検出装置、プリンター及び検出装置の制御方法
【課題】小型情報機器の制御装置の省電力モードの滞在時間を最大化して低消費電力化を図りつつ、計測を安定して行う。
【解決手段】ＬＥＤ６ａを間欠的に駆動して計測光を照射し、フォトディテクターにより受光して間欠的に計測を行う計測装置において、ＬＥＤ６ａを起動してから当該ＬＥＤ６ａの駆動状態が安定するまでの期間、ＬＥＤの駆動状態を維持しつつ、自己の動作モードをスリープモードとするＣＰＵ４１を備える。
【解決手段】ＬＥＤ６ａを間欠的に駆動して計測光を照射し、フォトディテクターにより受光して間欠的に計測を行う計測装置において、ＬＥＤ６ａを起動してから当該ＬＥＤ６ａの駆動状態が安定するまでの期間、ＬＥＤの駆動状態を維持しつつ、自己の動作モードをスリープモードとするＣＰＵ４１を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出装置、プリンター及び検出装置の制御方法に係り、特に消費電力の低減を図る技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンター等のいわゆる小型情報機器には、外部に接続された電源装置から供給される直流電力によって動作するタイプのものがある。そして、近年では、消費電力を抑制するために、情報機器に対して、電源スイッチがオン状態であっても、情報機器が長時間使用されずに、主機能を提供しない、いわゆる待機時においても、ＣＰＵ（マイクロプロセッサー）を含む内部回路、すなわち、電力の消費量が比較的多い部位への直流電力の供給を抑制することが求められている。
さらに、エネルギー使用製品に対して環境配慮設計を義務付ける規制を設ける国もあり、そのような国では、オフモード（情報機器が商用電源につながれているものの、どのような機能も提供していない動作状態）における消費電力を所定値以下に抑制することが要求されている場合もある。
【０００３】
一方、一つの半導体チップ上に用途に応じて必要とされる一連の機能を集積するＳｏＣ（System-on-Chip）とすることが知られている。
一般に、ＳｏＣにおいては、待機時の消費電力が大きいため、スリープモードなどの省電力モードへ移行することで省電力化を実現していた。
ところで従来のプリンターにおける紙検出装置においては、プリンターの設置状況によっては、プリンターの紙挿入口または紙排出口から太陽光線などの外乱光が入射し、その外乱光を紙検出装置の受光素子が受光し誤検出してしまうおそれがあった。
この場合には、記録紙が無いにもかかわらず、記録紙があると誤って検出してしまうことがあった。或いは、記録紙があるにもかかわらず、記録紙が無いと誤って検出してしまうことがあった。
【０００４】
これを解決するため、特許文献１記載の技術においては、外乱光による影響をキャンセルして、外乱光により誤検出のおそれのある状況下であっても外乱光の影響を受けずに、記録紙を検出することが開示されている。
ところで、小型情報機器の低消費電力化を進めるためには、待機時の低消費電力化が重要である。
このため、特許文献２記載の技術は、センサーを断続的にオン／オフさせて、センサーの消費電流を抑制する技術が開示されている。
また、従来、コントローラーとして、ＳｏＣを用いる場合に、消費電力を低減するため、稼動しない待機状態が一定の時間継続した場合には、ＳｏＣ内で主たる制御部として機能しているマイクロプロセッサーの機能を最低限とするためにスリープモードに動作モードを移行するものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−０６８５２９号公報
【特許文献２】特開２０１０−０３６５２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、コントローラーがスリープモードに移行した場合、ユーザインタフェースや状態監視のためのセンサーの電源を止めることはできない。
ところで、従来のＳｏＣにおいては、状態監視のために光センサーを用いている場合、コントローラーがスリープモードに移行してしまうと検出タイミングを管理することはできなかった。このため、光センサーを間欠駆動して検出を行う必要がある場合、検出タイミングでは、スリープモードにできない。スリープモードへ移行が可能なコントローラーであっても、スリープモードに移行させることはできず、常時駆動状態としておく必要があり、省電力化が図れないという問題点があった。また、センサーが安定化する時間まで、コントローラーは監視が不要だが、その間スリープモードにすることもしていなかった。
そこで、本発明の目的は、小型情報機器のコントローラーをスリープモードにより低消費電力化を図りつつ、間欠的に駆動して検出することが可能な検出装置、プリンター及び検出装置の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の検出装置は、検出光を照射する発光素子と、 検出光を受光する受光素子と、前記発光素子に対して電力供給を制御する制御信号を出力する制御部と、前記制御信号を保持する保持部と、を備え、前記制御部は、所定の間隔で前記制御信号を出力し、前記発光素子に対し電力供給と電力遮断を行い、通常モードと少なくとも一部の機能を停止するスリープモードの間を移行可能であり、前記通常モードと前記スリープモードの間を移行するタイミングと、前記発光素子に対する電力供給と電力遮断の切り換えのタイミングを同期して行い、前記保持部は、少なくとも前記制御部が前記スリープモードの期間、前記制御信号を保持することを特徴としている。
上記構成によれば、発光素子に対する電力供給と遮断を行いつつ、制御部をスリープモードにして消費電力を低減することができる。特にスリープモードであっても、発光素子に対する電力供給と遮断を継続して行うことができる。
【０００８】
また、前記制御部は、前記発光素子に対する前記電力供給時に前記受光素子の検出信号を取得し、前記電力遮断時に前記受光素子の検出信号を取得し、双方の前記検出信号に基づき、検出を行うことが好ましい。
上記構成によれば、受光素子が外乱光やバックグランドノイズの影響を受ける場合、発光素子に対する電力供給時の受光素子のノイズ信号を含む検出信号から、電力遮断時の受光素子のノイズ信号を除去し、より正確な検出を行うことができる。
【０００９】
また、前記制御部は、前記通常モードから前記スリープモードへ移行する前に、前記発光素子への電力供給が行われていた場合は前記電力遮断を行い、前記発光素子への電力遮断が行われていた場合は前記電力供給を行う前記制御信号を出力することが好ましい。
上記構成によれば、通常モードからスリープモードへ移行するごとに、発光素子への電力供給と遮断を交互に繰り返すことができ、省電力に有効にスリープモードへ移行することができる。
【００１０】
また、前記通常モードと前記スリープモードの間を移行する間隔は、前記発光素子に対する電力供給を開始してから前記受光素子の検出信号が安定するまでの期間より長いことが好ましい。
上記構成によれば、通常モードになって、発光素子が電力供給を受けて発光してから、受光素子の検出信号が安定するまでの期間（過渡状態）、一旦スリープモードにして待ち、安定してから再び通常モードに戻って検出を行うので、より確実な検出と省電力を兼ねることができる。
【００１１】
また、少なくとも前記スリープ期間を計時するタイマーを有し、前記制御部は、前記タイマーの計時に基づき、前記スリープモードから前記通常モードに移行することが好ましい。
上記構成によれば、制御部は、タイマー割込みにより簡単にスリープモードから通常モードにウェイクアップすることができる。
【００１２】
また、本発明のプリンターは、印刷媒体を搬送する媒体搬送路に前記発光素子及び前記受光素子が設けられ、前記印刷媒体を検出する上記いずれかの検出装置と、前記検出装置による検出結果に基づいて印刷を行う印刷ユニットと、を備えたことを特徴としている。
上記構成によれば、紙の挿入口や排出口に受光素子が設けられ、外乱光やバックグランドノイズの影響を受け易いプリンターであっても、発光素子に対する電力供給と遮断を行いつつ、外乱光やバックグランドノイズの影響を除去しながら、制御部をスリープモードにして消費電力を低減することができる。
【００１３】
また、検出光を照射する発光素子と、検出光を受光する受光素子と、前記発光素子への電力供給を制御する制御信号を出力する制御部と、前記制御信号を保持する保持部とを備えた検出装置の制御方法であって、前記制御部が通常モードと少なくとも一部の機能を停止するスリープモードの間を移行するタイミングに同期して、前記発光素子に対する電力供給と電力遮断の切り換えを行い、少なくとも前記スリープモードの期間、前記保持部が前記制御信号を保持することを特徴としている。
上記構成によれば、発光素子に対する電力供給と遮断を行いつつ、制御部をスリープモードにして消費電力を低減することができる。特にスリープモードであっても、発光素子に対する電力供給と遮断を継続して行うことができる。
【００１４】
また、ＬＥＤを間欠的に駆動して計測光を照射し、フォトディテクターにより受光して間欠的に計測を行う計測装置において、前記ＬＥＤを起動してから当該ＬＥＤの駆動状態が安定するまでの期間、前記ＬＥＤの駆動状態を維持しつつ、自己の動作モードをスリープモードとする制御装置を備えるようにしてもよい。
上記構成によれば、制御装置は、ＬＥＤを起動してから当該ＬＥＤの駆動状態が安定するまでの期間、前記ＬＥＤの駆動状態を維持しつつ、自己の動作モードをスリープモードとするので、ＬＥＤは駆動状態を保つことができ、消費電力を低減させつつ次回の計測に備えることができる。
【００１５】
ここで、制御装置は、前記スリープモードの期間中、前記ＬＥＤを駆動するための駆動制御信号の出力を維持可能とされているようにしてもよい。
上記構成によれば、スリープモードの期間中であっても、ＬＥＤの駆動状態を維持することができる。
【００１６】
また、制御装置は、前記スリープモードの期間中に前記駆動制御信号の出力を保持可能なラッチ回路を有し、当該ラッチ回路を介して前記駆動制御信号を前記ＬＥＤに出力するようにしてもよい。
上記構成によれば、ラッチ回路は、ＬＥＤに出力する駆動制御信号の出力をスリープモードの期間中に保持するので、確実にＬＥＤの駆動状態を維持することができる。
【００１７】
また、前記計測のタイミングに合わせて前記制御装置を前記スリープモードから通常動作モードに移行させるウェイクアップタイマを備えるようにしてもよい。
上記構成によれば、計測のタイミングには、制御装置を通常動作モードに移行させることができ、確実に計測が行える。
【００１８】
また、印刷媒体を搬送する媒体搬送路に、前記印刷媒体の位置を検出する前記ＬＥＤ及び前記フォトディテクターが設けられた上記いずれかの計測装置と、前記計測装置により得られた前記印刷媒体の位置に基づいて印刷を行う印刷ユニットと、を備えるようにしてもよい。
上記構成によれば、待機時の消費電力を抑制しつつ、確実に印刷媒体の位置を検出して印刷を行うことができる。
【００１９】
また、制御装置の制御下でＬＥＤを間欠的に駆動して計測光を照射し、フォトディテクターにより受光して間欠的に計測を行う計測装置の制御方法において、前記ＬＥＤを起動する工程と、前記ＬＥＤを起動してから当該ＬＥＤの駆動状態が安定するまでの期間、前記制御装置の動作モードをスリープモードとする工程と、前記フォトディテクターにより前記ＬＥＤの計測光を受光して計測を行う計測工程と、を備えるようにしてもよい。
上記構成によれば、制御装置は、ＬＥＤを起動してから当該ＬＥＤの駆動状態が安定するまでの期間、前記ＬＥＤの駆動状態を維持しつつ、自己の動作モードをスリープモードとするので、ＬＥＤは駆動状態を保つことができ、消費電力を低減させつつ次回の計測に備えることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、発光素子に対する電力供給と遮断を行いつつ、制御部をスリープモードにして消費電力を低減することができ、また、スリープモードであっても、発光素子に対する電力供給と遮断を継続して行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態のプリンターの概略構成を示す側面図である。
【図２】本実施形態の紙検出装置の制御系を示すブロック図である。
【図３】紙先端センサー６の周囲回路の概略構成説明図である。
【図４】実施形態の動作タイミングチャートである。
【図５】実施形態の処理フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態のプリンターの概略構成を示す側面図である。
プリンター１は、図１に示すように、本体フレーム２を有し、この本体フレーム２には、所定の間隔で配置された一対の紙ガイド上部材３ａおよび紙ガイド下部材３ｂを備えた紙ガイド部材３が設けられている。この紙ガイド部材３は、プリンター１の前方側（図１における左方）の部位から中程の部位までほぼ水平方向に延び、さらに、プリンター１の上方側まで湾曲状に延びるように形成されている。これにより、紙ガイド部材３には、平面状の第１の紙経路３０ａと曲面状の第２の紙経路３０ｂとからなる紙経路３０が形成されるようになっている。そして、プリンター１に挿入された記録紙は、紙経路３０にそって双方向に搬送される。なお以下の説明では、第１の紙経路３０ａ側を紙送り方向の上流側とし、第２の紙経路３０ｂ側を紙送り方向の下流側とする。
【００２３】
紙ガイド部材３の上流側には、紙挿入口４が形成されており、また、紙ガイド部材３の中程の部位には、記録紙の先端を一時的に当接させるための紙ストッパ５が揺動自在に設けられている。
紙ガイド部材３のうちの第１の紙経路３０ａに相当する部分には、紙先端センサー（紙センサー）６及び紙後端センサー７が設けられている。
【００２４】
紙先端センサー６は、ＬＥＤ（発光素子）６ａ及びフォトディテクター（受光素子）６ｂがほぼ同一平面状に配置された反射型フォトセンサーである。紙先端センサー６は、紙ストッパ５の近傍であって紙ストッパ５に対して上流側に配置されている。これにより、紙先端センサー６は、記録紙の先端部分が紙ストッパ５に当接した状態でのその周辺部分を検出できるようになっている。ここで、本実施の形態の場合、紙先端センサー６は、後述する紙検出装置２０の一要素を構成している。
【００２５】
一方、紙後端センサー７は、ＬＥＤ（発光素子）及びフォトディテクター（受光素子）が対向配置されたインタラプト型フォトセンサーであって、紙挿入口４の周辺に配置されている。これにより、紙後端センサー７は、記録紙の先端部分が紙ストッパ５に当接した状態で、記録紙の後端部分を検出できるようになっている。そして、これらの紙先端センサー６及び紙後端センサー７により、プリンター１は、紙挿入口４に記録紙が挿入された否かを検出できるようになっている。
【００２６】
紙ストッパ５の紙送り方向上流側の部位には、第１の紙送りローラー８が設けられている。この第１の紙送りローラー８は、一対の駆動ローラー８ａ及び従動ローラー８ｂから構成されている。また、その駆動ローラー８ａは、駆動モータ９の動力が図示しない歯車列によって伝達されるように構成されている。
【００２７】
プリンター１において使用される記録紙には、小切手（チェック）用紙が含まれ、この小切手用紙には、ＭＩＣＲ文字（磁気インク文字）が印刷されている。そして、第１の紙送りローラー８の紙送り方向上流側の部位には、チェック紙のＭＩＣＲ文字を読み取るための磁気読取装置１０が設けられている。この磁気読取装置１０は、読取ヘッド１０ａと、ヘッド押圧部材１０ｂとから構成されている。なお、磁気読取装置１０の紙送り方向上流側の部位には、ＭＩＣＲ文字を磁化するための着磁部材（図示しない）が設けられている。
【００２８】
紙ガイド部材３の第２の紙経路３０ｂに相当する部分には、小切手の裏書きを印字する裏書き印字機構１１が設けられている。この裏書き印字機構１１は、ドットインパクト方式による印字ヘッド１１ａと、プラテン１１ｂとを備えている。
裏書き印字機構１１の紙送り方向下流側には、第２の紙送りローラー１２が設けられている。この第２の紙送りローラー１２は、一対の駆動ローラー１２ａ及び従動ローラー１２ｂからなっている。この駆動ローラー１２ａは、上述した駆動モータ９の動力が上記歯車列を介して伝達されることによって、第１の紙送りローラー８の駆動ローラー８ａとともに回動するように構成されている。
【００２９】
他方、本体フレーム２の上部には、紙排出機構１３及び表書き印字機構１４が設けられている。紙排出機構１３は、第２の紙経路３０ｂの延長上の紙経路とそれと異なる紙経路を形成して記録紙を２方向に排出するように構成された機構であって、支軸１３ａを中心として本体フレーム２の後方側に開けるようになっている。
表書き印字機構１４は、ドットインパクト方式による印字ヘッド１４ａと、プラテン１４ｂとから構成されている。印字ヘッド１４ａは、第２の紙経路３０ｂに対して紙ガイド上部材３ａ側の部位に配置されている。一方、プラテン１４ｂは、紙排出機構１３内で印字ヘッド１４ａと対向する部位に配置されている。
印字ヘッド１４ａの近傍の紙送り方向下流側の部位には、紙排出センサー１５が設けられている。この紙排出センサー１５は、上述した紙先端センサー６と同様、反射型フォトセンサーであって、記録紙が排出されたか否かを検出できるようになっている。
【００３０】
図２は、本実施形態の紙検出装置の制御系を示すブロック図である。
紙検出装置の制御系は、ＣＰＵ４１と、ＣＰＵ４１の動作モードがスリープモードである場合に、ＣＰＵ４１を起動して紙先端センサー６の駆動処理および計測（検出）を行わせるウェイクアップタイマ４２と、ＣＰＵ４１の動作モードがスリープモードであり、紙先端センサー６が安定動作状態となるまでの間を含め、電源が遮断されるかあるいはＣＰＵ４１にラッチ解除がなされるまでＬＥＤ駆動信号（制御信号）の出力を維持するラッチ回路４３と、ラッチ回路４３の出力を増幅して、ＬＥＤ６ａの駆動（電力供給）／非駆動（電力遮断）を制御するスイッチングトランジスタ４５のベース端子に出力するアンプ回路４４と、を備えて構成されている。
ＣＰＵ４１は、通常モードでは、保有する全ての機能を実行することができ、内蔵または接続されたメモリの情報に基づき各種の処理を実行可能であり、入出力ポートから所定の信号を所定のタイミングで入力や出力することが可能である。スリープモードでは、ウェイクアップタイマ４２からの割込み処理を受け付けウェイクアップする機能のみをアクディブにし、他はダウンさせる。これにより省電力にすることができる。ウェイクアップタイマ４２はＣＰＵ４１に内蔵させてもよい。スリープモード時、ラッチ回路４３への出力もダウンするが、アンプ回路４４へは、ラッチ回路４３に保持されたスリープモードになる前の出力が保持されるので、ＬＥＤ６ａの駆動（電力供給）／非駆動が継続する。
【００３１】
図３は、紙先端センサー６の周囲回路の概略構成説明図である。
紙先端センサー６には、センサーアンプ回路４６が設けられており、このセンサーアンプ回路４６は、ＣＰＵ４１の制御下で、ＬＥＤ６ａおよびフォトディテクター６ｂに駆動用電力を供給する。さらにセンサーアンプ回路４６は、ＣＰＵ４１のディジタル出力ポートから入力されたコントロールデータに基づいて紙先端センサー６のＬＥＤ６ａの駆動を制御するとともに、フォトディテクター６ｂの出力信号を増幅して、アナログ／ディジタル変換し、計測データとしてＣＰＵ４１のディジタル入力ポートに出力する。ここでは、紙先端センサー６は、記録紙Ｐの有無を検出するものであり、ＬＥＤ６ａからの計測光（検出光）を記録紙Ｐ側に向かって照射し、記録紙Ｐが存在する場合は、計測光が記録紙Ｐに反射してフォトディテクター６ｂに入射することにより検出される。記録紙Ｐが存在しない場合は、計測光が記録紙Ｐに反射してフォトディテクター６ｂに入射することがなく検出されないことにより判断される。
ここで、フォトディテクター６ｂが記録紙Ｐの挿入口や排出口近傍に配置されていた場合、計測光以外の外乱光が入ることがあり、フォトディテクター６ｂの計測データにノイズ含まれて誤検出することがある。このため、ＬＥＤ６ａへの駆動用電力を遮断し、そのときのフォトディテクター６ｂの計測データをノイズデータとして記憶しておき、ＬＥＤ６ａへの駆動用電力を供給したとき取得した計測データから除去または比較することにより、より正確に記録紙Ｐの有無を検出することができる。記録紙Ｐの挿入口や排出口で、記録紙Ｐやオペレータの手などにより、外光が反射されたり遮蔽されたりして変化することもあるので、複数回取得することが好ましい。
【００３２】
次に実施形態の動作を説明する。
図４は、実施形態の動作タイミングチャートである。
図５は、実施形態の処理フローチャートである。
まずプリンター１の電源が投入されると、ＣＰＵ４１は通常モードになり、センサーアンプ回路４６に電源が供給され、ＬＥＤ６ａとフォトディテクター６ｂに駆動用電力が供給される（ステップＳ１）。その後、ＣＰＵ４１は、待機状態が継続し、ＬＥＤ６ａへの駆動用電力を遮断し、スリープモードに移行したものとする。 続いて、時刻ｔ１において、ウェイクアップタイマ４２によるウェイクアップによりＣＰＵ４１がスリープモードから通常動作状態（通常モード）に移行すると、ＣＰＵ４１は、時刻ｔ２にいたるまでの期間で、紙先端センサー６のＬＥＤ６ａを非駆動（電力供給遮断）状態に保ったまま、フォトディテクター６ｂの計測信号Ｍ１を読み込む（ステップＳ２）。
すなわち、ＬＥＤ６ａが非駆動状態である場合には、フォトディテクター６ｂの計測信号Ｍ１の信号レベルは、フォトディテクター６ｂ周囲の外乱光のみの光量レベルに相当し、フォトディテクター６ｂのバックグランドノイズに相当する計測信号Ｍ１を読み込むこととなる。この場合の信号読み込み期間Ｔ３の長さとしては、例えば、３００μｓｅｃである。この信号読み込み期間において、実際の信号読み込みは、少なくとも１回行えば良いが、様々な外乱を考慮した場合には、複数回行い、複数回読み込んだ信号から有効な信号を抽出してそれらの平均値を出力信号レベルとして取り扱うようにしてもよい。
【００３３】
この場合において、フォトディテクター６ｂ周囲の外乱光のみの光量レベルが記録紙を挿入した場合に想定されている信号レベルを超えていると判断される場合には、即座に記録紙が無い状態であると判断するようにしてもよい。これは、記録紙がある状態では、外乱光が遮られるため、フォトディテクター６ｂに入射する光量には限度があるからである。
これと並行してＣＰＵ４１は、ＬＥＤ６ａを駆動状態に移行させるために、ラッチ回路４３をセットし、ラッチ回路４３の出力端子から駆動信号を出力させる（ステップＳ３）。このラッチ回路４３の出力は一端セットされると、ＣＰＵ４１が意識的にリセットしない限り、その出力状態が維持されるようになっており、ＣＰＵ４１がスリープモードに移行した場合でも、出力状態を維持しつづけることとなる。したがって、ＬＥＤ６ａは、ラッチ回路４３がセット状態にある限り駆動状態を維持し続ける。
そして、ラッチ回路４３の出力端子から駆動信号が出力された結果、ＬＥＤ６ａは、時刻ｔ０からＬＥＤ６ａの時刻ｔ２において、駆動状態に移行する。しかしながら、この状態においては、ＬＥＤ６ａから計測光が出力されてからフォトディテクター６ｂが出力する信号のレベルは不安定であるため、ＣＰＵ４１は、実際には計測を行うことはできない。安定になるまでの時間は、素子の特性による。
【００３４】
そこで、ＣＰＵ４１は、ＬＥＤ６ａの計測光が安定するまでは、待機することとなるので、待機状態における自己の消費電力を低減するため、ウェイクアップタイマ４２をセットしてスリープモードに移行する（ステップＳ４）。スリープモードにおいては、通常モードに移行するためのウェイクアップに必要な最低限の回路だけしか動作させないため、ＣＰＵ４１の待機時における消費電力を大幅に削減することが可能となっている。
この場合において、ウェイクアップタイマ４２にセットする時間としては、ＬＥＤ６ａが安定するのに十分な時間（ＬＥＤ安定化時間＝時刻ｔ３−時刻ｔ２＝Ｔ１−Ｔ３）が設定される。なお、ＬＥＤ安定化時間は、必要以上に長くとっても効果は変わらないので、必要十分な時間に設定される。
【００３５】
これにより、ＬＥＤ安定化時間が経過した時刻ｔ３になると、ウェイクアップタイマが起動し、ＣＰＵ４１を再び起動させる（ステップＳ５）。
この時点において、ＬＥＤ６ａの計測光は計測可能な安定した状態となっているので、ＣＰＵ４１は、時刻ｔ３〜時刻ｔ４の期間中にフォトディテクター６ｂから出力される計測信号Ｍ２を読み込むこととなる（ステップＳ６）。この場合の信号読み込み期間の長さとしては、バックグランドノイズの計測時と同じで、信号読み込み期間Ｔ３となっており、例えば、３００μｓｅｃである。したがって、この信号読み込み期間においても、バックグランドノイズの計測時と同様に、実際の信号読み込みは、少なくとも１回行えば良いが、様々な外乱を考慮した場合には、複数回行い、複数回読み込んだ信号から有効な信号を抽出してそれらの平均値を出力信号レベルとして取り扱うようにしてもよい。
続いて、ＣＰＵ４１は、計測信号Ｍ２と、計測信号Ｍ１との差（＝Ｍ２−Ｍ１）を演算し（ステップＳ７）、差（バックグランドノイズを除去した後の値）が所定のしきい値を超えているか否かを判別する（ステップＳ８）。
【００３６】
ステップＳ８の判別において、差が所定のしきい値を超えている場合には（ステップＳ８；Ｙｅｓ）、記録紙が所定の位置に有りと判断され、裏書き印字機構１１あるいは表書き印字機構１４により記録紙に対する印刷（印字）が行われる（ステップＳ９）。
ステップＳ８の判別において、差が所定のしきい値未満の場合には（ステップＳ８；Ｎｏ）、記録紙が所定の位置に無いと判断され、待機状態となり、必要に応じてエラー告知を行う（ステップＳ１０）。
図４では、記録紙が所定の位置に無いと判断された状態が続く場合を示している。ｔ４で、ＣＰＵ４１は、待機状態が継続していると判断し、ＬＥＤ６ａへの駆動用電力を遮断し、スリープモードに移行する。この期間に、プリンター１が外部に接続されたコンピューターなどからデータを受信した際は、以降は、時刻ｔ５においてウェイクアップし、再び時刻ｔ１と同様の状態となり、同様の処理がなされることとなる。そして、時刻ｔ６及び時刻ｔ７で示すように、時間Ｔ１＋Ｔ２に相当する周期で同様の処理が繰り返されることとなる。ＣＰＵ４１が、スリープモードの期間中でも、プリンター１が外部に接続されたコンピューターなどからデータを受信した場合、割り込みを発生させてウェイクアップするように設定しておくこともできる。この場合、スリープモードの期間に、プリンター１が外部に接続されたコンピューターなどからデータを受信した際は、ウェイクアップタイマ４２による割込みを待たず、ウェイクアップし、ｔ５からの処理をすることができる。
【００３７】
以上の説明のように、本実施形態によれば、フォトセンサーである紙先端センサー６を構成するＬＥＤ６ａの安定化時間とバックグランドノイズを考慮して、待機時の消費電力の大きいＣＰＵ４１のスリープモード期間を最大限大きくとるようにタイマ（ウェイクアップタイマ）制御を行っているため、待機時の消費電力の高いＳｏＣであっても、消費電力を大幅に低減させることが可能となる。
以上の説明においては、情報機器としてのプリンターに適用した場合について説明したが、プリンター以外の他の情報機器であっても、ＬＥＤを用いたフォトセンサーを用いてノイズ除去などのため間欠的に計測を行う場合に、同様に消費電力を低減することが可能となる。
【符号の説明】
【００３８】
１…プリンター、６…紙先端センサー、６ａ…ＬＥＤ（発光素子）、６ｂ…フォトディテクター（受光素子）、１１…裏書き印字機構（プリンターユニット）、１４…表書き印字機構（プリンターユニット）、２０…紙検出装置（計測装置）、４１…ＣＰＵ（制御部）、４２…ウェイクアップタイマ（タイマー）、４３…ラッチ回路（保持部）、４４…アンプ回路、４５…スイッチングトランジスタ、４６…センサーアンプ回路、Ｍ１、Ｍ２…計測信号。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出装置、プリンター及び検出装置の制御方法に係り、特に消費電力の低減を図る技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンター等のいわゆる小型情報機器には、外部に接続された電源装置から供給される直流電力によって動作するタイプのものがある。そして、近年では、消費電力を抑制するために、情報機器に対して、電源スイッチがオン状態であっても、情報機器が長時間使用されずに、主機能を提供しない、いわゆる待機時においても、ＣＰＵ（マイクロプロセッサー）を含む内部回路、すなわち、電力の消費量が比較的多い部位への直流電力の供給を抑制することが求められている。
さらに、エネルギー使用製品に対して環境配慮設計を義務付ける規制を設ける国もあり、そのような国では、オフモード（情報機器が商用電源につながれているものの、どのような機能も提供していない動作状態）における消費電力を所定値以下に抑制することが要求されている場合もある。
【０００３】
一方、一つの半導体チップ上に用途に応じて必要とされる一連の機能を集積するＳｏＣ（System-on-Chip）とすることが知られている。
一般に、ＳｏＣにおいては、待機時の消費電力が大きいため、スリープモードなどの省電力モードへ移行することで省電力化を実現していた。
ところで従来のプリンターにおける紙検出装置においては、プリンターの設置状況によっては、プリンターの紙挿入口または紙排出口から太陽光線などの外乱光が入射し、その外乱光を紙検出装置の受光素子が受光し誤検出してしまうおそれがあった。
この場合には、記録紙が無いにもかかわらず、記録紙があると誤って検出してしまうことがあった。或いは、記録紙があるにもかかわらず、記録紙が無いと誤って検出してしまうことがあった。
【０００４】
これを解決するため、特許文献１記載の技術においては、外乱光による影響をキャンセルして、外乱光により誤検出のおそれのある状況下であっても外乱光の影響を受けずに、記録紙を検出することが開示されている。
ところで、小型情報機器の低消費電力化を進めるためには、待機時の低消費電力化が重要である。
このため、特許文献２記載の技術は、センサーを断続的にオン／オフさせて、センサーの消費電流を抑制する技術が開示されている。
また、従来、コントローラーとして、ＳｏＣを用いる場合に、消費電力を低減するため、稼動しない待機状態が一定の時間継続した場合には、ＳｏＣ内で主たる制御部として機能しているマイクロプロセッサーの機能を最低限とするためにスリープモードに動作モードを移行するものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−０６８５２９号公報
【特許文献２】特開２０１０−０３６５２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、コントローラーがスリープモードに移行した場合、ユーザインタフェースや状態監視のためのセンサーの電源を止めることはできない。
ところで、従来のＳｏＣにおいては、状態監視のために光センサーを用いている場合、コントローラーがスリープモードに移行してしまうと検出タイミングを管理することはできなかった。このため、光センサーを間欠駆動して検出を行う必要がある場合、検出タイミングでは、スリープモードにできない。スリープモードへ移行が可能なコントローラーであっても、スリープモードに移行させることはできず、常時駆動状態としておく必要があり、省電力化が図れないという問題点があった。また、センサーが安定化する時間まで、コントローラーは監視が不要だが、その間スリープモードにすることもしていなかった。
そこで、本発明の目的は、小型情報機器のコントローラーをスリープモードにより低消費電力化を図りつつ、間欠的に駆動して検出することが可能な検出装置、プリンター及び検出装置の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の検出装置は、検出光を照射する発光素子と、 検出光を受光する受光素子と、前記発光素子に対して電力供給を制御する制御信号を出力する制御部と、前記制御信号を保持する保持部と、を備え、前記制御部は、所定の間隔で前記制御信号を出力し、前記発光素子に対し電力供給と電力遮断を行い、通常モードと少なくとも一部の機能を停止するスリープモードの間を移行可能であり、前記通常モードと前記スリープモードの間を移行するタイミングと、前記発光素子に対する電力供給と電力遮断の切り換えのタイミングを同期して行い、前記保持部は、少なくとも前記制御部が前記スリープモードの期間、前記制御信号を保持することを特徴としている。
上記構成によれば、発光素子に対する電力供給と遮断を行いつつ、制御部をスリープモードにして消費電力を低減することができる。特にスリープモードであっても、発光素子に対する電力供給と遮断を継続して行うことができる。
【０００８】
また、前記制御部は、前記発光素子に対する前記電力供給時に前記受光素子の検出信号を取得し、前記電力遮断時に前記受光素子の検出信号を取得し、双方の前記検出信号に基づき、検出を行うことが好ましい。
上記構成によれば、受光素子が外乱光やバックグランドノイズの影響を受ける場合、発光素子に対する電力供給時の受光素子のノイズ信号を含む検出信号から、電力遮断時の受光素子のノイズ信号を除去し、より正確な検出を行うことができる。
【０００９】
また、前記制御部は、前記通常モードから前記スリープモードへ移行する前に、前記発光素子への電力供給が行われていた場合は前記電力遮断を行い、前記発光素子への電力遮断が行われていた場合は前記電力供給を行う前記制御信号を出力することが好ましい。
上記構成によれば、通常モードからスリープモードへ移行するごとに、発光素子への電力供給と遮断を交互に繰り返すことができ、省電力に有効にスリープモードへ移行することができる。
【００１０】
また、前記通常モードと前記スリープモードの間を移行する間隔は、前記発光素子に対する電力供給を開始してから前記受光素子の検出信号が安定するまでの期間より長いことが好ましい。
上記構成によれば、通常モードになって、発光素子が電力供給を受けて発光してから、受光素子の検出信号が安定するまでの期間（過渡状態）、一旦スリープモードにして待ち、安定してから再び通常モードに戻って検出を行うので、より確実な検出と省電力を兼ねることができる。
【００１１】
また、少なくとも前記スリープ期間を計時するタイマーを有し、前記制御部は、前記タイマーの計時に基づき、前記スリープモードから前記通常モードに移行することが好ましい。
上記構成によれば、制御部は、タイマー割込みにより簡単にスリープモードから通常モードにウェイクアップすることができる。
【００１２】
また、本発明のプリンターは、印刷媒体を搬送する媒体搬送路に前記発光素子及び前記受光素子が設けられ、前記印刷媒体を検出する上記いずれかの検出装置と、前記検出装置による検出結果に基づいて印刷を行う印刷ユニットと、を備えたことを特徴としている。
上記構成によれば、紙の挿入口や排出口に受光素子が設けられ、外乱光やバックグランドノイズの影響を受け易いプリンターであっても、発光素子に対する電力供給と遮断を行いつつ、外乱光やバックグランドノイズの影響を除去しながら、制御部をスリープモードにして消費電力を低減することができる。
【００１３】
また、検出光を照射する発光素子と、検出光を受光する受光素子と、前記発光素子への電力供給を制御する制御信号を出力する制御部と、前記制御信号を保持する保持部とを備えた検出装置の制御方法であって、前記制御部が通常モードと少なくとも一部の機能を停止するスリープモードの間を移行するタイミングに同期して、前記発光素子に対する電力供給と電力遮断の切り換えを行い、少なくとも前記スリープモードの期間、前記保持部が前記制御信号を保持することを特徴としている。
上記構成によれば、発光素子に対する電力供給と遮断を行いつつ、制御部をスリープモードにして消費電力を低減することができる。特にスリープモードであっても、発光素子に対する電力供給と遮断を継続して行うことができる。
【００１４】
また、ＬＥＤを間欠的に駆動して計測光を照射し、フォトディテクターにより受光して間欠的に計測を行う計測装置において、前記ＬＥＤを起動してから当該ＬＥＤの駆動状態が安定するまでの期間、前記ＬＥＤの駆動状態を維持しつつ、自己の動作モードをスリープモードとする制御装置を備えるようにしてもよい。
上記構成によれば、制御装置は、ＬＥＤを起動してから当該ＬＥＤの駆動状態が安定するまでの期間、前記ＬＥＤの駆動状態を維持しつつ、自己の動作モードをスリープモードとするので、ＬＥＤは駆動状態を保つことができ、消費電力を低減させつつ次回の計測に備えることができる。
【００１５】
ここで、制御装置は、前記スリープモードの期間中、前記ＬＥＤを駆動するための駆動制御信号の出力を維持可能とされているようにしてもよい。
上記構成によれば、スリープモードの期間中であっても、ＬＥＤの駆動状態を維持することができる。
【００１６】
また、制御装置は、前記スリープモードの期間中に前記駆動制御信号の出力を保持可能なラッチ回路を有し、当該ラッチ回路を介して前記駆動制御信号を前記ＬＥＤに出力するようにしてもよい。
上記構成によれば、ラッチ回路は、ＬＥＤに出力する駆動制御信号の出力をスリープモードの期間中に保持するので、確実にＬＥＤの駆動状態を維持することができる。
【００１７】
また、前記計測のタイミングに合わせて前記制御装置を前記スリープモードから通常動作モードに移行させるウェイクアップタイマを備えるようにしてもよい。
上記構成によれば、計測のタイミングには、制御装置を通常動作モードに移行させることができ、確実に計測が行える。
【００１８】
また、印刷媒体を搬送する媒体搬送路に、前記印刷媒体の位置を検出する前記ＬＥＤ及び前記フォトディテクターが設けられた上記いずれかの計測装置と、前記計測装置により得られた前記印刷媒体の位置に基づいて印刷を行う印刷ユニットと、を備えるようにしてもよい。
上記構成によれば、待機時の消費電力を抑制しつつ、確実に印刷媒体の位置を検出して印刷を行うことができる。
【００１９】
また、制御装置の制御下でＬＥＤを間欠的に駆動して計測光を照射し、フォトディテクターにより受光して間欠的に計測を行う計測装置の制御方法において、前記ＬＥＤを起動する工程と、前記ＬＥＤを起動してから当該ＬＥＤの駆動状態が安定するまでの期間、前記制御装置の動作モードをスリープモードとする工程と、前記フォトディテクターにより前記ＬＥＤの計測光を受光して計測を行う計測工程と、を備えるようにしてもよい。
上記構成によれば、制御装置は、ＬＥＤを起動してから当該ＬＥＤの駆動状態が安定するまでの期間、前記ＬＥＤの駆動状態を維持しつつ、自己の動作モードをスリープモードとするので、ＬＥＤは駆動状態を保つことができ、消費電力を低減させつつ次回の計測に備えることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、発光素子に対する電力供給と遮断を行いつつ、制御部をスリープモードにして消費電力を低減することができ、また、スリープモードであっても、発光素子に対する電力供給と遮断を継続して行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態のプリンターの概略構成を示す側面図である。
【図２】本実施形態の紙検出装置の制御系を示すブロック図である。
【図３】紙先端センサー６の周囲回路の概略構成説明図である。
【図４】実施形態の動作タイミングチャートである。
【図５】実施形態の処理フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態のプリンターの概略構成を示す側面図である。
プリンター１は、図１に示すように、本体フレーム２を有し、この本体フレーム２には、所定の間隔で配置された一対の紙ガイド上部材３ａおよび紙ガイド下部材３ｂを備えた紙ガイド部材３が設けられている。この紙ガイド部材３は、プリンター１の前方側（図１における左方）の部位から中程の部位までほぼ水平方向に延び、さらに、プリンター１の上方側まで湾曲状に延びるように形成されている。これにより、紙ガイド部材３には、平面状の第１の紙経路３０ａと曲面状の第２の紙経路３０ｂとからなる紙経路３０が形成されるようになっている。そして、プリンター１に挿入された記録紙は、紙経路３０にそって双方向に搬送される。なお以下の説明では、第１の紙経路３０ａ側を紙送り方向の上流側とし、第２の紙経路３０ｂ側を紙送り方向の下流側とする。
【００２３】
紙ガイド部材３の上流側には、紙挿入口４が形成されており、また、紙ガイド部材３の中程の部位には、記録紙の先端を一時的に当接させるための紙ストッパ５が揺動自在に設けられている。
紙ガイド部材３のうちの第１の紙経路３０ａに相当する部分には、紙先端センサー（紙センサー）６及び紙後端センサー７が設けられている。
【００２４】
紙先端センサー６は、ＬＥＤ（発光素子）６ａ及びフォトディテクター（受光素子）６ｂがほぼ同一平面状に配置された反射型フォトセンサーである。紙先端センサー６は、紙ストッパ５の近傍であって紙ストッパ５に対して上流側に配置されている。これにより、紙先端センサー６は、記録紙の先端部分が紙ストッパ５に当接した状態でのその周辺部分を検出できるようになっている。ここで、本実施の形態の場合、紙先端センサー６は、後述する紙検出装置２０の一要素を構成している。
【００２５】
一方、紙後端センサー７は、ＬＥＤ（発光素子）及びフォトディテクター（受光素子）が対向配置されたインタラプト型フォトセンサーであって、紙挿入口４の周辺に配置されている。これにより、紙後端センサー７は、記録紙の先端部分が紙ストッパ５に当接した状態で、記録紙の後端部分を検出できるようになっている。そして、これらの紙先端センサー６及び紙後端センサー７により、プリンター１は、紙挿入口４に記録紙が挿入された否かを検出できるようになっている。
【００２６】
紙ストッパ５の紙送り方向上流側の部位には、第１の紙送りローラー８が設けられている。この第１の紙送りローラー８は、一対の駆動ローラー８ａ及び従動ローラー８ｂから構成されている。また、その駆動ローラー８ａは、駆動モータ９の動力が図示しない歯車列によって伝達されるように構成されている。
【００２７】
プリンター１において使用される記録紙には、小切手（チェック）用紙が含まれ、この小切手用紙には、ＭＩＣＲ文字（磁気インク文字）が印刷されている。そして、第１の紙送りローラー８の紙送り方向上流側の部位には、チェック紙のＭＩＣＲ文字を読み取るための磁気読取装置１０が設けられている。この磁気読取装置１０は、読取ヘッド１０ａと、ヘッド押圧部材１０ｂとから構成されている。なお、磁気読取装置１０の紙送り方向上流側の部位には、ＭＩＣＲ文字を磁化するための着磁部材（図示しない）が設けられている。
【００２８】
紙ガイド部材３の第２の紙経路３０ｂに相当する部分には、小切手の裏書きを印字する裏書き印字機構１１が設けられている。この裏書き印字機構１１は、ドットインパクト方式による印字ヘッド１１ａと、プラテン１１ｂとを備えている。
裏書き印字機構１１の紙送り方向下流側には、第２の紙送りローラー１２が設けられている。この第２の紙送りローラー１２は、一対の駆動ローラー１２ａ及び従動ローラー１２ｂからなっている。この駆動ローラー１２ａは、上述した駆動モータ９の動力が上記歯車列を介して伝達されることによって、第１の紙送りローラー８の駆動ローラー８ａとともに回動するように構成されている。
【００２９】
他方、本体フレーム２の上部には、紙排出機構１３及び表書き印字機構１４が設けられている。紙排出機構１３は、第２の紙経路３０ｂの延長上の紙経路とそれと異なる紙経路を形成して記録紙を２方向に排出するように構成された機構であって、支軸１３ａを中心として本体フレーム２の後方側に開けるようになっている。
表書き印字機構１４は、ドットインパクト方式による印字ヘッド１４ａと、プラテン１４ｂとから構成されている。印字ヘッド１４ａは、第２の紙経路３０ｂに対して紙ガイド上部材３ａ側の部位に配置されている。一方、プラテン１４ｂは、紙排出機構１３内で印字ヘッド１４ａと対向する部位に配置されている。
印字ヘッド１４ａの近傍の紙送り方向下流側の部位には、紙排出センサー１５が設けられている。この紙排出センサー１５は、上述した紙先端センサー６と同様、反射型フォトセンサーであって、記録紙が排出されたか否かを検出できるようになっている。
【００３０】
図２は、本実施形態の紙検出装置の制御系を示すブロック図である。
紙検出装置の制御系は、ＣＰＵ４１と、ＣＰＵ４１の動作モードがスリープモードである場合に、ＣＰＵ４１を起動して紙先端センサー６の駆動処理および計測（検出）を行わせるウェイクアップタイマ４２と、ＣＰＵ４１の動作モードがスリープモードであり、紙先端センサー６が安定動作状態となるまでの間を含め、電源が遮断されるかあるいはＣＰＵ４１にラッチ解除がなされるまでＬＥＤ駆動信号（制御信号）の出力を維持するラッチ回路４３と、ラッチ回路４３の出力を増幅して、ＬＥＤ６ａの駆動（電力供給）／非駆動（電力遮断）を制御するスイッチングトランジスタ４５のベース端子に出力するアンプ回路４４と、を備えて構成されている。
ＣＰＵ４１は、通常モードでは、保有する全ての機能を実行することができ、内蔵または接続されたメモリの情報に基づき各種の処理を実行可能であり、入出力ポートから所定の信号を所定のタイミングで入力や出力することが可能である。スリープモードでは、ウェイクアップタイマ４２からの割込み処理を受け付けウェイクアップする機能のみをアクディブにし、他はダウンさせる。これにより省電力にすることができる。ウェイクアップタイマ４２はＣＰＵ４１に内蔵させてもよい。スリープモード時、ラッチ回路４３への出力もダウンするが、アンプ回路４４へは、ラッチ回路４３に保持されたスリープモードになる前の出力が保持されるので、ＬＥＤ６ａの駆動（電力供給）／非駆動が継続する。
【００３１】
図３は、紙先端センサー６の周囲回路の概略構成説明図である。
紙先端センサー６には、センサーアンプ回路４６が設けられており、このセンサーアンプ回路４６は、ＣＰＵ４１の制御下で、ＬＥＤ６ａおよびフォトディテクター６ｂに駆動用電力を供給する。さらにセンサーアンプ回路４６は、ＣＰＵ４１のディジタル出力ポートから入力されたコントロールデータに基づいて紙先端センサー６のＬＥＤ６ａの駆動を制御するとともに、フォトディテクター６ｂの出力信号を増幅して、アナログ／ディジタル変換し、計測データとしてＣＰＵ４１のディジタル入力ポートに出力する。ここでは、紙先端センサー６は、記録紙Ｐの有無を検出するものであり、ＬＥＤ６ａからの計測光（検出光）を記録紙Ｐ側に向かって照射し、記録紙Ｐが存在する場合は、計測光が記録紙Ｐに反射してフォトディテクター６ｂに入射することにより検出される。記録紙Ｐが存在しない場合は、計測光が記録紙Ｐに反射してフォトディテクター６ｂに入射することがなく検出されないことにより判断される。
ここで、フォトディテクター６ｂが記録紙Ｐの挿入口や排出口近傍に配置されていた場合、計測光以外の外乱光が入ることがあり、フォトディテクター６ｂの計測データにノイズ含まれて誤検出することがある。このため、ＬＥＤ６ａへの駆動用電力を遮断し、そのときのフォトディテクター６ｂの計測データをノイズデータとして記憶しておき、ＬＥＤ６ａへの駆動用電力を供給したとき取得した計測データから除去または比較することにより、より正確に記録紙Ｐの有無を検出することができる。記録紙Ｐの挿入口や排出口で、記録紙Ｐやオペレータの手などにより、外光が反射されたり遮蔽されたりして変化することもあるので、複数回取得することが好ましい。
【００３２】
次に実施形態の動作を説明する。
図４は、実施形態の動作タイミングチャートである。
図５は、実施形態の処理フローチャートである。
まずプリンター１の電源が投入されると、ＣＰＵ４１は通常モードになり、センサーアンプ回路４６に電源が供給され、ＬＥＤ６ａとフォトディテクター６ｂに駆動用電力が供給される（ステップＳ１）。その後、ＣＰＵ４１は、待機状態が継続し、ＬＥＤ６ａへの駆動用電力を遮断し、スリープモードに移行したものとする。 続いて、時刻ｔ１において、ウェイクアップタイマ４２によるウェイクアップによりＣＰＵ４１がスリープモードから通常動作状態（通常モード）に移行すると、ＣＰＵ４１は、時刻ｔ２にいたるまでの期間で、紙先端センサー６のＬＥＤ６ａを非駆動（電力供給遮断）状態に保ったまま、フォトディテクター６ｂの計測信号Ｍ１を読み込む（ステップＳ２）。
すなわち、ＬＥＤ６ａが非駆動状態である場合には、フォトディテクター６ｂの計測信号Ｍ１の信号レベルは、フォトディテクター６ｂ周囲の外乱光のみの光量レベルに相当し、フォトディテクター６ｂのバックグランドノイズに相当する計測信号Ｍ１を読み込むこととなる。この場合の信号読み込み期間Ｔ３の長さとしては、例えば、３００μｓｅｃである。この信号読み込み期間において、実際の信号読み込みは、少なくとも１回行えば良いが、様々な外乱を考慮した場合には、複数回行い、複数回読み込んだ信号から有効な信号を抽出してそれらの平均値を出力信号レベルとして取り扱うようにしてもよい。
【００３３】
この場合において、フォトディテクター６ｂ周囲の外乱光のみの光量レベルが記録紙を挿入した場合に想定されている信号レベルを超えていると判断される場合には、即座に記録紙が無い状態であると判断するようにしてもよい。これは、記録紙がある状態では、外乱光が遮られるため、フォトディテクター６ｂに入射する光量には限度があるからである。
これと並行してＣＰＵ４１は、ＬＥＤ６ａを駆動状態に移行させるために、ラッチ回路４３をセットし、ラッチ回路４３の出力端子から駆動信号を出力させる（ステップＳ３）。このラッチ回路４３の出力は一端セットされると、ＣＰＵ４１が意識的にリセットしない限り、その出力状態が維持されるようになっており、ＣＰＵ４１がスリープモードに移行した場合でも、出力状態を維持しつづけることとなる。したがって、ＬＥＤ６ａは、ラッチ回路４３がセット状態にある限り駆動状態を維持し続ける。
そして、ラッチ回路４３の出力端子から駆動信号が出力された結果、ＬＥＤ６ａは、時刻ｔ０からＬＥＤ６ａの時刻ｔ２において、駆動状態に移行する。しかしながら、この状態においては、ＬＥＤ６ａから計測光が出力されてからフォトディテクター６ｂが出力する信号のレベルは不安定であるため、ＣＰＵ４１は、実際には計測を行うことはできない。安定になるまでの時間は、素子の特性による。
【００３４】
そこで、ＣＰＵ４１は、ＬＥＤ６ａの計測光が安定するまでは、待機することとなるので、待機状態における自己の消費電力を低減するため、ウェイクアップタイマ４２をセットしてスリープモードに移行する（ステップＳ４）。スリープモードにおいては、通常モードに移行するためのウェイクアップに必要な最低限の回路だけしか動作させないため、ＣＰＵ４１の待機時における消費電力を大幅に削減することが可能となっている。
この場合において、ウェイクアップタイマ４２にセットする時間としては、ＬＥＤ６ａが安定するのに十分な時間（ＬＥＤ安定化時間＝時刻ｔ３−時刻ｔ２＝Ｔ１−Ｔ３）が設定される。なお、ＬＥＤ安定化時間は、必要以上に長くとっても効果は変わらないので、必要十分な時間に設定される。
【００３５】
これにより、ＬＥＤ安定化時間が経過した時刻ｔ３になると、ウェイクアップタイマが起動し、ＣＰＵ４１を再び起動させる（ステップＳ５）。
この時点において、ＬＥＤ６ａの計測光は計測可能な安定した状態となっているので、ＣＰＵ４１は、時刻ｔ３〜時刻ｔ４の期間中にフォトディテクター６ｂから出力される計測信号Ｍ２を読み込むこととなる（ステップＳ６）。この場合の信号読み込み期間の長さとしては、バックグランドノイズの計測時と同じで、信号読み込み期間Ｔ３となっており、例えば、３００μｓｅｃである。したがって、この信号読み込み期間においても、バックグランドノイズの計測時と同様に、実際の信号読み込みは、少なくとも１回行えば良いが、様々な外乱を考慮した場合には、複数回行い、複数回読み込んだ信号から有効な信号を抽出してそれらの平均値を出力信号レベルとして取り扱うようにしてもよい。
続いて、ＣＰＵ４１は、計測信号Ｍ２と、計測信号Ｍ１との差（＝Ｍ２−Ｍ１）を演算し（ステップＳ７）、差（バックグランドノイズを除去した後の値）が所定のしきい値を超えているか否かを判別する（ステップＳ８）。
【００３６】
ステップＳ８の判別において、差が所定のしきい値を超えている場合には（ステップＳ８；Ｙｅｓ）、記録紙が所定の位置に有りと判断され、裏書き印字機構１１あるいは表書き印字機構１４により記録紙に対する印刷（印字）が行われる（ステップＳ９）。
ステップＳ８の判別において、差が所定のしきい値未満の場合には（ステップＳ８；Ｎｏ）、記録紙が所定の位置に無いと判断され、待機状態となり、必要に応じてエラー告知を行う（ステップＳ１０）。
図４では、記録紙が所定の位置に無いと判断された状態が続く場合を示している。ｔ４で、ＣＰＵ４１は、待機状態が継続していると判断し、ＬＥＤ６ａへの駆動用電力を遮断し、スリープモードに移行する。この期間に、プリンター１が外部に接続されたコンピューターなどからデータを受信した際は、以降は、時刻ｔ５においてウェイクアップし、再び時刻ｔ１と同様の状態となり、同様の処理がなされることとなる。そして、時刻ｔ６及び時刻ｔ７で示すように、時間Ｔ１＋Ｔ２に相当する周期で同様の処理が繰り返されることとなる。ＣＰＵ４１が、スリープモードの期間中でも、プリンター１が外部に接続されたコンピューターなどからデータを受信した場合、割り込みを発生させてウェイクアップするように設定しておくこともできる。この場合、スリープモードの期間に、プリンター１が外部に接続されたコンピューターなどからデータを受信した際は、ウェイクアップタイマ４２による割込みを待たず、ウェイクアップし、ｔ５からの処理をすることができる。
【００３７】
以上の説明のように、本実施形態によれば、フォトセンサーである紙先端センサー６を構成するＬＥＤ６ａの安定化時間とバックグランドノイズを考慮して、待機時の消費電力の大きいＣＰＵ４１のスリープモード期間を最大限大きくとるようにタイマ（ウェイクアップタイマ）制御を行っているため、待機時の消費電力の高いＳｏＣであっても、消費電力を大幅に低減させることが可能となる。
以上の説明においては、情報機器としてのプリンターに適用した場合について説明したが、プリンター以外の他の情報機器であっても、ＬＥＤを用いたフォトセンサーを用いてノイズ除去などのため間欠的に計測を行う場合に、同様に消費電力を低減することが可能となる。
【符号の説明】
【００３８】
１…プリンター、６…紙先端センサー、６ａ…ＬＥＤ（発光素子）、６ｂ…フォトディテクター（受光素子）、１１…裏書き印字機構（プリンターユニット）、１４…表書き印字機構（プリンターユニット）、２０…紙検出装置（計測装置）、４１…ＣＰＵ（制御部）、４２…ウェイクアップタイマ（タイマー）、４３…ラッチ回路（保持部）、４４…アンプ回路、４５…スイッチングトランジスタ、４６…センサーアンプ回路、Ｍ１、Ｍ２…計測信号。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出光を照射する発光素子と、
検出光を受光する受光素子と、
前記発光素子に対して電力供給を制御する制御信号を出力する制御部と、
前記制御信号を保持する保持部と、を備え、
前記制御部は、所定の間隔で前記制御信号を出力し、前記発光素子に対し電力供給と電力遮断を行い、通常モードと少なくとも一部の機能を停止するスリープモードの間を移行可能であり、前記通常モードと前記スリープモードの間を移行するタイミングと、前記発光素子に対する電力供給と電力遮断の切り換えのタイミングを同期して行い、
前記保持部は、少なくとも前記制御部が前記スリープモードの期間、前記制御信号を保持することを特徴とする検出装置。
【請求項２】
請求項１記載の検出装置において、
前記制御部は、前記発光素子に対する前記電力供給時に前記受光素子の検出信号を取得し、前記電力遮断時に前記受光素子の検出信号を取得し、双方の前記検出信号に基づき検出を行うことを特徴とする検出装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の検出装置において、
前記制御部は、前記通常モードから前記スリープモードへ移行する前に、前記発光素子への電力供給が行われていた場合は前記電力遮断を行い、前記発光素子への電力遮断が行われていた場合は前記電力供給を行う前記制御信号を出力ことを特徴とする検出装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の検出装置において、
前記通常モードと前記スリープモードの間を移行する間隔は、前記発光素子に対する電力供給を開始してから前記受光素子の検出信号が安定するまでの期間より長いことを特徴とする検出装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の検出装置において、
少なくとも前記スリープ期間を計時するタイマーを有し、
前記制御部は、前記タイマーの計時に基づき、前記スリープモードから前記通常モードに移行することを特徴とする検出装置。
【請求項６】
印刷媒体を搬送する媒体搬送路に前記発光素子及び前記受光素子が設けられ、前記印刷媒体を検出する請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の検出装置と、
前記検出装置による検出結果に基づいて印刷を行う印刷ユニットと、
を備えたことを特徴とするプリンター。
【請求項７】
検出光を照射する発光素子と、検出光を受光する受光素子と、前記発光素子への電力供給を制御する制御信号を出力する制御部と、前記制御信号を保持する保持部とを備えた検出装置の制御方法であって、
前記制御部が通常モードと少なくとも一部の機能を停止するスリープモードの間を移行するタイミングに同期して、前記発光素子に対する電力供給と電力遮断の切り換えを行い、少なくとも前記スリープモードの期間、前記保持部が前記制御信号を保持することを特徴とする検出装置の制御方法。
【請求項１】
検出光を照射する発光素子と、
検出光を受光する受光素子と、
前記発光素子に対して電力供給を制御する制御信号を出力する制御部と、
前記制御信号を保持する保持部と、を備え、
前記制御部は、所定の間隔で前記制御信号を出力し、前記発光素子に対し電力供給と電力遮断を行い、通常モードと少なくとも一部の機能を停止するスリープモードの間を移行可能であり、前記通常モードと前記スリープモードの間を移行するタイミングと、前記発光素子に対する電力供給と電力遮断の切り換えのタイミングを同期して行い、
前記保持部は、少なくとも前記制御部が前記スリープモードの期間、前記制御信号を保持することを特徴とする検出装置。
【請求項２】
請求項１記載の検出装置において、
前記制御部は、前記発光素子に対する前記電力供給時に前記受光素子の検出信号を取得し、前記電力遮断時に前記受光素子の検出信号を取得し、双方の前記検出信号に基づき検出を行うことを特徴とする検出装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の検出装置において、
前記制御部は、前記通常モードから前記スリープモードへ移行する前に、前記発光素子への電力供給が行われていた場合は前記電力遮断を行い、前記発光素子への電力遮断が行われていた場合は前記電力供給を行う前記制御信号を出力ことを特徴とする検出装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の検出装置において、
前記通常モードと前記スリープモードの間を移行する間隔は、前記発光素子に対する電力供給を開始してから前記受光素子の検出信号が安定するまでの期間より長いことを特徴とする検出装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の検出装置において、
少なくとも前記スリープ期間を計時するタイマーを有し、
前記制御部は、前記タイマーの計時に基づき、前記スリープモードから前記通常モードに移行することを特徴とする検出装置。
【請求項６】
印刷媒体を搬送する媒体搬送路に前記発光素子及び前記受光素子が設けられ、前記印刷媒体を検出する請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の検出装置と、
前記検出装置による検出結果に基づいて印刷を行う印刷ユニットと、
を備えたことを特徴とするプリンター。
【請求項７】
検出光を照射する発光素子と、検出光を受光する受光素子と、前記発光素子への電力供給を制御する制御信号を出力する制御部と、前記制御信号を保持する保持部とを備えた検出装置の制御方法であって、
前記制御部が通常モードと少なくとも一部の機能を停止するスリープモードの間を移行するタイミングに同期して、前記発光素子に対する電力供給と電力遮断の切り換えを行い、少なくとも前記スリープモードの期間、前記保持部が前記制御信号を保持することを特徴とする検出装置の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２７２７（Ｐ２０１２−２７２７Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３９１３７（Ｐ２０１０−１３９１３７）
【出願日】平成２２年６月１８日（２０１０．６．１８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１８日（２０１０．６．１８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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