JP2021088451A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 表面に画像が記録されたシートの裏面に画像を記録するときに、シートを正常に供給できる記録装置を提供する。【解決手段】 本発明の記録装置は、ロール状に巻回されたシートを保持する保持部と、前記保持部で保持されたシートを正方向と逆方向とに回転させる駆動手段と、シートまでの距離に基づく出力値を取得するセンサと、前記保持部から供給されたシートに画像を記録する記録ヘッドと、を備え、画像が第１面に記録されたシートの裏側の第２面に前記記録ヘッドによって画像を記録する記録装置であって、前記駆動手段によって第１面に画像が記録されたシートを前記逆方向に回転させながら前記センサで出力値を取得し、当該出力値が第１の閾値を越えた後から当該第１の閾値より小さくなる範囲における第１の特徴点と、前記第１の特徴点より前の第２の特徴とを算出し、当該算出結果に基づいてシートの供給を行うことを特徴とする。【選択図】 図１３

Description

本発明は、ロール状に巻回されたシートを供給する供給装置を備える記録装置に関するものである。

特許文献１には、ロール状に巻回されたシートを供給する供給装置を上段と下段に備えた記録装置が開示されている。この記録装置では、表面に画像が記録されたシートを供給装置で供給してシートの裏面に画像を記録する両面印刷が可能である。両面印刷を行う際には、一方の供給装置から供給されたシートの表面に画像を記録し、記録が行われたシートを他方の供給装置で巻き取る。その後、巻き取ったシートを再び供給して、シートの裏面に画像を記録することができる。

特開２０１８−１４９７１７号公報

特許文献１のように表面に画像が記録されたシートの裏面に画像を記録するとき、シートにはカールが生じることがある。カールが生じている状態のシートを供給すると、搬送経路や記録ヘッドに衝突してシートが適切に供給されないことがある。カールの大きさはシートの種類や周囲環境によって変化する。本発明は、表面に画像が記録されたシートの裏面に画像を記録するときに、シートを正常に供給できる記録装置を提供することを目的とする。

本発明の記録装置は、ロール状に巻回されたシートを保持する保持部と、前記保持部で保持されたシートを正方向と逆方向とに回転させる駆動手段と、前記保持部で保持されたシートの重力方向の下側に配され、シートまでの距離に基づく出力値を取得するセンサと、前記駆動手段がシートを前記正方向に回転させて前記保持部から供給されたシートに画像を記録する記録ヘッドと、を備え、画像が第１面に記録されたシートの裏側の第２面に前記記録ヘッドによって画像を記録する記録装置であって、前記駆動手段によって第１面に画像が記録されたシートを前記逆方向に回転させながら前記センサで出力値を取得し、当該出力値が第１の閾値を越えた後から当該第１の閾値より小さくなる範囲における第１の特徴点と、前記第１の特徴点より前の第２の特徴とを算出し、当該算出結果に基づいてシートの供給を行うことを特徴とする。

本発明によれば、表面に画像が記録されたシートの裏面に画像を記録するときに、シートを正常に供給できる記録装置を提供することができる。

記録装置の斜視図である。 記録装置の要部の概略断面図である。 スプール部材の構造を示す図である。 記録装置が備える制御系の構成例を示すブロック図である。 ロールシートＲが装着されているシート供給装置の断面図である。 距離センサの周辺部分を拡大した図である。 距離センサの出力値の経時変化を示すグラフ及びシート供給装置の断面図である。 シートを搬送経路に自動供給するための処理を示すフローチャートである。 内巻き方法によるシートの巻き取りの状態を示す図である。 内巻き方法および外巻き方法による固定を示す図である。 両面印刷モードの記録処理を示すフローチャートである。 記録処理を実行している状態の記録装置の断面図である。 裏面供給の際のカール状態を判定する処理を示すフローチャートである。 裏面供給の際のシート先端部の状態を示すシート供給装置の断面図である。 ロールシートを逆方向に回転させた際の距離センサの出力値を示す図である。 シートを供給する際の記録ヘッドの位置を示す図である。

（記録装置）
本発明を適用した記録装置について説明する。本実施形態においては、記録装置としてインクジェット方式のプリンタを例示している。なお、記録装置は、スキャナ、コピー、ファックス等のプリント以外の複数の機能をさらに有する装置（ＭＦＰ）であっても良いし、プリント機能のみの単機能の装置（ＳＦＰ）であっても良い。また、記録装置の記録方式はインクジェット方式に限定されず、例えば電子写真方式であっても良い。なお、ここでプリントとは、インク等の記録剤を用いて、紙等のシート上に画像を記録する処理である。

図１〜図４を用いて記録装置について説明をする。図１は、記録装置１００の斜視図、図２は、記録装置の要部の概略断面図、図３は、スプール部材２の構造である。また図４は、記録装置１００が備える制御系の構成例を示すブロック図である。記録装置１００は、２台のシート供給装置２００を備えている。シート供給装置は、シートＳが巻芯にロール状に巻回されたロールシートＲを保持できる。それらのロールシートＲから選択的に供給されたシートＳに画像が記録される。なお、記録装置１００が備えるシート供給装置２００の数は１台でも３台以上でもよい。また、シート供給装置２００は、シートの巻き取りが可能な巻取装置としても使用できる。操作パネル２８は、ユーザからの各種操作を受け付けるインターフェースモジュールである。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、記録装置１００に対する各種設定を行うことができる。記録装置１００に対する各種設定とは例えば、シートＳのサイズや種類を登録する設定や、記録装置１００をオンライン状態にするか否かの設定、動作モードの切り替えの設定等である。

シート供給装置２００によってロールシートＲから供給されたシートＳは、シート搬送部３００によって、記録を実行するための記録部４００に搬送される。記録部４００は、インクジェット方式による記録ヘッド１８、シートＳを支持するためのプラテン１７で構成される。記録ヘッド１８は、インクジェット方式によってインクを吐出させてシートＳに画像を記録する。記録ヘッド１８は、電気熱変換素子やピエゾ素子などの吐出エネルギー発生素子で構成されている。なお、記録方式は電子写真方式であっても良い。

また、本実施形態では、記録部４００による記録方式はシリアルスキャン方式であるものとするが、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、シートＳをプラテン１７に搬送した後、シートＳの搬送方向と交差する方向に記録ヘッド１８を走査してシートＳ上に記録ヘッド１８の幅に相当する画像を記録する。シートＳの所定の距離の搬送と記録ヘッド１８の走査とを繰り返すことによって所望の画像を記録することができる。一方、フルライン方式の場合、記録部４００は、シートＳの搬送方向と交差する方向に延在する長尺な記録ヘッド１８を利用する。シートＳを連続的に搬送しつつ記録ヘッド１８にインクを吐出させることで画像を記録する。画像が記録されたシートＳは、引き続き搬送が行われることでシート排出口を通り抜けたのち、自重で下側に垂れ下がることになる。その後、画像が記録された領域の後端側をカッタ２０が切断する。画像が記録されたシートＳは切断されることによってシート排出口の下方に落下する。カバー４２は、落下するシートＳが再びシート供給装置２００に戻ることを防止する。

シート供給装置２００には、駆動部３、アーム部材４、距離センサ６、揺動部材７、従動回転体（８，９）、分離フラッパー１０、およびフラッパー回転軸１１が備えられている。ロールシートＲは、中空穴部に軸形状のスプール部材２が挿入されている。スプール部材２がロール駆動モータ３３によって矢印Ｃ１，Ｃ２方向に回転駆動される。これにより、ロールシートＲは、その中心部が保持されて、矢印Ｃ１，Ｃ２方向に回転する。なお、Ｃ１方向とは、シートＳを記録ヘッド１８に供給する正方向である。Ｃ２方向は、シートＳを記録ヘッド１８に供給する方向と逆方向である。

搬送部３００は、搬送ガイド１２、搬送ローラ１４、ニップローラ１５で構成される。搬送ガイド１２は、シート供給装置２００から供給されるシートＳを記録部４００に導くための経路を構成するガイドである。搬送ガイド１２がシートＳの下面を、分離フラッパー１０がシートＳの上面をガイドする。搬送ローラ１４は、搬送ローラ駆動モータ３５によって、矢印Ｄ１，Ｄ２方向に回転する。また、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る。なお、搬送ローラ１４は、シートセンサ１６がシートＳの先端を検知したときに回転される。搬送ローラ１４によるシートＳの搬送速度は、ロールシートＲの回転によるシートＳの供給速度よりも高く設定されており、シートＳにバックテンションが与えられる。このような形態とすることで、シートＳの弛みを防止することができる。

記録部４００のプラテン１７は、吸引ファン１９により吸引穴１７ａを通して発生させた負圧によって、シートＳの裏面を吸着する。これにより、シートＳがプラテン１７上を沿うように搬送されるため、記録ヘッド１８による高精度な記録を実現することができる。記録ヘッド１８には反射型の光センサ１０３（図１６）が搭載されている。記録ヘッド１８をシートの幅の領域を超えるように移動させながら光センサ１０３の値を測定することでシート幅を測定することができる。また、シート上に記録ヘッド１８を位置させた状態でシートを搬送方向に移動させることによって、シートの先端の位置を特定することができる。シートの端部およびシートの先端の位置を測定することで、記録の位置を正確に制御することができる。

ここで、ロールシートＲを保持するスプール部材２について説明をする。スプール部材２は、スプール軸２１、摩擦部材２２、基準側スプールフランジ２３、非基準側スプールフランジ２４、およびスプールギヤ２５を含む。スプール軸２１の一端に、基準側スプールフランジ２３が設けられ、その他端に、スプール軸２１を回転させるためのスプールギヤ２５が取り付けられている。基準側スプールフランジ２３と非基準側スプールフランジ２４にはそれぞれ摩擦部材２２が備えられている。ロールシートＲがスプール部材２に装着されると図３（ｂ）のようになる。スプール部材２の両端部は、スプールホルダ３１に装着される（図３（ｃ））。スプール部材２とスプールホルダ３１でロールシートＲを保持する保持部が構成されている。なお、スプール部材２に巻芯２７を取り付けるとシートＲを巻き取ることができる。

スプールホルダ３１は、シート供給装置２００におけるスプール軸２１の両端部のそれぞれに対応する位置に設けられている。スプールホルダ３１の内面はＵ字状である。スプール部材２がスプールホルダ３１に装着された状態において、スプールギヤ２５は、シート供給装置２００側の駆動ギヤ３０を介して、ロール駆動モータ３３に接続される。ロール駆動モータ３３によって、スプール部材２と共にロールシートＲを正方向または逆方向に回転することができる。ロールセンサ３２は、スプール部材２がシート供給装置の取り付け位置に装着されていることを検知できる。また、回転量センサ３６は、スプール部材２、つまりロールシートＲの回転角度を検出することができる。回転量センサ３６は、ロールシートＲの回転角度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。

制御部２０１は、ＲＯＭ２０４に記憶された制御プラグラムにしたがって、シート供給装置２００、シート搬送部３００、および記録部４００を含む記録装置１００の各部を制御する。制御部２０１には、操作パネル２８に対するユーザ操作に基づく種々の設定情報等が入力インターフェイス２０２を介して入力されるため、制御部２０１は、入力されたそれらの情報をＲＡＭ２０３に保存する。また、制御部２０１は、ＲＡＭ２０３に保存されている情報を適宜読み出して、読み出した情報を各種処理に用いる。制御部２０１は、距離センサ６、シートセンサ１６、ロールセンサ３２、回転量センサ３６から信号が入力される。制御部２０１は、取得した信号に基づいて加圧駆動モータ３４、搬送ローラ駆動モータ３５、ロール駆動モータ３３の制御を行う。

また、記録装置１００には、シートセンサ１６から搬送ローラ１４、記録ヘッド１８、カッタ２０までのそれぞれの距離や、それらの間の搬送距離等が予め設定されている。

（供給装置）
図５は、ロールシートＲが装着されている状態のシート供給装置２００の断面図である。本実施形態では、上段と下段のシート供給装置２００は同一の構成である。また、シート供給装置２００は、シートを自動で搬送路に供給する自動供給機能を備えている。

搬送ガイド１２には、回転軸５によって、アーム部材４が矢印Ａ１，Ａ２方向に回動可能に取り付けられている。アーム部材４の上部には、ロールシートＲから供給されるシートＳの下面をガイドするガイド部４ｂ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が介在している。そのため、加圧駆動モータ３４によって回転カム３ａが回転するとアーム部材４を矢印Ａ１方向に押圧する力が変化する。また、回転カム３ａの平面部分３ａ―３がねじりコイルばね３ｃと接したときには、アーム部材４を矢印Ａ１方向に押圧する押圧力が解除される。

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、ロールシートＲの周方向に沿って位置する第１および第２の従動回転体（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、ロールシート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シート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。

記録装置１００の本体には、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方向に回動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シートＲを軽く押圧する構成となっている。分離フラッパー１０におけるロールシートＲとの接触部分には、押圧力がロールシートＲ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。分離フラッパー１０がロールシートＲを押圧している状態でロールシートＲがＣ１方向に回転することで、ロールシートＲのシートＳの先端が、分離フラッパー１０の先端の分離部１０ｂに引っ掛かることになる。これにより、ロールシートＲからシートＳの先端が分離される。また、分離部１０ｂは、ロールシートＲからシートＳの先端が分離されやすくなるように、ロールシートＲの表面に極力近い位置まで延在している。

シートＳは、従動回転体（８，９）の上を通ってロールシートＲから供給され、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との間の経路を通して供給される。これにより、シートＳの自重を利用して、シートＳをスムーズに供給することができる。また、ロールシートＲのロール外径に応じて、従動回転体（８，９）とガイド部４ｂが回動することにより、ロールシートＲの外径に拘らず、シートＳを確実に供給することができる。また、ロールシートＲから供給されたシートＳは、分離フラッパー１０の下面１０ｃの下方を通過してから、搬送ガイド１２の下面１２ａの下方を通過することになる。したがって、シートＳが自動供給されるためには、シートＳの先端を適切な位置に配置する必要がある。

距離センサ６は、シートＳの先端の位置を検出するための反射型の光学センサである。図６は、図５の断面図の距離センサ６周辺部分を拡大した図である。距離センサ６には、ＬＥＤ発光部６ｃと受光部６ｄが内蔵されており、ＬＥＤ発光部６ｃからロールシートＲへ向けて照射されたＬＥＤ光がロールシートＲ表面で反射し、受光部６ｄに入射する。これにより、距離センサ６は、受光部６ｄに入射した光に応じた出力値を出力する。ＬＥＤ発光部６ｃからロールシートＲへ向けて照射されて受光部６ｄに入射する光は、入射までに通った経路が長ければ長いほど減衰する。すなわち、距離センサ６によって出力される出力値は、距離センサ６からロールシートＲ表面までの距離（図中、点線の矢印の距離）が長いほど小さくなり、距離が短いほど大きくなる。ロールシートＲからシートＳの先端が分離すると、シートＳの先端は自重で距離センサ６方向に垂れ下がる。すなわち、距離センサ６からロールシートＲ表面までの距離が短くなり、距離センサ６によって出力される出力値が大きくなる。その結果、シートＳの先端があることを検知できる。なお、距離センサ６は、距離センサ６とロールシートＲまでの距離によって出力値が変化する形態であれば超音波センサ、静電容量センサなどであってもよい。

図７（ａ）は、距離センサ６によって出力される出力値の経時変化を示すグラフである。グラフの縦軸が距離センサ６によって出力される出力値であり、横軸が時間経過に伴って逆方向（Ｃ２）に回転するロールシートＲの回転角度である。

本実施形態では、閾値ＴＨを超えた出力値をレベルＨとし、閾値ＴＨを超えていない出力値をレベルＬとする。閾値ＴＨは、あらかじめ設定されている値であり、記録装置１００本体あるいは距離センサ６内部の不揮発性メモリに保存されている。閾値ＴＨは、（Ｈ０＋Ｌ０）／２として設定されている。Ｌ０は、シートＳの先端が従動回転体８と距離センサ６の間に位置する状態における出力値である。また、Ｈ０は、シートＳの先端が距離センサ６の真上に位置する状態における出力値である。

シートＳの先端が分離フラッパーの従動コロ１０ａを通過したことによってアーム部材４の上に自重落下すると、シートＳの先端からロールシートＲ表面までの距離が短くなるため、出力値がレベルＬからレベルＨに変化する。図７（ａ）の例では、レベルＨに変化した１７０度において、シートの先端がアーム部材４の上に自重落下したことがわかる。また、出力値がレベルＬからレベルＨに変化した後にもロールシートＲのＣ２方向への回転が継続されて行われると、図７（ｃ）に示すように、シートＳの先端が距離センサ６の上を通過することになる。その場合、距離センサ６は再びロールシートＲの表面からの反射を受光することになるため出力値はレベルＨからレベルＬへと変化する。シートＳの先端が距離センサ６の上を通過した後は少なくとも、シートの先端が従動回転体９を通過するまで出力値はレベルＬが維持される。距離センサ６から従動回転体９までの角度がθ´である。

図８は、シートＳを自動供給するための処理を示すフローチャートである。この処理は、スプール部材２がシート供給装置２００に装着されたことがロールセンサ３２によって検知された場合に開始されるものとする。なお、操作パネル２８を介してユーザから自動供給機能の実行が指示された場合等に開始されてもいい。

Ｓ６０１工程において、制御部２０１は、距離センサ６によって得られる出力値の取得を開始する。

Ｓ６０２工程において、制御部２０１は、ロール駆動モータ３３の回転を開始することにより、スプール部材２の逆方向（Ｃ２）への回転を開始させる。

Ｓ６０３工程において、制御部２０１は、距離センサ６によって得られる出力値が、レベルＬからレベルＨに変化した後、さらにレベルＨからレベルＬに変化したことを判定する。制御部２０１は、レベルＬに変化した場合はＳ６０６工程に進む。変化しなかった場合はＳ６０４工程に進む。

Ｓ６０６工程において、制御部２０１は、距離センサ６によって得られる出力値がレベルＨからレベルＬに変化した後、スプール部材２を所定の回転角度Ａ以上、Ｃ２方向へ回転させても距離センサ６によって得られる出力値がレベルＬで維持されたことを判定する。所定の回転角度Ａはスプール部材２の中心を軸としたときに距離センサ６と従動回転体９がなす角に相当する角度θ´を元に設定される角度である。本実施形態では所定の回転角度Ａ＝θ´／２である。制御部２０１は、所定の回転角度以上を維持した場合はＳ６０７工程に進む。維持できなかった場合は、Ｓ６０４工程に進む。維持できた場合はシートＳの先端を特定できたことになる。なお、維持できなかった場合とは、ロールシートＲから分離されているシートＳが波打った形状となっているケースである。

Ｓ６０４工程において、制御部２０１は、スプール部材２を所定の角度以上または所定の時間以上回転させたか否かを判定する。条件を満たす場合は、Ｓ６０５工程に進み、条件を満たさない場合はＳ６０３工程に戻る。

Ｓ６０５工程において、制御部２０１は、エラー処理を実行する。エラー処理として、シートＳの先端を手動で配置するようにユーザを促すための画面を操作パネル２８に表示する。その後処理を終了する。

Ｓ６０７工程において、制御部２０１は、特定したシートＳの先端を適切な位置に移動させる。その後、制御部２０１は、スプール部材２の回転を停止する。Ｓ６０６工程において、距離センサ６によって得られる出力値がレベルＨからレベルＬに変化したタイミングが、シートＳの先端が距離センサ６の上を通過したタイミングである。シートＳの先端は、距離センサ６付近に配置する。

Ｓ６０８工程において、制御部２０１は、ロール駆動モータ３３の回転を開始することにより、スプール部材２の搬送方向への回転（Ｃ１）を開始させる。シートＳの先端は、アーム部材４上にあるため、スプール部材２がＣ１方向に回転することで、シートＳの先端は、アーム部材４に沿って移動する。スプール部材２をＣ１方向に回転させ続けることで、シートＳの先端がシートセンサ１６の上を通過する。制御部２０１は、シートセンサ１６によってシートＳを検知した場合に、搬送ローラ駆動用モータ３５によって搬送ローラ１４を矢印Ｄ１方向（正方向）に回転させる。この結果、シートＳを記録部４００まで搬送できる。

（シートの巻取方法）
記録装置１００は、画像が記録されたシートを２台のシート供給装置２００のうち一方に巻き取ることができる。この時に用いられる巻取方法として、内巻き方法と外巻き方法とがある。以下でそれらの方法について説明する。なお、本実施形態では、スプール部材２を巻芯２７に挿入しているが、スプール部材２に直接巻き付ける形態であっても良い。その場合は、スプール部材２が巻芯２７として扱われる。

図９は、内巻き方法によって巻芯２７にシートＳを巻き取る状態である。内巻き方法とは、シートＳにおける画像が記録された面が内側になるようにシートＳを巻き取る方法である。つまりシートＳの画像が記録された面が巻芯２７に接する。一方、外巻き方法とは、シートＳにおける画像が記録された面が外側になるようにシートＳを巻き取る方法である。ここでは、上段のシート供給装置２００ａでシートＳを供給し、下段のシート供給装置２００ｂでシートＳを巻き取る。

画像が記録されたシートＳがシート排出口を通り抜けると、シートＳは自重で下側に垂れ下がる。ユーザは垂れ下がったシートＳの先端辺を巻芯２７の軸と並行になるよう巻芯２７に固定する。こうすることによって、シートＳを歪みなく巻き取ることができる。図１０にシートＳの先端部Ｓａの固定方法を示す。図１０（ａ）は、シートＳを内巻き方法で巻き取るための固定方法を示す図である。シートＳの画像が記録された面が巻芯２７の表面に接するように、シートＳを巻芯２７にテープ５１等の接着部材で固定する。この状態で、スプール部材２がＣ２方向に回転することで、巻芯２７にシートＳが内巻きで巻き取られる。一方、図１０（ｂ）は、シートＳを外巻き方法で巻き取るための固定方法を示す図である。記録装置１００の本体側に対して外側からシートＳを巻きつけて、巻芯２７にシートＳをテープ５１等の接着部材で固定する。この状態で、スプール部材２がＣ１方向に回転することで、巻芯２７にシートＳが外巻きで巻き取られる。なお、巻芯２７にシートＳの先端部をニップする構成を設け、シートＳの先端部を固定しても良い。

（動作モード）
記録装置１００の各動作モードについて説明する。記録装置１００が動作可能な動作モードは、片面印刷モードと、片面巻取印刷モード、両面印刷モードである。片面印刷モードは、上段もしくは下段のシート供給装置２００から供給されたシートＳの第１面（表面）に対して記録を行うように記録装置１００を動作させる。その後、記録されたシートＳをスプール部材２に巻き取らせることなくシートＳを排出する。片面巻取印刷モードは、上段もしくは下段のシート供給装置２００から供給されたシートＳの第１面（表面）に対して記録を行うように記録装置１００を動作させる。その後、記録されたシートＳを他方のシート供給装置２００に巻取る。両面印刷モードは、上段もしくは下段のシート供給装置２００から供給されたシートＳの第１面（表面）に対して記録を行うように記録装置１００を動作させる。その後、記録されたシートＳを他方のシート供給装置２００に巻取る。さらに、巻き取ったシートＳを再度供給してシートＳの第１面の裏側の面である第２面（裏面）に対して記録を行う。

各動作モードは、例えば、操作パネル２８を介してユーザ操作が受け付けられることで記録装置１００に設定される。なお、本実施形態では、記録装置１００の電源がＯＮになった直後の初期化状態では、記録装置１００には片面印刷モードが設定されている。そのため、ユーザは、片面印刷モード以外の動作モードで記録装置１００を動作させたい場合は、操作パネル２８を操作して動作モードを設定する。なお、記録ジョブに動作モードの指示がある場合、その指示に基づいて動作モードを選択しても良い。片面巻取印刷モードの場合には内巻き方向および外巻き方向の何れでも良い。一方、両面印刷モードの場合には、シートＳを記録ヘッドの記録ヘッド１８と対向させる必要があるため内巻き方法で巻き取る。

（両面印刷モード）
ここで両面印刷モードについて説明をする。図１１は、両面印刷モードの処理を示すフローチャートである。また、両面印刷モードにおけるシートの状態を図１２に示す。ここでは、まず上段のシート供給装置２００ａでシートＳの供給を行いシートの第１面（表面）に画像を記録する。次に、下段のシート供給装置２００ｂで画像が記録されたシートＳを内巻き方法で巻き取る。その後、下段のシート供給装置２００ｂからシートＳを供給して、シートＳの第２面（裏面）に画像を記録する。

Ｓ１４０１工程において、制御部２０１は、シートＳの搬送指示を外部装置２９による記録ジョブまたは操作パネル２８から受け取る。

Ｓ１４０２工程において、制御部２０１は、上段のシート供給装置２００ａのロールセンサ３２によって、スプール部材２の取り付け位置にスプール部材２が装着されているかを判定する。装着されている場合はＳ１４０４工程に進み、装着されていない場合はＳ１４０３工程に進む。

Ｓ１４０３工程において、スプール部材２が確認されなかったため制御部２０１は、上段のシート供給装置２００ａにロールシートＲの装着を促す表示を操作パネル等に表示させる。その後Ｓ１４０２工程に進む。

Ｓ１４０４工程において、制御部２０１は下段のシート供給装置２００ｂのロールセンサ３２によって、スプール部材２が装着されているかを判定する。スプール部材２が装着されている場合はＳ１４０６工程に進み、装着されていない場合はＳ１４０５工程に進む。

Ｓ１４０５工程において、スプール部材２が確認されなかったため制御部２０１は、下段のシート供給装置２００ａにスプール部材２の装着を促す表示を操作パネル等に表示させる。その後Ｓ１４０４工程に進む。

Ｓ１４０６工程において、制御部２０１は、下段のシート供給装置２００ｂのアーム部材４を巻芯２７から離間するポジションに移動させる。この状態の記録装置１００の断面図を、図１２（ａ）に示す。

Ｓ１４０７工程において、制御部２０１は、シートＳの先端が下段のシート供給装置２００ｂに到達するようにシートＳを搬送する。このとき、制御部２０１は、下段の巻芯２７にシートＳの先端を内巻き方法のための固定方法で固定するようユーザに指示するための画面を操作パネル２８に表示しても良い。ユーザは、排出口から排出された画像の記録されていないシートＳを内巻き方法のための固定方法で固定する。シートＳが内巻き方法のための固定方法で下段の巻芯２７に固定されている状態を、図１２（ｂ）に示す。

Ｓ１４０８工程において、ユーザはシートＳの先端の固定が完了したことを操作パネル２８から入力する。

Ｓ１４０９工程において、制御部２０１は、両面印刷の指示を受け付ける。

Ｓ１４１０工程において、内巻き検知を行う。ユーザが内巻き方法の固定でシートを下段のシート供給装置２００ｂで装着していることを確認するためである。内巻き検知はシートＳの固定状態をセンサ（不図示）で測定しても良いし、スプール部材２を回転させたときのバックテンションを検出しても良い。内巻き方法の固定である場合は、Ｓ１４１２工程に進み、内巻き方法の固定でない場合は、Ｓ１４１１工程に進む。

Ｓ１４１１工程において、制御部２０１は、内巻き方法のための固定でシートＳの先端を下段の巻芯２７に固定するようユーザに指示する。その後、Ｓ１４１０工程に戻る。なお、両面印刷をキャンセルするための入力をしても良い。この場合、制御部２０１は、両面印刷を実行せずに処理を終了する。

Ｓ１４１２工程において、制御部２０１は、記録部４００による記録を実行する前にシートＳを所定の長さＬＰだけ搬送させ、下段のシート供給装置２００ｂのスプール部材２に巻き取らせる。裏面印刷時にはシートＳの搬送方向が表面印刷時と逆になり、下段の巻芯２７に固定されている部分がシートＳの後端となるためである。すなわち、シートＳの後端から所定の長さＬＰの領域が、記録部４００まで搬送されないことになる。所定の長さＬＰとは、下段のシート供給装置２００ｂに装着されているスプール部材２からシートＳの切断位置までの長さである。

Ｓ１４１３工程において、制御部２０１は、記録ヘッド１８をキャリッジによって走査しながら、シートＳの表面に記録ヘッド１８の幅に相当する画像を記録する。そして、記録ヘッド１８の幅に相当する距離を搬送ローラ１４で搬送する。搬送に伴って下段のシート供給装置２００ｂのスプール部材２を回転させることで、片面印刷が行われたシートＳを巻芯２７に巻き取ることができる。なお、制御部２０１は、記録指示に基づいて複数の画像を記録することを指示されている場合、カッタ２０によってシートＳを切断せずに、複数の画像を連続してシートＳの表面に記録する。

なお、ロール駆動モータ３３の駆動に使われるトルクは搬送ローラ駆動用モータ３５駆動に使われるトルクに対して十分低く設定されている。そのため、搬送ローラ１４によるシートＳの搬送とスプール部材２に対するシートＳの巻き取りとが同時に行われてもシートＳの搬送の精度に対する影響はない。記録を行っている状態の記録装置１００の断面図を、図１２（ｃ）に示す。

Ｓ１４１４工程において、制御部２０１は、両面印刷の対象ジョブに対してシートＳの表面の記録がすべて終了したかを判定する。表面の記録がすべて終了していない場合にはＳ１４１３へ遷移し、全ての画像の記録が終了されるまで記録と巻き取りを繰り返す。シートＳの表面に全ての画像の記録が終了するとＳ１４１５工程に進む。

Ｓ１４１５工程において、制御部２０１は、シートＳ上の画像が記録された領域の後端側をカッタ２０の切断位置まで到達させ、カッタ２０によってシートＳを切断させる。

Ｓ１４１６工程において、制御部２０１は、シートＳの切断後にスプール部材２を回転させて、画像が記録されたシートＳを下段の巻芯２７に巻き取る。また、制御部２０１は、上段のロールシートＲから供給されたシートＳを退避させるために、上段のスプール部材２を巻き取り方向（Ｃ２）に回転させる。

Ｓ１４１７工程において、両面印刷モードであることを確認する。両面印刷モードである場合は、Ｓ１４１８工程に進む。

Ｓ１４１８工程において、制御部２０１は、下段のシート供給装置２００ｂのシートのカールの状態を判定する。判定の結果、自動供給が可能と判断できる場合はシートＳを記録部まで搬送する。カールの状態の判定については後述する。

Ｓ１４１９工程において、制御部２０１は、裏面印刷を開始する。制御部２０１は、記録ヘッド１８をキャリッジによって走査しながら、シートＳの裏面（第２面）に記録ヘッド１８の幅に相当する画像を記録する。そして、記録ヘッド１８の幅に相当する距離を搬送ローラ１４で搬送する。この動作を繰り返すことによって裏面に所望の画像を記録する。

Ｓ１４２０工程において、裏面にすべての画像を記録した後に、画像の後端をカッタ２０の切断位置に搬送して、カッタ２０でシートＳを切断する。

Ｓ１４２１工程において、裏面印刷が終了したか判断をする。

以上のように、表面印刷の終了後にカールの状態を判定し、カール状態が供給可能なレベルである場合にのみ裏面の供給を自動で実施する。このためカール状態による供給不良を避けることが可能である。この結果、表面に画像が記録されたシートの裏面に画像を記録するときに、シートを正常に供給できる。

（カールを判定するフローチャート）
ここで、シートのカールの状態を判定する判定方法について図１３を用いて説明をする。また、判定方法の原理について図１４および図１５を用いて説明する。裏面供給において、シートの状態は内巻きで巻かれた状態から供給される。そのためシートは巻方向とは逆方向にカール（逆カール）する。逆カールの状態は、シートの種類、表面印刷時の巻き径、表面印刷時の温湿度環境、表面印刷の記録濃度、表面印刷時からの経過時間などにより変化する。例えば、厚く剛度が高いシート場合、表面印刷時の巻径が小さい場合は、カールが大きくなる。図１４はロールシートＲを逆方向（Ｃ２）に回転させ、ロールシートＲの先端部Ｓａが分離フラッパー１０から離れてアーム部材４に自重で落下した状態である。図１４（ａ）は、カールがあまりない場合、（ｂ）は、カールがある場合、（ｃ）はカールが大きい場合である。カールが大きくなるほどシート先端部Ｓａがアーム部材４を押す。その結果、先端部Ｓａと従動回転体８との間のシートＳがロールシートＲの表面に近づく。つまりカールの大きさによってシート先端部Ｓａと距離センサ６までの距離が変わる。

図１５に、図１４のそれぞれのカールの状態に対応した距離センサ６の出力値の変化を示す。横軸は、ロールシートＲを逆方向（Ｃ２）に回転させた際の回転角度である。回転角度が２１０度付近でロールシートＲの先端部Ｓａが距離センサ６の上を通過する。シート先端部Ｓａが距離センサ６の上を通過したことの判定は図８のフローチャートに基づく。図１５に示すように、先端部Ｓａのカールの状態によってシート先端部Ｓａが距離センサ６を通過する直前の波形に差が生じる。本実施形態では、この波形の差を解析することによってシートの先端部Ｓａのカールの状態の判定を行う。

制御部２０１はシート先端部Ｓａが距離センサ６上を通過した（上述のＨからＬへ変化した）と判定した角度θ（ｐ１）付近におけるもっとも急な傾きＭａｘＡ（絶対値でもよい）を持つ変化点を算出する。傾きＡは、θ（ｐ１＋３０）度からθ（ｐ１−３０）度までの範囲において、ある角度θ（ｎ）に対する出力値ＲｅｆＶ（ｎ）と、θ（ｎ）の１つ前のデータである角度θ（ｎ−１）に対する出力値ＲｅｆＶ（ｎ−１）とから数式１のように算出される。なお、ＲｅｆＶ（ｎ）は角度θ（ｎ）で取得された出力値とするが、移動平均した値であってもよい。変化点は、その範囲における最大の傾きＭａｘ（Ａ）を満たす点である。Ｍａｘ（Ａ）は、図１５において、×を通る一点鎖線で示されている。
数式１
Ａ＝（ＲｅｆＶ（ｎ）−ＲｅｆＶ（ｎ−１））／（θ（ｎ）−θ（ｎ−１））

Ｍａｘ（Ａ）における角度θ（ｍ）の点から、回転角度が小さい方向（図１５のグラフでは左方向で時間的にはｍの前）に対して、数式２のように差分の最大である特徴点Ｐｉｎｆ０を算出する。Ｐｉｎｆ０を算出する範囲は、ｍ〜ｍ−２０である。図１５中では特徴点Ｐｉｎｆ０（角度ｔ）を〇で示す。なお、特徴点Ｐｉｎｆ０はシート先端が距離センサ６の上を通過した際の角度となる。
数式２
Ｐｉｎｆ０＝Ｍａｘ［（ＲｅｆＶ（ｎ＋１）−ＲｅｆＶ（ｎ））−／（ＲｅｆＶ（ｎ）−ＲｅｆＶ（ｎ−１））］

次に、更に回転角度が小さくなる方向（時間的にはＰｉｎｆ０の前）に対して、角度ｔを基準としてｔ−２０までの範囲で数式３のように差分の最大である特徴点Ｐｉｎｆ１を算出する。図１５中では特徴点Ｐｉｎｆ１（角度ｕ）を△で示す。特徴点Ｐｉｎｆ１は、シート先端が距離センサ６の上を通過する前にシートＳが最も距離センサ６に近づいた際の角度となる。
数式３
Ｐｉｎｆ１＝Ｍａｘ［（ＲｅｆＶ（ｎ＋１）−ＲｅｆＶ（ｎ））−（ＲｅｆＶ（ｎ）−ＲｅｆＶ（ｎ−１））］

図１５（ａ）のカールがあまりない場合、シート先端部Ｓａが自重で落下した付近の出力値が最大値となる。また、シート先端が距離センサ６の上を通過する際の出力値と近い値である。一方、図１５（ｂ）のカールがある場合、シート先端部Ｓａが自重で落下した付近の出力値は、シート先端が距離センサ６の上を通過する際の出力値と比較して小さくなる。図１５（ｃ）のカールが大きい場合、シート先端部Ｓａが自重で落下した付近で出力値が大きくなるものの図１５（ｂ）より小さい。その後、シート先端が距離センサ６の上を通過する際に出力値が最大値となる。

次に、Ｐｉｎｆ０とＰｉｎｆ１を結ぶ直線の傾きＢを算出する。
数式４
Ｂ＝（ＲｅｆＶ（ｔ）−ＲｅｆＶ（ｕ））／（θ（ｔ）−θ（ｕ））

上述のようにカールが大きい場合、傾きＢの値は＋方向に大きくなる。一方、カールが小さい場合、傾きＢの値は小さくなる。傾きＢの値を判定に使用することでカール状態の判定を行うことができる。なお、カール状態の判定に関しては、ＰｒｅｆＶ（ｔ）とＰｒｅｆＶ（ｕ）の差分の値をもとに算出しても良いが、シートの種類によってシートからの反射光量が変わるため、規格化して判定を行うことが望ましい。

傾きＢを算出後、算出された傾き角Ｂからにカールの有無を判定する。傾きＢに対するカール判定閾値ＴｈＢは、例えば１０である。なお、図１５（ａ）に示す波形ではＢ＝５でカールが小さいと判定できる。図１５（ｂ）ではＢ＝３０でカールありと判定できる。図１５（ｃ）ではＢ＝３２でカールありと判定できる。

なお、Ｐｉｎｆ０とＰｉｎｆ１の回転角度の差については、シート先端部Ｓａの折れや先端部の局所的な汚れを想定して一定以上の角度を空けることが望ましい。具体的には、巻き取られた径の最大をΦ１８０ｍｍとした場合でロール回転１度ごとにデータを取得していた場合、１データ毎のシート先端部の移動量は約１．６ｍｍである。一方、カールは供給の際の巻き癖が原因で発生するため、そのような短い距離によって大きく変動することはない。そのため、Ｐｉｎｆ０をもとにＰｉｎｆ１の凸検索開始の回転角度をＰｉｎｆ０から所定の角度を空けてから検索しても良い。

なお、カールの判定は、Ｐｉｎｆ０を基準にＰｉｎｆ１の変化量と変化の方向（大きくなる方向に変化しているか、小さくなる方向に変化しているか）によって判定しても良い。

カールがありと判定された場合、カールの大きさについて判定を行う。カールの大きさの判定は、ＲｅｆＶ（ｕ）とＲｅｆＶ（ｔ）の比率で行う。ＲｅｆＶ（ｕ）はシート先端部Ｓａが距離センサ６の上部を通過する前に最もシートと距離センサ６が近づいた箇所での距離センサ６の出力値を示している。カールが大きい場合にはカールの反力によってシートと距離センサ６の距離は遠くなるため、比率が大きい場合にはカールが大きい状態、比率が小さい場合はカールが小さい状態である。比率ＲｅＰの閾値をＲｅＰｔｈ＝１．５と設定した。図１５（ｂ）はＲｅＰ＝１．２５でカールが中程度と判定できる。図１５（ｃ）はＲｅＰ＝１．７２でカールが大きいと判定できる。

ところで、距離センサセンサ６の出力値の変化を正確に得るために発光光量或いは受光感度の調整がなされていることが望ましい。調整のために、所定の発光光量、受光感度を設定した状態でロールシートＲを１回転させながら距離センサ６の出力値を取得し、１周の出力値の全てが所定範囲内に入っているかを確認する。所定範囲外の場合で出力値が飽和している場合には発光光量、受光感度のどちらか一方、あるいは両方を減らすように制御する。また、出力が小さく変化が得られない場合には発光光量、受光感度のどちらか一方、あるいは両方を増加させるように制御し、１周の出力値全てが所定範囲内に入るように設定する。増加させる、あるいは減らす際の値の決め方は、得られた出力値から算出しても良い。ＬＥＤ光源の場合にはＬＥＤに供給する電流量にほぼ比例するように発光光量が変化するため容易に算出可能である。計算で算出しない場合には複数回設定値を変化させながらロールシートＲを回転させて、その出力値を都度モニタリングして所定範囲内に入ることを確認する方法でも良い。また、シートごとに反射特性が異なり、シートセンサの出力もそれによって変化するため、少なくとも先端部を検出する前にシートごとに反射光量調整が実施されることが望ましい。更に、反射特性の違いはシートの種類による違いによる差が大きいため、表面での反射光量調整で得られた値を一時的に保存しておき、裏面の先端検出を実施する前に一時保存されている設定値を設定することで裏面の先端部を検出する際に反射光量の調整を実施するための時間や制御を短縮することができる。

ここで、Ｓ１４１８工程におけるカールの判定フローチャートを図１３に示す。カールの判定方法は、上述の原理に基づいている。

Ｓ１９０１工程において、制御部２０１は距離センサ６の出力値の取得を開始する。

Ｓ１９０２工程において、制御部２０１はロールシートＲを逆方向（Ｃ２）に２回転させる。この際、距離センサ６の出力値はＲＡＭ２０３に逐次保存される。保存されるタイミングはシート供給装置２００に備えられている回転量センサ３６に同期させる。この結果、ロールシートＲの巻径に左右されずに２回転において決まった量のデータを保存できる。ロールシートＲが２回転してデータが保存されると、制御部２０１はロールシートＲの回転を停止させる。

Ｓ１９０３工程において、シートＳの先端を見つけられたかを判定する。判定は上述の図８のフローチャートの処理に基づいている。なお、Ｓ１９０３工程は表面が記録された後の巻き取られたロールシートＲの先端部を検出するための判定である。シートＳの先端を検出した場合は、Ｓ１９０５工程に進む。検出できなかった場合はＳ１９０４工程に進む。

Ｓ１９０４工程において、先端を特定できなかった場合は、シートの状態の確認と手動による供給を促すように操作パネルに表示をする。

Ｓ１９０５工程において、シート先端付近のセンサ変位量解析を行う。センサ変位量解析は上述の原理に基づいたものである。この結果、上述の傾きＢおよび比率ＲｅＰが算出される。

Ｓ１９０６工程において、カールの状態を傾きＢを基に判定する。カールが小さいと判定された場合には、裏面印刷のためＳ１９０７工程に進む。カールありと判定された場合はＳ１９０８工程に進む。

Ｓ１９０７工程において、記録ヘッド１８を計測位置まで移動させる。シートＳを供給する際に記録ヘッド１８に搭載されている光センサ１０３でシートの幅や先端を測定するためである。図１６は記録装置の記録ヘッド１８の構成を示した図である。記録ヘッド１８はキャリッジシャフト１０５に平行に移動するように制御される。計測位置Ｘ２は、記録範囲内である。シートの供給前にあらかじめ記録ヘッド１８を計測位置Ｘ２に移動させることで、光センサ１０３の測定にかかる時間を短縮することができる。

Ｓ１９０８において、制御部２０１は、カールの状態について比率ＲｅＰを基に判定する。算出された比率がＲｅＰｔｈ以下（状態“中”）である場合にはＳ１９０９工程へ進む。

Ｓ１９０９工程において、制御部２０１は記録ヘッド１８を退避位置Ｘ１に退避させる。退避位置Ｘ１は、記録可能範囲外である。シートＳの先端が記録ヘッド１８に衝突しないようにするためである。

Ｓ１９１０工程において、カールの状態が“大”と判定された場合にはユーザに手動で供給するように促す表示を操作パネル２８に表示する。カールによって供給に影響を与える可能性があるためである。

Ｓ１９１１工程において、ロールシートＲを正方向（Ｃ１）に回転させてシートを供給する。これによってＳ１４１８工程を終了する。

なお表面印刷の後に裏面印刷を連続する場合だけでなく、表面印刷の後に片面印刷などの別の記録ジョブを実行してから裏面印刷を実行する場合にも適用できる。また、表面印刷の後に画像が表面に記録されたロールシートＲを記録装置から取り外し、再度ロールシートＲを供給して裏面印刷を実行する場合にも適用できる。

２ スプール
６ 距離センサ
１８ 記録ヘッド
３３ ロール駆動モータ

Claims (10)

1. ロール状に巻回されたシートを保持する保持部と、
   前記保持部で保持されたシートを正方向と逆方向とに回転させる駆動手段と、
   前記保持部で保持されたシートの重力方向の下側に配され、シートまでの距離に基づく出力値を取得するセンサと、
   前記駆動手段がシートを前記正方向に回転させて前記保持部から供給されたシートに画像を記録する記録ヘッドと、を備え、
   画像が第１面に記録されたシートの裏側の第２面に前記記録ヘッドによって画像を記録する記録装置であって、
   前記駆動手段によって第１面に画像が記録されたシートを前記逆方向に回転させながら前記センサで出力値を取得し、当該出力値が第１の閾値を越えた後から当該第１の閾値より小さくなる範囲における第１の特徴点と、前記第１の特徴点より前の第２の特徴とを算出し、算出された結果に基づいてシートの供給を行うことを特徴とする記録装置。
2. 前記第１の特徴点または前記第２の特徴点は、前記保持部に保持されたシートの回転角度に対する前記出力値の差分に基づいて算出されることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記第１の特徴点は、前記範囲において前記出力値が最大値となる点であることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
4. 前記第１の特徴点と前記第２の特徴点との傾きを算出することを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の記録装置。
5. 前記算出した傾きが第２の閾値を越えた場合にシートを供給しない制御をすることを特徴とする請求項４に記載の記録装置。
6. 前記第１の特徴点における第１の出力値と前記第２の特徴点における第２の出力値の比または差を算出することを特徴とする請求項１ないし５の何れか１項に記載の記録装置。
7. 前記比または差が第３の閾値を越えた場合にシートを供給しない制御をすることを特徴とする請求項６に記載の記録装置。
8. シートの外周を重力方向の下側から圧接する圧接体と、
   前記圧接体が配され、回転可能なアームと、を備え、
   前記センサは、前記アームに配されていることを特徴とする請求項１ないし７の何れか１項に記載の記録装置。
9. 前記センサは、発光部と受光部を備える反射型の光学センサであることを特徴とする請求項１ないし８の何れか１項に記載の記録装置。
10. 前記記録ヘッドをシートの幅方向に移動するキャリッジを備え、
    前記第１の特徴点と前記第２の特徴点とに基づいて、前記第２面に画像を記録する際に前記キャリッジによって前記記録ヘッドを移動させることを特徴とする請求項１ないし９の何れか１項に記載の記録装置。

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