JP6630166B2 - 検出装置、プリンタ装置、及び検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、検出装置、プリンタ装置、及び検出方法に関する。

従来、プリンタ装置では、ロール紙から引き出された用紙における基準位置を検出する手段として、用紙面にマークを表示したり、あるいは用紙間（ラベル間）にギャップ部を形成し、これらを検出することにより印字位置や印字開始位置を検出する方法が知られていた（例えば、特許文献１参照）。例えば、マークやギャップ部を検出する場合には、反射型または透過型のセンサ（光電センサ）を用い、センサの出力電圧をＡＤ（アナログ・デジタル）変換したＡＤ値を閾値判定することにより検出が行われる。

特許２０１１−１１０７７８号公報

しかしながら、上述した従来の検出方法では、センサの出力電圧のＡＤ値に対して閾値判定を行っているため、センサ回路の構成やセンサの個体特性差、用紙の白紙レベルなどに影響され、閾値を容易に設定することができない。また、用紙の変更などによって用紙の白紙レベルが変わると、変更前の用紙で判定に用いた閾値をＡＤ値が常時越えてしまい、閾値の再設定が必要になることもある。これらの問題を避けるため、ハードウェアで白紙レベルの自動補正やセンサゲインの自動補正などを行う対策もとられてきたが、その場合、ハードウェアのコストが上がるという課題が生じる。また、一般的にプリンタ装置側の要求仕様として例えば「マークは反射率１０％以下」などの条件が設けられていることが多い。これらの要求仕様を満たすためには、マークの重ね塗りを行うことで反射率を下げる必要があり、用紙の製造面から見ても非常にコストがかかる。このように、従来は、用紙面に設けられた検出領域（例えばマークやギャップ等）を容易に検出できない場合があった。

そこで、本発明は上述の事情を鑑みてなされたものであり、用紙面に設けられた検出領域を容易に検出できる検出装置、プリンタ装置、及び検出方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、用紙面の少なくとも一部に検出領域が設けられた用紙を搬送する搬送部と、搬送部により搬送される前記用紙の面に応じて検出信号を出力するセンサと、前記センサから出力される検出信号を、前記用紙が搬送されることに応じて所定の間隔で取得する取得部と、前記取得部が前記所定の間隔で取得した前記検出信号の変化量の積算値に基づいて前記検出領域を検出する検出部と、を備える検出装置である。

また、本発明の一態様は、上記検出装置において、前記検出部は、前記取得部が前記所定の間隔で前記検出信号を取得する度に前記積算値を算出し、前記積算値が継続して所定の閾値以上となる期間が所定の条件を満たした場合、当該期間において前記検出領域を検出したと判定する。

また、本発明の一態様は、上記検出装置において、前記検出部は、前記取得部が前記所定の間隔で前記検出信号を取得する度に前記積算値を算出し、前記積算値の算出結果が負の値になる場合、前記積算値を特定の値に設定する。

また、本発明の一態様は、上記検出装置において、前記特定の値は、零または予め設定された正の値である。

また、本発明の一態様は、上記検出装置と、前記検出部が検出した前記検出領域に基づいて前記用紙へ印字する印字位置を制御する印刷制御部と、を備えるプリンタ装置である。

また、本発明の一態様は、搬送部が、用紙面の少なくとも一部に検出領域が設けられた用紙を搬送する搬送ステップと、取得部が、搬送部により搬送される前記用紙の面に応じてセンサから出力される検出信号を、前記用紙が搬送されることに応じて所定の間隔で取得する取得ステップと、検出部が、前記取得ステップにおいて前記所定の間隔で取得した前記検出信号の変化量の積算値に基づいて前記検出領域を検出する検出ステップと、を含む検出方法である。

本発明によれば、用紙面に設けられた検出領域を容易に検出できる。

プリンタ装置におけるペーパーカバーが閉位置の状態を示す斜視図。 プリンタ装置におけるペーパーカバーが開位置の状態を示す斜視図。 ロール紙収容部、ヘッドユニット、及びプラテンユニットの部分の概略図。 マークセンサの一例を示す概略図。 用紙に設けられたマークの第１例を示す図。 用紙に設けられたマークの第２例を示す図。 用紙に設けられたマークの第３例を示す図。 マーク検出信号のＡＤ値の一例を示す図。 マーク検出信号のＡＤ値、変化量、及び積算値の一例を示す図。 アンダーフロー対策の説明図。 アンダーフロー対策により白紙レベルが追従している様子を示す図。 プリンタ装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図。 ＣＰＵが実行する機能構成の一例を示すブロック図。 マーク捜索処理の一例を示すフローチャート。 マーク検出処理の一例を示すフローチャート。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
まず、本実施形態に係るプリンタ装置１の概略構成について説明する。例えば、プリンタ装置１は、記録紙（感熱紙）に対して印刷を行うサーマルプリンタであり、ロール紙のセットを容易に行うことができるように、ロール紙を収納するケーシングに対して、ペーパーカバーが開閉可能に連結されている。

図１は、プリンタ装置１におけるペーパーカバー３が閉位置の状態を示す斜視図である。また、図２は、プリンタ装置１におけるペーパーカバー３が開位置の状態を示す斜視図である。なお、以下の説明では、発明を理解し易くするために、適宜構成部品の一部を省略したり、形状を単純化したり、縮尺を変更したりする等、図示を簡略化している。また、図中において、ＦＲは前方を、ＬＨは左方を、ＵＰは上方をそれぞれ示す。また、プリンタ装置１は、使用者に携行されて使用されることがあり、その上下方向が定まらないことがあるが、本実施形態の図においては上記方向に定義して図示する。

図１、図２に示すように、プリンタ装置１は、筐体であるケーシング２を備えている。ケーシング２は、開口部２ａを有している。また、プリンタ装置１は、開口部２ａを開閉する開閉カバーであるペーパーカバー３を備えている。ペーパーカバー３は、ケーシング２に回動可能に支持されている。さらに、プリンタ装置１は、ケーシング２に収容された印字ユニット４を備えている。

ケーシング２は、ポリカーボネート等の樹脂材料や金属材料からなり、その上部は前壁１０を有する直方体状に形成される一方、下部は前方に向けて開口する開口部２ａを有する箱型形状に形成されている。ケーシング２の前壁１０における上部には、プリンタ装置１の各種操作を行う操作部１１が配設されている。操作部１１としては、電源スイッチやＦＥＥＤスイッチ等の各種機能スイッチ１２が配設されるとともに、機能スイッチ１２に隣接して電源スイッチのＯＮ／ＯＦＦの情報を知らせるＰＯＷＥＲランプや、プリンタ装置１のエラー等を知らせるＥＲＲＯＲランプ等の各種ランプ１３が配設されている。また、ケーシング２の前壁１０と側壁１５との間には、ペーパーカバー３のオープンボタン１８が設けられている。

ケーシング２の下部には、開口部２ａを通してロール紙Ｒが収容されるロール紙収容部２１が画成されている。ロール紙収容部２１は、ロール紙Ｒを保持するガイドプレート２２を備え、このガイドプレート２２とペーパーカバー３の内面との間でロール紙Ｒを覆うように保持している。ガイドプレート２２は、左右方向から見た断面視で弧状とされ、その内周面にロール紙Ｒの外周面が接触した状態でロール紙Ｒを保持するとともに、ロール紙Ｒから引き出された用紙Ｐを印字ユニット４まで案内する。なお、本実施形態で用いられる用紙Ｐは、感熱紙であって、各種ラベルや、レシート、チケットの印刷等に好適に使用される。この用紙Ｐは、ロール状に巻回されることで、中空孔を有するロール紙Ｒを構成している。そして、印字ユニット４は、用紙Ｐのうち、ロール紙Ｒから引き出された部分に対して印刷を行う。

ペーパーカバー３は、ポリカーボネート等の樹脂材料からなり、ペーパーカバー３の下方には、ペーパーカバー３を枢支する図示しないヒンジ構造が形成されている。ペーパーカバー３は、ヒンジ構造によりケーシング２に対して回動可能とされている。ヒンジ構造は、ケーシング２に設けられたヒンジシャフトと、ペーパーカバー３に設けられたヒンジ板が回動可能に支持されて形成されている。また、ペーパーカバー３は、その上端が後述するプラテンユニット３２を介してケーシング２に係止可能に構成されている。そして、オープンボタン１８を押下することにより、ケーシング２とペーパーカバー３との係止が解除され、ペーパーカバー３が図１に示す閉位置から図２に示す開位置へ回動する。また、ペーパーカバー３の閉位置において、ペーパーカバー３の上端縁とケーシング２の前壁１０における下端縁との間に形成された隙間は、印字ユニット４によって印字される用紙Ｐが排出される排出口２４を構成している。

排出口２４の開口縁には、排出口２４から排出される用紙Ｐを切断する切断刃２５が配設されている。切断刃２５は、ケーシング２の前壁１０における下端縁（開口縁のうち、上側に位置する部分）、及びペーパーカバー３の上端縁にそれぞれ一体で形成され、用紙Ｐを切断刃２５に向けて引き倒すことにより、用紙Ｐが切断される。

印字ユニット４は、ヘッドユニット３１と、プラテンユニット３２とを備えている。ヘッドユニット３１は、ケーシング２の前壁１０における下端部に設けられている。プラテンユニット３２は、ペーパーカバー３の上端部に設けられており、ペーパーカバー３の開閉操作に伴いヘッドユニット３１に対して着脱可能に組み合わされている。図２に示すように、プラテンユニット３２は、ペーパーカバー３に取り付けられるプラテン支持体であるプラテンフレーム３５と、プラテンフレーム３５に回転可能に支持されたプラテンローラ３６と、を備えている。

図３は、プリンタ装置１のロール紙収容部２１、ヘッドユニット３１、及びプラテンユニット３２の部分の概略図である。この図３は、ペーパーカバー３が閉位置の状態で、ロール紙Ｒから引き出された用紙Ｐが印字ユニット４まで搬送されている状態を示している。プラテンローラ３６は、後述のプラテンモータ１３１に駆動されて回転し、ロール紙Ｒから引き出された用紙Ｐをガイドプレート２２に沿って、所定ピッチ（例えば、１ドットラインごと）で矢印ｆの方向へ搬送する。搬送された用紙Ｐは、プラテンローラ３６とヘッドユニット３１に備えられたサーマルヘッド３７との間に搬送され、サーマルヘッド３７により印字される。また、用紙Ｐがプラテンローラ３６とサーマルヘッド３７との間を通過する位置よりも前段に、用紙Ｐに設けられたマークを検出するためのマークセンサ１４１が備えられている。ここで、マークとは、用紙Ｐに対する印字位置（印字開始位置）を決定するための検出領域であり、例えば、白紙である用紙Ｐの裏面の所定の位置に所定の形状で黒く印刷されたものである。

（マークセンサの説明）
図４は、マークセンサ１４１の一例を示す概略図である。マークセンサ１４１は、搬送される用紙Ｐに対面する位置に、ガイド４１により支持されている。例えば、マークセンサ１４１は、発光素子と受光素子とを備えた反射型の光電センサである。発光素子からの光が用紙Ｐの印字面とは反対の面（以下、「裏面」ともいう）に照射され、その反射光を受光素子が受光する。そして、マークセンサ１４１は、受光素子が受光する受光量に応じた電圧の検出信号（アナログ信号）を出力する。用紙Ｐの裏面のうちマークＭが設けられている部分（例えば、黒部分）とそれ以外の部分（例えば、白紙の部分）とでは反射光の光量が異なることから、搬送される用紙ＰのマークＭを検出可能である。

なお、マークＭは、用紙Ｐの裏面に予め印刷されていてもよいし、プリンタ装置１がマークを印刷する機能（例えば、スタンプ機能）を備え、印字する前に用紙Ｐの裏面に印刷されてもよい。また、本実施形態では、用紙Ｐの裏面にマークＭが設けられている場合の構成例を説明するが、印字面にマークＭが設けられてもよい。印字面にマークＭが設けられている場合には、マークセンサ１４１は、印字面側を検出する位置に設置される。

（用紙に設けられたマークの例）
図５〜図７は、用紙Ｐに設けられたマークの一例を示す図である。各図は、用紙Ｐの裏面を示している。図５に示す例では、用紙Ｐの裏面の片方の端に、搬送方向に長尺の長方形のマークＭ１１、マークＭ１２、・・・が設けられている。一方、用紙Ｐの印字面には、印字されるラベルＬ１１、ラベルＬ１２、・・・が剥離可能に設けられている。図示する例では、マークＭ１１に対するラベルＬ１１、及びマークＭ１２に対するラベルＬ１２のそれぞれが予め定められた位置関係となっている。プリンタ装置１は、用紙Ｐが矢印ｆの方向に搬送されるにつれてマークＭ１１を検出し、検出したマークＭ１１の位置に基づいてラベルＬ１１に対する印字位置を制御する。また、プリンタ装置１は、用紙Ｐが矢印ｆの方向にさらに搬送されるにつれてマークＭ１２を検出し、検出したマークＭ１２の位置に基づいてラベルＬ１２に対する印字位置を制御する。これにより、プリンタ装置１は、各ラベルに対して適切な位置に印字することができる。

なお、マークの形状や数は任意に定めることができる。例えば、図６は、用紙Ｐの裏面に搬送方向と直交する方向（用紙Ｐの幅方向）に長尺の長方形のマークＭ２１、・・・が設けられている例である。この図に示すマークＭ２１のように、用紙Ｐの端のみではなく幅方向に亘った形状をしたマークとしてもよい。プリンタ装置１は、用紙Ｐが矢印ｆの方向に搬送されるにつれて、マークＭ２１を検出することでラベルＬ２１に対する印字位置を制御し、適切な位置に印字することができる。

また、図７は、１つのラベルに対応するマークが複数のマークで構成されている例を示している。図示する例では、用紙Ｐの裏面の片方の端に、略正方形の２つのマークＭ３１、Ｍ３２がラベルＬ３１に対応するマークとして設けられている。プリンタ装置１は、用紙Ｐが矢印ｆの方向に搬送されるにつれて、マークＭ３１、Ｍ３２を検出することでラベルＬ３１に対する印字位置を制御し、適切な位置に印字することができる。

（マークセンサの出力例）
次に、用紙Ｐが矢印ｆの方向に搬送されることに従ってマークセンサ１４１が出力する検出信号をＡＤ変換したＡＤ値の例を説明する。例えば、プリンタ装置１は、用紙Ｐを所定ピッチ（例えば、１ドットラインごと）で搬送し、所定ピッチ毎にマークセンサ１４１が出力する検出信号のＡＤ値を算出する。

図８は、マークセンサ１４１が出力する検出信号のＡＤ値の一例を示す図である。ここで、マークセンサ１４１は、受光量が少ないほど高い電圧の検出信号を出力し、受光量が多いほど低い電圧の検出信号を出力するものとする。即ち、用紙Ｐからの反射光が少ない領域（反射率が低いマークの部分）では高いＡＤ値となり、用紙Ｐからの反射光が多い領域（反射率が高い白紙の部分）では低いＡＤ値となる。ＡＤ値は、例えば８ビットの場合で「０〜２５５」のいずれかの値をとる。

この図８において、縦軸はＡＤ値であり、横軸は時間（ｔ）である。符号１０１は、所定ピッチ毎にマークセンサ１４１から出力される検出信号のＡＤ値の一例（第１例）を示している。この第１例では、用紙Ｐのマーク以外の白紙の部分を検出している期間（時刻ｔ０から時刻ｔ１、及び時刻ｔ２以降）のＡＤ値は低くなり（例えば「４０」）、用紙Ｐのマークの部分を検出している期間（時刻ｔ１から時刻ｔ２）のＡＤ値は高くなる（例えば「１８０」）。しかし、用紙Ｐの変更などにより用紙Ｐのマーク以外の白紙の部分の白レベル（用紙の白さ加減）や色味（色つきの用紙）などが変わると、その部分の反射率が変わるためＡＤ値が変わってくる。符号１０２は、用紙Ｐのマーク以外の白紙の部分の反射率が第１の例よりも低い場合のＡＤ値の一例（第２例）を示している。この第２例では、マークの部分を検出している期間のＡＤ値は第１例と同様であるが、マーク以外の白紙の部分を検出している期間のＡＤ値は第１例よりも高い値（例えば「１００」）となっている。なお、以下では、白紙の部分を検出したときのＡＤ値を「白紙レベル」とも記述する。

このように、用紙Ｐのマーク以外の白紙の部分の反射率によって、白紙レベルに差が生じる。そのため、従来の検出方法では、例えば上述の第１例（図８の符号１０１が示すＡＤ値）においてマーク検出の判定閾値ｔｈ０を「７０」と設定することでマークの検出が可能となるが、用紙Ｐが変更されて第２例の場合（図８の符号１０２が示すＡＤ値）では、判定閾値ｔｈ０をそのまま用いるとマークの部分のＡＤ値のみならずマーク以外の白紙の部分のＡＤ値（白紙レベル）も判定閾値ｔｈ０を越えてしまうため、マークの検出が不可能である。従って、従来の検出方法では、用紙Ｐの変更などによって用紙Ｐのマーク以外の白紙の部分の反射率が変わると白紙レベルが変化してしまい、その度に判定閾値ｔｈ０の再設定が必要になることがある。

（マーク検出方法）
本実施形態では、マークセンサ１４１の検出信号のＡＤ値の変化量を積算した積算値を用いて判定することにより、用紙Ｐの変更などによって用紙Ｐのマーク以外の白紙の部分の反射率が変わっても、判定閾値の再設定をすることなくマークの検出が可能である。以下、図９を参照して、ＡＤ値の変化量の積算値を用いてマークを検出する検出方法について説明する。

図９は、マークセンサ１４１が出力する検出信号のＡＤ値、当該ＡＤ値の変化量、及び当該変化量の積算値の一例を示す図である。この図９において、縦軸はＡＤ値、変化量、積算値であり、横軸は時間（ｔ）である。符号２０１は、所定ピッチ毎にマークセンサ１４１から出力される検出信号のＡＤ値の一例を示しており、図８の符号１０１に示す第１例に相当する。

符号２０２は、所定ピッチ毎のＡＤ値の変化量を示している。この変化量は、所定ピッチ毎に前回のＡＤ値と今回のＡＤ値との差分を算出することで求めることができる。例えば、積算値は、検出開始前にまず「０」に設定される。そして、用紙Ｐのマーク以外の白紙の部分を検出している期間（時刻ｔ０から時刻ｔ１）は、ＡＤ値（例えば「４０」）に変化がないためＡＤ値の変化量は「０」のままとなる。次に、用紙Ｐのマークの部分が検出されると（時刻ｔ１）、ＡＤ値が変化（例えば「４０」から「１８０」に変化）するため、ＡＤ値の変化の開始から終了までの期間、ＡＤ値の変化量は変化に応じた正の値となる。また、ＡＤ値の変化の終了後、用紙Ｐのマークの部分を検出している期間（時刻ｔ１から時刻ｔ２）は、ＡＤ値（例えば「１８０」）に変化がないためＡＤ値の変化量は「０」となる。続いて、用紙Ｐのマークの部分の検出が終了し白紙の部分が検出されると（時刻ｔ２）、ＡＤ値が変化（例えば「１８０」から「４０」に変化）するため、ＡＤ値の変化の開始から終了までの期間、ＡＤ値の変化量は変化に応じた負の値となる。また、ＡＤ値の変化の終了後、用紙Ｐのマーク以外の白紙の部分を検出している期間（時刻ｔ２以降）は、ＡＤ値（例えば「４０」）に変化がないためＡＤ値の変化量は「０」となる。

符号２０３は、符号２０２に示すＡＤ値の変化量を所定ピッチ毎に積算した積算値を示している。用紙Ｐのマーク以外の白紙の部分を検出している期間（時刻ｔ０から時刻ｔ１、及び時刻ｔ２以降）の積算値は「０」となり、用紙Ｐのマークの部分を検出している期間（時刻ｔ１から時刻ｔ２）のＡＤ値は変化量に応じた積算値（例えば「１４０」）となる。なお、この図９では、図８に示す第１例の場合のＡＤ値の変化量の積算値を示したが、図８に示す第２例の場合でも、用紙Ｐのマーク以外の白紙の部分を検出している期間の積算値は「０」となる。即ち、用紙Ｐのマーク以外の白紙の部分の積算値は、白紙レベルによらず「０」となる。よって、マークを検出するための判定閾値は、白紙レベルに影響されることなく、ＡＤ値で判定する場合よりも低い値に設定することができる。

例えば、図示する例では、判定閾値ｔｈ１を、マーク以外の白紙の部分を検出している期間の積算値「０」と、マークの部分を検出している期間の積算値（例えば「１４０」）とを区別可能な閾値として「４０」に設定した例を示している。この判定閾値ｔｈ１の値であれば、例えば図８の第２の例（符号１０２のＡＤ値）のように白紙レベルが上がったとしても、マーク以外の白紙の部分を検出している期間の積算値が「０」となり、一方マークの部分を検出している期間の積算値は「８０」になるため、マークの検出が可能である。

なお、上記ＡＤ値の変化量の積算値は、用紙Ｐに対するマーク検出の開始位置によっては負となることがあるため、プリンタ装置１は、アンダーフロー対策を行う。図１０は、アンダーフロー対策の説明図である。図１０において、符号３０１は、所定ピッチ毎にマークセンサ１４１から出力される検出信号のＡＤ値の一例を示している。また、符号３０２は、アンダーフロー対策を適用した積算値を示している。図示するように、例えば、ＡＤ値が白紙レベルではない位置から検出が開始されると、検出が開始された位置のＡＤ値を基準として積算値が「０」に設定されるため、正の変化量より負の変化量が大きくなり積算値が負になる場合がある。例えば、白紙レベルにおける積算値が負になると、次にマークの部分を検出している期間になっても積算値が判定閾値を越えない場合があり、マークを検出できなくなる。そのため、プリンタ装置１は、アンダーフロー対策を行い、積算値が負にならないように「０」で制限する。これにより、ＡＤ値の最小値（白紙レベル）に積算値が「０」になるレベルが追従するので、ＡＤ値が白紙レベルになる場合には積算値は常に「０」となり、白紙レベルによるバイアス成分が除去される。よって、プリンタ装置１は、用紙Ｐが搬送されることに応じて次に検出するマークを正しく検出することができる。

図１１は、アンダーフロー対策により白紙レベルが追従している様子を示す図である。図１０と同様に、符号３０１は所定ピッチ毎にマークセンサ１４１から出力される検出信号のＡＤ値の一例を示しており、符号３０２はアンダーフロー対策を適用した積算値を示している。符号３０２に示すアンダーフロー対策を適用した積算値は、時間の経過にともなって積算値が「０」となるレベルＡＤ値が変化する（追従する）。符号３０３は、時間の経過にともなって変化する（追従する）積算値が「０」となるレベルを、符号３０１に示すＡＤ値に重ねて示している。

このように、本実施形態では、プリンタ装置１は、マークセンサ１４１の出力のＡＤ値の変化量の積算値を用いることで、用紙Ｐの種類によって白紙レベルが変わったとしても、その度に判定閾値を再設定する必要がなく容易にマークを検出することが可能である。例えば、プリンタ装置１は、積算値に対して閾値判定を行うことで、白紙レベルに相対的な閾値（相対閾値）としてマーク検出を行うことができる。また、用紙Ｐの白紙レベルの変動に影響されずに判定閾値ｔｈ１を低く設定することができるため、薄い濃度のマークも検出することができ、マークの反射率の要求仕様を緩和できる。その結果、マークの製造コストを抑えることができる。また、上記積算値の算出は、ソフトウェアによる簡単な処理で行えるので、ハードウェアの追加や変更の必要が無くコストを抑えることができるとともに、既存の装置に対して容易に置き換えることや修正することができる。

（プリンタ装置の構成）
次に、本実施形態に係るプリンタ装置１の構成について説明する。
図１２は、本実施形態に係るプリンタ装置１のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。プリンタ装置１は、ＣＰＵ１１０と、ヘッド制御部１２０と、モータ制御部１３０と、センサ制御部１４０と、記憶部１５０と、通信部１６０と、操作入力部１７０とを備え、各部は、バス１８０を介して接続されている。

ＣＰＵ１１０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を含んで構成され、プリンタ装置１の各部を制御する。ヘッド制御部１２０は、ＣＰＵ１１０の制御により、用紙Ｐに印字を行うサーマルヘッド１２１の駆動を制御する。モータ制御部１３０は、ＣＰＵ１１０の制御により、プラテンモータ１３１を駆動してプラテンローラ３６を回転させ、用紙Ｐを所定ピッチ（例えば、１ドットラインごと）で搬送させる。

センサ制御部１４０は、ＣＰＵ１１０の制御により、マークセンサ１４１が出力する検出信号を取得してＣＰＵ１１０に出力する。また、センサ制御部１４０は、ＣＰＵ１１０の制御により、ヘッドアップセンサ１４２を介してサーマルヘッド１２１がヘッドアップしているか否かを検出する。そして、センサ制御部１４０は、検出結果をＣＰＵ１１０に出力する。また、センサ制御部１４０は、ＣＰＵ１１０の制御により、カバーオープンセンサ１４３を介してペーパーカバー３の開閉を検出する。そして、センサ制御部１４０は、検出結果をＣＰＵ１１０に出力する。なお、ヘッドアップセンサ１４２とカバーオープンセンサ１４３とのいずれか一方が備えられてもよいし、両方が備えられてもよい。

記憶部１５０は、記憶媒体として、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を含んで構成される。なお、記憶部１５０は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ−ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、フラッシュメモリ等を含んで構成されてもよい。例えば、記憶部１５０は、ＣＰＵ１１０が実行するプログラム及びＣＰＵ１１０が当該プログラムを実行する際に必要となるデータを記憶する。また、記憶部１５０は、マークセンサ１４１の検出結果などを記憶する。

通信部１６０は、不図示のホスト装置と通信接続され、ホスト装置からのデータ入力を受信し、データ入力に含まれる制御命令や各種データをＣＰＵ１１０に出力する。操作入力部１７０は、操作部１１に対して行われる操作に応じた操作信号を生成して、ＣＰＵ１１０に出力する。

なお、プリンタ装置１が備える上述の各部の一部を備えた検出装置５０として構成されてもよい。例えば、検出装置５０は、ＣＰＵ１１０と、モータ制御部１３０と、プラテンモータ１３１と、センサ制御部１４０と、マークセンサ１４１と、記憶部１５０とに相当する構成を備え、何らかの用紙を搬送するとともに、搬送する用紙に設けられたマークを検出してもよい。

図１３は、ＣＰＵ１１０が実行する機能構成の一例を示すブロック図である。プリンタ装置１は、記憶部１５０に記憶されているプログラムやデータに基づいてＣＰＵ１１０が実行する機能構成として、センサ信号取得部１１１と、マーク検出処理部１１２と、印刷制御部１１３とを備えている。

センサ信号取得部１１１は、搬送される用紙Ｐの裏面に応じて検出信号を出力するマークセンサ１４１から出力される検出信号を、センサ制御部１４０を介して取得する。例えば、センサ信号取得部１１１は、マークセンサ１４１から出力される検出信号を、用紙Ｐが搬送されることに応じて所定ピッチ（例えば、１ドットラインごと）に取得する。そして、センサ信号取得部１１１は、取得した検出信号をＡＤ変換したＡＤ値を、取得した順に特定可能なように記憶部１５０に記憶する。なお、センサ信号取得部１１１は、マークセンサ１４１から出力される検出信号を取得する間隔と、用紙Ｐの搬送される間隔とは完全一致させてもよいし、完全一致ではなくてもよい。また、センサ信号取得部１１１は、ヘッドアップセンサ１４２及びカバーオープンセンサ１４３のそれぞれに対して、所定のタイミングで検出要求を行い、ヘッドアップセンサ１４２及びカバーオープンセンサ１４３のそれぞれから検出結果を取得する。

マーク検出処理部１１２は、センサ信号取得部１１１が所定ピッチ（例えば、１ドットラインごと）で取得した検出信号（ＡＤ値）の変化量を算出する。例えば、マーク検出処理部１１２は、所定ピッチ毎に前回のＡＤ値と今回のＡＤ値との差分を算出することでＡＤ値の変化量を求める。また、マーク検出処理部１１２は、算出した変化量の積算値を算出する。そして、マーク検出処理部１１２は、算出した積算値を判定閾値ｔｈ１（図９参照）と比較し、比較結果に基づいて用紙Ｐの裏面に設けられたマークを検出する。

例えば、マーク検出処理部１１２は、センサ信号取得部１１１が所定ピッチ（例えば、１ドットラインごと）で検出信号を取得する度に積算値を算出する。そして、マーク検出処理部１１２は、積算値が継続して判定閾値ｔｈ１以上となる期間が所定の条件を満たした場合、当該期間においてマークを検出したと判定する。ここで、所定の条件とは、例えば、積算値が継続して所定の閾値以上となる期間がマークの規定長に相当することである。マークの規定長に対して短すぎても長すぎてもマークではないと判定し、マークが検出されなかったものとする。また、マーク検出処理部１１２は、マークを検出すると、当該検出したことを示す検出情報を印刷制御部１１３に出力する。

印刷制御部１１３は、マーク検出処理部１１２が検出したマークに基づいて用紙Ｐへ印字する印字位置を制御する。例えば、印刷制御部１１３は、マーク検出処理部１１２から検出情報を取得すると、取得した検出情報に基づいて印字位置を決定する。そして、印刷制御部１１３は、モータ制御部１３０及びヘッド制御部１２０を制御して、用紙Ｐを搬送させるとともに、決定した印字位置にサーマルヘッド１２１を介して印字する。

（マーク捜索処理、マーク検出処理）
次に、図１４を参照して、プリンタ装置１が実行するマーク捜索処理の動作について説明する。図１４は、本実施形態に係るマーク捜索処理の一例を示すフローチャートである。ここで、マーク捜索処理とは、上述したようにマークセンサ１４１の検出信号のＡＤ値の変化量を積算した積算値に基づいてマークを検出するマーク検出処理を用いて、用紙Ｐの裏面に設けられたマークを捜索する処理のことをいう。

（ステップＳ１００）ＣＰＵ１１０は、モータ制御部１３０を制御することにより、ロール紙Ｒから引き出された用紙Ｐを所定ピッチ（例えば、１ドットラインごと）で搬送させる（フィード処理）。

（ステップＳ２００）ＣＰＵ１１０は、用紙Ｐを所定ピッチ（例えば、１ドットラインごと）で搬送させる度に、マークセンサ１４１の検出信号を取得し、取得した検出信号（ＡＤ値）の変化量の積算値に基づいてマークを検出する。ここで、このマーク検出処理について、図１５を参照して詳しく説明する。

図１５は、本実施形態に係るマーク検出処理の一例を示すフローチャートである。
（ステップＳ２０１）ＣＰＵ１１０は、積算値のリセットタイミングであるか否かを判定する。ここで、積算値のリセットタイミングには、電源投入直後の１回目の検出の時や、エラー状態（紙なし、ペーパーカバー３が開位置、サーマルヘッド１２１がヘッドアップ位置など）からの復帰後の１回目の検出の時などが含まれる。ＣＰＵ１１０は、積算値のリセットタイミングであると判定した場合（ＹＥＳ）、ステップＳ２０３に処理を進める。一方、ＣＰＵ１１０は、積算値のリセットタイミングではないと判定した場合（ＮＯ）、ステップＳ２０５に処理を進める。

（ステップＳ２０３）ＣＰＵ１１０は、積算値をリセット（積算値を「０」に設定）してから、ステップＳ２０５に処理を進める。
このように、積算値のリセットタイミングを、電源投入直後の１回目の検出の時や、エラー状態（紙なし、ペーパーカバー３が開位置、サーマルヘッド１２１がヘッドアップ位置など）からの復帰後の１回目の検出の時などに設定することで自動的に新たな白紙レベルに対応することができ、判定閾値を再設定する手間を省くことが可能である。

（ステップＳ２０５）ＣＰＵ１１０は、マーク上フラグを「Ｆａｌｓｅ」に設定する。マーク上フラグは、マークセンサ１４１の検出状態を示すフラグ情報である。マーク上フラグが「Ｆａｌｓｅ」の場合、マークセンサ１４１がマーク以外の白紙の部分を検出中である状態に対応する。一方、マーク上フラグが「Ｔｒｕｅ」の場合、マークセンサ１４１がマークの部分を検出中である状態に対応する。そして、ステップＳ２０７に処理を進める。

（ステップＳ２０７）ＣＰＵ１１０は、センサ制御部１４０を介して、マークセンサ１４１から出力される検出信号（ＡＤ値）を取得し、ステップＳ２０９に処理を進める。

（ステップＳ２０９）ＣＰＵ１１０は、取得した検出信号（ＡＤ値）に基づいて、前回のＡＤ値と今回のＡＤ値との差分を算出することによりＡＤ値の変化量を算出する。なお、１回目の検出のときのみ前回のＡＤ値が無いため、ステップＳ２０７において続けて２回検出信号（ＡＤ値）を取得し、差分を算出してもよい。そして、ステップＳ２１１に処理を進める。

（ステップＳ２１１）ＣＰＵ１１０は、ステップＳ２０９で算出した変化量の積算が可能であるか否かを判定する。具体的には、ＣＰＵ１１０は、積算結果が０〜２５５の範囲であれば（８ビットの場合）積算可能と判定し、「０〜２５５」の範囲を超える場合（負になる場合、または「２５５」より大きい値になる場合）には積算不可能と判定する。

（ステップＳ２１３）ステップＳ２１１において積算可能と判定された場合（ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１０は、ステップＳ２０９で算出した変化量を積算（前回までの積算値に積算）し、ステップＳ２１７に処理を進める。

（ステップＳ２１５）ステップＳ２１１において積算不可能と判定された場合（ＮＯ）、ＣＰＵ１１０は、オーバーフロー対策またはアンダーフロー対策を行い、ステップＳ２１７に処理を進める。例えば、ＣＰＵ１１０は、オーバーフロー対策として、積算結果が「２５５」より大きい値になる場合には、積算値を「２５５」に設定する。一方、ＣＰＵ１１０は、アンダーフロー対策として、積算結果が負になる場合には、積算値を「０」に設定する（図１０、図１１参照）。

（ステップＳ２１７）ＣＰＵ１１０は、ステップＳ２１３において算出された積算値、またはステップＳ２１５において設定された積算値と、判定閾値ｔｈ１（図９参照）とを比較し、積算値が判定閾値ｔｈ１以上であるか否かを判定する。積算値が判定閾値ｔｈ１未満であると判定された場合（ＮＯ）、ＣＰＵ１１０は、マーク上フラグを変更せずにマーク検出処理を終了する（マーク上フラグ＝「Ｆａｌｓｅ」）。

（ステップＳ２１９）ステップＳ２１７において積算値が判定閾値ｔｈ１以上であると判定された場合（ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１０は、マーク上フラグを「Ｔｒｕｅ」に設定し、マーク検出処理を終了する（マーク上フラグ＝「Ｔｒｕｅ」）。

図１４に戻り、ステップＳ２００のマーク検出処理が終了すると、ステップＳ３００の処理に進む。
（ステップＳ３００）ＣＰＵ１１０は、ステップＳ２００のマーク検出処理の結果に基づいてマーク長を判定する。例えば、ＣＰＵ１１０は、マーク検出処理の結果に基づいて、積算値が継続して判定閾値ｔｈ１以上となる期間がマークの規定長に相当するか否かを判定する。

（ステップＳ３１０）ステップＳ３００において積算値が継続して判定閾値ｔｈ１以上となる期間がマークの規定長に相当すると判定された場合、ＣＰＵ１１０は、マークを検出したと判定し（検出成功）、マーク捜索処理を終了する。即ち、ＣＰＵ１１０は、積算値が継続して判定閾値ｔｈ１以上となる期間が、マークの規定長として設定された最小マーク長から最大マーク長の範囲内に相当する場合のみ、正常なマークとみなす。

（ステップＳ３２０）ステップＳ３００において積算値が継続して判定閾値ｔｈ１以上となる期間がマークの規定長よりも長いと判定された場合、ＣＰＵ１１０は、不正なマークと判定し（検出失敗）、マーク捜索処理を終了する。即ち、ＣＰＵ１１０は、積算値が継続して判定閾値ｔｈ１以上となる期間が、マークの規定長を超える場合には、不正なマークとみなす。
なお、プリンタ装置の機種によっては、セットされている用紙が無いことを検出する紙無し検出センサが搭載されていない場合がある。そのような機種において積算値が継続して判定閾値ｔｈ１以上となる期間が、マークの規定長を超える場合には、紙なし状態ではないかと判断してもよい。即ち、マークセンサ１４１が紙なし検出センサを兼ねてもよい。

（ステップＳ３３０）ステップＳ３００において積算値が継続して判定閾値ｔｈ１以上となる期間がマークの規定長よりも短いと判定された場合（マーク長不足）、ＣＰＵ１１０は、ステップＳ１００に処理を戻し、用紙Ｐを所定ピッチ（例えば、１ドットライン）搬送し、搬送後の位置に対してマーク検出処理を行う。なお、ＣＰＵ１１０は、検出を開始してから継続して積算値が判定閾値ｔｈ１を超えていない場合も、ステップＳ１００に処理を戻す。

以上説明したように、本実施形態に係るプリンタ装置１（検出装置５０）は、モータ制御部１３０（搬送部の一例）と、マークセンサ１４１（センサの一例）と、センサ信号取得部１１１（取得部の一例）と、マーク検出処理部１１２（検出部）とを備えている。モータ制御部１３０は、用紙面の少なくとも一部にマーク（検出領域の一例）が設けられた用紙Ｐを搬送する。マークセンサ１４１は、搬送される用紙Ｐの面に応じて検出信号を出力する。センサ信号取得部１１１は、マークセンサ１４１から出力される検出信号を、用紙Ｐが搬送されることに応じて所定の間隔で取得する。そして、マーク検出処理部１１２は、センサ信号取得部１１１が所定の間隔で取得した検出信号の変化量の積算値に基づいてマークを検出する。

これにより、プリンタ装置１（検出装置５０）は、用紙面に設けられた検出領域を容易に検出できる。なお本実施形態では、検出領域として、用紙面に印刷された所定の形状（例えば四角）の黒いマークを例に説明したが、これに限られるものではない。検出領域は、任意の形状や色とすることができる。また、検出領域をマークと称しているが、印、記号、表示、表記などのように他の語句で称することもできる。

また、マーク検出処理部１１２は、センサ信号取得部１１１が所定の間隔で検出信号を取得する度に上記積算値を算出する。また、マーク検出処理部１１２は、上記積算値が継続して所定の閾値（例えば、判定閾値ｔｈ１）以上となる期間が所定の条件を満たした場合、当該期間においてマークを検出したと判定する。ここで、所定の条件とは、例えば、積算値が継続して所定の閾値以上となる期間がマークの規定長に相当することである。つまり、マーク検出処理部１１２は、積算値が継続して判定閾値ｔｈ１以上となる期間が、マークの規定長として設定された最小マーク長から最大マーク長の範囲内に相当する場合のみ、正常なマークとみなす。一方、マーク検出処理部１１２は、積算値が継続して所定の閾値以上となる期間がマークの規定長に相当する期間に満たない（即ち、最小マーク長に満たない）場合には、マークとはみなさない。また、マーク検出処理部１１２は、積算値が継続して判定閾値ｔｈ１以上となる期間が、マークの規定長に相当する期間を越えている（即ち、最大マーク長を超えている）場合には、マークが長すぎると判断し、不正なマークとみなす。

これにより、プリンタ装置１（検出装置５０）は、万一、用紙面にマークに類似するゴミや汚れが付着していたとしても、マークとして誤検出してしまうことを防ぐことができる。

なお、所定の条件は、マークの規定長に関する条件に限られるものではなく、マークの仕様に応じて任意の条件とすることができる。例えば、図７に示す例のように、１つのラベルに対応するマークが複数のマークで構成されている場合には、積算値が継続して所定の閾値以上となる期間が、当該複数のマークに対応して複数分検出されることを所定の条件としてもよい。

また、マーク検出処理部１１２は、上記積算値の算出結果が負の値になる場合、アンダーフロー対策として、積算値を特定の値に設定する。ここで、特定の値とは、例えば「０」（零）である。なお、特定の値を、予め設定された正の値（例えば、「０」に近い「１」など）としてもよい。

これにより、プリンタ装置１（検出装置５０）は、用紙Ｐに対するマークの検出開始位置に関わらず、適切にマークを検出することができる。よって、ロール紙Ｒをセットする際に引き出した用紙Ｐとマーク検出位置との位置関係を気にする必要が無いため、手間がかからない。

また、プリンタ装置１は、マーク検出処理部１１２が検出したマークに基づいて用紙Ｐへ印字する印字位置を制御する印刷制御部１１３を備えている。
これにより、プリンタ装置１は、マークに対応する印字すべき領域に適切に印字することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、本実施形態では、マークセンサ１４１が反射型センサである例を説明したが、透過型センサとしてもよい。例えば、透過型センサの場合には、用紙の検出領域が光を透過するように構成される。

また、本実施形態では、ラベル用紙に印字する例を説明したが、印字する用紙はいずれの用紙であってもよい。例えば、宅配便用の宛先や送り先を印字する伝票であってもよいし、水道やガスの検針票であってもよい。また、本実施形態では、プリンタ装置１がサーマルプリンタである例を説明したが、印刷方式はこれに限られるものではない。従って、印字する用紙も感熱紙に限られるものではない。また、印字する用紙の材質・素材は、印字可能なものであれば、いずれの材質・素材であってもよい。

なお、上述した実施形態におけるプリンタ装置１が備える各部の機能全体あるいはその一部は、これらの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶部のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。

なお、本実施形態では、プリンタ装置１においてマークを検出する構成を説明したが、本実施形態に係るマーク検出は、プリンタ装置１以外の装置に適用してもよい。

１ プリンタ装置、５０ 検出装置、１１０ ＣＰＵ、１１１ センサ信号取得部、１１２ マーク検出処理部、１１３ 印刷制御部、１２０ ヘッド制御部、１２１ サーマルヘッド、１３０ モータ制御部、１３１ プラテンモータ、１４０ センサ制御部、１４１ マークセンサ、１４２ ヘッドアップセンサ、１４３ カバーオープンセンサ、１５０ 記憶部、１６０ 通信部、１７０ 操作入力部

Claims (6)

1. 用紙面の少なくとも一部に印字位置を決定するためのマークが設けられた用紙を搬送する搬送部と、
   搬送部により搬送される前記用紙面の前記マークを光学的に検出し、その検出信号を出力するセンサと、
   前記センサから出力される検出信号を、前記用紙が搬送されることに応じて所定の間隔で取得する取得部と、
   前記取得部が前記所定の間隔で取得した前記検出信号の変化量の積算値に基づいて前記マークを検出する検出部と、
   を備える検出装置。
2. 前記検出部は、
   前記取得部が前記所定の間隔で前記検出信号を取得する度に前記積算値を算出し、
   前記積算値が継続して所定の閾値以上となる期間が所定の条件を満たした場合、当該期間において前記マークを検出したと判定する、
   請求項１に記載の検出装置。
3. 前記検出部は、
   前記取得部が前記所定の間隔で前記検出信号を取得する度に前記積算値を算出し、
   前記積算値の算出結果が負の値になる場合、前記積算値を特定の値に設定する、
   請求項１または請求項２に記載の検出装置。
4. 前記特定の値は、零または予め設定された正の値である、
   請求項３に記載の検出装置。
5. 請求項１から請求項４の何れか一項に記載の検出装置と、
   前記検出部が検出した前記マークに基づいて前記用紙へ印字する印字位置を制御する印刷制御部と、
   を備えるプリンタ装置。
6. 搬送部が、用紙面の少なくとも一部に印字位置を決定するためのマークが設けられた用紙を搬送する搬送ステップと、
   取得部が、前記搬送部により搬送される前記用紙面の前記マークを光学的に検出するセンサからの検出信号を、前記用紙が搬送されることに応じて所定の間隔で取得する取得ステップと、
   検出部が、前記取得ステップにおいて前記所定の間隔で取得した前記検出信号の変化量の積算値に基づいて前記マークを検出する検出ステップと、
   を含む検出方法。

Images