专利名称：图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电子照相型图像形成装置，诸如打印机、传真装置或复印机。
背景技术：
使用中间转印带的电子照相处理型全色图像形成装置通常是已知的。具体地讲，在该图像形成装置中，通过显影单元显影而获得的感光构件上的调色剂图像一次被一次转印到中间转印带上，然后中间转印带上的四种颜色的调色剂图像被共同二次转印到转印材料上。中间转印带包括在该带内部的多个辊，并且处于该带被这些辊拉伸的状态。这些辊之一是驱动辊。驱动辊被旋转驱动，以使带旋转。摩擦力在驱动辊与带之间作用，通过这个力，带通过跟随驱动辊而被传送。此外，在感光构件和中间转印带彼此接触的一次转印位置处，一次转印构件被设置在带内部。在该一次转印构件与感光构件之间夹持中间转印带的同时，该一次转印构件被推向感光构件。此外，为了满足最近几年的用户多样化，二次转印步骤或定影步骤的速度根据作为转印材料的纸的类型而改变。例如，当厚纸或OHP片材用作转印材料P时，已知的是，将二次转印步骤和定影步骤的处理速度降到当使用普通纸时的处理速度的1/2。在调色剂被二次转印到诸如厚纸的转印材料P上的情况下，因为与普通纸相比电场变小，所以这引起不适当的转印。此外，在定影的情况下，热传导方式比普通纸的热传导方式弱，因此，不适当的定影发生。由于这个原因，这个问题通过降低速度从而延长压合经过时间来解决。作为改变定影期间的这个速度的方法之一，下述方法是已知的，即，以预定的处理速度执行直到一次转印为止的操作，并且在感光构件上通过显影而获得的所有调色剂图像都被转印到中间转印带上之后，切换处理速度，然后执行二次转印步骤和定影步骤。当处理速度改变时，感光构件、中间转印带和定影设备的速度改变。在这种情况下，在其中一次转印位置与二次转印位置之间的距离比图像大小短的构造中，当所有调色剂图像都被完全一次转印时，调色剂图像的前端处于它经过二次转印部分的状态。由于这个原因，比如，在日本特开专利申请平07-225520中，在一次转印完全结束之后，切换中间转印带和定影设备的速度，然后执行下述操作，即，在调色剂图像保持在中间转印带上的状态下，使中间转印带空转一整周。然而，在如上所述的图像形成装置中，当在图像形成期间切换中间转印带的速度时，由于齿轮链和电机(驱动源)的差异，感光构件与中间转印带之间的速度差可能发生。此外，在切换期间，在该构件与中间转印带之间还存在电势差，通过该电势差，吸引力在该构件与中间转印带之间作用。例如，在具有如图7所示的构造的图像形成装置中，当感光构件的速度首先降低时，通过构件1与中间转印带16之间的吸引力，使中间转印带制动。通过这种方式，产生大于可驱动水平的力矩，以使得驱动辊16a和中间转印带16在它们之间引起滑动。此外，另一方面，中间转印带16的速度首先降低，感光构件1拉动中间转印带16。此时，中间转印带16的速度比驱动辊16a的进给速度快，结果，驱动辊16a和中间转印带16滑动。当该滑动在短时间内发生时，所形成的调色剂图像的位置和纸的位置彼此不对齐的现象发生。此外，一旦引起滑动，驱动辊16a与中间转印带16之间的摩擦力就减小，并且驱动辊16a照原样连续滑动，以使得驱动辊16a在一些情况下处于它不能正常地旋转中间转印带16的状态。
发明内容
在本发明的实施例中，提供一种图像形成装置，其包括感光构件；充电单元，用于给感光构件的表面充电；曝光单元，用于通过使感光构件的充电表面曝光来形成静电潜像；显影单元，用于将所形成的静电潜像显影为调色剂图像；可旋转环形中间转印带；一次转印构件，用于在一次转印位置处将调色剂图像从感光构件一次转印到中间转印带上；二次转印构件，用于在二次转印位置处将一次转印在中间转印带上的调色剂图像二次转印到转印材料上；其中，所述图像形成装置能在下述模式下操作，即，在所有调色剂图像都被一次转印在中间转印带上之后改变中间转印带的速度，并且使一次转印在中间转印带上的调色剂图像按二次转印位置和一次转印位置的次序经过二次转印位置和一次转印位置，以到达二次转印位置，在二次转印位置，调色剂图像被二次转印到转印材料上；以及控制器，用于在图像形成装置在所述模式下操作以改变中间转印带的速度之前，使得一次转印位置处的、中间转印带与感光构件之间的电势差小于当调色剂图像被从感光构件一次转印到中间转印带上时中间转印带与感光构件之间的电势差。
图1是根据本发明的图像形成装置的实施例的示意图。图2是一次转印设备的示意图。图3是显示图像形成装置的控制器(接触部分)的构造的框图。图4是显示处理速度切换期间感光鼓与中间转印带之间的速度差的曲线图。图5是实施例中的处理速度切换期间的流程图。图6是另一实施例中的处理速度切换期间的流程图。图7是常规的图像形成装置的示意图。
具体实施例方式实施例1(图像形成装置的整体结构)图1显示本实施例中的图像形成装置100的结构。在本实施例中，图像形成装置100是包括旋转型显影设备50的全色激光束打印机。本实施例中的图像形成装置100包括作为图像承载构件的鼓状电子照相感光构件(以下，称之为“感光鼓”)1。感光鼓1沿箭头Rl方向在感光鼓1周围旋转，设置了包括充电辊2的充电单元和激光束扫描设备(曝光单元)3。从曝光单元3发射的激光束L通过反射镜4到达感光鼓1上的曝光位置A，以使得感光鼓1曝光(激光束L)。旋转型显影单元50具有这样的构造，即，其中合并黄色调色剂、品红色调色剂、青色调色剂和黑色调色剂的显影设备fe、5b、5c和5d分别可拆卸地可安装。各个显影设备如、
4^、5c和5d具有相同的内部构造，因此，在不特别区分合并的调色剂的情况下，不区分各个显影设备fe、5b、5c和5d的名称，而是将在以下将各个显影设备fe、5b、5c和5d描述为显影设备5。所有显影设备5都被构造为可拆卸地可安装到旋转型显影单元50的支承部分 (旋转体)50A。旋转体50A在显影设备5安装在其中的状态下被可旋转地支承，并且能够在R2方向上将所需的显影设备(比如，显影设备5a)旋转地移动到显影位置C，在显影位置 C，显影设备与感光鼓1相对并且接触。在感光鼓1下面，作为中间转印构件的中间转印带16(其为转印接收构件)被三个辊16a、16b和16c拉伸，并且被设置为在图1中的R3方向上旋转地移动。作为用于拉伸中间转印带16的辊之一的辊16a是驱动力从驱动源M发送到其的驱动辊。使用通过用EPDM橡胶涂布Al芯金属而获得的、直径为30mm的辊构件作为驱动辊 16a,在所述EPDM橡胶中，分散了碳(黑)作为导电剂，并且所述EPDM橡胶的电阻为IO4 Ω， 厚度为1. 0mm，并且摩擦力高。驱动辊16a通过使用驱动辊16a的表面与中间转印带16的内表面之间的摩擦力来旋转地移动中间转印带16。其它辊是从动辊16c和张紧辊16b，并且张紧辊16b被张力施加部件(未显示)(诸如弹簧)推动，以便将预定张力施加于中间转印带16。张力在一侧为19. 6N，总共为39. 2N。在感光鼓1和中间转印带16被推向彼此并且彼此接触的一次转印位置B处，一次转印设备20被设置在中间转印带16内部。构成一次转印设备20的一次转印片20a被设置为在它自己与感光鼓1之间夹持中间转印带16。作为二次转印部件的二次转印辊18被设置为与驱动辊16a相对，以夹持中间转印带16，从而构成二次转印位置D。在二次转印位置D处，二次转印辊18被构造为使得它可与中间转印带16接触/分离。在二次转印位置D处，如稍后所述的，图像被转印到被传送的转印材料(记录材料)P上。转印之后的记录材料P被发送到定影设备15。在就中间转印带16的移动方向而言的二次转印位置D的下游，提供用于给二次转印残余调色剂充电的充电辊19。充电辊19被设置为可与中间转印带16接触和分离，以便给二次转印残余调色剂充电。对于感光鼓1，在就感光鼓1的移动方向而言的一次转印位置 B的下游，提供感光构件清洁单元9，并且附接的刮刀被设置为与感光鼓1接触，以便将调色剂从感光鼓1刮掉。(一次转印设备的构造)将参照图2对作为本实施例中的一次转印部件的一次转印设备20的构造进行描述。一次转印设备20设置在与感光鼓1相对的侧，同时夹持中间转印带6，并且包括作为一次转印构件的片状转印构件(片构件)20a。片构件20a被推动构件20d从感光鼓1 的相对侧推向中间转印带16，并且与中间转印带16接触。顺便一提，在本实施例中，使用纵向宽度为230mm的超高分子聚乙烯片作为片构件20a。该超高分子聚乙烯在施加5V时的体积电阻率为IO3-IO4 Ω cm，并且从低温15°C和低湿度20% RH的环境到高温30°C和高湿度80% RH的环境，波动不大。此外，图2所示的用于一次转印的电源21与片构件20a连接。当调色剂图像从感光鼓1转印到中间转印带16上时，通过将转印电压从用于一次转印的电源21施加于片构件20a来实现转印。施加转印电压的片构件20a被静电吸引到中间转印带16。片构件20a通过被夹持在片支承构件20b与片盖20c之间而在一个端部侧受到支承。该片支承构件20b和片盖20c被提供作为用于片构件20a的支承部件。在本实施例中，使用片形片构件20a作为一次转印构件20a，但是一次转印构件20a还可以是本领域技术人员通常公知的辊形辊构件和垫片形垫片构件。(中间转印带)可使用体积电阻率为IO6-IO11 Ω cm、60 μ m厚的PEN(聚萘二甲酸乙二酯)片作为中间转印带16。在本实施例中，带的周长为377mm。接下来，将对图像形成装置的图像形成操作进行描述。作为充电构件的充电辊2将以lOOmm/sec沿图1中的箭头Rl方向旋转的感光鼓1的表面充电到预定电势。具体地讲，大约-950V到大约-1200V的DC电压被施加于充电辊2，以使得感光鼓表面被充电到大约-450V到-600V。曝光设备3和反射镜4通过根据每种颜色的图像信号发射的激光束L在感光鼓1上、曝光位置A处形成静电潜像。在显影位置C处的显影设备5使所形成的静电潜像显影，以使得形成调色剂图像。设置在显影位置C处的显影设备5是根据每种颜色的图像信号来确定的，并且预先使旋转体50A沿箭头R2方向旋转，以在显影位置C处提供用于所需颜色的显影设备5。还确定通过显影而获得的调色剂图像的颜色的次序，在本实施例中，按黄色、品红色、青色和黑色的次序形成调色剂图像。在显影操作结束之后，立即使旋转体50A旋转，以使得显影设备5与显影位置C分隔开。形成在感光鼓1上的调色剂图像在一次转印位置B处被转印到中间转印带上。此时，大约500-1200V的电压施加于作为一次转印构件的片构件20a。通过连续地将随后的调色剂图像叠加到转印的调色剂图像上，在中间转印带上形成全色调色剂图像。二次转印辊18和二次转印残余调色剂充电辊19与中间转印带16分隔开，直到形成全色调色剂图像为止，并且在全色调色剂图像形成之后，与中间转印带16接触。与当所形成的全色调色剂图像到达二次转印位置D时的定时同步地传送记录材料P。二次转印辊18和驱动辊16a与中间转印带16 —起夹持记录材料P，以将全色调色剂图像转印到记录材料P上。全色调色剂图像被转印在其上的记录材料P被发送到定影设备15。定影设备15按压并加热记录材料P上的全色调色剂图像，以将全色调色剂图像定影在记录材料P上，从而提供最终图像。二次转印残余调色剂充电辊19将二次转印之后转印带16上剩余的调色剂充电到与该调色剂的正常极性相反的极性，并且该调色剂在一次转印位置B处被反方向地电转印到感光鼓1上。其后，调色剂被收集在为感光鼓1提供的清洁设备中。在本实施例中的图像形成装置100中，根据正常模式(第一模式)和厚纸模式(第二模式)可变地控制二次转印或稍后处理中的处理速度，在正常模式下，所使用的记录材料P是普通纸，在厚纸模式下，所使用的记录材料P是厚纸或OHP片材。图3所示的图像形成装置控制器200包括CPU，并且能够实现驱动电机的控制、充电偏压的控制、一次转印偏压的控制和曝光的控制。此外，与正常模式和厚纸模式之间的改变对应地，图像形成装置控制器200还实现处理速度等的控制。具体地讲，如图3所示，当记录材料P的类型由用户在图像形成装置100中指定时，控制器判断模式是厚纸模式，并且使用于提供旋转力的驱动电机M与定影设备15、驱动辊16a和感光鼓1接触，以使得处理速度为正常模式下的处理速度的比如1/2。这里，纸类型通过由用户指定纸类型来判断，但是判断的方式不限于此。如果可提供纸类型检测部分等，则还可以自动地判断纸类型。如上所述，在厚纸模式下实现图像形成的情况下，要求二次转印期间的处理速度 (V2)为正常模式下的处理速度(Vl)的1/2。也就是说，在从所有四种颜色的调色剂图像到中间转印带16上的一次转印结束时起直到调色剂图像被二次转印到记录材料P上为止的时间段内，要求处理速度降到V2。在本实施例中的构造中，为了实现装置的尺寸缩小，一次转印位置B与二次转印位置D之间的距离比A4大小的纸的长度短。由于这个原因，就当所有调色剂图像被完全一次转印、然后处理速度降到V2时的定时而言，调色剂图像的前端已经通过二次转印位置B。 因此，在处理速度降到V2之后，使中间转印带16空转一整周，并且当调色剂图像的前端再次到达二次转印位置D时，实现到记录材料P上的二次转印。最后，直到所有定影步骤都结束，至少处理速度处于它保持在V2的状态。自然地，要求在调色剂图像的前端在中间转印带16的上述空转期间再次到达一次转印位置B为止以前完成处理速度的切换。这是因为当在使调色剂图像经过一次转移位置B期间切换处理速度时，由于稍后描述的感光鼓1与中间转印带16之间的速度差，可能扰乱调色剂图像。当执行如上所述的处理速度切换时，使得这样的现象发生，即，在驱动辊16a与中间转印带16之间发生滑动，因此不能旋转地移动中间转移带16。关于以上现象的发生，本发明人的研究发现存在两个因素，将对第一因素进行描述。当执行处理速度切换时，虽然同时切换感光鼓1和中间转印带16的速度，但是由于齿轮链的差异，引起感光鼓1与中间转印带16之间的速度差。如图4所示，直到处理速度变为恒定速度为止的定时和斜率的分布彼此不同。在本实施例的情况下，感光鼓1的速度首先降低，然后中间转印带16的速度降低。速度切换期间的感光鼓1与中间转印带16之间的这个速度差是第一因素。接下来，将对第二因素进行描述。当显影表面与中间转印带表面之间存在电势差时，已知的是，中间转印带16被静电吸引到感光鼓1。该吸引力取决于电势差，并且随着更大的电势差而增大。由于电势差而导致的该吸引力是第二因素。即使当吸引力是高状态时，如果以基本上相同的速度旋转地移动感光鼓1和中间转印带16，则驱动辊16a和中间转印带16也不引起滑动。另一方面，即使当感光鼓1与中间转印带16之间存在速度差时，如果感光鼓1与中间转印带16之间没有电势差，则也不引起滑动。然而，当因素1和2组合时，滑动按照以下机理发生。在如图1所示的图像形成装置的构造中，如图4所示，当显影1的速度首先降低时，通过感光鼓1与中间转印带16之间的吸引力使中间转印带16制动。通过这种方式，产生超过驱动辊16a可传送中间转印带16的范围的力矩。然后，驱动辊16a和中间转印带16 引起滑动。消除感光鼓1与中间转印带16之间的速度差非常困难。在本实施例中，通过从同一驱动电机发送驱动力，上述被消除得尽可能地小，但是由于齿轮链的差异，引起速度差。 此外，将考虑通过使用分离的驱动源来实现控制，但是当考虑驱动电机等的变化时，完全消除速度差是困难的。
(实验结果)因此，本发明人注意到显影1与中间转印带16之间的电势差的减小，并且进行了实验。实验结果显示在表1中。表 1
NO. 充电偏压强制发射
权利要求
1.一种图像形成装置，包括感光构件；充电单元，用于给所述感光构件的表面充电；曝光单元，用于通过使所述感光构件的充电表面曝光来形成静电潜像；显影单元，用于将所形成的静电潜像显影为调色剂图像；可旋转环形中间转印带；一次转印构件，用于在一次转印位置处将所述调色剂图像从所述感光构件一次转印到所述中间转印带上；二次转印构件，用于在二次转印位置处将一次转印在所述中间转印带上的调色剂图像二次转印到转印材料上；其中，所述图像形成装置能在下述模式下操作，即，在所有调色剂图像都被一次转印在所述中间转印带上之后改变所述中间转印带的速度，并且使一次转印在所述中间转印带上的调色剂图像按二次转印位置和一次转印位置的次序经过二次转印位置和一次转印位置， 以到达二次转印位置，在所述二次转印位置，所述调色剂图像被二次转印到转印材料上，以及控制器，用于在所述图像形成装置在所述模式下操作以改变所述中间转印带的速度之前，使得所述一次转印位置处的所述中间转印带与所述感光构件之间的电势差小于当所述调色剂图像被从所述感光构件一次转印到所述中间转印带上时所述中间转印带与所述感光构件之间的电势差。
2.根据权利要求1所述的图像形成装置，还包括定影单元，用于将二次转印在所述转印材料上的调色剂图像定影，其中，所述定影单元的速度等于所述中间转印带的速度。
3.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，在所述转印材料是厚纸的情况下，使所述图像形成装置在所述模式下操作。
4.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，所述显影单元包括多个显影设备，并且是旋转型显影单元，在所述旋转型显影单元中，通过使所述显影设备中的所需显影设备旋转来使所述所需显影设备与所述感光构件相对。
5.根据权利要求4所述的图像形成装置，其中，在所述图像形成装置在所述模式下操作的情况下，所述控制器在显影设备的显影结束之后停止将偏压施加于所述充电单元，然后所述曝光单元使所述感光构件曝光，以减小一次转印位置处的、所述中间转印带与所述感光构件之间的电势差。
6.根据权利要求5所述的图像形成装置，其中，当在所述图像形成装置在所述模式下操作的情况下改变所述中间转印带的速度时的定时是在被所述曝光单元曝光的曝光表面到达一次转印位置之后。
7.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，所述一次转印构件是被静电吸引到所述中间转印带的片构件。
8.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，所述一次转印构件是辊构件或垫片构件。
9.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，所述图像形成装置能够形成彩色图像。
全文摘要
为了提供能够抑制速度切换期间驱动辊与中间转印带之间的滑动以形成良好图像的图像形成装置，在其中在所有调色剂图像都被一次转印之后改变中间转印带的速度的图像形成装置中，在调色剂图像保持在中间转印带上的状态下，调色剂图像再次通过一次转印位置，然后被二次转印到记录材料上，在改变中间转印带的速度之前，控制施加于一次转印构件的电压和感光构件的表面电势中的一个或两个，以使得一次转印构件与构件表面之间的电势差小于当中间转印带上的调色剂图像经过一次转印时的电势差，其后实现中间转印带的速度改变。
文档编号G03G21/00GK102597888SQ201180004267
公开日2012年7月18日 申请日期2011年8月12日 优先权日2010年8月19日
发明者水越俊翼, 河田健太郎, 田中正典, 足立元纪, 金泽贵之 申请人:佳能株式会社