JP6388334B2 - 用紙厚検出装置、用紙厚検出装置を備えた印刷装置、及び用紙厚検出方法 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1に示される自動間隙調整装置では、装置が設置され起動された時にセンサの出力及び初期調整値に基づきプラテンの上昇制御を行う。このとき、前記自動間隙調整装置では、プラテンのホーム位置から停止位置までの移動距離を計測すると共に、この計測値とメモリ内の上記初期移動距離との差から初期調整値を補正し、この補正値に基づいて上記プラテンの上昇制御を行う。
このような課題に対応して、特許文献2に示される技術が提供されている。この特許文献2に示される印字装置は、印字ヘッドと、この印字ヘッドに間隔を置いて配置されたプラテンと、印字ヘッドとプラテンとの間に用紙を供給する供給手段と、その用紙の厚さを検出する用紙厚検出部と、この用紙厚検出部の検出結果にしたがって前記間隔を調整する制御部とを備えた構成である。
また、上記特許文献2の印字装置では、用紙供給路の屈曲した箇所に用紙厚検出部を設けようとすると、用紙が硬くて腰を有する場合に、その腰によって用紙が浮いた状態になることから、正確な用紙厚の検出を行うことができないという問題も生じていた。
すなわち、本発明の用紙厚検出装置は、供給される用紙の上面を押さえる押圧部材と、該用紙の供給方向と直交する方向に沿うように前記押圧部材と間隔をおいて配置され、該用紙の上面に接触することで該用紙の上面高さ位置を検出する用紙厚検出レバーと、該用紙厚検出レバーで検出した該用紙の上面高さ位置から、該用紙の厚さを検出する用紙厚読み取り手段と、を具備し、前記用紙厚検出レバーの接触子となる先端形状は、先端に向かって幅が縮小するように形成されていることを特徴とする。また本発明の用紙厚検出方法は、供給される用紙の上面を押圧部材により押さえる工程と、該用紙の供給方向と交差する方向に沿うように前記押圧部材と間隔をおいて配置された用紙厚検出レバーの先端の先端に向かって幅が狭くなる形状に形成された接触子を該用紙の上面に接触させて該用紙の上面高さ位置を検出する工程と、該用紙厚検出レバーで検出した該用紙の上面高さ位置から、該用紙の厚さを検出する工程とを有する。
この用紙厚検出装置1は、用紙供給路Tを通じて供給される用紙Pの上面を押さえる押圧部材2と、用紙Pの上面高さ位置を検出する用紙厚検出レバー3と、該用紙厚検出レバー3で検出した該用紙Pの上面高さ位置から、該用紙Pの厚さを検出する用紙厚読み取り手段4と、を具備する構成である。
この押圧部材2は、例えばローラからなる回転体で構成される他、板状又はブロック状部材によっても構成可能である。また、この押圧部材2は、矢印B方向に沿う用紙厚検出レバー3の両側に設けられているが、いずれか一方の側に設けても良い。
そして、本発明の用紙厚検出装置1では、このような用紙厚検出レバー3の側方に押圧部材2を設置することで、用紙厚検出レバー3を、用紙供給路Tの屈曲した箇所(すなわち、用紙Pがその腰により浮き上がろうとする箇所)にも設けることができ、用紙厚検出装置1の設置に際して設置スペースの制約を受けることがない。
さらに、用紙厚検出レバー3の接触子5は、先端に向かって幅が縮小するように形成されていることから、用紙供給路T内の腰を有する用紙Pの表面に対しても密着させることができ、用紙Pの厚さ検出を正確に行うことが可能となる。
本発明の第1実施形態について、図2〜図13を参照して説明する。
図2は、本発明が適用された印刷装置100であって、用紙供給路Tを通じて矢印(イ)方向に供給される用紙Pの用紙厚を検出する用紙厚検出装置10と、該用紙厚検出装置10の下流(図2では上方側)に位置する用紙供給路Tの途中に設けられた印刷機構11と、を有している。
この印刷機構11では、用紙厚検出装置10で測定された用紙Pの厚さから、該用紙Pに対する印刷状態を調整する。
具体的には、印刷機構11は、用紙Pに印字を行う印字ヘッド50と、用紙Pの裏側にて該印字ヘッド50に間隔を置いて配置されたプラテン51と、用紙厚検出装置10の検出結果に基づきこれら印字ヘッド50とプラテン51との間隔を調整する印字制御部52とを有する構成である。
用紙厚検出レバー13の最先端に位置し、かつ用紙Pと接触される接触子15は、図7及び図8に示されるように、先端に向かって幅が縮小する台形状に形成されており、このような形状により、用紙供給路T内の基準面L上に腰を持った用紙Pも密着させることができる(後述する)。
また、用紙厚検出装置10は、図2に示されるように、装置本体部20の下部に位置する用紙供給路Tに配置されている。詳細には、用紙供給路Tの屈曲した経路付近に配置されている(屈曲箇所に符号T´を付す)。また、印刷機構11は、用紙供給路Tの屈曲箇所T´を経由した後の垂直経路上に配置される。
このローラ付勢ばね25は、支持部材23の後端部に設けられたものであって、該支持部材23の先端部に位置する支持ローラ24を矢印a方向に付勢し、該支持ローラ24を用紙Pの上面に密着させる。
すなわち、押圧部材12は用紙厚検出レバー13の両側にて用紙Pを基準面Lに押し付ける役割をする。また、これら押圧部材12のそれぞれは、用紙厚検出レバー13の支持軸21と同軸上に位置し、用紙厚検出レバー13とは独立してそれぞれが揺動可能に設けられているので、用紙Pの硬さ、腰の強さに応じて、用紙Pの幅方向のどの部分にくせがあるかにかかわらず、該用紙Pの表面に支持ローラ24を密着させることができる。
また、押圧部材12及び用紙厚検出レバー13が「待機位置」にある場合における用紙供給路T内の基準面Lからの退避量は、図13(A)にそれぞれ符号12a、13aで示されるように、退避量13aの方が退避量12aより大きく設定されている。これにより、「待機位置」から用紙厚検出レバー13が矢印a方向に回動された場合には、押圧部材12の支持ローラ24が用紙Pを基準面Lに押し付けた後、用紙厚検出レバー13の接触子15が、該用紙Pの表面に密着することになる。
このため、図9(B)に示されるように、用紙厚検出レバー13の接触子15の形状を、支持ローラ24と同じ曲率の半円状としたのでは、該支持ローラ24間の用紙Pが撓む影響により、該用紙厚検出レバー13先端の接触子15が、用紙Pを押し込む前にたわみ部と接触し、用紙Pを押し込む力が分散されて押し込めない。
また、用紙厚検出レバー13の押しつけ力を弱くしているために用紙Pのたわみ部を矯正できず用紙Pを厚く検出してしまう。このため、支持ローラ24間の用紙Pの浮きを改善するために、本実施形態の用紙厚検出レバー13では、図9(C)に示されるように、用紙厚検出レバー13の接触子15を、先端に向かって幅が縮小する台形状に形成し、これによって半円状に形成された接触子と比較して、用紙Pの撓み部への接触が無くなり用紙Pを確実に押し込みやすくなり(押し込み方向を符号mで示す)、検出ばらつきを小さくできるものである。
また、押圧部材12の支持ローラ24として、回転可能なゴムローラを用いる理由は、用紙厚検出レバー13と同様に回転揺動で浮いた用紙Pを基準面へ押付け際に、用紙供給路T内で移動する用紙Pの動きを阻害しないようにするためである。
このカムギア30は、回転軸30aを中心として矢印c−d方向に回転自在に設けられているものであって、その周縁部近傍に、用紙厚検出レバー13後端の側部に接触するピン31が配置されている。また、このカムギア30は、装置本体部20に設けられたステッピングモータ32により回転駆動される。
このカム33はカムギア30と一体で形成され回転軸30aに固定されているものであり、装置本体20にピン34及び35を介して回動自在に設けられたセンサアーム36の接触面37に接触される。
また、用紙厚検出レバー13の移動経路には、該用紙厚検出レバー13の後端部の通過を検出するレバー通過検出センサ38が設けられ、また、装置本体20にはカムセンサ39が設けられており、レバー通過検出センサ38よる用紙厚検出レバー13の通過後に、カムセンサ39によりカム33の回転量を検出する。
そして、このカムセンサ39で計測されるカム33の回転量によって、基準面Lの位置とともに、基準面Lに用紙Pが配置された場合の該用紙Lの厚さが計測される。なお用紙の位置については、図示しないセンサによって別途検出される。
これにより、用紙厚検出レバー13が図11(A)に示される「待機位置」から、図12(A)に示される「圧接位置」に移動して、用紙厚検出レバー13の先端に位置する用紙厚検出レバー13の接触子15を、基準面L上の用紙Pの表面に密着させる。
さらに、用紙厚検出レバー13の接触子15を用紙Pの表面に密着させた後は、該用紙厚検出レバー13の矢印a方向への回転が規制されることから、図12(B)に示されるようにカムギア30がさらに矢印c方向に回転した場合には、該用紙厚検出レバー13とピン31とが離れ、この状態で、用紙厚さの計測が終了することになる。ここで、図12(B)に示されるように、基準面L上に用紙Pがある場合には、用紙厚検出レバー13が矢印(ハ)にまで移動し、また、基準面L上に用紙Pがない場合には、用紙厚検出レバー13が矢印(ニ)にまで移動する。
また、図12(B)に示される用紙厚さの計測が終了後は、ステッピングモータ32の駆動により、カムギア30を矢印d方向に移動して、ピン31の押圧により、図11(A)に示される「待機位置」に用紙厚検出レバー13を戻す。
その後、図13(C)に示されるように、用紙厚検出レバー13の接触子15が用紙Pの表面に当接して、該用紙厚検出レバー13の矢印a方向の回転が規制される。このとき、一対の押圧部材12が、用紙厚検出レバー13の両側に配置されているので、用紙厚検出レバー13の接触子15が用紙Pの表面に当接した際に、用紙Pが浮き上がることが防止される。
なお、このような押圧部材12及び用紙厚検出レバー13の動作の違いは、図13(A)に示されるように、用紙厚検出レバー13の退避量13aの方が押圧部材12の退避量12aより大きく設定されているために生じるものである。
なお、用紙Pの厚さ検出は、上記に限定されず、用紙厚検出レバー13の移動量を、イメージセンサなどの光学的手段で直接読み取ることで行う方式でも良く、用紙厚読み取りの方式は限定されるものではない。
また、上述したレバー通過検出センサ38、カムセンサ39、演算手段Cとから、用紙厚検出レバー13で検出した用紙Pの上面高さ位置から、該用紙Pの厚さを検出する用紙厚読み取り手段14を構成している。
そして、第1実施形態の用紙厚検出装置10では、このような用紙厚検出レバー13の側方に押圧部材12を設置することで、用紙厚検出レバー13を、用紙供給路Tの屈曲した箇所(すなわち、用紙Pがその腰により浮き上がろうとする箇所)にも設けることができ、用紙厚検出装置10の設置に際して設置スペースの制約を受けることがない。
また、第1実施形態の用紙厚検出装置10では、用紙厚検出レバー13の接触子15を、先端に向かって幅が縮小する台形状に形成したことから、用紙供給路T内の腰がある用紙Pの表面に対しても密着させることができ、用紙Pの厚さ検出を正確に行うことが可能となる。
すなわち、第1実施形態の用紙厚検出装置10では、用紙厚検出レバー13の接触子15となる先端形状を台形にすることで、押圧部材12の支持ローラ24で押し付けた際に、支持ローラ24間にできる用紙たわみ(波打ち)の影響を受けずに用紙Pを基準面Lに押付け、該用紙Pの厚さ測定が可能となる。そして、用紙厚検出装置10で検出した用紙Pの厚さデータに基づき、印刷機構11において用紙Pの厚さに合わせた最適な印刷条件にて鮮明な印刷を行うことができる。
すなわち、押圧部材12が付加されることで、用紙厚検出レバー13の押付け力のみに頼らず基準面L上に用紙Pを保持することができ、用紙Pへのダメージを最小限に抑えることができる。
本発明の第2実施形態について、図14(A)(B)及び図15を参照して説明する。
第2実施形態に示される用紙厚検出装置40が、第1実施形態に示される用紙厚検出装置10と異なるのは、押圧部材の構成である。
すなわち、第1実施形態の押圧部材2は、例えばローラからなる回転体で構成されているが、これに限定されず、該押圧部材を、フッ素樹脂などの低摩擦材料からなる非回転体により板状又はブロック状部材に形成しても良い。
また、押圧部材41は、用紙厚検出レバー13の両側に設置することに限定されず、図15で示されるように、用紙厚検出レバー13の側部のいずれの側に設けるようにしても良い。
さらに、第2実施形態に示される用紙厚検出装置40では、用紙Pの上面を押さえる押圧部材41を、フッ素樹脂などの低摩擦材料からなる非回転体により形成したので、これによっても該押圧部材41によって用紙厚検出時に用紙Pが浮き上がることが防止される。
前記用紙厚検出レバーの接触子となる先端形状は、先端に向かって幅が縮小した台形状に形成される。
(付記2)
前記用紙厚検出レバー及び前記押圧部材は支持軸を介して同じ方向に揺動するように設けられ、用紙から離れる方向に揺動動作される待機位置と、用紙に接する方向に揺動動作される圧接位置とが繰り返される。
2 押圧部材
3 用紙厚検出レバー
4 用紙厚読み取り手段
5 接触子
10 用紙厚検出装置
11 印刷機構
12 押圧部材
13 用紙厚検出レバー
14 用紙厚読み取り手段
15 接触子
16 カム機構
20 装置本体部
21 支持軸
24 支持ローラ
38 レバー通過検出センサ
39 カムセンサ
40 用紙厚検出装置
41 押圧部材
100 印刷装置
A 用紙供給方法
L 基準面
T 用紙供給路
P 用紙
Claims (8)
- 供給される用紙の上面を押さえる押圧部材と、
該用紙の供給方向と交差する方向に沿うように前記押圧部材と間隔をおいて配置され、該用紙の上面に接触することで該用紙の上面高さ位置を検出する用紙厚検出レバーと、
該用紙厚検出レバーで検出した該用紙の上面高さ位置から、該用紙の厚さを検出する用紙厚読み取り手段と、を具備し、
前記用紙厚検出レバーの接触子となる先端形状は、先端に向かって幅が縮小するように形成され、
前記用紙厚検出レバーは、前記押圧部材が用紙を押さえた後で、該用紙の表面に接触することを特徴とする用紙厚検出装置。 - 前記用紙厚検出レバー及び前記押圧部材は、用紙の供給方向と直交する支持軸を中心として個別に揺動自在であり、付勢手段によって該用紙と接触する側にそれぞれ付勢されていることを特徴とする請求項1に記載の用紙厚検出装置。
- 前記押圧部材は、前記用紙厚検出レバーを挟むように間隔をおいて2組設けられていることを特徴とする請求項1または2のいずれか1項に記載の用紙厚検出装置。
- 前記押圧部材は前記用紙の上面にローラ面が接触して該用紙の供給により回転する支持ローラを有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の用紙厚検出装置。
- 前記用紙厚読み取り手段は、用紙から離れる方向へ揺動動作される待機位置における前記用紙厚検出レバーの位置と、用紙に接する方向に揺動動作される圧接位置における前記用紙厚検出レバーの位置との差から、供給された用紙厚を演算することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の用紙厚検出装置。
- 前記用紙厚読み取り手段は、前記用紙に接触する側とは反対側に位置する用紙厚検出レバーの後端部側に設けられたレバー通過検出センサの検出信号と、前記用紙厚検出レバーの移動量を検出するカムセンサとの検出信号とに基づき、前記圧接位置にて用紙供給路に供給された用紙厚を演算することを特徴とする請求項5に記載の用紙厚検出装置。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の用紙厚検出装置と、
該用紙厚検出装置の下流に位置する用紙供給路の途中に設けられてプラテン及び印字ヘッドを有する印刷機構と、を有し、
前記印刷機構は、前記用紙厚検出装置で測定された用紙の厚さから、該用紙に対する印刷状態を調整することを特徴とする印刷装置。 - 供給される用紙の上面を押圧部材により押さえる工程と、
該用紙の供給方向と交差する方向に沿うように前記押圧部材と間隔をおいて配置された用紙厚検出レバーの先端の先端に向かって幅が狭くなる形状に形成された接触子を該用紙の上面に接触させて該用紙の上面高さ位置を検出する工程と、
該用紙厚検出レバーで検出した該用紙の上面高さ位置から、該用紙の厚さを検出する工程とを有し、
前記用紙厚検出レバーは、前記押圧部材が用紙を押さえた後で、該用紙の表面に接触することを特徴とする用紙厚検出方法。
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