JPH03224774A - 印字装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は例えばドツトプリンタなどの印字装置に関する
。

（従来の技術） 例えばワイヤドツトインパクト方式のプリンタは、プラ
テンに沿って設けられたガイドバーを摺動するキャリッ
ジに、先端から印字ワイヤを出没させる印字ヘッドやイ
ンクリボンなどを備えて構成されている。そして、プラ
テン上にセットされた印字用紙に、前記印字ワイヤをイ
ンクリボンを介して打付けることにより印字を行うよう
になっている。

而して、かかるプリンタにあっては、適切な印字を行う
ために、印字用紙の紙面と印字ヘッド先端（印字ワイヤ
）との間に適切な距離のギャップが存在することが必要
となる。近年、このギヤッブの調整を自動的に行う調整
機構を組込んだものが開発されている。この調整機構は
、前記ガイドバーを例えばその軸心から偏心した軸を中
心に回動させてキャリッジを前記プラテンに対して接離
方向に移動させる接離機構により、印字動作を開始する
前に、印字ヘッドの先端部分に位置するリボンマスクを
プラテン上の印字用紙に所定の圧力で押当てた後、キャ
リッジを紙面から適切な距離だけ引離すように構成され
ている。この場合、マイクロコンピュータなどからなる
制御装置には、例えば出荷時においての、リボンマスク
を前記所定圧力と同等の圧力でプラテンに押当てたとき
のキャリッジの位置が予め記憶されている。そして、こ
の記憶されたキャリッジの位置と前記リボンマスクを印
字用紙に押当てたときのキャリッジの位置との差から、
印字用紙の厚みが検出され、この印字用紙の厚みに応じ
て予め設定されている適切な距離だけキャリッジが引離
されるようになっている。これにより、様々な厚みの印
字用紙に対して、常に印字ヘッドが印字に適する距離だ
け離れた状態で印字動作を行うことができる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、前記接離機構は、例えばステップモータ側に
設けられた駆動ギアの回転力を、ねじりコイルばねを介
して前記ガイドバー側の従動ギアに伝達するように構成
され、その従動ギアの負荷トルクが所定の大きさ以上と
なるとそのねじりコイルばねが変形して回転力が伝達さ
れないようになっている。これにより、前記ねじりコイ
ルばねのばね力に対応する所定圧力にて、リボンマスク
を印字用紙に押当てることができるようになっている。

ところが、例えば長期間使用すると、このねじりコイル
ばねのばね力が変化してしまい、ひいてはリボンマスク
の紙面への押付は力が使用開始当初のものとは変化して
しまう。また、長期間の使用にて、接離機構の各部の摩
擦力も変動してしまい、これにてもリボンマスクの紙面
への押付は力が使用開始当初のものとは変化してしまう
。

一方、一般にプラテンはゴム製であるが、これも長期間
の使用に伴い、劣化が進行して同等の押付は力を受けた
ときでもそのたわみ量が使用開始当初のものとは変化し
てしまうことがある。

このようにリボンマスクの紙面への押付は力ひいてはプ
ラテンのたわみ量が使用開始当初のものと変化すると、
上記従来の調整機構では、次のような不具合が生じてし
まう。即ち、印字用紙の厚みを検出するための基準とな
るキャリッジの位置は、使用開始前の出荷時に設定され
てこのときの値に固定されているから、リボンマスクを
印字用紙に押当てたときに仮にプラテンのたわみ量が当
初よりも大きくなっている場合には、印字用紙の厚みを
実際よりも薄く検出してしまうことになる。

この結果、そのままでギャップの調整を行うと、印字ヘ
ッドと印字用紙との間の距離が適切でないものとなって
しまい、印字濃度不良といった印字品質の低下を招いて
しまう。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は
、使用に伴うキャリッジの先端の押付は力の変化あるい
はプラテンのたわみ量の変化があっても、印字用紙と印
字ヘッドとの間のギャップの調整を適切に行うことがで
きる印字装置を提供するにある。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 本発明の印字装置は、キャリッジをプラテンに対して接
離方向に移動させる接離機構を設け、印字用紙がプラテ
ン上にセットされていない時点で接離機構により該プラ
テンにキャリッジ先端を押当ててこのときのキャリッジ
の位置を検出する手段を設け、この検出手段が検出した
キャリッジの位置を記憶する記憶手段を設け、印字用紙
がプラテン上にセットされた時点で接離機構により該プ
ラテン上の印字用紙にキャリッジの先端を押当ててこの
ときのキャリッジの位置を検出する手段を設け、この検
出手段が検出したキャリッジの位置と前記記憶手段が記
憶しているキャリッジの位置との差異に基づいて印字時
におけるキャリッジの位置を決定する手段を設け、この
決定位置にキャリッジを移動させるように接離機構を駆
動する手段を設けた構成に特徴を有する。

（作用） 上記手段によれば、印字用紙のない時点でキャリッジの
先端をプラテンに押当てることにより、印字用紙の厚み
を検出するためのいわば基準となるキャリッジの位置か
検出され、これが記憶される。このような検出及び記憶
を適宜実行することにより、そのときの接離機構やプラ
テンの状態に対応した基準位置を得ることができるから
、印字用紙にキャリッジ先端を押当てたときに正確に印
字用紙の厚みの検出を行うことができる。従って、例え
ば長期間の使用により押付は力の変化やあるいはプラテ
ンのたわみ量の変化があっても、印字用紙と印字ヘッド
との間に常に適切なギャップを形成することができる。

（実施例） 以下本発明をドツトプリンタに適用した一実施例につい
て図面を参照して説明する。

まず、印字装置たるドツトプリンタの要部の概略的な構
成を示す第２図において、キャリッジ１は、プラテン２
に沿って設けられたがイドバー３に摺動自在に取付けら
れている。また、キャリッジ１の図で手前側に設けられ
たスライド孔１ａに、前記ガイドバー３と平行に設けら
れた固定バー４が遊挿されている。このキャリッジ１は
、図示しない一対のプーリー、ベルト及び駆動用モータ
５（第３図参照）などからなる周知のキャリッジ駆動機
構により、ガイドバー３に沿って移動されるようになっ
ている。尚、これらプラテン２．ガイドバー３．固定バ
ー４は、その両端部分がプリンタの本体に設けられた図
示しない側板に支持されている。また、第４図乃至第７
図に示すように、プラテン２の近傍には、該プラテン２
上に印字用紙６がセットされているかどうかを検出する
用紙検出センサ７が配設されている。

そして、前記キャリッジ１には、例えばドツトインパク
ト方式の印字ヘッド８がプラテン２に対向して設けられ
ていると共に、図示しないインクリボンカセットが交換
可能に取付けられている。

さらに、このキャリッジ１の先端部分には、インクリボ
ン（図示せず）による前記印字用紙６の汚れを防止する
ためのリボンマスク９が取付けられている。周知のよう
に、前記印字ヘッド８は、先端部に多数本が縦に並んだ
印字ワイヤを備え、この印字ワイヤをプラテン２側に突
出させ、インクリボンをリボンマスク９の透孔９ａを通
して前方へ押付けるようになっている。これにより、印
字ヘッド８は、キャリッジ１の移動に伴い前記プラテン
２上にセットされた印字用紙６に対して水平方向に移動
しつつ、該印字用紙６の紙面にインクリボンのインクを
打付けて印字を行うようになっている。また、印字用紙
６は、前記プラテン２などを回動させる用紙送り機構１
０（第３図参照）により送られるようになっている。

而して、印字ヘッド８による適切な印字を行うためには
、印字用紙６の紙面と印字ヘッド８の先端との間に適切
な距離のギャップＧ（第７図参照）が形成されているこ
とが必要となる。ここで、このギ早ツブＧを調整するた
めの機構について説明する。

即ち、第２図に示すように、前記ガイドバー３の両端に
は、その軸心から偏心した位置に偏心軸部３ａ（片側の
み図示）が一体的に設けられている。この偏心軸部３ａ
は前記側板に回動自在に支持され、これによりガイドバ
ー３はその軸心から偏心した軸を中心に矢印Ｘ及びＹ方
向に回動可能とされ、以てガイドバー３の回動に伴って
前記キャリッジ１が前記プラテン２に対して接する方向
及び離れる方向に移動するようになっている。そして、
偏心軸部３ａは接離機構１１に連結され、この接離機構
１１によりガイドバー３が矢印Ｘ。

Ｙ方向に回動するようになっている。この接離機構１１
は、この場合ステップモータ１２の回転力が軸１３に回
動自在に設けられた駆動ギア１４に減速されて伝達され
、この駆動ギア１４の回転力が前記軸１３に回動自在に
設けられた従動ギア１５にピン１６を介して伝達され、
さらに従動ギア１５の回転力が偏心軸部３ａの端部に固
着された揺動ギヤ１７に伝達される構成となっている。

このとき、前記ビン１６は、一端部が従動ギア１５に固
定され、他端部分が、駆動ギア１４に周方向に延びて形
成された長孔１８に挿通されており、これと共に、該駆
動ギア１４に設けられたねしりコイルばね１９のばね力
により長孔１８の一端部１８ａ側に押付けられている。

これにて、ステップモータ１２の正回転による駆動ギア
１４の矢印Ｙ′方向の回転はそのまま従動ギア１５に伝
達されてガイドバー３が矢印Ｙ方向に回動され、以て、
キャリッジ１がプラテン２から離間する方向に後退する
ようになっている。

一方、それとは反対のステップモータ１２の逆回転によ
る駆動ギア１４の矢印Ｘ″方向回転は、ねじりコイルば
ね１９を介して従動ギア１５に伝達されてガイドバー３
が矢印Ｘ方向に回動され、以て、キャリッジ１がプラテ
ン２に近接する方向に前進するようになっている。この
とき、このキャリッジ１の前進方向への移動は、キャリ
ッジ１先端のリボンマスク９がプラテン２あるいはプラ
テン２上にセットされた印字用紙６に当接することによ
り規制されるものであるが、この規制により従動ギア１
５の負荷トルクが所定の大きさ以上となるとねじりコイ
ルばね１９が変形してピン１７に回転力が伝達されなく
なり従動ギア１５が停止するようになっている。言換え
るならば、キャリッジ１がプラテン２あるいは印字用紙
６に押当てられるときの押付は力は、ねじりコイルばね
１９のばね力に対応した圧力となっている。

また、この接離機構１１には、従動ギア１５に取付けら
れ多数のスリット２０ａを有する回転円板２０と、この
回転円板２０の光の透過・遮断を検出するホトインタラ
プタ２１とからなるエンコーダ２２が設けられている。

このエンコーダ２２は、キャリッジ１のプラテン２ある
いは印字用紙６への押当て時に従動ギア１５が停止した
ことを検出するため、及び、キャリッジ１をプラテン２
から十分離間した所定の位置（以下原点０と称する）に
停止させるためのもので、詳しくは後述するがその出力
が制御装置２３（第３図参照）に与えられるようになっ
ている。

この制御装置２３は、第３図に示すように、ＣＰＵ（中
央演算処理装置）２４、後述のプログラム等を記憶する
ＲＯＭ　（リードオンリーメモリー）２５、各種のデー
タを一旦記憶するＲＡＭ　（ランダムアクセスメモリー
）２６及びこれらを相互に接続するバス２７からなる。

この制御装置２３は、前記用紙検出センサ７及び前記エ
ンコーダ２２の出力に基づき、後述するようなプログラ
ムに従って前記ステップモータ１２の通断電制御を実行
し、本発明にいう各手段を構成するようになっている。

この場合、制御装置２３は、ステップモータ１２に通電
を開始してから停止するまでに要した駆動パルス数をカ
ウントすることにより、キャリッジ１の位置即ち原点Ｏ
からの移動距離を、ステップモータ１２の駆動パルス数
として検出するようになっている。そして、制御装置２
３の前記ＲＯＭ２５には、印字を行うに最適なギャップ
Ｇを形成するキャリッジ１の位置即ち原点Ｏからの駆動
パルス数ＮＢのデータが予め記憶されている。本実施例
では、印字用紙６の厚みＡ（後述する駆動パルス数ＮＡ
）によって最適なギャップＧの間隔が異なるようにして
おり、印字用紙６の厚みが太きいものでは、厚みの薄い
ものに比べてギヤフジ０間隔を小さくして印字ヘッド８
のインパクト力を大きくしている。従って、前記駆動パ
ルス数ＮＢのデータは駆動パルス数Ｎ＾に対応して異な
る値とされている。

尚、制御装置２３は、前記キャリッジ駆動機構や用紙送
り機構１０も制御するようになっている。

また、プリンタには、印字用紙６が単票か連帳かを検知
するためのリミットスイッチなどの用紙種検知手段２８
が設けられ、この出力が制御装置２３に与えられるよう
になっている。

次に、上記構成の作用について説明する。プリンタの図
示しない電源スィッチがオン操作されて電源が投入され
ると、制御装置２３により、ＲＯＭ２５に記憶されてい
る第１図のフローチャートに示す手順（プログラム）に
て、印字用紙６の紙面と印字ヘッド８の先端との間のギ
ャップＧが調整される。

まず、ステップ８１〜ステツプＳ４では、印字動作の準
備段階として、任意の位置にあるキャリッジ１を印字開
始位置に移動させる動作が行われる。ステップＳ１では
、接離機構１１によりキャリッジ１をプラテン２から後
退（矢印Ｙ方向）移動させて原点Ｏに停止させる（第４
図参照）。この停止即ちステップモータ１２の駆動の停
止は、エンコーダ２２の出力に基づいてなされる。つま
り、キャリッジ１の移動中には、エンコーダ２２からの
信号波形は短い時間間隔にて交互にハイレベルとローレ
ベルとに変化するが、原点Ｏにキャリッジ１が到達した
ときには、信号波形の変化がなくなってローレベル（ま
たはハイレベル）が−定時間続くようになり、これを検
出することに基づいてステップモータ１２の駆動が停止
されるのである。そして、キャリッジ駆動機構によりキ
ャリッジ１をホームポジションを検知するまで移動させ
（ステップＳ２．Ｓ３）だ後、所定距離だけ移動させて
印字開始位置に停止させる（ステップ８４）。

次のステップＳ５では、用紙種検知手段２８の検出に基
づいて、セットされている印字用紙６が単票か連帳かの
判断がなされる。ここで、単票のときには、次のステッ
プＳ６にて、用紙検出センサ７によりプラテン２上に印
字用紙６がセットされているかどうか（Ｐａｐｅｒ　Ｅ
ｎｄが検知されないがどうか）が判断され、ここで印字
用紙６がセットされている場合には用紙送り機構１０に
より印字用紙６を排出しくステップＳ７）、プラテン２
上に印字用紙６がない状態とじてから、次のステップＳ
９に進む。一方、連帳のときには、ステップＳ８にて、
プラテン２上に印字用紙６がセットされていない場合（
Ｙｅｓ）には、前記単票の場合と同様にステップＳ９に
進み、セットされている場合（Ｎｏ）にのみ、後述する
ステップＳ１４に進むようになっている。

さて、このように印字用紙６がプラテン２上にセットさ
れていない状態のときには、ステップ８９〜ステツプＳ
１１にて、プラテン２にキャリッジ１先端のリボンマス
ク９を押当てたときの該キャリッジ１の位置が検出され
てＲＡＭ２６に記憶される。即ち、ステップＳ９にて、
ステップモータ１２に駆動パルスを与えて接離機構１１
により原点Ｏにあったキャリッジ１を前進（Ｘ方向）さ
せる。このキャリッジ１の前進により、リボンマスク９
がプラテン２に当接するようになる（第５図参照）。こ
のとき、前述のようにねじりコイルばね１９のばね力に
応じた押付は力にてキャリッジ１はプラテン２に押当て
られ、このときの従動ギア１５の停止に伴う回転円板２
０の停止をエンコーダ２２が検出することにより（ステ
ップ５１０）ステップモータ１２への通電が停止される
。

そして、この停止したときまでにステップモータ１２に
与えた駆動パルス数ＮＬがキャリッジ１の原点Ｏからの
移動距離Ｌ（位置）としてＲＡＭ２６に記憶される（ス
テップ５１１）。この後、ステップモータ１２に通電さ
れてキャリッジ１は原点Ｏまで後退され（ステップ５１
２）、続いて用紙送り機構１０により印字用紙６の吸入
が行われ、プラテン２上にセットされる（ステップ８１
３）。

そして、ステップ３１４〜ステツプＳ１８にて印字を開
始するにあたってのギャップＧの調整が行われる。まず
、ステップＳ１４にて、ステップモータ１２に駆動パル
スを与えて接離機構１１により原点Ｏにあったキャリッ
ジ１を前進（Ｘ方向）させる。このキャリッジ１の前進
により、該キャリッジ１は今度は印字用紙６の紙面に当
接するようになる（第６図参照）。このときも同様に、
ねじりコイルばね１９のばね力に応じた押付は力にてキ
ャリッジ１は印字用紙６に押当てられ、このときの従動
ギア１５の停止に伴う回転円板２ｏの停止をエンコーダ
２２が検出することにより（ステップ５１５）ステップ
モータ１２への通電が停止される。そして、この停止し
たときまでにステップモータ１２に与えた駆動パルス数
Ｎ、がキャリッジ１の原点Ｏからの移動距離Ｍ（位置）
とされ（ステップ５１６）、距離りと距離Ｍとの差、即
ちＲＡＭ２６に記憶されている駆動パルス数Ｎ、と駆動
パルス数ＮＭとの差が演算される（ステップ５１７）。

このとき、駆動パルス数ＮＬと駆動パルス数Ｎ、との差
は、距離りと距離Ｍとの差が印字用紙６の厚みＡに相当
することから、厚みＡに相当する駆動パルス数ＮＡとな
る。ステップＳ１８では、ＲＯＭ２５に記憶されている
データから、演算された駆動パルス数ＮＡに対応したキ
ャリッジ１の位置（ステップモータ１２の駆動パルス数
ＮＢ）が読出され、次のステップｓ１９にて、現在の位
置からその駆動パルス数ＮＢの位置にキャリッジ１を後
退させるべき駆動パルス数（ＮＭ　ＮＢ）だけステップ
モータ１２に通電がなされ、キャリッジ１はその分だけ
印字用紙６の紙面から後退する（第７図参照）。尚、前
記ステップ８１７にて、ステップＳ８で「Ｎｏ」であっ
てそのとき駆動パルス数ＮＬの検出がなされていないと
きには、前回検出されＲＡＭ２６に記憶されている駆動
パルス数ＮＬの値がそのまま使用されるようになってい
る。

これにより、印字用紙６の紙面と印字ヘッド８との間の
ギャップＧの調整が完了し、印字動作開始が可能となる
。このとき、キャリッジ１は、印字用紙６の厚みＡに応
じた最適な位置にて印字動作を行うようになる。この場
合、距離Ｍと距離りとの両方を検出するようにしている
から、印字用紙６のいわば絶対厚みＡを検出することが
できて適切な間隔のギャップＧを確実に形成することが
でき、ひいては、印字濃度不良などのない高い印字品質
での印字が行なわれる。

このように本実施例によれば、電源投入時にプラテン２
上に印字用紙６がセットされていない状態で、プラテン
２にキャリッジ１を押当ててこのときのキャリッジ１の
位置を検出するようにしたので、印字用紙６の厚みを検
出するためのいわば基準となるキャリッジ１の位置が、
適宜検出されるようになる。従って、従来のような、印
字用紙の厚みを検出するためのいわば基準となるキャリ
ッジの位置が出荷時のものに固定され、例えば長期間の
使用により押付は力の変化やあるいはプラテンのたわみ
量の変化により印字用紙の厚みを実際とは異なった値に
検出する虞のあるものとは異なり、接離機構１１やプラ
テン２の状態に対応した基準位置を得ることができて、
印字用紙６にキャリッジ１先端を押当てたときに正確に
印字用紙６の厚みＡの検出を行うことができる。この結
果、例えば長期間の使用により押付は力の変化やあるい
はプラテン２のたわみ量の変化があっても、印字用紙６
と印字ヘッド８との間に常に適切なギャップＧを形成す
ることができるものである。

尚、上記実施例では、印字用紙６の厚みＡに応じてギャ
ップＧの間隔を異ならせるようにしたが、印字用紙の厚
みにかかわらず同等の間隔のギャップＧを形成するよう
にしても良い。また、プラテン２にキャリッジ１先端を
押当ててこのときのキャリッジ１の位置を検出し記憶す
る動作は、プリンタの電源投入直後に毎回行わなくても
、適宜実行させても良い。

その他、本発明は要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更し
て実施し得るものである。

［発明の効果］ 以上の説明にて明らかなように、本発明の印字装置によ
れば、キャリッジをプラテンに対して接離方向に移動さ
せる接離機構を設け、印字用紙がプラテン上にセットさ
れていない時点で接離機構により該プラテンにキャリッ
ジ先端を押当ててこのときのキャリッジの位置を検出す
る手段を設け、この検出手段が検出したキャリッジの位
置を記憶する記憶手段を設け、印字用紙がプラテン上に
セットされた時点で接離機構により該プラテン上の印字
用紙にキャリッジの先端を押当ててこのときのキャリッ
ジの位置を検出する手段を設け、この検出手段が検出し
たキャリッジの位置と前記記憶手段が記憶しているキャ
リッジの位置との差異に基づいて印字時におけるキャリ
ッジの位置を決定する手段を設け、この決定位置にキャ
リッジを移動させるように接離機構を駆動する手段を設
けたので、使用に伴うキャリッジの先端の押付は力の変
化あるいはプラテンのたわみ量の変化があっても、印字
用紙と印字ヘッドとの間のギャップの調整を適切に行う
ことができるという優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図はギャッ
プ調整のフローチャート、第２図はブリンタの要部を示
した斜視図、第３図は全体のブロック図、第４図乃至第
７図はキャリッジ部分を示す縦断側面図であり、第４図
はキャリッジが原点Ｏにある状態、第５図はキャリッジ
をプラテンに押当てた状態、第６図はキャリッジをプラ
テン上の印字用紙に押当てた状態、第７図はギャップ調
整が完了した状態を示している。 図面中、１はキャリッジ、２はプラテン、３はガイドバ
ー　３ａは偏心軸部、６は印字用紙、７は用紙検出セン
サ、８は印字ヘッド、９はリボンマスク、１１は接離機
構、１２はステップモータ、２２はエンコーダ、２３は
制御装置（各手段）を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、キャリッジをプラテンに沿って移動させつつ該キャ
   リッジの先端部に設けられた印字ヘッドにより前記プラ
   テン上の印字用紙に印字を行うものにおいて、前記キャ
   リッジを前記プラテンに対して接離方向に移動させる接
   離機構と、前記印字用紙がプラテン上にセットされてい
   ない時点で前記接離機構により該プラテンにキャリッジ
   先端を押当ててこのときのキャリッジの位置を検出する
   手段と、この検出手段が検出したキャリッジの位置を記
   憶する記憶手段と、前記印字用紙がプラテン上にセット
   された時点で前記接離機構により前記プラテン上の印字
   用紙にキャリッジの先端を押当ててこのときのキャリッ
   ジの位置を検出する手段と、この検出手段が検出したキ
   ャリッジの位置と前記記憶手段が記憶しているキャリッ
   ジの位置との差異に基づいて印字時におけるキャリッジ
   の位置を決定する手段と、この決定位置に前記キャリッ
   ジを移動させるように前記接離機構を駆動する手段とを
   具備したことを特徴とする印字装置。