(57)【要約】【課題】  本発明は、剛度が高いシートについてもロールシートにおけるシートの先端を検知することができるプリント装置を提供することである。【解決手段】  本発明のプリント装置は、保持部で保持されたロールシートを正方向と逆方向に回転させる駆動部と、ロールシートからシートを分離する分離フラッパと、シートとの距離に基づいた出力値を出力する距離センサと、ロールシートを前記正方向に回転させて引き出したシートに画像をプリントするプリント部と、を備えるプリント装置であって、前記分離フラッパの変位量を検出する変位センサと、ロールシートを前記逆方向に回転させた状態において、前記変位センサによる前記変位量が基準値に対して所定の範囲内であることを検知し、かつ、前記距離センサによる前記出力値が閾値以上であることを検知した後に、ロールシートの前記逆方向の回転を停止する制御部と、を有することを特徴とする。【選択図】  図１０
2020070120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートが巻回されたロールシートを保持する保持部と、
前記保持部で保持されたロールシートを正方向と逆方向に回転させる駆動部と、
ロールシートの表面に従動し、かつ、ロールシートからシートを分離する分離フラッパと、
ロールシートからシートが分離する際に当該シートが近接する位置に配され、シートとの距離に基づいた出力値を出力する距離センサと、
ロールシートを前記正方向に回転させて引き出したシートに画像をプリントするプリント部と、を備えるプリント装置であって、
前記分離フラッパの変位量を検出する変位センサと、
ロールシートを前記逆方向に回転させた状態において、前記変位センサによる前記変位量が基準値に対して所定の範囲内であることを検知し、かつ、前記距離センサによる前記出力値が閾値以上であることを検知した後に、ロールシートの前記逆方向の回転を停止する制御部と、を有することを特徴とするプリント装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記出力値が閾値以上であることを検知した後であって、さらに前記出力値が閾値未満に変化したことを検知した後にロールシートの前記逆方向の回転を停止することを特徴とする請求項１に記載のプリント装置。
【請求項３】
前記制御部は、ロールシートの回転を停止させた後に、ロールシートを前記正方向に回転させることを特徴とする請求項１または２に記載のプリント装置。
【請求項４】
前記変位センサが、前記分離フラッパに設けられ、前記分離フラッパの角度を検出するエンコーダ、前記分離フラッパの前記変位量に応じた加速度を検出する加速度センサ、前記分離フラッパの前記変位量に応じた圧力を検出する圧力センサの何れか１つであることを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載のプリント装置。
【請求項５】
ロールシートを前記逆方向に回転させながら前記変位センサの前記変位量を取得し、ロールシートが１周する毎に前記基準値を更新することを特徴とする請求項１ないし４の何れか１項に記載のプリント装置。
【請求項６】
前記変位センサによる前記変位量が基準値に対して所定の範囲内であることを検知した後において、ロールシートが１周以上の回転をする間に前記距離センサによる前記出力値が閾値を超えなかった場合、エラーを表示することを特徴とする請求項１ないし５の何れか１項に記載のプリント装置。
【請求項７】
前記制御部は、ロールシートを前記逆方向に１周以上の回転をさせて、前記変位センサによる前記変位量から前記基準値を取得することを特徴とする請求項１ないし６の何れか１項に記載のプリント装置。
【請求項８】
前記制御部は、ロールシートに複数回の前記逆方向の回転をさせて、最新の１周の間における前記変位センサによる前記変位量の最低値と、その前の１周の間における前記変位センサによる前記変位量の最低値とが許容値以内になれば、前記最新の１周の間の前記変位量から前記基準値を取得することを特徴とする請求項１ないし６の何れか１項に記載のプリント装置。
【請求項９】
ロールシートに所定の回数の回転をさせた後であって、前記変位量の最低値が前記基準値に対して所定の範囲内にならない場合、エラーを表示することを特徴とする請求項８に記載のプリント装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はロールシートから引き出したシートに画像をプリントするプリント装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１にはシートが巻回されたロールシートを回転させてシートを引き出し、シートに画像をプリントするプリント装置が開示されている。このプリント装置はロールシートにおけるシートの先端を検知することによってシートを自動供給することができる。シートの先端を検知する際は、ロールシートをシートの搬送方向に対して逆方向に回転させる。シートがロールシートから分離して距離センサに近づくと、距離センサの出力が変化する。この変化をとらえることによってロールシートにおけるシートの先端を検知することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−１５０１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら特許文献１に記載された発明では、剛度が高いシートや巻径が小さくカールが強くついているシートの場合、巻き弛んだ先端以外の部分が距離センサに近づくことがある。この場合、その部分をシートの先端であると誤検知することになる。この結果、シートをプリント部に供給することができない。
【０００５】
そこで本発明の目的は、剛度が高いシートや巻径が小さくカールが強くついているシートについてもシートの先端を検知することができるプリント装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のプリント装置は、シートが巻回されたロールシートを保持する保持部と、前記保持部で保持されたロールシートを正方向と逆方向に回転させる駆動部と、ロールシートの表面に従動し、かつ、ロールシートからシートを分離する分離フラッパと、ロールシートからシートが分離する際に当該シートが近接する位置に配され、シートとの距離に基づいた出力値を出力する距離センサと、ロールシートを前記正方向に回転させて引き出したシートに画像をプリントするプリント部と、を備えるプリント装置であって、前記分離フラッパの変位量を検出する変位センサと、ロールシートを前記逆方向に回転させた状態において、前記変位センサによる前記変位量が基準値に対して所定の範囲内であることを検知し、かつ、前記距離センサによる前記出力値が閾値以上であることを検知した後に、ロールシートの前記逆方向の回転を停止する制御部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、距離センサと変位センサとを用いることで剛度が高いシートや巻径が小さくカールが強くついているシートについてもロールシートにおけるシートの先端を検知することができるプリント装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】プリント装置の全体の外観を示す斜視図である。
【図２】プリント装置の主要部の概略図である。
【図３】プリント装置の制御系のブロック図である。
【図４】シート供給装置を示す図である。
【図５】距離センサと変位センサの説明図である。
【図６】シートの自動ローディングのフローチャートである。
【図７】剛度が低いシート場合の距離センサの出力値と変位センサの変位量を示す図である。
【図８】剛度が高いシートの場合のシートの先端と分離フラッパの状態を示す図である。
【図９】剛度が高いシートの場合のロールシートの回転角度に対する距離センサの出力値と変位センサの変位量を示す図である。
【図１０】第１の実施形態における先端検知動作のフローチャートである。
【図１１】ロールシートが巻き弛んでいる場合の距離センサの出力値と変位センサの変位量を示す図である。
【図１２】第２の実施形態における先端検知動作のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）
（プリント装置）
本発明のプリント装置の構成について図１から図３を用いて説明する。図１はプリント装置の全体の外観を示す斜視図、図２はプリント装置の主要部の概略図である。図３は、プリント装置における制御系のブロック図である。
【００１１】
本発明のプリント装置１００は、プリント媒体であるシートを供給するためのシート供給装置２００と、シートを搬送する搬送部３００と、搬送されたシートにインクを吐出して画像をプリントするプリント部４００と、を備える。
【００１２】
プリント装置１００にはシートをロール状に巻回したロールシートＲを上段または下段から供給するシート供給装置（２００、２１０）が配置されている。シート供給装置２００の場合、ロールシートＲから引き出されたシート１は、搬送部３００によって、搬送経路に沿って画像をプリントするプリント部４００に搬送される。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、初期設定、各種動作、オンライン／オフラインの切り換えなどの指示をすることができる。なお、座標系としてロールシートの幅方向をＸ軸、シートが搬送される方向をＹ軸、重力方向をＺ軸とする。
【００１３】
シート供給装置２００は、スプール部材２、スプールホルダ（不図示）、アーム部材４、距離センサ６、揺動部材７、分離フラッパ１０を備えている。ロールシートＲはその中空穴部に挿入されたスプール部材２およびスプールホルダからなる保持部によって保持される。ロールセンサ３２がロールシートＲのスプール部材２を検知することで、ロールシートＲが保持部にセットされたことを検知できる。アーム部材４は、揺動部材７に設けられた従動回転体８、９をロールシートＲに押圧するとともに、シート１をガイドする。ロールシートＲの押圧力は押圧力調整モータ３４によって調整することができる。分離フラッパ１０は、ロールシートＲからシート１を分離する。分離フラッパ１０と、アーム部材４とで供給経路を形成する。
【００１４】
スプール部材２はロール駆動モータ３３によって正方向（Ｃ１方向）および逆方向（Ｃ２方向）に回転できる。また、ロール回転量センサ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。ロール回転量センサ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。ロール駆動モータ３３がスプール部材２を正方向に回転させると、ロールシートＲがそれに伴って回転する。ロールシートＲから引き出されたシート１は供給経路を通って搬送部３００へ供給される。距離センサ６は、ロールシートＲからシート１の先端が離れたことを検出する。また、カバー４２は画像をプリントしたシート１がシート供給装置２００に進入することを防止する。
【００１５】
搬送部３００は、搬送ガイド１２、エッジ検知センサ１６、搬送ローラ１４、ピンチローラ１５を備えている。搬送部３００に設けられた搬送ガイド１２は、引き出されたシート１の表面および裏面をガイドする。搬送ローラ１４は、搬送ローラ駆動モータ３５によって正方向（Ｄ１方向）および逆方向（Ｄ２方向）に回転する。ピンチローラ１５は、搬送ローラ１４の回転に応じて従動回転できる。搬送ローラ１４およびピンチローラ１５でシート１を挟持することでシート１をプリント部４００へ搬送する。搬送ローラ１４の搬送速度はスプール部材２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いる。また、エッジ検知センサ１６は、搬送ローラ１４の上流側でシート１の先端または後端を光学的に検知するセンサである。例えば、シートの先端からの反射光を検出することでシートの先端を検知することができる。
【００１６】
プリント部４００は、プリントヘッド１８、プラテン１７、走査機構（不図示）で構成されている。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、プラテン１７に支持されたシート１に画像をプリントする。インクの吐出は、電気熱変換素子（ヒータ）を用いて行われる。プリント方式はシリアルスキャン方式である。これは、シート１の搬送動作（Ｙ方向）と、Ｙ方向と交差する方向（Ｘ方向）のプリントヘッド１８の走査とを、交互に行いシート１に画像を順次プリントする。プリントが終了すると、カッタ２０によって画像がプリントされたシート１を切断する。
【００１７】
制御部２０１は、ＲＯＭ２０４に記憶された制御プログラムに従って、シート供給装置２００、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。制御部２０１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。また制御部２０１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。また制御部２０１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。
【００１８】
なお、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。さらに、プリント方式は、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であってもよい。
【００１９】
（シート供給装置）
ここでシート供給装置２００について図４を用いて詳しく説明する。搬送ガイド１２にはアーム回転軸５を中心としてＡ１およびＡ２方向に回転可能なアーム部材４が設けられている。アーム部材４にはロールシートＲから引き出されたシート１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の回転は、アーム駆動部３の回転カム３ａを用いて行われる。アーム部材４と回転カム３ａ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が設けられている。回転カム３ａは押圧力調整モータ３４によって回転し、その回転位置に応じてアーム部材４に対する押圧力が変化する。この押圧の状態は、比較的大きな力による押圧状態（強ニップ状態）と、比較的小さな力による押圧状態（弱ニップ状態）と、押圧力の解除とがある。
【００２０】
また、アーム部材４には揺動部材７が揺動自在に設けられ、その揺動部材７にはロールシートＲの外周方向に第１および第２の従動回転体８，９が回転可能に設けられている。これらの従動回転体８，９は、Ａ１方向への押圧力によってロールシートＲの外径に応じて移動し、重力方向の下方からロールシートＲの表面を圧接する。ロールシート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、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。従動回転体８，９がロールシートＲの表面に圧接されることにより、シート１の弛みの発生が抑制される。
【００２１】
揺動部材７には、図４（ｂ）に示すように軸受け部７ａと軸留め部７ｂとが設けられている。また、軸受け部７ａは揺動部材７の重心位置を支持するように設けられている。このため、揺動部材７は、回転軸４ａによって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。なお、回転軸４ａが遊びを有しているため、揺動部材７はＸ軸方向における許容範囲内でロールシートＲの表面に沿うように変位することができる。このようなイコライズ機構により、ロールシートＲの表面に対する第１および第２の従動回転体８，９の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の供給力のバラツキを抑えることができる。
【００２２】
分離フラッパ１０は、アーム部材４の上方で分離フラッパ回転軸１１を中心として矢印Ｂ１，Ｂ２方向に回転可能で、その自重によってロールシートＲの表面に軽く当接できる。このため、分離フラッパ１０はロールシートＲの外径の変化に応じてロールシートＲの表面に当接することができる。また、分離フラッパ１０におけるロールシートＲとの当接部分には、シート１に対する摩擦などの影響を抑えるために、従動コロ１０ａが回転自在に設けられている。また、分離フラッパ１０の先端の分離部１０ｂは、ロールシートＲからシートの先端を分離しやすくするために、ロールシートＲの表面に極力近い位置に形成されている。分離フラッパ１０には、変位センサ５０が設けられ、分離フラッパ１０の変位を回転として検出することができる。
【００２３】
シート１は、ロールシートＲを正回転して従動回転体８，９を通って引き出され、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いる。引き出されたシート１は、分離フラッパ１０の下面１０ｃとアーム部材４との間に形成される供給経路を通して供給される。このように、シート１の自重を利用することでスムーズにシート１を供給することができる。また、ロールシートＲの外径の変化に応じてアーム部材４と分離フラッパ１０が回転するため、ほぼ一定の高さの供給経路が形成される。その結果、ロールシートＲの外径が変化してもロールシートＲからシート１を確実に引き出すことができる。
【００２４】
（先端検知のためのセンサ）
本実施形態において、先端検知のためのセンサとして距離センサと変位センサの２つのセンサを用いる。距離センサ６はロールシートＲの表面との距離に応じて出力値が変化する光学センサである。また、変位センサ５０は分離フラッパ１０の変位量を検出するエンコーダセンサである。なお、ロールシートＲとはシート１が巻回したロールの状態を指し、シートとは１枚の状態を指すものとする。
【００２５】
図５（ａ）にロールシートと距離センサの関係を示す。距離センサ６はＬＥＤ等による発光部６ｃとフォトダイオード等の受光部６ｄで構成されている。発光部６ｃからロールシートＲへ向けて照射された光は、ロールシートＲの表面で反射されて受光部６ｄで検出される。距離センサ６の出力値は距離センサ６とロールシートの表面またはロールシートから分離したシートまでの距離によって変化する。例えば、距離センサ６とロールシートＲの表面との間の距離が近いほど出力値は大きくなり、距離が遠いほど出力値は小さくなる。距離センサ６の出力値は任意のタイミングで制御部２０１が取得できる。取得した距離センサ６の出力値は、ＲＡＭ２０３に記憶する。なお、ここではシートの先端を検出するために光学センサを用いたが、シートの表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他の距離センサであってもよい。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も用いることができる。
【００２６】
ロールシートＲからシート１が分離すると、シート１が自重によってアーム部材４に接触する。この時、シート１が距離センサ６に近接するため出力値は高出力になる。このためシート１を検知することができる。すなわち、距離センサ６の出力値が、閾値（ＴＨ）以上であれば（高出力、Ｈレベル）シート１があり、閾値より小さければ（低出力、Ｌレベル）シート１はないと判断することができる。なお、距離センサ６の製造時のばらつきにより閾値は変動するため、プリント装置ごとにＬ０，Ｈ０をあらかじめ測定する。Ｌ０はシート１の先端が従動回転体８と距離センサ６との間に位置するときの出力値である。Ｈ０はシート１がアーム部材４に接し、距離センサ６上にあるときの出力値である。Ｌ０およびＨ０を用いて閾値はＴＨ＝（Ｈ０＋Ｌ０）／２とする。この閾値は、ＲＯＭ２０４にあらかじめ記憶されている。
【００２７】
図５（ｂ）にエンコーダを用いた分離フラッパの変位センサを示す。変位センサ５０は、分離フラッパ回転軸１１を中心に分離フラッパ１０の角度を変位量として検出するためのエンコーダである。変位センサ５０はコードホイールと光検出器で構成されている。コードホイールは、分離フラッパ回転軸１１と同一軸上に固定されている。また、コードホイールには一定間隔で分離フラッパ回転軸１１を中心として放射状にコードパターンが入っている。光検出器は透過型であり、コードホイールを挟んで一方に発光部と他方に受光部を有している。分離フラッパ１０が分離フラッパ回転軸１１を中心として回転すると、光学検出器がコードホイールのコードパターンを読み取る。読み取ったコードパターンは、バイナリ変換回路によって１０進数に変換される。この結果、分離フラッパ１０の変位量である角度を検出することができる。制御部２０１は、任意のタイミングで変位センサ５０の変位量を取得しＲＡＭ２０３に記憶する。
【００２８】
分離フラッパ１０は従動コロ１０ａによりロールシートＲの表面に当接するため、外径の変化に応じて変位することができる。ロールシートＲが設置されていない時の変位量をゼロとして回転に応じた変位量を検出する。したがって、ロールシートの外径が小さい場合、変位量は小さくなる。逆にロールシートの外径が大きい場合、変位量は大きくなる。本実施形態では、ロールシートＲの半径が３５ｍｍから１１０ｍｍの場合に対応して、分離フラッパ１０の角度が２０度から７０度に変化する。また、エンコーダの角度分解能は、０．０１度／カウントである。この場合、ロールシートＲの半径が１．５ｍｍ変化すると分離フラッパの角度が１度変化する。なお、スプール部材２が装着されていない場合、分離フラッパ１０の角度は０度である。
【００２９】
なお、変位センサ５０は、エンコーダセンサに限らず分離フラッパ１０の変位量に応じた加速度を検出する加速度センサであってもよい。また変位センサの代わりに分離フラッパ１０の変位量に応じた圧力を検出する圧力センサであってもよい。
【００３０】
（シートの自動ローディング）
シートの自動ローディングは、ユーザがロールシートを装置にセットすると、ロールシートにおけるシートの先端を検知して、シートを搬送部の所定の位置まで供給する機能である。自動ローディングのフローチャートを図６に示す。
【００３１】
Ｓ１工程で、自動ローディングを開始する。ユーザはロールシートＲをシート供給装置２００にセットし、操作パネル２８または外部装置２９により自動ローディングの開始の指示を行う。
【００３２】
Ｓ２工程で、ロールシートが保持部に装着されたことを検知する。制御部２０１は、ロールセンサ３２によってスプール部材２を検知することによって、ロールシートＲがセットされていることを確認する。なお、この時アーム部材４は弱ニップ状態である。
【００３３】
Ｓ３工程で、先端検知動作を行う。アーム部材４を強ニップ状態に切り換える。この後、制御部２０１は後述のシート１の先端を検知する先端検知動作を行う。シート１の先端が正しく検知されると、シート１の先端は距離センサ６と従動回転体８の間にある。
【００３４】
Ｓ４工程で、シートの供給を行う。シートの先端が検知されたので制御部２０１は、ロールシートＲを正方向に回転させて搬送部３００にシート１を供給する。
【００３５】
Ｓ５工程で、搬送経路でシートのエッジを検知する。制御部２０１は、搬送部３００のエッジ検知センサ１６がシート１の先端を検知するまでロールシートＲを正方向に回転させながらシート１の供給を続ける。
【００３６】
Ｓ６工程で、搬送ローラでシートを挟持する。まず、制御部２０１は、シート１の先端を検知するとシート１をさらに所定量だけ供給する。その際、搬送ローラ１４を正方向に回転して、シート１の先端を搬送ローラ１４とピンチローラ１５で挟持する。その後、ロールシートＲの正方向の回転と搬送ローラ１４の正方向の回転を停止する。さらに、第１および第２の従動回転体８，９をロールシートＲから離間して、押圧力を解除状態とする。こうすることにより従動回転体８，９が、斜行矯正の精度および画像のプリント精度に及ぼす影響をなくすことができる。
【００３７】
Ｓ７工程で、シートの斜行矯正を開始する。搬送ローラ１４でシート１を所定量搬送して、そのときの斜行量をプリントヘッド１８のセンサ（不図示）によって計測する。斜行量が許容値より大きい場合は、搬送ローラ１４およびロールシートＲが連携して、シート１にバックテンションを与えながら、正方向への回転と逆方向への回転を繰り返す。このような動作によりシート１の斜行を矯正することができる。
【００３８】
Ｓ８工程で、シートをプリント開始位置まで搬送する。制御部２０１は斜行矯正を終えると搬送ローラ１４を正方向に回転して、シート１の先端をプリント動作の初期位置まで搬送する。
【００３９】
Ｓ９工程で、自動ローディングを終了する。プリントの指示があれば、シート１は搬送ローラ１４によって適宜プリント部４００に搬送することができる。
【００４０】
（先端検知動作）
距離センサと変位センサを用いた先端検知動作（前述のＳ３工程）の原理について説明をする。図７に、剛度の低いシート（例えば普通紙）の場合の回転角度に対する距離センサの出力値および変位センサの変位量を示す。回転角度が０度のときにロールシートＲのシート１の先端は分離フラッパ１０の従動コロ１０ａを通過する直前とする。ロールシートＲを逆方向に回転させて、シート１の先端が従動コロ１０ａを通過すると、シート１は自重によりロールシートＲから分離して距離センサ６に近接する。この結果、距離センサ６の出力値は高出力となる。一方変位センサ５０の変位量は、シート１の厚み程度で小さい。シート１の先端が距離センサ６上を通過すると距離センサ６の出力値は低出力となり、その後シート１の先端が従動コロ１０ａを通過するまで距離センサ６の出力値は低出力を維持する。一方変位センサ５０の変位量は、ロールシートＲに分離フラッパ１０が従動しているため一定の範囲内に収まる。この場合、普通紙の場合、変位センサ５０の変位量が所定の範囲内で、距離センサ６の出力値が高出力になったところを検出すればシート１の先端を検知することができる。
【００４１】
次に剛度が高いシートの場合について図８と図９を用いて説明する。図８は、シートの先端と分離フラッパの状態を示す図である。図９はロールシートの回転角度に対する距離センサの出力値と変位センサの変位量を示す図である。
【００４２】
図８（ａ）は、シートの先端が分離フラッパを通過する直前の状態である。この際、シートの先端は距離センサ６から離れているので、距離センサ６の出力値は低出力となっている。一方、分離フラッパ１０はシート１に押されてロールシートＲの外径より大きく変位している。このため分離フラッパ１０の変位量は従動コロ１０ａが表面に当接しているときより大きくなる。なお、図９においては、この時の回転角度を０度としてロールシートＲを逆方向に回転をする。ロールシートＲが回転すると、シート１の先端が分離フラッパ１０の従動コロ１０ａを通過する。
【００４３】
図８（ｂ）は、シートが距離センサ上にある状態である。シート１は自重によりロールシートＲから分離してアーム部材４上に落下する。この場合、距離センサ６の出力値は、高出力となる。また、分離フラッパ１０の従動コロ１０ａはロールシートＲの表面に当接し、分離フラッパ１０の変位量はロールシートＲが１周する間における最低値となる。ロールシートＲがさらに回転してシート１の先端が距離センサ６上を通過する。この時、距離センサ６は、シート１の先端による強い反射光が無くなり、ロールシートＲの表面からの弱い反射光を受光する。この結果、距離センサ６の出力値が高出力から低出力に変化する。変位センサ６の変位量は従動コロ１０ａがロールシートＲの表面に当接している状態なので所定の範囲内の値を維持する。したがって、距離センサ６の出力値が高出力でかつ変位センサ６の変位量がロールシートＲを一周する間における最低値のときはシート１の先端を検知していると判定できる。さらに、ロールシートＲが逆方向に回転するとシート１の先端が従動回転体９を通過する。
【００４４】
図８（ｃ）は、シートの先端が従動ローラ９を通過した状態である。シート１の先端が従動ローラ９を通過すると、ロールシートＲの剛度が高いためシート１が巻き弛むことになる。この時、シート１が距離センサ６に近接するため、距離センサ６は高出力となる。また、シート１が分離フラッパ１０を押し広げているため、分離フラッパ１０の変位量はロールシートＲの表面に従動ローラ１０ａが当接している状態より大きくなる。したがって、距離センサ６の出力値が高出力であっても分離フラッパ１０の変位量がロールシートＲを一周する間における最低値でない場合は、シート１の先端で無いと判定できる。
【００４５】
ロールシートＲの巻き弛みが最表面のシートだけの場合、ロールシートＲに複数回の回転をさせると、距離センサ６の出力値と変位センサ５０の変位量は１周ごとにほぼ同じ波形を繰り返す。この際、図８（ｂ）のように従動コロ１０ａがロールシートＲの表面に当接している場合の変位量は安定する。したがって、１周ごとの変位量の最低値が所定の範囲内であればロールシートＲは巻き弛みが無い状態である。このように、分離フラッパ１０の変位量が最低値で、距離センサ６の出力値が高出力であればロールシートＲの先端を正しく検知できる。
【００４６】
つぎに、この原理を用いた先端検知動作について説明する。先端検知動作のフローチャートを図１０に示す。
【００４７】
Ｍ１工程で、先端検知動作を開始する。この時、ロールシートＲはロールセンサ３２で検知されている状態である。
【００４８】
Ｍ２工程で、データの取得を開始する。制御部２０１は、距離センサ６からの出力値と変位センサ５０からの変位量のデータの取得とＲＡＭ２０３への記憶を開始する。
【００４９】
Ｍ３工程で、ロールシートを逆方向に回転させる。制御部２０１は、ロールシートＲを逆方向に回転させると同時に、ロール回転量センサ３６はロールシートＲの回転量である回転角度と基準に対する角度の測定と、これらの角度のＲＡＭ２０３への記憶を開始する。
【００５０】
Ｍ４工程で、分離フラッパの変位量の基準値を取得する。ロールシートＲを新たに設置した場合は基準値が無い。基準値とは、分離フラッパ１０が巻き弛んでないロールシートの表面に当接している状態の変位センサの変位量である（図８（ｂ））。そのため、ロールシートＲを逆方向に１周回転させ、１周の間における分離フラッパの変位量の最低値をあらかじめ取得する。取得した最低値を基準値としてＲＡＭ２０３に記憶する。なお、新しいロールシートＲを用いる場合であっても基準値が分かっている場合はその値を用いてもよい。また、ロールシートＲを１周させるごとに１周の間における最低値を取得し、基準値を更新してもよい。なお、最低値は、変位量の移動平均による最低値であってもよい。
【００５１】
Ｍ５工程で、分離フラッパの変位量が基準値に対して所定の範囲内であるかを判定する。分離フラッパの変位量が基準値に対して所定の範囲内であれば、シート１が分離フラッパ１０を押し広げていない状態である。所定の範囲内とは、変位量を角度に換算して例えば基準値に対して±０．５度である。この場合はＭ７工程に進む。逆に範囲内でない場合は、シート１が分離フラッパ１０を押し広げている状態である（図８（ａ）、（ｃ））。この場合はＭ６工程に進む。
【００５２】
Ｍ６工程で、ロールシートが２周以上の回転をしたか判定する。ロールシートＲを回転させた状態で分離フラッパ１０の変位量の最低値が所定の範囲内とならない状態が２周以上続いた場合は、ロールシートＲが巻き弛んだ状態などである。この場合、Ｍ１０工程に進みロールシートＲの回転を停止する。さらに、必要に応じてロールシートＲの設置にエラーが発生している旨を操作パネルなどに表示する。
【００５３】
Ｍ７工程で、距離センサの出力値が閾値以上であるかを判定する。分離フラッパ１０の変位量が基準値の範囲内である場合において、距離センサ６が高出力の場合は、ロールシートＲにおけるシートの先端を検知した状態である（前述の図８（ｂ））。なお、距離センサ６が高出力である期間には幅があるため、出力値が閾値以上から閾値未満に変化したところを検出して正確にシート１の先端としてもよい。
【００５４】
Ｍ８工程で、ロールシートの回転を停止する。距離センサ６がシート１の先端を検知してからさらに所定の角度（θ／２）だけ回転させてロールシートＲを停止する。このとき、シート１の先端は、距離センサ６と従動回転体８との間のアーム部材４の上に位置する。したがって、ロールシートＲを正方向に回転させることによってアーム部材４と分離フラッパ１０で形成されるシートの供給経路に送り出すことができる。
【００５５】
Ｍ９工程で、出力値が閾値を超えない状態が１周以上継続しているかを判定する。変位量が基準値の範囲内となってからロールシートＲが１周以上回転し、距離センサ６の出力値が閾値を超えない場合は、シート１の先端を検知できなかった状態である。この状態は、ロールシートＲからシート１が分離しなかったと考えられる。この場合、Ｍ１０工程においてロールシートＲの回転を停止し、操作パネルにエラーの表示を行う。また、必要に応じてユーザに対して、シート１の先端をシート供給経路内に挿入するための手動供給を促す。
【００５６】
Ｍ１１工程で、先端検知動作を終了する。この状態では、シート１は従動ローラ８と距離センサ６の間にあり、シート１を搬送部３００に供給することができる。したがって、前述のＳ４工程に進むことができる。
【００５７】
以上のように、距離センサと変位センサを用いることで剛度が高いシートや巻径が小さくカールが強くついているシートについてもロールシートにおけるシートの先端を正確に検知することができる。
【００５８】
（第２の実施形態）
第２の実施形態は、ロールシートＲが巻き弛んでいる場合にも適用できる先端検知動作（前述のＳ３工程）である。ここで、図１１を用いてロールシートＲが巻き弛んでいる場合の距離センサ６の出力値と変位センサ５０の変位量について説明をする。距離センサ６の出力値は１周ごとに似た波形を示すが、変位センサ５０の変位量は巻き締められるため１周ごとの最低値が下がることになる。例えば、２周目における最低値が１周目における最低値よりΔ１下がり、３周目における最低値が２周目に対してΔ２下がる。そして、４週目における最低値は３週目に対してΔ３下がっている。ここで、Δ３が許容値以内であれば、巻き締めが完了したと判定することができる。このように、ロールシートに複数回の回転をさせて、最新の１周の間における変位センサ５０の変位量の最低値とその前の１周の間における変位量の最低値とを比較し、許容値以内であれば巻き締めを完了する。ロールシートＲが巻き弛んでいる場合に対応した先端検知のフローチャートを図１２に示す。
【００５９】
Ｍ１工程で、先端検知動作を開始する。この時、ロールシートＲはロールセンサ３２で検知されている状態である。
【００６０】
Ｍ２工程で、データの取得を開始する。制御部２０１は、距離センサ６からの出力値と変位センサ５０からの変位量のデータ取得とＲＡＭ２０３への記憶を開始する。
【００６１】
Ｍ３工程で、ロールシートを逆方向に回転させる。この際、ロール回転量センサ３６はロールシートＲの回転量である回転角度と基準に対する角度の測定と、これらの角度のＲＡＭ２０３への記憶を開始する。
【００６２】
Ｍ４工程で、分離フラッパの変位量の基準値を取得する。ロールシートＲを逆方向に１周回転させ、１周の中で分離フラッパの変位量の最低値を取得し基準値とする。例えば図１１の場合、０度から３６０度の範囲における分離フラッパの変位量の最低値が基準値となる。なお、最低値は、変位量の移動平均による最低値であってもよい。
【００６３】
Ｍ５０１工程で、変位量が基準値に対して所定の範囲内であるか確認する。制御部２０１は、継続してロールシートＲを逆方向に回転させる。最新の１周の間における変位量の最低値が基準値に対して所定の範囲内であるかを確認する。変位量の最低値が基準値に対して所定の範囲内となった時にロールシートＲの巻き締めが終了したと判断し、Ｍ７０１工程に進む。図１１において、１０８０度から１４４０度における最低値が、基準値に対して所定の範囲内である。所定の範囲内とならない場合は、取得した最低値を新たな基準値として設定してＭ６０１工程に進む。
【００６４】
Ｍ６０１工程で、１０周以上の回転をしたかを判断する。分離フラッパ１０の変位量の最低値が基準値に対して所定の範囲内とならない状態が１０周以上続いた場合は、ロールシートＲの回転を停止する。これは、ロールシートＲが巻き芯に固定されていないため巻き締めることができないと考えられる。この場合、Ｍ１００１工程に進みロールシートＲの設置にエラーが発生している旨を操作パネルなどに表示して終了する。
【００６５】
なお、本実施形態では回転させる回数を１０回としたが、ロールシートＲが自然に巻き弛む具合により回数を規定するもので１０回に限定されるものではない。
【００６６】
Ｍ７０１工程で、変位センサの変位量と距離センサの出力値が条件を満たすかを判定する。条件とは、変位センサ５０の変位量が基準値に対して所定の範囲内で、距離センサ６の出力値が閾値以上である場合である。なお、変位量が所定の範囲内である場合において、出力値が閾値以上から閾値未満に変化したところを検出して正確にシート１の先端を検知したとしてもよい。
【００６７】
Ｍ８０１工程で、ロールシートの回転を停止する。距離センサ６がシート１の先端を検知してからさらに所定の角度（θ／２）だけ回転させてロールシートＲを停止する。このとき、シート１の先端は、距離センサ６と従動回転体８との間のアーム部材４上に位置する。
【００６８】
Ｍ９０１工程で、変位量と出力値が条件を満たさない状態が１周以上継続しているかを判定する。ロールシートに１周以上の回転をさせ、変位量が基準値に対して所定の範囲内で出力値が閾値以上となる状態にならない場合は、シート１の先端が検知できなかった状態である。この状態は、ロールシートＲの表面からシート１が分離しなかったと考えられる。この場合、Ｍ１００１工程においてロールシートＲの回転を停止し、操作パネルにエラーの表示を行う。
【００６９】
Ｍ１１工程で、先端検知動作を終了する。この状態において、シート１の先端が検知できており、シート１を供給することができる。したがって、前述のＳ４工程に進むことができる。
【００７０】
以上のように、距離センサと変位センサを用いることで剛度が高いシートや巻径が小さくカールが強くついているシートについてもロールシートにおけるシートの先端を正確に検知することができる。
【符号の説明】
【００７１】
２  スプール部
６  距離センサ
１０  分離フラッパ
３３  ロール駆動モータ
５０  変位センサ
２０１  制御部
４００  プリント部
【図１】
2020070120.tif 000003
【図２】
2020070120.tif 000004
【図３】
2020070120.tif 000005
【図４】
2020070120.tif 000006
【図５】
2020070120.tif 000007
【図６】
2020070120.tif 000008
【図７】
2020070120.tif 000009
【図８】
2020070120.tif 000010
【図９】
2020070120.tif 000011
【図１０】
2020070120.tif 000012
【図１１】
2020070120.tif 000013
【図１２】
2020070120.tif 000014