(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラテンとプリントヘッドとの間に画成され、プリントに供される紙が通過するギャップと、駆動力伝達機構を介してプリントヘッドに駆動力を加え、プリントヘッドをプラテンに対して近接／離隔させるパルスモータと、ギャップを通過する紙の厚さを検出する紙厚センサと、紙厚センサからの紙厚に応じた信号に基づいてパルスモータの回転量を制御する制御回路とを備え、供給される紙厚の大きさに応じてプリントヘッドを近接／離隔させ、プラテン上の紙表面と一定の間隔を有するプリントヘッドで紙にプリントを行わせるようにギャップを調整するインパクトドットプリンタのギャップ調整装置において、
駆動力伝達機構により駆動される当接部材と、パルスモータがプリントヘッドをプラテンから離隔方向へ駆動する際に当接部材が当接してプリントヘッドの離隔方向への変位を規制する第１ストッパと、パルスモータがプリントヘッドをプラテンから近接方向へ駆動する際に当接部材が当接してプリントヘッドの近接方向への変位を規制する第２ストッパと、を備え、当接部材と第１ストッパとを当接させることによりプリントヘッドの最高位置においてパルスモータを脱調させて、プリントヘッドをプリントする紙に接触させずにパルスモータの基準位置を決定し、基準位置が決定した状態で紙を送り込んで紙厚を検出し、当接部材と第２ストッパとを当接させることによりプリントヘッドとプラテンとの間の最小ギャップを決定し、この決定された基準位置から前記決定された最小ギャップまでの範囲で紙厚に応じて前記ギャップの大きさを調整することを特徴とするインパクトドットプリンタのギャップ調整装置。
【請求項２】
請求項１記載のインパクトドットプリンタのギャップ調整装置において、前記紙厚センサによってギャップを通過する紙の厚さを監視し、紙の流れに従って断続的にギャップを調整することを特徴とするインパクトドットプリンタのギャップ調整装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、供給される紙厚の大きさに応じてプリントヘッドをプラテンに対して近接／離隔させ、プラテン上の紙表面と一定の間隔を保ってプリントヘッドで紙にプリントを行わせるようにプリントヘッドおよびプラテン間のギャップを調整するインパクトドットプリンタのギャップ調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、プラテン上に位置決めされた紙に対してドットピンをインパクトさせて印字を行うインパクトドットプリンタは、銀行通帳や感圧コピー伝票等にプリントを行う際に用いられることが多い。銀行手帳では頁をめくる度に紙厚が変化するし、コピー伝票では重ね合わせる伝票の枚数によって紙厚が変化する。したがって、インパクトドットプリンタでは、こういった紙厚の変化に応じてプリントヘッドおよびプラテン間のギャップを調整し、プラテン上の紙表面と常に一定の間隔を有するプリントヘッドによって紙表面にプリントを行わせることが望まれる。
【０００３】
プリントヘッドおよびプラテン間のギャップを調整するために、プリントヘッドに駆動力を加え、プリントヘッドをプラテンに対して近接／離隔させるパルスモータを備えるギャップ調整装置は従来から知られている（例えば、実開平３ー９８０５８号公報参照）。このギャップ調整装置では、紙厚センサがギャップを通過する紙の厚さを検出し、この紙厚センサからの紙厚に応じた信号に基づいて制御回路がパルスモータの回転量を制御している。パルスモータの回転量は、駆動力伝達機構を通じてプリントヘッドの近接／離隔方向の変位量に変換され、これによって、ギャップの大きさが正確に調整される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
パルスモータの回転量によってプリントヘッドの近接／離隔方向の位置を制御するには、プリントヘッドの基準位置に対してパルスモータの初期状態を合わせ込む必要がある。この初期状態からのパルスモータの回転量が、プリントヘッドの基準位置からの変位量に対応することとなる。
【０００５】
このため、従来では、プリントヘッドを一旦プラテンに近接させ、紙の表面に接触させてプリントヘッドの近接方向への変位を規制し、紙に接したプリントヘッドの位置を基準位置に規定していた。
【０００６】
ところが、このような方法では、実際に紙に接して基準位置を規定するので、正確な位置制御を行うことはできるが、プリントヘッド先端のドットピンを損傷する恐れがある。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、ドットピンを損傷する恐れがなく、パルスモータの初期状態を規定するプリントヘッドの基準位置を得ることができるインパクトドットプリンタのギャップ調整装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１発明は、プラテンとプリントヘッドとの間に画成され、プリントに供される紙が通過するギャップと、駆動力伝達機構を介してプリントヘッドに駆動力を加え、プリントヘッドをプラテンに対して近接／離隔させるパルスモータと、ギャップを通過する紙の厚さを検出する紙厚センサと、紙厚センサからの紙厚に応じた信号に基づいてパルスモータの回転量を制御する制御回路とを備え、供給される紙厚の大きさに応じてプリントヘッドを近接／離隔させ、プラテン上の紙表面と一定の間隔を有するプリントヘッドで紙にプリントを行わせるようにギャップを調整するインパクトドットプリンタのギャップ調整装置において、駆動力伝達機構により駆動される当接部材と、パルスモータがプリントヘッドをプラテンから離隔方向へ駆動する際に当接部材が当接してプリントヘッドの離隔方向への変位を規制する第１ストッパと、パルスモータがプリントヘッドをプラテンから近接方向へ駆動する際に当接部材が当接してプリントヘッドの近接方向への変位を規制する第２ストッパと、を備え、当接部材と第１ストッパとを当接させることによりプリントヘッドの最高位置においてパルスモータを脱調させて、プリントヘッドをプリントする紙に接触させずにパルスモータの基準位置を決定し、基準位置が決定した状態で紙を送り込んで紙厚を検出し、当接部材と第２ストッパとを当接させることによりプリントヘッドとプラテンとの間の最小ギャップを決定し、この決定された基準位置から前記決定された最小ギャップまでの範囲で紙厚に応じて前記ギャップの大きさを調整することを特徴とする。
【０００９】
また、第２発明は、第１発明において、前記紙厚センサによってギャップを通過する紙の厚さを監視し、紙の流れに従って継続的にギャップを調整することを特徴とする。
【００１０】
【作用】
第１発明の構成によれば、パルスモータが駆動力伝達機構を介してプリントヘッドに駆動力を加え、プリントヘッドをプラテンに対して近接／離隔させる。制御回路は、紙厚センサからの紙厚に応じた信号に基づいてパルスモータの回転量を制御し、その結果、供給される紙の厚さに応じて最適なプリントヘッドおよびプラテン間ギャップが得られる。したがって、プラテン上の紙表面と一定の間隔を有するプリントヘッドで紙にプリントを行わせることができる。
【００１１】
また、パルスモータを脱調させてプリントヘッドの基準位置を決定する際には、パルスモータがプリントヘッドをプラテンから離隔する方向に駆動する。駆動伝達機構の当接部材はストッパに当接し、この駆動伝達機構における回転の阻止によってパルスモータは脱調する。この基準位置から紙厚に応じてギャップの大きさを調整することができる。
【００１２】
また、第２発明の構成によれば、紙の流れに従って継続的にギャップを調整するので、紙の長手方向に紙厚が変化しても、常に最適なギャップを得ることができる。
【００１３】
【実施例】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の好適な実施例を説明する。
【００１４】
図１は本発明に係るギャップ調整装置が適用されたインパクトドットプリンタの全体構成を概略的に示す。このインパクトドットプリンタＰは、紙に対してドットピンをインパクトさせて印字を行うプリントヘッド１０を備える。このインパクトドットプリンタＰでは、ハウジング１１の正面に装着された給紙テーブル１２に沿って紙を滑らせ、主給紙口１３から紙を水平にプリントヘッド１０まで送り込む。
【００１５】
図２に示すように、ハウジング１１の底板１１ａには、互いに対向する左右のフレーム１４、１５が固定される。これらの左右フレーム１４、１５間には、プリントヘッド１０が装着されたキャリッジ１６を水平方向に移動可能に支持するキャリッジシャフト１７が渡される。キャリッジシャフト１７に沿ったプリントヘッド１０の軌跡の真下には、ドットピンのインパクトを受け止めるプラテン１８が配置される。このプラテン１８とプリントヘッド１０先端との間には、主給紙口１３から供給されてプリントに供される紙が通過するギャップＧが画成されている。プリントヘッド１０は、底板１１ａ上のボードに装着されたＣＰＵ（中央処理装置）１９からの制御信号に基づいて、キャリッジシャフト１７に沿って水平移動しながら、ギャップＧを通過する紙に印字する。キャリッジ１６にはインクリボン（図示せず）が装着されていて、紙とプリントヘッド１０との間に常時インクリボンが供給される。
【００１６】
図３から明らかなように、主給紙口１３には、副給紙口２０まで紙を水平方向に案内するガイド面２１が接続される。このガイド面２１のほぼ中央付近にプラテン１８が配置されている。プラテン１８を挟んで上流側および下流側（主給紙口１３から見て）には、ガイド面２１に送り込まれてきた紙を強制的に移動させる第１および第２紙送りローラ手段２２、２３が設けられる。第１および第２紙送りローラ手段２２、２３は、左右フレーム１４、１５間に回動可能に渡されたローラ軸２４（図４参照）に装着された上下１対の円筒状ローラ２５、２５；２６、２６から構成される。第１および第２紙送りローラ手段２２、２３は、１対の円筒状ローラ２５、２５；２６、２６で紙を挟み込みながら円筒状ローラ２５、２５；２６、２６を回転させ、紙を送る。
【００１７】
図４から明らかなように、第１および第２紙送りローラ手段２２、２３に隣接して、ギャップＧを通過する紙の厚さを検出する３つの紙厚センサ２７が配設される。これら３つの紙厚センサ２７は、給紙される紙の幅方向に互いに位置をずらして配置されている。しかも、２つがプラテン１８の上流側に配置され、１つがプラテン１８の下流側に配置される。これら紙厚センサ２７の位置は、プリントに供される紙の種類によって任意に設定するのがよい。例えば、上流側の２つの紙厚センサ２７は、開いた頁によって左右の紙厚が異なる銀行手帳にプリントを行う際に効果的である。
【００１８】
図５に示すように、紙厚センサ２７は、ガイド面２１の上方でガイド板３０に固定／支持された反射型フォトセンサ３１と、ガイド板３０に揺動可能に支持された反射レバー３２とを備える。反射型フォトセンサ３１は、発光した光を対象物に反射させて受光し、受光した光の焦点度に基づいて対象物までの距離を測定する。反射レバー３２は、軸３３に支持される支持部３２ａと、この支持部３２ａに連結されてギャップＧを通過する紙ＰＰの表面をなぞる屈曲部３２ｂと、この屈曲部３２ｂに連続して形成され、フォトセンサ３１からの光をフォトセンサ３１へと反射する反射面３２ｃとを備える。フォトセンサ３１が発光した光は反射レバー３２の反射面３２ｃに反射して再びフォトセンサ３１に検知される。このとき、反射レバー３２の反射面３２ｃは、屈曲部３２ｂがなぞる紙ＰＰの厚さに応じて上下に変位するので、その結果、ギャップＧを通過する紙ＰＰの厚さを検出することができる。フォトセンサ３１からの紙厚に応じた距離信号は制御回路としてのＣＰＵ１９へ送られる。
【００１９】
図３および図６を参照し、ギャップ調整装置ＧＧは、距離信号に基づくＣＰＵ１９からの信号を利用し、供給される紙厚の大きさに応じてプリントヘッド１０をプラテン１８に対して近接／離隔させ、プラテン１８上の紙表面と一定の間隔を有するプリントヘッド１０で紙にプリントを行わせるようにギャップＧを調整する。ギャップ調整装置ＧＧは、駆動力伝達機構４０を介してプリントヘッド１０に駆動力を加え、プリントヘッド１０をプラテン１８に対して近接／離隔させるパルスモータ４１を備える。ＣＰＵ１９は、紙厚センサ２７からの紙厚に応じた信号に基づいてパルスモータ４１の回転量を制御する。
【００２０】
駆動力伝達機構４０は、フレーム１５に回動自在に支持された変位用ギア４２を備える。この変位用ギア４２には前述のキャリッジシャフト１７が偏心して支持される。変位用ギア４２の回動中心から同心状に広がるセクタギア４２ａに、２つの伝達用ギア４３、４４を介して減速されたパルスモータ４１からの駆動力が加わると、変位用ギア４２は軸４２ｂ回りに回動する。例えば、変位用ギア４２が図示時計回りに回動すると、キャリッジシャフト１７が下降し、したがってプリントヘッド１０も垂直方向に下降する。反対に、変位用ギア４２が図示反時計回りに回動すると、キャリッジシャフト１７が上昇し、したがってプリントヘッド１０も垂直方向に上昇する。
【００２１】
駆動伝達機構４０の変位用ギア４２には当接部材としてのギャップレバー４５が一体に連結される。ギャップレバー４５の先端には、フレーム１５に画成された円弧状の案内孔４６を通過する案内軸４７が設けられる。このギャップレバー４５の揺動範囲は１枚のストッパ板４８によって規制されている。このストッパ板４８は、パルスモータ４１がプリントヘッド１０をプラテン１８から離隔方向へ駆動する際にギャップレバー４５が当接して（図示一点鎖線）プリントヘッド１０の離隔方向への変位を規制する第１ストッパ４８ａと、パルスモータ４１がプリントヘッド１０をプラテン１８への近接方向に駆動する際にギャップレバー４５が当接してプリントヘッド１０の近接方向への変位を規制する第２ストッパ４８ｂとを備える。ギャップレバー４５が第１ストッパ４８ａに当接すると、パルスモータ４１が回転を続けようとする結果、パルスモータ４１が脱調し、これによってパルスモータ４１が初期状態となる。この初期状態がプリントヘッド１０の基準位置に決定される。この初期状態からパルス数に基づいてパルスモータ４１の回転量が制御され、その回転量に応じたプリントヘッド１０の上下変位が実現される。また、ギャップレバー４５が第２ストッパ４８ｂに当接することによって、プリントヘッド１０およびプラテン１８間の最小ギャップが決定される。この最小ギャップは、プリントされる一番薄い紙に合わせ、例えば、０．３ｍｍに設定される。
【００２２】
なお、ストッパ板４８は、ギャップＧを微調整するために、横長の貫通孔４９によって水平方向に調節可能にフレーム１５に固定される。
【００２３】
次に本実施例の作用を説明する。インパクトドットプリンタＰの電源をＯＮにすると、ＣＰＵ１９からの制御に基づいて自動的にパルスモータ４１が作動する。パルスモータ４１はプリントヘッド１０をプラテン１８から離隔する方向へ駆動し続ける。パルスモータ４１の駆動力は、２つの伝達用ギア４３、４４を通じて減速されながら変位用ギア４２を図６の反時計回りに回動する。ギャップレバー４５が第１ストッパ４８ａに当接してもパルスモータ４１が作動し続けると、パルスモータ４１は脱調し、プリントヘッド１０のその位置を基準位置と決定する。
【００２４】
このように、プリントヘッド１０の最高位置を基準位置として用いるので、プリントヘッド１０をプリントする紙に接触させずにパルスモータ４１の初期状態を基準位置として決定することができ、その結果、プリントヘッド１０のドットピンが損傷する恐れを回避することが可能となる。
【００２５】
続いて、給紙テーブル１２を用いて紙を主給紙口１３から水平方向にプリントヘッド１０まで送り込む。図３から明らかなように、第１紙送りローラ手段２２で捕らえられた紙は、円筒状ローラ２５、２５に挟まれて強制的にプリントヘッド１０まで送り込まれる。このとき、紙厚センサ２７では、図５から明らかなように、反射レバー３２が紙ＰＰの表面をなぞり、紙厚に応じた揺動角度で軸３３回りに揺動する。紙厚は反射面３２ｃの揺動に増幅され、反射面３２ｃから反射する光の焦点度によってフォトセンサ３１から反射面３２ｃまでの距離が検出される。フォトセンサ３１からの距離信号はＣＰＵ１９に送られ、ＣＰＵ１９は、紙厚センサ２７からの紙厚に応じた距離信号に基づいてパルスモータ４１の回転量を制御する。この制御によって、パルスモータ４１は初期状態から制御信号に従った回転量だけ回転し、その結果、プリントヘッド１０は基準位置から所定変位の位置で停止する。こうして、プリントヘッド１０はプラテン１８上の紙表面と一定の間隔を有して水平方向に移動し、紙にプリントを行う。
【００２６】
紙がギャップＧを通過している間、紙厚センサ２７は常に紙の厚さを監視し、紙の流れに沿って継続的にギャップＧは調整される。その結果、プリントヘッド１０は、プリントの途中で紙厚が変化しても、常に最適なギャップＧを確保することができる。しかも、紙厚センサ２７は、紙の幅方向にも並んでいるので、前述のように紙の長手方向に紙厚が変化する場合だけでなく、紙の幅方向に紙厚が変化する場合でも最適なギャップＧを確保することが可能である。
【００２７】
最終的に、プリントヘッド１０で印字された紙は、ガイド面２１に案内されて副給紙口２０から取り出される。
【００２８】
このインパクトドットプリンタＰでは、副給紙口２０から紙を給紙して、プリントヘッド１０にプリントを行わせることもできる。その場合でも、紙厚を紙厚センサ２７が検出し、検出された紙厚に最適なギャップＧをギャップ調整装置ＧＧで実現することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように第１発明によれば、プリントヘッドの最高位置を基準位置として用いるので、プリントヘッドをプリントする紙に接触させずにパルスモータの初期状態を基準位置として決定することができ、その結果、プリントヘッドのドットピンが損傷する恐れを回避することが可能となる。
【００３０】
また、第２発明によれば、紙がギャップを通過している間、紙厚センサは常に紙の厚さを監視し、紙の流れに沿って継続的にギャップは調整される。その結果、プリントヘッドは、プリントの途中で紙厚が変化しても、常に最適なギャップを確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るギャップ調整装置が適用されたインパクトドットプリンタの全体を示す概略正面図である。
【図２】  プリンタ内のフレーム組を示す概略正面図である。
【図３】  図１の３−３線に沿った概略断面図であって、プリンタの駆動機構の主要部を示す図である。
【図４】  プリンタの駆動機構の主要部を概略的に示す断面平面図である。
【図５】  紙厚センサを概略的に示す図である。
【図６】  ギャップ調整装置の主要部を示す図である。
【符号の説明】
１０  プリントヘッド、１８  プラテン、１９  制御回路としてのＣＰＵ、２７  紙厚センサ、４１  パルスモータ、４５  当接部材としてのギャップレバー、４８ａ  ストッパとしての第１ストッパ、Ｇ  ギャップ、ＰＰ  紙。
【図１】
0003655345.tif 000002
【図２】
0003655345.tif 000003
【図３】
0003655345.tif 000004
【図４】
0003655345.tif 000005
【図５】
0003655345.tif 000006
【図６】
0003655345.tif 000007