專利名稱：打印裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及點(diǎn)擊式行式打印機(jī)，尤其涉及調(diào)整打印頭與紙張間距的技術(shù)。
點(diǎn)擊式行式打印機(jī)，是在打印頭上配置有與構(gòu)成文字的點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的針，針的突出位置隨輸入的文字信息而相應(yīng)變化，與此同時(shí)，打印頭通過色帶擊打裝在紙輥上的紙張表面，從而進(jìn)行打印。若打印頭的擊打距離長(zhǎng)，則打印會(huì)變淺，若打印頭的擊打距離短，則打印會(huì)變深。所以要獲得均勻一致的打印效果，就必須使該擊打距離保持固定，即打印頭與紙張表面間的距離保持固定。


圖1表示了以前的點(diǎn)擊式打印機(jī)的主要單元結(jié)構(gòu)。如圖1所示，打印機(jī)構(gòu)單元19與紙輥3之間的距離，通過紙輥驅(qū)動(dòng)單元50及51旋轉(zhuǎn)絲杠53及54而調(diào)整。導(dǎo)軌60及61被用于高精度地平行移動(dòng)紙輥3。另外，為了紙輥3高精度地平行移動(dòng)，利用同步驅(qū)動(dòng)單元52而使紙輥驅(qū)動(dòng)單元50及51同步動(dòng)作。
圖2及圖3表示了以前的點(diǎn)擊式打印機(jī)的紙張厚度檢測(cè)步驟。如圖2所示，將紙張厚度檢測(cè)探頭55通過紙張40壓在探頭支架20上，從而可以檢測(cè)出紙張厚度。如圖3所示，根據(jù)檢測(cè)得到的紙張厚度將紙輥3移動(dòng)到指定的位置。
例如，在“特開平6-055784號(hào)公報(bào)”上公開的紙張自動(dòng)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，是由可利用螺紋升降裝置，從初始位置向打印機(jī)構(gòu)單元一側(cè)移動(dòng)，從而調(diào)整紙輥間隙的紙輥，和固定在該紙輥上、決定紙輥間隙的紙張厚度檢測(cè)探頭，以及與紙張厚度檢測(cè)探頭組合在一起與紙張接觸并根據(jù)紙張厚度而移動(dòng)的檢測(cè)棒，以及檢測(cè)紙輥初始位置的原點(diǎn)位置探頭構(gòu)成。檢測(cè)棒按照紙張厚度不同而移動(dòng)，紙張厚度檢測(cè)探頭則隨檢測(cè)棒的移動(dòng)而動(dòng)作，在紙張厚度檢測(cè)探頭恢復(fù)到不動(dòng)作狀態(tài)之前，將紙輥平行移動(dòng)到打印機(jī)構(gòu)單元一側(cè)。
另外，在“特開平2-258380號(hào)公報(bào)”上公開的紙張厚度調(diào)整機(jī)構(gòu)，配置有操作者用來確定自動(dòng)設(shè)定模式或選擇設(shè)定模式的模式選擇開關(guān)，和為紙張厚度不一的特殊紙張選擇適當(dāng)?shù)募堓侀g隙的開關(guān)，以及存儲(chǔ)著對(duì)應(yīng)于特殊紙張的適當(dāng)紙輥間隙數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。
正如圖1所示的那樣，如上所述的現(xiàn)有技術(shù)中，必須要使配置在紙輥3兩端的紙輥驅(qū)動(dòng)單元50及51高精度地同步運(yùn)動(dòng)。另外，旋轉(zhuǎn)絲杠53及54必須具有高精度地同步動(dòng)作的完全相同的動(dòng)作特性。并且，必須要頻繁地進(jìn)行諸如此類的調(diào)整。
也就是說，要使用通過螺紋等實(shí)現(xiàn)動(dòng)作的升降機(jī)構(gòu)，來高精度地平行移動(dòng)較長(zhǎng)尺寸的紙輥，就必須要有復(fù)雜的導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)以及實(shí)現(xiàn)左右端同步動(dòng)作的結(jié)構(gòu)。另外整個(gè)機(jī)構(gòu)組裝完成之后還必須要進(jìn)行極為復(fù)雜的調(diào)整作業(yè)。
另外，圖4及圖5表示出了現(xiàn)有技術(shù)中與紙張厚度檢測(cè)有關(guān)的問題點(diǎn)，正如圖中所示，對(duì)于局部厚度不一致的紙張無法得到合適的紙輥間隙。例如，在預(yù)加炭處理過的島狀的標(biāo)簽紙上，剝離紙部分與標(biāo)簽紙部分紙張厚度不一致，在這種場(chǎng)合下，如圖4所示的那樣，紙張厚度檢測(cè)探頭55將檢測(cè)剝離紙部分的紙張厚度。如圖5所示，若根據(jù)該檢測(cè)數(shù)據(jù)設(shè)定紙輥3的位置，一般來講，此類打印裝置在確保標(biāo)簽紙部分的打印速度的基礎(chǔ)上，必須要確保打印機(jī)構(gòu)單元的應(yīng)答頻率。應(yīng)答頻率取決于打印機(jī)構(gòu)單元的固有振動(dòng)頻率、紙輥間隙、紙張的恢復(fù)系數(shù)等。紙張的恢復(fù)系數(shù)取決于紙張的厚度、復(fù)寫頁數(shù)等。一般來講，紙張厚則其恢復(fù)系數(shù)就低，在相同的紙輥間隙下打印機(jī)構(gòu)單元的應(yīng)答頻率就會(huì)變低，這樣對(duì)于打印速率而言，紙輥間隙就會(huì)不合適。在以前遇到這種情況，操作者就必須參與進(jìn)來，確認(rèn)打印位置處的紙張厚度，并指示打印裝置變更自動(dòng)檢測(cè)出的紙張厚度。
另外，一般情況下，此類打印裝置，在確保打印速度的基礎(chǔ)上，必須要確保打印機(jī)構(gòu)單元的應(yīng)答頻率，應(yīng)答頻率取決于打印機(jī)構(gòu)單元的固有振動(dòng)頻率、紙輥間隙和紙張的恢復(fù)系數(shù)等。紙張的恢復(fù)系數(shù)取決于紙張的厚度、復(fù)寫頁數(shù)等。一般來講，紙張厚則紙的恢復(fù)系數(shù)就低，在相同的紙輥間隙下打印機(jī)構(gòu)單元的應(yīng)答頻率就會(huì)變低，這樣打印速度就會(huì)達(dá)到極限。但是，直到現(xiàn)在為止，顧及到這一點(diǎn)的技術(shù)尚未見發(fā)表。
本發(fā)明就是在這種背景下進(jìn)行的，其目的在于提供一種打印裝置，能簡(jiǎn)單并且高精度地實(shí)現(xiàn)設(shè)定紙輥間隙的機(jī)構(gòu)。本發(fā)明可以提供一種適應(yīng)于紙張厚度局部不一致的紙張的打印裝置。本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠?qū)?yīng)于紙張厚度而設(shè)定適當(dāng)紙輥間隙的打印裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)觀點(diǎn)，在配備了打印頭、裝在打印頭上與打印頭保持間距的紙輥、向上述打印頭和紙輥之間提供紙張的送紙機(jī)構(gòu)、檢測(cè)紙張厚度的機(jī)構(gòu)、以及按照該檢測(cè)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)結(jié)果來調(diào)整紙輥間距的調(diào)整機(jī)構(gòu)的打印裝置上，配置與紙輥平行設(shè)置的軸、和靠?jī)牲c(diǎn)支承在此軸上、自由轉(zhuǎn)動(dòng)且靠?jī)牲c(diǎn)支承紙輥中心軸的框架。上述調(diào)整機(jī)構(gòu)包含調(diào)整該框架相對(duì)于上述軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度的機(jī)構(gòu)。本發(fā)明即提供具有以上特征的打印裝置。
也就是說，本發(fā)明的打印裝置中，紙輥連同支承紙輥的框架一起裝在可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的軸上，通過以該軸為中心的框架的轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整紙輥間隙。
這樣，以前的打印裝置中紙輥兩端的復(fù)雜的紙輥驅(qū)動(dòng)單元、導(dǎo)軌以及同步驅(qū)動(dòng)單元都可以省略掉。
上述送紙機(jī)構(gòu)，需要包括將紙張厚度檢測(cè)機(jī)構(gòu)所檢測(cè)得到的紙張位置自動(dòng)移動(dòng)到打印位置處的機(jī)構(gòu)。
也就是說，本發(fā)明的打印裝置能夠檢測(cè)位于初始打印位置處的紙張厚度。這樣，即使使用局部厚度不一的紙張，也能夠確定正確的紙輥間距。
另外，對(duì)于上述檢測(cè)機(jī)構(gòu)所檢測(cè)出的紙張厚度，需要有一張記錄其所應(yīng)設(shè)定的紙輥間距的圖表。也就是說，根據(jù)檢測(cè)得到的紙張厚度，例如紙厚時(shí)則由紙張表面到打印機(jī)構(gòu)單元的空隙會(huì)變窄，將諸如此類的間距圖表放置在存儲(chǔ)器中，依此來進(jìn)行控制，減緩因紙張變厚導(dǎo)致的紙張恢復(fù)系數(shù)的降低對(duì)應(yīng)答頻率的影響，從而能夠確保打印速度。另外也使提高復(fù)寫能力成為可能。
上述檢測(cè)機(jī)構(gòu)也可以做成支承在上述框架上的結(jié)構(gòu)，也就是說，紙張厚度檢測(cè)機(jī)構(gòu)也可與紙輥裝在同一個(gè)框架上，從而能夠使整體裝置結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單化。
根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)觀點(diǎn)，可以提供具備如下特征的打印裝置，即配置有根據(jù)紙輥的溫度變化來調(diào)節(jié)控制打印頭與紙張表面間的距離的機(jī)構(gòu)。也就是說，本發(fā)明的裝置特征在于，在配備了打印頭、裝在打印頭上并與之保持間距相對(duì)的紙輥、和向打印頭與紙輥之間提供紙張的送紙機(jī)構(gòu)的打印裝置上，配置有檢測(cè)紙輥溫度的機(jī)構(gòu)、和僅根據(jù)為減小由此溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)輸出的溫度信息而導(dǎo)致的紙輥間距的變動(dòng)而預(yù)先設(shè)定的值(±Δd)自動(dòng)調(diào)整所述間距的機(jī)構(gòu)。
近年來，對(duì)于點(diǎn)擊式的打印裝置，人們期望能夠利用其實(shí)現(xiàn)高速打印。針對(duì)這種需要，人們?cè)黾恿舜蛴☆^的針的縱向列數(shù)。也就是說開發(fā)了加長(zhǎng)打印頭縱向方向，從而能夠進(jìn)行多行同時(shí)打印的結(jié)構(gòu)的技術(shù)。隨之而來，紙輥的直徑就必然要增大。紙輥利用鋁等輕合金的圓筒為基體，其表面貼上高硬度的橡膠材料。但是如果紙輥的直徑增大，則其回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力矩就必然會(huì)增加，所以設(shè)計(jì)上就盡可能采用輕合金作為基體材料使用，并盡可能減小圓筒的壁厚。
但另一方面，紙輥吸收打印頭的機(jī)械沖擊而進(jìn)行打印，就必然會(huì)發(fā)熱，紙輥圓筒的壁厚薄則其熱容量就會(huì)變小，如果反復(fù)進(jìn)行打印作業(yè)、暫停運(yùn)行等時(shí)，其溫度變化就會(huì)很大。由于溫度變化，紙輥直徑就會(huì)因金屬材料的熱脹冷縮而變化，從而導(dǎo)致打印頭與紙張表面間的間距發(fā)生變化。目前紙輥基體材料選擇的主要著眼點(diǎn)在于材料的輕量化和硬度等方面，至于選擇熱膨脹系數(shù)小的金屬材料作為基體材料的問題，尚未有顧及。
如上所述，打印頭與紙張表面間的距離對(duì)于打印質(zhì)量非常重要，如果在打印過程中該距離發(fā)生變化，則打印深淺就會(huì)發(fā)生變化。另外，在實(shí)際的裝置中，由于受該熱膨脹而導(dǎo)致該距離發(fā)生很大變化，造成色帶與紙張表面接觸，而弄臟打印完成的紙張表面等的現(xiàn)象亦有發(fā)生。
根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)觀點(diǎn)所進(jìn)行的發(fā)明，可以利用簡(jiǎn)單的機(jī)構(gòu)高精度地檢測(cè)打印頭與紙張表面間的距離，并自動(dòng)控制其始終保持為一固定值。但是，其中并沒有考慮由于紙輥受熱膨脹而產(chǎn)生的影響。
本發(fā)明的第二個(gè)觀點(diǎn)就是在這種背景下提出的，能夠便宜地提供不因紙輥的溫度變化而導(dǎo)致打印質(zhì)量變化的打印裝置。另外，即便由于紙輥的壁厚變薄而導(dǎo)致紙輥的熱容量變小、紙輥形狀受溫度變化的影響增大，也能保持穩(wěn)定的打印質(zhì)量。根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)觀點(diǎn)，可以增大選擇紙輥基體材料的自由度，對(duì)于現(xiàn)在使用的具備隨紙張厚度而調(diào)節(jié)打印頭與紙張表面間距離的機(jī)構(gòu)的打印裝置來講，僅需改變小小的設(shè)計(jì)，就會(huì)使打印質(zhì)量不受溫度變化的影響。另外，即使打印過程中紙輥的溫度發(fā)生變化，打印質(zhì)量也毫無影響。并且，由于根據(jù)溫度變化來控制打印頭與紙張表面間的間距，在每一行中打印質(zhì)量都不會(huì)有顯著的變化。另外，即使進(jìn)行連續(xù)打印、或打印中斷等，打印質(zhì)量不會(huì)隨之而變化，也不會(huì)發(fā)生色帶不小心與打印紙的表面接觸，而弄臟打印過的紙張表面的事情。
根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)觀點(diǎn)完成的打印裝置，利用熱敏電阻等其他比較便宜的溫度電氣轉(zhuǎn)換元件檢測(cè)紙輥的溫度，將輸出的電氣值作為溫度信息，預(yù)先將對(duì)于與溫度信息相對(duì)應(yīng)的打印頭與紙輥之間的間距的標(biāo)準(zhǔn)值所應(yīng)調(diào)節(jié)的數(shù)值(±Δd)記錄在實(shí)物或制造樣本上，利用這些記錄的信息提供溫度信息，由此判斷紙輥間距應(yīng)機(jī)械調(diào)節(jié)的數(shù)值，從而進(jìn)行控制。其結(jié)構(gòu)并不是在打印過程中直接檢測(cè)打印頭和紙輥間的間距，另外，也不是在調(diào)節(jié)時(shí)檢測(cè)紙輥間距使其始終保持為一固定值的閉環(huán)自動(dòng)控制裝置。利用這種結(jié)構(gòu)，可以得到既實(shí)用、又有足夠水平的均勻一致的打印質(zhì)量。
這種結(jié)構(gòu)并不需要采用非接觸手段檢測(cè)打印頭和紙輥的間距，或者設(shè)置閉環(huán)的自動(dòng)控制回路等的昂貴裝置，可以提供便宜、實(shí)用、具有相當(dāng)水平的均勻一致的打印質(zhì)量的點(diǎn)擊式打印裝置。
這種結(jié)構(gòu)，對(duì)于具備可根據(jù)紙張厚度自動(dòng)調(diào)節(jié)所述間距機(jī)構(gòu)的以前的裝置，僅需改變小小的設(shè)計(jì)即可實(shí)現(xiàn)。也就是說，可以做成這樣一種結(jié)構(gòu)，即可以驅(qū)動(dòng)檢測(cè)紙張厚度信息的機(jī)構(gòu)、和驅(qū)動(dòng)同時(shí)利用紙張厚度信息及溫度信息而自動(dòng)調(diào)整紙輥間距的機(jī)構(gòu)。
這種同時(shí)利用紙張厚度信息以及溫度信息來自動(dòng)調(diào)整所述間距的機(jī)構(gòu)，可以做成包括預(yù)先記錄著相應(yīng)于紙張厚度所應(yīng)設(shè)定的間距的紙張厚度圖表、預(yù)先記錄著關(guān)于溫度信息所應(yīng)變更的間距的溫度圖表、提供紙張時(shí)讀取紙張厚度并參照上述紙張厚度圖表來調(diào)節(jié)所述間距的第一控制機(jī)構(gòu)、和在打印過程中讀取上述溫度信息并參照上述溫度圖表來調(diào)節(jié)所述間距的第二控制機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。
這種結(jié)構(gòu)，在能夠針對(duì)紙張厚度而調(diào)整紙輥間距的以前的裝置上，僅需增加檢測(cè)溫度信息并將其提供給控制回路的硬件機(jī)構(gòu)即可，不需要增加其它的硬件，僅通過改變控制軟件就可以達(dá)到目的。
第二控制機(jī)構(gòu)需要設(shè)定為在換行動(dòng)作過程中進(jìn)行紙輥間距調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，即使在打印進(jìn)行過程中改變紙輥間距，打印完成之后打印效果也不會(huì)有明顯的深淺不均勻的現(xiàn)象。
另外，該第二控制機(jī)構(gòu)，在打印進(jìn)行過程中調(diào)節(jié)間距時(shí)按細(xì)微的幅度逐漸進(jìn)行，打印品位的變化令人無法覺察，所以可以得到非常自然的打印效果。
以下對(duì)附圖作簡(jiǎn)要說明。
圖1為表示點(diǎn)擊式打印機(jī)的主要單元結(jié)構(gòu)圖。
圖2為表示現(xiàn)有的點(diǎn)擊式打印機(jī)的紙張厚度檢測(cè)步驟圖。
圖3為表示現(xiàn)有的點(diǎn)擊式打印機(jī)的紙張厚度檢測(cè)步驟圖。
圖4為表示現(xiàn)有技術(shù)中與紙張厚度檢測(cè)有關(guān)的問題點(diǎn)圖。
圖5為表示現(xiàn)有技術(shù)中與紙張厚度檢測(cè)有關(guān)的問題點(diǎn)圖。
圖6為本發(fā)明實(shí)施例1打印裝置的主要模塊結(jié)構(gòu)圖。
圖7為從正面所看的AGA框架的示意圖。
圖8為表示紙張?jiān)O(shè)定步驟的流程圖。
圖9為用以說明紙張?jiān)O(shè)定步驟圖。
圖10為用以說明實(shí)施例1的紙張?jiān)O(shè)定步驟圖。
圖11為表示設(shè)定紙輥間距步驟的流程圖。
圖12為表示間距圖表的記錄內(nèi)容圖。
圖13為表示打印裝置的具體的結(jié)構(gòu)圖。
圖14為表示打印裝置紙張厚度檢測(cè)步驟的示意圖。
圖15為表示打印裝置紙張厚度檢測(cè)步驟的示意圖。
圖16為本發(fā)明實(shí)施例2打印裝置的主要模塊結(jié)構(gòu)圖。
圖17為表示溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
圖18為說明控制單元的控制步驟的主要部分流程圖。
圖19為本發(fā)明實(shí)施例3打印裝置的主要模塊結(jié)構(gòu)圖。
實(shí)施例本發(fā)明實(shí)施例1的打印裝置，如圖6所示，配置有打印頭21、裝在該打印頭上并與之保持間距的紙輥3、在打印頭21和紙輥3之間提供紙張的送紙機(jī)構(gòu)即牽引器17以及輸送滾筒18、檢測(cè)紙張厚度的機(jī)械即紙張厚度檢測(cè)單元22、和依照該紙張厚度檢測(cè)單元22的檢測(cè)結(jié)果調(diào)整所述間距的機(jī)構(gòu)即控制單元26的打印裝置。在這里，本發(fā)明的特征在于，裝有與紙輥3平行設(shè)置的軸5、和兩點(diǎn)支承在該軸5上、自由轉(zhuǎn)動(dòng)、且靠?jī)牲c(diǎn)支承紙輥3的中心軸的AGA框架1，控制單元26控制紙輥驅(qū)動(dòng)單元24、調(diào)整此AGA框架1相對(duì)于軸5的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。
牽引器17將紙張厚度檢測(cè)單元22檢測(cè)到的紙張位置自動(dòng)移動(dòng)到打印位置。另外，配置有記錄著對(duì)于由紙張厚度檢測(cè)單元22檢測(cè)到的紙張厚度而所應(yīng)設(shè)定的所述間距的間距圖表28。紙張厚度檢測(cè)單元22也由AGA框架1支承。
如圖7所示，本發(fā)明實(shí)施例1的打印裝置，由于可以通過移動(dòng)AGA框架1來實(shí)現(xiàn)紙輥間距的調(diào)整，所以即便使用長(zhǎng)大尺寸的紙輥3，也能高精度地設(shè)定紙輥間距。
如圖8所示，本發(fā)明實(shí)施例1的打印裝置中，紙張?jiān)O(shè)定步驟為操作員輸入初始打印位置(S1)，控制單元26接受此信號(hào)、將紙張40的初始打印位置移動(dòng)到紙張厚度檢測(cè)單元22的控制桿臂9處(S2)，其狀況如圖9所示。圖9的三角標(biāo)記處為初始打印位置。通過控制桿臂9倒向探頭支架20一側(cè)，即可檢測(cè)紙張厚度(S3)?？刂茊卧?6接受此檢測(cè)結(jié)果，參照間距圖表28(S4)。間距圖表28如圖8所示的那樣，橫軸為紙張厚度，縱軸為紙輥間距。控制單元26，通過參照間距圖表28，可以判斷與紙張厚度相對(duì)應(yīng)的紙輥間隙。此間距圖表28的設(shè)定中，紙張變厚則從紙張40的表面到打印頭21的空隙就會(huì)變窄，這樣就可以減緩因紙張變厚而導(dǎo)致的紙張恢復(fù)系數(shù)的降低對(duì)應(yīng)答頻率的影響，使確保打印速度成為可能。另外，也使提高復(fù)寫能力成為可能。
控制單元26根據(jù)這樣判斷得到的紙輥間距來控制紙輥驅(qū)動(dòng)單元24，從而調(diào)整紙輥位置(S5)。如圖10中三角標(biāo)記所示的那樣，紙輥3移動(dòng)到適當(dāng)?shù)奈恢弥?S6)，將紙張40的初始打印位置移動(dòng)到打印位置(S7)。這樣，即使在使用局部厚度不一致的紙張40的場(chǎng)合下，也能夠確保獲得適當(dāng)?shù)募堓侀g距。
在圖13至圖15中更具體的表示了本發(fā)明實(shí)施例1的打印裝置。
如圖13所示，在圖6及圖7中表示出的紙張厚度檢測(cè)單元22的探頭支架20以及控制桿臂9實(shí)際安裝在AGA框架1和LF框架2等兩個(gè)框架上。并且，AGA框架1在紙輥3的中心的正上方處設(shè)置有作為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)支點(diǎn)的支承4。由于插在該支承4中的軸5固定在LF框架2上，也就是AGA框架1支承在LF框架2上，并呈自由轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)。
另外，構(gòu)造上自動(dòng)調(diào)整紙輥間隙的AGA凸輪6為等速凸輪，其圓周表面與AGA框架1上的凸輪推桿7的表面，通過彈簧8b始終保持接觸。
在AGA框架1上，實(shí)際安裝有紙輥3、檢測(cè)紙張厚度的控制桿臂9、驅(qū)動(dòng)控制桿臂9轉(zhuǎn)動(dòng)的控制桿電機(jī)10、傳動(dòng)齒輪11a、檢測(cè)控制桿臂9位置的控制桿探頭12、將AGA凸輪6的動(dòng)力轉(zhuǎn)換為AGA框架1的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的凸輪推桿7等。
在LF框架2上，實(shí)際安裝有驅(qū)動(dòng)AGA凸輪6的AGA電機(jī)13和傳動(dòng)齒輪11b，以及檢測(cè)AGA凸輪6的原點(diǎn)位置的AGA原點(diǎn)探頭14。
在這種結(jié)構(gòu)中，電機(jī)13的回轉(zhuǎn)動(dòng)力通過多個(gè)傳動(dòng)齒輪11b傳遞到凸輪6上，通過凸輪6的轉(zhuǎn)動(dòng)推動(dòng)AGA框架10，AGA框架10以該軸4為中心轉(zhuǎn)動(dòng)。也就是說，電機(jī)13向正方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，紙輥3和AGA框架10一起被推向圖的左方，紙輥3和打印頭之間的間距就會(huì)變短；反之，電機(jī)13向反方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，紙輥3和AGA框架10一起被推向圖的右方，紙輥3和打印頭之間的間距就會(huì)變長(zhǎng)。關(guān)于其他部分的結(jié)構(gòu)，因與本發(fā)明無直接關(guān)系，故予以省略。由于各部分均與圖6具有相同的符號(hào)，故通過圖6能夠理解其主要結(jié)構(gòu)單元。
如圖14所示，紙張40的初始打印位置由操作者設(shè)定在調(diào)節(jié)指示器15上，在接到打印命令的時(shí)候，由牽引器17以及輸送輥18將紙張40的初始打印位置拉到控制桿臂9的位置處。
然后，通過控制桿電機(jī)10放開控制桿臂9，控制桿探頭成為OFF狀態(tài)之后，通過AGA電機(jī)13和AGA凸輪6將AGA框架1移動(dòng)到打印機(jī)構(gòu)單元19一側(cè)，使得紙輥間隙變得狹窄。在這個(gè)動(dòng)作的過程中，控制桿臂9接觸位于探頭支架20處的紙張40的背面，通過其反作用力使控制桿臂9轉(zhuǎn)動(dòng)，遮斷控制桿探頭12的光軸使之呈ON狀態(tài)。也就是說，紙張薄時(shí)，在紙輥間隙狹小的地方控制桿探頭12就會(huì)變成ON狀態(tài)。
這時(shí)，如圖11所示，測(cè)定從原點(diǎn)位置開始到控制桿探頭12成為ON狀態(tài)之間的AGA電機(jī)13的步進(jìn)數(shù)Xt。另外，如果事先測(cè)定出沒有紙張40狀態(tài)下的步進(jìn)數(shù)X0，那么就可以通過(Xt-X0)步進(jìn)數(shù)的計(jì)算來測(cè)定紙張40的厚度。
為使所測(cè)定出的紙經(jīng)張40的厚度獲得最適當(dāng)?shù)募堓侀g隙，則通過間距圖表28，從中取出與(X0-Xt)的步進(jìn)數(shù)相對(duì)應(yīng)的步進(jìn)數(shù)At的數(shù)據(jù)，從控制桿探頭12成為ON狀態(tài)的時(shí)候開始，AGA電機(jī)13僅動(dòng)作該步進(jìn)數(shù)At部分之后，即停止。
緊接著，如圖15所示，通過控制桿電機(jī)10使控制桿臂9從紙張輸送通路上退開之后，將紙張40拉上來以使其初始打印位置移到打印機(jī)構(gòu)單元19處，進(jìn)行打印作業(yè)。
另外，如圖12所示，間距圖表28是這樣設(shè)定的，即隨紙張40變厚，空隙就會(huì)變得狹窄。
正如以上所說明的那樣，按照本發(fā)明實(shí)施例1打印裝置，可以簡(jiǎn)單且高精度地實(shí)現(xiàn)設(shè)定紙輥間距的機(jī)構(gòu)。另外，可以應(yīng)用于厚度局部不一致的紙張，同時(shí)可以對(duì)不同的紙張厚度設(shè)定與之適當(dāng)?shù)募堓侀g隙。
圖16為按照本發(fā)明實(shí)施例2打印裝置的主要單元結(jié)構(gòu)圖。該裝置，配置有打印頭21、裝在該打印頭上與之保持間距相對(duì)的紙輥3，作為向上述打印頭21和紙輥3之間提供紙張40的機(jī)構(gòu)的輸送輥18。其特征在于，裝備有作為紙輥溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)的熱敏電阻101，和作為紙輥間距自動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)的控制單元26及紙輥驅(qū)動(dòng)單元24。此自動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)僅根據(jù)為減小相對(duì)于溫度檢測(cè)單元輸出的溫度信息而導(dǎo)致的所述間距(d)的變動(dòng)而預(yù)先設(shè)定的值(±Δd)而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整。
在這個(gè)裝置中，紙輥3的中心軸支承在AGA框架1的兩壁之間。整體結(jié)構(gòu)懸掛在設(shè)在此AGA框架1的上部的支承4上的軸5上，在該軸5的周圍僅AGA框架1能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)。控制單元26由程序控制回路構(gòu)成，其控制輸出由紙輥驅(qū)動(dòng)單元24提供。紙輥驅(qū)動(dòng)單元24為包含電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的機(jī)械裝置，AGA框架1的位置可以在其軸的周圍變動(dòng)。
圖17說明了紙輥與熱敏電阻之間的相對(duì)位置關(guān)系。也就是說，3個(gè)熱敏電阻101被安裝在靠近紙輥3的位置上，與該紙輥溫度相對(duì)應(yīng)的電氣信號(hào)作為溫度信息提供給控制單元26。
打印頭21通過打印機(jī)構(gòu)單元19來驅(qū)動(dòng)。打印頭21與紙輥3之間的間距為d。紙張40由一對(duì)輸送輥18提供，經(jīng)過紙輥3和打印頭21之間的間隙，由牽引器17驅(qū)動(dòng)并與打印狀態(tài)相配合。送紙動(dòng)作由送紙機(jī)構(gòu)單元30控制。
紙張經(jīng)紙張厚度檢測(cè)單元22而檢測(cè)其厚度。也就是說，紙張經(jīng)過控制桿臂9和探頭支架20之間，通過此控制桿臂押在紙上的角度將其厚度作為電氣信號(hào)檢測(cè)出來，以此電氣信號(hào)作為厚度信息提供給控制單元26。
控制單元26配置有溫度圖表102以及厚度圖表28。另外，由紙輥調(diào)整單位存儲(chǔ)器103提供打印頭與紙輥表面之間的間距d的調(diào)整單位。也就是說，控制單元26利用從紙張厚度檢測(cè)單元22輸入的厚度信息，參照紙張厚度圖表28，計(jì)算出紙輥的變動(dòng)量，由紙輥驅(qū)動(dòng)單元24來改變紙輥的位置。另外，控制單元26利用熱敏電阻101輸入的溫度信息，參照溫度圖表102，判斷與此溫度信息相適應(yīng)的紙輥位置的改變量，僅根據(jù)紙輥調(diào)整單位存儲(chǔ)器103所指示的調(diào)整單位，通過紙輥驅(qū)動(dòng)單元24，在打印換行動(dòng)作過程中改變紙輥的位置。
紙輥調(diào)整單位存儲(chǔ)器103中，存儲(chǔ)著可以一次調(diào)整的單位距離的信息。也就是說，相當(dāng)于這種程度的單位距離的信息，即按照這里存儲(chǔ)的調(diào)整單位來調(diào)整所述間距，在打印完成之后其打印效果也不會(huì)的顯著的深淺變化。另外在結(jié)構(gòu)上，當(dāng)調(diào)節(jié)值未達(dá)到此調(diào)整單位的情況下，則暫時(shí)予以保留，待所應(yīng)調(diào)節(jié)的值達(dá)到該調(diào)整單位之后集中調(diào)整為好。
在圖18中表示了控制單元26實(shí)現(xiàn)此動(dòng)作的控制軟件的主要單元流程圖。下面簡(jiǎn)單說明紙輥位置調(diào)整的動(dòng)作。提供紙張、讀取紙張厚度信息(S11)。參照紙張厚度圖表(S12)、判斷其調(diào)整量(S13)、進(jìn)行紙輥位置調(diào)整作業(yè)(S14)。接下來讀取紙輥溫度信息(S15)，參照溫度圖表(S16)，判斷其調(diào)整量(S17)。在這里，判斷該調(diào)整量是否達(dá)到所應(yīng)調(diào)整的量值(S18)，若未達(dá)到則回到讀取溫度信息(S15)處，若達(dá)到則進(jìn)一步調(diào)查打印動(dòng)作處于中止?fàn)顟B(tài)還是動(dòng)作狀態(tài)(S19)，若為動(dòng)作狀態(tài)則進(jìn)一步調(diào)查是否處于換行動(dòng)作狀態(tài)(S20)，等待實(shí)行換行動(dòng)作的時(shí)機(jī)(S21)，進(jìn)行紙輥的位置調(diào)整(S22)。
圖19為本發(fā)明實(shí)施例3的打印裝置的主要模塊結(jié)構(gòu)圖。該實(shí)施例3的特征是，與上邊所說明過的紙輥2和打印頭1之間的間距d的標(biāo)準(zhǔn)值(do)的調(diào)節(jié)值(±Δd)相當(dāng)?shù)闹荡鎯?chǔ)在n×m的矩陣狀的存儲(chǔ)器104中。關(guān)于其它部分的結(jié)構(gòu)與前面的實(shí)施例2相同。
也就是說，將紙張厚度信息分為多個(gè)等級(jí)n，將溫度信息分為多個(gè)等級(jí)m，與之相對(duì)應(yīng)有n×m個(gè)調(diào)節(jié)值(±Δd)。在存儲(chǔ)器內(nèi)設(shè)置記錄與這些調(diào)整值相當(dāng)?shù)臄?shù)值的矩陣狀的控制圖表，讀取紙張厚度信息以及溫度信息，參照該控制圖表在上述n×m個(gè)調(diào)節(jié)值中讀出與之相適合的值。從而按每紙輥調(diào)整單位來進(jìn)行調(diào)節(jié)，使間距d變?yōu)閐0±Δd。
按照以上所說明的本發(fā)明的實(shí)施例2及實(shí)施例3，可以提供打印質(zhì)量不隨在打印過程中因打印動(dòng)作產(chǎn)生的紙輥溫度的變化而變化的打印裝置。本發(fā)明能夠便宜地提供這樣的打印裝置。本發(fā)明裝置，即使進(jìn)行連續(xù)打印或打印中斷等，也不會(huì)因此產(chǎn)生打印質(zhì)量的變化。另外，也不會(huì)發(fā)生色帶不小心接觸到打印紙張的表面而弄臟打印完的紙面的情況。
權(quán)利要求
1.一種打印裝置，其特征是，配置有打印頭、裝在打印頭上并與打印頭保持間距的紙輥、向所述打印頭和所述紙輥間提供紙張的送紙機(jī)構(gòu)、檢測(cè)該紙張厚度的機(jī)構(gòu)、依據(jù)該檢測(cè)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)結(jié)果調(diào)整所述間距的機(jī)構(gòu)，與所述紙輥平行設(shè)置的軸、和靠?jī)牲c(diǎn)支承在該軸上自由轉(zhuǎn)動(dòng)且兩點(diǎn)支承所述紙輥的中心軸的框架；所述調(diào)整機(jī)構(gòu)包括調(diào)整該框架相對(duì)于所述軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度的機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的打印裝置，所述送紙機(jī)構(gòu)包括將所述紙張厚度檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)到的紙張位置自動(dòng)地移動(dòng)到打印位置的機(jī)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的打印裝置，配置有記錄對(duì)于所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)到的紙張厚度而應(yīng)設(shè)定的所述間距的圖表。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的打印裝置，所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)也支承在所述框架上。
5.一種打印裝置，在配置了打印頭、裝在該打印頭上與之保持間距相對(duì)設(shè)置的紙輥、向所述打印頭和所述紙輥之間提供紙張的送紙機(jī)構(gòu)的打印裝置上，其特征是，配置有檢測(cè)所述紙輥溫度的機(jī)構(gòu)，和僅根據(jù)為減小相對(duì)于該溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)輸出的溫度信息而導(dǎo)致的所述間距的變動(dòng)而預(yù)先設(shè)定的值而自動(dòng)調(diào)整所述間距的機(jī)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的打印裝置，配置有檢測(cè)所述紙張厚度信息的機(jī)構(gòu)和同時(shí)利用所述紙張厚度信息以及所述溫度信息而自動(dòng)調(diào)整所述間距的機(jī)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的打印裝置，所述利用紙張厚度信息以及所述溫度信息自動(dòng)調(diào)整所述間距的機(jī)構(gòu)，包括有預(yù)先記錄相應(yīng)于該紙張厚度信息而應(yīng)設(shè)定的間距的紙張厚度圖表、預(yù)先記錄關(guān)于溫度信息而應(yīng)變更的間距的溫度圖表、提供紙張時(shí)讀取其紙張厚度信息并參照所述紙張厚度圖表來調(diào)節(jié)所述間距的第一控制機(jī)構(gòu)、和在打印過程中讀取溫度信息并參照所述溫度圖表來調(diào)節(jié)所述間距的第二控制機(jī)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的打印裝置，所述第二控制機(jī)構(gòu)設(shè)定為，在打印換行動(dòng)作過程中調(diào)節(jié)所述間距。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的打印裝置，所述第二控制機(jī)構(gòu)設(shè)定為，在打印過程中調(diào)節(jié)間距時(shí)，以打印品位的變化令人無法覺察的細(xì)微的幅度逐漸進(jìn)行。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的打印裝置，自動(dòng)調(diào)整所述間距的機(jī)構(gòu)配置有將所述紙張厚度信息分為多個(gè)等級(jí)n，將所述溫度信息分為多個(gè)等級(jí)m，并設(shè)置有記錄與之相對(duì)應(yīng)的n×m個(gè)間距信息的控制圖表，讀取所述紙張厚度信息以及所述溫度信息并參照該控制圖表，利用所述n×m個(gè)間距信息中與之相對(duì)應(yīng)的數(shù)值，調(diào)節(jié)所述間距的控制機(jī)構(gòu)。
全文摘要
一種打印裝置,紙輥連同支承紙輥的框架一起安裝在軸上且可自由轉(zhuǎn)動(dòng),依靠以該軸為中心的框架的轉(zhuǎn)動(dòng)來調(diào)整紙輥間距,檢測(cè)位于初始打印位置的紙張厚度。設(shè)定紙輥間距的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單且具有高精度,能夠適用于厚度局部不一致的紙張。另外,利用簡(jiǎn)單的溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)紙輥溫度,根據(jù)其溫度,僅靠預(yù)先設(shè)定的相對(duì)于所述間距的標(biāo)準(zhǔn)值(d0)所應(yīng)調(diào)節(jié)的值(±Δd),利用機(jī)械的方法改變紙輥的位置。
文檔編號(hào)B41J11/20GK1259433SQ00100049
公開日2000年7月12日 申請(qǐng)日期2000年1月7日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月7日
發(fā)明者永井干夫, 藤本俊弘, 中山昌平 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社, 株式會(huì)社Ntt數(shù)據(jù)