CN1983070B - 图像形成设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种图像形成设备。在用于在片材的两个表面上形成图像的结构中，当要在第一表面上形成图像时，用于在转印装置和定影装置之间对片材进行传送控制的速度控制装置根据在转印装置和定影装置之间提供的弯曲检测传感器进行的弯曲检测来控制转印装置和定影装置之间的片材传送速度，以便在片材中形成的弯曲可以保持在预定的范围内。此外，当要在第二表面上形成图像时，速度控制装置根据当在第一表面上形成图像时转印装置和定影装置之间的平均片材传送速度，控制转印装置和定影装置之间的片材传送速度。

Description

图像形成设备

技术领域

本发明涉及一种图像形成设备，尤其涉及用于在片材(sheet)的两个表面上形成图像的结构。

背景技术

迄今为止，已经有使用电子照相打印方法的图像形成设备，它被构造为在片材的两个表面上形成图像。在这样的图像形成设备中，在图像承载件上形成的调色剂图像被转印到转印装置中的片材上，随后，该片材被引导到定影装置，并且调色剂图像定影在片材上。进一步地，当要在片材的两个表面上形成图像时，在其第一表面上已经形成了图像的片材的第一表面和第二表面颠倒，将调色剂图像转印到片材的第二表面上，并进行定影，从而在片材的两个表面上都形成图像。

现在，取决于片材的长度，存在这样的情况：片材的前端已经进入定影装置，而其尾端还没有通过转印装置。通常，定影装置的片材传送速度和转印装置的片材传送速度被设置为基本上相等。然而，存在这样的情况：由于定影装置中提供的压力辊的热膨胀和个体差异或随时间的变化，定影装置和转印装置两者的片材传送速度存在差异。

当定影装置的片材传送速度高于转印装置的片材传送速度时，可能会发生这样的现象：在其上承载了未定影的调色剂图像的片材在定影装置和转印装置之间被拉向定影装置那一侧，如此，导致在转印装置中使图像恶化。

因此，为了防止发生这样的片材被拉的现象，适于在转印装置和定影装置之间传送的片材中形成一个弯曲，从而使片材松弛。通过适于如此使片材松弛，可以防止在转印装置和定影装置之间片材被拉的现象的发生。

相反，当转印装置的片材传送速度高出定影装置的片材传送速度相当多时，在片材中形成了比需要的弯曲更多的弯曲(loop)，在转印装置中进行了图像转印之后的片材的分离方向、片材到定影装置的进入角等等变得不稳定。在此情况下，图像在片材的转印分离过程中会发生扩散，在定影装置中会发生偏移等等。

因此，在常规图像形成设备中，希望以在片材中形成的适度的弯曲在转印装置和定影装置之间传送片材，因此，关于转印装置和定影装置两者的片材传送速度之间的关系，需要两个片材传送速度被设置为基本上相等的速度，或者，定影装置的片材传送速度被设置为稍微低一点的速度。

这样，作为常规图像形成设备，存在一种具有速度控制装置的图像形成设备，该速度控制装置用于改变定影装置的辊的圆周速度，并将该速度控制为低于片材在转印装置中的传送速度的第一圆周速度和高于第一圆周速度的第二圆周速度，这在编号为4,941,021的美国专利中公开。在此设备中，在片材的前端到达定影装置的辊时的时间点，此辊的圆周速度是第一圆周速度，在自从片材的前端已经到达定影装置的辊之后的预定的时间流逝之后，此辊的圆周速度从第一圆周速度变为如前所述的第二圆周速度。

此外，在另一种图像形成设备中，例如，如在日本专利申请特开第S62-161182号中所公开的，对定影装置的辊的驱动速度进行控制，以使该驱动速度在对其已经转印了调色剂图像的片材进入定影装置的紧前面的预定的时间内比转印装置的驱动速度低。

进一步地，还有一种常规图像形成设备，在转印装置和定影装置之间的传送导向装置中具有弯曲检测传感器，以适当地控制在转印装置和定影装置之间形成的弯曲。在此图像形成设备中，由弯曲检测传感器检测片材的弯曲，并根据此检测的结果，切换用于驱动定影装置的压力辊的电动机的速度，从而控制片材的弯曲的大小，以便使其保持在预定的范围之内。

作为这样的图像形成设备，有一种是这样设计的，如在日本专利申请特开第H05-107966中所公开的，当通过弯曲检测传感器进行的检测而判断片材的弯曲是参考量或更小时，使定影装置的片材传送速度低于转印装置的片材传送速度，而当判断片材的弯曲量大于参考量时，使定影装置的片材传送速度高于转印装置的片材传送速度。

此外，作为用于检测弯曲的传感器，在例如编号为6,564,025的美国专利中描述了一种传感器。作为这种传感器，有一种是这样的结构：由弹簧力推动定影入口导向装置本身，通过其振荡状态检测片材的弯曲量，将检测到的信息反馈到定影电动机。

此外，例如在日本专利申请特开No.2003-241453中提出了这样的结构：在定影入口导向装置中放置了旗标(flag)形状的弯曲传感器，通过其接通-关断输出来检测片材的弯曲量，并将检测到的信息反馈到定影电动机。

现在，在具有这样的弯曲检测传感器的图像形成设备中，存在这样的情况：当要在片材的正面和背面这两面都形成图像时，弯曲检测传感器不能可靠地执行弯曲检测，导致片材的传送故障。发生这种情况的原因可能有下面几种。

当要在被放置在高温和高湿环境中的所谓的“吸水片材”的第一表面(正面)上形成图像时，当通过定影装置将片材加热时，大量的蒸汽也被排放到定影装置的下游的空间。如此排放的大量的蒸汽此后又附着于排放了蒸汽的片材本身，或此后通过定影压合部(nip)的片材的正面。

当蒸汽如此附着于正面时，并且当要在片材的第二表面(背面)形成图像时，在由定影压合部传送已经在图像转印之后进入定影装置的片材的情况下，由于蒸汽附着于正面的影响，片材不能牢固地夹在定影压合部中。结果，发生片材滑动的现象，即，所谓的“滑脱现象”。

当这里在已经发生了这样的滑脱现象的状态下，对定影装置的片材传送速度进行控制，以使其低于转印装置的片材传送速度，有时层叠的量可能会暂时增大。在这样的情况下，弯曲检测传感器变得不能检测弯曲，对弯曲的控制也变得无法实现。结果，未定影的图像打印表面在传送路径中被摩擦，从而产生有缺陷的图像。即，当要在吸水片材的两个表面上形成图像时，如果不能在转印装置和定影装置之间在片材中稳定地形成适当的弯曲，则会产生这样的问题：图像中产生摩擦，并且不能在片材上形成合适的图像。

此外，如果当要在片材的第一表面上形成图像时片材在高温和高压下被夹在定影装置中，有时可能会在片材中形成卷曲，并在片材形成了卷曲的片材的第二表面上形成图像，因此，片材可能有时再次传送到转印装置和定影装置。如果在这样的情况下于片材中在远离弯曲检测传感器的方向形成了卷曲，则尽管形成了弯曲，但是弯曲检测传感器将变得不能检测弯曲，并且对弯曲的控制将变得无法实现。从而将产生如上文所描述的相同的问题。

发明内容

如此，本发明是在考虑到这样的现状的情况下作出的，其目的是提供能够在片材的两个表面上形成合适的图像的图像形成设备。

本发明提供了一种图像形成设备，用于在图像形成部分中将调色剂图像转印并定影在片材的第一表面上，此后，颠倒该片材，并再次将片材传送到图像形成部分，并将调色剂图像转印并定影在片材的第二表面上，从而在片材的两个表面上都形成图像，该图像形成设备具有：转印装置，用于将调色剂图像转印到片材上；定影装置，用于将由转印装置转印的调色剂图像定影在片材上；以及速度控制装置，用于控制转印装置和定影装置之间的片材传送速度，其中，在片材的第一表面上形成图像的情况下，速度控制装置根据由于转印装置和定影装置两者的片材传送速度之间的差异而在片材中形成的弯曲的量，控制转印装置和定影装置之间的片材传送速度，而在片材的第二表面上形成图像的情况下，速度控制装置根据当在第一表面上形成图像时转印装置和定影装置之间传送的片材的平均片材传送速度，控制转印装置和定影装置之间的片材传送速度。

通过下列参考附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得显而易见。

附图说明

图1示意性示出了激光束打印机的结构，这是根据本发明的第一个实施例的图像形成设备的示例。

图2是激光束打印机中设置的转印装置和定影装置的放大视图。

图3是示出了定影装置的片材传送速度控制的流程图。

图4示出了在转印装置和定影装置之间设置的弯曲检测传感器的输出和定影电动机的转速之间的关系。

图5A和5B说明了在转印装置和定影装置之间通过的片材的状态。

图6示出了在转印装置和定影装置之间通过的片材中已经形成了大的弯曲的状态。

图7A和7B是示出了在转印装置和定影装置之间通过的片材中已经形成了大的弯曲的其他状态的视图。

图8是示出了从定影装置的图像形成操作的开始直到图像形成操作的结束的片材传送速度控制的第一流程图。

图9是示出了从定影装置的图像形成操作的开始直到图像形成操作的结束的片材传送速度控制的第二流程图。

图10示出了弯曲检测传感器的输出与定影电动机以低速度或高速度旋转的时间之间的关系。

图11示出了弯曲检测传感器的输出与定影电动机以低速度或高速度旋转的时间之间的另一种关系。

图12示出了定影电动机的平均转速和传送的片材的数量之间的关系。

具体实施方式

下面将参考附图详细描述用于实现本发明的最佳形式。

图1示意性地示出了激光束打印机的结构，这是根据本发明的第一实施例的图像形成设备的示例。

在图1中，附图标记200表示激光束打印机，而附图标记201表示激光束打印机主体(以下简称为“打印机主体”)。激光束打印机200具有图像形成部分202和用于将片材S馈送到图像形成部分202的馈送部分203。图像形成部分202包括稍后将描述的处理盒1A、激光扫描器8、用于将调色剂图像转印到片材S的转印装置204、用于定影由转印装置转印的图像的调色剂定影装置7等等。

这里，处理盒1A配备有感光鼓1、充电辊2、显影套筒3、调色剂容器(未显示)等等。激光扫描器8配备有激光束发射部分(未显示)、旋转多面反射镜8a、折返(turn-back)反射镜8b等等，并使感光鼓1的表面曝光，从而在感光鼓上形成静电潜像。

此外，馈送部分203配备有片材馈送托盘203a，在其上面层叠了片材S，以及馈送辊203b，用于一张一张地馈送片材馈送托盘203a上的片材S。

转印装置204包括感光鼓1，以及与感光鼓1压接的转印辊4，从而形成了转印压合部T，并且当片材S通过此转印压合部T时，将感光鼓1上的调色剂图像转印到片材S。稍后将描述定影装置7。

现在将描述具有如此结构的激光束打印机200中的图像形成操作。

当开始图像形成操作时，感光鼓1首先以箭头所表示的方向旋转，并由充电辊2均匀地充电为预定的极性和预定的电势。在感光鼓1的表面已经被充电之后，根据图像信息，从激光扫描器8的激光束发射部分向感光鼓1发射激光束L，通过多面反射镜8a和折返反射镜8b施加此激光束L。从而，在感光鼓1上形成静电潜像。

接下来，随着显影套筒3的旋转，将经过适度充电的调色剂提供到感光鼓1上，并附着于静电潜像上，从而使此静电潜像显影，并可视化为调色剂图像。

另一方面，与这样的调色剂图像形成操作并行地，由馈送辊203b馈送出层叠在片材馈送托盘203a上的片材S之一，此后，该片材由对齐辊104在预定的定时传送到转印装置204。然后，在此转印装置204中，在感光鼓1上形成的调色剂图像由转印辊4转印到片材S上的预定位置上。在本实施例中，被充电为负极性的调色剂通过被施加于转印辊4的正极性的转印偏压而转印到片材S上。

接下来，其上已经如此转印了调色剂图像的片材S被传送到定影装置7，在那里，未定影的调色剂图像被加热和加压，并定影在片材的正面。在如此将调色剂图像定影在片材S之后，当片材在其打印表面向下的情况下层叠(面朝下层叠)时，将片材传送到由传送表面60和与其相对的可摇动的导向装置61构成的共同的传送路径P1。

然后，片材S被一对片材排出辊70(其包括配备有驱动源(未示出)的片材排出辊71，和与其压接从而被驱动进行旋转的从动轮72)排出到打印机主体201上部提供的面朝下的片材排出托盘80中。

此外，当片材在其打印表面向上的情况下层叠时(面朝上层叠)，打印机主体201中可以打开和关闭地设置的面朝上片材排出托盘单元81被打开，从而形成层叠托盘，片材S层叠在该托盘上。在将调色剂图像转印到片材S之后，由稍后描述的如图2所示的清洁装置6对感光鼓的表面执行去除任何残余粘附物质(如任何未转印的调色剂)的处理，感光鼓的表面重复用于图像形成。

这里，本激光束打印机200具有双面图像形成功能，而当设置了双面图像形成模式时，在片材S已经进入共同的传送路径P1之后，片材排出辊对70反向地旋转，并颠倒片材S的第一表面和第二表面。从而，片材S被由从动轮91和共用辊92构成的一对共用辊90传送，并通过颠倒的传送路径P2传送到“重新传送路径”P3。然后，片材S通过重新传送路径P3中设置的倾斜馈送辊对100、101和一对重新馈送辊102被再次传送到传送辊对103。此后，如正面打印的情况那样，执行背面的图像形成。

在本实施例中，定影装置7由使用压力部件驱动类型和无张力类型的膜加热方法的加热设备构成。如图2所示，此定影装置7具有作为环形耐热膜的定影膜9，以及由耐热树脂制成的横向长的支撑物(stay)8，该支撑物8包括加热器40，并且也在其上装配定影膜9，并为定影膜9提供了内表面导向构件。此外，它还具有压力辊50作为旋转部件，形成了定影压合部N，其是在其本身和作为加热构件的加热器40之间的压力接触压合部，定影膜9插入在它们之间，并驱动定影膜9。

加热器40包括由氧化铝等等高导热材料形成的衬底41，还包括电阻材料(发热部件)42，如通过丝网印刷等在衬底41的基本上中心部分的表面上沿着其长度施加的Ag/Pd(银钯)，直到大约10μm的厚度，以及1-3mm的宽度。此发热部件42上涂覆有玻璃、氟树脂等等作为保护层43。附图标记44表示对发热部件42执行电能供给的热敏电阻。

此外，压力辊50还包括铝、铁、不锈钢等等制成的芯金属51，以及外封装此芯金属51的具有良好脱模性的耐热橡胶弹性部件52，如硅橡胶。在本实施例中，耐热橡胶弹性部件52的厚度为3毫米，外径为20毫米，其表面具有其中弥散了氟树脂的涂覆层，原因是为了改善片材S和定影膜9的传送特性，并防止被调色剂污染。

在采用这种结构的定影装置7中，通过芯金属51的端部由后述的定影电动机M2驱动，压力辊50在由箭头表示的逆时针方向被旋转驱动。通过此驱动力，定影膜9在顺时针方向被旋转驱动，而其内表面在与加热器40紧密接触的情况下滑动。

即，当压力辊50被驱动旋转时，通过与压力辊50的摩擦力，在定影压合部中向定影膜9施加了移动力。从而，定影膜9以基本上与压力辊50的旋转圆周速度相同的速度在顺时针方向被旋转驱动，而膜的内表面在加热器40的表面(保护层43的表面)上滑动。

在定影膜9如此被驱动，并且还执行了加热器40的发热部件42的电能供给的状态下，使在其上承载了未定影的调色剂图像的片材S在其图像承截面向上的情况下进入定影压合部N。从而，在定影压合部N中，与定影膜的内表面接触的加热器40的热能通过定影膜9被传递给片材S，调色剂即刻熔化。然后，在定影压合部N中，对着片材S给熔化的调色剂加压，从而使调色剂图像永久地定影。

这里，关于转印装置204和定影装置7的片材传送速度和它们之间形成的弯曲量之间的关系，当使定影装置7的片材传送速度(定影压合部N中的片材传送速度)VF低于转印装置204的片材传送速度VT时，弯曲量提高。相反，当使定影装置7的片材传送速度VF高于转印装置204的片材传送速度VT时，弯曲量降低。这里，在本实施例中，转印装置204的片材传送速度VT是恒定速度，因此，通过使定影装置7的片材传送速度VF提高或降低，控制弯曲量。

在图2中，附图标记5表示传送导向装置，用于将已经在转印装置204中受到调色剂图像转印然后与感光鼓1的表面分离的片材S传送到定影装置7。在此传送导向装置5上，提供了作为弯曲检测装置的弯曲检测传感器20，用于检测片材S的弯曲量是否已经超过了参考量。

此弯曲检测传感器20配备有可摇动的检测旗标21，其一个端部21a可以向传送导向装置5的传送表面5a凸出，以及配备有光断路器22，其适用于根据检测旗标21的摇动而接通/关断。

这里，检测旗标21被弹簧部件(未示出)推动，以便一个端部21a可以从传送导向装置5的传送表面5a凸出，而当在片材S中形成弯曲时，它被片材S向下按压，并根据片材S的弯曲量摇动。并且，在检测旗标21的另一端，提供了向传送表面5a下面延伸的旗标21b，此旗标21b与检测旗标21的移动操作上关联地地闭合/断开光断路器22的光路。即，根据检测旗标21的摇动，光断路器22接通/关断。

现在将描述在本实施例中使用弯曲检测传感器20在转印装置204和定影装置7之间对片材进行的弯曲控制。在本实施例中，转印装置204被设置为恒定的片材传送速度，定影装置7的片材传送速度增大或减小，从而控制片材中形成的弯曲量。如此设置定影装置7的片材传送速度，以便在两个速度即第一片材传送速度V1以及第二片材传送速度V2之间切换，其中第一片材传送速度V1低于转印装置204的片材传送速度VT，且第二片材传送速度V2高于转印装置204的片材传送速度VT。

首先，当将定影装置7的片材传送速度设置为低于转印装置204的片材传送速度VT的第一片材传送速度V1时，片材的弯曲量提高。由于弯曲量提高，从而使弯曲检测传感器20接通，根据此接通信号，定影装置7的片材传送速度切换到高于转印装置204的片材传送速度VT的第二片材传送速度V2。当定影装置7的片材传送速度被设置为第二片材传送速度V2时，片材的弯曲量降低。由于弯曲量降低，所以弯曲检测传感器20被关断，根据此关断信号，定影装置7的片材传送速度再次切换到低于转印装置204的片材传送速度的第一片材传送速度V1。

如上文所描述的，根据弯曲检测传感器20的接通/关断，定影装置7的片材传送速度被切换到第一片材传送速度V1/第二片材传送速度V2，在片材中形成的弯曲量增大或减小。这里，光断路器22的光发射部分具有恒定的宽度，并在检测旗标21的恒定的摇动量内保持着其接通(闭合)状态。进一步地，在弯曲检测传感器20的接通/关断的过程中定影装置7的片材传送速度的切换定时从输出接通/关断信号开始延迟了恒定的时间。通过这些配置，在片材中形成的弯曲量保持在预定的范围内。

如上文所描述的，定影装置7的片材传送速度的切换是根据弯曲检测传感器20进行的检测结果而在预定的定时执行的，此切换定时是按如下方式设置的。当片材的弯曲量增大时，在片材与传送导向装置5接触之前，定影装置7的片材传送速度从第一片材传送速度V1被切换到第二片材传送速度V2。此外，当片材的弯曲量缩小时，在片材伸展到其全长之前，定影装置7的片材传送速度从第二片材传送速度V2被切换到第一片材传送速度V1。

在图2中，附图标记M1表示用于以预定的处理速度(圆周速度)旋转驱动感光鼓1的主电动机，而附图标记32表示用于控制主电动机M1的驱动的控制器，而它本身由CPU 30进行控制。转印辊4通过齿轮连接到感光鼓1，与感光鼓1一样，它也是由主电动机M1作为驱动源来旋转驱动的。

附图标记M2表示定影电动机，它是用于驱动定影装置7的压力辊50的驱动装置，通过此定影电动机M2，压力辊50以逆时针方向被旋转驱动，而定影膜9通过此压力辊50的旋转而被驱动旋转。此外，此定影电动机M2通过控制器33由CPU 30进行驱动控制。

这里，在本实施例中，CPU 30控制主电动机M1和定影电动机M2，以便片材传送速度可以是处理速度VP(＝120毫米/秒)。

此定影电动机M2的转速被顺序地存储在存储装置31中。CPU30是速度控制装置，用于根据顺序地存储在此存储装置31中的定影电动机M2的转速，控制定影装置7的片材传送速度，它适于求得在第一表面上形成图像期间的定影电动机M2的平均转速，关于这一点，稍后将描述。

现在将参考如图3所示的流程图描述由这种CPU 30对定影装置7的片材传送速度进行的控制。

当接通电源并输入图像形成开始信号时，在第一表面上的图像形成开始(S90)。结果，未定影的调色剂在转印装置204中被转印到片材上，随后，片材S的前端通过弯曲检测传感器20，并进入定影压合部N(S91)。

当片材S的前端进入定影压合部N时，定影电动机M2的转速被改变为如图4所示的R1(S92)，定影装置7的片材传送速度VF被设置为第一片材传送速度V1，其是低于转印装置204的片材传送速度VT的速度。

这里，定影电动机M2的转速R1是使定影装置7的片材传送速度VF变得低于转印装置204的片材传送速度VT(＝VP)(基准速度)的转速。必须如此设置第一片材传送速度V1，以便在考虑到片材S的类型、连续提供的片材数量、根据定影温度控制情况每一个部分的热膨胀、压力的不规则性、辊直径的容差等等因素的任何情况下，VT＞V1(＝VF)都始终成立。

此外，还由CPU 30根据图像形成开始的定时来计算片材S的前端进入定影装置7的定时。此后，片材S的前端通过检测旗标21进入定影压合部N。将定影装置7的片材传送速度VF设置为低于转印装置204的片材传送速度VT的第一片材传送速度V1，以及转印装置204的片材分离角度和定影装置7的倾斜角，在片材S中形成了如图5A所示的向下凸的弯曲。

即使接通了弯曲检测传感器20，CPU 30也不会接收到此接通信号，并且不对片材执行弯曲控制，直到片材S的前端到达定影装置7。在片材S已经到达定影装置7之后，CPU 30接收到弯曲检测传感器20的接通/关断信号，并根据弯曲检测传感器20进行的检测结果，控制定影装置7的片材传送速度，从而对片材执行弯曲控制。

当片材S的前端到达定影装置7时，以定影装置7的第一片材传送速度V1传送片材，因此，片材S的弯曲量逐渐变高。然后，在片材中形成的弯曲量超过参考量，并对抗弹簧部件的推动力而摇动检测旗标21，从而，光断路器被接通，与此同时，弯曲检测传感器20的输出变为“接通”(在S93中为“是”)。当弯曲检测传感器20的输出如此变为“接通”时(在S93中为“是”)，CPU 30判断片材S的弯曲量超过了参考量，并将定影电动机M2的转速从R1改变为R2(S94)。

从而，定影装置7的片材传送速度VF变为高于转印装置204的片材传送速度VT的第二片材传送速度V2，由于此速度差，转印装置204和定影装置7之间的片材S的弯曲量逐渐降低。

这里，必须也如此设置第二片材传送速度V2，以便在考虑到片材S的类型、连续提供的片材数量、根据定影温度控制情况每一个部分的热膨胀、压力的不规则性、辊直径的容差等等因素的任何情况下，VT＜V2(＝VF)都始终成立。当片材S的弯曲量减小时，检测旗标21在返回的方向摇动，在片材的尾端通过定影压合部N之前(在S95中为“否”)，光断路器被关断，与此同时，弯曲检测传感器20的输出信号变为“关断”(在S93中为“否”)。

当弯曲检测传感器20的输出如此变为“关断”时(在S93中为“否”)，CPU 30判断片材S的弯曲量变为等于或小于参考量，并将定影电动机M2的转速从R2改变为R1(S96)。从而，定影装置7的片材传送速度VF变为低于转印装置204的片材传送速度VT的第一片材传送速度V1，结果，转印装置204和定影装置7之间的片材S的弯曲量再次增大。

并且，此后，当片材的尾端通过定影压合部N之前(在S95中为“否”)，弯曲检测传感器20的输出变为“接通”时(在S93中为“是”)，CPU 30将定影电动机M2的转速从R1改变为R2(S94)。

如上文所描述的，通过根据弯曲检测传感器20的输出重复将定影电动机M2的转速改变为R1或R2的控制，可能在传送片材S的同时使转印装置204和定影装置7之间的弯曲量保持在预定的范围内。通过重复此操作直到片材的尾端通过转印压合部T，可能保持一种传送状态，其中不会发生片材过分松弛或拉拽。

接下来，当片材的尾端已经通过定影压合部N时(在S95中为“是”)，图像形成操作完成(S97)，随后，如果还有后续页需要打印(在S98中为“是”)，则重复S90到S97。此外，如果没有后续页需要打印(在S98中为“否”)，则停止图像形成操作(S99)。

在本实施例中，定影电动机M2的转速R1(下面也表达为“低速度”)是1143rpm，而R2(下面也表达为“高速度”)是1185rpm。这些设置值是通过设备中的齿轮组结构和辊直径而可改变的，因此，必须在合适的时间选择最优值。

现在将描述从第一表面(正面)上的图像形成操作的开始直到第二表面(背面)上的图像形成操作的结束，对定影装置的片材传送速度的控制。

首先，当在激光束打印机200的电源已经接通之后输入图像形成开始信号时，已经在转印装置204中转印了未定影的调色剂图像的片材S的前端通过转印压合部T，如图2所示。此后，片材S通过弯曲检测传感器20，并进入定影压合部N，而当其前端进入定影压合部N并开始弯曲控制时，首先将定影电动机M2的转速设置为低速度。

此后，基于根据片材传送状态的弯曲检测传感器20的输出，将定影电动机M2的转速切换为低速度或高速度，从而如图5A所示，传送片材S时不会产生过分的松弛或拉拽。此后，调色剂图像被转印到片材的第二表面，随后，使片材进入定影压合部N。

现在，在已经转印了调色剂图像的片材S是放置在高温和高湿环境中的片材的情况下，当未定影的调色剂于定影压合部N中被定影时，片材S中包含的水分也被大量地排放到定影压合部N的下游空间。因此，蒸汽也会粘附到已经通过定影压合部N的片材S本身的正面。

当其正面如此粘附了蒸汽的片材S再次通过转印压合部T并已经进入定影压合部N时，压力辊50和定影膜9不可能牢固地夹紧片材并进行传送，而会产生滑脱现象。结果，已经进入定影压合部N的片材S不能以常规的传送速度传送。

因此，当作为弯曲控制，片材传送速度被设置为低速度时，它变为原本低于转印装置204的片材传送速度VT的片材传送速度，此外，在传送片材S时带有一点滑动，从而弯曲量的发生变得比通常的早一些。即，弯曲形成速度变得高于通常的速度。

当弯曲形成速度变高时，在弯曲量已经超过了参考量的情况下，在定影电动机M2的转速从R1转换到R2的控制的情况下，在从已经检测到弯曲开始直到转速被切换到R2从而开始拉片材S的时间段内超过了作为参考量的弯曲量。从而，在某些情况下，如图5B所示，在弯曲检测传感器20上形成部分凸的弯曲L1。

这里，当片材S一旦通过弯曲检测传感器20并导致图5B的状态时，弯曲检测传感器20变为关断。当弯曲检测传感器20变为关断时，尽管原本弯曲量很大因此片材传送速度必须设置为高速度，而片材传送速度被设置为低速度。结果，如图6所示，向上的松弛L1被进一步增大，片材S的打印表面那一面与安装在上面的处理盒1A发生摩擦，从而导致有缺陷的图像。

或者作为另一种情况，即使在弯曲检测传感器20上不会产生将形成向上凸的弯曲的滑脱现象，当作为弯曲控制，片材传送速度仍被设置为低速度时，在传送片材S时在定影压合部N中有一点滑动。因此，存在这样的情况：如图7A所示，产生部分松弛的扭曲L2。

然而，即使在产生了这样的部分松弛的扭曲L2的情况下，片材S也在弯曲检测传感器20上的适当的位置(＝高度)传送，因此不能检测到扭曲L2，也不能对其加以消除。因此，扭曲L2逐渐增大，不久，进一步地向上增大，如图7B所示，片材S的打印表面那一面与安装在上面的处理盒1A发生摩擦，从而导致有缺陷的图像。

作为避免此现象的措施，有一种方法是加快直到根据弯曲检测传感器20的接通/关断切换定影电动机M2的转速之前的响应时间。然而，即使如此加快了响应时间，也不能避免此现象，因为在传送片材时有一点滑动，由于低速度的设置而导致的从正常状态减速的影响过大。此外，定影电动机M2的转速被频繁地切换，因此片材S会产生振动，如此会导致未定影的图像发生扩散或诸如半色调图像的不规则的间距之类的缺陷。

或者，如果片材传送速度被设置为低速度并考虑到在传送片材S时在定影压合部N中有一点滑动的事实，将高于原本需要的速度设置值的一个值作为低速度。在此情况下，有时可能会产生不方便：变得无法使片材S松弛，并且片材S被定影压合部N拉得太多。

如此，在本发明的实施例中是这样设计的：当选择了自动双面打印模式时，在片材S的第一表面(正面)的前端已经进入定影压合部N之后，计算定影装置7的对于第二表面(背面)最优的片材传送速度VF。具体来说，是这样设计的：根据第一表面(正面)在定影压合部N中的片材传送速度VF的输出(实际上是定影电动机M2的转速)，计算定影装置7的对于第二表面(背面)最优的片材传送速度VF。

还进行了这样的设计：当要在第二表面(背面)上形成图像时，控制定影装置7的片材传送速度VF，以便固定于如此获得的片材传送速度，并传送片材S。

现在将参考如图8和9所示的流程图描述根据这样的实施例的、从定影装置(定影压合部N)的图像形成操作的开始直到图像形成操作结束的片材传送速度控制。

首先，当在激光束打印机200的电源被接通之后输入图像形成开始信号时，开始在片材S的第一表面上进行图像形成(S101)。接下来，未定影的调色剂在转印装置204中被转印到片材S，随后，片材S的前端通过转印压合部T(参见图2)。

接下来，片材的前端通过弯曲检测传感器20，并进入定影压合部N(S102)，随后，CPU 30基于根据片材的传送状态的弯曲检测传感器的输出，将定影电动机R1的转速改变为R1(低速度)(S103)。

从而，在片材S中形成向下凸的弯曲，如图5A所示，在传送如此形成了向下凸的弯曲的片材S时，其下面与检测旗标21接触。这里，如上文所描述的，检测旗标21被弹簧部件推动，因此，它不会被摇动到用于接通光断路器22的位置，直到片材S的弯曲量超过参考量。

然而，当片材S进一步前进时，片材S的弯曲量会逐渐增大，不久，弯曲量会超过参考量。结果，对抗弹簧部件的推动力而摇动检测旗标21，从而光断路器22变为接通，与此同时，弯曲检测传感器20的输出变为“接通”(在S104中为“是”)。当弯曲检测传感器20的输出如此变为“接通”时(在S104中为“是”)，CPU 30判断片材S的弯曲量超过了参考量，并将定影电动机M2的转速从R1改变为R2(S105)。

即，当弯曲检测传感器20的输出是“接通”时(在S104中为“是”)，定影电动机M2的转速变为R2(高速度)(S105)。此外，当弯曲检测传感器20的输出是“关断”时(在S104中为“否”)，定影电动机M2的转速变为R1(低速度)(S107)。从而，在传送片材时不会造成其松弛或拉拽。

此时，取决于使压力辊50变热的方式、图像模式、每一个辊的直径的不规则性等，电动机的转速被设置为低速度和高速度的时间的比例是不同的。

例如，当从定影装置7的冷状态开始图像形成操作时，压力辊50是冷的，因此，没有热膨胀，因而如图10所示，以相对恒定的比例设置低速度和高速度。此外，当使压力辊50变热并产生热膨胀时，片材传送速度被设置为低速度的比例增大，因此如图11所示，片材传送速度被设置为高速度的比例缩小。

在本实施例中，执行此对定影电动机M2的转速控制，直到片材的尾端通过定影压合部N，而当片材的尾端已经通过定影压合部N时(在S106中为“是”)，判断在第一表面上进行的图像形成已经完成(S108)。

此后，通过如图10或图11所示的时间比例，计算并存储当已经提供片材S的第一表面(正面)时定影压合部N的平均片材传送速度Vave(实际为定影电动机M2的平均转速R3)(S110)。然后，此计算出的平均片材传送速度Vave(实际为定影电动机M2的平均转速R3)被固定为第二表面(背面)的片材传送速度。

这里，通过下列计算表达式(表达式1)来计算当已经提供此片材S的第一表面(正面)时定影压合部N的平均片材传送速度Vave(实际为定影电动机M2的平均转速)。应该理解，用于计算平均片材传送速度Vave的区间是从片材的前端已经通过定影压合部N时的定时到片材的尾端已经穿过转印压合部T时的定时。

虽然对用于计算平均片材传送速度的区间没有特别的限制，但是，最好在片材S既夹在定影压合部N中也夹在转印压合部T中的定时内计算它。首先，最重要的是充分保证该计算区间，以便准确地计算平均片材传送速度Vave

$R3=\frac{R1\×(T1+T2+...+\mathrm{Tn})+R2\×(t1+t2+...+\mathrm{tn})}{(T1+T2+...+\mathrm{Tn})+(t1+t2+...+\mathrm{tn})}$ (表达式1)

R1..定影压合部N的片材传送速度VF变低时定影电动机M2的转速(rpm)

R2..定影压合部N的片材传送速度VF变高时定影电动机M2的转速(rpm)

R3..在提供片材的第二表面(背面)的过程中定影电动机M2的平均转速(rpm)

(可以获得在提供第一表面(正面)的过程中定影压合部N的片材传送速度VF的平均速度的情况下的定影电动机M2的转速(rpm))

T1..在提供片材的第一表面的过程中片材传送速度被设置为低速度的时间(秒)

t1..在提供片材的第一表面的过程中片材传送速度被设置为高速度的时间(秒)

在如此计算并存储了定影压合部N的平均片材传送速度Vave(定影电动机M2的平均转速R3)之后，如果还有后续页需要打印(第二表面，在S112中为“是”)，则开始第二表面上的图像形成过程(S113)。此后，未定影的调色剂被转印装置204转印到片材的第二表面(背面)，随后，片材S的前端通过转印压合部设备(参见图2)。

接下来，片材的前端通过弯曲检测传感器20并进入定影压合部N(S114)，随后，定影电动机M2的转速变为平均转速R3(S115)。然后，在切换到定影电动机M2的平均转速R3的情况下，以第一表面(正面)的平均片材传送速度Vave传送片材S，不久，片材S的尾端通过定影压合部(S116)，于是，第二表面上的图像形成过程完成(S117)。此后，如果还有后续页需要打印(在S118中为“是”)，返回到S101。如果没有后续页需要打印(在S118中为“否”)，则停止图像形成操作(S119)。

为了确认本实施例的控制方法的效果，执行了下面的评估，该评估包括比较示例，在该示例中，相继地改变R1和R2，同时定影电动机M2的转速没有被设置为平均转速R3。

<评估1>

研究环境：高温和高湿度(32℃/80％RH)

片材类型：置于该环境中的EN 100(A3)纸

图像模式：半色调

提供的片材数量：连续提供100张片材

片材提供启动：冷启动(冷状态)

执行了前面的片材提供，对其上产生了其半色调图像打印表面被摩擦的有缺陷的图像的片材数量进行计数，结果如下。

表1

比较示例	75/100
		本实施例	0/100

在比较示例中，如已经描述的，在传送片材时有一点滑动，片材传送速度被设置为低速度，从而产生大的松弛。然而，在本实施例中，即使在传送片材S时带有一点滑动，片材传送速度也没有被设置为低速度，而是根据情况以适当的固定片材传送速度传送片材，因此，在进行片材传送时，始终可以保持适当的弯曲量。

图12示出了根据表达式1求出的定影电动机M2的转速的变化，从图12可以看出，从开始提供片材到片材提供过程的后一半，R3逐渐降低。这是因为，定影装置(压力辊50)变热和膨胀，因此，定影电动机M2的转速降低，从而控制定影压合部N中的片材传送速度VF，以便使其基本上相同。

如上文所描述的，是这样进行设计的：计算当提供了片材S的第一表面(正面)时定影压合部N的平均片材传送速度Vave(定影电动机M2的平均转速)，并且该平均片材传送速度Vave被固定于用于第二表面(背面)的片材传送速度。

换句话说，当要在片材S的第一表面上形成图像时，由弯曲检测传感器20进行的检测的结果来控制定影装置7的片材传送速度。当要在第二表面上形成图像时，根据当在第一表面上形成图像时的定影装置7的平均片材传送速度Vave，控制定影装置7的片材传送速度。

尽管在本实施例中是这样进行设计的：当要在第二表面上形成图像时，定影装置7(定影压合部N)的片材传送速度固定在计算出的平均片材传送速度Vave(定影电动机M2的平均转速)，但是，控制值不局限于Vave。

根据本发明人的研究，如果对于第二表面(背面)定影装置7(定影压合部N)的片材传送速度VF被控制在下列范围之内，即使片材是吸水片材，也可以在转印装置204和定影装置7之间的片材中稳定地形成合适的弯曲。从而，可以在片材的两个表面上形成合适的图像。

0.992×Vave≤VF≤1.008×Vave

这里，如果定影装置7(定影压合部N)的片材传送速度VF是0.992×Vave＞VF，则片材传送速度的设置太晚，在片材S已经进入定影压合部N之后，弯曲量变得太大，这不是优选的。

此外，如果片材传送速度VF是VF＞1.008×Vave，则片材传送速度的设置太早，在片材S已经进入定影压合部N之后，弯曲量变得太小，这也不是优选的。

在到此为止的描述中，描述了这样的情况：当要在第二表面上形成图像时，以定影压合部N的片材传送速度VF传送片材，该速度是通过计算当在第一表面上形成图像时的片材传送速度求出的平均片材传送速度Vave。

或者描述了这样的情况：传送片材时的定影压合部N的片材传送速度VF被固定在0.992×Vave≤VF≤1.008×Vave范围内设置的控制值。然而，即使根据用途将片材传送速度VF切换到0.992×Vave≤VF≤1.008×Vave范围内的几个级别也是没有问题的。

迄今为止，在激光束打印机200中包含了各种控制，以便在按照用户的各种使用方法(如环境和片材类型)的同时不会导致有缺陷的图像。作为其中一种控制，常常利用使片材之间的距离(即，所谓的“片材之间的空间”)变宽的控制。然而，当如此使片材之间的空间变宽时，定影装置7的压力辊50被加热和膨胀。

当压力辊50如此产生热膨胀时，在诸如第一实施例中所描述的控制方法中，在第二表面(背面)的片材传送速度(实际为定影电动机M2的转速)的设置值和最优设置值之间可能会产生偏差。

因此，如果从第一表面(正面)已经通过定影压合部N之后直到第二表面(背面)再次被传送到定影压合部N的时间比参考时间长，则最好校正已经描述的第一实施例中获得的平均片材传送速度Vave。

现在将描述本发明的第二实施例，它是这样设计的：当如上文所描述的，从第一表面已经通过定影压合部N之后直到第二表面再次被传送到定影压合部N的时间超过预定的参考时间时，校正平均片材传送速度Vave。

在本实施例中是这样进行设计的：通过使用比正常操作多出的时间，即超出校正参考时间(预定的参考时间)的时间，以及定影压合部N的平均片材传送速度，根据下面的表达式2校正平均片材传送速度。

还这样进行设计，使得从此表达式2获得的片材传送速度Vave′(实际为定影电动机M2的转速R3′)被固定为第二表面(背面)的片材传送速度。

R3′＝R3x(1-0.001×t)(表达式2)

R3..在提供片材的第二表面(背面)的过程中定影电动机M2的转速(rpm)

(可以获得在提供片材的第一表面(正面)的过程中定影压合部N的片材传送速度VF的平均速度的情况下的定影电动机M2的转速)

R3′..在校正之后，在提供片材的第二表面(背面)的过程中定影电动机M2的转速(rpm)

t..超出校正参考时间的时间(秒)

前面的表达式2是每当使片材之间的空间变宽的时间延长1秒时，使定影电动机M2的转速降低0.1％的控制。取决于所使用的定影装置的结构、定影加热器的控制方法等等，这种定影电动机M2的转速的降低率的最优值不同，从而必须根据所使用的设备适当地对它进行调整。

在本实施例中，执行了类似于已经描述的第一实施例中的那些评估，结果，没有发生有缺陷的图像。通过使用本实施例的控制方法，还可能处理各种其他打印机的控制方法，并始终形成稳定的弯曲量，从而即使在高温和高湿度环境中自动双面打印期间也能抑制有缺陷的图像的产生。

此外，在片材之间的空间极度扩大的情况下(花了很长时间)，例如，当其他片材被卡住或当在盒式片材提供部分中的片材已经耗尽时，在片材重新馈送和传送路径中产生待机状态的情况下，优选地返回到第一表面(正面)的弯曲控制。

即，在片材之间的空间极度扩大的情况下(花了很长时间)，从第一表面已经通过定影压合部N之后直到第二表面再次被传送到定影压合部N的时间可能大大地超过预定的校正参考时间，并变为预定的控制参考时间。在此情况下，优选地，作为在第二表面上形成图像时定影装置7的片材传送速度控制，优选地执行当在第一表面上形成图像时定影装置7的片材传送速度控制。

这是因为，如果待机状态时间长，不仅会相应地对校正值产生偏差，而且如果待机状态时间太长，附着于片材的正面的蒸汽(初始原因)被气化，其影响不会影响到片材传送。

尽管上文描述了本实施例，但是，本发明不局限于此实施例。例如，尽管在本实施例中，描述了当在片材的第一表面上形成图像时，根据由弯曲检测传感器进行的检测，在转印装置和定影装置之间的片材中形成弯曲时对传送片材进行的控制，但是，这不是限制性的。可以利用如背景技术中所描述的控制，其中，使定影装置的辊的圆周速度可切换到低于转印装置中的片材传送速度的第一圆周速度和高于第一圆周速度的第二圆周速度，并在片材已经到达定影装置之后预定时间流逝之后从第一圆周速度切换到第二圆周速度。

此外，尽管在本实施例中，转印装置和定影装置之间片材的传送控制是这样执行的，即，使得转印装置中的片材传送速度恒定，以及使得定影装置中的片材传送速度可变，但是，本发明不限于此。例如，可以这样执行转印装置和定影装置之间的片材的传送控制：使得片材传送速度在转印装置中可变或在转印装置和定影装置两者中都可变。

Claims (10)

1.一种图像形成设备，用于在图像形成部分中将调色剂图像转印并定影到片材的第一表面上，此后颠倒片材，再次将片材传送到所述图像形成部分，并将调色剂图像转印并定影在片材的第二表面上，从而在片材的两个表面上都形成图像，所述图像形成设备包括：

被配置为将调色剂图像转印到片材上的转印装置；

被配置为将由所述转印装置转印的调色剂图像定影在片材上的定影装置；

被配置为对所述转印装置和所述定影装置之间的片材传送速度进行控制的速度控制装置；以及

设在所述转印装置和所述定影装置之间的弯曲检测装置，该弯曲检测装置被配置为检测因所述转印装置和所述定影装置的片材传送速度之间的差异形成的片材的弯曲，

其中，在片材的第一表面上形成图像的情况下，所述速度控制装置根据所述弯曲检测装置的检测结果控制所述转印装置和所述定影装置之间的片材传送速度，以便在因所述转印装置和所述定影装置的片材传送速度之间的差异而在片材中形成弯曲的同时传送片材，以及

在片材的第二表面上形成图像的情况下，所述速度控制装置控制所述转印装置和所述定影装置之间用于在片材的第二表面上形成图像的片材传送速度，使其等于当在第一表面上已形成图像时在片材既插入所述转印装置中又插入所述定影装置中的预定时间区间上的片材的平均片材传送速度。

2.根据权利要求1所述的图像形成设备，

其中，在片材的第一表面上形成图像的情况下，当根据所述弯曲检测装置的检测结果判断片材的弯曲量已经超过参考量时，所述速度控制装置将所述定影装置的片材传送速度控制为高于所述转印装置的片材传送速度，而当根据所述弯曲检测装置的检测结果判断片材的弯曲量低于参考量时，将所述定影装置的片材传送速度控制为低于所述转印装置的片材传送速度。

3.根据权利要求2所述的图像形成设备，其中，使所述转印装置的片材传送速度为恒定，以及，所述速度控制装置提高或降低所述定影装置的片材传送速度，并设置所述转印装置和所述定影装置之间的片材传送速度。

4.根据权利要求1所述的图像形成设备，进一步包括：

构成所述定影装置的压力辊；以及

用于驱动所述压力辊的电动机，

其中，当在片材的第一表面上已形成图像时在片材既插入所述转印装置中又插入所述定影装置中的预定时间区间上的片材的平均片材传送速度被计算，并且其中，在从已经向其第一表面转印了调色剂图像的片材已经通过所述定影装置之后直到已经向其第二表面转印了调色剂图像的该片材被传送到所述定影装置的时间已经超过了校正参考时间的情况下，所述速度控制装置校正平均片材传送速度，以便降低所述电动机的转速。

5.根据权利要求4所述的图像形成设备，其中，在从已经向其第一表面转印了调色剂图像的片材已经通过所述定影装置之后直到已经向其第二表面转印了调色剂图像的该片材被传送到所述定影装置的时间已经超过了长于校正参考时间的控制参考时间的情况下，所述速度控制装置执行在第一表面上形成图像时的片材传送速度控制作为在第二表面上形成图像时的片材传送速度控制。

6.一种图像形成设备，用于在图像形成部分中将调色剂图像转印并定影到片材的第一表面上，此后颠倒片材，再次将片材传送到所述图像形成部分，并将调色剂图像转印并定影在片材的第二表面上，从而在片材的两个表面上都形成图像，所述图像形成设备包括：

被配置为将调色剂图像转印到片材上的转印装置；

被配置为将由所述转印装置转印的调色剂图像定影在片材上的定影装置；

被配置为对所述转印装置和所述定影装置之间的片材传送速度进行控制的速度控制装置；以及

设在所述转印装置和所述定影装置之间的弯曲检测装置，该弯曲检测装置被配置为检测因所述转印装置和所述定影装置的片材传送速度之间的差异形成的片材的弯曲，

其中，在片材的第一表面上形成图像的情况下，所述速度控制装置根据所述弯曲检测装置的检测结果控制所述转印装置和所述定影装置之间的片材传送速度，以便在因所述转印装置和所述定影装置的片材传送速度之间的差异而在片材中形成弯曲的同时传送片材，以及

当在片材的第一表面上已形成图像时在片材既插入所述转印装置中又插入所述定影装置中的预定时间区间上的片材的平均片材传送速度Vave被计算，并且其中，当使所述转印装置的片材传送速度为恒定，且要在第二表面上形成图像时所述定影装置的片材传送速度被定义为VF时，所述速度控制装置控制所述转印装置和所述定影装置之间用于在片材的第二表面上形成图像的片材传送速度，以使VF在0.992×Vave≤VF≤1.008×Vave范围内。

7.根据权利要求6所述的图像形成设备，

其中，在片材的第一表面上形成图像的情况下，当根据所述弯曲检测装置的检测结果判断片材的弯曲量已经超过参考量时，所述速度控制装置将所述定影装置的片材传送速度控制为高于所述转印装置的片材传送速度，而当根据所述弯曲检测装置的检测结果判断片材的弯曲量低于参考量时，将所述定影装置的片材传送速度控制为低于所述转印装置的片材传送速度。

8.根据权利要求7所述的图像形成设备，其中，使所述转印装置的片材传送速度为恒定，以及，所述速度控制装置提高或降低所述定影装置的片材传送速度，并设置所述转印装置和所述定影装置之间的片材传送速度。

9.根据权利要求6所述的图像形成设备，进一步包括：

构成所述定影装置的压力辊；以及

用于驱动所述压力辊的电动机，

其中，当在片材的第一表面上已形成图像时在片材既插入所述转印装置中又插入所述定影装置中的预定时间区间上的片材的平均片材传送速度被计算，并且其中，在从已经向其第一表面转印了调色剂图像的片材已经通过所述定影装置之后直到已经向其第二表面转印了调色剂图像的该片材被传送到所述定影装置的时间已经超过了校正参考时间的情况下，所述速度控制装置校正平均片材传送速度，以便降低所述电动机的转速。

10.根据权利要求9所述的图像形成设备，其中，在从已经向其第一表面转印了调色剂图像的片材已经通过所述定影装置之后直到已经向其第二表面转印了调色剂图像的该片材被传送到所述定影装置的时间已经超过了长于校正参考时间的控制参考时间的情况下，所述速度控制装置执行在第一表面上形成图像时的片材传送速度控制作为在第二表面上形成图像时的片材传送速度控制。

Images