(57)【要約】【課題】記録媒体の記録媒体含水率に対応して記録媒体に加わる目標張力を修正し、用紙の伸び量変動を制御することで、鮮明な画像を印刷できる連続紙印刷装置を提供する。【解決手段】用紙５０に画像を形成するプリンタ１と、用紙をモータ１１，３１駆動のローラ１０，３０で搬送する搬送機構部１０１と、モータの回転信号を出力する回転検出器１３と、ローラ間の用紙に張力を付与する張力付与手段３と、用紙の張力を電気信号に変換して出力する張力検出器４０，４１と、記録媒体情報を入力する記録媒体情報入力手段７２と、用紙の目標搬送速度と目標張力を算出する目標値算出手段８１と、搬送速度と張力電気信号を修正する補償器８２と、搬送速度と張力電気信号の修正値を出力して記録媒体を駆動する制御手段３とを備え、記録媒体含水率Ｍを算出する含水率算出手段５３を設け、記録媒体含水率に基づき用紙に加わる目標張力を修正し、伸び量変動を抑制する。【選択図】図１
2014100793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺に連続した記録媒体に画像を形成するプリンタと、
前記記録媒体をモータ駆動の複数のローラを介して搬送する搬送機構部と、
前記モータの回転数に応じて回転信号を出力する回転検出器と、
前記複数のローラ間の記録媒体に張力を付与する張力付与手段と、
前記複数のローラ間に設けられ記録媒体の張力を張力電気信号に変換して出力する張力検出器と、
前記記録媒体の紙幅、紙連量を含む記録媒体情報を入力する記録媒体情報入力手段と、
予め入力された印刷速度と前記紙情報から前記記録媒体の目標搬送速度と目標張力を算出する目標値算出手段と、
前記回転信号相当の記録媒体の搬送速度と前記張力電気信号が前記目標値となるよう修正する補償器と、
前記搬送速度と張力電気信号の修正値を前記モータへ出力して記録媒体を前記目標搬送速度と目標張力で駆動する制御手段と、を備えた連続紙印刷装置において、
前記記録媒体情報より記録媒体含水率を算出する含水率算出手段を設け、
前記目標値算出手段は記録媒体含水率に基づき記録媒体に加わる目標張力を修正して、用紙の伸び量変動を抑制することを特徴とする連続紙印刷装置。
【請求項２】
前記プリンタが、画像データに応じて記録媒体に画像を印刷する印字ヘッドを有し、
ホストからの入力データよりノズルチャネル毎に前記画像データの割り当てページあたりのインク量を算出するインク量算出手段を有し、
前記含水率算出手段は前記インク量に対応した記録媒体含水率を算出し、前記記録媒体情報よりの印刷前の記録媒体含水率に加算して、印刷中の記録媒体含水率を算出する、ことを特徴とする請求項１記載の連続紙印刷装置。
【請求項３】
前記記録媒体の目標搬送速度と目標張力値を算出する目標値算出手段は、前記紙幅情報と前記含水率算出手段にて算出した紙含水率から、張力目標値を設定するルックアップテーブルを設けて、前記張力目標値を複数段階に切り替え可能としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の連続紙印刷装置。
【請求項４】
前記目標張力値を設定するルックアップテーブルには、用紙幅情報と用紙含水率から目標張力を予め設定しておき、前記含水率算出手段にて算出した用紙含水率が、変更前の用紙含水率＜変更後の用紙含水率のときに、前記用紙張力目標値を小さくした、ことを特徴とする請求項３に記載の連続紙印刷装置。
【請求項５】
前記目標張力値を設定するルックアップテーブルには、用紙幅情報と用紙含水率から目標張力を予め設定しておき、前記用紙幅が大きくなるにつれて前記用紙張力目標値を小さくした、ことを特徴とする請求項３に記載の連続紙印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続紙印刷装置、特に、長尺に連続した記録媒体をローラにより連続搬送し、その搬送路に設けたプリンタにより記録媒体上に画像を形成する連続紙印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
連続紙印刷装置は、長尺に連続した記録媒体、たとえばロール状記録紙を搬送路に沿って高速搬送し、その記録紙上にプリンタにより画像を形成する。
ここで用いるプリンタ（印刷装置）、例えば、インクジェット方式のプリンタにおける記録紙搬送技術は、ヘッドから吐出されたインクを記録紙上へ精度良く着弾させる必要がある。このために、ロール状記録紙を搬送方向に沿って張った状態で高精度に紙搬送を行う必要があり、高精度の紙搬送制御、張力制御が要求される。
ここで用いる記録紙は張力を与えると伸びる性質があり、記録紙の伸びが発生し変化すると正確な位置に画像形成（インクを着弾）させることが出来ない。
ここで記録紙は張力を与えると伸びが発生し、伸び量は用紙含水率に比例する性質がある。このように、記録紙の伸び量は紙含水率に比例する性質があり、記録紙の保管環境等によって紙含水率は変化することから、記録紙の伸び量を一定に保持して紙張力、紙搬送位置を高精度に制御し、インクの着弾位置を安定化する必要がある。このため、紙含水率を一定にするための印刷装置および印刷方法が既に知られており、その一例が特許文献１に記載される。
【０００３】
この特許文献１には、記録紙の伸び量を一定に保持するためのウェブコンディショニング手段を長尺に連続した記録媒体（連続ウェブ）の搬送路に配備している。ここで、ウェブコンディショニング手段は記録媒体の搬送路に配備されるテンション付与機構やプリンタ（画像形成部）より搬送方向上流に配備される。これにより、記録媒体がテンション付与機構やプリンタ（画像形成部）への送り込みに先立ち、記録媒体（ウェブ）の種類にかかわらず延び特性を一定にしてからプリンタ側に搬送され、記録紙の高精度搬送を行なえるという印刷装置および印刷方法が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のウェブコンディショニング手段では、搬送される用紙の含水率を一定にし、用紙の延び特性を一定に保持できる。しかし、用紙の伸び量を一定とするための方法は、ウェブコンディショニング手段を追加することによって、装置が高価になりコスト的に不利となる。
また、印刷前の記録媒体の紙含水率に比例する伸び量とは別に、連続紙印刷装置において、プリンタがインクジェット方式を採用している場合、印刷時のインク量によって変化した記録紙の含水率を制御する必要性が加わる。例えば、高密度印刷と低密度印刷が混在した場合にインク総量による含水率の変化によって、記録紙の伸び量を一定にできず、ヘッドから吐出されたインクを記録紙上へ精度良く着弾させることができない。
【０００５】
特に、プリンタがインクジェット方式を採用した場合、インク総量によって用紙含水率が変化する。今までの方法では印刷時のインク量によって変化した用紙の含水率を制御できない。このため、この影響を低減させて用紙の伸び量を一定とし、同装置における紙張力、紙搬送位置を高精度に制御し、インクを記録紙上へ精度良く着弾させ、画像ずれを防止する必要性が高まっている。
【０００６】
本発明は、画像を形成する記録媒体の記録媒体含水率の変化に対応して記録媒体に加わる目標張力を修正（可変）して、用紙の伸び量変動を制御することで、鮮明な画像を印刷できる連続紙印刷装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に係る連続紙印刷装置は、長尺に連続した記録媒体に画像を形成するプリンタと、前記記録媒体をモータ駆動の複数のローラを介して搬送する搬送機構部と、前記モータの回転数に応じて回転信号を出力する回転検出器と、前記複数のローラ間の記録媒体に張力を付与する張力付与手段と、前記複数のローラ間に設けられ記録媒体の張力を張力電気信号に変換して出力する張力検出器と、前記記録媒体の紙幅、紙連量を含む記録媒体情報を入力する記録媒体情報入力手段と、予め入力された印刷速度と前記紙情報から前記記録媒体の目標搬送速度と目標張力を算出する目標値算出手段と、前記回転信号相当の記録媒体の搬送速度と前記張力電気信号が前記目標値となるよう修正する補償器と、前記搬送速度と張力電気信号の修正値を前記モータへ出力して記録媒体を前記目標搬送速度と目標張力で駆動する制御手段と、を備えた連続紙印刷装置において、前記記録媒体情報より記録媒体含水率を算出する含水率算出手段を設け、前記目標値算出手段は記録媒体含水率に基づき記録媒体に加わる目標張力を修正して、用紙の伸び量変動を抑制することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、記録媒体含水率に対応して記録媒体に加わる目標張力を修正（可変）して、長尺に連続した記録媒体の伸び量変動を制御して一定とするので、記録媒体の伸びに起因するインク着弾位置精度を向上することができ、画像ずれを排除し、長尺に連続した記録媒体上に鮮明な画像を印刷できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の連続紙印刷装置の概略全体構成図である。
【図２】図１の連続紙印刷装置に接続された上位装置が行う画像処理機能をブロック化して説明する図である。
【図３】図１の連続紙印刷装置に接続された上位装置が行う画像処理の機能を説明するフローチャートである。
【図４】図１の連続紙印刷装置の用紙搬送での張力・速度制御方式について説明するブロック図である。
【図５】図１の連続紙印刷装置の搬送制御機能部で用いる用紙伸び量―用紙張力線図である。
【図６】本発明の他の実施形態の連続紙印刷装置での張力・速度制御方式について説明するブロック図である。
【図７】図６の連続紙印刷装置の搬送制御機能部が行う目標値算出処理の機能を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の各実施形態で用いる用紙含水率と用紙幅情報から用紙張力補正量を算出する含水率テーブルの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、連続紙印刷装置における記録媒体に加わる張力の制御方法に関して、以下の特徴を有する。
要するに、印刷時において、長尺に連続した記録媒体としての用紙の印刷前の含水率、あるいは、該含水率に印刷中に用紙に吐出されたインク総量を加算して得た含水率を算出する。更に、算出した含水量に応じて紙張力の設定値を複数段階に切り替えを行うことで、メカ構成を変更することなく、用紙の伸び量を一定とすることが特徴になっている。
【００１１】
以下、図を参照して本発明の実施形態を説明する。各実施形態において同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。
図１を用いて第１実施形態としての連続紙印刷装置について説明する。
連続紙印刷装置Ａ１は、印刷装置（プリンタとも記す）１と、そのプリンタ１へ長尺に連続した記録媒体としてのロール紙（以後単に用紙と記す）５０を供給する巻き出し装置６０と、プリンタ１で印刷された用紙５０を巻き取る巻き取り装置６１とを備える。
【００１２】
更に、巻き出し装置６０から巻き取り装置６１までを結ぶ搬送路に搬送機構部１０１を配備し、搬送機構部１０１に沿って長尺に帯状に連続して繋がった連続紙である用紙５０を搬送方向（図１で左方向）Ｘに搬送する。更に、搬送路に対向配備のプリンタ１の印刷ヘッド部２にて用紙５０に印刷する構成となっている。
プリンタ１の中央部に配備の搬送機構部１０１は、インフィードローラ１０とヒートロール２０とアウトフィードローラ３０の３つのローラを駆動して用紙５０を搬送方向（図１に矢視する）ｘに搬送する。
ここで、インフィードローラ１０とヒートロール２０間にインフィード張力検出器４０及び印刷ヘッド部２がこの順で下流に向けて順次配備され、ヒートロール２０とアウトフィードローラ３０間にアウトフィード張力検出器４１が配備される。
巻き出し装置６０のロール状の用紙５０は、最初にインフィードローラ１０にて引き出されて搬送される。インフィードローラ１０は張力付与手段を成し、駆動ローラ１０ａと従動ローラ１０ｂで用紙５０を狭持し、用紙５０に張力を付与するようインフィードモータ１１を回転することで用紙５０を搬送路下流方向（図１で左側）へ搬送する。
【００１３】
インフィード張力検出器４０は、インフィードローラ１０とヒートロール２０の間の搬送路に設けられ、この間の用紙の張力を張力電気信号に変換して出力するセンサとして機能する。インフィード張力検出器４０は、用紙５０の張力によってローラが受ける圧力を、例えば、歪みゲージ等の圧力センサにて計測する構成を採る。このインフィード張力検出器４０は、プリンタ１の制御部（搬送制御手段）３と接続しており、用紙５０の圧力を電気信号に変換して制御部３へ出力する。
印刷ヘッド部２は、インクジェット方式により用紙５０へインクを吐出して印刷するものである。図示しないホストからの入力データをプリンタドライバ７３、上位装置７１を経由して印刷データに変換後、印刷データに基づきインクを吐出して用紙５０上に画像を形成する。
ヒートロール２０は、加熱により用紙５０上に吐出されたインクを乾燥させるためのものである。ヒートロール２０は、駆動ローラ２０ａと従動ローラ２０ｂで用紙５０を狭持し、ヒートロールモータ２１を回転することで、用紙５０を加熱しながら下流方向へ搬送する。
【００１４】
アウトフィード張力検出器４１は、ヒートロール２０とアウトフィードローラ３０の間の搬送路に設けられ、この間の用紙５０の張力を計測し電気信号に変換して出力するセンサとして機能する。アウトフィード張力検出器４１は、インフィード張力検出器４０と同様に歪みゲージ等の圧力センサにて用紙５０の張力を計測する構成を採る。アウトフィード張力検出器４１は、制御部３と接続しており、用紙５０の圧力を電気信号に変換して制御部３へ出力する。
ここで、インフィードローラ１０とアウトフィードローラ３０は、記録媒体をモータ駆動の複数のローラを介して搬送する搬送機構部１０１を成し、同部は張力付与手段としても機能する。
【００１５】
アウトフィードローラ３０は張力付与手段を成し、駆動ローラ３０ａと従動ローラ３０ｂで用紙を狭持し、アウトフィードモータ３１を回転することで用紙５０に張力を付与するよう巻き取り装置６１へ送出する。
制御部３は、プリンタ１の全体を制御する装置であり、ＣＰＵやメモリによって構成され、特に、搬送制御機能部３０１と印刷制御機能部３０２としても機能する。
モータドライバ１２は制御部３と接続しており、制御部３の搬送制御機能部３０１からのモータ駆動信号によってインフィードモータ１１を回転する。インフィードモータ１１にはエンコーダ１３が付設され、これはモータの回転数に応じて回転信号を出力する回転検出器として機能し、制御部３に接続されている。エンコーダ１３はインフィードモータ１１の回転数に応じてパルス状のエンコーダ信号を出力する。
【００１６】
モータドライバ２２は制御部３の搬送制御機能部３０１と接続しており、制御部３からのモータ駆動信号によってヒートロールモータ２１が回転する。ヒートロールモータ２１にはエンコーダ２３が付設され、これはモータの回転数に応じて回転信号を出力する回転検出器として機能し、制御部３に接続されている。エンコーダ２３はヒートロールモータ２１の回転数に応じてパルス状のエンコーダ信号を出力する。
モータドライバ３２は制御部３の搬送制御機能部３０１と接続しており、制御部３からのモータ駆動信号によってアウトフィードモータ３１が回転する。アウトフィードモータ３１にはエンコーダ３３が付設され、これは制御部３に接続されている。エンコーダ３３はアウトフィードモータ３１の回転数に応じてパルス状のエンコーダ信号を出力する。なお、搬送機構部１０１の搬送制御機能部３０１がインフィードモータ１１、アウトフィードモータ３１を介してインフィードローラ１０、アウトフィードローラ３０（張力付与手段の駆動部）を駆動して張力付与手段として制御する。
上位装置７１は、制御部３と接続されている。上位装置７１は、印刷データを受信すると制御部３の印刷制御機能部３０２へ印刷指示を出力する。印刷制御機能部３０２は、印刷中、印刷待機中、異常停止中などのプリンタ１の状態を上位装置７１へ出力する。
操作パネル７２は、上位装置７１と接続されており、制御部３から上位装置７１へ出力されたプリンタ１の状態を表示する。また、操作パネル７２は記録媒体情報入力手段として機能する。操作パネル７２は、ユーザが設定する紙幅、厚さ、紙連量（（１連（１０００枚）の紙の重量））、及び用紙の含水率Ｍを含む用紙情報（記録媒体情報）、印刷速度等の印刷に関連する各種設定値を設定するよう入力する記録媒体情報入力手段として機能する。なお、それらの設定値は上位装置７１に送信され、制御部３へも送信される。
【００１７】
制御部３はそれらの情報を基に用紙５０の乾燥温度や、搬送制御のパラメータ可変を行ない、設定された用紙に最適な制御を実行する。
次に、図２に沿って、プリンタ１が有する画像処理部９１としての機能を説明する。
画像処理部９１は、カラーマッチング部９２、色変換部９３、インク総量規制部９４、γ変換部・階調処理部９５、レンダリング処理部９６、インク量算出手段９７で構成されている。
このうち、カラーマッチング部９２はプリンタドライバ７３内に配備され、色変換部９３、インク総量規制部９４、γ変換部・階調処理部９５、レンダリング処理９６、インク量算出手段９７は上位装置７１内に配備される。
図示しないホストからの入力データは、プリンタ１側のプリンタドライバ７３、上位装置７１（プリンタ本体のコントローラである）へ送信される。プリンタドライバ７３のカラーマッチング部９２はホストからの入力データを受けるが、この入力データは一般的にＲＧＢ、８ビットデータであり、このデータに対し、指定された色調補正やカラーマッチングの色調整を行う。
【００１８】
上位装置７は受け取ったＲＧＢ（パソコンなどの画面のカラーモード）、８ビットデータを色変換部９３で、Ｋ生成機能を働かせて、印刷ヘッド部２の色空間であるＣＭＹＫ（印刷物のカラーモード）、８ビットのデータに変換する。ここでは、既知の技術であるＢＧ／ＵＣＲ処理（墨版生成／下色除去）やＧＣＲ処理（Ｇｒａｙ−Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ  の略で、グレイ置換ともいう）等を適用してＲＧＢ空間からＣＭＹＫ色空間への変換を行う。
次いで、γ変換（濃度諧調変換、画像の明るさの調整）・階調処理部９５において、ＲＧＢからＣＭＹＫに変換されたＣＭＹＫデータの夫々に対し、印刷ヘッド部２毎に設定されているトーン調整（明るさや色を感覚的に調整）を行う。次いで、レンダリング処理部９６では、γ変換され、階調処理されたＣＭＹＫ、８ビットデータをこれに対応したＣＭＹＫ、１ビットデータに変換する。これにより、印刷ヘッド部２（プリンタエンジン）の各ノズルチャネルに画像データを割り振り出力を可能とする。
【００１９】
更に、インク総量規制部９４は印刷ヘッド部２（プリンタエンジン）の各ノズルチャネルの画像データよりインク量をそれぞれ算出し、ページ毎のインク総量を求め、所定の規制値以内にインク総量を押さえる処理を行う。
更に、インク量算出手段は各ノズルチャネル毎に割り当てられたデータからページ毎のインク量を算出し、記憶処理する。
印刷ヘッド部２は受け取ったＣＭＹＫ、１ビットデータを使用し、これに基づいて作像し、用紙５０上にカラー画像を印字する。
次に、図３を用いて印刷データ処理の流れについて説明する。ホストからの入力データは、プリンタドライバ７３でカラーマッチング（Ｓｔｅｐ１）による色調整を行い、色調整されたデータは上位装置７１へ送られ、色変換（Ｓｔｅｐ２）を行う。次いで、インク総量の算出・総量制限するインク総量規制（Ｓｔｅｐ３）を行い、γ変換部・階調処理（Ｓｔｅｐ４）が行われる。その後に、レンダリング処理（Ｓｔｅｐ５）で各ノズルチャネルに画像データを割り振り、そのデータはプリンタ１の制御部３の印刷制御機能部３０２へ渡され、印刷ヘッド部２にて印刷がなされる。
【００２０】
一方、上位装置７１内にはノズルチャネル毎に割り当てられたデータからページ毎のインク量がインク量算出手段９７（Ｓｔｅｐ６）にて算出され、更に、ページ毎のインク総量も算出され、プリンタ１の制御部３へ送られる。
次に、第１実施形態の連続紙印刷装置Ａ１の制御部３が行う用紙搬送の張力・速度制御方式（処理機能）について説明する。
ここでは紙搬送の張力・速度制御方式の説明に先立ち、用紙張力と用紙伸び量の関係について図５を用いて先に説明する。
ここで、２つのローラ間の用紙張力をＴ、２つのローラ間の距離をＬ、用紙の伸び量をΔＬ、用紙の断面積をＡ、弾性係数をＥとした場合に用紙の伸び量と張力の関係は、下式で表わされる。
ΔＬ＝（Ｔ／ＥＡ）×Ｌ  ・・・式（１）
一方、弾性係数Ｅと含水率Ｍの関係は、下式で表わされる。
Ｅ＝−ｋＭ＋Ｂ  ・・・式（２）        ｋ：比例定数、Ｂ：定数
式（１）と式（２）の関係から、用紙の含水率が用紙の伸びに影響するといえる。
【００２１】
図５は、縦軸を用紙張力、横軸を用紙の伸び量とした線図（グラフ）である。グラフ上の線は、弾性係数Ｅ１と弾性係数Ｅ２の用紙の張力と伸びの関係を示している。グラフより、弾性係数Ｅ１の用紙を用紙張力Ｔで搬送した場合の用紙の伸び量はＬ１、弾性係数Ｅ２の用紙を用紙張力Ｔで搬送した場合の用紙の伸び量はＬ２となっている。この関係から、用紙張力が一定のままで、弾性係数がＥ１→Ｅ２に変化した場合、用紙の伸び量はＬ２−Ｌ１＝ΔＬとなることが分かる。
この例より明らかなように、用紙含水率が変化し、弾性係数が変化した場合に、用紙の目標張力が一定となるように張力制御を実施するとしても、用紙の伸びが変化する。この結果、インクの着弾位置がずれ、画像が悪化する点は明らかである。
【００２２】
そこで、第１実施形態の発明で用いる、張力・速度制御方式では、アウトフィードローラ３０の速度Ｖ、インフィード張力検出器４０の張力Ｔｅ１、アウトフィード張力検出器４１の張力Ｔｅ２が用紙含水率を考慮した目標値となるように処理する。即ち、インフィードモータ１１、ヒートロールモータ２１、アウトフィードモータ３１の回転数を制御し、目標張力、目標印刷速度で搬送するという処理を行う。
図４は、本実施形態１の連続紙印刷装置Ａ１で用いるフィードバック制御による用紙搬送の張力・速度制御方式を説明するブロック図である。
【００２３】
搬送制御機能部３０１の機能部である目標値算出部８１は、操作パネル７２から入力され、上位装置７１を経由して送られた印刷速度情報や用紙情報より、目標値を算出する。ここで用紙情報は用紙幅、連量情報、及び印刷前の用紙の含水率Ｍ（記録媒体含水率）（％）からなる。用紙の用紙含水率Ｍは環境温度、湿度情報を温度、湿度センサ５１、５２より取り込み、これら検出値に応じた含水率Ｍ（％）を含水率算出手段５３で演算し、用紙含水率Ｍを含む用紙情報が目標値算出部８１に出力されている。なお、用紙含水率Ｍ（％）を予め年間を通して月別に設定しておき、設定値を月毎に修正する含水率マップを用いることとしてもよい。
目標値算出部８１は印刷速度である用紙搬送速度と用紙情報を取り込み、これらより用紙速度目標値（目標搬送速度）、用紙張力の各目標を算出する。
【００２４】
ここでは印刷速度情報から速度目標値Ｖｒｅｆを算出する。その上で、用紙幅情報から単位面積当たりの張力が規定値になるようにインフィード張力目標値Ｔｅ１ｒｅｆ、アウトフィード張力目標値Ｔｅ２ｒｅｆを算出し、その値を用紙含水率Ｍに基づき修正する。
具体的には、図８に示すような、用紙含水率と用紙幅情報から用紙張力補正量を算出する含水率テーブル（ルックアップテーブル）ｍ１を採用する。
この含水率テーブルｍ１は、用紙幅、用紙含水率毎に複数段階の張力（張力目標値）が設定できるようにしており、本実施形態１では用紙含水率を７段階、用紙幅を５段階に予め分割したテーブルを準備している。この含水率テーブル（ルックアップテーブル）ｍ１を用いて、用紙含水率と用紙幅情報から、基準張力に対して、参照した張力を加算することで、目標張力を算出する。
【００２５】
図８のテーブルに示すパラメータ−ａ、−ｂ、−ｃ、−ｄ、０、＋ａ、は、−ｄ＜−ｃ＜−ｂ＜−ａ＜０＜＋ａの関係となっている。用紙含水率上昇による用紙の伸び量を低下することを目的とし、用紙含水率が高いほど（変更前の用紙含水率＜変更後の用紙含水率）目標張力を小さくした。また、用紙単位面積あたりの張力を同じにすることを目的とし、用紙幅が大きく（広く）なるにつれて目標張力を大きくする関係として設定した。
次に、図４中の検出器８４は、エンコーダ１３、エンコーダ２３、エンコーダ３３、インフィード張力検出器４０、アウトフィード張力検出器４１であり、これらの検出信号は制御部３に入力される。
ここで、各モータ１１，２１，３１の回転数と張力検出器４０，４１の出力が検出される。次いで、用紙搬送速度（回転信号相当の記録媒体の搬送速度）Ｖ、インフィード張力Ｔｅ１（張力検出器からの張力電気信号）、アウトフィード張力Ｔｅ２（張力検出器からの張力電気信号）を検出値（制御量）として検知し、制御部３０に入力する。
【００２６】
検知した検出値（制御量）Ｖ、Ｔｅ１、Ｔｅ２は、目標値Ｖｒｅｆ、Ｔｅ１ｒｅｆ、Ｔｅ２ｒｅｆと比較され、目標値と検出値（制御量）の偏差ｅから補償器８２にて最適な操作量Ｖｍ１，Ｖｍ２，Ｖｍ３（経時的に偏差ｅを排除できる修正量）を演算する。即ち、ここでの補償器８２は、ＰＩ制御（フィードバック制御の一種で比例−積分の２つの要素によって行う）やフィードバック制御等の公知の技術を用いて、検出値（制御量）と目標値の偏差が経時的に０となるよう、操作量を段階的に切り換え演算する。
このように張力目標値を経時的に複数値に切り替えるので、記録媒体が受ける張力の切換え時の衝撃をメカ構成を変更することなく段階的に増減でき、記録媒体が受ける過度な衝撃を抑制でき、切換え安定化を図れる。
ここで操作量はモータの回転数を制御するモータ駆動用アナログ電圧値であり、インフィードモータ１１用の駆動電圧はＶｍ１，ヒートロールモータ２１用の電圧値はＶｍ２，アウトフィードモータ用の電圧値はＶｍ３である。
図４中の制御対象８３は、インフィードモータ１１，ヒートロールモータ２１，アウトフィードモータ３１である。これらに前記算出した操作量を与えることで、インフィードローラ１０、ヒートロール２０、アウトフィードローラ３０の速度が変更し、用紙張力Ｔｅ１、Ｔｅ２や用紙の搬送速度Ｖに反映される。
【００２７】
図１に示す操作パネル７２で入力される印刷速度情報や用紙幅情報が変更された場合は、変更後の目標値になるように制御される。これらは、制御部３に搭載されるマイクロプログラムによって制御される。
このような、第１実施形態に係る連続紙印刷装置Ａ１で用いるフィードバック制御による用紙搬送の張力・速度制御方式では、インフィード張力目標値Ｔｅ１ｒｅｆ、アウトフィード張力目標値Ｔｅ２ｒｅｆは、同じ目標値としている。このため、例えば、用紙幅１５インチ、基準張力１００Ｎとなる。これに基づいて補償器８２にて用紙張力制御を実行する。
これらの処理を一定周期（例えば、１ページ毎や数十ページ毎の平均値等）毎に目標張力を算出して制御することにより、用紙含水率Ｍが変化しても用紙伸び量を一定とすることができる。これにより、用紙の伸び量変動を抑制（用紙の伸びの影響を抑え）し、インクを用紙上へ精度良く着弾させることが出来、鮮明な画像を印刷できる。
【００２８】
次に、第２実施形態の連続紙印刷装置Ａ２が行う用紙搬送の張力・速度制御方式（処理機能）について説明する。
ここで、低密度印刷や高密度印刷により用紙上に着弾されるインクの総量によって、用紙含水率が変化して更に用紙の弾性係数が変化した場合、用紙の含水率に応じた目標張力を一定とする張力制御を実施するのみでは、用紙の伸びに変化が生じる。この結果、インクの着弾位置が悪化する点が問題となっている。
そこでこの点を改善できる第２実施形態につき説明する。ここでは第１実施形態の連続紙印刷装置の制御部３が行う用紙搬送の張力・速度制御方式（処理機能）と対比し次の点が相違する。ここでの制御部３ａの制御機能部を成す目標値算出部８１ａはその入力条件に用紙含水率は基より、これに加えて印刷時のインク総量による含水率変化を含めた点で相違する構成を有している。なお、その他の構成は第１実施形態の連続紙印刷装置Ａ１と同様であるため、ここでは重複説明を略す。
【００２９】
図６は第２実施形態の連続紙印刷装置Ａ２の用紙搬送の張力・速度制御方式を示す図であり、図７は第２実施形態における用紙搬送制御の目標値を算出する処理フローである。なお、第２実施形態では、第１実施形態で説明した張力制御の目標値を算出するデータテーブルｍ１をそのまま採用する。
まず、連続紙印刷装置の用紙搬送の張力・速度制御を説明する。
図６の張力・速度制御のブロック線図に示す補償器８２、制御対象８３、検出器８４は、第１実施形態の連続紙印刷装置Ａ１と同様の構成を採っている。第２実施形態の連続紙印刷装置Ａ２の相違点は、目標値算出部８１ａに上位装置７１から受信したインク量（インク総量）を入力したことにある。これによって、インクの総量に応じて目標値を切り替えることとしている。
【００３０】
図７は用紙搬送の張力・速度制御の目標値算出部８１ａの制御処理を説明する目標値算出処理のフローチャートを示す。
目標速度算出部８１ａでは、速度目標値Ｖｒｅｆ、インフィード張力目標値はＴｅ１ｒｅｆ、アウトフィード張力目標値Ｔｅ２ｒｅｆを算出する。
まず、Ｓｔｅｐ１では印刷速度情報から、速度目標値Ｖｒｅｆを算出する。Ｓｔｅｐ２では張力目標値を算出するための前段階として用紙含水率Ｍを算出する。用紙含水率Ｍは、印刷前の用紙含水率を用紙含水率基準値Ｍ１とし、インクの吐出によって増えた用紙含水率を加算することとし、下式（３）により算出する。
含水率Ｍ＝（用紙含水率基準値：Ｍ１）＋（（インク総量（重さ換算値）／（（用紙サイズ）×（用紙連量）））・・・式（３）
【００３１】
第２実施形態では、用紙含水率基準値を６％として、これに対してインク吐出増量分の含水率ΔＭを加算する。用紙含水率の算出方法は、上記の計算以外にも、予めデータテーブルを準備しておき、インク総量と用紙サイズ、連量（１連の紙の重量）の関係から算出する方法をとっても良い。
次に目標張力の設定方法について説明する。
Ｓｔｅｐ３では、Ｓｔｅｐ２で算出した用紙含水率Ｍと、用紙幅情報を用いて用紙張力目標値を算出する。
ここでは図８の用紙含水率Ｍと用紙幅情報から用紙張力補正量を算出する含水率テーブル（マップ）ｍ１を用いる。ここでは、用紙幅、用紙含水率毎に複数段階の張力が設定できるようにしており、本実施形態２では用紙含水率を７段階、用紙幅を５段階に予め分割したテーブルを準備している。この含水率テーブルｍ１を用いて、用紙含水率と用紙幅情報から、基準張力に対して、参照した用紙張力補正量（張力）を加算することで、目標張力を算出する。
【００３２】
このように、目標張力（張力目標値）を設定する含水率テーブルｍ１を設けて、目標張力値を複数段階に切り替え可能としたので、用紙５０が受ける張力の切換え時の衝撃を段階的に増減可能であり、記録媒体が受ける過度な衝撃を抑制でき、切換え安定化を図れる。
第２実施形態では、インフィード張力目標値Ｔｅ１ｒｅｆ、アウトフィード張力目標値Ｔｅ２ｒｅｆは、同じ目標値としている。このため、例えば、用紙幅１５インチ、基準張力１００Ｎで、用紙含水率が６．０％から８．３％に変更になったときのＴｅ１ｒｅｆ、Ｔｅ２ｒｅｆは、１００Ｎから（１００＋ａ）Ｎに変更となる。これに基づいて補償器８２にて用紙張力制御を実行する。
これらの処理を一定周期（例えば、１ページ毎や数十ページ毎の平均値等）毎に目標張力を算出して制御することにより、インク総量による用紙含水率が変化しても、用紙伸び量を一定とすることができる。これにより、用紙の伸びの影響を抑え、インクを用紙上へ精度良く着弾させることが出来る。
【００３３】
このように第２実施形態では用紙情報よりの印刷前の用紙含水率とインク量を含む（考慮した）用紙含水率を加算して印刷中の含水率を修正して求める。この印刷中の用紙含水率に基づき用紙に加わる目標張力を修正して、用紙の伸び量変動を抑制する。このため、インクジェット方式のプリンタ（印刷ヘッド部２を備える）を用いた場合であっても、用紙の伸びに起因する画像ずれを排除でき、鮮明な画像を印刷できる。
上述のところにおいて、第１実施形態での連続紙印刷装置は、インクジェット方式印刷で用紙に画像形成を行っていたが、第１実施形態での連続紙印刷装置としては、印刷前の用紙含水率に応じて、用紙幅、用紙含水率毎に複数段階で張力が設定できればよい。このため、プリンタはインクジェット記録方式に限らず、電子写真プロセスを用いた印写部であってもよく、また、インクリボンと印字ハンマとを用いて印字を行なうインパクト記録方式、その他、周知の記録方式が適用されてもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１    プリンタ
２    印字ヘッド部
３    制御部
３０１    搬送制御機能部（張力付与手段）
３０２    印刷制御機能部
１０，２０，３０    ローラ
１１、２２，３１    モータ
１２，２２，３２    モータドライバ
１３，２３，３３    エンコーダ（回転検出器）
２０    ヒートロール
３０    アウトフィードローラ
５０    用紙
１０１    搬送機構部
４０、４１    張力検出器
７１    上位装置
７２    操作パネル（記録媒体情報入力手段）
７３    プリンタドライバ
８１    目標値算出部
８２    補償器
ｅ    偏差
ｍ１    含水率テーブル
ｘ    搬送方向
Ａ１    連続紙印刷装置
Ｍ    含水率
Ｖ    速度
Ｖｒｅｆ    速度目標値
Ｔｅ１ｒｅｆ    張力目標値
Ｔｅ２ｒｅｆ    張力目標値
Ｔｅ１，Ｔｅ２    張力
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３５】
【特許文献１】特開２００２−４６９１２号公報
【図１】
2014100793.tif 000003
【図２】
2014100793.tif 000004
【図３】
2014100793.tif 000005
【図４】
2014100793.tif 000006
【図５】
2014100793.tif 000007
【図６】
2014100793.tif 000008
【図７】
2014100793.tif 000009
【図８】
2014100793.tif 000010