(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール紙の終端をコアに接着しておき、ロール紙を引き出す力でコアが用紙の搬送方向へ移動したことを検知してロール紙の終了判定を行うロール紙給紙装置において、
ロール紙本体を支持する支持手段と、
ロール紙の残量を検出する残量検出手段と、
コアの給紙方向への移動を検知する移動検知手段と、
前記残量検出手段による検出結果および前記移動検知手段による検知結果に基づいてロール紙の終了を判定する終了判定手段と、
送り出されたロール紙の先端位置を検出する手段と、
前記ロール紙をロール紙側へ巻き戻す手段とを具備し、
前記終了判定時に、ロール紙の先端位置が予め定められた位置よりも下流側であると、当該ロール紙を切断して下流側へ搬送し、上流側であると、送り出したロール紙をロール紙側へ巻き戻すことを特徴とするロール紙給紙装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロール状の記録紙を所定の長さだけ引き出して切断し、プリンタあるいはプロッタ等の画像形成装置に供給するロール紙給紙装置に係り、特に、ロール紙の終了を正確に検出できるようにしたロール紙給紙装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ａ０サイズあるいはＡ１サイズといった大サイズ紙を扱う大型の電子複写機等においては、通常のカット紙を用いる電子複写機とは異なり、ロール紙収納部にロール紙を装着しておき、原稿の長さ情報に基づいてロール紙を所定の長さに切断し、これを記録紙として使用するようにしている。
【０００３】
ロール紙の終了を検知する構成に関しては、例えば実開昭６３−１７３１５１に記載されているように、ロール紙の終端をコアに接着しておき、ロール紙が終端に達してロール紙を引き出す力がコアに加わり、これがコアを保持する力を越えてコアが用紙の搬送方向へ移動するとロール紙の終了判定が行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来技術では、給紙速度が速い装置において間欠的な用紙搬送が行われると、特にロール紙の残量が少なくなってロール紙本体の重量が軽くなった状態では、ロール紙を引き出す力がロール紙を保持する力よりも勝る場合が有り、ロール紙の終端に達していないにもかかわらずロール紙が搬送方向へ移動して誤検知が発生するという問題があった。また、このような誤検知を防止するためにコアの保持力を強くすると、今度はロール紙の終端がコアから剥がれてしまい、終了判定が行われなくなってしまうという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解決し、ロール紙の終了を確実に検出できるようにしたロール紙給紙装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明は、ロール紙本体を支持する支持手段と、ロール紙の残量を検出する残量検出手段と、ロール紙本体の給紙方向への移動を検知する移動検知手段と、残量検出手段による検出結果および移動検知手段による検知結果に基づいてロール紙の終了を判定する終了判定手段と、送り出されたロール紙の先端位置を検出する手段と、前記ロール紙をロール紙側へ巻き戻す手段とを具備し、前記終了判定時に、ロール紙の先端位置が予め定められた位置よりも下流側であると、当該ロール紙を切断して下流側へ搬送し、上流側であると、送り出したロール紙をロール紙側へ巻き戻すことを特徴とする。
【０００７】
上記した特徴によれば、保持力を越える力がロール紙本体に加わってロール紙本体が給紙方向へ移動し、これが移動検知手段によって検知されても、ロール紙残量が所定値以下でなければロール紙の終了判定が行われない。したがって、ロール紙の残量が十分な状態でロール紙本体の給紙方向への移動が検知されても、これに基づいてロール紙の終了判定がなされてしまうことがない。
【０００８】
さらに、上記した特徴によれば、ロール紙の終了判定がなされてロール紙の更なる引き出しが不可能になると、引き出されたロール紙がその先端位置に応じて、切断後に下流側へ搬送されたり、あるいは切断されることなく上流側へ巻き戻される。したがって、ロール紙を巻き戻すことが可能か否かの境界位置で上記動作を切り換えるようにすれば、ロール紙が終了した時点でロール紙先端がどのような位置にあっても、残りのロール紙片の除去が簡単に行えるようになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のロール紙給紙装置を適用した大型プリンタ装置の斜視図であり、記録紙上に画像を形成する画像形成装置１と、画像形成装置１にロール紙を供給するロール紙給紙装置３と、画像形成装置１にカット紙を供給するカット紙給紙装置４、５とから構成されている。画像形成後の記録紙は、当該プリンタ装置の最上部に設けられた記録紙排出トレイ７上に排出される。
【００１０】
ロール紙給紙装置３には複数のロール紙を収容することが可能であり、後に詳述するように、各ロール紙から引き出された用紙を所定の長さに切断しながら画像形成部１に給紙する機構が設けられている。同様に、カット紙給紙装置４、５には、積載されたカット紙を１枚ずつさばきながら画像形成部１に給紙する機構が設けられている。また、画像形成装置１の側面には、手差し給紙部６が設けられており、カット紙を手差し供給することも可能である。紙詰まりや用紙切れ等のメッセージは、画像形成装置１の操作表示部８に表示される。
【００１１】
図２は、ロール紙給紙装置３がプリンタ装置本体から引き出された状態での斜視図であり、本実施例では、２本のロール紙１１ａ、１１ｂが収容されている。ロール紙給紙装置３の側面にはレール機構１０が設けられており、ロール紙給紙装置３はレール機構１０によってロール紙の搬送方向と直角方向に引き出される構造となっている。
【００１２】
なお、カット紙給紙装置４、５もロール紙給紙装置３と同様にプリンタ装置本体から引き出すことが可能であるが、ここでは図示を省略する。また、ロール紙給紙装置３の前面上部には、ロール紙ごとに紙質選択スイッチ１７と用紙系列選択スイッチ１８とが設置されており、ロール紙をセットした際に、用紙の紙質と使用するロール紙がいずれであるかが登録される。
【００１３】
図３は、当該プリンタ装置内部での用紙搬送経路の概略構成を示した断面図である。ロール紙給紙装置３内では、各ロール紙１１ａ、１１ｂから送り出しローラ２２によって送り出された記録紙２０が、用紙搬送路２３上に配置されたロータリーカッター２５および搬送ローラ３６を介して、画像形成装置１側の用紙搬送路２４内に供給される。一方、カット紙給紙装置４、５では、積載されたカット紙３０ａ、３０ｂが１枚ずつ用紙搬送路３２に引き込まれ、搬送ローラ３１ａ〜３１ｅを介して画像形成装置１内に供給される。
【００１４】
画像形成装置１内では、用紙搬送路２４内に供給された記録紙２０が搬送ローラ５１によって下流へ搬送され、レジストローラ装置２７を経て画像転写部へ至り、感光体ドラム２６に形成されたトナー画像を転写コロトロン２８の放電により転写される。トナー画像を転写された記録紙は、バキューム搬送装置４１によって定着器４２へ導かれる。定着が終了した記録紙は排出ローラ４３によって記録紙排出トレイ７上に排出される。
【００１５】
排出ローラ４３は、凹凸形状のローラ対から構成され、排出される記録紙にコルゲーション作用によってコシを与え、排出された記録紙が記録紙排出トレイ７上で整然と揃うようにしている。記録紙排出トレイ７を含むクラムシェル９は、図示しないハンドルの操作によって破線位置９´まで開くことが可能であり、これによって紙づまり除去やメンテナンス性の向上を図っている。
【００１６】
図４は、ロール紙給紙装置３内での用紙搬送経路の構成をさらに具体的に示した断面図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。ロール紙給紙装置３には、Ａ３サイズからＡ１サイズまでのロール紙１１ａ、１１ｂを装着することが可能であり、各ロール紙は、それぞれ送り出しローラ２２ａ、２２ｂによって一定速度Ｖ（ｍｍ／ｓｅｃ）で選択的に送り出される。なお、送り出しローラ２２ａ、２２ｂには、切断動作後に残ったロール紙を上記の紙送り方向とは逆方向へ巻き戻す働きもある。
【００１７】
送り出しローラ２２ａ、２２ｂの下流であって合流部１５の手前には、記録紙の幅を検知するための反射型フォトセンサ１４ａ、１４ｂがそれぞれ設けられている。イニシャライズ動作では、ロール紙１１ａ（１１ｂ）から引き出された記録紙は送り出しローラ２２ａ（２２ｂ）によってフォトセンサ１４ａ（１４ｂ）の検知位置まで送り出されてサイズ検知された後、その先端位置が用紙搬送路の合流部１５にまで達した時点で待機状態となる。
【００１８】
合流部１５の下流にはロータリーカッター２５が設けられている。ロータリーカッター２５は、原稿の長さ情報に応答したカット動作信号を受信すると、駆動手段（図示せず）を付勢して回転刃２５１を回転させ、その刃先２５１ａを固定刃２５２と連続的に擦り合わせることによって記録紙を所定の長さに切断する。なお、ロータリーカッター２５による切断中も記録紙は搬送され続けるため、切断部が搬送方向に対して垂直となるように、ロータリーカッター２５は用紙の搬送方向に対して斜めに取り付けられている。
【００１９】
ロータリーカッター２５の下流には、搬送ローラ３６およびロール紙先端を検知する反射型フォトセンサ３４が設けられている。搬送ローラ３６はエンコーダホイール３８と対向配置され、エンコーダホイール３８がロール紙の走行に追従して回転することにより、その回転量に応じたパルス信号がエンコーダから出力される。このパルス信号は、記録紙の先端がフォトセンサ３４に到達してからのロール紙搬送量を表す信号として制御系（図示せず）に入力され、これにより記録紙の搬送長を認識できるようにしている。なお、エンコーダーホイール３８は金属製の円盤状体から構成され、搬送される記録紙の紙質にかかわらず摩擦係数が一定値に維持されるようになっている。
【００２０】
制御系は受信したパルス信号を搬送長に換算し、ロール紙の搬送長が所定の長さに達したとき、ロータリーカッター２５の駆動装置に対してカット動作信号を発する。また、前記フォトセンサ３４は、ロール紙先端、切断後のロール紙後端の紙づまり、および給紙動作時以外のロール紙の残留検知にも用いられる。
【００２１】
ロール紙装着部の下方には、支点４４ａ，４４ｂを中心に回動するレバー４５ａ，４５ｂがロール紙１１ａ，１１ｂの外周面に押圧されるように配置されている。支点４４ａ，４４ｂの回転角は図示しないセンサによって検出され、残ロール紙の外径とコア５７の外径との距離δが８ｍｍ以下になると、制御系に対して残量不足信号が発せられるように設定されており、操作表示部８に記録紙残量が少なくなってきた旨を表示して操作者に補給の準備を促すようにしている。
【００２２】
図５は、図３において破線Ａで囲んだ領域の構成を具体的に示した図であり、同図（ａ）  は、用紙搬送路２４上に設けられた上バッフル５０が閉じた状態を示しており、同図（ｂ）  は、上バッフル５０が開いた状態を示している。
【００２３】
用紙搬送路２４の上バッフル５０は、感光体ドラム２６に形成されたトナー画像と記録紙との同期をとるためにレジストローラ２７によって用紙先端を一時停止させた際、記録紙に発生する“たわみ”を吸収するために開放されるもので、レジストセンサ５２によって用紙先端が検出されるとカム機構５４が回転し、レバー５３が軸５３ａを中心に回転することにより上バッフル５０が開くようになっている。このとき、搬送ローラ５１ａ、５１ｂによるニップも解消されるので記録紙はフリーの状態になる。なお、前記記録紙のたわみは、ロール紙給紙装置３内においてロール紙がロータリーカッター２５によって切断される際に用紙にかかる衝撃を吸収する役目も果たしている。
【００２４】
図６は、ロール紙のコア５７を両端で支持する構成を示した図である。コア５７の中心軸と同軸状に設けられたベアリング部材４６は、ロール紙支持プレート４７に設けられた溝内において、溝の側面とＬ型レバー４９とによって挟持されている。このような構成において、ロール紙１１が終了してコア５７がロール紙に引きずられ、ベアリング部材４６がＬ型レバー４９による保持力に抗して溝のスロープを上るように移動すると、Ｌ型レバー４９が回転軸４９ａを中心にして矢印方向へ回転する。そして、Ｌ型レバー４９の一端がフォトインタラプター型センサ５０の爪を蹴ると、制御系に信号が出力されてコア５７の移動が通知されるようになっている。
【００２５】
ここで、給紙中にロール紙が終了した場合の動作について説明する。図７は、制御系によるロール紙の終了判定方法を示したブロック図である。上記したように、給紙中にロール紙の巻き厚が薄くなり、残ロール紙の外径とコア５７の外径との距離δ（ロール紙の厚み）が８ｍｍ以下になると、制御系に対してロール紙の残量不足が通知される。その後、さらに用紙が引き出されてロール紙が終了すると、送り出しローラ２２による用紙の引き出し力によってコア５７が用紙の搬送方向へ引き摺られるようになる。その結果、前記図６に関して説明したように、コア５７のベアリング部材４６がロール紙支持プレート４７のスロープを上り、Ｌ型レバー４９がフォトインタラプター型センサ５０を爪を蹴ってコア５７の移動が制御系に通知される。
【００２６】
制御系では、図７に示したように、ロール紙残量不足とコア５７の移動とが共に検出されたときに初めてロール紙の終了判定が行われる。したがって、間欠的な用紙搬送などによって、Ｌ型レバー４９による保持力を越える力がコア５７に加わってロール紙本体が給紙方向へ移動し、これがセンサ５０によって検出されても、これだけではロール紙の終了判定がなされない。したがって、ロール紙本体の給紙方向への移動が誤検知されても、これに基づいてロール紙の終了判定が行われてしまうことがない。
【００２７】
一方、上記のようにしてロール紙の終了判定がなされると、制御系は、エンコーダ３８から出力されるパルス信号に基づいて検出される記録紙の先端位置に基づいて給紙停止制御を行う。図８は、給紙停止制御時における制御系１００の機能を示したブロック図である。
【００２８】
上記したように、エンコーダ３８はロール紙１１から送り出された記録紙の走行に追従して回転することにより、その回転量に応じたパルス信号を常時出力している。そして、記録紙の先端がフォトセンサ３４に到達すると、搬送量算出部１０１は、それ以後にエンコーダ３８から出力されるパルス信号に基づいて、フォトセンサ３４の設置位置を基準にした用紙搬送量を算出する。
【００２９】
一方、フォトセンサ３４の設置位置から搬送ローラ５１による用紙ニップ位置までの距離は既知なので、先端位置判定部１０２は、前記ロール紙終了判定がなされると、前記搬送量算出部１０１によって算出された用紙搬送量に基づいて用紙先端位置を判定し、判定結果に基づいて以下のような制御を行う。
【００３０】
先端位置判定部１０２は、記録紙先端が搬送ローラ５１にまで到達していないと判定すると、画像記録動作を停止させると共に、送り出しローラ逆転駆動部１０３を付勢し、記録紙先端が送り出しローラ２２を抜けるまで送り出しローラ２２を逆回転させる。
【００３１】
また、先端位置判定部１０２は、記録紙先端が搬送ローラ５１にまで到達していると判断すると、搬送ローラ５１によって記録紙がニップされており、もはや巻き戻すことができないか、あるいは搬送に必要な記録紙長に達しているため、ロータリーカッター制御部１０４を付勢してロータリーカッター２５を駆動し、記録紙を切断する。さらに、搬送ローラ制御部１０５を付勢し、記録紙片を下流側へ搬送して画像記録動作を継続し、排出トレイ７に排出する。なお、装置内に残っている記録紙片は、ロール紙給紙装置３を引き出すことによって容易に除去することができる。
【００３２】
このように、本実施例によれば、ロール紙を巻き戻すことが可能か否かの境界位置で記録紙片の処理動作を切り換えるようにしたので、ロール紙の終了時に記録紙先端がどのような位置にあっても、記録紙片の除去が簡単になる。
【００３３】
なお、いずれの場合でも、選択された片側の記録紙が終端になっても、他方に同サイズ、同紙質の記録紙が装着されている場合は、記録紙給紙の選択を切り換えることによって画像記録動作を継続することができる。
【００３４】
また、上記した実施例では、ロール紙の残量を検知する手段としてフォトインタラプターを用いるものとして説明したが、本発明はこれのみに限定されず、ロール紙支持シャフトの回転速度を適宜の手段で検出し、回転速度が一定値以上になったことを検出して記録紙の残量不足を判定するようにしても良い。
【００３５】
【発明の効果】
上記したように、本発明によれば以下のような効果が達成される。
（１）  間欠的な用紙搬送などによって保持力を越える力がロール紙本体に加わり、ロール紙本体が給紙方向へ移動しても、ロール紙残量が所定値以下でなければロール紙の終了判定がなされない。したがって、間欠的な用紙搬送などによってロール紙本体の給紙方向への移動が誤検知されても、これに基づいてロール紙の終了判定がなされてしまうことがない。
（２）  ロール紙の終了判定がなされてロール紙の更なる引き出しが不可能になると、引き出されたロール紙がその先端位置に応じて、切断後に下流側へ搬送されたり、あるいは切断されることなく上流側へ巻き戻される。したがって、ロール紙を巻き戻すことが可能か否かの境界位置で動作を切り換えるようにすれば、残りのロール紙片の除去が簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した大型プリンタ装置の斜視図である。
【図２】ロール紙給紙装置が引き出された状態での斜視図である。
【図３】図１の側面断面図である。
【図４】ロール紙給紙装置の断面図である
【図５】図３の破線Ａで囲んだ領域の構成を具体的に示した図である。
【図６】ロール紙のコアを両端で支持する構成を示した図である。
【図７】ロール紙終了判定の機能を示したブロック図である。
【図８】給紙停止制御の機能を示したブロック図である。
【符号の説明】
１…画像形成装置、３…ロール紙給紙装置、４、５…カット紙給紙装置、６…手差し給紙部、７…記録紙排出トレイ、８…操作表示部、１１…ロール紙、２２…送り出しローラ、２５…ロータリーカッター、２６…感光体ドラム、３０…カット紙、４６…ベアリング部材、４７…ロール紙支持プレート、４９…Ｌ型レバー、５０…フォトインタラプタ型センサ、５７…コア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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