CN104395840A - 图像形成设备 - Google Patents

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Abstract

图像形成设备包括：图像形成装置，用于在记录材料上形成图像；定影装置，用于对在记录材料上形成的图像进行定影；检测装置，用于检测定影装置的温度；以及控制装置，用于根据检测装置的输出来控制图像形成开始定时，其中在多个预定记录材料上连续形成图像的操作中，当图像形成的数目不少于预定数目时，图像形成的开始被延迟直到定影装置的温度升高到第一温度为止，而当图像形成的数目少于预定数目时，图像形成在定影装置的温度升高到低于第一温度的第二温度时开始。

Description

图像形成设备
技术领域
本发明涉及用于在记录材料上形成图像的图像形成设备。
背景技术
在用于在记录材料上形成图像的图像形成设备中，为了依据定影装置(图像加热装置)中使用的记录材料的种类来施加适当的热，最好改变施加的热量。因此，在日本专利申请特开2006-78555号公报中公开的装置中，当记录材料的种类从普通纸改变到具有大的热容量的厚纸时，图像形成操作在定影装置的温度上升达到目标温度之后开始，该目标温度高于用于普通纸的目标温度。
在日本专利申请特开平7-311506号公报中公开的装置中，当记录材料的种类从普通纸改变到厚纸时，处理速度(图像形成速度、定影装置的操作速度)被切换到比用于普通纸的操作速度更低的操作速度，然后图像形成操作开始。
然而，利用日本专利申请特开2006-78555号公报中公开的装置，无论厚纸上的图像形成的数目是多少，图像形成的开始都被延迟直到定影装置的温度上升充分为止，因此，图像形成的生产率降低。例如，在温度上升以后能够以每分钟60张纸的速度进行处理的设备中，如果温度上升的等待时间是30秒，并且只有两张纸被处理，那么所得到的生产率只是每分钟四张纸。
在日本专利申请特开平7-311506号公报中公开的设备中，图像形成的生产率容易降低，因为在普通纸上的图像形成完成之后，无论厚纸上随后的图像形成的数目是多少，图像形成都在将处理速度切换到低速度之后开始。这里，处理速度的改变可要求图像形成装置的电压施加条件和/或定影装置的加热条件的改变，这可导致甚至更长的等待时间。例如，在将处理速度切换到用于厚纸的处理速度之后以每分钟60张纸的生产率来执行图像形成并且条件改变需要30秒的情况下，如果只有两张厚纸被处理，则所得到的生产率只是每分钟4张纸。
发明内容
因此，本发明的主要目的是提供一种能够进行适当的图像形成操作并且尽可能地缩短等待时间的图像形成设备。
根据本发明的一方面，提供一种图像形成设备，包括：图像形成装置，用于在记录材料上形成图像；定影装置，用于对在记录材料上形成的图像进行定影；检测装置，用于检测所述定影装置的温度；以及控制装置，用于根据所述检测装置的输出来控制图像形成开始定时，其中在多个预定记录材料上连续形成图像的操作中，当图像形成的数目不少于预定数目时，图像形成的开始被延迟直到所述定影装置的温度升高到第一温度为止，而当图像形成的数目少于所述预定数目时，图像形成在所述定影装置的温度升高到比第一温度低的第二温度时开始。
根据本发明的另一方面，提供一种图像形成设备，包括：图像形成装置，用于在记录材料上形成图像；定影装置，用于对在记录材料上形成的图像进行定影；检测装置，用于检测所述定影装置的温度；以及控制装置，用于根据所述检测装置的输出来控制图像形成开始定时，其中在多个预定记录材料上连续形成图像的操作中，当图像形成的数目不少于预定数目时，图像形成的开始被延迟直到所述定影装置的温度升高到基于记录材料的种类而预先确定的目标温度为止，而当图像形成的数目少于所述预定数目时，图像形成在所述定影装置的温度升高到比所述目标温度低的预定温度时开始。
根据本发明的另一方面，提供一种图像形成设备，包括：图像形成装置，用于在记录材料上形成图像；定影装置，用于对在记录材料上形成的图像进行定影；以及控制装置，用于控制图像形成开始定时，其中在多个预定记录材料上连续形成图像的操作中，当图像形成的数目不少于预定数目时，根据记录材料的种类来控制所述图像形成装置和所述定影装置的操作速度，而当图像形成的数目少于所述预定数目时，所述图像形成装置和所述定影装置的操作速度被控制在比根据记录材料的种类确定的操作速度高的速度。
根据本发明的另一方面，提供了一种图像形成设备，包括：图像形成装置，用于在记录材料上形成图像；定影装置，用于对在记录材料上形成的图像进行定影；检测装置，用于检测所述定影装置的温度；第一控制装置，用于根据记录材料的基重(basis weight)来控制所述定影装置的目标温度；以及第二控制装置，用于开始图像形成，其中在所述定影装置的温度被控制在根据记录材料的基重而预先确定的第一目标温度的状态中在多个具有第一基重的记录材料上连续形成图像，并且随后继续在多个具有比第一基重大的第二基重的记录材料上连续形成图像，如果图像形成的数目不少于预定数目则等待图像形成的开始直到所述定影装置的温度升高到根据记录材料的基重而预先确定的第二目标温度为止，而当图像形成的数目少于所述预定数目时，图像形成在所述定影装置的温度升高到低于第二目标温度的预定温度时开始。
根据本发明的另一方面，提供了一种图像形成设备，包括：图像形成装置，用于在记录材料上形成图像；定影装置，用于对在记录材料上形成的图像加热；第一控制装置，用于根据记录材料的基重来控制所述图像形成装置和所述定影装置的操作速度；以及第二控制装置，用于开始图像形成，其中，当在所述图像形成装置和所述定影装置的操作速度分别是第一图像形成速度和第一定影速度的状态中在多个具有第一基重的记录材料上连续形成图像，并且随后继续在多个具有比第一基重大的第二基重的记录材料上连续形成图像时，如果图像形成的数目不少于预定数目，则所述第二控制装置在将所述图像形成装置和所述定影装置的操作速度分别减小到比第一图像形成速度和第一定影速度慢的第二图像形成速度和第二定影速度之后开始图像形成，而如果图像形成的数目少于预定数目，则所述第二控制装置在将所述图像形成装置和所述定影装置的操作速度分别维持在第一图像形成速度和第一定影速度的同时开始图像形成。
当结合附图阅读以下详细描述时，本发明的其他目的将变得清楚。
附图说明
图1是图像形成设备的结构的图示。
图2是图像形成设备的控制系统的框图。
图3是定影装置的结构的截面视图形式的图示。
图4是根据实施例1的控制的流程图。
图5是在对厚纸的处理从待机状态开始之时定影辊的温度变化的图示。
图6是根据实施例2的控制的流程图。
图7是在记录材料从薄纸变到厚纸之时定影辊的温度变化的图示。
具体实施方式
下面将参考附图详细描述本发明的实施例。可通过用本发明的构思之内的替代物替换以下实施例的整体结构的一部分来修改实施例。
<图像形成设备>
图1是图像形成设备的结构的图示。如图1所示，图像形成设备100包括用作用于在记录材料上形成图像的图像形成手段的图像形成部，和用作用于固定在记录材料上形成的图像的定影手段的定影装置。更具体而言，在此示例中，图像形成部包括四个图像形成站，用于对由图像形成站形成的图像进行转印的机构(即中间转印件)，容纳记录材料的记录材料盒，用于将记录材料馈送到二次转印部的馈送机构，等等。
此实施例中的图像形成设备是串联型和中间转印型的全彩色打印机，其中黄、品红、青和黑色图像形成站Pa、Pb、Pc和Pd沿着作为中间转印件的中间转印带130布置。
在图像形成站Pa中，黄色调色剂图像被形成在感光鼓3a上，并且被转印到中间转印带130上。在图像形成站Pb中，品红色调色剂图像被形成在感光鼓3b上，并且被转印到中间转印带130上。在图像形成站Pc和Pd中，青色和黑色调色剂图像分别被形成在感光鼓3c和3d上，并且被转印到中间转印带130上。
中间转印带130上承载的四个彩色调色剂图像被馈送到二次转印部T2，并且被一起二次转印到那里的记录材料P上。记录材料P被分离辊6a逐一地从记录材料盒10a供应，并被馈送到对齐辊12。对齐辊12与中间转印带130上的调色剂图像成一定时间关系地将记录材料P馈送到二次转印部T2。
承载着二次转印的四色调色剂图像的记录材料P从中间转印带130经由曲率分离并被馈送到定影装置9中。定影装置9通过对承载着调色剂图像的记录材料P进行加热和加压来定影记录材料P的表面上的图像。然后，记录材料P被排出到外部。图像形成设备100通过重复包括给纸、对齐、图像形成、定影和排纸在内的处理，能够进行连续打印。
如图1所示，除了显影装置1a、1b、1c和1d分别包含不同颜色的显影剂以外，图像形成站Pa、Pb、Pc、Pd具有基本上相同的结构。因此，在下文中，将对黄色图像形成站Pa进行描述，并且贯穿整个描述，向具有对应功能的元件指派具有不同后缀的相似标号。
在图像形成站Pa中，在感光鼓3a周围，设有充电辊2a、曝光装置5a、显影装置1a、转印辊24a和鼓清洁装置4a。感光鼓3a包括铝筒和在其外周表面上的光半导体感光层，在箭头指示的方向上按预定的处理速度旋转。图像形成设备100以320mm/秒的处理速度每分钟可产生80幅A4尺寸的全彩色图像。
充电辊2a将感光鼓3a均匀地充电到负极性的暗部电位VD。曝光装置5a利用旋转镜把对通过展开黄分解色图像而提供的扫描线图像数据加以通断调制的激光束扫描地投射到感光鼓3a的表面上，以使得在感光鼓3a的表面上形成静电图像。显影装置1a向感光鼓3a提供调色剂以将静电图像显影成调色剂图像。
转印辊24a被压向中间转印带130以在感光鼓3a与中间转印带130之间构成调色剂图像转印部。通过向转印辊24a施加DC电压，在感光鼓3a上承载的调色剂图像被转印到中间转印带130上。鼓清洁装置4a包括清洁刮刀，该清洁刮刀与感光鼓3a接触以将经过转印部并剩余在感光鼓3a的表面上的未转印调色剂从感光鼓3a的表面刮掉。
中间转印带130绕着张力辊15、对辊14和驱动辊13伸展，并且被驱动辊13驱动以在箭头R2所指示的方向上旋转。在二次转印部T2中，二次转印辊11与由对立辊14支撑的中间转印带130接触。通过向二次转印辊11施加DC电压，中间转印带130上承载的调色剂图像被二次转印到通过二次转印部T2馈送的记录材料P上。带清洁装置19包括清洁网(无纺织物)，该清洁网与中间转印带130的表面接触以去除调色剂和/或纸粉。
<控制器>
图2是用于图像形成设备的控制系统的框图。如图2所示，作为控制手段的控制器141监视并控制每个单元的操作，并且管理对各个单元的指令以实现对图像形成设备100的各种装置的全部操作的整体控制。
操作面板142是供用户访问图像形成设备100的界面，并且用户可通过操作面板142设定图像形成作业(诸如基重之类的记录材料信息，诸如浓度之类的图像信息，打印数目，等等)。
图像形成设备100能够执行所谓的混合作业，其中在不同种类(基重)的记录材料上执行连续打印。记录材料盒10a、10b能够将作为记录材料的普通纸、薄纸和厚纸馈送到加热压合部N中。
通过执行混合作业，可以产生包括厚纸封面、薄纸文档和铜版纸照片的一本完整平装书。用户可在操作面板142上设定混合作业的细节，例如针对每种记录材料的定影装置9的温度设定。
此外，除了从操作面板142以外，也可以从外部个人计算机来对图像形成设备100设定这种图像形成作业信息。输入的信息被临时存储在作为控制器141的一部分的作业信息保持部143中，并且在作业执行期间被用作各种操作的控制参数。
<馈送部>
如图1所示，对齐辊12包括在记录材料背面侧的直径为的乙烯、丙烯橡胶制成的橡胶辊，和在记录材料正面侧的直径为 的SUS制成的金属辊，其中金属辊通过1kg负重与橡胶辊发生加压接触。橡胶辊具有40°的ASKER-C硬度(1kg负重)，和约20μm的表面粗糙度Rz。
对齐辊12通过由橡胶辊和金属辊形成的馈送压合部暂时停止记录材料P以防止记录材料的倾斜馈送，并且与图像形成成一定时间关系地将记录材料P馈送出以确保图像适当地定位在记录材料上。控制器141在将记录材料朝着二次转印部T2馈送时通过操作步进马达(未示出)来旋转橡胶辊以控制记录材料的馈送和停止。
<定影装置>
图3是用作定影手段的定影装置的结构的截面图示。如图3所示，记录材料P在从图中的右手侧到左手侧的方向上经过定影装置9，并且记录材料P在形成于图像表面侧定影辊51和非图像表面侧加压辊52之间的压合部N中经历加热和加压，由此调色剂图像定影在记录材料P的表面上。在定影装置9中，加热压合部N是通过使加压辊52与定影辊51加压接触来形成的，其中定影辊51用作加热构件，其温度被控制在不小于调色剂的熔点的水平。
定影辊51包括外径为的软钢圆柱材料的芯金属51a，在其外周上的厚度为4mm的硅橡胶的弹性层51b，在弹性层51b表面上的厚度为30μm的PFA管的分离层51c。加压辊52包括外径为 的软钢圆柱材料的芯金属52a、在其外周上的厚度为2mm的硅橡胶的弹性层52b、以及在弹性层52b表面上的厚度为30μm的PFA管的分离层52c。
在定影辊51内部，设有用作加热手段的900W加热元件(卤素加热器)201。用作检测手段的温度传感器(热敏电阻)205在相对于旋转轴方向的中央部分的加热压合部N的出口侧与定影辊51的表面接触。
温度控制部145基于温度传感器205的输出来控制对加热元件201的电力供给，以使得由温度传感器205检测到的定影辊51的表面温度是根据记录材料的种类(基重)确定的目标温度。
定影装置9包括用于使加压辊52与定影辊51发生加压接触和将两者分隔开的移动机构50。定影装置9在定影辊51和加压辊52彼此分隔开并且定影辊51被控制在待机状态的目标温度的状态中等待图像形成作业。
定影辊51的芯金属51a的相对端部被高度位置固定的轴承旋转支撑。加压辊52的芯金属52a的相对端部被可绕着旋转轴55旋转的加压框架56通过加压弹簧57来支撑。
当接触和分隔马达207旋转加压凸轮54以升高加压框架56的旋转端时，加压辊52上升并且通过加压弹簧57的压力与定影辊51接触。当接触和分隔马达207旋转加压凸轮54以降低加压框架56的旋转端时，加压辊52降低以与定影辊51分隔开。
控制器141控制接触和分隔马达207来实现加压辊52的加压和释放以在相对于定影辊51的加压状态和分隔状态之间切换。移动机构50在加压辊52的加压接触状态中的总负重是约60kgf，并且形成在馈送方向上具有约10mm的长度的加热压合部N。
移动机构50在启动操作时通过加压辊52的分隔来降低将定影辊51加热到待机温度时所需要的热负荷，由此缩短预热时间。通过加压辊52的分隔，不从定影辊51夺去热量，因此缩短预热，并且也降低定影装置9的电能量消耗。此外，移动机构50在记录材料P堵塞时分隔加压辊52，以便利用户的堵塞清除操作。
<比较例>
近来，希望图像形成设备具有高生产率并且能够在各种记录材料上形成图像。在定影装置9中，压合部在馈送方向上扩张，加热构件的热导率升高，加热效率和/或电力效率升高以降低能量损耗，从而确保在记录材料上的连续调色剂图像定影所需要的热量。在定影装置9中，对于定影辊51的温度调整的目标温度依据记录材料是薄纸还是厚纸或者依据记录材料是非铜版纸还是铜版纸而被改变，从而可以使用更多种类的记录材料。在定影装置9中，取决于记录材料的种类，最佳热量就图像属性(调色剂偏移性、图像光泽等等)和馈送性能(纸张折痕、纸张波动、图像定影、纸张分离等等)而言是不同的，因此依据记录材料的种类来切换定影辊51的温度调整的目标温度。在定影装置9中，对于属于依据记录材料的基重或表面属性来分类的群组之中的特定群组的记录材料，经过定影装置的馈送速度被切换到比普通速度更低的速度，以便增加定影压合部所供给的累积热量。
然而，当采用这种方法来满足各种记录材料时，各种记录材料混合时的生产率将是个问题。当进行其中混合不同种类的记录材料的所谓混合作业时，记录材料种类改变时的停工时间将是个问题。因为需要时间来切换定影装置的温度条件和/或处理速度，所以等待时间成为必要，结果是整体生产率的降低。根据本发明的实施例，希望缩短由于在混合不同种类的记录材料的混合作业中切换记录材料的种类而造成的停工时间，从而提高图像形成设备的整体生产率。
<实施例1>
图4是根据实施例1的控制的流程图。图5是在厚纸上的图像形成从待机状态开始之时定影辊的温度变化的图示。
如图1所示，图像形成站Pa包括感光鼓3a，其是其上形成图像的可旋转感光构件的示例。作为图像加热设备的示例的定影装置9包括定影辊，该定影辊是用于对与所述定影装置接触的记录材料上形成的图像加热的可旋转图像加热构件的示例。
如图3所示，作为图像加热构件的示例的定影辊51对记录材料的图像表面加热。作为加压构件的示例的加压辊52与定影辊51发生加压接触以形成用于记录材料的压合部。作为检测手段的示例的温度传感器205检测定影辊51的温度以输出温度信息。作为馈送手段的示例的对齐辊12将记录材料经二次转印部T2馈送到定影装置9的压合部。
移动机构50使定影辊51和加压辊52相对于彼此接触和分隔。作为接触和分隔控制器的示例的控制器141在加压辊52被移动机构50分隔开的状态中将定影辊51控制在第二温度，并且紧接在馈送记录材料之前使加压辊52与之发生加压接触以形成压合部。
例如包括控制手段、温度控制部和馈送控制器的控制器141在将定影辊51控制在预定温度的同时基于温度信息来控制给纸部10。当图像形成作业的图像形成的数目小于预定数目时，记录材料在定影辊51的温度上升到第一温度的定时被馈送到压合部。当在多个预定记录材料上连续形成图像时，在图像形成的数目不小于预定数目的情况下，图像形成的开始被延迟直到定影辊51的温度上升到第一温度为止。然而，在图像形成的数目小于预定数目的情况下，在定影辊51的温度上升到第二温度的定时馈送记录材料，第二温度低于第一温度。
上述到感光鼓3a上的图像形成开始定时是根据纸张到达定影压合部的定时和处理速度来唯一决定的。至于最早的定时，基于预测开始图像形成，使得在定影辊51达到第二温度的定时已经经历图像形成的记录材料到达定影压合部。至于第二早的定时，基于预测开始图像形成，使得在定影辊51达到第二温度的定时调色剂图像被转印到记录材料上。至于在这之后的定时，在定影辊51的温度达到第二温度的定时开始感光鼓3a的图像曝光。在此实施例的图像形成设备中，当处理速度是320mm/秒时，纸张在图像形成开始之后的2.5秒到达定影压合部。因此，在此实施例中，基于定影辊51的预设温度上升曲线，感光鼓3a的图像曝光在定影辊51的温度达到第二温度的定时之前的2.5秒开始。
控制器141在接收到图像形成作业时基于临时存储在作业信息保持装置143中的记录材料的种类和打印数目的信息来查找表1。由此，确定以下将描述的馈送速度、定影温度调整的目标温度和给纸许可温度。表1示出在实施例1中用于各个种类的记录材料的馈送速度、温度调整的目标温度和给纸许可温度。
表1
如表1中所示，对于薄纸，考虑到与定影辊51的分离性，目标温度相对较低，以便防止卷绕(堵塞)。厚纸要求定影辊51的大热负荷，因此目标温度相对较高，以确保对调色剂图像的定影力。在每个范围的记录材料的设定中，如果热容量大则所供给的热量大，以满足图像属性(定影偏移属性和图像光泽)和馈送性能(折痕、分离属性)两者。在厚纸4的情况下，记录材料的热容量最大，因此，压合部中的记录材料馈送速度是通常速度的一半。
(1)薄纸(52-63g/m2)的目标温度是130摄氏度，处理速度是320mm/秒。
(2)普通纸(64-105g/m2)的目标温度是150摄氏度，处理速度是320mm/秒。
(3)厚纸1(106-128g/m2)的目标温度是160摄氏度，处理速度是320mm/秒。
(4)厚纸2(129-157g/m2)的目标温度是170摄氏度，处理速度是320mm/秒。
(5)厚纸3(158-209g/m2)的目标温度是180摄氏度，处理速度是320mm/秒。
(6)厚纸4(210-256g/m2)的目标温度是160摄氏度，处理速度是160mm/秒。
图像形成设备100的定影辊51是由具有相对大的热容量的材料制成的，因此初始预热时间长。鉴于此，为了在接收到打印信号后迅速达到温度调整的目标温度，优选的是即使在未执行通常打印操作时也实现对待机温度调整的控制。至于待机温度调整的目标温度，其初始设定是140摄氏度，从而在薄纸(52–63g/m2)和普通纸(64–105g/m2)的情况下执行最高速度打印。通过对于定影辊51的待机温度的140摄氏度的初始设定，对于最经常使用的普通纸不发生等待时间，从而可以即刻执行图像形成。至于待机温度，在操作部142中可改变温度调整的目标温度。如果用户经常使用厚纸，则可将温度改变到150℃、160℃、170℃等。
给纸许可温度是定影辊51的如下温度(触发)：在该温度，通过在如前所述切换温度调整的目标温度之后与控制器141产生作业开始信号同时地操作给纸部10，图像形成开始。控制器141中的给纸操作控制部144在由温度传感器205检测到的定影辊51的温度超过给纸许可温度时操作给纸部10。
控制器141设有多个表格，使得可以依据作业的打印数目(A4换算值)来选择给纸许可温度。在实施例1中，对于不少于五张纸(A4换算值)打印的情况和少于五张纸(A4换算值)打印的情况分别准备两个表格。这是因为，如果打印的数目小于五，那么即使纸张通过开始时定影辊51的温度低，打印作业也会在开始后的温度下降落在容许范围之外的范围中之前完成。
(1)对于薄纸，给纸许可温度被从120摄氏度降低到110摄氏度。
(2)对于普通纸，给纸许可温度被从140摄氏度降低到130摄氏度。
(3)对于厚纸1，给纸许可温度被从150摄氏度降低到140摄氏度。
(4)对于厚纸2，给纸许可温度被从160摄氏度降低到150摄氏度。
(5)对于厚纸3，给纸许可温度被从170摄氏度降低到160摄氏度。
(6)对于厚纸4，给纸许可温度被从150摄氏度降低到140摄氏度。
参考图3和图4，当控制器141在待机状态期间接收到图像形成作业的执行指令时，控制器141开始为图像形成做准备(S1)。这里，作为示例假定控制器141接收对A4尺寸的厚纸3(158–209g/m2)单面打印100张的图像形成作业(S1)。
控制器141查找表1并且基于作业信息保持部143中保持的记录材料信息和打印数目信息来确定作业馈送速度、定影温度调整的目标温度A摄氏度和给纸许可温度B摄氏度(S2)。更具体而言，控制器141从表1确定馈送速度相同，定影辊51的温度调整的目标温度是180摄氏度，并且给纸许可温度是170摄氏度(S2)。
控制器141按预定的馈送速度启动装置中的各种手段(图像形成站、定影装置等等)。
控制器141的定影温度控制器145基于从温度传感器205提供来的温度信息来控制加热元件201以开始定影辊51的温度升高。将加热元件201从待机温度控制140摄氏度朝着厚纸3的温度调整的目标温度180摄氏度操作。由此，定影辊51的温度开始升高。
控制器141相对于定影辊51的当前温度实现记录材料P(厚纸3)的给纸判定。由于给纸许可温度是170摄氏度，所以图像形成等待，直到由温度传感器205检测到的定影辊51的温度超过170摄氏度为止。当定影辊51被加热，并且其温度升高(S4–S6)直到171摄氏度>给纸许可温度170摄氏度时，控制器141向给纸部10产生给纸操作信号(S7)。
然后，控制器141将温度调整的目标温度设定在180摄氏度，并且执行连续打印操作。
当控制器141判定作业完成时(S9，是)，控制器141将温度调整的目标温度返回到待机温度(S10)，并且一系列操作结束。
图5示出根据实施例1的操作流程的操作中的定影辊51的表面的温度变化。定影装置9要求定影辊51的表面温度不低于150摄氏度以对是厚纸3的记录材料上承载的调色剂图像稳定地定影。随着连续的纸张处理，定影辊51的表面温度降低到达到电力需求-供给平衡的水平。
如图5中由实线所示，当从待机状态执行厚纸3上的100张A4尺寸打印的图像形成作业时，图像形成操作的开始被等待，直到检测到的定影辊51的温度超过给纸许可温度170摄氏度为止。当图像形成作业的打印数目大时，需要对于温度调整的长等待时间，以便使得作业开始时定影辊51的表面温度相对更高。在图像形成开始之后，定影辊51被厚纸3的记录材料夺去热量，以在定影辊51的表面温度150摄氏度达到平衡状态，并且图像形成作业在不落到低于调色剂图像的热定影所要求的150摄氏度的水平的情况下完成。
参考图3和图4，当在待机状态中接收到在四张A4尺寸的厚纸3的一面进行打印的作业时，在温度传感器205检测到的定影辊51的温度达到170摄氏度之前开始图像形成(S7)。参考表1，控制器141确定给纸许可温度是160摄氏度(S2)，因为作业是四张A4尺寸打印。因此，直到肯定的给纸判定(S5，是)为止对于温度调整所需要的等待时间(S4–S6)短。
如图5中由实线所示，当在实施例1中在待机状态中执行A4尺寸厚纸3上的四张打印的图像形成作业时，在检测到的定影辊51的温度达到160摄氏度时开始图像形成操作，这是在170摄氏度的给纸许可温度之前的。当图像形成作业的打印数目小时，定影辊51的温度下降小，相应地在作业操作开始时不必等待直到温度非常高。在图像形成操作开始之后，定影辊51的表面温度由于厚纸3的记录材料带走热而降低，但是图像形成作业在温度下降到低于对调色剂图像进行热定影所要求的150摄氏度的水平之前完成。因此，与比较例1中的图像形成操作等待直到温度达到170摄氏度的给纸许可温度的情况(虚线)相比，从接收到图像形成作业到完成图像形成的时间得以缩短。
根据实施例1的控制，根据已经获得的作业的打印数目信息将给纸许可温度改变到最佳水平，由此可以缩短温度控制等待时间。对于图像形成作业的执行，基于记录材料的种类和作业打印数目信息来确定最佳给纸许可温度，由此可以使用必要且最低限度的温度控制等待时间。通过执行与记录材料信息和作业打印数目信息相对应的适当的作业切换控制，可以使介质切换所必需的停工时间达到最低限度。由此，可以使介质(记录材料)改变时的停工时间达到最低限度。
<实施例2>
图6是根据实施例2的控制的流程图。图7是在记录材料从薄纸变到厚纸之时定影辊的温度变化的图示。在实施例1中，在于待机状态中开始的一个图像形成作业中，基于记录材料的种类和打印数目来确定最佳温度控制待机时间。在实施例2中，当在连续图像形成的过程中改变记录材料时，确定温度调整的最佳等待时间。在实施例2中，考虑就像连续打印平装书的封面厚纸和内容薄纸的情况中那样的其中连续地处理包括不同种类的记录材料的作业的所谓混合作业。
如图3所示，控制器141可控制作为第一种记录材料的示例的薄纸的加热，然后控制作为第二种记录材料的示例的厚纸3的加热，与对于薄纸相比，对于厚纸3，使定影辊51的温度更高。控制器141基于温度信息来控制给纸部10。当厚纸3上的加热数目不少于预定数目时，控制器141在定影辊51的温度达到第一温度的定时将记录材料馈送到压合部中。当厚纸3上的加热数目少于预定数目时，控制器141在定影辊51的温度达到第二温度的定时将记录材料馈送到压合部中，其中第二温度低于第一温度。
表2是实施例2中的馈送速度、温度调整的目标温度和给纸许可温度的介质表格。
表2
如表2中所示，记录材料的馈送速度和温度调整的目标温度与实施例1的表1的那些是相同的。然而，除了像实施例1中那样考虑后续作业的打印数目以外，还考虑记录材料切换前后作业之间的温度调整的目标温度差异来设定给纸许可温度。
例如，在混合作业中切换是从厚纸1(160摄氏度)到厚纸3(180摄氏度)，因为目标温度差是Δ20摄氏度(小于Δ30摄氏度)，所以依据厚纸3的作业数目是不少于还是少于五张(A4换算值)来确定给纸许可温度。然而，当切换是从薄纸(130摄氏度)到厚纸3(180摄氏度)时，因为温度调整的目标温度差是Δ50摄氏度(不小于Δ30摄氏度)，所以依据厚纸3的作业数目是不少于还是少于三张(A4换算值)来确定给纸许可温度。
这是因为，即使后续作业中的记录材料的种类保持相同，定影辊51的内部热累积状态也依据先前作业中的温度调整的目标温度而不同，并且因此，后续连续打印作业中的图像形成开始之后定影辊51的表面温度的变化不同。定影辊51内部的累积热量随着先前作业和后续作业之间的目标温度差的减小而增大，并且因此，当目标温度差小时，后续作业的图像形成开始之后的温度下降速度慢，到温度降低到超出调色剂图像的热定影所要求的温度之时，可以产生相对大数目的打印。当目标温度差小于30摄氏度时，可以维持温度150摄氏度，直到图像形成开始之后的四张纸定影操作为止，但是当目标温度差不小于30摄氏度时，温度150摄氏度很可能只被维持到图像形成开始之后的两张纸定影操作为止。因此，准备给纸许可温度表2。
参考图3和图6，控制器141执行混合作业，其包括在A4尺寸薄纸上的100次连续图像形成和随后在A4尺寸厚纸3上的两次连续图像形成(记录材料被切换)。控制器141在混合作业中的在先连续图像形成(在薄纸上)期间接收到厚纸3的记录材料切换指令(S1)。当控制器141接收到记录材料切换指令时(S1)，控制器141参考表2，基于切换前后的记录材料信息和后续作业打印数目信息来确定后续作业的馈送速度、温度调整的目标温度A摄氏度和给纸许可温度B摄氏度(S2)。
这里，切换前后的温度调整的目标温度差是180摄氏度–130摄氏度＝50摄氏度，这不小于Δ30摄氏度，并且后续作业的打印数目是二。因此，控制器141参考表2确定后续作业的馈送速度相同，温度调整的目标温度是180摄氏度，并且给纸许可温度是160摄氏度。
后续控制操作(S3–S10)与实施例1的那些相同，并且在对温度调整的必要的最低限度等待时间之后执行对于后续作业的给纸操作和打印操作。当控制器141在后续作业的给纸操作和打印操作期间接收又一个记录材料切换作业时(S13)，对又一个后续作业执行上述设定和等待(S2)，并且执行当前后续作业(S3–S10)。
图7示出当根据实施例2的操作流程来执行混合作业时定影辊51的表面的温度变化。如图7中由实线所示，根据实施例2的控制，在目标温度的切换之后7秒，在先于规定的180摄氏度定时的160摄氏度定时开始厚纸3的纸张处理。定影辊51的温度由于对厚纸3的处理而减小，但因为打印数目小，所以厚纸3上的打印在定影辊51的表面温度降低到超出150摄氏度之前已经完成。在完成之后，定影辊51的表面温度升高，然后定影辊51的加热停止，并且温度下降。
相反，在如图7中的虚线所指示那样在等待温度升高到规定的180摄氏度之后开始厚纸3上的图像形成的情况下(比较例2)，等待时间是20秒。因此，利用实施例2的控制，与由虚线指示的比较例相比，在少于一半的等待时间之后执行厚纸3上的图像形成。也就是说，在记录材料被从薄纸切换到厚纸3之时对于温度调整的等待时间从20秒缩短到7秒。
在包括温度调整的目标温度不同的记录材料的混合作业中的实施例2的控制中，基于切换前后记录材料的种类的差别和切换后的打印数目信息来确定最佳给纸许可温度。由此，温度调整的待机时间是最佳的，并且图像形成设备100的总生产率增强。
实施例2的控制改善了介质混合生产率，也就是说，使得记录材料切换时的停工时间达到最低限度。通过根据记录材料信息和作业打印数目信息执行适当的作业切换控制，可以使混合作业中的记录材料切换时的停工时间达到最低限度。
<实施例3>
在实施例1和2中，如果要求升高温度调整的目标温度的图像形成的数目少于5张(3张)，则均一地设定定影辊的温度调整的目标温度。在实施例3中，对于少于五张纸，定影辊的温度调整的目标温度随着图像形成的数目减小而减小，从而进一步缩短等待时间。
作为馈送速度控制器或控制手段的示例的控制器141基于温度信息来控制给纸部10。当作为第二种记录材料的示例的厚纸3上的加热数目少于预定数目时，如果加热数目更小，则第二温度更低。如果不少于预定数目，则在定影辊51的温度达到第一温度的定时，记录材料被馈送到压合部中，第一温度一律高于任何第二温度。
第一温度被选择成使得，在连续图像形成操作中定影辊51的加热和记录材料的冷却相互平衡以提供定影辊的恒定温度之时定影辊的温度是记录材料上的调色剂图像的定影所必需的温度的下限值。第二温度被选择成使得，当图像形成的数目超过这样的数目时，温度可降低到超出记录材料上的调色剂图像的定影所必需的温度的下限值。
<实施例4>
在实施例1和2中，希望缩短由对于定影辊的温度调整的目标温度的改变引起的图像形成的等待时间。在实施例4中，希望缩短由图像形成速度的切换引起的图像形成的等待时间。
当记录材料是第一种记录材料时，控制器141把作为图像形成速度的示例的图像形成装置和图像加热设备的操作速度分别设定到第一图像形成速度和第一图像加热速度。当记录材料是第二种记录材料时，控制器141实现控制，以使得图像形成装置和图像加热设备的操作速度是分别低于第一图像形成速度和第一图像加热速度的第二图像形成速度和第二图像加热速度。
控制器141在多个第一种记录材料上连续形成图像，然后在多个第二种记录材料上连续形成图像。此时，当第二种记录材料的数目不少于预定数目时，图像形成装置和图像加热设备的操作速度分别被减小到第二图像形成速度和第二图像加热速度。然而，当第二种记录材料的数目少于预定数目时，图像形成装置和图像加热设备的操作速度分别被维持在第一图像形成速度和第一图像加热速度。
图像形成速度是感光鼓3和中间转印带130的操作速度，并且处理速度是记录材料P经过定影装置9的速度，这是定影速度。在此实施例中，处理速度和定影速度是相同的。此外，在此实施例中，感光鼓3a和中间转印带130的圆周速度是相同的。
本发明适用于感光鼓3a和中间转印带130的圆周速度略微不同的情况。在此情况下，可以认为圆周速度是相同的。因此，图像形成装置的操作速度的改变意味着感光构件和中间转印带的彼此略微不同的圆周速度改变到彼此略微不同的不同速度。
即使处理速度和定影速度彼此略微不同，本发明也适用。例如，取决于图像形成设备的截面结构，在记录材料的馈送期间在二次转印部和定影装置之间形成记录材料P的回路。更具体而言，定影速度被设定到比处理速度低大约1–3％。在对此实施例的描述中馈送速度指的这些速度之一，并且无论是否有速度差异，本发明都可适用。
如图3所示，当作为第二种记录材料的示例的厚纸4的加热数目不少于预定数目时，控制器141降低定影辊51的旋转速度，然后将记录材料馈送到压合部中。当厚纸4的加热数目少于预定数目时，控制器在不改变定影辊51的旋转速度的情况下将记录材料馈送到压合部中。
表3是实施例4中的馈送速度、温度调整的目标温度和给纸许可温度的介质表格。
表3
如表3中所示，馈送速度、温度调整的目标温度和给纸许可温度的设定基本上与实施例2的表格2中的那些类似。然而，在实施例3中，基于厚纸4的后续作业的打印数目来确定是否要对后续作业执行馈送速度的切换。
如图3中所示，例如，将进行如下混合作业：其中，记录材料被从A4尺寸厚纸1(160摄氏度，320mm/秒)连续切换到厚纸4(160摄氏度，160mm/秒)。在此情况下，温度调整的目标温度差是Δ0摄氏度，因此，当厚纸4上的打印数目不少于五张(A4尺寸换算)时，控制器141等待先前作业的所有图像形成完成，然后将中间转印带(图1中的130)等的馈送速度从等速切换到半速。当打印数目大时，吸收大量热的厚纸4上的连续图像形成中的定影辊51的温度下降大，因此，为了增大每一张纸的供给热量，必须要降低馈送速度。
然而，当厚纸4上的打印数目少于五张时，控制器141在不改变馈送速度的情况下在厚纸4上执行后续作业。这是因为，即使当吸收大量热的厚纸4被处理时，如果数目小，那么在不改变馈送速度的情况下，后续作业也将会在定影辊51的表面温度降低过多之前完成。由于与实施例1和2相同的原因，不仅对于温度调整，而且对于馈送速度的切换也可缩短等待时间。
参考图3和图6，控制器141在混合作业中切换记录材料的种类之时判定是否执行馈送速度的切换(S2)。当控制器141判定要执行切换时(S3的是)，执行馈送速度的切换(S12)。
馈送速度的切换操作必须在图像形成设备100中的每个部分(图像形成站Pa、Pb、Pc、Pd、定影装置9、馈送部7和给纸部10)执行，而且其只能在先前作业完成之后执行。由于此原因，其需要较长的时间，结果是图像形成设备100的停工时间长。
然而，在实施例3中，控制器141在不是必需的情况下不切换馈送速度(S3的否)，并且在不改变馈送速度的情况下进行温度控制(S4)以开始后续作业，并且因此，可以节省切换馈送速度所需的时间。
实施例3的控制的效果已被核实。在图像形成设备100中执行了混合作业，其中操作被从A4尺寸厚纸1上的连续100次图像形成切换到A4尺寸厚纸4上的两次连续图像形成。如果不使用实施例3，则切换记录材料时馈送速度的切换需要大约15秒。
通过在A4尺寸换算纸张数目少于五张时在不改变馈送速度的情况下进行图像形成，没有问题地执行了混合作业。在这个情况和无条件地切换馈送速度的情况之间，在少量纸张的图像质量(定影属性、光泽属性和品质)方面，没有意识到显著差异。在混合作业中，如果后续作业的打印数目小，则基于记录材料切换前后的记录材料信息来选择最佳给纸许可温度(记录材料从记录材料盒的馈送开始时的温度)或者馈送速度，由此可以使介质切换时间达到最低限度。根据实施例4的控制，可以改善图像形成设备100的生产率。
在前文中，详细描述了实施例1-4，但本发明不限于这些实施例，并且以下示例是适用的。
例如，加热构件和加压构件可以是带构件或辊构件。加热构件和加压构件中的至少一者可以是无缝带。定影装置包括可拆离安装的压合部，该压合部由无缝带形式的加热构件和接触和分隔机构构成。
定影构件的加热类型不限于卤素灯加热器，而是可以使用其他类型，例如感应加热等等。
图像形成设备的图像形成系统可以是使用单个感光构件的彩色图像形成的类型，或者在记录材料馈送带上吸着运送记录材料的同时从感光构件转印图像的类型。
在前述实施例中，以打印机作为示例，本发明适用于各种用途，包括复印机、传真机和具有多个这种功能的复合机器。
[工业实用性]
根据本发明，提供了可以以最低限度的等待时间适当地执行图像形成操作的图像形成设备。

Claims (18)

1.一种图像形成设备，包括：
图像形成装置，用于在记录材料上形成图像；
定影装置，用于对在记录材料上形成的图像进行定影；
检测装置，用于检测所述定影装置的温度；以及
控制装置，用于根据所述检测装置的输出来控制图像形成开始定时，其中在多个预定记录材料上连续形成图像的操作中，当图像形成的数目不少于预定数目时，图像形成的开始被延迟直到所述定影装置的温度升高到第一温度为止，而当图像形成的数目少于所述预定数目时，图像形成在所述定影装置的温度升高到比第一温度低的第二温度时开始。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，当在所述多个预定记录材料上连续形成图像并且图像形成的数目少于所述预定数目时，当图像形成的数目更小时，所述第二温度更低。
3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述定影装置包括用于对在与所述定影装置接触的记录材料上形成的图像加热的加热构件，并且所述控制装置根据由所述检测装置检测到的所述加热构件的温度来控制图像形成开始定时。
4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述图像形成装置包括感光构件，图像在该感光构件上形成，并且所述控制装置根据所述检测装置的输出来控制所述感光构件上的图像形成开始定时。
5.一种图像形成设备，包括：
图像形成装置，用于在记录材料上形成图像；
定影装置，用于对在记录材料上形成的图像进行定影；
检测装置，用于检测所述定影装置的温度；以及
控制装置，用于根据所述检测装置的输出来控制图像形成开始定时，其中在多个预定记录材料上连续形成图像的操作中，当图像形成的数目不少于预定数目时，图像形成的开始被延迟直到所述定影装置的温度升高到基于记录材料的种类而预先确定的目标温度为止，而当图像形成的数目少于所述预定数目时，图像形成在所述定影装置的温度升高到比所述目标温度低的预定温度时开始。
6.根据权利要求5所述的设备，其中，当在所述多个预定记录材料上连续形成图像并且图像形成的数目少于所述预定数目时，当图像形成的数目更小时，所述预定温度更低。
7.根据权利要求5所述的设备，其中，所述定影装置包括用于对在与所述定影装置接触的记录材料上形成的图像加热的加热构件，并且所述控制装置根据由所述检测装置检测到的所述加热构件的温度来控制图像形成开始定时。
8.根据权利要求5所述的设备，其中，所述图像形成装置包括感光构件，图像在该感光构件上形成，并且所述控制装置根据所述检测装置的输出来控制所述感光构件上的图像形成开始定时。
9.一种图像形成设备，包括：
图像形成装置，用于在记录材料上形成图像；
定影装置，用于对在记录材料上形成的图像进行定影；以及
控制装置，用于控制图像形成开始定时，其中在多个预定记录材料上连续形成图像的操作中，当图像形成的数目不少于预定数目时，根据记录材料的种类来控制所述图像形成装置和所述定影装置的操作速度，而当图像形成的数目少于所述预定数目时，所述图像形成装置和所述定影装置的操作速度被控制在比根据记录材料的种类确定的操作速度高的速度。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述图像形成装置包括能旋转的感光构件，图像在该感光构件上形成，并且所述定影装置包括用于对在与所述定影装置接触的记录材料上形成的图像加热的能旋转的加热构件，其中所述控制装置控制作为所述图像形成装置的操作速度的所述感光构件的圆周速度，并且控制作为所述定影装置的操作速度的所述加热构件的圆周速度。
11.根据权利要求9所述的设备，其中，当在具有小于预定基重的基重的记录材料上执行图像形成时，所述控制装置将所述图像形成装置和所述定影装置的操作速度分别控制在第一图像形成速度和第一定影速度，而当在具有不小于预定基重的基重的记录材料上执行图像形成时，所述控制装置将所述图像形成装置和所述定影装置的操作速度分别控制在第二图像形成速度和第二定影速度，第二图像形成速度和第二定影速度分别比第一图像形成速度和第一定影速度慢。
12.一种图像形成设备，包括：
图像形成装置，用于在记录材料上形成图像；
定影装置，用于对在记录材料上形成的图像进行定影；
检测装置，用于检测所述定影装置的温度；
第一控制装置，用于根据记录材料的基重来控制所述定影装置的目标温度；以及
第二控制装置，用于开始图像形成，其中在所述定影装置的温度被控制在根据记录材料的基重而预先确定的第一目标温度的状态中在多个具有第一基重的记录材料上连续形成图像，并且随后继续在多个具有比第一基重大的第二基重的记录材料上连续形成图像，如果图像形成的数目不少于预定数目则等待图像形成的开始直到所述定影装置的温度升高到根据记录材料的基重而预先确定的第二目标温度为止，而当图像形成的数目少于所述预定数目时，图像形成在所述定影装置的温度升高到比第二目标温度低的预定温度时开始。
13.根据权利要求12所述的装置，其中，当第二种记录材料上的图像形成的数目少于预定数目时，所述第二控制装置改变所述预定温度，所述预定温度在图像形成的数目更小时更低。
14.根据权利要求12所述的设备，其中，所述定影装置包括用于对在与所述定影装置接触的记录材料上形成的图像加热的加热构件，并且所述第二控制装置根据由所述检测装置检测到的所述定影构件的温度来控制图像形成开始定时。
15.根据权利要求12所述的设备，其中，所述图像形成装置包括感光构件，图像在该感光构件上形成，并且所述第二控制装置根据所述检测装置的输出来控制所述感光构件上的图像形成开始定时。
16.一种图像形成设备，包括：
图像形成装置，用于在记录材料上形成图像；
定影装置，用于对在记录材料上形成的图像加热；
第一控制装置，用于根据记录材料的基重来控制所述图像形成装置和所述定影装置的操作速度；以及
第二控制装置，用于开始图像形成，其中，当在所述图像形成装置和所述定影装置的操作速度分别是第一图像形成速度和第一定影速度的状态中在多个具有第一基重的记录材料上连续形成图像，并且随后继续在多个具有比第一基重大的第二基重的记录材料上连续形成图像时，如果图像形成的数目不少于预定数目，则所述第二控制装置在将所述图像形成装置和所述定影装置的操作速度分别减小到比第一图像形成速度和第一定影速度慢的第二图像形成速度和第二定影速度之后开始图像形成，而如果图像形成的数目少于所述预定数目，则所述第二控制装置在将所述图像形成装置和所述定影装置的操作速度分别维持在第一图像形成速度和第一定影速度的同时开始图像形成。
17.根据权利要求16所述的装置，其中，所述图像形成装置包括能旋转的感光构件，图像在该感光构件上形成，并且所述定影装置包括用于对在与所述定影装置接触的记录材料上形成的图像加热的能旋转的加热构件，其中所述控制装置控制作为所述图像形成装置的操作速度的所述感光构件的圆周速度，并且控制作为所述定影装置的操作速度的所述加热构件的圆周速度。
18.根据权利要求16所述的设备，其中，所述第二控制装置控制所述感光构件上的图像形成开始定时。
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