JPH07277567A - 文書複製機用媒体切れ状態検出回路及び媒体切れ状態検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 媒体フィードロールシステムにおいて媒体切
れ状態を検出する。 【構成】 媒体ロールアセンブリ１４は、シャフト１４
Ｂに取り付けられるコア支持体１４Ａを含む。支持体１
４Ａの長さに沿って、普通紙等の供給用ロール媒体の後
端が固定される。エンコーダ７０は、シャフト１４Ｂと
論理及び制御回路７０に接続される。エンコーダはフィ
ードシーケンスの間のパルスタイミングを検知し、論理
及び制御回路７２に信号を送る。媒体が使用切れ状態に
近づくとシャフト１４Ｂの回転速度が増す。エンコーダ
７０の出力は、論理で実行されるソフトウェアアルゴリ
ズムにおいて回転速度の増大を反映する。回路７２は、
完全に媒体が底をついた状態での回転の1/4 の回転があ
るうちに媒体切れ状態を検出し、シートをカットして媒
体の失速を防止するように信号をカッティングバーアセ
ンブリ１６に送る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばコピー機、プロ
ッターやプリンタ等において使用されるロール媒体フィ
ード装置に関し、さらに詳細には、ロール媒体供給が底
をつく状態に近づいたことを示す検出システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】多様な
画像記録システムは、ロールから用紙をフィーディング
し、用紙フィードステーションの上流部で望ましい長さ
に用紙をカットすることにより、用紙フィーディング機
能を可能にする。一般に媒体は、媒体を支持するコアの
回りに巻かれており、媒体ロールが解かれて、シートが
媒体ロールからカットされる。従来のシートハンドリン
グ装置は、供給ロールから媒体を解き、シートカッター
ステーションに、選択された長さを前進させる。機械の
コントロールシステムは、フィーディング及びカッティ
ングシステムの動作、そしてさらに全体的な機械の動作
を、統合し且つ同期化する。

【０００３】従来技術のロール媒体タイプのシステムの
問題は、媒体が尽きて供給ロールから使い果たされた時
に起こる状態に関連する。一般に、媒体はロールの支持
コアに固定される。ロールが解かれ供給限度に達する
と、媒体の前進が止まり、失速状態（stalling conditi
on）が発生する。失速は、画像が媒体に転写及び／又は
フュージングされるステーションを含む媒体の経路に沿
うあらゆるポイントで発生するおそれがある。失速作用
は、例えば、媒体をフューザロールから離すためにスト
リッパフィンガが使用されるフューザロールアプリケー
タに対して損傷を与えるおそれがある。媒体が失速する
と、ストリッパフィンガがロールの表面に傷をつける傾
向があり、当該技術分野ではこの状態を「スカイビング
（skiving）」と呼んでいる。スカイビングが続くと、
フューザロールの破損及び取替えにつながる。

【０００４】媒体のこのような問題を解決する従来技術
の試みは、米国特許第４，８８５，６１３号で述べられ
ている。この特許で述べられたタイプの解決法は、「不
足媒体」改善法と特徴付けられ、（１つの媒体がなくな
っても）追加の媒体がコピー機のために利用可能であ
る。

【０００５】別の解決法は、ゼロックス（Xerox ）３０
５０大判文書コピー機の中の検出回路で行われる。この
コピー機は、３つのロールのうちの１つから供給される
普通紙やベラム等の媒体に現像画像を転写する。各ロー
ルは媒体ロールのシャフトに接続されるエンコーダを有
する。エンコーダ、及び関連論理は、サンプル時間での
エンコーダの過渡（遷移）を監視する。選択された時間
当りの過渡数の増加は、媒体供給が不足気味になっては
いるが、３０４．８cm〜６０９．６cm（１０−２０フィ
ート）の媒体はまだコピーに使用可能であるので、正確
にはコピー動作を停止させる程ではない、ということを
示す。一般には動作は継続し、コピー動作が停止される
前に失速状態が時々発生する。従ってこの解決法は、失
速状態が、その後例えばフューザロールに損傷を与える
おそれがあるので、上記問題を完全には解決しない。従
って本発明の目的は、失速状態が始まる直前に機械の動
作を停止する信号を生成するように、媒体ロールの使い
切りを監視することである。この解決法は、実際の失速
状態が発生する直前まで、媒体が使用可能であるととも
に最適な状態で消費されることを可能にする。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、媒体
ロールの回転速度を監視するとともに、媒体が全体的に
使い切り状態に近づいた時の回転速度の増加を検知する
回路を意図する。失速状態が発生する前に、媒体をカッ
トするようにシートカッティングステーションを作動す
る媒体切れ信号が生成される。失速状態が発生しないの
で、その後フューザロールに損傷を与えることも防止さ
れる。さらに詳細には、本発明は媒体フィードロールシ
ステムにおいて媒体切れ状態を検出する方法に関し、該
方法は、制御された速度で支持ロール構造体から媒体を
解き出すステップと、支持フィードロール構造体の回転
を監視して、媒体切れ状態に近づいたことに関連する速
度の増大を検出するステップと、前記速度の増大の検出
に応じて媒体切れ信号を生成するステップと、を含む。

【０００７】本発明の一態様は、感光媒体上に文書の画
像形成が行われて潜像が形成されるとともに前記潜像が
現像されて出力シートに転写され、さらに前記出力シー
トが媒体ロールからフィードされるロールであるととも
にシートカッティング手段により適切な長さにカットさ
れる文書複製機において、媒体が媒体ロールから使い尽
くされる状態に近づいた時を検出する回路であって、前
記回路は、媒体ロールの回転を示す出力パルスを生成す
るエンコーダ手段と、前記エンコーダ手段の出力を監視
すると共に、媒体の供給限度に達する直前に駆動ロール
の回転が増加する時間内に媒体切れ信号を生成する論理
手段とを含む。

【０００８】

【実施例】ここで、図面を詳細に参照する。図面では、
同一の番号は同一の構成要素を示す。図１は、コントロ
ールパネル１２を含むワイドフォーマットコピー機／プ
リンタ１０を示し、該コピー機／プリンタ１０は特に、
大判の文書をコピーするように用いられる。このタイプ
のコピー機の動作は、米国特許第５，２３７，３７８号
及び第５，２５７，５６７号で開示されている。ロール
から解かれるとともに多様な画像形成及びマーキング
（記録）目的のために使用される媒体を使用するその他
のタイプの装置と共に、本発明の媒体切れ検出システム
を使用できることが理解される。従ってコピー機／プリ
ンタ１０での本発明のシステムの使用は、一例である。
コピー（複写）される文書は、機械の正面から中にフィ
ードされ、露光ゾーンを通過して、機械の背面から出
る。プリント動作は、コントロールパネル１２のスイッ
チを選択することにより制御される。図２は、コピー機
／プリンタ１０の内部側面図である。機械１０は静電ド
ラム２０を含み、ドラム２０の回りには、コピープロセ
スの動作ステップを実行するゼログラフィック（静電写
真印刷）ステーションが配置されている。これらのステ
ーションは、帯電ステーション２２、露光ステーション
２４、現像ステーション２６、転写ステーション２８、
及びフュージングステーション３０を含む。プラテン１
９に沿って矢印８の方向にフィードされる文書は、露光
ステーション２４においてドラム２０の表面上に画像形
成される。上記の複数のステーションの動作は、従来通
りである。

【０００９】ボンド紙、ベラム等であり得るコピー媒体
は、媒体ロールアセンブリ１４からカットされ、フィー
ドローラペア３２により、バッフルペア３３を通って用
紙経路の中にフィードされる。カットされるシートは、
固定ブレード４２と、螺旋状のカッティングブレードを
有する回転カッティングバー４４と、を含むシートカッ
ティングバーアセンブリ１６の中に、バッフルペア３６
の間の垂直な経路に沿って案内される。カッター（カッ
ティング）バー４４は、カッティング位置から約３０°
回転した所にあるホームポジションにあるように図示さ
れ、バー４４はモータ６０により駆動される。カッター
動作信号により、バー４４は矢印の方向に回転し始め、
バー４４のブレードが、ブレード４２に抗するように動
いて、シート５０を進路からそらしてロール媒体から直
線的にカットする。カットされたシートは、ローラペア
５１によりバッフル５２の中に搬送され、そして次に転
写ステーション２８に搬送されて、そこで現像画像がシ
ートに転写される。カットシートは、フューザステーシ
ョン３０を通って機械から出るように進行する。フュー
ザステーション３０は、フューザロール４０とウェブ部
材４３とを含み、それらは協働して、媒体がそれらの間
を通過するようにフュージング領域を形成する。媒体
は、複数のストリッパフィンガ４５によりフューザロー
ル４０の表面から離される。

【００１０】ここで媒体ロールアセンブリ１４について
説明する。アセンブリ１４は、シャフト１４Ｂに取り付
けられるコア支持体１４Ａを含む。支持体１４Ａの長さ
に沿って、例えば普通紙である供給用ロール媒体の後端
が固定される。用紙は、支持体表面に沿って離れないよ
うに接着され得る、又はあらゆる好ましい方法で固定さ
れ得る。媒体の後端を固定することは、コア支持体の回
りに用紙を巻きつける作業を容易にするので、ほとんど
のロールシステムにとって好ましい。ロール１４が動作
中に解き出されると、或る地点で媒体は「使用切れ」と
なり、例えば完全に解ける。媒体は或る地点において、
ロールからぴんと張るように伸長されるとともに、防止
されない限り失速状態が起こる。本発明の原理に従え
ば、エンコーダ７０がシャフト１４Ｂに接続される。エ
ンコーダはフィードシーケンスの間のパルスのタイミン
グを検知し、論理及び制御回路７２に信号を送る。媒体
が使用切れ状態に近づくと、シャフト１４Ｂの回転速度
が増す。エンコーダ７０の出力は、論理において実行さ
れるソフトウェアアルゴリズムにおいて、この回転速度
の増大を反映する。制御回路７２は、完全に媒体が使い
尽くされた状態での回転の１／４の回転があるうちに媒
体切れ状態を検出し、シートをカットするとともに、前
述の失速状態の開始を防止するように、信号をカッティ
ングバーアセンブリ１６に送る。

【００１１】図３の（Ａ）〜（Ｄ）で、供給媒体の解け
る状態を４段階で示す。図３の（Ａ）は、完全に巻かれ
た状態のロールアセンブリ１４を示す。矢印７４は、例
えばフィードローラペア３２への用紙のフィード方向を
示す。解き出しプロセスのほとんど全体で、ロールアセ
ンブリ１４に対する用紙の方向性は、この方向性を有す
る。図３の（Ｂ）は、ロールアセンブリ１４の（媒体
が）ほぼ完全に使い尽くされた状態を示す。用紙の後端
は、Ｘにより示される線に沿ってコア１４Ａに接着され
る。媒体は、引っ張られ始めるとともに、矢印７４’の
方向に合わせられ、その動作はフィードロールペア３２
とバッフル３３とによって束縛される。ロールが、図３
の（Ｃ）で示される位置まで回転し続けると、望ましく
ない失速状態になった。ここで注目すると、矢印７４''
は、線Ｘの接線に対して垂直である方向性を呈してい
る。図３の（Ｃ）の方向性になると、用紙の進行は失速
を起こし、前述のスカイビングがフューザロールに悪影
響を及ぼす。本発明の媒体切れ検出を、図３の（Ｄ）を
参照し、図３の（Ｂ）及び（Ｃ）の２つのロールの方向
性と比較しながら説明する。図３の（Ｄ）を参照する
と、以下の４つのことを観察することができる。

【００１２】１．線Ｘに沿って接着される媒体の後端
は、媒体が使い尽くされ始めると、コア１４Ａの周囲に
沿った回転位置Ａにある。

【００１３】２．媒体の後端は、媒体が使い尽くされた
時に、回転位置Ｂにある。

【００１４】３．点Ｃは、媒体が機械の用紙経路に引き
込まれる位置を示す。

【００１５】４．点Ｄは、点Ｃを中心とすると共に点Ｂ
を通る弧が、点Ａ−点Ｃ間の線と交わる位置を規定す
る。

【００１６】点Ｃを通る媒体の速度は（媒体が止まるま
で）一定であるが、媒体が点Ａから点Ｄまでの距離を移
動するのにかかる時間内に、ロールは点Ａから点Ｂまで
回転しなければならない。点Ａから点Ｄまでの線に沿う
距離は、点Ａから点Ｂまでの弧の距離より短い。従っ
て、ロールの回転速度は、点Ａから点Ｂまで回転するに
つれて増大する。アルゴリズムにより可能にされる適切
な論理を実行することにより、回転速度は、コア１４Ａ
の弧状移動の終わりの数秒で増大する。この速度の増大
は検出されることができ、カットシート信号がシートカ
ッター１６に送られる。以下に述べるものは、特定のシ
ステムの場合の媒体切れ信号を生成する一例である。

【００１７】エンコーダ７０は、シャフト１４Ｂ（図
２）に接続されると共に、論理及び制御回路７２に電気
的に接続される。機械が動いて媒体がフィードアウトさ
れると、エンコーダのパルスが回路７２に送られる。こ
れらのエンコーダパルスは、コア１４Ａの角度の変位を
示す。回路７２は、エンコーダパルスをカウントし、既
定の方法でそれらを処理して、媒体が使用切れ状態に近
づいたことを検出する。システムのプロセス速度は、
７．６２cm（３．０インチ）／秒であり、エンコーダ
は、シャフト１４Ｂの完全な一回転中に１５３．６個の
出力パルス又は過渡を生成するように設定されると仮定
する。各過渡間の時間は２３．５msである。点Ａから点
Ｃまでの距離は１２５．２５mm、点Ｂから点Ｃまでの距
離は８８．５mm、点Ａから点Ｂまでの弧に沿った距離は
４８．６８mm、そしてカッターバーが向きを変え始めた
約１５０ms後に機械が実際に用紙をカットし始め、実際
のカットは完全にカットし終わるまでに約７０msかか
る、とさらに仮定する。

【００１８】媒体が点Ａから点Ｂまで移動する時のエン
コーダの過渡数は２８であると示すことができる。媒体
が点Ａから点Ｄまで移動する時に通常発生する過渡数は
２１である。従ってエンコーダは、通常は２１個のパル
スを発生する時間内に、２８個のパルスを発生する。こ
のスピードアップを検出するソフトウェアアルゴリズム
（非線形である）を以下に示す。

【００１９】

【外１】

【００２０】

【外２】

【００２１】このアルゴリズムは、エンコーダが１５０
ms以下の時間内に８パルスを生成すると、媒体切れ信号
を生成する。これは、媒体不足の状況での平均速度の約
２５％の増大であり、２つ余分な過渡があることを必要
とする。

【００２２】回路７２におけるソフトウェア及び論理
は、１０ms毎にエンコーダの出力をサンプリングする外
１及び外１に続く外２のアルゴリズムを使用することに
より、１５０ms以下の時間内でのこのような８つの過渡
を検出する。このアルゴリズムは、過渡同士の間隔がど
れだけ長いかを調べ（トラックし）続けるためにアレイ
を使用する。そのアレイにおける各アイテムは、最後の
過渡から１０ms間隔をおいたカウントである。処理時間
を最小にするために、アルゴリズムは過渡が起こる時毎
に、アレイ中の次のアイテムへのポインタをインクリメ
ントする。その次のアイテムも同様に過渡時にリセット
される。ラニングトータルは、アレイ中の全時間を調査
（トラック）し続けるように使用される。フラッグは、
ラニングトータルが、データに値する完全なアレイを表
すことを示すように使用される。１５０ms以下で８過渡
が検出されると、回路７２は、カッタ１６にシートをカ
ットするように送られる信号を生成し、失速状態が発生
することを防止する。

【００２３】

【発明の効果】本発明では、媒体ロールの使い切りを監
視して、媒体の失速状態が始まる直前に機械の動作を停
止する信号を生成することができる。本発明により、実
際の失速状態が発生する直前まで媒体が使用可能である
とともに、最適な状態で消費されることが可能にされ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の媒体切れ検出システムを使用するコピ
ー機／プリンタの等角図である。

【図２】検出システムを含む回路を示す、図１のコピー
機／プリンタの部分分解概略図である。

【図３】（Ａ）は、フィーディング開始時の媒体フィー
ドロールを、（Ｂ）は、フィーディングの限界直前の媒
体フィードロールを、（Ｃ）は、フィーディングの限界
時の媒体フィードロールを、そして（Ｄ）は、（Ｂ）及
び（Ｃ）の２つの媒体の状態（移行状態）を比較して示
す図である。

【符号の説明】

１０ コピー機／プリンタ １４ 媒体ロールアセンブリ １４Ａ コア支持体 １４Ｂ シャフト １６ シートカッティングバーアセンブリ ４２ ブレード ４４ カッターバー ５０ シート ７０ エンコーダ ７２ 論理及び制御回路

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 15/00 ５１４ (72)発明者 デイビッド シー．マレッキ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14617 ロチェスター ウェステージ アト ザ ハーバー 103

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光媒体上に文書の画像形成が行われて
   潜像が形成されるとともに前記潜像が現像されて出力シ
   ートに転写され、さらに前記出力シートが媒体ロールか
   らフィードされるロールであるとともにシートカッティ
   ング手段により適切な長さにカットされる文書複製機に
   おいて、媒体が媒体ロールから使い尽くされる状態に近
   づいた時を検出する回路であって、前記回路は、媒体ロ
   ールの回転を示す出力パルスを生成するエンコーダ手段
   と、前記エンコーダ手段の出力を監視すると共に、媒体
   の供給限度に達する直前に駆動ロールの回転が増加する
   時間内に媒体切れ信号を生成する論理手段とを含む、文
   書複製機用媒体切れ状態検出回路。
2. 【請求項２】 媒体フィードロールシステムにおける媒
   体切れ状態を検出する方法であって、 制御された速度で支持フィードロール構造体から媒体を
   解き出すステップと、 支持ロール構造体の回転を監視して、媒体切れ状態に近
   づいたことに関連する速度の増大を検出するステップ
   と、 前記速度の増大の検出に応じて媒体切れ信号を生成する
   ステップと、 を含む媒体切れ状態検出方法。