JP7019363B2 - 搬送装置 - Google Patents

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（例えば、特許文献１参照）。

このような印刷装置として、ウェブがロール状に巻かれたウェブロールの回転にブレーキをかけるとともにウェブロールからウェブを巻き出して搬送しつつ、インクジェットヘッドからインクを吐出してウェブに画像を印刷するものがある。この印刷装置では、ウェブロールの回転にブレーキをかけることで、良好な印刷画質を得るための適切な張力をウェブに付与している。

特開２０１１－７９６５１号公報

上述した印刷装置では、ウェブの搬送終了時における減速時において、慣性によりウェブロールの回転速度がウェブの搬送速度に対して速くなり、ウェブにたるみが生じることがある。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。

本発明は上記に鑑みてなされたもので、ウェブのたるみを抑制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、ウェブをウェブロールから巻き出しつつ搬送する搬送部と、前記ウェブロールの回転にブレーキをかけるブレーキ部と、前記ブレーキ部のトルクにより前記ウェブロールの回転にブレーキをかけてウェブに張力を付与しながら、前記搬送部によりウェブを前記ウェブロールから巻き出しつつ搬送するよう制御する制御部とを備え、前記制御部は、ウェブの減速時における前記ブレーキ部のトルクを、前記ウェブロールの慣性負荷分を加味したトルクに設定することを特徴とする。

本発明の搬送装置によれば、ウェブのたるみを抑制できる。

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。 印刷装置の動作を説明するためのフローチャートである。 （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ロール径の推移を示す図である。（ｃ）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。 通常停止モードにおける、ウェブの減速開始時点のロール径に応じたブレーキ部のトルク、ウェブロールの慣性負荷の大きさ、およびウェブロールの慣性負荷分を加味したブレーキ部のトルクの、ウェブの減速開始時点のロール径との関係の一例を示す図である。 緊急停止モードにおける、ウェブの減速開始時点のロール径に応じたブレーキ部のトルク、ウェブロールの慣性負荷の大きさ、およびウェブロールの慣性負荷分を加味したブレーキ部のトルクの、ウェブの減速開始時点のロール径との関係の一例を示す図である。 （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ロール径の推移を示す図である。（ｃ）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。

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、ウェブロール保持部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、ウェブロール保持部２と搬送部３と制御部６とが、搬送装置を構成する。

ウェブロール保持部２は、ウェブロール７を保持する。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。ウェブロール保持部２は、ウェブロール支持軸１１と、ガイドローラ１２と、ブレーキ部１３と、ブレーキドライバ１４と、減速器１５と、エンコーダ１６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。

ガイドローラ１２は、ウェブロール７と後述する搬送部３のガイドローラ２１との間でウェブＷをガイドする。ガイドローラ１２は、搬送されるウェブＷに従動回転する。

ブレーキ部１３は、ウェブロール支持軸１１の回転にブレーキをかけることで、ウェブロール７の回転にブレーキをかけるものである。ブレーキ部１３は、パウダーブレーキからなる。

ブレーキドライバ１４は、ブレーキ部１３を駆動させる。

減速器１５は、ウェブロール支持軸１１の回転を所定の減速比でブレーキ部１３の出力軸に伝達する。

エンコーダ１６は、ウェブロール支持軸１１（ウェブロール７）の所定の回転角度ごとにパルス信号を出力する。

搬送部３は、ウェブＷをウェブロール７から巻き出しつつ搬送する。搬送部３は、ガイドローラ２１～３０と、２０本のヘッド下ローラ３１と、蛇行制御部３２と、一対の搬送ローラ３３と、搬送モータ３４と、モータドライバ３５と、減速器３６と、エンコーダ３７とを備える。

ガイドローラ２１，２２は、ウェブロール７と蛇行制御部３２との間でウェブＷをガイドする。ガイドローラ２１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２２は、ガイドローラ２１と後述する蛇行制御部３２の蛇行制御ローラ３８との間に配置されている。ガイドローラ２１，２２は、搬送されるウェブＷに従動回転する。

ガイドローラ２３～２９は、蛇行制御部３２と搬送ローラ３３との間でウェブＷをガイドする。ガイドローラ２３は、後述する蛇行制御部３２の蛇行制御ローラ３９の左方のやや上方に配置されている。ガイドローラ２４は、ガイドローラ２３の上方に配置されている。ガイドローラ２５は、ガイドローラ２４と同じ高さで、ガイドローラ２４の右方に配置されている。ガイドローラ２６は、ガイドローラ２５の下方であって、ガイドローラ２３より高い位置に配置されている。ガイドローラ２７は、ガイドローラ２６の左方であって、ガイドローラ２３，４４間のウェブＷの右側近傍であり、ガイドローラ２６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２８は、ガイドローラ２７の右下方に配置されている。ガイドローラ２９は、ガイドローラ２８のやや右側の下方に配置されている。ガイドローラ２３～２９は、搬送されるウェブＷに従動回転する。

ガイドローラ３０は、搬送ローラ３３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３０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３０は、搬送されるウェブＷに従動回転する。

ヘッド下ローラ３１は、ガイドローラ２４，２５間およびガイドローラ２６，２７間において、後述するヘッドユニット４１の下でウェブＷを支持する。ガイドローラ２４，２５間およびガイドローラ２６，２７間に、それぞれ１０本ずつのヘッド下ローラ３１が配置されている。そして、ヘッド下ローラ３１は、各ヘッドユニット４１の直下に２本ずつ配置されている。ヘッド下ローラ３１は、搬送されるウェブＷに従動回転する。

蛇行制御部３２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３２は、蛇行制御ローラ３８，３９を備える。

蛇行制御ローラ３８，３９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３８，３９は、搬送されるウェブＷに従動回転する。蛇行制御ローラ３８，３９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３８は、ガイドローラ２２の右方に配置されている。蛇行制御ローラ３９は、蛇行制御ローラ３８の上方に配置されている。

一対の搬送ローラ３３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３３のうちの一方の搬送ローラ３３は搬送モータ３４により回転駆動され、他方の搬送ローラ３３は一方の搬送ローラ３３に従動回転する。一対の搬送ローラ３３は、ガイドローラ２９，３０間に配置されている。

搬送モータ３４は、一対の搬送ローラ３３のうちの一方の搬送ローラ３３を回転駆動させる。

モータドライバ３５は、搬送モータ３４を駆動させる。

減速器３６は、搬送モータ３４の出力軸の回転を所定の減速比で一方の搬送ローラ３３に伝達する。

エンコーダ３７は、搬送モータ３４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２４，２５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２６，２７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４１を備える。

ヘッドユニット４１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４１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４６と、ブレーキローラ４７と、ブレーキ部４８と、ブレーキドライバ４９と、巻取軸５０と、巻取モータ５１と、モータドライバ５２と、減速器５３，５４とを備える。

バッファ部４６は、搬送部３のガイドローラ３０とブレーキローラ４７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４６は、支持ローラ５６，５７と、ダンサーローラ５８とを備える。

支持ローラ５６，５７は、ガイドローラ３０とブレーキローラ４７との間においてウェブＷを支持する。支持ローラ５６，５７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。支持ローラ５６，５７は、搬送されるウェブＷに従動回転する。

ダンサーローラ５８は、支持ローラ５６，５７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３０とブレーキローラ４７との間におけるウェブＷのたるみがバッファ部４６に吸収される。ダンサーローラ５８は、ガイドローラ３０とブレーキローラ４７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４７は、巻取軸５０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４７は、巻取軸５０に巻き取られるウェブＷに従動回転する。

ブレーキ部４８は、ブレーキローラ４７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５０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５０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４９は、ブレーキ部４８を駆動させる。

巻取軸５０は、ウェブＷを巻き取って保持する。

巻取モータ５１は、巻取軸５０を図１における時計回り方向に回転させる。巻取軸５０の回転により、ウェブＷが巻取軸５０に巻き取られる。

モータドライバ５２は、巻取モータ５１を駆動させる。

減速器５３は、ブレーキローラ４７の回転を所定の減速比でブレーキ部４８の出力軸に伝達する。減速器５４は、巻取モータ５１の出力軸の回転を所定の減速比で巻取軸５０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、ブレーキ部１３のトルクによりウェブロール７の回転にブレーキをかけてウェブＷに張力を付与しながら、搬送部３によりウェブＷをウェブロール７から巻き出しつつ搬送し、巻取部５によりウェブＷを巻き取るよう制御する。そして、制御部６は、搬送されるウェブＷに対して、印刷部４Ａ，４Ｂのヘッドユニット４１からインクを吐出させて画像を印刷させる。

また、制御部６は、印刷のためのウェブＷの搬送終了時の減速時において、ブレーキ部１３のトルクを、ウェブロール７の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。

図３は、印刷装置１の動作を説明するためのフローチャートである。図４（ａ）は、搬送部３によるウェブＷの搬送速度の推移を示す図である。図４（ｂ）は、ウェブロール７の直径であるロール径Ｄｒの推移を示す図である。図４（ｃ）は、第１実施形態におけるブレーキ部１３のトルクの推移を示す図である。

印刷ジョブが入力されると、図３のステップＳ１において、制御部６は、搬送部３および巻取部５の駆動を開始させて、ロール径計算のためのウェブＷの搬送を開始させる。

ロール径計算のためのウェブＷの搬送を開始させると、制御部６は、図４（ａ）に示すように、搬送開始の時刻ｔ１から、搬送ローラ３３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。

ウェブＷの搬送開始後、搬送ローラ３３によるウェブＷの搬送速度が所定のロール径計算搬送速度Ｕｃに到達すると、制御部６は、その時刻ｔ２から、搬送ローラ３３にロール径計算搬送速度ＵｃでのウェブＷの定速搬送を開始させる。

ここで、制御部６は、エンコーダ３７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３５を介して搬送モータ３４を駆動制御することで、搬送ローラ３３によるウェブＷの搬送速度の制御を行う。

上述のロール径計算搬送速度Ｕｃは、ロール径計算のためにウェブＷを搬送する際の搬送速度として予め設定されたものである。ロール径計算搬送速度Ｕｃは、印刷時におけるウェブＷの搬送速度である印刷搬送速度Ｕｍよりも低速に設定されている。

ロール径計算搬送速度Ｕｃでの定速搬送開始後、図３のステップＳ２において、制御部６は、ロール径Ｄｒの計算を行う。

ロール径Ｄｒは、搬送ローラ３３によるウェブＷの搬送速度をＵ、ウェブロール７の回転速度をＮとすると、下記の式（１）により算出される。

Ｄｒ＝Ｕ／（Ｎ×π） …（１）
ここで、ロール径計算搬送速度ＵｃでのウェブＷの搬送時におけるロール径をＤｒｓとする。ステップＳ２において、ロール径Ｄｒｓを算出するために、制御部６は、エンコーダ１６の出力パルス信号に基づき、ウェブロール７の回転速度Ｎｓを算出する。そして、制御部６は、算出した回転速度Ｎｓ、ロール径計算搬送速度Ｕｃをそれぞれ式（１）のＮ，Ｕに代入することで、ロール径Ｄｒｓを算出する。

ロール径Ｄｒｓの計算が終了すると、図３のステップＳ３において、制御部６は、図４（ｃ）に示すように、ブレーキ部１３のトルクを、初期値τ０からロール径Ｄｒｓに応じたトルクτｃｓに切り替えて設定する（時刻ｔ３）。

ここで、印刷装置１におけるウェブＷの設定張力をＴｓｂ、ブレーキ部１３に接続された減速器１５の減速比をＧとすると、設定張力Ｔｓｂに対応するブレーキ部１３のトルクτｃは、下記の式（２）により表される。

τｃ＝Ｔｓｂ×Ｄｒ／（２×Ｇ） …（２）
ステップＳ２で算出されるロール径Ｄｒｓに応じたトルクτｃｓは、式（２）のＤｒにＤｒｓを代入することで算出される。

ここで、ブレーキ部１３を制御するために、制御部６は、ブレーキドライバ１４に電圧を供給する。ブレーキドライバ１４は、電圧を電流に変換し、電流をブレーキ部１３に供給する。ブレーキ部１３は、供給された電流に応じたトルクを発生する。

設定張力Ｔｓｂに対応するトルクτｃをブレーキ部１３に発生させるための電流をＩｃとすると、τｃとＩｃとの関係は、下記の式（３）で表される。

τｃ＝ａ×Ｉｃ^３＋ｂ×Ｉｃ^２＋ｃ×Ｉｃ＋ｄ …（３）
ここで、ａ，ｂ，ｃ，ｄは、パウダーブレーキであるブレーキ部１３の特性によって決まっている係数である。

また、ブレーキドライバ１４により電流Ｉｃに変換される電圧をＶｃとすると、ＩｃとＶｃとの関係は、下記の式（４）で表される。

Ｉｃ＝Ｖｃ／Ｒｅ …（５）
ここで、Ｒｅは、ブレーキドライバ１４が有する電圧を電流に変換する回路の抵抗値である。

式（２）～式（４）より、下記の式（５）が得られる。

Ｔｓｂ＝Ｋａ×Ｖｃ^３＋Ｋｂ×Ｖｃ^２＋Ｋｃ×Ｖｃ＋Ｋｄ …（５）
ここで、Ｋａ～Ｋｄは、それぞれ下記の式（６）～式（９）により表されるものである。

Ｋａ＝２×ａ×Ｇ／（Ｄｒ×Ｒｅ^３） …（６）
Ｋｂ＝２×ｂ×Ｇ／（Ｄｒ×Ｒｅ^２） …（７）
Ｋｃ＝２×ｃ×Ｇ／（Ｄｒ×Ｒｅ） …（８）
Ｋｄ＝２×ｄ×Ｇ／Ｄｒ …（９）
ブレーキ部１３にトルクτｃを設定するためにブレーキドライバ１４に供給する電圧Ｖｃは、式（５）をＶｃについて解くことにより求められる。

したがって、ステップＳ２で算出されたロール径Ｄｒｓに応じたトルクτｃｓをブレーキ部１３を設定するためにブレーキドライバ１４に供給する電圧をＶｃｓとすると、Ｖｃｓは、式（６）～式（９）のＤｒにＤｒｓを代入して得られたＫａ～Ｋｄを適用し、ＶｃにＶｃｓを代入した式（５）をＶｃｓについて解くことにより求められる。

ブレーキ部１３のトルクをロール径Ｄｒｓに応じたトルクτｃｓに設定した後、図３のステップＳ４において、制御部６は、ロール径計算のためのウェブＷの搬送を終了させる。

すなわち、図４（ａ）に示すように、制御部６は、ブレーキ部１３にトルクτｃｓを設定した時刻ｔ３の後の時刻ｔ４において、搬送ローラ３３によるウェブＷの搬送速度の減速を開始させ、時刻ｔ５においてウェブＷの搬送を停止させる。また、制御部６は、巻取部５の駆動を停止させる。

次いで、図３のステップＳ５において、制御部６は、搬送部３および巻取部５の駆動を開始させて、印刷のためのウェブＷの搬送を開始させる。

印刷のためのウェブＷの搬送を開始させると、制御部６は、図４（ａ）に示すように、搬送開始の時刻ｔ６から、搬送ローラ３３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。

ウェブＷの搬送開始後、搬送ローラ３３によるウェブＷの搬送速度が所定の印刷搬送速度Ｕｍに到達すると、制御部６は、その時刻ｔ７から、搬送ローラ３３に印刷搬送速度ＵｍでのウェブＷの定速搬送を開始させる。

印刷搬送速度ＵｍでのウェブＷの定速搬送の開始後、図３のステップＳ６において、制御部６は、印刷ジョブに基づく印刷部４Ａ，４Ｂによる印刷を開始させる。

ここで、印刷搬送速度ＵｍでのウェブＷの定速搬送の開始時点（時刻ｔ７）では、ロール径計算のためのウェブＷの搬送開始（時刻ｔ１）からのロール径Ｄｒの減少量は小さい。すなわち、印刷搬送速度ＵｍでのウェブＷの定速搬送の開始時点までは、図４（ｂ）に示すように、ロール径Ｄｒはほぼ一定である。このため、図４（ｃ）に示すように、印刷搬送速度ＵｍでのウェブＷの定速搬送の開始時点まで、ブレーキ部１３のトルクは、ロール径計算のためのウェブＷの搬送中に計算されたロール径Ｄｒｓに応じたトルクτｃｓに設定されている。

ただし、ウェブＷの搬送開始からの時間の経過とともに、徐々にロール径Ｄｒは小さくなっていく。これに対し、制御部６は、印刷搬送速度ＵｍでのウェブＷの定速搬送の期間において、ロール径Ｄｒをリアルタイムで計算し、その計算結果に応じたトルクτｃをブレーキ部１３にリアルタイムで設定する。これにより、ウェブＷの張力が設定張力Ｔｓｂで一定に保たれる。

具体的には、制御部６は、エンコーダ１６の出力パルス信号に基づき、ウェブロール７の回転速度Ｎをリアルタイムで計算し、前述の式（１）のＵを印刷搬送速度Ｕｍとして、回転速度Ｎに応じたロール径Ｄｒを式（１）に基づき算出する。そして、制御部６は、ロール径Ｄｒに応じたトルクτｃを前述の式（２）により算出し、そのトルクτｃをブレーキ部１３に設定する。ブレーキ部１３にトルクτｃを設定するためにブレーキドライバ１４に供給する電圧Ｖｃは、前述のように、式（５）をＶｃについて解くことで求められる。

図３に戻り、ステップＳ７において、制御部６は、緊急停止指令が入力されたか否かを判断する。ここで、緊急停止指令は、ユーザにより緊急停止ボタン（図示せず）が押下された場合や、印刷装置１に対するユーザの誤操作により緊急停止スイッチ（図示せず）がオンになった場合に、制御部６に入力されるものである。

緊急停止指令が入力されていないと判断した場合（ステップＳ７：ＮＯ）、ステップＳ８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Ｓ８：ＮＯ）、制御部６は、ステップＳ７に戻る。

印刷が終了したと判断した場合（ステップＳ８：ＹＥＳ）、ステップＳ９において、制御部６は、通常停止モードでの搬送停止動作によりウェブＷの搬送を終了させる。通常停止モードは、印刷搬送速度ＵｍからウェブＷが停止するまでの時間を所定の通常減速時間Ｓｎとする搬送停止動作を行う停止モードである。

具体的には、制御部６は、図４（ａ）に示すように、印刷部４Ａ，４Ｂによる印刷終了後の時刻ｔ１０から、搬送ローラ３３によるウェブＷの搬送速度の減速を、通常停止モード用の減速加速度で減速させる。そして、制御部６は、時刻ｔ１０から通常減速時間Ｓｎ後の時刻ｔ１１において、搬送ローラ３３によるウェブＷの搬送を停止させる。ここで、通常停止モード用の減速加速度は、印刷搬送速度Ｕｍからの減速開始から通常減速時間Ｓｎ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ものである。

また、制御部６は、搬送ローラ３３によるウェブＷの搬送速度の減速および搬送停止に応じて、巻取部５によるウェブＷの巻取速度の減速および巻取停止を行わせる。

また、制御部６は、通常停止モードでの搬送停止動作において、ウェブＷの減速時におけるブレーキ部１３のトルクを、図４（ｃ）に示すように、通常減速時間Ｓｎに応じたウェブロール７の慣性負荷Ｔａｎ分を加味したトルクτｄｎに設定する。

ここで、印刷搬送速度ＵｍからウェブＷが停止するまでの減速時のウェブロール７の慣性負荷Ｔａは、ウェブロール７の慣性モーメントＪと、印刷搬送速度ＵｍからウェブＷが停止するまでのウェブロール７の角加速度αとの積である。すなわち、慣性負荷Ｔａは、下記の式（１０）により表される。

Ｔａ＝Ｊ×α …（１０）
ウェブロール７の慣性モーメントＪは、ウェブロール７の質量をＭとし、ウェブロール７が円柱形状であるとみなして、下記の式（１１）により表される。

Ｊ＝Ｍ×Ｄｒ^２／８ …（１１）
ウェブロール７の質量Ｍは、下記の式（１２）で表される。

Ｍ＝（Ｄｒ^２－Ｄｃ^２）×π×Ｗａ×Ｂ／（４×Ｈ） …（１２）
ここで、Ｄｃは、ウェブロール７の中空上の芯の直径である。Ｗａは、ウェブＷの幅（ウェブロール７の長さ）である。Ｂは、ウェブＷの坪量である。Ｈは、ウェブＷの厚さである。

印刷搬送速度ＵｍからウェブＷが停止するまでのウェブロール７の角加速度αは、下記の式（１３）で表される。

α＝－２×Ｕｍ／（Ｄｒ×Ｓ×Ｇ） …（１３）
ここで、Ｓは、印刷搬送速度ＵｍからウェブＷが停止するまで時間である減速時間である。

式（１０）～式（１３）から、ウェブロール７の慣性負荷Ｔａは、下記の式（１４）で表される。

通常減速時間Ｓｎに応じたウェブロール７の慣性負荷Ｔａｎは、通常停止モードでの印刷搬送速度Ｕｍからの減速開始時点（時刻ｔ１０）におけるロール径Ｄｒｅ、通常減速時間Ｓｎを、式（１４）のＤｒ，Ｓにそれぞれ代入することで算出されるものである。

通常停止モードでの通常減速時間Ｓｎに応じたウェブロール７の慣性負荷Ｔａｎ分を加味したトルクτｄｎは、下記の式（１５）により算出される。

ここで、τｃｅは、図４（ｃ）に示すように、通常停止モードでの印刷搬送速度Ｕｍからの減速開始時点（時刻ｔ１０）におけるロール径Ｄｒｅに応じたブレーキ部１３のトルクである。

すなわち、τｄｎは、通常停止モードでの印刷搬送速度Ｕｍからの減速開始時点におけるロール径Ｄｒｅに応じたトルクτｃｅに、通常減速時間Ｓｎに応じたウェブロール７の慣性負荷Ｔａｎの大きさ（絶対値）を加えたものである。

τｃｅをブレーキ部１３に設定するためにブレーキドライバ１４に供給する電圧をＶｃｅとすると、Ｖｃｅは、式（６）～式（９）のＤｒにＤｒｅを代入して得られたＫａ～Ｋｄを適用し、ＶｃにＶｃｅを代入した式（５）をＶｃｅについて解くことで求められる。

また、τｄｎをブレーキ部１３に発生させるための電流をＩｃｎとすると、前述の式（３）のτｃにτｄｎを代入し、ＩｃにＩｃｎを代入した下記の式（１６）が成り立つ。

τｄｎ＝ａ×Ｉｃｎ^３＋ｂ×Ｉｃｎ^２＋ｃ×Ｉｃｎ＋ｄ …（１６）
式（１６）をＩｃｎについて解くことにより、Ｉｃｎが算出される。

そして、下記の式（１７）により、τｄｎをブレーキ部１３に設定するためにブレーキドライバ１４に供給する電圧Ｖｃｎが求められる。

Ｖｃｎ＝Ｒｅ×Ｉｃｎ …（１７）
制御部６は、通常停止モードでの印刷搬送速度Ｕｍからの減速開始時点（時刻ｔ１０）において、ブレーキドライバ１４への出力電圧をＶｃｅからＶｃｎに変化させることで、ブレーキ部１３のトルクをτｃｅからτｄｎに変化させる。これにより、通常停止モードでのウェブロール７の慣性負荷（減速分トルク）Ｔａｎ分を加味したトルクτｄｎがブレーキ部１３に設定される。

図３に戻り、ステップＳ７において、緊急停止指令が入力されたと判断した場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、ステップＳ１０において、制御部６は、緊急停止モードでの搬送停止動作によりウェブＷの搬送を終了させる。緊急停止モードは、印刷搬送速度ＵｍからウェブＷが停止するまでの時間を通常減速時間Ｓｎより短い緊急停止減速時間Ｓｐとする搬送停止動作を行う停止モードである。

具体的には、制御部６は、図４（ａ）に示すように、緊急停止指令の入力後の時刻ｔ８から、搬送ローラ３３によるウェブＷの搬送速度の減速を、緊急停止モード用の減速加速度で減速させる。そして、制御部６は、時刻ｔ８から緊急停止減速時間Ｓｐ後の時刻ｔ９において、搬送ローラ３３によるウェブＷの搬送を停止させる。ここで、緊急停止モード用の減速加速度は、印刷搬送速度Ｕｍからの減速開始から緊急停止減速時間Ｓｐ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ものである。

また、制御部６は、搬送ローラ３３によるウェブＷの搬送速度の減速および搬送停止に応じて、巻取部５によるウェブＷの巻取速度の減速および巻取停止を行わせる。

また、制御部６は、緊急停止モードでの搬送停止動作において、ウェブＷの減速時におけるブレーキ部１３のトルクを、図４（ｃ）に示すように、緊急停止減速時間Ｓｐに応じたウェブロール７の慣性負荷（減速分トルク）Ｔａｐ分を加味したトルクτｄｐに設定する。

緊急停止減速時間Ｓｐに応じたウェブロール７の慣性負荷Ｔａｐは、緊急停止モードでの印刷搬送速度Ｕｍからの減速開始時点（時刻ｔ８）におけるロール径Ｄｒｆ、緊急停止減速時間Ｓｐを、式（１４）のＤｒ，Ｓにそれぞれ代入することで算出されるものである。

緊急停止モードにおける緊急停止減速時間Ｓｐに応じたウェブロール７の慣性負荷Ｔａｐ分を加味したトルクτｄｐは、下記の式（１８）により算出される。

ここで、τｃｆは、図４（ｃ）に示すように、緊急停止モードでの印刷搬送速度Ｕｍからの減速開始時点（時刻ｔ８）におけるロール径Ｄｒｆに応じたブレーキ部１３のトルクである。

すなわち、τｄｐは、緊急停止モードでの印刷搬送速度Ｕｍからの減速開始時点におけるロール径Ｄｒｆに応じたトルクτｃｆに、緊急停止減速時間Ｓｐに応じたウェブロール７の慣性負荷Ｔａｐの大きさ（絶対値）を加えたものである。

τｃｆをブレーキ部１３に設定するためにブレーキドライバ１４に供給する電圧をＶｃｆとすると、Ｖｃｆは、式（６）～式（９）のＤｒにＤｒｆを代入して得られたＫａ～Ｋｄを適用し、ＶｃにＶｃｆを代入した式（５）をＶｃｆについて解くことで求められる。

また、τｄｐをブレーキ部１３に発生させるための電流をＩｃｐとすると、前述の式（３）のτｃにτｄｐを代入し、ＩｃにＩｃｐを代入した下記の式（１９）が成り立つ。

τｄｐ＝ａ×Ｉｃｐ^３＋ｂ×Ｉｃｐ^２＋ｃ×Ｉｃｐ＋ｄ …（１９）
式（１９）をＩｃｐについて解くことにより、Ｉｃｐが算出される。

そして、下記の式（２０）により、τｄｐをブレーキ部１３に設定するためにブレーキドライバ１４に供給する電圧Ｖｃｐが求められる。

Ｖｃｐ＝Ｒｅ×Ｉｃｐ …（２０）
制御部６は、緊急停止モードでの印刷搬送速度Ｕｍからの減速開始時点（時刻ｔ８）において、ブレーキドライバ１４への出力電圧をＶｃｆからＶｃｐに変化させることで、ブレーキ部１３のトルクをτｃｆからτｄｐに変化させる。これにより、緊急停止モードでのウェブロール７の慣性負荷Ｔａｐ分を加味したトルクτｄｐがブレーキ部１３に設定される。

ここで、通常停止モードにおける、ウェブＷの減速開始時点のロール径Ｄｒｅに応じたブレーキ部１３のトルクτｃｅ、ウェブロール７の慣性負荷（減速分トルク）Ｔａｎの大きさ（｜Ｔａｎ｜）、およびウェブロール７の慣性負荷Ｔａｎ分を加味したブレーキ部１３のトルクτｄｎの、ウェブＷの減速開始時点のロール径Ｄｒｅとの関係の一例を図５に示す。

また、緊急停止モードにおける、ウェブＷの減速開始時点のロール径Ｄｒｆに応じたブレーキ部１３のトルクτｃｆ、ウェブロール７の慣性負荷（減速分トルク）Ｔａｐの大きさ（｜Ｔａｐ｜）、およびウェブロール７の慣性負荷Ｔａｐ分を加味したブレーキ部１３のトルクτｄｐの、ウェブＷの減速開始時点のロール径Ｄｒｆとの関係の一例を図６に示す。

図５、図６に示すように、ロール径が同じであれば、緊急停止モードでは通常停止モードよりもウェブロール７の慣性負荷が大きく、ウェブロール７の慣性負荷分を加味したブレーキ部１３のトルクも大きくなる。これは、緊急停止減速時間Ｓｐが通常減速時間Ｓｎよりも短く、緊急停止モードでは通常停止モードよりも搬送停止動作時の減速加速度が大きいからである。

図３のステップＳ９またはステップＳ１０における搬送停止動作によりウェブＷの搬送が停止されると、一連の動作が終了となる。

以上説明したように、印刷装置１では、制御部６は、印刷のためのウェブＷの搬送終了時の減速時において、ブレーキ部１３のトルクを、ウェブロール７の慣性負荷分を加味したトルクに設定する。これにより、ウェブＷの減速時において、ウェブロール７の慣性により、ウェブＷの搬送速度に対してウェブロール７の回転が速くなることを抑えることができる。この結果、ウェブＷのたるみを抑制できる。

また、印刷装置１では、通常停止モードおよび緊急停止モードでのウェブＷの搬送停止動作において、ウェブＷの減速時におけるブレーキ部１３のトルクを、それぞれ通常減速時間Ｓｎ、緊急停止減速時間Ｓｐに応じたウェブロール７の慣性負荷分を加味したトルクに設定する。これにより、短時間で搬送停止動作を行うためウェブロール７の慣性負荷が大きくなる緊急停止モードでも、その慣性負荷の大きさに応じたトルクがブレーキ部１３に設定されるので、ウェブＷのたるみを抑制できる。

［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、印刷のためのウェブＷの搬送終了時の減速時にウェブロール７の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１３のトルクを変化させる際において、ブレーキ部１３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７（ａ）は、搬送部３によるウェブＷの搬送速度の推移を示す図である。図７（ｂ）は、ウェブロール７の直径であるロール径Ｄｒの推移を示す図である。図７（ｃ）は、第２実施形態におけるブレーキ部１３のトルクの推移を示す図である。なお、図７（ａ），（ｂ）は、それぞれ図４（ａ），（ｂ）と同様のものである。

図７（ｃ）に示すように、制御部６は、通常停止モードにおけるウェブＷの搬送停止動作において、ブレーキ１３のトルクをτｃｅからτｄｎに変化させる際、ウェブＷの減速開始時点（時刻ｔ１０）から、ブレーキ１３のトルクを徐々に増大させる。ブレーキ１３のトルクがτｄｎに到達すると、制御部６は、その時刻ｔ２２からブレーキ１３のトルクをτｄｎで維持させる。

また、制御部６は、緊急停止モードにおけるウェブＷの搬送停止動作においても、ブレーキ１３のトルクをτｃｆからτｄｐに変化させる際、ウェブＷの減速開始時点（時刻ｔ８）から、ブレーキ１３のトルクを徐々に増大させる。ブレーキ１３のトルクがτｄｐに到達すると、制御部６は、その時刻ｔ２１からブレーキ１３のトルクをτｄｐで維持させる。

なお、ロール径計算のための搬送動作中にブレーキ部１３のトルクをτ０からτｃｓに変化させる際にも、制御部６は、図７（ｃ）に示すように、時刻ｔ３からブレーキ部１３のトルクを漸次的に変化させる。

上述のようにブレーキ部１３のトルクを漸次的に変化させるのは、ブレーキ部１３のトルクの急激な変化によりウェブＷの張力変動が生じて、ウェブＷにたるみが発生することを抑えるためである。

ここで、ウェブＷの搬送速度の減速時におけるウェブロール７の慣性負荷Ｔａの大きさ（絶対値）は、前述の式（１４）から分かるように、ロール径Ｄｒが大きいほど、大きくなる。このため、ウェブＷの減速時におけるロール径Ｄｒが大きいほど、通常停止モードおよび緊急停止モードにおいてブレーキ１３のトルクを変化させる際に、その変化幅が大きくなる。そして、ブレーキ１３のトルクの変化幅が大きいほど、ウェブＷの張力変動が発生しやすくなる。

そこで、制御部６は、ウェブＷの減速時におけるロール径Ｄｒに応じて、ブレーキ部１３のトルクを漸次的に変化させる際のトルクの変化率を調整する。具体的には、制御部６は、ウェブＷの減速時におけるロール径Ｄｒが大きいほど、ブレーキ部１３のトルクを漸次的に変化させる際のトルクの変化率を小さくする。換言すれば、制御部６は、ウェブＷの減速時におけるロール径Ｄｒが大きいほど、ブレーキ部１３のトルクを漸次的に変化させる際に、緩やかにトルクを変化させる。これにより、ブレーキ部１３のトルクの変化率をロール径Ｄｒに応じた適切なものとすることで、ブレーキ部１３のトルクの変化によるウェブＷの張力変動の発生がより抑えられる。

以上説明したように、第２実施形態では、制御部６は、印刷のためのウェブＷの搬送終了時の減速時にウェブロール７の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１３のトルクを変化させる際において、ブレーキ部１３のトルクを漸次的に変化させる。これにより、ブレーキ部１３のトルクの急激な変化が抑えられるので、ウェブＷの張力変動によりウェブＷにたるみが発生することを抑えることができる。

また、制御部６は、ウェブＷの減速時におけるロール径Ｄｒに応じて、ブレーキ部１３のトルクを漸次的に変化させる際のトルクの変化率を調整するので、ブレーキ部１３のトルクの変化による張力変動によりウェブＷにたるみが発生することがより抑えられる。
［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、通常停止モードと緊急停止モードとの２つの停止モードがある場合について説明したが、ウェブＷの減速時間がそれぞれことなる３つ以上の停止モードを設けてもよい。

上述した第１および第２実施形態では、ブレーキ部１３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１３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）
ウェブをウェブロールから巻き出しつつ搬送する搬送部と、
前記ウェブロールの回転にブレーキをかけるブレーキ部と、
前記ブレーキ部のトルクにより前記ウェブロールの回転にブレーキをかけてウェブに張力を付与しながら、前記搬送部によりウェブを前記ウェブロールから巻き出しつつ搬送するよう制御する制御部とを備え、
前記制御部は、ウェブの減速時における前記ブレーキ部のトルクを、前記ウェブロールの慣性負荷分を加味したトルクに設定することを特徴とする搬送装置。

（付記２）
前記制御部は、
前記搬送部によるウェブの搬送を停止させる際、ウェブの減速時間が異なる複数の停止モードのいずれかに基づきウェブの搬送停止動作を制御し、
各停止モードでのウェブの搬送停止動作において、ウェブの減速時における前記ブレーキ部のトルクを、当該停止モードの減速時間に応じた前記ウェブロールの慣性負荷分を加味したトルクに設定することを特徴とする付記１に記載の搬送装置。

（付記３）
前記制御部は、ウェブの減速時に前記ブレーキ部のトルクを前記ウェブロールの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または２に記載の搬送装置。

（付記４）
前記制御部は、ウェブの減速時における前記ウェブロールの径に応じて、前記ブレーキ部のトルクを漸次的に変化させる際のトルクの変化率を調整することを特徴とする付記３に記載の搬送装置。

１ 印刷装置
２ ウェブロール保持部
３ 搬送部
４Ａ，４Ｂ 印刷部
５ 巻取部
６ 制御部
１１ ウェブロール支持軸
１３，４８ ブレーキ部
１２，２１～３０ ガイドローラ
３１ ヘッド下ローラ
３２ 蛇行制御部
３３ 搬送ローラ
３４ 搬送モータ
３８，３９ 蛇行制御ローラ
４７ ブレーキローラ
５０ 巻取軸
５１ 巻取モータ

Claims (3)

1. ウェブをウェブロールから巻き出しつつ搬送する搬送部と、
   前記ウェブロールの回転にブレーキをかけるブレーキ部と、
   前記ブレーキ部のトルクにより前記ウェブロールの回転にブレーキをかけてウェブに張力を付与しながら、前記搬送部によりウェブを前記ウェブロールから巻き出しつつ搬送するよう制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、
   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ウェブロールの慣性負荷の大きさを加えた値に設定するものであり、
   緊急停止指令が入力された場合、通常停止モードでの搬送停止動作におけるウェブの減速時間よりも短い減速時間でウェブの搬送を停止させる緊急停止モードでの搬送停止動作を行い、
   前記緊急停止モードでのウェブの搬送停止動作において、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、前記緊急停止モードの減速時間に応じた前記ウェブロールの慣性負荷の大きさを加えた値に設定することを特徴とする搬送装置。
2. 前記制御部は、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ウェブロールの慣性負荷の大きさを加えた値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。
3. 前記制御部は、ウェブの減速時における前記ウェブロールの径に応じて、前記ブレーキ部のトルクを漸次的に変化させる際のトルクの変化率を調整することを特徴とする請求項２に記載の搬送装置。

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