專利名稱：圖像形成裝置和圖像形成方法
技術領域：
本發(fā)明涉及圖像形成裝置和圖像形成方法，特別涉及使用2成分顯 影劑將形成在潛像承載體的表面上的調色劑像轉印到記錄介質上而輸 出的電子照片方式的圖像形成裝置和圖像形成方法。
背景技術：
在現(xiàn)有的電子照片方式的圖像形成裝置中， 一般而言，使?jié)撓癯休d 體(例如，感光鼓)的表面帶電，對該帶電區(qū)域進行圖像曝光而形成靜 電潛像，通過顯影裝置將該靜電潛像作為調色劑像進行可視像化(顯 影)，將該可視像化了的調色劑像以靜電的方式轉印到記錄紙張等記錄 材料之后，通過定影裝置將轉印在該記錄材料上的調色劑像固定在該記 錄材料上。在這種圖像形成裝置中，在使用包含調色劑和用于向調色劑賦予電 荷的磁性粒子、栽子(carrier)的2成分顯影劑進行顯影的情況下，采 用僅使顯影劑中的調色劑和載子中的調色劑附著在潛像承載體上進行、,L' i一 /.i 二丄' ^和日'、J力-、。因此，在圖像形成裝置中， 一般根據(jù)檢測顯影劑的調色劑的濃度的 調色劑濃度傳感器的測定結果，以將該顯影劑的調色劑濃度保持為 一 定 的方式進行調色劑濃度控制。此外，與裝置的環(huán)境、時間經過相應地調整帶電電位、曝光量、顯 影電位等處理條件，使得總能夠獲得一定的等級的圖像， 一般將這種情況稱為處理4空制(process control)。作為該處理控制的現(xiàn)有技術，公開有以下技術在圖像形成裝置中， 計測感光鼓的表面電位，根據(jù)圖像數(shù)據(jù)預測附著在感光鼓上的調色劑附 著量，對實際上附著在感光鼓上的附著調色劑量進行計測，根據(jù)它們的 比較結果變更作為像形成條件的一個的帶電量、顯影偏置電壓、曝光量、 調色劑濃度等中的至少一個，從而調整處理條件(例如，參照專利文獻 1:日本專利申請公開平5-2306號公報)。此外，在圖像形成裝置中，公開有以下技術根據(jù)基準調色劑圖像(以下，稱為"調色劑片(toner patch)")的圖像濃度的測定值與規(guī)定 目標值的偏差、和與以下情況分別對應地設定的變換系數(shù)控制顯影劑的 調色劑濃度，其中，所述情況是該測定值位于基準濃度區(qū)域內的情況， 或位于比該基準濃度區(qū)域低的低濃度區(qū)域內的情況，或位于比該基準濃 度區(qū)域高的高濃度區(qū)域內的情況(例如，參照專利文獻2:日本專利申 請公開2002-196552號公報)。但是，例如即使在確保了相同顯影電位的顯影條件下，根據(jù)直至上 次為止的印字任務的狀況，顯影特性、印字特性相當不同。即，當在處 理控制期間反復進行低印字(low-print)任務時，因密排部(solid part) 的粗糙而導致圖像濃度下降。其原因是，調色劑的更換較少而產生顯影 劑應力(devel叩er stress)，使得流動性惡化。相反，在連續(xù)進行高印 字任務的情況下，因為調色劑更換較多，所以顯影劑帶電量變低，其結 果是調色劑附著量變多，圖像濃度發(fā)生偏差。此外，在專利文獻l中，僅記載有通過控制調色劑濃度而調色劑圖 像濃度發(fā)生變化的情況，但未包含對直至上次為止的印字任務的考慮， 存在根據(jù)印字狀況而引起圖像的質量大幅下降的問題。此外，在專利文獻2中，因為僅根據(jù)調色劑片的圖像濃度的結果控 制調色劑濃度，所以這時的表面電位不明，僅能夠確保顯影濃度，與專 利文獻1相同，存在根據(jù)印字狀況而引起圖像的質量大幅下降的問題。因此，期望在考慮圖像形成裝置的環(huán)境、時間經過的同時，維持規(guī) 定的圖像質量。發(fā)明內容本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有的問題而完成的，其目的在于提供一種圖像 形成裝置和圖像形成方法，在使用了 2成分顯影劑的顯影裝置中，能夠 對應該顯影裝置的環(huán)境、時間經過，總能夠獲得規(guī)定水平以上的高等級 顯影圖像。用于解決上述問題的本發(fā)明的圖像形成裝置和圖像形成方法如下 所述。本發(fā)明的第 一方面是一種圖像形成裝置，其將形成在潛像承載體上 的調色劑像轉印到記錄介質上而輸出圖像，該圖像形成裝置的特征在 于，具備使?jié)撓癯休d體的表面帶電的帶電部；將形成在上述潛像承載5體的表面上的靜電潛像作為調色劑像進行顯影的顯影裝置；向上述顯影 裝置施加顯影偏置電壓的顯影偏置施加部；對形成在上述潛像承載體的 表面上的調色劑像的圖像濃度進行檢測的圖像濃度傳感器；以及控制上 述顯影偏置施加部的輸出值的控制部，通過上述控制部，根據(jù)直至上次 為止的印字任務中的平均原稿印字率調整上述顯影偏置電壓。此外，本發(fā)明的第二方面的特征在于，在第一方面之外，具有對上 述顯影裝置內的顯影劑的調色劑濃度進行檢測的調色劑濃度傳感器。此外，本發(fā)明的第三方面是優(yōu)選在第一、第二方面之外，上述控制 部從有效的顯影偏置電壓和相對于該顯影偏置電壓的潛像承載體上的調色劑附著量的分布得到一次近似直線，并根據(jù)通過所述一次近似直線 而求取的值對向上述顯影裝置施加的該顯影偏置電壓進行調整。在此，所謂有效的顯影偏置電壓是顯影偏置電壓與曝光后的潛像承 載體的表面電位的電位差。此外，本發(fā)明的第四方面是優(yōu)選在第一-第三方面之外，還具備表 示上述平均原稿印字率與潛像承載體上的調色劑附著量的關系的表，上 述控制部根據(jù)上述表對上述顯影偏置電壓的調整進行修正。此外，本發(fā)明的第五方面是優(yōu)選在第一 第四方面之外，還具備檢 測上述潛像承載體的表面電位的表面電位傳感器，上述控制部進行上述 表面電位傳感器的測定值是否在規(guī)定的范圍內的判定，在該測定值不在 上述規(guī)定的范圍內的情況下，以使上述潛像承載體的表面電位變到上述 規(guī)定的范圍內的方式進行調整。此外，本發(fā)明的第六方面是優(yōu)選在第五方面之外，還具備發(fā)出警報 的報知部，上述控制部在上述表面電位傳感器的計測值超過規(guī)定的范圍 的情況下，使上述報知部工作。此外，本發(fā)明的第七方面是優(yōu)選在第一~第六方面之外，還具備檢 測周圍環(huán)境的狀態(tài)的環(huán)境狀態(tài)檢測部，上述控制部按照上述環(huán)境狀態(tài)檢 測部的測定值的變化而修正上述顯影偏置電壓。此外，本發(fā)明的第八方面是優(yōu)選在第一 第七方面之外，還具備計 測上述顯影劑的壽命程度的壽命計測部，上述控制部按照基于上述壽命 計測部的測定結果的壽命程度，修正上述顯影偏置電壓。此外，本發(fā)明的第九方面是一種圖像形成方法，將形成在潛像承載 體上的調色劑像轉印到記錄介質上而輸出圖像，該圖像形成方法的特征6在于，具備使?jié)撓癯休d體的表面帶電的工序；將形成在上述潛像承載 體的表面上的靜電潛像作為調色劑像進行顯影的工序；向上述顯影裝置 施加顯影偏置電壓的工序；對上述顯影裝置內的顯影劑的調色劑濃度進 行檢測的工序；對在上述潛像承載體的表面形成的調色劑像的圖像濃度 進行檢測的工序；控制上述顯影偏置施加部的輸出值的工序；測定直至 上次為止的印字任務中的平均原稿印字率的工序；根據(jù)上述平均原稿印 字率調整顯影偏置電位的工序；檢測上述潛像承載體的表面電位的工 序；在上述潛像承載體的表面電位的值不在規(guī)定的范圍內的情況下，以 使得上述表面電位變到上述規(guī)定的范圍內的方式進行調整的工序；和在 上述潛像承載體的表面上形成多個基準調色劑圖像的工序。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，通過上述控制部，根據(jù)直至上次為止的平 均原稿印字率修正顯影偏置電壓，調整有效的顯影偏置電壓 (I DVB-VL I :在此，DVB為顯影偏置電壓，VL為曝光后的感光體 表面電位)，由此能夠對考慮了印字特性的顯影條件進行控制，因此， 能夠對應于該顯影裝置的環(huán)境、時間經過，總能夠獲得規(guī)定水平以上的 高等級顯影圖像(調色劑圖像)。此外，根據(jù)本發(fā)明的第二方面，能夠獲得更高等級的顯影圖像。此外，根據(jù)本發(fā)明的第三方面，對于規(guī)定的調色劑附著量，能夠簡 單地修正顯影偏置電壓。此外，根據(jù)本發(fā)明的第四方面，能夠簡單地調整顯影偏置電壓的設 定值。此外，根據(jù)本發(fā)明的第五方面，能夠總獲得一定水平以上的顯影圖像。此外，利用上述表面電位傳感器，對形成靜電潛像后的潛像承載體 的表面電位進行計測，由此，還能夠獲得潛像承載體的靈敏度信息，還 能夠確認潛像承載體的劣化狀況。此外，根據(jù)本發(fā)明的第六方面，能夠向使用者報知與潛像承載體的 表面電位相關的構件、例如潛像承載體、表面電位傳感器等的異常。此外，根據(jù)本發(fā)明的第七方面，具備檢測周圍環(huán)境的狀態(tài)的環(huán)境狀 態(tài)檢測部，利用環(huán)境狀態(tài)檢測部檢測環(huán)境狀態(tài)，例如，通過調整調色劑 濃度傳感器的靈敏度，能夠修正周圍環(huán)境的影響，正確地檢測出調色劑 像的圖像濃度。因此，利用上述控制部，通過按照上述環(huán)境狀態(tài)檢測部的測定值的變化修正上述顯影偏置電壓，能夠進行適當?shù)恼{色劑濃度的控制。
此外，根據(jù)本發(fā)明的第八方面，還具備計測上述顯影劑的壽命程度 的壽命計測部，利用壽命計測部計測顯影劑的壽命程度，例如，通過調 整調色劑濃度傳感器的靈敏度，能夠更正確地檢測調色劑像的圖像濃 度。因此，通過上述控制部，按照基于上述壽命計測部的測定結果的壽 命程度，修正上述顯影偏置電壓，由此能夠進行適當?shù)恼{色劑濃度的控 制。
再有，在本發(fā)明中，"壽命程度"是從初始狀態(tài)至壽命的使用狀況， 例如，能夠列舉使用期間。
此外，根據(jù)本發(fā)明的第九發(fā)明，因為能夠對考慮了印字特性的顯影 條件進行控制，所以能夠對應顯影裝置的環(huán)境、時間經過，總獲得規(guī)定 水平以上的高等級顯影圖像。


圖l是表示本發(fā)明的一個實施方式的圖像形成裝置的整體結構的概略圖。
圖2是以上述圖像形成裝置的控制部為中心進行表示的控制系統(tǒng)的
概略框圖。
圖3是表示上述圖像形成裝置的控制部的處理功能的說明圖。圖4是表示上述圖像形成裝置的平均原稿印字率與感光鼓上的調色 劑附著量的關系的表。
圖5是表示用于進行上述圖像形成裝置的顯影劑的顯影偏置控制的 處理的流程的 一 例的流程圖。
圖6是表示上述圖像形成裝置的有效顯影偏置電壓與感光鼓上的調 色劑附著量的關系的表。
具體實施例方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的一個實施方式進行說明。
圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式的圖像形成裝置的整體結構的概略圖。
如圖1所示，本實施方式的圖像形成裝置100是通過電子照片方式的圖像形成處理形成圖像的裝置，包括使感光鼓(潛像承載體)21的 表面帶電的帶電裝置(帶電部)22;用于在感光鼓21上形成靜電潛像 的光寫入單元(曝光裝置)23;將形成在感光鼓21的表面上的靜電潛 像作為調色劑像進行顯影的顯影裝置24;向顯影裝置24施加顯影偏置 電壓的顯影偏置施加裝置(顯影偏置施加部)244 (參照圖2);和控制 顯影偏置施加裝置244的輸出值的控制部200,將形成在感光鼓21上的 調色劑像轉印在轉印用的片材(記錄介質)上而輸出圖像，該圖像形成 裝置的特征在于，通過控制部200,根據(jù)到上次為止的印字任務中的平 均原稿印字率調整顯影偏置施加裝置244施加的顯影偏置電壓，使得能 夠獲得良好的調色劑像。
首先，對本實施方式的圖像形成裝置100的整體結構進行說明。
圖像形成裝置100是從原稿進行讀取而取得圖像數(shù)據(jù)，或從外部接 收而取得圖像數(shù)據(jù)，將由該圖像數(shù)據(jù)表示的黑白圖像形成在片材上的裝 置，如圖1所示，其結構大致區(qū)分為包括原稿輸送部(ADF: Automatic Document Feeder) 101、圖像讀取部102、圖像形成部103、片材輸送部 104和供紙部105。
當至少一枚原稿被放置在原稿放置托盤11上時，原稿輸送部101 將原稿一枚一枚地從原稿放置托盤11抽出并輸送，引導該原稿通過圖 像讀取部102,然后將該原稿排出至排紙托盤12。
原稿讀取部102讀取來自原稿輸送部101的原稿的圖像，將與該原 稿圖像對應的圖像數(shù)據(jù)向包括微型計算機等的控制部200發(fā)送。從圖像 讀取部102向控制部200發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)在該控制部200實施各種圖像 處理，然后被輸出至圖像形成部103。
圖像形成部103包括感光鼓21、帶電裝置22、光寫入單元23、 顯影裝置24、用于將感光鼓21上的調色劑像轉印在記錄紙張等轉印片 材上的轉印單元25、用于將片材上的轉印圖像定影在該片材上的定影單 元(定影裝置)27、用于除去未被轉印單元25轉印而殘留在感光鼓21 表面上的殘留調色劑的清潔單元26、和用于除去殘留在感光鼓21表面 上的殘留電荷的除電裝置(未圖示)。
感光鼓21呈圓筒形狀，其表面在規(guī)定方向上(在本實施方式中為 圖中的箭頭A方向)旋轉并被清潔單元26清潔，通過帶電裝置22使被 清潔后的表面均勻地帶電。在本實施方式中，為了實現(xiàn)高速圖像形成處理，感光鼓21的圓周速度例如為540rnrn/sec 。
在本實施方式中，帶電裝置22例如使用具有柵格(grid)電極的 scorotron型帶電器。詳細而言，帶電裝置22是充電型，在電暈線(corona wire)與感光鼓21之間設置有柵格電極，在控制部200的指示下，能夠 調整柵格電壓而調整感光鼓21上的表面電位。
作為曝光裝置發(fā)揮作用的光寫入單元23是包括作為激光光源的激 光照射部28和反射鏡組29的激光掃描單元(LSU)。該光寫入單元23 將來自控制部200的圖像數(shù)據(jù)作為輸入，從激光照射部28射出與該圖 像數(shù)據(jù)相應的激光，將該激光經反射鏡組29照射至感光鼓21，對均勻 地帶電的感光鼓21的表面進行曝光，在感光鼓21的表面上形成靜電潛 像。再有，激光照射部28在控制部200的指示下，能夠調整向感光鼓 21上的表面照射的激光的光量和照射直徑。
顯影裝置24向感光鼓21表面供給調色劑，使形成在感光鼓21上 的靜電潛像作為調色劑像而可視像化(顯影)。
轉印單元25將形成在感光鼓21表面上的調色劑像轉印至通過片材 輸送部104輸送來的片材上。詳細而言，轉印單元25具有彈性導電性 輥34。
彈性導電性輥34將從片材輸送部104輸送來的片材按壓在感光鼓 21表面。此外，向彈性導電性輥34施加與感光鼓21表面的調色劑像的 電荷的極性相反的電場，通過該相反極性的電場，感光鼓21表面的調 色劑像被轉印在片材上。例如，在調色劑像具有(-)極性的電荷的情 況下，施加在彈性導電性輥34上的電場的極性為(+ )極性。
清潔單元26對在顯影、轉印后殘留在感光鼓21的表面上的調色劑 進行除去并回收。
定影單元27對以轉印單元25轉印調色劑像后的片材進行加熱和加 壓，使該片材上的調色劑像定影。
詳細而言，定影單元27具備一對定影輥(在本實施方式中為加熱 輥35和加壓輥36 )。在加熱輥35內部設置有用于將該加熱輥35表面 設定為規(guī)定溫度(定影溫度大致160~ 200°C )的熱源(未圖示)。此 外，以使得加壓輥36被以規(guī)定壓力壓接在加熱輥35上的方式，在加壓 輥36的兩端配置有加壓構件(未圖示)。
關于具有上述結構的定影單元27,當片材被輸送至加熱輥35與加壓輥36之間的壓接部(稱為定影夾部(fix nip portion))時，片材通過 加熱輥35和加壓輥36被輸送，并且片材上的未定影的調色劑像被加熱 熔融并被加壓而定影在片材上。
片材輸送部104包括用于輸送來自供紙部105的片材的多對輸送 輥41、 一對搓紙輥42、和輸送路徑43。
供紙部105具備多個供紙托盤51。各供紙托盤51用于蓄積片材， 設置在圖像形成裝置100的下方。此外，各供紙托盤51具備用于一枚 一枚地抽出片材的拾取輥(省略圖示)，將在該拾取輥抽出的片材向片 材輸送部104的輸送路徑43輸送。圖像形成裝置100例如在以高速圖 像形成處理為目的的情況下，各供紙托盤51確保能夠收納500~1500 張規(guī)定尺寸的片材的容積。
輸送路徑43通過搓紙輥42使從供紙部105收到的片材與旋轉的感 光鼓21上的調色劑像同步，并將該片材向轉印單元25輸送，進一步向 定影單元27輸送。此外，在定影單元27定影后的片材進一步通過片材 輸送部104被輸送并排出至排紙托盤47。
接著，對本實施方式的圖像形成裝置100的特征結構進行詳細的說明。
如圖l所示，圖像形成裝置100除了具有上述結構以外，還設置有 表面電位傳感器4 0和調色劑圖像濃度傳感器5 0 。
表面電位傳感器40用于檢測感光鼓21上的表面電位。該表面電位 傳感器40也可以配置在感光鼓21周圍的任意位置。在本實施方式中， 如圖1所示，表明電位傳感器40配置在感光鼓21的旋轉方向(箭頭A 方向)上的轉印單元25的下游側且清潔單元26的上游側。
調色劑圖像濃度傳感器50用于檢測在感光鼓21上形成的調色劑像 的圖像濃度。該調色劑圖像濃度傳感器50也可以配置在感光鼓21周圍 的任意位置。在本實施方式中，如圖l所示，調色劑圖像濃度傳感器50 配置在感光鼓21的旋轉方向(箭頭A方向)上的顯影裝置24的下游側 且轉印單元25的上游側。
再有，表面電位傳感器40和調色劑圖像濃度傳感器50均能夠使用 與在現(xiàn)有的圖像形成裝置中使用的傳感器相同的傳感器。因此，省略針 對這些構件的更詳細的結構的說明。
進一步，在圖像形成裝置100上，作為用于檢測周圍環(huán)境的狀態(tài)的
ii環(huán)境狀態(tài)檢測部，例如設置有用于檢測溫度的溫度傳感器60和用于檢
測濕度的濕度傳感器70。
溫度傳感器60和濕度傳感器70可以配置在圖像形成裝置100內的 任意位置。如圖1所示，在本實施方式中，溫度傳感器60和濕度傳感 器70配置在調色劑圖像濃度傳感器50的附近。
接著，根據(jù)框圖對圖像形成裝置100的特征的電氣控制進行詳細的 說明。
圖2是以本實施方式的圖像形成裝置的控制部為中心進行表示的控 制系統(tǒng)的框圖。
如圖2所示，控制部200包括中央運算處理裝置CPU (Central Processing Unit:中央處理器)201、存儲部202、和對圖像形成次數(shù)或 該圖像形成裝置100的驅動時間等進行計數(shù)的計數(shù)裝置(壽命計測部) 80。
控制部200構成為，通過CPU201從存儲部202讀出各種控制程序， 并執(zhí)行該讀出的控制程序，由此進行圖像形成處理控制。
存儲部202存儲有各種控制程序和必需的函數(shù)，包括只讀存儲器 ROM (Read Only Memory)、和能夠進行數(shù)據(jù)的讀寫的存儲器RAM (Random Access Memory: 隨才幾存取存4諸器)。
控制部200的輸入系統(tǒng)上連接有表面電位傳感器40、調色劑圖像濃 度傳感器50、溫度傳感器60、濕度傳感器70、原稿印字率測定部81、 調色劑濃度傳感器243，在輸出系統(tǒng)上連接有帶電裝置22、激光照射部 28、調色劑補給裝置30、顯影偏置施加裝置244、顯影偏置調整裝置245。
詳細而言，表面電位傳感器40、調色劑圖像濃度傳感器50、溫度 傳感器60、濕度傳感器70、原稿印字率測定部81、調色劑濃度傳感器 243以各個傳感器的輸出值向控制部200發(fā)送的方式與控制部200的輸 入系統(tǒng)電連接。
帶電裝置22以從控制部200接收柵格電壓調整用的工作信號的方 式與控制部200的輸出系統(tǒng)電連接。
激光照射部28以從控制部200接收激光的光量調整用的工作信號 和照射直徑調整用的工作信號的方式與控制部200的輸出系統(tǒng)電連接。
調色劑補給裝置30以從控制部200接收工作信號的方式與控制部 200的輸出系統(tǒng)電連接。顯影偏置施加裝置244以從控制部200接收對在直流電壓上重疊交 流電壓后的顯影偏置電壓進行調整的工作信號的方式與控制部200的輸 出系統(tǒng)電連4妾。
顯影偏置調整裝置245為了通過原稿印字率測定部81的測定結果 控制顯影偏置電壓，以從控制部200接收基于直至上次為止的平均原稿 印字率的測定結果而定期地進行顯影偏置電壓的修正控制的工作信號 的方式與控制部200的輸出系統(tǒng)電連接。
再有，在現(xiàn)有的圖像形成裝置中，在各處理控制之間不用變更已設
定的顯影偏置電壓。
原稿印字率是指 一 枚原稿內的印字區(qū)域的比例。平均原稿印字率是
多枚原稿的原稿印字率的平均。
接著，參照附圖對圖像形成裝置100的特征的控制部200的處理內 容進行詳細的說明。
圖3是表示本實施方式的圖像形成裝置的控制部的處理功能的說明 圖，圖4是表示上述圖像形成裝置的平均原稿印字率與感光鼓上的調色 劑附著量的關系的表。
如圖3所示，控制部200的處理程序包括帶電才莫塊211、表面電 位測定模塊212、表面電位調整模塊213、調色劑濃度檢測模塊214、基 準調色劑圖像形成模塊215、調色劑圖像濃度測定模塊216、傾斜計算 模塊217、原稿印字率測定模塊218、顯影偏置調整模塊219、環(huán)境測定 模塊221、傳感器輸出變更模塊222、圖像形成次數(shù)測定模塊223、和控 制它們的控制模塊210等。而且，控制部200為了使上述結構工作，使 與這些結構對應的模塊發(fā)揮作用。
此外，如圖4所示，控制部200具備表示印字任務中的平均原稿印 字率與感光鼓21上的調色劑附著量的關系的表。
該表將平均原稿印字率劃分為不足3%、 3%以上且不足20%、 20% 以上且不足50%、 50%以上的范圍，并預先設定了與各個范圍的平均原 稿印字率對應的調色劑附著量的目標值。
帶電模塊211具有在進行調色劑濃度控制時，使表面被清潔并被除 電的感光鼓21的該表面帶電的功能。詳細而言，帶電模塊211是用于 通過帶電裝置22使感光鼓21的表面均勻地帶電的程序。
表面電位測定沖莫塊212具有通過表面電位傳感器40測定感光鼓21上的激光照射前的表面電位V0的功能。詳細而言，表面電位測定沖莫塊
212是用于使表面電位傳感器40測定在感光鼓21上均勻地帶電后的表 面電位VO，并將該測定結果發(fā)送至控制部200的控制模塊210的程序。
表面電位調整模塊213具有以下功能，其對基于表面電位傳感器40 的測定結果的表面電位VO是否在規(guī)定的范圍內進行電位判定，在判斷 為該電位判定的結果超過上述規(guī)定范圍的情況下，以使得該表面電位進 入上述規(guī)定范圍內的方式對該表面電位進行調整。
詳細而言，表面電位調整模塊213是一種程序，其首先在使激光照 射部28為OFF的狀態(tài)下，對表面電位V0是否位于規(guī)定的范圍內進行 判定，在超過該規(guī)定范圍的情況下，以使得進入該規(guī)定范圍的方式調整 帶電裝置22的柵格電壓。
調色劑濃度檢測模塊214具有檢測顯影劑的調色劑濃度的功能，但 是在本發(fā)明中并非必不可少，作為控制項目的一個而使用。
基準調色劑圖像形成模塊215具有以下功能，在判斷為上述電位判 定的結果位于上述規(guī)定范圍內的情況下，該基準調色劑圖像形成模塊 215按每規(guī)定的時間(例如2秒)在感光鼓21上形成變更顯影偏置電壓 后的多個調色劑片。
詳細而言，基準調色劑圖像形成模塊215包括通過激光照射部28 向感光鼓21上照射規(guī)定強度的光并形成調色劑片用靜電潛像的潛像形 成模塊；和以不同的顯影偏置電壓對上述調色劑片用靜電潛像進行顯影 并形成多個調色劑片的潛像顯影模塊。而且，該調色劑片在這里例如為 整面高濃度圖像(所謂密排圖像)。
調色劑圖像濃度測定模塊216具有通過調色劑圖像濃度傳感器50 測定形成在感光鼓21上的多個調色劑片的圖像濃度的功能。
詳細而言，調色劑圖像濃度測定模塊216—種程序，用于通過調色 劑圖像濃度傳感器50測定由上述潛像顯影模塊在感光鼓21上形成的多 個調色劑片的圖像濃度，并將該測定結果向控制部200的控制模塊210 發(fā)送。
傾斜計算模塊217描繪相對于顯影偏置電位的調色劑圖像濃度傳感 器50的測定結果(調色劑附著量)，并通過該圖表計算傾斜的程序。 在進行計算時，例如使用一次近似直線。
原稿印字率測定模塊218是測定直至上次為止的處理控制間的原稿
14印字率的程序。例如，如果平均印字率為2%,則消耗比通常設定的原 稿印字率少的調色劑。因此，在這種印字率下因密排部的濃度不均而導 致發(fā)生圖像濃度的下降。
顯影偏置調整模塊219是根據(jù)原稿印字率測定模塊218的結果修正 控制顯影偏置電壓的程序。再有，因為原稿印字率與顯影偏置電壓的換 算表或換算式被預先存儲在存儲部202中，所以CPU 201以參照該換算 表或換算式，成為對應的顯影偏置電壓的方式進行控制。
因此，通過對描繪的相對于顯影偏置電位的調色劑圖像濃度傳感器 50的測定結果(感光體上的調色劑附著量)的圖表的關系表進行保持、 管理，能夠簡單地變更顯影偏置電壓的設定值。
然后，控制部200在結束對顯影劑進行的顯影偏置控制后，成為能 夠進行圖像形成工作的狀態(tài)。
此外，在通過原稿印字率測定模塊218判斷位于規(guī)定的范圍內的情 況下，不特別地進行顯影偏置電壓的控制。
因此，根據(jù)本實施方式的圖像形成裝置100,能夠確保規(guī)定的顯影 電位，能夠總獲得一定水平以上的顯影圖像。
再有，在本實施方式中舉例說明的圖像形成裝置100的感光鼓21 的圓周速度為540mm/sec的高速，本發(fā)明特別是對這樣圖像形成處理速 度較快的圖形形成裝置有效。這是因為，由于顯影裝置24也以高速進 行旋轉，所以對顯影劑施加的應力變大。
接著，按著流程圖，對由控制部200為了控制對顯影劑施加的顯影 偏置電壓而進行的處理進行詳細的說明。
圖5是表示用于進行本實施方式的圖像形成裝置中的顯影劑的顯影 偏置控制的處理的流程的一例的流程圖，圖6是表示上迷圖像形成裝置 的有效顯影偏置電壓與感光鼓上的調色劑附著量的關系的表。
在圖像形成裝置100中進行顯影偏置電壓的控制的情況下，如圖5 所示，首先，通過控制模塊210判斷是否是必需進行處理控制的時期(步 驟Sl )。
在步驟Sl中，在判斷不是處理控制的實施時期的情況下，什么也
不實施。另一方面，在判斷是處理控制的實施時期的情況下，通過帶電
模塊211以帶電裝置22使感光鼓21的表面帶電(步驟S2)。
然后，通過表面電位測定模塊212以表面電位傳感器40測定此時的感光鼓21的表面電位V0(步驟S3)，通過表面電位調整模塊213判 斷其測定值是否在規(guī)定的范圍內(步驟S4)。
在步驟S4中，在判斷測定值不在規(guī)定的范圍內的情況下，通過表 面電位調整模塊213反復進行表面電位調整(步驟S5)。另一方面，在 測定值在規(guī)定的范圍內的情況下，通過激光照射部28對感光鼓21表面 進行曝光(步驟S6)。通過表面電位測定模塊212以表面電位傳感器 40測定此時的感光鼓21的表面電位VL (步驟S7)。
通過原稿印字率測定部81測定上次的處理控制期間的任務的平價 原稿印字率(步驟S8)。然后，通過存儲在存儲部202中的規(guī)定了與印 字率對應的目標調色劑附著量的表，對與該平均原稿印字率對應的目標 調色劑附著量(附著在感光鼓21表面的調色劑附著量)進行確認(步 驟S9 )。
其結果，例如，根據(jù)從原稿印字率與顯影偏置電壓的換算表、或圖 6所示的有效顯影偏置電壓與感光鼓上的調色劑附著量的關系獲得的換 算式，求取與規(guī)定的原稿印字率(默認為3%以上且不足20%)對應的 有效顯影偏置電壓(i DVB-VL i ),決定顯影偏置電壓以與該值對應 (步驟SIO)。因此，根據(jù)狀況，也有顯影偏置電壓不被變更的情況。 之后，以變更后的顯影偏置電壓實施之后的處理控制(步驟Sll)。
即，控制模塊210讀出存儲在存儲部202中的顯影偏置電壓的值， 與使顯影偏置電壓變更的控制信號一起輸出至顯影偏置調整模塊219， 顯影偏置調整模塊219使顯影偏置調整裝置245工作。
因為以上述方式構成，所以根據(jù)本實施方式，能夠通過構成圖像形 成裝置100的有特征的控制部200,根據(jù)直至上次為止的印字任務中的 平均原稿印字率調整顯影偏置電壓，因此，能夠對考慮了印字特性的顯 影條件進行控制，能夠對應顯影裝置的環(huán)境、時間經過等，總獲得規(guī)定 水平以上的高等級的顯影圖像(調色劑像)。
此外，在本實施方式中，如圖2所示，圖像形成裝置IOO具備檢測 溫度的溫度傳感器60和檢測濕度的濕度傳感器70作為檢測周圍環(huán)境的 狀態(tài)的環(huán)境狀態(tài)檢測部，如圖3所示，作為控制部200中的模塊，設置 有環(huán)境測定模塊221和傳感器輸出變更模塊222。
環(huán)境測定模塊221是以溫度傳感器60和/或濕度傳感器70測定周圍 的溫度和/或濕度的程序。傳感器輸出變更模塊222對應于基于該環(huán)境測定模塊221的測定結果的溫度和/或濕度(此處是溫度和濕度)的變化， 變更調色劑濃度傳感器243的傳感器輸出值的中心值。
具體而言，在圖像形成裝置100中，因為當周圍環(huán)境變化時顯影劑 的體積密度(bulk density )也變化，所以在例如在常溫常濕(以N/N表 示)的條件下將調色劑濃度傳感器243的傳感器輸出值的中心值作為 2.10V (調色劑附著量為0.525mg/cm2)的情況下，在高溫高濕(以H/H 表示)的條件下，例如將傳感器輸出值的中心值作為2.20V(調色劑附 著量為0.550mg/cm2)等，提高傳感器的輸出值即可。另一方面，在低 溫低濕(以L/L表示)的條件下，例如將傳感器輸出值的中心值作為2.00V (調色劑附著量為0.500mg/cm2),降低傳感器的輸出值即可。再有， 在本實施方式中，作為調色劑濃度傳感器243，舉例表示出使用擴散反 射型光二極管GP2TCU000F (夏普林式會社制)時的數(shù)值。
此外，能夠舉例表示低溫為5°C ~ 10。C左右、常溫為20°C-25。C左 右、高溫為30°C ~ 35。C左右的情況。此外，能夠舉例表示低濕度為20% ~ 40%左右、普通濕度為50%~65%左右、高濕度為70%~90%左右的情 況。
因為以上述方式構成，所以能夠根據(jù)本實施方式，按照顯影劑的環(huán) 境狀態(tài)的變化而變更顯影偏置電壓，由此，能夠修正周圍環(huán)境的影響， 維持更漂亮的圖像水平。
此外，在本實施方式中，如圖2所示，在圖像形成裝置100中，代 替上述環(huán)境狀態(tài)檢測部，或除了設置上述環(huán)境狀態(tài)檢測部之外，作為計 測顯影劑的壽命程度的壽命計測部在控制部200中還具備計數(shù)裝置80。 計數(shù)裝置80例如對圖像形成次數(shù)或該圖像形成裝置的驅動時間等進行 計數(shù)。再有，"壽命程度"是從初始狀態(tài)至壽命的使用狀況，例如，能夠 列舉使用期間。
此外，如圖3所示，在圖像形成裝置100中，作為控制部200的模 塊，還具備圖像形成次數(shù)測定模塊223和傳感器輸出變更模塊222。圖 像形成次數(shù)測定模塊223是以計數(shù)裝置80測定顯影劑的壽命程度的程 序。傳感器輸出變更模塊222是對應于基于該圖像形成次數(shù)測定模塊 223的測定結果的壽命程度(此處為計數(shù)的數(shù))，變更調色劑濃度傳感 器243的傳感器輸出值的中心值的程序。
具體而言，在圖像形成裝置100中，由于顯影劑的壽命程度發(fā)生變化而使得顯影劑的體積密度、流動性發(fā)生變化，因此，例如在初始使調
色劑濃度傳感器243的傳感器輸出值的中心值為2.20V (調色劑附著量 為0.550mg/cm2)的情況下，在5萬計數(shù)值時使傳感器輸出值的中心值 為2.10V (調色劑附著量為0.525mg/cm2),在10萬計數(shù)值時使傳感器 輸出值的中心值為2.00V (調色劑附著量為0.500mg/cm2)即可。
因為以上述方式構成，所以根據(jù)本實施方式，按照顯影劑的壽命程 度變更顯影偏置電壓，由此，能夠維持更漂亮的圖像水平。
但是，因為在調色劑補給的稍后，顯影劑的調色劑帶電性不穩(wěn)定， 所以在本實施方式中，最好在調色劑補給的稍后不進行顯影劑的調色劑 濃度控制。
此外，在本實施方式中，雖然以感光鼓21的表面電位的計測值位 于預先設定的規(guī)定的范圍內為前提，但是在不能夠確保這種情況的情況 下，能夠設想在感光鼓21和表面電位傳感器40上發(fā)生了故障。
因此，作為本實施方式的變形例，例如，在基于表面電位傳感器40 的測定結果的測定電位超過規(guī)定的范圍的情況下，也可以發(fā)出警報。
作為發(fā)出警報的方式，能夠舉例表示以下方式.'在設置于圖像形成 裝置100上的操作部300的顯示部300a上具備進行警告顯示等的警報 裝置(報知部)302 (圖2)，控制部200對基于上述表面電位傳感器 40的測定結果的測定電位是否超過上述規(guī)定范圍進行判定，該判定的結 果是，在判斷測定值超過規(guī)定的范圍且是電位調整后的情況下，警報裝 置發(fā)出警報信號。
因為以上述方式構成，所以根據(jù)本實施方式，在圖像形成裝置100 中，采用在表面電位的測定值超過規(guī)定范圍的情況下發(fā)出警報的結構， 由此，能夠向使用者報知與上述表面電位相關的構件(例如，潛像承載 體、表面電位傳感器等)的異常。
以上，對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行了說明，但本發(fā)明當然不受上 述示例的限定，很明顯，只要是本領域的技術人員，均能夠在本發(fā)明的 技術方案要求保護的范圍內想到各種變更例或修正例，這些當然理解為 屬于本發(fā)明的技術范圍。
例如，在上述實施方式中，關于本發(fā)明的顯影偏置控制，雖然應用 于進行黑白圖像形成的圖像形成裝置中，但也能夠同樣地應用于進行彩 色圖像形成的圖像形成裝置中。
18
權利要求
1. 一種圖像形成裝置，將形成在潛像承載體上的調色劑像轉印到記錄介質上而輸出圖像，該圖像形成裝置的特征在于，具備使?jié)撓癯休d體的表面帶電的帶電部；將形成在上述潛像承載體的表面上的靜電潛像作為調色劑像進行顯影的顯影裝置；向上述顯影裝置施加顯影偏置電壓的顯影偏置施加部；對形成在上述潛像承載體的表面上的調色劑像的圖像濃度進行檢測的圖像濃度傳感器；以及控制上述顯影偏置施加部的輸出值的控制部，上述控制部根據(jù)直至上次為止的印字任務中的平均原稿印字率調整上述顯影偏置電壓。
2. 如權利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于，具備對上述顯影裝置內的顯影劑的調色劑濃度進行檢測的調色劑 濃度傳感器。
3. 如權利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于， 上述控制部從有效的顯影偏置電壓和相對于該顯影偏置電壓的潛像承載體上的調色劑附著量的分布得到 一次近似直線，并根據(jù)通過所述 一次近似直線而求取的值對向上述顯影裝置施加的該顯影偏置電壓進 行調整。
4. 如權利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于，具備表示上述平均原稿印字率與潛像承載體上的調色劑附著量的 關系的表，上述控制部根據(jù)上述表對上述顯影偏置電壓的調整進行修正。
5. 如權利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于， 具備檢測上述潛像承載體的表面電位的表面電位傳感器，上迷控制部進行上述表面電位傳感器的測定值是否在規(guī)定的范圍 內的判定，在該測定值不在上述規(guī)定的范圍內的情況下，以使上迷潛像 承載體的表面電位變到上述規(guī)定的范圍內的方式進行調整。
6. 如權利要求5所述的圖像形成裝置，其特征在于， 具備發(fā)出警報的報知部，上述控制部在上迷表面電位傳感器的計測值超過規(guī)定的范圍的情況下，使上述報知部工作。
7. 如權利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于，具備檢測周圍環(huán)境的狀態(tài)的環(huán)境狀態(tài)檢測部， 上述控制部按照上述環(huán)境狀態(tài)檢測部的測定值的變化而修正上述 顯影偏置電壓。
8. 如權利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于， 具備計測上述顯影劑的壽命程度的壽命計測部，上述控制部按照基于上述壽命計測部的測定結果的壽命程度，修正 上述顯影偏置電壓。
9. 一種圖像形成方法，將形成在潛像承載體上的調色劑像轉印到 記錄介質上而輸出圖像，該圖像形成方法的特征在于，具備使?jié)撓癯休d體的表面帶電的工序；將形成在上述潛像承載體的表面上的靜電潛像作為調色劑像進行顯影的工序；向上述顯影裝置施加顯影偏置電壓的工序；對上述顯影裝置內的顯影劑的調色劑濃度進行檢測的工序；對在上述潛像承載體的表面形成的調色劑像的圖像濃度進行檢測的工序；控制上述顯影偏置施加部的輸出值的工序； 測定直至上次為止的印字任務中的平均原稿印字率的工序； 根據(jù)上述平均原稿印字率調整顯影偏置電位的工序； 檢測上述潛像承載體的表面電位的工序；在上述潛像承載體的表面電位的值不在規(guī)定的范圍內的情況下，以 使得上述表面電位變到上述規(guī)定的范圍內的方式進行調整的工序；以及 在上述潛像承載體的表面上形成多個基準調色劑圖像的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供圖像形成裝置和圖像形成方法。該圖像形成裝置包括使感光鼓帶電的帶電裝置；將形成在感光鼓上的靜電潛像顯影的顯影裝置；向顯影裝置施加顯影偏置電壓的顯影偏置施加裝置；對形成在感光鼓上的調色劑像的圖像濃度進行檢測的調色劑圖像濃度傳感器；和控制顯影偏置施加裝置的輸出值的控制部，該圖像形成裝置通過控制部，根據(jù)直至上次為止的印字任務中的平均原稿印字率調整顯影偏置電壓。
文檔編號G03G13/00GK101504525SQ20091000382
公開日2009年8月12日 申請日期2009年2月6日 優(yōu)先權日2008年2月7日
發(fā)明者冨田章嗣, 森國修市 申請人:夏普株式會社