JP2016008870A - カット紙の搬送不良検知システム - Google Patents

Abstract

【課題】デジタル印刷機の定着ユニットで印刷するカット紙の位置ずれを検出し，許容値を超えた位置ずれが発生したカット紙を印刷後に特定できるシステムを提供する。
【解決手段】カット紙の搬送不良検知システム１は，カット紙２を印刷するデジタル印刷機３に設けられるシステムで，平行光１１３を投光し，デジタル印刷機３の定着ユニット３０にフィードするカット紙２のエッジ位置を検出するエッジセンサ１１と，デジタル印刷機３の定着ユニット３０から排出された印刷後のカット紙２に光学式認識コードの形態で印刷されている管理コード２０を光学的に読み取るコードスキャナ１２と，エッジセンサ１１とコードスキャナ１２が接続され，カット紙２のエッジ位置からカット紙２の位置ずれを算出して搬送不良の発生を判定する制御装置１０から少なくとも構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は，カット紙を印刷するデジタル印刷機内で発生するカット紙の搬送不良を検知する技術に関する。

カット紙を印刷するデジタル印刷機ではカット紙を1枚ずつ搬送するため，給紙ユニットから定着ユニットにカット紙を搬送する途中でカット紙の位置ずれが発生する。カット紙の位置ずれは，例えば，給紙ユニットの紙送りローラが均一な力で用紙を掴めなかった場合や，搬送経路に設置されたローラが磨り減って力を伝えられなかった場合などに発生し，特に，カット紙の搬送経路が長い大型プリンタや，カット紙を高速で搬送するデジタル印刷機では，カット紙の位置ずれが顕著に発生する。

定着ユニットにフィードするカット紙に位置ずれが発生すると，カット紙の所定位置に絵柄が印刷されないため，定着ユニットにフィードするカット紙に位置ずれが発生しても，カット紙上の所定位置に絵柄を印刷できる発明がすでに開示さている。

例えば，特許文献１では，カット紙を収容した給紙ユニット（ホッパ）と静電潜像の形成を行う定着ユニット（感光体ドラム）との間の搬送路上に，発光素子列と受光素子列を配置して，給紙ユニットから送り出されたカット紙の搬送方向と幅方向の位置ずれを受光素子列によって検知するように構成し，カット紙の搬送方向と幅方向の位置ずれに基づいて、定着ユニットに形成する静電潜像の位置を調整する発明が開示されている。また，特許文献２では，カット紙の搬送方向と幅方向の位置ずれに加え，カット紙の斜め方向の位置ずれをも調整できるようにした発明が開示されている。更に，特許文献３では，発行素子列および受光素子列の素子数を減らすことのできる発明が開示されている。

特開平５−２１０２８５号公報 特開平９−１５０５４６号公報 特開２００３−１２２２２７号公報

しかし，カット紙の搬送経路の長い大型プリンタや高速プリンタでは，カット紙の位置ずれは，給紙ユニットから送り出された時よりも，むしろ，給紙ユニットから定着ユニットまでの搬送途中で発生し易い。給紙ユニットから定着ユニットまでの搬送途中で発生した位置ずれに対応をとるために，カット紙の位置ずれを検知する受光素子を定着ユニットに近づけると，カット紙の位置ずれに基づき位置調整した静電潜像を定着ユニットに形成する処理が間に合わない。

よって，大型プリンタや高速プリンタのように，カット紙の位置ずれに基づき位置調整した静電潜像を定着ユニットに形成できない場合，許容値を超えた位置ずれが発生したカット紙を印刷後に特定して不良品の流出を防止することが必要になる。

そこで，本発明は，デジタル印刷機の定着ユニットで印刷するカット紙の位置ずれを検出し，許容値を超えた位置ずれが発生したカット紙を印刷後に特定できるシステムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決する第１の発明は，平行光を投光し，デジタル印刷機の定着ユニットにフィードするカット紙のエッジ位置を検出するエッジセンサと，デジタル印刷機の定着ユニットから排出されたカット紙に印刷されている管理コードを光学的に読み取るコードスキャナと，カット紙がデジタル印刷機の定着ユニットにフィードされるタイミングでカット紙のエッジ位置を前記エッジセンサから取得し，カット紙のエッジ位置から算出したカット紙の位置ずれが許容値を超えている場合，搬送不良が発生したと判定し，位置ずれが許容値を超えたカット紙から前記コードスキャナが読み取った管理コードを少なくとも記憶する制御装置と，から少なくとも構成したことを特徴とするカット紙の搬送不良検知システムである。

第１の発明によれば，デジタル印刷機の定着ユニットにフィードするカット紙のエッジ位置をエッジセンサで検出することで，デジタル印刷機の定着ユニットにフィードされるカット紙に発生した位置ずれを算出できる。また，デジタル印刷機の定着ユニットから排出された印刷後のカット紙に印刷されている管理コードをコードスキャナで読み取り，許容値を超えた位置ずれが発生したカット紙の管理コードを記憶することで，許容値を超えた位置ずれが発生したカット紙を印刷後に特定できる。

更に，第２の発明は，第１の発明に記載したカット紙の搬送不良検知システムにおいて，デジタル印刷機の定着ユニットにフィードするカット紙の後端のエッジ位置を検出する前記エッジセンサと，このカット紙の側端を検出する前記エッジセンサを配置し，前記制御装置は，カット紙の後端のエッジ位置から搬送方向に係るカット紙の位置ずれを算出し，カット紙の側端のエッジ位置から幅方向に係るカット紙の位置ずれを算出することを特徴とする。第２の発明は，搬送方向と幅方向に係るカット紙の位置ずれを算出できるようにした発明である。

更に，第３の発明は，カット紙の後端のエッジ位置を検出する前記エッジセンサをカット紙の後端の左右に配置し，後端の左右のエッジ位置の差から斜め方向の位置ずれを算出することを特徴とする。第３の発明は，搬送方向と幅方向に加え，斜め方向に係るカット紙の位置ずれを算出できるようにした発明である。

上述した本発明によれば，デジタル印刷機の給紙ユニットから定着ユニットまでの搬送途中でカット紙に発生した位置ずれを検出し，許容値を超えた位置ずれが発生したカット紙を印刷後に特定できるシステムを提供できる。

カット紙の搬送不良検知システムを説明する図。 エッジセンサを説明する図。 エッジセンサの配置を説明する図。 カット紙の位置ずれとカット紙のエッジ位置の関係を説明する図。 制御装置の動作を説明する図。

ここから，本発明の好適な実施形態を記載する。なお，以下の記載は本発明の範囲を束縛するものでなく，理解を助けるために記述するものである。

図１を参照しながら，カット紙の搬送不良検知システム１について説明する。図１に図示したように，カット紙の搬送不良検知システム１は，カット紙２を印刷するデジタル印刷機３に設けられるシステムで，平行光１１３を投光し，デジタル印刷機３の定着ユニット３０にフィードするカット紙２のエッジ位置を検出するエッジセンサ１１と，デジタル印刷機３の定着ユニット３０から排出された印刷後のカット紙２に光学式認識コードの形態で印刷されている管理コード２０を光学的に読み取るコードスキャナ１２と，エッジセンサ１１とコードスキャナ１２が接続され，カット紙２のエッジ位置からカット紙２の位置ずれを算出して搬送不良の発生を判定する制御装置１０から少なくとも構成される。

図１では，これらに加え，デジタル印刷機３を制御する制御装置１０と，カット紙２の搬送不良の検知結果を出力する装置となるパーソナルプリンタ１３を図示し，図１で図示したデンタル印刷機３は，カット紙２のエッジ位置を検出するタイミングを計測する手段として，定着ユニット３０にフィードするカット紙２の先端部を検出するセンサ３１を備え，更に，管理コード２０を光学的に読み取るタイミングを計測する手段として，定着ユニット３０から排出されたカット紙２の先端部を検出するセンサ３２を備えている。

図２を用いて，エッジセンサ１１について説明する。本実施形態に係るエッジセンサ１１は，平行光１１３を投光する投光部１１０と，投光部１１０が投光した平行光１１３を受光する受光部１１１と，受光部１１１の出力からエッジ位置を検出するコントローラ部１１２とから少なくとも構成され，市販されている透過型レーザセンサをエッジセンサ１１として利用できる。

エッジセンサ１１の投光部１１０は，単色光（例えば，赤色レーザ）を放射する光源１１０ａと，光源１１０ａが放射した単色光を帯状の平行光１１３に変換するレンズ１１０ｂを備え，エッジセンサ１１は，投光部１１０が投光する平行光１１３の一部がカット紙２によって遮光されるように設置されている。また，エッジセンサ１１の受光部１１１は，受光素子を一列に配置したリニアイメージセンサ１１１ｂと，受光部１１１に到達した平行光１１３をリニアイメージセンサ１１１ｂに集光するレンズ１１１ａを備える。また，エッジセンサ１１のコントローラ部１１２は，リニアイメージセンサ１１１ｂが出力する信号波形を所定のサンプリング間隔で取得し，測定範囲の端からカット紙２のエッジまでの長さ，すなわち，カット紙２によって平行光１１３が遮光されている長さをエッジ位置として算出する。

図３を用いて，エッジセンサ１１の配置について説明する。図３に図示したように，本実施形態に係るカット紙の搬送不良検知システム１では，デジタル印刷機３の定着ユニット３０にフィードするカット紙２の後端２ａのエッジ位置を検出する２つのエッジセンサ１１ａと，デジタル印刷機３の定着ユニット３０にフィードするカット紙２の側端２ｂのエッジ位置を検出する２つのエッジセンサ１１ｂの合計４つのエッジセンサ１１を配置している。

デジタル印刷機３の定着ユニット３０にフィードするカット紙２の後端２ａのエッジ位置を検出するエッジセンサ１１ａの平行光１１３は，カット紙２の搬送方向に対して平行になっている。そして，このカット紙２の後端２ａのエッジ位置を検出する２つのエッジセンサ１１ａの一つを，左側の後端２ａのエッジ位置を検出する位置に配置し，もう一つを右側の後端２ａのエッジ位置を検出する位置に配置している。

また，デジタル印刷機３の定着ユニット３０にフィードするカット紙２の側端２ｂのエッジ位置を検出するエッジセンサ１１ｂの平行光１１３は，カット紙２の搬送方向に対して垂直になっている。側端２ｂのエッジ位置を検出するエッジセンサ１１ｂは一つでもよいが，本実施形態では，カット紙２の幅方向の長さをも計測できるように，カット紙２の側端２ｂのエッジ位置を検出する２つのエッジセンサ１１ｂの一つを，左側の側端２ｂのエッジ位置を検出する位置に配置し，もう一つを右端の側端２ｂのエッジ位置を検出する位置に配置している。

図４を参照しながら，カット紙２の位置ずれとカット紙２のエッジ位置の関係について説明する。図４（ａ）は，カット紙２に位置ずれが発生していない時の図である。カット紙２に位置ずれが発生していない時，各エッジセンサ１１が検出するカット紙２のエッジ位置は測定範囲の中心Ｐ０になっている。

図４（ｂ）は，カット紙２に搬送方向の位置ずれが発生した時の図である。カット紙２の搬送に進みや遅れが生じ，カット紙２に搬送方向の位置ずれが発生すると，エッジセンサ１１ａが検出する後端２ａのエッジ位置は測定範囲の中心Ｐ０からずれ，エッジセンサ１１ｂが検出する側端２ｂのエッジ位置は，測定範囲の中心Ｐ０からずれない。よって，後端２ａのエッジ位置と測定範囲の中心Ｐ０との差を搬送方向の位置ずれとして利用できる。

図４（ｃ）は，カット紙２に幅方向の位置ずれが発生した時の図である。カット紙２が右または左にシフトすることで，カット紙２に幅方向の位置ずれが発生すると，エッジセンサ１１ｂが検出する側端２ｂのエッジ位置は測定範囲の中心Ｐ０からずれ，エッジセンサ１１ａが検出する後端２ａのエッジ位置は，測定範囲の中心位置Ｐ０からずれない。よって，側端２ｂのエッジ位置と測定範囲の中心Ｐ０との差を幅方向の位置ずれとして利用できる。

図４（ｄ）は，カット紙２に斜め方向の位置ずれが発生した時の図である。カット紙２が斜めにシフトすることで，カット紙２に斜め方向の位置ずれが発生すると，エッジセンサ１１ａが検出する後端２ａのエッジ位置は測定範囲の中心Ｐ０からずれるが，後端２ａの左右でずれる量は異なる。よって，右側の後端２ａのエッジ位置と左側の後端２ａのエッジ位置の差を斜め方向の位置ずれとして利用できる。

このように，カット紙２に位置ずれが発生すると，カット紙２に発生した位置ずれに応じて，各エッジセンサ１１が検出するエッジ位置が変動するため，各エッジセンサ１１が検出するエッジ位置からカット紙２に発生している位置ずれを算出できる。

コードスキャナ１２は，照明部品（ＬＥＤ光源など），光学部品（光学レンズなど），イメージセンサ（ＣＣＤセンサなど）などから構成される装置である。コードスキャナ１２は，外部装置から光学式認識コードの読み取り指示を受けると，イメージセンサを用いて撮影した画像を画像分析し，光学式認識コードの読み取り結果（ここでは，管理コード２０になる）を出力する。なお，このようなコードスキャナ１２は，光学式認識コードとして，１次元バーコード，２次元バーコードおよびＯＣＲ（Optical Character Reader）文字に対応した市販品を利用できる。

次に，制御装置１０について説明する。制御装置１０は，汎用のパーソナルコンピュータで実現される装置である。本実施形態において，図１に図示したように，制御装置１０は，デジタル印刷機３の制御盤３３と各エッジセンサ１１が接続され，更に，カット紙２の搬送不良の検出結果を出力するパーソナルプリンタ１３が接続されている。

図５を参照して，制御装置１０の動作について説明する。デジタル印刷機３の制御盤３３から制御装置１０に，定着ユニット３０にフィードするカット紙２のエッジ位置を検出するタイミングを示す信号が入力されると（Ｓ１），制御装置１０は，各エッジセンサ１１が検出しているエッジ位置をエッジセンサ１１のコントローラ部１２から取得する（Ｓ2２）。なお，本実施形態では，カット紙２のエッジ位置を検出するタイミングを示す信号として，定着ユニット３０にフィードするカット紙２の先端部を検出するセンサ３１の信号が用いられる。

次に，制御装置１０は，各エッジセンサ１１から取得したエッジ位置を用いてカット紙２の位置ずれを算出する（Ｓ３）。上述しているように，本実施形態では，搬送方向，幅方向および斜め方向の位置ずれを算出できるため，制御装置１０は，搬送方向，幅方向および斜め方向の位置ずれを算出することになる。

次に，制御装置１０は，搬送不良を判定する（Ｓ４）。搬送不良の有無の判定を行うために，制御装置１０にはカット紙２の位置ずれの許容値が登録され，制御装置１０は，カット紙２のエッジ位置から算出したカット紙２の位置ずれが許容値を超えている場合，搬送不良が発生したと判定する。なお，本実施形態では，制御装置１０は，搬送方向，幅方向および斜め方向の位置ずれを算出するため，搬送方向，幅方向および斜め方向毎に位置ずれの許容値が制御装置１０に登録され，制御装置１０は，搬送方向，幅方向および斜め方向の少なくとも一つにおいて，カット紙２の位置ずれが許容値を超えている場合，搬送不良が発生したと判定する。

定着ユニット３０のフィード側に設置されているセンサ３１が検出したカット紙２が，定着ユニット３０で印刷され，定着ユニット３０の排出側に設置されているセンサ３２によって検出され，管理コード２０を読み取るタイミングを示す信号が入力されると（Ｓ５）， 制御装置１０は，定着ユニット３０がカット紙２に印刷した管理コード２０を読み取る命令をコードスキャナ１２に送信し，定着ユニット３０がカット紙２に印刷した管理コード２０をコードスキャナ１２から取得する（Ｓ６）。

次に，制御装置１０は，管理コード２０を読み取ったカット紙２が，搬送不良と判定されたカット紙２であるか確認する（Ｓ７）。なお，管理コード２０を読み取ったカット紙２が，搬送不良と判定されたカット紙２であるかは，定着ユニット３０にフィードするカット紙２の先端部を検出するセンサ３１が配置されている個所から，定着ユニット３０から排出されたカット紙２の先端部を検出するセンサ３２が配置されている個所までの搬送経路内に存在するカット紙２の枚数を利用して判断できる。

次に，制御装置１０は，搬送不良と判定したカット紙２の場合，搬送不良と判定したカット紙２からコードスキャナ１２が読み取った管理コード２０を制御装置１０と接続している記憶装置に記憶した後，この管理コード２０をパーソナルプリンタ１３に出力して（Ｓ８），この手順を終了する。なお，制御装置１０と接続している記憶装置に記憶する情報は管理コード２０のみでなくともよく，管理コード２０以外に，搬送不良と判定したカット紙２から各エッジセンサ１１が検出したエッジ位置や，各エッジセンサ１１が検出したエッジ位置から算出した位置ずれを含ませてもよい。また，制御装置１０は，搬送不良と判定していないカット紙２の場合，管理コード２０の記録や出力をすることなく，この手順を終了する。

このように，上述したカット紙の搬送不良検知システム１によれば，デジタル印刷機３の定着ユニット３０にフィードするカット紙２のエッジ位置をエッジセンサ１１で検出することで，デジタル印刷機３の定着ユニット３０にフィードされるカット紙２に発生した位置ずれを算出できる。また，デジタル印刷機３の定着ユニット３０から排出された印刷後のカット紙２に印刷されている管理コード２０をコードスキャナ１２で読み取り，許容値を超えた位置ずれが発生したカット紙２の管理コード２０を記憶することで，許容値を超えた位置ずれが発生したカット紙２を印刷後に特定できる。

１ カット紙の搬送不良検知システム
１０ 制御装置
１１ エッジセンサ
１１３ 平行光
１２ コードスキャナ
１３ プリンタ
２ カット紙
２ａ 後端
２ｂ 側端
２０ 管理コード
３ デジタル印刷機
３０ 定着ユニット
３１ 定着ユニットにフィードするカット紙の先端部を検出するセンサ
３２ 定着ユニットから排出されたカット紙の先端部を検出するセンサ

Claims (3)

1. 平行光を投光し，デジタル印刷機の定着ユニットにフィードするカット紙のエッジ位置を検出するエッジセンサと，デジタル印刷機の定着ユニットから排出されたカット紙に印刷されている管理コードを光学的に読み取るコードスキャナと，カット紙がデジタル印刷機の定着ユニットにフィードされるタイミングでカット紙のエッジ位置を前記エッジセンサから取得し，カット紙のエッジ位置から算出したカット紙の位置ずれが許容値を超えている場合，搬送不良が発生したと判定し，位置ずれが許容値を超えたカット紙から前記コードスキャナが読み取った管理コードを少なくとも記憶する制御装置と，から少なくとも構成したことを特徴とするカット紙の搬送不良検知システム。
2. デジタル印刷機の定着ユニットにフィードするカット紙の後端のエッジ位置を検出する前記エッジセンサと，このカット紙の側端を検出する前記エッジセンサを配置し，前記制御装置は，カット紙の後端のエッジ位置から搬送方向に係るカット紙の位置ずれを算出し，カット紙の側端のエッジ位置から幅方向に係るカット紙の位置ずれを算出することを特徴とする，請求項１に記載したカット紙の搬送不良検知システム。
3. カット紙の後端のエッジ位置を検出する前記エッジセンサをカット紙の後端の左右に配置し，後端の左右のエッジ位置の差から斜め方向の位置ずれを算出することを特徴とする，請求項２に記載したカット紙の搬送不良検知システム。
   

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