图像形成设备、与建议替换、清洁及控制图像形成的方法

专利名称：图像形成设备、与建议替换、清洁及控制图像形成的方法
技术领域：
本发明涉及用干燥墨粉(显影粉末)形成图像的图像形成设备(例
如印刷机、复印机、传真机和混合机器(hybridmachine))以及一种建议替 换的方法、 一种清洁方法和一种控制图像形成的方法。特别是，本发明 涉及一种图像形成设备，其具备用于防止在定像装置(fosing device)中 发生墨粉偏移的新功能，所述定像装置用以熔化并固定转移到纸片上的 墨粉图像，以及涉及一种建议替换的方法、 一种清洁方法和一种控制图 像形成的方法。
背景技术：
应用电子照相方法或静电记录方法的图像形成设备(例如印刷机) 通常以下列方式利用干燥墨粉而在纸片上形成图像。
首先，基于图像数据，通过预定图像形成工艺(包含充电、曝光和 显影步骤)而在图像承载部件(例如光电导体)上形成墨粉图像。直接 或经由中间转移部件而将所述墨粉图像转移到特定纸片。接着，定像装 置通过在上面转移有墨粉图像的纸片上施加热量和压力而将墨粉图像热 固定到纸片。作为定像装置，目前广泛使用这样的类型，即其采用一对 界定接触按压部(contactpressingprotion)并用于图像固定的可旋转部件 (例如，加热辊和压力辊)，所述接触按压部加热并按压上面转移有墨粉 图像且被引导穿过其中的纸片，藉此将墨粉图像熔化并固定到纸片。
在此类图像形成设备中，经由实施，以在定像装置中用于图像固定 的可旋转部件表面上形成由氟化树脂(fluorinatedresin)或类似物制成的 释放层(release layer),以改进可旋转部件的可释放性。然而，可能发生 一种现象，亦即所谓的墨粉偏移，其中，某些尚未固定到纸片的墨粉转 移并粘着到上面形成有释放层的用于图像固定的可旋转部件的表面。如
果定像装置中发生墨粉偏移，那么偏移到用于图像固定的可旋转部件的 墨粉会沉积到穿过用于随后图像固定的接触按压部的纸片上。这造成导 致缺陷图像的问题，例如纸片上有污点和固定图像有模糊部分。
作为用于消除与墨粉偏移发生相关联的问题的措施，迄今己将清洁 装置安装在用于图像固定的可旋转部件处，以移除偏移到可旋转部件的
墨粉。然而，在使用最近需求量增长的包含碳酸钙(calcium carbonate) 作为加载填充剂的类型的纸(例如无酸纸)的情况下，碳酸韩颗粒会粘 附到用于图像固定的可旋转部件。这造成新的问题，例如可释放性减小 和由于粘附到可旋转部件的碳酸钙颗粒而发生墨粉偏移。
迄今，为了解决这个缺点，JP-A-2003-337492揭示了一种适于防止 碳酸钙粘附和墨粉偏移的图像形成设备，其中用于熔化的可旋转部件(例 如加热辊)和用于按压的可旋转部件，两者均具有带有正表面电位的表 面层，且经配置而使得用于按压的可旋转部件的表面电位的绝对值大于 用于熔化的可旋转部件的表面电位。实际上，在这种图像形成设备中， 将正偏压施加到用于按压的可旋转部件，藉此使得用于按压的可旋转部 件的表面电位的绝对值较大。
然而，相关技术的这种图像形成设备具有以下何题。
通过以正电位对用于熔化的可旋转部件和用于按压的可旋转部件的 表面层进行充电，防止了正极性的碳酸钙颗粒的静电粘附。然而，由于 在熔化期间，纸片被按庄并穿过接触按压部，此接触按压部是藉由用于 熔化的可旋转部件和用于按压的可旋转部件所界定。所以，存在于纸片 上的碳酸钙颗粒可能由于物理力而粘附到部件表面。举例来说，在一例 中，于可旋转部件表面上形成由氟化树脂或类似物制成的释放层的情况 下，碳酸钙颗粒可能以咬入到释放层中的方式而粘附到释放层。在此情 况下，又存在一个问题，即由于粘附到可旋转部件的碳酸钙颗粒的存在， 墨粉颗粒易于以静电方式和物理方式而粘附到部件，且墨粉颗粒以沉积 在已粘附的碳酸钙颗粒周围的方式，而开始粘附到所述部件。
在使用带负电的墨粉的情况下，会担心尚未固定到纸片的带负电的 墨粉颗粒，易于以静电方式而粘附到定像装置中具有正表面电位的用于
图像固定的可旋转部件的表面层。

发明内容
鉴于上述问题而制造了本发明，且本发明提供一种图像形成设备， 即使在使用包含碳酸钙的类型的纸时，也能够防止由于碳酸钙颗粒粘着 到用于图像固定的可旋转部件和其它因素而发生的墨粉偏移。
根据为解决这些问题作出的研究努力，本发明者发现在固定装置 中，所述用于图像固定的一对可旋转部件中的至少一者(明确地说，其 与待固定的墨粉图像接触)的表面电位，随着执行固定操作的次数(上 面形成图像的纸片的数目)积累而变化；明确地说，表面电位随着包含
在纸片材料中的碳酸钙颗粒的粘附量增加而变化；且存在一种趋势，即
倾向于在发生某一程度的变化时几乎相应地发生墨粉偏移。基于这个认 识，发明者们完成了本发明。
根据本发明一方面，本发明提出一种图像形成设备，其特征在于包 含成像装置，基于图像数据而形成墨粉图像，并将墨粉图像转移到记
录媒质；固定装置，包括一对界定接触按压部的可旋转部件，所述接触 按压部允许具有墨粉图像的记录媒质穿过，并加热且按压具有墨粉图像 的记录媒质；表面电位测量装置，测量所述一对可旋转部件中的至少一 者的表面电位；以及控制器，在由表面电位测量装置测量到的表面电位 结果已超过预定值时，执行控制以给出应替换所述一对可旋转部件中与 待固定的墨粉图像接触的至少一者的警报通知。


将基于以下附图来详细描述本发明的示范性实施例，在附图中 图l是绘示与第一示范性实施例相关的图像形成设备的主要元件的
示意图。
图2是绘示图1的图像形成设备中所使用的固定装置的主要元件的 示意图。
图3是说明图1的图像形成设备中的控制器所进行的用于防止墨粉
偏移的控制操作的流程图。
图4是绘示为了研究所印刷的纸片数目与加热辊的表面电位之间的
关系而进行的测试的结果的曲线图。
图5是绘示为了研究加热辊的表面电位与墨粉发生之间的关系而进 行的测试的结果的表。
图6是绘示与第二示范性实施例相关的图像形成设备的主要元件的 示意图。
图7是说明图6的图像形成设备中的控制器所进行的用于防止墨粉
偏移的控制操作的流程图。
图8是绘示用于清洁的墨粉图案(全固体图像)的实例的平面图。 图9是绘示用于清洁的墨粉图案(多个带状固体图像)的另一实例
的平面图。
图10是绘示与第三示范性实施例相关的图像形成设备的主要元件 的示意图。
图11是说明图10的图像形成设备中的控制器所进行的用于防止墨 粉偏移的控制操作的流程图。
图12是绘示特定类型的图像(半色调图像)和组成图像的墨粉颗粒 的状态的实例的平面图，其中绘示了其一部分的放大截面图。
图13是绘示特定类型的图像(包含半色调图像的相片图像)和组成 图像的墨粉颗粒的状态的实例的平面图，其中绘示了其一部分的放大截 面图。
1A、 1B、 1C:图像形成设备 50A、 50B、 50C、 58:控制器
4:纸片55:图像处理装置
10:成像装置60:接收器
12:光电导体鼓65:操作显示控制台
13:充电单元65a:显示器
14:曝光单元CG-1、 CG-2a CG-2ci:固体图
15:显影单元HG:半色调图像
16-转移单元
30:固定装置 31:加热辊
MG:半色调部分 NP:接触按压部 PG:相片图像
S101 S130:步骤
S:馈入方向
T:墨粉图像
Ta、 Tb:墨粉颗粒层
TS:墨粉簇
Tx、 Tz:离散墨粉颗粒 W:宽度
31a:圆柱形金属辊 31b、 32c:释放层 32:压力辊
32a:金属辊基材
32b:弹性层 33:加热源
34:温度传感器
35:入口引导器
36:表面电位测量装置
37:替换传感器
38:清洁装置
40:纸馈入装置
41:存纸盒
42:馈入机构
43a、 43b:纸传送辊 43d:排出辊 45:纸排出单元
具体实施方式
[第一示范性实施例]
图1绘示与本发明第一示范性实施例相关的图像形成设备的概观示 意图。
此图像形成设备1A例如被配置成印刷机，且在其主机架(未图示) 内部，所述图像形成设备1A主要配备有成像装置10，基于图像数据 而形成墨粉图像，并将所述墨粉图像转移到纸片4;固定装置30，热固
定该墨粉图像，且该墨粉图像转移到经引导穿过其中的纸片4;纸馈入装
置40 (paper feeding device),将纸片4馈入到成像装置10;以及控制器 50A，负责全面控制成像装置10、固定装置30、纸馈入装置40和其它组 件所进行的图像形成操作。在图1和相关描述中，参考元件符号65a表 示例如液晶面板的显示器，且具有箭头的点划线表示纸片4的传送路径。 在此图像形成设备1A中，可将未图示的图像读取器；或是个人计算 机、各种类型存储媒质的读取器等的外部装备；或用于输入、选择和显 示与图像形成设备1A的操作相关的数据的操作显示控制台65 (operation and display console)等，安装在所述设备的主机架外部或经由具有通信 功能的接收器60而连接到设备的主机架。如果将此图像形成设备配置成 复印机或是也具有复印功能的混合机器，那么始终将图像读取器安装为 包含在所述配置中。
成像装置10例如是通过使用公开已知的电子照相方法
(electrophotographic method)而进行配置。明确地说，成像装置10包含 光电导体鼓12 (photoconductordrum)，其是在箭头方向上行进的圆柱形 鼓。在光电导体鼓12周围安置以下各装置由充电辊或类似物形成的充 电单元13，均匀地对光电导体鼓12的表面进行充电；由LED阵列形成 的曝光单元14;激光扫描仪或类似物，基于图像数据(信号)而利用成 像光对于光电导体鼓12的已充电表面进行照明，从而在鼓表面上形成具 有电位差的潜像(latentimage);显影单元15,通过将墨粉施加到潜像而 形成墨粉图像；以及由转移辊或类似物形成的转移单元16，将墨粉图像 转移到由纸馈入装置40所供应的纸片4上。
如图1和图2所示，固定装置30配备有加热辊31，在箭头方向 上行进并驱动；以及压力辊32，在被抵靠着加热辊31按压的同时大体上 沿着加热辊31的轴线方向行进并被驱动。在两个辊之间界定接触按压部
(固定辊隙)NP，且将上面转移有墨粉图像的纸片4引导进入并使其穿 过此部份。图2中的参考元件符号35表示入口引导器(entrance guide), 用于引导上面转移有墨粉图像T的纸片4，该墨粉图像T已受到固定， 且该纸片4进入接触按压部NP中。
加热辊31可具有以下的结构在圆柱形金属辊31a上形成由氟化树
脂(例如全四氟乙烯(pertetra fluoroethylene， PTFE)、氟乙烯全氟烷基 乙烯醚共聚物(perfluoroarkosine,PFA)、或类似物)制成的释放层31b， 或在辊上形成由硅橡胶(siliconrubber)或类似物制成的耐热弹性体层。 加热辊31具有安装在辊内部的加热源33 (例如卤素加热器)，且在加热 辊31上放置用于测量辊表面温度的温度传感器34。在温度传感器34感 测表面温度的同时，加热辊31受到控制而被加热、并维持在预定温度。 另一方面，压力辊32可具有以下的结构在金属辊基材32a上形成由硅 橡胶、氟橡胶或类似物制成的弹性层32b，或在弹性层32b的表面上进一 步形成由氟化树脂(例如PTFE、 PFA或类似物)制成的释放层32c。压 力辊32由压力施加机构(未图示)支撑，以使得其由预定压力而抵靠着 加热辊31进行按压。
纸馈入装置40配备有存纸盒41,其中堆叠并包含待供应的多张 纸片4;以及馈入机构42，馈入包含在存纸盒41中的每一纸片4。视需 要可存在多个存纸盒41。纸馈入装置40还配备有纸传送路径，其由纸传
送辊对43a、 43b.....引导部件和类似物组成，而用于将纸片4从存纸
盒41传送到成像装置10的转移区(在光电导体鼓12与转移单元16之 间)。纸传送路径从成像装置10延伸到固定装置30，并从固定装置30延 伸到纸排出单元(例如托盘)45。举例来说， 一对排出辊43d位于固定 装置30的纸输出侧，以允许纸片在固定于辊之后向外到达纸排出单元45。
控制器50A由算术处理电路、控制电路、存储器(例如各种类型的 存储器和硬盘)和其它元件组成。控制器50A适于通过依据来自各种传 感器的感测信息输入、或来自外部装备或操作显示控制台65的命令，且 根据存储在存储器中的控制程序或数据，而操作算术处理电路和类似物 来控制与图像形成操作有关的成像装置10、固定装置30、纸馈入装置40 等的操作。并且，图像处理装置55连接到控制器50A。图像处理装置55 对经由接收器60而从外部装备输入的图像数据(信号)或由图像读取器 读取的图像数据(信号)执行预定图像处理，并视需要将经处理的图像 信号发送到成像装置10和曝光单元14。此图像处理装置35的操作也由 控制器50A控制。
在图像形成设备1A中，如图1和图2所示，将测量固定装置30中 加热辊31的表面电位的表面电位测量装置36安装并连接到控制器50A， 以将由表面电位测量装置36执行的测量结果输入到控制器50A。所述设 备经配置而使得控制器50A根据表面电位测量装置36所进行的检测的结 果来执行用于防止墨粉偏移的控制操作，如图3中所说明。用于此控制 操作的控制程序存储在控制器50A的存储器中。
在此示范性实施例中，控制器50A根据表面电位测量装置36所进行 的检测的结果而执行的控制操作，首先，致使表面电位测量装置36执行 在初始阶段时对于加热辊31的表面电位的测量，以及在固定操作期间对 于加热辊31的表面电位的测量。将由表面电位测量装置36测量到的表 面电位数据存储到控制器50A的存储器中。每当发生固定操作或每次完 成了针对预定数目的纸片的固定时，控制器50A计算初始阶段时的加热 辊31的表面电位(VQ)与固定期间时的表面电位(Vn)之间的差AV (I Vn -VG|)，并确定差AV的值是否已超过阈值ou如果所述差已超过阈值， 那么控制器50A致使操作显示控制台65执行显示关于应替换加热辊31 的讯息的操作。
对于阈值ct，研究了致使墨粉偏移发生的表面电位的实际测量，且 将阈值设定为在开始发生少量墨粉偏移时的表面电位Vx与初始阶段时的 表面电位Vo之间的差AV (|VX-VQ|)而获得的值。在此实例中，替换传 感器37附接到固定装置30，以在显示上述替换讯息时，检测实际上是否 己替换了固定装置30的加热辊31。
使用此图像形成设备1A来执行以下的测试，如下文所述。
图4绘示测试1的结果，执行测试1以研究在图像形成设备1A已执 行了印刷操作时，固定装置30中加热辊31的表面电位变化。
下文详细说明测试1中所使用的固定装置30的细节和操作条件。使 用外径为65mm的加热辊31，其具有厚度为36 pm的释放层31b，所述 释放层31b是形成在圆柱形铝基材31a上，此释放层31b是通过烘烤并 电镀了一树脂成分而成，此树脂成份是由包含8重量％的碳化硅(silica carbide， SiC)作为加载填充剂的PFA而制成。在熔化期间，加热辊31
经加热并维持在17(TC，且经驱动而旋转，以使得纸片在其上以460 mm/sec 移动。使用外径为65 mm的压力辊32，其具有厚度为12 pm的耐热弹性 体层32b，所述耐热弹性体层32b由硅橡胶制成并形成在圆柱形铝基材 32a上。压力辊32被安装为在6kg^cm2 ("60N/cm2)的接触压力下抵靠 着加热辊31，而被接触按压。作为表面电位测量装置36，使用由Trek Inc. 供应的Model 1344型。其探针被安装为在接触按压部NP的纸排出侧 处不会与加热辊31表面接触。在测试1中，使用无酸纸(Fuji Xerox Co.， Ltd供应的Green 100)作为纸片4。作为墨粉，使用由平均粒径为5.8 的丙烯酸苯乙烯(acrylic styrene)制成的负电墨粉。
测试1通过如上述配置的图像形成设备来印刷半色调图像，并在每 次完成了 2,000张纸片印刷时执行表面电位测量。在图4中绘示其结果。
如图4所示，发现加热辊31的表面电位随着印刷数目增加而逐渐从 负电位(电压)变化为正电位(电压)。通过FT-IR分析(显微镜红外发 射光谱学、或傅里叶变换红外分光光度计分析)观察测试之后的加热辊 31的表面电位，可检测到来自纸张的包含碳酸钙的颗粒粘附到辊表面。 结果证明是，带负电的墨粉颗粒由于静电吸引作用而趋向易于粘附到具 有正表面电位的加热辊31，且在此状态下易于发生墨粉偏移。
图5绘示测试2的结果，进行测试2以为了研究在由图像形成设备 1A执行的印刷操作中，固定装置30中的加热辊31的表面电位与墨粉偏 移发生之间的关系。
测试2在与上述测试1相同条件下进行印刷，并研究是否发生墨粉 偏移、以及与如图5中指定的加热辊31的表面电位的不同值相关的墨粉 偏移条件。在图5中绘示其结果。
从图5的结果看出，当加热辊31的表面电位为从其初始表面电位 (-25 V)到-10 V时不发生墨粉偏移。然而，当表面电位达到至少+5 V 时，开始发生墨粉偏移。从这一事实看出，上述阈值a设定为"15V"， 其对应于一差值，此差值是初始表面电位(VQ=-25V)与当呈现开始发 生少量墨粉偏移时的表面电位(VX = -10V)之间的差(换句话说，刚好 在检测到偏移发生时，测量到的电位以下的电位电平)。
接着，描述图像形成设备1A的操作。
首先，描述基本图像形成(印刷)操作。当图像形成设备1A从外部 装备、操作显示控制台65或类似物接收到关于形成图像的命令(印刷指 令)时，成像装置10中的光电导体鼓12运转。在充电单元13将所述鼓 充电为具有预定电位之后，通过基于从图像处理装置55输出的图像信号， 从曝光单元14对光电导体鼓12进行成像光照明和扫描，而在鼓上形成 静电潜像。接着，随着潜像在显影单元15下方通过，潜像通过墨粉施加 而被显影为墨粉图像。
随后，当墨粉图像移动到由接触转移单元16的相反侧而界定的转移 区时，墨粉图像以静电方式转移到纸片4上，所述纸片4在从纸馈入装 置40传送之后，由对准辊43b (registration roller)以预定时序而馈入到 转移区中。
当上面转移有墨粉图像的纸片4被引导穿过固定装置30的加热辊 31与压力辊32之间的接触按压部NP时，其被加热并按压，且墨粉图像 被热固定到纸片4。接着，具有固定图像的纸片4由排出辊43d而排出到 纸排出单元45，并放置在先前印刷的纸片堆叠的顶部上。以此方式，完 成一张纸片上的基本图像形成。如果连续在多张纸片上印刷图像，那么 连续重复上述印刷操作。
随后，随着重复此类印刷操作，粘附到纸片4的颗粒趋向于转移并 粘着到固定装置30的加热辊31的表面。这些颗粒的存在导致易于发生 墨粉偏移的状态(如上所述)。
在图像形成设备1A中，通过执行控制(下文将描述)，以给定时间 间隔N输出旋转后的图像。结果，粘附到加热辊31表面的颗粒被移除并 分布在辊的整个表面区域上。
接着，参看图3来描述控制器50A所进行的用于防止墨粉偏移的控 制操作。
在固定装置30中，首先，在印刷操作开始时，由表面电位测量装置 36测量初始阶段时(新产品安装时)加热辊31的表面电位(VQ)(步骤 SlOl)。将测量到的值(Vq)发送到控制器50A，存储在其存储器中，并
进行保存(直到替换加热辊31为止)。当在后续控制阶段中作出决定时， 读取测量到的值(VQ) (S101)。
在印刷过程中的固定操作期间，在任何给定时间点处测量加热辊31 的表面电位(Vn) (S102)，且将测量到的值发送到控制器50A。
当如上所述的检测时间到来时，控制器50A计算加热辊31的表面电 位的差AV (|Vn-VQ|)，并确定差AV是否超过阈值ot (此实例中为15 V) (S103)。
此时，如果确定加热辊31的表面电位的差AV已超过阈值a(AV 〉a)， 那么认为加热辊31处于易于发生偏移的状态(包含碳酸钙颗粒粘附到辊 的状态)，且控制器50A指示操作显示控制台65显示一讯息，亦即，在 完成所要求的一系列印刷任务中所有剩余印刷操作之后，在显示器65a 上显示应替换固定装置30的加热辊31的讯息(S104)。
注意到在显示器65a上所显示的加热辊替换讯息时，用户或类似人 员可替换固定装置30的加热辊31。可通过以下操作来进行此替换从图 像形成设备的主机架处移除固定装置30，仅用新的加热辊来替换加热辊 31，且将固定装置30重新安装在图像形成设备的主机架中；或通过用新 的固定装置来整体替换固定装置30。
在显示替换讯息之后，控制器50A基于由替换传感器37所进行的检 测的结果，而检査实际上是否已替换了加热辊31 (S105)。只要未检测到 替换，上述替换讯息就继续显示，直到己检测到替换为止。如果检测到 替换，那么控制器50A指示操作显示控制台65，以使得上述替换讯息消 失(S106)。
否则，如果步骤S103处确定加热辊31的表面电位的差AV不超过阈 值a (AV《a),那么重复步骤S102和S103，且剩余印刷操作(包含固 定操作)继续照常进行。
以此方式，在加热辊31的表面电位的差AV已超过阈值a的情况下， 显示关于替换加热辊31的讯息。因此，用新的加热辊来替换加热辊31。 因此，在固定装置30中，用新的加热辊31来替换所述被置于易于发生 偏移的状态下的加热辊31,且因此可防止发生偏移。
图6绘示与本发明第二示范性实施例相关的图像形成设备的概观示 意图。
此图像形成设备IB由与第一示范性实施例相关的图像形成设备1A 的那些组件相同的组件组成，不同之处只是施加了控制器50B;及其控 制操作的用于防止墨粉偏移的一部分不同。因此，对应于与第一示范性 实施例相关的图像形成设备1A的那些组件的组件，在图6中被指定有相 同的参考元件符号，且在下文中除非必要否则将不重复相关描述及其解 释。
第二示范性实施例中的控制器50B适于根据由表面电位测量装置36 所进行的检测的结果，来进行用于防止墨粉偏移的控制操作(如图7所 说明)，所述表面电位测量装置36测量固定装置30的加热辊31的表面 电位。明确地说，每当发生固定操作或每次已完成了针对预定数目的纸 片的固定时，控制器50B计算初始阶段时加热辊31的表面电位(VQ)与 固定期间其表面电位(Vn)之间的差AV (|Vn-Vo|)，并确定差AV的值 是否已超过阈值ou如果所述差已超过阈值，那么控制器50B调用用于 清洁加热辊31的操作。
在此实例中，用于清洁加热辊的操作会使得用于清洁的固体图像 CG-1 (如图8所示)通过成像装置10而形成并转移到纸片4的所有表面 区域，且上面转移,全固体图像CG-1的纸片4被引导穿过固定装置30 中的加热辊31与压力辊32之间所界定的接触按压部NP。
用于清洁的全固体图像CG-1存储在控制器50B的存储器中，或可 视情况存储在图像处理装置55中。对于上面形成用于清洁的固体图像 CG-1的纸片4来说，使用宽度(馈入方向S上的宽度)W对应于固定装 置30中接触按压部NP的最大有效固定宽度(辊的轴向方向上的宽度) 的纸片。此外，将使用用于清洁的固体图像图案的清洁操作设定为如下: 在一张纸片或多张纸片4上执行印刷图像之后，检查加热辊31的表面电 位的上述差AV是否降到阈值a以下，且当所述差已降到阈值a以下时终 止清洁操作。
接着，参看图7来描述图像形成设备IB中控制器50B所进行的用 于防止墨粉偏移的控制操作。
首先，当执行印刷操作时，以类似方式执行第一示范性实施例中(图 3中步骤S101到S103)，由控制器50A进行的控制操作的初始步骤(步 骤S101到S103)。明确地说，如图7所说明，在印刷操作开始时，由固 定装置30中的表面电位测量装置36测量初始阶段时加热辊31的表面电
位(Vo);随后，当在控制阶段中作出决定时，读取测量到的值(Vo)(SlOl)。
在印刷操作中的固定操作期间，在任何给定时间点测量加热辊31的表面 电位(Vn) (S102)。接着，当如上所述的检测时间到来时，计算加热辊 31的表面电位的差AV (I Vn-VQ|)，并确定差AV是否超过阈值a (此实 例中也为15 V) (S103)。
如果在步骤S103处确定加热辊31的表面电位的差AV已超过阈值a (AV>a)，那么认为加热辊31处于易于发生偏移的状态(包含碳酸钙颗 粒粘附到辊的状态)，且在完成所要求的一系列印刷任务中所有剩余印刷 操作之后，控制器50B开始通过使用上述用于清洁的固体图像CG1来执 行清洁操作(S114)。
在此清洁操作中，成像装置10以与如上所述的正常印刷操作中相同 的方式，在光电导体鼓12上形成对应于用于清洁的全固体图像CG1的 墨粉图像。明确地说，在表示全固体图像CG1的数据经由图像处理装置 55而从控制器50B发送到曝光单元14之后，曝光单元14用成像光照明 所述鼓，以形成对应于用于清洁的全固体图像CG1的潜像。接着，将对 应于用于清洁的全固体图像CG1的墨粉图像转移到特定纸片4，且将承 载尚未固定到纸片的墨粉图像的纸片4引导穿过固定装置30的接触按压 部NP，并将墨粉图像固定到纸片4。此时，随着纸片穿过接触按压部， 大量墨粉与加热辊31的表面接触。因此，粘附到加热辊31表面的一些 或大部分粘着颗粒，例如墨粉颗粒和来自纸的颗粒(包含碳酸钙颗粒)， 将会被吸附到固体图像CG1的墨粉且从加热辊31移除。在此实例中，将 清洁操作设定为针对连续多张纸片而执行。
在执行针对预定数目纸片的清洁操作之后，控制器50B确定清洁操
作之后加热辊31的表面电位的差AV是否降到阈值a以下(S115)。以类 似方式重复清洁操作，直到差AV降到阈值a以下为止。当确定差AV己 降到阈值a以下(AV<a)时，终止清洁操作(S116)。
以此方式，在加热辊31的表面电位的差AV超过阈值a的情况下， 执行清洁加热辊31的操作。因此，减少或消除了粘附到加热辊31表面 的粘着颗粒，且加热辊31表面被置于其表面电位的差AV降到阈值a以 下的状态中。藉此，在固定装置30中，被置于易于发生偏移的状态中的 加热辊31通过清洁操作而变成偏移可能性减小的较好状态，并且，因此 可防止发生偏移。
在上述清洁操作中，代替用于清洁的全固体图像CG-1 (图8)，举例 来说，可形成如图9中所说明的多个带状固体图像CG-2a到CG-2d。所 述带状固体图像CG-2a到CG-2d可经配置以满足以下状态加热辊31 的整个外表面的任何部分，均接触所述多个带状固体图像中的至少一者 中的墨粉。
上述清洁操作可经调适，以使得在针对预定数目纸片通过使用用于 清洁的图像来执行固定操作之后，立即终止所述清洁操作。明确地说， 图7的控制程序可经配置以使得在完成步骤S114的操作之后，所述程序 直接进入步骤S116，跳过了步骤S115。
图10绘示与本发明第三示范性实施例相关的图像形成设备的概观 示意图。
此图像形成设备1C由与第一示范性实施例相关的图像形成设备1A 的那些组件相同的组件组成，不同之处只是施加了控制器50C;及其控 制操作的用于防止墨粉偏移的一部分不同。因此，对应于与第一示范性 实施例相关的图像形成设备1A的那些组件的组件在图10中被指定有相 同的参考元件符号，且在下文中除非必要否则将不重复相关描述及其解 释。
第三示范性实施例中的控制器50C适于根据由表面电位测量装置36 所进行的检测的结果，来进行用于防止墨粉偏移的控制操作(如图11所
说明)，所述表面电位测量装置36测量固定装置30的加热辊31的表面 电位。明确地说，每当发生固定操作或每次已完成针对预定数目纸片的 固定时，控制器50C计算初始阶段时加热辊31的表面电位(VQ)与固定 期间其表面电位(Vn)之间的差AV (|Vn-V。|)，并确定差AV的值是否 已超过阈值cc。如果所述差已超过阈值，且如果待印刷的下一图像是特定 类型的图像，那么控制器50C执行用以抑制印刷那个图像的操作。
在此实例中，被抑制印刷的特定类型的图像，明确地说，其是如图 12上部分中所说明的半色调图像HG或包含此半色调图像(HG)的图像， 以及如图13上部分中所说明的包含半色调部分MG的相片图像PG。图 像处理装置55确定待处理的图像是否为这种特定类型的图像。明确地说， 对于包含半色调部分MG的相片图像PG，可从所获得的原始图像数据中 确定此类型的图像。
此处，半色调图像HG由分散成半色调点的多个墨粉簇Ts (toner clusters)组成，且其可能的非理想状态是，由于例如墨粉分散的现象而 造成墨粉簇Ts之间存在离散墨粉颗粒Tx (discrete toner particles),如图 12下部分中所示的此图像的一部分的放大图所说明。当固定此类半色调 图像HG时，如图12下部分所示的离散墨粉颗粒Tx被置于以下状态 在固定装置30的接触按压部NP中，离散墨粉颗粒Tx存在于加热辊31 表面与纸片4之间的间隙。因此，有较高可能性使得这些颗粒由于静电 作用而被吸附朝向加热辊31的表面，并转移且粘附到辊表面。简单地说， 易于发生墨粉偏移。
包含半色调部分MG的相片图像PG也可呈现以下状态组成半色 调部分MG的墨粉颗粒层Ta是作为相对低于组成相片图像PG的墨粉颗 粒层Tb的凹陷部分而存在，且墨粉颗粒Tz存在于半色调部分MG的凹 陷的底部上，如图13下部分中所示的此图像的一部分的放大图所说明。 当固定包含此类半色调部分MG的相片图像PG时，如图13下部分中所 示的离散分散的墨粉颗粒Tz被置于以下状态中在固定装置30的接触 按压部NP中，离散分散的墨粉颗粒Tz存在于加热辊31的表面与纸片4 上的墨粉(层Ta)之间的间隙中。因此，有较高可能性使得这些颗粒由
于静电作用而被吸附朝向加热辊31的表面，并转移且粘附到辊表面。简 单地说，易于发生墨粉偏移。
接着，参看图11来描述图像形成设备1C中控制器50C所进行的用
于防止墨粉偏移的控制操作。
首先，当执行印刷操作时，以如图ll所示的类似方式来执行第一示
范性实施例中(图3中步骤S101到S103),由控制器50A所进行的控制 操作的初始步骤(步骤S101到S103)。这与第二示范性实施例(图7) 的步骤相同。
如果在步骤S103处确定加热辊31的表面电位的差AV已超过阈值a (△V>oO，那么认为加热辊31处于易于发生偏移的状态(包含碳酸钙颗 粒粘附到辊的状态)。如果待印刷的下一图像是被抑制印刷的特定类型的 图像，那么在完成所要求的一系列印刷任务中所有剩余印刷操作(S124) 之后，控制器50C执行控制操作以抑制印刷那个图像(S125-S126)。
明确地说，此时的控制操作为如下。根据来自图像处理装置55的数 据，确定待印刷的下一图像是否为被抑制印刷的特定类型的图像(S125)。 如果待印刷的下一图像是上文提及的"半色调图像HG或包含此半色调 图像(HG)的图像(图12)";或"包含半色调部分MG的相片图像PG"， 那么抑制针对所述特定类型图像的印刷操作(S126)。当抑制此印刷操作 时，举例来说，控制程序可适于在操作显示控制台65的显示器65a上， 显示关于印刷抑制的讯息。
在抑制特定类型图像的印刷期间，确定在印刷抑制之后加热辊31的 表面电位的差AV是否降到阈值a以下(S127)。当确定差AV已降到阈值 a以下(AV<a)时，移除对特定类型图像的印刷抑制(S128)。这是由于 以下的原因。即使当特定类型图像的印刷被抑制时，如果待印刷的下一 图像是普通图像而并非特定类型的图像，也允许执行那个图像的印刷操 作(S129)。通过执行正常图像的印刷，加热辊31的表面状态可变化(举
例来说，可藉由墨粉移除粘附到辊的一部分碳酸钙颗粒)，且其表面电位 的差AV可降到阈值a以下。
以此方式，如果加热辊31的表面电位的差AV已超过阈值a，那么
执行控制操作以抑制趋向于引起墨粉偏移的特定类型图像的印刷。因此， 即使当加热辊31已置于易于发生墨粉偏移的状态中时，也抑制了趋向于 引起墨粉偏移的特定类型图像的印刷。结果是，在抑制特定类型图像的
印刷期间，固定装置30不会对处于易于发生墨粉偏移的状态中的特定类 型图像所构成墨粉图像执行固定，且因此可防止发生偏移。在此情况下， 因为可照常执行除特定类型图像之外的普通图像的印刷，所以对印刷操 作没有负面影响。
此图像形成设备1C的控制程序可配置为如下。在执行控制操作以抑 制特定类型图像的印刷之后，执行对于加热辊31的清洁操作(S130)， 如图11中两点点划线所指示。在清洁操作之后，确定加热辊31的表面 电位的差AV是否降到阈值a以下(S127)。当确定差AV已降到阈值a以 下(AV<a)时，移除对特定类型图像的印刷抑制(S128)。在这样做的 情况下，可由专用清洁装置38来清洁加热辊31。因此，加热辊31的表 面电位的差AV将更快地降到阈值a以下，且可在更短时间内移除对特 定类型图像的印刷抑制。
在此情况下，针对加热辊31的清洁操作可配置为如下。与第二示范 性实施例的情况一样，可针对预定数目的纸片执行用于清洁的图像的固 定。或者，可将用于清洁加热辊31的清洁装置38安装在固定装置30中， 以便仅在抑制特定类型图像的印刷期间可由其驱动控制器58操作。在后 者情况下，作为清洁装置38，可应用众所周知的清洁网型装置或清洁辊 型装置。清洁装置38可配置有可伸縮机构或类似机构，以使得装置移动 到其接触加热辊31的位置，以便能够仅在清洁期间清洁所述辊，并在非 操作时间移回到远离加热辊31的縮回位置。
在第一到第三示范性实施例中，作为所说明的固定装置30，使用辊 隙类型(roller nip type),其中一对辊31、 32彼此抵靠来接触按压，以界 定用于固定的接触按压部NP;然而，固定装置不限于此类型。举例来说，
可能使用采用带结构部件(belt structure member)的固定装置来旋转加热 辊31和/或压力辊32。
尽管已说明形成单色图像(墨粉图像)的成像装置IO,但可使用经 配置以形成多色图像的成像装置。在使用形成多色图像的成像装置10的
情况下，所述成像装置可为包含中间转移部件(例如带状物或鼓状物) 的类型。
可在不脱离本发明精神或特征的情况下，以其它特定形式来实施本 发明。在各个方面将所描述的示范性实施例仅视为说明性的而并非限制 性。因此，本发明范围由所附权利要求书而并非由以上描述内容来界定。 在权利要求书的等效物的含义和范围内的所有变化应包涵在其范围内。
权利要求
1.一种图像形成设备，其特征在于包括成像装置，基于图像数据而形成墨粉图像，并将所述墨粉图像转移到记录媒质；固定装置，包括一对界定接触按压部的可旋转部件，所述接触按压部允许具有所述墨粉图像的所述记录媒质穿过，并加热且按压具有所述墨粉图像的所述记录媒质；表面电位测量装置，测量所述一对可旋转部件中的至少一者的表面电位；以及控制器，在由所述表面电位测量装置测量到的所述表面电位的结果已超过预定值时，执行控制以给出应替换所述一对可旋转部件中与待固定的所述墨粉图像接触的至少一者的警报通知。
2. —种图像形成设备，其特征在于包括成像装置，基于图像数据而形成墨粉图像，并将所述墨粉图像转 移到记录媒质；固定装置，包括一对界定接触按压部的可旋转部件，所述接触按 压部允许具有所述墨粉图像的所述记录媒质穿过，并加热且按压具有 所述墨粉图像的所述记录媒质；表面电位测量装置，测量所述一对可旋转部件中的至少一者的表 面电位；以及控制器，在由所述表面电位测量装置测量到的所述表面电位的结 果已超过预定值时，执行用于清洁所述一对可旋转部件中与待固定的 所述墨粉图像接触的至少一者的操作。
3. 根据权利要求2所述的图像形成设备，其特征在于所述清洁操作包括-由所述成像装置形成预定墨粉图像图案；以及 传送上面转移有所述预定墨粉图像图案的记录媒质，以使所述记录 媒质穿过由所述固定装置中的所述一对可旋转部件界定的所述接触按压 部。
4. 根据权利要求2所述的图像形成设备，其特征在于所述预定墨粉图像图案包含固体图像，所述固体图像形成在所述记 录媒质的整个宽度上而作为其至少一部分。
5. 根据权利要求2所述的图像形成设备，其特征在于进一步包括 清洁部件，所述清洁部件清洁所述一对可旋转部件中的与待固定的所述墨粉图像接触的至少一者的表面，其中，当由所述表面电位测量装置测量到的所述表面电位的结果 已超过预定值时，所述图像形成设备对所述清洁部件执行控制，以清 洁所述与待固定的所述墨粉图像接触的至少一个可旋转部件。
6. —种图像形成设备，其特征在于包括成像装置，基于图像数据而形成墨粉图像，并将所述墨粉图像转 移到记录媒质；固定装置，包括一对界定接触按压部的可旋转部件，所述接触按 压部允许具有所述墨粉图像的所述记录媒质穿过，并加热且按压具有所述墨粉图像的所述记录媒质；表面电位测量装置，测量所述一对可旋转部件中的至少一者的表 面电位；以及控制器，在由所述表面电位测量装置测量到的所述表面电位的结 果已超过预定值时，执行控制以抑制由所述成像装置形成特定类型的 墨粉图像。
7. 根据权利要求6所述的图像形成设备，其特征在于 所述特定类型的图像是可能提供以下状态的图像 已转移的墨粉颗粒分散在所述记录媒质上的状态，或所述已转移的墨粉颗粒存在于相对凹陷的墨粉图像部分的底部上的状态。
8. 根据权利要求6所述的图像形成设备，其特征在于所述特定类型的图像包含半色调图像。
9. 根据权利要求1到8中任一项所述的图像形成设备，其特征在于: 所述一对可旋转部件中的与待固定的所述墨粉图像接触的所述至少 一者在其上包括表面释放层，所述表面释放层由包含填充剂的氟化树脂形成。
10. 根据权利要求1到8中任一项所述的图像形成设备，其特征在于由所述控制器参考的所述预定值是由所述表面电位测量装置测量 到的初始表面电位、与在发生墨粉颗粒以静电方式而吸附朝向所述可旋 转部件的动作时的最低表面电位之间的差。
11. 根据权利要求9所述的图像形成设备，其特征在于-由所述控制器参考的所述预定值是由所述表面电位测量装置测量到的初始表面电位、与在发生墨粉颗粒以静电方式而吸附朝向所述可旋 转部件的动作时的最低表面电位之间的差。
12. —种建议替换的方法，建议替换固定装置中一对可旋转部件中 的至少一者，所述固定装置将墨粉图像熔化并固定到记录媒质，所述建 议替换的方法的特征在于包括测量所述一对可旋转部件中的至少一者的表面电位；以及 当所述测量到的表面电位的结果已超过预定值时，建议替换所述 一对可旋转部件中与待固定的所述墨粉图像接触的至少一者。
13. 根据权利要求12所述的建议替换的方法，其特征在于 所述预定值是测量到的初始表面电位、与在发生墨粉颗粒以静电方式而吸附朝向所述用于图像固定的可旋转部件的动作时的最低表面电 位之间的差。
14. 一种清洁方法，用于清洁固定装置中一对可旋转部件中的至少 一者，所述固定装置将墨粉图像熔化并固定到记录媒质，所述清洁方法 的特征在于包括测量一对可旋转部件中的至少一者的表面电位；以及 当所述测量到的表面电位的结果已超过预定值时，清洁所述一对 可旋转部件中与待固定的所述墨粉图像接触的至少一者的表面。
15. 根据权利要求14所述的清洁方法，其特征在于 所述预定值是测量到的初始表面电位、与在发生墨粉颗粒以静电 方式而吸附朝向所述用于图像固定的可旋转部件的动作时的最低表面电 位之间的差。
16. —种控制图像形成的方法，用以控制在图像形成设备中的图像 形成，所述图像形成设备包括成像装置和固定装置，并在记录媒质上形 成墨粉图像，所述控制图像形成的方法的特征在于包括-测量所述固定装置中一对可旋转部件中的至少一者的表面电位；以及当所述测量到的表面电位的结果己超过预定值时，抑制特定类型 的墨粉图像的形成。
17. 根据权利要求16所述的控制图像形成的方法，其特征在于 所述预定值是测量到的初始表面电位、与在发生墨粉颗粒以静电方式而吸附朝向所述用于图像固定的可旋转部件的动作时的最低表面电 位之间的差。
18. 根据权利要求16所述的控制图像形成的方法，其特征在于-所述特定类型的图像是可能提供以下状态的图像-已转移的墨粉颗粒分散在所述记录媒质上的状态，或所述已转移的墨粉颗粒存在于相对凹陷的墨粉图像部分的底部上的状态。
19. 根据权利要求16所述的控制图像形成的方法，其特征在于 所述特定类型的图像包含半色调图像。
全文摘要
本发明提供一种图像形成设备，包含成像装置，基于图像数据而形成墨粉图像，并将所述墨粉图像转移到记录媒质；固定装置，包括一对界定接触按压部的可旋转部件，所述接触按压部允许具有所述墨粉图像的所述记录媒质穿过，并加热且按压具有所述墨粉图像的所述记录媒质；表面电位测量装置，测量所述一对可旋转部件中的至少一者的表面电位；以及控制器，在由所述表面电位测量装置测量到的表面电位结果已超过预定值时，执行控制以给出应替换所述一对可旋转部件中与待固定的墨粉图像接触的至少一者的警报通知。
文档编号G03G21/00GK101101462SQ20071008613
公开日2008年1月9日 申请日期2007年3月2日 优先权日2006年7月7日
发明者井上彻, 山田哲夫, 柿岛彩, 栗田笃实 申请人:富士施乐株式会社