JP5868130B2 - プリント装置 - Google Patents

Description

本発明はロール状の連続シートを用いてプリントを行うプリント装置に関する。

ラボプリント等の大量のプリントにはロール状の連続シートが用いられる。ロール状の連続シートを製造する際には、製造上の歩留まり改善の観点から、必要長さに満たない複数の連続シートの端部同士をスプライシングテープ等の固定材（以下テープという）で結合し、必要長さを有するロールとすることがある。このロール状の連続シートは、テープで結合されたスプライス（繋ぎ部）を１箇所以上且つランダムな位置に有する。

特許文献１に開示される装置では、光学センサを用いてテープを検出することでスプライスの位置を検知し、スプライスを含む領域を記録不可領域としてプリントを行わないよう制御する。

特開２００１−２３９７１５号公報

高品位の写真画像などをプリントする際には、使用するシートの種類（紙種、紙質、紙厚など）の僅かな違いによってシートの搬送特性が変わってシートの搬送量や搬送速度に差異が生じ、プリント画質の違いとなって現われる。そのため、連続シートのスプライスで結合された前後のシートの搬送特性が違っていると、スプライスの前後で色味、粒状感などの画質の違う画像が得られる。写真アルバムなど一冊のプリント物の複数のページの途中でプリント画質が変わると鑑賞者に大きな違和感を与えるので、連続シートに順次プリントする一連の画像は同じプリント画質を維持することが望まれる。

しかし、特許文献１には、このような課題認識や解決の手法については何ら開示がない。本発明は上述の課題の認識に基づいてなされたものである。本発明の目的は、スプライスを有する連続シートヘのプリントにおいて、スプライスの前後でのプリント画質の変化を小さくする手法の提供である。

本発明のプリント装置は、連続したシートを搬送する搬送部と、前記搬送部により搬送されるシートに画像をプリントするプリント部と、搬送されるシートのスプライスを検知するスプライス検知部と、前記スプライス検知部で前記スプライスが検知されたら、前記スプライスに続く後続シート領域におけるシートの搬送特性を検出する検出部と、前記搬送部による前記後続シート領域の搬送を、前記検出部で検出した前記後続シート領域の前記搬送特性に応じて調整する制御部と、を有し、
前記搬送部は、前記プリント部の近傍且つ上流にてシートを表裏から挟持する上流側搬送ローラ対と、前記プリント部の近傍且つ下流にてシートを表裏から挟持する下流側搬送ローラ対とを含み、前記検出部は、前記上流側搬送ローラ対および前記下流側搬送ローラ対により前記後続シート領域が搬送される際のシート表面の動きを前記搬送特性として検出するダイレクトセンサを含み、さらに、前記ダイレクトセンサは、前記上流側搬送ローラ対のシート挟持位置よりも上流で且つ前記スプライス検知部の検知位置よりも下流の位置にてシートの動きを検出するように設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、連続シートのスプライスに続く後続シートの搬送特性に応じて後続シートの搬送を調整するので、スプライスの前後でシートの搬送特性の違いがあったとしても、違和感のない同等のプリント画質でプリントを継続することができる。

実施形態のプリント装置の全体外観図 プリント部の内部の構成を示す構成図 連続シートのスプライスの断面図 プリント動作の全体シーケンスを示すフローチャート シートの搬送調整のための調整パターンの例 シートの搬送調整の別の例を説明するための図 シートの搬送調整の別の例を説明するための図

以下、インクジェット方式を用いたプリント装置の実施形態を説明する。本例のプリント装置は、長尺で連続したシート（搬送方向において繰り返しのプリント単位（１ページあるいは単位画像という）の長さよりも長い連続シート）を使用し、片面プリントおよび両面プリントの両方に対応した高速ラインプリンタである。例えば、プリントラボ等における大量の枚数のプリントの分野に適している。

図１は実施形態のプリント装置の全体外観図である。プリント装置は概略、プリンタ本体部１、シート供給部２、シート巻取部３、制御部６を有する。シート供給部２はロール状に巻かれたロールシート４を保持して、連続シートをロールから引き出しながらプリンタ本体部１に供給する。プリンタ本体部１では連続シートに複数の画像を順次プリントしていく。プリントされた連続シートは、シート巻取部３にてロールシート５として巻き取られてゆく。制御部６は、コントローラ、メモリ、各種Ｉ／Ｏインターフェースを有し、プリント装置全体の制御を司る。制御部６はプリント装置自体に内蔵されていてもよいし、プリント装置に接続される外部のホストコンピュータであってもよい。なお、シート搬送経路の任意の位置において、シート供給部２に近い側を「上流」、その逆側を「下流」という。

シート供給部２で保持するシートは、連続したシートであればロール状に巻かれたものに限らない。例えば、単位長さごとのミシン目が付与された連続したシートがミシン目ごとに折り返されて積層され、シート供給部２に収納されるものでもよい。

ここで使用する連続シートは、図３に示すように、テープや糊で結合されたスプライス（繋ぎ部）を１箇所以上且つランダムな位置に有するものとする。連続シートは、ロールを製造した段階で予めスプライスを持っている。それ以外にも、 １つのロールの連続シートを使い切つたらユーザ自身がシートを繋いで新たな連続シートとしてプリントを継続する場合もあり、その場合も連続シートの途中にスプライスが形成される。

図３において、先行する連続シート（先行シート領域２６）と後続の連続シート（後続シート領域２７）とは、スプライスで結合されて、ひと繋ぎの連続シートＳとなっている。この例では、先行シート領域２６と後続シート領域２７との一部を重ねて両者が糊付けされ、さらにその上からテープ２５が貼られている。テープ２５が貼られた部分がスプライスである。シート同士の重なりおよびテープ２５の厚みによって、その部分だけ本来のシート厚よりも大きい段差が形成されている。

図２はプリンタ本体部１の内部の構成を示す構成図であり、図２（ａ）は上面図、図２（ｂ）は側面図、図２（ｃ）はシートよりも上方にある主要部材を下方から見た下面図である。シート供給部２からプリンタ本体部１に供給された連続シートＳはプリント部において矢印Ａ方向に搬送される。

プリント部におけるシート搬送機構（搬送部）として、搬送ローラ１１と従動回転するピンチローラ１２からなる上流側の搬送ローラ対、および搬送ローラ１３と従動回転するピンチローラ１４からなる下流側の搬送ローラ対が設けられている。プラテン１５は記録位置において連続シートの下面を案内保持する。

プリント部３０はインクジェット方式の複数のプリントヘッドを含む。各プリントプリントヘッドは、使用が想定される最大プリント幅をカバーする範囲でインクジェット方式のノズル列が形成されたライン型プリントヘッドを有する。インクノズル列は単位ノズルチップが千鳥配列等の規則的な配列によって幅方向全域に渡って形成されたもの、一列が幅方向全域に渡って形成されたもの、いずれであってもよい。インクジェット方式は、発熱素子を用いた方式、ピエゾ素子を用いた方式、静電素子を用いた方式、ＭＥＭＳ素子を用いた方式等を採用することができる。

各色のインクは、インクタンクからそれぞれインクチューブを介して各プリントヘッドに供給される。プリント部３０は、本例では、シアン色インク用のシアンヘッド７、マゼンタ色インク用のマゼンタヘッド８、およびイエロー色用のイエローヘッド９の３つを有する。図２（ｃ）に示すように、シアンヘッド７の吐出面にはノズル列１６が、マゼンタヘッド８の吐出面にはノズル列１７が、イエローヘッド９の吐出面にはノズル列１８がそれぞれ形成されている。なお、色数およびプリントヘッドの数は３つには限定はされず、さらに多い数あるいは少ない数であってもよい。

各プリントヘッドにはインクチューブが接続され、図示しないインクタンクからインクが供給される。なお、各プリントヘッドは対応する色のインクを貯蔵するインクタンクと一体のユニットとしてもよい。各プリントヘッドは、ヘッドホルダ１０に一体に保持されている。ヘッドホルダ１０は駆動機構により矢印Ｂ方向に昇降可能である。

スキャナ装置１９（読取部）は下流側の搬送ローラ対（ピンチローラ１４）のさらに下流に位置する。プリント部３０を用いて連続シートにプリントされた搬送調整用画像や検査画像を読み取るためのものである。図２（ｃ）に示すように、スキャナ装置１９はＲＧＢ３色の発光素子２０を含む発光部と、イメージセンサ２１（ＣＣＤイメージセンサまたはＣＭＯＳイメージセンサ）を含む受光部からなる。白色基準プレート２４は、イメージセンサ２１の読取位置にシートを挟んで対向して配置される。白色基準プレート２４は自色板からなり、イメージセンサ２１のカラーキャリブレーションに用いられる。スキャナ装置１９および白色基準プレート２４の下流には、連続シートを排出するための排出ローラ対２３が設けられている。

上流側の搬送ローラ対（ピンチローラ１２）の上流には、シート面の上方から連続シートのスプライス（テープ２５）を光学的に非接触で検知するための検知部３１が設けられている。検知部３１はシート面に斜めから光を照射する発光部と反射光を検出するアレイセンサを含む。先行シート領域２６および後続シート領域２７はともに光沢性を有する白色であり反射率が高い。これに対して、テープ２５の表面は黒色で且つマット処理を施してあり光反射率が低い。この反射率の違いを利用して、検知部３１によってセンサの検知位置をスプライスのテープ２５が通過したことを検知する。また、検知部３１は、２つ以上の受光素子を持つアレイセンサのどの素子が中心的に反射光を受光したかでシート面の高さを検知することもできるようになっている。検知部３１を上下流に挟んで２つのガイドローラ対２９が設けられており、検知部３１の検知位置におけるシートの高さ方向の位置を安定させて、検知精度を安定化させている。

図４は制御部６で制御するプリント動作の全体シーケンスを示すフローチャートである。ステップＳ１００では、プリントするシートンを搬送する際のシート搬送制御の所定パラメータを調整する。シート搬送制御の所定パラメータを調整することを「搬送調整」と称する。搬送調整の詳細については後述する。

ステップＳ１０１では、連続シートに対して複数の単位画像の順次プリントを開始する。ステップＳ１０２では、プリント中に検知部３１によって連続シートのスプライスの検知をする。スプライスが検知されたら（Ｙｅｓ）ステップＳ１０３に移行し、検知されない（Ｎｏ）場合はステップＳ１０７に移行する。

ステップＳ１０３では、検知されたスプライスがプリント部３０の最上流のイエローヘッド９のプリント位置に来るまで、単位画像のプリントを継続して、可能な限り多くの単位画像をプリントする。検知部３１の検知位置と最上流のプリントヘッド９のプリント位置までの搬送経路の長さは設計上決まっている。その長さの領域にいくつの単位画像をプリントすることができるかは、単位画像の搬送方向の長さから計算で求めることができる。

ステップＳ１０４では、スプライスを含む領域にプリント禁止領域として設定して、この間がプリント位置を通過する際にはプリントを行なわずにスキップする。プリント禁止領域はインクが付与されずに空白となる。

ステップＳ１０５では、スプライスがプリント位置を通過した後に、スプライスに続く後続シート領域を搬送するために、ステップＳ１０１と同様の搬送調整を再度実行する。本明細書では、連続シートの中で、スプライスの前のシートを「先行シート領域」、スプライスに続く後続のシートを「後続シート領域」と称する。

ステップＳ１０６では、搬送調整の後に、単位画像のプリントを再開する。ステップＳ１０７では、予定枚数の単位画像のプリントが完了したか（Ｙｅｓ）否か（Ｎｏ）を判断する。判断がＮｏの場合はステップＳ１０１に戻って処理を繰り返し、判断がＹｅｓの場合はシーケンスを終了する。

ステップＳ１０１およびＳ１０５における搬送調整について以下説明する。先にも説明したように、高品位の写真画像などをプリントする際には、使用するシートの種類（紙種、紙質、紙厚など）の僅かな違いによってシートの搬送特性が変わってシートの搬送量に差異が生じ、プリント画質の違いとなって現われる。そのため、連続シートのスプライスで結合された前後のシートの搬送特性が違っていると、スプライスの前後で色味、粒状感などの画質の違う画像が得られる。写真アルバムなど一冊のプリント物の複数のページの途中でプリント画質が変わると鑑賞者に大きな違和感を与えるので、連続シートに順次プリントする一連の画像は同じプリント画質を維持することが望まれる。

そこで、本実施形態では、ステップＳ１０１では、先行シート領域を用いて実際のシートの搬送量を検知し、この検知に基づいて先行シート領域のシート搬送の搬送（搬送量または搬送速度）を調整する。より具体的には、先行シートに画像をプリント開始する前に、シートの先頭から、各色のプリントヘッドを用いて搬送調整のための調整パターンをプリントする。次いで、プリントした調整パターンをスキャナ装置１９で読み取って、目標とする理想搬送量に対する実際のシート搬送量のずれを検知する。制御部は、検知した搬送量のずれを補正するように、先行シート領域のシート搬送（搬送量または搬送速度）に関する制御パラメータを調整する。

また、ステップＳ１０５では、後続シート領域を用いて実際のシートの搬送量を検知してシートの搬送特性に関する情報を取得し、取得した搬送特性に基づいて後続シート領域のシート搬送の搬送（搬送量または搬送速度）を調整する。より具体的には、スプライスがプリント部３０を通過したら、後続シート領域の先頭から、各色のプリントヘッドを用いて搬送調整のための調整パターンをプリントする。次いで、プリントした調整パターンをスキャナ装置１９で読み取って、目標とする理想搬送量に対する実際のシート搬送量のずれを検知する。制御部は、検知した搬送量のずれを補正するように、後続シート領域のシート搬送（搬送量または搬送速度）に関する制御パラメータを調整する。もし、連続シートのスプライスの前後でシートの搬送状態を変えるような搬送特性の変化、例えばシート表面の摩擦係数やシート厚みの変化があれば、ステップＳ１０１とステップＳ１０５では、異なる制御パラメータが設定される。こうして、先行シート領域と後続シート領域は、たとえシートの搬送特性が違っていたとしても同じ搬送状態が得られる。結果として、連続シートに順次プリントする一連の画像は同じプリント画質を維持すること可能となる。なお、調整パターンを形成するのは、後続シート領域の先頭、つまりなるべくスプライスに近い方がシートの消費が抑えられて好ましいが、必ずしも直後の先頭領域でなくてもよい。

図５は搬送調整のための画像である、調整パターン２２の例を示す。プリント部３０の３色のプリントヘッドを用いて異なる色のインクを重ね打ちして、後続シート領域２７の先頭領域に基準色（たとえばプロセスブラック色）の単位パターンを複数プリントする。ここでは、３つの単位パターン２２ａ、２２ｂ、２２ｃの集まりを調整パターン２２として形成する。３つの単位パターンは、単位当たりの搬送量をパターン間でわずかずつ変化させて形成する。したがって、３色のインクの着弾位置の位置ずれ（レジストレーションが）わずかずつ違う３つの単位パターンとなる。なお、形成する単位パターンの数は３つに限らず、２つあるいは４つ以上でもよい。

こうして形成した調整パターン２２は、スキャナ装置１９で読み取ってカラー画像データとして取得する。制御部６は、カラー画像データの色分析を行い、予め定めた理想の基準色（本例ではプロセスブラック）に最も近いパターンが、単位パターン２２ａ、２２ｂ、２２ｃの内のいずれであるかを判別する。理想の基準色に最も近い単位パターンが、適切な搬送で形成されて３色間のレジストレーションが最も合っているものである。その単位パターンをプリントしたときのシート搬送の制御パラメータを、後続シート領域に画像をプリントする際のシート搬送に適用して、後続シート領域２７に画像のプリントを継続する。シートを搬送する搬送系がステッピングモータを駆動源とするものである場合は、パルスレートを微調整することによって搬送調整がなされる。ＤＣサーボモータを駆動源とするものである場合は、サーボ演算量を微調整する。

図６を用いて、上述の搬送調整の別の例について説明する。図６（ａ）は上面図、図６（ｂ）側面図である。この例は、プリント部３０の上流にてシート表面の搬送状態（搬送量または搬送速度）をダイレクトに検出する検出器（ダイレクトセンサ）を用いたものである。このダイレクトセンサは、検出ローラ４６とロータリーエンコーダ４７を備える接触式ダイレクトセンサである。検出ローラ４６は、検知部３１の検知位置とプリント部３０のプリント位置との間に位置し、シートの表面に接触してシートの動きに伴って従動回転する従動ローラである。検出ローラ４６の回転軸にはロータリーエンコーダ４７に連結され、ロータリーエンコーダ４７は検出ローラ４６の回転に伴ってパルス信号を出力する。パルス信号をカウントすることにより、シート搬送状態、つまりシート表面の移動（速度または移動量）が検出される。ロータリーエンコーダ４７は、光学式、磁気式、その他方式は問わない。

図４のフローチャートにおけるステップＳ１００、ステップＳ１０５の搬送調整では、搬送される先行シート領域、後続シート領域の移動状態を上述の接触式ダイレクトセンサで検出する。そして、先行シート領域、後続シート領域のそれぞれにおいて、適切なシート搬送がなされるように、シート搬送（搬送量または搬送速度）に関する制御パラメータを調整する。こうして、先行シート領域と後続シート領域は、たとえシートの搬送特性が違っていたとしても同じ搬送状態が得られる。結果として、連続シートに順次プリントする一連の画像は同じプリント画質を維持すること可能となる。

この例によれば、シートの搬送状態を検出するのに、シートに調整パターンを形成する必要がないので、本来の画像プリント以外の目的でシート及びインクを消費することが抑制される。加えて、ステップＳ１００、ステップＳ１０５の搬送調整をより短時間に行うことができるので、トータルのプリントスループットが向上する。

図７を用いて、ダイレクトセンサの別の形態について説明する。図７（ａ）は上面図、図７（ｂ）側面図である。このダイレクトセンサは、光学式のモーションセンサ４８を備える非接触式のダイレクトセンサである。モーションセンサ４８としては、周知のドップラ速度計やイメージセンサ方式などが適用可能である。ドップラ速度計は、シート表面にレーザ等の可干渉光を照射して反射光から生じる干渉縞の挙動を検出してシート搬送状態を演算出力する。イメージセンサ方式は、移動するシート表面を固定したイメージセンサで複数回撮像して複数の画像データを取得し、取得した画像データ同士をパターンマッチング等の画像処理手法で比較して、シート搬送状態を検出する。

図４のフローチャートにおけるステップＳ１００、ステップＳ１０５の搬送調整では、搬送される先行シート領域、後続シート領域の移動状態を上述の非接触式ダイレクトセンサで検出する。そして、先行シート領域、後続シート領域のそれぞれにおいて、適切なシート搬送がなされるように、シート搬送（搬送量または搬送速度）に関する制御パラメータを調整する。こうして、先行シート領域と後続シート領域は、たとえシートの搬送特性が違っていたとしても同じ搬送状態が得られる。結果として、連続シートに順次プリントする一連の画像は同じプリント画質を維持すること可能となる。

この例によれば、シートの搬送状態を検出するのに、シートに調整パターンを形成する必要がないので、本来の画像プリント以外の目的でシート及びインクを消費することが抑制される。加えて、ステップＳ１００、ステップＳ１０５の搬送調整をより短時間に行うことができるので、トータルのプリントスループットが向上する。加えて、非接触式のダイレクトセンサであるため、シートに物理的なダメージを及ぼすことがない。

上述の例は、後続シート領域２７の搬送特性を、調整パターンもしくはダイレクトセンサを用いて取得するものであるが、これ以外の手法でシート情報を取得することもできる。例えば、シート自体に後続シート領域２７に関するシート情報（搬送特性）を記録または保持しておいて、このシート情報を読み取って搬送調整を行なうようにしてもよい。

図２（ａ）は、シートＳのスプライスのテープ２５の直後（後続シート領域２７の先頭部）に、コードパターン２８を予め記録した例である。コードパターンはロールシートを製造する際に、製造者がシートに記録する。このコードパターン２８を検知部３１で読み取ることで、後続シート領域２７に関するシート情報を取得することができる。コードパターン２８は、後続シート領域２７の搬送特性に関する情報（シート種類、シート特性、シート厚など）をバーコードのような形態で記録する。コードパターン２８は後続シート領域２７に限らず、テープ２５の上あるいは先行シート領域２６の後端に記録するようにしてもよい。また、光学的なパターンではなく磁気パターンとして、磁気センサでコードを読み取るようにしてもよい。また、コードパターン２８と同じ領域に、シート中にＩＣタグ等の電子マークを埋め込んで電子的にシート情報を保持しておき、ＩＣタグ読み取り器で非接触に情報を読み取るようにしてもよい。

以上説明してきたいずれの実施形態においても、連続シートのスプライスに続く後続シート領域の搬送特性に応じた搬送調整を行なうので、スプライスの前後でシートの特性が変化したとしても、違和感のない同等のプリント画質でプリントを継続することができる。

１９ スキャナ装置
２５ テープ
２６ 先行シート
２７ 後続シート
２８ コードパターン
３０ プリント部
３１ 検知部

Claims (4)

1. 連続したシートを搬送する搬送部と、
   前記搬送部により上流から下流に搬送されるシートに画像をプリントするプリント部と、
   搬送されるシートのスプライスを検知するスプライス検知部と、
   前記スプライス検知部で前記スプライスが検知されたら、検知された前記スプライスに続く後続シート領域におけるシートの搬送特性を検出する検出部と、
   前記搬送部による前記後続シート領域の搬送を、前記検出部で検出した前記後続シート領域の前記搬送特性に応じて調整する制御部と、
   を有し、
   前記搬送部は、前記プリント部の近傍且つ上流にてシートを表裏から挟持する上流側搬送ローラ対と、前記プリント部の近傍且つ下流にてシートを表裏から挟持する下流側搬送ローラ対とを含み、
   前記検出部は、前記上流側搬送ローラ対および前記下流側搬送ローラ対により前記後続シート領域が搬送される際のシート表面の動きを前記搬送特性として検出するダイレクトセンサを含み、さらに、前記ダイレクトセンサは、前記上流側搬送ローラ対のシート挟持位置よりも上流で且つ前記スプライス検知部の検知位置よりも下流の位置にてシートの動きを検出するように設けられていることを特徴とするプリント装置。
2. 前記制御部は、前記スプライスよりも前の先行シート領域の搬送を、前記先行シート領域の搬送特性に応じて調整することを特徴とする、請求項１記載のプリント装置。
3. 前記ダイレクトセンサは、従動回転する検出ローラがシート表面に接触してシートの動きを検出する接触式ダイレクトセンサ、またはシート表面に接触せずに光学的にシートの動きを検出する非接触式ダイレクトセンサであることを特徴とする、請求項１または２に記載のプリント装置。
4. 前記プリント部は、インクジェット方式の複数のプリントヘッドを有することを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載のプリント装置。

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