JP2001010155A - プリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 用紙の枚数に拘らず、ヘッドギャップを一定
量に自動調整する。 【解決手段】 印字ヘッド４を搭載するヘッドキャリア
７をスライド自在に保持するキャリアシャフト５を偏心
回転させ、印字ヘッド４の印字面８とプラテン３との間
に印字しようとする用紙Ｐを介在させた状態で印字面８
をプラテン３に押し当てた後に印字ヘッド４を所定量後
退させてヘッドギャップを調整する構成を前提とし、印
字面８をプラテン３に押し当てるに際して、キャリアシ
ャフト５の回転途中でバネ定数が高くなるように変化す
るスプリング１７，２０によってキャリアシャフト５に
回転負荷を与える。これにより、用紙Ｐの厚みが薄くな
ると調整後のヘッドギャップが狭くなり、その傾向があ
る厚みよりも薄くなるとより増大するような従来から生
ずる現象が抑制され、用紙Ｐの枚数に拘らず、ヘッドギ
ャップが一定量に自動調整される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、キャリアシャフト
の偏心回転を利用してプラテン上の用紙と印字ヘッドと
の間のギャップ（以下、ヘッドギャップという）を設定
するようにしたプリンタに関する。

【０００２】

【従来の技術】ドットインパクトプリンタでは、印字品
質の向上や用紙・インクリボン等の損傷防止を図る上
で、印字ヘッドのヘッドギャップを正しく設定すること
が極めて重要である。ところが、印字ヘッドのヘッドギ
ャップは、印字を行おうとする用紙の厚みによって変動
してしまう。そこで、従来、印字ヘッドの印字面（ニー
ドルが突出する面）とプラテンとの間の間隔を可変自在
とした上で、印字ヘッドのヘッドギャップを自動調整し
得るようにしたヘッドギャップ調整機構が実用化されて
いる。

【０００３】このようなヘッドギャップの自動調整は、
一般的に、ステッピングモータで印字ヘッドを駆動制御
して前進又は後退させるという制御の下、まず、印字し
ようとする用紙をセットした上で印字ヘッドを前進させ
てその印字面を用紙を介してプラテンに押し付け、続い
てその位置から所定のヘッドギャップが確保される位置
まで印字ヘッドを後退させることにより行う。つまり、
印字ヘッドの印字面を用紙を介してプラテンに押し付け
た後、所定のヘッドギャップが確保されるように印字ヘ
ッドを後退させるようにステッピングモータを駆動制御
する、という制御によってヘッドギャップの自動調整が
なされる。

【０００４】ここで、印字ヘッドの印字面とプラテンと
の間の間隔を可変自在とする構造としては、代表的に
は、ラック＆ピニオン機構を用いて印字ヘッドを移動さ
せる構造のものと、印字ヘッドを搭載するヘッドキャリ
アを保持するキャリアシャフトを偏心回転させて印字ヘ
ッドを移動させる構造のものとが従来から用いられてい
る。ラック＆ピニオン機構を用いて印字ヘッドを移動さ
せる構造のものでは、ステッピングモータのステップ数
と印字ヘッドの移動量とがリニアな関係になるため、高
精度なヘッドギャップ調整を容易に行うことが可能とな
る。しかし、このような構造のものでは、構造の複雑
化、部品点数及び重量の増加、それらに伴うコストの上
昇という不都合がある。これに対し、キャリアシャフト
を偏心回転させて印字ヘッドを移動させる構造のもの
は、その構造上、ステッピングモータのステップ数と印
字ヘッドの移動量とがリニアな関係にならないという問
題を持ちながら、構造が簡単で安価であるという利点を
持つために広く普及している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】印字ヘッドの印字面と
プラテンとの間の間隔を可変する構造として、キャリア
シャフトを偏心回転させて印字ヘッドを移動させる構造
のものでは、前述した通り、ステッピングモータのステ
ップ数と印字ヘッドの移動量とがリニアな関係にならな
い。このため、用紙の厚みによって印字ヘッドのヘッド
ギャップが変動してしまうという問題がある。そこで、
従来、どの厚みの用紙に対しても不都合が生じない程度
に、プラテンに押し付けられた印字ヘッドを後退させる
際の戻し量を用紙厚に応じて微妙に調整する、というこ
とが行われている。

【０００６】しかし、一般的には、従来のヘッドギャッ
プ自動調整機構を用いた場合の用紙枚数と設定されるヘ
ッドギャップとの関係を例示する図９のグラフのよう
に、理想のヘッドギャップに対して、薄い用紙に適合す
るヘッドギャップは狭く、厚い用紙に適合するヘッドギ
ャップは広くなってしまうような傾向がある。ここで、
図９は、従来のヘッドギャップ自動調整機構を用いた場
合の用紙枚数と設定されるヘッドギャップとの関係を例
示するグラフである。このような現象は、 （１）キャリアシャフトを偏心回転させた場合のエキセ
ントリックカーブ （２）用紙の枚数 （３）印字ヘッドの印字面が用紙に押し当てられる角度 等の要因によって生ずるものと推定される。以下、各要
因について説明する。 （１）キャリアシャフトを偏心回転させた場合のエキセ
ントリックカーブ ステッピングモータを駆動源としてキャリアシャフトを
偏心回転させて印字ヘッドを移動させた場合、ステッピ
ングモータの単位ステップ数に対する印字ヘッドの変位
量は、ある位置で最大となり、その位置の前後で徐々に
変位量が少なくなる。このような印字ヘッドの変位量を
エキセントリックカーブという。図９に例示するグラフ
では、用紙３枚（３Ｐ）のステッピングモータの単位ス
テップ数に対する印字ヘッドの変位量が最大となる設定
となっている。このため、エキセントリックカーブだけ
を考慮した場合には、用紙３枚の時に理想のヘッドギャ
ップとなり、その前後ではヘッドギャップが狭くなる変
化を示すはずである。これに対し、実際には、図９にも
示すように、用紙の枚数が増えれば増える程ヘッドギャ
ップが広くなる傾向を示す。これは、上述した（２）用
紙の枚数、（３）印字ヘッドの印字面が用紙に押し当て
られる角度が影響するためと推定される。もっとも、用
紙枚数と印字ギャップとの間の変化量は一定でなく、用
紙３枚以下になると変化量が大きくなる。つまり、用紙
２枚（１Ｐ）及び用紙１枚（１Ｐ）のときには、ヘッド
ギャップが急激に狭くなる。例えば、用紙１枚のときに
は、用紙枚数と印字ギャップとの間の変化量が一定であ
るとした場合に対し、ｌの分だけヘッドギャップが狭く
なっている。このような変化は、エキセントリックカー
ブの影響である。 （２）用紙の枚数 ヘッドギャップ自動調整機構は、前述した通り、用紙を
介してプラテンに印字ヘッドの印字面を押し付け、その
位置から所定のヘッドギャップが維持されるように印字
ヘッドを後退させることにより行う。この際、用紙と用
紙との間には空気が入り込むため、用紙の枚数が増えれ
ば増える程、用紙を介して印字ヘッドの印字面をプラテ
ンに押し当てたときの印字ヘッドの位置が現実の印字位
置よりも後退位置に位置することになる。このため、用
紙の枚数が増えれば増える程、現実に必要とされるヘッ
ドギャップよりもヘッドギャップが広くなる傾向が生ず
る（図９のグラフ参照）。 （３）印字ヘッドの印字面が用紙に押し当てられる角度 キャリアシャフトの偏心回転を利用したヘッドギャップ
調整機構では、その構造上、ヘッドギャップの量に応じ
て印字ヘッドの印字面とプラテンとの間の角度が変化す
る。これに対し、印字ヘッドをプラテンに押し当てた場
合、プラテン側の構造物は撓みによって変形し、このと
きの変化量は印字ヘッドの印字面とプラテンとの間の角
度に影響を受ける。一般的には、用紙枚数が少なくなる
程、プラテン側の構造物の撓み量が大きくなるような傾
向を示す。このため、用紙を介して印字ヘッドの印字面
をプラテンに押し当てた後にヘッドギャップ量が一定と
なるように印字ヘッドを後退させると、用紙枚数が少な
い場合にはヘッドギャップが小さくなり、用紙枚数が増
える程ヘッドギャップが広がる傾向を示す（図９のグラ
フ参照）。

【０００７】本発明の目的は、用紙の枚数に拘らず、ヘ
ッドギャップを一定量に自動調整することである。

【０００８】本発明の目的は、スプリングのバネ定数の
設定を容易にすることである。

【０００９】本発明の目的は、構造を簡単にすることで
ある。

【００１０】本発明の目的は、装置を小型化することで
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のプリンタ
の発明は、印字ヘッドと、プラテンと、プラテンと平行
に設けられて偏心回転するキャリアシャフトと、プラテ
ンと平行に設けられた位置決めレールと、キャリアシャ
フトと位置決めレールとにスライド自在に取り付けら
れ、キャリアシャフトの回転によって印字ヘッドの印字
面がプラテンに当接する位置と所定のギャップを形成す
る位置とに変位自在に印字ヘッドを搭載するヘッドキャ
リアと、ステッピングモータを駆動源としてキャリアシ
ャフトを回転駆動するシャフト駆動機構と、印字ヘッド
の印字面をプラテンに当接させ、その位置から所定のギ
ャップを形成するために印字ヘッドをプラテンから離反
させるようにステッピングモータを駆動制御する制御手
段と、印字ヘッドの印字面がプラテンに近接する方向へ
のキャリアシャフトの回転を抑制する方向への力を付与
し、キャリアシャフトの回転途中でバネ定数が高くなる
ように変化するスプリングと、を具備する。ここで、
「印字ヘッドの印字面」というのは、印字ヘッドそのも
のの印字面だけでなく、印字ヘッドをプラテンに近接さ
せることによってプラテンに当接する構造物まで含む広
い概念である。例えば、プラテンに対して印字ヘッドと
一体であるリボンガイドが当接するように構成されてい
るような場合には、プラテンに当接するリボンガイドが
印字面を構成する。

【００１２】したがって、シャフト駆動機構によってキ
ャリアシャフトを回転させることで印字ヘッドがプラテ
ンに対して近接離反する。そこで、制御手段によってス
テッピングモータを駆動制御し、印字ヘッドの印字面を
プラテンに当接させ、その位置から所定のギャップを形
成するために印字ヘッドをプラテンから離反させること
でギャップを形成することができる。この際、スプリン
グにより、印字ヘッドの印字面がプラテンに近接する方
向へのキャリアシャフトの回転が抑制され、しかも、ス
プリングのバネ定数はキャリアシャフトの回転途中で高
くなる。このようにバネ定数を変化させる位置は、例え
ば、請求項２記載の発明のように、キャリアシャフトの
回転に伴う印字ヘッドの変位量が最大となる位置であ
る。これにより、プラテンに印字ヘッドが押し当てられ
るに際し、プラテンと印字ヘッドの印字面との間の用紙
枚数が少ない程、スプリングによるキャリアシャフトの
回転抑制力が増大する。このため、例えば、プラテン側
の構造物の撓みによる変形量が用紙の枚数に拘らず一定
化しやすくなる等の理由により、用紙の枚数に拘らず、
ギャップが一定に自動調整される。

【００１３】ここで、キャリアシャフトの回転途中でス
プリングのバネ定数が高くなるようにするためには、例
えば、請求項３記載の発明のように構成すれば良い。つ
まり、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発
明において、スプリングは、キャリアシャフトの回転に
対して、第一のバネ定数で抑制力を付与すると共に第一
のバネ定数で抑制力を付与する途中から第二のバネ定数
で抑制力を付与することによってキャリアシャフトの回
転途中でバネ定数を高く変化させる。そして、第一のバ
ネ定数で抑制力を付与すると共に第一のバネ定数で抑制
力を付与する途中から第二のバネ定数で抑制力を付与す
るためには、例えば、請求項４記載の発明のように構成
すれば良い。つまり、請求項４記載の発明は、請求項３
記載のプリンタにおいて、スプリングは、キャリアシャ
フトの回転に対して、第一のバネ定数で抑制力を付与す
るコイルスプリングと、このコイルスプリングの作用途
中から第二のバネ定数で抑制力を付与するトーションコ
イルスプリングとによって形成されている。したがっ
て、請求項４記載の発明によれば、印字ヘッドの印字面
がプラテンに近接する方向へのキャリアシャフトの回転
に対し、コイルスプリングは第一のバネ定数で抑制力を
付与し、コイルスプリングは第一のバネ定数で抑制力を
付与している途中からトーションコイルスプリングが第
二のバネ定数で抑制力を付与する。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図１ない
し図９に基づいて説明する。

【００１５】図１は印字部の平面図、図２ないし図４は
印字部の側面図である。まず、図示しないプリンタのハ
ウジングの内部には、図１ないし図４に示すような印字
部１が内蔵されている。この印字部１は、図１に片側だ
け示す一対のフレーム２に、平型のプラテン３に沿って
インパクトドットプリンタヘッドである印字ヘッド４が
スライド自在に設けられて形成されている。

【００１６】つまり、一対のフレーム２には、プラテン
３と平行にキャリアシャフト５と位置決めレール６とが
取り付けられている。これらのプラテン３とキャリアシ
ャフト５との取り付け位置は、図１ないし図４より明ら
かなように、プラテン３に対して位置決めレール６の方
がキャリアシャフト５よりも遠い位置である。そして、
それらのキャリアシャフト５と位置決めレール６とに
は、ヘッドキャリア７がスライド自在に取り付けられ、
このヘッドキャリア７には印字ヘッド４が搭載され、こ
の印字ヘッド４の印字面８がプラテン３に対面するよう
に位置付けられている。ここで、キャリアシャフト５と
ヘッドキャリア７との間は、ヘッドキャリア７のリング
状部分にキャリアシャフト５が嵌合する嵌合構造となっ
ており、位置決めレール６とヘッドキャリア７との間
は、ヘッドキャリア７の後部に取り付けられた一対のロ
ーラ９が平板状の位置決めレール６を挟み込むような構
造となっている。

【００１７】また、ヘッドキャリア７には、印字ヘッド
４の先端部分に位置させて、印字ヘッド４の図示しない
ニードルを通過させるための図示しないニードル孔が形
成されたリボンガイド１０が固定されている。したがっ
て、本実施の形態のプリンタでは、そのリボンガイド１
０が印字ヘッド４の印字面８を構成する。このようなリ
ボンガイド１０は、印字ヘッド４の先端部と僅かな隙間
を開けてヘッドキャリア７に取り付けられている。ヘッ
ドキャリア７には、また、図示しないインクリボンを引
出自在に収納するリボンカートリッジ１１が着脱自在に
取り付けられている。このリボンカートリッジ１１は、
内部に収納するインクリボンを印字ヘッド４とリボンガ
イド１０との間に導く構成となっている。

【００１８】次いで、キャリアシャフト５は、フレーム
２に対して偏芯して回転するように取り付けられてい
る。そこで、本実施の形態のプリンタは、キャリアシャ
フト５を回転させることで、プラテン３と印字ヘッド４
との間のヘッドギャップを調整するように構成されてい
る。一方のフレーム２には、そのためのシャフト駆動機
構１２が設けられている。つまり、一方のフレーム２に
は、その回転軸１３ａの方向をキャリアシャフト５と同
一方向に向けてステッピングモータ１３が固定されてお
り、このステッピングモータ１３の回転がそのステッピ
ングモータ１３の回転軸１３ａに固定されたモータギヤ
１４、アイドルギヤとして機能する第一アジャストギヤ
１５、及びキャリアシャフト５の一端に固定された第二
アジャストギヤ１６を介してキャリアシャフト５に伝達
されるように構成されている。図２ないし図４中、キャ
リアシャフト５が反時計方向に回転することによって印
字ヘッド４がプラテン３に近接し、キャリアシャフト５
が時計方向に回転することによって印字ヘッド４がプラ
テン３から離反する。

【００１９】また、第二アジャストギヤ１６は、その半
周程度にのみギヤを有する半月ギヤであり、その端部と
フレーム２との間にはキャリアシャフト５が図２ないし
図４中の時計方向に回転するように第二アジャストギヤ
１６を引っ張るスプリングとしてのコイルスプリング１
７が掛け渡されている。さらに、フレーム２に対して相
対移動がない位置には第二アジャストギヤ１６を貫通す
る位置に位置させてピン１８が立設されており、第二ア
ジャストギヤ１６にはその所定範囲内の回転動作に対し
てピン１８が障害とならないように長孔１９が形成され
ている。つまり、長孔１９は、第二アジャストギヤ１６
の回転に伴うピン１８との間の相対軌跡上に形成されて
いる。そして、第二アジャストギヤ１６には、長孔１９
に位置付けられて第二アジャストギヤ１６の回動途中で
ピン１８と係合する位置にスプリングとしてのトーショ
ンコイルスプリング２０が設けられている。このような
トーションコイルスプリング２０が作動するのは、３枚
以下の用紙Ｐに適合するヘッドギャップを自動設定する
に際してである。そして、トーションコイルスプリング
２０が作動し始める開始点は、キャリアシャフト５の回
転に伴う印字ヘッド４の変位量が最大となる位置であ
る。この位置は、第二アジャストギヤ１６の回転中心Ｃ
₁ とキャリアシャフト５の回転中心Ｃ₂ とを結ぶ直線が
印字ヘッド４の進行方向に対して直角となる位置である
（図５参照）。この位置でキャリアシャフト５の回転に
伴う印字ヘッド４の変位量が最大となるのは、図５に示
すように、第二アジャストギヤ１６の回転中心Ｃ₁ とキ
ャリアシャフト５の回転中心Ｃ₂とを結ぶ直線が印字ヘ
ッド４の進行方向に対して直角となる所定範囲角θ₂ に
おける印字ヘッド４の変位量ｂと、θ₂ と同一の角度で
あるが第二アジャストギヤ１６の回転中心Ｃ₁ とキャリ
アシャフト５の回転中心Ｃ₂ とを結ぶ直線が印字ヘッド
４の進行方向に対して直角とならない所定範囲角θ₁ に
おける印字ヘッド４の変位量ａとを比較すると、変位量
ａよりも変位量ｂの方が長くなることから理解される。
つまり、エキセントリックカーブの影響である。したが
って、本実施の形態のプリンタでは、コイルスプリング
１７及びとトーションコイルスプリング２０からなるス
プリングのバネ定数は、キャリアシャフト５の回転に伴
う印字ヘッド４の変位量が最大となる位置で変化するこ
とになる。

【００２０】図６は、用紙Ｐ枚数とキャリアシャフト５
の回転負荷との関係（コイルスプリング１７のバネ定数
及びトーションコイルスプリング２０のバネ定数）を示
すグラフである。図６に示すように、キャリアシャフト
５の図２ないし図４中の反時計方向の回転に対する回転
負荷、つまり、印字面８がプラテン３に近接する方向へ
のキャリアシャフト５の回転を抑制する方向への力は、
キャリアシャフト５の回転当初位置（用紙Ｐ８枚〜３枚
に適合する位置）、コイルスプリング１７のみによって
生じている。これに対し、キャリアシャフト５の回転が
進んだ位置（用紙Ｐ２枚〜１枚に適合する位置）では、
トーションコイルスプリング２０によってもキャリアシ
ャフト５の回転に対する回転負荷が加わる。

【００２１】本実施の形態のプリンタは、各部を制御す
るマイクロコンピュータを内蔵する。このマイクロコン
ピュータは、ＲＯＭにファームウエアとして格納する制
御プログラムに従い、ＲＡＭをワークエリアとして用い
つつ、ＣＰＵによって各部を集中的に制御し、印字動
作、ヘッドギャップ自動調整動作を実行する。したがっ
て、このようなマイクロコンピュータによって実行され
るステッピングモータ１３の駆動制御により、ヘッドギ
ャップの自動調整を行う制御手段の機能が実行される。

【００２２】このような構成において、本実施の形態の
プリンタは、実際の印字に際して、まず、ヘッドギャッ
プの自動調整を実行する。このようなヘッドギャップの
自動調整動作としては、まず、印字ヘッド４は、プラテ
ン３に対して離反したホームポジションに位置つけられ
る。そして、印字面８とプラテン３との間に搬送されよ
うとする用紙Ｐの先端が図示しないペーパタイミングセ
ンサによって検出されると、図示しない用紙Ｐの搬送用
のモータは、印字面８とプラテン３との間に用紙Ｐがセ
ットされるとその搬送を停止する。この状態で、駆動手
段によってステッピングモータ１３が駆動制御され、図
２ないし図４中の反時計方向にキャリアシャフト５を回
転駆動する。これにより、ホームポジションに退避して
いた印字ヘッド４がリボンガイド１０と共にプラテン３
に近接し、リボンガイド１０に形成された印字面８が用
紙Ｐを介してプラテン３に当接するとステッピングモー
タ１３によるキャリアシャフト５の回転駆動が停止され
る。用紙Ｐを介在させたプラテン３に対する印字面８の
当接は、ステッピングモータ１３の脱調により検出され
る。もっとも、その検出手法としては、周知である各種
の検出手法を用いることができる。こうして、用紙Ｐを
介してプラテン３に印字面８が押し当てられた状態か
ら、今度はステッピングモータ１３が逆方向に所定ステ
ップ数だけ回転駆動され、これによってキャリアシャフ
ト５が図２ないし図４中の時計方向に回転駆動され、印
字ヘッド４がプラテン３から離反する方向に後退させら
れる。この際の印字ヘッド４の後退量は、印字面８と用
紙Ｐとの間に所定の印字ギャップを形成するための量で
ある。

【００２３】ここで、リボンガイド１０に形成された印
字面８が用紙Ｐを介してプラテン３に当接する場合のキ
ャリアシャフト５の回転量は、用紙の厚み（枚数）に応
じて変動する。図２は、厚紙（用紙Ｐ４枚〜８枚）に適
合するヘッドギャップを設定するために用紙Ｐに印字面
８を押し付けた状態を示す印字部１の側面図である。図
３は、薄紙（用紙Ｐ３枚）に適合するヘッドギャップを
設定するために用紙Ｐに印字面８を押し付けた状態を示
す印字部１の側面図である。図４は、図３よりも更に薄
い薄紙（用紙Ｐ１枚〜２枚）に適合するヘッドギャップ
を設定するために用紙Ｐに印字面８を押し付けた状態を
示す印字部１の側面図である。図２ないし図４より明ら
かなように、厚紙（用紙Ｐ４枚〜８枚）に適合するヘッ
ドギャップを設定するために用紙Ｐに印字面８を押し付
けた場合、コイルスプリング１７だけがキャリアシャフ
ト５に回動負荷を与え、第二アジャストギヤ１６の回転
がトーションコイルスプリング２０の作動位置にまで至
らない（図２参照）。これに対し、薄紙（用紙Ｐ３枚）
に適合するヘッドギャップを設定するために用紙Ｐに印
字面８を押し付けた場合には、コイルスプリング１７だ
けがキャリアシャフト５に回動負荷を与えることに変わ
りはないが、第二アジャストギヤ１６の回転がトーショ
ンコイルスプリング２０の作動位置にまで至っている
（図３参照）。そして、より薄い薄紙（用紙Ｐ１枚〜２
枚）に適合するヘッドギャップを設定するために用紙Ｐ
に印字面８を押し付けた場合には、コイルスプリング１
７だけでなくトーションコイルスプリング２０もキャリ
アシャフト５に回動負荷を与える。

【００２４】本実施の形態のプリンタでは、コイルスプ
リング１７及びトーションコイルスプリング２０という
二つのスプリングがキャリアシャフト５に回転負荷を与
える結果、ヘッドギャップ量が用紙Ｐの厚み（枚数）に
依存性を示さず、ヘッドギャップ量をどのような厚み
（枚数）の用紙Ｐに対しても理想的なヘッドギャップ量
に調整することが可能となる。これは、用紙Ｐの枚数が
少なくなると、プラテン３上の用紙Ｐに印字面８を押し
当てた場合、その押し当て角度等が影響してプラテン３
側の撓み量が増大し、どうしてもヘッドギャップ自動調
整後のヘッドギャップが狭くなりがちであるのに対し、
プラテン３上の用紙Ｐに印字面８を押し当てるに際して
コイルスプリング１７又はコイルスプリング１７及びト
ーションコイルスプリング２０がキャリアシャフト５に
回転負荷を与えるとプラテン３側の撓み量の増大が抑制
される等の理由による。

【００２５】ここで、図７は、コイルスプリング１７の
みが作動した場合を想定する用紙Ｐの厚み（枚数）と設
定されるヘッドギャップとの関係を示すグラフである。
コイルスプリング１７だけがキャリアシャフト５に回転
負荷を付与する構成であると、より薄い薄紙（用紙Ｐ１
枚〜２枚）に対するヘッドギャップ調整量が狭小化しや
すい（図７中のｌ）。これは、図５を用いて説明したエ
キセントリックカーブの影響である。これに対し、本実
施の形態のプリンタでは、より薄い薄紙（用紙Ｐ１枚〜
２枚）に対するヘッドギャップの調整のために用紙Ｐを
介してプラテン３に印字面８を押し当てる際には、コイ
ルスプリング１７だけでなくトーションコイルスプリン
グ２０もキャリアシャフト５に回転負荷を与える。これ
により、図８に示すように、用紙Ｐの厚み（枚数）に拘
らず、設定されるヘッドギャップ量が理想的な一定量に
調整される。

【００２６】

【発明の効果】請求項１記載のプリンタの発明は、印字
ヘッドと、プラテンと、プラテンと平行に設けられて偏
心回転するキャリアシャフトと、プラテンと平行に設け
られた位置決めレールと、キャリアシャフトと位置決め
レールとにスライド自在に取り付けられ、キャリアシャ
フトの回転によって印字ヘッドの印字面がプラテンに当
接する位置と所定のギャップを形成する位置とに変位自
在に印字ヘッドを搭載するヘッドキャリアと、ステッピ
ングモータを駆動源としてキャリアシャフトを回転駆動
するシャフト駆動機構と、印字ヘッドの印字面をプラテ
ンに当接させ、その位置から所定のギャップを形成する
ために印字ヘッドをプラテンから離反させるようにステ
ッピングモータを駆動制御する制御手段と、印字ヘッド
の印字面がプラテンに近接する方向へのキャリアシャフ
トの回転を抑制する方向への力を付与し、キャリアシャ
フトの回転途中でバネ定数が高くなるように変化するス
プリングと、を具備するので、プラテンに印字ヘッドが
押し当てられるに際し、プラテンと印字ヘッドの印字面
との間の用紙枚数が少ない程、スプリングによるキャリ
アシャフトの回転抑制力を増大させることができ、した
がって、例えば、プラテン側の構造物の撓みによる変形
量が用紙の枚数に拘らず一定化しやすくなる等の理由に
より、用紙の枚数に拘らず、ギャップを一定に自動調整
することができる。

【００２７】請求項２記載の発明は、請求項１記載のプ
リンタにおいて、スプリングのバネ定数は、キャリアシ
ャフトの回転に伴う印字ヘッドの変位量が最大となる位
置で変化するので、印字ヘッドの変位量が最大となる位
置よりも用紙枚数が少なくなる位置にキャリアシャフト
が回転する位置では急激にギャップが狭くなるのに対
し、印字ヘッドの変位量が最大となる位置からスプリン
グのバネ定数が高くなるように変化するために、印字ヘ
ッドの変位量が最大となる位置よりも用紙枚数が少なく
なる位置で生じやすいギャップの峡小化を防止すること
ができる。

【００２８】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の発明において、スプリングは、キャリアシャフトの
回転に対して、第一のバネ定数で抑制力を付与すると共
に第一のバネ定数で抑制力を付与する途中から第二のバ
ネ定数で抑制力を付与することによってキャリアシャフ
トの回転途中でバネ定数を高く変化させるので、第一の
バネ定数と第二のバネ定数とを別個に考慮してスプリン
グのバネ定数を設定することができ、したがって、スプ
リングのバネ定数の設定を容易化することができる。

【００２９】請求項４記載の発明は、請求項３記載のプ
リンタにおいて、スプリングは、キャリアシャフトの回
転に対して、第一のバネ定数で抑制力を付与するコイル
スプリングと、このコイルスプリングの作用途中から第
二のバネ定数で抑制力を付与するトーションコイルスプ
リングとによって形成されているので、第一のバネ定数
を持つコイルスプリングと第二のバネ定数を持つトーシ
ョンコイルスプリングとを別個に考慮してスプリングの
バネ定数を設定することができ、したがって、スプリン
グのバネ定数の設定を容易化することができる。また、
トーションコイルスプリングは小型で構造も簡単なの
で、装置の構造の簡略化及び小型化を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示す印字部の平面図で
ある。

【図２】厚紙（用紙４〜８枚）に適合するヘッドギャッ
プを設定するために用紙に印字面を押し付けた状態（コ
イルスプリングのみ作動）を示す印字部の側面図であ
る。

【図３】薄紙（用紙３枚）に適合するヘッドギャップを
設定するために用紙に印字面を押し付けた状態（コイル
スプリングのみ作動）を示す印字部の側面図である。

【図４】図３よりも更に薄い薄紙（用紙１〜２枚）に適
合するヘッドギャップを設定するために用紙に印字面を
押し付けた状態（コイルスプリング及びトーションコイ
ルスプリング共に作動）を示す印字部の側面図である。

【図５】スプリングにおけるバネ定数変化点を説明する
ための概念図である。

【図６】用紙枚数とキャリアシャフト回転負荷との関係
（コイルスプリングのバネ定数及びトーションコイルス
プリングのバネ定数）を示すグラフである。

【図７】コイルスプリングのみが作動した場合を想定す
る用紙枚数と設定されるヘッドギャップとの関係を示す
グラフである。

【図８】コイルスプリング及びトーションコイルスプリ
ングが作動した場合の用紙枚数と設定されるヘッドギャ
ップとの関係を示すグラフである。

【図９】従来のヘッドギャップ自動調整機構を用いた場
合の用紙枚数と設定されるヘッドギャップとの関係を例
示するグラフである。

【符号の説明】

３ プラテン ４ 印字ヘッド ５ キャリアシャフト ６ 位置決めレール ７ ヘッドキャリア ８ 印字面 １２ シャフト駆動機構 １３ ステッピングモータ １７ スプリング、コイルスプリング ２０ スプリング、トーションコイルスプリング

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印字ヘッドと、 プラテンと、 前記プラテンと平行に設けられて偏心回転するキャリア
   シャフトと、 前記プラテンと平行に設けられた位置決めレールと、 前記キャリアシャフトと前記位置決めレールとにスライ
   ド自在に取り付けられ、前記キャリアシャフトの回転に
   よって前記印字ヘッドの印字面が前記プラテンに当接す
   る位置と所定のギャップを形成する位置とに変位自在に
   前記印字ヘッドを搭載するヘッドキャリアと、 ステッピングモータを駆動源として前記キャリアシャフ
   トを回転駆動するシャフト駆動機構と、 前記印字ヘッドの前記印字面を前記プラテンに当接さ
   せ、その位置から所定のギャップを形成するために前記
   印字ヘッドを前記プラテンから離反させるように前記ス
   テッピングモータを駆動制御する制御手段と、 前記印字ヘッドの前記印字面が前記プラテンに近接する
   方向への前記キャリアシャフトの回転を抑制する方向へ
   の力を付与し、前記キャリアシャフトの回転途中でバネ
   定数が高くなるように変化するスプリングと、を具備す
   るプリンタ。
2. 【請求項２】 前記スプリングのバネ定数は、前記キャ
   リアシャフトの回転に伴う前記印字ヘッドの変位量が最
   大となる位置で変化する請求項１記載のプリンタ。
3. 【請求項３】 前記スプリングは、前記キャリアシャフ
   トの回転に対して、第一のバネ定数で抑制力を付与する
   と共に第一のバネ定数で抑制力を付与する途中から第二
   のバネ定数で抑制力を付与することによって前記キャリ
   アシャフトの回転途中でバネ定数を高く変化させる請求
   項１又は２記載のプリンタ。
4. 【請求項４】 前記スプリングは、前記キャリアシャフ
   トの回転に対して、第一のバネ定数で抑制力を付与する
   コイルスプリングと、このコイルスプリングの作用途中
   から第二のバネ定数で抑制力を付与するトーションコイ
   ルスプリングとによって形成されている請求項３記載の
   プリンタ。