(57)【要約】【課題】ダンサローラ内での破断を速やかに検出する。【解決手段】本発明は、ウェブ状の記録媒体６を扱う印刷装置８に対してウェブ状の記録媒体６を供給搬送するウェブ搬送装置１である。その構成は、印刷装置８にウェブ状の記録媒体６を搬送するアウトフィードユニット４と、アウトフィードユニット４から搬送された記録媒体６の張力を調整するダンサローラユニット５と、アウトフィードユニット４による記録媒体６の単位時間当たりの搬送量と、ダンサローラユニット５による記録媒体に対する張力の調整状況とに基づいて、記録媒体の破断を検出するコントローラ（制御手段）７と、を備えた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェブ状の記録媒体を搬送するアウトフィードユニットと、
該アウトフィードユニットにより搬送される前記記録媒体の張力を調整するダンサローラユニットと、
前記アウトフィードユニットによる前記記録媒体の単位時間当たりの搬送量を示す情報と、前記ダンサローラユニットによる前記記録媒体に対する張力の調整状況を示す情報とに基づいて、前記記録媒体の破断の有無を検出する制御手段と、を備えたことを特徴とするウェブ搬送装置。
【請求項２】
前記アウトフィードユニットは、前記記録媒体を搬送するアウトフィードローラと、該アウトフィードローラの回転速度を検出する速度検出手段と、を備え、
前記ダンサローラユニットは、ループ状のパスを形成することにより、前記記録媒体の弛みを吸収するダンサローラと、該ダンサローラの位置を検出する位置検出手段と、を備え、
前記制御手段は、前記速度検出手段により前記アウトフィードローラの回転速度が減速していることが検出された時に、前記位置検出手段により検出された前記ダンサローラの位置が前記ダンサローラユニット内の記録媒体長が増大する方向に変化する場合、前記記録媒体が破断したと判断することを特徴とする請求項１に記載のウェブ搬送装置。
【請求項３】
前記アウトフィードユニットは、前記記録媒体を搬送するアウトフィードローラと、該アウトフィードローラの回転速度を検出する速度検出手段と、を備え、
前記ダンサローラユニットは、ループ状のパスを形成することにより、前記記録媒体の弛みを吸収するダンサローラと、該ダンサローラの位置を検出する位置検出手段と、を備え、
前記制御手段は、前記速度検出手段により前記アウトフィードローラの回転速度が減速していることが検出された時に、前記位置検出手段により検出された前記ダンサローラの位置が前記記録媒体に対して張力を付与する方向へ変化する場合、前記記録媒体が破断したと判断することを特徴とする請求項１に記載のウェブ搬送装置。
【請求項４】
前記位置検出手段は、前記ダンサローラの移動量及び移動方向に基づいて位相の異なる位相信号を生成する位相信号生成手段を備え、
前記制御手段は、
前記位相信号発生手段からの前記位相信号に基づいて前記ダンサローラの移動方向を検出して移動信号を出力する方向検出部と、
該方向検出部により出力された前記移動信号を計数して前記ダンサローラの位置を示す位置信号を出力する位置特定部と、
前記速度検出手段から出力される回転速度信号を計数して前記アウトフィードローラの速度検出信号を出力する速度検出部と、
前記位置特定部から出力された前記位置信号及び前記速度検出部から出力された前記速度検出信号に基づいて前記記録媒体が破断したことを示す破断信号を出力する制御部と、を備えていることを特徴とする請求項２又は３に記載のウェブ搬送装置。
【請求項５】
前記ダンサローラユニットに形成される前記パスの全長は、少なくとも、前記速度検出手段が出力する回転速度信号の出力間隔の２倍に、前記記録媒体の搬送速度の最大値を乗じた長さよりも長く設定されていることを特徴とする請求項２乃至４の何れか一項に記載のウェブ搬送装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一項に記載のウェブ搬送装置を備えたことを特徴とする印刷システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェブ状の記録媒体を搬送するウェブ搬送装置、及びウェブ搬送装置を含む印刷システムに関し、さらに詳しくは、ウェブ搬送装置内における記録媒体の破断の有無を迅速に検出して下流側の印刷装置に伝達する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロール紙などのウェブ状の記録媒体を扱う印刷システムは、記録媒体を巻き出すアンワインダ装置、印刷の前工程において記録媒体表面をコーティングするための前処理液塗布装置、前処理液塗布装置により処理された記録媒体を印刷装置に搬送するウェブ搬送装置、ウェブ搬送装置から搬送された記録媒体に印刷する印刷装置、及び印刷された記録媒体を巻き取るリワインダ装置等から構成される。
ウェブ搬送装置においては、記録媒体に蛇行やしわが発生しないように安定して搬送するためにダンサローラユニットを備えた装置が知られている。ダンサローラユニットは、ウェブ搬送装置と印刷装置との間の搬送量差を吸収するバッファとしてのループ状のパス（用紙パス）と、記録媒体の張力を調整するダンサローラと、を備えている。
ダンサローラユニット内で記録媒体に搬送異常（蛇行やしわ、変形等）が発生した場合、最終的に記録媒体が破断することがある。破断した記録媒体の端部及びその近傍には、しわや変形があるため、これが印刷装置に入り込むと、破断した記録媒体がプリントヘッドに接触してプリントヘッドが損傷するという問題があった。また、破断した記録媒体の一部が印刷装置内で引っかかって破片が残るなどの問題があった。上記問題を発生させないようにするためには、記録媒体の破断を速やかに検出することが重要である。
記録媒体の破断を検出する従来技術として特許文献１には、上流側のドライブローラと下流側のドライブローラとの間にて搬送している記録媒体が破断したことを検出する印刷装置が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１に開示されている従来技術は、２つのドライブローラ間における記録媒体の張力が基準値であるにもかかわらず、下流側のドライブローラ速度が速いことを検出した場合に、記録媒体が破断したと判断するものである。そのため、ダンサローラユニット内にて発生した記録媒体の破断の検出には適さない。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、ダンサローラユニットにおいて発生した記録媒体の破断を速やかに検出可能なウェブ搬送装置、及びこれを備えた印刷システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明はかかる課題を解決するために、請求項１は、ウェブ状の記録媒体を搬送するアウトフィードユニットと、該アウトフィードユニットにより搬送される前記記録媒体の張力を調整するダンサローラユニットと、前記アウトフィードユニットによる前記記録媒体の単位時間当たりの搬送量を示す情報と、前記ダンサローラユニットによる前記記録媒体に対する張力の調整状況を示す情報とに基づいて、前記記録媒体の破断の有無を検出する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、アウトフィードユニットによる記録媒体の単位時間当たりの搬送量と、ダンサローラユニットによる記録媒体に対する張力の調整状況と、に基づいて記録媒体の破断の有無を判断するので、ダンサローラユニット内における記録媒体の破断を速やかに検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明のウェブ搬送装置を使用した印刷システムの実施形態を示す概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るウェブ搬送装置の構成を説明する図である。
【図３】本発明のウェブ搬送装置のコントローラの構成を説明する図である。
【図４】本発明のウェブ搬送装置による記録媒体の破断検出方法について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
なお、以下の説明において「破断」とは、ウェブ状の記録媒体の一部、又は全部が切断されることを意味する。
【０００８】
図１は本発明のウェブ搬送装置を使用した印刷システムの実施形態を示す概略図である。印刷システム５０は、ロール紙等のウェブ状（長巻き状）の記録媒体６を巻き出すアンワインダ装置９と、本発明の一実施形態に係るウェブ搬送装置１と、ウェブ搬送装置１から搬送された記録媒体６に印刷する印刷装置８と、を備えて構成されている。
本発明に係るウェブ搬送装置１は、ロールから送り出された記録媒体６に対してループ状のパス５Ｐ（用紙パス：図２参照）を形成するダンサローラユニット５を備えている。ウェブ搬送装置１は、ダンサローラユニット５内における記録媒体６の破断を検出して、印刷装置８に破断信号２０を出力するコントローラ７を備えている。コントローラ７からの破断信号２０を受信すると、印刷装置８はローラ制御装置８Ｃにより即座にローラ８Ａ、８Ｂを停止して、破断に起因する印刷障害を回避する。なお、図１中符号１０は印刷装置８にて印刷された記録媒体６を巻き取るリワインダ装置である。
【０００９】
本発明の原理は以下の通りである。即ち、正常時（記録媒体６が破断していない時）、ウェブ搬送装置１において、図２に示すアウトフィードユニット４のアウトフィードローラ４Ｒ（搬送ローラ）の速度を遅くすると、アウトフィードローラ４Ｒによる記録媒体６の搬送量が、アウトフィードローラ４Ｒの下流側における記録媒体６の搬送量よりも少なくなる。このため、パス５Ｐ内の記録媒体６の量（記録媒体の搬送方向における長さ）が減少する。更に、ダンサローラ５Ｒ（図２）の位置が上昇する（ダンサローラ５Ｒが、記録媒体の張力を除去、或いは減少させる方向に移動する）。
一方、記録媒体６がダンサローラユニット５内で破断すると、記録媒体６の張力が失われるため、ダンサローラ５Ｒは下がり続ける。即ち、アウトフィードローラ４Ｒの速度を遅くしても、ダンサローラ５Ｒの位置は下がり続ける（ダンサローラ５Ｒが記録媒体６に対して張力を付与する方向に移動し続ける）。このように、記録媒体６が破断したとき、ダンサローラ５Ｒは、パス５Ｐ内の記録媒体６の量が減少しているにもかかわらず、パス５Ｐ内の記録媒体６の量が増大しているかのように移動する。本発明は、上記現象を利用して記録媒体６の破断を検出する点に特徴がある。
【００１０】
図２は、本発明の一実施形態に係るウェブ搬送装置の構成を説明する図である。
本発明は、ウェブ状の記録媒体６を扱う印刷装置８に対してウェブ状の記録媒体６を供給搬送するウェブ搬送装置１に関するものである。ウェブ搬送装置１は、印刷装置８にウェブ状の記録媒体６を搬送するアウトフィードユニット４と、アウトフィードユニット４から搬送された記録媒体６の緩みや張りを吸収し、張力を調整するダンサローラユニット５と、アウトフィードユニット４及びダンサローラユニット５を制御するコントローラ（制御手段）７と、を少なくとも備えている。
コントローラ７は、アウトフィードユニット４による記録媒体６の単位時間当たりの搬送量を示す情報としてのアウトフィードエンコーダ信号（回転速度信号）２２と、ダンサローラユニット５による記録媒体６に対する張力の調整状況（ダンサローラユニット内の記録媒体量）を示す情報としてのダンサローラエンコーダ信号１４ａ、１４ｂとに基づいて、記録媒体６の破断の有無を検出する。
【００１１】
ウェブ搬送装置１は、例えば、インクジェット式印刷装置など、ウェブ状の記録媒体６を扱う印刷装置８を含んだ一連の印刷システム５０に使用される装置である。ウェブ搬送装置１は、記録媒体６の搬送方向上流側から、インフィードユニット２、塗布ユニット３、アウトフィードユニット４、ダンサローラユニット５を備えている。
搬送方向上流側のアンワインダ装置９（図１参照）からウェブ搬送装置１に送り込まれた記録媒体６は、インフィードユニット２内においてインフィードローラ２Ｒによって搬送される。インフィードローラ２Ｒは、インフィードモータ２Ｍにより駆動される。
記録媒体６は、インフィードユニット２内でエアループ６Ｌを形成している。センサ２Ｓは、エアループ６Ｌの底部６Ｄの位置が目標位置Ａよりも上方にあるか下方にあるかを検出する。センサ２Ｓの検出結果に応じて、コントローラ７はインフィードモータ２Ｍの回転数を増減させ、底部６Ｄの高さが目標位置Ａに収まるように記録媒体６の搬送速度を制御する。
インフィードユニット２を通過した記録媒体６は、次段の塗布ユニット３内で前処理液３Ａを塗布された後、アウトフィードユニット４に送り込まれる。
アウトフィードユニット４に送り込まれた記録媒体６は、アウトフィードモータ４Ｍにより駆動されるアウトフィードローラ４Ｒによって搬送され、ループ状のパス５Ｐを備えたダンサローラユニット５を通過して搬送方向下流側の印刷装置８に送り出される。
【００１２】
図示するダンサローラユニット５は、記録媒体６を上下方向に搬送するループ状のパス５Ｐを備えている。ダンサローラユニット５は、ベルト機構により構成された昇降ユニット５Ｂでダンサローラ５Ｒの高さを変えることにより、下流側の印刷装置８とウェブ搬送装置１との間に生じる記録媒体６の搬送量差を吸収している。記録媒体６は、ダンサローラ５Ｒに巻き掛けられており、ダンサローラ５Ｒは、記録媒体６の張力が一定となるようにパス５Ｐ内にある記録媒体６の搬送方向長に応じて上下動する。ダンサローラ５Ｒは、印刷装置８とウェブ搬送装置１との間に生じる記録媒体６の搬送量差、言い換えれば、記録媒体６の張り又は弛みを吸収する。
ダンサローラ５Ｒの高さは、ダンサローラエンコーダ５Ｅにより検出される。ダンサローラ５Ｒの位置が目標位置Ｂに収まるように、コントローラ７はアウトフィードモータ４Ｍの回転数を増減し、アウトフィードローラ４Ｒによる記録媒体６の搬送速度を制御している。
なお、図示するパス５Ｐにおける記録媒体６の搬送方向は一例である。ダンサローラユニット５は、パス５Ｐにおいて水平方向や斜め方向に記録媒体６を搬送しながら、記録媒体６の張力を調整するものであってもよい。
【００１３】
図３は、本発明のウェブ搬送装置のコントローラの構成を説明する図である。
コントローラ７は、方向検出部１１と、カウンタ（位置特定部）１２と、速度検出部１５と、ＣＰＵ（制御部）１３とを備えて構成されている。
方向検出部１１は、ダンサローラエンコーダ（位相信号生成手段）５Ｅが発生した位相信号であるエンコーダ信号１４ａ、１４ｂに基づいてダンサローラ５Ｒの移動方向（上昇又は下降）を検出する。方向検出部１１は、ダンサローラ５Ｒの移動方向を示す上昇信号１９ｕ又は下降信号１９ｄ（移動信号）を出力する。
カウンタ１２は、方向検出部１１により出力された上昇信号１９ｕ又は下降信号１９ｄを計数してダンサローラ５Ｒの位置を示すポジションカウンタ値１６（位置信号）を出力する。
速度検出部１５は、アウトフィードエンコーダ４Ｅ（速度検出手段）が発生するエンコーダ信号（回転速度信号）２２を計数して、アウトフィードローラ４Ｒの速度検出値１７（速度検出信号）を出力する。
ＣＰＵ１３は、カウンタ１２から出力されるポジションカウンタ値１６及び速度検出部１５から出力された速度検出値１７に基づいてアウトフィードモータ４Ｍ（駆動手段）の制御、又は／及び、破断信号２０を出力する。
【００１４】
次にコントローラ７の動作について説明する。
ダンサローラ５Ｒが移動すると、ダンサローラエンコーダ５Ｅからパルス状のエンコーダ信号１４ａ、１４ｂが出力される。エンコーダ信号１４ａと１４ｂは、互いに異なる位相の信号である。ダンサローラエンコーダ５Ｅは、ダンサローラ５Ｒの移動方向に応じて、２つのエンコーダ信号１４ａ、１４ｂの出力順（出力タイミング）を変えるように構成されている。方向検出部１１は、２つのエンコーダ信号１４ａ、１４ｂの出力順に基づいて上昇信号１９ｕ、または、下降信号１９ｄを生成する。また、ダンサローラ５Ｒが基準位置Ｂを通過したことをホームポジションセンサ５Ｓが検出すると、リセット信号２１を出力してカウンタ１２をゼロクリアし、この位置を基準としてポジションカウンタ値１６の取り込みを開始する。
ダンサローラ５Ｒが上昇する場合は、上昇量に応じて方向検出部１１からパルス状の上昇信号１９ｕが順次出力され、ポジションカウンタ値１６はプラス側に加算される。反対に、ダンサローラ５Ｒが下降する場合は、下降量に応じて方向検出部１１からパルス状の下降信号１９ｄが順次出力され、ポジションカウンタ値１６は減算（マイナス側に加算）される。
【００１５】
アウトフィードローラ４Ｒが駆動すると、アウトフィードエンコーダ４Ｅからアウトフィードローラ４Ｒの回転量に応じてパルス状のエンコーダ信号２２が順次出力される。速度検出部１５は、単位時間あたりに発生するエンコーダ信号２２のパルス数をカウントし、カウント結果を速度検出値１７としてＣＰＵ１３に入力する。
ＣＰＵ１３は、ダンサローラ５Ｒのポジションカウンタ値１６、及び、アウトフィードローラ４Ｒの速度検出値１７に基づいて、アウトフィードローラ４Ｒを駆動するためのモータ制御信号１８を生成する。生成したモータ制御信号１８に基づいてアウトフィードモータ４Ｍを制御してアウトフィードローラ４Ｒの回転速度を補正するとともに、記録媒体が破断した場合は破断信号２０を生成して、印刷装置８にエラーを通報する。
【００１６】
図４は、本発明のウェブ搬送装置による破断検出方法について説明する図である。
まず、ダンサローラエンコーダ５Ｅは、ダンサローラ５Ｒが０．１ｍｍ移動する毎にパルス状のエンコーダ信号１４ａ、１４ｂを出力するものとする。エンコーダ信号１４ａと１４ｂは位相が９０度異なっており、１４ａと１４ｂの出力順（出力タイミング）によって、ダンサローラ５Ｒの移動方向を検出することができる。例えば、ダンサローラ５Ｒが下降した場合に、下降信号１９ｄを出力するようにカウンタ１２を構成する場合、ダンサローラ５Ｒが基準位置Ｂから１ｍｍ下降するとポジションカウンタ値１６は、“−１０”を出力する。
【００１７】
また、アウトフィードエンコーダ４Ｅは、アウトフィードローラ４Ｒが０．１ｍｍ移動する毎にパルス状のエンコーダ信号２２を出力するものとする。例えばアウトフィードローラ４Ｒが５００（ｍｍ／ｓ）の速度で回転している場合、エンコーダ信号２２は５０００（パルス／ｓ）の速度で出力される。次に速度検出部１５で０．１（ｓ）周期でエンコーダ信号２２のパルス数をカウントする場合、アウトフィードローラ４Ｒが５００（ｍｍ／ｓ）の速度で回転している場合、速度検出値１７は５００を出力する。
【００１８】
図４において、ダンサローラ５Ｒのポジションカウンタ値１６が“−２０”である場合、ダンサローラ５Ｒが基準位置Ｂに対して２ｍｍ下がっていることになる（時間：ｔ＝０．４ｓ参照）。このときのアウトフィードローラ４Ｒの速度検出値１７が“５００（＝５００ｍｍ／ｓ）”であり、ｔ＝０．６ｓまでの間“４８０（＝４８０ｍｍ／ｓ）”に減速すると、−２０（ｍｍ／ｓ）×０．２（ｓ）＝−４ｍｍとなり、この０．２ｓ間にアウトフィードローラ４Ｒの搬送量は４ｍｍ減少する（図４の（１））。
図２に示すように、本実施形態におけるウェブ搬送装置１では、ダンサローラユニット５内の記録媒体６の搬送量と、ダンサローラ５Ｒの移動量との関係は、２：１になる。従って、正常時にアウトフィードローラ４Ｒの搬送量が４ｍｍ減少すると、ダンサローラ５Ｒの位置は２ｍｍ上昇する（図４の（２））。よって、ｔ＝０．６ｓにおけるポジションカウンタ値１６は“０”になる。
【００１９】
一方、破断発生時は、アウトフィードローラ４Ｒを減速してもダンサローラ５Ｒの位置は下がり続ける。即ち、ダンサローラ５Ｒの位置が、ダンサローラユニット内の記録媒体長が増大する方向に変化する。図４において、ｔ＝０．４ｓからｔ＝０．６ｓまでの間、アウトフィードローラ４Ｒを減速したにもかかわらず、ｔ＝０．６ｓにおけるダンサローラ５Ｒのポジションカウンタ値１６は、ｔ＝０．４ｓよりも減少する（図４の（３））。
この場合、ｔ＝０．６ｓのときに破断信号２０の極性をＨ（＝破断検出）として、コントローラＣに出力する（図４の（４））。
この結果、図４（１）の０．２ｓ間、記録媒体が破断した状態で搬送される記録媒体６の量は、５００ｍｍ／ｓ×０．２ｓ＝１００ｍｍである。ウェブ搬送装置１と下流側の印刷装置８との間のパス５Ｐの長さを１００ｍｍよりも長く設けると、ダンサローラ５Ｒ内で記録媒体６が破断しても、これを検出し、下流側の印刷装置８を停止させることにより、破断した記録媒体が下流側の印刷装置８内に入り込むことを防ぐことが可能である。
即ち、速度検出部１５によるエンコーダ信号２２の出力間隔の２倍に、ウェブ搬送装置１による記録媒体６の搬送速度の最大値を乗じた長さよりも長くなるようにパス５Ｐの全長を設定することで、破断した記録媒体が下流側の印刷装置８内に入り込むことを防ぐことが可能である。
【００２０】
以上説明したとおり、本発のウェブ搬送装置１によれば、アウトフィードローラ４Ｒの回転速度が減速している時に、ダンサローラ５Ｒの位置が下降し続けた場合、記録媒体６が破断したと判断するので、専用の検出手段を設けること無く、ダンサローラユニット５内での記録媒体の破断を速やかに検出することができる。
【符号の説明】
【００２１】
１…ウェブ搬送装置、２…インフィードユニット、２Ｍ…インフィードモータ、２Ｓ…センサ、３…塗布ユニット、３Ａ…前処理液、４…アウトフィードユニット、４Ｒ…アウトフィードローラ、５…ダンサローラユニット、５Ｂ…昇降ユニット、５Ｅ…ダンサローラエンコーダ、５Ｒ…ダンサローラ、５Ｐ…パス、６…記録媒体、７…コントローラ、８…印刷装置、９…アンワインダ装置、１１…方向検出部、１２…カウンタ、１３…ＣＰＵ、１４ａ，１４ｂ…（ダンサローラ）エンコーダ信号、１５…速度検出部、１６…ポジションカウンタ値、１７…速度検出値、１８…モータ制御信号、１９ｕ…上昇信号、１９ｄ…下降信号、２０…破断信号、２１…リセット信号、２２…アウトフィーダエンコーダ信号、５０…印刷システム
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】特開２００６−０８９１６８公報
【特許文献２】特開２０１２−１０１８８９公報
【図１】
2014156330.tif 000003
【図２】
2014156330.tif 000004
【図３】
2014156330.tif 000005
【図４】
2014156330.tif 000006