JP2018154483A - 搬送制御方法及び搬送装置並びに印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加速時におけるテンションの変動を抑制しつつも搬送ムラを抑制する。
【解決手段】制御部５１は、ＰＩＤ制御により第１の駆動ローラＭ１などを操作する際、各テンションセンサＴＰ１〜ＴＰ３の検出値と目標値との差分が安定幅内で、その状態が安定時間を維持している安定状態であるかを判定する。安定状態であると判定された場合には、ＰＩＤ制御のゲインを初期値よりも小さくする。加速時などでテンション制御が不安定な場合には操作量が大きくなり、一定速でテンション制御が安定している場合には操作量が小さくなるので、加速時におけるテンションの変動を抑制しつつも連続紙ＷＰの搬送ムラを抑制でき、印刷部１９による連続紙ＷＰへの印刷品質を向上させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、長尺の印刷媒体を所定の方向に搬送する搬送制御方法及び搬送装置並びに印刷装置に関する。

従来、この種の搬送装置を備えた印刷装置として、給紙部と、印刷部と、排紙部と、搬送装置とを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。

上記の搬送装置は、第１の駆動ローラと、第２の駆動ローラと、第３の駆動ローラと、第４の駆動ローラとを備えている。第１の駆動ローラは、長尺の印刷用紙を供給する給紙部の下流側に配置されており、給紙部からの印刷用紙を送り出すニップローラを備えている。第２の駆動ローラは、第１の駆動ローラで送られてきた印刷用紙を、印刷部の直下に相当する印刷領域に送り込むニップローラを備えている。第３の駆動ローラ（ヒートローラとも呼ばれる）は、印刷部で印刷された印刷用紙を、大きな巻き付け角で巻き回して乾燥させるとともに印刷用紙を送り出す。第４の駆動ローラは、ニップローラを備え、第３の駆動ローラで乾燥された印刷用紙を排紙部に送り出す。さらに、搬送装置は、第１の駆動ローラの下流側に配置され、第１の駆動ローラで送られた印刷用紙のテンションを検出する第１のテンションセンサと、第２の駆動ローラの下流側であって印刷部の上流側に配置され、印刷部の上流側における印刷用紙のテンションを検出する第２のテンショセンサと、第４の駆動ローラの上流側に配置され、第４の駆動ローラの上流側におけるテンションを検出する第３のテンションセンサとを備えている。

このような構成の搬送装置は、第２の駆動ローラを一定の搬送速度で駆動させながら、他の駆動ローラを操作することによって印刷用紙の搬送を制御する搬送制御方法を採用している。具体的には、第１のテンションセンサの値が目標値となるように第１の駆動ローラを操作する。また、第２のテンションセンサが目標値となるように第３の駆動ローラを操作する。さらに、第３のテンションセンサが目標値となるように第４の駆動ローラを操作する。なお、第４の駆動ローラには、第２のテンションセンサで操作されている第３の駆動ローラの速度変化分を反映させて、印刷領域において生じたテンションの変動を反映させる。また、上述した各操作では、ＰＩＤ（Proportional Integral Differential）制御を行っている。そのゲインは、印刷用紙の搬送開始時点から搬送停止時点までの間、例えば１００％に固定されている。

特開２０１４−２４２６６号公報（図１）

しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来の搬送制御方法は、搬送速度がほぼ一定である印刷速度における第１、第３、第４の駆動ローラへの操作量の変動幅が大きくなり、印刷用紙の搬送ムラが生じやすいという問題がある。このような搬送ムラは、印刷領域における印刷用紙の張り具合に影響するので、印刷品質に悪影響を与える。したがって、搬送ムラは小さい方が好ましい。

そこで、本発明者等は、ＰＩＤ制御におけるゲインを１００％から３０％に下げて搬送制御を行ってみた。このようにパラメータを３０％に下げることにより、搬送速度がほぼ一定である印刷速度における操作量の変動幅を抑制することができた。しかしながら、停止時から印刷速度へ搬送速度を上げる加速時において、テンションが大きく変動するという別異の問題が生じた。テンションの変動が大き過ぎると、印刷用紙に対して搬送方向へ負荷が加わって印刷用紙に破損等が生じる原因となるので、変動は小さい方が好ましい。そのため、ＰＩＤ制御におけるゲインを下げて搬送制御を行うことは現実的ではない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、テンション制御の安定度合いに応じてゲインを可変することにより、加速時におけるテンションの変動を抑制しつつも搬送ムラを抑制できる搬送制御方法及び搬送装置並びに印刷装置を提供することを目的とする。

本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、媒体の搬送方向における上流側に配置された上流駆動ローラと、前記搬送方向における下流側に配置された下流駆動ローラとにより前記媒体を所定方向に搬送する際に、前記上流駆動ローラの前記所定方向における下流側で、かつ、前記下流駆動ローラの上流側で前記媒体のテンションを検出するテンションセンサの検出値に基づきＰＩＤ制御を用いて前記下流駆動ローラを操作する搬送制御方法において、前記テンションセンサの検出値と目標値との差分が安定幅内であって、かつ、その状態が安定時間を維持している安定状態であるか否かを判定する安定状態判定ステップと、前記差分が安定状態であると判定された場合には、前記ＰＩＤ制御のゲインを初期値よりも小さくするゲイン減少ステップと、を実施することを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、安定状態判定ステップにおいて、テンションセンサの検出値と目標値との差分が安定幅内にあって、かつ、その状態が安定時間を維持している安定状態と判定された場合は、ゲイン減少ステップにおいて、ＰＩＤ制御のゲインを初期値よりも小さくする。したがって、加速時などテンション制御が安定していない場合には、初期値のゲインでＰＩＤ制御を行い、テンション制御が安定しているときだけゲインを小さくして感度を下げた状態でＰＩＤ制御を行う。その結果、加速時などでテンション制御が不安定な場合には操作量が大きくなり、一定速でテンション制御が安定している場合には操作量が小さくなるので、加速時におけるテンションの変動を抑制しつつも媒体の搬送ムラを抑制できる。

また、本発明において、前記上流駆動ローラを停止から駆動させ始める際及び前記上流駆動ローラを停止に向けて減速させ始める際に、前記ゲインを初期値に設定する初期値設定ステップを実施することが好ましい（請求項２）。

加速時及び減速時は、テンションが安定しない。したがって、小さなゲインではなく初期値で制御することにより、操作量が大きくなるので、加減速時にテンションの変動を抑制できる。

また、本発明において、前記ゲイン減少ステップの後、前記差分が前記安定幅から外れるか、前記安定幅内であっても安定時間を維持できない非安定状態となった場合には、前記ゲインを大きくするゲイン増加ステップを実施することが好ましい（請求項３）。

非安定状態となった場合には、ゲインを大きくして操作量を大きくすることにより、テンションの変動が大きい場合であっても、テンションを安定させることができる。

また、本発明において、前記安定状態判定ステップ及び前記ゲイン減少ステップは、前記安定幅を少なくとも二種類とすることが好ましい（請求項４）。

テンションの安定した状態を少なくとも二種類の安定幅で判定することにより、ゲインを小さくする際に、テンションの変動に応じてきめ細かいゲインの調整ができる。

また、本発明において、前記ゲイン減少ステップは、前記ゲインを初期値よりも小さくしていく際に、最小ゲインを下限として設けてあることが好ましい（請求項５）。

最小ゲインを下限として設けることにより、ゲインを小さくし過ぎて感度が低くなりすぎ、テンションの調整に不具合が生じることを回避できる。

また、本発明において、前記ゲイン増加ステップは、前記ゲインを大きくしていく際に、最大ゲインを上限として設けてあることが好ましい（請求項６）。

最大ゲインを上限として設けることにより、ゲインを大きくし過ぎて感度が高くなりすぎ、テンションの調整に不具合が生じることを回避できる。

また、本発明において、前記ゲインは、比例ゲインであることが好ましい（請求項７）。

長尺の印刷媒体の搬送制御においては、比例ゲインを調整するだけで制御を良好に行うことができる。

また、請求項８に記載の発明は、媒体を所定方向に搬送する搬送装置において、前記媒体の搬送方向における上流側に配置された上流駆動ローラと、前記搬送方向における下流側に配置された下流駆動ローラと、前記上流駆動ローラの前記所定方向における下流側で、かつ、前記上流駆動ローラの上流側に配置され、前記媒体のテンションを検出するテンションセンサと、前記テンションセンサの検出値に基づいて、ＰＩＤ制御を用いて前記下流駆動ローラを操作する駆動制御部と、前記操作の際に、前記テンションセンサの検出値と目標値との差分が安定幅内であって、かつ、その状態が安定時間を維持している安定状態であるか否かを判定する安定状態判定部と、前記安定状態判定部により、前記差分が安定状態であると判定された場合には、前記ＰＩＤ制御のゲインを初期値よりも小さくするゲイン調整部と、を備えていることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項８に記載の発明によれば、駆動制御部がＰＩＤ制御により下流駆動ローラを操作する際、安定状態判定部は、テンションセンサの検出値と目標値との差分が安定幅内にあって、かつ、その状態が安定時間を維持している安定状態であるか否かを判定する。安定状態であると判定された場合には、ゲイン調整部がＰＩＤ制御のゲインを初期値よりも小さくする。したがって、加速時などテンション制御が安定していない場合には、初期値のゲインでＰＩＤ制御を行い、テンション制御が安定しているときだけゲインを小さくして感度を下げた状態でＰＩＤ制御を行う。その結果、加速時などでテンション制御が不安定な場合には操作量が大きくなり、一定速でテンション制御が安定している場合には操作量が小さくなるので、加速時におけるテンションの変動を抑制しつつも媒体の搬送ムラを抑制できる。

また、請求項１５に記載の発明は、所定の方向に長尺の印刷媒体を搬送しつつ印刷を行う印刷装置において、前記印刷媒体の搬送経路に沿った印刷領域にて前記印刷媒体に印刷を行う印刷部と、前記印刷領域における上流側に配置された上流駆動ローラと、前記印刷領域の下流側に配置された下流駆動ローラと、前記上流駆動ローラの前記所定方向における下流側で、かつ、前記印刷領域の上流側に配置され、前記印刷媒体のテンションを検出するテンションセンサと、前記テンションセンサの検出値に基づいて、ＰＩＤ制御を用いて前記下流駆動ローラを操作する駆動制御部と、前記操作の際に、前記テンションセンサの検出値と目標値との差分が安定幅内であって、かつ、その状態が安定時間を維持している安定状態であるか否かを判定する安定状態判定部と、前記安定状態判定部により、前記差分が安定状態であると判定された場合には、前記ＰＩＤ制御のゲインを初期値よりも小さくするゲイン調整部と、を備えていることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項１５に記載の発明によれば、駆動制御部がＰＩＤ制御により下流駆動ローラを操作する際、安定状態判定部は、テンションセンサの検出値と目標値との差分が安定幅内にあって、かつ、その状態が安定時間を維持している安定状態であるか否かを判定する。安定状態であると判定された場合には、ゲイン調整部がＰＩＤ制御のゲインを初期値よりも小さくする。したがって、加速時などテンション制御が安定していない場合には、初期値のゲインでＰＩＤ制御を行い、テンション制御が安定しているときだけゲインを小さくして感度を下げた状態でＰＩＤ制御を行う。その結果、加速時などでテンション制御が不安定な場合には操作量が大きくなり、一定速でテンション制御が安定している場合には操作量が小さくなるので、加速時におけるテンションの変動を抑制しつつも印刷媒体の搬送ムラを抑制できる。その結果、印刷部による印刷媒体への印刷品質を向上させることができる。

本発明に係る搬送制御方法によれば、安定状態判定ステップにおいて、テンションセンサの検出値と目標値との差分が安定幅内にあって、かつ、その状態が安定時間を維持している安定状態と判定された場合は、ゲイン減少ステップにおいて、ＰＩＤ制御のゲインを初期値よりも小さくする。したがって、加速時などテンション制御が安定していない場合には、初期値のゲインでＰＩＤ制御を行い、テンション制御が安定しているときだけゲインを小さくして感度を下げた状態でＰＩＤ制御を行う。その結果、加速時などでテンション制御が不安定な場合には操作量が大きくなり、一定速でテンション制御が安定している場合には操作量が小さくなるので、加速時におけるテンションの変動を抑制しつつも媒体の搬送ムラを抑制できる。

実施例に係る搬送装置を備えたインクジェット印刷システムの全体を示す概略構成図である。 第１〜第４の駆動ローラの制御関係を示した模式図である。 第２の駆動ローラへの指示値と、ゲインと、テンションとの関係を示したグラフである。 制御例を示すフローチャートである。 制御例を示すフローチャートである。 実施例に係るインクジェット印刷システムにおけるテンションの変化を示すグラフである。 実施例に係るインクジェット印刷システムにおける指示値の変化を示すグラフである。 従来例に係るインクジェット印刷システムにおいてゲインを１００％とした場合のテンションの変化を示すグラフである。 従来例に係るインクジェット印刷システムにおいてゲインを１００％とした場合の指示値の変化を示すグラフである。 従来例に係るインクジェット印刷システムにおいてゲインを３０％とした場合のテンションの変化を示すグラフである。 従来例に係るインクジェット印刷システムにおいてゲインを３０％とした場合の指示値の変化を示すグラフである。

以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明する。
図１は、実施例に係る搬送装置を備えたインクジェット印刷システムの全体を示す概略構成図である。

本実施例に係るインクジェット印刷システム１は、インクジェット印刷装置３と、給紙部５と、排紙部７とを備えている。

インクジェット印刷装置３は、長尺の連続紙ＷＰに対して印刷を行う。給紙部５は、連続紙ＷＰのロールを水平軸周りに回転可能に保持し、連続紙ＷＰのロールから連続紙ＷＰを巻き出してインクジェット印刷装置３に対して供給する。排紙部７は、インクジェット印刷装置３で印刷された連続紙ＷＰを水平軸周りに巻き取る。連続紙ＷＰの供給側を上流とし、連続紙ＷＰの排紙側を下流とすると、給紙部５はインクジェット印刷装置３の上流側に配置され、排紙部７はインクジェット印刷装置３の下流側に配置されている。

なお、インクジェット印刷装置３が本発明における「印刷装置」に相当し、連続紙ＷＰが「印刷媒体」及び「媒体」に相当する。

インクジェット印刷装置３は、給紙部５からの連続紙ＷＰを取り込むための第１の駆動ローラＭ１を上流側に備えている。第１の駆動ローラＭ１によって給紙部５から巻き出された連続紙ＷＰは、回転自在の搬送ローラ１１等に沿って下流側の排紙部７に向かって搬送される。

第１の駆動ローラＭ１の下流側には、エッジ位置制御部１５が配置されている。エッジ位置制御部１５は、連続紙ＷＰが搬送方向と直交する方向へ蛇行すると自動で調整し、連続紙ＷＰが正しい位置に搬送されるように制御する。

エッジ位置制御部１５の下流側には、第２の駆動ローラＭ２が配置されている。第２の駆動ローラＭ２により下流側へ送られた連続紙ＷＰは、搬送経路に沿った、印刷を行うための印刷領域ＰＡに、第２の駆動ローラＭ２の下流側に配置された搬送ローラ１１によって搬送方向が変えられる。この搬送ローラ１１は、ロータリエンコーダ１３が取り付けられている。印刷領域ＰＡには、連続紙ＷＰの搬送経路に沿って複数個の搬送ローラ１１が配置されている。

印刷領域ＰＡの上方には、印刷部１９が配置されている。本実施例における印刷部１９は、例えば、４個のインクジェットヘッド１９ａ〜１９ｄで構成されている。例えば、最上流のインクジェットヘッド１９ａは、ブラック（Ｋ）のインク滴を吐出し、次のインクジェットヘッド１９ｂは、シアン（Ｃ）のインク滴を吐出し、次のインクジェットヘッド１９ｃは、マゼンタ（Ｍ）のインク滴を吐出し、次のインクジェットヘッド１９ｄは、イエロー（Ｙ）のインク滴を吐出する。各インクジェットヘッド１９ａ〜１９ｄは、搬送方向において所定の間隔だけ離間して配置されている。

印刷領域ＰＡにて印刷された連続紙ＷＰは、下流側の搬送ローラ１１によって搬送方向が変えられる。その位置には、第３の駆動ローラＭ３が配置されている。第３の駆動ローラＭ３は、大きな巻付角で連続紙ＷＰを巻き付け、連続紙ＷＰに当接して連続紙ＷＰのインク滴を乾燥させる。この第３の駆動ローラＭ３は、ヒータを内蔵しており、ヒートドラムとも呼ばれる。

第３の駆動ローラＭ３によって乾燥された連続紙ＷＰは、複数個の搬送ローラ１１によって方向を変えられながら、第４の駆動ローラＭ４によって排紙部７に送られる。第４の駆動ローラＭ４の上流側には、検査部２３が配置されている。検査部２３は、印刷部１９によって印刷された連続紙ＷＰを検査する。排紙部７は、検査部２３で検査された連続紙ＷＰをロール状に巻き取る。

上述した第１の駆動ローラＭ１と、第２の駆動ローラＭ２と、第４の駆動ローラＭ４は、個別にニップローラ２５が回転可能に取り付けられている。連続紙ＷＰへの搬送力は、ニップローラ２５によって、各駆動ローラとの間に連続紙ＷＰが挟持されることで付与される。ニップローラ２５による押圧力は、例えば、エアシリンダ（不図示）で付与される。ニップローラ２５は、例えば、ゴムなどの弾性体で構成されている。

第１の駆動ローラＭ１の下流側であってエッジ位置制御部１５の上流側には、第１のテンションセンサＴＰ１が配置されている。また、第２の駆動ローラＭ２の下流側であって印刷領域ＰＡの上流側には、第２のテンションセンサＴＰ２が配置され、第３の駆動ローラＭ３の下流側であって第４の駆動ローラＭ４の上流側には、第３のテンションセンサＴＰ３が配置されている。第１〜第３のテンションセンサＴＰ１〜ＴＰ３は、連続紙ＷＰに付与されている現在のテンションを逐次検出して、テンションの検出値として出力する。

上述したインクジェット印刷装置３と、給紙部５と、排紙部７とは、主制御部４９によって統括的に制御される。

主制御部４９は、制御部５１と記憶部５７とを備えている。制御部５１は、ＣＰＵなどで構成されている。制御部５１は、オペレータによる印刷開始の指示に伴い、第２の駆動ローラＭ２に対して搬送速度を指示する指示値を与えるとともに、ＰＩＤ制御を用いて第１の駆動ローラＭ１と、第３の駆動ローラＭ３と、第４の駆動ローラＭ４とに対して詳細後述するような操作量を与え、連続紙ＷＰの搬送を制御する。その制御は、予めオペレータによって設定される印刷条件に応じた印刷時の搬送速度が印刷速度になるように、第２の駆動ローラＭ２に与えられる指示値を基準として行われる。制御部５１は、連続紙ＷＰの搬送速度や搬送距離を、ロータリエンコーダ１３の出力信号に基づいて判断する。印刷条件は、例えば、連続紙ＷＰの搬送速度や、連続紙ＷＰに付与される各部におけるテンションの各目標値などの印刷品質に関わる条件である。記憶部５７は、後述する二種類の安定幅、安定時間、テンションの目標値、ゲインの初期値、ゲイン減少量、ゲイン増加量、二種類の最小ゲイン、最大ゲインなどを予め記憶している。

ここで、図２を参照する。なお、図２は、第１〜第４の駆動ローラの制御関係を示した模式図である。

制御部５１は、第１のテンションセンサＴＰ１が設けられている箇所において連続紙Ｗに付与されるべきテンションの目標値と、第１のテンションセンサＴＰ１の検出値との差分に基づいてＰＩＤ制御を行い、その目標値に検出値が一致するように第１の駆動ローラＭ１に操作量を与える。また、制御部５１は、第２のテンションセンサＴＰ２が設けられている箇所において連続紙ＷＰに付与されるべきテンションの目標値と、第２のテンションセンサＴＰ２の検出値との差分に基づいてＰＩＤ制御を行い、その目標値に検出値が一致するように第３の駆動ローラに操作量を与える。同様に、制御部５１は、第３のテンションセンサＴＰ３が設けられている箇所において連続紙ＷＰに付与されるべきテンションの目標値と、第３のテンションセンサＴＰ３の検出値との差分に基づいてＰＩＤ制御を行い、その目標値に検出値が一致するように第４の駆動ローラＭ４に操作量を与える。さらに、制御部５１は、第３の駆動ローラＭ３の回転速度の変化分に基づく調整値を、第４の駆動ローラＭ４に対する上記の操作量に加えて操作を行うことが好ましい。

なお、上述した第２の駆動ローラＭ２が本発明における「上流駆動ローラ」に相当し、第３の駆動ローラＭ３が本発明における「下流駆動ローラ」に相当し、上述した第２のテンションセンサＴＰ２が本発明における「第１のテンションセンサ」に相当する。

上述した制御部５１は、検出値と目標値との差分に基づいてＰＩＤ制御を行うが、その際のゲインは、初期値が１００％とされる。また、本実施例においては、ＰＩＤ制御のうち、ＰＩだけによる制御を行っており、以下に説明するように安定状態であると判定された場合に調整するゲインは、比例ゲイン（Ｐ）だけとしている。

なお、上述した制御部５１が本発明における「駆動制御部」と、「安定状態判定部」と、「ゲイン調整部」とに相当する。

ここで図３を参照する。なお、図３は、第２の駆動ローラへの指示値と、ゲインと、テンションとの関係を示したグラフである。

第２の駆動ローラＭ２への指示値、つまり、基準となる搬送速度の制御は、上述したロータリエンコーダ１３に基づく換算速度が一定となる制御である。したがって、第２の駆動ローラＭ２へは、距離０（時間にも相当する）において０の指示値であり、距離ｄ１において印刷速度ＳＰとなるような指示値であり、印刷が終了する距離ｄ１８において印刷速度ＳＰからの減速を開始し、距離ｄ１９で搬送速度が０となる指示値が与えられる。

一方、第１の駆動ローラＭ１と、第３の駆動ローラＭ３と、第４の駆動ローラＭ４へは、例えば、第２の駆動ローラＭ２への指示値のグラフにおいて点線で上下にぶれた点線で示すように変動する。具体的には、第１〜第３のテンションセンサＴＰ１〜ＴＰ３における各テンションの検出値と目標値との差分と、比例ゲインに応じて制御部５１から指示値が出力される。なお、制御部５１が差分を求める際は、テンションの検出値を移動平均値とすることが好ましい。これにより、ノイズの影響や外部要因による一時的なテンションの変動による制御の乱れを抑制できる。

上述した制御部５１による比例ゲインの調整について説明する。ここでは、安定幅Ａ＝±５００ｇ、安定幅Ｂ＝±１０００ｇ、安定時間ＳＴ＝５秒、ゲインの初期値＝１００％、ゲイン減少量Ｇ１＝２０％、ゲイン増加量Ｇ２＝２０％、最小ゲインＧｍｉｎ１＝２０％、最小ゲインＧｍｉｎ２＝６０％、最大ゲインＧｍａｘ＝１００％が上述した記憶部５７に予め記憶されているものとする。なお、これら安定幅Ａなどの値は一例で有り、搬送対象や搬送経路、ローラの特性、装置の周囲環境などに応じて種々に設定することができる。

安定幅Ａ及び安定幅Ｂは、テンションが安定状態であるか否かを判定する際のテンションの変動幅を規定するものであり、テンションの検出値と目標値との差分Δｔｓがこれらの安定幅Ａ、Ｂ内であって、かつ、その状態が次の安定時間ＳＴを維持する状態であれば安定状態であると判定される。安定時間ＳＴ＝５秒は、差分Δｔｓが安定状態であるか否かを判定する際の時間を規定する。ゲインの初期値は、ＰＩＤ制御を開始した際のゲインを規定し、搬送速度を停止から印刷速度へ上昇させる際や、搬送速度を印刷速度から停止させる際のゲインを規定する。ゲイン減少量Ｇ１は、安定状態であると判定された場合に現在のゲインから減算されるゲインの大きさを規定する。ゲイン増加量Ｇ２は、非安定状態と判定された場合に現在のゲインに加算されるゲインの大きさを規定する。最小ゲインＧｍｉｎ１は、安定幅Ａで安定状態と判定され、ゲインを減算していった場合の下限を規定する。最小ゲインＧｍｉｎ２は、安定幅Ｂで安定状態と判定され、ゲインを減算していった場合の下限を規定する。最大ゲインＧｍａｘは、ゲインを加算していった場合の上限を規定する。

なお、上記の例では、安定幅Ａによる判定であろうが安定幅Ｂによる判定であろうが、安定状態と判定された場合には同じゲイン減少量Ｇ１だけ減算している。しかしながら、安定幅Ａで判断された安定状態の方が安定度的には上になるので、安定幅Ａの判定による安定状態である場合には、ゲイン減少量Ｇ１より大きな値のゲイン減少量Ｇ２でゲインを小さくするようにしてもよい。これにより速くゲインを小さくできるので、安定状態が継続される場合にはより安定したテンション制御ができる。

以下の説明において、図３のテンション及びゲインは、第１のテンションセンサＴＰ１と第１の駆動ローラＭ１と、第２のテンションセンサＴＰ２と第３の駆動ローラＭ３と、第３のテンションセンサＴＰ３と第４の駆動ローラＭ４のいずれであってもよい。

図３では、距離０からｄ３までは、ゲインが初期値のままの１００％とされている。ここで距離ｄ２から距離ｄ３の安定時間ＳＴ内は、テンションの目標値ＴＧとテンションの検出値との差分Δｔｓが安定幅Ａには収まっていないが、安定幅Ｂ内に収まっているものとする。したがって、安定状態であると判定されるので、現在のゲイン（＝１００％）から安定幅Ｂのときの減少値であるゲイン減少量Ｇ１（＝２０％）を減算し、ゲインを８０％とする。また、距離ｄ４からｄ５の安定時間ＳＴ内のテンションは、安定幅Ｂ内に収まっているものとする。したがって、安定状態であると判定されるので、現在のゲイン（＝８０％）からゲイン減少量Ｇ２（＝２０％）を減算し、ゲインを６０％とする。

距離ｄ６から距離ｄ７の安定時間ＳＴ内は、差分Δｔｓが安定幅Ｂより狭い安定幅Ａ内に収まっているものとする。したがって、安定状態であると判定されるので、現在のゲイン（＝６０％）から安定幅Ａのときの減少値であるゲイン減少量Ｇ１（＝２０％）を減算し、ゲインを４０％とする。また、距離ｄ８から距離ｄ９の安定時間ＳＴ内は、差分Δｔｓが安定幅Ａ内に収まっているとすると、現在のゲイン（＝４０％）からゲイン減少量Ｇ１（＝２０％）を減算し、ゲインを２０％とする。なお、ここでさらに安定幅Ａを安定時間ＳＴだけ維持できたとしても、最小ゲインＧｍｉｎ１＝２０％の下限によって規制されるので、さらにゲインが下げられることはない。したがって、ゲインが小さくなりすぎてＰＩＤ制御が不安定になる不都合を回避できる。

距離ｄ１０から距離ｄ１１の安定時間ＳＴ内は、安定幅Ａから外れ、さらに安定幅Ｂに移行しているとする。この場合、安定時間ＳＴを維持したか否かは問わない。テンションの差分Δｔｓが安定幅Ａを超えたか否かがわかればよい。つまり、制御が不安定になり始めたか否かを判定する。したがって、非安定状態であると判定されるので、現在のゲイン（＝２０％）にゲイン増加量Ｇ２（＝２０％）を加算し、ゲインを４０％とする。距離ｄ１２から距離ｄ１３の安定時間ＳＴ内は、安定幅Ｂを超えているとする。したがって、非安定状態であると判定されるので、現在のゲイン（＝４０％）にゲイン増加量Ｇ１（＝２０％）を加算し、ゲインを６０％とする。距離ｄ１４から距離ｄ１５の安定時間ＳＴ内は、安定幅Ａ内に収まっているとする。したがって、安定状態と判定されるので、現在のゲイン（＝６０％）から安定幅Ａのときの減少値であるゲイン減少量Ｇ１（＝２０％）を減算し、ゲインを４０％とする。距離ｄ１６から距離ｄ１７の安定時間ＳＴ内は、安定幅Ｂ内に収まっているとする。したがって、安定状態であると判定されるので、現在のゲイン（＝４０％）からゲイン減少量Ｇ１（＝２０％）を減算し、ゲインを２０％とする。

制御部５１が印刷を終えて搬送速度を印刷速度から停止に移行する際には、現在のゲインの大きさにかかわらず、最大ゲインＧｍａｘ＝１００％に設定する。

なお、上述した第２の駆動ローラＭ２と、第３の駆動ローラＭ３と、第２のテンションセンサＴＰ２と、制御部５１とが本発明における「搬送装置」に相当する。

次に、図４及び図５を参照して、制御部５１による制御フローについて説明する。なお、図４及び図５は、制御例を示すフローチャートである。

ステップＳ１
制御部５１は、ゲインを初期値（＝１００％）に設定する。なお、初期値は、必ずしも１００％である必要はないが、調整するゲインのうちの最大値であることが好ましい。

ステップＳ２
制御部５１は、加速が終了するまでこの判断を繰り返し、加速が終了すると次のステップＳ３へ処理を移行する。

ステップＳ３
制御部５１は、減速が開始されたか否かによって処理を分岐する。減速が開始された場合には、ゲインを初期値（＝１００％）に設定する。

ステップＳ５
テンションの検出値と目標値との差分Δｔｓを算出する。なお、差分Δｔｓを求める際のテンションの検出値は、上述した理由により移動平均値であることが好ましい。

ステップＳ６〜Ｓ９は、テンションの差分Δｔｓが安定幅Ａ内で安定時間ＳＴを維持した場合にゲインを下げる処理を行う。

ステップＳ６
差分Δｔｓが安定幅Ａ内であって、その状態が安定時間ＳＴを維持しているか否かを判定し、その結果に応じて処理を分岐する。差分Δｔｓが安定幅Ａ内であって、その状態が安定時間ＳＴを維持している安定状態である場合には、ステップＳ７へ移行し、そうでない非安定状態である場合には、ステップＳ２へ移行する。

ステップＳ７
ステップＳ６で差分Δｔｓが安定幅Ａ内であって、その状態が安定時間ＳＴを維持している安定状態であると判定された場合には、現在のゲインからゲイン減少量Ｇ１を減算したものをゲインとする。

ステップＳ８
ゲインを減算した結果と、最小ゲインＧｍｉｎ１とを比較し、その結果に応じて処理を分岐する。その結果が最小ゲインＧｍｉｎ１よりも大きい場合はステップＳ２に分岐し、その結果が最小ゲインＧｍｉｎ１よりも小さい場合はステップＳ９に移行する。

ステップＳ９
ゲインを減算した結果が最小ゲインＧｍｉｎ１よりも小さい場合は、ゲインを最小ゲインＧｍｉｎ１として、演算結果にかかわらずゲインを固定する。これにより、ゲインを小さくし過ぎて感度が低くなりすぎ、テンションの調整に不具合が生じることを回避できる。

ステップＳ１０〜Ｓ１３は、テンションの差分Δｔｓが安定幅Ｂ内で安定時間ＳＴを維持した場合にゲインを下げる処理を行う。なお、ゲイン減少量Ｇ１より大きなゲイン減少量Ｇ１ａをとして、安定幅Ａ内の場合の減少量を増加させるようにしてもよい。

ステップＳ１０
差分Δｔｓが安定幅Ｂ内であって、その状態が安定時間ＳＴを維持しているか否かを判定し、その結果に応じて処理を分岐する。差分Δｔｓが安定幅Ｂ内であって、その状態が安定時間ＳＴを維持している安定状態である場合には、ステップＳ１１へ移行し、そうでない場合には、ステップＳ１４へ移行する。

ステップＳ１１
ステップＳ１０で差分Δｔｓが安定幅Ｂ内であって、その状態が安定時間ＳＴを維持している安定状態であると判定された場合には、現在のゲインからゲイン減少量Ｇ１を減算したものをゲインとする。

ステップＳ１２
ゲインを減算した結果と、最小ゲインＧｍｉｎ２とを比較し、その結果に応じて処理を分岐する。その結果が最小ゲインＧｍｉｎ２よりも大きい場合はステップＳ２に分岐し、その結果が最小ゲインＧｍｉｎ２よりも小さい場合はステップＳ１３に移行する。

ステップＳ１３
ゲインを減算した結果が最小ゲインＧｍｉｎ２よりも小さい場合は、ゲインを最小ゲインＧｍｉｎ２として、演算結果にかかわらずゲインを固定する。これにより、ゲインを小さくし過ぎて感度が低くなりすぎ、テンションの調整に不具合が生じることを回避できる。また、最小ゲインＧｍｉｎ２＞最小ゲインＧｍｉｎ１となっているのは、安定幅Ｂの方が変動幅Ａよりも広く、テンションの変動が安定幅Ａの場合よりも大きく、ゲインは安定幅Ａ内での安定状態よりも大きめが好ましいからである。

ステップＳ１４〜Ｓ１７は、安定幅Ａから安定幅Ｂへの移行を確認する。換言すると、テンション制御が荒れてきたか否かを判断する。

ステップＳ１４
差分Δｔｓが安定幅Ａから安定幅Ｂへ移行あるいは、安定幅Ｂより外側へ移行したか否かを判定し、その結果に応じて処理を分岐する。移行した場合には、ステップＳ１５へ移行し、そうでない場合には、ステップＳ１８へ移行する。

ステップＳ１５
現在のゲインにゲイン増加量Ｇ２を加算する。

ステップＳ１６
ゲインを加算した結果と、最大ゲインＧｍａｘとを比較し、その結果に応じて処理を分岐する。その結果が最大ゲインＧｍａｘよりも大きい場合はステップＳ１７に分岐し、その結果が最大ゲインＧｍａｘ以下の場合はステップＳ２に移行する。

ステップＳ１７
ゲインを最大ゲインＧｍａｘに固定する。これにより、最大ゲインＧｍａｘを上限として設けることにより、ゲインを大きくし過ぎて感度が高くなりすぎ、テンションの調整に不具合が生じることを回避できる。

ステップＳ１８〜Ｓ２１は、安定幅Ｂを超える移行を確認する。換言すると、テンション制御がさらに荒れてきたか否かを判断する。

ステップＳ１８
差分Δｔｓが安定幅Ｂを超え、その状態が安定時間ＳＴを維持しているか否かを判定し、その結果に応じて処理を分岐する。差分Δｔｓが安定幅Ｂ外であって、その状態が安定時間ＳＴを維持している非安定状態である場合には、ステップＳ１９へ移行し、そうでない場合には、ステップＳ２へ移行する。

ステップＳ１９
現在のゲインにゲイン増加量Ｇ２を加算する。

ステップＳ２０
ゲインを加算した結果と、最大ゲインＧｍａｘとを比較し、その結果に応じて処理を分岐する。その結果が最大ゲインＧｍａｘよりも大きい場合はステップＳ２１に分岐し、その結果が最大ゲインＧｍａｘ以下の場合はステップＳ２に移行する。

ステップＳ２１
ゲインを最大ゲインＧｍａｘに固定する。

本実施例によると、制御部５１は、ＰＩＤ制御により第１の駆動ローラＭ１、第３の駆動ローラＭ３、第４の駆動ローラＭ４を操作する際、第１〜第３テンションセンサＴＰ１〜ＴＰ３の検出値と目標値との差分Δｔｓが安定幅Ａ、Ｂ内にあって、かつ、その状態が安定時間ＳＴを維持している安定状態であるか否かを判定する。安定状態であると判定された場合には、ＰＩＤ制御のゲインを初期値よりも小さくする。したがって、加速時などテンション制御が安定していない場合には、初期値のゲインでＰＩＤ制御を行い、テンション制御が安定しているときだけゲインを小さくして感度を下げた状態でＰＩＤ制御を行う。その結果、加速時などでテンション制御が不安定な場合には操作量が大きくなり、一定速でテンション制御が安定している場合には操作量が小さくなるので、加速時におけるテンションの変動を抑制しつつも連続紙ＷＰの搬送ムラを抑制できる。その結果、印刷部１９による連続紙ＷＰへの印刷品質を向上させることができる。

また、停止から印刷速度に向けて駆動させ始める際及び印刷速度から停止に向けて減速させ始める際に、ゲインを初期値に設定するので、加減速時にテンションの変動を抑制できる。さらに、非安定状態となった場合には、ゲインを大きくして操作量を大きくすることにより、テンションの変動が大きい場合であっても、テンションを安定させることができる。

ここで、図６〜図１１を参照して、上述した実施例と従来例とを比較する。

図６は、実施例に係るインクジェット印刷システムにおけるテンションの変化を示すグラフであり、図７は、実施例に係るインクジェット印刷システムにおける指示値の変化を示すグラフである。また、図８は、従来例に係るインクジェット印刷システムにおいてゲインを１００％とした場合のテンションの変化を示すグラフであり、図９は、従来例に係るインクジェット印刷システムにおいてゲインを１００％とした場合の指示値の変化を示すグラフであり、図１０は、従来例に係るインクジェット印刷システムにおいてゲインを３０％とした場合のテンションの変化を示すグラフであり、図１１は、従来例に係るインクジェット印刷システムにおいてゲインを３０％とした場合の指示値の変化を示すグラフである。

本実施例は、図６中に点線で囲った領域に示すように、停止から印刷速度まで搬送速度を高くする加速過程においてもテンションの変動が抑制されている。また、図７中に点線で囲った領域に示すように、特に第３の駆動ローラＭ３への指示値の変動が抑制され、搬送ムラが抑制されていることがわかる。

一方、ゲインを１００％とした従来例は、図８に示すようにテンションの変動は少ないものの、特に図９中に点線で囲った領域に示すように、第３の駆動ローラＭ３への指示値の変動が大きくなっていることがわかる。

また、ゲインを３０％とした従来例は、図１１に点線で囲った領域に示すように、第３の駆動ローラＭ３への指示値の変動が抑制されているものの、図１０に点線で囲った領域に示すように、停止から印刷速度まで搬送速度を高くする加速過程においてテンションの変動が大きくなっていることがわかる。

これらのテンション及び指示値のグラフから本実施例が従来例に比較して有利な効果を奏することがわかる。

本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）上述した実施例では、安定状態と判定した場合にはゲインを複数回にわたって小さくしていったが、一度安定状態と判定した場合には一度だけゲインを小さくするようにしてもよい。

（２）上述した実施例では、安定幅を二種類としているが、本発明はこれに限定されない。例えば、安定幅を一種類としてもよく、三種類以上としてもよい。

（３）上述した実施例では、比例ゲインだけを調整しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、搬送対象によっては、比例ゲイン（Ｐ）に加え、積分ゲイン（Ｉ）や、微分ゲイン（Ｄ）を調整するようにしてもよい。

（４）上述した実施例では、印刷装置としてインクジェット印刷装置３を例にとって説明しているが、本発明はインクジェット印刷装置３に限定されるものではない。例えば、長尺の印刷媒体を搬送しつつ印刷する印刷装置であれば、印刷方式は問わない。

（５）上述した実施例では、連続紙ＷＰの搬送経路が図１に示すように構成された場合を例にとって説明したが、本発明はこのような構成に限定されない。

（６）上述した実施例では、印刷媒体及び媒体として連続紙ＷＰを例にとって説明したが、本発明はこのような印刷媒体及び媒体に限定されるものではない。例えば、フィルムなどの印刷媒体及び媒体であっても本発明を適用できる。

１ … インクジェット印刷システム
３ … インクジェット印刷装置
５ … 給紙部
７ … 排紙部
ＷＰ … 連続紙
Ｍ１ … 第１の駆動ローラ
Ｍ２ … 第２の駆動ローラ
Ｍ３ … 第３の駆動ローラ
Ｍ４ … 第４の駆動ローラ
１１ … 搬送ローラ
ＰＡ … 印刷領域
１９ … 印刷部
ＴＰ１ … 第１のテンションセンサ
ＴＰ２ … 第２のテンションセンサ
ＴＰ３ … 第３のテンションセンサ
５１ … 制御部
Ｓ１ … 印刷速度
ＳＴ … 安定時間
Ａ、Ｂ … 安定幅
Ｇ１ … ゲイン減少量
Ｇ２ … ゲイン増加量
Ｇｍｉｎ１ … 最小ゲイン
Ｇｍｉｎ２ … 最小ゲイン
Ｇｍａｘ … 最大ゲイン
Δｔｓ … 差分
ＴＧ … テンションの目標値

Claims (15)

1. 媒体の搬送方向における上流側に配置された上流駆動ローラと、前記搬送方向における下流側に配置された下流駆動ローラとにより前記媒体を所定方向に搬送する際に、前記上流駆動ローラの前記所定方向における下流側で、かつ、前記下流駆動ローラの上流側で前記媒体のテンションを検出するテンションセンサの検出値に基づきＰＩＤ制御を用いて前記下流駆動ローラを操作する搬送制御方法において、
   前記テンションセンサの検出値と目標値との差分が安定幅内であって、かつ、その状態が安定時間を維持している安定状態であるか否かを判定する安定状態判定ステップと、
   前記差分が安定状態であると判定された場合には、前記ＰＩＤ制御のゲインを初期値よりも小さくするゲイン減少ステップと、
   を実施することを特徴とする搬送制御方法。
2. 請求項１に記載の搬送制御方法において、
   前記上流駆動ローラを停止から駆動させ始める際及び前記上流駆動ローラを停止に向けて減速させ始める際に、前記ゲインを初期値に設定する初期値設定ステップを実施することを特徴とする搬送制御方法。
3. 請求項１または２に記載の搬送制御方法において、
   前記ゲイン減少ステップの後、前記差分が前記安定幅から外れるか、前記安定幅内であっても安定時間を維持できない非安定状態となった場合には、前記ゲインを大きくするゲイン増加ステップを実施することを特徴とする搬送制御方法。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の搬送制御方法において、
   前記安定状態判定ステップは、前記安定幅を少なくとも二種類とすることを特徴とする搬送制御方法。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の搬送制御方法において、
   前記ゲイン減少ステップは、前記ゲインを初期値よりも小さくしていく際に、最小ゲインを下限として設けてあることを特徴とする搬送制御方法。
6. 請求項３に記載の搬送制御方法において、
   前記ゲイン増加ステップは、前記ゲインを大きくしていく際に、最大ゲインを上限として設けてあることを特徴とする搬送制御方法。
7. 請求項１から６のいずれかに記載の搬送制御方法において、
   前記ゲインは、比例ゲインであることを特徴とする搬送制御方法。
8. 媒体を所定方向に搬送する搬送装置において、
   前記媒体の搬送方向における上流側に配置された上流駆動ローラと、
   前記搬送方向における下流側に配置された下流駆動ローラと、
   前記上流駆動ローラの前記所定方向における下流側で、かつ、前記上流駆動ローラの上流側に配置され、前記媒体のテンションを検出するテンションセンサと、
   前記テンションセンサの検出値に基づいて、ＰＩＤ制御を用いて前記下流駆動ローラを操作する駆動制御部と、
   前記操作の際に、前記テンションセンサの検出値と目標値との差分が安定幅内であって、かつ、その状態が安定時間を維持している安定状態であるか否かを判定する安定状態判定部と、
   前記安定状態判定部により、前記差分が安定状態であると判定された場合には、前記ＰＩＤ制御のゲインを初期値よりも小さくするゲイン調整部と、
   を備えていることを特徴とする搬送装置。
9. 請求項８に記載の搬送装置において、
   前記ゲイン調整部は、前記駆動制御部が前記上流駆動ローラを停止から駆動させ始める際及び前記上流駆動ローラを停止に向けて減速させ始める際に、前記ゲインを初期値に設定することを特徴とする搬送装置。
10. 請求項８または９に記載の搬送装置において、
    前記ゲイン調整部は、前記ゲイン調整部が前記ゲインを減少させた後、前記安定状態判定部により、前記差分が前記安定幅から外れるか、前記安定幅内であっても安定時間を維持できない非安定状態となったと判定された場合には、前記ゲインを大きくすることを特徴とする搬送装置。
11. 請求項８から１０のいずれかに記載の搬送装置において、
    前記安定状態判定部は、前記安定幅を少なくとも二種類とすることを特徴とする搬送装置。
12. 請求項８から１１のいずれかに記載の搬送装置において、
    前記ゲイン調整部は、前記ゲインを初期値よりも小さくしていく際に、最小ゲインを下限として設けてあることを特徴とする搬送装置。
13. 請求項１０に記載の搬送装置において、
    前記ゲイン調整部は、前記ゲインを大きくしていく際に、最大ゲインを上限として設けてあることを特徴とする搬送装置。
14. 請求項８から１３のいずれかに記載の搬送装置において、
    前記ゲインは、比例ゲインであることを特徴とする搬送装置。
15. 所定の方向に長尺の印刷媒体を搬送しつつ印刷を行う印刷装置において、
    前記印刷媒体の搬送経路に沿った印刷領域にて前記印刷媒体に印刷を行う印刷部と、
    前記印刷領域における上流側に配置された上流駆動ローラと、
    前記印刷領域の下流側に配置された下流駆動ローラと、
    前記上流駆動ローラの前記所定方向における下流側で、かつ、前記印刷領域の上流側に配置され、前記印刷媒体のテンションを検出するテンションセンサと、
    前記テンションセンサの検出値に基づいて、ＰＩＤ制御を用いて前記下流駆動ローラを操作する駆動制御部と、
    前記操作の際に、前記テンションセンサの検出値と目標値との差分が安定幅内であって、かつ、その状態が安定時間を維持している安定状態であるか否かを判定する安定状態判定部と、
    前記安定状態判定部により、前記差分が安定状態であると判定された場合には、前記ＰＩＤ制御のゲインを初期値よりも小さくするゲイン調整部と、
    を備えていることを特徴とする印刷装置。