JP3042590B2

JP3042590B2 - プリンタのヘッドギャップ調整装置

Info

Publication number: JP3042590B2
Application number: JP20953395A
Authority: JP
Inventors: 浩永本川; 博仁向山; 聡坂井
Original assignee: PFU Ltd
Current assignee: PFU Ltd
Priority date: 1995-08-17
Filing date: 1995-08-17
Publication date: 2000-05-15
Anticipated expiration: 2015-08-17
Also published as: JPH0952404A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプリンタのプラテン
と印字ヘッドとの間のヘッドギャップを調整する調整装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１は従来のプリンタのヘッドギャップ
調整機構を示す概略側面図である。図１において、１は
プラテン、２は記録媒体、３は記録媒体の搬送ローラ、
４は印字ヘッド、５は印字ヘッドを搭載したキャリッ
ジ、６はキャリッジを案内するための固定ガイドシャフ
ト、７は偏心軸、８はこの偏心軸を駆動するパルスモー
タ、９はセンサ遮蔽板、１０はカムセンサである。

【０００３】固定位置に設置されているプラテン１と印
字ヘッド４との間のヘッドギャップｇは、パルスモータ
８を駆動させて偏心軸７を回転させることで、印字ヘッ
ド４を搭載したキャリッジ５が固定ガイドシャフト６を
中心に回転し、印字ヘッド４がプラテン１に接近又は離
間しヘッドギャップｇが制御される。このような従来の
ヘッドギャップの自動調整において、偏心軸の角度、即
ち偏心軸駆動用のパルスモータの回転角度に対するヘッ
ドギャップ値の変化は、パルスモータの回転角度によっ
て図２に示すように正接曲線にしたがって変化する。ヘ
ッドギャップを調整する場合は、偏心軸（カム）のイニ
シャル位置ないし初期位置（図２参照）を認識する必要
があるが、従来は、図１に示すように、カムセンサ１０
を用いて直接、偏心軸７の位置を検出することによりカ
ムイニシャル位置を検出していた。

【０００４】このようにカムセンサ１０を用いて直接、
偏心軸７の位置を検出することによりカムイニシャル位
置を検出する従来の方法では、比較的高価なカムセンサ
１０が必要であった。また、偏心軸７とカムセンサ１０
との相対的な位置関係を管理する必要があり、この管理
が面倒であると共に、その結果がイニシャル検出精度に
も大きく影響を与えていた。

【０００５】また、偏心軸を用いた従来の自動ヘッドギ
ャップ制御装置は、印字を実行する際の適正ギャップ量
を設定するために、印字ヘッド又は紙厚検出用の基準面
を用紙にいったん押し当てて、ギャップセンサ検出後、
あらかじめ記憶してあった一定パルス量分だけ印字ヘッ
ドを用紙から戻す動作を行って、印字の際の適正ギャッ
プ量を設定していた（図６参照）。

【０００６】しかしながら、このようなギャップ量の制
御方法では、簡素で安価な偏心軸を用いてギャップ量の
調整を行える利点はあるものの、図６に示すように、印
刷媒体である用紙の厚さによって、薄紙検出時と、厚紙
検出時とでは、偏心軸回転用のパルスモータの一定パル
ス量に対する戻り量が異なり、用紙の厚さによっては適
正なギャップ量が得られない場合もある。即ち、図６に
おいて、例えば、薄紙検出時において一定パルス量ヘッ
ドを戻す場合の戻り量Ａは大きく、厚紙検出時において
一定パルス量ヘッドを戻す場合の戻り量Ｂは小さくな
る。

【０００７】このため、従来は、許容する媒体（即ち用
紙）の厚さの範囲を小さくしたり、偏心量を媒体の厚さ
の範囲に対してあらかじめ過大に設定していたが、偏心
軸の慣性力が大きくなり、偏心軸を駆動するパルスモー
タも大きくしなければならない等の問題があった。更に
また、プラテンに対する印字ヘッドの平行度を調整する
には、図８に示すように、プリンタの製造時に調整さ
れ、その平行状態を保持するために強固な板金等による
フレームが必要であった。即ち、プリンタの製造時、プ
ラテン１及びガイドシャフト６は共に互いに平行となる
ようにフレーム２０に取付けられるが、印字ヘッド４を
搭載したキャリッジをガイドシャフト６に取付けた後、
このキャリッジをガイドシャフト６に沿って左右に移動
させ、左端及び右端位置において印字ヘッド４とプラテ
ン１との平行度を検出し、正規の平行度が得られるよう
にガイドシャフト６を図８の矢印方向Ｃに微調整してフ
レーム２０に固定していた。

【０００８】しかしながら、印字ヘッド４とプラテン１
との間の平行度を保持するために、プラテン１及びガイ
ドシャフト６を取付けるフレーム２０は堅固なものとし
なければならず、通常板金のものが用いられていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の第１
の課題として、カムセンサやカム遮蔽板等を必要とせ
ず、したがってカム遮蔽板と偏心軸との相対的位置の管
理も必要とないプリンタのヘッドギャップ調整装置を提
供することを目的とする。また、本発明の第２の課題と
して、許容する媒体（即ち用紙）の厚さの範囲を小さく
することなく、また、偏心量を媒体の厚さの範囲対して
過大にすることなく、媒体の厚さに関係なく常時適正な
ギャップ量を得られるようにしたプリンタのヘッドギャ
ップ調整装置を提供することを目的とする。

【００１０】更にまた、本発明の第３の課題として、印
字ヘッドとプラテンを保持するフレームを特別堅固なも
のとしなくて、印字ヘッドとプラテンとの間の平行度を
保持することの可能なプリンタの印字ヘッドの平行度調
整機構を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１によると、プラ
テンと、該プラテンに対向して設置される印字ヘッド
と、該印字ヘッドと前記プラテンとの間のヘッドギャッ
プを偏心軸の回転により変化させるギャップ調整手段
と、該印字ギャップを検出するセンサと、前記偏心軸を
駆動するパルスモータと、該パルスモータの回転角度を
検出する手段と、該パルスモータを、印字ヘッドがプラ
テンに近づく方向に回転させた場合のギャップ検出時の
第１モータ回転角度と該パルスモータを、印字ヘッドが
プラテンから離れる方向に回転させた場合の同ギャップ
検出時の第２モータ回転角度とを求める手段と、これら
の第１及び第２モータ回転角度の中間角度を算出してイ
ニシャル値として設定する手段とを具備することを特徴
とするプリンタのギャップ調整装置が提供される。した
がって、本発明では、カムセンサを用いなくても、容易
にイニシャル位置を設定することができる。

【００１２】請求項２によると、プラテンと、該プラテ
ンに対向して設置される印字ヘッドと、該印字ヘッドと
前記プラテンとの間に媒体を供給する媒体搬送手段と、
前記印字ヘッドと前記プラテンとの間のギャップをカム
手段の回転により変化させるギャップ調整手段と、前記
カム手段を駆動するパルスモータと、パルスモータの回
転角に対する印字ヘッドの位置との関係をあらかじめテ
ーブルに記憶する手段と、印字ヘッド又は該印字ヘッド
に取付けたギャップ検出用基準面が前記プラテンに当接
する位置を検出するギャップセンサと、印字ヘッドを該
当接位置から所定ギャップ量戻す場合の戻り量に対応す
る前記パルスモータの回転角をテーブルより読み取る手
段と、該戻り量に対応する回転角度だけパルスモータを
回転させる制御手段とを具備することを特徴とするプリ
ンタのギャップ調整装置が提供される。

【００１３】このようなヘッドギャップ調整方法による
と、ギャップセンサによりギャップを検出した時の偏心
軸の角度に応じて印字ヘッドを戻すパルス量を可変させ
ているので、媒体の厚さいかんによらず、偏心軸の全回
転領域で一定のヘッドギャップを得ることができる。

【００１４】

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態について詳細に説明する。図３は本発明の
プリンタのヘッドギャップ調整機構の要部の斜視図で示
したものである。図３において、６は固定ガイドシャフ
ト、７は偏心軸（断面は円形）、１１、１２は偏心軸の
上下に接触している軸受板、１３は板ばね、１４はセン
サ遮蔽板の支えピン、１５はセンサ遮蔽板の回転支点ピ
ン、１６はヘッドの基準面、１７はセンサ遮蔽板、１８
はギャップセンサである。

【００１６】板ばね１３は軸受板１２を偏心軸７側に押
しつけでおり、軸受板１１、１２間での偏心軸７の遊び
を吸収している。図１及び図３において、固定位置に設
置されているプラテン１と印字ヘッド４との間のヘッド
ギャップｇ（図１）の検出の際は、まず、偏心軸７を回
転させ、印字ヘッド４の基準面１６をプラテン１上の用
紙２に押し当てる。更に偏心軸７を回転させると、図３
において、上側の軸受板１２が上方へ押し上げられ、セ
ンサ遮蔽板１７がピン１４から離れて支点ピン１５を中
心に回転し始める。ギャップセンサ１８がセンサ遮蔽板
１７を検出すると、印字ヘッド４が用紙２に当たったと
判断する。ギャップセンサ１８の検出後、偏心軸７を逆
方向に回転させて用紙から基準面１６、即ち印字ヘッド
４を用紙２から一定値戻す。

【００１７】本発明では、図１におけるカムセンサ１０
を用いずに、図４に示すような方法でヘッドギャップの
初期位置を設定する。即ち、自動ヘッドギャップ機構に
使用しているギャップセンサ１８を用いて、パルスモー
タ８を一方向に回転させた場合にギャップセンサ１８が
ギャップを検出した時のモータ回転角度x₁と、このパル
スモータ８を逆方向に回転させた場合のギャップセンサ
１８がギャップを検出した時のモータ回転角度x₂を求
め、これらの回転角度の中間点である(x₁−x₂) ／２を
初期位置（即ちイニシャル位置）と設定する。

【００１８】このように、本発明では、カムセンサ１０
を用いなくても、容易にイニシャル位置を設定すること
ができ、カムセンサ１０が不要となる分コストダウンが
図れ、また偏心軸７とカムセンサ１０との相対的な位置
の管理はもはや不要となり、更にコストダウンが図れる
こととなる。図５は自動ヘッドギャップ制御機構を具備
するプリンタの概略側面図である。図１又は２と同様、
１はプラテン、２は記録媒体、３は記録媒体の搬送ロー
ラ、４は印字ヘッド、５は印字ヘッドを搭載したキャリ
ッジ、６はキャリッジを案内するための固定ガイドシャ
フト、７は偏心軸、８はこの偏心軸を駆動するパルスモ
ータである。

【００１９】このような自動ヘッドギャップ制御機構に
おいて、本発明では、従来のように、キャリッジの基準
面を用紙にいったん押し当ててギャップ検出の後、印字
ヘッドを戻すための一定パルス量を記憶しておくのでは
なく、表１及び図７に示すような、下記の手順でギャッ
プ調整を行う。まず、プリンタの製造時、プラテンと印字ヘッドとの
間に給紙を行わない状態で、キャリッジの基準面をプラ
テンに押し当ててギャップ検出を行う。この時のモータ
角度ないしパルス量（例えば、１７０）と、印字ヘッド
の位置を表す値（−０．１０）を記憶と共に、表１のよ
うな、各モータ角度に対応する印字ヘッドの位置を表す
テーブル値(Acos x ＋B)をＲＯＭに記憶する。

【００２０】

【表１】次に、印字ヘッドをプラテンに当接した位置から所定
ギャップ量戻す。この時のパルス量は、例えば１６２で
あり、印字ヘッドの位置を表す値は、０．３０である。次に、このテーブル値(Acos x ＋B)と初期のテーブル
値との差、０．３０−（−０．１０）＝０．４０を調整
値としてＲＯＭに記憶する。

【００２１】実際に媒体を給紙し自動ギャップ調整す
る時は、パルスモータを印字ヘッドのギャップが狭くな
る方向に回転させ、ギャップセンサ検出後、センサ検出
時のモータ角度（例えば３０）に対応するテーブル値を
表１のデータテーブルから読み取る。この値をＸ（２．
５７）とする。この値ＸにＲＯＭに記憶しておいた調整
値（０．４０）を加える。こ調整した値をＹ（２．５７
＋０．４０＝２．９７）とする。

【００２２】データテーブルとＹとを比較してＹ以上
になるテーブル値を求め、その時のモータ角度をデータ
テーブルより読み取る。この値をＺ（３）とする。そしてモータをＺまで回転させて印字ヘッドを媒体か
ら離す方向に移動させて、適正なギャップ量とする。上述のようなヘッドギャップ調整方法では、ギャップセ
ンサによりギャップを検出した時の偏心軸の角度に応じ
てヘッドを戻すパルス量を可変させているので、媒体の
厚さいかんによらず、偏心軸の全回転領域で一定のヘッ
ドギャップを得ることができる。

【００２３】これにより、従来と比較して同一偏心軸に
対して許容する記録媒体の厚さの範囲を拡大でき、また
許容する記録媒体の厚さの範囲に対して偏心量を過大に
する必要がなく、モータを小型化することができる。図
９は本発明の実施例に係るプリンタにおける印字ヘッド
平行度調整装置を示す。印字ヘッド４を搭載したキャリ
ア５には、印字ヘッド４の両側で、このキャリア５の進
行方向、即ちガイドシャフト６の方向に間隔をおいて２
つの部材２５を取り付けた。これらの部材２５は、それ
ぞれ基準面を有し、その基準面がプラテン１に対して当
接し且つこのプラテン１から退却するようにパルスモー
タ（図示せず）によって移動可能となっている。

【００２４】即ち、プリンタへの電源導入時或いはプリ
ンタへの給紙前に、キャリア５をガイドシャフト６の左
端位置とし、パルスモータを駆動することにより、各部
材２５を所定位置からプラテン１側へ移動せさて基準面
をプラテン１に当接させた時点で２つの部材２５の基準
面におけるテーブル値Ｙ１を記憶する。その後これらの
部材２５を所定位置まで退却させる。

【００２５】次に、キャリア５をガイドシャフト６の右
端位置まで移動させ、同様にパルスモータ（図示せず）
を駆動することにより、各部材を所定位置からプラテン
１側へ移動せさて基準面をプラテン１に当接させた時点
で２つの部材２５の基準面におけるテーブル値Ｙ２を記
憶する。その後これらの部材２５を所定位置まで退却さ
せる。

【００２６】テーブル値差Ｙ１−Ｙ２＝Ｙ３をＲＯＭに
記憶する。用紙が給紙された時、用紙に基準面を当接さ
せ、その時のテーブル値Ｙ４を記憶する。Ｙ４からＹ３
分動かすのに何パルス必要かを前述の比較方法で求め
る。（紙厚によりパルス量は異なる）求めたパルス数に
より印字ヘッド４をキャリア５に対して上下方向に調整
し、印字ヘッド４とプラテン１との間のギャップを印字
中つねに一定の維持するのである。

【００２７】したがって、本発明によれば、印字ヘッド
４とプラテン１との間の平行度を保持するために、堅固
な板金製のフレーム２０（図８）はもはや必要とせず、
安価の樹脂フレーム３０を使用することができる。ま
た、プリンタの製造時における印字ヘッド４の平行度の
調整は不要となる。なお、図９において、符号２６はイ
ンクリボンを示す。

【００２８】以上、添付図面を参照して本発明の実施例
について詳細に説明したが、本発明は上記の実施例に限
定されるものではなく、本発明の精神ないし範囲内にお
いて種々の形態、変形、修正等が可能であることに留意
すべきである。

【００２９】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によると、カムセ
ンサが不要となる分コストダウンが図れ、また偏心軸と
カムセンサとの相対的な位置の管理はもはや不要とな
り、更にコストダウンが図れることとなる。請求項２に
記載の発明によると、ギャップセンサによりギャップを
検出した時の偏心軸の角度に応じてヘッドを戻すパルス
量を可変させているので、媒体の厚さいかんによらず、
偏心軸の全回転領域で一定のヘッドギャップを得ること
ができる、従来と比較して同一偏心軸に対して許容する
記録媒体の厚さの範囲を拡大でき、また許容する記録媒
体の厚さの範囲に対して偏心量を過大にする必要がな
く、パルスモータを小型化することができる。

【００３０】請求項３に記載の発明によると、テーブル
値の差によって求めたパルス数によって、印字ヘッドを
キャリアに対して位置調整しているので、堅固なフレー
ム等を使用しなくても、ヘッドギャップを印字中つねに
一定の維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のプリンタのヘッドギャップ調整機構の概
略図である。

【図２】パルスモータの回転角度とヘッドギャップとの
関係を示す図である。

【図３】本発明のヘッドギャップ調整機構の部分斜視図
である。

【図４】本発明によるイニシャル調整方法を示す図であ
る。

【図５】偏心軸の回転によるヘッドギャップの調整方法
を示す概略図である。

【図６】偏心軸の回転によるヘッドギャップの戻りを示
す図である。

【図７】本発明によるヘッドギャップ調整を示すフロー
チャートである。

【図８】従来の印字ヘッドのギャップの平行度を調整す
る方法を示す図である。

【図９】本発明による印字ヘッドのギャップの平行度を
調整する方法を示す図である。

【符号の説明】

１…プラテン２…媒体３…搬送ローラ４…印字ヘッド５…キャリア６…ガイドシャフト７…偏心軸８…パルスモータ１１、１２…軸受１３…板ばね１４…ピン１５…センサ遮蔽板回転支点１６…基準面１７…センサ遮蔽板１８…ギャップセンサ２５…基準面を有する部材３０…装置フレーム

フロントページの続き (56)参考文献特開平７−96649（ＪＰ，Ａ) 特開平４−31073（ＪＰ，Ａ) 特開平２−143884（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 25/308

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】プラテンと、該プラテンに対向して設置
される印字ヘッドと、該印字ヘッドと前記プラテンとの
間のヘッドギャップを偏心軸の回転により変化させるギ
ャップ調整手段と、該印字ギャップを検出するセンサ
と、前記偏心軸を駆動するパルスモータと、該パルスモ
ータの回転角度を検出する手段と、該パルスモータを、
印字ヘッドがプラテンに近づく方向に回転させた場合の
ギャップ検出時の第１モータ回転角度と該パルスモータ
を、印字ヘッドがプラテンから離れる方向に回転させた
場合の同ギャップ検出時の第２モータ回転角度とを求め
る手段と、これらの第１及び第２モータ回転角度の中間
角度を算出してイニシャル値として設定する手段とを具
備することを特徴とするプリンタのギャップ調整装置。
【請求項２】プラテンと、該プラテンに対向して設置
される印字ヘッドと、該印字ヘッドと前記プラテンとの
間に媒体を供給する媒体搬送手段と、前記印字ヘッドと
前記プラテンとの間のギャップをカム手段の回転により
変化させるギャップ調整手段と、前記カム手段を駆動す
るパルスモータと、パルスモータの回転角に対する印字
ヘッドの位置との関係をあらかじめテーブルに記憶する
手段と、印字ヘッド又は該印字ヘッドに取付けたギャッ
プ検出用基準面が前記プラテンに当接する位置を検出す
るギャップセンサと、印字ヘッドを該当接位置から所定
ギャップ量戻す場合の戻り量に対応する前記パルスモー
タの回転角をテーブルより読み取る手段と、該戻り量に
対応する回転角度だけパルスモータを回転させる制御手
段とを具備することを特徴とするプリンタのギャップ調
整装置。