JP7379235B2 - 基材搬送装置、印刷装置、塗工装置および基材ロール径取得方法 - Google Patents

基材搬送装置、印刷装置、塗工装置および基材ロール径取得方法 Download PDF

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Description

この発明は、基材搬送装置のロールに巻き回された長尺帯状の基材の径を求める技術に関する。
従来、長尺帯状の基材をロール・トゥ・ロールで搬送する基材搬送装置が、基材に画像を印刷する印刷装置や、基材に塗工を行う塗工装置等で用いられている。かかる基材搬送装置では、巻出ロールからの基材の巻出速度を制御したり、巻取ロールに基材を巻き取る際に基材に与えるテンションを制御したりする目的で、ロールに巻き回された基材の径が適宜求められる。例えば特許文献１では、基材に対向する非接触式の径測定センサによって、基材の径が測定される。
特開２０１１－２６１０５号公報
しかしながら、センサによる測定結果はノイズを含むため、ロールに巻き回された基材の径をセンサによって正確に測定することは困難であった。そこで、ロール・トゥ・ロールで基材を搬送した搬送距離から基材の径を算出することが考えられる。しかしながら、算出に必要となる基材の初期径や厚み等の値に含まれる誤差が原因となって、基材の径を正確に算出することは困難であった。
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、ロールに巻き回された基材の径を正確に求めることを可能とする技術の提供を目的とする。
本発明の第１態様に係る基材搬送装置は、長尺帯状の基材が巻き回された巻出ロールと、巻出ロールを回転駆動して、巻出ロールに巻き回された基材を巻き出す第１の駆動部と、巻出ロールから巻き出された基材を搬送する搬送部と、基材が巻出ロールから巻き出されて搬送された搬送距離を測定する搬送距離測定部と、巻出ロールに巻き回された基材に対向する第１のセンサを有し、巻出ロールに巻き回された基材の径を、搬送部による基材の搬送時に第１のセンサにより複数回測定することで、搬送距離に応じた複数の第１の測定巻径値を測定する第１の径測定部と、搬送部による基材の搬送開始前における巻出ロールに巻き回された基材の径の値である第１の初期径値と、基材の厚みの値とを取得する値取得部と、制御部と、を備え、制御部は、値取得部により取得された第１の初期径値と基材の厚みの値と、搬送距離測定部により測定された搬送距離とに基づき、巻出ロールに巻き回された基材の径の値を、搬送部による基材の搬送時に複数回算出することで、搬送距離に応じた複数の第１の算出巻径値を算出する巻径算出部と、搬送距離に応じた複数の第１の測定巻径値を第１のローパスフィルタによって平滑化して、搬送距離に応じた複数の第１の平滑巻径値を抽出するフィルタ部と、第１のローパスフィルタによる遅れを補償しつつ第１の算出巻径値と第１の平滑巻径値との差分を算出する演算を、複数の第１の算出巻径値と複数の第１の平滑巻径値に対して実行することで、搬送距離に応じた複数の第１の差分を算出する差分算出部と、搬送距離に応じた複数の第１の算出巻径値を、搬送距離に応じた複数の第１の差分により補正する補正部と、を有する。
本発明の第１態様に係る基材ロール径取得方法は、長尺帯状の基材が巻き回された巻出ロールを回転駆動して巻出ロールから巻き出した基材を搬送部によって搬送する基材搬送装置において巻出ロールに巻き回された基材の径を取得する基材ロール径取得方法であって、搬送部による基材の搬送開始前における巻出ロールに巻き回された基材の径の値である初期径値と、基材の厚みの値とを取得する値取得工程と、基材が巻出ロールから巻き出されて搬送された搬送距離を測定する搬送距離測定工程と、巻出ロールに巻き回された基材に対向するセンサによって、巻出ロールに巻き回された基材の径を搬送部による基材の搬送時に複数回測定することで、搬送距離に応じた複数の測定巻径値を測定する径測定工程と、値取得工程により取得された初期径値と基材の厚みの値と、搬送距離測定工程により測定された搬送距離とに基づき、巻出ロールに巻き回された基材の径の値を、搬送部による基材の搬送時に複数回算出することで、搬送距離に応じた複数の算出巻径値を算出する算出工程と、搬送距離に応じた複数の測定巻径値をローパスフィルタによって平滑化して、搬送距離に応じた複数の平滑巻径値を抽出するフィルタ工程と、ローパスフィルタによる遅れを補償しつつ算出巻径値と平滑巻径値との差分を算出する演算を、複数の算出巻径値と複数の平滑巻径値に対して実行することで、搬送距離に応じた複数の差分を算出する差分算出工程と、搬送距離に応じた複数の算出巻径値を、搬送距離に応じた複数の差分により補正する補正工程と、を有する。
このように構成された本発明の第１態様では、巻出ロールに巻き回された基材に対向するセンサによって、巻出ロールに巻き回された基材の径を搬送部による基材の搬送時に複数回測定することで、搬送距離に応じた複数の測定巻径値が測定される。そして、搬送距離に応じた複数の測定巻径値をローパスフィルタによって平滑化して、搬送距離に応じた複数の平滑巻径値が抽出される。これによって、複数の測定巻径値から高周波のノイズを除去した複数の平滑巻径値を得ることができる。また、基材の初期径値、厚みおよび搬送距離に基づき、巻出ロールに巻き回された基材の径の値を、搬送部による基材の搬送時に複数回算出することで、搬送距離に応じた複数の算出巻径値が算出される。こうして準備された複数の平滑巻径値と複数の算出巻径値とは、ローパスフィルタの遅れによって搬送距離に相互に関してシフトしている。そこで、ローパスフィルタによる遅れを補償しつつ算出巻径値と平滑巻径値との差分を算出する演算を、複数の算出巻径値と複数の平滑巻径値に対して実行することで、搬送距離に応じた複数の差分が算出される。かかる差分は、基材の径の理想値に対する算出巻径値の誤差に近い値とみなせる。そこで、搬送距離に応じた複数の算出巻径値が、搬送距離に応じた複数の差分により補正される。こうして、巻出ロールに巻き回された基材の径を正確に求めることが可能となっている。
また、値取得部は、ユーザの入力によって第１の初期径値を取得するように、基材搬送装置を構成してもよい。かかる構成では、比較的簡単に第１の初期径値を取得できる。
また、巻出ロールと搬送部との間で基材を巻き掛けるダンサローラと、ダンサローラから基材に一定のテンションが与えられるようにダンサローラを変位させるローラ駆動部と、 ダンサローラの変位量を検出する変位量検出部と、巻出ロールの回転量を測定するエンコーダと、をさらに備え、値取得部は、搬送部による基材の搬送が停止した状態で第１の駆動部によって巻出ロールを駆動することで、巻出ロールからダンサローラへ基材を送り出す引出動作およびダンサローラから巻出ロールに基材を巻き取る引戻動作の少なくとも一方の動作を実行し、一方の動作の実行中におけるダンサローラの変位量と巻出ロールの回転量とに基づき第１の初期径値を算出することで、第１の初期径値を取得するように、基材搬送装置を構成してもよい。かかる構成では、ユーザの操作によらず第１の初期径値を取得できるため、ユーザの作業負担を軽減できる。
また、差分算出部は、第１のローパスフィルタによる遅れに相当する量だけ、複数の第１の算出巻径値を搬送距離に関してシフトさせることで遅れを補償するように、基材搬送装置を構成してもよい。このようにローパスフィルタによる遅れを補償しつつ算出巻径値と平滑巻径値との差分を算出することで、基材の径の理想値に対する算出巻径値の誤差に近い値を与える差分を的確に求めることができる。
また、第１のローパスフィルタは、移動平均フィルタであってもよい。かかる移動平均フィルタによって、複数の測定巻径値から高周波のノイズを的確に除去することができる。
また、第１のセンサは超音波センサであり、基材は透明であるように、基材搬送装置を構成しても良い。かかる構成では、透明な基材の径を超音波センサによって測定できる。ただし、超音波センサによる測定結果にはノイズが含まれるため、本発明を適用することが特に好適となる。
また、搬送部により搬送されてきた基材が巻き回された巻取ロールと、巻取ロールを回転駆動して、巻取ロールに基材を巻き取る第２の駆動部と、巻取ロールに巻き回された基材に対向する第２のセンサを有し、巻取ロールに巻き回された基材の径を、搬送部による基材の搬送時に第２のセンサにより複数回測定することで、搬送距離に応じた複数の第２の測定巻径値を測定する第２の径測定部と、を備え、値取得部は、搬送部による基材の搬送開始前における巻取ロールに巻き回された基材の径の値である第２の初期径値を取得し、巻径算出部は、値取得部により取得された第２の初期径値と基材の厚みの値と、搬送距離測定部により測定された搬送距離とに基づき、巻取ロールに巻き回された基材の径の値を、搬送部による基材の搬送時に複数回算出することで、搬送距離に応じた複数の第２の算出巻径値を算出し、フィルタ部は、搬送距離に応じた複数の第２の測定巻径値を第２のローパスフィルタによって平滑化して、搬送距離に応じた複数の第２の平滑巻径値を抽出し、差分算出部は、第２のローパスフィルタによる遅れを補償しつつ第２の算出巻径値と第２の平滑巻径値との差分を算出する演算を、複数の第２の算出巻径値と複数の第２の平滑巻径値に対して実行することで、搬送距離に応じた複数の第２の差分を算出し、補正部は、搬送距離に応じた複数の第２の算出巻径値を、搬送距離に応じた複数の第２の差分により補正するように、基材搬送装置を構成してもよい。
かかる構成では、巻取ロールに巻き回された基材に対向するセンサによって、巻取ロールに巻き回された基材の径を搬送部による基材の搬送時に複数回測定することで、搬送距離に応じた複数の測定巻径値が測定される。そして、搬送距離に応じた複数の測定巻径値をローパスフィルタによって平滑化して、搬送距離に応じた複数の平滑巻径値が抽出される。これによって、複数の測定巻径値から高周波のノイズを除去した複数の平滑巻径値を得ることができる。また、基材の初期径値、厚みおよび搬送距離に基づき、巻取ロールに巻き回された基材の径の値を、搬送部による基材の搬送時に複数回算出することで、搬送距離に応じた複数の算出巻径値が算出される。こうして準備された複数の平滑巻径値と複数の算出巻径値とは、ローパスフィルタの遅れによって搬送距離に関して相互にシフトしている。そこで、ローパスフィルタによる遅れを補償しつつ算出巻径値と平滑巻径値との差分を算出する演算を、複数の算出巻径値と複数の平滑巻径値に対して実行することで、搬送距離に応じた複数の差分が算出される。かかる差分は、基材の径の理想値に対する算出巻径値の誤差に近い値とみなせる。そこで、搬送距離に応じた複数の算出巻径値が、搬送距離に応じた複数の差分により補正される。こうして、巻取ロールに巻き回された基材の径を正確に求めることが可能となっている。
本発明の第２態様に係る基材搬送装置は、長尺帯状の基材を搬送する搬送部と、搬送部から搬送されてきた基材が巻き回された巻取ロールと、巻取ロールを回転駆動して、巻取ロールに基材を巻き取る駆動部と、基材が巻取ロールに巻き取られて搬送された搬送距離を測定する搬送距離測定部と、巻取ロールに巻き回された基材に対向するセンサを有し、巻取ロールに巻き回された基材の径を、搬送部による基材の搬送時にセンサにより複数回測定することで、搬送距離に応じた複数の測定巻径値を測定する径測定部と、搬送部による基材の搬送開始前における巻取ロールに巻き回された基材の径の値である初期径値と、基材の厚みの値とを取得する値取得部と、制御部と、を備え、制御部は、値取得部により取得された初期径値と基材の厚みの値と、搬送距離測定部により測定された搬送距離とに基づき、巻取ロールに巻き回された基材の径の値を、搬送部による基材の搬送時に複数回算出することで、搬送距離に応じた複数の算出巻径値を算出する巻径算出部と、搬送距離に応じた複数の測定巻径値をローパスフィルタによって平滑化して、搬送距離に応じた複数の平滑巻径値を抽出するフィルタ部と、ローパスフィルタによる遅れを補償しつつ算出巻径値と平滑巻径値との差分を算出する演算を、複数の算出巻径値と複数の平滑巻径値に対して実行することで、搬送距離に応じた複数の差分を算出する差分算出部と、搬送距離に応じた複数の算出巻径値を、搬送距離に応じた複数の差分により補正する補正部と、を有する。
本発明の第２態様に係る基材ロール径取得方法は、長尺帯状の基材を搬送部から搬送されてきた基材を、巻取ロールを回転駆動して巻き取る基材搬送装置において巻取ロールに巻き回された基材の径を取得する基材ロール径取得方法であって、搬送部による基材の搬送開始前における巻取ロールに巻き回された基材の径の値である初期径値と、基材の厚みの値とを取得する値取得工程と、基材が巻取ロールにより巻き取られて搬送された搬送距離を測定する搬送距離測定工程と、巻取ロールに巻き回された基材に対向するセンサによって、巻取ロールに巻き回された基材の径を搬送部による基材の搬送時に複数回測定することで、搬送距離に応じた複数の測定巻径値を測定する径測定工程と、値取得工程により取得された初期径値と基材の厚みの値と、搬送距離測定工程により測定された搬送距離とに基づき、巻取ロールに巻き回された基材の径の値を、搬送部による基材の搬送時に複数回算出することで、搬送距離に応じた複数の算出巻径値を算出する算出工程と、搬送距離に応じた複数の算出巻径値をローパスフィルタによって平滑化して、搬送距離に応じた複数の平滑巻径値を抽出するフィルタ工程と、搬送距離に応じた複数の平滑巻径値に生じたローパスフィルタによる遅れを補償しつつ、同じ搬送距離に対応する算出巻径値と平滑巻径値との差分を算出する演算を、複数の算出巻径値と複数の平滑巻径値に対して実行することで、搬送距離に応じた複数の差分を算出する差分算出工程と、搬送距離に応じた複数の算出巻径値を、搬送距離に応じた複数の差分により補正する補正工程と、を有する。
このように構成された本発明の第２態様では、巻取ロールに巻き回された基材に対向するセンサによって、巻取ロールに巻き回された基材の径を搬送部による基材の搬送時に複数回測定することで、搬送距離に応じた複数の測定巻径値が測定される。そして、搬送距離に応じた複数の測定巻径値をローパスフィルタによって平滑化して、搬送距離に応じた複数の平滑巻径値が抽出される。これによって、複数の測定巻径値から高周波のノイズを除去した複数の平滑巻径値を得ることができる。また、基材の初期径値、厚みおよび搬送距離に基づき、巻取ロールに巻き回された基材の径の値を、搬送部による基材の搬送時に複数回算出することで、搬送距離に応じた複数の算出巻径値が算出される。こうして準備された複数の平滑巻径値と複数の算出巻径値とは、ローパスフィルタの遅れによって搬送距離に関して相互にシフトしている。そこで、ローパスフィルタによる遅れを補償しつつ算出巻径値と平滑巻径値との差分を算出する演算を、複数の算出巻径値と複数の平滑巻径値に対して実行することで、搬送距離に応じた複数の差分が算出される。かかる差分は、基材の径の理想値に対する算出巻径値の誤差に近い値とみなせる。そこで、搬送距離に応じた複数の算出巻径値が、搬送距離に応じた複数の差分により補正される。こうして、巻取ロールに巻き回された基材の径を正確に求めることが可能となっている。
本発明に係る印刷装置は、上記の基材搬送装置と、基材搬送装置によって搬送される基材に対して、インクにより画像を印刷する印刷部と、を備える。したがって、ロールに巻き回された基材の径を正確に求めることが可能となる。
本発明に係る塗工装置は、上記の基材搬送装置と、基材搬送装置によって搬送される基材に対して、塗工液を塗工する塗工部と、を備える。したがって、ロールに巻き回された基材の径を正確に求めることが可能となる。
以上のように、本発明によれば、ロールに巻き回された基材の径を正確に求めることが可能となる。
図１は本発明に係る印刷装置の一例を模式的に示す正面図。 基材搬送装置の巻出機の構成を模式的に示す正面図。 基材搬送装置の巻取機の構成を模式的に示す正面図。 基材搬送システムが備える電気的構成を示すブロック図。 巻出ロールから印刷媒体Ｍを巻き出した例を示す図。 図５の例に対して差分による補正を実行した効果を示す図。 巻取ロールに印刷媒体Ｍを巻き取った例を示す図。 図７の例に対して差分による補正を実行した効果を示す図。 本発明に係る塗工装置の一例を模式的に示す正面図。
図１は本発明に係る印刷装置の一例を模式的に示す正面図である。図１では、水平方向Ｘおよび鉛直方向Ｚを適宜示す。図１に示すように、印刷装置１は、印刷機２、乾燥機３、印刷機４および乾燥機５をこの順で水平方向Ｘ（配列方向）に配列した構成を具備する。この印刷装置１は、長尺帯状の印刷媒体Ｍ（基材）を搬送する基材搬送システム６を備える。基材搬送システム６は、巻出機７と巻取機８とを有し、巻出機７から巻取機８に向けてロール・トゥ・ロールで印刷媒体Ｍを搬送する。そして、印刷機２、乾燥機３、印刷機４および乾燥機５は、巻出機７と巻取機８との間に配置されている。かかる印刷装置１は、基材搬送システム６によって印刷媒体Ｍを搬送しつつ、印刷機２で印刷した印刷媒体Ｍを乾燥機３で乾燥させ、さらに印刷機４で印刷した印刷媒体Ｍを乾燥機５で乾燥させる。なお、印刷媒体Ｍとしては、紙あるいはフィルム等の種々の素材を利用できるが、ここの例では、印刷媒体Ｍは透明なフィルムである。また、以下では、印刷媒体Ｍの両面のうち、画像が印刷される面を表面と、表面の反対側の面を裏面と適宜称する。
印刷機２は、印刷媒体Ｍを搬送する搬送部２１を備える。搬送部２１は、印刷機２に搬入されてきた印刷媒体Ｍを支持するローラ２１１と、乾燥機３に向けて印刷媒体Ｍを搬出するローラ２１２と、ローラ２１１とローラ２１２との間に配列された複数の複数のローラ２１３とを有する。これらローラ２１１、２１２、２１３は、下方を向く印刷媒体Ｍの裏面を巻き掛けることで、印刷媒体Ｍを支持する。さらに、印刷機２は、複数のローラ２１３に支持された印刷媒体Ｍの表面に上方から対向する複数のインク吐出ヘッドＨを備え、複数のインク吐出ヘッドＨは互いに異なる色のカラーインクをインクジェット方式で印刷媒体Ｍの表面に吐出することで、印刷媒体Ｍにカラー画像を印刷する。
乾燥機３は、印刷機２から搬出されてきた印刷媒体Ｍを搬送する搬送部３１を備える。この搬送部３１は、乾燥機３に搬入された印刷媒体Ｍを支持するローラ３１１と、ローラ３１１の下方で水平方向Ｘに並ぶ一対のエアターンバー３１２、３１３とを有する。エアターンバー３１２は、ローラ３１１から下降してきた印刷媒体Ｍを水平方向Ｘの一方側（図１の左側）に向けて折り曲げ、エアターンバー３１３は、エアターンバー３１２から水平方向Ｘに進んできた印刷媒体Ｍを上方に向けて折り曲げる。また、搬送部３１は、一対のエアターンバー３１２、３１３の上方で水平方向Ｘに並ぶ一対のローラ３１４、３１５を有する。ローラ３１４は、エアターンバー３１３から上昇してきた印刷媒体Ｍを水平方向Ｘの一方側に向けて折り曲げ、ローラ３１５は、ローラ３１４から水平方向Ｘに進んできた印刷媒体Ｍを下方に向けて折り曲げる。さらに、搬送部３１は、ローラ３１５の下方に配置されたエアターンバー３１６を有する。このエアターンバー３１６は、ローラ３１５から下降してきた印刷媒体Ｍを水平方向Ｘの一方側に向けて折り曲げて、印刷機４に向けて印刷媒体Ｍを搬出する。ローラ３１１、３１４、３１５は印刷媒体Ｍの裏面を巻き掛けることで印刷媒体Ｍを支持し、エアターンバー３１２、３１３、３１６は、印刷媒体Ｍの表面にエアを噴射することで印刷媒体Ｍを支持する。
さらに、乾燥機３は、ローラ３１１とエアターンバー３１２との間の印刷媒体Ｍの表面に対向するヒータ３２と、エアターンバー３１３とローラ３１４との間の印刷媒体Ｍの表面に対向するヒータ３３と、ローラ３１５とエアターンバー３１６との間の印刷媒体Ｍの表面に対向するヒータ３４とを備える。これらヒータ３２、３３、３４は、印刷媒体Ｍの表面を加熱することで、印刷媒体Ｍに付着したインクを乾燥させる。
印刷機４は、乾燥機３から搬出されてきた印刷媒体Ｍを搬送する搬送部４１を備える。この搬送部４１は、印刷機４に搬入された印刷媒体Ｍを上方へ折り返すエアターンバー４１１と、エアターンバー４１１の上方で並ぶローラ４１２、４１３、４１４、４１５を有する。これらローラ４１２～４１５は、エアターンバー４１１から上昇してきた印刷媒体Ｍを水平方向Ｘの一方側に向けて搬送する。これによって、印刷媒体Ｍは、ローラ４１５から乾燥機５に向けて水平方向Ｘに搬出される。エアターンバー４１１は、印刷媒体Ｍの表面にエアを噴射することで印刷媒体Ｍを支持し、ローラ４１２～４１５は、下方を向く印刷媒体Ｍの裏面を巻き掛けることで、印刷媒体Ｍを支持する。さらに、印刷機４は、複数のローラ４１３、４１４に支持された印刷媒体Ｍの表面に上方から対向するインク吐出ヘッドＨを備え、インク吐出ヘッドＨは白インクをインクジェット方式で印刷媒体Ｍの表面に吐出することで、印刷媒体Ｍに白画像を印刷する。
乾燥機５は、印刷機４から搬出されてきた印刷媒体Ｍを搬送する搬送部５１を備える。搬送部５１は、乾燥機５に搬入されてきた印刷媒体Ｍを支持するローラ５１１と、ローラ５１１の水平方向Ｘの一方側で鉛直方向Ｚに並ぶ一対のローラ５１２、５１３とを有する。ローラ５１２は、ローラ５１１から水平方向Ｘの一方側に搬送されてきた印刷媒体Ｍを下方に向けて折り曲げ、ローラ５１３は、ローラ５１２から下降してきた印刷媒体Ｍを水平方向Ｘの他方側（図１の右側）に向けて折り曲げる。また、搬送部５１は、ローラ５１３の水平方向Ｘの他方側であってローラ５１１の下方で鉛直方向Ｚに並ぶ一対のエアターンバー５１４、５１５を有する。エアターンバー５１４は、ローラ５１３から水平方向Ｘの他方側に搬送されてきた印刷媒体Ｍを下方に向けて折り曲げ、エアターンバー５１５は、エアターンバー５１４から下降してきた印刷媒体Ｍを水平方向Ｘの一方側に向けて折り曲げる。さらに、搬送部５１は、エアターンバー５１５の水平方向Ｘの一方側に配置されたローラ５１６を有し、ローラ５１６は、エアターンバー５１５から水平方向の一方側に搬送されてきた印刷媒体Ｍを、さらに一方側に向けて搬送する。こうして、印刷媒体Ｍは、ローラ５１６によって搬出される。ローラ５１１、５１２、５１３、５１６は、印刷媒体Ｍの裏面を巻き掛けることで印刷媒体Ｍを支持し、エアターンバー５１４、５１５は印刷媒体Ｍの表面にエアを噴射することで、印刷媒体Ｍを支持する。
さらに、乾燥機５はローラ５１１とローラ５１２との間の印刷媒体Ｍの表面に対向するヒータ５２と、ローラ５１３とエアターンバー５１４との間の印刷媒体Ｍの表面に対向するヒータ５３と、エアターンバー５１５とローラ５１６との間の印刷媒体Ｍの表面に対向するヒータ５４とを備える。これらヒータ５２、５３、５４は、印刷媒体Ｍの表面を加熱することで、印刷媒体Ｍに付着したインクを乾燥させる。
上述のように、印刷装置１では、印刷機２、乾燥機３、印刷機４および乾燥機５に対して、印刷媒体Ｍを搬送する搬送部２１、搬送部３１、搬送部４１および搬送部５１が設けられている。そして、これら搬送部２１、３１、４１、５１は、巻出機７および巻取機８と協働して基材搬送システム６を構成する。
図２は基材搬送装置の巻出機の構成を模式的に示す正面図である。巻出機７は、印刷媒体Ｍが巻き回された巻出ロール７１と、巻出ロール７１とローラ２１１との間に配置されて巻出ロール７１からローラ２１１に巻き出される印刷媒体Ｍを上方から巻き掛ける２本のローラ７２、７３と、ローラ７２とローラ７３との間で印刷媒体Ｍを下方から巻き掛けるダンサローラ７４とを有する。
また、巻出機７は、ダンサローラ７４を支持する回転アーム７５を有する。この回転アーム７５は、その一端に設けられた回転軸７５１を中心に上下に回転可能であり、ダンサローラ７４は、回転アーム７５の他端に設けられた回転軸７５２に回転可能に支持されている。また、巻出機７は、回転アーム７５の回転軸７５１と回転軸７５２との間の位置を上下に駆動する駆動するシリンダ７６を有する。このシリンダ７６は、ダンサローラ７４から印刷媒体Ｍに一定のテンションが与えられるようにダンサローラ７４の駆動を制御する。即ち、シリンダ７６が回転アーム７５を上下に駆動し、回転アーム７５の上下動に伴ってダンサローラ７４が上下に変位することにより印刷媒体Ｍに一定のテンションが与えられる。さらに、巻出機７は、巻出ロール７１に巻き回された印刷媒体Ｍに対向して配置された径センサ７７を有し、この径センサ７７はロール状の印刷媒体Ｍの径Ｄ１（直径）を測定する。
図３は基材搬送装置の巻取機の構成を模式的に示す正面図である。巻取機８は、印刷媒体Ｍが巻き回された巻取ロール８１と、巻取ロール８１と乾燥機５のローラ５１６との間に配置されてローラ５１６から巻取ロール８１に巻き取られる印刷媒体Ｍを上方から巻き掛ける２本のローラ８２、８３と、ローラ８２とローラ８３との間で印刷媒体Ｍを下方から巻き掛けるダンサローラ８４とを有する。
また、巻取機８は、ダンサローラ８４を支持する回転アーム８５を有する。この回転アーム８５は、その一端に設けられた回転軸８５１を中心に上下に回転可能であり、ダンサローラ８４は、回転アーム８５の他端に設けられた回転軸８５２に回転可能に支持されている。また、巻取機８は、回転アーム８５の回転軸８５１と回転軸８５２との間の位置を上下に駆動する駆動するシリンダ８６を有する。このシリンダ８６は、ダンサローラ８４から印刷媒体Ｍに一定のテンションが与えられるようにダンサローラ８４の駆動を制御する。即ち、シリンダ８６が回転アーム８５を上下に駆動し、回転アーム８５の上下動に伴ってダンサローラ８４が上下に変位することにより印刷媒体Ｍに一定のテンションが与えられる。さらに、巻取機８は、巻取ロール８１に巻き回された印刷媒体Ｍに対向して配置された径センサ８７を有し、この径センサ８７はロール状の印刷媒体Ｍの径Ｄ１（直径）を測定する。
なお、巻出機７および巻取機８の径センサ７７、８７は、非接触式の距離センサであり、印刷媒体Ｍまでの距離を検出することで印刷媒体Ｍの径Ｄ１、Ｄ２を測定する。かかる径センサ７７、８７としては、光学センサや超音波センサ等を使用できるが、ここの例では、径センサ７７、８７は、透明の印刷媒体Ｍの径Ｄ１、Ｄ２を測定可能な超音波センサである。ちなみに、径センサ７７、８７により測定する径は、ここの例では径は直径であるが、半径でも構わない。
図４は基材搬送システムが備える電気的構成を示すブロック図である。同図に示すように、基材搬送システム６では、巻出ロール７１を回転駆動する巻出モータ７１ｍと、巻出モータ７１ｍの回転位置を検出するエンコーダ７１ｅとが設けられている。また、回転軸７５１を中心とする回転アーム７５の回転角度を検出する角度センサ７５ｓが設けられている。さらに、ローラ２１１を回転駆動する搬送モータ２１１ｍと、搬送モータ２１１ｍの回転位置を検出するエンコーダ２１１ｅとが設けられている。
同様に、基材搬送システム６では、巻取ロール８１を回転駆動する巻取モータ８１ｍと、巻取モータ８１ｍの回転位置を検出するエンコーダ８１ｅとが設けられている。また、回転軸８５１を中心とする回転アーム８５の回転角度を検出する角度センサ８５ｓが設けられている。さらに、ローラ５１６を回転駆動する搬送モータ５１６ｍと、搬送モータ５１６ｍの回転位置を検出するエンコーダ５１６ｅとが設けられている。
また、基材搬送システム６は、ＵＩ(User Interface)９を備え、ユーザはＵＩ９に入力操作を行うことで、制御部６１に種々の設定を行うことができる。かかるＵＩ９としては、例えばキーボードあるいはマウスなどの入力機器や、タッチパネルディスプレイ等を用いることができる。
さらに、基材搬送システム６は、印刷媒体Ｍを搬送するために必要な演算を実行する制御部６１を備える。制御部６１は、例えばＦＰＧＡ(Field-Programmable Gate Array)あるいはプロセッサ等で構成される。
この制御部６１には、印刷媒体Ｍの駆動制御を実行する駆動制御部６２が設けられている。駆動制御部６２は、エンコーダ２１１ｅの出力に基づき搬送モータ２１１ｍに速度制御を実行することで、搬送モータ２１１ｍを所定速度で回転させる。これによって、ローラ２１１は、所定速度で回転して、巻出ロール７１から巻き出された印刷媒体Ｍを定速で搬送する。さらに、駆動制御部６２は、巻出モータ７１ｍの駆動制御、エンコーダ７１ｅの出力の監視およびシリンダ７６の駆動制御を実行する。
また、駆動制御部６２は、エンコーダ５１６ｅの出力に基づき搬送モータ５１６ｍに速度制御を実行することで、搬送モータ５１６ｍを所定速度で回転させる。これによって、ローラ５１６は、所定速度で回転して、巻取ロール８１へ向けて印刷媒体Ｍを定速で搬送する。さらに、駆動制御部６２は、巻取モータ８１ｍの駆動制御、エンコーダ８１ｅの出力の監視およびシリンダ８６の駆動制御を実行する。
かかる制御部６１は、ロール状の印刷媒体Ｍの径Ｄ１、Ｄ２を径センサ７７、８７によって測定した結果に基づき、巻出モータ７１ｍ、巻取モータ８１ｍを制御する。ただし、径センサ７７、８７の測定結果は高周波のノイズを含み、特に超音波センサを用いた場合にはノイズが顕著となる。そのため、径センサ７７、８７によって径Ｄ１、Ｄ２を高精度に求めることは難しい。そこで、印刷媒体Ｍの搬送中において、制御部６１は、径センサ７７、８７の測定結果を補正して、径Ｄ１、Ｄ２を求める。続いては、この点を、巻出側について説明してから、巻取側について説明を行う。
制御部６１は、巻出ロール７１に巻き回された印刷媒体Ｍの径Ｄ１を径センサ７７によって測定した測定巻径値Ｄs１(d)を取得するセンサ制御部６３を有する。このセンサ制御部６３は、所定のサンプリング間隔で径センサ７７により測定巻径値Ｄs１(d)を繰り返し測定することで、複数の測定巻径値Ｄs１(d)を取得する。なお、サンプリング間隔は、印刷媒体Ｍが所定の単位距離（例えば、１ｍ）だけ搬送される間隔に設定されており、センサ制御部６３は、印刷媒体Ｍが単位距離だけ搬送される度に測定巻径値Ｄs１(d)を測定する。これによって、印刷媒体Ｍの搬送距離ｄに応じた複数の測定巻径値Ｄs１(d)（ｄ＝１ｍ、２ｍ、３ｍ、４ｍ）が測定される。ちなみに、搬送距離ｄは、例えば搬送モータ２１１ｍのエンコーダ２１１ｅの出力に基づき駆動制御部６２によって求められ、駆動制御部６２からセンサ制御部６３に出力される。
制御部６１は、ローパスフィルタによって系列データを平滑化するフィルタ部６４を有し、センサ制御部６３で測定された複数の測定巻径値Ｄs１(d)（系列データ）は、フィルタ部６４によって平滑化されて、複数の平滑巻径値Ｄs_avg１(d)が算出される。こうして、印刷媒体Ｍの搬送距離ｄに応じた複数の平滑巻径値Ｄs_avg１(d)が取得される。なお、ローパスフィルタとしては、単純移動平均フィルタを用いる。
また、制御部６１は、巻出ロール７１に巻き回された印刷媒体Ｍの径Ｄ１を算出によって求める巻径算出部６５を有する。この巻径算出部６５は、ローラ２１１による印刷媒体Ｍの搬送が停止されている状態（すなわち、印刷媒体Ｍの搬送開始前）における、巻出ロール７１に巻き回された印刷媒体Ｍの巻径値である初期径値Ｄｏ１と、印刷媒体Ｍの厚みの値Ｔｍと、搬送距離ｄとに基づき、算出巻径値Ｄc１(d)を次式
Ｄc１(d)＝（（Ｄｏ１／２）２×π－Ｔｍ×ｄ）／π）１／２×２
により算出する。印刷媒体Ｍの初期径値Ｄｏ１と厚みの値Ｔｍとは、ユーザによってＵＩ９に入力された値が用いられる。こうして、印刷媒体Ｍの搬送距離ｄに応じた複数の算出巻径値Ｄc１(d)が算出される。なお、印刷媒体Ｍの初期径値Ｄｏ１あるいは厚みの値Ｔｍには誤差が含まれうる。かかる誤差はノイズのように時間変動するものではないため、算出巻径値Ｄc１(d)には定常的な誤差が生じうる。
さらに、制御部６１は、算出巻径値Ｄc１(d)と平滑巻径値Ｄs_avg１(d)との差分Ｄdiff１(d)を算出する差分算出部６６を有する。ちなみに、複数の平滑巻径値Ｄs_avg１(d)からなる系列データには、単純移動平均フィルタによる遅れが生じている。そこで、差分Ｄdiff１(d)を算出するにあたって、差分算出部６６はこの遅れを補償する。具体的には、単純移動平均フィルタによる遅れ量は、単純移動平均のタップ数Ｎの半分に相当する。したがって、タップ数Ｎの半分に相当する距離だけ、算出巻径値Ｄc１(d)を搬送距離ｄに関してシフトさせる。ここで、搬送距離ｄに関してシフトさせるとは、搬送距離ｄを横軸とし、算出巻径値Ｄc１(d)を縦軸とするグラフにおいて、算出巻径値Ｄc１(d)を横軸方向に平行移動させる操作を示す。つまり、次式
Ｄdiff１(d)＝Ｄc１(d-N/2)－Ｄs_avg１(d)
によって差分Ｄdiff１(d)が算出される。こうして、印刷媒体Ｍの搬送距離ｄに応じた複数の差分Ｄdiff１(d)が算出される。
また、制御部６１は、算出巻径値Ｄc１(d)を差分Ｄdiff１(d)により補正する補正部６７を有する。この補正部６７は、次式
Ｄf1(d)＝Ｄc１(d)－Ｄdiff１(d)
により補正を行って補正巻径値Ｄf1(d)を取得する。こうして、搬送距離ｄに応じた複数の補正巻径値Ｄf1(d)が算出される。
この補正巻径値Ｄf1(d)は、駆動制御部６２による制御に用いられる。例えば、ローラ２１１によって定速で搬送される印刷媒体Ｍの速度に応じて、巻出ロール７１から巻き出される印刷媒体Ｍの速度を制御する場合には、エンコーダ７１ｅの出力から求められる巻出ロール７１の回転速度と補正巻径値Ｄf1(d)とに基づき、巻出モータ７１ｍの回転速度が制御される。これによって、ローラ２１１による印刷媒体Ｍの搬送速度に、巻出ロール７１から印刷媒体Ｍを巻き出す速度を合わせることができる。
上記と同様の補正が巻取ロール８１に巻き回された印刷媒体Ｍの径Ｄ２ｗに対して実行される。つまり、センサ制御部６３は、所定のサンプリング間隔で径センサ８７により測定巻径値Ｄs２(d)を繰り返し測定することで、複数の測定巻径値Ｄs２(d)を取得する。これによって、印刷媒体Ｍの搬送距離ｄに応じた複数の測定巻径値Ｄs２(d)が測定される。そして、複数の測定巻径値Ｄs２(d)は、フィルタ部６４によって平滑化されて、複数の平滑巻径値Ｄs_avg２(d)が算出される。こうして、印刷媒体Ｍの搬送距離ｄに応じた複数の平滑巻径値Ｄs_avg２(d)が取得される。
また、巻径算出部６５は、印刷媒体Ｍの搬送開始前における、巻取ロール８１に巻き回された印刷媒体Ｍの巻径値である初期径値Ｄｏ２と、印刷媒体Ｍの厚みの値Ｔｍと、搬送距離ｄとに基づき、算出巻径値Ｄc２(d)を次式
Ｄc２(d)＝（（Ｄｏ２／２）２×π－Ｔｍ×ｄ）／π）１／２×２
により算出する。印刷媒体Ｍの初期径値Ｄｏ２は、ユーザによってＵＩ９に入力された値が用いられる。こうして、印刷媒体Ｍの搬送距離ｄに応じた複数の算出巻径値Ｄc２(d)が算出される。
さらに、差分算出部６６は、次式
Ｄdiff２(d)＝Ｄc２(d-N/2)－Ｄs_avg２(d)
によって差分Ｄdiff２(d)を算出する。こうして、印刷媒体Ｍの搬送距離ｄに応じた複数の差分Ｄdiff２(d)が算出される。そして、補正部６７は、次式
Ｄf２(d)＝Ｄc２(d)－Ｄdiff２(d)
により補正を行って補正巻径値Ｄf２(d)を取得する。こうして、搬送距離ｄに応じた複数の補正巻径値Ｄf２(d)が算出される。
この補正巻径値Ｄf２(d)は、駆動制御部６２による制御に用いられる。例えば、巻取ロール８１に印刷媒体Ｍを巻き取る際にシリンダ８６によって与えるテンションを、印刷媒体Ｍの径の増大に伴って減少させるテーパテンション制御が、補正巻径値Ｄf２(d)に基づき実行される。
以上に説明した実施形態では、巻出ロール７１に巻き回された印刷媒体Ｍ（基材）に対向する径センサ７７によって、巻出ロール７１に巻き回された印刷媒体Ｍの径を搬送部２１、３１、４１、５１による印刷媒体Ｍの搬送時に複数回測定することで、搬送距離ｄに応じた複数の測定巻径値Ｄs１(d)が測定される。そして、搬送距離ｄに応じた複数の測定巻径値Ｄs１(d)をローパスフィルタによって平滑化して、搬送距離ｄに応じた複数の平滑巻径値Ｄs_avg１(d)が抽出される。これによって、複数の測定巻径値Ｄs１(d)から高周波のノイズを除去した複数の平滑巻径値Ｄs_avg１(d)を得ることができる。また、印刷媒体Ｍの初期径値Ｄｏ１、厚みの値Ｔｍおよび搬送距離ｄに基づき、巻出ロール７１に巻き回された印刷媒体Ｍの径の値を、印刷媒体Ｍの搬送時に複数回算出することで、搬送距離ｄに応じた複数の算出巻径値Ｄc１(d)が算出される。こうして準備された複数の平滑巻径値Ｄs_avg１(d)と複数の算出巻径値Ｄc１(d)とは、ローパスフィルタの遅れによって搬送距離ｄに関して相互にシフトしている。そこで、ローパスフィルタによる遅れを補償しつつ算出巻径値Ｄc１(d)と平滑巻径値Ｄs_avg１(d)との差分Ｄdiff１(d)を算出する演算を、複数の算出巻径値Ｄc１(d)と複数の平滑巻径値Ｄs_avg１(d)に対して実行することで、搬送距離ｄに応じた複数の差分Ｄdiff１(d)が算出される。かかる差分Ｄdiff１(d)は、印刷媒体Ｍの径の理想値Ｄｉ１(d)に対する算出巻径値Ｄc１(d)の誤差に近い値とみなせる。そこで、搬送距離ｄに応じた複数の算出巻径値Ｄc１(d)が、搬送距離ｄに応じた複数の差分Ｄdiff１(d)により補正される。こうして、巻出ロール７１に巻き回された印刷媒体Ｍの径を正確に求めることが可能となっている。
具体的には、差分算出部６６は、ローパスフィルタによる遅れに相当する量だけ、複数の算出巻径値Ｄc１(d)を搬送距離ｄに関してシフトさせることで遅れを補償する。このようにローパスフィルタによる遅れを補償しつつ算出巻径値Ｄc１(d)と平滑巻径値Ｄs_avg１(d)との差分Ｄdiff１(d)を算出することで、印刷媒体Ｍの径の理想値Ｄｉ１(d)に対する算出巻径値Ｄc１(d)の誤差に近い値を与える差分Ｄdiff１(d)を的確に求めることができる。
また、フィルタ部６４が用いるローパスフィルタは、移動平均フィルタである。かかる移動平均フィルタによって、複数の測定巻径値Ｄs１(d)から高周波のノイズを的確に除去することができる。
また、ＵＩ９が、ユーザの入力によって初期径値Ｄｏ１を取得する。かかる構成では、比較的簡単に初期径値Ｄｏ１を取得できる。
また、径センサ７７は超音波センサであり、印刷媒体Ｍは透明である。かかる構成では、透明な印刷媒体Ｍの径を超音波センサによって測定できる。ただし、超音波センサによる測定結果にはノイズが含まれるため、本発明を適用することが特に好適となる。
また、巻取ロール８１に巻き回された印刷媒体Ｍに対向する径センサ８７によって、巻取ロール８１に巻き回された印刷媒体Ｍの径を、搬送部２１、３１、４１、５１による印刷媒体Ｍの搬送時に複数回測定することで、搬送距離ｄに応じた複数の測定巻径値Ｄs２(d)が測定される。そして、搬送距離ｄに応じた複数の測定巻径値Ｄs２(d)をローパスフィルタによって平滑化して、搬送距離ｄに応じた複数の平滑巻径値Ｄs_avg２(d)が抽出される。これによって、複数の測定巻径値Ｄs２(d)から高周波のノイズを除去した複数の平滑巻径値Ｄs_avg２(d)を得ることができる。また、印刷媒体Ｍの初期径値Ｄｏ２、厚みＴｍおよび搬送距離ｄに基づき、巻取ロール８１に巻き回された印刷媒体Ｍの径の値を、印刷媒体Ｍの搬送時に複数回算出することで、搬送距離ｄに応じた複数の算出巻径値Ｄc２(d)が算出される。こうして準備された複数の平滑巻径値Ｄs_avg２(d)と複数の算出巻径値Ｄc２(d)とは、ローパスフィルタの遅れによって搬送距離ｄに関してシフトしている。そこで、ローパスフィルタによる遅れを補償しつつ算出巻径値Ｄc２(d)と平滑巻径値Ｄs_avg２(d)との差分Ｄdiff２(d)を算出する演算を、複数の算出巻径値Ｄc２(d)と複数の平滑巻径値Ｄs_avg２(d)に対して実行することで、搬送距離ｄに応じた複数の差分Ｄdiff２(d)が算出される。かかる差分Ｄdiff２(d)は、印刷媒体Ｍの径の理想値Ｄｉ２(d)に対する算出巻径値Ｄc２(d)の誤差に近い値とみなせる。そこで、搬送距離ｄに応じた複数の算出巻径値Ｄc２(d)が、搬送距離ｄに応じた複数の差分Ｄdiff２(d)により補正される。こうして、巻取ロール８１に巻き回された印刷媒体Ｍの径を正確に求めることが可能となっている。
具体的には、差分算出部６６は、ローパスフィルタによる遅れに相当する量だけ、複数の算出巻径値Ｄc２(d)を搬送距離ｄに関してシフトさせることで遅れを補償する。このようにローパスフィルタによる遅れを補償しつつ算出巻径値Ｄc２(d)と平滑巻径値Ｄs_avg２(d)との差分Ｄdiff２(d)を算出することで、印刷媒体Ｍの径の理想値Ｄｉ２(d)に対する算出巻径値Ｄc２(d)の誤差に近い値を与える差分Ｄdiff２(d)を的確に求めることができる。
また、フィルタ部６４が用いるローパスフィルタは、移動平均フィルタである。かかる移動平均フィルタによって、複数の測定巻径値Ｄs２(d)から高周波のノイズを的確に除去することができる。
また、ＵＩ９が、ユーザの入力によって初期径値Ｄｏ２を取得する。かかる構成では、比較的簡単に初期径値Ｄｏ２を取得できる。
また、径センサ８７は超音波センサであり、印刷媒体Ｍは透明である。かかる構成では、透明な印刷媒体Ｍの径を超音波センサによって測定できる。ただし、超音波センサによる測定結果にはノイズが含まれるため、本発明を適用することが特に好適となる。
続いては、上記の実施形態の効果をシミュレーションによって確認した結果を説明する。図５は巻出ロールから印刷媒体Ｍを巻き出した例を示す図であり、搬送距離ｄ（ｍ）が横軸であり、巻出ロール７１に巻き回された印刷媒体Ｍの巻径（ｍｍ）が縦軸である。このシミュレーションは、印刷媒体Ｍの巻径の理想値Ｄｉ１(d)に対して乱数で発生させたノイズを加算することで測定巻径値Ｄs１(d)を疑似的に生成した。また、算出巻径値Ｄc１(d)は、印刷媒体Ｍの初期径値Ｄｏ１あるいは厚みの値Ｔｍに誤差を加算しつつ算出されたものである。図５に示すように、算出巻径値Ｄc１(d)は、理想値Ｄｉ１(d)から定常的にずれている。また、平滑巻径値Ｄs_avg１(d)には、単純移動平均フィルタによる遅れが生じている。
図６は図５の例に対して差分による補正を実行した効果を示す図である。搬送距離ｄ（ｍ）が横軸であり、巻出ロール７１に巻き回された印刷媒体Ｍの巻径（ｍｍ）の計測誤差が縦軸である。図５において、「Ｄs_avg１(d)－Ｄｉ１(d)」のプロットに示すように、平滑巻径値Ｄs_avg１(d)は理想値Ｄｉ１(d)に対して約２．５（ｍｍ）以上ずれている。また、「Ｄc１(d)－Ｄｉ１(d)」のプロットに示すように、算出巻径値Ｄc１(d)は理想値Ｄｉ１(d)に対して約２．５（ｍｍ）以上ずれており、その誤差は搬送距離ｄが長くなるほど顕著となる。これに対して、「Ｄf1(d)－Ｄｉ１(d)」のプロットに示すように、補正巻径値Ｄf1(d)の理想値Ｄｉ１(d)に対する誤差は小さく抑えられている。
図７は巻取ロールに印刷媒体Ｍを巻き取った例を示す図であり、搬送距離ｄ（ｍ）が横軸であり、巻取ロール８１に巻き回された印刷媒体Ｍの巻径（ｍｍ）が縦軸である。このシミュレーションは、印刷媒体Ｍの巻径の理想値Ｄｉ２(d)に対して乱数で発生させたノイズを加算することで測定巻径値Ｄs２(d)を疑似的に生成した。また、算出巻径値Ｄc２(d)は、印刷媒体Ｍの初期径値Ｄｏ２あるいは厚みの値Ｔｍに誤差を加算しつつ算出されたものである。図７に示すように、算出巻径値Ｄc２(d)は、理想値Ｄｉ２(d)から定常的にずれている。また、平滑巻径値Ｄs_avg２(d)には、単純移動平均フィルタによる遅れが生じている。
図８は図７の例に対して差分による補正を実行した効果を示す図である。搬送距離ｄ（ｍ）が横軸であり、巻取ロール８１に巻き回された印刷媒体Ｍの巻径（ｍｍ）の計測誤差が縦軸である。図８において、「Ｄs_avg２(d)－Ｄｉ２(d)」のプロットに示すように、平滑巻径値Ｄs_avg２(d)は理想値Ｄｉ２(d)に対して約２．５（ｍｍ）以上ずれている。また、「Ｄc２(d)－Ｄｉ２(d)」のプロットに示すように、算出巻径値Ｄc２(d)は巻取開始時に２．５（ｍｍ）以上と大きくずれている。これに対して、「Ｄf２(d)－Ｄｉ２(d)」のプロットに示すように、補正巻径値Ｄf２(d)の理想値Ｄｉ２(d)に対する誤差は小さく抑えられている。
以上に説明した実施形態では、印刷装置１が本発明の「印刷装置」の一例に相当し、 搬送部２１、３１、４１、５１が本発明の「搬送部」の一例に相当し、エンコーダ２１１ｅが本発明の「搬送距離測定部」の一例に相当し、基材搬送システム６が本発明の「基材搬送装置」の一例に相当し、制御部６１が本発明の「制御部」の一例に相当し、フィルタ部６４が本発明の「フィルタ部」の一例に相当し、フィルタ部６４が測定巻径値Ｄs１(d)に対して用いるローパスフィルタが本発明の「第１のローパスフィルタ」の一例に相当し、フィルタ部６４が測定巻径値Ｄs２(d)に対して用いるローパスフィルタが本発明の「第２のローパスフィルタ」の一例に相当し、巻径算出部６５が本発明の「巻径算出部」の一例に相当し、差分算出部６６が本発明の「差分算出部」の一例に相当し、補正部６７が本発明の「補正部」の一例に相当し、巻出ロール７１が本発明の「巻出ロール」の一例に相当し、巻出モータ７１ｍが本発明の「第１の駆動部」の一例に相当し、径センサ７７が本発明の「第１のセンサ」の一例に相当し、径センサ７７およびセンサ制御部６３が協働して本発明の「第１の径測定部」の一例として機能し、巻取ロール８１が本発明の「巻取ロール」の一例に相当し、巻取モータ８１ｍが本発明の「第２の駆動部」の一例に相当し、径センサ８７が本発明の「第２のセンサ」の一例に相当し、径センサ８７とセンサ制御部６３とが協働して本発明の「第２の径測定部」の一例に相当し、ＵＩ９が本発明の「値取得部」の一例に相当し、搬送距離ｄが本発明の「搬送距離」の一例に相当し、測定巻径値Ｄs１(d)が本発明の「第１の測定巻径値」の一例に相当し、平滑巻径値Ｄs_avg１(d)が本発明の「第１の平滑巻径値」の一例に相当し、算出巻径値Ｄc１(d)が本発明の「第１の算出巻径値」の一例に相当し、差分Ｄdiff１(d)が本発明の「第１の差分」の一例に相当し、初期径値Ｄｏ１が本発明の「第１の初期径値」の一例に相当し、測定巻径値Ｄs２(d)が本発明の「第２の測定巻径値」の一例に相当し、平滑巻径値Ｄs_avg２(d)が本発明の「第２の平滑巻径値」の一例に相当し、算出巻径値Ｄc２(d)が本発明の「第２の算出巻径値」の一例に相当し、差分Ｄdiff２(d)が本発明の「第２の差分」の一例に相当し、初期径値Ｄｏ２が本発明の「第２の初期径値」の一例に相当し、厚みの値Ｔｍが本発明の「基材の厚みの値」の一例に相当し、印刷媒体Ｍが本発明の「基材」の一例に相当する。
なお、本発明は上記した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以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、初期径値Ｄｏ１を取得する方法は、上記の例に限られず、次の取得例のようにして取得しても良い。この取得例では、印刷媒体Ｍの搬送が停止した状態において、駆動制御部６２は、ダンサローラ７４から印刷媒体Ｍに一定のテンションが与えられるようにシリンダ７６によるダンサローラ７４の駆動を制御しつつ、巻出モータ７１ｍによって巻出ロール７１を駆動して巻出ロール７１からダンサローラ７４に印刷媒体Ｍを送り出す引出動作を実行する。この引出動作では、巻出ロール７１からダンサローラ７４へ送り出される印刷媒体Ｍに一定のテンションを与えるために、ダンサローラ７４が上方へ変位する。かかるダンサローラ７４の変位量は、巻出ロール７１からダンサローラ７４へ送り出された印刷媒体Ｍの長さに相当し、駆動制御部６２は、予め記憶する回転軸７５１と回転軸７５２との距離（回転アーム７５の長さ）と、角度センサ７５ｓ（変位量検出部）が検出した角度に基づき、ダンサローラ７４の変位量を取得する。さらに、駆動制御部６２は、引出動作における巻出ロール７１の回転量をエンコーダ７１ｅによって測定する。そして、ダンサローラ７４の変位量と巻出ロール７１の回転量とに基づき、初期径値Ｄｏ１を算出する。かかる構成では、ユーザの操作によらず初期径値Ｄｏ１を取得できるため、ユーザの作業負担を軽減できる。
あるいは、駆動制御部６２は、ダンサローラ７４から印刷媒体Ｍに一定のテンションが与えられるようにシリンダ７６によるダンサローラ７４の駆動を制御しつつ、巻出モータ７１ｍによって巻出ロール７１を駆動してダンサローラ７４から巻出ロール７１に印刷媒体Ｍを巻き取る引戻動作を実行する。この引戻動作では、ダンサローラ７４から巻出ロール７１に巻き取られる印刷媒体Ｍに一定のテンションを与えるために、ダンサローラ７４が下方へ変位する。かかるダンサローラ７４の変位量は、ダンサローラ７４から巻出ロール７１へ巻き取られた印刷媒体Ｍの長さに相当し、駆動制御部６２は、回転アーム７５の長さと角度センサ７５ｓの検出角度に基づき、ダンサローラ７４の変位量を取得する。さらに、駆動制御部６２は、引戻動作における巻出ロール７１の回転量をエンコーダ７１ｅによって測定する。そして、ダンサローラ７４の変位量と巻出ロール７１の回転量とに基づき、初期径値Ｄｏ１を算出する。かかる構成では、ユーザの操作によらず初期径値Ｄｏ１を取得できるため、ユーザの作業負担を軽減できる。
なお、上記の引出動作および引戻動作の一方のみあるいは両方を実行するように駆動制御部６２を構成できる。両方を行う場合には、これら両方を繰り返し行って、初期径値Ｄｏ１を取得するようにしてもよい。両方の動作を行って初期径値Ｄｏ１を取得するようにすれば、精度のよい値を得ることができる。
同様に、初期径値Ｄｏ２を取得する方法は、上記の例に限られず、次の取得例のようにして取得しても良い。この取得例では、印刷媒体Ｍの搬送が停止した状態において、駆動制御部６２は、ダンサローラ８４から印刷媒体Ｍに一定のテンションが与えられるようにシリンダ８６によるダンサローラ８４の駆動を制御しつつ、巻取モータ８１ｍによって巻取ロール８１を駆動して巻取ロール８１からダンサローラ８４に印刷媒体Ｍを送り出す引出動作を実行する。この引出動作では、巻取ロール８１からダンサローラ８４へ送り出される印刷媒体Ｍに一定のテンションを与えるために、ダンサローラ８４が上方へ変位する。かかるダンサローラ８４の変位量は、巻取ロール８１からダンサローラ８４へ送り出された印刷媒体Ｍの長さに相当し、駆動制御部６２は、予め記憶する回転軸８５１と回転軸８５２との距離（回転アーム８５の長さ）と、角度センサ８５ｓ（変位量検出部）が検出した角度に基づき、ダンサローラ８４の変位量を取得する。さらに、駆動制御部６２は、引出動作における巻取ロール８１の回転量をエンコーダ８１ｅによって測定する。そして、ダンサローラ８４の変位量と巻取ロール８１の回転量とに基づき、初期径値Ｄｏ２を算出する。かかる構成では、ユーザの操作によらず初期径値Ｄｏ２を取得できるため、ユーザの作業負担を軽減できる。
あるいは、駆動制御部６２は、ダンサローラ８４から印刷媒体Ｍに一定のテンションが与えられるようにシリンダ８６によるダンサローラ８４の駆動を制御しつつ、巻取モータ８１ｍによって巻取ロール８１を駆動してダンサローラ８４から巻取ロール８１に印刷媒体Ｍを巻き取る引戻動作を実行する。この引戻動作では、ダンサローラ８４から巻取ロール８１に巻き取られる印刷媒体Ｍに一定のテンションを与えるために、ダンサローラ８４が下方へ変位する。かかるダンサローラ８４の変位量は、ダンサローラ８４から巻取ロール８１へ巻き取られた印刷媒体Ｍの長さに相当し、駆動制御部６２は、回転アーム８５の長さと角度センサ８５ｓの検出角度に基づき、ダンサローラ８４の変位量を取得する。さらに、駆動制御部６２は、引戻動作における巻取ロール８１の回転量をエンコーダ８１ｅによって測定する。そして、ダンサローラ８４の変位量と巻取ロール８１の回転量とに基づき、初期径値Ｄｏ２を算出する。かかる構成では、ユーザの操作によらず初期径値Ｄｏ２を取得できるため、ユーザの作業負担を軽減できる。
なお、上記の引出動作および引戻動作の一方のみあるいは両方を実行するように駆動制御部６２を構成できる。両方を行う場合には、これら両方を繰り返し行って、初期径値Ｄｏ２を取得するようにしてもよい。両方の動作を行って初期径値Ｄｏ２を取得するようにすれば、精度のよい値を得ることができる。
なお、上記初期径値Ｄｏ１を取得する方法の取得例では、回転アーム７５と、回転アーム７５の回転軸７５１及び回転軸７５２と、シリンダ７６とが、本発明の「ローラ駆動部」の一例に相当する。
また、ローパスフィルタとして使用できるフィルタは、単純移動平均フィルタに限られず、その他の移動平均フィルタでも構わない。要するに、高周波のノイズを除去する種々のローパスフィルタを使用できる。
また、印刷媒体Ｍの種類は、透明フィルムに限られず、紙でも良い。径センサ７７や径センサ８７の種類は、超音波センサに限られず、光学センサ等でも良い。
また、印刷媒体Ｍの搬送速度の取得は、搬送モータ２１１ｍのエンコーダ２１１ｅによらず、印刷媒体Ｍを搬送する他のモータに取り付けられたエンコーダや、印刷媒体Ｍの搬送に従動するローラに取り付けられたエンコーダでも良い。
また、印刷装置１は、インクジェット方式で印刷するものに限られず、オフセット印刷により画像を印刷するものでもよい。
また、本発明の基材搬送装置の適用対象は印刷装置１に限られず、例えば塗工装置でもよい。図９は本発明に係る塗工装置の一例を模式的に示す正面図である。この塗工装置９５は、巻出機７から巻取機８にロール・トゥ・ロールで金属箔Ｍ（基材）を搬送する基材搬送システム６を備える。さらに、塗工装置９５は、塗工液である電極スラリーを吐出するスリットノズル９５１を備え、スリットノズル９５１から吐出された電極スラリーが金属箔Ｍに塗工される。かかる塗工装置９５の基材搬送システム６は、上記と同様の構成を備える。したがって、ロールに巻き回された金属箔Ｍの径を正確に求めることができる。
本発明は、ロール・トゥ・ロールで搬送する基材搬送技術の全般に適用可能である。
１…印刷装置
２１、３１、４１、５１…搬送部
２１１ｅ…エンコーダ（搬送距離測定部）
６…基材搬送システム（基材搬送装置）
６１…制御部
６３…センサ制御部（第１の径測定部、第２の径測定部）
６４…フィルタ部
６５…巻径算出部
６６…差分算出部
６７…補正部
７１…巻出ロール
７１ｍ…巻出モータ（第１の駆動部）
７７…径センサ（第１のセンサ、第１の径測定部）
８１…巻取ロール
８１ｍ…巻取モータ（第２の駆動部）
８７…径センサ（第２のセンサ、第２の径測定部）
９…ＵＩ（値取得部）
ｄ…搬送距離
Ｄs１(d)…測定巻径値（第１の測定巻径値）
Ｄs_avg１(d)…平滑巻径値（第１の平滑巻径値）
Ｄc１(d)…算出巻径値（第１の算出巻径値）
Ｄdiff１(d)…差分（第１の差分）
Ｄｏ１…初期径値（第１の初期径値）
Ｄs２(d)…測定巻径値（第２の測定巻径値）
Ｄs_avg２(d)…平滑巻径値（第２の平滑巻径値）
Ｄc２(d)…算出巻径値（第２の算出巻径値）
Ｄdiff２(d)…差分（第２の差分）
Ｄｏ２…初期径値（第２の初期径値）
Ｔｍ…基材の厚み
Ｍ…印刷媒体（基材）

Claims (12)

  1. 長尺帯状の基材が巻き回された巻出ロールと、
    前記巻出ロールを回転駆動して、前記巻出ロールに巻き回された前記基材を巻き出す第１の駆動部と、
    前記巻出ロールから巻き出された前記基材を搬送する搬送部と、
    前記基材が前記巻出ロールから巻き出されて搬送された搬送距離を測定する搬送距離測定部と、
    前記巻出ロールに巻き回された前記基材に対向する第１のセンサを有し、前記巻出ロールに巻き回された前記基材の径を、前記搬送部による前記基材の搬送時に前記第１のセンサにより複数回測定することで、前記搬送距離に応じた複数の第１の測定巻径値を測定する第１の径測定部と、
    前記搬送部による前記基材の搬送開始前における前記巻出ロールに巻き回された前記基材の径の値である第１の初期径値と、前記基材の厚みの値とを取得する値取得部と、
    制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、
    前記値取得部により取得された前記第１の初期径値と前記基材の厚みの値と、前記搬送距離測定部により測定された前記搬送距離とに基づき、前記巻出ロールに巻き回された前記基材の径の値を、前記搬送部による前記基材の搬送時に複数回算出することで、前記搬送距離に応じた複数の第１の算出巻径値を算出する巻径算出部と、
    前記搬送距離に応じた前記複数の第１の測定巻径値を第１のローパスフィルタによって平滑化して、前記搬送距離に応じた複数の第１の平滑巻径値を抽出するフィルタ部と、
    前記第１のローパスフィルタによる遅れを補償しつつ前記第１の算出巻径値と前記第１の平滑巻径値との差分を算出する演算を、前記複数の第１の算出巻径値と前記複数の第１の平滑巻径値に対して実行することで、前記搬送距離に応じた複数の第１の差分を算出する差分算出部と、
    前記搬送距離に応じた前記複数の第１の算出巻径値を、前記搬送距離に応じた前記複数の第１の差分により補正する補正部と、
    を有する基材搬送装置。
  2. 前記値取得部は、ユーザの入力によって前記第１の初期径値を取得する請求項１に記載の基材搬送装置。
  3. 前記巻出ロールと前記搬送部との間で前記基材を巻き掛けるダンサローラと、
    前記ダンサローラから前記基材に一定のテンションが与えられるように前記ダンサローラを変位させるローラ駆動部と、
    前記ダンサローラの変位量を検出する変位量検出部と、
    前記巻出ロールの回転量を測定するエンコーダと、
    をさらに備え、
    前記値取得部は、前記搬送部による前記基材の搬送が停止した状態で前記第１の駆動部によって前記巻出ロールを駆動することで、前記巻出ロールから前記ダンサローラへ前記基材を送り出す引出動作および前記ダンサローラから前記巻出ロールに前記基材を巻き取る引戻動作の少なくとも一方の動作を実行し、前記一方の動作の実行中における前記ダンサローラの変位量と前記巻出ロールの回転量とに基づき前記第１の初期径値を算出することで、前記第１の初期径値を取得する請求項１に記載の基材搬送装置。
  4. 前記差分算出部は、前記第１のローパスフィルタによる遅れに相当する量だけ、前記複数の第１の算出巻径値を前記搬送距離に関してシフトさせることで遅れを補償する請求項１ないし３のいずれか一項に記載の基材搬送装置。
  5. 前記第１のローパスフィルタは、移動平均フィルタである請求項１ないし４のいずれか一項に記載の基材搬送装置。
  6. 前記第１のセンサは超音波センサであり、
    前記基材は透明である請求項１ないし５のいずれか一項に記載の基材搬送装置。
  7. 前記搬送部により搬送されてきた前記基材が巻き回された巻取ロールと、
    前記巻取ロールを回転駆動して、前記巻取ロールに前記基材を巻き取る第２の駆動部と、
    前記巻取ロールに巻き回された前記基材に対向する第２のセンサを有し、前記巻取ロールに巻き回された前記基材の径を、前記搬送部による前記基材の搬送時に前記第２のセンサにより複数回測定することで、前記搬送距離に応じた複数の第２の測定巻径値を測定する第２の径測定部と、
    を備え、
    前記値取得部は、前記搬送部による前記基材の搬送開始前における前記巻取ロールに巻き回された前記基材の径の値である第２の初期径値を取得し、
    前記巻径算出部は、前記値取得部により取得された前記第２の初期径値と前記基材の厚みの値と、前記搬送距離測定部により測定された前記搬送距離とに基づき、前記巻取ロールに巻き回された前記基材の径の値を、前記搬送部による前記基材の搬送時に複数回算出することで、前記搬送距離に応じた複数の第２の算出巻径値を算出し、
    前記フィルタ部は、前記搬送距離に応じた前記複数の第２の測定巻径値を第２のローパスフィルタによって平滑化して、前記搬送距離に応じた複数の第２の平滑巻径値を抽出し、
    前記差分算出部は、前記第２のローパスフィルタによる遅れを補償しつつ前記第２の算出巻径値と前記第２の平滑巻径値との差分を算出する演算を、前記複数の第２の算出巻径値と前記複数の第２の平滑巻径値に対して実行することで、前記搬送距離に応じた複数の第２の差分を算出し、
    前記補正部は、前記搬送距離に応じた前記複数の第２の算出巻径値を、前記搬送距離に応じた前記複数の第２の差分により補正する請求項１ないし６のいずれか一項に記載の基材搬送装置。
  8. 長尺帯状の基材を搬送する搬送部と、
    前記搬送部から搬送されてきた前記基材が巻き回された巻取ロールと、
    前記巻取ロールを回転駆動して、前記巻取ロールに前記基材を巻き取る駆動部と、
    前記基材が前記巻取ロールに巻き取られて搬送された搬送距離を測定する搬送距離測定部と、
    前記巻取ロールに巻き回された前記基材に対向するセンサを有し、前記巻取ロールに巻き回された前記基材の径を、前記搬送部による前記基材の搬送時に前記センサにより複数回測定することで、前記搬送距離に応じた複数の測定巻径値を測定する径測定部と、
    前記搬送部による前記基材の搬送開始前における前記巻取ロールに巻き回された前記基材の径の値である初期径値と、前記基材の厚みの値とを取得する値取得部と、
    制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、
    前記値取得部により取得された前記初期径値と前記基材の厚みの値と、前記搬送距離測定部により測定された前記搬送距離とに基づき、前記巻取ロールに巻き回された前記基材の径の値を、前記搬送部による前記基材の搬送時に複数回算出することで、前記搬送距離に応じた複数の算出巻径値を算出する巻径算出部と、
    前記搬送距離に応じた前記複数の測定巻径値をローパスフィルタによって平滑化して、前記搬送距離に応じた複数の平滑巻径値を抽出するフィルタ部と、
    前記ローパスフィルタによる遅れを補償しつつ前記算出巻径値と前記平滑巻径値との差分を算出する演算を、前記複数の算出巻径値と前記複数の平滑巻径値に対して実行することで、前記搬送距離に応じた複数の差分を算出する差分算出部と、
    前記搬送距離に応じた前記複数の算出巻径値を、前記搬送距離に応じた前記複数の差分により補正する補正部と、
    を有する基材搬送装置。
  9. 前記請求項１ないし８のいずれか一項に記載の基材搬送装置と、
    前記基材搬送装置によって搬送される基材に対して、インクにより画像を印刷する印刷部と、
    を備える印刷装置。
  10. 前記請求項１ないし８のいずれか一項に記載の基材搬送装置と、
    前記基材搬送装置によって搬送される基材に対して、塗工液を塗工する塗工部と、
    を備える塗工装置。
  11. 長尺帯状の基材が巻き回された巻出ロールを回転駆動して前記巻出ロールから巻き出した前記基材を搬送部によって搬送する基材搬送装置において前記巻出ロールに巻き回された前記基材の径を取得する基材ロール径取得方法であって、
    前記搬送部による前記基材の搬送開始前における前記巻出ロールに巻き回された前記基材の径の値である初期径値と、前記基材の厚みの値とを取得する値取得工程と、
    前記基材が前記巻出ロールから巻き出されて搬送された搬送距離を測定する搬送距離測定工程と、
    前記巻出ロールに巻き回された前記基材に対向するセンサによって、前記巻出ロールに巻き回された前記基材の径を前記搬送部による前記基材の搬送時に複数回測定することで、前記搬送距離に応じた複数の測定巻径値を測定する径測定工程と、
    前記値取得工程により取得された前記初期径値と前記基材の厚みの値と、前記搬送距離測定工程により測定された前記搬送距離とに基づき、前記巻出ロールに巻き回された前記基材の径の値を、前記搬送部による前記基材の搬送時に複数回算出することで、前記搬送距離に応じた複数の算出巻径値を算出する算出工程と、
    前記搬送距離に応じた前記複数の測定巻径値をローパスフィルタによって平滑化して、前記搬送距離に応じた複数の平滑巻径値を抽出するフィルタ工程と、
    前記ローパスフィルタによる遅れを補償しつつ前記算出巻径値と前記平滑巻径値との差分を算出する演算を、前記複数の算出巻径値と前記複数の平滑巻径値に対して実行することで、前記搬送距離に応じた複数の差分を算出する差分算出工程と、
    前記搬送距離に応じた前記複数の算出巻径値を、前記搬送距離に応じた前記複数の差分により補正する補正工程と、
    を有する基材ロール径取得方法。
  12. 長尺帯状の基材を搬送部から搬送されてきた前記基材を、巻取ロールを回転駆動して巻き取る基材搬送装置において前記巻取ロールに巻き回された前記基材の径を取得する基材ロール径取得方法であって、
    前記搬送部による前記基材の搬送開始前における前記巻取ロールに巻き回された前記基材の径の値である初期径値と、前記基材の厚みの値とを取得する値取得工程と、
    前記基材が前記巻取ロールにより巻き取られて搬送された搬送距離を測定する搬送距離測定工程と、
    前記巻取ロールに巻き回された前記基材に対向するセンサによって、前記巻取ロールに巻き回された前記基材の径を前記搬送部による前記基材の搬送時に複数回測定することで、前記搬送距離に応じた複数の測定巻径値を測定する径測定工程と、
    前記値取得工程により取得された前記初期径値と前記基材の厚みの値と、前記搬送距離測定工程により測定された前記搬送距離とに基づき、前記巻取ロールに巻き回された前記基材の径の値を、前記搬送部による前記基材の搬送時に複数回算出することで、前記搬送距離に応じた複数の算出巻径値を算出する算出工程と、
    前記搬送距離に応じた前記複数の算出巻径値をローパスフィルタによって平滑化して、前記搬送距離に応じた複数の平滑巻径値を抽出するフィルタ工程と、
    前記搬送距離に応じた前記複数の平滑巻径値に生じた前記ローパスフィルタによる遅れを補償しつつ、同じ前記搬送距離に対応する前記算出巻径値と前記平滑巻径値との差分を算出する演算を、前記複数の算出巻径値と前記複数の平滑巻径値に対して実行することで、前記搬送距離に応じた複数の差分を算出する差分算出工程と、
    前記搬送距離に応じた前記複数の算出巻径値を、前記搬送距離に応じた前記複数の差分により補正する補正工程と、
    を有する基材ロール径取得方法。
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