JP4726224B2 - 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。

従来、フィルム等の薄い媒体（メディア）に印刷を行う印刷装置として、ロール状に巻き取られた媒体を用いるインクジェットプリンタが知られている（例えば、非特許文献１参照）。このようなインクジェットプリンタは、例えば印刷、巻き取り、及び検査の工程を順番に行うことにより、媒体に印刷を行う。

また、従来、印刷シートを折り加工する折り機による折り不良を検出するシート監視装置において、撮影手段が撮影したシートの画像と標準画像とを比較し、所定値を超える画像差が検出されたときに警報を出力する構成が知られている（特許文献１）。
インターネット（ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍｉｍａｋｉ．ｃｏ．ｊｐ／） 特開２００３−１８２８８３号公報

フィルム等の薄い媒体に印刷を行う印刷装置においては、印刷前に媒体を固定するための動作によって、媒体にしわが発生してしまう場合がある。媒体にしわが発生すると、正確な印刷結果を得ることができないこととなる。

また、印刷後の媒体を巻き取りローラに巻き取る印刷装置において、印刷工程でしわが発生して不良品となった場合、その不良品が巻き取りローラに巻き取られると、巻き取られた媒体ロールの表面に小さなしわが発生する。そして、その状態で巻き取りが続けられると、次第に巻き取りしわが増大し、媒体ロールの表面が凹凸状態となる。この場合、その凹凸状態の媒体ロールに巻き取られた媒体は、印刷時に良品であっても、媒体ロールに巻かれた時点でしわが発生し、不良品となってしまう。そのため、従来、媒体ロールを用いる印刷装置において、媒体のしわに起因する不良品が発生することを防ぐことが求められていた。

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。

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から、前記媒体をテーブル上に搬送して印刷する印刷装置であって、媒体ロールから繰り出された媒体を、この媒体の搬送が一時停止したタイミングで、吸着により固定するテーブルと、テーブルに吸着された媒体の画像を撮像する撮像部と、撮像部が撮像した画像に基づき、媒体にしわが発生しているか否かを判断するしわ検出部と、媒体にしわが発生していないとしわ検出部が判断した場合に、テーブルに吸着された媒体に印刷を行う印刷部とを備え、 媒体にしわが発生しているとしわ検出部が判断した場合、テーブルは、媒体の吸着を一旦停止して媒体を解放し、再度、媒体を吸着により固定する。撮像部による撮像、しわ検出部による判断、及びテーブルによる媒体の再固定は、例えば、しわが検出されなくなるまで繰り返される。

このように構成すれば、吸着時に媒体にしわが発生したとしても、しわを適切に検出できる。また、折り機による折り不良等と異なり、しわは伸ばすことができる。そのため、構成１のようにすれば、検出したしわを伸ばし、不良品が発生することを防ぐことができる。

尚、媒体のしわを伸ばすには、例えば媒体を巻き取るためのモータのトルク等を利用して、テーブルに吸着されたままの媒体を引っ張る方法等も考えられる。しかし、このようにした場合、モータのトルクによって、媒体に縦方向のしわ（縦しわ）が発生するおそれがある。これに対し、構成１のようにすれば、媒体の吸着をやり直すことにより、縦しわを発生させることなく、媒体のしわを伸ばすことができる。

また、構成１のようにすれば、しわを検出する検査を印刷及び巻き取りを行う前に行うことにより、しわが無くなった状態で印刷を開始することができる。そのため、巻き取りによって不良品が発生することもない。従って、構成１のようにすれば、印刷後に不良品を排出しない仕組みを提供できる。尚、しわを検出する検査を印刷後にした場合には、しわが発生していても伸ばすことができず、不良品排出率が高くなり、コストがかかってしまう。

（構成２）媒体固定面となるテーブルの上面に平行な光を媒体へ照射する光照射部を更に備え、媒体は、透光性の媒体であり、撮像部は、光照射部により光が照射された媒体の画像を撮像する。

このように構成すれば、透光性の媒体を用いた場合であっても、しわを際立たせることが可能となる。そのため、媒体のしわをより高い精度で検出できる。また、これにより、不良品の発生をより適切に防ぐことができる。

（構成３）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、印刷部により印刷がされた媒体を巻き取る巻き取りローラと、繰り出しローラ及び巻き取りローラに与える回転トルクを制御する搬送制御部とを更に備え、媒体にしわが発生しているとしわ検出部が判断した場合、搬送制御部は、媒体にかかるテンションを適切に変更できるように、繰り出しローラ及び巻き取りローラに与える回転トルクを制御する。このように構成すれば、媒体のしわを適切に伸ばすことができる。尚、搬送制御部は、例えば、テーブルが媒体の吸着を一旦停止した後に、繰り出しローラ及び巻き取りローラに与える回転トルクを変化させる。

（構成４）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、媒体ロールから繰り出された媒体を、この媒体の搬送が一時停止したタイミングで、吸着により固定するテーブルと、 テーブルに吸着された媒体の画像を撮像する撮像部と、撮像部が撮像した画像に基づき、媒体にしわが発生しているか否かを判断するしわ検出部とを備え、 媒体にしわが発生しているとしわ検出部が判断した場合、テーブルは、媒体の吸着を一旦停止して媒体を解放し、再度、媒体を吸着により固定する。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５）媒体がロール状に巻き取られた媒体ロールから、前記媒体をテーブル上に搬送して印刷する印刷方法であって、媒体ロールから繰り出された媒体を、この媒体の搬送が一時停止したタイミングで、吸着により固定するテーブルに、媒体を吸着により固定し、テーブルに吸着された媒体の画像を撮像し、撮像した画像に基づき、媒体にしわが発生しているか否かを判断し、媒体にしわが発生していないと判断した場合に、テーブルに吸着された媒体に印刷を行い、媒体にしわが発生していると判断した場合に、テーブルに、媒体の吸着を一旦停止して媒体を解放させ、再度、媒体を吸着により固定させる。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。

本発明によれば、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、媒体のしわに起因する不良品が発生することを防ぐことができる。

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及び図２は、本発明の一実施形態に係る印刷装置１０の第１の例を示す。図１は、印刷装置１０の構成を示す図である。図２は、印刷装置１０の要部を示す斜視図である。印刷装置１０は、薄いフィルム等の媒体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、印刷制御部１２６、及び印刷部１１２を備える。本例において、媒体３０は、透光性のフィルムである。

搬送部１００は、媒体３０を搬送するための搬送装置であり、搬送と搬送停止とを繰り返しながら、媒体３０を搬送する。本例において、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、光照射部１１４、撮像部１１６、しわ検出部１１８、及び搬送制御部１２４を有する。

繰り出しローラ１０２は、印刷前の媒体ロール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、搬送制御部１２４の指示に応じて、繰り出しローラ１０２に回転トルクを与える。本例において、モータ１２０は、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。

テーブル１１０は、搬送される媒体３０の下面を支持する吸着固定ステージであり、媒体３０を挟んで印刷部１１２と対向するように、従動ローラ１０４と従動ローラ１０６との間に設けられている。テーブル１１０は、搬送が一時停止したタイミングで、搬送制御部１２４の指示に応じて、媒体３０を吸引する。これにより、テーブル１１０は、印刷前に媒体３０を吸着により固定する。

また、テーブル１１０は、搬送制御部１２４の指示に応じて、吸引に代えて吹き出しを行う。これにより、テーブル１１０は、例えば印刷が終了した後に、媒体３０を浮かせて解放する。また、テーブル１１０は、媒体３０の設置をやり直す場合にも、一旦媒体３０を解放する。この場合、媒体３０を解放した後、テーブル１１０は、媒体３０を再度吸着により固定する。本例において、テーブル１１０は、しわ検出部１１８により媒体３０のしわが検出された場合に、媒体３０の設置をやり直す。

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、搬送制御部１２４の指示に応じて、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、搬送方向へ搬送する。

光照射部１１４は、テーブル１１０に固定された媒体３０に光を照射する照明装置である。撮像部１１６は、光照射部により光が照射された媒体の画像を撮像する計測カメラである。本例において、撮像部１１６は、テーブル１１０に吸着された媒体３０の印刷範囲全体を撮影する。媒体３０の印刷範囲とは、テーブル１１０の固定された媒体３０上において印刷部１１２を用いて印刷可能な範囲である。尚、媒体３０から撮像部１１６までの距離が小さい場合等、撮像部１１６の設置条件によって印刷範囲全体を一回で撮像できない場合、撮像部１１６は、印刷範囲全体を分割して撮影してもよい。

しわ検出部１１８は、撮像部１１６が撮像した画像に基づき、媒体３０にしわが発生しているか否かを判断する。本例において、しわ検出部１１８は、印刷開始前に吸着により固定された媒体３０を撮像した画像（以下、撮像画像という）と、予め用意された基準画像とを比較して、違いを確認する。そして、両者の間に直線状の異なる映像（データ）が確認された場合、しわが発生していると判断する。尚、基準画像は、テーブル１１０にしわがなく固定された状態の媒体３０を撮像した画像であり、撮像部１１６により予め撮像される。しわ検出部１１８は、例えば、基準画像及び撮像画像をそれぞれ保存するメモリ（メモリ１、メモリ２）を有しており、基準画像をメモリ１に保存している。また、しわ検出部１１８は、撮像画像が撮像される毎に、メモリ２に保存される撮像画像を更新する。

搬送制御部１２４は、テーブル１１０の吸引及び吹き出しと、モータ１２０、１２２の出力とを制御することにより、媒体３０の搬送を制御する。また、搬送制御部１２４は、しわ検出部１１８によるしわの検出結果に基づき、テーブル１１０、及びモータ１２０、１２２を制御する。

例えば、媒体３０にしわが発生しているとしわ検出部１１８が判断した場合、搬送制御部１２４は、テーブル１１０に、媒体３０の吸着を一旦停止させる。そして、テーブル１１０の動作を吹き出しに変更して媒体３０をテーブル１１０から剥がして、媒体３０を解放する。その後、搬送制御部１２４は、テーブル１１０に、再度、媒体３０を吸着により固定させる。これにより、媒体３０の設置をやり直すことができる。

また、媒体３０にしわが発生しているとしわ検出部１１８が判断した場合、搬送制御部１２４は、モータ１２０、１２２の出力を大きくする。これにより、媒体３０の再設置を行う場合に、モータ１２０、１２２が繰り出しローラ１０２及び巻き取りローラ１０８に与える回転トルクが大きくなり、媒体３０にかかるテンションが大きくなる。そのため、本例によれば、媒体３０のしわを適切に伸ばすことができる。また、これにより、媒体３０にしわが発生した場合にも、しわを伸ばして媒体３０を適切に再設置できる。

印刷制御部１２６は、外部のコンピュータ等の制御装置の指示に応じて印刷部１１２を制御する。例えば、印刷制御部１２６は、制御装置から、印刷動作についての指示データや、印刷すべき印刷データを受け取る。そして、これらに応じて印刷部１１２を制御して、印刷部１１２に印刷を行わせる。印刷動作についての指示データとは、例えば、印刷要求や印刷終了要求等である。また、印刷制御部１２６は、媒体３０にしわが発生していないとしわ検出部１１８が判断した場合に、印刷部１１２に印刷を行わせる。

印刷部１１２は、インクジェットヘッドであり、印刷制御部１２６の指示に応じて、テーブル１１０に固定された媒体３０に印刷を行う。本例において、印刷部１１２は、媒体３０が吸着によりテーブル１１０に固定された後、媒体３０にしわが発生していないとしわ検出部１１８が判断した場合に、媒体３０に印刷を行う。そのため、本例によれば、しわが無くなった状態で印刷を開始することができる。また、印刷後の巻き取りによって不良品が発生することもない。

以上のように、本例によれば、印刷前にしわを適切に検出できる。また、検出したしわを適切に伸ばすことができる。また、これにより、媒体３０のしわに起因する不良品が発生することを適切に防ぐことができる。

図３は、撮像部１１６により撮像される媒体３０の画像の一例を示す。図３（ａ）は、しわがない状態の媒体３０の画像を示す。このような画像は、例えば、基準画像として用いることができる。図３（ｂ）は、複数のしわ４０が発生している状態の媒体３０の画像を示す。しわ４０は、媒体３０の搬送方向と交差する方向に延伸する横しわである。

図４は、光照射部１１４が照射する光の方向を示す図である。本例において、光照射部１１４は、テーブル１１０（図１参照）に対して搬送方向上流に設けられており、媒体３０の搬送方向と平行な光を、媒体３０へ照射する。この場合、光照射部１１４は、搬送中の媒体３０に発生しやすい横しわであるしわ４０に対して、横方向から光を照射することとなる。そのため、このように構成すれば、透光性の媒体３０に対しても、しわ４０を際立たせることが可能となる。また、これにより、しわ４０をより高い精度で検出できる。

尚、搬送方向と平行な光とは、厳密に平行な場合に限らず、横しわを際立たせるという目的を達成するのに十分な範囲で、搬送方向と平行であればよい。また、光照射部１１４は、テーブル１１０に対して搬送方向下流に設けられてもよい。また、縦しわが発生する場合は、テーブル１１０に対して搬送方向に垂直な方向に光照射部１１４を設けてもよい。

図５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。本例においては、最初に、媒体ロール２０から繰り出された媒体３０を、テーブル１１０が吸着により固定する（Ｓ１０２）。そして、撮像部１１６が基準画像を撮像し、その基準画像を、しわ検出部１１８がメモリ１に保存する（Ｓ１０４）。

次に、印刷制御部１２６が、外部の制御装置からの印刷終了要求の有無をチェックする（Ｓ１０６）。そして、印刷終了要求を受信した場合（Ｓ１０８：Ｙｅｓ）、印刷装置１０は印刷を終了する。

一方、印刷終了要求を受信しなかった場合、印刷装置１０は、印刷動作を継続する（Ｓ１０８：Ｎｏ）。この場合、続いて、印刷制御部１２６が、制御装置からの印刷要求の有無をチェックする（Ｓ１１０）。そして、印刷要求を受信しなかった場合（Ｓ１１２：Ｎｏ）、Ｓ１１０に戻って、印刷要求のチェックを繰り返す。

また、印刷要求を受信した場合（Ｓ１１２：Ｙｅｓ）、テーブル１１０は媒体３０の吸着を続ける（Ｓ１１４）。そして、撮像部１１６は、新たな撮像画像を撮像する。また、しわ検出部１１８は、この撮像画像をメモリ２に保存して（Ｓ１１６）、基準画像と撮像画像とを比較する（Ｓ１１８）。

そして、媒体３０にしわが発生しているとしわ検出部１１８が判断した場合（Ｓ１２０：Ｙｅｓ）、テーブル１１０は、吸引に代えて吹き出しを行って媒体３０を浮かせる（Ｓ１２４）。これにより、テーブル１１０は、媒体３０の吸着を一旦停止して、媒体３０を解放する。そして、Ｓ１１４に戻り、テーブル１１０は、再度、吸着により媒体３０を固定する。これにより、しわが発生した媒体３０を適切に設置し直すことができる。尚、印刷装置１０は、Ｓ１１４〜Ｓ１２０、及びＳ１２４の動作を、しわが検出されなくなるまで繰り返す。

また、Ｓ１２０において、媒体３０にしわが発生していないとしわ検出部１１８が判断した場合（Ｓ１２０：Ｎｏ）、印刷制御部１２６は、印刷部１１２に印刷を行わせる（Ｓ１２２）。この場合、続いて、テーブル１１０は、吸引に代えて吹き出しを行って媒体３０を浮かせる（Ｓ１２６）。そして、次の印刷範囲をテーブル１１０上に移動させるために、搬送制御部１２４は、モータ１２０、１２２を制御して、繰り出しローラ１０２及び巻き取りローラ１０８に、媒体３０を搬送させる（Ｓ１２８）。そして、印刷装置１０は、Ｓ１０６以降の動作を繰り返し、次の印刷範囲への印刷を行う。これにより、媒体ロール２０から順次繰り出される媒体３０に対して適切に印刷を行うことができる。

図６は、印刷装置１０の第２の例を示す斜視図である。尚、以下に説明する点を除き、図１〜５と同一又は同様の構成については、図１〜５と同じ符号を付して説明を省略する。本例において、印刷装置１０は、複数の撮像部１１６を有する。それぞれの撮像部１１６は、媒体３０の印刷範囲全体を分割して撮影する。しわ検出部１１８（図１参照）は、それぞれの撮像部１１６が撮像する撮像画像に基づき、分割された印刷範囲の各領域におけるしわを検出する。本例においても、媒体３０のしわを適切に検出できる。また、これにより、しわが発生した媒体３０を適切に設置し直すことができる。

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、例えば印刷装置等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の第１の例の構成を示す図である。 印刷装置１０の要部を示す斜視図である。 撮像部１１６により撮像される媒体３０の画像の一例を示す図である。 図３（ａ）は、しわがない状態の媒体３０の画像を示す。 図３（ｂ）は、複数のしわ４０が発生している状態の媒体３０の画像を示す。 光照射部１１４が照射する光の方向を示す図である。 印刷装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。 印刷装置１０の第２の例を示す斜視図である。

符号の説明

１０・・・印刷装置、２０・・・媒体ロール、３０・・・媒体、４０・・・しわ、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・・・光照射部、１１６・・・撮像部、１１８・・・しわ検出部、１２０・・・モータ、１２２・・・モータ、１２４・・・搬送制御部、１２６・・・印刷制御部

Claims (5)

1. 媒体がロール状に巻き取られた媒体ロールから、前記媒体をテーブル上に搬送して印刷する印刷装置であって、
   前記媒体ロールから繰り出された前記媒体を、該媒体の搬送が一時停止したタイミングで、吸着により固定するテーブルと、
   前記テーブルに吸着された前記媒体の画像を撮像する撮像部と、
   前記撮像部が撮像した前記画像に基づき、前記媒体にしわが発生しているか否かを判断するしわ検出部と、
   前記媒体にしわが発生していないと前記しわ検出部が判断した場合に、前記テーブルに吸着された前記媒体に印刷を行う印刷部と
   を備え、
   前記媒体にしわが発生していると前記しわ検出部が判断した場合、前記テーブルは、前記媒体の吸着を一旦停止して前記媒体を解放し、再度、前記媒体を吸着により固定することを特徴とする印刷装置。
2. 媒体固定面となる前記テーブルの上面に平行な光を前記媒体へ照射する光照射部を更に備え、
   前記媒体は、透光性の媒体であり、
   前記撮像部は、前記光照射部により光が照射された前記媒体の画像を撮像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、
   前記繰り出しローラ及び前記巻き取りローラに与える回転トルクを制御する搬送制御部と
   を更に備え、
   前記媒体にしわが発生していると前記しわ検出部が判断した場合、前記搬送制御部は、前記媒体にかかるテンションを適切に変更できるように、前記繰り出しローラ及び前記巻き取りローラに与える回転トルクを制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の印刷装置。
4. 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、
   前記媒体ロールから繰り出された前記媒体を、該媒体の搬送が一時停止したタイミングで、吸着により固定するテーブルと、
   前記テーブルに吸着された前記媒体の画像を撮像する撮像部と、
   前記撮像部が撮像した前記画像に基づき、前記媒体にしわが発生しているか否かを判断するしわ検出部と
   を備え、
   前記媒体にしわが発生していると前記しわ検出部が判断した場合、前記テーブルは、前記媒体の吸着を一旦停止して前記媒体を解放し、再度、前記媒体を吸着により固定することを特徴とする搬送装置。
5. 媒体がロール状に巻き取られた媒体ロールから、前記媒体をテーブル上に搬送して印刷する印刷方法であって、
   前記媒体ロールから繰り出された前記媒体を、該媒体の搬送が一時停止したタイミングで、吸着により固定するテーブルに、前記媒体を吸着により固定し、
   前記テーブルに吸着された前記媒体の画像を撮像し、
   撮像した前記画像に基づき、前記媒体にしわが発生しているか否かを判断し、
   前記媒体にしわが発生していないと判断した場合に、前記テーブルに吸着された前記媒体に印刷を行い、
   前記媒体にしわが発生していると判断した場合に、前記テーブルに、前記媒体の吸着を一旦停止して前記媒体を解放させ、再度、前記媒体を吸着により固定させる
   ことを特徴とする印刷方法。

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