JPH0647306B2 - 印字装置の紙厚検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「発明の目的」 産業上の利用分野 この発明は印字ヘッドが載置されたキャリッジをプラテ
ンに沿って移動させながらそのプラテン上の印字用紙に
印字するようにした印字装置に関するものである。

従来の技術 従来の印字装置としては、例えば第７図に示すように、
プラテン１に印字用紙２が装着された状態で、その印字
用紙２にキャリッジ３上のポテンシオメータ４の検知片
が接触され、そのポテンシオメータ４の抵抗値に基づい
てキャリッジ３上のモータ５が正逆いずれかに回転駆動
され、そのモータの回転に伴いピニオン６及びラック７
を介して支持台８とともに印字ヘッド９がプラテン１に
接近あるいは離間する方向へ駆動され、印字用紙２の厚
さに応じてプラテン１と印字ヘッド９との間の印字隙間
を設定するようにしたものがある。

発明が解決しようとする問題 しかしながら、前記の従来構成においては、ポテンシオ
メータ４が印字用紙２に常に接触しているため、印字用
紙２が汚れたり、印字用紙の送りに支障を来たしたりす
るという問題がある。

又、ポテンシオメータは高価であるため検出装置の製造
コストが高騰するという問題がある。

「発明の構成」 問題を解決するための手段 この発明は上記の問題点を解消するためになされたもの
であって、外部圧力により自己の電気抵抗が変化する感
圧導電ゴムからなるセンサーを前記プラテンに対して接
近・離隔可能に設け、前記センサーを印字用紙に圧接さ
せることによりセンサーの電圧抵抗がある基準値に達し
たときのセンサーの移動量に基づいて印字用紙の紙厚を
検出するようにしている。

作用 上記の構成により、この発明においては、印字用紙の紙
厚を検出する時にのみ、センサーが印字用紙に圧接さ
れ、通常の印字動作時においては印字ヘッドと印字用紙
との間に適正な印字間隙が形成される。

実施例 以下この発明を具体化した一実施例を第１図〜第６図に
従って説明する。第１図に示すように、印字装置のフレ
ーム１０の左右の側壁１０ａ，１０ｂ間には印字用紙１
１を支持するための角柱状の金属からなるプラテン１２
が架設されている。そのプラテン１２の前方において互
いに対向するように前記両側壁１０ａ，１０ｂには透孔
１３，１４がそれぞれ穿設され、その透孔１３，１４に
は偏心した軸支孔１５を有する左右一対の偏心体１６，
１７が回転可能に支持され、両偏心体１６，１７にはプ
ラテン１２と平行に延びるガイド軸１８がその両端の小
径の支軸１９にて嵌合固定され、各偏心体１６，１７と
ガイド軸１８とが一体化されている。

右側の偏心体１６の右側面にはその偏心体１６と同心円
上に位置する被動ギア２０が固着されるとともに、右側
壁１６ａの右方には前記被動ギヤ２０に噛合する駆動ギ
ア２１を備えたステップモータよりなる駆動モータ２２
が配設されている。従って、駆動モータ２２が正逆転さ
れたときには、駆動ギア２１，被動ギア２０を介して各
偏心体１６，１７が同一軸線上でガイド軸１８を介して
一体回動されるとともに、各偏心体１６，１７の偏心作
用によりガイド軸１８がプラテン１２に接近離間するよ
うに前後動される。

左側の偏心体１７の外側面には基準位置検出片２３がそ
の基端にて取付固定されるとともに、左方の側壁１０ｂ
の外側面には投光素子と受光素子とを備えたフォトセン
サからなる基準位置検出センサ２４が取付けられ、偏心
体１７の回転に伴い基準位置検出片２３が基準位置検出
センサー２４の投受光素子間を通過して光路が遮られた
ときには、基準位置検出センサー２４から検出信号が出
力される。

前記ガイド軸１８にはキャリッジ２５がプラテン１２に
沿って移動可能に挿嵌支持され、キャリッジ２５はその
下面に一部において固定された無端状のタイミングベル
ト２７及び一対のプーリ２８を介して図示しない駆動モ
ータによりプラテン１２に沿って移動されるようになっ
ている。そして、前記タイミングベルト２７，プーリ２
８及び駆動モータ（図示しない）により、第６図に示す
キャリッジ移動装置４１が構成されている。又、キャリ
ッジ２５の前方において両側壁１０ａ，１０ｂ間には前
記ガイド軸１８と平行に延びるガイドレール２９が架設
されるとともに、キャリッジ２５の前端部には上下一対
の突出片２６が突設され、その突出片２６が前記ガイド
レール２９の後側縁に遊嵌された状態でキャリッジ２５
が前記ガイド軸１８及びガイドレール２９に沿って左右
に移動される。

第１図及び第２図に示すようにキャリッジ２５上には印
字ヘッド３０が載置固定されるとともに、その印字ヘッ
ド３０の先端部左方においてキャリッジ２５の上面には
側面ほぼＬ字状をなすブラケット３１が取付固定され、
第４図に示すように、そのブラケット３１の起立部のプ
ラテン側側面にはブロック体３２が固着されている。
又、その起立部にはブロック体３２を貫通するように前
後に延びる調節ねじ３３が螺合されている。この調節ね
じ３３の先端部には平板状の取次部３３ａが一体形成さ
れ、その取付部３３ａにはセンサー本体３５とそのセン
サー本体３５を挾持した一対の電極板３４ａ，３４ｂと
よりなる検出子４０が接着固定されている。

前記ブラケット３１の起立部には前記検出子４０及びブ
ロック体３２を覆うキャップ状のカバー３６が基端部に
おいて取付固定され、そのカバー３６の先端部には前記
検出子４０の進入を許容する開口３６ａが形成されてい
る。又、前記カバー３６の基端下部とブロック体３２と
の間には板ばね３７がその基端部にて挾持固定され、そ
の先端折曲部３８が前記外側の電極板３４ｂに外嵌され
ている。そして、折曲部３８の外側面が前記開口３６ａ
を介してプラテン１２側にわずかに突出する位置に配置
されるとともに、印字ヘッド３０の先端面とプラテン１
２との間に位置するようになっている。また、折曲部３
８の外側面の印字ヘッド３０からの突出量は、印字ヘッ
ド３０の印字時に必要な隙間より少なく、印字に際して
折曲部３８が障害となることがない。

そして、前記センサー本体３５は外部圧力に応じて絶縁
状態から導電状態へと漸次自己の電気抵抗が減少する感
圧導電ゴムにて構成され、その感圧導電ゴムとしてはシ
リコンゴムにグラファイトを所定量配合して薄膜状に形
成したものが使用されている。この感圧導電ゴムは温度
による特性変化がほとんどないので、高温になる印字ヘ
ッド３０を備えた印字装置に適している。なお、前記検
出子４０，調節ねじ３３，板ばね３７及びカバー３６等
により感圧センサー３９が構成されるとともに、調節ね
じ３３及び板ばね３７により初期圧力付与手段が構成さ
れている。

そして、前記ガイド軸１８の偏心回転に基づき、キャリ
ッジ２５及び印字ヘッド３０とともに感圧センサー３９
がプラテン１２に接近する方向すなわち後方へ移動さ
れ、板ばね３７の折曲部３８がプラテン１２上の印字用
紙１１に圧接されたときには、その圧接力に基づいて検
出子４０が圧縮され、第５図に示すようにセンサー本体
３５の抵抗値が減少するようになっている。

又、前記調節ねじ３３を回動操作することにより、検出
子４０が板ばね３７の折曲部３８に向かって押圧され
て、センサー本体３５が両電極板３４ａ，３４ｂの間で
圧縮され、そのセンサー本体３５に初期圧力を付与する
ことができるとともに、その圧力を変更設定することが
できる。

次にこの印字装置の制御回路を第６図に従って説明する
と、４２は中央処理装置（ＣＰＵ）であって、そのＣＰ
Ｕ４２には前記基準位置検出センサー２４及び演算増幅
器４３の出力端子がそれぞれ接続されている。又、電源
と演算増幅器４３の反転入力端子との間には前記各電極
板３４ａ，３４ｂを介して前記感圧センサー３９が接続
されるとともに、電源と演算増幅器４３の非反転入力端
子との間には印字紙１１の紙厚に応じて基準抵抗値を設
定可能な可変抵抗器４４が接続されている。また、前記
ＣＰＵ４２には前記印字ヘッド３０，駆動モータ２２及
びキャリッジ移動装置４１が接続されるとともに、各種
の印字用紙１１の紙厚に対応する印字間隔データ，基準
位置にある感圧センサー３９とプラテン１２との間の間
隔データ及び印字装置全体の作動を制御するためのプロ
グラム等が記憶されたリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）
４５，紙厚検出時における駆動モータ２２の回転角度等
を記憶するためのランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）４
６がそれぞれ接続されている。

次に上記のように構成された印字装置の作用を説明す
る。この実施例においては、第４図に示す調節ねじ３３
の回動操作に基づき、センサー本体３５に第５図に示す
抵抗値Ｒ１に対応する初期圧力Ｆ１が付与されている。
さて、この状態で印字装置に電源を投入すると、ＣＰＵ
４２はキャリッジ移動装置４１を駆動して印字ヘッド３
０を第１図に示すホームポジションに配置させる。それ
と同時に駆動モータ２２を駆動する。そして、駆動モー
タ２２の回転に伴い、駆動ギヤ２１，被動ギヤ２０を介
して一対の偏心体１６，１７とガイド軸１８とが一体に
回転され、左方の偏心体１７上の基準位置検出片２３が
基準位置検出センサー２４の光路を横切った直後に前記
駆動モータ２２の回転が停止される。それにより、ガイ
ド軸１８とともにキャリッジ２５，印字ヘッド３０及び
感圧センサー３９が偏心体１６，１７の形状に応じてプ
ラテン１２から最も離間した位置に配置される。

この状態でプラテン１２上に印字用紙１１を装着する
と、その下端部が図示しない印字用紙検出スイッチによ
り検出されて、そのスイッチから用紙検出信号が出力さ
れる。そして、その用紙検出信号に基づき、ＣＰＵ４２
は駆動モータ２２を駆動する。そのモータ２２の正方向
回転に伴い、前記駆動ギヤ２０等を介してガイド軸１８
が偏心回動され、ガイド軸１８とともに印字ヘッド３０
及び感圧センサー３９等がプラテン１２に向かって後方
移動される。それに伴い、感圧センサー３９の板ばね３
７の折曲部３８が印字用紙１１に圧接され、前記折曲部
３８が板ばね３７の弾性力に抗して前方へ変位させられ
るとともにセンサー本体３５に圧力が加えられる。

そして、演算増幅器４３は前記センサー本体３５に加わ
る圧力に基づいて減少する自己の抵抗値と予め設定され
た基準抵抗値Ｒ２とを比較し、センサー本体３５の抵抗
値が基準抵抗値Ｒ２に到達した時に、所定の信号をＣＰ
Ｕ４２に出力する。なお、この基準抵抗値Ｒ２は前記初
期圧力Ｆ１に対応する抵抗値Ｒ１より小さい値であるこ
とはいうまでもない。それに基づき、ＣＰＵ４２は前記
駆動モータ２２の正転を停止するとともに、前記基準位
置からの駆動モータ２２の回転角度データ、すなわち感
圧センサー３９の移動量データを算出してＲＡＭ４６に
一時的に記憶する。

次にＣＰＵ４２は前記ＲＯＭ４５に記憶された感圧セン
サー３９，プラテン１２間の間隔データとＲＡＭ４６に
記憶された前記感圧センサー３９の移動量データとを比
較して印字用紙１２の紙厚を算出する。そして、その印
字用紙１１の紙厚に応じてＣＰＵ４２は駆動モータ２２
を逆方向へ所要角度回動させることにより、印字用紙１
１の表面から適正な間隔を隔てた位置まで印字ヘッド３
０を移動させる。

上記のように、この実施例においては、センサー本体３
５の電気抵抗がある基準値に達したときのセンサー３９
の移動量に基づいて印字用紙１１の紙厚を検出し、その
紙厚に応じて印字ヘッド３０と印字用紙１１との間の印
字間隔を適宜に変更して適正に保つことができるので、
紙厚には関係なく鮮明な印字を行うことができる。ま
た、感圧センサー３９が印字用紙１１に圧接された時に
は、前記センサー本体３５に圧縮ひずみが生じるが、そ
のひずみ量は約０．０５mmと非常に少ないので、折曲部
３８の圧接と同時に印字ヘッド３０が印字用紙１１に当
接するおそれは全くないものである。

さらに、この実施例においては、印字用紙１１が撓んだ
状態でプラテン１２上にセットされている場合、検出子
４０が印字用紙１１に接触されても、その接触圧力より
初期圧力を大きく設定して付与しておけば、わずかな接
触圧力によってセンサー本体３５がひずむことはなく、
それによって自己の電気抵抗が変化することはない。従
って、センサー本体３５の作動が安定化され、印字用紙
１１の紙厚検出動作が誤って行われるおそれはなく、印
字用紙１１をプラテン１２と検出子４０との間に挾持し
てその印字用紙１１の厚みを正確に検出できる。

又、この実施例においては、センサー本体３５が薄膜状
の感圧導電ゴムにてコンパクトに形成されるとともに、
そのセンサー本体３５を支持するための構成をコンパク
トにすることができるため、キャリッジ２５全体の慣性
質量を従来例に比べて小さくすることができ、従って、
そのキャリッジ２５を前後に移動するためにトルクの大
きなモータを使用する必要がない。

発明の効果 以上詳述したようにこの発明は、通常の印字動作時にお
いてセンサーを印字用紙に接触させておく必要がなく、
紙厚に応じて印字用紙と印字ヘッドとの間に適正な間隙
を形成することができ、そのため印字用紙に汚れが付着
したり、印字用紙の送りに支障をきたしたりすることが
ないという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化した印字装置の一部を破断し
て示す平面図、第２図は第１図Ａ−Ａ線拡大断面図、第
３図は同じく第１図のＢ−Ｂ線拡大断面図、第４図は感
圧センサーの取付構成を示す拡大側断面図、第５図はセ
ンサー本体の特性図、第６図は印字装置の回路図、第７
図はこの発明の従来例を示す斜視図である。 図において１１は印字用紙，１２はプラテン，２５はキ
ャリッジ，３０は印字ヘッド，３９は感圧センサーであ
る。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】印字ヘッド（３０）が載置されたキャリッ
   ジ（２５）をプラテン（１２）に沿って移動させながら
   そのプラテン（１２）上の印字用紙（１１）に印字する
   ようにした印字装置において、 外部圧力により自己の電気抵抗が変化する感圧導電ゴム
   からなるセンサー（３９）を前記プラテン（１２）に対
   して接近・離隔可能に設け、前記センサー（３９）を前
   記印字用紙（１１）に圧接させることによりセンサー
   （３９）の電気抵抗がある基準値に達したときのセンサ
   ー（３９）の移動量に基づいて前記印字用紙（１１）の
   紙厚を検出するようにしたことを特徴とする印字装置の
   紙厚検出装置。
2. 【請求項２】前記感圧導電ゴムはシリコンゴムにグラフ
   ァイトを配合して構成したものであることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の印字装置の紙厚検出装置。