JPH035183A - 印字ヘッドギャップ自動調整機構 - 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、印字へン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だ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、ト
′ツ１へ構成による文字、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
速化するためにドラｌ−ワイヤの動作ストロークをでき
る限り小さ（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１．５ｍ
ｍ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。

このように種々の厚さの印字用紙に対して印字へラドギ
ャップを自動的に調整する場合、第６図に示すような印
字へラドギャップ自動調整機構が提供されている。該印
字へラドギャップ自動調整機構においては、印字ヘッド
】を搭載したキャリッジ２にリニア出力装置３が取り付
けられており、図示しないコントロール部によってパル
スモータ５が時計方向に回転さゼられる。

この回転により、ドライブギヤ６及びドリブンギヤ７を
介して、ガイドシャフト８の両端に固着されたカム４ａ
、　４ｂが回転させられると、サイドフレームｌｌａ、
　Ｉｌｂに回転自在に取り付けられたローラ１２ａ、］
、２ｂによって、キャリッジ２がプラテン９側へ移動さ
せられる。そして、キャリッジ２に固着されたリニア出
力装置３の接触子３ａは、用紙１０に接触し、更にスト
ロークＳだけ押し込まれると、リニア出力装置３の出力
電圧が初期電圧Ｖ、から■２に変化する。

この出力電圧の変化量Ｖは、予めコントロール部に設定
された電圧と比較され、等しくなった時、ステッピング
モータ５が反時計方向に一定量回転させられ、この動作
により印字へラドギャップが設定される。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記構成の印字へラドギャップ自動調整
機構においては、カム４ａ、　４ｂの回転角に対するリ
フト量によって印字ヘッドの位置決めを行っているため
、カムの回転角とリフト量の関係をリニアにする必要が
あり、精度の高いリニアカムを製造するためのコストが
高くなる。

また、リニア出力装置３の接触子３ａを用紙に当接させ
る時のステッピングモータ５の回転方向（時計方向）と
、接触子３ａをストｔｈ−りＳだけ押し込んだ後の回転
方向（反時計方向）が逆であるため、回転が逆になる際
に、動力伝達系の遊び（ギヤ列のバックラッシュや摺動
、回転部の遊び等）が反転する。そのため、反時計方向
に所定量（定パルス数）の回転パルスを与えても、」二
記遊びが反転づる分だけ誤差が生じ、安定した印字ヘッ
ドギャップを設定することが困難となる。

また、リニア出力装置３の接触子３ａが印字ライン上に
位置しているため、印字直後でインクがまだ乾いていな
い用紙上を接触してこするため、用紙が汚れることがあ
る。

本発明は、以上述べたような問題点を解決して、簡単な
機構でステッピングモータの回転角と印字へラドギャッ
プの関係を正確にリニアとすることができ、ステッピン
グモータを逆回転して印字へラドギャップを設定する際
に動力伝達系の遊びの影響を受けず、また、リニア出力
装置の接触子による印字汚れの発生を防ぐことのできる
印字へラドギャップ自動調整機構を提供することを目的
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」二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、上記プラテン及び印
字ヘッドの一方にラックを、他方にピニオンギヤを接続
し、該ピニオンギヤをモータに接続している。

また、上記印字ヘット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
置を取りイ」げ、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
置を検出する手段と、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、用紙の表面位置が検
出された後、」二記ギャップを増加する方向に、続いて
再び上記ギャップを減少させる方向に駆動装置を駆動さ
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ている。

さらに、上記プラテンの印字面は平面であり、上記接触
子の用紙への接触位置が印字ヘットの印字領域外に設け
られる。

（作用） 以上説明したように本発明によれば、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
した印字へラドギャップ自動調整機構において、上記プ
ラテン及び印字ヘッドの一方にラックを、他方にピニオ
ンギヤを接続し、該ピニオンギヤをモータに接続してい
るので、精度の高いリニアカムを製造する必要がなくな
る。

また、上記印字へラ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
を検出する手段と、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、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、続いて再び
上記ギャップを減少させる方向に駆動装置を駆動させ、
プラテン及び印字ヘットの間に一定量のギャップを形成
する手段とを設けているので、用紙の表面位置を検出す
る間と上記駆動装置を停止する時点で動力伝達系の遊び
が反転することがなくなり、それによる誤差を抑制する
ことができる。

さらに、上記プラテンの印字面ば平面であり、上記接触
子の用紙への接触位置が印字ヘッドの印字領域外に設け
られるため、印字直後でインクがまだ乾いていない用紙
上を接触してこするようなことがなくなる。

（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機構を採
用したプリンタの平面図、第２図は同右側側面図、第３
図は同要部正面図、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説明図である。

第１図〜第３図において、２０は印字ヘッド、２１は該
印字ヘッド２０を搭載したキャリッジである。

該キャリッジ２１のアーム部２１ａにはリニア出力装置
２２が用紙２３と対向するように設けられている。

該リニア出力装置２２の接触子２２ａは、印字ヘッド先
端部２０ａよりわずかに突出するように、ナツト２４ａ
　、　２４ｂによって調整されて取り付けられており、
用紙２３の表面と接触する。

リニア出力装置２２は、接触子２２ａが第３図の矢印方
向に押し込まれると、押込量に比例して変化する出力電
圧を発生する。例えば、接触子２２ａに永久磁石を固定
し、フレーム２２ｂ内にホール素子を内蔵して、その相
対位置関係によってホール素子から出力電圧を得るよう
にしている。また、上記接触子２２ａはフレーム２２ｂ
に対して、軸方向に摺動可能に支持されている。接触子
２２ａの動作力は、フレーム２２ｂ内に設けられたスプ
リングにより任意に設定することができる。また、接触
子２２ａの先端部は半球形状に形成され、用紙２３との
接触が良好になるようにしである。

２５は上記キャリッジ２１の前部に貫通させて係合した
ガイドシャフト、２６は、」二記キャリ・ンジ２１の後
部に設けられたベアリング２７及びガイド２８に係合す
るスライドビームであり、その左右両端はサイドフレー
ム２９．３０に固定されている。キャリッジ２１は、図
示しない駆動源により動力伝達機構を介して駆動され、
ガイドシャフト２５に沿って移動可能となっている。

３１は印字ヘッド２０との対向部を平らに形成したフラ
ットプラテンであり、その両端部はサイドフレーム２９
．３０の溝部３２．３３に上下方向に摺動可能に支持さ
れるとともに、その両外側にはラック３４３５が固着さ
れている。該ラック３４．３５には、ボス）３６．３７
が植設されていて、サイドフレーム２９３０に設けられ
た長大３８．３９に摺動自在に支持される。４０．４１
は上記ラック３４．、３５とサイドフレーム２９、３０
間に張設されたスプリングであり、上記フラットプラテ
ンを下側に付勢する。

４２はステッピングモータであり、図示しないブラケッ
トを介してサイドフレーム３０に取り付けられている。

該ステッピングモータ４２の軸にはドライブギヤ４３が
固定されている。

４４、４５は大、小の歯車を一体に形成した減速ギヤで
あり、前記図示しないブラケットに回転自在に支持され
ている。

上記ドライブギヤ４３は、減速ギヤ４４の大歯車に、減
速ギヤ４４の小歯車は減速ギヤ４５の大歯車に各々噛合
している。

ピニオンギヤ４６は大小の歯車を一体に形成したもので
、ボス部４６ａはピン４７によってシャフト４８に固着
されている。そして、減速ギヤ４５の小歯車はピニオン
ギヤ４６の大歯車に、ピニオンギヤ４６の小歯車はラッ
ク３５に噛合している。また、上記シャフト４８の他端
にはピニオンギヤ４９が押しねじ５０ａ５０ｂによって
固定され、ラック３４と噛合している。

上記シャフト４８はサイドフレーム２９．３０に回動自
在に支持されている。また、ピニオンギヤ４６の小歯車
の歯数はピニオンギヤ４９の歯数と同じであり、シャフ
ト４８が回転するとサイドフレーム２９１ ３０の溝３２．３３に沿ってフラットプラテン３１が上
下に平行移動する。

そして、用紙２３は図示しないフィードローラにより第
２図の矢印方向に移動可能になっている。

５１はインクリボンカセットである。

次に第４図において、５２はステッピングモータ駆動回
路であり、コントロール部５３からの指令に従いステッ
ピングモータ４２を駆動する。５４はリニア出力装置２
２からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ−Ｄ
コンバータであり、デジタル信号をコントロール部５３
に出力する。

次に、上述の構成による本発明の印字へラドギャップ自
動調整機構の作用について説明する。

プリンタの電源がＯＮされると、初期動作として媒体の
装着の有無にかかわらず、リバース信号がコントロール
部５３からステッピングモータ駆動回路５２へ出力され
、ステッピングモータ４２を第２図において時計方向に
回転させる。ステッピングモータ４２が時計方向に回転
すると、ドライブギヤ４３、減速ギヤ４４．４５を介し
て回転が伝達され、ビニ第２ ンギヤ４６及びシャフト４８が反時計方向に回転し、ピ
ニオンギヤ４９も反時計方向に回転する。シャフト４８
の両端に取り付けられたピニオンギヤ４６．４９が一体
的に反時計方向に回転すると、それらに噛合するラック
３４．３５が降下し、フラットプラテン３１はサイドフ
レーム２９．３０の溝３２．３３に沿って印字ヘッドギ
ャップを広げる方向に平行移動する。

このとき、ステッピングモータ駆動回路５２は予め設定
されたリバースパルス数をステッピングモータ４２に出
力する。該パルス数は、ラック３４．３５に植設された
ポスト３６．３７がサイドフレーム２９゜３０に設けら
れた長大３８．３９の下端に当接し、パルスモータ４２
が脱調するのに十分な一定のパルス数とされる。

すなわち、フラットプラテン３１の位置がどこにあって
も、必ずステッピングモータ４２を脱調させ、更にステ
ッピングモータ４２の脱調を無視して、予め設定されて
いる一定のパルスを送る。この状態において、印字へッ
ドギヤソプは、用紙を装着し、インクリボンカセットを
交換するのに十分な量となっている。

次に、用紙２３がフラットプラテン３１に装着され、印
字データが図示しないホストコンピュータ等から送信さ
れてくると、第４図、第５図に示すようにフォワード信
号がコントロール部５３からステッピングモータ駆動回
路５２に出力され、ステッピングモータ４２を反時計方
向に回転する。該回転により、ステッピングモータ４２
は、フラットプラテン３１を初期位置から印字ヘッド２
０側に平行移動させる。

ここで、ステッピングモータ４２の回転角（パルス数）
とフラットプラテン３１の上下方向の移動量はラック３
４．３５とピニオンギア４９．４６により正確に比例さ
せられる。また、キャリッジ２１の移動範囲でフラット
プラテン３１の平行度が不良である場合は、ピニオンギ
ア４９の押しねじ５０ａ、　５０ｂをゆるめ、ピニオン
ギア４９．４６の回転方向の位相を相互にずらずごとに
より、容易に調整することができる。

上記フォワード信号を送り続けると、キャリッジ２１に
固定されたリニア出力装置２２の接触子２２ａと用紙２
３の表面の隙間が狭くなり、接触子２２ａが用紙２３の
表面に接触する。更にフォワード信号を送り続けると、
接触子２２ａがストロークＳだけ押し込まれ、リニア出
力装置２２からの出力電圧が初期電圧■、から■２に変
化する。この出力電圧の変化量■をＡ−Ｄコンバータに
よりデジタル信号に変換し、予めコントロール部５３に
設定された電圧と比較して等しくなった時、ステッピン
グモータ駆動回路５２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。

ここで、所定の印字ヘッドギャップを確保するためにα
パルスのリバースパルスが必要であるとき、コントロー
ル部５３は一旦α十βパルスのリバースパルスを送った
後、フォワードパルスをβパルス分送り、ステッピング
モータ４２をフォワード方向の状態で停止させる。

すなわち、用紙２３の表面位置を検出した時と同じフォ
ワード方向の回転をさせなからαパルス分の所定量の印
字ヘッドギャップを得ることができ５ る。

したがって、用紙２３の厚さが異なっても、動力伝達系
の遊びが経時的に変化しても、常に一定量の印字へラド
ギャップを確保することができる。

また、印字ヘッドギャップは通常０．３　ｒｒａ＋〜０
．５ｍｍと非常に狭く、用紙２３がプラテン３１から浮
き上がると、印字直後でインクが乾いていない状態で接
触子２２ａが用紙に当接し、キャリッジ２１が左右方向
に移動するのに伴い、かすれが発生ずることがある。

そのため、第１図に示すように、印字ヘッドの印字領域
より外した位置、すなわち、紙送り方向における印字幅
をＢとした場合、リニア出力装置２２の接触子２２ａの
位置を印字ヘッドの中心からＡ　（Ａ＞１／２　Ｂ）だ
けずらしである。

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） ６ 以上、説明したように本発明によれば、ラックとピニオ
ンによりプラテンを平行移動させているので、パルスモ
ータの回転角とプラテンの移動量が完全に比例し、高価
で高精度なリニアカムを不要とすることができる。

また、フォワードパルスにより用紙表面を検出した後、
印字ギャップを形成するために必要なパルス数より一定
数だけ余分にリバースパルスを送り、その後フォワード
パルスを送ることにより印字ギャップを形成しているの
で、ステッピングモータをフォワード方向の状態で停止
させることができ、動力伝達系の遊びによる影響をなく
し、常に安定した印字へラドギャップを得ることができ
る。

さらに、リニア出力装置の接触子の位置を印字ヘッドの
印字領域より外した位置にすることにより、印字直後で
インクが乾いていない状態でも印字汚れの発生を防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の印字へッドギャップ自動調整機構を採
用したプリンタの平面図、第２図は同右側面図、第３図
は同要部正面図、第４図は本発明の印字へソドギヤソプ
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、第６図
は従来の印字へソドギャップ自動調整機構の側面図であ
る。 １．２０・・・印字ヘッド、２，２１・・・キャリッジ
、３２２・・・リニア出力装置、３ａ、　２２ａ・・・
接触子、５，４２・・・ステッピングモータ、２５・・
・ガイドシャフト、３１・・・フラットプラテン、３４
．３５・・・ラック、４６．４９・・・ピニオンギヤ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （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）上記プラテン及び印字ヘッドの一方にラックを、
   他方にピニオンギヤを接続し、 （ｂ）該ピニオンギヤをモータに接続したことを特徴と
   する印字ヘッドギャップ自動調整機構。
2. （２）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、続いて再び上記ギャップを減少させる
   方向に駆動装置を駆動させ、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。
3. （３）上記プラテンの印字面が平面であり、上記接触子
   の用紙への接触位置が印字ヘッドの印字領域外にある上
   記請求項２記載の印字ヘッドギャップ自動調整機構。