JPH07121605B2

JPH07121605B2 - プリンタの印字ヘツドの自動調整機構

Info

Publication number: JPH07121605B2
Application number: JP63276016A
Authority: JP
Inventors: 徹高橋; 憲夫江村
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-11-02
Filing date: 1988-11-02
Publication date: 1995-12-25
Anticipated expiration: 2010-12-25
Also published as: JPH02122966A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、プリンタ装置に係り、特に、用紙の厚さにか
かわりなく、印字ヘツドと印字用紙間の距離を一定に保
つために用いて好適なプリンタの印字ヘツドの自動調整
機構に関する。

［従来の技術］印字ヘツドと印字用紙との間の距離を一定に保つための
従来技術として、例えば、特開昭59−153131号公報等に
記載された技術が知られている。

この従来技術は、まず、印字ヘツド駆動用のステツピン
グモータを駆動し、印字ヘツドをプラテン側、すなわ
ち、印字用紙に向けて移動させ、印字ヘツドが印字用紙
に当接して移動できなくなり、ステツピングモータが脱
調しても、これを無視して一定量の駆動パルスをステツ
ピングモータに送り続け、その後、印字ヘツドがプラテ
ンから遠ざかる方向に移動するようにステツピングモー
タを駆動して、印字ヘツドを一定量だけ移動させること
により、印字ヘツドと印字用紙との間の距離を所定の大
きさに設定するものである。

［発明が解決しようとする課題］前記従来技術は、印字ヘツドが印字用紙に当接して、印
字ヘツド駆動用のステツピングモータが脱調した後に、
ステツピングモータに進相パルスを送り続けるため、印
字ヘツド位置を調整するときに、無駄な時間を要すると
ともに、ステツピングモータが脱調したときの振動によ
り騒音が発生するという問題点を有している。

本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決し、無駄
な時間を排除し、騒音，振動を伴うことなく印字ヘツド
と印字用紙との間の距離を調整することのできるプリン
タの印字ヘツドの自動調整機構を提供することにある。

［課題を解決するための手段］本発明によれば、前記目的は、印字ヘツドが印字用紙に
対して垂直な方向に移動している間、その移動に伴いパ
ルスを発生する検出素子と、この検出素子からのパルス
信号を処理することにより、印字ヘツド移動用のステツ
ピングモータの脱調を検出し、直ちに、該ステツピング
モータを、印字ヘツドを印字用紙から遠ざかる方向に駆
動し、印字ヘツドを所定距離だけ印字用紙から離れるよ
うにすることにより達成される。

［作用］印字ヘツドは、駆動用のステツピングモータにより、印
字用紙に対して垂直方向に移動可能である。また、印字
ヘツドの移動を検出するための検出素子が、例えば、ス
テツピングモータ軸に設けられ、該検出素子は、印字ヘ
ツドの移動に伴いパルス信号を出力する。ヘツドの調整
時に、印字ヘツドが用紙方向に移動制御され、印字ヘツ
ドが印字用紙に当接し、印字ヘツド移動用ステツピング
モータが脱調すると、前記検出素子から出力されるパル
ス信号のパルス幅が非脱調時に対して変化する。検出素
子からのパルス信号を処理している制御部は、このパル
ス信号のパルス幅の変化を検出すると、直ちにステツピ
ングモータを一定量逆回転させ、印字ヘツドを印字用紙
から遠ざかる方向に移動させ、印字ヘツドと印字用紙と
の間隔を、印字用紙の厚さに関係なく一定となるように
設定する。

従つて、本発明によれば、ステツピングモータの脱調を
検出して、直ちにステツピングモータを逆回転させるの
で、時間の無駄をなくし、騒音を発生させることなく、
印字ヘツドの自動調整を行うことができる。

前述した検出素子を２個備えるようにしても、前述と同
様な作用を行うことができ、同様な効果を奏することが
できる。

この場合、２個の検出器のそれぞれは、例えば、ステツ
ピングモータの４相進相時に、ステツピングモータ２相
進相分のパルス幅のパルスを１個出力すると同時に、そ
の間に、それぞれの検出器の出力が、ステツピングモー
タの１相進相分位相がずれているような関係が成立する
ように配置され、これらの出力がバイナリコードに変換
される。一方、ステツピングモータが１相進相する毎に
変化する４進カウンタが設けられる。

制御部は、前記変換されたバイナリコードと、４進カウ
ンタの出力差を監視することにより、ステツピングモー
タの脱調を検出する。すなわち、前述の出力差は、ステ
ツピングモータの非脱調時においては常に一定の差とし
て与えられ、ステツピングモータが脱調すれば、検出素
子からの出力パルスが出なくなるか、または、その出力
タイミングが狂つてくるので、一定値からはずれること
になる。制御部は、これを検出して、ステツピングモー
タの脱調を検出し、ステツピングモータを逆回転させ、
印字ヘツドを印字用紙から所定の距離に調整することが
できる。

［実施例］以下、本発明によるプリンタの印字ヘツドの自動調整機
構の実施例を図面により詳細に説明する。

第１図は本発明の第１の実施例の構成を示すブロツク
図、第２図，第３図は本発明を適用したプリンタ装置の
機構部を示す側面図及び正面図である。第１図〜第３図
において、１は印字ヘツド、２はキヤリア、３は上ガイ
ドレール、４は下ガイドレール、５はギア、６はピニオ
ン、７はスリツトデイスク、８はスリツト検出素子、９
はインクリボン、10は印字用紙、11はプラテン、12aは
左サイドフレーム、12bは右サイドフレーム、13はアン
ダーフレーム、14はステツピングモータ、15はステツピ
ングモータ駆動回路、16はパルス発生部、17,18はパル
ス幅測定部、19は脱調制御部、20はモータ回転指令部で
ある。

本発明を適用したプリンタ装置は、第２図，第３図に示
すように、次のように構成されている。

すなわち、アンダーフレーム13には、左サイドフレーム
12a及び右サイドフレーム12bが固定されており、その上
部には、上ガイドレール３が固定されている。印字ヘツ
ド１を載置したキヤリア２は、上ガイドレール３と下ガ
イドレール４とにより案内され、第３図に矢印Ｂで示す
方向に移動できる。図示の状態で、印字ヘツド１を動作
させれば、図示プリンタ装置は、左サイドフレーム12a
と右サイドフレーム12bとの間に回転自在に固定された
プラテン11上にある印字用紙10上に、インクリボン９の
インクをドツト状に転写して印字を行うことができる。

下ガイドレール４は、左サイドフレーム12a及び右サイ
ドフレーム12bに対して回転自在であり、右端にはギア
５が取り付けられており、下ガイドレール４の軸は、ギ
ア５の軸に対して偏心している。このため、ギア５が回
転すると、キヤリア２及び印字ヘツド１は、図示矢印Ａ
の方向に移動し、印字ヘツド１の先端部とプラテン11と
の間隔が変化させられる。このギア５の駆動は、ステツ
ピングモータ14により、該モータ14の軸に取り付けられ
たピニオン６により行われる。また、ステツピングモー
タ14の軸には、スリツトデイスク７が取り付けられてお
り、印字ヘツド１の先端部の移動に伴つて回転する。こ
のスリツトデイスク７の両側には、光源及び光検出器等
によるスリツト検出素子８が備えられ、回転するスリツ
トデイスク７のスリツトを検出してパルス信号を出力す
る。

前述のように構成されるプリンタ装置の印字ヘツド１の
調整は、第１図に示すような、モータ回転指令部20、パ
ルス発生器16、ステツピングモータ駆動回路15、パルス
幅測定部17,18及び脱調判別部19を備える制御部によ
り、次に説明するように行われる。

印字ヘツド１と印字用紙10との間の距離の調整時、ま
ず、モータ回転指令部20は、印字ヘツド１の先端部をプ
ラテン11の方向に移動させる指令を、例えば、所定の間
隔をもつた進相パルス信号により発生し、パルス発生部
16に与える。パルス発生部16は、この指令に基づき、ス
テツピングモータ駆動用のパルス信号を出力し、ステツ
ピングモータ駆動回路15を介して、ステツピングモータ
14を駆動する。ステツピングモータ14は、これにより、
印字ヘツド１の先端が印字用紙10に当接する方向に移動
させ、同時に、モータ軸に設けられた、検出器を構成す
るスリツトデイスク７が回転する。スリツト検出素子８
は、これにより、スリツトデイスク７のスリツトによ
り、パルス信号を生成して、パルス幅t_f測定部18に出力
する。スリツト検出によるパルス信号は、オン，オフ比
50％のもので、このパルス幅t_fが、パルス幅t_f測定部18
により測定される。

一方、モータ回転指令部20からの指令パルスのパルス間
隔が、パルス幅t_c測定部17により測定されている。この
指令のパルス間隔と、前述したスリツトデイスク７より
得られるパルス幅とは、ステツピングモータ14が脱調せ
ずに正常に回転している場合、ほぼ同一となるように、
スリツトデイスク７のスリツト幅が定められている。

パルス幅測定部17,18で測定されたパルス幅t_c,t_fの測定
値は、減算器により比較され、その差が演算されて、そ
の差t_dが脱調判別部19に与えられる。該脱調判別部19
は、t_dの絶対値が一定の値より大きくなつた場合に、ス
テツピングモータ14が脱調したと判断する。すなわち、
前述したように、ステツピングモータ14が脱調せずに正
常に回転している場合、モータ駆動指令部20からの指令
パルスのパルス間隔t_cと、スリツト検出素子８から出力
される検出パルスのパルス幅t_fとは、ほぼ同一になるよ
うに設定されているので、その差t_dは、零または零に近
い値となる。しかし、ステツピングモータ14が脱調する
と、前記指令のパルス間隔は変わらないが、該モータの
振動または停止により、スリツト検出素子14から出力さ
れるパルスのパルス幅が変化することになる。このた
め、前記差t_dの絶対値は、所定値より大きくなり、脱調
判別部19は、この差の値により、ステツピングモータ14
の脱調を検出できることになる。

脱調判別部19からのステツピングモータ14が脱調したか
否かを示す信号は、モータ回転指令部20に与えられ、モ
ータ回転指令部20は、ステツピングモータ14が脱調して
いない間、印字ヘツド１の先端部が、プラテン11の方向
に移動するような指令を出力する。脱調判別部19がステ
ツピングモータ14が脱調したことを検出すると、モータ
回転指令部20は、印字ヘツド１の先端部がインクリボン
９を介して印字用紙10の面上に当接したと判断し、印字
ヘツド１がプラテン11から遠ざかる方向に一定量移動さ
せるために、ステツピングモータ14に一定量逆方向の回
転を行わせる指令を出力する。

前述したような動作を行うことにより、本発明の第１の
実施例は、印字ヘツド１の先端部と印字用紙10の上面と
の間の距離を印字用紙10の厚さに関係なく一定に設定す
ることが可能であり、かつ、ステツピングモータ14の脱
調後、直ちに次の動作に移るため、印字ヘツド調整のた
めに無駄な時間を不要とでき、ステツピングモータ14の
脱調に伴う騒音，振動の発生を防止することができる。

前述の本発明の第１の実施例において、パルス幅測定部
17は、モータ回転指令部20からのステツピングモータ14
の制御のための進相パルスの間隔t_cを測定しているが、
前記進相パルスの間隔t_cは、ステツピングモータに一定
周波数の進相パルスを与えて自起動で回転させる場合
は、予め定められており、一定であるので、特にこの間
隔を測定する必要はなく、本発明は、パルス幅測定部17
に代り、前述の間隔t_cを直接出力できる機能部を備える
ようにしても、前述と同様に動作することができ、同様
な効果を奏することができる。

また、本発明は、パルス幅測定部18により測定された、
スリツト検出素子８からの検出パルスの１つ前のパルス
の測定値を保持する保持部を、パルス幅測定部17の代り
に備えるようにしても、前述と同様にステツピングモー
タの脱調を検出することが可能であり、本発明の第１の
実施例と同様に動作し、同様な効果を奏することができ
る。

第４図は本発明の第２の実施例の構成を示すブロツク
図、第５図はプリンタ機構部の構成を示す図、第６図は
２つのスリツト検出素子の出力波形を示す図、第７図は
グレイコード・バイナリコード変換回路を示す図、第８
図は第７図の回路の動作を説明する図、第９図はモータ
脱調時の２つのスリツト検出素子の出力波形を示す図で
ある。第４図，第５図において、8aはＡ相スリツト検出
素子、8bはＢ相スリツト検出素子、21は４進カウンタ、
22はグレイコード・バイナリコード変換部であり、その
他の符号は第１図〜第３図の場合と同一である。

本発明の第２の実施例は、そのプリンタ機構部が、第５
図に示した部分、すなわち、スリツト検出素子をＡ相ス
リツト検出素子8aとＢ相スリツト検出素子8bの２つにし
た点で本発明の第１の実施例と相違している。これらの
Ａ相及びＢ相スリツト検出素子8a,8bは、第６図に示す
ように、いずれも、ステツピングモータ14が４ステツプ
進相する間に、２ステツプ分の“1"出力及び“0"出力を
発生するものであり、さらに、Ｂ相スリツト検出素子8b
の出力に対し、Ａ相スリツト検出素子8aの出力が、90゜
の位相遅れとなるように配置されている。これにより、
ステツピングモータ14が脱調することなく、正常に動作
している場合、ステツピングモータ14が１ステツプ進相
する毎に、Ａ相またはＢ相のスリツト検出素子からの出
力が変化することになる。この両検出素子8a,8bからの
出力（以下、Ａ相出力,B相出力という）は、第７図に示
すようなグレイコード・バイナリコード変換回路に与え
られる。このグレイコード・バイナリコード変換回路
は、第８図に示すような真理値に従つた動作をして、Ａ
相出力及びＢ相出力の組み合わせに従つたバイナリコー
ドを出力する。すなわち、このバイナリコードは、ステ
ツピングモータ14が１ステツプ進相する毎に、“1"ずつ
変化する信号となる。

本発明の第２の実施例は、前述したような、２つのスリ
ツト検出素子8a,8bより得られるパルス信号に基づいた
バイナリコードにより、ステツピングモータの脱調を検
出するものであり、その構成が、第１の実施例における
パルス幅測定部17,18に代り、第４図に示すように、４
進カウンタ21と、グレイコード・バイナリコード変換部
22を備えるようにした点で、第１の実施例と相違する
が、他の部分は同様に構成され、次に説明するように動
作する。

印字ヘツド１と印字用紙10との間の距離の調整時、ま
ず、モータ回路指令部20が、印字ヘツド１の先端部をプ
ラテン11の方向に移動させる指令を発し、パルス発生部
16が、ステツピングモータ駆動回路15を介してステツピ
ングモータ14を回転させ、印字ヘツド１を移動し、スリ
ツトデイスクを回転させるまでの動作は、前述した本発
明の第１の実施例と全く同様に行われる。

ステツピングモータ14が印字ヘツド１を移動するために
回転すれば、Ａ相及びＢ相スリツト検出素子8a,8bは、
スリツトデイスク７のスリツトにより、第６図に示すよ
うなＡ相出力及びＢ相出力を発生し、これをグレイコー
ド・バイナリコード変換部22に送出する。このグレイコ
ード・バイナリコード変換部22は、前述した第７図に示
すような変換回路を備えており、Ａ相出力及びＢ相出力
の組み合わせに応じたバイナリコードを出力する。

一方、モータ回転指令部20からの指令パルスは、４進カ
ウンタ21に入力され、４進カウンタ21からは、２ビツト
のバイナリコードが周期的に出力されている。この４進
カウンタ21からのバイナリコードと、グレイコード・バ
イナリコード変換部22からのバイナリコードとは、減算
器により比較され、その差が演算された後、その差が脱
調判別部19に入力される。脱調判別部19は、この差に基
づいて、ステツピングモータ14が脱調したか否か判別
し、その判別結果をモータ回転指令部20に伝える。

ステツピングモータ14が、脱調することなく正常に回転
している場合、該モータ14は、モータ回転指令部20から
の指令パルスに同期して、１ステツプ進相し、また、グ
レイコード・バイナリコード22の出力信号は、ステツピ
ングモータ14の１ステツプの進相毎に変化することにな
り、４進カウンタの出力もステツピングモータ14の１ス
テツプの進相毎に変化することになる。従つて、グレイ
コード・バイナリコード変換部22の出力と、４進カウン
タ21の出力との差は、ステツピングモータ14が脱調して
いない場合には、常に一定の値となる。ところが、ステ
ツピングモータ14が脱調を起すと、４進カウンタの出力
は、正常時と変わることがないが、Ａ相及びＢ相スリツ
ト検出素子8a,8bからの出力パルスが、例えば、第９図
に示すように乱れ、このため、グレイコード・バイナリ
コード変換部22の出力の順序が変わつたり、変化時期に
ずれが生じたりする。このため、前述の差は、ステツピ
ングモータ14の脱調により変化することになる。すなわ
ち、脱調判別部19は、グレイコード・バイナリコード変
換部22の出力と、４進カウンタの出力との差が変化する
か否かにより、ステツピングモータ14が脱調したか否か
を検出することができ、その検出結果を受けるモータ回
転指令部20は、前述した本発明の第１の実施例の場合と
同様に、脱調検出後の処理を行うことができる。

このような、本発明の第２の実施例によつても、前述し
た本発明の第１の実施例と同様な効果を奏することがで
きる。

なお、前述の本発明の２つの実施例において、ステツピ
ングモータ14は、公知の２相励磁駆動のものを使用する
ことが可能である。また、本発明の第２の実施例におけ
るＡ相及びＢ相スリツト検出素子の配置は、図示の例に
限らず、ステツピングモータ14が脱調せずに回転してい
る場合に、その出力パルスが第６図に示すような関係に
できれば、どのような配置であつてもよい。

また、前述した本発明の第1,第２の実施例において、ス
リツトデイスク７は、ガラス、アクリル等の透明板に印
刷されたスリツトを備えるものであつてよく、印字ヘツ
ドの駆動機構を構成するギア５の歯を代りに用いてもよ
い。さらに、スリツトデイスク７を回転磁石とし、スリ
ツト検出素子を磁気センサとしてもよい。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば、印字ヘツドの調
整時、印字ヘツドが印字用紙に当接後、直ちに、ステツ
ピングモータを逆回転駆動することができるので、動作
時間の無駄をなくし、脱調に伴う騒音，振動を防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の構成を示すブロツク
図、第２図，第３図は本発明が適用されるプリンタ装置
の機構部を示す側面図及び正面図、第４図は本発明の第
２の実施例の構成を示すブロツク図、第５図はプリンタ
機構部の構成を示す図、第６図は２つのスリツト検出素
子の出力波形を示す図、第７図はグレイコード・バイナ
リコード変換回路を示す図、第８図は第７図の回路の動
作を説明する図、第９図はモータ脱調時の２つのスリツ
ト検出素子の出力波形を示す図である。１……印字ヘツド、２……キヤリア、３……上サポート
レール、４……下サポートレール、５……ギア、６……
ピニオン、７……スリツトデイスク、8,8a,8b……スリ
ツト検出素子、９……インクリボン、10……印字用紙、
11……プラテン、12a,12b……左及び右サイドフレー
ム、13……アンダーフレーム、14……ステツピングモー
タ、15……ステツピングモータ駆動回路、16……パルス
発生部、17,18……パルス幅測定部、19……脱調判別
部、20……モータ回転指令部、21……４進カウンタ、22
……グレイコード・バイナリコード変換部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プラテンに印字用紙を装着し、印字ヘッド
をプラテン軸方向に移動させながら前記印字用紙に印字
を行うプリンタにおいて、前記印字ヘッドを印字用紙に
対して垂直方向に移動させるステッピングモータと、前
記印字ヘッドの移動に伴って発生するパルスを検出する
検出素子と、前記印字ヘッドが初期位置からプラテン方
向に移動制御され、印字用紙に当接したことにより、前
記ステッピングモータが脱調し始めたことを検出する脱
調検出手段とを備え、該脱調検出手段は、前記検出素子
で検出されたパルスのパルス幅の変化を、前記ステッピ
ングモータの駆動を制御する進相パルスのパルス間隔
と、前記検出素子で検出されたパルスのパルス幅との差
に基づいて検出することによりステッピングモータの脱
調を検出し、前記脱調検出手段によるステッピングモー
タの脱調検出後、前記印字ヘッドを一定量プラテンから
遠ざかる方向に移動させることを特徴とするプリンタの
印字ヘッドの自動調整機構。
【請求項２】プラテンに印字用紙を装着し、印字ヘッド
をプラテン軸方向に移動させながら前記印字用紙に印字
を行うプリンタにおいて、前記印字ヘッドを印字用紙に
対して垂直方向に移動させるステッピングモータと、前
記印字ヘッドの移動に伴って発生するパルスを、前記ス
テッピングモータが４相進相する毎にデューティ50％の
パルスとして、相互に90゜だけ位相をずらして検出する
２個の検出素子と、前記ステッピングモータが脱調し始
めたことを、前記２つの検出素子で検出されたパルスの
相互関係が、前記ステッピングモータの駆動を制御する
進相パルスに同期して変化しなくなることにより検出す
る脱調検出手段とを備え、ステッピングモータの脱調検
出後、前記印字ヘッドを一定量プラテンから遠ざかる方
向に移動させることを特徴とするプリンタの印字ヘッド
の自動調整機構。
【請求項３】前記脱調検出手段による、前記２つの検出
素子で検出されたパルスの相互関係が、進相パルスに同
期して変化しなくなることの検出は、前記２つの検出素
子で検出されたパルスをグレイコード・パイナリコード
変換手段により変換したバイナリコードと、前記進相パ
ルスを４進カウンタによりコード化したバイナリコード
との差に基づいて行われることを特徴とする特許請求の
範囲第２項記載のプリンタの印字ヘッドの自動調整機
構。
【請求項４】前記検出素子は、前記ステッピングモータ
の軸に設けられたスリットデイスクのスリットを検出す
る素子であることを特徴とする特許請求の範囲第１項、
第２項または第３項記載のプリンタの印字ヘッドの自動
調整機構。
【請求項５】前記スリットディスクは、ガラス，アクリ
ル等の透明板に印刷されたスリットを備えることを特徴
とする特許請求の範囲第４項記載のプリンタの印字ヘッ
ドの自動調整機構。
【請求項６】前記スリットディスクに代り、印字ヘッド
を駆動する歯車を用い、スリットに代りその歯を用いる
ことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載のプリンタ
の印字ヘッドの自動調整機構。
【請求項７】前記検出素子は、回転磁石による磁束変化
を検出する素子であることを特徴とする特許請求の範囲
第１項、第２項または第３項記載のプリンタの印字ヘッ
ドの自動調整機構。