JPH07504270A - 機械的振動を使用する移動検出センサ - 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】 機械的振動を使用する移動検出センサ 本発明は、アクティブデバイスの表面に対する動きを検出し、デバイスの動作を 制御し、何らかの方法で表面を処理する方法に関する。特別な応用分野としては 、書き込み、走査、コーティング、スブレイ、加熱などに使用されるハンドヘル ドデバイスのレンジを制御することである。

事前に何ら処理が施されていない表面までデバイスを移動させ、何らかの方法で 表面を処理または検出しながらデバイスを紙面上で移動させることが必要な応用 例は多数ある。例えば、インクを堆積させることで表面に書き込みまたは印刷を 行う場合 ある原料を表面にスブレイする場合 光学的センサを使用し、バーコードまたは文字等の表面に存在するマークを読み 出す場合 赤外線の集束ビームで表面を加熱する場合電気磁気ヘッドを用いて磁化パターン を書き込みまたは読み出しする場合 等である。

ハンドヘルドプリンタの内容を特別に例示する。

一般的な応用例では、信号を発生させ、表面の所望の領域を正しい方法で処理す るプロセスを制御することが必要である。

要求される基本的な制御機能は、デバイスが紙面上を移動しているとき及び紙面 と接触しているときにプロセスをオンにすることである。ライティング（ｖｒｌ ｔｌｎｇ　）装置などのいくつかの事例では、たとえ横方向の動きがなくても接 触していることを示す信号を供給することが必要と思われる。

従来技術では、制御信号を生成するために、種々の技術が使用された。ハンドベ ルトデバイスにおける最も簡単な方法は、ＵＳ−＾−４７４６９３６に記載され ているインクジェットペン等のような手動スイッチを提供することである。ユー ザは、いつデバイスをオン・オフさせるかを正確に決定しなければならない。実 際には、手動スイッチは使用するのが不便であり、十分正確な制御を提供するこ とができない。

例えばＵＳ−Ａ−４１６８５３３などの多くの現存のデバイスは、デバイスが表 面上を移動する際の摩擦によって移動するホイールまたはベルトを有している。

その後、ホイールまたはベルトの移動が、ある種の付加的なセンサシステムによ って検出される。この方法は、多くの応用例で好結果をもたらすが、 移動パーツ機構の信頼性が低いこと 構成素子及びアセンブリのコストが高いこと大型サイズ及び不便な形状であるこ と 一方向動作であること などの多数の欠点も合わせ持っている。

本発明の目的は、従来技術のこれらの欠点を解消し、ソリッドステート動作及び 信頼性 小型サイズ 低コスト すべての方向における動作 好適な形状及びフォーマット を提供することである。

本発明は、表面の移動によって生じる振動を検出するセンサデバイス、すなわち 処理される他の表面と接触を保ちつつ、処理される表面と接触しているプロセス デバイスの一部を構成するセンサデバイスを提供する。

本発明は、プロセスデバイスの移動検出センサにおいて、センサチップと、 前記センサチップからトランスデユーサ手段への振動伝達のための手段と、を備 え、前記トランスデユーサ手段が、移動が行われたときに生じる振動を電気的に 検出し、出力信号を供給するように構成される。

前記移動検出センサは、第１の予め設定された周波数よりも低い周波数の出力信 号及び前記第１の設定周波数よりも高い第２の予め設定された周波数よりも高い 周波数の出力信号をフィルタ処理するとともに、前記第１の予め設定された周波 数と前記第２の予め設定された周波数との間の周波数の出力信号の場合に、移動 検出信号を出力するための手段をさらに備えていることが好ましい。

本発明における好適実施例では、前記トランスデユーサ手段が、ピエゾ電気トラ ンスデユーサであるが、この代わりに、前記トランスデユーサを構成するマイク ロフォンによって振動を検出することもできる。この場合には、音響導波管を用 いて、プロセスデバイスが相対的に移動する表面と前記プロセスデバイスとの接 触を保持するための手段から、マイクロフォンに空気振動を伝達することができ る。

プロセスデバイスは、当該出願人の同時係属出願、参照番号９０／４３８１１０ ３に記載されているようなハンドベルトライティングデバイスに特に応用されて いるが、移動検出が必要な他のデバイスにも広く使用することができる。例えば 、当該プロセスデバイスは、図面等を作成するのに使用されるＸ−Ｙプロッタ等 で、紙面上をペンが移動するのを検出するため、またはプリンタ、ファックスマ シン、コピー機などの装置で紙の動きを検出するのに使用され、紙詰まりを迅速 に検出する方法を提供する。

以下図面を参照して、本発明による３つの実施例を説明する。

図１は、本発明による第１の実施例を示す分解図であり、図２は、当該第１実施 例の変形例を示す側面図であり、図３は、第２実施例の側面図であり、 図４は、第３のセンサアセンブリの平面図であり、図５は、第３のセンサアセン ブリの部分側面図であり、図６Ａおよび６Ｂは、ペーパーシートと接している第 ３センサの一部を示す図であり、図６Ｂは拡大図であり、図７は、第３センサを 作動させるための電子構成素子のブロック回路図であり、 図８は、センサ信号のフィルタ処理を示す波形図である。

第１の実施例において、スタイラス又はセンサチップ１が、レーザライティング 装置に取り付けられたカンチレバー２に取り付けられる。圧電ひずみゲージ３は 、カンチレバー２に取り付けられ、スタイラス１が書き込み面上を移動する際に 発生する振動を検出する。

作動原理は以下の通りである。

プロセスデバイスが表面と接触していない場合、トランスデユーサは振動を受信 せず、結果的に、プロセスデバイスはオフに制御される。

スタイラス１が書き込み面と接触する場合、振動インパルスがトランスデユーサ に伝達される。このことによって、接触がなされたことを示す信号が供給される 。この信号が、プロセスデバイスを瞬間的にオンさせるのに使用される。

横方向の動きがなく、振動が発生しない場合、プロセスデバイスはオフに制御さ れる。

所定の方向に横方向の動きがない場合、振動が発生するとともに検出され、この ようにして、プロセスデバイスをオンに制御し、装置が移動する表面を処理する 。

図１および２の例は、第３実施例（当該出願人による同時係属出願、参照番号９ ０／４３８１１０３参照）との関連で以下に説明するように動作するハンドベル トマーカーペンに応用されるセンサを示している。

センサのチップは、カンチレバーに接続するスタイラス２から成り、書き込み１ ＴｊｉｌＯと接触し、相対的な動きが生じたときに振動が発生する様に構成され ている。振動は、書き込み面の凸凹や、表面とスタイラスとの摩擦などによって 生じる。振動信号は、スタイラス材料の選択、その表面仕上げ、及びその幾何学 的構成によって強めることができる。

ひずみゲージは、圧電（ピエゾ電気）セラミックトランスデユーサ３であること が好ましく、スタイラスアセンブリのコンブライアント領域を監視する。関連す る電気信号処理は、書き込みによって生じるセンサ信号と、空気伝達及び例えば マーカー自体をたたくことでマーカーの本体に生しる振動などの書き込み以外の 原因によって生じる疑似信号とを区別するように構成される。振動のレベル及び 周波数成分は、特徴を区別するために使用される。

振動信号から速度信号を得ることもできる。例えば、ペンの速度が増加するにつ れて、中間振動周波数及び全振動エネルギーが増大する。好適な信号処理及び校 正を行うことによって、速度変動を考慮して、マーキング処理を制御することが できる。マークがレーザエネルギーのパルスによって作成される場合、ペンが高 速度ならばパルスの反復速度を増加させ、パルスとマークとの距離を一貫して保 持することができる。

図３に示す第２の例の場合、スタイラス１はシャフト５に取り付けられ、次に当 該シャフト５がカンチレバー２に取り付けられる。

当該カンチレバー２上に、トランスデユーサ３が第１実施例と同様に取り付けら れる。

他の例（図示せず）の場合、支持及び振動発生手段を提供するために特別な構成 素子を設けたりはしないが、プロセスデバイスは、アクティブ素子が表面を処理 するのに好適な位置に存在する場合、プロセスデバイスのケースの任意のパーツ がプロセスデバイスを支持すると共に振動を発生させる為の機能を果たすように 設計されている。

トランスデユーサは、作用面からの音の伝達路を十分確保できる場所に取り付け られた慣用のオーディオマイクロフォンとすることができる。

ケースが表面を移動することによって振動が発生する場合、この振動エネルギー のある程度は、空気を介してトランスデユーサに伝達される。

本発明は、上記実施例に限定されず、他の種々の変更をする事ができる。

図４から８を参照して説明する第３の実施例は、当該出願人による同時係属出願 、参照番号９０／４３６１１０３に記載され、クレームされているマーカーペン に使用されている例である。

第３実施例に実際に使用されているセンサについて論述する前に、理論について 考察することは有意義なことである。

スチール（ｓＬｅｅｌ：鋼鉄）内における音速は約６０００ｍ／ｓである。現在 の最大センサ動作周波数である２０ｋＨｚにおいて、波長は２５０ｍｍであり、 センサ（１０ｍｍ）よりもかなり長い。

このことは、装置の特性を設計する際に静特性を考えれば良いことを意味してい る。スチールビームの１算された“音叉ノ（振周波数は： である。ここで、Ｍ　はチップ質量であり、Ｍ２はビーム質量てあす、■は断面 領域モーメントである。現在のセンサの場合、この共振周波数はｌ””６８ｋＨ ｚである。

共振周波数がセンサの通過帯域内となるような設計変更を行ってはならない。さ もなければ、時折たまたま生じる振動に対して極めて高感度になってしまうから である。

ピエゾ−スチール（ｐｉｅｚｏ−ｓｔｅｅｌ　）ビームの接触ラインに対する、 中立にュートラル：　ｎｅｕｔｒａｌ　）面の位置は以下の方程式：によって与 えられる。ここで、ｄ　はスチールの厚みであり、ｄ。

はピエゾの厚みである。

固定された最大の書き込み力Ｆの場合、ピエゾ内に蓄積されるエネルギーは、中 立面が接触境界にあるときに最大となる。このことによって、接触に対する応力 を低減することができる（この場合、せん断力のみが接触ラインに作用する。） 。この場合、ｙ−０てあり、このため、 となる。スチールのヤング率は２００ＧＰａであり１．ＰＺＴ５のヤング率は７ ０ＧＰａである。従って、 ｄ　四１．７Ｘｄ８ である。従って、ピエゾ厚みは、５００μｍ厚のスチールビームの場合で約８５ ０μｍでなければならない。

ビーム内の最大応力は支持点に生じる。その理由は、チップに与えられる力Ｆに 対して、曲げモーメントＧが支持点で最大になるからである。従って、ピエゾは ビームの支持端部を被覆している必要がある。

以下の２つの理由により、きわめてフレキシブルなビームによって大信号を検出 しようとすることは合理的である。まず第１に、強いビームは紙の高さの変化を より容易に鎮圧する。また第２に、ピエゾに及ぼされる作用が、ビーム偏向によ って逓倍された（外部で固定された）書き込み力であるため、より大きな偏向を 提供するビームの場合のエネルギー移動はより大きなものとなる。従って、ビー ムはできる限り細い必要がある。特に、１ｍｍ厚のビームが、良い製造における 限界である。

接触ラインにおけるせん断力が、特定のせん断限界を越えた場合、最大書き込み 圧力のためにビームが停止する。固定された負荷に対するせん断応力は、ビーム 長以下の一定値であり、によって与えられる。ここで、ｄ２はスチールの厚みで あり、Ｗはビーム幅である。多くの接着剤の場合における、一般的な停止せん断 応力は５０　Ｍ　Ｐ　ａである。従って、安全な動作のためには、である。最大 書き込み力Ｆ−３Ｎ、幅ｗｍ１ｍｍであり、ｄ８−５００μｍである。従って、 となる。すなわち、与えられるせん断応力は、最大書き込み力におけるせん断応 力限界の１／１０である。

提案されたビーム構造を図５に示す。

７、イバ廿イズ）−開目に−！１１／、？計のてこは゛こ（ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ 　）を有センサチップは硬い材料から構成され、過度のスリ切れを防ぐ必要があ る。酸化アルミニウムまたは焼結スチールが最も有望な材料である。所定の材料 を仮定すると、表面構造によってセンサの特性が変化し得る。２個の重要な要素 が存在する。

ペンの“感触”がマーケットにおいて受け入れられるには重要である。センサは 、紙面上を移動する際にでこぼこを感じてはならない。

チップは、出力信号を最大にする表面構造を有している必要がある。

紙の表面は、結合ファイバのマットで構成されている。一般的なファイバ幅は約 １０μｍであ・す、このことが最大構造サイズを規定する。しかしながら、チッ プが検出するのはファイバ間のギャップである。この場合、一般的な構造サイズ は約５フアイバ直径（５０μｍ）である。

マスカド（ＭａｔｈＣａｄ　）モデルは、以下のことを提唱している。すなわち 、滑らかなチップを使用した場合、出力周波数スペクトルは：Ｐ　（ｆ）−Ａｆ ２ｅ−２ｒｌＬ となる。ここで、Ｌは、一般的なファイバ間距離である。

一般的な、チップの構造サイズが上記数字のサイズよりも小さい、またはかなり 大きい場合、このスペクトルはチップ表面とは無関係である。

負荷が１．３倍に増加すると、ｒｍｓセンサの出力は３゜２倍になる。この指数 関数的な増加は、チ・ツブが紙面をさらに圧迫することによるものと思われる（ 模型によれば、ファイバ密度が紙面内への深さに対して指数関数的に増大する。

）。このことは、より鋭利なチ・ツブがある書き込み負荷に対してより高い圧力 を与え、より大きな信号出力を供給することを示している。

従って、チップは、“感触”をあまり劣化させることなく、可能な限り鋭利で且 つ荒くなければならない。（ペンチル（Ｐｅｎｔｅｌ）のボールと同様に）チッ プ半径を約１００μｍに低減化する必要がある。しかし、このようなチ・ノブは 摩耗が増大するために、寿命試験を行わなければならない。

センサが紙面上にわたって移動する際のセンサの“感触”は、技術的な問題がな いが、商業的には非常に重要である。というのも、センサの感触によって、ペン が市場で受け入れられることとなる力１らである。この“感触”を、センサにつ いて行われて（する以下の３つの主観的な判断に分けることができる。

振動　−ペンが移動する際のペンの振動を指で検出できるか？ スクラッチ（ｓｃｒａｔｃｈｉｎｇ）　−センサが紙繊維を引き裂くか？ ノイズ　−　センサが、あたかもでこぼこであるかのような音をたてるか？ スクラッチは最悪の作用であり、これは、センサチップの曲率半径が小さい場合 に生じる。これらの領域において、与えられた書き込み力が大きな圧力に変換さ れ、紙面に穴をあけ、針が紙面にわたって移動する際に予想される様にスティッ クの滑り移動が粗くなる。

（最悪のケースは、曲率半径が、一般的な表面繊維、すなわちファイバ距離（一 般的には１５μｍ）以下で、チップが紙を掘ってしまうような場合である。）結 果は、指がスクラッチノイズとして検出するスティックの滑り移動の組み合わせ である。このため、すべてのチップ半径を５０μｍよりも小さくして、紙の引き 裂けを防止しなければならない。

一般化された神経細胞の反応回数のために、周波数限界は、１秒毎に約１０００ パルスである。１ｋＨｚを越える周波数振動が一般化された神経細胞による振動 として検出されないと予想することは不合理ではない（勿論、耳内の細胞は、こ の目的のために専門的なものであるため、かなり異なる周波数応答を示す。）。

二人の一般的な人間に関する試験により、主観的なデコボコさがチップの一般的 な構造サイズに関連していることが示された。この基阜において、１５μｍより も小さなサイズが、許容できる“絹”の感触を提供できる思われる。一方、これ よりも大きな粒子サイズがスティックの滑り動を提供できる。

１５μｍよりも小さな直径の粒子は、許容できる“感触″を提供できるであろう が、あきらかに妥協する必要がある。したがって、使用されるチップは、約３０ μｍサイズの粒子を有し、チップの直径は約５００μｍである（図６Ａ及び６Ｂ 参照）。

センサの詳細な構造を、図４〜８を参照して説明する。

センサ４０は書き込みの間のインクの供給を自然に制御し、ユーザが書きたいと きにインクが流れるようにしている。このようにして、書き込み時に許容範囲内 の゛感触”が得られる。センサは、例えば器具が事故で落ちてしまった時などの ダメージに対して強固でなければならず、また様々な紙、筆圧、書き込み速度、 書き込み角度などに対して動作する必要がある。さらに、商業的な要件は、低コ ス１−であること、小型であること、電気的機械的な障害がないこと、及び低消 費電力であることである。

３０〜１５０ｍｍ−５−’の書き込み速度が一般的な速度の範囲であり、３０〜 ３００ｇの書き込み力との関連で調節する必要がある。

センサはボールペンに匹敵する程度の強度が認められなければならない。

センサの本質的な機能は、信号をペンの制御用電子回路に供給し、“書き込み” 開始時に、インクジェット機構をオンに切り替えることである。“書き込み”は 、一定の条件から成立し、このため、インクジェットは、以下の場合： ペンが、紙と接触して■］つ紙面上を任意の方向に移動している場合、ペンが、 （完全な停止状態で、）紙面上を移動せずに、紙と接触するようになる場合、に のみオンに切り替えられる。

ペンが、移動せずに紙と接触している場合、インクジェットはオフに切り替えら れなければならない。さもなければ、一点にインクが連続的に供給されてしまう 。

振動センサは、比較的簡単な信号処理を用いている装置でこれらの要件を実現す る最も優れた方法と考えられた。

（顕微鏡でしか見えない程度のデコボコの表面を有する）紙面をスタイラスが引 っ張られる場合、３つの相互に垂直な方向に振動が生じる。３つの方向の内の２ つの方向は、紙面に対して平行であり、且つ互いに９０度をなしている。第３の 方向は、紙面に対して垂直な、垂直方向成分である。本発明によるセンサは、垂 直方向の振動成分に応答する。これには、以下の２つの利点：本発明によるセン サが、紙面における任意の方向の移動によって生じる振動に対して等しく応答す ること；及び、極めてコンパクトなセンサ設計を実現できることがある。

センサ４０は、基板２１の下方で、且つ接触領域の間の他の未使用領域を占有す るように設計された。

センサ機構は、（一方の端部で支持され、他方の端部にスタイラス又はチップ４ ２を有している）金属ビーム４１を備え、当該金属ビームに接着されたピエゾ電 気帯状小片を有している。金属ビーム及びピエゾ電気帯状小片は、紙からの振動 信号に応答して曲がる。

センサ素子の大きさ及び形状は： 上記の利用可能な体積中のスペース； 極めて高感度である必要なしに、十分な信号強度を電子制御システムに供給する 必要性； ペンに正確な“感触“を提供できるほど十分に頑丈でなければならないこと。こ れは、ソフトと感じる必要はなく、使いにくい書き込み操作を必要としない。以 下のグラフは、ビーム／ピエゾの測定された負荷／偏向特性を示して（Ｘる。； （常識的な範囲内で）かなりの筆圧又は不注意による衝撃に耐えることができる ほど頑丈でなければならないこと；によって決定される。

力がスタイラス４２に供給されると、曲げモーメントがビーム４１に生じ、その 長さに沿って線形的に増加する。曲げモーメントは、ビーム及びピエゾ電気帯状 小片に応力を発生させる。ピエゾ電気帯状小片４３は、この種の応力がかけられ た場合に帯状小片の表面にわたって電気信号（電圧）が生しるような特性を有し て製造される。

これら２つの表面は電極を有し、同軸ケーブルを介して制御電子回路と接続され る。

スチールビーム４１は、ペンの取付及び電気的な接続を容易１こするために、よ り大きなスチールプレート４４の必須の部分である。

プレート４４は長方形状の開口４５を有し、これを介して、使用中インクジェッ トがノスルから流れる。センサ構造及び電気的接続ｊこついては、以下でさらに 詳細に説明する。

スタイラスまたはチップ４２は、ペンの一部分を構成し、書き込みを行う紙面と 接触し、 電気信号（強度及び周波数範囲）と、ユーザの感触との最も優れた組み合わせを 提供するための形状及び表面（すなわち、センサが過剰にうるさかったり、引っ かかったりすることは余り好ましくない。）、 過度の消耗をする事なく、寿命の間に移動する極めて長い移動距離に耐えること ができる耐久性 といった特性を呈しなけらばならない。

スタイラス４２の材料の選択は、コストを余りかけずに優れた消耗特性を有する 材料を見いだすことで行われる。酸化アルミニウムを選択し、極めてコスト効率 よく製造できるスタイラスを提供できる。

このことは、人間の手が１０００Ｈｚより下の周波数の振動を感じることを試験 することによって決定された。スタイラス設計作業の一つの目的は、ペンの書き 込み操作の感触をできる限り滑らかにするするために、１０００　Ｈｚより上の 周波数のエネルギーを最大にすることであった。セラミックチップの利点は、１ ０００Ｈｚより高い周波数のエネルギーを、スチールチップよりも多く呈する傾 向があることである。

上にセンサが配置される、センサアセンブリプレート４４は、ケースワーク（ケ ースワークのセクション参照）の２個の半片の間に位置する小さな長方形のプレ ートである。ピエゾ電気トランスデユーサは、両面に電極を有しているシンプル な構成である。ピエゾ電気帯状小片の一面を低粘着性エポキシ樹脂でビームに接 着し、プレート及びピエゾ電気材料の表面に、粘着層を介して電気的な接点を設 ける。この構成を用いて、プレートが電気回路の一部をピエゾ電気帯状小片に形 成する。

スタイラス又はチップ４２は、ビームの端部にリベット止めされたしんちゅう体 ４２°に接着された酸化アルミニウムチップ４２゜からなる（図６Ａ及び６Ｂ） 。

ピエゾ電気帯状小片は、図４に示す寸法及び配置からなり、ＰＺＴ５Ａと同様に 、ジルコン酸チタン酸鉛ランタンのグレードで製造される。センサビームは、ニ ッケルプレートスプリングスチール（４００〜４５０ＶＰＮ）などのシート金属 からブランキングする事によって製造される。スタイラス又はセンサチップは本 体を有しており、これは、小さな曲がった構成素子であり、様々な材料で製造す ることができる。しんちゅうは低コストであり、機械での製造が容易であり、リ ベット止めに適しているという点で好適である。

スタイラスまたはセンサチップは、上記必要な消耗特性を提供するために酸化ア ルミニウムで形成された端部を有している。それは、形状及び表面のデコボコが 所望の通りになるように、抑圧及び燃焼によって製造できる必要がある。

図７は、（上記の当該出願人による同時係属出願にさらに詳細に説明されている マーカーペンの電子制御システムの一部を形成する）ＡＳＩＣを示す。ＡＳＩＣ は、入力バッファ７１、外部素子７３を有している増幅器７２、比較器７４、及 び単安定ブロック７５を備えている信号条件回路７０を有している。。

振動センサそれ自体が１ｎＦのオーダの容量性高インピーダンスであるので、高 インピーダンス人力バッファ７１が必要である。４８０キロオームの人力インピ ーダンスと組み合わされて、センサは、周波数３３０ｋＨｚで３ｄＢのバイパス フィルタを提供する。振動センサによって供給される問題とする信号は、周波数 が１ｋＨｚと５ｋＨｚの間で、ピーク・トウ・ピークの振幅が約１．５ｖである である。

バッファ処理された基準信号は、約３倍に増幅される。増幅器７２は、さらにあ る種のローパスフィルタ処理とバイパスフィルタとを備え、信号幅を問題とする 周波数に制限する。低い方の３ｄＢ周波数は１ｋＨｚであり、ラインまたはパタ ーンの開始時及び終了時の“バウンド°の現象を抑制する。バウンドは、ユーザ が最初に紙面に書き込むとき及び最後にペンを持ち上げるときに生じる極めて大 きなオフセット電圧によって生じるものと思われる。この電圧は低周波数成分か らなり、上記バイパスフィルタ処理によって減衰させることができる。高周波数 カットオフ周波数である５ｋＨｚは、インクを偶然発射させる可能性のある疑似 信号または電子ノイズからの干渉の影響を最小にするためのものである。増幅器 ７２のフィルタ特性を図８に示す。

増幅器７２の出力信号は、１００ｍＶのヒステリシスで比較器７４に供給される 。この比較的高いヒステリシスを用いるのは、誤ってトリガさせてしまう可能性 を低減するためである。現在までのところディジタルである信号が、ディジタル で実現される単安定ブロック７５に供給される。単安定ブロック７５は、再トリ ガ可能であり、各トリガの時に１０ｍＶのアクティブ出力を保持し、短時間に振 動センサ信号が存在しない場合に出力信号がドロップアウトしないようにしてい る。このことは、スタイラスがゆっくりと書き込み面上を移動するときに通常発 生する。時間は長すぎないようにする必要がある。さもなければ、スタイラスが 移動を中止したとき、またはもはや紙面と接触していなくなった後で、ペンがイ ンクを出し続けることとなる。長すぎる単安定時間ディレィを設定した場合は、 書き込み時のワードの最後に“テール（尾：ｔａｉｌ）”が生じることで明らか になる。単安定ブロックの出力信号は、マイクロコントローラ５７に直接接続さ れ、使用中のインクジェット処理を制御する。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．プロセスデバイスの移動検出センサにおいて、センサチップと、 前記センサチップからトランスデューサ手段への振動伝達のための手段と、を備 え、 前記トランスデューサ手段が、移動が行われたときに生じる振動を電気的に検出 し、出力信号を供給する移動検出センサ。
2. ２．第１の予め設定された周波数よりも低い周波数の出力信号及び前記第１の設 定周波数よりも高い第２の予め設定された周波数よりも高い周波数の出力信号を フィルタ処理するとともに、前記第１の予め設定された周波数と前記第２の予め 設定された周波数との間の周波数の出力信号の場合に、移動検出信号を出力する ための手段をさらに備えている請求項１に記載の移動検出センサ。
3. ３．１０００Ｈｚよりも低い周波数の出力信号をフィルタ処理するとともに、前 記出力信号の周波数が１０００Ｈｚよりも高い場合に移動検出信号を出力するた めの手段をさらに備えている請求項１に記載の移動検出手段。
4. ４．前記トランスデューサ手段が、ピエゾ電気トランスデューサを備えている請 求項１〜３のいづれか一項に記載の移動検出センサ。
5. ５．前記トランスデューサ手段がアームを備え、当該アームの一方の端部に前記 センサチップを取り付け、前記ピエゾ電気トランスデューサを前記アームに取り 付け、アームのひずみの変化を検出するとともに、前記センサチップの振動を検 出する請求項４に記載の移動検出センサ。
6. ６．ピエゾ電気トランスデューサが細長形状であり、前記アームに沿って延在し ている請求項５に記載の移動検出センサ。
7. ７．前記プロセスデバイスが前記表面上を移動する以前に、前記プロセスデバイ スと前記表面との接触を検出するように構成された請求項１〜６のいづれか一項 に記載の移動検出センサ。
8. ８．移動検出センサの前記表面上の移動速度を検出するための手段を備えている 請求項１〜７のいづれか一項に記載の移動検出センサ。
9. ９．前記トランスデューサを構成するマイクロフォンによって振動を検出する請 求項１〜３のいづれか一項に記載の移動検出センサ。
10. １０．音響導波管を用いて、プロセスデバイスが相対的に移動する表面と前記プ ロセスデバイスとの接触を保持するための手段から、マイクロフォンに空気振動 を伝達する請求項９に記載の移動検出センサ。
11. １１．前記チップが、平均粒子サイズが１５〜４０μｍの粒子を有している表面 を備えている請求項１〜１０のいづれか一項に記載の移動検出センサ。
12. １２．前記チップが、曲率半径が約２５０μｍの湾曲面を有している請求項１１ に記載の移動検出センサ。