JP4669438B2 - 印刷装置、搬送装置、及び印刷方法 - Google Patents

Description

本発明は、印刷装置、搬送装置、及び印刷方法に関する。

ロール状の紙やフィルム等の媒体に印刷を行う印刷装置においては、媒体を搬送するために、送り専用のモータ付きローラが用いられることが多い。この構成において、媒体は、ローラにより搬送され、指定位置に印刷が行われる。そして、その後、次の印刷を行うために、媒体が再度繰り出される。

送り専用のモータ付きローラを用いる場合、ローラの外径が一定であるため、搬送時に媒体にかかるテンションや、搬送速度を制御することが容易になる。しかし、この構成においては、媒体とローラとの間でスリップが発生しやすく、媒体を擦ったり、搬送の精度に影響が生じるおそれがある。また、スリップを防ぐために、ローラやモータを追加すれば、装置の価格が上昇してしまう。

そこで、本願発明者は、印刷後の媒体を巻き取るための巻き取りローラを駆動して、巻き取りによって媒体の搬送を行うことを検討した。しかし、特にフィルム等の薄い媒体を搬送する場合、例えば媒体を単に繰り出し、それを巻き取るだけでは、媒体にしわ等が発生しやすく、正確な印刷結果を得ることは困難であった。例えば、巻き取りの回転トルクが大き過ぎる場合や、回転トルクが変動した場合、巻き取りロールに巻きしまりが発生したり、テンション過多による縦しわが発生する場合があった。また、巻き取りによって媒体の搬送を行う場合、媒体の巻き取り量の増加に従って、巻き取りローラの外径が変化する。そのため、媒体にかかるテンションや搬送速度等を一定に保つことが難しくなる。テンションや搬送速度等が一定にならない場合にも、媒体にしわ等が発生しやすくなる。

尚、従来、インクリボンを用いたプリンタにおいて、インクリボンの走行速度を直接検出し、インクリボンの走行速度を調整する構成が知られている（特許文献１）。しかし、インクリボンを搬送する場合と比べ、印刷対象の媒体を搬送する場合、しわ等の発生が大きな問題になりやすい。例えば、媒体の搬送速度を直接検出して、搬送速度を制御する場合、巻き取りの回転トルクを変動させて搬送速度を調節することとなる。この場合、回転トルクは、目標速度に対応する値の近辺で変動を続けることとなる。そのため、この場合、媒体にかかるテンションや搬送速度等がゆらぎ、しわ等の原因となるおそれがある。従って、インクリボンの搬送方法を、そのまま印刷装置の媒体の搬送に適用することはできない。

また、従来、巻き取り手段に巻き取られた帯状体のロール径を計測して、巻き取り手段の角速度を制御する帯状体巻き取り装置が知られている（特許文献２）。この装置において、ロール径は、ばねによって支えられてロールの半径方向に移動可能な検知針等を用いて計測される。しかし、このようにロール径を計測する場合、部品点数の増加により、装置の価格が上昇してしまう。

そのため、従来、印刷装置において、巻き取りによる媒体の搬送をしわ等を発生させずに適切に行うことは困難であった。そこで、本発明は、上記の課題を解決できる印刷装置、搬送装置、及び印刷方法を提供することを目的とする。
特開２００３−１５４７２０号公報 特開平１０−１４７４６３号公報

上記の課題を解決するために、本発明は、以下の構成を有する。
（構成１）媒体がロール状に巻き取られた媒体ロールを用いる印刷装置であって、媒体を引き出す力に応じて媒体ロールから前記媒体が順次繰り出されるように、媒体ロールを回転可能に保持する繰り出しローラと、媒体ロールから繰り出された媒体に印刷を行う印刷部と、印刷部により印刷がされた前記媒体を巻き取る巻き取りローラと、媒体を巻き取る方向に巻き取りローラを回転させる駆動部と、媒体の搬送を印刷面の反対側の面に当接して媒体の搬送をガイドするための従動ローラと、この従動ローラの回転に応じて媒体ロールから順次繰り出される媒体の搬送量を検知する搬送量検知部と、巻き取りローラに巻き取られたロール状の媒体の径である巻き取りローラ径を、搬送量検知部が検知する搬送量に基づいて算出するローラ径算出部と、ローラ径算出部が算出する巻き取りローラ径に基づき、駆動部の出力を制御する出力制御部と、媒体を繰り出す方向と反対の方向に繰り出しローラを付勢する付勢部とを備え、出力制御部は、搬送量検知部が検知する媒体の搬送量に基づき、媒体の搬送速度が一定になるように、付勢部の付勢力を制御する。

このように構成すれば、巻き取りによる媒体の搬送を適切に制御できる。そのため、フィルム等の薄い媒体を用いる場合にも、巻き取りによって発生する巻きしまりや、縦しわ等（以下、しわ等という）の発生を適切に抑えることができる。また、これにより、正確な印刷結果を得ることができる。さらに、媒体にかかるテンションに加え、媒体の搬送速度を適切に制御でき、搬送速度に基づき、搬送量の制御を行うこともできる。

尚、媒体の搬送の制御としては、例えば、媒体にかかるテンション、搬送速度、搬送量、又はこれらを組み合わせた等制御が考えられる。ローラ径算出部は、巻き取りローラ径として、例えば、巻き取られたロール状の媒体の直径を算出する。ローラ径算出部は、巻き取りローラ径として、半径等の直径と直接換算可能な値を算出してもよい。印刷装置は、例えば、インクジェット式の印刷装置である。印刷部は、例えば、インクジェットヘッドである。

（構成２）出力制御部は、巻き取りローラ径に比例する回転トルクを巻き取りローラに与えるように、駆動部を制御する。巻き取りによる搬送時に媒体にかかるテンションを一定にするためには、巻き取りローラの径が大きい場合、必要とする回転トルクが大きくなる。また、巻き取りローラの径が小さい場合、必要とする回転トルクは小さくなる。そのため、このように構成すれば、媒体にかかるテンションを一定に保つことができる。また、これにより、媒体のしわ等の発生を適切に抑えることができる。

ここで、テンション及び搬送量等の制御を行うには、テンション制御部及び搬送制御部をそれぞれ設けることも考えられる。しかし、この場合、システムが大掛かりで、かつ高価なものとなってしまう。これに対し、構成４のようにした場合、大がかりなシステムを用いることなく、算出した巻き取りローラ径に基づき、繰り出しローラ、及び巻き取りローラを適切に制御できる。そのため、構成４のようにすれば、演算を利用したシンプルな構成により、テンション及び搬送量等を適切に制御できる。

尚、構成１において、駆動部が巻き取りローラに与える回転トルクは、巻き取りローラ径に比例する大きさに制御されている。そのため、例えば速度を直接測定してフィードバック制御等により制御する場合等と異なり、必要以上の回転トルクがかかることがない。そのため、構成４のようにすれば、しわの発生等を抑えつつ、搬送速度を一定に保つことができる。

（構成３）出力制御部は、巻き取りローラ径に反比例する角速度で巻き取りローラを回転させるように、駆動部を制御する。一定量の搬送量だけ媒体を搬送するためには、巻き取りローラの径が大きい場合、必要とする回転量が大きくなる。また、巻き取りローラの径が小さい場合、必要とする回転量は大きくなる。そのため、構成５のようにすれば、媒体の搬送速度を一定に保つことができる。また、これにより、媒体のしわ等の発生を適切に抑えることができる。

更には、構成３のようにした場合、速度測定等を行うことなく、巻き取りローラの径に応じて決まる搬送速度での搬送が可能になる。そのため、例えば搬送速度を直接測定してフィードバック制御等により制御する場合等と異なり、媒体にかかるテンションや搬送速度のゆらぎが生じにくい。従って、構成５のようにすれば、搬送速度やテンションのゆらぎ等が原因で媒体にしわ等が生じることも起こり難い。

尚、印刷装置は、媒体を繰り出す方向と反対の方向に繰り出しローラを付勢する付勢部を更に備えてもよい。この場合、例えば、付勢部が繰り出しローラに与える回転トルクを制御することにより、媒体にかかるテンションを調整することができる。

（構成４）出力制御部は、巻き取りローラに回転と停止とを繰り返させることによって、媒体の搬送と停止とが繰り返されるように、駆動部を制御し、印刷部は、媒体の搬送が停止している状態で、媒体に印刷を行い、媒体への印刷が行われる前の回の搬送における媒体の搬送量に基づき、ローラ径算出部は、巻き取りローラ径を算出し、ローラ径算出部が算出する巻き取りローラ径に基づき、出力制御部は、次の回の搬送で用いるべき駆動部の出力を決定する。

媒体の搬送と停止とが繰り返される場合、しわ等の発生を抑えるためには、媒体にかかるテンション等の制御がより重要になる。これに対し、構成６のようにすれば、搬送を行う毎に駆動部の出力を決定することにより、高い精度で媒体の搬送を行うことができる。また、これにより、媒体のしわ等を適切に抑えることができる。

（構成５）初回の搬送を行う場合、初回の搬送全体の搬送量の一部の予め設定された搬送量だけ媒体が搬送された時点で、ローラ径算出部は、巻き取りローラ径を算出し、出力制御部は、初回の搬送の途中に、駆動部の出力を、ローラ径算出部が算出する巻き取りローラ径に応じた出力に変更する。このように構成すれば、初回の搬送から、駆動部の出力を適切に設定できる。尚、初回の搬送とは、例えば、媒体の搬送と停止とが繰り返される一連の印刷動作の中の初回の搬送である。

（構成６）媒体がロール状に巻き取られた媒体ロールを用いる印刷装置において媒体を搬送する搬送装置であって、媒体を引き出す力に応じて媒体ロールから媒体が順次繰り出されるように、媒体ロールを回転可能に保持する繰り出しローラと、印刷がされた媒体を巻き取る巻き取りローラと、媒体を巻き取る方向に巻き取りローラを回転させる駆動部と、媒体の搬送を印刷面の反対側の面に当接して媒体の搬送をガイドするための従動ローラと、従動ローラの回転に応じて媒体ロールから順次繰り出される媒体の搬送量を検知する搬送量検知部と、巻き取りローラに巻き取られたロール状の媒体の径である巻き取りローラ径を、搬送量検知部が検知する搬送量に基づいて算出するローラ径算出部と、ローラ径算出部が算出する巻き取りローラ径に基づき、駆動部の出力を制御する出力制御部と、媒体を繰り出す方向と反対の方向に繰り出しローラを付勢する付勢部とを備え、出力制御部は、搬送量検知部が検知する媒体の搬送量に基づき、媒体の搬送速度が一定になるように、付勢部の付勢力を制御する。このように構成すれば、構成１と同様の効果を得ることができる。

（構成７）媒体がロール状に巻き取られた媒体ロールを用いる印刷方法であって、媒体を引き出す力に応じて媒体ロールから媒体が順次繰り出されるように、媒体ロールを繰り出しローラに回転可能に保持し、媒体ロールから繰り出された媒体に印刷を行い、媒体を巻き取る方向に駆動装置により巻き取りローラを回転させて、印刷部により印刷がされた媒体を巻き取りローラに巻き取り、 媒体の印刷面の反対側の面に媒体の搬送をガイドするための従動ローラを当接して媒体を搬送し、従動ローラの回転に応じて媒体ロールから順次繰り出される媒体の搬送量を検知し、巻き取りローラに巻き取られたロール状の媒体の径である巻き取りローラ径を、検知した前記搬送量に基づいて算出し、算出した巻き取りローラ径に基づき、駆動装置の出力を制御し、媒体を繰り出す方向と反対の方向に繰り出しローラを付勢し、前記制御は、検知された媒体の搬送量に基づき、媒体の搬送速度が一定になるように前記付勢を行う。このようにすれば、構成１と同様の効果を得ることができる。

本発明によれば、巻き取りによる媒体の搬送を適切に制御できる印刷装置を提供できる。

以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る印刷装置１０の構成の一例を示す。印刷装置１０は、薄いフィルム又は紙等の媒体３０がロール状に巻き取られた媒体ロール２０を用いるインクジェット式の印刷装置であり、搬送部１００、及び印刷部１１２を備える。搬送部１００は、繰り出しローラ１０２、モータ１２０、従動ローラ１０４、１０６、テーブル１１０、巻き取りローラ１０８、モータ１２２、搬送量検知部１１４、ローラ径算出部１１６、出力制御部１１８、及びモータ１２０、１２２を有する。

繰り出しローラ１０２は、媒体ロール２０を保持するローラであり、媒体３０を引き出す力に応じて媒体ロール２０から媒体３０が順次繰り出されるように、媒体ロール２０を回転可能に保持する。モータ１２０は、付勢部の一例であり、出力制御部１１８の出力に応じて、媒体３０を繰り出す方向と反対の方向に繰り出しローラ１０２を付勢する。これにより、モータ１２０は、媒体３０にかかるテンションを調整する。

従動ローラ１０４、１０６は、媒体３０の搬送をガイドするためのローラである。従動ローラ１０４、１０６は、繰り出しローラ１０２に対して媒体３０の搬送方向下流にそれぞれ設けられており、搬送される媒体３０の移動に従って回転する。また、本例において、繰り出しローラ１０２に近い側の従動ローラ１０４は、エンコーダ付きのローラであり、回転量に比例したパルス数のパルス信号を出力する。尚、エンコード機能を有していれば、従動ローラ１０６に代えて、送りモータ付きのローラを用いてもよい。

テーブル１１０は、搬送される媒体３０の下面を支持する台であり、従動ローラ１０４と従動ローラ１０６との間に設けられている。また、テーブル１１０は、搬送が一時停止したタイミングで、媒体３０を吸着保持する。これにより、印刷時に媒体３０を静止させることができる。印刷部１１２は、インクジェットヘッドであり、媒体３０を挟んでテーブル１１０と対向する位置に設けられている。そして、テーブル１１０が媒体３０を吸着固定している間に、印刷部１１２は、媒体３０に印刷を行う。

巻き取りローラ１０８は、印刷部１１２により印刷がされた媒体３０を巻き取るローラであり、従動ローラ１０６に対して搬送方向下流に設けられている。モータ１２２は、駆動部の一例であり、出力制御部１１８の出力に応じて、媒体３０を巻き取る方向に巻き取りローラ１０８を回転させる。これにより、巻き取りローラ１０８は、繰り出しローラ１０２に保持された媒体ロール２０から媒体３０を順次繰り出し、搬送方向へ搬送させる。

また、本例において、モータ１２２は、ステッピングモータである。モータ１２２は、出力制御部１１８からパルス信号を受け取り、このパルス信号の周波数に比例する回転速度で巻き取りローラ１０８を回転させる。また、モータ１２２は、出力制御部１１８から受け取る電力に応じた回転トルクを巻き取りローラ１０８に与えて、巻き取りローラ１０８を回転させる。

搬送量検知部１１４は、巻き取りローラ１０８の回転に応じて媒体ロール２０から順次繰り出される媒体３０の搬送量を検知する。本例において、搬送量検知部１１４は、従動ローラ１０４から受け取るパルス信号を計測することにより、媒体３０の搬送量として、従動ローラ１０４の回転量を検知する。搬送量検知部１１４は、パルス信号の周波数を測定することにより、搬送速度を検知してもよい。
ローラ径算出部１１６は、巻き取りローラ１０８の巻き取りローラ径を、搬送量検知部が検知する搬送量に基づいて算出する。本例において、ローラ径算出部１１６は、出力制御部１１８がモータ１２２に与えるパルス信号を更に受け取り、このパルス信号を計測することにより、巻き取りローラ１０８が回転した回転量を算出する。そして、同じ搬送量に対する従動ローラ１０４の回転量と巻き取りローラ１０８の回転量の比、及び従動ローラ１０４の径に基づき、ローラ径算出部１１６は、巻き取りローラ径を算出する。尚、巻き取りローラ径とは、巻き取りローラ１０８に巻き取られたロール状の媒体３０の径である。

出力制御部１１８は、ローラ径算出部１１６が算出する巻き取りローラ径に基づき、モータ１２０及びモータ１２２の出力を制御する。出力制御部１１８は、例えば、モータ１２０及びモータ１２２に与える電力を調整することにより、モータ１２０及びモータ１２２の回転トルクを調整する。これにより、繰り出しローラ１０２及び巻き取りローラ１０８が受ける回転トルクを調節できる。また、搬送されている媒体３０の両端を引っ張る回転トルクを調整することにより、媒体３０にかかるテンションを調整できる。

本例において、出力制御部１１８は、巻き取りローラ径に比例する回転トルクを巻き取りローラ１０８に与えるように、モータ１２２を制御する。これにより、媒体３０にかかるテンションを一定に保つことができる。また、出力制御部１１８は、モータ１２２に与えるパルス信号の周波数を調整することにより、モータ１２２の回転速度を制御する。例えば、出力制御部１１８は、巻き取りローラ径に反比例する角速度で巻き取りローラ１０８を回転させるように、モータ１２２を制御する。これにより、媒体３０の搬送速度を一定に保つことができる。

以上のように、本例によれば、媒体３０にかかるテンション及び搬送速度を一定に保ちながら、巻き取りによる媒体３０の搬送を適切に制御できる。そのため、例えばフィルム等の薄い媒体を用いる場合にも、巻き取りによって発生するしわ等の発生を適切に抑えることができる。また、これにより、正確な印刷結果を得ることができる。

尚、出力制御部１１８は、上記以外の点についても、モータ１２２を更に制御してよい。例えば、出力制御部１１８は、巻き取りローラ１０８の回転量を制御することにより、指定量だけ媒体３０が搬送されるように、モータ１２２を制御してもよい。この場合、出力制御部１１８は、例えば、巻き取りローラ径に基づき、巻き取りに必要な回転量を算出して、モータ１２２の制御を行う。

以下、ローラ径算出部１１６及び出力制御部１１８の動作について、更に詳しく説明する。最初に、ローラ径算出部１１６が行う演算について説明する。本例において、ローラ径算出部１１６は、従動ローラ１０４の回転量を示す従動ローラ１０４からのパルス信号と、巻き取りローラ１０８の回転量を示す出力制御部１１８からのパルス信号を受け取り、これらに基づき、同じ搬送量に対する従動ローラ１０４の回転量と巻き取りローラ１０８の回転量との比を算出する。そして、この比、及び従動ローラ１０４の径に基づき、巻き取りローラ径を算出する。

例えば、従動ローラ１０４の外径（直径）をｄ、巻き取りローラ１０８を一回転させるために出力制御部１１８がモータ１２２へ出力するパルス信号のパルス数をＡ、従動ローラ１０４が一回転する毎にエンコーダが発生するパルス数をＢとした場合、所定の搬送量に対応して従動ローラ１０４のエンコーダが出力したパルス数をＰ_ｅ、モータ１２２が受け取ったパルス数をＰ_ｓとすれば、巻き取りローラ径（直径）をＤとして、
ｄπ×Ｐ_ｅ／Ｂ＝Ｄπ×Ｐ_ｓ／Ａ
が成り立つ。これより、
Ｄ＝ｄ×（Ａ／Ｂ）×（Ｐ_ｅ／Ｐ_ｓ）
となる。そして、Ａ、ｄ、Ｂは定数であるため、定数ｑ＝ｄ×（Ａ／Ｂ）と置けば、
Ｄ＝ｑ×（Ｐ_ｅ／Ｐ_ｓ）
となる。これにより、既知のｄ、Ａ、及びＢを用いて、Ｐ_ｅ及びＰ_ｓから、巻き取りローラ径Ｄが算出できることとなる。

ここで、巻き取りローラ径Ｄの算出に用いる搬送量を一定量にする場合、Ｐ_ｓも定数になる。例えば、パルス数Ｐ_ｓとして、予め設定された固定量のパルス数Ｐ_０をモータ１２２に与えて一定量の搬送を行う場合、定数ｋ＝（Ａ×ｄ）／（Ｂ×Ｐ_０）と置けば、Ｄ＝ｋ×Ｐ_ｅとなる。このように搬送量を一定にして巻き取りローラ径Ｄを算出する方法は、例えば媒体３０の最初（初回）の搬送を行う場合等の、巻き取りローラ径Ｄが不明な状態で搬送を開始する場合に特に有効である。

尚、ローラ径算出部１１６は、上記以外の方法により巻き取りローラ径を算出してもよい。例えば、ローラ径算出部１１６は、媒体３０の搬送が行われる前の巻き取りローラ径、及び媒体３０の厚さを用いて、搬送が行われた後の巻き取りローラ径を算出してもよい。この場合、ローラ径算出部１１６は、例えば、巻き取りローラ径を直径とする円の搬送前後での面積の変化に基づき、搬送が行われた後の巻き取りローラ径を算出する。

例えば、一定の搬送量だけ媒体３０が送られた場合について、搬送量をＬ、媒体３０の厚さをｔ、搬送前の巻き取りローラ径に対応する半径をＲ、搬送後の巻き取りローラ径に対応する半径をＲ’とすると、
π×Ｒ^２十Ｌ×ｔ＝π×Ｒ’^２
が成り立つ。これより、
Ｒ’＝（Ｒ^２＋Ｌｔ／π）^１／２
となり、この方法でも、搬送後の巻き取りローラ径Ｄ（＝２Ｒ’）が算出できる。尚、媒体３０の厚さは、例えば使用者の数値入力により予め設定される。媒体３０の厚さは、例えばセンサ等を用いた測定により設定されてもよい。

尚、ローラ径算出部１１６は、例えば巻き取りローラ径Ｄの算出と同一又は同様の方法により、繰り出しローラ１０２に保持されている媒体ロール２０の径を算出してもよい。例えば、ローラ径算出部１１６は、繰り出しローラ１０２の回転量を更に検知して、従動ローラ１０４の回転量、繰り出しローラ１０２の回転量、及び従動ローラ１０４の径に基づき、媒体ロール２０の径を算出する。ローラ径算出部１１６は、媒体３０の搬送が行われる前の媒体ロール２０の径、及び媒体３０の厚さを用いて、搬送が行われた後の媒体ロール２０の径を算出してもよい。

次に、出力制御部１１８が行う制御について説明する。先ず、モータ１２２の回転トルクの制御について説明する。モータ１２２が巻き取りローラ１０８に与える回転トルクをＮ、巻き取りローラ径Ｄの最外周に巻き取られる媒体３０にかかるテンションをＦとした場合、Ｎ＝Ｄ／２×Ｆなので、Ｆ＝２×Ｎ／Ｄとなる。そのため、モータ１２２の回転トルクを制御することにより、媒体３０にかかるテンションを制御することができる。例えば、巻き取りローラ径Ｄに比例する回転トルクＮを巻き取りローラ１０８に与えるように、モータ１２２を制御することにより、媒体３０にかかるテンションＦを一定に保つことができる。

ここで、媒体３０を巻き取った状態の巻き取りローラ１０８の慣性モーメントをＩ、角加速度をａとした場合、回転トルクＮ（力のモーメント）に対し、Ｉ×ａ＝Ｎが成り立つ。そのため、Ｆ＝２×Ｉ×ａ／Ｄであり、巻き取りローラ径Ｄが算出できれば、角加速度ａを制御して、テンションＦを一定に保つこともできる。この場合、出力制御部１１８は、角加速度ａが巻き取りローラ径Ｄと比例するように、モータ１２２の出力を制御する。

続いて、モータ１２２の回転速度の制御について説明する。巻き取りローラ径Ｄの算出時と同様に、従動ローラ１０４の外径をｄ、巻き取りローラ１０８の一周あたりのパルス数をＡ、従動ローラ１０４の一周あたりのパルス数をＢとする。また、従動ローラ１０４のエンコーダが出力するパルス信号の周波数をｆ_e、モータ１２２に与えるパルス信号の周波数をｆ_ｓとする。この場合、従動ローラ１０４の回転量に着目すれば、
搬送速度＝ｄπ／Ｂ×ｆ_ｅ
である。この式より、所望の搬送速度に対応する周波数ｆ_eが算出できる。

また、巻き取りローラ１０８の回転量に着目すれば、
搬送速度＝Ｄπ／Ａ×ｆ_ｓ
でもあるため、
ｄπ／Ｂ×ｆ_ｅ＝Ｄπ／Ａ×ｆ_ｓ
が成り立つ。これより、
ｆ_ｓ＝（ｄ／Ｄ）×（Ａ／Ｂ）×ｆ_ｅ
である。そして、Ａ、ｄ、Ｂは定数であるため、巻き取りローラ径Ｄの算出時と同様に、定数ｑ＝ｄ×（Ａ／Ｂ）と置けば、
ｆ_ｓ＝ｑ×ｆ_ｅ／Ｄ
となる。これにより、所望の搬送速度に対応する周波数ｆ_e、及び巻き取りローラ径Ｄから、出力制御部１１８が出力すべきパルス信号の周波数ｆ_ｓが求められる。

ここで、搬送速度を一定に保つためには、従動ローラ１０４の回転によって発生するパルス信号の周波数ｆ_eを一定に保つ必要がある。また、上記の式より、ｆ_eを一定に保つためには、巻き取りローラ径Ｄに反比例する周波数ｆ_ｓのパルス信号をモータ１２２に与えればよいことがわかる。この場合、巻き取りローラ１０８は、巻き取りローラ径Ｄに反比例する角速度で回転することとなる。従って、巻き取りローラ径Ｄに反比例する角速度で巻き取りローラ１０８が回転するようにモータ１２２を制御することにより、巻き取りローラ径Ｄの大小に関係なく、媒体３０の搬送速度を一定に保つことができる。

尚、本例において、出力制御部１１８は、モータ１２０が繰り出しローラ１０２に与える回転トルクを更に制御する。出力制御部１１８は、例えば、ローラ径算出部１１６が算出する媒体ロール２０の径に基づき、モータ１２２の回転トルクと同一又は同様の方法により、モータ１２０の回転トルクを制御する。例えば、出力制御部１１８は、算出された媒体ロール２０の径に比例する回転トルクを繰り出しローラ１０２に与えるように、モータ１２０を制御する。このように構成すれば、媒体３０にかかるテンションを適切に制御できる。また、出力制御部１１８は、媒体３０の搬送速度が一定になるように、モータ１２０の出力（付勢力）を制御してもよい。このように構成すれば、媒体３０の搬送速度を更に適切に制御できる。

以上のように、本例においては、搬送に使用している従動ローラ１０４にエンコーダを取り付け、巻き取りの動力としてステッピングモータであるモータ１２２を用いることにより、特別な検出器などを装置に追加することなく、精度よくテンションの制御が行え、かつ搬送速度を一定に保つことができる。そのため、本例によれば、安価で精度のよい搬送制御が可能になり、巻き取りによって発生するしわ等の発生を抑えることができる。また、これにより、インクジェットヘッドである印刷部１１２により印刷を行う場合に、正確な印刷結果を得ることができる。

図２は、印刷装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。本例において、出力制御部１１８は、巻き取りローラ１０８に回転と停止とを繰り返させることによって、媒体３０の搬送と停止とが繰り返されるように、モータ１２０を制御する。また、印刷部１１２は、媒体３０の搬送が停止している状態で、媒体３０に印刷を行う。これにより、印刷装置１０は、媒体ロール２０から媒体３０を順次繰り出し、繰り出された媒体３０に対して印刷を順次行う。

本フローチャートにおいては、最初に、出力制御部１１８が、モータ１２０の駆動を開始して巻き取りローラ１０８を回転させる。これにより、媒体３０の初回の搬送が開始される（Ｓ１０２）。この初回の搬送において、出力制御部１１８は、先ず、モータ１２０に、予め設定された固定量のパルス数のパルス信号を与える。これにより、巻き取りローラ１０８は、この固定量のパルス数に対応する回転量だけ回転し、この回転量に対応する搬送量だけ、媒体３０を搬送する。

次に、搬送量検知部１１４が、従動ローラ１０４のエンコーダが出力するパルス信号を計数して、媒体３０が搬送された搬送量として、従動ローラ１０４の回転量を検知する（Ｓ１０４）。そして、従動ローラ１０４の回転量と巻き取りローラ１０８の回転量との比、及び従動ローラ１０４の径に基づき、ローラ径算出部１１６が、巻き取りローラ径を算出する（Ｓ１０６）。これにより、初回の搬送において、ローラ径算出部１１６は、予め設定された搬送量の媒体３０が搬送された時点で、巻き取りローラ径を算出する。尚、初回の搬送において、巻き取りローラ１０８は、上記の固定量のパルス数に対応する搬送量以外にも、更に媒体３０の搬送を行う。巻き取りローラ１０８は、搬送量の不足分について、例えばローラ径算出部１１６等が演算を行っている間にも平行して媒体３０の搬送を続ける。

続いて、搬送の途中に、出力制御部１１８が、モータ１２２の出力を、算出された巻き取りローラ径に応じた出力に変更する（Ｓ１０８）。これにより、初回の搬送において、媒体３０にかかるテンション及び搬送速度等を適切に設定できる。

そして、初回の搬送全体の搬送量の搬送が行われた時点で、出力制御部１１８は、巻き取りローラ１０８の回転が停止するようにモータ１２２の出力を調整する。これにより、媒体３０の搬送が停止する（Ｓ１１０）。そして、媒体３０の搬送の停止に応じて、テーブル１１０は、媒体３０を吸着保持する。また、印刷部１１２は、吸着保持された媒体３０に印刷を行う（Ｓ１１２）。

初回の搬送に対応する媒体３０への印刷が行われた後、更に搬送と印刷を更に繰り返す場合（Ｓ１１４：Ｎｏ）、前の回の搬送全体での搬送量に基づき、ローラ径算出部１１６は、巻き取りローラ径を再度算出する（Ｓ１１６）。そして、算出された巻き取りローラ径に基づき、出力制御部１１８は、次の回の搬送で用いるべきモータ１２２の出力を決定する（Ｓ１１８）。

続いて、出力制御部１１８が、モータ１２２の出力を決定した値に変更することにより、巻き取りローラ１０８の回転を開始させる。これにより、次の回の搬送が開始される（Ｓ１２０）。搬送が開始された後は、ステップＳ１１０に戻り、以降の動作を繰り返す。これにより、媒体３０の搬送と停止とが繰り返される。また、すべての搬送が終了した場合（Ｓ１１４：Ｙｅｓ）、本フローチャートは終了する。

本例によれば、各回の搬送の前に、巻き取りローラ径算出し、これに応じたモータ１２２の出力を決定できる。また、初回の搬送においても、モータ１２２の出力を適切に設定できる。そのため、本例によれば、高い精度で媒体３０の搬送を行うことができる。また、これにより、媒体３０のしわ等の発生を適切に抑えることができる。

以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

本発明は、例えば印刷装置に好適に利用できる。

本発明の一実施形態に係る印刷装置１０の構成の一例を示す図である。 印刷装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１０・・・印刷装置、２０・・・媒体ロール、３０・・・媒体、１００・・・搬送部、１０２・・・繰り出しローラ、１０４・・・従動ローラ、１０６・・・従動ローラ、１０８・・・巻き取りローラ、１１０・・・テーブル、１１２・・・印刷部、１１４・・・搬送量検知部、１１６・・・ローラ径算出部、１１８・・・出力制御部、１２０・・・モータ（付勢部）、１２２・・・モータ（駆動部）

Claims (7)

1. 媒体がロール状に巻き取られた媒体ロールを用いる印刷装置であって、
   前記媒体を引き出す力に応じて前記媒体ロールから前記媒体が順次繰り出されるように、前記媒体ロールを回転可能に保持する繰り出しローラと、
   前記媒体ロールから繰り出された前記媒体に印刷を行う印刷部と、
   前記印刷部により印刷がされた前記媒体を巻き取る巻き取りローラと、
   前記媒体を巻き取る方向に前記巻き取りローラを回転させる駆動部と、
   前記媒体の搬送を印刷面の反対側の面に当接して前記媒体の搬送をガイドするための従動ローラと、
   当該従動ローラの回転に応じて前記媒体ロールから順次繰り出される前記媒体の搬送量を検知する搬送量検知部と、
   前記巻き取りローラに巻き取られたロール状の前記媒体の径である巻き取りローラ径を、前記搬送量検知部が検知する前記搬送量に基づいて算出するローラ径算出部と、
   前記ローラ径算出部が算出する前記巻き取りローラ径に基づき、前記駆動部の出力を制御する出力制御部と、
   前記媒体を繰り出す方向と反対の方向に前記繰り出しローラを付勢する付勢部と
   を備え、
   前記出力制御部は、前記搬送量検知部が検知する前記媒体の搬送量に基づき、前記媒体の搬送速度が一定になるように、前記付勢部の付勢力を制御する
   ことを特徴とする印刷装置。
2. 前記出力制御部は、前記巻き取りローラ径に比例する回転トルクを前記巻き取りローラに与えるように、前記駆動部を制御することを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
3. 前記出力制御部は、前記巻き取りローラ径に反比例する角速度で前記巻き取りローラを回転させるように、前記駆動部を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の印刷装置。
4. 前記出力制御部は、前記巻き取りローラに回転と停止とを繰り返させることによって、前記媒体の搬送と停止とが繰り返されるように、前記駆動部を制御し、
   前記印刷部は、前記媒体の搬送が停止している状態で、前記媒体に印刷を行い、
   前記媒体への印刷が行われる前の回の搬送における前記媒体の搬送量に基づき、前記ローラ径算出部は、前記巻き取りローラ径を算出し、
   前記ローラ径算出部が算出する前記巻き取りローラ径に基づき、前記出力制御部は、次の回の搬送で用いるべき前記駆動部の出力を決定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の印刷装置。
5. 初回の搬送を行う場合、初回の搬送全体の搬送量の一部の予め設定された搬送量だけ前記媒体が搬送された時点で、前記ローラ径算出部は、前記巻き取りローラ径を算出し、
   前記出力制御部は、前記初回の搬送の途中に、前記駆動部の出力を、前記ローラ径算出部が算出する前記巻き取りローラ径に応じた出力に変更することを特徴とする請求項４に記載の印刷装置。
6. 媒体がロール状に巻き取られた媒体ロールを用いる印刷装置において前記媒体を搬送する搬送装置であって、
   前記媒体を引き出す力に応じて前記媒体ロールから前記媒体が順次繰り出されるように、前記媒体ロールを回転可能に保持する繰り出しローラと、
   印刷がされた前記媒体を巻き取る巻き取りローラと、
   前記媒体を巻き取る方向に前記巻き取りローラを回転させる駆動部と、
   前記媒体の搬送を印刷面の反対側の面に当接して前記媒体の搬送をガイドするための従動ローラと、
   当該従動ローラの回転に応じて前記媒体ロールから順次繰り出される前記媒体の搬送量を検知する搬送量検知部と、
   前記巻き取りローラに巻き取られたロール状の前記媒体の径である巻き取りローラ径を、前記搬送量検知部が検知する前記搬送量に基づいて算出するローラ径算出部と、
   前記ローラ径算出部が算出する前記巻き取りローラ径に基づき、前記駆動部の出力を制御する出力制御部と、
   前記媒体を繰り出す方向と反対の方向に前記繰り出しローラを付勢する付勢部と
   を備え、
   前記出力制御部は、前記搬送量検知部が検知する前記媒体の搬送量に基づき、前記媒体の搬送速度が一定になるように、前記付勢部の付勢力を制御する
   ことを特徴とする搬送装置。
7. 媒体がロール状に巻き取られた媒体ロールを用いる印刷方法であって、
   前記媒体を引き出す力に応じて前記媒体ロールから前記媒体が順次繰り出されるように、前記媒体ロールを繰り出しローラに回転可能に保持し、
   前記媒体ロールから繰り出された前記媒体に印刷を行い、
   前記媒体を巻き取る方向に巻き取りローラを駆動装置により回転させて、印刷がされた前記媒体を前記巻き取りローラに巻き取り、
   前記媒体の印刷面の反対側の面に前記媒体の搬送をガイドするための従動ローラを当接して前記媒体を搬送し、
   当該従動ローラの回転に応じて前記媒体ロールから順次繰り出される前記媒体の搬送量を検知し、
   前記巻き取りローラに巻き取られたロール状の前記媒体の径である巻き取りローラ径を、検知した前記搬送量に基づいて算出し、
   算出した前記巻き取りローラ径に基づき、前記駆動装置の出力を制御し、
   前記媒体を繰り出す方向と反対の方向に前記繰り出しローラを付勢し、
   前記制御は、前記検知された前記媒体の搬送量に基づき、前記媒体の搬送速度が一定になるように、前記付勢を行う
   ことを特徴とする印刷方法。

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