指令部２０、
パルス発生器１６．ステッピングモータ駆動回路１５、
パルス幅測定部１７，１８及び脱調判別部・１９を備え
る制御部により１次に説明するように行われる。

印字ヘッド１と印字用紙１ｏとの間の距離の調整時、ま
ず、モータ回転指令部２０は、印字ヘッド１の先端部を
プラテン１１の方向に移動させる指令を、例えば、所定
の間隔をもった進相パルス信号により発生し、パルス発
生部１６に与える。

パルス発生部１６は、この指令に基づき、ステッピング
モータ能動用のパルス信号を出力し、ステッピングモー
タ即動回路１５を介して、ステッピングモータ１４を駆
動する。ステッピングモータ１４は、これにより、印字
ヘッド１の先端が印字用紙１０に当接する方向に移動さ
せ、同時に、モータ軸に設けられた、検出器を構成する
スリットディスク７が回転する。スリット検出素子８は
、これにより、スリットディスク７のスリットにより、
パルス信号を生成して、パルス幅ｔｒＮ定部１８に出力
する。スリット検出によるパルス信号は、オン、オフ比
５０％のもので、このパルス幅ｔ、が、パルス＠ｔｆ測
定部１８により測定される。

一方、モータ回転指令部２ｏからの指令パルスのパルス
間隔が、パルス幅ｔｃ測定部１７により測定されている
。この指令のパルス間隔と、前述したスリットディスク
７より得られるパルス幅とは、ステッピングモータ１４
が脱調せずに正常に回転している場合、はぼ同一となる
ように、スリットディスク７のスリット幅が定められて
いる。

パルス幅測定部１７．１８で測定されたパルス幅ｊｃ’
＋　ｊ’ｆの測定値は、減算器により比較され、その差
が演算されて、その差ｔ、１が脱調判別部１９に与えら
れる。該脱調判別部１９は、ｔｄの絶対値が一定の値よ
り大きくなった場合に、ステッピングモータ１４が脱調
したと判断する。すなわち、前述したように、ステッピ
ングモータ１４が脱調せずに正常に回転している場合、
モータ駆動指令部２０からの指令パルスのパルス間隔ｔ
ｃと、スリット検出素子８から出力される検出パルスの
パルス幅１．とは、はぼ同一になるように設定されてい
るので、その差１．１は、零または零に近い値となる。

しかし、ステッピングモータ１４が脱調すると、前記指
令のパルス間隔は変わらないが、該モータの振動または
停止により、スリット検出素子１４から出力されるパル
スのパルス幅が変化することになる。このため、前記差
ｔｄの絶対値は、所定値より大きくなり、脱調判別部１
９は、この差の値により、ステッピングモータ１４の脱
調を検出できることになる。

脱調判別部１９からのステッピングモータ１４が脱調し
たか否かを示す信号は、モータ回転指令部２０に与えら
れ、モータ回転指令部２０は、ステッピングモータ１４
が脱調していない間、印字ヘッド１の先端部が、プラテ
ン１１の方向に移動するような指令を出力する。脱調判
別部１９がステッピングモータ１４が脱調したことを検
出すると、モータ回転指令部２０は、印字ヘッド１の先
端部がインクリボン９を介して印字用紙１０の面上に当
接したと判断し、印字ヘッド１がプラテン１１から遠ざ
かる方向に一定量移動させるために、ステッピングモー
タ１４に一定量逆方向の回転を行わせる指令を出力する
。

前述したような動作を行うことにより、本発明関係なく
一定に設定することが可能であり、かつ、ステッピング
モータ１４の脱調後、直ちに次の動作に移るため、印字
ヘッド調整のために無駄な時間を不要とでき、ステッピ
ングモータ１４の脱調に伴う騒音、振動の発生を防止す
ることができる。

前述の本発明の第１の実施例において、パルス幅測定部
１７は、モータ回転指令部２０からのステッピングモー
タ１４の制御のための進相パルスの間隔し。を測定して
いるが、前記進相パルスの間隔しＣは、ステッピングモ
ータに一定周波数の進相パルスを与えて自起動で回転さ
せる場合は、予め定められており、一定であるので、特
にこの間隔を測定する必要はなく１本発明は、パルス幅
測定部１７に代り、前述の間隔１ｃを直接出力できる機
能部を備えるようにしても、前述と同様に動作すること
ができ、同様な効果を奏することができる。

また、本発明は、パルス幅測定部１８により測定された
、スリット検出素子８からの検出パルスの１つ前のパル
スの？１１！Ｉ定値を保持する保持部を、パルス幅測定
部１７の代りに備えるようにしても。

前述と同様にステッピングモータの脱調を検出すること
が可能であり、本発明の第１の実施例と同様に動作し、
同様な効果を奏することができる。

第４図は本発明の第２の実施例の構成を示すブロック図
、第５図はプリンタ機構部の構成を示す図、第６図は２
つのスリット検出素子の出力波形を示す図、第７図はグ
レイコード・バイナリコード変換回路を示す図、第８図
は第７図の回路の動作を説明する図、第９図はモータ脱
調時の２つのスリット検出素子の出力波形を示す図であ
る。第４図、第５図において、８ａはＡ相スリット検出
素子、８ｂはＢ相スリット検出素子、２１は４″ａカウ
ンタ、２２はグレイコード・バイナリコード変換部であ
り、その他の符号は第１図〜第３図の場合と同一である
。

本発明の第２の実施例は、そのプリンタ機構部が、第５
図に示した部分、すなわち、スリット検出素子をＡ相ス
リット検出素子８ａとＢ相スリット検出素子８ｂの２つ
にした点で本発明の第１の実施例と相違している。これ
らのＡ相及びＢ相スリット検出素子８ａ、８ｂは、第６
図に示すように、いずれも、ステッピングモータ１４が
４ステツプ進和する間に、２ステップ分の″１″′出力
及び′″Ｏ１１出力を発生するものであり、さらに、Ｂ
相スリット検出素子８ｂの出力に対し、Ａ相スリット検
出素子８ａの出力が、９０°の位相遅れとなるように配
置されている。これにより、ステッピングモータ１４が
脱調することなく、正常に動作している場合、ステッピ
ングモータ１４が１ステツプ進和する毎に、Ａ相または
Ｂ相のスリット検出素子からの出力が変化することにな
る。この雨検出素子８ａ、ｓｂからの出力（以下、Ａ相
出力、Ｂ相出力という）は、第７図に示すようなグレイ
コード・バイナリコード変換回路に与えられる。このグ
レイコード・バイナリコード変換回路は、第８図に示す
ような真理値に従った動作をして、Ａ相出力及びＢ相出
力の組み合わせに従ったバイナリコードを出力する。す
なわち、このバイナリコードは、ステッピングモータ１
４が１ステツプ進相する毎に、Ｌｌ　Ｉ　ＩＩずつ変化
する信号となる。

本発明の第２の実施例は、前述したような、２つのスリ
ット検出素子８ａ、８ｂより得られるパルス信号に基づ
いたバイナリコードにより、ステッピングモータの脱調
を検出するものであり、その構成が、第１の実施例にお
けるパルス幅測定部１７．１８に代り、第４図に示すよ
うに、４進カウンタ２１と、グレイコード・バイナリコ
ード変換部２２を備えるようにした点で、第１の実施例
と相違するが、他の部分は同様に構成され、次に説明す
るように動作する。

印字ヘッド１と印字用紙１０との間の距離の調整時、ま
ず、モータ回転指令部２０が、印字ヘッド１の先端部を
プラテン１１の方向に移動させる指令を発し、パルス発
生部１６が、ステッピングモータ駆動回路１５を介して
ステッピングモータ１４を回転させ、印字ヘッド１を移
動し、スリットディスクを回転させるまでの動作は、前
述した本発明の第１の実施例と全く同様に行われる。

ステッピングモータ１４が印字ヘッド１を移動するため
に回転すれば、Ａ相及びＢ相スリット検出素子８ａ、８
ｂは、スリットディスク７のスリットにより、第６図に
示すようなＡ相出力及びＢ相出力を発生し、これをグレ
イコード・バイナリコード変換部２２に送出する。この
グレイコード・バイナリコード変換部２２は、前述した
第７図に示すような変換回路を備えており、Ａ相出力及
びＢ相出力の組み合わせに応じたバイナリコードを出力
する。

一方、モータ回転指令部２ｏがらの指令パルスは、４進
カウンタ２１に入力され、４進カウンタ２１からは、２
ビツトのバイナリコードが周期的に出力されている。こ
の４進カウンタ２１がらのバイナリコードと、グレイコ
ード・バイナリコード変換部２２からのバイナリコード
とは、減算器により比較され、その差が演算された後、
その差が脱調判別部１９に入力される。脱調判別部１９
は、この差に基づいて、ステッピングモータ１４が脱調
したか否か判別し、その判別結果をモータ回転指令部２
０に伝える。

ステッピングモータ１４が、脱調することなく正常に回
転している場合、該モータ１４は、モータ回転指令部２
０からの指令パルスに同期して、１ステツプ進和し、ま
た、グレイコード・バイナリコード２２の出力信号は、
ステッピングモータ１４の１ステツプの進相毎に変化す
ることになり、４進カウンタの出力もステッピングモー
タ１４の１ステツプの進相毎に変化することになる。従
って、グレイコード・バイナリコード変換部２２の出力
と、４進カウンタ２１の出力との差は、ステッピングモ
ータ１４が脱調していない場合には、常に一定の値とな
る。ところが、ステッピングモータ１４が脱調を起すと
、４進カウンタの出力は、正常時と変わることがないが
、Ａ相及びＢ相スリット検出素子８ａ、８ｂからの出力
パルスが１例えば、第９図に示すように乱れ、このため
、グレイコード・バイナリコード変換部２２の出力の順
序が変わったり、変化時期にずれが生じたりする。

このため、前述の差は、ステッピングモータ１４の脱調
により変化することになる。すなわち、脱調判別部１９
は、グレイコード・バイナリコード変換部２２の出力と
、４進カウンタの出力との差が変化するか否かにより、
ステッピングモータ１４が脱調したか否かを検出するこ
とができ、その検出結果を受けるモータ回転指令部２０
は、前述した本発明の第１の実施例の場合と同様に、脱
調検出後の処理を行うことができる。

このような、本発明の第２の実施例によっても、前述し
た本発明の第１の実施例と同様な効果を奏することがで
きる。

なお、前述の本発明の２つの実施例において、ステッピ
ングモータ１４は、公知の２相励磁鄭動のものを使用す
ることが可能である。また、本発明の第２の実施例にお
けるＡ相及びＢ相スリット検出素子の配置は、図示の例
に限らず、ステッピングモータ１４が脱調せずに回転し
ている場合に、その出力パルスが第６図に示すような関
係にできれば、どのような配置であってもよい。

また、前述した本発明の第１．第２の実施例において、
スリットディスク７は、ガラス、アクリル等の透明板に
印刷されたスリットを備えるものであってよく、印字ヘ
ッドの即動機構を構成するギア５の歯を代りに用いても
よい。さらに、スリットディスク７を回転磁石とし、ス
リット検出素子を磁気センサとしてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、印字ヘッドの調
整時、印字ヘッドが印字用紙に当接後、直ちに、ステッ
ピングモータを逆回転駆動することができるので、動作
時間の無、駄をなくし、脱調に伴う騒音、振動を防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の構成を示すブロック図
、第２図、第３図は本発明が適用されるプリンタ装置の
機構部を示す側面図及び正面図、第４図は本発明の第２
の実施例の構成を示すブロック図、第５図はプリンタｎ
構部の構成を示す図。 第６図は２つのスリット検出素子の出力波形を示す図、
第７図はグレイコード・バイナリコード変換回路を示す
図、第８図は第７図の回路の動作を説明する図、第９図
はモータ説調時の２つのスリット検出素子の出力波形を
示す図である。 ■・・・・・・印字ヘッド、２・・・・・・キャリア、
３・・・・・・上サポートレール、４・・・・・・下サ
ポートレール、５・・・・・・ギア、６・・・・・・ピ
ニオン、７・・・・・・スリットディスク。 ８．８ａ、８ｂ・・・・・・スリット検出素子、９・・
・・・・インクリボン、１０・・・・・・印字用紙、１
１・・・・・・プラテン、１２ａ、１２ｂ・・・・・・
左及び右サイドフレーム、１３・・・・・・アンダーフ
レーム、１４・・・・・・ステッピングモータ、１５・
・・・・・ステッピングモータ駆動回路、１６・・・・
・・パルス発生部、１７．１８・・・・・・パルス幅測
定部、１９・・・・・・脱調判別部、２ｏ・・・・・・
モータ回転指令部、２１・・・・・・４進カウンタ、２
２・・・・・・グレイコード・バイナリコード変換部。 第 １菌 Ｘｓ　２図 第３図 １１字へッＦ゛ ２、キデソ？ ３、上η″イｌ″し−ル ４：王力゛イド′し−ル ５：キ゛°ア ロ：ご二オン ？ニスリットテンスフ ８：スリ・・Ｉト卆命工素手 ９、インクリ広゛ン ｌＯ：用Ａｅｃ ｌｌニアラテン ／４．ステッＣツク゛毛−り 第４ 図 ９ｓ５図 Ｒｎ 第６図 第７図 ”／　”

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、プラテンに印字用紙を装着し、印字ヘッドをプラテ
   ン軸方向に移動させながら前記印字用紙に印字を行うプ
   リンタにおいて、前記印字ヘッドを印字用紙に対して垂
   直方向に移動させるステッピングモータと、前記印字ヘ
   ッドの移動に伴つて発生するパルスを検出する検出素子
   と、前記印字ヘッドが初期位置からプラテン方向に移動
   制御され、印字用紙に当接したことにより、前記ステッ
   ピングモータが脱調し始めたことを、前記検出素子で検
   出されたパルスのパルス幅の変化により検出する脱調検
   出手段とを備え、ステッピングモータの脱調検出後、前
   記印字ヘッドを一定量プラテンから遠ざかる方向に移動
   させることを特徴とするプリンタの印字ヘッドの自動調
   整機構。 ２、前記脱調検出手段によるパルス幅の変化の検出は、
   予め定められた所定の時間幅と前記検出素子で検出され
   たパルスのパルス幅との差に基づいて行われることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のプリンタの印字ヘ
   ッドの自動調整機構。 ３、前記脱調検出手段によるパルス幅の変化の検出は、
   前記ステッピングモータの駆動を制御する進相パルスの
   パルス間隔と、前記検出素子で検出されたパルスのパル
   ス幅との差に基づいて行われることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のプリンタの印字ヘッドの自動調整
   機構。 ４、プラテンに印字用紙を装着し、印字ヘッドをプラテ
   ン軸方向に移動させながら前記印字用紙に印字を行うプ
   リンタにおいて、前記印字ヘッドを印字用紙に対して垂
   直方向に移動させるステッピングモータと、前記印字ヘ
   ッドの移動に伴つて発生するパルスを、前記ステッピン
   グモータが４相進相する毎にデューティ５０％のパルス
   として、相互に９０°だけ位相をずらして検出する２個
   の検出素子と、前記ステッピングモータが脱調し始めた
   ことを、前記２つの検出素子で検出されたパルスの相互
   関係が、前記ステッピングモータの駆動を制御する進相
   パルスに同期して変化しなくなることにより検出する脱
   調検出手段とを備え、ステッピングモータの脱調検出後
   、前記印字ヘッドを一定量プラテンから遠ざかる方向に
   移動させることを特徴とするプリンタの印字ヘッドの自
   動調整機構。 ５、前記脱調検出手段による、前記２つの検出素子で検
   出されたパルスの相互関係が、進相パルスに同期して変
   化しなくなることの検出は、前記２つの検出素子で検出
   されたパルスをグレイコード・バイナリコード変換手段
   により変換したバイナリコードと、前記進相パルスを４
   進カウンタによりコード化したバイナリコードとの差に
   基づいて行われることを特徴とする特許請求の範囲第４
   項記載のプリンタの印字ヘッドの自動調整機構。 ６、前記検出素子は、前記ステッピングモータの軸に設
   けられたスリットディスクのスリットを検出する素子で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第５
   項のうち１項記載のプリンタの印字ヘッドの自動調整機
   構。 ７、前記スリットディスクは、ガラス、アクリル等の透
   明板に印刷されたスリットを備えることを特徴とする特
   許請求の範囲第６項記載のプリンタの印字ヘッドの自動
   調整機構。 ８、前記スリットディスクに代り、印字ヘッドを駆動す
   る歯車を用い、スリットに代りその歯を用いることを特
   徴とする特許請求の範囲第６項記載のプリンタの印字ヘ
   ッドの自動調整機構。 ９、前記検出素子は、回転磁石による磁束変化を検出す
   る素子であることを特徴とする特許請求の範囲第１項な
   いし第５項のうち１項記載のプリンタの印字ヘッドの自
   動調整機構。