KR20230071734A

KR20230071734A - 화상 형성 장치

Info

Publication number: KR20230071734A
Application number: KR1020220147540A
Authority: KR
Inventors: 히데키 오오타; 다카유키 하타; 준이치로 나카바야시
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2021-11-16
Filing date: 2022-11-08
Publication date: 2023-05-23
Also published as: JP2023073906A; CN116136653A; US11934120B2; US20230152736A1; EP4180876A1

Abstract

화상 형성 장치는 가열 회전 부재 및 가압 회전 부재를 포함한다. 가압 회전 부재 및 가열 회전 부재는 정착 닙부를 형성하며 정착 닙부에서 기록 매체 상에 담지된 토너상에 열 및 압력을 부여하도록 구성되고, 이에 의해 토너상을 기록 매체 상에 정착시킨다. 화상 형성 장치는 기록 매체에 정착되지 않은 토너를 회수하기 위해 사용되는 웹을 권취하도록 구성되는 권취 롤러, 권취 롤러를 회전시키도록 구성되는 모터, 권취 롤러 주위에 권취된 웹의 외표면에 접촉하도록 구성되는 접촉 부재, 접촉 부재의 위치에 따라 저항을 변화시킬 수 있도록 배치되는 가변 저항체, 및 모터의 회전량을 제어하도록 구성되는 제어 유닛을 더 포함한다.

Description

화상 형성 장치{IMAGE FORMING APPARATUS}

본 발명은 기록 매체 상에 토너상을 형성하는 화상 형성 장치에 관한 것이다.

화상 형성 장치는 기록 매체 상에 담지된 미정착 토너상을 기록 매체에 정착시키는 정착 유닛을 포함한다.

정착 유닛은 가열 회전 부재 및 가압 회전 부재로 구성되는 회전 부재의 쌍을 포함한다. 가열 회전 부재는 회전하여 미정착 토너에 열을 부여하며, 가압 회전 부재는 회전하여 가열 회전 부재를 가압한다. 가열 회전 부재 및 가압 회전 부재는 그 사이에 정착 닙부를 형성한다. 미정착 토너가 담지되어 있는 기록 매체가 정착 닙부로 반송되면, 가열 회전 부재는 기록 매체를 가열하며 가압 회전 부재는 기록 매체를 가압하고, 이에 의해 미정착 토너를 기록 매체에 정착시킨다.

정착 유닛에서 "핫 오프셋(hot offset)"이라고 불리는 현상이 발생할 수 있다. 핫 오프셋에서는, 너무 많은 열이 가열 회전 부재로부터 기록 매체 상의 미정착 토너에 도입되며, 이는 미정착 토너가 기록 매체 상에 정착되지 않고 가열 회전 부재의 표면에 부착되게 한다. 핫 오프셋으로 인해, 가열 회전 부재의 표면에 부착된 토너(다르게는 "핫 오프셋 토너"라고 불림)는 후속 기록 매체에 정착되어 불량 화상 형성을 초래한다.

이를 회피하기 위해서, 공지된 화상 형성 장치에 핫 오프셋 토너를 제거하기 위한 웹 유닛(web unit)이 설치된다(일본 특허 공개 공보 제2001-282029호). 웹 유닛은 가열 회전 부재로부터 핫 오프셋 토너를 제거하기 위해 부직포 등으로 이루어진 웹을 사용한다.

가열 회전 부재의 표면을 클리닝하기 위해 사용되는 웹은 회전하는 권취 롤러에 의해 권취된다. 권취된 웹의 양이 많을수록, 권취된 웹의 외경은 커진다. 웹을 정밀하게 권취하기 위해서, 웹을 권취하는 권취 롤러의 회전량은 권취된 웹의 외경에 따라 조정된다.

웹의 정밀한 권취를 위해서 웹 유닛에 가변 저항체가 사용된다. 가변 저항체를 사용하는 웹 유닛에서, 권취 롤러는 웹을 권취하기 위해 모터에 의해 회전된다.

권취 롤러가 회전하지 않고 웹이 권취되지 않는 이상이 발생할 수 있다. 이 경우에도, 웹이 권취되지 않는 이상을 알아차리지 못하고 정착 동작이 계속될 수 있다. 그 결과, 토너는 적절하게 회수되지 않고, 핫 오프셋 토너는 후속 기록 매체에 부착될 수 있고 이에 의해 화상 품질을 저하시킨다.

본 발명은 가변 저항체를 사용하는 웹 기구에서 웹이 권취되지 않는 이상이 발생하는 경우에 화상 품질의 저하 가능성을 감소시킬 수 있는 화상 형성 장치를 제공한다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 화상 형성 장치는 가열 회전 부재 및 가압 회전 부재를 포함한다. 가압 회전 부재 및 가열 회전 부재는 정착 닙부를 형성하며 정착 닙부에서 기록 매체 상에 담지된 토너상에 열 및 압력을 부여하도록 구성되고, 이에 의해 토너상을 기록 매체 상에 정착시킨다. 화상 형성 장치는, 기록 매체에 정착되지 않고 가열 회전 부재의 표면에 부착되는 토너를 회수하기 위해 사용되는 웹을 권취하도록 구성되는 권취 롤러, 토너의 회수를 위해 사용된 웹을 권취하도록 권취 롤러를 회전시키도록 구성되는 모터, 권취 롤러 주위에 권취된 웹의 외표면에 접촉하고 웹의 외표면을 추종하도록 이동가능하게 구성되는 접촉 부재, 접촉 부재의 위치에 따라 저항을 변화시킬 수 있도록 배치되는 가변 저항체, 및 저항에 관한 정보에 응답하여 모터의 회전량을 제어하도록 구성되는 제어 유닛을 더 포함한다. 제어 유닛은 미리결정된 기간에서의 정보의 변화량이 미리결정된 양 이하인 경우 이상을 보고하도록 구성된다.

본 발명의 추가적인 특징은 첨부된 도면을 참고한 실시형태에 대한 다음 설명으로부터 명확해질 것이다.

도 1은 화상 형성 장치의 구조를 도시하는 개략도이다.
도 2는 정착 유닛과 웹 유닛을 도시하는 개략 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 외경 검출 디바이스의 구조를 도시하는 개략도이다.
도 4는 가변 저항체의 검출 회로를 도시하는 도면이다.
도 5는 권취된 웹의 외경과 가변 저항체의 회전각 사이의 관계를 도시하는 도면이다.
도 6은 검출 전압과 가변 저항체의 회전각 사이의 관계를 도시하는 도면이다.
도 7은 변형예에 따른 정착 유닛과 웹 유닛을 도시하는 개략 단면도이다.
도 8a 및 도 8b는 변형예에 따른 외경 검출 디바이스의 구조를 도시하는 개략도이다.

제1 실시형태

화상 형성 장치

도 1은 화상 형성 장치(100)의 구조를 도시하는 개략도이다. 도 1에 도시되는 바와 같이, 화상 형성 장치(100)는 중간 전사 벨트(115)의 회전 방향으로 중간 전사 벨트를 따라서 배치되는 4개의 화상 형성 유닛, 즉 옐로우 화상 형성 유닛(120a), 마젠타 화상 형성 유닛(120b), 시안 화상 형성 유닛(120c), 및 블랙 화상 형성 유닛(120d)을 포함한다. 다음은 옐로우 화상 형성 유닛(120a)을 일례로 하여 중간 전사 벨트(115) 상에 토너상을 형성하는 프로세스를 설명한다.

먼저, 대전 디바이스(112)가 회전하는 감광 드럼(111)의 표면을 전기로 균일하게 대전시킨다(대전). 그 후, 노광 디바이스(113)가 입력된 화상 데이터에 따라 감광 드럼(111)의 표면에 레이저 광을 방출하고 이에 의해 감광 드럼(111) 상에 정전 잠상을 형성한다(노광). 그 후, 현상 디바이스(114)가 감광 드럼(111) 상에 옐로우 토너상을 형성한다(현상). 1차 전사 롤러(117)는, 극성이 옐로우 토너상의 대전 극성과 반대인 전압을 중간 전사 벨트(115)에 인가한다. 이에 의해, 감광 드럼(111) 상의 옐로우 토너는 중간 전사 벨트(115)에 전사된다(1차 전사). 1차 전사 후에 감광 드럼의 표면에 남아 있는 잔류 옐로우 토너가 토너 클리너에 의해 감광 드럼(111)의 표면으로부터 긁어내진다. 이 시퀀스는 마젠타 화상 형성 유닛(120b), 시안 화상 형성 유닛(120c), 및 블랙 화상 형성 유닛(120d)에서도 행해진다. 그 결과, 중간 전사 벨트(115) 상에 풀컬러 토너상이 형성된다.

중간 전사 벨트(115) 상의 토너상은 2차 전사 롤러 쌍(116)에 의해 형성되는 2차 전사부(N2)에 반송된다. 토너상이 반송되는 것과 동기하여, 기록 매체(S)가 기록 매체 카세트(103)로부터 하나씩 픽업되어 2차 전사부(N2)에 급송된다. 그 후, 중간 전사 벨트(115) 상의 토너상이 기록 매체(S)에 전사된다(2차 전사).

토너상이 전사된 기록 매체(S)는 정착 유닛(200)에 반송되고, 정착 유닛(200)은 열 및 압력을 가함으로써 토너상을 기록 매체(S)에 정착시킨다. 토너상이 정착된 기록 매체(S)는 배출 트레이에 배출된다.

화상 형성 장치(100)는 모노크롬 화상을 형성할 수도 있다. 모노크롬 화상 형성의 경우에, 블랙 화상 형성 유닛(120d)만이 활성화된다.

다음은 기록 매체(S)의 양면에 화상을 형성하는 양면 인쇄를 설명한다. 편면에 화상이 형성된 기록 매체(S)는 정착 유닛(200)으로부터 배출되고 플래퍼(132)에 의해 시트 반송 경로(134)에 안내된다. 기록 매체(S)는 시트 반송 경로(134)로부터 반전 경로(136)로 더 반송되며 반전 경로(136)를 따라 스위치백(switch back)된다. 그 후, 기록 매체(S)는 양면 인쇄 경로(137)를 통과한다. 이 프로세스에서, 기록 매체(S)는 상하 반전된다. 그 후, 기록 매체(S)는 2차 전사부(N2)에 다시 반송되고, 다른 토너상이 그 위에 전사되며, 정착 유닛(200)은 토너상을 정착시킨다. 양면에 인쇄된 화상을 갖는 기록 매체(S)가 배출 트레이에 배출된다.

대전으로부터 시작되어 토너상이 정착된 기록 매체(S)가 배출 트레이에 배출될 때까지의 프로세스를 "화상 형성 프로세스"라 부르거나 또는 달리 "인쇄 작업"이라 부른다. 다시 말해서, 화상 형성 프로세스 동안 또는 인쇄 작업 동안 화상 형성이 행하여진다.

정착 유닛

이어서, 본 실시형태의 정착 유닛(200)에 대해서 도 2를 참고해서 설명한다.

도 2에서, 화살표 α의 방향으로 기록 매체가 반송된다. 정착 유닛(200)은 가열 회전 부재(201) 및 가압 회전 부재(202)를 포함한다. 가열 회전 부재(201)는 기록 매체(S)에 담지된 미정착 토너상을 가열하기 위한 열원을 가지며, 가압 회전 부재(202)는 가열 회전 부재(201)의 외표면과 접촉된다. 가열 회전 부재(201)를 향해 가압되는 가압 회전 부재(202)는 가열 회전 부재(201)에 압력을 부여하고, 이에 의해 가압 회전 부재(202)와 가열 회전 부재(201) 사이에 정착 닙부(N)를 형성한다. 토너상은 기록 매체(S)가 가열 및 가압되는 정착 닙부(N)에서 정착된다.

가열 회전 부재(201)는 알루미늄이나 스테인리스강 같은 금속으로 이루어지며 중공 원통처럼 형성된다. 가열 회전 부재(201)는 열전도성 및 내열성이 우수하다. 본 실시형태의 가열 회전 부재(201)는 중공 원통처럼 형성된 금속 코어의 외표면에 미리결정된 두께의 고무층을 갖는다. 고무층은 기층, 기층에 걸쳐 형성된 탄성층, 및 탄성층에 걸쳐 형성된 이형층을 포함하는 3층 구조를 갖는다. 기층의 재료는 폴리이미드 수지(PI)이다. 탄성층은 실리콘 고무로 이루어지고, 이형층은 퍼플루오로알콕시 또는 PFA 같은 불소 수지로 이루어진다. 외표면에 형성된 이형층은 그로부터의 토너의 분리를 용이하게 한다. 가열 회전 부재(201)는 내부에 히터(205)를 갖는다. 히터(205)는 기록 매체를 가열하기 위한 열원이다. 히터(205)는 열을 생성하는 할로겐 히터이며, 열은 가열 회전 부재(201)의 표면에 전도된다. 서미스터(206)가 가열 회전 부재(201)의 표면 온도를 검출하기 위해 제공된다. 가열 회전 부재(201)의 표면 온도가 정착에 필요한 미리결정된 목표 온도에 도달하면 정착이 행하여진다. 가열 회전 부재(201)는 상이하게 배향 및 분포되는 다수의 히터(205)를 가질 수 있다. 상이하게 배향 및 분포되는 다수의 히터(205)를 갖는 가열 회전 부재(201)로 인해, 가열 영역은 기록 매체의 크기에 따라 변경될 수 있다. 가열 회전 부재(201)의 열원은 할로겐 히터에 한하지 않고 유도 가열(IH) 디바이스일 수 있다. 가열 회전 부재(201)는 모터(도시되지 않음)의 구동력을 받음으로써 화살표 R1의 방향으로 회전된다.

가압 회전 부재(202)는 중공 원통처럼 형성된 알루미늄 코어를 갖는다. 가압 회전 부재(202)는 또한 코어에 걸쳐 형성된 1밀리미터 두께의 탄성층 및 토너의 분리를 용이하게 하기 위해 탄성층에 걸쳐 형성된 이형층을 갖는다.

가압 회전 부재(202)는 화살표 R2의 방향으로 회전된다. 기록 매체(S)가 가열 회전 부재(201)와 가압 회전 부재(202) 사이에 형성된 정착 닙부(N)에 반송될 때, 기록 매체(S)는 거기에 토너상을 정착시키도록 가열 및 가압된다.

가압 회전 부재(202)를 가열 회전 부재(201)에 접촉시키거나 또는 가압 회전 부재(202)를 가열 회전 부재(201)로부터 분리하기 위해 연결-분리 기구가 제공된다. 연결-분리 기구는 프레임(385) 및 구동 모터(도시되지 않음)를 포함한다. 프레임(385)은 화상 형성 장치(100)에 의해 지지된다. 프레임(385)은 가압 회전 부재(202)를 지지하고 있다. 프레임(385)은 구동 모터(도시되지 않음)의 구동력을 받음으로써 회전축(332)을 중심으로 회전된다. 프레임(385)이 도 2에 도시되는 바와 같이 구동 모터에 의해 회전축(332)을 중심으로 시계 방향으로 회전될 때, 가압 회전 부재(202)는 화살표 P의 방향으로 이동된다. 이에 의해, 가압 회전 부재(202)는, 기록 매체의 반송 방향 α에 대하여 수직 방향으로 가열 회전 부재(201)와 접촉된다(연결 상태). 이에 의해 정착 닙부(N)가 형성된다. 본 실시형태에서는, 가압 회전 부재(202)는 2000N의 총 가압력으로 가열 회전 부재(201)에 대해 가압된다. 정착 닙부(N)의 폭은 24 mm이다. 프레임(385)이 도 2에 도시되는 바와 같이 회전축(332)을 중심으로 반시계 방향으로 회전될 때, 가압 회전 부재(202)는 가열 회전 부재(201)로부터 분리된다(분리 상태).

전술한 바와 같이, 미정착 토너상이 담지된 기록 매체(S)는 가열 회전 부재(201)와 가압 회전 부재(202)에 의해 정착 닙부(N)에서 끼움지지되어 반송되며, 기록 매체(S)는 거기에 토너상을 정착시키도록 가열 및 가압된다.

도 2에 나타내는 정착 유닛(200)에서, 롤러 쌍에 의해 형성된 정착 닙부는 정착을 행한다. 정착의 방법은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 정착 유닛(200)은 정착 벨트 같은 벨트 부재와 정착 패드 및 가열 롤러 같은 다수의 현가 부재(suspension member)를 가질 수 있으며, 현가 부재는 벨트 부재를 매달아 지지할 수 있다.

웹 유닛

계속해서, 도 2를 참조하여 웹 유닛(210) 및 회수 롤러(204)에 대해서 설명한다.

정착 유닛은 열과 압력에 의해 기록 매체에 토너를 정착시킨다. 기록 매체 상의 토너에 너무 많은 열이 도입되는 경우, 기록 매체 상의 토너는 과도하게 용해되고 기록 매체에 정착되지 않고 가열 회전 부재(201)에 부착될 수 있다. 이 현상을 "핫 오프셋"이라 칭한다. 핫 오프셋으로 인해 가열 회전 부재(201)에 부착된 토너가 회수되지 않는 경우, 회전하고 있는 가열 회전 부재(201) 상의 핫 오프셋 토너는 후속 기록 매체에 정착된다. 핫 오프셋 토너가 정착된 영역에 불량 화상이 형성될 수 있다.

이를 방지하기 위해서, 핫 오프셋 토너를 회수하기 위한 웹 유닛(210)이 알려져 있다. 웹 유닛(210)은 가열 회전 부재(201)에 부착된 토너를 회수한다. 이는 핫 오프셋으로 인한 불량 화상 형성의 발생을 감소시킨다.

웹 유닛(210)은 웹(212), 공급 롤러(211), 권취 롤러(214), 및 가압 롤러(213)를 포함한다.

회수 롤러(204)는 가열 회전 부재(201)의 표면에 접촉하고 종동 회전된다. 정착 닙부(N)에서 열에 의해 용해된 핫 오프셋 토너는 용해된 상태로 가열 회전 부재(201)의 표면에 남아 있다. 본 실시형태의 회수 롤러(204)는, 20 mm의 외경을 가지며, 가열 회전 부재(201)의 이형층에 비해 용해된 토너에 대한 친화성이 높은 스테인리스강(SUS303)으로 이루어진다. 따라서, 용해된 토너는 회수 롤러(204)의 표면으로 이동된다.

회수 롤러(204)의 표면 상의 토너는 부직포로 이루어지는 웹(212)을 사용하여 그로부터 회수된다. 웹 유닛(210)은 웹(212)을 회수 롤러(204)에 가압하는 가압 롤러(213)를 포함한다. 웹(212)은 가압 롤러(213)에 의해 회수 롤러(204)에 가압되고, 이에 의해 웹(212)과 회수 롤러(204) 사이에 미리결정된 닙 폭을 형성한다. 회수 롤러(204)로 이동된 토너는 웹(212)에 의해 회수된다.

토너를 회수하기 위해 사용된 웹(212)은 권취 롤러(214)에 의해 권취된다. 본 실시형태에서는, 권취 롤러(214)는, 예를 들어 A4 크기의 용지 4장마다 0.2 cm만큼 웹(212)을 권취한다. 웹(212)의 하나의 단부 부분은 권취 롤러(214) 주위에 권취되며, 웹(212)의 다른 단부 부분은 공급 롤러(211)에 의해 권취된다. 공급 롤러(211) 주위에 권취된 웹(212)의 부분은 미사용 부분이다. 권취 롤러(214)가 웹(212)을 권취하면, 웹(212)의 미사용 부분은 공급 롤러(211)로부터 공급된다. 이에 의해, 웹(212)의 미사용 부분은 가열 회전 부재(201)의 표면에 부착된 토너를 회수하기 위해 웹과 회수 롤러(204) 사이의 접촉 부분에 공급된다.

웹(212)은, 예를 들어 약 50 m의 총 길이를 갖는 부직포로 이루어진다. 웹(212)은 기록 매체에 대한 정착 동안 토너를 회수하기 위해 소모되며, 마지막으로 웹(212)은 새로운 것으로 교체될 필요가 있다. 토너를 회수하기 위한 웹(212)을 다 써버리면, 화상 형성 장치(100)의 유저는 웹 유닛(210)을 새로운 것으로 교체하기 위해 서비스맨을 호출한다. 서비스맨을 호출하는 횟수는 웹 유닛(210)의 수명에 의존하기 때문에, 웹 유닛(210)의 수명이 길어질수록 좋다. 위에서 사용되는 바와 같은 "새로운 웹"은 아직 토너 회수를 위해 사용되지 않은 웹이다.

다음은 토너가 회수 롤러(204)를 통해서 간접적으로 웹(212)에 의해 회수되는 이유이다. 웹(212)은 부직포 등으로 이루어진다. 웹(212)이 회수 롤러(204)를 사용하지 않고 가열 회전 부재(201)에 직접 접촉하는 경우, 웹(212)은 가열 회전 부재(201)의 표면 열화를 가속한다. 표면 열화의 가속은 가열 회전 부재(201)의 교체 횟수를 증가시킨다. 이를 방지하기 위해서, 가열 회전 부재(201)로부터 토너를 회수하기 위해서 금속 회수 롤러(204)가 제공된다. 따라서, 웹(212)은 가열 회전 부재(201)에 직접 접촉하지 않고, 이는 가열 회전 부재(201)의 수명을 연장시킬 수 있다. 또한, 가열 회전 부재(201)의 표면 조도는 기록 매체 상에 형성되는 화상의 광택에 영향을 미친다. 웹(212)이 가열 회전 부재(201)의 표면에 직접 접촉하는 경우, 웹(212)은 가열 회전 부재(201)의 표면에 불규칙성을 발생시킨다. 이는 기록 매체 상에 형성되는 화상의 광택에 불규칙성을 야기할 수 있다. 따라서, 웹(212)은 회수 롤러(204)를 통해서 토너를 회수하고, 웹(212)은 가열 회전 부재(201)에 직접 접촉하지 않으며, 이는 광택의 불규칙성의 발생을 감소시킨다.

웹 유닛 연결 기구

웹 유닛(210)은 웹(212)을 회수 롤러(204)에 접촉시키고 웹(212)을 회수 롤러(204)로부터 분리하는 기구(도시되지 않음)를 갖는다. 회수 롤러(204)는 회수 롤러(204)를 가열 회전 부재(201)에 접촉시키고 회수 롤러(204)를 가열 회전 부재(201)로부터 분리하는 기구(도시되지 않음)를 갖는다. 제어 유닛(151)에 의해 인쇄 작업이 접수되지 않으면, 회수 롤러(204)는 가열 회전 부재(201)로부터 분리된다. 제어 유닛(151)에 의해 인쇄 작업이 접수되면, 회수 롤러(204)는 가열 회전 부재(201)에 접촉되고, 이는 회수 롤러(204)의 표면 온도를 증가시킨다. 이는 가열 회전 부재(201)의 표면 상의 토너가 회수 롤러(204)로 쉽게 이동하게 한다. 회수 롤러(204)의 표면 온도가 충분히 상승한 후, 웹(212)은 기록 매체가 정착 닙부에 반송되기 대략 1초 전에 회수 롤러(204)에 접촉된다. 인쇄 작업이 완료될 때까지 웹(212)은 회수 롤러(204)와 접촉된 상태로 유지되고 회수 롤러(204) 또한 가열 회전 부재(201)와 접촉된 상태로 유지된다.

인쇄 작업의 완료 시에 마지막 기록 매체(S)가 정착 닙부(N)의 통과를 끝마치면, 웹(212)은 회수 롤러(204)로부터 분리된다.

권취된 웹의 외경에 따른 권취 롤러의 회전량의 제어

웹(212)의 사용된 부분을 권취하기 위해서 권취 롤러(214)가 활성화된다. 권취 롤러(214)가 웹(212)의 사용된 부분을 권취하고 웹(212)의 권취된 부분이 증가함에 따라, 권취 롤러(214) 주위에 권취된 웹(212)의 외경은 증가한다. 권취 롤러(214)의 회전량이 일정하게 설정되는 경우, 권취된 웹(212)의 외경이 증가함에 따라 웹(212)의 권취 속도가 증가한다. 따라서, 권취 롤러(214)의 회전량이 권취된 웹(212)의 외경에 따라서 제어되지 않는 한, 일정량의 웹(212)을 권취하는 것은 어려울 것이다. 권취된 웹(212)의 외경을 고려하지 않고 권취 롤러(214)의 회전량을 일정하게 설정하는 경우, 웹(212)의 권취량이 증가함에 따라 웹 소모량은 불필요하게 증가할 것이고, 이는 웹(212)의 사용 수명을 단축시킬 것이다.

그러나, 권취된 웹(212)의 외경을 고려해서 권취 롤러(214)의 회전량을 제어하는 것이 공지된 관례이다.

가변 저항체와 모터를 사용한 권취 기구

다음은 권취된 웹(212)의 외경에 따라서 웹(212)의 권취량을 제어하는 방법을 설명한다. 본 실시형태에 따르면, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 가변 저항체(225)는 권취된 웹(212)의 외경을 접촉 부재(221)와의 협력으로 저항으로 변환한다. 먼저 이 메커니즘을 아래에서 설명한다.

정착 유닛(200)은 권취된 웹의 외경을 검출하는 외경 검출 디바이스(220)를 포함한다. 도 3a 및 도 3b는 본 실시형태에 따른 외경 검출 디바이스(220)의 예시적인 구조를 도시하는 개략도이다. 도 3a는 웹 유닛(210)이 새로운 것이며 웹(212)이 아직 권취 롤러(214)에 의해 권취되지 않았을 때의 외경 검출 디바이스(220)의 상태를 나타낸다. 도 3b는 웹(212)이 화살표 A의 방향으로 권취 롤러(214)에 의해 권취되었고 권취 롤러(214) 주위에 권취된 웹(212)의 외경이 증가한 후의 외경 검출 디바이스(220)의 상태를 도시한다.

도 3a 및 도 3b에 도시되는 바와 같이, 외경 검출 디바이스(220)의 접촉 부재(221)는 권취된 웹(212)의 외표면에 접촉하며 그에 의해 가압되는 레버(221a)를 포함한다. 접촉 부재(221)는 또한 링크 기어(222)에 접촉하고 있는 부분(221b)을 포함한다. 접촉 부재(221)의 레버(221a)는 권취된 웹(212)의 외경에 따라서 도 3b에서 화살표 B의 방향으로 회전된다. 이에 의해, 접촉 부재(221)의 부분(221b)은 화살표 C의 방향으로 회전되며, 링크 기어(222)는 이에 의해 화살표 D의 방향으로 회전된다. 링크 기어는 이중 기어(223)에 맞물려 있다. 따라서, 링크 기어(222)가 화살표 D의 방향으로 회전될 때, 이중 기어(223)는 이에 의해 화살표 E의 방향으로 회전된다. 이중 기어(223)는 가변 저항체(225)의 기어 부분(224)에 맞물려 있다. 가변 저항체(225)의 기어 부분(224)의 기어 샤프트는 문자 D처럼 형성된 단면을 가지며, 기어 샤프트는 가변 저항체(225)의 회전 부재(225a)에 맞물려 있다. 따라서, 이중 기어(223)가 화살표 E의 방향으로 회전될 때, 가변 저항체(225)의 회전 부재(225a)는 이에 의해 화살표 G의 방향으로 회전된다. 요약하면, 권취 롤러(214)가 웹(212)을 권취하고 권취된 웹(212)의 외경이 증가함에 따라, 가변 저항체(225)의 회전 부재(225a)는 화살표 G의 방향으로 회전된다. 가변 저항체(225)의 저항은 회전 부재(225a)의 회전량에 따라 변한다. 전술한 바와 같이, 본 실시형태에서 사용되는 가변 저항체(225)는 회전식 가변 저항체 또는 소위 "로터리 포텐쇼미터(rotary potentiometer)"이다.

가변 저항체의 저항으로부터 취득되는 검출 전압(Vsns)

다음은 도 4를 참고하여 가변 저항체(225)의 회전 부재(225a)와 저항 사이의 관계를 설명한다.

도 4는 본 실시형태의 가변 저항체(225)의 검출 회로를 도시하는 도면이다. 가변 저항체(225)는 단자(1), 단자(2), 및 단자(3)를 갖는다. 도 4의 가변 저항체(225)의 단자(1 내지 3)는 도 3a 및 도 3b의 가변 저항체(225)의 단자(1 내지 3)에 대응한다. 단자(2)는 회전 부재(225a)에 연결된다. 회전 부재(225a)의 각도(회전량)에 따라 단자(1 및 2) 사이의 저항(R12) 또는 단자(2 및 3) 사이의 저항(R23)이 변화한다.

가변 저항체(225)의 단자(1 내지 3)는 제어 회로 기판(150)에 연결되고, 단자(1)는 GND에 연결되고, 단자(2)는 검출 전압을 위해 Vsns에 연결되고 제어 유닛(151)의 단자에 더 연결되며, 단자(3)는 3.3V 전원에 연결된다.

본 실시형태에서는, R1과 R3 사이의 가변 저항체의 총 저항은 10kΩ이다. 가변 저항체(225)의 회전 부재(225a)의 각도(회전량)가 변화하고 따라서 단자(1 및 2) 사이의 저항(R12) 및 단자(2 및 3) 사이의 저항(R23)이 변화하면, 다음 식이 성립한다.

R13 = R12 + R23 = 10 KΩ 식 1

다음은 가변 저항(225)의 저항에 관한 정보를 산출하는 예시적인 방법을 설명한다. 본 실시형태에서는, 가변 저항(225)의 저항으로부터 전압을 산출한다. 저항으로부터 산출되는 정보는 이에 한정되지 않는다. 저항으로부터 전류가 산출될 수 있다. 가변 저항체(225)의 저항은 저장 유닛(152)에 저장될 수 있다. 그러나, 저항은 주위 온도에 따라 변한다. 따라서, 전압 또는 전류는 저장 유닛(152)에 저장될 수 있다.

가변 저항체(225)의 단자(3)는 3.3 V 전원에 연결되며, 저항은 가변 저항체(225)에 의해 설정된다. 따라서, 검출 전압(Vsns)은 단자(2)에 연결되는 제어 유닛(151)에 입력된다. 검출 전압(Vsns)은 3.3V를 저항(R12)과 저항(R23)으로 분압함으로써 취득되는 전압이며, 이하의 식으로부터 구해질 수 있다.

Vsns = 3.3V × (R12 / (R12 + R23)) 식 2

따라서, 권취 롤러(214) 주위에 권취된 웹(212)의 외경은 검출 전압(Vsns)을 사용하여 전기 검출 신호로서 취득될 수 있다.

검출 전압과 웹의 외경 사이의 관계

아래에서 도 5를 참고하여, 본 실시형태의 가변 저항체(225)의 회전각과 출력 전압 사이의 관계를 설명한다. 본 실시형태의 권취 롤러(214)의 외경은 12 mm이며, 권취 롤러(214)가 웹(212)을 완전히 권취했을 때(모든 웹(212)이 소모되었을 때) 권취된 웹(212)의 외경은 50 mm가 되는 것으로 상정한다. 도 5에서, 사용 전 웹(212)이 사용되기 시작하는 시점을 포인트 (1)로 나타내며, 포인트 (1)에서 가변 저항체(225)의 회전 부재(225a)의 회전각은 예를 들어 45도이다. 포인트 (1)에서의 검출 전압은 Va로 나타낸다. 웹(212)이 소모되는 동안 권취된 웹(212)의 외경이 증가함에 따라, 가변 저항체(225)의 저항(R1과 R2 사이의 저항)은 증가한다. 이는 전체 웹(212)이 포인트 (2)에서 또는 웹(212)의 수명 말미에서 소모될 때까지 검출 전압(Vsns)을 증가시킨다. 포인트 (2)에서, 가변 저항체(225)의 회전 부재(225a)의 회전각은 예를 들어 315도이다. 이 포인트에서의 검출 전압은 Vb로 나타낸다. 포인트 (1)과 포인트 (2) 사이에 연결되는 특성 선을 TYP로 나타낸다. 제어 유닛(151)은 TYP에 따라 권취 모터(240)(후술됨)의 회전량을 제어한다.

저장 유닛(152)은 웹(212)에 관한 정보를 저장한다. 정보는 출하 전에 검출되는 전압(Va) 및 웹(212)의 수명의 종료시에 검출되는 전압(Vb)(수명 종료 전압)을 포함한다.

본 실시형태에서는, 전압(Vb)은 전체 웹(212)이 소모되었을 때의 전압을 나타내며, 전압(Vb)은 출하 전에 검출된 전압(Va)으로부터 산출된다는 것에 유의한다. 따라서, 전체 웹(212)이 소모되었을 때, 웹(212)에 의해 회수된 토너량은 다르기 때문에, 검출 전압(Vsns)은 항상 전압(Vb)과 같거나 그보다 크지는 않다. 다시 말해서, 권취된 웹(212)의 외경은 회수된 토너량에도 의존한다. 회수된 토너량이 많을수록, 권취된 웹(212)의 외경은 커진다.

본 실시형태에서는, 전압(Vb)은 전체 웹(212)이 소모된 시점을 나타내는 전압이지만, 전압(Vb)은 이에 한정되지 않는다. 전압(Vb)은 남아 있는 웹(212)의 양이 미리결정된 값 이하에 도달할 때 웹(212)을 교체하도록 유저를 촉구하기 위한 전압일 수 있다.

권취 모터에 의한 웹 권취

다음은 도 2를 참고하여 제어 유닛(151)이 취득된 전압에 따라 권취 모터(240)를 어떻게 제어하는지를 설명한다. 가변 저항체(225)의 단자에 전기적으로 연결되는 제어 유닛(151)은 가변 저항체(225)의 저항을 취득할 수 있다. 제어 유닛(151)은 식 2를 사용하여 검출 전압(Vsns)을 취득할 수 있다. 제어 유닛(151)은 권취 모터(240)에도 연결된다. 여기서 "권취 모터(240)"는 권취 롤러(214)를 회전시키기 위해 제공되는 모터이다. 제어 유닛(151)은 취득된 검출 전압(Vsns)에 따라 권취 모터(240)의 회전량을 제어한다. 더 구체적으로는, 본 실시형태에서는, 권취 롤러(214)는 1회 동작에서 0.2 cm만큼 웹(212)을 권취한다. 본 실시형태에 따르면, 이러한 권취량으로, 가열 회전 부재(201)의 표면의 토너를 회수할 수 있고, 후속 기록 매체에 대해 불량 화상 형성의 가능성을 감소시킬 수 있다. 따라서, 0.2 cm가 권취 롤러(214)의 1회 동작에 의해 권취되는 웹(212)의 원하는 양이다. 따라서, 권취 롤러(214)에 의해 권취되는 웹(212)의 양이 0.2 cm에 머물 수 있도록 권취된 웹(212)의 외경이 증가함에 따라 권취 모터(240)의 회전량이 감소된다. 제어 유닛(151)은 취득된 전압(Vsns)에 따라서 권취 모터(240)를 회전시키고 회전량을 제어한다.

본 실시형태에서는, 권취 모터(240)는 스테핑 모터이다. 제어 유닛(151)은 스테핑 모터에 입력되는 펄스수를 제어함으로써 스테핑 모터의 회전량을 제어하며 이에 의해 웹(212)의 권취량을 제어한다.

권취 모터(240)는 웹(212)을 권취하며, 웹(212)의 미사용 부분이 서서히 소모된다. 웹(212)의 교체 시점이 온다. 저장 유닛(152)은 유저가 웹(212)을 교체할 것을 촉구하기 위한 전압으로서 전압(Vb)을 저장하며, 이는 제어 유닛(151)이 검출 전압(Vsns)이 전압(Vb)에 도달했는지를 판단할 수 있게 한다. 이는 유저가 웹(212)을 교체할 시기를 판단할 수 있게 한다.

웹(212)은 소모품이라는 것에 유의한다. 권취되는 웹(212)을 다 써버리면, 웹(212)은 새로운 것으로 교체될 필요가 있다. 웹(212)을 교체하기 위해서는, 통상적으로 웹 유닛(210)을 교체하는 것이 필요하다. 웹 유닛(210)이 교체될 필요가 있는 경우, 유저는 웹(212)의 교체를 위해 서비스맨을 호출한다. 웹(212)이 새로운 웹으로 교체되는 경우, 새로운 웹(212)은 권취된 부분을 갖지 않으며, 웹(212)의 권취된 부분의 외경은 0이 된다. 따라서, 접촉 부재(221)는 권취된 웹(212)의 외표면에 접촉되도록 가압되기 때문에, 전압(Vsns)은 전압(Va) 부근으로 되돌아간다.

요약하면, 가변 저항체(225)는 접촉 부재(221)의 위치를 저항으로 변환한다. 제어 유닛(151)은 변환된 저항으로부터 전압을 검출하고 검출 전압에 따라 권취 모터(240) 및 권취 롤러(214)를 제어한다. 솔레노이드 등을 사용하는 공지된 구조와 비교하여, 본 실시형태의 가변 저항체(225)와 권취 모터(240)를 사용한 구조는 레버 사이의 접촉의 수가 적기 때문에 유리하다. 이는 레버 사이의 접촉에 의해 야기되는 에러의 발생을 감소시키고 에러가 발생하는 경우에는 에러의 양을 감소시킨다. 그 결과, 웹(212)은 정밀하게 권취될 수 있고, 이는 웹(212)의 수명을 연장시킬 수 있다.

다음은 제어 유닛(151)이 검출 전압(Vsns)을 사용해서 권취 모터(240)를 제어하는 구조의 유리한 효과를 설명한다. 제어 유닛(151)은 권취 모터(240)의 회전량을 제어한다. 여기서, 제어 유닛(151)은 가변 저항체(225)의 저항(R12) 대신에 검출 전압(Vsns)을 사용한다. 가변 저항체(225)는 금속으로 이루어진다. 금속은 온도가 증가함에 따라 저항이 증가하는 일반적인 경향을 갖는다. 그 결과, 가변 저항체(225)의 저항(R12)은 주위 온도에 따라 변화한다. 예를 들어, 제어 유닛(151)이 저항(R12)에 기초해서 권취 모터(240)의 회전량을 제어한 경우, 회전량은 주위 온도에 따라 변화한다. 그 결과, 웹(212)의 권취량은 크게 변동한다. 그러나, 식 2로부터 취득되는 검출 전압(Vsns)은 저항(R12)에 비하여 주위 온도에 덜 의존한다. 따라서, 제어 유닛(151)은 검출 전압(Vsns)에 기초하여 권취 모터(240)를 제어한다. 따라서, 권취 모터(240)는 웹(212)을 정밀하게 권취한다.

가변 저항체를 사용한 이상 검출

가변 저항체(225)를 사용한 웹 유닛(210)에서, 권취 모터(240)는 웹(212)을 권취하도록 권취 롤러(214)를 회전시킨다.

권취 롤러(214)가 회전하지 않는 이상이 발생하는 것을 상정한다(예를 들어, 모터(240)의 고장으로 인함). 그 결과, 웹(212)은 권취되는 것이 중단된다. 웹이 권취되지 않는 이상을 검출하는데 이용할 수 있는 방법이 없는 경우, 유저는 이를 알아차리는 것이 어려울 것이다. 이상 상태에서 화상 형성이 계속되며, 정착 유닛(200)은 정착을 계속해서 행한다. 웹(212)의 동일 부분이 회수 롤러(204)와 계속 접촉하는 상태에서 정착이 행해지며, 이는 토너의 불충분한 회수를 초래한다. 그 결과, 회수되지 않은 잔류 토너는 후속 기록 매체에 부착될 수 있고, 이는 화상 품질의 저하를 초래한다. 그러나, 본 실시형태에서는, 권취 롤러(214)가 회전하지 않는 이상이 검출되고 유저에게 보고될 수 있으며, 이에 의해 화상 품질의 저하 가능성을 감소시킨다. 다음은 검출 방법을 상세하게 설명한다.

가변 저항체(225)는 외경 검출 디바이스(220)의 다수의 기어를 사용해서 레버(221a)의 위치를 저항으로 변환한다. 가변 저항체(225)의 저항은 레버(221a)의 위치에 따라 변화한다. 본 실시형태에서는, 권취된 웹의 외경이 증가함에 따라, 가변 저항체(225)의 저항이 증가한다.

권취 롤러(214)가 회전하지 않는 이상이 발생하는 경우, 권취된 웹(212)의 외경은 증가가 정지된다. 그 결과, 권취된 웹(212)의 외경은 증가하지 않기 때문에 가변 저항체(225)의 저항은 변화하지 않는다. 검출 전압(Vsns) 역시 변화하지 않는다. 본 실시형태에서는, 저항이 미리규정된 기간에 미리결정된 한계를 넘어 변화하지 않는 경우, 제어 유닛(151)은 이상이 발생했다고 판단하고 이를 보고한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은 "미리규정된 기간"은 다음과 같이 규정된다. 미리규정된 기간은 여기에서는 권취 롤러(214)가 웹(212)을 권취하는 1회 회전의 기간에 대응한다. 1회 회전의 기간을 산출하는 방법은 다음과 같다. 제어 유닛(151)은 검출 전압(Vsns)을 검출한다. 제어 유닛(151)은 도 5 및 도 6의 그래프로부터 권취된 웹(212)의 외경을 취득하며 또한 권취 롤러(214)의 1회 회전에 필요한 웹(212)의 권취량을 취득한다. 제어 유닛(151)은 위와 같이 취득된 웹(212)의 권취량에 기초하여 1회 회전의 기간을 예측한다. 본 실시형태에서는 이러한 방식으로 예측된 기간을 "미리규정된 기간"이라 지칭한다. 더 구체적으로는, 본 실시형태에서는 권취 롤러(214)는 각각의 동작 당 0.2 cm만큼 웹(212)을 권취한다. 권취 롤러(214) 자체의 직경은 12 mm이다. 따라서, 최소의 미리규정된 기간은 권취 롤러(214) 주위에 권취된 웹(212)의 직경이 12 mm일 때의 권취 롤러(214)의 1회 회전의 기간에 대응한다.

본 실시형태에서는 임계치가 사용된다. 권취 롤러(214)가 회전하지 않는 이상 상태에서도, 에러로 인해 미리규정된 기간 후에 검출 전압(Vsns)이 변화할 수 있고 결과적으로 정보가 변화할 수 있다. 따라서, 임계치가 미리 결정될 수 있다. 제어 유닛(151)은 미리규정된 기간 전과 후의 검출 전압(Vsns)의 변화가 임계치를 초과했는지 여부를 판단함으로써 이상을 검출할 수 있다. 임계치는 예상되는 에러의 양보다 클 수 있다.

검출 전압(Vsns)이 예측된 기간인 미리규정된 기간에 임계치를 초과하는 경우, 제어 유닛(151)은 권취 롤러(214)가 적절히 회전하고 있다고 판단한다. 검출 전압(Vsns)이 예측된 기간인 미리규정된 기간에 임계치 미만인 경우, 제어 유닛(151)은 권취 롤러(214)가 회전하지 않는다고 판단한다. 제어 유닛(151)은 이상이 발생했다고 보고한다.

본 실시형태에서는, 미리규정된 기간은 권취 롤러(214)의 1회 회전의 기간으로서 규정되지만 이에 한정되는 것은 아니다. 웹(212)은 박육이다. 따라서, 가변 저항체(225) 등을 사용하는 경우에도, 권취된 웹(212)의 외경의 1회 턴 두께(one-turn thickness)의 증가를 검출하는 것이 어려울 수 있다. 권취된 웹(212)의 외경의 변화를 쉽게 검출하기 위해서는, 제어 유닛(151)은 권취 롤러(214)의 1회전 이상, 예를 들어 5회전의 기간을 예측할 수 있으며 제어 유닛(151)은 이것을 미리규정된 기간으로서 사용해서 이상을 검출할 수 있다.

제어 유닛(151)은, 미리규정된 기간을 취득하고, 미리규정된 기간 전과 후의 검출 전압(Vsns)의 변화가 임계치를 초과했는지 여부를 판단한다. 따라서, 제어 유닛(151)은 권취 롤러(214)가 적절히 회전하고 있는지 여부를 판단할 수 있다. 그 결과, 제어 유닛(151)은 권취 모터(240)를 포함하는 외경 검출 디바이스(220)에 이상이 발생하고 있는지 여부를 검출할 수 있다.

제어 유닛(151)이 권취 롤러(214)가 회전하지 않는 이상을 검출하는 경우, 제어 유닛(151)은 이를 보고한다. 보고 방법으로서는, 표시 유닛(180)은 이상의 내용을 표시할 수 있다. 이는 표시 유닛(180)을 사용해서 이상이 발생한 것을 유저가 알게 할 수 있다. 유저는 이상을 알아차리고 토너가 적절히 회수되지 않는 상태에서의 정착 동작을 중단하는 조치를 취할 수 있다. 예를 들어, 유저는 서비스맨을 호출할 수 있다. 표시 유닛(180)에 이상의 내용을 표시하는 것 이외에, 유저에게 통지를 제공하기 위해 소리가 발생될 수 있다. 유저가 이상 발생을 알아차릴 수 있는 한 통지를 제공하는 어떠한 방법도 사용될 수 있다.

제어 유닛(151)이 이상을 검출하고 이것을 채용된 주어진 통지 방법을 사용하여 보고하는 동안 화상 형성이 중단된다. 화상 형성의 중단은 화상 형성 프로세스 또는 인쇄 작업을 중단하는 것, 다시 말해서 대전으로부터 시작해서 토너상이 정착된 기록 매체(S)가 배출 트레이에 배출될 때까지의 프로세스를 중단하는 것을 의미한다. 제어 유닛(151)은 이상을 검출하고 화상 형성을 중단하며, 이는 웹(212)이 권취되지 않는 상태에서 화상 형성이 정지되게 할 수 있다. 이는 화상 품질이 저하될 가능성을 감소시킨다.

권취 롤러(214)가 회전하지 않는 상태에서, 웹(212)의 동일 부분은 회수 롤러(204)와 계속해서 접촉한다. 웹(212)의 동일 부분이 회수 롤러(204)와 접촉하는 경우, 웹(212)은 회수 롤러(204)가 가열 회전 부재(201)에 의해 종동해서 계속 회전되기 때문에 웹(212)은 파손될 수 있다. 이를 회피하기 위해서, 제어 유닛(151)이 이상을 검출하는 경우, 웹(212)은 회수 롤러(204)로부터 분리될 수 있다.

제2 실시형태

이어서, 도 7, 도 8a 및 도 8b를 참고해서 제2 실시형태를 설명한다. 제1 실시형태의 것과 동일한 요소에 대한 설명은 생략된다.

도 7은 제2 실시형태에 따른 정착 유닛을 도시하는 개략 단면도이다. 도 8a 및 도 8b는 제2 실시형태에 따른 공급 롤러를 위한 외경 검출 디바이스를 도시하는 개략도이다.

제2 실시형태에서는, 도 7에 도시되는 바와 같이, 공급 롤러 주위에 권취된 웹(212)의 외경을 검출하기 위해 외경 검출 디바이스(250)가 제공된다. 외경 검출 디바이스(250)는 제2 가변 저항체(225)를 사용해서 외경을 전기 신호로 변환하며 전기 신호를 제어 회로 기판(150)에 출력한다. 도 8a는 웹 유닛(210)이 새로운 것이고 웹(212)이 아직 공급 롤러(211)에 의해 송출되지 않을 때의 외경 검출 디바이스(250)의 상태를 도시한다. 도 8b는 웹(212)이 화살표 A'의 방향으로 공급 롤러(211)에 의해 송출되었으며 공급 롤러(211) 주위에 권취된 웹(212)의 외경이 감소된 후의 외경 검출 디바이스(250)의 상태를 도시한다.

도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 공급 롤러를 위한 외경 검출 디바이스(250)의 접촉 부재(251)는 공급 롤러(211) 주위에 권취된 웹(212)의 외표면과 접촉하며 그에 의해 가압되는 레버(251a)를 포함한다. 접촉 부재(251)는 또한 링크 기어(222)와 접촉하고 있는 부분(251b)을 포함한다. 접촉 부재(251)의 레버(251a)는 권취된 웹(212)의 외경을 따름으로써 도 8b에서 화살표 B'의 방향으로 회전된다. 접촉 부재(251)의 부분(251b)은 이에 의해 화살표 C'의 방향으로 회전되며, 링크 기어(222)는 이에 의해 화살표 D'의 방향으로 회전된다. 링크 기어는 이중 기어(223)에 맞물려 있다. 따라서, 링크 기어(222)가 화살표 D'의 방향으로 회전될 때, 이에 의해 이중 기어(223)는 화살표 E'의 방향으로 회전된다. 이중 기어(223)는 가변 저항체(225)의 기어 부분(224)에 맞물려 있다. 제2 가변 저항체(225)의 기어 부분(224)의 기어 샤프트는 문자 D처럼 형성된 단면을 가지며, 기어 샤프트는 가변 저항체(225)의 회전 부재(225a)와 맞물린다. 따라서, 이중 기어(223)가 화살표 E'의 방향으로 회전될 때, 가변 저항체(225)의 회전 부재(225a)는 이에 의해 화살표 G'의 방향으로 회전된다. 요약하면, 권취 롤러(214)가 웹(212)을 권취하고 권취된 웹(212)의 외경이 감소함에 따라, 가변 저항체(225)의 회전 부재(225a)는 화살표 G'의 방향으로 회전된다. 가변 저항체(225)의 저항은 회전 부재(225a)의 회전량에 따라 변한다. 전술한 바와 같이, 제2 실시형태에서 사용된 제2 가변 저항체(225)는 회전식 가변 저항체 또는 소위 "로터리 포텐쇼미터"이다. 공급 롤러(211) 주위에 권취된 웹(212)의 외경은 회전식 가변 저항체 및 접촉 부재를 사용해서 검출된다.

전술한 바와 같이, 웹(212)이 소모됨에 따라, 공급 롤러(211)의 외경은 감소되며, 권취 롤러(214) 주위에 권취된 웹(212)의 외경은 증가한다. 각각의 가변 저항체(225)에 의해 검출되는 검출 전압(Vsns)은 증가한다. 공급 롤러를 위한 외경 검출 디바이스(250)는 웹(212)의 1회 턴이 공급 롤러(211)의 원주로부터 송출될 때 검출 전압(Vsns)의 변화를 검출한다. 권취 롤러를 위한 외경 검출 디바이스(220)는 웹(212)의 1회 턴이 권취 롤러(214)의 원주 주위에 권취될 때 검출 전압(Vsns)의 변화를 검출한다.

권취 롤러(214)가 회전하지 않는 이상이 발생하는 경우, 권취된 웹(212)의 외경은 증가가 정지된다. 그 결과, 권취된 웹(212)의 외경은 증가하지 않기 때문에 가변 저항체(225)의 저항은 변화하지 않는다. 검출 전압(Vsns) 역시 변화하지 않는다. 제2 실시형태에서, 정착 유닛(200)은 공급 롤러(211) 주위에 권취된 웹(212)의 외경을 검출하는 외경 검출 디바이스(250)를 포함한다. 저항이 미리규정된 기간에 미리결정된 한계를 넘어 변화하지 않으면, 제어 유닛(151)은 이상이 발생했다고 판단하고 이를 보고한다.

검출 전압(Vsns)의 변화와 관련하여, 공급 롤러(211) 및 권취 롤러(214) 중 직경이 더 작은 것이 더 빠르게 응답한다. 공급 롤러(211)에 외경 검출 디바이스(250)가 설치되지 않는 제1 실시형태에서는, 권취 롤러(214)의 외경이 공급 롤러(211)의 외경보다 커지는 경우, 이상을 검출하는데 더 긴 기간이 걸린다. 그러나, 제2 실시형태에서는, 공급 롤러(211)에 외경 검출 디바이스(250)가 설치된다. 따라서, 제어 유닛(151)은 공급 롤러(211) 및 권취 롤러(214) 중 직경이 더 작은 것의 검출 전압(Vsns)을 사용해서 이상을 검출할 수 있다.

전술한 실시형태에서는, 접촉 부재, 권취 모터(240), 또는 외경 검출 디바이스(220)(외경 검출 디바이스(250))에서 이상이 발생하는 경우, 웹(212)의 사용 수명의 나중 단계에서도 이상을 빠르게 검출하고 보고할 수 있으며, 이는 웹이 공급되지 않는 것으로 인한 화상 품질의 저하 가능성을 감소시킬 수 있다.

본 발명을 실시형태를 참고하여 설명하였지만, 본 발명은 개시된 실시형태로 한정되지 않으며 이하의 청구항의 범위에 의해 규정된다는 것을 이해해야 한다.

Claims

화상 형성 장치이며,
가열 회전 부재;
가압 회전 부재로서, 상기 가압 회전 부재 및 상기 가열 회전 부재는 정착 닙부를 형성하는, 가압 회전 부재,
-상기 가열 회전 부재 및 상기 가압 회전 부재는 상기 정착 닙부에서 기록 매체 상에 담지된 토너상에 열 및 압력을 가하도록 구성되고, 이에 의해 상기 토너상을 상기 기록 매체 상에 정착시킴-;
상기 기록 매체에 정착되지 않고 상기 가열 회전 부재의 표면에 부착된 토너를 회수하기 위해 사용되는 웹을 권취하도록 구성되는 권취 롤러;
상기 토너의 상기 회수를 위해 사용된 상기 웹을 권취하도록 상기 권취 롤러를 회전시키도록 구성되는 모터;
상기 권취 롤러 주위에 권취된 상기 웹의 외표면에 접촉하고 상기 웹의 상기 외표면을 추종하도록 이동가능하게 구성되는 접촉 부재;
상기 접촉 부재의 위치에 따라 저항을 변화시킬 수 있도록 배치되는 가변 저항체; 및
상기 저항에 관한 정보에 응답하여 상기 모터의 회전량을 제어하도록 구성되는 제어 유닛을 포함하며,
상기 제어 유닛은, 미리결정된 기간에서의 상기 정보의 변화량이 미리결정된 양 이하인 경우 이상을 보고하도록 구성되는 화상 형성 장치.
제1항에 있어서,
상기 이상을 보고하도록 구성되는 보고 유닛을 더 포함하는 화상 형성 장치.
제1항에 있어서,
상기 미리결정된 기간은 상기 권취 롤러의 적어도 1회 회전의 기간에 대응하도록 설정되는 화상 형성 장치.
제1항에 있어서,
상기 이상의 내용을 표시하는 표시 유닛을 더 포함하는 화상 형성 장치.
제1항에 있어서,
상기 가열 회전 부재로부터 토너를 회수하도록 구성되는 회수 롤러로서, 상기 토너는 상기 기록 매체에 정착되지 않고 상기 가열 회전 부재에 부착되는, 회수 롤러를 더 포함하며,
상기 웹은 상기 회수 롤러로부터 상기 회수 롤러에 부착된 상기 토너를 회수하도록 구성되는 화상 형성 장치.
제1항에 있어서,
상기 웹 및 상기 회수 롤러는 상기 제어 유닛이 상기 이상을 보고하고 있는 상태에서 서로 분리되어 있는 화상 형성 장치.
제6항에 있어서,
상기 화상 형성은 상기 제어 유닛이 상기 이상을 보고하고 있는 상기 상태에서 중단되는 화상 형성 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어 유닛은 상기 가변 저항체의 상기 저항으로부터 전압을 취득하도록 구성되며,
상기 제어 유닛은 상기 전압에 따라 상기 권취 모터의 상기 회전량을 제어하도록 구성되는 화상 형성 장치.
제1항에 있어서,
상기 접촉 부재는 상기 권취 롤러 주위에 권취된 상기 웹의 상기 외표면에 접촉하는 레버를 포함하며,
상기 레버는 하나 이상의 기어를 사용해서 상기 가변 저항체에 연결되는 화상 형성 장치.
제1항에 있어서,
상기 가변 저항체는 상기 접촉 부재의 이동을 추종하도록 회전하는 회전 부재를 포함하며,
상기 가변 저항체는 상기 회전 부재의 회전량에 응답하여 상기 저항을 변화시키도록 구성되는 화상 형성 장치.