JP6287329B2 - 画像記録装置およびシート搬送方法 - Google Patents

Description

この発明は、搬送されるシートにテンションを与える技術に関する。

特許文献１には、シートにテンションを与える機構を備えたプリンターが記載されている。特に、このプリンターはモーター（ロールモーター）を備えており、モーターが発生するトルクをシートに伝えることで、シートにテンションを与える。

特開２００９−２６３０４４号公報

ところで、モーターが出力するトルクを、減速機を介してシートに与えることが考えられる。なぜなら、モーターのトルクを減速機によって増大してからシートに与えることができるため、比較的小さい出力のモーターの使用が可能になるからである。しかしながら、減速機を用いた構成では、シートの搬送の加速時には次のような問題が生じるおそれがあった。

例えば回転軸へ向けて搬送されてきたシートを回転軸で巻き取りつつ、モーターから回転軸にトルクを与えてシートにテンションを与える場合、シートのテンションに緩みを生じさせないためには、モーターのトルクをシートに確実に伝えることが求められる。これに対して、シートの搬送の加速時には、加速されるシートに減速機の動作を追従させる必要がある。そのため、モーターのトルクの一部が減速機で消費されてシートに十分に伝達されず、シートのテンションが緩んでしまうおそれがあった。

この発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、モーターから減速機を介して回転軸にトルクを与えて回転軸に巻き取られるシートのテンションを制御する際に、シートの搬送の加速時にシートのテンションが緩むのを抑制可能とする技術の提供を目的とする。

本発明にかかる画像記録装置は、上記目的を達成するために、シートを搬送する搬送部と、モーターと、モーターが出力するトルクが入力される減速機と、減速機が出力するトルクを受けて回転することで、搬送部から搬送されるシートを巻き取る回転軸と、目標テンションに応じたトルクをモーターに出力させてシートのテンションを目標テンションに近づける制御を実行しつつ搬送部によるシートの搬送を制御する制御部とを備え、制御部は、目標テンションを第１目標値に設定した状態で搬送部にシートの搬送を加速させた後に、目標テンションを第１目標値より小さい第２目標値に設定した状態で搬送部にシートを一定速度で搬送させることを特徴とする。

本発明にかかるシート搬送方法は、上記目的を達成するために、シートの搬送を加速しつつ、搬送されるシートを回転軸に巻き取る第１工程と、シートを一定速度で搬送しつつ、搬送されるシートを回転軸に巻き取る第２工程とを備え、第１工程では、第１目標値に応じたトルクをモーターから減速機を介して回転軸に与えることで、シートのテンションを第１目標値に近づけ、第２工程では、第１目標値より小さい第２目標値に応じたトルクをモーターから減速機を介して回転軸に与えることで、シートのテンションを第２目標値に近づけることを特徴とする。

このように構成された本発明（画像記録装置、シート搬送方法）では、搬送されるシートが回転軸に巻き取られる。この際、目標テンションに応じたトルクをモーターに出力させて当該トルクを減速機を介して回転軸に与えることで、シートのテンションを目標テンションに近づける制御が実行される。特に目標テンションは、シートの搬送状態に応じて変更される。具体的には、第１目標値に応じたトルクをモーターから出力させつつシートの搬送の加速を行った後に、第２テンションに応じたトルクをモーターから出力させつつシートを一定速度で搬送する。すなわち、シートの搬送を加速する際には、比較的大きな第１目標値に応じたトルクがモーターから出力される。そのため、モーターから出力されるトルクの一部が減速機で消費されたとしても、シートに伝わるトルクを確保することができる。その結果、本発明ではシートの搬送の加速時にシートのテンションが緩むのを抑制可能となっている。

ちなみに、シートのテンションを目標テンションに近づけるための具体的な制御態様は種々考えられる。そこで、シートのテンションを検出する検出器を備え、制御部は、シートのテンションを制御するために、検出器が検出したテンションと目標テンションとの偏差に基づくフィードバック制御を実行するように、画像記録装置を構成しても良い。あるいは、制御部は、シートのテンションを制御するために、目標テンションに基づくフィードフォワード制御を実行するように、画像記録装置を構成しても良い。

また、制御部は、シートの搬送の加速が開始してから終了するまでの期間、目標テンションを第１目標値に設定するように、画像記録装置を構成しても良い。かかる構成では、シートの搬送が加速されている期間全体を通じて、シートのテンションが緩むのを確実に抑制することができる。

また、制御部は、搬送部がシートの搬送の加速を開始する前から目標テンションを第１目標値に設定するように、画像記録装置を構成しても良い。かかる構成では、シートの搬送の加速を開始した時点から、シートのテンションが緩むのを確実に抑制することができる。

また、制御部は、目標テンションを第１目標値から第２目標値へ漸減させることで、目標テンションを第２目標値に設定するように、画像記録装置を構成しても良い。このように目標テンションを漸減させる構成は、シートのテンションを緩やかに減少させることができ、テンションの急激な変動によるシートの搬送への影響を抑制できる。

また、第１目標値は第２目標値の２倍以上であるように、画像記録装置を構成しても良い。かかる構成では、シートの搬送を加速する際にモーターから出力されるトルクを大きく確保することができる。その結果、モーターから出力されるトルクの一部が減速機で消費されたとしても、シートに伝わるトルクを確保して、シートの搬送の加速時にシートのテンションが緩むのを確実に抑制できる。

本発明を実行可能なプリンターが備える装置構成を例示する正面図。 図１に示すプリンターを制御する電気的構成を例示するブロック図。 巻取テンションの制御の内容を例示するブロック図。 巻取テンションの制御の内容を例示するタイミングチャート。 目標テンションの変化パターンの第１変形例を示すタイミングチャート。 目標テンションの変化パターンの第２変形例を示すタイミングチャート。

図１は、本発明を実行可能なプリンターが備える装置構成を模式的に例示する正面図である。図１に示すように、プリンター１では、その両端が繰出軸２０および巻取軸４０にロール状に巻き付けられた１枚のシートＳ（ウェブ）が搬送経路Ｐcに沿って張架されており、シートＳは、繰出軸２０から巻取軸４０へ向かう搬送方向Ｄsへ搬送されつつ、画像記録を受ける。シートＳの種類は、紙系とフィルム系に大別される。具体例を挙げると、紙系には上質紙、キャスト紙、アート紙、コート紙等があり、フィルム系には合成紙、ＰＥＴ(Polyethylene terephthalate)フィルム、ＰＰ(polypropylene)フィルム等がある。概略的には、プリンター１は、繰出軸２０からシートＳを繰り出す繰出部２（繰出領域）と、繰出部２から繰り出されたシートＳに画像を記録するプロセス部３（プロセス領域）と、プロセス部３で画像の記録されたシートＳを巻取軸４０に巻き取る巻取部４（巻取領域）を備える。なお、以下の説明では、シートＳの両面のうち、画像が記録される面を表面と称する一方、その逆側の面を裏面と称する。

繰出部２は、シートＳの端を巻き付けた繰出軸２０と、繰出軸２０から引き出されたシートＳを巻き掛ける従動ローラー２１とを有する。繰出軸２０は、シートＳの表面を外側に向けた状態で、シートＳの端を巻き付けて支持する。そして、繰出軸２０が図１の時計回りに回転することで、繰出軸２０に巻き付けられたシートＳが従動ローラー２１を経由してプロセス部３へと繰り出される。ちなみに、シートＳは、繰出軸２０に着脱可能な芯管２２を介して繰出軸２０に巻き付けられている。したがって、繰出軸２０のシートＳが使い切られた際には、ロール状のシートＳが巻き付けられた新たな芯管２２を繰出軸２０に装着して、繰出軸２０のシートＳを取り換えることが可能となっている。さらに、繰出部２には、繰出軸２０にロール状に巻かれたシートＳのロール半径を検出するロール半径センサーＳ20が設けられている。

プロセス部３は、繰出部２から繰り出されたシートＳを回転ドラム３０で支持しつつ、回転ドラム３０の外周面に沿って配置された各機能部５１、５２、６１、６２、６３により処理を適宜行って、シートＳに画像を記録するものである。このプロセス部３では、回転ドラム３０の両側に前駆動ローラー３１と後駆動ローラー３２とが設けられており、前駆動ローラー３１から後駆動ローラー３２へと搬送されるシートＳが回転ドラム３０に支持されて、画像記録を受ける。

前駆動ローラー３１は、溶射によって形成された複数の微小突起を外周面に有しており、繰出部２から繰り出されたシートＳを裏面側から巻き掛ける。そして、前駆動ローラー３１は図１の時計回りに回転することで、繰出部２から繰り出されたシートＳを搬送経路の下流側へと搬送する。なお、前駆動ローラー３１に対してはニップローラー３１nが設けられている。このニップローラー３１nは、前駆動ローラー３１側へ付勢された状態でシートＳの表面に当接しており、前駆動ローラー３１との間でシートＳを挟み込む。これによって、前駆動ローラー３１とシートＳの間の摩擦力が確保され、前駆動ローラー３１によるシートＳの搬送を確実に行なうことができる。

回転ドラム３０は図示を省略する支持機構により搬送方向Ｄsおよびその逆方向の両方向に回転可能に支持された、例えば４００[mm]の直径を有する円筒形状のドラムであり、前駆動ローラー３１から後駆動ローラー３２へと搬送されるシートＳを裏面側から巻き掛ける。この回転ドラム３０は、シートＳとの間の摩擦力を受けてシートＳの搬送方向Ｄsに従動回転しつつ、シートＳを裏面側から支持するものである。ちなみに、プロセス部３では、回転ドラム３０への巻き掛け部の両側でシートＳを折り返す従動ローラー３３、３４が設けられている。これらのうち従動ローラー３３は、前駆動ローラー３１と回転ドラム３０の間でシートＳの表面を巻き掛けて、シートＳを折り返す。一方、従動ローラー３４は、回転ドラム３０と後駆動ローラー３２の間でシートＳの表面を巻き掛けて、シートＳを折り返す。このように、回転ドラム３０に対して搬送方向Ｄsの上・下流側それぞれでシートＳを折り返すことで、回転ドラム３０へのシートＳの巻き掛け部を長く確保することができる。

後駆動ローラー３２は、溶射によって形成された複数の微小突起を外周面に有しており、回転ドラム３０から従動ローラー３４を経由して搬送されてきたシートＳを裏面側から巻き掛ける。そして、後駆動ローラー３２は図１の時計回りに回転することで、シートＳを巻取部４へと搬送する。なお、後駆動ローラー３２に対してはニップローラー３２nが設けられている。このニップローラー３２nは、後駆動ローラー３２側へ付勢された状態でシートＳの表面に当接しており、後駆動ローラー３２との間にシートＳを挟み込む。これによって、後駆動ローラー３２とシートＳの間の摩擦力が確保され、後駆動ローラー３２によるシートＳの搬送を確実に行なうことができる。

このように、前駆動ローラー３１から後駆動ローラー３２へと搬送されるシートＳは、回転ドラム３０の外周面に支持される。そして、プロセス部３では、回転ドラム３０に支持されるシートＳの表面に対してカラー画像を記録するために、互いに異なる色に対応した複数の記録ヘッド５１が設けられている。具体的には、イエロー、シアン、マゼンタおよびブラックに対応する４個の記録ヘッド５１が、この色順で搬送方向Ｄsに並ぶ。各記録ヘッド５１は、回転ドラム３０に巻き掛けられたシートＳの表面に対して若干のクリアランスを空けて対向しており、対応する色のインク（有色インク）をノズルからインクジェット方式で吐出する。そして、搬送方向Ｄsへ搬送されるシートＳに対して各記録ヘッド５１がインクを吐出することで、シートＳの表面にカラー画像が形成される。

ちなみに、インクとしては、紫外線（光）を照射することで硬化するＵＶ（ultraviolet）インク（光硬化性インク）が用いられる。そこで、プロセス部３では、インクを硬化させてシートＳに定着させるために、ＵＶ照射器６１、６２（光照射部）が設けられている。なお、このインク硬化は、仮硬化と本硬化の二段階に分けて実行される。複数の記録ヘッド５１の各間には、仮硬化用のＵＶ照射器６１が配置されている。つまり、ＵＶ照射器６１は弱い照射強度の紫外線を照射することで、インクの濡れ広がり方が紫外線を照射しない場合に比べて十分に遅くなる程度にインクを硬化（仮硬化）させるものであり、インクを本硬化させるものではない。一方、複数の記録ヘッド５１に対して搬送方向Ｄsの下流側には、本硬化用のＵＶ照射器６２が設けられている。つまり、ＵＶ照射器６２は、ＵＶ照射器６１より強い照射強度の紫外線を照射することで、インクの濡れ広がりが停止する程度に硬化（本硬化）させるものである。

このように、複数の記録ヘッド５１の各間に配置されたＵＶ照射器６１が、搬送方向Ｄsの上流側の記録ヘッド５１からシートＳに吐出された有色インクを仮硬化させる。したがって、一の記録ヘッド５１がシートＳに吐出したインクは、搬送方向Ｄsの下流側で一の記録ヘッド５１に隣り合う記録ヘッド５１に到るまでに仮硬化される。これによって、異なる色の有色インクが混ざり合うといった混色の発生が抑制される。こうして混色が抑制された状態で、複数の記録ヘッド５１は互いに異なる色の有色インクを吐出して、シートＳにカラー画像を形成する。さらに、複数の記録ヘッド５１より搬送方向Ｄsの下流側では、本硬化用のＵＶ照射器６２が設けられている。そのため、複数の記録ヘッド５１により形成されたカラー画像は、ＵＶ照射器６２により本硬化されてシートＳに定着する。

さらに、ＵＶ照射器６２に対して搬送方向Ｄsの下流側には、記録ヘッド５２が設けられている。この記録ヘッド５２は、回転ドラム３０に巻き掛けられたシートＳの表面に対して若干のクリアランスを空けて対向しており、透明のＵＶインクをノズルからインクジェット方式でシートＳの表面に吐出する。つまり、４色分の記録ヘッド５１によって形成されたカラー画像に対して、透明インクがさらに吐出される。この透明インクは、カラー画像の全面に吐出されて、光沢感あるいはマット感といった質感をカラー画像に与える。また、記録ヘッド５２に対して搬送方向Ｄsの下流側には、ＵＶ照射器６３が設けられている。このＵＶ照射器６３は強い紫外線を照射することで、記録ヘッド５２が吐出した透明インクを本硬化させるものである。これによって、透明インクをシートＳ表面に定着させることができる。

このように、プロセス部３では、回転ドラム３０の外周部に巻き掛けられるシートＳに対して、インクの吐出および硬化が適宜実行されて、透明インクでコーティングされたカラー画像が形成される。そして、このカラー画像の形成されたシートＳが、後駆動ローラー３２によって巻取部４へと搬送される。

巻取部４は、シートＳの端を巻き付けた巻取軸４０の他に、巻取軸４０と後駆動ローラー３２の間でシートＳを裏面側から巻き掛ける従動ローラー４１を有する。巻取軸４０は、シートＳの表面を外側に向けた状態で、シートＳの端を巻き取って支持する。つまり、巻取軸４０が図１の時計回りに回転すると、後駆動ローラー３２から搬送されてきたシートＳが従動ローラー４１を経由して巻取軸４０に巻き取られる。ちなみに、シートＳは、巻取軸４０に着脱可能な芯管４２を介して巻取軸４０に巻き取られる。したがって、巻取軸４０に巻き取られたシートＳが満杯になった際には、芯管４２ごとシートＳを取り外すことが可能となっている。さらに、巻取部４には、巻取軸４０にロール状に巻かれたシートＳのロール半径を検出するロール半径センサーＳ40が設けられている。

以上がプリンター１の装置構成の概要である。続いて、プリンター１を制御する電気的構成について説明を行なう。図２は、図１に示すプリンターを制御する電気的構成を模式的に例示するブロック図である。プリンター１では、プリンター１の各部を制御するプリンター制御部１００が設けられている。そして、記録ヘッド、ＵＶ照射器およびシート搬送系の装置各部はプリンター制御部１００によって制御される。これら装置各部に対するプリンター制御部１００の制御の詳細は次のとおりである。

プリンター制御部１００は、カラー画像を形成する各記録ヘッド５１のインク吐出タイミングを、シートＳの搬送に応じて制御する。具体的には、このインク吐出タイミングの制御は、回転ドラム３０の回転軸に取り付けられて、回転ドラム３０の回転位置を検出するドラムエンコーダーＥ30の出力（検出値）に基づいて実行される。つまり、回転ドラム３０はシートＳの搬送に伴って従動回転するため、回転ドラム３０の回転位置を検出するドラムエンコーダーＥ30の出力を参照すれば、シートＳの搬送位置を把握することができる。そこで、プリンター制御部１００は、ドラムエンコーダーＥ30の出力からｐｔｓ(print timing signal)信号を生成し、このｐｔｓ信号に基づいて各記録ヘッド５１のインク吐出タイミングを制御することで、各記録ヘッド５１が吐出したインクを搬送されるシートＳの目標位置に着弾させて、カラー画像を形成する。

また、記録ヘッド５２が透明インクを吐出するタイミングも、同様にドラムエンコーダーＥ30の出力に基づいてプリンター制御部１００により制御される。これによって、複数の記録ヘッド５１によって形成されたカラー画像に対して、透明インクを的確に吐出することができる。さらに、ＵＶ照射器６１、６２、６３の点灯・消灯のタイミングや照射光量もプリンター制御部１００によって制御される。

また、プリンター制御部１００は、図１を用いて詳述したシートＳの搬送を制御する機能を司る。つまり、シート搬送系を構成する部材のうち、繰出軸２０、前駆動ローラー３１、後駆動ローラー３２および巻取軸４０それぞれにはモーターが接続されている。そして、プリンター制御部１００はこれらのモーターを回転させつつ、各モーターの速度やトルクを制御して、シートＳの搬送を制御する。このシートＳの搬送制御の詳細は次のとおりである。

プリンター制御部１００は、繰出軸２０を駆動する繰出モーターＭ20を回転させて、繰出軸２０から前駆動ローラー３１にシートＳを供給する。この際、プリンター制御部１００は、繰出モーターＭ20のトルクを制御して、繰出軸２０から前駆動ローラー３１までのシートＳのテンション（繰出テンションＴa）を調整する。つまり、繰出軸２０と前駆動ローラー３１の間に配置された従動ローラー２１には、繰出テンションＴaの大きさを検出するテンションセンサーＳ21が取り付けられている。このテンションセンサーＳ21は、例えばシートＳから受ける力の大きさを検出するロードセルによって構成することができる。そして、プリンター制御部１００は、テンションセンサーＳ21の検出結果（検出値）に基づいて、繰出モーターＭ20のトルクをフィードバック制御して、シートＳの繰出テンションＴaを調整する。

また、プリンター制御部１００は、前駆動ローラー３１を駆動する前駆動モーターＭ31と、後駆動ローラー３２を駆動する後駆動モーターＭ32とを回転させる。これによって、繰出部２から繰り出されたシートＳがプロセス部３を通過する。この際、前駆動モーターＭ31に対しては速度制御が実行される一方、後駆動モーターＭ32に対してはトルク制御が実行される。つまり、プリンター制御部１００は、前駆動モーターＭ31のエンコーダー出力に基づいて、前駆動モーターＭ31の回転速度を一定に調整する。これによって、シートＳは、前駆動ローラー３１によって一定速度で搬送される。

一方、プリンター制御部１００は、後駆動モーターＭ32のトルクを制御して、前駆動ローラー３１から後駆動ローラー３２までのシートＳのテンション（プロセステンションＴb）を調整する。つまり、回転ドラム３０と後駆動ローラー３２の間に配置された従動ローラー３４には、プロセステンションＴbの大きさを検出するテンションセンサーＳ34が取り付けられている。このテンションセンサーＳ34は、例えばシートＳから受ける力の大きさを検出するロードセルによって構成することができる。そして、プリンター制御部１００は、テンションセンサーＳ34の検出結果（検出値）に基づいて、後駆動モーターＭ32のトルクをフィードバック制御して、シートＳのプロセステンションＴbを調整する。

また、プリンター制御部１００は、減速機４３を介して巻取軸４０に接続された巻取モーターＭ40を回転させて、後駆動ローラー３２が搬送するシートＳを巻取軸４０に巻き取る。この際、プリンター制御部１００は、巻取モーターＭ40のトルクを制御して、後駆動ローラー３２から巻取軸４０までのシートＳのテンション（巻取テンションＴc）を調整する。つまり、後駆動ローラー３２と巻取軸４０の間に配置された従動ローラー４１には、巻取テンションＴcの大きさを検出するテンションセンサーＳ41が取り付けられている。このテンションセンサーＳ41は、例えばシートＳから受ける力の大きさを検出するロードセルによって構成することができる。そして、プリンター制御部１００は、テンションセンサーＳ41の検出結果（検出値）に基づいて、巻取モーターＭ40のトルクをフィードバック制御して、シートＳの巻取テンションＴcを調整する。ちなみに、プリンター制御部１００は、巻取軸４０に支持されるシートＳのロール半径の増大に応じて巻取テンションＴcを減少させるテーパーテンションを実行するために、ロール半径センサーＳ40の検出値に応じて巻取テンションＴcを制御する。

このように、前駆動ローラー３１および後駆動ローラー３２（搬送部）が協働して巻取軸４０に向けて搬送するシートＳを巻取軸４０で巻き取ることで、シートＳに巻取テンションＴcが与えられる。特に本実施形態では、これら駆動ローラー３１、３２によるシートＳの搬送状態（搬送停止、加速搬送、定速搬送）に応じて、巻取テンションＴcの目標値、すなわち目標テンションＴctを変更するといった制御が実行される。続いては、このような巻取テンションＴcの制御について具体的に説明する。

図３は、巻取テンションの制御の内容を例示するブロック図である。図４は、巻取テンションの制御の内容を例示するタイミングチャートである。図４では、シートＳの搬送速度Ｖsの時間変化を示すグラフが上段に示され、目標テンションＴctの時間変化を示すグラフが下段に示される。図３に示すように、プリンター制御部１００は、ＰＩＤ制御部４１０、目標テンション設定部４２０および搬送速度推定部４３０を有する。

ＰＩＤ制御部４１０は、テンションセンサーＳ41が検出した巻取テンションＴc（検出値）と目標テンションＴctとの偏差Δ（＝Ｔc−Ｔct）に基づいてＦＢ（フィードバック）制御量を求める。このＰＩＤ制御器４２０は、偏差Δに比例ゲインＫpを乗じる比例演算、積分回路４１２で偏差Δを積分した値に積分ゲインＫiを乗じる積分演算、および微分回路４１４で偏差Δを微分した値に微分ゲインＫdを乗じる微分演算を行う。そして、比例演算、積分演算および微分演算のそれぞれで求められた値が加算されてＦＢ制御量が求められる。ＰＩＤ制御部４１０は、こうして求めたＦＢ制御量をトルク指令として巻取モーターＭ40に出力する。巻取モーターＭ40は、ＦＢ制御量に応じた大きさのトルクを出力し、減速機４３を介して巻取軸４０に与える。このようにして巻取テンションＴcを目標テンションＴctに近づけるフィードバック制御が実行される。

この際、フィードバック制御で用いられる目標テンションＴctは、シートＳの搬送状態に応じて変更される。かかる変更動作は、目標テンション設定部４２０および搬送速度推定部４３０の協働によって実行される。つまり、搬送速度推定部４３０は、シートＳの搬送速度Ｖsの推定値を目標テンション設定部４２０に出力する。なお、シートＳの搬送速度Ｖsは、例えばドラムエンコーダーＥ30の検出値から求めることができる。そして、目標テンション設定部４２０は、受け取った搬送速度Ｖsに基づきシートＳの搬送状態を確認し、その結果に応じた値に目標テンションＴctを設定する。この点について図４のタイミングチャートに沿って説明すると次の通りである。

時刻ｔ１までの期間（搬送停止工程）では、シートＳが停止しており、目標テンション設定部４２０に入力される搬送速度Ｖsの値はゼロとなる。この場合、目標テンション設定部４２０は、目標テンションＴctを定速時目標値Ｔβ（＝３０[N]）に設定する。その結果、フィードバック制御により巻取テンションＴcが定速時目標値Ｔβに調整される。ちなみに、上述のテーパーテンションを実現するために、定速時目標値Ｔβはロール半径センサーＳ40の検出値Ｒcに基づき算出される。具体的には、目標テンション設定部４２０は基準値を記憶しており、検出値Ｒcに応じたテーパー率を基準値に乗じることで定速時目標値Ｔβを算出する。

時刻ｔ１となり、シートＳの搬送の加速（加速搬送工程）が開始されると、目標テンション設定部４２０に入力される搬送速度Ｖsが増加する。かかる加速搬送の開始を受けて目標テンション設定部４２０は、定速時目標値Ｔβよりも大きい加速時目標値Ｔα（＝８０[N]）に目標テンションＴctを設定し（Ｔα＞Ｔβ）、巻取モーターＭ40が出力するトルクを増大させる。こうして、加速時目標値Ｔαに応じた大きさのトルクが巻取モーターＭ40から減速機４３に出力され、減速機４３が巻取モーターＭ40からのトルクを増大して巻取軸４０に与える。このようにして、時刻ｔ2〜ｔ3の加速搬送工程では、巻取テンションＴcを加速時目標値Ｔαに近づけるフィードバック制御が実行される。

なお、加速搬送工程では、巻取モーターＭ40が出力したトルクの一部は、減速機４３を構成する各ギヤ等の回転を加速させるために消費される。したがって、巻取モーターＭ40が出力するトルクの全てが巻取軸４０に与えられるわけではない。そのため、フィードバック制御が巻取テンションＴcを加速時目標値Ｔαに近づけようとするものの、シートＳの巻取テンションＴcは必ずしも加速時目標値Ｔαに一致せず、加速時目標値Ｔαを下回ることもある。

加速搬送工程を実行した結果、時刻ｔ2に搬送速度Ｖsが目標速度Ｖtに到達すると、シートＳの一定速度（＝目標速度Ｖt）での搬送が開始される（定速搬送工程）。その結果、目標テンション設定部４２０に入力される搬送速度Ｖsは目標速度Ｖtに維持される。かかる定速搬送の開始を受けて目標テンション設定部４２０は、目標テンションＴctを加速時目標値Ｔαから定速時目標値Ｔβまで時間Ｐ2をかけて漸減させる。ちなみに、本実施形態において時間Ｐ2（＝2000[ms]）は、加速搬送工程に要した時間Ｐ1（＝2500[ms]）より短い（Ｐ2＜Ｐ1）が、これに限定されず、減速機４３の減速比に応じて適宜決定すると良い。このように目標テンションＴctが漸減するのに追従して、巻取テンションＴcも漸減し、最終的に定速時目標値Ｔβに一致する。

ちなみに、テーパーテンションを実行するために、定速搬送工程においても搬送停止工程と同様に、定速時目標値Ｔβはロール半径センサーＳ40の検出値Ｒcに基づき算出される。したがって、厳密には定速搬送工程における定速時目標値Ｔβは時間経過に伴って減少する。しかしながら、加速時目標値Ｔαから定速時目標値Ｔβへの時間変化に比べて、テーパーテンションの実行に伴う時間変化は極めて緩やかであるため、同図では当該時間変化は示していない。

以上に説明したように本実施形態では、シートＳの搬送を加速する際には、比較的大きな加速時目標値Ｔαに応じたトルクが巻取モーターＭ40から出力される。そのため、巻取モーターＭ40から出力されるトルクの一部が減速機４３で消費されたとしても、シートＳに伝わるトルクを確保することができる。その結果、シートＳの搬送の加速時にシートＳの巻取テンションＴcが緩むのを抑制可能となっている。

また、目標テンション設定部４２０は、シートＳの一定速度Ｖstでの搬送が開始した以後に、目標テンションＴctを加速時目標値Ｔαから定速時目標値Ｔβへ漸減させる。このように目標テンションＴctを漸減させる構成は、シートＳの搬送が一定速度Ｖstとなった以後のシートＳの巻取テンションＴcを緩やかに減少させることができ、巻取テンションＴcの急激な変動によるシートＳの搬送への影響を抑制できる。

また、加速時目標値Ｔαは定速時目標値Ｔβの２倍以上に設定されていた。かかる構成では、シートＳの搬送を加速する際に巻取モーターＭ40から出力されるトルクを大きく確保することができる。その結果、巻取モーターＭ40から出力されるトルクの一部が減速機４３で消費されたとしても、シートＳに伝わるトルクを確保して、シートＳの搬送の加速時にシートＳのテンションが緩むのを確実に抑制できる。

以上のように、上記実施形態では、プリンター１が本発明の「画像記録装置」の一例に相当し、駆動ローラー３１、３２が協働して本発明の「搬送部」の一例として機能し、巻取モーターＭ40が本発明の「モーター」の一例に相当し、減速機４３が本発明の「減速機」の一例に相当し、巻取軸４０が本発明の「回転軸」の一例に相当し、プリンター制御部１００が本発明の「制御部」の一例に相当し、テンションセンサーＳ41が本発明の「検出器」の一例に相当し、シートＳが本発明の「シート」の一例に相当し、巻取テンションＴcが本発明の「テンション」の一例に相当し、目標テンションＴctが本発明の「目標テンション」の一例に相当し、加速時目標値Ｔαが本発明の「第１目標値」の一例に相当し、定速時目標値Ｔβが本発明の「第２目標値」の一例に相当し、加速搬送工程が本発明の「第１工程」の一例に相当し、定速搬送工程が本発明の「第２工程」の一例に相当する。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記実施形態では、搬送速度ＶsをドラムエンコーダーＥ30の検出値から求めていたが、搬送速度Ｖsを求める方法はこれに限られない。例えば、印刷開始にあたって搬送停止工程、加速搬送工程および定速搬送工程を順番に行う際の搬送速度Ｖsの時間変化のパターンを予め取得しておき、このパターンに基づいて搬送速度Ｖsを求めても良い。

目標テンションＴctを変化させるパターンも図４の例に限られず、種々の変形が可能である。そこで、図５ように目標テンションＴctを変化させても良い。ここで、図５は、目標テンションを変化させるパターンの第１変形例を示すタイミングチャートである。上記実施形態と第１変形例の差異点は、目標テンションＴctを加速時目標値Ｔαから定速時目標値Ｔβへ漸減させるタイミングである。つまり、定速搬送工程が開始される時刻ｔ2より前の時刻ｔ4（換言すれば、加速搬送工程の途中の時刻ｔ4）において、目標テンションＴctの漸減が開始される。そして、時刻ｔ4から定速搬送工程の開始後の時刻ｔ5にかけて、目標テンションＴctの漸減が実行される。かかる第１変形例においても、シートＳの搬送の加速時にシートＳの巻取テンションＴcが緩むのを抑制することができる。

また、第１変形例においても、目標テンションＴctを加速時目標値Ｔαから定速時目標値Ｔβへ漸減させる。このように目標テンションＴctを漸減させる構成は、シートＳの巻取テンションＴcを緩やかに減少させることができ、巻取テンションＴcの急激な変動によるシートＳの搬送への影響を抑制できる。

あるいは、図６のように目標テンションＴctを変化させても良い。ここで、図６は、目標テンションを変化させるパターンの第２変形例を示すタイミングチャートである。上記実施形態と第２変形例の差異点は、加速時目標値Ｔαあるいは定速時目標値Ｔβに目標テンションＴctを設定するタイミングである。つまり、目標テンションＴctは、加速搬送工程が開始する前の時刻ｔ6に加速時目標値Ｔαに設定され、加速搬送工程が終了した後の時刻ｔ7に定速時目標値Ｔβに設定される。また、時刻ｔ6から時刻ｔ7までの間は、目標テンションＴctが加速時目標値Ｔαに継続して設定される。かかる第２変形例においても、シートＳの搬送の加速時にシートＳの巻取テンションＴcが緩むのを抑制することができる。

また、第２変形例では、シートＳの搬送の加速が開始してから終了するまでの期間、目標テンションＴctが加速時目標値Ｔαに設定されている。かかる構成では、シートＳの搬送が加速されている期間全体を通じて、シートＳの巻取テンションＴcが緩むのを確実に抑制することができる。

さらに、第２変形例では、シートＳの搬送の加速が開始する前から目標テンションＴctが加速時目標値Ｔαに設定される。かかる構成では、シートＳの搬送の加速を開始した時点から、シートＳの巻取テンションＴcが緩むのを確実に抑制することができる。

また、上記実施形態では、シートＳの巻取テンションＴcを目標テンションＴctに近づけるために、フィードバック制御が実行されていた。しかしながら、巻取テンションＴcの制御態様はこれに限られない。そこで、巻取テンションＴcが目標テンションＴctに近づくように、フィードフォワード制御を巻取テンションＴcに実行しても構わない。かかるフィードフォワード制御においても、シートＳの搬送状態に応じて目標テンションＴctを変更することで、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、加速時目標値Ｔαおよび定速時目標値Ｔβの具体的な値や比も上記の例に限られず変更が可能である。特に加速時目標値Ｔαと定速時目標値Ｔβの比は、減速機４３の減速比に応じて適宜決定すると良い。具体的には、減速比が大きい減速機４３を用いるときは、減速機４３で消費されるトルクも大きくなるため、定速時目標値Ｔβに対する加速時目標値Ｔαの比（＝Ｔα／Ｔβ）を大きく設定すると良い。

また、搬送されるシートＳを支持する部材についても、上記回転ドラム３０のような円筒形状のものに限られない。したがって、シートＳを平面で支持するフラット型のプラテンを用いることも可能である。

１…プリンター、３１…前駆動ローラー、３２…後駆動ローラー、４０…巻取軸、４３…減速機、Ｍ40…巻取モーター、１００…プリンター制御部、Ｓ41…テンションセンサー、Ｓ…シート、Ｔc…巻取テンション、Ｔct…目標テンション、Ｔα…加速時目標値、Ｔβ…定速時目標値

Claims (8)

1. シートを搬送する搬送部と、
   モーターと、
   前記モーターが出力するトルクが入力される減速機と、
   前記減速機が出力するトルクを受けて回転することで、前記搬送部から搬送される前記シートを巻き取る回転軸と、
   目標テンションに応じたトルクを前記モーターに出力させて前記シートのテンションを前記目標テンションに近づける制御を実行しつつ前記搬送部による前記シートの搬送を制御する制御部と
   を備え、
   前記制御部は、前記目標テンションを第１目標値に設定した状態で前記搬送部に前記シートの搬送を加速させた後に、前記目標テンションを前記第１目標値より小さい第２目標値に設定した状態で前記搬送部に前記シートを一定速度で搬送させ、
   前記搬送部による前記シートの搬送の加速の開始時点での前記目標テンションの設定値が前記第１目標値である画像記録装置。
2. 前記シートのテンションを検出する検出器を備え、
   前記制御部は、前記シートのテンションを制御するために、前記検出器が検出したテンションと前記目標テンションとの偏差に基づくフィードバック制御を実行する請求項１に記載の画像記録装置。
3. 前記制御部は、前記シートのテンションを制御するために、前記目標テンションに基づくフィードフォワード制御を実行する請求項１に記載の画像記録装置。
4. 前記制御部は、前記シートの搬送の加速が開始してから終了するまでの期間、前記目標テンションを前記第１目標値に設定する請求項１ないし３のいずれか一項に記載の画像記録装置。
5. 前記制御部は、前記搬送部が前記シートの搬送の加速を開始する前から前記目標テンションを前記第１目標値に設定する請求項１ないし４のいずれか一項に記載の画像記録装置。
6. 前記制御部は、前記目標テンションを前記第１目標値から前記第２目標値へ漸減させることで、前記目標テンションを前記第２目標値に設定する請求項１ないし５のいずれか一項に記載の画像記録装置。
7. 前記第１目標値は、前記第２目標値の２倍以上である請求項１ないし６のいずれか一項に記載の画像記録装置。
8. シートの搬送を加速しつつ、搬送される前記シートを回転軸に巻き取る第１工程と、
   前記シートを一定速度で搬送しつつ、搬送される前記シートを前記回転軸に巻き取る第２工程と
   を備え、
   前記第１工程では、第１目標値に応じたトルクをモーターから減速機を介して前記回転軸に与えることで、前記シートのテンションを前記第１目標値に近づけ、
   前記第２工程では、前記第１目標値より小さい第２目標値に応じたトルクを前記モーターから前記減速機を介して前記回転軸に与えることで、前記シートのテンションを前記第２目標値に近づけ、
   前記第１工程では、前記シートの搬送の加速の開始時点での前記目標テンションの設定値が前記第１目標値であるシート搬送方法。
   

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