(57)【要約】      （修正有）【課題】ウェブ蓄積部に形成されるウェブループの底部の上下動を無くし、更に張力計や、用紙に掛かる重力情報などを必要としない、低コストでシンプルな印刷装置を提供する。【解決手段】搬送されるウェブＷに画像を形成する印写部と、印写部に対しウェブ搬送方向上流側に設けられウェブＷに弛みを与える蓄積部と、ウェブＷを蓄積部へ搬入するインフィードローラ３ａ，３ｂと、蓄積部の天井部からウェブＷの弛み部の底部までの距離を検出する測距センサ８を有し、蓄積部に存在するウェブＷの搬送方向の長さを、測距センサ８からの距離情報より放物線の式に基づいて算出し、微少時間毎のウェブＷの長さの変化量よりインフィードローラ３ａ，３ｂの回転速度を決定する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送されるウェブに画像を形成する印写部と、その印写部のウェブ搬送方向上流側に設けられ前記ウェブに弛みを与える蓄積部と、前記ウェブを前記蓄積部へ搬入する搬入手段と、前記蓄積部の天井部から前記ウェブの弛み部の底部までの距離を検出する測距センサを有する印刷装置において、
前記蓄積部に存在するウェブの搬送方向の長さを、前記測距センサからの距離情報より放物線の式に基づいて算出し、微少時間毎のウェブの長さの変化量より前記搬入手段の搬入速度を調整する構成になっていることを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
請求項１記載の印刷装置において、当該印刷装置の印刷停止時の前記搬入手段の搬送速度を、次回の印刷開始時に設定することを特徴とする印刷装置。
【請求項３】
請求項２記載の印刷装置において、前記測距センサからの距離情報が所定の期間、所定の範囲内に収まっており、それと同時に前記搬入手段の搬送速度が同速度であることが継続している場合のみ、その時の前記搬入手段の搬送速度を、次回の印刷開始時に設定することを特徴とする印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷装置に係り、特に用紙バッファ部を有する印刷装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図２は、印刷装置の概略構成図である。給紙装置より供給されたウェブＷは、印刷装置１００の内部に送り込まれ、搬送経路上に配置されたガイドローラ２に案内され、ウェブバッファ機構１０に向けて搬送される。ウェブバッファ機構１０は、搬送されるウェブＷを一時的に蓄える蓄積部１０ａと、蓄積部１０ａに対しウェブ搬送方向上流部に設けられた一対のローラ３ａ，３ｂと、蓄積部１０ａにおけるウェブＷの弛み量（バッファ量）を監視する複数のセンサ（本例においては２対の光学式センサ５ａ,５ｂを使用している）とを備えている。蓄積部１０ａにおいては、通常、弛んだウェブＷの底面がセンサ５ａのレベルとなるようにローラ３ａの回転速度を制御する。
【０００３】
このウェブバッファ機構１０のウェブ搬送制御方法の一例として、例えば特開２００４−３３１３２６号公報を挙げることができる。
【０００４】
また、ループ形状の媒体を搬送する他の制御方法としては、特開平２−３０５７６９号公報が知られている。この場合、ウェブ蓄積部におけるウェブのループ深さは、電磁式のループ深さ検出機によって検出される。また、ウェブにかかる張力を張力計によって測定する。この張力実測値Ｔおよび懸垂曲線式（カテナリ式）に基づきウェブ蓄積部にあるウェブの長さを算出する。ここで、ウェブの単位長さ当たりの重量をｗ（ｋｇ／ｍ）、ロールスパンをｌ（ｍ）、カテナリ深さをｄ（ｍ）とすると、懸垂曲線式より、Ｔ＝（ｗ×ｌ２）／（８×ｄ）（ｋｇ）の関係が成立し、この関係式に基づいてウェブ蓄積部に存在するウェブの長さが求められる。このようにして求められた蓄積部のウェブの長さに基づいてウェブ蓄積部へ搬入する速度を制御する。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３３１３２６号公報
【特許文献２】特開平２−３０５７６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが上述した特開２００４−３３１３２６号公報における制御では、センサ５ａを中心として、ウェブＷの底部は上下することになる。この上下動の影響により、ウェブバッファ機構１０の下流において負荷変動が発生し、印刷品質に影響を及ぼすことになる。
【０００７】
また、特開平２−３０５７６９号公報における制御では、ウェブの張力を測定する機構や、ウェブの単位長さ当たりの重力の情報が必要であり、また計算式も複雑なものとなる。
【０００８】
本発明の目的は、ウェブ蓄積部に形成されるウェブのＵ字ループ形状を安定させることができる、動作信頼性の高い印刷装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の第１の手段は、搬送されるウェブに画像を形成する印写部と、その印写部のウェブ搬送方向上流側に設けられ前記ウェブに弛みを与える蓄積部と、前記ウェブを前記蓄積部へ搬入する搬入手段と、前記蓄積部の天井部から前記ウェブの弛み部の底部までの距離を検出する測距センサ有する印刷装置において、前記蓄積部に存在するウェブの搬送方向の長さを、前記測距センサからの距離情報より放物線の式に基づいて算出し、微少時間毎のウェブの長さの変化量より前記搬入手段の搬入速度を調整する構成になっていることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の第２の手段は前記第１の手段において、当該印刷装置の印刷停止時の前記搬入手段の搬送速度を、次回の印刷開始時に設定することを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の第３の手段は前記第２の手段において、前記測距センサからの距離情報が所定の期間、所定の範囲内に収まっており、それと同時に前記搬入手段の搬送速度が同速度であることが継続している場合のみ、その時の前記搬入手段の搬送速度を、次回の印刷開始時に設定することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
前記第１の手段によれば、測距センサからの距離情報より放物線（二次曲線）の式に基づいて算出し、微少時間毎のウェブの長さの変化量より搬入手段の搬入速度を調整するため、ウェブ蓄積部に形成されるウェブのＵ字ループ形状を安定させることができる。
【００１３】
前記第２の手段によれば、印刷停止時の搬入手段の搬送速度を、次回の印刷開始時に設定しているので、印刷開始時からウェブ蓄積部に形成されるウェブのＵ字ループ形状を安定させることができる。
【００１４】
前記第３の手段によれば、測距センサからの距離情報が所定の期間、所定の範囲内に収まっており、それと同時に搬入手段の搬送速度が同速度であることが継続している場合のみ、その時の搬入手段の搬送速度を、次回の印刷開始時に設定しているので、ウェブのＵ字ループ形状が不安定な過渡的な状態における搬入手段の速度を排除でき、常に印刷開始時からウェブ蓄積部に形成されるウェブのＵ字ループ形状を安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。図１は本発明の印刷装置の一実施例を示す模式図である。印刷装置の内部に送り込まれたウェブＷは、搬送経路上に配置されたガイドローラ２に案内され、ウェブバッファ機構１０に向けて搬送される。ウェブバッファ機構１０は、搬送されるウェブＷを一時的に蓄える蓄積部１０ａと、蓄積部１０ａに対しウェブ搬送方向上流部に設けられた一対のインフィードローラ３ａ,３ｂ（搬入手段）と、蓄積部１０ａの天井部からウェブＷの弛み底部までの距離を監視する測距センサ８とを備えている。蓄積部１０ａのウェブ搬出部には、図１に示すように固定された２本のシャフト６を備えており、ウェブＷはこれらのシャフト６の間に通して搬送される。
【００１６】
ここで、ロープや電線などの両端を持って垂らした時に形成される用紙ループは放物線として近似可能である。図４に放物線の定義図を示す。放物線は式１のように表すことができる。
〔式１〕
2010143723.tif 000003
【００１７】
図３に示すように、ウェブバッファ機構１０の水平方向をｘ軸、垂直方向をｙ軸と定義する。ウェブバッファ機構１０に出来る用紙ループの水平方向の中心をｘ軸の０点と定義すると、ｙ軸の左右においてループの形状、長さは同等となる。ｘ＝０地点からインフィードローラ３ａ、３ｂまでの距離をｍ、地面から測距センサ８までの距離をｓとする。
【００１８】
まず、印刷開始時に測距センサ８が認識する距離（以下、測距センサ出力とする)を読み込む。この時の測距センサ出力をｌ０、地面からウェブＷのループの底部までの距離をａ０とすると、印刷開始時におけるウェブバッファ機構１０のウェブのループ形状は下記の式２で表すことができる。
〔式２〕
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【００１９】
式２より、印刷開始時にウェブバッファ機構１０に存在するウェブＷの搬送方向における長さＬ０は、次の式３により求めることができる。
〔式３〕
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【００２０】
印刷を開始すると、印刷装置の所定の用紙搬送速度（以下、プロセス速度ｖ０とする）と同速度にて、インフィードローラ３ａの回転動作を開始する。
【００２１】
続いて、印刷開始から微少時間Δｔ経過時の測距センサ出力をｌ１、地面からウェブＷのループの底部までの距離をａ１とすると、この時のウェブバッファ機構１０のウェブのループ形状は下記の式４で表すことができる。
〔式４〕
2010143723.tif 000006
【００２２】
式４より、印刷開始から微少時間Δｔ経過時にウェブバッファ機構１０にある用紙の長さＬ１は、次の式５により求めることができる。
〔式５〕
2010143723.tif 000007
【００２３】
よって、印刷開始から微少時間Δｔ経過時までに、ウェブバッファ機構１０におけるウェブ長の変化量ΔＬ１は以下の式６で求めることができる。
〔式６〕
2010143723.tif 000008
【００２４】
微小時間Δｔの間にウェブ長がΔＬ１変化したことより、微少時間Δｔの期間におけるウェブ搬送速度の変動分Δｖ１は、次の式７により求めることができる。
〔式７〕
2010143723.tif 000009
【００２５】
式７により求めたウェブ搬送速度の変動分Δｖ１とプロセス速度ｖ０との和により、印刷開始から微少時間Δｔ経過した時点でのインフィードローラ３ａのウェブ搬送速度ｖ１を求めることができる。
〔式８〕
2010143723.tif 000010
【００２６】
よって、印刷開始から微少時間Δｔ経過時点で、インフィードローラ３ａのウェブ搬送速度を式８により求めたウェブ搬送速度ｖ１に設定する。
【００２７】
続いて、印刷開始からΔｔ×ｎ（但し、ｎ＞０の正数）時間経過時の制御に関して説明する。印刷開始からΔｔ×ｎ時間経過時の制御を考えるにあたり、そのΔｔ時間前の状態、即ち印刷開始からΔｔ×（ｎ−１）時間経過時の状態を考える。印刷開始からΔｔ×（ｎ−１）時間経過時の測距センサ８出力をｌｎ−１、地面からウェブＷのループの底部までの距離をａｎ−１とすると、この時のウェブバッファ機構１０のウェブのループ形状は下記の式９で表すことができる。
〔式９〕
2010143723.tif 000011
【００２８】
式９より、印刷開始から微少時間Δｔ×（ｎ−１）経過時にウェブバッファ機構１０にあるウェブＷの長さＬｎ−１は、次の式１０により求めることができる。
〔式１０〕
2010143723.tif 000012
【００２９】
続いて、印刷開始からΔｔ×ｎ時間経過時の測距センサ８出力をｌｎ、地面からウェブＷのループの底部までの距離をａｎとすると、この時のウェブバッファ機構１０のウェブのループ形状は下記の式１１で表すことができる。
〔式１１〕
2010143723.tif 000013
【００３０】
式１１より、印刷開始から微少時間Δｔ×ｎ経過時にウェブバッファ機構１０にある用紙の長さＬｎは、次の式１２により求めることができる。
〔式１２〕
2010143723.tif 000014
【００３１】
よって、印刷開始からΔｔ×（ｎ−１）時間経過時から、印刷開始からΔｔ×ｎ時間経過時までにウェブバッファ機構１０におけるウェブ長の変化量ΔＬｎは以下の式１３で求めることができる。
〔式１３〕
2010143723.tif 000015
【００３２】
印刷開始からΔｔ×（ｎ−１）時間経過時から、印刷開始からΔｔ×ｎ時間経過時までにウェブ長がΔＬｎ変化したことより、この期間におけるウェブ搬送速度の変動分Δｖｎは、次の式１４により求めることができる。
〔式１４〕
2010143723.tif 000016
【００３３】
印刷開始からΔｔ×（ｎ−１）時間経過時点でのインフィードローラ３ａのウェブ搬送速度をｖｎ−１とすると、式１４により求めたウェブ搬送速度の変動分Δｖｎとウェブ搬送速度ｖｎ−１との和により、印刷開始からΔｔ×ｎ時間経過した時点でのインフィードローラ３ａのウェブ搬送速度ｖｎを次の式１５により求めることができる。
〔式１５〕
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【００３４】
よって、印刷開始からΔｔ×ｎ時間経過時点では、インフィードローラ３ａのウェブ搬送速度を、式１５により求めたウェブ搬送速度ｖｎに設定する。
【００３５】
ここで、インフィードローラ３ａの摩耗などの影響により、ウェブバッファ機構１０内へと搬送する速度と、ウェブバッファ機構１０から機外へと搬送される速度との間に速度差が発生している場合を考えると、これらの要因は短時間で変動する要因では無く、比較的に長時間かけて変動していく値であるため、インフィードローラ３ａのウェブ搬送速度をプロセス速度ｖ０に設定してから印刷を開始すると、毎回、同じ搬送速度に補正されることになる。
【００３６】
そこで、本発明の更に好ましい実施例を示す。まず、印刷中の測距センサ８の出力と、インフィードローラ３ａのウェブ搬送速度を同時に監視する。測距センサ８の出力が所定の範囲内に収まっている場合には、用紙のループ形状が安定していると判断し、それと同時にインフィードローラ３ａのウェブ搬送速度が等速度である状態が一定時間継続した場合には、その時のインフィードローラ３ａのウェブ搬送速度が現在のウェブバッファ機構１０にとって最適な設定値であると認識し、次回の印刷開始時にはその搬送速度をインフィードローラ３ａのウェブ搬送速度として設定する。これにより、ウェブバッファ機構１０のウェブループ形状は、印刷開始時から安定した形状となる。
【００３７】
以上の制御を実施することにより、ウェブバッファ機構１０のウェブのＵ字形状を安定させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の印刷装置の一実施例を示す模式図である。
【図２】従来の印刷装置の概略構成図である。
【図３】本発明の印刷装置の概念図である。
【図４】放物線の定義図を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
Ｗはウェブ、２はガイドローラ、３ａ，３ｂはインフィードローラ、５ａ，５ｂはセンサ、６はシャフト、８は測距センサ、１０はウェブバッファ機構、１０ａは蓄積部、１００は印刷装置である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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