(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被印刷媒体が巻き芯にロール状に巻き回された給紙ロールから前記被印刷媒体を引き出す際の前記給紙ロールの角速度を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された前記給紙ロールの角速度の変化に基づいて、前記給紙ロールの角加速度を導出する導出手段と、
前記導出手段によって導出される前記給紙ロールの角加速度に基づいて、前記被印刷媒体の終端と前記巻き芯との結合状態を判断する判断手段と、
前記被印刷媒体の終端が前記巻き芯に結合されていると前記判断手段が判断した場合は、前記被印刷媒体が前記給紙ロールの外周面の接線方向から巻き解かれているときに前記給紙ロールの回転を制動するよりも、前記給紙ロールの回転の制動を弱くする制動手段と、
を備えることを特徴とする給紙ロール保持装置。
【請求項２】
前記判断手段は、
前記給紙ロールの角加速度が所定の第１閾値より大となった場合に、前記被印刷媒体の終端が前記巻き芯に結合されていると判断する、
ことを特徴とする請求項１に記載の給紙ロール保持装置。
【請求項３】
前記被印刷媒体の終端が前記巻き芯に結合されていると前記判断手段が判断した場合は、前記被印刷媒体の引出し方向が前記巻き芯の外周面に対して垂直になる前までに前記被印刷媒体を切断する切断手段を更に備える、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の給紙ロール保持装置。
【請求項４】
被印刷媒体が巻き芯にロール状に巻き回された給紙ロールを保持する給紙ロール保持装置を備える画像形成装置であって、
前記給紙ロール保持装置は、
前記給紙ロールから前記巻き芯を軸として回転させながら前記被印刷媒体を引き出す際の前記給紙ロールの角速度を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された前記給紙ロールの角速度の変化に基づいて、前記給紙ロールの角加速度を導出する導出手段と、
前記導出手段によって導出される前記給紙ロールの角加速度に基づいて、前記被印刷媒体の終端と前記巻き芯との結合状態を判断する判断手段と、
前記被印刷媒体の終端が前記巻き芯に結合されていると前記判断手段が判断した場合は、前記被印刷媒体の引出し方向が前記巻き芯の外周面に対して垂直になる前までに前記被印刷媒体を切断する切断手段と、を備え、
前記判断手段は、
前記給紙ロールの角加速度が所定の第２閾値より小となった場合に、前記被印刷媒体の終端が前記巻き芯に非結合であると判断をし、
前記画像形成装置は、
前記被印刷媒体の終端が前記巻き芯に結合されていると前記判断手段が判断した場合は、前記切断手段で切断したタイミングに基づいて前記被印刷媒体の切断終端まで印刷を継続し、
前記被印刷媒体の終端が前記巻き芯に非結合であると前記判断手段が判断した場合は、当該判断のタイミングに基づいて前記被印刷媒体の終端まで印刷を継続する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
被印刷媒体が巻き芯にロール状に巻き回された給紙ロールから前記被印刷媒体が所定の速度で引き出される前記被印刷媒体への印刷を制御する印刷制御方法であって、
前記給紙ロールから前記巻き芯を軸として回転させながら前記被印刷媒体を引き出す際の前記給紙ロールの角速度を検出するステップと、
前記検出された前記給紙ロールの角速度の変化に基づいて、前記給紙ロールの角加速度を導出するステップと、
前記導出される前記給紙ロールの角加速度に基づいて、前記被印刷媒体の終端と前記巻き芯との結合状態を判断するステップと、
前記被印刷媒体の終端が前記巻き芯に結合されていると判断した場合は、前記被印刷媒体が前記給紙ロールの外周面の接線方向から巻き解かれているときに前記給紙ロールの回転を制動するよりも、前記給紙ロールの回転の制動を弱くするステップと、
を含むことを特徴とする印刷制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給紙ロール保持装置、画像形成装置、及び印刷制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置では、現像装置の感光体ドラムを一様に帯電させて初期化し、この感光体ドラムに光書込みによって潜像を形成し、この潜像をトナー像化（現像）して、そのトナー像を被印刷媒体に二次転写して定着器で定着させる。
【０００３】
上記画像形成装置において、被印刷媒体としてロール状に巻き回された長尺紙を用いる場合、通常、長尺紙の終端は紙管にテープ等で留められ、最後まで引き出されると紙管から自然に剥がれる仕組みとなっている。しかしながら、この長尺紙の紙管への留めが強固な場合、長尺紙の終端が紙管から剥がれないため、紙送りが停止するにも拘わらず、搬送の駆動の動作が継続してしまい、印刷中の画像に影響を与えるとともに駆動系にもダメージを与え、故障の原因となる。
【０００４】
これを回避するためには、長尺紙の終端を検知する必要があるが、一般的な光学センサを使用した用紙後端検知では、上述したように用紙が紙管から剥がれない場合には、長尺紙の終端を全く検知することができない。
【０００５】
そこで、特許文献１のように、剥がれない用紙を引っ張ることで紙管の軸受け部が引張の方向に変位するのをメカ接点スイッチ等で検知する方法や、特許文献２のように、軸受けが移動できるような構成とし、軸受けが強制的に移動するのを同様にメカ接点スイッチで検知する方法が提案されている。
【０００６】
また、別の方法では、特許文献３のように、紙管の外面が長尺紙より濃い色であることを前提に、光学センサでの違いを検出する方法が提案されている。
【０００７】
また、同じように光学センサを使用する方法として、特許文献４のように、長尺紙が終端まで引き出されていないときは、引き出し方向が外周面に対する接線の方向であり、終端まで搬出されたときは、引き出し方向が紙管の中心と用紙を受ける最初の搬送ローラを最短距離で結ぶ方向であるという違いに着目して、この違いによる反射光の違いを光学センサで検知する方法が提案されている。
【０００８】
一方、機械的、光学的な検知に頼らず、高速に確実に検知する方法として、特許文献５のように、長尺紙の軸をクラッチ機構、トルクリミッタ機能を備えた駆動回路で構成し、その駆動モータの回転速度（単位時間当たりの回転数）の変化、及び、モータに供給する電流の変化を捉えて、紙管から剥がれない長尺紙の終端を検知する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−１０９２５６号公報
【特許文献２】特開平１０−２３６７２３号公報
【特許文献３】特開平０８−１２７１６７号公報
【特許文献４】特開２０１４−１０４６７０号公報
【特許文献５】特開２０１２−１９３０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１、２の方法は、軸受けの変位又は移動を検出するために、機械的な加工精度が必要であったり、物理的な軸受けの変化を検知するため、検出速度が遅くなり、検知した時にはすでにダメージを与えるという問題があった。
【００１１】
また、特許文献３の方法では、機械的加工精度がさほど必要ではなく、検知速度も早いが、そもそも長尺紙及び紙管の表面の反射率にはバラツキがあり、全ての長尺紙において使用できるわけではなく、また複雑な調整も必要で、それを実現する光学センサが必要となり、コストアップにつながるという問題があった。
【００１２】
また、特許文献４の場合も、反射光のバラツキに左右されるため、同様に複雑な調整も必要で、それを実現する光学センサが必要となり、コストアップにつながるという問題があった。
【００１３】
また、特許文献５の方法においても、高速に確実検知できるものの、駆動回路、装置が必要となり、コストアップにつながるという問題があった。
【００１４】
そこで本発明は、ロール状に巻き回された被印刷媒体の終端を確実に検知し、可及的に印刷装置とその印刷成果物を保護することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この発明に係る給紙ロール保持装置は、被印刷媒体が巻き芯にロール状に巻き回された給紙ロールから前記被印刷媒体を引き出す際の前記給紙ロールの角速度を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された前記給紙ロールの角速度の変化に基づいて、前記給紙ロールの角加速度を導出する導出手段と、前記導出手段によって導出される前記給紙ロールの角加速度に基づいて、前記被印刷媒体の終端と前記巻き芯との結合状態を判断する判断手段と、前記被印刷媒体の終端が前記巻き芯に結合されていると前記判断手段が判断した場合は、前記被印刷媒体が前記給紙ロールの外周面の接線方向から巻き解かれているときに前記給紙ロールの回転を制動するよりも、前記給紙ロールの回転の制動を弱くする制動手段と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
この発明に係る画像形成装置は、被印刷媒体が巻き芯にロール状に巻き回された給紙ロールを保持する給紙ロール保持装置を備える画像形成装置であって、前記給紙ロール保持装置は、前記給紙ロールから前記巻き芯を軸として回転させながら前記被印刷媒体を引き出す際の前記給紙ロールの角速度を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された前記給紙ロールの角速度の変化に基づいて、前記給紙ロールの角加速度を導出する導出手段と、前記導出手段によって導出される前記給紙ロールの角加速度に基づいて、前記被印刷媒体の終端と前記巻き芯との結合状態を判断する判断手段と、前記被印刷媒体の終端が前記巻き芯に結合されていると前記判断手段が判断した場合は、前記被印刷媒体の引出し方向が前記巻き芯の外周面に対して垂直になる前までに前記被印刷媒体を切断する切断手段と、を備え、前記判断手段は、前記給紙ロールの角加速度が所定の第２閾値より小となった場合に、前記被印刷媒体の終端が前記巻き芯に非結合であると判断をし、前記画像形成装置は、前記被印刷媒体の終端が前記巻き芯に結合されていると前記判断手段が判断した場合は、前記切断手段で切断したタイミングに基づいて前記被印刷媒体の切断終端まで印刷を継続し、前記被印刷媒体の終端が前記巻き芯に非結合であると前記判断手段が判断した場合は、当該判断のタイミングに基づいて前記被印刷媒体の終端まで印刷を継続する、ことを特徴とする。
【００１７】
この発明に係る印刷制御方法は、被印刷媒体が巻き芯にロール状に巻き回された給紙ロールから前記被印刷媒体が所定の速度で引き出される前記被印刷媒体への印刷を制御する印刷制御方法であって、前記給紙ロールから前記巻き芯を軸として回転させながら前記被印刷媒体を引き出す際の前記給紙ロールの角速度を検出するステップと、前記検出された前記給紙ロールの角速度の変化に基づいて、前記給紙ロールの角加速度を導出するステップと、前記導出される前記給紙ロールの角加速度に基づいて、前記被印刷媒体の終端と前記巻き芯との結合状態を判断するステップと、前記被印刷媒体の終端が前記巻き芯に結合されていると判断した場合は、前記被印刷媒体が前記給紙ロールの外周面の接線方向から巻き解かれているときに前記給紙ロールの回転を制動するよりも、前記給紙ロールの回転の制動を弱くするステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、ロール状に巻き回された被印刷媒体の終端を確実に検知し、可及的に印刷装置とその印刷成果物を保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態による、長尺紙（被印刷媒体）にプリントするための画像形成装置１０の全体概念図である。
【図２】本実施形態による画像形成装置１０のアンワインダ２５の構成を示す概念図である。
【図３】本実施形態による画像形成装置１０において、通常時、長尺紙１６ａの終端が紙管６０に軽微に貼り付けられている時、及び長尺紙１６ａの終端が紙管６０に強固に貼り付けられている時、それぞれの給紙ロール１６の回転速度の変化を示す概念図である。
【図４】本実施形態による画像形成装置１０において、長尺紙１６ａの紙管６０への貼付けが強固な場合における、給紙ロール１６の回転速度の変化を説明するための概念図である。
【図５】本実施形態による画像形成装置１０において、長尺紙１６ａの紙管６０への貼付け点が被印刷媒体の引き出し位置である接点Ｂを越えた時刻からの経過時間と紙管６０の回転速度に対応するエンコーダのパルス周期の変化の一例を示す概念図である。
【図６】本実施形態による画像形成装置１０の制御系の一部構成を示すブロック図である。
【図７】本実施形態による画像形成装置１０の動作（用紙終端検知処理）を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００２１】
Ａ．実施形態の構成
図１は、本発明の実施形態による、長尺紙（被印刷媒体）にプリントするための画像形成装置１０の全体概念図である。図において、画像形成装置１０は、長尺紙給紙部１５、プリンタ本体（画像形成部）３０、及び長尺紙巻取部５０から構成されている。長尺紙給紙部１５は、プリンタ本体３０本体の下部に設置されており、アンワインダシャフト２０に嵌合された給紙ロール１６が設置されている。より具体的には、給紙ロール１６は、紙管（巻き芯）に巻き回された長尺紙（被印刷媒体）１６ａからなり、紙管（巻き芯）を上記アンワインダシャフト２０に嵌合させることで長尺紙給紙部１５内に設置される。給紙ロール１６は、アンワインダシャフト２０を回転軸として回転可能に保持されている。アンワインダシャフト２０は、駆動手段（モータなど）を備えておらず、プリンタ本体３０内の搬送ローラによって長尺紙１６ａが給紙ロール１６から引き出される際に回転するようになっている。パウダーブレーキ２８は、長尺紙１６ａが給紙ロール１６から引き出される際に回転したときにアンワインダシャフト２０を介して給紙ロール１６の回転を制動する。用紙ガイドローラ１７は、給紙ロール１６から引き出される長尺紙（被記録媒体）１６ａの搬送方向を変え、上部のプリンタ本体３０方向へ搬送されるようガイドする。
【００２２】
端部センサ１８は、用紙ガイドローラ１７と後述する用紙ガイドローラ１９の間に配置され、給紙ロール１６から巻出される長尺紙１６ａの搬送方向に直角な用紙幅方向の両端部の位置を検出する。図１には、１つの端部センサ１８が示されているが、長尺紙１６ａの両端部のそれぞれに配置されている。端部センサ１８は、検出した長尺紙１６ａの用紙幅方向の両端部の位置から、長尺紙１６ａの斜行を検知する。
【００２３】
用紙ガイドローラ１９は、端部センサ１８を通ってきた長尺紙１６ａの搬送方向を変え、上部のプリンタ本体３０方向へ搬送されるようガイドする。下用紙搬送ローラ対２１、及び上用紙搬送ローラ対２３は、給紙ロール１６から繰り出される長尺紙１６ａを両側から挟み込んで上部のプリンタ本体３０方向へ搬送する。また、下用紙搬送ローラ対２１、及び上用紙搬送ローラ対２３は、各々、１対のうちの少なくとも１つのローラにクラッチ機構を備えている。クラッチ機構がＯＮとされることで回転軸の駆動力がローラに伝達され、ＯＦＦとされることで回転軸からの駆動力が遮断されて従動するようになっている。
【００２４】
印刷開始時には、長尺紙１６ａがプリンタ本体３０内に搬送され、プリンタ本体３０内の搬送ローラ（後述する本体進入搬送ローラ４７など）に挟持された時点で、下用紙搬送ローラ対２１、及び上用紙搬送ローラ対２３のクラッチ機構をＯＦＦ（クラッチを切る）される。下用紙搬送ローラ対２１、及び上用紙搬送ローラ対２３のクラッチ機構がＯＦＦされた以降は、長尺紙１６ａは、プリンタ本体３０内の搬送ローラ（後述する本体進入搬送ローラ４７など）によって搬送される。下用紙搬送ローラ対２１、及び上用紙搬送ローラ対２３は、搬送される長尺紙１６ａにより従動することになる。
【００２５】
オートカッタ２２は、初めて給紙ロール１６を設置して長尺紙１６ａを給紙したときや、印刷が終了したときなどに、長尺紙１６ａをカットする。用紙通過センサ２４は、プリンタ本体３０に搬送される長尺紙１６ａの先端部又は後端部の通過を検知する。
【００２６】
プリンタ本体３０は、電子写真式で中間転写方式のタンデム型のカラー画像形成装置であり、ドラム・現像装置３１、転写ベルト装置３２、トナーカートリッジ３３、電装部３４、給紙部３５、及び定着装置３６などから構成されている。
【００２７】
転写ベルト装置３２を挟んで上部にトナーカートリッジ３３が配置され、転写ベルト装置３２を挟んだ略直下にドラム・現像装置３１が配置されている。転写ベルト装置３２は、中間転写ベルト３７と、駆動ローラ３８と、従動ローラ３９とを含む。ドラム・現像装置３１は、転写ベルト装置３２の中間転写ベルト３７の下部走行面に接して同図の右から左へ４つの現像装置３１ｋ、３１ｃ、３１ｍ、３１ｙを多段式に並設して構成される。
【００２８】
この現像装置３１ｋ、３１ｃ、３１ｍ、３１ｙには、４つのトナーカートリッジ３３から、同図にＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙで示すブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のトナーがそれぞれ供給される。
【００２９】
トナーカートリッジ３３は、中間転写ベルト３７の上部走行面の上方に配置されている４つで構成される。４つのトナーカートリッジ３３には、それぞれブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の補給用トナーが収容されている。トナーカートリッジ３３とドラム・現像装置３１間にはトナー縦搬送経路４０が各々配置され、トナーカートリッジ３３から定量のトナーがドラム・現像装置３１内に搬送される。
【００３０】
現像装置３１は、４つの現像装置３１ｋ、３１ｃ、３１ｍ、３１ｙを多段式に並設して構成されている。各現像装置３１ｋ、３１ｃ、３１ｍ、３１ｙは、画像を現像するトナーの色を除き全て同じ構成である。現像装置３１ｋ、３１ｃ、３１ｍ、３１ｙのうち、上流側（図の左側）の３つの現像装置３１ｃ、３１ｍ及び３１ｙは、それぞれ減法混色の三原色であるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の色トナーによるカラー画像を中間転写ベルト３７上に形成し、現像装置３１ｋは、主として文字や画像の暗黒部分等に用いられるブラック（Ｋ）の色トナーによるモノクロ画像を中間転写ベルト３７上に形成する。
【００３１】
転写ベルト装置３２は、プリンタ本体３０のほぼ中央で図の左右方向に扁平なループ状になって延在する無端状の上述した中間転写ベルト３７と、この中間転写ベルト３７を掛け渡されて中間転写ベルト３７を図の反時計回り方向に循環移動させる駆動ローラ３８と従動ローラ３９を備えている。
【００３２】
転写ベルト装置３２は、更に、駆動ローラ３８の上方で中間転写ベルト３７を掛け渡されている二次転写バックアップローラ４１を備えている。二次転写バックアップローラ４１には、中間転写ベルト３７を介して二次転写ローラ４２が圧接されている。
【００３３】
長尺紙１６ａは、二次転写バックアップローラ４１と二次転写ローラ４２との間を搬送される際に、中間転写ベルト３７に圧接される。これによって、長尺紙１６ａには、中間転写ベルト３７に形成された、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の色トナーによるカラー画像とブラック（Ｋ）トナーによるモノクロ画像とが順次転写され、定着装置３６に供給される。
【００３４】
定着装置３６は、ベルト式熱定着装置で、長尺紙１６ａに転写されたトナー像を定着させる。定着装置３６から搬出された長尺紙１６ａは、フェイスアップユニット４５を経由して、長尺紙巻取部（リワインダ）５０に設置されている巻取ロール５１に巻き取られる。なお、プリンタ本体３０は、給紙部３５からカット紙（単票紙）を給紙して印刷することも可能である。また、プリンタ本体３０での長尺紙１６ａを挟持する挟持力は、定着装置３６が一番強いので、定着装置３６での搬送速度が長尺紙１６ａの全体の搬送速度を決定する。定着装置３６は、巻き取りを行わないカット紙（単票紙）の印刷においては十分な挟持力を持っている。
【００３５】
図２は、本実施形態による画像形成装置１０のアンワインダ２５の構成を示す概念図である。また、図３（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態による画像形成装置１０において、通常時、長尺紙１６ａの終端が紙管６０に軽微に貼り付けられている時、及び長尺紙１６ａの終端が紙管６０に強固に貼り付けられている時、それぞれの給紙ロール１６の回転速度の変化を示す概念図である。
【００３６】
給紙ロール１６の紙管６０が装着されているシャフト６１には、当該シャフト６１と同軸上に、複数のスリット６２が円状に等間隔で形成された回転板６３が配設されている。なお、スリット６２は分かりやすいようにスリットの数が少ない模式図である。長尺紙１６ａは、図１に示す下用紙搬送ローラ対２１、又は上用紙搬送ローラ対２３により一定の線速Ｖ（ｍｍ／ｓ）で給紙ロール１６から引き出されており、給紙ロール１６は、その半径ｒに応じた回転速度（角速度ω）で回転する。つまり、給紙ロール１６から長尺紙１６ａが引き出され、その半径ｒが大から小へと変化するのに従って（経過時間に応じて）、給紙ロール１６、すなわちシャフト６１並びに回転板６３の回転速度（角速度ω）が速くなる。
また、給紙ロール１６が嵌合されたアンワインダシャフト２０には、パウダーブレーキ２８が設置されている。パウダーブレーキ２８は、制御部３４１からの制御電流に応じて磁性体の凝集力を制御して、給紙ロール１６の回転に所定のブレーキを掛け、用紙の負荷張力を制御する。
【００３７】
スリットエンコーダ６４は、回転板６３の近傍に固定されており、シャフト６１の回転に伴って回転する回転板６３上のスリット６２の通過を検知し、シャフト６１の回転速度、すなわち給紙ロール１６の回転速度（角速度ω）に応じた周期のパルス信号を後述する制御部３４１に出力する。
【００３８】
通常時、給紙ロール１６に巻き回された長尺紙１６ａの巻き残量があり、長尺紙１６ａがロール表面と用紙ガイドローラ１７とを結ぶ接線の接点Ｂ（被印刷媒体の引き出し位置＝引き出される長尺紙１６ａが給紙ロール１６から離れる位置）で離れる限りは、長尺紙１６ａが一定線速（Ｖｍｍ／ｓ）で引き出されているので、給紙ロール１６の回転速度は、図３（ａ）に示すように、給紙ロール１６の半径ｒ（経過時間）に応じて緩やかに速くなっていき、急激な変化はない。
【００３９】
そして、長尺紙１６ａの終端が接点Ｂに達し、紙管６０への貼付けが強固でない場合には、長尺紙１６ａの終端は、接点Ｂで紙管６０から自然に剥がれ、引き出される長尺紙１６ａによる回転力がなくなる。このため、給紙ロール１６の紙管６０が装着されているシャフト６１は、慣性力により直ぐに停止せずに、図３（ｂ）に示すように、パウダーブレーキ２８が所定の制動をかけているので、回転速度が減速しながら停止することになる。また、この回転速度の変化から長尺紙１６ａの終端の位置を検知することができる。
【００４０】
これに対して、長尺紙１６ａの紙管６０への貼付けが強固な場合には、長尺紙１６ａの終端が接点Ｂに達しても長尺紙１６ａが紙管６０から剥がれないため、給紙ロール１６は、引き続き、長尺紙１６ａの接点がシャフト６１と用紙ガイドローラ１７とを結ぶ最短距離上の接点Ｐに達するまで回転し続ける。この場合、給紙ロール１６の紙管６０が装着されているシャフト６１の回転速度は、前記とは反対に、図３（ｃ）に示すように、急激に速くなった後、減速して停止する。
【００４１】
ここで、長尺紙１６ａの紙管への貼付けが強固な場合における、給紙ロール１６の回転速度の変化について詳細に説明する。
【００４２】
図４は、本実施形態による画像形成装置１０において、長尺紙１６ａの紙管６０への貼付けが強固な場合における、給紙ロール１６の回転速度の変化を説明するための概念図である。また、図５は、本実施形態による画像形成装置１０において、長尺紙１６ａの紙管６０への貼付け点が被印刷媒体の引き出し位置である接点Ｂを越えた時刻からの経過時間と紙管６０の回転速度に対応するエンコーダのパルス周期の変化の一例を示す概念図である。
【００４３】
三角形ＰｎＡＣにおいて、次式（１）が得られる。
【００４４】
【数１】
0006358477.tif 000002
【００４５】
二等辺三角形ＡＢＰｎにおいて、
【００４６】
【数２】
0006358477.tif 000003
【００４７】
【数３】
0006358477.tif 000004
【００４８】
となる。
数式（２）、（３）を数式（１）に代入すると、次式（４）が得られる。
【００４９】
【数４】
0006358477.tif 000005
【００５０】
三画関数の公式（５）、（６）より、数式（４）は、次式（７）となる。
【００５１】
【数５】
0006358477.tif 000006
【００５２】
【数６】
0006358477.tif 000007
【００５３】
【数７】
0006358477.tif 000008
【００５４】
ここで、長尺紙１６ａの終端が強固に紙管６０に貼り付けられている場合、長尺紙１６ａの終端の糊付け点Ｐ０が接点ＢからＰｎまで移動したとき（すなわち、上記θｎだけ回転したとき）、用紙ガイドローラ１７までの距離は、Ｌ０からＬｎとなる。このため、この間の経過時間ｔｎ（ｓ）は、長尺紙１６ａの線速をＶ（ｍｍ／ｓ）とすると、次式（８）で表すことができる。
【００５５】
【数８】
0006358477.tif 000009
【００５６】
上記数（８）に数式（７）を代入すると、数式（９）が得られる。
【００５７】
【数９】
0006358477.tif 000010
【００５８】
ここで、線速Ｖ＝１８１．６ｍｍ／ｓ、及び、Ｌ０＝３００ｍｍ、ｒ＝４３ｍｍを用いて、θｎ＝４４°→４５°に変化する時間を数式（９）から導出すると、
θｎ＝４４°    ｔｎ＝０．１６３ｓ
θｎ＋１＝４５°    ｔｎ＋１＝０．１６５８１ｓ
となる。したがって、このときの角速度ωｎは、次式（１０）となる。
【００５９】
【数１０】
0006358477.tif 000011
【００６０】
一方、通常回転時の角速度は、同条件下で次式（１１）となる。
【００６１】
【数１１】
0006358477.tif 000012
【００６２】
したがって、ωｎ＞ω０となる。
すなわち、長尺紙１６ａの終端の糊付け点Ｐ０が接点Ｂを越えてからの紙管６０（給紙ロール１６）の回転速度は、通常回転時より速くなることが分かる。
【００６３】
上記数式（９）、（１０）から、接点Ｂを越えてからの紙管６０の回転速度の変化は、図５に示すようになる。図５において、縦軸にスリットエンコーダ６４が出力するパルス周期（ｍｓ）、横軸に経過時間（ｓ）を示している。パルス周期は、給紙ロール１６の回転速度に相応する値を表しており、パルス周期が短いと回転速度が速いことを示し、パルス周期が長いと回転速度が遅いことを示している。
【００６４】
このように、長尺紙１６ａの終端が紙管６０に強固に固定され、該終端が接点Ｂを越えても剥がれない場合、給紙ロール１６（すなわち、紙管６０）の回転速度は、急激に速くなった後、停止することになる。言い換えると、給紙ロール１６の回転速度（角速度ω）の変化率、すなわち角加速度が通常時よりも大きくなる。このとき、長尺紙１６ａが給紙ロール１６の外周面の接線方向から巻き解かれるときとは仕組みが違う角加速度の急上昇が起こっている。この角加速度の上昇と給紙ロール１６（すなわち、紙管６０）及びアンワインダシャフト２０の慣性モーメントが原因で、長尺紙１６ａの負荷張力も上昇してしまうので、パウダーブレーキ２８の制動力を、長尺紙１６ａが給紙ロール１６の外周面の接線方向から巻き解かれているときよりも弱める。
【００６５】
本発明では、上記給紙ロール１６の回転速度（角速度ω）を検知し、該回転速度の変化から導出した給紙ロール１６の角加速度に基づいて、長尺紙１６ａと紙管６０との貼り付け状態（結合状態）を判断する。すなわち、給紙ロール１６の角加速度が所定の負値より小さくなった場合には、給紙ロール１６の回転速度（角速度ω）が急激に遅くなった、すなわち軽微に貼り付けられていた長尺紙１６ａの終端が紙管６０から剥がれたと判断するとともに長尺紙１６ａの終端の位置を検知する。この場合、長尺紙１６ａの終端の糊付け点Ｐ０が接点Ｂを越えると、長尺紙１６ａの終端は自然に紙管６０から剥がれる。したがって、この場合には、検知された長尺紙１６ａの終端の印刷が終了するまで、画像の生成と長尺紙１６ａの搬送を継続するとともに、長尺紙１６ａの終端より先の画像はトナーが無駄となるので画像の生成を抑止する。
【００６６】
一方、給紙ロール１６の角加速度が所定の正値より大きくなった場合には、給紙ロール１６の回転速度（角速度ω）が急激に速くなった、すなわち長尺紙１６ａの終端が強固に紙管６０に貼り付けられている（結合している）と判断する。長尺紙１６ａの終端が強固に紙管６０に貼り付けられており、紙管６０から自然に剥がれないと判断した場合には、直ちに、パウダーブレーキ２８の制動力を給紙ロール１６角速度の上昇に応じて弱め、図１に示すオートカッタ２２を動作させて、長尺紙１６ａをカットすることにより、用紙搬送の強制停止を避け、印刷成果物への影響と駆動装置へのダメージを低減している。したがって、この場合には、カットされた長尺紙１６ａのカット端部の印刷が終了するまで、長尺紙１６ａの搬送を継続するとともに、カット端部より先の画像はトナーが無駄となるので画像の生成を抑止する。
【００６７】
なお、オートカッタ２２を動作させずに搬送駆動を停止させても駆動装置へのダメージを低減する効果はあるが、印刷中の画像が無駄になってしまうことと、実際には、搬送駆動の急停止は少なからず駆動装置へのダメージを与えてしまうので、上述したように、オートカッタ２２によって長尺紙１６ａをカットする方が好適である。
【００６８】
図６は、本実施形態による画像形成装置１０の制御系（電装部３４）の一部構成を示すブロック図である。なお、図１に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。
図３において、電装部３４は、制御部３４１、及びオートカッタ駆動部３４２を備えている。
【００６９】
制御部３４１は、スリットエンコーダ６４からの出力信号からパルス信号の立ち上がりエッジを検知し、立ち上りエッジ間からパルス周期を導出するとともに、現在のパルス周期を含む１００点を用いてパルス周期の移動平均値を導出する。このパルス周期の移動平均値が小さいほど給紙ロール１６の現在の回転速度が速いことを示す。
【００７０】
制御部３４１は、前回のパルス周期の移動平均値と現在のパルス周期の移動平均値との差分比率に基づいて、現在の長尺紙１６ａの終端に達したかどうかの状態、すなわち、まだ巻き残量がある通常時であるのか、長尺紙１６ａの終端が自然に剥がれた場合であるのか、あるいは、長尺紙１６ａの終端が紙管６０に強固に貼り付けられて剥がれない場合であるのかを判別するとともに判別の結果に応じて画像生成と印刷の継続を制御する。なお、上記差分比率の詳細については後述する。
【００７１】
制御部３４１は、給紙ロール１６から長尺紙１６ａが引き出されている通常時であると判断した場合には、スリットエンコーダ６４からの立ち上りエッジ検知、パルス周期の導出、現在のパルス周期の移動平均値の導出、前回のパルス周期の移動平均値と現在のパルス周期の移動平均値との差分比率に基づく現在の給紙ロール１６の終端状態の判別を継続する。
【００７２】
また、制御部３４１は、長尺紙１６ａの終端が紙管６０から自然に剥がれたと判断した場合には、長尺紙１６ａの搬送を検出した長尺紙１６ａの終端まで継続する。更に、制御部３４１は、長尺紙１６ａの終端が紙管６０に強固に貼り付けられたまま剥がれないと判断した場合には、パウダーブレーキ２８の制動力を角速度の上昇（角加速度）に応じて弱め、オートカッタ駆動部３４２を駆動して長尺紙１６ａを切断し、切断した長尺紙１６ａの端部まで搬送を継続する。
【００７３】
つまり、オートカッタ駆動部３４２は、制御部３４１の指示に従って、オートカッタ２２を駆動し、長尺紙１６ａをカットする。このように、長尺紙１６ａの終端が紙管６０に強固に貼り付けられたまま剥がれていないことが検知された場合に、直ちに、パウダーブレーキ２８のブレーキ力を角速度の上昇（角加速度）に応じて弱め、長尺紙１６ａをカットすることで、用紙搬送の強制停止を避け、印刷中の印刷成果物と駆動装置へのダメージを低減することが可能となる。
【００７４】
図７は、本実施形態による画像形成装置１０における長尺紙１６ａの終端部判定動作を説明するためのフローチャートを示す。
【００７５】
制御部３４１は、スリットエンコーダ６４からの出力信号から立ち上がりエッジを検知したか否かを判断する（ステップＳ１０）。そして、立ち上がりエッジを検知していない場合には（ステップＳ１０のＮＯ）、制御部３４１は、現在のパルス周期の移動平均値の２倍以上経過したか否かを判断する（ステップＳ１２）。そして、現在のパルス周期の移動平均値の２倍以上経過していない場合には（ステップＳ１２のＮＯ）、制御部３４１は、ステップＳ１０に戻り、上記判断を繰り返す。
【００７６】
一方、パルス周期の移動平均値の２倍以上経過しても立ち上がりエッジが検知されない場合には（ステップＳ１２のＹＥＳ）、制御部３４１は、給紙ロール１６が停止しているとしてそのまま当該処理を終了する。
【００７７】
また、パルス周期の移動平均値の２倍以上経過する前に立ち上がりエッジが検知された場合には（ステップＳ１０のＹＥＳ）、制御部３４１は、給紙ロール１６が回転していると判断し、前回の立ち上がりエッジと今回の立ち上りエッジとの時間差分からパルス周期を導出する（ステップＳ１４）。次に、制御部３４１は、導出したパルス周期を含む過去のパルス周期の１００点での移動平均値を導出する（ステップＳ１６）。
【００７８】
制御部３４１は、前回のパルス周期の移動平均値と現在のパルス周期の移動平均値との差分比率（｛（現在のパルス周期の移動平均値−前回のパルス周期の移動平均値）／前回のパルス周期の移動平均値｝×１００）がどのくらいであるかを判断する（ステップＳ１８）。
【００７９】
上記差分比率は、給紙ロール１６の回転速度（角速度）の変化率に相応する値、すなわち、給紙ロール１６の角加速度に相応する値である。差分比率が正値の場合、給紙ロール１６の角速度が減速していることを示し、その値が角速度の変化の大きさ、すなわち給紙ロール１６の角加速度の大きさを示している。一方、差分比率が負値の場合、給紙ロール１６の角速度が加速していることを示し、その値が角速度の変化の大きさ、すなわち給紙ロール１６の角加速度の大きさを示している。
【００８０】
給紙ロール１６から長尺紙１６ａの巻き残量があるときに引き出されている通常時には、給紙ロール１６の回転速度は徐々に緩やかに加速するので、前回のパルス周期の移動平均値＞現在のパルス周期の移動平均値となる。本実施形態では、上記差分比率の導出式から、差分比率を、−１０％〜＋９０％の範囲とする。
【００８１】
一方、長尺紙１６ａの終端が紙管６０から自然に剥がれた場合には、給紙ロール１６の回転速度は急激に減速するので、前回のパルス周期の移動平均値＜＜現在のパルス周期の移動平均値となる。本実施形態では、上記差分比率の導出式から、差分比率を、＋９０％（第３の閾値）以上とする。これは、給紙ロール１６の角加速度が所定の閾値（負値；第１の閾値）より小さくなった場合に相当する。
【００８２】
更に、長尺紙１６ａの終端が紙管６０に強固に貼り付けられて紙管６０から剥がれない場合には、給紙ロール１６の回転速度が急激に加速するので、前回のパルス周期の移動平均値＞＞現在のパルス周期の移動平均値となる。本実施形態では、上記差分比率の導出式から、差分比率を、−１０％以下（第４の閾値）とする。これは、給紙ロール１６の角加速度が所定の閾値（正値；第２の閾値）より大きくなった場合に相当する。
【００８３】
そこで、本実施形態では、当該差分比率が−１０〜＋９０％の範囲である場合には（ステップＳ１８の−１０〜＋９０％）、制御部３４１は、通常動作、すなわち長尺紙の終端が図２の接点Ｂに達していないと判断し、ステップＳ１０に戻り、上述した処理を継続する。すなわち、長尺紙１６ａの搬送を継続する。
【００８４】
また、上記差分比率が＋９０％以上である場合には（ステップＳ１８の＋９０％以上）、給紙ロール１６の回転速度（角速度ω）が急激に減速したということであるので、制御部３４１は、長尺紙１６ａの終端が紙管６０に軽微に貼り付けられていると判断するとともに長尺紙１６ａの終端を検知し、そのまま当該処理を終了する。すなわち、長尺紙１６ａの終端が図２の接点Ｂで自然に剥がれた場合には、検知された長尺紙１６ａの後端部まで印刷を継続した後、印刷を終了するようにプリンタ本体３０を制御する。
【００８５】
一方、上記差分比率が−１０％以下である場合には（ステップＳ１８の−１０％以下）、給紙ロール１６の回転速度（角速度ω）が急激に加速したということであるので、制御部３４１は、長尺紙１６ａの終端が強固に紙管６０に貼り付けられており、紙管６０から自然に剥がれないと判断し、直ちに、パウダーブレーキ２８のブレーキ力を角速度の上昇（角加速度）に応じて弱め（ステップＳ２０）、オートカッタ駆動部３４２を介してオートカッタ２２を駆動して長尺紙１６ａを切断する（ステップＳ２２）。すなわち、長尺紙１６ａの終端が図２の接点Ｂに達しても紙管６０から剥がれていない場合には、長尺紙１６ａを切断する。そして、当該処理を終了する。なお、制御部３４１が、上記差分比率が−１０％以下であると判断してから、オートカッタ駆動部３４２を介してオートカッタ２２を駆動して長尺紙１６ａを切断するまでの時間は、図４に示す、長尺紙１６ａの終端の糊付け点Ｐ０が接点Ｐに達する時間より短い。すなわち、長尺紙１６ａの終端の糊付け点Ｐ０が接点Ｐに達する前に長尺紙１６ａは切断されることになる。言い換えると、長尺紙１６ａの引出し方向が紙管６０の外周面に対して垂直になる前までに長尺紙１６ａをオートカッタ２２で切断する。その後、オートカッタ２２でカットした長尺紙１６ａのカット部まで印刷を継続した後、印刷を終了するようにプリンタ本体３０を制御する。
【００８６】
上述した実施形態によれば、スリットエンコーダ６４によって給紙ロール１６の角速度を検出し、該検出された角速度の変化に基づいて、給紙ロール１６の角加速度に相応する前回のパルス周期の移動平均値と現在のパルス周期の移動平均値との差分比率に基づいて、長尺紙１６ａの終端の状態を判別するようにしたので、紙管６０から剥がれない長尺紙１６ａの終端を確実に検知することができる。
【００８７】
また、上述した実施形態によれば、給紙ロール１６の角加速度に相応する前回のパルス周期の移動平均値と現在のパルス周期の移動平均値との差分比率が−１０〜９０％の範囲である場合には、長尺紙の終端が図２の接点Ｂに達していないと判断し、差分比率が＋９０％以上である場合には、長尺紙１６ａの終端が紙管６０に軽微に貼り付けられていると判断し、差分比率が−１０％以下である場合には、長尺紙１６ａの終端が強固に紙管６０に貼り付けられており、紙管６０から自然に剥がれないと判断するようにしたので、紙管６０から剥がれない長尺紙１６ａの終端を確実に検知することができる。
【００８８】
また、上述した実施形態によれば、長尺紙１６ａの終端が紙管６０に強固に貼り付けられて剥がれないと判断した場合に、直ちに、パウダーブレーキ２８のブレーキ力を角速度の上昇（角加速度）に応じて弱め、長尺紙１６ａをカットするようにしたので、用紙搬送の強制停止を避け、印刷成果物と駆動装置へのダメージを低減することができる。
【００８９】
なお、上述した実施形態では、スリットエンコーダ６４によって給紙ロール１６（紙管６０）の角速度に応じた周期を有するパルス信号を出力し、該パルス信号のパルス周期の変化から給紙ロール１６の角加速度に相応する差分比率を導出するようにしたが、加速度センサなどによって、直接、給紙ロール１６の角加速度を検出するようにしてもよい。
【００９０】
以上、この発明のいくつかの実施形態について説明したが、この発明は、これらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲を含むものである。
以下に、本願出願の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
【００９１】
（付記１）
付記１に記載の発明は、被印刷媒体が巻き芯にロール状に巻き回された給紙ロールから前記被印刷媒体を引き出す際の前記給紙ロールの角速度を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された前記給紙ロールの角速度の変化に基づいて、前記給紙ロールの角加速度を導出する導出手段と、前記導出手段によって導出される前記給紙ロールの角加速度に基づいて、前記被印刷媒体の終端と前記巻き芯との結合状態を判断する判断手段と、を備えることを特徴とする給紙ロール保持装置である。
【００９２】
（付記２）
付記２に記載の発明は、前記判断手段は、前記給紙ロールの角加速度が所定の第１閾値より大となった場合に、前記被印刷媒体の終端が前記巻き芯に結合されていると判断する、ことを特徴とする付記１に記載の給紙ロール保持装置である。
【００９３】
（付記３）
付記３に記載の発明は、前記被印刷媒体の終端が前記巻き芯に結合されていると前記判断手段が判断した場合は、前記被印刷媒体の引出し方向が前記巻き芯の外周面に対して垂直になる前までに前記被印刷媒体を切断する切断手段を更に備える、ことを特徴とする付記１又は２に記載の給紙ロール保持装置である。
【００９４】
（付記４）
付記４に記載の発明は、前記被印刷媒体の終端が前記巻き芯に結合されていると前記判断手段が判断した場合は、前記被印刷媒体が前記給紙ロールの外周面の接線方向から巻き解かれているときに前記給紙ロールの回転を制動するよりも、前記給紙ロールの回転の制動を弱くする制動手段を更に備える、ことを特徴とする付記１乃至３のいずれか一つに記載の給紙ロール保持装置ある。
【００９５】
（付記５）
付記５に記載の発明は、被印刷媒体が巻き芯にロール状に巻き回された給紙ロールを保持する給紙ロール保持装置を備える画像形成装置であって、前記給紙ロール保持装置は、前記給紙ロールから前記巻き芯を軸として回転させながら前記被印刷媒体を引き出す際の前記給紙ロールの角速度を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された前記給紙ロールの角速度の変化に基づいて、前記給紙ロールの角加速度を導出する導出手段と、前記導出手段によって導出される前記給紙ロールの角加速度に基づいて、前記被印刷媒体の終端と前記巻き芯との結合状態を判断する判断手段と、前記被印刷媒体の終端が前記巻き芯に結合されていると前記判断手段が判断した場合は、前記被印刷媒体の引出し方向が前記巻き芯の外周面に対して垂直になる前までに前記被印刷媒体を切断する切断手段を更に備える、を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【００９６】
（付記６）
付記６に記載の発明は、前記判断手段は、前記給紙ロールの角加速度が所定の第２閾値より小となった場合に、前記被印刷媒体の終端が前記巻き芯に非結合であると判断する、ことを特徴とする付記５に記載の画像形成装置である。
【００９７】
（付記７）
付記７に記載の発明は、前記被印刷媒体の終端が前記巻き芯に結合されていると前記判断手段が判断した場合は、前記切断手段で切断したタイミングに基づいて前記被印刷媒体の切断終端まで印刷を継続し、前記被印刷媒体の終端が前記巻き芯に非結合である前記判断手段が判断した場合は、当該判断のタイミングに基づいて前記被印刷媒体の終端まで印刷を継続する、ことを特徴とする付記６に記載の画像形成装置である。
【００９８】
（付記８）
付記８に記載の発明は、被印刷媒体が巻き芯にロール状に巻き回された給紙ロールから前記被印刷媒体が所定の速度で引き出される前記被印刷媒体への印刷を制御する印刷制御方法であって、前記給紙ロールから前記巻き芯を軸として回転させながら前記被印刷媒体を引き出す際の前記給紙ロールの角速度を検出するステップと、前記検出された前記給紙ロールの角速度の変化に基づいて、前記給紙ロールの角加速度を導出するステップと、前記導出される前記給紙ロールの角加速度に基づいて、前記被印刷媒体の終端と前記巻き芯との結合状態を判断するステップと、を含むことを特徴とする印刷制御方法である。
【符号の説明】
【００９９】
１０  画像形成装置
１５  長尺紙給紙部
１６  給紙ロール
１６ａ  被記録媒体（長尺紙）
１７、１９  用紙ガイドローラ
１８、１８ａ、１８ｂ  端部センサ
２０  アンワインダシャフト
２１  下用紙搬送ローラ対
２２  オートカッタ
２３  上用紙搬送ローラ対
２４  用紙通過センサ
２５  アンワインダ
２８  パウダーブレーキ
３０  プリンタ本体（画像形成部）
３１、３１ｋ、３１ｃ、３１ｍ、３１ｙ  ドラム・現像装置
３２  転写ベルト装置
３３  トナーカートリッジ
３４  電装部
３４１  制御部
３４２  オートカッタ駆動部
３５  給紙部
３６  定着装置
３７  中間転写ベルト
３８  駆動ローラ
３９  従動ローラ
４０  トナー縦搬送経路
４１  二次転写バックアップローラ
４２  二次転写ローラ
４５  フェイスアップユニット
４７  本体進入搬送ローラ
５０  長尺紙巻取部
５１  巻き取りロール
６０  紙管（巻き芯）
６１  シャフト
６２  複数のスリット
６３  回転板
６４  スリットエンコーダ
【図１】
0006358477.tif 000013
【図２】
0006358477.tif 000014
【図３】
0006358477.tif 000015
【図４】
0006358477.tif 000016
【図５】
0006358477.tif 000017
【図６】
0006358477.tif 000018
【図７】
0006358477.tif 000019