以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、画像形成装置としてのプリンタについて説明する。
図2は本発明の実施の形態におけるプリンタの概念図、図3は本発明の実施の形態における画像形成ユニットの概念図、図4は本発明の実施の形態におけるラベルロール紙の第1の例を示す図、図5は本発明の実施の形態におけるラベルロール紙の第1の例においてラベルの位置を検出する方法を説明するための図、図6は本発明の実施の形態における反射型の位置検出センサの動作を説明するための第1の図、図7は本発明の実施の形態における反射型の位置検出センサの動作を説明するための第2の図、図8は本発明の実施の形態におけるラベルロール紙の第2の例を示す図、図9は本発明の実施の形態におけるラベルロール紙の第2の例においてラベルの位置を検出する方法を説明するための図、図10は本発明の実施の形態における透過型の位置検出センサの動作を説明するための第1の図、図11は本発明の実施の形態における透過型の位置検出センサの動作を説明するための第2の図、図12は本発明の実施の形態におけるラベルロール紙の第3の例を示す図、図13は本発明の実施の形態におけるラベルロール紙の第3の例においてラベルの位置を検出する方法を説明するための図である。
図において、10はプリンタであり、該プリンタ10は、印刷機構部12、該印刷機構部12に隣接させて配設され、媒体としてのラベルロール紙Pを印刷機構部12に供給する媒体供給部としての給紙装置(フィーダ)40、及び前記印刷機構部12に隣接させて配設され、印刷が行われ、印刷機構部12から排出されたラベルロール紙Pを受け、ラベルロール紙Pをロール状に巻き取る巻取装置(リワインダ)43を備える。ラベルロール紙Pにおいては、後述される台紙47(図4)上に一定の間隔で複数の画像書込部としてのラベル48が貼付(配設)されている。
そして、Paは、給紙装置40において給紙ローラ40aに巻かれたラベルロール紙Pから成るロール、Pbは、巻取装置43において巻取ローラ43aに巻かれたラベルロール紙Pから成るロール、Csはプリンタ10の筐体である。該筐体Csには、ラベルロール紙Pを筐体Cs内に取り込むための給紙口h1が、給紙装置40と対向させて、ラベルロール紙Pを筐体Cs外に排出するための排紙口h2が、巻取装置43と対向させて形成される。なお、巻取ローラ43aには巻取用の駆動部としての図示されない巻取モータが連結され、該巻取モータを駆動し、巻取ローラ43aを回転させることによって、ラベルロール紙Pが巻き取られる。
前記印刷機構部12において、11Y、11M、11C、11Bkは、印刷機構部12の本体、すなわち、装置本体に対して着脱自在に配設されたイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの画像形成ユニット、20Y、20M、20C、20Bkは、各画像形成ユニット11Y、11M、11C、11Bkの像担持体としての感光体ドラム31と対向させて配設された露光装置としての、かつ、像書込装置としてのLEDヘッドである。なお、画像形成ユニット11Y、11M、11C、11Bkは同じ構造を有するので、図3には画像形成ユニット11Y及びLEDヘッド20Yだけが示される。
各画像形成ユニット11Y、11M、11C、11Bkにおいて、Hsはユニットケース、13は、該ユニットケースHs内の中央部に形成され、現像剤としてのトナーを貯蔵する現像剤貯蔵室としてのトナー貯蔵室、14は、前記ユニットケースHs内におけるトナー貯蔵室13より上方に形成され、トナー貯蔵室13に補給するトナーを収容する現像剤収容部としてのトナー収容室(トナータンク)である。
また、31は印刷機構部12内において矢印H方向に回転自在に配設された前記感光体ドラム、32は、該感光体ドラム31に当接させて回転自在に配設され、感光体ドラム31の表面を一様に帯電させる帯電装置としての帯電ローラ、33は、感光体ドラム31に当接させて回転自在に配設され、感光体ドラム31の表面に形成された潜像としての静電潜像にトナーを付着させて現像を行い、現像剤像としてのトナー像を形成する現像剤担持体としての現像ローラ、34は、前記トナー貯蔵室13内において現像ローラ33に当接させて回転自在に配設され、トナー貯蔵室13のトナーを現像ローラ33に供給する現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ(スポンジローラ)、35は、先端の近傍の所定の部分を現像ローラ33に当接させて配設され、現像ローラ33上のトナーを薄層化する現像剤規制部材としての現像ブレード、36は、前記トナー像が中間転写媒体としての中間転写ベルト30に転写された後に、感光体ドラム31上に残留したトナーを除去するためのクリーニング部材としてのクリーニングブレードである。前記トナー供給ローラ34は現像ローラ33と同じ方向に回転させられ、トナーを現像ローラ33に擦り付け、負の極性に摩擦帯電させる。
前記現像ローラ33、トナー供給ローラ34及び現像ブレード35によって現像装置が構成される。そして、帯電ローラ32によって一様に帯電させられた感光体ドラム31の表面が前記LEDヘッド20Y、20M、20C、20Bkによって露光されることによって、前記静電潜像が形成される。なお、図2において、Seは、画像形成ユニット11Yにおいて、LEDヘッド20Yが感光体ドラム31を露光する位置、すなわち、静電潜像の書出し位置である。
また、u0は転写ユニットであり、該転写ユニットu0は、画像形成ユニット11Y、11M、11C、11Bkの下方において、各色のトナー像を前記中間転写ベルト30に順次重ねて転写し、カラーのトナー像を形成するための一次転写用の第1の転写ユニットu1、及び中間転写ベルト30に形成されたカラーのトナー像をラベルロール紙Pの各ラベル48に転写するための二次転写用の第2の転写ユニットu2を備える。
前記第1の転写ユニットu1は、第1のローラとしての駆動ローラR1、第2のローラとしてのアイドルローラR2、第3のローラとしてのバックアップローラR3、第4のローラとしてのテンションローラR4、前記中間転写ベルト30、該中間転写ベルト30を介して各画像形成ユニット11Y、11M、11C、11Bkの感光体ドラム31と対向させられる一次転写用の転写部材としての一次転写ローラ41Y、41M、41C、41Bkを備える。
前記中間転写ベルト30は、前記駆動ローラR1、アイドルローラR2、バックアップローラR3及びテンションローラR4によって張設され、転写用の駆動部としての図示されないベルト走行用モータを駆動し、駆動ローラR1を回転させることによって矢印J方向に走行させられ、走行方向における駆動ローラR1より下流側で、かつ、アイドルローラR2より上流側に、前記各画像形成ユニット11Y、11M、11C、11Bkが、走行方向に沿って隣接させて配設される。前記一次転写ローラ41Y、41M、41C、41Bkは、付勢部材としての図示されないスプリングによって感光体ドラム31に押し付けられ、各一次転写ローラ41Y、41M、41C、41Bkと感光体ドラム31との間に第1の転写部としての一次転写部(一次転写ニップ部)が形成される。
また、前記第2の転写ユニットu2は、二次転写用のローラとしての前記バックアップローラR3、前記中間転写ベルト30を介してバックアップローラR3と対向させて回転自在に配設された二次転写用の転写部材としての二次転写ローラ45等を備える。該二次転写ローラ45は、付勢部材としての図示されないスプリングによってバックアップローラR3に押し付けられ、二次転写ローラ45とバックアップローラR3との間に第2の転写部としての二次転写部(二次転写ニップ部)が形成される。
前記筐体Cs内における給紙口h1と排紙口h2との間には、ガイドgdが延在させて配設され、該ガイドgdによって、ラベルロール紙Pを矢印K方向に搬送するための媒体搬送路が形成される。
そして、該媒体搬送路における上流側の端部と前記二次転写部との間には、給紙ローラ16a及びピンチローラ16bから成り、回転自在に配設された給紙ローラ対16、第1の位置検出部としての透過型の位置検出センサ17、該位置検出センサ17に隣接させて配設された第2の位置検出部としての反射型の位置検出センサ18、カッタ19、搬送ローラ21a及びピンチローラ21bから成り、前記カッタ19に隣接させて回転自在に配設された第1の搬送ローラ対21、搬送ローラ22a及びピンチローラ22bから成り、回転自在に配設された第2の搬送ローラ対22、第1の画像書込部検出部としての、かつ、第3の位置検出部としての透過型の位置検出センサ23、並びに該位置検出センサ23に隣接させて配設された第2の画像書込部検出部としての、かつ、第4の位置検出部としての反射型の位置検出センサ24が配設される。なお、前記位置検出センサ17、23によって透過型の光学センサが、前記位置検出センサ18、24によって反射型の光学センサが構成される。
前記給紙ローラ対16において、ピンチローラ16bが給紙ローラ16aに押し付けられて給紙ニップ部が、前記第1の搬送ローラ対21において、ピンチローラ21bが搬送ローラ21aに押し付けられて第1の搬送ニップ部が、前記第2の搬送ローラ対22において、ピンチローラ22bが搬送ローラ21aに押し付けられて第2の搬送ニップ部が形成される。
また、前記媒体搬送路における二次転写部と下流側の端部との間に定着装置としての定着器25が配設される。該定着器25は、いずれも回転自在に配設された、第1の定着ローラとしてのアッパローラ25a、及び第2の定着ローラとしてのロワローラ25bを備え、アッパローラ25aに加熱体としてのハロゲンヒータ26が配設される。定着器25において、ロワローラ25bがアッパローラ25aに押し付けられて定着ニップ部が形成される。
次に、ラベルロール紙Pについて説明する。
図4及び5に示されるように、ラベルロール紙Pの第1の例においては、長尺状の台紙47に複数のラベル48が所定の画像書込間隔としてのラベルピッチで貼付され、これにより、ラベルロール紙P上に一定の間隔でラベルの画像書込位置が設定される。各ラベル48の周囲には台紙47の露出部分(台紙47だけの部分)47aが形成される。
また、ラベルロール紙Pの裏面には、所定の色、本実施の形態においては、黒色の帯状のマークとしてのブラックマーク71がラベルロール紙Pの幅方向に延在させて形成される。なお、ブラックマーク71は、ラベルロール紙Pの搬送方向における前端71aとラベル48の前端48fとが一致するように形成される。
そして、前記媒体搬送路より下方においてラベルロール紙Pと対向させて配設された前記位置検出センサ18、24によって、ラベルロール紙P上のラベル48の位置が検出される。そのために、図6及び7に示されるように、前記位置検出センサ18、24は、それぞれ、発光要素としてのLED28及び受光要素としてのフォトトランジスタ29を備える。前記LED28は、図示されない回路によって駆動され、所定の発光強度で発光し、ラベルロール紙Pの裏面を照射する。また、前記フォトトランジスタ29は、図示されない回路によって駆動され、LED28が発光し、ラベルロール紙Pの裏面で反射された光を受け、受光強度に対応する出力電圧を発生させる。
ここで、ブラックマーク71が形成された部分とブラックマーク71が形成されていない部分とを比較すると、ブラックマーク71が形成された部分の反射率が、ブラックマーク71が形成されていない部分の反射率より低いので、図5に示されるように、位置検出センサ18、24の出力電圧は、ブラックマーク71が形成されていない部分において高く、ブラックマーク71が形成されている部分において低くなる。したがって、ラベルロール紙Pが矢印方向に搬送され、各ブラックマーク71の前端71aが位置検出センサ18、24の位置に到達し、位置検出センサ18、24の出力電圧が高レベルから低レベルに変化すると、ラベルロール紙P上のラベル48の位置が検出される。なお、τpは出力電圧の立上りのタイミング間の時間である。
また、図8及び9に示されるように、ラベルロール紙Pの第2の例においては、ラベルロール紙Pの第1の例と同様に、長尺状の台紙47に複数のラベル48が所定のラベルピッチで貼付され、これにより、ラベルロール紙P上に各ラベルの画像書込位置が設定される。なお、この場合、ラベルロール紙Pの裏面にはブラックマーク71が形成されない。
そして、前記位置検出センサ17、23によって、ラベルロール紙P上のラベル48の位置が検出される。そのために、図10及び11に示されるように、前記位置検出センサ17、23は、それぞれ、前記媒体搬送路より下方においてラベルロール紙Pと対向させて配設された発光部38、及び前記媒体搬送路より上方においてラベルロール紙Pと対向させて配設された受光部39を備え、前記発光部38にLED28が、前記受光部39にフォトトランジスタ29が配設される。
前記LED28は、図示されない回路によって駆動され、所定の発光強度で発光し、ラベルロール紙Pを照射する。また、前記フォトトランジスタ29は、図示されない回路によって駆動され、LED28が発光し、ラベルロール紙Pを透過した光を受け、受光強度に対応する出力電圧を発生させる。
ここで、台紙47のラベル48が貼付された部分と台紙47の露出部分47aとを比較すると、台紙47の露出部分47aの透過率が、台紙47のラベル48が貼付された部分の透過率より高いので、位置検出センサ17、23の出力電圧を、フォトトランジスタ29のセンサ出力を反転させることによって、図9に示されるように、台紙47の露出部分47aにおいて低く、台紙47にラベル48が貼付された部分において高くすることができる。したがって、ラベルロール紙Pが矢印方向に搬送され、各ラベル48の前端48fが位置検出センサ17、23の位置に到達し、位置検出センサ17、23の出力電圧が低レベルから高レベルに変化すると、各ラベル48の位置が検出される。なお、τpは出力電圧の立上りのタイミング間の時間である。
図12及び13に示されるように、ラベルロール紙Pの第3の例においては、長尺状の台紙47の全面にラベル紙49が貼付され、該ラベル紙49に複数の切込み50が所定のラベルピッチで形成される。前記各切込み50の内側部分50aは、切込み50の外側部分50bを台紙47から剥がすことによってラベル48になる。
また、ラベルロール紙Pの第1の例と同様に、ラベルロール紙Pの裏面には、ブラックマーク71がラベルロール紙Pの幅方向に延在させて形成される。なお、ブラックマーク71は、ラベルロール紙Pの搬送方向における前端71aと切込み50の内側部分50aの前端50fとが一致するように形成される。
そして、前記位置検出センサ18、24によって、ラベルロール紙Pのラベル48の位置が検出される。ラベルロール紙Pが矢印方向に搬送され、各ブラックマーク71の前端71aが位置検出センサ18、24の位置に到達し、位置検出センサ18、24の出力電圧が高レベルから低レベルに変化すると、ラベルロール紙Pのラベル48の位置が検出される。なお、τpは出力電圧の立上りのタイミング間の時間である。
本実施の形態においては、位置検出センサ17、18、23、24において、発光要素としてLED28が、受光要素としてフォトトランジスタ29が使用されるようになっているが、LED28及びフォトトランジスタ29と同様の機能を有する他の要素を使用することができる。
次に、プリンタ10の制御装置について説明する。
図1は本発明の実施の形態におけるプリンタの制御ブロック図、図14は本発明の実施の形態におけるプロファイルデータテーブルの例を示す図である。
図において、60はプリンタ10のハードウェア(プリンタエンジン部)の動作全般の制御を行う第1の制御部としてのエンジン制御部、72は第2の制御部としてのコマンド/画像処理部、73はインタフェース部、76は上位装置としてのホストコンピュータである。
前記エンジン制御部60に、前記コマンド/画像処理部72、第1の記憶装置としてのRAM75Y、75M、75C、75Bk、LEDヘッド20Y、20M、20C、20Bk、高圧印加部74、カウンタ51、ハロゲンヒータ26、第2の記憶装置としてのRAM77、位置検出センサ17、18、23、24等が接続される。
また、前記コマンド/画像処理部72に、前記インタフェース部73、及び第3の記憶装置としての不揮発性のフラッシュメモリ70が接続される。
前記エンジン制御部60は、コマンド/画像処理部72から送られた指示に従って印刷動作を制御する。そのために、エンジン制御部60は、RAM75Y、75M、75C、75Bkに記録された画像データとしての各色のビットマップデータを読み出し、各LEDヘッド20Y、20M、20C、20Bkに送る。
また、前記高圧印加部74は、図示されない電源部に接続され、画像形成ユニット11Y、11M、11C、11Bkの帯電ローラ32、現像ローラ33、トナー供給ローラ34及び現像ブレード35、一次転写ローラ41Y、41M、41C、41Bk、二次転写ローラ45等に所定の高圧電圧を印加する。
そして、前記コマンド/画像処理部72は、インタフェース部73を介してホストコンピュータ76からコマンド及び印刷データを受信し、コマンドに応じてエンジン制御部60に指示を送ったり、フラッシュメモリ70に記録された動作プログラムを読み出し、該動作プログラムに従って印刷データの解析及び各色のビットマップデータへの展開を行い、各色のビットマップデータをRAM75Y、75M、75C、75Bkに記録したりする。
前記動作プログラムには、図14に示されるようなラベルロール紙Pの種類ごとに作成されたプロファイルデータテーブルが含まれ、コマンド/画像処理部72は、前記プロファイルデータテーブルを参照して画像処理を行い、エンジン制御部60に指示を送る。
前記プロファイルデータテーブルは、ラベルロール紙Pの種類を表す、ラベルA、B、C等の名称と、各ラベルA、B、Cごとにあらかじめ設定されたプロファイルデータ、本実施の形態においては、平均ラベルピッチLd及びラベルピッチの精度、すなわち、ラベルピッチ精度Eとが対応させて記録される。なお、平均ラベルピッチLd及びラベルピッチ精度Eは、ラベルロール紙Pの製造時に生じるラベルピッチのばらつきに応じてあらかじめ算出され、設定される。
操作者が、プリンタ10の操作部としての図示されない制御パネルを操作することによって、又はホストコンピュータ76にインストールされたプリンタドライバ等のソフトウェアを介して、印刷に使用するラベルロール紙Pの種類を選択すると、コマンド/画像処理部72は、前記フラッシュメモリ70に記録された動作プログラムにアクセスし、フラッシュメモリ70に設定されたプロファイルデータテーブル参照して、各ラベルA、B、Cの平均ラベルピッチLd及びラベルピッチ精度Eを読み出し、エンジン制御部60に送る。
次に、プリンタ10の動作について説明する。この場合、第1の例のラベルロール紙Pが使用される。
ラベルロール紙Pは、給紙装置40の給紙ローラ40aから繰り出され、給紙口h1を介して筐体Cs内に取り込まれ、二次転写部、定着器25を経由して排紙口h2から筐体Cs外に排出され、巻取装置43において巻取ローラ43aに巻かれた状態に置かれ、Roll to Rollで印刷動作が開始される。
前記コマンド/画像処理部72は、インタフェース部73を介してホストコンピュータ76から印刷データを受信すると、受信した印刷データを解析し、各色のビットマップデータに展開し、RAM75Y、75M、75C、75Bkに記録するとともに、エンジン制御部60に印刷動作開始の指示を送る。
印刷動作開始の指示を受けると、前記エンジン制御部60は、ハロゲンヒータ26を通電して定着器25のウォーミングアップを開始する。
定着器25のウォーミングアップが終了すると、エンジン制御部60は、画像形成用の駆動部としての図示されない駆動モータを駆動して、画像形成ユニット11Y、11M、11C、11Bkの各感光体ドラム31、帯電ローラ32、現像ローラ33、トナー供給ローラ34等の各部材、及び一次転写ローラ41Y、41M、41C、41Bkを回転させるとともに、ベルト走行用モータを駆動し、駆動ローラR1を回転させることによって中間転写ベルト30を走行させる。
また、エンジン制御部60は、高圧印加部74に指示を送り、帯電ローラ32に−1000〔V〕のチャージバイアス(帯電電圧)を、現像ローラ33に−200〔V〕の現像バイアス(現像電圧)を、トナー供給ローラ34に−250〔V〕のスポンジバイアス(供給電圧)を印加する。
これにより、帯電ローラ32によって、感光体ドラム31の表面が一様に帯電させられ、表面電位が−600〔V〕にされる。また、トナー貯蔵室13内のトナーは、トナー供給ローラ34と現像ローラ33との摩擦によって負の極性に摩擦帯電させられ、スポンジバイアスと現像バイアスとの電位差によって現像ローラ33に付着させられ、現像ブレード35によって薄層化され、トナー層を形成する。該トナー層は、現像ローラ33の回転に伴って、感光体ドラム31と現像ローラ33とによって形成されるニップ部に送られる。
そして、エンジン制御部60は、感光体ドラム31における静電潜像の形成を開始する。そのために、エンジン制御部60は、RAM75Y、75M、75C、75Bkから各色のビットマップデータを画像の前端から順次読み出し、1ライン単位でLEDヘッド20Y、20M、20C、20Bkに送る。LEDヘッド20Y、20M、20C、20Bkは、送られたビットマップデータに従ってLEDを点滅させ、感光体ドラム31を露光する。感光体ドラム31における露光された部分、すなわち、露光部は除電され、−50〔V〕の電位になり、静電潜像が形成される。
感光体ドラム31上の静電潜像が形成された部分は、感光体ドラム31の回転に伴って感光体ドラム31と現像ローラ33との間の前記ニップ部に送られ、ニップ部に到達すると、現像ローラ33と静電潜像との電位差によってトナーが付着させられ、これにより、静電潜像が現像され、感光体ドラム31の表面にトナー像が形成される。
そして、各色のトナー像が、感光体ドラム31の回転に伴って一次転写部に到達すると、エンジン制御部60は、高圧印加部74に指示を送り、一次転写ローラ41Y、41M、41C、41Bkに一次転写用の電圧を印加する。これにより、感光体ドラム31上の各色のトナー像は、中間転写ベルト30に順次重ねて転写され、中間転写ベルト30上にカラーのトナー像が形成される。そして、カラーのトナー像は、中間転写ベルト30の走行に伴って、二次転写部に送られる。なお、画像形成ユニット11M、11C、11Bkにおけるトナー像の形成は、中間転写ベルト30上で各トナー像を重ねることができるように、各感光体ドラム31間の距離に対応させてタイミングをずらして行われる。
続いて、エンジン制御部60は、搬送用の駆動部としての図示されない搬送モータを駆動することによって、給紙ローラ対16、第1、第2の搬送ローラ対21、22、アッパローラ25a等を回転させ、巻取モータを駆動することによって、巻取ローラ43aを回転させる。
これにより、給紙装置40から繰り出されたラベルロール紙Pは、印刷機構部12の筐体Cs内に送られ、給紙ローラ対16によって搬送され、位置検出センサ17を通過した後、位置検出センサ18の位置に送られ、位置検出センサ18によって各ラベル48の位置が検出される。続いて、ラベルロール紙Pは媒体搬送路に沿ってカッタ19に送られ、必要に応じて、位置検出センサ18によって検出されたラベルロール紙P上の各ラベル48の位置に基づいて、カッタ19によって所定の箇所で切断される。
次に、ラベルロール紙Pは、第1、第2の搬送ローラ対21、22によって搬送され、位置検出センサ23の位置を通過し、位置検出センサ24の位置に送られ、該位置検出センサ24によってラベルロール紙P上の各ラベル48の位置が検出された後、二次転写部に送られる。
そして、中間転写ベルト30におけるカラーのトナー像が形成された部分が二次転写部に到達すると、エンジン制御部60は、高圧印加部74に指示を送り、二次転写ローラ45に二次転写用の電圧を印加する。これにより、中間転写ベルト30上のカラーのトナー像がラベルロール紙Pの各ラベル48の所定の画像書込位置に転写される。なお、カラーのトナー像を各ラベル48の画像書込位置に精度良く転写することができるように、ラベルロール紙P上のラベル48及び中間転写ベルト30上のカラーのトナー像が二次転写部に到達するタイミングが一致させられる。
続いて、カラーのトナー像が各ラベル48に転写されたラベルロール紙Pは定着器25に送られ、該定着器25において、各ラベル48上のカラーのトナー像が、アッパローラ25aによって加熱され、ロワローラ25bによって加圧されて各ラベル48に定着させられ、各ラベル48上にカラー画像が形成される。
このようにしてカラー画像が形成されたラベルロール紙Pは、排紙口h2を介して筐体Cs外に排出され、巻取装置43によって巻き取られる。
なお、エンジン制御部60によって、感光体ドラム31の回転速度、駆動ローラR1の回転速度、並びに給紙ローラ対16、第1、第2の搬送ローラ対21、22、アッパローラ25a及び巻取ローラ43aの各回転速度が制御され、感光体ドラム31の周速度と中間転写ベルト30の走行速度とラベルロール紙Pの搬送速度とが等しくされる。
次に、静電潜像の書出しタイミングを算出する方法について説明する。
図15は本発明の実施の形態における書出しタイミングの算出方法を説明するための図である。
図において、R1は駆動ローラ、R2はアイドルローラ、R3はバックアップローラ、R4はテンションローラ、30は中間転写ベルト、31は感光体ドラム、20YはLEDヘッド、41Yは一次転写ローラ、45は二次転写ローラである。
定着器25のウォーミングアップが終了すると、中間転写ベルト30の走行及びラベルロール紙Pの搬送が開始される。そして、中間転写ベルト30の走行速度及びラベルロール紙Pの搬送速度が、目標速度に到達し、安定すると、位置検出センサ24は、ラベルロール紙Pの裏面のブラックマーク71を検出することによって、ラベルロール紙Pの各ラベル48の位置の検出を開始する。
ここで、位置検出センサ24によって位置が検出された1〔枚〕目のラベル48を基準ラベルとし、中間転写ベルト30上のカラーのトナー像のうちの先頭のカラーのトナー像が転写される転写対象ラベルをN〔枚〕目のラベルとする。
そして、中間転写ベルト30の走行経路において二次転写部Stから最も離れた箇所に配設された画像形成ユニット、本実施の形態においては、画像形成ユニット11Yにおいて、LEDヘッド20Yが感光体ドラム31を露光する位置、すなわち、静電潜像の書出し位置Seから二次転写部Stまでの、静電潜像及びイエローのトナー像の搬送経路上の距離をLHTとし、位置検出センサ24から二次転写部Stまでのラベルロール紙Pの搬送経路上の距離をLSTとし、ラベルロール紙Pの想定される平均ラベルピッチをLaとすると、値Nは次の式(1)によって算出することができる。
N=Roundup{(LHT−LST)/La)}+1 ……(1)
Roundupは小数点以下を切り上げることを意味する。
なお、位置検出センサ24によってラベル48の位置の検出を開始したときに、位置検出センサ24の位置に1〔枚〕目のラベル48のブラックマーク71が存在していると、位置検出センサ24によって1〔枚〕目のラベル48を検出することができない。そこで、本実施の形態においては、値Nを算出するに当たり、Roundup{(LHT−LST)/La)}に1が加算される。
ところで、N〔枚〕目の転写対象ラベルの画像書込位置に先頭のカラーのトナー像を精度良く転写するために、LEDヘッド20Yによる静電潜像の書出しタイミングを算出する必要がある。ここで、位置検出センサ24によって1〔枚〕目のラベル48の位置が検出されてからLEDヘッド20Yが感光体ドラム31の露光を開始するまでの間にラベルロール紙Pが搬送される距離、すなわち、搬送距離をLFとしたとき、媒体搬送路においてN〔枚〕目の転写対象ラベルの前端から位置検出センサ24までの距離LMSは、
LMS=(N−1)×La
であるので、搬送距離LFは次の式(2)によって算出される。
LF=(N−1)×La−(LHT−LST) ……(2)
すなわち、位置検出センサ24によって1〔枚〕目のラベル48の位置が検出されてから、ラベルロール紙Pが搬送距離LF搬送されたタイミングが静電潜像の書出しタイミングとなり、該書出しタイミングでLEDヘッド20Yが感光体ドラム31の露光を開始すると、書出し位置Seと二次転写部Stとの間の距離LHTと、N〔枚〕目のラベル48の前端と二次転写部Stとの間の距離とが等しくなり、中間転写ベルト30上のカラーのトナー像がN〔枚〕目の転写対象ラベルの画像書込位置に転写される。すなわち、転写対象ラベルに画像を形成することができる。
このように、位置検出センサ24によって1〔枚〕目のラベル48の位置を検出し、式(1)によって値Nを算出し、値N及び平均ラベルピッチLaに基づいて式(2)によって搬送距離LFを算出することにより、LEDヘッド20Yによる静電潜像の書出しタイミングを算出することができるので、位置検出センサ24によって検出されたラベル48の位置を静電潜像の書出しタイミングにフィードバックすることができる。
そして、LEDヘッド20Yによる静電潜像の書出しタイミングは、N〔枚〕目以降のラベル48(2〔枚〕目以降の転写対象ラベル)に画像を形成する場合も、式(2)によって算出される。
すなわち、N〔枚〕目以降のラベル48、例えば、位置検出センサ24によってF〔枚〕目のラベル48の位置が検出されてから前記ラベルロール紙Pが搬送距離LF搬送されたタイミングでLEDヘッド20Yが露光を開始すると、中間転写ベルト30上のカラーのトナー像が(N+F)〔枚〕目のラベル48の画像書込位置に転写される。
この場合、前述されたように、式(2)によってLEDヘッド20Yによる静電潜像の書出しタイミングを算出するに当たり、平均ラベルピッチLaが使用される。
ここで、本実施の形態においては、第1の例のラベルロール紙Pが使用されるので、例えば、1〔枚〕目のラベル48のブラックマーク71の前端71aと2〔枚〕目のラベル48のブラックマーク71の前端71aとの距離がラベルピッチL1となり、X〔枚〕目のラベル48のブラックマーク71の前端71aと、(X+1)〔枚〕目のラベル48の
ブラックマーク71の前端71aとの距離がラベルピッチLxとなる。
そして、本実施の形態においては、ラベルロール紙Pに対して連続して印刷が行われるので、印刷が終了してラベルロール紙Pの搬送が停止させられるまでラベルピッチLxの測定が行われ、印刷が行われている間に測定されたラベルピッチLxの平均値が平均ラベルピッチLcとして算出される。
ところが、実際のラベルロール紙Pにおける各ラベルピッチにはばらつきがあり、印刷を開始してからのラベルピッチLxの測定回数Nsが少ない間は、測定されたラベルピッチLxにばらつきが生じるので、ラベルピッチLxに基づいて算出された平均ラベルピッチLcの信頼率が低く、式(2)において平均ラベルピッチLaとして平均ラベルピッチLcを使用すると、LEDヘッド20Yによる静電潜像の書出しタイミングの精度が低くなる。
そこで、本実施の形態においては、式(2)によってLEDヘッド20Yによる静電潜像の書出しタイミングを算出するに当たり、平均ラベルピッチLcの信頼率が低い間、本実施の形態においては、測定回数Nsがあらかじめ設定された、測定されたラベルピッチLxの信頼率を達成するための(信頼率が十分に高くなる)必要測定回数Mに到達するまでは、前記プロファイルデータテーブルに記録された平均ラベルピッチLd及び前記ラベルピッチLxに基づいて算出された平均ラベルピッチLcに基づいて新たに算出された平均ラベルピッチLeを平均ラベルピッチLaとして使用し、平均ラベルピッチLcの信頼率が高くなると、本実施の形態においては、測定回数Nsが必要測定回数Mに到達すると、ラベルピッチLxに基づいて算出された平均ラベルピッチLcを平均ラベルピッチLaとして使用するようにしている。
なお、前記ラベルピッチLxが測定されるたびにカウンタ51によって測定回数Nsがカウントされ、RAM77に記録される。
仮に、印刷を開始した後、平均ラベルピッチLcを平均ラベルピッチLaとして使用し続けると、測定回数Nsが必要測定回数Mになるまで、ラベルピッチLxにばらつきが生じるので、平均ラベルピッチLcの値が不安定になり、LEDヘッド20Yによる静電潜像の書出しタイミングの精度が低くなる。また、印刷を開始した後、平均ラベルピッチLdだけに基づいて搬送距離LFを算出し続けても、LEDヘッド20Yによる静電潜像の書出しタイミングの精度が低くなる。これは、同じ種類のラベルロール紙Pを使用しても、製造ロットによって平均ラベルピッチLdにわずかな誤差が生じる可能性があるからである。
次に、前記必要測定回数Mについて説明する。
必要測定回数Mは、平均ラベルピッチLcの信頼率が十分に高くなるように設定される。そして、平均ラベルピッチLcの信頼率は、プリンタ10に要求される画像書込位置の精度、すなわち、要求書込位置精度Dを達成するために必要とされる平均ラベルピッチLcの正確さを表す指標である。例えば、要求書込位置精度Dが±0.30〔mm〕であり、平均ラベルピッチLcの信頼率が95〔%〕である場合、100〔枚〕のうちの95〔枚〕のラベル48における画像書込位置の誤差が正規の画像書込位置に対して±0.30〔mm〕の範囲内に収まることを意味する。
ところで、1〔枚〕目のラベル48の位置が検出されてから、LEDヘッド20Yが感光体ドラム31の露光を開始するまでにラベルロール紙Pが搬送される搬送距離LFは、前記式(2)によって算出され、式(2)において平均ラベルピッチLaは(N−1)倍される。したがって、要求書込位置精度Dを達成するためには、ラベルピッチを測定して算出される平均ラベルピッチLcと真のラベルピッチLtとの差分δLを、
δL<D/(N−1)〔mm〕
にする必要がある。
例えば、要求書込位置精度Dが±0.30〔mm〕であり、ラベルが5〔枚〕目である場合は、平均ラベルピッチLcと真の平均ラベルピッチLtとの差分δLを、
δL<±0.30/4
=±0.075〔mm〕
にする必要がある。
このように、平均ラベルピッチLcの信頼率を十分に高くし、差分δLを十分に小さくするために、ラベルピッチLxの必要測定回数Mが設定される。
ここで、平均ラベルピッチLcの母集団において、母分散がσであり、検定統計量がZであるときに、信頼率(1−a)のもとに、母平均μを±dの精度で推定するために必要な標本の大きさをnとすると、
n≧ (Za/2 /d)2×σ2
になるので、母平均μが平均ラベルピッチLcであり、要求書込位置精度がDであり、使用されるラベルロール紙Pのラベルピッチ精度がEであり、平均ラベルピッチLcの信頼率が95〔%〕である場合、
a=1−0.95
=0.05
になり、
Za/2 =Z0.025
≒1.96
になるので、必要測定回数Mを次の式(3)によって算出することができる。
M≧(1.96/D)2 ×(E×(N−1))2 ……(3)
なお、母分散σは、LEDヘッド20Yによる静電潜像の書出しタイミングを算出するに当たり、ラベルピッチLaに(N−1)が乗算されるので、ラベルピッチ精度Eにも(N−1)を乗算し、
σ=E×(N−1)
とした。
また、ラベルロール紙Pのラベルピッチ精度Eは、プロファイルデータテーブルに、プロファイルデータとしてラベルロール紙Pの種類ごとに記録される。
ラベルピッチ精度Eは、操作者が、プリンタ10の制御パネルを操作することによって、又はホストコンピュータ76にインストールされたプリンタドライバ等のソフトウェアを介して、ラベルロール紙Pの種類を選択することにより、エンジン制御部60によってプロファイルデータテーブルから読み出される。なお、前回印刷が行われたときのラベルピッチの測定結果に基づいてラベルピッチ精度Eを算出することもできる。
例えば、要求書込位置精度Dが±0.30〔mm〕であり、ラベルピッチ精度Eが±0.10〔mm〕であり、画像が形成されるラベルが5〔枚〕目のラベルであり、
N=5
である場合、必要測定回数Mは、
M≧6.83
になる。すなわち、信頼率が十分に高い平均ラベルピッチLcを算出するためには、ラベルピッチの測定回数Nsを7以上にする必要がある。
次に、プリンタ10の制御装置の動作について説明する。
図16は本発明の実施の形態におけるエンジン制御部の詳細図、図17は本発明の実施の形態におけるプリンタの制御装置の動作を示すフローチャートである。
まず、コマンド/画像処理部72は、インタフェース部73を介してコマンド及び印刷データを受信すると、印刷データの解析及び各色のビットマップデータへの展開を行い、各色のビットマップデータをRAM75Y、75M、75C、75Bkに記録するとともに、エンジン制御部60に印刷動作開始の指示を送る。また、コマンド/画像処理部72は、印刷データによって指定されるラベルロール紙Pの種類を読み込み、フラッシュメモリ70のプロファイルデータテーブルを参照し、ラベルロール紙Pの種類に応じたラベルピッチLd及びラベルピッチ精度Eを読み込むことによって取得し、エンジン制御部60に送る。
エンジン制御部60は、コマンド/画像処理部72から印刷動作開始の指示を受けると、搬送モータを駆動することによって、ラベルロール紙Pの搬送を開始する。そして、位置検出センサ24によってラベルロール紙P上の各ラベル48の位置が検出されると、エンジン制御部60の画像書込間隔測定部としてのラベルピッチ測定部81は、検出されたラベル48の位置に基づいてラベルピッチLxを測定する。続いて、エンジン制御部60の平均画像書込間隔算出部としての平均ラベルピッチ算出部82は、前記ラベルピッチLxを読み込み、ラベルピッチLxの平均値を平均ラベルピッチLcとして算出する。
そして、前記エンジン制御部60の必要測定回数算出部83は、プロファイルデータテーブルから取得したラベルピッチLdを前記式(1)におけるラベルピッチLaとして使用して値Nを算出し、ラベルピッチ精度E及び値Nに基づいて式(3)によってラベルピッチLxの必要測定回数Mを算出する。
次に、エンジン制御部60の書出しタイミング算出部84は、カウンタ51から測定回数Nsを読み込み、測定回数Nsが必要測定回数M以上であるかどうかによって、書出しタイミングを算出するのに必要な式(2)の平均ラベルピッチLaとして使用する平均ラベルピッチを変更する条件、すなわち、変更条件が成立したかどうかを判断する。
測定回数Nsが必要測定回数Mより小さく、変更条件が成立しない場合、前記書出しタイミング算出部84は、平均ラベルピッチLd、Lcに基づいて平均ラベルピッチLeを算出し、該平均ラベルピッチLeを式(2)の平均ラベルピッチLaとして使用し、式(2)によって搬送距離LFを算出し、LEDヘッド20Yによる静電潜像の書出しタイミングを算出する。
一方、測定回数Nsが必要測定回数M以上であり、変更条件が成立した場合、前記書出しタイミング算出部84は、平均ラベルピッチ算出部82によって算出された平均ラベルピッチLcを式(2)の平均ラベルピッチLaとして使用し、式(2)によって搬送距離LFを算出し、LEDヘッド20Yによる静電潜像の書出しタイミングを算出する。
続いて、エンジン制御部60の画像形成処理部85は、算出された静電潜像の書出しタイミングでRAM75Y、75M、75C、75Bkに記録された各色のビットマップデータを読み出し、各LEDヘッド20Y、20M、20C、20Bkに送り、感光体ドラム31を露光し、各ラベル48に画像を形成する。
次に、エンジン制御部60は印刷が終了したかどうかを判断する。印刷が終了していない場合、前記ラベルピッチ測定部81は次のラベル48のラベルピッチLxを測定し、書出しタイミング算出部84は測定回数Nsが必要測定回数M以上であるかどうかを判断し、静電潜像の書出しタイミングを算出し、画像形成処理部85は次のラベル48に画像を形成する。
そして、印刷が終了すると、エンジン制御部60のプロファイルデータ更新部86は、印刷が行われている間のラベルピッチLxの測定結果、本実施の形態においては、印刷が終了したときの平均ラベルピッチLcを平均ラベルピッチLdとして更新し、コマンド/画像処理部72に送り、コマンド/画像処理部72は平均ラベルピッチLdをフラッシュメモリ70のプロファイルデータテーブルにプロファイルデータとして記録する。また、前記プロファイルデータ更新部86は、前記印刷が行われている間に測定されたラベルピッチLxに基づいてラベルピッチ精度Eを算出し、更新してコマンド/画像処理部72に送り、コマンド/画像処理部72はラベルピッチ精度Eをフラッシュメモリ70のプロファイルデータテーブルにプロファイルデータとして記録する。なお、ラベルピッチ精度Eは操作者が任意に設定することができる。
プロファイルデータ更新部86によって更新された平均ラベルピッチLd及びラベルピッチ精度Eは、媒体搬送路においてラベルロール紙Pを搬送し、各ラベル48に画像を形成した結果得られたデータであって、ラベルロール紙P固有のデータであるとともに、プリンタ10の製造ばらつき、経時変化、設置環境等によって変化するデータである。したがって、更新された平均ラベルピッチLd及びラベルピッチ精度Eを使用して、静電潜像の書出しタイミングを算出することによって、所定のラベルロール紙Pを使用したときに、各ラベル48に精度良く画像を形成することができる。
次に、ラベルピッチの測定回数Nsが必要測定回数Mより小さい場合において、平均ラベルピッチLc、Ldに基づいてラベルピッチLeを算出する方法について説明する。
本実施の形態においては、印刷が開始され、ラベルピッチLxの測定が行われていない場合、平均ラベルピッチLcも算出されていないので、操作者によって選択されたラベルロール紙Pの種類に応じたプロファイルデータの平均ラベルピッチLdが、式(2)の平均ラベルピッチLaとして使用される。そして、ラベルピッチLxの測定が開始され、平均ラベルピッチLcが算出されると、式(2)の平均ラベルピッチLaにおいて、測定されたラベルピッチLxの測定回数Nsが多くなる分だけ平均ラベルピッチLcの重みが小さくされる。
そこで、ラベルピッチの測定回数Nsが必要測定回数Mより小さい場合、前記書出しタイミング算出部84は、式(2)のラベルピッチLaとして使用されるラベルピッチLeを、ラベルピッチの測定回数NsをKとして、次の式(4)によって算出する。
Le=(X=1 ΣK (Lx)+Ld×(M−K))/M ……(4)
=X=1 ΣK (Lx)/M+Ld×(M−K)/M
X=1 ΣK (Lx)はX〔枚〕目のラベルピッチをLxとしたときの、1≦X ≦KにおけるラベルピッチLxの総和を示す。
ここで、項X=1 ΣK (Lx)/Mは、平均ラベルピッチLcを表し、項Ld×(M−K)/Mは平均ラベルピッチLcの重みを表す。
すなわち、前記書出しタイミング算出部84は、変更条件が成立しない場合、ラベルピッチLxの測定回数Nsに応じて、平均ラベルピッチLd、Lcの重み付けを変化させる。この場合、ラベルピッチLxの測定回数Nsが多くなるほど、平均ラベルピッチLcの重みが大きくされる。
また、ラベルピッチの測定回数Nsが必要測定回数M以上である場合、前記平均ラベルピッチ算出部82は、式(2)のラベルピッチLaとして使用される平均ラベルピッチLcを次の式(5)によって算出する。
Lc=x=K+M+1 ΣK (Lx)/M ……(5)
x=K+M+1 ΣK (Lx)はX〔枚〕目のラベルピッチをLxとしたときの、K− M+1≦X≦KにおけるLx の総和を示す。
このように、本実施の形態においては、検出されたラベル48の位置に基づいてラベルピッチLxが測定され、ラベルピッチLxに基づいて平均ラベルピッチLcが算出され、印刷が開始されたときに、ラベルロール紙Pの種類ごとにあらかじめ設定された平均ラベルピッチLdに基づいて、その後、ラベルピッチLxに基づいて算出された平均ラベルピッチLcに基づいて、LEDヘッド20Yによる静電潜像の書出しタイミングが算出されるので、印刷が開始された直後の、ラベルピッチLxの測定回数Nsが小さい場合でも、静電潜像の書出しタイミングを精度良く算出することができる。
したがって、ラベルロール紙Pに配設された各ラベル48に、精度良く画像を形成することができる。
次に、フローチャートについて説明する。
ステップS1 コマンド/画像処理部72は印刷データを受信する。
ステップS2 コマンド/画像処理部72はラベルピッチ精度Eを取得する。
ステップS3 必要測定回数算出部83は測定回数Nsの必要測定回数Mを算出する。
ステップS4 書出しタイミング算出部84は測定回数Nsが必要測定回数M以上であるかどうかを判断する。測定回数Nsが必要測定回数M以上である場合はステップS5に、測定回数Nsが必要測定回数Mより小さい場合はステップS6に進む。
ステップS5 書出しタイミング算出部84は平均ラベルピッチLcに基づいて静電潜像の書出しタイミングを算出し、ステップS7に進む。
ステップS6 書出しタイミング算出部84は平均ラベルピッチLd、Lcに基づいて静電潜像の書出しタイミングを算出する。
ステップS7 画像形成処理部85はラベル48に画像を形成する。
ステップS8 エンジン制御部60は印刷が終了したかどうかを判断する。印刷が終了した場合はステップS9に進み、印刷が終了していない場合はステップS4に戻る。
ステップS9 プロファイルデータ更新部86はプロファイルデータを更新し、処理を終了する。
本実施の形態においては、媒体としてラベルロール紙Pが使用されるようになっているが、媒体としてプレ印刷連続紙を使用することができる。
その場合、プレ印刷連続紙に一定の間隔で複数の画像書込部としてのプレ印刷画像が形成され、該各プレ印刷画像の設定された位置に画像が形成される。そして、位置検出センサ24によって、プレ印刷画像の位置が検出され、画像書込間隔としてのプレ印刷画像のピッチが測定される。
前記実施の形態においては、中間転写ベルト30が配設されたカラーのプリンタ10について説明したが、本発明を中間転写ベルトが配設されていない直接転写式のプリンタ、モノクロのプリンタ等に適用することができる。また、本発明を複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置に適用することができる。
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。