JP6772092B2 - シート供給装置およびプリント装置 - Google Patents

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送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ながら、そのシート先端を光学センサで検出し、その検出が完了するとロールを供給方向に回転させ、ロールからシート剥離して分離されたシートを装置内に給送する。

特開２０１１−３７５５７号公報

特許文献１の装置は、ロールのシート幅方向（軸方向）の一か所に設けたセンサによってシートの先端部のロールからの剥離を検出する。そのセンサと対向しないシートの先端部の他の部分についてはシート剥離の検出がなされない。大判シートではシート幅が１ｍを超える場合もあり、一か所の検出だけではその他の部分の状態は分からない。例えば、使用途中のロールの巻き弛みを防止するためユーザシートの中央部をテープ留めする場合がある。このときシート幅方向の両端部だけがロールから剥離して中央部が剥離しないロール状態になる。この状態のままロールを装置にセットすると自動給紙の動作不良の要因となる。

また、使用途中のロールをユーザが装置から取り外して、後に再度装置にセットして使用する形態がある。しかし前回の使用の最後にユーザがシートを正しく切断するとは限らない。ユーザがハサミや手でシート切断すると、シート後端（再度使用する場合にはシート先端）がシート進行方向に対して直行にならず、斜めまたは曲線状の切断線となってしまうおそれがある。この場合、再度装置にロールセットした際に先端部のセンサ検知が正しくなされず、自動給紙の動作不良の要因となる。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、シートの先端部を送り出す際のジャムの発生を未然に回避することができるシート供給装置およびプリント装置を提供することにある。

本発明のシート給送装置は、連続シートが巻かれたロールを第１方向および前記第１方向と逆の第２方向に回転させる駆動手段を有し、前記ロールを前記第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、それぞれが前記ロールの外周面からの剥離したシートの先端部を検出する、シート幅方向において互いに離れて設けられた複数のセンサを備え、前記駆動手段により前記ロールを前記第２方向に回転させ、回転中に前記複数のセンサの検出結果が所定の条件を満たしたときに、前記駆動手段は前記ロールの回転方向を前記第１方向に回転させて前記シートを送り出し、前記所定の条件は、前記複数のセンサのうち、前記ロールの外周面と対向するセンサの全てが前記先端部を検出するという条件を含むことを特徴とする。

本発明によれば、シート幅方向に設けた複数のセンサによってシートの先端部を検出し、それらの検出結果が所定の条件を満たしたときにシートの先端部を送り出す。これにより、シートを送り出す際のジャムの発生を未然に回避することができる。

本発明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。 シートの供給準備処理のフローチャートである。 センサユニットの説明図である。 シート先端セット処理を説明するためのフローチャートである。 センサユニットのセンサ出力の変化の説明図である。 本発明の第１の実施形態におけるプリント装置の要部の説明図である。 シートの先端部の異なるカット状態の説明図である。 カット状態が異なるシートの先端部と、センサユニットと、の位置関係の説明図である。 センサユニットのセンサ出力の異なる例の説明図である。 本発明の第１の実施形態におけるシート先端セット処理を説明するためのフローチャートである。 ロールとセンサユニットとの位置関係の異なる例の説明図である。 ロールとセンサユニットとの位置関係の異なる例の説明図である。 ロールとセンサユニットとの位置関係の異なる例の説明図である。 センサユニットのセンサ出力の異なる例の説明図である。 ロールのセット状態判定処理を説明するためのフローチャートである。 センサユニットのセンサ出力の異なる例の説明図である。 センサユニットの他の配備形態の説明図である。

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５は、本発明の実施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に示すように、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２本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、アーム回転軸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、後述する押圧力調整用のモータ３４（図５参照）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。シート１の先端部（先端を含むシート１の一部）を、アーム部材４と分離フラッパー１０との間を通してシート供給パス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、ロールＲの外形に応じて移動し、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の外周部を圧接する。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）に示すように軸受け部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がフラッパー回転軸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からシートの先端部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。

本実施形態における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）とは逆の方向（逆方向または第２方向と称する、図３（ａ）の矢印Ｃ２の方向）に回転させながらシートの先端を検出する。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、図３（ａ）の矢印Ｃ１の方向）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部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の先端部が剥がれてシート剥離（シート分離）したことを検出する先端検出センサを含むユニットである。センサユニット６により検出されたシート１の先端部分は、アーム部材４と分離フラッパー１０との間のシート供給パス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、本例のプリント装置１００は、上下２つの供給装置２００を備えており、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３ａを回転させることにより、ロールＲの外径の変化に拘らず、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ラグラムに従って、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出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の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、スプール部材２、つまりロールＲの回転量を検出するためのセンサ（回転角度検出センサ）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。

＜シートの供給準備処理＞
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、ＣＰＵ２０１は、シート１の先端部を、アーム部材４と分離フラッパー１０との間を通してシート供給パス内にセットする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の先端部がシート供給パス内にセット（挿入）される。シート先端セット処理の詳細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によって検出されたときに（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）されたか否かを判定する。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出する。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。

＜シート先端セット処理＞
図７から図９は、このようなプリント装置１００における図５のシート先端セット処理（ステップＳ２０）の説明図である。本例においては、センサユニット６として、シート１の下向き表面（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）との対向間隔に応じて出力が変化する光学センサを用いる。そして、ロールＲの逆方向（矢印Ｃ２方向）の回転中におけるセンサユニット６の出力の変化に基づいて、シート１の先端部がロールＲの外周面から剥がれて分離したことを検出した後に、ロールＲを矢印Ｃ１の順方向に回転させてシート１を供給する。

本例のセンサユニット６には、図７のように、ＬＥＤなどの発光部６ｃと、フォトダイオードなどの受光部６ｄと、が内蔵されている。発光部６ｃからロールＲへ向けて照射された光は、ロールＲにおけるシート１の表面にて反射されてから、受光部６ｄによって検知される。発光部６ｃから照射されて受光部６ｄによって検出される光は、ロールＲにおけるシート１の表面から反射される正反射光を含む。受光部６ｂの出力値は、センサユニット６とシート１の表面との対向間隔に応じて変化する。つまり、受光部６ｂの出力値は、センサユニット６とシート１の表面との間の距離が小さいほど大きくなり、その距離が大きいほぼ小さくなる。センサユニット６は、センサユニット６とシート１の表面との間の距離に応じて検出信号の出力値が変化する構成であればよく、発光部６ｃおよび受光部６ｄは、ＬＥＤおよびフォトダイオードのみに限定されない。また、受光部６ｄによってて検出される光は、正反射光のみに限定されない。センサユニット６はＣＰＵ２０１（図５参照）に接続されており、ＣＰＵ２０１は、任意のタイミングでセンサユニット６の検出結果を取得する。

図８および図９は、センサユニット６を用いるシート先端セット処理（図６中のステップＳ３）の説明図である。前述したように、シート先端セット処理（自動ローディング）は、ロールＲがセットされた後に、そのロールＲのシート１の先端部をアーム部材４と分離フラッパー１０との間のシート供給パス内に自動的に挿入して送り出す処理である。アーム部材４は、シート１の表面（外面）と対向し、分離フラッパー１０はシート１の裏面（内面）と対向する。

ＣＰＵ２０１は、シート先端セット処理に開始に先立ち、まずは、ロールＲがセットされたか否かを判定する（図６中のステップ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（図６中のステップＳ２）。

その後のシート先端セット処理（図６中のステップＳ３）において、ＣＰＵ２０１は、まず、ロールＲを矢印Ｃ２の逆方向に回転（逆回転）させる（ステップＳ１１）。そして、ロールＲの逆回転中に、センサユニット６の検出信号の出力（センサ出力）がＨレベルの範囲内（第１レベル範囲内）からＬレベルの範囲内（第２レベル範囲内）に変化したか否かを判定する（ステップＳ１２）。図９（ａ）は、センサ出力の波形の一例の説明図であり、ロールＲの逆回転の開始時におけるロールＲの回転角度を０度とする。

本例の場合は、ロールＲが１７０度逆回転したときに、図９（ｂ）のように、シート１の先端部がセンサユニット６に近づき、図９（ａ）のように、センサ出力がＬレベルからＨレベルに変化する。具体的には、ロールＲが１７０度逆回転したときに、シート１の先端部が分離フラッパー１０の従動コロ１０ａの位置を通過して、シート１の先端部がアーム部材４の上に自重落下し、シート１の先端部が図９（ｂ）のようにセンサユニット６に近づく。その後、さらにロールＲが２００度逆回転したときに、図９（ｃ）のように、シート１の先端部がセンサユニット６の上を通過して、センサユニット６は再びロールＲの表面からの反射光を受光してセンサ出力がＬレベルに変化する。その後、さらにロールＲが角度θ逆回転したときに、シート１の先端部が従動回転体８の位置を越える。

ＨレベルとＬレベルは、センサユニット６の出力強度を２レベルに分割したものであり、センサユニット６とロールＲのシート１との対向間隔が小さいときにＨレベルとなり、それが大きいときにＬレベルとなる。これらのレベルを分割する境界としての閾値ＴＨは、予め設定されて、プリンタ本体あるいはセンサユニット６内部の不揮発性メモリに保存されている。閾値ＴＨは、センサ出力Ｌ０，Ｈ０に基づいて設定される。すなわち、ロールＲを１回転以上（例えば、複数回）回転させたときのセンサ出力の最小レベルと最大レベルとの中間の値を基準として設定される。例えば、最小レベルのセンサ出力をＬ０とし、最大レベルのセンサ出力をＨ０とした場合、閾値ＴＨは、これらのセンサ出力Ｌ０，Ｈ０の中間値（ＴＨ＝（Ｈ０＋Ｌ０）／２）として設定することができる。センサユニット６のばら付きなどにより閾値ＴＨが変動するため、個々のセンサユニット６毎にセンサ出力Ｌ０，Ｈ０を測定し、その測定値に基づいて閾値ＴＨを設定することが望ましい。

図９（ｂ）のように、シート１の先端部１がセンサユニット６を通過したときには、センサ出力がＨレベルからＬレベルへ変化し、その後、センサ出力のＬレベルが一定期間継続した場合には、ロールＲの回転を停止させる（ステップＳ１３，Ｓ１４）。具体的には、センサ出力がＨレベルからＬレベルへ変化してから、さらに一定角度ＡだけロールＲが逆回転する一定期間において、センサ出力がＬレベルを継続したか否かを判定し、それが継続したときにロールＲの回転を停止させる。一定角度Ａは、角度θよりも小さい角度であり、本例の場合は、角度θの半分の角度（Ａ＝θ／２）である。ステップＳ１４においてロールＲの回転が停止されたときには、センサユニット６と従動回転体８との間のアーム部材４上に、シート１の先端部が位置する。したがって、その後にロールＲを矢印Ｃ１に正回転させることによって（ステップＳ１５）、アーム部材４と分離フラッパー１０との間のシート供給パス内に、シート１の先端部を自動的に挿入して送り出すことができる（自動ローディング）。

ロールＲが１周以上（３６０度以上）逆回転してもセンサ出力がＨレベルからＬレベルへ変化しなかった場合、およびロールＲが１周以上逆回転してもセンサ出力のＬレベルを一定期間継続しなかった場合には、ステップＳ１６からステップＳ１７に移行する。つまり、ロールＲが１回転する間にシート１の先端部がロールＲの外周面から分離しなかった場合、およびロールＲが１回転する間に、ロールＲの外周面から分離したシート１の先端がセンサユニット６の上から離れなかった場合には、ステップＳ１７に移行する。ステップＳ１７においては、ロールＲの回転を停止し、自動ローディング（自動給紙）が実行できなかったことをユーザに通知して、ユーザに対して、シート１の先端部をシート供給パス内に挿入するための手動操作（手動給紙）を促す。

以上のように、本実施形態においては、ロールＲがセットされた後に、自動的にシート１の先端部をシート供給パス内に挿入して送り出すことができる。したがってユーザは、ロールＲをセットした後に、手動によってシート１の先端部をシート供給パス内に挿入する必要がなく、ロールＲのセット時の作業負担が軽減される。

以下、このようなプリント装置１００の基本的構成において、センサユニット６を複数備えた本発明の実施形態について説明する。

（第１の実施形態）
本実施形態においては、図１０のように、ロールＲの幅方向にずれて位置する複数のアーム部材４の内部に、センサユニット６が配備されている。複数のアーム部材４の全てにセンサユニット６を備える必要はなく、例えば、シート１の幅が定型サイズの２４インチ、３６インチ、４４インチの場合には、そのシート１の端部の近傍に位置するアーム部材４に対してのみセンサユニット６を備えてもよい。また、アーム部材４およびセンサユニット６の配備数は限定されない。本例の場合は、図１２のように、６つのアーム部材４のうちの３つに対して、計３つのセンサユニット６（６（１），６（２），６（３））が配備されている。シート１は、図１１（ａ）のように、例えばユーザがハサミ等を用いて手動でカットしたことにより、先端が斜めになってしまっている場合がある。極端な場合はユーザがシートを手で引きちぎって曲線の切断線になっていることもある。また、図１１（ｂ）のように先端の両端部が膨らんでいる場合がある。これはロールの中央部がテープ留めされ、両端部だけが剥離している形態である。

図１２（ａ）は、図１１（ａ）のように先端が斜めのシート１と、センサユニット６（６（１），６（２），６（３））と、の位置関係の説明図である。そのシート１がＹ軸方向に搬送されたときに、その先端の位置が図１２（ａ）中のＴ１，Ｔ２，Ｔ３のように変化し、センサユニット６（６（１），６（２），６（３））のセンサ出力が図１３（ａ）のように変化する。前述したように、ロールＲが矢印Ｃ２方向に逆回転して、シート１の先端部が分離フラッパー１０の従動コロ１０ａを通過して自重落下してセンサユニット６に近づくことにより、センサ出力がＬレベルからＨレベルに変化する。その後、ロールＲの逆回転に伴って、シート１の先端部がセンサユニット６の位置を通過することにより、センサ出力がＨレベルからＬレベルに変化する。したがって、シート１の先端が位置Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３のように変化した場合には、図１３（ａ）のように、位置Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３に対応するタイミングでセンサユニット６（１），６（２），６（３）のセンサ出力がＨレベルからＬレベルに変化する。すなわち、センサユニット６（１），６（２），６（３）の順に、センサ出力がＨレベルからＬレベルに変化する。

図１２（ｂ）は、図１１（ｂ）のように中央がテープ留めされ先端の両端部が膨らんでいるシート１と、センサユニット６（６（１），６（２），６（３））と、の位置関係の説明図である。そのシート１がＹ軸方向に搬送されたときに、その先端の位置が図１２（ｂ）中のＴ４，Ｔ５，Ｔ６のように変化し、センサユニット６（６（１），６（２），６（３））のセンサ出力が図１３（ｂ）のように変化する。すなわち、シート１の先端が位置Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６のように変化することにより、図１３（ｂ）のように、位置Ｔ５，Ｔ６に対応するタイミングでセンサユニット６（１），６（２），６（３）のセンサ出力がＨレベルからＬレベルに変化する。つまり、先にセンサユニット６（１）のセンサ出力がＨレベルからＬレベルに変化した後に、センサユニット６（２），６（３）のセンサ出力がＨレベルからＬレベルに変化する。

図１４は、このような複数のセンサユニット６（１），６（２），６（３）を備えた構成における図５のシート先端セット処理（ステップＳ３）を説明するためのフローチャートである。前述した図６のフローチャートと同様の処理については、同一のステップ番号を付して説明を省略する。

ＣＰＵ２０１は、ロールＲを矢印Ｃ２の逆方向に１回転以上回転（逆回転）させる（ステップＳ１１，Ｓ１６）。ロールＲの逆回転中に、全てのセンサユニット６のセンサ出力がＨレベルの範囲内からＬレベルの範囲内に変化し、かつ全てのセンサ出力のＬレベルが一定期間継続した場合に、ロールＲの回転を停止させる（ステップＳ１２Ａ，Ｓ１３Ａ，Ｓ１４）。ロールＲが１周以上（３６０度以上）逆回転しても全てのセンサ出力がＨレベルからＬレベルに変化しなかった場合には、ステップＳ１６からステップＳ１７に移行する。さらにロールＲが１周以上逆回転してもセンサ出力のＬレベルを一定期間継続しなかった場合にも、ステップＳ１６からステップＳ１７に移行する。ステップＳ１７においては、ロールＲの回転を停止し、自動ローディングが実行できなかったことをユーザに通知して、ユーザに対して、シート１の先端部をシート供給パス内に挿入するための手動操作（手操作）を促す。その際、例えば、ユーザに対して「手動で給紙してください」というメッセージを表示する。

ステップＳ１４からステップＳ２１に移行し、ＣＰＵ２０１は、図１３中におけるロールＲの回転角度θｄを算出する。回転角度θｄは、それぞれのセンサユニットのセンサ出力において、最も早くＨレベルからＬレベルに変化した時点と、最も遅くＨレベルからＬレベルに変化した時点と、の差（位相差）に対応する。その後、ＣＰＵ２０１は、回転角度θｄと角度θ１とを比較する（ステップＳ２２）を算出する。角度θ１は、図３（ａ）のように、ロールＲの外周面に対する従動コロ１０ａの接触位置Ｐ１と、ロールＲの外周面に対する従動回転体８の接触位置Ｐ２と、の成す角度である。ＣＰＵ２０１は、回転角度θｄが角度θ１よりも小さいときに自動ローディングが可能であると判断し、シート１の先端を角度θ１の範囲に移動させてからロールＲを正回転させる（ステップＳ２３、Ｓ１５）。一方。回転角度θｄが角度θ１以上のときは、シートの先端の位置に部分的なバラツキが大きいために自動ローディングが不可能であると判断して、ステップＳ１７に移行する。つまり、複数のセンサユニット６によるシート１の先端部の剥離の検出タイミングが所定角度内（所定時間内に対応）にあるという条件を満たすときに、自動ローディングを実行する。

このように、センサユニット６を複数配置することによって、シートの先端の位置に部分的なバラツキがある場合には、そのバラツキの程度に応じて、シート１の先端部を自動的にシート供給パス内に挿入して送り出すことができる。

（第２の実施形態）
本実施形態においては、複数のセンサユニット６を用いてロールＲのセット状態を判定する。本例においては、図１５のように、４つのセンサユニット６（１），６（２），６（３），６（４）がロールＲの軸線方向にずれて配備されている。これらのセンサユニット６（６（１），６（２），６（３），６（４））は、前述した実施形態と同様に、アーム部材４上に配備されている。ロールＲがセットされるスプール部材２は、基準側スプールフランジ２３および非基準側スプールフランジ２４を含む。ロールＲは、図１５（ａ），（ｂ）のように、その一端部と対向する基準側スプールフランジ２３の位置を基準として、スプール部材２にセットされる。センサユニット６は、基準側スプールフランジ２３から遠ざかる順にセンサユニット６（１），６（２），６（３），６（４）とする。

図１５（ａ）は、センサユニット６（１）から６（４）と対向する幅のロールＲがスプール部材２に正しくセットされている状態を示す。図１５（ｂ）は、センサユニット６（１）から６（３）と対向する幅のロールＲがスプール部材２に正しくセットされている状態を示す。図１５（ａ）のセット状態において、ロールＲが逆回転したときには、ロールＲと対向するセンサユニット６（１）から６（４）のセンサ出力が図１８（ａ）のように変化する。図１５（ｂ）のセット状態において、ロールＲが逆回転したときには、ロールＲと対向するセンサユニット６（１）から６（３）のセンサ出力が図１８（ａ）のように変化する。そのロールＲと対向しないセンサユニット６（４）のセンサ出力は、図１８（ｃ）のように変化しない。

図１６は、センサユニット６（１）から６（３）と対向する幅のロールＲがバンド２１によって固定されたまま、スプール部材２にセットされている状態を示す。バンド２１は、図１６（ａ）においてはセンサユニット６（２）と対向し、図１６（ｂ）においては、センサユニット６（２）とセンサユニット６（３）との間に位置する。図１６（ａ）のセット状態において、ロールＲが逆回転したときには、バンド２１と対向するセンサユニット６（２）のセンサ出力が図１８（ｂ）のように変化する。図１６（ｂ）のセット状態において、ロールＲが逆回転したときには、センサユニット６（２）のセンサ出力は、図１８（ｂ）のセンサ出力よりも振幅が大きくなり、図１８（ａ）のセンサセンサ出力に近いものとなる。

図１７（ａ）は、センサユニット６（１）から６（３）と対向する幅のロールＲが基準側スプールフランジ２３によって正しく規制されないまま、スプール部材２にセットされた状態を示す。こようなセット状態において、ロールＲが逆回転したときには、センサユニット６（１）と対向する位置にロールＲが存在しないため、そのセンサ出力は図１８（ｃ）のように変化しない。図１７（ｂ）は、センサユニット６（１）のみと対向する幅のロールＲがバンド２１によって固定されたまま、スプール部材２にセットされている状態を示す。こようなセット状態において、ロールＲが逆回転したときには、センサユニット６（１）のセンサ出力は、図１８（ｂ）のセンサ出力よりも振幅が大きくなり、図１８（ａ）のセンサセンサ出力に近いものとなる。

図１９は、このような複数のセンサユニット６のセンサ出力を用いて、ロールＲのセット状態を判定する判定処理を説明するためのフローチャートである。

ＣＰＵ２０１は、ロールＲを矢印Ｃ２の逆方向に１回転半転以上（５４度以上）回転（逆回転）させる間に、センサユニット６（１），６（２），６（３），６（４）のセンサ出力を収集（データ収集）する（ステップＳ３１，Ｓ３２，Ｓ３３）。このようなデータの収集のためには、ロールＲを少なくとも１回転させればよい。しかし、ロールＲがセットされた際のシート１の弛みなどを考慮して、１回転以上回転させることが望ましい。

ＣＰＵ２０１は、データの収集が終了した後にロールＲの回転を停止させ（ステップＳ３４）、図１８のように、それぞれのセンサユニット６のセンサ出力における最大値Ｈｄと最小値Ｌｄを抽出してＲＡＭ２０３（図５参照）に記憶する（ステップＳ３５）。ＣＰＵ２０１は、ロールＲと対向するセンサユニット６として、センサ出力の最小値Ｌｄが所定の閾値ＴＨｒを越えるセンサユニット６を検索する（ステップＳ３６）。次に、ＣＰＵ２０１は、ロールＲがスプール部材２に正しくセットされているか否かを確認するために、基準側スプールフランジ２３に最も近いセンサユニット（基準側センサユニット）６を検索する（ステップＳ３７）。本例の場合、基準側センサユニット６は、センサユニット６（１）である。

その後、ＣＰＵ２０１は、ステップＳ３６，Ｓ３７において検索されたセンサユニット６の全てのセンサ出力について、最大値Ｈｄと最小値Ｌｄとの差（Ｈｄ−Ｌｄ）が所定の閾値ＴＨａ（図１８参照）を超えているか否かを判定する（ステップＳ３８）。１５（ａ），（ｂ）、図１６（ｂ）、および図１７（ｂ）の場合のように、検索されたセンサユニット６の全てのセンサ出力が閾値ＴＨａを越える十分な振幅を持っているときには、ステップＳ３９に移行する。ステップＳ３９において、ＣＰＵ２０１は、このような十分な振幅を持っている全てのセンサユニット６のセンサ出力について、図２０のように、最大値Ｈｄと、基準側センサユニット６（１）のセンサ出力の最大値（基準値）と、の差Ｈｄｇを設定する。その基準値は、基準側センサユニット６（１）のセンサ出力の最大値のみに限定されず、センサ出力が十分な振幅を持つ複数のセンサユニット６におけるセンサ出力の最大値のいずれであってもよい。図１７（ｂ）の場合は、センサ出力が十分な振幅を持つセンサユニットがセンサユニット６（１）のみであるため、このような場合には、予め設定されている基準値ＴＨｗに基づいて差Ｈｄｇを設定する。

その後、ＣＰＵ２０１は、センサ出力が十分な振幅をセンサユニット６の全てについて、差Ｈｄｇが所定の閾値ＴＨｇ（図２０参照）未満であるか否かを判定する（ステップＳ４０）。ステップＳ３９において肯定判定された場合、ＣＰＵ２０１は、図１５（ａ），（ｂ）のようにロールＲが正しくセットされていると判定して、前述した第１の実施形態と同様の図５のシート先端セット処理（ステップＳ３）に移行する。また、先のステップＳ３８，Ｓ４０において否定判定された場合、ＣＰＵ２０１は、ロールＲが正しくセットされていないと判定してエラー処理（ステップＳ４１）に移行する。そのエラー処理においては、ロールＲのセット状態が異常であることをユーザに知らせる。

このように本実施形態においては、ロールＲを矢印Ｃ２の方向に逆回転させたときの複数のセンサユニット６のセンサ出力に基づいて、ロールＲのセット状態が異常であるか否かを判定することができる。ロールＲのセット状態が異常のときには、シート先端セット処理（自動ローディング）に移行しないことにより、ジャムの発生によるシート１の折れおよび傷付きを未然に回避することができる。また、ロールＲのセット状態の異常をユーザに通知することにより、ロールＲの正常なセットをユーザに促して、シート供給装置の停止時間を短縮することができる。

また、閾値ＴＨａ，ＴＨｒ，ＴＨｇ、および基準値ＴＨｗは、予めプリント装置の本体あるいはセンサユニット６内の不揮発性メモリに保存しておいてもよい。また、それらの値は固定値であってもよく、ロールＲの種類毎に設定してもよく、環境温度および環境湿度に応じて変更してもよい。一般に、高湿度環境下においてはシート１が膨潤しやすく、低温低湿の環境下においてはシート１のコシが強くなりやすい。また、センサユニット６の配備数は４つのみに限定されない。ただし、ロールＲと対向する位置に、少なくとも１つのセンサユニット６が存在している必要がある。

（変形例）
複数のセンサユニット６の配備形態は、ロールＲの回転軸と平行な軸線上に配備する形態のみに限定されず、例えば、図２１のように、センサユニット６（１），６（２），６（３）をＹ軸方向に千鳥状に配備してもよい。この場合、Ｙ軸方向におけるセンサユニットの最大ずれ量αは、プリンタ本体あるいはセンサユニット内の不揮発性メモリに保存しておき、そのずれ量αによって、センサ出力に基づくシート１の先端部の検出タイミングを補正する。これにより、センサユニットがロールＲの回転軸と平行に配備されている場合、および千鳥状に配備されている場合のいずれにおいても同様の検出結果を得ることができる。また、このずれ量αが前述した図３中の回転角度θ１の範囲内に収まる場合には、ずれ量αに対応する複数のシートセンサのセンサ出力のタイミングのずれ幅が前述した回転角度θ１に対応する回転時間内に収まる。したがって、そのタイミングのずれ幅が回転角度θ１に対応する回転時間内に収まるときには、前述したように自動ローディングが可能であると判断することができる。

センサユニット６として光学センサに限らず、検出対象であるシート外面までの距離に応じてその出力値が変化するセンサであれば、光学センサ以外の距離センサを用いることができる。例えば、対象物までの距離を非接触で検出する超音波センサや静電センサなどの距離センサを用いることもできる。

プリント装置は、２本のロールシートのそれぞれに対応する２つのシート供給装置を備える構成のみに限定されず、１つあるいは３つ以上のシート供給装置を備える構成であってもよい。また、プリント装置は、シート供給装置から供給されるシートに対して画像をプリントする構成であればよく、インクジェットプリント装置のみに限定されない。また、プリント装置のプリント方式および構成も任意である。例えば、プリントヘッドの走査と、シートの搬送動作と、を繰り返して画像をプリントするシリアルスキャン方式、あるいは長尺なプリントヘッドと対向する位置に対してシートを連続的に搬送して画像をプリントするフルライン方式のいずれであってもよい。

また本発明は、プリント媒体としてのシートをプリント装置に供給するシート供給装置の他、種々のシート供給装置に対して適用可能である。例えば、スキャナやコピー機などの読取装置に読み取り対象のシートを供給する装置、およびシート状の加工材料を切断装置などの加工装置に供給する装置などに対しても適用することができる。このようなシート供給装置は、プリント装置、読取装置、加工装置などの装置とは別に構成することができ、またシート供給装置用の制御部（ＣＰＵ）を備えてもよい。

シート供給装置は、前述したように、ロールＲに対して、アーム部材４に連結された従動回転体８，９をロールＲの下方側から圧接させ、アーム部材４に搭載されたセンサユニット６を用いて、ロールＲの先端部の位置を検出する構成に限定されない。例えば、ロールＲの下側に設けられた固定構造体に従動回転体８，９およびセンサユニット６を配置し、ロールＲの巻径の如何に拘わらず、ロールＲの自重によって、ロールＲが従動回転体８，９に圧接する構成であってもよい。また、駆動機構を用いて、ロールＲを従動回転体８，９に圧接させてもよい。

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
６ センサユニット
１００ プリント装置
２００ シート供給装置
４００ プリント部
Ｒ ロール
Ｃ１ 正回転方向（第１方向）
Ｃ２ 逆回転方向（第２方向）

Claims (9)

1. 連続シートが巻かれたロールを第１方向および前記第１方向と逆の第２方向に回転させる駆動手段を有し、前記ロールを前記第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、
   それぞれが前記ロールの外周面からの剥離したシートの先端部を検出する、シート幅方向において互いに離れて設けられた複数のセンサを備え、
   前記駆動手段により前記ロールを前記第２方向に回転させ、回転中に前記複数のセンサの検出結果が所定の条件を満たしたときに、前記駆動手段は前記ロールの回転方向を前記第１方向に回転させて前記シートを送り出し、
   前記所定の条件は、前記複数のセンサのうち、前記ロールの外周面と対向するセンサの全てが前記先端部を検出するという条件を含むことを特徴とするシート供給装置。
2. 前記所定の条件は、前記複数のセンサのうち、前記ロールの外周面と対向するセンサそれぞれによる前記先端部の検出タイミングが所定時間内にあるという条件を含むことを特徴とする請求項１に記載のシート供給装置。
3. 前記複数のセンサは、それぞれ前記先端部の剥離に伴う当該先端部の位置を検出するものであり、
   前記所定の条件は、前記複数のセンサのそれぞれによって検出される前記先端部の位置が所定の範囲内にあるという条件を含む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. 連続シートが巻かれたロールを第１方向および前記第１方向と逆の第２方向に回転させる駆動手段を有し、前記ロールを前記第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、
   それぞれが前記ロールの外周面からの剥離したシートの先端部を検出する、シート幅方向において互いに離れて設けられた複数のセンサを備え、
   前記駆動手段により前記ロールを前記第２方向に回転させ、回転中に前記複数のセンサの検出結果が所定の条件を満たしたときに、前記駆動手段は前記ロールの回転方向を前記第１方向に回転させて前記シートを送り出し、
   前記ロールは、当該ロールの一端部を基準として装置にセットされ、
   前記所定の条件は、前記ロールの前記一端部の外周面と対向するセンサが前記ロールの外周面の位置を検出するという条件を含むことを特徴とするシート供給装置。
5. 連続シートが巻かれたロールを第１方向および前記第１方向と逆の第２方向に回転させる駆動手段を有し、前記ロールを前記第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、
   それぞれが前記ロールの外周面からの剥離したシートの先端部を検出する、シート幅方向において互いに離れて設けられた複数のセンサを備え、
   前記駆動手段により前記ロールを前記第２方向に回転させ、回転中に前記複数のセンサの検出結果が所定の条件を満たしたときに、前記駆動手段は前記ロールの回転方向を前記第１方向に回転させて前記シートを送り出し、
   前記ロールの外径に応じて移動するように前記ロールの外周面に当接して、前記ロールから送り出される前記シートをガイドする、前記シート幅方向に分かれた複数のガイドをさらに備え、
   前記複数のガイドのそれぞれに前記センサが配備されることを特徴とするシート供給装置。
6. 前記複数のガイドはそれぞれ、重力方向の下方から前記ロールの外周面に圧接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. 前記所定の条件が満たされないときに、ユーザに異常の発生を通知する通知手段をさらに備える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. 前記センサは、発光部と受光部とを含む光学センサであ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。

Images