JP2008093841A

JP2008093841A - 印刷装置

Info

Publication number: JP2008093841A
Application number: JP2006274973A
Authority: JP
Inventors: Akira Masuko; 明益子
Original assignee: Ricoh Printing Systems Ltd
Current assignee: Ricoh Printing Systems Ltd
Priority date: 2006-10-06
Filing date: 2006-10-06
Publication date: 2008-04-24

Abstract

【課題】既存設置のセンサあるいは追加設置した汎用の小型センサにて穴ガレ量を検出し、穴ガレが用紙ジャムに至る付近まで進行した場合には用紙搬送抵抗低減の制御を行うこと、さらに穴ガレ量検出においては、用紙送り停止、改行量、用紙送り速度に影響されないことを課題とする。
【解決手段】送り穴通過の有無をみて用紙ジャムや用紙切れによる用紙走行障害が発生していないか監視する既存設置のフォトセンサからの信号を、用紙搬送部ステッピングモータの相切り替えする毎に読み取り、その信号により、用紙搬送部の用紙送り速度を制御し、あるいは小さな用紙送り量に分割制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、印刷を行う複数の印字素子で構成される印刷機構部をシャトル機構部により桁方向に往復動作させてライン印刷を行い、ライン印刷が終了後(印刷機構部が右端または左端に来た時)に用紙を搬送して印刷用紙送りをする印刷装置に関するものである。

図５に印刷装置の印刷機構の概略を示す。

複数の印字素子を有する印刷機構部５１は、図示していないシャトル機構部の駆動力により桁方向に往復運動される。また、印刷機構部５１は、インクリボン５２と用紙５３を介して、印字力を確保するためのプラテン５４と対向した状態で配置されている。そして、印刷機構部５１が往復運動している状態で印字素子が適時駆動される毎に、インクリボン５２を介して用紙５３にドットマトリクスの形で文字、図形等が印刷される。

用紙搬送部５７は、印刷機構部５１の往復運動の過程で、適時、用紙５３を桁方向と垂直な方向に搬送する。用紙搬送部５７は、用紙５３の送り穴に係合する送りピン（図示せず）を備えた無端のベルトよりなるトラクタ５５と、ステッピングモータ５６とよりなり、ステッピングモータ５６によりトラクタ５５を回動させることにより、送りピンが順次、印字用紙１の送り穴に係脱可能に係合し、用紙５３を牽引搬送する構成となっている。

トラクタ５５の上部には送り穴の通過を検出する反射形あるいは透過形のフォトセンサ５８が設けられており、印刷動作時に送り穴通過の有無をみて（用紙の送り穴領域に対して光を出射し、その反射光（反射形の場合）または透過光（透過形の場合）の有無により形成される出力信号をみて）、用紙ジャムや用紙切れによる用紙走行障害が発生していないか監視している。また、用紙搬送経路には除電シート５９を設け、用紙５３の帯電を除去し、用紙の張り付きや走行抵抗が大きくならないようにしている。

しかし除電シート５９は磨耗及び経時変化等により除電能力が低下するため、常に安定して徐電をし続けることが困難となり、静電気の発生し易い環境条件(低湿度等)、用紙５３の種類(送り穴の強度が弱い用紙、帯電しやすい用紙)、および紙送りが速くなる印刷パターン(印刷行間隔が広い印刷パターン)などにより、用紙搬送負荷が更に強くなり穴ガレが発生する。なお、「穴ガレ」とは、両側に送り穴を有する連続用紙で、用紙の送り穴の強度がトラクタの搬送力に負けることにより、送り穴が拡大したり歪んだりした状態をいう。

この穴ガレが進行して用紙５３の送り穴がめくれてきた状態で用紙５３が積み重なると、用紙５３の送り穴の付近での用紙５３の積み重なりが高く、その他の部分で用紙５３の積み重なりが低くなる。このように、用紙面が同じ高さで積み重ならならないと、例えば、左右の送り穴の片側のみ穴ガレが発生した場合には、片側だけ用紙５３の積み重なりが高くなり、用紙５３のスタッキング位置が、用紙５３の積み重なりの低い方へずれてきて用紙５３が正常に折りたたまれなくなり、用紙ジャムが発生し易くなる。同様に、左右の送り穴の両側で穴ガレが発生した場合には、左右で用紙５３の積み重なりが高くなるため、用紙５３のミシン目位置で用紙５３が折りたたまれなくなり用紙ジャムが発生し易くなる。また、更に穴ガレ進行するとトラクタピンから用紙５３の送り穴が外れて用紙５３を搬送できなくなるために用紙ジャムが発生する。

このため、用紙５３の帯電量を計測する検出器を設け検出器からの信号を測定し、高電圧の測定回数が多い場合は用紙搬送部の用紙送り速度を下げることで用紙搬送抵抗を低減し、穴ガレを発生しにくくする方法が考案された（特許文献１参照）。

一方、光を出射して用紙からの反射光の有無に応じて出力がＯＮ、ＯＦＦする反射形フォトセンサを送り穴通過位置(トラクタピン対向位置)に設け、その出力のＯＮとＯＦＦの期間の長さから穴ガレ量を検出する方法も考案されている（特許文献２参照）。

特開２００４−２３０７４６号公報特開２００２−６８５４８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の方法では、用紙搬送にかかる構成の大幅な変更が必要となり、更に大幅なコストアップは避けられない。またこの方法では、帯電による穴ガレがしにくい送り穴の強度が強い用紙、例えば厚紙や多部紙などを使用している場合や、穴ガレが発生しているが穴ガレ量少ないため用紙ジャムに至らない場合でも、高電圧の測定回数が多いことから用紙搬送部の用紙送り速度を下げてしまう問題がある。

また、特許文献２に記載の方法では、用紙を常に一定の速度で搬送するレーザプリンタ等には有効であるが、印刷時には用紙送りを停止させ、さらに改行量及び用紙送り速度が印刷内容により異なる印刷を行う印刷装置への適用は、反射形フォトセンサ出力のＯＮとＯＦＦの期間の長さが、用紙送り停止、改行量、用紙送り速度により変動するため、正確な穴ガレ量検出ができないという点で、困難である。

以上を鑑み、本発明が解決しようとする課題は、既存設置のセンサあるいは追加設置した汎用の小型センサにて穴ガレ量を検出し、穴ガレが用紙ジャムに至る付近まで進行した場合には用紙搬送抵抗低減の制御を行うこと、さらに穴ガレ量検出においては、用紙送り停止、改行量、用紙送り速度に影響されないことを課題とする。

上記課題を解決する請求項１記載の発明は、複数の印字素子を搭載した印刷機構部と、印刷機構部を桁方向に往復移動させるためのシャトル機構部と、用紙の送り穴に係合する送りピンを備えた無端のベルトよりなるトラクタ及び該トラクタを駆動するステッピングモータよりなり、用紙を所定量搬送する用紙搬送部と、搬送される用紙の送り穴領域に対して光の有無を検出するフォトセンサを備えた印刷装置において、前記フォトセンサの信号を前記ステッピングモータの相切替えする毎に読み取る信号読み取り手段と、この信号読み取り手段から送り穴の穴ガレ量を算出する穴ガレ算出手段を備えたことを特徴とする。

上記課題を解決する請求項２記載の発明は、請求項１記載の印刷装置において、算出された送り穴の穴ガレ量により、用紙搬送部の用紙送り速度を制御する用紙送り制御手段を備えることを特徴とする。

上記課題を解決する請求項３記載の発明は、請求項１記載の印刷装置において、算出された送り穴の穴ガレ量により、分割搬送制御を行う用紙送り制御手段を備えることを特徴とする。

本発明の請求項１記載の発明によれば、常に一定の用紙送り間隔で送り穴を監視するフォトセンサの出力信号を検出し、その信号から穴ガレ量を算出するため、用紙送り停止、改行量、用紙送り速度に影響されず穴ガレ量を算出することができる。

また、請求項２記載の発明によれば、穴ガレが用紙ジャムに至る付近まで進行した場合、低速用紙送り制御により全体の用紙搬送抵抗を小さくするため、穴ガレの進行が抑えられ用紙ジャムを防止することができる。

請求項３記載の発明によれば、低速用紙送り制御により全体の用紙搬送抵抗を小さくしても穴ガレの進行を止められない場合には、分割用紙送り制御によりさらに全体の用紙搬送抵抗を小さくするため、穴ガレの進行が抑えられ用紙ジャムを防止することができる。

図１は、本発明の一例となる用紙搬送にかかる制御のみを抽出した制御ブロック図である。
図１において、５８は用紙送り穴通過の有無をみて用紙ジャムや用紙切れによる用紙走行障害が発生していないか監視しているフォトセンサであり、フォトセンサ５８の信号はＡＣ／ＤＣ変換部１１によりＨまたはＬのロジック信号に変換される。ロジック信号に変換された信号は、用紙送り制御部１４が用紙搬送部５７のステッピングモータ５６を相切替え（１ステップ回転）させる毎にフォトセンサ信号検出部１２によりＨ及びＬで検出される。穴ガレ量算出部１３は検出されたＨ及びＬの信号から穴ガレの量を算出する。用紙送り制御部１４は算出された穴ガレの量から用紙搬送部５７の用紙送りを制御する。

図２は、本発明の一例となるフォトセンサの信号波形の説明図である。
図２において、２１はフォトセンサ信号の波形であり、フォトセンサ５８に送り穴が差し掛かるとフォトセンサ信号２１の電圧は上がり始め、フォトセンサ５８の中心付近に送り穴の中心が来た時に電圧は最大となる。その後電圧は下がり始め、送り穴がフォトセンサ５８を通りすぎるとフォトセンサ信号の電圧はほぼ０Ｖとなる。２２はＡＣ／ＤＣ変換部１１によりロジック信号に変換されたフォトセンサ信号波形である。

図３は、本発明の一例となるフォトセンサ信号検出のタイミングチャートである。
ロジック信号に変換されたフォトセンサ信号波形２２は、用紙搬送部５７のステッピングモータ５６が相切り替えされる毎に検出される。相切り替えされる毎に検出することで用紙送りの停止、改行量及び用紙送り速度に影響されず常に一定の用紙送り間隔（例えば、１８０ＤＰＩのドットラインプリンタにおいてステッピングモータの1ステップ回転が1ドットの場合、用紙送り間隔は約０．０７ｍｍ）で検出が可能となる。穴ガレが発生した場合はロジック信号に変換されたフォトセンサ信号のＨの幅が広くなるため、Ｈの検出回数が増える。穴ガレ量算出部１３はこの増えたＨの検出回数により穴ガレ量を検出する。

図４は、本発明における穴ガレ検出のフロチャートの一例である。
上位装置から印刷開始命令を受信すると、最初に処理４０１にて、パワースイッチをオン、または用紙交換（用紙なし検出が解除された後）してから最初の印刷かを判断する。最初の印刷の場合は、以下に説明する通常（穴ガレしていない）送り穴のＨ検出回数を算出する処理に進み、最初の印刷で無い場合は、前の印刷で通常送り穴のＨ検出回数は算出済みであるため、処理４０６に進み通常用紙送り制御にて印刷を開始する。

次に、通常送り穴のＨ検出回数算出処理について説明する。
処理４０２にて、穴ガレが発生していない通常送り穴のＨ検出回数はいくらかを割り出すため穴ガレが確実に発生しない（用紙搬送抵抗が小さい）低速かつ分割用紙送り制御にて印刷を開始する。次に処理４０３及び処理４０４にて、印刷開始後、最初にフォトセンサを通過した送り穴から１０個までの送り穴の検出を行う。送り穴１０個の検出が終了したら処理４０５にて、送り穴１０個のＨ検出回数合計から送り穴の平均Ｈ検出回数“Ｘ”を算出する。

ところで、送り穴１０個から送り穴のＨ検出回数の平均を算出しているが、これは送り穴の直径が±０．１ｍｍ程度のバラツキがあるためである。尚、平均を算出するための送り穴の数は１０個以外でも良いが、少な過ぎると穴ガレ量算出の精度が落ちるため、１０個以上が良い。通常、送り穴のＨ検出回数を算出した後は処理４０６にて、低速かつ分割用紙送り制御から通常用紙送り制御の印刷に変更すると共に、穴ガレを監視するため穴ガレ量算出処理を開始する。

次に穴ガレ量算出処理について説明する。
処理４０７にて送り穴の検出を行い、処理４０８にて、用紙送り制御を変更し、最初にフォトセンサを通過した送り穴から１０個以上の送り穴の検出が終了したかを確認する。まだ終了していない場合は送り穴の検出を続け、終了している場合は処理４０９にて、前記処理４０８で検出した送り穴過去１０個のＨ検出回数合計から、送り穴の平均Ｈ検出回数“Ｙ”を算出する。算出された送り穴の平均Ｈ検出回数“Ｙ”は、処理４１０にて処理４０５で算出した通常送り穴のＨ検出回数“Ｘ”にあらかじめ設定されている穴ガレ量許容値“α”を足した値“Ｘ＋α”と比較され、その比較結果により用紙搬送の抵抗を低減させる制御を実行するか判断する。“Ｙ≦Ｘ＋α”の場合、穴ガレが発生していない、あるいは穴ガレが発生しているが用紙ジャムに至らない許容範囲の穴ガレ量なので、用紙送り制御は変更せずそのままの印刷で穴ガレの監視を続ける。“Ｙ＞Ｘ＋α”の場合は、穴ガレ量が許容範囲を越えたことを意味するので、用紙搬送の抵抗を低減させるため用紙搬送抵抗の低減処理に進む。

次に用紙搬送抵抗の低減処理について説明する。
まず、処理４１１にて、現在実行中の用紙送り制御を確認する。実行中の制御が通常紙送り制御であれば処理４１２にて低速用紙送り制御に変更し、用紙搬送の抵抗を低減させる。低速用紙送り制御に変更後は処理４０７に戻り穴ガレの監視を続ける。実行中の制御が低速用紙送りの場合（低速用紙送り制御でも穴ガレの進行を止められない場合)、処理４１３にて低速かつ分割用紙送り制御の印刷に変更し、さらに用紙搬送抵抗を低減することで穴ガレの進行を防ぐ。

以上説明したように、本発明は、連続帳票印刷用紙を印刷媒体とする印刷装置であれば全てに適用できる。

本発明の一例となる用紙搬送にかかる制御のみを抽出した制御ブロック図本発明の一例となるフォトセンサの信号波形の説明図本発明の一例となるフォトセンサ信号検出のタイミングチャート本発明の一例となる穴ガレ検出のフロチャート印刷装置の概略斜視図

符号の説明

１１：ＡＣ／ＤＣ変換部
１２：フォトセンサ信号検出部
１３：穴ガレ量算出部
１４：用紙送り制御部
２１：フォトセンサ信号波形
２２：ロジック信号に変換されたフォトセンサ信号波形
５１：印刷機構部
５２：インクリボン
５３：用紙
５４：プラテン
５５：トラクタ
５６：ステッピングモータ
５７：用紙搬送部
５８：フォトセンサ
５９：除電シート

Claims

複数の印字素子を搭載した印刷機構部と、印刷機構部を桁方向に往復移動させるためのシャトル機構部と、用紙の送り穴に係合する送りピンを備えた無端のベルトよりなるトラクタ及び該トラクタを駆動するステッピングモータよりなり、用紙を所定量搬送する用紙搬送部と、搬送される用紙の送り穴領域に対して光の有無を検出するフォトセンサを備えた印刷装置において、
前記フォトセンサの信号を前記ステッピングモータの相切替えする毎に読み取る信号読み取り手段と、この信号読み取り手段から送り穴の穴ガレ量を算出する穴ガレ算出手段を備えたことを特徴とする印刷装置。
請求項１記載の印刷装置であって、
算出された送り穴の穴ガレ量により、用紙搬送部の用紙送り速度を制御する用紙送り制御手段を備えたことを特徴とするドットラインプリンタ。
請求項１記載の印刷装置であって、
算出された送り穴の穴ガレ量により、分割搬送制御を行う用紙送り制御手段を備えたことを特徴とする印刷装置。