CN101501578A - 图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种图像形成装置。由偏压修正装置进行第一偏压修正运算和第二偏压修正运算，第一偏压修正运算包括第一运算和循环规定次数的第二运算，第一运算将在所述偏压施加装置施加作为初始设定值的第一带电偏压时由所述电流检测装置检测出的第一带电电流值、与目标带电电流值进行比较，并根据该比较结果，求出第二带电偏压，第二运算将在所述偏压施加装置施加所述第二带电偏压时由所述电流检测装置检测出的第二带电电流值、与目标带电电流值进行比较，并根据该比较结果，求出第三带电偏压，第二偏压修正运算根据由所述感光体信息检测装置检测出的感光体信息，对由所述第一偏压修正运算结果得到的带电偏压进行修正。

Description

图像形成装置

技术领域

本发明涉及具有利用带电辊使感光体表面带电的功能的图像形成装置，特别是涉及可以修正带电偏压的图像形成装置。

背景技术

近年来，作为使用电子照相方式的图像形成装置的带电机构，广泛采用具有抑制臭氧生成特征的带电辊方式。该带电辊根据环境或使用期限不同，其电阻值会发生变化，所以为了给带电辊施加对应于该电阻变化的最佳的偏压，提出了根据带电电流的检测结果确定输出偏压的方法。

但正确地检测出带电电流是非常难的课题。之所以这样说，是因为特别是电阻值升高的带电辊中的电流(带电电流)从施加偏压(带电偏压)开始起随时间的推移而变动，所以其检测结果根据检测该电流的时间点不同而不同，最坏的情况是导致不能够输出适当的偏压。

为了解决该课题，例如专利文献1的日本专利公开公报特开2004—205583号中公开了一种方法，即，多次循环检测施加偏压时流经带电构件的电流，当从前次检测时起的变化量小于某个阈值的情况下，开始图像形成动作。但在该方法中存在的问题是：当带电辊的电阻值大幅度升高时，至所述变化量小于阈值、即电阻值达到稳定需要很长时间，到图像形成动作开始的时间(所谓成熟时间)会变得非常长。此外根据带电电流的检测结果确定偏压的输出值的方法，在感光体的电流—电压特性(I—V特性)因温度而变化的情况下，存在不能输出适当的偏压的缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种图像形成装置，即使在带电辊的电阻值发生了变化的情况下，也可以使到开始图像形成动作的时间不变长，并输出适当的带电偏压，而且即使在感光体的电流—电压特性变化的情况下，也可以输出适当的带电偏压。

本发明的图像形成装置使用带电辊使感光体表面带有规定的电位，其特征在于包括：偏压施加装置，给所述带电辊施加带电偏压；电流检测装置，检测在施加所述带电偏压时的带电电流；存储装置，存储将所述感光体表面带有所需要的表面电位时的带电电流值作为目标的目标带电电流值；偏压修正装置，进行所述带电偏压的修正；以及感光体信息检测装置，检测与所述感光体的温度有关的感光体信息；所述偏压修正装置进行第一偏压修正运算和第二偏压修正运算，所述第一偏压修正运算包括第一运算和循环规定次数的第二运算，所述第一运算将在所述偏压施加装置施加作为初始设定值的第一带电偏压时由所述电流检测装置检测出的第一带电电流值、与存储在所述存储装置中的目标带电电流值进行比较，并根据该比较结果，求出第二带电偏压，所述第二运算将在所述偏压施加装置施加所述第二带电偏压时由所述电流检测装置检测出的第二带电电流值、与所述目标带电电流值进行比较，并根据该比较结果，求出第三带电偏压，所述第二偏压修正运算根据由所述感光体信息检测装置检测出的感光体信息，对由所述第一偏压修正运算结果得到的带电偏压进行修正。

根据所述构成，循环进行将在施加某个带电偏压时的带电电流值与目标带电电流值进行比较、并根据该比较结果修正该带电偏压的运算的第一偏压修正运算(此时将第一偏压修正运算的整个运算次数预先确定为例如两次等)，此外进行根据与感光体温度有关的感光体信息，修正由第一偏压修正运算结果得到的带电偏压的第二偏压修正运算，所以即使在带电辊的电阻值变化了的情况下，也可以使到开始图像形成动作的时间不变长，并输出适当的带电偏压，而且即使在感光体的电流—电压特性变化的情况下，也可以输出适当的带电偏压。

附图说明

图1是简要表示本发明一个实施方式的图像形成装置内部结构的剖视图。

图2是简要表示图1所示打印机的图像形成部的局部放大图。

图3是表示图1所示打印机的电结构的一个例子的框图。

图4是表示图1所示打印机中的累计打印张数以及累计工作时间与感光体温度的关系的曲线图。

图5是表示图1所示打印机中的感光体温度与带电电流值的关系的曲线图。

图6是表示在图1所示打印机中感光鼓(感光体)温度与装置外温度的温度差以及定影热变阻器温度与装置外温度的温度差随时间的推移产生的温度变化的曲线图。

图7是关于本实施方式所涉及的带电偏压修正动作的一个例子的流程图。

图8是关于带电偏压复位动作的一个例子的流程图。

图9是表示在进行带电偏压修正的情况下和不进行带电偏压修正的情况下，感光鼓表面电位变化的一个例子的曲线图。

图10是表示在进行带电偏压修正的情况下和不进行带电偏压修正的情况下，感光鼓表面电位变化的一个例子的曲线图。

具体实施方式

图1是简要表示本发明一个实施方式的图像形成装置内部结构的剖视图。本发明的图像形成装置以通过电子照相方式使用调色剂进行静电潜影显影的复合机、打印机或传真机等为对象。在本实施方式中例举打印机1作为该图像形成装置进行说明。打印机1在打印机主体10内设置有图像形成部2。如该图所示，图像形成部2进行对纸的图像形成，它包括：感光鼓3、配置在感光鼓3周围的带电部4、曝光部5、显影部6、转印部7以及清洁部8。

图2是简要表示图像形成部2的局部放大图。感光鼓3为沿图中所示的箭头方向可以转动地被支撑的像载体，本实施方式采用非晶态硅(Amorphous Silicon：a-Si)制成的感光鼓(a—Si鼓)。该a—Si鼓通过在规定的鼓状体(圆筒体)的表面利用蒸镀等方法形成非晶态硅膜而构成。该非晶态硅膜具有膜表面硬度极高的特性。另外，本实施方式中采用的感光鼓3的鼓直径约为30mm，并以约310mm/sec的速度(线速度，圆周速度)转动。

带电部4使感光鼓3的表面(鼓表面)以规定的电位、例如约+250V均匀带电。带电部4具有与感光鼓3相对配置的带电辊41，在把该带电辊41向感光鼓3按压的状态下进行带电。带电辊41是例如在规定的金属芯轴上形成表氯醇橡胶(Epichlorhydrin rubber)等的离子导电材料(具有半导电特性的材料)制成的弹性层，使辊径达到例如约为12mm。另外，该表氯醇橡胶的表面粗糙度Rz例如约为10μm。

但是，由于通常带电辊41使用如上所述的离子导电材料，所以根据环境(温度和湿度)和使用期限(经过的时间)，其电阻值会发生变动。此外在利用带电辊41带电的感光鼓3上，感光体的I—V特性也随温度而发生变化，所以不能一直用最初的带电偏压使鼓表面带有所需要的表面电位。因此，在本实施方式中，进行带电偏压(Vdc)的修正，来得到所需要的表面电位。在后面将详细叙述该带电偏压的修正。

曝光部5是利用激光束对感光鼓3进行曝光的所谓激光扫描单元。曝光部5通过根据从后述的图像数据存储部40等发送来的图像数据，将由激光二极管输出的激光束L对鼓表面进行照射，在鼓表面上形成静电潜影。另外，图2所示的曝光部5是图1中的曝光部5的简略表示。

显影部6使调色剂附着在形成于鼓表面的静电潜影上，以此使图像显影。显影部6包括：显影辊61，与感光鼓3以非接触方式相对配置；调色剂贮存部62，贮存调色剂；以及限制刮板63(麦穗切割板)等。限制刮板63将从调色剂贮存部62供给到显影辊61的调色剂量限制为合适的量。具体地说，对于在显影辊61的套筒(图中省略)的表面上以所谓麦穗竖起状态(磁刷状态)附着的调色剂，像切麦穗那样切割该调色剂，也就是限制层厚，将其附着量调整到一定量。通过调整该附着量，在套筒上形成具有基本相同层厚的调色剂薄层。

转印部7把调色剂像转印到纸上。具体地说，转印部7具有与感光鼓3相对配置的转印辊71，在把沿符号A所示的箭头方向输送来的纸P(转印材料)通过转印辊71向感光鼓3抵压的状态下，将在鼓表面显影的调色剂像转印到纸P上。

清洁部8具有清洁刮板81等，清除在所述转印部7转印结束后残留在鼓表面上的调色剂(转印残留调色剂)。清洁刮板81例如其端部与鼓表面压力接触，由此机械地除去鼓表面的残留调色剂。另外，在清洁部8和带电部4之间，具有电荷去除部(擦除光源)(图中省略)，通过LED光等电荷去除用光线来去除感光体表面的电荷，即去除残留电位(电荷)。

此外，打印机1具有向图像形成部2(感光鼓3)进行供纸的供纸部9以及对转印到纸上的调色剂像进行定影的定影部11。供纸部9包括：供纸盒91，存放各种尺寸的纸；搓纸辊92，用于取出所存放的纸；输送通道93，作为输送纸的通道；以及输送通道93中的进行纸的输送的输送辊94等，供纸部9把从供纸盒91一张张送出来的纸向转印辊71和感光鼓3之间的夹缝部输送。供纸部9把转印有调色剂像的纸(所述纸P)经输送通道95输送到定影部11，再把在定影部11进行定影处理后的纸通过输送辊96和排出辊97输送到设置于打印机主体10上部的出纸盘12上。

定影部11包括热辊11a及压辊11b，通过热辊11a的热量使纸上的调色剂溶化，通过压辊11b施加压力，使调色剂像定影在纸上。

图3是表示打印机1的电结构的一个例子的框图。如该图所示，打印机1包括：网络I/F(接口)部30、图像数据存储部40、操作面板部50、记录部60、传感器部70以及控制部100等。网络I/F部30控制通过LAN等网络与所连接的PC等信息处理装置(外部设备)之间的各种数据的发送和接收。图像数据存储部40临时存储通过网络I/F部30从PC等发送来的图像数据。操作面板部50设置在打印机1的前部等处，起到作为用户输入各种指示信息(命令)的输入键的功能，或显示规定的信息。记录部60包括所述图像形成部2、供纸部9及定影部11，根据存储在图像数据存储部40中等的图像数据对纸进行图像信息的记录(印刷)。

传感器部70检测打印机1各部位的温度。具体地说，检测打印机1的机内温度及打印机1的外部大气(机外)温度。对于打印机1的机内温度，例如通过设置在感光鼓3附近(旁边)的温度传感器进行检测。对于打印机1的外部大气温度，例如用设置在打印机主体10的外壁面等上的、可以测量外部大气温度的温度传感器(外部大气温度传感器)等进行检测。特别是对于打印机1的机内温度，只要可以判断(推测)出感光鼓3的感光体处于何种温度即可，例如可以使用把通过设置在定影部11上的作为温度传感器的热变阻器(Thermistor)(定影热变阻器)检测出的温度按规定的关系式换算后的温度。当然也可以例如用温度传感器直接检测感光体(感光鼓3)的温度，在这种情况下，传感器部70作为直接测量感光体温度的部件起作用。

控制部100包括存储打印机1的控制程序等的ROM(只读存储器)、临时保存数据的RAM(随机存取存储器)以及从ROM中读出并执行所述控制程序等的微型计算机等，并按照在操作面板部500等上所输入的规定指示信息、或根据来自设置于打印机1的各部位的各种传感器(包括所述传感器部70)的检测信号，进行装置总体控制。控制部100包括带电偏压施加部101、带电电流检测部102、修正运算部103、比较信息存储部104、张数计数部105、时间计量部106、温度计量部107以及复位判断部108。

带电偏压施加部101给带电辊41施加带电偏压Vdc(对带电偏压的施加进行控制)。符号Vdc表示带电电压的直流(DC)成分。该带电偏压Vdc可以只有DC成分，也可以在DC成分上叠加交流(AC)成分。但鼓表面的带电电位本身由直流成分的偏压(DC偏压)Vdc确定。在本实施方式中，使用在DC成分上叠加交流成分的带电偏压。

带电电流检测部102检测由带电偏压施加部101对带电辊41施加带电偏压Vdc时的带电电流(DC电流)Idc。该带电电流Idc可以在带电辊41一侧检测，即例如检测流经带电辊41的带电电流，也可以在感光鼓3一侧检测，即例如检测从带电辊41流向鼓表面的带电电流。另外，之所以不直接检测感光鼓3的表面电位而检测带电电流，是因为测定表面电位的装置通常成本高，而且还需要设置该装置的空间，导致装置大型化，所以回避直接检测感光鼓3的表面电位。

修正运算部103进行修正带电偏压Vdc的修正运算(偏压修正处理)。具体地说，修正运算部103利用在带电偏压施加部101对带电辊41施加作为初始设定的带电偏压时由带电电流检测部102检测出的带电电流Idc以及后面叙述的目标电流Idc(T)的信息，对它们进行比较运算，对这些电流值Idc与电流值Idc(T)之差乘以修正系数k(关于该修正系数“k”将在后面进行说明)得到偏压修正值，并通过把得到的偏压修正值加算(on)到所述初始设定的带电偏压Vdc上，计算出新的带电偏压即对带电偏压修正后的被修正带电偏压。修正运算部103把该被修正带电偏压的信息输出给带电偏压施加部101。接着，检测在由带电偏压施加部101把该被修正带电偏压施加在带电辊41上时由带电电流检测部102检测出的带电电流Idc，同样对该检测出的带电电流Idc和目标电流Idc(T)之差乘以修正系数k得到偏压修正值，把该得到的偏压修正值加算到所述被修正带电偏压上，计算出新的带电偏压(同样地，也把该被修正带电偏压的信息输出给带电偏压施加部101)。这样，修正运算部103进行规定次数的循环运算(把该运算称为第一偏压修正运算)，即循环进行将从带电电流值(Idc)和比较值(Idc(T))求出修正值(偏压修正值)，利用该修正值修正带电偏压，设定新的带电偏压，并将该带电偏压赋予带电偏压施加部101的过程。

这样的循环运算可以说是将由下式(1)计算出的第n个偏压修正值加算到第n个带电偏压上，求出第n+1个带电偏压的运算。

(Idc(T)—Idc(n))*k……(1)

其中，符号“*”表示乘号(以下相同)，“n”表示循环次数的第n次(n为自然数)，Idc(n)表示第n个带电电流。符号“k”为所述修正系数。

在本实施方式中，如后述的流程图所示，仅循环两次该运算(到n＝2为止)，但也可以循环3次以上(循环次数越多，修正精度越高)。但是，如果循环次数过多，则到图像形成动作开始的时间变长，所以规定的适当的循环次数优选设定为例如3、4次左右。该循环次数可以是作为预先确定的值(固定值)而设定的次数，也可以是例如只要带电偏压修正的变化程度(例如修正前和修正后的带电偏压之差)达到规定水平，就使该循环运算结束而确定的次数(即使在这种情况下，规定水平也是设定为不使循环次数变多的程度，几次就结束)。另外，作为所述初始设定的带电偏压信息，例如存储在修正运算部103或带电偏压施加部101中。所述修正系数k的信息例如存储在修正运算部103中。另外在以上所述中，为了求得新的带电偏压而将偏压修正值“加算”到带电偏压，但这种加算也包含“减算”(即加上负值)的意思。实际中由于带电偏压降低，为了填补该降低部分而加算上偏压修正值。此外，也可以根据式(1)以外的式子求出偏压修正值，利用该偏压修正值修正带电偏压的运算方法也可以是所述加法或减法以外的算法(例如乘法或除法)。

此外，修正运算部103根据从接通打印机1电源起的累计打印张数(总印刷张数)的信息，对从所述第一偏压修正运算的结果得到的带电偏压Vdc再进行修正运算(把该运算称为第二偏压修正运算)。具体地说，修正运算部103根据累计打印张数确定偏压修正值，例如在累计打印张数为500张以上的情况下，例如确定10(V)为偏压修正值，在1000张以上的情况下，例如确定20(V)为偏压修正值，把该偏压修正值加算在带电偏压Vdc上。这是由于每次反复印刷感光体的温度都升高，即累计打印张数越多，感光体的温度越高(如图4所示，随累计打印张数增加，例如500张、1000张……，感光体温度(℃)升高)，I—V特性发生变化(如图5所示，随感光体温度(℃)升高，当带电电压固定为250V时的带电电流值(μA)升高)，所以把累计打印张数用作推测感光体温度的指标，把根据累计打印张数设定的偏压修正值(例如所述10V、20V的电压值)加算在带电偏压上。因此可以说所谓第二偏压修正运算是根据感光体温度来修正带电偏压的运算。

作为推测所述感光体温度的指标，不限于累计打印张数，例如也可以使用从接通打印机1的电源起的打印机1累计工作时间(驱动时间)。即，由于累计工作时间和感光体温度如所述图4所示(与所述累计打印张数和感光体温度的关系一起表示)，随累计工作时间(分钟)增加，感光体温度(℃)升高，所以也可以把该累计工作时间用作推测感光体温度的指标，把根据累计工作时间设定的偏压修正值(例如所述10V、20V的电压值)加算在带电偏压上。总之，可以使用任何与感光体温度有某种对应关系的信息(感光体信息)。当然也可以把温度传感器设置在感光鼓3附近，将检测出的温度作为感光体信息(感光体温度)，还可以设置检测感光鼓3(感光体)本身温度的温度传感器，将直接测量感光体得到的温度作为感光体信息(感光体温度)。此外，修正运算部103可以分别从后述的张数计数部105、时间计量部106或温度计量部107，获得累计打印张数、累计工作时间或感光体温度的信息。

另外，修正运算部103根据后述的复位判断部108的判断结果，把通过所述第一及第二偏压修正运算修正后的带电偏压(被修正带电偏压)，复位为规定的初始值，例如进行第二偏压修正运算前的值(第一偏压修正运算后的带电偏压值)。也可以把其复位为进行第一及第二偏压修正运算前的值，即作为所述初始设定的带电偏压值。

比较信息存储部104在所述第一偏压修正运算的各循环运算中，顺序存储与施加带电偏压时得到的带电电流进行比较的信息(比较值)。该比较信息指通过预先测定等求出的、并且鼓表面具有正常表面电位(所述+250V)时、即鼓表面以所需要的表面电位被带电时，成为所谓目标值的目标电流Idc(T)的信息。另外，严密地说，每个感光鼓其感光体的I—V特性互不相同，因此优选在制造设备时，分别针对各打印机的感光鼓测定该目标电流Idc(T)，并进行存储。此外，实际中并不只是存储目标电流Idc(T)的信息，带有正常的表面电位(所述+250V)的电压值的信息也与该目标电流Idc(T)一起存储。

张数计数部105对印刷的张数进行计数。张数计数部105可以每当一张的打印动作结束、例如每当转印部7的转印动作结束，就对此计数，统计打印张数。此外，也可以在输送通道93或95中安装光耦合器等光学传感器，通过检测纸通过了该光学传感器的位置来对它进行计数。当然，也可以用机械的开关检测纸的通过。在该结构中，张数计数部105对从接通打印机1电源起的打印张数的累计值(累计打印张数)进行计数。例如，如果从接通电源起，某个印刷作业为100张，下个印刷作业为200张，则张数计数部105对累计打印张数计数为300张。把该计数(张数)信息例如存储到张数计数部105内。另外，张数计数部105按照后述的复位判断部108的判断结果，把累计打印张数复位为初始值，例如零张。

时间计量部106通过内部时钟等计量从接通打印机1的电源起的打印机1的累计工作时间(驱动时间)。在电源断开时，不消除(复位)该累计工作时间，而是直接保存(存储)在时间计量部106内。时间计量部106计量从上次印刷作业的印刷动作结束的时刻(最终打印时刻)起经过的时间。例如电源被断开后，也用所述内部时钟继续计量该经过的时间。另外，时间计量部106按照后述的复位判断部108的判断结果，把累计工作时间复位为初始值，例如零秒。

温度计量部107根据来自传感器部70的检测信息，对打印机1的机内温度(内部温度)及打印机1的外部大气温度(外部温度)进行计量。

复位判断部108进行以下判断(复位判断)：判断在接通电源的时刻，是否满足打印机1的机内温度—打印机1的外部大气温度≤规定温度的条件(第一条件)，即例如判断该感光鼓3附近的温度是否降低到打印机1内部的感光鼓3附近(旁边)的温度与打印机1外部的温度之差在某个温度(例如后述的3℃)以下，或者判断在接通电源的时刻，是否满足从上次印刷作业的印刷动作结束的时刻起经过的时间≥规定时间的条件(第二条件)，即例如判断从上次印刷作业结束起经过的时间是否经过了一定时间(例如后述的15分钟)以上。

一旦断开电源，打印机1的机内温度(装置内温度)就从该时刻起逐渐降低，不久就接近打印机1的外部大气温度(装置外温度)。如图6所示的用符号301表示的曲线(温度变化特性301)，表示感光鼓3(感光体)的温度(鼓温度)和装置外温度的温度差(鼓温度—装置外温度)与从断开电源起经过的时间(放置时间)的关系。设接通电源时的感光鼓3的温度例如为32℃(感光鼓的饱和温度例如为20℃的室温+比10℃稍高的温度)，即，如果设与该室温20℃的温度差约为12℃，则如温度变化特性301所示，在断开电源时，该温度差12℃随经过的时间而降低，例如15分钟后降低到约3℃。在本实施方式中，把所述第一条件中的规定温度设定为“3℃”，把所述第二条件中的规定时间设定为“15分钟”。另外，作为所述打印机1的机内温度的感光鼓3(感光体)的温度可以不是所述感光鼓3附近的温度，而采用感光鼓3(感光体)本身的温度。

作为所述第一条件的另一个例子，也可以把由设置在定影部11的定影热变阻器得到的检测温度(定影热变阻器温度)，作为所述打印机1的机内温度。即，在所述图6中，用温度变化特性302来表示定影热变阻器温度和装置外温度的温度差(定影热变阻器温度—装置外温度)与断开电源后经过的时间(放置时间)的关系。由于该温度变化特性302与温度变化特性301具有图6所示的关系，所以也可以从定影热变阻器温度推测出所述鼓温度。在这种情况下，作为所述第一条件的规定温度，可以替代上述的3℃，而使用温度变化特性302中与该3℃时相同的经过时间(15分钟)下的40℃，即，也可以根据鼓温度—装置外温度＝0.075*规定温度的换算式，把从定影热变阻器温度—装置外温度求出的40℃作为该换算式的规定温度。

在由复位判断部108判断出满足所述第一条件或第二条件的情况下，张数计数部105以及修正运算部103中的累计打印张数以及被修正带电偏压、或者时间计量部106以及修正运算部103中的累计工作时间以及被修正带电偏压被复位。

采用复位判断部108进行复位判断是为了防止出现例如在由于某种机器故障(包括由用户进行操作的情况)，在非常短的时间内电源被断开/接通的情况下，感光体温度没有降低而带电偏压却被复位的情况。或者，这是为了防止在接通电源时，感光体温度正降低而没有使用被修正的偏压值。此外，在实际的装置(打印机1)中，在不进行所述第一条件的判断且不使用作为所述感光体信息的感光体温度的情况下，也可以不具有温度计量部107。在不进行所述第二条件的判断且不使用累计工作时间的情况下，也可以不具有时间计量部106。此外，在不使用累计打印张数的情况下，也可以不具有张数计数部105。

在此对所述修正运算部103进行的第一偏压修正运算中的修正系数“k”进行说明。该修正系数k的值例如是从以下的式(1.1)导出的数值。

△V＝(△Q*d)/(ε*ε₀*△S)……(1.1)

其中符号“/”表示除号(以后相同)。

此外，△V表示表面电位的变化量，△Q表示电荷的变化量(即△Q表示电流量)，d表示感光体厚度(感光体的膜厚)，S表示带电面积，ε表示感光体的介电常数，ε₀表示真空介电常数。

其中，所述式(1.1)由对以下的式(1.2)进行变形得到的式(1.3)导出。

Q＝C*V＝ε*ε₀*(S/d)*V……(1.2)

V＝(Q*d)/(ε*ε₀*S)……(1.3)

此处以具有某种性能的打印机(例如45张机)为例，如果将△Q＝1、d＝16μm、S＝(220*307)mm²、及各介电常数代入所述式(1.1)中，得出△V≈2。其中，S中的数值220表示带电辊的带电有效宽度为220mm，数值307表示该45张机的线速度为307mm/sec(感光体在1秒钟内的移动距离)。

由该代入结果可见，每1μA电流，表面电位变化约为2V。因此，在考虑所述式(1)的(Idc(T)—Idc(n))*k的情况下，在45张机中，如果所检测的带电电流(Idc(n))例如为75μA，比例如80μA的目标电流Idc(T)低5μA(Idc(T)—Idc(n)＝5μA)，则感光体的表面电位就降低5*2＝10V，必须要修正该10V。

在其他例如30张机的情况下，线速度为178mm/sec，同样代入所述式(1.1)中，得出△V≈4，感光体的表面电位降低5*4＝20V，则必须要修正该20V。总之，修正系数k为所述式(1.1)所示的△V(k＝△V)，其单位在本实施方式中为(V/μA)，此外，该k值为根据感光体的移动速度(线速度)而变化的值。

图7是关于本实施方式的带电偏压修正动作的一个例子的流程图。首先，例如根据由用户从操作面板部50等输入的指示，发出关于某个印刷作业的印刷开始指令(步骤S1)。带电偏压施加部101在进行对该印刷作业的实际的图像形成动作之前，给带电辊41施加带电偏压Vdc(A)，带电电流检测部102检测在施加该带电偏压Vdc(A)时的带电电流Idc(A)(步骤S2)。其中，该带电偏压Vdc(A)是作为初始设定值的带电偏压。

然后，修正运算部103比较在所述步骤S2中检测出的带电电流Idc(A)与预先存储在比较信息存储部104中的目标电流Idc(T)，具体地说，从Idc(T)中减去Idc(A)，求出电流值之差(步骤S3)。之后，修正运算部103根据式(Idc(T)—Idc(A))*k(相当于所述式(1)中n＝1的情况)计算出偏压修正值，并将该计算出的偏压修正值加算(反映)到所述带电偏压Vdc(A)上，计算出带电偏压Vdc(B)，并将该带电偏压Vdc(B)的信息输出到带电偏压施加部101(步骤S4)。该步骤S2～S4的动作相当于第一次循环运算。

然后，带电偏压施加部101同样地把带电偏压Vdc(B)施加到带电辊41，带电电流检测部102检测当施加有该带电偏压Vdc(B)时的带电电流Idc(B)(步骤S5)。修正运算部103对该检测出的带电电流Idc(B)与目标电流Idc(T)进行比较(步骤S6)，根据式(Idc(T)—Idc(B))*k(相当于所述式(1)中的n＝2的情况)计算出偏压修正值，并将该计算出的偏压修正值加算在带电偏压Vdc(B)上，计算出带电偏压Vdc(C)，输出到带电偏压施加部101(步骤S7)。该步骤S5～S7的动作相当于第二次循环运算。在本实施方式中，两次就结束这样的循环运算，由此得到作为第一偏压修正运算结果的带电偏压Vdc(C)。

然后，修正运算部103从张数计数部105获得从接通打印机1的电源起的累计打印张数的信息(步骤S8)。在累计打印张数为0张以上且小于500张的情况下(在步骤S9中为“是”)，例如将其作为感光体温度升高造成的影响小的情况，修正运算部103确定施加到带电辊41的带电偏压直接使用由所述第一偏压修正运算求出的带电偏压Vdc(C)(步骤S12)。在累计打印张数为500张以上且小于1000张的情况下(在步骤S9中为“否”、在步骤S10中为“是”)，修正运算部103确定施加到带电辊41的带电偏压使用在通过所述第一偏压修正运算求出的带电偏压Vdc(C)上加算(反映)偏压修正值10V，求出的带电偏压Vdc(C)+10V(步骤S13)。此外，在累计打印张数为1000张以上的情况下(在步骤S10中为“否”，步骤S11)，施加到带电辊41的带电偏压用在通过所述第一偏压修正运算求出的带电偏压Vdc(C)上加算上偏压修正值20V，求出的带电偏压Vdc(C)+20V(步骤S14)。这样，可以得到作为第二偏压修正运算结果的带电偏压值(在步骤S12中的Vdc(C)、在步骤S13中的Vdc(C)+10V、在步骤S14中的Vdc(C)+20V)。

在所述步骤S9～S11中的累计打印张数的值不限定于500张、1000张，此外所分情况的数目也不限于步骤S9～S11的三种。例如也可以分成0张以上且小于300张；300张以上且小于700张；700张以上且小于1500张；以及1500张以上等。

此外，所述步骤S8中的获得张数信息的动作也可以在步骤S1和步骤S2之间进行。另外，如上所述，也可以用累计工作时间替代累计打印张数。在这种情况下，步骤S9～S10的各种条件例如可以定为0分钟≤累计工作时间<10分钟、10分钟≤累计工作时间<20分钟、20分钟≤累计工作时间等。同样地也可以用感光体温度替代累计打印张数。在这些情况下，在步骤S8中获得的信息为累计工作时间或感光体温度的信息。

这样，通过第一偏压修正运算进行偏压修正，以便接近能得到目标电流Idc(T)的带电偏压，并且还考虑感光体温度的影响(感光鼓3的温度特性)，通过第二偏压修正运算进行偏压修正，确定最终的带电偏压的值。由此，即使在带电辊的电阻值变化的情况(或电阻值大幅度升高，检测电流的误差变大的情况)下，也可以使到开始图像形成动作的预热时间不变长并输出适当的带电偏压，而且即使在感光体的I—V特性变化的情况下，也可以输出适当的带电偏压。

此后，执行对所述步骤S1中的印刷作业的图像形成处理(印刷动作)(步骤S15)。例如该印刷作业是印刷100张，如果确定的带电偏压为Vdc(C)+10V，则从第1张到第100张分别将该带电偏压Vdc(C)+10V施加到带电辊41上，顺序进行印刷(图像形成)。此时张数计数部105对该实际印刷的张数进行计数(累计)。此时，如后所述，如果累计打印张数没有被复位，则直接加在前面的值上。

另外，在步骤S15的图像形成处理中，最初满足例如所述步骤S9中的累计打印张数的条件(0以上且小于500张)，以所述步骤S12的带电偏压Vdc(c)开始连续印刷，但是在该印刷作业的中途打印张数超过500张的情况下，可以在该超过500张的时刻(该印刷作业继续中)，从现在设定的Vdc(c)值切换到Vdc(C)+10V(步骤S13的带电偏压值)。此外，也可以在现在的印刷作业结束之前，不改变偏压值，直接以Vdc(c)进行(在进行下一个新的印刷作业时，反映该偏压值的改变)。总之，只要根据打印张数即感光体温度修正带电偏压Vdc即可，至于进行该修正的方法和时机可以任意。

图8是关于带电偏压复位动作的一个例子的流程图。如果接通打印机1的电源(步骤S31)，则复位判断部108根据由温度计量部107得到的温度计量信息，判断是否满足打印机1的机内温度(例如感光鼓3附近的温度)—打印机1外部大气温度≤规定温度(例如3℃)的条件(步骤S32)。在判断出满足该条件的情况下(在步骤S32中为“是”)，张数计数部105把累计打印张数的信息复位为初始值，修正运算部103把被修正带电偏压复位为初始设定值(步骤S33)。在判断出不满足该条件的情况下(在步骤S32中为“否”)，直接维持张数计数部105以及修正运算部103中的现在的累计打印张数和被修正带电偏压值。之后执行规定的印刷作业(步骤S35)。在该步骤S35中，进行所述图7所示的流程。

另外在所述步骤S32中，复位判断部108也可以根据由时间计量部106得到的时间计量信息，判断是否满足从上次印刷作业的印刷动作结束的时刻起所经过的时间≥规定时间的条件。在所述步骤S33中，时间计量部106把累计工作时间的信息复位为初始值(在该复位之后，开始对时间计数)，修正运算部103把被修正带电偏压复位为初始设定值。

在对作为感光体信息的累计工作时间进行计数的情况下，在所述步骤S31中接通电源的时刻，开始对该累计工作时间(驱动时间)进行计数。另外，在对该累计工作时间进行计数的情况下，在不需要复位的所述步骤S34中，与累计打印张数的情况不同，计数值不是保持在相同的值，而是进行累计(例如从上次断开电源时的累计工作时间起开始对时间计数)。

图9表示在本实施方式中进行带电偏压修正的情况下和不进行带电偏压修正的情况下，感光鼓表面电位变化的一个例子。纵轴表示表面电位V0(V)，横轴表示接通电源后的累计打印张数。其中，鼓单元(感光鼓)在接通该电源的时刻已经运行了200k张(20万张)。该图所示的表面电位变化特性501表示通过利用本实施方式的所述式(1)的循环运算的第一偏压修正运算以及考虑了感光体温度的第二偏压修正运算进行带电偏压修正时的表面电位变化，表面电位变化特性502表示在仅通过第一偏压修正运算进行带电偏压修正时的表面电位变化。此外，表面电位变化特性503表示在未进行带电偏压修正时的表面电位变化。根据图9，在表面电位变化特性503中随累计打印张数增加，鼓表面的电位大幅度降低，但在表面电位变化特性501中表面电位维持为大体一定。此外，即使在表面电位变化特性502的情况下，表面电位也同样得到维持。

与所述图9的情况相同，图10表示在本实施方式中进行带电偏压修正的情况下和不进行带电偏压修正的情况下，感光鼓表面电位变化的一个例子。其中，设横轴为从接通电源起的累计工作时间(分钟)。鼓单元在接通该电源的时刻已经经过了运行200k张(20万张)的时间。如该图所示，在表面电位变化特性513中随累计工作时间的增加，鼓表面的电位大幅度降低，但在表面电位变化特性511中表面电位保持为大体一定。表面电位变化特性512的情况下，表面电位也同样得到保持。

如上所述，本发明的图像形成装置(打印机1)包括：带电偏压施加部101(偏压施加装置)，给带电辊41施加带电偏压(Vdc)；带电电流检测部102(电流检测装置)，检测施加带电偏压时的带电电流(Idc)；比较信息存储部104(存储装置)，存储将感光体(感光鼓3)表面带有所需要的表面电位时的带电电流值作为目标的目标带电电流值(目标电流Idc(T))；修正运算部103(偏压修正装置)，进行带电偏压的修正；以及感光体信息检测装置，检测与感光体温度有关的感光体信息。修正运算部103进行第一偏压修正运算(第一偏压修正运算包括第一运算和循环规定次数的第二运算)，所述第一运算将带电偏压施加部101施加作为初始设定值的第一带电偏压(Vdc(A))时由带电电流检测部102检测出的第一带电电流值(Idc(A))、与存储在比较信息存储部104中的目标带电电流值进行比较，根据该比较结果，求出第二带电偏压(Vdc(B))，所述第二运算将带电偏压施加部101施加该第二带电偏压时由带电电流检测部102检测出的第二带电电流值(Idc(B))、与目标带电电流值进行比较，根据该比较结果，求出第三带电偏压，并且修正运算部103进行第二偏压修正运算，根据由感光体信息检测装置(张数计数部105、时间计量部106或温度计量部107)检测出的感光体信息(累计打印张数、累计工作时间或感光体本身的温度)，对由所述第一偏压修正运算的结果得到的带电偏压(例如图7所示的步骤S7中的Vdc(C))进行修正(例如修正为图7所示的步骤S13、S14中的Vdc(C)+10V、Vdc(C)+20V)。

这样，进行第一偏压修正运算，循环执行对施加某个带电偏压Vdc时的带电电流值Idc与目标带电电流值Idc(T)进行比较，并根据该比较结果，修正该带电偏压Vdc的运算(此时，整个循环运算次数预先确定为例如两次等)，再根据与感光体温度有关的感光体信息，进行第二偏压修正运算，修正由第一偏压修正运算结果得到的带电偏压，所以即使在带电辊41的电阻值变化了的情况下，也可以使到开始图像形成动作的时间不变长、并输出适当的带电偏压，而且即使在感光鼓3的感光体I—V特性变化了的情况下，也可以输出适当的带电偏压。

此外，由于由修正运算部103对第一偏压修正运算的循环运算执行到第2次为止，即，把第一偏压修正运算的整个运算次数、也就是包括所述第一运算及第二运算的整个运算次数定为两次(首先进行第一运算，运算次数为一次，然后进行一次第二运算，运算次数合计为两次)，所以可以确保用于得到该第一偏压修正运算的所需带电偏压修正精度的必要的最小限度的循环次数，并可以迅速转移到下面的第二偏压修正运算，即可以进一步缩短到开始图像形成动作的时间。

此外，在第一偏压修正运算的各循环运算中，由修正运算部103把用所述式(1)计算出的第n个偏压修正值加算到第n个带电偏压上，求出第n+1个带电偏压，所以可以用简单的运算式有效地进行第一偏压修正运算。

此外，通过感光体信息检测装置(张数计数部105或时间计量部106)检测作为感光体信息的从接通打印机1的电源时起的累计打印张数、或从接通电源时起的装置累计工作时间，即，把从接通电源时起的累计打印张数或从接通电源时起的装置累计工作时间作为感光体信息，所以根据统计打印张数或工作时间这样简单的构成，可以容易地得到感光体信息，进而可以有效地进行第二偏压修正运算。

此外，通过感光体信息检测装置(温度计量部107)检测作为感光体信息的感光体(感光鼓3)的温度，即，把计量感光体附近(旁边)得到的温度或直接计量感光体得到的温度作为感光体信息，所以根据感光体本身的温度可以高精度地进行第二偏压修正运算。

此外，由复位判断部108(判断装置)判断是否满足如下条件：在接通电源时装置内温度—装置外温度≤规定温度，或在接通电源时从上次印刷作业的印刷动作结束时刻起经过的时间≥规定时间，在判断出满足条件的情况下，由感光体信息检测装置(张数计数部105或时间计量部106)把感光体信息复位为规定的初始信息(初始值)，此外，由修正运算部103将通过第一和第二偏压修正运算进行偏压修正的带电偏压复位为规定的初始值。因此，例如在因某种机器故障(包括由用户进行操作的情况)，在非常短的时间内电源被断开/接通的情况下，可以防止感光体温度没有降低而带电偏压被复位的情况，进而可以可靠地进行带电偏压的修正。

在不脱离本发明宗旨的范围内，可以增加、改变各种结构。例如打印机1不限于图1所示的进行黑白印刷的结构，也可以是进行彩色印刷的结构(彩色打印机)。

如上所述，本发明提供一种图像形成装置，使用带电辊使感光体表面带有规定的电位，其特征在于包括：偏压施加装置，给所述带电辊施加带电偏压；电流检测装置，检测在施加所述带电偏压时的带电电流；存储装置，存储将所述感光体表面带有所需要的表面电位时的带电电流值作为目标的目标带电电流值；偏压修正装置，进行所述带电偏压的修正；以及感光体信息检测装置，检测与所述感光体的温度有关的感光体信息；所述偏压修正装置进行第一偏压修正运算和第二偏压修正运算，所述第一偏压修正运算包括第一运算和循环规定次数的第二运算，所述第一运算将在所述偏压施加装置施加作为初始设定值的第一带电偏压时由所述电流检测装置检测出的第一带电电流值、与存储在所述存储装置中的目标带电电流值进行比较，并根据该比较结果，求出第二带电偏压，所述第二运算将在所述偏压施加装置施加所述第二带电偏压时由所述电流检测装置检测出的第二带电电流值、与所述目标带电电流值进行比较，并根据该比较结果，求出第三带电偏压，所述第二偏压修正运算根据由所述感光体信息检测装置检测出的感光体信息，对由所述第一偏压修正运算结果得到的带电偏压进行修正。

按照所述构成，由偏压修正装置进行第一偏压修正运算和第二偏压修正运算，所述第一偏压修正运算包括第一运算和循环规定次数的第二运算，所述第一运算将在偏压施加装置施加作为初始设定值的第一带电偏压时由电流检测装置检测出的第一带电电流值、与存储在存储装置中的目标带电电流值进行比较，并根据该比较结果，求出第二带电偏压，所述第二运算将在偏压施加装置施加第二带电偏压时由电流检测装置检测出的第二带电电流值、与目标带电电流值进行比较，并根据该比较结果，求出第三带电偏压，所述第二偏压修正运算根据由感光体信息检测装置检测出的感光体信息，对由第一偏压修正运算结果得到的带电偏压进行修正。

这样，根据所述构成，循环进行将在施加某个带电偏压时的带电电流值与目标带电电流值进行比较、并根据该比较结果修正该带电偏压的运算的第一偏压修正运算(此时将第一偏压修正运算的整个运算次数预先确定为例如两次等)，此外进行根据与感光体温度有关的感光体信息，修正由第一偏压修正运算结果得到的带电偏压的第二偏压修正运算，所以即使在带电辊的电阻值变化了的情况下，也可以使到开始图像形成动作的时间不变长，并输出适当的带电偏压，而且即使在感光体的电流—电压特性变化的情况下，也可以输出适当的带电偏压。

在所述构成中优选的是，所述偏压修正装置进行所述第一偏压修正运算的整个运算次数为两次。

按照所述构成，偏压修正装置在第一偏压修正运算中的整个运算次数、即包括第一运算和第二运算的整个运算次数定为两次。即，在这种情况下，首先进行第一运算(运算次数为一次)，然后进行一次第二运算(第二运算的循环次数为一次)。由此进行合计两次、即到第2次为止的运算。

这样，由于将第一偏压修正运算的整个运算次数设定为两次，所以可以确保用于得到该第一偏压修正运算所需要的带电偏压修正精度的必要的最小限度的循环运算次数(2次)，并且可以迅速转移到下面的第二偏压修正运算，即可以进一步缩短到开始图像形成动作的时间。

此外在所述构成中，设所述目标带电电流值为Idc(T)，所述偏压修正装置在所述第一偏压修正运算中，把使用所述式(1)计算出的第n个偏压修正值加算在第n个带电偏压上，求出第n+1个带电偏压，

(Idc(T)—Idc(n))*k……(所述式(1))

其中，Idc(n)表示第n个带电电流值，“k”表示修正系数，符号“*”表示乘号，符号“n”表示循环次数的第n次，其中，n为自然数。

按照所述构成，偏压修正装置在第一偏压修正运算中，把使用所述式(1)计算出的第n个偏压修正值加算在第n个带电偏压上，求出第n+1个带电偏压。

这样，在第一偏压修正运算的各循环运算中，由于把使用所述式(1)计算出的第n个偏压修正值加算在第n个带电偏压上，求出第n+1个带电偏压，所以可以使用简单的运算式有效地进行第一偏压修正运算。

此外，在所述构成中，所述感光体信息检测装置将从接通电源时起的累计打印张数、或从接通电源时起的装置累计工作时间作为所述感光体信息来检测。

按照所述构成，感光体信息检测装置将从接通电源时起的累计打印张数、或从接通电源时起的装置累计工作时间作为所述感光体信息来检测。

这样，由于将从接通电源时起的累计打印张数、或从接通电源时起的装置累计工作时间作为所述感光体信息，所以根据对打印张数或工作时间进行计数这样简单的构成，就可以容易地得到感光体信息，进而可以有效地进行第二偏压修正运算。

此外，在所述构成中，所述感光体信息检测装置将所述感光体的温度作为所述感光体信息来检测。按照所述构成，感光体信息检测装置把感光体温度作为感光体信息来检测。

这样，由于把感光体温度作为感光体信息，所以根据感光体本身的温度(感光体附近的温度或感光体本身的温度)，可以高精度地进行第二偏压修正运算。

此外，在所述构成中，还包括判断装置，判断是否满足如下条件：在接通电源时装置内温度—装置外温度≤规定温度，或在接通电源时从上次印刷作业的印刷动作结束时刻起所经过的时间≥规定时间，在所述判断装置判断出满足所述条件的情况下，所述感光体信息检测装置把所述感光体信息复位为规定的初始信息，所述偏压修正装置把通过所述第一和第二偏压修正运算进行偏压修正的带电偏压复位为规定的初始值。

按照所述构成，判断装置判断是否满足如下条件：在接通电源时装置内温度—装置外温度≤规定温度，或在接通电源时从上次印刷作业的印刷动作结束时刻起所经过的时间≥规定时间，在判断为满足条件的情况下，感光体信息检测装置把感光体信息复位为规定的初始信息，此外偏压修正装置把通过第一和第二偏压修正运算进行偏压修正的带电偏压复位为规定的初始值。

这样，根据在接通电源时装置内温度—装置外温度≤规定温度的条件，或在接通电源时从上次印刷作业的印刷动作结束时刻起所经过的时间≥规定时间的条件，使感光体信息和带电偏压复位，所以在例如因某种机器故障(包括由用户进行的操作的情况)，在非常短的时间内，电源被断开/接通的情况下，可以防止感光体温度没有降低而带电偏压被复位的情况，进而可以可靠地进行带电偏压的修正。

Claims (6)

1.一种图像形成装置，使用带电辊使感光体表面带有规定的电位，其特征在于包括：

偏压施加装置，给所述带电辊施加带电偏压；

电流检测装置，检测在施加所述带电偏压时的带电电流；

存储装置，存储将所述感光体表面带有所需要的表面电位时的带电电流值作为目标的目标带电电流值；

偏压修正装置，进行所述带电偏压的修正；以及

感光体信息检测装置，检测与所述感光体的温度有关的感光体信息；

所述偏压修正装置进行第一偏压修正运算和第二偏压修正运算，

所述第一偏压修正运算包括第一运算和循环规定次数的第二运算，

所述第一运算将在所述偏压施加装置施加作为初始设定值的第一带电偏压时由所述电流检测装置检测出的第一带电电流值、与存储在所述存储装置中的目标带电电流值进行比较，并根据该比较结果，求出第二带电偏压，

所述第二运算将在所述偏压施加装置施加所述第二带电偏压时由所述电流检测装置检测出的第二带电电流值、与所述目标带电电流值进行比较，并根据该比较结果，求出第三带电偏压，

所述第二偏压修正运算根据由所述感光体信息检测装置检测出的感光体信息，对由所述第一偏压修正运算结果得到的带电偏压进行修正。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，所述偏压修正装置进行所述第一偏压修正运算的整个运算次数为两次。

3.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其特征在于，

设所述目标带电电流值为Idc(T)，

所述偏压修正装置在所述第一偏压修正运算中，把使用下述式(1)计算出的第n个偏压修正值加算在第n个带电偏压上，求出第n+1个带电偏压，

(Idc(T)—Idc(n))*k……(1)

其中，Idc(n)表示第n个带电电流值，“k”表示修正系数，符号“*”表示乘号，符号“n”表示循环次数的第n次，其中，n为自然数。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的图像形成装置，其特征在于，所述感光体信息检测装置将从接通电源时起的累计打印张数或从接通电源时起的装置累计工作时间作为所述感光体信息来检测。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的图像形成装置，其特征在于，所述感光体信息检测装置将所述感光体的温度作为所述感光体信息来检测。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的图像形成装置，其特征在于，

还包括判断装置，判断是否满足如下条件：

在接通电源时装置内温度—装置外温度≤规定温度，或

在接通电源时从上次印刷作业的印刷动作结束时刻起所经过的时间≥规定时间，

在所述判断装置判断出满足所述条件的情况下，

所述感光体信息检测装置把所述感光体信息复位为规定的初始信息，

所述偏压修正装置把通过所述第一和第二偏压修正运算进行偏压修正的带电偏压复位为规定的初始值。

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