JP2010069824A - 印刷装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送路にロール紙が残留することによるトラブルを解消することができる印刷装置を提供する。
【解決手段】印刷装置１０１は、ロール紙１を繰り出し方向に頭出しした後に、巻き取り方向に搬送して印刷を行い、印刷終了後にロール紙１を繰り出し方向に再度搬送し、印刷物をカッターユニット５でカットする。そして、ロール紙１の頭出し動作を実行中に、ロール紙１の終端を検出した場合に、印刷する画像の副走査方向長さをＸとしたとき、その搬送方向長さがＸ未満か否かを判断する。搬送方向長さがＸ未満と判断された場合は、印刷が不可能として、ロール紙１を搬送路から退避させる。また、搬送方向長さがＸ以上と判断された場合は、印刷物をハーフカットする。
【選択図】図７

Description

本発明は、画像データを印刷する印刷装置及びその制御方法に関する。

近年、デジタルカメラ等の撮像装置において取得された画像データを取り込み、用紙（印刷用紙）に印刷する印刷装置が広く一般家庭に普及してきている。

このような家庭用の印刷装置では、これまで、用紙としてカット紙を用いるのが一般的であった。しかしながら、カートリッジに配設される用紙はカット紙に限定されるものではなく、帯状の用紙をローラに巻き回したロール紙を用いるようにしてもよい。

用紙としてロール紙を用いるようにした場合、省スペースのカートリッジに多量の用紙を保持できる上、印刷サイズの異なるカートリッジに対して、搬送機構を共有化できる等のメリットがある。

また、カット紙を用いて印刷を行う場合、印刷時に用紙を保持するため、印刷領域よりも大きいサイズのカット紙を用意している。そのため、印刷後に紙保持用に印刷領域より大きくした部分をユーザが自分でカットしなければならない。

それに対し、ロール紙の場合は、印刷装置内に用紙切断用のカッターを備えていて、印刷装置で用紙をカットするため、印刷領域だけを切り取り、ユーザに提供することができる。

ロール紙タイプの印刷装置に関連して、特許文献１には、カッター刃と、該カッター刃の下流側にカットされたロール紙を排出する排出ローラとを備えたカッター装置において、短くカットされたロール紙を正しく排出することができるようにする技術が提案されている。

即ち、特許文献１に記載の技術では、搬送ローラ及び排出ローラを駆動制御することにより、実際のカット長を強制的にカッター刃と排出ローラとの距離以上にすることで、カットされたロール紙を確実に装置外へ排出するようにしている。
特開２００３−１１２４５３号公報

ところで、印刷物（印刷済みの用紙部分）をカッターユニットでカットした状態で、ロール紙の終端がロール紙を巻き取るローラから離れており、ロール紙を巻き取ることができない場合、印刷装置の搬送路にそのロール紙が残ることになる。

その場合、ロール紙を新たに装填して次の印刷を行おうとすると、残留したロール紙が原因で、ジャム、印刷不良等の不具合を引き起こすことになる。

本発明の目的は、搬送路にロール紙が残留することによるトラブルを解消することができる印刷装置及びその制御方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の印刷装置は、ロール紙に画像を印刷する印刷手段と、印刷手段により画像を印刷した後にロール紙をカットするためのカット手段と、ロール紙の終端を検出する検出手段と、検出手段により終端が検出された場合に、ロール紙をハーフカットするためのハーフカット手段とを有することを特徴とする。

本発明の印刷装置によれば、搬送路にロール紙が残留することによるトラブルを解消することができる。

以下、本発明を図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、カートリッジが装填された状態の本発明の実施の形態に係る印刷装置の概略構成図である。

図１において、本印刷装置は、ロール紙を繰り出し方向に頭出しした後に、巻き取り方向に搬送して印刷を行い、印刷終了後にロール紙を繰り出し方向に再度搬送し、印刷物をカッターユニットでカットするように構成されている。

カートリッジ１０２には、ロール紙１（ローラに巻き回された帯状の用紙）と、インクが塗布されているインクリボン２とが収納されている。

また、カートリッジ１０２を印刷装置１０１に装着する前の状態では、ロール紙１はカートリッジ１０２により密閉された構成となっており、ユーザがロール紙１に直接触れることがない構成となっている。

ロール紙１が巻き回されたローラ７は、カートリッジ１０２を印刷装置１０１に装着した際には、印刷装置１０１が有する給紙モータ（図示せず）の回転機構と結合され、印刷装置１０１によって回転が制御される。

本実施の形態においては、カートリッジ１０２内にロール紙１とインクリボン２が同封される構成を取っているが、ロール紙用及びインクリボン用にカートリッジが独立して構成されていても問題ない。

インクリボン２は、供給ローラ８と巻き取りローラ９に巻回されている。巻き取りローラ９は、カートリッジ１０２を印刷装置１０１に装着した際には、印刷装置１０１が有するインクリボン巻き上げモータ（図示せず）の回転機構と結合され、印刷装置１０１によって回転が制御される。

ローラ７に巻き回されていたロール紙１は、カートリッジ出口１０２−１よりカートリッジ１０２外部に引き出される。

カール取りローラ１０及びカール取り従動ローラ１１は、ロール紙１の巻き癖を矯正する。搬送ローラ対４を構成するグリップローラ４−１及びピンチローラ４−２は、ロール紙１を介して対向する位置に配され、ロール紙１の表裏面を挟持する。

当該一対のローラが回転することで（グリップローラ４−１が時計回りに回転することで）、カートリッジ１０２から引き出されたロール紙１が、サーマルヘッド３に向かって搬送される。

プラテンローラ６は、サーマルヘッド３との間で、インクリボン２とロール紙１とを重畳させた状態を維持する。

排紙ローラ１２は、ロール紙（の先端部分）１を排紙方向（排紙側）に搬送する。排紙蹴りだしローラ１３は、凹凸部を備え、印刷され切断されたロール紙１を不図示の排紙ボックスに蹴りだす。排紙ローラ１２と排紙蹴りだしローラ１３とは、ロール紙１を介して対向する位置に配され、ロール紙１の表裏面を挟持する。

カット用及びハーフカット用のカッターユニット５は、カッター刃とカッター受け刃から構成され、カッター刃とカッター受け刃は、ロール紙１の搬送路を挟んで、対向した位置に配置されている。カッターユニット５は、図示しないギア列により駆動され、鋏状に上下の刃が摺り合わされることにより、ロール紙１を切断する。

次に、実際の印刷動作をロール紙の引出しからロール紙のカット排紙まで図２乃至図６で順を追って説明する。

図２は、図１の印刷装置において、ロール紙の供給動作開始直後の状態を示す図、図３は、図１の印刷装置において、印刷動作開始直前の状態を示す図、図４は、図１の印刷装置において、印刷動作完了直後の状態を示す図である。また、図５は、図１の印刷装置において、冷却待機状態を示す図、図６は、図１の印刷装置において、排紙動作完了直後の状態を示す図である。

図２に示す状態において、ロール紙１と一体的に回動するローラ７が反時計回りに回動すると、ロール紙１も同方向に回動する。ロール紙１が回動することで、ローラ７に巻き回されているロール紙１はカートリッジ１の一部の形状部にて次々と引き剥がされていき、この結果、ロール１の先端部は、カートリッジ出口１０２−１より排出される。

カートリッジ出口１０２−１近傍には、ロール紙検出センサ１４があり、ロール紙１の幅に対して十分な距離を以って対向して設けられている。

これにより、ロール紙１がカートリッジ出口１０２−１より排出された際には、ロール紙検出センサ１４の検出タイミングの差に基づいて、ロール紙１がどの程度傾いて排出されたのかを判別できる。

ここで、判別された傾きが許容量以上であった場合には、ロール紙１の引き出し動作を中止する。ロール紙１が斜行して引き出されると、そのときの傾きが印刷装置１０１内部を搬送される間に助長されることとなる。これにより、正確な印刷ができないばかりか、最悪の場合、印刷装置１０１内において許容されているロール紙１の搬送可能な幅を逸脱してしまう可能性があるからである。

カートリッジ出口１０２−１から引き出されたロール紙１は、カール取りローラ１０へ導かれ、カール取りが行われる。

カール取りローラ１０は、軟質ゴムによって構成され、対向する位置に配された硬質のカール取り従動ローラ１１に対して圧接し、ロール紙１を変形させることで、ロール紙１の進行方向を曲げる。

このような構成により、ロール紙１は、ローラ７への巻き回し方向と反対側にしごかれることで、ローラ７に巻き回されていたことで生じた巻き癖が解消されることとなる。尚、カール取りは、このような構成によってのみ実現されるものではなく、他の構成により実現してもよいことはいうまでもない。

例えば、硬質の壁形状の部材を通すことで、ロール紙１のカール取りを行うようにしてもよいし、ロール紙１を複数のカール取りローラにジグザグに通すことにより、カール取りを行うようにしてもよい。

尚、カール取りローラ１０は、ロール紙１引き出し時には離脱している。そして、ロール紙１がカール取りローラ１０の位置まで引き出されたタイミングでカール取り従動ローラ１１に対して圧接し、ロール紙１を挟持する。

カール取りが行われた後のロール紙１は、カール取りローラ１０により搬送され、搬送ローラ対４に到達する。

ロール紙１が搬送ローラ対４に到達するまでは、グリップローラ４−１はピンチローラ４−２に対して離脱している。そして、ロール紙１が搬送ローラ対４の位置まで搬送されたタイミングで、ピンチローラ４−２に対して圧接し、ロール紙１を挟持する。

グリップローラ４−１の表面には、細かい突起状の爪が形成されており、ロール紙１の裏面へ噛み込むことでロール紙１をグリップする。

搬送ローラ対４でグリップされたロール紙１は、更に搬送され、サーマルヘッド３とサーマルヘッド３に対向して配されたプラテンローラ６との間を通過する。

プラテンローラ６の後方には、ロール紙頭出しセンサ１５が配されており、ロール紙１の先端部がサーマルヘッド３とプラテンローラ６との間を通過し、ロール紙頭出しセンサ１５に到達すると、ロール紙頭出しセンサ１５がＯＮになる。

印刷装置１０１に搭載されたメインコントローラ（図示せず）がロール紙頭出しセンサ１５のＯＮ信号を受信すると、印刷する画像のサイズに応じて、ロール紙１をどの程度の距離分搬送すべきかを算出する。

ロール紙１は、算出結果に基づいて制御されるグリップローラ４−１により搬送され、所定位置（印刷開始位置）に到達すると停止して、ロール紙１の頭出しが完了する。

印刷開始位置は、印刷する画像の副走査方向長さをＸとしたときに、ロール紙１の先端から長さＸの印刷開始点Ｓが、サーマルヘッド３の基板上に配設された発熱ライン３−１の直下となる位置である（図３）。

ロール紙１の頭出しが完了すると、カートリッジ１０２に収納されているインクリボン２が巻き上げられる。インクリボン２は、印刷装置１０１に備えられているリボン巻き上げモータ並びに該モータに接続されたギア列（図示せず）を介して、巻き上げられる。

インクリボン２には、イエロー、マゼンタ、シアン、オーバーコート層の各面の頭出し位置に、インクリボン２の幅方向に帯状に識別帯が塗布されている。尚、特に印刷の基準となる最初のイエローの面の先頭部分には、色や形状の異なる識別帯が塗布されている。

本実施の形態では、イエローの面の先頭部分には識別帯が２本塗布されており、他の色の先頭部分の識別帯が１本であることと区別している。これらの区別は、リボン頭出しセンサ１６において識別され、識別結果がメインコントローラに送信されることで、印刷の最初の面であることを認識することができる。

リボン頭出しセンサ１６において２本の識別帯が塗布されていることを識別すると、インクリボン巻き上げモータを停止する。併せて、サーマルヘッド３の昇降を行うヘッドアップダウンモータ（図示せず）を駆動し、サーマルヘッド３をプラテンローラ６に圧接するように移動させる。

サーマルヘッド３が所定の位置へ移動すると、カール取りローラ１０が離脱し、カール取りがＯＦＦとなる。印刷動作時に、余分な負荷をロール紙１にかけないようにするためである。

次に、グリップローラ４−１によりロール紙の搬送が開始され、同時にサーマルヘッド３の発熱ライン３−１が発熱することによりインクリボン２に塗布されたインクがロール紙１に転写されて画像が印刷される。

ここで、ローラ７に巻き回されたロール紙１は、グリップローラ４−１によって反対方向（ロール紙１の巻き取り方向）に搬送されると、カートリッジ１０２内部に戻ってくることとなる。このとき、給紙モータは、印刷開始前にロール紙１を押し出した際の回転方向とは反対方向（時計回り方向）に、ローラ７を回動させるように動作する。これによりロール紙１は余って弛むことなく、ローラ７に巻き戻されることとなる。

尚、給紙モータは、滑りトルクを有するクラッチ機構を有している。この構成によりロール紙１を引き出す方向に動作する場合には、給紙モータからの力がすべて伝わり、巻き戻す方向に動作するときには、所定の滑りトルクを以って動作する。

このような構成とすることで、印刷動作時にロール紙１を巻き戻す際には、搬送ローラ対４により引き出された部分を、過剰なストレスをかけることなく巻き戻すことが可能となる。

尚、印刷時のインクリボン２の巻き上げ長さ、ロール紙１の巻き戻し長さ、並びに搬送ローラ対４によるロール紙１の搬送距離は、インクリボン２に塗布された識別帯の検出タイミングを印刷開始基準として制御する。

例えば、はがきサイズ用のカートリッジ１０２が装着されていた場合には、約１５０ｍｍ、Ｌサイズ用のカートリッジ１０２が装着されていた場合には、約１２７ｍｍだけ印刷が行われるように、上記印刷開始基準から制御する。これにより、サイズに応じた範囲に印刷が行われることとなる。

印刷開始基準から所定の長さ分だけ印刷動作を実行されると、インクリボン２の巻き上げ動作、ロール紙１の巻き戻し動作を停止させるとともに、グリップローラ４−１によるロール紙１の搬送を停止する（図４）。

ロール紙１への印刷が完了すると、ヘッドアップダウンモータが駆動し、サーマルヘッド３を所定の退避位置に退避させる。また、このときインクリボン２を微小量巻き上げ、インクリボン２の弛みを取る。

次に、ロール紙１を印刷開始位置まで搬送するリターン動作を行う。このときの搬送は、印刷時の搬送距離分だけ行う。

但し、印刷動作終了後、サーマルヘッド３の近傍に配設されたサーミスタ１７が検出した温度が６０℃を超えていた場合には、以下のように制御する。即ち、リターン動作の途中、ロール紙１上の印刷開始点Ｓがグリップローラ４−１の直下に重なった場所（冷却待機位置）でグリップローラ４−１の回転を止め、ロール紙１の搬送を一度停止する（図５）。

一定の時間が経過し、サーマルヘッド３が放熱冷却され、サーミスタ１７が検出する温度が６０℃以下になった時点でグリップローラ４−１の回転を始め、リターン動作を再開させる。

このような冷却待機時間を設けることで、サーマルヘッド３及び印刷装置１０１の機内温度が上昇し、部品が損傷し、印刷プロセスが影響を受けて正常な印刷が行われなくなることを防いでいる。

リターン動作が完了し、印刷開始位置に到達すると、マゼンタインクについて同様の印刷動作を開始する。更に、マゼンタインクについての印刷動作後は、シアンインク及びオーバーコートについて同様の処理を行う。つまり、イエロー、マゼンタ、シアン、オーバーコートの４回の往復搬送により、１枚の完成した画像が生成（印刷）される。

マゼンタ、シアンの印刷終了後にもサーミスタ１７の検出温度を確認し、６０℃を上回るようであれば、リターン動作中に上記の冷却待機動作を割り込ませる。

オーバーコート処理が完了すると、ロール紙１は、グリップローラ４−１の回転により印刷開始点Ｓがカッターユニット５の切断位置に重なるまで搬送される。

ロール紙１上の印刷開始点Ｓが切断位置に到達すると、グリップローラ４−１の回転を停止し、排紙ローラ１２を排紙方向に回転させる。

このような動作を行うことにより、グリップローラ４−１〜排紙ローラ１２の間でロール紙１を弛むことなく張らせることができ、ロール紙１上の印刷開始点Ｓを確実に切断位置に重ねることができる。

印刷開始点Ｓが切断位置に位置決めされた後、カッターユニット５のカッターモータが駆動されると、ロール紙１が印刷開始点Ｓにおいて切断される。尚、カッター刃による切断機構として、本実施の形態では、鋏状に上下の刃を摺り合わせ、ロール紙１の幅方向に切断する機構について説明したが、特にこれに限定されるものではない。

例えば、円形の回転刃を回転させながら走行する切断機構であってもよいし、カッター刃が上下方向に垂直に動作することで、一気に切断する機構であってもよい。カット処理により切断されたロール紙１の残りは、排紙ローラ１２よりグリップされた状態にある。

この状態から、排紙ローラ１２が駆動し、ロール紙１は排紙方向に搬送される。ここで、排紙ローラ１２には、対向する位置に排紙蹴りだしローラ１３が配されており、排紙方向に印刷済みのロール紙１−２が搬送されると、排紙蹴りだしローラ１３の凹凸部に印刷済みのロール紙１−２の端部が係合する。この結果、印刷済みのロール紙１−２は排紙ボックス（図示せず）へと蹴りだされる。尚、排紙ローラ１２とカッター刃との間に発生した紙の切り屑は、切り屑トレイ１８に落ちる（図６）。

この際、排紙ローラ１２の回転軸と同軸上に配されている蹴りだし補助レバー（図示せず）が印刷済みのロール紙１−２の印刷面側を、排紙ボックス方向に付勢するため、より確実に排紙ボックスに印刷済みのロール紙１−２を収納することができる。尚、排紙ローラ１２は、所定時間駆動後に停止する。

以上の動作により、印刷動作が完了する。

連続して次の画像を印刷する場合は以下の動作となる。切断されて新しく作られたロール紙の先端から次画像の副走査方向長さをＸ′とする。ロール紙先端から長さＸ′の印刷開始点Ｓ′が、サーマルヘッド３の基板上に配設された発熱ライン３−１の直下となる位置（次画像印刷開始位置）までロール紙１を搬送してロール紙頭出しを完了させ、再度前述した印刷動作を繰り返すことになる。

但し、ここでも、次画像ロール紙頭出し動作の直前に、サーミスタ１７の検出温度を確認し、検出温度が６０℃を上回るようであれば、一旦、ロール紙１上の次画像印刷開始点Ｓ′がグリップローラ４−１の真下に位置する場所で待機させる。そして、検出温度が６０℃を以下になったことを確認した後、ロール紙１を次画像印刷開始位置に搬送して印刷動作を開始させる。

図７は、図１の印刷装置によって実行される印刷動作における、ロール紙終端検出時の制御処理の手順を示すフローチャートである。

本処理は、図１の印刷装置に備えられるメインコントローラによって実行される。

図７において、まず、ステップＳ７０１で、ロール紙１の頭出し動作を実行する。図２、図３に示すように、ロール紙１は、搬送ローラ対４により、排紙ローラ１２の方向（図の右方向）に搬送される。

ステップＳ７０２で、ロール紙検出センサ１４がロール紙１の終端を検出したか否か判断する。

ロール紙検出センサ１４がロール紙１の終端を検出した場合、ステップＳ７０３で、印刷する画像の副走査方向長さをＸとしたとき、その搬送方向長さがＸ未満か否か判断する。

ステップＳ７０３でＸ未満と判断された場合は、印刷が不可能なので、ステップＳ７０４で、ロール紙を排紙するか巻き取る。そして、本処理を終了する。

ステップＳ７０３でＸ以上と判断された場合は、印刷が可能ということになり、ステップＳ７０５に移行する。

ステップＳ７０５で、印刷を行うが、印刷の残りのロール紙１は、次の印刷には使えない（程に短い）ので、搬送路に取り残されないように、カッターユニット５によりハーフカットしてロール紙の終端までカットした先端部の紙と共に機外に排出する。そして、本処理を終了する。

また、ステップＳ７０２で、ロール紙検出センサ１４がロール紙１の終端を検出しなかった場合は、カット後のロール紙１は次の印刷に通常に使えるので、ステップＳ７０６で、カッターユニット５により通常カットし、カットした先端部の紙を排紙して本処理を終了する。

図８は、図７のステップＳ７０５で実行されるハーフカットの第１の例を示す図、図９は、図７のステップＳ７０５で実行されるハーフカットの第２の例を示す図である。

ハーフカットは、排紙時のロール紙搬送に影響を及ぼさないカット方法であって、図８のように、ミシン目カッターによる点線状の孔を入れるハーフカットでも良い。

また、図９のように、紙をグリップするのに必要な両端部を残してカットすることで、排紙時の搬送に影響しない範囲でカットする部分カットでも良い。

尚、カッターユニット５の機構の制限より、ハーフカットできない場合、カット予定位置、即ち、ロール紙１の終端に線を印刷して、カットせずに排紙しても良い。

図１０は、芯有りのロール紙の展開図である。

図１０では、ロール紙１の終端にロール紙終端検出マーカを持ち、ロール紙終端と不図示のロール紙芯は固定されない。ロール紙１は、副走査方向長さＸの位置でハーフカット切断され、その後、終端までを引き連れたまま機外に排出され、機内にロール紙１を残さない。

図１１は、芯無しのロール紙の展開図である。

図１１では、ロール紙終端を検出したらそれはロール紙終端位置を示す。ロール紙芯は存在せず、ロール紙終端は固定されていない。ロール紙１は、副走査方向長さＸの位置でハーフカット切断され、その後、終端端までを引き連れたまま機外に排出され、機内にロール紙１を残さない。

カートリッジが装填された状態の本発明の実施の形態に係る印刷装置の概略構成図である。 図１の印刷装置において、ロール紙の供給動作開始直後の状態を示す図である。 図１の印刷装置において、印刷動作開始直前の状態を示す図である。 図１の印刷装置において、印刷動作完了直後の状態を示す図である。 図１の印刷装置において、冷却待機状態を示す図である。 図１の印刷装置において、排紙動作完了直後の状態を示す図である。 図１の印刷装置によって実行される印刷動作における、ロール紙終端検出時の制御処理の手順を示すフローチャートである。 図７のステップＳ７０５で実行されるハーフカットの第１の例を示す図である。 図７のステップＳ７０５で実行されるハーフカットの第２の例を示す図である。 芯有りのロール紙の展開図である。 芯無しのロール紙の展開図である。

符号の説明

１ ロール紙
２ インクリボン
３ サーマルヘッド
４ 搬送ローラ対
４−１ グリップローラ
４−２ ピンチローラ
５ カッターユニット
６ プラテンローラ
７ ローラ
８ 供給ローラ
９ 巻き取りローラ
１０ カール取りローラ
１２ 排紙ローラ
１４ ロール紙検出センサ
１０１ 印刷装置
１０２ カートリッジ

Claims (6)

1. ロール紙に画像を印刷する印刷手段と、
   前記印刷手段により画像を印刷した後に前記ロール紙をカットするためのカット手段と、
   前記ロール紙の終端を検出する検出手段と、
   前記検出手段により終端が検出された場合に、前記ロール紙をハーフカットするためのハーフカット手段とを有することを特徴とする印刷装置。
2. 前記ロール紙の終端を検出していない場合は、前記切断手段により前記ロール紙をカットすることを特徴とする請求項１記載の印刷装置。
3. 前記印刷装置は、カット用のカッターとハーフカット用のカッターとを有することを特徴とする請求項１または２に記載の印刷装置。
4. 前記印刷装置は１つのカッターを有し、前記カット手段および前記ハーフカット手段は、前記カッターを制御することによりカットまたはハーフカットを実行することを特徴とする請求項１または２に記載の印刷装置。
5. さらに、前記カット手段によりカットされたロール紙の先端部分の紙を排紙するための排紙手段を有し、
   前記排紙手段は、前記ロール紙の終端を検出した場合には、前記ハーフカット手段によりハーフカットされたロール紙を終端まで排紙することを特徴とする請求項２に記載の印刷装置。
6. ロール紙に画像を印刷する印刷装置の制御方法であって、
   前記ロール紙の終端を検出する検出工程と、
   前記ロール紙の終端を検出していない場合は、前記ロール紙をカットし、前記ロール紙の終端を検出した場合には、前記ロール紙をハーフカットするカット工程と、
   を有することを特徴とする印刷装置の制御方法。

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