CN103197522A - 图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及图像形成装置。所述图像形成装置包括：感光构件（鼓）；可转动充电构件，用于给鼓充电；偏压施加设备，用于将充电偏压施加于充电构件，所述充电偏压具有用偏置AC电压的DC电压形式；电流检测器，用于检测当AC电压通过偏压施加设备施加于充电构件时通过充电构件与鼓之间的AC电流；温度和湿度检测器，用于检测图像形成装置中的温度和湿度；设定设备，用于基于电流检测器检测的多个AC电流来设定充电偏压的条件，所述多个AC电流为当根据所述温度和湿度检测器的输出的多个AC电压被施加于充电构件时通过充电构件与鼓之间的AC电流；和校正器，用于基于当预定AC电压施加于充电构件时电流检测器的输出来校正设定设备设定的充电偏压的条件。

Description

图像形成装置

技术领域

本发明涉及一种图像形成装置，诸如复印机、打印机、传真机或者具有这些机器的多种功能的多功能机器。

背景技术

在电子照相式图像形成装置中，作为感光构件的感光鼓的表面被充电并被曝光，以使得静电潜像被形成、然后被用显影剂显影以形成显影剂图像，其后显影剂图像被转印到另一个感光构件（诸如记录材料）上。在上面转印显影剂图像的记录材料被定影设备加压和加热，以使得显影剂图像被定影在记录材料上。转印之后余留在感光鼓上的显影剂被清洁设备移除。

在这样的图像形成步骤中，作为用于实施充电的充电构件，使用辊式充电构件，并且广泛采用以下这样的充电类型：在该充电类型中，辊式充电构件与感光鼓表面相对，并且通过将电压施加于充电构件来给感光鼓表面充电。在使用辊式充电构件（充电辊）的充电类型中，可长期实施稳定充电。

作为充电控制的类型，如日本公开专利申请（JP-A）2001-201920中所公开的，以下这样的类型是已知的：在该类型中，AC电压被切换到多个采样值，并且检测通过感光鼓的电流的对应值来计算AC电压与电流之间的关系，并且基于计算结果，确定适当的AC电压。

近年来，因为想要实现寿命延长，所以在许多情况下，使用利用高电荷响应性（responsive）物质（诸如离子导电剂）的充电构件作为辊式充电构件。在这样的结构的情况下，该结构强烈抵制因连续使用而引起的波动，但是另一方面，与使用电子导电剂的辊式充电构件相比，因环境波动而引起的充电特性的变化（即，AC峰间电压与放电量之间的关系的波动）明显。由于这个原因，仅仅通过简单地实施控制以使得通过感光鼓的AC电流Iac被检测并保持恒定，在一些情况下，充电构件不能跟随充电特性的变化。在这些情况下，引起由于过度放电而导致的现象（诸如鼓磨损或者图像模糊），或者产生由于放电不足而导致的不适当的电荷图像。

此外，使用离子导电剂的充电构件涉及这样的问题，该问题使得电阻在低湿度环境中显著增大，因此，直到相当高的峰值AC电压施加于感光鼓，才开始放电（以下，开始放电的峰值AC电压被称为放电开始电压）。

这里，在图13和图14中，显示了使用离子导电剂的充电辊的充电特性。图13的(a)部分是显示四周环境中的绝对含水量与充电辊的放电开始电压之间的关系的图，图13的(b)部分是显示绝对含水量与所需放电量之间的关系的图。图14的(a)部分是显示周围温度与充电辊放电开始电压之间的关系的图，图14的(b)部分是显示周围温度与所需放电量之间的关系的图。

从图13和图14显然可见，关于使用离子导电剂的充电辊，当周围温度是普通办公室里的室温（25°C±5°C）时，放电开始电压和所需放电量主要取决于含水量。另一方面，在低温环境（15°C或者更低）中，对温度的依赖性变为主导。由离子导电剂的特性可知，常温时电荷的迁移活跃，但是低温时电荷可迁移性显著降低，从而充电辊的通电状态降低。也就是说，电阻极大地增大，并且大大地影响放电开始电压和所需放电量。

因此，当使用充电辊时，将考虑以下这样的方法：在该方法中，用（图像形成）装置的温度和湿度传感器来检测该装置当前被放置的环境，然后改变高电压施加条件，由此抑制不适当的电荷图像的产生。例如，JP-A2011-154262公开了：当使用充电辊时，通过根据由该装置中提供的温度测量部分获得的温度来控制施加于充电辊的电压，抑制由于充电辊的温度变化而导致的电荷位置的波动。然而，这样的控制是基于以下前提的：主组件的温度和湿度传感器所辨识的温度与安置在该装置中的充电辊的温度彼此一致（即，充电辊的周围温度符合主组件的温度和湿度传感器的周围温度）。

然而，在许多情况下，图像形成装置的实际环境传感器通常是外部传感器，并且被设置在用户看不到该传感器的地点。此外，在想要精确地辨别该装置中的温度和湿度的情况下，如JP-A2011-154262所描述的，还存在其中设置内部传感器的产品。然而，该传感器也被设置在消耗性零部件被较少地取出和放入的目标地点，因为将该传感器放置在被频繁更换的消耗性零部件（诸如鼓盒（CRG））的周边导致高的污染或破损可能性，从而增加了破损或者错误检测的风险。也就是说，难以将传感器放置在充电辊附近，并且通常，传感器被设置在离充电辊相当远的地点，因此，在许多情况下，充电辊的实际温度很大地（materially）不同于温度和湿度传感器的检测结果。

此外，在低温环境中，充电辊的电荷可迁移性降低。由于这个原因，即使当温度瞬间升高时，电荷可迁移性也不被瞬间恢复，但是电荷响应性随周围温度变化而逐渐改善，从而恢复电荷可迁移性。

图15显示了在实际充电辊温度对应于主组件的温度和湿度传感器的检测温度的情况下和在实际充电辊温度低于主组件的温度和湿度传感器的检测温度的情况下的充电辊的AC电压（Vpp）与在那时通过感光鼓的AC电流（μA）之间的关系。顺便一提，实际充电辊温度对应于主组件的温度和湿度传感器的检测温度的情况（图15中的虚线）是基于实际充电辊温度符合主组件的温度和湿度传感器的检测温度的情况的假设的。此外，实际充电辊温度低于主组件的温度和湿度传感器的检测温度的情况（图15中的实线）是基于实际充电辊温度不符合主组件的温度和湿度传感器的检测温度、而是充电辊处于低于检测温度的温度环境下的情况的假设的。

从图15显然可见，在实际充电辊温度不符合主组件的温度和湿度传感器的检测温度的情况下，阻抗变高，以使得即使当与符合检测温度的情况下的AC电压相同的AC电压被施加时，也不流动适当的AC电流。由于这个原因，感光鼓不能被充分充电。

因此，当在依赖于主组件中设置的温度和湿度传感器的同时进行其中高电压被施加于充电辊的高电压控制时，在充电辊不充分适应周围温度的情况下，存在产生上述不适当电荷图像的可能性。作为如上所述的辊不适应的情况，比如以下情况将被考虑。所述情况为，在冬天，主组件已经被安装在用户的操作环境下，服务人员将位于外部环境中的鼓CRG（盒）搬运到用户的操作环境中以便更换作为消耗性零部件的鼓CRG，然后即刻更换鼓CRG并将该鼓CRG安装在主组件中。在这种情况下，主组件的温度和湿度传感器检测主组件被放置的用户操作环境，并将设定要向充电辊施加的高电压的条件，但是实际充电辊温度仍保持在外部环境中的温度。由于这个原因，产生如上所述的不适当的电荷图像。此外，直到充电辊充分适应四周环境，长时间位于低温环境下的充电辊才从电阻上升状态恢复，因此，充电辊不能及早从产生不适当的电荷图像的情形恢复。

此外，除了在安装期间之外，在主组件被放置的用户的操作环境中的空调在冬季晚上被关并且主组件被放置在低温环境中的情况下，也观察到类似的现象。即使在第二天，周围环境从低温环境恢复，仅主组件的温度和湿度传感器的周边部分变暖而充电辊的周围温度不升高的情形也存在。由于这个原因，类似于以上所描述的，产生不适当的电荷图像。此外，长期位于低温环境中的充电辊不能及早从产生不适当的电荷图像的状态恢复。这也被类似地产生。

这些问题对于使用离子导电剂的充电辊是明显的，而对于其他充电辊也被产生。

发明内容

鉴于上述情况，完成本发明。预定的本发明的主要目的是提供一种图像形成装置，即使当主组件的温度和湿度检测器的检测结果与可转动充电构件的实际温度彼此不同时，该图像形成装置也能够适当地设定向可转动充电构件施加充电偏压的条件。

当考虑以下结合附图对本发明的优选实施例进行的描述时，本发明的这些和其他目的、特征和优点将会变得更清晰。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施例的图像形成装置的示意图。

图2是充电偏压控制的框图。

图3是图像形成装置的控制框图。

图4是第一实施例中的充电条件的设定的控制的流程图。

图5是本发明的第二实施例中的充电条件的设定的控制的流程图。

图6是显示峰间电压与AC电流之间的关系的图。

图7是显示峰间电压与AC电流之间的关系的图，该图用于示出用于设定AC电压的控制。

图8是用于示出用于设定AC电压的控制的流程的示意图。

图9是根据本发明的第三实施例的图像形成装置的控制框图。

图10的(a)和(b)部分是显示实际充电辊温度低于主组件的温度和湿度检测器的检测结果的情况下的、经过时间与AC电压之间的关系((a))以及经过时间与频率之间的关系((b))的图。

图11的(a)和(b)部分是显示实际充电辊温度高于主组件的温度和湿度检测器的检测结果的情况下的、经过时间与AC电压之间的关系((a))以及经过时间与频率之间的关系((b))的图。

图12是第三实施例中的充电条件的设定的控制的流程图。

图13的(a)和(b)部分是显示使用离子导电剂的充电辊的周围绝对含水量与放电开始电压之间的关系((a))以及周围绝对含水量与所需放电量之间的关系((b))的图。

图14的(a)和(b)部分是显示使用离子导电剂的充电辊的周围温度与放电开始电压之间的关系((a))以及周围温度与所需放电量之间的关系((b))的图。

图15是显示关于温度和湿度传感器的检测结果的充电构件的AC电压与AC电流（V-I特性）之间的适当关系、以及在充电构件的实际温度仍为低温的状态下的关于实际温度的充电构件的AC电压与AC电流（V-I特性）之间的关系的图。

具体实施方式

<第一实施例>

将参照图1至图4来描述本发明的第一实施例。首先，将参照图1来描述本实施例中的图像形成装置的一般结构。

[图像形成装置]

本实施例中的图像形成装置是级联式的基于四色的全色图像形成装置，在该图像形成装置中，四个图像形成单元（站）沿着环带式中间转印构件的移动方向并排设置。

图像输出部分1P大致包括图像形成单元10（包括并排设置并且具有相同构造的四个站Pa、Pb、Pc和Pd）、片材进给单元20、中间转印单元30、定影单元40和控制单元（未显示）。

将更具体地描述图像形成装置的每一个单元。作为感光鼓的感光鼓11（11a、11b、11c、11d）中的每一个在其中心处是轴支撑的，并且沿着箭头所指示的方向被转动地驱动。与感光鼓11（11a、11b、11c、11d）的外周面相对地，沿着感光鼓的转动方向，设置了作为充电构件（可转动充电构件）的充电辊12（12a、12b、12c、12d）、作为曝光单元的激光扫描仪单元13（13a、13b、13c、13d）和显影设备14（14a、14b、14c、14d）。

充电辊12a-12d将均匀电荷量提供给感光鼓11a-11d的表面以给鼓表面充电。然后，激光扫描仪单元13a-13d使感光鼓11a-11d曝光于光束（诸如根据记录图像信号被调制的激光束），以使得在感光鼓11a-11d上形成静电潜像。然后，显影设备14a-14d显影静电潜像，以使得形成调色剂图像，在显影设备14a-14d中，分别容纳黄色、青色、品红色和黑色的显影剂（调色剂）。此外，作为彩色调色剂的特性，为了形成良好图像，优选的是重量平均粒子大小为5-8μm。

在一次转印部分Ta、Tb、Tc和Td处，通过将转印偏压施加于作为转印单元的一次转印辊35a、35b、35c和35d来将形成在各个感光鼓11a-11d上的调色剂图像叠加地转印到中间转印带31。在各个感光鼓11a-11d的一次转印部分Ta、Tb、Tc和Td的下游，余留在感光鼓11a-11d上的没有被转印到中间转印带31上的调色剂被清洁设备15a、15b、15c和15d刮掉，以使得各个鼓表面被清洁。通过上述处理，依次执行关于相应调色剂的图像形成操作。

作为感光鼓11a-11d中的每一个，使用可带负电的OPC感光鼓。具体地讲，作为感光构件层，使用通过将29μm厚的CTL层（载流子传输层）层叠在偶氮染料（azo pigment）的CGL层（载流子产生层）上而获得的可带负电的有机半导体层（OPC层），在所述CTL层中，腙（hydrazone）和树脂材料被混合。稍后将描述细节。

将描述清洁设备15（15a、15b、15c、15d）。作为清洁设备，使用对刃式清洁设备，并且清洁刮刀的自由长度为8mm。清洁刮刀16是主要包括聚氨酯（urethane）树脂的弹性刮刀，并且通过大约35g/cm的线性压力与感光鼓接触。

片材进给单元20包括用于容纳记录材料P的盒子21a和21b以及手动进给托盘27。此外，该单元20包括拾取辊22a、22b和26以及片材进给辊对23，拾取辊22a、22b和26用于从盒子21a和21b或者手动进给托盘27逐张地进给记录材料P，片材进给辊对23用于将从每一个拾取辊进给的记录材料P传送到对准辊。该单元20还包括片材进给导向件24以及对准辊25a和25b，对准辊25a和25b用于与图像形成单元10的图像形成定时同步地感测去往作为转印单元的二次转印部分Te的记录材料P。

将详细描述构成转印单元的中间转印单元30。作为用于中间转印带31的材料，可使用比如PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯（polyethyleneterephthalate））和PVdF（聚偏二氟乙烯（polyvinylidene fluoride））。这样的中间转印带31缠绕驱动辊32、张力辊33和从动辊34，驱动辊32用于将驱动力传送到带，张力辊33用于通过弹簧（未显示）的推进来将适当的张力施加于中间转印带31，从动辊34经由带与二次转印部分Te相对。在这些辊中，在驱动辊32与张力辊33之间，创建一次转印平整表面A。通过用几mm厚的橡胶（聚氨酯橡胶或者氯丁二烯（chloroprene）橡胶）层涂敷金属辊的表面而构成驱动辊32，从而防止驱动辊32在带上滑动。驱动辊32被脉冲马达（未显示）转动地驱动。

在一次转印部分Ta-Td中（在Ta-Td中，感光鼓11a-11d和中间转印带31彼此相对），一次转印辊35（35a、35b、35c、35d）设置在中间转印带31的背面。二次转印辊36与从动辊34相对地设置，以在压合带本身和中间转印带31中形成二次转印部分Te。二次转印辊36在适当的压力下抵靠中间转印带（构件）31。

此外，在中间转印带31的转动方向上，在二次转印部分Te的下游，提供了用于清洁中间转印带31的图像形成表面的毛刷（brush）辊（未显示）和用于容纳残余调色剂的残余调色剂箱（未显示）。此外，在中间转印带31上，提供了用于移除二次转印残余调色剂的清洁设备100。

定影单元40包括定影辊41a，并且包括将被定影辊41a按压的加压辊41b，在定影辊41a内部设有热源（诸如卤素加热器）。加压辊41b也可包含热源。定影单元40还包括导向件43以及内部片材排出辊44和外部片材排出辊45，导向件43用于将记录材料P引导到定影辊41a与加压辊41b之间的压合部中，内部片材排出辊44和外部片材排出辊45用于将从压合部排出的记录材料P引导到图像形成装置的外部。这样的定影单元40通过按压并加热调色剂图像被转印到的记录材料来将调色剂图像定影在记录材料上。

控制单元由用于控制上述各个单元中的机构的操作的控制板和马达驱动板（未显示）等构成。此外，作为温度和湿度检测器的环境传感器50检测图像形成装置内部或外部的温度和湿度。在本实施例中，环境传感器50设置在图1中所指示的远离装置主组件中的定影单元40的位置处，以使得图像形成装置的周围温度/湿度可被精确地测量，而不受定影单元40的影响，定影单元40是图像形成装置中的热源。

作为这样的环境传感器50的例子，可使用温度和湿度传感器（由Sensirion Co.,Ltd.制造的“SHT1X系列”）。环境传感器50是CMOS器件，在该CMOS器件中，A/D转换器将感测元件和带隙（band gap）温度传感器的输出耦合，然后通过数字接口执行串行输出。感测元件是湿度检测器件，并且是作为电容器的静电电容聚合物，在该静电电容聚合物中，聚合物被作为介电构件插入。该感测器件具有通过使用下述特性来将静电电容转换为湿度的湿度检测功能，所述特性使得被聚合物吸收的水的含量根据湿度而线性地变化。此外，带隙温度传感器是温度检测器件，由电阻值相对于温度线性变化的热敏电阻构成，并且根据电阻值计算温度。

此外，在定影单元40附近，提供了作为用于排出图像形成装置内部的空气的排气设备的排气扇37。该排气扇37与未显示的空气供应扇相关地致动，并且排出图像形成装置中的空气。这样的排气扇37能够控制空气的体积。

接下来，将描述作为充电构件的充电辊12a、12b、12c和12d（以下，在一些情况下，统称为充电辊12）。充电辊12的辊表面层由其中导电材料（诸如炭黑）被分散和混合的1-2mm厚的导电橡胶形成，并且被控制以使得其电阻值为10⁵至10⁷ohm.cm，以便防止图像形成期间的充电不均匀性。此外，作为充电辊12，使用接触式充电辊，并且感光鼓以低电压被充电，其中，所述接触式充电辊能够通过利用其弹性来与感光鼓接触，而不产生间隙。

顺便一提，作为充电辊12，还可使用其中含有离子导电聚合物（polymer）化合物（诸如聚醚醚酰胺（polyether ether amide））的充电辊。在这种构造中，在导电支撑件的表面上，通过注射成型涂敷0.5至1mm厚的ABS树脂，以形成电阻调整层，所述ABS树脂含有离子导电聚合物化合物，并被控制以使得具有10⁵至10⁷ohm.cm的电阻值。在电阻调整层的表面上，形成热塑性树脂组合物的保护层，所述热塑性树脂组合物含有分散在其中的氧化锡等的导电微粒。作为要被施加充电电压的导电支撑件，使用金属轴构件。金属轴构件由轴支撑（承载）部分、电压施加轴支撑部分和提供14mm外径的涂敷部分一体化地构成。在涂层的周向表面上，通过注射成形涂敷0.5至1mm厚的ABS树脂（热塑性树脂）的电阻调整层，所述ABS树脂含有离子导电聚合物化合物（诸如聚醚酯酰胺（polyetherester amide）），所述电阻调整层被调整为具有10⁵至10⁷ohm.cm的体积电阻率(volume resistivity)。

此外，在本实施例中，充电辊12a、12b、12c和12d中的每一个、感光鼓11a、11b、11c和11d中的每一个、以及清洁设备15a、15b、15c和15d中的每一个被一体化地组装到鼓盒中。此外，通过更换鼓盒，充电鼓、感光鼓和清洁设备可作为消耗品被统一更换。这样的鼓盒的类型可从服务人员更换鼓盒的类型变为用户他自己（她自己）可更换鼓盒的类型，而本实施例中所使用的盒可由用户他自己（她自己）更换。用于更换（调换）的过程等显示在主组件上提供的显示部分上。

感光鼓11a、11b、11c和11d（以下，在一些情况下，统称为感光鼓11）是通过将内涂层（undercoat layer）B、电荷产生层C和电荷传输层D层叠在支撑件A上而构成的有机感光构件。支撑件A不被特别限制，只要它表现出导电性并且不会不利地影响硬度（hardness）的测量即可。例如，作为支撑件A，可使用金属或者合金（诸如铝、铜、铬、镍、锌或者不锈钢）的鼓状模制产品。

内涂层B被形成以用于改善感光层的粘附性能、改善感光层的涂敷性能、保护支撑件、涂敷支撑件上的瑕疵、改善从支撑件的电荷注入性能、或者保护感光层以免电击穿。

作为用于内涂层B的材料，可使用聚乙烯醇（polyvinyl alcohol）、聚-N-乙烯基咪唑（poly-N-vinylimidazole）、聚氧化乙烯（polyethyleneoxide）、乙基纤维素（ethyl cellulose）、乙烯-丙烯酸共聚物（ethylene-acrylic acid copolymer）、酪蛋白（casein）、聚酰胺（polyamide）、N-甲氧基甲基6-尼龙（N-methoxymethyl6-nylon）、共聚尼龙（copolymer nylon）、胶粘剂（glue）和明胶（gelatine）。这些材料被溶解在合适的溶剂中，然后被涂覆到支撑件的表面上。内涂层B的厚度可以适当地为0.1-2μm。

在形成功能分离式感光层（其中，电荷产生层C和电荷传输层D是功能分离的，并且被层叠）的情况下，电荷产生层C和电荷传输层D依次层叠在内涂层B上。作为用于电荷产生层C的电荷产生物质，可使用硒-碲（Se-Te）合金、吡喃鎓(pyrylium)染料、噻喃鎓(thiapyrylium)染料和具有各种中心金属元素和晶系的化合物。具体地讲，可使用具有诸如α型、β型、γ型、ε型和X型的晶系的酞菁（phthalocyanine）化合物；蒽嵌蒽醌(anthanthrone)颜料；二苯并芘(dibenzpyrenequinone)颜料；皮蒽酮（pyranthrone）颜料；以及三偶氮(trisazo)颜料。还可使用二偶氮（disaze）颜料、单偶氮（monoazo）颜料、靛蓝（indigo）颜料、喹吖啶酮（quinacridone）颜料、不对称喹啉菁(quinocyanine)颜料、喹啉菁以及如JP-A Sho54-143645中所描述的非晶硅。在本实施例中，使用利用酞菁化合物的电荷产生层，所述酞菁化合物能够增强灵敏度以便实现高的图像质量。

[充电偏压控制]

图2是对于充电辊12的充电偏压施加系统的电路框图。

按照被偏置（叠加）有具有频率f的AC电压的DC电压的形式的预定振荡电压（偏置电压：Vdc+Vac）从电源S1经由芯（core）金属施加于充电辊12，以使得转动的感光鼓1的周向表面被充电处理到预定电势。作为对于充电辊12的充电偏压施加设备的电源S1包括DC电源101和AC电源102。

作为设定设备的控制电路103控制电源S1，以使得叠加的电压的DC电压和AC电压中的任何一个或者这二者通过开启或者关闭电源S1的DC电源101或/和AC电源102来被施加于充电辊12。控制电路103还控制从DC电源101施加于充电辊12的DC电压值和从AC电源102施加于充电辊12的AC电压的峰间电压值。

所测量的AC电流值信息从AC电流值测量电路104输入到以上控制电路103中，AC电流值测量电路104作为用于测量经由感光鼓11通过充电辊12的AC电流的值（即，用于获得在充电构件与感光构件之间流动的电流的值）的电流检测器。

所检测的环境信息从用于检测图像形成装置被安装的环境的环境传感器50被输入到以上控制电路103中。输入到控制电路103中的环境信息是温度信息和相对湿度信息。控制电路103从温度信息和湿度信息计算绝对含水量，并且基于所计算的绝对含水量，实施高充电电压条件（充电条件）、高显影电压条件、高转印电压条件等的设定。也就是说，控制电路103与环境传感器50所检测的温度和湿度对应地实施每一个条件的检测。

此外，与环境传感器50所检测的温度和湿度对应的充电条件根据稍后描述的预定条件而改变。在以下这两种情况下进行该改变：如本实施例中那样直接改变图像形成期间的高充电电压条件的情况；以及如稍后描述的第二实施例中那样改变用于确定在图像形成期间将施加的充电AC峰值电压的控制中所使用的控制条件的情况。

控制电路基于从AC电流值测量电路104输入的AC电流值信息和从环境传感器50输入的环境信息来执行在打印步骤的充电步骤中施加于充电辊的AC电压的适当峰间电压的计算和确定程序。

也就是说，同样地，如上所述，充电辊12的阻抗根据图像形成装置的操作环境而大大地改变。由于这个原因，当控制从充电辊12传到感光鼓11的放电电流的量时，需要考虑图像形成装置的操作环境，特别是操作环境中的绝对含水量。由于这个原因，在本实施例中，如图2所示，用于检测图像形成装置中的温度和湿度的环境传感器50设置在图像形成装置中，并且关于图像形成装置中的温度和相对湿度的信息被输入到控制电路103中。控制电路103从由环境传感器50输入的温度和相对湿度计算操作环境中的绝对含水量。然后，根据操作环境（绝对含水量）可变地控制作为在图像形成期间施加于充电辊12的充电电压的充电条件的AC电压和AC电压频率中的至少一个。

这里，当相对湿度为Ψ(%)、干燥温度为t(°C)、湿（潮湿）空气中的部分水蒸汽压为P（mmHg）、饱和湿空气中的部分水蒸汽压为ps（mmHg）、并且湿空气中的总（全）压力为p（mmHg）时，从以下等式计算绝对含水量X。顺便一提，标准大气压恒定为760mmHg。

X=0.622xΨx ps/(P-Ψx ps)(kg/kg')   ...(1)

此外，从以下等式获得相对湿度Ψ。

Ψ=p/ps(%)   ...(2)

[充电条件的设定]

接下来，将描述本实施例中的充电条件的设定。首先，当预定电压α被施加于充电辊12时，AC电流值测量电路1094所检测的电流值为γ。此外，在预定电压α在环境传感器50所检测的温度和湿度被施加于充电辊12的情况下，在充电辊12与感光鼓11之间通过的适当电流值为β。在这种情况下，适当电流值β与检测电流值γ之间的差值为σ。也就是说，σ=（适当电流值β）-（检测电流值γ）。

接着，与环境传感器50所检测的温度和湿度对应的差值σ的绝对值|σ|的极限值为|σ'|。在|σ|大于|σ'|的情况下，基于σ的正（+）负（-），改变与环境传感器50所检测的温度和湿度对应的充电条件。换句话讲，充电条件在|σ|超过|σ'|的情况与|σ|不大于|σ'|的情况之间有区别。此外，同样地，在σ为正（即，检测电流值γ小于适当电流值β）的情况与σ为负（即，检测电流值γ大于适当电流值β）的情况之间，充电条件有区别。

更具体地讲，首先，在|σ|超过|σ'|的情况下，即，在适当电流值β与检测电流值γ之间的差值大的情况下，充电辊12的实际温度可被辨别为它大大地偏离环境传感器50的检测结果。因此，在这种情况下，根据σ的正负来校正根据环境传感器50的检测结果而设定的充电条件。

也就是说，在σ为正的情况（检测电流值γ小于适当电流值β的情况）下，将认为充电辊12的阻抗高，因此，充电辊12的实际温度可被辨别为它低于环境传感器50的检测结果。另一方面，在σ为负的情况（检测电流值大于适当电流值β的情况）下，将认为充电辊12的阻抗低，因此，充电辊12的实际温度可被辨别为它高于环境传感器50的检测结果。

由于这个原因，在σ为正的情况下，与根据环境传感器50的检测结果而设定的充电条件相比，充电条件改变以使得AC电压高并且频率小。另一方面，在σ为负的情况下，与根据环境传感器50的检测结果而设定的充电条件相比，充电条件改变以使得AC电压低并且频率高。顺便一提，在这种情况下，也可以不改变频率。

另一方面，在|σ|不大于|σ'|的情况下，即，在适当电流值β与检测电流值γ之间的差值为0或者小的情况下，充电辊12的实际温度与环境传感器50的检测结果之间的偏差可被辨别为小或者无偏差。因此，在这种情况下，不改变根据环境传感器50的检测结果而设定的充电条件，而是照原样使用该充电条件。上述关于环境和σ的各充电条件以及极限值σ'预先通过实验等获得，并被存储在存储器中。

将参照图3和图4来描述上述充电条件的设定的控制流程的例子。顺便一提，与环境传感器50的检测结果对应地设定的充电条件被称为条件A，基于上述σ从条件A改变的充电条件被称为条件B。也就是说，作为并入在控制电路103中的设定设备和校正器的CPU201辨识充电辊的阻抗与和环境传感器50的检测结果对应的阻抗的差值，CPU201是装置主组件的控制部件。然后，从与环境传感器50的检测结果对应地设定的条件A改变充电条件，并使用该充电条件作为条件B。

当主组件的主电源被开启（X1）时，主组件CPU201从环境传感器50获得关于装置主组件内部的温度和湿度的信息以便知道主组件被放置的环境，并将该信息存储在主组件中的存储器202中。然后，CPU201将恒定电压αVpp作为充电AC电压施加于充电辊12的指令提供给充电高电压控制部件205。在图2中，CPU201和充电高电压控制部件205组合地构成控制电路103。

主组件CPU201使AC电流值测量电路104检测关于当充电AC电压αVpp被施加时通过感光鼓1的充电AC电流γ(μA）的信息（X2），并将该信息存储在主组件存储器202中。然后，主组件CPU201根据从环境传感器50获得的图像形成装置中的温度和湿度的当前设定来导出预先作为信息被存储在存储器202中的恒定AC电压αVpp被施加时的适当电流值β作为信息（X3）。然后，基于公式X'，从预先存储的适当AC电流值β和当充电AC电压αVpp被施加时通过感光鼓11的充电AC电流的实际获得值γ（μA）来计算差值电流σ（μA）。σ=(适当AC电流值β)-(实际测量的AC电流值γ)...(公式X')

CPU201辨别所计算的差值电流值的绝对值|σ|是否大于环境极限值|σ'|（X4），所述环境极限值|σ'|预先根据图像形成装置中的当前温度和湿度设定被作为信息存储在存储器202中。然后，在|σ|大于环境极限值|σ'|的情况下，CPU201将充电条件变为充电设定条件B，所述充电设定条件B不同于预先根据图像形成装置中的当前温度和湿度设定而设定的充电设定条件A。考虑σ的正负来确定这个条件B。要改变的充电条件为AC电压频率和AC电压值中的至少一个（X5）。

频率的设定不被频繁地改变，而是通常与感光鼓11的圆周速度对应地改变，以便不对龟纹（moire）的产生施以影响。然而，已知的是，通过降低频率，可实现缓解感光鼓11上的异常放电的效果，并可提高对于感光鼓11的充电能力。因此，关于使得对于在低温环境等中阻抗突然增大的充电辊产生灰雾、含沙部位等的现象，通过降低充电频率来实现重要的效果。也就是说，通过降低充电频率，降低阻抗，因此可降低灰雾、含沙部位等的产生的现象的发生程度。

在本实施例中，通过恒压控制来实施充电控制，因此，施加的用于充电设定的电压被确定为AC电压。因此，在条件B下改变的充电设定是充电AC电压。然而，在主组件通过恒流控制来实施充电控制的情况下，优选地，可以改变AC电流值。

这里，使用诸如|σ|和|σ'|的绝对值作为差值电流值和环境极限值的原因如下。在充电辊的温度低于周围温度和湿度、因此阻抗变高的状态下，适当电流β变得大于实际电流γ，以使得差值电流σ在正（+）侧变大。另一方面，在充电辊的温度高于周围温度和湿度、因此阻抗变低的状态下，适当电流β变得小于实际AC电流γ，以使得差值电流σ在负（-）侧变大。因此，为了辨别差值σ有多大，需要使用绝对值。

作为充电辊温度高于周围温度的情况，将考虑下述情况，即，在装置主组件在夏季被安装在办公室中的凉爽环境中的状态下，在外面放着而因此变热的其中安装有充电辊的鼓盒被安装到装置主组件中。在这种情况下，由于来自充电辊的过大电流，存在产生图像流(imageflow)并且清洁设备的刮刀卷起的可能性。因此，在本实施例中，为了防止产生图像流和刮刀卷起，在适当电流β变得大于实际电流γ的情况下，也改变充电条件。

另一方面，在上述差值电流值|σ|不大于环境极限值|σ'|的情况下，CPU201基于预先根据当前温度和湿度设定而设定的普通充电设定条件A来确定充电设定。作为充电条件，类似于以上所描述的，一般性地设定充电频率、充电AC电压值等（X6）。

因此，CPU201辨别上述差值电流值|σ|是否大于环境极限值|σ'|。然后，CPU201与充电条件A和B中的每一个对应地改变充电设定，然后根据所确定的充电设定，执行图像形成、初始配置操作或者用于确定另一图像形成条件的所需控制（X7）。

初始配置操作是指当显影设备被安装时显影剂的初始化操作、当鼓盒被安装时鼓盒的初始化操作、或者相似的操作。用于确定另一图像形成条件的所需控制是指调色剂含量控制、用于确定一次转印设定等的控制、或者相似的控制。

具体地讲，与环境传感器50所检测的温度和湿度以及CPU201所设定的充电条件对应地，进行作为曝光设备的激光曝光部件204、显影高电压控制部件206和转印高电压控制部件207的设定。激光曝光部件204比如实施激光扫描仪单元13a、13b、13c和13d的PWM（脉宽调制）控制。显影高电压控制部件206控制施加于显影设备14a、14b、14c和14d的电压（充电偏压）。转印高电压控制部件207控制施加于一次转印辊35a、35b、35c和35d以及二次转印部分Te的电压（转印偏压）。也就是说，与充电条件的改变对应地，也改变各个设备的控制条件。

此外，为了知道主组件被放置的环境，CPU201从环境传感器50获得图像形成装置中的温度和湿度的信息获得定时不是仅限于主电源被开启时的定时，而是该信息也可以总是被获得。此外，该信息也可在复印作业开始时被获得。因此，总是对于每一个复印作业执行上述接触流程，以使得充电设定条件可被确定。通过总是获得关于温度和湿度的信息，即使在连续复印操作期间，也可在片材间隔等中改变设定。

表1中显示了在温度和湿度的每种组合下的、正常充电条件A、|σ|与|σ'|之间的大小关系以及根据σ的正负而改变的特定充电条件B的具体例子。

（在表1中，AWC表示“绝对含水量”）

根据本实施例，通过计算σ，可掌握主组件环境传感器50的检测结果与充电辊12的实际温度之间的差值。此外，基于该差值来改变充电条件，因此，即使当环境传感器50的检测结果与充电辊12的实际温度彼此不同时，也可适当地设定充电辊12的充电条件。结果，可抑制诸如低温灰雾和含沙部位的现象的产生。

<第二实施例>

将在参考图1至图3的同时参照图5至图8来描述本发明的第二实施例。在上述第一实施例中，通过直接改变图像形成期间的充电高电压条件来改变充电条件，但是在本实施例中，改变在用于确定要在图像形成期间施加的充电AC峰值电压的控制中所使用的控制条件。

也就是说，在本实施例中，CPU201将施加于充电辊12的AC电压切换到与环境传感器50所检测的温度和湿度对应的多个采样值，然后AC电流值测量电路104检测每一个对应的电流值。结果，计算AC电压与AC电流之间的关系，并且基于其计算结果，确定相对于与所检测的温度和湿度对应的目标电流值的AC电压以设定充电条件。此外，在本实施例中，类似于上述第一实施例中那样，获得差值电流值σ，然后沿着图5中所示的流程改变充电条件。也就是说，在|σ|大于|σ'|的情况下，基于σ的正负，通过改变与环境传感器50所检测的温度和湿度对应的多个采样值、目标电流和AC电压频率中的至少一个来设定充电条件。

以下将具体地描述这个。通过各种研究发现，根据下述定义被转换为数值的放电电流量被用作实际AC放电量的替代，并且与感光鼓的磨损、图像删除和充电均匀性具有很强的相关性。如图5和图6所示，AC电流Iac在小于放电开始电压Vth的值的两倍（即，Vth x2(V)）的区域（非放电区域）中与峰间电压Vpp具有线性关系，然后在放电区域中随峰间电压值增大而逐渐线性地增大。在真空中的类似实验中，Iac的线性度在放电区域中也保持，以使得所得的Iac的增量被认为是与放电相关的放电电流增量ΔIac。

当小于Vth x2(V)的非放电区域中的AC电流Iac与峰间电压Vpp的比率取作a时，除了由于放电而导致的电流之外的AC电流（诸如流过接触部分的电流（以下称为“压合部电流”））用a.Vpp表示。根据以下公式1计算的、施加等于或大于Vth x2(V)的电压期间所测量的电流值Iac与以上值a.Vpp之间的差值ΔIac被定义为放电电流量，该放电电流量作为放电量的替代。

ΔIac=Iac-a.Vpp     ...(公式1)

在恒压或恒流控制下执行充电的情况下，放电电流量ΔIac根据环境的变化和经受图像形成的片材的数量（耐久性）而改变。这是因为峰间电压与放电电流量之间的关系和AC电流值与放电电流量之间的关系被改变。

在AC恒流控制方法中，要被充电的构件的充电受从充电构件（充电辊）流到要被充电的构件（感光鼓）的总电流量控制。如上所述，总电流量是压合部电流a.Vpp与通过非接触部分处的放电而传载的放电电流量ΔIac之和。在恒流控制方法中，通过电流实施电荷控制，所述电流不仅包括作为实际给要被充电的构件充电所需的电流的放电电流，而且还包括压合部电流。

由于这个原因，放电电流量实际上不能被控制。在恒流控制方法中，即使在以相同电流值实施控制的情况下，根据用于充电构件的材料的环境变化，当压合部电流增大时，放电电流量减小，当压合部电流减小时，放电电流量增大。由于这个原因，即使通过AC恒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）。当想要延长图像形成装置的寿命时，难以实现感光鼓的耐磨性和充电均匀性。

因此，为了总是获得所希望的放电电流量，通常按照以下方式实施控制。

将描述当本实施例中的所希望的放电电流量（目标电流）取作D时确定提供放电电流量D的峰间电压的方法。在本实施例中，在用于打印的准备转动操作期间，控制电路103执行对于在打印处理期间的充电步骤中要施加于充电辊12的AC电压的合适峰间电压值的运算（计算）/确定程序。具体地讲，将参照图7中的Vpp-Iac图和图8中的控制流程图来进行描述。

控制电路103在用于打印的准备转动操作期间控制AC电源102，以使得放电区域中的三个峰间电压（Vpp）和非放电区域中的三个峰间电压如图7所示那样被作为采样值依次施加于充电辊12。经由感光鼓11流到充电辊12中的AC电流的所得值被AC电流值测量电路104测量，并被输入到控制电路103中。接着，控制电路103通过使用最小二乘法，基于放电区域中的三个测量值和非放电区域中的三个测量值来分别执行放电区域和非放电区域中的峰间电压与AC电流之间的关系的共线近似，以获得以下公式2和3。

Ya=aXa+A(放电区域中的近似线)   ...(公式2)

Yb=bXb+B(非放电区域中的近似线)   ...(公式3)

其后，通过作为以上两个公式2与3之间的差值的以下公式4来确定与放电电流量D对应的峰间电压Vpp。

Vpp1=(D-A+B)/(a-b)   ...(公式4)

这里，表示非放电区域中的峰间电压（Vpp）与AC电流（Iac）之间的关系的函数fI1（Vpp）和表示放电区域中的峰间电压（Vpp）与AC电流（Iac）之间的关系的函数fI2（Vpp）分别对应于公式3（Yb=bXb+B）和公式2（Ya=aXa+A）。常数D对应于上述的所希望的放电电流量D。

相应地，放电电流量D用以下公式表示。

fI2(Vpp)-fI1(Vpp)=D

因此，放电电流量D用以下公式表示。

Ya-Yb=(aXa+A)-(bXb+B)=D

此外，公式4（即，Vpp=(D-A+B)/(a-b)）可以以以下方式从关于D的公式（即，fI2(Vpp)-fI1(Vpp)=D）导出。

放电电流量D用以下公式表示。

fI2(Vpp)-fI1(Vpp)=Ya-Yb=D

(aXa+A)-(bXb+B)=D

现在，假设寻找提供D的X的值并且所得点为Vpp，则放电电流量D用以下公式表示。

(aVpp+A)-(bVpp+B)=D

相应地，峰间电压Vpp用以下公式表示。

Vpp=(D-A+B)/(a-b)

然后，施加于充电辊12的峰间电压切换到根据上述公式4获得的Vpp1，并且在以Vpp1实施恒压控制的同时所述操作进入上述处理。

在打印处理期间，如上面描述的那样获得的峰间电压Vpp1被施加于充电辊12，并且此时通过充电辊12的AC电流的值被AC电流值测量电路104测量，并被输入到控制电路103中。在这种情况下，Vpp1用恒定电压进行控制。在图像形成区域与后一图像形成区域之间的非图像形成区域（片材间隔）中，例如，非放电区域中的一个峰间电压（Vpp）被施加于充电辊12，并且此时通过充电辊12的AC电流的值被AC电流值测量电路104测量，并被输入到控制电路103中。控制电路103基于新测量的峰间电压与AC电压值之间的关系以及在用于打印的准备转动操作期间测量的峰间电压与AC电压值之间的关系来执行统计处理，以获得以下两个公式(5)和(6)。也就是说，控制电路103将打印期间和片材间隔期间的测量点与在用于打印的准备转动操作期间的控制中所获得的测量点相加，从而增加测量点的数量，之后使用最小二乘法重新计算。

Ya=a'Xa+A'(放电区域中的近似线)   ...(公式5)

Yb=b'Xb+B(非放电区域中的近似线)   ...(公式6)

其后，类似于Vpp1作为在打印处理期间施加于充电辊12的AC电压的峰间电压的情况，通过使用以下公式7，确定峰间电压Vpp2作为放电电流量D，所述放电电流量D是放电区域中的近似线（公式5）与非放电区域中的近似线（公式6）之间的差值。

Vpp2=(D-A'+B)/(a'-b')   ...(公式7)

这里，表示非放电区域中的校正后的峰间电压（Vpp）与AC电流（Iac）之间的关系的函数fI1'（Vpp）以及表示放电区域中的峰间电压（Vpp）与AC电流（Iac）之间的关系的函数fI2'（Vpp）分别对应于公式6（Yb=b'Xb+B）和公式5（Ya=a'Xa+A'）。

以与从函数fI1（Vpp）和fI2（Vpp）导出公式(4)的方式相同的方式，执行公式(7)从函数fI1'（Vpp）和fI2'（Vpp）的导出。

然后，将施加于充电辊12的峰间电压切换到通过公式7获得的Vpp2，以使得实施使用Vpp的恒压控制，从而，实施图像形成。此外，在随后的打印处理中，在打印处理和片材间隔期间类似地测量峰间电压与AC电流值之间的关系，以使得将在打印处理期间施加于充电辊12的AC电压的峰间电压总是在打印操作期间被校正。

因此，每当进行用于打印的准备转动操作时，计算在打印处理期间获得预定放电电流量D所需的峰间电压，并且在打印处理期间，在实施恒压控制的同时，将所获得的峰间电压的AC电压施加于充电辊。此外，在连续打印模式下，测量打印处理期间的AC电流值和在片材间隔（步骤）期间将非放电区域中的峰间电压的AC电压施加于充电辊12时的AC电流值，以便校正将被施加于后一打印处理的AC电压的峰间电压。结果，充电辊12的制造变化、由于环境波动而导致的材料的电阻值的偏差以及装置主组件的高电压变化被消减。此外，不仅相对于这些因素，而且还相对于因连续打印而引起的充电辊12的电阻值波动，对每一片材进行校正，以使得变得可以可靠地以所希望的放电电流量实施控制。上述控制方法在下文中被称为放电电流量控制。

在本实施例中，当测量在放电电流控制期间施加非放电区域中的峰间电压（Vpp）时的AC电流时，通过使用非放电区域中的三个峰间电压（在下文中称为采样值）来获得非放电区域中的近似线。这些采样值是Vpp1、Vpp2和Vpp3。此外，通过使用放电区域中的三个峰间电压（采样值）来获得放电区域中的近似线。这些采样值是Vpp1'、Vpp2'和Vpp3'。

接下来，将参照图3和图5来描述本实施例中的充电条件的设定的控制流程的例子。顺便一提，与环境传感器50的检测结果对应地设定的充电条件被称为条件A'，基于上述σ从条件A'改变的充电条件被称为条件B'。

当主组件的主电源被开启时，开始充电控制（Y1）。作为校正器的主组件CPU201从环境传感器50获得图像形成装置内部的温度和湿度信息以便知道主组件被放置的环境，并将该信息存储在主组件中的存储器202中。然后，CPU201将恒定电压αVpp作为充电AC电压施加于充电辊12的指令提供给充电高电压控制部件205。

主组件CPU201使AC电流值测量电路104检测关于当充电AC电压αVpp被施加时通过感光鼓1的充电AC电流γ(μA）的信息（Y2），并将该信息存储在主组件存储器202中。然后，主组件CPU201根据从环境传感器50获得的图像形成装置中的当前温度和湿度设定来导出预先被作为信息存储在存储器202中的恒定AC电压αVpp被施加时的适当电流值β作为信息（Y3）。然后，基于公式Y'，从如上所述的预先存储的适当AC电流值β和当充电AC电压αVpp被施加时通过感光鼓11的充电AC电流的实际获得值γ（μA）计算差值电流σ（μA）。

σ=(适当AC电流值β)-(实际测量AC电流值γ)   ...(公式Y')

CPU201辨别所计算的差值电流值的绝对值|σ|是否大于预先根据图像形成装置中的当前温度和湿度设定被作为信息存储在存储器202中的环境极限值|σ'|（Y4）。然后，在上述差值电流值|σ|大于环境极限值|σ'|的情况下，CPU201将充电条件设定为不同于预先根据图像形成装置中的当前温度和湿度设定而设定的充电控制条件A'的充电控制条件B'。考虑σ的正负来确定这个条件B'。在充电控制条件B′中要改变的控制条件的例子可包括充电频率、上述放电电流控制期间的放电量的目标值（目标电流）以及上述放电电流控制期间的放电区域和非放电区域中的每一个中的采样值（Y5）。因此，在上述差值电流|σ|大于环境极限值|σ'|的情况下，作为条件在充电控制条件B′中改变的控制条件下进行上述放电电流控制。然后，根据在放电电流控制中确定的充电设定，确定图像形成或者初始化操作期间的充电设定（Y6）。

另一方面，在上述差值电流值|σ|不大于环境极限值|σ'|的情况下，CPU201根据预先根据当前温度和湿度设定而设定的普通充电控制条件A'来确定充电设定（Y7）。作为充电控制条件，类似于以上所描述的，通常改变充电频率、上述放电电流控制期间的放电量的目标值（目标电流）以及上述放电电流控制期间的放电区域和非放电区域中的每一个中的采样值等。因此，在上述差值电流|σ|大于环境极限值|σ'|的情况下，在作为条件在充电控制条件A′中改变的控制条件下进行上述放电电流控制。然后，根据放电电流控制中所确定的充电设定，确定图像形成或者初始化操作期间的充电设定（Y8）。

因此，CPU201辨别上述差值电流值|σ|是否大于环境极限值|σ'|，然后与充电条件A'和B'中的每一个对应地改变充电设定。然后，根据所确定的充电设定，CPU201执行图像形成、初始配置操作或者用于确定另一图像形成条件的所需控制。

初始配置操作是指当显影设备被安装时显影剂的初始化操作、当鼓盒被安装时鼓盒的初始化操作、或者相似的操作。用于确定另一图像形成条件的所需控制是指调色剂含量控制、一次转印控制、用于确定一次转印设定等的控制、或者相似的控制。

此外，为了知道主组件被放置的环境，CPU201从环境传感器50获得图像形成装置中的温度和湿度信息的获得定时不是仅限于当主电源被开启时的定时，而是该信息也可以总是被获得。此外，该信息也可在复印作业开始时被获得。因此，总是对于每一复印作业执行上述控制流程，以使得充电设定条件可被确定。通过总是获得温度和湿度信息，即使在连续复印操作期间，也可在片材间隔等中通过根据控制流程确定控制条件来改变设定，从而进行放电电流控制。

表2中显示了在温度和湿度的每种组合下的、正常充电条件A'、|σ|与|σ'|之间的大小关系以及根据σ的正负而改变的特定充电条件B'的具体例子。

(在表2中，AWC表示“绝对含水量”，VOL.表示“电压”，TGT表示“放电目标电流”，DV表示“通过放电电流控制确定的交流电压”）

其它构造和功能类似于上述第一实施例中的那些。

<第三实施例>

将在参照图1和图2的同时参照图9至图12来描述本发明的第三实施例。在本实施例中，如图9所示，提供与CPU201连接的时间检测器208，时间检测器208检测从第一实施例和第二实施例中所述的差值电流σ的计算的执行开始的经过时间。通过检测从计算差值电流σ来对充电进行放电电流控制开始的经过时间，可以以高精度防止因图像形成装置与充电辊12之间的温度和湿度差异而产生的灰雾和含沙部位现象。将具体描述这个。

在由于鼓盒的调换（更换）而将鼓盒从不同环境搬运到操作环境中的情况下，引起图像形成装置主组件的温度和湿度与充电辊12的温度和湿度之间的差异。在这种情况下，在被设置在图像形成装置主组件中之后，充电辊12的温度和湿度逐渐地接近图像形成装置主组件的温度和湿度环境下的温度和湿度。因此，充电辊12的温度和湿度逐渐地接近图像形成装置主组件的温度和湿度，因此差值电流σ也随时间流逝而改变。因此，为了实施更精确的控制，在实施充电控制之后，也需要与温度和湿度变化对应地每几秒地调整放电电流量。

因此，将考虑在图像形成之前实施放电电流量控制直到差值电流|σ|变为小于环境极限值σ'，，因此总是执行最佳设定。然而，即使直到差值电流|σ|变为小于环境极限值σ'，当每次实施放电电流量控制时，也产生放电，尽管它是轻微的，因此存在加速充电辊12劣化的可能性。此外，当在图像形成之前频繁地进行这样的控制时，相比于正常操作，在图像被输出之前，它花费更长的时间。因此，当频繁地进行放电电流值控制时，可防止低温灰雾，但是感光鼓11和充电辊12劣化，或者在图像被输出之前它花费很多时间。

由于这个原因，在本实施例中，根据从最后放电电流量控制开始的经过时间预测充电辊12的温度和湿度变化，以使得在不频繁地实施放电电流量控制的情况下防止低温灰雾、含沙部位现象等。

也就是说，在本实施例中，如图9所示，提供用于检测从在预定电压α施加于充电辊12时AC电流值测量电路104检测电流值γ开始的经过时间的时间检测器208。CPU201基于时间检测器208检测的时间来将所确定的电流值γ控制为γ'。此外，满足σ=（适当电流值β）-（检测电流值γ'），并且与环境传感器50所检测的温度和湿度对应的σ的绝对值|σ|的极限值为|σ'|。然后，在|σ|大于|σ'|的情况下，基于σ的正负，改变与环境传感器50所检测的温度和湿度对应的上述充电条件。

将具体描述本实施例中的控制。首先，将参照图10和图11来分别描述σ为正和σ为负的情况下的充电AC电压和充电（AC）频率随时间流逝的变化。图10的(a)和(b)部分是σ为正的情况下的图，其中，图10的(a)显示了经过时间与AC电压之间的关系，图10的(b)显示了经过时间与频率之间的关系。也就是说，这些图显示了充电辊12的温度低于图像形成装置主组件的环境传感器50的检测温度的情况。

在这种情况下，CPU201辨别出直到t1为止有（露水）冷凝的可能性，并且不施加充电AC电压和充电频率。在该时段期间，通过防冷凝操作（诸如关闭排气扇37），使充电辊12的温度易于升高，以便使充电辊12的温度接近于装置主组件的温度。从当温差被消除因此冷凝的可能性在一定程度上被消除时的时间t2开始，进行充电高电压的施加。这里，在σ为正的情况下，充电辊12的温度低，并且电流不易于流动，因此AC电压先被设定为高电平，然后设定值随时间流逝而逐渐减小。此外，当在电阻为高的状态下频率是高的时，存在产生灰雾的可能性，因此，频率先被设定为低水平，然后设定值随时间流逝而逐渐增大。图11的(a)和(b)部分是σ为负的情况下的图，其中，图11的(a)显示了经过时间与AC电压之间的关系，图11的(b)显示了经过时间与频率之间的关系。也就是说，这些图显示了充电辊12的温度高于图像形成装置主组件的环境传感器50的检测温度的情况。

在这种情况下，充电辊12的温度高，因此充电辊12冷凝的可能性低。由于这个原因，除非辨别出图像形成装置主组件异常，否则可施加充电高电压。这里，在σ为负的情况下，充电辊12的温度高，并且电流不易于流动，因此AC电压先被设定为低电平，然后设定值随时间流逝而逐渐增大。此外，当充电辊12不处于其电阻为高的状态时，如图所示那样随时间流逝改变频率（或者使频率保持在恒定水平）。

在充电辊12的温度低、因此充电辊12已经处于冷凝状态的情况下，存在σ被检测为负的可能性。也就是说，当充电辊12引起冷凝时，水沉积在充电辊12的表面上，因此，充电辊12处于电流容易流动的状态。由于这个原因，σ变为非常大的负值。在这种情况下，执行稍后描述的防冷凝（恢复）操作，并且当充电辊12从冷凝状态恢复时，类似于图10的情况，施加充电高电压。在充电辊12已经引起冷凝的情况下，为了使充电辊12从冷凝状态恢复，使从冷凝的恢复操作时间更长，或者将定影单元40的温度设定为更高水平。因此，与图10的情况相比，使控制内容变为使得充电辊12可易于从冷凝恢复。

接下来，将参照图9和图12来描述本实施例中的控制流程。首先，定时到达充电控制的开始定时（Z1）。

主组件CPU201从环境传感器50获得图像形成装置内部的温度和湿度信息以便知道主组件被放置的环境，并将该信息存储在主组件中的存储器202中。CPU201从通过环境传感器50获得的温度和湿度信息导出预先被作为信息存储在存储器202中的恒定AC电压αVpp被施加时的适当电流值β作为信息（Z2）。然后，CPU201检查以前是否已经计算了通过计算在向充电辊12施加αVpp时检测的AC电流值γ与适当AC电流值β之间的差值而获得的差值电流σ（Z3）。

在（Z3）中，当不存在以前已经计算了差值电流σ的记录时，CPU201将恒定电压αVpp作为充电AC电压施加于充电辊12的指令提供给充电高电压控制部件205。

主组件CPU201使AC电流值测量电路104检测关于当充电AC电压αVpp被施加时通过感光鼓1的充电AC电流γ（μA）的信息，并将该信息存储在主组件存储器202中。然后，计算充电AC电流γ与在（Z2）中计算的适当AC电流β之间的差值，以获得差值电流σ（Z7）。

另一方面，在（Z3）中，当以前已经计算了差值电流σ时，通过与CPU201连接的时间检测器208，检测从当以前计算差值电流σ时的时间开始的经过时间t。从经过时间t，可预测充电辊12的温度和湿度如何变化，以便估计与从以前计算差值电流σ时开始的温度和湿度变化对应的量（Z4）。例如，利用以前的研究，图像形成装置的每一个操作中的温度收敛值被编译到数据库中。然后，当知道该操作之前的初始值时，可通过下述方法来估计温度，在所述方法中，添加（或者减去）随时间的温度变化量。

在这种情况下，不仅经过时间而且主组件操作状态也被记录（存储）在存储器202中，所述主组件操作状态包括图像形成装置主组件的关闭/开启、感光鼓11和中间转印带31的转动时间、加热器的输出、作为排气设备的排气扇37的速度、作为定影设备的定影单元40的温度等。此外，通过考虑主组件操作状态，可以优选地估计和计算充电辊12的温度和湿度。也就是说，作为上述数据库，使用通过考虑这样的主组件操作状态而获得的数据库。

然后，基于（Z4）中的从经过时间t计算的估计温度和湿度，从预先记录在存储器202中的信息，将αVpp施加于充电构件时的AC电流值γ校正为γ'（Z5）。类似于第一实施例和第二实施例中所计算的差值电流α的情况，通过使用以下公式Z，计算校正后的AC电流值γ′与适当AC电流值β之间的差值来获得差值电流σ（Z6）。

σ=(适当AC电流值β)-(考虑了经过时间t的AC电流值γ')

                                           ...(公式Z)

CPU201辨别在（Z6）或（Z7）中计算的差值电流值σ的绝对值|σ|是否大于预先根据图像形成装置中的当前温度和湿度设定被作为信息存储在存储器202中的环境极限值|σ'|（Z8）。然后，在|σ|大于环境极限值|σ'|的情况下，CPU201将充电条件设定为充电控制条件B'，所述充电控制条件B'不同于预先根据图像形成装置中的当前温度和湿度设定而设定的充电控制条件A'。考虑σ的正负来确定这个条件B'。充电控制条件B'中将改变的控制条件的例子可包括充电频率、上述放电电流控制期间的放电量的目标值（目标电流）和上述放电电流控制期间的放电区域和非放电区域中的每一个中的采样值（Z9）。顺便一提，在如第一实施例中那样实施控制的情况下，CPU201将充电条件变为充电设定条件B，所述充电设定条件B不同于预先根据图像形成装置中的当前温度和湿度设定而设定的充电设定条件A。考虑σ的正负来确定这个条件B。将改变的充电条件为AC电压频率和AC电压值中的至少一个。因此，在上述差值电流|σ|大于环境极限值|σ'|的情况下，在作为条件在充电控制条件B′中改变的控制条件下进行上述放电电流控制。然后，根据放电电流控制中所确定的充电设定，确定图像形成或者初始化操作期间的环境相关图像形成条件（Z10）。

例如，在（Z3）至（Z8）的过程中所估计的充电辊12的温度和湿度低于图像形成装置的环境传感器50所检测的温度和湿度的情况下，这意味着充电辊12的温度低于图像形成装置主组件的温度。此外，充电辊12处于高湿度状态，存在感光鼓11和充电辊12处于（露水）冷凝状态的可能性。因此，在这种情况下，执行防冷凝（恢复）操作（Z10）。

作为这个防冷凝操作，可采用用于降低排气扇37的速度、用于将图像形成装置的温度和气流调整为零或者低的值的操作。也就是说，用于实施作为排气设备的排气扇37的操作和风量（(air volume)）控制的排气控制电路209执行排气扇37的操作和风量调整。在这种情况下，当|σ|非常大并且σ为负值时，存在产生冷凝的可能性。此外，σ是正值，冷凝易于产生。由于这个原因，排气控制电路209如上所述那样控制排气扇37以执行从冷凝状态的恢复或者冷凝预防。

此外，将考虑将定影设备40的温度设定为高于正常水平的水平。也就是说，定影控制电路210基于|σ|与|σ'|之间的大小关系以及σ的正负来控制定影单元40的温度设定。在基于如上述那样计算的σ、产生冷凝的可能性高或者充电辊12处于冷凝易于产生的状态中的情况下，定影控制电路210将定影单元40的温度设定为比正常水平高的水平，以执行从冷凝的恢复或者冷凝预防。

在任一种情况下，通过上述操作，实施控制以使得充电辊12与图像形成装置主组件之间的温差变小。结果，热量被快速地传导到充电辊12，以使得充电辊12的温度变得易于升高。

此外，还可使感光鼓11空转。也就是说，用于控制驱动设备212（诸如用于转动地驱动感光鼓11的马达）的驱动的驱动控制电路211基于|σ|与|σ'|之间的大小关系以及σ的正负来控制驱动设备212的驱动。在基于如上所述那样计算的σ、产生冷凝的可能性高或者充电辊12处于冷凝易于产生的状态中的情况下，驱动控制电路211控制驱动设备212以使感光鼓11空转，从而执行从冷凝的恢复或者冷凝预防。

在这种情况下，当形成冷凝状态时，与放电一起实施充电和转印不是优选的，因此，不进行充电和转印设定或者进行充电和转印设定以使得它们的水平小于正常水平。此外，当显影设备14处于可进行显影的状态时，可形成固态图像，以通过调色剂与清洁设备15的摩擦，快速地移除感光鼓11和充电辊12上的沉积物，以使得冷凝的不利效应可被快速地消除。

另一方面，将描述（Z3）至（Z8）的过程中所估计的充电辊12的温度和湿度高于图像形成装置的环境传感器50所检测的温度和湿度的情况。作为这样的情况，将假设在夏季将外面放着并且变热的鼓盒安装到凉爽环境下的安装在办公室中的图像形成装置主组件中的情况。在这种情况下，存在由来自充电辊的过大电流产生图像流和清洁设备15的刮刀卷起的可能性，因此，期望将充电条件变为这样的充电条件，即，放电电流量如以上参照图11所述的那样减小。此外，在这种情况下，提高用于调整图像形成装置的温度和气流的排气扇37的速度，以用于降低充电辊12的温度，或者将定影单元40的温度设定为低水平。因此，进行控制以使得充电辊12与图像形成装置主组件之间的温差变小。

如上所述，仅要求根据图像形成装置主组件与充电辊12之间的温差来适当地实施控制。在执行步骤（Z10）之后，优选的是，估计充电辊12的温度，然后再次检查小温差以结束控制。

在（Z8）中，在上述差值电流值|σ|不大于环境极限值|σ'|的情况下，CPU201根据预先根据当前温度和湿度设定而设定的普通充电控制条件A'来确定充电设定（Z11）。然后，根据放电电流控制中所确定的充电设定，确定图像形成或者初始化操作期间的环境相关图像形成条件（Z12）。

顺便一提，难以长期预测（Z9）和（Z11）中的在特定控制条件下实施的充电控制的执行。然而，如果该时段是其中从不同环境搬运的鼓盒的温度适应操作环境的时段或者短的时段（诸如初始配置期间的时段），则可基于以前的结果从温度变化预测充电控制的执行，以使得可通过预测来省略充电控制的执行。通过预测（Z9）和（Z11）中的充电控制的执行，可减少放电的发生次数，以使得比如当形成冷凝状态时，可防止由于放电而导致的不利影响。

因此，CPU201辨别差值电流值|σ|是否大于环境极限值|σ'|，然后与充电条件A'和B'中的每一个对应地改变充电设定。然后根据所确定的充电设定，CPU201执行图像形成、初始配置操作或者用于确定另一图像形成条件的所需控制。

初始配置操作是指当显影设备被安装时显影剂的初始化操作、当鼓盒被安装时鼓盒的初始化操作、或者相似的操作。顺便一提，在初始化操作期间，当感光鼓引起冷凝时，存在当用于检测调色剂含量的密度（浓度）传感器被初始化时发生错误的可能性。也就是说，在这样的情况下，产生如上所述的灰雾，以使得显影设备中的调色剂含量改变。结果，传感器的灵敏度从适当范围偏离，使得错误发生。由于这个原因，在这样的情况下，通过将在传感器初始化期间的允许范围扩大到大于正常使用期间的允许范围，防止错误发生。也就是说，通过获得如上所述的差值电流值、然后将所获得的差值电流值与环境极限值进行比较，辨别感光鼓是否处于产生冷凝的状态。当感光鼓处于产生冷凝的状态时，在传感器初始化期间的允许范围被扩大到大于正常状态下的允许范围，所述正常状态是不产生冷凝的状态。

例如，在8比特传感器用作调色剂含量检测部件的情况下，可对0到255范围内的检测值进行处理，以使得灵敏度中心的初始值被调整和设定为处于128附近的值，128在许多情况下是检测范围的中心。此时，在差值电流值|σ|大于|σ'|的情况下，沿着图12的流程将在正常状态下被设定在128±13的范围内的传感器的允许范围扩大到128±26。结果，当传感器被初始化时，错误不易于发生。

如上所述，用于确定另一图像形成条件的所需控制是指扇控制、定影温度调整、感光鼓转动控制、调色剂含量控制、一次转印控制、用于确定一次转印设定等的控制、或者相似的控制。其它构造和功能类似于上述第二实施例中的那些。

在上述实施例中，描述了包括用于感光鼓的清洁构件的系统，但是本发明也可应用于所谓的无清洁器的系统，所述无清洁器的系统不包括用于感光鼓的清洁构件。在无清洁器的系统中，在代替清洁构件使用用于施加高电压的辅助充电构件的情况下，可根据放电对感光鼓的影响程度来调整辅助充电构件的设定值。

此外，为了知道主组件被放置的环境，CPU201从环境传感器50获得图像形成装置中的温度和湿度信息的获得定时不是仅限于当主电源被开启的定时，而是该信息也可以总是被获得。类似地，也可考虑图像形成装置主组件的操作状态通过计算来总是进行充电辊12的温度估计。自然地，不同于估计，当在鼓盒中提供温度和湿度检测部件时，可以以高精度控制充电辊温度。通过总是获得温度和湿度信息，即使在连续复印操作期间，也可通过根据控制流程在片材间隔等中确定控制条件、然后执行放电电流控制来防止缺陷图像的产生。

此外，上述实施例可以用合适的组合来实现。例如，第三实施例中所述的防冷凝（恢复）操作也可在第一实施例和第二实施例中被执行。

虽然已参照本文所公开的结构描述了本发明，但是本发明不限于所阐述的细节，并且本申请的意图是覆盖可落在改进目的或者所附权利要求的范围内的这样的修改或变化。

Claims (13)

1.一种图像形成装置，包括：

感光构件；

可转动充电构件，用于对所述感光构件充电；

偏压施加设备，用于将充电偏压施加于所述可转动充电构件，所述充电偏压具有用AC电压偏置的DC电压的形式；

电流检测器，用于检测当AC电压通过所述偏压施加设备被施加于所述可转动充电构件时通过所述可转动充电构件与所述感光构件之间的AC电流；

温度和湿度检测器，用于检测所述图像形成装置中的温度和湿度；

设定设备，用于基于所述电流检测器所检测的、当根据所述温度和湿度检测器的输出的多个AC电压被施加于所述可转动充电构件时通过所述可转动充电构件与所述感光构件之间的多个AC电流来设定所述充电偏压的条件；和

校正器，用于基于当预定AC电压施加于所述可转动充电构件时所述电流检测器的输出来校正所述设定设备所设定的充电偏压的条件。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，所述校正器通过改变所述充电偏压的实际电压的值和频率中的至少一个来校正所述充电偏压的条件。

3.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，所述校正器通过改变所述充电偏压的AC电流的值和所述充电偏压的实际电压的频率中的至少一个来校正所述充电偏压的条件。

4.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，所述校正器根据所述温度和湿度检测器的输出来获得适当AC电流值，然后基于与所述温度和湿度检测器所检测的温度和湿度对应的预定电压与差值的绝对值之间的比较结果来校正所述充电偏压的条件，所述差值是通过从所述适当AC电流值减去所述电流检测器所检测的AC电流的值而获得的。

5.根据权利要求4所述的图像形成装置，其中，当所述差值的绝对值大于极限值时，

所述校正器校正所述充电偏压的条件，以使得当所述差值为正时，AC电压的值或者AC电流的值增大，或者当所述差值为负时，AC电压的值或者AC电流的值减小。

6.根据权利要求4所述的图像形成装置，其中，当所述差值的绝对值大于极限值时，

所述校正器校正所述充电偏压的条件，以使得当所述差值为正时，AC电压的频率降低，或者当所述差值为负时，AC电压的频率增大。

7.根据权利要求1所述的图像形成装置，还包括用于检测从所述电流检测器检测AC电流到所述设定设备开始充电偏压设定的经过时间的时间检测器，

其中，所述校正器基于所述时间检测器所检测的经过时间来校正所述电流检测器所检测的AC电流的值。

8.根据权利要求1所述的图像形成装置，还包括：

曝光设备，用于使被所述可转动充电构件充电的所述感光构件的表面曝光以形成静电潜像；

显影设备，用于用调色剂使所述静电潜像显影以形成调色剂图像；

转印设备，用于将所述调色剂图像转印到中间转印构件或者记录材料上；和

定影设备，用于通过对所述调色剂图像被转印到的记录材料进行加压和加热来使所述调色剂图像定影在所述记录材料上，

其中，所述曝光设备、所述显影设备、所述转印设备和所述定影设备中的至少一个的设定基于所述温度和湿度检测器的输出以及校正后的充电偏压的条件来进行。

9.根据权利要求1所述的图像形成装置，还包括：

排气设备，用于从所述图像形成装置的内部排出空气；和

排气控制电路，用于实施所述排气设备的控制，

其中，所述排气控制电路基于所述温度和湿度检测器的输出以及所述电流检测器的输出来实施所述排气设备的操作和风量的调整。

10.一种图像形成装置，包括：

感光构件；

可转动充电构件，用于对所述感光构件充电；

偏压施加设备，用于将充电偏压施加于所述可转动充电构件，所述充电偏压具有用AC电压偏置的DC电压的形式；

电流检测器，用于检测当AC电压通过所述偏压施加设备被施加于所述可转动充电构件时通过所述可转动充电构件与所述感光构件之间的AC电流；

温度和湿度检测器，用于检测所述图像形成装置中的温度和湿度；

设定设备，用于基于所述电流检测器所检测的、当根据所述温度和湿度检测器的输出的多个AC电压被施加于所述可转动充电构件时通过所述可转动充电构件与所述感光构件之间的多个AC电流来设定所述充电偏压的条件；和

校正器，用于基于当预定AC电压施加于所述可转动充电构件时所述电流检测器的输出来校正要施加于所述可转动充电构件的所述多个AC电压。

11.根据权利要求10所述的图像形成装置，其中，所述校正器根据所述温度和湿度检测器的输出来获得适当AC电流值，然后基于与所述温度和湿度检测器所检测的温度和湿度对应的预定电压与差值的绝对值之间的比较结果来校正所述多个AC电压，所述差值是通过从所述适当AC电流值减去所述电流检测器所检测的AC电流的值而获得的。

12.根据权利要求11所述的图像形成装置，其中，当所述差值的绝对值大于极限值时，

所述校正器校正所述多个AC电压，以使得当所述差值为正时，所述AC电压的值或者所述AC电流的值增大，或者当所述差值为负时，所述AC电压的值或者所述AC电流的值减小。

13.根据权利要求10所述的图像形成装置，还包括时间检测器，所述时间检测器用于检测从所述电流检测器检测AC电流到所述设定设备开始充电偏压设定的经过时间，

其中，所述校正器基于所述时间检测器所检测的经过时间来校正所述电流检测器检测的AC电流的值。

Images