JP2013184765A - 用紙排出装置及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ジャムの発生を迅速に検出し、搬送路内における用紙の折れ曲がり及び紙詰まりを防止する。
【解決手段】用紙排出装置は、印刷用の用紙を巻回したロール紙を回転可能に支持するロール紙支持部と、用紙のカールの山側に配置された第１の搬送ガイドと、用紙のカールの谷側に配置された第２の搬送ガイドと、用紙を引き出して搬送路内を搬送する搬送ローラと、第１の搬送ガイドにおいて搬送ローラよりも搬送方向の下流側に、用紙の最小カール量以上の深さで凹状に形成され、下流側の上端部が用紙排出口に直結された溝部と、この溝部内に配置され、溝部内への用紙の入り込みを検出し、検出信号を出力するセンサと、検出信号の入力時にジャム検出を行って搬送ローラの駆動を停止させ、検出信号が一定時間内に停止した場合に搬送ローラの駆動を再開する制御部と、を備える。
【選択図】図６

Description

本発明の実施形態は、用紙排出装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。

用紙に印刷するプリンタなどの画像形成装置や印刷された用紙を搬送する用紙排出装置においては、搬送途中において何らかの理由でジャムが発生する場合がある。

例えば、銀行の自動預払機やコンビニエンスストアのマルチメディアステーションに搭載されるプリンタにおいては、顧客が印刷された用紙の取り出しを急ぐあまり、用紙排出口を手で塞いでしまうと、狭い搬送路内で用紙が折れ曲がった状態で詰まってしまい、装置が正常に動作しない原因ともなる。このため、ジャムの発生を検出した場合には、狭い搬送路内で用紙が折れ曲がった状態で詰まってしまうことを回避すべく、用紙の搬送力を低く抑えていた。

特開平１１−２１００１号公報

しかし、近年では環境対策のため用紙厚の薄い用紙が採用されている。従って、用紙の搬送力を低く抑えたとしても、用紙のコシが弱く狭い搬送路内で用紙が折れ曲がって詰まり易くなっている。また、銀行の自動預払機やマルチメディアステーションでは管理者が近傍にいないことも多く、詰まった用紙を取り除いて装置を復旧するまでには時間を要してしまう。

そこで、ジャムの発生を迅速に検出でき、搬送路内における用紙の折れ曲がり及び紙詰まりを防止できる用紙排出装置及び画像形成装置が求められている。

本発明の一実施形態の用紙排出装置は、印刷用の用紙を巻回したロール紙を回転可能に支持するロール紙支持部と、用紙のカールの山側に配置された第１の搬送ガイドと、この第１の搬送ガイドと対向して、用紙のカールの谷側に配置され、第１の搬送ガイドと共に搬送路を形成する第２の搬送ガイドと、搬送路上に複数対設けられ、回転駆動によってロール紙支持部から用紙を挟みながら引き出して搬送路内を搬送する搬送ローラと、第１の搬送ガイドにおいて搬送ローラよりも搬送方向の下流側に、用紙の最小カール量以上の深さで凹状に形成され、下流側の上端部が用紙排出口に直結された溝部と、この溝部内に配置され、溝部内への用紙の入り込みを検出し、検出信号を出力するセンサと、センサからの検出信号の入力時にジャム検出を行って搬送ローラの駆動を停止させると共に、検出信号が一定時間内に停止した場合に搬送ローラの駆動を再開する制御部と、を備える。

また、本発明の一実施形態に係る画像形成装置は、印刷用の用紙を巻回したロール紙を回転可能に支持するロール紙支持部と、用紙のカールの山側に配置された第１の搬送ガイドと、この第１の搬送ガイドと対向して、用紙のカールの谷側に配置され、第１の搬送ガイドと共に搬送路を形成する第２の搬送ガイドと、搬送路上に複数対設けられ、回転駆動によってロール紙支持部から用紙を挟みながら引き出して搬送路内を搬送する搬送ローラと、用紙に画像形成する画像形成部と、用紙を搬送路内で裁断するカッタと、第１の搬送ガイドにおいて搬送ローラよりも搬送方向の下流側に、用紙の最小カール量以上の深さで凹状に形成され、下流側の上端部が用紙排出口に直結された溝部と、この溝部内に配置され、溝部内への用紙の入り込みを検出し、検出信号を出力するセンサと、センサからの検出信号の入力時にジャム検出を行って搬送ローラの駆動を停止させると共に、検出信号が一定時間内に停止した場合に搬送ローラの駆動を再開する制御部と、を備える。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体構成例を示す図。 図１に示す画像形成装置の第１の搬送ガイドの溝部付近の斜視図。 図１に示す画像形成装置の制御系の構成例を示すブロック図。 図１に示す画像形成装置における搬送路内の状態を説明する断面図。 図１に示す画像形成装置における搬送路内の状態を説明する断面図。 図１に示す画像形成装置における搬送路内の状態を説明する断面図。 図１に示す画像形成装置における搬送路内の状態を説明する断面図。 図１に示す画像形成装置における搬送路内の状態を説明する断面図。 図１に示す画像形成装置における搬送路内の状態を説明する断面図。 図１に示す画像形成装置の変形例（１）における搬送路内の状態を説明する断面図。 図１に示す画像形成装置の変形例（２）における搬送路内の状態を説明する断面図。 図１に示す画像形成装置の変形例（２）における搬送路内の状態を説明する断面図。 図１に示す画像形成装置の変形例（３）における搬送路内の状態を説明する断面図。 図１に示す画像形成装置の変形例（３）における搬送路内の状態を説明する断面図。

以下、本発明の実施形態に係る画像形成装置について図面を用いて詳細に説明する。ここでは、画像形成装置として、銀行の自動預払機やマルチメディアステーション等の端末を想定しているが、用紙を排出する他の装置も含むものとする。また、用紙は、紙媒体以外のシート状の各種記録媒体を含むものとする。尚、画像形成装置内で用いられる用紙排出装置については、同様の構成であるため、説明を省略する。

図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の全体構成例を示す図であり、図２は、図１に示す画像形成装置１の第１の搬送ガイド１２Ａの溝部２１付近の斜視図である。

ロール紙支持部１０は、印刷用の用紙Ｐを巻回したロール紙１１を回転可能に支持する。第１の搬送ガイド１２Ａ及び第２の搬送ガイド１２Ｂは、用紙Ｐの搬送路を形成する。第１の搬送ガイド１２Ａは、用紙Ｐのカールの山側に配置される。これに対し、第２の搬送ガイド１２Ｂは、第１の搬送ガイド１２Ａと対向して、用紙Ｐのカールの谷側に配置される。

搬送ローラ１３は、搬送路上に複数対設けられており、後述する搬送ローラ駆動部１９３の制御によって回転し、ロール紙支持部１０に支持されたロール紙１１から用紙Ｐを挟みながら引き出して搬送路内を搬送する。画像形成部１４は、制御部１９の制御によって駆動し、用紙Ｐ上に画像形成する。画像形成部１４は、サーマルヘッド、ドットインパクトヘッド、インクジェットヘッドのいずれでもよい。画像形成部１４の用紙Ｐを挟んで対向する位置には、プラテン１５が設けられている。カッタ１６は、制御部１９の制御によって駆動し、用紙Ｐを搬送路内で裁断する。

溝部２１は、第１の搬送ガイド１２Ａにおいて搬送ローラ１３よりも用紙搬送方向の下流側に、用紙Ｐの最小カール量以上の深さＤで凹状に形成され、下流側の上端部が用紙排出口に直結されている。本実施形態においては、用紙Ｐの最小カール量は、ロール紙１１のコア芯径とするが、周知の方法で予め測定されたカール量を基準としてもよい。

センサ２２は、溝部２１内部に設置され、搬送時の用紙Ｐが溝部２１内に入り込んだことを検出する。図１に示すセンサ２２は、用紙Ｐのカール山側の面に向けて発光する発光素子２２Ａと、用紙Ｐから反射された反射光を受光し、反射光の強度に基づく信号を出力する受光素子２２Ｂと、を備える反射式センサである。図１に示すように、搬送時の用紙Ｐの下面に対して垂直方向で対向させずに溝部２１内で斜めに配置した場合は焦点距離を考慮することなくセンサ２２を選定でき、かつ、紙粉などがセンサ面に付着し難いというメリットがある。尚、ジャムではない場合の誤検出を避けるため、排紙時の用紙Ｐの下面に対して垂直方向で対向するように配置する場合には焦点距離は溝部２１の深さよりも小さいものを選定する。

制御部１９は、センサ２２からの検出信号の入力時にジャム検出を行って搬送ローラ１３の駆動を停止させると共に、検出信号が一定時間内に停止した場合に搬送ローラ１３の駆動を再開する制御を行う装置およびプログラムである。制御部１９は、検出信号の強度に基づいてセンサ２２から用紙Ｐまでの距離を演算するが、この距離と信号の継続時間に基づいてジャムが発生したものと判定すると更に検出精度が向上するため好適である。

ＬＥＤ２３は、第２の搬送ガイド１２Ｂ側にセンサ２２の受光素子２２Ｂと対向して配置され、センサ２２の受光素子２２Ｂに向けて発光する。センサ２２の発光素子２２Ａとは別の光源であるＬＥＤ２３を更に設けることによって、制御部１９は、センサ２２から出力される信号の強度の変化に基づいて搬送路内において用紙Ｐの先端部が通過したことを迅速に検出することが可能となる。この場合、制御部１９は用紙Ｐの先端部の通過を検出した後に出力された信号に基づいてジャム検出を行えば十分となる。

図３は、図１に示す画像形成装置１の制御系の構成例を示すブロック図である。同図に示すように、画像形成装置１の制御部１９は、ＣＰＵなどの演算部１９１と、記憶装置内（図示省略する）内に記憶され、演算部１９１によって実行される各種のプログラムから構成されている。ここでは、画像形成処理を行う画像処理部１９２、搬送ローラ１３を駆動する搬送ローラ駆動部１９３、カッタ１６を駆動するカッタ駆動部１９４、センサからの出力信号に基づいて用紙Ｐの搬送状況を判定する検出信号判定部１９５、エラー発生時にモニタ（図示省略する）上に警告メッセージを表示する警告メッセージ表示部１９６、警告音を出力する警告音出力部１９７、ホストコンピュータなどの上位機種との通信を仲介する行う通信Ｉ／Ｆ部１９８を備えている。

センサ２２から検出信号が入力されると、検出信号判定部１９５は搬送状況の判定を行う。この結果、センサ２２から入力した値が正常値、すなわち搬送路内でジャム等の異常は発生していないと判定された場合には、搬送ローラ駆動部は搬送ローラ１３を順方向（用紙排出方向）に駆動させると共に、画像処理部１９２は画像形成部１４に画像形成を実行させ、カッタ駆動部１９４はカッタ１６を駆動させる。

これに対し、センサ２２から入力された検出信号の値が異常値、すなわち、検出信号判定部１９５における搬送状況の判定結果が搬送不能と判定された場合には、画像処理部１９２、搬送ローラ駆動部１９３及びカッタ駆動部１９４はそれぞれ停止制御を行う。そして、警告メッセージ表示部１９６はモニタ（図示省略する）上に警告メッセージを表示し、警告音出力部１９７はスピーカ（図示省略する）から警告音を出力する。更に、通信Ｉ／Ｆ部１９８はホストコンピュータなどの上位機種がネットワーク接続されている場合には、上位機種に対してエラー発生の旨を通報する。

以下、本実施形態に係る画像形成装置１における制御部１９の動作を図４乃至図９に基づいて段階的に説明する。図４乃至図９は、図１に示す画像形成装置１における搬送路内の状態をそれぞれ説明する断面図である。

図４では、搬送ローラ１３を回転させたことで、用紙Ｐが矢印Ｘ１方向に搬送され、用紙Ｐの先端部が用紙搬送方向の最下流に配置されている搬送ローラ１３を通過したばかりの状態を示している。ＬＥＤ２３からはセンサ２２の受光素子２２Ｂに向けて発光しているが、用紙Ｐの先端部は発光領域に達していないため、検出されていない。

図５は、図４の状態から矢印Ｘ１方向に用紙Ｐを搬送した状態を示している。ここでは、用紙Ｐの先端部にＬＥＤ２３から照射されているＬＥＤ光が当たり、遮られている。このため、センサ２２の受光素子２２Ｂにおける入射光に変化が生じ、出力信号の強度も変わる結果、制御部１９においては用紙Ｐの先端部の通過を検出できる。

図６は、図５の状態から矢印Ｘ１方向に用紙Ｐを搬送した際に、用紙Ｐの先端部がユーザの手で塞がれた状態を示している。ここでは、用紙Ｐの下面側とセンサ２２との距離が所定の範囲に達していないため、制御部１９はセンサ２２からの検出信号の強度に基づいて搬送方向への搬送を継続する。

図７は、図６の状態から矢印Ｘ１方向に用紙Ｐを搬送した際に、用紙Ｐの先端部付近が用紙Ｐ自体のカール方向、ここでは下方向に撓んで溝部２１の凹形状に沿うように内部へ入り込み、排出不能となった状態を示している。用紙Ｐの下面側とセンサ２２との距離が所定の範囲に達しているため、制御部１９はセンサ２２からの検出信号の強度に基づいて搬送方向の下流側で搬送不能、すなわち、ジャムが発生したものと判定して、搬送ローラ１３の駆動を停止させている。この時、ユーザに注意を促すメッセージの表示や警告ランプの点灯、あるいは警告音の発生などを行うものとする。

図８は、図７の状態から障害物である手を除去した後の状態を示している。障害物が無くなったことで、用紙Ｐの先端部は溝部２１の形状に沿って撓んだ分だけ自動的に排出口から排出される。このため、センサ２２および制御部１９によるジャム検出状態は解除される。

図９は、図８の状態から一定時間経過後に矢印Ｘ１方向に用紙Ｐを規定量だけ搬送した状態を示している。ジャム検出は解除されたことに伴い、更に規定量だけ搬送することで用紙Ｐの排紙長を長くし、ユーザが用紙Ｐを取り易い状態となっている。

このように、本実施形態に係る画像形成装置１によれば、用紙Ｐの排出方向下流側で搬送不能となった場合、用紙Ｐが搬送路内で波打つ前にジャムを検出できるため、排出時における用紙Ｐの紙折れや紙詰まりを防止できる。特に、用紙厚が薄く、テンションが弱い用紙Ｐを排出する場合に効果的である。

また、装置を大きくすることなく、搬送路に生じたジャムを高精度に検出することができるという効果もある。上記のようにセンサ２２として反射型センサを採用した場合には、透過型センサより部品点数が少なく、組立工数も少なくて済み、安価に画像形成装置１を製造できるという効果もある。

＜変形例＞
上記実施形態においては、用紙排出口を塞いでいた障害物を除いたあとは用紙Ｐ自体のテンションを利用して先端部を排出していたが、センサ２２および制御部１９によってジャムの発生を検出した後に、所定の条件の下で用紙Ｐを規定量だけフィードバックさせ、その後に排出するとしてもよい。図１０は、図１に示す画像形成装置の変形例（１）における搬送路内の状態を説明する断面図である。ここでは、制御部１９は、センサ２２からの検出信号の入力がジャム検出の後に一定時間継続した場合、例えばジャムが検出されているにも関わらずユーザが用紙排出口を塞ぎ続けたような場合には、搬送ローラ１３を用紙排出方向とは逆方向に所定時間だけ駆動させ、用紙Ｐを規定量だけフィードバックさせている。フィードバックさせる量は、溝部２１に沿うように撓んだ分よりも多く設定した量とすると好適である。この結果、溝部２１内に入り込んだ用紙Ｐの先端部が搬送ローラ１３によって再度プレスされるため、再度排出する際に用紙Ｐのカール量を更に抑えることが可能となる。

また、上記の実施形態においてはセンサ２２として反射型センサを用いたが、機械型センサを用いることもできる。図１１及び図１２は、図１に示す画像形成装置の変形例（２）における搬送路内の状態を説明する断面図である。これらの図に示されるセンサ２２は、溝部２１の内部に設けられ、用紙Ｐからの押圧力に基づいて支点２２１を中心に回転駆動するアクチュエータ２２２と、アクチュエータ２２２の駆動量が規定量を超えた場合にＯＦＦの状態（図１１）からＯＮの状態（図１２）に切り替わり、検出信号を出力するスイッチ２２３と、を有する機械型センサである。反射式センサの場合と異なり、用紙Ｐと溝部２１の内部で接触しなければジャムの発生を検出できないが、装置の製造コストや部品点数を抑えられる効果がある。

また、機械型センサのアクチュエータの種類は図１１及び図１２で示したものに限定されない。例えば、図１３及び図１４は、図１に示す画像形成装置の変形例（３）における搬送路内の状態を説明する断面図である。これらの図に示されるセンサ２２では、溝部２１の底部からバネ２２４の弾性力によって上方に突出したアクチュエータ２２５が用紙Ｐからの押圧力に基づいて下方向に駆動することでスイッチ２２６がＯＦＦの状態（図１３）からＯＮの状態（図１４）に切り替わるように構成されている。機械型センサの種類は任意に変更可能である。

更に、上記実施形態においては、印刷用の用紙を巻回したロール紙を使用するものとして説明を行ったが、これに限るものではない。例えば、使用される印刷用の用紙は、巻回したロール紙ではなく、いわゆるカット紙であってもよい。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１…画像形成装置、１０…ロール紙支持部、１１…ロール紙、１２Ａ…第１の搬送ガイド、１２Ｂ…第２の搬送ガイド、１３…搬送ローラ、１４…画像形成部、１５…プラテン、１６…カッタ、１９…制御部、２１…溝部、２２…センサ、２２Ａ…発光素子、２２Ｂ…受光素子、２３…ＬＥＤ、１９１…演算部、１９２…画像処理部、１９３…搬送ローラ駆動部、１９４…カッタ駆動部、１９５…検出信号判定部、１９６…警告メッセージ表示部、１９７…警告音出力部、１９８…通信Ｉ／Ｆ部。

Claims (10)

1. 印刷用の用紙を巻回したロール紙を回転可能に支持するロール紙支持部と、
   前記用紙のカールの山側に配置された第１の搬送ガイドと、
   この第１の搬送ガイドと対向して、前記用紙のカールの谷側に配置され、前記第１の搬送ガイドと共に搬送路を形成する第２の搬送ガイドと、
   前記搬送路上に複数対設けられ、回転駆動によって前記ロール紙支持部から前記用紙を挟みながら引き出して前記搬送路内を搬送する搬送ローラと、
   前記第１の搬送ガイドにおいて前記搬送ローラよりも搬送方向の下流側に、前記用紙の最小カール量以上の深さで凹状に形成され、前記下流側の上端部が用紙排出口に直結された溝部と、
   この溝部内に配置され、前記溝部内への前記用紙の入り込みを検出し、検出信号を出力するセンサと、
   前記センサからの検出信号の入力時にジャム検出を行って前記搬送ローラの駆動を停止させると共に、前記検出信号が一定時間内に停止した場合に前記搬送ローラの駆動を再開する制御部と、
   を備える用紙排出装置。
2. 前記制御部は、前記センサからの検出信号の入力が前記ジャム検出後も一定時間継続された場合に、前記搬送ローラを用紙排出方向とは逆方向に所定時間だけ駆動させ、前記用紙をバックフィードさせた後に、順方向へ駆動させることを特徴とする請求項１記載の用紙排出装置。
3. 前記センサは、
   前記用紙に向けて発光する発光素子と、
   前記用紙から反射された反射光を受光し、前記反射光の強度に基づく前記検出信号を出力する受光素子と、
   を備える反射式センサであり、
   前記制御部は、
   前記検出信号の強度と前記信号の継続時間に基づいて前記ジャム検出を行うことを特徴とする請求項２記載の用紙排出装置。
4. 前記第２の搬送ガイド側に前記センサの前記受光素子に向けて発光するＬＥＤを更に備え、
   前記制御部は、前記センサから入力された前記検出信号の強度の変化に基づいて前記搬送路内における前記用紙の先端部の通過を検出することを特徴とする請求項３記載の用紙排出装置。
5. 前記センサは、
   前記溝部の内部に設けられ、前記用紙からの押圧力に基づいて駆動するアクチュエータと、
   前記アクチュエータの駆動量が規定量を超えた場合にＯＦＦからＯＮに切り替わり、前記検出信号を出力するスイッチと、
   を備える機械型センサであり、
   前記制御部は、前記センサから入力された前記検出信号の継続時間に基づいて前記ジャム検出および前記取出し動作の検出を行うことを特徴とする請求項２記載の用紙排出装置。
6. 印刷用の用紙を巻回したロール紙を回転可能に支持するロール紙支持部と、
   前記用紙のカールの山側に配置された第１の搬送ガイドと、
   この第１の搬送ガイドと対向して、用紙のカールの谷側に配置され、前記第１の搬送ガイドと共に搬送路を形成する第２の搬送ガイドと、
   前記搬送路上に複数対設けられ、回転駆動によって前記ロール紙支持部から前記用紙を挟みながら引き出して前記搬送路内を搬送する搬送ローラと、
   前記用紙に画像形成する画像形成部と、
   前記用紙を前記搬送路内で裁断するカッタと、
   前記第１の搬送ガイドにおいて前記搬送ローラよりも搬送方向の下流側に、前記用紙の最小カール量以上の深さで凹状に形成され、前記下流側の上端部が用紙排出口に直結された溝部と、
   この溝部内に配置され、前記溝部内への前記用紙の入り込みを検出し、検出信号を出力するセンサと、
   前記センサからの検出信号の入力時にジャム検出を行って前記搬送ローラの駆動を停止させると共に、前記検出信号が一定時間内に停止した場合に前記搬送ローラの駆動を再開する制御部と、
   を備える画像形成装置。
7. 前記制御部は、前記センサからの検出信号の入力が前記ジャム検出後も一定時間継続された場合に、前記搬送ローラを用紙排出方向とは逆方向に所定時間だけ駆動させ、前記用紙をバックフィードさせた後に、順方向へ駆動させることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
8. 前記センサは、
   前記用紙に向けて発光する発光素子と、
   前記用紙から反射された反射光を受光し、前記反射光の強度に基づく前記検出信号を出力する受光素子と、
   を備える反射式センサであり、
   前記制御部は、
   前記検出信号の強度と前記検出信号の継続時間に基づいて前記ジャム検出を行うことを特徴とする請求項６または請求項７記載の画像形成装置。
9. 前記第２の搬送ガイド側に前記センサの前記受光素子に向けて発光するＬＥＤを更に備え、
   前記制御部は、前記センサから入力された前記検出信号の強度の変化に基づいて前記搬送路内における前記用紙の先端部の通過を検出することを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
10. 前記センサは、
    前記溝部の内部に設けられ、前記用紙からの押圧力に基づいて駆動するアクチュエータと、
    前記アクチュエータの駆動量が規定量を超えた場合にＯＦＦからＯＮに切り替わり、前記検出信号を出力するスイッチと、
    を備える機械型センサであり、
    前記制御部は、前記センサから入力された前記検出信号の継続時間に基づいて前記ジャム検出および前記取出し動作の検出を行うことを特徴とする請求項６または請求項７記載の画像形成装置。

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