(57)【要約】【課題】ロール紙の紙管外径とロール紙厚みを考慮したロール紙残量予測を行う。本体に適合しにくい第３のメーカーなどは別途設けるロール紙情報設定部より紙管外径やロール紙厚みなどの情報をユーザーが入力する事により正確なロール紙残量予測を行う。【解決手段】ロール紙を本体内部にセットするためのホルダーとロール紙の回転を検出する軸回転検出部とロール紙を支持する軸の軸径を検出する軸径検出部とロール紙の搬送を行う搬送部と上記処理部の制御を行うＣＰＵ部とで構成されるロール紙残量検知装置。検出方法は一定量もロール紙を引き出した時にロール紙の軸回転検出部からのパルス情報とロール紙軸の軸径検出部の紙管情報とをＣＰＵで総合的に判断して高精度なロール紙の残量を予測する事にある。【選択図】        図１
2004182418.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール紙を本体内部にセットするためのホルダーと
ロール紙の回転を検出する軸回転検出部と
ロール紙を支持する軸の軸径を検出する軸径検出部と
ロール紙の搬送を行う搬送部と
上記処理部の制御を行うＣＰＵ部と
で構成されるロール紙残量検知装置。
検出方法は一定量もロール紙を引き出した時にロール紙の軸回転検出部からのパルス情報とロール紙軸の軸径検出部の紙管情報とをＣＰＵで総合的に判断して高精度なロール紙の残量を予測する事にある。
【請求項２】
ロール紙の軸径検出部が図５に示すメカ的なレバーとスイッチによって検出される請求項１記載のロール紙残量検知装置。
【請求項３】
ロール紙の軸径検出部が図７に示すようにロール紙の軸径検出部とロール紙の軸回転検出部が一体構造となりパルス情報により軸径検知と回転検知が同時に取得できる請求項１記載のロール紙残量検知装置。
【請求項４】
図８に示す別途設けるロール紙情報設定部で本体に適合しにくいロール紙も使用可能にした請求項１記載のロール紙残量検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はロール搬送機能を備えた装置に関するものであり、たとえば、プリンタやラミネータなどに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一定速度で引き出されたロール紙の長さとロール紙中心軸の回転角度とを演算器で予測処理する方法は特開平８−１１３４０２や特開平５−３３８３３５で公開されている。
【０００３】
いずれも引き出し量と回転角度からロール紙断面積求め、ロール紙残量を予測している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の公開された手段はいずれもロール紙残量を求めるのに必要な紙管外径とロール紙厚みが１種類しか想定されていない。
【０００５】
実際にはメーカーが推奨するロール紙が複数有る事や本体に適合しにくい第３のメーカーの物も使用される事も考えられる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本体の製造メーカーが推奨するロール紙についてはユーザーの利便性を考え、自動的なロール紙の紙管外径検出を行い、ロール紙厚みやロール紙残量予測を行う。
【０００７】
本体に適合しにくい第３のメーカーなどは別途設けるロール紙情報設定部より紙管外径やロール紙厚みなどの情報をユーザーが入力する事により正確なロール紙残量予測が行う事が可能になる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明を大判インクジェットプリンタ（以下プリンタ）の紙搬送に用いた事を想定して説明する。
【０００９】
プリンタには印字用紙セットするホルダー部と用紙を搬送する搬送部と印字動作を行う印字部と用紙のカットを行う排出部などがある。
【００１０】
本発明と特に関係の深いホルダー部と搬送部について実施例で説明する。
【００１１】
（実施例））
本発明を図１〜図８とグラフ１を用いて説明する。
【００１２】
図１は本発明を最も判り安く表した図である。
【００１３】
ロール紙が本体内部のホルダー部にセットされた状態である事を表している。
【００１４】
各部分は大きく分けて軸径検出部（図２）と軸回転出部（図３）及びロール紙搬送部とを制御する制御ＣＰＵ８（以下ＣＰＵ８）で構成される。
【００１５】
ＣＰＵ８はロール紙の搬送を行う為にモータ駆動回路１１（以下駆動回路１１）に一定量搬送するための情報を伝達する。駆動回路１１は上記情報に応じて搬送モータ１０を実際に駆動する。搬送モータ１０は搬送ローラ９を回転してロール紙を搬送する。
【００１６】
搬送モータ１０と搬送ローラ９には回転数に於いて比例関係にある。（本説明ではギヤ列は省いて１対１とした）
つまり、ＣＰＵ８がロール紙の搬送量を制御する事が出来る。
【００１７】
搬送されたロール紙はロール紙の外径に応じて紙管を回転させる。更に回転力は軸回転出部へと伝わり、パルス信号と変化してＣＰＵ８に返ってくる。
【００１８】
図２は軸径検出部である。ロール紙を保持している軸の軸径を検出している。
【００１９】
ロール紙保持軸１（以下保持軸１）が大径と小径の２種類を想定した場合（２種類以上有っても良い）である。
【００２０】
保持軸１が小径の場合は軸径センサ発光部４（以下軸径センサ発光部４）からの照射された光学的信号は透過状態で軸径センサ受光部５（以下軸センサ受光部５）に受け止められる事で小径である事を検出する。
【００２１】
保持軸１が大径の場合は軸径センサ発光部４（以下軸径センサ発光部４）からの照射された光学的信号は保持軸１により妨害され遮光状態となり軸径センサ受光部５（以下軸センサ受光部５）が無信号となって大径である事を検出する。
【００２２】
図３は軸回転出部である。ロール紙を保持している軸の回転状態を検出している。
【００２３】
ロール紙を保持している軸の回転情報は伝達ギヤ列３（以下ギヤ列３）を経由して軸回転検出板２（以下検出板２）に伝達される。検出板２には光学的に透過部と遮光部とが検出板３の中心部より均等の距離に配列される、さらに透過部の穴は互いに均等の間隔もって配列される。（図６−ａを参照）
回転する検出板２は軸回転センサ発光部７（以下軸回転センサ発光部７）からの光学的照射信号を遮光状態と透過状態のいずれかの状態にする。軸回転センサ受光部６（以下軸回転センサ受光部６）は遮光状態と透過状態に反応してパルス信号となる。
【００２４】
図４はロール紙の引き出し量からロール紙残量の算出方法を図で表している。
【００２５】
引き出し量＝ロール紙搬送速度×時間
回転角度＝３６０度×測定パルス数／ロール１回転時のパルス数
ロール紙半径＝引き出し量×３６０度／回転角度／円周率／２
ロール紙断面積＝ロール紙半径×ロール紙半径×円周率
紙管断面積＝紙管半径×紙管半径×円周率
ロール紙残量面積＝ロール紙断面積−紙管断面積
ロール紙残量長＝ロール紙残量面積／ロール紙厚み
グラフ１はロール長と巻き径と紙管外径及び紙厚の関係を表した。
【００２６】
条件は
ロール紙軸が２種類で
２インチ紙管（２インチ×２５．４ｍｍ＋３ｍｍ厚み×２＝５６．８ｍｍ）
３インチ紙管（３インチ×２５．４ｍｍ＋３ｍｍ厚み×２＝８２．２ｍｍ）
ロール紙厚みが３種類
０．３ｍｍ厚、０．５ｍｍ厚、１．０ｍｍ厚、
グラフ１を参照してロール紙残量が１４ｍ付近で、０．３ｍｍ厚の３インチ紙管と０．５ｍｍ厚の２インチ紙管が同じ様な状態が発生する。
【００２７】
しかし、軸径検知の大径、小径の情報考慮すればロール紙厚とロール紙残量が判る。
【００２８】
実際の制御はロール紙をユーザーがセットされた状態でロール紙の状態をチェックする為にロール紙を引き出す。
【００２９】
例
条件
ロール１回転当たり８０パルスとする。
搬送速度  毎秒１００ｍｍ
巻き径  １１０ｍｍ（ロール紙残量約１４ｍ）
引出量  １０００ｍｍ（直径は約３周分細くなる）
０．３ｍｍ厚の３インチ紙管
始めのパルス数は  ８０×１００／（１１０×３．１４）＝２３．１パルス／秒
引出後のパルス数は  ０．３ｍｍ×２×３周＝１．８ｍｍ
８０×１００／（１０８．２×３．１４）＝２３．５パルス／秒
０．５ｍｍ厚の２インチ紙管
始めのパルス数は  ８０×１００／（１１０×３．１４）＝２３．１パルス／秒
引出後のパルス数は  ０．５ｍｍ×２×３周＝３．０ｍｍ
８０×１００／（１０７×３．１４）＝２３．８パルス／秒
このようにロール紙の引き出し初めと終わり付近では引き出し量による変化得る事が出来る。この変化は軸回転検出板２の精度に影響される。
【００３０】
図６は軸回転検出板の種類を表したものである。
【００３１】
図６−ａは丸穴を開けた例である。軸回転検出板２はドリル加工などで簡単に行えるが光学的なセンサの光軸が軸回転検出板２の中心部よりずれるとセンサ出力波形の出力割合に影響しやすい。この点を改良した物が図６−ｂであり、コスト的、性能的に有利である。図６−ｃはコストが高くなる反面、性能的は非常に有利である。フィルム状の素材に検出パターン印刷した物で細かな検知が可能になる。
【００３２】
軸回転検出板２から得られる回転パルス信号はロール紙支持軸の回転と密接な関係にあり、ロール紙軸の１回転を３６０度とした場合に希望する計測角度割り算することで必要な検出板２の穴が求められる。またギヤ列３の比によって分解能が設定できる。例えば、ロール紙支持軸の回転角度５度を検知したい場合は３６０／５＝７２個の穴が必要に成るが、ギヤ列３のギヤ比を４対１にすると１８個で済み、検出板２の加工が簡単になる。
【００３３】
図６−ｃを用いるとギヤ列３の小対大に取ってギヤのガタによる誤差の影響を少なくしてかつ高精度な検出をする事が出来る。
【００３４】
図７は軸径センサ部と軸回転センサ部が一体となった場合の例である。
【００３５】
ＣＰＵ８の演算処理を簡略かする為に検出穴数は同じ数で有ることが特徴で検出穴の幅方向長さが異なっている。これによりセンサ出力波形が図７−ａと図７−ｂの様に得られる割合で区別出来る。この波形出力の割合が軸径検出に利用して、波形出力の１周期を残量検出に利用する。
【００３６】
図８はメーカー推奨ロール紙以外のロール紙を使用する場合のロール紙情報設定部である。
【００３７】
入力キー部と設定情報表示部で構成され、これらの処理はＣＰＵ８が行う。
【００３８】
入力設定は図９に示すフローチャート利用して説明する。モードキーによりロール紙設定モードを選択し、実行キーを押す。＜キーと＞キーで軸径設定または紙厚設定を選択し、実行キーを押す。＜キーと＞キーで設定値を可変して実行キーを確定する。この後、次の処理と移行する。
【００３９】
【発明の効果】
本発明のロール紙残量検知装置は従来技術に有る様なロール紙軸回転検出部とロール紙支持軸径の大径、小径の検出を追加する事により高精度なロール紙残量検知を行うことが出来る。
【００４０】
更に、別途設けるロール紙情報設定部で本体に適合しにくい第３のメーカーのロール紙も使用する事が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す全体図
【図２】軸径センサ部の説明図
【図３】軸回転センサ部の説明図
【図４】ロール紙残量の面積を求める説明図
【図５】軸径センサ部の別実施例説明図
【図６】軸回転検出板の説明図
【図７】軸回転センサ部を応用した軸径検出の説明図
【図８】ロール紙情報設定部の説明図
【図９】ロール紙情報設定部の設定方法フローチャート図
【図１０】ロール紙長と巻き径の関係を表すグラフ
【符号の説明】
１  ロール紙保持軸
２  軸回転検出板
３  伝達ギヤ列
４  軸径センサ発光部
５  軸径センサ受光部
６  軸回転センサ受光部
７  軸回転センサ発光部
８  制御ＣＰＵ
９  搬送ローラ
１０  搬送モータ
１１  モータ駆動回路
【図１】
2004182418.tif 000003
【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】
2004182418.tif 000010
【図９】
2004182418.tif 000011
【図１０】
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