JPH0647737Y2 - プリンタにおける用紙厚さ測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、プラテンに対向して印字方向に往復運動する
印字ヘッドにより印字を行うプリンタにおける印字ヘッ
ドの先端とプラテンに装着した用紙の表面との距離を調
整するヘッドギャップ調整機能と、用紙厚さ測定機構を
有するプリンタにおける用紙厚さ測定装置に関する。

〔従来の技術〕

プラテンに対向して印字方向に往復運動を行う印字ヘッ
ドにより印字を行うプリンタにおいては、印字品質の低
下、印字ヘッドのワイヤ折れ、インクリボンにより汚れ
およびキャリッジのスペース動作不良等を除去するため
に、用紙の厚さの違いによる用紙の表面から印字ヘッド
の先端までの距離を常に一定に保つ必要がある。

そのため、オペレータは用紙を装着する都度、用紙の表
面から印字ヘッドの先端までの距離が適性な値となるよ
うに操作または確認しなければならないために操作性に
問題があった。

そこで、本出願人は、すでに昭和62年実用新案登録出願
第152217号によって、印字ヘッドとプラテンに装着した
用紙表面の距離を調整するヘッドギャップ調整機能と、
用紙厚さ測定機構を設け、用紙が装着されると用紙厚さ
測定機構により当該用紙の厚さを測定し、演算手段がこ
の用紙厚さ測定機の測定値により、プラテン位置調整機
構を駆動する駆動手段の動作両を演算し、この演算結果
に基づいて駆動手段の駆動制御を行い、プラテンを適宜
量印字ヘッドに対して接近離反調整して用紙の厚さに対
する良好なヘッドギャップを確保することが行われてい
る。

以下に上記の技術を図面を用いて詳細に説明する。

第４図は要部側面図、第５図はスリットディスクの正面
図であり、図において、１は用紙厚さ測定機構を示し、
用紙２の通路に配置した基準プレート３に対向配置され
ている。

用紙厚さ測定機構１のベースフレーム４にはボス５が固
定され、リードナット６を回転自在に支持している。

上記リードナット６はリードナット６に取り付けられた
ギヤ７を介してモータ８の駆動により回転を行うように
なっている。このリードナット６の内部には軸方向にね
じ6aが切ってあり、一端にねじ部9aを有するスクリュウ
シャフト９がこのねじ6aに前後動可能に螺合してある。

上記スクリュウシャフト９の先端には、用紙２の通路に
配置した基準プレート３および用紙２に接触するための
接触子10が取り付けてある。

上記ベースフレーム４には、スクリュウシャフト９を回
転させずに基準プレート３に対して接近離反が可能に摺
動するように案内するためのガイドフレーム11が固定さ
れている。

さらに上記リードナット６には、円板状のスリットディ
スク12が取り付けてある。

このスリットディスク12には第１図に示す如く、回転角
を検出するための複数の外周スリット12aが周方向に等
角度で設けてあり、また、その外周スリット12aの内周
の一個所にホーム位置検出用のホームスリット12bが設
けてあり、これらの外周スリット12aおよびホームスリ
ット12bは第１図に示す如くスリット検出用フォトセン
サ13aおよびホームスリット検出用フォトセンサ13bにそ
れぞれ対向する位置となっている。

以上の構成によると、プリンタに用紙が装着されると、
用紙厚さ測定機構１により基準プレート３と用紙厚さ測
定機構１に挟まれた用紙２の厚さを測定する。

その測定は、用紙２の厚さを測定するためのモータ８を
駆動し、リードナット６およびスリットディスク12を回
転させ、用紙２を介して基準プレート３に接触子10を接
触させる。この接触子10が用紙２を介して基準プレート
３に接触したという判定は、スリットディスク12の回転
角検出用の外周スリット12aに対応するスリット検出用
フォトセンサ13aの出力に変化が無くなった場合あるい
はモータ８が脱調した場合を回路等によって判定してい
る。

接触子10が用紙２を介して基準プレート３に接触し、接
触判定条件が成立した後、モータ８を逆回転させて接触
子10を用紙２から離すと共にホームスリット検出用フォ
トセンサ13bがホームスリット12bを検出するまで、スリ
ットディスク12の外周スリット12aをスリット検出用フ
ォトセンサ13aにより計数し、用紙２のない場合と比較
することにより用紙２の厚さに相当するスリット数から
用紙２の厚さを測定する。

〔考案が解決しようとする課題〕

以上説明した従来技術によると、接触子が用紙を介して
基準プレートに接触したという接触判定条件が成立した
後、モータを逆回転させて接触子を用紙から離す時のス
クリュウシャフトの駆動トルクＴは接触子を用紙に押し
付ける時のスクリュウシャフトの駆動トルクｔよりも大
きく設定しなければならない。それは、接触子を用紙か
ら離す時の駆動トルクＴの方が接触子を用紙に押し付け
る時の駆動トルクｔよりも小さいと、モータを逆回転さ
せても用紙に駆動トルクＴより大きな駆動トルクｔで強
く押し付けられており、しかも接触子と用紙の間の摩擦
抵抗があるためにスクリュウシャフトは回転することが
できず接触子を用紙から離すことができないためであ
る。

ところが、接触子が用紙を介して基準プレートに接触し
たという接触判定条件が成立した後、モータを逆回転さ
せて接触子を用紙から離す動作中において、スリットデ
ィスクの外周スリットの回転角をスリット検出用フォト
センサの検出不良やホームスリット検出用フォトセンサ
のホームスリットの検出不良等が発生した場合、モータ
は逆回転し続けることになる。

その結果、スクリュウシャフトのねじ部のねじ端がリー
ドナットのねじの底部に突き当たり、スクリュウシャフ
トは停止するが、なおもモータがリードナットを回転さ
せようとするため、スクリュウシャフトのねじ部とリー
ドナットのねじは駆動トルクＴで締め付けられることに
なる。

したがって、つぎに用紙を交換し、用紙の厚さを測定す
るため、モータを回転させてもスクリュウシャフトを前
進させるときは駆動トルクｔでスクリュウシャフトのね
じ部をリードナットのねじで駆動するため、Ｔ＞ｔであ
ることから、締め付けられたねじ部はスクリュウシャフ
トを前進させることができなくなる。

したがって、スリット検出用フォトセンサもしくはホー
ムスリット検出用フォトセンサの検出不良等が発生する
と、この用紙厚さ測定機構はねじ部がロック状態（締め
付けられたままの状態）のままとなり、このロック状態
をオペレータあるいは保守者が手で解除しなければ正常
状態の装置に復旧しないとう問題がある。

〔課題を解決する為の手段〕

本考案は、プラテンに対向して印字方向に往復運動する
印字ヘッドにより印字を行うプリンタの、上記印字ヘッ
ドの先端とプラテンにセットした用紙表面との間の距離
を調整するヘッドギャップ調整機能と、用紙厚さ測定機
構を有するプリンタにおける用紙厚さ測定装置におい
て、駆動源の駆動力がクラッチスプリング等の伝達手段
を介して伝わり、その駆動力をねじ機構によって前後方
向の移動力としたスクリュウシャフトを設け、その先端
を接触子とし、上記伝達手段に連結したギヤに上記スク
リュウシャフトに連結したリンク機構を連結し、上記接
触子を用紙を介して基準プレートに接触させた後接触子
が設定量だけ後退したとき、スクリュウシャフトの動作
により、リンク機構を介して上記ギヤの動作を停止させ
て上記ねじ機構のねじロックを防止するようにしたこと
を特徴とする。

〔作用〕

以上の構成によると、モータが駆動して伝達手段を介し
てスクリュウシャフトを駆動し、その先端の接触子が前
進して用紙を介して基準プレートに接触してから接触子
が設定量を後退した後、そのスクリュウシャフトの動作
により、リンク機構を介して上記ギヤの動作を停止させ
て上記ねじ機構のねじロックが生じないことにより、つ
ぎに用紙を交換したとき正常状態に常に自動復旧し、用
紙の厚さを測定することができることになる。

〔実施例〕

以下に本考案の一実施例を図面を用いて説明する。

第１図は要部側面図、第２図はスリットディスクの正面
図、第３図はロック防止機構の正面図であり、図におい
て、14は用紙厚さ測定機構を示し、用紙２の通路に配置
した基準プレート３に対向配置されている。

用紙厚さ測定機構14のベースフレーム15にはボールベア
リング16が設けてあり、リードナット17を回転自在に支
持している。このリードナット17にはリードナットギヤ
18が固定されており、リードナット17の内部にはねじ17
aが切ってあり、ねじ部19aを有するスクリュウシャフト
19がリードナット17の内部にはねじ17aに前後動可能に
螺合していると共にスクリュウシャフト19はボールベア
リング20により、リードナット17に対して回転、摺動が
自在となるように支持されている。

スクリュウシャフト19の先端には基準プレート３および
用紙２に接触する接触子21が取り付けてある。

ベースフレーム15に取り付けてある22に固定されたモー
タギヤ23は、クラッチドライブギヤ24と噛み合ってお
り、また、クラッチドリブンギヤ25は上記リードナット
ギヤ18と噛み合っている。

上記クラッチドライブギヤ24とクラッチドリブンギヤ25
は上記ベースフレーム15に固定されたスタッド27に対し
てそれぞれ独立して回転自在に同軸上に取り付けられて
い。また、クラッチドライブギヤ24とクラッチドリブン
ギヤ25には、それぞれ円筒形状のディスク部24a、25aが
あり、この両ディスク部24a、25aの外周には図において
右ねじ方向にコイル状に巻いたクラッチスプリング26が
巻かれてクラッチドライブギヤ24とクラッチドリブンギ
ヤ25を連結している。

上記リードナット17には、円盤状のスリットディスク28
が固定されている。

スリットディスク28には第２図に示す如く、回転角検出
用の外周スリット28aが複数個周方向に等角度で設けら
れている。この外周スリット28aの内側にはホーム位置
検出用のホームスリット28bが一個設けられている。こ
れらの外周スリット28aおよびホームスリット28bは、第
２図に示す如くフォトセンサ29のスリット検出用フォト
センサ29aおよびホームスリット検出用フォトセンサ29b
にそれぞれ対向する位置となっている。

ベースフレーム15には第３図に示す如く、ポスト30が固
定され、スクリュウシャフト19に固定されているガイド
レバ31と係合し、スクリュウシャフト19を回転させずに
基準プレート３に対して接近離友可能に摺動するように
案内している。

また、ベースフレーム15にはエスケープレバ32がガイド
レバ31と係合可能でかつ回転自在に取り付けてある。

さらに、クラッチドリブンギヤ25の溝25bと係合可能で
かつ付勢部材33により上記エスケープレバ32に係合する
ように回転自在にストップレバ34がベースフレーム15に
取り付けてある。

以上の構成によると、用紙２が装着されると、用紙厚さ
測定機構14により基準プレート３と用紙厚さ測定機構14
の間に設置した用紙２の厚さを測定する。

用紙２の厚さを測定するには、まず、モータ22を駆動
し、モータギヤ23を矢印Ａ方向に、クラッチドライブギ
ヤ24を矢印Ｂ方向に回転させる。

クラッチドライブギヤ24からクラッチドリブンギヤ25へ
の回転トルクは、クラッチスプリング26により伝達さ
れ、さらにクラッチドリブンギヤ25とリードナットギヤ
18との噛み合いからリードナット17は矢印Ｃ方向に回転
し、スクリュウシャフト19は矢印Ｄ方向に移動し、用紙
２を介して基準プレート３に接触子21を接触させる。

クラッチドライブギヤ24からクラッチドリブンギヤ25へ
の回転トルクT₂は、クラッチドライブギヤ24とクラッチ
ドリブンギヤ25のディスク部24a、25aに巻かれたクラッ
チスプリング26のすべりトルクによって決まる。

この回転トルクT₂は上記リードナット17のねじ17aとス
クリュウシャフト19のねじ部19aの噛み合いによる負荷
トルクT_fに対して大きく設定してある。すなわちT₂＞T_f
を満足している。

接触子21の接触力に伴うリードナット17の回転負荷が上
記T₂の回転トルクに達したとき、クラッチドリブンギヤ
25の回転が停止し、スクリュウシャフト19は、用紙２を
介して基準プレート３に接触子21を接触させて停止す
る。

接触子21が用紙２を介して基準プレート３に接触し、接
触判定条件が成立した後、モータ22を逆回転させ接触子
21を用紙２から離すと共にホームスリット28bがホーム
スリット検出用フォトセンサ29bによって検出されるま
で、スリットディスク28の回転角を外周スリット28a用
いてスリット検出用フォトセンサ29aにより計数し、用
紙２のない場合と比較することにより、用紙２の厚さに
相当するスリット数から用紙２の厚さを測定する。

このとき、クラッチスプリング26は締まり方向に力が作
用するため、このクラッチスプリング26の伝達トルクT₁
をT₁＞T₂とし、モータ22の駆動トルク以上に設定してお
くことによりクラッチスプリング26は滑ることなく回転
を伝達する。

接触子21がモータ22を逆回転させ接触子21を用紙２から
離した後、スリット検出用フォトセンサ29aまたはホー
ムスリット検出用フォトセンサ29bの検出に誤り等が発
生し、モータ22が逆回転をし続けるとガイドレバ31はエ
スケープレバ32の一端を動作させる。すると、エスケー
ブレバ32の他端と係合しているストップレバ34は付勢部
材33により作動し、このストップレバ34の一端の爪34a
はクラッチドリブンギヤ25の溝25bに近づく。

ストップレバ34の一端の爪34aがクラッチドリブンギヤ2
5の溝25bの内側まで移動すると、クラッチドリブンギヤ
25が少なくとも一回転する間には、ストップレバ34の一
端の爪34aとクラッチドリブンギヤ25の溝25bは係合する
ため、モータ22を逆回転し続けようとしても、もはやク
ラッチドリブンギヤ25は回転せずに停止するためにリー
ドナット17のねじ17aとスクリュウシャフト19のねじ部1
9aの噛み合いは負荷トルクT_fの状態で停止する。

したがって、つぎに、用紙を交換したときはクラッチド
ライブギヤ24からクラッチドリブンギヤ25への回転トル
クT₂がリードナット17のねじ17aとスクリュウシャフト1
9のねじ部19aの噛み合いによる負荷トルクT_fに対して大
きいので（T₂＞T_fを満足している。）、正常状態で動作
して用紙２の厚さを測定する。

なお、本実施例ではモータの動力伝達手段としてクラッ
チスプリングを用いたが、動力伝達手段としてはこの他
にも例えばラチェットや摩擦板等どのような機構を用い
ても同様である。

〔考案の効果〕

以上詳細に説明した本考案によると、プラテンに対向し
て印字方向に往復運動する印字ヘッドにより印字を行う
プリンタの、上記印字ヘッドの先端とプラテンにセット
した用紙表面との間の距離を調整するヘッドギャップ調
整機能と、用紙厚さ測定機構を有するプリンタにおける
用紙厚さ測定装置において、駆動源の駆動力がクラッチ
スプリング等の伝達手段を介して伝わり、その駆動力を
ねじ機構によって前後方向の移動力としたスクリュウシ
ャフトを設け、その先端を接触子とし、上記伝達手段に
連結したギヤにスクリュウシャフトに連結したリンク機
構を連結して上記接触子を用紙を介して基準プレートに
接触させた後接触子を設定量だけ後退させ、そのスクリ
ュウシャフトの動作により、リンク機構を介して上記ギ
ヤの動作を停止させ、上記ねじ機構のねじロックを防止
するようにしたことにより、つぎに用紙を交換したとき
正常状態に自動復帰させることができ、オペレータや保
守者の手をわずらわすことなく用紙の厚さを測定するこ
とができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す要部側面図、第２図はス
リットディスクの正面図、第３図はロック防止機構の正
面図、第４図は従来例を示す要部側面図、第５図はスリ
ットディスクの正面図である。 ２……用紙 ３……基準プレート 17……リードナット 17a……ねじ 19……スクリュウシャフト 19a……ねじ部 21……接触子 22……モータ 24……クラッチドライブギヤ 25……クラッチドリブンギヤ 26……クラッチスプリング 28……スリットディスク 28a……外周スリット 28b……ホームスリット 31……ガイドレバ 32……エスケープレバ 34……ストップレバ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】プラテンに対向して印字方向に往復運動す
   る印字ヘッドにより印字を行うプリンタの、上記印字ヘ
   ッドの先端とプラテンにセットした用紙表面との間の距
   離を調整するヘッドギャップ調整機能と、用紙厚さ測定
   機構を有するプリンタにおける用紙厚さ測定装置におい
   て、 駆動源の駆動力がクラッチスプリング等の伝達手段を介
   して伝わり、その駆動力をねじ機構によって前後方向の
   移動力としたスクリュウシャフトを設け、その先端を接
   触子とし、 上記伝達手段に連結したギヤに上記スクリュウシャフト
   に連結したリンク機構を連結し、 上記接触子を用紙を介して基準プレートに接触させた後
   接触子が設定量だけ後退したとき、そのスクリュウシャ
   フトの動作により、リンク機構を介して上記ギヤの動作
   を停止させて上記ねじ機構のねじロックを防止するよう
   にしたことを特徴とするプリンタにおける用紙厚さ測定
   装置。