JP2014050975A - 印刷装置及び被印刷媒体 - Google Patents

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Abstract

【課題】 簡単な制御で、搬送方向の位置ずれを算出し印刷位置を補正して印刷を行う印刷装置及びこの印刷装置に合せ、種々の幅の被印刷媒体の製造が容易な被印刷媒体を提供する。
【解決手段】 印刷装置10は、他方の面に同一傾斜角度の複数の斜線が一定間隔で形成された長尺状の被印刷媒体91の一方の面に印刷を行う印刷ヘッド33と、被印刷媒体91を搬送する搬送ローラ47と、前記斜線を検知するセンサ270と、センサ270により検出された被印刷媒体91の搬送方向に対する前記斜線の間隔に応じて、被印刷媒体91への印刷位置を変化させて印刷するように印刷ヘッド33を制御する制御部と、を備える。
【選択図】 図3

Description

本発明は、ロール状とされた長尺状の被印刷媒体に印刷させる印刷装置及び幅が異なっても容易に製造が可能な被印刷媒体に関するものである。
今日、キーボードから入力され或いは他の機器から受けた文字データ、イラスト等の絵などに基づいてテープ部材等の長尺状の被印刷媒体に文字列、イラスト等の絵などを印刷することにより、任意のラベルを作成する印刷装置がある。
そして、印刷装置は、ロール状とされた長尺状の被印刷媒体に印刷させるものがあり、被印刷媒体を引き出して搬送させるときに、ロール軸と垂直に交わる方向に左右均等に引き出さなければ被印刷媒体が斜行して、印刷位置が搬送方向中央からずれる場合があった。
テープの中心位置を検出可能とするマークをテープの端部に印刷するもの(特許文献1)、その他テープ中心線に沿ってマークを印刷しておくものが有り、テープの搬送方向と直交する方向へのずれに対処して正確な位置決めを行なって文書データを印刷することが可能な印刷装置が開示されている。
特開平9−109425号公報
しかしながら、上述の印刷装置では、テープの端部又は中央にマークを施すには幅広のテープ原反から所要のテープ幅に切断した後に行う場合は手数を要する。そして、テープ原反に予めマークを印刷するには、テープ幅の決定が行われていなければならず、テープ原反の裁断幅、裁断位置等が決まってしまい自由度がなかった。
本発明は、上述したような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、簡単な制御で、搬送方向の位置ずれを算出し印刷位置を補正して印刷を行う印刷装置及びこの印刷装置に合せ、種々の幅の被印刷媒体の製造が容易な被印刷媒体を提供することを目的としている。
本発明の印刷装置は、他方の面に同一傾斜角度の複数の斜線が一定間隔で形成された長尺状の被印刷媒体の一方の面に印刷を行う印刷ヘッドと、前記被印刷媒体を搬送する搬送ローラと、前記斜線を検知するセンサと、前記センサにより検出された前記被印刷媒体の搬送方向に対する前記斜線の間隔に応じて、前記被印刷媒体への印刷位置を変化させて印刷するように前記印刷ヘッドを制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
本発明の被印刷媒体は、一方の面に印刷が行われる印刷テープと、前記印刷テープの他方の面に、一方の面が仮着され、他方の面は前記同一傾斜角度の前記斜線が前記一定間隔で形成されている剥離紙と、を含むことを特徴とする。
また、本発明の被印刷媒体は、印刷が行われる一方の面と、粘着剤が塗布され、同一傾斜角度の斜線が一定間隔で形成されている他方の面と、を含むこともある。
本発明によれば、簡単な制御で、搬送方向の位置ずれを算出し印刷位置を補正して印刷を行う印刷装置及び幅が異なっても容易に製造が可能な被印刷媒体を提供することができる。
本発明に係る印刷装置の外観を示す斜視図である。 本発明に係る印刷装置の上蓋を開いた状態を示す斜視図である。 本発明に係る印刷装置の内部構造を示す断面模式図である。 本発明に係る印刷装置の内部構造を示す斜視図である。 本発明に係る印刷装置のPCを含めたシステム構成図である。 本発明に係る印刷装置の搬送方向のずれ角度の算出に関する説明図である。 本発明に係る印刷装置の搬送方向のずれ角度の算出に関する説明図である。
以下、本発明の実施形態を図に基づいて詳説する。図1は、本発明に係る印刷装置10の外観を示す斜視図である。図2は、本発明に係る印刷装置10の上蓋部13を開いた状態を示す斜視図である。なお、本実施形態において、印刷装置10における上下とは、図1に示す上蓋部13側を上方とし、装置が設置される土台側を下方とし、前後についてはテープ部材等の長尺状の被印刷媒体91が排出される排出口21側を前方向とする。
印刷装置10は、図1に示したように、略直方体形状の筐体本体部11と、この筐体本体部11の上部を覆う上蓋部13と、による筐体の内部にプリンターユニット40を内蔵するものである。
そして、この筐体の前端に文字、イラスト等の画像が印刷された剥離紙を有するテープ部材等の長尺状の被印刷媒体91が排出される排出口21を有し、筐体本体部11の内部に印刷機構を備え且つテープロール90を収納可能とし、PC(パーソナルコンピュータ)やラベル作成用の文字、イラスト等の画像入力装置からの文字列、画像等の印刷データを受けるプラグ端子23を筐体本体部11の側面に有し、排出口21下方にはデータ授受の際等に点滅するランプ18を有する印刷装置10である。
この印刷装置10は、図2及び図3に示すように、上蓋部13の内側先端近傍にサーマルヘッド等の印刷ヘッド33やカッター31を有し、図1に示した排出口21から排出された被印刷媒体91を排出口21の位置でテープカット機構とするカッター31を用いて破断できるようにされている。
また、本発明の印刷装置10は、図3に示したように被印刷媒体91の搬送経路の搬送ローラ47手前において配置したフォトセンサ、フォトダイオード、又は、固体撮像素子のひとつで半導体素子であるCCD (Charge Coupled Device) イメージセンサや、相補性金属酸化膜半導体を用いた固体撮像素子であるCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ等によるセンサ270により被印刷媒体91の剥離紙の裏面である他方の面に平行で一定間隔に複数印刷された同一傾斜角度の斜線を読み込むことにより、搬送方向のずれ方向及びずれ角度を検出し、例えば、被印刷媒体91に対する印刷位置を補正することにより、印刷を被印刷媒体91の中央位置に合せるようにして所定の上下又は左右余白となるように印刷させるものである。
そしてこの印刷装置10の上蓋部13の内側に設けた印刷ヘッド33の位置に対向する位置の筐体本体部11には、搬送ローラ47を有して印刷ヘッド33と搬送ローラ47で印刷機構を形成し、この印刷ヘッド33と搬送ローラ47とで挟持した被印刷媒体91を搬送ローラ47で送り出しつつ、文字や記号、模様、イラスト絵等の画像などの印刷を印刷ヘッド33により行っている。
この搬送ローラ47は、筐体本体部11に収納されたプリンターユニット40に設けられており、プリンターユニット40は、図4に示すように、シャーシ41の左右側板にテープロール90の軸部97を受けるロールガイド溝43を有すると共に搬送ローラ47や補助ローラ48をシャーシ41の左右側板の間に有し、この各ローラ47,48の駆動機構もシャーシ41に固定するように備えるものである。
このプリンターユニット40は、金属板のシャーシ41を用いており、ロールテープ収納部45を形成すると共に搬送ローラ47、搬送ローラ47と連動して回転する補助ローラ48、排出口21の近くで被印刷媒体91の左右両側を規制するガイドローラ51等を有し、駆動部と共にこの駆動部や印刷機構を制御する後述する制御部を有するものである。
なお、搬送ローラ47や補助ローラ48、ガイドローラ51は、その各回転軸を各々平行として左右方向に有し、各ローラの左右中心を印刷ヘッド33の中心と合せて搬送方向の基準となる搬送基準軸方向に一致させて、被印刷媒体91の中心線を合せるようにしている。
そしてロールテープ収納部45は、プリンターユニット40の奥側に形成され、左右の側板には上方が開口したU字形状のロールガイド溝43が形成され、テープコア95の軸部97の両端をロールガイド溝43で支持し、ロールガイド溝43の近辺には側板の内側にガイドリブ44を有し、テープコア95における本体部96の両端をガイドリブ44に接触させてテープロール90の位置を定めるようにしている。なお、ロールテープ収納部45には、テープロール90の本体部96の内方底部の壁の色又は壁との距離を検出して、テープロール90のテープ幅等を検出可能とするフォトセンサからなるロールテープ検出部を備える。
また、補助ローラ48は、テープコア95に巻かれた剥離紙を有するテープ部材等の被印刷媒体91をテープロール90から引き出す際、被印刷媒体91が使用されてテープロール90の径が小さくなっても、被印刷媒体91の搬送ローラ47への引き込み角が大きく変化することなく、テープロール90から引き出された被印刷媒体91に適宜の張力が働くようにして、ロール状に巻かれた被印刷媒体91を搬送ローラ47と共同して引き出すものである。
この文字、画像等が印刷される被印刷媒体91は、他方の面に剥離紙を有するものであって、剥離紙他方の面側には、平行に一定間隔とされて、被印刷媒体91の中心線となる被印刷媒体91の搬送方向に一定の傾斜角度とされる斜線が被印刷媒体91の両端に至る全幅に亘って印刷されており、テープコア95の本体部96にこの被印刷媒体91を巻回しているものである。
次に、印刷装置10のシステム構成について図を用いて説明する。図5は、本発明に係る印刷装置10のシステム構成図である。
印刷装置10のシステム構成は、ホスト端末であるPC(パーソナルコンピュータ)217と、ACアダプターに接続された印刷装置10とがUSBインターフェースによるUSB制御回路215を介して接続されて形成される。また、印刷装置10はBluetooth(登録商標)モジュール210により無線でPC等のホスト端末と接続されて形成されることもある。
この印刷装置10は、図5に示すように、制御部であるCPUからなる中央制御回路200を備える。そして、この中央制御回路200には、プログラムが格納されたROM及びワークエリアとしてのRAM等のメモリを制御するメモリ制御回路230が接続されている。
そして、中央制御回路200は、タイマー機能及び時計機能を有しており、これらの機能により、パルス時間のカウントや、インターバル時間の計測等を実行するものである。
また、中央制御回路200には、使用者による被印刷媒体91の装填に関連して上蓋部13の開け閉めに連動するオープンレバーの検出や先述のロールテープ検出部により装填された被印刷媒体91の種別の検出を行うステータス検出回路220が接続されている。
そして、中央制御回路200には、ホストとの通信等の作動中やエラー表示を示す表示デバイス245である図1に示したランプ18(LED)を点灯点滅表示させる表示デバイス制御回路240が接続されている。
さらに、中央制御回路200は、印刷ヘッド33及びDCモータ255の夫々の主電源を形成する電源回路250を制御するとともに、印刷機構である印刷ヘッド33、及び、駆動部である搬送用モータのDCモータ255のON/OFF駆動を直接制御するものである。
そして、中央制御回路200には、被印刷媒体91を搬送させるDCモータ255の回転速度をきめ細かに速度制御を行うにあたって、モータ駆動系に連結されたエンコーダ260と、このエンコーダ260によるパルスを測定するためのフォトセンサが接続されており、例えば、中央制御回路200は、PWM制御等を行っている。
中央制御回路200は、CPUの処理能力、印刷ヘッド33の規格出力、被印刷媒体91の種別等により、美麗な印刷を短時間内で行うため印刷装置10に合せた標準印刷速度を実現させるものである。
そして、中央制御回路200は、被印刷媒体91を所定量搬送するにあたって、エンコーダ260によるパルス数をカウントすることにより被印刷媒体91の搬送量を監視することができる。
また、中央制御回路200には、規定の方向に搬送すべき被印刷媒体91のずれを監視するためにセンサ270が接続されている。
このようにして、中央制御回路200は、PC等から送信される印刷データの情報に従って、被印刷媒体91を所定のスピードで搬送する駆動部のDCモータ255の制御を行いながら、印刷機構である印刷ヘッド33を制御して被印刷媒体91への印刷を行っている。
次に、本発明の印刷装置10における被印刷媒体91の搬送方向のずれ方向及びずれ角度を検出してテープ部材等の被印刷媒体91の正規な位置へ印刷させる方法について、被印刷媒体91及び印刷装置10の搬送方向のずれに対応した制御を図を用いて説明する。
先述のとおり、この文字等が印刷される被印刷媒体91は、他方の面に剥離紙を有するものであって、図6に示すように、剥離紙他方の面側には、被印刷媒体91の全幅に亘って平行で且つ一定間隔で複数の同一傾斜角度による斜線91aが予め印刷されている。
なお、被印刷媒体91は、平行で且つ一定間隔で複数の同一傾斜角度による斜線91aが両端まで印刷されて形成されることにより、剥離紙付きロールテープ原反として、例えば10インチ幅のものに予め斜線を印刷しておき、幅方向に切断して2インチ幅1本、3インチ幅1本、5インチ幅1本の小巻テープを夫々作成することも可能であり、予めロールテープ原反に斜線が印刷されているため、テープ幅を自由に設定してロールテープ原反から切り出すことができる。
そして、印刷装置10の制御部である中央制御回路200は、一定速度で搬送させながらこの斜線91aと斜線91aの到達時間を計測することにより、搬送基準軸方向が、テープ長軸方向中心線に対して右にずれると、斜線間の間隔が短くなり、テープ長軸方向中心線に対して左にずれると、斜線間の間隔が長くなることを検出することができる。
つまり、中央制御回路200は、図7に示すように正規な斜線間隔Xに対して、検出された斜線間隔Yを導き出すことによって、搬送基準軸方向がテープ長軸方向中心線に対して左右の何れかにずれているかを判定することができる。
そして、中央制御回路200は、導きだした斜線間隔Yからずれ角度Θを導き出すことができる。
具体的には、図7に示す所定の斜線間隔X(既定値)、搬送方向のずれにより所定長が長いとされた斜線間隔Y(計測値)、搬送基準軸方向のずれによる変化量Zとする三辺の長さと、搬送方向のずれ角度Θ、所定の斜線角度A(既定値)、YZ間の角度Bとによる正弦定理により式1は、Y/sinA=Z/sinΘ=X/sinBとなる。
また、余弦定理により式2は、Z2=X2+Y2−2・X・Y・cosΘとなる。
そして式1及び式2の連立方程式により式3は、Y2・(sinΘ)2/(sinA)2=X2+Y2−2・X・Y・cosΘと導かれ、既定値X、計測値Y及び角度Aの値により、搬送方向のずれ角度Θを算出することができる。
そして、制御部は、このようにして、搬送基準軸方向に対する垂直のずれ方向及びずれ角度Θを検出して、ずれ角度Θにより、所定の斜線間における横ずれが算出され、この横ずれの積分により中心からのずれ量を算出することができ、印刷ヘッド33を制御して被印刷媒体91の搬送基準軸方向に対する直交方向(垂直方向)の所定位置に印刷範囲を変化させる。
なお、制御部は、搬送基準軸方向に対するずれ角度Θや、被印刷媒体91の幅方向中心と印刷ヘッド33のヘッド長の左右中心とのずれ方向及びずれ量を検出したときに、印刷範囲を変更させて補正する場合に限定するものではない。例えば、制御部は、ずれ量に基づいて被印刷媒体91への印刷位置を変化させるにあたって、搬送基準軸方向に対する直交方向(垂直方向)のずれを補正させるために、搬送ローラ47の回転圧力を左右で変化させて、被印刷媒体91の搬送基準軸方向を所定位置に修正するように微調整しても構わない。
また、センシングポイントに自由度があることからセンサ270の配置に精度を必要とせず、装置の組み立て性を容易とすることができる。
以上のように本実施例によれば、簡単な制御で、搬送基準軸方向に対する垂直方向の位置ずれを算出し印刷位置を補正して印刷を行う印刷装置10及び幅が異なっても容易に製造が可能な被印刷媒体91を提供することができる。
また、本実施例によれば、被印刷媒体91は、被印刷媒体91の搬送基準軸方向に対する垂直方向である短手方向の両端に至って同一傾斜角度の斜線が一定間隔で記載されていることにより、搬送基準軸方向においてセンシングする位置の規制を設けることなく搬送基準軸方向のずれを検出することができる。
さらに、本実施例によれば、ずれ量に基づいて被印刷媒体91への印刷位置を変化させるにあたって、搬送基準軸方向に対する垂直方向のずれを補正させるように搬送基準軸方向を変化させることにより、適正に印刷されたラベルを作成することができる。
そして、本実施例によれば、被印刷媒体91は、平行で且つ一定間隔で複数の同一傾斜角度による斜線91aが両端まで印刷されて形成されることにより、剥離紙付きロールテープ原反から自在に小巻ロールテープを製造することができる。なお、本実施例では、被印刷媒体91として、剥離紙を有するテープ部材の例を用いて説明したが、これに限らない。具体的には、剥離紙を有さず、被印刷媒体91の印刷面とは反対側の全面に、弱粘着性の粘着剤が塗布された構成であっても良い。この場合は、弱粘着性の粘着剤が塗布された、被印刷媒体91の印刷面とは反対側の面に、平行で且つ一定間隔で複数の同一傾斜角度による斜線91aが両端まで印刷されて形成されている。従って、剥離紙を有さない被印刷媒体91原反から自在に小巻状の被印刷媒体91を製造することができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
以下に、本願出願の最初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1] 他方の面に同一傾斜角度の複数の斜線が一定間隔で形成された長尺状の被印刷媒体の一方の面に印刷を行う印刷ヘッドと、
前記被印刷媒体を搬送する搬送ローラと、
前記斜線を検知するセンサと、
前記センサにより検出された前記被印刷媒体の搬送方向に対する前記斜線の間隔に応じて、前記被印刷媒体への印刷位置を変化させて印刷するように前記印刷ヘッドを制御する制御部と、
を備えることを特徴とする印刷装置。
[2] 前記制御部は、隣接する所定の斜線間の到達時間を計測することにより、前記被印刷媒体の前記搬送方向に対する前記斜線間距離、前記搬送方向の基準となる搬送基準軸方向に直交する方向に対するずれ方向及びずれ角度を検出してずれ量を算出し、前記ずれ量に基づいて前記被印刷媒体への印刷位置を変化させて印刷するように前記印刷ヘッドを制御することを特徴とする上記[1]に記載の印刷装置。
[3] 前記被印刷媒体は、前記被印刷媒体の前記搬送方向と直交する方向の両端に至って前記斜線が記載されていることを特徴とする上記[1]又は上記[2]に記載の印刷装置。
[4] 前記制御部は、前記ずれ量に基づいて前記被印刷媒体への印刷位置を変化させるにあたって、前記印刷ヘッドの駆動範囲をシフトさせることを特徴とする上記[1]乃至上記[3]の何れかに記載の印刷装置。
[5] 前記制御部は、前記ずれ量に基づいて前記被印刷媒体への印刷位置を変化させるにあたって、前記被印刷媒体の前記搬送基準軸方向と直交する方向に配置された前記印刷ヘッドを、前記搬送基準軸方向と直交する方向の所定位置に移動させる、又は、前記搬送基準軸方向と直交する方向に配置された前記印刷ヘッドを、前記被印刷媒体の前記搬送方向と直交する方向に近づく方向に移動させることを特徴とする上記[1]乃至上記[3]の何れかに記載の印刷装置。
[6] 前記被印刷媒体は、一方の面に前記印刷ヘッドにより印刷が行われる印刷テープと、前記印刷テープの他方の面に、一方の面が仮着され、他方の面は前記同一傾斜角度の前記斜線が前記一定間隔で記載されている剥離紙と、を含むことを特徴とする上記[1]乃至上記[5]の何れかに記載の印刷装置。
[7] 前記被印刷媒体は、前記印刷ヘッドにより印刷が行われる一方の面と、粘着剤が塗布された他方の面と、を含むことを特徴とする上記[1]乃至上記[5]の何れかに記載の印刷装置。
[8] 一方の面に印刷が行われる印刷テープと、
前記印刷テープの他方の面に、一方の面が仮着され、他方の面は前記同一傾斜角度の前記斜線が前記一定間隔で形成されている剥離紙と、
を含むことを特徴とする被印刷媒体。
[9] 印刷が行われる一方の面と、
粘着剤が塗布され、同一傾斜角度の斜線が一定間隔で形成されている他方の面と、
を含むことを特徴とする被印刷媒体。
10 印刷装置
11 筐体本体部 13 上蓋部
15 側壁 21 排出口
23 プラグ端子
31 カッター 33 印刷ヘッド
40 プリンターユニット 41 シャーシ
43 ロールガイド溝 44 ガイドリブ
45 ロールテープ収納部 47 搬送ローラ
48 補助ローラ 51 ガイドローラ
90 テープロール 91 被印刷媒体
95 テープコア 96 本体部
97 軸部
200 中央制御回路
210 無線モジュール 215 USB制御回路
217 PC
220 ステータス検出回路 230 メモリ制御回路
240 表示デバイス制御回路 245 表示デバイス
250 電源回路 255 DCモータ
260 エンコーダ 270 センサ

Claims (9)

  1. 他方の面に同一傾斜角度の複数の斜線が一定間隔で形成された長尺状の被印刷媒体の一方の面に印刷を行う印刷ヘッドと、
    前記被印刷媒体を搬送する搬送ローラと、
    前記斜線を検知するセンサと、
    前記センサにより検出された前記被印刷媒体の搬送方向に対する前記斜線の間隔に応じて、前記被印刷媒体への印刷位置を変化させて印刷するように前記印刷ヘッドを制御する制御部と、
    を備えることを特徴とする印刷装置。
  2. 前記制御部は、隣接する所定の斜線間の到達時間を計測することにより、前記被印刷媒体の前記搬送方向に対する前記斜線間距離、前記搬送方向の基準となる搬送基準軸方向に直交する方向に対するずれ方向及びずれ角度を検出してずれ量を算出し、前記ずれ量に基づいて前記被印刷媒体への印刷位置を変化させて印刷するように前記印刷ヘッドを制御することを特徴とする請求項1に記載の印刷装置。
  3. 前記被印刷媒体は、前記被印刷媒体の前記搬送方向と直交する方向の両端に至って前記斜線が記載されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の印刷装置。
  4. 前記制御部は、前記ずれ量に基づいて前記被印刷媒体への印刷位置を変化させるにあたって、前記印刷ヘッドの駆動範囲をシフトさせることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れかに記載の印刷装置。
  5. 前記制御部は、前記ずれ量に基づいて前記被印刷媒体への印刷位置を変化させるにあたって、前記被印刷媒体の前記搬送基準軸方向と直交する方向に配置された前記印刷ヘッドを、前記搬送基準軸方向と直交する方向の所定位置に移動させる、又は、前記搬送基準軸方向と直交する方向に配置された前記印刷ヘッドを、前記被印刷媒体の前記搬送方向と直交する方向に近づく方向に移動させることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れかに記載の印刷装置。
  6. 前記被印刷媒体は、一方の面に前記印刷ヘッドにより印刷が行われる印刷テープと、前記印刷テープの他方の面に、一方の面が仮着され、他方の面は前記同一傾斜角度の前記斜線が前記一定間隔で記載されている剥離紙と、を含むことを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れかに記載の印刷装置。
  7. 前記被印刷媒体は、前記印刷ヘッドにより印刷が行われる一方の面と、粘着剤が塗布された他方の面と、を含むことを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れかに記載の印刷装置。
  8. 一方の面に印刷が行われる印刷テープと、
    前記印刷テープの他方の面に、一方の面が仮着され、他方の面は前記同一傾斜角度の前記斜線が前記一定間隔で形成されている剥離紙と、
    を含むことを特徴とする被印刷媒体。
  9. 印刷が行われる一方の面と、
    粘着剤が塗布され、同一傾斜角度の斜線が一定間隔で形成されている他方の面と、
    を含むことを特徴とする被印刷媒体。
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