JP6720724B2 - 連続帳票の収縮量測定システム - Google Patents

Description

本発明は，熱定着によって発生した印刷用紙の収縮量を測定する技術に関する。

熱定着方式を採用しているレーザプリンタにより両面印刷を行う場合，感光体（一般的にはドラム型）上に作像したトナー像を印刷用紙に転写し，熱と圧を加えることによってトナー像を印刷用紙に定着させるが，このときの熱によって印刷用紙が収縮すると，印刷用紙に印刷した文字や絵柄などの印刷画像も収縮してしまう。最初に印刷した印刷画像が過度に収縮した状態で反対側の面を印刷すると，印刷用紙の表と裏で印刷画像の寸法が変化してしまう。ドライヤを備えたインクジェットプリンタにより両面印刷を行う場合も同様で，ドライヤの熱によって印刷用紙が収縮すると，印刷用紙に印刷した文字や絵柄などの印刷画像も収縮してしまい，最初に印刷した印刷画像が過度に収縮した状態で反対側の面を印刷すると，印刷用紙の表と裏で印刷画像の寸法が変化してしまう。

熱による印刷用紙の収縮量を一定にできれば，印刷画像のサイズを補正することで対応できるが，熱による印刷用紙の収縮量は，印刷用紙の目（縦目または横目），印刷用紙の繊維密度，製造時における印刷用紙の水分含有量，または，印刷用紙を保管する時の湿度状態などによって左右されるため，熱定着によって発生する印刷用紙の収縮量を一定にすることは不可能である。

そこで，熱定着によって発生した印刷用紙の収縮量をプリンタの機上で測定し，印刷用紙の収縮量による印刷不良を印刷中に検出できることが望まれる。熱定着によって発生した印刷用紙の収縮量をレーザプリンタの機上で測定する技術は既に開示されている。例えば，特許文献１で開示されている発明では，レーザプリンタの定着ユニットの前後に配置された用紙検出センサを利用して，熱定着後の印刷用紙の縦寸法を測定している。また，特許文献２で開示されている発明では，ラインセンサを利用して，熱定着後の印刷用紙の縦横寸法を測定している。

特開２００６−９１４２４号公報 特開２００４−３４７８４２号公報

しかしながら，上述した従来の技術は，搬送方向に対して垂直な用紙端を検出することで印刷用紙の縦寸法を測定するため，カット紙に印刷を行うプリンタに適用できるが，横ミシンを介して単票用紙が連続している連続帳票には上記の用紙端が存在しないため，上述した従来の技術は，連続帳票に印刷を行うプリンタには適用できない。

そこで，本発明は，熱によって発生した連続帳票の収縮量をプリンタの機上で測定できるシステムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決する本発明は，連続帳票の片面に印刷を行う第１印刷ユニットと，連続帳票の他方の面に印刷を行う第２印刷ユニットを備え，検出マークを含む印刷画像を連続帳票の両面に印刷するプリンタに設けられる収縮量測定システムであって，前記第１印刷ユニットおよび前記第２印刷ユニットそれぞれに設けられ，加熱部にフィードされる連続帳票の転写された前記検出マークを検出するマークセンサと，加熱部にフィードされる連続帳票の両端辺を検出する一対のエッジセンサとから少なくとも構成されたセンサユニットと，前記第１印刷ユニットに設けられた前記センサユニットの出力から算出した連続帳票の縦横寸法と，前記第２印刷ユニットに設けられた前記センサユニットの出力から算出した縦横寸法を利用して連続用紙の収縮量を算出し，縦寸法に係る連続帳票の収縮量または横寸法に係る連続帳票の収縮量のうち大きい方を連続帳票の収縮量として扱い，連続帳票の収縮量が閾値を超えている場合はアラームを報知するコントローラとを備え，前記コントローラは，前記検出マークを検出した時に前記マークセンサから出力されるマーク検出信号の出力間隔から連続帳票の縦寸法を算出し，前記一対のエッジセンサが出力された連続帳票の両端辺の位置から連続帳票の横寸法を算出することを特徴とする。

上述した本発明によれば，連続帳票に転写された検出マークを利用して連続帳票の縦寸法を測定するため，連続帳票であってもプリンタの機上で連続帳票の縦横寸法を測定できる。第１印刷ユニットの加熱部にフィードされる連続帳票の縦横寸法は，第１印刷ユニットの加熱部により連続帳票が加熱される前の縦横寸法になり，第２印刷ユニットの加熱部にフィードされる連続帳票の縦横寸法は，第１印刷ユニットの加熱部により連続帳票が加熱された後の縦横寸法になるため，これらの縦横寸法を比較することで，第1印刷ユニットの加熱部によって発生した連続帳票の収縮量をプリンタの機上で測定できる。

収縮量測定システムを備えたレーザプリンタを説明する図。 収縮量測定システムのセンサユニットを説明する図。 収縮量測定システムのコントローラの動作を説明するフロー図 連続帳票の縦寸法を測定する内容を説明する図。 連続帳票の横寸法を測定する内容を説明する図。 収縮量測定システムを備えたインクジェットプリンタを説明する図。

ここから，本発明の好適な実施形態を記載する。なお，以下の記載は本発明の範囲を束縛するものでなく，理解を助けるために記述するものである。

本実施形態は，収縮量測定システム１が備えられるプリンタをレーサプリンタ３とした形態で，図１は，本実施形態に係る収縮量測定システム１を備えたレーザプリンタ３を説明する図である。図１で図示したレーザプリンタ３は，横ミシン２０を介して単票用紙２ａが連続している連続帳票２をレーザ方式により両面印刷するプリンタで，レーザプリンタ３を制御するプリンタコントローラ３２と，連続帳票２の片面を印刷する第１印刷ユニット３０と，連続帳票２のもう一方の面を印刷する第２印刷ユニット３１を備え，図１では，これらに加え，印刷前の連続帳票２を第１印刷ユニット３０に供給する給紙ユニット３３と，第１印刷ユニット３０から排出された連続帳票２を裏返しする反転ユニット３４と，第２印刷ユニット３１から排出された連続帳票２をストックする排紙ユニット３５を図示している。

レーザプリンタ３の第１印刷ユニット３０には，連続帳票２に転写する印刷画像が表面に作像されるドラム型の感光体３００を中心として，感光体３００の表面を帯電させる帯電部３０２と，レーザ光を用いて，連続帳票２に転写する印刷画像を感光体３００の表面に形成する露光部３０３と，露光部３０３が感光体３００の表面に形成した印刷画像にトナーを付着させる現像部３０４と，トナーを付着させた感光体３００上の印刷画像を連続帳票２に転写する転写部３０５と，感光体３００の表面をクリーニングするクリーナ部３０６が配置され，熱を利用して印刷画像を連続帳票２に熱定着させる加熱部３０１は感光体３００の下流に配置されている。レーザプリンタ３の第２印刷ユニット３１にも，第１印刷ユニット３０と同様に，感光体３１０を中心として，帯電部３１２，露光部３１３，現像部３１４，転写部３１５およびクリーナ部３１６が配置され，加熱部３１１が感光体３００の下流に配置されている。

レーザプリンタ３に備えられる収縮量測定システム１は，連続帳票２の縦横寸法の測定に用いるセンサユニット１０，１１と，センサユニット１０，１１の出力から連続帳票２の縦横寸法を測定し，第１印刷ユニット３０の加熱部３０１によって発生した連続帳票２の収縮量を算出するコントローラ１２とから少なくとも構成される。

第１印刷ユニット３０の加熱部３０１によって発生した連続帳票２の収縮量を算出するためには，第１印刷ユニット３０の加熱部３０１に入る前の連続帳票２の縦横寸法と，第１印刷ユニット３０の加熱部３０１の熱により収縮した連続帳票２の縦横寸法が必要になる。本実施形態では，連続帳票２に転写された検出マーク２１を利用して連続帳票２の縦寸法を測定するため，第１印刷ユニット３０の加熱部３０１にフィードされる連続帳票２の縦横寸法の測定に用いるセンサユニット１０を，第１印刷ユニット３０内における感光体３００と加熱部３０１の間に設置している。第１印刷ユニット３０から第２印刷ユニット３１に連続帳票２が搬送される間，余熱によって連続帳票２が収縮することがあるため，第１印刷ユニット３０の加熱部３０１の熱により収縮した連続帳票２の縦横寸法の測定に用いるセンサユニット１１を，第２印刷ユニット３１内における感光体３１０と加熱部３１１の間に設置している。

図２は，収縮量測定システム１のセンサユニット１０を説明する図である。なお，収縮量測定システム１のセンサユニット１１の構成はセンサユニット１０と同じであり，図２では，センサユニット１１に係る符号を括弧で括って記載している。

本実施形態に係るセンサユニット１０は，横ミシン２０間の寸法に相当する縦寸法の測定に用いるマークセンサ１００と，連続帳票２の両端辺（右端辺と左端辺）間の寸法である横寸法の測定に用いる一対のエッジセンサ１０１，１０２を含み，図２では，マークセンサ１００の上流側に一対のエッジセンサ１０１，１０２を配置している。

横ミシン２０の間隔に相当する連続帳票２の縦寸法の測定に用いるマークセンサ１００は，連続帳票２に光を投光し，連続帳票２の色と検出マーク２１の色の明度差を利用して，検出マーク２１の有無を判定するセンサ（例えば，光電センサ）である。マークセンサ１００が検出する検出マーク２１は，単票用紙２ａ毎に単票用紙２ａ内の所定位置（ここでは，単票用紙２ａの天側になる横ミシン２０の下側で，かつ，搬送方向左側の端辺近傍）に印刷される矩形のマークである。検出マーク２１を印刷する位置は単票用紙２ａ内で定められているため，連続帳票２における検出マーク２１の間隔は，横ミシン２０の間隔，すなわち，単票用紙２ａの縦寸法に相当する。検出マーク２１の色には，連続帳票２に用いる用紙の色と補色関係になる色が用いられ，通常，検出マーク２１の色は黒になる。このような検出マーク２１は，オフセット印刷機などを利用して連続帳票２に予め印刷しておいてもよいが，第１印刷ユニット３０の感光体３００に作像する画像に検出マーク２１の画像を含ませることが好適である。検出マーク２１に係る印刷データは，レーザプリンタ３のプリンタコントローラ３２が自動生成してもよいが，連続帳票２の印刷データに含ませておいてもよい。なお，これらのことは第２印刷ユニット１１においても同様である。

左右の両端辺間の寸法である横寸法の測定に用いるエッジセンサ１０１は，帯状の平行光を投光する投光部１０１ａと，投光部１０１ａが投光した平行光を受光する受光部１０１ｂを備え，受光部１０１ｂの出力から平行光が遮断された位置を検出する。同様に，エッジセンサ１０２は，帯状の平行光を投光する投光部１０２ａと，投光部１０２ａが投光した平行光を受光する受光部１０２ｂを備え，受光部１０２ｂの出力から平行光が遮断された位置を検出する。本実施形態では，一対のエッジセンサ１０１，１０２により連続帳票２の両端辺を検出できるように，エッジセンサ１０１を搬送方向右側に，そして，エッジセンサ１０２を搬送方向左側に設置している。

収縮量測定システム１では，センサユニット１０，１１に含まれるセンサの出力がコントローラ１２に入力されるように構成されている。センサユニット１０は，一つのマークセンサ１００と一対のエッジセンサ１０１，１０２を含むため，センサユニット１０の出力は，マークセンサ１００の出力と，エッジセンサ１０１，１０２の出力を含む。同様に，センサユニット１１は，一つのマークセンサ１１０と一対のエッジセンサ１１１，１１２を含むため，センサユニット１１の出力は，マークセンサ１１０の出力と，エッジセンサ１１１，１１２の出力を含む。

ここから，収縮量測定システム１が備えるコントローラ１２について説明する。収縮量測定システム１のコントローラ１２は，コンピュータやプログラマブルロジックコントローラを利用して実現される装置で，本実施形態に係るコントローラ１２には，第１印刷ユニット３０に設けられたセンサユニット１０の出力から算出した連続帳票２の縦横寸法と，第２印刷ユニット３１に設けられた前記センサユニット１１の出力から算出した縦横寸法を利用して連続帳票２の収縮量を算出するためのコンピュータプログラムが実装されている。

図３は，収縮量測定システム１のコントローラ１２の動作を説明するフロー図である。収縮量測定システム１のコントローラ１２は，第１印刷ユニット３０内に設置されたセンサユニット１０のマークセンサ１００から，検出マーク２１（ここでは，第１印刷ユニット３０の感光体３００が連続帳票２に転写した検出マーク２１になる）を検出した信号であるマーク検出信号が出力されると，第１印刷ユニット３０の加熱部３０１にフィードされる連続帳票２の縦横寸法を測定する（Ｓ１）。具体的に，コントローラ１２は，マーク検出信号の出力間隔から連続帳票２の縦寸法を算出する。また，コントローラ１２は，マーク検出信号がマークセンサ１００から出力された時に，一対のエッジセンサ１０１，１０２から得られたエッジ位置（連続用紙の両端辺の位置になる）から連続帳票２の横寸法を算出する。

図４は，連続帳票２の縦寸法を測定する内容を説明する図である。マークセンサ１００は，連続帳票２に印刷された検出マーク２１を検出すると矩形のマーク検出信号を出力する。レーザプリンタ３で連続帳票２を印刷している間，マークセンサ１００は連続的に検出マーク２１を検出するため，図４で図示したように，マークセンサ１００からは，時系列状にマーク検出信号が出力される。コントローラ１００は，タイマーやエンコーダなどを利用して，マーク検出信号の出力間隔Δｔを測定し，この時の印刷速度と出力間隔Δｔを乗算することで，連続帳票２の縦寸法を算出する。

図５は，連続帳票２の横寸法を測定する内容を説明する図である。エッジセンサ１０１の受光部１０１ｂには基準位置１０１ｃが設定されており，エッジセンサ１０１は，投光部１０１ａが投光した平行光を受信していない端から基準位置１０１ｃまでの長さをエッジ位置Ｒとして測定する。同様に，エッジセンサ１０２の受光部１０２ｂには基準位置１０２ｃが設定されており，エッジセンサ１０２は，投光部１０２ａが投光した平行光を受信していない端から基準位置１０２ｃまでの長さをエッジ位置Ｌとして測定する。連続帳票２の搬送方向右側に設置されたエッジセンサ１０１が測定するエッジ位置Ｒは，連続帳票２の右端辺に該当し，連続帳票２の搬送方向右側に設置されたエッジセンサとは逆向きに設置され，連続帳票２の搬送方向左側に設置されたエッジセンサ１０２が測定するエッジ位置Ｌは，連続帳票２の左端辺に該当する。連続帳票２の搬送方向右側に設置されたエッジセンサ１０１の基準位置１０１ｃから，連続帳票２の搬送方向左側に設置されたエッジセンサ１０２の基準位置１０２ｃまでの長さＬｏは予め測定できるため，本実施形態に係るコントローラ１２は，エッジ位置Ｒとエッジ位置ＬをＬｏから減算した長さを連続帳票２の横寸法として算出する。

収縮量測定システム１のコントローラ１２は，第１印刷ユニット３０内に設置されたセンサユニット１０のマークセンサ１００からマーク検出信号が出力されてから，第１印刷ユニット３０内に設置されたセンサユニット１０のマークセンサ１００から次のマーク検出信号が出力されるまでの間に，第２印刷ユニット３１内に設置されたセンサユニット１１のマークセンサ１１０からマーク検出信号が出力されると，上述した内容で，第１印刷ユニット３０の加熱部３０１の熱により収縮した連続帳票２の縦横寸法として，第２印刷ユニット３１の加熱部３１１にフィードされる連続用紙の縦横寸法を算出する（Ｓ２）。

次に，収縮量測定システム１のコントローラ１２は，第１印刷ユニット３０の加熱部３０１にフィードされる連続用紙の縦横寸法と，第２印刷ユニット３１の加熱部３１１にフィードされる連続用紙の縦横寸法を比較することで，第１印刷ユニット３０の加熱部３０１により発生した連続帳票２の収縮量（例えば，縮小倍率）を算出する（Ｓ３）。

本実施形態において，収縮量測定システム１のコントローラ１２は，第１印刷ユニット３０の加熱部３０１で発生した連続帳票２の収縮量を算出する際，第１印刷ユニット３０の加熱部３０１にフィードされる連続帳票２の縦寸法と，第２印刷ユニット３１の加熱部３１１にフィードされる連続帳票２の縦寸法を比較することで，縦寸法に係る連続用紙の収縮量を算出する。また，収縮量測定システム１のコントローラ１２は，第１印刷ユニット３０の加熱部３０１により発生した連続帳票２の収縮量を算出する際，第１印刷ユニット３０の加熱部３０１にフィードされる連続帳票２の横寸法と，第２印刷ユニット３１の加熱部３１１にフィードされる連続帳票２の横寸法を比較することで，横寸法に係る連続用紙の収縮量を算出する。そして，収縮量測定システム１のコントローラ１２は，縦寸法に係る連続帳票２の収縮量と横寸法に係る連続帳票２の収縮量を比較して，大きい方を連続帳票２の収縮量として扱う。

次に，収縮量測定システム１のコントローラ１２は，第１印刷ユニット３０の加熱部３０１により発生した連続帳票２の収縮量が閾値を超えているか確認する（Ｓ４）。収縮量測定システム１のコントローラ１２は，この連続帳票２の収縮量が閾値を超えている場合，音や光などのアラームを報知して（Ｓ５），この手順は終了し，この連続帳票２の収縮量が閾値を超えていない場合，アラームを報知することなく，この手順は終了する。

上述した本実施形態は，収縮量測定システム１が備えるプリンタをレーサプリンタ３とした形態であるが，収縮量測定システム１を備えさせるプリンタはレーザプリンタ３以外のプリンタでも構わない。

図６は，本実施形態に係る収縮量測定システム１を備えたインクジェットプリンタ４を説明する図である。図６で図示したインクジェットプリンタ４は，図１で図示したレーザプリンタ３と同様に，横ミシン２０を介して単票用紙２ａが連続している連続帳票２をレーザ方式により両面印刷するプリンタで，インクジェットプリンタ４を制御するプリンタコントローラ４２と，連続帳票２の片面を印刷する第１印刷ユニット４０と，連続帳票２のもう一方の面を印刷する第２印刷ユニット４１を備え，図６では，これらに加え，印刷前の連続帳票２を第１印刷ユニット３０に供給する給紙ユニット４３と，第１印刷ユニット４０から排出された連続帳票２を裏返しする反転ユニット４４と，第２印刷ユニット４１から排出された連続帳票２をストックする排紙ユニット４５を図示している。

インクジェットプリンタ４の第１印刷ユニット４０では，連続帳票２に印刷画像を印刷する印字ヘッド部４００の下流に，印字ヘッド部４００が吐出したインキを乾燥させる加熱部４０１（ドライヤー）が配置されている。また，インクジェットプリンタ４の第２印刷ユニット４１にも，第１印刷ユニット４０と同様に，連続帳票２に印刷画像が印刷する印字ヘッド部４１０の下流に，印字ヘッド部４１０が吐出したインキを乾燥させる加熱部４１１が配置されている。

図６では，連続帳票２に転写された検出マーク２１を利用して連続帳票２の縦寸法を測定できるように，第１印刷ユニット４０の加熱部４０１にフィードされる連続帳票２の縦横寸法の測定に用いるセンサユニット１０を，第１印刷ユニット４０内における印字ヘッド部４００と加熱部４０１の間に設置している。また，第１印刷ユニット４０の加熱部４０１の熱により収縮した連続帳票２の縦横寸法の測定に用いるセンサユニット１１を，第２印刷ユニット４１内における印字ヘッド部４１０と加熱部４１１の間に設置している。

１ 収縮量測定システム
１０，１１ センサユニット
１００，１１０ マークセンサ
１０１，１０２，１１１，１１２ エッジセンサ
１２ コントローラ
２ 連続帳票
２０ 横ミシン目
２１ 検出マーク
３ レーザプリンタ
３０ 第１印刷ユニット
３１ 第２印刷ユニット
３００，３１０ 感光体
３０１，３１１ 加熱部

Claims (1)

1. 連続帳票の片面に印刷を行う第１印刷ユニットと，連続帳票の他方の面に印刷を行う第２印刷ユニットを備え，検出マークを含む印刷画像を連続帳票の両面に印刷するプリンタに設けられるシステムであって，
   前記第１印刷ユニットおよび前記第２印刷ユニットそれぞれに設けられ，加熱部にフィードされる連続帳票の転写された前記検出マークを検出するマークセンサと，加熱部にフィードされる連続帳票の両端辺を検出する一対のエッジセンサとから少なくとも構成されたセンサユニットと，
   前記第１印刷ユニットに設けられた前記センサユニットの出力から算出した連続帳票の縦横寸法と，前記第２印刷ユニットに設けられた前記センサユニットの出力から算出した縦横寸法を利用して連続用紙の収縮量を算出し，縦寸法に係る連続帳票の収縮量または横寸法に係る連続帳票の収縮量のうち大きい方を連続帳票の収縮量として扱い，連続帳票の収縮量が閾値を超えている場合はアラームを報知するコントローラと，
   を備え，
   前記コントローラは，前記検出マークを検出した時に前記マークセンサから出力されるマーク検出信号の出力間隔から連続帳票の縦寸法を算出し，前記一対のエッジセンサが出力された連続帳票の両端辺の位置から連続帳票の横寸法を算出する，
   ことを特徴とする熱収縮量測定システム。
   

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