CN100474151C - 图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种图像形成装置，采用满足以下关系式的构成：(Vtc+Vth)＝(2Lp-Lmin-Lmax)/Tr。其中，Lp：纸的长度，Vtc：当定影部刚开始定影动作后，纸的运送速度，Vth：在进行所定张数的连续通纸后，纸的运送速度，Lmin：在转印部与定影部之间运送纸时的最短运送距离，Lmax：在转印部与定影部之间运送纸时的最长运送距离，Tr：当纸前端位于定影部的定影夹持部，且该纸的中间在转印部的转印夹持部的状态下，通过所定的打印速度使得该纸后端到达转印夹持部的时间。该设定最不易使图像产生问题。在进行双面连续通纸时，与定位辊的直径的膨胀对应，切换定位辊的回转速度，解决冲击振动的问题。

Description

图像形成装置

技术领域

本发明涉及一种图像形成装置。

背景技术

以往，使用电子照相方式的图像形成装置的构成是，例如在作为像载置体的感光体鼓表面形成静电潜像，通过作为显影剂的调色剂等使得感光体鼓上的静电潜像显影，成为可视化，通过转印装置将被显影的图像转印到记录纸上，通过定影装置对记录纸上的调色剂像加热加压，进行定影，被定影的记录纸通过排纸通道，排出到装置外部。

在定影装置中，设置由对向的辊或带或是由其组合构成的定影回转体，将记录纸夹入，并对其加热加压，使得转印的调色剂像在记录纸上定影。这样的定影回转体包括，例如具有作为加热手段的加热器的加热辊、将表层形成橡胶层的定影辊包在内部的定影带(定影体)、以及与定影带相接的加压辊(加压体)。记录纸在完成调色剂转印后到达定影装置，并进入定影带与加压辊的夹持部，在记录纸通过定影夹持部的过程中，转印的调色剂像被加热加压，在记录纸上定影。

在如上所述的图像形成装置中，通常的运送通道包括，使得从供纸部运送到的纸与成像部的时间配合运送的处理辊、在运送纸的同时进行转印的转印带(或是转印辊)、使得调色剂像定影的定影辊、排出纸的排纸辊、以及在上述辊之间进行导向的导向部件。

在上述以往的图像形成装置中，作为运送方面产生的图像问题，有冲击振动(shock jitter)图像和摩擦图像。冲击振动是指，由于定影部的纸运送速度比转印部的纸运送速度快，纸在定影部与转印部之间被拉紧，当其后端离开转印部时负载被解除，转印部产生振动，图像紊乱。相反，若纸在定影部与转印部之间过于松弛，则导致纸后端与转印辊(或转印带)接触，成为摩擦图像。

对于上述两个问题的处理，可以列举例如特开2004-117397号公报(以下简称为“专利文献1”)中所公开的技术。如专利文献1中的记载，可以通过调整转印部与定影部的驱动速度解决上述问题。但是，相对于转印部，若定影部的驱动速度过快，则会产生冲击振动问题，若定影部的驱动速度过慢，则会产生摩擦图像的问题。而且，由于在通纸中定影温度上升，定影辊与加压辊产生热膨胀，导致运送中线速度紊乱，产生上述问题。

为解决上述问题，可以考虑通过传感器检测通纸中的运送速度，或事先通过实验求得适合的运送速度，变换定影部的运送速度。但是，在定影部与定位部的驱动源相同的图像形成装置中，若变换定影部的驱动速度，则相对于定影部，导致转印部的速度变乱，因此，不能使用该方法。

也可列举例如特开2000-335027号公报(以下简称为“专利文献2”)，特开2002-287560号公报(以下简称为“专利文献3”)中所公开的技术。在专利文献2、3中，主要记载了对定影部专用马达的速度进行调整的技术，但是，其中没有记载不需要进行速度调整的方法，而且，上述技术需要使用定影专用马达(或速度调整传感器，速度调整机构)。

还可列举例如特开2002-318518号公报(以下简称为“专利文献4”)，特开2005-022776号公报(以下简称为“专利文献5”)中所公开的技术。在专利文献4、5中，记载提高纸的导向性的技术，但是，其中没有记载增大定影部与定位部之间速度的调整幅度的方法，而且，上述技术需要使用定影专用马达(或速度调整传感器，速度调整机构)。

发明内容

本发明就是为解决上述现有技术所存在的问题而提出来的，本发明的目的在于，提供图像形成装置，在双面连续通纸时，预先根据实验通过连续通纸的张数或时间求得膨胀的定位辊的直径，通过切换控制定位辊的回转速度，使得其膨胀后的纸运送速度与膨胀前的纸运送速度相同，防止上述问题的长生。

为了实现上述目的，本发明提出以下方案：

(1)一种图像形成装置，具有转印部、定影部与定位部，所述定影部与定位部通过相同的驱动源被驱动回转，其特征在于：

将纸的长度设为Lp，将所述定影部刚开始定影动作后的纸运送速度设为Vtc，将在进行所定张数的连续送纸后的纸运送速度设为Vth，将纸运送到所述转印部与定影部之间时的最短运送距离设为Lmin，最长运送距离设为Lmax，纸前端位于所述定影部的定影夹持部，且该纸的中间处于所述转印部的转印夹持部，以这种状态为起点，以所定的打印速度使得该纸后端到达转印夹持部的时间设为Tr场合，满足以下关系式：

(Vtc+Vth)＝(2Lp-Lmin-Lmax)/Tr。

(2)在(1)的图像形成装置中，其特征在于：

具有控制手段，根据双面打印时要求打印的张数或时间，切换所述定位部的回转数。

(3)一种图像形成装置，其包括转印部与定影部，为电子照相方式，其特征在于：

所述转印部与所述定影部之间，具有以所定的负载能够退避的导向部，将纸的长度设为Lp，将所述定影部刚开始定影动作后的纸运送速度设定为Vtc，将进行所定张数的连续通纸后的纸运送速度设定为Vth，将纸在所述转印部与定影部之间运送时的最短运送距离设为Lmin，最长运送距离设为Lmax，纸前端位于所述定影部的定影夹持部，且该纸的中间处于所述转印部的转印夹持部，在该状态下，以所定的打印速度使得该纸后端到达转印夹持部的时间设为Tr场合，满足以下关系式：

Vtc>(Lp-Lmax)/Tr，以及

Vth<(Lp-Lmin)/Tr。

(4)在(1)-(3)任意一项的图像形成装置中，其特征在于：

所述转印部为转印带方式。

(5)在(1)-(3)任意一项的图像形成装置中，其特征在于：

所述定影部的加压辊为纸运送辊(驱动侧)。

(6)在(1)-(3)任意一项的图像形成装置中，其特征在于：

所述转印部为转印带方式，且所述定影部的加压辊为纸运送辊(驱动侧)。

下面说明本发明的效果

按照(1)的发明，满足(Vtc+Vth)＝(2Lp-Lmin-Lmax)/Tr的关系。即，使得定影部刚开始定影动作后辊内部冷时和热时的平均速度成为转印材在通纸时，在转印部与定影部之间成为最短运送距离Lmin的定影速度与成为最长运送距离Lmax的定影速度的平均值，因此，无论定影部的温度，都能防止产生上述问题，或将上述问题降低到最小限度。而且，通过这样的构成，相对定影带(或定影辊)，纸的负荷成为最小。因此，在定影部产生的纸粉变少，抑制由于纸粉块粘着在导向面引起的纸阻塞，并抑制由于纸粉与调色剂的混合物堆积，进行再次转印时产生黑点。

进行双面连续通纸场合，当通过定影被加热的转印材再次通过定位辊时，由于定位辊产生热膨胀，相对转印部的纸运送速度，定位部的纸运送速度变快，导致纸在转印部滑动，图像模糊。于是，按照(2)的发明，在双面连续通纸时，预先根据实验通过连续通纸的张数或时间求得膨胀的定位辊的直径，通过控制切换定位辊的回转速度，使得膨胀后的纸运送速度与膨胀前的纸运送速度相等，由此，防止上述问题的产生。

纸在转印部与定影部之间成为最短运送距离以下场合，纸被拉紧，或纸在转印部与定影部之间成为最长运送距离场合，纸过于弯曲，上述原因导致冲击振动和纸后端的摩擦图像的产生，也就是说(Lmax-Lmin)越大，越不易产生上述问题。但是，若单纯地使得(Lmax-Lmin)变大，则导致运送通道变长或运送通道中纸与各导向间的间隔增大，前者会导致装置的尺寸无益地增大，而后者由于纸的抖动诱发纸阻塞。于是，按照(3)的发明，使得形成运送通道的导向部件仅在纸的弯曲度变大场合进行退避，以保证延长运送通道。也就是说，由于能够增大Lmax，因此，在既不需增大装置的尺寸，又防止纸抖动的状态下，满足Vtc>(Lp-Lmax)/Tr且Vth<(Lp-Lmin)/Tr，从而能够防止上述问题的产生，且无论定影辊有无产生热膨胀，都能够得到良好的图像，还能够防止由于纸粉的原因产生的问题。

以往，单色激光图像形成装置中，采用由感光体直接对纸进行转印方式场合，当纸脱离时，其产生的振动被作为金属辊的感光体承受，振动不易传递，很少发生振动冲击的图像。但是，采用转印带场合，由于其通过支承辊以所定的张力拉紧，支承辊之间特别容易摇晃，其震动容易显现在图像上。于是，按照(4)的发明，提出解决这种构成的图像形成装置中所产生的冲击振动问题的方法。

以往，单色激光图像形成装置中的定影装置，由将加热器等热源包在内部的定影辊与用于形成所定的夹持部的具有橡胶层的加压辊构成一对辊的方式是众所周知。使用这种方式的定影装置场合，作为中空金属辊的定影辊被用作纸运送用辊。相反，在近年的定影装置中，为了缩短起动时间，使用热容积小的带与用于形成所定夹持部的加压辊的组合。此时，加压辊大多作为运送辊(驱动源)使用。在这样的场合，由于金属辊比加压辊的热膨胀率大，随着温度上升的同时，速度发生很大变化，容易产生上述图像不良。按照(6)的发明，提出一种解决上述构成的图像形成装置中产生的振动冲击问题的方法。

附图说明

图1是本发明适用的图像形成装置的图；

图2是图1的装置的图像工位之一放大图；

图3表示定影装置一例的图；

图4表示本发明涉及的图像形成装置的实施例1的纸运送通道的图；

图5表示纸的长度的图；

图6A，6B表示本发明涉及的图像形成装置的实施例3的纸运送通道的图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的实施例。

图1是本发明适用的图像形成装置。本发明适用于黑白或彩色图像形成装置的任何一种，这里，列举彩色激光打印机进行以下说明。

首先，对取得彩色图像的过程进行说明。在图1中，彩色图像形成装置中配置具有中间转印带11的转印带组件10，以及四个图像工位。所述各图像工位分别设有作为像载置体(以下称为“感光体鼓”)的20Y、20C、20M、20Bk，其周围设有专用的充电装置30Y、30C、30M、30Bk，显影装置50Y、50C、50M、50BK，以及清洁装置40Y、40C、40M、40Bk。

图1中的符号9是用于补充调色剂的调色剂瓶，从左边开始分别装填黄色(Yellow)、青色(Cyan)、品红色(Magenta)、黑色(Black)调色剂。这里，通过运送通道(没有图示)，仅以所定的量补充到显影装置50Y、50C、50M、50BK中。

以下说明具体动作。转印纸2从供纸盒1运送到供纸辊3，若转印纸2的前端到达一对定位辊4，则通过传感器(没有图示)被检测出，一边根据该检测信号取得时间，一边通过一对定位辊4将转印纸2运送到二次转印辊5与中间转印带11的夹持部。

预先通过充电装置30Y、30C、30M、30Bk使得感光体鼓20Y、20C、20M、20Bk均一带电。通过光写入装置8用激光进行曝光扫瞄，在感光体鼓20Y、20C、20M、20Bk上形成静电潜像。通过各色显影装置50Y、50C、50M、50BK分别使得各静电潜像显影，在感光体鼓20Y、20C、20M、20Bk的表面形成黄色、青色、品红色以及黑色调色剂像。

接着，对一次转印辊12Y、12C、12M、12Bk施加电压，将感光体鼓20Y、20C、20M、20Bk上的调色剂像依次转印到中间转印带11上。此时的各色成像动作是从上游侧向下游侧，以错开的时间执行，以便使得各调色剂像叠合转印在中间转印带11上相同的位置。

形成在中间转印带11上的图像运送到二次转印辊5的位置，二次转印到转印纸2上。转印各色调色剂像的转印纸2运送到定影装置6被加热定影，并通过排纸辊7排出。

感光体鼓20Y、20C、20M、20Bk上的残留调色剂分别通过清洁装置40Y、40C、40M、40Bk除去。当上述残留调色剂被除去之后，对充电装置30Y、30C、30M、30Bk施加在直流电压中叠加交流电压的偏压，通过充电装置30Y、30C、30M、30Bk对感光体鼓20Y、20C、20M、20Bk进行消电，同时，使其再次均一带电，以备下一次成像。

中间转印带11上的残留调色剂通过中间转印带清洁装置13除去，以备下一次成像工序。

在图1中，符号300为控制器，其可以包括CPU，ROM，RAM(没有图示)，用于控制图像形成装置整体动作。更具体地说，在一个实施例中，控制器300控制定位辊4的回转速度，以便保持在纸运送系统中速度一致。

图2是图像工位之一放大图。显影装置50是由显影盒55、显影辊51、显影刮板52、以及第一运送螺旋53与第二运送螺旋54等构成。其中，所述显影盒55具有开口部；所述显影辊51配置在与感光体鼓20接近且对向的位置；所述显影刮板52将显影辊51上的调色剂高度限制在一定范围；所述第一运送螺旋53与第二运送螺旋54配置在与显影辊51对向的位置。

清洁装置40是由清洁盒43、清洁刮板41、废调色剂螺旋42等构成。其中，所述清洁盒43具有开口部；所述清洁刮板41用于清洁感光体鼓20上残留的调色剂；所述废调色剂螺旋42用于将清除的废调色剂运送到废调色剂瓶(没有图示)中。

转印带组件10是由中间转印带11、一次转印辊12、以及中间转印带盒14等构成。其中，所述一次转印辊12用于将感光体鼓20上的调色剂像转印到中间转印带11上；所述中间转印带盒14用于保持所述中间转印带11及中间转印辊12。

图2中的符号31表示充电辊的清洁辊，L表示从光写入装置8发出的激光。

图3表示定影装置的一例。实施本发明的图像形成装置的定影装置，其内部设有定影体与加压体，只要是由相互的辊与带组合构成的定影装置均可适用。这里，如图3所示，以将定影辊包在内部的带(定影体)与对向的辊(加压体)相接为例进行说明。

加压辊3a包括铝或铁等材料制成的金属芯，在该金属芯上设置硅酮橡胶等弹性层，加压辊3a的表层形成可溶性四氟乙烯(以下简称为“PFA”)或聚四氟乙烯(以下简称为“PTFE”)的脱膜层。定影带3j的基材是由镍、聚亚胺等材料构成，该基材上形成PFA或PTFE等脱膜层，在基材与脱膜层的中间设有硅酮橡胶等弹性层。定影带3j架设在定影辊3b与加热辊3d上，并通过张紧辊3g从外侧使其保持适合的张力。

定影辊3b的金属芯上具有硅酮橡胶。加热辊3d是铝或铁制中空辊，其内部具有卤素加热器等热源3f。热源3f也可以不是卤素，而是IH。

由定影辊3b(定影带3j)与加压辊3a形成夹持部，记录纸3h由图3中的下方开始进入，朝所述夹持部运送。然后，在所述夹持部被施加所定的热与压力，使得图像定影。通过分离板3c对记录纸3h进行导向，使其运送到上方，也可使用分离爪代替分离板3c。

实施例一

图4表示本发明涉及的图像形成装置的实施例一的纸运送通道。转印材4h从位于图中下方的盒(没有图示)供给，在一对定位辊4i，控制运送纸的时间，以与转印前图像的运送一致。在转印辊4j(转印带4k)与转印辊5的夹持部进行转印，经过转印的转印材4h按原状态运送，在由定影辊4b(定影带4m)与加压辊4a形成的夹持部接受加压与加热，使得图像定影。在图4中，转印材4h的前端4c在定影夹持部的位置，由于运送通道的角度与纸的刚性，使得转印材4h上形成弯曲。

一般，转印材沿上述运送路线通过，但是，相对于转印材4h的运送速度，若定影部的运送速度过快，则上述转印材4h的弯曲渐渐被吸收，成为与图中最短运送距离Lmin相同。此时，若转印材4h的后端离开转印辊4j的夹持部，则通过转印材4h使得转印辊4j朝上方拉引的负载被解除，其振动传到转印带4k，一直到达感光体鼓20，因此，导致图像紊乱，产生称为冲击振动的异常图像。

相反，相对于转印辊4j的运送速度，若定影部的运送速度过慢，则转印材4h上的弯曲渐渐增大，成为与图中最长运送距离Lmax相同。此时，若转印材4h的后端离开转印辊4j的夹持部，则使得转印材4h产生弯曲的负载被解除，由于其后端朝转印带4k弹跳，导致未定影图像与转印带4k接触，导致图像受到摩擦，成为摩擦图像。

以往，为了避免产生上述问题，预先求得所定的速度，并根据该速度进行通纸动作。但是，若由于连续打印等动作使得定影部的通纸长时间持续，则用于运送转印材4h的辊的直径发生膨胀，定影部的运送速度变快，因此，会产生振动冲击的问题。针对该问题，在连续通纸时，可以考虑减低定影部运送辊的回转速度的方法，但是，当定影部与定位部是相同的驱动源场合，导致定位与转印的速度关系混乱，图像模糊。

于是，在本实施例中，采用满足以下关系式的方法：

(Vtc+Vth)＝(2Lp-Lmin-Lmax)/Tr

这里，LP：纸的长度(参考图5)

Vtc：定影部刚开始定影动作后，纸的运送速度

Vth：在进行所定张数的连续通纸后，纸的运送速度

Lmin：纸运送到所述转印部与进行定影部之间时的最短运送距离

Lmax：纸运送到所述转印部与进行定影部之间时的最长运送距离

Tr：纸的前端位于所述定影部的定影夹持部，且该纸的中间在所述转印部的转印夹持部的状态，以所定的打印速度使得该纸的后端到达转印夹持部的时间。

若将上述式子变形，则成为以下式子：

(Vtc+Vth)/2＝{(Lp-Lmin)/Tr+(Lp-Lmax)/Tr}/2

即(定影打印时的速度的上限值与下限值的平均值)＝(纸后端到达转印夹持部前，转印材成为最短运送距离时的速度与成为最长运送距离时的速度的平均值)。通过满足上述条件，成为最不易产生图像不良的设定。

此时，相对定影带4m，纸不会或很少被拉引或推入，因此，纸与定影部之间的负载变小，能够将纸粉的产生降低到最小程度，从而防止由于纸粉粘着在导向面上引起的阻塞，而且还能够防止由于纸粉与调色剂的混合物堆积，导致再次转印时产生的黑点图像。

实施例二

本发明涉及的图像形成装置中，进行双面通纸场合，使得第一面被打印的转印材4h朝排纸方向进行转向，然后，经过双面用运送通道，再次进入定位部。此时，由于转印材4h具有在定影部接受的热量，因此，若进行双面连续通纸，则导致定位辊4i的直径产生热膨胀，定位部的纸运送速度渐渐变快。这样，由于转印材4h受到定位部的推压，在转印部滑动，导致图像模糊。

于是，本实施例中，进行双面通纸场合，预先根据实验，通过连续通纸的张数或时间求取膨胀后定位辊的直径与运送速度，切换定位辊的回转速度，以便使得膨胀后的纸运送速度与膨胀前的纸运送速度相同。也就是说，通过渐渐地减慢定位辊4i的回转速度，或逐步地减慢定位辊4i的回转速度，使得由于热膨胀而变快的定位部的纸运送速度得到修正。通过上述控制，使得定位辊的纸运送速度成为一定，与中间转印部的速度相同，因此，能够得到稳定的图像。

实施例三

本实施例如图6A所示，在定影部与转印部之间通过所定的力推压纸场合，设置能够退避的导向部件。所述导向部件6e通过铰链部6f被回转可能地支承，通过弹簧6d等以所定的负载对树脂制导向棱或金属板制导向面进行赋能。也可以粘接聚酯树脂(mylar)成弯曲形状，使得在弯曲部具有适当的弹性。如上所述的运送通道场合，即使转印材6h受到推压，弯曲到Lmax，如图6B所示，由于导向部件6e的导向面进行退避动作，使得运送通道延长到Lmax’，因此，能够确保宽的纸运送通道。

另外，通过上述这种导向件，通过满足以下各式：

Vtc>(Lp-Lmax)/Tr以及

Vth<(Lp-Lmin)/Tr

能够不受定影状态的影响，避免产生冲击振动和摩擦图像。

转印部可以构成为转印带方式。另外，定影部的加压辊可作为纸运送辊(驱动侧)。当然，也可以是转印部为转印带方式，且定影部的加压辊为纸运送辊(驱动侧)的构成。

上面参照附图说明了本发明的实施例，但本发明并不局限于上述实施例。在本发明技术思想范围内可以作种种变更，它们都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种图像形成装置，具有转印部、定影部与定位部，所述定影部与定位部通过相同的驱动源被驱动回转，其特征在于：

将纸的长度设为Lp，将所述定影部刚开始定影动作后的纸运送速度设为Vtc，将在进行所定张数的连续送纸后的纸运送速度设为Vth，将纸运送到所述转印部与定影部之间时的最短运送距离设为Lmin，最长运送距离设为Lmax，纸前端位于所述定影部的定影夹持部，且该纸的中间处于所述转印部的转印夹持部，以这种状态为起点，以所定的打印速度使得该纸后端到达转印夹持部的时间设为Tr场合，满足以下关系式：

(Vtc+Vth)＝(2Lp-Lmin-Lmax)/Tr。

2.根据权利要求1中记载的图像形成装置，其特征在于：

具有控制手段，根据双面打印时要求打印的张数或时间，切换所述定位部的回转数。

3.一种图像形成装置，其包括转印部与定影部，为电子照相方式，其特征在于：

所述转印部与所述定影部之间，具有以所定的负载能够退避的导向部，将纸的长度设为Lp，将所述定影部刚开始定影动作后的纸运送速度设定为Vtc，将进行所定张数的连续通纸后的纸运送速度设定为Vth，将纸在所述转印部与定影部之间运送时的最短运送距离设为Lmin，最长运送距离设为Lmax，纸前端位于所述定影部的定影夹持部，且该纸的中间处于所述转印部的转印夹持部，在该状态下，以所定的打印速度使得该纸后端到达转印夹持部的时间设为Tr场合，满足以下关系式：

Vtc>(Lp-Lmax)/Tr，以及

Vth<(Lp-Lmin)/Tr。

4.根据权利要求1-3的任意一项中记载的图像形成装置，其特征在于：

所述转印部为转印带方式。

5.根据权利要求1-3的任意一项中记载的图像形成装置，其特征在于：

所述定影部的加压辊为驱动侧的纸运送辊。

6.根据权利要求1-3的任意一项中记载的图像形成装置，其特征在于：

所述转印部为转印带方式，且所述定影部的加压辊为驱动侧的纸运送辊。

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