JP2011057435A - ロール紙残量検知装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】芯体径が異なるロール紙の何れに対しても的確に残量検知できる手段の提供。
【解決手段】支点４１を中心に揺動可能に支持され、一部がロール紙の外周に当接し、この当接部がロール紙の残量減少に応じて当接方向に変位するのに伴い揺動する検出ガイド４０と、この揺動する検出ガイドの位置を検出する検出手段５０ａ、５０ｂを有し、検出ガイドの揺動位置を把握するための共通基準Ａ―Ａを設定し、セットされたロール紙の残量がニアエンドになった場合に、このセットされたロール紙が芯体径の異なるロール紙の何れの場合であっても検出ガイドの基準Ｂ―Ｂが、共通基準に対して同一の角度（γ）をとるように、検出ガイドを構成し、かかる同一の関係となる検出ガイドの位置を、検出手段で検知することにより、芯体径の異なるロール紙の所定の残量、例えばニアエンドを共通に検知する。
【選択図】図９

Description

本発明は、ロール紙の芯体径が異なる複数種のロール紙の何れに対しても的確に残量を検知することができるロール紙残量検知装置及びかかるロール紙残量検知装置を備えた複写装置、ファクシミリ、プリンタ、プロッタ、複合機、等の画像形成装置に関する。

通常のロール紙は、紙管とよばれる厚紙からなる筒状の芯体に紙が巻き付けられてなる。芯体部として、通常、芯体径（内径）が２インチと３インチの異なるサイズの２種のタイプのものが広く出回っている。ロール紙はロール給紙装置に取り付けられて使用に供されるが、一般的にロール紙残量を検出するための手段として、（ａ）ロール紙の外径の変化を検知する方式、（ｂ）回転数を読み取る方式、（ｃ）用紙の送り量から、残量を引き算して検出する方式、などが周知の技術として存在している。

しかし、芯体径が異なる複数種のロール紙を装着可能なロール紙給紙装置の場合、ロールの回転数や外径変化を読み取る方法だけでは、実際に装着されているロール紙のサイズと、残量検知手段の設定とが適合しない場合があるため、ロール紙が十分残った状態であるにも拘らずニアエンドと検知し、逆にロール紙が実際に無くなってエンド状態になっているにもかかわらず、検出上は十分残っていると検知するなどの問題が生じる。

上記課題を解決するため、（ｄ）芯体径のサイズの違いを光学センサで検出した上で、シートの送り量と、ロールの回転数の変化から用紙の厚みを算出し、ロールの正確な残量を検知する方式が開示されている（例えば、特許文献１参照）。すなわち、ロール紙を本体内部にセットするためのホルダーとロール紙の回転を検出する軸回転検出部とロール紙を支持する軸の軸径を支持する軸の軸径を検出する軸検出部とロール紙の搬送を行う搬送部と上記処理部の制御を行うＣＰＵ部とで構成され、検出方法は一定量のロール紙を引き出した時にロール紙の軸回転検出部からのパルス情報とロール紙軸の軸径検出部の紙管情報とをＣＰＵで総合的に判断して高精度なロール紙の残量予測を予測するものである。

また、上記（ａ）のロールの外径から残量を検知する方式として、異なるロール内径に対応するために、ロール保持部材の径を検出し、それに応じて、検知ガイドを移動させることで、残量検知を可能にする方式が示されている（例えば、特許文献２参照）。すなわち、ロール状に巻回した長尺の記録材を順次巻きほどきながら使用する画像形成装置において、ロール状の記録材の外形を検知する手段を有し、紙厚、芯体径が異なるロール状の記録材に対応するため、前記ロール状の記録材を検知する手段が複数個あり、検知する領域が夫々異なるように配置してある。

これらの改良技術では、ロールの芯体径を検出するための機構が必要であり、また、芯体径に応じて残量検知ガイドの支点位置を移動させるなどして、切り替える必要があるし、そのため、ユーザーや機構によるガイド位置の切り替え動作が必要となり、かつ、多種多様の検出手段を必要とし、構成が煩雑となっている。

本発明は上述の事情の下になされたもので、芯体径の異なるロール紙であっても簡易な構成により、検出ガイドの支点となる位置を切り替えることなくロール紙の所定の残量を検知するロール紙残量検知装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

前記課題を達成するため、本発明の第１の手段のロール紙残量検知装置は、異なる芯体径のロール紙を、芯体径の違いに応じてロール紙の回転中心を異ならせて装着することが可能であり、このように装着されたロール紙の残量を検知するロール紙残量検知装置であって、支点を中心に揺動可能に支持されていてその一部がロール紙の外周に当接し、この当接部がロール紙の残量減少に応じて当接方向に変位するのに伴い揺動する検出ガイドと、この揺動する検出ガイドの位置を検出する検出手段を有し、前記検出ガイドの揺動位置を把握するための基準であって異なる芯体径のロール紙の何れを装着した場合にも適用できる不動不変の共通基準を設定し、セットされたロール紙の残量が所定の残量になった場合に、このセットされたロール紙が芯体径の異なるロール紙の何れの場合であっても前記検出ガイドが、前記共通基準に対して同一の角度をとるように、前記検出ガイドを構成し、かかる同一の関係となる前記検出ガイドの位置を、前記検出手段で検知することにより、芯体径の異なるロール紙の所定の残量を共通に検知することとした。
本発明の第２の手段のロール紙残量検知装置は、上記第１の手段において、前記ロール紙に当接する前記検出ガイドは、異なる芯体径のロール紙に応じて、該ロール紙の外周に当接する当接部が異なる位置に切り替わることとした。
本発明の第３の手段のロール紙残量検知装置は、上記第１又は第２の手段において、前記ロール紙に対する前記検出ガイドの前記当接部を、ロール紙外周に当接するコロで構成した。
本発明の第４の手段のロール紙残量検知装置は、上記第３の手段において、装着可能な異なる芯体径のロール紙が２種である場合、前記コロが芯体径の異なるロール紙のそれぞれに対応して設けられた合計２つのコロとした。
本発明の第５の手段のロール紙残量検知装置は、上記第１乃至第４の何れかの手段において、「異なる芯体径のロール紙を、芯体径の違いに応じてロール紙の回転中心を異ならせて装着する手段」は、ロール紙の給紙手段として構成されていて、該「給紙手段」は、ロール紙を、その芯体径に応じて該ロール紙の両端を保持するフランジ部材と、該フランジ部材を回転方向上の上流側、下流側の２箇所で回転自在に支持するコロとを有し、１箇所のコロは、ロール紙の芯体径の違いに拘らずロール紙の芯体径に対応するフランジ部材を共通に支持する共通のコロであり、他の１箇所のコロはロール紙の芯体径に対応する各フランジ部材に対応して設けられていることとした。
本発明の第６の手段の画像形成装置は、ロール紙残量検知装置を備えた画像形成装置において、ロール紙残量検知装置が上記第１乃至第５の手段の何れかに記載のロール紙残量検知装置であることとした。

本発明の第１、２の手段のロール紙残量検知装置では、芯体径の異なるロール紙であっても簡易な構成により、検出ガイドの支点となる位置を切り替えることなくロール紙の所定の残量（例えば、ニアエンド状態）を検知することができる。
本発明の第３の手段のロール紙残量検知装置では、ロール紙に対する検出ガイドの当接部がコロであるので、ロール紙の円周面を損なうことなく、円滑に該ロール紙の回転に応じて当接状態を保持して検出ガイドの位置を検出手段に伝える。
本発明の第４の手段のロール紙残量検知装置では、２つのコロのそれぞれが、芯体径の異なるロール紙のそれぞれに対応してロール紙の円周面に当接することで、円滑にロール紙の所定の残量（例えば、ニアエンド状態）を検知することができる。
本発明の第５の手段のロール紙残量検知装置では、芯体径の違いに対応するフランジ部材の支持コロを有することで、芯体径の違いに応じてロール紙の回転中心を異ならせて装着し、芯体径の異なるロール紙であっても、検出ガイドの支点となる位置を切り替えることなく共通基準に対して検出ガイドのなす角度が、所定の残量（例えば、ニアエンド状態で）異なる芯体径のロール紙で共通角（同一角度）とすることができる。
本発明の第６の手段の画像形成装置では、搭載されたロール紙残量検知装置により、芯体径の異なるロール紙であっても簡易な構成により、検出ガイドの支点となる位置を切り替えることなくロール紙の所定の残量（例えば、ニアエンド状態）を検知することができる。

インクジェット方式のプリンタの全体構成を模式的に示す概略構成図である。 プリンタにおけるロール紙残量検知装置のうち、ロール紙を回転可能に支持する給紙手段を、ロール紙の回転軸の方向から見た図である。 プリンタにおけるロール紙残量検知装置のうち、ロール紙を回転可能に支持する給紙手段を、ロール紙の回転軸の方向から見た図である。 給紙手段を、フランジ受け台にフランジ部材が載置されていない状態でフランジ受け台より上方から見た上面図である。 給紙手段を、フランジ受け台にフランジ部材が載置されていない状態でフランジ受け台より内側から見た斜視図である。 給紙手段を、フランジ受け台にフランジ部材が載置されている状態でフランジ受け台より内側から見た斜視図である。 給紙手段において、ロール紙の回転軸の方向から見た場合におけるフランジ、中継コロ及び支持コロの関係を模式的に示した図である。 給紙手段において、フランジ、中継コロ及び支持コロの関係を模式的に示す上面図である。 ３インチロール紙の残量検知のための構成を説明した図である。 ２インチロール紙の残量検知のための構成を説明した図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、フィラーの回動に伴う光透過型センサに対するとフィラーの位置関係を、順を追って示した説明図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
［実施形態１］
実施形態１では、本発明に係るロール紙残量検知装置の一部をなし、異なる芯体径のロール紙を、芯体径の違いに応じてロールの回転中心を異ならせて装着し、給紙することのできる給紙手段及び該給紙手段を備えたインクジェットプリンタを説明する。以下に述べる給紙手段はインクジェットプリンタに搭載され、本発明の特徴部分である検出ガイドと該検出ガイドの位置を検出する検出手段を備えるが、これら検出ガイド及び検出手段にかかる詳細については、実施の形態２で説明する。以下で述べるインクジェットプリンタは、本発明に係る画像形成装置の一例である。

はじめに、インクジェット方式のプリンタの全体構成を説明した図１を参照し、する。図１は、本実施の形態に係るインクジェット方式のプリンタの全体構成を模式的に示す概略構成図である。

図１に示すように、本実施の形態に係るインクジェット方式のプリンタ３０は、ロール紙を給紙する給紙手段５、５ａ、５ｂと、画像形成部２３を備える。給紙手段５、５ａ、５ｂは、異なる芯体径のロール紙を、芯体径の違いに応じてロールの回転中心を異ならせて装着することができ、本発明におけるロール紙残量検知装置の一部をなす。本実施の形態に係るインクジェット方式のプリンタ３０は、給紙手段を３台備えている。

図１に示すように、画像形成部２３は、用紙テンション付加手段１０と、レジストローラ１３と、レジスト加圧ローラ１４と、ヘッド１５と、キャリッジ１６と、主走査ステー１７と、チャンバー１８と、吸引ファン１９と、カッター２０と、反転排紙用紙ガイド２１と、排紙トレー２２とを有する。用紙テンション付加手段１０は、搬送ガイド１０ａを揺動させるスプリング１１と、レジストローラ１３等駆動に係る駆動モータ１２とを有する。

次に、図１から図３を参照し、本実施の形態に係るインクジェット方式のプリンタにおける給紙手段を含むロール紙残量検知装置の概略構成について説明する。

図２及び図３は、本実施の形態に係るインクジェット方式のプリンタにおけるロール紙残量検知装置のうち、ロール紙を回転可能に支持する給紙手段を、ロール紙の回転軸の方向から見た図である。図２は、フランジ受け台に２インチの内径を有するロール紙に対応する２インチ用の第１のフランジが載置されている状態を示す。図３は、フランジ受け台に３インチの内径を有するロール紙に対応する３インチ用の第２のフランジが載置されている状態を示す。

図１及び図２（又は図３）に示すように、給紙手段５は、ロール紙２（芯体径の異なるロール紙２ａ、２ｂの総称）と一体化されるフランジ部材１ａ（又は１ｂ）を受けるフランジ受け台３と、巻き戻しローラ４と、給紙ローラ６と、駆動装置７等を備えている。

フランジ部材１ａ（又は１ｂ）は円盤状に形成され、フランジ部材１ａ（又は１ｂ）の外径はロール紙２ａ（又は２ｂ）の最大外径よりも小さくなっている。フランジ部材１ａ（又は１ｂ）は、ロール紙２ａ（又は２ｂ）の紙管（巻き芯＝芯体）の軸方向に沿って両端にそれぞれ同軸上に固定されている。

これらロール紙２ａ、２ｂは、芯体の外周に長尺用紙が巻かれている。ロール紙には芯体の径が異なる複数のサイズを有するものがあり、本実施形態に係るインクジェット方式のプリンタ３０では、ロール紙の芯体として、一般的なサイズである２インチ又は３インチの内径を有するもの（以下、「２インチ及び３インチのロール紙」といい、それぞれを、２インチの「第１のロール紙２ａ」、３インチの「第２のロール紙２ｂ」という。）が使用可能である。また、ロール紙２のそれぞれは、芯体径が２インチ又は３インチの内径を有するものに対応する。

フランジ受け台３は、中継コロ２５を１つ備えている。またフランジ受け台３は、フランジ支持コロ（以下、単に支持コロという。）を２つ備えている。２つの支持コロを、第１の支持コロ２７及び第２の支持コロ２８とする。図２（又は図３）に示すように、フランジ受け台３には、フランジ部材１ａ（又は１ｂ）が載置されている。フランジ受け台３は、異なる内径を有するそれぞれのロール紙（２インチの第１のロール紙２ａ及び３インチの第２のロール紙２ｂ）の端部に対応して取り付けられた互いに異なる外径を有するフランジ部材１ａ（又は１ｂ）の外周面を回転自在に支持している。また、フランジ受け台３において、異なる内径を有するそれぞれのロール紙（２インチの第１のロール紙２ａ及び３インチの第２のロール紙３ａ）が交換可能である。

中継コロ２５は、フランジ受け台３の一端側（給紙ローラ６側）でフランジ部材１ａ（又は１ｂ）の当接部の外周面に当接して支持するとともに、巻戻しローラ４とも当接（又は接触若しくは係合）している。中継コロ２５は、２インチ及び３インチの２種類のロール紙に共通して設けられており、フランジ部材１ａ（又は１ｂ）のいずれにも当接し、２インチ及び３インチの２種類のロール紙のいずれをも回転可能に支持する。

第１の支持コロ２７、第２の支持コロ２８は、フランジ受け台３の他端側でフランジ部材１ａ（又は１ｂ）の当接部の外周面に当接して支持する。第１の支持コロ２７、第２の支持コロ２８は、芯体の内径が２インチ及び３インチの２種類のロール紙のそれぞれに対応して設けられており、対応するロール紙に取り付けられているフランジ部材に当接してロール紙を回転可能に支持する。本実施の形態では、一例として、第１の支持コロ２７が２インチのロール紙に対応し、第２の支持コロ２８が３インチのロール紙に対応している。

すなわち、ロール紙を、その芯体径に応じて該ロール紙の両端を保持するフランジ部材を支持するコロとして、該フランジ部材を回転方向上の上流側、下流側の２箇所で回転自在に支持するコロを有し、１箇所のコロは、ロール紙の芯体径の違いに拘らず対応するフランジを共通に支持する共通のコロ（中継コロ２５）であり、他の１箇所のコロはロール紙の芯体径に対応するフランジに対応して設けられているコロ（第１の支持コロ２７、第２の支持コロ２８）である。

このように、芯体径の違いに対応するフランジ部材の支持コロ（第１の支持コロ２７、第２の支持コロ２８）を有することで、芯体径の違いに応じてロール紙の回転中心を異ならせて装着し、芯体径の異なるロール紙であっても、検出ガイドの支点となる位置を切り替えることなく共通基準に対して検出ガイドのなす角度が、異なる芯体径のロール紙で共通角（同一角度）とすることができる。

巻戻しローラ４は、図４から図６を用いて後述するように、ロール紙２の両端に位置している２つのフランジ受け台３の中継コロ２５と接触するように長尺に形成される。巻戻しローラ４は、駆動装置７で駆動され、給紙時と逆に回転して第１のロール紙２ａ（又は第２のロール紙２ｂ）に用紙を巻戻す。具体的には、「巻戻しローラ４」〜「中継コロ２５」〜「フランジ部材１ａ（又は１ｂ）」間での摩擦接触によって、駆動装置７からの駆動力が巻戻しローラ４に伝達され、フランジ部材１ａ（又は１ｂ）を逆回転させる。すなわち、中継コロ２５は、巻戻しローラ４からの駆動力をフランジ部材１に中継伝達するものである。

巻戻しローラ４には、クラッチ機構として、図示しないワンウェイクラッチが接続されている。すなわち、巻き戻しローラ４はワンウェイクラッチを備えている。ワンウェイクラッチは、駆動装置７からの駆動力を、巻き戻し回転の際には伝達し、順送り回転の際には遮断する。

給紙ローラ６は、１組のローラ対から構成され、駆動装置７からの駆動によってロール紙２からの用紙をローラ対の間を通して順送り方向に搬送するように回転し、ロール紙２から用紙を用紙テンション付加手段１０へ搬送する。

駆動装置７は、例えばモータ等で構成され、ロール紙２からの用紙を順方向へ搬送するための駆動力、又はロール紙２に用紙を巻き戻すための駆動力を、給紙ローラ６や巻戻しローラ４に与える。

ロールトレイ上８には、フランジ部材、ロール紙、フランジ受け台、巻き戻しローラ、給紙ローラから構成されるロール紙の給紙手段５ａがもう１組設けられている。更に、ロールトレイ下９は、ロールトレイ上８の下方に設置され、上述した構成のロールの紙給手段５ｂがもう１組設けられている。すなわち、本実施の形態に係るインクジェット方式のプリンタ３０は、ロール紙給紙手段として符号５、５ａ、５ｂで示した３台を備えている。

次に、図１から図３を参照し、インクジェット方式のプリンタにおけるロール紙の給紙及び画像形成の動作について説明する。

始めに、ロール紙給紙手段５から画像形成部２３に向けてロール紙から用紙を順送り方向に給紙する順送り動作について説明する。

ロール紙給紙装置５から画像形成部２３に向けてロール紙２を順送り方向に給紙する際、駆動装置７が正回転して、図１から図３において、給紙ローラ６を反時計回りに回転させ、ロール紙２から用紙を送り出す。ロール紙２から用紙を送り出す際、ロール紙２に取り付けられたフランジ部材１ａ（又は１ｂ）が反時計回りの方向に回転するのに伴い、中継コロ２５は時計回りの方向に回転する。また、ロール紙２から用紙を送り出す際、駆動装置７の用紙を順方向へ搬送するための回転駆動力は、図示しないワンウェイクラッチにより巻戻しローラ４へ伝達されない。従って、巻戻しローラ４は駆動装置７で回転駆動されることはなく、ロール紙２から中継コロ２５を介して中継伝達された駆動力により、反時計回りの向きに回転する。中継コロ２５と巻戻しローラ４の間、更には中継コロ２５とフランジ部材１ａ（又は１ｂ）の間には若干滑りが生じる。一方、給紙ローラ６とロール紙２との間には用紙の弛みは生じない。

ロール紙２から給紙される用紙に画像を形成する画像形成は、第１のロール紙２ａ（又は第２のロール紙２ｂ）の給紙方向に垂直な方向に所定の時間内に行われる必要がある。従って、所定の時間毎に搬送と停止を繰り返す間欠搬送を行う。間欠搬送を行ってロール紙２から用紙を送り出す場合、停止時に給紙ローラ６とフランジ部材１ａ（又は１ｂ）との間でロール紙２が弛むことがないように、給紙ローラ６の回転が停止するのと略同時か又は給紙ローラ６の回転が停止するよりも早くフランジ部材１ａ（又は１ｂ）の回転を停止させる必要がある。

そこで、ロール紙２から用紙を送り出す時は、巻戻しローラ４を固定してフランジ部材１ａ（又は１ｂ）にブレーキ力をかけながら行う。フランジ部材１ａ（又は１ｂ）にブレーキをかける一つの方法としては、例えばワンウェイクラッチによってフランジ部材にブレーキをかけた状態にし、ブレーキがかけられた状態でロール紙２から用紙を送り出すことができる。

このようにして給紙ローラ６から搬送された用紙は、用紙搬送路中に形成された用紙テンション付加手段１０へと搬送される。用紙テンション付加手段１０は、基本的に内周側の揺動可能な搬送ガイド１０ａとスプリング１１とから構成されており、繰り出される用紙のテンションに対するバッファ機能も果たしている。

用紙テンション付加手段１０の更に下流側のレジストローラ１３とレジスト加圧ローラ１４の間に搬送された用紙は、チャンバー１８上のプラテン板上に搬送される。チャンバー１８の下に配置された吸気ファン１９によってチャンバー内に負圧が形成され、プラテン板に設けられた複数の穴によって、用紙はプラテン板上に吸い付けられ、用紙の平面度が維持される。

プラテン板の上には、インクを吐出するためのヘッド１５を搭載したキャリッジ１６が配置されており、キャリッジ１６は主走査ステー１７に沿って用紙の幅方向（図中紙面を貫く方向。）に往復し、インクをプラテン板上の用紙に向かって吐出し、用紙に画像を形成する。用紙はヘッド１５の幅に対応してキャリッジ１６が移動するたびにレジストローラ１３より所定の長さ分が送り出される（間欠搬送）。また、画像形成が終わると、カッター２０が適宜駆動されて、所定の長さにカットされ、反転排紙用紙ガイド２１に沿って搬送され、排紙トレー２２に排出される。

図４は、本実施の形態に係る給紙手段を、フランジ受け台にフランジ部材が載置されていない状態でフランジ受け台より上方から見た上面図である。図５は、本実施の形態に係る給紙手段を、フランジ受け台にフランジ部材が載置されていない状態でフランジ受け台より内側から見た斜視図である。図６は、本実施の形態に係る給紙手段を、フランジ受け台にフランジ部材が載置されている状態でフランジ受け台より内側から見た斜視図である。

図４又は図５に示す紙給手段５において、フランジ受け台３は、図１に示したロールトレイ上８又はロールトレイ下９に設けられた受け台位置決めステー３１に取り付けられている。また、フランジ受け台３は、回転可能に支持されるロール紙の両端に対応し、受け台位置決めステー３１に２箇所設けられている。また、中継コロ２５、第１の支持コロ２７及び第２の支持コロ２８は、支持されるロール紙の回転軸に垂直な同一の面内に設けられている。また、巻戻しローラ４は、ロール紙２の両端に位置している２つのフランジ受け台３の中継コロ２５と接触するように長尺に形成される。

図２、図３及び図５に示すように、フランジ受け台３は、支持されるロール紙の回転軸に沿う手前側（内側）の収容壁３２と、支持されるロール紙の回転軸に沿う手前側に対して反対側に位置する外側の収容壁３３のそれぞれに、フランジ部材１ａ（又は１ｂ）の当接部の形状に対応して略半円形の切欠き部３２ａ、３３ａが設けられている。また、外側の収容壁３３に設けられる略半円形の切欠き部３３ａは、手前側（内側）の収容壁３２に設けられる略半円形の切欠き部３２ａよりも大きく切欠かれている。

２インチ用の第１のフランジ部材１ａとフランジ受け台３との関係は、図２に示される。２インチ用の第１のフランジ部材１ａの支持用当接部３６ａは、中継コロ２５及び支持コロ２７と当接して回転可能に支持されている。このとき、２インチ用の第１のフランジ部材１ａと第２の支持コロ２８とは非接触である。また、図６にも示すように、２インチ用の第１のフランジ部材１ａには、中継コロ２５及び第１の支持コロ２７と当接して回転可能に支持されている支持用当接部３６ａから突き当て部３７ａを介し、２インチのロール紙の芯体部と嵌合し一体化する嵌合部３８ａが設けられている。

３インチ用の第２のフランジ部材１ｂとフランジ受け台３との関係は、図３に示される。３インチ用の第２のフランジ部材１ｂの当接部３６ｂは、中継コロ２５及び支持コロ２８と当接して回転可能に支持されている。このとき、３インチ用の第２のフランジ部材１ｂと支持コロ２７とは非接触である。また、上記第１のフランジ部材１ａの場合と同様に、図６に示したように、３インチ用の第２のフランジ部材１ｂについても、中継コロ２５及び第２の支持コロ２８と当接して回転可能に支持されている支持用当接部３６ｂから突き当て部３７ｂを介し、３インチのロール紙の芯体部と嵌合し一体化する嵌合部３８ｂが設けられている。

これら嵌合部３８ａ（３８ｂ）に、ロール紙の中心部にある紙管（芯体部）を嵌合させた状態で、フランジ部材１ａ（１ｂ）をフランジ受け台３に装着し、ロール紙から引き出された紙の端部を、給紙ローラ６などを介して送り出すようにすることで給紙が可能になる。

図５に示すように、フランジ受け台３の第１の支持コロ２７が設けられている側に、フランジ部材１ａ（又は１ｂ）を取り付けた状態でロール紙２をフランジ受け台３に載置する際のガイドとなるように、斜面部３４を設けてもよい。また、フランジ受け台３のロール紙の回転軸に沿う手前側（内側）に隣接して、ロール紙２から用紙を給紙する際のガイドとなるように、斜面部３５を設けてもよい。

このように構成されたフランジ受け台３は、ロール紙２の紙幅方向の両端部にフランジ部材が取り付けられるのに対応し、ロール紙２の回転軸方向に沿って両端から等距離にある中心点を通り、回転軸に垂直な面を中心として略面対称になるように、更にもう一つがロール紙２の他端に対応して設けられる。すなわち、フランジ受け台３は、左右一対になるように、設けられる。

図５に示すようなフランジ受け台３に、ロール紙２に取り付けられたフランジ部材１ａ（１ｂ）が載置されている様子を図６に示す。ただし、図６においては、理解を容易にするために、ロール紙を図示していない。図５及び図６に示すように、ロール紙２に取り付けられたフランジ部材１ａ（１ｂ）は、フランジ受け台３の中継コロ２５及び第１の支持コロ２７又は第２の支持コロ２８によって、回転可能に支持されるとともに、フランジ受け台３の収容壁３２、３３によって、フランジ部材１ａ（１ｂ）がロール紙２とともに回転軸に沿う方向に移動して外れないように拘束されている。

図７及び図８を参照し、ロール紙の回転軸の方向から見たときの、２インチ用の第１の支持コロ２７が設けられる位置及び３インチ用の第２の支持コロ２８が設けられる位置について説明する。

図７は、給紙手段５において、ロール紙２の回転軸の方向から見た場合におけるフランジ、中継コロ及び支持コロの関係を模式的に示した図である。図７では、給紙ローラ６も合わせて図示されている。図８は、給紙手段５において、フランジ、中継コロ及び支持コロの関係を模式的に示す上面図である。

本実施の形態では、２インチ及び３インチの２種類のいずれのロール紙にも対応できるように、外形（外径）が異なる２インチ用及び３インチ用の２種類のフランジ部材１ａ、１ｂが用いられる。それに伴って、フランジ受け台３には、それぞれ２種類のフランジ部材１ａ、１ｂに対応する第１の支持コロ２７、第２の支持コロ２８が設けられている。

第１の支持コロ２７、第２の支持コロ２８は、２インチ及び３インチの２種類のロール紙のうちいずれのロール紙にも対応できるように、支持されるロール紙の回転軸の方向から見たときに、異なる２つの位置に設けられる。第１の支持コロ２７、第２の支持コロ２８のそれぞれは、２種類のロール紙のそれぞれを支持する際に、２種類のフランジ部材１ａ、１ｂのそれぞれに当接する。

図８に示したように、第２の支持コロ２８、第１の支持コロ２７は、回転可能に支持されるロール紙２の回転軸に垂直な同一の面内に設けられている。換言すれば、３インチ用の第２の支持コロ２８は、２インチ用の第１の支持コロ２７と、回転可能に支持されるロール紙の回転軸方向上の同一の位置に設けられる。また、２インチ用の第１の支持コロ２７及び３インチ用の第２の支持コロ２８は、ロール紙の回転軸の方向から見たときに、互いに異なる位置に設けられている。

図７に示したように、２インチ用の第１の支持コロ２７（３インチ用の第２の支持コロ２８）に関し、ロール紙２から用紙が破線矢印で示す向きに引き出される際に、３インチ用の第２の支持コロ２８よりも２インチ用の第１の支持コロ２７が、中継コロ２５の第１の支持コロ２７側と反対の側（本実施の形態では、中継コロ２５のロール紙からの用紙が繰り出される側と反対側）に浮き上がりにくい位置に設けられる。

具体的には、２インチ用の第１の支持コロ２７は、２インチの第１のロール紙２ａに対応し、２インチの第１のロール紙２ａに対応する２インチ用の第１のフランジ部材１ａが中継コロ２５に第１の位置Ｐ１で当接するように設けられる。また、３インチ用の第２の支持コロ２８は、３インチの第２のロール紙２ｂに対応し、３インチの第２のロール紙２ｂに対応する３インチ用の第２のフランジ部材１ｂが中継コロ２５に第２の位置Ｐ２で当接するように設けられる。このとき、第１の位置Ｐ１の鉛直方向の高さは、第２の位置Ｐ２の鉛直方向の高さよりも低い。

すなわち、２インチ用の第１のフランジ部材１ａが支持コロ２７と中継コロ２５とに当接して支持されるときの第１のフランジ部材１ａと中継コロ２５との当接位置である第１の位置Ｐ１が、３インチ用の第２のフランジ部材１ｂが支持コロ２８と中継コロ２５とに当接して支持されるときの第２のフランジ部材１ｂと中継コロ２５との当接位置である第２の位置Ｐ２よりも低い位置となるように、２インチ用の第１の支持コロ２７及び３インチ用の第２の支持コロ２８の配置が設定されている。

図７において、ロール紙の回転軸の方向から見たときの、中継コロ２５の中心をＣ０とし、２インチ用の第１のフランジ部材１ａの中心をＣ１とし、３インチ用の第２のフランジ部材１ｂの中心をＣ２とする。また、中心Ｃ０を通り鉛直方向に沿う直線をＬ０とし、中心Ｃ０と中心Ｃ１とを通る直線をＬ１とし、Ｃ０とＣ２とを通る直線をＬ２とする。また、直線Ｌ０と直線Ｌ１との間の角度をθ１とし、直線Ｌ０と直線Ｌ２との間の角度をθ２とする。

このような位置関係を仮定するとき、２インチ用の第１のフランジ部材１ａの中継コロ２５に対する当接位置（第１の位置Ｐ１）が、３インチ用の第２のフランジ部材１ｂの中継コロ２５に対する当接位置（第２の位置Ｐ２）よりも低い位置となっている場合には、θ１＞θ２となっている。

更に、図８に示すように、２インチ用の第１の支持コロ２７及び３インチ用の第２の支持コロ２８が、ロール紙の回転軸に垂直な同一の面内に設けられているため、２インチ用の第１の支持コロ２７は、３インチ用の第２のフランジ部材１ｂが、中継コロ２５及び３インチ用の第２の支持コロ２８に支持される際に、２インチ用の第１の支持コロ２７に接触しないような位置に設けられている。すなわち、ロール紙の回転軸の方向から見たときに、図７に示すように、２インチ用の第１の支持コロ２７は、３インチ用の第２のフランジ部材１ｂの当接部の外周よりも外側の領域に設けられる。

また、このとき、図７に示すように、ロール紙の回転軸の方向から見たときに、２インチ用の第１の支持コロ２７は、当該第１の支持コロ２７に支持される際の２インチ用の第１のフランジ部材１ａの支持用当接部３６ａの外周の最下点であるＱ１が、３インチ用の第２の支持コロ２８に支持される当該第２のフランジ部材１ｂの支持用当接部３６ｂの外周の最下点であるＱ２よりも下方側になるように設けられてもよい。

上記のようなフランジ方式によるロール紙の給紙手段において、中継コロ２５、第１の支持コロ２７、第２の支持コロ２８、支持用当接部３６ａ、３６ｂなど関係が上記のようなθ１＞θ２とか、最下点Ｑ１よりも最下点Ｑ２が下方側になるなどの条件を満たす場合には、紙管の内径（芯体径）が異なる複数の種類のいずれのロール紙を用いる場合にも、ロール紙の浮き上がりによる用紙の弛みの発生を防止し、安定してロール紙を搬送することができることとなる。

なお、ロール紙の紙管（巻き芯）の内径は２インチ、３インチに限られるものではなく、互いに異なる２種類のサイズであれば他のサイズでもよい。また、互いに異なる２種類の紙管の内径のみならず、３種類以上の複数の種類のロール紙が用いられてもよい。３種類以上の複数の種類のロール紙が用いられる場合、その複数の種類のロール紙の紙管（巻き芯）の内径に対応した複数の種類のフランジ部材が用いられてもよい。

［実施形態２］
実施形態２では、本発明の特徴部分であるロール紙のニアエンドを検出する検出ガイドと該検出ガイドの位置を検出する検出手段について説明する。

本発明に係るロール紙残量検知装置では、異なる芯体径のロール紙を装着できる給紙手段を含む構成であって、芯体径の違いに応じてロール紙の回転中心が異なることを前提としている。実施形態１で述べたような給紙手段では、ロール紙の浮き上がりによる用紙の弛みの発生を防止し、安定してロール紙を搬送するなどの固有の目的を達成するための観点からの構成の結果、芯体径の違いに応じてロール紙の回転中心が異なる構成となっているが、本発明上は、かかる目的達成のための構成は必ずしも必要ではなく、要は、芯体径の違いに応じてロール紙の回転中心が異なる構成の給紙手段であればよい。

以下に、本発明に係るロール紙残量検知装置の特徴部分を説明するにあたり、実施形態１で述べた給紙手段の構成は、ロール紙の浮き上がり防止の利点もあり、実施上有益であるので、実施例１で述べた部材構成を用いて説明する。

図９は、実施形態１における３インチのフランジ部材１ｂ（３インチの第２のロール紙２ｂ）を装着した図３に対応し、図１０は実施形態１における２インチのフランジ部材１ａ（２インチの第１のロール紙２ａ）を装着した図２に対応する。図９、図１０では、実施形態１における給紙手段５に、ロール紙のニアエンドを検出する検出ガイド４０と該検出ガイドの位置を検出する検出手段（第１センサ５０ａ、第２センサ５０ｂ）を付加し、ロール紙残量検知装置の機械的な部分を構成している。

なお、残量検知としては、検知手段（第１センサ５０ａ、第２センサ５０ｂ）による検知結果を処理判断し表示するため、例えば、これらの信号の検知結果の組み合わせ信号パターンを認識する検知結果認識手段と、信号パターンと実際のロール紙残量の関係をロール紙サイズ別にデータ化したテーブルを記憶する記憶手段と、検知結果認識手段が認識した信号パターンを該テーブルと照合して、現在検知しているロール紙についての残量を判断する判断手段等を包含する制御手段（ＣＰＵを含む）と、該判断手段による判断結果を表示する表示手段等を必要とするが、一般的な技術で足るのでここでは詳述は略す。

図９において、３インチの第２のロール紙２ｂの紙管（芯体部）４５ｂに３インチ用のフランジ部材１ｂの嵌合部３８ｂ（図３、図６）を嵌合してフランジ部材とロール紙を一体化し、これをフランジ受け台３（図示せず）にセットした状態を示す。このように、３インチの第２のロール紙２ｂをセットした場合、紙ロールを保持する３インチ用のフランジ１ｂは、中継コロ２５と３インチ用の第２の支持コロ２８によって支持される。第２のロール紙２ｂの一端側は給紙ローラ６を経て引き出されているが、第２のロール紙２ｂは実線で示すように残量１００パーセントの状態である。

検出ガイド４０は、残量１００パーセント状態の２インチ及び３インチの両ロール紙の外周曲面に略沿う湾曲形状をしたレバー４１と、レバー４１と一体の支点軸４２と、支点軸４２と一体のフィラー４３等で構成されている。支点軸４２は第２のロール紙２ｂの外周から離間した斜め上方に位置し、その中心軸線の方向を、残量検知対象であるセットされたロール紙の中心軸線の方向と平行に合わせて、ロール紙残量検知装置の本体側板（図示されず。）に軸支されている。

レバー４１の自由端側（支点軸４２から離れた側）の端部付近には支点軸４２からの距離が遠い位置と、近い位置に夫々、ロール紙の外形に当接する部材として同径のコロ４１ａ、４１ｂがその中心軸線を支点軸４２の中心軸線と平行にして軸支されている。コロ４１ｂは残量検知時において大径の第２のロール紙２ｂの外周と当接するコロであり、コロ４１ａは残量検知時において小径の第１のロール紙２ａの外周と当接するコロである。

検出ガイドの当接部をコロとしているので、当接するロール紙の外円周面（表面）を損なうことなく、円滑に該ロール紙の回転に応じて当接状態を保持して検出ガイドの位置を検出手段に伝えることができる。図９、図１０に示した例において、支点軸４２とコロ４１ａの各中心を通る１本の仮想直線を引いたとき、コロ４１ｂの中心は該仮想直線の近傍、ロール紙の中心から離れた側にある。

仮に、コロ４１ａ、４１ｂを残量１００パーセント状態の第２のロール紙２ｂの外周曲面から離れた状態で対向させてから、レバー４１の自由端側が第２のロール紙２ｂの外周に近づくようにレバーを回動させると、先ず、コロ４１ｂだけが第２のロール紙２ｂの外周曲面に当接し、他の部位は接触しない。もちろん、コロ４１ａは第２のロール紙２ｂの外周曲面から離れた位置にある。図９において実線で示す検出ガイド４０はこの状態を示している。第２のロール紙２ｂの外周曲面に対するコロ４１ｂの当接状態、コロ４１ａの非接触状態は第２のロール紙２ｂが所定の残量、例えばニアエンド状態になった場合でも同じである。これを図９において、２点鎖線の検出ガイド４０で示す。

このように、図９に示した３インチの第２のロール紙２ｂの場合は、残量１００パーセント状態での用紙の最大外径（最大外径の外周６２）から、検知したい所定の残量、例えば、残量が殆ど無いニアエンド（ニアエンド時のロール紙の外周６１）における外径になるまでコロ４１ｂをロール紙お外周に当接させ、その間は、コロ４１ａとは当接しないようにレバー４１の形状およびコロ４１ａ、４１ｂの位置関係が決定されている。

コロ４１ｂ（４１ａ）によるロール紙外周に対する当接状態の保持には、レバー４１の自重を利用した回転モーメントを利用することもできるが、利用できない態様の場合や、確実な当接を計るには、支点軸４２に捩りコイルばねをセットし、ばねにより所望の当接方向への付勢力を与えるようにするのがよい。

フィラー４３は扇形をした遮光性材料からなる板状体であり、曲線状をした外周部の中央部分が両端部を残して凹型に切り欠かれて凹型の切り欠き部を有しており、扇の要の部位で支点軸４２と一体化している。フィラー４３は支点軸４２と一体化しているので、コロ４１ｂがロール紙の消費による残量減少に伴いその外周面が変位することによりレバー４１が回動するのと一緒に回動する。

図１１において、上記凹型の切り欠き部は光透過部４３ａを構成し、該光透過部４３ａ（切り欠き部）の両側に位置する残部は、第１センサ５０ａ、第２センサ５０ｂによる遮光部４３ｂ、４３ｃを構成している。これら光透過部４３ａと遮光部４３ｂ、４３ｃの位置関係は、支点軸４２を中心とするフィラー４３の回転軌跡上に光透過部４３ａが位置する関係となっている。

このように、フィラー４３の回転軌跡上には、検出ガイド４０の位置（コロ４１ａ、４１ｂ等の位置）を検出する検出手段として、板状のフィラー４３の遮光部４３ａ、４３ｂを、該フィラー４３とは非接触でサンドイッチ状に挟むように光透過型の第１センサ５０ａ、第２センサ５０ｂが対向配置されている。これら第１センサ５０ａ、第２センサ５０ｂのセンサは、発光部と受光部とで一対をなし、発光部からの光が受光部で受光される場合と受光されない場合を検知して信号を前記制御手段に出力する。これら第１センサ５０ａ、第２センサ５０ｂはロール紙残量検知装置の本体側板（図示されず。）に設けられる。

かかる構成によれば、ロール紙の使用による第２のロール紙２ｂの残量減少に伴うレバー４１の揺動と連動し、第１センサ５０ａ、第２センサ５０ｂにおける光透過、遮光状態の組み合わせパターンが段階的に変化することから、制御手段は該組み合わせパターンから、残量を段階的に検出し、最終的には、所定の残量（例えば、ニアエンド）を検知することができる。表１にセンサ出力と残量との関係を示す。

図９において、嵌合部３８ｂに新しい３インチの第２のロール紙２ｂの紙管４５ｂをセットした場合の初期状態を実線で示している。この残量１００パーセントの外周にコロ４１ｂが当接し、第１センサ５０ａ、第２センサ５０ｂは共に、フィラー４３の遮光部に対向している。

かかる初期状態において、残量検知時におけるフィラー４３の回転方向（時計回りの向き）での回転方向下流側の端部（遮光部４３ｃの端部）に第１、第２センサ５０ａ、５０ｂが位置している。この状態からロール紙が使用されると、コロ４１ｂは、ロール紙の径が減少するのに追随して支点軸４２を中心に時計まわりの向きに回動する。フィラー４３の遮光部４３ｃは区間幅を有するので、ある程度の紙の減量までは遮光部５３に対向した状態が保持され、両センサによる検知信号パターンが同じ検知状態が継続する。

両センサ５０ａ、５０ｂが共にフィラー４３の遮光部４３ｃに対向している状態は、図１１（ａ）に示した状態に対応する。図１１（ａ）では、上記したとおり、第１センサ５０ａ、第２センサ５０ｂが共に遮光部４３ｃ上にあるので、第１センサ５０ａ、第２センサ５０ｂ共に受光なし（×）を検知する。この検知状態は、未使用の新しいロール紙を装着直後の状態（残量１００％）から紙が使用されることにより残量が略半分近くなるまでつづき、表１の第１段に示すように残量が１００％以下〜５０％以上の範囲までの検知に対応する。

紙の使用によりフィラー４３の回転が進むと、図１１（ｂ）に示す状態となる。図１１（ｂ）では、図１１（ａ）の場合に比べて紙の残量がさらに減り、フィラー４３も回転を進め、第１センサ５０ａが光透過部４３ａに対応するようになるものの、第２センサ５０ｂは未だ遮光部４３ｃに対応した状態であり、第１センサ５０ａは受光有り（○）、第２センサ５０ｂは受光なし（×）を検知する。この検知状態は、表１の第２段における残量５０％未満〜３０％以上に対応し、ある程度の紙の消費があっても同じ検知状態が継続する。

紙の使用によりフィラー４３の回転が進むと、図１１（ｃ）に示す状態となる。図１１（ｃ）では、図１１（ｂ）に比べてフィラー４３の回転が進み、第１センサ５０ａ、第２センサ５０ｂが共に光透過部４３ａに対応した状態であり、第１センサ５０ａ、第２センサ５０ｂ共に受光有り（○）を検知する。この検知状態は、表１における第３段に対応し、残量３０％未満〜１０％以上に対応する。

紙の使用によりフィラー４３の回転が進むと、図１１（ｄ）に示す状態となる。図１１（ｄ）では、図１１（ｃ）に示す状態に比べてフィラー４３の回転が進み、第１センサ５０ａは遮光部４３ｂに位置し、第２センサ５０ｂは未だ光透過部４３ａ上にあり、第１センサ５０ａ受光なし（×）、第２センサ５０ｂは受光有り（○）を検知する。この検知状態は図９におけるレバー４１、フィラー４３を２点鎖線で示した状態に対応し、表１における第４段の残量１０％未満（ニアエンド状態：紙が無くなる前の状態）に対応する。

第１センサ５０ａ、第２センサ５０ｂの検知による、このような表１に示した信号パターンの組み合わせを得ることにより、かかる検知信号の組み合わせパターンを前記制御手段で検知判断することで、ここで例示したように、３インチの第２のロール紙２ｂの所定の残量を検知することができる。

表１で示した検知信号パターンと残量との対応関係は一例である。フィラー４３における光透過部４３ａ、遮光部４３ｃの形状、大きさや第１センサ５０ａ、第２センサ５０ｂとの配置を調整することによりロール紙の段階的な残量状態「ロール紙最大外形（１００％以下〜５０％以上）、５０％未満〜３０％以上、３０％未満〜１０％以上、１０％未満（ニアエンド）等を検知信号の組み合わせパターンと関係づけることができる。検知段数や対応する残量の範囲は、第１センサ５０ａや第２センサ５０ｂの配置とか間隔、また、フィラー４３における透光部４３ａ、遮光部４３ｂ、４３ｃの配置、大きさ等を変えることで調整可能である。

図１０は、２インチの第１のロール紙２ａの紙管（芯体部）４５ａに２インチ用のフランジ部材１ａの嵌合部３８ｂ（図２、図６）を嵌合してフランジ部材１ａとロール紙を一体化し、これを上記３インチの第２ロール紙２ｂのときと同じフランジ受け台３にセットした状態を示す。このように、２インチの第１のロール紙２ａをセットした場合、紙ロールを保持する２インチ用のフランジ１ａは、中継コロ２５と２インチ用の第１の支持コロ２７によって支持される。第１のロール紙２ａの一端側は給紙ローラ６を経て引き出されているが、第１のロール紙２ａは実線で示すように残量１００パーセントの状態である。

ここで、２インチ用のフランジ部材１ａは３インチ用のフランジ部材１ｂの径よりも小さいので、第１のロール紙２ａの紙管４５ａと嵌合するフランジの嵌合部３８ａの高さが３インチ用のフランジの嵌合部３８ｂよりも低く、第１のフランジ部材の中心Ｃ１も、第２のフランジ部材の中心Ｃ２よりも低い位置になっている。

このため、２インチの第１のロール紙２ａの最大外形時（未使用の新しいロール紙：残量１００％時）の外周６３とニアエンド時の外周６４の高さも異なってしまう。よって、仮に、図９に示したレバー４１の最先端部に配置されていたコロ４１ａが無く、コロ４１ｂだけを有するものと仮定して、その状態のレバー４１をそのまま２インチの第１のロール紙２ａ装着時に使用するものとすると、コロ４１ｂがロール紙外周面に当接するときの第１センサ５０ａや第２センサ５０ｂに対するフィラー４３の傾き角度が２インチのロールと３インチで異なってしまい、表１に示したような４段階の信号検知パターンの組み合わせを得ることができない。
かつ、図１０に示す通り、第１のフランジ部材の中心Ｃ１は、第２のフランジ部材の中心Ｃ２よりも低いため、２インチの第１ロール紙１ａの残量が減少してくると、コロ４１ｂが空振りする事態もあり得る。

そこで、本発明では、２インチの第１のロール紙２ａの場合は、コロ４１ｂよりも支点軸４２からの距離が長い位置に第１のロール紙２ａ専用のコロ４１ａを設けた。ロール紙の最大外径（最大外径の外周６３）からニアエンド（ニアエンド時の外周６４）にかけてのロール紙の外径にはコロ４１ａとのみ当接し、コロ４１ｂとは当接しないように構成した。異なる芯体径のロール紙に応じて、該ロール紙の外周に当接する当接部をコロ４１ａとコロ４１ｂという異なる位置の当接部に切り替えるようにしている。

かつ、このように、第１のロール紙２ａ専用のコロ４１ａを設け、位置を調整した場合に、同じ給紙手段５に再度第２のロール紙２ｂをセットし、該第２のロール紙２ｂの最大外径（最大外径の外周６３）からニアエンド（ニアエンド時の外周６４）にかけてのロール紙の外径にはコロ４１ｂとのみ当接し、コロ４１ａとは当接しないようになっていることが必要である。

これにより、レバー４１は第１のロール紙２ａ、第２のロール紙２ｂの何れに対しても、ロール紙の外形にそれぞれ専用のコロだけを当接させて未使用の新しいロール紙を装着直後の状態（残量１００％）から残量１０％未満のニアエンドまでを変位させ、これら２つのコロのそれぞれが、芯体径の異なるロール紙のそれぞれに対応してロール紙の円周面に当接することで、レバー角度に応じた検知パターンを得ることができる。

ここで、２インチの第１のロール紙２ａの場合は、３インチの第２のロール紙２ｂと比べて、中心位置Ｃ１、Ｃ２が異なり、また、未使用の新しいロール紙を装着直後の状態（残量１００％）から残量１０％未満のニアエンドまでの径が異なりコロ４１ａの当接変動量も異なる。両ロール紙間では、共通のレバー４１（フィラー４３）の最大振れ角が相違し、各ロール紙における最大振れ角の範囲で第２のロール紙２ｂと第１のロール紙２ａとで、同じ検知信号の組み合わせを得ても、その検知信号が両紙について同じ残量を表示するとは限らない。

しかし、その場合であっても、ロール紙使用に伴う所定の残量を定め、この所定の残量となるレバー４１の位置については、後述するように、共通の基準に対する検出ガイド４０の角度が共通角度になった場合（検知信号の組み合わせが等しくなるとき）として設定することは可能である。そして、この共通角度での実際の残量（比率）が２インチ、３インチの各ロール紙について同値をとるようにコロ４１ａ、４１ｂやフィラー４３の配置等を調整することにより、ロール紙使用に伴う所定の残量（比率）について共通の検知パターンを得る。

上記所定の残量（比率）としては、実際上は最も必要とされるロール紙の交換時期にかかわるニアエンドを所定の残量として規定し、両ロール紙についてこれを共通に検知できることが有用である。

レバー４１（フィラー４３）の振れ角が大きい第２のロール紙２ｂについて検知したい所定の残量をニアエンド（残量１０％未満）とし、表１に示した４段階の検知パターンを得た場合であって、この給紙手段５にレバー４１（フィラー４３）の振れ角が小さい第１のロール紙２ａをセットし、検知したい所定の残量として第２のロール紙２ｂの場合と共通のニアエンド（残量１０％未満）を規定した場合には、該共通のニアエンド状態でのレバー４１を不動の共通基準、例えばセンサに対し共通角度となるようにすればよい。

このような条件に適合させるため、第１のロール紙２ａがニアエンド（残量１０％未満）となるときの検知信号パターンが表１の第４段と同じに第１センサ５０ｂは受光なし（×）、第２センサ５０ｂは受光有り（○）［図１１の(ｄ)］となるように、第１センサ５０ａ、第２センサ５０ｂの配置、フィラー４３の遮光部４３ｂ、透光部４３ａの位置を設定すれば、第１のロール紙２ａ、第２のロール紙２ｂについて少なくともニアエンドの検知は可能である。ニアエンドに代えて、他の任意の所定の残量を設定した場合も同様である。

さらに、第１のロール紙２ａ装着時についても、新しいロール紙を装着直後の状態（残量１００％）から残量が減少する各段階別に残量を検知可能にするためには、新しいロール紙を装着直後の状態（残量１００％）からフィラー４３の回転が進むに応じて、第１センサ５０ａ、第２センサ５０ｂの検知パターンが表１の各段階と同じにパターン変化するように第１センサ５０ａ、第２センサ５０ｂの配置、フィラー４３の遮光部４３ｂ、透光部４３ａの位置を設定する。

この場合、第２のロール紙２ｂに比べてレバー４０の最大振れ角が小さい第１のロール紙２ａのセット状態においても、残量１００％状態でフィラー４３の遮光部４３ｃが第１センサ５０ａ、第２センサ５０ｂと重なっている［図１１（ａ）］ことが必要である。

こうして、３インチの第２ロール紙２ｂと同じ給紙手段５に、２インチの第１ロール紙２ａを装着した場合に、表２のような残量検知ができる。

表２において、第１センサ５０ａ、第２センサ５０ｂ共に受光なし（×）を検知した状態を示す第１段が、「残量１００％以下〜残量７０％以上」となり、表１における第１段と比べて残量表示の下限が高いのは、レバー４１の最大振れ角が小さいにも拘らず、同最大振れ角が大きい第２のロール紙２ｂの場合と同じにニアエンド時でのレバー４１の回転位置を共通の角度（表１の第４段の信号パターン状態）となるように合わせたために、遮光部４３が第１センサ５０ａ、第２センサ５０ｂと共通に対向している区間の角度が減り、より少ない紙の消費により表２の第２段の信号パターン［図１１（ｂ）］に移行したからである。このように同じ信号パターンあっても表１と比べて少ない残量に対応する傾向が表２の第２、３段でも見られる。

同じことを、第１ロール紙２ａを装着した場合を基準として第２ロール紙２ｂを装着した場合で示すと、第２ロール紙２ｂ装着時では、第１ロール紙２ａに比べて振れ角が大きいため、この差分の角度を、レバー４１が回転しても信号パターンが変化しない第１センサ５０ａ、第２センサ５０ｂ共に受光なし（×）の区間、つまり、遮光部４３が第１センサ５０ａ、第２センサ５０ｂと共通に対向している区間［図１１（ａ）］に対応させ、信号パターンを変化させずにレバー４０の回転量を該区間で稼ぐことにより、以後のニアエンドに至る回転量を、第１ロール紙２ａ装着時におけるレバー４１の小さい振れ角に合わせ、図１１（ｂ）、図１１（ｃ）のような検知態様を経て図１１（ｄ）の検知を得た。

ニアエンド検知以前の残量検知に関しては、実際には、ロール紙の巻き量が多い状態では、巻き状態がきつい場合と緩い場合とでロール紙の外径に差ができるため、誤差要因となることは否めないが、概略は知ることができる。ニアエンド状態では、残りの巻き量が少ない状態であるので巻き量が多い状態に比べて外形誤差は小さく、検知も正確にできる条件も整っていて、最も重要なニアエンドの検知だけは正確に行われる。

＜共通基準について＞

上記の通り、芯体径のロール紙間でニアエンドを的確に検知するには、第１センサ５０ａ、第２センサ５０ｂに対するニアエンド時でのフィラー４３の回動位置を、異なる芯体径のロール紙間で同じになるように調整する必要がある。

先ず、検出ガイド４０を構成する一体のレバー４１、フィラー４３、支点軸４２の何れかの揺動位置を把握するための基準であって異なる芯体径のロール紙の何れを装着した場合にも適用できる不動不変の共通基準を設定する。例えば、支点軸４２の軸線方向から見た場合に、第１センサ５０ａや第２センサ５０ｂの中心を通るように引いた基準線を不動不変の共通基準にすることができる。その他、支点軸４２を軸支する本体側板上に引いた基準線など、不動不変の任意の基準を設定することもできる。

ここでは、共通基準として、センサ５０ａやセンサ５０ｂ上に引いた基準線とした場合について説明する。図９、図１０において、第１センサ５０ａ、第２センサ５０ｂの中心を結ぶ線分Ａ―Ａを共通基準とする。

次に、セットされたロール紙の残量がニアエンドになった場合に、このセットされたロール紙が芯体径の異なるロール紙、つまり、２インチの第１のロール紙２ａ、３インチの第２のロール紙２ｂの何れであっても、検出ガイドの一部であるフィラー４３が、共通基準である線分Ａ−Ａに対して同一の関係（角度）をなすようにする。

つまり、第１のロール紙２ａ、第２のロール紙２ｂの何れであっても、これらがニアエンド状態になったときに、基準線である線分Ａ−Ａに対してフィラー４３の扇形の側部を延長した線分Ｂ−Ｂのなす角度が同一の角度γとなるように、検出ガイド４０を構成している。

ここでは、第１のロール紙２ａ専用の当接部材であるコロ４１ａ、第２のロール紙２ｂ専用の当接部材であるコロ４１ｂを設け、各ロール紙に応じてこれらのコロの当接が切り替わり、ロール紙の外形に当接し、これら両ロール紙の何れの場合についてもニアエンド状態で同一の角度γができるようにコロ４１ａ、４１ｂの位置、第１センサ５０ａ、第２センサ５０ｂとフィラー４３（光透過部４３ａ、遮光部４３ｂ、４３ｃ）相互の配置を調整している。

この角度γになったときのセンサ５０ａ、５０ｂの検知信号パターンの組み合わせが他の角度における検知信号の組み合わせと同じにならないことが必要である。本例では、表１、表２における最下段の組み合わせ（第１センサ：×、第２センサ：○）とし、他の段における検知信号の組み合わせと混同しないようにしている。

これにより、残量検知中に誤検知によってロールエンドとなることが防止され、異なる芯体径のロール紙について所定の残量、上記例では残量がニアエンド状態にあることを検知することができる。

１ａ、１ｂ フランジ部材
２、２ａ、２ｂ ロール紙
３ フランジ受け台
４ 巻き戻しローラ
５、５ａ、５ｂ 給紙手段
６ 給紙ローラ
７ 駆動装置
８ ロールトレイ上
９ ロールトレイ下
１０ 用紙テンション付加手段
１０ａ 搬送ガイド
１１ スプリング
１２ 駆動モータ
１３ レジストローラ
１４ レジスト加圧ローラ
１５ ヘッド
１６ キャリッジ
１７ 主走査ステー
１８ チャンバー
１９ 吸引ファン
２０ カッター
２１ 反転排紙用紙ガイド
２２ 排紙トレー
２３ 画像形成部
２５ 中継コロ
２７ 第１の支持コロ
２８ 第２の支持コロ
３０ プリンタ
３１ 受け台位置決めステー
３２ 収容壁
３２ａ、３３ａ 切欠き部
３３ 収容壁
３４、３５ 斜面部
３６ａ、３６ｂ 支持用当接部
３７ａ、３７ｂ 突き当て部
３８ａ、３８ｂ 嵌合部
４０ 検出ガイド
４１ レバー
４１ａ、４１ｂ コロ
４２ 支点軸
４３ フィラー
４３ａ 光透過部
４３ｂ、４３ｃ 遮光部
４５ａ、４５ｂ 紙管（芯体部）
５０ａ 第１センサ
５０ｂ 第２センサ
６１、６２、６３、６４ 外周
Ａ―Ａ、Ｂ―Ｂ 線分
Ｃ０ 中継コロの中心
Ｃ１ 第１のフランジ部材の中心
Ｃ２ 第２のフランジ部材の中心
Ｌ０、Ｌ１ 直線
Ｐ１ 第１の位置
Ｐ２ 第２の位置
Ｑ１、Ｑ２ 最下点
θ１、θ２、γ 角度

特開２００４−１８２４１８号公報 特許平９−４８５４４号公報

Claims (6)

1. 異なる芯体径のロール紙を、芯体径の違いに応じてロール紙の回転中心を異ならせて装着することが可能であり、このように装着されたロール紙の残量を検知するロール紙残量検知装置であって、
   支点を中心に揺動可能に支持されていてその一部がロール紙の外周に当接し、この当接部がロール紙の残量減少に応じて当接方向に変位するのに伴い揺動する検出ガイドと、この揺動する検出ガイドの位置を検出する検出手段を有し、前記検出ガイドの揺動位置を把握するための基準であって異なる芯体径のロール紙の何れを装着した場合にも適用できる不動不変の共通基準を設定し、
   セットされたロール紙の残量が所定の残量になった場合に、このセットされたロール紙が芯体径の異なるロール紙の何れの場合であっても前記検出ガイドが、前記共通基準に対して同一の角度をとるように、前記検出ガイドを構成し、かかる同一の関係となる前記検出ガイドの位置を、前記検出手段で検知することにより、芯体径の異なるロール紙の所定の残量を共通に検知することを特徴とするロール紙残量検知装置。
2. 請求項１記載のロール紙残量検知装置において、
   前記ロール紙に当接する前記検出ガイドは、異なる芯体径のロール紙に応じて、該ロール紙の外周に当接する当接部が異なる位置に切り替わることを特徴とするロール紙残量検知装置。
3. 請求項１又は２記載のロール紙残量検知装置において、
   前記ロール紙に対する前記検出ガイドの前記当接部を、ロール紙外周に当接するコロで構成したことを特徴とするロール紙残量検知装置。
4. 請求項３記載のロール紙残量検知装置において、
   装着可能な異なる芯体径のロール紙が２種である場合、前記コロが芯体径の異なるロール紙のそれぞれに対応して設けられた合計２つのコロであることを特徴とするロール紙残量検知装置。
5. 請求項１乃至４の何れかに記載のロール紙残量検知装置において、
   異なる芯体径のロール紙を、芯体径の違いに応じてロール紙の回転中心を異ならせて装着する手段は、ロール紙の給紙手段として構成されていて、該給紙手段は、ロール紙を、その芯体径に応じて該ロール紙の両端を保持するフランジ部材と、該フランジ部材を回転方向上の上流側、下流側の２箇所で回転自在に支持するコロとを有し、１箇所のコロは、ロール紙の芯体径の違いに拘らずロール紙の芯体径に対応するフランジ部材を共通に支持する共通のコロであり、他の１箇所のコロはロール紙の芯体径に対応する各フランジ部材に対応して設けられていることを特徴とするロール紙残量検知装置。
6. ロール紙残量検知装置を備えた画像形成装置において、
   ロール紙残量検知装置が請求項１乃至５の何れかに記載のロール紙残量検知装置であることを特徴とする画像形成装置。

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