JP5971750B2 - プリンタ装置及びプリンタ装置における印画ユニットの制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、ロール紙から引き出された用紙のカール（巻き癖）を矯正するための技術に係り、印画物の仕上がりを一定の品質に保つことができるプリンタ装置及びプリンタ装置における印画ユニットの制御方法に係るものである。

この種の関連する技術として、特許文献１に示されるプリンタ装置が知られている。このプリンタ装置は、ロール状に巻かれたロール紙を一端側から引き出して所定方向へ搬送するキャプスタンローラと、このキャプスタンローラによって搬送されるロール紙の一方の面側を押圧してロール紙に付いたカールを矯正するデカールローラとを有する。このデカールローラは、ロール紙の上面に押圧又は離反可能に昇降させる移動手段にて位置調整されるものであって、別途設けられた計測手段にて計測したロール径の変化に応じて、該移動手段を駆動してロール紙に対すデカール角を変化させるようにしている。

特開２００６−１９３３１５号公報

ところで、上記に示す特許文献１では、ロール紙を押圧してカールを矯正するデカールロールが、該ロール紙の印画面と同じ側に配置されているので、該印画面を傷付けたり、デカールロールに付着している埃が該印画面に載ることがあり、写真印刷の品質に悪影響を与えるという不具合が発生していた。

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、ロール状に巻かれたロール紙に付いたカールの矯正に際して、印画物を傷付ける、又は埃が付着することを防止して、印画物の仕上がり品質を一定に保つことができるプリンタ装置及びプリンタ装置における印画ユニットの制御方法の提供を目的とする。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。すなわち、本発明は、ロール紙から用紙を引き出し、印刷ヘッドと該印刷ヘッドを受けるローラとの間を通過させて該用紙に印刷を行う印画ユニットを具備するプリンタ装置であって、前記印画ユニットを、前記引き出された用紙のカール量によってデカール方向へ移動させる移動機構と、前記引き出された用紙のカール量に基づき前記移動機構をデカール方向に所定量移動させる制御機構と、を具備することを特徴とする。

本発明によれば、ロール紙から用紙を引き出し、印刷ヘッドと該印刷ヘッドを受けるローラとの間を通過させて用紙に印刷を行う印画ユニットを、引き出された用紙のカール量によってデカール方向（印刷面と反対の方向）へ移動させることで、該用紙のカールを矯正するようにした。すなわち、デカールローラを使用することなく、印画ユニットの移動だけでカールの矯正ができるので、該カールの矯正に際して、印画物を傷付ける、又は埃が付着することが防止され、印画物の仕上がり品質を一定に保つことができる効果を奏する。

本発明が適用されるプリンタ装置の概略を示す図である。 ロール紙から引き出された用紙のカール量（＝離間距離Ｌ）と、測距センサの出力電圧（Ｖ）との関係を示すグラフの一例である。 ロール紙メーカー及びその製造ロットによる用紙の態様の相違を補正する補正値（ｚ１、ｚ２）が記憶された補正値テーブルを示す図である。 測距センサからの出力電圧（Ｖ）、及び出力電圧（Ｖ）の補正に関する処理を具体的に示すグラフである。 ユニット制御機構に設定されている印画ユニットの制御フローチャートである。

本発明の一実施形態として示されるプリンタ装置１００及びプリンタ装置１００における印画ユニットの制御方法ついて、図１〜図５を参照して説明する。
図１は本発明が適用されるプリンタ装置１００の概略構成図であって、熱転写プリンタ等に搭載される。

まず、図１に符号１で示されるものはロール紙であって、該ロール紙１から繰り出された用紙Ｐの搬送経路２の途中には、該用紙Ｐに印画する印画ユニット１０が配置される。
この印画ユニット１０は、ロール状に巻かれたロール紙１を一端側から引き出して所定方向へ搬送するプラテンローラ１１と、このプラテンローラ１１によって搬送されるロール紙１に文字画像を印画するサーマルヘッド１２と、該サーマルヘッド１２に対してインクリボンＲを供給するリボンローラ１３と、を具備する。

リボンローラ１３は、インクリボンＲが巻回されたリボン供給ローラ１３Ａと、サーマルヘッド１２を通過した後の使用済のインクリボンＲを巻き取るリボン巻取ローラ１３Ｂとから構成されたものである。
プラテンローラ１１は、ロール紙１から用紙Ｐを引き出す駆動ローラとしての役割、及びサーマルヘッド１２との間に該用紙Ｐを挟持して該用紙Ｐを下方から支持する役割がある。また、このプラテンローラ１１には、その回転数に応じて出力されるパルス信号により検出することにより、ロール紙からの用紙Ｐの引き出し長さ（搬送距離）を検出する用紙長さ検出手段（図示略）が設けられている。
サーマルヘッド１２は、複数の発熱素子がプラテンローラ１１に対向するように配列されているものであって、プラテンローラ１１で搬送される用紙Ｐに画像情報に応じた印画を行う。

そして、印画ユニット１０では、インクリボンＲがサーマルヘッド１２を通過する際に、該サーマルヘッド１２の発熱素子で発生する熱エネルギーを、該インクリボンＲ中の昇華性染料に付与し、該染料を昇華させて該インクリボンＲに重ね合わされた用紙Ｐの印画面に対して印画処理を行う。
また、印画ユニット１０には、該印画ユニット１０を高さ方向に沿う矢印（イ）−（ロ）方向に移動させる移動機構２０、及び該移動機構２０を制御するユニット制御機構２１が設けられている。この移動機構２０は、測距センサ５（後述する）からの検出信号、及びロール紙１に設定された用紙情報であるＲＦＩＤタグ３１（後述する）に基づき、用紙Ｐのカールを解消する方向（矢印（イ）で示すデカール方向）に印画ユニット１０を移動するために設けられているが、詳細は後述する。

印画ユニット１０の下流側に位置する用紙Ｐの搬送経路２途中には、ガイドローラ３及び案内板４が設けられ、これらガイドローラ３及び案内板４の間には測距センサ５が設けられている。該測距センサ５は、用紙Ｐの搬送経路２の下方側に設けられるものであって、赤外線を発光及びその反射光を受光することで、該用紙Ｐまでの離間距離を測定する。

また、ロール紙１が取り付けられるロール紙設置部３０の下部には、該ロール紙１の芯管１Ａに設置されたＲＦＩＤタグ３１を読み取るＲＦＩＤリーダライタモジュール３２が設けられている。
なお、このＲＦＩＤタグ３１としては、移動機構２０による印画ユニット１０の矢印（イ）−（ロ）方向の移動量を補正するための補正テーブルが設定されている。この補正テーブルは、（１）ロール紙メーカー及びその製造ロットによる用紙Ｐの態様の相違を補正する補正値（図３参照）が複数記憶された補正値テーブル、（２）ロール紙１の用紙長及び用紙長の残量に応じた引き出し高さ位置を示す残量テーブル、といった2種類が事前の計測に基づき設定されている。

次に、図２を参照して、ロール紙１からの用紙Ｐの引き出し状態と、測距センサ５の出力電圧（Ｖ）との関係について説明する。

ロール紙１から用紙Ｐが引き出されて芯管に近づき、該ロール紙１の残量が少なくなると、該ロール紙１から引き出された用紙Ｐのカール量も大きくなる。そこで、引き出された用紙Ｐの搬送経路２に測距センサ５を設け、該測距センサ５から出力される出力電圧（Ｖ）に基づき、移動機構２０に対して印画ユニット１０を矢印（イ）−（ロ）方向（特に、用紙Ｐのカールを解消する方向（矢印（イ）で示すデカール方向）に移動させる。
具体的には、図２に示されるように、用紙Ｐのカール量が小さく、測距センサ５と用紙Ｐとの離間距離（Ｌ）が小さい場合には、測距センサ５の出力電圧（Ｖ）は大きいが、用紙Ｐのカール量が大きくなり、測距センサ５と用紙Ｐとの離間距離（Ｌ）が広がって行く場合には、測距センサ５の出力電圧（Ｖ）は徐々に小さくなる。

そして、このような測距センサ５の特性を利用し、測距センサ５からの出力電圧（Ｖ）が一定のしきい値（Ｖ１〜Ｖ２の範囲内、Ｖ２＞Ｖ１）の範囲内になるように、移動機構２０に対して印画ユニット１０を矢印（イ）−（ロ）方向に移動させる処理を行う。具体的には、測距センサ５からの出力電圧（Ｖ）がしきい値（Ｖ２）より大きくなる場合には、印画ユニット１０を上方である矢印（ロ）方向に移動させる処理を行い、また、測距センサ５からの出力電圧（Ｖ）がしきい値（Ｖ１）より小さくなる場合には、用紙Ｐのカール量が大きいとして、印画ユニット１０をデカール方向である矢印（イ）方向に移動させる処理を連続的に行なう（図４により後述する）。

また、実際の処理では、測距センサ５からの出力電圧（Ｖ）をそのまま使用して、印画ユニット１０を矢印（イ）−（ロ）方向に移動させるのではなく、図３に示されるような補正値を加算又は減算することで、印画ユニット１０の移動量を適正値に補正する。
例えば、ロール紙１から引き出される用紙Ｐのカール量は、ロール紙メーカー及びその製造ロットによってばらつきがあるために、測距センサ５からの出力電圧（Ｖ）がしきい値（Ｖ１）となったときの補正値（図３にｚ１で示す）、及び測距センサ５からの出力電圧（Ｖ）がしきい値（Ｖ２）となったときの補正値（図３にｚ２で示す）を予め実測により求めて設定したものが、補正値テーブルとして記憶されている。
そして、補正値テーブル（図３参照）中の補正値ｚ１、ｚ２に基づき、印画ユニット１０の移動量を適正値に補正することで、ロール紙メーカー及びその製造ロットに影響されない安定した用紙Ｐのデカール処理を行うことができる。

以上の測距センサ５からの出力電圧（Ｖ）、及び出力電圧（Ｖ）の補正に関する処理について、図４を参照して具体的に説明する。
図４は、補正値を追加した制御を行った場合における測距センサ５の出力電圧波形である。なお、このような測距センサ５の出力電圧波形に基づく印画ユニット１０の移動制御は、ユニット制御機構２１で行う。

時間０〜Ｔ１までの検出区間は、測距センサ５の上方にロール紙１がない検出区間で、Ｔ１にロール紙１の先端が測距センサ５にかかる。このタイミングからユニット制御機構２１のアナログポートで測距センサ５の出力電圧の監視を開始する。ロール紙１が排出方向へ搬送されると、カールが深くなるため、測距センサ５とロール紙１との離間距離（Ｌ）は大きくなりその出力電圧（Ｖ）は徐々に降下する。
ここで電圧Ｖ１はカールの深さを最大と設定したときのしきい値で、Ｖ２はカールの深さを最小と設定したときのしきい値であるので、よって、これらしきい値の電圧Ｖ１〜Ｖ２の範囲に収まるようユニット制御機構２１の矢印（イ）−（ロ）方向への移動制御を行うとともに、ユニット制御機構２１の移動量を補正する。

例えば、時間Ｔ２のときに、ユニット制御機構２１は出力電圧Ｖ１を検出すると、ファームウエアは、図３の補正値テーブルを読み込み、初期値に対し、補正値を追加する。たとえば、Ａ社のロール紙１を使用している場合、印画ユニット１０の移動距離は、初期値ａ［ｍｍ］に設定されている。電圧Ｖ１を検出した場合、該電圧Ｖ１から求められる印画ユニット１０の移動距離に対して、補正値（ｚ２）のｄ２１［ｍｍ］を加算して、さらに降下させることによりカールを浅くなるよう矯正する。
また、上記補正値で、矯正し過ぎて、Ｔ３で電圧Ｖ２のしきい値を超えた場合は、該電圧Ｖ２から求められる印画ユニット１０の移動距離に対して、補正値（ｚ１）の−ｄ１１［ｍｍ］を減算して印画ユニット１０を上昇させる。
芯管に近づくにつれてカールの量は大きくなるため、Ｔ４、Ｔ６のときに電圧Ｖ１を検出するような場合は、補正値（＋）をさらに加算する設定を行っておく。

次に、図５を参照して、ユニット制御機構２１に設定されている印画ユニット１０の制御フローをステップ（ＳＴＥＰ）毎に説明する。

《ステップ１０１》
ロール紙１をプリンタ装置１００にセットした後、ロール紙設置部３０に搭載されているＲＦＩＤリーダライタモジュール３２により、ロール紙１の芯管に備えつけられているＲＦＩＤタグ３１を読み取る。

《ステップ１０２》
ＲＦＩＤリーダライタモジュール３２で読み取ったロール紙１のＲＦＩＤタグ３１に基づき、（１）ロール紙メーカー及びその製造ロットによる用紙Ｐの態様の相違を補正する補正値（図３参照）が複数記憶された補正値テーブル、（２）ロール紙１の用紙長及び用紙長の残量に応じた引き出し高さ位置を示す残量テーブル、といった用紙情報をユニット制御機構２１内の記憶部（図示略）に設定する。
なお、ここで設定される用紙長の残量テーブルとは、ロール紙１の最外周部と印画ユニット１０の印画位置との相対高さを示すもので、該ロール紙１からの用紙Ｐの引き出し長さに応じた各種段階（用紙Ｐの引き出し長さが、０ｍ、１０ｍ、２０ｍ・・・場合）における、印画ユニット１０の矢印（イ）−（ロ）方向に沿う高さ位置を設定している。

《ステップ１０３》
上位システムからの印刷命令により、プリンタ装置１００は印画物１枚を印刷する。また、

《ステップ１０４》
ＲＦＩＤタグ３１に記憶されているロール紙１の用紙長から、プラテンローラ１１の用紙長さ検出手段（図示略）で検出されたロール紙１からの用紙Ｐの引き出し長さ（搬送距離）を差し引いた残量値を計算する。

《ステップ１０５》
ステップ１０４で計算した用紙Ｐの残量値が「０」であるか否かを判断し、ＹＥＳの場合にステップ１０９に進み、ＮＯの場合にステップ１０６に進む。

《ステップ１０６》
ステップ１０４で計算した用紙Ｐの残量値が「０」でない場合、ロール紙１との離間距離を示す測距センサ５の出力電圧（Ｖ）が、しきい値（Ｖ１〜Ｖ２）の範囲内にあるかどうか比較する。そして、この比較により、測距センサ５の出力電圧（Ｖ）が、しきい値（Ｖ１〜Ｖ２）の範囲内に無い場合に、ステップ１０７・１０８に進み、また、しきい値（Ｖ１〜Ｖ２）の範囲内であると判断された場合には、ステップ１０８に進む。

《ステップ１０７》
測距センサ５の出力電圧（Ｖ）に応じた補正値（図３参照）を、予め設定した、ロール紙メーカー及びその製造ロットによる用紙Ｐの態様の相違を補正する補正値を補正値テーブルから読み出す。

《ステップ１０８》
ステップ１０６にて、測距センサ５の出力電圧（Ｖ）が、しきい値（Ｖ１〜Ｖ２）の範囲内であると判断された場合（ステップ１０６のＹＥＳ）には、ロール紙１の残量値（ステップ１０４）に応じた引き出し高さ位置を示す残量テーブルの補正値に基づき、印画ユニット１０の矢印（イ）−（ロ）方向に沿う高さ位置をセットした後、先のステップ１０３に戻る。このとき、測距センサ５の出力電圧（Ｖ）に基づく印画ユニット１０の移動は行わない。
一方、ステップ１０６にて、測距センサ５の出力電圧（Ｖ）が、しきい値（Ｖ１〜Ｖ２）の範囲外であると判断されて（ステップ１０６のＮＯ）、ステップ１０７を経由した場合には、測距センサ５の出力電圧（Ｖ）、ロール紙１の残量値（ステップ１０４で検出）に応じた引き出し高さ位置を示す残量テーブルの補正値、及びステップ１０７で読み出した補正値テーブル（図３参照）中の補正値ｚ１、ｚ２に基づき、印画ユニット１０の矢印（イ）−（ロ）方向に沿う高さ位置を適正に補正した後、先のステップ１０３に戻る。

《ステップ１０９》
ステップ１０５ で算出した残量値が０の場合、ロール紙１が無くなっていることを示すアラームを表示して、本フローを終了する。

以上詳細に説明したように本実施形態に示されるプリンタ装置１００及びプリンタ装置１００における印画ユニット１０の制御方法によれば、ロール紙１から用紙Ｐを引き出し、サーマルヘッド１２と該サーマルヘッド１２を受けるローラとの間を通過させて用紙Ｐに印刷を行う印画ユニット１０を、引き出された用紙Ｐのカール量によってデカール方向（印刷面と反対の矢印（イ）方向）へ移動させることで、該用紙Ｐのカールを矯正するようにした。すなわち、デカールローラを使用することなく、印画ユニット１０の移動だけでカール矯正ができるので、該カール矯正に際して、印画物を傷付ける、又は埃が付着することが防止され、印画物の仕上がり品質を一定に保つことができる。

また、本実施形態に示されるプリンタ装置１００及びプリンタ装置１００における印画ユニットの制御方法では、測距センサ５の出力電圧（Ｖ）がしきい値（Ｖ１〜Ｖ２）の範囲外であるか、範囲内であるかによって（ステップ１０６）、ロール紙１の残量値に応じた引き出し高さ位置を示す残量テーブルの補正値に加えて、ステップ１０７で読み出した補正値テーブル（図３参照）中の補正値ｚ１、ｚ２に基づき、印画ユニット１０の矢印（イ）−（ロ）方向に沿う高さ位置を補正するようにした（ステップ１０７〜１０８）。これによって、測距センサ５の出力電圧（Ｖ）が適正に補正され、印画ユニット１０による用紙Ｐのカール矯正を確実に行うことが可能となる。

なお、上記実施形態では、ロール紙１に予め設定された用紙種類・製造ロットといった用紙情報、及びロール紙からの用紙引き出し量を加味して、移動機構２０による印画ユニット１０のデカール方向への移動量を補正したが、移動機構２０による印画ユニット１０の移動制御に際して、用紙情報及びロール紙からの用紙引き出し量といった判断データを加えることは必須ではなく、測距センサ５の検出信号にのみ基づき、印画ユニット１０による用紙Ｐのカール矯正を行っても良い。
また、これに限定されず、ロール紙に予め設定された用紙種類・製造ロットといった用紙情報、及びロール紙からの用紙引き出し量を適宜選択し、測距センサ５にて測定された出力電圧（Ｖ）との組み合わせにより、印画ユニット１０による用紙Ｐのカール矯正を行っても良い。
また、上記の実施形態においては、用紙Ｐのカール量を印画ユニット１０の下流側で測定しているが、ロール紙１と印画ユニット１０との間に用紙Ｐが自然にカールされる領域を形成すれば、当該カール量を印画ユニットの上流側で測定してもよい。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

ロール紙から引き出された用紙のカール（巻き癖）を矯正するための技術に係り、印画物の仕上がりを一定の品質に保つことができるプリンタ装置及びプリンタ装置における印画ユニットの制御方法に係るものである。

１ ロール紙
２ 搬送経路
５ 測距センサ
１０ 印画ユニット
１２ サーマルヘッド（印字ヘッド）
２０ 移動機構
２１ ユニット制御機構
３１ ＲＦＩＤタグ（用紙情報）
１００ プリンタ装置
Ｐ 用紙
（イ） デカール方向

Claims (4)

1. ロール紙から用紙を引き出し、印刷ヘッドと該印刷ヘッドを受けるローラとの間を通過させて該用紙に印刷を行う印画ユニットを具備するプリンタ装置であって、
   前記印画ユニットの前記印刷ヘッドと前記ローラとを、前記引き出された用紙のカール量によってデカール方向へ移動させる移動機構と、前記引き出された用紙のカール量に基づき前記移動機構をデカール方向に所定量移動させる制御機構と、を具備し、
   前記制御機構は、前記印画ユニットの下流に設けられて、前記引き出された用紙との距離を測定する測距センサからの出力に基づき、該用紙のカール量を算出し、その算出結果に基づき、前記移動機構による前記印画ユニットのデカール方向への移動量を決定し、
   前記制御機構は、前記ロール紙からの用紙引き出しが芯管に近づくにつれて、前記印画ユニットのデカール方向への移動量をさらに補正することを特徴とするプリンタ装置。
2. 前記制御機構は、前記ロール紙に予め設定された用紙種類、製造ロットといった用紙情報を加えて、前記移動機構による前記印画ユニットのデカール方向への移動量を補正することを特徴とする請求項１に記載のプリンタ装置。
3. ロール紙から用紙を引き出し、印刷ヘッドと該印刷ヘッドを受けるローラとの間を通過させて該用紙に印刷を行う印画ユニットを具備するプリンタ装置であって、
   前記印画ユニットの前記印刷ヘッドと前記ローラとを、前記引き出された用紙のカール量に基づき、デカール方向へ移動させることによって、該用紙のカールを矯正し、
   前記印画ユニットの下流に設けられて、前記引き出された用紙との距離を測定する測距センサからの出力に基づき、該用紙のカール量を算出し、その算出結果に基づき、前記印画ユニットのデカール方向への移動量を決定し、
   前記ロール紙からの用紙引き出しが芯管に近づくにつれて、前記移動機構による前記印画ユニットのデカール方向への移動量をさらに補正することを特徴とするプリンタ装置における印画ユニットの制御方法。
4. 前記ロール紙に予め設定された用紙種類、製造ロットといった用紙情報を加えて、前記移動機構による前記印画ユニットのデカール方向への移動量を補正することを特徴とする請求項３に記載のプリンタ装置における印画ユニットの制御方法。

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