JP2018150114A - シート供給装置およびプリント装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装着されたロールから剥離したシートの端部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。【解決手段】ロールの回転軸に対し異なる回転角度に配置され、ロールの表面を検出する第１のセンサおよび第２のセンサを用意する。ロールをシートを巻き取る方向に回転させながら、第１のセンサの出力値と第２のセンサの出力値に基づいてシートの端部を検出する。【選択図】図１１

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、シートの透過率や剛性、坪量などの物性に影響を受け、使用するシートによってはシート先端を誤検出してしまうおそれがある。また、ロールシートを回転する際には、振動などの要因でセンサの出力値が変化し、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、装着されたロールから剥離したシートの端部を確実に検出することが可能なシート給送装置およびプリント装置を提供することである。

そのために本発明は、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、前記ロールの回転軸に対し異なる回転角度に配置されシートの端部を検出するための第１センサおよび第２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、前記第１センサの出力値と前記第２センサの出力値に基づいて、前記ロールの外周から剥離した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、装着されたロールから剥離したシートの端部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。 第１の実施形態で使用するセンサユニットの詳細図である。 ロールの回転位置と光学センサの検出状態を示す図である。 ２つの光学センサの出力値の変化を示す図である。 ２つの光学センサの出力値の変化を示す図である。 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。 第２の実施形態で用い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。 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。 光学センサと振動センサの配置を示す図である。 振動センサと光学センサの出力値の変化を示す図である。 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。

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、センサユニット６、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、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。センサユニット６は、ロールＲの外周面からシート１の先端が剥がれてシート剥離（シート分離）したことを検知する。センサユニット６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、それがセンサユニット６もしくはセンサユニット６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、本実施形態で使用するセンサユニット６の詳細図である。本実施形態のセンサユニット６は、搬送方向の下流側に配置された第１の光学センサ６１と上流側に配置された第２の光学センサ６２の２つの光学センサを備えている。これら２つの光学センサがロールＲの中心に対してなす角Δθは、約１５度に設定されている。夫々の光学センサはＬＥＤ発光部６ｃと受光部６ｄを含み、ＬＥＤ発光部６ｃから発光されロールシートの下向きの表面（ロールにおいて外周面となっていたシート外面であり且つプリント部でプリントされる面）で反射された光を、受光部６ｄが検出する。この際、光学センサ６１、６２とロールシートの距離が短いほど受光部６ｄが受光する光量は多く、センサ６１、６２の出力値は大きくなる。反対に、上記距離が長いほど受光部６ｄが受光する光量は少なく、センサ６１、６２の出力値は小さくなる。

ここで、上記構成の下、ＣＰＵ２０１が第１の光学センサ６１と第２の光学センサ６２それぞれの出力を検出しながらロールＲを時計回り（Ｃ２方向）に回転させた場合を考える。このとき、シート先端Ｆは、センサユニット６上において、第１の光学センサ６１、第２の光学センサ６２の順にこれらセンサの検出位置を通過する。本実施形態では、このときの第１の光学センサ６１と第２の光学センサ６２の検出出力の時間的なずれ（すなわちロールの回転位置の差）を利用して、シート１の先端を検出する。

図８（ａ）〜（ｄ）は、ロールＲの回転位置と第１の光学センサ６１および第２の光学センサ６２の検出状態を示す図である。ロールＲをＣ２方向に回転させるとき、シート１の先端Ｆは分離フラッパー１０の従動コロ１０ａを抜け、アーム部材４の上に落下し、さらに従動回転体８，９の上を通過する。

図８（ａ）は、先端Ｆが分離フラッパー１０に押圧されているときのロールＲの回転位置を示している。このタイミングにおいて、第１の光学センサ６１と第２の光学センサ６２は、シート１から比較的離れた状態となる。すなわち、第１の光学センサ６１の出力値も第２の光学センサ６２の出力値も、同等に低い値を示す。

図８（ｂ）は先端Ｆが分離フラッパー１０の従動コロ１０ａから外れ、アーム部材４の上に落下した回転位置を示している。このタイミングにおいて、第１の光学センサ６１も第２の光学センサ６２も、落下したシート１と近接した状態にある。すなわち、第１の光学センサ６１の出力値も第２の光学センサ６２の出力値も、同等に高い値を示す。

図８（ｃ）は先端Ｆが第１の光学センサ６１と第２の光学センサ６２の間にある回転位置を示している。このタイミングにおいて、第１の光学センサ６１はシート１から離れた状態となり、第２の光学センサ６２はシート１と近接した状態となる。すなわち、第１の光学センサ６１の出力値は低い値を示し、第２の光学センサ６２の出力値は高い値を示す。

図８（ｄ）は、先端Ｆが第２の光学センサ６２を通過した回転位置を示している。このタイミングにおいて、第１の光学センサ６１も第２の光学センサ６２も、再びシート１とは離れた状態となる。すなわち、第１の光学センサ６１の出力値も第２の光学センサ６２の出力値も、同等に低い値を示す。

図９（ａ）および（ｂ）は、図８（ａ）〜（ｄ）のようにロールＲをＣ２方向に回転させた場合の、第１の光学センサ６１および第２の光学センサ６２の出力値の変化を示す図である。横軸は、図９（ａ）および（ｂ）共に、ロールＲの回転位相θを示している。縦軸は、図９（ａ）は第１の光学センサ６１の出力値、図９（ｂ）は第２の光学センサ６２の出力値を示している。

図において、θ＝１２０度近傍は、図８（ａ）のように、シート先端Ｆが分離フラッパー１０に押圧されている状態に相当する。θ＝１５０度近傍は、図８（ｂ）のように、先端Ｆが分離フラッパー１０の従動コロ１０ａから外れ、アーム部材４の上に落下した状態に相当する。θ＝２１０度近傍は、図８（ｃ）のように、先端Ｆが第１の光学センサ６１と第２の光学センサ６２の間にある状態に相当する。θ＝２２５度近傍は、図８（ｄ）のように、先端Ｆが第２の光学センサ６２を通過した状態に相当する。

そして、夫々のセンサ出力値を所定の閾値ＴによってＨｉｇｈとＬｏｗのいずれかに判定した場合、第１の光学センサ６１も第２の光学センサ６２もその判定値は、θ＝１５０度近傍で略同時にＬｏｗからＨｉｇｈに切り替わる。その後、第１の光学センサ６１の判定値は、θ＝２１０度近傍でＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わるが、このとき第２の光学センサ６２の判定値はＨｉｇｈのままである。更にΔθ＝１５度ほどロールＲが回転したθ＝２２５度において、第２の光学センサ６２の判定値もＬｏｗに切り替わり、その後は第１の光学センサ６１の判定値も第２の光学センサ６２の判定値もＬｏｗで安定する。

本実施形態のＣＰＵ２０１は、第１の光学センサ６１と第２の光学センサ６２の判定値の切り替えが上記のような順番で確認された場合のみに、シート先端Ｆを検出したと判断する。言い換えると、ＣＰＵ２０１は、たとえ出力値の変動が確認されたとしても、判定値の切り替えが上記のような順番で確認されない場合は、シート先端Ｆを検出したとは判断しない。

例えば、図９（ａ）および（ｂ）では、シート先端Ｆが従動回転体８を通過するタイミングに相当するθ＝３３０度近傍において、第１の光学センサ６１と第２の光学センサ６２の出力値が、振動に伴って上昇している箇所がある。しかし、この場合にはいずれの出力値も閾値Ｔを超えておらず、判定値はＬｏｗが維持されているため、ＣＰＵ２０１はシート先端Ｆが検出されたとは判断しない。

但し、シート１の坪量が大きかったり剛性が強かったりすると上記の振動も大きくなり、第１の光学センサ６１と第２の光学センサ６２の出力値が、図１０（ａ）および（ｂ）のように閾値Ｔを超えてしまう場合もある。しかしこの場合も、第１の光学センサ６１と第２の光学センサ６２の判定値は、略同時にＨｉｇｈとＬｏｗの間で切り替わるため、ＣＰＵ２０１はシート先端Ｆを検出したとは判断しない。また、第１の光学センサ６１と第２の光学センサ６２の判定値において、ＨｉｇｈとＬｏｗが切り替わる回転角度の差すなわち相対角度がΔθ＝１５度から大きく外れているような場合も、ＣＰＵ２０１はシート先端Ｆを検出したとは判断しない。

図１１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、第１の光学センサ６１および第２の光学センサ６２の出力検出を開始する。すなわち、第１の光学センサ６１および第２の光学センサ６２の出力値を取得する処理と、これらを閾値Ｔと比較する処理と、出力値が閾値Ｔよりも大きい場合はＨｉｇｈ小さい場合はＬｏｗと判定する処理を繰り返し実行する。

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図の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、第１の光学センサ６１の判定結果および第２の光学センサ６２の判定結果がともにＬｏｗからＨｉｇｈに切り替わったか否かを判断する。Ｎｏの場合はステップＳ１０４に進み、ステップＳ１０２でロール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。まだ超えていない場合はステップＳ１０３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Ｓ１０３においてＹｅｓの場合、ＣＰＵはステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０５において、ＣＰＵ２０１は、第１の光学センサ６１の判定結果がＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わり、且つ第２の光学センサ６２の判定結果がＨｉｇｈを維持しているか否かを判断する。Ｎｏの場合はステップＳ１０６に進み、ステップＳ１０２でロール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。まだ超えていない場合はステップＳ１０５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Ｓ１０５においてＹｅｓの場合、ＣＰＵはステップＳ１０７に進み、ロールＲが更にΔθ＝１５度以上回転するまで待機し、その後ステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０８において、ＣＰＵ２０１は、第１の光学センサ６１の判定結果がＬｏｗを維持し、且つ第２の光学センサ６２の判定結果がＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わっているか否かを判断する。Ｙｅｓの場合、ＣＰＵはステップＳ１０９に進み、シート先端Ｆを検出したと判断し、現在の回転角度をＲＡＭ２０３に記憶する。そして、ステップＳ１１０に進み、ロールＲの回転を停止する。

更にＣＰＵ２０１はステップＳ１１１に進み、ロールＲを順方向（図の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図のＣ１方向に一定量だけ回転させる。

一方、ステップＳ１０４、Ｓ１０６において回転角度が３６０度（一周）を超えたと判断した場合、またステップＳ１０８の判断処理おいてＮｏの場合、ＣＰＵ２０１はステップＳ１１２に進み、エラー処理を行う。具体的には、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。

なお、Ｓ１０４、Ｓ１０６において回転角度３６０度を閾値としているが、ロール紙が弛んでいる場合などを考慮して、３６０度を超える閾値を設定しても良い。ただし、あまり回転角度の閾値を大きくするとエラー検出の判定まで時間を要するので現実には閾値の上限は７２０度（二周）にするのが望ましい。つまり、回転角度の閾値は３６０度以上且つ７２０度以下の範囲内で設定するのが好ましい。
の範囲内で設定するのが好ましい。

以上説明した本実施形態によれば、２つの光学センサをロールＲの回転方向に所定量だけずらして配置する。そして、シート先端Ｆがこれら２つの光学センサを順番に通過する際に、上記２つの光学センサの出力値において上記所定量に相応する特徴的なずれが検出された場合にのみ、ＣＰＵ２０１はシート先端Ｆを検出したとみなしている。

このため、振動などの影響によって光学センサの出力値が変動しても、これをシート先端Ｆが検出されたと誤検出するのを抑制することができる。結果、装着されたロールＲの先端を確実に且つ短時間で検出することが可能となる。

（第２の実施形態）
本実施形態においても、基本的に第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。但し、第１の実施形態では、２つの光学センサを用いてシート先端検出処理を行ったが、本実施形態では、光学センサと振動センサを１つずつ用いることにより、シート先端検出処理を実行する。

図１２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１３（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１３（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１４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１４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を通過した可能性があると判断する。

図１５は、本実施形態のプリント装置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。図５と異なる点は、振動センサ１００がＣＰＵ２０１に接続されていることである。振動センサ１００からの出力電圧は、ＡＤポートによってＡＤ変換されＣＰＵ２０１に送信される。

図１６は、本実施形態における光学センサ６０と振動センサ１００の配置を示す図である。ここで、光学センサ６０の仕組みは第１の実施形態で説明した第１の光学センサ６１や第２の光学センサ６２と同等である。ロールＲの中心に対し、光学センサ６０と振動センサ１００がなす角Δαは、本実施形態では約８０度に設定されている。図１６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の位置を通過する。

図１７（ａ）〜（ｃ）は、ロールＲを時計回り（Ｃ２方向）に回転させた場合の、振動センサ１００および光学センサ６０の出力値の変化を示す図である。横軸は、ロールＲの回転角度θを示している。縦軸は、振動センサ１００の出力値と光学センサ６０の出力値を示している。図において、θ＝１８０度近傍は、シート先端Ｆが従動コロ１０ａを通過した位置に相当する。θ＝２４０度近傍は、先端Ｆが光学センサ６０を通過した位置に相当する。

図１７（ａ）は、シート先端Ｆが振動センサ１００および光学センサ６０を通過する場合の出力値を示している。振動センサ１００の出力電圧Ｖが変動した回転位置α１より約Δαだけ回転した回転位置α２で、光学センサ６０の判定値がＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わっている。このような条件が満たされた場合、ＣＰＵ２０１はシート先端Ｆを検出したと判断する。

図１７（ｂ）は、回転位置α１よりも前の回転位置α３で振動センサ１００によって振動が検出された場合を示している。但し、回転位置α３で振動センサ１００の出力値に変動が確認されても、回転位置α３よりΔαだけ回転した回転位置α４の近傍で光学センサ６０の判定値がＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わっていない。このような場合、ＣＰＵ２０１はシート先端Ｆを検出したと判断せず回転位置α３における出力値の変動は無視する。

図１７（ｃ）は、回転位置α１よりも前の回転位置α５で光学センサ６０の判定値がＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わった場合を示している。但し、回転位置α５で光学センサ６０の判定値の切り替わりが確認されても、それよりも前の位置で振動センサ１００の出力変動は確認されていない。このような場合、ＣＰＵ２０１はシート先端Ｆを検出したと判断せず回転位置α５における判定値の切り替えは無視する。

図１８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、光学センサ６０および振動センサ１００の出力検出を開始する。すなわち、光学センサ６０および振動センサ１００の出力値を取得する処理と、これらをそれぞれの閾値と比較する処理と、比較の結果に基づいて判定する処理を繰り返し実行する。

次に、ＣＰＵ２０１はステップＳ２０２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Ｓ２０３において、ＣＰＵ２０１は、振動センサ１００の出力値において上限閾値ＴＡおよび下限閾値ＴＢを超える変動が確認されたか否かを判断する。上限閾値ＴＡおよび下限閾値ＴＢを超える出力電圧の変動が確認された場合、ＣＰＵはステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０４において、ＣＰＵ２０１は、ロールＲが更に（Δα＋５度）回転するまで待機し、その後ステップＳ２０５に進み、光学センサ６０の判定がＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わったか否かを判断する。光学センサ６０の判定がＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わったと判断した場合、ＣＰＵはステップＳ２０６に進む。

ステップＳ２０６において、ＣＰＵ２０１はシート先端Ｆを検出したと判断し、現在の回転角度をＲＡＭ２０３に記憶する。そして、ステップＳ２０７に進み、ロールＲの回転を停止する。

なお、ステップＳ２０４における回転角度をΔαに対し更に５度追加しているのは、部品取り付け時の交差を考慮するためである。すなわち、本実施形態では、振動センサ１００の出力電圧Ｖが変動した回転位置よりΔαだけ回転した回転位置を中心に±５度の範囲で光学センサ６０の判定値がＨｉｇｈからＬｏｗに切り替われば、シート先端Ｆを検出したと判断する。

その後、ＣＰＵ２０１はステップＳ２０８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図のＣ１方向に一定量だけ回転させる。以上で本処理が終了する。

一方、ステップＳ２０３で振動センサ１００の出力値に大きな変動が確認されない場合、およびステップＳ２０５で光学センサ６０の判定がＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わっていない場合、ＣＰＵ２０１はステップＳ２０９に進む。

ステップＳ２０９において、ＣＰＵ２０１はステップＳ２０２でロール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。まだ超えていない場合はステップＳ２０３に戻り、センサの出力検出と判定を継続する。ステップＳ２０９において、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Ｓ２１０に進み、エラー処理を行って本処理を終了する。具体的には、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。

なお、Ｓ２０９において回転角度３６０度を閾値としているが、上述したように回転角度の閾値は３６０度を超える閾値としてもよく、３６０度以上且つ７２０度以下の範囲内で設定するのが好ましい。

以上説明した本実施形態によれば、光学センサ６０と振動センサ１００をロールＲの回転方向に所定量だけずらして配置する。そして、シート先端Ｆがこれら２つのセンサを順番に通過する際に、上記２つのセンサの出力値において上記所定量に相応する特徴的なずれが検出された場合にのみ、ＣＰＵ２０１はシート先端Ｆを検出したとみなしている。このため、振動などの影響によってこれらセンサの出力値が変動しても、これをシート先端Ｆが検出されたと誤検出するのを抑制することができる。結果、装着されたロールＲの先端を確実に且つ短時間で検出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、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 (9)

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、
   前記ロールの回転軸に対し異なる回転角度に配置されシートの端部を検出するための第１センサおよび第２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、前記第１センサの出力値と前記第２センサの出力値に基づいて、前記ロールの外周から剥離した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. 前記検出手段は、前記第１センサの出力値が変化するときの前記ロールの回転位置と、前記第２センサの出力値が変化するときの前記ロールの回転位置の相対角度が、前記ロールの回転軸に対し前記第１センサと前記第２センサが成す角度に相応する場合、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に記載のシート供給装置。
3. 前記第１センサおよび前記第２センサは、前記シートからの距離に応じて出力値が変化する光学センサであ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. 前記第１センサおよび前記第２センサは、前記ロールよりも下方に配置され、
   前記検出手段は、前記ロールから分離した前記シートの端部が前記第１センサおよび前記第２センサの検出位置を通過するときの前記第１センサおよび前記第２センサの出力値の変化に基づいて、前記シートの端部を検出することを特徴とする請求項３に記載のシート供給装置。
5. 前記第１センサは前記ロールの表面に当接する部材に取り付けられた振動センサであり、前記第２センサは前記シートからの距離に応じて出力値が変化する光学センサであ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。
6. 前記第１センサは、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分離フラッパーに取り付けられ、
   前記第２センサは、前記ロールよりも下方に配置され、
   前記検出手段は、前記シートの先端が前記分離フラッパーを通過する際の振動に伴う前記第１センサの出力値の変化と、前記ロールから分離した前記シートの端部が前記第２センサの検出位置を通過するときの前記第２センサの出力値の変化に基づいて、前記シートの端部を検出することを特徴とする請求項５に記載のシート供給装置。
7. 前記検出手段が前記シートの端部を検出した回転角度で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、前記検出手段が検出した前記シートの端部を先頭にして、前記連続シートを送り出すことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のシート供給装置。
8. 前記第２方向への回転角度が３６０度以上且つ７２０度以下の範囲内で設定される所定量を超えても、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。
9. 請求項１から８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送り出された前記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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