JPH02209281A

JPH02209281A - 印字ヘッドギャップ自動調整機構

Info

Publication number: JPH02209281A
Application number: JP1029638A
Authority: JP
Inventors: Makoto Shimizu; 誠清水; Hiroshi Konishi; 博小西
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1989-02-10
Filing date: 1989-02-10
Publication date: 1990-08-20
Anticipated expiration: 2012-12-24
Also published as: JP2693997B2

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、印字ヘッドの先端部及びプラテン間における
ギャップを自動調整するための機構に関するものである
。

（従来の技術）従来、ワイヤドツト印字ヘッドの印字動作を行う場合、
印字信号に応じて印字ヘッド内の駆動機構がドツトワイ
ヤを駆動し、その先端部を印字ヘッド前端面から突出さ
せるようになっている。この時、ドツトワイヤの先端部
はインクリボンを介してプラテン上の用紙を打撃し、ド
ツト構成による文字、記号等を用紙上に印字する。

この種のインパクトプリンタにおいては、印字動作を高
速化するためにドツトワイヤの動作ストロークをできる
限り小さくする必要がある。しかしながら、インパクト
プリンタに使用される用紙は多種多様にわたっており、
その厚さも０．０５ｍｍ程度の薄いものから１．５闘を
越える厚いものまで広い範囲に及んでいて、使用する用
紙の厚さに応じて印字ヘッド先端部とプラテンのギャッ
プ（以下「印字ヘッドギャップ」と言う、）を最適値に
調整する必要がある。

種々な厚さの印字用紙に対応して印字ヘッドギャップを
自動的に調整するために、ステッピングモータを駆動し
て印字ヘッドを移動させ、プラテンに配置した用紙に当
接させることにより、ステッピングモータを脱調させ、
次に、上記ステッピングモータの脱調を無視して所定の
入力パルスをステッピングモータに送り続けた後、ステ
ッピングモータに所定の逆回転パルスを与え、印字ヘッ
ドギャップを所定量に設定していた（特開昭６１−３１
２７号参照）。

（発明が解決しようとする！Ｉ題）しかしながら、上記構成の装置においては、印字ヘッド
を用紙に当接させた後も、ステッピングモータの脱調を
無視して所定の入力パルスを更に送り続けるようにして
いるので、ステッピングモータのａ調時に発生する激し
い振動現象により印字ヘッドの用紙押付力が大きくなり
安定しない。

このため、印字ヘッドは用紙に最初に当接した位置より
も前方に進もうとして、さらに用紙を押し付けてしまう
ので、プラテン及びキャリッジのガイドシャフトが変形
し、脱調開始時と脱調最終時とでは印字ヘッドの先端位
置が変化してしまっていた。

このように、パルスモータの脱調を無視して一定の入力
パルスを送る従来の方式では、印字ヘッドの当接位置が
ａ調量始時と脱調最終時とで異なり安定しない。この時
、印字ヘッドギャップを所定量に設定する場合、使用す
る用紙厚さが異なると、ステッピングモータが用紙に当
接するまでに入力されるパルス数が変化するため、それ
に応して脱調開始後に入力されるパルス数が変化し、そ
の結果、脱調最終位置が不安定となっていた。

したがって、その後一定の逆回転パルスをステッピング
モータに与えても、印字ヘッドギャップを所定量に設定
することが困難であった。

本発明は、以上述べたような印字ヘッドの当接位置が脱
調開始時と脱調最終時とで異なることから生ずる問題点
を除去して、印字ヘッドギャップを所定量に正確に設定
することが可能な印字ヘッドギャップ自動調整機構を堤
供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）そのために本発明は、プラテン及び印字ヘッドの少なく
とも一方に両者間の相対的位置を変えるための駆動装置
を設け、プラテン上の印字すべき用紙の厚さに応じて両
者間のギャップを調整することを可能とした印字ヘッド
ギャップ自動調整機構において、上記印字ヘッドに、用
紙に対向するようにリニア出力装置を取り付け、該リニ
ア出力装置の先端には、用紙当接時において後退可能な
接触子を配設するとともに、該リニア出力装置からの出
力の変化量により用紙の表面位置を検出するようにして
いる。

そして、上記駆動装置は、用紙の表面位置が検出される
までプラテン及び印字ヘッド間のギヤ。

プを減少させ、用紙の表面位置が検出された後上記ギャ
ップを増加させてプラテン及び印字ヘッドの間に一定量
のギャップを形成する。

ここで、調整した後の印字ヘッドギャップをＧとし、用
紙の表面位置が検出されるまでの上記接触子の先端位置
と印字ヘッドの先端位置との距離をＧｔとし、かつ上記
リニア出力装置における出力の変化量を得るための接触
子のストロークをＳとしたときに、Ｇ　＋　　＞　Ｇ　ｔ　　＞　Ｓとなるように設定されている。

（作用）以上説明したように本発明によれば、印字ヘッドに、用
紙に対向するようにリニア出力装置を取り付け、該リニ
ア出力装置の先端には、用紙当接時において後退可能な
接触子を配設するとともに、該リニア出力装置からの出
力の変化量により用紙の表面位置を検出するようにして
おり、駆動装置が、用紙の表面位置が検出されるまでプ
ラテン及び印字ヘッド間のギャップを減少させ、用紙の
表面位置が検出された後上記ギャップを増加させてプラ
テン及び印字ヘッド間に一定量のギャップを形成するた
め、たとえ用紙の厚さが変化しても、その変化に伴って
ギャップの調整が不安定となることがなくなる。

また、調整した後の印字ヘッドギャップをＧ。

とし、用紙の表面位置が検出されるまでの上記接触子の
先端位置と印字ヘッドの先端位置との距離を０２とし、
かつ上記リニア出力装置における出力の変化量を得るた
めの接触子のストロークを５としたときに、Ｇ＋＞Ｇｚとなるように設定されているので、印字を行っている際
に上記リニア出力装置の接触子が用紙の表面に当接して
傷付けることを防止することができ、更に、Ｇｘ　＞Ｓとなるように設定されているので、ギャップの調整を行
っている際に印字ヘッドの先端が用紙の表面に当接する
ことがなく、インクリボンで汚してしまうことを防止す
ることも可能となる。

（実施例）以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。

第１図は本発明の印字ヘッドギャップ自動調整ｉ構の平
面図、第２図は本発明の印字ヘンドギャノプ自動調整機
構の左側面図、第３図は本発明の印字へ２ドギャップ自
動調整機構の要部拡大図、第４図は本発明の印字ヘッド
ギャップ自動調整機構のブロック図、第５図は本発明の
印字ヘッドギャップ自動調整機構の動作タイムチャート
である。

第１図〜第３図において、１は印字ヘッド、２は該印字
ヘッド１を搭載したキャリッジである。

該キャリッジ２にはブラケット４が取り付けられており
、該ブラケット４にはリニア出力装置３が取り付けられ
ている。該リニア出力装置３は、用紙２７と対向して設
けられる接触子３ａが印字ヘッドｌの先端１ａよりわず
かに（Ｇ２）突出するようにすｙ　）５ａ、　５ｂによ
って調整可能に配設される。

該接触子３ａは、またＣ方向に進退可能に設けられてい
て、Ｃ方向に移動するとそのストロークに比例して出力
電圧が変化するものであり、例えば、接触子３ａに永久
磁石を固着しフレーム３ｂ内にホール素子を内蔵し、そ
の相対位置関係によってホール素子からの出力電圧を得
るようにしである。また、接触子３Ｂの動作力は任意に
設定することができ、その先端部はＲ形状としてあって
、用紙と良好な接触が得られるようにしである。

６はプラテン、７はプラテン軸で、該プラテン軸７の両
端部はサイドフレーム８．９に回動自在に支持されてい
る。ｌＯはキャリッジ２の前部を貫通して延在するガイ
ドシャフト、１１は前記キャリッジ２の後部に設けられ
たベアリング１２及びガイド１３に係合させたスライド
ビームであり、その左右両端部はサイドフレーム８．９
に固着されている。ガイドシャフト１００両端部はサイ
ドフレーム８．９に設けられた長孔１４．１４’に滑動
かっ回動自在に嵌め込まれている。

上記構成により、キャリッジ２は図示しない駆動源と動
力伝達機構により、第１図に示す矢印Ａ方向に移動可能
とされるとともに、かつガイドシャフト１０と一体にプ
ラテン軸７と直交する方向、すなわちＢ方向にも移動す
ることができるようにサイドフレーム８．９に支持され
ている。

１５、１６は上記ガイドシャツ目Ｏの両端に固着された
カムであり、１７．１８はサイドフレーム８，９に回転
自在に支持されたカムフォロアである。また１９．２０
は上記ガイドシャフト１ｏの両端とサイドフレーム８，
９の間に張設されたスプリングであリ、ガイドシャフト
１０をサイドフレーム８９の長大１４．１４’にそって
手前側に引き寄せ、その両端部のカム１５．１６をカム
フォロア１７．１８側に付勢している。

上記ガイドシャツ目０の左端にはドリブンギヤ２１が固
着されていて、該ドリブンギヤ２１は、その略直下にお
いてサイドフレーム８に回転自在に支持されたアイドル
ギヤ２２及び該アイドルギヤ２２に噛み合うギヤ２３を
介してステッピングモータ２４の軸に接続されている。

また、２５はカム１５の回転をストップさせるリミッタ
ボストで、サイドフレーム８に固着されており、２６は
インクリボンカセットである。

次に第４図において、２８はステッピングモータ２４を
駆動するための駆動回路であり、コントロール部３０か
らの指令に従いステッピングモータ２４を駆動する。２
９はＡ−Ｄコンバータであり、リニア出力装置３からの
アナログ信号をデジタル信号に変換してコントロール部
３０に出力する。

続いて、上述した構成からなる本発明の印字ヘッドギャ
ップ自動調整機構の動作について説明する。

本発明の印字ヘッドギャップ自動調整機構が搭載された
プリンタの電源を操作者が投入すると、印字媒体の装着
の有無にかかわらず初期動作として、コントロール部３
０からステッピングモータ駆動回路２８へリバース信号
が出力され、ステッピングモータ２４を第２図において
左回転させる。

すなわちステッピングモータ２４が左回転すると、ドラ
イブギヤ２２、ドリブンギヤ２１、カム１５．１６、ガ
イドシャフト１０を介してキャリッジ２が印字ヘッドギ
ャップを広げる方向に移動する。この時、ステッピング
モータ駆動回路２８がステッピングモータ２４に出力す
るリバースパルス数は、カム１５が回転し該カム１５の
垂直部１５ａがサイドフレーム８に固着されたリミッタ
ボスト２５に当接し、パルスモータ２４が脱調するのに
十分な所定パルス数とされる。

つまり、印字ヘッドギャップの値がいくらであっても、
必ずステッピングモータ２４を脱調させ、更にステッピ
ングモータ２４の脱調を無視して予め設定されている所
定のパルス数が送られるようになゲＣいる。その時の印
字へンドギャソプは、用紙２７の装着やインクリボンカ
セット２６を交換するのに十分なギャップとなっている
。

次に、プラテン６に用紙２７が装着され、図示しないホ
ストコンピュータ等から印字データが送信されてくると
、コントロー１１合■ｏがらステッピングモータ２４を
右回転させるフォワード信号が出力される。すなわち、
ステッピングモータ２４はキャリッジ２を初期位置から
プラテン６側に移動させる。

ここで、上記フォワード信号を送り続けると、キャリッ
ジ２に固定されたリニア出力装置３の接触子３ａと用紙
２７の隙間が狭くなっていき、ついには両者が当接する
。更に、フォワード信号を送り続けると、上記接触子３
ａがストロークＳだけ押されて後退する。そして、初期
位置がら当接位置まで■、であったリニア出力装置３の
出力電圧は、接触子３ａが押される間に増加して■２に
変化する（第５図参照）。

この出力電圧の変化量■ ■スＶ、　−Ｖは、Ａ−Ｄコンバータによりデジタル信号に変化させら
れ、予めコントロール部３０に設定された電圧と比較さ
れて等しくなった時、ステッピングモータ２４を駆動す
る駆動回路２８への出力信号がフォワード方向からリバ
ース方向に切り換えられる。

そして、フォワードパルスからリバースパルスに切り換
えられた後、適正な印字ヘッドギャップＧ、が確保され
るまで、予め設定されたリバースパルスが入力されるよ
うになっている。

このようにして、用紙２７の厚さが変化しても接触子３
ａが用紙２７に当接した後、所定のストロークＳだけキ
ャリッジ２が前進した所で用紙２７の位置が検出され、
フォワードパルスからリバースパルスに切り換えられ、
適正な印字ヘッドギャップＧが確保されるまでリバース
パルスが入力されるので、印字ヘンドギャンプＧ、は常
に一定量とすることができる。

ここで、上記ストロークＳは、印字ヘッド１の先端１ａ
とリニア出力装置３の接触子３ａの段差Ｇ！よりも小さ
くするとよい、なぜならば、フォワードパルスによりキ
ャリッジ２がプラテン６側に移動する時、接触子３ａが
ストロークＳだけ前進する前に用紙２７と印字ヘッドｌ
の先端が接触すると、インクリボンと用紙２７が接触し
汚れが発生するからである。

また、印字ヘッドギャップＧ、は段差Ｇ２よりも大きく
するとよい、なぜならば、印字ヘッドギャップＧ１は段
差Ｇ２より小さいと、印字を行っている間に接触子３ａ
が用紙２７の表面を擦り、その先端を摩耗させるからで
ある。

すなわち、Ｇ、＞Ｇ、＞Ｓの関係に各数値が設定される。

上記リニア出力装置３は、ホール素子や磁気抵抗効果素
子等の半導体（一般的には「磁Ｎ変換素子」と言う。）
と永久磁石の組合せにより形成される。ところが、該リ
ニア出力装置３の周囲の温度変化や入力電源電圧の変化
によってリニア出力電圧が変動するという欠点がある。

本発明においては、上記■１と■ｔの絶対値ではな（両
者の差、すなわち出力電圧の変化量Ｖをフォワードパル
スからリバースパルスへの切り換えのトリガとして使用
するため、出力電圧が変動してもその影響はない。

すなわち、出力電圧の変化量■とストロークＳはリニア
（比例）の関係にあるため、所定の出力電圧の変化１１
ｖを得るようにすると、常に一定のストロークＳを得る
ことができる。そして、リニアの傾きに変化がない限り
、ストロークＳは常に一定となり変化がない。出力電圧
のリニアの傾きの変動がある場合でも、Ｓを非常に小さ
く設定（０，１＋ｗ程度）することによりその影響をな
くすことができる。例えば、リニアの傾きが１０％変化
したとしても、ストロークＳの値はもともと非常に小さ
いので、その１０％の変化の影響を受けるだけで済むこ
とになる。

一例として、Ｇ＋　　＝０．３１ｍａ＋、　　Ｇ２　＝
０．２　ｍ、　　Ｓ＝Ｏ，Ｉ　Ｉｌｍ、　　Ｖ−２０ｍ
Ｖ、　　フォワード／リバースによる印字ヘソドギャン
プ変化量が０．０１閣、接触子の動作力が３００ｇの場
合、脱調を無視してステッピングモータにフォワードパ
ルスを送り続ける従来の方式に比較し、本発明の印字ヘ
ッドギャップ自動調整機構によると、印字ヘッドギャッ
プの繰り返し精度のバラツキが０．０７＋ｍ＋＋程度（
５５ｋｇ上質紙１枚の厚さ）向上する。

なお、本発明の上記実施例においては、プラテン側を固
定するとともに、リニア出力装置が搭載されたキャリッ
ジを、ステッピングモータとカムによって移動させて印
字ヘッドギャップを変化させたが、逆にキャリッジ側を
固定するとともに、プラテン側をラックとピニオン等に
より移動可能とし、ステッピングモータを使用して印字
ヘッドギャップを変化させる方法もある。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。

（発明の効果）以上、説明したように本発明によれば、印字ヘッドに、
用紙に対向するようにリニア出力装置を取り付け、該リ
ニア出力装置の先端には、用紙当接時において後退可能
な接触子を配設するとともに、該リニア出力装置からの
出力の変化量により用紙の表面位置を検出するようにし
ており、駆動装置が、用紙の表面位置が検出されるまで
プラテン及び印字ヘッド間のギャップを減少させ、用紙
の表面位置が検出された後上記ギャップを増加させてプ
ラテン及び印字ヘッド間に一定量のギャップを形成する
ため、たとえ用紙の厚さが変化しても用紙押付力が一定
となるため、印字ヘッドギャップの調整が安定し、常に
一定の印字へ７ドギヤツプを得ることができるようにな
る。

また、調整した後の印字ヘッドギャップをＧとし、用紙
の表面位置が検出されるまでの上記接触子の先端位置と
印字ヘッドの先端位置との距離を６８とし、かつ上記リ
ニア出力装置における出力の変化量を得るための接触子
のストロークをＳとしたときに、出力装置、３ａ・・・接触子、６・・・プラテン、１０・・・ガイＧ、　　＞Ｇ。

ドシャフト、２４・・・ステッピングモータ、２７・・
・用紙。

となるように設定されているので、印字を行っている際
に上記リニア出力装置の接触子が用紙の表面に当接して
それを傷付けることを防止することができ、更に、ＧＫ　＞Ｓとなるように設定されているので、ギャップの調整を行
っている際に印字ヘッドの先端が用紙の表面に当接する
ことがなく、インクリボンで汚してしまうことを防止す
ることも可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の印字ヘッドギャップ自動調整機構の平
面図、第２図は本発明の印字ヘッドギャップ自動調整機
構の左側面図、第３図は本発明の印字ヘッドギャップ自
動調整機構の要部拡大図、第４図は本発明の印字へ７ド
ギヤフプ自動調整機構のブロック図、第５図は本発明の
印字ヘッドギャップ自動調整機構の動作タイムチャート
である９１・・・印字ヘッド、２・・・キャリッジ、３
・・・リニア特許出願人　沖電気工業株式会社代理人　弁理士　川　合　　城（外１名）木、発明の印
字へッドギｑｖプ１動訓翌機オ糞の平面図第１図本発明め印字ヘッドキ゛ッッフ゛吉重Ｉ商整磯講の友狽
１１面図第２図本′＃０．Ｂ月の印字へ、ＦＷ−、、、プ自訪調整禮１
舞−要部拡又図第３図本を朗の印字へ、ドＮ′〜、ツブ自＠−セ賓檄溝のプロ
、２グ２第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）プラテン及び印字ヘッドの少なくとも一方に両者
間の相対的位置を変えるための駆動装置を設け、プラテ
ン上の印字すべき用紙の厚さに応じて両者間のギャップ
を調整することを可能とした印字ヘッドギャップ自動調
整機構において、（ａ）上記印字ヘッドに、用紙に対向
するようにリニア出力装置を取り付け、（ｂ）該リニア出力装置の先端には、用紙当接時におい
て後退可能な接触子を配設するとともに、（ｃ）該リニ
ア出力装置からの出力の変化量により用紙の表面位置を
検出する手段と、（ｄ）用紙の表面位置が検出されるまでプラテン及び印
字ヘッド間のギャップを減少させる方向に上記駆動装置
を駆動する手段と、（ｅ）用紙の表面位置が検出された後、上記ギャップを
増加する方向に駆動装置を移動させ、プラテン及び印字
ヘッドの間に一定量のギャップを形成する手段とを設け
たことを特徴とする印字ヘッドギャップ自動調整機構。
（２）調整した後の印字ヘッドギャップをＧ＿１とし、
用紙の表面位置が検出されるまでの上記接触子の先端位
置と印字ヘッドの先端位置との距離をＧ＿２とし、かつ
上記リニア出力装置における出力の変化量を得るための
接触子のストロークをＳとしたときに、Ｇ＿１＞Ｇ＿２＞Ｓである請求項１記載の印字ヘッドギャップ自動調整機構
。