JP5757381B2 - 印刷ユニットおよび印刷システム - Google Patents
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Description
本実施の形態における印刷システム10は、被記録媒体フィルムを高速で搬送することのできる印刷システムを提供することを目的として構成されたものである。
印刷システム10の搬送ラインにおける各搬送ローラーの駆動機構としてステッピングモータが用いられる従来のプリンタにおいては、被記録媒体フィルムを高速で搬送した場合、ステッピングモータの脱調が生じることが考えられる。特定のステッピングモータにおいて脱調が生じた場合、一の印刷ユニットにおける被記録媒体フィルムの搬送速度と、その他の印刷ユニットにおける被記録媒体フィルムの搬送速度との間にずれが生じることが考えられる。印刷ユニット間で被記録媒体フィルムの搬送速度にずれが生じることは、各印刷ユニットにおいて施される印刷処理の期間が、印刷ユニット間で相違することを意味している。このため、被記録媒体フィルムの所定の領域に施される印刷の濃度が、印刷ユニット間で異なってくると考えられる。このため、各搬送ローラーの駆動機構としてステッピングモータが用いられる従来のプリンタにおいては、脱調が生じるのを防ぐよう、一般に、被記録媒体フィルムが低速で搬送されている。
本実施の形態によれば、後述するように、一対の第3搬送ローラー27a、27aが、第3張力検出部27bからの信号に基づいて、被記録媒体フィルム13の張力が一定となるよう制御部30により駆動制御される。このため、被記録媒体フィルム13を高速に搬送した場合であっても、脱調が生じることはない。このことにより、濃度ムラを抑制するとともに、被記録媒体フィルム13を高速に搬送することが可能となる。
また本実施の形態によれば、後述するように、一対の第2搬送ローラー25a、25a(中間搬送ローラー)が、中間搬送ローラー25aにおける被記録媒体フィルム13の搬送速度が一定となるよう制御部30により駆動制御される。これによって、後述するように、濃度ムラをさらに抑制することができる。
フィルム供給部11は、図1に示すように、搬送ライン14に被記録媒体フィルム13を供給する供給ローラー21を有しており、この供給ローラー21は、第1ベクトルインバータモータ21aにより駆動される。また図1に示すように、供給ローラー21の下流側近傍には、供給ローラー21において被記録媒体フィルム13に印加される張力を検出する供給ローラー張力検出部21bが設けられている。そして第1ベクトルインバータモータ21aは、図2に示すように、供給ローラー張力検出部21bからの信号に基づいて、供給ローラー21における被記録媒体フィルム13の張力が一定となるよう制御部30により制御されている。
次にフィルム巻取部12について説明する。フィルム巻取部12は、図1に示すように、搬送ライン14から被記録媒体フィルム13を巻き取る巻取ローラー22を有しており、この巻取ローラー22は、第2ベクトルインバータモータ22aにより駆動される。また図1に示すように、巻取ローラー22の上流側近傍には、巻取ローラー22において被記録媒体フィルム13に印加される張力を検出する巻取ローラー張力検出部22bが設けられている。そして第2ベクトルインバータモータ22aは、図2に示すように、巻取ローラー張力検出部22bからの信号に基づいて、巻取ローラー22における被記録媒体フィルム13の張力が一定となるよう制御部30により制御されている。
搬送ライン14は、フィルム供給部11と第1印刷ユニット15との間に、被記録媒体フィルム13を搬送する一対の第1搬送ローラー(供給側搬送ローラー)23a、23aと、当該一対の第1搬送ローラー23a、23aの下流側近傍に設けられ、当該一対の第1搬送ローラー23a、23aにおいて被記録媒体フィルム13に印加される張力を検出する第1張力検出部(供給側張力検出部)23bとを有している。この一対の第1搬送ローラー23a、23aは、第1張力検出部23bからの信号に基づいて、当該一対の第1搬送ローラー23a、23aにおいて被記録媒体フィルム13に印加される張力が一定となるよう制御部30により駆動制御される。具体的には、図2に示すように、一対の第1搬送ローラー23a、23aは供給側ベクトルインバータモータ23dにより駆動されており、この供給側ベクトルインバータモータ23dは、第1張力検出部23bからの信号に基づいて制御部30により制御されている。
また搬送ライン14は、第4印刷ユニット18とフィルム巻取部12との間にも、被記録媒体フィルム13を搬送する一対の第3搬送ローラー(巻取側搬送ローラー)27a、27aと、当該一対の第3搬送ローラー27a、27a近傍に設けられ、当該一対の第3搬送ローラー27a、27aにおいて被記録媒体フィルム13に印加される張力を検出する第3張力検出部(巻取側張力検出部)27bとを有している。この一対の第3搬送ローラー27a、27aは、第3張力検出部27bからの信号に基づいて、当該一対の第3搬送ローラー27a、27aにおいて被記録媒体フィルム13に印加される張力が一定となるよう制御部30により駆動制御される。具体的には、図2に示すように、一対の第3搬送ローラー27a、27aは巻取側ベクトルインバータモータ27dにより駆動されており、この巻取側ベクトルインバータモータ27dは、第3張力検出部27bからの信号に基づいて制御部30により制御されている。
搬送ライン14はさらに、4つの印刷ユニット15、16、17、18のうち隣り合う第2印刷ユニット16と第3印刷ユニット17との間に、被記録媒体フィルム13を搬送する一対の第2搬送ローラー(中間搬送ローラー)25a、25aと、当該一対の第2搬送ローラー25a、25aの近傍に設けられ、当該一対の第2搬送ローラー25a、25aの単位時間あたりの回転数を検出する回転数検出部25eとを有している。この一対の第2搬送ローラー25a、25aは、当該中間搬送ローラー25a、25aにおける被記録媒体フィルム13の搬送速度が一定となるよう制御部30により駆動制御されている。具体的には、図2に示すように、一対の第2搬送ローラー25a、25aは中間ベクトルインバータモータ27dにより駆動されており、この中間ベクトルインバータモータ25dは、回転数検出部25eからの信号に基づいて、中間搬送ローラー25a、25aの単位時間あたりの回転数が一定となるよう制御部30により制御されている。
また、回転数検出部25eが第2搬送ローラー25aの近傍に設けられている例を示したが、これに限られることはなく、回転数検出部25eが中間ベクトルインバータモータ25dに内蔵されていてもよい。
また、第2搬送ローラー25aの単位時間あたりの回転数を検出する回転数検出部25eが設けられている例を示したが、これに限られることはなく、例えば第2搬送ローラー25aの回転速度と中間ベクトルインバータモータ25dの回転速度との比率が常に一定である場合、中間ベクトルインバータモータ25dの単位時間あたりの回転数を検出する回転数検出部が設けられていてもよい。この場合、中間ベクトルインバータモータ25dの単位時間あたりの回転数が一定となるよう、回転数検出部からの信号に基づいて中間ベクトルインバータモータ25dが制御部30により制御される。
次に、図3乃至図5を参照して、各印刷ユニット15、16、17、18について詳細に説明する。なお各印刷ユニット15、16、17、18は、各々のインクリボン15e、16e、17e、18eのインクの色が異なるのみであるから、ここでは、各印刷ユニット15、16、17、18のうち第1印刷ユニット15について説明する。他の印刷ユニット16、17、18の構成は、第1印刷ユニット15の構成と略同一である。
上述の第1供給ロール用駆動モータ51は、第1インクリボン供給ロール15aと第1記録ヘッド15cとの間における第1インクリボン15eの張力T1が一定となるよう制御される。以下、第1供給ロール用駆動モータ51を制御するための機構について、図3および図4を参照して説明する。
このうち第1インクリボン供給側張力検出部53は、図3に示すように、第1インクリボン15eを案内する一対のガイド53a、53aと、一対のガイド53a、53a間に設けられ、第1インクリボン15eに対して所定の大きさの力Fを印加するダンサーロール53bと、ダンサーロール53bを支持するダンサーアーム53cと、を含んでいる。この場合、第1インクリボン15eの張力T1は、ダンサーロール53bから第1インクリボン15eに印加される力Fの半分となっている。
上述のように、第1インクリボン供給側巻径検出部54は、第1インクリボン供給ロール15aに巻き取られている第1インクリボン15eの巻径を検出するものである。第1インクリボン供給側巻径検出部54は、例えば、第1インクリボン供給側巻径検出部54から、第1インクリボン供給ロール15aに巻き取られている第1インクリボン15eの最外面までの距離を測定するセンサを含んでいる。この場合、測定された距離と、第1インクリボン供給側巻径検出部54から第1インクリボン供給ロール15aの中心までの距離とに基づいて、第1インクリボン供給ロール15aに巻き取られている第1インクリボン15eの巻径が検出される。第1インクリボン供給ロール15aに巻き取られている第1インクリボン15eの最外面までの距離を測定する方法が特に限られることはなく、超音波を用いる方法や、光を用いる方法など、周知の方法が適宜用いられる。第1インクリボン供給側巻径検出部54により検出された第1インクリボン15eの巻径に関する情報(信号)は、図4に示すように、第1インクリボン供給側制御部56に送られる。
図4に示すように、第1インクリボン供給側制御部56は、比較部56aと、設定部56bと、演算部56cと、制御係数調整部56dとを含んでいる。このうち設定部56bには、第1インクリボン供給ロール15aと第1記録ヘッド15cとの間における第1インクリボン15eの張力T1の目標値に関する情報が格納されている。第1インクリボン15eの張力T1の目標値に関する情報は、図4に示すように、設定部56bから比較部56aに送られる。
一般に、第1供給ロール用駆動モータ51の駆動強度が単位量だけ変化したときの第1インクリボン15eの張力T1の変化量は、第1インクリボン15eの巻径が小さいほど大きくなる。このため、張力T1の目標値と検出値との差ΔT1に対する駆動強度Dの変化量ΔDが、第1インクリボン15eの巻径に依らず一定の場合(すなわち制御係数が第1インクリボン15eの巻径に依らず一定の場合)、第1インクリボン15eの巻径が小さいほど、張力T1の変化が鋭くなると考えられる。
本実施の形態において、制御係数調整部56dは、フィードバック制御時の張力T1の変化の態様が、第1インクリボン15eの巻径によらずほぼ同様となるよう、第1インクリボン15eの巻径に応じて制御係数を調整する。このため、第1インクリボン15eの巻径に依らず、常に安定したフィードバック制御を行うことができる。
第1供給ロール用駆動モータ51の場合と同様に、第1巻上ロール用駆動モータ52は、第1記録ヘッド15cと第1インクリボン巻上ロール15bとの間における第1インクリボン15eの張力T2が一定となるよう制御される。以下、第1巻上ロール用駆動モータ52を制御するための機構について、図3および図5を参照して説明する。
図5に示すように、第1インクリボン巻上側制御部57は、演算部57aと、設定部57bと、を含んでいる。このうち設定部57bには、第1記録ヘッド15cと第1インクリボン巻上ロール15bとの間における第1インクリボン15eの張力T2の目標値に関する情報が格納されている。第1インクリボン15eの張力T2の目標値に関する情報は、図5に示すように、設定部57bから演算部57aに送られる。
第1搬送ローラー23a〜第2搬送ローラー25a間において、被記録媒体フィルム13には、第1印刷ユニット15または第2印刷ユニット16から熱が印加される。このため、第1搬送ローラー23a〜第2搬送ローラー25a間において、熱による被記録媒体フィルム13の伸縮が生じていると考えられる。一方、一対の第1搬送ローラー23a、23aは、このような伸縮が生じた場合であっても被記録媒体フィルム13に印加される張力が一定となるよう、制御部30により駆動制御されている。このため、第1搬送ローラー23aにおける被記録媒体フィルム13の搬送速度、および、印刷ユニット15、16における被記録媒体フィルム13の搬送速度は、第2搬送ローラー25aにおける搬送速度Vと所定量だけ相違していることが考えられる。
11 フィルム供給部
12 フィルム巻取部
13 被記録媒体フィルム
14 搬送ライン
15 第1印刷ユニット
15a 第1インクリボン供給ロール
15b 第1インクリボン巻上ロール
15c 第1記録ヘッド
15d 第1プラテンロール
15e 第1インクリボン
15f ガイド
16 第2印刷ユニット
16a 第2インクリボン供給ロール
16b 第2インクリボン巻上ロール
16c 第2記録ヘッド
16d 第2プラテンロール
16e 第2インクリボン
17 第3印刷ユニット
17a 第3インクリボン供給ロール
17b 第3インクリボン巻上ロール
17c 第3記録ヘッド
17d 第3プラテンロール
17e 第3インクリボン
18 第4印刷ユニット
18a 第4インクリボン供給ロール
18b 第4インクリボン巻上ロール
18c 第4記録ヘッド
18d 第4プラテンロール
18e 第4インクリボン
21 供給ローラー
21a 第1ベクトルインバータモータ
22 巻取ローラー
22a 第2ベクトルインバータモータ
23a 第1搬送ローラー
23b 第1張力検出部
23d 供給側ベクトルインバータモータ
25a 第2搬送ローラー
25d 中間ベクトルインバータモータ
25e 回転数検出部
27a 第3搬送ローラー
27b 第3張力検出部
27d 巻取側ベクトルインバータモータ
30 制御部
31 第1案内ローラー
32 第2案内ローラー
33 第3案内ローラー
34 第4案内ローラー
35 第5案内ローラー
51 第1供給ロール用駆動モータ
52 第1巻上ロール用駆動モータ
53 第1インクリボン供給側張力検出部
53a 案内ローラー
53b ダンサーロール
53c ダンサーアーム
54 第1インクリボン供給側巻径検出部
55 第1インクリボン巻上側巻径検出部
56 第1インクリボン供給側制御部
56a 比較部
56b 設定部
56c 演算部
56d 制御係数調整部
57 第1インクリボン巻上側制御部
57a 演算部
57b 設定部
Claims (4)
- 被記録媒体フィルムを搬送する印刷システムの搬送ラインに沿って配置され、被記録媒体フィルムに対して印刷を施す印刷ユニットにおいて、
インクリボンを供給するインクリボン供給ロールと、
前記インクリボン供給ロールを駆動する供給ロール用駆動モータと、
前記インクリボン供給ロールから供給されたインクリボンを巻き上げるインクリボン巻上ロールと、
前記インクリボン巻上ロールを駆動する巻上ロール用駆動モータと、
前記インクリボン供給ロールと前記インクリボン巻上ロールとの間に設けられ、インクリボンのインクを被記録媒体フィルムに圧着する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドとの間でインクリボンと被記録媒体フィルムとを挟持するプラテンロールと、
前記インクリボン供給ロールと前記記録ヘッドとの間に設けられ、インクリボンに印加されている張力を検出するインクリボン供給側張力検出部と、
前記記録ヘッドと前記インクリボン巻上ロールとの間に設けられ、インクリボンに印加されている張力を検出する巻上側インクリボン張力検出部と、を備え、
前記供給ロール用駆動モータは、前記インクリボン供給側張力検出部からの信号に基づいて、前記インクリボン供給ロールと前記記録ヘッドとの間におけるインクリボンの張力が一定となるようインクリボン供給側制御部により制御され、
前記巻上ロール用駆動モータは、前記巻上側インクリボン張力検出部からの信号に基づいて、前記記録ヘッドと前記インクリボン巻上ロールとの間におけるインクリボンの張力が、一定の張力であって、かつ前記インクリボン供給ロールと前記記録ヘッドとの間におけるインクリボンの張力とは異なる張力となるよう、インクリボン巻上側制御部により、前記供給ロール用駆動モータとは独立に制御されることを特徴とする印刷ユニット。 - 前記インクリボン供給ロールの近傍に設けられ、インクリボン供給ロールに巻き取られているインクリボンの巻径を検出するインクリボン供給側巻径検出部をさらに備え、
前記インクリボン供給側制御部は、前記インクリボン供給側巻径検出部からの信号に基づいて、前記供給ロール用駆動モータを制御する際の制御係数を調整することを特徴とする請求項1に記載の印刷ユニット。 - 前記インクリボン巻上ロールの近傍に設けられ、インクリボン巻上ロールに巻き取られているインクリボンの巻径を検出するインクリボン巻上側巻径検出部をさらに備え、
前記巻上ロール用駆動モータは、前記インクリボン巻上側巻径検出部からの信号に基づいて、前記記録ヘッドと前記インクリボン巻上ロールとの間におけるインクリボンの張力が一定となるよう前記インクリボン巻上側制御部により制御されることを特徴とする請求項1または2に記載の印刷ユニット。 - フィルム供給部とフィルム巻取部とを有し、被記録媒体フィルムを搬送する搬送ラインと、
搬送ラインに沿って配置され、被記録媒体フィルムに対して印刷を施す複数の印刷ユニットと、を備え、
各印刷ユニットは、請求項1乃至3のいずれかに記載の印刷ユニットからなることを特徴とする印刷システム。
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