CN1804734A - 成像设备 - Google Patents

Abstract

成像设备包括：图像承载构件；与该承载构件接触以形成转印辊隙部并夹持和传送记录材料，及转印调色剂图像到该材料的转印装置；在第一和第二定影构件彼此接触的定影辊隙部夹持该材料，及把该图像定影到该材料的定影装置；及在转印和定影装置间的电极构件，该材料传送方向上转印和定影辊隙部中心最短直线长度d为0＜d＜＝80毫米，该线和转印辊隙部中心处与转印装置接触的切线构成角度为Φ(rad)，平行于该切线的方向上转印辊隙部中心和电极构件最接近该材料位置间距离为j，该材料传送方向上其最大长度是P，转印装置传送该材料速度是V，V和定影装置传送该材料速度间最大差是ΔV，Φ满足0＜j x ABS(Φ－ACOS(d/(d/COSΦ+(P－d/COSΦ)x ΔV/V)))＜＝1毫米，ABS是绝对值函数且ACOS是COS的逆函数。

Description

成像设备

技术领域

本发明涉及成像设备，尤其涉及具有在转印装置中未定影图象用调色剂转印到诸如纸张的薄片上，并且接着将该薄片传送到定影装置以定影该未定影图象的处理的成象设备。

背景技术

通常，在用包含调色剂的显影剂形成图像的成像设备中，在感光构件上形成潜像，该潜像用调色剂显影以将所显影的图像转印到薄片(记录材料)上，并且接着通过用定影装置加热和施压所转印的图像来形成图像。用具有多个颜色的调色剂块获得彩色图像的成像设备的例子包含其中以叠加方式初级转印到中间转印构件的彩色调色剂图像被集中次级转印到薄片的成像设备，及其中每个彩色调色剂图像被以叠加方式顺序转印到薄片的成像设备。

图8A到8C是示出使用中间转印构件的转印单元及转印单元的邻近单元的视图。参考图8A，以叠加方式把感光鼓30上的调色剂图像初级转印到作为中间转印构件的一个例子的中间转印带(图像承载构件)35。作为转印装置的一个例子的转印辊39以集中方式把中间转印带35上的彩色调色剂图像次级转印到薄片100上。供电装置(未示出)在转印辊39和作为拉紧中间转印带35的辊的例子的转印相对辊38之间提供预定的偏置电压。

调色剂图像被转印到的薄片100被转印到作为定影装置的一个例子的加热和定影装置36，并且通过用定影辊44和加压辊45提供热和压力来定影图像。在转印辊隙部分(中间转印带35和转印辊39的压力接触点)和定影辊隙部分(定影辊44和加压辊45的压力接触点)之间排列导向构件43和电荷清除针42。导向构件43引导薄片100到定影辊隙部分，并且作为电极构件一个例子的电荷清除针42清除带电薄片100上的电荷。

如图8B所示，在转印辊隙部分中传送的薄片100的前端部分被导向构件43导向到达定影辊隙部分。为了实现成像设备的小型化，在薄片100传送的方向把转印辊隙部分和定影辊隙部分的中心之间的线性距离设置为不超过80毫米。因此，如图8C所示，薄片100形成弯曲，其由转印辊隙部分和定影辊隙部分夹持和传送，并且转印处理，电荷清除处理及定影处理被同时执行。

然而，在图8示出的成像设备中，在转印辊隙部分中传送薄片的速度和在定影辊隙部分中传送薄片的速度之间的差异导致转印装置和定影装置之间形成的弯曲状态的变化。当弯曲状态变化时，薄片和电极构件之间的距离也变化，这导致产生图像缺陷的问题。

发明内容

本发明的一个目的是稳定薄片和电极构件之间的距离以阻止成像设备中产生图像缺陷，其中在转印装置的下游侧提供电极构件，转印装置和定影装置被排列成彼此接近，并且薄片由定影装置夹持，同时由图像承载构件和转印装置夹持和传送。

本发明的另一个目的是提供一个成像设备，其包含含有承载调色剂图像的图像承载构件的成像设备；构成转印辊隙部分并且与图像承载构件接触的转印装置，其在转印辊隙部分中与图像承载构件夹持和传送记录材料，该图像承载构件转印调色剂图像到记录材料；定影装置，其中在第一定影构件和第二定影构件彼此接触的定影辊隙部分夹持和传送记录材料，定影装置把调色剂图像定影到记录材料上；以及在转印装置和定影装置之间提供的电极构件，其中记录材料由定影装置夹持和传送，同时由转印装置夹持和传送，在传送记录材料的方向上连接转印辊隙部分的中心和定影辊隙部分的中心的最短直线的长度d(毫米)满足0(毫米)＜d＜＝80(毫米)，并且其中假定由最短直线和在转印辊隙部分的中心与转印装置接触的切线构成的角度为Φ(rad)，在平行于与转印装置接触的切线的方向上，转印辊隙部分的中心和电极构件的最接近记录材料的位置之间的距离为j(毫米)，在传送记录材料的方向上记录材料的最大长度是P(毫米)，转印装置传送记录材料的速度是V(毫米/秒)，并且速度V(毫米/秒)和定影装置传送记录材料的速度之间产生的最大速度差值是ΔV(毫米/秒)，角度Φ满足0＜j×ABS(Φ-ACOS(d/(d/COSΦ+(P-d/COSΦ)×ΔV/V)))＜＝1(毫米)，其中ABS是确定绝对值的函数并且ACOS是COS的逆函数。

附图说明

图1是基于第一实施例说明成像设备中转印单元及其邻近单元的视图。

图2A是说明薄片传送的状态的视图。

图2B是说明薄片传送的状态的视图。

图2C是说明薄片传送的状态的视图。

图3A是示出电荷清除针间隙Δg和速度波动ΔV/V之间关系的视图。

图3B是示出电荷清除针间隙Δg和由最短直线和转印辊隙角形成的角度Φ之间的关系的视图。

图4是基于第二实施例说明成像设备中转印单元及其邻近单元的视图。

图5A是示出电荷清除针间隙Δg和速度切换延迟时间Tk之间的关系的视图，并且图5B是示出速度切换周期Ts和速度切换延迟时间Tk之间关系的视图。

图6是示出电荷清除针间隙Δg和弯曲传感器检测角度Φs之间的关系的视图。

图7是说明成像设备的完整结构的视图。

图8A、8B和8C是示出其中使用中间转印构件的转印单元和成像设备中转印单元的邻近单元的视图。

图9是示出由薄片形成的弯曲的模型的视图。

图10是示出配有弯曲检测控制的转印单元及其邻近单元的视图。

具体实施方式

在本发明中，假定连接转印辊隙部分的中心和定影辊隙部分的中心的最短直线的长度是d(毫米)，由最短直线和在转印辊隙部分的中心与转印装置接触的切线所形成的角度是Φ(rad)，在平行于与转印装置接触的切线的方向上，转印辊隙部分的中心和电极构件的最接近记录材料的位置之间的距离为j(毫米)，在传送记录材料的方向上，记录材料的最大长度是P(毫米)，转印装置传送记录材料的速度是V(毫米/秒)，并且速度V(毫米/秒)和定影装置传送记录材料的速度之间产生的速度差的最大值是ΔV(毫米/秒)，通过满足0＜j×ABS(Φ-ACOS(d/(d/COSΦ+(P-d/COSΦ)×ΔV/V)))＜＝1(毫米)能够阻止由电荷清除针和薄片之间距离的变化而导致的图像缺陷，其中ABS是确定绝对值的函数并且ACOS是COS的逆函数。

在由两个上游和下游辊对夹持和传送的纸张中，当上游和下游辊对的传送速度彼此完全相等时，在保持初始弯曲量的同时传送纸张。然而，当速度差存在于上游和下游辊对之间时，弯曲量随时变化。即，如图8C所示，对于以初始弯曲P0传送的薄片100，当下游定影辊44的传送速度比上游转印辊39的传送速度快时，弯曲如图8C的弯曲量P1所示被减小。反之，当上游转印辊39的传送速度比下游定影辊44的传送速度快时，弯曲如图的弯曲量P2所示被增加。

当弯曲量被改变时，薄片100和电荷清除针42之间的间隙g，即，薄片100和电荷清除针42的最接近薄片100的位置(此后被称作″电荷清除针点″)Y的间隙g被改变。由于电荷清除针42的电荷清除性能主要取决于到对象的距离，所以电荷清除状态也在间隙g被改变时被改变，其导致产生各种图像缺陷的问题。当电荷清除针42和薄片100之间间隙g的变化量Δg超过1毫米时，图像的缺陷变得明显。

通过基于图8的模型的数学处理，描述电荷清除针42和薄片100之间的间隙变化量Δg。如图9A所示，通过使传送期间薄片的初始弯曲量逼近等腰三角形两边的形状，来产生模型。在等腰三角形中，两边包含图8分别示出的转印辊隙部分的中心T和定影辊隙部分的中心F。等腰三角形的的底边是转印辊隙部分的中心T和定影辊隙部分的中心F之间的最短直线。

首先向转印辊隙部分方向(转印辊隙部分的中心T的切线方向和垂直于连接转印辊39和转印相对辊38的中心的连线的方向)卸载从转印辊隙部分传送的薄片100。因此，假定由转印辊隙部分的中心的切线和转印辊隙部分的中心T和定影辊隙部分的中心F之间的最短直线形成的角度(此后被称作″转印辊隙部分角度″)是Φ(rad)，初始弯曲量中二等边角度变成Φ(rad)。

另一方面，当转印装置和定影装置之间存在记录材料传送速度差时，弯曲量被改变为例如图9B的双虚点划线示出的形状。这里，在图9B中，把二等边角度Φ(rad)转变到Φ′(rad)，并且电荷清除针点Y和薄片100之间的距离g被转变到g′。

导致图像缺陷的电荷清除针点Y和薄片100之间的间隙的变化量Δg由下列表达式(1)指定：

Δg＝ABS(g’-g)(1)

其中ABS是确定绝对值的函数。

由电荷清除针和转印辊隙部分的中心之间的距离j(毫米)，Φ，和Φ′表示后变化间隙量g′，以获得下列表达式(2)(微角度导致的逼近)：

g′＝g+j×Φ-Φ’(2)

当把表达式(2)代入表达式(1)时，获得表达式(3)：

Δg＝j×ABS(Φ-Φ’)(3)

通过转印辊隙部分和定影辊隙部分之间弯曲长度的变化产生图9B中示出的弯曲量变化，并且通过转印辊39和定影辊44之间的速度差导致弯曲长度的变化。假定初始弯曲中的弯曲长度是L(毫米)，在变化之后弯曲长度是L′(毫米)，并且转印辊隙部分的中心T和定影辊隙部分的中心F之间的最短直线的长度，由图9B中示出的等腰三角形用几何学获得下列表达式(4)和(5)：

COSΦ＝d/L    (4)

COSΦ’＝d/L′(5)

另一方面，通过下列表达式(6)指定L′：

L′＝L+ΔL    (6)

其中ΔL(毫米)是L的变化量。

通过下列表达式(7)表示ΔL：

ΔL＝ΔV×T    (7)

其中ΔV(毫米/秒)是定影装置和转印装置之间传送速度的差，并且V(秒)是转印辊隙部分和定影辊隙部分两者夹持和传送薄片100的传送时间。

这里，通过下列表达式(8)指定传送时间T：

T＝(P-L)/V    (8)

其中P(毫米)是传送薄片的长度，V(毫米/秒)是转印单元的传送速度，及L(毫米)是初始弯曲长度。

初始弯曲长度L是薄片长度，其中在转印装置和定影装置两者夹持薄片之前，仅仅由转印单元传送薄片，并且T是以速度V传送剩余部分P-L的长度的时间。

当表达式(4)被变形时，获得下列表达式(9)：

L＝d/COSΦ(9)

接着，把表达式(9)代入表达式(8)，获得下列表达式(10)：

T＝(P-d/COSΦ)/V    (10)

当把表达式(10)代入表达式(7)时，获得下列表达式(11)：

ΔL＝ΔV×(P-d/COSΦ)/V    (11)

当把表达式(9)和表达式(11)代入表达式(6)时，获得下列表达式(12)：

L′＝d/COSΦ+(P-d/COSΦ)×ΔV/V    (12)

当把表达式(12)代入表达式(5)时，获得下列表达式(13)：

COSΦ′＝d/(d/COSΦ+(P-d/COSΦ)×ΔV/V))(13)

当由ACOS表示COS的逆函数时，表达式(13)如下所示：

Φ′＝ACOS(d/(d/COSΦ+(P-d/COSΦ)×ΔV/V))(14)

当把表达式(14)代入表达式(3)时，获得下列表达式(15)：

Δg＝j×ABS(Φ-ACOS(d/(d/COSΦ+(P-d/COSΦ)×ΔV/V)))(15)

即，通过转印辊隙部分的中心T和定影辊隙部分的中心F之间的最短直线的长度d(毫米)，由最短直线和转印辊隙部分的中心T的切线构成的角度Φ(rad)，在转印辊隙部分角度方向上转印辊隙部分和电荷清除针点Y之间的距离j(毫米)，薄片长度P(毫米)，传送速度V(毫米/秒)，及转印辊隙部分和定影辊隙部分之间产生的最大速度差ΔV(毫米/秒)，来表示电荷清除针点Y和薄片之间的间隙的变化量Δg。

这里，在成像设备能够在其上形成图像的记录材料上，长度P(毫米)是在薄片(记录材料)传送方向上，具有薄片(记录材料)传送方向上最长长度的薄片的长度。基于例如服务手册和目录的成像设备的说明书上的信息确定长度P。

因此，令0(毫米)＜Δg＜＝1(毫米)使得能够防止电荷清除针和薄片之间距离的变化导致的图像缺陷。

接着，具体描述本发明的优选实施例。

(第一实施例)

描述基于本发明的第一实施例的成像设备。与上述传统技术相同的部件用相同数字表示，并且不提供对相同部件的描述。

(成像设备的整个结构)

参照图7描述第一实施例的成像设备的整个结构。图7是示出彩色复印机中原件读取器单元50，原件读取设备52和打印机单元60的主要部分的剖视图。

当操作员用彩色复印机进行原件的复制时，操作员首先把原件放置在原件托盘52a上，并且操作员按下原件读取器单元50中提供的启动按键(未示出)以操作彩色复印机。接着，在彩色复印机中，原件读取设备52把原件传送到压纸卷筒50e的上表面上，并且由第一反射镜单元50a扫描原件的整个表面以读取图像。接着原件被卸载到卸载托盘52b。通过第二反射镜单元50b和透镜50c把由第一反射镜单元50a扫描的图像导向CCD 51，图像被转换成电子数据，并且电子数据被发送到打印机单元60。

接着，打印机单元60执行转印，以通过基于电子数据色彩信息把深红色调色剂，黄色调色剂，青色调色剂和黑色调色剂中的必要种类的彩色调色剂叠加在从薄片输送器单元40传送的薄片上，从而形成彩色图像。下面在使用四全色的情况下描述详细的转印处理。

在打印机单元60中，首先旋转旋转显影体34以导致深红显影单元34a与感光鼓30相对。接着，旋转感光鼓30和中间转印带35以恒定圆周速度和相同圆周速度旋转。在感光鼓30的表面被充电装置32均匀地充电之后，表面从光扫描设备33接收激光束33f以形成深红色的静电潜像。通过从深红显影单元34a获得深红调色剂，静电潜像被显影为深红调色剂图像，并且显影的深红调色剂图像被转印到中间转印带35。没有转印到中间转印带35上以保留在感光鼓30上的深红调色剂被清洁器31清除。

在这样完成深红显影之后，旋转旋转显影体34以把青色显影单元34b安排在青色显影单元34b与感光鼓30相对的位置。用与深红调色剂图像相同的方式把青色调色剂图像转印到中间转印带35，使得青色调色剂图像被叠加在深红调色剂图像上。接着，黄色显影单元34c和黑色显影单元34d顺序地与感光鼓30相对，并且在中间转印带35上形成调色剂图像，使得调色剂图像被分别叠加在前面的彩色调色剂图像上。

在其上转印有深红，青色，黄色和黑色的四个彩色图像的中间转印带35上，通过转印单元37把调色剂图像从薄片输送器单元40转印到薄片，并且接着通过与带式清洁器41接触来刮掉剩余调色剂。

接着，彩色图像被转印到作为记录材料的一个例子的薄片上，通过加热和定影装置36把调色剂图像定影在薄片上，并且把薄片卸载在卸载托盘46上以结束操作。

(邻近转印单元的结构)

图1是基于第一实施例说明成像设备中的转印单元及其邻近单元的视图，并且图2是说明薄片传送的状态的视图。图3A是示出电荷清除针间隙Δg和速度波动ΔV/V之间关系的视图，并且图3B是示出电荷清除针间隙Δg和由最短直线和转印辊隙角形成的角度Φ之间的关系的视图。以叠加方式把感光鼓30上的调色剂图像初级转印到作为中间转印构件的一个例子的中间转印带(图像承载构件)35上。通过作为转印装置的一个例子的转印辊39把中间转印带35上的彩色调色剂图像集中地次级转印到薄片上。转印辊39以相对较大的紧靠压力(第一实施例中的20(N))紧靠在中间转印带35上以形成转印辊隙部分。供电装置391在转印辊39和转印相对辊38之间提供预定的偏置电压，转印相对辊38是拉紧中间转印带35的辊的一个例子。中间转印带35和转印辊39夹持和传送的薄片的速度在转印辊隙部分中是150毫米/秒。

调色剂图像被转印到的薄片被传送到作为定影装置的一个例子的加热和定影装置36。在加热和定影装置36中，加压辊45以预定邻接压力紧靠定影辊44以形成定影辊隙部分。定影辊44中具有加热装置。由旋转加压辊45驱动定影辊44，并且通过热和压力把调色剂图像定影在薄片上。导向构件43和电荷清除针(电极构件)42被排列在转印辊隙部分和定影辊隙部分之间。导向构件43引导薄片到定影辊隙部分，并且电荷清除针42是用于清除带电薄片上的电荷的电荷清除装置的一个例子。在记录材料传送方向上，在转印装置的上游侧和定影装置的下游侧提供电荷清除针42。

作为弯折装置的例子的齿轮61被排列在导向构件43的弯折部分的相对侧(弯折部分的内角)。齿轮是具有前端尖锐的多个凸起的被驱动辊，并且齿轮61能够靠在记录表面上，但不干扰转印的调色剂图像。

如图2A所示，转印辊隙部分传送的薄片100被导入定影辊隙部分，同时薄片的前端被导向构件43引导。这里，具有低刚性的普通薄片100被导向构件43弯折，并且薄片100的前端到达定影辊隙部分，同时薄片100形成如图2B所示的弯曲。另一方面，如图2C所示，在薄片100具有高刚性，例如纸板的情况下，在薄片100没有弯曲的同时，薄片100的前端被导向构件43引导。当薄片100的表面开始与齿轮61接触时，薄片100被齿轮强制弯曲。在薄片100的前端到达定影辊隙部分时，如图2B所示，不管薄片100的刚性如何，薄片100被弯折以形成弯曲。即，在薄片100到达定影辊隙部分之前，齿轮61与薄片100接触以引导薄片100的传送方向。

在薄片100被定影辊隙部分夹持之后，保持图2B中示出的弯曲量，并且在薄片100被转印辊隙部分和定影辊隙部分同时夹持和传送的同时，执行转印处理，电荷清除处理，和定影处理。在定影辊隙部分中，薄片100的传送速度是151毫米/秒。在薄片100被转印辊隙部分和定影辊隙部分同时夹持和传送的同时，薄片100没有与齿轮61接触。

此外，当薄片100被转印辊隙部分和定影辊隙部分同时夹持和传送的同时，不用与转印辊隙部分和定影辊隙部分之间的任何构件相接触地传送薄片100。

这里，转印辊隙部分的传送速度和定影辊隙部分的传送速度之间的差值改变图2B中示出的弯曲量，该差值改变电荷清除针点Y和薄片之间的间隙g。

由上述表达式(15)表示间隙的变化Δg如下：

Δg＝j×ABS(Φ-ACOS(d/(d/COSΦ+(P-d/COSΦ)×ΔV/V)))

对于第一实施例中构件间位置关系的特定数字值，转印辊隙部分的中心T和定影辊隙部分的中心F之间的最短直线的长度d是70毫米，最短直线和转印辊隙部分的中心T处的切线形成的角度Φ(转印辊隙部分角度)是0.663rad(38°)，并且在切线方向转印辊隙部分的中心T和电荷清除针42和转印辊隙部分的中心T之间的距离j是15毫米(参见图1)。在第一实施例中，所传送薄片的最大长度P被设置为420毫米。当把数字值代入表达式(15)时，Δg和ΔV/V之间的关系变成如图3A所示。

在第一实施例的加热和定影装置36中，由于加压辊45的驱动，通过加压辊45的温度变化产生加压辊45的直径的变化，其导致在±0.5％内的速度波动。在两个转印辊39和定影辊44中产生由源于机械加工的辊直径容差导致的速度波动，在转印辊隙部分和定影辊隙部分之间产生的速度差波动在±0.3％内，并且产生在±0.2％内的马达驱动精度的波动。此外，由取决于纸张上未定影图像的密度的定影滑动导致的速度波动在±0.5％内。在第一实施例中，转印辊隙部分和定影辊隙部分之间，速度波动的总和变成±1.5％。然而，如图3A所示，即使在最大速度差ΔV/V＝0.015(1.5％)的情况下，电荷清除针的间隙波动Δg也被控制为不超过作为产生图像缺陷的极限的例子的1毫米。

因此，在基于第一实施例的成像设备中，通过转印辊隙部分和定影辊隙部分之间的短路径中构件的几何排列，能够控制电荷清除针间隙的波动，并且能够提供不产生图像缺陷的成像设备。

如上所述，由表达式(15)示出电荷清除针的间隙的波动Δg。

例如，d＝80(毫米)，j＝15(毫米)，P＝420(毫米)，并且把3个速度差异(ΔV/V＝0.005，ΔV/V＝0.01，和ΔV/V＝0.015)代入表达式(15)，并且确定转印辊隙部分的角度Φ和电荷清除针间隙Δg之间的关系。图3B示出了作为转印辊隙部分的角度Φ的变量的电荷清除针间隙Δg。如图3B所示，当转印辊隙部分的角度Φ增加(即，传送路径的弯曲量增加)时，电荷清除针的间隙的波动Δg能够大大地降低。

为了ΔV/V小于0.005(0.5％)，通常有必要把高精度电机用于驱动，并且高精度地机械加工辊直径的尺寸。然而，基于本发明，设置角度Φ，使得即使在ΔV/V＞＝0.005的情况下，电荷清除针的间隙波动量也能够被控制在1毫米内。因此，电荷清除针42的间隙的波动Δg能够被构件的几何排列抑制，而无需使用特殊机械加工和结构。

此外，当类似薄膜的加热构件被节能定影装置中的海绵辊驱动时，通常由于海绵的波动而产生±1.5％内的速度波动，并且当增加部件精度和定影滑动时，产生最大大约±3.0％的速度波动。因此，需要定影的速度控制或弯曲控制。然而，基于本发明，设置角度Φ，使得即使在0.3＞＝ΔV/V＞0.015的情况下，电荷清除针的间隙波动量能够被控制在1毫米内。因此，电荷清除针42的间隙波动Δg能够通过构件的几何排列抑制，而无需使用特殊机械加工和结构。

因而，即使记录材料传送方向上的转印辊隙部分和定影辊隙部分的中心之间的直线距离d是0(毫米)＜d＜＝80(毫米)以便使成像设备小型化，但是由于0(毫米)＜Δg＜＝1(毫米)，所以能够防止图像缺陷。

(第二实施例)

描述基于本发明的第二实施例的成象设备。与第一实施例相同的部件用相同数字表示，并且不提供相同部件的描述。

在第二实施例中，为了形成0(毫米)＜Δg＜＝1(毫米)的间隙波动，执行用于保持弯曲量的控制。在控制中，检测薄片的弯曲形状，并且通过将检测结果反馈到转印辊隙部分的薄片传送速度或定影辊隙部分的薄片传送速度，来保持弯曲量。在这种情况下，由于为了把间隙Δg保持在足够小的水平上而在定影辊和转印辊中频繁改变速度，所以噪声变成问题。在第二实施例中，虽然由电荷清除针和薄片之间距离的变化导致的图像缺陷得到抑制，然而使速度切换的周期更加适合于抑制噪声。

图10是示出配有弯曲检测控制的转印单元及其邻近单元的视图。如图10A所示，在转印辊隙部分和定影辊隙部分之间提供作为用于检测薄片中产生的弯曲量的检测装置的一个例子的弯曲检测传感器47。当弯曲变得大于初始弯曲P0时，弯曲检测传感器(检测装置)47被旋转以启动光电传感器(未示出)。可变速电机451被用作加压辊45的驱动装置，并且可变速电机451能够在比转印传送速度V(毫米/秒)更快的Vh(毫米/秒)和比转印传送速度V(毫米/秒)慢的Vw(毫米/秒)之间切换。

在传送薄片100时，执行如下控制。即，当弯曲变大以启动弯曲检测传感器47时，定影速度设置为Vw，并且当弯曲检测传感器47关闭时定影速度设置为Vh。这里，由于机械控制或动机，产生传感器的开/关和实际速度切换之间的切换延迟时间Tk(秒)。如图10A的虚线所示，围绕由弯曲检测传感器47检测的弯曲量，薄片的弯曲量发生抖动。在这种情况下，当类似于图9B中示出的例子来确定电荷清除针间隙Δg时，获得下列表达式(16)。

Δg＝j×(Φh-Φw)(16)

其中Φh是在定影速度从Vw切换到Vh时的上限弯曲量的情况下由薄片100和连接转印辊隙部分的中心T和定影辊隙部分的中心F的最短直线所形成的角度，并且Φw是在定影速度从Vh切换到Vw时的下限弯曲量的情况下由薄片100和连接转印辊隙部分的中心T和定影辊隙部分的中心F的最短直线所形成的角度。转印辊隙部分的中心T和定影辊隙部分的中心F应表示薄片100传送方向的中心。

当弯曲长度设置为上限弯曲的Lh(毫米)时，用几何学获得下列表达式(17)：

COSΦh＝d/Lh    (17)

另一方面，当弯曲长度在打开和关闭弯曲检测传感器时设置为弯曲量的Ls(毫米)时，指定下列表达式(18)：

Lh＝Ls+(Vh-V)×Tk    (18)

假定由最短直线和经过转印辊隙部分的薄片部分形成的角度在弯曲检测传感器47检测弯曲量时被设置为弯曲传感器检测角度Φs(rad)，获得下列表达式(19)：

COSΦs＝d/Ls    (19)

因此，把下列表达式(20)代入表达式(18)，

Ls＝d/COSΦs    (20)

获得下列表达式(21)：

Lh＝d/COSΦs+(Vh-V)×Tk    (21)

当把表达式(21)代入表达式(17)时，获得下列表达式(22)：

COSΦh＝d/(d/COSΦs+(Vh-V)×Tk)(22)

因此，获得下列表达式(23)：

Φh＝ACOS(d/(d/COSΦs+(Vh-V)×Tk))(23)

当以类似方式确定下限弯曲端的角度Φw时，获得下列表达式(24)：

Φw＝ACOS(d/(d/COSΦs+(Vw-V)×Tk))(24)

当把表达式(23)和(24)代入表达式(16)时，获得下列表达式(25)：

Δg＝j×(ACOS(d/(d/COSΦs+(Vh-V)×Tk))-ACOS(d/(d/COSΦs+(Vw-V)×Tk)))(25)

另一方面，当弯曲发生抖动的速度切换周期时间被设置为Ts(秒)时，Ts变成下列时间的总和。即，Ts包含自从传感器开启后速度从Vw切换到Vh时的延迟时间Tk，当通过速度Vh消除由延迟增长的弯曲以关闭传感器时的时间，自从传感器被关闭后速度从Vh切换到Vw时的延迟时间Tk，以及当通过速度Vw消除由延迟降低的弯曲以启动传感器时的时间。通过下列表达式(26)示出Ts：

Ts＝Tk+(V-Vw)×Tk/Vh+Tk+(Vh-V)×Tk/Vw    (26)

例如，在配有图10A示出的弯曲检测控制的转印单元中，当把d＝80(毫米)，Φs＝0.26(rad)(15°)，j＝15(毫米)，V＝150(毫米/秒)，Vh＝155(毫米/秒)，及Vw＝145(毫米/秒)代入表达式(25)及(26)时，如图10B和10C所示，确定切换延迟时间Tk(秒)和电荷清除针间隙的波动Δg(毫米)的波动之间的关系，及切换延迟时间Tk(秒)和速度切换周期时间Ts(秒)之间的关系。

如图10B所示，间隙Δg(毫米)能够在减少切换延迟时间Tk时被降低。然而，在这种情况下，如图10C所示，速度切换周期被降低。在短速度切换周期中，由于驱动速度始终变化，所以驱动速度不稳定。因此，产生电机和驱动机构导致噪声增加的问题。尤其在Ts＜＝0.5(秒)的情况下，噪声变得明显。

图4是示出基于第二实施例的转印单元及其邻近单元的视图。图5A是示出电荷清除针间隙Δg和速度切换延迟时间Tk之间的关系的视图，并且图5B是示出速度切换周期Ts和速度切换延迟时间Tk之间关系的视图。图6是示出电荷清除针间隙Δg和弯曲传感器检测角度Φs之间的关系的视图。如图4A所示，在第二实施例中，在转印辊隙部分和定影辊隙部分之间提供弯曲检测传感器47，其是用于检测薄片100中产生的状态的弯曲量的检测装置的一个例子。当弯曲变得大于初始弯曲P0时，弯曲检测传感器47被旋转以启动光电传感器(未示出)。可变速电机(未示出)被用作加压辊对44和45的驱动装置，并且切换装置62能够在比转印传送速度V(毫米/秒)更快的Vh(毫米/秒)和比转印传送速度V(毫米/sec)慢的Vw(毫米/秒)之间切换可变速电机。

对于第二实施例中构件间位置关系的特定数字值，转印辊隙部分的中心T和定影辊隙部分的中心F之间最短直线的长度d是60毫米，当弯曲检测传感器47检测弯曲量时，由最短直线和经过转印辊隙部分的薄片形成的弯曲传感器检测角度Φs是0.524rad(30°)，并且在切线方向上转印辊隙部分的中心T和电荷清除针42和转印辊隙部分的中心T之间的距离j是15毫米。这里，由最短直线和经过转印辊隙部分的薄片形成的角度表示弯曲量。即，当由最短直线和经过转印辊隙部分的薄片形成的角度增加时，弯曲量增加。

在第二实施例中，转印辊39的传送速度V被设置为150毫米/秒。通过把弯曲检测传感器47从关闭切换到开启的触发器，在预定延迟时间Tk(秒)之后设置定影辊44的传送速度以便切换到更快的Vh＝155(毫米/秒)。此外，通过把弯曲检测传感器47从开启切换到关闭的触发器，在预定延迟时间Tk(秒)之后设置定影辊44的传送速度以便速度切换到较慢的Vw＝145(毫米/秒)。

如图4B中虚线所示，在定影辊隙部分夹持薄片之后薄片的弯曲量围绕在弯曲检测传感器47检测弯曲量时的弯曲量抖动。在图4B中，Φh是在定影速度从Vw切换到Vh时的上限弯曲量的情况下由薄片100和连接转印辊隙部分的中心T和定影辊隙部分的中心F的最短直线所形成的角度，并且Φw是在定影速度从Vh切换到Vw时的下限弯曲量情况下由薄片100和连接转印辊隙部分的中心T和定影辊隙部分的中心F的最短直线所形成的角度。在第二实施例中，Φw是25°，并且Φh是32°。

这里，通过表达式(16)示出薄片和电荷清除针42的点之间的间隙的波动Δg：

Δg＝j×(Φh-Φw)(16)

如第一实施例中所述，指定表达式(25)：

Δg＝j×(ACOS(d/(d/COSΦs+(Vh-V)×Tk))-ACOS(d/(d/COSΦs+(Vw-V)×Tk)))(25)

当在第二实施例中的数字值被代入表达式(25)时，如图5A所示获得间隙Δg和延迟时间Tk之间的关系。当图5A示出的关系与图10B中示出的关系相比时，发现间隙的波动Δg基本上依据延迟时间Tk而降低。

通过上述表达式(26)示出其中弯曲发生抖动的速度切换的周期时间Ts。

Ts＝Tk+(V-Vw)×Tk/Vh+Tk+(Vh-V)×Tk/Vw    (26)

当速度切换周期时间Ts和延迟时间Tk之间的关系通过表达式(26)确定时，获得如图5B所示的结果。当图5B示出的关系与图10C中示出的关系相比时，发现基本获得相同关系。

在第二实施例中，自从传感器检测弯曲量后当切换定影速度时的延迟时间Tk被设置为0.25(秒)。在这种情况下，从图5A获得Δg＝0.94(毫米)，从图5B获得Ts＝0.52(秒)。即，在驱动电机的速度被切换之后保证充分的稳定时间的同时，薄片和电荷清除针之间间隙的波动可以被抑制在不产生图像缺陷的1毫米内。

因而，基于第二实施例的成像设备，也在转印辊隙部分和定影辊隙部分之间的短路径中使用弯曲检测控制，并且如此设置弯曲检测传感器，使得弯曲量在检测弯曲时足够弯曲。因此，可以在其中不存在例如噪声的问题的速度切换周期中抑制电荷清除针间隙的波动，并且可以实现不产生图像缺陷的小型和便宜的成像设备。

在配备弯曲检测控制的成像设备的模拟中，由表达式(25)示出电荷移除针间隙的波动Δg。例如，把d＝80(mm)，j＝15(mm)，V＝150(毫米/秒)，Vh＝155(毫米/秒)，Vw＝145(毫米/秒)，和3个切换延迟时间Tk(秒)(Tk＝0.1，Tk＝0.2及Tk＝0.3)代入表达式(25)，并且确定弯曲传感器检测角度Φs和电荷清除针的间隙的波动Δg之间的关系。图6示出了表示为弯曲传感器检测角度Φs的变量的电荷清除针间隙Δg。如图6所示，当弯曲传感器检测角度Φ增加(即，传送路径的弯曲量增加)时，电荷清除针的间隙的波动Δg能够大大地降低。

即，即使转印辊隙部分和定影辊隙部分之间的路径被缩短，也可以通过增加弯曲传感器检测角度Φs将电荷清除针42的间隙波动Δg抑制为不超过1(mm)，而无需不断地切换周期的速度。因此，可以小型化成像设备而不产生噪声问题和图像缺陷。此外，由于速度切换周期Ts被设置为至少0.5(秒)，所以也可以充分地把其中切换速度时的速度稳定时间需要相对长的时间的DC马达等等用作加热和定影装置36的驱动装置。

对相关专利申请的交叉引用

本专利申请要求2004年12月7日提交的在先日本专利申请2004-353841的优先权，这里参考引用了该专利申请的全部内容。

Claims (6)

1.一种成像设备，包括：

承载调色剂图像的图像承载构件；

转印装置，与所述图像承载构件接触以形成转印辊隙部分，其在所述转印辊隙部分中与所述图像承载构件夹持和传送记录材料，并且其转印调色剂图像到记录材料；

定影装置，其中在第一定影构件和第二定影构件彼此接触的定影辊隙部分夹持所述记录材料，定影装置把所述调色剂图像定影到所述记录材料上；以及

在所述转印装置和所述定影装置之间提供的电极构件，

其中所述记录材料由所述定影装置夹持和传送，同时由所述转印装置夹持和传送，在传送所述记录材料的方向上连接所述转印辊隙部分的中心和所述定影辊隙部分的中心的最短直线的长度d(毫米)满足0(毫米)＜d＜＝80(毫米)，并且

其中假定由最短直线和在所述转印辊隙部分的中心与所述转印装置接触的切线构成的角度为Φ(rad)，

在平行于与所述转印装置接触的所述切线的方向上，所述转印辊隙部分的中心和所述电极构件的最接近记录材料的位置之间的距离为j(毫米)，

在传送记录材料的方向上记录材料的最大长度是P(毫米)，

所述转印装置传送所述记录材料的速度是V(毫米/秒)，并且

所述速度V(毫米/秒)和所述定影装置传送所述记录材料的速度之间产生的最大速度差是AV(毫米/秒)，

所述角度Φ满足0＜j×ABS(Φ-ACOS(d/(d/COSΦ+(P-d/COSΦ)×AV/V)))＜＝1(毫米)，其中ABS是确定绝对值的函数并且ACOS是COS的逆函数。

2.如权利要求1所述的成像设备，其中所述最大速度差ΔV(毫米/秒)满足0.015＞＝ΔV/V＞＝0.005。

3.如权利要求1所述的成像设备，其中所述最大速度差ΔV(毫米/秒)满足0.03＞＝ΔV/V＞0.015。

4.一种成像设备，包括：

承载调色剂图像的图像承载构件；

转印装置，与所述图像承载构件接触以形成转印辊隙部分，其在所述转印辊隙部分中与所述图像承载构件夹持和传送记录材料，并且其转印调色剂图像到记录材料；

定影装置，其中在第一定影构件和第二定影构件彼此接触的定影辊隙部分夹持所述记录材料，定影装置把所述调色剂图像定影到所述记录材料上；

在所述转印装置和所述定影装置之间提供的电极构件；

检测装置，用于检测所述转印装置和所述定影装置之间所述记录材料中产生的弯曲的状态；和

切换装置，其基于所述检测装置的检测结果，将所述定影装置夹持和传送所述记录材料的速度切换到第一速度Vh(毫米/秒)或第二速度Vw(毫米/秒)，第一速度Vh(毫米/秒)比所述转印装置夹持和传送所述记录材料的速度V(毫米/秒)更快，第二速度Vw(毫米/秒)比所述速度V更慢，

其中所述记录材料在被所述转印装置夹持和传送的同时被所述定影装置夹持和传送，连接所述转印辊隙部分的中心和所述定影辊隙部分的中心的最短直线的长度d(毫米)满足0(毫米)＜d＜＝80(毫米)，并且

其中，假定在所述检测装置检测弯曲状态时，由所述最短直线和经过所述转印辊隙部分的所述记录材料构成的角度是Φs(rad)，在所述角度Φs(rad)的方向上，所述转印辊隙部分的中心和所述电极构件的最接近所述记录材料的位置之间的距离是j(毫米)，并且所述检测装置检测弯曲状态的时间和所述切换装置切换所述定影装置夹持和传送所述记录材料的速度的时间之间的时间是Tk，

所述速度Tk满足Tk+(V-Vw)×Tk/Vh+Tk+(Vh-V)×Tk/Vw＞＝0.5(秒)，并且

所述角度Φ满足0＜j×(ACOS(d/(d/COS(Φs)+(Vh-V)×Tk))-ACOS(d/(d/COS(Φs)+(Vw-V)×Tk)＜＝1(毫米)，其中ACOS是COS的逆函数。

5.如权利要求4所述的成像设备，其中由所述检测装置检测的所述记录材料的弯曲状态是所述记录材料的弯曲程度。

6.如权利要求5所述的成像设备，其中在所述记录材料的弯曲大于预定程度时，所述切换装置把定影装置夹持和传送的所述记录材料的速度切换到所述第一速度，并且在所述记录材料的弯曲小于预定程度时，所述切换装置把定影装置夹持和传送的所述记录材料的速度切换到所述第二速度。

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