專利名稱：圖像形成裝置及定影機(jī)構(gòu)部的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種掃描裝置、復(fù)印裝置、傳真裝置、或者將這些裝置任意組合的復(fù)合機(jī)等圖像形成裝置及定影機(jī)構(gòu)部的控制方法。
背景技術(shù)：
本申請(qǐng)請(qǐng)求以2004年1月9日在日本申請(qǐng)的特愿2004-004346為基礎(chǔ)的優(yōu)先權(quán)。因此其所有內(nèi)容均包含在本申請(qǐng)中。
一直以來，在掃描裝置、復(fù)印裝置、傳真裝置、或者將這些裝置任意組合的復(fù)合機(jī)等圖像形成裝置中，使轉(zhuǎn)印了色粉圖像的記錄紙張通過定影機(jī)構(gòu)部，并在該定影機(jī)構(gòu)部中使色粉圖像加熱定影到記錄紙張上。定影機(jī)構(gòu)部具有互相相對(duì)配置的一對(duì)輥部件，其中至少一個(gè)作為構(gòu)成定影用加熱源的加熱輥。也就是說，通過在一對(duì)輥部件之間一邊夾住記錄紙張一邊傳送，將色粉圖像加熱定影到記錄紙張上。
對(duì)于這種定影機(jī)構(gòu)部，有如下的提案將輥主體變薄以減小其熱容量，從而可以不提高裝置的電源容量(供電)而縮短預(yù)熱的時(shí)間，并可提高其節(jié)能性。
但是采用這種薄型輥主體時(shí)，隨著其變薄，輥主體的軸線方向的熱移動(dòng)性也隨之下降。因此，很難將輥主體的整體維持為平均的溫度。例如，將尺寸比輥主體的加熱范圍還小的記錄紙張通過時(shí)，在記錄紙張的通過部分熱量被記錄紙張吸收，而在記錄紙張不通過的部分由于熱量不被吸收所以在該部分發(fā)生輥溫度過熱的現(xiàn)象(以下稱為非通紙部異常升溫)。在發(fā)生了該非通紙部異常升溫的狀態(tài)下，當(dāng)通過比上述尺寸大的記錄紙張時(shí)，在溫度過熱部分有可能發(fā)生過度定影、記錄紙張上的色粉的光澤性發(fā)生變化、過度定影部分發(fā)生高溫偏移因而色粉附著到加熱輥等危險(xiǎn)。
為了避免這種非通紙部異常升溫，在現(xiàn)有的定影機(jī)構(gòu)部中，在輥主體內(nèi)部配置多個(gè)加熱范圍不同的加熱器，根據(jù)通過的記錄紙張的尺寸而選擇要通電的加熱器(例如參照特開2003-177627號(hào)公報(bào))。
圖8及圖9表示現(xiàn)有的定影機(jī)構(gòu)部39的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及加熱輥的概要結(jié)構(gòu)及其控制電路的結(jié)構(gòu)。
如這些圖所示，加熱輥39a具有作為定影部件的輥主體391；作為加熱該輥主體391的加熱裝置的鹵素加熱器392；構(gòu)成用于檢測(cè)輥主體391的表面溫度的溫度檢測(cè)裝置的溫度傳感器393A、393B；控制電路540；與上述加熱輥39a成對(duì)并相對(duì)配置的加壓輥39b。
鹵素加熱器392配置在輥主體391的內(nèi)部，具有在輥軸線方向中央部對(duì)應(yīng)于記錄紙張的中心基準(zhǔn)而配置加熱器的主加熱器392a、及在該主加熱器392a的軸線方向兩側(cè)分別配置加熱器的副加熱器392b。主加熱器392a配置得比輥軸線靠近下側(cè)。另一方面，副加熱器392b配置得比輥軸線靠近上側(cè)。這些主加熱器392a及副加熱器392b在玻璃管G的內(nèi)部配置燈絲F，該燈絲F中，根據(jù)由各個(gè)加熱器392a、392b應(yīng)加熱的范圍對(duì)應(yīng)的部分形成發(fā)熱部位。并且，通過控制電路540通電到燈絲F，發(fā)光并放射出紅外線，以變?yōu)橐?guī)定的發(fā)熱分布，從而對(duì)加熱輥391的內(nèi)周面進(jìn)行加熱。并且，主加熱器392a及副加熱器392b由控制電路540分別獨(dú)立地進(jìn)行溫度控制。
輥主體391通過鹵素加熱器392(主加熱器392a及副加熱器392b)被加熱為規(guī)定的定影溫度(例如200℃)，用于加熱通過定影機(jī)構(gòu)部39的輥隙部K(加熱輥39a和加壓輥39b之間的輥隙部K)的作為記錄介質(zhì)的記錄紙張P。并且，加熱輥39a具有作為主體的芯棒39a1，以及為了防止記錄紙張上的色粉偏移而形成在芯棒39a1的外周表面上的脫模層39a2。
上述芯棒39a1使用例如鐵、不銹鋼等鐵系材料、以及它們的合金。并且，也可以使用鋁、銅等金屬。脫模層39a2使用PFA(四氟乙烯和全氟烷基乙烯基醚的共聚物)、PTFE(聚四氟乙烯)等氟素樹脂、硅橡膠、氟素橡膠等。
加壓輥39b的結(jié)構(gòu)是，在由鐵、不銹鋼、鋁等構(gòu)成的芯棒39b1的外周表面上具有硅橡膠等耐熱彈性材料層39b2。在加壓輥39b的耐熱彈性材料層39b2的表面也可以形成和加熱輥39a同樣的由氟素樹脂構(gòu)成的脫模層。此外，加壓輥39b通過未圖示的彈簧等彈性部件以大約200N的力壓接在加熱輥39a上，這樣一來，和加熱輥39a之間形成具有規(guī)定大小的輥隙部K。
另一方面，控制電路540通過使用鹵素加熱器392這樣的直接加熱方式，將加熱輥39a控制為定影溫度(200℃)。也就是說，控制電路540具有向各電熱器392a、392b通電的驅(qū)動(dòng)器541、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)輥主體391的驅(qū)動(dòng)器544、控制各驅(qū)動(dòng)器的CPU 542、和接收來自各溫度傳感器533A、533B的檢測(cè)信號(hào)的輸入電路543，根據(jù)來自各溫度傳感器533A、533B的檢測(cè)信號(hào)，切換向各電熱器392a、392b通電的狀態(tài)，使加熱輥39a的表面溫度維持為定影溫度。具體而言，根據(jù)來自被設(shè)置在由主加熱器392a加熱范圍的主溫度傳感器533A的檢測(cè)溫度信號(hào)，向主加熱器392a通電的狀態(tài)被切換。另一方面，根據(jù)來自被設(shè)置在由副加熱器392b加熱范圍的副溫度傳感器533B的檢測(cè)溫度信號(hào)，向副加熱器392b通電的狀態(tài)被切換。
并且，在通過尺寸較小的紙張時(shí)只向主加熱器392a通電，而當(dāng)通過較大尺寸的紙張時(shí)，同時(shí)向主加熱器392a及副加熱器392b通電。這樣一來，在輥主體391中可以只對(duì)記錄紙張通過的部分加熱。
但是，這種主加熱器392a及副加熱器392b的通電控制中，當(dāng)通過較小尺寸的紙張時(shí)，只向主加熱器392a通電(ON)，副加熱器392b設(shè)為非通電(OFF)即可，但如果完全將副加熱器設(shè)為OFF，則加熱輥39a的軸方向兩端部的溫度極度下降，接著為了繼續(xù)通過較大尺寸紙張，即使向副加熱器392b開始通電(ON)，加熱輥39a的軸方向兩端部的溫度也不會(huì)急劇上升，會(huì)產(chǎn)生由于熱量不足而造成的定影不良的問題。因此，在現(xiàn)有的圖像形成裝置中，即使通過較小尺寸的紙張時(shí)，也不將副加熱器329b完全OFF，而是進(jìn)行預(yù)加熱，斷斷續(xù)續(xù)地反復(fù)進(jìn)行ON/OFF控制，以使加熱輥39a的軸方向兩端部的溫度保持某種程度。具體而言，如果完全通電時(shí)設(shè)定為100％，則通過ON/OFF控制進(jìn)行30％通電。這樣一來，解決了轉(zhuǎn)換到打印較大尺寸紙張時(shí)產(chǎn)生的上述定影問題。
另一方面，打印較小尺寸的紙張時(shí)，通過進(jìn)行這樣的副加熱器329b的ON/OFF控制，通過較小尺寸紙張的加熱輥39a的中央部分被控制得既顧及到對(duì)記錄紙張的熱傳導(dǎo)，又使之達(dá)到定影設(shè)定溫度，但關(guān)于加熱輥39a軸方向兩端部的溫度，由于不通過記錄紙張，假如繼續(xù)進(jìn)行較小尺寸紙張的連續(xù)打印，則只有預(yù)加熱部分的溫度上升。
圖10表示加熱輥39a的軸方向的溫度分布的示例，在圖中，實(shí)線所示曲線表示通過較小尺寸紙張時(shí)的溫度分布，虛線所示曲線表示通過較大尺寸紙張時(shí)的溫度分布。
如該圖所示，在通過較大尺寸紙張時(shí)，無論打印多少?gòu)?，加熱?9a的軸方向全部基本都被控制為定影設(shè)定溫度，但在通過較小尺寸的紙張時(shí)，雖然在打印一開始時(shí)被控制為定影設(shè)定溫度，但隨著打印頁(yè)數(shù)的增加，加熱輥39a軸方向兩端部的溫度中只有預(yù)加熱部分呈上升趨勢(shì)，變得比定影設(shè)定溫度高(在圖中用符號(hào)81表示)。此時(shí)的溫度差T通過實(shí)際裝置測(cè)定，發(fā)現(xiàn)為30℃～40℃左右。
進(jìn)一步，由于產(chǎn)生這樣的溫度差T，與加熱輥39a在壓接狀態(tài)下相對(duì)配置的加壓輥39b自身的熱膨脹產(chǎn)生差異，由于該熱膨脹差，加壓輥39b在軸方向的中央部(通紙部分)和兩端部(非通紙部分)的直徑變得不同。該輥徑的不同如圖11所示，L1(非通紙部分)＞L2(通紙部分)，非通紙部分的直徑大于通紙部分的直徑。在圖中，L2部分是通過尺寸較小的紙張的部分。
而在近些年來，為了實(shí)現(xiàn)裝置的緊湊化及縮小裝置的占有面積，采用組合方式的裝置日益增多。也就是說，該裝置大多采用如下方式在裝置最下面部分，具有放置及傳送記錄紙張的送紙部，在送紙部的正上方具有圖像形成部，在裝置的最上面部分具有原稿讀取部。
在上述裝置中，大致垂直地傳送記錄紙張，此時(shí)，記錄紙張的傳送力受到重力的影響。例如，將記錄紙張通過轉(zhuǎn)印機(jī)構(gòu)部傳送到定影機(jī)構(gòu)部時(shí)，由于重力的影響，記錄紙張向轉(zhuǎn)印機(jī)構(gòu)部方向自然下落。因此，通常情況下，定影機(jī)構(gòu)部的輥周速度(紙張傳送速度)一般比記錄紙張通過轉(zhuǎn)印機(jī)構(gòu)部的速度(轉(zhuǎn)印機(jī)構(gòu)部的輥周速度)快，其速度比為[(通過轉(zhuǎn)印機(jī)構(gòu)部的速度)∶(通過定影機(jī)構(gòu)部的速度)＝1.0∶(1.02-1.005)]。
在這種大致垂直地傳送記錄紙張的裝置中，當(dāng)傳送的記錄紙張的紙張寬度近似于定影機(jī)構(gòu)部的定影輥(加熱輥39a、加壓輥39b)的大致全長(zhǎng)時(shí)，由于加壓輥39b不發(fā)生上述熱膨脹差，所以可以通過上述速度比正常地進(jìn)行定影、轉(zhuǎn)印步驟。
但是，當(dāng)傳送的紙張寬度是比上述定影輥(加熱輥39a、加壓輥39b)窄(小尺寸紙張縱向傳送等)時(shí)，如上所述，在記錄紙張通過的定影輥(加熱輥39a、加壓輥39b)的中央部(通紙部分)和記錄紙張不通過的兩端部(非通紙部分)，產(chǎn)生溫度不均，由于該溫度不均，加壓輥39b產(chǎn)生熱膨脹差，如圖11所示，通紙部分和非通紙部分的加壓輥徑變得不同。由于定影輥的紙張傳送速度取決于加壓輥39b的輥徑大的非通紙部分的輥周速度，所以與轉(zhuǎn)印步驟中的紙張傳送速度的相對(duì)的速度比發(fā)生變化。具體而言，相對(duì)于轉(zhuǎn)印步驟中的紙張傳送速度，在定影步驟中的紙張傳送速度隨著加壓輥39b的非通紙部分的熱膨脹慢慢變快。這種差異在連續(xù)打印時(shí)變得明顯。
本發(fā)明人對(duì)連續(xù)打印時(shí)定影步驟中的紙張傳送速度如何變化進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中，在將A4大小的記錄紙張?jiān)诩垙垈魉头较蛏蠙M向插入傳送(所謂橫向傳送)時(shí)，以及縱向插入傳送(所謂縱向傳送)時(shí)，分別連續(xù)打印50張，測(cè)定了記錄紙張的前端部、中央部、后端部各個(gè)部位中原稿和打印的尺寸誤差(倍率變化)。其結(jié)果如圖12所示。圖12A是橫向傳送A4大小的記錄紙張時(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，圖12B是縱向傳送A4大小的記錄紙張時(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
橫向傳送A4大小的記錄紙張時(shí)相當(dāng)于大尺寸紙張通紙時(shí)的情況，圖10中如虛線所示，無論打印多少頁(yè)，加熱輥39a的軸方向全體基本上均被控制為定影設(shè)定溫度。因此，既不發(fā)生加熱輥39a的溫度不均，也不發(fā)生與之相對(duì)配置的加壓輥39b的熱膨脹。因此，如圖12A所示，原稿和打印的尺寸誤差(倍率變化)和打印頁(yè)數(shù)無關(guān)，記錄紙張的前端部和后端部的差基本保持一定。
與之相對(duì)，縱向傳送A4大小的記錄紙張時(shí)相當(dāng)于小尺寸紙張通紙時(shí)的情況，圖10中如實(shí)線所示，在通紙部分和非通紙部分發(fā)生溫度不均，加壓輥39b的輥徑如圖11所示，在通紙部分和非通紙部分產(chǎn)生差異。該加壓輥39b的輥徑差隨著打印頁(yè)數(shù)的增加而增大。其結(jié)果是如圖12B所示，在記錄紙張的前端部，尺寸誤差與打印頁(yè)數(shù)無關(guān)，基本保持在98.8％左右，與之相對(duì)，在記錄紙張的后端部，隨著打印頁(yè)數(shù)的增加，從99.3％變化為98.8％約變化0.5％。并且，發(fā)現(xiàn)該尺寸誤差的變化是造成記錄紙張后端部轉(zhuǎn)印偏差的原因。
也就是說，傳送的記錄紙張的長(zhǎng)度是跨越轉(zhuǎn)印輥和定影輥的長(zhǎng)度時(shí)，記錄紙張的前端部的打印通過轉(zhuǎn)印輥的速度控制，后端部的打印通過定影輥的速度控制，但在進(jìn)行連續(xù)打印時(shí)，隨著打印頁(yè)數(shù)的增加，定影輥的傳送速度相對(duì)轉(zhuǎn)印輥的傳送速度漸漸變快，所以記錄紙張的后端部(轉(zhuǎn)印一側(cè))由定影輥被拉緊，從而在記錄紙張的后端部一側(cè)發(fā)生轉(zhuǎn)印偏差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問題而產(chǎn)生的，其目的在于提供一種圖像形成裝置及定影機(jī)構(gòu)部的控制方法，該方法可使定影輥的旋轉(zhuǎn)速度可變，檢測(cè)出打印請(qǐng)求的紙張大小和其傳送方向、及打印頁(yè)數(shù)從而自動(dòng)變更控制定影輥的旋轉(zhuǎn)速度，即使連續(xù)打印較小尺寸的紙張時(shí)也不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)印偏差。
本發(fā)明的圖像形成裝置具有傳送紙張的紙張傳送部件；在由該紙張傳送部件傳送的紙張上進(jìn)行圖像形成處理的圖像形成部件；和將用該圖像形成部件形成了圖像的紙張輸出的輸出部件，上述圖像形成部件具有將圖像轉(zhuǎn)印到紙張上的轉(zhuǎn)印機(jī)構(gòu)部及將轉(zhuǎn)印的圖像定影的定影機(jī)構(gòu)部，該圖像形成裝置的特征在于具有控制部件，根據(jù)打印的紙張尺寸、通紙方向以及打印張數(shù)，該控制部件對(duì)構(gòu)成上述定影機(jī)構(gòu)部的加熱輥及加壓輥的圓周速度進(jìn)行可變控制。
這種情況下，由上述紙張通過加熱輥及加壓輥的位置而在輥的長(zhǎng)度方向(軸方向)產(chǎn)生紙張的通紙部及非通紙部，上述控制部件對(duì)加熱輥及加壓輥的圓周速度的可變控制以此為基礎(chǔ)，根據(jù)上述非通紙部的輥徑的熱膨脹率進(jìn)行控制。具體而言，上述控制部件中預(yù)先存儲(chǔ)表示上述加壓輥的表面溫度和熱膨脹的對(duì)應(yīng)關(guān)系的表，上述控制部件分別檢測(cè)出通紙部和非通紙部的上述加壓輥的表面溫度，并根據(jù)該檢測(cè)溫度，參照上述表從而計(jì)算出非通紙部的輥徑的熱膨脹率。并且，考慮到該計(jì)算出的熱膨脹率的差引起的非通紙部的輥徑變化，使加熱輥及加壓輥的圓周速度控制為一定。
并且，通過在裝置中輸入打印請(qǐng)求及打印條件，上述控制部件對(duì)加熱輥及加壓輥的圓周速度的可變控制，根據(jù)上述表，從打印開始到結(jié)束為止連續(xù)進(jìn)行。這種情況下，上述加熱輥及加壓輥的圓周速度的可變控制幅度，以通過上述轉(zhuǎn)印機(jī)構(gòu)部的紙張的傳送速度為基礎(chǔ)，控制在下述公式所表示的范圍之內(nèi)(通過轉(zhuǎn)印機(jī)構(gòu)部的紙張傳送速度)∶(加熱輥及加壓輥的圓周速度的可變幅度)＝1.0∶(0.95～1.02)。
通過這樣的結(jié)構(gòu)，即使在連續(xù)打印的情況下，轉(zhuǎn)印機(jī)構(gòu)部的記錄紙張的傳送速度和定影機(jī)構(gòu)部的記錄紙張的傳送速度從打印開始到結(jié)束為止都可以總是保持為相同的速度比。因此在連續(xù)打印較小尺寸的紙張時(shí)，也可以形成記錄紙張后端部不產(chǎn)生轉(zhuǎn)印偏差的良好的圖像。
進(jìn)一步，對(duì)應(yīng)于上述定影機(jī)構(gòu)部的紙張傳送速度的可變性，配置在上述定影機(jī)構(gòu)部的紙張傳送方向上游一側(cè)的紙張傳送用驅(qū)動(dòng)部件被控制為與該定影機(jī)構(gòu)部的紙張傳送速度等速。這樣一來，定影機(jī)構(gòu)部之后的紙張傳送系統(tǒng)(例如輸出機(jī)構(gòu)部)的速度也可以控制為和定影機(jī)構(gòu)部相同的速度，所以在從定影機(jī)構(gòu)部傳送到輸出機(jī)構(gòu)部的期間，記錄紙張不會(huì)發(fā)生扭曲，不會(huì)和周邊的部件磨擦、牽扯。
并且，本發(fā)明提供一種圖像形成裝置中定影機(jī)構(gòu)部的控制方法，上述圖像形成裝置具有傳送紙張的紙張傳送部件；具有在用該紙張傳送部件傳送的紙張上轉(zhuǎn)印圖像的轉(zhuǎn)印機(jī)構(gòu)部及將轉(zhuǎn)印的圖像定影的定影機(jī)構(gòu)部的圖像形成部件；和將用該圖像形成部件形成了圖像的紙張輸出的輸出部件，該定影機(jī)構(gòu)部的控制方法的特征在于根據(jù)打印的紙張尺寸、通紙方向以及打印張數(shù)，對(duì)構(gòu)成上述定影機(jī)構(gòu)部的加熱輥及加壓輥的圓周速度進(jìn)行可變控制。這種情況下，由上述紙張通過加熱輥及加壓輥的位置而在輥的長(zhǎng)度方向(軸方向)產(chǎn)生紙張的通紙部及非通紙部，上述加熱輥及加壓輥的圓周速度的可變控制以此為基礎(chǔ)，根據(jù)上述非通紙部的輥徑的熱膨脹率進(jìn)行控制。具體而言，使用表示上述加壓輥的表面溫度和熱膨脹的對(duì)應(yīng)關(guān)系的表，分別檢測(cè)出上述通紙部和非通紙部的上述加壓輥的表面溫度，根據(jù)該檢測(cè)溫度，參照上述表從而計(jì)算出非通紙部的輥徑的熱膨脹率。并且，通過輸入打印請(qǐng)求及打印條件，上述加熱輥及加壓輥的圓周速度的可變控制，根據(jù)上述表，從打印開始到結(jié)束為止連續(xù)進(jìn)行。這種情況下，上述加熱輥及加壓輥的圓周速度的可變控制幅度，以通過上述轉(zhuǎn)印機(jī)構(gòu)部的紙張的傳送速度為基礎(chǔ)，控制在下述公式所表示的范圍之內(nèi)(通過轉(zhuǎn)印機(jī)構(gòu)部的紙張傳送速度)∶(加熱輥及加壓輥的圓周速度的可變幅度)＝1.0∶(0.95～1.02)。進(jìn)一步，對(duì)應(yīng)于上述定影機(jī)構(gòu)部的紙張傳送速度的可變性，配置在上述定影機(jī)構(gòu)部的紙張傳送方向上游一側(cè)的紙張傳送用驅(qū)動(dòng)部件被控制為與該定影機(jī)構(gòu)部的紙張傳送速度等速。
通過這樣的控制方法，即使在連續(xù)打印的情況下，轉(zhuǎn)印機(jī)構(gòu)部的記錄紙張的傳送速度和定影機(jī)構(gòu)部的記錄紙張的傳送速度從打印開始到結(jié)束為止都可以總是保持為相同的速度比。因此在連續(xù)打印較小尺寸的紙張時(shí)，也可以形成記錄紙張后端部不產(chǎn)生轉(zhuǎn)印偏差的良好的圖像。


圖1是表示作為本發(fā)明的圖像形成裝置的復(fù)合機(jī)的內(nèi)部構(gòu)成的概要圖。
圖2是表示本實(shí)施方式的復(fù)合機(jī)的控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成的功能框圖。
圖3是表示本實(shí)施方式的定影輥的概要構(gòu)成和其控制電路構(gòu)成的說明圖。
圖4是對(duì)控制表的控制內(nèi)容用圖形表示的一個(gè)示例的說明圖。
圖5是本發(fā)明實(shí)施例1的定影機(jī)構(gòu)部的控制方法的處理步驟的流程圖。
圖6A是表示在將轉(zhuǎn)印輥和定影輥的輥周速度的比從打印開始到結(jié)束為止控制為一定的比率時(shí)的現(xiàn)有的控制方法下，連續(xù)打印50頁(yè)時(shí)的打印狀態(tài)的討論結(jié)果的圖表；圖6B是表示在將轉(zhuǎn)印輥和定影輥的輥周速度的比率按照?qǐng)D5所示的3種控制數(shù)據(jù)變化，連續(xù)打印50頁(yè)時(shí)的打印狀態(tài)的討論結(jié)果的圖表。
圖7是表示本發(fā)明實(shí)施例2的定影機(jī)構(gòu)部的控制方法的處理步驟的流程圖。
圖8是在輥軸線方向看到的現(xiàn)有的定影輥內(nèi)部構(gòu)成視圖。
圖9是表示現(xiàn)有的定影輥的概要構(gòu)成和其控制電路構(gòu)成的說明圖。
圖10是表示加熱輥的軸方向的溫度分布的示例的說明圖。
圖11是用于說明由于加壓輥?zhàn)陨淼臒崤蛎洸钜鸬妮亸皆谳S方向的中央部(通紙部分)和兩端部(非通紙部分)不同的圖。
圖12是表示在連續(xù)打印時(shí)定影步驟中的紙張傳送速度是如何變化的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，圖12A是橫向傳送A4大小的記錄紙張時(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，圖12B是表示縱向傳送A4大小的記錄紙張時(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中，對(duì)本發(fā)明的圖像形成裝置適用于采用了組合方式的復(fù)合機(jī)時(shí)的情況進(jìn)行說明。
1、復(fù)合機(jī)的整體構(gòu)成說明圖1表示作為本實(shí)施方式的圖像形成裝置的復(fù)合機(jī)1的內(nèi)部構(gòu)成的概要。復(fù)合機(jī)1中，作為在記錄紙張(包括OHP等記錄介質(zhì))上形成圖像的圖像形成模式，包括復(fù)印機(jī)模式、打印機(jī)模式、傳真(FAX)模式，由用戶選擇各個(gè)模式。
該復(fù)合機(jī)1在裝置的下部一側(cè)具有圖像形成部3，該圖像形成部3具有用于放置、傳送記錄紙張的紙張傳送系統(tǒng)32，以及位于其正上面的圖像形成系統(tǒng)31；在裝置的上部一側(cè)具有作為原稿讀取部的掃描部2，以及提供原稿的原稿自動(dòng)送紙部4。以下對(duì)各部分進(jìn)行說明。
1-1、掃描部2的說明掃描部2是讀取放置在由透明玻璃等形成的原稿臺(tái)41上的原稿圖像、以及由原稿自動(dòng)送紙部4一頁(yè)一頁(yè)送紙的原稿圖像，并做成圖像數(shù)據(jù)的單元。該掃描部2具有曝光光源21；多個(gè)反射鏡22、23、24；成像透鏡25；光電轉(zhuǎn)換元件(CCDCharge Coupled Device)26。
上述曝光光源21對(duì)原稿自動(dòng)送紙部4的原稿臺(tái)41上放置的原稿、以及從原稿自動(dòng)送紙部4傳送的原稿進(jìn)行光照射。各反射鏡22、23、24如圖1中的點(diǎn)劃線A所示的光路徑，將來自原稿的反射光向圖中左方反射后，反射到下方，之后，朝向成像透鏡25向圖中右方向反射。
原稿的圖像讀取操作是，在上述原稿臺(tái)41上放置有原稿時(shí)(作為“紙張固定方式”使用時(shí))，曝光光源21及各反射鏡22、23、24沿著原稿臺(tái)41在水平方向上掃描，讀取原稿的全部圖像。另一方面，讀取由原稿自動(dòng)送紙部4傳送的原稿時(shí)(作為“紙張移動(dòng)方式”使用時(shí))，曝光光源21及各反射鏡22、23、24如圖1所示一樣被固定，當(dāng)原稿通過后面所述的原稿自動(dòng)送紙部4的原稿讀取部42時(shí)，讀取其圖像。
上述被各反射鏡22、23、24反射并通過成像透鏡25的光被導(dǎo)入到光電轉(zhuǎn)換器件26，在該光電轉(zhuǎn)換器件26中，反射光被變換為電信號(hào)(原稿圖像數(shù)據(jù))。
1-2、圖像形成部3的說明圖像形成部3具有圖像形成系統(tǒng)31和紙張傳送系統(tǒng)32。
圖像形成系統(tǒng)31具有激光掃描單元31a以及作為鼓型圖像載體的感光鼓31b。激光掃描單元31a是將基于在上述光電轉(zhuǎn)換器件26中被轉(zhuǎn)換的原稿圖像數(shù)據(jù)的激光照射到感光鼓31b的表面。感光鼓31b在圖1中箭頭所示的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，通過照射來自激光掃描單元31a的激光，在其表面上形成靜電潛影。
并且，感光鼓31b的外周上，除了上述激光掃描單元31a外，還沿著感光鼓31b的圓周方向依次配置有顯影裝置(顯影機(jī)構(gòu)部)31c、轉(zhuǎn)印單元(轉(zhuǎn)印機(jī)構(gòu)部)31d、清潔裝置(清潔機(jī)構(gòu)部)31e、未圖示的放電器、帶電單元31f。顯影裝置31c是指將感光鼓31b的表面上形成的靜電潛影通過色粉(顯像物質(zhì))顯影為可視圖像的裝置。轉(zhuǎn)印單元31d是將感光鼓31b的表面上形成的色粉圖像轉(zhuǎn)印到作為記錄介質(zhì)的記錄紙張上。清潔裝置31e用于去除在色粉轉(zhuǎn)印后感光鼓31b的表面所殘留的色粉。放電器用于除去感光鼓31b的表面的殘留電荷。帶電單元31f使靜電潛影形成前的感光鼓31b的表面附帶上規(guī)定的電位。
因此，在記錄紙張上形成圖像時(shí)，通過帶電單元31f使感光鼓31b的表面附帶規(guī)定的電位，激光掃描單元31a將基于原稿圖像數(shù)據(jù)的激光照射到感光鼓31b的表面。之后，顯影裝置31c在感光鼓31b的表面通過色粉顯影可視圖像，并通過轉(zhuǎn)印單元31d將色粉圖像轉(zhuǎn)印到記錄紙張。進(jìn)一步，在這之后，感光鼓31b表面上殘留的色粉由清潔裝置31e除去，并且感光鼓31b表面的殘留電荷由放電器除去。于是，記錄紙張上圖像形成操作(打印操作)的一個(gè)周期結(jié)束。通過對(duì)該周期進(jìn)行重復(fù)，可以對(duì)多張記錄紙張進(jìn)行連續(xù)的圖像形成。
另一方面，紙張傳送系統(tǒng)32將作為紙張放置部的紙張盒33中放置的記錄紙張，或者放置在手動(dòng)托盤34上的記錄紙張一頁(yè)一頁(yè)傳送，通過上述圖像形成系統(tǒng)31進(jìn)行圖像形成，并且，將圖像形成后的記錄紙張輸出到作為紙張輸出部的排紙盤35。
該紙張傳送系統(tǒng)32具有主傳送路徑36和反轉(zhuǎn)傳送路徑37。主傳送路徑36的一端分支為二個(gè)，其中一個(gè)分支與紙張盒33的輸出一側(cè)相對(duì)，而另一分支和手動(dòng)托盤34的輸出一側(cè)相對(duì)。并且，主傳送路徑36的另一端和排紙盤35相對(duì)。反轉(zhuǎn)傳送路徑37的一端在比轉(zhuǎn)印單元31d的配置位置靠上的上游一側(cè)(圖中的下側(cè))和主傳送路徑36連接，并且另一端在比轉(zhuǎn)印單元31d的配置位置靠下的下游一側(cè)(圖中的上側(cè))和主傳送路徑36連接。
在主傳送路徑36的一個(gè)分支端(和紙張盒33的輸出一側(cè)相對(duì)的部分)設(shè)置有截面為半圓狀的撿拾輥36a。通過該撿拾輥36a的旋轉(zhuǎn)，可以將放置在紙張盒33內(nèi)的記錄紙張一頁(yè)一頁(yè)間歇性地提供給主傳送路徑36。同樣，主傳送路徑36的另一個(gè)分支端(和手動(dòng)托盤34的輸出一側(cè)相對(duì)的部分)設(shè)置有截面為半圓狀的撿拾輥36b。通過該撿拾輥36b的旋轉(zhuǎn)，可以將放置在手動(dòng)托盤34的記錄紙張一頁(yè)一頁(yè)間歇性地提供給主傳送路徑36。
比上述主傳送路徑36的轉(zhuǎn)印單元31d的配置位置靠上的上游一側(cè)，配置有阻力輥36d。該阻力輥36d一邊進(jìn)行感光鼓31b表面的色粉圖像和記錄紙張的位置對(duì)齊，一邊傳送記錄紙張。
并且，比阻力輥36d的配置位置更靠上，而比主傳送路徑36的分支部靠下的一側(cè)，設(shè)置有用于檢測(cè)傳送來的記錄紙張的端部的紙張檢測(cè)器36c。紙張檢測(cè)器36c具有作為后面所述的用于檢測(cè)記錄紙張重送的重送檢測(cè)裝置的作用，以及作為用于檢測(cè)記錄紙張后端的后端檢測(cè)裝置的作用。
比主傳送路徑36的轉(zhuǎn)印單元31d的配置位置靠下的下游一側(cè)，設(shè)置有用于通過對(duì)轉(zhuǎn)印到記錄紙張的色粉圖像進(jìn)行加熱而定影的定影裝置(定影機(jī)構(gòu)部)39，該定影裝置39具有一對(duì)定影輥(加熱輥39a及加壓輥39b)。進(jìn)一步，主傳送路徑36的下游一端設(shè)置有輸出輥36e，用于將記錄紙張輸出到排紙盤35。
相對(duì)于主傳送路徑36的反轉(zhuǎn)傳送路徑37的上游一端的連接位置設(shè)置有分支爪38。該分支爪38在圖1實(shí)線所示的第一位置和從該第一位置按圖中逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)而打開反轉(zhuǎn)傳送路徑37的第二位置之間繞水平軸任意轉(zhuǎn)動(dòng)該分支爪38在處于第一位置時(shí)記錄紙張被傳送到排紙盤35，處于第二位置時(shí)記錄紙張可以提供給反轉(zhuǎn)傳送路徑37。反轉(zhuǎn)傳送路徑37中設(shè)置有傳送輥37a，當(dāng)記錄紙張被提供給反轉(zhuǎn)傳送路徑37時(shí)(即通過轉(zhuǎn)回(スイツチバツク)傳送，記錄紙張被提供到反轉(zhuǎn)傳送路徑37)，記錄紙張通過該傳送輥37a被傳送，在阻力輥36d的上游一側(cè)記錄紙張被反轉(zhuǎn)，再次朝向轉(zhuǎn)印單元31d傳送主傳送路徑36。也就是說，可以對(duì)記錄紙張P的背面進(jìn)行圖像形成。
此外，在上述構(gòu)成的圖像形成部3中，包括紙張盒33，手動(dòng)托盤34，撿拾輥36a、36b，紙張檢測(cè)器36c，阻力輥36d，以后也稱作記錄紙張送紙部。
1-3、原稿自動(dòng)送紙部4的說明接著對(duì)原稿自動(dòng)送紙部4進(jìn)行說明。該原稿自動(dòng)送紙部4由所謂自動(dòng)雙面原稿傳送裝置構(gòu)成。該原稿自動(dòng)送紙部4可以作為紙張移動(dòng)方式使用，具有作為原稿放置部的原稿盤43，中間盤44，作為原稿排出部的原稿排紙盤45，以及在各個(gè)盤43、44、45之間傳送原稿的原稿傳送系統(tǒng)46。
上述原稿傳送系統(tǒng)46具有主傳送路徑47和副傳送路徑48，其中主傳送路徑47是指，將放置到原稿盤43的原稿經(jīng)過原稿讀取部42傳送到中間盤44或者原稿排紙盤45；副傳送路徑48是指，將中間盤44上的原稿提供到主傳送路徑47。
主傳送路徑47的上游一端(原稿盤43的排出一側(cè)相對(duì)的部分)中配置有原稿撿拾輥47a及分離輥47b。在分離輥47b的下側(cè)設(shè)置有分離板47c，隨著原稿撿拾輥47a的轉(zhuǎn)動(dòng)，原稿盤43上的原稿中一張通過該分離輥47b和分離板47c之間，送紙到主傳送路徑47。在比主傳送路徑47和副傳送路徑48的合流部分(圖中的B部分)靠下的下游一側(cè)設(shè)置有PS輥47e、47e。該P(yáng)S輥47e、47e調(diào)整原稿的前端及掃描部2的圖像讀取時(shí)序，并將原稿提供給原稿讀取部42。也就是說，該P(yáng)S輥47e、47e在原稿已提供的狀態(tài)下，暫時(shí)停止該原稿的傳送，調(diào)整上述時(shí)序并將原稿提供給原稿讀取部42。
原稿讀取部42具有臺(tái)板(プラテン)玻璃42a和原稿壓板42b，當(dāng)由PS輥47e、47e提供的原稿通過臺(tái)板玻璃42a和原稿壓板42b之間時(shí)，來自上述曝光光源21的光通過臺(tái)板玻璃42a照射到原稿。此時(shí)，通過上述掃描部2取得原稿圖像數(shù)據(jù)。上述原稿壓板42b的背面(上面)通過未圖示的卷簧施加了力。由此，原稿壓板42b和臺(tái)板玻璃42a通過規(guī)定的下壓力相接觸，當(dāng)原稿通過原稿讀取部42a時(shí)，阻止其從臺(tái)板玻璃42a上突起。
在臺(tái)板玻璃42a的下游一側(cè)配備有傳送輥47f及原稿排紙輥47g。通過了臺(tái)板玻璃42a的原稿經(jīng)過傳送輥47f及原稿排紙輥47g，排紙到中間盤44或者原稿排紙盤45。
原稿排紙輥47g和中間盤44之間配置有中間盤搖動(dòng)板44a。該中間盤搖動(dòng)板44a以中間盤44一側(cè)的端部作為搖動(dòng)中心，可以在圖中實(shí)線所示的位置1和從該位置1向上跳躍的位置2之間搖動(dòng)。當(dāng)中間盤搖動(dòng)板44a位于位置2時(shí)，從原稿排紙輥47g排出的原稿被回收到原稿排紙盤45。另一方面，中間盤搖動(dòng)板44a位于位置1時(shí)，從原稿排紙輥47g排出的原稿被排出到中間盤44。向該中間盤44排紙時(shí)，原稿的端部邊緣變?yōu)閵A持在原稿排紙輥47g、47g之間的狀態(tài)，通過在該狀態(tài)下逆向轉(zhuǎn)動(dòng)原稿排紙輥47g，原稿被提供到副傳送路徑48，經(jīng)過該副傳送路徑48再次送出到主傳送路徑47。該原稿排紙輥47g的逆向轉(zhuǎn)動(dòng)操作通過調(diào)整對(duì)主傳送路徑47的原稿送出及圖像讀取時(shí)序來進(jìn)行。這樣一來，原稿反面的圖像通過原稿讀取部42可以讀取。
2、復(fù)合機(jī)的基本操作說明下面對(duì)具有以上結(jié)構(gòu)的復(fù)合機(jī)1的操作進(jìn)行說明。首先，該復(fù)合機(jī)1作為打印機(jī)起作用時(shí)(打印機(jī)模式)，接收從個(gè)人計(jì)算機(jī)等主機(jī)裝置發(fā)送的打印數(shù)據(jù)(圖像數(shù)據(jù)、文本數(shù)據(jù))，將接收到的打印數(shù)據(jù)(印刷數(shù)據(jù))暫時(shí)存放在未圖示的緩沖器(存儲(chǔ)器)中。在向該緩沖器保存打印數(shù)據(jù)的同時(shí)，依次從緩沖器中讀出打印數(shù)據(jù)，根據(jù)該讀出的打印數(shù)據(jù)，通過上述圖像形成部3的圖像形成操作在記錄紙張行進(jìn)行圖像形成。
并且，該復(fù)合機(jī)1作為掃描儀起作用時(shí)(傳真模式時(shí))，將通過上述掃描部2讀取的原稿的掃描圖像數(shù)據(jù)暫時(shí)保存在緩沖器中。在向該緩沖器保存掃描圖像數(shù)據(jù)的同時(shí)，依次從緩沖器向主機(jī)裝置發(fā)送掃描圖像數(shù)據(jù)，將圖像顯示到該主機(jī)裝置的顯示器等上面。
進(jìn)一步，該復(fù)合機(jī)1作為復(fù)印機(jī)起作用時(shí)(復(fù)印機(jī)模式時(shí))，根據(jù)通過上述掃描功能讀取的原稿圖像數(shù)據(jù)，通過圖像形成部3的圖像形成操作在記錄紙張上進(jìn)行圖像的形成。
在這里對(duì)復(fù)印機(jī)模式進(jìn)行更詳細(xì)的說明。
2-1、復(fù)印機(jī)模式下圖像形成操作的說明在復(fù)印機(jī)模式下，將原稿的圖像復(fù)印到記錄紙張時(shí)，將想復(fù)印的原稿放置到掃描部2的原稿臺(tái)41或者原稿托盤43上后，按動(dòng)未圖示的設(shè)置在操作面板部的各輸入鍵，進(jìn)行打印頁(yè)數(shù)、打印倍率等的設(shè)定輸入，并按動(dòng)未圖示的啟動(dòng)鍵來開始復(fù)印操作。
當(dāng)按下啟動(dòng)鍵后，復(fù)合機(jī)1的撿拾輥36a或者36b轉(zhuǎn)動(dòng)，從紙張盒33或者手動(dòng)托盤34將記錄紙張?zhí)峁┙o主傳送路徑36。被提供的記錄紙張傳送到設(shè)置在主傳送路徑36上的阻力輥36d。為了使傳送到阻力輥36d的記錄紙張的傳送方向的前端部與應(yīng)轉(zhuǎn)印到紙張上的、在感光鼓31b上形成的色粉圖像的位置對(duì)齊，由阻力輥36d夾緊，以使記錄紙張的副掃描方向和阻力輥36d的軸方向平行。
由掃描部2讀取的圖像數(shù)據(jù)以使用輸入鍵等輸入的條件被進(jìn)行圖像處理后，被作為打印數(shù)據(jù)發(fā)送到激光掃描單元(LSU)31a。LSU 31a通過未圖示的棱鏡及各種透鏡，在通過帶電器31f而帶有規(guī)定電位的感光鼓31b的表面上，照射基于上述圖像數(shù)據(jù)的激光，并形成靜電潛影。
之后，設(shè)置在顯影裝置31c的未圖示的顯影槽中的、和感光鼓31b相對(duì)的MG輥31c1的表面上所附著的色粉對(duì)應(yīng)于感光鼓31b表面上的電位差，被吸引并附著到感光鼓31b的表面，靜電潛影顯影化。殘留在感光鼓31b上的色粉由未圖示的鼓單元的清潔板刮掃，被未圖示的清潔單元回收。
接著，利用阻力輥36d，被阻力輥36d夾緊的記錄紙張和形成在感光鼓31b表面的色粉圖像的位置對(duì)齊(時(shí)序被調(diào)整)，記錄紙張被傳送到感光鼓31b和轉(zhuǎn)印單元31d之間。接著，利用設(shè)置在轉(zhuǎn)印單元31d上的未圖示的轉(zhuǎn)印輥，將感光鼓31b表面上的色粉圖像轉(zhuǎn)印到上述記錄紙張上。
結(jié)束了色粉圖像轉(zhuǎn)印的記錄紙張通過定影裝置39的加熱輥39a及加壓輥39b之間，被加熱加壓、并且色粉圖像熔融/固定，并由輸出輥36e輸出到排紙盤35。
3、控制系統(tǒng)的塊結(jié)構(gòu)的說明圖2是表示本復(fù)合機(jī)1的控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成的功能框圖。
在本復(fù)合機(jī)1中，為了統(tǒng)一地控制所搭載的各種設(shè)備(掃描部2、圖像形成部3、原稿自動(dòng)送紙部4)而設(shè)有主CPU 101，控制原稿的自動(dòng)送紙的原稿送紙控制部102、控制圖像形成部3的各個(gè)部的帶電控制部103、顯影控制部104、轉(zhuǎn)印控制部105、定影控制部106、具有用于檢測(cè)紙張端部的紙張檢測(cè)器36c的紙張傳送控制部107分別雙向地連接至該主CPU 101。并且，主CPU 101還連接操作控制部108，該操作控制部108輸出來自未圖示的由操作者進(jìn)行輸入操作的操作面板部的信號(hào)，以及對(duì)應(yīng)于來自主CPU 101的信號(hào)在操作面板部上進(jìn)行顯示操作。
在上述構(gòu)成中，定影控制部106相當(dāng)于圖9所示的控制電路540。并且，在本實(shí)施方式中，定影裝置(定影機(jī)構(gòu)部)39的構(gòu)成和圖8及圖9所示的構(gòu)成相同。
以上是復(fù)合機(jī)的整體說明。
在上述結(jié)構(gòu)的復(fù)合機(jī)中，以往對(duì)于打印操作時(shí)的定影輥(加熱輥39a及加壓輥39b)的旋轉(zhuǎn)速度控制(定影輥的圓周速度)，并不考慮加壓輥39b的熱膨脹而進(jìn)行控制，而在本實(shí)施方式中，其構(gòu)成為考慮到了加壓輥39b的熱膨脹而進(jìn)行定影輥的圓周速度控制。因此，在本實(shí)施方式中，用于檢測(cè)加壓輥39b的通紙部分和非通紙部分的表面溫度的溫度檢測(cè)傳感器，分別配置在通紙部分和非通紙部分。
圖3表示本實(shí)施方式的定影輥的概要構(gòu)成和其控制電路的構(gòu)成。
如圖3所示，在本實(shí)施方式中，除了圖9所示的現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)之外，還配置用于分別檢測(cè)加壓輥39b的通紙部分39b1和非通紙部分39b2的表面溫度的溫度傳感器393C、393D，各溫度傳感器393C、393D的輸出分別通過輸入電路545、545連接到CPU 542。其他結(jié)構(gòu)是和圖9所示結(jié)構(gòu)相同的，所以對(duì)相同的部件標(biāo)以相同的符號(hào)，而省略對(duì)其的具體說明。
也就是說，通過CPU 542，根據(jù)打印的紙張大小、通紙方向以及打印頁(yè)數(shù)對(duì)加熱輥39a及加壓輥39b的圓周速度進(jìn)行可變控制。
在本實(shí)施方式中，由CPU 542對(duì)加熱輥39a及加壓輥39b的圓周速度的可變控制是指，由于記錄紙張通過加熱輥39a及加壓輥39b的位置的不同，在輥的長(zhǎng)度方向(軸方向)產(chǎn)生記錄紙張的通紙部39b1及非通紙部39b2，根據(jù)這一點(diǎn)，以加壓輥39b的非通紙部39b2的輥徑的熱膨脹率為基礎(chǔ)進(jìn)行控制。
具體而言，預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)等求得加壓輥39b的表面溫度和熱膨脹之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并預(yù)先存儲(chǔ)表示該對(duì)應(yīng)關(guān)系的熱膨脹表。加壓輥39b所使用材料的熱膨脹的物理性質(zhì)是固定的，所以可以通過實(shí)驗(yàn)等簡(jiǎn)單求得表面溫度和熱膨脹之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
CPU 542分別以通紙部39b1和非通紙部39b2檢測(cè)出加壓輥39b的表面溫度，并根據(jù)該檢測(cè)溫度，通過參照上述熱膨脹表計(jì)算出通過部39b1和非通紙部39b2的輥徑的熱膨脹率。并且，考慮該計(jì)算出的熱膨脹率的差引起的非通紙部39b2的輥徑的變化，進(jìn)行可變控制，例如使得加熱輥39a及加壓輥39b的圓周速度變得一定。該可變控制通過在裝置中輸入打印請(qǐng)求及打印條件，根據(jù)上述熱膨脹表，從打印開始到結(jié)束為止連續(xù)進(jìn)行。此時(shí)，加熱輥39a及加壓輥39b的圓周速度的可變控制幅度，以通過轉(zhuǎn)印單元(轉(zhuǎn)印機(jī)構(gòu)部)31d的記錄紙張的傳送速度為基礎(chǔ)，位于下述公式(1)的關(guān)系式所表示的范圍之內(nèi)(通過轉(zhuǎn)印機(jī)構(gòu)部的紙張傳送速度)∶(加熱輥及加壓輥的圓周速度可變幅度)＝1.0∶(0.95～1.02) ....(1)。
這樣一來，轉(zhuǎn)印單元31d引起的記錄紙張的傳送速度、和定影裝置(定影機(jī)構(gòu)部)39的定影輥(加熱輥39a及加壓輥39b)引起的記錄紙張的傳送速度，即使在連續(xù)打印的情況下，也可以從打印開始到結(jié)束為止總是保持相同的速度。因此，在連續(xù)打印較小尺寸紙張時(shí)，也可以形成記錄紙張后端部不產(chǎn)生轉(zhuǎn)印偏差的良好的圖像。
此時(shí)，配置在定影裝置39的紙張傳送方向上游一側(cè)的紙張傳送用驅(qū)動(dòng)部件(例如輸出輥36e、作為可選而附有整理器(finisher)時(shí)的整理器的驅(qū)動(dòng)源等)也被控制為和定影裝置39的傳送速度相同的速度。這樣一來，在從定影裝置39傳送到輸出輥36e的期間，記錄紙張不會(huì)發(fā)生扭曲，不會(huì)和周邊的部件磨擦、牽扯。
(實(shí)施例1)在此將如上所述的定影機(jī)構(gòu)部的控制方法的具體實(shí)施例作為實(shí)施例1進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
在本實(shí)施例1中，將參照上述熱膨脹表計(jì)算出的輥徑的熱膨脹率的變化變換為輥周速度，預(yù)先存儲(chǔ)將該輥周速度的變化和各溫度傳感器393C、393D檢測(cè)出的溫度差對(duì)應(yīng)的控制表，并使用該控制表進(jìn)行定影輥的速度控制。
圖4是將控制表的控制內(nèi)容用圖表表示的一個(gè)示例。該控制表是以轉(zhuǎn)印輥的輥周速度為1時(shí)的定影輥的輥周速度作為縱軸、以通紙部分和非通紙部分的溫度差為橫軸的圖表表示，第一控制數(shù)據(jù)91是將定影輥的相對(duì)速度從打印開始時(shí)的1.02變化到最終的1.0的控制示例，第二控制數(shù)據(jù)92是將定影輥的相對(duì)速度從打印開始時(shí)的1.02變化到最終的0.95的控制示例，第三控制數(shù)據(jù)93是將定影輥的相對(duì)速度從打印開始時(shí)的1.02變化到最終的0.90的控制示例。但并不僅限于該三種控制示例。
以下參照?qǐng)D5所示的流程圖對(duì)本實(shí)施例1的控制方法進(jìn)行說明。
當(dāng)裝置中出現(xiàn)打印請(qǐng)求時(shí)(步驟S1)，接著確認(rèn)是否輸入了打印條件(步驟S2)，當(dāng)沒有輸入打印條件時(shí)，催促進(jìn)行打印條件的輸入(步驟S3)。另一方面，當(dāng)輸入了打印條件時(shí)，之后確認(rèn)記錄紙張的大小(步驟S4)。其結(jié)果是，當(dāng)記錄紙張是幾乎和定影輥的全長(zhǎng)相等的紙張時(shí)(例如，橫向傳送A4大小的記錄紙張等情況下)(步驟S5)，由于不產(chǎn)生如上所述的加壓輥39b的熱膨脹差，定影輥的驅(qū)動(dòng)速度，也就是加熱輥39a以及加壓輥39b的輥周速度和現(xiàn)有技術(shù)一樣，相對(duì)于轉(zhuǎn)印輥的輥周速度總是控制為一定的比率(例如1.02倍)(步驟S6)，在所有打印結(jié)束之前進(jìn)行打印處理(步驟S7、步驟S8)。
另一方面，當(dāng)記錄紙張是小尺寸的紙張(例如縱向傳送A4大小的記錄紙張等情況)，CPU 542根據(jù)輸入的打印條件，從控制表中抽出預(yù)先設(shè)置的一個(gè)控制表(例如第二控制表92)(步驟S9)，根據(jù)該控制表進(jìn)行打印處理(步驟S10)。
也就是說，當(dāng)連續(xù)打印時(shí)，CPU 542對(duì)是否有下一個(gè)打印進(jìn)行確認(rèn)(步驟S11)，當(dāng)存在下一個(gè)打印時(shí)，根據(jù)溫度傳感器393C、393D的檢測(cè)溫度，分別檢測(cè)出加壓輥39b在通紙部39b1和非通紙部39b2的表面溫度，并確認(rèn)該溫度差(步驟S12)。并且，根據(jù)該檢測(cè)溫度差，參照上述控制表的第二控制表92，確認(rèn)該溫度差是否是需要將現(xiàn)在的定影輥的輥周速度(即記錄紙張的傳送速度)可變的溫度差(步驟S13)。
其結(jié)果是，當(dāng)現(xiàn)在的輥周速度，從基于檢測(cè)溫度差的第二控制數(shù)據(jù)92所示的輥周速度偏離預(yù)先設(shè)定的一定值以上時(shí)(在步驟S13中判斷為“是”時(shí))，改變旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)定影輥的未圖示的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的單位時(shí)間的步數(shù)，從而變化定影輥的輥周速度，以使其變?yōu)榈诙刂茢?shù)據(jù)92所示的輥周速度(步驟S14)。另一方面，步驟S13中確認(rèn)的結(jié)果是，現(xiàn)在的輥周速度，從基于檢測(cè)溫度差的第二控制數(shù)據(jù)92所示的輥周速度而位于預(yù)先設(shè)定的一定值的范圍之內(nèi)時(shí)(在步驟S13中判斷為“否”時(shí))，不變更定影輥的輥周速度，返回到步驟S11。直到?jīng)]有下一個(gè)打印任務(wù)為止(步驟S11中判斷為“否”時(shí)為止)，CPU 542重復(fù)進(jìn)行這樣的處理(步驟S11～步驟S14的處理)。
這樣一來，定影輥下的記錄紙張的傳送速度，在重復(fù)進(jìn)行連續(xù)打印的過程中，最終和轉(zhuǎn)印輥的相對(duì)比下降到0.95。也就是說，最初被定影輥牽引的轉(zhuǎn)印中的記錄紙張?jiān)谥型静槐欢ㄓ拜仩恳?。即，即使由于連續(xù)打印，加壓輥39b的輥徑產(chǎn)生膨脹，而由于將定影輥的輥周速度相應(yīng)下降，所以在將記錄紙張的后端部通過轉(zhuǎn)印輥轉(zhuǎn)印的期間，記錄紙張不會(huì)被定影輥強(qiáng)力牽引。因此不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)印偏差。
并且，在上述說明中，以第二控制表92為例進(jìn)行了說明，當(dāng)使用第一控制表91時(shí)，即使進(jìn)行連續(xù)打印，定影輥的輥周速度也不會(huì)比轉(zhuǎn)印輥的輥周速度慢。也就是說，由轉(zhuǎn)印輥打印記錄紙張的后端部時(shí)，記錄紙張總是處于由定影輥牽引的狀態(tài)。但是，定影輥對(duì)轉(zhuǎn)印輥的相對(duì)速度比從最初的1.02慢慢下降到1.00，所以其牽引強(qiáng)度也下降。因此，即使在連續(xù)打印的最后(例如第40～50頁(yè))，也不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)印偏差。
此外，圖6A是表示在將轉(zhuǎn)印輥和定影輥的輥周速度的比從打印開始到結(jié)束為止控制為一定比率時(shí)的現(xiàn)有控制方法下，連續(xù)打印50頁(yè)時(shí)的打印狀態(tài)的討論結(jié)果的圖表；圖6B是表示在將轉(zhuǎn)印輥和定影輥的輥周速度的比率按照?qǐng)D5所示的3種控制數(shù)據(jù)變化，連續(xù)打印50頁(yè)時(shí)的打印狀態(tài)的討論結(jié)果的圖表。
在圖6A中，在現(xiàn)有的控制方法下，輥周速度比(1∶1.02)時(shí)，在第40頁(yè)以后紙張打印面的擦掉、紙張后端部的污跡沒有問題，但打印倍率的變化在前端部和后端部有很大不同，變?yōu)椤拜^差(Δ)”。即，發(fā)生了轉(zhuǎn)印偏差。這一點(diǎn)在輥周速度比越大時(shí)表現(xiàn)得越明顯。并且，輥周速度為(1∶1.00)、(1∶0.95)、(1∶0.90)時(shí)，由于記錄紙張松馳，打印面的擦掉、紙張后端的污跡變得明顯。
另一方面，在圖6B中，在本實(shí)施方式的控制方法下，所有的控制數(shù)據(jù)中，基本上全部檢查項(xiàng)目都是良好或者普通以上。但輥周速度比為(1∶0.90)時(shí)，由于紙張多少有些松馳，所以第40頁(yè)以后的打印在紙張后端的污跡方面不好。
此外，在上述實(shí)施例1中，其結(jié)構(gòu)通過將定影輥的輥周速度與預(yù)先設(shè)定的一定值進(jìn)行比較而階段性地變化，也可以根據(jù)控制表中存放的控制數(shù)據(jù)進(jìn)行線性變化。
(實(shí)施例2)在上述實(shí)施例1的控制方法下，連續(xù)打印時(shí)，通過全部打印頁(yè)數(shù)將定影輥的輥周速度進(jìn)行階段性或者線性變化，而在本實(shí)施例2中，在打印一頁(yè)記錄紙張時(shí)，在打印其前端部時(shí)和打印其后端部時(shí)變化定影輥的輥周速度。
以下參照?qǐng)D7所示的流程圖進(jìn)行詳細(xì)說明。在本實(shí)施例2中，也使用上述實(shí)施例1中的控制表。并且圖中的步驟S1～步驟S12，和上述實(shí)施例1中說明過的圖5所示的流程圖是一樣的，所以在圖7中對(duì)相同的處理步驟標(biāo)以相同的處理號(hào)碼，而省略了對(duì)其的詳細(xì)說明。
也就是說，在連續(xù)打印時(shí)，CPU 542對(duì)是否有下一個(gè)打印進(jìn)行確認(rèn)(步驟S11)，當(dāng)存在下一個(gè)打印時(shí)，根據(jù)溫度傳感器393C、393D的檢測(cè)溫度，分別檢測(cè)出加壓輥39b在通紙部39b1和非通紙部39b2的表面溫度，并確認(rèn)該溫度差(步驟S12)。并且，根據(jù)該檢測(cè)溫度差，參照上述控制表的例如第二控制數(shù)據(jù)92，從該第二控制數(shù)據(jù)92中抽出和檢測(cè)溫度差對(duì)應(yīng)的定影輥的輥周速度(步驟S21)。輥周速度根據(jù)打印頁(yè)數(shù)不同而不同，在這里例如抽出1.00。
然后開始記錄紙張的打印，此時(shí)CPU 542在一頁(yè)記錄紙張的打印開始到打印結(jié)束的期間內(nèi)，將定影輥的輥周速度從1.02線性變化到抽出的1.00。這樣一來，打印記錄紙張的前端部時(shí)，定影輥的輥周速度相對(duì)比為1.02，在打印相同的記錄紙張的后端部時(shí)，定影輥的圓周速度降低到1.00。
這樣一來，在向一頁(yè)記錄紙張打印數(shù)據(jù)的期間內(nèi)，通過使定影輥的輥周速度進(jìn)行線性變化，可以使對(duì)每頁(yè)記錄紙張的打印進(jìn)行細(xì)致的打印控制，即使連續(xù)打印時(shí)，也可以將良好的圖像打印到記錄紙張上。
這樣一來，即使連續(xù)打印使加壓輥39b的輥徑產(chǎn)生膨脹，也相應(yīng)地降低定影輥的輥周速度，所以在將記錄紙張的后端部利用轉(zhuǎn)印輥轉(zhuǎn)印期間，記錄紙張也不會(huì)被定影輥強(qiáng)烈牽引。因此，不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)印偏差。
此外，在本說明書中，作為定影機(jī)構(gòu)部的控制方法，列舉了上述代表性的兩個(gè)實(shí)施例，但本發(fā)明涉及的定影機(jī)構(gòu)部的控制方法并不僅限于這些實(shí)施例。也就是說，本發(fā)明的特征點(diǎn)在于，通過檢測(cè)出打印請(qǐng)求的紙張大小和其傳送方向、以及打印頁(yè)數(shù)，變更控制定影輥的旋轉(zhuǎn)速度，其包括各種控制方法，使得在連續(xù)打印時(shí)，不發(fā)生記錄紙張的后端部的轉(zhuǎn)印偏差。
并且，本發(fā)明只要不脫離其精神或者主要技術(shù)特征，可以通過其他各種形式實(shí)施。因此，上述實(shí)施方式在各個(gè)方面都只是單純的示例，不可進(jìn)行限定性的解釋。本發(fā)明的范圍如權(quán)利要求范圍所示，并不受說明書正文的限制。進(jìn)一步，屬于權(quán)利要求的范圍及均等范圍內(nèi)的變形及變更，均全部屬于本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種圖像形成裝置，具有傳送紙張的紙張傳送部件；在由該紙張傳送部件傳送的紙張上進(jìn)行圖像形成處理的圖像形成部件；和將用該圖像形成部件形成了圖像的紙張輸出的輸出部件，上述圖像形成部件具有將圖像轉(zhuǎn)印到紙張上的轉(zhuǎn)印機(jī)構(gòu)部及將轉(zhuǎn)印的圖像定影的定影機(jī)構(gòu)部，該圖像形成裝置的特征在于具有控制部件，根據(jù)打印的紙張尺寸、通紙方向以及打印張數(shù)，該控制部件對(duì)構(gòu)成上述定影機(jī)構(gòu)部的加熱輥及加壓輥的圓周速度進(jìn)行可變控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于，由上述紙張通過加熱輥及加壓輥的位置而在輥的長(zhǎng)度方向產(chǎn)生紙張的通紙部及非通紙部，上述控制部件對(duì)加熱輥及加壓輥的圓周速度的可變控制以此為基礎(chǔ)，根據(jù)上述非通紙部的輥徑的熱膨脹率進(jìn)行控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像形成裝置，其特征在于上述控制部件中預(yù)先存儲(chǔ)表示上述加壓輥的表面溫度和熱膨脹的對(duì)應(yīng)關(guān)系的表，上述控制部件分別檢測(cè)出通紙部和非通紙部的上述加壓輥的表面溫度，并根據(jù)該檢測(cè)溫度，參照上述表從而計(jì)算出非通紙部的輥徑的熱膨脹率。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像形成裝置，其特征在于通過在裝置中輸入打印請(qǐng)求及打印條件，上述控制部件對(duì)加熱輥及加壓輥的圓周速度的可變控制，根據(jù)上述表，從打印開始到結(jié)束為止連續(xù)進(jìn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像形成裝置，其特征在于上述加熱輥及加壓輥的圓周速度的可變控制幅度，以通過上述轉(zhuǎn)印機(jī)構(gòu)部的紙張的傳送速度為基礎(chǔ)，在下述關(guān)系式所表示的范圍之內(nèi)(通過轉(zhuǎn)印機(jī)構(gòu)部的紙張傳送速度)∶(加熱輥及加壓輥的圓周速度的可變幅度)＝1.0∶(0.95～1.02)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于對(duì)應(yīng)于上述定影機(jī)構(gòu)部的紙張傳送速度的可變性，配置在上述定影機(jī)構(gòu)部的紙張傳送方向上游一側(cè)的紙張傳送用驅(qū)動(dòng)部件被控制為與該定影機(jī)構(gòu)部的紙張傳送速度等速。
7.一種圖像形成裝置中定影機(jī)構(gòu)部的控制方法，上述圖像形成裝置具有傳送紙張的紙張傳送部件；具有在用該紙張傳送部件傳送的紙張上轉(zhuǎn)印圖像的轉(zhuǎn)印機(jī)構(gòu)部及將轉(zhuǎn)印的圖像定影的定影機(jī)構(gòu)部的圖像形成部件；和將用該圖像形成部件形成了圖像的紙張輸出的輸出部件，該定影機(jī)構(gòu)部的控制方法的特征在于根據(jù)打印的紙張尺寸、通紙方向以及打印張數(shù)，對(duì)構(gòu)成上述定影機(jī)構(gòu)部的加熱輥及加壓輥的圓周速度進(jìn)行可變控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的定影機(jī)構(gòu)部的控制方法，其特征在于，由上述紙張通過加熱輥及加壓輥的位置而在輥的長(zhǎng)度方向產(chǎn)生紙張的通紙部及非通紙部，上述加熱輥及加壓輥的圓周速度的可變控制以此為基礎(chǔ)，根據(jù)上述非通紙部的輥徑的熱膨脹率進(jìn)行控制。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的定影機(jī)構(gòu)部的控制方法，其特征在于使用表示上述加壓輥的表面溫度和熱膨脹的對(duì)應(yīng)關(guān)系的表，分別檢測(cè)出上述通紙部和非通紙部的上述加壓輥的表面溫度，根據(jù)該檢測(cè)溫度，參照上述表從而計(jì)算出非通紙部的輥徑的熱膨脹率。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的定影機(jī)構(gòu)部的控制方法，其特征在于通過輸入打印請(qǐng)求及打印條件，上述加熱輥及加壓輥的圓周速度的可變控制，根據(jù)上述表，從打印開始到結(jié)束為止連續(xù)進(jìn)行。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的定影機(jī)構(gòu)部的控制方法，其特征在于上述加熱輥及加壓輥的圓周速度的可變控制幅度，以通過上述轉(zhuǎn)印機(jī)構(gòu)部的紙張的傳送速度為基礎(chǔ)，控制在下述公式所表示的范圍之內(nèi)(通過轉(zhuǎn)印機(jī)構(gòu)部的紙張傳送速度)∶(加熱輥及加壓輥的圓周速度的可變幅度)＝1.0∶(0.95～1.02)。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的定影機(jī)構(gòu)部的控制方法，其特征在于對(duì)應(yīng)于上述定影機(jī)構(gòu)部的紙張傳送速度的可變性，配置在上述定影機(jī)構(gòu)部的紙張傳送方向上游一側(cè)的紙張傳送用驅(qū)動(dòng)部件被控制為與該定影機(jī)構(gòu)部的紙張傳送速度等速。
全文摘要
一種圖像形成裝置及定影機(jī)構(gòu)部的控制方法，根據(jù)打印的紙張尺寸、通紙方向以及打印張數(shù)，利用CPU(542)對(duì)加熱輥(39a)及加壓輥(39b)的圓周速度進(jìn)行可變控制。具體而言，由記錄紙張通過加熱輥(39a)及加壓輥(39b)的位置而在輥的長(zhǎng)度方向(軸方向)產(chǎn)生記錄紙張的通紙部(39b1)及非通紙部(39b2)，利用CPU(542)對(duì)加熱輥(39a)及加壓輥(39b)的圓周速度進(jìn)行的可變控制以此為基礎(chǔ)，根據(jù)加壓輥(39b)的非通紙部(39b2)的輥徑的熱膨脹率進(jìn)行控制。
文檔編號(hào)G03G15/20GK1637658SQ20051000369
公開日2005年7月13日 申請(qǐng)日期2005年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月9日
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