CN106406047B - 图像形成设备和控制图像形成设备的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种图像形成设备和控制图像形成设备的方法。图像形成设备包括：感光构件；带电器，被构成为使所述感光构件带电；显影辊，被构成为与所述感光构件接触并且将显影剂供给到所述感光构件；湿度传感器，被构成为检测湿度；以及控制器，被构成为执行电压施加控制处理，在所述电压施加控制处理中，所述控制器控制所述感光构件和所述显影辊旋转，将带电器电压施加到所述带电器，并且将显影电压施加到所述显影辊，在所述电压施加控制处理中，所述控制器基于所述显影辊相对于所述感光构件的圆周速度比和所述湿度来控制所述带电器电压与所述显影电压之间的电压差。

Description

图像形成设备和控制图像形成设备的方法

技术领域

本发明涉及一种具有控制器的图像形成设备，控制器可以控制施加到带电器和显影辊的电压，以及控制显影辊与感光构件的圆周速度比。本发明还涉及一种由控制器控制图像形成设备的控制方法。

背景技术

例如日本特开2001-166573公开了一种图像形成设备，其具有带电器和显影辊，带电器使感光构件带电，显影辊将显影剂供给到感光构件的曝光区域。在日本特开2001-166573所公开的图像形成设备中，当图像形成设备不形成图像时，施加到带电器的带电器电压与施加到显影辊的显影电压之间的电压差被控制为小于预定基准值，从而抑制显影剂不期望地粘附到感光构件。特别是，应该抑制显影剂粘附到感光构件的在曝光期间不应被曝光并且应该避开显影剂的未曝光区域。

发明内容

本发明人注意到，显影剂粘附到感光构件的未曝光区域可能受多个因素的影响，例如显影辊与感光构件的圆周速度比，以及包括湿度在内的环境条件。但是，这些因素在控制带电器电压与显影电压之间的电压差时可能尚未考虑。因此，例如，当圆周速度比改变和/或湿度改变时，所施加的电压差可能不是优选值，可能无法提供避免显影剂粘附到未曝光区域的效果。

本发明的目的在于提供一种图像形成设备和控制方法，可以在例如圆周速度比和湿度的不同条件下控制显影剂粘附到感光构件的未曝光区域。

为了实现上述目的，本发明提供一种图像形成设备，包括：感光构件；带电器，被构成为使所述感光构件带电；显影辊，被构成为与所述感光构件接触并且将显影剂供给到所述感光构件；湿度传感器，被构成为检测湿度；以及控制器，被构成为执行电压施加控制处理，在所述电压施加控制处理中，所述控制器控制所述感光构件和所述显影辊旋转，将带电器电压施加到所述带电器，并且将显影电压施加到所述显影辊，在所述电压施加控制处理中，所述控制器基于所述显影辊相对于所述感光构件的圆周速度比和所述湿度来控制所述带电器电压与所述显影电压之间的电压差。

可选地，在所述电压施加控制处理中，在所述圆周速度比小于1 的情况下，湿度越高，则所述控制器将所述电压差控制得越小。

可选地，当所述圆周速度比小于1时所述电压差的最大值与最小值之间的差大于当所述圆周速度比大于或者等于1时所述电压差的最大值与最小值之间的差。

可选地，当所述圆周速度比小于1时所述电压差的所述最小值小于当所述圆周速度比大于或者等于1时所述电压差的所述最小值。

在所述电压施加控制处理中，在所述圆周速度比小于1的情况下，湿度越高，则所述控制器将所述带电器电压控制得越小。

可选地，在所述电压施加控制处理中，在所述湿度低于预定程度的情况下，所述控制器将当所述圆周速度比小于1时的所述电压差控制为大于当所述圆周速度比大于或者等于1时的所述电压差。

可选地，当所述圆周速度比小于1时的所述显影电压小于当所述圆周速度比大于或者等于1时的所述显影电压。

可选地，在所述电压施加控制处理中，所述控制器在所述圆周速度比从小于1的值改变为大于或者等于1的值之后改变所述电压差。

可选地，图像形成设备还包括温度传感器，所述温度传感器被构成为检测温度，在所述电压施加控制处理中，所述控制器基于所述圆周速度比、所述湿度和所述温度来控制所述带电器电压与所述显影电压之间的所述电压差。

可选地，在所述电压施加控制处理中，在所述圆周速度比小于1 并且所述湿度为预定程度以上的情况下，温度越高，则所述控制器将所述电压差控制得越小。

本发明还提供一种图像形成设备的电压施加控制方法，所述图像形成设备包括：感光构件；带电器，被构成为使所述感光构件带电；以及显影辊，被构成为与所述感光构件接触，并且将显影剂供给到所述感光构件，所述方法包括：控制所述感光构件和所述显影辊旋转；以及控制带电器电压对所述带电器的电压施加和显影电压对所述显影辊的电压施加，在电压施加控制期间，基于所述显影辊相对于所述感光构件的圆周速度比和湿度来控制所述带电器电压与所述显影电压之间的电压差。

可选地，在电压施加控制期间，在所述圆周速度比小于1的情况下，湿度越高，则所述电压差被控制得越小。

可选地，当所述圆周速度比小于1时所述电压差的最大值与最小值之间的差大于当所述圆周速度比大于或者等于1时所述电压差的最大值与最小值之间的差。

可选地，当所述圆周速度比小于1时所述电压差的所述最小值小于当所述圆周速度比大于或者等于1时所述电压差的所述最小值。

可选地，在电压施加控制期间，在所述圆周速度比小于1的情况下，湿度越高，则所述带电器电压被控制得越小。

可选地，在电压施加控制期间，在所述湿度低于预定程度的情况下，当所述圆周速度比小于1时的所述电压差被控制为大于当所述圆周速度比大于或者等于1时的所述电压差。

可选地，当所述圆周速度比小于1时的所述显影电压小于当所述圆周速度比大于或者等于1时的所述显影电压。

可选地，在电压施加控制期间，在所述圆周速度比从小于1的值改变为大于或者等于1的值之后所述电压差被改变。

可选地，在电压施加控制期间，基于所述圆周速度比、所述湿度和温度来控制所述带电器电压与所述显影电压之间的所述电压差。

可选地，在电压施加控制期间，在所述圆周速度比小于1并且所述湿度为预定程度以上的情况下，温度越高，则所述电压差被控制得越小。

附图说明

图1是根据本发明示例性实施方式的激光打印机的示意性侧剖视图。

图2是根据本发明示例性实施方式的激光打印机中的处理盒的后部的剖视图。

图3示出根据本发明示例性实施方式的激光打印机中的控制器和由控制器控制的电压所施加到的装置。

图4示出根据本发明示例性实施方式的激光打印机的处理盒中的装置与马达、齿轮系和控制器的连接。

图5A、5B示出当圆周速度比高(图5A)和低(图5B)时，根据本发明示例性实施方式的激光打印机中的电压差、环境条件与显影剂附着到未曝光区域之间的相关性的试验的结果。

图6A、6B是分别示出当圆周速度比高(图6A)和低(图6B) 时，根据本发明示例性实施方式的激光打印机中的电压差与温度和湿度的关系的表。

图7A、7B是第一带电表和第二带电表，分别示出当圆周速度比高(图7A)和低(图7B)时，根据本发明示例性实施方式的激光打印机中的施加到带电器的带电器电压。

图8A、8B是第一显影表和第二显影表，分别示出当圆周速度比高(图8A)和低(图8B)时，根据本发明示例性实施方式的激光打印机中的施加到显影辊的显影电压。

图9是流程图，示出根据本发明示例性实施方式的激光打印机中的由控制器进行的电压控制。

图10是时序图，示出根据本发明示例性实施方式的激光打印机中的由控制器进行的电压控制。

图11示出当圆周速度比适中时，根据本发明示例性实施方式的激光打印机中的电压差、环境条件与显影剂附着到未曝光区域之间的相关性的试验的结果。

具体实施方式

以下参照附图来说明作为根据本发明实施方式的图像形成设备的激光打印机1的示例性结构。在以下说明中，涉及激光打印机1的方向如图1、2中的箭头所示，以位于通常位置的使用者使用激光打印机1为基准。例如，图1中看图人右手侧为激光打印机1的前侧，图1中与前侧相反的左手侧为后侧。距离看图人更近侧为使用者的左手侧，距离看图人更远的右方相反侧为使用者的右手侧。图1中的上下方向对应于激光打印机1的竖直方向。从前到后方向或从后到前方向为前后方向。此外，基于激光打印机1的朝向，图2～4中的方向与上述类似，与如图1所示的激光打印机1的各方向相对应。

如图1所示，激光打印机1包括：本体2；图像形成单元G，用于在片材S上形成图像；以及片材供给部3，用于将片材S供给到图像形成单元G。

片材供给部3设在本体2的下部位置，包括：供给盘31；片材施压板32；供给装置33；以及定位辊34。在片材供给部3中，放置在供给盘31的片材S被片材施压板32向上提升，由供给装置33逐个供给到图像形成单元G。

图像形成单元G包括曝光装置4、处理盒5和定影装置8。

曝光装置4设在本体2的上部位置，包括：激光发射部(图未示)；多棱镜；透镜；以及反射镜(上述这些可能在图中示出，但没有附图标记)。在曝光装置4中，如图1中的双点划线所示的激光束通过多棱镜、透镜和反射镜发射到处理盒5的感光鼓61的表面，从而使感光鼓61的表面选择性地被激光束曝光。

处理盒5相对于曝光装置4设在下方位置。处理盒5能够通过当本体2的前盖21打开时露出的开口以可卸下的方式安装到本体2。处理盒5包括鼓单元6和显影单元7。鼓单元6包括感光鼓61、电晕带电器(scorotron charger)62和转印辊63。显影单元7包括：显影辊71；供给辊72；调色剂散布刮板73；调色剂容纳部74，用于容纳作为显影剂的可正带电的调色剂；以及搅拌器75，用于搅拌调色剂容纳部74中的调色剂。

在处理盒5中，当感光鼓61旋转时，感光鼓61的表面被带电器 62均匀带电，并且部分地暴露于从曝光装置4发射的激光束，从而暴露于激光束的区域形成基于图像数据的静电潜像，静电潜像承载在感光鼓61的表面上。同时，在未暴露于激光束的区域不形成静电潜像。搅拌器75在调色剂容纳部74中旋转，从而对调色剂进行搅拌，并且将所搅拌的调色剂向着显影辊71输送。被布置成与显影辊71接触的供给辊72随着显影辊71一起旋转，将被搅拌器75排出调色剂容纳部74的调色剂供给到显影辊71。显影辊71被布置为与调色剂散布刮板73接触，当显影辊71旋转时，调色剂散布刮板73使调色剂均匀地展平在显影辊71的表面上，从而使调色剂层承载在显影辊71的表面上。

之后，在显影单元7，承载在显影辊71上的调色剂被供给到感光鼓61上的静电潜像，从而使静电潜像可视化，在感光鼓61上显影为调色剂图像。片材供给部3所供给的片材S被输送到感光鼓61与转印辊63之间的位置，从而感光鼓61上的调色剂图像被转印到片材S上。这时，感光鼓61的未形成静电潜像的未曝光区域被防止粘附调色剂。

定影装置8相对于处理盒5位于后方位置，包括加热单元81和加压辊82。加热单元81包括卤素加热器81A、热熔带(fuser belt) 81B和夹持板81C。加压辊82被布置为与加热单元81的夹持板81C 一起夹持热熔带81B。定影装置8将转印了调色剂图像的片材S输送通过加热单元81与加压辊82之间的位置，从而使片材S上的调色剂图像热熔并且定影在其上。定影了调色剂图像的片材S被排出辊23 输送排出本体2外，放置在排出盘22上。

如图2所示，处理盒5具体来说是处理盒5中的鼓单元6包括清洁单元64、中和灯(neutralizing lamp)90、鼓框体200，以及前述感光鼓61、带电器62和转印辊63。带电器62可以包括带电线缆62A和布置在带电线缆62A与感光鼓61之间的栅极(grid electrode)62B。

感光鼓61包括：鼓本体61B，具有导电性，形成为圆筒状；感光层(没有附图标记)，位于鼓本体61B的外周面；轴61A，与鼓本体61B导通，并且接地。带电器62相对于感光鼓61布置在上方位置，面对感光鼓61，转印辊63相对于感光鼓61布置在下方位置，与感光鼓61接触。显影单元7中的显影辊71被布置为在如图2中的箭头所示的感光鼓61的旋转方向上在感光鼓61和带电器62彼此面对的位置下游并且感光鼓61和转印辊63彼此面对的位置上游的位置与感光鼓61接触。

在调色剂图像从感光鼓61转印到片材S之后，清洁单元64从感光鼓61的表面收集残留调色剂和粉尘等残留物。清洁单元64包括：清洁辊64A；收集辊64B；刮取部(scraper)64C；以及清洁框体 64D，用于支撑清洁辊64A和其它构件。清洁辊64A被布置在在如图 2中的箭头所示的旋转方向上在感光鼓61和转印辊63彼此面对的位置下游并且感光鼓61和带电器62彼此面对的位置上游的位置，位于大体靠近感光鼓61的位置以收集残留物。

清洁单元64通过清洁辊64A将残留物从感光鼓61移除，通过收集辊64B收集粘附在清洁辊64A的残留物。粘附在收集辊64B的残留物由刮取部64C从收集辊64B刮落，储存在由清洁框体64D形成的残留物容纳部64E中。

中和灯90包括发光部91，被布置为面对感光鼓61的表面，将光发射到感光鼓61的表面以在图像转印之后降低感光鼓61的表面所剩余的电荷。中和灯90的发光部91被布置在在感光鼓61的旋转方向上在感光鼓61和转印辊63彼此面对的位置下游，并且感光鼓61 和清洁辊64A彼此面对的位置上游，从而与感光鼓61面对。

作为鼓单元6中的框体的鼓框体200以能够旋转的方式支撑感光鼓61和转印辊63，并且支撑清洁单元64。鼓框体200可以支撑显影单元7，显影单元7能够以能够卸下的方式安装到鼓框体200。

如图1所示，在本体2中，布置有内部温度传感器SE1、湿度传感器SE2和控制器100(参照图3)。

内部温度传感器SE1检测本体2中的温度，可以是例如热敏电阻器。内部温度传感器SE1在本体2中在前后方向上布置在定影装置8 与处理盒5之间的位置。因此，内部温度传感器SE1位于本体2内，处理盒5外。

湿度传感器SE2可以是例如检测相对湿度的传感器，相对于形成于本体2中的进气口24布置在内侧。湿度传感器SE2可以布置在例如与进气口24重合的位置。换句话说，湿度传感器SE2可以通过进气口24而暴露于进入本体2的空气。湿度传感器SE2检测通过进气口24进入的空气的湿度，从而能够对本体2外部的空气的湿度进行测量和确定。内部温度传感器SE1所检测的温度和湿度传感器SE2所检测的湿度被输出到控制器100。

控制器100包括图未示的中央处理单元(CPU)、随机存取存储器 (RAM)、只读存储器(ROM)和输入/输出电路。控制器100可以进行电压施加控制处理，在电压施加控制处理中，将电压施加到激光打印机1中的电类装置，包括带电器62、显影辊71、供给辊72、清洁辊64A和中和灯90。此外，控制器100可以控制位于本体2中的马达210和齿轮系220(参照图4)的动作。

马达210是将驱动力提供给包括感光鼓61和显影辊71在内的电类装置的动力源。换句话说，控制器100通过马达210而在电压施加控制处理中控制感光鼓61和显影辊71的旋转。马达210还可以将驱动力提供给供给辊72、搅拌器75和清洁辊64A。马达210通过预定数量的齿轮连接到感光鼓61和清洁辊64A，通过可以改变显影辊 71、供给辊72和搅拌器75的旋转速度的齿轮系220连接到显影辊 71、供给辊72和搅拌器75。

齿轮系220被构成为切换马达210与显影辊71之间的齿轮比。齿轮系220可以在高圆周速度V1和比高圆周速度V1低并且比零快的低圆周速度V2之间切换显影辊71的圆周速度V。通过齿轮系220来对显影辊71的圆周速度V进行的切换可以切换显影辊71相对于感光鼓61的圆周速度比。在本实施方式中，当显影辊71的圆周速度V是低圆周速度V2时，显影辊71相对于感光鼓61的圆周速度比被设置为小于1；当显影辊71的圆周速度V是高圆周速度V1时，显影辊71 相对于感光鼓61的圆周速度比被设置为大于或者小于1。在以下的说明中，显影辊71与感光鼓61的圆周速度V之比小于1被称为低圆周速度比，显影辊71与感光鼓61的圆周速度V之比大于或者等于1被称为高圆周速度比。

齿轮系220包括第一传递部221、第二传递部222和电磁离合器 (clutch)223。第一传递部221以第一齿轮比将驱动力从马达210 传递到显影辊71，从而使显影辊71以高圆周速度V1旋转。第二传递部222以第二齿轮比将驱动力从马达210传递到显影辊71，从而使显影辊71以低圆周速度V2旋转。电磁离合器223在第一传递部 221和第二传递部222之间切换驱动力从马达210传递到显影辊71 的传递路径。在齿轮系220中，当电磁离合器223关闭(OFF)时，来自马达210的驱动力通过第二传递部222传递到显影辊71；当电磁离合器223打开(ON)时，来自马达210的驱动力通过第一传递部221传递到显影辊71。

当控制器100进行电压施加控制处理以将电压施加到带电器62 时，为了将正的栅极电压Vg施加到栅极62B，控制器100将线缆电压Vw施加到带电器62中的带电线缆62A。此外，为了将电压施加到显影辊71，控制器100将显影电压Vb施加到显影辊71，显影电压 Vb是比栅极电压Vg低的正的电压。此外，在电压施加控制处理中，控制器100基于显影辊71相对于感光鼓61的圆周速度比、湿度和温度来控制栅极电压Vg与显影电压Vb之间的电压差。换句话说，控制器100通过运行存储在图未示的计算机可读存储介质中的程序来控制电压差。

但是，感光鼓61表面上的电位可以不由栅极电压Vg来控制，而是由施加到带电线缆62A的电压来控制。

控制器100参照基于试验结果(参照图5A、5B)准备的多个表 (参照图7A、7B、8A、8B)来确定适合于当前环境的栅极电压Vg 和显影电压Vb，在所述多个表中示出在各种温度和湿度条件下的栅极电压Vg和显影电压Vb。

如图5A、5B所示的图分别示出通过试验获得的电压差(Vg-Vb)、温度(T)和湿度(H)、以及是否发生调色剂粘附到感光鼓61的未曝光区域之间的相关关系。试验结果通过例如对电压差、温度和湿度设置各种值，并且对感光鼓61和显影辊71驱动预定时间长度来获得。在驱动预定时间长度之后，可以从视觉上观察到调色剂粘附到感光鼓 61上。

如图5A、5B所示的第一粘附区是假设在电压差大的条件下因带电量低的调色剂的相反极性(负极性)而调色剂粘附到感光鼓61的未曝光区域的范围。如图5A、5B所示的第二粘附区是假设在电压差小的条件下因调色剂的带电量低以外的原因而调色剂粘附到未曝光区域的范围。

如图5A、5B所示的粘附抑制区是粘附到未曝光区域的调色剂的量小于预定量的范围。用于限定粘附抑制区的电压差的最大值和最小值可以根据温度条件来确定。例如，用于限定粘附抑制区的电压差的最大值和最小值可以由在较低湿度条件下即使在例如温度从较低程度增加到较高程度时也能抑制调色剂的粘附的值来确定。换句话说，例如，在较低湿度的条件下，电压差的无论温度程度怎样都能够抑制调色剂粘附到未曝光区域的范围可以由粘附抑制区与第一粘附区之间的边界和粘附抑制区与第二粘附区之间的边界来限定。

通过试验可以发现，当圆周速度比大时的粘附抑制区大于当圆周速度比小时的粘附抑制区。此外还发现，不论圆周速度比高还是低，湿度越高，则粘附抑制区的电压差的最大值和最小值越小。

图6A、6B中的表示出与各种程度的温度和湿度相关的电压差，并且是考虑图5A、5B中的试验结果和图像形成质量而限定的。图6A 中的表示出的更高圆周速度比的电压差的值被设置为落入图5A所示的、被限定为适合于较佳的图像形成质量的更大的粘附抑制区的范围。例如，当温度低于15摄氏度时，电压差被设置为与湿度程度(例如百分比)无关的第一电压差ΔV21。当温度为15摄氏度或更高但低于 20摄氏度时，电压差被设置为与湿度程度无关的、比第一电压差ΔV21 大的第二电压差ΔV22。当温度为20摄氏度或更高时，电压差被设置为与湿度程度无关的、比第二电压差ΔV22大的第三电压差ΔV23。

图6B中的表示出的更低圆周速度比的电压差的值被设置为落入图5B所示的、被限定为适合于较佳的图像形成质量的更小的粘附抑制区的范围。例如，当湿度低于30％时，电压差被设置为与温度程度无关的第四电压差ΔV15。当湿度为30％或更高但低于50％时，电压差被设置为比第四电压差ΔV15小的第五电压差ΔV14。

当湿度为50％或更高但低于60％时，只要温度低于30摄氏度，则电压差被设置为第五电压差ΔV14；但是，当温度为30摄氏度或更高时，电压差被设置为比第五电压差ΔV14小的第六电压差ΔV13。当湿度为60％或更高但低于70％时，只要温度低于20摄氏度，则电压差被设置为第五电压差ΔV14；但是，当温度为20摄氏度或更高但低于35摄氏度时，电压差被设置为第六电压差ΔV13；当温度为35摄氏度或更高时，电压差被设置为比第六电压差ΔV13小的第七电压差ΔV12。

当湿度为70％或更高但低于80％时，只要温度低于10摄氏度，则电压差被设置为第五电压差ΔV14；当温度为10摄氏度或更高但低于20摄氏度时，电压差被设置为第六电压差ΔV13；当温度为20摄氏度或更高但低于30摄氏度时，电压差被设置为第七电压差ΔV12；当温度为30摄氏度或更高时，电压差被设置为比第七电压差ΔV12小的第八电压差ΔV11。当湿度为80％或更高，只要温度低于10摄氏度，则电压差被设置为第六电压差ΔV13；当温度为10摄氏度或更高但低于30摄氏度时，电压差被设置为第七电压差ΔV12；当温度为30摄氏度或更高时，电压差被设置为第八电压差ΔV11。

因此，图6B中的当圆周速度比低时使用的表限定湿度程度越高则电压差越小，温度程度越低则电压差越大。因此，根据图6B中的表，湿度越高则电压差越小。换句话说，预定温度程度的电压差被限定为湿度程度越高则越小。这里，表述“电压差被限定为湿度程度越高则越小”不意味着湿度与电压差成比例，而是意味着电压差是与预定程度的湿度相对应的值或者更高的值。类似地，在以下的说明中，除非专门指出，例如“某一个值越高则另一个值越小”、“某一个值越小则另一个值越高”之类的类似表述应该按照与上述相同的方式来解释。

图6B中的用于低圆周速度比的表限定只要湿度为50％或更高，则温度程度越高则电压差越小。更具体地，在例如50％或更高的预定程度的湿度时电压差为温度程度越高则越小。

低圆周速度比的第四电压差ΔV15和第五电压差ΔV14被限定为大于高圆周速度比时的电压差的最大值，即，大于第三电压差ΔV23 (参照图6A)。因此，例如当湿度低于50％时，第四和第五电压差ΔV15、ΔV14大于高圆周速度比时的电压差ΔV21ΔV23。

而且，作为低圆周速度比时最大值的第四电压差ΔV15与作为最小值的第八电压差ΔV11之差大于作为高圆周速度比时最大值的第三电压差ΔV23与作为最小值的第一电压差ΔV21之差。此外，作为低圆周速度比时各电压差的最小值的第八电压差ΔV11小于作为高圆周速度比时各电压差的最小值的第一电压差ΔV21。

控制器100控制栅极电压Vg和显影电压Vb，使得电压差基于例如圆周速度比、温度和湿度的环境条件而在图6A、6B的表中所限定的值之间移动。具体来说，控制器100分别参照图7A、7B所示的第一带电表和第二带电表、以及图8A、8B所示的第一显影表和第二显影表来控制栅极电压Vg和显影电压Vb。图7A、7B所示的第一带电表和第二带电表以及图8A、8B所示的第一显影表和第二显影表可以存储在激光打印机1的图未示的存储装置中。图7A、7B所示的第一带电表和第二带电表是基于圆周速度比、温度和湿度条件来限定栅极电压Vg的表，可以从图6A、6B所示的表中得到。图8A、8B所示的第一显影表和第二显影表是基于圆周速度比、温度和湿度条件来限定显影电压Vb的表，可以从图6A、6B所示的表中得到。

例如，图7A所示的第一带电表是限定高圆周速度比的栅极电压 Vg的表。根据第一带电表，栅极电压Vg被设置为恒定值，例如第三栅极电压Vg3，而与温度或湿度无关。图7B所示的第二带电表是限定低圆周速度比的栅极电压Vg的表。根据第二带电表，只要湿度低于50％，则栅极电压Vg被设置为第三栅极电压Vg3，而与温度无关。

当湿度为50％或更高但低于60％时，只要温度低于30摄氏度，则栅极电压Vg被设置为第三栅极电压Vg3；当温度为30摄氏度或更高时，栅极电压Vg被设置为比第三栅极电压Vg3小的第二栅极电压 Vg2。当湿度为60％或更高但低于70％时，只要温度低于20摄氏度，则栅极电压Vg被设置为第三栅极电压Vg3；当温度为20摄氏度或更高时，栅极电压Vg被设置为第二栅极电压Vg2。

当湿度为70％或更高但低于80％时，只要温度低于10摄氏度，则栅极电压Vg被设置为第三栅极电压Vg3；当温度为10摄氏度或更高但低于30摄氏度时，栅极电压Vg被设置为第二栅极电压Vg2；只要温度为30摄氏度或更高，则栅极电压Vg被设置为比第二栅极电压Vg2小的第一栅极电压Vg1。当湿度为80％或更高，只要温度低于 30摄氏度，则栅极电压Vg被设置为第二栅极电压Vg2；当温度为30 摄氏度或更高时，栅极电压Vg被设置为第一栅极电压Vg1。

因此，图7B所示的第二带电表将栅极电压Vg限定为湿度程度越高则越小。换句话说，在预定的温度程度，湿度越高则栅极电压Vg 越小。

又例如，图8A所示的第一显影表是限定高圆周速度比的显影电压Vb的表。根据第一显影表，只要温度低于15摄氏度，则显影电压 Vb被设置为恒定值，例如第六显影电压Vb6，而与湿度无关。

当温度为15摄氏度或更高但低于20摄氏度时，显影电压Vb被设置为与湿度无关的、比第六显影电压Vb6小的第五显影电压Vb5。当温度为20摄氏度或更高时，显影电压Vb被设置为与湿度无关的、比第五显影电压Vb5小的第四显影电压Vb4。

图8B所示的第二显影表是限定低圆周速度比的显影电压Vb的表。根据第二显影表，只要湿度低于30％，则显影电压Vb被设置为与湿度无关的、比第四显影电压Vb4小的第一显影电压Vb1。当湿度为30％或更高但低于60％时，显影电压Vb被设置为比第一显影电压Vb1大并且比第四显影电压Vb4小的第二显影电压Vb2，与温度无关。

当湿度为60％或更高但低于70％时，只要温度低于35摄氏度，则显影电压Vb被设置为第二显影电压Vb2；只要温度为35摄氏度或更高，则显影电压Vb被设置为比第二显影电压Vb2大并且比第四显影电压Vb4小的第三显影电压Vb3。当湿度为70％或更高但低于80 ％时，只要温度低于20摄氏度，则显影电压Vb被设置为第二显影电压Vb2；当温度为20摄氏度或更高时，显影电压Vb被设置为第三显影电压Vb3。当湿度为80％或更高，只要温度低于10摄氏度，则显影电压Vb被设置为第二显影电压Vb2；当温度为10摄氏度或更高时，显影电压Vb被设置为第三显影电压Vb3。

因此，图8B所示的第二显影表将显影电压Vb限定为湿度程度越高则越小。换句话说，在预定的温度程度，湿度越高则显影电压Vb 越小。此外，作为低圆周速度比时各显影电压Vb的最大值的第三显影电压Vb3小于作为高圆周速度比时各显影电压Vb的最小值的第四显影电压Vb4。因此，低圆周速度比时的第一～第三显影电压Vb1～ Vb3小于高圆周速度比时的第四～第六显影电压Vb4～Vb6。

因此，控制器100可以基于圆周速度比、温度和湿度条件，参照图7A、7B、8A、8B所示的表来指定栅极电压Vg和显影电压Vb，可以通过切换齿轮系220中的电磁离合器223的开关来改变圆周速度比。此外，控制器100可以通过将电磁离合器223从关闭切换为打开来将低圆周速度比改变为高圆周速度比，然后基于切换后的高圆周速度比来指定栅极电压Vg和显影电压Vb。

接下来，说明控制器100指定栅极电压Vg和显影电压Vb的方法的步骤流程。在下述方法中，在符合已知协议的时刻打开和关闭栅极电压Vg和显影电压Vb以及切换圆周速度比，因此，省略关于时刻的说明。

栅极电压Vg和显影电压Vb可以通过由控制器100进行的包括图9所示各步骤的处理来指定。在S1中，控制器100判断是否输入了启动打印操作的打印命令。当控制器100判断为输入了打印命令时 (S1：是)，在S2，控制器100分别从内部温度传感器SE1和湿度传感器SE2获得温度程度和湿度程度。

接着S2，在S3，控制器100判断电磁离合器223是否打开。当控制器100判断为电磁离合器223未打开时(S3：否)，在S4，控制器100基于为低圆周速度比准备的第二带电器表和第二显影表并且基于在S2获得的温度和湿度来指定栅极电压Vg和显影电压Vb。

同样是在S3，当控制器100判断为电磁离合器223打开时(S3：是)，在S5，控制器100进一步判断是否是图像形成操作的预定时刻。具体来说，控制器100判断是否是在图像形成操作期间在根据打印命令的命令完成了在一定数量的片材S上形成图像之后应该将栅极电压 Vg降低为低于栅极电压Vg的电压的预定时刻。降低栅极电压Vg的时刻可以是任意时刻，只要晚于形成有图像的最后一个片材S被输送通过了感光鼓61与转印辊63之间的中间位置即可。

在S5，当控制器100判断为不是预定时刻时(S5：否)，在S6，控制器100基于为高圆周速度比准备的第一带电器表和第一显影表并且基于在S2获得的温度和湿度来指定栅极电压Vg和显影电压Vb。电压Vg、Vb可以被控制为按照栅极电压Vg早、显影电压Vb晚预定时间长度的顺序来切换，从而当感光鼓61的表面电位被栅极电压Vg 的改变而先改变了的部分到达显影辊71时，显影电压Vb被改变。

在S5，当控制器100判断为是预定时刻时(S5：是)，在S7，控制器100基于为低圆周速度比准备的带电器表并且基于在S2获得的温度和湿度单独指定栅极电压Vg。在S7，显影电压Vb不改变。

接着S4、S6和S7中的一个，在S8，控制器100判断打印控制操作是否已结束。打印控制操作可以包括从输入打印命令从而根据打印命令的命令在一定数量的片材S上形成图像开始、当在图像形成操作之后完成了已知的清洁操作结束的控制流程。

在S8，当控制器100判断为打印控制操作未结束时(S8：否)，流程返回S3。另一方面，当控制器100判断为打印控制操作结束时 (S8：是)；或者在S1当控制器100判断为未输入打印命令时(S1：否)，控制器100结束流程。

接下来，参照图10所示的时序图来说明控制器100在高温高湿条件下例如当温度为40摄氏度或者更高并且湿度为80％或者更高时所进行的行为。

如图10所示，当控制器100在时刻t1接收到打印命令时，控制器100将电力供给到马达210，从而驱动马达210。此外，控制器 100在S4(参照图9)中指定栅极电压Vg和显影电压Vb，开始将栅极电压Vg施加到栅极62B。例如，控制器100可以参照第二带电器表(参照图7B)来指定第一栅极电压Vg1，参照第二显影表(参照图 8B)来指定第三显影电压Vb3。

在从开始施加栅极电压Vg起经过了预定时间长度之后，在时刻 t2，控制器100开始将在时刻t1指定的显影电压Vb即第三显影电压Vb3施加到显影辊71。由此，栅极电压Vg与显影电压Vb之间的电压差应该是第八电压差ΔV11，即，针对低圆周速度比的图6B所示的表中的电压差的最小值。

之后，在时刻t3，当应该开始图像形成操作时，控制器将电磁离合器223切换为打开，并且在S6(参照图9)指定栅极电压Vg和显影电压Vb。例如，控制器100可以参照第一带电器表(参照图7A) 指定高于第一栅极电压Vg1的第三栅极电压Vg3，参照第一显影表(参照图8A)指定高于第三显影电压Vb3的第四显影电压Vb4。这里，栅极电压Vg先被改变，然后，在经过了预定时间长度之后，显影电压Vb被改变。由此，随着电磁离合器223的打开，栅极电压Vg从第一栅极电压Vg1在时刻t3增加到第三栅极电压Vg3，在经过了预定时间长度之后，即在时刻t4，显影电压Vb从第三显影电压Vb3增加到第四显影电压Vb4。

在时刻t4的电压差是第三电压差ΔV23，第三电压差ΔV23是图 6A所示的针对高圆周速度比的表中所限定的电压差中的最大值。由此，针对高圆周速度比的电压差ΔV23大于针对低圆周速度比的电压差ΔV11。

在时刻t5，在图像形成操作完成之后的预定时刻，控制器100 在S7(参照图9)单独指定栅极电压Vg。例如，控制器100可以参照图7B所示的第二带电器表来指定第一栅极电压Vg1。由此，在时刻t5，栅极电压Vg从第三栅极电压Vg3降低为第一栅极电压Vg1。

然后，在时刻t6，当电磁离合器223被切换为关闭时，控制器 100在S4(参照图7A 、7B )中指定栅极电压Vg和显影电压Vb。例如，控制器100可以指定与在时刻t5时所指定的栅极电压Vg相同的栅极电压Vg，可以参照图8B所示的第二显影表来指定第三显影电压Vb3。由此，在时刻t6，显影电压Vb从第四显影电压Vb4降低为第三显影电压Vb3。

然后，在时刻t7，响应于清洁操作的完成，控制器100停止将电力供给到马达210，并且停止将电压施加到施加栅极62B 和显影辊 71。

根据本发明，即使在圆周速度比、温度和湿度改变之后，栅极电压Vg和显影电压Vb也能基于改变后的条件而被指定，从而电压差可以被控制在较佳值。因此，能够抑制调色剂粘附到感光鼓61的未曝光区域，而与条件是否改变无关。

根据本发明，当圆周速度比低时，电压差被控制为湿度程度越高则越小，从而能够有效防止调色剂粘附到感光鼓61的未曝光区域。而且，调色剂带电量湿度越高则越低，当圆周速度比低并且调色剂带电少时，易于发生第一种类的现象，即，调色剂粘附到感光鼓61的未曝光区域。已认识到当调色剂由于湿度高而带电少并且电压差大时调色剂的极性反转，因此容易发生第一种类的现象。对此，根据上述控制，电压差被控制为圆周速度比低时湿度越高则越小。因此，能够较佳地抑制第一种类的现象。

根据本发明，针对低圆周速度比的电压差中的最大值与最小值之差即ΔV15-ΔV11大于针对高圆周速度比的电压差中的最大值与最小值之差即ΔV23-ΔV21。因此，当圆周速度比低时，电压差可以在各值中指定为对于环境因素来说最优的值，从而能够较佳地抑制第一种类的现象。对此，需要指出的是，当圆周速度比低时，调色剂的粘附受调色剂带电量的改变的影响更大。因此，通过使圆周速度比低时电压差的选择范围大于圆周速度比高时的选择范围，可以根据调色剂带电量的更大改变来更佳地指定电压差。

根据本发明，低圆周速度比的栅极电压Vg被控制为湿度越高则越小。因此，与例如电压差降低而栅极电压未降低的结构相比，能够抑制带电器62向感光鼓61放电。

根据本发明，当湿度低于50％时，低圆周速度比的电压差增大至大于高圆周速度比的电压差，因此，有效防止调色剂粘附到感光鼓61 的未曝光区域。而且，在湿度低的情况下，当圆周速度比低时，如果电压差被设置为较小，则易于发生第二种类的现象，即，由于调色剂带电量降低之外的原因而导致调色剂易于粘附到感光鼓61的未曝光区域。已认识到第二种类的现象可能由于以下原因而发生：当圆周速度比低时，保持在感光鼓61与显影辊71之间的调色剂中的摩擦力增加，从感光鼓61吸引电荷的调色剂的带电量增加，失去电荷的感光鼓61的表面电位降低，小的电压差降低至更小。对此，根据上述结构，当湿度低时，电压差与高圆周速度比的电压差相比被增大为低圆周速度比的电压差，因此，能够抑制第二种类的现象。

根据本发明，低圆周速度比的显影电压Vb被控制为低于高圆周速度比的显影电压Vb。因此，与例如电压差被增大而显影电压未降低的结构相比，无需增大栅极电压Vg，能够抑制从带电器62向感光鼓 61放电。

根据本发明，在圆周速度比从低变高之后可以改变电压差，能够抑制第一种类的现象和第二种类的现象。这里，当圆周速度比低时，第一种类的现象和/或第二种类的现象与圆周速度比高时相比更容易发生(参照图5A 、 5 B )。对此，需要指出的是，第一种类的现象发生在第一粘附区，第二种类的现象发生在第二粘附区。因此，例如，如果电压差在圆周速度比从低变高之前改变，则电压差可能落入第一粘附区或第二粘附区，可能发生第一种类的现象或第二种类的现象。与之相对地，通过在圆周速度比从低变高之后改变电压差，电压差在粘附抑制区增大之后被改变。因此，能够抑制第一种类的现象和第二种类的现象。

根据本发明，当圆周速度比低并且湿度为50％或者更高时，电压差被控制为湿度程度越高则越小，因此，能够抑制第一种类的现象。这里，当湿度高时，温度越高则调色剂越不容易带电。随着调色剂带电量的降低，当圆周速度比低时，电压差增大，第一种类的现象易于发生。但是，根据本实施方式的上述结构，当圆周速度比低并且湿度为50％或者更高时温度高则电压差降低，从而能够抑制第一种类的现象。

尽管说明了本发明的实施方式，但是，本领域技术人员应知，在权利要求书的精神和范围内，图像形成设备和控制方法存在多种变形和组合。应该理解，权利要求书所限定的主题不限于上述具体特征或动作。相反，上述具体特征和动作是实施权利要求书的例子。而且，上述实施方式中用于表示各构件的术语无需与权利要求书中的术语相同，上述实施方式中所使用的术语应该仅被视为是权利要求书的主题的例子。

例如，圆周速度比无需在两个状态之间进行切换，而是可以在三个或者更多个状态之间进行切换。例如，圆周速度比可以被切换为高于上述低圆周速度比并且低于上述高圆周速度比的中间圆周速度比 (参照图11)。对此，需要注意的是，如图5A 、 5 B 、11所示，粘附抑制区应该增大为随着圆周速度比的增大而增大。因此，通过限定和指定落入中间圆周速度比的粘附抑制区的范围的栅极电压和显影电压，能够抑制调色剂粘附到感光鼓61的未曝光区域。

又如，感光鼓61可以被替换为感光带。

又如，带电器62可以不是带栅极电晕型(scorotron-typed) 带电器，而是不带栅极电晕型(corotron-typed)带电器，或者是与感光构件接触的带电辊。

又如，本发明可以不应用于例如上述激光打印机1的激光打印机，而是可以应用于例如复印件和多功能机。

又如，显影剂不限于正带电调色剂，而是可以包括负带电调色剂。当采用负带电调色剂时，栅极电压和显影电压的极性可以反转为负，从而适应负带电调色剂，但是，栅极电压和显影电压的绝对值可以保持与上述实施方式的栅极电压和显影电压相同。

Claims (16)

1.一种图像形成设备，包括：

感光构件；

带电器，被构成为使所述感光构件带电；

显影辊，被构成为与所述感光构件接触并且将显影剂供给到所述感光构件；

湿度传感器，被构成为检测湿度；以及

控制器，被构成为执行电压施加控制处理，在所述电压施加控制处理中，所述控制器控制所述感光构件和所述显影辊旋转，将带电器电压施加到所述带电器，并且将显影电压施加到所述显影辊，

在所述电压施加控制处理中，所述控制器基于所述显影辊相对于所述感光构件的圆周速度比和所述湿度来控制所述带电器电压与所述显影电压之间的电压差，

在所述电压施加控制处理中，在所述圆周速度比小于1的情况下，湿度越高，则所述控制器将所述电压差控制得越小，

在所述电压施加控制处理中，所述控制器在所述圆周速度比从小于1的值改变为大于或者等于1的值之后改变所述电压差。

2.根据权利要求1所述的图像形成设备，其特征在于，当所述圆周速度比小于1时所述电压差的最大值与最小值之间的差大于当所述圆周速度比大于或者等于1时所述电压差的最大值与最小值之间的差。

3.根据权利要求2所述的图像形成设备，其特征在于，当所述圆周速度比小于1时所述电压差的所述最小值小于当所述圆周速度比大于或者等于1时所述电压差的所述最小值。

4.根据权利要求1所述的图像形成设备，其特征在于，在所述电压施加控制处理中，在所述圆周速度比小于1的情况下，湿度越高，则所述控制器将所述带电器电压控制得越小。

5.根据权利要求1所述的图像形成设备，其特征在于，在所述电压施加控制处理中，在所述湿度低于预定程度的情况下，所述控制器将当所述圆周速度比小于1时的所述电压差控制为大于当所述圆周速度比大于或者等于1时的所述电压差。

6.根据权利要求5所述的图像形成设备，其特征在于，当所述圆周速度比小于1时的所述显影电压小于当所述圆周速度比大于或者等于1时的所述显影电压。

7.根据权利要求1所述的图像形成设备，其特征在于，还包括温度传感器，所述温度传感器被构成为检测温度，

在所述电压施加控制处理中，所述控制器基于所述圆周速度比、所述湿度和所述温度来控制所述带电器电压与所述显影电压之间的所述电压差。

8.根据权利要求7所述的图像形成设备，其特征在于，在所述电压施加控制处理中，在所述圆周速度比小于1并且所述湿度为预定程度以上的情况下，温度越高，则所述控制器将所述电压差控制得越小。

9.一种图像形成设备的电压施加控制方法，所述图像形成设备包括：感光构件；带电器，被构成为使所述感光构件带电；以及显影辊，被构成为与所述感光构件接触，并且将显影剂供给到所述感光构件，

所述方法包括：

控制所述感光构件和所述显影辊旋转；以及

控制带电器电压对所述带电器的电压施加和显影电压对所述显影辊的电压施加，

在电压施加控制期间，基于所述显影辊相对于所述感光构件的圆周速度比和湿度来控制所述带电器电压与所述显影电压之间的电压差，

在电压施加控制期间，在所述圆周速度比小于1的情况下，湿度越高，则所述电压差被控制得越小，

在电压施加控制期间，在所述圆周速度比从小于1的值改变为大于或者等于1的值之后所述电压差被改变。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，当所述圆周速度比小于1时所述电压差的最大值与最小值之间的差大于当所述圆周速度比大于或者等于1时所述电压差的最大值与最小值之间的差。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，当所述圆周速度比小于1时所述电压差的所述最小值小于当所述圆周速度比大于或者等于1时所述电压差的所述最小值。

12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在电压施加控制期间，在所述圆周速度比小于1的情况下，湿度越高，则所述带电器电压被控制得越小。

13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在电压施加控制期间，在所述湿度低于预定程度的情况下，当所述圆周速度比小于1时的所述电压差被控制为大于当所述圆周速度比大于或者等于1时的所述电压差。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，当所述圆周速度比小于1时的所述显影电压小于当所述圆周速度比大于或者等于1时的所述显影电压。

15.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在电压施加控制期间，基于所述圆周速度比、所述湿度和温度来控制所述带电器电压与所述显影电压之间的所述电压差。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在电压施加控制期间，在所述圆周速度比小于1并且所述湿度为预定程度以上的情况下，温度越高，则所述电压差被控制得越小。

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