JP6489926B2 - 媒体巻取装置及び媒体巻取方法 - Google Patents

Description

本発明は、媒体巻取装置及び媒体巻取方法に関するものである。

従来、長尺の媒体としての用紙、すなわち、連続紙に対して印刷を行うようにしたプリンタにおいては、プリンタの本体、すなわち、装置本体に配設された給紙部から給紙された連続紙が、印刷部に送られ、印刷部において印刷が行われた後、排出口からプリンタ外に排出されるようになっている。

この種のプリンタには、排出口に隣接させて媒体巻取装置としてのロール紙巻取装置が配設され、該ロール紙巻取装置において、プリンタ外に排出された連続紙が巻取部において巻取部材としての巻取ローラに巻き取られ、ロール状媒体としてのロール紙が形成される（例えば、特許文献１参照。）。

特開昭６３−５１２６１号公報

しかしながら、前記従来のロール紙巻取装置においては、巻取部におけるロール紙の径、すなわち、ロール径が大きくなるのに伴って、搬送される連続紙に加わる張力（テンション）が変化するので、ロール紙の硬さ、すなわち、巻取り硬さを均一にすることができない。その結果、連続紙を安定させて巻き取ることができない。

本発明は、前記従来のロール紙巻取装置の問題点を解決して、ロール状媒体の巻取り硬さを均一にすることができ、媒体を安定させて巻き取ることができる媒体巻取装置及び媒体巻取方法を提供することを目的とする。

そのために、本発明の媒体巻取装置においては、回転自在に配設された巻取部材と、該巻取部材を回転させ、画像形成装置から排出された媒体を前記巻取部材にロール状に巻き取るための駆動部と、前記巻取部材に巻き取られる媒体に張力を発生させる張力発生部材と、前記巻取部材に巻き取られたロール状媒体と張力発生部材との間の媒体に沿って形成される、ロール状媒体及び張力発生部材の共通の接線の傾きに基づいてロール状媒体のロール径を取得するロール径取得部と、該ロール径取得部によって取得されたロール径に応じて前記張力発生部材と媒体との接触面積を変更することにより、前記張力発生部材によって媒体に発生させられる張力を調整する張力調整部とを有する。

本発明によれば、媒体巻取装置においては、回転自在に配設された巻取部材と、該巻取部材を回転させ、画像形成装置から排出された媒体を前記巻取部材にロール状に巻き取るための駆動部と、前記巻取部材に巻き取られる媒体に張力を発生させる張力発生部材と、前記巻取部材に巻き取られたロール状媒体と張力発生部材との間の媒体に沿って形成される、ロール状媒体及び張力発生部材の共通の接線の傾きに基づいてロール状媒体のロール径を取得するロール径取得部と、該ロール径取得部によって取得されたロール径に応じて前記張力発生部材と媒体との接触面積を変更することにより、前記張力発生部材によって媒体に発生させられる張力を調整する張力調整部とを有する。

この場合、ロール径取得部によって、巻取部材に巻き取られた媒体の状態に応じて変化するロール状媒体のロール径が取得され、張力発生部材によって媒体に発生させられる張力が、前記取得されたロール径に応じて調整されるので、ロール状媒体の巻取り硬さを巻き始めから巻き終わりまで均一にすることができる。したがって、媒体を安定させて巻き取ることができる。

本発明の第１の実施の形態におけるロール紙巻取装置の概念図である。 本発明の第１の実施の形態におけるプリンタ及びロール紙巻取装置の概念図である。 本発明の第１の実施の形態におけるロール紙巻取装置の制御ブロック図である。 本発明の第１の実施の形態におけるレバー角度検出センサのセンサ出力とレバー角度とロール径との関係を表す図である。 本発明の第１の実施の形態におけるロール径が小さいときの摩擦部材と連続紙との接触面積を示す図である。 本発明の第１の実施の形態におけるロール径が大きいときの摩擦部材と連続紙との接触面積を示す図である。 本発明の第１の実施の形態におけるレバー角度とテンションバーの可動範囲と巻取モータの起動・停止との関係を説明するための図である。 本発明の第１の実施の形態におけるロール径が小さい場合のテンションバーの可動範囲の例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態におけるロール径が大きい場合のテンションバーの可動範囲の例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態におけるロール紙巻取装置の概念図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、画像形成装置としてのプリンタ及び媒体巻取装置としてのロール紙巻取装置について説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態におけるロール紙巻取装置の概念図、図２は本発明の第１の実施の形態におけるプリンタ及びロール紙巻取装置の概念図である。

図において、１０はプリンタ、１１は該プリンタ１０に隣接させて配設されたロール紙巻取装置である。

前記プリンタ１０は、ロール状媒体としてのロール紙１１２をセットするためのフィーダ１１３、該フィーダ１１３から繰り出された長尺の媒体としての連続紙Ｐを搬送する搬送機構としての搬送ローラ対１２１、連続紙Ｐに画像を形成し、印刷を行う印刷部１２３等を備える。前記フィーダ１１３には、ロール紙１１２から連続紙Ｐを繰り出すための繰出ローラ１１４が配設される。

本実施の形態において、前記印刷部１２３は、電子写真式の印刷機構から成り、像担持体としての図示されない感光体ドラム、該感光体ドラムの表面を一様に帯電させる帯電装置としての図示されない帯電ローラ、表面が帯電させられた感光体ドラム上に潜像としての静電潜像を形成する露光装置としての図示されないＬＥＤヘッド、前記静電潜像を現像して現像剤像としてのトナー像を形成する現像剤担持体としての図示されない現像ローラ、前記トナー像を連続紙Ｐに転写する転写部材としての図示されない転写ローラ、前記トナー像を連続紙Ｐに定着させる定着装置としての図示されない定着器等を備える。

印刷が行われた連続紙Ｐは、プリンタ１０の排出口１３１から排出され、ロール紙巻取装置１１に送られる。

該ロール紙巻取装置１１は、巻取部１３において回転自在に配設され、回転に伴って連続紙Ｐをロール状に巻き取るための巻取部材としての巻取ローラ１４、該巻取ローラ１４を回転させる巻取用の駆動部としての巻取モータ１５、連続紙Ｐの搬送方向における前記巻取部１３より上流側に配設され、連続紙Ｐの下側面と当接させられて連続紙Ｐを案内し、巻取ローラ１４に巻き取られる連続紙Ｐに張力を発生させる張力発生部材としての摩擦部材１６、連続紙Ｐの搬送方向における前記摩擦部材１６より上流側に配設され、連続紙Ｐに発生させられる張力を調整するための張力調整部としてのテンションバー部１７、前記巻取ローラ１４に連続紙Ｐがロール状に巻き取られることによって形成されたロール状媒体としてのロール紙２０の径、すなわち、ロール径を検出するためのロール径検出機構部１８等を備える。

前記摩擦部材１６は、下半部が角柱状の形状を、上半部が半円柱状の形状を有し、上半部の表面、すなわち、連続紙Ｐと摺動させられる摺動面Ｍが摩擦係数の高い材料で形成され、連続紙Ｐと摺動面Ｍとが摺動することによって、連続紙Ｐの搬送方向に対して反対の方向に摩擦力が発生する。これにより、巻取部１３と摩擦部材１６との間を搬送される連続紙Ｐに張力が加わり、該張力によって、ロール紙２０の巻取り硬さが決まる。

また、前記テンションバー部１７は、連続紙Ｐの幅方向に延在させて、ロール紙巻取装置１１の高さ方向に移動自在に配設された張力付加部材としてのテンションバー４１、ロール紙巻取装置１１の高さ方向に延在させて配設され、前記テンションバー４１を案内する案内部材としてのガイド４２、該ガイド４２の高さ方向における複数箇所、本実施の形態においては、５箇所に配設され、テンションバー４１の位置を検出するための検出要素としてのバー検出センサＳｉ（ｉ＝１、２、…、５）、ロール紙巻取装置１１の本体、すなわち、装置本体内において、テンションバー４１の一端に固定され、テンションバー４１の移動に伴って移動させられ、バー検出センサＳｉを遮蔽する遮蔽板４４等を備える。

前記テンションバー４１は、アイドルローラから成り、連続紙Ｐの上側面と当接させて配設され、連続紙Ｐが搬送されるのに伴って回転させられ、自重によって連続紙Ｐに張力を発生させるとともに、連続紙Ｐを摩擦部材１６に押し付ける。したがって、巻取部１３と摩擦部材１６との間を搬送される連続紙Ｐに加わる張力がその分大きくされる。

前記バー検出センサＳｉは、遮蔽板４４によって遮蔽されると、センサ出力をオフにし、遮蔽板４４によって遮蔽されなくなると、センサ出力をオンにする。

前記バー検出センサＳｉのセンサ出力、すなわち、オン・オフは図示されない制御部に送られ、該制御部は、バー検出センサＳｉのオン・オフに基づいてテンションバー４１の位置を検出し、テンションバー４１の位置及び前記ロール径に応じて前記巻取モータ１５を起動したり、停止させたりする。

そして、テンションバー４１が、ガイド４２に沿って、あらかじめ設定された可動範囲の下限位置に到達すると、前記巻取モータ１５が起動され、巻取ローラ１４を回転させたときの連続紙Ｐの巻取速度ｖｒが、プリンタ１０から連続紙Ｐが排出されるときの排出速度ｖｄより高くされる。このとき、巻取速度ｖｒと排出速度ｖｄとの速度差δｖ
δｖ＝ｖｒ−ｖｄ
に比例する速度Ｖｕｐでテンションバー４１がガイド４２に沿って上方に移動（上昇）させられる。一方、テンションバー４１が前記可動範囲の上限位置に到達すると、前記巻取モータ１５が停止させられ、連続紙Ｐの巻取速度ｖｒは０になり、連続紙Ｐの排出速度ｖｄは巻取モータ１５を起動したときと同じ値を採り、排出速度ｖｄに比例する速度Ｖｄｏｗｎでテンションバー４１がガイド４２に沿って下方に移動（下降）させられる。

また、前記ロール径検出機構部１８は、先端を連続紙Ｐに当接させて、支持軸ｓｈ１を揺動中心にして揺動自在に配設され、ロール径に応じて回動させられる検出部材としての、かつ、検出レバーとしてのロール径検出レバー５１、該ロール径検出レバー５１の揺動に連動して回動させられる連動部材としてのレバー角度検出用スリット板５２、該レバー角度検出用スリット板５２の周縁部における複数箇所、本実施の形態においては、２箇所に配設され、ロール径検出レバー５１のレバー角度を検出し、該レバー角度に応じてセンサ出力を発生させるレバー角度検出要素としての、かつ、連動部材検出部としてのレバー角度検出センサａ、ｂ等を備える。

前記ロール径検出レバー５１は、巻取部１３と摩擦部材１６との間の連続紙Ｐの搬送路上において、自重で先端を連続紙Ｐの上側面と当接させて配設される。

前記レバー角度検出用スリット板５２は、前記支持軸ｓｈ１に固定され、周縁部に複数の、本実施の形態においては、三つのスリットｍ１〜ｍ３が形成される。本実施の形態においては、スリットｍ１、ｍ２が、レバー角度検出用スリット板５２の円周方向において互いに隣接させて所定の開き角度で形成され、スリットｍ３が、レバー角度検出用スリット板５２の円周方向におけるスリットｍ１、ｍ２と１８０〔°〕離れた位置に、スリットｍ１、ｍ２より大きい開き角度で形成される。

また、前記レバー角度検出センサａ、ｂは、例えば、光センサから成り、レバー角度検出用スリット板５２を挟んで一方側に配設された発光部、及び他方側に配設された受光部を備える。前記レバー角度検出センサａ、ｂのセンサ出力、すなわち、オン・オフは、後述される制御部６１（図３）に送られる。

前記レバー角度検出用スリット板５２が回動させられ、前記スリットｍ１〜ｍ３が発光部と受光部との間に置かれると、発光部で発光させられた光が受光部で受光され、レバー角度検出センサａ、ｂはオンになり、レバー角度検出用スリット板５２の前記スリットｍ１〜ｍ３が形成されていない部分が発光部と受光部との間に置かれると、発光部で発光させられた光がレバー角度検出用スリット板５２で遮断され、受光部で受光されなくなり、レバー角度検出センサａ、ｂはオフになる。

したがって、制御部６１は、レバー角度検出センサａ、ｂのセンサ出力を読み込み、該センサ出力に基づいて、鉛直方向とロール径検出レバー５１とが成す角度、すなわち、レバー角度αを検出し、ロール径を検出する。

次に、前記ロール紙巻取装置１１の制御装置について説明する。

図３は本発明の第１の実施の形態におけるロール紙巻取装置の制御ブロック図である。

図において、６１は制御部、ａ、ｂはレバー角度検出センサ、Ｓｉはバー検出センサであり、前記制御部６１は、前記巻取ローラ１４（図１）に巻き取られた連続紙Ｐのロール径を取得するロール径取得部としてのレバー角度検出部６３、テンションバー位置検出部６４、可動範囲設定部６５及び巻取駆動部６７を備える。

ところで、連続紙Ｐが巻取ローラ１４に巻き取られ、ロール径が大きくなるのに伴って、巻取部１３と摩擦部材１６との間の連続紙Ｐの搬送路の位置が変化する。そして、それに伴って、ロール径検出レバー５１の先端の位置が変化して、前記レバー角度αが大きくなる。

そこで、本実施の形態においては、レバー角度検出センサａ、ｂのセンサ出力に基づいて、ロール径検出レバー５１のレバー角度αを、ロール径として検出するようにしている。

すなわち、本実施の形態においては、前記レバー角度検出部６３が、レバー角度検出センサａ、ｂのセンサ出力の組合せに基づいて、ロール径検出レバー５１のレバー角度αを４段階で検出することによって、ロール径が検出される。

図４は本発明の第１の実施の形態におけるレバー角度検出センサのセンサ出力とレバー角度とロール径との関係を表す図である。

図に示されるように、前記レバー角度検出部６３は、レバー角度検出センサａ、ｂのセンサ出力がそれぞれオン及びオフである場合、レバー角度α１を検出し、センサ出力がいずれもオフである場合、レバー角度α２（＞α１）を検出し、レバー角度検出センサａ、ｂのセンサ出力がいずれもオンである場合、レバー角度α３（＞α２）を検出し、レバー角度検出センサａ、ｂのセンサ出力がそれぞれオフ及びオンである場合、レバー角度α４（＞α３）を検出する。すなわち、レバー角度検出部６３によって検出されるロール径は、レバー角度αが小さいほど小さく、レバー角度αが大きいほど大きい。

ところで、前述されたように、連続紙Ｐが巻取ローラ１４に巻き取られるのに伴ってロール径が変化すると、巻取部１３と摩擦部材１６との間の連続紙Ｐの搬送路の位置が変化する。これにより、摩擦部材１６と連続紙Ｐとの接触面積が変化するので、摩擦部材１６と連続紙Ｐとの間に発生する摩擦力、及び連続紙Ｐに加わる張力が変化する。その結果、ロール紙２０の巻取り硬さが変化してしまい、連続紙Ｐを安定させて巻き取ることができない。

次に、ロール径に応じて変化する摩擦部材１６と連続紙Ｐとの接触面積について説明する。

図５は本発明の第１の実施の形態におけるロール径が小さいときの摩擦部材と連続紙との接触面積を示す図、図６は本発明の第１の実施の形態におけるロール径が大きいときの摩擦部材と連続紙との接触面積を示す図、図７は本発明の第１の実施の形態におけるレバー角度とテンションバーの可動範囲と巻取モータの起動・停止との関係を説明するための図である。

図５及び６において、１１はロール紙巻取装置、１３は巻取部、１４は巻取ローラ、１６は摩擦部材、１７はテンションバー部、２０はロール紙、４１はテンションバー、５１はロール径検出レバーである。

ロール紙２０及び摩擦部材１６の摺動面Ｍの共通の接線をＬ１とし、テンションバー４１及び摩擦部材１６の摺動面Ｍの共通の接線をＬ２としたとき、接線Ｌ１の傾きは、ロール径が小さいほど大きく、ロール径が大きいほど小さく、接線Ｌ２の傾きは、テンションバー４１がガイド４２の下方に置かれるほど大きく、上方に置かれるほど小さい。

そして、テンションバー４１をガイド４２における同じ位置、例えば、ガイド４２の下端の近傍に置いたときの、図５に示されるようなロール径が小さい場合の接線Ｌ１、Ｌ２の成す角度をθ１〔°〕とし、図６に示されるようなロール径が大きい場合の接線Ｌ１、Ｌ２の成す角度をθ２〔°〕とすると、角度θ１、θ２〔°〕は、
θ２〔°〕＞θ１〔°〕
になる。そして、接線Ｌ１、Ｌ２の成す角度がθ１〔°〕である場合、摩擦部材１６と連続紙Ｐとは、摺動面Ｍの円周方向において、
１８０〔°〕−θ１〔°〕
の角度の範囲にわたって接触し、接線Ｌ１、Ｌ２の成す角度がθ２〔°〕である場合、摩擦部材１６と連続紙Ｐとは、摺動面Ｍの円周方向において、
１８０〔°〕−θ２〔°〕
の角度の範囲にわたって接触する。したがって、ロール径が小さい場合の摩擦部材１６と連続紙Ｐとの接触面積をＡ１とし、ロール径が大きい場合の摩擦部材１６と連続紙Ｐとの接触面積をＡ２とすると、接触面積Ａ１、Ａ２は、
Ａ１＞Ａ２
になる。

また、摩擦部材１６の上半部の半径をＲとし、摺動面Ｍの摩擦係数をμとし、ロール径が小さい場合に摩擦部材１６と連続紙Ｐとの間に発生する摩擦力をＦ１とし、ロール径が大きい場合に摩擦部材１６と連続紙Ｐとの間に発生する摩擦力をＦ２とすると、摩擦力Ｆ１、Ｆ２は、
Ｆ１＝ＣμＲ（１８０〔°〕−θ１）
Ｆ２＝ＣμＲ（１８０〔°〕−θ２）
Ｆ１＞Ｆ２
になる。なお、Ｃは係数である。

すなわち、ロール径が小さいほど、摩擦部材１６と連続紙Ｐとの間に発生する摩擦力が大きくなり、巻取部１３と摩擦部材１６との間の連続紙Ｐに加わる張力が大きくなり、巻取り硬さが大きくなり、ロール径が大きいほど、摩擦部材１６と連続紙Ｐとの間に発生する摩擦力が小さくなり、巻取部１３と摩擦部材１６との間の連続紙Ｐに加わる張力が小さくなり、巻取り硬さが小さくなる。

そこで、本実施の形態においては、ロール径に応じてテンションバー４１を移動させ、摩擦部材１６と連続紙Ｐとの接触面積を変更するようにしている。すなわち、ロール径に応じてテンションバー４１が移動する位置を異ならせることによって、摩擦部材１６と連続紙Ｐとの接触面積を一定にすることにより、連続紙Ｐに加わる張力が一定にされ、巻取り硬さが均一にされる。

そのために、前記可動範囲設定部６５（図３）は、レバー角度検出部６３によって検出されたレバー角度αを読み込み、レバー角度αに応じてテンションバー４１の可動範囲を設定し、前記巻取駆動部６７は、テンションバー４１の可動範囲に応じて巻取モータ１５を起動したり、停止させたりする。

すなわち、前記可動範囲設定部６５は、図７に示されるように、レバー角度α１が検出された場合、テンションバー４１の可動範囲をガイド４２における最も上方の領域ＡＲ１に設定し、レバー角度α２が検出された場合、テンションバー４１の可動範囲を領域ＡＲ１より下方の領域ＡＲ２に設定し、レバー角度α３が検出された場合、テンションバー４１の可動範囲を領域ＡＲ２より下方の領域ＡＲ３に設定し、レバー角度α４が検出された場合、テンションバー４１の可動範囲を領域ＡＲ３より下方の領域ＡＲ４に設定する。

領域ＡＲ１は、遮蔽板４４（図１）によってバー検出センサＳ１、Ｓ２が遮蔽され、バー検出センサＳ１、Ｓ２のセンサ出力がいずれもオフになるように設定される。そして、テンションバー４１が下方に移動させられ、テンションバー４１の中心が領域ＡＲ１の下限位置に到達し、遮蔽板４４によってバー検出センサＳ１が遮蔽されなくなり、バー検出センサＳ１、Ｓ２のセンサ出力がそれぞれオン及びオフになると、巻取駆動部６７は、巻取モータ１５を起動し、巻取ローラ１４を回転させる。また、テンションバー４１が上方に移動させられ、テンションバー４１の中心が領域ＡＲ１の上限位置に到達して、遮蔽板４４によってバー検出センサＳ１、Ｓ２が遮蔽されなくなり、バー検出センサＳ１、Ｓ２のセンサ出力がいずれもオンになると、巻取駆動部６７は、巻取モータ１５を停止させ、巻取ローラ１４の回転を停止させる。

また、領域ＡＲ２は、遮蔽板４４によってバー検出センサＳ２、Ｓ３が遮蔽され、バー検出センサＳ２、Ｓ３のセンサ出力がいずれもオフになるように設定される。そして、テンションバー４１が下方に移動させられ、テンションバー４１の中心が領域ＡＲ２の下限位置に到達し、遮蔽板４４によってバー検出センサＳ２が遮蔽されなくなり、バー検出センサＳ２、Ｓ３のセンサ出力がそれぞれオン及びオフになると、巻取駆動部６７は、巻取モータ１５を起動し、巻取ローラ１４を回転させる。また、テンションバー４１が上方に移動させられ、テンションバー４１の中心が領域ＡＲ２の上限位置に到達して、遮蔽板４４によってバー検出センサＳ２、Ｓ３が遮蔽されなくなり、バー検出センサＳ２、Ｓ３のセンサ出力がいずれもオンになると、巻取駆動部６７は、巻取モータ１５を停止させ、巻取ローラ１４の回転を停止させる。

そして、領域ＡＲ３は、遮蔽板４４によってバー検出センサＳ３、Ｓ４が遮蔽され、バー検出センサＳ３、Ｓ４のセンサ出力がいずれもオフになるように設定される。そして、テンションバー４１が下方に移動させられ、テンションバー４１の中心が領域ＡＲ３の下限位置に到達し、遮蔽板４４によってバー検出センサＳ３が遮蔽されなくなり、バー検出センサＳ３、Ｓ４のセンサ出力がそれぞれオン及びオフになると、巻取駆動部６７は、巻取モータ１５を起動し、巻取ローラ１４を回転させる。また、テンションバー４１が上方に移動させられ、領域ＡＲ３の上限位置に到達して、遮蔽板４４によってバー検出センサＳ３、Ｓ４が遮蔽されなくなり、バー検出センサＳ３、Ｓ４のセンサ出力がいずれもオンになると、巻取駆動部６７は、巻取モータ１５を停止させ、巻取ローラ１４の回転を停止させる。

さらに、領域ＡＲ４は、遮蔽板４４によってバー検出センサＳ４、Ｓ５が遮蔽され、バー検出センサＳ４、Ｓ５のセンサ出力がいずれもオフになるように設定される。そして、テンションバー４１が下方に移動させられ、テンションバー４１の中心が領域ＡＲ４の下限位置に到達し、遮蔽板４４によってバー検出センサＳ４が遮蔽されなくなり、バー検出センサＳ４、Ｓ５のセンサ出力がそれぞれオン及びオフになると、巻取駆動部６７は、巻取モータ１５を起動し、巻取ローラ１４を回転させる。また、テンションバー４１が上方に移動させられ、テンションバー４１の中心が領域ＡＲ４の上限位置に到達して、遮蔽板４４によってバー検出センサＳ４、Ｓ５が遮蔽されなくなり、バー検出センサＳ４、Ｓ５のセンサ出力がいずれもオンになると、巻取駆動部６７は、巻取モータ１５を停止させ、巻取ローラ１４の回転を停止させる。

次に、ロール径が小さい場合及びロール径が大きい場合のテンションバー４１の可動範囲の例について説明する。

図８は本発明の第１の実施の形態におけるロール径が小さい場合のテンションバーの可動範囲の例を示す図、図９は本発明の第１の実施の形態におけるロール径が大きい場合のテンションバーの可動範囲の例を示す図である。

図において、１１はロール紙巻取装置、１３は巻取部、１４は巻取ローラ、１６は摩擦部材、１７はテンションバー部、２０はロール紙、４１はテンションバー、５１はロール径検出レバーである。

図８に示されるように、ロール径が小さい場合、テンションバー４１の可動範囲がガイド４２の上端の近傍の領域ＡＲ１に設定され、テンションバー４１の中心が下限位置に到達すると、巻取モータ１５（図１）が起動されて巻取ローラ１４が回転させられ、テンションバー４１の中心が上限位置に到達すると、巻取モータ１５が停止させられて巻取ローラ１４の回転が停止させられる。

テンションバー４１の位置が変化するのに伴って接線Ｌ２の傾きが変化するが、テンションバー４１の中心が領域ＡＲ１の下限位置より下方に位置することはない。

したがって、接線Ｌ２の傾きは、テンションバー４１の中心が領域ＡＲ１の下限位置に置かれたときの傾きより大きくなることはなく、接線Ｌ１、Ｌ２の成す角度は、テンションバー４１の中心が領域ＡＲ１の下限位置に置かれたときの値θ１１〔°〕より小さくなることはない。また、摩擦部材１６と連続紙Ｐとは、摺動面Ｍの円周方向において、
１８０〔°〕−θ１１〔°〕
より大きい角度の範囲にわたって接触することがない。

これに対して、図９に示されるように、ロール径が大きい場合、テンションバー４１の可動範囲がガイド４２の下端の近傍の領域ＡＲ４に設定され、テンションバー４１の中心が下限位置に到達すると、巻取モータ１５が起動されて巻取ローラ１４が回転させられ、テンションバー４１の中心が上限位置に到達すると、巻取モータ１５が停止させられて巻取ローラ１４の回転が停止させられる。

テンションバー４１の位置が変化するのに伴って接線Ｌ２の傾きが変化するが、テンションバー４１の中心が領域ＡＲ４の上限位置より上方に位置することはない。

したがって、接線Ｌ２の傾きは、テンションバー４１の中心が領域ＡＲ４の上限位置に置かれたときの傾きより大きくなることはなく、接線Ｌ１、Ｌ２の成す角度は、テンションバー４１の中心が領域ＡＲ４の上限位置に置かれたときの値θ１２〔°〕より小さくなることはない。また、摩擦部材１６と連続紙Ｐとは、摺動面Ｍの円周方向において、
１８０〔°〕−θ１２〔°〕
より小さい角度の範囲にわたって接触することがない。

その結果、接線Ｌ１、Ｌ２の成す角度を一定の範囲に維持することができ、
θ１１〔°〕≒θ１２〔°〕
にすることができ、
１８０〔°〕−θ１１〔°〕≒１８０〔°〕−θ１２〔°〕
になる。

これにより、ロール紙２０のロール径が変化しても、摩擦部材１６と連続紙Ｐとの接触面積を一定にすることができるので、摩擦部材１６と連続紙Ｐとの間に発生する摩擦力、及び連続紙Ｐに加わる張力を一定にすることができる。

このように、本実施の形態においては、巻取ローラ１４に巻き取られたロール紙２０のロール径が取得され、摩擦部材１６によって連続紙Ｐに発生させられる張力がロール径に応じて調整されるので、ロール紙２０の巻取り硬さを巻き始めから巻き終わりまで均一にすることができる。その結果、連続紙Ｐを安定させて巻き取ることができる。

ところで、第１の実施の形態においては、バー検出センサＳｉによってテンションバー４１の位置がガイド４２の複数箇所で検出され、ロール径検出レバー５１のレバー角度αがレバー角度検出センサａ、ｂによって４段階で検出されるようになっているので、ロール紙２０の巻取り硬さにわずかにばらつきが生じてしまう。

そこで、テンションバー４１の位置及びロール径検出レバー５１のレバー角度αを連続的に検出し、ロール紙２０の巻取り硬さにばらつきが生じることがないようにした本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。

図１０は本発明の第２の実施の形態におけるロール紙巻取装置の概念図である。

図において、１７は張力調整部としてのテンションバー部であり、該テンションバー部１７は、媒体としての連続紙Ｐの幅方向に延在させて、媒体巻取装置としてのロール紙巻取装置１１の高さ方向に移動自在に配設された張力付加部材としてのテンションバー４１、ロール紙巻取装置１１の高さ方向に延在させて配設され、前記テンションバー４１を案内する案内部材としてのガイド４２、該ガイド４２の高さ方向に延在させて配設された被検出部としてのリニアスケール６８、該リニアスケール６８の所定の箇所、本実施の形態においては、上端に配設され、テンションバー４１の基準位置を表す基準位置マーク６９、テンションバー４１の一端に固定され、テンションバー４１の移動に伴って移動させられ、テンションバー４１の位置を連続的に（リニアに）検出するための検出要素としてのバー検出センサ７０等を備える。

本実施の形態においては、リニアスケール６８に所定の縞模様が形成され、前記バー検出センサ７０として２相出力タイプのセンサが使用される。テンションバー４１がガイド４２に沿って移動させられると、バー検出センサ７０は、テンションバー４１が置かれた位置のリニアスケール６８の縞模様に応じて、相の異なるオン・オフ信号から成るセンサ出力を発生させ、制御部６１（図３）に送る。

なお、前記基準位置マーク６９には、リニアスケール６８と異なる縞模様が形成される。

また、１８はロール径検出機構部であり、該ロール径検出機構部１８は、支持軸ｓｈ１を揺動中心にして揺動自在に配設された検出部材としての、かつ、検出レバーとしてのロール径検出レバー５１、該ロール径検出レバー５１の揺動に連動して回動させられる連動部材としてのレバー角度検出用プレート７２、該レバー角度検出用プレート７２の変位を検出することによって、ロール径検出レバー５１のレバー角度αをロール径として連続的に検出するレバー角度検出要素としての、かつ、連動部材検出部としてのレバー角度検出センサ７３等を備える。該レバー角度検出センサ７３は、アナログ信号から成るセンサ出力を発生させ、制御部６１に送る。

該制御部６１は、巻取駆動部６７及びレバー角度検出センサ７３の各センサ出力を読み込み、テンションバー４１の可動範囲をロール径検出レバー５１のレバー角度αに応じた領域に設定する。

このように、本実施の形態においては、テンションバー４１の移動に伴って、バー検出センサ７０がリニアスケール６８に沿って移動させられ、センサ出力を発生させるので、制御部６１はテンションバー４１の位置を連続的に検出することができる。

その結果、ロール径検出レバー５１のレバー角度αを無段で検出することができるので、ロール紙２０の巻取り硬さにばらつきが生じるのを確実に防止することができる。

ところで、前記第１、第２の実施の形態においては、ロール径検出レバー５１のレバー角度αをロール径として検出するようにしているが、ロール径を算出することができる。

すなわち、巻取用の駆動部としての巻取モータ１５の回転速度をＮ〔ｒｐｓ〕とし、ロール状媒体としてのロール紙２０のロール径をｒ〔ｍｍ〕としたとき、連続紙Ｐの巻取速度ｖｒ〔ｍｍ／ｓ〕は、
ｖｒ〔ｍｍ／ｓ〕＝２π・ｒ〔ｍｍ〕・Ｎ〔１／ｓ〕
になる。

また、テンションバー４１の中心が可動範囲の上限位置に置かれたときの連続紙Ｐの搬送路と、テンションバー４１の中心が可動範囲の下限位置に置かれたときの連続紙Ｐの搬送路との経路の長さの差、すなわち、ルート差をｄ〔ｍｍ〕とし、テンションバー４１が可動範囲の下限位置から上限位置まで移動する時間をｔ〔ｓ〕としたとき、時間ｔ〔ｓ〕は、前記巻取速度ｖｒ〔ｍｍ／ｓ〕と画像形成装置としてのプリンタ１０から連続紙Ｐが排出されるときの排出速度ｖｄ〔ｍｍ／ｓ〕との速度差δｖ〔ｍｍ／ｓ〕
δｖ＝ｖｒ−ｖｄ
及びルート差ｄ〔ｍｍ〕に基づいて、式（１）で表すことができる。

したがって、ロール径取得部としての制御部６１は、式（１）からロール径ｒ〔ｍｍ〕を算出することによって取得することができる。なお、前記時間ｔ〔ｓ〕は、制御部６１に配設された図示されないタイマによって計時される。

この場合、制御部６１によってロール径を算出することができるので、第１、第２の実施の形態のようなロール径検出機構部１８を配設する必要がなくなる。したがって、ロール紙巻取装置１１の構造を簡素化することができる。

前記各実施の形態においては、プリンタ１０に隣接させて配設されたロール紙巻取装置１１について説明したが、本発明を複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置に隣接させて配設された媒体巻取装置に適用することができる。

なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

１０ プリンタ
１４ 巻取ローラ
１５ 巻取モータ
１６ 摩擦部材
６１ 制御部
６３ レバー角度検出部
Ｐ 連続紙

Claims (10)

1. （ａ）回転自在に配設された巻取部材と、
   （ｂ）該巻取部材を回転させ、画像形成装置から排出された媒体を前記巻取部材にロール状に巻き取るための駆動部と、
   （ｃ）前記巻取部材に巻き取られる媒体に張力を発生させる張力発生部材と、
   （ｄ）前記巻取部材に巻き取られたロール状媒体と張力発生部材との間の媒体に沿って形成される、ロール状媒体及び張力発生部材の共通の接線の傾きに基づいてロール状媒体のロール径を取得するロール径取得部と、
   （ｅ）該ロール径取得部によって取得されたロール径に応じて前記張力発生部材と媒体との接触面積を変更することにより、前記張力発生部材によって媒体に発生させられる張力を調整する張力調整部とを有することを特徴とする媒体巻取装置。
2. （ａ）前記張力発生部材は、媒体の搬送方向における巻取部材より上流側に配設され、
   （ｂ）前記張力調整部は、媒体の搬送方向における張力発生部材より上流側に配設される請求項１に記載の媒体巻取装置。
3. 前記張力発生部材は、媒体と当接させて配設され、媒体が搬送されるのを阻止する方向に摩擦力を発生させる請求項２に記載の媒体巻取装置。
4. 前記張力調整部は、移動自在に配設され、移動に伴って、張力発生部材と媒体との接触面積を変更するテンションバーを備える請求項１〜３のいずれか１項に記載の媒体巻取装置。
5. （ａ）前記ロール径取得部によって取得されたロール径に応じて前記テンションバーの可動範囲を設定する可動範囲設定部と、
   （ｂ）テンションバーの可動範囲に応じて駆動部を駆動する巻取駆動部とを有する請求項４に記載の媒体巻取装置。
6. （ａ）前記張力調整部は、テンションバーの位置を検出し、検出したテンションバーの位置に応じたセンサ出力を発生させる検出要素を備え、
   （ｂ）前記巻取駆動部は、前記検出要素のセンサ出力に基づいて前記駆動部を駆動する請求項５に記載の媒体巻取装置。
7. 媒体の搬送方向における巻取部材より上流側で、かつ、張力発生部材より下流側に配設され、ロール径を検出するためのロール径検出機構部を有する請求項１〜６のいずれか１項に記載の媒体巻取装置。
8. （ａ）前記ロール径検出機構部は、先端を媒体に当接させて揺動自在に配設され、ロール径に連動して回動させられる検出レバー、及び該検出レバーのレバー角度に応じてセンサ出力を発生させるレバー角度検出要素を備え、
   （ｂ）前記ロール径取得部は、レバー角度検出要素のセンサ出力に基づいてロール径を取得する請求項７に記載の媒体巻取装置。
9. （ａ）回転自在に配設された巻取部材と、
   （ｂ）該巻取部材を回転させ、画像形成装置から排出された媒体を前記巻取部材にロール状に巻き取るための駆動部と、
   （ｃ）前記巻取部材に巻き取られる媒体に張力を発生させる張力発生部材と、
   （ｄ）巻取部材に巻き取られた媒体の状態に応じて変化するロール状媒体のロール径を取得するロール径取得部と、
   （ｅ）前記張力発生部材によって媒体に発生させられる張力を、前記ロール径取得部によって取得されたロール径に応じて調整するための張力調整部とを有するとともに、
   （ｆ）該張力調整部は、移動自在に配設され、移動に伴って、張力発生部材と媒体との接触面積を変更するテンションバーを備え、
   （ｇ）前記ロール径取得部は、媒体の巻取速度と画像形成装置から媒体が排出されるときの排出速度との速度差、テンションバーが移動したときの媒体の搬送路のルート差、及びテンションバーが移動するのに要する時間に基づいてロール径を算出することを特徴とする媒体巻取装置。
10. 回転自在に配設された巻取部材、該巻取部材を回転させ、画像形成装置から排出された媒体を前記巻取部材にロール状に巻き取るための駆動部、及び前記巻取部材に巻き取られる媒体に張力を発生させる張力発生部材を備えた媒体巻取装置の媒体巻取方法において、
    （ａ）前記巻取部材に巻き取られたロール状媒体と張力発生部材との間の媒体に沿って形成される、ロール状媒体及び張力発生部材の共通の接線の傾きに基づいてロール状媒体のロール径を取得し、
    （ｂ）取得されたロール径に応じて前記張力発生部材と媒体との接触面積を変更することにより、前記張力発生部材によって媒体に発生させられる張力を調整することを特徴とする媒体巻取方法。

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