CN101424912B - 图像形成设备和图像形成方法 - Google Patents

Abstract

一种图像形成设备，例如打印机，其包括在图像载体上形成墨粉图像的图像形成单元、将该墨粉图像转移到记录介质上的转移单元、一对定影旋转体和加压旋转体、将该墨粉图像定影到该记录介质上的定影单元、检测该定影旋转体的表面温度的温度检测单元以及控制单元。在预定的时间测量定影旋转体表面温度的下降量，且当温度下降量大于阈值数值时，延长从图像形成请求到其上形成墨粉图像的记录介质到达定影/辊隙部分的时间，该定影/辊隙部分形成于定影旋转体和加压旋转体之间。

Description

图像形成设备和图像形成方法 

技术领域

本发明涉及图像形成设备，例如复印机、传真机和打印机，并涉及图像形成方法。 

背景技术

在基于电子照相技术的图像形成设备中，在图像形成步骤利用墨粉的染色粒子在记录材料表面上产生墨粉图像。随后是将形成的墨粉图像定影到记录材料上的定影步骤，其中墨粉通过加热而融化，然后在冷却后固化。 

将墨粉图像定影到记录材料表面上的传统定影装置包括定影辊和加压辊，定影辊是具有加热单元例如卤素加热器的定影旋转体，该加热单元位于旋转体内。加压辊是通过盘簧等压抵定影辊的加压旋转体，以此在加压辊和定影辊之间形成辊隙部分。在这样的定影装置中，将表面承载有墨粉图像的记录材料传递通过定影辊和加压辊之间的辊隙部分，并加热和加压从而将墨粉图像定影到记录材料上。 

在这种类型的定影装置中，为了将墨粉图像定影到记录材料例如转移纸张上而不破坏图像质量，必须维持定影辊的目标温度，以此向辊隙部分的墨粉图像提供热量，如果温度太高或者太低，可能会导致被称为“偏移”或“定影缺陷”的图像缺陷。因此，维持定影辊的适当定影温度是非常重要的。 

因此，通过作为定影温度检测单元的温度传感器来检测定影辊表面上的温度，并基于检测的结果控制加热单元，从而可以维持适当的定影温度。 

然而，在打开电源之后不久，即使当定影辊的表面已经通过预热操作达到了预定温度，加压辊的温度仍可能比较低。其原因在于，由于定影辊被加热到预定温度而未旋转成对的定影辊和加压辊，只有与定影 辊接触的一部分加压辊表面被加热，而加压辊的其它表面部分未被加热。结果，当预热操作之后很快响应于图像形成请求而旋转成对的定影辊和加压辊时，具有更低表面温度的加压辊部分开始与定影辊的表面接触，由此定影辊的热量被取走且定影辊的表面温度降低。 

最后，随着加压辊表面被加热，定影辊的表面温度升高到预定温度。然而，当定影辊的表面温度恢复时，记录材料可能早已通过了挤压区域，因此导致定影缺陷。 

日本专利申请特开平8-262896公开了根据定影辊由预热操作加热时的实际表面温度和定影辊的目标温度之间的差异来估计加压辊的温度。当估计的加压辊温度太低时，延长从图像形成请求到其上形成墨粉图像的记录材料到达定影/辊隙部分的时间。 

因此通过增加从图像形成指令到记录材料到达定影/辊隙部分的时间，当记录材料传递通过定影/辊隙部分时，由于热传递到加压辊而已经降低的定影辊表面温度可以恢复到目标温度。 

以这种方式，可以防止出现定影缺陷。在这一传统技术中，当估计加压辊温度足够高时，不延长从接到图像形成指令到记录材料到达定影/辊隙部分的时间，从而可以缩短第一次打印时间。 

然而，在上述传统技术中，由于各种因素例如定影辊或加压辊的偏心可能不正确地估计预热之后的加压辊的温度。例如，如果在定影辊中存在偏心，则辊停止时的挤压宽度会有所变化。当不旋转的情况下挤压宽度更窄时，加压辊取走更少的热量。因此，当通过预热操作将定影辊加热到目标温度时，定影辊的实际表面温度降低更少。结果，当实际上加压辊的温度较低时，错误地估计加压辊的温度已经足够高。 

如果出现这种情况，一旦使辊旋转，定影辊的表面温度会极大地降低，而同时记录材料到达定影/辊隙部分之前的时间并未延长，即使需要这一时间延长来使定影辊的表面温度达到目标温度。 

因此，记录材料在定影辊的表面温度已经充分恢复之前到达定影/辊隙部分，由此导致定影缺陷。特别地，当定影辊具有高的热响应时，定影辊表面的实际温度会由于各种因素例如定影辊或加压辊的偏心而极大地变化，由此增加出现定影缺陷的可能性。

发明内容

本发明的总体目标是提供一种新型的、有用的图像形成设备和图像形成方法，其中消除了相关领域的一个或多于一个前述问题。 

在一个方面，本发明提供一种图像形成设备，其包括：图像形成单元，其被配置为在图像载体上形成墨粉图像；转移单元，其被配置为图像载体上的墨粉图像转移到记录介质上；定影旋转体，其被加热单元加热；加压旋转体，其与定影旋转体接触以便在定影旋转体和加压旋转体之间形成定影/辊隙部分，定影旋转体和加压旋转体形成定影旋转体对；定影装置，其被配置为促使记录介质传递通过定影/辊隙部分，并被配置为将记录介质上的墨粉图像定影到记录介质上；温度检测单元，其被配置为检测定影旋转体的表面上的温度；以及控制单元。该控制单元被配置为促使定影旋转体对响应于图像形成请求而旋转，通过温度检测单元在预定时间检测定影旋转体表面的温度的下降量，以及当温度下降量大于阈值数值时，延长从图像形成请求到其上形成墨粉图像的记录介质到达定影/辊隙部分的时间。 

在优选实施例中，控制单元通过延迟开始在图像载体上形成墨粉图像来延长从图像形成请求到其上形成墨粉图像的记录介质到达定影/辊隙部分的时间。 

在优选实施例中，当温度下降量大于阈值数值时，控制单元被配置为在定影旋转体或加压旋转体达到预定温度之后开始在图像载体上形成墨粉图像。 

在另一个优选实施例中，所述设备包括室温检测单元，该室温检测单元被配置为检测室温。当温度下降量大于阈值数值时，基于室温检测单元的检测结果，控制单元或者在预定时间之后，或者在定影旋转体或加压旋转体达到预定温度之后开始在图像载体上形成墨粉图像。 

在优选实施例中，当室温为15℃或更低时，控制单元被配置为在定影旋转体或加压旋转体达到预定温度之后开始形成墨粉图像。当室温超过15℃时，控制单元在预定时间之后开始图像载体上的图像形成。 

在优选实施例中，当温度下降量大于阈值数值时，控制单元被配置为将定影目标温度升高到高于正常温度的定影目标温度，该定影目标 温度是在将墨粉图像定影到记录介质上时控制加热单元的加热量的目标。 

在另一个优选实施例中，当用于连续图像形成的纸张数量超过阈值数值时，控制单元被配置为恢复正常的定影目标温度。 

在另一个优选实施例中，当温度下降量大于阈值数值时，控制单元被配置为旋转定影旋转体对一段预定的时间，以便在将记录介质上的墨粉图像定影到记录介质上之后实现继续旋转。 

在另一个优选实施例中，当温度下降量大于阈值数值时，控制单元被配置为将等待目标温度改变为高于正常温度的等待目标温度，该等待目标温度是控制等待状态下的加热单元的加热量的目标。 

在另一个优选实施例中，所述设备包括湿度检测单元，该湿度检测单元被配置为检测室内湿度。当室内湿度高于阈值数值时，控制单元被配置为延长其上形成墨粉图像的记录介质到达定影/辊隙部分之前的时间。 

在优选实施例中，控制单元被配置为通过利用操作单元来允许用户选择是否应该延长其上形成墨粉图像的记录介质到达定影/辊隙部分之前的时间，用户可以通过操作单元将指令输入到所述设备内。 

在另一个方面，本发明提供一种图像形成方法，其包括以下步骤：在图像载体上形成墨粉图像；将图像载体上的墨粉图像转移到记录介质上；将记录介质传输到定影/辊隙部分之间，该定影/辊隙部分形成于由加热单元加热的定影旋转体和与定影旋转体接触的加压旋转体之间，该定影旋转体和该加压旋转体形成定影旋转体对；通过加热和加压将墨粉图像定影到记录介质上；响应于图像形成请求而旋转定影旋转体对；在预定时间检测定影旋转体的表面上的温度下降量；以及，当温度下降量大于阈值数值时，延长从图像形成请求到其上形成墨粉图像的记录介质到达定影/辊隙部分的时间。 

附图说明

当结合附图阅读本发明的以下详细说明时，对于本领域技术人员来说，本发明的这些和其它目标、特征和好处将变得明显，其中：

图1示出根据本发明实施例的打印机的示意图； 

图2示出处理筒体的示意图，该处理筒体是图1所示打印机的墨粉图像形成单元； 

图3示出定影装置的示意图； 

图4示出打印机的主电路的框图； 

图5示出一图表，其表现定影辊的温度在接收到连续打印三张纸的图像形成请求和开始彩色图像形成过程之间随时间的变化； 

图6示出根据实施例1的图像形成过程的流程图； 

图7示出一图表，其根据实施例1表现当加压辊的表面温度较低时，定影辊的温度在接收到连续打印三张纸的图像形成请求和开始彩色图像形成过程之间随时间的变化； 

图8示出一图表，其根据实施例1表现当加压辊的表面温度较高时，定影辊的温度在接收到连续打印三张纸的图像形成请求和开始彩色图像形成过程之间随时间的变化； 

图9示出一图表，其表现在图像形成之前不久定影辊表面的最小温度； 

图10示出一图表，其表现当根据实施例1执行图像形成流时的第一打印时间； 

图11示出根据实施例1的图像形成过程的流程图； 

图12示出一图表，其表现第一打印时间和图像形成起始温度与定影目标温度的温度差异之间的关系； 

图13示出一图表，其表现图像形成之前不久的定影辊表面最小温度和图像形成起始温度与定影目标温度的温度差异之间的关系； 

图14示出一图表，其表现根据实施例2的定影辊的温度在接收到连续打印三张纸的图像形成请求和开始彩色图像形成过程之间随时间的变化； 

图15示出图像形成过程的流程图，其中执行预先旋转直到加压辊达到加压辊图像形成起始温度； 

图16示出根据实施例3的图像形成过程的流程图； 

图17示出一图表，其表现图像形成之前不久的定影辊表面最小温 度与室温之间的关系； 

图18示出一图表，其表现第一打印时间的变化； 

图19示出根据实施例4的图像形成过程的流程图； 

图20示出一图表，其表现加压辊的温度的变化； 

图21示出一图表，其表现第一打印时间的变化； 

图22示出图像形成过程的流程图，其中当连续打印纸张的数量超过阈值数值时恢复正常的定影目标温度； 

图23示出连续打印过程中的检查堆叠缺陷的结果； 

图24示出根据实施例5的图像形成过程的流程图； 

图25示出一图表，其表现图像形成之前不久的加压辊表面温度与预先旋转时间之间的关系； 

图26示出一图表，其表现在预热之后不久就形成图像的情况下立即转移纸张的卷曲量与图像形成之前不久的加压辊表面温度之间的关系； 

图27示出一图表，其表现当执行预先旋转和不执行预先旋转时的卷曲量； 

图28表现湿度条件和预先旋转时间之间的关系； 

图29示出当提供卷曲缩减模式时图像形成过程的流程图； 

图30示出用户设定模式和预先旋转时间之间的关系； 

图31示出带型定影装置的示意图。 

具体实施方式

下面描述一种打印机，以其作为根据本发明的实施例基于电子照相技术的图像形成设备。 

图1示出打印机100的示意图。打印机100包括横向安排的四个图像形成单元，分别对应于黄色、青色、红紫色和黑色，以此形成串列式图像形成单元。 

在该串列式图像形成单元中，墨粉图像形成单元101Y、101C、101M和101K为单个图像形成单元，它们在附图页面中从左到右排列。字母Y、C、M和K分别表示黄色、青色、红紫色和黑色。

在该串列式图像形成单元中，墨粉图像形成单元101Y、101C、101M和101K中的每一个均包括作为图像载体的鼓形感光体21Y、21C、21M或21K。在每个图像载体周围提供充电装置、显影装置10Y、10C、10M或10K和感光体清洁装置。 

在打印机100的上部，安置分别充满黄色、青色、红紫色和黑色墨粉的墨粉瓶2Y、2C、2M和2K。从这些墨粉瓶2Y、2C、2M和2K经由未示出的传输路径向显影装置10Y、10C、10M和10K提供每种颜色墨粉的预定供应量。 

在串列式图像形成单元之下，提供光学写入单元9作为潜像形成单元。光学写入单元9包括光源、多边形镜、f-θ透镜和反射镜。光学写入单元9被配置为基于图像数据用激光扫描每个感光体21的表面。 

在紧接着串列式图像形成单元之上，提供包括中间转移带1、初级转移装置和次级转移辊的转移单元，其中中间转移带1是作为中间转移体的环带。中间转移带1缠绕支撑辊1a和1b。支撑辊1a是驱动支撑辊，其旋转轴与未示出的驱动电机耦连。驱动电机沿图中的逆时针方向移动中间转移带1，从而也旋转支撑辊1b，该支撑辊1b是从动辊。 

在中间转移带1之内，安置初级转移装置11Y、11C、11M和11K，这些初级转移装置用于将形成在感光体21Y、21C、21M和21K上的墨粉图像转移到中间转移带1上。 

在驱动中间转移带1的方向上初级转移装置11Y、11C、11M和11K下游处，提供次级转移辊5作为次级转移装置。在穿过中间转移带1与次级转移辊5相对的一侧，安置支撑辊1b，其起到加压组件的作用。 

打印机100还包括进纸盒8、进纸辊7和抗蚀辊6，该进纸盒8容纳作为记录材料的转移纸张P。相对于转移纸张P的运行方向的次级转移辊5下游处，提供定影装置4和纸张推顶辊3，其中次级转移辊5将墨粉图像转移到转移纸张P上，而定影装置4用于将图像定影到转移纸张P上。 

描述了打印机100的操作。在墨粉图像形成单元101Y、101C、101M和101K中，使感光体21Y、21C、21M和21K旋转。随着感光体21Y、21C、21M和21K旋转，它们的表面分别通过充电装置17Y、17C、17M和17K而均匀带电。

然后根据图像数据利用光学写入单元9所发射的激光来照射感光体21Y、21C、21M和21B，以此在每个感光体上形成静电潜像。 

利用墨粉通过显影装置10Y、10C、10M和10K使静电潜像变得可见，由此分别在感光体21Y、21C、21M和21K上形成黄色、青色、红紫色和黑色的单色图像。 

通过未示出的驱动电极旋转驱动辊1a以便驱动从动辊1b和次级转移辊5，由此旋转中间转移带1，并通过初级转移装置11Y、11C、11M和11K将可见图像连续地转移到中间转移带1上。以这种方式，在中间转移带1上形成合成彩色图像。利用感光体清洁装置在图像转移之后清洁感光体21Y、21C、21M和21K的表面以去除剩余的墨粉并为下一轮图像形成作准备。 

与上述图像形成的时间选择同步，通过进纸辊7从进纸盒8中取出一张转移纸张P并将其传输到抗蚀辊6，在此处立即停止转移纸张P。在根据图像形成操作的适当时机，将转移纸张P传递到次级转移辊5和中间转移带1之间。 

中间转移带1和次级转移辊5形成跨过转移纸张P的所谓“次级转移辊隙”，在此处利用次级转移辊5将中间转移带1上的墨粉图像第二次转移到转移纸张P上。 

在图像转移之后将转移纸张P送进定影装置4，由此加热和加压以定影所转移的图像，在此之后将转移纸张P推顶出所述设备。在图像转移之后通过中间转移体清洁装置12清洁中间转移带1以去除中间转移带1上剩余的墨粉，以便为串列式图像形成单元的下一轮图像形成准备好带。 

墨粉图像形成单元101Y、101C、101M和101K中的每一个均是整体形成的处理筒体，其可以附连到主体上和从主体上拆卸下来。可以沿安装在打印机100的主体上的导轨(未示出)来移动这些整体处理筒体，从而可以从打印机100的主体前面将其拉出。通过将处理筒体推入到打印机100的主体内，墨粉图像形成单元101Y、101C、101M和101K可以加载到其预定位置。 

处理筒体，即单个墨粉图像形成单元101Y、101C、101M和101K，具有相同的结构并以相同的方式运行。因此，下面通过参考图2以忽略 字母Y、C、M或K的形式详细描述这些处理筒体。 

图2示意性地显示处理筒体中的一个。如图所示，处理筒体101包括沿图中顺时针方向旋转的感光体21。在感光体21周围，安置作为充电装置的充电辊17、显影装置10、作为部分感光体清洁装置的毛刷36以及清洁刀片33。 

因此，在打印机100中，将充电辊17安置在感光体21的正下方。在充电辊17下面，安置作为电荷清洁辊的清洁辊18，该电荷清洁辊旋转接触充电辊17的表面以清洁该表面。除了毛刷36，感光体清洁装置还包括清洁刀片33和废弃墨粉传输卷34，该废弃墨粉传输卷34用于将从感光体21上刮下的废弃墨粉移出处理筒体。 

图3示出定影装置的示意图。定影装置4包括作为定影旋转体的定影辊41和作为加压旋转体的加压辊42。在定影辊41内部提供辐射热量的加热组件43，通过该热量从内部加热定影辊41。加热组件43可以包括加热灯，例如卤素灯。 

通过未示出的支撑组件旋转支撑定影辊41和加压辊42中的每一个。定影辊41通过作为驱动力传送组件的齿轮(未示出)从定影电机接收旋转驱动力，其中以箭头所示的方向旋转定影辊41。 

通过未示出的偏压组件例如弹簧将加压辊42偏压朝向定影辊41。因此，定影辊41和加压辊42相互抵压，由此形成辊隙部分N，该辊隙部分N是转移纸张P经过的定影位置。辊隙部分N在转移纸张P的移动方向上具有一宽度。当转移纸张P经过辊隙部分N时，通过加热使转移纸张P上尚未定影的墨粉图像T融化，并通过加压使其永久地定影在转移纸张P上。 

当将旋转驱动力传送给定影辊41且定影辊41旋转时，加压辊42也通过辊隙部分N以从动方式旋转。在优选实施例中，也可以通过作为驱动力传送组件的齿轮向加压辊42传送旋转驱动力，以使两个辊的表面可以在辊隙部分N以相同的线速度运动。 

加压辊42包括圆柱形金属核心42a、位于金属核心42a的表面上的弹性层42b以及覆盖弹性层42b的外围表面的表面释放层42c。可以用绝缘弹性组件例如硅树脂橡胶来形成弹性层42b。 

类似地，定影辊41包括圆柱形金属核心41a、位于金属核心41a的 表面上的弹性层41b以及覆盖弹性层41b的外围表面的表面释放层41c。降低定影辊41的弹性层41b的厚度以便降低其热容，从而可以实现60秒或更少的预热时间。 

通过温度传感器44例如热敏电阻来检测定影辊41表面的温度。基于所检测的结果，控制加热组件(例如加热灯)43以维持定影目标温度。 

图4示出根据本实施例的打印机的主电路的框图。控制单元200包括中央处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。控制单元200整体控制所述设备，可以将各种单元或传感器连接到控制单元200。然而，图4仅示出与复印机100的特征相关的那些单元或传感器。 

控制单元200基于存储在RAM或ROM中的控制程序实现各种单元的功能。具体地说，控制单元200起到温度控制单元的功能以控制加热组件43，从而可以实现定影目标温度。进一步地，如稍后所述，控制单元200在接到图像形成指令后驱动定影装置4，以便基于定影辊表面温度的变化量预先旋转定影辊一段预定的时间。 

图5示出一图表，其表现测量定影辊温度在接收到连续打印三次的图像形成请求和开始图像形成之间的实验结果。还提供与加压辊42的表面相对的温度传感器45(在图3中由虚线示出)来测量加压辊42的表面温度。如图5所示，在定影辊41不旋转的等待状态下，定影辊41的表面温度是大约180℃，其大约与等待目标温度相同。另一方面，加压辊42的表面温度低于50℃。 

在接收到彩色图像形成请求(“R”)后，用于控制加热组件43的加热量的目标温度从等待目标温度变化到定影目标温度(“Ttar”)，随后定影辊41旋转。然而，因为加压辊42的温度更低，所以加压辊42取走热量，导致定影辊41的表面温度降低。结果，定影辊41的表面温度变得远低于定影目标温度Ttar。因此，当将转移纸张P转移到定影辊隙时，定影辊41的表面温度未充分恢复并低于定影目标温度Ttar达20℃以上，在定影辊隙处转移纸张P上的墨粉图像被定影(“F”)。因此，在打印的图像中导致定影缺陷。 

为了解决这一问题，根据本发明的实施例，当加压辊42的温度较 低且定影辊41的温度显著下降时，延长从接到图像形成请求到其上形成墨粉图像的转移纸张P到达定影辊隙的时间，从而当转移纸张P经过定影辊隙时定影辊的表面温度可以充分恢复。 

实施例1

根据实施例1，当定影辊41的温度显著降低时，将开始图像形成延迟一段预定的时间。 

图6示出根据本实施例的图像形成过程的流程图。 

在从个人计算机等处接收到图像形成请求后(S1中的“是”)，控制单元200促使定影辊41旋转一段预定的测量时间Δt(3.2秒)。检测定影辊41的表面上的温度降低量ΔT(S2)。通过从旋转开始时定影辊的温度减去预定时间Δt后定影辊的温度来得到温度降低量ΔT。当温度降低量ΔT大于阈值数值ΔTc(7℃)时(S3中的“是”)，通过预先使定影辊41旋转5秒来延迟图像形成操作的开始(S4中的“是”)。在此之后，操作光学写入单元并开始图像形成操作(S5)。另一方面，当定影辊表面的温度降低量ΔT小于阈值数值ΔTc时(S3中的“否”)，在不进行这一预先旋转的情况下开始图像形成。 

图7和图8显示两个图表，其分别表现当等待的加压辊42的表面温度较低(图7)和较高(图8)时，在根据实施例1的图像形成过程中将图像定影到转移纸张P上之前，定影辊41的温度变化的研究测量结果。 

参考图7，当等待过程中加压辊42的温度较低时，由于加压辊42从定影辊41取走热量，因此在时间Δt处温度下降量超过7℃。在这种情况下，通过执行5秒的预先旋转操作(“AR”)来延迟开始图像形成。因此，从接收到图像形成请求(“R”)到其上形成墨粉图像的转移纸张到达定影/辊隙部分之间的时间被延长。结果，当转移纸张P经过定影辊隙(F)时，已经基本完全恢复了定影目标温度，由此获得没有定影缺陷的图像。 

因此，实际旋转定影辊对，从而可以基于定影辊表面的实际温度下降量来确定是否应该通过延长从图像形成请求到转移纸张到达定影/辊隙部分之间的时间而延迟开始图像形成。以这种方式，可以准确估计在 定影辊表面的温度基本恢复到定影目标温度之前需要多长时间。因此基于定影辊的实际旋转，通过测量定影辊表面的温度下降量，即使在定影辊具有高的热响应的情况下，也可以准确确定是否要延迟开始图像形成。在定影辊具有高的热响应的情况下，温度下降量会由于辊隙宽度等的变化而极大地改变，且定影辊的表面温度会在小于60秒的短预热时间内升高到定影目标温度。 

另一方面，如图8所示，当在等待过程中加压辊42的温度相当高时，在时间Δt处没有温度下降。因此，如果在Δt后立刻开始图像形成，由于当转移纸张P经过定影辊隙F时定影辊表面的温度基本与定影目标温度Ttar相同，则可以获得没有定影缺陷的图像。因此，在没有温度下降的情况下可以在Δt后立刻开始图像形成，从而可以缩短第一打印时间。 

图9显示一图表，其表现在定影的时候定影辊表面的温度下降量ΔT和最小温度(“Tmin”)之间的关系。如图所示，通过控制根据实施例1的图像形成过程，防止在定影的时候定影辊表面的最小温度Tmin下降到用于防止定影缺陷的最小温度(“Tdef”)之下，由此获得好的图像。如图10所示，当温度下降量ΔT小于7℃时，第一打印时间比温度下降量等于和大于7℃的情况缩短更多。 

在当前实施例中，时间Δt是3.2秒，阈值数值ΔTc是7℃，而定影辊的预先旋转时间(“AR”)是5秒。这些数值仅是示例性的，且可以基于例如装置结构根据需要进行设置。旋转时间可以根据温度下降量ΔT而变化。 实施例2

图11示出根据实施例2的图像形成过程的流程图。 

在实施例2中，如图11所示，当定影辊表面的温度下降量ΔT大于或等于阈值数值ΔTc时(S13中的“是”)，使定影辊预先旋转直到定影辊表面温度(“Tfuse”)达到图像形成开始温度(“Tstart”)(S14中的“是”)，此时开始图像形成(S15)。 

根据当前实施例，将图像形成开始温度Tstart和定影目标温度(“Ttar”)之间的温度差设定为10℃。如图12所示，图像形成开始温 度Tstart和定影目标温度Ttar之间的温度差越大，越能更多地缩短第一打印时间。但是，如果图像形成开始温度Tstart和定影目标温度Ttar之间的温度差增大得太多，在定影时间之前可能未达到定影下限温度(“Tdef”)，由此可能导致定影缺陷。 

图13示出将图像形成开始温度Tstart和定影目标温度Ttar之间的温度差设定在5℃至15℃的情况。在这种情况下，可以将定影时定影辊表面的温度保持在定影上限温度(“Toffset”)和定影下限温度Tdef之间，高于定影上限温度可能发生热偏移，而低于定影下限温度可能发生定影缺陷。特别优选将温度差设定为10℃，这样定影时定影辊表面的最小温度Tmin可以保持在定影上限温度Toffset和定影下限温度Tdef之间的大致一半的位置，因此提供避免定影缺陷和热偏移的大活动余地。 

图14示出一图表，其表示当在等待过程中加压辊42的温度较低时，在根据实施例2的图像形成过程中将图像定影在转移纸张上之前对定影辊41的温度的测量结果。如图所示，由于在达到图像形成开始温度Tstart之后开始图像形成，当转移纸张P经过定影辊隙F时定影辊表面的温度基本上达到定影目标温度。结果，获得没有定影缺陷的好图像。 

图15示出另一个实施例的流程图，其中在图3中虚线所示位置处安装用于检测加压辊表面温度的温度传感器。在这一实施例中，当加压辊表面的温度(“Tpress”)达到加压辊图像形成开始温度(S24中的“是”)时，开始图像形成(S25)。 

实施例3

在实施例3中，向设备主体提供用于检测室温的室温传感器(未示出)。基于室温传感器的检测结果，确定是否应该应用根据实施例1或实施例2的控制。 

图16示出根据实施例3的图像形成过程的流程图。如图所示，在接收到图像形成请求后(S31中的“是”)，控制单元200经由未示出的室温检测传感器检测室温(S32)。如果室温不超过15℃(S33中的“是”)，则测量温度下降量ΔT(S34)。如果温度下降量ΔT等于阈值数值或更大(S35中的“是”)，则预先旋转定影辊直到其表面温度Tfuse达到图像形 成开始温度Tstart(S36中的“是”)，此时开始图像形成(S37)。 

另一方面，如果室温超过15℃(S33中的“否”)，且如果温度下降量ΔT大于阈值数值(S39中的“是”)，则预先旋转定影辊41一段预定的时间(5秒)(S40中的“是”)，然后开始图像形成(S41)。 

图17示出一图表，其表现根据实施例3在定影时的定影辊表面温度，以及在各个室温下的定影下限温度Tdef。如图所示，当在预先旋转定影辊41一段预定的时间(5秒；即和实施例1相同)之后执行图像形成时，定影时测量的定影辊41的表面温度是175℃。另一方面，在(如根据实施例2)执行预先旋转直到达到图像形成开始温度的情况下，定影辊41的表面温度在定影时为185℃。 

当室温较低时，转移纸张也是冷的，从而防止定影缺陷的定影下限温度Tdef变得更高。由于在更低室温下定影下限温度为175℃或更高，5秒的预先旋转可能不足以使定影辊的表面温度在转移纸张经过定影辊隙时升高到定影下限温度Tdef，由此可能导致定影缺陷。因此，当室温较低时，执行预先旋转直到定影辊表面温度在开始图像形成之前达到图像形成开始温度。 

当室温较高时，定影下限温度更低，从而在定影时可以通过旋转定影辊41一段预定的时间(5秒；和实施例1相同)使定影辊表面的温度达到定影下限温度或更高。 

如图18所示，在10℃的低室温环境下，为了防止定影缺陷，执行预先旋转直到达到图像形成开始温度，导致预热后不久更长的第一打印时间。当室温为23℃时，仅执行预先旋转一段预定的时间(5秒)，从而预热后不久的第一打印时间更短。因此，例如，在办公室环境中可以降低预热后不久的第一打印时间，此时将室温维持在预定温度或更高。 

作为替代，当室温低于一定温度时，预先旋转时间可以根据室温进行变化。以这种方式，可以在低温办公室环境中弹性降低预热后不久的第一打印时间，并且可以防止发生定影缺陷。 

在另一个实施例中，当室温高于一定温度时，图像形成开始温度和定影目标温度之间的差异可以根据室温进行变化。以这种方式，在高温办公室环境中可以缩短第一打印时间，并且可以防止定影缺陷。

实施例4

在实施例4中，当定影辊表面的温度下降量ΔT大于或等于阈值数值ΔTc时，升高定影目标温度和等待目标温度。另外，延长继续旋转，在定影之后执行该继续旋转以防止定影辊的表面温度变得太高。 

图19示出根据实施例4的图像形成过程的流程图。如图所示，当定影辊表面的温度下降量ΔT等于阈值数值ΔTc或更高时(S53中的“是”)，向定影目标温度Ttar和等待目标温度(“Tsbtar”)中的每一个添加预定温度。另外，将定影后的继续旋转延长一段预定时间(S54)。然后，预先旋转定影辊41一段预定时间或者直到其温度达到图像形成开始温度Tstart(S55)，然后开始图像形成操作(S56)。在图像形成操作之后，执行定影辊对的继续旋转(“FR”)一段延长的时间(S57)。在此之后，将定影目标温度Ttar和延长的继续旋转时间恢复至其正常值，并在下一个图像形成请求之后将等待目标时间恢复至其正常值。 

另一方面，当定影辊表面的温度下降量ΔT小于阈值数值ΔTc时(S53中的“否”)，开始图像形成操作而不升高定影目标温度或等待目标温度且不延长继续旋转。 

在当前实施例中，定影目标温度为10℃，将等待目标温度升高10℃，并将继续旋转操作延长10秒。但是，可以基于装置结构根据需要确定这些数值。基于装置结构，正常情况下可以不执行继续旋转，而仅在定影辊表面的温度下降量ΔT小于阈值数值ΔTc时执行继续旋转。 

因此，当定影辊表面的温度下降量ΔT大于或等于阈值数值ΔTc时，升高定影目标温度和等待目标温度，并延长定影后的继续旋转时间。以这种方式，如图20所示，在执行预热后不久的图像形成操作之后，加压辊42的温度升高变得更大。这是由于通过升高定影目标温度或等待目标温度并延长继续旋转操作来有效加热加压辊42这一事实。 

因此通过有效加热加压辊42，在第二图像形成操作中定影辊表面温度的下降量变得小于阈值数值。因此，消除了对预先旋转的需要，并且可以降低其中延长第一打印时间的纸张数量。 

在连续打印操作的情况下，当定影辊表面的温度下降量ΔT等于或大于阈值数值ΔTc时，进行具有高于正常值的定影目标温度的连续打印。 由于当转移纸张经过定影辊隙时加压辊42的热量被转移纸张取走，因此随着连续打印的进行定影辊41和加压辊42之间的温度差增大。另外，当在高于正常值的定影目标温度下执行连续打印时，定影辊41和加压辊42之间的温度差变得比正常情况更大。结果，在纸张的顶表面和底表面之间纸张的膨胀率/收缩率发生变化，导致在后半部分连续打印中转移纸张的大量卷曲。随着转移纸张中卷曲量增加，堆叠特性会恶化，导致诸如页面混合或者转移纸张从纸张推顶托盘中跌落等问题。 

因此，如图22的流程图所示，当定影辊表面的温度下降量ΔT等于或大于阈值数值ΔTc时(S63中的“是”)，向定影目标温度和等待目标温度中的每一个添加预定温度，并将定影后的继续旋转FR延长一段预定时间(S64)。一段预定时间后或达到图像形成开始温度后(S65)，开始图像形成操作(S66)，紧接着对同一作业中的已打印纸张的数量进行计数。当打印数量超过阈值数值时(S67中的“是”)，恢复没有前述添加温度的正常定影目标温度(S68)，紧接着打印剩余的纸张。 

图23示出当通过图19的流程和通过图22的流程连续打印时T6200纸的已打印纸张如何堆叠的视觉检查结果。在图19的流程的情况下，在后半部分连续打印过程中转移纸张的卷曲量增大，导致堆叠缺陷。另一方面，通过执行图22的流程，将后半部分连续打印中转移纸张的卷曲量维持在低于一定水平，并且不导致堆叠缺陷。 

实施例5

在实施例5中，为了降低转移纸张的卷曲，利用湿度传感器来检测室内的湿度，且基于湿度延长预先旋转时间。 

图24示出根据实施例5的图像形成过程的流程图。如图所示，当通过湿度传感器检测到的室内湿度为60％或更大时(S73中的“是”)，且当温度下降量ΔT等于或大于阈值数值ΔTc时(S75中的“是”)，执行预定时间的预先旋转并执行额外60秒的旋转(S77)。然后，开始图像形成操作(S78)。同时，当室内湿度为60％或更大时(S73中的“是”)，且当温度下降量ΔT小于阈值数值ΔTc时(S75中的“否”)，在60秒的预先旋转(S76)之后开始图像形成(S78)。

另一方面，当室内湿度小于60％时(S73中的“否”)，则执行与实施例1相同的控制(S79至S82)。 

图25示出一图表，其表现预先旋转时间和预先旋转后的加压辊表面温度。图26示出一图表，其表现在温度为27℃和湿度为90％的环境下、当预热后立即执行图像形成时、预先旋转后的加压辊的表面温度和转移纸张的卷曲量之间的关系。 

如图26所示，当预先旋转后加压辊的表面温度为约140℃时，不管是纸张类型A-D中哪一种均可以保持转移纸张的卷曲量小于40mm。从图25看出需要60秒的预先旋转以便使加压辊的温度为140℃。 

图27示出一图表，其表现当执行根据实施例5的控制(“AR”)且不执行60秒的预先旋转(“NO AR”)时卷曲量的测量结果。如图所示，根据实施例5，在所有纸张类型A-F中将卷曲量保持在小于40mm。 

虽然在前述实施例中，当湿度为60％或更大时执行统一的60秒预先旋转操作，但是如图28所示，当湿度为60％至79％时预先旋转时间AR可以为30秒，而当湿度为80％或更大时预先旋转时间AR可以为60秒。 

即使当湿度较低时，如果加压辊和定影辊之间的温度差比较大，卷曲量基于纸的类型也会变大。在这一情况下，如图29所示，当用户利用个人计算机或打印机上的控制单元设置卷曲缩减模式时(S91中的“是”)，不管室内湿度如何均可以预先执行用于卷曲缩减的预先旋转。 

作为替代，如图30所示，可以提供两类卷曲缩减模式，诸如执行30秒预先旋转的轻卷曲缩减模式和执行60秒预先旋转的重卷曲缩减模式。用户可以基于纸的类型选择这些模式中任一种。 

本发明可以表现为带型定影装置。图31示出带型定影装置400的示意图。该定影装置400包括弹性辊410和加压辊420的定影旋转体对。 

弹性辊410包括海绵弹性层。加压辊420是经由定影带411安置成与弹性辊410相对的加压旋转体，其为定影旋转体。加压辊420具有比弹性辊410更高的硬度。 

如图31所示，在定影装置400中，环形定影带411作为多级延伸组件在加热辊415和弹性辊410之间延伸。 

加热辊415具有其中包含加热组件413例如卤素灯的金属核心。 通过加热组件413辐射的热量，对定影带411从内侧进行加热。在通过定影带411与弹性辊410相对的位置处，安置有温度传感器414。基于温度传感器414检测的温度，控制加热组件413使其具有定影目标温度。 

加压辊420经由定影带411挤压弹性辊410。通过未示出的定影电机旋转加压辊420，从而可以驱动和旋转弹性辊410。定影装置400还包括大约在中部与定影带411接触的张力调整辊416。张力调整辊416通过弹簧417的作用力向内部偏压该带，由此对定影带411进行张力调整。可以向弹性辊410提供定影电机以便可以驱动旋转加压辊420。 

在这一带型定影装置400中，使转移纸张P经过定影带411和加压辊420之间，其中通过加热辊415加热定影带411。结果，通过来自定影带411的热量使附着在转移纸张P的表面上的未定影墨粉图像T软化并通过加压辊420施加压力而定影在转移纸张上。由于使用所述带，定影辊表面的温度可以在小于60秒的预热操作中升高到定影目标温度。 

本发明并不局限于中间转移串列式的彩色图像形成设备，也可以应用于直接转移串列式的彩色图像形成设备。 

因此，前述实施例的图像形成设备包括：墨粉图像形成单元，其被配置为在作为图像载体的感光体上形成墨粉图像；转移单元，其被配置为将感光体上的墨粉图像转移到作为记录介质的转移纸张上；定影辊，其为由加热单元加热的定影旋转体；加压辊，其为加压旋转体，该加压旋转体与定影辊接触以便在加压辊和定影辊之间形成定影辊隙，该定影辊和加压辊形成辊对；以及定影装置，其被配置为使转移纸张经过定影辊隙，以便通过加热和加压将墨粉图像定影到转移纸张上。 

该设备还包括温度传感器，该温度传感器是被配置为检测定影辊表面上的温度的温度检测单元。还提供有控制单元，其响应于图像形成请求促使定影辊对旋转。在时间Δt处通过温度传感器检测定影辊表面的温度下降量ΔT。当温度下降量ΔT大于阈值数值时，控制单元延长其上形成墨粉图像的转移纸张到达定影/辊隙部分前的时间。 

因此，即使在定影辊具有高的热响应以至于定影辊表面温度可以在小于60秒的预热操作内升高到定影目标温度的情况下，也可以准确确定是否要延长时间以防止定影缺陷。由于仅当温度下降量大于阈值数值 时才延长时间，与不论温度下降量如何均延长时间的情况相比，可以缩短第一打印时间。 

通过延迟开始在图像载体上形成墨粉图像，可以延长其上形成墨粉图像的记录介质到达定影/辊隙部分前的时间。 

根据实施例2，控制单元被配置为当定影辊或加压辊达到图像形成开始温度时开始在感光体上形成墨粉图像。因此，在转移纸张到达定影辊隙时，定影辊的表面温度可以基本上达到定影目标温度，从而可以避免定影缺陷。 

根据实施例3，基于来自作为检测室温的室温检测单元的室温传感器的检测结果，控制单元被配置为确定是否应该在预定时间之后或在定影辊或加压辊达到图像形成开始温度时开始在感光体上形成墨粉图像。以这一方式，可以基于室温施加优化控制。 

特别地，当室温为15℃或更低时，当定影辊或加压辊达到预定温度时开始在感光体上形成墨粉图像。当室温超过15℃时，控制单元选择在预定时间之后在感光体上形成墨粉图像的选项。以这一方式，可以获得以下优点。即，当室温低至15℃或更低时，通过执行预先旋转直到定影辊或加压辊达到预定温度，可以将定影辊的表面温度可靠地升高到定影下限温度或更高，这样在定影时不产生定影缺陷。当室温超过15℃时，由于定影下限温度降低，因此即使当定影辊表面的温度在一定程度上下降到定影目标温度之下，也不产生定影缺陷。因此，当室温超过15℃时，在预先旋转一段预定时间之后开始图像形成，由此可以防止定影缺陷并缩短第一打印时间。 

根据实施例4，当温度下降量大于阈值数值时，通过控制单元使定影目标温度升高到正常值之上。通过这种方式，可以以更少的时间加热加压辊，可以降低其中执行预先旋转的纸张数量，并可以降低其中延长第一打印时间的纸张数量。 

当其中执行连续图像形成的纸张数量超过阈值数值时，可以通过控制单元恢复正常定影目标温度。以这种方式，可以防止在后半部分连续图像形成过程中转移纸张出现卷曲，由此可以防止堆叠缺陷。 

当温度下降量大于阈值数值时，也可以通过配置控制单元来加快 对加压辊的加热，从而在将墨粉图像定影到转移纸张上之后，使定影旋转体对继续旋转一段时间。以这一方式，可以降低其中执行预先旋转的纸张数量，也可以降低其中延长第一打印时间的纸张数量。 

当温度下降量大于阈值数值时，可以通过控制单元使等待目标温度升高。以这一方式，也可以加快对加压辊的加热，由此可以降低其中执行预先旋转的纸张数量，也可以降低其中延长第一打印时间的纸张数量。 

根据实施例5，提供湿度传感器作为检测室内湿度的湿度检测单元。当室内湿度高于阈值数值时，通过控制单元预先旋转定影辊对。以这一方式，可以降低定影辊和加压辊之间的温度差，并可以防止转移纸张的卷曲。 

可以配置控制单元，从而允许用户利用例如个人计算机或打印机上的控制单元来选择是否执行定影辊对的预先旋转。以这一方式，当使用易于出现卷曲的转移纸张时，用户可以选择预先旋转定影辊对以防止转移纸张的卷曲。当转移纸张不易产生卷曲时，用户可以选择不执行预先旋转，由此可以缩短第一打印时间。 

虽然已经通过参考某些实施例详细描述了本发明，在附属权利要求书所描述和限定的本发明范围和精神内存在变体和修改。 

本发明基于2007年10月31日提交的编号为2007-284260的日本在先申请，且通过参考将其全部内容合并于此。

Claims (12)

1.一种图像形成设备，其包括：

图像形成单元，其被配置为在图像载体上形成墨粉图像；

转移单元，其被配置为将所述图像载体上的所述墨粉图像转移到记录介质上；

定影装置，其被配置为促使所述记录介质传递通过所述定影/辊隙部分，并被配置为将所述记录介质上的所述墨粉图像定影到所述记录介质上，其中所述定影装置包括定影旋转体和加压旋转体，所述定影旋转体被加热单元加热，所述加压旋转体与所述定影旋转体接触以便在所述定影旋转体和所述加压旋转体之间形成定影/辊隙部分，所述定影旋转体和所述加压旋转体形成定影旋转体对；

温度检测单元，其被配置为检测所述定影旋转体的表面上的温度；

控制单元，其被配置为促使所述定影旋转体对响应于图像形成请求而旋转，通过所述温度检测单元在预定时间检测所述定影旋转体表面的所述温度的下降量，以及当温度下降量大于阈值数值时，延长从所述图像形成请求到其上形成所述墨粉图像的所述记录介质到达所述定影/辊隙部分的时间。

2.如权利要求1所述的图像形成设备，其中所述控制单元通过延迟开始在所述图像载体上形成所述墨粉图像来延长从所述图像形成请求到其上形成所述墨粉图像的所述记录介质到达所述定影/辊隙部分的时间。

3.如权利要求2所述的图像形成设备，其中，当所述温度下降量大于所述阈值数值时，所述控制单元被配置为在所述定影旋转体达到预定温度之后开始在所述图像载体上形成所述墨粉图像。

4.如权利要求2所述的图像形成设备，其包括室温检测单元，该室温检测单元被配置为检测室温，

其中，当所述温度下降量大于所述阈值数值时，基于所述室温检测单元的检测结果，所述控制单元或者在预定时间之后，或者在所述定影旋转体达到预定温度之后开始在所述图像载体上形成所述墨粉图像。

5.如权利要求4所述的图像形成设备，其中，当室温为15℃或更小时，所述控制单元被配置为在所述定影旋转体达到所述预定温度之后开始形成所述墨粉图像，而当室温超过15℃时，所述控制单元在预定时间之后开始所述图像载体上的图像形成。

6.如权利要求1所述的图像形成设备，其中，当所述温度下降量大于所述阈值数值时，所述控制单元被配置为将定影目标温度升高到高于所述温度下降量不大于所述阈值数值时的定影目标温度，所述定影目标温度是在将所述墨粉图像定影到所述记录介质上时控制所述加热单元的加热量的目标。

7.如权利要求6所述的图像形成设备，其中，当用于连续图像形成的纸张数量超过阈值数值时，所述控制单元被配置为恢复正常的定影目标温度。

8.如权利要求1所述的图像形成设备，其中，当所述温度下降量大于所述阈值数值时，所述控制单元被配置为旋转所述定影旋转体对一段预定的时间，并且在将所述记录介质上的所述墨粉图像定影到所述记录介质上之后实现继续旋转。

9.如权利要求1所述的图像形成设备，其中，当所述温度下降量大于所述阈值数值时，所述控制单元被配置为将等待目标温度改变为高于所述温度下降量不大于所述阈值数值时的等待目标温度，所述等待目标温度是等待状态下控制所述加热单元的加热量的目标。

10.如权利要求1所述的图像形成设备，其包括湿度检测单元，该湿度检测单元被配置为检测室内湿度，

其中，当室内湿度高于阈值数值时，所述控制单元被配置为延长其上形成所述墨粉图像的所述记录介质到达所述定影/辊隙部分之前的时间。

11.如权利要求1所述的图像形成设备，其中所述控制单元被配置为通过利用操作单元来允许用户选择是否应该延长其上形成所述墨粉图像的所述记录介质到达所述定影/辊隙部分之前的时间，用户可以通过所述操作单元将指令输入到所述设备内。

12.一种图像形成方法，其包括以下步骤：

在图像载体上形成墨粉图像；

将所述图像载体上的所述墨粉图像转移到记录介质上；

将所述记录介质传输到定影/辊隙部分之间，所述定影/辊隙部分形成于由加热单元加热的定影旋转体和与所述定影旋转体接触的加压旋转体之间，所述定影旋转体和所述加压旋转体形成定影旋转体对；

通过加热和加压将所述墨粉图像定影到所述记录介质上；

响应于图像形成请求而旋转所述定影旋转体对；

在预定时间检测所述定影旋转体的表面的温度下降量；以及

当温度下降量大于阈值数值时，延长从所述图像形成请求到其上形成所述墨粉图像的所述记录介质到达所述定影/辊隙部分的时间。

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