JP3277204B2

JP3277204B2 - ロール紙供給装置

Info

Publication number: JP3277204B2
Application number: JP06891693A
Authority: JP
Inventors: 誠浅子
Original assignee: Autonics Co Ltd
Current assignee: Autonics Co Ltd
Priority date: 1993-03-26
Filing date: 1993-03-26
Publication date: 2002-04-22
Anticipated expiration: 2017-04-22
Also published as: JPH06278939A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロール状に巻回された
連続紙（ロール紙）を複写機、ファクシミリ、プリンタ
等における画像形成部へ供給するロール紙供給装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図８に、ロール紙を用いた従来の画像形
成装置の概略構成を示す。同図において、装置本体Ｍ内
には、所定幅の連続紙を中空のロール芯１ａに巻回して
なるロール紙１を有しており、装置本体Ｍに回動自在に
支持された軸２が上記ロール芯１ａ内に挿通されること
で、ロール紙１は上記ロール芯１ａと共に矢印Ａ方向へ
回転可能な状態に装填されている。ロール紙１の先端は
搬送コロ３によって繰り出され、画像形成部４を通過し
て装置外へ排出されるように用紙搬送系が構成されてい
る。上記搬送コロ３は、駆動モータやこれに連結された
駆動ギア等の駆動源５に連結された駆動コロ３ａと、こ
れに従動して回転する従動コロ３ｂとからなり、不図示
の制御系により搬送制御される。

【０００３】更に、装置本体Ｍ内には、ロール紙１の残
量が所定量以下になったことを検出する用紙残量検出手
段が設けられている。この用紙残量検出手段は、軸６ａ
を支点として回動自在な双腕レバー６と、その一端に回
動自在に支持され、ロール紙１の最外周と係合可能でこ
の係合時には用紙の動きに伴って従動回転するコロ７
と、このコロ７をロール紙１の最外周と係合させる方向
へ双腕レバー６を付勢する引っ張りバネ８と、双腕レバ
ー６の他端を位置検出板６ｂとし、所定位置にある位置
検出板６ｂを検出するマイクロスイッチ等の位置検出器
９とから構成されている。この用紙残量検出手段によれ
ば、コロ７はロール紙１の外径寸法に追従して変位し、
それに伴い位置検出板６ｂの位置も変化する。従って、
ロール紙１が残り少なくなって所定の外径寸法に達した
時に位置検出板６ｂを位置検出器９が検出するよう、そ
れら各部材の位置関係を予め設定しておくことにより、
位置検出器９が位置検出板６ｂを検出した時には用紙残
量が所定量以下になったものと判断でき、この場合には
操作者に対し用紙の補給予告表示等を行うようにする。

【０００４】また、装置本体Ｍ内には、ロール紙１が完
全に無くなったことを検出する用紙無し検出手段も設け
られている。この用紙無し検出手段は、上記コロ７の同
軸上にコロ７と従動回転する回転検出板１０ａと、この
回転検出板１０ａの回転の有無を検出する回転検出器１
０ｂとから構成されている。この用紙無し検出手段によ
れば、用紙の搬送に従いロール紙１が回転している間は
コロ７と共に回転検出板１０ａも回転し、一方、ロール
紙１が完全に無くなった場合（欠乏状態）はロール芯１
ａのみが残るのでコロ７が回転を停止し、それに伴い回
転検出板１０ａも回転を停止する。従って、回転検出板
１０ａの回転が回転検出器１０ｂで検出されなくなった
時には用紙が完全になくなったものと判断でき、この場
合には操作者に対し用紙無しの表示等を行うようにす
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来においては、上述
のようにロール紙の残量を検出する手段と、用紙無し
（欠乏）を検出する手段とをそれぞれ独立した構成とし
ていたため、そのそれぞれに別々の検出部材が必要とな
り、装置全体のコストアップを招来するという問題があ
った。そして、用紙の給紙不良等をも検知しようとした
場合は、そのための独自の手段を更に設けなければなら
ないため、より一層のコストアップを生じることになっ
た。

【０００６】また、用紙残量検出手段が図８に示したよ
うにロール紙１の減少に伴う長尺状のレバー（双腕レバ
ー６）の変位を位置検出するものであるため、装置内に
大きなスペースを確保する必要があって、装置全体が大
型化してしまうという問題があり、また、検出精度が非
常にラフで、正確な残量検知ができないという問題もあ
った。

【０００７】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、共通
の検出部材を用いてロール紙の残量、用紙無し（欠乏）
及び給紙不良を検出可能とし、しかも装置の小型化や検
出精度の向上をも可能にするロール紙供給装置を提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、巻回された画像形成用のロール紙を一定速
度で画像形成部へ給紙するロール紙供給装置において、
巻回されたロール紙の回転に連動して回転する周期的に
変化する模様を支持した回転部材と、前記模様の移動を
検出して周期的なパルス信号を発生する検出手段と、前
記パルス信号の出力周期の変化を識別する識別手段とを
有し、該識別手段は、前記パルス信号の出力周期が所定
の基準周期よりも短くなり、かつ、前記パルス信号の出
力が停止していない場合に、前記ロール紙の残量不足と
判断し、また、前記パルス信号の出力周期が前記所定の
基準周期よりも短くなった後に前記パルス信号の出力が
停止した場合に、前記ロール紙の残量無しと判断し、ま
た、前記パルス信号の出力周期が前記所定の基準周期よ
りも短くなる前に前記パルス信号の出力が停止した場合
に、前記ロール紙の給紙不良と判断することを特徴とす
る。

【０００９】

【作用】回転部材は、ロール紙の回転に連動して回転す
るので、その回転周期を検出手段で検出しパルス信号と
して出力すれば、そのパルス信号の出力周期に基づいて
ロール紙の状態を識別可能である。すなわち、ロール紙
の給紙時にはロール紙自体は一定速度で給紙されていく
ので、ロール紙の回転速度はその残量に応じて変化し、
その結果、回転部材もロール紙の残量に応じた回転周期
で回転することになる。よって、上記パルス信号の出力
周期を検出していれば、ロール紙の残量、欠乏及び給紙
不良のそれぞれを検知可能である。具体的な検知原理
は、以下の通りである。まず、上記パルス信号の出力周
期が所定の基準周期よりも短くなり、かつ、上記パルス
信号の出力が停止していない場合は、用紙搬送動作中に
ロール紙の回転が相当に速まってきたことになるので、
この場合にはロール紙の残量不足と判断できる。また、
上記パルス信号の出力周期が上記所定の基準周期よりも
短くなった後に上記パルス信号の出力が停止した場合
は、ロール紙の残量が相当に少なくなった後に用紙搬送
動作が停止したことになるので、その場合にはロール紙
の残量無しと判断できる。また、上記パルス信号の出力
周期が上記所定の基準周期よりも短くなる前に上記パル
ス信号の出力が停止した場合は、ロール紙がまだ十分に
残っているにもかかわらず用紙搬送動作が停止したこと
になるので、この場合はロール紙の給紙不良と判断でき
る。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。図１は、本発明の一実施例のロール
紙供給装置を給紙部に採用した画像形成装置の概略構成
図である。

【００１１】同図において、ロール紙の装填部と用紙搬
送系の構成は図８に示した従来の装置のものとほぼ同様
である。すなわち、ロール紙１１が、装置本体Ｍに回動
自在に支持された軸１２に挿通された状態で支持されて
おり、ロール紙１１の先端は搬送コロ１３によって繰り
出されて、画像形成部１４を通過して装置外へ排出され
る構成である。上記搬送コロ１３は、駆動モータやこれ
に連結された駆動ギア等の駆動源１５に連結された駆動
コロ１３ａと、これに従動して回転する従動コロ１３ｂ
とからなり、不図示の制御系により搬送制御される。

【００１２】ここで、ロール紙１１は、図２（ａ）に詳
しく示すように所定幅の連続紙を中空のロール芯１１ａ
に巻回したものであり、このロール紙１１のロール芯１
１ａを上記軸１２に挿通した状態に支持するための構成
として、図２（ｂ）に示すようなロール紙支持部材が設
けられている。この支持部材は、上記ロール芯１１ａ内
に挿通される軸１２（図１に示した軸１２と同じ）と、
この軸１２の一端部近傍に固定されロール紙１１の側端
面を規制する円板状の用紙押さえ板１６と、軸１２に挿
通可能でロール紙１１のもう一方の側端面を規制する円
板状の用紙押さえ板１７と、軸１２に設けられたネジ部
１２ａに固定可能な固定ネジ１８とから構成される。こ
の支持部材でロール紙１１を支持するには、用紙押さえ
板１７及び固定ネジ１８を軸１２から取り外した状態
で、まず軸１２をロール紙１１のロール芯１１ａに挿通
し、続いて用紙押さえ板１４を軸１２に挿通した後、固
定ネジ１５で締めつけて用紙押さえ板１６、１７間にロ
ール紙１１を固定した状態とする。また、上記軸１２に
固定されたロール紙１１を回動自在に支持するための構
成として、図３に示すように、軸１２の両端部をそれぞ
れ回動自在に支持する軸受け板１９、２０がそれぞれ装
置本体Ｍ内に固定されている。ロール紙１１を装置本体
Ｍ内の支持機構に完全に装填した状態での断面構成を図
４に示す。この状態で、ロール紙１１が搬送コロ１３
（図１）によって繰り出されると、ロール紙１１と軸１
２とは一体になったまま矢印Ｂ方向に回転する。

【００１３】更に、本実施例では、ロール紙１１の残
量、用紙無し（欠乏）及び給紙不良を検出するための手
段を有している。まず、図２（ｂ）に示すように、ロー
ル紙１１の回転に連動して回転する回転部材である上記
用紙押さえ板１６の外周面に、周期的に光反射率の変化
する模様（例えば白色と黒色を繰り返す模様）を支持し
てなるエンコーダ２１を備えている。また、図３及び図
４に示すように、上記エンコーダ２１と対向する位置
に、エンコーダ２１の模様の移動を検出して周期的なパ
ルス信号を発生する検出手段である回転検出器２２が配
設されている。この回転検出器２２は、図５に示すよう
に、発光ダイオード等の発光素子２２ａとフォトトラン
ジスタ等の受光素子２２ｂとを有する反射型フォトセン
サである。更に、回転検出器２２のパルス信号の出力周
期の変化を識別する識別手段として、図５に示すよう
に、一定周期の基準パルス信号Ｃ₀を出力する基準パル
ス発生器２３と、上記回転検出器２２からのパルス信号
Ｃを上記基準パルス信号Ｃ₀と比較カウントする演算処
理等を行うことによりロール紙の残量、用紙無し及び給
紙不良を判断するマイクロコンピュータ等からなる演算
制御回路２４とを備えている。

【００１４】次に、上記演算制御回路２４による処理動
作を説明する前に、まず、ロール紙１１の用紙残量、用
紙無し、及び給紙不良を検出するための原理を、以下に
説明する。

【００１５】まず、図６を用いて、用紙残量の検出原理
について述べる。図６（ａ）に示すように、ロール紙１
１から繰り出される用紙の搬送速度Ｓが一定速度である
場合、ロール紙１１の直径寸法Ｌとロール紙１１の回転
速度Ｎ〔回転／秒〕はいずれも用紙残量に対応してお
り、これらの関係式は、Ｎ＝Ｓ／（Ｌ×π）・・・・・（１）であり、これを書き換えると、Ｌ＝Ｓ／（Ｎ×π）・・・・・（２）となる。つまり、図６（ｂ）に示すようにロール紙１１
の使い始め頃の直径と回転速度をそれぞれＬ₁、Ｎ₁と
し、図６（ｃ）に示すようにロール紙１１の使い終わり
頃の直径と回転速度をそれぞれＬ₂、Ｎ₂とすると、Ｌ
₁＞Ｌ₂であることは明らかであるから、Ｎ₁＜Ｎ₂と
なり、ロール紙１１の直径Ｌと回転速度Ｎとは反比例の
関係式が成り立つ。よって、回転速度Ｎを検出すること
により、ロール紙１１の直径Ｌを算出できる。

【００１６】一方、図６（ｄ）に示すように、用紙の厚
み寸法をｔ、残量用紙の巻数をｎ、ロール芯１１ａの外
径の半径寸法をｒとすると、これらと用紙残量長さｄと
の関係式は、

【００１７】

【数１】

【００１８】となる。ここで、上記のｔ、ｎ、ｒと上記
直径Ｌとの関係が、図６（ｄ）に明らかなように、Ｌ／２＝ｎ×ｔ＋ｒ・・・・・（４）であり、これを書き換えて、ｎ＝（Ｌ／２−ｒ）／ｔ・・・・・（５）となる。よって、回転速度Ｎを検出することにより、式
（２）、（３）、（５）から用紙残量長さｄを算出する
ことができる。よって、予め基準の長さｄ₀を設定して
おき、ｄ₀＞ｄの条件を満たした時に用紙残量が所定量
以下になったと判断できることになる。

【００１９】なお、ロール紙１１の回転速度Ｎは、エン
コーダ２１の回転速度と同一であることから、以下のよ
うにエンコーダ２１の回転速度を検出することにより知
ることができる。エンコーダ２１として、図５に示すよ
うに用紙押さえ板１６の外周面に白と黒の模様をＰ〔パ
ルス／回転〕の数だけ均等配置したものを考えると、回
転検出器２２内にある発光素子２２ａからの光がエンコ
ーダ２１の互いに反射率の異なる白黒部分で反射されて
受光素子２２ｂに入射することにより、受光素子２２ｂ
は白部分でオンとなり黒部分でオフとなるパルス信号Ｃ
を発生する。そこで、パルス信号Ｃを一定周期の基準パ
ルス信号Ｃ₀と比較カウントすることにより、パルス信
号Ｃの周期Ｔが得られる。この周期Ｔと回転速度Ｎとの
関係式は、Ｔ＝１／（Ｎ×Ｐ）〔時間／パルス〕・・・・・（６）であり、これを書き換えて、Ｎ＝１／（Ｔ×Ｐ）・・・・・（７）となるので、周期Ｔを検出することにより、式（７）か
ら上記回転速度Ｎを知ることができる。

【００２０】次に、用紙無し及び給紙不良の検出原理に
ついて述べる。ロール紙１１の用紙を完全に使い切った
場合であっても、また、用紙搬送の途中で給紙不良が発
生した場合であっても、ロール芯１１ａには何ら搬送力
が伝えられなくなるので、エンコーダ２１の回転が停止
する。ところが、完全に用紙無しとなるのは、必ず上述
のように用紙残量が所定量以下だと判断された後である
ことに鑑み、以下のように判断することでそれぞれの場
合を検出可能である。すなわち、上述のように用紙残量
が所定量以下だと判断された後に、駆動源１５が駆動さ
れているにも係わらずパルス信号Ｃが所定時間変化しな
ければ、用紙無しと判断することができ、一方、まだ用
紙残量が所定量以下だと判断されていないにも係わらず
パルス信号Ｃが所定時間変化しなければ、給紙不良であ
ると判断できる。

【００２１】そこで、以上の原理に基づき、演算制御回
路２４では図７に示すような処理を行う。すなわち、ま
ず搬送コロ１３による用紙搬送動作中かどうかを判別し
（ステップＳＴ₁）、用紙搬送動作中の場合は、回転検
出器２２から出力されるパルス信号Ｃの周期Ｔが予め設
定された基準となるパルス周期Ｔ₀よりも短くなったか
どうか、すなわちエンコーダ２１の回転速度が所定速度
よりも速くなったかどうかを見る（ステップＳＴ₂）。
ここで、上述の残量検出の原理では用紙残量長さｄを基
準の長さｄ₀と比較することを述べたが、用紙残量長さ
ｄが少なくなればパルス周期Ｔも短くなることから、パ
ルス周期を比較する処理でも同様な検出結果が得られ
る。

【００２２】そこで、パルス周期Ｔが基準パルス周期Ｔ
₀よりも短くなった場合は、パルス出力が停止している
かどうかを見て（ステップＳＴ₃）、停止していなけれ
ば、用紙はまだ有るが残量が少なくなったものと判断し
て、操作者に対し所定のランプやブザー等により用紙補
給の事前注意警告を発する処理を行う（ステップＳ
Ｔ ₄）。

【００２３】また、ステップＳＴ₃においてパルス出力
が停止していれば、既に用紙残量がゼロになったものと
判断して、操作者に対し所定のランプやブザー等により
用紙無しの警告を発したり、あるいは装置の駆動を停止
する等の処理を行う（ステップＳＴ₅）。

【００２４】一方、ステップＳＴ₂においてパルス周期
Ｔが基準パルス周期Ｔ₀以上である場合、すなわち用紙
残量がまだ十分に有る場合において、パルス出力が停止
した場合には、給紙不良が発生したものと判断して、操
作者に対し所定のランプやブザー等により給紙不良の警
告を発したり、装置の駆動を停止する等の処理を行う
（ステップＳＴ₆、ＳＴ₇）。

【００２５】従って、本実施例によれば、全く共通の検
出部材（エンコーダ２１と回転検出器２２）を用いて３
通りもの用紙状態（用紙残量、用紙無し（欠乏）、給紙
不良）を検出できるので、従来のように各々独立した検
出部材を備えたものと比べ、装置全体の大幅なコストダ
ウンが可能となる。また、図８に示した長尺状のレバー
（双腕レバー６）等のように大きな場所を要する部材を
必要としないので、装置の小型化も可能である。しか
も、用紙残量と確実に対応した残量予告が可能であり、
必要であれば用紙残量長さｄまで正確に検出可能なの
で、検出精度を著しく向上させることができる。

【００２６】なお、用紙残量予告として、前記の用紙残
量長さｄを演算により実際に求め、これを表示するよう
にしてもよい。このようにする場合、その演算に必要な
用紙厚みｔやロール芯１１ａの外径半径ｒ等について
は、使用するロール紙に応じて操作者自身が入力できる
ようにすることも可能である。

【００２７】また、エンコーダ２１及び回転検出器２２
として、上記実施例では視覚的に設けられた白黒模様を
光学的に検出する例を示したが、本発明はこの例に限定
されるものではなく、例えば周期的に設けられた切欠き
からなる模様をインタラプタ型フォトセンサで光学的に
検出するものや、あるいは周期的に設けられた磁性体か
らなる模様（目に見えない模様であってもよい）をホー
ルＩＣ素子で磁気的に検出するもの等であってもよい。

【００２８】更に、図１においては、本発明の一実施例
のロール紙供給装置を画像形成装置の給紙部として内蔵
したものであるが、本発明のロール紙供給装置は汎用の
画像形成装置と連結可能な別装置として用意されたもの
であってもかまわない。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、全く共通の検出部材を
用いて３通りの用紙状態（用紙残量、用紙無し（欠
乏）、給紙不良）を検出できるので、装置全体の大幅な
コストダウンを実現できる。また、大きなスペースを要
する部材を必要としないので、装置の小型化も可能であ
る。しかも、用紙残量と確実に対応した残量予告が可能
なので、検出精度を著しく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のロール紙供給装置を給紙部
に採用した画像形成装置の概略構成図である。

【図２】（ａ）はロール紙１１の斜視図であり、（ｂ）
はロール紙１１の支持部材の斜視図である。

【図３】ロール紙１１を回転自在に支持する支持機構の
斜視図である。

【図４】図３に示した支持機構でロール紙１１を支持し
た状態を示す断面図である。

【図５】ロール紙１１の残量、用紙無し（欠乏）及び給
紙不良を検出するための構成を示す図である。

【図６】残量検出の原理を説明するための図である。

【図７】演算制御回路２４の処理を概略的に示すフロー
チャートである。

【図８】ロール紙を用いた従来の画像形成装置の概略構
成図である。

【符号の説明】

１１ロール紙１２軸１３搬送コロ１４画像形成部１５駆動源１６、１７用紙押さえ板１８固定ネジ１９、２０軸受け板２１エンコーダ２２回転検出器２３基準パルス発生器２４演算制御回路

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】巻回された画像形成用のロール紙を一定速
度で画像形成部へ給紙するロール紙供給装置において、巻回されたロール紙の回転に連動して回転する周期的に
変化する模様を支持した回転部材と、前記模様の移動を検出して周期的なパルス信号を発生す
る検出手段と、前記パルス信号の出力周期の変化を識別する識別手段と
を有し、該識別手段は、前記パルス信号の出力周期が所定の基準
周期よりも短くなり、かつ、前記パルス信号の出力が停
止していない場合に、前記ロール紙の残量不足と判断
し、また、前記パルス信号の出力周期が前記所定の基準
周期よりも短くなった後に前記パルス信号の出力が停止
した場合に、前記ロール紙の残量無しと判断し、また、
前記パルス信号の出力周期が前記所定の基準周期よりも
短くなる前に前記パルス信号の出力が停止した場合に、
前記ロール紙の給紙不良と判断することを特徴とするロ
ール紙供給装置。