(57)【要約】【課題】フィルムを巻き取るスプールの所定の回転角度位置によってフィルムの使用状態を表示する機能を有するフィルムカートリッジを取り扱う装置において、スプール軸の回転を高い精度で検出する機能とスプール軸の特定の回転角度位置を検出する機能を低コストで実現する検出技術を提供する。【解決手段】スプールに連結してスプールを回転させるスプール回転操作軸体部５２と一体回転する１つの回転体７２と、回転体に設けられた被検出部７３,７４,７５によって得られる検出信号を出力するセンサ７１と、このセンサからの出力信号に基づいて前記スプールの回転を検知するスプール回転制御部とを備え、回転体にはその周方向に沿って検出特性の異なる被検出部７３,７４,７５が複数設けられており、スプール回転制御部はセンサからの出力信号に基づいてスプールの特定の回転角度位置とスプールの複数分の１回転とを検知する。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルムを巻き取るスプールの所定の回転角度位置によってフィルムの使用状態を表示する機能を有するフィルムカートリッジのためのフィルム搬送装置であって、前記スプールに連結してスプールを回転させるスプール回転操作軸と、前記スプール回転操作軸に回転動力を供給する回転駆動機構と、前記スプール回転操作軸と一体回転する１つの回転体と、前記回転体に設けられた被検出部によって得られる検出信号を出力するセンサと、前記センサからの出力信号に基づいて前記スプールの回転を検知するスプール回転制御部とを備えたものにおいて、
前記回転体にはその周方向に沿って検出特性の異なる被検出部が複数設けられており、前記スプール回転制御部は前記センサからの出力信号に基づいて前記スプールの特定の回転角度位置と前記スプールの複数分の１回転とを検知することを特徴とするフィルム搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
フィルムを巻き取るスプールの所定の回転角度位置によってフィルムの使用状態を表示する機能を有するフィルムカートリッジのためのフィルム搬送装置であって、前記スプールに連結してスプールを回転させるスプール回転操作軸と、前記スプール回転操作軸に回転動力を供給する回転駆動機構と、前記スプール回転操作軸と一体回転する回転体と、前記回転体に設けられた被検出部によって得られる検出信号を出力するセンサと、前記センサからの出力信号に基づいて前記スプールの回転を検知するスプール回転制御部とを備えたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
未露光、露光済み、未現像、現像済みといったようなフィルムの使用状態を表示する機能（ＶＥＩ：Virtual Exposure Indicatorsと呼ばれている）を有するフィルムカートリッジは、現在ＩＸ２４０フィルム（ＡＰＳフィルムとも呼ばれる）として広く流通している。このフイルムカートリッジのフイルムを巻装したスプールの一端には白色の表示セグメントをもつ表示板がスプールと一体回転可能に設けられ、これに対応してカートリッジケースの端面にはスプールの軸端を外部に臨ませる中心孔とその周囲に未露光や露光済みなどのフィルムの状態を意味するそれぞれ異なる形状の窓が形成されている。つまり、表示セグメントの所定の回転角度位置では特定の１つの窓から表示セグメントの白色を見いだすことができ、その特定の窓に割り当てられた使用状態が現在の使用状態として理解することができる。
【０００３】
このようなＶＥＩ機能を有するフィルムカートリッジを取り扱う装置において、任意の使用状態を示す位置に表示板をセットするために、スプールを回転させる駆動軸にスイッチ作動用カムを設けるとともにこのカムの特定回転角度位置で作動する機械的スイッチからの信号で駆動軸を回転制御するものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
さらには、フィルムカートリッジからフィルムを頭出しする際においてフィルム先端の詰まりなどによるフィルム損傷を避けるため、フィルム搬送ラインに配置されたフォトインタラプタを用いたフィルム先端検出センサからの信号と、スプールを回転させる駆動軸に設けられた円板の周方向に等間隔で形成されたスリットを検出するスプール回転検出センサからの信号とに基づいてスプールの回転させているにもかかわらずフィルム先端が所定位置に達しないことから搬送異常を検知することで、搬送不良をできるだけ早く検出するものがある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
上述したようにＶＥＩ機能を有するフィルムカートリッジを取り扱う装置では、スプール軸の回転をできるだけ高い精度で検出する機能とスプール軸の特定の回転角度位置（スプール軸の基準位相）を検出する機能が必要となる。この要望を満足するために、スプール軸に連結される回転軸の他端に設けられたギヤにスイッチパターンを設け、このパターンを検出する検出スイッチによって回転軸つまりスプール軸の基準位相検出するとともに、この回転軸を駆動するフィルム給送モータの出力軸にパルスエンコーダとしての被検出用板とフォトインタラプタとを設けて出力軸の回転量を検出するように構成したものがある（例えば、特許文献３参照。）。この構成により、スプール軸の回転量とスプール軸の特定の回転角度位置を検出することが可能となるが、それぞれの検出機能のために、スイッチパターンとパターン検出スイッチからなる１つの検出系と被検出用板とフォトインタラプタからなるもう１つの検出系が必要となり、検出系のコストが高くつくことになる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−３０１１９５号公報（段落番号００２３〜００２６、第３図）
【０００７】
【特許文献２】
特開２０００−００３０１３号公報（段落番号００１６〜００２０、第１図）
【０００８】
【特許文献３】
特開平０８−０２２０７１号公報（段落番号００５７〜００６０、第７図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記実状に鑑み、本発明の課題は、ＶＥＩ機能を有するフィルムカートリッジを取り扱う装置において、スプール軸の回転を高い精度で検出する機能とスプール軸の特定の回転角度位置を検出する機能を低コストで実現する検出技術を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、ＶＥＩ機能を有するフィルムカートリッジスプールに連結してスプールを回転させるスプール回転操作軸と、前記スプール回転操作軸に回転動力を供給する回転駆動機構と、前記スプール回転操作軸と一体回転する１つの回転体と、前記回転体に設けられた被検出部によって得られる検出信号を出力するセンサと、前記センサからの出力信号に基づいて前記スプールの回転を検知するスプール回転制御部とを備えた、本発明によるフィルム搬送装置では、前記回転体にはその周方向に沿って検出特性の異なる被検出部が複数設けられており、前記スプール回転制御部は前記センサからの出力信号に基づいて前記スプールの特定の回転角度位置と前記スプールの複数分の１回転とを検知するように構成されている。
【００１１】
この構成では、スプール回転軸と一体回転する１つの回転体に設けられた少なくとも２つの被検出部がそれぞれセンサによる検出特性が異なるように構成されており、そのように検出特性が異なる被検出部に対するセンサの検出出力信号に基づいて前記スプールの特定の回転角度位置と前記スプールの複数分の１回転とを検知することができる。これにより、１つの回転体とそれに対するセンサによってフィルムの使用状態を表示する表示板の適切な回転角度位置での停止制御とスプールの回転制御が単一の検出系で兼用することができ、低コスト化が実現する。
【００１２】
前記回転体にはその周方向に沿って複数の検出特性の異なる被検出部が設けられるが、その好適な実施形態の１つは、金属板製や樹脂製の回転体の円周方向に等ピッチでスリットを形成する際に１つだけピッチを大きくした箇所を所定回転角度位置に対応するように設けることである。これにより、回転体の外周領域には実質的に等しい幅を有する多数の小突片と、この小突片の幅より大きな幅を有する幅広突片とによってなる櫛状部が形成されることになり、センサとしてフォトインタラプタを用いてこの櫛状部の透過率をチェックすると、小突片がフォトインタラプタの前を通過する際には短いパルス状の非透過信号が得られ、幅広突片がフォトインタラプタの前を通過する際には比較的長いパルス状の非透過信号が得られる。従って、短いパルス信号によりスプールの回転をチェックし、長いパルス信号でスプールの所定回転角度位置をチェックすることができる。
【００１３】
上記のように回転体の外周領域にスリットを形成する代わりに、回転体を透明材料製又は半透明性材料製としてその表面に不透明材料を上述したような櫛状に付与（シールや印刷などを用いるとよい）して被検出部を形成し、結果的に形成された不透明小突辺領域がフォトインタラプタの前を通過する際には短いパルス状の非透過信号を得るように、不透明幅広突片領域がフォトインタラプタの前を通過する際には比較的長いパルス状の非透過信号が得るように構成することもできる。
【００１４】
本発明の別な好適実施形態では、被検出部として回転体の円周方向全てにわたって等ピッチで櫛状部を形成し、得られた突片（領域）の１つだけは他の箇所と透過率又は反射率が異なるようにしておく。つまり、上述した例ではフォトインタラプタによって得られるパルス信号の時間幅（パルス幅）の違いによってスプールの特定回転角度位置に用いる信号を生成していたが、ここではフォトインタラプタによって得られるパルス信号の振幅の違いによってスプールの特定回転角度位置に用いる信号を生成するのである。
本発明によるその他の特徴及び利点は、以下図面を用いた実施形態の説明により明らかになるだろう。
【００１５】
【発明の実施の形態】
デジタルミニラボとも称せられる写真プリント装置を構成するフィルムスキャナに装着されるフィルムキャリアに組み込まれたフィルム搬送装置を例として本発明によるフィルム搬送装置を以下に図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１に模式的に示されているように、この写真プリント装置は、現像済みの写真フィルム（ＩＸ２４０フィルムや１３０フィルムなど）に形成された撮影コマ画像を取り込んでデジタル画像化するフィルムスキャナや各種制御を行うコントローラ３などからなる操作ステーション１Ａと、操作ステーションからのデジタル画像データに基づいて銀塩印画紙に対して露光処理と現像処理とを行うプリントステーション１Ｂとから構成されている。コントローラ３にはフィルムスキャナ２のほか、各種情報を表示するモニタ１５やこの写真プリント装置に対する各種設定や調整を行う際に用いるキーボード１６やマウス１７などが接続されている。
【００１７】
プリントステーション１Ｂは２つの印画紙マガジン１１に納めたロール状の印画紙を内部に搬送してプリントサイズに切断すると共に、切断された印画紙に対しプリントエンジンとしての露光エンジン１２で露光を行い、この露光後の印画紙を複数の現像処理槽を有した現像処理部１３に送って現像する。乾燥の後に装置上部の横送りコンベア１４からソータに送られた印画紙、つまり写真プリントは、このソータの複数のトレイに対してオーダ単位で仕分けられた状態で集積される。
【００１８】
フィルムスキャナ２にフィルムキャリア４を装着することにより後で詳しく説明するフィルム搬送装置４０によってフィルム搬送ラインが作り出される。このフィルムスキャナ２には、フィルム搬送ライン上方に位置する光源２０と、フィルム搬送ラインの下側でこれに対して直交する方向に延びたスリット２１の下方に位置する光学レンズ２２と、この光学レンズ２２によって結像された写真フィルムＦの透過光を光電変換するＣＣＤ型のセンサユニット２３と、ＡＰＳタイプの写真フィルムＦの磁気記録層からプリント注文情報を読み取る磁気リーダ２４、フィルムＦのパーフォレーションを検出する光学センサ２５などが備えられている。センサユニット２３はパソコンに装着された画像入力ボードと接続されており、センサユニット２３によって変換されたデジタル画像データは画像入力ボードを介してコントローラ３のメモリ３０に送り込まれる。
【００１９】
ここで、本発明の装置によって取り扱われるＶＥＩ機能付きフィルムカートリッジ９を図２を用いて説明する。図２（イ）はフイルムカートリッジ９の側面図であり、図２（ロ）はフイルムカートリッジ９の斜視図である。このフィルムカートリッジ９はＡＰＳフィルム（ＩＸ２４０フィルム）と呼ばれ、ケース９０内に２４mm幅のフイルムＦを収容しており、そのフイルム送出口９１に開閉式遮光扉を備えている。フイルムＦを巻装したスプール９２の一端には、表示板９３がスプール９２と一体に回転するように配置されている。表示板９３には約９０度の中心角を有する白色の表示セグメント９３ａが設けられている。ケース９０の表示板９３が配置されている側の側面には、スプール９２の端部を外部に臨ませる中心孔９４が形成されている。スプール９２は筒体であり、その端部にはキー溝付きの連結孔９５が形成されている。
【００２０】
また、ケース９０の側面の中心孔９４の周囲には、フィルム使用状態の表示のために用いられる４つの窓９６、つまり未露光を意味する「○」形状の未露光表示窓９６ａ、部分露光済みを意味する「半円」形状の部分露光済み窓９６ｂ、露光済みを意味する「×」形状の露光済み表示窓９６ｃ、及び現像済みを意味する「四角」形状の現像済み表示窓９６ｄが少なくとも形成されている。これにより、表示板９３の表示セグメント９３ａが特定の窓９６に重なる位置に設定されると、その特定窓９６が白く明示されることになり、特定のフィルム使用状態が表示されることになる。従って、フィルムスキャナ２等での使用のためにスプール９２を回転させてフィルムＦを繰り出し、その後巻き戻した場合には再びスプール９２の回転角度位置を表示セグメント９３ａが現像済み表示窓９６ｄに重なるように設定する必要がある。
【００２１】
図３にフィルムキャリア４のフィルム搬送装置４０が模式的に示されている。フィルムキャリア４のフィルム装填部４ａには上述したＡＰＳタイプのフィルムカートリッジ９が装填されている。フィルム搬送装置４０はフィルムカートリッジ９のケース９０からフィルムＦを繰り出したり巻き戻したりするスプール回転系とケース９０から出されたフィルムＦを搬送するフィルム搬送系を備えている。
【００２２】
フィルム搬送系はフィルム搬送モータ４１とフィルム搬送ラインに沿って配置された複数の搬送ローラ対４２と、フィルム搬送ラインに関してフィルム装填部４ａの対極側に位置する巻き取りドラム４３から構成されている。各搬送ローラ対４２は駆動ローラ４２ａと圧着ローラ４２ｂとからなり、各駆動ローラ４２ａはベルトを介して動力伝達可能に連結されているので、その内の１つの駆動ローラ４２ａをギヤ伝動機構を介してフィルム搬送モータ（パルスモータ）４１によって回転させることで、全ての駆動ローラ４２ａが回転することになる。巻き取りドラム４３は、送られてくるフィルムＦを巻き取ることを目的としており、この巻き取りドラム４３の回転動力は、搬送ローラ対４２の動力伝達系から受け取るように構成されている。巻き取りドラム４３の周辺には巻き取り面に沿って案内するためのガイド部材やフィルムＦを巻き取り面に押しつけるための圧着ローラが配置されている。
【００２３】
図４と図５から明らかなように、スプール回転系は、フィルムカートリッジ９のスプール９２に連結して回転させるスプール回転操作軸５０と、スプール回転操作軸５０に回転動力を与える回転駆動機構６０と、スプール回転操作軸５０の回転を検出する回転検出機構７０から構成されている。回転検出機構７０からの検出信号に基づいて回転駆動機構６０を制御するスプール回転制御部はコントローラ３内にプログラム又はハードウエアあるいはその両方で構築されている。
【００２４】
スプール回転操作軸５０は、フィルムカートリッジ９のスプール９２に形成されたキー溝付き連結孔９５に係入可能なキー付き先端部５１及びこの先端部５１と入れ子式に連結している軸体部５２から構成され、先端部５１は軸体部５２に対してフィルムカートリッジ９の方へバネ付勢されており、先端部５１に取り付けられたピン５３を利用して図示されていないアクチュエータで操作することにより、先端部５１をスプール９２の連結孔９５に対して挿入したり抜いたりできるようになっている。キー溝付き連結孔９５とキー付き先端部５１は所定の回転角度位置でしか挿入連結できないように構成されているので、連結時のスプール回転操作軸５０とスプール９２（結果的には表示板９３）との回転角度位置は限定されることになる。
【００２５】
このスプール回転操作軸５０に回転動力を伝達する回転駆動機構６０は、スプールモータ（パルスモータ）６１とスプール回転操作軸５０の軸体部５２に装着されたパウダークラッチ６２とスプールモータ６１の出力軸とパウダークラッチ６２に設けられたギヤ部との間の動力伝達を行うギヤ伝動機構６３とから構成されている。パウダークラッチ６２は、フィルム搬送系とスプール回転系が同時に駆動するに際してフィルムＦに所定以上のテンションが生じると滑りを発生して、フィルムＦに危険なテンションが生じることを防止している。
【００２６】
以上のフィルム搬送装置の構成により、フィルム装填部４ａへ装填されたフィルムカートリッジ９の連結孔９５にスプール回転操作軸５０の先端部５１が差し込まれた後スプールモータ６１の回転に伴って、フィルムＦがフィルムカートリッジ９のケース９０からフィルム搬送ラインへ繰り出されるとともに、搬送モータ４１の回転にフィルム搬送ライン上のフィルムＦが搬送ローラ対４２によってフィルム搬送ラインに沿って矢印Ａで示す方向に送られる。スプールモータ６１と搬送モータ４１が逆転するとフィルムＦはフィルム搬送ラインに沿って矢印Ｂで示す方向に戻され、フィルムＦはスプール９２に巻き取られる。その際、フィルムＦの巻き取り完了時には、スプール９２を表示セグメント９３ａが現像済み表示窓９６ｄに重なる回転角度位置で停止させる。
【００２７】
フィルム搬送ライン上でのフィルムＦの搬送状況はフィルムＦのパーフォレーションを検出する光学センサ２５からの信号によってチェックされるが、スプール回転系における回転制御のためには、スプール回転操作軸５０の軸体部５２に装着されたパルスエンコーダ板としての回転体７２とこの回転体７２に形成された被検出部を検出するセンサとしてのフォトインタラプタ７１からなる回転検出機構７０が用意されている。
【００２８】
図６に示すように、回転体７２は光非透過性材料からなる円板であり、その外周領域において、３０度ピッチで１１個のスリット７３が切り欠かれており、これによりほぼスリット７３と同一な幅をもつ小突片７４とほぼスリットの３倍の幅をもつ幅広突片７５が作り出されている。このスリット７３又は小突片７４や幅広突片７５がフォトインタラプタ７１の被検出部として機能する。従って、この回転体７２が１回転する際にフォトインタラプタ７１から出力される信号は図７に示すようになものとなる。
【００２９】
図７において、信号Ａはフォトインタラプタ７１からの信号であり、フォトインタラプタ７１の前をスリット５３が通過している時にＨレベルを、小突片７４や幅広突片７５が通過している時にＬレベルを示しており、幅広突片７５に対応するＨレベルの幅は小突片７４に対応するＨレベルの幅のほぼ３倍となっている。信号Ｂは、信号Ａの立ち上がりで上向きのパルスを生成するとともに信号Ａの立ち下がりで下向きのパルスを生成する処理器の出力であり、小突片７４に対応する部分の立ち下がりから立ち上がりまでの時間をTaで、幅広突片７５に対応する部分の立ち上がりから立ち下がりまでの時間をTbで示している。
【００３０】
信号Ｂの立ち下がりパルスから立ち上がりパルスまでの時間に注目すると、もしこの時間が時間間隔Ｔaを許容以上に越えた場合スプール９２が不十分にしか回転していないかあるいは回転していないかのいずれか現象が生じているとの判断がなされる。このようなケースではフィルムカートリッジ４の内部が不良でフィルムＦの巻き取りがストップされており、なおもフィルム搬送系でフィルムＦをフィルムカートリッジ４に送り込むとフィルムＦにダメージを与えることになるので、直ちにフィルム搬送系やスプール回転系の駆動を停止することになる。この小突片７４は回転体７２の外周に複数配置されているので、スプール９２の複数分の１回転の精度でスプール９２の回転不良を検出することができる。
【００３１】
次に、信号Ｂの立ち上がりパルスから立ち下がりパルスまでの時間に注目すると、時間間隔Ｔbのような長い間隔は幅広突片７５に対応する回転角度位置で生じる。このため、この幅広突片５５の回転角度位置と表示板９３の表示セグメント９３ａの回転角度位置との関係を予め求めておくことで、この立ち下がりパルスを基準としてスプール９２を回転制御することで、表示セグメント９３ａを所望の窓９６（ここでは現像済み表示窓９６ｄ）に重なるように位置させることができる。
【００３２】
以上述べたように、ＶＥＩ機能を有するフィルムカートリッジ９を取り扱うフィルム搬送装置において、スプール９２の回転を高い精度で検出する機能とスプール９２の特定の回転角度位置を検出する機能を１つのロータリエンコード用回転体７２と１つのフォトインタラプタ７１からなる検出系で実現することができる。
【００３３】
〔別実施形態〕
先に述べた回転体７２の実施形態では、回転角度位置検出のための幅広突片７５が小突片７４より幅広となっていることから、回転量検出においてはその分が不感帯となってしまう。この問題を避けるための１つの方策として、図８に示す回転体７２が提案される。この回転体７２は円形の光半透過性材料から作られており、その外周領域において、３０度ピッチで１２個の不透明材料製シール７７が貼り付けられている。シール７７は四角形形状で隣接するシール７７との間にシール７７とほぼ同じ幅の空白部７８をあけている。さらに、１つの空白部７８はその大きさで切り取られて欠如部７８ａとなっている。つまり、フォトインタラプタ７１に対して、シール７７は不透明体部として、空白部７８は半透明体部として、そして欠如部７８ａは完全透明体部として、振る舞う被検出部となる。従って、この回転体７２が１回転する際にフォトインタラプタ７１から出力される信号は図９に示すようになものとなる。
【００３４】
図９において、信号Ｃはフォトインタラプタ７１からの信号であり、フォトインタラプタ７１の前を欠如部７８ａ（完全透明体部）が通過している時にＨレベルを、空白部７８（半透明体部）が通過している時にＭレベルを、シール７７（不透明体部）が通過している時にＬレベルを示している。ここで、ＨレベルとＭレベルの中間にしきい値を設定することで欠如部７８ａと空白部７８を区別することができる。
【００３５】
信号Ｄは、信号Ｃの立ち上がりで上向きのパルスを生成するとともに信号Ｃの立ち下がりで下向きのパルスを生成する処理器の出力であり、一回転に要する時間を２４等分した間隔で生じるパルスを得ることができる。このパルスはロータリエンコードの原理でスプール９２の回転量の検出に利用することができる。
【００３６】
信号Ｅは信号Ｃに設定したしきい値を越えた信号に対して立ち上がりと立ち下がりでパルスを生成させる処理器の出力であり、このパルスは回転体７２の一回転、つまりスプール９２の一回転に対応して所定の回転角度位置で得られるので、表示セグメント９３ａを所望の窓９６に重ねる回転制御の基準として利用できる。
【００３７】
つまりこの別実施形態では、フォトインタラプタ７１の出力信号の振幅を２段階で分けて評価することで、１つの回転体７２とフォトインタラプタ７１の組み合わせから回転量検出と回転角度位置検出を実現している。回転体７２の形態は自由に変更することができる。例えば、均一分布させたスリット又は突片の内の１つだけを光検出特性の異なるように構成することで同様な作用が得られる。
【００３８】
上記実施形態では検出系として光学的な方法を用いたが、磁気的な方法を用いることも可能であり、その際スリットや突片に代えて磁気的反応の異なる複数の構造を採用すればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるフィルム搬送装置を組み込んだ写真プリント装置の模式図
【図２】カートリッジフィルムの側面図
【図３】フィルム搬送装置の模式図
【図４】フィルム搬送装置のスプール回転系を示す側面図
【図５】フィルム搬送装置のスプール回転系を示す斜視図
【図６】回転体の正面図
【図７】図６の回転体を用いたスプール回転制御で利用される信号を示すタイムチャート図
【図８】別実施形態での回転体の正面図
【図９】図８の回転体を用いたスプール回転制御で利用される信号を示すタイムチャート図
【符号の説明】
３  コントローラ（スプール回転制御部）
９  カートリッジフィルム（ＡＰＳフィルム）
５０  スプール回転操作軸
５１  先端部
５２  軸体部
６０  回転駆動機構
６１  スプールモータ
７０  回転検出機構
７１  フォトインタラプタ
７２  回転体
７３  スリット（被検出部）
７５  幅広突片（被検出部）
７４  小突片（被検出部）
７７  シール（被検出部）
７８  空白部（被検出部）
７８ａ欠如部（被検出部）
９２  スプール
【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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【図９】
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