(57)【要約】【課題】用紙が搬送中にその厚さ方向に動くことに起因する用紙上の被検出領域の誤検出が発生しにくく、検出位置精度が良好なプリンタおよび用紙検出方法を提供する。【解決手段】プリンタ（１）は、被検出領域および被印画領域を有する用紙（６）を、用紙の厚さ方向に上端および下端を有する搬送経路（４０）内で搬送する用紙搬送部（１２，１６）と、搬送経路内に第１の検査光を出射して搬送経路内からの入射光を受光する第１の光センサ（２１）の出力波形、および搬送経路内に第２の検査光を出射して搬送経路内からの入射光を受光し、第１の光センサの焦点とは厚さ方向に異なる位置に焦点を有する第２の光センサ（２２）の出力波形に基づいて、被検出領域が搬送経路上の検出位置にあるか否かを検出する検出部（２０）と、検出部による検出結果に基づいて、搬送経路上の印画位置を通過する用紙の被印画領域上に印画する印画部（１１，１２）とを有する。【選択図】図７
2017081673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検出領域および被印画領域を有する用紙を、前記用紙の厚さ方向に上端および下端を有する搬送経路内で搬送する用紙搬送部と、
前記搬送経路内に第１の検査光を出射して前記搬送経路内からの入射光を受光する第１の光センサの出力波形、および前記搬送経路内に第２の検査光を出射して前記搬送経路内からの入射光を受光し、前記第１の光センサの焦点とは前記厚さ方向に異なる位置に焦点を有する第２の光センサの出力波形に基づいて、前記被検出領域が前記搬送経路上の検出位置にあるか否かを検出する検出部と、
前記検出部による検出結果に基づいて、前記搬送経路上の印画位置を通過する前記用紙の前記被印画領域上に印画する印画部と、
を有することを特徴とするプリンタ。
【請求項２】
前記第１の光センサの焦点は、前記厚さ方向における前記搬送経路内の中央よりも前記上端に近い領域内にあり、
前記第２の光センサの焦点は、前記厚さ方向における前記搬送経路内の中央よりも前記下端に近い領域内にある、請求項１に記載のプリンタ。
【請求項３】
前記第１および第２の光センサは、前記用紙の搬送方向に直交する方向に並べて配置されている、請求項１または２に記載のプリンタ。
【請求項４】
前記第１および第２の光センサは、前記第１および第２の検査光として、互いに波長が異なる光をそれぞれ出射する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のプリンタ。
【請求項５】
前記第１および第２の光センサは、前記入射光として前記用紙で反射した前記第１および第２の検査光の反射光をそれぞれ受光する反射型センサである、請求項１〜４のいずれか一項に記載のプリンタ。
【請求項６】
前記第１および第２の光センサは、前記入射光として前記用紙を透過した前記第１および第２の検査光の透過光をそれぞれ受光する透過型センサである、請求項１〜４のいずれか一項に記載のプリンタ。
【請求項７】
被検出領域を有する用紙を、前記用紙の厚さ方向に上端および下端を有する搬送経路内で搬送するステップと、
第１の光センサにより前記搬送経路内に第１の検査光を出射して前記搬送経路内からの入射光を受光するステップと、
前記第１の光センサの焦点とは前記厚さ方向に異なる位置に焦点を有する第２の光センサにより前記搬送経路内に第２の検査光を出射して前記搬送経路内からの入射光を受光するステップと、
前記第１および第２の光センサの出力波形に基づいて、前記被検出領域が前記搬送経路上の検出位置にあるか否かを検出するステップと、
を有することを特徴とする用紙検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタおよび用紙検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロール状に巻回されたラベル紙などの帯状の用紙に印画（印字）して出力するプリンタが知られている（例えば、特許文献１を参照）。こうしたプリンタには、搬送される用紙上の印画対象領域（被印画領域）の先頭位置を検出するために、用紙センサが設けられている。例えば、ラベル紙に印字するラベルプリンタの場合には、用紙センサは、台紙上のラベル部分の境界にある台紙だけの隙間部分や、ラベル部分の先頭を示す台紙上のマークを検出する。
【０００３】
こうした用紙センサには、例えば、反射型または透過型の光センサが用いられる。反射型センサは、用紙に検査光を照射し、その反射光をフォトセンサで受光する。一方、透過型センサは、用紙に検査光を照射し、その透過光をフォトセンサで受光する。どちらのセンサも、例えばラベル紙のラベル部分とラベル間の隙間部分とでは光の反射量および透過量に差があることから、受光量の変動に応じた電圧変動に基づいて隙間部分を検出する。
【０００４】
ラベルプリンタの中には、複数の用紙センサを用いて用紙位置の検出精度を向上させたものもある。例えば、特許文献２には、印刷ヘッド、反射型センサおよび透過型センサを記録媒体（用紙）の搬送路に沿って順に有し、反射型センサにより反射光が検出されず透過型センサにより透過光が検出される場合に搬送路上に記録媒体がないと判断するラベルプリンタが記載されている。また、特許文献３には、ラベル紙の搬送方向に並ぶ２つの検出位置に配置された反射型センサまたは透過型センサを有し、それらの検出量の差に基づきラベルを検出するラベルプリンタが記載されている。
【０００５】
また、特許文献４には、受光手段の受光面が被検出物体からの反射光のうち受光面に至る光束の光軸に対して傾いており、光束の受光面への入射角が被検出物体の距離により異なる光学式センサ装置（反射型センサ）が記載されている。このセンサ装置は、単体でも、被検出物体までの距離の違いによる受光量の変動を低減することにより、被検出物体の距離変動やばらつきの影響を抑えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１８８９０４号公報
【特許文献２】特開２００９−１０２０９７号公報
【特許文献３】特開２０１０−１８９１５７号公報
【特許文献４】特開平０８−２５５５３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般に、プリンタ内の用紙の搬送経路では、搬送される用紙の厚さ方向にもある程度の余裕がある。このため、用紙は、搬送され始めてからプリンタ外部に排出されるまでに、途中で停止したり逆方向に搬送されたりすることにより、搬送経路内でその厚さ方向にばたつくことがある。用紙センサとして反射型センサを用いる場合には、用紙と用紙センサの間の距離が適切であれば反射光を効率よく受光できるが、その距離が大き過ぎても小さ過ぎても受光量が低下する。用紙センサとして透過型センサを用いる場合にも、その発光部と受光部の間を通る用紙の位置に応じて受光される光束の大きさが変化し、また検査光が用紙を透過する際に光の散乱が発生することによっても受光量が変動する。
【０００８】
反射型センサと透過型センサのどちらの場合でも、発光部の発光強度を一定にしても、搬送時の用紙のばたつきによって発光部および受光部と用紙との間の距離が変動することから、受光部の受光量、すなわち用紙センサの出力電圧が変動する。このため、電圧変動が用紙上の被検出領域の通過によるものなのか、用紙のばたつきによるものなのかを区別することができず、用紙上の被検出領域以外の部分が被検出領域であると誤って検出されて、検出位置精度が悪化するおそれがある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、用紙が搬送中にその厚さ方向に動くことに起因する用紙上の被検出領域の誤検出が発生しにくく、検出位置精度が良好なプリンタおよび用紙検出方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
被検出領域および被印画領域を有する用紙を、用紙の厚さ方向に上端および下端を有する搬送経路内で搬送する用紙搬送部と、搬送経路内に第１の検査光を出射して搬送経路内からの入射光を受光する第１の光センサの出力波形、および搬送経路内に第２の検査光を出射して搬送経路内からの入射光を受光し、第１の光センサの焦点とは厚さ方向に異なる位置に焦点を有する第２の光センサの出力波形に基づいて、被検出領域が搬送経路上の検出位置にあるか否かを検出する検出部と、検出部による検出結果に基づいて、搬送経路上の印画位置を通過する用紙の被印画領域上に印画する印画部とを有することを特徴とするプリンタが提供される。
【００１１】
第１の光センサの焦点は、厚さ方向における搬送経路内の中央よりも上端に近い領域内にあり、第２の光センサの焦点は、厚さ方向における搬送経路内の中央よりも下端に近い領域内にあることが好ましい。
第１および第２の光センサは、用紙の搬送方向に直交する方向に並べて配置されていることが好ましい。
第１および第２の光センサは、第１および第２の検査光として、互いに波長が異なる光をそれぞれ出射することが好ましい。
第１および第２の光センサは、入射光として用紙で反射した第１および第２の検査光の反射光をそれぞれ受光する反射型センサであることが好ましい。
第１および第２の光センサは、入射光として用紙を透過した第１および第２の検査光の透過光をそれぞれ受光する透過型センサであることが好ましい。
【００１２】
また、被検出領域を有する用紙を、用紙の厚さ方向に上端および下端を有する搬送経路内で搬送するステップと、第１の光センサにより搬送経路内に第１の検査光を出射して搬送経路内からの入射光を受光するステップと、第１の光センサの焦点とは厚さ方向に異なる位置に焦点を有する第２の光センサにより搬送経路内に第２の検査光を出射して搬送経路内からの入射光を受光するステップと、第１および第２の光センサの出力波形に基づいて、被検出領域が搬送経路上の検出位置にあるか否かを検出するステップとを有することを特徴とする用紙検出方法が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
上記のプリンタおよび用紙検出方法によれば、用紙が搬送中にその厚さ方向に動くことに起因する用紙上の被検出領域の誤検出が発生しにくく、検出位置精度が良好になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】プリンタ１の外観を示す斜視図である。
【図２】プリンタ１の内部構造を示す斜視図である。
【図３】プリンタ１の模式的な断面図である。
【図４】プリンタ１の概略ブロック図である。
【図５】用紙６と反射型センサＳの出力波形５０を説明する図である。
【図６】用紙６の厚さ方向の位置による反射型センサＳの出力波形の変動を説明する図である。
【図７】用紙センサ２１，２２の配置を説明する図である。
【図８】用紙センサ２１，２２による出力波形を説明する図である。
【図９】透過型センサＳ’を用いた用紙６の検出について説明する図である。
【図１０】別のプリンタ１’の概略構成図である。
【図１１】用紙センサ２１’，２２’の配置を説明する図である。
【図１２】用紙センサ２１’，２２’による出力波形を説明する図である。
【図１３】別の用紙６’，６’’の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、プリンタおよび用紙検出方法について詳細に説明する。ただし、本発明は図面または以下に記載される実施形態には限定されないことを理解されたい。
【００１６】
図１は、プリンタ１の外観を示す斜視図である。プリンタ１は、複数の発熱体を有するサーマルヘッドに対して用紙とインクリボンを搬送しながら、サーマルヘッドの各発熱体を発熱させてインクリボンのインクを転写することにより、用紙に１ラインずつ画像を印刷（印画）する熱転写プリンタである。例えば、プリンタ１は、用紙として、ロール状の台紙の長手方向に沿ってラベルが複数配列したラベル紙を使用し、ラベル上に印字するラベルプリンタである。プリンタ１は、略直方体形状の筐体２を有し、図１の左側である筐体２の前面側に、用紙排出口３と操作パネル４を有する。
【００１７】
筐体２は、上側に開口を有する下部筐体２ａと、下側に開口を有する上部筐体２ｂで構成される。上部筐体２ｂは、図１の右側であるプリンタ１の背面側において、下部筐体２ａに軸支されることにより、下部筐体２ａに対して回動可能に連結されている。図１は、下部筐体２ａと上部筐体２ｂを重ねて両者の開口を閉じた状態を示しており、下部筐体２ａと上部筐体２ｂによって形成される内側空間にプリンタ１の本体が収容される。
【００１８】
用紙排出口３は、印字済みの用紙を排出する排出口であり、筐体２の前面側における下部筐体２ａと上部筐体２ｂとの境界部分に設けられている。
【００１９】
操作パネル４は、複数の操作ボタン４ａと表示パネル４ｂを有し、これらは下部筐体２ａの前面に設けられている。操作ボタン４ａは、使用者からの各種の入力操作を受け付けるためのボタンである。表示パネル４ｂは、例えば液晶ディスプレイで構成され、プリンタ１の状態を表示する。例えば、表示パネル４ｂは、プリンタ１が印刷待機状態であるとき、プリンタ１にエラーが発生したとき、またはプリンタ１内部の用紙の残量が規定以下になったときなどに、それらに対応するメッセージなどを表示する。
【００２０】
図２は、プリンタ１の内部構造を示す斜視図である。図２では、上部筐体２ｂを下部筐体２ａに対して回動させて、筐体２の内側を外部に開放した状態のプリンタ１を示している。プリンタ１は、筐体２内の背面側に用紙保持部５を、前面側にヘッドユニット１０をそれぞれ有する。
【００２１】
図３は、プリンタ１の模式的な断面図である。また、図４は、プリンタ１の概略ブロック図である。プリンタ１は、ヘッドユニット１０の部分に、サーマルヘッド１１、プラテンローラ１２、リボン支持軸１３、リボン巻取り軸１４、リボン駆動部１５、用紙搬送モータ１６、ヘッド駆動モータ１７、検出部２０などを有する。また、プリンタ１は、筐体２内部の図示しない制御基板上に、制御部３０および記憶部３５を有する。
【００２２】
用紙保持部５は、ロール状に巻回された用紙６を保持する。用紙６は、例えば、ロール状の台紙の長手方向に沿ってラベルが複数配列したラベル紙である。プリンタ１が印字動作を行う際に、用紙６は、その端部が用紙保持部５から引き出され、ヘッドユニット１０を経由して用紙排出口３側に搬送される。
【００２３】
なお、印字動作とは、例えば使用者による操作ボタン４ａの操作に応じて、用紙６が用紙保持部５から引き出されて搬送され、サーマルヘッド１１により用紙６に印字され、その後用紙６の印字部分が用紙排出口３の外まで搬送され、図示しないカッタにより印字部分の後端が切断されて排出されるというプリンタ１の一連の動作を指す。サーマルヘッド１１による印字は、例えば黒色のインクが塗布されたインクリボン７のインクを、用紙６上に転写することにより行われる。なお、図２では、インクリボン７の図示を省略している。
【００２４】
サーマルヘッド１１は、用紙６の搬送方向に直交するプリンタ１の幅方向に沿って配列した図示しない複数の発熱体を有する。これらの発熱体は、プリンタ１が印字動作を行う際に、選択的に通電されて発熱する。そして、印字動作の際、サーマルヘッド１１は、インクリボン７および用紙６をプラテンローラ１２との間に挟んでプラテンローラ１２に対して押圧され、発熱することで、インクリボン７のインクを用紙６に転写する。
【００２５】
プラテンローラ１２は、プリンタ１の幅方向を軸方向とする略円柱形状のローラであり、筐体２内でサーマルヘッド１１に対向するように配置されている。プラテンローラ１２は、印字動作の際に、サーマルヘッド１１によって押圧されるインクリボン７と用紙６を下側から支持する。また、プラテンローラ１２の軸の一端には、図示しないギア列を介して用紙搬送モータ１６（フィードモータ）が連結されている。プラテンローラ１２は、用紙搬送モータ１６の駆動力を受けて回転することにより、サーマルヘッド１１との間に挟まれた用紙６の端部を、用紙保持部５側から用紙排出口３側に向かう順方向に搬送する。また、プリンタ１では、プラテンローラ１２は、用紙６が用紙保持部５に向けて巻き戻される逆方向にも、用紙６を搬送することが可能である。
【００２６】
リボン支持軸１３は、ロール状に巻回されたインクリボン７のうち、まだ使用されていない部分を支持する。また、リボン巻取り軸１４は、インクリボン７のうち使用済みの部分を巻き取る。インクリボン７は、リボン支持軸１３とリボン巻取り軸１４の間に架け渡され、プリンタ１の印字動作で使用されるたびに、リボン支持軸１３からリボン巻取り軸１４に巻き取られていく。
【００２７】
リボン駆動部１５は、図２に示したケース内に、リボン支持軸１３およびリボン巻取り軸１４を回転させるリボン搬送モータ、ならびにそのリボン搬送モータの駆動を制御する制御基板などを有する。リボン駆動部１５は、そのリボン搬送モータを駆動させることにより、リボン支持軸１３が支持するインクリボン７を繰り出して、インクリボン７をリボン巻取り軸１４に巻き取らせる。
【００２８】
用紙搬送モータ１６は、プラテンローラ１２を駆動して用紙６を搬送するためのモータであり、プラテンローラ１２を順方向と逆方向のいずれにも回転させることが可能である。サーマルヘッド１１、プラテンローラ１２および用紙搬送モータ１６は、用紙６を搬送する用紙搬送部の一例である。なお、インクリボン７を搬送するためのリボン搬送モータと用紙搬送モータ１６とは、独立して動作することが可能である。例えば、転写中には、インクリボン７と用紙６を一緒に移動させるために、リボン搬送モータと用紙搬送モータ１６の両方が駆動される。また、インクリボン７のみを搬送する必要があるときには、用紙搬送モータ１６が停止した状態で、リボン搬送モータが駆動される。
【００２９】
ヘッド駆動モータ１７は、転写中に、インクリボン７と用紙６がサーマルヘッド１１とプラテンローラ１２の間に挟持された状態で、サーマルヘッド１１をプラテンローラ１２に対して押圧（圧接）させる。また、ヘッド駆動モータ１７は、転写中以外には、プラテンローラ１２に対するサーマルヘッド１１の圧接状態を緩める方向にサーマルヘッド１１を移動させる。サーマルヘッド１１、プラテンローラ１２およびヘッド駆動モータ１７は、用紙６の被印画領域上に印画する印画部の一例である。
【００３０】
検出部２０は、発光部２１Ａおよび受光部２１Ｂで構成される用紙センサ２１と、発光部２２Ａおよび受光部２２Ｂで構成される用紙センサ２２とを有し、用紙６の有無および搬送方向における用紙６の位置を検出する。用紙センサ２１，２２は、例えば、用紙６の搬送経路上におけるサーマルヘッド１１およびプラテンローラ１２よりも上流側で、それぞれ搬送経路に隣接して配置される。用紙センサ２１，２２は、それぞれ、発光部２１Ａ，２２Ａから検査光を出射させ、搬送される用紙６で反射した検査光の反射光を受光部２１Ｂ，２２Ｂで受光する反射型センサである。検出部２０は、用紙６が搬送されているときに、用紙センサ２１，２２の出力波形の合成波形に基づき、用紙６の搬送経路上において用紙センサ２１，２２が設けられている検出位置を用紙６上のラベル部分の先頭（被検出領域）が通過したか否かを検出する。検出部２０の検出結果、ならびに検出位置とサーマルヘッド１１およびプラテンローラ１２の配置位置である印画位置との間の距離に基づいて、転写時に、用紙６上のラベル部分（被印画領域）の先頭が印画位置に合わせられる。こうして、サーマルヘッド１１は、搬送経路上の印画位置を通過する用紙６のラベル部分に印画する。
【００３１】
制御部３０は、筐体２内部の図示しない制御基板上に設けられたＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを含む制御回路で構成される。制御部３０は、プリンタ１の印字動作を制御する。例えば、制御部３０は、リボン駆動部１５を駆動してインクリボン７をリボン巻取り軸１４に巻き取らせるとともに、用紙搬送モータ１６を駆動してプラテンローラ１２を回転させることにより、サーマルヘッド１１とプラテンローラ１２の間に挟持された用紙６を用紙排出口３に向けて搬送させる。このとき、制御部３０は、検出部２０の検出結果に基づいて、用紙６の搬送量を制御する。また、制御部３０は、印字対象の画像データに基づいて、サーマルヘッド１１の各発熱体を加熱し、インクリボン７と用紙６を間に挟んだ状態でサーマルヘッド１１をプラテンローラ１２に押圧させて、インクリボン７のインクを用紙６に転写させる。さらに、制御部３０は、用紙搬送モータ１６を駆動して用紙６の印字部分（被印画領域）を用紙排出口３の外まで搬送させ、図示しないカッタに印字部分の後端を切断させる。
【００３２】
記憶部３５は、筐体２内部の図示しない制御基板上に設けられた不揮発性のメモリで構成される。記憶部３５は、プリンタ１の動作に必要な各種のデータや、必要に応じて印字対象の画像データを記憶する。
【００３３】
図５は、用紙６と反射型センサＳの出力波形５０を説明する図である。用紙６は、例えば、剥離材による台紙６Ａと、台紙６Ａ上に引き剥がし可能に順次貼り付けられた複数のラベル部６Ｂとを有するラベル紙である。例えば、台紙６Ａはビニール製のコーティングが施された紙またはプラスチック素材で構成され、ラベル部６Ｂは、裏面に接着剤が塗布された紙で構成される。複数のラベル部６Ｂの間にはそれぞれ隙間部６Ｃがあり、隙間部６Ｃでは台紙６Ａが露出している。すなわち、用紙６上では、ラベルが貼り付けられた部分（ラベル部６Ｂ）とラベルが貼り付けられていない台紙６Ａだけの部分（隙間部６Ｃ）とが交互に繰り返されている。ラベル部６Ｂは、サーマルヘッド１１およびプラテンローラ１２によりインクリボン７のインクが転写されて印画される被印画領域の一例であり、隙間部６Ｃは、検出部２０により検出される被検出領域の一例である。
【００３４】
図５では、用紙６の搬送経路上に１つの反射型センサＳが設けられている場合の例を示している。図５における符号Ｐｓは、用紙６の搬送経路上において反射型センサＳが配置されている検出位置を示す。以下では、この検出位置や、プリンタ１の用紙６の搬送経路上において用紙センサ２１，２２が配置されている検出位置のことを、「センサ位置Ｐｓ」という。また、用紙６の搬送方向を矢印Ａ１で示す。
【００３５】
図５に示した出力波形５０は、反射型センサＳの出力電圧の時間変化に相当する。グラフの縦軸Ｖは電圧であり、横軸ｔは時間である。なお、この点は、以下で説明する図６（Ａ）、図６（Ｂ）、図８および図１２のグラフについても同様である。
【００３６】
以下では、隙間部６Ｃよりもラベル部６Ｂの方が白く、反射量が多いものとして説明する。この場合、反射型センサＳの検査光の反射量は、隙間部６Ｃでは相対的に減少するが、ラベル部分６Ｂでは相対的に増加する。回路構成にもよるが、例えば、反射型センサＳでは、受光量が少ないと流れる電流が減少して出力電圧が増加し、受光量が多いと流れる電流が増加して出力電圧が減少するとする。この場合、反射量が相対的に少ない隙間部６Ｃで、反射型センサＳの電圧の出力波形５０はピークＰになる。したがって、反射型センサＳの出力電圧がしきい値Ｔｈを超えたか否かにより、隙間部６Ｃがセンサ位置Ｐｓにあるか否かを検出することが可能である。
【００３７】
図６（Ａ）および図６（Ｂ）は、用紙６の厚さ方向の位置による反射型センサＳの出力波形の変動を説明する図である。反射型センサＳの発光部と受光部には指向性があるため、反射型センサＳは、用紙６との間の距離ｄがそのセンサに固有の焦点距離に一致する場合に、最も効率よく反射光を受光することができる。一方、用紙６は、上端４１および下端４２の間の幅が用紙６の厚さよりも大きい搬送経路４０内で搬送されるため、反射型センサＳと用紙６との間の距離ｄは変動し得る。図６（Ａ）は、距離ｄが反射型センサＳの焦点距離に一致している場合の搬送経路４０の断面および反射型センサＳの出力波形５１の例を示す。図６（Ｂ）は、距離ｄが反射型センサＳの焦点距離よりも大き過ぎる場合の搬送経路４０の断面および反射型センサＳの出力波形５２の例を示す。
【００３８】
図６（Ａ）に示すように、距離ｄが焦点距離に一致している場合には、隙間部６Ｃがセンサ位置Ｐｓを通過したときに出力電圧がピークＰになりしきい値Ｔｈよりも大きくなるため、隙間部６Ｃを検出することができる。一方、図６（Ｂ）に示すように、距離ｄが焦点距離よりも大き過ぎる場合には、ピークＰの高さは図６（Ａ）の場合と同じであるが、反射型センサＳの受光部での受光量が減少することにより、全体的に出力電圧は大きくなる。このため、隙間部６Ｃがセンサ位置Ｐｓを通過したときと通過していないときとの振幅差が小さくなり、隙間部６Ｃを検出しにくくなったり、検出位置精度が悪化したりする。
【００３９】
そこで、プリンタ１では、焦点距離が互いに異なる２つの用紙センサ２１，２２の出力波形に基づいて、センサ位置Ｐｓを通過する隙間部６Ｃを検出する。搬送される用紙６の厚さ方向に異なる位置に焦点を有する２つの用紙センサ２１，２２を用いれば、厚さ方向における用紙６の位置が変動したとしても、用紙６は、どちらか一方の用紙センサの焦点に相対的に近付く。このため、ラベル部６Ｂがセンサ位置Ｐｓを通過しているときには、用紙６が焦点に近付いた方の受光部の受光量が増加し、用紙６が焦点から遠ざかった方の受光部の受光量が減少する。一方、隙間部６Ｃがセンサ位置Ｐｓを通過しているときには、両方の受光部の受光量が減少する。受光量が多いほど出力電圧が減少し、受光量が少ないほど出力電圧が増加するように用紙センサ２１，２２の回路を構成すると、隙間部６Ｃがセンサ位置Ｐｓを通過しているときには両方の用紙センサの出力波形にピークが現れるが、用紙６のばたつきによる位置変動の場合には、一方の用紙センサの出力波形にのみピークが現れる。このため、焦点距離が違う２つの用紙センサ２１，２２の出力波形から、用紙６のばたつきと隙間部６Ｃの通過を区別して検出することが可能になる。
【００４０】
図７（Ａ）〜図７（Ｃ）は、用紙センサ２１，２２の配置を説明する図である。図７（Ａ）および図７（Ｂ）は、それぞれ用紙センサ２１，２２の一方のみを示す搬送経路４０の断面図であり、図７（Ｃ）は、搬送経路４０を上から見た平面図である。
【００４１】
図７（Ａ）に示す用紙センサ２１は、第１の光センサの一例であり、発光部２１Ａにより搬送経路４０内に第１の検査光Ｌ１を出射して、受光部２１Ｂによりその反射光Ｌ３を受光する。図７（Ｂ）に示す用紙センサ２２は、第２の光センサの一例であり、発光部２２Ａにより搬送経路４０内に第２の検査光Ｌ２を出射して、受光部２２Ｂによりその反射光Ｌ４を受光する。用紙センサ２１，２２の焦点距離を、それぞれｄ１，ｄ２とする。図７（Ａ）および図７（Ｂ）に示すように、用紙センサ２１，２２の焦点距離にはｄ１＜ｄ２の関係があり、用紙センサ２１，２２は、矢印Ａ１方向に搬送される用紙６の厚さ方向（図の鉛直方向）に互いに異なる位置に焦点を有する。
【００４２】
例えば、用紙センサ２１の焦点は、厚さ方向における搬送経路４０内の中央よりも上端４１に近い領域４０Ａ内にあり、用紙センサ２２の焦点は、厚さ方向における搬送経路４０内の中央よりも下端４２に近い領域４０Ｂ内にあることが好ましい。一般に、搬送経路４０の厚さ方向の幅、すなわち、上端４１を構成するフレームと下端４２を構成するフレームの間の幅は、数ｍｍ程度である。例えば、搬送経路４０の厚さ方向の幅が３ｍｍであり、用紙センサ２１，２２と搬送経路４０の上端４１との間の距離が２ｍｍであるとすると、用紙センサ２１，２２と用紙６との間の距離ｄは、２〜５ｍｍの範囲内で変動し得る。この場合には、例えば、用紙センサ２１として、焦点距離が２．５ｍｍであり、焦点が領域４０Ａ内にあるものを用いるとともに、用紙センサ２２として、焦点距離が４．５ｍｍであり、焦点が領域４０Ｂ内にあるものを用いるとよい。ただし、例えば、搬送経路４０内の上側の領域４０Ａ内で用紙６がばたつきやすい場合には、領域４０Ａ内で厚さ方向に異なる位置に焦点を有する２つの用紙センサを設けてもよい。
【００４３】
また、図７（Ｃ）に示すように、用紙センサ２１，２２は、用紙６の搬送方向（矢印Ａ１方向）に直交する方向に並べて配置されていることが好ましい。すなわち、用紙センサ２１のセンサ位置Ｐｓと用紙センサ２２のセンサ位置Ｐｓとは、用紙６の搬送方向における同じ位置であることが好ましい。用紙センサ２１，２２を用紙６の搬送方向に対して横方向に並べると、２つの用紙センサの出力波形に位相差がなくなるので、それらの波形を合成しやすくなる。ただし、機構的な制約がある場合には、用紙センサ２１，２２を搬送方向に沿ってずらして配置してもよい。
【００４４】
なお、２つの用紙センサ２１，２２の間隔が近いと、一方の発光部からの検査光が他方の受光部で受光されて干渉が発生するおそれがあるため、発光部２１Ａ，２２Ａは、検査光Ｌ１，Ｌ２として、互いに波長が異なる光をそれぞれ出射することが好ましい。例えば、発光部２１Ａには赤外線を出射する発光ダイオードを、発光部２２Ａには青色光を出射する発光ダイオードを用いるとよい。このように、発光部２１Ａ，２２Ａの発光波長をずらすことにより、用紙センサ２１，２２が互いに干渉し合う可能性は低くなる。
【００４５】
図８は、用紙センサ２１，２２による出力波形を説明する図である。図示した６個の出力波形６１〜６６では、中央のピークは隙間部６Ｃに対応し、それ以外のほぼ平らなベース部分はラベル部６Ｂに対応している。
【００４６】
符号６１，６２は、それぞれ焦点距離が小さい方の用紙センサ２１の出力波形を示す。特に、符号６１は、用紙センサ２１と用紙６との間の距離ｄが大きい場合、すなわち、用紙６が図７（Ａ）における下側の領域４０Ｂを通過し、距離ｄと焦点距離ｄ１との差が大きい場合の出力波形を示す。また、符号６２は、用紙センサ２１と用紙６との間の距離ｄが小さい場合、すなわち、用紙６が図７（Ａ）における上側の領域４０Ａを通過し、距離ｄと焦点距離ｄ１との差が小さい場合の出力波形を示す。
【００４７】
出力波形６１では、用紙６の位置が用紙センサ２１の焦点から遠く、反射光の受光量が少ないので、出力電圧の波形は全体的に上昇し、ラベル部６Ｂと隙間部６Ｃとの差が分かりにくくなる。一方、出力波形６２では、用紙６の位置が用紙センサ２１の焦点に近く、隙間部６Ｃ以外では反射光の受光量が多いので、ピーク以外では出力電圧の波形は全体的に下降する。このため、隙間部６Ｃに対応する部分の波高値が相対的に高くなるので、ラベル部６Ｂと隙間部６Ｃとの差がはっきり現れる。
【００４８】
符号６３，６４は、それぞれ焦点距離が大きい方の用紙センサ２２の出力波形を示す。特に、符号６３は、用紙センサ２２と用紙６との間の距離ｄが大きい場合、すなわち、用紙６が図７（Ｂ）における下側の領域４０Ｂを通過し、距離ｄと焦点距離ｄ２との差が小さい場合の出力波形を示す。また、符号６４は、用紙センサ２２と用紙６との間の距離ｄが小さい場合、すなわち、用紙６が図７（Ｂ）における上側の領域４０Ａを通過し、距離ｄと焦点距離ｄ２との差が大きい場合の出力波形を示す。
【００４９】
出力波形６３は、出力波形６２とほぼ同じ波形になる。これは、用紙６の位置が用紙センサ２２から遠くても、用紙６は焦点の近くにあり、隙間部６Ｃ以外では反射光の受光量が多いためである。一方、出力波形６４は、出力波形６１とほぼ同じ波形になる。これは、用紙６の位置が用紙センサ２２に近くても、用紙６は焦点から遠くにあり、全体的に反射光の受光量が少ないためである。
【００５０】
また、符号６５は、距離ｄが大きい場合における用紙センサ２１の出力波形６１と用紙センサ２２の出力波形６３とを加算して得られた合成波形を示す。符号６６は、距離ｄが小さい場合における用紙センサ２１の出力波形６２と用紙センサ２２の出力波形６４とを加算して得られた合成波形を示す。
【００５１】
距離ｄが大きい場合と小さい場合のどちらも、ラベル部６Ｂに対応する出力波形のベース部分では、用紙センサ２１，２２の出力波形６１，６３および出力波形６２，６４は互いに逆のレベルを示している（一方が高いときは他方が低く、一方が低いときは他方が高い）。このため、出力波形６１〜６４と合成波形６５，６６とを比べると分かるように、用紙センサ２１，２２の出力波形同士を加算することにより、距離ｄの変動によるラベル部６Ｂでの出力波形の変動は打ち消され、隙間部６Ｃでのピークがはっきり現れる。したがって、プリンタ１では、用紙センサ２１，２２の出力波形の合成波形６５，６６を用いることで、距離ｄにかかわらず、すなわち、用紙６のばたつきによる影響を受けずに、隙間部６Ｃのみを精度よく検出することが可能になる。
【００５２】
これまでは、用紙センサが反射型センサである場合の例を説明してきたが、以下では、用紙センサが透過型センサである場合の例を説明する。
【００５３】
図９（Ａ）および図９（Ｂ）は、透過型センサＳ’を用いた用紙６の検出について説明する図である。透過型センサＳ’は、用紙６の搬送経路を挟むように配置された発光部ＳＡ’と受光部ＳＢ’で構成される。図９（Ａ）は、発光部ＳＡ’が検査光７０を出射して、用紙６の隙間部６Ｃを半透過した透過光７１を受光部ＳＢ’が受光する場合の模式的な断面図である。また、図９（Ｂ）は、用紙６の厚さ方向の位置による透過光の光束７２〜７４の大きさの変化を示す模式図である。
【００５４】
一般に、透過型センサを用いた用紙の有無の検出では、検査光が用紙によって遮断されて受光部で受光されない場合に用紙ありと判定され、検査光が用紙によって遮断されずに受光部で受光された場合に用紙なしと判定される。このため、透過型センサの検出精度については、用紙とセンサとの間の距離の影響を受けにくいと考えられている。一方、用紙６について透過型センサにより隙間部６Ｃを検出する場合には、例えば、台紙６Ａとラベルが重なったラベル部６Ｂでは検査光が遮断されて受光部で受光されないが、台紙６Ａだけの隙間部６Ｃでは、検査光が台紙６Ａを半透過して受光部で受光される。
【００５５】
図９（Ａ）に示す半透過の検出の場合には、検査光７０が台紙６Ａを透過する際に光の拡散が起き、隙間部６Ｃの境界でも光の散乱が起きる。また、特に受光部ＳＢ’がある程度の指向性を有するため、図９（Ｂ）に符号７２〜７４で示すように、発光部ＳＡ’と用紙６との間の距離によって、光束の大きさも変化する。これらの要因により、用紙センサとして透過型センサを用いる場合でも、用紙センサと用紙との間の距離に応じて、受光部での受光量が変動し、出力波形において隙間部６Ｃに対応する部分が分かりにくくなることから、隙間部６Ｃの検出精度は影響を受ける。このため、透過型センサを用いるプリンタでも、用紙６のばたつきによる距離変動の影響を抑えるために、用紙６の厚さ方向に異なる位置に焦点を有する２つの用紙センサを設けて、それらの出力波形の合成波形に基づいて、隙間部６Ｃの通過を検出するとよい。
【００５６】
図１０は、別のプリンタ１’の概略構成図である。プリンタ１’は、用紙６の有無および搬送方向における用紙６の位置を検出するための検出部を除いて、図１〜図４に示したプリンタ１と同じ構成を有する熱転写プリンタである。このため、プリンタ１と重複する説明は省略し、以下では、プリンタ１’について、検出部に関する部分のみを説明する。
【００５７】
図１０に示すように、プリンタ１’の検出部２０’は、発光部２１Ａ’および受光部２１Ｂ’で構成される用紙センサ２１’と、発光部２２Ａ’および受光部２２Ｂ’で構成される用紙センサ２２’とを有する。用紙センサ２１’，２２’は、それぞれ、発光部２１Ａ’，２２Ａ’から検査光を出射させ、搬送される用紙６を透過した検査光の透過光を受光部２１Ｂ’，２２Ｂ’で受光する透過型センサである。用紙センサ２１’，２２’は、例えば、用紙６の搬送経路上におけるサーマルヘッド１１およびプラテンローラ１２よりも上流側で、それぞれ搬送経路を挟むように配置される。なお、インクリボン７は検査光を通さないので、用紙センサ２１’，２２’は、用紙６の搬送経路上において、インクリボン７を間に挟まない位置に配置される。検出部２０’は、用紙６が搬送されているときに、用紙センサ２１’，２２’の出力波形の合成波形に基づき、用紙６の搬送経路上において用紙センサ２１’，２２’が設けられているセンサ位置Ｐｓを用紙６の隙間部６Ｃが通過したか否かを検出する。
【００５８】
図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）は、用紙センサ２１’，２２’の配置を説明する図である。図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）は、それぞれ用紙センサ２１’，２２’の一方のみを示す搬送経路４０の断面図であり、図１１（Ｃ）は、搬送経路４０を上から見た平面図である。
【００５９】
図１１（Ａ）に示す用紙センサ２１’は、第１の光センサの一例であり、発光部２１Ａ’により搬送経路４０内に第１の検査光Ｌ１’を出射して、受光部２１Ｂ’によりその透過光Ｌ３’を受光する。図１１（Ｂ）に示す用紙センサ２２’は、第２の光センサの一例であり、発光部２２Ａ’により搬送経路４０内に第２の検査光Ｌ２’を出射して、受光部２２Ｂ’によりその透過光Ｌ４’を受光する。用紙センサ２１’，２２’の焦点距離を、それぞれｄ１，ｄ２とする。図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）に示すように、用紙センサ２１’，２２’の焦点距離にはｄ１＜ｄ２の関係があり、用紙センサ２１’，２２’は、矢印Ａ１方向に搬送される用紙６の厚さ方向（図の鉛直方向）に互いに異なる位置に焦点を有する。例えば、用紙センサ２１’の焦点は、厚さ方向における搬送経路４０内の中央よりも上端４１に近い領域４０Ａ内にあり、用紙センサ２２’の焦点は、厚さ方向における搬送経路４０内の中央よりも下端４２に近い領域４０Ｂ内にあることが好ましい。
【００６０】
また、図１１（Ｃ）に示すように、用紙センサ２１’，２２’は、用紙６の搬送方向（矢印Ａ１方向）に直交する方向に並べて配置されていることが好ましい。また、２つの用紙センサ２１’，２２’の間隔が近いと、一方の発光部からの検査光が他方の受光部で受光されて干渉が発生するおそれがあるため、発光部２１Ａ’，２２Ａ’は、検査光Ｌ１’，Ｌ２’として、互いに波長が異なる光をそれぞれ出射することが好ましい。
【００６１】
図１２は、用紙センサ２１’，２２’による出力波形を説明する図である。図示した６個の出力波形８１〜８６では、中央の谷は隙間部６Ｃに対応し、それ以外のほぼ平らなベース部分はラベル部６Ｂに対応している。
【００６２】
回路構成にもよるが、用紙センサ２１’，２２’では、受光量が少ないと流れる電流が減少して出力電圧が増加し、受光量が多いと流れる電流が増加して出力電圧が減少するとする。反射型センサの場合には、ラベル部６Ｂよりも隙間部６Ｃの方が、反射量が少なく、受光量も少ないので出力電圧は増加するが、透過型センサの場合には、ラベル部６Ｂよりも隙間部６Ｃの方が、透過量が多く、受光量も多くなるので出力電圧は減少する。このため、透過型センサの場合の出力波形８１〜８６は、図８に示した反射型センサの場合の出力波形６１〜６６とは逆の波形になる。
【００６３】
符号８１，８２は、それぞれ焦点距離が小さい方の用紙センサ２１’の出力波形を示す。特に、符号８１は、用紙センサ２１’と用紙６との間の距離ｄが大きい場合、すなわち、用紙６が図１１（Ａ）における下側の領域４０Ｂを通過し、距離ｄと焦点距離ｄ１との差が大きい場合の出力波形を示す。また、符号８２は、用紙センサ２１’と用紙６との間の距離ｄが小さい場合、すなわち、用紙６が図１１（Ａ）における上側の領域４０Ａを通過し、距離ｄと焦点距離ｄ１との差が小さい場合の出力波形を示す。
【００６４】
出力波形８１では、用紙６の位置が用紙センサ２１’の焦点から遠く、隙間部６Ｃでも透過光の受光量が少ないので、出力電圧の波形は全体的に上昇し、ラベル部６Ｂと隙間部６Ｃとの差が分かりにくくなる。一方、出力波形８２では、用紙６の位置が用紙センサ２１’の焦点に近く、隙間部６Ｃでの透過光の受光量が多くなるので、谷の部分の出力電圧は低くなる。このため、隙間部６Ｃに対応する部分の波高値が相対的に低くなるので、ラベル部６Ｂと隙間部６Ｃとの差がはっきり現れる。
【００６５】
符号８３，８４は、それぞれ焦点距離が大きい方の用紙センサ２２’の出力波形を示す。特に、符号８３は、用紙センサ２２’と用紙６との間の距離ｄが大きい場合、すなわち、用紙６が図１１（Ｂ）における下側の領域４０Ｂを通過し、距離ｄと焦点距離ｄ２との差が小さい場合の出力波形を示す。また、符号８４は、用紙センサ２２’と用紙６との間の距離ｄが小さい場合、すなわち、用紙６が図１１（Ｂ）における上側の領域４０Ａを通過し、距離ｄと焦点距離ｄ２との差が大きい場合の出力波形を示す。
【００６６】
出力波形８３は、出力波形８２とほぼ同じ波形になる。これは、用紙６の位置が用紙センサ２２’から遠くても、用紙６は焦点の近くにあり、隙間部６Ｃでの透過光の受光量が多いためである。一方、出力波形８４は、出力波形８１とほぼ同じ波形になる。これは、用紙６の位置が用紙センサ２２’に近くても、用紙６は焦点から遠くにあり、全体的に透過光の受光量が少ないためである。
【００６７】
また、符号８５は、距離ｄが大きい場合における用紙センサ２１’の出力波形８１と用紙センサ２２’の出力波形８３とを加算して得られた合成波形を示す。符号８６は、距離ｄが小さい場合における用紙センサ２１’の出力波形８２と用紙センサ２２’の出力波形８４とを加算して得られた合成波形を示す。
【００６８】
距離ｄが大きい場合と小さい場合のどちらも、ラベル部６Ｂに対応する出力波形のベース部分では、用紙センサ２１’，２２’の出力波形８１，８３および出力波形８２，８４は互いに逆のレベルを示している（一方が高いときは他方が低く、一方が低いときは他方が高い）。このため、出力波形８１〜８４と合成波形８５，８６とを比べると分かるように、用紙センサ２１’，２２’の出力波形同士を加算することにより、距離ｄの変動によるラベル部６Ｂでの出力波形の変動は打ち消され、隙間部６Ｃでの谷がはっきり現れる。したがって、透過型センサを用いるプリンタ１’でも、用紙センサ２１’，２２’の出力波形の合成波形８５，８６を用いることで、距離ｄにかかわらず、すなわち、用紙６のばたつきによる影響を受けずに、隙間部６Ｃのみを検出することが可能になる。
【００６９】
図１３（Ａ）および図１３（Ｂ）は、それぞれ、別の用紙６’，６’’の例を示す図である。
【００７０】
図１３（Ａ）に示す用紙６’は、裏面において、長手方向に、１回の転写で印画（印字）される被印画領域６Ｂ’に対応する大きさの間隔で、被印画領域６Ｂ’の先頭位置を示す複数の黒色マーク６Ｄが設けられた連続紙である。図１３（Ａ）は、裏面から見た用紙６’を示している。用紙６’では、黒色マーク６Ｄが被検出領域に相当する。反射型センサを用いるプリンタ１では、用紙６に代えて、用紙６’を使用してもよい。その場合でも、上記と同様に用紙センサ２１，２２の出力波形の合成波形を用いることで、黒色マーク６Ｄの検出精度を高めることができる。
【００７１】
図１３（Ｂ）に示す用紙６’’は、両端部に、１回の転写で印画（印字）される被印画領域６Ｂ’’に対応する大きさの間隔で、被印画領域６Ｂ’’の先頭位置を示す複数の切欠き部６Ｅが設けられた連続紙である。用紙６’’では、切欠き部６Ｅが被検出領域に相当する。透過型センサを用いるプリンタ１’では、用紙６に代えて、用紙６’’を使用してもよい。その場合でも、上記と同様に用紙センサ２１’，２２’の出力波形の合成波形を用いることで、切欠き部６Ｅの検出精度を高めることができる。
【００７２】
あるいは、用紙６’，６’’は単なる連続紙ではなく、ラベル紙であってもよい。この場合には、符号６Ｂ’，６Ｂ’’で示す領域はラベル部に相当する。
【００７３】
なお、反射型センサを用いるプリンタ１の発光部２１Ａ，２２Ａは、用紙６の場合には用紙６の表面側（ラベル部６Ｂがある側）に配置されるが、用紙６’の場合には用紙６’の裏面側（黒色マーク６Ｄがある側）に配置される。また、透過型センサを用いるプリンタ１’では、発光部２１Ａ，２２Ａと受光部２１Ｂ，２２Ｂの位置は、上記の説明とは逆にしてもよい。
【００７４】
また、反射型センサと透過型センサのどちらを用いる場合でも、用紙センサの個数は３個以上であってもよい。その場合でも、用紙の厚さ方向に互いに異なる位置に焦点を有する複数の用紙センサの出力波形を合成すれば、用紙センサが２個であるプリンタ１，１’と同様に、用紙６，６’，６’’の隙間部６Ｃ、黒色マーク６Ｄまたは切欠き部６Ｅの検出精度を高めることが可能になる。
【００７５】
なお、２つの用紙センサを用いた上記の検出方法は、印画方法によらないので、例えば、インクリボンを用いずに専用の感熱紙に印刷する感熱式のラベルプリンタにも同様に適用可能である。
【符号の説明】
【００７６】
１，１’    プリンタ
６，６’，６’’    用紙
６Ａ    台紙
６Ｂ    ラベル部
６Ｃ    隙間部
７    インクリボン
１１    サーマルヘッド
１２    プラテンローラ
２０，２０’    検出部
２１，２１’，２２，２２’    用紙センサ
２１Ａ，２１Ａ’，２２Ａ，２２Ａ’    発光部
２１Ｂ，２１Ｂ’，２２Ｂ，２２Ｂ’    受光部
３０    制御部
４０    搬送経路
【図１】
2017081673.tif 000003
【図２】
2017081673.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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