CN101000478A

CN101000478A - 图像形成装置中的充电施加电压控制

Info

Publication number: CN101000478A
Application number: CNA2007100013425A
Authority: CN
Inventors: 佐桑彻; 新川幸治
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2006-01-12
Filing date: 2007-01-10
Publication date: 2007-07-18
Anticipated expiration: 2027-01-10
Also published as: CN101000478B; EP1808735A1; US7706703B2; JP2007187832A; US20070160377A1

Abstract

当感光鼓根据与从预定的多个候选中选出的图像形成模式相对应的操作条件执行图像形成时，基于在每个图像形成时选择的图像形成模式(单色模式或彩色模式；低温低湿环境模式或其它环境模式)校正并记录已打印纸张的实际的累积页数Pi(S7)，并且计算充电施加电压Ey的调节量(ko×Pia)，并且基于校正后的已打印纸张的累积页数Pia设置充电施加电压Ey(S5)。因此，根据已打印纸张的累积页数而改变施加到充电单元的电压Ey，并且同时，基于图像形成模式调节所施加的电压的改变速度。

Description

图像形成装置中的充电施加电压控制

技术领域

本发明涉及一种图像形成装置以及一种设置在这种图像形成装置中的充电施加电压控制装置，其中图像形成装置通过根据与从多个预定候选中选出的图像形成模式相对应的操作条件将形成在图像承载体上的图像转印至转印材料而形成图像，充电施加电压控制装置设置施加到对图像承载体进行充电的充电单元的电压。

背景技术

配置为打印机、复印机、传真机、多功能机等的电子照相图像形成装置通过将光照射到由充电单元充电的感光鼓(图像承载体的典型实例)上而写入静电潜像，通过经由显影单元将调色剂供应至感光鼓而将静电潜像显影为调色剂图像(形成调色剂图像)，将调色剂图像直接转印到诸如记录纸的预定记录材料上或者通过诸如中间转印带的中间转印材料转印到记录材料上，并最终通过采用设置在定影单元中的加热辊加热调色剂图像而将其定影在记录纸或中间转印材料上。在上述处理中，将预定电压施加于充电单元。施加到充电单元的电压在下文中被称为充电施加电压。

这种图像形成装置中的一些具有从预定的多个候选中选出并设置的图像形成模式，并根据与所设置的图像形成模式相对应的操作条件来执行图像形成处理。此外，一些装置根据所选择的图像形成模式来设置感光鼓的旋转速度以确保恒定的图像质量。

例如，具有作为图像形成模式的形成单色图像的单色图像形成模式和形成彩色图像的彩色图像形成模式的图像形成装置设置(控制)感光鼓的旋转速度(圆周速度)，使得在彩色图像形成模式被选择时的旋转速度慢于在单色图像形成模式被选择时的旋转速度。

具有作为图像形成模式的低温低湿模式和其它环境模式的另一图像形成装置设置充电施加电压的基准电平，使得在低温低湿模式被选择时的基准电平高于在其它环境模式被选择时的基准电平，其中在安装有感光鼓的环境的温度和湿度小于预定水平时选择低温低湿模式，在其它情况下选择其它环境模式(标准模式、高温高湿模式等)。其原因如下。即，由于在低温低湿环境中，会发生调色剂的带电量变大的现象并且感光鼓的带电电位会变得难以增强，通过正常显影不能获得充足的图像浓度。因此，通过将充电施加电压的电平设置得很高，能够确保充足的图像浓度。

另一方面，日本待审查专利公开第H08-179594号描述了一种图像形成装置，其计算已打印纸张(被打字的纸张)的页数，并在最初将充电施加电压设置为相当高的电压，然后在已打印纸张的页数仍然低于预定页数时随着已打印纸张的页数的增加而逐渐减小电压，即，直到已打印纸张的页数已经超过预定页数并且充电辊的充电能力已经稳定至恒定水平时为止。这种技术的目的是，保持感光鼓恒定的带电电位，而不需考虑充电辊的使用程度和环境条件。

当在感光鼓的表面上形成感光层时，感光层会随着感光鼓使用次数(即，图像形成的次数)的增加由于磨损而劣化。这种劣化在下文中被称为膜层薄化(coat thinning)。随着感光鼓的膜层薄化的进行，感光层的静电容量变大并且电荷量变多，但是如果电场强度保持不变，则感光鼓的带电电位的降低量会由于膜层薄化的进行而相反地变大。结果，存在着附着在感光鼓上的调色剂的量减小，形成低浓度的调色剂图像，并且发生图像不良的问题。

感光鼓的膜层薄化的程度(膜层薄化的量)不仅与使用次数(其可以是图像形成的执行次数或已打印纸张的页数)成比例，而且会受到感光鼓的旋转速度(圆周速度)以及诸如温度和湿度的环境条件的影响。

另一方面，日本待审查专利公开第H08-179594号中描述的技术没有企图通过根据感光鼓的感光层的膜层薄化程度适当地设置充电施加电压来防止上述显影不良的问题。

就此而论，可以想到的是，当使感光鼓发生膜层薄化时，可通过根据膜层薄化的程度调节充电施加电压来防止显影不良。然后可以想到的是，应用日本待审查专利公开第H08-179594号中描述的技术作为可归因于感光鼓的膜层薄化的显影不良的对抗措施，以根据已打印纸张的累积页数来调节充电施加电压。然而，在这种情况下，留下了以下问题。

如上所述，感光鼓的膜层薄化程度也受到除已打印纸张页数以外的其它因素的影响。结果，留下如下问题，即，当除了已打印纸张页数以外的其它因素改变时，日本待审查专利公开第H08-179594号中描述的技术不能设置与膜层薄化程度相对应的适当的充电施加电压，并且不能确保适当的图像浓度。

发明内容

本发明的目的是提供一种充电施加电压控制装置和一种配备有该充电施加电压控制装置的图像形成装置，该充电施加电压控制装置能够设置与感光鼓的膜层薄化程度相对应的适当的充电施加电压，并因此即使在感光鼓的膜层薄化程度改变时也能够确保适当的图像浓度。

本发明被配置为通过根据与从预定的多个候选中选出的图像形成模式相对应的操作条件将形成在图像承载体(其典型实例是感光鼓)上的图像转印到转印材料上，来执行图像形成的图像形成装置，或者被配置为设置在这种图像形成装置中并且控制施加到对图像承载体进行充电的充电单元的电压的充电施加电压控制装置，其特征配置如下。

即，该配置的特征在于，设置了充电施加电压调节电路单元，其根据图像形成的累积执行次数改变施加到充电单元的电压，并基于图像形成模式调节改变的速度(根据累积执行次数的增加调节施加电压的改变程度)。

可以想到的是，图像形成模式可包括以下模式中的一个模式或多个模式或者多个模式的组合：例如，形成单色图像的单色图像形成模式，和通过以慢于单色图像形成模式被选择时的速度旋转图像承载体而形成彩色图像的彩色图像形成模式；在安装有图像承载体的环境的温度和湿度小于预定水平时选择的预定环境模式(在下文中称为第一环境模式)，和在其它情况下选择的其它环境模式(在下文中称为第二环境模式)。

通常可将图像形成的执行次数视为是已打印纸张的页数(其上已经执行过图像形成的转印材料(记录纸)的纸张页数)，但是也可将其视为是图像承载体的旋转次数。

如上所述，图像承载体的膜层薄化程度(膜层薄化的量)不仅受到其使用次数(可以是图像形成的次数或已打印纸张的页数)的影响，而且受到图像承载体的旋转速度(圆周速度)以及其中安装有图像承载体的诸如温度和湿度的环境条件的影响。就此而论，可将旋转速度和安装图像承载体的环境条件的差别间接地认为是上述图像形成模式的差别。为此，根据本发明的上述配置，即使当图像形成装置在操作中时，除了图像形成的累积执行次数以外的影响图像承载体的膜层薄化程度的其它因素发生了改变，也能够设置与图像承载体的膜层薄化程度相对应的适当的充电施加电压(施加到充电单元的电压)，因此，尽管图像承载体的膜层薄化的状态改变，也能够确保适当的图像浓度。

各种实验的结果已经揭示出，优选的是，为了确保适当的图像浓度，通过充电施加电压调节电路单元，根据图像形成的累积执行次数的增加，来调节施加到充电单元的电压的改变速度(或变更速度：在下文中称为电压改变速度)，如下所述。

即，优选的是进行调节，使得彩色图像形成模式的图像形成模式的电压改变速度变成单色图像形成模式的图像形成模式的电压改变速度的大约1.05倍至大约1.6倍。

同样优选的是进行调节，使得第一环境模式的图像形成模式的电压改变速度变成第二环境模式的图像形成模式的电压改变速度的大约1.1倍至大约1.5倍。

充电施加电压调节电路单元的可以想到的具体内容可以是，包括例如执行次数计算和记录单元以及施加电压调节量计算电路的充电施加电压调节电路单元，其中执行次数计算和记录单元通过基于在每个图像形成时选择的图像形成模式校正图像形成的累积执行次数(实际次数)而计算并在存储单元中记录校正后的图像形成的累积执行次数，施加电压调节量计算电路基于该记录的校正后的图像形成的累积执行次数而计算施加到充电单元的电压的调节量。

更具体而言，可以想到的是，例如，执行次数计算和记录单元通过在图像形成已经被执行时根据在每个图像形成时选择的图像形成模式来校正图像形成的实际执行次数，并通过合计校正后的执行次数，来计算校正后的图像形成的累积执行次数。

该计算出的校正后的图像形成的累积执行次数是反映在过去以哪种图像形成模式执行了图像形成并且执行了多少次图像形成的结果的次数。因此，如果根据校正后的图像形成的累积执行次数改变充电施加电压，则根据实际执行次数的电压改变速度基于图像形成模式而被调节。

利用这样的配置，不必为每个图像形成模式存储图像形成的实际累积执行次数。即，可通过始终仅存储最新的校正后的图像形成的累积执行次数的简单处理，来设置与图像承载体的膜层薄化程度相对应的适当的充电施加电压。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的图像形成装置A的示意性配置图；

图2是与图像形成装置A的控制单元相关的示意性配置的框图；

图3是图像形成装置A中的充电施加电压控制的程序的流程图；

图4A和4B是根据已打印纸张的累积页数改变充电施加电压以在图像形成装置A中获得适当的图像质量时的电压改变速度的图；和

图5是图像形成装置A中的环境条件与感光鼓表面的膜层薄化的量和清洁刮板的硬度之间的关系的图表。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，现将参考附图对本发明的实施例进行描述。以下实施例是本发明的实施例的实例，并且不打算限制本发明的技术范围。

图1是根据本发明的实施例的图像形成装置A的示意性配置图，图2是与图像形成装置A的控制单元相关的示意性配置的框图，图3是图像形成装置A中的充电施加电压控制的程序的流程图，图4A和4B是根据已打印纸张的累积页数改变充电施加电压以在图像形成装置A中获得适当的图像质量时的电压改变速度的图，并且图5是图像形成装置A中的环境条件与感光鼓表面的膜层薄化量和清洁刮板的硬度之间的关系的图表。

首先，将参考图1中所示的示意性横断面视图，对根据本发明的实施例的图像形成装置A的配置进行描述。

图像形成装置A是在从诸如个人计算机等的外部装置输入打印作业时根据预定打印作业的内容在记录纸(转印材料的一个实例)上形成单色或彩色图像的图像形成装置(彩色打印机、彩色复印机等)。在该实施例中，将把图像形成装置A描述为使用品红色(M)、青色(C)和黄色(Y)外加黑色(K)的4种颜色的调色剂执行图像形成的汇接系统彩色打印机，其中品红(M)、青色(C)和黄色(Y)是通过彩色图像的颜色分解而获得的减色法彩色混合的三原色。

如图1所示，图像形成装置A包括曝光单元1、显影单元2a至2d(统称为显影单元2)、感光鼓3a至3d(统称为感光鼓3)、清洁器单元4a至4d(统称为清洁器单元4)、充电单元5a至5d(统称为充电单元5)、中间转印辊6a至6d(统称为中间转印辊6)、中间转印带单元8、第一至第三传送路径R1至R3、供纸盘10、除电器13、定影单元12(12-1、12-2)、定位辊14、排纸盘15、搓纸辊16、传送辊25-1至25-8(统称为传送辊25)等等。

显影单元2、感光鼓3、清洁器单元4、充电单元5和中间转印辊6均被设置成4部分，每一部分对应每种颜色分量(M、C、Y和K)，并且包含与黑色、青色、品红色和黄色相对应的调色剂的调色剂盒40a至40d(统称为调色剂盒40)被分别安装，并且所有这些构成了四个图像形成单元Pa至Pd(统称为图像形成单元P)。每个图像形成单元P在中间转印带7的传送方向B(由箭头B指示)从最上游到下游被顺序排列在一条直线上，并将黑色、青色、品红色和黄色的调色剂的可视图像显影在中间转印带7上。

充电单元5是将感光鼓3的表面(感光层)均匀充电至预定电位的单元。对感光鼓3进行充电所需的电压被施加到充电单元5。施加到充电单元5的电压在下文中被称为充电施加电压。充电施加电压的电平被配置成可由后面描述的充电施加电压调节电路单元来控制。

曝光单元1是通过根据从外部计算机等发送的打印作业(图像数据)的内容对充电的感光鼓3进行曝光而在感光鼓3的表面上形成根据打印作业的静电潜像的单元。曝光单元1可使用配备有激光照射单元和反射镜的激光扫描单元(LSU)或者使用发光器件被排成阵列状的EL或LED写入头等来配置。

每个显影单元2分别保存由相应的调色剂盒40供应的黑色、青色、品红色或黄色调色剂，并将相应的感光鼓3所形成的每个颜色的潜像显现(显影)为调色剂图像。清洁器单元4通过把由橡胶等制成的清洁刮板按压在感光鼓3的表面上而去除和回收在显影和图像转印后残留在感光鼓3的表面上的调色剂。

中间转印带单元8包括中间转印带驱动辊71、中间转印带从动辊72以及在辊71和72之间拉伸并形成环路移动路径的中间转印带7。随着中间转印带驱动辊71被驱动以致旋转，中间转印带7在箭头B的方向上被驱动以致转动。中间转印带7的外圆周表面与每个感光鼓3相对，并且每个中间转印辊6被排列在与每个感光鼓3相对地夹着中间转印带7的位置。中间转印带7使用例如厚度大约为100μm至150μm的膜形成无端的状态。

同时，供纸盘10包含将要用于图像形成的记录纸，并且设置在图像形成装置A的上部的排纸盘15是经过打印(经过图像形成)的记录纸被排出到的托盘。

供纸盘10中包含的记录纸由用于加速和辅助记录纸传送的传送辊25、搓纸辊16、定位辊14、中间转印带单元8、定影单元12等等，通过第一传送路径R1、中间转印带单元8和定影单元12传送，并被排出到排纸盘15中。施加了AC电流的除电器13把由中间转印带7传送的、静电吸引到中间转印带7的记录纸与中间转印带7分开，并且记录纸被引导到定影单元12。

中间转印辊6是用于在记录纸正由中间转印带7传送时将感光鼓3上的调色剂图像转印至记录纸上、或者在不传送记录纸时将调色剂图像转印至中间转印带7上的辊，并且高电压转印偏压(极性与调色剂的带电极性(-)相反的(+)高电压)被施加到中间转印辊6。结果，形成在各个感光鼓3上的各个颜色的调色剂图像被顺序地一个覆盖在另一个上地转印至中间转印带7上的记录纸或者中间转印带7的外圆周表面，从而形成与从外部输入的打印作业相对应的图像。

定影单元12是通过加热和加压而将调色剂图像热定影在记录纸上的单元，并且定影单元12包括加热辊12-1和压力辊12-2。后面描述的控制单元基于来自未示出的温度传感器的信号控制加热辊12-1以使其保持在预定的定影温度。

接下来将参考图2中所示的框图来对与图像形成装置A的控制单元相关的示意性配置进行描述。

如图2所示，图像形成装置A不仅包括图中所示的构成元件，而且包括操作/显示单元101、图像存储器102、数据存储单元103、充电施加电压调节电路单元104、控制单元105、图像处理单元106、通信单元107、温湿度传感器108等。

操作/显示单元101是用于操作的输入-输出接口(人机接口)，其同时配备有操作输入单元和显示单元，由例如液晶触摸板等组成。

图像存储器102是在基于打印作业处理图像数据时暂时存储图像数据的存储器。

数据存储单元103是用于存储各种数据的诸如硬盘的可重写大容量非易失性存储器。

充电施加电压调节电路单元104是用于将充电施加电压施加(输出)到充电单元5的电路，并具有根据来自控制单元105的指令调节施加电压的电平的功能。

控制单元105包括CPU及其外围设备(ROM、RAM等)，并通过根据ROM中存储的预定程序执行处理来控制图像形成装置A的构成元件。

并且，图像处理单元106包括专用信号处理电路或DSP(数字信号处理器)等，执行原始图像数据的各种图像处理并执行将打印作业转换成用于图像形成的图像数据的处理，等等。

通信单元107是用于通过网络与外部主机装置(个人计算机等)通信的通信接口。来自主机装置的打印作业通过该通信单元107被接收。

温湿度传感器108是用于检测安装有图像形成装置A的环境(即，其中安装有感光鼓3的环境)的温度和湿度的传感器。

图像形成装置A具有从预定的多个候选中选出并发置的图像形成模式，并根据与所选择的图像形成模式相对应的操作条件来执行图像形成处理。

尽管将在后面描述图像形成模式的细节，但是本实施例中的图像形成模式包括输出模式和环境模式，其中输出模式指示将要执行单色或彩色图像形成中的哪一个，环境模式根据其中安装有感光鼓3的环境的温度和湿度的水平而被分类。

数据存储单元103、充电施加电压调节电路单元104和控制单元105构成了控制施加到对感光鼓3(图像承载体的实例)进行充电的充电单元5的电压的充电施加电压控制装置的实例。

接下来，将参考图3中所示的流程图对图像形成装置A中的充电施加电压控制的程序进行描述。图3中示出的处理通过由控制单元105执行预定控制程序来执行，并且该处理是在通过通信单元107从诸如个人计算机等的外部主机装置接收到打印作业(打印请求)时开始。下面描述的S1、S2、…，指示处理程序(步骤)的标识附图标记。

<步骤S1>

首先，控制单元105参照从主机装置接收的打印作业的内容，判断图像的输出模式是怎样指定的，并根据该指定设置输出模式(图像形成模式的实例)(S1)。结果，指定的输出模式被存储在控制单元105的RAM中。

在本实施例中，输出模式的候选是以预定正常速度v1n形成单色图像的正常单色模式M1n，以高于正常速度v1n的速度v1h形成单色图像的高速单色模式M1h，以预定正常速度v2n形成彩色图像的正常彩色模式M2n，以及以高于正常速度v2n的速度v2h形成彩色图像的高速彩色模式M2h。

<步骤S2>

然后，控制单元105根据在步骤S1设置的输出模式设置图像形成时的感光鼓3的旋转速度(S2)。感光鼓3的旋转速度在下文中被称为感光鼓速度。用于每个输出模式设置的感光鼓速度被预先存储在控制单元105的ROM等中，并且感光鼓速度是基于该存储的信息而被设置的。附带地，感光鼓速度可以用感光鼓3的圆周速度来代替。

与每个输出模式相对应的感光鼓速度的量值关系是“v2n＜v2h＜v1n＜v1h”。从上面可以看出，在彩色模式M2n或M2h被选择时感光鼓3的旋转速度被设置成低于在单色模式M1n或M1h被选择时感光鼓3的旋转速度的速度，以确保恒定的图像质量。通过重叠三或四种颜色的调色剂来进行图像形成的彩色模式M2n和M2h需要精确的控制，以使得在各个颜色的图像之中不会有相互位置交错(out-of-registration)的问题。为此，当选择彩色模式M2n或M2h时，将感光鼓速度设置成低于在单色模式M1n或M1h被选择时的速度，以确保影响每个颜色图像的位置的装置的位置精确度。

<步骤S3>

控制单元105获取由温湿度传感器108检测到的温度和湿度，并且基于检测结果，环境模式被自动设置(S3)。如上所述，温湿度传感器108是用于检测其中安装有包括感光鼓3的图像形成装置A的环境的温度和湿度的传感器。

在本实施例中，基于预定阈值，将检测到的温度分类为三个等级，高温、常温和低温，并且同样地，将检测到的湿度分类为三个等级，高湿、常湿和低湿，并且从通过组合这些检测到的温度和检测到的湿度的分类等级而获得的九个环境模式候选中确定当前环境模式所对应的模式。

例如，对温度分类，在5℃以下为低温，在30℃或30℃以上为高温，并且在其它情况下为常温。同样，对湿度分类，在20％以下为低湿，在80％或80％以上为高湿，并且在其它情况下为常湿。

低温并且低湿的环境模式在下文中被称为“LL环境模式”(第一环境模式的实例)，并且其它情况下的环境模式在下文中被称为“其它环境模式”(第二环境模式的实例)。

<步骤S4>

然后，控制单元105根据在步骤S3设置的环境模式来设置充电施加电压的基准值(下文中称为基准施加电压E0)(S4)。对充电单元5的充电施加电压是通过校正基准施加电压E0来设置的。用于每个环境模式设置的感光鼓速度被预先存储在控制单元105的ROM等中，并且基准施加电压E0是基于该存储的信息而设置的。

如果把在其它环境模式被选择时的基准施加电压给定为E01，并且把在LL环境模式被选择时的基准施加电压给定为E02，则基准施加电压E01和E02的量值关系是“E02＞E01”。从上面可以看出，通过在低温低湿环境中将充电施加电压设置成高电平，即使调色剂的带电量由于低温低湿的环境而变大，也能够防止附着在感光鼓3上的调色剂的量减小并且能够确保充足的图像浓度。

<步骤S5>

然后，控制单元105设置输出(指示)给充电施加电压调节电路单元104并且在执行图像形成时被施加到充电单元5的充电施加电压Ey(S5)。

在该步骤S5，尽管使用基准施加电压E0作为基准，但是控制单元105基于将在后面描述的步骤S7中记录的校正后的已打印纸张的累积页数Pia来计算充电施加电压Ey的调节量，并基于该调节量来设置充电施加电压Ey。例如，充电施加电压Ey通过应用下面的方程(1)来设置：

Ey＝E0+ko×Pia ...(1)

其中ko是预定校正系数(0＜ko)。通过方程(1)中的(ko×Pia)部分计算出的值表示基于校正后的已打印纸张的累积页数Pia计算的充电施加电压Ey的调节量。附带地，通常，将充电施加电压Ey设置在从基准施加电压E0起低于预定上限值的范围内，而不管根据上面的方程(1)计算出的值如何。

在步骤S5，利用由控制单元105根据诸如方程(1)的计算方程设置的充电施加电压Ey，充电施加电压Ey根据已打印纸张的累积页数(图像形成的累积执行次数)而变化，并且同时，根据在图像形成时选择的图像形成模式调节其改变的速度(充电施加电压调节的实例)。后面将描述调节充电施加电压Ey的细节。

<步骤S6>

通过由控制单元105控制图像形成单元P(Pa至Pd)，根据从主机装置接收的打印作业的内容而执行对记录纸的图像形成处理(S6)。在该执行中，控制单元105基于打印作业计算已打印纸张的页数Pw(其上执行过图像形成的记录纸的页数)。在执行图像形成的过程中，将在步骤S5设置的充电施加电压Ey施加到充电单元5。此处，充电施加电压Ey的电平由充电施加电压调节电路单元104按照控制单元105的指示进行调节。

<步骤S7>

然后，控制单元105执行计算校正后的已打印纸张的累积页数Pia的处理和将该计算出的值记录在数据存储单元103中的处理(S7；执行次数计算和记录单元的处理的实例)，其中Pia是用于计算充电施加电压E0的电压值的参数，然后该处理结束。

校正后的已打印纸张的累积页数Pia(校正后的图像形成的累积次数的实例)是：通过基于在每个图像形成(打印)时选择的图像形成模式(输出模式和环境模式)，校正通过合计过去的打印纸张的实际页数而获得的已打印纸张的累积页数所计算出的已打印纸张的累积页数(图像形成的累积执行次数的实例)。

接下来，将对校正后的已打印纸张的累积页数Pia的计算处理的内容进行描述。

<步骤S7a>

在步骤S7中，首先，控制单元105根据在步骤S6的图像形成时选择的图像形成模式(输出模式和环境模式)，设置用于计算校正后的已打印纸张的累积页数Pia的校正系数(在下文中称为页数校正系数kp)(S7a)。将为每个图像形成模式设置的页数校正系数(系数值)预先存储在数据存储单元103等中，并且控制单元105参照所存储的信息。后面将描述页数校正系数kp的具体实例。

<步骤S7b>

然后，控制单元105通过使用页数校正系数kp而校正在步骤S6的图像形成时计算的已打印纸张的实际页数Pw(基于打印作业通过一系列打印处理打印的纸张的页数(图像形成的实际执行次数的实例))，并且通过合计校正后的已打印纸张的页数，计算校正后的已打印纸张的累积页数Pia，并且同时，将计算出的值Pia存储在数据存储单元103中(S7b)。例如，把通过将已打印纸张的实际页数Pw乘以页数校正系数kp而获得的已打印纸张的页数取为校正后的已打印纸张的页数(将被合计的纸张页数)。具体而言，通过应用下面的方程(2)来计算校正后的已打印纸张的累积页数Pia：

Pia＝Pia+kp×Pw ...(2)

其中，由于页数校正系数kp是根据在图像形成处理中选择的图像形成模式设置的，所以将被合计的校正后的已打印纸张的页数(＝kp×Pw)是已打印纸张的实际页数Pw根据在图像形成时选择的图像形成模式校正的页数。

在感光鼓3被更换用于维修时，校正后的已打印纸张的累积页数Pia根据通过操作/显示单元101做出的预定复位操作而被复位。

图4A和4B是根据已打印纸张的实际累积页数Pi改变充电施加电压Ey以在图像形成装置A中获得适当的图像质量(适当的图像浓度)时的电压改变速度的图。

图4A和4B分别示出在环境模式是其它环境模式和LL环境模式(低温低湿)时的结果。

图4A中的四条线表示在不同输出模式的条件下的结果；图G1n表示正常单色模式M1n下的结果，图G1h表示高速单色模式M1h下的结果，图G2n表示正常彩色模式M2n下的结果，并且图G2h表示高速彩色模式M2h下的结果。

图4B中的四条线也表示在不同输出模式的条件下的结果；图G3n表示正常单色模式M1n下的结果，图G3h表示高速单色模式M1h下的结果，图G4n表示正常彩色模式M2n下的结果，并且图G4h表示高速彩色模式M2h下的结果。

感光鼓3是多层有机光电导体并且表面层由聚碳酸酯树脂和电荷输送材料构成。关于感光鼓3的圆周速度(圆周表面的速度)，正常单色模式M1n下的圆周速度vs1n为350(mm/sec.)，高速单色模式M2h下的圆周速度vs1h为450(mm/sec.)，正常彩色模式M2n下的圆周速度vs2n为272(mm/sec.)，并且高速彩色模式M2h下的圆周速度vs2h为350(mm/sec.)。清洁器单元4中的清洁刮板的材料是聚氨酯橡胶，并且将清洁刮板按压在感光鼓3的表面上所用的线性压力为12g/cm。

然后，其它环境模式(图4A)下的基准施加电压E0(＝E01)为-600(V)，并且LL环境模式(图4B)下的基准施加电压E0(＝E02)为-690(V)。

用于图像形成的记录纸的尺寸对于所有条件是相同的。

图4A和4B表明，在不改变图像形成模式的情况下，对于已打印纸张的累积页数Pi中的数十万张以内，如果根据已打印纸张的累积页数Pi(已打印纸张的实际的累积页数)的增加而以恒定速度改变(变更)充电施加电压Ey，则能够获得恒定的图像浓度。

然而，对于每个图像形成模式，充电施加电压Ey被改变的适当速度(下文中称为电压改变速度ΔEy(V/页))是不同的。即，从图4A的内容可以看到，当环境模式是其它环境模式时，正常单色模式M1n下的电压改变速度ΔEy[M1n-a]为(10/300×10^-3)，高速单色模式M1h下的电压改变速度ΔEy[M1h-a]为(10/320×10^-3)，正常彩色模式M2n下的电压改变速度ΔEy[M2n-a]为(10/200×10^-3)，并且高速彩色模式M2h下的电压改变速度ΔEy[M2h-a]为(10/250×10^-3)。

而且，从图4B的内容可以看到，当环境模式是LL环境模式时，正常单色模式M1n下的电压改变速度ΔEy[M1n-b]为(10/215×10^-3)，高速单色模式M1h下的电压改变速度ΔEy[M1h-b]为(10/270×10^-3)，正常彩色模式M2n下的电压改变速度ΔEy[M2n-b]为(10/190×10^-3)，并且高速彩色模式M2h下的电压改变速度ΔEy[M2h-b]为(10/205×10^-3)。

因此，在已打印纸张的累积页数增加的情形下，为了即使在图像形成模式改变时也能够保持适当的图像浓度，适当的措施是根据实际选择的图像形成模式来调节电压改变速度ΔEy(充电施加电压Ey根据已打印纸张的累积页数Pi的增加而被改变的速度)。

例如，基于当环境模式是其它环境模式时并且输出模式是正常单色模式M1n(下文中称为标准模式)时的情况，根据图4A和4B中示出的测试结果可以得出以下：

此处，为了方便起见，假定在用于获得充电施加电压Ey的方程(1)中的校正系数ko被设置为与该标准模式下的理想电压改变速度ΔEy[M1n-a](＝10/300×10^-3)相等的值。

<其它环境模式的情况>

当环境模式是其它环境模式时，可以说下面的内容是成立的。

即，当输出模式是正常单色模式M1n(标准模式)时，没有必要参照标准模式来校正电压改变速度ΔEy。因此，当在步骤S5根据方程(1)设置充电施加电压Ey时，适当的措施是在步骤S7a中将页数校正系数kp设置为1.0。

另一方面，当输出模式是高速单色模式M1h时，有必要使电压改变速度ΔEy等于标准模式情况下的电压改变速度ΔEy的(ΔEy[M1h-a]/ΔEy[M1n-a]0.94)倍。因此，当根据方程(1)设置充电施加电压Ey时，适当的措施是在步骤S7a中将页数校正系数kp设置为大约0.94。

同样，当输出模式是正常彩色模式M2n时，有必要使电压改变速度ΔEy等于标准模式情况下的电压改变速度ΔEy的(ΔEy[M2n-a]/ΔEy[M1n-a]1.5)倍。因此，当根据方程(1)设置充电施加电压Ey时，适当的措施是在步骤S7a中将页数校正系数kp设置为大约1.5。

同样，当输出模式是高速彩色模式M2h时，有必要使电压改变速度ΔEy等于标准模式情况下的电压改变速度ΔEy的(ΔEy[M2h-a]/ΔEy[M1n-a]1.2)倍。因此，当根据方程(1)设置充电施加电压Ey时，适当的措施是在步骤S7a中将页数校正系数kp设置为大约1.2。

<LL环境模式的情况>

当环境模式是LL环境模式时，可以说下面的内容是成立的。

即，当输出模式是正常单色模式M1n(标准模式)时，有必要使电压改变速度ΔEy等于标准模式情况下的电压改变速度ΔEy的(ΔEy[M1n-b]/ΔEy[M1n-a]1.4)倍。因此，当根据方程(1)设置充电施加电压Ey时，适当的措施是在步骤S7a中将页数校正系数kp设置为大约1.4。

同样，当输出模式是高速单色模式M1h时，有必要使电压改变速度ΔEy等于标准模式情况下的电压改变速度ΔEy的(ΔEy[M1h-b]/ΔEy[M1n-a]1.1)倍。因此，当根据方程(1)设置充电施加电压Ey时，适当的措施是在步骤S7a中将页数校正系数kp设置为大约1.1。

同样，当输出模式是正常彩色模式M2n时，有必要使电压改变速度ΔEy等于标准模式情况下的电压改变速度ΔEy的(ΔEy[M2n-b]/ΔEy[M1n-a]1.6)倍。因此，当根据方程(1)设置充电施加电压Ey时，适当的措施是在步骤S7a中将页数校正系数kp设置为大约1.6。

同样，当输出模式是高速彩色模式M2h时，有必要使电压改变速度ΔEy等于标准模式情况下的电压改变速度ΔEy的(ΔEy[M2h-b]/ΔEy[M1n-a]1.4)倍。因此，当根据方程(1)设置充电施加电压Ey时，适当的措施是在步骤S7a中将页数校正系数kp设置为大约1.4。

此外，关于图4A和4B，可以说下面的内容是成立的。

即，当环境模式是其它环境模式时，在输出模式是彩色模式M2n或M2h时的电压改变速度ΔEy与在输出模式是单色模式M1n或M1h时的电压改变速度ΔEy的比值最小为大约1.2倍(ΔEy[M2h-a]/ΔEy[M1n-a])，并且最大为大约1.6倍(ΔEy[M2n-a]/ΔEy[M1n-a])。

因此，当环境模式是其它环境模式时，优选的是做出调节，使得在输出模式是彩色模式(M2n或M2h)时的电压改变速度ΔEy将处于在输出模式是单色模式(M1n或M1h)时的电压改变速度ΔEy的大约1.2倍至大约1.6倍的范围内。在本实施例中，可用页数校正系数kp的调节范围来代替此处使用的电压改变速度ΔEy的调节范围。这同样适用于下文中描述的电压改变速度ΔEy的调节范围。

同样，当环境模式是LL环境模式时，在输出模式是彩色模式M2n或M2h时的电压改变速度ΔEy与在输出模式是单色模式M1n或M1h时的电压改变速度ΔEy的比值最小为大约1.05倍(ΔEy[M2h-b]/ΔEy[M1n-b])，并且最大为大约1.42倍(ΔEy[M2n-b]/ΔEy[M1h-b])。

因此，当环境模式是LL环境模式时，优选的是做出调节，使得在输出模式是彩色模式(M2n或M2h)时的电压改变速度ΔEy将处于在输出模式是单色模式(M1n或M1h)时的电压改变速度ΔEy的大约1.05倍至大约1.42倍的范围内。

因此，不管环境模式的状态如何，优选的是做出调节，使得在输出模式是彩色模式(M2n或M2h)时的电压改变速度ΔEy将处于在输出模式是单色模式(M1n或M1h)时的电压改变速度ΔEy的大约1.05倍至大约1.60倍的范围内。

接下来，当输出模式是单色模式(M1n或M1h)时，在环境模式是LL环境模式时的电压改变速度ΔEy与在环境模式是其它环境模式(第二环境模式的实例)时的电压改变速度ΔEy的比值最小为大约1.1倍(ΔEy[M1h-b]/ΔEy[M1n-a])，并且最大为大约1.5倍(ΔEy[M1n-b]/ΔEy[M1h-a])。

因此，优选的是做出调节，使得在输出模式是单色模式(M1n或M1h)并且环境模式是LL环境模式(第一环境模式)时的电压改变速度ΔEy将处于在输出模式是单色模式(M1n或M1h)并且环境模式是其它环境模式(第二环境模式)时的电压改变速度ΔEy的大约1.1倍至大约1.5倍的范围内。

同样，当输出模式是彩色模式(M2n或M2h)时，在环境模式是LL环境模式时的电压改变速度ΔEy与在环境模式是其它环境模式(第二环境模式的实例)时的电压改变速度ΔEy的比值最小为大约0.98倍(ΔEy[M2h-b]/ΔEy[M2n-a])，并且最大为大约1.32倍(ΔEy[M2n-b]/ΔEy[M2h-a])。

因此，优选的是做出调节，使得在输出模式是彩色模式(M2n或M2h)并且环境模式是LL环境模式(第一环境模式)时的电压改变速度ΔEy将处于在输出模式是彩色模式(M2n或M2h)并且环境模式是其它环境模式(第二环境模式)时的电压改变速度ΔEy的大约0.98倍至大约1.32倍的范围内。

如上所述，图像形成装置A进行控制，使得充电施加电压Ey(施加到充电单元5的电压)根据已打印纸张的累积页数(图像形成的执行次数的实例)而被改变，并且同时，其改变速度ΔEy(根据累积执行次数的增加而改变施加电压的程度)根据图像形成模式(输出模式和环境模式)而被调节，结果，即使当图像形成装置A在工作中时，除了已打印纸张的页数以外的影响感光鼓3的膜层薄化程度的其它因素发生了改变，也能够设置与感光鼓3的膜层薄化程度相对应的适当的充电施加电压Ey。因此，能够确保适当的图像浓度而不管感光鼓3的膜层薄化的状态如何改变。

另一方面，图5是图像形成装置A中的环境条件与感光鼓3表面的膜层薄化的量和(由聚氨酯橡胶制成的)清洁刮板的硬度(在图中示为橡胶硬度)之间的关系的表格形式的图表。膜层薄化量是通过感光鼓3的表面层的厚度的减小量(μm)表示的，并且清洁刮板的硬度是通过根据符合JIS K6253-93的橡胶硬度测量方法的测量的结果(数值)表示的。而且图5示出了在清洁刮板的不同硬度条件下测量的五组抽样数据。

如图5所示，清洁刮板在感光鼓3的环境条件(也可被称为清洁刮板的环境条件)是5℃的温度和20％的湿度的条件(下文中称为LL条件)时的硬度值大于(硬于)在环境条件是20℃的温度和60％的湿度的条件(下文中称为NN条件)时的硬度值。结果，感光鼓3在感光鼓3的环境条件是LL条件时的膜层薄化量等于在环境条件是NN条件时的膜层薄化量的1.1倍至1.50倍。

这表明：为了确保适当的图像质量，有效的是，进行调节，使得在图像形成装置A中，在环境模式是LL环境模式时的电压改变速度ΔEy处于在环境模式是其它环境模式时的电压改变速度ΔEy的大约1.1倍至1.5倍的范围内。因此，当根据方程(1)设置充电施加电压Ey时，适当的措施是进行配置，使得在环境模式是LL环境模式时的页数校正系数kp处于在环境模式是其它环境模式时的页数校正系数kp的大约1.1倍至1.5倍的范围内。

上述图像形成装置A基于在每个图像形成时选择的图像形成模式(输出模式和环境模式)校正并记录已打印纸张的实际的累积页数Pi，并基于校正后的已打印纸张的累积页数Pia计算充电施加电压Ey的调节量(ko×Pia)。

然而，可以想到其它方法是，基于图像形成模式根据已打印纸张的页数的增加而调节充电施加电压Ey的改变速度ΔEy的方法。

例如，可以想到的是，通过合计在执行图像形成时与在每个图像形成时选择的图像形成模式相对应的预定的用于相加的电压值，由控制单元105计算作为与方程(1)中的(ko×Pia)等效的电压的校正电压(对基准施加电压E0的校正电压)，并将其存储在数据存储单元103中，并且充电施加电压基于校正电压而被校正(调节)(通过加到基准施加电压E0而进行校正)。

通过这样的配置，也能够获得与上述实施例相同的操作效果。

本发明可应用于图像形成装置。

如上所述，即使当图像形成装置在工作中时，除了已打印纸张的页数以外的影响图像承载体的膜层薄化程度的其它因素发生了改变，本发明也能够设置与图像承载体的膜层薄化程度相对应的适当的充电施加电压(施加到充电单元的电压)，因此，确保适当的图像浓度而不管图像承载体的膜层薄化的状态如何改变。

更加优选的是，通过基于在每个图像执行时选择的图像形成模式校正图像形成的实际的累积执行次数，来计算并在存储单元中记录校正后的图像形成的累积执行次数，并基于这样记录的信息来计算对充电单元的施加电压的调节量。这将消除为每个图像形成模式存储(记录)图像形成的实际的累积执行次数的必要。即，可通过始终仅存储最新的校正后的图像形成的累积执行次数的简单处理，来设置与图像承载体的膜层薄化程度相对应的适当的充电施加电压。

Claims

1.一种充电施加电压控制装置，其被设置在图像形成装置中并控制施加到对图像承载体进行充电的充电单元的充电施加电压，所述图像形成装置通过根据与从预定的多个候选中选出的图像形成模式相对应的操作条件将形成在所述图像承载体上的图像转印至转印材料而形成图像，所述充电施加电压控制装置包括：

充电施加电压调节电路单元，其根据图像形成的累积执行次数的增加而改变施加到所述充电单元的电压，并同时基于所述图像形成模式调节施加的电压的改变速度。

2.如权利要求1所述的充电施加电压控制装置，其中

所述图像形成模式包括以下模式中的一个模式或多个模式：形成单色图像的单色图像形成模式和通过以慢于所述单色图像形成模式被选择时的速度旋转所述图像承载体而形成彩色图像的彩色图像形成模式；以及在其中安装有所述图像承载体的环境的温度和湿度小于预定水平时选择的第一环境模式和在其它情况下选择的第二环境模式。

3.如权利要求2所述的充电施加电压控制装置，其中

所述充电施加电压调节电路单元根据图像形成的累积执行次数的增加，来调节施加到所述充电单元的电压的改变速度，使得在所述图像形成模式是所述彩色图像形成模式时的所述改变速度将处于在所述图像形成模式是所述单色图像形成模式时的所述改变速度的1.05倍至1.6倍的范围内。

4.如权利要求2所述的充电施加电压控制装置，其中

所述充电施加电压调节电路单元根据图像形成的累积执行次数的增加，来调节施加到所述充电单元的电压的改变速度，使得在所述图像形成模式是所述第一环境模式时的所述改变速度将处于在所述图像形成模式是所述第二环境模式时的所述改变速度的1.1倍至1.5倍的范围内。

5.如权利要求1至4中任一项所述的充电施加电压控制装置，其中

所述充电施加电压调节电路单元包括：

执行次数计算和记录单元，其通过基于在每个图像形成时选择的图像形成模式校正图像形成的累积执行次数，来计算并在存储单元中记录校正后的图像形成的累积次数；和

施加电压调节量计算单元，其基于由所述执行次数计算和记录单元记录的所述校正后的图像形成的累积次数，计算施加到所述充电单元的电压的调节量。

6.如权利要求5所述的充电施加电压控制装置，其中

所述执行次数计算单元通过根据在执行图像形成时的每个图像形成中所选择的图像形成模式校正图像形成的实际执行次数，并通过合计校正后的执行次数，来计算所述校正后的图像形成的累积次数。

7.一种图像形成装置，其通过根据与从预定的多个候选中选出的图像形成模式相对应的操作条件，将形成在图像承载体上的图像转印至转印材料而形成图像，所述图像形成装置包括：

充电施加电压控制装置，其控制施加到对所述图像承载体进行充电的充电单元的充电施加电压，

其中，所述充电施加电压控制装置包括充电施加电压调节电路单元，所述充电施加电压调节电路单元根据图像形成的累积执行次数的增加来改变施加到所述充电单元的电压，并同时基于所述图像形成模式调节施加的电压的改变速度。