CN106940518B - 转印装置和图像形成设备 - Google Patents

Abstract

转印装置和图像形成设备。转印装置包括转印体、电阻值测量单元和接触压力调整单元。转印体接收转印偏压并且将保持在正在旋转的图像载体上的色调剂图像转印到夹在转印体与图像载体之间的纸张上。通过使用色调剂使在图像载体上形成的静电潜像显影来生成色调剂图像。电阻值测量单元测量由转印偏压的电压和电流确定的电阻值。接触压力调整单元调整转印体对图像载体的接触压力，使得转印体将以基于第一接触压力确定的第二接触压力接触图像载体。第二接触压力等于或高于第一接触压力。第一接触压力位于由电阻值测量单元测量的电阻值达到预定阈值的位置。

Description

转印装置和图像形成设备

技术领域

本发明涉及转印装置和图像形成设备。

背景技术

日本未审查专利申请第2015-011261号公报公开了一种用于改进检测流过转印构件的电流的精度的技术，该电流用于确定图像载体和转印构件彼此接触还是彼此分离。

发明内容

本发明的目的是提供转印装置和图像形成设备，其中，实现了转印体对图像载体的接触压力的减小，同时抑制了转印体与图像载体之间的放电的发生。

根据本发明的第一方面，提供了一种包括转印体、电阻值测量单元和接触压力调整单元的转印装置。转印体接收转印偏压并且将保持在正在旋转的图像载体上的色调剂图像转印到夹在所述转印体与所述图像载体之间的纸张上。通过使用色调剂使在所述图像载体上形成的静电潜像显影来生成所述色调剂图像。所述电阻值测量单元测量由所述转印偏压的电压和电流确定的电阻值。所述接触压力调整单元调整所述转印体对所述图像载体的接触压力，使得所述转印体将以基于第一接触压力确定的第二接触压力接触所述图像载体。所述第二接触压力等于或高于所述第一接触压力。所述第一接触压力位于由所述电阻值测量单元测量的电阻值达到预定阈值的位置。

根据本发明的第二方面，在根据第一方面的转印装置中，所述第二接触压力可以比所述第一接触压力高预定接触压力差。

根据本发明的第三方面，根据第二方面的转印装置还可以包括环境测量单元，该环境测量单元测量环境温度和湿度。所述预定接触压力差可以是根据由所述环境测量单元测量的环境温度和湿度确定的接触压力差。

根据本发明的第四方面，在根据第一或第二方面的转印装置中，所述第二接触压力可以基于所述第一接触压力并且根据色调剂图像被转印到的纸张的类型被确定。

根据本发明的第五方面，提供了一种包括色调剂图像形成装置、转印装置、定影装置和纸张传送装置的图像形成设备。色调剂图像形成装置包括图像载体，并且通过使用色调剂通过使在所述图像载体上形成的静电潜像显影，在正在旋转的图像载体上形成色调剂图像。所述转印装置包括转印体，该转印体接收转印偏压并且将保持在图像载体上的色调剂图像转印到夹在所述转印体与所述图像载体之间的纸张上；电阻值测量单元，该电阻值测量单元测量由所述转印偏压的电压和电流确定的电阻值；以及接触压力调整单元，该接触压力调整单元调整所述转印体对所述图像载体的接触压力，使得所述转印体将以基于第一接触压力确定的第二接触压力接触所述图像载体，所述第二接触压力等于或高于所述第一接触压力，所述第一接触压力位于由所述电阻值测量单元测量的电阻值达到预定阈值的位置。所述定影装置将被转印到所述纸张上的色调剂图像定影在所述纸张上。所述纸张传送装置传送所述纸张，使得所述纸张沿着纸张传送路径经过所述图像载体与所述转印体之间的转印位置和所述色调剂图像由所述定影装置定影在所述纸张上的定影位置。

在根据第一方面的转印装置和根据第五方面的图像形成设备中，与在不测量电阻值的情况下调整接触压力的情况相比，可以减小转印体对图像载体的接触压力并且还可以抑制转印体与图像载体之间的放电的发生。

在根据第二方面的转印装置中，与转印体对图像载体的接触压力被调整到第一接触压力的情况相比，可以进一步抑制转印体与图像载体之间的放电的发生。

在根据第三方面的转印装置中，与温度和湿度环境不反映在预定接触压力差中的情况相比，可以根据温度和湿度环境执行精细调整。

在根据第四方面的转印装置中，与在不考虑纸张类型的情况下调整接触压力的情况相比，可以根据纸张的类型执行精细调整。

附图说明

将基于以下附图详细地描述本发明的示例性实施方式，附图中：

图1是用作根据示例性实施方式的图像形成设备的打印机的示意图；

图2A和图2B是示出了由于转印单元与感光体之间的接触导致可能发生的现象的示意图；

图3是示出了在不同温度和湿度环境下接触压力与电压(电阻值)之间的关系的曲线图；

图4是示出了示例性实施方式中的接触压力控制方法的概念的曲线图；

图5是图1中所示的打印机的感光体和转印单元的示意图；

图6示出了接触压力差存储器中存储的接触压力差表；以及

图7示出了纸张类型存储器中存储的纸张类型表。

具体实施方式

下面将参照附图描述本发明的示例性实施方式。

图1是用作根据示例性实施方式的图像形成设备的打印机10的示意图。

图1中所示的打印机10是包括本发明的示例性实施方式的转印装置的单色打印机。

在打印机10外部生成的表示图像的图像信号经由信号线缆(例如(未示出))被输入到打印机10中。打印机10包括控制器11，控制器11控制打印机10的元件的操作。图像信号被输入到控制器11中。在控制器11的控制下，在打印机10中形成基于图像信号的图像。

在打印机10的下部处，存储两个纸张托盘21。在纸张托盘21内，堆叠纸张P。在托盘21中的一个中存储的纸张P的厚度与在另一个托盘21中存储的纸张P的厚度不同。纸张托盘21可以从打印机10拉出，使得纸张P可以再装入纸张托盘21中。

从纸张托盘21馈送纸张P，其中，指定类型的纸张P由拾取辊22存储。然后，纸张P由分离辊23逐一分离，并且分离的纸张P中的一个被向上传送并且纸张P的顶边缘到达等待辊(standby roller)24。等待辊24用于调整纸张P将被传送到后续位置的定时。纸张P根据由等待辊24调整的定时被传送。

在等待辊24上方，打印机10包括感光体12，感光体12沿着由图1中的箭头A指示的方向旋转。在感光体12周围，设置充电器13、曝光单元14、显影单元15、转印单元16和感光体清洁器17。

感光体12形成为圆筒形，并且沿着图1中的深度方向延伸。感光体12被充电并且在感光体12的表面上保持电荷，并且然后作为曝光的结果被放电。结果，在感光体12的表面上形成静电潜像。

充电器13包括充电辊，该充电辊在与感光体12的表面接触的同时旋转。通过从充电辊接收电荷对感光体12的表面充电。代替充电辊，电晕管放电器可以用于以非接触方式对感光体12的表面进行充电。

曝光单元14包括激光发射装置和旋转多面镜。激光发射装置发射根据从控制器11供给的图像信号调制的激光(曝光)。旋转多面镜用从激光发射装置发射的激光扫描感光体12。感光体12被暴露至来自曝光单元14的光，使得在感光体12的表面上形成静电潜像。代替使用用于发射激光的激光发射装置，可以使用沿着扫描方向具有许多LED的发光装置(LED)阵列。静电潜像可以由沿着扫描方向布置的多个电极而不是使用曝光来直接形成。

作为感光体12被暴露至光的结果在感光体12的表面上形成的静电潜像由显影单元15显影。色调剂存储部15a经由色调剂供给通道15b连接到显影单元15。在显影单元15中，存储包含色调剂和磁性载体的显影剂，并且色调剂存储部15a中存储的色调剂根据需要经由色调剂供给通道15b被提供给显影单元15。磁性载体是例如在其表面上具有树脂涂层的铁粉。色调剂粒子由例如粘合树脂、着色剂和防粘剂制成。显影单元15搅拌包含磁性载体和色调剂的粒子的显影剂，以便对色调剂和磁性载体进行充电。显影单元15包括显影辊15c。显影单元15内的显影剂由显影辊15c提供给感光体12，并且感光体12的表面上的静电潜像由显影剂内的充电色调剂来显影。结果，形成色调剂图像。

上述等待辊24馈送纸张P，使得纸张P将根据感光体12上形成的色调剂图像将到达转印位置的定时到达与转印单元16相对的转印位置。然后，感光体12上的色调剂图像经受被施加至转印单元16的转印偏压的作用，然后被转印到由等待辊24馈送的纸张P上。

色调剂图像已经被转印到纸张P之后残留在感光体12上的色调剂由感光体清洁器17从感光体12去除。

感光体12、充电器13、曝光单元14和显影单元15的组合对应于根据本发明的示例性实施方式的色调剂图像形成装置的示例。转印单元16对应于根据本发明的示例性实施方式的转印体的示例。

其上已经转印了色调剂图像的纸张P进一步沿着由图1中的箭头B指示的方向被传送。提供包括加热器31和加压器32的定影单元30。当经过加热器31与加压器32之间的定影位置时纸张P被加热和加压，使得色调剂图像被定影在纸张P上。结果，由定影后的色调剂图像构成的图像形成在纸张P上。定影单元30对应于根据本发明的示例性实施方式的定影装置的示例。

经过定影单元30的纸张P沿着由图1中的箭头C指示的方向朝向排纸辊18被传送。纸张P通过排纸辊18沿着由图1中的箭头D指示的方向进一步被传送，以便被排出到排纸台19上。

打印机10中的、纸张P从纸张托盘21中的一个被提取、经过感光体12与转印单元16之间的转印位置、经过定影单元30的加热器31与加压器32之间的定影位置、并且被排出到排纸台19的机构对应于根据本发明的示例性实施方式的纸张传送装置。

图2A和图2B是示出了当转印单元16和感光体12彼此接触时可能发生的现象的示意图。

转印偏压由转印偏压电源161被施加至转印单元16。使感光体12接地。

图2A示出了转印单元16被强压在感光体12上的状态。在这种情况下，色调剂图像被适当地转印到纸张，纸张经过感光体12与转印单元16之间的转印位置T。然而，另一方面，因为转印单元16被强压在感光体12上，所以感光体12严重磨损，这可能缩短感光体12的寿命。

图2B示出了转印单元16被轻压在感光体12上的状态。在这种情况下，放电D发生在感光体12和转印单元16彼此稍微分离的位置，该位置邻接感光体12和转印单元16彼此接触的位置。因为发生放电D，所以色调剂图像不被适当地转印到经过转印位置T的纸张上，这导致被转印到纸张上的色调剂图像的干扰。即，如果转印单元16对感光体12的接触压力非常弱，则尽管延长了感光体12的寿命，但是可能出现图像缺陷。

转印偏压被施加至转印单元16，并且由于转印偏压的作用，电流产生并且流过转印单元16和感光体12。在该示例中，恒流电源用作转印偏压电源161。因此，通过测量转印单元16与感光体12之间的电压，可以测量它们之间的电阻值R。

在转印单元16被强压在感光体12上的状态下，如图2A所示，测量出低电压(低电阻值)。在转印单元16被轻压在感光体12上的状态下，如图2B所示，测量出高电压(高电阻值)。其原因可以如下。如果转印单元16与感光体12之间的接触压力低，则放电D发生，即，生成经过空气层的电流。该空气层中的高电阻值反映在电压(电阻值)的测量结果中。

图3是示出了在不同温度和湿度环境下接触压力与电压(电阻值)之间的关系的曲线图。

在图3的曲线图中，水平轴指示转印单元16对感光体12的接触压力[N]，而垂直轴指示感光体12与转印单元16之间的电压[V]。如上所述，因为在该示例中，恒流转印偏压被施加至转印单元16，所以垂直轴也指示电阻值。

在图3的曲线图中，指示表示电压关于接触压力的两条线。一个曲线图a指示在高温度高湿度环境下接触压力与电压之间的关系的示例。另一个曲线图b指示在低温度低湿度环境下接触压力与电压之间的关系的示例。曲线图a和b示出随着压力接触减小，电压(电阻值)急剧增加。在与曲线图a(高温度高湿度环境)比较时，在曲线图b(低温度低湿度环境)中，当接触压力大于曲线图a中的接触压力时，电压(电阻值)开始增加，而且在相同接触压力下，电压(电阻值)高于曲线图b中的电压(电阻值)。

图4是示出了本示例性实施方式中的接触压力控制方法的概念的曲线图。在图4中，以及在图3中，水平轴指示接触压力，而垂直轴指示电压(电阻值)。

在该曲线图中，接触压力为零的位置(即，转印单元16与感光体12分离的位置)被设置为转印单元16的原位置A。转印偏压在原位置A处不被施加至转印单元16。在转印单元16的操作开始时，如由箭头X指示的，转印单元16在原位置A处被压在感光体12上，以便将接触压力逐渐增加到放电不发生(或即使发生也足够小)的位置E。然后，转印偏压被施加至转印单元16。此后，如由箭头Y指示的，逐渐减小接触压力，并且然后在位置C处开始放电。进一步减小接触压力，并且然后放电等级在位置B处达到不再允许更高等级的放电的阈值。然后，如由箭头Z指示的，使位置B处的接触压力增加预定接触压力差，达到位置D处的接触压力。以此方式，转印单元16被稳定地操作，使得即使在操作期间发生特定环境变化，放电也可以被抑制到足够低的等级，而不必将接触压力增加到过高等级。

图5是图1中所示的打印机10的感光体12和转印单元16的示意图。

感光体12被形成为中空圆筒形并且接地。感光体12沿着由图5中的箭头A指示的方向旋转。转印单元16被形成为类似辊的形状，并且转印单元16的旋转轴162由支撑构件163旋转支撑。凸轮164被提供并且沿着由箭头R1和R2指示的方向旋转，以使支撑构件163移动。利用该构造，使转印单元16以对应于凸轮164的旋转位置的接触压力与感光体12接触。

还提供转印偏压电源161，以便向转印单元16施加转印偏压。如上所述，在本示例性实施方式中，恒定电流被提供作为转印偏压。

通过向转印单元16施加转印偏压，电流在转印单元16与感光体12之间流动。在这种情况下，提供测量转印偏压电源161与感光体12的接地点之间的电压的电压计165。

如图5所示，还提供接触压力调整单元50。图1所示的控制器11用作接触压力调整单元50。由电压计165测量的电压由电压获得部51获得并且被发送到接触压力调整器52。由图1中所示的环境传感器41测量的温度和湿度由温度湿度获得部53获得并且还被发送到接触压力调整器52。还提供接触压力差存储器54和纸张类型存储器55。在接触压力差存储器54和纸张类型存储器55中，分别存储接触压力差表和纸张类型表。接触压力调整器52参考接触压力差表和纸张类型表。

还提供电源控制器56。电源控制器56执行包括转印偏压电源161的接通/断开的控制。

图6示出了接触压力差存储器54中存储的接触压力差表。

在接触压力差表中，温度和湿度环境以及接触压力差彼此关联地被存储。如参照图4所述的，接触压力差是放电已经达到阈值的位置B与接触压力已经被调整的位置D之间的接触压力差。

在接触压力差表中，温度和湿度环境被分类为三个等级(诸如高温度和高湿度、正常温度和正常湿度、以及低温度和低湿度)，并且分别与5[N]、10[N]和15[N]的接触压力差关联。

图7示出了纸张类型存储器55中存储的纸张类型表。

在纸张类型存储器55中，存储在图1中所示的两个纸张托盘21中的纸张的类型和对应于纸张类型的接触压力差。在图7所示的示例中，普通纸和厚纸(cardboard)分别被存储在上部的纸张托盘21(No.1)和下部的纸张托盘21(No.2)中，并且分别与0[N]和10[N]的接触压力差关联。

返回参照图5，将继续接触压力的调整的描述。

如参照图4论述的，通过旋转凸轮164，接触压力调整器52将转印单元16在原位置A处对感光体12的接触压力增加到不发生放电的位置E。然后，电源控制器56操作转印偏压电源161，以将转印偏压施加至转印单元16。然后，接触压力调整器52逐渐减小接触压力。当由电压获得部51获得的所测量电压已经达到阈值时，接触压力调整器52开始增加接触压力。在这种情况下，接触压力调整器52参照接触压力差存储器54，并且获得与包括由温度湿度获得部53获得的温度和湿度的温度和湿度环境的等级(参见图6)关联的接触压力差。然后，接触压力调整器52将接触压力从电压已经达到阈值的位置B(参见图4)处的接触压力增加所获得的接触压力差，达到图4中的位置D处的接触压力。

以该方式调整的接触压力(在图4中的位置D处)是当操作打印机10时使用的基本接触压力。

然后，在接收到执行打印的指令时，接触压力调整器52参照纸张类型存储器55(参见图7)，并且根据在打印操作中使用的纸张类型来调整接触压力。与普通纸关联的接触压力差是零。因此，如果打印操作中使用的纸张类型是普通纸，则接触压力调整器52通过维持以上述方式调整的基本接触压力开始打印操作。另一方面，与厚纸关联的接触压力差是10[N]。因此，如果打印操作中使用的纸张类型是厚纸，则接触压力调整器52将接触压力从基本接触压力增加10[N]，然后开始打印操作。

当厚纸被插入在感光体12与转印单元16之间时，转印单元16与感光体12分离比普通纸被插入时转印单元16与感光体12分离的距离更大的距离。因此，放电更可能发生。由此，接触压力增加，使得将降低发生放电的可能性。

在增加基本接触压力之后完成打印操作时，接触压力调整器52将接触压力返回到基本接触压力。然后，打印机10进入待机模式。当打印机10被断电时，转印单元16的接触压力返回到原位置A(参见图4)。

在该示例性实施方式中，当打印机10被通电时，除了根据纸张类型调整接触压力之外，执行上述接触压力调整处理。然而，在本发明中，不限制执行接触压力调整处理的定时。例如，接触压力调整处理可以在每当被打印纸张的数量达到预定数量时或在由环境传感器41测量的温度和湿度环境从图6中所示的三个等级中的一个等级被切换为另一个等级的定时被执行。

在本示例性实施方式中，接触压力根据将在执行打印操作时使用的纸张类型来调整。另选地，可以设置具有额外裕量(margin)的接触压力差，并且可以省略根据纸张类型对接触压力的调整。

在本示例性实施方式中，根据温度和湿度环境来调整接触压力。然而，在这种情况下，也可以设置具有额外裕量的接触压力差，并且可以省略根据温度和湿度环境对接触压力的调整。

另外，阈值可以被设置为较低值，并且当电压达到阈值时，可以维持电压已经达到阈值的位置处的接触压力，而不增加接触压力。然而，在该情况下，接触压力可以实时地或足够频繁地被调整。

在上述示例性实施方式中，恒定电流被用作转印偏压，并且关于电阻的信息通过测量电压获得。然而，恒定电压或恒定电流和恒定电压的组合可以用作转印偏压。在这种情况下，关于电阻的信息在使用恒定电压的情况下可以通过测量电流被获得，并且在使用恒定电流和恒定电压的情况下可以通过测量电压和电流两者被获得。

在上述示例性实施方式中，已经论述了本发明被应用至图1中所示的打印机10的示例。然而，本发明可以广泛地应用至形成色调剂图像并且将其转印到纸张的通用装置。

对本发明的示例性实施方式的上述说明被提供用于示出和说明的目的。其不旨在是详尽的，或者将本发明限于所公开的精确形式。显而易见的是，很多修改例和变型例对于本领域技术人员都是明显的。选择并且描述实施方式以最好地解释本发明的原理及其实际应用，以使本领域其它技术人员能够理解本发明的各种实施方式，以及各种修改适于所预期的特定用途。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等同物来限定。

Claims (4)

1.一种转印装置，所述转印装置包括：

转印体，所述转印体接收转印偏压并且将保持在正在旋转的图像载体上的色调剂图像转印到夹在所述转印体与所述图像载体之间的纸张上，所述色调剂图像通过使用色调剂使在所述图像载体上形成的静电潜像显影来生成；

电阻值测量单元，所述电阻值测量单元测量由所述转印偏压的电压和电流确定的电阻值；以及

接触压力调整单元，所述接触压力调整单元调整所述转印体对所述图像载体的接触压力，使得所述转印体将以基于第一接触压力确定的第二接触压力接触所述图像载体，所述第二接触压力等于或高于所述第一接触压力，所述第一接触压力如下：调整所述转印体与所述图像载体之间的位置，当由所述电阻值测量单元测量的电阻值达到预定阈值时，所述转印体对所述图像载体的所述接触压力即为所述第一接触压力，

其中，所述第二接触压力比所述第一接触压力高预定接触压力差，其中，所述预定接触压力差是根据环境温度和湿度确定的接触压力差。

2.根据权利要求1所述的转印装置，所述转印装置还包括：

环境测量单元，所述环境测量单元测量所述环境温度和所述湿度，

其中，所述预定接触压力差是根据由所述环境测量单元测量的所述环境温度和所述湿度确定的所述接触压力差。

3.根据权利要求1或2所述的转印装置，其中，所述第二接触压力基于所述第一接触压力并且根据色调剂图像被转印到的纸张的类型来确定。

4.一种图像形成设备，所述图像形成设备包括：

色调剂图像形成装置，所述色调剂图像形成装置包括图像载体，并且通过使用色调剂，通过使在所述图像载体上形成的静电潜像显影，在正在旋转的图像载体上形成色调剂图像；

转印装置，所述转印装置包括：

转印体，所述转印体接收转印偏压并且将保持在所述图像载体上的色调剂图像转印到夹在所述转印体与所述图像载体之间的纸张上，

电阻值测量单元，所述电阻值测量单元测量由所述转印偏压的电压和电流确定的电阻值，以及

接触压力调整单元，所述接触压力调整单元调整所述转印体对所述图像载体的接触压力，使得所述转印体将以基于第一接触压力确定的第二接触压力接触所述图像承载体，所述第二接触压力等于或高于所述第一接触压力，所述第一接触压力如下：调整所述转印体与所述图像载体之间的位置，当由所述电阻值测量单元测量的电阻值达到预定阈值时，所述转印体对所述图像载体的所述接触压力即为所述第一接触压力，其中，所述第二接触压力比所述第一接触压力高预定接触压力差，其中，所述预定接触压力差是根据环境温度和湿度确定的接触压力差；

定影装置，所述定影装置将被转印到所述纸张上的色调剂图像定影在所述纸张上；以及

纸张传送装置，所述纸张传送装置传送所述纸张，使得所述纸张沿着纸张传送路径经过所述图像载体与所述转印体之间的转印位置、和所述色调剂图像由所述定影装置定影在所述纸张上的定影位置。

Images