JP2020019609A - 印刷システム - Google Patents

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Munetaka MARUYAMA
宗隆 丸山
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Abstract

【課題】印画紙に癖付いたカールの程度や印画時に生じるカールの程度に応じてカール矯正を行うことができる印刷システムを提供する。【解決手段】本実施形態に係る印刷システムは、長尺状の印画紙をロール状に巻回したロール紙を引出してサーマルヘッドに印画紙を供給し、前記印画紙に印画し、前記印画前又は印画後の少なくとも一方で、カール矯正手段により前記印画紙のカールを矯正して、印画物を製造する。この印刷システムは、前記ロール紙の巻き残量を検知する巻き残量検知手段を備え、この巻き残量検知手段で検知した巻き残量情報に基づいて、前記カール矯正手段の矯正量を調整する。前記巻き残量検知手段は、前記ロール紙の重量を重量検知手段で検知して巻き残量を検知する。【選択図】図2

Description

本発明は、ロール状に巻き上げられた印画紙をプリンタに供給して印画物を製造する印刷システムに関する。
熱転写プリンタは、濃度階調を自由に調整でき、中間色や階調の再現性にも優れ、銀塩写真に匹敵する高品質の画像形成が可能なことから広く普及している。熱転写プリンタは、一般的に、印画紙をサーマルヘッドまで搬送し、サーマルヘッドによって印加する熱エネルギー量を画像情報に応じて調整して熱転写シートの色材(染料等)を印画紙に転写することによって画像形成を行う装置である。このような熱転写プリンタにおいては、印画紙がロール状の形態で供給され、印画紙を全て使い切った後は、新しいロール状の印画紙を補給するようになっている。
ロール状の印画紙を用いて印画を行った場合、印画紙に巻き癖が付いているため、印画した後の印画物にカールが残り、プリンタ内での紙詰まりが生じたり、プリンタの排出口に印画物を重ねて蓄積させる際に、積層可能な枚数が少なくなったりするといった問題がある。また、得られた印画物にカールが残っていると、印画物の品質も損なわれる。
このような問題に対して、印画紙のカール矯正手段を備えたプリンタが提案されている。例えば、特許文献1〜4には、ロール状に巻き上げられた印画紙をプリンタに供給した際に、巻径に応じてカール矯正度合いを可変させる巻き癖矯正手段を備えたプリンタが開示されている。すなわち、ロール状に巻き上げられた印画紙においては、巻芯近くではカールが強く癖付き、巻径が大きい巻き出し部ではカールが小さいため、印画紙に癖付いたカールの強さの程度に応じて、カール矯正を行う。
ロール状印画紙の径を測定するために、特許文献1では、基端側が枢支されたロール径検知レバーの先端にローラ(タッチローラー)を設けたロール径検知機構を用いている。このローラをロール状印画紙の外周面に当接させ、この検知レバーの回動角度に基いてロール紙の径を検知する。
特開2005−60016号公報 特開2005−219896号公報 特開2008−137224号公報 特開2016−28973号公報
従来、未使用の印画紙ロールの巻径はインクリボンのRFIDで管理されている。しかし、市場の使われ方としてインクリボン(熱転写シート)と印画紙が必ずしも同じ使用量(印画画面数)で使われるとは限らない(ジャミングなどで印画紙の長さのみ減少することもある。)デカール機構を搭載したプリンタでは、印画紙の巻き径に応じてデカールの圧力をかける方法などが用いられており、既存方法ではリボン使用長さのRFID情報と印画紙ロール長さ(巻径)が不一致となり、適切なデカール圧力を印画紙に加えられず、印画紙のカールを矯正しきれない場合があった。
また、印画紙の一定送り量に対するロール回転量をロール駆動系に設置したセンサで計測し、印画紙の巻径を算出する方法もあるが、品種等により印画紙構成が複数ある場合等、巻径情報のみでは適切なデカール圧力を印画紙に加えることができないケースもあった。また、タッチローラーにて接触型にて巻径の判別をする方法では、印画紙表面の汚れ発生や、印画紙をプリンタ内の供給部にセットする作業に負荷がかかる等の問題もあった。
本発明の目的は、印画紙に癖付いたカールの程度や印画時に生じるカールの程度に応じてカール矯正を行うことができる印刷システムを提供することにある。
本発明の一態様の印刷システムは、長尺状の印画紙をロール状に巻回したロール紙を引出してサーマルヘッドに印画紙を供給し、前記印画紙に印画し、前記印画前又は印画後の少なくとも一方で、カール矯正手段により前記印画紙のカールを矯正して、印画物を製造する印刷システムであって、前記ロール紙の巻き残量を検知する巻き残量検知手段を備え、この巻き残量検知手段で検知した巻き残量情報に基づいて、前記カール矯正手段の矯正量を調整し、前記巻き残量検知手段は、前記ロール紙の重量を重量検知手段で検知して巻き残量を検知するものである。
本発明の一態様では、前記重量検知手段は、圧電変換センサによって重量を検知する。
本発明の一態様では、前記ロール紙からの印画紙の送出量の検知手段と、この送出量検知手段の検知データに基づいてロール紙の径を算出する径算出手段とをさらに備え、前記径算出手段で算出された径と前記識別手段で識別された品種情報とに基づいて前記カール矯正手段の矯正量を調整する。
本発明の別の一態様の印刷システムは、前記ロール紙から印画紙を所定量送り出した場合の前記ロール紙の重量変化を前記重量検知手段で検知し、前記重量変化に基づいて前記印画紙の密度を算出する算出手段と、前記密度に基づいて前記印画紙の品種を判別する判別手段と、をさらに備え、前記判別手段で判別した品種及び前記ロール紙の重量から巻き残量を検知し、前記カール矯正手段の矯正量を調整する。
本発明の一態様の印刷システムは、前記印画紙の品種の入力を受け付ける入力手段をさらに備え、前記入力手段を介して入力された品種及び前記ロール紙の重量から巻き残量を検知し、前記カール矯正手段の矯正量を調整する。
本発明の印刷システムによれば、長尺状の印画紙をロール状に巻回したロール紙の重量情報に基づいてカール矯正手段の矯正量を調整するため、印画紙に癖付いたカールの程度や印画する際に生じるカールの程度に応じてカール矯正を行うことができる。
本発明の印刷システムの一実施形態の概略を示した模式図である。 図1のII−II線断面図である。 本発明の印刷システムの一実施形態を示すシステム図である。 本発明の印刷システムの一実施形態を示すシステムフロー図である。 カール矯正量テーブルである。 品種情報が付されたロール紙の一例を示した模式図である。 カール矯正量テーブルである。 品種情報が付されたロール紙の一例を示した模式図である。 本発明の印刷システムの他の実施形態の概略を示した模式図である。
以下、本発明の印刷システムの実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明による印刷システム1の一実施形態の概略を示した模式図である。先ず、本発明の印刷システムにおける印画動作について説明する。印刷システム1において、長尺状の印画紙Wをロール状に巻回したロール紙2がセットされており、ロール紙2から引出した印画紙Wが連続的に一対のグリップローラー3を介してサーマルヘッド4へと搬送される。サーマルヘッド4まで搬送された印画紙Wは、インクリボンカートリッジ5の熱転写シートSと挟持されるように、サーマルヘッド4とサーマルヘッド4と対向する位置に配置されたプラテンローラー7との間に導かれ、プラテンローラー7により印画紙Wと熱転写シートSとが圧接される。
印画紙Wと熱転写シートSとが圧接された状態で、サーマルヘッド4から印画情報に応じた熱エネルギーが熱転写シートSに印加されると、熱転写シートS中の色材が印画紙W側に転写されて画像が形成される。その後、プラテンローラー7による圧接が解除されて印画動作が完了する。上記した印画動作において、複数の色材層を面順次に備えた熱転写シートSにより、各色の印画動作を繰り返すことによりフルカラー画像を印画することができる。例えば、色材層として、イエロー、マゼンタ、シアンの各色材層を面順次に備えた熱転写シートを使用することができる。また、熱転写シートSとして、上記の3色の色材層だけでなく、熱溶融性色材層や保護層が設けられたものを使用し、所望により、印画紙にさらに多彩な印画を施したり、印画された印画紙の所望位置に保護層を設けたりすることもできる。なお、本発明において「画像」とは、パターン、線画、文字、図形、記号等のみならず、単に全面が着色された態様も含むものである。使用済みの熱転写シートは回収部6に巻き取られて回収される。
所望の画像が印画された印画紙Wは、ガイドローラー9を経て、カール矯正手段8によってカール(巻き癖)が矯正される。カール矯正手段(デカール機構)8は、カール矯正ローラー8aとカール矯正調整プレート8bとにより構成される。カール矯正ローラー8aは、凹上に湾曲して形成されたカール矯正調整プレート8bと対向した位置に配置されている。カール矯正ローラー8aとカール矯正調整プレート8bとの間に形成される隙間は、印画紙Wを通す通路を形成し、この隙間に印画紙Wを通すことによって、印画紙Wに癖付いたカールを矯正する。カール矯正量の調整は、カール矯正ローラー8aとカール矯正調整プレート8bとの隙間の間隔を調整することにより行う。例えば、隙間の間隔を狭めるとカール矯正量は大きくなり、逆に隙間の間隔を広めるとカール矯正量は小さくなる。カール矯正ローラー8aとカール矯正調整プレート8bとの隙間の間隔調整は、カール矯正ローラー8aを固定しておき、カール矯正調整プレート8bの位置を変化させることによって行ってもよく、また、カール矯正調整プレート8bを固定しておき、カール矯正ローラー8aの位置を変化させることによって行ってもよい。
また、上記したカール矯正手段以外にも、例えば図9に示す印刷システム1Aのように、サーマルヘッド4の熱を利用してカール矯正量を調整することもできる。図9では、ロール紙2を引出して供給される印画紙Wは、ロール紙2の中心に向かう方向に湾曲(カール)している。そのため、その湾曲方向とは反対の方向に印画紙Wが湾曲するようにガイドローラー9を配置しておき、印画が終了の後にプラテンローラー7を圧接させながらサーマルヘッド4により印画紙Wに再度熱を印加することによって、カール矯正を行うことができる。なお、プラテンローラー7が圧接した状態で再加熱する際に熱転写シートSの色材層が介在していると、再度、色材層から印画紙に色材が転写されてしまう場合がある。そのため、再加熱は、熱転写シートS中の、熱溶融性色材層や保護層が既に転写された部分を介して行うか、あるいは、熱転写シートS中に色材層が存在しない領域を予め設けておき、当該領域を介して再加熱を行うと良い。カールの矯正量は、サーマルヘッド4から印画紙Wに印加される熱量によって調整することができる。
なお、カール矯正手段は、カール矯正ローラー8aとカール矯正調整プレート8bとにより構成されるカール矯正手段やサーマルヘッド4を利用したカール矯正手段に限定されるものではなく、これら以外の従来公知の何れのカール矯正手段を採用してもよい。例えば、特開2005−60016号公報等に開示されているようなカール矯正カムを回動させて矯正量を調整する機構を備えた手段であってもよい。
また、本実施形態においては、印画紙に印画を行った後にカール矯正を行う印刷システムを説明したが、カール矯正は、印画紙に印画する前であってもよく、また、印画紙に印画する前にカール矯正を行い、印画紙に印画した後に再度カール矯正を行ってもよい。また、本発明においては、カール矯正手段は、従来公知の熱転写プリンタ等の印画装置内に設けてもよく、また、印画装置とは別個にカール矯正手段を設けてもよい。
カール矯正が終了した後、印画紙Wは搬送ローラー10によって搬送され、カッター11により所定の大きさ(例えば、Lサイズや2Lサイズなどのユーザー指定のサイズ)に印画紙Wが切断され、印画物12としてトレイ13に排出される。
次に、ロール紙2の重量検知手段を含むロール紙支持部の構成について図2を参照して説明する。この実施の形態では、ロール紙2は、ロール芯(円筒状コア)Cに長尺状の印画紙Wを巻回したものを例として説明するが、ロール芯のないコアレスのロール紙であってもよい。
前述の通り、印画紙Wのカールの程度は、ロール紙2の巻回直径が小さいほど、すなわちロール紙2の巻き残量が少ないほど大きくなる。本発明では、現時点でのロール紙2の巻き残量をロール紙2の重量減少量から検知し、この検知結果に基づいてカール矯正手段8が印画紙Wに与えるカール矯正量を制御する。
この実施の形態では、ロール紙2の重量を重量センサ23によって検知する。図2の通り、ロール紙2を支持する支持フレーム20は、ベース21と、ベース21から立設された1対のサイドウォール22,22と、各サイドウォール22の上面に重量センサ23を介して配置されたウォールトップ25と、各ウォールトップ25にベアリング24を介して回動可能に支持されたスピンドル26とを備えている。ロール紙2のロール芯Cの両端にスピンドル26,26の先端側が差し込まれることにより、ロール紙2が支持フレーム20に回転可能に支持される。重量センサ23としては、ロードセルや歪ゲージなどの圧電変換センサを用いたもの等を用いることができるが、これに限定されない。
上記したロール紙重量検知手段を用いた印刷システムの制御について図3〜5を参照して説明する。図3は、本発明の印刷システムの一実施形態を示すシステム図であり、図4は、本発明の印刷システムの一実施形態を示すシステムフロー図である。ロール紙がセットされた状態(図4の#1)で、制御部がロール紙2の重量(初期重量)情報をメモリから読み込む(図4の#2)。初期重量情報は、ロール紙2を印刷システムにセットした際にセンサ23が検知し、メモリに書き込まれたものである。印刷システム1の制御部が外部コンピュータから印画信号を受信すると(図4の#3)、センサ23がロール紙2の現在の重量を検知する。制御部は、検知された重量情報を読み込む(図4の#4)。
ロール紙2を印刷システムにセットした際にセンサ23が検知した初期重量と、現時点でのロール紙2の重量との差(重量減少量)から巻き残量が算出される(図4の#5)。
また、印刷システム1又は1Aに備えられたメモリには、図5に示すような巻き残量とカール矯正量との関係を示すカール矯正量テーブルIが格納されている。制御部は、メモリに格納されたカール矯正量テーブルIを参照し、上記したロール紙の巻き残量情報から、カール矯正量を決定する(図4の#6)。次いで、制御部からサーマルヘッドに印画信号が送信され印画紙に印画が行われ(図4の#7)、続いて、制御部からカール矯正量がカール矯正手段に送信されて印画紙のカール矯正が行われる(図4の#8)。
なお、図5では、巻き残量とカール矯正量とが3段階に分類されているが、2段階又は4段階以上であってもよく、巻き残量とカール矯正量とを連続した線形の関係としてもよい。後述の実施形態でも同様である。
このように、ロール紙2の重量を検知し、巻き残量に基づいて印画紙のカール矯正を行うので、RFID及びそのリードライト機構が無くても、デカール機構のカール矯正条件を最適化することができる。
また、本発明では、印画紙の一定送り量に対するロールの回転量をロール駆動系に設置してエンコーダ等のセンサで計測し、印画紙ロールの巻径を算出する方法と、印画紙の重さをプリンタ内で計測する方法を組み合わせることにより、印画紙の厚みや密度を算出し、印画紙の品種(ペーパーとシール紙など)を判断することにより、適切なカール矯正条件を設定するようにしてもよい。さらに、リボン品種情報と印画紙ロール情報とを比較することで、リボン品種との適合性(誤装填防止や品種に応じた印画条件設定等)を判断することもできる。
本発明においては、ロール紙の品種情報の記録手段を設け、センサ23で検知される重量情報とこの品種情報とに基づいてカール矯正量を制御してもよい。
図6は、かかる印刷システムにおいて使用するロール紙の一例を示したものである。図6のロール紙2Aにおいては、ロール紙2Aの一部にバーコード等のラベル15が設けられている。通常、印画紙を巻回したロール紙では、ロール紙の巻き端14がマージンカット部とされている。ロール紙2Aをプリンタ等の印画装置にセットする際に巻き端14に指紋が付着するなどして印画紙の品質が低下するため、ロール紙2Aをセットした後に巻き端14はカットされる。このカットされる部分がマージンカット部である。ラベル15は、マージンカット部14以外の箇所に設けられていることが好ましい。このラベル15には、ロール紙の品種が記録されている。印刷システムには、このラベル15の品種情報を読み取る検知部(バーコードリーダー等)が設けられている。
このロール紙2Aを用いた印刷システムにおいては、センサ23が検知した重量情報と、検知部が読み取った品種情報とが制御部に送信される。
印刷システムに備えられたメモリには、図7に示すような巻き残量と品種とから予め決定されたカール矯正量テーブルIIが格納されている。制御部では、メモリに格納されたカール矯正量テーブルIIの情報を呼び出し、ロール紙の巻き残量情報と品種情報とから、カール矯正量を決定する。そして、前記実施の形態と同様に、制御部からサーマルヘッドに印画信号が送信され、印画紙に印画が行われ、続いて、制御部からカール矯正量がカール矯正手段に送信されて印画紙のカール矯正が行われる。
ロール紙2Aのように、印画紙にラベル15を設ける代りに、ロール紙のロール芯Cに品種情報が記載されたラベルを設けてもよい(図示せず)。図6のロール紙2Aでは、使用途中のロール紙(即ち、ラベルがなくなった状態のもの)をセットした場合には、上記したような品種情報を検知部が読み取ることができない。しかしながら、ロール芯Cにラベルを設けておくことにより、使用途中のロール紙をセットした場合であっても、品種情報を検知部が読み取ることができる。
上記実施形態ではロール紙2Aとしてバーコード等のラベル15を付したものを用いたが、図8に示すロール紙2Bように、ラベル15に代えて、ロール紙2Bのロール芯CにRFID等の非接触ICタグ17を埋設したものを用いてもよい。ロール紙2Bの品種情報は非接触ICタグ17に格納されている。このロール紙2Bにおいても、使用途中のロール紙2Bをセットした場合であっても、品種情報を検知部が読み取ることができる。非接触ICタグからの情報の読み取りは、一般的な非接触ICタグリーダーライター(R/W)によって行うことができる。
また、このロール紙2Bを使用する場合、センサ23の検知重量から得られたロール紙の巻き残量情報を、その都度、ロール紙の非接触ICタグに書き込んでもよい。非接触ICタグに品種情報とロール紙の巻き残量情報とを格納しておけば、検知部が印画信号を受信した際に、検知部が非接触ICタグに格納されている品種情報とロール紙の巻き残量情報とを同時に読み取り、制御部に送信し、カール矯正量テーブルIIを参照してカール矯正量を決定することができる。
図8のロール紙2Bでは、ロール芯Cに非接触ICタグを埋設したものであったが、印画紙の一部に非接触ICタグを埋設しておいてもよい(図示せず)。この場合、ロール芯Cのない所謂コアレスのロール紙であっても、非接触ICタグに上記したような種々の印画紙情報を格納しておくことができる。
上記したロール紙重量検知手段を用いた印刷システムの制御の別の実施の形態について次に説明する。ロール紙(未使用のもの)がセットされた状態で、制御部がロール紙2の重量(初期重量)情報をメモリから読み込む。初期重量情報は、ロール紙2を印刷システムにセットした際にセンサ23が検知し、メモリに書き込まれる。
また、印刷システムに備えられたメモリには、初期重量とロール紙2の品種との関係を示す品種テーブルと、この品種とカール矯正量との関係を示すカール矯正量テーブルが格納されている。制御部は、メモリに格納された品種テーブル及びカール矯正量テーブルを参照し、上記したロール紙の品種を判別する。次いで、制御部からサーマルヘッドに印画信号が送信され印画紙に印画が行われ、続いて、制御部からカール矯正量がカール矯正手段に送信されて印画紙のカール矯正が行われる。
このように、ロール紙2の初期重量に基づいて品種を判別し、これに基づいて印画紙のカール矯正を行うので、RFID及びそのリードライト機構が無くても、デカール機構のカール矯正条件を最適化することができる。
この実施の形態では、ロール紙2の初期重量と、使用開始(印画開始)後の重量との差(ロール紙の使用量)に基づいて印画紙ロールの巻径を算出し、印画紙の品種と巻径とに基づいて、適切なカール矯正条件を設定するようにしてもよい。
また、この実施の形態では、印画紙の一定送り量に対するロールの回転量をロール駆動系に設置してエンコーダ等のセンサで計測し、印画紙ロールの巻径を算出し、印画紙の品種と巻径とに基づいて、適切なカール矯正条件を設定するようにしてもよい。
印刷システムに備えられたメモリに、初期重量とロール紙2の品種との関係を示す品種テーブルを格納しておき、品種テーブルを参照してロール紙2の初期重量から品種を判別し、判別した品種に好適なカール矯正条件を設定してもよい。
セットしたロール紙2(印画紙)の品種を設定・入力する切替スイッチ等を設け、ユーザーが手動でスイッチを切り替えて品種を設定・入力してもよい。印刷システムは、ロール紙2の重量と、設定された品種から印画紙ロールの巻径を算出し、適切なカール矯正条件を設定する。
印画紙の一定送り量に対する重量変化から単位長さ当たりの重量(密度)を算出し、セットしたロール紙2(印画紙)の品種を判別してもよい。判別した品種と現在の重量とに基づいて印画紙ロールの巻径を算出し、適切なカール矯正条件を設定する。
ロール紙2の品種毎の重量と巻径との関係を示すテーブルをメモリに格納しておき、上述したように、ロール紙2の初期重量、印画紙の密度、又は切替スイッチを介した入力等から品種を判別し、テーブルを参照して、判別した品種及びセンサ23が検知した現在重量から現在の印画紙ロールの巻径を算出し、適切なカール矯正条件を設定してもよい。なお、ロール紙2にコアがある場合は、コア重量を考慮したテーブルとなっている。あるいはまた、品種情報からコア重量の影響を減算してもよい。
品種テーブルにロール紙2の品種毎に好適な印画条件(印画速度、印画時の印加エネルギー)を記録しておき、ロール紙2の初期重量又は単位長さ当たりの重量(密度)からロール紙2の品種を判別し、判別した品種に好適な印画条件で印画処理を行ってもよい。
上記した各実施形態は本発明の一例であり、本発明の要旨を変更しない限り種々の変更を行うことができる。
1,1A 印刷システム
2,2A,2B ロール紙
3 グリップローラー
4 サーマルヘッド
5 インクリボンカートリッジ
7 プラテンローラー
8 カール矯正手段
8a カール矯正ローラー
8b カール矯正調整プレート
9 ガイドローラー
10 搬送ローラー
11 カッター
12 印画物
13 トレイ
14 巻き端
15 ラベル
17 非接触ICタグ
20 ロール紙支持装置
23 重量センサ
24 ベアリング
W 印画紙
S 熱転写シート

Claims (4)

  1. 長尺状の印画紙をロール状に巻回したロール紙を引出してサーマルヘッドに印画紙を供給し、前記印画紙に印画し、前記印画前又は印画後の少なくとも一方で、カール矯正手段により前記印画紙のカールを矯正して、印画物を製造する印刷システムであって、
    前記ロール紙の巻き残量を検知する巻き残量検知手段を備え、この巻き残量検知手段で検知した巻き残量情報に基づいて、前記カール矯正手段の矯正量を調整し、
    前記巻き残量検知手段は、前記ロール紙の重量を重量検知手段で検知して巻き残量を検知するものであることを特徴とする印刷システム。
  2. 前記重量検知手段は、圧電変換センサによって重量を検知するものであることを特徴とする請求項1に記載の印刷システム。
  3. 前記ロール紙から印画紙を所定量送り出した場合の前記ロール紙の重量変化を前記重量検知手段で検知し、
    前記重量変化に基づいて前記印画紙の密度を算出する算出手段と、
    前記密度に基づいて前記印画紙の品種を判別する判別手段と、
    をさらに備え、
    前記判別手段で判別した品種及び前記ロール紙の重量から巻き残量を検知し、前記カール矯正手段の矯正量を調整することを特徴とする請求項1又は2に記載の印刷システム。
  4. 前記印画紙の品種の入力を受け付ける入力手段をさらに備え、
    前記入力手段を介して入力された品種及び前記ロール紙の重量から巻き残量を検知し、前記カール矯正手段の矯正量を調整することを特徴とする請求項1又は2に記載の印刷システム。


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