JP5315941B2 - 印刷方法および印刷装置 - Google Patents
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Description
本発明は前記の事情にもとづきなされたもので、用紙の弛みを適切に解除することができる印刷方法および印刷装置を提供するものである。
1.プリンタの構成:
2−1.全体の処理:
2−2.測定処理:
2−3.推定処理:
2−4.印刷処理:
2−5.ロール制御処理:
2−6.弛み取り処理:
2−7.変形例1:
2−8.変形例2:
以下、本発明の一実施の形態にかかる印刷装置(流体噴射装置)としてのプリンタ10およびその制御処理について説明する。なお、本実施形態のプリンタ10は、例えばJIS規格のA2以上の大判用紙を印刷するためのプリンタである。また、本実施形態におけるプリンタは、インクジェット式のプリンタである。インクジェット式プリンタは、インクを吐出して印刷可能な装置であればいかなる吐出方法を採用した装置でもよい。また、以下の説明においては、下方側とは、プリンタ10が設置される側を指し、上方側とは、設置される側から離間する側を指す。また、用紙Pが供給される側を供給側・後方側(後端側)とし、用紙Pが排出される側を排紙側・先頭側(手前側)として説明する。
図7は、本実施形態のプリンタ10が実行する全体の処理の概略的な流れを示している。ステップS100において、制御部100は、ロール体RPがロール搭載部22に装着(交換)されたことを検出する。例えば、不図示のセンサによってロール搭載部22に対するロール体RPの装着を検出してもよいし、不図示の操作パネルの操作に応じてロール体RPの装着を検出してもよい。本実施形態では、不図示の操作パネルにおいて、ロール体RPが装着されたこと、および、ロール体RPに巻回された用紙Pの種類(例えば、普通紙や光沢紙やマット紙)が受け付けられるものとする。受け付けられた用紙Pの種類を識別するための情報はNVRAM104に記憶される。次に、制御部100は、ステップS200において測定処理を実行する。この測定処理では、ロール体RPの装着直後におけるロール体RPの直径D、および、ロール体RPが回転する際のロール静負荷(トルク)を測定する。このロール静負荷は、ロール体RPの回転速度(用紙Pの搬送速度V)に応じて線形的に変動するため、高速搬送時のロール静負荷Nhiと低速搬送時のロール静負荷Nloとを測定しておく。測定処理が完了すると、ロール静負荷Nlo,Nhiおよび直径DとがNVRAM104に記憶される。
図8は、測定処理の流れを示している。ステップS205では、PFモータ制御部111がPFモータ53を正転方向に駆動させつつ、制御部100はロータリセンサ34b,54bからの出力を取得する。PFモータ53のみが正転方向に駆動させられるが、ロール体RPの用紙PがPFモータ53の駆動に応じて搬送されるため、ロール体RPおよびRRモータ33も従動的に正転方向に回転することとなる。
k1,k3は既知の定数であるため、前記の(2)式を直径Dに関して解けば、カウント数Err,Epfから直径Dを算出することができる。ステップS215においては、算出された直径Dが正常な値であるかを判定し、正常である場合にはステップS220にて直径DをNVRAM104に記憶する。正常でない場合には、再度、ステップS205をやり直す。また、正常でない場合には、エラーを通知しつつ終了してもよい。
ステップS235においてはロール静負荷Nlo,Nhiの値が正常であるか否かを判断し、正常である場合にはステップS240においてロール静負荷Nlo,NhiをNVRAM104に記憶し、測定処理を完了させる。正常でない場合には、再度、ステップS230からやり直す。以上説明した測定処理によれば、ロール体RPの直径Dおよびロール静負荷Nlo,Nhiを測定し、NVRAM104に記憶することができる。なお、上述したとおり、ロール体RPの用紙Pが普通紙でない場合には、印刷処理を実行するごとに測定処理が実行され、直径Dおよびロール静負荷Nlo,Nhiは逐次更新されていくこととなる。次に、推定処理について説明する。
図11は、推定処理の流れを示している。ステップS305では、現在、NVRAM104に記憶されているロール体RPの直径Dを取得する。現在、NVRAM104に記憶されているロール体RPの直径Dとは、直前の印刷処理を実行する前のロール体RPの直径D(以下、基準直径D0と表記する。)を意味する。なお、図7に示したように推定処理が実行される条件として、ロール体RPの用紙Pが普通紙であることが前提となる。ステップS310においては、直前の印刷処理において搬送された用紙Pの搬送量ΔL(ΔLpf)を取得する。各印刷ジョブにおいては、搬送方向の印刷サイズが指定されるため、印刷処理において実際に搬送された搬送量ΔLを取得することができる。むろん、印刷処理におけるロータリセンサ54bのカウント数の累計値を前記の(1)式によって搬送量ΔLpfに換算してもよい。ステップS315においては、ロール体RPの直径Dとロール体RPに巻かれている用紙Pの残量Lとの対応関係(第1対応関係CR1)に基づいて、現在のロール体RPの直径Dを推定する。
図14は、印刷処理の流れを示している。同図に示すように、印刷処理は、まず紙端位置初期化処理(ステップS405)を行い、その後、用紙搬送処理(ステップS410)とヘッド駆動処理(ステップS420)を交互に繰り返すことにより行われる。紙端位置初期化処理(ステップS405)においては、制御部100のPFモータ制御部111が、搬送駆動ローラ51aを回転させて用紙Pを所定量搬送しつつ、紙端センサ58にて用紙Pの搬送先頭側の紙端を検出する。紙端が検出できると、紙端が印刷開始位置となるまで用紙Pを搬送させる。このような紙端位置初期化処理を行っておくことにより、用紙Pの紙端に対し常に一定の位置から印刷を開始させることができる。また、主制御部110は、紙端センサ58が紙端を検出する位置を基準位置(x=0)とし、紙端センサ58が紙端を検出してから搬送させた用紙Pの搬送量ΔLをNVRAM104に紙端の位置xとして記憶する。
図15〜図17はロール制御処理の流れを示している。上述したとおり、用紙搬送処理はヘッド駆動処理と交互に行われるため、PFモータ53の駆動は間欠的となる。ロール制御処理は、PFモータ53の各駆動(停止〜駆動〜停止)に同期して実行される。ロール制御処理の開始タイミングは、前回の用紙搬送処理においてPFモータ53の駆動が停止した後であり、今回の用紙搬送処理においてPFモータ53が駆動を開始する前であればよい。ロール制御処理の終了タイミングは処理内容によって異なってくるが、ロール制御処理の終了時にはRRモータ制御部112がRRモータ33の出力トルクMを0に設定するとともに、RRモータ33にショートブレーキをかける。従って、PFモータ53が駆動しない期間においては基本的にRRモータ33が停止し、所定の制動力を生じさせている。すなわち、RRモータ33もPFモータ53と同様に間欠的に駆動することとなる。なお、ショートブレーキにおいては、モータのコイルを短絡させることにより、駆動力を誘導電流に変換し、当該駆動力を消失させる。ロール制御処理においてRRモータ33に出力するPWM信号のDutyが更新され、当該Dutyに応じた出力トルクM(駆動力)でRRモータ33が駆動することとなる。
なお、k4は比例定数であり、ロール体RPの回転軸の径等に基づいて特定できる。ところで、搬送速度Vと、当該搬送速度Vにてロール体RPを回転さする際に生じるロール静負荷Nとの関係は、予め実行した測定処理または推定処理で得られたロール静負荷Nlo,Nhiと前記の(3)式によって特定することができる。従って、各搬送速度VでRRモータ33を駆動させることなく、任意の搬送速度Vで用紙Pを搬送する場合に生じる抵抗力T1を特定することができる。
図19は、吸引部55bと用紙Pとの関係を模式的に示している。図19に示すように、前記の(5)式のxは、紙端センサ58の紙端検出位置を基準(0)とした用紙Pの紙端の位置を示している。x0,x1は、それぞれ紙端センサ58の紙端検出位置を基準とした吸引部55bの搬送方向両端の位置を示している。また、前記の(5)式において、吸引ファン56が作動することにより吸引部55bの単位面積あたりに生じる吸引力をnとし、吸引部55bと用紙Pとの間の摩擦係数をμ1としている。摩擦係数μ1は、ROM102において各用紙Pの種類ごとに異なる値が記憶されている。
前記の(6)式が示すように、用紙Pを搬送する間にRRモータ33を正転(M>0)させることにより、用紙Pに作用する抵抗力T1を軽減することができる。なお、出力トルクMにより軽減され抵抗力T1の大きさ(調整量)は、k4×M/Dとなる。反対に、RRモータ33に負の出力トルクM(逆転方向)を与えた場合には、抵抗力T1を増大させることができる。
図23は、弛み取り処理(ステップS700)の流れを示している。ステップS705においては、RRモータ制御部112がRRモータ33をPID制御により逆転方向に所定時間駆動させ、所定の搬送速度Vで用紙Pを巻き取る動作を開始する。ステップS710では、制御部100は、RRモータ制御部112がRRモータ33に出力しているPWM信号のDuty(PID制御値の積分成分)を所定の時間周期で取得し、Dutyが所定の閾値を連続して超えた時間(周期×回数)が所定の閾値時間を超えた場合には、弛みが取れたと判断する。一方、RRモータ33を所定時間駆動させても、Dutyが所定の閾値を連続して超えた時間が閾値時間を上回ることがなかった場合には、弛み取り失敗であると判断する。例えば、ロール体RPが巻き方向が反対に取り付けられている場合や、誤って単票紙がセットされている場合には、RRモータ33を逆転方向に駆動させると、弛みが増大していくこととなり、Dutyが所定の閾値を超えず、弛み取り失敗であると判断することができる。弛み取り処理は、上述した印刷処理や測定処理の前に実行しておき、弛み取りが成功した場合にのみ印刷処理や測定処理が実行できるようにするのが望ましい。また、Dutyが異常に大きい場合に、例えば用紙Pが斜行していると判定してもよい。
以上においては、用紙Pの搬送方向先頭側の紙端の位置xに応じて変動するプラテン55(吸引部55b)との摩擦抵抗を考慮してRRモータ33の出力トルクMを調整するものを例示したが、紙端の位置xに応じた他の調整を行うようにしてもよい。例えば、搬送された用紙Pの自重を考慮してRRモータ33の出力トルクMを調整するようにしてもよい。
用紙Pの搬送方向先頭側の紙端の位置xが排出部59の下端の位置x2に達すると、前記の(10),(11)式のxにx2を代入した力T3,T4が搬送方向に作用することとなる。さらに、用紙Pの搬送方向先頭側の紙端の位置xが排出部59の下端の位置x3を超えると、超えた分の自重に起因する張力T5がそのまま用紙Pに作用することとなる。位置x2を超えた分の自重に起因する張力T5は下記の(12)式によって表すことができる。
以上においては、RRモータ33の出力トルクMを調整し、用紙Pに作用する張力Tを指定張力Fとすることにより、適正なスリップ量を維持することとした。しかしながら、用紙Pの後方側の紙端がロール体RPから離脱した場合には、もはやRRモータ33の出力トルクMによって張力Tを調整することが不可能となる。同時に、ロール体RPの回転抵抗に起因する抵抗力T1も作用しなくなる(T1=0)。従って、用紙Pに作用する張力Tは下記の(15)式によって表されることとなる。
Claims (7)
- 印刷媒体が巻回されているロール体を回転させる駆動力を与える第1モータと、前記印刷媒体を搬送する搬送駆動ローラを駆動させる駆動力を与える第2モータと、前記印刷媒体に対してインクを噴射する印刷ヘッドと、前記印刷媒体を吸引することにより前記印刷媒体を保持する吸引部とを備えた印刷装置における印刷方法であって、
前記吸引部によって吸引される前記印刷媒体の吸引面積を前記印刷媒体の先頭側端位置に基づいて特定し、前記吸引面積に応じて前記第1モータを駆動させること特徴とする印刷方法。 - 前記印刷装置は、前記ロール体から巻き出された前記印刷媒体の長さに応じて前記第1モータを駆動させることを特徴とする請求項1に記載の印刷方法。
- 前記印刷装置は、前記ロール体から巻き出された前記印刷媒体の自重に応じて前記第1モータを駆動させることを特徴とする請求項2に記載の印刷方法。
- 印刷媒体が巻回されているロール体を回転させる駆動力を与える第1モータと、前記印刷媒体を搬送する搬送駆動ローラを駆動させる駆動力を与える第2モータと、前記印刷媒体に対してインクを噴射する印刷ヘッドと、前記印刷媒体を吸引することにより前記印刷媒体を保持する吸引部とを備えた印刷装置における印刷方法であって、
前記吸引部に対する前記印刷媒体の先頭側端位置に応じて前記第1モータを駆動させることにより前記印刷媒体に作用する張力を調整し、
前記印刷装置は、前記ロール体から巻き出された前記印刷媒体の自重に応じて前記第1モータを駆動させること特徴とする印刷方法。 - 前記吸引部によって吸引される前記印刷媒体の吸引面積を前記印刷媒体の先頭側端位置に基づいて特定し、当該吸引面積に応じて前記前記第1モータを駆動させることを特徴とする請求項4に記載の印刷方法。
- 前記印刷装置は、前記ロール体から巻き出された前記印刷媒体の長さに応じて前記第1モータを駆動させることを特徴とする請求項4または5に記載の印刷方法。
- 前記印刷媒体の後方側端部が前記ロール体から離脱する前と後で、前記印刷媒体を所定量搬送するための前記第2モータの駆動量を変えることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の印刷方法。
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