JP2023131523A - 給紙装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロール紙先端を検知後に自動的に給紙動作を行うロール給紙装置において、用紙のカール状況や静電気等によって、用紙先端が剥離せず用紙先端を検知できないことを、低コストで防止すること。【解決手段】長尺の用紙が巻かれたロール紙Ｐｒから用紙を供給する給紙装置９０であって、ロール紙Ｐｒの表面の用紙先端の段差を検知可能な検知精度を有するセンサ９３と、ロール紙Ｐｒの円周方向においてセンサ９３とは異なる位置に配置されるコロ９２と、センサ９３とコロ９２とを近傍に配置し、ロール紙Ｐｒの表面に当接するように支持可能な支持部材（アーム９１）と、を備え、センサ９３とコロ９２とは、ロール紙の芯部に向かって配置され、コロ９２とロール紙Ｐｒとの間に周速差を生じさせる機構（例えば、圧解除ソレノイド９８）を設けた。【選択図】図３

Description

本発明は、給紙装置および画像形成装置に関する。

ロール紙を用いる画像形成装置において、ユーザが用紙先端を給紙搬送部に手で挿入すること無く、用紙先端を自動で検知後に給紙動作を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
しかし、用紙のカール状況や静電気によって、用紙先端が剥離せず用紙先端を分離できない場合があった。例えば、特許文献２には、ロール紙先端が内側に強くカールしている場合や、ロール紙自体が静電気を帯びている場合等、ロール紙先端がロール紙に張り付く厳しい条件のロール紙についても、ロール紙先端の分離を行うことができるロール紙分離機構が開示されているが、コストが掛かる構成であり、改善の余地がある。

本発明は、ロール紙先端を検知後に自動的に給紙動作を行うロール給紙装置において、用紙のカール状況や静電気等によって用紙先端が剥離せず用紙先端を分離できないことを、低コストで防止することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明は、長尺の用紙が巻かれたロール紙から前記用紙を供給する給紙装置であって、
前記ロール紙の表面の用紙先端の段差を検知可能な検知精度を有するセンサと、
前記ロール紙の円周方向において前記センサとは異なる位置に配置されるコロと、
前記センサと前記コロとを近傍に配置し、前記ロール紙の表面に当接するように支持可能な支持部材と、を備え、
前記センサと前記コロとは、前記ロール紙の芯部に向かって配置され、
前記コロと前記ロール紙との間に周速差を生じさせる機構を設けたものとする。

本発明によれば、ロール紙先端を検知後に自動的に給紙動作を行うロール給紙装置において、用紙のカール状況や静電気等によって用紙先端が剥離せず用紙先端を分離できないことを、低コストで防止することができる。

実施形態に係る画像形成装置の概略構成例の斜視図である。 同画像形成装置の側面断面図である。 実施形態の給紙装置の構成例の要部を説明する側面図である。 アームの構成例を説明する図である。 給紙装置の機能例を説明するブロック図である。 ロール紙表面の段差を検知する動作例を説明する図である。 コロと、センサと、ロール紙先端との位置関係を説明する図である。 図８のセンサ信号の変化を説明する図である。 センサ信号の変化詳細の一例を説明する図である。 センサ信号の変化詳細の他の例を説明する図である。 ロール紙を給紙装置にセットする動作例を説明するフローチャートである。 先端を検知する動作例を説明するフローチャートである。 先端を再度検知する動作例を説明するフローチャートである。 用紙を弛ませてロール紙先端をロール紙表面から分離させる状態例を説明する図である。 実施形態１のロール紙を給紙装置にセットする動作例を説明するフローチャートである。 実施形態２のロール紙を給紙装置にセットする動作例を説明するフローチャートである。 実施形態３のロール紙を給紙装置にセットする動作例を説明するフローチャートである。

以下、添付の図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の実施の形態を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。

図１、２を参照して、本発明の実施形態に係る給紙装置を適用する画像形成装置の構成例について説明する。給紙装置は、長尺の用紙（「シート」とも称する）をロール状に巻き付けたロール紙から用紙を供給する。
画像形成装置は、画像データに対応してインク滴を吐出することで記録媒体に印字を行うインクジェットプリンタであるが、本発明は記録媒体を搬送して印刷を行う電子写真方式等の複写機や印刷機等に適用することも可能である。

図１に実施形態に係る画像形成装置８０の概略構成例の斜視図、図２に該画像形成装置の側面断面図を示し、実施形態に係る画像形成装置の全体構成と共に要部の動作を説明する。図１の矢印は、Ｘが画像形成装置８０の奥行き方向（前後方向）、Ｙが画像形成装置８０の幅方向（主走査方向）、Ｚが上下方向を示している。

図１において、画像形成装置８０は、シリアル型の液体吐出方式（インク吐出方式）の画像形成装置であり、本体筐体８１が、本体フレーム８２上に配設されている。画像形成装置８０は、本体筐体８１内に、図１に両矢印Ｙで示す主走査方向に主ガイドロッド６４と副ガイドロッド６５が張り渡されている。主ガイドロッド６４は、キャリッジ６６を移動可能に支持しており、キャリッジ６６には、副ガイドロッド６５に係合してキャリッジ６６の姿勢を安定化させる連結片６６ａが設けられている。

画像形成装置８０は、主ガイドロッド６４に沿って無端ベルト状のタイミングベルト６７が配設されており、タイミングベルト６７は、駆動プーリ６８と従動プーリ６９との間に張り渡されている。駆動プーリ６８は、主走査モータ７０によって回転駆動され、従動プーリ６９は、タイミングベルト６７に対して所定の張りを与える状態で配設されている。駆動プーリ６８は、主走査モータ７０によって回転駆動されることで、その回転方向に応じて、タイミングベルト６７を主走査方向に回転移動させる。

キャリッジ６６はタイミングベルト６７に連結されており、タイミングベルト６７が駆動プーリ６８によって主走査方向に回転移動されることで、キャリッジ６６が主ガイドロッド６４に沿って主走査方向に往復移動する。

画像形成装置８０は、本体筐体８１内の主走査方向端部位置に、カートリッジ部７１と維持機構部７２が着脱自在に収納されている。カートリッジ部７１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各インクをそれぞれ収納するカートリッジ７３が、交換可能に収納されている。カートリッジ部７１の各カートリッジは、キャリッジ６６が搭載する記録ヘッド（図示略）の対応する色の記録ヘッドと、図示しないパイプで連結されており、パイプを通してカートリッジ部７１から各色の記録ヘッドに対してインクを供給する。

画像形成装置８０は、キャリッジ６６を主走査方向に移動させながら、プラテン（板）７４（図２参照）上を、主走査方向と直交する副走査方向（図１の矢印Ｘ方向）に間欠的に搬送される用紙Ｐにインクを吐出することで、用紙Ｐに画像を記録する。

用紙Ｐとしては、紙製に限られず、ロール状フィルム等の種々の種類のものを用いることができるが、以下の説明では、説明を明確にするために、搬送中の用紙を用紙Ｐ、用紙Ｐが巻き付いたロール状態をロール紙Ｐｒ（Ｐａ，Ｐｂ）、ロール紙Ｐｒの芯部（「スプール」、「芯管」とも称する）をＰｓとして説明する。

画像形成装置８０は、図２に示すように、プラテン７４の下部にファンを配設されたチャンバー７５が設けられており、ファンを駆動させることで、プラテン７４上を搬送される用紙Ｐをプラテン７４に密接させながら搬送させる。

画像形成装置８０は、用紙Ｐを副走査方向に間欠的に搬送し、用紙Ｐの副走査方向の搬送が停止している間に、キャリッジ６６を主走査方向に移動させながら、キャリッジ６６に搭載された記録ヘッドのノズル列からプラテン７４上の用紙Ｐ上にインクを吐出して、ロール状用紙Ｐに画像を形成（記録）する。

維持機構部７２は、記録ヘッドの吐出面の清掃、キャッピング、不要なインクの吐出等を行って、記録ヘッドからの不要なインクの排出や記録ヘッドの信頼性の維持を図っている。

画像形成装置８０は、タイミングベルト６７及び主ガイドロッド６４に平行に、少なくともキャリッジ６６の移動範囲に亘ってエンコーダシート（図示略）が配設されている。キャリッジ６６には、エンコーダシートを読み取るエンコーダセンサが取り付けられている。画像形成装置８０は、エンコーダセンサによるエンコーダシートの読み取り結果に基づいて主走査モータ７０の駆動を制御することで、キャリッジ６６の主走査方向の移動を制御する。

また、キャリッジ６６に搭載された反射型センサ（エンコーダセンサ、用紙先端検知センサ）により、画像形成部６０に搬送された用紙Ｐの両端部を検知し、その際、用紙先端検知センサによって読み取られた主走査方向位置から用紙Ｐのサイズを検出する。

画像形成装置８０は、本体筐体８１を支持する本体フレーム８２に、図１及び図２に示すように、図１及び図２の上下方向に２つのスプール軸受台５ａ，５ｂが設けられている。

スプール軸受台５ａ，５ｂにセットされているロール紙Ｐｒの先端から引き出された用紙（ロール状用紙）Ｐは、図２に矢印で示すように、搬送ローラ対６ａ，６ｂ、レジストローラ１０、レジスト加圧ローラ１７によって、搬送路９内で搬送される。
制御部１００は、駆動装置７を制御して、搬送ローラ対６ａ，６ｂ、レジストローラ１０、レジスト加圧ローラ１７等を回転させる。
ロール紙Ｐｒ（Ｐａ，Ｐｂ）の下には、ロール紙Ｐｒの落下を防ぐロール紙受け台８ａ，８ｂが設けられている。

用紙Ｐは、媒体搬送ガイド部材１８ａ，１８ｂ等によってサポートされる搬送路９を通過して、画像形成部６０におけるプラテン７４上に搬送される。なお、両面に画像を形成する場合は反転部１９で反転される。

画像形成部６０では、液体記録ヘッドが各色の液滴を画像データに対応して用紙Ｐ上に吐出することで画像が形成される。画像が形成された用紙Ｐの順搬送方向排出部には、連続紙からなる用紙Ｐを所定の長さに切断するのに用いられる、副走査方向（用紙幅方向）に延在するカッター７６が設けられている。

搬送された連続紙である用紙Ｐの先端を揃えるため、カッター７６は、複数のプーリ（そのうちの１つのプーリは駆動モータに連結されている）間に掛け渡されたワイヤやタイミングベルトに固定され、駆動モータにより主走査方向Ｙに移動することで用紙Ｐを所定の長さに切断する。切断された用紙Ｐは、排出部に排出される。
なお、図１、２では、二つのスプール軸受台５ａ，５ｂにロール紙Ｐａ、Ｐｂをセット可能な画像形成装置の構成例を示したが、スプール軸受台を一つ備える画像形成装置であってもよい。
また、前述の説明では、二つのロール紙Ｐａ、Ｐｂに対応する構成を識別子ａ、ｂを用いて記載したが（例えば、スプール軸受台５ａ，５ｂ）、以降、区別しないときには識別子ａ、ｂを記載しない。

次に、本発明の実施形態に係る給紙装置について説明する。給紙装置は、ロール紙を用いる画像形成装置において、ユーザが用紙先端を給紙搬送部に手で挿入すること無く、用紙先端を自動で検知後に給紙動作を行う給紙装置であり、ロール紙中心を基準として回転可能にロール紙を保持し、ロール紙表面に押圧され接触している支持部材（ガイド板）にロール紙先端検知センサとロール紙受けコロとが具備されロール紙表面に接触している。給紙装置は、ロール紙を給紙搬送方向と逆方向に回転させて先端検知した後に、ロール紙を給紙搬送部に回転させた際に受けコロを、コロとロール紙との間に周速差を生じさせる機構（ブレーキ機構等）により停止させ（または抑えて）、用紙先端をロール紙表面から分離させることを特徴とする。

本発明の実施形態に係る給紙装置の一態様は、長尺の用紙が巻かれたロール紙から用紙を供給する給紙装置であって、ロール紙の表面の用紙先端の段差を検知可能な検知精度を有するセンサ（センサ９３）と、ロール紙の円周方向においてセンサとは異なる位置に配置されるコロ（コロ９２）と、センサとコロとを近傍に配置し、ロール紙の表面に当接するように支持可能な支持部材（アーム９１）と、を備え、センサとコロとは、ロール紙の芯部に向かって配置され、コロとロール紙との間に周速差を生じさせる機構（例えば、圧解除ソレノイド９８）を設けたものとする。（ ）内は、後述する図３の構成を一例として対応づけたものである。

このようにすることで、ロール紙を用いる画像形成装置において、ユーザが用紙先端を給紙搬送部に手で挿入すること無く、用紙先端を自動で検知後に給紙動作を行う給紙装置において、簡単な構成でロール紙先端を確実にロール紙表面から分離させる事で、搬送不良の防止を低コストで提供することができる。
なお、本明細書では、「用紙先端」を「ロール紙先端」とも称し、区別しない。

図３は、実施形態の給紙装置の構成例の要部を説明する側面図である。
給紙装置９０は、アーム９１と、コロ９２と、センサ９３と、搬送ローラ対６とを少なくとも備える。給紙装置９０は、入口ガイド板９５をさらに備えるとよい。加えて、図３には、コロ９２とロール紙Ｐｒとの間に周速差を生じさせる機構の一例として、圧解除ソレノイド９８を示している。圧解除ソレノイド９８については、後述する実施形態２で説明するが、例えば、実施形態１では、給紙装置９０が圧解除ソレノイド９８を設けない構成としてよい。
図３では、ユーザがロール紙Ｐｒを給紙装置９０にセットしたときのロール紙Ｐｒの位置を破線で示している。ロール紙Ｐｒは図示していないモジュール構成部品にロール紙中心（軸）を基準として回転可能に保持されている。

ロール紙Ｐｒの支持部材としてのアーム（ガイド板）９１は、回動中心９１１で回動可能に構成される。アーム９１は、回動中心９１１の一方に、バネ等によりロール紙方向に押圧されている。これにより、アーム９１は、ロール径（ロール紙Ｐｒの直径）が変わってもロール紙外径と接することになる。白抜きの矢印は、アーム９１の回動方向を示す。
また、アーム９１は、回動中心の他方に、コロ９２とセンサ９３とを保持する。コロ９２とセンサ９３とは、ロール径に依らず、ロール紙Ｐｒの略中心（芯部Ｐｓ）に向くように配置されている。また、アーム９１は、コロ９２とセンサ９３とを、近傍に配置し、ロール紙Ｐｒの表面に当接する様に支持する。

ロール紙Ｐｒは、（１）逆転動作で巻き取る方向に回転され、先端検知動作が行われる。先端検知後、（２）正転動作によって先端が給紙搬送方向に送られ、搬送ローラ対６（搬送部）でマシン内部へ搬送される。
コロ９２と入口ガイド板９５との間の矢印の範囲は、用紙先端停止位置を示す。
給紙装置９０は、ロール紙Ｐｒの先端を検知した後に逆転を続け、用紙先端停止位置で用紙先端を停止させて正回転（ＣＣＷ）動作へ移行し、印刷給紙状態待機となる。

次に、支持部材としてのアームの構成例を説明する。
図４は、アームの構成例を説明する図であり、（Ａ）にアーム９１の一例を説明する斜視図、（Ｂ）にセンサ９３の外観を示す概略図、（Ｃ）にセンサ９３を構成するアクチュエータと側板との一例を説明する側面図を示す。
アーム９１は、逆転動作時の上流側（回動中心側）にコロ９２が配置され、下流側にセンサ９３が配置されている。

センサ９３は、アクチュエータ９３１にスリット９３２が設けられたエンコーダセンサを用いており、ロール紙先端の段差（紙厚）を検知可能な検知精度を持つ。センサ９３は、例えば、５μｍ／パルス程の分解能を持つことで紙厚分の段差を検出することが可能である。アクチュエータ９３１は、センサの筐体を構成する二つの側板９３３の間に配置され、側板９３３の軸受に軸９３４がはめ込まれ、軸９３４を中心に回動する。
センサ９３は、発光部と受光部とを有し（図示せず）、アクチュエータ９３１のスリット９３２を発光部から受光部へ光が通る数をカウントすることにより（信号波形の数をカウントすることにより）、ロール紙Ｐｒの先端を検知する。

図４の構成例では、コロ９２を２つ設け、二つのコロ９２間にセンサ９３を配置している。コロ９２は、ロール紙Ｐｒの円周方向においてセンサ９３と異なる位置に配置され、コロ９２とセンサ９３とは円周方向に互いにオフセットされた配置となっている。

次に、給紙装置の機能の制御について説明する。図５は、給紙装置の機能例を説明するブロック図である。
制御部１１０は、給紙装置全体の制御を行う。図５では、制御部１１０が、センサ９３と、第一モータ駆動部１２０と、第二モータ駆動部１４０と、コロとロール紙との間に周速差を生じさせる機構（図５では「コロ周速調整機構」と記載）１７０とを制御する機能ブロック例を示し、他の機能ブロックを省略している。制御部１１０の機能は、画像形成装置全体の制御を行う制御部１００（図２参照）が実行するように構成してもよい。

制御部１１０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を備える。
ＣＰＵは、各種のプログラムを実行し、演算処理や、制御プログラムに基づいて画像処理装置の全体を制御する。
ＲＡＭは、情報を高速で読み書きするための揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵがプログラムを実行する際のワークエリアとして機能する。
ＲＯＭは、各種プログラムや制御プログラムが記憶されている読み出し専用の不揮発性の記憶媒体である。

第一モータ駆動部１２０は、制御部１１０の制御によりモータを駆動させ、ロール紙駆動部１３０を駆動させる。
ロール紙駆動部１３０は、ロール紙を正転方向または逆転方向に回転させる。ロール紙駆動部１３０は、ロール紙回転モータ１３１を有する。ロール紙回転モータ１３１は、長尺の用紙が巻かれたスプールを回転させる。
第二モータ駆動部１４０は、制御部１１０の制御によりモータを駆動させ、搬送駆動部１５０を駆動させる。
搬送駆動部１５０は、搬送モータ１５１を有し、搬送部１６０を駆動する。
搬送部１６０は、用紙を搬送する搬送手段であり、例えば、搬送ローラ対６を有する。

コロとロール紙との間に周速差を生じさせる機構１７０は、例えば、コロの周速を抑える機能を有する。コロの周速を抑えることは、コロの回転を停止させることであってもよい。コロとロール紙との間に周速差を生じさせる機構１７０については、図１５から図１７を参照して後述する。

次に、ロール紙表面の段差（紙厚）の検知し、ロール紙先端と判断する動作例について説明する。
図６は、ロール紙表面の段差を検知する動作例を説明する図である。
図６では、ロール紙Ｐｒのロール紙先端がコロ９２とセンサ９３とを通過する経過を示し、（Ａ）にロール紙先端がコロ９２を通過する前の状態、（Ｂ）にロール紙先端がコロ９２を通過しセンサ９３を通過する前の状態、（Ｃ）にロール紙先端がセンサ９３を通過した状態を示す。
センサ９３とコロ９２とは、近傍にオフセットされて配置されており、コロ９２がセンサ９３よりも上流にある為、センサ９３でロール紙先端を検知する直前までコロ９２がロール紙先端を押さえることができる（図６（Ａ））。このようにすると、センサ９３は、ロール紙表面にロール紙先端を密着させた状態で、ロール紙表面の段差（紙厚）を検知することが可能となる。これにより、用紙の厚みやコシ、カール状況によってセンサ９３の出力（検知結果）が不安定となることはなく、センサ９３は、確実にロール紙Ｐｒのロール紙先端を検知できる。

ロール紙Ｐｒの逆転動作により、ロール紙先端がコロ９２を抜けると、アーム９１が上がるので、センサ９３のアクチュエータは下がる（図６（Ｂ））。ロール紙先端がセンサ９３を抜けると、センサ９３のアクチュエータは上がる（図６（Ｃ））。ここで、上述したコロ９２とセンサ９３とが近傍に配置されるとは、例えば、ロール紙先端がコロ９２を抜けるときに、センサ９３のアクチュエータが下がる距離に配置されることとするとよい。

なお、図６ではコロ９２をセンサ９３より上流に配置しているが、逆の配置でも検知は可能である。しかし、コロ９２がセンサ９３よりも上流に配置した方がより確実にロール紙先端の浮きを検知直前まで押さえることが可能となる。
また、図４で示した様にコロ９２を二つ設け、二つのコロ９２間にセンサ９３を配置することにより、コロ９２が一つよりもロール紙先端の浮きをより確実に押さえておくことが可能となる。また、コロ９２とセンサ９３とを円周方向でずれて配置すると、部分的なキズ等があっても、コロとセンサとの両方にかかる割合は少なくなり、誤検知しにくい構成となる。

次に、先端検知について説明する。
図７は、コロと、センサと、ロール紙先端との位置関係を説明する図である。
図８は、センサ信号の変化を説明する図である。
図９、図１０は、センサ信号の変化詳細の一例を説明する図である。

制御部１１０は、第一モータ駆動部１２０によりロール紙Ｐｒを逆転（ＣＷ）させ、ロール紙先端がコロ９２を抜ける際（図７のタイミングｔ１）の信号傾き（Ｋ１）と、続けてロール紙先端がセンサ９３を抜ける際（同タイミングｔ２）の信号傾き（Ｋ２）とを検出することでロール紙先端を検知する。

ここで、制御部１１０は、信号傾き（Ｋ１）と信号傾き（Ｋ２）とを、所定の設定時間内（Ｔ１）（Ｔ１＝［コロ９２～センサ９３までの円周距離（ｍｍ）］÷用紙先端線速（ｍｍ／ｓ）＋マージン）に続けて検出した場合にロール紙先端と検知することで、ロール紙表面の凹凸による誤検知を抑制することができる。
図９、図１０に、所定の設定時間（Ｔ１）と、信号傾き（Ｋ１）と信号傾き（Ｋ２）との一例を示す。
また、制御部１１０は、ロール紙Ｐｒが一回転する間に先端検知しない場合には、上記検出動作を繰り返し実施することと、実施回数を設定可能とすることで検知精度を上げることができる。

さらに、図４のようにロール軸方向に２つ以上コロ９２を配置している場合に用紙先端が斜めにカットされた状態だとロール紙先端がコロを抜ける際のセンサ９３の信号傾き（Ｋ１）が検出されにくくなる場合がある。その際は、上記で説明した信号傾き（Ｋ１）～信号傾き（Ｋ２）の検出動作を所定回数繰り返した後に、ロール紙先端がセンサ９３を抜ける際の信号傾き（Ｋ２）のみを検出することで、検知精度をあげることができる。
さらに加えて、上記信号傾き（Ｋ２）のみで先端検知する場合、一回目の信号傾き（Ｋ２）を検知した後にロール紙の一回転周期にあたる一定時間範囲（Ｔ２）で再度信号傾き（Ｋ２）を検出した時にロール紙先端と検知することと、その検出動作回数を任意に設定可能とすることでさらに検知精度をあげることができる。

図１１から図１３を参照して、給紙装置９０へロール紙Ｐｒをセットする動作例、先端検知処理の動作例を具体的に説明する。
フローチャートでは、以下の記号を用いて説明する。
Ｎ：先端検出した回数
Ｍ：ロール紙Ｐｒを回転させた回数
Ｋ１：用紙先端がコロから抜けるときの単位時間当たりのセンサ変位出力
Ｋ２：用紙先端が紙厚センサから抜けるときの単位時間当たりのセンサ変位出力
Ｔ１：Ｋ１検出後、モータ回転数とコロからセンサまでの距離から算出されるコロからセンサまでのロール先端の移動時間＋設定マージンの範囲を表す
Ｔ２：Ｋ１検出後、モータ回転数から算出されるロール紙一周後の時間＋設定マージンの範囲を表す
Ｒ：先端検知まで、何回ロール紙を回転させるかを設定した値
ａ：先端検出を何回でロール紙先端と判定するかを設定するものであり、複数回の検出を行って信頼性を上げたい場合に設定する

制御部１１０は、ロール紙Ｐｒが給紙装置９０にセットされたことを検出すると、第一モータ駆動部１２０を制御し、ロール紙回転モータ１３１にロール紙Ｐｒを逆転（ＣＷ）させ（Ｓ１１）、先端検知処理を開始する（Ｓ１２）。ロール紙先端が検知されると、制御部１１０は、第一モータ駆動部１２０に、ロール紙先端が図４に示す用紙先端停止位置となるようにロール紙回転モータ１３１を停止させ（Ｓ１３）、ロール紙回転モータ１３１にロール紙を正転（ＣＣＷ）させ（Ｓ１４）、ロール紙Ｐｒの用紙先端を給紙搬送方向に送り（Ｓ１５）、印字装置への搬送動作に移行する。

図１１に示すように、ロール紙先端を検知した後に逆転を続け、図６に示す用紙先端がコロを通過する直前の位置（用紙先端停止位置）で用紙先端を停止させて（Ｓ１３）、正回転（ＣＣＷ）動作へ移行する（Ｓ１４）。

図１２を参照して、先端検知処理（図１１のＳ１２）の動作例を説明する。
先端検知処理において、制御部１１０は、先端検出した回数Ｎ、ロール紙Ｐｒを回転させた回数Ｍ等のパラメータを初期化し（Ｓ２１）、回数Ｍをカウントアップして、ロール紙Ｐｒを一回転させ、信号傾き（Ｋ１）を検出する（Ｓ２２）。信号傾き（Ｋ１）を検出すると（Ｓ２２でＹＥＳ）、時間Ｔ１内に信号傾き（Ｋ１）を検出した場合に（Ｓ２３でＹＥＳ）、回数Ｎをカウントアップし（Ｓ２４）、回数Ｎが設定値ａ以上であるときに（Ｓ２５でＹＥＳ）、先端検知成功と判定し（Ｓ２６）、図１１のステップＳ１３へ移行する。
また、ステップＳ２５で、回数Ｎが設定値ａ未満のとききに（Ｓ２５でＮＯ）、信号傾き（Ｋ１）を検出後、時間Ｔ２以内に再度信号傾き（Ｋ１）を検出し（Ｓ２７でＹＥＳ）、信号傾き（Ｋ１）を検出後、時間Ｔ１以内に信号傾き（Ｋ２）を検出すると（Ｓ２８でＹＥＳ）、ステップＳ２４へ戻る。

一方、信号傾き（Ｋ１）が検出されない場合（Ｓ２２でＮＯ）、時間Ｔ１内に信号傾き（Ｋ１）を検出した場合（Ｓ２３でＮＯ）、信号傾き（Ｋ１）を検出後、時間Ｔ２以内に再度信号傾き（Ｋ１）を検出しない場合（Ｓ２７でＮＯ）、または、信号傾き（Ｋ１）を検出後、時間Ｔ１以内に信号傾き（Ｋ２）を検出しない場合（Ｓ２８でＮＯ）では、ロール紙Ｐｒを回転させた回数Ｍが回数Ｒより少ないとき（Ｍ＜Ｒ）には（Ｓ２９でＮＯ）、ステップＳ２２へ戻り、回数Ｍが回数Ｒとなったとき（Ｍ≧Ｒ）には（Ｓ２９でＹＥＳ）、先端再検知処理（Ｓ３０）を実行する。

図１３を参照して、先端再検知処理（図１２のＳ１３）の動作例を説明する。
先端再検知処理において、制御部１１０は、先端検出した回数Ｎ、ロール紙Ｐｒを回転させた回数Ｍ等のパラメータを初期化し（Ｓ３１）、回数Ｍをカウントアップして、ロール紙Ｐｒを一回転させ、信号傾き（Ｋ２）を検出する（Ｓ３２）。信号傾き（Ｋ２）を検出すると（Ｓ３２でＹＥＳ）、回数Ｎをカウントアップし（Ｓ３３）、回数Ｎが設定値ａ以上であるときに（Ｓ３４でＹＥＳ）、先端検知成功と判定し（Ｓ３５）、図１１のステップＳ１３へ移行する。
また、ステップＳ３４で、回数Ｎが設定値ａ未満のとききに（Ｓ３４でＮＯ）、信号傾き（Ｋ２）を検出後、時間Ｔ２以内に再度信号傾き（Ｋ２）を検出すると（Ｓ３６でＹＥＳ）、ステップＳ３３へ戻る。

一方、信号傾き（Ｋ２）が検出されない場合（Ｓ３２でＮＯ）、または、信号傾き（Ｋ２）を検出後、時間Ｔ２以内に再度信号傾き（Ｋ２）を検出しない場合（Ｓ３６でＮＯ）では、ロール紙Ｐｒを回転させた回数Ｍが回数Ｒより少ないとき（Ｍ＜Ｒ）には（Ｓ３７でＮＯ）、ステップＳ３２へ戻り、回数Ｍが回数Ｒとなったとき（Ｍ≧Ｒ）には（Ｓ３７でＹＥＳ）、先端検知失敗と判定し、ロール紙回転モータ１３１を停止させ、処理を終了する（Ｓ３８）。このとき、操作パネル等にエラーメッセージを表示する等によりユーザにエラー発生を通知するとよい。

次に、本実施形態の給紙装置が有する、コロとロール紙との間に周速差を生じさせる機構について説明する。
コロとロール紙との間に周速差を生じさせる機構は、コロとロールの周速差をつけることにより、用紙先端を分離する。このとき、コロ表面とロール紙面の摩擦係数は、ロール紙面同士の摩擦係数（ロール紙Ｐｒの表面で芯部Ｐｓに巻かれた用紙が重なっている部分の摩擦係数）より大きくなる様にコロ表面の摩擦係数を設定する。
また、コロとロール紙との間に周速差を生じさせる機構は、ロール紙Ｐｒを逆転（ＣＷ）させて用紙先端が検知された後、ロール紙を給紙方向への搬送するとき（図１１のＳ１３）にコロの周速を抑える。

このようにすると、図１４に示すように、用紙を弛ませてロール紙先端をロール紙表面から分離させることで、入口ガイド板９５への用紙先端挿入姿勢のバラツキを抑制し、用紙状態（カール／紙種／紙厚）によらず安定して下流側へ用紙搬送することが可能となり、分離不良によるジャムを防止することができる。
以下、コロとロール紙との間に周速差を生じさせる機構の詳細を各実施形態で説明する。図１５から図１７において、図１１と同じステップ番号（Ｓ１１～Ｓ１４）は、同様の処理であるため適宜説明を省略する。

実施形態１．
本実施形態では、給紙装置９０が、コロとロール紙との間に周速差を生じさせる機構として、コロ９２の周速を抑える（または停止させる）コロブレーキ機構を有する一態様を説明する。図１５を参照して、本実施形態の動作例を説明する。

制御部１１０は、ロール紙先端が検知されると（Ｓ１２）、ロール紙先端が図４に示す用紙先端停止位置となるようにロール紙回転モータ１３１を停止させ（Ｓ１３）、コロブレーキを動作（ＯＮ）させた（Ｓ４１）後、ロール紙回転モータ１３１にロール紙を正転（ＣＣＷ）させる（Ｓ１４）。そして、Ｄ秒後コロブレーキを停止させ（Ｓ４２）、印字装置への搬送動作に移行する。Ｄは、予め設定した数値とし、制御部１１０が参照可能な記録媒体に保持してもよいし、制御部１１０が実行するプログラム内で保持してもよい。

上述の動作例によると、図６に示す用紙先端がコロを通過する直前の位置で用紙先端を停止させた後に正回転（ＣＣＷ）動作へ移行する前のタイミングで、図示していないコロに連結されたブレーキをＯＮしてコロ９２を一時停止させることで、コロの回転とロール紙の周速差をつけることができる。これにより、図１４に示す様に用紙を弛ませて用紙先端をロール紙表面から分離させることができる。

実施形態２．
本実施形態では、給紙装置９０が、コロとロール紙との間に周速差を生じさせる機構として、圧解除ソレノイドを用いる一態様を説明する。図３に、圧解除ソレノイド９８を配置した構成例を示している。
圧解除ソレノイド９８は、アーム９１の回動中心９１１に、アーム９１のロール紙表面への押圧方向と逆方向に回動させて押圧を解除する。

図１６を参照して、本実施形態の動作例を説明する。
制御部１１０は、先端検知処理（Ｓ１２）を行い、Ｄ秒後に圧解除ソレノイド９８を動作させた（Ｓ５１）後、ロール紙回転モータ１３１を停止（Ｓ１３）させる。そして、ロール紙回転モータ１３１を正転動作とするとともに（Ｓ１４）、圧解除ソレノイド９８を解除し（Ｓ５２）、印字装置への搬送動作に移行する。Ｄは、実施形態１と同様に予め設定した数値とする。

上述したように、本実施形態は、アーム９１（支持部材）およびコロ９２はロール紙表面から離間可能な構成であることを特徴とする。実施形態１において各受けコロにブレーキ機構を装着する代わりに、圧解除ソレノイド９８によるアーム９１のロール紙表面への接触と退避との動作を追加するものとする。
このようにすると、ロール紙先端を検知した後に圧解除ソレノイド９８をＯＮさせて、支持部材と共にコロをロール紙表面から離間させながら逆転を続けて図６に示す用紙先端がコロを通過する直前の位置で用紙先端を停止させて正回転（ＣＣＷ）動作へ移行と同時に圧解除ソレノイド９８をＯＦＦする。これにより、コロ９２が再びロール紙表面に接してコロ９２の押圧によりコロ表面とロール紙面との摩擦係数は、ロール紙面同士の摩擦係数より大きい為、実施形態１と同様に、用紙を弛ませて用紙先端をロール紙表面から分離させることができる。

実施形態３．
本実施形態では、給紙装置９０が、コロとロール紙との間に周速差を生じさせる機構として、ワンウェイコロを用いる一態様を説明する。本実施形態では、給紙装置９０は、コロ９２としてワンウェイコロを用いるとともに、実施形態２で説明した圧解除ソレノイド９８を備える。

図１７を参照して、本実施形態の動作例を説明する。
制御部１１０は、ロール紙回転モータ１３１を停止（Ｓ１３）させた後、ロール紙回転モータ１３１を正転動作とし、ワンウェイコロをロック状態として（Ｓ６１）ロール紙Ｐｒの用紙先端を給紙搬送方向に送る。そして、Ｄ秒後圧解除ソレノイド９８を動作させる（Ｓ６２）。Ｄは、実施形態１と同様に予め設定した数値とする。

上述したように、本実施形態は、コロ９２が、ロール紙回転正転（給紙搬送方向）時にロックするワンウェイコロであることを特徴とする。実施形態１において各受けコロにブレーキ機構を装着する代わりに、受けコロをワンウェイとするものとする。
このようにすると、コロをロール紙回転正転（給紙搬送方向）時にロックするワンウェイコロとすることで、図６に示す用紙先端がコロを通過する直前の位置で用紙先端を停止させて正回転（ＣＣＷ）動作へ移行と同時にコロがロックする。そして、ロール紙表面に対するコロの摩擦抵抗により、上記各実施形態と同様に、用紙を弛ませて用紙先端をロール紙表面から分離させた後に、圧解除ソレノイドをＯＮする（Ｓ６２）ことで支持板と共にコロをロール紙表面から離間させ、下流側へ用紙搬送することができる。
これにより、簡単な機構でロール紙を装置内へ搬送する方向にロール紙を回転させる動作へ移行と同時にコロがロックしてロール紙表面に対するコロの摩擦抵抗により用紙を弛ませて用紙先端をロール紙表面から分離できる。

その他の実施形態．
また、上述した二以上の実施形態を適宜組み合わせてもよい。例えば、実施形態１と実施形態２との組み合わせ、実施形態２と実施形態３との組み合わせとしてもよい。
給紙装置９０は、例えば、用紙の種類等に基づいて、コロとロール紙との間に周速差を生じさせる機構を変えてもよい。

以上説明したように、本発明の実施形態に係る給紙装置の一態様は、
センサとコロを近傍に配置した支持部材を有し、
センサとコロはロール紙の略中心に向かって配置され、
センサとコロはロール紙の表面に当接する様に構成され、
センサとコロはロール円周方向に互いにオフセットされた配置とし、
センサはロール紙先端の段差（紙厚）を検知可能な検知精度を持ち、
コロ表面とロール紙面の摩擦係数は、ロール紙面同士の摩擦係数より大きくなる、
という構成でセンサ信号の単位時間あたりのセンサ出力変位を検出してロール紙の先端を検知する装置において、コロとロールの周速差をつけることにより用紙先端を分離することを特徴とする。

このようにすることで、上述の給紙装置は、用紙のカール状況や静電気によって、用紙先端が剥離（分離）できない状態となることを回避し、給紙できず、用紙づまり等の搬送不良を発生させることを防ぐことができる。
また、上述の給紙装置は、特許文献２のように、用紙先端を分離する為の専用の押し付け部材、シート部材等を用いることなく、先端検知の構成に、簡単な部材を追加することで実現するため、コストを抑えることができる。
加えて、上述の給紙装置は、用紙分離にはシートと押し付け部材との摩擦による静電気を利用しないため、多様な用紙に対応することが可能になり、例えば、用紙種類に応じて、シート部材と押し付け部材の押圧力の設定変えるというような操作をしなくてよいという利点がある。

なお、本発明は上記に示す実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲において、上記実施形態の各要素を、当業者であれば容易に考えうる内容に変更、追加、変換することが可能である。

６ 給紙ローラ対
８０ 画像形成装置
９０ 給紙装置
９１ アーム
９２ コロ
９３ センサ
９５ 入口ガイド板
９８ 圧解除ソレノイド
１１０ 制御部
１２０ 第一モータ駆動部
１３０ ロール紙駆動部
１３１ ロール紙回転モータ
１４０ 第二モータ駆動部
１５０ 搬送駆動部
１６０ 搬送部
１７０ コロとロール紙との間に周速差を生じさせる機構

特開２０２１－１１３１１８号公報 特開２０１１‐２２５３２０号公報

Claims (7)

1. 長尺の用紙が巻かれたロール紙から前記用紙を供給する給紙装置であって、
   前記ロール紙の表面の用紙先端の段差を検知可能な検知精度を有するセンサと、
   前記ロール紙の円周方向において前記センサとは異なる位置に配置されるコロと、
   前記センサと前記コロとを近傍に配置し、前記ロール紙の表面に当接するように支持可能な支持部材と、を備え、
   前記センサと前記コロとは、前記ロール紙の芯部に向かって配置され、
   前記コロと前記ロール紙との間に周速差を生じさせる機構を設けた給紙装置。
2. 前記周速差を生じさせる機構は、前記コロの表面と前記ロール紙の表面との摩擦係数を、ロール紙面同士の摩擦係数より大きくする
   ことを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
3. 前記周速差を生じさせる機構は、前記用紙先端が検知された後、前記ロール紙を給紙方向への搬送するときに前記コロの周速を抑える
   ことを特徴とする請求項１に記載の給紙装置。
4. 前記周速差を生じさせる機構は、前記コロの周速を抑えるブレーキとする
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の給紙装置。
5. 前記周速差を生じさせる機構は、前記支持部材と前記コロとを、前記ロール紙の表面から離間可能とする
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の給紙装置。
6. 前記コロは、ロール紙の給紙搬送方向搬送時にロックするワンウェイコロである
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の給紙装置。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の給紙装置を備える画像形成装置。

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