JP4237155B2 - ロール紙先端方向検出手段を備えた給紙装置 - Google Patents

Description

本発明はロール紙先端方向検出手段を備えた給紙装置に関し、特に、ロール紙先端部分をロール紙から分離することやロール紙を弛ませることなく、ロール紙先端方向を検出することによりロール紙装填方向を検出できるロール紙先端方向検出手段を備えた給紙装置に関する。

従来のロール紙の装填方向管理装置の一例が特許文献１に記載されている。

図１０はロール紙の装填方向管理装置であって、上方開口部より補充ロール紙Ｒ１を装填可能に側面周囲を収納ガイドフレームＦ１および仕切り板２１９で囲ったロール紙補充部２１３と、回転ベルトＢ１と、分離爪Ｐ１と、ロール紙先端検知センサＳ１と、給紙レバーＬ１とから構成されている。ロール紙保持部２１５側にセットされたロール紙Ｒ２が給紙切れした時点で、仕切り板２１９を解放し、続いて図示しない給紙レバー駆動モータを駆動することにより給紙レバーＬ１が、補充ロール紙Ｒ１をロール紙補充部２１３側よりロール紙保持部２１５側に移送させる。

回転ベルトＢ１は、ロール紙補充部２１３の下部に位置する。この回転ベルトＢ１は、ロール紙補充部２１３の上方から装填された補充ロール紙Ｒ１を上面に載せて回転させるべく水平状態に配設されている。この回転ベルトＢ１を図示しない逆転駆動モータＭ１の駆動に基づいて一定速度で逆回転させることにより、ベルト面に接触する補充ロール紙Ｒ１を一定速度で逆回転させる。この場合、ベルト面は補充ロール紙Ｒ１の自重を受けて、ロール紙外周面に沿った円弧形状で接触するため安定に回転動作する。

回転ベルトＢ１の前段側近傍位置に分離爪Ｐ１を配設し、補充ロール紙Ｒ１を装填した状態で回転ベルトＢ１を逆回転させたとき、適正な装填方向の場合は補充ロール紙Ｒ１の先端が巻き方向に沿って回転するため、分離爪Ｐ１の先端は補充ロール紙Ｒ１の外周面に摺接対応して補充ロール紙Ｒ１の先端を分離動作しない。これに対し、不適な装填方向の場合は補充ロール紙の先端が巻き戻し方向に沿って回転するため、分離爪Ｐ１が補充ロール紙Ｒ１の先端をロール紙周面の巻き方向より分離させて膨らみを生じさせる。この先端の膨らみが生じる位置にロール紙先端検知センサＳ１を配設して、先端の膨らみの有無を検知して装填方向の適否を判定する。

特開平7-117920号公報（［0009］〜［0012］、図１〜２）

この従来技術による先端検出手段では、ロール紙を剥離して先端を検出し装填方向を検出していたため、剥離時にジャムが発生し、ロール紙を再装填しなければならない問題があった。

また、この従来技術では、ロール紙の回転時に発生する弛みを利用して、先端および装填方向を検出していたため、ロール紙にキズが付くという問題があった。

本発明の目的は、ロール紙の先端部分をロール紙から分離することやロール紙を弛ませることなく、先端と装填方向を検出することができるロール紙先端方向検出手段を備えた給紙装置を提供することにある。

本発明のロール紙先端方向検出手段を備えた給紙装置は、ロール紙を巻取り軸に関して回転して用紙を給紙装置に供給するロール紙回転駆動手段と、前記ロール紙の外周面に接触させて接触面の変位変化を検出する変位変化検出手段と、前記変位変化検出手段により検出された前記接触面の変位変化に基づいてロール紙先端方向を検出するロール紙先端方向検出手段とを備える。

また、本発明のロール紙先端方向検出手段を備えた給紙装置は、ロール紙を巻取り軸に関して回転して用紙を供給するロール紙回転駆動手段と、前記ロール紙の外周面に接触させて接触面の変位変化を拡大する変位変化拡大手段と、前記接触面の拡大された変位変化を検出する拡大変位変化検出手段と、前記拡大変位変化検出手段により検出された前記接触面の変位変化に基づいてロール紙先端方向を検出するロール紙先端方向検出手段とを備える。

さらに、本発明のロール紙先端方向検出手段を備えた給紙装置は、前記変位変化拡大手段が、前記ロール紙の外周面にローラを接触させて接触面の変位変化を回転支点を有するアームにより拡大する手段であって、前記回転支点は前記アームの中心位置より前記ローラ側に設けられることを特徴とする。

さらに、本発明のロール紙先端方向検出手段を備えた給紙装置は、前記拡大変位変化検出手段が、前記接触面の拡大された変位変化を回転変位に変換してその回転変位をエンコーダで検出することを特徴とする。

さらに、本発明のロール紙先端方向検出手段を備えた給紙装置は、前記拡大変位変化検出手段が、前記接触面の拡大された変位変化を差動トランスで検出することを特徴とする。

さらに、本発明のロール紙先端方向検出手段を備えた給紙装置は、前記拡大変位変化検出手段が、前記接触面の拡大された変位変化をキャパシタンスマイクロメータで検出することを特徴とする。

本発明によれば、巻取り軸を中心に回転するロール紙の外周面に接触させて接触面の変位変化を検出しロール紙先端方向を検出することにより、ロール紙装填方向を検出することが可能で、且つ、ロール紙の剥離や弛ませたりすることがないため、ジャムやキズ発生を防止することができる、という効果を有している。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

本発明の一実施の形態の構成を示す図１に併せて、ロール紙を外した平面図である図２を参照すると、この実施の形態のロール紙先端方向検出手段を備えた給紙装置において、ロール紙回転駆動手段１は、ロール紙１１を巻取り軸を中心に回転する。このロール紙回転駆動手段１は、ロール紙１１を回転させるフィードローラ１２と、当該フィードローラ１２に固定されるプーリ１３と、駆動ベルト１４と、モータ１５とから構成されている。

変位変化拡大手段２は、ロール紙１１の外周面に接触する従動ローラ１６を備える。この従動ローラ１６は、回転支点１８を備えスプリング１９にて付勢されるアーム１７に軸受２１によって固定されている。アーム１７には、回転支点１８に関して従動ローラ１６と反対側にギア１１０を備える。この回転支点１８は軸受２１中心とギア１１０中心との中心より軸受２１側に設ける。この変位変化拡大手段２は、ロール紙１１の外周面に従動ローラ１６を接触させ、この従動ローラ１６のロール紙１１との接触面とロール紙１１の中心線との変位変化を拡大してギヤ１１０の移動量に変換する。

拡大変位変化検出手段３は、ギア１１０とかみ合うギア１１１と、当該ギア１１１の軸上に備えたエンコーダ１１２と、エンコーダ１１２の変位を検出するセンサ１１３とを備える。

ロール紙先端方向検出手段４は、拡大変位変化検出手段３により検出された接触面の変位変化に基づいてロール紙先端方向を検出する。

この実施の形態の動作を説明する図３及び図４を参照して、この実施の形態の動作を詳細に説明する。

図３に示すように、装填したロール紙１１をモータ１５により駆動ベルト１４及びプーリ１３を介してフィードローラ１２を回転し、ロール紙１１を所定方向に回転させる。ロール紙１１が所定方向に回転すると、ロール紙１１の回転に従動して回転する従動ローラ１６は、ロール紙１１の外周に接触するようスプリング１９で付勢したアーム１７にて保持しているため、ロール紙１１の外周にならってＥ方向またはＦ方向に揺動する。アーム１７の従動ローラ１６の他端にはギア１１０が固定され、回転支点１８を中心として、従動ローラ１６の揺動に連動してＥ’方向またはＦ’方向に作動し、ギア１１１がＥ”方向またはＦ”方向に回転する。ギア１１１と同軸上にエンコーダ１１２を備えているため、エンコーダ１１２も従動ローラ１６の揺動に連動してＥ”方向またはＦ”方向に回転する。この回転変動をセンサ１１３にて検出する。

例えば、図４に示す先端１１４’方向にロール紙１１を装填した場合、矢印Ｌ方向にロール紙１１を回転させると、ロール紙１１の先端１１４’が従動ローラ１６の通過前後で、Ｆ方向に揺動する。このため、ギア１１０はＦ’方向に揺動し、ギア１１１もＦ”方向に回転する。エンコーダ１１２はギア１１１と連動するためＦ”方向に回転する。

図５及び図６を参照して、ロール紙１１の装填方向の検出方法について説明する。図５（ａ）はエンコーダ１１２の一例を、図５（ｂ）にはエンコーダ１１２及びセンサ１１３の側面図を示す。エンコーダ１１２とセンサ１１３の構成において、センサ１１３のＡ’にてエンコーダ１１２のＡスリットを監視し、センサ１１３のＢ’にてエンコーダ１１２のＢスリットを監視する。

エンコーダ１１２がＥ”方向に回転すると、センサ１１３のＡ’とＢ’の出力波形は図６（ａ）に示す波形になる。また、エンコーダ１１２がＦ”方向に回転すると、センサ１１３のＡ’とＢ’の出力波形は図６（ｂ）に示す波形になる。

センサ１１３のＡ’とＢ’の出力波形を図７（ａ）に示す回路に入力すると、図７（ｂ）（ｃ）に示すように、エンコーダ１１２がＥ”方向に回転すると図７（ａ）に示す回路のＥ”端子にパルスが発生し、エンコーダ１１２がＦ”方向に回転すると図７（ａ）に示す回路のＦ”端子にパルスが発生し、それぞれのパルス数を計測することにより先端部分１１４の方向を検出することができる。

以上説明した通り、この動作において、先端部分１１４が従動ローラ１６を通過する前後の従動ローラ１６の揺動状態をエンコーダ１１２の出力を検出することにより、ロール紙１１先端方向を検出することが可能となる。

上述の実施の形態では、拡大変位変化検出手段３にエンコーダ１１２を使用したが、差動トランスやキャパシタンスマイクロメータを使用しても良い。

図８は差動トランスの原理図である。図８を参照すると、２つのコイルを鉄などの高透磁率材料で結び付けて差動トランスを構成した場合、Ｖ０−Ｖ１間、Ｖ０−Ｖ２間の相互誘導係数は鉄棒とコイルとの相対位置で決定される。いま、Ｖ０から交流を入力した場合、Ｖ１とＶ２との差は、鉄心の上下変位に対して大きく変化する。この鉄心をアーム１７の軸受２１に対向する側に取り付け、その変位を測定することにより、拡大変位変化検出手段３とすることができる。

図９はキャパシタンスマイクロメータの原理図である。図９を参照すると、電気容量Ｃが極板間の距離ｄに反比例する点や、対向面積Ｓに正比例することを用いて、変位と静電容量とが結びつけられる。

本発明の一実施の形態の構成の概略を示す構成図である。 この実施の形態の構成の概略を示すロール紙を外した平面図である。 この実施の形態の動作を説明するための図である。 この実施の形態の動作を説明するための図である。 （ａ）はエンコーダの一例を、（ｂ）はエンコーダ及びセンサの側面図を示す図である。 エンコーダの出力波形を示す図である。 ロール紙先端方向検出回路を説明する図である。 拡大変位変化検出手段の他の実施の形態である差動トランスの原理図である。 拡大変位変化検出手段の他の実施の形態であるキャパシタンスマイクロメータの原理図である。 従来技術を説明刷る図である。

符号の説明

１ ロール紙回転駆動手段
２ 変位変化拡大手段
３ 拡大変位変化検出手段
４ ロール紙先端方向検出手段
１１ ロール紙
１２ フィードローラ
１３ プーリ
１４ 駆動ベルト
１５ モータ
１６ 従動ローラ
１７ アーム
１８ 回転支点
１９ スプリング
２１ 軸受
１１０ ギア
１１１ ギア
１１２ エンコーダ
１１３ センサ
１１４ 先端部分

Claims (10)

1. ロール紙を巻取り軸に関して回転して用紙を供給するロール紙回転駆動手段と、前記ロール紙の外周面に接触させて接触面の変位変化を拡大する変位変化拡大手段と、前記接触面の拡大された変位変化を検出する拡大変位変化検出手段と、前記拡大変位変化検出手段により検出された前記接触面の変位変化に基づいてロール紙先端方向を検出するロール紙先端方向検出手段とを備えることを特徴とするロール紙先端方向検出手段を備えた給紙装置。
2. 前記変位変化拡大手段が、前記ロール紙の外周面にローラを接触させて接触面の変位変化を回転支点を有するアームにより拡大する手段であって、前記回転支点は前記アームの中心位置より前記ローラ側に設けられることを特徴とする請求項１記載のロール紙先端方向検出手段を備えた給紙装置。
3. 前記拡大変位変化検出手段が、前記接触面の拡大された変位変化を回転変位に変換してその回転変位をエンコーダで検出することを特徴とする請求項１記載のロール紙先端方向検出手段を備えた給紙装置。
4. 前記拡大変位変化検出手段が、前記接触面の拡大された変位変化を差動トランスで検出することを特徴とする請求項１記載のロール紙先端方向検出手段を備えた給紙装置。
5. 前記拡大変位変化検出手段が、前記接触面の拡大された変位変化をキャパシタンスマイクロメータで検出することを特徴とする請求項１記載のロール紙先端方向検出手段を備えた給紙装置。
6. 給紙装置のロール紙を巻取り軸に関して回転して用紙を供給するロール紙回転駆動工程と、変位変化拡大手段を前記ロール紙の外周面に接触させて接触面の変位変化を拡大する変位変化拡大工程と、前記接触面の拡大された変位変化を検出する拡大変位変化検出工程と、前記拡大変位変化検出工程で検出された前記接触面の変位変化に基づいてロール紙先端方向を検出するロール紙先端方向検出工程とを有することを特徴とするロール紙先端方向検出方法。
7. 前記変位変化拡大手段が、前記ロール紙の外周面にローラを接触させて接触面の変位変化を回転支点を有するアームにより拡大する手段であって、前記回転支点は前記アームの中心位置より前記ローラ側に設けられることを特徴とする請求項６記載のロール紙先端方向検出方法。
8. 前記接触面の拡大された変位変化を回転変位に変換してその回転変位をエンコーダで検出する前記拡大変位変化検出工程を有することを特徴とする請求項６記載のロール紙先端方向検出方法。
9. 前記接触面の拡大された変位変化を差動トランスで検出する前記拡大変位変化検出工程を有することを特徴とする請求項６記載のロール紙先端方向検出方法。
10. 前記接触面の拡大された変位変化をキャパシタンスマイクロメータで検出する前記拡大変位変化検出工程を有することを特徴とする請求項６記載のロール紙先端方向検出方法。

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