(57)【要約】【課題】  残量検出要素及び抵抗付加手段の取付スペースを節約できるシートロールのシート残量検知方法、及びその方法に用いるコアの製造方法を提供する。【解決手段】  熱転写リボンロール４のコア３の内側に、コア３の中心軸ＣＬに直交する付勢力支持部１０を設ける。付勢力支持部１０には、赤外線センサ８の検出対象となる被検出部１１を設ける。制御装置９は、赤外線センサ８からの検出信号に基づいてコア３の回転数を算出し、算出結果から熱転写リボン２の残量を取得する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートが中空のコア上にロール状に巻き取られたシートロールから前記シートが引き出されながら消費される際に、前記シートの前記コア上の残量を検出するシート残量検出方法において、前記コアの内部には、当該コアの回転に対する抵抗力を付加するための付勢力支持部を設け、前記付勢力支持部には前記コアの中心から半径方向に延びる少なくとも一つの被検出要素と前記コアの軸方向に関して開口した開口部とを備えた被検出部を形成し、前記被検出部に対向する位置には前記被検出要素を検出する検出装置を配置し、前記被検出要素が前記シートの消費に伴って回転する際の前記検出装置による前記被検出要素の検出回数に基づいて、前記シートの残量を取得することを特徴とするシート残量検知方法。
【請求項２】
前記シートロールの１回転あたりで使用される前記シートの平均使用量と前記シートロールの累積回転数との積に基づいて、前記シートの残量を取得することを特徴とする請求項１に記載のシート残量検知方法。
【請求項３】
一対の上型及び下型を組み合わせて中空の筒状体を形成し、
前記筒状体の内部には一対の軸状の中子をそれらの外周面と前記筒状体の内周面との間に隙間があくように配置し、
前記中子の対向面間には、半径方向に延びる溝部と対向面間の隙間を埋める型部とを前記筒状体の周方向に交互に配置し、
前記溝部及び隙間に溶融した樹脂材料を注入してコアを成型することを特徴とするコアの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシートロールのシート残量検知方法、及びその方法に用いるコアの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
中空のコアにシートが巻き掛けられた熱転写リボンや感熱紙ロールなどのシートロールを利用する熱転写式ファクシミリなどの画像形成装置においては、シートロールの交換時期などを判別するために、コア上のシートの残量検出が行われている。
【０００３】
シート残量を検出する方法としては、予めシート上の所定の位置に塗工されたマークインキによって検出する方法や、シートの消費量に相関した情報をシートロールに取り付けられたＩＣチップから読み出す方法が知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のシート残量検知方法では、シートロールそのものにはシート残量の検出に利用できる要素がなく、シートロールとは別部品として設けられたマークインキやＩＣチップをシートロール上に追加して残量検出に利用している。また、シートロールでは、シートに適度な張力を付加するためにシートロールの回転に対して抵抗力を発生させている。従って、その抵抗力を発生させる抵抗付加手段をシートロールに設置することが要求される。
【０００５】
残量検出要素と抵抗付加手段とは、シートロールのコアに設置されるが、コア上の設置スペースには寸法上の制約がある。残量検出要素と抵抗付加手段とをコア上に別々に設ける場合、それぞれを設置するスペースを別々に確保する必要があるのでコアの大型化を招き、シートロールの収容スペースへの制約が増す。
【０００６】
そこで、本発明は、残量検出要素及び抵抗付加手段の取付スペースを節約できるシートロールのシート残量検知方法、及びその方法に用いるコアの製造方法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】
【０００７】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【０００８】
本発明によるシートロールのシート残量検知方法は、シート（２）が中空のコア（３）上にロール状に巻き取られたシートロール（４）から前記シートが引き出されながら消費される際に、前記シートの前記コア上の残量を検出するシート残量検出方法において、前記コアの内部には、当該コアの回転に対する抵抗力を付加するための付勢力支持部（１０）を設け、前記付勢力支持部には前記コアの中心から半径方向に延びる少なくとも一つの被検出要素（１２）と前記コアの軸方向に関して開口した開口部（１３）とを備えた被検出部（１１）を形成し、前記被検出部に対向する位置には前記被検出要素を検出する検出装置（８）を配置し、前記被検出要素が前記シートの消費に伴って回転する際の前記検出装置による前記被検出要素の検出回数に基づいて、前記シートの残量を取得することにより上述の課題を解決する。
【０００９】
このシートロールのシート残量検知方法によれば、シートロールからシートが引き出されながら消費される際に、コアと被検出部とが一体で回転し、被検出部の被検出要素が検出装置と対向する毎に検出装置にて検出される。その検出された回数によりコアの回転数を判別して、シートの残量を取得することができる。また、コア内部に付勢力支持部が設けられており、かつ付勢力支持部に設けられた被検出要素でシート残量が検出されるので、残量検出要素及び抵抗付加手段の設置スペースをコア内部に共通化して確保できる。従ってシートロールの収容スペースに与える制約が少なくなる。
【００１０】
なお、本発明における被検出部はコアの中心から半径方向に延びる少なくとも一つの被検出要素と、コアの軸方向に関して開口した開口部とを備えていればよい。従って被検出要素は検出装置によって検出可能である限りは任意の形状としてよい。検出装置は、被検出要素を検出可能なセンサであればその種類は問わない。また、シートロールは、インクフィルムロールなどの記録材、普通紙ロールや各種印刷専用紙ロールなどの記録媒体のいずれでもよい。シートは、植物繊維からなる紙製のものに限らず、ポリエチレンやポリエステル等の化学物質からなる各種フィルムでもよい。
【００１１】
本発明のシート残量検知方法において、前記シートロールの１回転あたりで使用される前記シートの平均使用量（Ｌavg）と前記シートロールの累積回転数（Ｎtotal）との積に基づいて、前記シートの残量を取得してもよい。
【００１２】
これにより、シートロールが累積回転数だけ回転する間にシートロールから引き出されるシートの長さの総延長が算出されるので、シートロールのシートの残量が取得できる。なお、シートの残量としては、シートロールの１回転あたりのシートの平均使用量と、シートロールの累積回転数との積として算出されるシート消費量として取得されてもよいし、その積をシート長さの初期値から減算することによってシート残存量として取得されてもよい。
【００１３】
本発明のコアの製造方法は、一対の上型（３１）及び下型（３２）を組み合わせて中空の筒状体を形成し、前記筒状体の内部には一対の軸状の中子（３３、３４）をそれらの外周面（３３ａ、３４ａ）と前記筒状体の内周面との間に隙間があくように配置し、前記中子の対向面間には、半径方向に延びる溝部（３４ｆ）と対向面間の隙間を埋める型部（３４ｄ）とを前記筒状体の周方向に交互に配置し、前記溝部及び隙間に溶融した樹脂材料を注入してコアを成型することにより、上述した課題を解決する。
【００１４】
このコアの製造方法によれば、中子の対向面間に設けられた溝部に充填された樹脂材料によって抵抗付加手段及び残量検出要素がコアの内部に成型される。抵抗付加手段及び残量検出要素の設置スペースをコア内部に設けることができるので、シートロールの収容スペースに与える制約を少なくしたコアを製造することができる。
【００１５】
なお、本発明における型部は、いずれか一方の中子と一体で形成してもよいし、別部品として形成して中子の対向面間に挟みこむように配置してもよい。
【発明の効果】
【００１６】
以上に説明したように、本発明によれば、コア内部の付勢力支持部に設けられた被検出部でシート残量が検出されるので、残量検出要素及び抵抗付加手段の設置スペースをコア内部に共通化して確保でき、シートロールの収容スペースに与える制約を少なくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は本発明のシート残量検知方法を画像形成装置に適用した一実施形態を示している。画像形成装置は、インクリボンを加熱して熱転写紙にインクを転写することにより画像を作成する熱転写方式ファクシミリ（以下ファクシミリと略称する。）１として構成されている。
【００１８】
ファクシミリ１には、熱転写リボン２をコア３に巻き取ってなる熱転写リボンロール４と、熱転写リボンロール４の回転中心軸と平行に配置されて熱転写リボン２を巻き取る回転力が入力される巻取ロール５と、巻取ロール５より熱転写リボンロール４側に配置されて、熱転写リボンロール４から引き出された熱転写リボン２を加熱するサーマルヘッド６と、が設けられている。
【００１９】
熱転写リボンロール４の回転中心軸上には、熱転写リボン２に適度な張力を付加するために熱転写リボンロール４を軸方向に付勢してその回転に抵抗を付加する付勢装置７が設けられている。付勢装置７には、コア３が放出する赤外線を検出し、検出した場合に電気信号を出力する赤外線センサ８が設けられている。赤外線センサ８の出力信号は制御装置９に送られる。制御装置９は、例えばマイクロコンピュータとして構成され、赤外線センサ８からの出力信号に基づいて熱転写リボン２の残量を取得する。具体的な取得手順は後述する。
【００２０】
図２に示すようにコア３には、円筒体形状のコア本体３ａと、コア本体３ａの内側でコア３の中心軸ＣＬに直交する付勢力支持部１０とが設けられている。付勢力支持部１０とコア本体３ａとは合成樹脂製で、付勢装置７からの付勢力を支持するのに十分な剛性を備えている。図３に示すように、付勢力支持部１０には、赤外線センサ８の検出対象となる被検出部１１が設けられている。被検出部１１には、コア３の中心軸ＣＬから半径方向に延びる３本の被検出要素１２と、被検出要素１２に隣接して軸方向に貫通した開口部１３とが設けられている。被検出要素１２は周方向に関して互いに等しいピッチで設けられている。被検出要素１２は、赤外線センサ８によって確実に検出されるように黒色に着色されている。
【００２１】
図２に示すようにコア本体３ａの外面３ｂは、軸方向の全長に亘って同一の直径Ｄ０に成形されている。端面３ｃ側の内面３ｄは、付勢力支持部１０から端面３ｃに向かって漸次直径が拡大するようなテーパ形状に成形されている。コア本体３ａの端面３ｅ側の内面３ｆは直径Ｄ１に成形されている。図４に示すように、内面３ｆには３つの隆起部３ｇが周方向に関して互いに等ピッチで設けられている。隆起部３ｇには、付勢力支持部１０から端面３ｅに向かって高さ３ｈが漸次小さくなるような勾配が設けられている。
【００２２】
コア３の端面３ｅには、軸方向に切り欠かれたギヤ溝３ｉが設けられている。ギヤ溝３ｉと噛み合わせるように不図示のギヤがコア３に挿入される。このギヤはコア３の端面３ｃ側に配置される付勢装置７とともにコア３の両端を支持する。このギヤのコア３への挿入はユーザーによって行われるが、誤ってコア３の端面３ｃ側にギヤを装着すると、ファクシミリ１を誤作動させるおそれがある。これを防止するために、コア３の端面３ｃ、３ｅにおける内径Ｄ２、Ｄ１は互いに異なる寸法に成形されている。
【００２３】
なお、コア３は一体で成形されてもよいし、別体で成形された各構成部品を接合して一体としてもよい。また、コア３は合成樹脂に限らず、同等以上の剛性を備えた材料であれば、その種類を問わない。
【００２４】
図１に戻って、付勢装置７の説明をする。付勢装置７には、円盤形状のスプリング受１４ａとスプリング受１４ａの中心に垂直かつ同軸上に一体成形された軸部１４ｂ、１４ｃとが設けられた付勢部本体１４と、軸部１４ｃにかぶせるように組み合わされたスプリング１５と、スプリング１５をスプリング受１４ａとの間に挟み込むようにして、軸方向への移動可能な状態で軸部１４ｃと組み合わされたストッパ１６が設けられている。ストッパ１６はファクシミリ１の本体（不図示）に保持されて軸方向の移動を拘束されているので、スプリング１５によって発生する軸方向の付勢力は、付勢部本体１４を介して付勢力支持部１０に伝達される。付勢部本体１４と、ストッパ１６とは合成樹脂製で、スプリング１５からの付勢力を負担するのに十分な剛性を備えている。
【００２５】
次に、図５に示すシート残量の検出ルーチンを説明する。制御装置９はこのシート残量の検出ルーチンを実行して、赤外線センサ８からの出力信号に基づいた熱転写リボン２の残量を取得する。このルーチンは、ファクシミリ１の稼働中に予め決められた周期で繰り返し実行される。
【００２６】
ファクシミリ１の稼動開始時には、まずステップＳ１において、制御装置９は赤外線センサ８が対向するコア３を検出しているか否かを判別する。具体的には、コア３の中心軸ＣＬ（図３）付近の被検出要素１２を赤外線センサ８で検出し、赤外線センサ８からの出力信号の有無によって、制御装置９がコア３の検出を判別する。赤外線センサ８が信号を出力していればステップＳ１の条件が肯定され、制御装置９は熱転写リボンロール４がファクシミリ１に装着されていると判断する。その後ステップＳ２にて制御装置９は誤動作防止ロックをＯＦＦ状態、つまり巻取ロール５による熱転写リボン２の巻き取り動作を行なえる状態にし、ファクシミリ１が受信可能な状態になる。
【００２７】
図１に示すように、ファクシミリ１が画像を受信して画像を形成する際には、制御装置９が巻取ロール５を矢印Ａ１の方向に回転させる指示を出して、熱転写リボン２を矢印Ａ２の方向に引き出し、熱転写リボン２の引き出しに伴って熱転写リボンロール４は矢印Ａ３の方向に回転しつつ熱転写リボン２を繰り出す。熱転写リボンロール４の回転に伴ってコア３と被検出部１１とが一体で回転し、被検出部１１の被検出要素１２が赤外線センサ８と対向する毎に赤外線センサ８は被検出要素１２を検出し、検出信号を繰り返し出力する。図５に示すステップＳ３において、制御装置９は、赤外線センサ８からの出力信号の回数をカウントし、その回数を合計して被検出要素１２の累積検出回数ｎtotalを求める。被検出要素１２の累積検出回数ｎtotalを、熱転写リボンロール４の１回転あたりに被検出要素１２が検出される回数ｎ（図１ではｎ＝３）で除算することにより、熱転写リボンロール４の累積回転数Ｎtotalを求める。すなわち、累積回転数Ｎtotalを次式により求める。
【数１】
2005053665.tif 000003
【００２８】
その後ステップＳ４にて、制御装置９は、ステップＳ３にて算出した熱転写リボンロール４の累積回転数Ｎtotalに、予め求められた熱転写リボンロール４の１回転あたりで使用される熱転写リボン２の平均使用量Ｌavgを乗算する。さらに、その積を熱転写リボン２の初期シート量Ｌoから減算してシート残量Ｌを求める。すなわち、シート残量Ｌを次式により求める。
【数２】
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【００２９】
ステップＳ４にて算出したシート残量Ｌに基づいて、ステップＳ５において所定の残量表示を行ない今回のルーチンを終了する。
【００３０】
一方、ステップＳ１にて赤外線センサ８がコア３を検出していない場合には、制御装置９は、熱転写リボンロール４がファクシミリ１に装着されていないと判別する。その後、ステップＳ６にて制御装置９は誤動作防止ロックをＯＮ状態、つまり巻取ロール５による熱転写リボン２の巻き取り動作を禁止して、今回のルーチンを終了する。
【００３１】
以上のシートロールのシート残量検知方法によれば、付勢力支持部１０と、付勢力支持部１０に設けられて熱転写リボン２の残量を検出する被検出部１１とが、コア３の内部に設置されるので、設置スペースを共通化でき、熱転写リボンロール４の収容スペースに与える制約が少なくなる。また、被検出部１１を検出する赤外線センサ８が、付勢装置７に設けられているので、熱転写リボンロール４の周辺のスペースを有効に利用できる。
【００３２】
また、コア３の回転に伴って被検出要素１２と開口部１３とが赤外線センサ８と対向する位置を繰り返し横切る。被検出要素１２が赤外線センサ８と対向した回数を検出できるので、コア３の回転数を取得することができる。
【００３３】
赤外線センサ８は中心軸ＣＬ付近の被検出要素１２を検出するので、被検出要素１２の周方向の位置によらず、ステップＳ１でコア３の有無を検出できる。また、付勢部本体１４をコア３の中心軸ＣＬ上に配置できるので、コア３の中心に付勢装置７からの付勢力を付加することができる。
【００３４】
次に、図２のコア３の製造方法について説明する。コア３は樹脂射出成形によって製造される。従って、まずコア３を成形するための金型について説明する。図６は、コア３を成形するための金型を示している。この金型３０は、コア本体３ａ（図２）の外形を規定する一対の上型３１及び下型３２と、これら上型３１及び下型３２の内部に配置されてコア３の中空部を形成する中子３３、３４とを備えている。これらの上型３１及び下型３２、中子３３、３４は、合成樹脂を成形するために必要な剛性及び冷却性を確保できるように金属材料によって形成されている。
【００３５】
上型３１及び下型３２は、円筒体をその中心軸を通る平面で２分割した１片であり、合わせ面３１ａ、３２ａを備えている。中子３３は円柱体形状を有し、その外周面３３ａには中子３３の軸方向の全長に亘って延びる３つの溝部３３ｂを備えている。溝部３３ｂには、その深さが端面３３ｃから端面３３ｄに向かって漸次浅くなるような抜き勾配が設けられている。中子３４は円柱体形状を有し、その中心部には中子３４の軸方向に貫通するゲート３４ｂが形成されている。図７にも示したように、中子３４の端面３４ｃには、扇形状の突部３４ｄが中子３４の周方向に関して等しいピッチに設けられ、ゲート３４ｂの開口部３４ｅから外周面３４ａまで半径方向に延びる３本の溝部３４ｆを形成している。
【００３６】
次に、金型３０を用いたコア３の成形手順について説明する。まず、金型３０を次のようにして組み立てる。図６に示すように、中子３３、３４を、それぞれの端面３３ｃ、端面３４ｃが互いに密着した状態で同軸上に配置する。中子３３、３４の外周面３３ａ、３４ａを覆うように上型３１と下型３２とを配置して、合わせ面３１ａ、３２ａを互いに密着させて組み合わせる。これにより、中子３３、３４の外周面３３ａ、３４ａの周囲には、中子３３、３４の周方向に関して均一な隙間がそれぞれ形成される。
【００３７】
以上のようにして金型３０を組み立てた後、ゲート３４ｂから溶融した樹脂材料を矢印Ｂ１の方向に注入し、金型３０の内部に形成されたキャビティに樹脂材料を充填する。その後、樹脂が硬化するまで一定時間冷却して、金型３０を分解し、コア３の成形を完了する。樹脂材料を充填する際、この樹脂材料は、ゲート３４ｂの開口部３４ｅから、中子３３の端面３３ｃと中子３４の溝部３４ｆとで形成される通路に沿うように矢印Ｂ２の方向に押し出される。さらに樹脂材料は、中子３３、３４の外周面３３ａ、３４ａの周囲に形成された隙間に押し出されて、キャビティ内に充填される。
【００３８】
以上のコア３の製造方法によれば、中子３３、３４の外周面３３ａ、３４ａの周囲に形成された隙間と、中子３３の端面３３ｃと中子３４の溝部３４ｆとで形成される通路とに樹脂材料が充填されるので、コア本体３ａと付勢力支持部１０とを一体で成形することができる。また、中子３３の端面３３ｃと中子３４の端面３４ｃとを密着させているので、この密着面には樹脂材料が流入せず、空気を抱き込んだ状態で樹脂の硬化ができる。これによって、樹脂の冷却後に金型３０を分解する際に、中子３３、３４とコア３との境界に空気が入りやすくなるので、作業を容易に行なうことができる。
【００３９】
なお、中子３４に設けられた突部３４ｄは、開口部３４ｅと中子３３、３４の外周面３３ａ、３４ａとを連絡する溝部３４ｆを形成する限り、別部品として設けられてもよい。
【００４０】
本発明は上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態にて実施してよい。例えば、本実施形態では、熱転写方式ファクシミリに装着される熱転写リボンロールを例にシートロールのシート残量検知方法を説明したが、本発明におけるシート残量検知方法は、ロール状のシートを用いている限り、各種の画像形成装置に適用できる。従って、ファクシミリへの適用に限定されず、ロール状の感熱紙に画像を形成するサーマルプリンタやロール状の記録媒体にインクの微粒子を吹き付けて画像を形成するインクジェットプリンタなどの各種プリンタにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の例を示す図。
【図２】図１の画像形成装置に使用されるシートロールのコアを示す断面図。
【図３】図２のIII−III線に沿った断面図。
【図４】図２のIV−IV線に沿った断面図。
【図５】図１の制御装置にて実行されるシート残量検出ルーチンを示すフローチャート。
【図６】図２のコアを製造するために使用される金型を示す斜視図。
【図７】図６の金型の要部を示す斜視図。
【符号の説明】
【００４２】
１  ファクシミリ
２  熱転写リボン（シート）
３  コア
４  熱転写リボンロール（シートロール）
７  付勢装置
８  赤外線センサ（検出装置）
９  制御装置
１０  付勢力支持部
１１  被検出部
１２  被検出要素
１３  開口部
３１  上型
３２  下型
３３  中子
３３ａ  外周面
３３ｂ  溝部
３４  中子
３４ａ  外周面
３４ｂ  ゲート
３４ｄ  突部（型部）
３４ｅ  開口部
３４ｆ  溝部
Ｎtotal  累積回転数
Ｌavg  平均使用量
【図１】
2005053665.tif 000005
【図２】
2005053665.tif 000006
【図３】
2005053665.tif 000007
【図４】
2005053665.tif 000008
【図５】
2005053665.tif 000009
【図６】
2005053665.tif 000010
【図７】
2005053665.tif 000011