JPH106566A - 印字装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置本体が被記録媒体に対して適切な離間位
置に保持されている場合にのみ印字動作を行う印字装置
を提供することである。 【解決手段】 ＣＰＵ３４は、入力部３０により入力さ
れた文字の記録データに基づき、キャラクタジェネレー
タ３２からフォントデータを読み出し、演算部１２によ
り得られたドップラビート周波数Δｆから走査距離を計
算し、所定の走査距離毎に、読み出されたフォントデー
タに基づきインクジェットヘッド２を駆動する。その
際、近接センサー６の出力信号により印字面１５との距
離が一定間隔より離れている場合にはインクジェットヘ
ッド２の駆動を行わない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、装置本体を被記録
媒体の印字面に沿って被接触状態で移動走査することに
より、被記録媒体の印字面に文字や図形等の画像を印字
する印字装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、被記録媒体の任意の印字面上に印
字できる手動走査式の印字装置が存在する。以下に、こ
の印字装置を図５及び図６に基づいて説明する。

【０００３】先ず、この印字装置の機械的構成について
説明する。図５は、印字装置の内部構成を示している。
サーマルヘッド５１は、発熱抵抗体とこれを駆動する駆
動回路とを有する印字ヘッドである。リボンリール５２
は、装置内に回転可能に支持されている。熱転写インク
リボン５３は、前記リボンリール５２に捲回された記録
材である。ガイドローラ５４は、前記リボンロール５２
からの熱転写インクリボン５３を前記サーマルヘッド５
１方向に案内するものである。繰り出しローラ５５、５
６は、前記ガイドローラ５４により案内された熱転写イ
ンクリボン５３を挟持して前記ガイドローラ５４との間
の熱転写インクリボン５３に張力を付与する。エンコー
ダ５７は、スリット円盤５８とフォトインタラプタ５９
とを有し、前記スリット円盤５８はベルト６０を介して
前記繰り出しローラ５５により駆動される。ローラ６１
は、印字装置の走査時において繰り出しローラ５６と共
に印字面上を接触しながら回転する。

【０００４】図６は、従来例におけるＣＰＵ及びその周
辺部の電気的構成を示すブロック図である。入力部６２
は、文字の記録データを入力する透明タッチパネルと、
そのパネル下に押下モニタ用のセグメント表示器を有す
る。キャラクタジェネレータ６３は、漢字フォントデー
タ、かなフォントデータ、英文字フォントデータ、数字
フォントデータ（以下、単にフォントデータという）を
出力する。ＣＰＵ６４は、前記入力部６２により入力さ
れた文字の記録データに基づき、前記キャラクタジェネ
レータ６３からフォントデータを読み出す。読み出され
たフォントデータに基づき、エンコーダ５７により検出
された所定の走査距離毎に１回だけサーマルヘッド５１
を駆動する。ディスプレイ６５は、前記ＣＰＵ６４によ
り読み出された文字を表示する。コンソール６６は、縦
書き及び横書きのフォーマットを指示すると共に、漢字
等の拡大倍率を設定する。

【０００５】次に、動作について説明する。先ず、コン
ソール６６によって縦書き及び横書きフォーマットの内
のいずれかを選択する。次に、入力部６２に文字を入力
すると、ＣＰＵ６４によってキャラクタジェネレータ６
３からフォントデータが読み出され、選択されたフォー
マットに従って、ディスプレイ６５に文字が表示され
る。

【０００６】そして、印字装置本体を用紙上に置き、図
５において右方向に走査させると、リボンリール５２、
ローラ６１、ガイドローラ５４、繰り出しローラ５５、
５６が回転し、繰り出しローラ５５の回転に伴ってエン
コーダ５７のスリット円盤５８が回転する。従って、サ
ーマルヘッド５１は、エンコーダ５７により検出される
一定距離毎に、フォントデータに基づきＣＰＵ６４によ
り駆動される。

【０００７】一般的な据置形の印字装置では、搬送手段
としてのキャリッジ機構が印字ヘッドの搬送を担ってお
り、キャリッジ機構の動作精度如何によって印字品質が
左右されることは周知である。筐体を手動で走査する手
動走査式の印字装置の場合には、印字用紙の印字面と筐
体間の相対移動距離の検出手段の精度が印字品質を左右
する。従来の手動走査式の印字装置における検出手段
は、繰り出しローラ、ベルト及びエンコーダで構成され
ている。相対移動距離の正確な検出の為に、例えば、繰
り出しローラは印字面上を空転しないよう材質にゴムを
使用したり、繰り出しローラの回転をベルトで増速して
エンコーダに伝達したり、また、エンコーダのスリット
円盤のスリット分割数を多くする等、考慮がなされてい
る。

【０００８】しかしながら、ゴム製の繰り出しローラで
あっても、印字面の材質によっては繰り出しローラが空
転して、相対移動距離の検出結果に誤差が生じるという
問題点がある。これは、繰り出しローラが接触して相対
移動距離を検出している限り、致し方のないことであ
る。更に、ローラとベルトとのすべり等によっても相対
移動距離の検出結果に誤差が生じるという問題点があ
る。

【０００９】また、検出分解能を上げるためにはベルト
の増速比を大きくする必要があり、装置全体が大型化す
るという問題点がある。また、増速比が不足する場合に
はベルトの替わりに多数のギアが使用されるが、ギアの
数に比例してギアの精度や、バックラッシュが生じ、相
対移動距離の検出結果に誤差が生じるという問題点があ
る。

【００１０】このような問題点を解決するために、本出
願人は既に相対移動距離を被記録媒体に対して非接触で
検出する印字装置を提案している。

【００１１】本出願人が提案した印字装置では、所謂光
ドップラー効果を利用した方式により相対移動距離を検
出するもので、簡単に、しかも、精度良く被印字媒体と
の相対移動距離を検出できるため、手動走査方式の印字
装置においても高い印字品質を確保することができる利
点がある。さらに、このような方式を用いることによ
り、被記録媒体に対して非接触な状態にあっても印字が
可能となるため、例えば、凹凸の激しい用紙や球面等に
も印字が可能となり、被記録媒体の種類が広がる利点も
ある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た印字装置においては、本装置が被記録媒体に対して適
切な位置に保持していない状況でも、印字動作が実行さ
れてしまい、印字不良を起こしてしまう問題点があっ
た。さらに、不用意に走査した場合に被記録媒体ではな
い媒体に印字を行ってしまうという問題点もあった。

【００１３】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、装置本体が被記録媒体に対して
適切な離間位置に保持されている場合にのみ印字動作を
行う印字装置を提供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の請求項１に記載の印字装置は、被記録媒体
の印字面に沿って非接触状態で移動走査することによ
り、文字や図形等の画像を印字するための記録手段と、
前記被記録媒体に対する前記記録手段の相対的な移動量
を被記録媒体の印字面と非接触状態で検出する移動量検
出手段と、前記移動量検出手段において検出された相対
的な移動量に基づいて、前記記録手段の駆動を制御する
制御手段とを備えたものを対象として、特に、被記録媒
体の印字面に対する前記記録手段の離間状態を前記印字
面と非接触状態で検出する離間状態検出手段を備え、前
記制御手段は、前記離間状態検出手段が予め設定された
所定距離以上の離間状態を検出したとき、前記記録手段
の駆動を停止するように構成されている。

【００１５】従って、この印字装置によれば、前記記録
手段を被記録媒体の印字面に沿って非接触状態で移動走
査することにより、前記移動量検出手段は、前記被記録
媒体に対する前記記録手段の相対的な移動量を被記録媒
体の印字面と非接触状態で検出し、その検出された相対
的な移動量に基づいて、前記制御手段は、前記記録手段
の駆動を制御し、その記録手段は、文字や図形等の画像
を被記録媒体に印字する。そして、この印字中に、前記
離間状態検出手段は、前記被記録媒体の印字面に対する
前記記録手段の離間状態を前記印字面と非接触状態で検
出する。この検出中に、もしも、前記離間状態検出手段
が予め設定された所定距離以上の離間状態を検出したと
き、前記記録手段の駆動を停止する。つまり、前記記録
手段が被記録媒体の印字面から離れすぎた場合、記録手
段の印字動作を直ちに停止するのである。従って、再度
印字する等して正しい印字結果を得ることができる。こ
のため、記録手段が被記録媒体に対して適切な離間位置
に保持されない状態では印字動作を行わず、誤印字を防
止することができると共に、印字かすれ印字乱れ等を防
止することができる。

【００１６】また、請求項２に記載の印字装置は、前記
離間状態検出手段を前記記録手段の近傍に設けものであ
る。従って、前記被記録媒体の印字面に対する前記記録
手段の離間距離を常に的確に検出することができ、前記
制御手段による前記記録手段の駆動、停止制御正確に行
うことができる。

【００１７】さらに、請求項３に記載の印字装置は、前
記離間状態検出手段が前記所定距離以上の離間状態を検
出したとき、使用者に告知する告知手段を備えている。
従って、告知手段によって使用者に告知があった場合、
記録手段が被記録媒体の印字面から離間しすぎているこ
と分かり、以後、使用者は記録手段を前記所定距離内に
収まるようにして印字を的確に行うことができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の印字装置を具体
化した実施の形態について図面を参照して説明する。

【００１９】先ず、印字装置のハード的構成について説
明する。図１に、本実施の形態における印字装置の内部
構成の概略を示している。装置筐体１内には、印字手段
としてのインクジェットヘッド２が設けられ、インクジ
ェットヘッド２は駆動回路を有する記録素子であり、被
記録媒体としての印字用紙の印字面１５上に直接インク
を噴射する。インクカートリッジ４は、前記インクジェ
ットヘッド２にインクを供給する。投光部８ａ、８ｂ
は、レーザ光を印字面１５に向かって出力し、レーザ光
の出力部にはレーザビームを集光するマイクロレンズを
内蔵している。受光部１０は、ピンフォトダイオードで
あり、印字面１５によって反射されたレーザ光を受光し
て電気信号に変換するように構成されている。また、イ
ンクジェットヘッド２の近傍には後述する近接センサー
６が配置されている。近接センサー６は、インクジェッ
トヘッド２と印字面１５との距離に応じた電気信号を出
力するものである。本実施の形態では近接センサー６に
静電容量型センサーを使用している。そして、その近接
センサー６が本発明の離間状態検出手段を構成してい
る。

【００２０】次に、印字装置と印字面１５との相対移動
距離の光学計測方法について、図２及び図３を用いて説
明する。

【００２１】先ず、対向する一対の投光部８ａ、８ｂよ
り、ビームを絞られたレーザ光が印字面１５上の垂線に
対して各々θの角度で照射される。そのレーザ光は、印
字面１５の凹凸や印字面１５上に付着した微細粒子（粒
径φがおよそレーザ光の波長程度以下）によって散乱さ
れる（以後、これ等散乱に関与する因子を散乱因子と呼
ぶ）。この散乱光は、垂線上に配置した受光部１０によ
り検知される。この計測方法はレーザドップラ法と呼ば
れ、本光学系は特に２ビーム入射系作動型である。本光
学系により、ドップラビート信号と呼ばれる、散乱因子
による光強度信号が得られる。前記ドップラビート信号
は、フィルタ２０によって低周波成分であるペデスタル
成分が除去され、波形整形回路２１によりクリップさ
れ、周波数カウンタ２２により周波数が計測されると、
印字面１５上の散乱によるドップラ効果の周波数変化Δ
ｆとなる。ここで、ドップラビート周波数Δｆと印字面
１５上の散乱因子速度ｖには次に示す数式の関係があ
る。

【００２２】

【数１】

【００２３】即ち、ドップラビート周波数Δｆを計測す
ることにより、散乱因子の速度、即ち、印字装置と印字
面との相対移動速度を求めることができる。この計測方
法は、例えば、三品の論文「光ヘテロダイン検出法の計
測への応用」（応用物理、６（１９７３） ５６０）
や、「光応用計測技術」（日本機械学会編、朝倉書店）
に詳しく開示されている。前記ドップラビート周波数Δ
ｆは後述するＣＰＵに入力され、前記相対移動速度を求
め、さらに、時間で積分して前記相対移動距離が算出さ
れる。

【００２４】次に、図４に示されるブロック図に基づい
て、本印字装置並びに周辺部の機器を含めた電気的制御
構成を説明する。

【００２５】入力部３０は、文字の記録データを入力す
る透明タッチパネルと、そのパネル下に配置された押下
モニタ用のセグメント表示器とを有する。キャラクタジ
ェネレータ３２は、フォントデータを出力する。ＣＰＵ
３４は、入力部３０により入力された文字の記録データ
に基づき、前記キャラクタジェネレータ３２からフォン
トデータを読み出し、後述する演算部１２により得られ
たドップラビート周波数Δｆから走査距離を計算し、所
定の走査距離毎に、読み出されたフォントデータに基づ
きインクジェットヘッド２を駆動する。その際、近接セ
ンサー６の出力信号により印字面１５との距離が一定間
隔より離れている場合にはインクジェットヘッド２の駆
動を行わない。ディスプレイ３６は、前記ＣＰＵ３４に
より読み出された文字を表示すると共に、前記近接セン
サー６の出力信号によって印字面１５との距離が一定間
隔より離れている場合にその旨を表示して使用者に告知
する。コンソール３８は、縦書き及び横書きのフォーマ
ットを指示する。

【００２６】そして、図２に示した演算部１２及び前記
ＣＰＵ３４とが本発明の制御手段を構成している。ま
た、前記ディスプレイ３６は本発明の告知手段を構成す
る。

【００２７】次に、印字動作について説明する。先ず、
コンソール３８により縦書き及び横書きフォーマットの
内のいずれかを選択する。次いで、入力部３０に文字を
入力する。すると、ＣＰＵ３４によりキャラクタジェネ
レータ３２からフォントデータが読み出され、選択され
たフォーマットに従って、ディスプレイ３６に文字が表
示される。

【００２８】そして、使用者は印字装置筐体１を印字用
紙の印字面１５から上方に浮かし、そのインクジェット
ヘッド２のノズルが印字面１５から適当な上方離間距離
に配置されるように把持して印字面１５と平行になるよ
うに走査移動する。このとき、一対の投光部８ａ、８ｂ
が印字面１５上にレーザ光を投射し、散乱光を受光部１
０が検知、出力する。その出力信号は、演算部１２内の
フーリエ変換部１９、フィルタ２０及び波形形成回路２
１を経て周波数カウンタ２２で処理されて、ドップラビ
ート周波数Δｆを得る。

【００２９】一方、近接センサー６は、インクジェット
ヘッド２と印字用紙の印字面１５との距離に応じた電圧
を出力する。ＣＰＵ３４は、近接センサー６からの出力
電圧を基準電圧と比較する。近接センサー６からの出力
電圧が基準電圧よりも低い場合には、インクジェットヘ
ッド２と印字面１５との距離が離れすぎているので印字
動作を直ちに停止すると同時に、ディスプレイ３６にそ
の旨を警告表示して使用者に告知する。一方、近接セン
サー６からの出力電圧が基準電圧よりも高い場合には、
インクジェットヘッド２と印字用紙との距離が適切な範
囲内にあるとして、前記ドップラビート周波数Δｆより
走査距離を計算し、フォントデータに基づき一定距離毎
にインクジェットヘッド２を駆動する。その結果、文字
が印字される。

【００３０】なお、前記のように、近接センサー６によ
ってインクジェットヘッド２と印字面１５との距離が離
れすぎていることが検出された場合、その印字を一旦中
断して最初から印字し直すか、途中の行であれば、その
行の最初から印字し直して正しい印字結果を得るように
する。

【００３１】上述した印字装置によれば、被印字媒体に
対して非接触状態で印字が可能であり、しかも、被印字
媒体との距離が離れすぎることによる印字不良を防止す
ることができ、常に良好な印字結果が得られる。

【００３２】また、インクジェットヘッド２と印字用紙
の印字面１５との距離が一定距離以上離れた場合にディ
スプレイ３６にその旨を表示警告するように構成したの
で、使用者は印字を的確に行うことができる。

【００３３】なお、本発明は、上述した実施の形態に限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内で種々の変形が可能である。

【００３４】前記実施の形態では、離間状態検出手段と
して静電容量型センサーを用いた例を示したが、超音波
センサーや光センサー等の非接触型の距離測定センサー
を用いても同様の効果が得られる。

【００３５】また、前記実施の形態では、被印字媒体に
対する直線的な相対移動距離を検出するものであった
が、例えば、上述した投光部と直交するように新たに投
光部を一組設けて二軸の動きを検出できるように構成す
れば、被印字媒体上を曲線的にも自由に走査、印字でき
る形式の印字装置が可能である。二軸の動きは、例え
ば、時分割方式により計測する。即ち、計測時間を二分
割し両方向の計測を交互に繰り返すことにより二軸の動
きが一つの受光部により測定できる。

【００３６】また、例えば、印字装置は入力部等を含ま
ずに、通常のプリンタと同様にパーソナルコンピュータ
のような外部文章編集装置と接続して用いるような構成
としてもよい。この場合、パーソナルコンピュータから
文字データを入力するインターフェース、印字位置ディ
スプレイ、インクジェットヘッド、ＣＰＵ及びその周辺
装置で構成される。

【００３７】さらに、前記実施の形態では、インクジェ
ットヘッド２と印字用紙の印字面１５との距離が一定距
離以上離れた場合にディスプレイ３６によってその旨を
表示によって告知するように構成したが、その外、ブザ
ーを鳴動させたり、ランプを点灯あるいは点滅するよう
にしてもよい。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の請求項１に記載の印字装置によれば、被記録媒体
の印字面に沿って非接触状態で移動走査することによ
り、文字や図形等の画像を印字するための記録手段と、
前記被記録媒体に対する前記記録手段の相対的な移動量
を被記録媒体の印字面と非接触状態で検出する移動量検
出手段と、前記移動量検出手段において検出された相対
的な移動量に基づいて、前記記録手段の駆動を制御する
制御手段とを備えたものを対象として、特に、被記録媒
体の印字面に対する前記記録手段の離間状態を前記印字
面と非接触状態で検出する離間状態検出手段を備え、前
記制御手段は、前記離間状態検出手段が予め設定された
所定距離以上の離間状態を検出したとき、前記記録手段
の駆動を停止するように構成したものである。

【００３９】従って、前記離間状態検出手段が予め設定
された所定距離以上の離間状態を検出したとき、直ち
に、前記記録手段の駆動を停止することができる。従っ
て、再度印字する等して正しい印字結果を得ることがで
きる。このため、記録手段が被記録媒体に対して適切な
離間位置に保持されない状態では印字動作を行わず、誤
印字を防止することができると共に、印字かすれや印字
乱れ等を防止することができる。

【００４０】また、請求項２に記載の印字装置によれ
ば、前記離間状態検出手段を前記記録手段の近傍に設け
ものであるから、前記被記録媒体の印字面に対する前記
記録手段の離間距離を常に的確に検出することができ、
前記制御手段による前記記録手段の駆動、停止制御を常
に正確に行うことができる。

【００４１】さらに、請求項３に記載の印字装置によれ
ば、前記離間状態検出手段が前記所定距離以上の離間状
態を検出したとき、使用者に告知する告知手段を備えた
ので、告知手段によって使用者に告知があった場合、記
録手段が被記録媒体の印字面から離間しすぎていること
分かる。従って、以後、使用者は記録手段を前記所定距
離内に収まるようにして印字を的確に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における印字装置の内部構
成を示す要部断面図である。

【図２】印字装置の演算部の構成を示すブロック図であ
る。

【図３】印字装置における光学測定の説明図である。

【図４】印字装置のＣＰＵ及びその周辺部の電気的構成
を示すブロック図である。

【図５】従来における手動走査式の印字装置の内部構成
を示す概略構成図である。

【図６】従来の印字装置におけるＣＰＵ及びその周辺部
の電気的構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

２ インクジェットヘッド ６ 近接センサー ８ａ 投光部 ８ｂ 投光部 １０ 受光部 １２ 演算部 １５ 印字紙面 ３４ ＣＰＵ ３６ ディスプレイ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被記録媒体の印字面に沿って非接触状態
   で移動走査することにより、文字や図形等の画像を印字
   するための記録手段と、前記被記録媒体に対する前記記
   録手段の相対的な移動量を被記録媒体の印字面と非接触
   状態で検出する移動量検出手段と、前記移動量検出手段
   において検出された相対的な移動量に基づいて、前記記
   録手段の駆動を制御する制御手段とを備えた印字装置に
   おいて、 被記録媒体の印字面に対する前記記録手段の離間状態を
   前記印字面と非接触状態で検出する離間状態検出手段を
   備え、 前記制御手段は、前記離間状態検出手段が予め設定され
   た所定距離以上の離間状態を検出したとき、前記記録手
   段の駆動を停止するように構成したことを特徴とする印
   字装置。
2. 【請求項２】 前記離間状態検出手段を前記記録手段の
   近傍に設けたことを特徴とする請求項１に記載の印字装
   置。
3. 【請求項３】 前記離間状態検出手段が前記所定距離以
   上の離間状態を検出したとき、使用者に告知する告知手
   段を備えたことを特徴とする請求項１もしくは２に記載
   の印字装置。