CN116136653A - 图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了图像形成装置。图像形成装置包括：加热旋转构件以及按压旋转构件。按压旋转构件和加热旋转构件形成定影辊隙部分并且被构造为在定影辊隙部分处对被承载在记录介质上的调色剂图像施加热量和压力，从而将调色剂图像定影到记录介质上。图像形成装置还包括：卷绕辊其被构造为卷绕用于收集未定影到记录介质的调色剂的卷材、马达其被构造为使卷绕辊旋转、接触构件其被构造为接触卷绕在卷绕辊上的卷材的外表面、可变电阻器其部署成能够根据接触构件的位置而改变电阻以及控制单元被构造为控制马达的旋转量。

Description

图像形成装置

技术领域

本发明涉及在记录介质上形成调色剂图像的图像形成装置。

背景技术

图像形成装置包括将记录介质上承载的未定影的调色剂图像定影到记录介质的定影单元。

定影单元包括由加热旋转构件和按压旋转构件组成的一对旋转构件。加热旋转构件旋转并对未定影的调色剂施加热量，而按压旋转构件旋转并按压加热旋转构件。加热旋转构件和按压旋转构件在它们之间形成定影辊隙部分。当上面承载有未定影的调色剂的记录介质被传送到定影辊隙部分时，加热旋转构件加热记录介质并且按压旋转构件按压记录介质，从而将未定影的调色剂定影到记录介质。

在定影单元中会发生称为“热偏移(hot offset)”的现象。在热偏移中，过多的热量从加热旋转构件引入到记录介质上的未定影的调色剂，这使得未定影的调色剂粘附到加热旋转构件的表面而没有被定影到记录介质上。由于热偏移，粘附到加热旋转构件的表面的调色剂(否则称为“热偏移调色剂”)被定影到随后的记录介质，从而导致不良图像形成。

为了避免这种情况，已知的图像形成装置配备有用于移除热偏移调色剂的卷材(web)单元(日本专利公开No.2001-282029)。卷材单元使用由无纺布(nonwoven fabric)等制成的卷材以从加热旋转构件中移除热偏移调色剂。

用于清洁加热旋转构件的表面的卷材由旋转的卷绕辊卷绕。经卷绕的卷材的量越多，经卷绕的卷材的外直径就越大。为了准确地卷绕卷材，在卷绕卷材时的卷绕辊的旋转量根据经卷绕的卷材的外直径进行调整。

在卷材单元中使用可变电阻器以准确地卷绕卷材。在使用可变电阻器的卷材单元中，卷绕辊由马达旋转以卷绕卷材。

可能发生卷绕辊不旋转并且卷材未被卷绕的异常。即使在这种情况下，定影操作也可能会继续进行，而不会注意到卷材未被卷绕的异常。因此，调色剂没有被适当地收集，热偏移调色剂会粘附到随后的记录介质，从而劣化图像质量。

发明内容

本发明提供了一种图像形成装置，当在使用可变电阻器的卷材机构中发生卷材未被卷绕的异常时，该图像形成装置可以降低图像质量劣化的可能性。

根据本发明的一方面，一种图像形成装置包括：加热旋转构件以及按压旋转构件。按压旋转构件和加热旋转构件形成定影辊隙部分并且被构造为在定影辊隙部分处对被承载在记录介质上的调色剂图像施加热量和压力，从而将调色剂图像定影到记录介质上。图像形成装置还包括：卷绕辊其被构造为卷绕用于收集未定影到记录介质并粘附到加热旋转构件的表面的调色剂的卷材、马达其被构造为使卷绕辊旋转来卷绕已用于收集调色剂的卷材、接触构件其被构造为接触卷绕在卷绕辊上的卷材的外表面并且能够移动以跟随卷材的外表面、可变电阻器其部署成能够根据接触构件的位置而改变电阻，以及控制单元其被构造为响应于与电阻相关的信息而控制马达的旋转量。当该信息在预定时段的变化量等于或小于预定量时，控制单元被构造为报告异常。

本发明的其它特征将从以下参考附图对实施例的描述中变得清楚。

附图说明

图1是例示图像形成装置的结构的示意图。

图2是例示定影单元和卷材单元的示意性横截面视图。

图3A和图3B是例示外直径检测设备的结构的示意图。

图4是例示具有可变电阻器的检测电路的图。

图5是例示可变电阻器的旋转角度与经卷绕的卷材的外直径之间的关系的图。

图6是例示可变电阻器的旋转角度与检测到的电压之间的关系的图。

图7是例示根据修改示例的定影单元和卷材单元的示意性横截面视图。

图8A和图8B是例示根据修改示例的外直径检测设备的结构的示意图。

具体实施方式

第一实施例

图像形成装置

图1是例示图像形成装置100的结构的示意图。如图1中所示，图像形成装置100包括四个图像形成单元，即，沿着中间转印带115在其旋转方向上部署的黄色图像形成单元120a、品红色图像形成单元120b、青色图像形成单元120c和黑色图像形成单元120d。下面以黄色图像形成单元120a为例描述在中间转印带115上形成调色剂图像的过程。

首先，带电设备112使旋转的感光鼓111的表面均匀带电(带电)。随后，曝光设备113根据输入的图像数据向感光鼓111的表面发射激光，从而在感光鼓111上形成静电潜像(曝光)。随后，显影设备114在感光鼓111上形成黄色调色剂图像(显影)。一次转印辊117将极性与黄色调色剂图像的带电极性相反的电压施加到中间转印带115。感光鼓111上的黄色调色剂由此被转印到中间转印带115(一次转移)。一次转印之后残留在感光鼓的表面上的残余黄色调色剂被调色剂清洁器从感光鼓111的表面刮掉。在品红色图像形成单元120b、青色图像形成单元120c和黑色图像形成单元120d中也执行这个序列。因此，在中间转印带115上形成全色调色剂图像。

中间转印带115上的调色剂图像被传送到由二次转印辊对116形成的二次转印部分N2。与被传送的调色剂图像同步地，从记录介质盒103一个接一个地拾取记录介质S并将其馈送到二次转印部分N2。随后，将中间转印带115上的调色剂图像转印到记录介质S上(二次转印)。

上面已经转印有调色剂图像的记录介质S被传送到定影单元200，并且定影单元200通过施加热量和压力将调色剂图像定影到记录介质S。具有定影的调色剂图像的记录介质S被排出到排出托盘。

图像形成装置100还可以形成单色图像。在单色图像形成的情况下，仅黑色图像形成单元120d被激活。

下面描述在记录介质S的两侧形成图像的双面打印。已经在一侧形成图像的记录介质S从定影单元200排出并由挡板(flapper)132引导至片材输送路径134。记录介质S从片材输送路径134进一步被输送到反转路径136，并沿着反转路径136折回。记录介质S随后通过双面打印路径137。在这个过程中，记录介质S被翻转，顶侧朝下。记录介质S随后再次被输送到二次转印部分N2，另一个调色剂图像被转印在上面，并且定影单元200对该调色剂图像进行定影。双侧都打印有图像的记录介质S被排出到排出托盘。

从带电开始直到定影了调色剂图像的记录介质S被排出到排出托盘上的过程被称为“图像形成过程”或另外被称为“打印作业”。换句话说，在图像形成过程期间或在打印作业期间执行图像形成。

定影单元

接下来，参考图2描述本实施例的定影单元200。

在图2中，记录介质在箭头α的方向上被输送。定影单元200包括加热旋转构件201和按压旋转构件202。加热旋转构件201具有用于加热记录介质S上承载的未定影的调色剂图像的热源，并且按压旋转构件202与加热旋转构件201的外表面接触。被推向加热旋转构件201的按压旋转构件202向加热旋转构件201施加压力，从而在按压旋转构件202和加热旋转构件201之间形成定影辊隙部分N。在记录介质S被加热和按压的定影辊隙部分N处，调色剂图像被定影。

加热旋转构件201由诸如铝或不锈钢之类的金属制成，并呈中空圆柱状。加热旋转构件201具有优良的热传导性和耐热性。本实施例的加热旋转构件201在中空圆柱状的金属芯的外表面上具有预定厚度的橡胶层。橡胶层具有三层结构，包括基层、在基层上形成的弹性层和在弹性层上形成的释放层。基层的材料是聚酰亚胺(polyimide)树脂(PI)。弹性层由硅橡胶制成，释放层由氟树脂(诸如全氟烷氧基烷烃(perfluoroalkoxy alkane)或PFA)制成。在外表面上形成的释放层促进调色剂从其分离。加热旋转构件201在其中具有加热器205。加热器205是用于加热记录介质的热源。加热器205是产生热量的卤素加热器，并且热量被传导到加热旋转构件201的表面。设置热敏电阻206以检测加热旋转构件201的表面温度。当加热旋转构件201的表面温度达到定影所需的预定目标温度时，执行定影。加热旋转构件201可以具有多个以不同方式定向和分布的加热器205。由于加热旋转构件201具有多个以不同方式定向和分布的加热器205，因此加热区域可以根据记录介质的尺寸而改变。加热旋转构件201的热源不限于卤素加热器，而是也可以是感应加热(IH)设备。加热旋转构件201通过接收马达(未示出)的驱动力而在箭头R1的方向上旋转。

按压旋转构件202具有中空圆柱状的铝芯。按压旋转构件202还具有在芯上形成的一毫米厚的弹性层和在弹性层上形成的用于促进调色剂的分离的释放层。

按压旋转构件202在箭头R2的方向上旋转。当记录介质S被输送到在加热旋转构件201和按压旋转构件202之间形成的定影辊隙部分N时，记录介质S被加热和按压以将调色剂图像定影到上面。

设置连接-分离机构以使按压旋转构件202与加热旋转构件201接触或将按压旋转构件202从加热旋转构件201分离。连接-分离机构包括框架385和驱动马达(未示出)。框架385由图像形成装置100支撑。框架385支撑按压旋转构件202。框架385通过接收驱动马达(未示出)的驱动力而绕枢轴332旋转。当框架385由驱动马达在图2中看到的顺时针方向上绕枢轴332旋转时，按压旋转构件202在箭头P的方向上移动。按压旋转构件202由此在与记录介质的输送方向α垂直的方向上与加热旋转构件201接触(连接状态)。由此形成定影辊隙部分N。在本实施例中，按压旋转构件202以2000N的总压力压靠加热旋转构件201。定影辊隙部分N的宽度为24mm。当框架385在图2中看到的逆时针方向上绕枢轴332转动时，按压旋转构件202与加热旋转构件201分离(分离状态)。

如上所述，上面承载未定影的调色剂图像的记录介质S在定影辊隙部分N处被加热旋转构件201和按压旋转构件202夹持并输送，并且记录介质S被加热并按压以将调色剂图像定影到上面。

在图2中所示的定影单元200中，由一对辊形成的定影辊隙部分执行定影。定影的方法不限于此。例如，定影单元200可以具有诸如定影带之类的带构件和诸如定影垫和加热辊之类的多个悬挂(suspension)构件，并且悬挂构件可以悬挂带构件。

卷材单元

接下来，参考图2描述卷材单元210和收集辊204。

定影单元通过热量和压力将调色剂定影到记录介质。如果过多的热量被引入到记录介质上的调色剂，那么记录介质上的调色剂过度熔化并且可能粘附到加热旋转构件201而没有被定影到记录介质上。这种现象被称为“热偏移”。如果由于热偏移而粘附到加热旋转构件201的调色剂没有被收集，那么在旋转的加热旋转构件201上的热偏移调色剂被定影到随后的记录介质。在热偏移调色剂被定影到的区域中，可能会形成不良图像。

为了防止这种情况，用于收集热偏移调色剂的卷材单元210是已知的。卷材单元210收集黏附到加热旋转构件201的调色剂。这减少了由于热偏移而引起的不良图像形成的发生。

卷材单元210包括卷材212、供给辊211、卷绕辊214和按压辊213。

收集辊204与加热旋转构件201的表面接触并且被动旋转。在定影辊隙部分N处被热量熔化的热偏移调色剂以熔化状态保留在加热旋转构件201的表面上。本实施例的收集辊204的外直径为20mm并且由与加热旋转构件201的释放层相比对于熔化的调色剂的亲和性更高的不锈钢(SUS303)制成。因而，熔化的调色剂被转移到收集辊204的表面。

使用由无纺布制成的卷材212从收集辊204的表面收集在上面的调色剂。卷材单元210包括将卷材212压靠在收集辊204上的按压辊213。通过按压辊213将卷材212压靠在收集辊204上，从而在卷材212和收集辊204之间形成预定的辊隙宽度。转移到收集辊204上的调色剂被卷材212收集。

已经用于收集调色剂的卷材212被卷绕辊214卷绕。在本实施例中，例如，每四张A4尺寸的片材，卷绕辊214卷绕0.2cm的卷材212。卷材212的一个端部卷绕在卷绕辊214上，并且卷材212的另一个端部卷绕在供给辊211上。卷材212的卷绕在供给辊211上的部分是未使用的部分。当卷绕辊214卷绕卷材212时，卷材212的未使用部分从供给辊211供给。卷材212的未使用部分由此被供给到卷材和收集辊204之间的接触部分以收集黏附在加热旋转构件201的表面的调色剂。

卷材212例如由总长度为大约50m的无纺布制成。在记录介质的定影期间，卷材212被消耗以收集调色剂，并且最后卷材212需要用新的卷材进行更换。当用于收集调色剂的卷材212用完时，图像形成装置100的用户呼叫服务人员以将卷材单元210更换成新的。卷材单元210的寿命越长越好，因为呼叫服务人员的次数取决于卷材单元210的寿命。上面使用的“新的卷材”是尚未用于调色剂收集的卷材。

以下是经由收集辊204间接地由卷材212收集调色剂的原因。卷材212由无纺布等制成。如果卷材212在不使用收集辊204的情况下与加热旋转构件201直接接触，那么卷材212加速了加热旋转构件201的表面劣化。表面劣化的加速增加了加热旋转构件201的更换次数。为了防止这种情况，设置金属收集辊204以从加热旋转构件201收集调色剂。因而，卷材212不与加热旋转构件201直接接触，这可以延长加热旋转构件201的寿命。此外，加热旋转构件201的表面粗糙度影响在记录介质上形成的图像的光泽度。如果卷材212与加热旋转构件201的表面直接接触，那么卷材212在加热旋转构件201的表面上产生凹凸不平。这会造成在记录介质上形成的图像的光泽度不均。因而，卷材212经由收集辊204收集调色剂，并且卷材212不与加热旋转构件201直接接触，这减少了光泽度不均的发生。

卷材单元连接机构

卷材单元210具有用于使卷材212与收集辊204接触并用于将卷材212与收集辊204分离的机构(未示出)。收集辊204具有用于使收集辊204与加热旋转构件201接触并且用于将收集辊204与加热旋转构件201分离的机构(未示出)。当控制单元151未接收到打印作业时，收集辊204与加热旋转构件201分离。当控制单元151接收到打印作业时，收集辊204与加热旋转构件201接触，这增加收集辊204的表面温度。这使得加热旋转构件201的表面上的调色剂容易移动到收集辊204。在收集辊204的表面温度充分升高之后，使卷材212在记录介质被输送到定影辊隙部分之前大约一秒与收集辊204接触。卷材212保持与收集辊204接触并且收集辊204也保持与加热旋转构件201接触，直到打印作业完成。

当最后的记录介质S在完成打印作业时完成通过定影辊隙部分N时，卷材212与收集辊204分离。

根据经卷绕的卷材的外直径控制卷绕辊的旋转量

卷绕辊214被激活以卷绕卷材212的用过部分。随着卷绕辊214卷绕卷材212的用过部分并且卷材212的被卷绕部分增加，卷绕在卷绕辊214上的卷材212的外直径增加。如果将卷绕辊214的旋转量设定为恒定，那么卷材212的卷绕率将随着经卷绕的卷材212的外直径的增加而增加。因而，除非根据经卷绕的卷材212的外直径来控制卷绕辊214的旋转量，否则难以卷绕恒定量的卷材212。如果不考虑经卷绕的卷材212的外直径而将卷绕辊214的旋转量设定为恒定，那么随着卷材212的卷绕量增加，卷材的消耗量将无用地增加，这将缩短卷材212的使用寿命。

但是，已知的实践是在考虑经卷绕的卷材212的外直径的同时控制卷绕辊214的旋转量。

使用可变电阻器和马达的卷绕机构

下面描述根据经卷绕的卷材212的外直径来控制卷材212的卷绕量的方法。根据本实施例，如图3A和图3B中所示，可变电阻器225将与接触构件221协作将经卷绕的卷材212的外直径转换为电阻。这种机构首先描述如下。

定影单元200包括外直径检测设备220，该外直径检测设备220检测经卷绕的卷材的外直径。图3A和图3B是例示根据本实施例的外直径检测设备220的示例结构的示意图。图3A例示了当卷材单元210是新的并且卷材212还没有被卷绕辊214卷绕时外直径检测设备220的状态。图3B例示了在卷材212被卷绕辊214在箭头A的方向上卷绕并且卷绕在卷绕辊214上的卷材212的外直径增加之后外直径检测设备220的状态。

如图3A和图3B中所示，外直径检测设备220的接触构件221包括与经卷绕的卷材212的外表面接触并被其推动的杠杆221a。接触构件221还包括与连杆齿轮222接触的部分221b。接触构件221的杠杆221a通过跟随经卷绕的卷材212的外直径而在图3B中的箭头B的方向上旋转。接触构件221的部分221b由此在箭头C的方向上旋转，并且连杆齿轮222由此在箭头D的方向上旋转。连杆齿轮与双齿轮223啮合。因而，当连杆齿轮222在箭头D的方向上旋转时，双齿轮223由此在箭头E的方向上旋转。双齿轮223与可变电阻器225的齿轮部分224啮合。可变电阻器225的齿轮部分224的齿轮轴具有字母D状的横截面，并且齿轮轴与可变电阻器225的旋转构件225a啮合。因而，当双齿轮223在箭头E的方向上旋转时，可变电阻器225的旋转构件225a由此在箭头G的方向上旋转。简而言之，随着卷绕辊214卷绕卷材212并且经卷绕的卷材212的外直径增加，可变电阻器225的旋转构件225a在箭头G的方向上旋转。可变电阻器225的电阻根据旋转构件225a的旋转量而改变。如上所述，在本实施例中使用的可变电阻器225是旋转式可变电阻器或所谓的“旋转电位器(rotary potentiometer)”。

从可变电阻器的电阻获得的检测到的电压Vsns

下面参考图4描述可变电阻器225的旋转构件225a与电阻之间的关系。

图4是例示具有本实施例的可变电阻器225的检测电路的图。可变电阻器225具有端子1、端子2和端子3。图4的可变电阻器225的端子1至端子3与图3A和图3B的可变电阻器225的端子1至端子3对应。端子2连接到旋转构件225a。端子1和端子2之间的电阻R12以及端子2和端子3之间的电阻R23根据旋转构件225a的角度(旋转量)而改变。

可变电阻器225的端子1至端子3连接到控制电路板150，其中端子1连接到GND，端子2连接到用于检测到的电压的Vsns并且还连接到控制单元151的端子，以及端子3连接到3.3V电源。

在本实施例中，端子l和端子3之间的可变电阻器的总电阻为10kΩ。当可变电阻器225的旋转构件225a的角度(旋转量)改变并且相应地端子1和端子2之间的电阻R12以及端子2和端子3之间的电阻R23改变时，以下等式成立。

R13＝R12+R23＝10KΩ 等式1

下面描述计算与可变电阻器225的电阻相关的信息的示例方法。在本实施例中，从可变电阻器225的电阻计算电压。从电阻计算的信息不限于此。可以从电阻计算电流。可变电阻器225的电阻可以存储在存储单元152中。但是，电阻根据环境温度而改变。因而，电压或电流可以存储在存储单元152中。

可变电阻器225的端子3连接到3.3V电源，并且由可变电阻器225设定电阻。因而，检测到的电压Vsns被输入到与端子2连接的控制单元151。检测到的电压Vsns为通过电阻R12和电阻R23划分3.3V所获得的电压，其能够从以下等式获得。

Vsns＝3.3V x(R12/(R12+R23)) 等式2

因而，卷绕在卷绕辊214上的卷材212的外直径可以通过使用检测到的电压Vsns作为电检测信号获得。

检测到的电压与卷材的外直径之间的关系

下面参考图5描述本实施例的可变电阻器225的旋转角度与输出电压之间的关系。假设本实施例的卷绕辊214的外直径为12mm，并且当卷绕辊214完全卷绕了卷材212时(当所有卷材212被消耗时)，经卷绕的卷材212的外直径变为50mm。在图5中，原始状态的卷材212开始被使用的时间由点(1)指示，并且可变电阻器225的旋转构件225a的旋转角度在点(1)处为例如45度。在点(1)处检测到的电压由Va表示。随着在卷材212被消耗的同时经卷绕的卷材212的外直径增加，可变电阻器225的电阻(端子1和端子2之间的电阻)增加。这增加了检测到的电压Vsns，直到在点(2)处或在卷材212的寿命结束处整个卷材212被消耗。在点(2)处，可变电阻器225的旋转构件225a的旋转角度为例如315度。此时检测到的电压由Vb表示。连接在点(1)和点(2)之间的特征线由TYP表示。控制单元151根据TYP控制卷绕马达240(稍后描述)的旋转量。

存储单元152存储与卷材212相关的信息。该信息包括在出厂之前检测到的电压Va和将在卷材212的寿命结束时检测到的电压Vb(寿命结束电压)。

注意的是，在本实施例中，电压Vb指示当整个卷材212被消耗时的电压，并且电压Vb是从出厂之前检测到的电压Va计算的。因而，当整个卷材212被消耗时，检测到的电压Vsns并不总是等于或大于电压Vb，因为由卷材212收集的调色剂的量发生变化。换句话说，经卷绕的卷材212的外直径还取决于所收集的调色剂的量。所收集的调色剂的量越多，经卷绕的卷材212的外直径就越大。

在本实施例中，电压Vb是指示整个卷材212被消耗的时间点的电压，但电压Vb不限于此。电压Vb可以是用于在卷材212的剩余量达到预定值或更少时促使用户更换卷材212的电压。

通过卷绕马达的卷材卷绕

下面参考图2描述控制单元151如何根据获得的电压来控制卷绕马达240。电连接到可变电阻器225的端子的控制单元151可以获得可变电阻器225的电阻。控制单元151可以使用等式2获得检测到的电压Vsns。控制单元151还连接到卷绕马达240。这里的“卷绕马达240”是为旋转卷绕辊214而设置的马达。控制单元151根据获得的检测到的电压Vsns来控制卷绕马达240的旋转量。更具体而言，在本实施例中，卷绕辊214在一次操作中将卷材212卷绕0.2cm。根据本实施例，利用这个卷绕量，可以收集加热旋转构件201的表面的调色剂，并且可以降低后续记录介质的不良图像形成的可能性。因而，0.2cm是通过卷绕辊214的一次操作所卷绕的卷材212的期望量。因而，随着经卷绕的卷材212的外直径增加，卷绕马达240的旋转量减小，从而由卷绕辊214卷绕的卷材212的量可以保持0.2cm。控制单元151根据获得的电压Vsns使卷绕马达240旋转并控制旋转量。

在本实施例中，卷绕马达240是步进马达。控制单元151控制步进马达的旋转量，从而通过控制要输入到步进马达的脉冲数来控制卷材212的卷绕量。

卷绕马达240卷绕卷材212，并且卷材212的未使用部分逐渐被消耗。卷材212到达更换点。存储单元152存储电压Vb作为用于促使用户更换卷材212的电压，这使控制单元151能够确定检测到的电压Vsns是否达到电压Vb。这使用户能够确定何时更换卷材212。

注意的是，卷材212是消耗品。当待卷绕的卷材212用完时，卷材212需要用新的更换。为了更换卷材212，通常有必要更换卷材单元210。当卷材单元210需要更换时，用户呼叫服务人员更换卷材212。当卷材212被更换为新的时，新的卷材212没有经卷绕的部分，并且卷材212的经卷绕的部分的外直径变为零。因而，电压Vsns返回到电压Va附近，因为接触构件221被推动与经卷绕的卷材212的外表面接触。

总之，可变电阻器225将接触构件221的位置转换成电阻。控制单元151检测来自经转换的电阻的电压，并根据检测到的电压控制卷绕马达240和卷绕辊214。与使用螺线管等的已知结构相比，本实施例的使用可变电阻器225和卷绕马达240的结构是有利的，因为杠杆之间的接触的数量少。这减少了由杠杆之间的接触造成的错误的发生，并且即使发生错误也减少了错误的量。因此，卷材212可以被准确地卷绕，这可以延长卷材212的使用寿命。

下面描述控制单元151使用检测到的电压Vsns来控制卷绕马达240的结构的有利效果。控制单元151控制卷绕马达240的旋转量。在此，控制单元151使用检测到的电压Vsns代替可变电阻器225的电阻R12。可变电阻器225由金属制成。金属具有电阻随温度升高而增加的普遍趋势。因此，可变电阻器225的电阻R12根据环境温度而变化。例如，如果控制单元151基于电阻R12来控制卷绕马达240的旋转量，那么旋转量将根据环境温度而变化。因此，卷材212的卷绕量会大幅波动。但是，与电阻R12相比，从等式2获得的检测到的电压Vsns对环境温度的依赖性较小。因而，控制单元151基于检测到的电压Vsns来控制卷绕马达240。因此，卷绕马达240准确地卷绕卷材212。

使用可变电阻器的异常检测

在使用可变电阻器225的卷材单元210中，卷绕马达240使卷绕辊214旋转以卷绕卷材212。

假设发生了卷绕辊214不旋转的异常(例如，由于马达240的故障)。因此，卷材212停止被卷绕。如果没有可用的方法来检测卷材没有在卷绕的异常，那么用户将难以意识到这一点。图像形成在异常状态下继续，并且定影单元200继续执行定影。在卷材212的相同部分继续与收集辊204接触的同时执行定影，这导致调色剂的收集不充分。因此，未被收集的残留调色剂会粘附到随后的记录介质上，这导致图像质量的劣化。但是，在本实施例中，可以检测卷绕辊214不旋转的异常并向用户报告，从而降低图像质量劣化的可能性。下面详细描述检测方法。

可变电阻器225使用外直径检测设备220中的多个齿轮将杠杆221a的位置转换成电阻。可变电阻器225的电阻根据杠杆221a的位置而改变。在本实施例中，随着经卷绕的卷材的外直径增加，可变电阻器225的电阻增加。

当发生卷绕辊214不旋转的异常时，经卷绕的卷材212的外直径停止增加。因此，可变电阻器225的电阻不改变，因为经卷绕的卷材212的外直径不增加。检测到的电压Vsns也不改变。在本实施例中，当电阻在预定义的时间段内没有改变超过预定限度时，控制单元151确定发生了异常并报告这一点。

如本文所使用的“预定义的时间段”定义如下。这里的预定义的时间段与卷绕辊214旋转一圈以卷绕卷材212的时间段对应。旋转一圈的时间段的计算方法如下。控制单元151检测所检测到的电压Vsns。控制单元151从图5和图6中的曲线图中获得经卷绕的卷材212的外直径，并且还获得卷绕辊214旋转一圈所需的卷材212的卷绕量。控制单元151基于如上获得的卷材212的卷绕量来预测旋转一圈的时间段。以这种方式预测的时间段在本实施例中被称为“预定义的时间段”。更具体而言，在本实施例中，卷绕辊214在每次操作中将卷材212卷绕0.2cm。卷绕辊214本身的直径为12mm。因而，最小预定义的时间段与当缠绕在卷绕辊214上的卷材212的直径为12mm时卷绕辊214旋转一圈的时间段对应。

在本实施例中使用阈值。即使在卷绕辊214不旋转的异常状态下，检测到的电压Vsns也可能由于错误和由此产生的信息变化而在预定义的时间段之后改变。因而，可以预先确定阈值。控制单元151可以通过确定检测到的电压Vsns在预定义的时间段之前和之后的变化是否超过阈值来检测异常。阈值可以大于预期的错误量。

如果检测到的电压Vsns在作为预测的时间段的预定义的时间段中的变化超过阈值，那么控制单元151确定卷绕辊214正常旋转。如果检测到的电压Vsns在作为预测的时间段的预定义的时间段中的变化低于阈值，那么控制单元151确定卷绕辊214不旋转。控制单元151报告已经发生异常。

在本实施例中，预定义的时间段被定义为卷绕辊214旋转一圈的时间段，但不限于此。卷材212薄。因而，即使在使用可变电阻器225等的情况下，也可能难以检测经卷绕的卷材212的外直径的一圈厚度的增加。为了容易地检测经卷绕的卷材212的外直径的改变，控制单元151可以预测卷绕辊214旋转一圈以上(例如，旋转五圈)的时间段，并且控制单元151可以将其用作预定义的时间段来检测异常。

控制单元151获得预定义的时间段并确定检测到的电压Vsns在预定义的时间段前后的变化是否超过阈值。因而，控制单元151可以确定卷绕辊214是否正常旋转。因此，控制单元151可以检测包括卷绕马达240的外直径检测设备220是否发生异常。

当控制单元151检测到卷绕辊214不旋转的异常时，控制单元151报告异常。作为报告的方法，显示单元180可以显示异常的性质。这使用户能够使用显示单元180知道发生了异常。用户意识到异常并且可以在调色剂未被适当收集的状态下采取暂停定影操作的措施。例如，用户可以呼叫服务人员。除了在显示单元180中显示异常的性质之外，还可以生成声音以通知用户。只要用户可以意识到发生了异常，可以使用给出通知的任何方法。

在控制单元151检测到异常并使用所采用的给出通知的方法来报告异常的同时，暂停图像形成。暂停图像形成意味着暂停图像形成过程或打印作业，换句话说，暂停从带电开始直到定影有调色剂图像的记录介质S被排出到排出托盘上的过程。控制单元151检测到异常并暂停图像形成，这使图像形成能够在卷材212未被卷绕的状态下停止。这降低了图像质量劣化的可能性。

在卷绕辊214不旋转的状态下，卷材212的相同部分继续与收集辊204接触。如果卷材212的相同部分与收集辊204接触，那么由于收集辊204继续被加热旋转构件201被动地旋转，卷材212可能被破坏。为了避免这种情况，当控制单元151检测到异常时，卷材212可以与收集辊204分离。

第二实施例

接下来，将参考图7、图8A和图8B描述第二实施例。将省略与第一实施例相同的元件的描述。

图7是例示根据第二实施例的定影单元的示意性横截面视图。图8A和图8B是例示根据第二实施例的供给辊的外直径检测设备的示意图。

在第二实施例中，如图7中所示，设置外直径检测设备250来检测卷绕在供给辊上的卷材212的外直径。外直径检测设备250使用第二可变电阻器225将外直径转换成电信号并将该电信号输出到控制电路板150。图8A例示了当卷材单元210是新的并且卷材212还没有被供给辊211送出时外直径检测设备250的状态。图8B例示了在卷材212被供给辊211在箭头A'的方向上送出并且卷绕在供给辊211上的卷材212的外直径减小之后外直径检测设备250的状态。

如图8A和图8B中所示，用于供给辊的外直径检测设备250的接触构件251包括杠杆251a，杠杆251a与卷绕在供给辊211上的卷材212的外表面接触并受其推动。接触构件251还包括与连杆齿轮222接触的部分251b。通过跟随经卷绕的卷材212的外直径，接触构件251的杠杆251a在图8B中的箭头B'的方向上旋转。由此接触构件251的部分251b在箭头C'的方向上旋转，并且从而连杆齿轮222在箭头D'的方向上旋转。连杆齿轮与双齿轮223啮合。因而，当连杆齿轮222在箭头D'的方向上旋转时，双齿轮223由此在箭头E'的方向上旋转。双齿轮223与可变电阻器225的齿轮部分224啮合。第二可变电阻器225的齿轮部分224的齿轮轴具有字母D状的横截面，并且齿轮轴与可变电阻器225的旋转构件225a啮合。因而，当双齿轮223在箭头E'的方向上旋转时，可变电阻器225的旋转构件225a由此在箭头G'的方向上旋转。简而言之，随着卷绕辊214卷绕卷材212并且经卷绕的卷材212的外直径减小，可变电阻器225的旋转构件225a在箭头G'的方向上旋转。可变电阻器225的电阻根据旋转构件225a的旋转量而改变。如上所述，在第二实施例中使用的第二可变电阻器225是旋转型可变电阻器或所谓的“旋转电位器”。使用旋转型可变电阻器和接触构件来检测卷绕在供给辊211上的卷材212的外直径。

如上所述，随着卷材212被消耗，供给辊211的外直径减小，并且卷绕在卷绕辊214上的卷材212的外直径增加。由相应可变电阻器225检测的检测到的电压Vsns增加。用于供给辊的外直径检测设备250检测当卷材212从供给辊211的圆周送出一圈时检测到的电压Vsns的改变。用于卷绕辊的外直径检测设备220检测当卷材212在卷绕辊214的圆周上卷绕一圈时在检测到的电压Vsns中的改变。

当发生卷绕辊214不旋转的异常时，经卷绕的卷材212的外直径停止增加。因此，可变电阻器225的电阻不改变，因为经卷绕的卷材212的外直径不增加。检测到的电压Vsns也不改变。在第二实施例中，定影单元200包括外直径检测设备250，该外直径检测设备250检测卷绕在供给辊211上的卷材212的外直径。当电阻在预定义的时间段内没有改变超过预定限度时，控制单元151确定发生了异常并报告这一点。

关于检测到的电压Vsns的变化，供给辊211和卷绕辊214中直径较小的一个响应更快。在供给辊211未配备外直径检测设备250的第一实施例中，如果卷绕辊214的外直径变得大于供给辊211的外直径，那么检测异常需要更长的时间。但是，在第二实施例中，供给辊211配备有外直径检测设备250。因而，控制单元151可以使用供给辊211和卷绕辊214中直径较小的一个的检测到的电压Vsns来检测异常。

通过上述实施例，如果在接触构件中、卷绕马达240中或外直径检测设备220(外直径检测设备250)中发生异常，那么可以检测到异常并且即使在卷材212的使用寿命后期也能快速报告，这可以减少由于不供给卷材而引起图像质量劣化的可能性。

虽然已经参考实施例描述了本发明，但是应该理解的是，本发明不限于所公开的实施例而是由所附权利要求的范围进行界定。

Claims (10)

1.一种图像形成装置，包括：

加热旋转构件；

按压旋转构件，该按压旋转构件和加热旋转构件形成定影辊隙部分，

其中，加热旋转构件和按压旋转构件被构造为在定影辊隙部分处对被承载在记录介质上的调色剂图像施加热量和压力，从而将调色剂图像定影到记录介质上；

卷绕辊，其被构造为卷绕用于收集未定影到记录介质并粘附到加热旋转构件的表面的调色剂的卷材；

马达，其被构造为使卷绕辊旋转来卷绕已用于收集调色剂的卷材；

接触构件，其被构造为接触卷绕在卷绕辊上的卷材的外表面并且能够移动以跟随卷材的外表面；

可变电阻器，其部署成能够根据接触构件的位置而改变电阻；以及

控制单元，其被构造为响应于与电阻相关的信息而控制马达的旋转量，

其中，当所述信息在预定时段的变化量等于或小于预定量时，控制单元被构造为报告异常。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，还包括：

报告单元，其被构造为报告异常。

3.根据权利要求1所述的图像形成装置，

其中，所述预定时段被设置为对应于卷绕辊的至少一次旋转的期间。

4.根据权利要求1所述的图像形成装置，还包括：

显示单元，其显示异常的性质。

5.根据权利要求1所述的图像形成装置，还包括：

收集辊，其被构造为从加热旋转构件收集调色剂，该调色剂未定影到记录介质并粘附到加热旋转构件，

其中卷材被构造为从收集辊收集粘附到收集辊的调色剂。

6.根据权利要求1所述的图像形成装置，

其中，卷材和收集辊在控制单元报告异常的状态下彼此分离。

7.根据权利要求6所述的图像形成装置，

其中，图像形成在控制单元报告异常的状态下暂停。

8.根据权利要求1所述的图像形成装置，

其中，控制单元被构造为从可变电阻器的电阻获得电压，以及

其中，控制单元被构造为根据电压控制卷绕马达的旋转量。

9.根据权利要求1所述的图像形成装置，

其中，接触构件包括与卷绕在卷绕辊上的卷材的外表面接触的杠杆，以及

其中，杠杆使用一个或多个齿轮连接到可变电阻器。

10.根据权利要求1所述的图像形成装置，

其中，可变电阻器包括旋转构件，该旋转构件旋转以跟随接触构件的移动，以及

其中，可变电阻器被配置为响应于旋转构件的旋转量而改变电阻。

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