JP5419205B2 - ラベル検出装置 - Google Patents
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Description
用紙のラベルマークは、長尺上の台紙の一方の面に剥離可能に複数のラベルが一定間隔で仮着された用紙のラベル間のマーク(ギャップ)、または、予め印刷されたラベル位置を示す位置検出用マーク(所謂、ブラックマーク)等のラベルマークがある。
このようなラベル検出装置は、用紙のラベルマークを検出するためにセンサが設けられている。一般的にセンサは、用紙の表裏面側に対向する位置に発光素子と受光素子を備え、搬送される用紙を介して透過された透過光量の差異によってラベル間のマーク(ギャップ)を検出する透過センサ、または、用紙の一面側に発光素子と受光素子を備え、搬送される用紙の位置検出用マークに光を出射して、反射された反射光量の差異によって位置検出用マークを検出する反射センサがある。
また、反射センサを用いた場合は、搬送される用紙の位置検出用マークを反射センサ出力値と閾値を比較して、位置検出用マークの長さを測定し、位置検出用マークの中間点を演算して、印字位置を決める技術が知られている(例えば、特許文献2)。
図9に示す従来の方法では、製造ロットが違う用紙20に交換した場合、透過センサの周辺の温度が変化した場合、または、透過センサの付近に紙粉などが付着した場合に、ラベル22aとラベル22b間の台紙23の透過光量が変化し、具体的には、透過センサの出力値がセンサ出力波形Haからセンサ出力波形Hbに変化するため、固定の閾値Tで判断するとラベル検出位置ずれGが発生し、ラベル22bへの印字位置がずれてしまう。そのため、閾値の値を再度設定し直すかセンサ出力レベルを再調整するなどの作業が必要となり、その作業が煩雑となる問題があった。
図10に示す従来の方法では、印刷部25によりラベル22bの先頭部分の透過光量が変化し、透過センサの出力値がセンサ出力波形Haからセンサ出力波形Hbに変化するため、固定の閾値Tで判断するとラベル検出位置ずれGが発生し、ラベル22bへの印字位置がずれてしまう。そのため、印刷部25が有る用紙から印字部25が無い用紙に交換した場合は、ラベル検出位置ずれGが発生し、ラベル22bへの印字位置がずれてしまうことになるため、用紙ごとに印字位置を調整する必要があり、または、印刷部25が有るラベルと印字部25が無いラベルが混在する用紙では、対応できない問題があった。
図11に示す従来の方法では、光が透過しやすい台紙23を使用するマーク付き用紙21に交換した場合に、ラベル22aとラベル22b間の台紙23で反射光量が異なり、反射センサの出力値がセンサ出力波形Haからセンサ出力波形Hbに変化して、固定の閾値Tで判断するとラベル検出位置ずれGが発生し、ラベル22bへの印字位置がずれてしまう。そのため、閾値の値を再度設定し直すかセンサ出力レベルを再調整するなどの作業が必要となり、その作業が煩雑となる問題があった。
また、請求項2に記載のラベル検出装置は、ラベルマークを有する用紙を搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送される前記用紙のラベルマークのセンサ値を検出する検出手段と、前記検出手段で検出したセンサ値を比率に算出し検出値とする検出値算出手段と、前記搬送手段のステップ駆動毎に前記検出手段で検出したセンサ値から前記検出値算出手段で検出値を算出し、該検出値を保存する保存手段と、前記保存手段で保存した検出値と前記検出手段で検出し前記検出値算出手段で算出された検出値の差を求めラベルマークの計測開始を判定するラベルマーク計測開始判定手段と、前記ラベルマーク計測開始判定手段でラベルマークの計測開始と判定した後に、前記保存手段で保存した検出値と前記検出手段で検出し前記検出値算出手段で算出された検出値の差を求めラベルマークの中間位置、または終端位置を判定するラベルマーク判定手段とを備えた構成としている。
また、請求項3に記載のラベル検出装置は、前記ラベルマーク計測開始判定手段およびラベルマーク判定手段の初期値を設定する入力手段を有する構成としている。
さらに、ラベルマークを検出する閾値を必要としないため、閾値の値を再度設定し直すかセンサ出力レベルを再調整するなどの煩雑な作業が低減される。
ラベル検出装置100は、搬送手段10と、検出手段30と、制御部40と、保存手段50と、ラベルマーク計測開始判定手段51と、ラベルマーク判定手段52とを備え、長尺上の用紙20をロール状に保持し、搬送手段10により用紙20を所定速度で搬送路上を搬送しながら、用紙20のラベルマークを検出手段30で検出し、検出手段30で検出したラベルマークの電圧をデジタル値に変換したセンサ値を保存手段50で保存し、ラベルマーク計測開始判定手段51、およびラベルマーク判定手段52でラベルマークを判定する。
尚、以降で説明する本発明の実施の形態では、図2(a)の用紙20を用いて説明する。
ラベル検出装置100の制御部を示すブロック図で、ラベル検出装置100の制御部40は、各部を制御するCPU41と、CPU41が制御するための所定の制御プログラムを記憶するROM42と、CPU41が動作する上で必要となる各種データを記憶するRAM43と、搬送モータ12にステップ駆動するパルス信号を供給し、搬送モータ12によりプラテンローラ13を回転させ用紙20の搬送を制御するモータ制御部11と、CPU41から供給される印字すべき文字、図形などの印字データに対応する制御信号を生成して印字ヘッド15に供給し、印字動作を行わせる印字制御部14と、用紙20に向かって光を発光させるとともに、センサ受光素子が受光した光量に応じて所定の電圧に変換した電圧をデジタル値に変換したセンサ値をCPU41に供給するA/D回路37と、キー入力やLCD表示を行う操作部44と、ホストコンピュータなどの外部機器と接続し通信を行う外部I/F部45を備えている。
これら各部は、データバスを介してCPU41に接続され、CPU41の管理下において用紙20を所定速度で搬送路上を搬送しながら検出手段30によりラベルマークの検出を行う。
透過センサ31は、搬送手段10の上流側に設けられ、用紙20の一方に設けられた透過センサ発光素子32と、用紙20を挟んで透過センサ発光素子32に対向する他方の位置に設けられた透過センサ受光素子33により、搬送手段10で搬送された用紙20の透過光量を測定する。この場合、透過センサ31には視野角の広い透過センサを用いても良い。次に、受光した透過光量に応じて透過センサ31は所定の電圧をA/D回路37に出力し、A/D回路37は入力した所定の電圧をデジタル値に変換したセンサ値をCPU41へ送る。
透過センサ発光素子32は、用紙20の一方の面に設けられ常時もしくは用紙20の搬送時に発光する。
透過センサ受光素子33は、透過センサ発光素子32の用紙20を挟んで他方の側に設けられ、透過センサ発光素子32で発光し、台紙23と台紙23に仮着されたラベル22を透過した光を受光する素子で、受光した光量に応じて所定の電圧に変換する。
A/D回路37は透過センサ受光素子33で変換された電圧をデジタル値に変換し、CPU41に変換したデジタル値をセンサ値として出力する。
図5は、用紙を透過センサで検出したセンサ出力波形と2位置の検出値の差を説明する図で、図5(a)は用紙の形態、図5(b)は透過センサ出力波形、図5(c)は透過センサの出力波形により求めた2位置の検出値の差を説明するための説明図である。図8は、検出手段30でラベルマークを検出するための動作を説明するフローチャートである。
例えば、透過センサ31の出力電圧を検出するA/D回路37のデジタル出力値が「0〜255」の範囲で変化するA/D回路37を用いた場合、透過センサ31の2位置の検出値の差が「−20〜+20」の範囲で変化し、ラベルのみを検出している場合の透過センサ31の2位置の検出値の差が「−3〜+3」の範囲で変化するものとした場合は、ラベル間のマーク(ギャップ)の計測を開始するためのラベルマーク計測開始値70aは「10以上」とし、また、ラベル間の中間点である変化点Paと判定するためのラベルマーク判定値を「0以下」とする。また、検出手段30で透過センサ31の値をA/D回路37から入力したセンサ値を用い、RAM43に設けられた前回検出値、最大値および最小値の各々の領域を初期化する(S1)。
用紙20の搬送に伴い、検出手段30は、透過センサ31のセンサ値をA/D回路37から入力する(S3)。
入力したセンサ値とRAM43に保存されている最大値を比較し、入力したセンサ値が大きい場合には、入力したセンサ値を最大値としてRAM43に保存する。また、入力したセンサ値とRAM43に保存されている最小値を比較し、入力したセンサ値が小さい場合には、入力したセンサ値を最小値としてRAM43に保存する(S4)。
最大値と最小値を用いて、入力したセンサ値の比率(百分率)を下記の計算式で算出し今回検出値とする(S5)(検出値算出手段)。
今回検出値 = (入力したセンサ値−最小値)÷(最大値−最小値)×100
RAM43に保存されている前回検出値と上記で計算した今回検出値の差を求める(S6)。これは、搬送手段10で搬送される前の用紙20の位置の検出値と、1ステップ搬送された用紙20の位置の検出値との差、つまり、2位置の検出値の差を求め、図5の(b)に示す波形の変化を検出するものである。
上記S5で求めた今回検出値を前回検出値としてRAM43へ保存する(S7)(保存手段50)。
よって、S2からS8は、用紙20を搬送しながら透過センサ31で台紙23を検出し、S8でラベルマーク計測開始の判定を行う。S2からS8の処理は、図5(c)のグラフではJ1部分を検出する処理となる。
用紙20の搬送に伴い、検出手段30は、透過センサ31のセンサ値をA/D回路37から入力する(S10)。
入力したセンサ値とRAM43に保存されている最大値を比較し、入力したセンサ値が大きい場合には、入力したセンサ値を最大値としてRAM43に保存する。また、入力したセンサ値とRAM43に保存されている最小値を比較し、入力したセンサ値が小さい場合には、入力したセンサ値を最小値としてRAM43に保存する(S11)。
最大値と最小値を用いて、入力したセンサ値の比率(百分率)を下記の計算式で算出し今回検出値とする(S12)(検出値算出手段)。
今回検出値 = (入力したセンサ値−最小値)÷(最大値−最小値)×100
RAM43に保存されている前回検出値と上記で計算した今回検出値の差を求める(S13)。
上記S12で求めた今回検出値を前回検出値としてRAM43へ保存する(S14)(保存手段50)。
上記S15で、今回の2位置の検出値の差がラベルマーク判定値(例えば、0以下)の場合は、変化点Paを通過したことを示す。具体的には、図5(b)の波形図での頂点を通過したと判断し、S16へ移行する(S15)(ラベルマーク判定手段52)。
台紙23の中間点を求め、その位置から固定距離搬送した位置がラベル22の先頭位置とすることで、ラベル22の先頭位置に印字する処理を行いS2に戻る(S16)。
よって、S9からS15は、用紙20を搬送しながら透過センサ31で台紙23の中間点を検出し、S15で変化点Paか否か判定を行う。S9からS15の処理は、図5(c)のグラフではJ2部分を検出する処理となる。
よって、上記の実施の形態では、ラベル22と台紙23のある位置から台紙23のみの位置に移動する過程で、透過センサ31で入力されるセンサ値の波形が、下方へ傾く(図5(b))ことに着目し、台紙23の中間点を求め、その位置から固定距離搬送した位置がラベル22の先頭位置とすることで、ラベル22の先頭位置に印字することができる。
例えば、ラベル22bの先端の計測を開始するためのラベルマーク計測開始値70bは「−10以下」と設定し、また、ラベル22bの先端である変化点Pbと判定するためのラベルマーク判定値を「−3以上」とする。また、検出手段30で透過センサ31の値をA/D回路37から入力したセンサ値を用い、RAM43に設けられた前回検出値、最大値および最小値の各々の領域を初期化する(S1)。
よって、S2からS8は、用紙20を搬送しながら透過センサ31で台紙23を検出し、S8でラベルマーク計測開始の判定を行う。S2からS8の処理は、図5(c)のグラフではJ3部分を検出する処理となる。
上記S15で、今回の2位置の検出値の差がラベルマーク判定値(例えば、−3以上)の場合は、変化点Pbを通過したことを示す。具体的には、図5(b)の波形図での傾きが安定したと判断し、S16へ移行する(S15)(ラベルマーク判定手段52)。
ラベル22の先頭位置、つまり台紙23(ラベルマーク)の終端位置を求め、ラベル22の先頭位置に印字する処理を行いS2に戻る(S16)。
よって、S9からS15は、用紙20を搬送しながら透過センサ31でラベル22bの先端を検出し、S15で変化点Pb(ラベルマークの終端位置)か否かの判定を行う。S9からS15の処理は、図5(c)のグラフではJ4部分を検出する処理となる。
よって、上記の実施の形態では、台紙23のみの位置からラベル22と台紙23のある位置に移動する過程で、透過センサ31で入力されるセンサ値の波形が、上方へ傾く(図5(b))ことに着目し、ラベル22の先頭位置を求めることで、ラベル22の先頭位置に印字することができる。
尚、以降で説明する本発明の実施の形態では、図2(b)の用紙20を用いて説明する。
反射センサ34は、搬送手段10の上流側に設けられ用紙21の一方に設けられたマーク付き用紙21の位置検出用マーク24の反射光量を測定する。受光した反射光量に応じて反射センサ34は所定の電圧をA/D回路37に出力し、A/D回路37は入力した所定の電圧をデジタル値に変換したセンサ値をCPU41に送る。
反射センサ発光素子35は、台紙23の位置検出用マーク24が印刷された側に設けられ常時もしくはマーク付き用紙21の搬送時に発光する。
反射センサ受光素子36は、台紙23に対して反射センサ発光素子35と同じ側に設けられ、反射センサ発光素子35で発光し、台紙23で反射した光を受光する素子で、受光した光量を光量に応じた所定の電圧に変換する。
A/D回路37は反射センサ受光素子36で変換された電圧をデジタル値に変換し、CPU41に変換したデジタル値をセンサ値として出力する。
図7は、用紙を反射センサで検出したセンサ出力波形と2位置の検出値の差を説明する図で、図7(a)は用紙の形態、図7(b)は反射センサ出力波形、図7(c)は反射センサの出力波形により求めた2位置の検出値の差を説明するための説明図である。
例えば、反射センサ34の出力電圧を検出するA/D回路37のデジタル出力値が「0〜255」の範囲で変化するA/D回路37で、反射センサ34の2位置の検出値の差が「−20〜+20」の範囲で変化し、台紙23のみを検出している場合の反射センサ34の2位置の検出値の差が「−3〜+3」の範囲で変化するものとした場合は、位置検出用マーク24の計測を開始するためのラベルマーク計測開始値70cは「−10以下」とする。また、検出手段30で位置検出用マーク24の中間点である変化点Pcと判定するためのラベルマーク判定値を「0以上」とする。また、検出手段30で反射センサ34の値をA/D回路37から入力したセンサ値を用い、RAM43に設けられた前回検出値、最大値および最小値の各々の領域を初期化する(S1)。
よって、S2からS8は、用紙21を搬送しながら反射センサ34で位置検出用マーク24を検出し、S8でラベルマーク計測開始の判定を行う。S2からS8の処理は、図7(c)のグラフではJ5部分を検出する処理となる。
上記S15で、今回の2位置の検出値の差がラベルマーク判定値(例えば、0以上)の場合は、変化点Pcを通過したことを示す。具体的には、図7(b)の波形図での頂点を通過したと判断し、S16へ移行する(S15)(ラベルマーク判定手段52)。
位置検出用マーク24の中間点を求め、その位置から固定距離搬送した位置がラベル22の先頭位置とすることで、ラベル22の先頭位置に印字する処理を行いS2に戻る(S16)。
よって、S9からS15は、用紙21を搬送しながら反射センサ34で位置検出用マーク24の中間点を検出し、S15で変化点Pcか否かの判定を行う。S9からS15の処理は、図7(c)のグラフではJ6部分を検出する処理となる。
よって、上記の実施の形態では、台紙23から位置検出用マーク24の位置に移動する過程で、反射センサ34で入力されるセンサ値の波形が、上方へ傾く(図7(b))ことに着目し、位置検出用マーク24の中間点を求め、その位置から固定距離搬送した位置がラベル22の先頭位置とすることで、ラベル22の先頭位置に印字することができる。
また、上記実施の形態では、前回検出値と計算した今回検出値、つまり、搬送手段10による1ステップ前の検出値と現在の検出値の差(傾き)を判定するように説明したが、現在より3ステップ前の平均検出値と現在の検出値との差、または、現在より6ステップ前から3ステップの平均検出値と現在を含め現在から3ステップ前の平均検出値と差としても良く、検出値を比較し波形の傾きを検出できるものであれば良く、適宜変更して構わない。上記を用いることで、検出手段30のセンサの出力電圧が搬送モータ12などの電気的なノイズに影響される場合には有用である。
また、上記実施の形態では、センサは透過センサおよび反射センサ両方のセンサを設けたが、センサは透過センサか反射センサの片方だけでも良い。
10 搬送手段
11 モータ制御部
12 搬送モータ
13 プラテンローラ
14 印字制御部
15 印字ヘッド
20 用紙
21 マーク付き用紙
22、22a、22b ラベル
23 台紙
24 位置検出用マーク
25 印刷部
30 検出手段
31 透過センサ
32 透過センサ発光素子
33 透過センサ受光素子
34 反射センサ
35 反射センサ発光素子
36 反射センサ受光素子
37 A/D回路
40 制御部
41 CPU
42 ROM
43 RAM
44 操作部
45 外部I/F部
50 保存手段
51 ラベルマーク計測開始判定手段
52 ラベルマーク判定手段
70a、70b、70c ラベルマーク計測開始値
Claims (3)
- ラベルマークを有する用紙を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送される前記用紙のラベルマークのセンサ値を検出する検出手段と、
前記搬送手段のステップ駆動毎に前記検出手段で検出したセンサ値を保存する保存手段と、
前回の前記搬送手段のステップ駆動で前記検出手段が検出して前記保存手段で保存したセンサ値と前記検出手段で検出した今回のセンサ値の差を求めラベルマークの計測開始を判定するラベルマーク計測開始判定手段と、
前記ラベルマーク計測開始判定手段でラベルマークの計測開始と判定した後に、前回の前記搬送手段のステップ駆動で前記検出手段が検出して前記保存手段で保存したセンサ値と前記検出手段で検出した今回のセンサ値の差を求めラベルマークの中間位置、または終端位置を判定するラベルマーク判定手段と、
を備えたことを特徴とするラベル検出装置。 - ラベルマークを有する用紙を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送される前記用紙のラベルマークのセンサ値を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出したセンサ値を比率に算出し検出値とする検出値算出手段と、
前記搬送手段のステップ駆動毎に前記検出手段で検出したセンサ値から前記検出値算出手段で検出値を算出し、該検出値を保存する保存手段と、
前記保存手段で保存した検出値と前記検出手段で検出し前記検出値算出手段で算出された検出値の差を求めラベルマークの計測開始を判定するラベルマーク計測開始判定手段と、
前記ラベルマーク計測開始判定手段でラベルマークの計測開始と判定した後に、前記保存手段で保存した検出値と前記検出手段で検出し前記検出値算出手段で算出された検出値の差を求めラベルマークの中間位置、または終端位置を判定するラベルマーク判定手段と、
を備えたことを特徴とするラベル検出装置。 - 前記ラベルマーク計測開始判定手段およびラベルマーク判定手段の初期値を設定する入力手段を有することを特徴とする請求項1または2に記載のラベル検出手段。
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