JPH02239950A - 印字装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は印字装置に関し、特に紙面の凹凸を検出して印
字クオリティーを調整する印字装置に関する。

［従来の技術］ 従来は紙面の凹凸により乱反射した光の平均的強度を検
出していた。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、この方法では細かい凹凸と粗い凹凸との間で差
が出す、紙面の凹凸の度合の判別が困難であった。また
紙面の色の相違による影響を受けていた。

本発明は上述した従来技術の欠点を除去するものであり
、その目的とする所は、紙面の凹凸の度合を良く弁別し
、もって適正な印字が行える印字装置を提供することに
ある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の印字装置は上記の目的を達成するために、紙面
の凹凸を検出して印字クオリティーを調整する印字装置
において、紙面鉛直上より所定角を隔てて設けられた第
１の焦点距離を有する第１のレンズ系と、ほぼ前記第１
の焦点距離上に設けられた発光素子と、紙面鉛直上のほ
ぼ第２の焦点距離に設けられ、かつ該第２の焦点距離と
同一又は異なる第３の焦点距離を有する第２のレンズ系
と、ほぼ前記第３の焦点距離上に設けられた受光素子と
から成る紙面検出手段を備えることをその概要とする。

また好ましくは、更に、前記紙面検出手段を紙面に平行
な所定方向に移動させる駆動手段と、前記紙面検出手段
の検出出力と移動距離の情報とに基づき紙面の凹凸の度
合を判別する判別手段を備えることをその概要とする。

また本発明の印字装置は上記の目的を達成するために、
紙面の凹凸を検出して印字クオリティーを調整する印字
装置において、紙面鉛直上の所定距離に位置する発光素
子と、前記発光素子の近傍であって前記紙面鉛直上を移
動可能に設けた受光素子とから成る紙面検出手段を備え
ることをその概要とする。

また好ましくは、更に、前記受光素子を紙面の鉛直方向
に移動する駆動手段と、前記受光素子の検出出力と移動
距離の情報とに基づき紙面の凹凸の度合を判別する判別
手段を備えることをその概要とする。

［作用］ 上記構成において、紙面検出手段の発光素子の射出光は
第１のレンズ系で平行光線になり、紙面に対し斜めから
入射する。一方、第２のレンズ系は紙面の極めて微小部
分における影の有無を高解像度で受光素子に結像する。

更に、駆動手段は前記紙面検出手段を紙面に平行な所定
方向に移動させ、判別手段は前記紙面検出手段の検出出
力と移動距離の情報とに基づき紙面の凹凸の度合を判別
する。

また上記構成において、紙面検出手段の発光素子は紙面
鉛直上の所定距離に位置して光を射出する。一方、受光
素子は前記発光素子の近傍であって前記紙面鉛直上を移
動して紙面からの反射光を受光する。

更に、駆動手段は前記受光素子を紙面の鉛直方向に移動
させ、判別手段は前記受光素子の検出出力と移動距離の
情報とに基づき紙面の凹凸の度合を判別する。

［実施例の説明コ 以下、添付図面に従って本発明による実施例を詳細に説
明する。［第１実施例コ 第１実施例では紙面の凹凸を高解像度検出により弁別す
る。

第１図は第１実施例のサーマルプリンタの印字機構部の
斜視図である。図において、１は印字用紙であり、種々
の性質（特に凹凸）のものを使用する。２はプラテンで
あり、印字用紙１を支持すると共に印字行を繰り上げる
。３はキャリッジであり、印字に必要な部分を支持する
。キャリッジ３はベルト８と結合しており、該ベルト８
の駆動によって案内シャフト４及び案内板１２上を左右
方向に摺動する。５はリボンカートリッジであり、内部
にサーマルリボンが巻かれている。６はサーマルヘッド
であり、印字情報に応じてサーマルリホンインクを紙面
に熱転写する。７は第１実施例の用紙（凹凸）検出部で
あり、後述する構成によって紙面の凹凸を高解像度で検
出する。１０はキャリツジモータであり、ブーり９及び
１１で張られたベルト８を左右方向に回転駆動する。

第２図（Ａ）は用紙検出部７の構造を示す概念図である
。図において、３１は用紙の表面であり、紙面の凹凸を
誇張してある。Ｘ軸は紙面に平行な軸であり、凹凸の平
均面でもある。Ｚ軸は紙面に鉛直な軸である。３４は第
１の焦点距離β１を有する第１のレンズ系（凸レンズ１
枚で良い）であり、紙面鉛直上より所定角θを隔てた光
軸上に設けられる。３２は発光素子であり、第１のレン
ズ系３４の後方ほぼ第１の焦点距離？１上に設けられる
。これにより、発光素子３２の射出光は紙面３１に向け
て斜めから入射する平行光線になり、紙面の凹凸に応じ
た影を良く形成する。

第２図（Ｂ）は紙面の凹凸で形成される影の状態を示す
拡大斜視図である。また第２図（Ｃ）は第２図（Ｂ）を
２軸を含む平面で切った断面図である。これらの図にお
いて、Ａの部分は影である。

第２図（Ａ）に戻り、３５は第２のレンズ系（凸レンズ
１枚でも良い）であり、組み合せた凸レンズ３５ａ及び
３５ｂから成る。凸レンズ３５ａは第２の焦点距離β２
を有し、紙面の鉛直上ほぼ４■の距離にある。また凸レ
ンズ３５ｂは凸レンズ３５ａから僅かに離れて設けられ
、前記第２の焦点距離β２と同一又は異なる第３の焦点
距離β３　（好ましくはＩ２２》Ｉ２３）を有する。

３３は受光素子であり、凸レンズ３５ｂの後方ほぼ第３
の焦点距離β３上に設けられる。ここで、第２のレンズ
系３５の焦点深度は紙面の凹凸に比較して十分大きいと
する。以上により、第２のレンズ系３５は紙面上の極め
て狭い範囲（Ｂ点）の像を受光素子３３に結像する。従
って、受光素子３３の検出出力は紙面の凹凸による影を
極めて良く解像したものとなる。

第３図は第１実施例の用紙検出部７の構造を示す断面図
である。構造は第２図（Ａ）と同一であるので説明を省
略する。

第４図は第１実施例の用紙検出部７で紙面をスキャンし
た場合の出力信号を示す図である。

第１図の用紙検出部７を紙面に対して平行に移動すると
第４図のような検出信号が得られる。

図中、「暗」の部分は紙面の凹凸による影の部分を読み
取った場合に相当する。Ｓ＋　，Ｓ２　，・・・は暗か
ら暗までの時間であり、これらの平均時間Ｓを求め、こ
れに既知のキャリッジ移動速度を乗算すれば紙面の粗さ
（凹凸）の程度を知ることができる。

第５図は第１実施例のサーマルプリンタの制御部のブロ
ック構成図である。図において、５１はＣＰＵであり、
サーマルプリンタの主制御を行う。５２はＲＯＭであり
、ＣＰＵ５　１が実行する例えば第６図の印字クオリテ
ィー調整プログラムを格納している。またＲＯＭ５２は
、予め複数種の用紙について測定した凹凸の程度（例え
ば平均距離Ｓ）と夫々に適用する最適サーマル印加電圧
との関係を規定したテーブルを格納している。

５３はＲＡＭであり、ＣＰＵ５　１がワークエリアとし
て使用する。５４はＩ／Ｏボートであり、各種Ｉ／Ｏ回
路とＣＰＵ５　１を接続する。５５はモータ駆動回路で
あり、キャリッジ移動用モータ１０を駆動する。５６は
発光素子駆動回路であり、発光素子３２に電力供給する
。５７は受光素子受光レベル検出回路であり、受光素子
３３の受光レベルを増幅し、所定閾値で２値化する。

第６図は第１実施例の印字クオリティー調整手順のフロ
ーチャートである。ステップｓ１には印字用紙の挿入時
又は印字中の適当な時に入力する。ステップＳ２では印
字用紙上の凹凸測定開始位置及び測定距離を設定する。

この設定は、例えば印字用紙の挿入時に才ベレータが不
図示の操作部より行う。または用紙の所定位置を予め設
定しておいても良い。ステップＳ３では発光素子３２を
点灯する。ステップＳ４ではモータ１０を１ステップ駆
動する。ステップＳ５では受光素子３３の受光レベルを
検出する。ステップｓ６ではサンプリングした検出デー
タ（例えば明＝０暗＝１の時系列）をＲＡＭ５３に蓄積
する。ステップＳ７では紙面上の所定距離について検出
したか否かを調べ、所定距離に至らなければステップＳ
４に戻る。また所定距離移動した時はステップＳ８に進
み、モータ１０、発光素子３２、受光素子３３のレベル
検出の動作を終了する。ステップＳ９ではＲＡＭ５３の
蓄積データより受光レベルの暗部の出現する距離Ｓｌ，
Ｓ２，・・・を求める。

既知のサンプリング周期に既知のキャリッジ移動速度を
掛けることで距離Ｓｌ，Ｓ２，・・・は容易に求まる。

ステップＳ１０では距離Ｓｌ，Ｓ２　　・・・の平均距
離Ｓを求め、これによってＲＯＭ５３のテーブルから最
適印字制御データ（サーマル印加電圧等）を選択する。

尚、上記処理は印字中に並行して行えることは明らかで
ある。

以上述べた如く第１実施例によれば紙面の凹凸の程度を
極めて良好に弁別できる。

［第２実施例コ 第２実施例では紙面の色の相違による影響を捨象する。

第７図は第２実施例のサーマルプリンタの印字機構部の
斜視図である。尚、第１図と同一構成には同一番号を付
して説明を省略する。図において、２ｌは発光部であり
、キャリツジ３に固定されている。２２は用紙検出部で
あり、キャリツジ３に固定の軸２３により紙面に向って
移動可能に支持される。即ち、モータ２６（フランジ２
７でキャリツジ３に固定）が回転すると、該モータ２６
の回転軸に固定したビニオン２５が用紙検出部２２の側
面に設けたラック２４と噛み合い、用紙検出部２２を紙
面に向って前後に移動させる。

第８図は第２実施例の発光部２１、用紙検出部２２の構
造を示す断面図である。図において、発光部２１は紙面
から距離Ｓ１を保ってキャリツジ３に固定されている。

一方、受光部２０は発光部２１のごく近くに並んで配置
され、用紙検出部２２と共に紙面に向って前後に移動す
る。

第９図（Ａ），（Ｂ）及び第１０図（Ａ），（Ｂ）は第
２実施例の動作原理を説明する図である。第９図（Ａ）
は平滑な白色紙面に光を照射した場合の反射光強度を示
す。紙面が平滑なので反射光の拡散は小さい。これを例
えば５段階で示すと図示の如くなる。また第１０図（Ａ
）におｌ　５ ける特性ａは第９図（Ａ）の状態から受光部２０をＳ１
からＳ２まで紙面に近づけた場合の反射光強度レベルの
変化を示す。第９図ＣＢ）は凹凸の白色紙面に光を照射
した場合の反射光強度を示す。紙面が凹凸なので反射光
の拡散は大きい。

これを同じく５段階で示すと図示の如くなる。

また第１０図（Ａ）における特性ｂは第９図（Ｂ）の状
態から受光部２０を８１から８２まで紙面に近づけた場
合の反射光強度レベルの変化を示す。このように特性ａ
とｂとでは、それぞれ反射光強度分布の相違から明らか
な通り、検出光強度レベルの変化の仕方に差を生じる。

従って、特性ａ及びｂのパターン認識（例えば光強度レ
ベルの変化率Ｄを認識）すれば紙面の凹凸の度合を弁別
できる。

ところで、凹凸以外の要因（例えば着色紙）でも反射光
強度レベルは低下する。しかし、この場合でも紙面の凹
凸による反射光強度分布の相対的相違は保存されるから
、第１０図ＣＢ）のような特性ａ，ｂの関係は保たれる
。従って、紙面の凹凸の度合を弁別できる。そこで、予
め複数色、複数ランクの凹凸の程度が解っている用紙を
用いて反射光強度の変化率Ｄ（又は特性パターンａｂ等
）を測定し、参照情報として記憶しておけば、印字装置
に新たな用紙を挿入した時はその用紙の変化率ｄと最も
近い特性データを探すことができる。従って、新たな用
紙の凹凸を容易に弁別できる。

第１１図は第２実施例のサーマルプリンタの制御部のブ
ロック構成図である。図において、６１はＣＰＵであり
、サーマルプリンタの主制御を行う。６２はＲＯＭであ
り、ＣＰＵ６　１が実行する例えば第１２図の印字クオ
リティー調整プログラムを格納している。またＲＯＭ６
２は、予め複数色、複数種の凹凸用紙について測定した
特性データ（例えば特性変化率Ｄ）とこれらに適用すべ
き最適サーマル印加電圧との関係を規定したテーブルを
格納している。６３はＲＡＭであり、ＣＰＵ６　１がワ
ークエリアとして使用する。６４はＩ／Ｏボートであり
、各種Ｉ／Ｏ回路とＣＰＵ６１を接続する。６５はモー
タ駆動回路であり、受光部移動用モータ２６を駆動する
。６６は発光素子駆動回路であり、発光素子２１に電力
供給する。６７は受光素子受光レベル検出回路であり、
受光素子２０の受光レベルを増幅する。

第１２図は第２実施例の印字クオリティー調整手順のフ
ローチャートである。ステップＳ２１には印字用紙の挿
入時又は挿入後の適当な時に入力する。ステップＳ２２
では発光素子２１を点灯する。ステップＳ２３では受光
素子２０のイニシャル光強度レベルを検出する。ステッ
プＳ２４では用紙検出部２２をプラテン３の方向へ移動
させるべくモータ２６を１ステップ駆動する。ステップ
Ｓ２５ではその時点の光強度レベルを検出し、モータ２
６のステップ数ｎと光強度検出レベルをＲＡＭ６３に格
納する。ステップ３２６ではモータ２６をＮステップ数
動作したか否かを判断し、ＮＯならステップＳ２４に戻
る。またＹＥＳならステップＳ２７に進み、発光素子２
１の駆動を終了し、用紙検出部２２をイニシャル位置へ
戻す。この時、ＲＡＭ６３上には第１３図に示すような
ステップ数一受光レベルのテーブルが形成されている。

ステップ３２８では予め凹凸の既知な紙によって作成し
たステップ数一受光レベルのテーブル（参照テーブル）
と照らし合わせ、最も近い参照テーブルを選択する。ス
テップＳ２９では選択された参照テーブルに対応して予
め設定されている印字条件をＲＡＭ６３上に設定し、ｃ
ＰＵ６１はこの設定条件に基づき印字スピード、サーマ
ルヘッド圧、リボンテンション、サーマルヘッド駆動電
圧等の印字条件を制御する。

以上述べた如く第２実施例によれば紙の凹凸の程度が他
の要因（用紙色等）による影響を排除して推定できる。

尚、本実施例では熱転写方式の印字装置で説明したがこ
れに限らない。印字用紙の凹凸によって印字品位が変っ
てしまう印字方式（活字打撃型印字装置、インクジェッ
ト型印字装置等）の全てに応用できる。

［発明の効果コ 以上述べた如く本発明によれば、紙面の凹凸の程度を極
めて良好に弁別できる。また紙の凹凸の程度が他の要因
（用紙色等）による影響を排除して良好に弁別できる。

もって常に適正な印字が行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例のサーマルプリンタの印字機構部の
斜視図、 第２図（Ａ）〜（Ｃ）は第１実施例の動作原理を説明す
る図、 第３図は第１実施例の用紙検出部７の構造を示す断面図
、 第４図は第１実施例の用紙検出部７で紙面をスキャンし
た場合の出力信号を示す図、第５図は第１実施例のサー
マルプリンタの制御部のブロック構成図、 第６図は第１実施例の印字クオリティー調整手順のフロ
ーチャート、 第７図は第２実施例のサーマルプリンタの印字機構部の
斜視図、 第８図は第２実施例の発光部２１、用紙検出部２２の構
造を示す断面図、 第９図（Ａ）．（Ｂ）及び第１０図（Ａ）（Ｂ）は第２
実施例の動作原理を説明する図、第１１図は第２実施例
のサーマルプリンタの制御部のブロック構成図、 第１２図は第２実施例の印字クオリティー調整手順のフ
ローチャート、 第１３図は第２実施例のモータステップ数と検出光強度
レベルとの関係を示すグラフ図である。 図中、１・・・印字用紙、２・・・プラテン、３・・・
キャリッジ、４・・・シャフト、５・・・リボン力セッ
ト、６・・・印字ヘッド、７・・・用紙検出部、８・・
・キャリッジベルト、９・・・モータプーリ、１ｏ・・
・キャリッジモータ、１１・・・プーリ、３２・・・発
光素子、３３・・・受光素子、３４．３５ａ，３５ｂ・
・・凸レンズ、２１・・・発光部、２２・・・用紙検出
部、２３・・・軸、２６・・・モータ、２７・・・フラ
ンジ、２５・・・ビニオン、２４・・・ラックである。 第 ５図 第６図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）紙面の凹凸を検出して印字クオリティーを調整す
   る印字装置において、 紙面鉛直上より所定角を隔てて設けられた第１の焦点距
   離を有する第１のレンズ系と、 ほぼ前記第１の焦点距離上に設けられた発光素子と、 紙面鉛直上のほぼ第２の焦点距離に設けられ、かつ該第
   ２の焦点距離と同一又は異なる第３の焦点距離を有する
   第２のレンズ系と、 ほぼ前記第３の焦点距離上に設けられた受光素子とから
   成る紙面検出手段を備えることを特徴とする印字装置。
2. （２）前記紙面検出手段を紙面に平行な所定方向に移動
   させる駆動手段と、 前記紙面検出手段の検出出力と移動距離の情報とに基づ
   き紙面の凹凸の度合を判別する判別手段を備えることを
   特徴とする請求項第１項記載の印字装置。
3. （３）紙面の凹凸を検出して印字クオリティーを調整す
   る印字装置において、 紙面鉛直上の所定距離に位置する発光素子 と、 前記発光素子の近傍であつて前記紙面鉛直上を移動可能
   に設けた受光素子とから成る紙面検出手段を備えること
   を特徴とする印字装置。
4. （４）前記受光素子を紙面の鉛直方向に移動する駆動手
   段と、 前記受光素子の検出出力と移動距離の情報とに基づき紙
   面の凹凸の度合を判別する判別手段を備えることを特徴
   とする請求項第３項記載の印字装置。