WO2022044273A1 - 印刷装置 - Google Patents

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WO2022044273A1
WO2022044273A1 PCT/JP2020/032640 JP2020032640W WO2022044273A1 WO 2022044273 A1 WO2022044273 A1 WO 2022044273A1 JP 2020032640 W JP2020032640 W JP 2020032640W WO 2022044273 A1 WO2022044273 A1 WO 2022044273A1
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paper
printing
weight
unit
load sensor
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PCT/JP2020/032640
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Inventor
拓己 宮口
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • B65H26/00—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions, for web-advancing mechanisms
    • B65H26/06—Warning or safety devices, e.g. automatic fault detectors, stop-motions, for web-advancing mechanisms responsive to predetermined lengths of webs

Definitions

  • This disclosure relates to printing equipment.
  • the recording paper used for printing (hereinafter referred to as “paper”) has various types and characteristics such as recording material, size and texture, depending on the recording method and application.
  • copiers widely installed in convenience stores and offices, and diagnostic image printing devices installed in ultrasonic diagnostic machines for medical use have high image quality in order to faithfully reproduce image data by printing. Is required.
  • Patent Document 1 a printing device that irradiates paper with light using an optical sensor and automatically detects paper characteristics such as whiteness and gloss based on the amount of transmitted light and the amount of reflected light.
  • a printing device has been proposed in which a distance sensor is arranged on a guide plate for transporting paper and the curl amount is detected by measuring the distance between the tip of the paper and the guide plate (for example, Patent Document 2).
  • a light source In order to detect the characteristics and vibration frequency of paper in a conventional printing device, a light source, an optical sensor such as a transmitted light amount sensor and a reflected light amount sensor, an acceleration sensor for detecting vibration generated by a printing mechanism, and an accurate amount of light are used. An optical mechanism for measurement is required. Therefore, there is a problem that the configuration of the printing apparatus becomes complicated.
  • the present disclosure has been made in view of the above-mentioned problems, and an object thereof is to provide a technique capable of simplifying the configuration of a printing apparatus.
  • the printing device is a printing device that prints on the roll paper in which the paper is rolled, a load sensor that measures the weight of a rotating body including the roll paper, and the roll paper.
  • a storage unit that stores correspondence information in which the weight of the paper is associated with the characteristics of the paper in advance, the weight of the rotating body measured by the load sensor for the roll paper in the initial state, and the storage unit.
  • a paper characteristic discriminating unit that discriminates the characteristics of the paper of the roll paper mounted on the printing device based on the stored correspondence information, and the rotating body measured by the load sensor during printing.
  • a vibration frequency calculation unit that calculates a vibration frequency, which is a frequency of vibration generated in the printing apparatus, based on the amount of change in the weight, the characteristics of the paper determined by the paper characteristic determination unit, and the vibration.
  • a control unit that controls printing is provided based on the vibration frequency calculated by the frequency calculation unit.
  • the characteristics of the paper are determined based on the weight of the rotating body measured by the load sensor for the roll paper in the initial state and the corresponding information, and the weight of the rotating body measured by the load sensor during printing is determined.
  • the vibration frequency is calculated based on the amount of change in. According to such a configuration, the configuration of the printing apparatus can be simplified.
  • FIG. It is a block diagram which shows the main structure of the printing apparatus which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a schematic block diagram which shows the printing mechanism of the printing apparatus which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows the structure of the load sensor of the printing apparatus which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows the example of the paper characteristic table which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a flowchart which shows the operation of the printing apparatus which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure for demonstrating operation of the printing apparatus which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a block diagram which shows the main structure of the printing apparatus which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. It is a schematic block diagram which shows the printing mechanism of the printing apparatus which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows the structure of the load sensor of the printing apparatus which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which
  • FIG. 1 It is a figure which shows the example of the paper characteristic table which concerns on Embodiment 2. It is a schematic block diagram which shows the printing mechanism of the printing apparatus which concerns on Embodiment 2. FIG. It is a figure which shows the structure of the load sensor of the printing apparatus which concerns on Embodiment 2. FIG.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of a printing apparatus according to the first embodiment.
  • the printing device 1 controls an I / F (interface) 3 for transmitting and receiving data related to printing to and from an information processing device 2 such as a personal computer, and the entire printing device 1. It includes a system control unit 4 and a thermal head 6 for printing on paper (recording paper).
  • the printing device 1 includes a printing control unit 5 that controls the amount of heat generated by the thermal head 6, a mechanism control unit 7 that controls a printing mechanism described later, and a decal including a DC motor for correcting curls of paper.
  • a motor 8 and a stepping motor 9 for transporting paper are provided.
  • the printing device 1 includes a load sensor 10 including a piezoelectric sensor that measures the weight of paper, and a storage unit 11 that stores (stores) a control program, various initial values, image data, data being processed, and the like.
  • the I / F 3 is connected to the information processing device 2 so as to be able to communicate with each other, and receives information such as image data to be printed and various settings related to printing from the information processing device 2.
  • the system control unit 4 comprehensively controls the entire printing device 1 such as the print control unit 5 and the mechanism control unit 7 based on the image data received by the I / F 3 and information such as various settings related to printing. For example, after the system control unit 4 processes the image data received by the I / F 3 to generate print data, the print control unit 5 generates drive data to the thermal head 6 based on the print data. This controls the thermal head 6 for printing on paper. Further, for example, the system control unit 4 controls the operation of the printing mechanism including the decal motor 8 and the stepping motor 9 via the mechanism control unit 7.
  • the components of the printing device 1 realize a transport mechanism for transporting paper and a printing mechanism for printing paper, and some components of the transport mechanism are also used as components of the printing mechanism. ..
  • the system control unit 4 outputs a drive control signal (for example, a pulse signal) to the mechanism control unit 7, and the mechanism control unit 7 supplies a drive current to the stepping motor 9 based on the drive control signal to supply a stepping motor. Generates 9 driving forces.
  • a drive control signal for example, a pulse signal
  • the system control unit 4 controls (adjusts) the drive current supplied from the mechanism control unit 7 to the stepping motor 9 by changing the drive current control signal output to the mechanism control unit 7.
  • the system control unit 4 may control the value of the drive current by changing the drive current control signal and changing the control voltage level in the D / A converter circuit (not shown).
  • the system control unit 4 may control the value of the drive current by changing the data numerical value of the data bit constituting the digital data.
  • the system control unit 4 controls (adjusts) the paper transport torque of the stepping motor 9 and the like by controlling the drive current supplied to the stepping motor 9 as described above.
  • the system control unit 4 outputs a drive control signal to the mechanism control unit 7, and the mechanism control unit 7 drives the decal motor 8 by supplying a drive current to the decal motor 8 based on the drive control signal. Generate force. Further, the system control unit 4 changes the drive current control signal output to the mechanism control unit 7 and controls (adjusts) the drive current supplied from the mechanism control unit 7 to the decal motor 8 to control (adjust) the decal motor 8. Control (adjust) torque, etc.
  • the storage unit 11 includes, for example, a non-volatile memory such as a flash memory and a temporary storage memory such as a RAM (RandomAccessMemory).
  • a non-volatile memory such as a flash memory
  • a temporary storage memory such as a RAM (RandomAccessMemory).
  • the non-volatile memory for example, a control program for controlling printing and the entire device and various initial values are stored.
  • the temporary storage memory for example, image data related to printing and work data for performing data processing are temporarily stored.
  • the system control unit 4 When a CPU (Central Processing Unit) or the like (not shown) of the printing device 1 executes a control program stored in the storage unit 11, various functions of the system control unit 4, the printing control unit 5, and the mechanism control unit 7 can be performed. It is realized and the printing device 1 operates.
  • the system control unit 4 has the above-mentioned functions, the functions of the paper characteristic determination unit 4a, the functions of the paper winding diameter calculation unit 4b, and the vibration frequency calculation unit 4c.
  • the function, the function of the drive control unit 4d, and the function of the control correction unit 4e are realized.
  • the paper characteristic determination unit 4a to the control correction unit 4e will be described later.
  • the functions of the system control unit 4, the print control unit 5, and the mechanism control unit 7 may be realized by dedicated hardware such as a processing circuit.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a printing mechanism of the printing apparatus 1 according to the first embodiment.
  • the printing apparatus 1 is equipped with a roll paper 19 in which the paper 19a is wound in a roll shape, and the paper 19a is pulled out from the roll paper 19.
  • the printing device 1 includes a pinch roller 22 that corrects the curl of the paper 19a, and a pinch roller 21 that rotates by the driving force of the decal motor 8 while holding the paper 19a in cooperation with the pinch roller 22.
  • the decal portion including the decal motor 8 and the pinch rollers 21 and 22 corrects the winding habit of the paper 19a.
  • the printing device 1 includes a platen roller 23 that rotates by the driving force of the stepping motor 9 in a state of sandwiching the paper 19a in cooperation with the thermal head 6, and a housing 24 that houses the printing mechanism.
  • the paper 19a has a heat-sensitive material that develops color according to the amount of heating.
  • the paper 19a is pulled out from the roll paper 19 by the rotational force of the pinch roller 21 and the platen roller 23, and a part of the paper 19a is pressure-bonded and heated by the platen roller 23 and the thermal head 6. In this way, the printing apparatus 1 prints an image on the paper 19a.
  • the load sensor 10 measures a rotating body including the roll paper 19.
  • the rotating body including the roll paper 19 is only the roll paper 19, and the load sensor 10 measures the weight of the roll paper 19 while rotatably supporting the bottom of the roll paper 19.
  • FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the load sensor 10 of the printing device 1. Specifically, FIG. 3A is a side view of the roll paper 19 and the load sensor 10 as viewed from the side surface, and FIG. 3B is a front view of the roll paper 19 and the load sensor 10 as viewed from the front direction.
  • the load sensor 10 includes a roller 10b that rotatably supports the bottom of the roll paper 19, a support portion 10c that rotatably fixes the roller 10b, and a piezoelectric portion provided at the bottom of the support portion 10c.
  • a piezoelectric sensor 10a including an element is provided.
  • the load sensor 10 is arranged on the bottom surface of the housing 24 of the printing device 1, and the load sensor 10 outputs a voltage corresponding to the weight received by the piezoelectric sensor 10a as a voltage corresponding to the weight of the roll paper 19.
  • the paper 19a drawn from the roll paper 19 mounted on the printing apparatus 1 is sandwiched between the platen roller 23 and the thermal head 6, and is conveyed by the rotational driving force of the stepping motor 9.
  • the paper 19a is crimped by the pinch rollers 21 and 22, and the paper 19a is pulled by the rotational driving force of the pinch rollers 21 and 22 by the decal motor 8, and the curl of the paper 19a is corrected.
  • the paper 19a crimped by the platen roller 23 and the thermal head 6 is crimped and heated by the thermal head 6 while being conveyed by the platen roller 23, so that an image is printed on the paper 19a.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a paper characteristic table which is correspondence information stored in the storage unit 11.
  • the weight of the roll paper 19 and the characteristics of the paper 19a are associated in advance.
  • the weight range of the roll paper 19 in the initial state is applied to the weight of the roll paper 19 in the paper characteristic table.
  • the roll paper 19 in the initial state includes an unused roll paper 19 or a substantially unused roll paper 19 using a small amount of unused roll paper 19.
  • the weight of the roll paper 19 in the initial state may be referred to as “initial weight”.
  • the characteristics of the paper 19a include the paper type, the paper width, and the paper length. In the following description, the characteristics of the paper 19a and the type of the paper 19a are the same, and the two are not distinguished.
  • the print control of the printing apparatus 1 is associated with the weight of the roll paper 19 and the characteristics of the paper 19a in advance.
  • a print setting such as an image quality correction value and a print control value such as a drive current correction value and a curl correction value are applied.
  • the print control may be determined based on theoretical results or experimental results.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the printing apparatus 1 according to the first embodiment
  • FIG. 6 is a diagram for explaining paper discrimination and printing control according to the first embodiment.
  • step S1 the roll paper 19 in the initial state is attached to the printing apparatus 1.
  • step S2 the load sensor 10 measures the weight of the rolled paper 19 in the initially mounted state, that is, the initial weight.
  • the initial weight measured in step S2 may be referred to as "initial weight M".
  • the weight after mounting the paper in FIG. 6 corresponds to the initial weight M.
  • the housing 24 of the printing device 1 may be provided with an open / close door and an open / close sensor for detecting the open / close of the door. Then, in that configuration, when the open / close sensor detects that the door is closed and the load sensor 10 can measure the weight, the printing device 1 determines that the roll paper 19 is attached to the printing device 1. You may.
  • step S3 the paper characteristic determination unit 4a determines whether or not the initial weight M measured in step S2 is included in any of the initial weights of the paper characteristic table of the storage unit 11. It is determined whether or not the roll paper 19 mounted on the printing apparatus 1 can be used in the printing apparatus 1. If it is not determined that the initial weight M is included in any of the initial weights of the paper characteristic table, it is determined that the roll paper 19 mounted on the printing apparatus 1 cannot be used in the printing apparatus 1, and the process is stepped. Proceed to S4. When it is determined that the initial weight M is included in any of the initial weights of the paper characteristic table, it is determined that the roll paper 19 mounted on the printing apparatus 1 can be used in the printing apparatus 1, and the process is performed in step S5. Proceed to.
  • step S4 the printing device 1 notifies the outside of an error that does not correspond to the paper. After that, the operation of FIG. 5 ends. Notification of a paper non-applicable error may be realized, for example, by providing an error display unit or a buzzer for generating an error sound in the printing device 1, or an error signal to the information processing device 2 via the I / F3. May be realized by sending.
  • step S5 the paper characteristic determination unit 4a reads the characteristics of the paper 19a associated with the initial weight determined to include the initial weight M by the paper characteristic table, and thereby the roll mounted on the printing apparatus 1. The characteristics (type) of the paper 19a of the paper 19 are determined.
  • control correction unit 4e sets the print settings corresponding to the characteristics based on the characteristics of the paper 19a determined by the paper characteristic determination unit 4a and the paper characteristic table. And the print control value is determined. The control correction unit 4e outputs the determined print setting to the print control unit 5 (FIG. 6).
  • the load sensor 10 measures the weight of the roll paper 19 before printing (latest).
  • the weight measured in step S6 may be referred to as "weight before printing”.
  • the weight before the start of printing in FIG. 6 corresponds to the weight m before printing.
  • the paper winding diameter calculation unit 4b compares the initial weight M measured in step S2 with the pre-printing weight m measured in step S6, and determines whether or not the paper 19a remains on the roll paper 19. .. For example, the paper winding diameter calculation unit 4b determines that the paper 19a remains when the difference between the initial weight M and the pre-printing weight m is equal to or greater than a predetermined threshold value, and the difference is a predetermined threshold value. If it is smaller than, it is determined that no paper 19a remains. If it is not determined that the paper 19a remains, the process proceeds to step S7, and if it is determined that the paper 19a remains, the process proceeds to step S8.
  • step S7 the printing apparatus 1 notifies the outside of a paper end error. After that, the operation of FIG. 5 ends.
  • the notification of the paper end error is the same as the notification of the paper non-applicable error, for example.
  • step S8 the printing device 1 receives print data from the information processing device 2.
  • step S9 the paper winding diameter calculation unit 4b is based on the initial weight M measured in step S2, the pre-printing weight m measured in step S6, and the characteristics of the paper 19a determined in step S5. ,
  • the winding diameter d of the roll paper 19 mounted on the printing apparatus 1 before printing is calculated.
  • the paper winding diameter calculation unit 4b calculates the winding diameter d from the function Fd having the initial weight M, the weight before printing, and the product type P, which is a characteristic of the paper, as arguments, as in the following equation (1). You may.
  • the paper winding diameter calculation unit 4b calculates the winding diameter d from the initial weight M, the pre-printing weight m, the product type P, and the conversion table (characteristic table) of the winding diameter d, which are created based on the results of the experiment. It may be calculated.
  • the paper winding diameter calculation unit 4b outputs the calculated winding diameter d to the control correction unit 4e (FIG. 6).
  • step S10 the control correction unit 4e controls the drive current based on the print control value determined in step S5, the winding diameter d calculated in step S9, and the characteristics of the paper 19a determined in step S5.
  • the signal is determined, and the drive current control signal is output to the mechanism control unit 7 of the decal motor 8.
  • the control correction unit 4e determines the drive pulse width Pw, which is a drive current control signal, as in the following equation (2).
  • the coefficient k and the coefficient ⁇ correspond to the curl correction value of FIG. 4 among the print control values determined in step S5.
  • the winding diameter D is the winding diameter of the roll paper 19 in the initial state, and is included in the characteristics of the paper 19a of the paper characteristic table, which is not shown in FIG.
  • the mechanism control unit 7 of the decal motor 8 controls the drive current to the decal motor 8 based on the drive control signal from the drive control unit 4d and the drive current control signal from the control correction unit 4e (FIG. 6). .. As a result, the driving force of the decal motor 8 is controlled.
  • the driving force of the decal motor 8 is controlled.
  • the curl of the paper 19a is corrected by controlling the decal motor 8 to increase the curl correction amount. Can be strengthened.
  • step S11 the control correction unit 4e has a drive current based on the initial weight M measured in step S2, the pre-print weight m measured in step S6, and the print control value determined in step S5.
  • a control signal is determined, and the drive current control signal is output to the mechanism control unit 7 of the stepping motor 9.
  • the control correction unit 4e determines the drive current correction value ⁇ ′, which is a drive current control signal, as in the following equation (3).
  • ⁇ ' ⁇ ⁇ (m / M) ⁇ ⁇ ⁇ (3) Note that ⁇ corresponds to the drive current correction value of FIG. 4 among the print control values determined in step S5.
  • the mechanism control unit 7 of the stepping motor 9 controls the drive current to the stepping motor 9 based on the drive control signal from the drive control unit 4d and the drive current control signal from the control correction unit 4e (FIG. 6). ..
  • the mechanism control unit 7 of the stepping motor 9 adds the drive current correction value ⁇ ', which is the drive current control signal from the control correction unit 4e, to the drive current value which is the drive control signal from the drive control unit 4d. , Controls the drive current of the stepping motor 9. As a result, the driving force of the stepping motor 9 is controlled.
  • step S12 the printing apparatus 1 starts printing.
  • the print control unit 5 controls the thermal head 6 based on the print data received in step S8 and the print settings (for example, the image quality correction value) determined in step S5. Since the driving force of the decal motor 8 and the driving force of the stepping motor 9 are also controlled during printing, the control of the decal motor 8 and the stepping motor 9 is included in the printing control.
  • step S13 the load sensor 10 measures the weight of the roll paper 19 during printing.
  • the weight fluctuation during printing in FIG. 6 corresponds to the weight fluctuation measured in step S13.
  • the vibration frequency calculation unit 4c calculates the vibration frequency, which is the frequency of vibration generated in the printing device 1, based on the amount of change in weight measured in step S13, that is, the amount of output fluctuation of the load sensor 10. do.
  • the vibration frequency calculation unit 4c obtains a frequency component by performing a Fourier transform on the waveform of the output fluctuation amount of the load sensor 10, and extracts a specific frequency component by removing other noise components from the frequency component. ..
  • the vibration frequency calculation unit 4c configured in this way has an amplitude equal to or higher than the threshold value, and can extract a specific frequency component such as a vibration frequency component of the stepping motor 9 or the printing device 1 as a vibration frequency.
  • the control correction unit 4e controls the drive current to the stepping motor 9 by controlling the drive current control signal related to the stepping motor 9 based on the calculated vibration frequency (FIG. 6). As a result, the driving force of the stepping motor 9 is controlled.
  • the control unit including the drive control unit 4d and the control correction unit 4e has the characteristics of the paper determined by the paper characteristic determination unit 4a and the vibration calculated by the vibration frequency calculation unit 4c. It is configured to control printing based on frequency and.
  • the printing control performed by the control unit includes the control of the print control unit 5, the decal motor 8, and the stepping motor 9.
  • step S15 the system control unit 4 determines whether or not the final line of the printed image has been printed on the paper 19a, that is, whether or not printing has been completed. If it is determined that printing is completed, the process returns to step S6, and if it is not determined that printing is completed, the process returns to step S13.
  • the printing apparatus 1 is a roll paper mounted on the printing apparatus 1 based on the weight measured by the load sensor 10 for the roll paper 19 in the initial state and the paper characteristic table. The characteristics of the paper 19a of 19 are determined. The printing device 1 calculates the vibration frequency based on the amount of change in weight measured by the load sensor 10 during printing. Then, the printing apparatus 1 controls printing based on the determined characteristics of the paper 19a and the calculated vibration frequency. According to such a configuration, printing can be controlled based on the characteristics of the paper 19a detected by the load sensor 10.
  • the vibration frequency is calculated from the weight measured by the load sensor 10 during printing and the drive current of the stepping motor 9 is corrected based on the vibration frequency, uneven printing density caused by vibration during printing is suppressed. And can improve the quality of the printed image. Further, since the load sensor 10 is shared in the determination of the characteristics of the paper 19a and the calculation of the vibration frequency, the configuration of the printing device 1 can be simplified, and as a result, the cost of the printing device 1 is expected to be reduced. can.
  • the printing apparatus 1 discriminates between the weight measured by the load sensor 10 for the roll paper 19 in the initial state and the weight measured by the load sensor 10 for the roll paper 19 before printing.
  • the winding diameter of the roll paper 19 is calculated based on the characteristics of the paper 19a.
  • the printing device 1 controls the decal portion based on the winding diameter. According to such a configuration, when the winding diameter of the roll paper 19 is small and the curl amount is large, the curl amount of the roll paper 19 is suppressed by controlling the decal motor 8 to increase the curl correction amount. Can be done. This can be expected to suppress paper jams and improve the quality of printed images.
  • the printing apparatus according to the first embodiment uses paper having a heat-sensitive material that develops color according to the amount of heating.
  • the printing apparatus according to the second embodiment prints on a paper provided with an ink dye image receiving layer on the printing surface by heating the ink sheet coated with the color dye.
  • the color dye of the ink sheet is, for example, a dye of Y (yellow), M (magenta), or C (cyan)
  • the printing apparatus according to the second embodiment can perform color printing. be.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a main configuration of the printing apparatus 101 according to the second embodiment.
  • the printing apparatus 101 has an I / F 103 that transmits / receives data related to printing to / from the information processing apparatus 2, a system control unit 104 that controls the entire printing apparatus 101, and printing on paper.
  • a thermal head 106 is provided.
  • the printing device 101 includes a printing control unit 105 that controls the calorific value of the thermal head 106, a mechanism control unit 107 that controls a printing mechanism described later, and a decal motor 108 including a DC motor for correcting curl of paper.
  • a stepping motor 109 for transporting paper is provided.
  • the printing apparatus 101 includes an ink sheet transport motor 112 including a DC motor for transporting the ink sheet 122, and a cutter 113 for cutting the paper to a specified length.
  • the printing device 101 includes a load sensor 110 including a piezoelectric sensor that measures the weight of paper, and a storage unit 111 that stores (stores) a control program, various initial values, image data, data being processed, and the like.
  • the printing device 101 includes a paper sensor 114 that detects the position of the paper, an ink sensor 115 that detects the position of the ink applied to the ink sheet 122, and a paper feed motor 116 that rotationally drives the roll paper.
  • the I / F 103 of FIG. 7, the system control unit 104, the print control unit 105, the thermal head 106, the mechanism control unit 107, the decal motor 108, the stepping motor 109, the load sensor 110, and the storage unit 111 are the I / of FIG. It is almost the same as F3, system control unit 4, print control unit 5, thermal head 6, mechanism control unit 7, decal motor 8, stepping motor 9, load sensor 10, and storage unit 11.
  • the parts different from the components of FIG. 1 will be mainly described.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of a paper characteristic table stored in the storage unit 111.
  • the characteristics of the ink sheet are added to the paper characteristic table of FIG. That is, in the second embodiment, the characteristics of the ink sheet 122 are associated with the weight of the roll paper and the characteristics of the paper in advance.
  • the characteristics of the ink sheet 122 are not limited to the characteristics shown in FIG.
  • the system control unit 104 of FIG. 7 includes a paper characteristic determination unit 104a, a paper winding diameter calculation unit 104b, a vibration frequency calculation unit 104c, a drive control unit 104d, and a control correction unit 104e.
  • the paper characteristic determination unit 104a, the paper winding diameter calculation unit 104b, the vibration frequency calculation unit 104c, the drive control unit 104d, and the control correction unit 104e are the paper characteristic determination unit 4a, the paper winding diameter calculation unit 4b, and the vibration frequency in FIG. It is substantially the same as the calculation unit 4c, the drive control unit 4d, and the control correction unit 4e.
  • control unit including the drive control unit 104d and the control correction unit 104e is configured to control printing in consideration of the characteristics of the ink sheet.
  • control unit includes the characteristics of the paper determined by the paper characteristic determination unit 104a, the vibration frequency calculated by the vibration frequency calculation unit 104c, and the characteristics of the paper determined by the paper characteristic determination unit 104a. It is configured to control printing based on the characteristics of the associated ink sheet in the paper characteristic table of FIG.
  • the printing control performed by the control unit according to the second embodiment may include the control of the print control unit 105, the decal motor 108, and the stepping motor 109, and in addition to the control thereof, the ink sheet transfer motor 112 Control may be included.
  • FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing a printing mechanism of the printing apparatus 101 according to the second embodiment.
  • the printing apparatus 101 is equipped with a roll paper 125 in which the paper 125a is wound in a roll shape, and the paper 125a is pulled out from the roll paper 125. Further, the printing apparatus 101 is equipped with an ink sheet 122.
  • the printing device 101 includes a pinch roller 120 that corrects the curl of the paper 125a, and a pinch roller 121 that rotates by the driving force of the decal motor 108 while holding the paper 125a in cooperation with the pinch roller 120.
  • the decal portion including the decal motor 108 and the pinch rollers 120 and 121 corrects the winding habit of the paper 125a.
  • the printing apparatus 101 includes a platen roller 117 that sandwiches the ink sheet 122 and the paper 125a in cooperation with the thermal head 106, and a pinch roller 118 and a grip roller 119 that convey the paper 125a.
  • the grip roller 119 is rotated by the driving force of the stepping motor 109 in a state of sandwiching the paper 125a in cooperation with the pinch roller 118.
  • the printing apparatus 101 includes an ink bobbin 123 around which the ink sheet 122 is wound and an ink bobbin 124 around which the ink sheet 122 is wound by the driving force of the ink sheet transport motor 112.
  • the printing device 101 includes a transmission gear 127 that is rotated by the driving force of the paper feed motor 116, and a housing 128 that houses the printing mechanism.
  • the paper 125a is pulled out from the roll paper 125 by the rotational force of the pinch roller 118 and the grip roller 119, and a part of the ink sheet 122 and the paper 125a is formed by the platen roller 117 and the thermal head 106. It is crimped and heated. In this way, the printing apparatus 101 prints an image on the paper 125a.
  • the paper 125a on which the image is printed is cut by the cutter 113 so that the paper 125a has a specified length.
  • the load sensor 110 measures a rotating body including the roll paper 125.
  • the rotating body including the roll paper 125 includes the roll paper 125 and the paper flange 126 that supports the roll paper 125 from both ends.
  • the load sensor 110 measures the weights of the roll paper 125 and the paper flange 126 while rotatably supporting the rotation axis of the paper flange 126.
  • the paper characteristic determination unit 104a is based on the weight of the rotating body measured by the load sensor 110 for the roll paper 125 in the initial state and the paper characteristic table, and the paper of the roll paper 125 mounted on the printing apparatus 101.
  • the characteristics of 125a are discriminated.
  • the paper characteristic determination unit 104a according to the second embodiment performs the same processing as the processing performed on the weight measured by the load sensor 10 by the paper characteristic determination unit 4a according to the first embodiment.
  • the weight is measured by subtracting the known weight of the paper flange 126 from the weight measured by the sensor 110.
  • the paper winding diameter calculation unit 104b calculates the vibration frequency, which is the frequency of vibration generated in the printing device 101, based on the amount of change in the weight of the rotating body measured by the load sensor 110 during printing. For example, the paper winding diameter calculation unit 104b according to the second embodiment performs the same processing as the processing performed by the paper winding diameter calculation unit 4b according to the first embodiment on the weight measured by the load sensor 10. , The weight measured by the load sensor 110 minus the known weight of the paper flange 126.
  • the vibration frequency calculation unit 104c includes the weight of the rotating body measured by the load sensor 110 for the roll paper 125 in the initial state, the weight of the rotating body measured by the load sensor 110 for the roll paper 125 before printing, and paper.
  • the winding diameter of the roll paper 125 mounted on the printing apparatus 101 is calculated based on the characteristics of the paper 125a determined by the characteristic determination unit 104a.
  • the vibration frequency calculation unit 104c according to the second embodiment performs the same processing as the processing performed on the weight measured by the load sensor 10 by the vibration frequency calculation unit 4c according to the first embodiment. This is performed by subtracting the known weight of the paper flange 126 from the weight measured by the sensor 110.
  • FIG. 10 is a diagram showing the configuration of the load sensor 110 of the printing device 101.
  • FIG. 10A is a side view of the roll paper 125 and the load sensor 110 as viewed from the side surface
  • FIG. 10B is a front view of the roll paper 125 and the load sensor 110 as viewed from the front direction.
  • the paper flange 126 has a rotary shaft 126a provided at the center of the circular shape and a gear 126b meshed with the transmission gear 127 of FIG. It supports both ends of the roll paper 125.
  • the load sensor 110 includes a first load sensor 110l and a second load sensor 110r.
  • the first load sensor 110l and the second load sensor 110r rotatably support the rotating shaft 126a of the paper flange 126, and detect the weights of the roll paper 125 and the paper flange 126.
  • the first load sensor 110l includes a roller 110lb, a roller support portion 110lc, a piezoelectric sensor 110la, and a support portion 110ld.
  • the roller 110lb rotatably supports the rotating shaft 126a of the paper flange 126.
  • the roller support portion 110 lc rotatably fixes the roller 110 lb.
  • the piezoelectric sensor 110la includes a piezoelectric element provided under the roller support portion 110 lc, and is supported by the support portion 110 ld arranged on the bottom surface of the housing 128 of the printing apparatus 101.
  • the second load sensor 110r includes a roller 110 lb, a roller support portion 110 lc, a piezoelectric sensor 110 la, and a roller 110 rb, a roller support portion 110 rc, and a piezoelectric sensor 110 ra, which are similar to the support portion 110 ld. It also includes a support portion 110rd.
  • the load sensor 110 outputs the sum of the voltages corresponding to the weights received by the piezoelectric sensors 110la and 110ra as the voltage corresponding to the weight of the rotating body (roll paper 125 and the paper flange 126).
  • the heat-sensitive paper 19a is used, whereas in the second embodiment, the ink sheet 122 and the paper 125a, which is a recording paper for color printing, are used.
  • the basic operation of the second embodiment is the same as the operation of the first embodiment. Therefore, detailed description of the operation of the printing apparatus 101 according to the second embodiment will be omitted.
  • color printing can be controlled based on the characteristics of the paper 125a detected by the load sensor 110, as in the first embodiment. Further, since the vibration frequency is calculated from the weight measured by the load sensor 110 during printing and the drive current of the stepping motor 109 is corrected based on the vibration frequency, uneven printing density caused by vibration during printing is suppressed. And can improve the quality of the printed image. Further, since the load sensor 110 is shared in determining the characteristics of the paper 125a and calculating the vibration frequency, the configuration of the printing device 101 can be simplified, and as a result, the cost of the printing device 101 is expected to be reduced. can. Further, since printing is controlled in consideration of the characteristics of the ink sheet 122, appropriate printing can be performed.
  • the decal portion is controlled based on the winding diameter, the curl amount of the roll paper 125 can be suppressed. This can be expected to suppress paper jams and improve the quality of printed images.
  • 1,101 Printing device 4a, 104a Paper characteristic determination unit, 4b, 104b Paper winding diameter calculation unit, 4c, 104c Vibration frequency calculation unit, 4d, 104d Control correction unit, 4e, 104e Drive control unit, 10,110 Load sensor , 11,111 storage unit, 19,125 roll paper, 19a, 125a paper, 122 ink sheet, 126 paper flange.

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  • Accessory Devices And Overall Control Thereof (AREA)

Abstract

印刷装置の構成を簡素化可能な技術を提供することを目的とする。印刷装置は、初期状態のロール紙について荷重センサで計測された回転体の重量と、記憶部に記憶されている対応情報とに基づいて、印刷装置に装着されたロール紙の用紙の特性を判別する用紙特性判別部を備える。また、印刷装置は、印刷中に荷重センサで計測された回転体の重量の変化量に基づいて、印刷装置内で生じる振動の周波数である振動周波数を算出する振動周波数算出部を備える。

Description

印刷装置
　本開示は、印刷装置に関する。
　印刷に用いられる記録用紙（以下「用紙」と記す）には、記録方式及び用途に応じた、記録材料、サイズ及び質感などの様々な種類及び特性がある。一方、コンビニエンスストア及びオフィスなどに広く設置されているコピー機や、医療用途の超音波診断機に搭載されている診断画像の印刷装置には、画像データを忠実に印刷で再現するために高画質化が求められる。
　印刷の高画質化を行うためには、印刷装置に使用される用紙の種類及び材料などの特性にあわせて適切な印刷制御が行われるように、用紙ごとに印刷の設定を行う必要がある。しかしながら、ユーザが手動で印刷の設定を行う場合には、ユーザにとって煩わしいだけでなく、設定を誤ってしまう等の問題があった。
　また、一般的に用紙として使用されているロール状に巻かれたロール紙は使用されていくと、ロール紙の巻径が変化していき、それに伴って用紙の巻き癖（以下「カール」と記す）が変わる。このカールの変化により、用紙搬送中に紙詰まりが発生しやすくなるという問題や、印刷後にフォトブックを作成する場合などにカール量が大きいと印刷物の品位が低下するという問題などが生ずることがあった。
　また、モータや印刷機構の動力伝達機構から発生する一定周期の振動が濃度ムラとして印刷画像に現れ、印刷品位が著しく低下してしまうという問題などがあった。
　以上のような問題を解決するために、光学センサを用いて用紙に光を照射し、透過光量と反射光量とに基づいて白色度や光沢度などの用紙の特性を自動的に検出する印刷装置が提案されている（例えば特許文献１）。
　また、用紙搬送のガイド板に距離センサを配置し、用紙先端とガイド板との間の距離を計測することによってカール量を検出する印刷装置が提案されている（例えば特許文献２）。
　また、加速度センサを用いてステッピングモータのコギングトルクなどに起因する振動を検出し、その振動周波数をステッピングモータの入力制御信号にフィードバックすることで当該振動を低減する印刷装置が提案されている（例えば特許文献３）。
特開２０１９－０５６６１３号公報 特開２００８－０５０１４５号公報 特開２００１－０３７２８７号公報
　従来の印刷装置において用紙の特性及び振動周波数を検出するには、光源と、透過光量センサ及び反射光量センサなどの光学センサと、印刷機構で発生する振動を検出する加速度センサと、光量を正確に測定するための光学機構とが必要である。このため、印刷装置の構成が複雑化するという問題があった。
　そこで、本開示は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、印刷装置の構成を簡素化可能な技術を提供することを目的とする。
　本開示に係る印刷装置は、用紙がロール状に巻かれたロール紙の前記用紙に印刷を行う印刷装置であって、前記ロール紙を含む回転体の重量を計測する荷重センサと、前記ロール紙の前記重量と、前記用紙の特性とを予め対応付けた対応情報を記憶する記憶部と、初期状態の前記ロール紙について前記荷重センサで計測された前記回転体の前記重量と、前記記憶部に記憶されている前記対応情報とに基づいて、前記印刷装置に装着された前記ロール紙の前記用紙の前記特性を判別する用紙特性判別部と、印刷中に前記荷重センサで計測された前記回転体の前記重量の変化量に基づいて、前記印刷装置内で生じる振動の周波数である振動周波数を算出する振動周波数算出部と、前記用紙特性判別部で判別された前記用紙の前記特性と、前記振動周波数算出部で算出された前記振動周波数とに基づいて、前記印刷を制御する制御部とを備える。
　本開示によれば、初期状態のロール紙について荷重センサで計測された回転体の重量と、対応情報とに基づいて用紙の特性を判別し、印刷中に荷重センサで計測された回転体の重量の変化量に基づいて、振動周波数を算出する。このような構成によれば、印刷装置の構成を簡素化することができる。
　本開示の目的、特徴、局面及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
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。 実施の形態１に係る印刷装置の印刷機構を示す概略構成図である。 実施の形態１に係る印刷装置の荷重センサの構成を示す図である。 実施の形態１に係る用紙特性テーブルの例を示す図である。 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に係る印刷装置の動作を説明するための図である。 実施の形態２に係る印刷装置の主要な構成を示すブロック図である。 実施の形態２に係る用紙特性テーブルの例を示す図である。 実施の形態２に係る印刷装置の印刷機構を示す概略構成図である。 実施の形態２に係る印刷装置の荷重センサの構成を示す図である。
　＜実施の形態１＞
　図１は、本実施の形態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。図１に示すように、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処理装置２との間で印刷に関わるデータの送受信を行うＩ／Ｆ（インターフェース）３と、印刷装置１の全体を制御するシステム制御部４と、用紙（記録用紙）に印刷を行うサーマルヘッド６とを備える。印刷装置１は、サーマルヘッド６の発熱量を制御する印刷制御部５と、後述する印刷機構を制御する機構制御部７と、用紙の巻き癖（カール）を矯正するためのＤＣモータを含むデカールモータ８と、用紙を搬送するためのステッピングモータ９とを備える。印刷装置１は、用紙の重量を計測する圧電センサを含む荷重センサ１０と、制御プログラム、各種初期値、画像データ及び処理中のデータなどを記憶（保存）する記憶部１１とを備える。
　次に、印刷装置１の各構成要素について詳細に説明する。
　Ｉ／Ｆ３は、情報処理装置２と相互に通信可能に接続されており、情報処理装置２から印刷すべき画像データ及び印刷に関わる各種設定などの情報を受信する。
　システム制御部４は、Ｉ／Ｆ３で受信した画像データ及び印刷に関わる各種設定などの情報に基づいて、印刷制御部５及び機構制御部７などの印刷装置１の全体を統括的に制御する。例えば、システム制御部４が、Ｉ／Ｆ３で受信された画像データを処理して印刷データを生成した後、印刷制御部５が、当該印刷データに基づいてサーマルヘッド６への駆動データを生成することにより、用紙に印刷するサーマルヘッド６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を介してデカールモータ８及びステッピングモータ９などを含む印刷機構の動作を制御する。なお、印刷装置１の構成要素は、用紙を搬送する搬送機構と、用紙を印刷する印刷機構とを実現しており、搬送機構のいくつかの構成要素は、印刷機構の構成要素としても用いられる。
　システム制御部４は、機構制御部７に駆動制御信号（例えはパルス信号）を出力し、機構制御部７は、駆動制御信号に基づいてステッピングモータ９に駆動電流を供給することにより、ステッピングモータ９の駆動力を生成する。
　また、システム制御部４は、機構制御部７に出力する駆動電流制御信号を変更することによって、機構制御部７からステッピングモータ９に供給される駆動電流を制御（調整）する。例えば、システム制御部４は、駆動電流制御信号を変更することによって、図示しないＤ／Ａコンバーター回路における制御電圧レベルを変更することにより、駆動電流の値を制御してもよい。また例えば、システム制御部４は、デジタルデータを構成するデータビットのデータ数値を変更することによって、駆動電流の値を制御してもよい。システム制御部４は、以上のようにステッピングモータ９に供給される駆動電流を制御することによって、ステッピングモータ９の用紙搬送トルクなどを制御（調整）する。
　同様に、システム制御部４は、機構制御部７に駆動制御信号を出力し、機構制御部７は、駆動制御信号に基づいてデカールモータ８に駆動電流を供給することにより、デカールモータ８の駆動力を生成する。また、システム制御部４は、機構制御部７に出力する駆動電流制御信号を変更し、機構制御部７からデカールモータ８に供給される駆動電流を制御（調整）することによって、デカールモータ８のトルクなどを制御（調整）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からなる。不揮発性メモリには、例えば印刷及び装置全体を制御するための制御プログラムと各種初期値とが記憶される。一時記憶メモリには、例えば、印刷に関わる画像データとデータ処理を行うための作業用データとが一時的に記憶する。
　印刷装置１の図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）などが、記憶部１１に記憶されている制御プログラムを実行することにより、システム制御部４、印刷制御部５及び機構制御部７の各種の機能が実現され、印刷装置１が動作する。本実施の形態１では、この制御プログラムの実行によって、システム制御部４において、上述の機能と、用紙特性判別部４ａの機能と、用紙巻径算出部４ｂの機能と、振動周波数算出部４ｃの機能と、駆動制御部４ｄの機能と、制御補正部４ｅの機能とが実現されている。用紙特性判別部４ａ～制御補正部４ｅについては後述する。なお、システム制御部４、印刷制御部５及び機構制御部７の各機能は、処理回路などの専用のハードウェアによって実現されてもよい。
　図２は、本実施の形態１に係る印刷装置１の印刷機構を示す概略構成図である。図２に示すように、印刷装置１には、用紙１９ａがロール状に巻かれたロール紙１９が装着され、ロール紙１９から用紙１９ａが引き出されている。
　印刷装置１は、用紙１９ａのカールを矯正するピンチローラ２２と、ピンチローラ２２と協働して用紙１９ａを挟持した状態でデカールモータ８の駆動力により回転するピンチローラ２１とを備える。デカールモータ８及びピンチローラ２１，２２を含むデカール部は、用紙１９ａの巻き癖を矯正する。
　また、印刷装置１は、サーマルヘッド６と協働して用紙１９ａを挟持した状態でステッピングモータ９の駆動力により回転するプラテンローラ２３と、印刷機構を収納する筐体２４とを備える。
　本実施の形態１では、用紙１９ａは、加熱量に応じて発色する感熱材料を有する。用紙１９ａは、ピンチローラ２１とプラテンローラ２３との回転力によってロール紙１９から引き出され、用紙１９ａの一部はプラテンローラ２３とサーマルヘッド６とによって圧着、加熱される。このようにして、印刷装置１は用紙１９ａに画像の印刷を行う。
　ここで、荷重センサ１０は、ロール紙１９を含む回転体を計測する。本実施の形態１では、ロール紙１９を含む回転体は、ロール紙１９のみであり、荷重センサ１０は、ロール紙１９の底部を回転可能に支持しつつ、ロール紙１９の重量を計測する。
　図３は、印刷装置１の荷重センサ１０の構成を示す図である。具体的には図３（ａ）は、ロール紙１９及び荷重センサ１０を側面方向から見た側面図であり、図３（ｂ）は、正面方向から見た正面図である。
　図３に示すように、荷重センサ１０は、ロール紙１９の底部を回転自在に支持するローラ１０ｂと、ローラ１０ｂを回転自在に固定する支持部１０ｃと、支持部１０ｃの下部に設けられた圧電素子を含む圧電センサ１０ａとを備える。荷重センサ１０は、印刷装置１の筐体２４の底面に配置され、荷重センサ１０は、圧電センサ１０ａで受けた重量に対応する電圧を、ロール紙１９の重量に対応する電圧として出力する。
　＜動作＞
　本実施の形態１に係る印刷装置１の動作について説明する。図２において、印刷装置１に装着されたロール紙１９から引き出された用紙１９ａは、プラテンローラ２３とサーマルヘッド６とに挟持され、ステッピングモータ９の回転駆動力により搬送される。次に、用紙１９ａは、ピンチローラ２１，２２によって圧着され、ピンチローラ２１，２２がデカールモータ８の回転駆動力によって、用紙１９ａが引っ張られ、用紙１９ａのカールが矯正される。それから、プラテンローラ２３及びサーマルヘッド６によって圧着された用紙１９ａが、プラテンローラ２３によって搬送されつつサーマルヘッド６によって圧着及び加熱されることによって、画像が用紙１９ａに印刷される。
　図４は、記憶部１１に記憶されている対応情報である用紙特性テーブルの例を示す図である。用紙特性テーブルでは、ロール紙１９の重量と、用紙１９ａの特性とが予め対応付けられている。用紙特性テーブルにおけるロール紙１９の重量には、例えば、初期状態のロール紙１９の重量の範囲が適用される。なお、初期状態のロール紙１９は、未使用のロール紙１９、または、未使用のロール紙１９を少し使用した実質的に未使用のロール紙１９を含む。以下、初期状態のロール紙１９の重量を「初期重量」と記すこともある。
　図４の例では、用紙１９ａの特性は、用紙種類、用紙幅、及び、用紙長を含む。なお、以下の説明では、用紙１９ａの特性と、用紙１９ａの品種とは同じであり、両者を区別しない。本実施の形態１に係る用紙特性テーブルには、ロール紙１９の重量及び用紙１９ａの特性に対して、印刷装置１の印刷制御が予め対応付けられている。図４の例では、用紙特性テーブルにおける印刷制御として、画質補正値などの印刷設定と、駆動電流補正値及びカール補正値などの印刷制御値とが適用されている。印刷制御は、理論結果に基づいて決定されてもよいし、実験結果に基づいて決定されてもよい。
　図５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り、図６は、本実施の形態１に係る用紙判別及び印刷制御を説明するための図である。
　まずステップＳ１にて、初期状態のロール紙１９が印刷装置１に装着される。
　ステップＳ２にて、荷重センサ１０は、装着された初期状態のロール紙１９の重量、つまり初期重量を計測する。以下の説明では、ステップＳ２で計測された初期重量を「初期重量Ｍ」と記すこともある。図６の用紙装着後重量は初期重量Ｍに相当する。
　なお、印刷装置１の筐体２４に、開閉式のドアと、当該ドアの開閉を検知する開閉センサとを設けてもよい。そして、その構成において、開閉センサでドアが閉じられたことを検知し、荷重センサ１０が重量を計測できた場合に、印刷装置１はロール紙１９が印刷装置１に装着されていると判定してもよい。
　ステップＳ３にて、用紙特性判別部４ａは、ステップＳ２で計測された初期重量Ｍが、記憶部１１の用紙特性テーブルのいずれかの初期重量に含まれるか否かを判定することによって、印刷装置１に装着されたロール紙１９が印刷装置１で使用できるか否かを判定する。初期重量Ｍが、用紙特性テーブルのいずれかの初期重量に含まれると判定されなかった場合には、印刷装置１に装着されたロール紙１９は印刷装置１で使用できないと判定され、処理がステップＳ４に進む。初期重量Ｍが、用紙特性テーブルのいずれかの初期重量に含まれると判定された場合には、印刷装置１に装着されたロール紙１９は印刷装置１で使用できると判定され、処理がステップＳ５に進む。
　ステップＳ４にて、印刷装置１は、用紙非該当のエラーを外部に報知する。その後、図５の動作が終了する。用紙非該当エラーの報知は、例えば、印刷装置１にエラー表示部またはエラー音を発生させるブザーなどを設けることによって実現されてもよいし、Ｉ／Ｆ３を経由して情報処理装置２へエラー信号を送信することによって実現されてもよい。
　ステップＳ５にて、用紙特性判別部４ａは、初期重量Ｍが含まれると判定された初期重量と用紙特性テーブルによって対応付けられた用紙１９ａの特性を読み取ることにより、印刷装置１に装着されたロール紙１９の用紙１９ａの特性（品種）を判別する。
　用紙特性判別部４ａにて判別が行われた後、制御補正部４ｅは、用紙特性判別部４ａで判別された用紙１９ａの特性と、用紙特性テーブルとに基づいて、当該特性に対応する印刷設定及び印刷制御値を決定する。制御補正部４ｅは、決定された印刷設定を印刷制御部５に出力する（図６）。
　ステップＳ６にて、印刷装置１が情報処理装置２から印刷指示を受信すると、荷重センサ１０は、印刷前（最新）のロール紙１９の重量を計測する。以下の説明では、ステップＳ６で計測された重量を「印刷前重量ｍ」と記すこともある。図６の印刷開始前重量は印刷前重量ｍに相当する。
　用紙巻径算出部４ｂは、ステップＳ２で計測された初期重量Ｍと、ステップＳ６で計測された印刷前重量ｍとを比較し、上記ロール紙１９に用紙１９ａが残っているか否かを判定する。例えば、用紙巻径算出部４ｂは、初期重量Ｍと印刷前重量ｍとの差が予め定められた閾値以上である場合には用紙１９ａが残っていると判定し、差が予め定められた閾値よりも小さい場合には用紙１９ａが残っていないと判定する。用紙１９ａが残っていると判定されなかった場合には処理がステップＳ７に進み、用紙１９ａが残っていると判定された場合には処理がステップＳ８に進む。
　ステップＳ７にて、印刷装置１は、用紙終了のエラーを外部に報知する。その後、図５の動作が終了する。用紙終了エラーの報知は、例えば、用紙非該当エラーの報知と同様である。
　ステップＳ８にて、印刷装置１は、情報処理装置２から印刷データを受信する。
　ステップＳ９にて、用紙巻径算出部４ｂは、ステップＳ２で計測された初期重量Ｍと、ステップＳ６で計測された印刷前重量ｍと、ステップＳ５で判別された用紙１９ａの特性とに基づいて、印刷装置１に装着されたロール紙１９の印刷前の巻径ｄを算出する。例えば、用紙巻径算出部４ｂは、次式（１）のように、初期重量Ｍ、印刷前重量ｍ、及び、用紙の特性である品種Ｐを引数とする関数Ｆｄから巻径ｄを算出してもよい。
　ｄ＝Ｆｄ（ｍ，Ｍ，Ｐ）　・・・（１）
　また例えば、用紙巻径算出部４ｂは、実験の結果に基づいて作成された初期重量Ｍ、印刷前重量ｍ、品種Ｐ、及び、巻径ｄの換算テーブル（特性テーブル）から、巻径ｄを算出してもよい。用紙巻径算出部４ｂは、算出された巻径ｄを制御補正部４ｅに出力する（図６）。
　ステップＳ１０にて、制御補正部４ｅは、ステップＳ５で決定された印刷制御値と、ステップＳ９で算出された巻径ｄと、ステップＳ５で判別された用紙１９ａの特性とに基づいて駆動電流制御信号を決定し、当該駆動電流制御信号をデカールモータ８の機構制御部７に出力する。例えば、制御補正部４ｅは、次式（２）のように、駆動電流制御信号である駆動パルス幅Ｐｗを決定する。
　Ｐｗ＝（１－ｋ×（ｄ／Ｄ））×γ×１００％　・・・（２）
　なお、係数ｋ及び係数γは、ステップＳ５で決定された印刷制御値のうち図４のカール補正値に対応する。巻径Ｄは、初期状態のロール紙１９の巻径であり、図４では図示しなかったが用紙特性テーブルの用紙１９ａの特性に含まれる。
　デカールモータ８の機構制御部７は、駆動制御部４ｄからの駆動制御信号と、制御補正部４ｅからの駆動電流制御信号とに基づいて、デカールモータ８への駆動電流を制御する（図６）。これにより、デカールモータ８の駆動力が制御される。このような制御により、例えば、ロール紙１９の巻径ｄが小さい（カール量が大きい）場合には、デカールモータ８を制御してカール補正量を大きくすることによって、用紙１９ａのカールの矯正を強めることができる。
　ステップＳ１１にて、制御補正部４ｅは、ステップＳ２で計測された初期重量Ｍと、ステップＳ６で計測された印刷前重量ｍと、ステップＳ５で決定された印刷制御値とに基づいて、駆動電流制御信号を決定し、当該駆動電流制御信号をステッピングモータ９の機構制御部７に出力する。例えば、制御補正部４ｅは、次式（３）のように、駆動電流制御信号である駆動電流補正値β´を決定する。
　β´＝β×（ｍ／Ｍ）　・・・（３）
　なお、βは、ステップＳ５で決定された印刷制御値のうち図４の駆動電流補正値に対応する。
　ステッピングモータ９の機構制御部７は、駆動制御部４ｄからの駆動制御信号と、制御補正部４ｅからの駆動電流制御信号とに基づいて、ステッピングモータ９への駆動電流を制御する（図６）。例えば、ステッピングモータ９の機構制御部７は、駆動制御部４ｄからの駆動制御信号である駆動電流値に、制御補正部４ｅからの駆動電流制御信号である駆動電流補正値β´を加算して、ステッピングモータ９の駆動電流を制御する。これにより、ステッピングモータ９の駆動力が制御される。
　ステップＳ１２にて、印刷装置１は印刷を開始する。印刷が開始すると、印刷制御部５は、ステップＳ８で受信された印刷データと、ステップＳ５で決定された印刷設定（例えば画質補正値）とに基づいてサーマルヘッド６を制御する。なお、デカールモータ８の駆動力及びステッピングモータ９の駆動力は、印刷中にも制御されるため、デカールモータ８及びステッピングモータ９の制御は、印刷の制御に含まれる。
　ステップＳ１３にて、荷重センサ１０は、印刷中にロール紙１９の重量を計測する。図６の印刷中重量変動は、ステップＳ１３で計測される重量の変動に相当する。
　ステップＳ１４にて、振動周波数算出部４ｃは、ステップＳ１３で計測された重量の変化量、つまり荷重センサ１０の出力変動量に基づいて、印刷装置１内で生じる振動の周波数である振動周波数を算出する。例えば、振動周波数算出部４ｃは、荷重センサ１０の出力変動量の波形にフーリエ変換を行うことによって周波数成分を求め、当該周波数成分から他のノイズ成分を除去することによって特定の周波数成分を抽出する。このように構成された振動周波数算出部４ｃは、閾値以上の振幅を有し、ステッピングモータ９や印刷装置１の振動の周波数成分などの特定の周波数成分を、振動周波数として抽出することができる。
　制御補正部４ｅは、算出された振動周波数に基づいて、ステッピングモータ９に関する駆動電流制御信号を制御することにより、ステッピングモータ９への駆動電流を制御する（図６）。これにより、ステッピングモータ９の駆動力が制御される。
　以上のように本実施の形態１では、駆動制御部４ｄ及び制御補正部４ｅを含む制御部は、用紙特性判別部４ａで判別された用紙の特性と、振動周波数算出部４ｃで算出された振動周波数とに基づいて印刷を制御するように構成されている。そして、当該制御部で行われる印刷の制御は、印刷制御部５、デカールモータ８及びステッピングモータ９の制御を含む。
　ステップＳ１５にて、システム制御部４は、印刷画像の最終ラインが用紙１９ａに印刷されたか否か、つまり印刷が終了したか否かを判定する。印刷が終了したと判定された場合には処理がステップＳ６に戻り、印刷が終了したと判定されなかった場合には処理がステップＳ１３に戻る。
　＜実施の形態１のまとめ＞
　以上のような本実施の形態１に係る印刷装置１は、初期状態のロール紙１９について荷重センサ１０で計測された重量と、用紙特性テーブルとに基づいて、印刷装置１に装着されたロール紙１９の用紙１９ａの特性を判別する。印刷装置１は、印刷中に荷重センサ１０で計測された重量の変化量に基づいて振動周波数を算出する。そして、印刷装置１は、判別された用紙１９ａの特性と、算出された振動周波数とに基づいて印刷を制御する。このような構成によれば、荷重センサ１０によって検出された用紙１９ａの特性に基づいて、印刷を制御することができる。また、印刷中に荷重センサ１０で計測された重量から振動周波数を算出し、当該振動周波数に基づいてステッピングモータ９の駆動電流を補正するので、印刷中の振動に起因する印刷の濃度ムラを抑制することができ、印刷画像の品質を高めることができる。また、用紙１９ａの特性の判別、及び、振動周波数の算出において荷重センサ１０を共用するので、印刷装置１の構成を簡素化することができ、その結果として印刷装置１のコストの低減化が期待できる。
　また本実施の形態１に係る印刷装置１は、初期状態のロール紙１９について荷重センサ１０で計測された重量と、印刷前のロール紙１９について荷重センサ１０で計測された重量と、判別された用紙１９ａの特性とに基づいて、ロール紙１９の巻径を算出する。そして、印刷装置１は、巻径に基づいてデカール部の制御を行う。このような構成によれば、ロール紙１９の巻径が小さくてカール量が大きい場合に、デカールモータ８を制御してカール補正量を大きくすることにより、ロール紙１９のカール量を抑制することができる。これにより、紙詰まりの抑制、及び、印刷画像の品質向上が期待できる。
　＜実施の形態２＞
　実施の形態１に係る印刷装置は、加熱量に応じて発色する感熱材料を有する用紙を使用した。これに対して本実施の形態２に係る印刷装置は、色染料が塗布されたインクシートを加熱することによって、印刷面にインク染料の受像層が設けられた用紙に印刷を行う。なお、インクシートの色染料が、例えばＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の染料である場合には、本実施の形態２に係る印刷装置はカラー印刷を行うことが可能である。
　図７は、本実施の形態２に係る印刷装置１０１の主要な構成を示すブロック図である。図７に示すように、印刷装置１０１は、情報処理装置２との間で印刷に関わるデータの送受信を行うＩ／Ｆ１０３と、印刷装置１０１の全体を制御するシステム制御部１０４と、用紙に印刷を行うサーマルヘッド１０６とを備える。印刷装置１０１は、サーマルヘッド１０６の発熱量を制御する印刷制御部１０５と、後述する印刷機構を制御する機構制御部１０７と、用紙のカールを矯正するためのＤＣモータを含むデカールモータ１０８と、用紙を搬送するためのステッピングモータ１０９とを備える。
　また印刷装置１０１は、インクシート１２２を搬送するためのＤＣモータを含むインクシート搬送モータ１１２と、用紙が規定の長さとなるように切断するカッター１１３とを備える。印刷装置１０１は、用紙の重量を計測する圧電センサを含む荷重センサ１１０と、制御プログラム、各種初期値、画像データ及び処理中のデータなどを記憶（保存）する記憶部１１１とを備える。印刷装置１０１は、用紙の位置を検出する用紙センサ１１４と、インクシート１２２に塗布ざれたインクの位置を検出するインクセンサ１１５と、ロール紙を回転駆動する給紙モータ１１６とを備える。
　図７のＩ／Ｆ１０３、システム制御部１０４、印刷制御部１０５、サーマルヘッド１０６、機構制御部１０７、デカールモータ１０８、ステッピングモータ１０９、荷重センサ１１０、及び、記憶部１１１は、図１のＩ／Ｆ３、システム制御部４、印刷制御部５、サーマルヘッド６、機構制御部７、デカールモータ８、ステッピングモータ９、荷重センサ１０、及び、記憶部１１と概ね同じである。以下、図７の構成要素のうち、図１の構成要素と異なる部分について主に説明する。
　図８は、記憶部１１１に記憶されている用紙特性テーブルの例を示す図である。図８の用紙特性テーブルは、図４の用紙特性テーブルにインクシートの特性が追加されている。つまり本実施の形態２では、インクシート１２２の特性が、ロール紙の重量及び用紙の特性に対して予め対応付けられている。なお、インクシート１２２の特性は、図８に示す特性に限ったものではない。
　図７のシステム制御部１０４は、用紙特性判別部１０４ａと、用紙巻径算出部１０４ｂと、振動周波数算出部１０４ｃと、駆動制御部１０４ｄと、制御補正部１０４ｅとを備える。用紙特性判別部１０４ａ、用紙巻径算出部１０４ｂ、振動周波数算出部１０４ｃ、駆動制御部１０４ｄ、及び、制御補正部１０４ｅは、図１の用紙特性判別部４ａ、用紙巻径算出部４ｂ、振動周波数算出部４ｃ、駆動制御部４ｄ、及び、制御補正部４ｅと概ね同じである。
　ただし、本実施の形態２では、駆動制御部１０４ｄ及び制御補正部１０４ｅを含む制御部は、インクシートの特性も考慮して印刷を制御するように構成されている。具体的には、当該制御部は、用紙特性判別部１０４ａで判別された用紙の特性と、振動周波数算出部１０４ｃで算出された振動周波数と、用紙特性判別部１０４ａで判別された用紙の特性と図８の用紙特性テーブルにおいて対応付けられたインクシートの特性とに基づいて印刷を制御するように構成されている。
　本実施の形態２に係る制御部で行われる印刷の制御は、印刷制御部１０５、デカールモータ１０８及びステッピングモータ１０９の制御を含んでもよいし、それらの制御に加えて、インクシート搬送モータ１１２の制御を含んでもよい。
　図９は、本実施の形態２に係る印刷装置１０１の印刷機構を示す概略構成図である。図９に示すように、印刷装置１０１には、用紙１２５ａがロール状に巻かれたロール紙１２５が装着され、ロール紙１２５から用紙１２５ａが引き出されている。また、印刷装置１０１には、インクシート１２２が装着されている。
　印刷装置１０１は、用紙１２５ａのカールを矯正するピンチローラ１２０と、ピンチローラ１２０と協働して用紙１２５ａを挟持した状態でデカールモータ１０８の駆動力により回転するピンチローラ１２１とを備える。デカールモータ１０８及びピンチローラ１２０，１２１を含むデカール部は、用紙１２５ａの巻き癖を矯正する。
　また、印刷装置１０１は、サーマルヘッド１０６と協働してインクシート１２２及び用紙１２５ａを挟持するプラテンローラ１１７と、用紙１２５ａを搬送するピンチローラ１１８及びグリップローラ１１９とを備える。グリップローラ１１９は、ピンチローラ１１８と協働して用紙１２５ａを挟持した状態でステッピングモータ１０９の駆動力により回転する。
　また、印刷装置１０１は、インクシート１２２が巻かれたインクボビン１２３と、インクシート搬送モータ１１２の駆動力によりインクシート１２２を巻き取るインクボビン１２４とを備える。印刷装置１０１は、給紙モータ１１６の駆動力により回転する伝達ギア１２７と、印刷機構を収納する筐体１２８とを備える。
　本実施の形態２では、用紙１２５ａは、ピンチローラ１１８とグリップローラ１１９との回転力によってロール紙１２５から引き出され、インクシート１２２及び用紙１２５ａの一部は、プラテンローラ１１７とサーマルヘッド１０６とによって圧着、加熱される。このようにして、印刷装置１０１は用紙１２５ａに画像の印刷を行う。画像が印刷された用紙１２５ａは、当該用紙１２５ａが規定の長さを有するように、カッター１１３によって切断される。
　ここで、荷重センサ１１０は、ロール紙１２５を含む回転体を計測する。本実施の形態２では、ロール紙１２５を含む回転体は、ロール紙１２５と、ロール紙１２５を両端から支持するペーパーフランジ１２６とを含む。荷重センサ１１０は、ペーパーフランジ１２６の回転軸を回転可能に支持しつつ、ロール紙１２５及びペーパーフランジ１２６の重量を計測する。
　なお、用紙特性判別部１０４ａは、初期状態のロール紙１２５について荷重センサ１１０で計測された上記回転体の重量と、用紙特性テーブルとに基づいて、印刷装置１０１に装着されたロール紙１２５の用紙１２５ａの特性を判別する。例えば、実施の形態１に係る用紙特性判別部４ａが、荷重センサ１０で計測された重量に対して行った処理と同様の処理を、本実施の形態２に係る用紙特性判別部１０４ａは、荷重センサ１１０で計測された重量からペーパーフランジ１２６の既知の重量を減じた重量に対して行う。
　用紙巻径算出部１０４ｂは、印刷中に荷重センサ１１０で計測された上記回転体の重量の変化量に基づいて、印刷装置１０１内で生じる振動の周波数である振動周波数を算出する。例えば、実施の形態１に係る用紙巻径算出部４ｂが、荷重センサ１０で計測された重量に対して行った処理と同様の処理を、本実施の形態２に係る用紙巻径算出部１０４ｂは、荷重センサ１１０で計測された重量からペーパーフランジ１２６の既知の重量を減じた重量に対して行う。
　振動周波数算出部１０４ｃは、初期状態のロール紙１２５について荷重センサ１１０で計測された上記回転体の重量と、印刷前のロール紙１２５について荷重センサ１１０で計測された上記回転体の重量と、用紙特性判別部１０４ａで判別された用紙１２５ａの特性とに基づいて、印刷装置１０１に装着されたロール紙１２５の巻径を算出する。例えば、実施の形態１に係る振動周波数算出部４ｃが、荷重センサ１０で計測された重量に対して行った処理と同様の処理を、本実施の形態２に係る振動周波数算出部１０４ｃは、荷重センサ１１０で計測された重量からペーパーフランジ１２６の既知の重量を減じた重量に対して行う。
　図１０は、印刷装置１０１の荷重センサ１１０の構成を示す図である。具体的には図１０（ａ）は、ロール紙１２５及び荷重センサ１１０を側面方向から見た側面図であり、図１０（ｂ）は、正面方向から見た正面図である。
　図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、ペーパーフランジ１２６は、円形状の中心に設けられた回転軸１２６ａと、図９の伝達ギア１２７と噛合されたギア１２６ｂとを有しており、ロール紙１２５の両端を支持する。
　荷重センサ１１０は、第１荷重センサ１１０ｌ及び第２荷重センサ１１０ｒを備える。第１荷重センサ１１０ｌ及び第２荷重センサ１１０ｒは、ペーパーフランジ１２６の回転軸１２６ａを回転可能に支持し、ロール紙１２５及びペーパーフランジ１２６の重量を検出する。
　図１０（ａ）に示すように、第１荷重センサ１１０ｌは、ローラ１１０ｌｂと、ローラ支持部１１０ｌｃと、圧電センサ１１０ｌａと、支持部１１０ｌｄとを備える。ローラ１１０ｌｂは、ペーパーフランジ１２６の回転軸１２６ａを回転自在に支持する。ローラ支持部１１０ｌｃは、ローラ１１０ｌｂを回転自在に固定する。圧電センサ１１０ｌａは、ローラ支持部１１０ｌｃの下部に設けられた圧電素子を含み、印刷装置１０１の筐体１２８の底面に配置された支持部１１０ｌｄによって支持されている。
　図１０（ｂ）に示すように、第２荷重センサ１１０ｒは、ローラ１１０ｌｂ、ローラ支持部１１０ｌｃ、圧電センサ１１０ｌａ、及び、支持部１１０ｌｄと同様の、ローラ１１０ｒｂ、ローラ支持部１１０ｒｃ、圧電センサ１１０ｒａ、及び、支持部１１０ｒｄを備える。荷重センサ１１０は、圧電センサ１１０ｌａ，１１０ｒａで受けた重量に対応する電圧の和を、回転体（ロール紙１２５及びペーパーフランジ１２６）の重量に対応する電圧として出力する。
　＜動作＞
　実施の形態１では感熱紙である用紙１９ａが用いられたのに対し、本実施の形態２ではインクシート１２２とカラー印刷用の記録紙である用紙１２５ａとが用いられるという違いなどがあるが、本実施の形態２の基本的な動作は、実施の形態１の動作と同様である。このため、本実施の形態２に係る印刷装置１０１の動作についての詳細な説明は省略する。
　＜実施の形態２のまとめ＞
　以上のような本実施の形態２に係る印刷装置１０１によれば、実施の形態１と同様に、荷重センサ１１０によって検出された用紙１２５ａの特性に基づいて、カラー印刷を制御することができる。また、印刷中に荷重センサ１１０で計測された重量から振動周波数を算出し、当該振動周波数に基づいてステッピングモータ１０９の駆動電流を補正するので、印刷中の振動に起因する印刷の濃度ムラを抑制することができ、印刷画像の品質を高めることができる。また、用紙１２５ａの特性の判別、及び、振動周波数の算出において荷重センサ１１０を共用するので、印刷装置１０１の構成を簡素化することができ、その結果として印刷装置１０１のコストの低減化が期待できる。また、インクシート１２２の特性も考慮して印刷を制御するため、適切な印刷を行うことができる。
　また本実施の形態２によれば、巻径に基づいてデカール部の制御を行うので、ロール紙１２５のカール量を抑制することができる。これにより、紙詰まりの抑制、及び、印刷画像の品質向上が期待できる。
　なお、各実施の形態及び各変形例を自由に組み合わせたり、各実施の形態及び各変形例を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
　上記した説明は、すべての局面において、例示であって、限定的なものではない。例示されていない無数の変形例が、想定され得るものと解される。
　１，１０１　印刷装置、４ａ，１０４ａ　用紙特性判別部、４ｂ，１０４ｂ　用紙巻径算出部、４ｃ，１０４ｃ　振動周波数算出部、４ｄ，１０４ｄ　制御補正部、４ｅ，１０４ｅ　駆動制御部、１０，１１０　荷重センサ、１１，１１１　記憶部、１９，１２５　ロール紙、１９ａ，１２５ａ　用紙、１２２　インクシート、１２６　ペーパーフランジ。

Claims (4)

  1. 　用紙がロール状に巻かれたロール紙の前記用紙に印刷を行う印刷装置であって、
    　前記ロール紙を含む回転体の重量を計測する荷重センサと、
    　前記ロール紙の前記重量と、前記用紙の特性とを予め対応付けた対応情報を記憶する記憶部と、
    　初期状態の前記ロール紙について前記荷重センサで計測された前記回転体の前記重量と、前記記憶部に記憶されている前記対応情報とに基づいて、前記印刷装置に装着された前記ロール紙の前記用紙の前記特性を判別する用紙特性判別部と、
    　印刷中に前記荷重センサで計測された前記回転体の前記重量の変化量に基づいて、前記印刷装置内で生じる振動の周波数である振動周波数を算出する振動周波数算出部と、
    　前記用紙特性判別部で判別された前記用紙の前記特性と、前記振動周波数算出部で算出された前記振動周波数とに基づいて、前記印刷を制御する制御部と
    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、
    　初期状態の前記ロール紙について前記荷重センサで計測された前記回転体の前記重量と、印刷前の前記ロール紙について前記荷重センサで計測された前記回転体の前記重量と、前記用紙特性判別部で判別された前記用紙の前記特性とに基づいて、前記印刷装置に装着された前記ロール紙の巻径を算出する用紙巻径算出部をさらに備え、
    　前記制御部は、
    　前記用紙巻径算出部で算出された前記巻径に基づいて、前記印刷を制御する、印刷装置。
  3. 　請求項２に記載の印刷装置であって、
    　前記ロール紙から引き出された前記用紙の巻き癖を矯正するデカール部をさらに備え、
    　前記印刷の制御は、前記デカール部の制御を含み、
    　前記制御部は、前記用紙巻径算出部で算出された前記巻径に基づいて、前記デカール部の制御を行う、印刷装置。
  4. 　請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の印刷装置であって、
    　前記印刷装置は、色染料が塗布されたインクシートを加熱することによって前記用紙に印刷を行い、
    　前記対応情報では、前記インクシートの特性が、前記ロール紙の前記重量及び前記用紙の前記特性に対して予め対応付けられ、
    　前記制御部は、
    　前記用紙特性判別部で判別された前記用紙の前記特性と、前記振動周波数算出部で算出された前記振動周波数と、前記用紙特性判別部で判別された前記用紙の前記特性と前記対応情報によって対応付けられた前記インクシートの前記特性とに基づいて、前記印刷を制御する、印刷装置。
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