CN102681382A - 图像形成设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及图像形成设备。该图像形成设备包括部件(鼓)、充电装置、曝光装置、显影装置、转印装置、清洁刮刀、用于从图像形成模式和恢复模式中选择执行模式的选择装置以及用于控制在恢复模式中的操作中施加到充电装置的峰间电压的控制器。当选择恢复模式时，控制器实现控制以使得带状调色剂图像被形成在鼓上，并且被供应到清洁刮刀，并且使得在经受了通过所述清洁刮刀的去除的带状调色剂图像的前端通过所述充电装置之后的预定的时段中将比在图像形成模式中的操作中施加到充电装置的AC电压的峰间电压大的AC电压的峰间电压施加到充电装置。

Description

图像形成设备
技术领域
本发明涉及使用电子照相类型的图像形成设备，诸如复印机、打印机或者传真机。
背景技术
在通过由用于复印机或打印机的电子照相法代表的电子照相法的图像形成中，首先，部件的表面由充电单元均匀地充电，并且随后由曝光单元曝光以便形成静电潜像。作为充电单元，除了电晕充电类型的充电单元之外，从臭氧减少、成本、空间节省等的观点来看还使用在其中接触导电橡胶辊或刷的接触充电类型的充电单元。然后，通过由显影单元在静电潜像上沉积调色剂来将静电潜像显影为调色剂图像，并且随后将该调色剂图像从该部件转印到转印接收部件上。在转印之后留下的显影剂被清洁单元(诸如清洁刮刀)去除和收集。然后，该部件的表面经受通过除电单元的除电。
作为感光部件，已经广泛地使用有机感光部件。为了改善耐久性，已知的是，在表面层中使用可固化树脂材料是有效的。在可固化树脂材料被用在部件的表面层中的情况下，与热塑性树脂材料等相比，机械强度增大，使得表面层变得难以被磨损并且难以被损伤，并且因此其寿命被延长。
在可固化树脂材料被用在感光部件的表面层中的情况下，从对表面层的损伤和磨损的耐久性的观点来看，还已知的是，使用电子束作为可固化树脂材料的固化手段是有用的。因此，可以建立如下的电子照相系统，该电子照相系统能够通过使用具有由电子束固化的表面层的感光部件来就对损伤和磨损的耐久性而论显著地延长感光部件的寿命。
此外，除了有机感光部件和无机感光部件之外，还使用在其中在导电支座上形成非晶硅的感光层的非晶硅部件。
通过由这些感光部件的一次充电所引起的放电产生的作为放电产物的物质(诸如臭氧或硝酸盐)在感光部件上形成涂敷膜，因此产生图像流动。这是电子照相设备的问题之一。对于后充电器、转印充电器和分离充电器也是如此。
因此，已经采取这种方法，即使得显影剂被沉积在感光部件上并且被供应给清洁装置，由此增强感光部件表面的研磨效果(在下文中称为“黑带(band)模式”)。作为显影剂的供应的定时，需要在除图像形成的状态以外的状态中供应显影剂。特别地，在感光部件被用在高湿度环境中的情况下，当图像形成操作之后部件长期放置不用时，臭氧产物或放电产物被沉积在感光部件表面上并且吸收感光部件表面上的水汽，使得作为在图像形成设备的主开关启动之后的初始图像产生具有图像流动形式的图像。为此，在主开关启动期间的主要组件起动时间期间或者在图像形成操作结束时一定数量的经受图像形成的片材被计数的情况下执行黑带模式中的操作。
此外，在日本的公开的专利申请2000-181321中已经提出了在其中用于在图像流动出现的情况下使用户适当地执行黑带模式中的操作的开关被显示在操作面板上的方法和在其中根据环境传感器的检测结果确定是否执行黑带模式中的操作的方法。
一般，为了维持图像均匀性，要求感光部件的表面是均匀的。这是因为在感光部件的表面不平坦的情况下，引起部分不适当的充电或者过度的充电，从而导致在图像上可视化为黑点或者白点。
这里，如上所述，诸如接触充电部件、中间转印部件、接触显影剂承载部件和清洁刮刀之类的部件在总是施加一定的压力的状态下与部件表面接触，使得随着感光部件的旋转感光部件表面被磨损。当在表面均匀的状态下磨损进行时，在图像上不产生局部缺陷。
然而，一般在电子照相图像形成设备中，需要周期性地更换消耗性部件，诸如显影容器、充电部件、感光部件和清洁刮刀。此外，在出现各种维修的需要的情况下，机壳盖子被打开并且随后拆卸和安装部件。在那时，不一定能够防止异物混入。例如，当金属粉末等被混入并且进入上述接触部件与感光部件接触的部分时，感光部件的通过其压力的损伤可能出现。对于这种事故，在使用上述可固化树脂材料的有机感光部件中和在非晶硅感光部件中，也出现防止的限度。
发明内容
本发明的一个主要目的在于，提供一种图像形成设备，其即使在感光部件被部分地损伤的情况下也能够使感光部件在没有被更换的情况下完成感光部件的本来寿命以及维持一定的图像质量。
根据本发明一个方面，提供了一种图像形成设备，其包括：能旋转的感光部件；充电装置，用于通过被供应DC电压和AC电压的叠加的充电偏置(bias)来使所述感光部件充电；曝光装置，用于使由所述充电装置充电的感光部件曝光，以便形成静电图像；显影装置，用于利用调色剂使静电图像显影；转印装置，用于通过被供应转印偏置来将调色剂图像从所述感光部件转印到记录材料上；清洁刮刀，用于去除所述感光部件上残留的调色剂；选择装置，用于从至少包括图像形成模式和与图像形成模式不同的恢复模式的模式中选择执行操作的模式，在所述图像形成模式中在记录材料上形成与输入的图像信息对应的图像；以及控制器，用于当所述选择单元选择执行恢复模式中的操作时实现控制，以使得具有一定量和一定面积的带状调色剂图像被形成在所述感光部件上，并且然后通过改变施加到所述转印装置的转印偏置而被供应到所述清洁刮刀，并且使得在经受了通过所述清洁刮刀的去除的带状调色剂图像的前端通过所述充电装置之后的预定的时段中将比在图像形成模式中的操作中施加到所述充电装置的AC电压的峰间电压大的AC电压的峰间电压施加到所述充电装置。
在考虑结合附图进行的以下本发明的优选实施例的描述后本发明的这些和其它目的、特征和优点将变得更清晰。
附图说明
图1是根据本发明的图像形成设备的实施例的示意性说明图。
图2是示出充电辊和感光鼓的层状结构的示意性说明图。
图3是充电偏置施加系统的电路框图。
图4是放电电流量的示意性测量说明图。
图5是示出AC偏置的峰间(peak-to-peak)电压和AC电流之间的关系的曲线图。
图6是用于通过放电电流控制来确定在感光部件缺陷恢复模式中的操作期间的峰间电压的充电偏置控制的流程图。
图7是示出在产生感光部件缺陷的情况下的充电压合部的状态的示意图。
图8是感光部件缺陷的产生过程的说明图。
图9是感光部件缺陷恢复模式控制的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图来描述根据本发明的图像形成设备的实施例。
<实施例1>
根据本发明的图像形成设备可以在电子照相图像形成设备(诸如全色复印机、单色复印机、单色激光束打印机、全色激光束打印机、激光传真机和其它机器)中被适当地实现。
(图像形成设备的大体结构)
首先，将参考图1描述本实施例中的图像形成设备的大体结构。
在本实施例中，图像形成设备是单色激光束打印机，其利用转印类型电子照相处理，使用接触充电方法和反转显影方法，并且具有A3尺寸作为最大片材通过尺寸。
本实施例中的图像形成设备包括被可旋转地支承的可旋转的感光部件类型电子照相感光部件(在下文中称为“感光鼓”)1作为第一图像承载部件。沿着感光鼓1的旋转方向(逆时针方向)R1，在感光鼓1周围，布置下列装置(单元)。也就是说，该装置包括作为接触充电部件(其是充电单元)的充电辊(辊充电器)2、显影装置(显影单元)4、作为接触转印部件(其是转印单元)的转印辊5、以及设置有用于去除感光鼓1上的残余调色剂的清洁刮刀7a的清洁装置(清洁单元)7。在充电辊2与显影装置4之间的间隔上方，设置曝光装置3。此外，定影装置6被设置在感光鼓1与转印辊5之间形成的转印部d的相对于转印材料的传送方向的下游侧。
在本实施例中，感光鼓1是具有30mm的外直径的可带负电的有机光电导体(OPC)感光部件，并且由驱动装置(未示出)以300mm/sec的处理速度(外周速度)沿着箭头R1的方向(逆时针方向)旋转地驱动。如图2所示，通过在铝制成的圆柱体(导电的感光部件衬底)1a的表面上依次涂覆由用于在抑制光干涉的同时改善与上层的粘附性的底涂层1b、光电荷产生层1c和电荷输送层1d组成的三个层来构造感光鼓1。
在图1中，充电辊2由轴支撑部件(未示出)在其芯金属2a的两个端部处可旋转地保持，并且被挤压(urge)弹簧2e挤压朝向感光鼓1的中心方向，因此利用预定的挤压力挤压抵着感光鼓1。因此，通过感光鼓1的旋转驱动使充电辊2沿箭头R2指示的方向(顺时针方向)旋转。在感光鼓1与充电辊2之间的加压接触部分是充电部分(充电压合部)a。
在预定的条件下从充电电源S1向充电辊2的芯金属2a施加充电偏置电压，使得感光鼓1的外周表面被接触充电到预定的极性和预定的电势。在本实施例中，施加到充电辊2的充电偏置电压是具有用AC电压(Vac)偏置的DC电压(Vdc)的形式的振荡电压。更具体而言，充电偏置电压是具有用AC电压(峰间电压：1.2～2.0kV，频率：2kHz)偏置的DC电压(-500V)的形式的振荡电压，并且感光鼓1的外周表面被均匀地接触充电到-500V(暗电势：Vd)。顺便提及，因为充电辊2的电阻由于环境和耐久性而波动，所以AC电压的峰间电压由控制确定。
在本实施例中，曝光装置3是使用半导体激光器的激光束扫描器。曝光装置3输出与从诸如图像读取装置(未示出)之类的主机处理装置输入的图像信号对应地调制的激光(束)，并且使感光鼓1的均匀充电表面在曝光位置b处经受光L的扫描曝光(图像曝光)。
在本实施例中，图像形成设备可以以切换的方式执行其中根据来自曝光装置3的图像信息形成图像的图像形成模式中的操作以及其中在感光鼓1上形成作为一定量和一定面积的调色剂图像的带图像的带图像模式中的操作。
在正常图像形成模式中的操作中，即，在用于根据来自曝光装置3的图像信息来形成图像的正常图像形成期间，通过光L的扫描曝光，感光鼓1的已经用激光L照射的部分处的表面的电势降低，使得与由光L的扫描曝光提供的图像信息对应地在感光鼓1表面上连续地形成静电图像。稍后将详细描述带图像模式。
在本实施例中，显影装置4是双组分磁性刷显影类型的反转显影装置，并且调色剂被沉积在感光鼓1的表面的曝光部分(亮部分)上，以便使静电潜像反转地显影。显影装置4包括显影容器4a、被设置在显影容器4a的开口处的可旋转的非磁性显影套筒4b以及包含在显影套筒4b中的固定的磁性辊4c。显影容器4a中的显影剂(调色剂)4e在显影套筒4b上被涂敷成薄层，并且被传送到其中显影套筒4b与感光鼓1相对的显影部分c。显影容器4a中的显影剂4e是调色剂和磁性载体的混合物，并且在通过两个显影剂搅拌部件4f的旋转而被均匀地搅拌的同时被朝向显影套筒4b传送。在本实施例中，磁性载体具有约1013Ω·cm的电阻率和40μm的颗粒尺寸，并且通过与磁性载体的摩擦使调色剂摩擦起电地充电为负极性。由浓度传感器(未示出)检测显影容器4a中的调色剂含量(浓度)，并且基于该检测到的信息，以适当的量将调色剂从调色剂料斗4g供应到显影容器4a，使得调色剂含量被调节在恒定的水平。
将在显影部分c处相对于感光鼓1的最接近距离保持在300μm的同时，接近于感光鼓1并且与感光鼓1相对地设置显影套筒4b，由此形成显影压合部。在显影部分c处沿着与感光鼓1的旋转方向(逆时针方向)相反的由箭头R4指示的方向旋转地驱动显影套筒4b。将预定的显影偏置从显影电源S2施加到显影套筒4b。在本实施例中，施加到显影套筒4b的显影偏置电压是具有用AC电压(Vac)偏置的DC电压(Vdc)的形式的振荡电压。更具体而言，显影偏置电压是具有用AC电压(峰间电压：8kV，频率：2kHz)偏置的DC电压(-350V)的形式的振荡电压。
转印辊5利用预定的挤压力加压接触感光鼓1，以便形成转印部d，并且从电源S3向转印辊5施加转印偏置(与作为调色剂的正常带电极性的负极性相反的正极性的转印偏置；在本实施例中为+500V)。结果，在转印部d处，感光鼓1的表面上的调色剂图像被转印到作为第二图像承载部件的转印材料P(诸如片材(纸))上。
定影装置6包括可旋转的定影辊6a和可旋转的加压辊6b，并且在定影辊6a与加压辊6b之间的定影压合部处压合传送转印材料P的同时对转印在转印材料P的表面上的调色剂图像进行加热和加压，因此使调色剂图像加热定影。
清洁装置7用清洁刮刀7a刮擦在调色剂图像转印到转印材料P上之后的感光鼓1的表面。结果，感光鼓1的表面通过转印残余调色剂的去除而被清洁，因此重复地经受图像形成。
前曝光单元8通过光照射来去除在转印之后残留在感光鼓表面上的残余电荷，使得充电之前的感光鼓1的表面电势被保持恒定在大约零处。
(充电装置)
接下来，将描述本实施例中使用的充电装置2。
作为充电装置(一次充电器)2，使用与感光鼓1接触并且通过感光鼓1旋转的橡胶辊(在下文中，被称为“充电辊”)。
充电辊2对于其纵向方向具有320mm的长度。如图2所示，充电辊2在芯金属(支撑部件)2a的周围具有三层结构，所述三层结构由依次连续层叠的下层2b、中间层2c和表面层2d组成。下层2b是用于减少充电噪声的泡沫海绵层，并且表面层2d是被设置用于即使在感光鼓1上存在诸如针孔之类的缺陷时也防止漏电的发生的保护层。
更具体而言，本实施例中的充电辊2具有以下规格。
芯金属2a：具有6mm的直径的不锈钢棒
下层2b：分散有碳的海绵状的EPDM(比重：0.5g/cm3，体电阻率：102～109Ω·cm，层厚度：3.0mm)
中间层2c：分散有碳的NBR橡胶(体电阻率：102～105Ω·cm，层厚度：700μm)
表面层2d：作为其中布置有锡氧化物和碳颗粒的含氟化合物的“Toresin”树脂(体电阻率：107～1010Ω·cm，表面粗糙度(JIS十点平均表面粗糙度Ra)：1.5μm，层厚度：10μm)
图3是用于充电辊2的充电偏置施加系统的电路框图。
通过从电源S1通过芯金属2a向充电辊2施加具有用具有预定频率的AC电压偏置的DC电压的形式的预定振荡电压(偏置电压：Vdc+Vac)，使旋转的感光鼓1的外周表面充电到预定电势。
作为用于充电辊2的电压施加单元的电源S1包括DC电源11和AC电源12。
控制电路13具有如下的功能，即通过实现DC电源11和AC电源12的开/关控制来控制电源S1以使得充电辊2被供应有DC电压和AC电压中的任意一种或者被供应有具有用AC电压偏置的DC电压形式的振荡(叠加的)电压。控制电路13还具有如下的功能，即控制要从DC电源11施加到充电辊12的DC电压的值以及要从AC电源12施加到充电辊2的AC电压的峰间电压或AC电流的值。
测量电路14是AC电流值(或峰间电压值)测量电路14，以作为用于测量经由感光鼓1通过充电辊2的AC电流的值的第一检测单元。将关于所测量的AC电流值(或峰间电压值)的信息从该电路14输入到上述控制电路13。
环境传感器16(温度计和湿度计)16是用于检测打印机安装于其中的周围环境的单元。将所检测到的环境信息从该环境传感器16输入到上述控制电路13。
此外，控制电路13具有如下的功能，即基于从AC电流值(或峰间电压值)测量电路14输入的AC电流信息(或峰间电压值信息)和从环境传感器16输入的环境信息来执行在打印过程的充电步骤中要施加到充电辊2的AC电压的合适的峰间电压值的计算和确定过程。
(放电电流量控制)
接下来，下面将简要地描述在正常图像形成模式中的正常图像形成期间要通过接触施加到充电辊2的AC电压的峰间电压的已知的控制方法。
如图4所示，AC电流Iac在小于充电开始电压Vth×2(V)的区域(未放电区域)中相对于充电AC电压的峰间电压Vpp具有线性关系，并且然后在从充电开始电压Vth×2(V)开始的放电区域中随着峰间电压值增大逐渐地线性地增大。在没有放电发生的真空中的类似的实验中，Iac的线性被保持，使得结果得到的Iac的增量被认为是放电电流增量ΔIac。
因此，当AC电流Iac与小于充电开始电压Vth×2(V)的峰间电压Vpp的比作为α时，除了由放电引起的电流以外的AC电流(诸如压合部电流)由α·Vpp表示。根据下面的公式1计算的在施加等于或大于充电开始电压Vth×2(V)的电压期间测量的电流值Iac与上述值α·Vpp之间的差ΔIac被定义为放电电流量，作为放电量的替代。
ΔIac＝Iac-α·Vpp    ...(公式1)
在以恒定电压或以恒定电流的控制下执行充电的情况下，放电电流量根据环境条件的变化和图像形成设备的使用量的增大而改变。这是因为峰间电压与放电电流量之间的关系以及AC电流值与放电电流量之间的关系改变。
在AC恒定电流控制方法中，通过从充电部件流到要被充电的部件的电流的总量来控制要被充电的部件的充电。如上所述，总电流量是流到接触部分中的电流(压合部电流α·Vpp)和在非接触部分处由放电携带的电流(放电电流量ΔIac)的和。在恒定电流控制方法中，充电控制通过不仅包括作为实际使要被充电的部件充电所需的电流的放电电流而且包括压合部电流的电流来实现。
为此，不能实际地控制放电电流量ΔIac。在恒定电流控制方法中，即使在以相同的电流值实现控制的情况下，根据用于充电部件的材料的环境变化，放电电流量在压合部电流增大时减小并且在压合部电流减小时增大。为此，即使通过AC恒定电流控制方法也不可能完全抑制放电电流量的变化(增大/减小)。当打算延长图像形成设备的寿命时，难以兼容地实现感光鼓1的耐磨损和充电均匀性。
因此，为了总是获得期望的放电电流量，以下面的方式实现控制。
当将期望的放电电流量作为D时，将描述确定提供放电电流量D的峰间电压的方法。
在本实施例中，在用于打印的准备旋转操作期间，由作为控制单元的控制电路13来执行对于在图像形成过程期间的充电步骤中要施加到充电辊2的AC电压的合适的峰间电压值的计算和确定过程。
将参考图5的Vpp-Iac曲线图和图6的控制流程图来进行描述。
开始充电偏置控制，使得实现放电电流控制(S101～S109)。控制电路13控制AC电源12使得未放电区域中的AC电压的峰间电压(Vpp)的三个值(V1、V2和V3)和放电区域中的AC电压的峰间电压(Vpp)的三个值(V4、V5和V6)被连续地施加到充电辊2，如图5所示。
也就是说，在图6中，当开始放电电流控制(S101)时，控制单元(控制电路)13使设为零(i＝0)的计数器加一(i＝i+1＝1)(S102、S103)，至此第一电压控制步骤开始。也就是说，控制电路13控制AC电源12，以便产生未放电区域中的峰间电压V1。然后，由AC电流值测量电路14测量在那时经由感光鼓1流到充电辊2中的AC电流的值I1。电压V1和AC电流值I1被存储在控制电路13的存储单元18中。这些步骤是S102～S106。
在S106中，当i未到达6时，操作回到S103。控制电路13使计数器加一(i＝2)，并且控制AC电源12以便产生未放电区域中的峰间电压V2。然后，由AC电流值测量电路14测量在那时经由感光鼓1流到充电辊2中的AC电流的值I2。电压V2和电流值I2被存储在控制电路13的存储单元18中(S103-S106)。
如上所述，控制电路13执行重复步骤直到i到达6，即，其中测量了未放电区域中的三个值(对于V1～V3的I1～I3)以及放电区域中的三个值(对于V4～V6的I4～I6)，其总共为六个值。
接下来，从未显影区域中的三个电压值V1～V3和三个电流值I1～I3以及三个电压值V4～V6和三个电流值I4～I6中获得下面的公式2和3(S107、S108)。也就是说，在S107和S108中，根据(电压和AC电流中的每一个的)上述六个测量值，通过使用最小二乘法来分别执行在放电区域中和在未放电区域中的峰间电压与AC电流之间的关系的共线近似，以便获得下面的公式2和3(图5)。
(放电区域中的近似线)
Yα＝αXα+A    ...(公式2)
(未放电区域中的近似线)
Yβ＝βXβ+B    ...(公式3)
此后，在S109中，由下面的公式4确定与目标放电电流量D对应的峰间电压Vpp，作为放电区域中的近似线(公式2)与未放电区域中的近似线(公式3)之间的差。
Vpp＝(D-A+B)/(α-β)       ...(公式4)
然后，施加到充电辊2的AC电压的峰间电压被切换到通过上述公式4获得的Vpp。此后，实现恒定电压控制并且然后过程转到上述正常图像形成模式中的打印步骤(S110)。
因此，每当用于打印的准备旋转操作时就计算在打印期间为获得预定的目标放电电流量D所必需的峰间电压Vpp，并且在打印期间，通过恒定电压控制将获得的峰间电压Vpp施加到充电辊2，使得可以吸收充电辊2的制造变化、用于充电辊2的材料中的由环境变化引起的电阻值的波动以及设备主要组件的高电压装置中的变化，使得变得可以可靠地获得期望的放电电流量。
在本实施例中，在一个放电电流控制中，总共六个值的采样由不大于Vth×2的三个值(V1、V2和V3)以及不小于Vth×2的三个值(V4、V5和V6)组成。六个采样值是，V1＝500Vpp、V2＝700Vpp、V3＝900Vpp、V4＝1500Vpp、V5＝1700Vpp以及V6＝1900Vpp。
(感光部件缺陷恢复模式)
接下来，将描述作为本发明的特性特征的感光部件缺陷恢复模式。
本发明要解决的问题是，减轻在当诸如金属粉末之类的异物F被混入到转印材料P上时异物F进入一次转印辊5与感光鼓1之间的压合部d从而在感光鼓1中产生损伤洞(凹部)Fh的情况下产生的图像缺陷，如图7和图8作为示例所示出的。在下文中，将描述本发明的作用。
图7示意性地示出了在感光鼓上产生损伤洞Fh的情况下的充电压合部d的状态。
在产生损伤洞Fh的部分处，与充电辊2形成微小的间隙，并且因此取决于相对部分处的距离的放电状态与其它部分处的放电状态不同。为此，放电量是不足的并且因此充电电势变低，因此显影剂被更多地沉积从而产生黑点。此外，根据损伤的形状，放电可以变得过度。在该情况下，充电电势变得高于周围部分处的充电电势，使得在图像上产生白点。本发明的特征在于，提供了用于在产生这种(白色)点图像时恢复图像的“感光部件缺陷恢复模式”。
在本发明中的感光部件缺陷恢复模式中，首先，在非图像形成期间而不在其中执行图像形成模式中的操作的图像形成期间执行带图像模式中的操作，使得带状调色剂图像(带图像)被形成在感光鼓上。然后，在带图像形成之后感光鼓的旋转继续持续预定时间，例如，持续约30秒。
也就是说，作为感光部件缺陷恢复的方法，首先，通过带图像模式中的操作通过显影在感光鼓上形成具有一定宽度(一定量和一定面积)的实心(solid)带图像。也就是说，感光鼓由充电单元均匀地充电，并且其后以关于感光鼓的圆周方向的预定的宽度被曝光，继之以显影，从而在感光鼓上形成实心带图像。实心带图像关于感光鼓圆周方向的宽度至少是感光鼓的一个完整的周长(即，与感光部件转一整圈的长度对应)。此外，带图像的关于感光鼓的纵向方向的宽度是比在图像形成模式中的操作期间(即，在正常的图像形成期间)的图像形成区域(图像形成宽度)宽的预定的宽度，即，显影压合部的整个区域(在其中可以由显影套筒显影的区域)。
这里，实心带图像的“一定量和一定面积”可以是用调色剂填充感光部件中形成的凹部所必需的调色剂量。该量根据感光鼓的宽度或直径而不同。也就是说，调色剂可以仅仅被供应使得带图像被形成为在清洁刮刀与感光鼓之间产生调色剂滞留部分从而填充鼓的整个周长之上的凹部的量，并且调色剂量不限于用于预期的图像的量。也就是说，为了实现预定的目标，可以适当地选择量和面积作为适合于系统的量和面积。为此，带图像的长度也可以比鼓的整个周长短，并且带图像的宽度也可以比曝光宽度窄。然而，清洁条件根据鼓和刮刀的状态而不同，并且因此优选的是，以与至少鼓的一个完整的周长对应的长度并且以可以曝光的宽度来形成带图像。
因此，例如，一定量和一定面积可以是在感光鼓纵向长度上的220mm和作为感光鼓的一个完整的周长的94.2mm的面积，即，约20724mm2的面积。顺便提及，如上所述，一定量和一定面积可以根据效果而改变。即使在一定量和一定面积小于感光鼓一个完整的周长时，通过在带图像形成之后空转(空旋转)，在清洁刮刀部分处滞留的显影剂也可以被刮擦入感光部件缺陷部分中。
在带图像模式中的操作期间，显影剂被供应到清洁装置并且因此施加到转印辊5的转印高电压处于断开状态。到达清洁刮刀压合部e的调色剂在清洁刮刀压合部e处被刮去和去除，但是在感光鼓上存在缺陷Fh的情况下，相反，显影剂被刮擦入缺陷Fh中并且因此通过刮刀部e。
当显影剂被刮擦入感光部件缺陷Fh中时，感光鼓1上的不平坦的缺陷部分被填充有显影剂，使得充电不均匀性的程度降低。特别地，在感光鼓1的缺陷到达基底(base)层的情况下，即使在施加充电高电压时施加的部分导致漏电并且在施加的部分处没有提供电势，但是施加的部分被填充有显影剂(调色剂)，使得绝缘性质被恢复并且因此点图像变得不明显。
顺便提及，其上沉积有调色剂的感光鼓缺陷对于曝光不敏感，并且因此会考虑的是，不能实现潜像形成，但是在微小缺陷水平处不存在问题，使得在实际使用中感光鼓变得在基本上不明显的水平处可用。
然而，仅仅通过简单地使调色剂通过清洁刮刀7a，调色剂再次被刮掉从而产生点图像。
因此，作为本发明人研究的结果，发现了，通过在调色剂通过清洁刮刀7a之后为了在充电部a处在预定的时间内继续地施加高电压而继续旋转，可以永久地防止点图像出现。此外，发现了，在高电压的设定值较大的情况下图像缺陷(即，感光部件缺陷)较早地被恢复，由此防止长期的再发生。这可以归因于调色剂倾向于沉积在其中感光鼓1的凹部Fh通过由放电引起的热量而变软和熔化的部分处。
在本实施例中，通过在出现由感光部件缺陷引起的黑点图像时按压操作面板上的感光部件清洁模式(即，感光部件缺陷回复模式)开关来执行感光部件缺陷恢复模式中的操作。
将基于图9进行描述。在操作部分处的感光部件清洁开关被接通以便开始图像缺陷恢复模式中的操作(S201)。感光鼓1开始旋转(S202)，并且控制电路13首先执行带图像模式中的操作(S203)。在S203中，在本实施例中，以与正常图像形成模式中的图像形成期间的充电和显影高电压设定相同的充电和显影高电压设定来形成关于感光鼓1的纵向方向为300mm和关于感光鼓1的旋转方向为200mm的带图像。然后，一次转印高电压(转印偏置)被调节，使得感光鼓1上的带图像不被转印到转印材料P侧上。在本实施例中，转印偏置被断开。
因此，在带图像形成之后，在感光鼓上形成的带图像在不被转印到转印材料P侧上的情况下被供应到刮刀部e(S204)。结果，显影剂(调色剂)被刮擦入感光鼓的缺陷部分Fh中，并且然后通过刮刀部e，从而移动到充电部a。此时，在S204中，显影高电压(应用)和套筒驱动被停止，并且在充电部a处仅仅施加充电高电压(具有用AC电压偏置的DC电压形式的充电偏置)的状态下，在本实施例中感光鼓被旋转30秒(S205、S206)。然后，在逝去了30秒之后，充电高电压(应用)被断开，并且感光鼓的旋转被停止(S207)，从而结束操作(S208)。
使施加到充电部持续30秒的AC电压的幅度(即，峰间电压(Vpp))大于正常图像形成模式中的图像形成期间的AC电压峰间电压，从而提供放电电流G。具体的确定方法如下。
下面示出的表1是示出相对于由环境传感器16检测的绝对含水量(“A.W.C.”)的上述放电电流(第一放电电流)D和在感光部件缺陷恢复模式中的操作中的放电电流(第二放电电流)G的表。在含水量的各个值之间，通过线性插值来计算目标放电电流。这里，G被设为比D大的值，但是在G过度地大的情况下，不可取的是，由放电对感光部件的损伤变得过大，从而导致图像流动、清洁刮刀噪声和颤动。因此，需要根据环境提前确定允许的水平，以便将放电电流控制在一定水平内。
在本实施例中，G被设为比D一律高20％的值。此外，使用如下的构造，在该构造中，在上述放电电流控制期间，计算在图像形成时与D对应的充电峰间电压(第一AC电压峰间电压)VD和与感光部件缺陷恢复模式中的操作中使用的G对应的峰间电压(第二AC电压峰间电压)VG，并且当执行感光部件缺陷恢复模式中的操作时峰间电压被切换到VG。
下面示出的表2示出了在感光部件上产生50μm的缺陷的情况下，每一个充电峰间电压的从形成上述带图像之后直到通过继续旋转而使图像上的黑点消失的时间。然而，在表2中，示出了在施加AC电压峰间电压(第二AC电压峰间电压)期间的放电电流(“电流”)(μA)，并且黑点消失时间由恢复时间(“时间”)(秒)表示。在10.5g的绝对含水量的环境下进行该实验。应理解，在更大的峰间电压的情况下黑点消失时间更短。此外，还示出了在不大于一定峰间电压的峰间电压处后续片材通过中黑点再次出现。
表1
Figure BDA0000141840170000161
表2
Figure BDA0000141840170000171
顺便提及，该部分电流控制在主开关启动期间的调节时段中以及在500个片材上形成图像之后的第一个后旋转中被实现，并且被构造为使得它能够跟随随着主要组件的环境的变化以及由于对充电辊的通电的电阻波动而变化的充电峰间电压和放电电流特性的变化。
通过上述构造，即使在50K(50×103)个片材的片材通过之后通过将约50μm的铁粉末强制地混入一次转印部中而在感光部件上实际产生缺陷的情况下，也可以维持特别不产生黑点图像的良好的图像直到感光部件到达其寿命的终点(500K)。
<实施例2>
在本发明的另一个实施例(本实施例)中，使用如下的构造，在该构造中，当图像形成设备的前门被打开和关闭时以及当主要组件的主开关被启动时，执行实施例1中描述的感光部件缺陷恢复模式中的操作。结果，在前门被打开和关闭以及部件更换或维修被执行并且因此可以产生感光部件缺陷时总是执行该操作，并且因此，在产生感光部件缺陷时可以在不由用户执行感光部件缺陷恢复模式中的操作的情况下防止图像缺陷的产生。
此外，在本实施例中，使用如下的构造，在该构造中，根据由外部温度检测传感器检测的环境温度而使在感光部件缺陷恢复模式中的操作期间施加的充电偏置的充电DC(电压)值不同。这是因为，在环境温度高的情况下，要产生的放电热量可能较小，但是在环境温度低的情况下，需要增大要产生的放电热量。
下面示出的表3示出了，在感光部件缺陷恢复模式中的操作期间施加的DC(电压)的值相对于在图像形成模式中的图像形成期间的充电DC值的差。控制电路13基于在感光部件缺陷恢复模式中的操作的执行期间的温度检测结果，通过在执行感光部件缺陷恢复模式中的操作时将表3中的差加到在图像形成期间的充电DC设定值来改变DC值，并且施加实施例1中描述的具有用AC电压偏置的DC电压的形式的充电偏置。
表3
Figure BDA0000141840170000181
通过上述构造，即使在10K(50×103)个片材、100K个片材和250K个片材中的每一种的片材通过之后通过将约50μm的铁粉末强制地混入一次转印部中而在感光部件上实际产生缺陷的情况下，也可以维持特别不产生黑点图像的良好的图像直到感光部件到达其寿命的终点(500K)。
如从上述描述明白的，即使在感光部件上产生不平坦的缺陷的情况下，本发明的图像形成设备也可以维持良好的图像直到感光部件到达其寿命的终点。
在上述实施例中，使用如下的构造，在该构造中，使用以叠加方式施加AC电压和DC电压的辊充电，并且通过放电电流控制确定在感光部件缺陷恢复模式中的操作期间的AC电压峰间电压。
顺便提及，在部件缺陷恢复模式中的操作中使用的充电高电压还可以是比包括其它充电方法的图像形成期间的DC电压值高的DC电压。此外，通过其中不通过控制确定峰间电压而是将一定值加到图像形成时的高电压值的方法也可以获得类似的效果。
此外，清楚的是，带图像的宽度和长度以及感光部件缺陷恢复模式中的操作中的旋转时间可以被设定为任意值。此外，清楚的是，带图像不要求为黑色调色剂图像，而是可以为多色图像形成设备等中的其它颜色的调色剂图像。
在上述实施例中，针对其中将调色剂图像从感光鼓直接转印到作为转印材料P的转印纸等上的那类图像形成设备来描述了本发明，但是本发明不限于此。
本发明也适用于其中感光鼓上的调色剂图像被一次转印到作为转印材料P的中间转印部件上并且其后中间转印部件上的调色剂图像被转印到记录材料(诸如转印纸)上的中间转印类型的图像形成设备。具有这种构造的图像形成设备对于本领域技术人员而言也是公知的，并且将省略进一步详细的描述。
虽然已经参考在本申请中公开的结构描述了本发明，但是它不限于陈述的细节，并且本申请意图覆盖可以在改善的目的之内或以下权利要求的范围之内的这种变型或改变。

Claims (7)

1.一种图像形成设备，包括：
能旋转的感光部件；
充电装置，用于通过被供应DC电压和AC电压的叠加的充电偏置来使所述感光部件充电；
曝光装置，用于使由所述充电装置充电的感光部件曝光，以便形成静电图像；
显影装置，用于利用调色剂使静电图像显影；
转印装置，用于通过被供应转印偏置来将调色剂图像从所述感光部件转印到记录材料上；
清洁刮刀，用于去除所述感光部件上残留的调色剂；
选择装置，用于从至少包括图像形成模式和与图像形成模式不同的恢复模式的模式中选择执行操作的模式，在所述图像形成模式中在记录材料上形成与输入的图像信息对应的图像；以及
控制器，用于当所述选择单元选择执行恢复模式中的操作时实现控制，以使得具有一定量和一定面积的带状调色剂图像被形成在所述感光部件上，并且然后通过改变施加到所述转印装置的转印偏置而被供应到所述清洁刮刀，并且使得在经受了通过所述清洁刮刀的去除的带状调色剂图像的前端通过所述充电装置之后的预定的时段中将比在图像形成模式中的操作中施加到所述充电装置的AC电压的峰间电压大的AC电压的峰间电压施加到所述充电装置。
2.根据权利要求1所述的图像形成设备，其中预定的时段至少是所述感光部件旋转一整周的时间。
3.根据权利要求1所述的图像形成设备，其中当选择执行恢复模式中的操作时，所述控制器通过如下操作来形成带状调色剂图像：由所述充电装置使所述感光部件均匀地充电，并且由所述曝光装置以关于所述感光部件的圆周方向的与至少所述感光部件的一个完整的周长对应的预定宽度以及以关于所述感光部件的纵向方向的比图像形成期间的图像形成宽度宽的预定宽度使充电的感光部件曝光以便形成静电图像，并且然后由所述显影装置使静电图像显影。
4.根据权利要求1所述的图像形成设备，其中所述控制器执行用于确定在图像形成模式中的操作中施加到所述充电装置的AC电压的峰间电压的确定过程，并且将在恢复模式中的操作中施加到所述充电装置的AC电压控制为比通过确定过程确定的AC电压的峰间电压大预定值。
5.根据权利要求1所述的图像形成设备，其中所述控制器将在图像形成模式中的操作中在所述充电装置与所述感光部件之间由于放电而通过的电流控制为具有第一电流量，并且将在恢复模式中的操作中在所述充电装置与所述感光部件之间由于放电而通过的电流控制为具有比第一电流量大的第二电流量。
6.根据权利要求5所述的图像形成设备，还包括用于检测环境的检测装置，其中所述控制器基于所述检测装置的检测结果来确定第一电流量和第二电流量。
7.根据权利要求1所述的图像形成设备，还包括用于检测环境的检测装置，其中所述控制器基于所述检测装置的检测结果来改变在图像形成模式中的操作中施加到所述充电装置的DC电压与在恢复模式中的操作中施加到所述充电装置的DC电压之间的差。
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