JPH0431074A - プリンタのヘッド間隙自動調整装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、インパクト式プリンタにおいて印字ヘッドと
記録用紙面との間隙を自動的に調整するヘッド間隙自動
Ｉ４整装置に関するものである。

〔従来の技術〕

各攬のプリンタにおいてな、印字＃度を所定の状態とす
るため、印字ヘッドと記録用租との関障（以下ヘッド間
隙と称する）を調整することが必要となっており、時に
ワイヤドツト形のインパクト式印字ヘッドを用いるプリ
ンタにあっては、このヘッド間隙の調Ｊｌが１賛である
。すなわち、ヘッド関［１が大き過ぎると、印字圧が弱
くなるｔ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戯がインクリボンの之りに汚扛た
り、プリントワイヤｌこよりインクリボンが引っ掛かり
用ａ詰まりを起こす等の４害が発生する６刀・りか、ワ
イヤ自体の摩耗が著しくなり、耐久性に欠けるからであ
る。

そこで、最近でにヘッド間隙を自動的に調整する機構、
装置が樵々開発さｎてお）、その−例として％開昭６２
−１８７０６３号によるプリンタのヘッド間隙目動ｖＩ
４整装置が開示されるに至っている。このヘッド閣原自
ａ調整装置ば、偏心軸を利用し念もので、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脅用舐に押し何けて零位置を検出し
、次いでステップモータを規定のステップ数で反対方向
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課題」 このような従来のヘッド間擁自Ｓ調整袈蓋にあっては、
機構的にステップモータのステップ数と印字ヘッド含上
下動させる偏心軸の偏心角（ま九に偏心軸に堰何られ几
ガイドシャフトの回転角〕は比例＠係にあるが、その偏
心角とヘッド間隙は略サインカーブとなる友め、印字ヘ
ッド上昇時の規定ステップ数の制御のみでは記録用威の
紙厚に対応しｔヘッド間隙とならない。すなわち、第７
図（ａ）に示すように、偏心［ｆ８．ＩＩＩが４５°　
（正比例うより上向いている略サインカーブの場合、Ｉ
Ｊ　ニア領域において規定のモータステップ数Ｐにてス
テップモータを駆動することで、所定のヘッド間隙Ｇを
設定することができるが、非ＩＪ　ニア領域においては
同じ規定モータステップ数Ｐにて駆動してもヘッド間隙
ｇ１　（Ｇ＜’ｇｔ　　）となって大き過ぎる。また、
第７図ね）Ｋ示すように、　ｇＡ心曲線■が４５°より
下向いている略サインカーブの場合は、リニア領域にお
いて同様に規定のモータステップ数Ｐにてステップモー
タを駆動すると、所定のヘッド間隙Ｇを設定できるが、
非リニア領域においてユ同じ規定モータステップ数Ｐで
ＩＫｌｖｌしてもヘッド間ＩＩ　ｇ　２　　（Ｇ　＞　
ｇ　ｚ　　、）となって小さ過ぎる。

その之め、記鍋用本の紙厚に対応してヘッド間隙を適正
値に設定することができず、肴に鉱専の厚い複写用戯の
場合、偏心角が大きくなる九め、顕著であると云う問題
がめった。

し九がって、本発明に上記し之ような従来の問題点に鑑
みてなさ４次もので、その目的とするところは、偏７Ｌ
？ｌＢｌ！金利用してヘッド間隙を＊帯するに際して、
ヘッド間Ｎを適正値に＃１実に設定し得るようにし之プ
リンタのヘッド間隙自動調整装置を提供することにある
。

〔課＠を解決する九めの手段〕

本発明は上記の目的を達成する九め、印字ヘッドを用紙
面に対して進退自在に保持し、前記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
調整装置において、前記印字ヘッドを進退させるモータ
と、前記印字ヘッドをその設定位置から用、＃Ｊへ当接
させるまでの位置を光学的に横比する手段と、この検出
偏月に対応し友ステップ数で前記モータを駆動して該印
字ヘッドを後退させる制御部とを備え几ものであるっ（
作　用Ｊ 本発明においてに、印字ヘッドと用紙面とのヘッド間隙
を調整する際Ｖこ、七のヘッド間隙全用紙の紙厚に＃関
係に適正１［に確実に設定することが可能になる。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて評−に説明
する。

第１図ζ本発明に係るプリンタのヘッド間隙自動調整装
置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ｒｉｍ心軸
式ヘッド１闇損＠ＩＩｈ請整磯構の針視図、第４１葎〕
および（ｂ、は同調監機構の断面図及びその一部平面図
である。

第２図において、１は印字機構で、上下に平行に配設さ
れ几一対のガイドシャフト２．３に摺動自在に保持され
て配設され九キャリッジ４と、モータ（、図示せず）の
駆動によって走行しキャリッジ４をガイドシャツｌ−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ｎた従来ＷＡ知のワイヤドツト式臼
字ヘッド６お：びカードホルダ７と、そヤリツジ４の＃
勤方向に送らｆ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。

印字ヘッド６はキャリッジ４と云に記録用戯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
目勤調整機構によって用紙面との間隙、すなわちヘッド
間隙（Ｇ）を用紙厚に関係なく目動的に一定値に設定さ
れ、印字の開始にし九がってタイミングベルト５の走行
に羊い、キャリッジ４と共に左右方向に移動しながら印
字２行い、１行分の印字終了に応じてモータが回転して
改行を行い、矢に印字ヘッド６が反対方向へ移動しなが
ら印字を行い、以上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図矢印風方向へ次第に
移送されるようＫなっている。

第３図および第４図は印字ヘッド６のヘッド間隙自動調
整機１ｌ１２０を示すもので、−万の側板（左サイドフ
レーム）２１ａに回転自在に配設さｎガイドシャフト２
の一端が連結され之偏心軸２２と、上記とに別の清水２
３に配設さｎ念ステップモータ２４と、このステップモ
ータ２４の回ｉｔ偏心＠２２に伝達する回転伝達機構２
５と、印字ヘッド６が下降する方向の回転力を偏心軸２
２に付与するばね２６等で低厄構底さｎている。ガイド
シャフト２の軸重が示合される４１心鞘２２の嵌合孔に
、該傷心軸２２の外形中心に対して偏心しておシ、この
外形がｅｌｍ　２１　ａ　Ｋ　Ｉ＆けらｒｔ、之軸受孔
によって回転自在に和文されている。し念がって、１心
軸２２が回転すると、ガイドシャフト２は嵌合孔の偏心
量に応じて上下動し、これによってヘッド閣原が変化す
る。

前記回転伝達機構２５は、ステップモータ２４の出力軸
３０に圧入固定され之駆動ギヤ３１全備え、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、側板２３に
突設された軸３３に回転自在に配設され、またスリーブ
３４にはスリップギヤ３５を一体的に有する一方向クラ
ッチ３６が配設されている。スリップギヤ３５は、側板
２３に突設さｎた支軸３７に回転自在に配設され次第２
中間ギヤ３８に噛合している。支＠３１の先漏部には同
じく回転目在な第３甲間ギヤ３９が設けらｎており、こ
の第３中間ギヤ３９は偏ノＬ？ｓ２２に一体に設けられ
之従劾ギヤ４Ｇと禰合さｎている。そして、この従動ギ
ヤ４０にはストッパ用ピン４１か装着さｎ１印字ヘッド
６が最大高さ位置つまりヘッド持上げ位置まで上昇し友
際に、そのビン４１によってリトラクションマイクロス
イッチ４２を付勢してその動作全停止するようになって
いる。

前記−１同クラッチ３６は、印字ヘッド６の零位置検出
動作時（ヘッド下面を記録用紙に押し付ける動作時）に
おいてに、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を一定童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、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２６ζ前記ガイドシヤフト２の地溝の９Ｓｌｌ
に嵌装さｎ友達じクコイルばねからなジ、２１１１が他
方の側板（石サイドフレーム）２１ｂ　にねじ止め固定
さ：ｎ、　ｌｔｔｌｉｍがガイドシャフト２にねじ止め
固定さｎている。

この場合、ｄニ２６ぼ捻じり込まｎ之久態でガイドシャ
フト２に装着さｎることにより、通常前記偏心軸２２に
印字ヘッド６が下降する方向の回転力を付与しており、
零位′ｊ！Ｌ恨出時に偏心軸２２を回転させると、開放
さればね力が弱まる。

前記ステップモータ２４に通常ばね２６のばね力とバラ
ンスする駆動力金発笠するに十分な保持電流が供給され
ることＫより、回転伝達機ｌ１１２５をロックしている
。これはステップモータ２４を停止し、出力軸３Ｏｆ：
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之めである。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２２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
を最高位置に押し上げる時に駆動さｎる。

このようなヘッド間庫自動調ｇｌ磯構２０の動作につい
て説明すると、先ず、制御部からの偏力によってステッ
プモータ２４をＩＡ勘し、印字ヘッド６を最大高さ位置
まで上昇させる。この時、ステップモータ２４の回転に
、駆動ギヤ３１−第１中間ギヤ３２−一方向クラッチ３
６−スリップギヤ３５−第２中間ギヤ３！Ｉ−第３中間
ギヤ３９を経て従動ギヤ４０に伝達され、偏ＩＬ？軸２
２を印字ヘッド６が記録用紙１０から後退する方向に回
転させる。この之め、ばね２６に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ｆ遇すると、従
動ギヤ４０に設けらｎ之ビン４１はリトラクションマイ
クロスイッチ４２に当接し、それを付勢することで停止
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、ステップヒータ２４に保持１ｃｆＬ′に
供給し回転伝達機構２５をロックする。

次に、記録用紙１０″を印字ヘッド６の下部に送給し、
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−１！１１１２５ｒ！ステップモータ２４
に対してフリーとなる丸め、ぼね２６のばね力で１心Ｉ
Ｉｔ１２２を回転さぜる。このｔＸ来、ガイドシャフト
２／：ＩＩ：偏心軸２２と一体に回転して徐々に下降す
る念め、印字ヘッドＩＩヲ記録用紙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）　Ｋ対応するステップ数のパル
スを印加して該モータ２４を駆動するつすると、出力Ｊ
Ｉ３ｔ）の回転が回転伝達機構２５によって従動ギヤ４
０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２ｔ’その回転角に応じ之高さ位１−１で押し上げ、
しかして所定のヘッド間隙＜ｃ、＞が設定される。そし
て、ステップモータ２４を保持電流で駆動状態に保持し
、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。

ｉｇ１図は本実施例によるヘッド間隙の制御を行なう回
路構成のブロック図であう、マイクロプロセッサ（以下
、ＣＰＵ）およびメモリ等からなる主制御部５１、これ
と同様であるが若干少總襖な副制御部５２、およびデイ
ツプスイッチ等を用いたヘッド間隙の設定器５３が設け
てあり、主制御部５１には、設定器５３の出力が与えら
れていると共に、図上省略した亀子計算機等の上位装置
（以下、ＵＣＥ）とデータの授受を行なうものとなって
いる。

ま之、副側＃部５２には、主制御部５１からの指令が与
えられていると共に、後述する回転検出部５５からの検
出信号が与えられている−１、駆動回路５４を介し、ス
テップモータ（以下、モータ）２４を駆動するものとな
って１？り、主制御部５１　、Ａ制ａ−Ｎ５２Ｕ、各＊
のＣｐｕがメモ＋）ｃｐの命令全実行し、心安とするデ
ータをメモリに対してアクセスしながら所定の制御動作
を行なうものとなっている。

ここで、回転検出部５５μ、荊述し次第３４４２よび第
４図の回転伝達機構２５を構成する一方向りラッテ３６
の外周ＶＣ製層さｆ′Ｌ九スリット板５６と、このスリ
ット板５６の近四に配設さｎてその周面に等間隔（１２
°）で穿設された複数個（このす１でａ３６１固）のス
リット５７に対応し友パルスを発生するフォトインタラ
ダメ５８刀λらなり、ヘッド間隙の調整に際し、印字ヘ
ッド（Ｆ’！（Ｄ）６が、あらかじめ設定された位−”
Ｒ＜ヘッドリトラクション位置ノを基準としてその位置
から下降して用紙１ａの面に押し当九る位置つまり零位
置までのゑ履ｔをパルス数として検出し、そのパルスを
副制御部５２に入力するウセしてこの副’！ＩＩ御部５
２に、回転検出４５５５から入力される検出パルスをカ
ウントして、その零位置検出時くおいてそのカウント数
に対応し念ステップ数によシモータ２４を駆動して、印
字ヘッド６を一定距ａｄだけ後退させることにより、用
紙面１０と印字ヘッド６０元２１６ａとの間に所定の間
隙Ｇが設定されるもっとなっている。

このとき、零位″ｆ恢出後、モータ２４を駆動して印字
ヘッド６を後送させるステップ数ｎは、？１］えば第１
表に示すように、あらかじめ零位菫夕出までのパルスの
カウントｌａＣに対応し之ステップ数へ、整数しをデー
タとしてＣＰＵ内に格納しておき、そのカウント数に基
づき制御されるものとなっている。念だし、第１表にお
いて、パルスのカウント数Ｃはθ〜３６の整数とし、Ｃ
≦１２１第 表 Ｃ≦１２またはＣａＢ６ 入＝２００ 二１５ ＝１７ ＝１８ ＝２０ ；２１ ２≦Ｃ≦２４ ５≦Ｃ≦２７ ８≦Ｃ≦３０ １≦Ｃ≦３５ 第５図に上記実施例によるヘッド間庫自動−塁（＾Ｇλ
、）ｖ５１１７作と説明する之めのもので、王としてａ
制御部５２のＣＰＵによる制御ｉ１１状況の要部フａ−
チャートである。

第５図においては、まず「パルス周期２００　ｐｐｓ　
４ツ）　ｊ　１０１　により、クロノクツくルス？分局
して駆動回路５４へ送出する分局器の分周比を定め、［
モータ回転方向・前進セラ）Ｊ１０２　により、駆動回
路５４に対しモータ２４を例え、ば正転状態とする指令
を与えると共に、ＣＰＵ中へ構成し念モータ駆動用カウ
ンタへＩ　ｎ＝３６０Ｊ１０３により前進のステップ数
をセットする。これと同ＲＫ、１パルス計数リセツトＪ
１２１　によりＣＰＵ中のパルス計数用カウンタをリセ
ットした後、モータ１ステツプ駆動」１０４により駆動
回路５４から駆動パルスを送出させ、Ｉ　ｎ＝ｎ−Ｉ　
Ｊ　１０５により前記カウンタを減算し、ｉｎ−〇↑」
１θ６をチエツクし、これがＮ（Ｎｏ）の間にステップ
１０４以降全反復する。このとき、パルス計数用カウン
タは、モータ２４のステップ駆動に＃ない印字ヘッド６
の下降に応じ九回転検出部５５からのパルスを順次カウ
ントする動作を行なう（ステップ１２２）。

ステップ１０６がＹ（ＹＥＳ）となれば印字ヘッド６の
前進終了（零位置検出）であシ、ステップ１０１　とＩ
Ｗ１様に１パルス周期２３０　ｐ　ｐ　ｓセット」１０
７　　を行ない、１モ一タ泊ｊ１方向・後退量ツ１１０
８により、今度は逆転状態とする指令を駆動回路５４へ
送出し、前記零位童慣出までのパルスのカウント数Ｃに
対応し友モ〜り２４のステップａＫ応じ、例えｒｉｉ　
１＝３６−＋−Ａ　Ｊ　１０！ｉ　によりステップ１０
３のモータ駆動用カウンタをセツＰしＬ飢ステップ１０
４〜１０６と同じく１モータ１ステツプお勤」１１０、
Ｉ　ｎ−＝ｎ−Ｉ　Ｊ　１１１ｎ＝ｏフ　１１１２　を
実行し、ステップ１１２がＮの闇にステップ１１０以降
を反復し、ステップ１１２　がＹとなれ！′ｉ印字ヘッ
ド６の後−Ａ終了であり、一連のヘッド間隙の自動調整
（、ＡＧＡＪを完了する。

このように本実施ガによると、ヘッド間隙の調整に際し
、印字ヘッド６がその基準位置から用紙１０の面に押し
５九るまでの前遣距ｓｔＫ応じたパルスをカウントし、
そのカウント数Ｃに対応し九ステップ数で印字ヘッド６
を駆動して後退させることＫよう、どのよう表用紙の１
４にもヘッド間隔を適正値に設定できる。例えば、第６
図（ａのように用＃；１０ｄＥ１枚の場合、前ａ時に２
００ｐｐｓ・Ｑ周期によるパルス全周い、前進距離ｔの
パルスカウント数Ｃを３１≦Ｃ≦３５とすると、後退時
にζ周期２３０ｐｐｓのパルスを用いて距、％ｄ全４８
ステップにより駆動する（第１表８照］。ま之、′Ｊ！
６図ｂ・のように用膜１０が８枚の場合、前進時のカウ
ント数ＣケＣ・・１７とすると、後退時に距離ｄを４０
ステツプにより駆動することによって、祇淳に対応し之
最適なヘッドＭ」庫Ｇ？得ることかで懲る。

し九がって、従来のものａ、モータのステップ数とヘッ
ド間隙が比較的比？ｌＩ関係にある場合すなわち戯厚の
薄いものし刀ｊ有効ではなく、ま之厚い用紙ではその都
度上位偵よシコマンド人力等の操作が必要であつ之が、
本発明のヘッド間隙自動調整′ｊｆｅ’ｔによると、ど
のような用紙の紙厚にも対応できる利点を有する。

〔発明の効果〕

以上述べ念ように本発明は、印字ヘッド全周紙面に対し
て進退自在に保持し、版印字ヘッドと用紙面との関１！
ｌを自動的に調整するプリンタのヘッド間原自′ｔｈｇ
！４整裟蓋にシいて、印字ヘッドを用紙面へ当接させる
までの動ｆｉｌ’を元学的に検出し、その検出ＮＪｌｉ
！Ｉに対応したステップ数でモータを駆動して印字ヘッ
ドを後退させるようにした。ので、過圧なヘッド間隙全
設定することができる。したがって、良好な印字を行う
ことができ、印字で１丁れ、インクリボンによる記録用
紙の汚れ、紙詰まり寺を防止すると共に、紙厚の異なる
各肩用紙の使用を回層にし、またプリントワイヤの耐久
性を同上させるなど、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目Ｃ調整装
オの回路構成の一実施例を示すブロック図、第２図は水
平型インパクト式プリンタの印字ヘッド邪の斜視図、第
３図は上記実施例における４Ｑ　ノ（、、球式ヘッド間
庫目勧調整機構の斜視図　第４図（−および−７・は同
調整機構の断面図及びその一部平面図、第５図は第１図
の実施ｆＩＩＫおけるヘッドＷＩｉｌｌ　Ｄ４整の制御
状況のフローチャート、第６図倉１および（ｂ＋は同実
施例のヘッド間隙のＮ整状況を示す側面図、第７図（ａ
＋訃よび−・は従来例による欠点を説明するための１心
軸の偏心角およびモータステラフ数とヘッド間隙との関
係を示す図である。 ２．３・・・拳ガイドシャフト、４・ｅ・・キャリッジ
、６・・・嗜印字ヘッド、８・・・・インクリボン、１
０・・・・記録用紙、２Ｇ・・−°ヘッド１−１隙自＠
−整機情、２２・・・・偏心軸、２４・ｅｅ・ステップ
モータ、５１・・愉・１ｔＩＩｌ＠部、５２嗜・・・副
制御部、５３・・・・設定器、５４・・・・駆ＭＪ凸路
、５５・・・・回転検出部。 時許出願人　　株式会社田村電慎製作所日本電気株式会
社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 印字ヘッドを用紙面に対して進退自在に保持し、前記印
   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装置において、前記印字ヘッドを
   進退させるモータと、前記印字ヘッドをその設定位置か
   ら用紙面へ当接させるまでの位置を光学的に検出する手
   段と、この検出信号に対応したステップ数で前記モータ
   を駆動して該印字ヘッドを後退させる制御部とを備えた
   ことを特徴とするプリンタのヘッド間隙自動調整装置。