JP2012025588A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 格納するロール紙の幅を確実に検出し、その検出したロール紙の幅を記憶する画像形成装置を提供する。
【解決手段】 ロール紙の両端に取り付けられたフランジを回動可能に保持するコロと、コロとともにフランジを回動可能に保持するローラと、コロとラックが取り付けられた台と、各台のラックとかみ合うピニオンと、ピニオンの回転と連動して抵抗値が可変するポテンションメータと、抵抗値に基づいて値を出力するＡ／Ｄ変換器と、Ａ／Ｄ変換器の出力値に基づいてロール紙幅を演算する演算手段と、演算されたロール紙幅を記憶するメモリと、を有し、様々な幅のロール紙が選択可能に格納され、その中から選択したロール紙に対して画像形成する画像形成装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像形成装置に関する。特に格納するロール紙幅の検出機構を備える画像形成装置に関する。

様々な幅のロール紙が選択可能に格納され、その中から選択したロール紙に対して画像形成する画像形成装置が知られている。このような画像形成装置では、予め使用するロール紙幅を画像形成装置に登録しなければならない。画像形成装置の使用者がロール紙幅を確認し、その確認した幅を画像形成装置に登録する。例えば、前回使ったロール紙幅と異なる幅のロール紙を画像形成装置に格納する場合に、新しいロール紙の幅を登録し忘れると、所望のサイズの用紙に画像が出力されない問題が生じる。このように、ロール紙幅の登録忘れによる印字不具合の問題がある。

例えば特許文献１の手差し給紙部を備える画像形成装置では、用紙の両側部をガイドしている規制板の動きに連動して可変する抵抗にかかる電圧値を検出し、その電圧値に基づいて用紙幅を算出し、自動的に用紙幅を検出する複写装置が開示されている。

米国特許第５６８９７５９号明細書

上述の従来技術は、手差し給紙部に置かれる短票紙に対して、両側部をガイドする位置に規制板を合わせる。そして、規制板の位置に従って出力される電圧値を読み取っている。しかし従来技術は手差し給紙部に短票紙を載置する場合の発明であり、ロール紙に用いることはできない。

積載した短票紙はそのままでは崩れるので規制板が必要であるが、ロール紙の場合は予めロール状に巻かれているので崩れることはなく、規制板を用いる必要が無い。ロールから引き出された部分の用紙をガイドする規制板を設けることも考えられるが、用紙の搬送経路の途中に配置するので、機器の大型化や、規制板との接触による搬送負荷の増大などの問題がある。またロール紙を使用する場合は、ロール状に巻かれた用紙を引き出して画像形成部に搬出する場合と、余った用紙を巻き戻す場合があり、ロールを回転させなければならない。そのため、ロール紙を回転させる手段が必要であり、従来技術のような用紙の規制板をロール紙の両側に配置した場合、ロール紙を回転させる手段の邪魔をしてしまう。またはロール紙を規制することができず、正確に計測できない場合がある。また、ロール紙の巻かれている量は様々である。すなわちロール径の大小があり、従来技術ではロール紙の規制板の位置によっては、正確に規制することができなくなる。従来技術ではこのような問題点がある。

本発明は、上述課題を解決し、ロール紙の幅を確実に検出し、画像形成装置にロール紙の幅を登録することを目的とする。

本発明は、上述目的を達成する一手段として、以下の構成を備える。
本発明の画像形成装置は、ロール紙を格納し、前記ロール紙を搬送手段によって画像形成装置に供給し、前記ロール紙に画像を記録する画像形成装置において、前記ロール紙を載置する１対の載置台と、前記１対の載置台に備えられたラックと、前記ラック間に配置され前記ラックの動きに連動するピニオンと、前記ピニオンの回転に連動して動作するポテンションメータと、前記ポテンションメータの抵抗値に応じた電圧値を検出する電圧検出手段と、前記ロール紙の両端に固定されたフランジに接触し、前記フランジの回動と連動して回動するローラと、前記ローラを駆動するローラ駆動手段と、前記載置台に配置され、前記フランジの回動に連動して回動し、前記ローラと共に前記フランジを保持するコロと、前記１対の載置台は前記ラックと前記ピニオンによって連動して移動し、前記１対の載置台間の距離に応じて変化する前記ポテンションメータの抵抗値に基づいて前記ロール紙の幅を演算する演算手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、ロール紙の幅を確実に検出することができる。また検出したロール紙の幅を画像形成装置に登録することができる。

図１は、ロール紙幅検出装置の構成の概要を示す図である。 図２は、ロール紙幅検出装置の構成の概要を側面から示す図である。 図３は、ロール紙の有無検出部の構成の概要を示す図である。 図４は、画像形成装置の構成の概要を示すブロック図である。 図５は、画像形成装置の構成の概要を示す図である。 図６は、画像形成装置の別の構成の概要を示す図である。 図７は、ロール紙の搬送時の抵抗を抑えるユニットを説明する図である。

本発明の実施形態を以下に説明する。実施形態として画像形成装置を例にする。
図５は、画像形成装置の構成の概要を示す図である。画像形成装置３６の構成の概要を説明する。画像形成装置３６は、画像形成部３１とロール格納部３２を備える。画像形成部３１は、ロール格納部３２に格納された幅の異なる複数のロール１からロール紙３３が供給される。ロール１は、ロール状に記録媒体を巻いたものである。記録媒体は、紙、薄い扁平なプラスチックなどである。ここでは、ロール１はロール紙３３を巻いたものである。ロール紙３３は、複数の搬送ローラ３４によって画像形成部３１の画像形成手段２９まで案内され、画像形成手段２９によって画像が記録される。ロール紙３３は、排出ローラ３５によって画像形成手段２９から排出され、画像形成部３１の外部に出される。画像形成手段２９では、画像のサイズに応じて使用するロール紙３３を選択する。

図１は、ロール紙幅検出装置の構成の概要を示す図である。
ロール１の両端にはフランジ２が取り付けられている。ロール１には、様々な幅のものがある。しかし、フランジ２は様々な幅の記録媒体に対して取り付けることができる。ロール１は、ロール格納部３２に２本格納されている。ロール格納部３２を更に大きくすれば、更に多くのロール１を格納できる。ロール１は、載置台３に置かれる。ロール格納部３２は、トレー９によって上下２層に空間が仕切られている。トレー９より上方に、ロール１が配置されている。トレー９によって仕切られた下方には、ラック４とピニオン５が配置される。載置台３は、２台が対になって設けられ、各々相対する載置台３の方向に向けてラック４が備わっている。お互いのラック４は、ピニオン５と接続されている。トレー９には、開口部７が設けられている。載置台３は、トレー９の開口部７を通ってトレー９の上下に跨って配置されている。

フランジ２は、駆動ローラ１０と当接している。駆動ローラ１０は、駆動モータ１１によって両方向に回動する。駆動ローラ１０の回動によってフランジ２も回動する。駆動ローラ１０の端部に、ロータリー式のエンコーダ１２が備わっている。エンコーダ１２の出力パルスをカウント、演算することによって駆動ローラ１０の回転方向、回転量、回転速度を取得する。

載置台３はロール１の長手方向に沿って移動する。ラック４とピニオン５によって相対する載置台３は、連動して移動する。載置台３はロール１の幅に応じて移動させ、載置台３上にロール１の両端に取り付けたフランジ２を載せる。

位置決孔６は定型サイズのロール１に対応してトレー９に設けられた貫通孔である。載置台３の停止位置を定型サイズのロール１に合わせて止めることができる。位置決孔６はロール１の長手方向に沿って長い形状の長孔である。対になって移動する載置台３の一方にフランジ２の有無を検出するレバーが備えられている。このレバーに関しては後述する。スイッチ駆動棒８は、このレバーに連動して回動するシャフトである。スイッチ駆動棒８は載置台３を貫通し、さらに載置台３の移動方向に平行に配置されている。そのため、載置台３はスイッチ駆動棒８を摺動するので、移動時にぶれずに移動できる。

図２は、ロール紙幅検出装置の構成の概要を側面から示す図である。
コロ１３は載置台３に回動可能に備えられている。フランジ２は、駆動ローラ１０とコロ１３の上に載置される。ロール１から記録媒体が引き出されると、それに連動してフランジ２が回動する。駆動ローラ１０とコロ１３はフランジ２の回動に対して連れ回る。

載置台３には、下方に付勢されたピン１４が備えられている。載置台３を移動させると、トレー９上をピン１４が摺動する。位置決孔６の位置では、ピン１４が付勢によって位置決孔６に嵌る。押さえ１５はスイッチ駆動棒８を回動可能に保持する板である。この押さえより内側には載置台３は移動しないように構成している。

図３は、ロール紙の有無検出部の構成の概要を示す図である。
レバー１６はスイッチ駆動棒８を中心に回動可能に配置されている。また、レバー１６は、フランジ２の方向に付勢されている。

レバー１９上にフランジ２が有る場合は、レバー１６がフランジ２に押され、それに連動してスイッチ駆動棒８が回動する。スイッチ駆動棒８の端部には回動を検出する手段が備えられている。この回動を検出する手段は後述する。

レバー１９上にフランジ２が無い場合は、レバー１６が付勢方向に移動し、それに連動してスイッチ駆動棒８が回動する。スイッチ駆動棒８の端部には回動を検出する手段が備えられ、レバー１６の状態を検出している。この回動を検出する手段は後述する。

図４は、画像形成装置の構成の概要を示すブロック図である。
制御手段１７は画像形成装置の全体を制御する制御手段である。例えば制御手段１７はＣＰＵである。ＲＯＭ１８は制御手段１７の動作プログラムやデータを保存する記憶手段である。ＲＡＭ１９は制御手段１７の動作に従って、データを読み書きするメモリである。

ポテンションメータ２２はピニオン５に接続され、ピニオン５の回動に連動してポテンションメータ２２は回動する。ポテンションメータ２２は回動に伴い内蔵の抵抗値が可変する。ピニオンポテンションメータ２２内の抵抗には直列に抵抗が接続されている。これら接続に定電圧が印加されている。電圧検出手段２１は、ポテンションメータ２２の抵抗の両端にかかる電圧を検出する。Ａ／Ｄコンバータ２０は、電圧検出手段２１の出力値をＡ／Ｄ変換する。Ａ／Ｄコンバータ２０で変換された電圧値データは制御手段１７に出力される。予めＲＯＭ１８には、載置台３の位置に対する電圧値データが記憶され、電圧値データから載置台３の位置が取得できる。

第１ロール検出スイッチ２３は、ロール格納部３２に格納する２つのロール１のうち一方のロール１の有無を検出するスイッチである。第１ロール検出スイッチ２３は、載置台３のレバー１６に連動して回動するスイッチ駆動棒８に接続され、レバー１６の状態に応じてスイッチがＯＮ／ＯＦＦする。第１ロール検出スイッチ２３は制御手段１７に接続され、制御手段１７はロール１の有無に連動したスイッチのＯＮ／ＯＦＦを取得する。

第２ロール検出スイッチ２４は、ロール格納部３２に格納する２つのロール１のうち他方のロール１の有無を検出するスイッチである。第２ロール検出スイッチ２４は、載置台３のレバー１６に連動して回動するスイッチ駆動棒８に接続され、レバー１６の状態に応じてスイッチがＯＮ／ＯＦＦする。第２ロール検出スイッチ２４は制御手段１７に接続され、制御手段１７はロール１の有無に連動したスイッチのＯＮ／ＯＦＦを取得する。

第１モータ駆動手段２５は、ロール格納部３２に格納する２つのロール１のうち一方のロール１を回動させる駆動ローラ１０を駆動する駆動モータ１１に接続されている。第１モータ駆動手段２５は制御手段１７に制御され、この駆動モータ１１を駆動制御する。

第２モータ駆動手段２７は、ロール格納部３２に格納する２つのロール１のうち他方のロール１を回動させる駆動ローラ１０を駆動する駆動モータ１１に接続されている。第２モータ駆動手段２７は制御手段１７に制御され、この駆動モータ１１を駆動制御する。

第１エンコーダ検出手段２６は、ロール格納部３２に格納する２つのロール１のうち一方のロール１を回動させる駆動ローラ１０に接続されたエンコーダ１２からの信号を検出する検出手段である。第１エンコーダ検出手段２６は、制御手段１７に接続され、制御手段１７へ信号を出力する。制御手段１７はこの信号から、駆動ローラ１０の回動の方向、回動速度、回転量を演算し、取得する。

第２エンコーダ検出手段２８は、ロール格納部３２に格納する２つのロール１のうち他方のロール１を回動させる駆動ローラ１０に接続されたエンコーダ１２からの信号を検出する検出手段である。第２エンコーダ検出手段２８は、制御手段１７に接続され、制御手段１７へ信号を出力する。制御手段１７はこの信号から、駆動ローラ１０の回動の方向、回動速度、回転量を演算し、取得する。

画像形成手段２９は、記録媒体に画像を形成する手段である。例えば、レーザー式またはＬＥＤ式による電子写真方式の画像形成手段である。
用紙搬送手段３０はロール格納部３２に格納されたロール１からロール紙３３を画像形成手段２９に供給、排紙する搬送手段である。

画像形成装置３６の動作について説明する。
ロール格納部３２には２本のロール１を格納できる。格納する位置に応じてＲＡＭ１９に格納されたロール１の幅に関するデータが記憶される。ロール１の幅に応じて載置台３の位置を移動する。ロール１の両端にはフランジ２が取り付けられているので、このフランジ２がコロ１３に載る位置に載置台３を移動する。ロール１に取り付けられたフランジ２をコロ１３と駆動ローラ１０上に載せる。ロール１はコロ１３と駆動ローラ１０によって回動可能になる。

ラック４は載置台３の位置に応じてピニオン５を回動させる。ピニオン５の回動に連動してポテンションメータ２２の抵抗値が可変する。制御手段１７は載置台３の位置に応じた電圧検出手段２１の電圧値を取得し、その電圧値に応じた載置台３の位置情報を取得する。載置台３の位置情報からロール１の幅の値を取得し、ＲＡＭ１９に、ロール１の格納位置に対応させてロール１の幅の値を記憶する。もう１本のロール１に対しても同様にＲＡＭ１９に、ロール１の格納位置に対応させてロール１の幅の値を記憶することができる。

ロール格納部３２に格納されているロール１の幅が取得されているので、画像サイズに応じて、サイズの異なるロール１を選択して使用できる。

ロール１の幅の検出は、第１ロール検出スイッチ２３あるいは第２ロール検出スイッチ２４の検出結果を監視し、フランジ２が載せられていない状態から載せられた状態に変化した時に実行されるのが好ましい。また外部からの要求に応じてロール１の幅を検出してもよい。

載置台３にコロ１３を配置し、コロ１３と駆動ローラ１０によってフランジ２を回動可能に載置するようにしたので、記録媒体の搬送経路途中に余分な構成を必要とせず、コンパクトに構成することができる。

また、定型のサイズのロール１を使用する場合に位置決孔６が有るので、これが目印となり容易に目的の位置に載置台３を移動できる。また位置決孔６を長円形状にすることで、連動して動作する載置台３の移動時に生じる位置の誤差があっても位置決孔６にピン１４が嵌る。

駆動ローラ１０の回転速度を検出することで、ロール１の用紙残量を推測することができる。すなわち、ロール１からロール紙３３が引き出される速度は一定であるので、ロール１の残量が多いときには駆動ローラ１０の回転速度が遅く、ロール１の残量が多いときには駆動ローラ１０の回転速度が早くなる。この回転速度とロール１の残量に関して、予め対応関係をＲＯＭ１８に設定データとして記憶させておき、制御手段１７によって、設定データとその時の回転速度を比較することで、残量を推定する演算を行う。また、ロール１の残量が無しの場合は、駆動ローラ１０は回転しないので、残量０の状態を検出することができる。

図６は、画像形成装置の別の構成の概要を示す図である。記録媒体を搬送するときに記録媒体が静電気等で搬送経路上に吸い付くと、蛇行やジャムを起こし、その影響で、フランジ２、載置台３に揺れが生じ、ポテンションメータ２２の誤検出を招く恐れがある。好ましくは、このような異常搬送が起こらないようにする。そこで、搬送ローラ３４間の搬送経路に、記録媒体が円滑に移動するように、案内ユニット３７、３８を配置する。案内ユニット３７、３８は搬送経路の形状に沿って、平板状であったり、湾曲していたりする。

図７は、ロール紙の搬送を円滑にする案内ユニットを説明する図である。板３９上に記録媒体の搬送方向に沿って配置された突起部４０が形成されている。突起部４０は高さが同じで、平行に複数本形成されている。プラスチックで作るのであれば、板３９と突起部４０を一体成型してもよい。また、金属で作るのであれば、板３９をプレスによって突起部４０を形成することができる。また、突起部４０をスティック状のプラスチックを板３９に貼ることで設けても良い。突起部４０の頂上は記録媒体と接し、搬送時の抵抗を抑え、突起部４０の長手方向に沿って円滑に記録媒体が移動できる。

案内ユニット３７、３８は、記録媒体の搬送方向に突起部４０が平行になるように配置される。板３９は、搬送系路上に搬送方向に複数個配置し、搬送方向に対して直交する方向にも複数個配置できるようにする。小型のものを作り、複数個配置して、記録媒体が円滑に動かなくなる箇所に用いる。

このように、案内ユニット３７、３８を設けることで、記録媒体は円滑に移動するようになり、蛇行やジャムを防止できる。そのため、フランジ２や載置台３がゆれず誤動作を防止できる。

上述のように、ロール紙は、ロール１の両端に配置されるフランジ２間の距離を計測することによって、その幅を取得できる。また、フランジ２は振動や蛇行が無いで、正確に計測できる。しかし、フランジ２が紙管に対して垂直方向にしっかり挿入されていない場合は、フランジ２が載置台３に垂直に置かれず、ロール紙の搬送不良の原因になってしまう場合がある。このような場合に対する別の形態として、フランジ２を載置する載置台３を、フランジ２の鉛直下だけに配置するのではなく、フランジ２の外周部を支える構造にする。そうすれば、フランジ２を鉛直方向に平行に保つことができる。例えば、中心軸の高さの外周部の２点を、フランジ２が軸方向に移動しないように支える構造にする。

本発明は、ロール状に巻かれたメディア格納し、そのメディアを引き出して画像を記録する装置に利用できる。

１ ロール紙
２ フランジ
３ 載置台
４ ラック
５ ピニオン
６ 位置決孔
７ 開口部
８ スイッチ駆動棒
９ トレー
１０ 駆動ローラ
１１ 駆動モータ
１２ エンコーダ
１３ コロ
１４ ピン
１５ 押さえ
１６ レバー
３１ 画像形成部
３２ ロール格納部
３３ ロール紙
３４ 搬送ローラ
３５ 排出ローラ
３６ 画像形成装置

Claims (7)

1. ロール紙を格納し、前記ロール紙を搬送手段によって画像形成装置に供給し、前記ロール紙に画像を記録する画像形成装置において、
   前記ロール紙を載置する１対の載置台と、
   前記１対の載置台に備えられたラックと、
   前記ラック間に配置され前記ラックの動きに連動するピニオンと、
   前記ピニオンの回転に連動して動作するポテンションメータと、
   前記ポテンションメータの抵抗値に応じた電圧値を検出する電圧検出手段と、
   前記ロール紙の両端に固定されたフランジに接触し、前記フランジの回動と連動して回動するローラと、
   前記ローラを駆動するローラ駆動手段と、
   前記載置台に配置され、前記フランジの回動に連動して回動し、前記ローラと共に前記フランジを保持するコロと、
   前記１対の載置台は前記ラックと前記ピニオンによって連動して移動し、前記１対の載置台間の距離に応じて変化する前記ポテンションメータの抵抗値に基づいて前記ロール紙の幅を演算する演算手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ポテンションメータの回転軸を前記ピニオンの回転軸に固定したことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置
3. 前記１対の載置台の少なくとも片一方の前記コロと前記ローラとの間に、前記フランジの有無に応じて移動するレバーと、前記レバーに連動して回動すると共に前記載置台を貫通するシャフトと、前記シャフトの端部に配置されたスイッチと、を更に有し、前記フランジの有無を前記スイッチの出力に応じて検出するロール紙検出手段と、を更に有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記載置台は前記シャフトに接しながら移動することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記ローラの一方の端部に配置されたエンコーダと、
   前記エンコーダの出力に応じて前記ローラの回転数、回転速度、回転量を検出するローラ回転検出手段と、を更に有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記１対の載置台が複数備えられ、前記演算手段によって演算された前記ロール紙の幅を、前記ロール紙が格納される前記１対の載置台毎の位置に応じて記憶する記憶手段を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
7. 前記ロール紙の搬送経路に沿って配置され、前記ロール紙の搬送方向に平行に複数本配置された突起部を備え、該突起部の頂上が前記ロール紙の表面と接触する案内ユニットを有し、前記案内ユニットが少なくとも前記搬送経路の前記搬送方向に複数配置されていることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１項に記載の画像形成装置。

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