圖像形成裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及圖像形成裝置?？刂破髟O(shè)置AC電壓Vac(S2)，向帶電輥施加該電壓(S4)，并且測量從帶電輥流到感光鼓的帶電電流的DC分量(S5)。當(dāng)確定帶電電流中DC分量的測量值的絕對值低于預(yù)測值時(S9：否)，控制器設(shè)置與在步驟S4中設(shè)置的AC電壓Vac不同的AC電壓Vac(S10)，并且向帶電輥施加該電壓(S12)。由此，能夠執(zhí)行足夠帶電的帶電電流可以流到感光鼓，并且感光鼓由此可以被帶電至期望的表面電位。
【專利說明】
圖像形成裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及諸如復(fù)印機、打印機、傳真機和多功能打印機的電子照相圖像形成裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，圖像形成裝置采用具有相對低的施加電壓和可以容易地小型化的帶電輥作為給感光鼓帶電的初次帶電單元。具有疊加的DC電壓Vdc和AC電壓Vac的疊加電壓(Vdc+Vac)作為帶電電壓從帶電高壓電源施加到帶電輥。當(dāng)?shù)扔诨蚋哂诜烹娖鹗茧妷篤th的量的兩倍的AC電壓Vac (峰-峰電壓)施加到帶電棍時，感光鼓的表面電位Vd被會聚到DC電壓Vdc的電位。即，感光鼓被均勻地帶電至期望的表面電位。
[0003]帶電棍與感光鼓之間的放電起始電壓Vth可能由于帶電棍的材料、感光鼓的感光層的膜厚度、感光鼓的旋轉(zhuǎn)速度(處理速度)、裝置主體內(nèi)的環(huán)境(諸如溫度)等等而波動。如果在放電起始電壓Vth波動的時候施加到帶電棍的AC電壓Vac保持不變，則感光鼓可能無法被均勻地帶電至期望的表面電位。已知一種圖像形成裝置，其中適當(dāng)?shù)腁C電壓Vac被計算并施加到帶電輥，以便即使當(dāng)放電起始電壓Vth波動時也使感光鼓均勻地帶電至期望的表面電位。例如，提出了一種裝置，該裝置通過以下操作來執(zhí)行放電電流控制:順序地施加多個AC電壓Vac，并且基于流入帶電棍的交流電流Idc的變化，計算要被施加以使感光鼓帶電的AC電壓Vac (日本特許專利申請公開N0.2001-201920)。
[0004]另外，提出了在裝置主體內(nèi)具有表面電位計的圖像形成裝置，從而利用表面電位計實際測量感光鼓的表面電位Vd，并且基于測量到的結(jié)果改變AC電壓Vac (日本特許專利申請公開 N0.H07-44063)。
[0005]如上所述，例如，放電起始電壓Vth受裝置主體內(nèi)的溫度的影響。即，在裝置主體內(nèi)的溫度為常溫(諸如15至25°C)的情況與溫度為低溫(諸如O至15°C)的情況之間，帶電輥的電阻不同。一般而言，與常溫環(huán)境相比，在低溫環(huán)境下，帶電輥的電阻增大并且電流不太可能流動，使得放電起始電壓Vth增加。因此，該裝置通過溫度傳感器檢測裝置主體內(nèi)的溫度，并且基于檢測到的溫度對常溫和低溫執(zhí)行相應(yīng)的放電電流控制。在用于常溫和低溫的相應(yīng)放電電流控制中，施加到帶電輥的AC電壓Vac的電壓設(shè)置不同。
[0006]但是，溫度傳感器常常設(shè)置在裝置主體內(nèi)遠離帶電輥的位置處，并且由溫度傳感器檢測到的溫度并不總是精確地反映在帶電輥附近的溫度。即，由溫度傳感器檢測到的溫度僅僅是在裝置主體內(nèi)特定位置處測量到的溫度，使得檢測到的溫度可能不對應(yīng)于在帶電輥附近的溫度。在那種情況下，即使執(zhí)行放電電流控制，為放電起始電壓Vth的量的兩倍或更低的AC電壓Vac也可能被帶電至帶電棍。其結(jié)果是，感光鼓的表面電位Vd將不會聚到DC電壓Vdc的電位，并可能發(fā)生起霧現(xiàn)象。有可能采用具有表面電位計的裝置，其目標(biāo)在于防止感光鼓的表面電位Vd不被轉(zhuǎn)換為DC電壓Vdc的電位，但配備表面電位計的裝置不能容易地被縮小尺寸，并且相關(guān)的成本昂貴，因此不期望采用這種裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供了一種圖像形成裝置，該圖像形成裝置即使當(dāng)帶電輥的電阻由于環(huán)境原因而波動時，也能夠最小化在帶電期間造成的圖像承載構(gòu)件的表面電位的波動。
[0008]另外，本發(fā)明提供一種圖像形成裝置，該裝置包括可旋轉(zhuǎn)的圖像承載構(gòu)件;被設(shè)置在圖像承載構(gòu)件附近或與其接觸的帶電構(gòu)件，該帶電構(gòu)件通過在圖像承載構(gòu)件上形成圖像的圖像形成操作期間施加具有疊加的AC電壓和DC電壓的電壓作為帶電電壓來使圖像承載構(gòu)件帶電；圖像形成單元，在通過帶電構(gòu)件帶電的圖像承載構(gòu)件上形成圖像;直流電流檢測單元，能夠在帶電電壓施加到帶電構(gòu)件時檢測從帶電構(gòu)件流到圖像承載構(gòu)件的直流電流；以及控制單元，能夠選擇性地執(zhí)行第一模式和第二模式，其中第一模式在圖像形成操作期間設(shè)置具有疊加的第一 AC電壓和預(yù)定DC電壓的電壓作為帶電電壓，并且第二模式在圖像形成操作期間設(shè)置具有疊加的第二 AC電壓和預(yù)定DC電壓的電壓作為帶電電壓，其中第二 AC電壓高于第一AC電壓;在第一模式執(zhí)行期間，控制單元向帶電構(gòu)件施加具有疊加的第一AC電壓和預(yù)定DC電壓的電壓，并且經(jīng)由直流電流檢測單元檢測從帶電構(gòu)件流到圖像承載構(gòu)件的直流電流，并且如果檢測到的直流電流的絕對值低于預(yù)定值，則將第一模式切換到第二模式并執(zhí)行第二模式。
[0009]參照附圖，本發(fā)明的更多特征將從以下對示例性實施例的描述變得清楚。
【附圖說明】
[0010]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的圖像形成裝置的構(gòu)造的示意圖。
[0011]圖2是根據(jù)第一實施例的感光鼓、帶電輥和帶電電壓控制系統(tǒng)的示意圖。
[0012]圖3是根據(jù)第一實施例的圖像形成裝置的帶電電壓控制系統(tǒng)的框圖。
[0013]圖4是示出根據(jù)第一實施例的帶電電壓控制的過程的流程圖。
[0014]圖5A是示出在根據(jù)第一實施例的放電電流控制中AC電壓與交流電流之間的關(guān)系的圖。
[0015]圖5B是示出根據(jù)第一實施例的常溫表和低溫表的圖。
[0016]圖6是示出具有關(guān)聯(lián)的AC電壓和溫度的表的圖。
[0017]圖7是示出根據(jù)第二實施例的帶電電壓控制過程的流程圖。
[0018]圖8是示出根據(jù)另一實施例的具有變化的膜厚度的感光鼓、帶電輥和帶電電壓控制系統(tǒng)的不意圖。
【具體實施方式】
[0019]〈第一實施例〉
[0020]現(xiàn)在，將詳細描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施例。首先，將參照圖1描述根據(jù)第一實施例的圖像形成裝置。
[0021]〈圖像形成裝置〉
[0022]圖1中所示的圖像形成裝置100是串聯(lián)中間轉(zhuǎn)印型全色打印機，其具有沿中間轉(zhuǎn)印帶91布置的黃色、品紅、青色和黑色的圖像形成單元UY、UM、UC和UK。在本實施例中，這些圖像形成單元UY、UM、UC和UK被配置為可以附連到裝置主體/從裝置主體分離的處理盒。
[0023]在圖像形成單元UY中，黃色調(diào)色劑圖像在感光鼓1Y，S卩，圖像承載構(gòu)件，上形成，并且被初次轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶91。在圖像形成單元UM中，品紅色調(diào)色劑圖像在感光鼓IM上形成，并且該圖像被初次轉(zhuǎn)印以疊加在在中間轉(zhuǎn)印帶91上形成的黃色調(diào)色劑圖像上。在圖像形成單元UC和UK中，青色調(diào)色劑圖像和黑色調(diào)色劑圖像分別在感光鼓IC和IK上形成，這些圖像被初次轉(zhuǎn)印以依次地疊加在中間轉(zhuǎn)印帶91上。被初次轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶91的四色調(diào)色劑圖像被傳送到二次轉(zhuǎn)印單元T2，并且統(tǒng)一被二次轉(zhuǎn)印到記錄材料P (紙張、OHP片材及其它片材材料)。
[0024]除了在相應(yīng)顯影單元4Y、4M、4C和4K中使用的調(diào)色劑的顏色是黃色、品紅、青色和黑色之外，圖像形成單元UY、UM、UC和UK被類似地構(gòu)造。以下的描述將黃色圖像形成單元UY作為例子來描述，并且，通過用M、C或K替換標(biāo)號結(jié)尾的符號Y，相同的描述適用于其它圖像形成單元UM、UC和UK。
[0025]圖像形成單元UY是通過圍繞感光鼓IY布置帶電棍2Y(初次帶電單元)、曝光單元3Υ、顯影單元4Υ、初次轉(zhuǎn)印棍92Υ、去靜電曝光單元6Υ和鼓清潔單元7Υ形成的。感光鼓IY(即，圖像承載構(gòu)件)是在裝置主體上可旋轉(zhuǎn)設(shè)置的鼓形電子照相感光體，其具有在鋁圓柱體的外周表面上形成的感光層。感光鼓IY在圖1中的逆時針方向上以例如250mm/s的旋轉(zhuǎn)速度(處理速度)被感光鼓驅(qū)動馬達19Y旋轉(zhuǎn)(參照后述的圖3)。
[0026]帶電輥2Y(S卩，帶電構(gòu)件)使感光鼓IY的表面帶電為具有負極性的均勻暗電位。去靜電曝光單元6Y( S卩，去靜電部分)在使帶電輥2Y讓感光鼓IY帶電之前初始化感光鼓IY的帶電狀態(tài)。即，去靜電曝光單元6Υ通過例如在初次轉(zhuǎn)印之后將感光鼓IY暴露于UV光來使感光鼓IY去靜電。在感光鼓IY的旋轉(zhuǎn)方向上，去靜電曝光單元6Υ設(shè)置在初次轉(zhuǎn)印部分Tl的下游，并且在旋轉(zhuǎn)方向上，至少在帶電輥2Υ的上游。調(diào)色劑圖像通過曝光單元3Υ和顯影單元4Υ(即，圖像形成單元)在通過去靜電曝光單元6Υ帶電的感光鼓IY上形成。即，曝光單元3Υ和顯影單元4Υ在通過帶電棍2Υ帶電的感光鼓IY上形成圖像。
[0027]曝光單元3Υ通過對具有相應(yīng)顏色的擴大顏色分離圖像的掃描圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行ON-OFF調(diào)制來從激光發(fā)射器生成激光束，利用旋轉(zhuǎn)鏡掃描激光束，將射束照射到帶電的感光鼓1Υ，并且在感光鼓IY上形成靜電潛像。顯影單元4Υ向感光鼓IY提供調(diào)色劑并且將靜電潛像顯影成調(diào)色劑圖像。顯影劑從顯影劑供給單元5Υ供應(yīng)到顯影單元4Υ。顯影單元4Υ可以使用僅包括一種調(diào)色劑的單組分顯影劑或包括調(diào)色劑和載體的雙組分顯影劑作為顯影劑。
[0028]初次轉(zhuǎn)印輥92Υ被壓向中間轉(zhuǎn)印帶91，并且在感光鼓IY與中間轉(zhuǎn)印帶91之間形成初次轉(zhuǎn)印部分Tl (初次轉(zhuǎn)印輥隙)O初次轉(zhuǎn)印偏壓電源93Υ耦合到初次轉(zhuǎn)印輥92ΥO通過從初次轉(zhuǎn)印偏壓電源93Υ向初次轉(zhuǎn)印輥92Υ施加具有正極性的偏壓，在感光鼓IY上形成的具有負極性的調(diào)色劑圖像被初次轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶91。鼓清潔單元7Υ抵著感光鼓IY滑動清潔刮板，并且回收在初次轉(zhuǎn)印后殘留在感光鼓IY上的初次轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑。
[0029]中間轉(zhuǎn)印帶91在張緊輥94、二次轉(zhuǎn)印內(nèi)部輥10和驅(qū)動輥95之間拉伸并被這些輥支撐，并且被驅(qū)動輥95向圖中箭頭Rl的方向驅(qū)動。二次轉(zhuǎn)印單元Τ2是用于將調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄材料P的轉(zhuǎn)印輥隙部分，它是通過使二次轉(zhuǎn)印外部輥96(8卩，二次轉(zhuǎn)印構(gòu)件)緊靠被二次轉(zhuǎn)印內(nèi)部輥10拉伸的中間轉(zhuǎn)印帶91而形成的。在二次轉(zhuǎn)印單元T2中，二次轉(zhuǎn)印偏壓從未示出的二次轉(zhuǎn)印偏壓電源施加到二次轉(zhuǎn)印外部輥96 ο據(jù)此，中間轉(zhuǎn)印帶91上的調(diào)色劑圖像被二次轉(zhuǎn)印到傳送至二次轉(zhuǎn)印單元T2的記錄材料P ο在這個時候，與中間轉(zhuǎn)印帶91上被初次轉(zhuǎn)印的調(diào)色劑圖像通過二次轉(zhuǎn)印單元T2同步地，阻力輥12將記錄材料P傳送到二次轉(zhuǎn)印單元Τ2。帶清潔單元11抵著中間轉(zhuǎn)印帶91滑動清潔刮板，并收集在二次轉(zhuǎn)印之后殘留在中間轉(zhuǎn)印帶91上的二次轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑。
[0030]具有經(jīng)由二次轉(zhuǎn)印單元Τ2被二次轉(zhuǎn)印的四色調(diào)色劑圖像的記錄材料P被傳送到定影單元13。在定影單元13中，定影棍13a和13b彼此抵靠，以形成定影棍隙部分Τ3，并且定影棍隙部分T3傳送記錄材料P并將調(diào)色劑圖像定影到記錄材料P上。在定影單元13中，定影棍13b被壓向從內(nèi)側(cè)被燈加熱器等(未示出)加熱的定影輥13a，，由此形成定影輥隙部分T3。通過被定影輥隙部分T3夾住并傳送，記錄材料P被加熱并擠壓，通過此，調(diào)色劑圖像被定影到記錄材料P。具有被定影單元13定影的調(diào)色劑圖像的記錄材料P被排到裝置主體的外側(cè)。[0031 ]〈感光鼓〉
[0032]將參照圖2來描述感光鼓IY和帶電輥2Y。首先，將描述感光鼓1Y。感光鼓IY是如下的有機光電導(dǎo)體鼓:使由有負的帶電特性的有機光電導(dǎo)體(OPC)形成的感光層I b被施加到由鋁或其它導(dǎo)電材料形成的鼓基體Ia的外周表面上。在本實施例中，使用具有30毫米的外直徑的感光鼓I Y。
[0033]感光層Ib是通過，按從鼓基體Ia側(cè)開始的指定順序，層壓下涂層(CPL)lbl、注入抑制層(MCL) lb2、電荷生成層(CGL) lb3、電荷傳輸層(CTL) lb4和表面保護層(OCL) lb5形成的。例如，電荷生成層(CGL) lb3由酞菁化合物形成，并具有0.2μπι的厚度。例如，電荷傳輸層(CTL)lb4由其中分散有腙化合物的聚碳酸酯形成，并具有13μπι的厚度。例如，表面保護層lb5由丙烯酸類樹脂形成，并具有5μπι的厚度。感光層Ib是絕緣體，并且具有通過讓具有特定波長的光照射到其上而轉(zhuǎn)變成導(dǎo)體的特性。其原因是，通過照射光在電荷生成層(CGL)lb3中生成正空穴(電子對)，并且這些正空穴變成電荷流的載體。
[0034]本發(fā)明人已經(jīng)通過實驗證實，根據(jù)圖2中所示的感光鼓1Y，當(dāng)對總共三十萬或更多片材執(zhí)行圖像形成時，感光層Ib的磨損量為Ιμπι或更低。即，在其表面覆蓋有上述表面保護層lb5的感光鼓IY中，即使當(dāng)對大量片材執(zhí)行圖像形成時，感光層Ib的厚度也幾乎沒有變化(減小)。其原因是，表面保護層IB5比諸如帶電輥2Y和接觸感光鼓IY的鼓清潔單元7Y的清潔刮板的各種構(gòu)件的表面硬度更硬，并且因此，保護層lb5很難被這些構(gòu)件磨損。
[0035]〈帶電輥〉
[0036]現(xiàn)在將描述帶電輥2Y。如前所述，通過讓帶電電壓施加到輥，帶電輥2Y使感光鼓IY的表面(外周表面)均勻地帶電為預(yù)定的極性和電位。本實施例利用在縱向方向(旋轉(zhuǎn)軸方向)具有320mm長度的帶電輥2Y。如圖2中所示，帶電輥2Y是通過，按從芯金屬2a側(cè)開始的指定順序，在金屬的芯金屬2a的外周表面上層壓彈性層2b、電阻層2c和表面層2d形成的。芯金屬2a具有如下兩個端部部分:該兩個端部部分在帶電輥2Y的縱向方向(旋轉(zhuǎn)軸方向)上在未示出的承載構(gòu)件上保持可旋轉(zhuǎn)。
[0037]承載構(gòu)件(未示出)被加壓彈簧(壓縮彈簧)2e(即，偏置構(gòu)件)朝感光鼓IY偏置。由此，帶電輥2Y被壓向感光鼓1Y，并且可以被驅(qū)動以連同感光鼓IY的旋轉(zhuǎn)一起在圖中箭頭R3的方向上旋轉(zhuǎn)。另外，通過讓帶電輥2Y壓向感光鼓1Y，在帶電輥2Y與感光鼓IY之間形成帶電輥隙NI。微小的空間(下文簡稱為帶電間隙)在帶電輥隙NI相對于感光鼓IY的旋轉(zhuǎn)方向(圖中箭頭R2的方向)的上游側(cè)和下游側(cè)在感光鼓IY與帶電輥2Y之間形成。
[0038]帶電棍2Y不一定必須與感光鼓IY接觸。只要由帶電間隙之間的電壓確定的可放電范圍和帶電輥2Y與感光鼓IY之間的校正Paschen曲線被確保，帶電輥2Y與感光鼓IY可以以非接觸的方式被布置得接近，其間具有例如大約幾十微米的空間(空隙)。換句話說，帶電輥2Υ和感光鼓IY可以采用任何位置關(guān)系，只要通過接近放電來執(zhí)行感光鼓IY的帶電。
[0039]〈帶電電壓控制系統(tǒng)〉
[0040]現(xiàn)在，將參照圖2描述向帶電輥2Υ施加電壓的帶電電壓控制系統(tǒng)。圖2中所示的帶電電壓控制系統(tǒng)包括帶電高壓電源71Υ、直流電流測量單元72Υ以及交流電流測量單元73Υ。帶電高壓電源71Υ通過芯金屬2a耦合到帶電輥2Υ。帶電高壓電源71Υ是能夠輸出例如O至-900V的電壓作為DC電壓Vdc以及具有1500Hz頻率的O至2500V的電壓作為AC電壓Vac(峰-峰電壓)的電源。帶電高壓電源71Y向帶電輥2Y施加具有疊加的DC電壓Vdc和AC電壓Vac的帶電電壓作為帶電電壓(也被稱為帶電偏壓或帶電高壓)，以用于使感光鼓IY帶電。作為帶電電壓從帶電高壓電源71Y輸出的疊加的DC電壓Vdc和AC電壓Vac的相應(yīng)電壓值由控制器50設(shè)置。
[0041]當(dāng)帶電電壓從帶電高壓電源71Y施加到帶電輥2Y時，會在帶電輥2Y與感光鼓IY之間產(chǎn)生的帶電間隙處發(fā)生放電。通過向帶電輥2Y施加等于或高于放電起始電壓Vth的帶電電壓并且使放電在帶電間隙處發(fā)生來使感光鼓IY帶電。此時，如果是放電起始電壓Vth的量的兩倍或更高的AC電壓Vac被施加到帶電輥2Y，則感光鼓IY的表面電位Vd會聚到DC電壓Vdc的電位。因此，感光鼓IY被均勻地帶電至表面電位Vd ( = Vdc)。
[0042]直流電流測量單元72Y(即，直流電流檢測單元)耦合到帶電高壓電源71Y。直流電流測量單元72Y根據(jù)電壓從帶電高壓電源71Y到帶電輥2Y的施加來測量從帶電輥2Y流到感光鼓IY的帶電電流的DC分量(以下稱為直流電流Idc)。直流電流測量單元72Y向控制器50輸出測量到的直流電流(更精確地說，直流電流值)。
[0043]交流電流測量單元73Y耦合到感光鼓IY的鼓基體la。交流電流測量單元73Y根據(jù)電壓從帶電高壓電源71Y到帶電輥2Y的施加來測量從帶電輥2Y流到感光鼓IY的帶電電流的AC分量(以下稱為交流電流Iac)。交流電流測量單元73Y向控制器50輸出測量到的交流電流(更精確地說，交流電流值)。
[0044]〈控制器〉
[0045]圖像形成裝置100包括控制器50。現(xiàn)在將參照圖3描述控制器50。控制器50(S卩，控制單元)是執(zhí)行本圖像形成裝置100的各種控制(包括例如圖像形成操作)的CPU。
[0046]如圖3中所示，信息顯示面板51通過未示出的接口連接到控制器50。信息顯示面板51具有顯示裝置主體的操作狀態(tài)的顯示單元，以及向用戶給出諸如圖像形成作業(yè)的各種可執(zhí)行控制程序的菜單。另外，信息顯示面板51具有當(dāng)開始執(zhí)行控制程序或輸入數(shù)據(jù)時可被用戶操作的操作部分。
[0047]存儲器52耦合到控制器50。存儲器52(8卩，存儲器單元)可以是存儲用于控制本圖像形成裝置100的各種控制程序和數(shù)據(jù)的R0M、RAM或硬盤。存儲器52也可臨時存儲伴隨各種控制程序的執(zhí)行的操作處理結(jié)果。
[0048]在本實施例中，控制器50執(zhí)行存儲在存儲器52中的圖像形成作業(yè)(更精確地說，圖像形成程序)，由此控制圖像形成裝置100基于從信息顯示面板51輸入的圖像數(shù)據(jù)等執(zhí)行圖像形成處理。響應(yīng)于圖像形成作業(yè)的執(zhí)行，控制器50執(zhí)行感光鼓IY(更精確地說，感光鼓驅(qū)動馬達19Y)、帶電輥2Y(更精確地說，帶電高壓電源71Y)和去靜電曝光單元6Y的控制。當(dāng)然，控制器50可以控制除這些單元之外的早先描述過的其它各種單元(參照圖1)，但它們將不被示出或描述，因為它們不涉及本實施例的主要目標(biāo)。
[0049]溫度傳感器60(S卩，溫度檢測單元)通過未示出的接口耦合到控制器50。溫度傳感器60被布置在裝置主體內(nèi)遠離帶電輥2Y的位置(參照圖1)，并且檢測裝置主體內(nèi)的溫度?？刂破?0從溫度傳感器60獲取裝置主體內(nèi)的溫度。
[0050]驅(qū)動感光鼓IY的感光鼓驅(qū)動馬達19Y耦合到控制器50。感光鼓驅(qū)動馬達19Y根據(jù)從控制器50發(fā)送的信號(命令)來驅(qū)動，并且以預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)感光鼓IY或停止旋轉(zhuǎn)的感光鼓IY的旋轉(zhuǎn)。
[0051 ] 控制器50控制帶電高壓電源71Y向帶電輥2Y施加具有疊加的DC電壓Vdc和AC電壓Vac的帶電電壓，由此使感光鼓IY帶電至預(yù)定的電位(表面電位Vd)。帶電電壓的DC電壓Vdc被確定為如下的預(yù)定電壓值:該預(yù)定電壓值事先關(guān)聯(lián)到用于使感光鼓IY帶電的期望的表面電位Vd。例如，如果應(yīng)使感光鼓IY帶電至“-600V”的電位，則DC電壓Vdc被設(shè)置為“-600V”，并且如果應(yīng)使感光鼓IY帶電至“-500V”的電位，則DC電壓Vdc被設(shè)置為“-500V”。
[0052]而且，DC電壓Vdc事先與預(yù)定的溫度關(guān)聯(lián)，以使得即使帶電輥2Y的電阻根據(jù)裝置主體內(nèi)的溫度等變化，也可以使感光鼓IY被恒定地帶電至相同的表面電位Vd O例如，如果要使感光鼓IY帶電至“-500V”的電位，那么，如果溫度低于15°C，則DC電壓Vdc被設(shè)置為“-520V”，并且，如果溫度為15°C或更高，則DC電壓Vdc被設(shè)置為“-500V”。對于每個預(yù)定的溫度范圍，感光鼓IY的表面電位Vd與DC電壓Vdc之間的對應(yīng)關(guān)系作為表(未示出)等被事先存儲在存儲器52中。
[0053]另一方面，帶電電壓的AC電壓Vac根據(jù)裝置主體內(nèi)的溫度被設(shè)置為任意的峰-峰電壓。在本實施例中，執(zhí)行AC恒定電流控制，以控制通過將AC電壓Vac施加到帶電棍2Y而流動的交流電流lac。上面提到的帶電高壓電源71Y、直流電流測量單元72Y和交流電流測量單元73Y作為帶電電壓控制系統(tǒng)耦合到控制器50?？刂破?0基于分別由直流電流測量單元72Y和交流電流測量單元73Y測量到的直流電流Idc和交流電流Iac來確定AC電壓Vac?？刂破?0執(zhí)行帶電電壓控制，并且向帶電輥2Y施加能夠引起足以以均勻的方式使感光鼓IY帶電至期望的表面電位Vd的放電的帶電電壓。帶電電壓控制將在后面描述(參照圖4)。
[0054]另外，控制器50控制由去靜電曝光單元6Y照射的光的強度，以去除感光鼓IY的靜電?？刂破?0控制去靜電曝光單元6Y照射具有大約lyj/cm2的曝光值的光作為光的強度，但該值不限于lyj/cm2，只要光的強度足以去除感光鼓IY的靜電就可以。
[0055]接下來，將參照圖4來描述由控制器50執(zhí)行的帶電電壓控制。圖4是根據(jù)第一實施例的帶電電壓控制的流程圖。圖4中所示的帶電電壓控制是可以應(yīng)用到如下類型的圖像形成裝置的控制:該圖像形成裝置根據(jù)由溫度處理器60檢測到的裝置主體內(nèi)的溫度，通過對正常溫度和對低溫執(zhí)行相應(yīng)放電電流控制來確定AC電壓(參照后述的圖5B)。圖4中所示的帶電電壓控制針對圖像形成單元UY、UM、UC和UK中的每個執(zhí)行，但為了描述起見，圖像形成單元UY將作為例子被說明。通過用M、C或K替換描述中標(biāo)號結(jié)尾的符號Y，相同的描述適用于其它圖像形成單元UM、UC和UK的帶電電壓控制。
[0056]圖4中所示的帶電電壓控制由控制器50諸如在起動圖像形成作業(yè)時，或者在裝置主體的電源被接通時起動?，F(xiàn)在，圖像形成作業(yè)是指基于用于在記錄介質(zhì)上形成圖像的打印信號從圖像形成操作開始到圖像形成操作完成的一系列操作。即，圖像形成作業(yè)是指如下時間的一系列操作:從用于執(zhí)行圖像形成所需的預(yù)備操作(所謂預(yù)旋轉(zhuǎn)操作)被起動時，圖像形成步驟期間，并且直到結(jié)束圖像形成中所需的預(yù)備操作(所謂后旋轉(zhuǎn)操作)被完成為止。實際上，圖像形成作業(yè)是指從接收到打印信號(圖像形成作業(yè)的輸入)之后預(yù)旋轉(zhuǎn)(圖像形成之前的準(zhǔn)備操作)被執(zhí)行時到后旋轉(zhuǎn)(在圖像形成之后的操作)被執(zhí)行時的一系列操作，并且圖像形成作業(yè)包括圖像形成期和片材間隔?？刂破?0在例如預(yù)旋轉(zhuǎn)操作期間執(zhí)行帶電電壓控制以確定關(guān)于當(dāng)在后續(xù)圖像形成過程中使感光鼓IY帶電時施加到帶電$S2Y的帶電電壓的適當(dāng)AC電壓Vac(峰-峰電壓)。
[0057]控制器50確定從溫度傳感器60獲取的裝置主體內(nèi)的溫度(溫度傳感器值)是否低于預(yù)定的溫度(設(shè)定溫度)(例如，低于15°C)(S1)。如果從溫度傳感器60獲取的溫度是等于或高于預(yù)定溫度(設(shè)定溫度)的高溫(對應(yīng)于第一溫度)(S1:否)，則控制器50執(zhí)行用于常溫的放電電流控制并且確定帶電電壓的AC電壓Vac(對應(yīng)于第一 AC電壓)(S2)。另一方面，如果從溫度傳感器60獲取的溫度是低于預(yù)定溫度(設(shè)定溫度)的低溫(對應(yīng)于第二溫度)(S1:是)，則控制器50跳到SlO的過程，執(zhí)行用于低溫的放電電流控制，并且確定帶電電壓的AC電壓Vac(對應(yīng)于第二AC電壓)(SlO)。控制器50根據(jù)從溫度傳感器60獲取的溫度來確定要使感光鼓IY帶電的對應(yīng)于期望表面電位Vd的DC電壓Vdc。
[0058]在本實施例中，控制器50執(zhí)行“AC恒定電流控制”，從而通過從帶電輥2Y流到感光鼓IY的交流電流Iac的電流總量來控制感光鼓IY的帶電。交流電流Iac的電流總量是流經(jīng)帶電輥隙NI的輥隙電流與由于在帶電間隙處的放電的發(fā)生而流動的放電電流之和，其中帶電輥隙NI是帶電輥2 Y與感光鼓IY之間的接觸部分，并且?guī)щ婇g隙是非接觸部分。在AC恒定電流控制中，執(zhí)行的控制不僅包括真正使感光鼓IY帶電所需的放電電流，而且還包括輥隙電流。但是，如果帶電輥2Y的電阻根據(jù)裝置主體內(nèi)的溫度變化，則即使在利用相同的電流值執(zhí)行控制時，放電電流的量將隨著輥隙電流的增加而減少，并且放電電流的量將隨著輥隙電流的減少而增加。因此，即使已經(jīng)執(zhí)行了 AC恒定電流控制，也難以均勻地使感光鼓IY帶電至期望的表面電位。因此，根據(jù)本實施例，對常溫和低溫執(zhí)行用于確定用于獲取恒定量放電電流的AC電壓(峰-峰電壓)的不同放電電流控制，以便根據(jù)裝置主體內(nèi)的溫度獲取放電電流的量。
[0059]參照圖5A和5B來描述用于常溫的放電電流控制(S2)和用于低溫的放電電流控制(SlO)。如圖5A中所示，控制器50控制帶電高壓電源71Y，并且向帶電輥2Y順序地施加非放電范圍內(nèi)的AC電壓Vac的三個點(參照圖中的黑圓圈)和放電范圍內(nèi)的AC電壓Vac的三個點(參照圖中的黑方塊)。當(dāng)帶電輥2Y與感光鼓IY之間的放電起始電壓被設(shè)置為Vth時，低于放電起始電壓Vth的量的兩倍的范圍對應(yīng)于非放電范圍，并且等于或高于放電起始電壓Vth的量的兩倍的范圍對應(yīng)于放電范圍?？刂破?0將每個AC電壓Vac的施加時間設(shè)置為例如200ms，并且在此期間，從交流電流測量單元73Y獲取從帶電輥2Y流到感光鼓IY的交流電流lac。然后，控制器50對在200ms的施加時間內(nèi)獲取的交流電流Iac的電流值取平均。
[0060]控制器50利用適當(dāng)?shù)姆椒?諸如最小二乘法)執(zhí)行上述三個點當(dāng)中每一個的平均電流值的線性近似，并且尋求分別代表用于非放電范圍和放電范圍的AC電壓Vac與交流電流Iac之間對應(yīng)關(guān)系的近似直線LI和L2。近似直線LI與近似直線L2之間的差是放電電流的量，因此控制器50基于代表這些近似直線LI和L2的近似表達式來計算用于實現(xiàn)期望的放電電流量的AC電壓Vac ο根據(jù)事先由本發(fā)明人進行的研究已經(jīng)證實，根據(jù)本實施例，當(dāng)放電電流的量被設(shè)置為30至ΙΟΟμΑ，優(yōu)選地是50μΑ時，不管裝置主體內(nèi)的溫度如何，感光鼓IY可以被均勻地帶電至期望的表面電位Vd。因此，優(yōu)選地，利用50μΑ的放電電流量決定AC電壓Vac。[0061 ] 如所述的，在放電電流控制中，非放電范圍中的AC電壓Vac的三個點和放電范圍中的AC電壓Vac的三個點被順序地施加到帶電輥2 Y。所施加的電壓的這六個點在用于常溫的放電電流控制和用于低溫的放電電流控制之間變化。在本實施例中，非放電范圍中的AC電壓Vac的三個點1100￥、1200￥和1300￥以及放電范圍中的六(:電壓￥3(3的三個點1600￥、170(^和1800V在用于常溫的放電電流控制期間被施加。另一方面，非放電范圍中的AC電壓Vac的三個點1600V、1700V和1800V以及放電范圍中的AC電壓Vac的三個點2100V、2200V和2300V在用于低溫的放電電流控制期間被施加。如圖5B中所示，AC電壓Vac的這六個點分別單獨在常溫表和低溫表中設(shè)置，并事先存儲在存儲器52中。常溫(15 °C或更高)表和低溫(低于15 °C)表是通過準(zhǔn)確測量在帶電輥2Y附近的溫度并針對常溫和低溫各個情況向帶電輥2Y施加預(yù)定的AC電壓Vac來進行測試而獲得的。
[0062]如從圖5B中可以看到的，常溫表中放電范圍內(nèi)的AC電壓Vacl600V、1700V和1800V包括在低溫表中的非放電范圍內(nèi)。即，非放電范圍和放電范圍的區(qū)域在常溫和低溫之間不同。這是因為帶電輥2Y的電阻隨帶電輥2Y的溫度變化而變化，并且放電起始電壓隨其變化。放電起始電壓Vth隨帶電輥2Y的電阻增加而增加，并且隨帶電輥2Y的電阻降低而降低。帶電輥2Y的電阻在低溫下增加，因此放電起始電壓Vth與常溫的情況相比增加。因此，低溫下的非放電范圍包括1600V、1700V和1800V，而1600V、1700V和1800V包括在常溫情況下的放電范圍中，并且與常溫的情況相比而言，低溫下的放電范圍包括較高的電壓(在這個例子中是2100V或更高)。
[0063]在上述的放電電流控制中，非放電范圍中的AC電壓Vac的三個點和放電范圍中的AC電壓Vac的三個點被順序地施加到帶電輥2Y，但本實施例不限于這種布置。只要能夠獲得表示以上提到的近似直線LI和L2的近似表達式就可以，例如，非放電范圍中的至少一個點和放電范圍中的至少兩個不同的點可以被順序地施加。
[0064]返回到圖4的描述，控制器50在完成用于常溫的放電電流控制(S2)之后控制去靜電曝光單元6Y并去除感光鼓IY的靜電(S3)。接下來，控制器50控制帶電高壓電源71Y向帶電輥2Y施加具有疊加的已經(jīng)確定的DC電壓Vdc(例如，-600V)和所獲取的作為對常溫執(zhí)行放電電流控制的結(jié)果的AC電壓Vac (例如，1550V)的帶電電壓(S4)。此時，AC電壓Vac接受恒定電壓控制。由此，感光鼓IY被帶電?？刂破?0從直流電流測量單元72Y獲取通過施加帶電電壓從帶電輥2Y流到感光鼓IY的直流電流Idc(S5)。如果從溫度傳感器60獲取的溫度等于或高于預(yù)定的溫度(S1:否)，則控制器50執(zhí)行在S2至S5中示出的過程作為第一模式。當(dāng)執(zhí)行第一模式時，放電電流控制利用對應(yīng)于第一溫度的多個AC電壓Vac來執(zhí)行。
[0065]控制器50判斷從直流電流測量單元72Y獲取的直流電流Idc(以下稱為第一測量值)是否低于lyA(S6)。在本實施例中，當(dāng)比較所獲取的直流電流值與設(shè)定的值時，比較所獲取的直流電流值的絕對值與該設(shè)定值。如果第一測量值(絕對值)低于lyA(S6:是)，則控制器50判斷直流電流Idc不流動，在信息顯示面板51上顯示錯誤(S7)，并且如果圖像形成作業(yè)正在被執(zhí)行，則控制器50暫停該作業(yè)并停止裝置主體的操作(S8)。直流電流Idc不流動的可能原因包括其中感光鼓IY不旋轉(zhuǎn)或感光鼓IY未去除靜電的情況。在這些情況下，沒有足夠的電位差在帶電輥2Y與感光鼓IY之間出現(xiàn)，使得僅非常小的直流電流Idc流動。在本例中，第一測量值與ΙμΑ而不是與ΟμΑ進行比較，因為由直流電流測量單元72Y測量到的值可以在大約正或負IyA的范圍內(nèi)分散。如果由直流電流測量單元72Υ測量到的值不分散，則以上提到的是否發(fā)生錯誤的確定可以通過是否為ΟμΑ或更高的直流電流Idc流動來確定。
[0066]如果第一測量值是ΙμΑ或更高(S6:否)，則控制器50確定第一測量值是否等于或高于Idc預(yù)測值(等于或高于設(shè)定值)(S9)。現(xiàn)在，當(dāng)感光鼓IY通過將表面電位Vd從OV升高到DC電壓Vdc的電位而被帶電時，從帶電棍2Y流到感光鼓IY的直流電流Idc通過以下所示的表達式I獲取。
[0067]IIDCI = ε.ε0.L.νρ.Vdc/d(表達式I)
[0068]在表達式I中，d表示在初始狀態(tài)下感光層Ib的膜厚度(參照圖2)，ε表示相對介電常數(shù)，ε0表示真空中的介電常數(shù)，L表示帶電輥2Υ的有效可帶電寬度，并且νρ表示感光鼓IY的旋轉(zhuǎn)速度(處理速度)。
[0069]具體而言，例如，如果相對介電常數(shù)ε是2.5，真空中的介電常數(shù)ε0是8.854 X 10 一12F/m，有效可帶電寬度L是320mm，旋轉(zhuǎn)速度νρ是250mm/s，并且感光層Ib的膜厚度d是18μπι，則表達式I可以簡化為以下所示的表達式2。預(yù)定的Idc預(yù)測值(設(shè)定值)可以從表達式2獲得。I dc預(yù)測值是當(dāng)使感光鼓IY帶電至預(yù)定電位(DC電壓Vdc的電位)時從帶電棍2Y流到感光鼓IY的帶電電流的DC分量的預(yù)測值。
[0070]I Idc預(yù)測值 I ? Vdc/10(表達式2)
[0071 ]根據(jù)表達式2，當(dāng)將-600V作為DC電壓Vdc的施加到帶電輥2Y時，Idc預(yù)測值被計算為60μΑ。但是，由于由直流電流測量單元72Y測量到的測量值存在大約正或負ΙμΑ的分散，因此，在這種情況下，Idc預(yù)測值被設(shè)置為59μΑ?？刂破?0比較基于以上表達式2計算出的Idc預(yù)測值與測量值。此時，如果由溫度傳感器60檢測到的裝置主體內(nèi)的溫度與帶電輥2Υ附近的實際溫度相同，則Idc預(yù)測值和測量值將相同。測量值的分散很大程度上由于所使用的直流電流測量單元72Υ而改變，因此很明顯，Idc預(yù)測值不限于59μΑ。
[0072]如果第一測量值等于或高于Idc預(yù)測值(S9:是)，則控制器50判斷，作為執(zhí)行第一模式的結(jié)果(S2至S5)，已經(jīng)獲得用于使感光鼓IY以均勻的方式帶電至期望的表面電位的足量的放電電流，并結(jié)束本帶電電壓控制。在這種情況下，當(dāng)使感光鼓IY帶電時，控制器50控制帶電高壓電源71Υ向帶電輥2Υ施加包括由用于常溫的放電電流控制確定的AC電壓Vac的帶電電壓。
[0073]另一方面，如果盡管執(zhí)行了第一模式(S2至S5)，第一測量值不等于或高于Idc預(yù)測值(S9:否)，則控制器50執(zhí)行SlO至S13的過程作為第二模式。在這種情況下，控制器50確定帶電輥2Υ附近的溫度(對應(yīng)于第二溫度)低于從溫度傳感器60獲取的溫度，因此控制器50執(zhí)行用于低溫的放電電流控制，并確定帶電電壓的AC電壓Vac(對應(yīng)于第二AC電壓)(S10)。如所描述的，當(dāng)執(zhí)行第二模式時，放電電流控制利用對應(yīng)于第二溫度的多個AC電壓Vac來執(zhí)行。其后，控制器50控制去靜電曝光單元6Y并去除感光鼓IY的靜電(S11)。接下來，控制器50控制帶電高壓電源71Y向帶電輥2Y施加具有疊加的預(yù)定DC電壓Vdc(諸如-600V)和獲得的作為執(zhí)行用于低溫的放電電流控制的結(jié)果的AC電壓Vac(諸如2050V)的帶電電壓(S12)。此時，AC電壓Vac接受恒定電壓控制。由此，感光鼓IY被帶電?？刂破?0獲取來自直流電流測量單元72Y的根據(jù)帶電電壓的施加從帶電輥2Y流到感光鼓IY的直流電流Idc(S13)。
[0074]控制器50判斷從直流電流測量單元72Y獲取的測量值(以下稱為第二測量值)是否等于或高于Idc預(yù)測值(S14)。如果第二測量值等于或高于Idc預(yù)測值(S14:是)，則控制器50確定，作為執(zhí)行第二模式(S10至S13)的結(jié)果，已經(jīng)獲得用于使感光鼓IY以均勻的方式帶電至期望的表面電位的足量的放電電流，并結(jié)束本帶電電壓控制。在這種情況下，當(dāng)使感光鼓IY帶電時，控制器50控制帶電高壓電源71Y向帶電輥2Y施加包括基于用于低溫的放電電流控制確定的AC電壓Vac的帶電電壓。
[0075]如果第二測量值不等于或高于Idc預(yù)測值(S14:否)，則控制器50在信息顯示面板51上顯示錯誤(S15)，并且如果圖像形成作業(yè)正在被執(zhí)行，則控制器50暫停該作業(yè)并停止裝置主體的操作(S16)。
[0076]如上所述，在本實施例的圖像形成裝置100中，當(dāng)根據(jù)由溫度傳感器60檢測出的裝置主體內(nèi)的溫度所確定的AC電壓Vac被施加時，真正從帶電輥2Y流到感光鼓IY的帶電電流的DC分量被測量。能夠?qū)崿F(xiàn)足夠電荷的帶電電流是否流到感光鼓IY可以通過比較測量到的帶電電流的DC分量(測量值)與事先存儲在存儲器52中的Idc預(yù)測值來判斷。如果測量值低于預(yù)測值，則這意味著沒有用于實現(xiàn)足夠電荷的足夠帶電電流流到感光鼓1Y，因此與基于裝置主體內(nèi)的溫度確定的AC電壓Vac不同的AC電壓Vac根據(jù)低于裝置主體內(nèi)溫度的溫度來確定。然后，根據(jù)較低溫度確定的AC電壓Vac被施加到帶電輥2Y。由此，S卩使帶電輥2Y的電阻已經(jīng)波動，能夠?qū)崿F(xiàn)足夠帶電的帶電電流也可以流到感光鼓1Y。因此，即使在裝置主體內(nèi)的溫度與帶電輥2Y附近的溫度不同的情況下，也可以使感光鼓IY被均勻地帶電至期望的表面電位。
[0077]〈第二實施例〉
[0078]上述第一實施例已經(jīng)說明了其中根據(jù)由溫度傳感器60檢測出的裝置主體內(nèi)的溫度針對常溫和低溫來執(zhí)行相應(yīng)的放電電流控制(參照圖4的S2和S10)的例子，但圖像形成裝置不限于這種實施例。例如，存在另一種類型的圖像形成裝置，其中與預(yù)定溫度關(guān)聯(lián)的AC電壓Vac事先存儲在存儲器52中，并且AC電壓Vac基于所存儲的值根據(jù)裝置主體內(nèi)的溫度被施加。圖6示出了存儲在存儲器52中的AC電壓表。在這個例子中，存儲在存儲器52中的AC電壓Vac是通過在裝置主體內(nèi)的溫度用實驗方法被設(shè)定為預(yù)定溫度的情況下順序施加任意AC電壓Vac并且存儲能夠針對每個溫度實現(xiàn)期望量的放電電流的AC電壓Vac而獲得的。因此，如圖6的AC電壓表中所示，AC電壓Vac與預(yù)定的溫度(更精確地說，溫度范圍)相關(guān)聯(lián)，并被存儲。
[0079]將參考圖7來描述可以被應(yīng)用到利用圖6中所示的AC電壓表確定AC電壓Vac的這類圖像形成裝置的帶電電壓控制。圖7是示出根據(jù)第二實施例的帶電電壓控制的流程圖。類似于圖4中所示的帶電電壓控制，當(dāng)圖像形成作業(yè)被起動或者裝置主體的電源被接通時，圖7中所示的帶電電壓控制被控制器50起動。圖7中所示的帶電電壓控制針對圖像形成單元UY、YM、UC和UK中的每個來執(zhí)行，但為了描述起見，圖像形成單元UY將在本描述中作為例子。另夕卜，圖7中所示的帶電電壓控制的S3至S8的過程類似于圖4中所示的第一實施例的帶電電壓控制的S3至S8的過程，因此它們將不在這里詳細描述。
[0080]控制器50根據(jù)從溫度傳感器60獲取的裝置主體內(nèi)的溫度(溫度傳感器值)確定AC電壓Vac(峰-峰電壓)(S21)。例如，與裝置主體內(nèi)的溫度(對應(yīng)于第一溫度)關(guān)聯(lián)的AC電壓Vac(對應(yīng)于第一AC電壓)是基于圖6中所示的AC電壓表確定的。例如，如果裝置主體內(nèi)的溫度是22°C，則AC電壓Vac被設(shè)置為1700V(參照圖6)。
[0081]控制器50去除感光鼓IY的靜電(S3)，向帶電輥2Y施加具有疊加的預(yù)定DC電壓Vdc和如上所述確定的AC電壓Vac的帶電電壓(S4)，并獲取由直流電流測量單元72Y檢測出的直流電流Idc(S5)?？刂破?0確定直流電流Idc的測量值是否低于lyA(S6)，并且如果該測量值低于UiA(S6:是)，則控制器50在信息顯示面板51上顯示錯誤(S7)，暫停圖形形成作業(yè)，并停止裝置主體的操作(S8)。
[0082]如果直流電流Idc的測量值等于或高于lyA(S6:否)，則控制器50確定該測量值是否等于或高于Idc預(yù)測值(S22)。如果該測量值等于或高于Idc預(yù)測值(S22:是)，則控制器50判斷獲得了足以以均勻的方式使感光鼓IY帶電至期望的表面電位的放電電流的量。因此，控制器50結(jié)束本帶電電壓控制，并繼續(xù)圖像形成作業(yè)。在這種情況下，當(dāng)使感光鼓IY帶電時，控制器50控制帶電高壓電源71Y向帶電輥2Y施加包括所確定的AC電壓Vac的帶電電壓。另一方面，如果直流電流Idc的測量值不等于或高于Idc預(yù)測值(S22:否)，則控制器50確定基于其確定AC電壓Vac的溫度(AC電壓確定溫度)是否高于預(yù)定的溫度(設(shè)定溫度)(例如，高于 0°C)(S23)。
[0083]如果AC電壓確定溫度高于預(yù)定的溫度(S23:是)，則控制器50選擇低于AC電壓確定溫度的溫度，并根據(jù)所選的溫度確定AC電壓Vac(S24)。例如，如果當(dāng)AC電壓Vac被確定為1700V時的溫度是22°C，則17°C的溫度被選擇為低于那個溫度的溫度，并且AC電壓Vac被確定為1900V(參照圖6)。如所描述的，從圖6中所示的AC電壓表選擇較低的溫度，并且確定與所選的溫度關(guān)聯(lián)的AC電壓Vac。其后，控制器50返回S3的過程，并重復(fù)執(zhí)行S3至S6和S22至S24的過程(對應(yīng)于第二模式)。即，在每次重復(fù)執(zhí)行這些過程時，AC電壓確定溫度從由溫度傳感器60檢測出的裝置主體內(nèi)的溫度逐步降低。在使感光鼓IY帶電時，控制器50控制帶電高壓電源71Y向帶電輥2Y施加包括對應(yīng)于當(dāng)直流電流Idc的測量值變得等于或高于Idc預(yù)測值時的溫度(對應(yīng)于第二溫度)的AC電壓Vac(對應(yīng)于第二 AC電壓)的帶電電壓。
[0084]如果AC電壓確定溫度是等于或低于預(yù)定溫度的低溫(S23:否)，則控制器50在信息顯示面板51上顯示錯誤(S7)，暫停圖像形成作業(yè)，并停止裝置主體的操作(S8)。
[0085]根據(jù)這種布置，即使在其中AC電壓Vac利用圖6中所示的AC電壓Vac表確定的圖像形成裝置的情況下，也能實現(xiàn)類似于上述第一實施例的效果。即，即使裝置主體內(nèi)的溫度與帶電輥2Y附近的溫度不同，也可以施加能夠除去帶電輥2Y的電阻波動的影響的適當(dāng)AC電壓Vac，并且可以以均勻的方式使感光鼓IY帶電至期望的表面電位。
[0086]〈其它實施例〉
[0087]根據(jù)上述第一實施例和第二實施例，AC電壓Vac已經(jīng)通過執(zhí)行放電電流控制(參照圖4的S2和S10)或者基于AC電壓表(參照圖6)被確定，但并不限于此。例如，控制器50可以通過計算下面所示的表達式3來確定AC電壓Vac。
[0088]Vac(V) =2500-σ/15 X 500(表達式 3)
[0089]在該表達式中，0表示溫度(°C)。小數(shù)點后的部分被向上舍入或向下舍入，以確定AC電壓Vac。如果溫度低于0°C，則AC電壓Vac被設(shè)置為2500V。
[0090]上述實施例示出了利用如下感光鼓IY的例子:該感光鼓IY具有其膜厚度由于被表面保護層(OCL) lb5覆蓋而不會很大變化的感光層lb。但是，在一些類型的感光鼓IY中，感光鼓IY的感光層Ib的膜厚度由于長期使用被帶電輥2磨損等等而減小。如果感光層Ib的膜厚度減小，則可能存在事先存儲在存儲器52中的預(yù)測值不適合作為要與測量值進行比較的值的情況。即，由于表達式I包括感光層Ib的膜厚度d作為變量，因此在前面提到的用于計算預(yù)測值的表達式2中，Idc預(yù)測值根據(jù)感光層Ib的膜厚度d改變。因此，在執(zhí)行以上提到的帶電電壓控制之前，控制器50根據(jù)感光鼓IY的膜厚度改變Idc預(yù)測值，并執(zhí)行用于在存儲器52中存儲該值的控制。
[0091]現(xiàn)在，圖8示出了具有其膜厚度有可能減小的感光層Ib的感光鼓IY的例子。圖8中示出的感光鼓IY具有由四層組成的感光層lb，它們是下涂層(CPL)lbl、注入抑制層(MCL)lb2、電荷生成層(CGL) lb3和電荷運輸層(CTL) lb4。即，不像圖2中所示的感光鼓1Y，本感光鼓IY不包括由與以上提到的層相比而言相對硬的材料形成的表面保護層(0CL)lb5。根據(jù)圖8中所示的感光鼓1Y，在形成至大約10000張圖像之后，感光層Ib(更精確地說，電荷運輸層I b4)的磨損量總計為大約2.9μ??。
[0092]根據(jù)如圖8所示沒有表面保護層的感光鼓1Υ，感光層Ib的膜厚度d可以從初始狀態(tài)開始在使用過程中減小。因此，感光層Ib的膜厚度d必須被測量。膜厚度d可以基于帶電電壓向帶電輥2Y的累積施加時間和期間感光鼓IY被旋轉(zhuǎn)的累積操作時間來計算。換句話說，控制器50分別累積電壓的施加時間和從當(dāng)本圖像形成裝置最初被起動時開始的操作時間，并將該信息存儲在存儲器52中。其后，下面所示的表達式4被計算，以獲得膜厚度d。
[0093](1 = 30-αΧ(βΧ電壓的施加時間-(操作時間-電壓的施加時間))(表達式4)
[0094]現(xiàn)在，α和β是常數(shù)，并且例如，α是2.4X 10—6，而β是24。另外，電壓的累積施加時間和操作時間按秒示出。
[0095]基于從表達式4獲得的膜厚度d，控制器50變換表達式I，以獲得類似于表達式2的表達式，基于該表達式計算Idc預(yù)測值，并在必要時改變存儲在存儲器52中的預(yù)測值。根據(jù)這種布置，即使當(dāng)利用感光層Ib的膜厚度相對顯著變化的一類感光鼓IY時，適當(dāng)?shù)腁C電壓Vac也可以通過執(zhí)行圖4或圖7中所示的帶電電壓控制來確定。
[0096]顯然，感光層Ib的膜厚度d不但可以通過用于計算諸如表達式4的理論公式的方法，而且可以通過經(jīng)由使用諸如靜電電容方法的方法真正測量感光層Ib的膜厚度d來獲得。
[0097]上述實施例已經(jīng)說明了其中溫度傳感器60被設(shè)置為溫度檢測單元的例子，但濕度傳感器可以代替溫度檢測單元被設(shè)置。即，放電起始電壓Vth可能受裝置主體內(nèi)的濕度的影響。因此，當(dāng)執(zhí)行上述帶電電壓控制時，控制器50可以使用由濕度傳感器獲取的濕度來代替溫度，并以上述方式計算AC電壓Vac。而且，溫度傳感器和濕度傳感器可以一起被用來以上述方式基于溫度和濕度的組合計算AC電壓Vac。在另一個例子中，沒有必要提供諸如溫度傳感器和濕度傳感器的任何環(huán)境信息檢測單元。
[0098]上述實施例已經(jīng)以中間轉(zhuǎn)印型圖像成像裝置100作為例子進行了描述，其中相應(yīng)顏色的調(diào)色劑圖像從對應(yīng)于各個顏色的感光鼓IY至IK被初次轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶91，并且然后各個顏色的疊加調(diào)色劑圖像被共同二次轉(zhuǎn)印到記錄材料P，但是圖像形成裝置并不限于這個例子。例如，圖像形成裝置可以是直接轉(zhuǎn)印型圖像形成裝置，其中圖像直接從感光鼓IY至IK轉(zhuǎn)印到由記錄介質(zhì)轉(zhuǎn)印帶攜帶并傳送的記錄材料P。另外，感光鼓IY至IK可以是帶狀感光體，而不是鼓形感光體。另外，任何類型的圖像形成裝置都可以使用，而不管裝置是串聯(lián)型還是單鼓型，也不管在裝置中采用的靜電圖像形成方法、顯影方法、轉(zhuǎn)印方法和定影方法如何。這種圖像形成裝置的例子包括打印機、各種印刷機、復(fù)印機、傳真機和多功能打印機。
[0099]雖然本發(fā)明已經(jīng)參照示例性實施例進行了描述，但應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明不限于所公開的示例性實施例。以下權(quán)利要求的范圍應(yīng)被賦予最廣泛的解釋，從而涵蓋所有這類修改以及等同結(jié)構(gòu)和功能。
【主權(quán)項】
1.一種圖像形成裝置，其特征在于，包括: 可旋轉(zhuǎn)的圖像承載構(gòu)件； 帶電構(gòu)件，被設(shè)置在圖像承載構(gòu)件附近或與其接觸，該帶電構(gòu)件通過在圖像承載構(gòu)件上形成圖像的圖像形成操作期間施加具有疊加的AC電壓和DC電壓的電壓作為帶電電壓來使圖像承載構(gòu)件帶電； 圖像形成單元，在通過帶電構(gòu)件帶電的圖像承載構(gòu)件上形成圖像； 直流電流檢測單元，能夠在帶電電壓施加到帶電構(gòu)件時檢測從帶電構(gòu)件流到圖像承載構(gòu)件的直流電流;以及 控制單元，能夠選擇性地執(zhí)行第一模式和第二模式，其中第一模式在圖像形成操作期間設(shè)置具有疊加的第一 AC電壓和預(yù)定DC電壓的電壓作為帶電電壓，并且第二模式在圖像形成操作期間設(shè)置具有疊加的第二 AC電壓和預(yù)定DC電壓的電壓作為帶電電壓，其中第二 AC電壓高于第一 AC電壓，在第一模式執(zhí)行期間，控制單元向帶電構(gòu)件施加具有疊加的第一 AC電壓和預(yù)定DC電壓的電壓，并且經(jīng)由直流電流檢測單元檢測從帶電構(gòu)件流到圖像承載構(gòu)件的直流電流，并且如果檢測出的直流電流的絕對值低于預(yù)定值，則將第一模式切換到第二模式并執(zhí)行第二模式。2.如權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其中，如果在第一模式中檢測出的直流電流的絕對值等于或高于所述預(yù)定值，則控制單元不將模式從第一模式切換到第二模式。3.如權(quán)利要求1或2所述的圖像形成裝置，其中，所述預(yù)定值是在使圖像承載構(gòu)件帶電至預(yù)定電位時從帶電構(gòu)件流到圖像承載構(gòu)件的帶電電流的DC分量的絕對值。4.如權(quán)利要求1或2所述的圖像形成裝置，還包括: 裝置主體；以及 溫度檢測單元，檢測裝置主體內(nèi)的溫度， 其中，如果由溫度檢測單元檢測出的檢測溫度高于事先設(shè)定的設(shè)定溫度，則控制單元執(zhí)行第一模式，并且，如果由溫度檢測單元檢測出的檢測溫度低于該設(shè)定溫度，則控制單元執(zhí)行第二模式而不執(zhí)行第一模式。5.如權(quán)利要求1或2所述的圖像形成裝置，其中，在第二模式執(zhí)行期間，控制單元向帶電構(gòu)件施加具有疊加的第二AC電壓和預(yù)定DC電壓的電壓，由直流電流檢測單元檢測從帶電構(gòu)件流到圖像承載構(gòu)件的直流電流，并且如果檢測出的直流電流的絕對值低于所述預(yù)定值，則停止設(shè)置帶電電壓。6.如權(quán)利要求1或2所述的圖像形成裝置，其中，在第一模式執(zhí)行期間，控制單元向帶電構(gòu)件施加具有疊加的第一AC電壓和預(yù)定DC電壓的電壓，由直流電流檢測單元檢測從帶電構(gòu)件流到圖像承載構(gòu)件的直流電流，并且如果檢測出的直流電流的絕對值等于或高于所述預(yù)定值，則在圖像形成操作期間設(shè)置具有疊加的第一 AC電壓和預(yù)定DC電壓的電壓作為帶電電壓。7.如權(quán)利要求1或2所述的圖像形成裝置，其中，在第二模式執(zhí)行期間，控制單元向帶電構(gòu)件施加具有疊加的第二AC電壓和預(yù)定DC電壓的電壓，由直流電流檢測單元檢測從帶電構(gòu)件流到圖像承載構(gòu)件的直流電流，并且如果檢測出的直流電流的絕對值等于或高于所述預(yù)定值，則在圖像形成操作期間設(shè)置具有疊加的第二 AC電壓和預(yù)定DC電壓的電壓作為帶電電壓。8.如權(quán)利要求1或2所述的圖像形成裝置，其中，在第一模式執(zhí)行期間，控制單元向帶電構(gòu)件施加多個AC電壓，以設(shè)置第一AC電壓，以及 在第二模式執(zhí)行期間，控制單元向帶電構(gòu)件施加多個AC電壓，以設(shè)置第二AC電壓。9.如權(quán)利要求8所述的圖像形成裝置，其中，在第一模式執(zhí)行期間，控制單元在帶電構(gòu)件與圖像承載構(gòu)件之間施加在非放電范圍內(nèi)的一個或多個AC電壓和在放電范圍內(nèi)的兩個或更多個不同AC電壓，測量用于所述多個AC電壓當(dāng)中每一個的交流電流，并且基于所施加的AC電壓與測量到的交流電流之間的關(guān)系設(shè)置第一 AC電壓，以及 在第二模式執(zhí)行期間，控制單元在帶電構(gòu)件與圖像承載構(gòu)件之間施加在非放電范圍內(nèi)的一個或多個AC電壓和在放電范圍內(nèi)的兩個或更多個不同AC電壓，測量用于所述多個AC電壓當(dāng)中每一個的交流電流，并且基于所施加的AC電壓與測量到的交流電流之間的關(guān)系設(shè)置第二 AC電壓。10.如權(quán)利要求9所述的圖像形成裝置，其中，在第一模式執(zhí)行期間，控制單元基于在非放電范圍內(nèi)的所施加的AC電壓與測量到的交流電流之間的關(guān)系計算流經(jīng)圖像承載構(gòu)件及帶電構(gòu)件的輥隙部分的輥隙電流，基于在放電范圍內(nèi)的所施加的AC電壓與測量到的交流電流之間的關(guān)系計算在放電期間流經(jīng)圖像承載構(gòu)件和帶電構(gòu)件的總電流，基于總電流與輥隙電流之間的差計算放電電流，并且將放電電流根據(jù)其落入預(yù)定范圍的AC電壓設(shè)置為第一 AC電壓，以及 在第二模式執(zhí)行期間，控制單元基于在非放電范圍內(nèi)的所施加的AC電壓與測量到的交流電流之間的關(guān)系計算流經(jīng)圖像承載構(gòu)件及帶電構(gòu)件的輥隙部分的輥隙電流，基于在放電范圍內(nèi)的所施加的AC電壓與測量到的交流電流之間的關(guān)系計算在放電期間流經(jīng)圖像承載構(gòu)件和帶電構(gòu)件的總電流，基于總電流與輥隙電流之間的差計算放電電流，并且將放電電流根據(jù)其落入預(yù)定范圍的AC電壓設(shè)置為第二 AC電壓。11.如權(quán)利要求10所述的圖像形成裝置，其中，放電電流的預(yù)定范圍是30至ΙΟΟμΑ。12.如權(quán)利要求8所述的圖像形成裝置，其中，在第一模式執(zhí)行期間施加到帶電構(gòu)件的多個AC電壓與在第二模式執(zhí)行期間施加到帶電構(gòu)件的多個AC電壓是不同的電壓。13.如權(quán)利要求12所述的圖像形成裝置，還包括: 裝置主體；以及 溫度檢測單元，檢測裝置主體內(nèi)的溫度， 其中，當(dāng)由溫度檢測單元檢測出的檢測溫度高于事先設(shè)定的設(shè)定溫度時，控制單元執(zhí)行第一模式，并且，當(dāng)由溫度檢測單元檢測出的檢測溫度低于該設(shè)定溫度時，控制單元執(zhí)行第二模式而不執(zhí)行第一模式。14.一種圖像形成裝置，其特征在于，包括: 可旋轉(zhuǎn)的圖像承載構(gòu)件； 帶電構(gòu)件，被設(shè)置在圖像承載構(gòu)件附近或與其接觸，該帶電構(gòu)件通過在圖像承載構(gòu)件上形成圖像的圖像形成操作期間施加具有疊加的AC電壓和DC電壓的電壓作為帶電電壓來使圖像承載構(gòu)件帶電； 圖像形成單元，在通過帶電構(gòu)件帶電的圖像承載構(gòu)件上形成圖像； 直流電流檢測單元，能夠在帶電電壓施加到帶電構(gòu)件時檢測從帶電構(gòu)件流到圖像承載構(gòu)件的直流電流;以及 控制單元，能夠選擇性地執(zhí)行第一模式和第二模式，其中第一模式在圖像形成操作期間設(shè)置具有疊加的第一 AC電壓和預(yù)定DC電壓的電壓作為帶電電壓，并且第二模式在圖像形成操作期間設(shè)置具有疊加的第二 AC電壓和預(yù)定DC電壓的電壓作為帶電電壓，其中第二 AC電壓高于第一 AC電壓， 其中在第一模式執(zhí)行期間，控制單元向帶電構(gòu)件施加具有疊加的第一 AC電壓和預(yù)定DC電壓的電壓，并且由直流電流檢測單元檢測從帶電構(gòu)件流到圖像承載構(gòu)件的直流電流，并且如果檢測出的直流電流的絕對值低于預(yù)定值，則將第一模式切換到第二模式并執(zhí)行第二模式， 在第一模式執(zhí)行期間，控制單元在帶電構(gòu)件與圖像承載構(gòu)件之間施加在非放電范圍內(nèi)的一個或多個AC電壓并測量交流電流，基于在非放電范圍內(nèi)的所施加的AC電壓與測量到的交流電流之間的關(guān)系計算流經(jīng)圖像承載構(gòu)件及帶電構(gòu)件的輥隙部分的輥隙電流，在帶電構(gòu)件與圖像承載構(gòu)件之間施加在放電范圍內(nèi)的兩個或更多個不同AC電壓，測量用于所述多個AC電壓當(dāng)中每一個的交流電流，基于在放電范圍內(nèi)的所施加的AC電壓與測量到的交流電流之間的關(guān)系計算在放電期間流經(jīng)圖像承載構(gòu)件和帶電構(gòu)件的總電流，基于總電流與輥隙電流之間的差計算放電電流，并且將放電電流根據(jù)其落入預(yù)定范圍的AC電壓設(shè)置為第一 AC電壓，以及 在第二模式執(zhí)行期間，控制單元在帶電構(gòu)件與圖像承載構(gòu)件之間施加在非放電范圍內(nèi)的一個或多個AC電壓并測量交流電流，基于在非放電范圍內(nèi)的所施加的AC電壓與測量到的交流電流之間的關(guān)系計算流經(jīng)圖像承載構(gòu)件及帶電構(gòu)件的輥隙部分的輥隙電流，在帶電構(gòu)件與圖像承載構(gòu)件之間施加在放電范圍內(nèi)的兩個或更多個不同AC電壓，測量用于所述多個AC電壓當(dāng)中每一個的交流電流，基于在放電范圍內(nèi)的所施加的AC電壓與測量到的交流電流之間的關(guān)系計算在放電期間流經(jīng)圖像承載構(gòu)件和帶電構(gòu)件的總電流，基于總電流與輥隙電流之間的差計算放電電流，并且將放電電流根據(jù)其落入預(yù)定范圍的AC電壓設(shè)置為第二 AC電壓。15.如權(quán)利要求1或2所述的圖像形成裝置，其中，如果圖像承載構(gòu)件的使用量是第一使用量，則控制單元將預(yù)定值設(shè)置為第一預(yù)定值，并且，如果圖像承載構(gòu)件的使用量是高于第一使用量的第二使用量，則控制單元將預(yù)定值設(shè)置為高于第一預(yù)定值的第二預(yù)定值。16.如權(quán)利要求15所述的圖像形成裝置，其中圖像承載構(gòu)件是包括感光層的感光體，以及 控制單元基于期間圖像承載構(gòu)件被旋轉(zhuǎn)的累積操作時間和期間帶電電壓被施加到帶電構(gòu)件的累積施加時間來計算圖像承載構(gòu)件的使用量。17.如權(quán)利要求1或2所述的圖像形成裝置，還包括在圖像承載構(gòu)件的運動方向上設(shè)置在帶電構(gòu)件的上游并且去除圖像承載構(gòu)件的靜電的去靜電部分。18.—種圖像形成裝置，其特征在于，包括: 可旋轉(zhuǎn)的圖像承載構(gòu)件； 帶電構(gòu)件，被設(shè)置在圖像承載構(gòu)件附近或與其接觸，該帶電構(gòu)件通過在圖像承載構(gòu)件上形成圖像的圖像形成操作期間施加具有疊加的DC電壓和AC電壓的電壓作為帶電電壓來使圖像承載構(gòu)件帶電； 圖像形成單元，在通過電構(gòu)件帶電的圖像承載構(gòu)件上形成圖像； 控制單元，能夠執(zhí)行第一模式和第二模式，其中第一模式在圖像形成操作期間通過向帶電構(gòu)件施加第一 AC電壓來設(shè)置帶電電壓，并且第二模式在圖像形成操作期間通過向帶電構(gòu)件施加高于第一AC電壓的第二AC電壓來設(shè)置帶電電壓；以及 直流電流檢測單元，能夠在至少預(yù)定的DC電壓施加到帶電構(gòu)件時檢測從帶電構(gòu)件流到圖像承載構(gòu)件的帶電電流的直流電流分量， 其中，當(dāng)在圖像形成操作期間設(shè)置帶電電壓時，在事先設(shè)置的DC電壓施加到帶電構(gòu)件的情況下，如果由直流電流檢測單元檢測到的值的絕對值低于預(yù)定值，則控制單元在圖像形成操作期間從第一模式切換到第二模式并且設(shè)置帶電電壓。
【文檔編號】G03G15/02GK105988327SQ201610154244
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年3月18日
【發(fā)明人】小松功
【申請人】佳能株式會社