JP2003514690A - リボン上の標識を識別するセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 センサ５０を経て移動する表面１４Ａの上の標識４４の位置を感知するため反射型感光センサアセンブリ５０が使用される。印刷工程又は積層工程中に使用されるリボン１４における標識４４を感知し得るような関係とした典型的な図面が図示されている。センサアセンブリ５０は、中心軸線５５を有するＬＥＤ光源５４と、単一のハウジング５２内に取り付けられた感光型トランジスタ又はセンサ５８とを備え、ＬＥＤ５４からの光の軸線５５がリボン１４の面１４Ａに対して鋭角度６０にて傾斜するようにハウジング５２が方向決めされている。軸線５５はリボンの面１４Ａに対して垂直又は略垂直以外の角度とする。識別のために使用される標識４４は、センサアセンブリ５０の一部を形成する感光型トランジスタ又はセンサ５８に十分な反射光を提供する白色標識又はストリップのような光拡散型標識である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の背景】

本発明は、プリンタのプリンタリボン又は転写リボン上の標識を識別するため
光センサを使用することに関する。該センサは、リボン上の特定の標識が低コス
トの光源及び光センサを使用して感知されたことを表示する信頼でき且つ正確な
信号を提供する。

【０００２】 従来の技術において、個々のブロック又は色の異なるセグメントが分離してい
ることを識別し、且つプリントカードの印刷工程又は積層工程にて使用されるリ
ボンの位置を識別するための標識を有する色々なリボンが開発されている。ウェ
ブ又はリボンは、積層「チップ」を保持することができ、これらの積層チップは
、印刷したカード上に積層し得るように正確に配置され、次に、所定の位置に配
置されたとき、ウェブ又はリボンから除去される。

【０００３】 更に、特定のパネル又はリボンの長手方向位置を識別するため別個の識別標識
をリボン上に配置することができる。感知される物体が使用されるとき、標識を
迅速に且つ極めて正確に識別することが必要である。標準の反射型光センサを使
用することは、ＬＥＤ光が光沢面上で望ましくなく反射され、そのため、プリン
タのリボンの光沢面と特定の位置を識別するために使用すべきリボン上の標識と
を区別することを困難にする可能性があることが分かった。

【０００４】

【発明の概要】

本発明は、表面の上の特定の位置を識別すべく光沢面又は反射面の上に配置さ
れた個々の標識を識別すべく反射型光センサを使用することに関する。識別を必
要とするリボンにおける位置又は配置位置は、サーマル染料昇華の色の異なる供
給源の間の線とすることができ又はサーマル転写リボン又はウェブは中間の転写
リボンに隣接すべきブロックの位置とすることができる。更に、それ以前に印刷
した識別カードに積層され且つウェブの上に保持される積層チップの位置を識別
するために標識を使用することができる。

【０００５】 使用されるＬＥＤは、合焦レンズ無しで使用することができる。リボンの光沢
面の平面に対し垂直でないように光ビームの軸線の角度を設定することはセンサ
の感度を増し且つ鏡状表面付近の反射光線の入射量を少なくし、感光型センサか
らの出力を生じさせることが分かっている。

【０００６】 異なる型式の多数の標識を感知するため、各々がアセンブリ内に１つの光源を
有する多数のセンサアセンブリをプリンタリボンの幅に亙って使用することがで
きるが、各場合において、センサアセンブリは次のように配置される、すなわち
、光源の軸線が垂直又は略垂直以外のリボンの平面に対して角度を為す位置に配
置され、感光型センサがリボンの光沢面又は鏡状面から反射される光の量を最小
にする一方、識別標識から拡散状態で反射される光から位置信号を提供し得る位
置にてリボンに沿って配置されるようにする。識別標識は黄色を含む、鮮やかで
ない白でよい白色標識又は明色標識とすることができる。反射光の拡散が必要と
され、白が好ましい色である。

【０００７】 センサ本体は、光軸線がプリンタ内のウェブ又はリボンの表面のような感知さ
れる面の平面に対して３０°乃至４５°の範囲であることが好ましい、選んだ角
度の勾配とされている。

【０００８】 白色標識により拡散され且つセンサに反射して戻される光は、光沢面から直接
反射して戻らない光ビームからのものとする。リボンの光沢面は、鏡のように作
用し且つ入射角度に略等しい反射角度にて光を反射する。

【０００９】

【一例としての実施の形態の詳細な説明】

プリンタ１０は概略図的に図示されており、プリントヘッド１２を通常の仕方
にて取り付けるハウジング１１を備えている。該プリントヘッド１２は、リボン
１４を横方向に横断して伸びて、リボンからの材料をプラテンローラ１８により
所定の位置に保持された基層又はプリント材料１６の上に印刷する。リボン１４
は、リボン供給ロール２０から供給され且つセンサアセンブリ２４を経て適当な
案内ローラ２２の上をプリントヘッド１２まで案内され、次に、巻取りロール２
８に送られる。供給ロール２０は、制御型可能な直流モータ３０により適当な仕
方にて駆動され、巻取りロール２８は、直流モータ３２により通常の仕方にて駆
動される。また、図示したプラテン１８は、参照番号３３で示すような、従来設
計の制御可能なモータにより駆動される。

【００１０】 センサ支持アセンブリ２４は、ハウジングの側壁の間にてプリンタハウジング
１１内に取り付けられる溝形バー２５を有し、また、該溝形バーは、所望の程度
だけ分離された基部壁の複数の開口部４２を有する基部壁４０を備えている。開
口部４２は、リボン１４に施された標識の位置に相応する。光反射型で且つ拡散
型の標識、好ましくは、白色標識は、リボンの上の個々のカラーパネル４６、４
７を分離し且つ識別する標識として典型的に参照番号４４で示してある。パネル
４６、４７の色は相違し、標識４４が印刷又はその他の方法で施された空間によ
り分離されている。破線４８は、マゼンタ色とすることができるパネル４７の開
始点として図示される一方、白色パネル４６はシアンとすることができる。基部
壁に形成された中央開口部４２は、センサがその他の状態又はリボンの特徴を感
知するために使用することができる。

【００１１】 溝形支持バー４０は、各々がハウジング５２に取り付けられた複数の個々のセ
ンサアセンブリ５０を保持している。該センサアセンブリ５０は、開口部４２と
それぞれ整合するように配置された単一片で出来た購入部品である。センサアセ
ンブリの各々は、センサハウジング５２を備えており、ＬＥＤのような光源５４
がこのセンサハウジング内に取り付けられている。感光型センサ５８は、また、
ハウジング５２内に取り付けられているが、ＬＥＤから分離されている。センサ
５８は、全体として、フォトトランジスタと称される感光型トランジスタである
。ＬＥＤは、安価な光源であり、アセンブリが何らレンズを含まず、このため、
ＬＥＤからの光は光の中心軸線５５に対してある角度にて「円錐状」に外方に拡
がる。感光型センサ又はトランジスタ５８は、ＬＥＤの近くを通る物体から反射
された光を受け取る。

【００１２】 図２及び図４に図示するように、リボン１４は、溝形部材２５の基部４０の外
面の上を近接して通過し、リボンが実際には、所望であるならば、溝形部材と接
触することができる。何れの場合でも、ウェブ又はリボン１４は、これらの図面
において、誇張した厚さで示してあるが、極めて光沢性がある下面１４Ａを有し
ており、また、シャープエレクトロニクスインコーポレーテッド（Ｓｈａｒｐ
Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｉｎｃ．）が製造した安価なＬＥＤ反射型センサであ
る、センサアセンブリが図５に図示した参照番号５５で示したＬＥＤの軸線がリ
ボン１４の表面に対して垂直となるように配置されるならば、図５に参照番号５
７で示した線で表したＬＥＤからの光はセンサ５８まで反射され、このため、光
拡散性の白色標識である、参照番号４４で示したような識別標識を区別すること
が困難となることが分かった。

【００１３】 標識４４によりリボンの下面に施された情報を迅速に識別するという課題を解
決するため、ＬＥＤの軸線５５、従って、センサ５８の中心軸線５９は、鋭角な
角度、好ましくは、３０°乃至４５°にてリボンの下面１４Ａに対して傾斜させ
る。最も好ましい角度は、図５に参照番号１４Ｂで示した、リボン１４の平面に
対して平行に測定したとき、３５°の範囲である。この角度は、図５に二重矢印
６０で示してある。

【００１４】 参照番号５７で示すように、ＬＥＤからの光は円錐形の形状にて分散するが、
光ビームは、ＬＥＤからの距離が増すに伴ってより広くなる。図５において、二
重矢印６０で示すように測定した取付け角度の場合、リボン１４の光沢性の下面
１４Ａからの反射角度は通常の反射パターンに従い、この場合、入射角度が反射
角度に等しい。光拡散性標識が存在しない場合、そのセンサアセンブリ５０に対
する共通のハウジング５２のセンサ５８に反射する光は、多少あるにしても極め
て少ない。

【００１５】 センサハウジング５２は、基部４０の平面又は基部４０の外面に対し可能な限
り近接して、取付けブラケット６２により配置されることも理解できる。センサ
アセンブリハウジングの一部分はそのセンサアセンブリに対するそれぞれの開口
部４２内に突き出す。このことは、標識がそれぞれの開口部の上を通るために感
光型センサ５８を光拡散性標識に近い位置に配置することになる。この傾斜角度
は、また、光源がリボンにより近くなるように逆にしてもよい。

【００１６】 図５の右側のセンサにて示すように、標識４４がそのセンサアセンブリ５０に
対するＬＥＤの上方にあるとき、白色標識又は極めて明るい色の標識が使用され
るから、リボン１４の下面１４Ａとして保持される標識４４に上方に投射される
光は拡散、分散及び反射する。このことは、線６４に沿って光をそのセンサハウ
ジング５２の感光型センサ５８に戻し、信号線５８Ａに沿って信号を提供するこ
とになる。ＬＥＤは、従来設計の適当な電力及び感知回路６６から信号線５４Ａ
に沿って作動される。回路６６、リボンを駆動するステッパモータ及びプリンタ
は、従来設計のコントローラ６８により制御される。該コントローラは、特定の
標識４４が１つ又は２つ以上の開口部４２内に存在することを表示する、回路６
６からの信号を受け取ることを含む、プリンタの全ての機能を制御するために使
用される。コネクタ６９は、構成要素を接続し得るようにバー２５に取り付けら
れている（図４）。

【００１７】 個々の標識４４は、上述したように、個々のカラーブロック又はパネル間の分
離状態を識別するためにサーマルプリントリボンと接続して使用することができ
、このことは、図示するように、その他の情報を得るのに利用可能な５つのその
他の開口部及びセンサが存在するように、開口部４２の１つのみを使用して行な
うことができる。例えば、転写リボンに印刷を行い、その後、その印刷が識別カ
ードに転写される場合、中間の転写リボンが使用されるとき、個々の開始点及び
印刷すべき部分の個々の開始点及び終了点のコード化は、転写リボンの適当な横
方向位置に配置し、１つ又は２つ以上の整合開口部４２を通じて光を投射するセ
ンサアセンブリ５０の１つにより感知することができる。

【００１８】 米国特許第５，８０７，４６１号に示すように、多くの積層技術において、積
層部分は、識別カードの上に配置される個々の「チップ」すなわち積層パネルに
より形成される。これら積層チップの各々の前端における適当な色の明るい色、
好ましくは、白色の標識を開口部４２の１つ及び該開口部と関係したセンサアセ
ンブリ５０を利用して、本発明のセンサアセンブリにより感知することができる
。

【００１９】 このように、光沢性の反射面に対する光源を角度を付けて方向決めして使用す
ることにより、発生する多岐に亙る状態を感知することができ、又はその他の均
一な色の表面が光を反射するようにする。光軸線又はセンサの軸線が、光に隣接
して通過する光沢性の反射面に対して垂直であるとき、偽信号が発生される可能
性がある。光源及びセンサを傾斜させ、次に、識別標識に対して光拡散性又は分
散性の色を使用することにより、標識の存在を正確に且つ相対的な速度にて決定
することができる。標識は通常のリボン速度で約２ｍｍの幅にて感知することが
でき、センサは応答時間の点にて極めて迅速であり、所望であるならば、標識は
長手方向すなわちリボンの移動方向に向けてより幅を広く形成することができる
。

【００２０】 上述した実施例は、ＬＥＤが赤外線範囲内のものである場合である。光源が異
なる周期又は色であるとき、異なる色の標識は光を拡散し又は分散し、このため
、本発明のセンサ装置は、標識が暗い色である場合でも作用する。所定の位置に
「凍結」され又はリボンの上で艶消し仕上げされ、リボンの他の部分の光沢面と
明暗を示す標識もまた、作用可能である。このように、標識は白とする必要はな
いが、光センサが出力を提供し得るように光を十分に分散させる必要がある。

【００２１】 本発明は、好ましい実施の形態に関して説明したが、当業者は本発明の精神及
び範囲から逸脱せずに、形態及び作用の点で変更が可能であることが認識されよ
う。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に従って典型的なプリンタ装置内で配置されたセンサアセンブリを示す
、典型的なプリントヘッド及びプリントリボン装置の概略図である。

【図２】 その上の標識を感知すべくリボンに隣接して取り付けられたセンサ支持バーの
斜視図である。

【図３】 センサ支持バーの図、すなわち図２の底面図である。

【図４】 図３の線４−−４に沿った断面図である。

【図５】 図３に図示するように、センサ支持バーに取り付けられたセンサの拡大図であ
る。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光軸線を有する光源と、該光源に隣接して取り付けられた感
   光型センサとを備え、表面の上の標識の存在を感知する反射型光センサにおいて
   、前記光源が異なる光反射特性を有する表面の一部分が該光源から光を受け取る
   迄、光沢面からセンサ上への反射を少なくするのに十分な鋭角度にて光源が面に
   対して取り付けられる、反射型光センサ。
2. 【請求項２】 請求項１のセンサにおいて、前記面がプリンタ内にウェブを
   備える、センサ。
3. 【請求項３】 請求項２のセンサにおいて、ウェブがサーマルプリントリボ
   ンと、中間の転写リボンとから成る群の１つである、センサ。
4. 【請求項４】 請求項１のセンサにおいて、前記センサが、前記光源及び前
   記感光型センサを取り付ける単一体のハウジングを備え、前記光源及び前記感光
   型センサが平行な軸線を有する、センサ。
5. 【請求項５】 請求項４のセンサにおいて、感光型センサが光源よりも前記
   面により隣接して配置される、センサ。
6. 【請求項６】 請求項１の装置において、前記面が光沢性であり、光源が赤
   外線であり、該表面の前記部分が白色標識である、装置。
7. 【請求項７】 光源と、ハウジング内に取り付けられた感光型要素と、光源
   からの光が衝突する可動面に隣接してアセンブリを支持するブラケットとを備え
   る、センサアセンブリの取付け部において、該ブラケットが光源からの光ビーム
   の軸線が該表面に対して鋭角度となるような位置にアセンブリを保持する、取付
   け部。
8. 【請求項８】 請求項７の取付け部において、可動面が光を反射する鏡状の
   光沢面であり、光ビームが標識を打撃するとき、光を拡散する、該面に設けられ
   た標識を備える、取付け部。
9. 【請求項９】 プリントヘッドと、反射面を有するリボンと、リボンのセグ
   メントの特徴を識別すべくリボンに沿って分離された一連の識別標識であって、
   光反射型であるように選ばれた前記識別標識と、中心軸線に沿って光ビームを提
   供する光源を備える、標識を感知するセンサと、光源に隣接する、反射光線に対
   する受け部であって、反射した光が該受け部を打撃するとき、信号を提供する前
   記受け部とを備え、光源の軸線がリボンの面に対して鋭角度である、プリンタア
   センブリ。
10. 【請求項１０】 請求項９のプリンタアセンブリにおいて、標識が白色であ
    る、プリンタアセンブリ。
11. 【請求項１１】 請求項９のプリンタアセンブリにおいて、光源及び受け部
    が共通のハウジング内に取り付けられる、プリンタアセンブリ。
12. 【請求項１２】 請求項１１のプリンタアセンブリにおいて、受け部が光ビ
    ームの軸線に対して平行な中央の受け軸線を有する、プリンタアセンブリ。