JP6465750B2 - 印刷装置 - Google Patents

Description

本発明は、印刷装置の排紙時の用紙搬送に関する。

デジタルカメラの普及に伴い、写真が得られるデジタル印刷の需要が高くなってきている。写真に必要なサイズは写真の用途により異なるため、印刷装置には様々なサイズの写真を印刷できることが求められる。また、デジタルカメラで撮影された写真を印刷するための印刷装置として、一般のユーザによる印刷の利便性を図るため、印刷料金を徴収するための課金器を備えたセルフタイプの印刷装置が、コンビニエンスストアなどの様々な業種の店舗内に設置されてきている。このような印刷装置には、特に小型化や低コスト化が求められている。

さて、印刷される写真は、ユーザの撮影した順番、または、印刷後にフォトブックなどを作成する場合には製本する際のページの順番などに並べられることが求められている。このため、印刷装置には、指示された順番に用紙の印刷及び排紙を行うことだけでなく、排紙時に用紙をトレイ（排紙トレイ）の上にはみだしたり飛び出させたりせず整然と並べることが求められる。

しかしながら、用紙のサイズやロール紙の巻き癖（以下「カール」と記す）、紙質によっては、印刷装置内にて用紙を排紙口に搬送する際の速度（以下「排紙搬送速度」と記す）が変化する。この排紙搬送速度が速すぎると、用紙がトレイの上に並ばずにトレイから飛び出することがある。一方、排紙搬送速度が遅すぎると、用紙がトレイ上の印刷物との摩擦等によって最適な位置まで届かずに途中で滞留してしまうことによりトレイ上に整然と並ばないことがある。

このような問題を解決するために、例えば特許文献１には、用紙のサイズを検知し、検知された用紙のサイズに基づいて、排紙搬送速度を変更する印刷装置が提案されている。また例えば特許文献２には、用紙の特性（例えば厚み）を検知し、検知された用紙の特性と、用紙のサイズとに基づいて、排紙搬送速度を変更する印刷装置が提案されている。

特開平２−５２８５０号公報 特開平２−９５６６３号公報

特許文献１及び２のような印刷装置では、排紙搬送速度が、用紙のサイズまたは特性に対応するように、用紙を排紙口に搬送する排紙駆動機構の駆動が、用紙のサイズまたは特性に予め対応するように構成されている。しかしながら、用紙の特性、または、排紙駆動機構の排紙搬送速度は、経時劣化や、印刷後の用紙のカール量などにより変化するため、同じ駆動を行っても、排紙搬送速度が、適切な排紙搬送速度から乖離してしまい、写真等をトレイに整然と積み重ねることができなくなってしまうという問題があった。

なお、排紙搬送速度を制御するためには、印刷装置の排紙口近傍に設けられた排紙ローラをステッピングモータ等のパルスモータで駆動制御する構成が考えられる。しかしながら、この構成では、ステッピングモータだけでなく、その駆動を制御する制御回路が必要であり、比較的高価になってしまうという問題がある。そこで、より安価な直流（ＤＣ）モータを使用する構成が考えらえる。しかしながらこの構成では、直流モータの回転軸上にエンコーダを設け、そのパルス出力を計測することにより速度の検出を行う必要があり、結果として、エンコーダや計測のためのセンサなどの追加部品が多数発生して、装置が複雑化したり高コスト化したりするという問題があった。

そこで、本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、安価な構成で、印刷後の用紙のカール量に基づいて排紙搬送速度をリアルタイムで制御することが可能な技術を提供することを目的とする。

本発明に係る印刷装置は、用紙に、画像と、前記用紙の幅方向にて前記画像と隣り合い、かつ前記用紙の長さ方向にて周期的に繰り返す排紙搬送速度計測パターンとを印刷するサーマルヘッドと、前記サーマルヘッドで印刷された前記用紙における前記排紙搬送速度計測パターンの反射光量を検出する用紙センサと、前記用紙センサで前記反射光量が検出された前記用紙を切断することによって、前記画像が印刷された第１部分用紙と、前記排紙搬送速度計測パターンが印刷された第２部分用紙とに切り離す切断部と、前記切断部によって切り離された前記用紙を排紙口に搬送する駆動を行う排紙駆動部と、前記排紙駆動部の駆動により搬送されている前記切り離された用紙に対して、前記排紙搬送速度計測パターンの反射光量を検出する用紙屑センサと、前記用紙センサで検出された前記反射光量に基づいて、前記サーマルヘッドで印刷された前記用紙のカール量を計測するカール量計測部と、前記用紙屑センサで検出された前記反射光量の波形の周期に基づいて、前記排紙駆動部の搬送速度を計測する搬送速度計測部と、前記排紙駆動部の予め定められた目標の搬送速度である目標搬送速度を記憶する記憶部と、前記カール量計測部で計測した前記カール量と、前記搬送速度計測部で計測した前記搬送速度と、前記目標搬送速度とに基づいて、前記カール量及び前記搬送速度が計測された前記切り離された用紙を搬送している際の前記排紙駆動部の駆動を制御する駆動制御部とを備える。

本発明によれば、カール量計測部で計測したカール量と、搬送速度計測部で計測した搬送速度と、目標搬送速度とに基づいて、カール量及び搬送速度が計測された切り離された用紙を搬送している際の排紙駆動部の駆動を制御する。これにより、安価な構成で、印刷後の用紙のカール量に基づいて排紙搬送速度をリアルタイムで制御することができる。

実施の形態１に係る印刷装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る印刷装置の印刷動作を説明するための図である。 実施の形態１に係る印刷装置の排紙動作を説明するための図である。 実施の形態１に係る印刷装置の目標搬送速度の一例を示す図である。 実施の形態１に係る印刷装置の排紙搬送速度計測パターンの一例を示す図である。 実施の形態１に係る印刷装置における、反射光量と用紙のカール量との関係を示す図である。 実施の形態１に係る印刷装置における、反射光量と用紙のカール量との関係を示す図である。 実施の形態１に係る印刷装置における、反射光量と用紙のカール量との関係を示す図である。 実施の形態１に係る印刷装置における、反射光量と用紙の排紙搬送速度との関係を示す図である。 実施の形態１に係る印刷装置における、反射光量と用紙の排紙搬送速度との関係を示す図である。 実施の形態１に係る印刷装置の動作を示すフローチャートである。

＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１に係る印刷装置の主要な構成を示すブロック図である。本実施の形態１では、印刷装置１は、例えばパーソナルコンピュータなどの情報端末２と通信可能となっている。

また、図１の印刷装置１は、インタフェース（Ｉ／Ｆ）３と、システム制御部４と、印刷制御部５と、サーマルヘッド６と、機構制御部７と、用紙・インクシート搬送部８と、用紙横方向カッター９ａと、用紙縦方向カッター９ｂと、排紙駆動部１０と、記憶部１１と、用紙センサ１２と、排紙センサ１３と、用紙屑センサ１４とを備えている。

以下で詳細に説明するように、この印刷装置１は、ロール状に巻回してなるロール紙の解かれた用紙に印刷を行う。そして、印刷装置１は、当該印刷された用紙を用紙横方向カッター９ａと用紙縦方向カッター９ｂとによって切断することによって、指定の用紙サイズに枚葉化された写真等の画像用紙（第１部分用紙）と、縦カット時に生じる用紙屑（第２部分用紙）とに切り離す。それから、印刷装置１は、切り離された用紙（画像用紙及び用紙屑）を排紙口に搬送することによって、それらを排出することが可能となっている。なお、以下の説明では、印刷される用紙は、ロール紙から解かれた用紙であるものとして説明するが、これに限ったものではなく、写真等の画像用紙よりも大きいサイズで枚葉化された用紙であってもよい。

次に、印刷装置１の各構成要素について詳細に説明する。

取得部であるＩ／Ｆ３は、情報端末２と通信可能に接続されており、情報端末２から、印刷すべき画像データ及び用紙サイズなどの情報を受信（取得）する。なお、用紙サイズは、画像用紙に対して予め定められたサイズ（例えば８×４インチなど）であり、印刷装置１内にて排出の際に搬送される画像用紙のサイズに対応している。

システム制御部４は、Ｉ／Ｆ３で受信された画像データ及び用紙サイズなどの情報と、印刷制御部５、機構制御部７、記憶部１１及び用紙センサ１２などからの情報とに基づいて、印刷装置１の各構成要素を統括的に制御する。

例えば、システム制御部４は、Ｉ／Ｆ３で受信された画像データ及び用紙サイズを処理して印刷データを生成し、印刷制御部５は、当該印刷データに基づいてサーマルヘッド６の駆動データを生成し、サーマルヘッド６は、当該駆動データに基づく画像をロール紙の解かれた用紙に印刷する。つまり、システム制御部４は、サーマルヘッド６の画像印刷などを制御する。

また例えば、システム制御部４は、機構制御部７を介して、ロール紙の解かれた用紙の搬送及びインクシートの巻取りを行う用紙・インクシート搬送部８と、ロール紙の用紙をＩ／Ｆ３で受信された用紙サイズに基づいて切断する用紙横方向カッター９ａ及び用紙縦方向カッター９ｂと、当該切断により得られた画像用紙及び用紙屑を排紙口に搬送する駆動を行う排紙駆動部１０とを制御する。

記憶部１１は、例えばフラッシュメモリなどの不揮発性メモリと、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）などの一時記憶メモリとを含む。不揮発性メモリには、印刷に係る制御プログラム、各種初期値などが記憶される。一時記憶メモリは、印刷に係る画像データの保存及びデータ処理を行うための作業用のメモリである。

ここで、例えば印刷装置１の図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）などが、記憶部１１に記憶された制御プログラムを実行することにより、上述のシステム制御部４、印刷制御部５及び機構制御部７が、当該ＣＰＵの機能として実現される。本実施の形態１では、このようなプログラムの実行によって、システム制御部４は、上述の制御機能と、カール量計測部（カール量算出部）４ａの機能と、搬送速度計測部（搬送速度算出部）４ｂの機能と、駆動制御部４ｃの機能とを有している。なお、カール量計測部４ａ及び搬送速度計測部４ｂ、及び、駆動制御部４ｃの詳細については後述する。

本実施の形態１に係る印刷装置１は、後で詳細に説明する用紙センサ１２、排紙センサ１３及び用紙屑センサ１４を備えている。ただしこれに限ったものではなく、印刷装置１には、用紙センサ１２、排紙センサ１３及び用紙屑センサ１４以外にも、印刷に関わる各種センサ（図示せず）が備えられてもよい。

図２は、本実施の形態１に係る印刷装置１の印刷動作を説明する図である。図３は、当該印刷装置１の排紙動作を説明する図である。図２及び図３に示すように、印刷装置１は、ピンチローラ１５，１７，１８と、グリップローラ１６と、排紙ローラ１９と、用紙トレイ（排紙トレイ）２４ａと用紙屑トレイ（排紙屑トレイ）２４ｂとを備えており、印刷装置１本体には排紙口２３ａ，２３ｂが設けられている。なお、図２及び図３には、印刷装置１に装着されたロール紙２０及びインクシート２２も図示されている。

印刷装置１に装着されたロール紙２０から解かれた用紙２１は、ピンチローラ１５及びグリップローラ１６に挟持されて搬送される（グリップローラ１６を回動する駆動力を生成する用紙搬送モータは図示せず）。用紙２１はインクシート２２とともに、サーマルヘッド６及びピンチローラ１７によって圧着、加熱される。

サーマルヘッド６は、インクシート２２のインクを用いて、用紙２１に、画像と、用紙２１の幅方向にて画像と隣り合う排紙搬送速度計測パターンとを印刷する。なお、排紙搬送速度計測パターンは、用紙２１の長さ方向にて複数の色（例えば白色及び黒色）が周期的に繰り返して印刷されたパターンである。排紙搬送速度計測パターンは、例えば用紙２１の用紙幅における余白部分に印刷される。

用紙センサ１２は、印刷装置１のサーマルヘッド６よりも排紙口２３ａ，２３ｂ側で、用紙屑側に設けられ、サーマルヘッド６近傍における用紙２１の有無を検出可能に構成されている。用紙センサ１２は、用紙２１が無いと検出する状態から、用紙２１が有ると検出する状態に切り替わった場合に、用紙２１の先端がサーマルヘッド６近傍を通過したこと、つまり印刷を行う際に用紙２１がサーマルヘッドへ搬送されたか否かを検出する。このように、用紙センサ１２は、印刷された用紙２１の搬送方向における先端の通過及び非通過を検出することが可能となっている。

また、用紙センサ１２は、サーマルヘッド６で印刷された用紙２１における排紙搬送速度計測パターンの反射光量を検出する。用紙センサ１２は、用紙２１の先端がサーマルヘッド６近傍を通過したか否か、及び、上記反射光量についての検出結果をシステム制御部４に出力する。

印刷された用紙２１（用紙センサ１２で反射光量が検出された用紙２１）は、指定された用紙サイズの用紙幅で用紙縦方向カッター（切断部）９ｂによって切断され、画像用紙２１ａ（画像が印刷された部分）と、用紙屑２１ｂ（排紙搬送速度計測パターンが印刷された部分）とに切り離される。さらに、画像用紙２１ａ及び用紙屑２１ｂは、用紙横方向カッター９ａを超えて搬送され、指定された用紙サイズの長さで用紙横方向カッター９ａによって切断される。これにより、画像が印刷された画像用紙２１ａと、排紙搬送速度計測パターンが印刷された用紙屑２１ｂとがロール紙２０から切り離される。

ピンチローラ１８及び排紙ローラ１９は、印刷装置１の排紙口２３ａ，２３ｂ近傍に設けられており、排紙ローラ１９は、排紙駆動部１０の駆動力により回動する。本実施の形態１では、排紙駆動部１０は、例えば直流モータを備えているものとする。排紙駆動部１０による直流モータの駆動制御には、例えば定電流制御方式やＰＷＭ（パルス幅変調）方式等を用いることができる。

画像用紙２１ａ及び用紙屑２１ｂは、ピンチローラ１８と、排紙駆動部１０により駆動される排紙ローラ１９とにより、それぞれ排紙口２３ａ，２３ｂから排出される。つまり、排紙駆動部１０は、用紙縦方向カッター９ｂなどによって切り離された用紙２１（画像用紙２１ａ及び用紙屑２１ｂ）を排紙口２３ａ，２３ｂに搬送する駆動を行う。

排紙センサ１３は、印刷装置１の排紙口２３ａ近傍に設けられており、排紙口２３ａ近傍における画像用紙２１ａの有無を検出可能に構成されている。排紙センサ１３は、画像用紙２１ａが有ると検出する状態から、画像用紙２１ａが無いと検出する状態に切り替わった場合に、画像用紙２１ａの後端が排紙口２３ａ近傍を通過したこと、つまり画像用紙２１ａが印刷装置１の内部から外部に排出されたことを検出する。このように、排紙センサ１３は、画像用紙２１ａの搬送方向における後端の通過及び非通過を検出することが可能となっている。排紙センサ１３は、画像用紙２１ａの後端が排紙口２３ａ近傍を通過したか否かについての検出結果をシステム制御部４に出力する。

なお、排紙センサ１３は、排紙口２３ａ近傍における画像用紙２１ａの有無を検出するのではなく、排紙口２３ａにおける画像用紙２１ａの有無を検出するように構成されてもよい。このように構成された場合には、排紙センサ１３は、上述と同様に画像用紙２１ａの後端が排紙口２３ａを通過したか否かを検出することが可能になる。また、本実施の形態１では、排紙センサ１３には透過型の光学式センサを用いるものとするが、これに限ったものではなく、反射光を利用する反射式の光学式センサやメカニカルなマイクロスイッチ等を用いてもよい。

用紙屑センサ１４は、印刷装置１の排紙口２３ｂ近傍に設けられており、排紙口２３ｂ近傍における用紙屑２１ｂの有無を検出可能に構成されている。用紙屑センサ１４は、用紙屑２１ｂが有ると検出する状態から、用紙屑２１ｂが無いと検出する状態に切り替わった場合に、用紙屑２１ｂの後端が排紙口２３ｂ近傍を通過したこと、つまり用紙屑２１ｂが印刷装置１の内部から外部に排出されたことを検出する。逆に、用紙屑センサ１４は、用紙屑２１ｂが無いと検出する状態から、用紙屑２１ｂが有ると検出する状態に切り替わった場合に、用紙屑２１ｂの先端が排紙口２３ｂ近傍を通過したことを検出する。このように、用紙屑センサ１４は、用紙屑２１ｂの搬送方向における先端及び後端の通過及び非通過を検出することが可能となっている。

また、用紙屑センサ１４は、排紙駆動部１０の駆動により搬送されている切り離された用紙２１（用紙屑２１ｂ）に対して、排紙搬送速度計測パターンの反射光量を検出する。用紙屑センサ１４は、用紙屑２１ｂの先端及び後端が排紙口２３ｂ近傍を通過したか否か、及び、上記反射光量についての検出結果をシステム制御部４に出力する。

なお、用紙屑センサ１４は、排紙口２３ｂ近傍における用紙屑２１ｂの有無を検出するのではなく、排紙口２３ｂにおける用紙屑２１ｂの有無を検出するように構成されてもよい。このように構成された場合には、用紙屑センサ１４は、上述と同様に用紙屑２１ｂの先端及び後端が排紙口２３ｂを通過したか否かを検出することが可能になる。また、本実施の形態１では、用紙屑センサ１４には透過型の光学式センサを用いるものとするが、これに限ったものではなく、反射光を利用する反射式の光学式センサを用いてもよい。

排紙口２３ａから排出された画像用紙２１ａは、印刷装置１の外部において排紙口２３ａよりも下側に配設された用紙トレイ２４ａに受容される。また、排紙口２３ｂから排出された用紙屑２１ｂは、印刷装置１の外部において排紙口２３ｂよりも下側に配設された用紙屑トレイ２４ｂに受容される。

次に、本実施の形態１に係る印刷装置と関連する印刷装置（以下「関連印刷装置」と記す）の問題点について説明する。通常、用紙サイズに対する印画率（印刷率）によって画像用紙２１ａのカール量が変動する。例えば、画像用紙２１ａに対して黒色の印画率が高い場合、画像用紙２１ａのカール量が多くなる。逆に、画像用紙２１ａに対して黒色の印画率が低い場合、画像用紙２１ａのカール量は少なくなる。

そして、画像用紙２１ａが排紙口２３ａから同じ排紙搬送速度で排紙されても、カール量に応じて、画像用紙２１ａは滑空したり、または用紙トレイ２４ａの途中で滞留したりしてしまう。また、環境温度の変化によってモータの駆動力のばらつき、及び、当該駆動力を伝達するギア等の負荷のばらつきが変化する。この問題に対して、関連印刷装置は、過去の排紙搬送速度（搬送が完了された用紙の排紙搬送速度）の履歴を参照して排紙搬送速度を制御する。このような構成によれば、駆動力のばらつき等の影響を抑制することが可能となるが、当該ばらつきを吸収し終えるのに時間が必要となる。この結果、その間に印刷された画像用紙が印刷装置の周辺に散らばってしまうことがある。

そこで、本実施の形態１に係る印刷装置１は、この問題を解決するように以下のように構成されている。

記憶部１１の不揮発性メモリには、排紙駆動部１０の予め定められた目標の排紙搬送速度（以下「目標搬送速度」と記す）が記憶されている。目標搬送速度は、排紙駆動部１０における理想的な排紙搬送速度であり、画像用紙２１ａ及び用紙屑２１ｂがそれぞれ用紙トレイ２４ａ及び用紙屑トレイ２４ｂ上に安定して落下する速度に対応している。

図４は、本実施の形態１に係る記憶部１１の不揮発性メモリに記憶されている、目標搬送速度の一例を示す図である。図４にて排紙搬送速度（目標値）として示されている目標搬送速度は、画像用紙２１ａの予め定められた用紙サイズごとに規定されている。概ね、用紙サイズ（印刷サイズ）の面積が大きくなるほど、目標搬送速度は大きくなるように規定されている。なお、記憶部１１に記憶される目標搬送速度は、例えば、主に使用される画像用紙２１ａのサイズ及び特性、並びに、排紙ローラ１９及び用紙トレイ２４ａ及び用紙屑トレイ２４ｂの構造などを考慮して構造的に計算されてもよいし、実際に実験的に計測されてもよい。

図５に、用紙屑２１ｂとなる部分（例えば用紙２１の用紙幅における余白部分）に印刷される排紙搬送速度計測パターンの一例を示す。本実施の形態１では、排紙搬送速度計測パターンとして、ｎ組の白色及び黒色からなるパターンが、用紙屑２１ｂとなる部分に予め定められた等間隔Ｌで印刷される。

＜カール量の計測＞
用紙屑２１ｂ側に配設された用紙センサ１２は、用紙屑２１ｂの先端から数えてｉ（１≦ｉ≦ｎ）番目の排紙搬送速度計測パターンが印刷された位置（以下「印刷位置Ｐｉ」と記す）における反射光量を順に読み取り、当該反射光量に応じたセンサ電圧変動量をカール量計測部４ａに出力する。なお、用紙センサ１２が反射光量を読み取る時点では、用紙屑２１ｂはまだ切り離されていないので、用紙屑２１ｂの反射光量（センサ電圧変動量）と、印刷後の用紙２１の反射光量（センサ電圧変動量）とは実質的に同じである。

図６〜図８は、用紙センサ１２で検出された反射光量（センサ電圧変動量）と、用紙２１のカール量との関係を示す図である。反射光量（図６〜図８に示す用紙センサ出力）は、光を吸収しやすい黒色の排紙搬送速度計測パターンでは小さく、光を反射しやすい白色の排紙搬送速度計測パターンでは大きくなる。なお、図６〜図８には、白色の反射光量に基準値（破線）が付されており、図６では基準値は反射光量と重なっている。

図６に示すように、用紙２１のうちカール量が通常である部分では、反射光量は基準値と一致してセンサ電圧変動量が０となる。図７に示すように、用紙２１のうちカール量が通常よりも大きい部分では、反射光量は基準値よりも大きくなり、センサ電圧変動量が正の値となる。一方、図８に示すように、用紙２１のうちカール量が通常よりも小さい部分では、反射光量は基準値よりも小さくなり、センサ電圧変動量が負の値となる。

この性質を利用して、本実施の形態１に係るカール量計測部４ａは、用紙センサ１２で検出された印刷位置Ｐｉの反射光量（センサ電圧変動量）に基づいて、サーマルヘッド６で印刷された用紙２１のうち印刷位置Ｐｉのカール量ＶＲｉを計測する。例えば、カール量計測部４ａは、用紙センサ１２で検出されたセンサ電圧変動量が正の値である場合には、その絶対値が大きくなるほど、印刷位置Ｐｉのカール量ＶＲｉとして大きな値を計測し、用紙センサ１２で検出されたセンサ電圧変動量が負の値である場合には、その絶対値が大きくなるほど、印刷位置Ｐｉのカール量ＶＲｉとして小さな値を計測する。

カール量計測部４ａは、計測した印刷位置Ｐｉのカール量ＶＲｉ（ｉ＝１、２、…、ｎ）のそれぞれを、駆動制御部４ｃに出力する。なお、以下の説明では、カール量計測部４ａで計測されたカール量ＶＲｉを、「計測カール量ＶＲｉ」と記すこともある。

＜排紙搬送速度の計測＞
用紙屑２１ｂ側に配設された用紙屑センサ１４は、排紙駆動部１０の駆動により搬送されている用紙屑２１ｂの印刷位置Ｐｉにおける反射光量を読み取り、排紙搬送速度計測パターンによって変動するセンサ電圧変動（反射光量の波形）の周期を読み取り、当該周期を搬送速度計測部４ｂに出力する。

本実施の形態１では、用紙屑２１ｂに印刷されたｎ組の排紙搬送速度計測パターンは、等間隔としているため、１つの排紙搬送速度計測パターンの距離は、設計的に取得することができる。このため、センサ電圧変動の周期（例えば反射光量の波形において立ち上がる周期）を計測することにより、排紙駆動部１０により画像用紙２１ａ及び用紙屑２１ｂが搬送される速度（排紙搬送速度）を算出することができる。

図９及び図１０は、用紙屑センサ１４で検出された反射光量と、切り離された用紙２１（画像用紙２１ａ及び用紙屑２１ｂ）が排紙口２３ａ，２３ｂから排出される際の排紙搬送速度との関係を示す図である。反射光量（図９及び図１０に示す用紙屑センサ出力）は、図６〜図８に示す用紙センサ出力と同様に、光を吸収しやすい黒色の排紙搬送速度計測パターンでは小さく、光を反射しやすい白色の排紙搬送速度計測パターンでは大きくなる。

ここで、図１０のセンサ電圧変動が計測された際の排紙搬送速度は、図９のセンサ電圧変動が計測された際の排紙搬送速度よりも大きい。このことに対応して、図１０のセンサ電圧変動の周期ｔ１は図９のセンサ電圧変動の周期ｔ１よりも小さくなっている。この性質を利用して、本実施の形態１に係る搬送速度計測部４ｂは、用紙屑センサ１４で検出された印刷位置Ｐｉのセンサ電圧変動の周期ｔｉに基づいて、排紙駆動部１０の排紙搬送速度を計測する。例えば、搬送速度計測部４ｂは、周期ｔｉが小さくなるほど、印刷位置Ｐｉの排紙搬送速度Ｖｔｉとして大きな値を計測する。

搬送速度計測部４ｂは、計測した印刷位置Ｐｉの排紙搬送速度Ｖｔｉ（ｉ＝１、２、…、ｎ）のそれぞれを、駆動制御部４ｃに出力する。なお、以下の説明では、搬送速度計測部４ｂで計測された排紙搬送速度Ｖｔｉを、「計測搬送速度Ｖｔｉ」と記すこともある。

＜駆動制御＞
図１に示されるシステム制御部４の駆動制御部４ｃは、Ｉ／Ｆ３で受信された用紙サイズと同じ用紙サイズを記憶部１１から検索し、当該用紙サイズに対応する目標搬送速度を記憶部１１から読み取る。そして、駆動制御部４ｃは、記憶部１１から読み取った目標搬送速度と、搬送速度計測部４ｂで求めた計測搬送速度Ｖｔｉとの差または比率に基づいて、駆動制御量（例えば排紙駆動部１０の駆動量または駆動力などを制御するための駆動電流などの量）を、テーブルまたは演算式を用いて補正する。さらに、駆動制御部４ｃは、カール量計測部４ａで求めた計測カール量ＶＲｉに基づいて、当該駆動制御量を、テーブルまたは演算式を用いて補正する。

駆動制御部４ｃは、以上のように補正された駆動制御量に基づいて、計測カール量ＶＲｉ及び計測搬送速度Ｖｔｉが計測された切り離された用紙２１（画像用紙２１ａ及び用紙屑２１ｂ）を搬送している際の排紙駆動部１０の駆動を制御する。これにより、画像用紙２１ａ及び用紙屑２１ｂの排紙搬送速度を、目標搬送速度などの適切な速度に制御することが可能となっている。

以上のように、本実施の形態１に係る駆動制御部４ｃは、カール量計測部４ａで求めた計測カール量ＶＲｉと、搬送速度計測部４ｂで求めた計測搬送速度Ｖｔｉと、記憶部１１に記憶された目標搬送速度とに基づいて、計測カール量ＶＲｉ及び計測搬送速度Ｖｔｉが計測された切り離された用紙２１が搬送される際の排紙駆動部１０の駆動を制御する。このような構成によれば、印画率によってカール量が変化したり、環境温度が変化したりしても、排紙搬送速度を、目標搬送速度などの適切な速度となるようにリアルタイムで制御することができる。

＜動作＞
図１１は、本実施の形態１に係る印刷装置１の動作を示すフローチャートである。具体的には、図１１には、計測カール量ＶＲｉと計測搬送速度Ｖｔｉと目標搬送速度とから、排紙駆動部１０に対する駆動制御量の補正量を演算する動作、及び、補正後の駆動制御量を用いて排紙駆動部１０の駆動を制御する動作などが示されている。

まず、ステップＳ１にて、駆動制御部４ｃは、Ｉ／Ｆ３で受信された用紙サイズに対応する目標搬送速度Ｖ０（図４）を記憶部１１から読み込む。

ステップＳ２にて、サーマルヘッド６は、用紙２１に画像を印刷するとともに、用紙２１の用紙幅における余白部分にｎ組の排紙搬送速度計測パターン（図５）を等間隔Ｌで印刷する。

ステップＳ３にて、カール量計測部４ａは、用紙２１が排紙口２３ａ，２３ｂまで搬送さている際に、用紙センサ１２を用いて検出された印刷位置Ｐｉのセンサ電圧変動量に基づいて、印刷位置Ｐｉにおけるカール量ＶＲｉを計測し、記憶部１１に記憶する。なお、最初にステップＳ３を行う場合には、カール量計測部４ａは、印刷位置Ｐ１のカール量ＶＲ１を計測することになる。

ステップＳ４にて、印刷装置１は、ステップＳ３で計測された印刷位置Ｐｉが印刷位置Ｐｎ（用紙２１後端部分）であるか否かを判定する。印刷位置Ｐｎであると判定した場合にはステップＳ６に進み、そうでない場合には、ステップＳ５に進んで印刷位置Ｐｉのｉに１を加算した後にステップＳ３に戻る。これにより、ステップＳ６に進む際には、印刷位置Ｐｉ（ｉ＝１、２、…、ｎ）全てについて計測カール量ＶＲｉが記憶部１１に記憶されることになる。

ステップＳ６にて、駆動制御部４ｃは、計測カール量ＶＲｉ（ｉ＝１、２、…、ｎ）に基づいて用紙２１のカール補正量Ｒを算出（演算）する。演算式は下記（１）に示す通りであり、Ｋ１は計測カール量を駆動制御量の補正量に換算するための係数である。本実施の形態１では、用紙２１の先端の印刷位置Ｐ１における計測カール量ＶＲ１が用紙２１全体の計測カール量ＶＲｉの平均値より大きい場合は正の補正量となり、用紙２１の先端の印刷位置Ｐ１における計測カール量ＶＲ１が用紙２１全体の計測カール量ＶＲｉの平均値より小さい場合は負の補正量となる。

ステップＳ７にて、次ステップ以降で排紙搬送速度を計測するために、着目すべき印刷位置Ｐｉのｉを１に戻す。

ステップＳ８にて、用紙屑センサ１４は、切り離された用紙２１（画像用紙２１ａ及び用紙屑２１ｂ）がそれぞれ排紙口２３ａ，２３ｂから排出されている際に、印刷位置Ｐｉにおけるセンサ電圧変動の周期ｔｉを計測し、記憶部１１に記憶する。また、搬送速度計測部４ｂは、計測した周期ｔｉに基づいて、印刷位置Ｐｉにおける排紙駆動部１０の計測搬送速度Ｖｔｉを計測する。

ステップＳ９にて、駆動制御部４ｃは、これまでに得られたカール補正量Ｒ、計測搬送速度Ｖｔｉ、及び、目標搬送速度Ｖ０を、下記の演算式（２）に適用することにより、印刷位置Ｐｉにおける排紙駆動部１０の駆動制御量の補正量Ｔｉを算出（演算）する。なお、演算式（２）において、Ｋ２は目標搬送速度Ｖ０と計測搬送速度Ｖｔｉとの差を駆動制御量の補正量に換算する係数である。Ｋ２の値は正の値でもよいし負の値でもよい。ここでは、補正の対象となる駆動制御量の値にはデフォルト値を用い、当該デフォルト値に補正量Ｔｉを加算（減算）することによって補正が行われる。

ステップＳ１０にて、駆動制御部４ｃは、補正量Ｔｉにより補正された駆動制御量を用いて、排紙駆動部１０の駆動を制御することにより、印刷位置Ｐｉに係る画像用紙２１ａ及び用紙屑２１ｂを搬送する。以上のように、駆動制御部４ｃは、カール量計測部４ａで求めた計測カール量ＶＲｉと、搬送速度計測部４ｂで求めた計測搬送速度Ｖｔｉと、記憶部１１に記憶された目標搬送速度とに基づいて、画像用紙２１ａ及び用紙屑２１ｂを搬送している際の排紙駆動部１０の駆動を制御する。この際に、駆動制御部４ｃは、記憶部１１に記憶された目標搬送速度として、Ｉ／Ｆ３で受信された画像用紙２１ａの用紙サイズに対応する目標搬送速度Ｖ０を上記制御に用いる。

ステップＳ１１にて、ステップＳ４と同様に、印刷装置１は、ステップＳ１０で制御された印刷位置Ｐｉが印刷位置Ｐｎ（画像用紙２１ａ及び用紙屑２１ｂ後端部分）であるか否かを判定する。印刷位置Ｐｎであると判定した場合には図１１の動作を終了し、そうでない場合には、ステップＳ１２に進んで印刷位置Ｐｉのｉに１を加算した後にステップＳ８に戻る。これにより、ステップＳ８〜Ｓ１０にて印刷位置Ｐ１〜Ｐｎの排紙搬送速度Ｖｔ１〜Ｖｔｎの１つを計測するごとに、それに応じた排紙駆動部１０の駆動制御が行われる。

＜まとめ＞
以上のような本実施の形態１に係る印刷装置１によれば、計測搬送速度と、印刷後の計測カール量と、目標搬送速度とに基づいて、画像用紙２１ａ及び用紙屑２１ｂを搬送している際の排紙駆動部１０の駆動を制御する。これにより、印画率によってカール量が変化したり、環境温度が変化したりしても、排紙搬送速度を目標搬送速度などの適切な速度となるようにリアルタイムで制御することができる。したがって、画像用紙２１ａが飛び出したり滞留したりすることを抑制することができるので、画像用紙２１ａを用紙トレイ２４ａに整然と安定して積み重ねることができる。また、本実施の形態１では、用紙センサ１２及び用紙屑センサ１４を利用して用紙２１のカール量及び排紙搬送速度を求めることから、高価なモータや部品を使用しなくて済む。このため、安価な構成で上述の効果を得ることができる。

なお、用紙搬送にかかる時間を計測し、計測した時間に基づいて排紙搬送速度を算出し、次の印刷時の排紙搬送速度を制御する関連印刷装置によれば、排紙駆動機構の経時劣化によらず排紙搬送速度を一定に保つことはできる。しかしながら、あくまでも過去の搬送で計測した排紙搬送速度の履歴に基づいて排紙駆動機構の制御量を決定するため、環境温度の変化や排紙駆動機構のばらつきに対応するのに時間がかかっていた。また、用紙への印画率によってカール量は変化するにも関わらず、リアルタイムで対応できなかった。これに対して、本実施の形態１に係る印刷装置１によれば、これらの問題を解決することができる。

また、本実施の形態１によれば、駆動制御部４ｃは、Ｉ／Ｆ３で受信された画像用紙２１ａの用紙サイズに対応する目標搬送速度Ｖ０を上記制御に用いる。したがって、画像用紙２１ａが飛び出したり滞留したりすることをより抑制することができる。

また、本実施の形態１によれば、カール量計測部４ａは、一の用紙屑２１ｂについて複数の計測カール量ＶＲｉ（ｉ＝１、２、…、ｎ）を計測し、駆動制御部４ｃは、当該複数の計測カール量ＶＲｉを、一の用紙屑２１ｂを含む切り離された用紙２１に対する制御に用いた。このような構成によれば、長さ方向における用紙２１全体の計測カール量を考慮して、上述の制御を行うことができるので、画像用紙２１ａが飛び出したり滞留したりすることをより抑制することができる。ただしこれに限ったものではなく、駆動制御部４ｃは、一の用紙屑２１ｂについて計測された複数の計測カール量ＶＲｉのうちのいずれか一つを、当該一の用紙屑２１ｂを含む切り離された用紙２１に対する制御に用いてもよい。

＜変形例＞
実施の形態１では、排紙搬送速度計測パターンの間隔Ｌは予め定められていた。しかしこれに限ったものではなく、排紙搬送速度計測パターンの間隔Ｌは適宜変更されてもよい。この場合、搬送速度計測部４ｂは、用紙屑センサ１４で検出された印刷位置Ｐｉのセンサ電圧変動の周期ｔｉと、間隔Ｌとに基づいて、印刷位置Ｐｉの排紙搬送速度Ｖｔｉを計測するように構成されればよい。

また、実施の形態１では、ステップＳ９にて、駆動制御部４ｃは、カール補正量Ｒと、計測搬送速度Ｖｔｉと、目標搬送速度Ｖ０とを、演算式（２）に適用することにより、印刷位置Ｐｉにおける排紙駆動部１０の駆動制御量の補正量Ｔｉを算出（演算）した。しかしこれに限ったものではなく、駆動制御部４ｃは、上述の算出したカール補正量Ｒと、計測搬送速度Ｖｔｉと、目標搬送速度Ｖ０とを、テーブルまたは演算式に適用することにより、印刷位置Ｐｉにおける排紙駆動部１０の駆動制御量の補正量Ｔｉを算出（演算）代わりに、当該駆動制御量を算出（演算）してもよい。

なお、上述の構成では、排紙搬送速度が計測される対象は、用紙屑２１ｂであって画像用紙２１ａではない。そのことに鑑みて、目標搬送速度を、画像用紙２１ａの用紙サイズと、用紙屑２１ｂのサイズとの各組に予め対応付けておいて、印刷時の画像用紙２１ａの用紙サイズ及び用紙屑２１ｂのサイズに対応する目標搬送速度を、上記制御に用いるように構成されてもよい。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１ 印刷装置、４ａ カール量計測部、４ｂ 搬送速度計測部、４ｃ 駆動制御部、６ サーマルヘッド、９ｂ 用紙縦方向カッター、１０ 排紙駆動部、１１ 記憶部、１２ 用紙センサ、１４ 用紙屑センサ、２１ 用紙、２１ａ 画像用紙、２１ｂ 用紙屑。

Claims (3)

1. 用紙に、画像と、前記用紙の幅方向にて前記画像と隣り合い、かつ前記用紙の長さ方向にて周期的に繰り返す排紙搬送速度計測パターンとを印刷するサーマルヘッドと、
   前記サーマルヘッドで印刷された前記用紙における前記排紙搬送速度計測パターンの反射光量を検出する用紙センサと、
   前記用紙センサで前記反射光量が検出された前記用紙を切断することによって、前記画像が印刷された第１部分用紙と、前記排紙搬送速度計測パターンが印刷された第２部分用紙とに切り離す切断部と、
   前記切断部によって切り離された前記用紙を排紙口に搬送する駆動を行う排紙駆動部と、
   前記排紙駆動部の駆動により搬送されている前記切り離された用紙に対して、前記排紙搬送速度計測パターンの反射光量を検出する用紙屑センサと、
   前記用紙センサで検出された前記反射光量に基づいて、前記サーマルヘッドで印刷された前記用紙のカール量を計測するカール量計測部と、
   前記用紙屑センサで検出された前記反射光量の波形の周期に基づいて、前記排紙駆動部の搬送速度を計測する搬送速度計測部と、
   前記排紙駆動部の予め定められた目標の搬送速度である目標搬送速度を記憶する記憶部と、
   前記カール量計測部で計測した前記カール量と、前記搬送速度計測部で計測した前記搬送速度と、前記目標搬送速度とに基づいて、前記カール量及び前記搬送速度が計測された前記切り離された用紙を搬送している際の前記排紙駆動部の駆動を制御する駆動制御部と
   を備える、印刷装置。
2. 請求項１に記載の印刷装置であって、
   前記目標搬送速度は、前記第１部分用紙の予め定められたサイズごとに規定され、
   前記第１部分用紙の予め定められたサイズを取得する取得部をさらに備え、
   前記駆動制御部は、
   前記取得部で取得された前記予め定められたサイズに対応する前記目標搬送速度を、前記制御に用いる、印刷装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の印刷装置であって、
   前記カール量計測部は、
   一の前記第２部分用紙について複数の前記カール量を計測し、
   前記駆動制御部は、
   前記カール量計測部で計測された前記複数のカール量を、前記一の第２部分用紙を含む前記切り離された用紙に対する前記制御に用いる、印刷装置。

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