JP3626635B2 - プリンタ - Google Patents

Description

【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１０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１７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Ｃ_２ 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Ｃ_１ とキャリアシャフト５の回転中心Ｃ_２ 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θ_２ における印字ヘッド４の変位量ｂと、θ_２ 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Ｃ_１ とキャリアシャフト５の回転中心Ｃ_２ 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θ_１ 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)

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. 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. 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. 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。

Images