CN101825855B - 图像形成设备和用于对可旋转感光部件进行充电的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种图像形成设备和用于对可旋转感光部件进行充电的方法。该图像形成设备包括：可旋转感光部件；充电装置，其对所述感光部件进行充电；施加单元，其将交流电压施加到所述充电装置；处理部分，其通过从在所述感光部件与所述充电装置之间流动的电流移除与所述交流电压对应的交流电流分量来提取放电电流分量；以及控制单元，其基于由所述处理部分所提取的放电电流分量来控制所述交流电压的峰-峰值。

Description

图像形成设备和用于对可旋转感光部件进行充电的方法

技术领域

本发明涉及一种图像形成设备，其包括充电装置，用于对感光部件进行充电。

背景技术

近来，已经使用的图像形成设备采用接触式充电系统，与电晕充电器相比，其使用更低的电压，并且产生更少的臭氧。例如，可以将通过使用充电辊来对图像承载部件进行充电的图像形成设备的主体制造得比采用电晕充电器的图像形成设备的主体更加紧致。为了使用充电辊来对充当图像承载部件的感光部件进行充电，将AC(交流)电压和DC(直流)电压交叠的电压施加到充电辊。由此，感光部件被均匀地充电。在“交流充电系统”中，图像承载部件被交流电压和直流电压交叠的电压所充电，在“直流充电系统”中，图像承载部件仅被直流电压所充电，与“直流充电系统”相比，“交流充电系统”可以更均匀地对图像承载部件进行充电。然而，在对于图像承载部件的放电量方面，“交流充电系统”大于“直流充电系统”。大的放电量增加了放电产物的产生，它们是图像流动以及图像承载部件磨损的因素。鉴于前述问题，日本专利申请特开No.2001-201920公开了一种方法，在该方法中，在通过“交流充电系统”来确保均匀充电的同时，设置交流电压(峰-峰值)，以使得所需的放电量最小。

然而，电压与放电量之间的关系根据图像承载部件的感光层和电介质层的厚度、周围空气的变化、或充电部件的类型而改变。例如，在低温且低湿度的环境(15℃的温度和10％或更低的湿度，下文中称为L/L环境)下，材料干燥，并且电阻增加，使得难以产生放电。反之，在高温且高湿度环境(至少30℃的温度和至少80％的湿度，下文中称为H/H环境)下，材料吸收湿气，并且电阻下降，使得易于产生放电。如果在H/H环境中将适合于L/L环境的峰-峰值的交流电压施加到充电辊，则放电量增加得超过所需级别。放电量的增加导致了“对于图像承载部件的磨损增加”，“因放电产物而导致的图像流动(静电潜像的模糊)”、或“调色剂熔化”。

为了克服前述问题，已经对于预定数量的片材而控制放电电流量，以便无论环境改变如何，都确保适当的充电。接下来，将简要描述日本专利申请特开No.2001-201920中所公开的放电电流控制。

在传统放电电流控制中，对施加到充电部件的交流电压的峰-峰值进行调整。然后，对在非放电区域中的若干点处以及在放电区域中的若干点处在充电部件与图像承载部件之间流动的总电流进行测量。在根据测量结果计算出放电起始点之后，峰-峰值基于交流电压的峰-峰值与放电电流量之间的关系而被控制，从而产生适当的放电电流量(见图9)。

在传统的放电电流控制中，在控制放电电流量之后立即确保适当的放电电流量。然而，在后续的放电电流控制之前，该放电量偏离于适当的级别。为了避免这一情况，放电电流量频繁地被控制，以使得与适当的放电电流量的任何差异最小化。然而，在传统的放电电流量控制中，交流电压的峰-峰值被调整，并且总电流是在多个点处被测量的，传统的放电电流量控制需要较长的控制时间，这降低了生产率。

发明内容

本发明提供一种图像形成设备，包括：能够旋转的感光部件；充电装置，其对所述感光部件进行充电；施加单元，其将交流电压施加到所述充电装置；处理部分，其通过从在所述感光部件与所述充电装置之间流动的电流移除与所述交流电压对应的交流电流分量来提取放电电流分量；以及控制单元，其基于由所述处理部分所提取的放电电流分量来控制所述交流电压的峰-峰值。

结合附图从以下示例性实施例的描述，本发明的进一步的特征将变得清楚。

附图说明

图1是根据本发明实施例的图像形成设备的示意图。

图2A和图2B是根据本发明实施例的充电辊的详细视图。

图3是用于描述总电流的波形和放电电流的波形的视图。

图4A和图4B示出高通滤波器的频率传输特性。

图5A和图5B示出在使用高通滤波器之后的波形。

图6A和图6B是用于描述充电交流电压与放电电流量之间的关系的视图。

图7是用于根据本发明实施例的放电电流量控制的流程图。

图8是用于另一形式的根据本发明实施例的放电电流量控制的流程图。

图9是用于描述传统的放电电流量控制过程的示图。

具体实施方式

将参照附图详细描述本发明的实施例。图1是充当图像形成设备的全彩色打印机的示意性配置的截面图。图2A是由充电辊对感光鼓进行充电的区域的放大详细视图。图2B是图像形成设备的控制电路的框图。

§1.图像形成设备的示意性配置

图1所示的图像形成设备具有鼓型电子照相感光部件(下文中称为“感光鼓”)1，其充当图像承载部件。该感光鼓1受支撑，从而在箭头R1的方向上自由旋转。

在感光鼓1周围，沿着感光鼓1的旋转方向从上游侧依次布置有：充电辊(充电部分)2、曝光装置(曝光单元)3、显影装置(显影单元)4、中间转印带5、以及清洁装置(清洁单元)6。在中间转印带5之下布置的是转印传送带7。

定影装置(定影单元)8被布置在记录材料(例如纸张片材或透明膜)P的传送方向(箭头K的方向)上转印传送带7的下游。以下，感光鼓1到定影装置8将依次被详细地描述。

感光鼓

感光鼓1在纵向方向上具有60mm的直径和350mm的长度。在感光鼓1中，如图2A所示，标准有机光导体(OPC)的感光层1b形成在鼓衬底1a的面上，鼓衬底1a以导电材料(例如铝)制成，其经由电流检测电路S5而接地。优异耐磨性的保护层(OCL：Over CoatLayer)1c形成在感光层1b上。OPC具有负充电特性。

感光层1b具有四层：导电颜料层(CPL)1b1、下涂覆层(UCL)1b2、载流子产生层(CGL)1b3、以及载流子传送层(CTL)1b4。感光层1b通常是绝缘体，并且当暴露于特定波长的光照射时变为导体。这是因为，通过光照射而在载流子产生层1b3中产生电子空穴(电子对)，并且引起电荷流动。载流子产生层1b3是由0.2μm厚的酞菁化合物(phthalocyanine compound)形成的。载流子传递层1b4是由近似25μm厚的聚碳酸酯(polycarbonate)形成的，在聚碳酸酯中散布有腙化合物(hydrazone compounds)。感光鼓1由驱动单元(未示出)在箭头R1的方向上旋转和驱动。

充电辊

充电辊2是以辊的形式的接触式充电部件。本实施例使用的充电辊具有14mm的直径且在纵向方向上320mm的长度。充电辊2将感光鼓1的表面(外围面)均匀地充电为预定极性和电位。通过以弹性层2b、电阻层2c和表面层2d来覆盖金属芯2a的外围面，而形成充电辊2。芯2a的两端由承载构件(未示出)纵向支承，从而自由地旋转。承载构件通过充当偏置部件的压力弹簧(压缩弹簧)2e而朝向感光鼓1偏置。由此，充电辊2以预定压力坚固地压住感光鼓1的表面，因此将充电部分(充电夹持部分)(a)限定在感光鼓1的表面与充电辊2自身之间。因此，微小空余空间(充电间隙部分)被限定在充电辊与感光部件之间。放电是在该充电间隙部分产生的，由此对感光部件进行充电。跟随感光鼓1在箭头R1的方向上的旋转，充电辊2在箭头R2的方向上旋转。

充电偏压施加电源S1具有直流电源和交流电源，其将充电偏压施加到充电辊2。充电偏压施加电源S1将振荡电压作为充电偏压而施加到充电辊2的芯2a，在振荡电压中，直流电压和交流电压交叠。因此，旋转感光鼓1的表面被平均地(均匀地)充电为预定极性和电位。有研究已经表明，对于充电辊2使用1300Hz的频率，该频率是防止因激光器的干扰而产生纹波的区域。如图2B所示，充电偏压施加电源S1和电流检测电路S5连接到CPU 30，存储控制数据的ROM 40连接到CPU 30。基于电流检测电路S5所获得的检测数据，充电偏压施加电源S1所施加的充电偏压被控制。在本实施例中，将-600V设置为施加到充电辊的充电直流电，而将1500V设置为充电交流电的峰-峰值(Vpp)的初始值。充电交流电的峰-峰值是基于从电流检测电路S5获得的检测结果而被控制的。

电流检测电路

图3示出当将产生放电的交流电压施加到充电辊时在使用高通滤波器之前由电流检测电路所检测到的电流的波形。图3中的标号A表示因放电而导致的电流增加。在本实施例中，电源检测电路包括高通滤波器。在图3所示的电流波形中，该高通滤波器使得超过施加到充电辊的交流电压的频率区域的频率分量通过，而使得低于交流电压的频率区域的频率分量衰减。相应地，电流检测电路S5可以提取当充电电压施加到充电辊时产生的图3中的放电电流的分量A。

用于提取放电电流分量A的高通滤波器可以是模拟信号电路或数字信号电路。在本实施例中，图3所示的波形以44.1kHz的采样频率被A/D转换，然后放电电流分量通过数字信号处理而被提取(被高通滤波)。

具体地说，所使用的高通滤波器具有44.1kHz的采样频率、2000Hz的截止频率以及作为窗函数的汉明(hamming)窗函数。数字信号电路执行所述高通滤波处理，其包括具有包含延迟元件的101-步(步或在滤波器设计中的阶或抽头)的电路的电路。频率分辨率随步的数量而增加。然而，这样加长了滤波处理所需的时间。在本实施例中，用于移除除了电分量之外的电流分量的数字信号处理电路包括专用集成电路(ASIC)。可以使用现场可编程门阵列(FPGA)，或者可以操作高通用性数字信号处理器(DSP)，从而执行程序。

自然，可以使用具有使得高频分量通过而使得低频分量衰减的频率传输特性的模拟信号电路。

截止频率是这样的频率：其中，低于截止频率的频率的输出是高于截止频率的输出(通过的频率)的1/√2。

其它器件

如图1所示，曝光装置3使用激光扫描器3a，其根据图像信息对激光光束进行ON/OFF控制。激光扫描器3a所产生的激光光束经由反射镜3b发射到感光鼓1的充电表面上。因此，暴露于激光光束的区域中的电荷被移除，并且形成静电潜像。

作为显影装置4，使用旋转式显影系统。显影装置4包括：旋转部件4A，其绕着轴4a由马达(未示出)在箭头R4的方向上旋转和驱动；以及四个显影装置，即黄色显影装置4Y、品红色显影装置4M、青色显影装置4C和黑色显影装置4K，所有显影装置都安装在旋转部件4A上。

例如，为了在感光鼓1上形成黑色显影剂图像(调色剂图像)，通过旋转部件4A在箭头R4的方向上的旋转而将黑色显影装置4K传送到与感光鼓1的表面相对的显影部分(显影位置)D。然后，显影偏压施加电源S2将显影偏压施加到显影套筒(sleeve)4b。因此，通过黑色调色剂来对感光鼓1上的静电潜像进行显影。相似地，为了形成黄色调色剂图像，旋转部件4A在箭头R4的方向上旋转90°，从而将黄色显影装置4Y布置在显影部分D上，以执行这种显影。品红色调色剂图像和青色调色剂图像是以相同方式而形成的。本实施例采用了所谓的反转显影，该反转显影是使用具有带有与感光鼓1的充电特性相同的(负)极性的电荷的调色剂而被执行的。作为显影偏压，使用振荡电压，其中，交流电压与直流电压交叠。在以下描述中，当无需区分特定颜色时，每一显影装置4Y、4M、4C和4K简称为“显影装置”。

调色剂浓度传感器9位于显影装置4与中间转印带5之间，并且以光学方式来测量感光鼓1上形成的调色剂图像的密度，而不与调色剂图像接触。作为用于发光部分的光源，使用以800nm为中心波长的红外LED。

中间转印带5围绕驱动辊10、一次转印辊(一次转印充电器)11、跟随辊12和二次转印相对辊13延伸。在驱动辊10在箭头R10的方向上旋转的同时，所述带在箭头R5的方向上旋转。中间转印带5压住感光鼓1的表面，由此将一次转印部分(一次转印夹持部分)T1限定在感光鼓1与带5之间。

连接到一次转印辊11的是用于将一次转印偏压施加到它的一次转印偏压施加电源S3，转印辊被接地。此外，带清洁器14被布置为当它围绕跟随辊12延伸时与中间转印带5的表面接触。

清洁装置6被布置在感光鼓1的旋转方向上一次点转印夹持部分T1的下游(即转印辊2的上游)。清洁装置6具有：清洁刀片(清洁部件)6a，它被布置为与感光鼓1的表面接触；以及清洁容器6b，用于回收由清洁刀片6a刮掉的调色剂。

转印传送带7围绕驱动辊15、二次转印辊16和跟随辊17延伸，并且在驱动辊15在箭头R15的方向上旋转的同时在箭头R7的方向上旋转。转印传送带7被布置为与中间转印带5接触，以将二次转印部分(二次转印夹持部分)T2限定在中间转印带5与带7自身之间。连接到二次转印辊16的是用于将二次转印偏压施加到它的二次转印施加电源S4，辊16被接地。

定影装置8包括：定影辊18，其包括加热器(未示出)；以及压辊20，其压住定影辊18，由此限定了定影部分N。

图像形成操作

接下来，将描述图像形成设备所执行的图像形成操作。在以下描述中，将给出的示例是：使用四种色彩(即黑色、黄色、品红色和青色)依次形成全彩色图像。以下给出的数值是示例，而本发明不限于这些值。

感光鼓1由驱动单元(未示出)在箭头R1的方向上以140mm/秒旋转和驱动。旋转感光鼓1通过由充电偏压施加电源S1施加到被布置为与鼓1的表面接触的充电辊2的充电偏压而被均匀充电为预定极性和电位(例如-600V)。

基于输入图像信息，曝光装置3对充电后的感光鼓1的表面进行曝光。因此，曝光部分(受照射部分)中的电荷被移除(例如-150V)，并且因此，静电潜像形成在感光鼓上。该静电潜像是通过旋转部件4A在箭头R4的方向上的旋转而由布置在与感光鼓1的表面相对的显影位置D中的黑色显影装置4K所显影的。此时，交流电压(例如具有1.5kV的峰-峰值和8kHz的频率的交流电压)与直流电压(例如-450V)交叠的震荡电压通过显影偏压施加电源S2而被施加到黑色显影装置4K中的显影套筒4b。因此，具有负电荷的黑色调色剂附着到感光鼓1的表面的受照射部分，并且静电潜像被显影为调色剂图像。

为了测量感光鼓1上的调色剂密度，预先确定其上无调色剂图像的感光鼓1的表面的状态，并且将该确定与其上具有显影的调色剂图像的表面的状态的确定进行比较。调色剂密度传感器9无需恒定地操作。优选的是，当估计显影装置5中的调色剂的充电状态极大改变时(例如当在电源开启之后首次执行图像形成时，或者当消耗大量调色剂时)，对传感器9进行操作。

形成在感光鼓1的表面上的调色剂图像被一次转印到中间转印带5。随着感光鼓1在箭头R1的方向上旋转，感光鼓1上的调色剂图像被传送到一次转印部分T1。然后，一次转印偏压施加电源S3将一次转印偏压(例如+400V)施加到一次转印辊11。因此，调色剂图像一次转印到中间转印带5上。在一次转印期间尚未转印到中间转印带5的表面上剩余的调色剂(即残余调色剂)是由清洁装置6的清洁刀片6a移除的，并且感光鼓1于是将用于后续的黄色的图像形成。

感光鼓1以与黑色相同的方式而被充电和曝光，由此形成静电潜像。通过把旋转部件4A在箭头R4的方向上旋转90°，由此将黄色显影装置4Y布置在显影位置D中，然后从显影偏压施加电源S2将显影偏压施加到其显影套筒4b，而将该静电潜像显影为黄色调色剂图像。该黄色调色剂图像在一次转印部分T1中被一次转印，从而通过一次转印偏压施加电源S3施加到一次转印辊11的一次转印偏压而被叠加在中间转印带5上的先前转印的黑色调色剂图像上。在调色剂图像的转印之后感光鼓1的表面上的残余调色剂是由清洁装置6移除的，并且鼓1于是将用于后续的品红色的图像形成。

通过相同方式，品红色和青色的调色剂图像依次被形成在感光鼓1上。这些调色剂图像然后顺次被一次转印到中间转印带5。因此，四色调色剂图像在带5上彼此叠加。

中间转印带5上的四色调色剂图像被二次转印到记录材料P上。在二次转印之前，转印传送带7与中间转印带5接触，从而限定二次转印部分T2。在中间转印带5在箭头R5的方向上旋转的同时，中间转印带5上的四色调色剂图像被传送到二次转印部分T2。

同时，存储于片材盒(未示出)中的记录材料P由传送装置(未示出)传送，并且被承载在转印传送带7的表面上，并且通过转印传送带7在箭头R7的方向上的旋转而被传送到二次转印部分T2。此时，二次转印偏压施加电压S4将二次转印偏压施加到二次转印辊16，并且因此，中间转印带5上的四色调色剂图像同时被二次转印到记录材料P上。

在调色剂图像的二次转印之后的记录材料P从中间转印带5被剥离，并且在箭头K的方向上被传送。然后，在定影装置8中，在由定影辊18和压辊20夹持并且传送的同时，调色剂图像在热和压力之下而被定影到记录材料P的表面。因此，全彩色(四色)图像形成在一张记录材料P上被完成。同时，在调色剂图像的二次转印之后，带清洁器14移除来自中间转印带5的表面的残余调色剂。在单色图像形成中，形成于感光鼓1上的静电潜像是由存储所需颜色的调色剂的显影装置来显影的。该调色剂图像被一次转印到中间转印带5的表面上，然后立即被二次转印到记录材料P。具有转印于其上的调色剂图像的记录材料P从转印传送带7被剥离。定影装置8然后将热和压力施加到记录材料P，由此将调色剂图像定影到其表面。

§2.控制放电电流量

图3是示出在未使用滤波器的情况下感光鼓与充电辊之间流动的电流的波形的曲线图。传统上，使用包括放电电流分量的总电流来控制放电电流量，如图3所示。在本发明中，放电电流分量是由高通滤波器从包含图3所示的放电电流分量的总电流的波形提取的，并且用于控制放电电流量。在传统的放电电流量控制中，通过仅将交流电压施加到充电辊来检测总电流。

图3是在感光鼓与充电辊之间流动的总充电电流(下文中称为总电流)的波形的示例。该电流波形是在以下条件下获得的：-500V的直流电压、1200Vpp的交流电压、1300Hz的充电频率、以及140mm/秒的处理速度。图3示出移除了所施加的直流电压分量的交流电流的波形。负电极上的放电起始电压的绝对值低于正电极上的放电起始电压的绝对值。作为这种比较的结果，发现的是，在上述充电条件下，放电仅在一侧发生。这是因为，放电机制在正电极与负电极之间是不同的。

传统的放电电流控制的描述

参照图9，将简要描述传统的放电电流量控制。在传统的放电电流量控制中，在曲线图上绘制出当充电交流电压的峰-峰值分别被调整为800V、900V和1000V(由非放电区域中的三个点来指示)时的总电流530μA、600μA和660μA。随后，在曲线图上绘制出当充电交流电压的峰-峰值分别被调整为1500V、1600V和1700V(由放电区域中的三个点来指示)时的总电流1050μA、1150μA和1220μA。

直线L1逼近连接非放电区域中的三个点的曲线，直线L2逼近连接放电区域中的三个点的曲线，直线L1与直线L2之间的差被看作放电电流量。在传统的放电电流量控制中，交流电流的峰-峰值被控制，从而从这两条直线之间的差所获得的放电电流量是预定值。

在这样的传统控制中，峰-峰值被调整六次，并且感光鼓与充电辊之间流动的电流被测量。一次需要近似50ms来调整峰-峰值。此外，一次需要近似另外50ms来测量感光鼓与充电辊之间流动的电流。传统的放电电流量控制对峰-峰值进行六次调整和测量，因此需要相对长的时间(近似(50+50)×6＝600ms)。相应地，传统的放电电流量控制对交流电流的峰-峰值进行多次调整，就各图像形成区域之间(即各张纸之间)的图像非形成部分而言，这在生产率上是降低的。

滤波器的频率传输特性(基本上满意)

本发明中的高通滤波器用在用于提取放电电流分量的电流检测电路S5中，现将对其进行详细描述。本发明中的放电电流控制所关注的是，确定(若存在)放电电流的分量A的频率高于充电交流电压的频率。也就是说，因为放电电流的分量A具有高频率(近似7000Hz)，所以使用高通滤波器对该分量进行提取并且处理。将描述两类高通滤波器(滤波器1和滤波器2)作为示例。每个高通滤波器使用44.1kHz的采样频率和作为窗函数的汉明窗函数，并且具有101步。

滤波器1使得充电频率截止。作为本实施例的比较性示例，图4A示出滤波器1的频率传输特性。从图4A可见，在充电交流电压的频率(1300Hz)处滤波器1的倍率是0.4。

滤波器2是这样的滤波器：其中，充电频率的1.5倍是截止频率(1950Hz)。图4B示出本实施例中滤波器2的频率传输特性，滤波器2是用于从电流波形提取放电电流分量的高通滤波器。从图4B可见，在充电交流电压的频率(1300Hz)处滤波器2的倍率近似为零。

滤波之后信号的波形

滤波之前的波形w1在图3中由实线表示，它在图5中由虚线表示。图5A示出通过使用具有图4A所示的频率特性的滤波器1来处理总电流的波形w1所获得的波形w2。从图5A可见，在将高通滤波器的截止频率设置为等于充电频率的频率的情况下，充电交流频率的交流电流的波形持续。相应地，发现的是，滤波器1无法单独从放电电流提取分量。这是因为，在截止频率(1300Hz)处某种程度(近似0.5倍)的增益仍留在滤波器1的频率传输特性中。

图5B是通过使用具有图4B所示的频率特性的滤波器2来处理总电流的波形w1所获得的波形w3。从图5B可见，将高通滤波器的截止频率设置为1.5倍充电频率(1950Hz)使得充电频率(1300Hz)的波形充分衰减，并且让放电电流的频率(近似7000Hz)的波形通过。如图5B所示，优选的是，在充电频率(1300Hz)处的任何增益是较小的。具体地说，由于滤波器2可以基本上使得在充电交流电压的频率(1300Hz)处的频率特性为空，因此可以移除充电交流电压的频率分量。在此情况下，在2000Vpp处的放电电流量近似220μA，总电流近似1560μA。因此，当在充电频率处的增益等于或小于0.14(通过将放电电流量除以总电流而获得)的情况下，可以检测放电电流的频率的波形。

相应地，可以通过使用高通滤波器执行处理来获得放电电流分量的波形，在所述高通滤波器中，充电频率(1300Hz)的1.5倍用作截止频率。

因滤波器造成的差异、以及放电电流量的控制

从图6B可见，在通过传统的放电电流量控制而检测到的放电电流量与通过本发明所施予的控制而检测到的放电电流量之间存在差异。这是因为，处理之后的波形因本发明中所使用的高通滤波器的特性而变形。然而，通过本发明所施予的控制而获得的放电电流量与通过传统控制而获得的放电电流量之间的差异并不足以产生问题。

传统的放电电流量控制对目标放电电流量进行调整，从而实现均匀充电和因过多电流而产生的鼓磨损方面的减少。也就是说，也是在本发明中，确保均匀充电和因过多电流而产生的鼓磨损方面的减少的值被分配为目标放电电流量。

例如，假设，传统控制通过使用50μA(放电电流量)作为目标控制值(见图6B中的虚线)来实现均匀充电和鼓磨损方面的减少。在此情况下，将使用高通滤波器所获得的放电电流量(见图6B中的实线)设置为100μA(其为预定值)作为目标控制值，由此使得均匀充电和鼓磨损方面的减少彼此是兼容的。在这两种情况下，交流电压的峰-峰值被控制，从而产生1500Vpp。

§3.放电电流量的控制的流程图

图3示出当直流电压与交流电压交叠的充电电压被施加到充电辊时充电辊与感光鼓之间流动的电流的波形w1。在充电辊与感光鼓之间流动的电流的该波形可能受被施加到显影装置的显影偏压所干扰。因此，优选的是，当放电电流量被控制时，减少显影偏压的输出(实际上优选的是，关断显影偏压)。

参照流程图，接下来将描述的过程是：基于由配备有高通滤波器的电流检测电路S5所检测并且获得的结果，对充当控制单元的CPU30施加到充当充电装置的充电辊的交流电压的峰-峰值进行控制。

用于预定量的控制的流程图

参照流程图，接下来将描述根据本实施例的图像形成设备中放电电流量的控制。图7是示出用于作为控制单元的CPU 30所施予的控制的过程，用于控制感光鼓与充电辊之间流动的放电电流量。遵循在ROM 40中存储的程序，CPU 30控制施加到充电辊的交流电流的峰-峰值。在未形成图像的同时施予根据本发明的放电电流控制。可以在图像形成期间施予从步骤S102至步骤S106的控制。

首先，关断显影偏压，以防止电流检测电路S5所获得的电流的波形的干扰。作为控制器的CPU 30将待施加到显影装置的显影交流电压设置在0V(该操作花费近似50ms)(步骤S101)。随后，连到感光鼓1的接地侧的电流检测电路S5检测感光鼓与充电辊之间流动的电流量，并且电流检测电路S5的高通滤波器执行处理，以计算放电电流量(步骤S102、S103)。

如果在S103中计算出的放电电流等于预定值(100μA)或更高(S104)，则作为控制单元的CPU执行对于S105所分配的处理。如果该值低于预定值，则CPU执行对于S106所分配的处理。

如果放电电流量等于预定值(100μA)或更高，则充当控制单元30的CPU 30将峰-峰值减少预定的调整量(在此情况下，10Vpp)，从而使其低于在步骤S102中所施加的峰-峰值(S105)。因此，可以使得放电电流量逼近所述预定值(100μA)。

如果放电电流量等于预定值(100μA)或更高，则CPU 30将峰-峰值增加预定的调整量(在此情况下，10Vpp)，从而使其高于在步骤S102中所施加的峰-峰值(S106)。因此，可以使得放电电流量逼近所述预定值(100μA)。如上所述，一次需要近似50ms来调整峰-峰值。至于峰-峰值的调整量，优选的是，考虑到系统安全性，确定将要一次全部进行的最大调整量。

最后，为了执行后续图像形成，开启显影装置中待施加到充当显影剂载体的显影套筒的显影偏压(1500Vpp的显影交流电压)(S107)。如在关断显影偏压的情况下那样，需要近似50ms来开启显影偏压。

因此，在本实施例中，电流的波形被通过高通滤波器，该高通滤波器使得高于充电频率的充电电流通过。由此，可以直接估计包括于总电流中的放电电流分量。这样使得有可能在各张纸之间施予控制，因此将控制停工期减少到最短(近似150ms，并且如果不包括显影OFF时段，则近似50ms)。相应地，可以将图像间隔(感光鼓上各图像之间的间隔)最小化到最短间隔，因此增加了生产率。由于可以对于每一检测到的电流获得放电电流量，因此可以改进控制放电量的精度。此外，例如，无论在充电辊2的制造期间其电阻的变化或环境如何，都可以产生恒定放电量，而不引起过多放电。相应地，可以执行均匀充电，而免于例如感光鼓1的劣化、调色剂熔解或者图像流动之类的问题。此外，甚至在充电辊2受污染的情况下，在连续图像形成中也可以执行均匀充电。这样确保了高图像质量的长期稳定的打印输出。在根据本发明的放电电流量的控制中，可以将交流电压与直流电压交叠的充电偏压施加到充电辊，或者可以仅将交流电压施加到充电辊。

另一种形式的控制的流程图

参照图8所示的流程图，接下来将描述的是，施予控制，以使得峰-峰值被调整，直到放电电流量达到预定范围(100±3μA)。

从S201至S203的处理基本上与从S101至S103的处理相同，并且步骤S208中的处理基本上与S207中的处理相同。因此，将省略对它们的描述。

取决于S203中由电流检测电路检测到的放电电流分量是否处于预定范围内，充当控制单元的CPU 30对处理进行调整(S204)。如果放电电流量处于所述预定范围内，则CPU 30执行步骤S208的处理，而如果超越该范围，则CPU 30执行步骤S205的处理。

如果在S204中确定的是放电电流量超越预定范围，则CPU 30根据步骤S203中所获得的放电电流量是否高于预定值来调整处理(S205)。如果放电电流量超过预定范围中的最高限定值(100+3μA)，则CPU 30执行步骤S206，而如果低于预定范围中最低限定值(100-3μA)，则其执行步骤S207。

如果S205中确定的是放电电流量超过预定范围的上限值，则CPU 30将施加到充电辊的交流电压的峰-峰值减少5Vpp(S206)。如果S205中确定的是放电电流量低于预定范围的下限值，则CPU 30将施加到充电辊的交流电压的峰-峰值增加5Vpp(S207)。当在S206或S207中调整峰-峰值之后，重复S202中的处理。实际上，重复前述处理，直到放电电流的值进入所述预定范围。与如流程图所示的使用预定值的上述控制相比，这样改进了控制放电电流量的精度。

§4.其它实施例

本发明不限于上述实施例，而是在不脱离本发明的权利要求所确定的本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种改变和修改。例如，充电辊和感光鼓无需彼此接触，而是它们可以被布置为彼此接近，在它们之间存有几十μm的空间，只要在感光鼓与充电辊之间确保由校正的Pachen曲线和间隙中的电压所确定的可放电区域。

虽然已经参照示例性实施例描述了本发明，但应理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围与最宽泛的解释一致，从而包括所有这样的修改和等同结构及功能。

本申请要求于2009年3月2日提交的日本专利申请No.2009-048307以及于2010年1月12日提交的日本专利申请No.2010-003629的权益，其由此在此全部引入作为参考。

Claims (16)

1.一种图像形成设备，包括：

可旋转感光部件；

充电装置，其对所述感光部件进行充电；

施加单元，其将交流电压施加到所述充电装置；

处理部分，其通过利用高通滤波器从在所述感光部件与所述充电装置之间流动的电流移除与所述交流电压对应的交流电流分量来提取放电电流分量；以及

控制单元，其基于由所述处理部分所提取的放电电流分量来控制所述交流电压的峰-峰值。

2.根据权利要求1所述的图像形成设备，其中，所述处理部分使与所述交流电压对应的交流电流分量衰减，由此提取所述放电电流分量，以及其中，所述控制单元控制所述交流电压的峰-峰值，以使得所述放电电流分量是恒定的。

3.根据权利要求1所述的图像形成设备，其中，所述充电装置与所述感光部件接触。

4.根据权利要求1所述的图像形成设备，其中，如果所述控制单元确定所述放电电流分量等于或者大于预定值，则所述控制单元减小所述交流电压的峰-峰值。

5.根据权利要求4所述的图像形成设备，其中，如果所述控制单元确定所述放电电流分量小于预定值，则所述控制单元增加所述交流电压的峰-峰值。

6.根据权利要求1所述的图像形成设备，其中，如果所述控制单元确定所述放电电流分量等于预定值，则所述控制单元不调整所述交流电压的峰-峰值。

7.根据权利要求6所述的图像形成设备，其中，如果所述控制单元确定所述放电电流分量大于预定值，则所述控制单元减小所述交流电压的峰-峰值。

8.根据权利要求7所述的图像形成设备，其中，如果所述控制单元确定所述放电电流分量小于预定值，则所述控制单元增加所述交流电压的峰-峰值。

9.一种用于对图像形成设备中的可旋转感光部件进行充电的方法，该方法包括如下步骤：

充电步骤，用于通过充电装置对所述感光部件进行充电；

施加步骤，用于将交流电压施加到所述充电装置；

提取步骤，用于通过利用高通滤波器从在所述感光部件与所述充电装置之间流动的电流移除与所述交流电压对应的交流电流分量来提取放电电流分量；以及

控制步骤，用于基于由所述提取步骤所提取的放电电流分量来控制所述交流电压的峰-峰值。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述提取步骤还包括：使与所述交流电压对应的交流电流分量衰减，由此提取所述放电电流分量，以及

其中，所述控制步骤还包括：控制所述交流电压的峰-峰值，以使得所述放电电流分量是恒定的。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述充电装置与所述感光部件接触。

12.根据权利要求9所述的方法，还包括如下步骤：如果所述放电电流分量等于或者大于预定值，则减小所述交流电压的峰-峰值。

13.根据权利要求12所述的方法，还包括如下步骤：如果所述放电电流分量小于预定值，则增加所述交流电压的峰-峰值。

14.根据权利要求9所述的方法，还包括如下步骤：如果所述放电电流分量等于预定值，则不调整所述交流电压的峰-峰值。

15.根据权利要求14所述的方法，还包括如下步骤：如果所述放电电流分量大于预定值，则减小所述交流电压的峰-峰值。

16.根据权利要求15所述的方法，还包括如下步骤：如果所述放电电流分量小于预定值，则增加所述交流电压的峰-峰值。

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