JP7017358B2

JP7017358B2 - 搬送装置

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Publication number: JP7017358B2
Application number: JP2017190216A
Authority: JP
Inventors: 英明井上; 学田地
Original assignee: Riso Kagaku Corp
Current assignee: Riso Kagaku Corp
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2017-09-29
Publication date: 2022-02-08
Anticipated expiration: 2037-09-29
Also published as: US20190100399A1; JP2019064779A

Description

本発明は、ウェブを搬送する搬送装置に関する。

長尺状のウェブを印刷媒体として搬送しつつ、ウェブに画像を印刷する印刷装置が知られている。

このような印刷装置において、良好な印刷画質を得るために、張力発生機構によりウェブに張力を付与して、印刷時のウェブの張力を一定に保つことが行われている（例えば、特許文献１参照）。

特許第４１６４６５４号公報

上述のような印刷装置では、ウェブの搬送開始時における印刷時用の搬送速度までの加速を終了したときに、加速度がなくなることでウェブの張力が変化し、ウェブにたるみが生じることがある。また、ウェブの搬送終了時における印刷時用の搬送速度からの減速時において、減速によりウェブの張力が変化し、ウェブにたるみが生じることがある。

インクジェットヘッドによりウェブに印刷する印刷装置では、上述のようにウェブの張力が変化してウェブにたるみが生じると、ウェブがインクジェットヘッドに接触して、インクジェットヘッドが破損するおそれがある。このため、印刷が行われないウェブの加速時および減速時を含め、ウェブの搬送中における張力を一定に保つことが望ましい。

ウェブの加速時および減速時における加速度を小さくすれば、上述のようなウェブの張力変化は低減する。しかし、この場合、ウェブの加速、減速に要する時間が長くなり、ウェブにおいて印刷に使用されずに無駄になる部分が増大する。

本発明は上記に鑑みてなされたもので、ウェブの無駄になる部分の増大を抑えつつ、ウェブの張力変化を低減できる搬送装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の搬送装置は、ウェブにブレーキをかけるブレーキ部を有し、前記ブレーキ部のトルクによりウェブにブレーキをかけて張力を付与しつつウェブを搬送する搬送部と、前記搬送部を制御する制御部とを備え、前記制御部は、ウェブの加速時における前記ブレーキ部のトルクをウェブの加速時の前記搬送部における慣性負荷分を加味したトルクに設定する制御、およびウェブの減速時における前記ブレーキ部のトルクをウェブの減速時の前記搬送部における慣性負荷分を加味したトルクに設定する制御のうちの少なくともいずれかを行うことを特徴とする。

本発明によれば、ウェブの無駄になる部分の増大を抑えつつ、ウェブの張力変化を低減できる。

第１実施形態に係る印刷装置の概略構成図である。図１に示す印刷装置の制御ブロック図である。（ａ）は、ウェブの搬送速度の推移を示す図である。（ｂ）は、ウェブの搬送時における慣性負荷の推移を示す図である。（ａ）は、第１実施形態におけるブレーキ部のトルクの推移を示す図である。（ｂ）は、第１実施形態におけるブレーキ部の制御信号の波形を示す図である。搬送部の動作を説明するためのフローチャートである。（ａ）は、第２実施形態におけるブレーキ部のトルクの推移を示す図である。（ｂ）は、第２実施形態におけるブレーキ部の制御信号の波形を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。各図面を通じて同一もしくは同等の部位や構成要素には、同一もしくは同等の符号を付している。

以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置等を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る搬送装置を備えた印刷装置の概略構成図である。図２は、図１に示す印刷装置の制御ブロック図である。なお、以下の説明において、図１における紙面の上下左右を上下左右方向とする。また、図１の紙面に直交する方向を前後方向とする。

図１、図２に示すように、第１実施形態に係る印刷装置１は、巻出部２と、搬送部３と、印刷部４Ａ，４Ｂと、巻取部５と、制御部６とを備える。なお、搬送部３と制御部６とが、搬送装置を構成する。

巻出部２は、ウェブロール７からウェブＷを巻き出して搬送部３へ搬送する。ウェブロール７は、紙、フィルム等からなる長尺状の印刷媒体であるウェブＷがロール状に巻かれたものである。巻出部２は、ウェブロール支持軸１１と、一対の送出ローラ１２と、バッファ部１３，１４と、巻出モータ１５と、送出モータ１６と、モータドライバ１７，１８と、減速器１９，２０とを備える。

ウェブロール支持軸１１は、ウェブロール７を回転可能に支持する。

一対の送出ローラ１２は、ウェブロール７から巻き出されたウェブＷをニップしつつ搬送部３へ向けて搬送する。一対の送出ローラ１２のうちの一方の送出ローラ１２は送出モータ１６により回転駆動され、他方の送出ローラ１２は一方の送出ローラ１２に従動回転する。一対の送出ローラ１２は、ウェブロール支持軸１１の右方に配置されている。

バッファ部１３は、ウェブロール支持軸１１と送出ローラ１２との間におけるウェブＷのたるみを保持する。バッファ部１３は、支持ローラ２１，２２と、ダンサーローラ２３とを備える。

支持ローラ２１，２２は、ウェブロール７と送出ローラ１２との間においてウェブＷを支持する。支持ローラ２１，２２は、左右方向に互いに離間して、同じ高さに配置されている。

ダンサーローラ２３は、支持ローラ２１，２２間において、自重によりウェブＷを押し下げる。これにより、ウェブロール７と送出ローラ１２との間におけるウェブＷのたるみがバッファ部１３に吸収される。ダンサーローラ２３は、ウェブロール支持軸１１と送出ローラ１２との間のウェブＷのたるみ量の変動により上下動する。

バッファ部１４は、送出ローラ１２と後述する搬送部３のガイドローラ３１との間におけるウェブＷのたるみを保持する。バッファ部１４は、支持ローラ２４，２５と、浮き抑制部２６とを有する。

支持ローラ２４，２５は、送出ローラ１２とガイドローラ３１との間において、ウェブＷのたるみを保持しつつ、ウェブＷを支持する。支持ローラ２４，２５は、左右方向に互いに離間して、同じ高さに配置されている。

浮き抑制部２６は、支持ローラ２４，２５間におけるウェブＷの挙動の変動による浮き上がりを抑制する。

巻出モータ１５は、ウェブロール支持軸１１を回転させる。巻出モータ１５がウェブロール支持軸１１を図１における時計回り方向に回転させることで、ウェブロール７が同方向に回転し、ウェブＷが下流側（右側）へ巻き出される。

送出モータ１６は、一対の送出ローラ１２のうちの一方の送出ローラ１２を回転駆動させる。

モータドライバ１７，１８は、それぞれ巻出モータ１５、送出モータ１６を駆動させる。

減速器１９は、巻出モータ１５の出力軸の回転を所定の減速比でウェブロール支持軸１１に伝達する。減速器２０は、送出モータ１６の出力軸の回転を所定の減速比で一方の送出ローラ１２に伝達する。

搬送部３は、巻出部２によりウェブロール７から巻き出されたウェブＷを搬送する。搬送部３は、ガイドローラ３１～４０と、２０本のヘッド下ローラ４１と、蛇行制御部４２と、一対のブレーキローラ４３と、ブレーキ部４４と、ブレーキドライバ４５と、一対の搬送ローラ４６と、搬送モータ４７と、モータドライバ４８と、減速器４９，５０と、エンコーダ５１とを備える。

ガイドローラ３１，３２は、巻出部２と蛇行制御部４２との間でウェブＷをガイドする。ガイドローラ３１は、搬送部３の下部の左端部に配置されている。ガイドローラ３２は、ガイドローラ３１と後述する蛇行制御部４２の蛇行制御ローラ５６との間に配置されている。ガイドローラ３１，３２は、搬送されるウェブＷに従動回転する。

ガイドローラ３３～３９は、蛇行制御部４２と搬送ローラ４６との間でウェブＷをガイドする。ガイドローラ３３は、後述する蛇行制御部４２の蛇行制御ローラ５７の左方のやや上方に配置されている。ガイドローラ３４は、ガイドローラ３３の上方に配置されている。ガイドローラ３５は、ガイドローラ３４と同じ高さで、ガイドローラ３４の右方に配置されている。ガイドローラ３６は、ガイドローラ３５の下方であって、ガイドローラ３３より高い位置に配置されている。ガイドローラ３７は、ガイドローラ３６の左方であって、ガイドローラ３３，３４間のウェブＷの右側近傍であり、ガイドローラ３６とほぼ同じ高さである位置に配置されている。ガイドローラ３８は、ガイドローラ３７の右下方に配置されている。ガイドローラ３９は、ガイドローラ３８のやや右側の下方に配置されている。ガイドローラ３３～３９は、搬送されるウェブＷに従動回転する。

ガイドローラ４０は、搬送ローラ４６と巻取部５との間でウェブＷをガイドする。ガイドローラ４０は、搬送部３の下部の右端部に配置されている。ガイドローラ４０は、搬送されるウェブＷに従動回転する。

ヘッド下ローラ４１は、ガイドローラ３４，３５間およびガイドローラ３６，３７間において、後述するヘッドユニット５８の下でウェブＷを支持する。ガイドローラ３４，３５間およびガイドローラ３６，３７間に、それぞれ１０本ずつのヘッド下ローラ４１が配置されている。そして、ヘッド下ローラ４１は、各ヘッドユニット５８の直下に２本ずつ配置されている。ヘッド下ローラ４１は、搬送されるウェブＷに従動回転する。

蛇行制御部４２は、ウェブＷの幅方向（前後方向）における位置の変動である蛇行を補正するものである。蛇行制御部４２は、蛇行制御ローラ５６，５７を備える。

蛇行制御ローラ５６，５７は、ウェブＷをガイドするとともに、ウェブＷの蛇行を補正するためのローラである。蛇行制御ローラ５６，５７は、搬送されるウェブＷに従動回転する。蛇行制御ローラ５６，５７は、図示しないモータにより、左右方向から見てウェブＷの幅方向に対して傾くように回動することで、ウェブＷを幅方向に移動させて蛇行を補正する。蛇行制御ローラ５６は、ガイドローラ３２の右方に配置されている。蛇行制御ローラ５７は、蛇行制御ローラ５６の上方に配置されている。

一対のブレーキローラ４３は、ウェブＷをニップし、ブレーキ部４４のブレーキ力により、搬送されるウェブＷにブレーキをかけるためのものである。ブレーキローラ４３は、ガイドローラ３１，３２間に配置されている。ブレーキローラ４３は、搬送されるウェブＷに従動回転する。

ブレーキ部４４は、ブレーキローラ４３を介してウェブＷにブレーキをかけることにより、搬送ローラ４６とブレーキローラ４３との間のウェブＷに張力を付与する。ブレーキ部４４は、パウダーブレーキからなる。

ブレーキドライバ４５は、ブレーキ部４４を駆動させる。

一対の搬送ローラ４６は、ウェブＷをニップしつつ、巻取部５へ向けてウェブＷを搬送する。一対の搬送ローラ４６のうちの一方の搬送ローラ４６は搬送モータ４７により回転駆動され、他方の搬送ローラ４６は一方の搬送ローラ４６に従動回転する。一対の搬送ローラ４６は、ガイドローラ３９，４０間に配置されている。

搬送モータ４７は、一対の搬送ローラ４６のうちの一方の搬送ローラ４６を回転駆動させる。

モータドライバ４８は、搬送モータ４７を駆動させる。

減速器４９は、一対のブレーキローラ４３のうちの一方のブレーキローラ４３の回転を所定の減速比でブレーキ部４４の出力軸に伝達する。減速器５０は、搬送モータ４７の出力軸の回転を所定の減速比で一方の搬送ローラ４６に伝達する。

エンコーダ５１は、搬送モータ４７の出力軸の所定の回転角度ごとにパルス信号を出力する。

印刷部４Ａ，４Ｂは、それぞれウェブＷのおもて面、うら面に画像を印刷する。印刷部４Ａは、ガイドローラ３４，３５間のウェブＷの上方近傍に配置されている。印刷部４Ｂは、ガイドローラ３６，３７間のウェブＷの上方近傍に配置されている。印刷部４Ａ，４Ｂは、それぞれ５つのヘッドユニット５８を備える。

ヘッドユニット５８は、インクジェットヘッド（図示せず）を有し、インクジェットヘッドのノズルからウェブＷにインクを吐出して画像を印刷する。印刷部４Ａ，４Ｂのそれぞれにおいて、５つのヘッドユニット５８は、それぞれ異なる色のインクを吐出する。

巻取部５は、印刷部４Ａ，４Ｂにより印刷されたウェブＷを巻き取る。巻取部５は、バッファ部６１と、ブレーキローラ６２と、ブレーキ部６３と、ブレーキドライバ６４と、巻取軸６５と、巻取モータ６６と、モータドライバ６７と、減速器６８，６９とを備える。

バッファ部６１は、搬送部３のガイドローラ４０とブレーキローラ６２との間におけるウェブＷのたるみを保持する。バッファ部６１は、支持ローラ７１，７２と、ダンサーローラ７３とを備える。

支持ローラ７１，７２は、ガイドローラ４０とブレーキローラ６２との間においてウェブＷを支持する。支持ローラ７１，７２は、左右方向に互いに離間して、同じ高さに配置されている。

ダンサーローラ７３は、支持ローラ７１，７２間において、自重によりウェブＷを押し下げる。これにより、ガイドローラ４０とブレーキローラ６２との間におけるウェブＷのたるみがバッファ部６１に吸収される。ダンサーローラ７３は、ガイドローラ４０とブレーキローラ６２との間のウェブＷのたるみ量の変動により上下動する。

ブレーキローラ６２は、巻取軸６５に巻き取られるウェブＷにブレーキをかけるためのものである。ブレーキローラ６２は、巻取軸６５に巻き取られるウェブＷに従動回転する。

ブレーキ部６３は、ブレーキローラ６２を介してウェブＷにブレーキをかけることにより、巻取軸６５に巻き取られるウェブＷに張力を付与する。これにより、巻取軸６５に巻き取られるウェブＷにしわ等が生じることを防止できる。

ブレーキドライバ６４は、ブレーキ部６３を駆動させる。

巻取軸６５は、ウェブＷを巻き取って保持する。

巻取モータ６６は、巻取軸６５を図１における時計回り方向に回転させる。巻取軸６５の回転により、ウェブＷが巻取軸６５に巻き取られる。

モータドライバ６７は、巻取モータ６６を駆動させる。

減速器６８は、ブレーキローラ６２の回転を所定の減速比でブレーキ部６３の出力軸に伝達する。減速器６９は、巻取モータ６６の出力軸の回転を所定の減速比で巻取軸６５に伝達する。

制御部６は、印刷装置１の各部の動作を制御する。制御部６は、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）等からなり、ＣＰＵ、メモリ等を備える。

制御部６は、印刷を行う際、巻出部２、搬送部３、および巻取部５を駆動させてウェブＷを搬送させつつ、印刷部４Ａ，４Ｂのヘッドユニット５８からインクを吐出させてウェブＷに画像を印刷させる。この際、制御部６は、搬送部３において、ブレーキ部４４のトルクによりウェブＷに張力を付与しつつ、搬送ローラ４６によりウェブＷを搬送するよう制御する。

また、制御部６は、ウェブＷの搬送開始時の加速時、およびウェブＷの搬送終了時の減速時において、ブレーキ部４４のトルクを、それぞれウェブＷの加速時、減速時の搬送部３における慣性負荷分を加味したトルクに設定する制御を行う。

次に、印刷装置１の動作について説明する。

印刷装置１で印刷を行う際、印刷ジョブが入力されると、制御部６は、巻出部２、搬送部３、巻取部５を制御してウェブＷの搬送を開始させる。

ウェブＷの搬送開始後、搬送部３におけるウェブＷの搬送速度が所定の印刷搬送速度Ｕｍに到達した後、制御部６は、搬送部３にウェブＷの搬送速度を印刷搬送速度Ｕｍで維持させつつ、印刷部４Ａ，４ＢによりウェブＷに画像を印刷するよう制御する。

印刷部４Ａ，４Ｂによる印刷ジョブに基づく画像の印刷が終了すると、制御部６は、ウェブＷの搬送を終了するよう巻出部２、搬送部３、巻取部５を制御する。これにより、印刷動作が終了する。

次に、上述のように印刷を行う際のウェブＷの搬送時における搬送部３の動作の詳細について説明する。

制御部６は、搬送部３において、ブレーキ部４４のトルクによりウェブＷに張力を付与しつつ、搬送ローラ４６によりウェブＷを搬送するよう制御する。

制御部６は、ブレーキ部４４を制御するために、電圧Ｖｉをブレーキドライバ４５に出力する。ブレーキドライバ４５は、下記の式（１）により電圧Ｖｉを電流Ｉに変換し、この電流Ｉをブレーキ部４４に出力する。

Ｉ＝Ｖｉ／Ｒｅ …（１）
ここで、Ｒｅは、ブレーキドライバ４５が有する電圧を電流に変換する回路の抵抗値である。

電流Ｉが供給されると、ブレーキ部４４は、電流Ｉに応じたトルクτｂを発生する。ブレーキ部４４における電流Ｉとトルクτｂとの関係は、下記の式（２）で表される。

τｂ＝ａ×Ｉ^３＋ｂ×Ｉ^２＋ｃ×Ｉ＋ｄ …（２）
ここで、ａ，ｂ，ｃ，ｄは、パウダーブレーキであるブレーキ部４４の特性によって決まっている係数である。

また、制御部６は、エンコーダ５１の出力パルス信号から算出されるウェブＷの搬送速度に基づき、モータドライバ４８を介して搬送モータ４７を駆動制御して、搬送ローラ４６によるウェブＷの搬送速度を制御する。

搬送部３におけるウェブＷの搬送速度は、図３（ａ）のように制御される。図３（ｂ）は、図３（ａ）のように搬送速度制御されるウェブＷの搬送時における慣性負荷の推移を示す図である。また、図４（ａ）は、搬送部３でのウェブＷの搬送時におけるブレーキ部４４のトルクの推移を示す図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）のようにトルクを制御するためのブレーキ部４４の制御信号の波形を示す図である。また、図５は、搬送部３の動作を説明するためのフローチャートである。

ウェブＷの搬送開始前において、制御部６は、図４（ｂ）に示すように、ブレーキ部４４の制御信号として、ブレーキドライバ４５にＶｉ０の電圧を出力している。これにより、図４（ａ）に示すように、ブレーキ部４４にτｂ０のトルクが発生している。ここで、Ｖｉ０は、制御部６がブレーキドライバ４５に出力する電圧Ｖｉの初期値であり、前回の印刷動作におけるウェブＷの搬送終了時におけるブレーキドライバ４５への出力電圧である。

印刷ジョブが入力されると、図５のステップＳ１において、制御部６は、搬送ローラ４６の駆動を開始させてウェブＷの搬送を開始させる。ウェブＷの搬送を開始させると、制御部６は、図３（ａ）に示すように、搬送開始の時刻ｔ１から、搬送ローラ４６によるウェブＷの搬送速度を所定の加速度で加速させる。この加速時の加速度は、搬送開始から所定の加速時間Ｎ１後にウェブＷの搬送速度が印刷搬送速度Ｕｍに到達する値に設定されている。

また、制御部６は、図５のステップＳ１において、ウェブＷの搬送を開始させるとともに、図４（ａ）に示すように、ブレーキ部４４のトルクを加速時用のトルクτｂ１に設定する。具体的には、制御部６は、図４（ｂ）に示すように、時刻ｔ１において、ブレーキドライバ４５への出力電圧をＶｉ０からＶｉ１に切り替える。Ｖｉ１は、加速時用のトルクτｂ１をブレーキ部４４に発生させるための電圧である。加速時用のトルクτｂ１は、図３（ｂ）に示すウェブＷの加速時における慣性負荷Ｔａ１を加味したトルクである。加速時用のトルクτｂ１、慣性負荷Ｔａ１については後で詳述する。

搬送ローラ４６によるウェブＷの搬送開始後、図５のステップＳ２において、制御部６は、ウェブＷの搬送速度が印刷搬送速度Ｕｍに到達したか否かを判断する。印刷搬送速度Ｕｍに到達していないと判断した場合（ステップＳ２：ＮＯ）、制御部６は、ステップＳ２を繰り返す。

印刷搬送速度Ｕｍに到達したと判断した場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、ステップＳ３において、制御部６は、図３（ａ）に示すように、印刷搬送速度Ｕｍに到達した時刻ｔ２から、搬送ローラ４６に印刷搬送速度Ｕｍでの定速搬送を開始させる。

また、制御部６は、図５のステップＳ３において、印刷搬送速度Ｕｍでの定速搬送を開始させるとともに、図４（ａ）に示すように、ブレーキ部４４のトルクを定速搬送時用のトルクτｂ２に設定する。具体的には、制御部６は、図４（ｂ）に示すように、時刻ｔ２において、ブレーキドライバ４５への出力電圧をＶｉ１からＶｉ２に切り替える。Ｖｉ２は、定速搬送時用のトルクτｂ２をブレーキ部４４に発生させるための電圧である。定速搬送時用のトルクτｂ２については後で詳述する。

次いで、図５のステップＳ４において、制御部６は、印刷部４Ａ，４Ｂによる印刷ジョブに基づく印刷が終了したか否かを判断する。印刷が終了していないと判断した場合（ステップＳ４：ＮＯ）、制御部６は、ステップＳ４を繰り返す。

印刷が終了したと判断した場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、ステップＳ５において、制御部６は、搬送ローラ４６によるウェブＷの搬送速度の印刷搬送速度Ｕｍからの減速を開始させる。ここで、制御部６は、図３（ａ）に示すように、減速開始の時刻ｔ３から、搬送ローラ４６によるウェブＷの搬送速度を所定の加速度（減速加速度）で減速させる。この減速時の減速加速度は、印刷搬送速度Ｕｍからの減速開始から所定の減速時間Ｎ２後にウェブＷの搬送速度がゼロになる値に設定されている。なお、減速時間Ｎ２は、加速時間Ｎ１と同じ時間であってもよいし、異なる時間であってもよい。

また、制御部６は、図５のステップＳ５において、ウェブＷの搬送速度の減速を開始させるとともに、図４（ａ）に示すように、ブレーキ部４４のトルクを減速時用のトルクτｂ３に設定する。具体的には、制御部６は、図４（ｂ）に示すように、時刻ｔ３において、ブレーキドライバ４５への出力電圧をＶｉ２からＶｉ３に切り替える。Ｖｉ３は、減速時用のトルクτｂ３をブレーキ部４４に発生させるための電圧である。減速時用のトルクτｂ３は、図３（ｂ）に示すウェブＷの減速時における慣性負荷Ｔａ２を加味したトルクである。減速時用のトルクτｂ３、慣性負荷Ｔａ２については後で詳述する。

なお、図４の例では、Ｖｉ０とＶｉ３とが同じ値であり、τｂ０とτｂ３とが同じ値になっている。

ウェブＷの搬送速度の減速開始後、図３（ａ）に示すように、減速開始の時刻ｔ３から減速時間Ｎ２後の時刻ｔ４において、ウェブＷの搬送速度がゼロになる。これにより、図５のステップＳ６において、ウェブＷの搬送が終了し、一連の動作が終了となる。

次に、定速搬送時用のトルクτｂ２について説明する。定速搬送時用のトルクτｂ２は、ウェブＷの定速搬送時において所定の設定張力ＴｐをウェブＷに付与するためのブレーキ部４４のトルクである。

定速搬送時用のトルクτｂ２と設定張力Ｔｐとの関係は、下記の式（４）で表される。

Ｔｐ＝τｂ２×Ｇ／ｒｂ …（４）
ここで、ｒｂは、ブレーキ部４４が接続されたブレーキローラ４３の半径である。Ｇは、ブレーキ部４４に接続された減速器４９の減速比である。

ブレーキ部４４に定速搬送時用のトルクτｂ２を発生させるための電流をＩ２とすると、前述の式（２）のτｂにτｂ２を代入し、ＩにＩ２を代入した下記の式（５）が成り立つ。

τｂ２＝ａ×Ｉ２^３＋ｂ×Ｉ２^２＋ｃ×Ｉ２＋ｄ …（５）
また、Ｉ２は、前述の式（１）のＩにＩ２を代入し、ＶｉにＶｉ２を代入した下記の式（６）により表される。

Ｉ２＝Ｖｉ２／Ｒｅ …（６）
式（４）～式（６）より、下記の式（７）が得られる。

Ｔｐ＝Ｋａ×Ｖｉ２^３＋Ｋｂ×Ｖｉ２^２＋Ｋｃ×Ｖｉ２＋Ｋｄ …（７）
ここで、Ｋａ～Ｋｄは、それぞれ下記の式（８）～式（１１）により表されるものである。

Ｋａ＝ａ×Ｇ／（ｒｂ×Ｒｅ^３） …（８）
Ｋｂ＝ｂ×Ｇ／（ｒｂ×Ｒｅ^２） …（９）
Ｋｃ＝ｃ×Ｇ／（ｒｂ×Ｒｅ） …（１０）
Ｋｄ＝ｄ×Ｇ／ｒｂ …（１１）
定速搬送時用のトルクτｂ２をブレーキ部４４に発生させるための電圧Ｖｉ２は、式（７）をＶｉ２について解くことにより求められる。

次に、ウェブＷの加速時における慣性負荷Ｔａ１および加速時用のトルクτｂ１について説明する。

ウェブＷの加速時における慣性負荷Ｔａ１は、搬送部３における張力発生区間であるブレーキローラ４３と搬送ローラ４６との間の区間の各ローラの慣性モーメントの合計Ｊａと、ウェブＷの加速時におけるブレーキローラ４３の角加速度α１との積である。すなわち、ウェブＷの加速時における慣性負荷Ｔａ１は、下記の式（１２）により算出されるものである。

Ｔａ１＝Ｊａ×α１ …（１２）
ここで、搬送部３のブレーキローラ４３と搬送ローラ４６との間の区間の各ローラの慣性モーメントの合計Ｊａは、ガイドローラ３１～４０、２０本のヘッド下ローラ４１、一対のブレーキローラ４３、一対の搬送ローラ４６、および蛇行制御ローラ５６，５７の慣性モーメントの合計である。

ローラの半径ｒ、長さＬ、質量Ｍとすると、ローラの慣性モーメントＪは、下記の式（１３）により算出されるものである。

Ｊ＝Ｍ×ｒ^２／２ …（１３）
上述したブレーキローラ４３と搬送ローラ４６との間の区間の各ローラの慣性モーメントＪを式（１３）で算出し、それらを合計することで、Ｊａが算出される。

また、ウェブＷの加速時におけるブレーキローラ４３の角加速度α１は、下記の式（１４）により算出されるものである。

α１＝Ｕｒ／Ｎ１ …（１４）
ここで、Ｕｒは、ウェブＷの定速搬送時（時刻ｔ２～ｔ３）におけるブレーキローラ４３の角速度であり、下記の式（１５）により表される。

Ｕｒ＝Ｕｍ／（ｒｂ×Ｇ） …（１５）
加速時用のトルクτｂ１は、ウェブＷの加速時においてもウェブＷの張力を設定張力Ｔｐとするためのものである。加速時用のトルクτｂ１は、定速搬送時用のトルクτｂ２からウェブＷの加速時における慣性負荷Ｔａ１を差し引いたものである。すなわち、加速時用のトルクτｂ１は、下記の式（１６）により表される。

τｂ１＝τｂ２－Ｔａ１ …（１６）
式（４）、式（１２）、式（１６）により、加速時用のトルクτｂ１が算出可能である。

加速時用のトルクτｂ１をブレーキ部４４に発生させるための電流をＩ１とすると、前述の式（２）のτｂにτｂ１を代入し、ＩにＩ１を代入した下記の式（１７）が成り立つ。

τｂ１＝ａ×Ｉ１^３＋ｂ×Ｉ１^２＋ｃ×Ｉ１＋ｄ …（１７）
式（１７）をＩ１について解くことにより、Ｉ１が算出される。

そして、下記の式（１８）により、加速時用のトルクτｂ１をブレーキ部４４に設定するためにブレーキドライバ４５に供給する電圧Ｖｉ１が求められる。

Ｖｉ１＝Ｒｅ×Ｉ１ …（１８）
次に、ウェブＷの減速時における慣性負荷Ｔａ２および減速時用のトルクτｂ３について説明する。

ウェブＷの減速時における慣性負荷Ｔａ２は、上述した張力発生区間の各ローラの慣性モーメントの合計Ｊａと、ウェブＷの減速時におけるブレーキローラ４３の角加速度α２との積である。すなわち、ウェブＷの減速時における慣性負荷Ｔａ２は、下記の式（１９）により算出されるものである。

Ｔａ２＝Ｊａ×α２ …（１９）
ウェブＷの減速時におけるブレーキローラ４３の角加速度α２は、下記の式（２０）により算出されるものである。

α２＝－Ｕｒ／Ｎ２ …（２０）
減速時用のトルクτｂ３は、ウェブＷの減速時においてもウェブＷの張力を設定張力Ｔｐとするためのものである。減速時用のトルクτｂ３は、定速搬送時用のトルクτｂ２にウェブＷの減速時における慣性負荷Ｔａ２の大きさを加えたものである。すなわち、減速時用のトルクτｂ３は、下記の式（２１）により表される。

τｂ３＝τｂ２＋｜Ｔａ２｜ …（２１）
式（４）、式（１９）、式（２１）により、減速時用のトルクτｂ３が算出可能である。

減速時用のトルクτｂ３をブレーキ部４４に発生させるための電流をＩ３とすると、前述の式（２）のτｂにτｂ３を代入し、ＩにＩ３を代入した下記の式（２２）が成り立つ。

τｂ３＝ａ×Ｉ３^３＋ｂ×Ｉ３^２＋ｃ×Ｉ３＋ｄ …（２２）
式（２２）をＩ３について解くことにより、Ｉ３が算出される。

そして、下記の式（２３）により、減速時用のトルクτｂ３をブレーキ部４４に設定するためにブレーキドライバ４５に供給する電圧Ｖｉ３が求められる。

Ｖｉ３＝Ｒｅ×Ｉ３ …（２３）
以上説明したように、印刷装置１では、制御部６は、ウェブＷの加速時、減速時において、ブレーキ部４４のトルクを、それぞれウェブＷの加速時、減速時の搬送部３における慣性負荷分を加味したトルクに設定する制御を行う。これにより、ウェブＷの加速時および減速時における慣性負荷の張力への影響を抑制できるので、ウェブＷの搬送開始から搬送終了までの間における張力変化を低減できる。

ここで、本実施形態とは異なり、ウェブＷの加速時および減速時においても、慣性負荷分を加味せず、定速搬送時と同じトルクをブレーキ部４４に設定した場合、慣性負荷の影響により、加速時におけるウェブＷの張力は設定張力より大きくなり、減速時におけるウェブＷの張力は設定張力より小さくなる。このため、ウェブＷの加速が終了したときに張力が低減することでウェブＷがたるみ、ヘッドユニット５８のインクジェットヘッドにウェブＷが接触するおそれがある。また、ウェブＷの減速時には、減速により張力が低減することでウェブＷがたるみ、インクジェットヘッドにウェブＷが接触するおそれがある。これに対し、本実施の形態では、上述のように、ウェブＷの搬送開始から搬送終了までの間における張力変化を低減でき、インクジェットヘッドへのウェブＷの接触を低減できる。

また、印刷装置１では、ウェブの加速時および減速時における加速度を小さくすることなく、ブレーキ部４４のトルクの制御によりウェブＷの張力変化を低減できるので、ウェブＷにおいて印刷に使用されずに無駄になる部分（損紙）の増大は抑えられる。

したがって、印刷装置１によれば、ウェブＷの無駄になる部分の増大を抑えつつ、ウェブＷの張力変化を低減できる。

［第２実施形態］
次に、上述した第１実施形態の一部を変更した第２実施形態について説明する。

第２実施形態の印刷装置の概略構成は、図１、図２に示した第１実施形態の印刷装置と同様である。

第２実施形態は、ブレーキ部４４のトルクを変化させる際において、ブレーキ部４４のトルクを漸次的に変化させる点が、第１実施形態とは異なる。

図６（ａ）は、第２実施形態における搬送部３でのウェブＷの搬送時におけるブレーキ部４４のトルクの推移を示す図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）のようにトルクを制御するためのブレーキ部４４の制御信号の波形を示す図である。

図６（ａ）に示すように、制御部６は、慣性負荷分を加味したトルクに設定するためにブレーキ部４４のトルクを変化させる際、および慣性負荷分を加味したトルクの設定の終了時にブレーキ部４４のトルクを変化させる際、ブレーキ部４４のトルクを漸次的に変化させる。

具体的には、制御部６は、ブレーキ部４４のトルクをウェブＷの搬送開始前のトルクτｂ０から加速時用のトルクτｂ１に変化させる際、図６（ｂ）に示すように、ウェブＷの搬送開始時点である時刻ｔ１から、ブレーキドライバ４５への出力電圧をＶｉ０から徐々に低減させ始める。そして、制御部６は、出力電圧がＶｉ１に到達すると、ウェブＷの加速期間が終了する時刻ｔ２まで電圧Ｖｉ１を維持する。これにより、図６（ａ）に示すように、ブレーキ部４４のトルクがτｂ０から漸次的に変化し、トルクがτｂ１に到達すると、時刻ｔ２までτｂ１が維持される。

また、制御部６は、ブレーキ部４４のトルクを加速時用のトルクτｂ１から定速搬送時用のトルクτｂ２に変化させる際、図６（ｂ）に示すように、ウェブＷの加速終了時点である時刻ｔ２から、ブレーキドライバ４５への出力電圧をＶｉ１から徐々に増大させる。そして、制御部６は、出力電圧がＶｉ２に到達した後、ウェブＷの低速搬送中は電圧Ｖｉ２を維持する。これにより、図６（ａ）に示すように、ブレーキ部４４のトルクがτｂ１から漸次的に変化し、トルクがτｂ２に到達すると、時刻ｔ３までτｂ２が維持される。

また、制御部６は、ブレーキ部４４のトルクを定速搬送時用のトルクτｂ２から減速時用のトルクτｂ３に変化させる際、図６（ｂ）に示すように、ウェブＷの減速開始時点である時刻ｔ３から、ブレーキドライバ４５への出力電圧をＶｉ２から徐々に増大させる。そして、制御部６は、出力電圧がＶｉ３に到達すると、その電圧Ｖｉ３を維持する。これにより、図６（ａ）に示すように、ブレーキ部４４のトルクがτｂ２から漸次的に変化し、トルクがτｂ３に到達すると、そのトルクτｂ３が維持される。

上述のようにブレーキ部４４のトルクを漸次的に変化させるのは、ブレーキ部４４のトルクの急激な変化によるウェブＷの張力変化を抑えるためである。

ブレーキ部４４のトルクを漸次的に変化させる際の変化率は、例えば、ブレーキ部４４のトルクの変化によるウェブＷの張力変化で生じる振動の大きさが、インクジェットヘッドにウェブＷが接触しない程度に抑えられる範囲で、実験に基づき決定される。

また、ブレーキ部４４のトルクを加速時用のトルクτｂ１から定速搬送時用のトルクτｂ２に漸次的に変化させる際の変化率については、印刷装置１で予め設定された印刷準備完了のタイミングまでにブレーキ部４４のトルクの変更を終了できるように設定される。

これは、次のような理由によるものである。すなわち、印刷準備が完了して印刷開始した後にブレーキ部４４のトルクの変更が終了すると、トルクの変更終了時のウェブＷの張力変化による挙動の乱れにより、印刷画質が低下するおそれがある。また、このような印刷画質の低下を回避するために印刷開始のタイミングを遅らせると、損紙が増大する。そこで、上述のように、加速時用のトルクτｂ１から定速搬送時用のトルクτｂ２に漸次的に変化させる際の変化率については、損紙の増大を回避しつつ印刷画質の低下を回避するために、印刷準備完了のタイミングまでにブレーキ部４４のトルクの変更を終了できるように設定される。

以上説明したように、第２実施形態では、制御部６が、ブレーキ部４４のトルクを変化させる際において、ブレーキ部４４のトルクを漸次的に変化させるので、ブレーキ部４４のトルクの急激な変化によるウェブＷの張力変化が抑えられる。これにより、ウェブＷの張力変化をより低減できる。

［その他の実施形態］
上述のように、本発明は第１および第２実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。

上述した第１および第２実施形態では、ウェブＷの加速時および減速時において、ブレーキ部４４のトルクを、それぞれの慣性負荷分を加味したトルクに設定する制御を行った。しかし、ウェブＷの加速時におけるブレーキ部４４のトルクをウェブＷの加速時における慣性負荷分を加味したトルクに設定する制御、およびウェブＷの減速時におけるブレーキ部４４のトルクをウェブＷの減速時における慣性負荷分を加味したトルクに設定する制御のいずれかを省略してもよい。この場合でも、ウェブＷの加速時または減速時の張力を定速搬送時の設定張力と同等にすることができるので、ウェブＷの張力変化を低減できる。

上述した第１および第２実施形態では、ブレーキ部４４がパウダーブレーキからなるものとして説明したが、ブレーキ部４４が他の種類のブレーキであってもよい。

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

［付記］
本出願は、以下の発明を開示する。

（付記１）
ウェブにブレーキをかけるブレーキ部を有し、前記ブレーキ部のトルクによりウェブにブレーキをかけて張力を付与しつつウェブを搬送する搬送部と、
前記搬送部を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、ウェブの加速時における前記ブレーキ部のトルクをウェブの加速時の前記搬送部における慣性負荷分を加味したトルクに設定する制御、およびウェブの減速時における前記ブレーキ部のトルクをウェブの減速時の前記搬送部における慣性負荷分を加味したトルクに設定する制御のうちの少なくともいずれかを行うことを特徴とする搬送装置。

（付記２）
前記制御部は、慣性負荷分を加味したトルクに設定するために前記ブレーキ部のトルクを変化させる際、および慣性負荷分を加味したトルクの設定の終了時に前記ブレーキ部のトルクを変化させる際において、前記ブレーキ部のトルクを漸次的に変化させることを特徴とする付記１に記載の搬送装置。

１印刷装置
２巻出部
３搬送部
４Ａ，４Ｂ印刷部
５巻取部
６制御部
３１～４０ガイドローラ
４１ヘッド下ローラ
４２蛇行制御部
４３，６２ブレーキローラ
４４，６３ブレーキ部
４６搬送ローラ
４７搬送モータ
５６，５７蛇行制御ローラ
６５巻取軸
６６巻取モータ

Claims

ウェブにブレーキをかけるブレーキ部、前記ブレーキ部のトルクによりウェブにブレーキをかけて張力を付与しつつウェブを搬送する搬送ローラ、および前記ブレーキ部と前記搬送ローラとの間においてウェブに沿って配置された少なくとも１つのローラを有する搬送部と、
前記搬送部を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、ウェブの加速時における前記ブレーキ部のトルクをウェブの定速搬送時における前記ブレーキ部のトルクからウェブの加速時における前記少なくとも１つのローラおよび前記搬送ローラの慣性負荷を差し引いた値に設定する制御、およびウェブの減速時における前記ブレーキ部のトルクをウェブの定速搬送時における前記ブレーキ部のトルクにウェブの減速時における前記少なくとも１つのローラおよび前記搬送ローラの慣性負荷の大きさを加えた値に設定する制御のうちの少なくともいずれかを行うことを特徴とする搬送装置。
前記制御部は、ウェブの加速時におけるトルクに設定するために前記ブレーキ部のトルクを変化させる際、ウェブの加速時におけるトルクの設定の終了時に前記ブレーキ部のトルクを変化させる際、およびウェブの減速時におけるトルクに設定するために前記ブレーキ部のトルクを変化させる際において、前記ブレーキ部のトルクを漸次的に変化させることを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。