CN112596352A - 检测装置、供给装置和图像形成设备 - Google Patents

Abstract

本申请题为“检测装置、供给装置和图像形成设备”。一种检测装置被配置为检测被配置为由驱动构件驱动旋转的从动构件的共转状态。该检测装置包括振动测量单元。该振动测量单元被配置为测量从动构件的振动。该检测装置被配置为基于振动测量单元的测量结果来检测从动构件的共转状态。

Description

检测装置、供给装置和图像形成设备

技术领域

本发明涉及一种检测装置、供给装置以及图像形成设备。

背景技术

迄今为止，已知一种检测装置，其检测由驱动构件驱动旋转的从动构件的共转(co-rotation)状态。

作为上述检测装置，日本待审专利申请公开号2018-131282描述了一种检测装置，其包括设置在从动构件的轴上的编码器，通过编码器检测从动构件的旋转率，并基于从动构件的旋转率来检测从动构件的共转状态。

然而，在日本待审专利申请公开号2018-131282中描述的检测装置具有较高的零件数并且装置结构可能很复杂。

发明内容

根据本发明的一个方面，一种检测装置被配置为检测被配置为由驱动构件驱动旋转的从动构件的共转状态。该检测装置包括振动测量单元。该振动测量单元被配置为测量从动构件的振动。该检测装置被配置为基于振动测量单元的测量结果来检测从动构件的共转状态。

根据本发明的一方面，该装置结构可以被简化。

附图说明

图1是图像形成设备的构造示意图；

图2是供给装置中的供给机构的透视图；

图3是分离辊附近的放大透视图；

图4是示出轴支架和附接轴的示意图；

图5是用于描述供给片材的前沿位置的变化的原因的示意图；

图6是根据相关技术的供给装置的透视图；

图7是根据一个实施例的图像形成设备的控制框图；

图8是示出振动测量装置的一个示例的示意性透视图；

图9是示出对置电极的布局示例的示意图；

图10是示出振动测量装置的另一示例的示意性透视图；

图11是示出传感器线圈的布局示例的示意图；

图12是示出由振动测量装置测量的振动数据的一个示例的曲线图；

图13是将图12所示的振动数据分解为由于供给辊的偏心引起的分离辊的振动分量、由于分离辊的偏心引起的分离辊的振动分量以及其他振动分量的曲线图；

图14是示出正向旋转率为60％时的振动数据的一个示例的曲线图；

图15是将图14所示的振动数据分解为由于供给辊的偏心引起的分离辊的振动分量、由于分离辊的偏心引起的分离辊的振动分量以及其他振动分量的曲线图；

图16是示出正向旋转率为50％时的振动数据的一个示例的曲线图；

图17是将图16所示的振动数据分解为由于供给辊的偏心引起的分离辊的振动分量、由于分离辊的偏心引起的分离辊的振动分量以及其他振动分量的曲线图；以及

图18是示出根据本实施例的用于确定是否需要维护分离辊的控制的控制流程图。

附图旨在描绘本发明的示例性实施例，并且不应解释为限制其范围。在各个附图中，相同或相似的附图标号表示相同或相似的部件。

具体实施方式

本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不旨在限制本发明。

如本文所用，除非语境另外清楚地指出，否则单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。

在描述附图中示出的优选实施例时，为了清楚起见可以采用特定术语。然而，本专利说明书的公开内容并不旨在限于所选择的特定术语，并且应当理解，每个特定元件包括具有相同功能、以类似方式操作并实现类似的结果的所有技术等效物。

下面将参考附图详细描述本发明的实施例。

下面将描述将本发明应用于图像形成设备的实施例。

图1是应用了根据本发明的实施例的供给装置的图像形成设备的构造示意图。原稿D由原稿输送单元10沿图中的箭头方向输送(供给)以经过原稿读取单元2。原稿读取单元2以光学方式读取图像信息。曝光单元3(写入单元)基于读取的图像信息用诸如激光灯的曝光灯L照射图像形成单元4的感光鼓5。在图像形成单元4中，通过预定的图像形成过程(充电、曝光和显影步骤)在感光鼓5上形成与图像信息相对应的图像(调色剂图像)。

转印单元7将形成的图像转印到片材P上，该片材P由供给装置供给并且以适当的正时被对准辊对17输送。在转印步骤之后，在包括定影辊21和压紧辊22的定影装置20中，将调色剂图像定影到片材P上，并且将片材P堆叠在排纸托盘31上。

设备主体1包括多个供给装置12和13。供给装置12和13具有几乎相同的构造。供给装置13包括放置单元43(升降板)和用作供给单元的供给机构52，供给机构52用于供给放置在放置单元43上的片材P。在图中设备的右侧安装了手动供给托盘16。提供与供给装置12和13的供给机构具有相同构造的供给机构，以作为用于供给放置在手动供给托盘16上的片材P的供给单元。图中的附图标记80表示操作显示单元，该操作显示单元包括操作单元和要由使用者操作的显示单元(诸如触摸面板)。

图2是供给装置13中的供给机构52的透视图。图3是分离辊附近的放大透视图。

供给机构52是使用所谓的FRR片材供给系统的一种机构，该供给机构包括供给辊53、拾取辊54和分离辊55。拾取辊54被配置为使得拾取辊54可以通过臂58和螺线管与放置在放置单元43上的片材P(最上面的片材P1)接触和与之分离。供给辊53通过供给马达110(参见图7)的驱动力而沿片材供给方向被驱动旋转。当多个片材P被夹在分离辊55与供给辊53之间的分离辊隙部分中时，分离辊55用作将下部片材P与最上面的片材P分离的分离构件，从而随着供给辊53的旋转在供给方向上仅供给多个片材P中的最上面的片材P。附图标记59表示用于输送从供给机构52供给的片材的输送辊。

分离辊55可旋转地附接到附接轴60。扭矩限制器62安装在附接轴60上。附接轴60可旋转地附接到轴支架63。安装在附接轴60上的扭矩限制器62将驱动力从供给马达110(参见图7)经由附接轴60传递至分离辊55，并切断驱动力。如果片材P被夹在供给辊53与分离辊55之间的分离辊隙部分中，或者如果没有片材P被夹入，则由于相对较大的旋转负荷作用在分离辊55上，扭矩限制器62切断从供给马达110到分离辊55的驱动力传递。此时，分离辊55在扭矩限制器62上滑动并与供给辊53一起旋转。如果多个片材P被夹在分离辊隙部分中，则由于片材P之间的滑动而作用在分离辊55上的旋转负载相对较低，并且扭矩限制器62将驱动力从供给马达110传递至分离辊55。因此，分离辊55通过来自供给马达110的驱动力而被驱动以在与片材供给方向相反的方向上旋转，并且除最上面的片材P1之外，将被夹在分离辊隙部分中的多个片材P中的下部片材送回到放置单元43。

图4是示出轴支架63和附接轴60的示意图。

如图4所示，枢轴63A设置在轴支架63的与附接轴60的支撑位置相反的两个轴向端部处。枢轴63A由设置在装置框架64上的支架保持单元64a可摆动地支撑(参见图3)。偏置构件通过偏置力f将轴支架63朝着供给辊偏置。因此，分离辊55能够以枢轴63A为支点与供给辊53接触和分离。利用这种构造，分离辊55可以跟随供给辊53的偏心、分离辊55的偏心以及这些辊的外径由于磨损(如果有的话)随着时间推移而减小，并且与供给辊53接触。

考虑到降低要通过的片材的成本并且就环境友好性而言，近年来越来越多地使用包含更少的纸浆和更多的碳酸钙的片材(以下称为高碳酸钙片材)。然而，如果使用高碳酸钙片材，则碳酸钙会从片材表面掉落并粘附到供给辊53和分离辊55的橡胶表面上，从而引起摩擦下降。如果供给辊53和分离辊55的摩擦下降，则输送到分离辊隙的片材P更可能在供给辊53上滑动。特别地，分离辊55在片材P上的滑动使分离辊的共转状态恶化，在这种情况下，分离辊55用作输送阻力，并且片材P可能在供给辊53上滑动。结果，片材P可能无法在预定时间之前到达下游的规定位置，从而导致卡纸。

在相关技术中，采取以下措施。测量片材的前缘在供给开始之后到达片材检测传感器下游的正时(timing)。如果正时的平均值、变化(标准偏差、离散)等超过阈值，则确定由于诸如碳酸钙等污渍的附着而导致的与供给辊53和分离辊55的摩擦下降，从而有可能发生卡纸。然后，提示使用者或服务公司进行维护，诸如对辊进行清洁和更换。然而，由于供给的片材P的前缘位置的变化，不能精确地确定供给辊53和分离辊55的摩擦下降。

图5是用于描述供给片材P的前沿位置的变化的原因的示意图。

如图5(a)所示，当将片材放置在放置单元43上时，片材从放置位置被输送。假设两张片材被拾取辊54供给并进入分离辊隙部分。如图5(b)所示，最上面的片材通过供给辊53的驱动力被供给，而第二片材通过分离辊55的驱动力被送回并从分离辊隙部分朝向放置单元43排出。在此，第二片材不会返回到放置位置。如图5(c)所示，前缘设置在分离辊隙部分的前方。结果，第二片材从放置位置前方的位置被供给，并且片材的前缘在比开始供给第一片材的正时更早的正时到达下游的片材检测传感器。因此，片材的前缘从供给开始到达下游的片材检测传感器时的正时根据片材的前缘的位置而变化。出于这样的原因，无法基于片材的前缘从开始供给到达下游的片材检测传感器的正时来精确地确定供给辊53与分离辊55之间的摩擦下降。

图6是根据相关技术的供给装置的透视图。

如图6所示，在根据相关技术的一些示例中，对分离辊55的共转状态进行检测，以通过使用编码器200直接观察并测量分离辊55沿共转方向的旋转状态来确定供给辊53和分离辊55的摩擦下降。编码器200包括附接到分离辊55的编码器盘201和附接到装置框架64的编码器传感器202。因此，通过使用编码器200直接观察并测量分离辊55的旋转状态，可以精确地确定供给辊53和分离辊55的摩擦下降。

然而，由于需要将编码器盘201和编码器传感器202这两个零件安装在分离辊55旁边，因此编码器200具有复杂的结构。增加的零件数量也可能导致成本增加。有鉴于此，在本实施例中，根据分离辊55的振动来确定供给辊53和分离辊55的摩擦下降。

由于诸如制造误差的原因，供给辊53和分离辊55不可避免地具有偏心率。如上所述，分离辊55被配置为使得分离辊55能够以轴支架63的枢轴63A作为支点与供给辊53接触和分离，并经由轴支架63通过偏置构件朝向供给辊偏置。因此，分离辊55由于供给辊53的偏心和分离辊55的偏心而在接触和分离的方向上振动。供给辊53的偏心随着供给辊53的旋转周期使分离辊55振动。分离辊55的偏心随着分离辊55的旋转周期使分离辊55振动。由于供给辊53是被驱动旋转的驱动构件，因此，由于供给辊53的偏心引起的分离辊55的振动具有几乎恒定的周期。相反，分离辊55是与供给辊53一起旋转的从动构件，除非在分离辊隙部分中有多个片材。因此，由于分离辊55的偏心引起的分离辊55的振动周期根据共转状态(正向旋转率)而变化。具体地，共转状态越差(正向旋转率越低)，由于分离辊55的偏心所引起的分离辊55的振动周期越长。

因此，通过从稍后说明的由振动测量装置120测量出的分离辊55的振动中提取出由于分离辊55的偏心所引起的振动并检查振动周期，可以找出分离辊55的共转状态(正向旋转率)。从而可以精确地确定供给辊53和分离辊55的摩擦下降。下面将给出具体描述。

图7是根据本实施例的图像形成设备的控制框图。

在该图中，控制单元100包括CPU、RAM和ROM。控制单元100控制各种装置的驱动并执行各种类型的计算处理。通信单元130、存储单元140、操作显示单元80、供给马达110和振动测量装置120连接至控制单元100。

通信单元130经由互联网通信网络将维护信息等发送到服务公司。存储单元140包括HDD，并且存储共转的恢复程度和供给信息，诸如将在下面描述的供给片材的数量。操作显示单元80包括触摸面板显示器和各种键。操作显示单元80在显示器上显示图像，并接受通过使用者的键操作输入的各种类型的信息。供给马达110驱动供给辊53等以旋转。作为振动测量单元的振动测量装置120测量分离辊55的振动。

如稍后将描述的，控制单元100从由振动测量装置120测量的分离辊55的振动中提取由于分离辊55的偏心引起的振动分量。然后，控制单元100根据所提取的由于分离辊55的偏心引起的振动分量确定振动周期，并根据该振动周期检测分离辊55的正向旋转率。换句话说，在本实施例中，振动测量装置120和控制单元100构成用于检测作为从动构件的分离辊55的共转状态的检测装置。

控制单元100还基于检测出的分离辊55的共转状态来确定供给辊53和分离辊55的摩擦下降。如果确定摩擦低于预定水平，则控制单元100执行空转驱动模式以清洁供给辊53和分离辊55的表面。在空转驱动模式下，供给辊53被驱动以在片材供给方向上旋转预定时间而不供给片材，从而去除附着在供给辊53和分离辊55的表面上的物质，诸如碳酸钙。

如果执行多次空转驱动模式并且分离辊55的共转状态没有被充分恢复，则控制单元100经由通信单元130通知服务公司进行辊的维护或更换。控制单元100可以在操作显示单元80上显示诸如辊更换的维护消息，以用于通知使用者。

图8是示出振动测量装置120的一个示例的示意性透视图。

图8所示的振动测量装置120是电容振动测量装置，并且包括对置电极121、电容检测电路122和振动检测电路123。对置电极121在预定距离处与附接轴60相对。

电容检测电路122在附接轴60和对置电极121上施加电力，并检测附接轴60和对置电极121之间的电容。由电容检测电路122检测出的电容被传送到振动检测电路123。基于该电容，振动检测电路123检测分离辊55在与供给辊53接触和分离的方向上的振动。如果附接轴60与分离辊55一起在与供给辊53接触和分离的方向上移位，则附接轴60和对置电极121之间的距离改变，以改变由电容检测电路122检测出的电容。因此，可以根据电容的变化来检测分离辊55在与供给辊53接触和分离的方向上的位置波动，从而可以检测出分离辊55的振动。

通过使用电容法，可以检测出分离辊55的振动而不与附接轴60(分离辊55)接触。因此，不影响分离辊55的旋转和分离辊55对供给辊53的压紧力。这使得能够有利地供给和分离片材。

图9是示出对置电极121的布局示例的示意图。

图9(a)示出了与附接轴60同心设置的弧形对置电极121。对置电极121与图中点划线所示的分离辊55的接触和分离方向(以枢轴63A为支点的摆动方向)正交设置。

图9(b)示出了对置电极121形成为平板并设置在附接轴60的下方，并且对置电极121与连接供给辊53的旋转中心O3和分离辊55的旋转中心O2的线(在图中用虚线表示)正交地设置。

图9(c)示出了对置电极121形成为平板并设置在附接轴60的上方，并且对置电极121与连接供给辊53的旋转中心O3和分离辊55的旋转中心O2的线(在图中用虚线表示)正交地设置。

在图9(a)所示的构造中，对置电极121的每个点可以设置成与附接轴60相距相同的距离。这样的对置电极121的优点在于，与图9(b)和图9(c)所示的形成为平板的对置电极121相比，可以将片材供给方向上的一端(图中的左端)和另一端(图中的右端)设置成靠近附接轴60以用于提高灵敏度。

同时，图9(b)和图9(c)所示的形成为平板的对置电极121具有能够进行粗略布局的优点。原因在于，如果附接轴60的位置在片材供给方向上稍微移位，则从附接轴60到对置电极121的距离与电容之间的关系不会改变很多。

在图9(b)和图9(c)中，对置电极121设置成与连接供给辊53的旋转中心O3和分离辊55的旋转中心O2的线正交，而不是与图中用点划线所示的分离辊55的实际位移方向正交。以枢轴63A为支点的分离辊55的摆角较小，并且在片材供给方向(图中的横向方向)上的位移较小。因此，分离辊55的位移方向基本上是垂直的。即使对置电极121被设置成与连接供给辊53的旋转中心O3和分离辊55的旋转中心O2的线正交，也可以毫无问题地测量分离辊55的位置波动(振动)。

如图9(c)所示，将对置电极121定位在附接轴60的上方可以防止纸屑等附着在对置电极121的与附接轴60相对的表面上。这可以抑制从附接轴60到对置电极121的距离与电容之间的关系的变化，并且可以随时间精确地测量分离辊55的位置波动(振动)。

对置电极121不限于图9所示的布局。当沿轴的方向看时，对置电极121可以设置成与图中由点划线所示的分离辊55的位移方向交叉。通过这种布局，附接轴60和对置电极121之间的距离根据分离辊55的位移而改变。这改变了附接轴60和对置电极121之间的电容，并且可以根据该电容检测分离辊55的位置波动(振动)。

图10是示出振动测量装置120的另一示例的示意性透视图。

图10所示的振动测量装置120是涡流振动测量装置，并且包括传感器线圈124、振荡器125、谐振电路126、波检测电路127和振动检测电路123。传感器线圈124在预定距离处与附接轴60相对。

振荡器125将高频交变电流供应给传感器线圈124。波检测电路127检测谐振电路126的电压变化。振动检测电路123基于由波检测电路127检测出的电压变化来检测分离辊55的位置波动(振动)。

如果从振荡器125向传感器线圈124供应高频(几兆赫兹)电流，则传感器线圈124产生高频磁通。高频磁通在附接轴60的表面中产生涡流。涡流的大小随着附接轴60和传感器线圈124之间的距离而变化。传感器线圈124的阻抗随着附接轴60的表面中的涡流的大小而改变，并且谐振电路126的输出电压改变。波检测电路127检测谐振电路126的输出电压的变化。振动检测电路123可以根据检测出的输出电压的变化来检测分离辊55的振动。

通过使用涡流法，还可以检测出分离辊55的振动而不与附接轴60(分离辊55)接触。因此，不影响分离辊55的旋转和分离辊55对供给辊53的压紧力。这使得能够有利地供给和分离片材。

图11是示出传感器线圈124的布局示例的示意图。

如图11(a)所示，传感器线圈124可以沿着图中点划线所示的分离辊55的接触和分离方向设置。如图11(b)所示，传感器线圈124可以设置在连接供给辊53的旋转中心O3和分离辊55的旋转中心O的线(在该图中以虚线示出)上。如上所述，以枢轴63A为支点的分离辊55的摆角较小，并且在片材供给方向(图中的横向方向)上的位移较小。在图11(a)所示的布局和图11(b)所示的布局之间，检测精度没有大的差异。

如图9和图11所示，可以通过将单个零件(诸如对置电极121和传感器线圈124)定位在附接轴60附近来构造振动测量装置120。与通过使用包括设置在附接轴60附近的编码器盘201和编码器传感器202的编码器200来检测分离辊55的转速的情况相比，这可以减少布置在附接轴60附近的零件的数量。与在分离辊55旁边设置编码器200的情况相比，这可以简化结构并且可以降低成本。

接下来，将具体描述根据由振动测量装置120测量的分离辊55的振动来计算分离辊55的共转状态(正向旋转率)。

图12是示出由振动测量装置120测量的振动数据的一个示例的曲线图。图13是将图12所示的振动数据分解为由于供给辊53的偏心引起的分离辊55的振动分量、由于分离辊55的偏心引起的分离辊55的振动分量以及其他振动分量的曲线图。图13(a)示出了由于供给辊53的偏心引起的分离辊55的振动分量。图13(b)示出了由于分离辊55的偏心引起的分离辊55的振动分量。图13(c)示出了其他振动分量。

例如，控制单元100首先使由振动测量装置120测量的图12所示的振动数据通过低通滤波器，以去除图13(c)所示的高频的其他振动分量。然后，控制单元100通过快速傅立叶变换提取图13(a)所示的由于供给辊53的偏心引起的振动分量和图13(b)所示的由于分离辊55的偏心引起的振动分量。由此，控制单元100找出由于分离辊55的偏心引起的振动分量。

从图12所示的振动数据中提取图13(b)所示的由于分离辊55的偏心引起的振动分量的方法不限于此，还可以使用公知的方法。

接下来，控制单元100基于所提取的由于分离辊55的偏心引起的振动分量来获得振动周期，并且计算分离辊55的正向旋转率K。分离辊55的正向旋转率K(％)可以由下面的等式1表示：

K＝(Vr/Vf)×100...(等式1)

其中Vr是分离辊55的转速，而Vf是供给辊53的转速。

转速Vr和Vf由下面的等式2和等式3给出：

Vr＝(2π×Rr)/Tr...(等式2)

Vf＝(2π×Rf)/Tf...(等式3)

其中Rr是分离辊55的半径，Tr是分离辊55的一个旋转周期，Rf是供给辊53的半径，而Tf是供给辊53的一个旋转周期。

因此，正向旋转率K(％)由下式给出：

K＝(Rr/Rf)×(Tf/Tr)×100...(等式4)

例如，假设分离辊55的半径Rr和供给辊53的半径Rf相同。如果Tf＝Tr，则正向旋转率K为100％。如果正向旋转率K为50％，则由于分离辊55的偏心而引起的分离辊55的旋转周期Tr为供给辊53的旋转周期Tf的两倍。

供给辊53的半径Rf和分离辊55的半径Rr是预先已知的。由于供给辊53的转速Vf是预先确定的，因此供给辊53的旋转周期Tf也是预先已知的。因此，可以通过从图12所示的振动数据中提取图13(c)所示的由于分离辊55的偏心引起的振动分量并获得分离辊55的旋转周期Tr而计算出正向旋转率K(％)。

上述的图12和图13示出了当正向旋转率K为90％时的振动数据。图14示出了当正向旋转率K为60％时的振动数据。图15是将图14所示的振动数据分解为由于供给辊53的偏心引起的分离辊55的振动分量、由于分离辊55的偏心引起的分离辊55的振动分量以及其他振动分量的曲线图。图16示出了当正向旋转率K为50％时的振动数据。图17是将图16所示的振动数据分解为由于供给辊53的偏心引起的分离辊55的振动分量、由于分离辊55的偏心引起的分离辊55的振动分量以及其他振动分量的曲线图。

从图13(a)、图15(a)和图17(a)可以看出，供给辊53的周期Tf不管正向旋转率如何都保持不变，而分离辊55的周期Tr随着正向旋转率K减小而增加。这示出了可以基于分离辊55的振动来找出分离辊55的共转状态。

在前面的描述中，由于分离辊55的偏心引起的分离辊55的振动分量的周期是从由振动测量装置120测量的振动数据中获得的，并且正向旋转率K是从所获得的周期确定的。然而，可以根据由于分离辊55的偏心引起的分离辊55的振动分量的频率来确定正向旋转率K。

图18是示出用于确定根据本实施例的供给机构52的辊是否需要维护的控制的控制流程图。

最初，如果供给的片材数量达到预定的片材数量(S1中为“是”)，则控制单元100将维护标记设置为“打开”。如果当放置单元43上没有片材P时维护标记为“打开”，则执行共转检测模式(S2、S3中为“是”)。

在共转检测模式下，控制单元100驱动供给辊53以旋转预定时间，并通过使用振动测量装置120获得分离辊55上的振动数据。在共转检测模式下，由于在放置单元43上没有片材，因此没有片材将通过被驱动旋转的供给辊53输送到分离辊隙中。也没有夹在分离辊隙中的片材P的前缘。因此，可以不受片材P的影响检测分离辊55与供给辊53的共转状态。

因此如上所述，控制单元100获得振动数据并且从振动数据中提取由于分离辊55的偏心引起的振动分量，以获得分离辊55的旋转周期Tr。然后，控制单元100根据获得的分离辊55的旋转周期Tr确定正向旋转率K，并检查所确定的正向旋转率K是否低于或等于阈值。该阈值的一个示例是预定的正向旋转率，在该正向旋转率下很可能发生卡纸。

如果确定的正向旋转率K高于阈值(S4中为“否”)，则控制单元100不进行辊维护就结束该过程。另一方面，如果正向旋转率K低于或等于阈值(S4中为“是”)，则控制单元100进行辊维护以恢复正向旋转率K(恢复供给辊53与分离辊55的摩擦)。具体地，控制单元100执行空转驱动模式以进行辊维护，以去除附着在分离辊55和供给辊53的表面上的诸如碳酸钙的物质(S5)。

在空转驱动模式下，控制单元100驱动供给辊53以旋转预定时间。如果供给辊53被驱动旋转，则分离辊55和供给辊53的表面彼此直接摩擦，以刮除粘附在表面上的诸如纸屑和碳酸钙的物质。从而清洁分离辊55和供给辊53的表面。以这种方式，恢复了供给辊53和分离辊55的摩擦。

在供给辊53被驱动以旋转预定时间并且空转驱动模式结束之后，控制单元100继续驱动供给辊53旋转并且执行共转检测模式以如上所述相同的方式确定正向旋转率K(S6)。

如果正向旋转率K高于阈值，即已经恢复了正向旋转率K(S7中为“是”)，则控制单元100结束辊的维护。另一方面，如果正向旋转率K仍低于或等于阈值，即正向旋转率K尚未恢复(S7中为“是”)并且空转驱动模式尚未执行预定次数(S8中为“否”)，则控制单元100再次执行空转驱动模式以恢复正向旋转率(S5)。

另一方面，如果在没有将正向旋转率K恢复到阈值或高于阈值的状态下进行了预定次数的空转驱动模式(S8中为“是”)，则控制单元100基于存储在存储单元140中的供给信息检查辊寿命是否已到期(S9)。例如，假设自开始使用以来或自分离辊55和供给辊53的更换以来所供给的片材数量作为供给信息被存储在存储单元140中。如果供给的片材数量超过阈值，则控制单元100确定分离辊55和供给辊53的寿命已经到期。作为另一示例，假设执行空转驱动模式直到正向旋转率K超过阈值为止的次数的历史或在空转驱动模式之后正向旋转率K的恢复程度的历史作为供给信息被存储在存储单元140中。如果该历史表明执行空转驱动模式的次数已经逐渐增加或者正向旋转率K的恢复程度已经逐渐减小，则控制单元100可以确定辊寿命已经到期。正向旋转率K的恢复程度可以根据执行空转驱动模式之前的正向旋转率K和执行空转驱动模式之后的正向旋转率K来确定。前述仅为一个示例，并且如果所供给的片材的数量高于其阈值并且正向旋转率K的恢复程度低于其阈值，则可以确定辊寿命已经到期。

如果确定辊寿命已经到期(S9中为“是”)，则控制单元100在操作显示单元80上显示需要更换分离辊55和供给辊53的消息(S10)。另一方面，如果确定辊寿命还没有到期(S9中为“否”)，则可能有附着在分离辊55或供给辊53上的在空转驱动模式中无法去除的污渍。在这种情况下(S9中为“否”)，控制单元100在操作显示单元80上显示需要清洁分离辊55和供给辊53的消息，并指示使用者手动清洁分离辊55和供给辊53(S11)。

在前面的描述中，需要更换辊或需要清洁辊的消息被显示在操作显示单元80上。然而，需要更换辊或需要清洁辊的消息可以被显示在个人计算机上安装的打印驱动器的屏幕上。可以经由互联网通信网络通知服务公司需要更换辊或需要清洁辊。

在本实施例中，已经描述了将本发明应用于设备主体1中的供给装置12和13的示例。然而，本发明也可应用于手动供给装置。本发明进一步可应用于放置在原稿输送单元10的原稿托盘上的原稿D的供给。

尽管上面已经描述了将本发明应用于FRR供给系统的示例，但是本发明也可以应用于RF供给系统的供给装置，其中驱动力没有经由扭矩限制器62传递到分离辊55。在RF供给系统中，当在分离辊隙中没有片材P时或者当仅一张片材P进入分离辊隙时，来自供给辊53的相对较高的驱动力被施加到分离辊55。因此，分离辊55的从动旋转扭矩超过预定阈值，并且扭矩限制器62允许分离辊55被驱动旋转。换句话说，当在分离辊隙中没有片材P时，或者当仅一个片材P进入分离辊隙时，分离辊55与供给辊53一起旋转。

相反，如果多张重叠的片材P进入分离辊隙，则供给辊53将相对高的输送力施加到在分离辊隙中与供给辊53直接接触的最上面的片材P。由此，最上面的片材P在片材供给方向上被输送。除最上面的片材P1以外的其余片材P被压入分离辊隙中并给与一定的输送阻力。如果输送阻力超过最上面的片材P和第二片材P之间的摩擦阻力，则在片材之间发生滑动。滑动使得分离辊55的从动旋转扭矩低于或等于预定阈值，并且扭矩限制器62不再允许分离辊55被驱动旋转。这进一步增加了第二和后续片材P上的输送阻力，并且第二和后续片材P停止移动。以这种方式，分离辊55将最上面的片材P与其他片材分离，同时向多个片材P施加输送阻力。

在本实施例中，已经描述了将本发明应用于电子照相成像设备的示例。然而，本发明也可应用于喷墨成像设备。

前面的描述仅为示例，并且以下方面提供各自的特定效果。

(方面1)

一种用于检测由驱动构件(诸如供给辊53)驱动旋转的从动构件(诸如分离辊55)的共转状态的检测装置包括测量从动构件的振动的振动测量单元(诸如振动测量装置120)。基于振动测量单元的测量结果来检测从动构件的共转状态。

如果从动构件(诸如分离辊55)与驱动构件(诸如供给辊53)一起旋转，则由于诸如从动构件的偏心等原因，从动构件随着从动构件的旋转周期而振动。因此，可以从从动构件的振动周期中找出从动构件旋转的时间，并且可以根据该时间来检测从动构件的共转状态。因此，可以基于振动测量单元(诸如振动测量装置120)的测量结果来检测从动构件的共转状态。

振动测量单元可以使用电容法或涡流法。在电容法中，对置电极121可以与从动构件的轴相对。在涡流法中，线圈(诸如传感器线圈124)可以与从动构件的轴相对。因此，由于基于从动构件的振动来检测从动构件的共转状态，设置在从动构件附近的零件可以是一个零件。与通过使用编码器200测量从动构件的转速并根据从动构件的旋转状态检测从动构件的共转状态的检测装置相比，这能够减少设置在从动构件附近的零件的数量并简化装置结构。编码器200需要两个零件，即编码器盘201和设置在从动构件附近的用于检测编码器盘201的待检测部分的编码器传感器202。

(方面2)

在方面1中，根据振动测量单元(诸如振动测量装置120)的测量结果(诸如振动数据)来确定从动构件(诸如分离辊55)的频率或从动构件的振动周期，从而检测出从动构件的共转状态(在本实施例中为正向旋转率K)。

如本实施例中所述，由于从动构件的偏心引起的从动构件(诸如分离辊55)的振动的周期等于从动构件的一个旋转周期。随着从动构件在驱动构件(诸如供给辊53)上滑动并且进行旋转的时间增加，由于从动构件的偏心引起的从动构件的振动周期增加。因此，可以根据由于从动构件的偏心引起的从动构件的振动检测出从动构件的共转状态。由于频率为周期的倒数，因此也可以根据该频率来检测从动构件的共转状态。

(方面3)

在方面1或2中，振动测量单元(诸如振动测量单元120)包括与从动构件(诸如分离辊55)的轴(诸如附接轴60)相对的对置电极121，并且基于轴和对置电极121之间的电容来测量从动构件的振动。

如本实施例中所述，电容随着轴与对置电极121之间的距离变化而变化。因此，可以根据电容来检测从动构件的振动。

通过将单个零件(即对置电极121)定位在从动构件附近，可以检测出从动构件的振动以检测从动构件的共转状态。与通过使用编码器检测从动构件的转速并根据从动构件的转速检测共转状态的检测装置相比，这可以减少设置在从动构件附近的零件的数量，从而简化装置结构并降低装置成本。

另外，由于以非接触方式检测从动构件的振动，因此不会阻碍从动构件的旋转等。

(方面4)

在方面3中，当从从动构件的轴的方向看时，对置电极121被设置成与从动构件(诸如分离辊55)的位移方向交叉。

因此，如本实施例中所述，从动构件的振动改变了对置电极121与轴之间的距离，并且可以根据电容来检测驱动构件的振动。

(方面5)

在方面3或4中，对置电极121的与轴(诸如附接轴60)相对的至少一个表面具有弧形形状，并且对置电极121相对于该轴同心地设置。

因此，如本实施例中所述，与形成为平板的对置电极121相比，可以使对置电极121在片材供给方向上的两端更靠近轴。与平坦电极相比，可以提高对置电极121的灵敏度。

(方面6)

在方面1或2中，振动测量单元(诸如振动测量装置120)包括与从动构件(诸如分离辊55)的轴(诸如附接轴60)相对的线圈(诸如传感器线圈124)。振动测量单元在该轴中产生涡流，并且基于取决于轴与线圈之间的距离的线圈的阻抗变化来测量从动构件的振动。

因此，如果将线圈(诸如传感器线圈124)的单个零件设置在从动构件附近，则可以检测出从动构件的振动以检测从动构件的共转状态。与通过使用编码器检测从动构件的转速并根据从动构件的转速检测共转状态的检测装置相比，这可以减少设置在从动构件附近的零件的数量，从而简化装置结构并降低装置成本。

此外，由于以非接触方式检测从动构件的振动，因此不会阻碍从动构件的旋转等。

(方面7)

在方面1至6中的任一方面中，从动构件是与供给辊53接触以形成分离辊隙的分离辊55，供给辊53被驱动以沿片材供给方向旋转。如果将多个片材供给到分离辊隙，则分离辊55停止共转，或者通过扭矩限制器62的作用来驱动分离辊55沿与共转方向相反的方向旋转。

因此，可以有利地检测出由于片材P中包含的碳酸钙的附着导致的摩擦下降引起的共转状态的劣化。

(方面8)

一种供给装置包括：供给辊53，其被驱动以在片材供给方向上旋转；分离辊55，其与供给辊53接触以形成分离辊隙并停止共转或被驱动以通过扭矩限制器62的作用沿与共转方向相反的方向旋转；以及检测装置，该检测装置检测分离辊55与供给辊53的共转状态。根据方面1至7中的任一项所述的检测装置被用作该检测装置。

如本实施例中所述，因此可以简化装置构造，并且可以精确地检测分离辊55的共转状态。

(方面9)

在方面8中，在没有片材被夹在分离辊隙中的状态下(在本实施例中，当放置单元43上没有片材时)，执行分离辊55的共转状态的检测。

如本实施例中所述，因此可以在不受片材分离影响的情况下检测出分离辊55的共转状态，并且可以精确地检测出分离辊55的共转状态。

(方面10)

在方面8或9中，基于检测装置的检测结果清洁供给辊53和分离辊55中的至少一者的表面。

因此，如本实施例中所述，可以去除附着在分离辊55和/或供给辊53上的诸如碳酸钙和纸屑的物质，以基于检测装置在诸如分离辊55的共转状态恶化之前的最佳正时的检测结果，改善分离辊55的共转状态。这可以有利地减少卡纸的发生。

(方面11)

在方面10中，在清洁供给辊53和分离辊55中的至少一者的表面之后，通过检测装置检测分离辊55的共转状态，并且基于检测结果再次确定是否清洁供给辊53和分离辊55中的至少一者的表面。

如本实施例中所述，如果通过清洁不能充分地恢复分离辊55的共转状态，则可以通过执行空转驱动模式来再次清洁供给辊53和分离辊55中的至少一者的表面。从而，可以可靠地恢复分离辊55的共转状态，并且可以进一步减少卡纸的发生。

(方面12)

在方面11中，如果多次清洁供给辊53和分离辊55中的至少一者的表面并且分离辊55的共转状态没有恢复到预定状态，则通知使用者需要维护分离辊55。

如本实施例中所述，如果多次执行空转驱动模式以清洁供给辊53和分离辊55中的至少一者的表面，而分离辊55的共转状态仍然不能恢复到预定状态。在这种情况下，分离辊55等的寿命可能已经到期，或者如果不进行手动清洁就无法去除的污渍可能附着在分离辊55的表面和/或供给辊53的表面上。

如果即使在多次清洁供给辊53和分离辊55中的至少一者的表面之后，分离辊55的共转状态还没有恢复到预定状态，则通知使用者需要维护分离辊55和供给辊53。这样可以进行适当的维护，诸如更换辊和手动清洁。

(方面13)

在方面11或12中，如果即使在多次清洁供给辊53和分离辊55中的至少一者的表面之后，分离辊55的共转状态也没有恢复到预定值，则基于诸如供给的片材总数的供给信息来确定分离辊55和供给辊53的寿命。如果确定寿命已经到期，则通知使用者至少需要更换分离辊55和供给辊53。

因此如本实施例中所述，可以指示使用者进行适当的维护。

(方面14)

一种图像形成设备包括供给片材的供给装置，并且在由该供给装置供给的片材上形成图像。根据方面8至13中的任一项所述的供给装置被用作该供给装置。

因此可以减少卡纸的发生。

上述实施例是说明性的，并且不限制本发明。因此，根据以上教导，许多附加的修改和变化是可能的。例如，在本公开和所附权利要求的范围内，本文不同的说明性和示例性实施例的至少一个元件可以彼此组合或彼此替代。此外，实施例的部件的特征(诸如数量、位置和形状)不限制实施例，因此可以优选地设置。因此，应当理解，在所附权利要求的范围内，可以以不同于本文具体描述的方式来实践本发明的公开。

除非特别标识为性能顺序或通过上下文清楚地标识，否则本文描述的方法步骤、过程和操作不应被解释为必须要求它们以所讨论或说明的特定顺序执行。还应理解，可以采用另外的或替代的步骤。

此外，任何上述设备、装置或单元可以被实现为诸如专用电路或器件的硬件设备，或者被实现为诸如执行软件程序的处理器的硬件/软件组合。

此外，如上所述，本发明的上述方法和其他方法中的任何一种都可以以存储在任何种类的存储介质中的计算机程序的形式来实施。存储介质的示例包括但不限于软盘、硬盘、光盘、磁光盘、磁带、非易失性存储器、半导体存储器、只读存储器(ROM)等。

可替代地，本发明的上述方法和其他方法中的任何一种都可以通过专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)或现场可编程门阵列(FPGA)来实现，该专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)或现场可编程门阵列(FPGA)通过互连适当的常规元件电路的网络或者通过与一个或多个相应编程的常规通用微处理器或信号处理器结合来制造。

所描述的实施例的每个功能可以由一个或多个处理电路或线路实现。处理线路包括编程处理器，如处理器包括线路。处理电路还包括诸如专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)和布置成执行所列举的功能的常规电路元件的器件。

Claims (14)

1.一种检测装置，其被配置为检测被配置为由驱动构件驱动旋转的从动构件的共转状态，所述检测装置包括：

振动测量单元，其被配置为测量所述从动构件的振动，其中：

所述检测装置被配置为基于所述振动测量单元的测量结果来检测所述从动构件的所述共转状态。

2.根据权利要求1所述的检测装置，其中所述检测装置被配置为根据所述振动测量单元的所述测量结果来确定所述从动构件的振动周期，从而检测所述从动构件的所述共转状态。

3.根据权利要求1或2所述的检测装置，其中所述振动测量单元包括与所述从动构件的轴相对的对置电极，并且被配置基于所述轴与所述对置电极之间的电容来测量所述从动构件的所述振动。

4.根据权利要求3所述的检测装置，其中所述对置电极被设置成从所述从动构件的所述轴的方向观察时与所述从动构件的位移方向交叉。

5.根据权利要求3或4所述的检测装置，其中：

至少所述对置电极的表面具有弧形形状，所述表面与所述轴相对，以及

所述对置电极与所述轴同心设置。

6.根据权利要求1或2所述的检测装置，其中所述振动测量单元包括与所述从动构件的轴相对的线圈，并被配置为在所述轴中生成涡流，并基于所述线圈的阻抗变化来测量所述从动构件的所述振动，所述阻抗取决于所述轴与所述线圈之间的距离。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的检测装置，其中所述从动构件是被配置为与供给辊接触以形成分离辊隙的分离辊，所述供给辊被驱动以沿片材供给方向旋转，并且在多个片材被供给到所述分离辊隙时停止共转或通过扭矩限制器的作用被驱动以沿与共转方向相反的方向旋转。

8.一种供给装置，包括：

供给辊，其被配置为被驱动以在片材供给方向上旋转；

分离辊，其被配置为与所述供给辊接触以形成分离辊隙，并且在多个片材被供给到所述分离辊隙时停止共转或通过扭矩限制器的作用被驱动以沿与共转方向相反的方向旋转；以及

检测装置，其被配置为检测所述分离辊与所述供给辊的共转状态，其中：

根据权利要求1至7中的任一项所述的检测装置被用作所述检测装置。

9.根据权利要求8所述的供给装置，其中在没有片材被夹在所述分离辊隙中的状态下执行对所述分离辊的所述共转状态的检测。

10.根据权利要求8或9所述的供给装置，其中所述供给装置被配置为基于所述检测装置的检测结果来清洁所述供给辊和所述分离辊中的至少任一个的表面。

11.根据权利要求10所述的供给装置，其中所述供给装置被配置为，在清洁所述供给辊和所述分离辊中的至少任一个的所述表面之后，利用所述检测装置检测所述分离辊的共转状态，并基于其检测结果，确定是否再次清洁所述供给辊和所述分离辊中的至少任一个的所述表面。

12.根据权利要求11所述的供给装置，其中所述供给装置被配置为，当即使多次清洁了所述供给辊和所述分离辊中的至少任一个的所述表面之后所述分离辊的所述共转状态也没有恢复到预定状态时，通知使用者需要维护所述供给辊和所述分离辊。

13.根据权利要求11或12所述的供给装置，其中所述供给装置被配置为基于供给信息来确定所述分离辊和所述供给辊的寿命，并且当即使多次清洁了所述供给辊和所述分离辊中的至少任一个的所述表面之后所述分离辊的所述共转状态也没有恢复到预定状态时，响应于确定所述寿命已经到期而通知所述使用者需要更换所述分离辊和所述供给辊。

14.一种图像形成设备，包括：

被配置为供给片材的供给装置，其中：

所述图像形成设备被配置为在由所述供给装置供给的所述片材上形成图像，以及

根据权利要求8至13中的任一项所述的供给装置被用作所述供给装置。

Images