JP2013180518A - 印字装置および印字装置の印字位置決め方法 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙を装着したときに、印字位置を決めるための作業を容易にしたプリンタを提供する。
【解決手段】印字位置を決めるために設けられた位置決めマークを有する用紙に印字する印字手段と、前記用紙を搬送する搬送手段と、所定の指示によって前記搬送手段で前記用紙搬送をしながら用紙の先端からページの印字区切り位置までの先端長さを検出する第１検出手段と、位置決マークと次の位置決マークによりページ長さを検出する第２検出手段と、前記第１検出部で検出した先端長さが第２検出部で検出したページ長さと同じであれば前記用紙の先端を前記印字手段で印字を開始する位置に搬送する位置制御手段とを備えた印字装置とした。
【選択図】 図３

Description

本発明の実施形態は、用紙に設けられた位置決めマークを検出して用紙の印字位置を決定するプリンタに関する。

一般に、プリンタに用いられる用紙は、例えばＡ４用紙のような単票（カット紙）とロール状に巻回されたり折り畳まれたりした連続紙のいずれかが用いられる。連続紙を用いる場合には、印字の都度印字行数(印字量)が変わるレシートのように用紙にページの単位がなく、行数が異なる印字を行なっても用紙が不必要に無駄になることがない。一方、連続紙であっても例えば長尺な用紙に一定間隔でブラックマークなどの印字位置決めようのマークが設けられた用紙を用いる場合には、ページの途中から印字されることがないように、印字位置を正しく決めて印字する必要がある。

ブラックマークを用いた用紙の場合には、交換された後の用紙の先端部分が１ページ分の長さがなければ正常な印字とならないため、用紙をセットしたときに用紙の先端に１ページ分の長さがあるか否かを検出し、１ページ分の長さがあれば、用紙の先端から印字するため用紙の印字位置を先端に合わせるようにしたものがある。

特開２００２−１２７５１９号公報

ところで、用紙の長さが一定のものにしか印字しないチケット専用のようなプリンタであれば、印字する用紙が常に同じ長さであるため、用紙の先端部分に1ページ分の長さがあるか否かを判断して、１ページ分の長さがある場合にはその先端から、1ページ分の長さがない場合には、その先端を切断して印字開始位置に用紙の先端を搬送することができる。

しかしながら、用紙を交換して１ページの長さが異なる用紙に印字する場合には、用紙を入れ替える毎に、そのページの長さを設定しなければならないので、作業が非常にわずらわしい。

本実施例では、印字位置を決めるために設けられた位置決めマークを有する用紙に印字する印字手段と、前記用紙を搬送する搬送手段と、所定の指示によって前記搬送手段で前記用紙搬送をしながら用紙の先端からページの印字区切り位置までの先端長さを検出する第１検出手段と、位置決マークと次の位置決マークによりページ長さを検出する第２検出手段と、前記第１検出部で検出した先端長さが第２検出部で検出したページ長さと同じであれば前記用紙の先端を前記印字手段で印字を開始する位置に搬送する位置制御手段とを備えた印字装置とした。

本実施の形態のプリンタの電気的接続を示す図。 このプリンタのＲＡＭ内に設けられた領域を表す図。 このプリンタが実行する処理を示すフローチャート。 このプリンタが実行する処理を示すフローチャート。 このプリンタの印字位置を決めるための動作を表す模式図。

以下、図１ないし図５を用いて、この実施の形態のプリンタを説明する。ここで、図１は、本実施の形態のプリンタの電気的接続を示す図、図２は、このプリンタのＲＡＭ内に設けられた領域を表す図、図３は、このプリンタが実行する処理を示すフローチャート、図４は、このプリンタが実行する処理を示すフローチャート、図５は、このプリンタの印字位置を決めるための動作を表す模式図である。

このプリンタ１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２に、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）３、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）４、サーマルヘッド等の印字ヘッド５、ステッピングモータなどの用紙を搬送するために用いられるモータ６、カッタユニット７、位置センサ８、用紙センサ９、出口センサ１０、キーボード１１、通信部１２が、バスライン１３を介せて接続されている。通信部１２には、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの通信回線１４を介してパソコン（図１ではＰＣと表す）１５が接続され、パソコン１５から送られてきてデータに基づいてこのプリンタ１は印字する。

前述したＲＡＭ４には、マーク幅カウンタ２１、白地カウンタ２２、先端長カウンタ２３、検出済フラグ２４、検出中フラグ２５の各領域が設けられている。マーク幅カウンタ２１は、後述する用紙３１に設けられた位置決めマーク３２の幅（搬送方向の長さ）を求めるために用いられる。白地カウンタ２２は、用紙３１の位置決めマーク３２間の長さを用いるために用いられる。先端長カウンタ２３は、用紙の先端３３から最初の位置決めマーク３２の後端までの長さを求めるために用いられる。検出済フラグ２４は、用紙の長さの検出状態よって、その状態が０、１、２のいずれかの値に変わる。検出中フラグ２５は、用紙の位置決めマーク３２を検出しているときに１となり、それ以外は０となる。

キーボード１１には、例えば用紙３１を送るためのフィードキーなどが設けられる。このフィードキー１１がプリンタ１の用紙収納部のカバーが開閉された後に押されると、用紙３１の印字位置決めを開始する。

図３および図４は、用紙がセットされた後に用紙の先端を印字開始位置にセットするための処理を示すフローチャートである。この処理は、用紙収納部のカバーが開閉された後にフィードキーが押されたとき、あるいは、パソコン１５から位置決めの指示を受けたときに行なわれる。

まず、初期化を行なう（Ａｃｔ１）。この初期化は、前述したＲＡＭ４に記憶しているマーク幅カウンタ２１、白地カウンタ２２、先端長カウンタ２３、検出済フラグ２４、検出中フラグ２５をすべてクリア（０に）する処理である。次に、ステッピングモータであるモータ６を１ステップ分搬送し（Ａｃｔ２）、用紙センサ９で用紙３１を検出したか否かを判断する（Ａｃｔ３）。先端３３を検出しなければＡｃｔ２へ戻る。先端３３を検出したならば、検出済フラグが０であるかを判断し、検出済フラグが０であれば先端長カウンタ２３に１を加える（Ａｃｔ５）。また、検出済フラグが０でなければ、すでに先端３３から最初の印字位置決めマーク３２までの長さを計測済なので、Ａｃｔ５の処理はスキップして行なわれない。

次に、位置センサ８が位置決めマーク３２を検出しているか否かを判断し（Ａｃｔ６）、検出していなければ検出済フラグ２４が２か否かを判断し（Ａｃｔ７）、検出済フラグ２４が２でなければ、検出中フラグ２５が１か否かを判断し（Ａｃｔ８）、検出中フラグ２５が１でなければ、検出済フラグ２４が１か否かを判断し（Ａｃｔ９）、検出中フラグ２４が１でなければＡｃｔ２の処理に戻る。Ａｃｔ６で位置センサ８が位置決めマーク３２を検出していると判断したならば、検出済フラグ２４が２か否かを判断し（Ａｃｔ１０）、検出フラグ２４が２であればＡｃｔ２の処理に戻り、検出フラグ２４が２でなければ、検出中フラグを１として（Ａｃｔ１１）、検出済フラグ２４が１か否かを判断し（Ａｃｔ１２）、検出済フラグ２４が１でなければ、マーク幅カウンタ２１をカウントアップして、つまりカウンタに１を加えて（Ａｃｔ１３）、Ａｃｔ２の処理に戻る。また、Ａｃｔ１２で検出済フラグ２４が１であれば、検出済フラグ２４を２にして（Ａｃｔ１４）、Ａｃｔ２の処理に戻る。

Ａｃｔ７で検出済フラグ２４が２と判断したならば、後述する用紙３１を印字位置に位置決めするいわゆる頭出し処理を行なう。Ａｃｔ８で検出中フラグ２５が１と判断したならば、検出中フラグを０として（Ａｃｔ１５）、位置決めマークのマーク幅が検出されたので、検出済フラグ２４を１として（Ａｃｔ１６）、位置決めマークと次の位置決めマークの間のマークがない白地の部分の長さを計測するため、白地カウンタの値に１を加え（Ａｃｔ１７）、Ａｃｔ２の処理に戻る。Ａｃｔ９で検出済フラグ２４が１と判断したならば、位置決めマークと次の位置決めマークの間のマークがない部分の長さを計測するため、白地カウンタの値に１を加え（Ａｃｔ１７）、Ａｃｔ２の処理に戻る。

Ａｃｔ７で検出済フラグが２と判断したならば、用紙３１の印字位置決めのために必要な長さをセンサにより計測が終了したことになる。そこで、マーク幅カウンタ２１と白地カウンタ２２との合計から１ページ分の長さを決定する（Ａｃｔ２１）。次に、先端長カウンタ２３のカウント値から、位置センサ８と用紙センサ９の位置による補正を行なって、先端長を決定する（Ａｃｔ２２）。そして、１ページ長と先端長とが同じか否かを判断する（Ａｃｔ２３）。ここで、１ページ長と先端長が同じか否かは、用紙の搬送による僅かなずれや、各センサの検出精度が必ずしも完全でないため、プラスマイナス２ミリ程度の違いは、同じ長さと判断する。この誤差の許容範囲は、印字位置の正確性をどこまで要求するかによって変わる。

Ａｃｔ２３で１ページ長が先端長と同じでない場合は、先端が１ページよりも短いため、先端を切断するためにカット位置を設定する（Ａｃｔ２４）。カット位置は、カッタ３４の位置が決まっているため、位置決めマークとの関係で一義的に決められる。なお、ここで設定されるカット位置とは、カット位置までに用紙を搬送するためのモータ６の搬送ステップ数である。カット位置が設定されたら、モータ６を逆方向に１ステップ搬送して（Ａｃｔ２５）、用紙３１がカット位置になったか否かを判断し（Ａｃｔ２６）、カット位置になっていなければＡｃｔ２５に戻る。カット位置になったならば、カッタユニット７によりカッタ３４を駆動して用紙を切断する（Ａｃｔ２７）。

Ａｃｔ２３で１ページ長と先端長が同じと判断された場合、あるいは、Ａｃｔ２７でカッタ３４により用紙３１が切断された後に、印字開始送り量を設定する（Ａｃｔ２８）。なお、ここで設定される印字開始送り量とは、印字が開始可能な位置までに用紙３１の先端３２を搬送するためのモータ６の搬送ステップ数であり、Ａｃｔ２３の後に設定される送り量と、Ａｃｔ２７の後に設定される送り量とでは異なる。そして、用紙３１をモータ６を駆動して１ステップ分逆方向に搬送し（Ａｃｔ２９）、頭出し（印字位置への用紙の搬送）が終了したか否かを判断し（Ａｃｔ３０）、頭出しが終了したらこの処理を終える。

この後に、パソコン１５から印字データを受け取ったらば、このプリンタ１は印字を開始する。

次に、このプリンタ１の用紙の位置決めを行う動作を図５を用いて説明する。なお、図５中、３５は印字ヘッド５と対向するプラテンローラ、３６は用紙を搬送するためモータ６で駆動される駆動ローラ、３７は駆動ローラ３６と対向して駆動ローラ３６と共に用紙を挟みこむピンチローラである。また、印字ヘッド５よりも用紙搬送方向の上流側で、印字ヘッドの近傍に用紙搬送路３８に沿って用紙センサ９と位置センサ８とが配置されている。また、カッタ３４よりも用紙搬送路３８の下流側に出口センサ１０が設けられている。なお、出口センサ１０はカッタ３４で切断された用紙３１が取り除かれたか否かを検出するものである。また、前述した位置決めマーク３２は、長尺状の連続紙の裏面側に一定間隔ごとに黒く色づけされた、一般にブラックマークといわれるもので、光学センサから照射された光の反射光の光量を少なくすることで検出可能にしたものである。この実施の形態では、位置決めマーク３２の搬送方向後端が１ページ毎の区切り位置となっている。

操作者は、用紙３１の交換を行なう際には、プリンタ１のカバーを開放してすでにセットされていた用紙を取り除き、新たな用紙を収納する。このときに、（ａ）で示すように、駆動ローラ３６とピンチローラ３７との間に用紙を通し、用紙センサ９よりも上流側に用紙３１の先端３３が位置するようにセットして、カバーを閉める。この状態で、プリンタ１のキーボード１１にあるフィードキーを押すか、パソコン１５から印字位置決めのコマンドをプリンタ１に送る。すると、用紙３１の搬送が開始される。

用紙３１が搬送されてから、用紙センサ９で用紙３１の先端３３を検出すると先端３３から１つ目の位置決めマーク３２の後端までの先端長さを計測するために先端長カウンタ２３を用いてカウントを開始する。そして、図５（ｂ）に示す位置センサ８が位置決めマーク３２を検出する状態になると、検出中フラグを１として位置決めマーク３２の幅（搬送方向の長さ）の検出を行なうために、マーク幅カウンタ２１を用いて、カウントを開始する。１つ目の位置決めマーク３２の検出をしなくなると、つまり、位置決めマーク３２が位置センサ８の位置を過ぎると、先端長の長さとマーク幅の計測が終わったので、検出済フラグ２４を１として、位置決めマーク間の白地部分の長さの計測を開始する。次に位置決めマーク３２を検出すると、位置決めするための計測は終わったので、検出済フラグを２にして、位置センサ８で位置決めマーク３２の検出が終了すれば、図５（ｃ）の位置となる。つまり、２つ目の位置決めマークが位置センサ８を過ぎた時点である。ところで、図５（ｃ）については、図面に入りきらないため、用紙３１の先端３３側を省略している。

計測の動作が終わると、位置決めの動作を行なう。前述したように、計測したカウント値から１ページ長と先端長を求めて、これらの長さを比較する。そして、先端長が誤差を含んでページ長と同じ長さと判断されたら、用紙３１を逆方向に搬送して、先端３３を印字位置に位置決めする。図５（ｄ）は、用紙３１の先端３３が印字を開始できる位置に位置決めされた状態を示すものである。

また、先端長とページ長とが異なると判断されたら、位置決めマーク３２は一定間隔で設けられているので、先端長がページ長よりも短いので、先端から一つ目の位置決めマーク３２の後端までの長さ分を切断して、切断された新たな先端を印字位置に位置決めして、この処理を終了する。図５（ｅ）は先端長が短い場合に用紙３１をカッタ３４で切断する位置にセットされた状態を示すものである。この実施の形態では、位置決めマーク３２の後端がカッタ３４の位置になっている。

この実施の形態のプリンタ１では、用紙３１の先端３３から最初の検出マーク３２の後端までの先端長の長さを検出すると共に、検出マーク３２の幅と検出マーク３２間の白地部分の長さから分かる１ページ分のページ長を検出し、先端長がページ長と同じ長さであれば、先端３３から印字するようにしたので、用紙の無駄をなくすことができる。また、１ページ分の長さが変わったとしても、用紙３１を印字位置に位置決めする動作を行なうときにページ長を計測しているため、用紙の長さが変わった場合にも、その長さを人がキーボードなどから設定する必要がなく、操作性が良い。さらに、先端１から位置決めマーク３２後端までの長さがページ長よりも短い場合には、位置決めマーク３２後端を切断してから、用紙３１の印字位置を位置決めするため、操作性が良い。

この実施の形態のプリンタ１は、用紙３１の印字位置を決めるための位置センサ８と用紙３１があるか否かにより用紙３１の先端を検出する用紙センサ９とをそれぞれ設けたので、先端３３を検出する機能と位置決めマーク３２を検出する機能に適した光学センサを用いることができる。また、出口センサ１０によりカッタ３４で切断された用紙３１が存在するか否か（取り除かれたか否か）を検出するようにしているので、例えばカッタユニット７の不具合などで用紙３１を切断されずに用紙３１の先端部分がカッタ３４近傍に残っている状態を発見可能である。これにより、先端長がページ長よりも短かったときに先端長の長さが切断されないまま、用紙３１が印字位置に位置決めされることがなくなる。

この実施の形態では、印字ヘッド５としてサーマルヘッドを用いたもので説明したが、サーマルヘッド以外の例えばインクジェットヘッドや電子写真装置などを用いても良い。また、プラテンローラ３５の代わりに、ワイヤドットヘッドを用いた場合などは平プラテンを用いることも可能であるし、インクジェットヘッドの場合には用紙がヘッドから適切な距離を保てるのであれば、プラテン自体が不要である。さらには、モータ６としてステッピングモータを用いる例で説明したが、印字位置を正確に決められるものであれば、他のモータを用いても良い。さらには、パソコン１５に接続されるプリンタ1としたが、このプリンタ自体でデータが入力可能なものであっても良い。パソコン１５と接続するものでも、ＬＡＮ回線でなくパソコン１５と１対１で接続するシリアル回線やパラレル回線で接続することも可能である。

また、図３、図４のフローチャートで示す処理は、一実施の形態であり、他の方法も採りうる。例えば、用紙搬送の動作を一定間隔で実行される割り込み処理として、ステッピングモータをこの割り込みが実行されるごとに１ステップ送ると共に、先端長、マーク幅、白地部分を計測するようにしてもよいし、マーク幅と白地部分を分けてカウントすることなく、一つのカウンタでカウントすることも可能である。また、この実施の形態では、位置決めマーク３２の後端をページの開始としているため、図３のフローチャートでも位置センサ８で２つ目の位置決めマーク３２を計測し終わった後に、図４で示す処理を実行するようにしているが、例えば、２つ目の位置決めマークを検出したならばすぐに図４の処理を実行するようにしてもよい。すなわち、Ａｃｔ６の処理の前にＡｃｔ７の処理を行いうか、Ａｃｔ１２で検出済フラグが１であればその後にすぐに図４の処理を行なうようにする。すると、位置決めマーク３２の用紙搬送が不要となるので、僅かであるが、用紙の交換時の印字位置決めが早くなる。１ページの区切り位置は、位置決めマーク３２の後端とする例で説明したが、位置決めマーク３２の先端でもよく、位置決めマーク３２から所定距離はなれた部分としてもよい。

この実施の形態では、位置決めマーク３２をいわゆるブラックマークで説明したが、一定間隔で設けられた孔等を位置決めマークにしてもよい。また、複数のラベル同士を僅かな隙間をあけて長尺の台紙に連続的に貼付して、台紙とラベルの光の反射率を変えることやラベルのある部分とない部分との光の透過率を変えることで、そのラベル間をマークとしてもよい。

このように、上記の実施の形態例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、修正を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１・・プリンタ
５・・印字ヘッド
６・・モータ
８・・位置センサ
９・・用紙センサ
３１・・用紙
３２・・位置決めマーク
３３・・先端
３４・・カッタ

Claims (6)

1. 印字位置を決めるために設けられた位置決めマークを有する用紙に印字する印字手段と、
   前記用紙を搬送する搬送手段と、
   所定の指示によって前記搬送手段で前記用紙搬送をしながら用紙の先端からページの印字区切り位置までの先端長さを検出する第１検出手段と、
   位置決マークと次の位置決マークによりページ長さを検出する第２検出手段と、
   前記第１検出部で検出した先端長さが第２検出部で検出したページ長さと同じであれば前記用紙の先端を前記印字手段で印字を開始する位置に搬送する位置制御手段と
   を備えた印字装置。
2. カッタをさらに備え
   前記位置制御手段は、前記第１検出手段で検出した先端長さが第２検出手段で検出したページ長さと異なるならば、前記カッタで前記先端長さ分の用紙を切断して、この切断された新たな先端を印字を開始する位置に搬送する
   請求項１記載の印字装置。
3. 前記第１検出手段で用紙の先端を検出する光学センサと、前記第２検出手段で位置決めマークを検出する光学センサは別に設けられている
   請求項１記載の印字装置。
4. 前記第１検出手段の光学センサと前記第２検出手段の光学センサは、前記印字手段よりも用紙搬送方向上流側にある
   請求項３記載の印字装置。
5. 定間隔ごとに印字位置を決めるための位置決めマークが形成された用紙を搬送し、
   前記搬送されている用紙の先端から用紙の区切り位置までの先端長さを検出し、
   前記位置決めマーク間のページ長さを検出し、
   検出された前記先端長さと検出されたページ長さとが同じであればこの用紙の先端を印字開始位置に位置決めする
   印字装置の印字位置決め方法。
6. カッタをさらに設け、
   検出された前記先端長さと検出されたページ長さとが異なるのであれば、この用紙の先端を前記カッタで切断して、切断された先端を印字開始位置に位置決めする
   請求項５記載の印字装置の印字位置決め方法。

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