专利名称：电子照相式彩色图象形成设备与方法
技术领域：
本发明涉及一种彩色图像形成设备与方法，尤其涉及一种用作复印设备或打印机的电子照相式彩色图象形成设备与方法。
至今，具有一个中间转印部件的彩色图象形成设备尚未制定一个按照成像条件可变地控制中间转印部件的清洗时间，只是设想其最坏的情况和据此确定清洗时间，并且按照此确定去进行清洗。特别是，在允许混合地出现一些彩色模式的打印机中，即在进行连续打印时混合地出现全色模式打印和单色模式打印的情况下，由一个用于控制打印机的主计算机指令的彩色条件是不定的。因此，在中间转印部件的清洗量方面，自然把按照全色模式连续打印的最大打印数设想为最坏的情况；并且还在彩色模式和打印数方面，可靠地显示清洗的效果，从而保证下一次打印的质量。
然而，在根据先有技术的打印机中，由于在连续打印时允许混合地出现全色模式和单色模式，并且设想最坏的情况去控制清洗时间，所以需要操作者每当进行清洗时，都要等待按照最坏的情况确定的清洗时间，直至下一次打印为止，甚至在进行单色打印时也是如此。此外，对打印机，不能设置考虑到实际应用条件的实际寿命；并且在选择部件时，必须额外地设置所需的寿期。此外，依赖于清洗方法，产生噪声；甚至在本来可能是短时间的按照单色模式打印时期，也在一部分相当于按照全色模式打印的时间的长的清洗时间里产生噪声。
本发明之目的在于提供一种电子照相式彩色图像形成设备与方法，它能够用考虑到单色模式打印和全色模式打印的实际使用条件来确定清洗时间。
达到上述目的的本发明涉及一种图像形成设备，用于由一个电子照相系统以单色模式和全色模式形成图像。该设备具有用于以预定的彩色模式在一个载像部件上形成一个调色剂图像的装置；转印装置，用于把调色剂图像转印到一个转印部件上；清洗装置，用于在转印以后清除残留于载像部件上的任何调色剂；彩色模式检测装置，用于检测所选彩色模式的种类；和确定装置，用于根据检测到的彩色模式种类来确定清洗装置清洗载像部件的时间。确定装置把清洗装置的执行时间设置为对单色模式短于对全色模式。
此外，本发明还涉及一种彩色图象形成方法，它用一个电子照相系统在一个载像部件上形成单色模式与全色模式的图像。该方法具有下述步骤以预定的彩色模式在载像部件上形成一个调色剂图像的步骤；转印步骤，把调色剂图像转印到一个转印部件；清洗步骤，在转印以后清除残留于载像部件上的任何调色剂；彩色模式检测步骤，检测所选择的彩色模式的种类；和确定步骤，根据检测到的彩色模式种类来确定清洗装置清洗载像部件的时间。确实步骤把清洗装置的执行时间设置为对单色模式短于对全色模式。
图1根据本发明的一个实施例说明成像设备的总结构。
图2说明图1所示成像设备中清洗装置。
图3是图1所示成像设备的机械部分的示意系统图。
图4A是在以单色模式连续地打印的情况下清洗过程的时序图；而图4B是在以全色模式连续地打印的情况下清洗过程的时序图。
图5是根据图4A和4B的时序图，在以单色模式和全色模式连续地打印以后，清洗过程的流程图。
图6是根据本发明的第二实施例，在成像设备中清洗过程的时序图。
图7是在图6所示情况下在连续打印的最后时刻执行的清洗过程的流程图。
图8是根据本发明的第三实施例，在成像设备中清洗过程的时序图。
图9是按照图8所示时间图在连续打印期间执行的清洗过程的流程图。
下面参照图1，描述根据本发明一个实施例的一个成像设备。
图1的成像设备包括一个彩色激光打印机，其中，由一个具有将在下面描述的结构的成像部分显影的并且被转印到一个中间转印部件11的彩色图像，被进一步转印到一个电送料部分1送来的转印材料2上，借此形成一个彩色图像。把这种转印材料输送到一个定影部分25，以便定影转印材料2上的彩色图象，然后用一个放电辊使转印材料2向打印机机身上表面上的一个放电部分37放电。成像部分包括一个固定的黑色显影器和三个可转动的彩色显影器，它们是可以相对于打印机机身而单独拆卸安装的。
关于对成像部分的曝光，当把来自一个扫描器部分30的图像信号给予一个激光二极管时，这个激光二极管就把相当于图像信号的图像光施加到一个多角镜31上。这样进行设计使以恒定速度转动的感光筒15的表面，曝露于通过成像透镜32和反射镜33的由多角镜31反射的图像光。
下面描述成像部分中每一部分的结构。
(1)载像部件单元一个筒单元13是由感光筒15和也用作感光筒15的支座的清洗装置的容器14整体地组成的，并且筒单元13是相对于打印机机身而可拆卸可安装地支撑的，且容易按照感光筒15的寿命来拆卸。感光筒15是通过把一个有机光电导材料层加到一个直径为t的铝圆筒的外面而形成的，并由一个也用作感光筒15的支座的清洗装置的容器14来可转动地支承的。在感光筒15的周边装有一个清洗叶片和一个主充电装置。此外，依照成像操作通过在后面安装的一个驱动马达的驱动以图1所示的逆时针方向来转动感光筒15。
(2)充电装置充电装置17是接触充电式的，使一个导电辊接触感光筒15的圆周表面，并把一个电压加到导电辊上，从而均匀地充电感光筒15的圆周表面。
(3)用于感光筒15的清洗装置在感光筒15上由显影装置显影的调色剂已被转印到一个中间转印部件9以后，清洗叶片16就清除残留于感光筒15的圆周表面上的任何调色剂。在容器14中储存由清洗叶片16清除的废调色剂。通常在到达感光筒15的使用寿命之前，存储于容器14中的废调色剂的数量是不会装满容器14的，因此，容器14是在更换感光筒15时整体地更换的。在全部时间都用这个清洗叶片16清洗感光筒15。
(4)显影装置显影装置由三个可转动的显影器20Y、20M和20C与一个黑色显影器21B组成，它能够完成黄色、品红色、青色和黑色的显影，以便显现在感光筒15的圆周表面上形成的潜像。
黑色显影器21B是一个固定的显影器；在一个与感光筒15相对的部位用一个相对于感光筒15的微小间隔安置一个套筒21BS，并且在感光筒15上用黑色调色剂形成一个可见图像。黑色显影器21B把容器中的调色剂用一个送料机构送到套筒21BS，并且用一个反对套筒21BS的外圆周运动的施加叶片21BB把一薄层调色剂施加到套筒21BS的外圆周上，和把电荷(摩擦电荷)给予调色剂。此外，通过对套筒21BS施加一个显影偏压，可在感光筒15上依照潜像实现调色剂显影。
三个可转动显影器20Y、20M和20C是在一个可绕轴22转动的显影转动器23上可拆卸地安装的，以便绕轴22旋转地运动；且按图像部位而装于显影转动器23上，在一个与感光筒15相对的位置停止显影器中预定的那一个显影器。此外，该套筒被如此定位，以致于它用其间微小的间距与感光筒15相对立；然后在感光筒15的圆周表面上形成一个可见图像。在形成彩色图像期间，对中间转印部件9的每一个全程旋转，显影转动器23都进行一个全程旋转；并且按照黄色显影器20Y、品红色显影器20M、青色显影器20C和黑色显影器21B的顺序执行显影过程。这样，中间转印部件9就实现4个全程旋转，借此由黄色、品红色、青色和黑色调色剂相继地形成可见图像，从而在中间转印部件9上形成一个全色的可见图像。
在图1中，示出一种状态，其中，在一个与感光筒15相对立的位置定位和固定一个黄色显影器20Y。黄色显影器20Y用送料机构把容器中的调色剂送到一个施加辊20YR，并且通过顺时针转动的施加辊20YR和反对套筒20YS的圆周表面运动的叶片20YB，把一薄层调色剂施加到顺时针转动的套筒20YS的圆周表面上，且把电荷(摩擦电荷)给予调色剂。
通过把一个显影偏压加到一个与其上已形成潜像的感光筒15相对立的套筒20YS上，在感光筒15上依照潜像实现调色剂显影。对于品红色显影器20M和青色显影器20C，用类似于已在上面描述的结构和操作来实现调色剂显影。
此外，每个可转动显影器20Y、20M和20C的套筒都在每个显影器旋转地运动到显影位置时，被连接到一个用于每种颜色显影的高压电源和一个装于打印机机身中的驱动机构上；在每种颜色显影时把电压选择地加到套筒上，并且把驱动机构连接于套筒上。
(5)中间转印部件在顺时针方向转动中间转印部件9(载像部件)，以便在彩色图象形成操作期间从感光筒15接收4次转印，并且和一个转印辊10合作，以固定和输送转印材料2，从而把中间转印部件9上的各种颜色调色剂图像一次性地转印到转印材料2上。中间转印部件9具有这样的结构用一个中阻海绵或中阻橡胶或类似材料的弹性层11包覆一个其直径为180mm的铝圆筒12的外周边。中间转印部件9是转动地支撑的，并且从一个整体地固定于转动打印机机身的传动装置(未示出)中接收一个传动力。
(6)用于中间转印部件9的清洗装置在已经把中间转印部件9上的每种颜色调色剂图像转印到转印材料2上以后，清洗装置38就清除残留于中间转印部件9的圆周表面上的一切调色剂。
参照图2，详细说明图1所示成像设备中清洗装置38。用一个转印带10在反对中间转印部件9推动时输送转印材料2。结果，在中间转印部件9上的原始转印图象被第二次转印到转印带10上的转印材料2中。
清洗装置38包括一个清洗剂39，它压在中间转印部件9上，并且在第二次转印以后擦掉中间转印部件9上的未转印的调色剂；和包括一个废调色剂罐40，用于在其中容纳被擦掉的废调色剂。清洗刷39连接于马达41，并由这个马达41顺时针旋转地驱动。清洗刷39被设计成，用一个机构(未示出)使它压在中间转印部件9上或者被间隔开。压着和间隔开的时间是与驱动清洗刷的时间相同的，并且受控于一个将在下面描述的机械控制CPU302。
(7)散页输送部分散页输送部分把转印材料2送到成像部分，它主要包括一个其中装有多页转印材料2的散页盒1，一个散页输送辊3，一个输送辊4，一个用于防止多重输送的阻滞辊5，一个散页输送引导器6和一个定位辊8。在成像期间，散页输送辊3依照成像操作而旋转地驱动，并且一页一页地分开和输送散片盒1中的转印材料2。转印材料2由散页输送引导器6引导，并且通过一个传送辊7而来到定位辊8。定位辊8执行一种在成像期间使转印材料2做好准备的不转动操作，和一种以预定的顺序使转印材料2向中间转印部件9传送的转动操作，从而在转印过程中使图像与转印材料2对准，以便进行下一步操作。
(8)转印部分转印部分包括一个可绕着枢轴转动的转印带10。转印带10具有下述结构一个金属轴被一种中阻弹性材料所包围，可垂直地绕着枢轴转动，且连接于一个驱动机构。在中间转印部件9上形成4种颜色的调色剂图像时，即，在中间转印部件9旋转多次时，转印带10定位于中间转印部件9的下面并且与之间隔开，从而不干扰图像。
在4种颜色的调色剂已在中间转印部件9上形成图像以后，按照把彩色图像转印到转印材料2上的时间关系用一个凸轮部件(未示出)抬高转印带10，以便转印材料2的传送路线可以如点划线所示；转印带10通过转印材料2用预定的压力反对被中间转印部件9推动。同时，把一个偏压加到转印带10上，以便把中间转印部件9上的调色剂图像转印到转印材料2上。因为中间转印部件9和转印带10是由各自的驱动机构驱动的，所以夹在其间的转印材料2经历这个转印步骤，同时，以预定的速度如图1所示向左传送，并向一个定影部分传送，这就是下一个步骤。
(9)定影部分由于可转动显影器20Y、20M、20C和黑色显影器21B通过中间转印部件9把调色剂图像转印到转印材料2上，所以定影部分25对转印材料2上形成的调色剂图像进行定影，如图1所示。它包括一个定影辊26，用于加热转印材料2；和一个压力辊27，用于对着定影辊26推动转印材料2。定影辊26和压力辊27都是中空的辊，分别在其中装有加热器28和29；它们被设计成当它们被转动地驱动时，就传送转印材料2。即，其上拥有调色剂图像的转印材料2由定影辊26和压力辊27传送，并且有热和压力加于其上。结果，调色剂图像被固定于转印材料2上。
(10)成像操作下面参照图1，描述由如上所述结构的设备实现成像的操作。
首先，转动散页输送辊3，以分离散页盒1中的转印材料2，并把它传送到定影辊8。另一方面，按箭头方向转动感光筒15和中间转印部件9，并由充电装置17均匀地充电感光筒15的圆周表面。此外，由扫描部分30实现黄色图像的光照射，从而在感光筒15上形成黄色潜像。
在形成这个潜像的同时，驱动黄色显影器20Y，并且施加一个其极性与感光筒15的充电极性相同的且其电势与感光筒15的电势基本上相同的电压，使黄色调色剂可以粘附于感光筒15上的潜像上，从而实现黄色显影。把一个极性与上述调色剂相反的电压加到中间转印部件9上，从而把感光筒15上的黄色调色剂转印到中间转印部件9上。
当把黄色调色剂转印到中间转印部件9的操作用上述方法结束时，就转动显影转动器23，于是下一个品红色显影器20M被旋转地移动，并且定位于一个与感光筒15相对立的位置，从而象黄色调色剂一样显影和转印品红色调色剂。其后，实现形成和显影青色和黑色潜像以及把这些调色剂转印到中间转印部件9上，从而在中间转印部件9的圆周表面上形成4种颜色，即黄色、品红色、青色和黑色的调色剂的彩色图像。
在中间转印部件9的圆周表面上用调色剂形成彩色图像以后，传送在定位辊8一旁的转印材料2，并由转印带10对着中间转印部件9推动转印材料。同时，把一个极性与调色剂相反的偏压加到转印带10上，以便把中间转印部件9上的彩色图像通过调色剂转印到转印材料2上。把已经历转印步骤的转印材料2从中间转印部件9分离，并把它传送到定影部分25，以实现调色剂定影。然后，使转印材料2用载像表面朝下的方式通过三对放电辊34、35和36向打印机机身上部的放电盘37放电，从而完成成像操作。
图3是图1所示成像设备的机械部分的示意系统图。标号300表示一个视频接口(视频I/F)，它是一个具有用于控制机械部分的外部控制器的接口部分，连接于主控部分301和图像处理GA309。主控部分301连接于定影部分306，传感部分307，图像处理GA309，成像部分308和机械控制CPU302。传感部分307包括一个湿度传感器，一个调色剂残余量检测传感器等。图像处理GA309实现诸如从接口300接收的图象数据的r校正之类的图象处理。成像部分308实现扫描马达或类似机械的激光输出和图像输出。机械控制CPU302可起一个子CPU的作用。机械控制CPU302控制一个马达，例如下面描述的用于清洗装置38的马达41；一个驱动部分，例如离合器；一个传感部分303；一个供应控制部分304；和一个高压控制部分305。标号310表示一个电源部分，用于向整个图1所示成像设备供电。
图4A是一个在以单色模式连续打印情况下清洗的时间图，图4B是一个在以全色模式连续打印情况下清洗的时间图。在这些图中，ITOP是在副扫描方向的一个同步图像信号；当这个信号通过图3所示视频接口300而传送到一个控制器时，该控制器就输出与这个信号同步的视频数据IVDO。在这些图中，第二次转印的时间和清洗刷的驱动时间也一起示出。
看得出来，在单色模式(图4A)的情况下，同全色模式(图4B)情况相比，连续打印以后的清洗时间是短的。这是因为在全色模式情况下，在4个全程转动之后才完成中间转印部件9上4种颜色Y、M、C和K的形成，然后由转印带10把彩色图像集体地第二次转印到转印材料2上；因此，在用于Y、M和C的转动期间，清洗刷39是与中间转印部件9间隔开的，且不执行清洗。与这种情况相比，在单色模式情况下，在中间转印部件9的每个全程转动期间都由清洗刷39执行清洗；因此，在中间转印部件9上积累的未转印调色剂的数量小，且清洗时间可以短。
图5是按照图4A和4B的时间图，在以单色模式和全色模式连续打印以后清洗过程的流程图。图5的过程是由机械控制CPU302执行的。
首先，在步骤S501，判别是否打印模式是以全色模式连续打印。如果在步骤S501，打印模式不是以全色模式连续打印，则清洗刷39转动一部分(1圈+α)的时间(步骤S502)，并且终止这一过程。在此，(1圈+α)意指时间，中间转印部件9转动1圈+α的时间(以下同样应用)。如果在步骤S501，打印模式是以全色模式连续打印，则清洗刷39转动部分(3圈+α)的时间(步骤S503)，并且终止这一过程。
根据这个第一实施例，当全色模式和单色模式在连续打印期间不是混合地出现时，在以单色模式打印期间的清洗时间就不设置成相当于全色模式打印时间的那么长的清洗时间，而能够用考虑到实际应用的条件加以确定。
(第二实施例)下面参照图6和7，描述根据本发明第二实施例的一种成像设备。
根据第一实施例的成像设备属于一种这样的类型，即，当全色模式和单色模式在连续打印期间不是混合地出现时，从一些固定值中选择清洗量；而第二实施例不同于第一实施例，它属于一种这样的类型，即，当全色模式和单色模式在连续打印期间混合地出现时，它用一个可变值作清洗时间。根据本发明第二实施例的成像设备的基本结构，是相同于参照图1至3描述的第一实施例的结构的，毋需描述。
具体地说，在图6中，用一个计数器N把加权的数据加到颜色模式上。当颜色模式是全色模式时，计数器N就把8计数为计数值；而当颜色模式是单色模式时，就计数+1。在终止连续打印以后，就得到一个正比于计数器N添加的计数值的清洗时间T。在图6的情况下，按全色模式打印1次，且按单色模式打印4次，因此，由计数器N添加的值是8×1+1×4＝12，在图7中，根据计数器N的计数值的函数F(N)计算清洗刷39的转动时间T(步骤S701)。在终止这一过程以后，清除计数器N的计数值。
根据第二实施例，当全色模式打印和单色模式打印在连续打印期间混合地出现时，能够在考虑到单色模式打印时间和全色模式打印时间的实际应用的条件下，确定清洗时间。
(第三实施例)下面参照图8和9，描述根据本发明第三实施例的一种成像设备。
上述的第二实施例是一种这样的类型当全色模式和单色模式在连续打印期间混合地出现时，全色模式和单色模式被加权，根据其计数值确定清洗时间，且在连续打印以后执行清洗。而第三实施例不同于第二实施例之处在于在连续打印期间添加的值超过某一预定值时，就判定，残留于中间转印部件9上的调色剂已积累到它会影响下一个图像的那么多，从而中断连续打印，执行清洗过程。根据本发明第三实施例的成像设备的结构相同于参照图1至3所述的第一实施例的结构，毋需描述。
在图8中，当全色模式和单色模式在连续打印期间混合地出现时，对颜色模式加权的数据被添加。用一个计数器N把这种加权的数据添加以颜色模式上。当颜色模式是全色模式时，计数器N把+8计数为计数值；而当颜色模式是单色模式时，就计数+1。在连续打印期间添加的值超过某一预定数时，就判定，残留于中间打印部件9上的调色剂已积累到它会影响下一个图像的那么多，因此，中断连续打印，执行清洗过程。
在图9中，首先在步骤S901，判定是否计数器N的值已达到某一预定值Q。如果在步骤S901，计数器N的值尚未达到该预定值Q，就立即终止这一过程。在终止这一过程以后，清除计数器N的计数值。在终止清洗以后，重新开始被中断的连续打印。
根据这个第三实施例，当全色模式和单色模式在连续打印期间混合地出现时，能够在考虑到单色模式打印时间和全色模式打印时间的实际应用的条件下，确定清洗时间。此外，能够防止残留于中间打印部件9上的调色剂积累到它会影下一个图象的那么多。
如以上所详述，根据基于本发明的电子照相式彩色图像形成设备和电子照相式彩色图像形成方法，确定装置能够按照检测装置检测的颜色模式的种类来确定用于载像部件的清洗过程的执行时间。此外，当全色模式和单色模式在连续打印期间不是混合地出现时，在用单色模式打印期间的清洗时间就不设置成相当于用全色模式打印的清洗时间那么长，而能够用考虑到实际应用的条件加以确定。此外，当全色模式和单色模式在连续打印期间是混合地出现时，能够用考虑到单色模式打印时间和全色模式打印时间的实际应用条件，确定清洗时间。此外，当全色模式和单色模式在连续打印期间是混合地出现时，能够用考虑到单色模式打印时间和全色模式打印时间的实际应用条件，确定清洗时间，并且还能够防止残留于载像部件上的调色剂被积累到它会影响下一个图像的那么多。
权利要求
1.一种彩色图像形成设备，用于通过一个电子照相系统在一个载像部件上以单色模式和全色模式成像，它包括用于在载像部件上以预定的颜色模式形成一个调色剂图像的装置；转印装置，用于把调色剂图像转印到一个转印材料上；清洗装置，用于在转印操作以后清除残留于所述载像部件上的任何调色剂；颜色模式检测装置，用于检测所选颜色模式的种类；和确定装置，用于根据所检测颜色模式的种类，确定所述清洗装置花在清洗载像部件上的时间；其中，所述的确定装置设置的清洗装置执行时间是对单色模式短于对全色模式。
2.根据权利要求1所述的彩色图像形成设备，其中所述的载像部件是一个电子照相感光部件。
3.根据权利要求1所述的彩色图像形成设备，其中所述的载像部件是一个中间转印部件；把电子照相感光部件上形成的调色剂图像转印到它的上面，它还用于把所述的经转印的调色剂图像进一步转印到转印材料上。
4.根据权利要求1所述的彩色图像形成设备，其中所述清洗装置的执行时间是对单色模式和全色模式中每一种模式进行加权的，并且所述检测装置是根据表示所述加权特征的值的添加值来确定的。
5.根据权利要求4所述的彩色图像形成设备，其中当所述检测装置检测到，加权值已超过某一预定值时，就操作清洗装置。
6.一种彩色图像形成方法，用于通过一个电子照相系统在一个载像部件上以单色模式和全色模式成像，它包括一个用于在载像部件上以预定的颜色模式形成一个调色剂图像的步骤；一个转印步骤，用于把调色剂图像转印到一个转印材料上；一个清洗步骤，用于在转印以后清除残留于所述载像部件上的任何调色剂；一个颜色模式检测步骤，用于检测所选颜色模式的种类；和一个确定步骤，用于根据所检测颜色模式的种类，确定所述清洗装置花在清洗载像部件上的时间；其中，所述的确定步骤把清洗装置的执行时间设置成对单色模式短于对全色模式。
全文摘要
本发明涉及保护载像部件,方法是清洗彩色图像形成设备,以便通过一个电子照相系统在载像部件上以单色模式和全色模式成像;同时用这种保护去避免清洗装置花在清除残留于载像部件上任何调色剂的操作时间过量,使成像速度得以提高。
文档编号G03G21/10GK1186266SQ97123459
公开日1998年7月1日 申请日期1997年12月26日 优先权日1996年12月26日
发明者篠原勇人 申请人:佳能株式会社