專利名稱：控制圖像形成裝置中的轉印帶的角度波動的裝置和方法
技術領域：
本發(fā)明總體涉及圖像形成裝置，更具體而言，涉及用于控制圖像形成裝置中的轉印帶的角度波動的系統(tǒng)和方法。
背景技術：
彩色使能圖像形成裝置(color-capable image forming apparatus)包括多個能夠再生各種顏色的圖像形成單元。具體而言，為了產(chǎn)生各種顏色，該圖像形成裝置通常包括青色、品紅色、黃色、和黑色圖像形成單元。來自這四個圖像形成單元的顏色被以不同的比率混合，不但能夠形成不同的顏色，而且能夠形成不同等級的顏色，例如，亮紅與暗紅對比。
每個圖像形成單元均能生成被轉印到圖像接收介質(諸如紙張)上的調色劑圖像。每種調色劑圖像均能被連續(xù)地(也就是一次一種地)轉印到紙張。例如，該圖像形成單元可以被旋轉，且在每次旋轉后，紙張可以由每個圖像形成單元傳送。圖像形成單元的這種旋轉通過滾筒式機構提供，該滾筒式機構用于保持每個圖像形成單元，并使每個圖像形成單元在特定時間旋轉至圖像形成位置。還可以通過將每個圖像形成單元放在獨立位置處，并由每個圖像形成單元傳送紙張，來執(zhí)行連續(xù)轉印。
可選地，多個調色劑圖像可同時被轉印到紙張上。為了將多個調色劑圖像同時轉印到紙張上，每個圖像形成單元的調色劑圖像都可以被轉印到包括轉印帶和多個輥的中間轉印單元上。每個圖像形成單元均形成在沿著轉印帶的特定位置處，并將調色劑圖像轉印到轉印帶上，使得所轉印的調色劑圖像被疊加在任何先前轉印的調色劑圖像(諸如來自另一種顏色)的頂部上。每個圖像形成單元通常大致排列在相同平面。換言之，轉印帶通常在平面中移動，以接收每個調色劑圖像，其簡化了用于將調色劑圖像從圖像形成單元轉印到轉印帶的時間選擇。
在每個調色劑圖像已經(jīng)被轉印到轉印帶之后，從供紙器朝著轉印帶的方向排出紙張。紙張與轉印帶接觸，并使其在與轉印帶正在移動的方向對應的圖像轉印方向偏轉。紙張隨后在一對轉印輥之間通過，從而使轉印帶上的調色劑圖像被轉印到紙張上。
中間轉印單元中的多個輥被設置用于轉印帶的移動。多個輥中的至少一個是驅動輥，驅動輥是被驅動以旋轉并因此使得轉印帶移動的輥。為了便于調色劑圖像從圖像形成單元到轉印帶的轉印，輥與每個圖像轉印單元相對設置，以保證圖像形成單元和轉印帶之間的適當接觸。更具體而言，輥被放置為使得轉印帶與圖像轉印單元中的鼓接觸。鼓是圖像轉印單元中的可旋轉件，調色劑圖像形成在鼓上。特別地，潛像被形成在光電鼓上，當潛像接收來自圖像形成單元中的調色劑供應器的調色劑時，潛像被轉變成調色劑圖像。除了靠近圖像形成單元的輥之外，用于移動轉印帶的多個輥中的一個對應于用來幫助將調色劑圖像從轉印帶轉印到紙張上的轉印輥對中的一個。
中間轉印單元還可以包括張緊裝置，用于保證轉印帶的適當張力。張緊裝置的位置可被改變以調節(jié)轉印帶的張緊量。例如，可以基于中間轉印單元中的其他輥的位置和諸如濕度和溫度的操作條件，改變張緊裝置的位置。
在操作中，當從供紙器輸送紙張時，紙張以特定帶角與轉印帶接觸。帶角由轉印帶和與圖像形成單元的鼓的轉軸相交限定的平面形成的角度限定。在具有中間轉印單元的傳統(tǒng)圖像形成裝置中，帶角顯著地受到張緊裝置的位置的任何變化的影響。帶角的變化會對調色劑圖像到紙張的轉印產(chǎn)生不利影響，并且增加了卡紙的可能性。因此，希望有一種用于以減少變化對帶角的影響的方式調節(jié)張緊裝置位置的設計。

發(fā)明內容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，圖像形成裝置包括多個圖像形成單元；轉印帶，用于從多個圖像形成單元接收調色劑圖像；以及多個轉印輥，用于使轉印帶在圖像形成方向上旋轉。圖像形成裝置還包括張緊裝置，其具有第一端和第二端、以及連接至第一端的張緊輥。張緊輥與轉印帶的表面接觸。張緊裝置在遠離轉印帶的表面設置的第二端處可旋轉。
結合附圖，根據(jù)以下對優(yōu)選實施例的詳細描述，本發(fā)明的進一步的特性、方面、和優(yōu)點將變得明顯。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的圖像形成裝置中的圖像生成系統(tǒng)的示意圖。
圖2是圖1的張緊裝置附近的圖像生成系統(tǒng)的更詳細的示意圖。
具體實施例方式
圖1是根據(jù)本發(fā)明的圖像形成裝置中的圖像生成系統(tǒng)的示意圖。如圖1中所示，圖像生成系統(tǒng)包括轉印帶20，環(huán)繞驅動輥10、固定輥30和32、圖像形成單元輥22、24、26和28、轉印輥34、和張緊輥40設置。圖像形成單元輥22、24、26和28中的每個都分別與鼓12、14、16、和18中相應的一個相對設置。轉印帶20位于圖像形成單元輥22、24、26和28與鼓12、14、16、和18之間。張緊輥40通過臂38連接至張緊裝置控制器36?？蓪埦o輥40、臂38、和張緊裝置控制器36的組合稱為張緊裝置。
鼓12、14、16、和18優(yōu)選是相應的圖像形成單元(未示出)的部分。每個圖像形成單元都對應于不同顏色。例如，圖像形成單元可以分別是黑色(K)、青色(C)、品紅色(M)、或黃色(Y)之一。在操作中，圖像形成單元在鼓12、14、16、和18上形成潛像。鼓12、14、16、和18優(yōu)選是光電鼓，且可以通過在鼓12、14、16、和18旋轉時有選擇地將激光施加到它們的表面，形成潛像。圖像形成單元還包括多個調色劑供應器，這些調色劑供應器用于供應合適顏色的調色劑給潛像，以形成調色劑圖像。在形成調色劑圖像后，鼓12、14、16、和18繼續(xù)旋轉，并將調色劑圖像轉印到轉印帶20上。調色劑圖像從鼓12、14、16、和18轉印到轉印帶20優(yōu)選被時間安排為使得調色劑圖像覆蓋在彼此上，以形成單個合成調色劑圖像，該單個合成調色劑圖像將被轉印到例如紙張等圖像接收介質上。
如圖1中所示，從供紙器(未示出)提供紙張或其它圖像接收介質。紙張設置在張緊輥40所處的轉印帶20一側上。紙張朝著轉印輥34向上移動，其移動方向與轉印帶20的移動方向(即，圖像形成方向)相同。當紙張到達轉印輥34時，用另一轉印輥(未示出)將它壓在轉印帶20和轉印輥34上。換句話說，紙張位于轉印帶20和另一轉印輥之間。當紙張和合成圖像在轉印輥34和另一轉印輥之間移動時，呈現(xiàn)在轉印帶20上的合成圖像被轉印到紙張上。
包括張緊輥40、臂38、和張緊裝置控制器36的張緊裝置被控制，以調節(jié)張緊輥40的位置，該張緊輥用于改變轉印帶20的張緊量。更具體地，張緊裝置控制器36控制張緊輥40相對于轉印帶20的位置。張緊裝置控制器36優(yōu)選配置為繞軸可旋轉，且可以響應控制信號，例如來自圖像形成裝置的處理器或CPU的控制信號?？刂菩盘栐O置張緊裝置控制器36的移動的量和方向。響應于控制信號，張緊裝置控制器36在指示的方向上旋轉，使得臂38在指示的方向上移動，從而改變張緊輥40相對于轉印帶20的位置。改變張緊輥40的位置使得轉印帶20的張力改變。張緊輥40的位置可以被改變，以調節(jié)轉印帶20的張力，從而舉例來說補償例如濕度和溫度等條件的變化、或例如圖像再生期間或沒有圖像再生時操作的改變。張緊輥40的位置可被改變，以根據(jù)轉印帶20的長度的容限保持轉印帶20的張力。
張緊輥40相對于轉印帶20的位置不僅影響轉印帶20的張力，而且影響轉印帶20相對于從供紙器供給的紙張的帶角。帶角通過由轉印帶和在圖1情形下的水平面形成的角限定。也可以將形成該帶角的平面限定為與鼓12、14、16、和18的轉軸相交的平面。如前所述，帶角受到張緊輥40位置變化的影響。但是，根據(jù)本發(fā)明的實施例，可以使用如圖1中所示的張緊裝置并控制張緊輥40相對于張緊裝置控制器36的位置，減少變化對帶角的影響。
圖2是圖1中所示張緊裝置附近的圖像生成系統(tǒng)的更詳細的圖示。如圖2所示，張緊裝置控制器36的中心坐標位于坐標(XT，YT)處，張緊輥40的中心坐標位于坐標(X2，Y2)處，且轉印輥34的中心坐標位于坐標(X1，Y1)處。一般而言，張緊裝置控制器36、張緊輥40、和轉印輥34的中心坐標與每個元件的轉軸重合。此外，R1是轉印輥34的半徑，R2是張緊輥40的半徑。
如圖2所示，角α對應于由轉印帶20(轉印輥34和張緊輥40之間)和平面P1形成的帶角。在本發(fā)明的一方面，平面P1可以被限定為與鼓12、14、16、和18的轉軸相交的平面(或與之平行的平面)。如果鼓12、14、16、和18水平設置在圖像形成裝置中，則平面P1是水平的，如圖2所示。然而，鼓12、14、16、和18也可以垂直設置在圖像形成裝置中，或與水平面以一角度稍微傾斜，在這種情況下，平面P1是垂直的，或是平行于傾斜角(與水平面以一角度稍微傾斜)。
可根據(jù)以下式子確定帶角α(1)α＝arctan(L1/T(R1-R2)-arctan((X1-X2)/(Y1-Y2))在式子(1)中，L1T是轉印輥34和張緊輥40的切線之間的帶的長度。長度L1T等效地對應于與轉印帶20平行的、從張緊輥40的中心坐標到通過轉印輥34的中心坐標并與轉印帶20垂直的線的線的長度。
除了帶角α外，還可以確定帶角α相對于張緊裝置角θ的波動的敏感度。張緊裝置角θ是張緊裝置相對于平面P2形成的角度。平面P2與張緊裝置控制器36的中心坐標相交，且平行于平面P1。波動敏感度可通過以下式子測量(2)---dαdθ=A·B,]]>其中A＝1/((1+arctan(X1-Xt-Rcosθ)/(Y1-YT-Rsinθ)))2，以及B＝Rsinθ((Y1-YT-Rsinθ)+(X1-Xt-Rcosθ)·Rcosθ)/(X1-XT-Rcosθ)2根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，張緊裝置的設計能夠降低帶角α相對于張緊裝置角θ的敏感度。換句話說，張緊裝置的設計減小了由張緊裝置角θ的改變而造成的帶角α的改變量。有兩個因素有助于這種減小。首先，張緊裝置在(以)張緊裝置控制器36處旋轉，該張緊裝置控制器36遠離轉印帶20的表面設置。張緊裝置控制器36的位置鄰近但遠離供紙的轉印帶20的表面或側面(即，供紙面)。它也遠離鼓12、14、16、和18所處的轉印帶20的表面(即，鼓面)，并遠離與鼓面相對的表面。如圖2所示，張緊裝置控制器36優(yōu)選設置在對應于鼓面的平面和相對面之間的中間位置(midway)附近，或設置在比相對面更靠近鼓面的位置。
其次，張緊裝置角θ優(yōu)選保持在0和90度之間。如果張緊裝置角為0度，則張緊裝置與平面P2一致(in line with，重合，在該平面上)。如果張緊裝置角θ大于0度，則與張緊輥40的旋轉中心相交且平行于平面P1和P2的平面P3相對于轉印帶20的圖像形成方向位于平面P2前面。換句話說，當合成調色劑圖像在圖像形成方向上沿轉印帶20移動時，合成調色劑圖像在與平面P2相交之前，與平面P3相交。如圖2中所示，當轉印帶20在逆時針方向上移動，且鼓12、14、16、和18水平放置時，如果張緊裝置角θ大于0度，則平面P3在平面P2之下。描述當張緊裝置角θ大于0度時平面P3的相對位置的另一種方式是平面P3在轉印輥34和張緊輥40正切于轉印帶20的點之間與轉印帶20相交。
根據(jù)本實施例，可以提供這樣一種張緊裝置通過改變轉印輥40的位置，同時限制由轉印輥40的改變位置導致的帶角α的改變量，來調節(jié)轉印帶20的張力。更具體地，轉印輥40優(yōu)選和與張緊裝置控制器36的轉軸相交的水平面一致或位于此水平面之下。
出于說明和描述目的，已經(jīng)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例。并不用于窮盡或將本發(fā)明限制為所披露的精確形式，參考上述教導可以進行各種更改和變化，或者可以通過對本發(fā)明的實踐獲得上述更改和變化。為了解釋本發(fā)明的原理，選擇并描述了多個實施例(可以單獨采用或組合采用)，但對于本領域技術人員而言顯而易見的是，可以以各種實施方式來實施本發(fā)明，并為所想到的特定應用進行各種更改。本發(fā)明的范圍由所附的權利要求及其等同物所限定。
權利要求
1.一種圖像形成裝置，包括多個圖像形成單元；轉印帶，用于從所述多個圖像形成單元接收調色劑圖像；多個轉印輥，用于使所述轉印帶在圖像形成方向上旋轉；以及張緊裝置，其具有第一端和第二端、以及連接至所述第一端的張緊輥，所述張緊輥與所述轉印帶的表面接觸，所述張緊裝置可以在遠離所述轉印帶的表面設置的第二端處旋轉。
2.根據(jù)權利要求1所述的圖像形成裝置，其中，所述張緊裝置進一步包括在所述第一端和所述第二端之間延伸的臂，所述張緊輥連接至所述臂的第一端，并且所述臂的第二端可旋轉。
3.根據(jù)權利要求1所述的圖像形成裝置，其中，第一平面被限定為在所述張緊裝置的所述臂的所述第二端處與旋轉中心相交；其中，第二平面被限定為與所述張緊輥的旋轉中心相交，并與所述第一平面平行；以及其中，所述第二平面與所述第一平面重合或者相對于所述圖像形成方向位于所述第一平面之前。
4.根據(jù)權利要求3所述的圖像形成裝置，其中，所述圖像形成單元具有多個鼓，所述第一平面平行于與所述圖像形成單元的所述多個鼓中的每個鼓的旋轉中心相交的平面。
5.根據(jù)權利要求3所述的圖像形成裝置，其中，所述第一平面相對于上面設置有所述圖像形成裝置的表面是水平或垂直的。
6.根據(jù)權利要求3所述的圖像形成裝置，其中，所述第一平面和從所述張緊裝置的所述臂的所述第二端處的旋轉中心向所述張緊輥的旋轉中心延伸線之間形成的角在0度和90度之間。
7.根據(jù)權利要求2所述的圖像形成裝置，其中，所述張緊輥相對于所述轉印帶的位置通過在所述張緊裝置的所述臂的所述第二端處的旋轉改變。
8.根據(jù)權利要求7所述的圖像形成裝置，其中，響應于所述張緊輥的位置改變來調節(jié)所述轉印帶的張力。
9.根據(jù)權利要求8所述的圖像形成裝置，其中，響應于溫度或濕度至少之一的改變來控制所述轉印輥的所述位置以調節(jié)所述轉印帶的所述張力。
10.根據(jù)權利要求8所述的圖像形成裝置，其中，響應于所述圖像形成裝置的工作狀態(tài)的改變來控制所述轉印輥的位置以調節(jié)所述轉印帶的所述張力。
11.根據(jù)權利要求2所述的圖像形成裝置，其中，所述多個轉印輥中之一是圖像轉印輥，所述圖像轉印輥位于在所述轉印帶上形成的調色劑圖像被轉印到圖像接收介質上的位置。
12.根據(jù)權利要求11所述的圖像形成裝置，其中，所述多個圖像形成單元中的每個均具有可旋轉的鼓；其中，第一平面被限定為在所述張緊裝置的所述臂的所述第二端處與旋轉中心相交，所述第一平面平行于與所述鼓的轉中心相交的第二平面；以及其中，所述第一平面在所述圖像轉印輥和所述張緊輥分別與所述轉印帶相切的點之間與所述轉印帶相交。
13.根據(jù)權利要求11所述的圖像形成裝置，進一步包括供紙器，用于在圖像形成過程中供應紙張；其中，在圖像形成過程中供應的紙張在所述圖像轉印輥和所述張緊輥分別與所述轉印帶相切的點之間的位置處與所述轉印帶接觸。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種圖像形成裝置，包括多個圖像形成單元；轉印帶，用于從多個圖像形成單元接收調色劑圖像；以及多個轉印輥，用于使轉印帶在圖像形成方向上旋轉。該圖像形成裝置還包括張緊裝置，其具有第一端和第二端、以及連接至第一端的張緊輥。張緊輥與轉印帶的表面接觸。張緊裝置可在遠離轉印帶的表面設置的第二端處旋轉。
文檔編號G03G15/00GK1841234SQ200510102608
公開日2006年10月4日 申請日期2005年9月6日 優(yōu)先權日2005年3月29日
發(fā)明者海寶敏 申請人:株式會社東芝, 東芝泰格有限公司