JPH02116582A - 光学的変位検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、たとえばプリンタの印字ヘッドなどの移動体
の位置を検出する光学的変位検出装置に関する。

従来の技術 印字ヘッドを記録紙の搬送方向に直交する方向に駆動し
つつ印字を行うプリンタにおいて、印字ヘッドが印字動
作を行うためには、タイミング信号が必要となる。この
ようなプリンタにおいては、通常、印字ヘッドを駆動す
るためのモータの出力軸に、複数の透孔が設けられた円
板が固定される。

前記複数の透孔は、円板の周方向に沿って形成されてお
り、この透孔を、発光素子および受光素子などから成る
光学的検出器で検出することによって、上記タイミング
信号が発生される。

印字ヘッドには、複数の印字手段が記録用紙の搬送方向
に配列されており、前記タイミング信号の１つのパルス
に対応して、印字手段が駆動され、印字手段の配列方向
に１列分の絵素の印字動作が行われる。

このようなタイミング信号は第７図（１）に示されてい
る。タイミング信号は、たとえば発光素子からの光が透
孔を介して受光素子に受光される期間Ｗ１だけハイレベ
ルとなるパルス信号である。

印字手段は、このタイミング信号の立上りからたとえば
期間ＷＱだけハイレベルであるときに１つのパルスを認
識して印字動作を行う。

発明が解決しようとする課題 上記タイミング信号を発生するために設けられた円板の
透孔には、紙粉や埃などがたまりやすく、このような紙
粉および埃などによって、徐々にタイミング信号のパル
ス幅が小さくなる。第７ｃ？１ｌ（２）に示されるよう
に、タイミング信号のパルス幅の期間Ｗ２が、前記パル
スを認識するために必要な期間ＷＯよりも短くなると、
印字手段はこのパルスを認識することができなくなる。

このためプリンタは、正常なタイミングで印字動作を行
うことができなくなる。このような場合には透孔を清掃
して紙粉および埃などを除去し、いわゆるメンテナンス
を行う必要がある。しかしながら、上記プリンタでは、
透孔における紙粉および埃の量が分からないので、異常
が発生するまで透孔の清掃の必要性を認識することがで
きず、プリンタの異常勤牛または停止を避けることがで
きない。

したがって本発明の目的は、メンテナンスを行うべき時
期を知ることができる光学的変位検出装置を提供するこ
とである。

課題を解決するための手段 本発明は、予め定める速度で移動する移動体に固定され
、その移動方向に沿って形成された複数の光学的被検出
領域を有する検出部材と、前記被検出領域を光学的に検
出する光学的検出素子と、 前記光学的検出素子の出力に応答し、前記被検出領域の
検出期間、または被検出領域相互間の検出期間を、予め
定めた値と比較する比較手段とを含むことを特徴とする
光学的変位検出装置である。

作　　用 本発明に従えば、複数の光学的被検出領域が形成された
検出部材は、予め定める速度で移動する移動体に固定さ
れる。光学的検出素子は、この被検出領域を光学的に検
出し、比較手段に検出信号を出力する。比較手段は被検
出領域における検出期間、または被検出領域相互間の検
出期間を、予め定めた値と比較する。

たとえば被検出領域が汚れあるいは埃などによって汚染
されているときには、被検出領域の検出期間が予め定め
た値よりも小さくなる。したがって比較手段の出力に基
づいて検出部材の清掃等のメンテナンスが必要であるこ
とを認識することができる。また被検出領域相互間の検
出期間を検出する場合には、前記検出期間が予め定める
値よりも大きくなったときに、前記比較手段出力に基づ
いて、上記メンテナンスが必要であることを認識するこ
とができる。

実施例 第１（２Ｉは、本発明の一実施例であるプリンタ１の一
部構成を示す系統図である。プリンタ１はプラテンつと
印字ヘッド３とを含んで構成され、この印字ヘッド３に
は、案内棒１７が挿通されるとともに、移動体であるね
じ棒４が螺会されている。

ねじ棒４は、モータ５の出力軸に連結されており、この
モータ５によって軸線まわりに回転駆動される。これに
よって印字ヘッド３は矢符１８方向あるいは矢符１９方
向に移動する。

ねじＩＩ４には、遮光性を有し、円板状の検出部材６が
同軸に固定される。この検出部材６には、周方向に沿っ
て複数の光学的被検出領域である透孔７が形成されてい
る。

また検出部材６の近傍には、発光素子１１および受光素
子１０が固定されており、発光素子１１からの光は、検
出部材６の回転に伴って透孔７を介して受光素子１０に
入射されたり、検出部材６の透孔７が形成されていない
領域で遮断されたりする。この発光素子１１と受光素子
１ｏとが光学的検出素子１２を構成している。

光学的検出素子１２からの検出信号は、波形整形回路１
３によって後述するタイミング信号Ｓに波形整形され、
時刻検出回路１４、および比較手段であり、タイマ２２
を内蔵する期間検出回路１５に出力される。前記検出部
材６と光学的検出素子１２と期間検出回路１５とを含ん
で光学的変位検出装置が構成される。

時刻検出回路１４の出力は、印字ヘッド３に与えられ、
この出力に基づいて印字ヘッド３は印字動ｆｔを行う、
また期間検出回路１５の出力にょって、警示装置１６が
能動化される。

第２図は、印字ヘッド３を簡略化して示す正面図である
。印字ヘッド３には、複数の印字手段が設けられる。こ
の印字手段は、たとえば記録用紙２に押当てられる発熱
素子またはワイヤなどであって、その押圧面ｇ１〜ｇ９
は、記録用紙２の搬送方向に沿って配列される。

以下、第３図を参照して印字動作を説明する。

印字ヘッド３が矢符１８方向へ移動され、印字領域に入
ると、図示しない検出手段からの検出信号Ｒが立上がる
。印字手段は、検出信号Ｒがハイレベルである期間に前
記タイミング信号Ｓの立上がる時刻ｔ１〜ｔ４に対応し
て駆動され、その印字手段の押圧面ｇ１〜ｇ９が記録用
紙２に押当てられる。このときの検出信号Ｒは第３図（
１）に示され、タイミング信号Ｓは第３図（２）に示さ
れているとおりである。たとえば熱転写方式のプリンタ
であれば、押圧面ｇ１〜ｇ９には発熱素子が設けられて
おり、この押圧面ｇ１〜ｇ９は図示しないインクリボン
を介して記録用紙２をプラテン９に押当てる。これによ
ってインクリボンのインクが溶融されて記録用紙２に転
写される。

たとえば「×」を、行の最初に印字する場合について、
第４図を参照して説明する。押圧面ｇ１〜ｇ９を有する
各印字手段は、駆動信号Ｈ１〜Ｈ９がローレベルのとき
に、それぞれ駆動される。

この駆動信号Ｈ１〜Ｈ９は、第４図（２）〜第４図（１
０）に示されている。

各印字ヘッド３が印字領域まで移動され、検出信号Ｒが
ハイレベルとなった後に、タイミング信号Ｓの立上がり
時刻ｔ１に押圧面ｇｌ、ｇ９に対応する画素の印字が行
われ、次に時刻ｔ２に押圧面ｇ２．ｇ８に対応する画素
の印字が行われる。

時刻上３には、押圧面ｇ３．ｇ７に対応する画素の印字
が行われ、続いて時刻ｔ４には、押圧面ｇ４、Ｒ６に対
応する画素の印字が行われる。このような動４％が引続
き行われて、「×」のキャラクタが記録用紙２上に形成
され、さらに次のキャラクタの印字が行われていく。

このようにして１行分の印字動作が行われると印字ヘッ
ド３は矢符１９方向に移動されるとともに、プラテン９
がモータ８によって所定角度だけ矢１’ｆ２０方向に角
変位駆動される。記録用紙２はプラテンつと図示しない
従動ローラとに挟持されており、プラテン９の角変位に
よって記録用紙２が１行分だけ矢符２０方向に搬送され
、この後、次の行への印字が行われる。

このようなプリンタ１において、波形整形回路１３から
のタイミング信号Ｓは期間検出回路１５にも与えられて
いる。期間検出回路１５は、たとえば発光素子１１から
の光が透孔７を通過する検出期間Ｔａと予め定める期間
Ｔ２とを比較し、この比較結果に基づいて警示装置１６
を能動化する。

警示装置１６は、たとえばブザー、表示装置、あるいは
所定の警示内容を印字するためのＲ４１１である。

第５図は、波形整形回路１３から出力されるタイミング
信号Ｓの波形図である。透孔７に、紙粉および埃などが
たまっていない場きには、波形整形回路１３からは第５
図（１）に示されるタイミング信号Ｓが出力される０時
刻検出回路１４がタイミング信号Ｓのパルスを認識する
ためには、タイミング信号Ｓは、その立上りから期間Ｔ
ｏだけハイレベルに維持される必要がある。また後述す
るようにプリンタ１においては、タイミング信号Ｓの立
上りから期間Ｔ２の経過後のタイミング信号Ｓのレベル
が検出される。なお、期間Ｔ２はＴ２＞Ｔｏとなるよう
に設定されている。第５図（１）においては、発光素子
１１からの光が透孔７を透過する検出期間Ｔａ、すなわ
ちタイミング信号Ｓがハイレベルである期間ＴａはＴ　
ａ　＝　Ｔ　１である。このときＴ２・ＣＴＩであるの
で、タイミング信号Ｓの立上りから期間Ｔ２の経過後に
、タイミング信号Ｓはハイレベルである。

また透孔７に紙粉および埃などがたまっている場合には
、波形成形回路１３からのタイミング信号Ｓは第５図（
２）に示されるようになる。このとき、上記検出期間Ｔ
ａはＴ　ａ　−７４である。このような場合には、Ｔ４
＜Ｔ２であるので、タイミング信号Ｓの立上りから期間
Ｔ２の経過後に、タイミング信号Ｓはローレベルとなっ
ている。

第６図は、プリンタ１の印字動作時における光学的変位
検出装置の動作を説明するためのフローチャートである
。印字動作が行われると検出部材６は回転駆動される。

これに伴ってステップｎ１で、タイミング信号Ｓが立上
る。この立上りに同期して、ステップｎ２では印字ヘッ
ド１３の印字手段が駆動され、印字動作が行われると共
に期間検出回路１５に内蔵されるタイマ２２の計時動作
が開始される。

ステップｎ３では、前記タイマ２２の計時期間が期間Ｔ
２を経過したか否かが判断され、期間Ｔ２が経過すると
共にステップｒ＋　４に進んでタイミング信号Ｓが読取
られる。タイミング信号Ｓがハイレベルであるときには
、ステップｎ１に戻って次のタイミング信号Ｓのパルス
に関連して同様の動作が繰返される。ステップｎ４でタ
イミング信号Ｓがローレベルであるときには、透孔７に
紙粉および埃などがたまっていると判断され、ステップ
ｎ５で警示装置１６が能動化される。すなわち、たとえ
ばブザー音あるいは点灯表示などが行われ、透孔７を清
掃し、紙粉および埃などを除去する、いわゆるメンテナ
ンスを行うことが必要であることが警示される。

このように本実施例においては、透孔７に紙粉および埃
などが徐々に蓄積されても、タイミング信号Ｓのパルス
を検出することができなくなる前、すなわち検出期間Ｔ
ａが期間ＴＯよりも小さくなる前に透孔７を清掃して紙
粉および埃などを除去する必要があることを警示するよ
うにしたので、プリンタ１の不所望な異常動作を防止す
ることができる。

また検出期間Ｔａが期間Ｔ２未溝となったときに、ブザ
ーあるいは点灯表示によって警示が行われるようにした
場合について説明したけれども、期間Ｔａが期間Ｔ２未
満となった場きに、所定の印字動作の終了を待って、メ
ンテナンスが必要であることを示す内容を印字するよう
に構成することもできるし、メンテナンスを自動的に行
わせるように構成することもできる。

また本実施例では、発光素子１１からの光が透孔７を透
過する検出期間Ｔａと予め定めた期間Ｔ２とを比較する
場合について説明したけれども、発光素子１１からの光
が検出部材６によって遮断されている検出期間Ｔｂを予
め定める期間と比較してもよい。この場合には第５図（
１）ではＴｂ−Ｔ３となり、この期間Ｔ３はその予め定
める期間よりも短くなる。また第５図（２）では、Ｔｂ
＝Ｔ５となり、この期間Ｔ５は予め定める期間よりも長
くなる。これに基づいて、第５図（２）の場きには、た
とえば警示動作が行われるように構成すればよい。

さらに本実施例においては、被検出領域として透孔７で
ある場合について説明したけれども、たとえば透光性の
領域と遮光性の領域とを有する検出部材を使用すること
もできるし、光を反射するｖＡ域を有する検出部材を使
用することもできる。

また検出部材は円板状である必要はなく、たとえば直線
的に移動する印字へラド３に固定された検出部材を用い
るように構成することもできる。

本実施例では、本発明の光学的変位検出装置を、プリン
タ１に実施する４　、６について説明したけれども、プ
リンタ１に限る必要はなく、たとえば工作機械などの予
め定める速度で移動する移動体を有する装置であれば他
の装置に実施することもできる。

発明の詳細 な説明したように本発明によれば、光学的変位検出装置
のメンテナンスを行うべき時期を知ることができるよう
になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のプリンタ１の一部構成を示
す系統図、第２［２！はプリンタ１の印字ヘッド３を簡
略化して示す正面図、第３図は検出信号Ｒおよびタイミ
ング信号Ｓの波形図、第４１２Ｉはプリンタ１の印字動
作例を説明するためのタイミング信号Ｓおよび駆動信号
８１〜Ｈ９の波形図、第５図はプリンタ１におけるタイ
ミング信号Ｓを示す波形図、第６図はプリンタ１の印字
動作時における光学的変位検出装置の動作を説明するた
めのフローチャート、第７１２Ｉは従来技術のプリンタ
における印字動作のタイミング信号の波形図である。 ｌ・・・プリンタ、３−・・印字ヘッド、４・・・ねじ
棒、５・・・モータ、６・・・検出部材、７・・・透孔
、９・・・プラテン、１０・・・受光素子、１１・・・
発光素子、１２・・・光学的検出素子、１３・・・波形
整形回路、１５・・・期間検出回路、２２・・・タイマ
、Ｔｌ、Ｔ３．Ｔ４゜Ｔ５・・・検出期間 代理人　　弁理士　画数　圭一部 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 予め定める速度で移動する移動体に固定され、その移動
   方向に沿って形成された複数の光学的被検出領域を有す
   る検出部材と、 前記被検出領域を光学的に検出する光学的検出素子と、 前記光学的検出素子の出力に応答し、前記被検出領域の
   検出期間、または被検出領域相互間の検出期間を、予め
   定めた値と比較する比較手段とを含むことを特徴とする
   光学的変位検出装置。