JPH0431073A - プリンタのヘッド間隙自動調整機構 - 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】 １産業上の利用分野］ 本発明は印字ヘッドと記録用紙との間隙調整を自動的に
行うプリンタのヘッド間隙自動調整ｍ構に１するもので
ある。

［従来の技術１ 各種のプリンタにおいては、印字濃度を所定の状態とす
るため、印字へ７ドと記録用紙との間隙（以ｒヘノド問
隙と称する）をＨｇすることが必要となっており、特に
ワイヤドｌト形のインパクト式印字へγド分用いるプリ
ンタにあっては、このヘッド間隙の調整が重要である。

すなわち、ヘッド間隙が大き過ぎると、印字圧が弱くな
るため印字が薄くなり、反対に小さ過ぎると印字圧が強
くなるため記録用紙がインクリボンのために汚れたり、
グリントワイヤによりインクリボンが引っ掛かり用紙詰
まりを起こす等の障害が発生するばかりか一ワイヤ自体
の摩耗が著しくなり、耐久性に欠けるからて゛ある。

そこで、最近て゛はヘッド間隙を自動的に調整する機構
、装置が種々閘発されており、その−例として特開昭６
１−１８７０６３号によるプリンタのヘッド間隙自効調
整機構が閘示されるに至っている。このヘッド問隙自ｌ
１ｌＪ調整機構は、偏心軸を利用したもので、ステップ
モータの駆動によって偏心軸を回動させ、これにより印
字ヘッドを下降させて記録用紙に押し付けて零位置を検
出し、次いでステップモータを反対方向に回転させて印
字ヘッドを零位置から所定量後退させるように構成して
いる。

［発明が解決しようとする諜Ｍ］ しかしながら、このような従来のヘッド間隙自動調整機
構にあっては、偏心軸の偏心角と、ヘッド間隙は略サイ
ンカーブとなるため、調整範囲の全領域において正比例
の関係を得ることができず、したがってリニア曲線部分
から外れてくるとステップモータを所定ステップ数のパ
ルス信号で駆動し印字ヘッドを後退させても、ヘッド間
隙を適正値に設定することができず、特に紙厚の厚い複
写用紙の場合、偏心角が大きくなるため、顕著であると
云う問題があった。

したがって、本発明゛は上記したような従来の問題点に
鑑みてなされたもので、その目的とするところは、偏心
軸を利用してヘッド間隙を調整するに際して、ヘッド間
隙を適正値に確実に設定し得るようにしたプリンタのへ
・・ｌド間隙自動調整機構を提供することにある。

１課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するため、偏心軸によってイン
パクト式プリンタの印字ヘッドと用紙面との間隙を自動
的に調整するプリンタのヘッド間隙自動調整機構におい
て、偏心軸の偏心曲線においてリニア曲線から外れた領
域を偏心角とヘッド間隙が正比例になるように補正し、
紙厚を設定することによってその補正した偏心曲線より
ヘッドと紙とのギャップを算出して常にヘッド間隙が一
定値になるよう目動間隙調整動作を実行する１ｉＩＩ膏
部を設けたものである。

［作用］ 偏心軸の偏心曲線において、リニア曲線から外れた領域
は、偏心角とヘッド間隙とが正比例の関係を保つように
補正され、紙厚を設定すると、補正した偏心曲線による
ヘッドと用紙とのギャップを知ることができ、このギャ
ップに応じたステップ数を制御部において基準のモータ
ステップ数に加算し、間隙自動調整動作を行うと、ステ
ップ数の不足分が補われたヘッド間隙を設定する。

［実施例１ 以丁、本発明を図面に示す実！！例に基づいて詳細に説
明する。

第１図は本発明に係るプリンタのヘッド間隙自動調整機
構の回路構成のブロック図、第２図は水平型インパクト
式プリンタの印字ヘッド部の斜視図、第３図は偏心軸式
ヘッド間隙自動調整機構の斜視図、第４図は同調整機構
の断面図、第５図は偏心軸の偏心角およびモータステ・
ツブ数とヘッド間隙の関係を示す図、第６図はヘッド間
隙の調整状況を示す側面図である。

第２図において、ｌは印字機構で、上下に平行に配設さ
れた一対のガイドシャフト２．３に摺動自在に保持され
て配設されたキャリッジ４と、モータ（図示せず）の駆
動によって走行し前記キャリッジ４を前記ガイドシャフ
ト２．３に沿って往復移動させるタイミングベルト５と
、キャリッジ４に搭載された従来周知のワイヤドツト式
印字へ７ド６およびカードホルダ７と、キャリッジ４の
移動方向に送られるインクリボン８およびプラテン９等
で構成されている。

印字へ１ドロは前記キャリッジ４と共に記録用紙１０に
対して垂直方向に進退自在に支持され後述するヘッド間
隙自動調整機構によって用紙面との間隙、すなわちへ・
・！ド間隙（Ｇ）を用紙厚に関係なく自動的に一定値に
設定され、印字の開始にしたがってタイミングベルト５
の走行に伴い、キャリ・ソジ・１と共に左右方向に移動
しながら印字を行い、】部分の印字終了に応じてモータ
が回転して改行を行い、次に印字ヘッド６が反対方向へ
移動しながら印字を行い、以トの動作を反復する構成と
され、印字の進行に伴い記録用紙１０が第２図矢印へ方
向へ次第に移送されるようになっている。

第３図および第４図は前記印字ヘッド６のへ・・ｌド間
隙自動調整機構２０を示すもので、側板２１に回転自在
に配設され前記ガイドシャフト２の一端が連結された偏
心軸２２と、上記とは別の側板２３に配設されたステッ
プモータ２４と、このステップモータ２４の回転を前記
偏心軸２２に伝達する回転伝達機構２５と、前記印字ヘ
ッド６が下降する方向の回転力を前記偏心軸２２に付与
するばね２６等で概ね構成されている。前記ガイドシャ
フト２の軸端が嵌合される前記偏心軸２２の嵌合孔は、
該偏心軸２２の外形中心に対してΔｄだけ偏心しており
、この外形が前記側板２１に設けられた軸受孔によって
回転自在に軸支されている。

したがって、偏心軸２２が回転すると、ガイドシャフト
２は嵌合孔の偏心量Δｄに応じて上下動し、これによっ
てヘッド間隙（Ｇ）が変化する。

前記回転伝達機構２５は、ステップモータ２４の出力軸
３０に正大固定された駆動ギヤ３１を備え、この駆動ギ
ヤ３１に第１中間ギヤ３２が噛合されている。第１−中
間ギヤ３２は、スリーブ３４を一体的に有し、前記側板
２３に突設された軸３３に回転自在に配設され、また前
記スリーブ３４にはスリップギヤ３５を一体的に有する
一方面クラ・ソチ３６が配設されている。前記スリップ
ギヤ３５は、前記側板２３に突設された支軸３７に回転
自在に配設された第２中間ギヤ３８に噛合している。前
記支軸３７の先＠部には同じく回転自在な第３中間ギヤ
３９が設けられており、この第３中間ギヤ３９は前記偏
心軸２２に一体に設けられた従動ギヤ４０と噛合し、ま
た前記第２中間ギヤ３８との間には摩擦伝達板４１が介
挿されている。

前記一方向クラッチ３６は、印字ヘッド６の零位置検出
効作時（ヘッド下面を記録用紙に押し付ける動作時）に
おいては、前記第１中間ギヤ３２に対してフリーで、零
位置検出後に印字ヘッド６を一定量上方に後退させるヘ
ッド間隙設定動作時（戻し動作時）において、スリーブ
３４と一体的に回転し、前記第１中間ギヤ３２の回転を
スリップギヤ３５に伝達するように構成されている。

前記ばね２６は前記偏心軸２２の外層に嵌装された捻じ
りコイルばねからなり−＠２６ａが前記側板２１に係止
され、他端２６ｂが偏心軸２２にねし止め固定されてい
る。

この場合、ばね２６は捻じり込まれた成層で偏心軸２２
に装着されることにより、通常前記偏心軸２２に印字ヘ
ッド６が下降するＨ向の回転力を付与しでおり、零位置
検出時に偏心軸２２を回転させると、開放さればｂ力が
弱まる。

前記ステップモータ２４は通常前記ばね２６のばね力と
バランスする駆動力を発生するに十分な保持電流が供給
されることにより、前記回転伝達機構２５をロックして
いる。これはステ・・ｌブモータ２４を停止し、出力軸
３０をフリーにしておくと、ばね２６が偏心軸２２を回
転させてしまうのを防止するためである。但し、ステッ
プモータ２４に保持電流を供給せず、ソレノイド等によ
って作動される爪を従動ギヤ４０に係合させ、偏心軸２
２をロックするようにすることも可能である。

そして、ステップモータ２４はヘッド間隙設定動作時と
、印字ヘッド６を最高位置に押し−Ｆげる時に駆動され
る。

このようなへ・１ド間隙自動調整機構２０の動作につい
て説明すると、先ず、制御部からの信号によってステッ
プモータ２４を駆動し、印字ヘッド０を最に、高さ位置
まで北痒させる。二の時、ステップモータ２４の回転は
、駆動ギヤ３１−第１中間ギヤ３２−一方面クラッチ３
６−スリソプギヤ３５−第２中間ギヤ３８−９擦伝達板
４１−第３甲間ギヤ３９を経て従動ギヤ４０に伝達され
、偏心軸２２を印字ヘッド６が記録用紙１ｏがら後退す
る方向に回転させる。このため、ばね２６は絞り込まれ
てばね力を蓄積する。印字ヘッド６が所定高さまで後退
すると、従動ギヤ４ｏに設けられたピン４２が不図示の
スト・ソバに当接して停止し、それ以後は摩擦伝達板４
１がスリップする二とで第２中間ギヤ３８の回転を第３
中間ギヤ３つに伝達せず、ステ・・ｌアモータ２４およ
び回転伝達機構２５の破損を防止する。そして、印字ヘ
ッド６が最高位置に達して一定時間経過すると、ステッ
プモータ２４に保持電流を供給し回転伝達ｌ！横２５を
ロックする。

次に、記録用紙１ｏを印字ヘッド６の丁部に送給し、印
字ヘッド６の零位置を検出する。この時、保持電流の供
給を停止し、ステップモータ２４を停止させる。すると
、回転伝達機構２５はステッ１モータ２４に対してフリ
ーとなるため、ばね２６のばね力で偏心軸２２を回転さ
せる。この結果ガイドシャフト２は偏心軸２２と一体に
回転して徐々に下降するため、印字ヘッド６を記録用紙
１０にカードホルダ７およびインクリボン８を介して押
し付ける。

次に押し付は動作が終了すると、ステップモータ２４に
所定のヘッド間隙（Ｇ）に対応するステップ数のパルス
電圧を印加して該モータ２４を駆動する。すると、出力
軸３０の回転が回転伝達機構２５によって従動ギヤ４０
に伝達されるため、該従動ギヤ４０と共に偏心軸２２が
回転してばね２６を締め上げると同時にガイドシャフト
２をその回転角に応じた高さ位置まで押し上げ、しかし
て所定のヘッド間隙（Ｇ）が設定される。そしてステッ
プモータ２４を保持電流で駆動成層に保持し、回転伝達
機構２５をロックした後、上述した印字ヘッド６による
印字動作が行われる。

第５図は偏心軸２２の偏心角およびモータステップ数と
、へ・・ノド間隙（Ｇ）との関係を示す図である。この
図から明らかなように、偏心角とヘッド間隙は上述した
通り略サインカーブを描いて変化するため、リニア領域
Ａと、非リニア領ｔ４Ｂとを有している。したがって、
リニア領域Ａにおいては基準のモータステップ数Ｐ（＠
えば４０ステツプ）にてステップモータ２４を駆動する
ことで、所定のヘッド間隙（Ｇ）を設定することができ
るが、非リニア領域Ｂにおいては同じ基準モータステッ
プ数Ｐにて駆動してもヘッド間隙ｇとなって所定のヘッ
ド間隙（Ｇ）を得ることができず、これと補正する必要
がある。

第６図は非リニア領域におけるヘッド間隙の調整状況を
示す図であり、ｇは基準モータステツプ数Ｐにて駆動し
た場合のヘッド間隙、ａは所定のヘッド間隙（Ｇ）を得
るための補正値である。

なお、Ｄは初期間隙である。

第１図は以上の間隙補正を行う回路構成のプロ・・Ｉり
図であり、５１はマイクロプロセッサおよびメモリ等か
らなる制御部（ＣＰＵ）、５２は駆動回路、５３は電子
計Ｉ！Ｗ等の上位Ｉ！種（［ＪＣＥ）で　ＣＰ　Ｕ　５
１はＵＣＥ５３とデータの授受を行つちのとなっている
。

間隙補正の仕方としては、非リニア領ＫＢ（第５図）を
偏心角とへ・ノド間隙とが正比例するように補正し、そ
の補正した偏心曲線に対１−で各紙厚を設定することに
より、各紙厚における印字へ・・ｌドロと記録用紙１０
とのギヤ・・ノブ、つまり補正値ａを算出して該補正値
ａに対応する補正モータステップ数Ｐ１を制御部５１の
メモリに格納しておき２へ・ｌド間隙自９１ＪＪｉ１整
時に零位置検出に基づくＵＣＥ５３からのコマンド人力
に基づいて基準モータステップ数Ｐに、補正値ａに対応
する補正モータステップ数ＰＩ　を加算する。そして、
この加算したステップ数（Ｐ二Ｐ＋）のパルス１工号を
駆動回路５２に送出し、該駆動回路５２によりステノア
モータ２４を駆動制御することで、紙厚に応じた自動間
隙ｊｉｌ整動作が行われ、所定のヘッド間隙（Ｇ）を設
定する。

つまり、非リニア領域Ｂにおける偏心曲線６１（第５図
）を補正してリニア領域Ａの偏心曲線６０と一致する補
正遍心曲線６１へを設定し、各偏・し・角における補正
偏心曲線６１Ａ上て゛のヘッド間隙をメモリーに記憶し
ておく。へ・ノド漬げ空自動調整時の偏心角Ｏ１が分か
れば、二の時のへノド間隙は面記補正偏心曲線６１上に
おいてＧ１、実際の偏心曲線Ｇ１上ではｇであるから、
そのＪ　（Ｇｇ）に相応するモーダ補正又テップ敢Ｐ１
を算出し、これを基準モータステップ数Ｐに加算すれば
よい。

二発明の効宋１ 以Ｆ述べたように本発明に係るプリンタのヘッド間隙自
動調整機構は、−６軸によって印字ヘッドを記録用紙に
対して進退移動させへノド間隙を設定するようにしたプ
リンタにおいて、偏心角レヘｌド間隙とがリニア関係か
ら外れた￥Ｊ域においてへｌｌへ間隙の補正を行うよう
にしたので、全領域に４つて適正なへノド間隙を設定す
ることができる。したがって、良好な印字を行うことか
て′き、印字かすれ、インクリボンによる記録用紙の汚
れ、紙詰まり等を防止すると共に　紙厚の異なる各種用
紙の使用を可能にし、またプリントワイヤの耐久性を向
上させるなど、多大な効果が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るプリンタのヘッド間隙自動調整機
構の回路構成のブロック図、第２図は水平型インパクト
式プリンタの印字ヘッド部の斜視図、第３図は偏心軸式
へ・・ｌド間隙自動調整機構の斜視図、第４図は同調整
ｆｉ横の断面図、第５図は偏心軸の偏心角およびモータ
ステップ数とヘッド間隙との間係を示す図、第６図はヘ
ッド間隙の調整状況を示す側面図である。 ２．３−・・ガイドシャフト、４・・−キャリッジ、６
一−−印字ヘッド、８−・インクリボン、１０−　・記
録用紙、２０−一−ヘッド間隙自動調整Ｆ！１構、２２
−・・偏心軸、２４・・・ステップモータ、５１−一　
制御部、５３−ｍ−上位機種。 特許出願人　株式会社田村電機製作所

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 偏心軸によってインパクト式プリンタの印字ヘッドと用
   紙面との間隙を自動的に調整するプリンタのヘッド間隙
   自動調整機構において、 偏心軸の偏心曲線においてリニア曲線から外れた領域を
   偏心角とヘッド間隙が正比例になるように補正し、紙厚
   を設定することによってその補正した偏心曲線よりヘッ
   ドと紙とのギャップを算出して常にヘッド間隙が一定値
   になるよう自動間隙調整動作を実行する制御部を設けた
   ことを特徴とするプリンタのヘッド間隙自動調整機構。