JPH06219599A - 移動媒体の検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】透明な移動媒体を確実かつ高速に検出する。 【構成】ヒンジ付フォトインタラプタ１０とＡ／Ｄコン
バータ１５と傾き算出手段（２１，２２）と検出動作確
認手段（２１，２２）と検出確定手段（２１，２２）と
を設け、Ａ／Ｄコンバータ１５の出力電圧の実際傾きＫ
ｉと予めセットされた設定傾きｋとを比較してＫｉ≧ｋ
となったことを条件としかつその後に実際傾きＫｉが零
（０）となったときに移動媒体Ｐの検出を確定する構成
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、移動媒体の検出装置に
関する。特に、プリンタで用いる透明な印字対象たる移
動媒体の有無検出に利用される。

【０００２】

【従来の技術】移動媒体が所定位置に到達しあるいは通
過終了したか否かを検出する必要のある場合が多々あ
る。この一例としてプリンタにおける移動媒体の検出方
法を図６に示す。

【０００３】図６において、１は印字ヘッドを含み対向
配設されたプラテン４とともに印字部を形成する。印字
対象媒体（移動媒体Ｐ）は、移送ローラ２，３によって
Ｘ方向に移動される。かかるプリンタでは、移動媒体Ｐ
の印字開始時における頭出し検出や印字長検出のため
に、移動媒体Ｐの先端，後端を所定位置に配設された検
出装置（５，６）で検出している。

【０００４】ここに、移動媒体Ｐが不透明な用紙の場合
は、図６に実線で示す反射型光学検出器５，６を用い
る。または、点線で示すように受光器７を対向配設した
透過型光学検出器が用いられている。しかし、例えばオ
ーバーヘッドプロジェクタで利用する投影資料を作成す
るための透明な移動媒体Ｐに印字する場合は、検出器
５，６のダイナミックレンジ等の関係から正確に検出す
ることができない。

【０００５】そこで、透明な移動媒体Ｐについては、図
７に示す不透明なマークＭ，Ｍを貼付け、不透明な移動
媒体Ｐと擬制して検出している。しかしながら、この方
法では印字有効領域ＡｐがマークＭ，Ｍのために狭小化
されてしまう不具合がある他、移動するマークＭ，Ｍに
対する光学検出器５，６（７，７）の配設位置を正確と
しなければならないので煩わしい。

【０００６】かくして、本出願人は反射型または透過型
の光学検出器に代えて、図８に示すヒンジ付きリミット
スイッチ１０Ｓを用いて構築した検出装置を提案してい
る。このヒンジ付きリミットスイッチ１０Ｓは、移動媒
体Ｐが当接すると接触片１４Ｓがヒンジ１３Ｓを中心に
回動し、その結果接触片１４Ｓと一体的な検出片１２Ｓ
がリミットスイッチ１１ＳをＯＮさせるものと形成して
ある。またチャタリング防止回路を設け、一層の正確検
出をするものとしている。

【０００７】すなわち、図５（Ｂ）に示すように設定時
間Ｔごとにリミットスイッチ１１ＳがＯＮ状態であるか
否かを確認し、２回続けてＯＮ状態であることを条件に
検出確定している。したがって、移動媒体Ｐの先端また
は後端が実際に所定位置に到達しまたは通過終了した時
刻をｔ１とすれば、時刻ｔ１から最長でも２Ｔ以内の時
間遅れで確実に検出できる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
ヒンジ付きリミットスイッチ１０Ｓを用いた検出装置で
は、時間遅れ（２Ｔ）が大きいとの指摘がある。すなわ
ち、その構造上、上記設定時間（サンプリング時間）Ｔ
は１０ｍｓ程度とされる。しかし、例えば一層の印字高
速化および高精度化が求められるプリンタに採用する場
合、移送ローラ２，３が例えば５００μｓ／ステップ角
度のステッピングモータで駆動されるものとすると、時
刻ｔ１から２Ｔ（２０ｍｓ）の時間遅れをもって検出さ
れたときには、４ステップ角度分だけ移動媒体ＰがＸ方
向に移送されてしまうという誤差が生じてしまうからで
ある。

【０００９】本発明の目的は、高速かつ正確に検出でき
る移動媒体の検出装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる移動媒体
の検出装置は、ヒンジを中心に回動可能な接触片を所定
方向に移送される移動媒体に接触可能として配設された
ヒンジ付きフォトインタラプタと、このフォトインタラ
プタの出力電圧を設定時間ごとにデジタルデータに変換
するＡ／Ｄコンバータと、変換された前回デジタルデー
タと今回デジタルデータとを用いて該出力電圧カーブの
実際傾きを算出する傾き算出手段と、算出された実際傾
きと予めセットされた設定傾きとを比較して実際傾きが
設定傾き以上になったことを条件に該フォトインタラプ
タが検出動作に入ったことを確認する検出動作確認手段
と、この検出動作確認手段で検出動作が確認された後に
該傾き算出手段で算出された実際傾きが零となったこと
を条件に該移動媒体を検出したと確定する検出確定手段
と、を具備してなる移動媒体の検出装置である。

【００１１】

【作用】上記構成による本発明では、移動媒体の接触に
よって接触片がヒンジを中心にある角度以上回動される
と、フォトインタラプタから出力電圧が発生される。出
力電圧はハンチングしているが、設定時間ごとにＡ／Ｄ
コンバータでデジタルデータに変換される。また、傾き
算出手段は、前回と今回の両デジタルデータを用いて出
力電圧カーブの実際傾きを算出する。

【００１２】ここに、検出動作確認手段は、算出された
実際傾きと予めセットされた設定傾きとを比較して実際
傾きが設定傾き以上になったことを条件にフォトインタ
ラプタが検出動作に入ったと確認する。この検出動作確
認がされた後に傾き算出手段で算出された実際傾きが零
（０）となった場合に、検出確定手段は移動媒体が所定
位置に到達しまたは通過終了したと検出確定する。

【００１３】したがって、Ａ／Ｄコンバータにおけるア
ナログ・デジタル変換周期つまり設定時間を例えば１０
０μｓにセットしておけば、最長でも１００μｓ以内の
時間遅れで確実な検出ができる。しかも、設定時間を非
常に小さくしても、検出動作確認は出力電圧カーブの実
際傾きと設定傾きとの比較によって確認されるものと形
成されているので、接触片の回動途中に一時的に実際傾
きが零となる状態があった場合でも誤検出しない。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。本検出装置は、図１，図２に示す如く、ヒンジ付
フォトインタラプタ１０とＡ／Ｄコンバータ１５と傾き
算出手段（２１，２２）と検出動作確認手段（２１，２
２）と検出確定手段（２１，２２）とを設け、チャタリ
ングを防止しつつ時間遅れが小さく、正確な高速検出が
できるように構成している。なお、従来例（図８）と同
じプリンタに用いるものとされ、ヒンジ付きフォトイン
タラプタ１０は印字部（１，４）の上流側と下流側との
各所定位置に配設された一対（１０，１０）からなる。

【００１５】まず、各ヒンジ付きフォトインタラプタ１
０は、図２に示す如く、ヒンジ１３を中心に回動する接
触片１４とこれと一体的な遮閉片１２とフォトカプラ１
１とからなる。接触片１４はジャムが起らないような形
態とされている。各フォトカプラ１１は、図１に示すよ
うに、発光素子１１Ｄと受光素子１１Ｒとからなり、通
常は遮閉片１２で光隔離され接触片１４が所定角度以上
回動された場合に光結合されるものと形成されている。
したがって、図５（Ａ）に示すように、移動媒体Ｐが接
触片１４に当接し始めた時刻ｔ０以後に出力電圧が発生
される。但し、確実検出状態でないからハンチングが現
われる。そして、時刻ｔ１以降において確実検出された
場合に出力電圧は一定の所定電圧Ｖとなる。

【００１６】次に、Ａ／Ｄコンバータ１５は、各フォト
インタラプタ１０（１１Ｒ）から入力されたアナログデ
ータ（出力電圧）をデジタルデータに変換するもので、
図５（Ａ）に示す変換周期（設定時間ｔ）は、この実施
例の場合、１００μｓに設定されている。変換されたデ
ジタルデータＤｉ−１，Ｄｉは、ＣＰＵ２１によってＲ
ＡＭ２３に記憶される。なお、このＡ／Ｄコンバータ１
５は各フォトインタラプタ１０に共用する。

【００１７】詳しくは、設定時間ｔごとのＡ／Ｄ割込み
によって変換動作される。変換後のデジタルデータつま
りＨＥＸ値は、図３に示すように移動媒体Ｐを検出して
いない場合が００ＨＥＸで、完全検出した場合は抵抗分
圧（図１）してあるためＥ０ＨＥＸとなる。ブロックの
選択は、デコーダ１６によってなされる。なお、図１，
図４の割込みステータスは、上流側のヒンジ付きフォト
インタラプタ１０についての検出実施をあらわすステー
タスＩ１，下流側のヒンジ付きフォトインタラプタ１０
の検出実施をあらわすステータスＩ２の２通りである。

【００１８】ところで、図１に示す駆動制御ユニット２
０は、ＣＰＵ２１，ＲＯＭ２２，ＲＡＭ２３，キーボー
ド（図示省略）等を含み、プリンタ全体を駆動制御す
る。例えば、移送ローラ２，３の回転駆動用のステッピ
ングモータ（ＳＴＭ）２６は、ドライバ２５を介して接
続され、適時に適量だけ駆動制御される。また、上記Ａ
／Ｄコンバータ１５，デコーダ１６もバス接続されてい
る。

【００１９】ここに、傾き算出手段は、割込みステータ
ス（Ｉ１ ｏｒ Ｉ２）がセットされている場合（図４
のＳＴ１１）に、変換されかつＲＡＭ２３に記憶された
前回デジタルデータＤｉ−１と今回デジタルデータＤｉ
とを用いて図３に拡大表示した出力電圧カーブの実際傾
きＫｉ（Ｋ１２，Ｋ２３，Ｋ３４，Ｋ４５，Ｋ４６）を
算出するもので、ＣＰＵ２１，ＲＯＭ２２から形成され
図４のＳＴ１２，１３で実行される。因みに、図３の時
間軸ととの間の実際傾きは、設定時間ｔが一定であ
るからその差〔Ｄｉ−（Ｄｉ−１）〕として求まる。す
なわち、点線で示すＫ２３となる。このように算出され
た実際傾きＫｉもＲＡＭ２３に一時記憶される（ＳＴ１
２，１３）。なお、設定傾きｋは、予めＲＯＭ２２に固
定データとして格納されている。しかし、キーボード等
を用いて可変入力しＲＡＭ２３に記憶させておくように
しても実施できる。

【００２０】次に、検出動作確認手段は、算出された実
際傾きＫｉと設定傾きｋとを比較（図４のＳＴ１４）し
てＫｉ≧ｋの場合（ＳＴ１４のＹＥＳ）に当該フォトイ
ンタラプタ１０が検出動作に入ったものと確認する手段
で、ＣＰＵ２１，ＲＯＭ２２とからなりＳＴ１４，１５
で実行される。確認すると、ＣＰＵ２１はＲＡＭ２３に
その旨のステータスをセットする（ＳＴ１５）。

【００２１】すなわち、検出動作確認はチャタリング防
止のために行う。しかし、図５（Ａ）に示す設定時間ｔ
を従来例〔同（Ｂ）〕の設定時間Ｔの例えば１／１００
として高速検出しようとすると、従来例のように２回続
けてＯＮ状態であればよいという手法は採用できない。
なぜならば、図３において実際に確実検出可能な時刻ｔ
１以前の出力変動期間中でも検出確定されてしまう場合
があり得るからである。

【００２２】そこで、本発明では、各フォトインタラプ
タ１０の出力電圧の変化率（実際傾きＫｉ）が経験的に
選択決定された値（設定傾きｋ）以上となった場合に検
出動作を確認する、つまり出力電圧が一定となる直前を
確認するという手法によって、チャタリングによる誤検
出を防止するわけである。

【００２３】したがって、検出確定手段は、検出動作が
確認されたこと（ＳＴ１６のＹＥＳ）と及びその後に傾
き算出手段（２１，２２）で算出された実際傾きＫｉが
零（０）つまり出力電圧が一定となったことを条件に、
移動媒体Ｐの前端・後端の検出確定をする。具体的に
は、ＣＰＵ２１とＲＯＭ２２とから形成されＳＴ１７の
ＹＥＳ，ＳＴ１８で実行される。検出確定の旨のステー
タスはＲＡＭ２３にセットされる。なお、この際、ＳＴ
１５でセットされた検出動作確認ステータスは消去され
る。

【００２４】かかる構成の実施例において、図２に示す
上流側に配設されたヒンジ付フォトインタラプタ１０の
検出動作は次のようにして成される。駆動制御ユニット
２０によってステッピングモータ２６が回動駆動され、
図２でＸ方向に移送された移動媒体Ｐの先端が接触片１
４に当接したとする。図５（Ａ）でいえば、時刻ｔ０に
おいて当接する。

【００２５】すると、接触片１４（遮閉片１２）がヒン
ジ１３を中心に回動するので、フォトカプラ１１（１１
Ｒ）から出力電圧が発生される。この出力電圧は、図
３，図５に示す如く、時刻ｔ１までの間はハンチング状
態である。設定時間ｔが経過してＡ／Ｄ割込みがかかる
と、Ａ／Ｄコンバータ１５は出力電圧をデジタルデータ
Ｄｉに変換する（図４のＳＴ１０）。割込みステータス
Ｉ１，Ｉ２がセットされていない（ＯＦＦ）の場合は、
そのデジタルデータＤｉがＲＡＭ２３に記憶される（Ｓ
Ｔ１９）。

【００２６】ここにおいて、割込みステータスＩ１がセ
ットされていると、傾き算出手段（２１，２２）が働き
実際傾きＫｉを算出する（ＳＴ１２）。引続き、検出動
作確認手段（２１，２２）が算出された実際傾きＫｉと
予めセットされていた設定傾きｋとを比較する（ＳＴ１
４）。始めのうちはＫｉ＜ｋとなり（ＳＴ１４のＮＯ判
断）、かつ未だ検出動作確認がされていない（ＳＴ１６
のＮＯ判断）ので、今回デジタルデータ（Ｄｉ）が次の
ための前回デジタルデータ（Ｄｉ−１）としてＲＡＭ２
３に記憶される（ＳＴ１９）。そして、リターンされ
る。

【００２７】その後、ＳＴ１４においてＹＥＳ判断され
ると、検出動作確認手段（２１，２２）が検出動作を確
認する（ＳＴ１５）。すなわち、Ａ／Ｄコンバータ１５
の出力電圧がハンチング状態ではあるが、間もなくヒン
ジ付フォトインタラプタ１０が移動媒体Ｐを確実に検出
するのであろうことを予告する。

【００２８】かくして、この検出動作確認がされた（Ｓ
Ｔ１６のＹＥＳ）後に、傾き算出手段（２１，２２）で
算出された実際傾きＫｉが零（０）となる（ＳＴ１７の
ＹＥＳ）と、検出確定手段（２１，２２）が移動媒体Ｐ
が所定位置となったことを確定する（ＳＴ１８）。

【００２９】しかして、この実施例によれば、ヒンジ付
フォトインタラプタ１０とＡ／Ｄコンバータ１５と傾き
算出手段（２１，２２）と検出動作確認手段（２１，２
２）と検出確定手段（２１，２２）とを設け、Ａ／Ｄコ
ンバータ１５の出力電圧の実際傾きＫｉと予めセットさ
れた設定傾きｋとを比較して実際傾きＫｉが設定傾きｋ
以上となったことを条件としかつその後に実際傾きＫｉ
が零（０）となったときに移動媒体Ｐの検出を確定する
構成とされているので、移動媒体Ｐが透明なものであっ
ても不透明なものであってもハンチング中の誤検出を防
止しつつ所定位置において移動媒体Ｐを確実かつ高速に
検出できる。

【００３０】また、Ａ／Ｄコンバータ１５の変換周期
（ｔ）ごとにフォトインタラプタ１０の検出動作状態を
確認でき、かつその実際傾きＫｉによってハンチングを
防止しつつ確実検出を予告するものと形成されているの
で、設定時間ｔを例えば１００μｓとセットしておけ
ば、フォトインタラプタ１０と移動媒体Ｐとの物理的係
合による確実検出時点ｔ１から最長でも１００μｓ以内
の時間遅れで検出確定できる。よって、従来例（図８）
の場合に比較して１００倍以上の高速検出ができる。

【００３１】また、設定時間ｔおよび設定傾きｋは可変
設定できるものとされているので、フォトインタラプタ
１０の特性，接触片１４の形態等々の諸条件に即応した
運用ができ、適用性が広い。

【００３２】また、設定時間ｔを高速変換可能な１００
μｓ以下にも設定できるから、両フォントインタラプタ
１０，１０に１台のＡ／Ｄコンバータ１５を設ければよ
く、コスト低減が図れる。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、ヒンジ付フォトインタ
ラプタとＡ／Ｄコンバータと傾き算出手段と検出動作確
認手段と検出確定手段とを設け、Ａ／Ｄコンバータの出
力電圧の実際傾きと予めセットされた設定傾きとを比較
し実際傾きが設定傾き以上となったことを条件としかつ
その後に実際傾きが零（０）となったときに移動媒体の
検出を確定する構成とされているので、移動媒体が透明
なものであっても不透明なものであってもハンチング中
の誤検出を防止しつつ所定位置において移動媒体Ｐを確
実かつ高速に検出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すブロック図である。

【図２】同じく、移動媒体の移送方向とフォトインタラ
プタの配設位置関係を説明するための図である。

【図３】同じく、変換されたデジタルデータとその実際
傾きとの関係を説明するための図である。

【図４】同じく、動作を説明するためのフローチャート
である。

【図５】同じく、出力電圧波形と設定時間との関係を従
来例との比較において説明するための図である。

【図６】従来例（反射型）を説明するための図である。

【図７】同じく、その問題点を説明するための図であ
る。

【図８】従来例（ヒンジ付リミットスイッチ型）を説明
するための図である。

【符号の説明】

１ 印字部 ２，３ 移送ローラ ４ プラテン ５，６ 反射型検出装置 ７ 透過型検出装置 １０Ｓ ヒンジ付リミットスイッチ １０ ヒンジ付フォトインタラプタ １１ フォトカプラ １２ 遮閉片 １３ ヒンジ １４ 接触片 １５ Ａ／Ｄコンバータ １６ デコーダ ２０ 駆動制御盤 ２１ ＣＰＵ（傾き算出手段，検出動作確認手段，検出
確定手段） ２２ ＲＯＭ（傾き算出手段，検出動作確認手段，検出
確定手段） ２３ ＲＡＭ Ｐ 移動媒体 ｔ 設定時間 Ｄｉ−１ 前回デジタルデータ Ｄｉ 今回デジタルデータ Ｋｉ 実際傾き ｋ 設定傾き

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヒンジを中心に回動可能な接触片を所定
   方向に移送される移動媒体に接触可能として配設された
   ヒンジ付きフォトインタラプタと、 このフォトインタラプタの出力電圧を設定時間ごとにデ
   ジタルデータに変換するＡ／Ｄコンバータと、 変換された前回デジタルデータと今回デジタルデータと
   を用いて該出力電圧カーブの実際傾きを算出する傾き算
   出手段と、 算出された実際傾きと予めセットされた設定傾きとを比
   較して実際傾きが設定傾き以上になったことを条件に該
   フォトインタラプタが検出動作に入ったことを確認する
   検出動作確認手段と、 この検出動作確認手段で検出動作が確認された後に該傾
   き算出手段で算出された実際傾きが零となったことを条
   件に該移動媒体を検出したと確定する検出確定手段と、 を具備してなる移動媒体の検出装置。