專利名稱：打印機(jī)的壓紙卷筒間隙的自動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測(cè)出打印紙的厚度后將壓紙卷筒間隙自動(dòng)調(diào)整為最佳值的技術(shù)。
在先有的針極點(diǎn)陣式和熱敏式打印機(jī)中，由于打印頭與打印紙之間的間隙寬度不同導(dǎo)致印字濃度的不同，通常要通過(guò)檢測(cè)打印紙的厚度，并利用該檢測(cè)信號(hào)使裝著打印頭的打印頭滑架移動(dòng)，從而調(diào)整打印頭與壓紙卷筒之間的距離即所謂的壓紙卷筒間隙。
也就是說(shuō)，如日本國(guó)特開(kāi)昭60-234872號(hào)公報(bào)發(fā)表的專利那樣，是將壓敏元件固定在一個(gè)可在壓紙卷筒的垂直方向上自由移動(dòng)的打印頭滑架上，以電信號(hào)的方式檢測(cè)打印紙的厚度，并根據(jù)該信號(hào)自動(dòng)地調(diào)節(jié)壓紙卷筒間隙。
該裝置在檢測(cè)打印紙的厚度時(shí)，必須使壓紙卷筒沿垂直方向移動(dòng)，這樣，不僅響應(yīng)速度慢，而且，是通過(guò)變動(dòng)的打印頭滑架來(lái)測(cè)定與壓紙卷筒的相對(duì)距離的，所以，在檢測(cè)打印紙的厚度過(guò)程中，有時(shí)會(huì)發(fā)生測(cè)量誤差，調(diào)整壓紙卷筒的可靠性較低。
如上所述，由于本發(fā)明設(shè)有安裝在基座上的可與壓紙卷筒表面接觸或分離的控制桿構(gòu)件、檢測(cè)該控制桿構(gòu)件距離壓紙卷筒表面的位移量的位移檢測(cè)器和根據(jù)位移檢測(cè)器的信號(hào)控制上述打印頭滑架導(dǎo)引軸的控制器，所以，能夠以安裝著壓紙卷筒的基座為基準(zhǔn)測(cè)定打印紙厚度，并且可以高精度測(cè)定打印紙的厚度，因而可望提高調(diào)整壓紙卷筒間隙可靠性和調(diào)整精度。
另外，由于將打印紙厚度檢測(cè)機(jī)構(gòu)安裝在可安裝面積比打印頭滑架大得多的基座上，所以，可以不必過(guò)分追求打印紙厚度檢測(cè)機(jī)構(gòu)的小型化，所以，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便。
進(jìn)而，由于本發(fā)明設(shè)有安裝在基座上的可與壓紙卷筒表面接觸或分離的控制桿構(gòu)件、由將該控制桿構(gòu)件距離壓紙卷筒表面的位移量變換為光量的發(fā)光元件和光敏元件構(gòu)成的位移檢測(cè)器、將上述位移檢測(cè)器的信號(hào)與基準(zhǔn)值進(jìn)行比較而輸出其差分信號(hào)的光量檢測(cè)器、將進(jìn)行測(cè)定動(dòng)作時(shí)的時(shí)間常數(shù)設(shè)定得較長(zhǎng)而將解除測(cè)定動(dòng)作時(shí)的時(shí)間常數(shù)設(shè)定得短的時(shí)間常數(shù)設(shè)定器和利用通過(guò)該時(shí)間常數(shù)設(shè)定器輸出的上述光量檢測(cè)器的信號(hào)，調(diào)整供給上述發(fā)光元件的電能的調(diào)整器，所以，在把控制桿距壓紙卷筒的位移量變換為光量的變化后，可以不受打印紙的紙質(zhì)影響而將打印紙厚度變換為光量信號(hào)，并且，由于是將檢測(cè)控制桿的位移變換為光量的，所以，可以使打印紙厚度的變化與光量變化盡可能保持直線性，從而可以擴(kuò)大測(cè)量范圍。
另外，由于利用時(shí)間常數(shù)設(shè)定電路設(shè)定了兩種時(shí)間常數(shù)，所以，測(cè)量時(shí)可以使自動(dòng)光量調(diào)整機(jī)構(gòu)不動(dòng)作而根據(jù)打印紙厚度產(chǎn)生光量變化，當(dāng)打印紙厚度測(cè)定動(dòng)作結(jié)束后，使自動(dòng)光量調(diào)整機(jī)構(gòu)迅速恢復(fù)原狀，準(zhǔn)備下一次測(cè)定打印紙厚度的動(dòng)作。


圖1是本發(fā)明應(yīng)用于打印機(jī)的主要部分的平面圖，圖2是該裝置的剖面圖，圖3是打印紙厚度檢測(cè)機(jī)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖，圖4是控制電路的一個(gè)實(shí)施例的框圖，圖5是該裝置的動(dòng)作流程圖，圖6是本發(fā)明的打印紙厚度檢測(cè)機(jī)構(gòu)的第二個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖，圖7是驅(qū)動(dòng)該裝置的工作電路的一個(gè)實(shí)施例的電路圖。
下面，根據(jù)圖示的實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的詳細(xì)情況。圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，圖中，1是壓紙卷筒，安裝在打印機(jī)基座左右兩邊的機(jī)架5和6上，卷筒可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)傳動(dòng)齒輪4和驅(qū)動(dòng)小齒輪3與進(jìn)紙電機(jī)2連接，在其前方設(shè)置有與該壓紙卷筒1平行的打印頭滑架導(dǎo)引軸7。該打印頭滑架導(dǎo)引軸7成偏心狀態(tài)(見(jiàn)圖2)安裝在孔8和孔9內(nèi)，它可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，其一端固定著壓紙卷筒間隙調(diào)整齒輪12，通過(guò)驅(qū)動(dòng)齒輪10和傳動(dòng)齒輪11與間隙調(diào)整電機(jī)13連接。在壓紙卷筒間隙調(diào)整齒輪12的側(cè)面，固定有將該齒輪12的旋轉(zhuǎn)量變換為光量的位置檢測(cè)板14，另外，在基座的一側(cè)裝配有將檢測(cè)板14的旋轉(zhuǎn)量變換為電信號(hào)的由發(fā)光元件和光敏元件構(gòu)成的光電傳感器15。
16是安裝著打印頭17的打印頭滑架，支持在導(dǎo)引軸7和與導(dǎo)引軸7平行的第二導(dǎo)引軸18上，依靠套在打印頭滑架驅(qū)動(dòng)電機(jī)21上的小齒輪22和惰輪24之間的定時(shí)傳動(dòng)帶23，可沿壓紙卷筒1的軸向作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，另外，依靠導(dǎo)引軸7的轉(zhuǎn)動(dòng)，還可以沿著與壓紙卷筒1的垂直方向移動(dòng)。
20是安裝在基座33上的打印紙厚度檢測(cè)機(jī)構(gòu)，圖中，28是打印紙檢測(cè)控制桿，其前端可以從印刷紙導(dǎo)引板25上的窗口中突出，其后端安裝在由螺線管30驅(qū)動(dòng)的插棒式鐵心32上，并可繞轉(zhuǎn)軸29進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)于該打印紙厚度檢測(cè)控制桿28后端的側(cè)面，利用圖3進(jìn)行說(shuō)明。35對(duì)打印紙檢測(cè)控制桿28施加作用力使其離開(kāi)壓紙卷筒1的彈簧。
圖3是上述打印紙厚度檢測(cè)機(jī)構(gòu)20的一個(gè)實(shí)施例，圖中，37是由壓敏導(dǎo)電橡膠制成的壓敏元件，其電阻隨外加壓力而變化，它的一個(gè)端面通過(guò)兼作電極的保護(hù)板39固定在框架40上，其另一端面通過(guò)保護(hù)板38與打印紙厚度檢測(cè)控制桿28的按壓部36相接觸。另外，圖中的27是隨著打印紙的插入并通過(guò)控制桿26而動(dòng)作的打印紙檢測(cè)器。
圖4是壓紙卷筒間隙控制電路的一個(gè)實(shí)施例，圖中，45和46是存儲(chǔ)壓力檢測(cè)機(jī)構(gòu)的壓敏元件37的第1信號(hào)和第2信號(hào)的存儲(chǔ)電路，47是控制壓紙卷筒間隙的調(diào)整動(dòng)作的CPU(中央處理器)，在打印紙控制器27和信號(hào)存儲(chǔ)電路45及46的信號(hào)輸入CPU的同時(shí)，該CPU按照下述流程圖控制電機(jī)2和電機(jī)13以及螺線管30的動(dòng)作。
下面，參照?qǐng)D5所示的流程圖說(shuō)明這樣構(gòu)成的裝置的動(dòng)作。
組裝工作結(jié)束之后，轉(zhuǎn)動(dòng)偏心導(dǎo)引軸7，利用量規(guī)等器具進(jìn)行調(diào)整，使壓紙卷筒1與打印頭17或者與打印頭滑架16之間的間隙成為基準(zhǔn)值。在該狀態(tài)下，使光電傳感器15和位置檢測(cè)板14產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，調(diào)整打印頭17與壓紙卷筒1的表面之間具有一定的間隙寬度，并以此為基準(zhǔn)位置進(jìn)行設(shè)定。
在該位置，給螺旋管30通電，將打印紙厚度檢測(cè)控制桿28拉出，使控制桿前端的接觸頭34與壓紙卷筒1的表面接觸。通過(guò)這種接觸，利用與控制桿28的接觸頭34到壓紙卷筒1表面的距離成正比的壓力，由按壓部36按壓壓敏元件37，從打印紙厚度檢測(cè)機(jī)構(gòu)20輸出電信號(hào)，該電信號(hào)輸入存儲(chǔ)電路45，作為初始值存儲(chǔ)起來(lái)。
如果給打印機(jī)接通電源如圖5(a)，電機(jī)13便開(kāi)始工作，驅(qū)動(dòng)偏心導(dǎo)引軸7轉(zhuǎn)動(dòng)，使打印頭17沿垂直于壓紙卷筒1的表面移動(dòng)。這樣，當(dāng)打印頭17移動(dòng)到與壓紙卷筒表面之間成為基準(zhǔn)間隙寬度G5的位置，基準(zhǔn)位置檢測(cè)板14到達(dá)設(shè)定的基準(zhǔn)位置后，光電傳感器15便輸出信號(hào)，使電機(jī)13停止轉(zhuǎn)動(dòng)(b)。
在該狀態(tài)下，如果將打印紙沿著打印紙導(dǎo)引板25插入，將檢測(cè)控制桿26按下之后，打印紙檢測(cè)器27便輸出檢測(cè)信號(hào)(c)。CPU45按照該信號(hào)激勵(lì)螺旋管30，使檢測(cè)控制桿28的接觸頭34壓在壓紙卷筒1的表面上(d)。由此便得到不存在打印紙時(shí)的壓力信號(hào)即基準(zhǔn)間隙寬度下的第1信號(hào)E1，并把它存儲(chǔ)在存儲(chǔ)電路45內(nèi)(e)。
在輸出初始信號(hào)時(shí)，切斷螺旋管30的電源，解除檢測(cè)控制桿28對(duì)壓紙卷筒表面的擠壓，然后，使進(jìn)紙電機(jī)2工作，將打印紙P移動(dòng)到初始打印位置。
在打印紙放置在初始打印位置的階段(f)，CPU47再次激勵(lì)螺線管30，使檢測(cè)控制桿28的接觸頭34壓在壓紙卷筒1上(g)。這時(shí)，由于在壓紙卷筒表面有打印紙，所以，控制桿28的接觸頭34比不存在打印紙時(shí)向打印紙厚度檢測(cè)機(jī)構(gòu)20一邊下降了等于打印紙厚度△D的距離，并輸出一此相當(dāng)?shù)牡?信號(hào)E2，存儲(chǔ)在第2信號(hào)存儲(chǔ)電路46中(h)。
第二信號(hào)與第一信號(hào)的差分E2-E1表示打印紙厚度△D，所以，CPU47根據(jù)該差分E2-E1算出打印紙P的厚度△D(j)，控制電機(jī)13的旋轉(zhuǎn)量，驅(qū)動(dòng)偏心導(dǎo)引軸7轉(zhuǎn)動(dòng)，使打印頭滑架16的導(dǎo)引面向壓紙卷筒1的垂直方向移動(dòng)，將打印頭17與壓紙卷筒1之間的壓紙卷筒間隙調(diào)整為與打印紙厚度△D相適應(yīng)的最佳值(k)，以達(dá)到滿足予先設(shè)定的打印紙厚度與間隙寬度之間的關(guān)系的位置。
圖6是本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例，圖中，50是打印紙檢測(cè)機(jī)構(gòu)，如該圖所示，由安裝在打印紙厚度檢測(cè)控制桿28的后端側(cè)面的遮光板51和該遮光板51插入其中的由相向配置的發(fā)光元件52與光敏元件53組成的位移檢測(cè)器54構(gòu)成。
圖7是根據(jù)上述位移檢測(cè)器54的信號(hào)檢測(cè)打印紙厚度的測(cè)量電路的一個(gè)實(shí)施例，圖中，53是構(gòu)成位移檢測(cè)器54的光敏元件，它通過(guò)電阻55與電壓調(diào)整電路56相連接，它的輸出通過(guò)緩沖放大器58輸給下述運(yùn)算放大器59。
59是上面所述的運(yùn)算放大器，緩沖放大器58的信號(hào)輸入其非反相輸入端，并且其非反相輸入端與輸出端之間連接著用來(lái)調(diào)整輸出信號(hào)斜率的可變電阻60，另外，標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生器61的零點(diǎn)調(diào)整電壓輸入其反相輸入端。
62是由運(yùn)算放大器構(gòu)成的光量檢測(cè)電路，緩沖放大器58的信號(hào)輸入其非反相輸入端，標(biāo)準(zhǔn)照度設(shè)定器63的信號(hào)輸入其反相輸入端。64是時(shí)間常數(shù)設(shè)定電路，其中，高電阻65與電容器66組成的主時(shí)間常數(shù)設(shè)定部分，由比電阻65小兩個(gè)數(shù)量級(jí)的低電阻67與二極管68(該二極管在光量檢測(cè)電路62的輸出反相時(shí)導(dǎo)通)組成的串聯(lián)電路同高電阻65并聯(lián)連接，在打印紙厚度檢測(cè)動(dòng)作期間，使下述發(fā)光元件的輸出調(diào)整電路69不工作，在打印紙的厚度測(cè)定結(jié)束之后，檢測(cè)控制桿28復(fù)位時(shí)，迅速地恢復(fù)到初始電壓值，可以進(jìn)行下一次的測(cè)定。
69是發(fā)光元件的輸出調(diào)整電路，它根據(jù)光量檢測(cè)電路62的信號(hào)控制晶體三極管70，調(diào)整流過(guò)發(fā)光二極管52的電流，使光敏三極管53的基準(zhǔn)輸出值保持恒定。
下面說(shuō)明這樣構(gòu)成的裝置的動(dòng)作。
組裝工作結(jié)束之后，給螺線管30通電，使打印紙厚度檢測(cè)控制桿28的接觸頭34與壓紙卷筒1接觸，將位移檢測(cè)器54的發(fā)光元件52發(fā)出的最小光量入射到光敏元件53上。這時(shí)，設(shè)定光量調(diào)整電路63，以使傳感器的輸出達(dá)到設(shè)定值，同時(shí)，調(diào)整零點(diǎn)調(diào)整電路61，使這時(shí)的輸出信號(hào)達(dá)到指定值。
其次，轉(zhuǎn)動(dòng)偏心導(dǎo)引軸7，用量規(guī)等進(jìn)行調(diào)整，使壓紙卷筒1與打印頭17或者打印頭滑架16之間的間隙成為基準(zhǔn)值。在此狀態(tài)下，使光電傳感器15與位置檢測(cè)板14產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，調(diào)整打印頭17與壓紙卷筒1的表面之間具有一定的間隙(見(jiàn)圖1)，并以此為基準(zhǔn)位置進(jìn)行設(shè)定。
然后，在插入規(guī)定厚度的打印紙的狀態(tài)下，給螺線管30通電，將打印紙厚度檢測(cè)控制桿28拉出，使控制桿前端的接觸頭34與規(guī)定厚度的打印紙的表面接觸。由于遮光板51的移動(dòng)對(duì)應(yīng)于控制桿28的接觸頭34到規(guī)定厚度的打印紙表面的距離，所以，便將與規(guī)定厚度的打印紙厚度一致的光量的光入射到位移檢測(cè)器54的光敏元件53上。在此階段，調(diào)整輸出信號(hào)的斜率調(diào)整電阻61，以便輸出與規(guī)定厚度的打印紙厚度一致的輸出信號(hào)。
給打印機(jī)接通電源后，電機(jī)13便開(kāi)始工作，驅(qū)動(dòng)偏心導(dǎo)引軸7轉(zhuǎn)動(dòng)，使打印頭17沿垂直于壓紙卷筒1的表面移動(dòng)。這樣，當(dāng)打印頭17移動(dòng)到與壓紙卷筒表面之間成為基準(zhǔn)間隙G5的位置，并且基準(zhǔn)位置檢測(cè)板14到達(dá)設(shè)定的基準(zhǔn)位置后，光電傳感器15便輸出信號(hào)，使電機(jī)13停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
在此狀態(tài)下，如果將打印紙沿著打印紙導(dǎo)引板25插入，將檢測(cè)控制桿26按下之后，打印紙檢測(cè)器27便輸出打印紙檢測(cè)信號(hào)，所以，CPU72便驅(qū)動(dòng)進(jìn)紙電機(jī)2，將打印紙P移動(dòng)到初始打印位置。
在打印紙放置在初始打印位置的階段，CPU72激勵(lì)螺線管30，使檢測(cè)控制桿28的觸頭34通過(guò)打印紙P壓在壓紙卷筒1上。因此，遮光板51停止在比先前最大遮光時(shí)上升了一段相當(dāng)于打印紙厚度△D的距離的狀態(tài)，從而由光敏元件53輸出與打印紙厚度成正比的信號(hào)。
然而，這時(shí)，由于光量向增加的方向發(fā)生變化，所以，時(shí)間常數(shù)設(shè)定電路64的二極管68保持在截止?fàn)顟B(tài)。因此，至少在測(cè)定時(shí)間內(nèi)，時(shí)間常數(shù)設(shè)定電路64不會(huì)將由光量檢測(cè)電路62的輸出信號(hào)變化而引起的信號(hào)輸給調(diào)整電路69，這樣，發(fā)光二極管52的輸出光便不隨打印紙的插入而變化，從而不會(huì)影響檢測(cè)打印紙厚度的動(dòng)作。
另外，緩沖放大器58的信號(hào)由運(yùn)算放大器59變換為打印紙厚度信號(hào)后，輸給CPU72，啟動(dòng)電機(jī)13，設(shè)定與該打印紙厚度一致的壓紙卷筒間隙。
對(duì)一張打印紙進(jìn)行測(cè)定的動(dòng)作結(jié)束之后，如果遮光板51離開(kāi)位移檢測(cè)器54的光路，光量檢測(cè)電路62的輸出信號(hào)便向打印紙厚度測(cè)定動(dòng)作的相反方向變化，所以，時(shí)間常數(shù)電路64的二極管68導(dǎo)通，從而轉(zhuǎn)換為由低電阻67和電容器66決定的較小的時(shí)間常數(shù)。
這樣，在不舛ù蠐≈膠穸鵲淖刺攏綣餉粼 3的輸出電平因電源電壓的變化和發(fā)光元件52及光敏元件53的老化而降低，光量檢測(cè)電路62便輸出使與光量設(shè)定電路63的設(shè)定值一致的信號(hào)，于是，使調(diào)整電路69、晶體三極管70動(dòng)作，調(diào)整流向發(fā)光元件52的電流。因此，可使光敏元件53的輸出信號(hào)不受元件52和53的老化影響而保持恒定的電平，從而可以盡可能防止長(zhǎng)時(shí)間使用而發(fā)生的誤差。
權(quán)利要求
1.一種打印機(jī)的壓紙卷筒間隙自動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)，其打印頭滑架導(dǎo)引軸安裝在基座上，該打印頭滑架導(dǎo)引軸平行于壓紙卷筒導(dǎo)引打印頭滑架，并調(diào)整該打印頭滑架與壓紙卷筒之間的相對(duì)間隙，在該調(diào)整機(jī)構(gòu)中，設(shè)置有安裝在上述基座上的可與壓紙卷筒表面接觸或分離的控制桿構(gòu)件、檢測(cè)該控制桿構(gòu)件距離壓紙卷筒表面的位移量的位移檢測(cè)器和根據(jù)該位移檢測(cè)器的信號(hào)控制上述打印頭滑架導(dǎo)引軸的控制器。
2.按權(quán)利要求1所述的打印機(jī)的壓紙卷筒間隙自動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)，其特征是，上述位移檢測(cè)器由壓敏元件構(gòu)成。
3.按權(quán)利要求1所述的打印機(jī)的壓紙卷筒間隙自動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)，其特征是，上述位移檢測(cè)器由發(fā)光元件和光敏元件構(gòu)成。
4.一種打印機(jī)的打印紙厚度測(cè)定裝置設(shè)有控制桿構(gòu)件、位移檢測(cè)器、光量檢測(cè)器、時(shí)間常數(shù)設(shè)定器和調(diào)整器，控制桿構(gòu)件安裝在基座上，可與壓紙卷筒表面接觸或分離;位移檢測(cè)器由將該控制桿構(gòu)件距離壓紙卷筒表面的位移量變換為光量的發(fā)光元件和光敏元件構(gòu)成;光量檢測(cè)器將上述位移檢測(cè)器的信號(hào)與基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，并輸出其差分信號(hào);時(shí)間常數(shù)設(shè)定器在進(jìn)行測(cè)定時(shí)將時(shí)間常數(shù)設(shè)定得較大，在測(cè)定動(dòng)作結(jié)束時(shí)，將時(shí)間常數(shù)設(shè)定得較小;調(diào)整器根據(jù)上述時(shí)間常數(shù)設(shè)定器輸出的上述光量檢測(cè)器的信號(hào)，調(diào)整向上述發(fā)光元件輸送的電能。
全文摘要
本發(fā)明設(shè)置有控制桿構(gòu)件、位移檢測(cè)器和控制器，可高精度地測(cè)定打印紙的厚度，因此，可望提高壓紙卷筒間隙調(diào)整的可靠性和調(diào)整精度。此外，由于本發(fā)明設(shè)置有控制桿構(gòu)件、位移檢測(cè)器、光量檢測(cè)器、時(shí)間常數(shù)設(shè)定器和調(diào)整器，所以，可以將打印紙厚度變換為光量信號(hào)而不受打印紙的紙質(zhì)影響。
文檔編號(hào)B41J25/308GK1034693SQ8810869
公開(kāi)日1989年8月16日 申請(qǐng)日期1988年12月19日 優(yōu)先權(quán)日1988年1月28日
發(fā)明者西澤敦, 熊崎昌幸, 三村孝雄 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社