(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲に記録紙が巻き付けられ該記録紙の巻き始めが固定された円筒ホルダから前記記録紙を一定速で給送する給紙手段と、前記円筒ホルダに嵌装され円筒ホルダ及び記録紙を回転自在に支持する支持部材と、該支持部材と直接又は間接的に係合して回転する回転部材と、該回転部材の角速度を検出する角速度検出手段と、該角速度検出手段により検出した角速度がほぼ一定な割合での増加から急激に増大した場合に前記円筒ホルダから前記記録紙がなくなる用紙エンドと判断する制御手段と、を具備することを特徴とする給紙制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記角速度検出手段により検出した角速度が所定値以上になったときに前記用紙エンドの判断を行うことを特徴とする、請求項１に記載の給紙制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記角速度検出手段により検出した角速度と、その所定時間前に検出した角速度との差又はその所定カウント数前の角速度との差により、前記用紙エンドの判断を行なうことを特徴とする、請求項１に記載の給紙制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記角速度検出手段により連続して所定回数検出した角速度の平均値又は合計値に基づいて前記用紙エンドの判断を行なうことを特徴とする、請求項１に記載の給紙制御装置。
【請求項５】
前記支持部材が、前記円筒ホルダの両側から円筒ホルダに嵌装される部材であって円筒ホルダに巻かれた記録紙の端面に当接するフランジを有する部材であることを特徴とする、請求項１に記載の給紙制御装置。
【請求項６】
前記給紙手段は、停止状態から一定速度に加速する場合及び一定速度から停止状態に減速する場合、所定の割合で徐々に加速又は減速することを特徴とする、請求項１に記載の給紙制御装置。
【請求項７】
電源投入時又は装置に記録紙がセットされた時に、前記記録紙を所定量だけ給送して前記角速度の検出を行ない、該検出した角速度に基づいて用紙エンドの判断又は記録紙残量の算出を行なった後、給紙指示による給紙を開始することを特徴とする、請求項１に記載の給紙制御装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記角速度検出手段により検出した角速度に基づいて前記記録紙の残量を算出することを特徴とする、請求項１に記載の給紙制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、給紙装置により給送されるロール紙の用紙エンドを検出する給紙制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に装着され、ロール状に巻かれた記録紙（以下、ロール紙という）を給紙する給紙装置は周知である。ロール紙の給紙装置においては、用紙エンドの正確な検出あるいは用紙種類に影響されない用紙エンドの検出が難しく、過去種々の検出方法による給紙制御装置が提案されている。
【０００３】
例えば、ロール紙を巻き付けて保持する円筒ホルダの外周面を黒色にするとともに、給紙装置にセットされたロール紙に向けて光を照射する発光部材と、ロール紙からの反射光量を計測する反射型センサとを設け、ロール紙のあるときの反射光量と、ロール紙がなくなったときの黒色のホルダ外周面からの反射光量との差により用紙エンドを検出するようにした給紙制御装置が提案されている。
【０００４】
また、ロール紙の給紙装置においては、通常、用紙搬送力はロール紙表面を外周とする円の接線方向に作用している。そのため、用紙が消費されるに従って、用紙搬送力が作用する方向が変化し、ロール紙（円筒ホルダ）の中心に近づいてくる。そして、ロール紙後端が円筒ホルダに固定されている場合は、用紙エンド時に用紙搬送力がホルダの中心に作用し、用紙に引っ張られてホルダが所定位置から移動する。このホルダの移動を検知するセンサを設けて用紙エンドを検出するようにした給紙制御装置が提案されている。
【０００５】
さらに、上記用紙搬送力の作用方向の変化は、用紙搬送経路の変化に置き換えることが出来る。すなわちロール紙を軸方向から見たときに、用紙が消費されるに従って、用紙の引き出される位置は次第にロール紙の中心に近づき、ロール紙の軸方向から見た用紙搬送経路が変化することになる。この用紙搬送経路が変化することを利用して、予め求めた用紙エンド時の用紙搬送経路上に用紙検出センサを設け、用紙エンド時にその用紙搬送経路を給送される用紙をセンサが検出することにより用紙エンドを検出するようにした給紙制御装置が提案されている。そのような給紙制御装置が適用される給紙装置の一例を図１０により説明する。
【０００６】
図１０において、円筒ホルダ３１の周囲に巻き付けられたロール紙２０が給紙装置の所定位置にセットされている。このロール紙の後端はホルダ３１に固定されているものとする。ロール紙２０の外周部から引き出された用紙が給紙ローラ対２１，２２にくわえられ、この給紙ローラ対２１，２２が給紙方向に回転することにより、ロール紙２０の給送が行なわれる。ロール紙の用紙搬送経路は、ロール紙の軸方向から見たときに、用紙の消費にともなって、次第にロール紙２０及びホルダ３１の中心Ｏに近づいてくる。そして、用紙エンド時には、用紙後端がホルダ３１に固定されているので、中心Ｏと給紙ローラ対２１，２２の圧接ニップとを結ぶ一点鎖線上に用紙が来る。そして、予め求めてある用紙エンド時の用紙搬送経路（一点鎖線）に接するようにフィラー３２を垂下したセンサ３３が設けられている。用紙があるときのロール紙２０の用紙搬送経路は、フィラー３２よりも下方なので、用紙はセンサ３３に検知されない。しかし、用紙エンド時には用紙搬送経路が一点鎖線上となり、用紙がセンサ３３により検知されて用紙エンドと判断される。なお、図中３４，３５は用紙をガイドする上下ガイド板であり、センサ３３は図示しないブラケットを介して上ガイド板３４に取り付けられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記円筒ホルダの外周面を黒色にした給紙制御装置の場合、円筒ホルダ外周面を必ず黒色にしなければならず、また、同じ黒色であっても光沢のある場合とそうでない場合とで用紙エンド検出に誤差が生じ、円筒ホルダの部材やその製造方法に制約が多い。あるいは、用紙の光透過度が高い場合も用紙エンド検出に誤差が生じてしまう。この様に、この方式の給紙制御装置には、円筒ホルダの部材や製造方法、または用紙種類等による影響で検出誤差が生じ、信頼性が低いという問題があった。
【０００８】
また、上記用紙搬送力の作用方向の変化を利用した給紙制御装置の場合、用紙搬送力の作用方向の変化を考慮した位置にロール紙及び給紙ローラ等を配置しなければならず、装置レイアウト上の制約を招く。そのため、ロール紙のセット性が犠牲になったり、無駄なスペースを取るなどの問題があった。また、用紙後端がホルダに固定されているため、用紙エンド時に給紙手段に大きな負荷抵抗を与え、給紙手段の寿命を縮めるという問題があった。
【０００９】
さらに、図１０により説明した方式の給紙制御装置においては、用紙エンド検出用センサ３３は給紙ローラ対とロール紙２０との間に配置する必要があり、用紙をロール紙２０の下側から引き出すようにした給紙装置（一般的にはこのタイプが多い）においては、センサ３３及びそのフィラー３２が、ロール紙２０を給紙装置にセットしたときの用紙先端を給紙ローラ対２１，２２のニップにくわえ込ませる動作の邪魔になるという問題があった。特に、センサ３３を保持するために上ガイド板３３を設けた場合には、そのガイド板３３が邪魔になるだけでなくガイド板３３により視認性が妨げられ操作性を低下させていた。そして、給紙ローラ対でジャムが発生した場合には、ガイド板３３が邪魔になりジャム処理をしにくくしている。さらに、ジャム発生時あるいはジャム処理時に、フィラー３２を破損する恐れがある。
【００１０】
本発明は、従来のロール紙の用紙エンドを検出するための給紙制御装置における上述の問題を解決し、円筒ホルダの材質等に影響されず確実にロール紙の用紙エンドを検出するとともに用紙残量の検出もできる給紙制御装置を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記の課題は、本発明により、周囲に記録紙が巻き付けられ該記録紙の巻き始めが固定された円筒ホルダから前記記録紙を一定速で給送する給紙手段と、前記円筒ホルダに嵌装され円筒ホルダ及び記録紙を回転自在に支持する支持部材と、該支持部材と直接又は間接的に係合して回転する回転部材と、該回転部材の角速度を検出する角速度検出手段と、該角速度検出手段により検出した角速度がほぼ一定な割合での増加から急激に増大した場合に前記円筒ホルダから前記記録紙がなくなる用紙エンドと判断する制御手段と、を具備することにより解決される。
【００１２】
また、本発明は、前記の課題を解決するために、前記制御手段は、前記角速度検出手段により検出した角速度が所定値以上になったときに前記用紙エンドの判断を行うことを提案する。
また、本発明は、前記の課題を解決するために、前記制御手段は、前記角速度検出手段により検出した角速度と、その所定時間前に検出した角速度との差又はその所定カウント数前の角速度との差により、前記用紙エンドの判断を行なうことを提案する。
【００１３】
さらに、本発明は、前記の課題を解決するために、前記制御手段は、前記角速度検出手段により連続して所定回数検出した角速度の平均値又は合計値に基づいて前記用紙エンドの判断を行なうことを提案する。
【００１４】
さらに、本発明は、前記の課題を解決するために、前記支持部材が、前記円筒ホルダの両側から円筒ホルダに嵌装される部材であって円筒ホルダに巻かれた記録紙の端面に当接するフランジを有する部材であることを提案する。
【００１５】
さらに、本発明は、前記の課題を解決するために、前記給紙手段は、停止状態から一定速度に加速する場合及び一定速度から停止状態に減速する場合、所定の割合で徐々に加速又は減速することを提案する。
【００１６】
さらに、本発明は、前記の課題を解決するために、電源投入時又は装置に記録紙がセットされた時に、前記記録紙を所定量だけ給送して前記角速度の検出を行ない、該検出した角速度に基づいて用紙エンドの判断又は記録紙残量の算出を行なった後、給紙指示による給紙を開始することを提案する。
また、本発明は、前記の課題を解決するために、前記制御手段は、前記角速度検出手段により検出した角速度に基づいて前記記録紙の残量を算出することを提案する。
【００１７】
【作用】
周囲に記録紙が巻き付けられた円筒ホルダに嵌装された支持部材に対して直接又は間接的に係合して回転する回転部材の角速度を、角速度検出手段により検出する。用紙エンド時とそうでない時とでは検出する角速度の値に明確な差が現われるので、検出した角速度に基づいて用紙エンドを判断することができる。また、その角速度と相関関係にある用紙残量も算出することができる。
【００１８】
その他の作用については、以下の実施例の説明で明らかとなるであろう。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１は、本発明給紙制御装置の一実施例の一部を示す斜視図である。この図において、円筒ホルダ１の周囲に巻き付けられたロール紙２０は、その下側から引き出されて給紙ローラ対２１，２２にくわえられ、給紙ローラ対２１，２２が図示矢印の方向に回転することにより給紙される。このロール紙２０は、円筒ホルダ１内に挿入されるペーパスプール２とともに所定位置にセットされ、スプール軸２ａにより装置側板（図示せず）に回転自在に支持される。また、ペーパスプール２の中央部付近に係止部材５が軸３により枢着されている。この係止部材５とペーパスプール２の間にはスプリング４が配され、係止部材５は軸３を支点として、ペーパスプール２に対してラジアル方向に付勢力を与えられている。係止部材５のスプリング４の配設場所に近い位置には鋭利な突出部５ａが設けられている。この突出部５ａは、ペーパスプール２を円筒ホルダ１に挿入したときに、スプリング４の付勢力によりホルダ内面に食い込んで、円筒ホルダ１及びロール紙２０をペーパスプール２に対して固定する働きをする。また、係止部材５の外側端部には取っ手部５ｂが設けられている。ペーパスプール２を円筒ホルダ１に挿入する際には、この取っ手部５ｂを押し下げて、突出部５ａがホルダ内面に接しないようにする。そして、円筒ホルダ１及びロール紙２０がペーパスプール２の所定の位置になったときに取っ手部５ｂから手を離すと、前述したように突出部５ａがホルダ内面に食い込み、ロール紙２０をペーパスプール２に固定して、ロール紙２０とペーパスプール２とが一体となって回転するようになる。なお、給紙ローラ対２１，２２の用紙搬送方向の下流側には図示しないカッタが設けられ、用紙先端がギザギザになっていたり斜めに切れたりしている場合には、用紙の先端部を切り落して搬送方向と直角な先端が得られるようになっている。
【００２１】
図２は、本実施例の給紙制御装置の角速度検出部付近を示す正断面図である。この図に示すように、装置側板６に支持されたスプール軸２ａの端部にギヤ７が配設されている。また、側板６には軸９が回転自在に植立され、その軸９にギヤ８が固定されている。なお、部材１２は、側板６とともに軸９を支持するものである。そして、ギヤ８とギヤ７とは噛み合わされ、ロール紙２０及びペーパスプール２の回転が軸９に伝えられる。軸９にはエンコーダのディスク１０ａが固定され、そのディスク１０ａの下方に、エンコーダのフォトセンサ１０ｂが設置されている。なお、ロール紙２０及びペーパスプール２の本体はこの図には示されていない。また、同じく図示されない反対側のスプール軸２ａにはギヤ７は設けられていない。
【００２２】
図３は、上記角速度検出部を図２の左方向から見た側面図である。この図に示すように、エンコーダのディスク１０ａにはスリット１０ｃが放射状に設けられている。前述した給紙ローラ対２１，２２により用紙が給送されると、給送される用紙に引っ張られてロール紙２０及びペーパスプール２が回転し、その回転が前述したギヤ７，８及び軸９を介してエンコーダのディスク１０ａを回転させる。そして、ディスク１０ａのスリット１０ｃを通過する光をフォトセンサ１０ｂが検出し、その検出信号に基づいてディスク１０ａの角速度（単位時間あたりの回転角度）を図示しない制御手段により算出する。なお、本実施例においては、フォトセンサ１０ｂが次々にスリット１０ｃを通過する光を検出するときの、検出間隔（時間）から角速度を算出している。すなわち、あるスリットを通過する光が検知されてから次のスリットを通過する光が検知されるまでの時間（以下、スリット間周期という）を検知すれば、予め求めておいたスリット間周期とそのときの角速度から、検知したときの角速度を算出することができる。
【００２３】
本発明の給紙制御装置は、用紙エンド時とそうでない時とで、給送により回転するロール紙（を支持する部材と直接又は間接的に係合する回転部材）の角速度の差が発生することから、用紙エンドを検出するものであるが、ここで、その角速度の差の発生について説明する。
【００２４】
まず、用紙があるとき、つまり用紙搬送力がロール紙の表面を外径とする円の接線方向に作用するとき（用紙搬送経路がその円の接線方向にあるとき）の角速度について数式を用いて求める。
【００２５】
図４において、ロール紙２０は点Ｏを、給紙ローラ２１は点Ｐを中心として回転するものとする。ロール紙２０の外径がＤ1のときの用紙搬送経路は、ロール紙２０及び給紙ローラ２１を結ぶ接線ＳＴとなる。そして、用紙が順次送り出されてロール紙の外径がＤ0になったときの用紙搬送経路はＱＲとなる。ロール紙２０及び給紙ローラ２１の各中心Ｏ，Ｐ間の距離をＬ、給紙ローラ２１の外径をｄ、用紙１枚の厚みをｔ、給紙ローラ対２１，２２による用紙搬送速度をＶ0、ロール紙２０の回転をエンコーダのディスク１０ａに伝達するギヤ７，８の歯数をそれぞれＺ0，Ｚ1、ディスク１０ａに設けられたスリット１０ｃの数をＮ、ロール紙外径がＤ1からＤ0に変化するまでのエンコーダによるスリットカウント数をｐ、ディスク１０ａの回転角をθ0rad、ディスク１０ａの回転数をｎ、時間をＴｐ、用紙の巻き始めからＱ点及びＳ点までに巻き付けられた用紙長さをｌq，ｌsとすると、以下の各式によりＴｐ及び、ロール紙外径がＤ0になる直前のスリット間周期Ｔ1が求められる。
【００２６】
【数式１】
0003789950.tif 000002
【００２７】
【数式２】
0003789950.tif 000003
【００２８】
【数式３】
0003789950.tif 000004
【００２９】
【数式４】
0003789950.tif 000005
【００３０】
【数式５】
0003789950.tif 000006
【００３１】
【数式６】
0003789950.tif 000007
【００３２】
【数式７】
0003789950.tif 000008
【００３３】
この数式(７)に次の数式(８)を代入するとＴｐが、数式(９)を代入するとＴ1が求められる。
【００３４】
【数式８】
0003789950.tif 000009
【００３５】
【数式９】
0003789950.tif 000010
【００３６】
次に、用紙がなくなるとき、つまり用紙搬送経路がロール紙２０の中心Ｏと給紙ローラ２１の外周とを結ぶ線に向かっていくときの角速度について数式を用いて求める。なお、本実施例において、ロール紙の後端（巻き始め）は円筒ホルダ１に固定されているので、用紙エンド時には、用紙搬送力はロール紙２０の中心に作用し、用紙搬送経路はロール紙２０の中心Ｏと給紙ローラ２１の外周とを結ぶ線上となる。
【００３７】
図５において、円筒ホルダに固定されている用紙の後端（巻き始めの点）がＱからＵに移動するまでのエンコーダによるスリットカウント数をｐ、ディスク１０ａの回転角をθｐrad、時間をＴｐとし、用紙後端がＱからＷに移動するまでのエンコーダによるスリットカウント数をｑ、ディスク１０ａの回転角をθｑrad、時間をＴｑとすると、以下の数式によりＴｐ及び用紙後端がＵに移動する直前のスリット間周期Ｔ1が求められる。なお、ここで、用紙の後端がＱからＵに移動するまでのスリットカウント数ｐ、時間Ｔｐ及び直前のスリット間周期Ｔ1は、図４により説明したロール紙外径がＤ1からＤ0に変化するまでのスリットカウント数ｐ、時間Ｔｐ及び直前のスリット間周期Ｔ1と同じ符号を用いているが、図４におけるロール紙外径のＤ1とＤ0の差は、用紙１枚分にでも当てはめることができ、それぞれ、そのときのスリット間周期Ｔ1を求めるための値を代入するものとして同じ符号を用いるものである。
【００３８】
【数式１０】
0003789950.tif 000011
【００３９】
【数式１１】
0003789950.tif 000012
【００４０】
【数式１２】
0003789950.tif 000013
【００４１】
【数式１３】
0003789950.tif 000014
【００４２】
【数式１４】
0003789950.tif 000015
【００４３】
【数式１５】
0003789950.tif 000016
【００４４】
【数式１６】
0003789950.tif 000017
【００４５】
【数式１７】
0003789950.tif 000018
【００４６】
【数式１８】
0003789950.tif 000019
【００４７】
この数式(10)〜(18)により用紙の後端がＱからＵに移動するまでの時間Ｔｐが求められ、よって用紙後端がＵ点に移動する直前のスリット間周期Ｔ1を求めることができる。すなわち、Ｔ1＝Ｔｐ−Ｔｐ-1である。ここで、Ｔｐ-1とは、用紙の後端がＱからＵに移動するまでの時間に検知されたスリットカウント数よりも１カウント少ない時間のことである。例えば、用紙の後端がＱからＵに移動するまでの時間Ｔｐのあいだにスリットが１０回（カウント）検知されたとする。すると、Ｔｐ-1は、用紙の後端がＱからＵに向かって移動するときにスリットが１０−１＝９回（カウント）検知される時間を表すことになる。従って、このＴｐからＴｐ-1を減じてやれば、Ｕ点の直前（１カウント前）のスリット間周期Ｔ1を求めることができる。
【００４８】
以上の諸式を計算してスリットカウント数とスリット間周期及びロール紙外径との関係を図に表わすと図６のようになる。また、スリットカウント数とスリット間周期及びロールエンド（用紙エンド）までの残り時間との関係を図に表わすと図７のようになる。なお、図７は、スリットカウント数の目盛を図６の１０3倍に拡大して表わしている。また、両図におけるＱ点とは、用紙がなくなる直前の、円筒ホルダの外周接線上に用紙がある場合を示している。両図において、スリットカウント数はＱ点を基準として用紙エンド方向をプラス、逆方向をマイナスとしている。
【００４９】
両図からも判るように、用紙がＱ点になるまではほぼ一定の割合で減ってきたスリット間周期が、Ｑ点を過ぎて用紙エンドの直前には急激に低下する。これは、図中（ａ）の部分で示される。もし、用紙がここで終了せずにそのまま給紙が行なわれるとした場合には、スリット間周期はＱ点以前と同じようにほぼ一定の割合で低下して図中（ｂ）で示されるようになる。このように、用紙エンドの直前には、スリット間周期にそれ以前とは明確な差が現われる。従って、スリット間周期が急激に低下すること（すなわち角速度が急激に増大すること）を検出してやれば、確実な用紙エンドを検出することができる。本実施例においては、図７に示すようにスリット間周期の下限スレッシュレベル（ｃ）を設け、検出したスリット間周期が、このスレッシュレベル以下になったときに用紙エンドと判断している。なお、用紙エンドの判断及び前記した角速度の算出等は、給紙制御装置が装着される画像形成装置の制御手段により行なうことができる。
【００５０】
ところで、通常の用紙エンド直前のスリット間周期は図７においてほぼ水平に近い白丸付き直線として示された値（図７の縦軸の値）であるが、下限スレッシュレベルをその通常時のスリット間周期の５０％以下に設定した場合には、用紙エンド検出後の実際の用紙エンドまでの残り時間が少なくなり、ロール紙を急停止させなければ、ホルダに固定された用紙後端が図５のＷ点に来てしまい、それ以上回転しないホルダに固定された用紙が給紙ローラ対に引っ張られ、給紙ローラ対等に過度の負担がかかり、機械的なダメージを与えることになる。そこで、本実施例においては、下限スレッシュレベル（ｃ）を平常時のスリット間周期の５０％よりも高い点に設定して、ロール紙停止時間を確保している。
【００５１】
しかし、何らかの原因により、用紙後端が図５のＷ点に来ても用紙エンドと検出されなかった場合には、円筒ホルダはそれ以上回転しないのでスリット間周期がいきなり大きな値として検出されることを利用して、上限のスレッシュレベルを適当な値に設定してやれば、検出したスリット間周期がその上限スレッシュレベルを越えた時点で用紙エンドと判断され、ロール紙を停止させることにより機械的なダメージを最小限に防ぐことができる。
【００５２】
また、スリット間周期はいろいろな原因により変動することがある。例えば、円筒ホルダ１の偏心、ロール紙２０のホルダへの巻き付けの部分的な強弱、ロール紙を回転自在に支持する部材であるペーパスプール２の偏心、ペーパスプール２の係止部材５の突出部５ａがあることによるペーパスプール２と円筒ホルダ１間の隙間、あるいは、ギヤ７及び８又はエンコーダを構成する部品の精度などによるスリット間周期の変動が考えられる。
【００５３】
そこで、本実施例においては、検出したスリット間周期の連続したｎ個の平均値をスリット間周期として逐次更新管理して角速度を算出することにより、上記さまざまな原因によるスリット間周期変動の影響を抑制することができる。なお、連続したｎ個の平均値でなくとも、連続したｎ個の合計値から角速度を算出してもよい。
【００５４】
ここまで用紙エンドの検出について詳しく説明してきたが、上記(7)及び(9)式からスリット間周期Ｔ1が求まれば、そのときのロール紙の外径Ｄ0が求められることが判る。ロール紙の外径は、図６に示すようにスリット間周期と相関関係にある。従って、スリット間周期を検知することで、その時のロール紙外径を求めることができるので、用紙が後どのくらい残っているかを容易に算出することができる。これを給紙装置が装着された画像形成装置に表示するようにしてやれば、ユーザが用紙の残量確認をすることができる。このように、ロール紙の残量を検知するためのセンサ及び機構等を設けずとも、用紙エンドを検出するための角速度（スリット間周期）の検出からロール紙残量を簡単に算出することができるので、残量検知センサ及び機構等のコストを省くことができ、また、それらを取り付けるスペースも節約することができる。
【００５５】
ところで、円筒ホルダ１の外径が異なるロール紙を給紙装置にセットして使用する場合には、上述した下限スレッシュレベル（ｃ）をその円筒ホルダに対応するよう変更しなければならない。また、正常な用紙エンドの検出がされなかった場合の安全策としての上記上限スレッシュレベルの設定は、外径が異なるロール紙を使用する場合には、給紙装置に装着できる最大径の円筒ホルダに対応しなければならない。もし、外径の小さなホルダにしか対応しないように上限スレッシュレベルを設定してしまった場合には、ホルダ外径が大きいときには検出したスリット間周期が上限スレッシュレベルを越えるようなことも考えられる。そのために最大径の円筒ホルダに対応するように上限スレッシュレベルを高く設定してやる必要がある分けであるが、すると、今度は、正常な用紙エンドを検出しなかった場合の安全策として機能しない場合が発生し、その時に機械的なダメージを与えてしまうことになる。
【００５６】
そこで、本発明の他の実施例として、上述した下限スレッシュレベル（ｃ）を設定して用紙エンドを検出するのではなく、検出した角速度の値が、所定時間前（あるいは所定カウント数前＝所定回数前）の角速度の値よりも決められた分だけ大きくなったときに用紙エンドとすることを提案する。すなわち、検出したスリット間周期が所定時間前（あるいは所定カウント数前）に検出したスリット間周期よりも所定の値だけ短くなった時点で用紙エンドと判断してやればよい。
【００５７】
なお、この実施例においては、上述した上限スレッシュレベルについては、検出した角速度の値が所定時間前（あるいは所定カウント数前）に検出した角速度よりも所定量だけ小さくなったとき（スリット間周期でいえば長くなったとき）に用紙エンド検出信号を出すようにしてやれば、正常な用紙エンド検出が行なわれなかった場合の安全策とすることができる。
【００５８】
本実施例における用紙エンドの検出は、全て角速度（スリット間周期）の差を求めることにより行なっているので、円筒ホルダの外径にあわせてスレッシュレベルを設定する必要がなく、円筒ホルダ１の外径が異なるロール紙を給紙装置にセットして使用する場合にも確実に用紙エンドを検出することができ、機械的なダメージの発生を防ぐことができる。
【００５９】
次に、本発明のさらに他の実施例について説明する。
【００６０】
図８は、本発明給紙制御装置のさらに他の実施例を示す側面図である。また、図９は、その実施例においてロール紙２０及び円筒ホルダ１を装置にセットするためのフランジ部材１２を説明するための断面図である。これらの図に示すように、ロール紙２０を給紙装置にセットするためには、円筒ホルダ１の中空芯部にフランジ部材１２を嵌装する。そして、両側から（図９には一方の側のみ示す）フランジ部材１２により挾まれたロール紙２０を、給紙装置の２本の従動ローラ１３，１４上に載置する。フランジ部材１２の外周部にはゴムベルト１２ａが巻装されている。また、給紙ローラ対２１，２２から遠い方の従動ローラ１４の同軸上にエンコーダのディスク１０ａが装着されている。エンコーダの構成は図３と同様であるので詳しい説明は省略する。そして、用紙先端を給紙ローラ対２１，２２にくわえさせると用紙の給送が可能となる。
【００６１】
給紙ローラ対２１，２２が給紙方向に回転し、用紙の給送が行なわれると、給送される用紙に引っ張られてロール紙２０が回転する。ロール紙２０の回転は従動ローラ１３，１４に伝わり、エンコーダのディスク１０ａが回転する。前述したように、ロール紙２０を両側から挾むフランジ部材１２の外周部にはゴムベルト１２ａが巻装されているので、ロール紙の回転はスリップすることなく従動ローラ１４すなわちエンコーダのディスク１０ａに伝達される。このディスク１０ａに設けられたスリットを通過する光を検出することにより、ロール紙２０の角速度に比例した角速度を検出することができる。検出した角速度（スリット間周期）により用紙エンド及びロール紙２０の残量を検知する方法については図１〜７により説明した前記実施例と同様であるので説明を省略する。
【００６２】
ところで、ロール紙を用いた給紙装置は、Ａ０番等の大型の用紙に使用されることが多いので、前記実施例のようにペーパースプール２を使用する場合には取扱いがしにくいこともある。しかし、本実施例のようにフランジ部材１２をロール紙両側から嵌装する方法は、装着方法も簡単であり取り扱いやすい。また、ペーパースプール２を使用しない給紙装置においてもロール紙２０の角速度に比例した角速度を検出することができるので、用紙エンド及びロール紙の残量検知が可能となる。
【００６３】
なお、給紙駆動ローラ２１の駆動を開始または停止する際に、いきなり一定速に加速又は減速した場合、ロール紙２０の慣性により用紙が弛んでしまう。用紙が弛んだときには、給紙ローラ対２１，２２による給送力がロール紙２０に伝わらずロール紙２０は回転を停止しようとする。そして、用紙の弛みが取れ、再び給紙ローラ対２１，２２に引っ張られるとその慣性によりまた用紙が弛むということを繰り返してしまう。すると、ロール紙２０（エンコーダのディスク１０ａ）の角速度が大きく変動し、用紙エンド及び用紙残量の検出精度を悪化させることになる。前記実施例と同様、本実施例においても、角速度の変動による影響を抑えるために、連続して検出したｎ個の角速度の値の平均値又は合計値を角速度としていたが、ロール紙の弛みが発生した場合にはＳＮ比の悪化により検出精度を悪化させる原因となる。そこで、本実施例においては、給紙駆動ローラ２１を駆動するモータとしてステッピングモータ（図示せず）を用い、給紙ローラ対２１，２２の回転速度を徐々に速くあるいは遅くするようにしている。この制御により、ロール紙２０の弛みを防ぎ用紙エンド及び用紙残量の検出精度の悪化を防ぐことができる。
【００６４】
なお、本実施例においては、電源が投入されたときに、または新たにロール紙２０を装置にセットしたときに、一度給紙ローラ対２１，２２を所定量だけ回転させ、用紙を一定の速度で搬送して角速度（スリット間周期）を求め、その後に実際の給紙（給紙装置が装着された画像形成装置等からの給紙指令による給紙）を行なうようになっている。これにより、実際の給紙を始める前に、ロール紙の用紙残量を検出することができるので、電源投入時又は新たなロール紙のセット直後に、画像形成装置等の操作パネル上に用紙残量の表示又はロール紙の交換を促す表示等を行なうことも可能であり、操作性の向上に寄与することができる。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の給紙制御装置によれば、ほぼ一定な割合で増加してきたロール紙の角速度が急激に増大することにより用紙エンドを検出することができるので、用紙の紙質やロール紙を保持する円筒ホルダの材質及び製造方法等に影響されることなく、確実な用紙エンドを検出することができる。
【００６６】
請求項２の構成により、検出した角速度が所定値以上になったときに用紙エンドと判断するので、容易に確実な用紙エンドの検出を行うことができる。
請求項３の構成により、検出した角速度とそれより所定時間前あるいは所定カウント数前の角速度の差から用紙エンドを検出するので、ロール紙外径やそれを保持する円筒ホルダの外径に影響されることなく、確実に用紙エンドを検出することができる。
【００６７】
請求項４の構成により、角速度の変動による影響を抑えて検出精度を高めることができる。
【００６８】
請求項５の構成により、ペーパースプールを使用しない給紙装置においても用紙エンドの検出ができる。
【００６９】
請求項６の構成により、給紙時の用紙の弛みを抑え、用紙エンドの検出精度を高めることができる。
【００７０】
請求項７の構成により、電源投入時又はロール紙のセット時に用紙エンド又は用紙残量の検知を行なうことができる。
請求項８の構成により、検出した角速度により用紙残量を検出することができるので、それを検出するためのセンサや機構等を設ける必要がなくコスト及びスペースを節約することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明給紙制御装置の一実施例の一部を示す斜視図である。
【図２】図２は、その給紙制御装置の角速度検出部付近の構成を示す正断面図である。
【図３】図３は、その角速度検出部の側面図である。
【図４】図４は、用紙搬送力がロール紙外周の接線方向に作用するときの角速度検出方法を説明するための図である。
【図５】図５は、用紙搬送力の作用方向がロール紙の中心に向かって近づいて行くときの角速度検出方法を説明するための図である。
【図６】図６は、スリットカウント数とスリット間周期及びロール紙外径との関係を表わすグラフである。
【図７】図７は、スリットカウント数とスリット間周期及び用紙エンドまでの残り時間との関係を表わすグラフである。
【図８】図８は、本発明のさらに他の実施例を示す側面図である。
【図９】図９は、その給紙制御装置に装着されるロール紙とその支持部材を示す部分断面図である。
【図１０】図１０は、従来の給紙制御装置の一例を示す側面図である。
【符号の説明】
１        円筒ホルダ
２        ペーパスプール
５        係止部材
６、１１  側板
７、８    ギヤ
１０ａ    エンコーダディスク
１０ｂ    フォトセンサ
１０ｃ    スリット
１２      フランジ部材
２１、２２  給紙ローラ
【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】
0003789950.tif 000026
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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