转印装置以及使用该转印装置的成像设备

摘要

一种转印装置，包括：转印装置控制器，其用于控制整个转印装置；存储器，其用于存储对控制必要的各种数据等；中间转印单元，其包括主转印电源及其驱动器；第二转印单元，其包括第二转印电源及其驱动器；以及PTC单元。在该转印装置中，控制器与控制整个成像设备的主控制器通信，并且采集，例如，关于总打印数的信息等。当基于上述信息确定需要PTC放射时，控制器控制以驱动PTC单元。

权利要求

1.一种转印装置，包括：

第二转印元件，其用于将主转印元件上的调色剂转印到打印纸上；

预转印充电单元，其用于在所述主转印元件上的调色剂转印到所述第二转印元件上之前增加所述调色剂上的静电荷量；

预测信息采集器，其用于采集用于预先检测在所述第二转印元件中发生的清洁失败的总打印数；以及控制器，其用于启动所述预转印充电单元，以便控制所述主转印元件上的调色剂上的静电荷量，其特征在于，所述控制器将从所述预测信息采集器获得的所述总打印数与预定的阈值进行比较，并进行控制，以便在检测到所述总打印数超过所述阈值并确定会发生清洁失败时增加所述静电荷量。

2.如权利要求1所述的转印装置，其中在所述主转印元件上与所述第二转印元件相接的位置之前的位置处布置所述预转印充电单元。

3.如权利要求1所述的转印装置，其中所述控制器使所述预转印充电单元基于总打印数来控制预转印充电单元发出放射。

4.如权利要求1所述的转印装置，其中在用于成像设备的图像质量控制结束时执行所述第二转印元件的清洁处理。

5.如权利要求1所述的转印装置，其中在每次完成成像设备的一个打印任务时执行所述第二转印元件的清洁处理。

6.一种成像设备，其特征在于包括如权利要求1所述的转印装置。

说明书

转印装置以及使用该转印装置的成像设备

技术领域

[0001] 本发明涉及一种执行电清洁的转印装置，也涉及一种使用该转印装置的成像设备。

背景技术

[0002] 通常，诸如复印机、打印机、传真机等的彩色成像设备包括转印装置，其用于将成像部所形成的彩色调色剂图像转印到记录纸上。作为该转印装置的已知转印机构之一，有一种中间转印系统，其中在与每种颜色对应的成像单元处形成的不同颜色的调色剂图像被陆续地转印到中间转印元件或转印带，使得每个调色剂图像覆盖其它调色剂图像(主转印)，并且通过单个转印步骤(第二转印)将被这样覆盖的彩色调色剂图像转印到记录纸上。

[0003] 当采用这种转印方案时，除了调色剂图像以外，还有残余电位带来的“雾化调色剂”转印到转印带，这会导致转印带上的污渍。因此，转印带需要清洁机构。

[0004] 通常，由使用清洁刀片的机械结构构成大部分的清洁机构。然而，当要清洁的转印带薄且柔软时，将硬刀片紧靠并压在这种转印带上是不利的，因为会产生例如发生转印带起皱、发生转印带弯曲以及最坏情况下的转印带破裂的各种问题。从这个观点出发，公开了一种涉及电清洁的技术，其用于通过交替地施加使附着在第二转印带上的带负电调色剂从第二转印带回到中间转印带的负电场、以及使附着在第二转印带上的带正电调色剂从第二转印带回到中间转印带的正电场，执行附着在诸如转印带、转印辊等的第二转印元件上的调色剂的清洁(专利文件1：日本专利申请公开第2006-308816号)。

[0005] 然而，当以上述方法执行第二转印带的电清洁(使残余调色剂从第二转印带回到主转印带侧)时，该方法存在这样的问题：如果由于显影剂(调色剂)的劣化或显影剂暴露于高湿度环境而使静电荷量降低，清洁性能降低，从而使调色剂不能从第二转印带回到主转印带。

发明内容

[0006] 从上述情况出发实现本发明，因此本发明的目的是提供一种转印装置和包括该转印装置的成像设备，其中对转印带上的调色剂上的静电量进行恢复，以便持续地稳定清洁第二转印带的能力并缩短清洁时间。

[0007] 为了解决上述问题，根据本发明，转印装置和包括该转印装置的成像设备的构造和特征如下。

[0008] 根据本发明的转印装置包括：第二转印元件，其用于将主转印元件上的调色剂转印到打印纸上；预转印充电单元，其用于在主转印元件上的调色剂转印到第二转印元件上之前增加调色剂上的静电荷量；预测信息采集器，其用于采集用于预先检测在第二转印元件中发生的清洁失败的预测信息；以及控制器，其用于启动预转印充电单元，以便控制主转印元件上的调色剂上的静电荷量，并且该控制器的特征在于，该控制器将从预测信息采集器获得的预测信息与预定的阈值进行比较，并进行控制以便在检测到预测信息降到阈值以下并确定可能发生清洁失败时增加静电荷量。

[0009] 在本发明的转印装置中，可在主转印带上在紧接着第二转印带之前的位置处布置预转印充电单元。

[0010] 在本发明的转印装置中，预测信息可以是总打印数。

[0011] 在本发明的转印装置中，控制器可以被构造成使预转印充电单元基于总打印数来改变充电的驱动条件。

[0012] 在本发明的转印装置中，控制器可以在进行用于成像设备的图像质量控制时执行第二转印元件的清洁处理。

[0013] 在本发明的转印装置中，控制器可以在每次完成成像设备的一个打印任务时执行第二转印元件的清洁处理。

[0014] 本发明的成像设备的特征在于包括根据本发明的转印装置。

[0015] 本发明的转印装置和包括该装置的成像设备具有如下优异效果。

[0016] 根据本发明的转印装置，当预料到显影剂上的静电荷量降低时，在主转印带上实现来自PTC的电荷放射，以便在转印带上恢复调色剂上的静电荷量，从而使得有可能持续地稳定清洁第二转印带的性能并缩短清洁时间。

[0017] 另外，根据本发明的转印装置，有可能清除当在对成像设备进行图像质量控制的时候形成像斑时出现的不必要的调色剂。

[0018] 并且，根据本发明的转印装置，有可能清除在完成成像设备中的一个打印任务时出现的不必要的调色剂。

附图说明

[0019] 图1是示出包括根据本发明的转印装置的成像设备的配置实例的视图；

[0020] 图2是示出包括根据本发明的转印装置周围的外围装置的配置实例的视图；

[0021] 图3是示出布置有根据本发明的转印装置中的PTC单元的区域的放大视图；

[0022] 图4是示出打印数与调色剂上的静电荷量之间的关系的曲线图；

[0023] 图5是示出根据本发明的转印装置的电配置的框图；而

[0024] 图6是示出根据本发明的转印装置的控制操作的流程图。

具体实施方式

[0025] 下文将参照附图来说明本发明的转印装置和包括该转印装置的成像设备的最佳实施方式。

[0026] 图1到6是示出根据本发明的转印装置和包括该转印装置的成像设备的实施方式的一个实例的视图。在这些附图中，配有相同附图标记的元件将代表相同的元件。

[0027] <本发明的成像设备的总体配置和操作的说明>

[0028] 首先，在说明根据本发明的转印装置的具体配置和操作之前，将简单说明成像设备的总体配置和操作。

[0029] 图1是示出包括根据本发明的转印装置的成像设备的配置实例的视图。图2是示出根据本发明的具有其外围装置的转印装置的配置实例的视图。

[0030] 成像设备100根据来自外部的图像数据输入在预定的记录纸(下文将称之为纸张)上形成多色或单色图像，并且该成像设备100基本上由自动文档处理器(ADF)101、图像读取器102、成像部103、进纸部104和进纸单元105组成。

[0031] 具体地，在上述组件之中，成像部103记录由纸张上的图像数据代表的原始图像，并且包括曝光单元111、显影单元112、感光鼓113、清洁单元114、充电器115、根据本发明的转印装置116、熔凝单元117等。

[0032] 在图像读取器102的顶部上布置有由透明玻璃板制成的文档台120，在其上放置文档。在文档台120的顶部安装有用于自动送进文档的自动文档处理器101。该文档处理器101被构造成可沿双向箭头M枢转，使得可通过打开文档台120的顶部手动放置文档。

[0033] 在成像设备100的成像部103中处理的图像数据是用于四种颜色，即，黑(K)、青(C)、品红(M)和黄(Y)，的彩色图像的数据。因此，提供四个显影单元112、四个感光鼓113、四个充电器115、四个清洁单元114，以产生与黑、青、品红和黄对应的四种潜像。就是说，由此构造四个成像站。

[0034] 充电器115是用于以预定电位对感光鼓113表面进行均匀充电的充电装置。除了图示的电晕放电型充电器以外，还可以使用接触辊型或刷型的充电器。

[0035] 作为图像写入装置的曝光单元111被构造为具有激光发射器、反射镜等的激光扫描单元(LSU)。在该曝光单元111中，布置有用于扫描激光束的多面镜、以及用于引导激光束从多面镜反射到感光鼓113的光学元件，例如透镜和镜面。该曝光单元111根据输入的图像数据用光照射每个充电的感光鼓113，以在每个感光鼓表面上形成与图像数据对应的静电潜像。

[0036] 显影单元112以四种颜色(YMCK)的调色剂显现在感光鼓113上形成的静电潜像。清洁单元114在显影和图像转印之后清除并收集留在感光鼓113表面上的调色剂。

[0037] 如图1和2所示，根据本发明的转印装置116被布置在感光鼓113上，并且由以下元件组成：中间转印带131；对应于YMCK颜色的四个中间转印辊132；中间转印带主动辊133；中间转印带从动辊134；第二转印带135；第二转印辊136；预转印充电器(“预转印充电单元”，下文将称之为PTC单元)137，其在中间转印带上紧接着第二转印带135之前的位置处；以及中间转印带清洁单元138。

[0038] 中间转印辊132、中间转印带主动辊133和中间转印带从动辊134支撑并拉紧中间转印带131，以循环地驱动该转印带。每个中间转印辊132提供转印偏置，以将调色剂图像从感光鼓113转印到中间转印带131上。

[0039] 中间转印带131被布置成与每个感光鼓113接触。在感光鼓113上形成的不同颜色的调色剂图像被按顺序逐层地转印到中间转印带131上，在中间转印带131上形成彩色调色剂图像(多色调色剂图像)。例如，该中间转印带131是大约100μm到150μm厚的环状胶带。

[0040] 与中间转印带131的后侧接触的中间转印辊132执行从感光鼓113到中间转印带131的调色剂图像的转印。每个中间转印辊132具有施加在其上的高电压转印偏置(与调色剂上的静电荷的(-)极性相反的(+)极性高电压)，以便转印调色剂图像。该中间转印辊
132是由金属(例如，不锈钢)制成的具有8到10mm直径的基轴和覆盖于该轴表面上的导电弹性材料(例如，EPDM、发泡尿烷等)形成的辊。该导电弹性材料实现向中间转印辊132均匀地施加高电压。虽然在本实施方式中将辊用作转印电极，也可用刷子等取代之。

[0041] 如上所述，在不同的感光鼓113上显现的不同颜色的静电图像在中间转印带131上依次叠加。随着中间转印带131的旋转，通过下述的第二转印辊136将如此层叠的图像信息转印到纸张上，该第二转印辊136被布置在纸张于中间转印带主动辊133之间的接触位置。

[0042] 在该处理中，当用于将调色剂转印到纸张上的电压(与调色剂上的静电荷的(-)极性相反的(+)极性高电压)被施加到第二转印辊136上时，中间转印带主动辊133和第二转印辊136相互压在一起，形成预定的辊隙。另外，为了恒定地获得上述辊隙，第二转印辊136或中间转印带主动辊133由硬材料(金属等)形成，而另一个由软材料形成，如弹性辊等(弹性橡胶辊、发泡树脂辊等)。

[0043] 由于随着中间转印带131与感光鼓113接触而附着在中间转印带131上的调色剂、或没有被第二转印辊136从中间转印带131转印到纸张上而是留在中间转印带131上的调色剂，将导致下一操作的调色剂串色，该剩余调色剂适合于通过中间转印带清洁单元138来清除和收集，如上所述。

[0044] 中间转印带清洁单元138包括，例如，作为清洁部件的清洁刀片，其与中间转印带131接触。中间转印带从动辊134从中间转印带131的内侧对其进行支撑，该清洁刀片在该支撑部与转印带接触。

[0045] 通过中间转印带131的旋转，将在每个主转印位置转印到中间转印带131外围表面上的调色剂图像传送到与第二转印辊136相对的第二转印位置上。另一方面，从下述的进纸盒160或手动进纸盘161送进一张纸，并经过第二转印带135与中间转印带131之间而传送。此时，被施以极性与调色剂上静电荷的极性相反的高电压的第二转印辊136压住该纸张。因此，将调色剂图像从中间转印带131的外围表面转印到纸张表面。

[0046] 现在将说明通常用作预转印充电单元的PTC单元137。

[0047] 由于从感光鼓113转印到中间转印带131上的调色剂图像包含半调色区、纯色区(solid areas)和不同量的调色剂叠加的区域，存在转印带上的图像有静电荷分布的波动的情况。还存在一种情况，其中在主转印部附近相对于中间转印带移动方向的下游侧上的间隙处产生分离放电，导致主转印之后中间转印带131上的调色剂图像上的静电荷量的差异。

[0048] 相同的调色剂图像内的静电荷量的上述差异将降低转印裕度(transfer margin)或将中间转印带131上的调色剂图像转印到纸张上的稳定性。这就是为什么要使用PTC单元137。就是说，为了消除同一调色剂图像内的静电荷量的差异并提高第二转印的转印裕度，通常的方法是使用PTC单元137使调色剂图像在向纸张转印之前均匀地带电。

[0049] 在曝光单元111下方的成像设备100的进纸单元105中布置有进纸盒160，作为堆叠要用于成像的纸张的托盘。还有一个手动进纸盒161，可在其上放置用于成像的纸张。

[0050] 布置在成像部103上部的出纸托盘162是在其上以面朝下收集打印的纸张的托盘。

[0051] 标注为104的纸张传送装置包括进纸路径S，其近似垂直地延伸，以便经由熔凝单元117等将纸张从进纸盒160或手动进纸托盒161传送到出纸托盘162。沿从进纸盒160或手动进纸托盒161传送到出纸托盘162的进纸路径S布置有：拾取辊163a和163b、多个进给辊164a至164d、配准辊165、熔凝单元117等。

[0052] 进给辊164a到164d是用于促进和支持纸张传送的小辊，并且被布置在沿进纸路径S的不同位置。拾取辊163a被布置在进纸盒160的末端附近，以便从进纸盒160逐页地拾取纸张，并将其传递到进纸路径S。类似地，拾取辊163b被布置在手动进纸盒161的末端附近，以便从手动进纸盒161逐页地拾取纸张，并将其传递到进纸路径S。

[0053] 配准辊165临时地保留沿进纸路径S传送的纸张。就是说，该辊在这样的时刻向第二转印带135传递纸张，使得纸张的前端符合形成在中间转印带131上的调色剂图像的前端。

[0054] 熔凝单元117包括加热辊171和挤压辊172。加热辊171和挤压辊172被布置成在夹持纸张时旋转。控制器根据来自未图示的温度探测器的信号将该加热辊171设定在预定的熔凝温度，并且该加热辊171具有加热功能和与挤压辊172一起将调色剂压到纸张上的功能，以便通过熔凝、混合并挤压多种调色剂的彩色图像，将在纸张上转印的调色剂图像热固到纸张上。熔凝单元进一步包括用于从外部对加热辊171进行加热的外加热带173。

[0055] 纸张经过熔凝单元117，由此通过热量熔凝和固定纸张上未固定的调色剂。然后，通过布置在下游的进给辊164b将纸张排放到出纸托盘162上。

[0056] 上述进纸路径是用于单面打印需求的纸张的进纸路径。相反地，当给出双面打印的需求时，一面已打印的纸张经过熔凝单元117，并且由最终进给辊164b夹持该纸张的后端，然后，进给辊164b反向旋转，以便将纸张引向进给辊164c和164d。此后，纸张经过配准辊165，并且在其背面上进行打印并被排放到出纸托盘162上。

[0057] <本发明的转印装置的操作的基本概念及其电配置和操作的具体说明>[0058] 接下来，下文将说明在为上述成像设备100而配置的根据本发明的转印装置116中，用于稳定清洁第二转印带的能力和减少清洁时间的操作的基本概念、以及电配置和具体操作。

[0059] 首先，将参照图3和4说明操作的基本概念。

[0060] 图3是示出布置有根据本发明的转印装置中的PTC单元的区域的放大视图。

[0061] 图4是示出打印数和调色剂上的静电荷量之间的关系的曲线图。

[0062] 通常，调色剂上的静电荷量随着总打印数(预测信息)的增加而降低，如图4的曲线图中当没有进行PTC放射时的曲线(A)所示。当总打印数超过150(K页)时，调色剂上的静电荷量降到阈值以下(调色剂上静电荷量的损耗)，残余调色剂在该阈值以上会适当地返回。因此，有可能预测清洁性能的下降。

[0063] 基于对清洁性能的降低的预测，在总打印数达到150(K页)时打“开”PTC放射，以便通过如图3所示的PTC放射来校正调色剂上的静电荷量(增加静电荷量)。利用该效应，即使当总打印数超过150(K页)时，有可能确保调色剂上的静电荷，使得残余调色剂可从第二转印带适当地返回到主转印带，如图4的曲线图中当进行PTC放射时的曲线(B)所示，并从而防止清洁性能的降低，而不会使静电荷量降到阈值以下，在该阈值以下清洁能力较差。

[0064] 如上所述，基于总打印数的调色剂上的静电荷量的降低的预测和PTC放射的执行，使得有可能稳定清洁第二转印带的性能，从而减少清洁时间。

[0065] 接下来将参照图5和6说明根据本发明的转印装置的电配置，以及其基于上述基本概念的操作。

[0066] 图5是示出根据本发明的转印装置的电配置的框图。

[0067] 图6是示出根据本发明的转印装置的控制操作的流程图。

[0068] 如图5所示，转印装置116包括：转印装置控制器500，其用于控制整个装置；存储器520，其用于存储对控制必要的不同种类数据等；中间转印单元530，其包括主转印电源及其驱动器；第二转印单元540，其包括第二转印电源及其驱动器；以及PTC单元137。

[0069] 虽然在图5中用于控制转印装置的转印装置控制器500与用于控制整个成像设备的标注为510的主控制器分开地设置，主控制器510可被配置成控制转印装置。

[0070] 转印装置控制器500与控制整个成像设备的主控制器510通信，并且采集，例如，关于总打印数的信息等(预测信息采集器)，并且基于该信息确定是否应当执行PTC放射，并且当确定需要PTC放射时控制PTC单元137的驱动。然后，控制器控制中间转印带单元530和第二转印单元540以执行清洁处理。此时，控制器可加载来自存储器520的必要的控制数据等，并且可存储进行中的结果等。

[0071] 将参照图6中的流程图说明如此构造的转印装置控制器500的控制操作。

[0072] 首先，计算当前的总打印输出数，并且将结果存储到寿命计数器。从主控制器510采集寿命计数器上的计数值(步骤S10)。比较获得的寿命计数值与预定的阈值，以便确定是否需要通过PTC单元137对调色剂上的静电荷量进行校正(增加静电荷量)(步骤S20)。当确定需要校正时(步骤20；是)，则控制PTC单元137发出放射(步骤S30)。然后，控制中间转印带单元530和第二转印单元540以清洁第二转印带(步骤S40)以完成该处理。

[0073] 另一方面，当确定不需要校正时(步骤S20；否)，控制在步骤S40直接进入第二转印带的清洁处理。

[0074] 在这里，关于寿命计数值，可以在每一页自动更新该计数值。

[0075] 并且，用于对来自PTC单元137的放射进行控制的电压值可以根据成像设备的寿命而改变。

[0076] 关于上述第二转印带的清洁处理的启动时刻，由于在为了图像质量控制而形成像斑时易于产生不必要的调色剂，清洁适合于在像斑图像控制结束时启动，以便能够清除不必要的调色剂。

[0077] 如“日本专利申请公开第2005-84543号”所公开的，在广泛使用的基于静电力的静电显影(electrophotographic)成像设备中执行用于图像质量控制处理的清洁。在这样的静电显影成像设备中，例如，感光鼓的灵敏度、调色剂转印效率和其它特性，依据每个处理单元的使用条件和环境条件而改变。当这些特性变化时，形成的图像的密度变得易于改变，并且图像质量变得易于降低。

[0078] 为了防止这样的图像质量恶化，需要按照预定的条件调整成像部的各个组件的控制条件(充电器输出、曝光强度、显影偏置、转印偏置等)，以便实现这样的图像质量控制，使得可恒定地提供理想的图像质量。

[0079] 通过在预定的时刻形成测试像斑(灰度模式)并基于由密度探测器进行的测试密度斑的测量调整上述控制条件，来执行该图像质量控制。在这里，当在图像载体上形成调色剂斑之后，或者调色剂斑被形成并转印到转印载体之后，此时测量测试灰度模式。

[0080] 关于不同于上述时刻的启动第二转印带135的清洁处理的时刻，由于在成像设备中的一个打印任务结束时易于产生不必要的调色剂，适合于在每个打印任务结束时启动清洁。

[0081] 如上所述，当在第二转印带135上出现不必要的调色剂时，将进行第二转印带135的清洁，因此可以在与本实施方式中的时刻不同的任何时刻执行清洁。并且在这样的情况下，毋庸置疑的是，通过应用本发明可以获得同样的效果。

[0082] 另外，用彩色成像设备(多功能机器、打印机等)的实例说明了本实施方式，但毋庸置疑的是，本发明可被应用于使用转印带或中间转印带的单色成像设备。