JP4728910B2

JP4728910B2 - 連続紙印刷装置

Info

Publication number: JP4728910B2
Application number: JP2006223238A
Authority: JP
Inventors: 志朗高島; 剛史長洲
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2006-08-18
Filing date: 2006-08-18
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2026-08-18
Also published as: JP2008044748A

Description

本発明は、連続紙を使用する印刷装置に係り、印刷装置内に用紙の走行位置を検出するためのスキューセンサを備え、スキューセンサで検出した位置情報により用紙走行位置補正を行う連続紙印刷装置において、用紙走行位置が一定になるよう搬送制御を行う印刷装置の用紙走行位置の検出センサの制御に関するものである。

従来、連続紙を使用する印刷装置は印刷位置精度を要求されるプレプリント紙などの帳票に使用されることが多い。連続紙印刷装置では一度用紙走行位置がずれてしまうと連続して印刷位置がずれたままになる。そのため帳票の印刷は伝票や請求書等の高精度の印刷位置が要求されるものが多いため用紙走行位置が一定になるように用紙走行位置を制御するステアリングコントロールが行われる。そのため用紙走行位置を検出するためのスキューセンサを有し、スキューセンサの出力をモニタしながら用紙走行位置が一定になるように用紙搬送を行う。印刷位置の補正は、画像形成装置に一度画像データを格納し、スキュー量に応じて画像データの書き出しタイミングを変更するものである（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−１３９９３号公報

連続紙印刷装置は、用紙走行位置がずれてしまうとカット紙のように用紙の区切りが無いため、ずれたまま印刷を継続しズレ量が累積してしまう。そのためセンサで用紙走行位置を検出して補正をかけるステアリングコントロールを行う。用紙走行位置を検出するスキューセンサは用紙の位置を検出するため通常は光学式センサが使われる。スキューセンサは走行する用紙に近接して設置されるため用紙から発生する紙粉が付着しやすい。そのためスキューセンサは紙粉により用紙走行位置が影響を受けないように定期的に点検や清掃を行う必要がある。また、再生紙など用紙の繊維が短いものは紙粉が発生しやすく定期点検や清掃の周期を通常より短くしないと用紙走行位置が正確に検出できなくなり、結果として用紙上の印刷位置がずれる障害や用紙ジャムを引き起こす。

従って再生紙などの紙粉等光学センサに影響を与える物質を出す用紙を使った場合は印刷装置を使用するオペレ−タや保守員にセンサ清掃という負担をかけることになる。用紙から紙粉が発生しない場合でも印刷装置内にはトナー等の粉塵や気化したオイル等があるためスキューセンサは影響を受ける。紙粉やトナー等の粉塵や気化したオイルによってスキューセンサは影響を受けるため清掃周期が来るまでに印刷位置が徐々にずれていく。清掃前後で印刷位置が変わってしまうなどの現象も発生する。仮に清掃を行わない場合は初期値に対してスキューセンサの出力が変わってしまうため正確な位置検出ができず、正常な制御目標値に対して実際の用紙位置をずれた位置を制御位置として印刷してしまう。制御位置がずれてしまうため正確な印刷位置を要求される帳票印刷などでは不正印刷が発生し印刷装置全体の信頼性を大きく損なうことになる。

前記特許文献１の方法では、画像データを一度メモリに格納し用紙のスキュー量に応じ画像データの書き出しタイミングを変更するため、画像形成装置にスキュー補正のためのメモリや回路などをもち、高速印刷装置では高速処理が必要なため特殊な画像処理装置が必要である。画像処理装置が高速で動作出来ない場合は印刷装置自体の印刷速度が上げられないという問題もある。

また、トラクタを使った連続紙印刷装置では用紙送り方向は用紙に設けられた穴で紙送りされるため搬送方向の位置ズレは発生しにくいため、用紙幅方向の補正が行えれば十分であるが特許文献１の方法では印刷装置にスキューごとの印刷位置補正機能があることによって印刷装置のエンジンには補正機能がなく、組み合わせて使用できる画像処理装置の制限があり、前記印刷位置補正機能を持った高価な画像処理装置が必要であるため印刷装置が高価となる問題があった。また、前記スキュー補正はセンサに紙粉などの異物が付着しセンサ出力が変化した場合は誤ったスキュー量と認識して印刷位置がずれてしまう問題がある。

本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、高精度、高信頼性の連続紙印刷装置を提供することにある。

センサで用紙走行位置を検出して用紙にかけるニップ荷重を変化させるステアリングコントロールを行う連続紙印刷装置において、用紙走行位置を検出するスキューセンサは用紙の位置を検出するため通常は光学式センサが使われる。スキューセンサは走行する用紙に近接して設置しなければならず紙粉やトナーなどの異物が付着しやすい。そのためスキューセンサは異物により用紙位置とスキューセンサ出力特性が影響を受けてしまう。スキューセンサ自体の特性が影響を受けると制御系がスキューセンサが特性変化前の値と同じ値を制御目標値として動作するため印刷時の用紙スキューが発生し、ずれた位置になるようにステアリングコントロールするという不具合が発生する。

本発明は、異物などによりセンサの出力が変動しても変動した分、制御目標値を補正することによってセンサの特性変化を補正する。
具体的には、連続紙の走行位置を検出するためのアナログ式スキューセンサを有し、そのスキューセンサで検出した位置情報により連続紙走行位置補正を行う連続紙印刷装置において、連続紙を規定位置にセット直後の非印刷時に、前記スキューセンサの出力を初期値として読み取り、印刷後の非印刷時に、前記スキューセンサの読み値が前記初期値から変化した割合を検出してセンサの変化した割合で制御目標値を算出し、その値で制御目標値を補正することによって、印刷中の前記スキューセンサの出力値を補正することを特徴とする。
また、連続紙の走行位置を検出するためのアナログ式スキューセンサを有し、そのスキューセンサで検出した位置情報により連続紙走行位置補正を行う連続紙印刷装置において、非印刷時で連続紙が前記スキューセンサ部にセットされていない時に、前記スキューセンサの出力を初期値として読み取り、印刷後の非印刷時にスキューセンサの読み値が前記初期値から変化した割合を検出してセンサの変化した割合で制御目標値を算出し、その値で制御目標値を補正することによって、印刷中の前記スキューセンサの出力値を補正することを特徴とする。

本発明の用紙走行位置補正を行う連続紙印刷装置は、用紙走行位置を検出するスキューセンサを補正することにより印刷装置で発生する紙粉やトナーによるセンサ出力の変動を補正する。またはスキューセンサの補正を行わずにスキューセンサの特性変化に合わせて、制御目標値を変えることによって用紙位置の誤検出による用紙走行位置のズレを防止できる。用紙走行位置に影響する異物以外の要因でも光学センサには経時的な光源の劣化による発光量の変化、または受光素子の特性変化、外気温の変化によるセンサの出力変動が防止できる。そのため印刷装置のように製品の寿命が長いものでは正確な印刷位置を維持することが困難であるが本発明を使うことにより印刷精度は初期状態の高精度を維持し続けることができそのために費用をかけることなく高精度、高信頼性の印刷装置とすることができる。

以下、図面を参照して本発明を説明する。

図１は、本発明で使用するスキューセンサの一実施例である。図中の１はスキューセンサ、２はスキューセンサ内の発光ダイオード、３はスキューセンサ内の受光素子である。スキューセンサ１上の用紙４の位置によってスキューセンサ１の出力電圧は変化し測定箇所ＡではＶ_Ａの電圧、測定箇所ＢではＶ_Ｂの電圧、測定箇所ＣではＶ_Ｃの電圧を出力する。スキューセンサ１の出力は測定箇所Ａから測定箇所Ｃの間で線形の関係を示す。

図２は、スキューセンサ１内部の回路図である。図中の５は外部と接続するためのコネクタであり、スキューセンサ１への電源電圧の供給とスキューセンサ１の出力を外部に出力するためのコネクタである。２は発光ダイオード、３は受光素子、７及び８はアンプ、１０はツェナーダイオード、１１〜１７は抵抗、１８〜２０はコンデンサである。

次に動作を説明する。発光ダイオード２が発光し受光素子３は受光量が大きくなるほどインピーダンスが小さくなる。受光素子３はアンプ７と抵抗１１〜１３、コンデンサ１８からなる低周波増幅器で増幅され、アンプ８、ツェナーダイオード１０、抵抗１４〜１６、コンデンサ１９からなる低周波増幅器で更に増幅される。アンプ８の出力はスキューセンサ１の出力として出力される。スキューセンサ１の出力は用紙４の位置によって受光素子３で受光する光量が変化するため用紙４の位置によって出力電圧が変化する。

スキューの範囲は測定箇所ＡからＣまででＢはスキュー無しの中心箇所となる。初期的には図１に示した測定箇所に応じた出力電圧を出すスキューセンサ１も大量に印刷を行うことによって発光ダイオード２と受光素子３の表面に紙粉などの異物が付着し受光素子３での受光量が減少することにより図１のスキュー限界値ＶＡ、中心値ＶＢ、スキュー限界値ＶＣの電圧が下がってくる。本発明の実施例では印刷によって発生する紙粉やトナーがスキューセンサ１に付着しても受光量が減らないように発光ダイオード２の光量を調整する。

図２でスキューセンサ１の出力はコネクタ５の２ピンから出力され、この出力が用紙無の場合、あるいは用紙セット直後の非印刷時に常に一定になるように発光ダイオード２の光量を調整する。コネクタ５の４ピンは発光ダイオード２のアノードに接続されてコネクタ５の４ピンからの電流によって発光ダイオード２の光量が変化する。

図３は、スキューセンサ１の発光ダイオード２と受光素子３間の透過率が下がってきた時にセンサの出力が下がらないように発光ダイオード２の光量を制御する方法を示す。紙粉などの異物が着いていない初期値の透過率を１とし、受光素子３に到達する光量が半分になる場合を０．５としている。

図３では、スキューセンサ１の出力が初期値の状態で一定になるように制御を行った場合の透過率と発光ダイオード２の光量の関係を表している。図３の縦軸は、初期状態の発光ダイオードの光量を１とした光量を示す。この場合、透過率が０．５になった時に発光ダイオード２の光量を２倍、透過率が０．２になった時に発光ダイオード２の光量を５倍にすれば、初期値と同等の出力が得られることを表している。

通常、用紙無の場合、あるいは用紙セット直後の非印刷時に初期値の用紙無、あるいは用紙セット直後の非印刷時の出力と一致するように発光ダイオード２の光量を調整することによって、各用紙位置におけるスキューセンサ１の出力電圧を一定にすることができるため、スキューセンサ１に付着した紙粉等の異物による影響を受けずに正確なスキュー補正を行うことができる。

スキューセンサ１の形状および内部回路は実施例１と同じく、図１および図２に示すものである。図４は、実施例１で説明した発光ダイオード２の光量調整を行わない方法を示す。スキューセンサ１の出力をマイコン（図示せず）に読み込み補正を行う場合、用紙無の場合、あるいは用紙セット直後の非印刷時にスキューセンサ１の出力を読み込む。

この場合、用紙無の場合、あるいは用紙セット直後の非印刷時の初期値に対して用紙無の場合、あるいは用紙セット直後の非印刷時のスキューセンサ１の出力電圧が０．５倍となった場合、スキューセンサ１の発光ダイオード２と受光素子３の間の透過率は初期の０．５倍となり、スキューの補正はマイコンの基準値をスキュー限界値Ｖ_Ａ、中心値Ｖ_Ｂ、スキュー限界値Ｖ_Ｃを初期値の０．５倍に置き換えることによって用紙のスキュー量が紙粉等によって影響を受けることが防止できる。

またはマイコンの演算機能を使った方法として印刷装置の用紙無の場合、あるいは用紙セット直後の非印刷時にスキューセンサ１の出力を読み込む。読み込んだ場合、初期値の０．５倍であった場合、以降のスキューセンサ１の出力のマイコンの読み込み値に透過率の逆数１／０．５を掛けた値をスキューセンサ１の出力とする。読み込み値に透過率の逆数を掛けることによって透過率の低下によるスキューセンサの影響を打ち消すことが出来るため実施例１と同じ効果が期待できる。

スキューセンサの外見を示した説明図である。スキューセンサの回路を示した説明図である。実施例１に係るスキューセンサの補正方法を示した説明図である。実施例２に係るスキューセンサの出力変動時の補正方法を示した説明図である。

符号の説明

１：スキューセンサ、２：発光ダイオード、３：受光素子、４：用紙、５：コネクタ、７，８：アンプ、１０：ツェナーダイオード、１１〜１７：抵抗、１８〜２０：コンデンサ

Claims

連続紙の走行位置を検出するためのアナログ式スキューセンサを有し、そのスキューセンサで検出した位置情報により連続紙走行位置補正を行う連続紙印刷装置において、
連続紙を規定位置にセット直後の非印刷時に、前記スキューセンサの出力を初期値として読み取り、印刷後の非印刷時に、前記スキューセンサの読み値が前記初期値から変化した割合を検出してセンサの変化した割合で制御目標値を算出し、その値で制御目標値を補正することによって、印刷中の前記スキューセンサの出力値を補正することを特徴とする連続紙印刷装置。
連続紙の走行位置を検出するためのアナログ式スキューセンサを有し、そのスキューセンサで検出した位置情報により連続紙走行位置補正を行う連続紙印刷装置において、
非印刷時で連続紙が前記スキューセンサ部にセットされていない時に、前記スキューセンサの出力を初期値として読み取り、印刷後の非印刷時にスキューセンサの読み値が前記初期値から変化した割合を検出してセンサの変化した割合で制御目標値を算出し、その値で制御目標値を補正することによって、印刷中の前記スキューセンサの出力値を補正することを特徴とする連続紙印刷装置。