JPH0612941Y2 - プリンタの紙感知機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案はプリンタの紙感知機構に関する。

更に詳しくはプリンタへの印字用紙の供給の有無を感知
する感知レバーの、プリンタ設置姿勢による誤動作を防
止したプリンタの紙感知機構に関する。

［従来の技術］ 近年、オフイスオートメーシヨンの普及と共に、処理結
果出力装置であるプリンタが汎用されている。そしてこ
れらのプリンタには、厚さ、透明度、色等の異なる様々
の種類の用紙が使用されている。

一方、その紙送り機構は概ね次のようなものである。す
なわち、プラテンとその下方に設けられたフイードロー
ラの間にプラテン後方から印字用紙を挿入し、プラテン
とフイードローラとで用紙を挟持しつつ前方に送り出
す。前方に送り出された用紙はプラテン前方に設けられ
たガイド手段により、プラテン表面に沿いつつ前面上方
に順次送られながらインパクトドツトまたはサーマルヘ
ツド若しくはインクジエツト等のヘツドによつて印字さ
れ、上方に排出される。

このようなプリンタには、紙無し印字によるプラテンの
損傷の防止や、単票を用いた場合の自動連続給紙機構と
連動させた連続印字を可能とする目的で、紙感知手段が
設けられている。

この紙感知手段には、大別して光学式と機械式とがあ
る。

光学式には透過型と反射型とがあり、小型で故障も少な
く、なによりも印字用紙に接触することなく感知できる
との利点があるが、使用される印字用紙の透明性や色に
よって正常に動作しないとの問題がある。例えば透明な
ＯＨＰ用紙（オーバーヘツドプロジエクター用原稿用
紙）では光が透過してしまい、透過型も反射型もいずれ
も感知することができず、また、暗い色の用紙の場合に
も反射光が少ないため反射型では感知できずにエラーを
起こしてしまうことがあり、種々の印字用紙を用いるこ
とができるプリンタを望む需要者の要求に答えられない
ものであつた。

他方、機械式は、印字用紙に感知レバーが接触すること
により紙の有無を感知するので、印字用紙の透明度や色
の明暗には影響を受けない。

従来の機械式紙感知機構の一例を第５図の要部側面図を
参照して説明する。

プラテン５の後方に紙導入路６が設けられており、その
後方には、上端を支軸１ａで回動自在に支承されつつ垂
下された感知レバー１１が、その前方端１ｂを紙導入路
６内に突出させて配設されている。感知レバー１１はプ
ラスチツク等軽量素材で形成されており、その下方部分
のバランスウエイト部１ｃには、永久磁石Ｍが設けられ
ており、この永久磁石Ｍと対向するプリンタの所定部位
には回路基板４ｂに載置されたリードリレースイツチ３
が配設されている。印字用紙Ｐが紙導入路６内に無い状
態では、感知レバー１１は自重による回動力で、プリン
タの所定部位に配設された回路基板４ｂに当接端１ｄを
当接させた状態（初期位置）で停止しており、リードリ
レースイツチ３は永久磁石Ｍの磁界の影響下に置かれて
いる。

そして紙導入路６に印字用紙Ｐが挿入されると、感知レ
バー１１の前方端１ｂが印字用紙の重量によつて押し下
げられ、感知レバー１１は矢印で示すように反時計方向
に回動し、永久磁石Ｍがリードリレースイツチ３から離
れ、リードリレースイツチの状態を、永久磁石Ｍの磁界
の影響下にあつた状態から反転させる。この反転をプリ
ンタの論理回路で検出して印字用紙の挿入を認識するよ
う構成されている。

このような従来の機械式紙感知機構は、感知レバーを印
字用紙の重量で回動させる構造となつているので、航空
郵便便箋のような極薄軽量の印字用紙を用いた場合に
は、感知レバーが回動しないで検出エラーを起こすだけ
でなく、印字用紙の走行それ自体を妨害して紙詰まりを
起こしてしまうとの問題がある。

このため、感知レバーの感知圧（紙がレバーを動かすた
めの圧力）を小さくする工夫がされており、微調整が困
難なバネ等の付勢手段を用いていないため安定した高い
感度が得られる、前述の自重バランス型の感知レバーを
用いた紙感知機構が広く利用されている。

［考案が解決しようとする課題］ 自重バランス型の感知レバーは、感知レバーの重心点が
支軸を通る垂線の上（高さエネルギーの最も低い位置）
に移動しようとする力（重力によるモーメント）によつ
て、感知圧を得ているため、この種の紙感知機構を備え
たプリンタは安定した感知圧が得られるように、水平に
設置することが推奨されている。

しかし、設置場所の条件により、やむを得ず前後に傾斜
して設置された場合には、垂線の方向が水平設置の場合
と異なる結果、重力によるモーメント、即ち、感知圧が
変わる事となる。

第５図で説明すると、支軸１ａを通る一点鎖線はプリン
タが水平に設置された場合の垂線である。この垂線の右
側に位置する感知レバー１１の重心点ｗは、モーメント
によりこの垂線上に移動（時計方向に回動）しようとす
るが、感知レバー１１の下端１ｄがプリンタの所定部位
に配設された回路基板４ｂに当接しているので、回動が
停止してバランスの取れた状態となつている。

プリンタが後方に傾斜して設置された（図面右側が下が
つた）場合には、図示の垂線は斜め右下方向に延びるこ
ととなり、重心点ｗに近付くことになる。従つてモーメ
ント（すなわち感知圧）が小さくなり感度が高くなる。

あまり小さな感知圧は、プリンタ自体や、その他の振動
を感知レバー１１が感知して動いてしまい、誤作動を起
す。また、傾斜が甚だしい場合には、垂線が重心点ｗよ
り図面右側を通ることとなり、感知レバーが印字用紙が
挿入されていないのに、自重で逆時計方向に回動し、誤
動作をしてしまう等の問題がある。

プリンタが前面に傾斜して設置された（図面左側が下が
つた）場合には、図示の垂線は斜め左下方向に延びるこ
ととなり、重心点ｗは垂線から遠ざかることになる。従
つてモーメント（すなわち感知圧）が大きくなり感度が
低下する。

これらの問題から自己バランス型の紙感知機構を備えた
プリンタは、その設置場所に制限を受けていた。

この考案は、感知圧を小さくしても、振動等による影響
を殆ど受けず、プリンタの傾斜設置による感知圧の変化
を小さくして、設置条件に基づく誤動作を軽減した紙感
知機構を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この考案は、上端で回動自在に支承されつつ垂下され、
その前方が挿入された印字用紙の重量によつて押圧され
る感知レバーの、後方への回動（初期位置からの移動）
により印字用紙の挿入を感知するプリンタの紙感知機構
において、感知レバーの後方に、上方先端が感知レバー
背面に当接可能とされた上方アーム、および下方先端に
実質上の重心となるバランサーを備えた下方アームを備
え、上下アームの略中央で回動自在に支承されつつ垂下
されたカウンタレバーを備え、そのバランサーは、プリ
ンタの後方傾斜状態で、感知レバーの自重による後方へ
の回動を防止する向きに、カウンタレバーが回動するよ
う、その重心および重量が定められていることを特徴と
する、プリンタの紙感知機構を提供する。

［作用］ 振動等により感知レバーとカウンタレバーとに同時に力
が加わる場合には、感知レバーとカウンタレバーとが同
一方向に回動しようとして、互いに逆方向の回動力をぶ
つけ合う結果、感知レバーは初期位置を動かない。

プリンタが後方に傾斜すると、カウンタレバーのモーメ
ントが増し、感知レバーの背面を強く押圧する結果、感
知レバーの自重による回動を防止する。

プリンタが前方に傾斜すると、カウンアタレバーのモー
メントが低下し、感知レバーへの押圧力を弱めるので、
感度の低下（感知圧の増加）を防止する。

［実施例］ 第１図及び第２図に本願考案の好適な実施例を示す。第
１図は本願考案の紙感知機構の側面図、第２図は紙感知
機構の要部背面図である。第３図は紙感知機構の紙挿入
時の動きを示す動作説明側面図である。

先に第５図で説明した従来技術紙感知機構と同一構成部
分については同一符号を付すことにより、説明を省略す
る。

第１図に示すように、本考案の紙感知機構の感知レバー
１は、上端を支軸１ａで回動自在に支承されつつ垂下さ
れ、下方部分に永久磁石Ｍを支承する腕部１ｆが設けら
れている。重量のある永久磁石Ｍを支承する腕部１ｆ
は、感知レバー１の重心点１Ｗが、感知レバー１の支軸
１ａを通る垂線の上もしくはその近傍、好ましくは僅か
に左側に位置するよう、紙感知部１ｂに比べて充分小さ
くされている。

したがって、感知レバー１それ自体は、極めて僅かな感
知圧で動作することとなる。

感知レバー１の後方にはカウンタレバー２が支軸２ａで
回動自在に支承されつつ垂下されている。カウンタレバ
ー２は、支軸２ａで感知レバー１方向に逆「く」の字形
に折り曲げられたワイヤーで形成されており、その上方
アーム先端には感知レバー１の背面１ｅに当接可能とさ
れた先端２ｃが、下方アームの先端にはカウンターレバ
ーの実質上の重心となるバランサー２ｂが備えられてい
る。カウンタレバーの重心点２Ｗはバランサー２ｂの重
心点と略一致し、逆『く』の字形に折り曲げることによ
り支軸２ａを通る垂線の僅かに左に位置するよう構成さ
れているので、カウンタレバー２は反時計回りのモーメ
ントを受けることとなる。

このモーメントにより、感知レバー１の背面１ｅが上方
アーム先端２ｃで押されて、図示したような感知準備状
態に維持されている。

次に第３図に示すように、紙導入路６に印字用紙Ｐが挿
入されると、感知レバー１は印字用紙Ｐの重量を受けて
反時計回りに回動し、マグネツトＭがリードリレースイ
ツチ３から離れることにより、プリンタが印字用紙Ｐの
挿入を感知する。

このとき、感知レバー１の回動により、上方アームの先
端２ｃが背面１ｅで押されて、カウンタレバー２は時計
回りに回動して、バランサー２ｂ（重心点２Ｗ）は図面
左方向に移動し、反時計回り方向のモーメントが増大す
る。そして、この増大したモーメントで感知レバー１を
押し返すことにより、感知レバー１の、みかけ重量を増
し、所望のバランス（押し返し力）を得ることとなる。

さて、感知レバーが初期位置にある紙感知機構に、振動
が加わつた場合について説明する。

第１図の紙感知機構に図面右側から衝撃が加わると、こ
の衝撃は感知レバー１とカウンタレバー２の両方に加わ
ることとなる。すると、反作用により感知レバー１とカ
ウンタレバー２は、それぞれ同一方向（反時計回り）に
回動しようとするが、感知レバー１とカウンタレバー２
とは、背面１ｅと上部アームの先端２ｃとで当接してい
るので、互いに逆方向の回転力をぶつけ合う結果、感知
レバー１は動かず、振動等による誤動作が殆ど無い紙感
知機構が達成できる。

従つて、この感知レバー１とカウンタレバー２から構成
される紙感知機構は、感知レバー１とカウンタレバー２
の両方に同時に加わる力に対しては不感となり、感知レ
バーの感知圧（紙がレバーを動かすための圧力）を、極
めて小さく（即ち高感度に）設定しても、振動等による
誤動作がほとんどない。

つぎに、プリンタが後方に傾斜して設置された（第１図
図面右側が下がつた）場合について説明する。初期状態
でプリンタの後方が下がつた場合に、図示の感知レバー
１の支軸１ａ、及びカウンタレバー２の支軸２ａを通る
垂線は斜め右下方向に延びることとなる。従つて、感知
レバー１の重心点１Ｗは、垂線の左側に遠ざかることと
なり、感知レバー１の逆時計回りに回動しようとするモ
ーメントは増大するが、カウンタレバー２の支軸２ａを
通る垂線の左にあつたバランサー２ｂも垂線からより遠
くに位置し、モーメントがより増大する結果、カウンタ
ーレバー２の上部先端２ｃは大きな力で感知レバー１の
背面１ｅを押し戻すこととなり、回動を防止する。

したがつて、感知レバー１は自重によつて回動すること
はなく、誤動作が防止される。

更に、プリンタが前方に傾斜して設置された場合につい
て第４図を参照して説明する。感知レバー１の重心点１
Ｗは、垂線の右側に位置することとなり、感知レバー１
は時計回りに回動しようとするモーメントを受けるが、
当接端１ｄがプリンタの所定位置に配設されている基板
４ｂに当接し、回動を阻止される。

他方、水平状態において、支軸２ａを通る垂線の左にあ
つた重心２Ｗは、垂線に近づく結果モーメントは小さく
なり、感知レバーを実質的に押圧しなくなる。さらに傾
きが大きくなると、垂線の上に位置しようとして自由回
動する結果、上部アームは感知レバー１から離れること
となり、感知レバー１はカウンタレバー２の押圧を全く
受けなくなり、感知レバー１自体の自重のみで初期位置
を維持することとなり、感知圧を小さく保つことができ
る。

［考案の結果］ 本願考案の紙感知機構は、感知レバーを背面から押圧す
るカウンタレバーを設けたことにより、感知レバー自体
の感知圧力を小さく設定でき、感知レバーとカウンタレ
バーに同時に加わる振動等の力に対しては、不感となつ
て誤動作しないので、感知レバーの感知圧を極めて小さ
く（即ち高感度に）設定できる。

また、プリンタを後方に傾いて設置しても、レバーが感
知レバーの自重による自由回動を防止するので、誤動作
することがない。

他方、プリンタを前方に傾いて設置しても、レバーが感
知レバーから離れて、感知圧を小さく保つことができ、
感度の低下が殆ど無い等の優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は考案にかかわる紙感知機構の側面図、 第２図は第１図に示した考案にかかわる紙感知機構の要
部背面図、 第３図は紙感知機構の動きを示す動作説明参考図、 第４図はプリンタが前方に傾斜して設置された場合の紙
感知機構の動きを示す動作参考図、 第５図は従来の紙感知機構の側面図である。 図中１…感知レバー、１ａ…感知レバー支軸、 ２…カウンタレバー、 ２ａ…カウンタレバー支軸、 ２ｂ…バランサー、２ｃ…上部アーム先端、 ３…リードリレースイツチ、 ４ａ…プリンタフレーム、４ｂ…回路基板、５…プラテ
ンである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】上端で回動自在に支承されつつ垂下され、
   その前方が挿入された印字用紙の重量によつて押圧され
   る感知レバーの、後方への回動による初期位置からの移
   動により印字用紙の挿入を感知するプリンタの紙感知機
   構において、 該紙感知機構は、感知レバーの後方に、上方先端が感知
   レバー背面に当接可能とされた上方アーム、および下方
   先端に実質上の重心となるバランサーを備えた下方アー
   ムを備え、上下アームの略中央で回動自在に支承されつ
   つ垂下されたカウンタレバーを備え、 前記バランサーはプリンタの後方傾斜状態で、前記感知
   レバーの自重による後方への回動を防止する向きに前記
   カウンタレバーが回動するようにその重心および重量が
   定められていることを特徴とするプリンタの紙感知機
   構。