JP2523542B2 - ロ−ル状記録媒体の供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の分野］ 本発明は、ロール状に巻かれた紙などの記録媒体の先
端を引き出し、それを先端から所定長さで切断すること
により任意の長さの記録シートを形成しそれを所定の記
録部に供給するロール状記録媒体の供給装置に関する。

［従来の技術］ ロール状の記録媒体を所定長さで切断して給紙動作を
行なう給紙装置は、例えば特開昭56−7857号公報及び特
開昭59−17454号公報に開示されている。

この種の給紙装置においては、一般に、ロール紙の先
端をフィードローラとピンチローラとで把持し、フィー
ドローラを回転駆動することによってロール紙を繰り出
し、所定長さの繰り出しを行なった時点でロール紙を停
止させ、繰り出された紙をカッタで切断し、それを所定
の記録系に搬送する。従って、この種の給紙装置では、
給紙動作を行なう毎に、ロール紙駆動のオン／オフを行
なう。ところが、ロール紙はそれ自体の質量がかなり大
きいので、慣性が大きく、それを駆動するためには大き
な力を必要とする。

フィードローラは、一般に、定速回転するメインモー
タとクラッチを介して連結されるので、駆動を開始する
と、直ちに所定の速度で回転する。しかし、ロール紙の
慣性が大きく、駆動開始時にはロール紙とフィードロー
ラとの速度差が大きいので、ロール紙とフィードローラ
との間に、非常に大きな力が加わる。フィードローラを
駆動する電気モータが十分なトルクを有していれば、そ
の場合でもフィードローラが停止することはないのでロ
ール紙を送ることは可能であるが、フィードローラとロ
ール紙との当接面の摩擦力がよほど大きくないと、両者
の間にスリップが生じる。

このスリップの程度は、摩擦力とロール紙の慣性の大
きさに応じて変化する。そのため、ロール紙の駆動を開
始してからロール紙先端が所定位置に到達するまでの所
要時間は、大きくばらつく。このばらつきは、従来は給
紙時間に余裕があったため問題にならなかったが、最近
の記録装置は記録速度が速いので、それに記録紙を供給
する装置の給紙動作に許される所要時間が短く、スリッ
プによって給紙動作の所要時間が長くなると、給紙エラ
ーが生じる。

また、常時スリップが生じると、それによってフィー
ドローラが摩耗するので、フィードローラの寿命が短く
なる。

［発明の目的］ 本発明は、ロール状記録媒体の供給装置において、フ
ィードローラのような繰り出し手段のスリップをなく
し、給紙動作の所要時間のばらつきをなくするととも
に、その時間をなるべく短くすることを目的とする。

［発明の構成］ 上記目的を達成するため、本発明においては、記録媒
体を繰り出す繰り出し手段（例えばフィードローラ）
を、直流電気モータのように速度を電気的に調整可能な
駆動手段によって駆動するとともに、該駆動手段の駆動
開始時には、その速度を緩やかに立ち上げるように制御
する。

このようにすれば、駆動開始時の加速度が比較的小さ
くなるので、負荷の質量が大きい場合でも、駆動側と負
荷側との間に働く力がその間の摩擦力より大きくなるこ
とはなく、従ってスリップが生じない。スリップが生じ
なければ、駆動側の駆動量と負荷側の移動量とが一致す
るので、駆動を開始してから負荷を所定量移動させるの
に要する時間のばらつきは小さい。駆動手段の速度を一
気に立ち上げる場合、もしスリップがほとんど生じなけ
れば、給紙動作の所要時間は、駆動手段の速度を緩やか
に立ち上げる場合よりも短いが、通常、かなりのスリッ
プが生じるので、給紙動作の所要時間は速度を緩やかに
立ち上げる場合よりも長くなる。つまり、本発明によ
り、給紙動作の所要時間が実質上短縮される。

しかしながら、例えば給紙動作が完了するまで待って
から記録動作を開始するような記録装置も存在するの
で、ばらつきを小さくするだけでなく、給紙動作に要す
る時間をできる限り短くするのが望ましい。

そこで、本発明においては、検出手段で記録媒体の種
類，幅，及びロール径を検出し、速度信号発生手段に
て、それらで定まる質量に対応する加速パターンに従っ
て速度レベルを順次更新し、速度制御手段にて、該速度
信号発生手段が生成した速度レベルに応じた速度に前記
駆動手段を制御する。

つまり、スリップが発生するかどうかは負荷（ロール
紙）の質量と駆動開始時の加速度の大きさによって定ま
り、質量が比較的小さい場合には、加速度が比較的大き
くてもスリップは生じない。加速度を大きくすれば、駆
動速度の立ち上げに要する時間が短くなるので、給紙動
作の所要時間が短縮される。負荷の質量は記録媒体の種
類，幅，及びロール径に応じて変化するので、それらを
検出した結果に応じて加速度を調整すれば、その時の条
件でスリップが生じない範囲内の最大の加速度で駆動を
開始できるので、給紙動作の所要時間が短縮される。

本発明の他の目的及び特徴は、以下の、図面を参照し
た実施例説明により明らかになろう。

［実施例］ 第１図に、本発明を実施する一形式の記録装置の給紙
部を示す。第１図を参照すると、この装置には３組の給
紙機構10,20及び30が備わっている。給紙機構10には、
回転軸15に装着されたロール紙11,ロール紙11を繰り出
すフィードローラ16,該ローラと対向するピンチローラ1
2,繰り出されたロール紙を切断するカッタ組体13,プル
アウトローラ14等々が備わっている。

ロール紙の回転軸15,フィードローラ16の回転軸及び
カッタ組体13の回転軸には、それぞれ、後述する電磁ブ
レーキBRK,電気モータM1及び電気モータM2が結合されて
いる。プルアウトローラ14は、図示しない電気モータに
よって、記録動作に同期して駆動される。

同様に、給紙機構20及び30にも、ロール紙21,31,フィ
ードローラ26,36,ピンチローラ22,32,カッタ組体23,33,
プルアウトローラ24,34等々が備わっている。なおこの
例では、フィードローラ16,26及び36には各々独立した
電気モータが結合され、カッタ組体13,23及び33にも各
々独立した電気モータが結合されている。

プルアウトローラ14,24,34の下流には、多数の搬送ロ
ーラ41〜45を含む縦搬送機構が備わっている。縦搬送機
構の下流にはレジストローラ46が備わっている。47は記
録動作に用いられる感光体ドラムである。

第2a図，第2b図及び第2c図に、第１図のカッタ組体13
の構造を示す。各図参照すると、カット組体13はロータ
リカッタであり、互いに対向して配置された回転刃１と
固定刃２を備えている。回転刃の刃1aは、回転軸の方向
に対して斜め（螺旋状）に配置されており、回転刃１と
固定刃２との噛み合い点、即ち切断点が回転刃の回転位
置に応じて回転軸の一端から他端に向かって移動する。
回転刃１の１回転以内に切断は完了する。回転刃１と結
合されたシャフト３は電気モータM2の駆動軸と結合され
ている。

なおカッタ組体23及び33は、カッタ組体13と同一構成
になっている。

第2d図，第2e図及び第2f図に、ロータリカッタによる
紙の切断の様子の一例を示す。但し回転刃と固定刃との
位置関係が第2c図と逆になっているので注意されたい。

ところで、ロール紙を送りながら、カッタ組体13によ
りロール紙の切断動作を行なうと、切断点がロール紙の
一端から他端に移動するまでの間に、ロール紙の位置が
送り方向に移動するので、切断線は第8b図に示すよう
に、カッタ組体の回転軸の方向（vc）に対して斜めにな
る。しかし、ロール紙を切断するためにその送り動作を
停止すると、給紙動作に要する時間が長くなる。

この傾きは、カッタの切断点の移動速度とロール紙の
送り速度とによって定まる。そこでこの実施例では、傾
きが一定になるように制御するとともに、その傾き相当
分だけ、その傾きと逆方向に、予め傾けた状態でカッタ
組体13,23及び33を固定してある。これにより、ロール
紙の実際の切断線は、ロール紙の送り方向と直交する方
向と一致し、斜め切れはなくなる。

再び第１図を参照すると、給紙機構10には、フィード
ローラ16とカッタ組体13との間に２組のセンサユニット
S31,S41が配置され、ロール紙11の周面に対向する位置
に２組のセンサユニットS11,S21が配置され、プルアウ
トローラ14の下流にセンサユニットS51が配置されてい
る。他の給紙機構20,30にも同様なセンサユニット群が
備わっている。

第3a図は、センサS31,S41の位置関係を示す平面図で
ある。第3a図を参照すると、センサユニットS31はロー
ル紙搬送経路の中央に配置されており、センサユニット
S41は４つのセンサでなっている。センサユニットS31
は、反射型の光学センサであり、給紙されるロール紙の
光反射率を識別し、ロール紙の紙の種類を検出するため
に利用される。

センサユニットS41を構成する４つのセンサは、各
々、第3b図に示すようにロール紙PAP（11の一部）の搬
送経路を構成するペーパガイド51の上に配置されてい
る。また、各々のセンサの近傍には、ペーパガイド51上
の軸54によって傾動自在に支持された検出アーム53がそ
れぞれ配置されている。検出アーム53の先端に形成され
た遮光片53aは、ペーパガイド52上にロール紙がある時
にセンサを遮光しロール紙がない時には遮光しない位置
に位置決めされる。

この実施例の装置は幅が210mm,297mm,420mm及び594mm
のロール紙を使用することを前提に設計されており、ま
た各ロール紙はその中心が紙の搬送経路の中心線と一致
するように搬送されるので、センサユニットS41の４つ
のセンサは、搬送経路の中心線からの距離が、各々105m
m,149mm,210mm及び297mmよりも少し小さい位置に配置さ
れている。従って、センサユニットS41の４つのセンサ
が出力する電気信号の各状態の組み合わせは、給紙され
るロール紙の幅に応じて変化するので、センサユニット
S41が出力する電気信号によってロール紙の幅を識別す
ることができる。

ロール紙11の周面に対向して配置されたセンサユニッ
トS11は、実際には第3c図に示すように構成されてい
る。第3c図を参照する。ローラ62の回動軸と結合された
検出アーム61は、図示しないスプリングの力によって、
アーム61の一端がロール紙11の周面に押圧されている。
ロール紙11は、その残量に応じて径の大きさが変化する
ので、残量に応じて検出アーム61が傾動する。

検出アーム61に結合されたローラ62の周面にはローラ
63が当接しており、ローラ63の回動軸には遮光板64が固
着されている。従って、ロール紙11の残量変化に応じて
検出アーム61が傾動すると、ローラ62を介してローラ63
が回動し、遮光板64の位置が変わる。遮光板64の移動経
路に、センサユニットS11が配置されている。センサユ
ニットS11は、遮光板64の移動方向に並べて配列された
５つの透過型光学センサで構成されている。

従って、センサユニットS11を構成する５つのセンサ
が出力する電気信号の各状態の組み合わせは、ロール紙
11の残量に応じて変化するから、センサユニットS11が
出力する電気信号によってロール紙11の残量を６種類の
いずれかに識別できる。

センサユニットS21は、検出面をロール紙11の周面に
対向させて配置した反射型光学センサであり、ロール紙
の有無の検出に利用される。ロール紙の回転軸15の周面
は黒色に着色されており、またロール紙は白色であるの
で、ロール紙の有無に応じてセンサユニットS21が検出
する反射光のレベルが大きく変化する。従って、センサ
ユニットS21が出力する電気信号のレベルによって、ロ
ール紙の有無を識別できる。

センサユニットS51,S14,S24,S34は、各々の位置で、
搬送経路上の紙の有無を検出する。

給紙機構20のセンサユニットS12,S22,S32,S42及びS5
2、ならびに給紙機構30のセンサユニットS13,S23,S33,S
43及びS53は、それぞれ、機紙機構10のセンサユニットS
11,S21,S31,S41,S51と同一の構成であり同一の機能を有
している。

第4a図及び第4b図に、第１図に示す装置の給紙装置の
電気回路を示す。第4a図及び第4b図を参照すると、給紙
制御ユニット100には、３つの給紙ユニット200,300及び
400が接続されている。給紙ユニット200,300及び400
は、それぞれ、第１図の給紙機構10,20及び30を制御す
る。

給紙制御ユニット100には、マイクロプロセッサ110,
クロック信号発生器115,読み出し専用メモリ（ROM）12
0,読み書きメモリ（RAM）125,シリアル通信コントロー
ラ130,アドレスデコーダ135,タイマ140,割り込みコント
ローラ145,入出力コントローラ（I/O）150,155,マルチ
プレクサ160等々が備わっている。

この給紙制御ユニット100は、シリアル通信コントロ
ーラ130を介して、記録装置の制御ユニット（図示せ
ず）と接続されており、該制御ユニットから給紙制御ユ
ニット100に対して、給紙開始指示，給紙機構選択指
示，及びロール紙切断長さを含むデータが伝送される。

クロック信号発生器115は、マイクロプロセッサ110,
シリアル通信コントローラ130,タイマ140等々に、所定
のクロック信号を出力する。

具体的には、タイマ140は、クロック信号発生器115が
出力する2.5MHzのクロックパルスを計数し、1msecの周
期で、割り込みコントローラ145に対して割り込み要求
信号を発生する。入出力コントローラ150及び155には、
各々、それぞれが８本のポートを有する３組の入出力ポ
ートPA,PB及びPCが備わっている。各ポートは、入／出
力のいずれにも使用できる。この例では、入出力コント
ローラ150の各ポートは全て出力ポートとして使用され
ており、入出力コントローラ155の各ポートは全て入力
ポートとして使用されている。

入出力コントローラ150の各ポートは、６本のポート
が各給紙ユニット200,300,400の端子D0〜D5に共通に接
続され、他の２本のポートがマルチプレクサ160の選択
信号ラインSELに接続され、他の３本のポートが、各
々、各給紙ユニットの端子FMONに接続され、その他の３
本のポートが、各々、各給紙ユニットの端子RBONに接続
され、他の３本のポートが、各々、各給紙ユニットの端
子CMONに接続されている。

入出力コントローラ155の各ポートは、４本のポート
が給紙ユニット200の端子WA〜WDに接続され、他の４本
のポートが給紙ユニット300の端子WA〜WDに接続され、
他の４本のポートが給紙ユニット400の端子WA〜WDに接
続され、他の３本のポートが、各々、各給紙ユニットの
端子PEDに接続され、他の２本のポートがマルチプレク
サ160の信号ラインPAP0に接続され、その他の５本のポ
ートがマルチプレクサ160の信号ラインVOLに接続され、
その他の１本のポートがマルチプレクサ160の信号ライ
ンFSEN0に接続され、他の１本のポートがマルチプレク
サ160の信号ラインCHM0に接続されている。

マルチプレクサ160の３組の入力端子は、それぞれ給
紙ユニット200,300及び400の、端子PAP,FSEN,CHM及びVO
1−VO5と接続されている。３組の入力端子の中の１組
が、信号ラインSELの状態に応じて選択され、それに入
力される信号が出力端子に現われる。例えば、第１組の
入力端子を選択すると、給紙ユニット200の出力端子PA
P,FSEN,CHM及びVO1−VO5の信号と同一の信号が、それぞ
れ信号ラインPAP0,FSEN0,CHM0及びVOLに現われる。

第4c図及び第4d図に、給紙ユニット200の構成を示
す。第4c図及び第4d図を参照すると、給紙ユニット200
には、D/A（デジタル／アナログ）変換回路210,サーボ
制御回路220,モータドライバ230,アナログ比較回路240
等々が備わっている。

D/A変換回路210は、インバータZ1と多数の抵抗器で構
成されており、入力端子D0〜D5に印加されるデジタル信
号を、アナログ信号に変換する。D/A変換回路210が出力
するアナログ信号は、サーボ制御回路220に、速度指令
信号として印加される。D/A変換回路210に印加されるデ
ジタル信号が６ビットであるから、この例では64種類の
速度指令信号を生成することができる。

サーボ制御回路220には、集積回路Z2と電力増幅用の
トランジスタが備わっている。集積回路Z2は、サーボモ
ータを制御するのに必要な制御要素の大部分を含むハイ
ブリッド集積回路であり、第4e図に示す構成になってい
る。即ち、集積回路Z2には、波形整形回路71,バッファ7
2,レベル変換回路73,F/V（周波数／電圧）変換回路74,
増幅回路75,差検出増幅回路76,アナログ比較器77,発振
回路78等々が含まれている。

サーボ制御回路220の出力端子に、電気モータM1が接
続されている。この電気モータM1の駆動軸は、フィード
ローラ16の回転軸に結合されている。この電気モータM1
は、直流サーボモータであり、その駆動軸にはロータリ
ーエンコーダのディスクが結合されている。そのディス
クの回転は、透過型光学センサENCによって検出され
る。このセンサENCは、発光ダイオードとフォトトラン
ジスタで構成されており、前記ディスクが所定量回動す
る毎に１つのパルス信号を出力する。

センサENCが出力する信号は、モータM1の回転信号と
して、サーボ制御回路220にフィードバックされる。こ
の信号は、集積回路Z2の波形整形回路71を通ってF/V変
換回路74に印加される。F/V変換回路74の出力端子に
は、モータM1の回転速度に応じた電圧、即ち速度フィー
ドバック電圧が現われる。差検出増幅回路76は、D/A変
換回路210が出力する速度指令信号に応じた電圧と前記
フィードバック電圧との差に応じた電圧を比較器77に出
力する。比較器77は、発振回路78が出力する鋸歯状波電
圧と差検出増幅回路76の出力電圧との大小に応じた二値
信号を出力する。この二値信号は、集積回路Z2に接続さ
れた２つのトランジスタによって電力増幅され、電気モ
ータM1の通電をオン／オフ制御する。

電気モータM1の回転速度が目標速度（速度指令信号対
応速度）より小さい場合には、差検出増幅回路76の出力
レベルが大きくなり、比較器77の出力に現われる二値信
号のデューティが大きくなって電気モータM1の付勢レベ
ルが大きくなるので、電気モータM1は加速される。逆
に、電気モータM1の回転速度が目標速度よりも大きい場
合には、差検出増幅回路76の出力レベルが小さくなり、
比較器77の出力に現われる二値信号のデューティが小さ
くなって電気モータM1の付勢レベルが小さくなるので、
電気モータM1は減速される。

いずれにしても、電気モータM1はその速度が目標速度
と一致するようにサーボ制御回路220によって制御され
る。電気モータM1の駆動は、集積回路Z2の14番ピン、即
ち端子FMONに印加する信号によってオン／オフ制御す
る。なお、集積回路Z2の１番ピンに接続された半固定抵
抗器VR3は、速度指令信号とモータ速度との関係を調整
するために利用される。

モータドライバ230の出力端子には、電気モータM2が
接続されている。このモータM2は、直流サーボモータで
あるが、ロータリーエンコーダは備わっていない。モー
タドライバ230には、集積回路Z2のように複雑ではない
が、サーボ制御回路が備わっている。即ち、電気モータ
M2に流れる電流を抵抗器R1で検出し、それに応じた信号
をトランジスタQ2のベース端子にフィードバックするこ
とにより、電気モータM2に流す電流を調整し、モータM2
の回転を安定化させる回路が備わっている。

電気モータM2は、端子CMONに印加される信号によって
オン／オフ制御される。つまり、端子CMONの状態が低レ
ベルＬになると、トランジスタQ1がオフし、トランジス
タQ2がオンし、トランジスタQ3がオンし、トランジスタ
Q4がオンするので、トランジスタQ4,電気モータM2及び
抵抗器R1を介して、電源ラインの一端（＋24V）から他
端（GND:アース）に電流が流れ、それによって電気モー
タM2が付勢される。

電気モータM2の付勢レベルは、トランジスタQ2のベー
ス端子を流れる電流のレベルによって変化する。この例
では、可変抵抗器VR1,VR2の出力電圧及び抵抗器R1の端
子電圧の三者に応じた電流がQ1のベース端子に流れる。

可変抵抗器VR1は一端が抵抗器を介して接地され、他
端に、三端子レギュレータによって生成した固定電圧Vx
（＋5V）が印加されている。また、可変抵抗器VR2は一
端が抵抗器を介して接地され、他端が集積回路Z2の11番
ピンに接続されている。集積回路Z2の11番ピンには、電
気モータM1の回転速度に応じた電圧が現われる。従っ
て、トランジスタQ2のベース端子に流れる電流は、可変
抵抗器VR1及びVR2によって任意に調整できる。また、こ
の電流は、電気モータM1の回転速度に応じて変化する。

前述のように、この例ではロール紙を送りながらその
切断を行なうので、切断線はカッタの軸に対して傾く。
カッタ組体13をその傾きと逆方向に傾けてあるため、こ
のカッタ組体の傾きが切断線とカッタ軸との傾きと一致
する場合には、ロール紙の切断線が、その送り方向に対
して直角になり斜め切れはなくなる。

ところが、機械加工時の寸法のばらつきにより、フィ
ードローラ16の径がばらつくので、電気モータM1を同一
の速度で駆動する場合でも、フィードローラ16による実
際のロール紙の搬送速度は、個々の装置でばらつきを生
じる。カッタの切断速度が一定の場合、ロール紙の搬送
速度が変われば、カッタ組体の回転軸と切断線との傾き
が変わる。また、機械加工時の寸法のばらつきにより、
カッタ組体の傾きも、個々の装置でばらつきを生じる。

しかし、この実施例では、可変抵抗器VR3によって、
速度指令信号のレベルと電気モータM1の回転速度との関
係を調整できるので、フィードローラ16の径のばらつき
を補償することができる。また、可変抵抗器VR1,VR2に
よって電気モータM2の速度を調整できるので、ロール紙
の切断速度が調整できる。つまり、ロール紙の送り速度
vfと切断速度vcのいずれも調整できるので、カッタ組体
の軸に対する切断線の傾きの角度は、任意に調整でき
る。従って、装置毎の寸法及び位置のばらつきを補正
し、カッタ組体の軸と切断線との傾きを、カッタ組体自
体の傾きと一致させることができる。

また、給紙速度は、記録装置側の速度変更要求又は給
紙装置自体の仕様変更によって変更されることがある。
給紙速度、即ちフィードローラ16の回転速度が変化する
と、ロール紙の切断速度が一定の場合、カッタ組体の軸
と実際の切断線との傾きが変化する。カッタ組体の傾き
は、簡単に変えることはできない。しかし、この実施例
では、電気モータM1の回転速度に応じた電流がトランジ
スタQ2のベース端子に流れ、その電流によって電気モー
タM2の駆動速度が変わる。

具体的には、電気モータM2の駆動速度は、電気モータ
M1の駆動速度に比例するように制御される。両者が比例
関係にあれば、電気モータM1の駆動速度がどのように変
化する場合でも、カッタ組体の軸と実際のロール紙の切
断線との傾きは変化しない。つまり、電気モータM1の速
度指令信号の設定に変更が生じた場合でも、ロール紙の
切断線とカッタ組体との傾きがカッタ組体自体の傾きと
ずれることはないので、ロール紙の斜め切れが生じな
い。また、負荷の変化等によって電気モータM1の回転速
度に変動が生じる場合も同様である。

電気モータM1の駆動速度の変化と電気モータM2の駆動
速度の変化との比は、可変抵抗器VR2を調整することに
より変えることができる。可変抵抗器VR2は、電気モー
タM2の駆動速度が、電気モータM1の駆動速度と比例する
ように調整時に設定される。

なお、この実施例では、カッタ駆動用モータM2の速度
を調整するために２つの可変抵抗器VR1及びVR2が存在す
るが、集積回路Z2の11番ピンに現われる速度信号電圧に
オフセット電圧が含まれない場合には、可変抵抗器VR1
は省略してもよい。

端子CMONが高レベルＨになると、トランジスタQ1がオ
ンし、トランジスタQ2がオフし、トランジスタQ3がオフ
し、トランジスタQ4がオフし、電気モータM2の通電は停
止する。またこの場合、トランジスタQ5がオンし、トラ
ンジスタQ6がオンするので、電気モータM2の端子間に発
生する電力はトランジスタQ6によって吸収される。つま
り、トランジスタQ5,Q6はブレーキ回路として動作する
ので、電気モータM2の駆動を停止すると、急制動がかか
る。

但し、次に説明するようにモータM2のオン／オフ制御
とブレーキ回路のオン／オフ制御とはタイミングがずれ
る。

端子CMONが高レベルＨの場合、モータM2が停止し、ブ
レーキ回路（Q5,Q6）がオン状態にある。端子CMONを低
レベルＬにすると、コンデンサC2に蓄えられた電荷は、
信号処理回路231内のダイオードを通って直ちに放電す
るのでブレーキ回路は直ちにオフ状態に変化する。しか
し、コンデンサC1に蓄えられた電荷は、信号処理回路23
1内のダイオードと抵抗器との直列回路を通って放電す
るので、放電に時間がかかる。従って、端子CMONを低レ
ベルＬにすると、ブレーキ回路がオフになってから所定
時間を経過した時に、トランジスタQ1がオフし、電気モ
ータM2がオンになる。

また、端子CMONを高レベルＨにすると、コンデンサC1
に蓄えられた電荷は信号処理回路231内のダイオードを
通って直ちに放電するので、モータM2はすぐにオフする
が、コンデンサC2に蓄えられた電荷は信号処理回路231
内のダイオードと抵抗器との直列回路を通って放電する
ので、放電に時間がかかる。従って、モータM2が停止し
た後、所定時間を経過した時に、トランジスタQ5及びQ6
がオンし、モータM2のブレーキ回路が作動する。

電磁ブレーキBRKは、ロール紙の回転軸15に結合され
ており、ロール紙11の回転に対して制動をかける。な
お、図示しないが、電磁ブレーキBRKの端子と制御用の
端子RBONとの間には、ドライバ回路が備わっている。

第4d図を参照すると、センサユニットS11は、各々、
発光ダイオードとフォトトランジスタでなる５つの透過
型光学センサで構成されており、各センサの出力端子
が、端子VO1−VO5に接続されている。また、センサユニ
ットS41は、各々、発光ダイオードとフォトトランジス
タでなる４つの透過型光学センサで構成されており、各
センサの出力端子が、端子WA−WDに接続されている。セ
ンサユニットS51及びS61は、各々、１組の透過型光学セ
ンサであり、各出力端子は、それぞれ、端子FSEN及びCH
Mに接続されている。センサユニットS61は、カッタ組体
13の回転刃１のホーム位置を検出するためのセンサであ
る。

また、センサユニットS21及びS31は、いずれも反射型
の光学センサである。センサユニットS21は電球と硫化
カドミウム（CdS）セルで構成されており、センサユニ
ットS31は、発光ダイオードとフォトトランジスタで構
成されている。センサユニットS21,S31の出力端子は、
各々、アナログ比較回路240の入力端子に接続されてい
る。

アナログ比較回路240の内部では、センサユニットS21
の硫化カドミウムセルの抵抗値に応じた電圧を生成し、
その電圧と予め定めた電圧とを演算増幅器OP2によって
比較する。その比較結果に応じた二値信号が端子PEDに
現われる。この信号の状態は、ロール紙の有無に対応す
る。また、センサユニットS31のフォトトランジスタの
電流は、電圧に変換され、その電圧と予め設定された電
圧とが、演算増幅器OP3によって比較される。この比較
結果に応じた二値信号が、トランジスタを介して、２つ
の端子PAPの一方に現われる。また、演算増幅器OP3が出
力する二値信号は、演算増幅器OP1によって反転され、
反転された信号が、トランジスタを介して、端子PAPの
他方に現われる。つまり、２つの端子PAPは、一方が高
レベルの時は他方が低レベルになり、一方が低レベルに
なる時は他方が高レベルになる。これらの端子のレベル
は、センサユニットS31が検出するロール紙の種類に応
じて変化する。具体的には、ロール紙の種類が普通紙で
あるが、トレーシングペーパであるかに応じて、端子PA
Pのレベルが二値的に設定される。

第5a図，第5b図及び第5c図に、第4a図に示したマイク
ロプロセッサ110の動作を示す。第5a図がメイン処理、
第5b図が受信割込み処理、第5c図がタイマ割込み処理で
ある。受信割込み処理は、シリアル通信コントローラ13
0に外部の装置からデータが送られ、通信コントローラ1
30がマイクロプロセッサ110に対して割込み要求を発生
した時に実行される。タイマ割込み処理は、タイマ140
がマイクロプロセッサ110に対して割込み要求を発生し
た時に実行される。この例では、タイマ140が1msecの周
期で定期的に割込み要求を発生するようになっている。

まず第5a図を参照する。電源がオンすると初期化を行
なう。即ち、メモリ125の内容をクリアし、各種制御ユ
ニット130,140,145,150,155,160を予め定めた状態に設
定し、出力ポートの状態を初期状態に設定する。これに
よって、シリアル通信コントローラ130は外部との通信
が可能な状態に設定され、タイマ140は1msec毎に信号を
発生するように設定され、割込みコントローラ145はシ
リアル通信コントローラ130及びタイマ140からの割込み
要求に応じてマイクロプロセッサ110の割込みを制御す
るように設定される。

次に、フラグFfedの状態をチェックする。このフラグ
Ffedは、給紙動作中かどうかを示すフラグであり、シリ
アル通信コントローラ130シリアル信号ラインに接続さ
れる外部の制御装置（以下、主制御装置と記す）から送
られる情報によって“1"にセットされ、プルアウトロー
ラ下流のセンサS51（又はS52,S53）がロール紙を検出す
ると“0"にリセットされる。

主制御装置からの給紙指示がない時は、Ffedが“0"で
あり、それが“1"にセットされるまで待機する。Ffedが
“1"になると、信号ラインSELにレジスタUMLの内容を出
力し、端子FMONを“0"（低レベルL:以下同様）に設定す
る。レジスタUMLの内容は、主制御装置から送られる情
報によって設定され、上段，中段，下段の給紙系（10,2
0,30）のいずれを選択するかを示す。これにより、各信
号ラインPAP0,FSEN0,CHM0及びVOLには、それぞれ、主制
御装置によって選択された給紙ユニットの、端子PAP,FS
EN,CHM及びVO1−VO5の信号が現われる。また、端子FMON
を“0"にすると、フィードローラ16（又は26,36）を駆
動する電気モータM1の駆動が開始される。但し、初期状
態では、速度指令信号の状態は速度零になっている。

ここで、第5b図を参照して受信割込み処理を説明す
る。この処理では、まずフラグFfedの内容をフラグF0に
退避し、その後でデータ受信処理を行なう。このデータ
受信処理では、シリアル通信コントローラ130内の受信
レジスタにストアされた受信データを取込んで、その情
報を識別し、その識別結果に応じて、フラグFfed及び各
種レジスタ（UML及び切断長さレジスタを含む）の内容
を設定する。また、給紙装置側の各種情報を主制御装置
に送信する。

給紙指示が発生した直後であると、フラグF0が“0"、
フラグFfedが“1"である。この場合、レジスタUMLの内
容をチェックする。UMLの内容が0,1及び２であると、そ
れぞれ、内部レジスタ（Ａ）に信号ラインSZ1,SZ2及びS
Z3の内容をロードする。つまり、選択された給紙機構に
装着されたロール紙の幅に応じた情報がレジスタ（Ａ）
にロードされる。

この実施例では、ロール紙とそれを駆動するフィード
ローラ（16,26,36）との間のスリップをなくするため、
フィードローラを駆動開始する時に、その駆動速度をス
テップ状に徐々に立ち上げるようにしている。また、ロ
ール紙を引く速度を変えるのに要する力は、ロール紙の
質量に比例するので、加速度の大きさをロール紙の質量
に応じて調整すれば、駆動速度の立ち上げに要する時間
を、スリップが生じない範囲で短縮することができる。

ロール紙の質量は、その幅，ロール径及び紙質によっ
て変化する。そこで、この実施例では、ロール紙の幅，
ロール径（残量）及び紙質（種類）と、ロール紙の質量
との関係を示すパラメータKw,Kv及びKpを、それぞれテ
ーブルとして、ROM120内に記憶させてある。

第5b図のステップSB9では、レジスタ（Ａ）にロード
されたロール幅データによってパラメータKwのテーブル
を参照し、（Ａ）の内容に対応するKwをレジスタ（Ａ）
にロードする。レジスタ（Ａ）の内容は、レジスタRwに
ストアする。

続いて、信号ラインVOLの内容をレジスタ（Ａ）にロ
ードし、パラメータKvのテーブルを参照し、（Ａ）の内
容に対応するKvをレジスタ（Ａ）にロードする。（Ａ）
の内容は、レジスタRvにストアする。

更に、信号ラインPAP0の内容をレジスタ（Ａ）にロー
ドし、パラメータKpのテーブルを参照し、（Ａ）の内容
に対応するKpをレジスタ（Ａ）にロードする。（Ａ）の
内容は、レジスタRpにストアする。

次に、レジスタRw,Rv及びRpの内容を乗算し、結果を
レジスタ（Ａ）にロードする。そして、質量と加速パラ
メータMp,Npとの関係を予め記憶したテーブルを参照
し、（Ａ）の内容に対応するパラメータMp,Npを求め
る。パラメータMp及びNpの内容は、それぞれ、レジスタ
Rm及びRnにストアする。

フィードローラの駆動速度に対応する速度指令情報Dv
の変化を第７図に示す。第７図を参照すると、速度指令
情報Dvは、レジスタRmの内容に応じた時間の周期で、レ
ジスタRnの内容だけ積算され、更新される。つまり、フ
ィードローラの加速特性はレジスタRm,Rnの内容に応じ
て定まり、それによって駆動を開始してから定常速度に
達するまでの立ち上がり時間も変化する。

この例では、例えば、ロール幅が594mm、ロール径が
レベル５（最大）、紙種がトレーシングペーパの場合
に、立ち上がり時間が500msecになるように設定してあ
り、ロール幅が420mm、ロール径がレベル２、紙種が普
通紙の場合には、立ち上がり時間は117msecに設定され
る。

この立ち上がり時間は、Rw×Rv×Rpの計算結果に比例
する。

このように加速特性をロール紙の質量に応じて調整す
ることにより、フィードローラとロール紙との間に加わ
る力の大きさを略一定にすることができる。その力がス
リップの生じる大きさよりも小さければ、ロール紙の
幅，残量及び紙種が変化しても、スリップは生じない。
この力をスリップが生じる大きさよりも僅かに小さく設
定することにより、スリップが生じない範囲で立ち上が
りに要する時間を最小限に短縮でき、それによって給紙
所要時間を短くすることができる。

次に、第5c図を参照してタイマ割込み処理を説明す
る。この処理では、まず、時間を計数するカウンタCN1M
の内容をインクリメント（＋１）する。次にフラグFfed
の状態をチェックする。それが“1"、即ち給紙動作中で
あれば、カウンタCN1Mの内容をレジスタRmの内容と比較
する。CN1MがRm以上であると、速度指令情報Dvの値をチ
ェックする。

ここでDvが定常速度の値Dmaxまで達してなければ、カ
ウンタCN1Mの内容を０にクリアし、速度指令情報Dvにレ
ジスタRnの内容を加算し、Dvを更新する。そして、更新
された速度指令情報Dvを、信号ラインD0−D5に出力す
る。

つまり、タイマ割込み処理は1msecに１回の割合いで
繰り返し実行されるから、フラグFfedが“1"になると、
速度指令情報は、1msecのRm倍の周期で増分値（Rnの内
容）が加算され、更新結果がDmaxになるまで第７図のよ
うにステップ状に更新される。フラグFfedが“0"になる
と、Dvは０にクリアされる。

第5a図のメイン処理に戻り、第６図のタイムチャート
を参照しながら説明を続ける。フラグFfedが“1"になる
と、フィードローラの駆動を指示する信号（FMON）がオ
ン（“0"）になり、信号ラインD0−D5に出力される速度
指令情報のレベルはステップ状に徐々に上昇する。つま
り、駆動速度が加速される。速度指令情報がDmaxになる
と、それの更新は終了し、加速駆動モードが終了し定常
駆動モードになる。

プルアウトローラの下流に位置するセンサユニット
（S51,S52,S53）がロール紙を検出すると、信号ラインF
SEN0が“1"（高レベルH:以下同様）になる。その場合、
マイクロプロセッサは、フラグFfedを“0"にリセット
し、カウンタCN1Mを０にクリアし、フィードローラ駆動
信号（FMON）を“1"（オフ）にセットする。

また、フラグFfedが“0"になると、第5c図に示すよう
に、タイマ割込みにおいて、速度指令情報が０に設定さ
れる。

フラグFfedが“0"になると、メイン処理においては次
のように処理する。まずカウンタCN1Mの内容を時間T1と
比較する。カウンタCN1Mは、信号FSEN0が“1"になった
時、即ちセンサS51（又はS52,S53）がロール紙の先端を
検出した時にクリアされているので、その時からの時間
を計数している。ここで比較する時間T1は、予め設定さ
れる記録紙長さから、カッタ組体13の切線軸とセンサユ
ニットS51の検出位置との距離に相当する時間を差し引
いた時間である。

従って、CN1MがT1になった時にカッタを駆動すれば、
ロール紙を設定された長さで切断することができる。な
お、ここで設定される記録紙長さは、主制御装置によっ
て指定されるものであり、従来のロール紙給紙装置と同
様に、これを指定するモードは３種類ある。即ち、第１
のモードでは原稿のサイズを検出してその長さでロール
紙を切断し（シンクロカットモード）、第２のモードで
は数種類の定型サイズの中のオペレータによって選択さ
れたサイズの長さで切断し、第３のモードではテンキー
等によって入力された数値に応じた長さで切断する。

カウンタCN1Mの内容がT1になったら、カッタ駆動信号
（CMON）を“0"（オン）に設定する。これによって、電
気モータM2の駆動が開始される。

フラグFhmは、カッタモータの駆動を開始した直後は
“0"である。この場合、ステップSA9に進み、信号ライ
ンCHM0の状態をチェックする。そして、CHM0が“0"にな
ると、フラグFhmを“1"にセットする。フラグFhmが“1"
になるとステップSA10に進み、信号ラインCHM0の状態を
チェックする。そして、CHM0が“1"になると、カッタ駆
動信号（CMON）を“1"（オフ）にセットしてフラグFhm
を“0"にリセットする。つまり、カッタ駆動信号は（CM
ON）は、それがオンになった後、カッタ組体のホーム位
置センサの出力信号（CHM0）が“1"から“0"に変化し、
再び“1"になった時にオフレベル“1"に設定される。

また、カウンタCN1MがT2になると、ロールブレーキオ
ン信号（RBON）を“0"（オン）にセットする。これによ
って電磁ブレーキBRKが付勢され、ロール紙の回転に対
して制動がかかる。時間T2は、カッタモータM2の駆動を
開始してから80msecを経過した時と一致するように設定
される（即ちT2＝T1＋80msec）。

そして、カウンタCN1MがT3になると、ロールブレーキ
オン信号（RBON）を“1"（オフ）にセットする。時間T3
は、ブレーキオン信号を“1"にした後、200msecを経過
した時と一致するように（T3＝T2＋200msec）設定され
る。

そして、センサS51が紙の後端を検出すると、即ち信
号ラインFSEN0が“0"になると、レディフラグFrdyを
“1"にセットする。このレディフラグFryの情報は、主
制御装置に送信される。

なお、前述のように、この実施例ではセンサユニット
S51がロール紙の先端を検出すると、フィードローラ駆
動用の電気モータM1を停止するので、ロール紙の先端か
ら比較的長距離の位置で切断を行なう場合、ロール紙
は、プルアウトローラ14によって駆動されながら切断さ
れる。プルアウトローラ14の駆動系はフィードローラ16
の駆動系と独立しているので、その場合のカッタ組体の
切断軸と実際のロール紙の切断軸との傾きは、プルアウ
トローラ14の駆動速度とカッタ組体の切断速度とによっ
て定まる。

しかし、フィードローラの駆動を停止した状態であっ
ても、ロール紙の切断前であれば、ロール紙が動いてい
れば、電気モータM1もその速度で回転するので、ロール
紙の駆動速度は、ロータリーエンコーダENCによって検
出され、F/V変換回路74によって速度フィードバック信
号に変換される。そして、この速度フィードバック信号
によってカッタ組体を駆動する電気モータM2の速度が自
動的に調整される。つまり、フィードローラの駆動を停
止した状態であっても、カッタ駆動用の電気モータM2
は、カッタ組体の切断軸と実際のロール紙の切断軸との
傾きが、カッタ組体自体に設定された傾きと一致するよ
うに自動的に制御される。

なお、上記実施例においては、電気モータM1,M2の駆
動速度のマニュアル調整は、アナログ調整手段（VR1,VR
2,VR3）によって行なうようになっているが、例えばス
テッピングモータを用いて、それをマイクロコンピュー
タ等で制御する場合には、デジタル処理によってモータ
の駆動速度を調整することができる。例えば、テンキー
等によって入力される数値をメモリに記憶し、その記憶
された数値をパラメータとして、ステッピングモータに
印加するパルスの周期を調整するような構成によれば、
速度が調整できる。また、A/D変換器を用いれば、可変
抵抗器の出力に得られるアナログ信号をデジタル信号に
変換し、それによって得られる値をパラメータとしてパ
ルス周期を設定することができるので、可変抵抗器によ
る速度調整も可能である。

また、上記実施例においては電気モータM1の駆動開始
時の立ち上げ（加速）動作を、速度情報Dvの値をデジタ
ル処理で所定周期毎にステップ状に更新することにより
実現しているが、アナログ制御回路でも同様な動作が実
現できる。即ち、例えば、積分回路の出力端子を実施例
の集積回路Z2の19番ピンに接続し、その積分回路の入力
端子に、駆動時に所定の直流電圧を印加するように構成
すれば、Z2の19番ピンに印加される電圧（速度指令電
圧）が駆動開始時から徐々に大きくなるので、電気モー
タの速度は、積分回路の時定数に応じた立ち上がり時間
で、緩やかに立ち上がる。この場合、マイクロコンピュ
ータのようなデジタル制御手段は不要である。この場合
の立ち上がり時間は、積分回路の時定数又は積分回路に
印加する電圧を調整することにより、変更することがで
きる。その変更を、ロール紙の種類，幅，残量等の検出
結果に応じて行なえば、上記実施例と同様な制御が実現
する。

［効果］ 以上のとおり、本発明によれば、ロール状記録媒体の
駆動において、駆動開始時に緩やかに速度を立ち上げる
ので、記録媒体とフィードローラとの間に加わる力が小
さく、スリップが生じるのが防止される。しかも、その
立ち上がり時間を負荷、即ちロール状記録媒体の質量に
応じて自動的に調整するので、最小限の時間で立ち上げ
を完了でき、従って給紙動作の所要時間を大幅に短縮で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施する一形式の複写機の給紙機構
の近傍を示す正面図である。 第2a図は、第１図のカッタ組体13の左側面図である。 第2b図は第2a図の左側面図、第2c図は第2a図のII c−II
c線断面図である。 第2d図，第2e図及び第2f図は、一般的なロータリーカッ
タの切断動作を示す正面図である。 第3a図はロール紙11と各センサユニットとの位置関係を
示す平面図である。 第3b図は、センサユニットS41の近傍の構成を示す拡大
正面図である。 第3c図は、センサユニットS11の近傍の構成を示す正面
図である。 第4a図及び第4b図は、給紙装置の電気回路を示すブロッ
ク図である。 第4c図及び第4d図は、給紙ユニット200の構成を示す電
気回路図である。 第4e図は、第4c図のZ2の内部構成を示すブロック図であ
る。 第5a図，第5b図及び第5c図は、第4a図のマイクロプロセ
ッサ110の概略動作を示すフローチャートである。 第６図は、第4a図の各信号の一例を示すタイミングチャ
ートである。 第７図は、加速時の速度指令情報Dvの変化を示すタイミ
ングチャートである。 第8a図は、ロール紙の移動と切断点の移動との関係を示
すベクトル図である。 第8b図は、ロール紙の切断位置を示す平面図である。 1:回転刃、2:固定刃 3:シャフト、10,20,30:給紙機構 11,21,31:ロール紙（記録媒体） 12,22,32:ピンチローラ 13,23,33:カッタ組体（切断手段） 14,24,34:プルアウトローラ 15,25,35:回転軸 16,26,36:フィードローラ（繰り出し手段） 41〜45:搬送ローラ、46:レジストローラ 47:感光体ドラム 51,52:ペーパガイド 53,61:検出アーム、64:遮光板 100:給紙制御ユニット（駆動制御手段） 110:マイクロプロセッサ 115:クロック信号発生器 120:ROM、125:RAM 130:シリアル通信コントローラ 140:タイマ 200,300,400:給紙ユニット 210:D/A変換回路、220:サーボ制御回路 230:モータドライバ、240:アナログ比較回路 BRK:電磁ブレーキ、ENC:光学センサ M1:電気モータ（駆動手段） M2:電気モータ S11〜S13,S31〜S33,S41〜S43:センサユニット（検出手
段） VR1,VR2,VR3:可変抵抗器

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ロール状の記録媒体； 前記記録媒体の一部を把持し該記録媒体の先端を所定の
   搬送経路に繰り出す繰り出し手段； 前記繰り出し手段を駆動する駆動手段； 前記搬送経路に配置され、繰り出される記録媒体をその
   送り方向と実質上直交する軸に沿って切断する切断手
   段； 前記記録媒体の種類，幅，及びロール径を検出する検出
   手段； 該検出手段が検出した記録媒体の種類，幅，及びロール
   径で定まる質量に対応する加速パターンに従って速度レ
   ベルを順次更新する速度信号発生手段；及び 該速度信号発生手段が生成した速度レベルに応じた速度
   に前記駆動手段を制御する速度制御手段； を備えるロール状記録媒体の供給装置。