JP2018150111A - シート供給装置およびプリント装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装着されたロールシートの先端をシートの種類に因らず確実に検出することが可能なシート給送装置を提供する。【解決手段】ロールシートＲをシート１を巻き取る方向に回転させながら、ロールＲの表面に当接する部材に取り付けられた振動センサ１００の出力値に基づいてシート１の端部を検出する。【選択図】図１０

Description

本発明は、連続シートが巻かれたロールからシートを引き出して供給するシート供給装置およびプリント装置に関する。

特許文献１には、装着されたロールのシート先端を検出して自動給紙することができるプリント装置が開示されている。この装置では、ロールを供給方向とは反対の巻取り方向に回転させ、そのシート先端が自重によってロールからシート剥離して分離するのを、ロールの近傍に配置した光学センサによって検出している。

特開２０１１−３７５５７号公報

しかしながら、光学センサの出力値はシートの透過率や外乱光に影響を受ける。このため、光学センサを用いてシート先端を検出する構成では、特に透明シートのように反射率が低いシートを用いた場合、シートの先端を誤検出してしまうおそれがある。特許文献１はこのような課題に対してなんら解決手段を開示していない。

本発明の目的は、装着されたロールのシート先端を確実に検出することが可能なシート給送装置を提供することである。

そのために本発明によれば、連続シートが巻かれたロールを第１方向に回転させながらシートを送り出すシート供給装置であって、前記ロールの径の変化によらず前記ロールの表面に当接する部材と、前記部材に取り付けられた振動センサと、前記ロールを前記第１方向とは逆の第２方向に回転させながら、前記振動センサの出力に基づいて前記シートの端部を検出する検出手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、振動センサを用いてシートがロールから剥離したことを検出することで、装着されたロールのシート先端を確実に検出することが可能になる。

本発明の第１の実施形態におけるプリント装置の斜視図である。 プリント装置におけるシートの搬送経路の説明図である。 シート供給装置の説明図である。 ロール外径が小さいときのシート供給装置の説明図である。 プリント装置の制御系を説明するためのブロック図である。 シートの供給準備動作を説明するためのフローチャートである。 振動センサの取り付け位置を示す図である。 ロールの回転に伴う振動センサの移動の様子を示す図である。 従動コロの移動に伴う振動センサの出力電圧を示す図である。 シート先端セット処理の工程を説明するためのフローチャートである。 ロールが２回転する間の振動センサの出力電圧の例を示す図である。 シートの供給準備動作を説明するためのフローチャートである。 シート詰まりが発生した状態を示す図である。 シート先端通過時とジャムが発生時の振動センサ出力値の比較図である。 シート先端セット処理の工程を説明するためのフローチャートである。 振動センサ出力値を、厚みの異なるシートで比較する図である。 光学センサと振動センサの配置を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。まずは、本発明の基本的な構成について説明する。

（基本的構成）
図１から図６は、本発明の適用例としてのプリント装置の基本的な構成の説明図である。本例のプリント装置は、プリント媒体としてのシートを供給するためのシート供給装置と、そのシートに画像をプリントするプリント部と、を含むインクジェットプリント装置である。尚、説明のために図中に示すように座標軸を設定する。すなわち、ロールＲのシート幅方向をＸ軸方向、後述するプリント部４００においてシートが搬送される方向をＹ軸方向、重力方向をＺ軸方向とする。

図１のように、本例のプリント装置１００には、長尺の連続シート（ウェブと呼ぶこともある）であるシート１をロール状に巻回したロールＲ（ロールシート）を上段と下段の２カ所のロール保持部にそれぞれセットすることが可能である。それらのロールＲから選択的に引き出されたシート１に画像がプリントされる。ユーザは、操作パネル２８に備わる各種のスイッチなどを用いて、シート１のサイズ指定、オンライン／オフラインの切り換えなど、プリント装置１００に対する各種コマンドなどを入力することができる。

図２は、プリント装置１００の要部の概略断面図である。２本のロールＲに対応する２つのシート供給装置２００が上下に配備されている。供給装置２００によってロールＲから引き出されたシート１は、シート搬送部（搬送機構）３００によって、シート搬送経路に沿って画像をプリント可能なプリント部４００に搬送される。プリント部４００は、インクジェット式のプリントヘッド１８からインクを吐出することによって、シート１に画像をプリントする。プリントヘッド１８は、電気熱変換素子（ヒータ）やピエゾ素子などの吐出エネルギー発生素子を用いて、吐出口からインクを吐出する。プリントヘッド１８はインクジェット方式のみに限定されず、またプリント部４００のプリント方式も限定されず、例えば、シリアルスキャン方式あるいはフルライン方式などであってもよい。シリアルスキャン方式の場合には、シート１の搬送動作と、シート１の搬送方向と交差する方向におけるプリントヘッド１８の走査と、を伴って画像をプリントする。フルライン方式の場合には、シート１の搬送方向と交差する方向に延在する長尺なプリントヘッド１８を用い、シート１を連続的に搬送しつつ画像をプリントする。

ロールＲは、その中空穴部にスプール部材２が挿入された状態で供給装置２００のロール保持部にセットされ、そのスプール部材２がロール駆動用のモータ３３（図５参照）によって正転および逆転駆動される。供給装置２００には、後述するように、駆動部３、アーム部材（移動体）４、アーム回転軸５、揺動部材７、従動回転体（接触体）８，９、分離フラッパー（上側ガイド体）１０、振動センサ１００、およびフラッパー回転軸１１が備えられている。

搬送ガイド１２は、供給装置２００から引き出されるシート１の表裏面をガイドしつつ、そのシート１をプリント部４００へ導く。搬送ローラ１４は、後述する搬送ローラ駆動用のモータ３５（図５参照）によって、矢印Ｄ１，Ｄ２方向に正転および逆転される。ニップローラ１５は、搬送ローラ１４の回転に応じて従動回転可能であり、ニップ力調整用のモータ３７（図５参照）によって、搬送ローラ１４に対して接離可能、かつニップ力の調整が可能である。搬送ローラ１４によるシート１の搬送速度は、ロールＲの回転によるシート１の引き出し速度よりも高く設定されており、これによりシート１にバックテンションを与えて、それを張った状態のまま搬送することができる。

プリント部４００のプラテン１７はシート１の位置を規制し、カッタ２０は、画像がプリントされたシート１を切断する。ロールＲのカバー４２は、画像がプリントされたシート１が供給装置２００に戻ることを防止する。このようなプリント装置１００における動作は、後述するＣＰＵ２０１（図５参照）によって制御される。

図３は供給装置２００の説明図であり、図３（ａ）におけるロールＲは、その外径が比較的大きい状態にある。

搬送ガイド１２には、回転軸５によって、アーム部材（移動体）４が矢印Ａ１，Ａ２方向に回転可能に取り付けられている。アーム部材４の上部には、ロールＲから引き出されるシート１の下面をガイドするガイド部４ｂ（下側ガイド体）が形成されている。アーム部材４と駆動部３の回転カム３ａとの間には、アーム部材４を矢印Ａ１方向に押圧するねじりコイルばね３ｃが介在されている。回転カム３ａは、後述する加圧力調整用のモータ（図５参照）３４によって回転され、その回転位置に応じて、ねじりコイルばね３ｃがアーム部材４を矢印Ａ１方向に押圧する力が変化する。後述するように、シート１の先端を、アーム部材４と分離フラッパー１０との間のシート供給口内にセットするときには、回転カム３ａの回転位置に応じて、ねじりコイルばね３ｃによるアーム部材４の押圧力が３段階に切り換えられる。すなわち、比較的小さな力（弱ニップの押圧力）による押圧状態と、比較的大きな力（強ニップの押圧力）による押圧状態と、押圧力の解除状態と、に切り換えられる。

アーム部材４には揺動部材７が揺動自在に取り付けられ、その揺動部材７には、ロールＲの周方向にずれて位置する第１および第２の従動回転体（回転体）８，９が回転可能に取り付けられている。これらの従動回転体８，９は、アーム部材４に対する矢印Ａ１方向の押圧力によって、重力方向の下方からロールＲの外周部に圧接する。すなわち、従動回転体８，９は、ロールＲの水平方向の中心軸よりも重力方向の下方から、ロールＲの外周部に圧接する。その圧接力は、アーム部材４を矢印Ａ１方向に押圧する押圧力に応じて変更される。

それぞれが揺動部材７を持った複数のアーム部材４が、Ｘ軸方向における位置が異なるように設けられている。揺動部材７には、図３（ｂ）のように軸受け部７ａと軸留め部７ｂとが設けられており、これらによって、アーム部材４の回転軸４ａが所定のガタ付きをもって受け入れられる。

軸受け部７ａは、揺動部材７の重心位置に設けられており、揺動部材７がＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向のそれぞれにおいて安定した姿勢となるように回転軸４ａに支持される。また、回転軸４ａがガタ付きをもって受け入れられているため、Ｘ軸方向におけるどの位置の揺動部材７も、アーム部材４に対する矢印Ａ１方向の押圧力によって、ロールＲの外周部に沿うように変位する。このような構成（イコライズ機構）により、ロールＲの外周部に対する第１および第２の従動回転体８、９の圧接姿勢の変化が許容される。この結果、シート１と第１および第２の従動回転体８、９との接触領域が常に最大となるように保たれ、かつシート１に対する押圧力が均等化されて、シート１の搬送力のバラツキを抑えることができる。従動回転体８、９がロールＲの外周部に圧接することにより、シート１の弛みの発生が抑制されて、その搬送力が増強される。

プリント装置１００の本体（プリンタ本体）には、アーム部材４の上方に位置する分離フラッパー１０が回転軸１１を中心として矢印Ｂ１，Ｂ２方向に回転可能に取り付けられている。分離フラッパー１０は、その自重によってロールＲの外周面に当接して軽く押圧する構成となっている。ロールＲをさらに強く押圧する必要がある場合には、ばねなどの付勢部材による付勢力を用いてもよい。分離フラッパー１０におけるロールＲとの接触部分には、押圧力がシート１に及ぼす影響を抑えるために、従動コロ１０ａが回転自在に備えられている。また、分離フラッパー１０の先端の分離部１０ｂは、ロールＲからシートの先端を分離しやすくするために、ロールＲの表面に極力近い位置まで延在するように形成されている。

シート１は、従動回転体８，９の上を通ってロールＲから引き出され、その下面がアーム部材４の上部のガイド部４ｂによってガイドされてから、分離フラッパー１０とアーム部材４との間に形成される供給パスを通して供給される。このように、ロールＲの外周部に対して下方から従動回転体８，９を圧接させ、それらの従動回転体８，９の上を通って引き出されるシート１の下面をガイド部４ｂによってガイドする。これにより、シート１の自重を利用して、シート１をスムーズに供給することができる。また、ロールＲのロール外径に応じて、従動回転体８，９とガイド部４ｂが移動することにより、ロールＲの外径に拘らず、ロールＲからシート１を確実に引き出して搬送することができる。

本実施形態の装置の特徴の一つは、シートの自動ローディング機能（自動給紙機能）である。自動ローディングにおいては、ユーザが未使用のロールＲを装置にセットすると、装置がロールＲをシート供給時（給紙時）とは逆方向（第２方向と称する）に回転させながらシートの先端を検知する。次いで、装置がシート供給時の回転方向（順方向または第１方向と称する）にロールＲを回転させて、ロールＲから分かれたシートの先端を自動的に送り出す。分離フラッパー１０に取り付けられている振動センサ１００は、ロールシート１の端部が従動コロ１０ａを通過したことを検知する。振動センサ１００により検知されたシート１の先端は、アーム部材４と分離フラッパー１０との間のシート供給口内に自動的に挿入されて送り出される。この自動ローディング機能の、より詳細な手順については後述する。

また、本例においては上下２つの供給装置２００を備えているため、一方の供給装置２００からシート１を供給している状態から、他方の供給装置２００からシート１を供給する状態に切り換えることができる。このような場合、一方の供給装置２００は、それまで供給していたシート１をロールＲに巻き戻す。そのシート１の先端は、それが振動センサ１００もしくは振動センサ１００の近傍に設けた別のシート端部センサによって検出される位置まで退避される。

図４は、ロールＲの外径が比較的小さいときにおける供給装置２００の説明図である。

アーム部材４は、ねじりコイルばね３ｃによって常に矢印Ａ１方向に押圧されているため、ロールＲの外径の減少に応じて矢印Ａ１方向に回転する。また、ロールＲの外径の変化に応じて回転カム３を回転させることにより、ロールＲの外径の変化に拘わらず、ねじりコイルばね３ｃによるアーム部材４の押圧力を所定の範囲に維持することができる。また、分離フラッパー１０も常に矢印Ｂ１方向に押圧されているため、ロールＲの外径の減少に応じて矢印Ｂ１方向に回転する。これにより分離フラッパー１０は、ロールＲの外径が小さくなった場合にも搬送ガイド１２との間に供給パスを形成して、下面１０ｃによってシート１の上面をガイドする。このように、ロールＲの外径の変化に応じて、アーム部材４と分離フラッパー１０が回転することにより、ロールＲの外径の如何に拘らず、それらの間にほぼ一定の大きさの供給パスが形成される。

図５は、プリント装置１００における制御系の構成例を説明するためのブロック図である。プリント装置１００のＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０４に記憶された制御プログラムにしたがって、供給装置２００、シート搬送部３００、およびプリント部４００を含むプリント装置１００の各部を制御する。ＣＰＵ２０１には、操作パネル２８から、シート１の種類、幅、および種々の設定情報などが入力インターフェイス２０２を介して入力される。またＣＰＵ２０１は、外部インターフェイス２０５を介して、パーソナルコンピュータなどのホスト装置を含む種々の外部装置２９に接続されており、外部装置２９との間において、プリントデータなどの種々の情報の授受を行う。またＣＰＵ２０１は、ＲＡＭ２０３に対して、シート１に関する情報などの書き込みおよび読み出しをする。モータ３３は、スプール部材２を介してロールＲを正転および逆転させるためロール駆動用のモータであり、ロールＲを回転駆動可能な駆動機構（回転機構）を構成する。押圧力調整用のモータ３４は、アーム部材４に対する押圧力を調整するために回転カム３ａを回転させるモータであり、搬送ローラ駆動用のモータ３５は、搬送ローラ１４を正転および逆転させるためのモータである。ロールセンサ３２は、ロールＲが供給装置２００にセットされたときに、ロールＲのスプール部材２を検出するためのセンサである。ロール回転量センサ３６は、ロールＲの回転量を検出するためのセンサであり、例えば、ロールＲの回転量に応じた数のパルスを出力するロータリーエンコーダである。

図６は、ロールＲのセットから始まるシート１の供給準備処理を説明するためのフローチャートである。

プリント装置１００のＣＰＵ２０１は、アーム部材４を「弱ニップの押圧力」によって矢印Ａ１方向に押圧する状態（弱ニップ状態）で待機しており、まずは、ロールＲがセットされたか否かを判定する（ステップＳ１）。本例においては、ロールセンサ３２がロールＲのスプール部材２を検出したときに、ロールＲがセットされたと判定する。ＣＰＵ２０１は、ロールＲがセットされた後に、アーム部材４を「強ニップの押圧力」によって矢印Ａ１方向に押圧する状態（強ニップ状態）に切り換える（ステップＳ２）。次いで、アーム部材４と分離フラッパー１０との間のシート供給口内にシート１の先端を挿入するための、シート先端セット処理を実行する（ステップＳ３）。このシート先端セット処理（自動ローディング）によって、シート１の先端が供給口内に挿入される。より詳細な動きについては後述する。

その後、ＣＰＵ２０１は、ロール駆動用のモータ３３（図５参照）によりロールＲを矢印Ｃ１方向に回転させて、シート１の供給を開始する（ステップＳ４）。シート１の先端がシートセンサ１６によって検知されたときに（ステップＳ５）、ＣＰＵ２０１は、搬送ローラ１４を矢印Ｄ１方向に正転させて、シート１の先端をピックアップした後に、モータ３３およびモータ３５を停止する（ステップＳ６）。その後、ＣＰＵ２０１は、アーム部材４を矢印Ａ１方向に押圧する押圧力を解除して、第１および第２の従動回転体８，９をロールＲから離間（ニップ解除状態）させる（ステップＳ７）。

その後、ＣＰＵ２０１は、シート搬送部３００内においてシートが斜めに傾いたまま搬送（斜行）されたか否かを検知する。具体的には、シート搬送部３００内においてシート１を所定量搬送させて、そのときに生じる斜行量を、プリントヘッド１８を搭載するキャリッジもしくはシート搬送部３００に備わるセンサによって検知する。その斜行量が所定の許容量よりも大きい場合には、シート１にバックテンションを与えながら、搬送ローラ１４およびロールＲの正転および逆転を伴ってシート１のフィードとバックフィードとを繰り返す。このような動作により、シート１の斜行を補正する（ステップＳ８）。このように、シート１の斜行の補正時、およびシート１に対する画像のプリント動作時に、供給装置２００をニップ解除状態とすることにより、従動回転体８，９が、シート１の斜行の補正精度および画像のプリント精度に及ぼす影響を回避することができる。その後、ＣＰＵ２０１は、シート搬送部３００によって、シート１の先端をプリント部４００におけるプリント開始前の待機位置（定位置）まで移動させる（ステップＳ９）。これにより、シート１の供給準備が完了する。その後、シート１は、ロールＲの回転を伴ってロールＲから引き出され、シート搬送部３００によってプリント部４００に搬送される。

以下、本発明の実施形態として、このようなプリント装置１００の基本的構成における図５のシート先端セット処理（ステップＳ３）について説明する。

（第１の実施形態）
図７は、本実施形態で用いる振動センサ１００の取り付け位置を示す図である。振動センサ１００は、フラッパー１０の側面であって、従動コロ１０ａの近傍に配設されている。振動センサ１００はＭＥＭＳセンサから成り、３次元方向の加速度に応じた電圧を出力する。本実施形態では、重力加速度Ｇに対し、加速度が０Ｇのときの出力電圧を基準電圧としている。振動センサ１００が重力方向へ加速する時、振動センサ１００は基準電圧よりも大きな電圧を出力し、重力と反対の方向に加速する時は基準電圧よりも小さな電圧を出力する。

図８（ａ）および（ｂ）は、ロールＲのＣ２方向への回転に伴う振動センサ１００の移動の様子を示す図である。図８（ａ）はシート先端Ｆが従動コロ１０ａを通過する直前、同図（ｂ）はシート先端Ｆが従動コロ１０ａを通過した直後をそれぞれ示している。シート先端Ｆが通過すると、従動コロ１０ａはシート１の厚みに相当する段差を降り、１つ内側のシート面に支持されて安定する。

図９は、従動コロ１０ａ（即ち分離フラッパー１０）が以上のように移動した場合における振動センサ１００の出力電圧を示す図である。横軸はロールＲの回転角度θを示し、縦軸は振動センサ１００の出力電圧Ｖを示している。なお、ここで示す出力電圧は、ロールＲの中心に向かう方向に対する振動センサ１００の加速度に相当し、本例において基準電圧は１．６５Ｖとしている。

シート先端Ｆが従動コロ１０ａを通過して従動コロ１０ａが段差を降りるとき、振動センサ１００にはロールＲ中心に向かう方向の加速度が生じる。このため、振動センサ１００の出力電圧は基準電圧よりも大きくなる。そしてその直後、従動コロ１０ａが１つ内側のシート面に当接して抗力を受けるとき、振動センサ１００にはロールＲ中心から離れる方向の加速度が生じる。このため、振動センサ１００の出力電圧は基準電圧よりも小さくなる。すなわち、シート先端Ｆが従動コロ１０ａを通過するとき、振動センサ１００の出力電圧は、図９に示すように短期間に増減し基準電圧に戻る。本実施形態では、高電圧側の上限閾値ＴＡと低電圧側の下限閾値ＴＢを用意し、ＴＡおよびＴＢを所定期間内に超えるような出力電圧の変化が確認されたとき、シート先端Ｆが従動コロ１０ａを通過したと判断する。

図１０は、図６のステップＳ３に示すシート先端セット処理において、ＣＰＵ２０１が実行する具体的な工程を説明するためのフローチャートである。本処理が開始されると、ＣＰＵ２０１はまずステップＳ１０１において、振動センサ１００の出力検出を開始する。

次に、ＣＰＵ２０１はステップＳ１０２に進み、ロールＲの逆回転を開始する。具体的には、ロール回転量センサ３６で、ロールＲの回転量をカウントしながらロール駆動用モータ３３を駆動して、ロールＲを巻き取る方向すなわちＣ２方向に一定速度で回転させる。

ステップＳ１０３において、ＣＰＵ２０１は、振動センサ１００の出力値に変動が確認されたか否かを判断する。変動を確認した場合はステップＳ１０４に進み、上記変動が上限閾値ＴＡと下限閾値ＴＢを超えるものであったか否かを判断する。上限閾値ＴＡと下限閾値ＴＢを超える変動であった場合、ＣＰＵ２０１はステップＳ１０５に進み、シート先端Ｆを検出したと判断し、ロールＲにおける現在の回転角度をシート先端検出位置としてＲＡＭ２０３に記憶する。そして、ステップＳ１０６に進み、ロールＲの回転を停止する。

更にＣＰＵ２０１はステップＳ１０７に進み、ＲＡＭ２０３に記憶したシート先端検出位置を原点として、ロールＲを順方向（Ｃ１方向）に回転する。そして、上記シート先端検出処理で検出したシート先端Ｆを先頭にして、アーム部材４と分離フラッパー１０との間のシート供給口内にシート１を供給する。具体的には、ロール回転量センサ３６で、ロールＲの回転量をカウントしながらロール駆動用モータ３３を駆動して、ロールＲを送り出す方向すなわちＣ１方向に一定量だけ回転させる。

一方、ステップＳ１０３において振動センサ１００の出力値に変動が確認されない場合、また変動が確認されてもＳ１０４において上限閾値ＴＡと下限閾値ＴＢを超える変動ではないと判断した場合、ＣＰＵ２０１はステップＳ１０８に進む。そして、ＣＰＵ２０１はロールＲの回転を開始してから回転角度が３６０度（１周）を超えたか否かを判断する。

ステップＳ１０８において、回転角度が３６０度（１周）を超えていないと判断した場合、ＣＰＵ２０１はステップＳ１０３に戻り、振動センサ１００の出力検出と判定を継続する。一方、回転角度が３６０度（１周）を超えたと判断した場合、ＣＰＵ２０１はステップＳ１０９に進み、エラー処理を行う。具体的には、ロールＲの回転を停止し、シート先端Ｆは検出できなかった旨を操作パネルのディスプレイに表示し、ユーザにシート先端の確認および分離を促す。以上で本処理は終了する。

以上説明した本実施形態によれば、振動センサ１００を用いて、シート先端Ｆが分離フラッパー１０を通過する際の特徴的な出力値変動を検出することにより、シート先端Ｆを検出する。このため、シートの種類によってその透過率が変動したり、外乱光の影響を受けたりしても、ロールＲの先端を誤検出することなく確実に検出することができる。

（第２の実施形態）
本実施形態においても、第１の実施形態と同様のプリント装置１００およびシート供給装置２００を用いる。そして、ロールシートＲがセットされた際には、図６に示したフローチャートに従って、シート１の供給準備処理を実行する。

第１の実施形態のシート先端セット処理では、ロールＲを１回転させる間にシート先端Ｆの位置を検出した。しかし、このような形態では、ロールＲが１回転する間に何かしらの外因によって突発的な振動が起きると、これをシート先端Ｆとして誤検知してしまうおそれがある。

図１１は、ロールＲが２回転する間の振動センサ１００の出力電圧の例を示す図である。ロールＲが２回転する場合、シート先端Ｆは分離フラッパー１０の従動コロ１０ａの位置を２回通過する。よって、１周分（３６０度）の間隔をおいた２箇所の回転角度θで、類似する出力変動が２回確認される。本例では、θ＝１２０度近傍と、ここから１周したθ＝４８０度近傍で類似する出力変動が確認される。一方、図では、１回転目の途中θ＝２７０度辺りで、外因による振動が発生した場合を示している。このような外因による振動は周期性を持たないので、２周目の同じ角度θ＝６３０度近傍で同様の振動は確認されない。本実施形態では、このような特徴を利用してシート先端Ｆの通過に伴う振動と外因による振動とを区別する。

図１２は、本実施形態において、ＣＰＵ２０１が実行するシート先端セット処理の具体的な工程を説明するためのフローチャートである。本処理が開始されると、ＣＰＵ２０１はまずステップＳ２０１において、振動センサ１００の出力検出を開始する。

次に、ＣＰＵ２０１はステップＳ２０２に進み、ロールＲの逆回転を開始する。具体的には、ロール回転量センサ３６で、ロールＲの回転量をカウントしながらロール駆動用モータ３３を駆動して、ロールＲを巻き取る方向すなわち図のＣ２方向に一定速度で回転させる。

その後、ＣＰＵ２０１は、まず、ロールＲの１周目の回転について、回転位置θと出力値Ｖの対応を取得する。具体的には、ステップＳ２０３においてロールＲの現在の回転量θを取得し、ステップＳ２０４において当該回転量に対応する振動センサ１００の出力値Ｖを取得し、これらを対応づけて記憶する。そして、上記ステップＳ２０３およびＳ２０４の工程を、ステップＳ２０５において回転角度θが３６０度（１周）に到達したと判断されるまで一定の間隔で繰り返す。

ステップＳ２０５で回転角度θが３６０度（１周）に到達したと判断すると、ＣＰＵ２０１は、ロールＲの２周目の回転について回転位置θと出力値Ｖの対応を取得する。すなわち、ステップＳ２０６においてロールＲの現在の回転量θを取得し、ステップＳ２０７において当該回転量に対応する振動センサ１００の出力値Ｖを取得し、これらを対応づけて記憶する。そして、上記ステップＳ２０６およびＳ２０７の工程を、ステップＳ２０８において回転角度θが７２０度（２周）に到達したと判断されるまで一定の間隔で繰り返す。

次いで、ＣＰＵ２０１はステップＳ２０９に進み、１周目で取得した出力値Ｖと２周目で取得した出力値Ｖの中に、上限閾値ＴＡと下限閾値ＴＢを超える変動が存在するか否かを判断する。存在しない場合は、ステップＳ２１４のエラー処理に進む。存在する場合はステップＳ２１０に進み、１周目で取得した回転量θと出力値Ｖの関係と２周目で取得した回転量θと出力値Ｖの関係を比較する。そして、ステップＳ２０９で抽出した変動が、１周目と２周目のほぼ同じ回転位置に存在するか否かを判断する。

ステップＳ２１０において、１周目と２周目のほぼ同じ回転位置で変動が確認されない場合、ステップＳ２０９で検出された出力値の変動は外因に因るものと判断し、ＣＰＵ２０１はステップＳ２１４のエラー処理に進む。一方、１周目と２周目のほぼ同じ回転位置で変動が確認された場合、ＣＰＵ２０１はステップＳ２１１に進み、シート先端Ｆを検出したと判断し、当該回転角度をシート先端検出位置としてＲＡＭ２０３に記憶する。そして、ステップＳ２１２に進み、ロールＲの回転を停止する。

更にＣＰＵ２０１はステップＳ２１３に進み、ロールＲを順方向（Ｃ１方向）に回転し、上記シート先端検出処理で検出したシート先端Ｆを先頭にして、アーム部材４と分離フラッパー１０との間のシート供給口内にシート１を供給する。具体的には、ロール回転量センサ３６で、ロールＲの回転量をカウントしながらロール駆動用モータ３３を駆動して、ロールＲを送り出す方向すなわちＣ１方向に一定量だけ回転させる。

一方、ステップＳ２１４において、ＣＰＵ２０１は所定のエラー処理を行う。具体的には、ロールＲの回転を停止した後、シート先端Ｆは検出できなかった旨を操作パネルのディスプレイに表示し、ユーザにシート先端の確認および分離を促し、本処理を終了する。

以上説明した本実施形態によれば、振動センサ１００を用いて、ロールＲの回転に伴いシート先端Ｆが分離フラッパー１０を繰り返し通過する際の回転周期に相応する特徴的な出力値変動を検出することにより、シート先端Ｆの検出を行っている。このため、外因によって突発的な振動が発生した場合であっても、ロールＲの先端を誤検出することなく確実に検出することができる。

なお、以上では、ロールＲの１周目と２周目の回転において振動センサ１００の出力電圧を比較したが、３周以上の複数回転の出力値からシート先端Ｆの検出を行っても良い。回転数を多くするほど、シート先端検出の精度を高めることができる。

（第３の実施形態）
本実施形態においても、上記実施形態と同様のプリント装置１００およびシート供給装置２００を用いる。そして、ロールシートＲがセットされた際には、図６に示したフローチャートに従って、シート１の供給準備処理を実行する。但し、上記実施形態のシート先端セット処理ではシート先端Ｆの検出のみを行ったが、本実施形態では同じ振動センサ１００を用いてシート詰まり（ジャム）や振動異常の検出判断も行う。

図１３（ａ）〜（ｃ）は、シート先端セット処理の最中にシート詰まりが発生した状態を示す図である。シート１の先端領域Ｔが平滑でない状態でロールＲをＣ２方向に回転すると、従動コロ１０ａは図１３（ａ）に示すように先端領域Ｔの角折れ部に乗り上げる。この状態のまま更にロールＲを回転させると、分離フラッパー１０の上流側でシート１の先端領域が折りたたまれて詰まり、図１３（ｂ）のようなジャム状態となる場合がある。更に、ロールを回転すると、折りたたまれたシート１が図１３（ｃ）のように分離フラッパー１０から一気に開放される場合もある。この場合、分離フラッパー１０はフラッパー回転軸１１を中心に大きく揺動し、振動センサ１００の出力変動は大きくなる。このようなジャムが発生した場合、ロールＲの回転は即座に停止させることが好ましい。

図１４（ａ）および（ｂ）は、シート先端Ｆが正常に分離フラッパー１０を通過した場合と、ジャムが発生した場合とで、振動センサ１００の出力値の変化を比較する図である。図１４（ａ）はθ＝２５０度近傍でシート１の先端が従動コロ１０ａを通過した場合の振動センサ１００の出力電圧Ｖを示す。また同図（ｂ）はθ＝１２０度近傍でシート１に図１３（ａ）〜（ｃ）のようなジャムが発生した場合の振動センサ１００の出力電圧Ｖを示している。いずれの場合も、振動センサ１００の出力値Ｖは変動しているが、その程度は大きく異なっている。本実施形態では、このような出力値の変動の大きさの違いから、シート先端Ｆが正常に検出されたのかジャムが発生したのかを判断する。

そのために、本実施形態では、基準電圧１．６５Ｖを中心に、３つの上限閾値ＴＡ１＜ＴＡ２＜ＴＡ３と、３つの下限閾値ＴＢ１＞ＴＢ２＞ＴＢ３を用意する。ここで、出力値ＶがＴＢ１＜Ｖ＜ＴＡ１のとき、検出された変動は無視できる小さなレベルとみなす。出力値がＴＢ１＜Ｖ＜ＴＡ１ではなくＴＢ２＜Ｖ＜ＴＡ２のとき、検出された変動はシート先端Ｆを検出したレベルとみなす。出力値がＴＢ３＜Ｖ＜ＴＡ３ではないとき、またはＴＢ３＜Ｖ＜ＴＡ３ではあるがＴＢ２＜Ｖ＜ＴＡ２ではない状態が継続するとき、検出された変動はジャムまたは異常な搬送を検出したレベルとみなす。

図１５は、本実施形態において、ＣＰＵ２０１が実行するシート先端セット処理の具体的な工程を説明するためのフローチャートである。本処理が開始されると、ＣＰＵ２０１はまずステップＳ３０１において、振動センサ１００の出力検出を開始する。

次に、ＣＰＵ２０１はステップＳ３０２に進み、ロールＲの回転を開始する。具体的には、ロール回転量センサ３６で、ロールＲの回転量をカウントしながらロール駆動用モータ３３を駆動して、ロールＲを巻き取る方向すなわち図のＣ２方向に一定速度で回転させる。

ステップＳ３０３において、ＣＰＵ２０１は、振動センサ１００の出力値Ｖの変動がＴＢ１＜Ｖ＜ＴＡ１を満たしているか否かを判断する。ＴＢ１＜Ｖ＜ＴＡ１を満たしている場合、検出された変動は無視できるレベルとみなし、ＣＰＵ２０１はステップＳ３０７に進む。そして、ステップＳ３０２でロールＲの回転を開始してから回転角度が３６０度（一周）を超えたか否かを判断する。まだ超えていない場合はステップＳ３０３に戻り、センサの出力検出と判定を継続する。一方、ステップＳ３０３で振動センサ１００の出力値Ｖの変動がＴＢ１＜Ｖ＜ＴＡ１を満たしていないと判断した場合、ＣＰＵ２０１はステップＳ３０４に進む。

ステップＳ３０４において、ＣＰＵ２０１は、振動センサ１００の出力値Ｖの変動がＴＢ３＜Ｖ＜ＴＡ３を満たしているか否かを判断する。ステップＳ３０４で振動センサ１００の出力値Ｖの変動がＴＢ３＜Ｖ＜ＴＡ３を満たしていると判断した場合、ＣＰＵ２０１はステップＳ３０５に進む。

ステップＳ３０５において、ＣＰＵ２０１は、振動センサ１００の出力値Ｖの変動がＴＢ２＜Ｖ＜ＴＡ２を満たしているか否かを判断する。ＴＢ２＜Ｖ＜ＴＡ２を満たしていない場合すなわち出力値Ｖの変動が上限閾値ＴＡ２や下限閾値ＴＢ２を超えてしまっている場合、ＣＰＵ２０１はステップＳ３１２に進み、そのような状態が、所定の回転角以上継続されているか否かを判断する。そして、継続されていない場合は、検出した出力変動はシート先端Ｆの通過ではなく突発的な振動に起因する可能性が高いと判断し、ステップＳ３０７にジャンプする。

一方、ステップＳ３０５において、振動センサ１００の出力値Ｖの変動がＴＢ２＜Ｖ＜ＴＡ２を満たしていると判断した場合、ＣＰＵ２０１は今回取得した出力値Ｖの変動はシート先端Ｆの通過に起因する可能性があると判断し、ステップＳ３０６に進む。ステップＳ３０６において、ＣＰＵ２０１は、今回検出した出力値Ｖと回転角度をＲＡＭ２０３に記憶し、更にステップＳ３０７に進む。

ステップＳ３０７において、ＣＰＵ２０１はステップＳ３０２でロールＲの回転を開始してから回転角度が３６０度（一周）を超えたか否かを判断する。まだ超えていない場合はステップＳ３０３に戻り、センサの出力検出と判定を継続する。回転角度が３６０度（１周）を超えたと判断した場合、ＣＰＵ２０１はステップＳ３０８に進む。

ステップＳ３０８において、ＣＰＵ２０１はＲＡＭ２０３に記憶されている１以上の検出値変動の中に最大値Ｖが存在するか否かを判断する。最大値Ｖが存在する場合、ＣＰＵ２０１はステップＳ３０９に進み、最大値に対応する回転角度θを読み出して、これをシート先端Ｆ検出角度としてＲＡＭ２０３に記憶する。そして、ステップＳ３１０に進み、ロールＲの回転を停止する。

その後、ＣＰＵ２０１はステップＳ３１１に進み、ロールＲを順方向（Ｃ１方向）に回転し、上記シート先端検出処理で検出したシート先端Ｆを先頭にして、アーム部材４と分離フラッパー１０との間のシート供給口内にシート１を供給する。具体的には、ロール回転量センサ３６で、ロールＲの回転量をカウントしながらロール駆動用モータ３３を駆動して、ロールＲをＣ１方向に一定量だけ回転させる。

一方、ステップＳ３０４でＴＢ３＜Ｖ＜ＴＡ３を満たしていない場合、ステップＳ３１２でＴＡ２やＴＢ２を超える状態が所定角以上継続された場合、更にステップＳ３０８で最大変動値が存在しないと判断した場合、ＣＰＵ２０１はステップＳ３１３に進む。ステップＳ３１３において、ＣＰＵ２０１は所定のエラー処理を行う。例えば、ステップＳ３０４でＴＢ３＜Ｖ＜ＴＡ３を満たしていない場合には、シートジャムが起こったと判断し、その旨を操作パネルのディスプレイを介してユーザに通知する。また、ステップＳ３１２でＴＡ２やＴＢ２を超える状態が所定角以上継続した場合や、ステップＳ３０８で最大変動値が存在しない場合も、ＣＰＵ２０１は何らかの異常が発生しシート先端Ｆは検出できなかったと判断することができる。よってＣＰＵ２０１は、その旨を操作パネルのディスプレイに表示し、ユーザにシート先端の確認および分離を促す。以上で、本処理を終了する。

ところで、振動センサ１００の出力値の変動は、分離フラッパー１０の変位量すなわち従動コロ１０ａの移動量に応じて変化し、従動コロ１０ａの移動量はこれに当接するシート１の厚みに依存する。すなわち、シート１が厚いほど、シート１が従動コロ１０ａを通過する際の従動コロ１０ａの加速度は大きくなり、振動センサ１００の出力値の変動量は大きくなる。

図１６（ａ）および（ｂ）は、シート先端Ｆが通過する際の振動センサ１００の出力値Ｖの変動量を、厚みの異なるシートで比較する図である。図１６（ａ）はシート１の厚みが比較的薄い場合、同図（ｂ）は比較的厚い場合をそれぞれ示している。本実施形態のように、複数の上限閾値ＴＡ１、ＴＡ２、ＴＡ３と下限閾値ＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３を用意して、シート先端Ｆを検出したかシートジャムを検出したかを判断する場合、異なる厚みのシートに対し同じ閾値を用いると誤検出が招致されるおそれがある。例えば、図１６（ａ）に示す薄いシートに適した上限閾値と下限閾値を用いて、図１６（ｂ）に示す厚いシートに対し上記フローチャートに従って処理を行うと、シート先端Ｆが通過した際の振動をシートジャムと判断してしまうおそれがある。よって、このような状況を回避するため、本実施形態では、判断基準にする上限閾値ＴＡ１、ＴＡ２、ＴＡ３と下限閾値ＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３を、図１６（ａ）および（ｂ）に示すように、シートの種類に応じて個別に用意する。このようすれば、それぞれの種類のシートで、シート先端Ｆの検出とシート詰まり（ジャム）を適切に判別することが可能となる。

以上説明した本実施形態によれば、分離フラッパー１０に取り付けられた振動センサ１００の出力値の変動量の大きさに基づいて、シート先端Ｆの検出と共にシートジャムのようなシート供給不良を、実際のプリント動作に先立って検出しておくことが出来る。すなわち、シートの種類によってその透過率が変動したり、外乱光の影響を受けたりしても、
装着されたロールＲの先端を確実に供給することが可能となる。

なお、以上では、２本のロールシートをセット可能なプリント装置１００を例に説明したが、無論セット可能なロールシートの数はこれに限定されない。１本のロールシートをセット可能な形態であっても良いし、３本以上のロールシートをセット可能な形態であっても良い。

また、以上では分離フラッパー１０に取り付けた振動センサ１００の出力値のみを用いてシート先端Ｆを検出する形態で説明したが、本発明はこのような形態に限定されるものではない。検出するセンサは、上記振動センサを含め複数用意することもできる。

図１７は、振動センサ１００のほかに光学センサ６０を併用する場合のセンサ配置を示す図である。アーム部材４の上面に配されているセンサユニット６は、光学センサ６０を有し、ロールＲの外周面からシート先端Ｆが剥がれてシート剥離（分離）したことや、ロールＲの回転に伴ってシート先端Ｆが通過したことを検知することができる。このようなレイアウトのもと、ロールＲを時計回り（Ｃ２方向）に回転させると、シート先端Ｆは、振動センサ１００の位置を通過した後に光学センサ６０の上位に落下し、回転に伴って通過する。よって、振動センサ１００の出力値変動と光学センサ６０の出力値変動とを照合させながら、シート先端Ｆを検出したか否かをより高精度に判断することができる。すなわち、シートの透過率や外乱光に影響を抑制できるとともに、ロールＲの１回転の検出工程で振動などの影響を排除することができ、より短時間に確実な判定を行うことが可能となる。

また、本発明は、紙、フィルム、および布などを含む種々のシートの供給装置、および、その供給装置を含むプリント装置および画像の読取り装置などの種々のシート処理装置として広く適用することができる。画像の読取り装置は、供給装置から供給されたシートの記録画像を読取りヘッドによって読取る。また、シート処理装置は、プリント装置および画像の読取り装置のみに限定されず、供給装置から供給されたシートに対して種々の処理（加工、塗布、照射、検査など）を施す装置であればよい。シートの供給装置を独立した装置として構成する場合には、その装置にＣＰＵを含む制御部を備えることができる。また、シートの供給装置をシート処理装置に備える場合には、それらの供給装置およびシート処理装置の少なくとも一方にＣＰＵを含む制御部を備えることができる。

１ シート
６１ 第１の光学センサ
６２ 第２の光学センサ
２００ シート供給装置
Ｒ ロール
Ｆ シート端部

Claims (10)

1. 連続シートが巻かれたロールを第１方向に回転させながらシートを送り出すシート供給装置であって、
   前記ロールの径の変化によらず前記ロールの表面に当接する部材と、
   前記部材に取り付けられた振動センサと、
   前記ロールを前記第１方向とは逆の第２方向に回転させながら、前記振動センサの出力に基づいて前記シートの端部を検出する検出手段と
   を備えることを特徴とするシート供給装置。
2. 前記部材は、前記ロールを前記第１方向に回転させたときに前記シートの先端を前記ロールから分離して送り出すためのフラッパーであることを特徴とする請求項１に記載のシート供給装置。
3. 前記検出手段は、前記ロールを前記第２方向に複数回転させ、前記振動センサの出力の変動が前記ロールの回転周期に相応して検出されるときに、前記シートの端部を検出したと判断することを特徴とする請求項１または２に記載のシート供給装置。
4. 前記検出手段は、前記振動センサの出力の変動が第１の閾値よりも大きいとき、当該変動はシート詰まりに因るものであると判断し、
   前記振動センサの出力の変動が前記第１の閾値よりも小さく、且つ前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値よりも大きいとき、前記シートの端部を検出したと判断することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のシート供給装置。
5. 前記第１の閾値および前記第２の閾値は、前記シートの種類に応じて個別に用意されていることを特徴とする請求項４に記載のシート供給装置。
6. 前記ロールの回転軸に対し前記振動センサとは異なる回転角度に配置され前記ロールの表面を検出する第２のセンサを更に備え、
   前記検出手段は、前記ロールを前記第２方向に回転させながら、前記振動センサと前記第２のセンサの出力値に基づいて前記シートの端部を検出することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のシート供給装置。
7. 前記第２のセンサは光学センサであることを特徴とする請求項６に記載のシート供給装置。
8. 前記検出手段が前記シートの端部を検出したら前記ロールの前記第２方向への回転を停止し、次いで前記ロールを前記第１方向に回転させることにより、前記ロールから剥離したシートを送り出すことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のシート供給装置。
9. 前記第２方向への回転角度が所定量を超えても、前記検出手段が前記シートの端部の通過を検出しない場合、エラー処理を実行することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のシート供給装置。
10. 請求項１から９のいずれか１項に記載のシート供給装置と、前記シート供給装置から供給されるシートに画像をプリントするプリント部と、を備えることを特徴とするプリント装置。

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