(57)【要約】【課題】  ロール紙の幅を検知する紙幅検知装置であり、必要最小数に検出手段により精度良く紙幅を検出可能にする。【解決手段】  トレイにセットしたロール紙を、カッター部ではスライダ２８の動作で用紙先端を切断する。切断時、反射型センサ２９の出力信号を検出して検知／非検知状態の時間を測定する。両端部３１の形状により方形の検知信号を検出してホームポジションの認識を行い、ロール紙２が待機位置まで巻き戻されたら、スライダ２８を空切りで往復動作させ、移動時間を測定する。用紙幅は簡易には時間比で求め得る。精度を求める場合には、用紙切断の有無による負荷を考慮して求める。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給紙装置から給送するロール紙を切断する移動刃を、スライダを用いて用紙幅方向に往復摺動させるロール紙給紙装置の切断装置に用いて前記ロール紙の幅を検出するための紙幅検知装置であって、前記スライダに用紙検知手段を設け、該用紙検知手段の前記スライダ移動時の用紙検出時間を計測し、該計測時間より前記ロール紙の幅を算出することを特徴とする紙幅検知装置。
【請求項２】
複写機、プリンタ等に設けられたロール紙を給送する給紙装置であって、用紙を任意長さに切断する切断装置を有し、該切断装置が、固定刃と、これに当接して用紙を切断する移動刃と、該移動刃を保持して前記ロール紙の幅方向に摺動するスライダと、該スライダの駆動手段で構成されるシャトルカッター方式であり、前記スライダに用紙検知手段を設け、前記スライダ移動時の用紙検出時間を計測し、該計測時間より前記ロール紙の幅を算出することを特徴とする紙幅検知装置。
【請求項３】
請求項１または２の紙幅検知装置において、前記用紙検知手段が非接触型のセンサであることを特徴とする紙幅検知装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかの紙幅検知装置において、前記スライダ上に設けられた用紙検知手段は、前記スライダの可動範囲両端部の非切断領域の位置検出を兼ねるものであることを特徴とする紙幅検知装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかの紙幅検知装置において、前記用紙検知手段に光学式の反射型センサを用い、かつ前記スライダの可動範囲両端部の非切断領域において該反射型センサをクリーニングする手段を有することを特徴とする紙幅検知装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかの紙幅検知装置を用いたことを特徴とするロール紙給紙装置。
【請求項７】
請求項１から５のいずれかの紙幅検知装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項６のロール紙給紙装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロール紙を用いて記録紙を作成する画像形成装置において用いるのに適する、サイズの異なるロール紙を給送するロール紙給紙装置に関し、詳細にはロール紙の幅を検知する紙幅検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上述のような画像形成装置、ロール紙給紙装置におけるロール紙の幅検出は、使用可能なロール紙幅に対応した最低限数の検出手段を搬送路に並べ、ここにロール紙を通過させることで対応してきた。しかし、用紙サイズ（幅）は、Ａ／Ｂ列、インチ（ｉｎｃｈ）系を含めて数が多く、扱う紙幅が大きくなればなる程、検知手段の数が増えていく傾向にある。もちろん、検知手段の数が増えるほど、検知の信頼性が低下し、ダメージを受ける率が多くなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって従来は、大きくサイズ系列を事前に指定して検出手段数を減らしたり、１箇所の検出場所で、多数のロール段に対応できるように共通搬送路に検出手段を並べたり等の工夫をしてきた。しかし、前者の切換方式では、操作者に頼るために人為的ミスが避けられず、後者の配置では、少なくとも対応紙幅分の検出手段が必要であり、必ずしも信頼性向上につながらなかった。
【０００４】
本発明は、上述のような画像形成装置、ロール紙給紙装置でロール紙の幅を検知する紙幅検知装置として用いる装置において、必要最小数に検出手段により、且つ精度良く紙幅を検出できるようにする手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る紙幅検知装置は、給紙装置から給送するロール紙を切断する移動刃を、スライダを用いて用紙幅方向に往復摺動させるロール紙給紙装置の切断装置に用いて前記ロール紙の幅を検出するための紙幅検知装置であって、前記スライダに用紙検知手段を設け、該用紙検知手段の前記スライダ移動時の用紙検出時間を計測し、該計測時間より前記ロール紙の幅を算出することを特徴とする。
【０００６】
また本発明に係る紙幅検知装置は、複写機、プリンタ等に設けられたロール紙を給送する給紙装置であって、用紙を任意長さに切断する切断装置を有し、該切断装置が、固定刃と、これに当接して用紙を切断する移動刃と、該移動刃を保持して前記ロール紙の幅方向に摺動するスライダと、該スライダの駆動手段で構成されるシャトルカッター方式であり、前記スライダに用紙検知手段を設け、前記スライダ移動時の用紙検出時間を計測し、該計測時間より前記ロール紙の幅を算出することを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る紙幅検知装置は、前記用紙検知手段が非接触型のセンサであることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る紙幅検知装置は、前記スライダ上に設けられた用紙検知手段は、前記スライダの可動範囲両端部の非切断領域の位置検出を兼ねるものであることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る紙幅検知装置は、前記用紙検知手段に光学式の反射型センサを用い、かつ前記スライダの可動範囲両端部の非切断領域において該反射型センサをクリーニングする手段を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係るロール紙給紙装置は、前記いずれかの紙幅検知装置を用いたことを特徴とする。
【００１１】
また本発明に係る画像形成装置は、請求項１から５のいずれかの紙幅検知装置を用い、あるいは前記ロール紙給紙装置を用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、ロール紙を用いる画像形成装置や、ロール紙の給紙装置で、ロール紙の幅を必要最小数の検出手段により精度良く検出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下本発明を実施するための最良の形態を、図に示す実施例を参照して説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明を適用する画像形成装置の一例である複写機等の装置本体の概略図である。この装置には、引き出し式の給紙トレイ１が設けてあり、ロール紙２は、引き出した状態で上方または前方からセットでき、既知のロール紙支持方法でトレイ１にセットする。ロール紙２は、フィードローラ対３により引き出して搬送する。トレイ内部の搬送路出口付近には、後述する回転歯スライド式（＝以下シャトルカッター）で構成するカッター部４が設けてあり、ロール紙２はここで所定の長さに切断する。カッター部４を通過したロール紙は、装置本体内部の搬送路を通してレジストローラ５で作像タイミングとの同期を取り、転写部６でトナー画像を転写し、その後に定着部７で画像を熱定着させ、機外へ排出する。また原稿読み取り部８では、原稿の搬送、読み取り、感光体への露光を行う。なお、以上の説明は、下段トレイ（ロール紙１本セット構成）で行ったが、上段（２本セット）のトレイにおいても、カッター部を共有する以外は同様である。
【００１５】
図２は、給紙トレイ１の模式図を示す。スプール等の既知の手段によりセットしたロール紙２の搬送方向に向けて、フィードローラ対３、反射型検知方式である用紙検知センサ９、カッター部４、用紙検知センサ１０が設けてある。これらをつなぐように搬送ガイド板が設けてある。本例の装置では、オートフィード機構を有し、ロール紙セット後に操作者が給紙トレイ１を装置本体にセットした後、各ロール紙に対応するフィードローラ対３を順次自動的に駆動し、該当するロール紙２を引き出し、用紙検知センサ９でロール紙有無を検出後、所定長さをカッター４切断部より突出させ、搬送を停止し、次いでカッター４でロール紙２を切断後、先端切断紙を装置本体内部の搬送路を通し、排出する制御を行う。なお、先端を切り揃えたロール紙２自体は、切断部より所定長さ引き戻され、装置本体からの制御に対して待機する。
【００１６】
図３は、給紙トレイ１の主要構成の斜視図である。フィードローラ対３の駆動側の一端には、手動でロール紙２の先端をセットする際、フォードローラ３を回転させるためのノブ１４が取り付けてある。また他端は、ギヤ１５、１６で駆動モータ１３に連結し、モータ駆動系がつながるようになっている。駆動回路は、制御部Ｃｒを中心に各要素に、カッター駆動回路Ｄｃ、モータ駆動回路Ｄｍ等をつなげて接続してある。また、装置本体での入力手段である操作部Ｏｐにも接続し、ここからカット長さ等の情報を入力することができるようになっている。
【００１７】
図４、図５は、カッター部４（シャトルカッター）の説明図である。図４は断面図、図５は斜視図である。まず構成について説明する。用紙２は、用紙幅方向に設けた固定刃１７と回転刃１８とで挟んで切断する。固定刃１７は、用紙ガイドを兼ねたフレーム１９に固定する。一方、回転刃１８は、支軸２０で回転自由にスライダブラケット２１に取り付け、固定刃１７との接触抵抗により動作時に回転する。スライダブラケット２１には、同様に回転自由に支持したガイドコロ２２が複数個設けてあり、ガイドレールと用紙ガイドの形状を兼ねたスライダフレーム２３に支持してある。
【００１８】
またスライダブラケット２１には、ワイヤ２４が取り付けてあり、ギヤプーリ２５及びプーリ２６で支持する。ギヤプーリ２５は、モータ２７と連結し、モータ２７の回転がギヤプーリ２５を介してワイヤ２４、スライダ２８（スライダブラケット２１〜回転刃１８、後述する反射型センサ２９等一体の構成を示す）へと伝わる。回転刃１８の図中上方には、反射型センサ２９がブラケット３０を介して取り付けてあり、用紙２の検出を行うようになっている。
【００１９】
フレーム１９の用紙排出側は、反射型センサ２９の反射面となっており、両端部３１とそれ以外の部分３２の形状が異なっている。両端部３１では、反射型センサ２９の検知面に平行面を構成し、用紙がある場合と同様、反射光が検出できる。それ以外の部分３２においては傾斜が付けてあり、反射光が受光部に戻らず上方に逃げて非検出状態となる。また両端部３１のさらに外側には、ブラシ３３が設けてあり、スライダ２８が端部に移動した際、反射型センサ２９の発光／受光面に当接させ、紙紛等汚れを除去することができるようになっている。
【００２０】
またフレーム１９、スライダフレーム２３は、側板３４で位置を固定してあり、かつトレイ１に連結している。通常シャトルカッターは、モータ２７を正逆転させることで移動方向の両方向で用紙を切断できる。スライダ２８の動作範囲の両端には、ＨＰ（ホームポジション）検知センサが設けてあり、通常動作中のスライダ２８が、ＨＰ検知センサで検出されることで動作範囲の終端を認識し、モータ２７の動作をオフとし、ブレーキを掛けて停止し、次の切断（逆方向に動作する）に待機する。
【００２１】
本例では、このスライダ２８上に反射型センサ２９を設け、スライダ２８動作中に、反射型センサ２９の検出結果（用紙の有無など）を把握できる構成としてある。また、反射型の検知手段を用いることで、切断される用紙に一切ストレスを与えることがなく、装置本体のカッターの機能に何ら影響を与えないようにしてある。
【００２２】
図６、図７により本実施例の動作について説明する。図６は、サイズ（幅）検知のフロー図、図７は用紙切断時の反射型センサ２９の出力図を示す。
【００２３】
フロー図の流れに沿って説明する。まずロール紙２をトレイ１にセットし（ステップ１）、操作者がトレイ１を装置本体にセットすると、前述のオートフィードプロセスに従ってロール紙２がフィードローラ対３でカッター部４へと送りこまれた後、搬送が一時停止する（ステップ２）。搬送停止後、カッター部駆動手段によりスライダ２８が動作（例では左→右とした）し、用紙先端を切断する（ステップ３）。なおカッター駆動系には、装置本体からの指令によりモータ２７の制御、演算を行う制御部Ｃｒに加えて反射型センサ２９の検知状態を観察し時間を測定するカウンタＣｔを有し、カッター駆動後の用紙切断時、反射型センサ２９の出力信号を検出し、カウンタＣｔで検知／非検知状態の時間カウントを実施するようになっている（図７中の用紙切断時の図に示す）。
【００２４】
本例の構成では、両端部３１の形状により、ここでは方形の検知信号が検出され、この波形をＨＰ信号とし認識させることで、別途にスイッチ等を付けてＨＰ検知を行う必要を無くしている。このように、検出される両端のＨＰ検知間の動作時間をＴ１、その詳細として、動作開始〜用紙切り始め端までをｔ２、用紙幅に該当する部分をｔ１、用紙切り終わり端〜他端ＨＰまでをｔ３に分解し（すなわちＴ１＝ｔ１＋ｔ２＋ｔ３の関係）、時間カウントがなされるようになっている。
【００２５】
次いで、切断された用紙先端片が、装置本体の搬送路を通って排出され、同時に、先端を切断され、揃えられたロール紙２が、待機位置まで巻き戻され、オートフィードプロセスが終了する（ステップ４、５）。
【００２６】
そして待機後、スライダ２８をＨＰ間で、右→左、左→右と動作させ（ステップ６）、用紙切断時と同じ方向（左→右）移動時のＨＰ間の移動時間を、カウンタＣｔで同様に測定する（図７中、空切り時の図に示す）。この時の動作時間をＴ０とする。
【００２７】
単純に用紙幅を算出する際、ＨＰ間の距離をＷ０とすれば、簡易には、時間比で求めればおよその判断ができる。即ち用紙幅は、切断に要した時間ｔ１をＨＰ間の駆動に要した時間Ｔ１で除し、ＨＰ間の距離Ｗ０を乗じて算出できる。すなわち、用紙幅＝（ｔ１／Ｔ１）×Ｗ０となり、セットできるロール紙２の用紙幅の種類が少なく、似通った幅がありえない場合、これで十分に判別が可能となる。
【００２８】
いっそうの精度を求める場合には、用紙を切断していない（空切り）時と用紙を切断している時では、切断部に掛かる負荷が異なるため、スライダ２８の移動速度が異なり、一般的にＴ１＞Ｔ０となることを考慮しなければならない。この場合、用紙幅ｗ１を得る場合、空切り時（Ｔ０、ｔ２、ｔ３）のスライダ２８移動速度は同一であると仮定し、前記ｔ１を切断に要する負荷が無い場合＝空切りに相当する時間（ｔ１'）に置き換え、求めると、ｔ１'＝Ｔ０−（ｔ２＋ｔ３）となり、用紙幅ｗ１は、ｗ１＝（ｔ１'／Ｔ０）×Ｗ０＝（（Ｔ０−（ｔ２＋ｔ３））／Ｔ０）×Ｗ０で求まる。
【００２９】
この方法で用紙幅を検出することで、より精度の高い検出ができ、今までサイズが似通っていたために検出が難しかったインチ系（ａｎｓｉ／ａｒｃｈ）やＡ／Ｂ列の同時検出も可能となる。さらにカッター毎に微妙に異なるスライダ速度差や、経時で変化する速度の影響を吸収し、誤差を排除することも可能となる。
【００３０】
また、左→右の切断方向に対し、右→左についても同様に速度を計測し、幅を算出する構成とすることで、切断方向にかかわらず制御できる。よって、本装置では必要最小限では１個の検出手段で用紙幅を検出することができ、信頼性を向上させ得る。また、オートフィード機構と組み合わせることで、ロール紙セット時に自動で用紙幅の情報が得られ、装置本体では、得られた紙幅に基づき、トレイ選択、定着温度制御等のコピー動作（ステップ７）の制御に利用でき、品質を向上させ得る。また、このカッター機構では、さらに両端にクリーニング用のブラシ３３を設けることで、スライダを動作させる毎にセンサ表面の埃を掻き落し、紙紛等の誤検知に対する余裕度を向上させ得るため、信頼性に優れたものとなる。
【００３１】
すなわち、従来の紙幅検知機構にあるように用紙幅毎に検知手段を並べる必要がなく、１つの検知手段を用いその検知位置を移動させることで用紙幅を把握でき、信頼性が高く、また検知位置移動手段も、装置既設の手段を用いるため、改めて機構を追加する必要がなく、効率が良い。また、用紙検知手段を非接触型とすることで、用紙搬送方向に直行する方向に用紙検知による負荷を与えず、用紙を横ズレさせてしまったり、傷を付けてしまったりすることがない。さらに、信頼性の高い光学式のセンサを用いることで、品質の安定を図れ、加えてＨＰ部分に受光面を清掃するクリーニング機構を設けることで、随時受光面の清掃を行って用紙切断による紙紛の影響を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明を適用する画像形成装置の一例である複写機等の装置本体の概略図
【図２】給紙トレイの模式図
【図３】給紙トレイの主要構成の斜視図
【図４】カッター部（シャトルカッター）の説明用の断面図
【図５】同じく斜視図
【図６】サイズ（幅）検知のフロー図
【図７】用紙切断時の反射型センサの出力図
【符号の説明】
【００３３】
１：給紙トレイ
２：ロール紙
３：フィードローラ対
４：カッター部
５：レジストローラ
６：転写部
７：定着部
８：原稿読み取り部
９：用紙検知センサ
１０：用紙検知センサ
１３：駆動モータ
１４：ノブ
１５、１６：ギヤ
１７：固定刃
１８：回転刃
１９：フレーム
２０：支軸
２１：スライダブラケット
２２：ガイドコロ
２３：スライダフレーム
２４：ワイヤ
２５：ギヤプーリ
２６：プーリ
２７：モータ
２８：スライダ
２９：反射型センサ
３０：ブラケット
３１：端部
３２：端部以外の部分
３３：ブラシ
３４：側板
Ｃｒ：制御部
Ｄｃ：カッター駆動回路
Ｄｍ：モータ駆動回路
Ｏｐ：操作部
【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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