CN107024843A - 图像形成装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及图像形成装置。在将包含交流电压的带电电压提供给带电部件使图像承载体带电的图像形成装置中,将交流电压的峰值间电压值决定为更合适的值。在非图像形成时,根据在将峰值间电压值不同的带电电压提供给带电部件时流过带电部件的交流电流值的检测结果,求出表示正放电区域的近似函数和反放电区域的近似函数的差值的第三近似函数(表示相对峰值间电压值的差分的大小的函数)。接着,判断峰值间电压值=2000V时的交流电流值的检测值属于规定的不同的范围中的哪个范围。然后,在求出的第三近似函数中求出其斜率与判断出的范围对应地预先决定出的值一致的点,将求出的点的峰值间电压值决定为以后的图像形成时的带电电压的峰值间电压值。

Description

图像形成装置
技术领域
本发明涉及将对直流电压叠加了交流电压的带电电压提供给带电部件来使图像承载体带电的图像形成装置。
背景技术
作为使打印机等图像形成装置中的感光体鼓等图像承载体带电的方式,例如有将带电辊、带电刷等带电部件以接触或者隔着一定的间隔接近图像承载体的表面的方式配置来使图像承载体带电的方式。在该带电方式中,大多是将对直流电压叠加了交流电压的带电电压提供给带电部件的结构。
在专利文献1中,公开了一种以若使交流电压的峰值间电压为带电开始电压的2倍以上的值则具有使图像承载体的带电均匀的效果为前提,为了在图像承载体与带电部件间进行稳定的放电,将峰值间电压的大小决定为适当值的结构。
具体而言,在带电开始电压小于2倍的第一区域和2倍以上的第二区域的每一个区域中,将具有不同的检测用峰值间电压的交流电压依次施加给带电部件,并依次检测流过带电部件的交流电流值。
基于流过带电部件的交流电流的各检测值,对第一区域求出针对峰值间电压的交流电流值的近似函数fI1(Vpp)、对第二区域求出针对峰值间电压的交流电流值的近似函数fI2(Vpp)。而且,将近似函数fI1(Vpp)与fI2(Vpp)的差分〔=fI2(Vpp)-fI1(Vpp)〕成为规定值D时的峰值间电压值决定为适当值。
专利文献1:日本特开2001-201920号公报
然而,根据本申请发明人们的实验结果可知,在将上述差分固定为规定值D的结构中,未必会得到适当的峰值间电压值。
具体而言,即使在图像承载体为新品时根据规定值D求出的峰值间电压值是适当值,但若图像承载体表面的损耗因长时间重复打印而恶化,则也会有由于图像承载体的电阻值的降低等,导致根据相同的规定值D求出的峰值间电压值比该时刻的本来的适当值过分大,而对图像承载体带来较大损伤的情况。结果,图像承载体的损耗进一步恶化,产生了图像承载体过早达到寿命的情况。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于,提供一种能够求出更加适当的峰值间电压值的图像形成装置。
为了实现上述目的,本发明涉及的图像形成装置是通过带电部件使图像承载体带电的图像形成装置,其特征在于,具备:电源部,将对直流电压叠加了交流电压的带电电压提供给上述带电部件;检测单元,对流过上述带电部件的交流电流值进行检测;以及控制单元,对上述交流电压的峰值间电压值进行控制,上述控制单元执行第一处理、第二处理和第三处理,上述第一处理是在非图像形成时将在仅发生从上述带电部件向上述图像承载体的电荷移动的第一放电区域、和在上述图像承载体以及上述带电部件之间电荷双向移动的第二放电区域的各自中使峰值间电压值不同的多个带电电压依次从上述电源部供给至上述带电部件的处理;上述第二处理是根据通过上述第一处理供给了带电电压时的上述检测单元对交流电流值的检测结果,求出表示第一近似函数与第二近似函数的差值的第三近似函数的处理,其中,第一近似函数表示上述第一放电区域中的针对峰值间电压值的交流电流值,第二近似函数表示上述第二放电区域中的针对峰值间电压值的交流电流值;上述第三处理是判断被供给了上述第二放电区域内的一个峰值间电压值的带电电压时的交流电流值的检测值属于规定的不同的范围中的哪个范围,并将在上述第三近似函数中每单位峰值间电压的上述差值的变化量与和上述判断出的范围对应地预先决定出的上述变化量的值一致的点的峰值间电压值决定为图像形成时的峰值间电压值的处理。
另外,上述一个峰值间电压值也可以是上述第二放电区域内的上述各峰值间电压值中的一个。
并且,上述一个峰值间电压值也可以是上述第二放电区域内的上述各峰值间电压值中的最大的峰值间电压值。
另外,上述第三近似函数也可以是从上述第二近似函数减去上述第一近似函数所得的函数,上述一个峰值间电压值是上述第二放电区域内的上述各峰值间电压值中的上述差值比0大的峰值间电压值的任意一个。
并且,可以具备对机内或者机外的环境条件进行检测的检测单元,对上述规定的不同的范围的每一个范围,相对于不同的环境条件与不同的上述变化量的值预先建立对应关系,在上述第三处理中,将与上述判断出的范围预先建立了对应关系的、与上述不同的环境条件中的通过上述检测单元检测出的环境条件对应的上述变化量的值设为上述预先决定出的上述变化量的值。
这里,上述环境条件也可以是机内的温度和湿度的至少一个。
另外,上述带电部件也可以是与上述图像承载体接触或者接近配置的辊状、刷状或者刀片状的部件。
根据上述结构,预先通过实验等求出为了对交流电流值的规定的不同的范围的每一个范围,求出在检测出该范围内的交流电流值的情况下在该检测时刻认定为适当的峰值间电压值而应该使用的第三近似函数的变化量(斜率)的值,由此例如能够在图像承载体的从新品时到达到寿命为止的期间,根据在各时刻求出的第三近似函数,决定具有与实际检测出的交流电流值所属的范围对应的斜率的点的峰值间电压值。
由此,与即使产生因图像承载体的损耗、带电部件的劣化等引起的带电特性的变化,也固定了规定值D不变地求出峰值间电压值的结构相比,能够在从新品时到达到寿命的期间决定适当的峰值间电压值。
而且,由于一个变化量的值与交流电流值不同的范围的每一个范围建立对应关系,所以例如在采用预先存储有将一个变化量与该每一个范围建立了对应关系的信息的结构的情况下,与在交流电流值的整个范围与每一个交流电流值建立对应关系地存储有一个变化量的值的结构相比,能够降低存储部的容量,并能够使用廉价的存储部。
附图说明
图1是表示打印机的整体的结构的示意图。
图2是表示控制部与电源部的结构的框图。
图3是表示带电电压决定处理的内容的流程图。
图4是表示环境阶段表的结构例的图。
图5是表示检测用电压表的结构例的图。
图6是表示峰值间电压值的决定处理的子流程的内容的流程图。
图7是表示交流电流值相对于峰值间电压值的关系的图。
图8是例示感光体鼓的寿命初期和寿命末期的每个时期的交流电流值相对于峰值间电压值的关系的图。
图9是表示感光体鼓的寿命初期与寿命末期的每个时期的差分函数的图表的例子的图。
图10是表示斜率决定表的结构例的图。
图11是对通过将ΔIac固定为一定值D的方法而求出的峰值间电压值与通过将dΔIac/dVpp设为一定值k的方法而求出的峰值间电压值进行比较来表示的图。
图12(a)示出了交流电流值的检测值是2400μA以下的情况下的差分函数的图表的例子,(b)示出了交流电流值的检测值是2561μA以上2630μA以下的情况下的差分函数的图表的例子。
图13是表示实施例与比较例各自中的实验结果的例子的图。
图14是对实施例和比较例中的新品和耐用品各自的差分ΔVd的大小进行比较来表示的图。
图15是表示将耐用品分别设置于LL环境下和HH环境下的情况的各环境下的实验结果的例子的图。
具体实施方式
以下,以串联型彩色打印机(以下,简称为“打印机”。)为例,对本发明涉及的图像形成装置的实施方式进行说明。
(1)打印机的整体的结构
图1是表示打印机1的整体结构的示意图。
如该图所示,打印机1是通过电子照片方式来形成图像的装置,具备图像工序部10、中间转印部20、输送部30、定影部40以及控制部50,基于经由网络(例如LAN)来自外部的终端装置(未图示)的任务的执行请求,来执行彩色的图像形成(打印)。
图像工序部10具有与黄(Y)、品红(M)、青绿(C)以及黑(K)各种颜色对应的成像部10Y、10M、10C、10K。
成像部10K具备向用箭头A表示的方向旋转的感光体鼓11、配置于其周围的带电辊12、曝光部13、显影部14、清洁器15等。
带电辊12沿着感光体鼓11的轴向为细长状,一边与感光体鼓11的周面接触并向用箭头B表示的方向旋转一边使感光体鼓11带电。该带电通过从电源部60(图2)对带电辊12供给带电电压来进行。
曝光部13通过光束对带电后的感光体鼓11进行曝光,来在感光体鼓11上形成静电潜像。
显影部14利用K色的调色剂使感光体鼓11上的静电潜像显影。由此,在感光体鼓11上形成K色的调色剂像。在感光体鼓11上形成的K色的调色剂像被一次转印到中间转印部20的中间转印带21上。
清洁器15除去一次转印后残留在感光体鼓11的表面的调色剂、纸屑等来清扫感光体鼓11的表面。其中,其它成像部10Y、10M、10C也是与成像部10K相同的结构,在该图中省略了符号。
中间转印部20具备架设于驱动辊22和从动辊23并向箭头方向循环行进的中间转印带21、隔着中间转印带21与各成像部10Y~10K的感光体鼓11对置配置的一次转印辊24、以及经由中间转印带21与驱动辊22对置配置的二次转印辊25。
输送部30具备收纳片材这里为纸张S的盒31、从盒31将纸张S一张张地抽出到输送路径35的抽出辊32、以及输送被抽出的纸张S的输送辊33、34。
定影部40具有定影辊41和压接于定影辊的加压辊42。
控制部50对图像工序部10~定影部40的动作统一进行控制,使它们执行流畅的任务。
具体而言,对成像部10Y~10K的每一个,通过被供给了带电电压的带电辊12使感光体鼓11带电。而且,基于接收到的任务所包含的打印用的图像数据,从成像部10Y~10K的各曝光部13射出光束。
对成像部10Y~10K的每一个成像部,通过从曝光部13发出的光束,在带电后的感光体鼓11上形成静电潜像,并通过调色剂使该静电潜像显影来形成调色剂像,该调色剂像通过一次转印辊24的静电作用被一次转印到中间转印带21上。
成像部10Y~10K的各种颜色的成像动作以将各种颜色的调色剂像重合地转印到行进的中间转印带21的相同位置的方式从行进方向上游侧朝向下游侧错开时机来执行。
对应于该成像时机,由输送部30将纸张S从盒31朝向二次转印辊25输送而来,在纸张S通过二次转印辊25的与中间转印带21的表面的接触位置即二次转印位置251时,多重转印在中间转印带21上的各种颜色的调色剂像通过二次转印辊25的静电作用被统一地二次转印于纸张S。
二次转印有各种颜色的调色剂像后的纸张S被输送到定影部40,在通过定影部40的定影辊41与加压辊42之间时被加热、加压,由此纸张S上的调色剂熔接而被定影于该纸张S。通过了定影部40的纸张S被排纸辊38排出到排纸托盘39上。
在图像工序部10的正下方配置有作为温湿度检测单元的温度检测传感器71和湿度检测传感器72。温度检测传感器71对打印机1内的温度(机内温度)进行检测,湿度检测传感器72对打印机1内的相对湿度(机内湿度)进行检测。各自的检测结果被发送至控制部50。
(2)控制部的结构
图2是表示控制部50的结构的框图,成像部10K和与成像部10K对应设置的电源部60以及电流检测部70被一起示出。
电源部60对成像部10K的带电辊12供给带电电压(对直流电压叠加了交流电压的电压)Vg。直流电压在这里是与感光体鼓11的带电极性相同的负极性,但根据装置结构也可以是正极性。
电流检测部70在带电电压Vg被提供给带电辊12时,对经由感光体鼓11流入带电辊12的交流电流值Iac进行检测。其中,对其它成像部10Y~10C的每一个也对应地设置有电源部60和电流检测部70,但由于是与成像部10K的结构基本相同的结构,所以在该图中省略。以下,对成像部10K和与其对应的电源部60和电流检测部70进行说明。
控制部50具备CPU(Central Processing Unit:中央处理器)51、ROM(Read OnlyMemory:只读存储器)52、RAM(Random Access Memory:随机存储器)53以及存储部54作为主要的结构要素。
CPU51从ROM52读出所需要的程序,一边取得定时一边对图像工序部10、中间转印部20、输送部30、定影部40的动作统一地进行控制,来顺利地执行基于任务的数据的打印动作。另外,CPU51对电源部60指示带电电压Vg的输出。该指示中包括带电电压Vg所包含的交流电压的峰-峰电压的大小(峰值间电压值)Vpp的指示。
RAM53成为CPU51的工作区域。
存储部54是非易失性的存储部,储存有后述的环境阶段表81、检测用电压表82、以及斜率决定表83等。
电源部60包含直流电源电路61以及交流电源电路62的组。
直流电源电路61在控制部50的控制下,输出规定的直流电压Vdc。其中,由于在本实施方式中,按每个成像部变更直流电压Vdc的点不是特别重要的,所以在以下的说明中,为了方便,以直流电压Vdc在各成像部中为相同的值的情况来进行说明。
交流电源电路62例如由交流变压器构成,能够使应输出的交流电压Vac的峰值间电压值Vpp的大小可变,基于来自控制部50的输出指示,输出具有被指示的大小的峰值间电压值Vpp的交流电压Vac。其中,以与直流电压Vdc相同的观点,以按每个成像部,交流电压Vac具有相同的峰值间电压值Vpp的情况来进行说明。
交流电源电路62的输出端与直流电源电路61的输出端连接,由此,生成对直流电压Vdc叠加了交流电压Vac的带电电压Vg,并将所生成的带电电压Vg供给至带电辊12。
在这样的结构中,CPU51在针对纸张S的打印时(图像形成时)以外的非图像形成时,执行对成像部10Y~10K的每一个成像部决定以后的打印时(图像形成时)的带电电压Vg的交流电压的峰值间电压值Vpp的最佳值的带电电压决定处理。以下,将打印时的带电电压Vg称为Vg1,将在带电电压决定处理的执行中从电源部60输出的带电电压区分为Vg2。
(3)带电电压决定处理
图3是表示成像部10K中的带电电压决定处理的内容的流程图。
其中,对其它成像部10Y~10C的每一个成像部都并行地执行相同的处理。
如该图所示,获取当前的机内温度和机内湿度(步骤S1)。该获取通过接收温度检测传感器71和湿度检测传感器72的机内温度St和机内湿度Sh的检测结果来进行。
接下来,获取环境阶段(步骤S2)。该获取通过参照储存于控制部50的存储部54的环境阶段表81来进行。
图4是表示环境阶段表81的结构例的图。
如该图所示,环境阶段表81对机内温度以及机内湿度的每个组合,写有表示绝对湿度的大小的指标即环境阶段1、2…。其中,在环境阶段表81的记述中,例如机内温度“<15”表示小于15℃的温度,“<20”表示15℃以上小于20℃的范围内的温度。对于其它温度范围“<24”…以及机内湿度“<18”等也相同。该环境阶段表81是在打印机1的制造阶段、开发阶段预先通过实验等制生成的。通过实验等预先生成的情况在后述的其它表中也相同。
在本实施方式中,环境阶段被划分为16个阶段,环境阶段1~3表示低温低湿环境(LL环境),环境阶段4~7表示常温常湿环境(NN环境),环境阶段13~16表示高温高湿环境(HH环境),环境阶段8~12表示是NN环境与HH环境之间且是机内温度和机内湿度比NN环境高的环境。
例如,若当前的机内温度St是15~19℃之间且机内湿度Sh是18~31%之间,则获取环境阶段“2”。
返回到图3,在步骤S3中,获取与环境阶段对应的检测用峰值间电压值Vpp的组。该获取通过参照储存于控制部50的存储部54的检测用电压表82来进行。
图5是表示检测用电压表82的结构例的图。
如该图所示,检测用电压表82按每个环境阶段的范围,被写入由不同的多个(在本实施方式中是10个)检测用峰值间电压值Vpp构成的组A~D。在组A~D中,分别包含10个检测用峰值间电压值Vpp中的有关正放电区域(第一放电区域)以及反放电区域(第二放电区域)的至少2个检测用峰值间电压值Vpp。
这里,正放电区域是指在将开始针对感光体鼓11的带电的带电开始电压设为Vth时,峰值间电压值Vpp是指小于(Vth×2)的区域(参照图7),且在对带电辊12施加了带电电压Vg时,仅发生从带电辊12朝向感光体鼓11的电荷移动(朝向单方向的电荷移动)的峰值间电压的区域。
另一方面,反放电区域是指(Vth×2)以上的区域(图7)且在感光体鼓11以及带电辊12之间向双方向发生电荷移动的区域。
在本实施方式中,(Vth×2)是1500V,在图5中示出了按组A~D的每一个组写入了小于1500V的正放电区域所包含的第1个~第4个检测用峰值间电压值Vpp,并写入了1500V以上的反放电区域所包含的第5个~第10个检测用峰值间电压值Vpp的例子。
在图5中,例如在步骤S2中获取的环境阶段属于1~3的范围的情况下,被分配检测用峰值间电压值Vpp的组A,在环境阶段属于4~7、8~12、13~16的范围的情况下,被分配组B、C、D。
返回到图3,在步骤S4中将第一计数值n初始化为1。该n表示被写入到图5的检测用电压表82的第1个~第10个检测用峰值间电压值中的其编号。
在图3中,在步骤S5中,在由步骤S3选择出的组中获取当前的第n个检测用峰值间电压值Vpp。例如,在获取到的组是B的情况下,获取当前的第n个,在这里是第1个检测用峰值间电压值Vpp=1020V(图5)。
然后,在步骤S6中,设定应从与成像部10K对应的电源部60输出的交流电压Vac和直流电压Vdc,并对电源部60指示所设定的交流电压Vac和直流电压Vdc的输出。具体而言,将应从与成像部10K对应的电源部60的交流电源电路62输出的交流电压Vac的峰值间电压值Vpp设定为在步骤S5中获取到的检测用峰值间电压值Vpp(在上述例子中是1020V)。另外,将应从该电源部60的直流电源电路61输出的直流电压Vdc设定为预先决定的值。其中,该直流电压Vdc的值相当于在打印时使感光体鼓11带有规定电位所需要的电压值。
通过步骤S6的执行,从电源部60输出具有检测用峰值间电压值Vpp的交流电压被叠加于直流电压Vdc的带电电压Vg2,并将输出的带电电压Vg2供给至带电辊12。
若带电电压的输出稳定,具体而言若经过稳定所需要的规定时间(在步骤S7中为“是”),则将第二计数值m初始化为1(步骤S8)。
接下来,获取通过与成像部10K对应的电流检测部70检测出的交流电流值Iac,并将获取到的交流电流值Iac存储于RAM53(步骤S9)。
然后,判断第二计数值m是否与规定值y相等(步骤S10)。这里,规定值y是感光体鼓11每旋转一周的取样数,是1以上的自然数。若m不与规定值y相等(在步骤S10中为“否”),则使当前的第二计数值m自加1(步骤S11),并返回到步骤S9。
反复进行步骤S9~S11,直到判断为m与规定值y相等,由此在RAM53中,将在成像部10K的感光体鼓11旋转一周的期间在周向不同的y个位置测定出的交流电流值Iac分别保持于RAM53。若判断为m与规定值y相等(在步骤S10中为“是”),则求出y个交流电流值Iac的平均值,并将求出的平均值作为与第n个峰值间电压值Vpp对应的交流电流值Iac存储于RAM53(步骤S12)。通过这样采取平均,能够使由感光体鼓11的膜厚的偏差引起的交流电流值Iac的检测值的差别平滑化。
接下来,判断第一计数值n是否是10(步骤S13)。若判断为n不是10(在步骤S13中为“否”),则使当前的第一计数值n自加1(步骤S14),并返回到步骤S5。
在步骤S5中,当前的n例如是2,若在步骤S3中获取到的组是B,则获取第2个检测用峰值间电压值Vpp=1080V(图5)。
然后,基于获取到的第2个检测用峰值间电压值Vpp来执行步骤S6~S13的处理。由此,可求出包含具有第2个检测用峰值间电压值Vpp的交流电压的带电电压Vg2被提供给带电辊12时的交流电流值Iac的平均值,并存储于RAM53。
然后,再次判断第一计数值n是否是10(步骤S13)。若判断为n不是10(在步骤S13中为“否”),则使当前的第一计数值n自加1(步骤S14),并返回到步骤S5,执行步骤S5以后的处理。
反复执行步骤S5~S14的处理,直到判断为第一计数值n是10。由此,对属于获取到的组的第3个~第10个检测用峰值间电压值Vpp的每一个依次求出包含具有该检测用峰值间电压值Vpp的交流电压的带电电压Vg2被提供给带电辊12时的交流电流值Iac的平均值,并存储于RAM53。
即,在RAM53中,对成像部10K共计存储10个在具有正放电区域内的峰值间电压值的4个带电电压Vg2和具有反放电区域内的峰值间电压值的6个带电电压Vg2分别被依次施加给带电辊12时分别检测出的交流电流值Iac(平均值)。
交流电流值Iac向该RAM53的存储以第n个检测用峰值间电压值Vpp和在该峰值间电压值Vpp的供给时检测出的交流电流值Iac一对一建立对应关系的方式来进行。以下,将存储于RAM53的检测用峰值间电压值Vpp和交流电流值Iac的一对一的组合概括地记作(Vpp,Iac)。
上述的由控制部50对步骤S1~S14的执行可以说是在非图像形成时将在正放电区域(第一放电区域)和反放电区域(第二放电区域)的每一个中使峰值间电压值Vpp不同的多个带电电压Vg2依次从电源部60供给至带电辊12的第一处理的执行。
然后,若判断为第一计数值n为10(在步骤S13中为“是”),则在执行了决定峰值间电压值的最佳值Vpp1的峰值间电压值的决定处理(步骤S15)后,结束该带电电压决定处理。
(4)峰值间电压值的决定处理
图6是峰值间电压值的决定处理的子流程的内容的流程图。另外,图7是表示交流电流值Iac相对于通过上述带电电压决定处理的步骤S1~S14求出的峰值间电压值Vpp的关系的图。在图7中,正放电区域内的点P1~P4表示交流电流值Iac相对于上述n=1~4的检测用峰值间电压值Vpp的点,反放电区域内的点P7~P10表示交流电流值Iac相对于上述n=7~10的检测用峰值间电压值Vpp的点。
如图6所示,首先得到第一近似函数(步骤S31)。该第一近似函数是选择属于图7所示的正放电区域的点P1~P4的(Vpp,Iac),并通过最小平方法等将选择出的4个点的数据线性近似所得的函数。由此,得到对正放电区域中的交流电流值Iac相对于峰值间电压值Vpp的特性(以下,称为“Vpp-Iac特性”。)进行近似而得到的直线的图表L1(图7),即第一近似函数Iac=f1(Vpp)(其中,Vpp<2×Vth)。
接下来,得到第二近似函数(步骤S32)。该第二近似函数是选择属于图7所示的反放电区域的点P7~P10的(Vpp,Iac),并以曲线对选择出的4个点的数据进行近似所得的函数。由此,得到对反放电区域中的Vpp-Iac特性进行近似所得的曲线的图表L2(图7),即第二近似函数Iac=f2(Vpp)(其中,2×Vth≤Vpp)。其中,在步骤S32中进行曲线近似是因为反放电区域中的实际的Vpp-Iac特性不是直线而接近曲线。
图8是表示感光体鼓11的寿命初期和寿命末期的每个时期时的Vpp-Iac特性的例子的图,曲线L3表示寿命初期,曲线L4表示寿命末期时。
如该图所示,可知表示寿命初期的曲线L3和表示寿命末期的曲线L4都在反放电区域中随着峰值间电压值Vpp增大而交流电流值Iac成指数函数地增大。另外,相对于表示寿命初期的曲线L3,表示寿命末期的曲线L4整体在上、即交流电流值Iac变大。
这是因为如下理由。即,一般感光体鼓11的膜厚因打印动作的反复进行而损耗,随着打印张数增多(即接近寿命末期)而变小,与其膜厚变小相应地感光体鼓11的电阻值会变小。
因此,这是为了即使在寿命初期和寿命末期将相同的峰值间电压值Vpp施加给带电辊12,在寿命末期也流过比寿命初期大的交流电流。
此外,在上述说明中,根据属于正放电区域的4个点P1~P4的(Vpp,Iac)的值求出第一近似函数,根据属于反放电区域的4个点P7~P10的(Vpp,Iac)的值求出第二近似函数,但并不限于此。能够根据2个以上的点的(Vpp,Iac)的值分别求出第一近似函数和第二近似函数。
按正放电区域和反放电区域的每个区域,优选不同的2个以上的峰值间电压值Vpp是具有正放电区域和反放电区域的表示边界的交流电压值(=2×带电开始电压Vth)之差的程度以上,例如具有100V以上等大小的值。这是因为该差较大的一方容易用近似函数来表示正放电区域和反放电区域各自的Vpp-Iac特性的图表。此外,在图7中,表示上述编号n=5和6的检测用峰值间电压值Vpp的点被除外,但根据情况,也能够作为用于计算第二近似函数的点而添加任意一方或者两方。
返回到图6,在步骤S33中,得到表示放电电流量ΔIac相对于峰值间电压值Vpp的差分函数(第三近似函数)。具体而言,从第二近似函数减去第一近似函数所得的函数、即f2(Vpp)-f1(Vpp)作为表示ΔIac(交流电流值Iac的差值:图7)的差分函数而被导出。根据该意思,可以说由控制部50进行的步骤S33的执行是根据交流电流值Iac的检测结果来求出表示第一近似函数与第二近似函数的差值的第三近似函数的第二处理的执行。
图9是表示感光体鼓11的寿命初期和寿命末期的每个时期时的差分函数的图表的例子的图,曲线L5表示寿命初期时的差分函数的例子,曲线L6表示寿命末期时的差分函数的例子。
如该图所示,表示寿命末期的曲线L6与表示寿命初期的曲线L5相比,相对于相同的峰值间电压值Vpp,放电电流量ΔIac较大,且放电电流量ΔIac的每单位峰值间电压的增加量也较大。
可认为这是因为寿命末期与寿命初期相比,因感光体鼓11的电阻值降低等,在反放电区域中随着峰值间电压值Vpp增大而放电电流量ΔIac的增加量增大。也可知这是因为与图8所示的曲线L3(寿命初期)相比,对曲线L4(寿命末期)而言,与第一近似函数(虚线的直线)的差值(=ΔIac)较大。
另外,可认为与图9所示的曲线L5(寿命初期)相比,曲线L6(寿命末期)成为更立起的形状是因为如下理由。即,在寿命初期,由于感光体鼓11的膜厚较厚,感光体鼓11的电阻值较高,所以交流电流难以流动,放电电流量ΔIac也成为变小的趋势。由此,曲线L5(寿命初期)如图9所示容易成为倒伏那样的形状。相反,在寿命末期,由于感光体鼓11的膜厚变薄,相应地感光体鼓11的电阻值降低而交流电流变得容易流动,放电电流量ΔIac也成为增大的趋势,所以曲线L6(寿命末期)与曲线L5(寿命初期)相比容易推移成立起那样的形状。
返回到图6,在步骤S34中,获取在将峰值间电压值Vpp设为2000V时检测出的交流电流值Iac。在图7的例子中,在点P10的Vpp=2000V的情况下,获取点P10的Iac=4000μA。该2000V是属于反放电区域的6个检测用峰值间电压值Vpp中的一个峰值间电压值Vpp,在这里是被预先决定的。
在步骤S35中,参照存储于存储部54的斜率决定表83,判断在步骤S34中获取到的交流电流值Iac属于被写入到斜率决定表83的不同的范围中的哪个范围,并获取与判断出的范围对应的值k。
图10是表示斜率决定表83的结构例的图。
如该图所示,斜率决定表83是关于在将2000V的峰值间电压值Vpp提供给带电辊12时由电流检测部70检测的交流电流值Iac,对规定的不同的范围(~2400、2401~2460等)的每个范围,一个值k(3.6、3.3等)与环境阶段(1~2、3~4等)建立对应关系地被写入的表。对于如何决定该值k将后述。
例如,由于在上述步骤S2中获取到的环境阶段是2的情况下,若假设在步骤S34中获取到的交流电流值Iac是2300μA,则属于2400μA以下的范围,所以读出与环境阶段2对应的k=3.6。另外,由于若假设获取到的交流电流值Iac是2600μA,则属于2561~2630μA的范围,所以读出与环境阶段2对应的k=2.5。
返回到图6,在步骤S36中,求出在步骤S33中求出的差分函数中,每单位峰值间电压的放电电流量ΔIac的变化量(即、微分值(dΔIac/dVpp))与在步骤S35中获取到的值k的倒数、即1/k(预先决定出的变化量的值)一致的点的放电电流量ΔIac。
例如,在图9所示的差分函数的曲线L5的例子中,在步骤S35中获取到的值k是ka的情况下,求出ΔIac的变化量(切线的斜率)与1/ka一致的点Pa的放电电流量ΔIac的值Id。另外,例如在差分函数的曲线L6中,在步骤S35中获取到的值k是kb的情况下,求出ΔIac的变化量与1/kb一致的点Pb的放电电流量ΔIac的值Ie。其中,如图9所示在本实施方式中,在差分函数中每单位峰值间电压的ΔIac的变化量为增加量。
返回到图6,在步骤S37中,将在上述差分函数中,与在步骤S36中求出的放电电流量ΔIac对应的峰值间电压值Vpp决定为图像形成时的最佳的峰值间电压值Vpp1,并返回到主程序。
例如,在图9所示的曲线L5中,点Pa的峰值间电压值Vma被决定为最佳值Vpp1,在曲线L6中,点Pb的峰值间电压值Vmb被决定为最佳值Vpp1。在峰值间电压值的决定处理中决定出的最佳的峰值间电压值Vpp1被存储于存储部54。
而且,在成像部10K中在以后的打印时,将应从交流电源电路62输出的交流电压Vac的峰值间电压值Vpp设定为存储部54中当前存储的峰值间电压值Vpp1,并将应从直流电源电路61输出的直流电压Vdc设定为预先决定出的值。结果,在打印时,通过从电源部60对成像部10K的带电辊12供给具有在上述决定为最佳的峰值间电压值Vpp1的带电电压Vg1,来进行成像部10K的感光体鼓11的带电。
根据该意思,可以说由控制部50进行的步骤S34~S37的执行是判断被供给了反放电区域(第二放电区域)内的一个峰值间电压值Vpp的带电电压Vg2时的交流电流值的检测值Iac属于规定的不同的范围中的哪个范围,并将在差分函数(第三近似函数)中ΔIac的变化量和与该判断出的范围对应地预先决定出的变化量的值(=1/k)一致的点的峰值间电压值Vpp决定为图像形成时的峰值间电压值的第三处理的执行。
带电电压决定处理能够在预先决定出的时机、例如每当执行规定张数(1000张等)的打印、每当感光体鼓11的转速达到规定值时、每单位时间的机内温度、机内湿度的变化量超过了规定值时(环境变动量超过了规定范围时)等执行。
通过1次的带电电压决定处理而存储于存储部54的峰值间电压值Vpp1在到执行下一次的带电电压决定处理为止的期间,被设定为在打印时应输出的带电电压Vg1的峰值间电压值Vpp。然后,若执行下一次的带电电压决定处理,则存储于存储部54的峰值间电压值Vpp1被更新为新决定的峰值间电压值Vpp1。上述的处理对于成像部10K以外的成像部10Y~10C的每一个成像部都相同。
(5)使用斜率决定表来决定峰值间电压值的理由
如上述的图8所示,在将相同的峰值间电压值Vpp施加给带电辊12的情况下,感光体鼓11的寿命末期与寿命初期相比,因由感光体鼓11的感光层的膜厚的损耗引起的电阻值的降低而交流电流值Iac增大。
另外,除了感光体鼓11的电阻值的降低之外,还与带电辊12的电阻值相关。具体而言,若带电辊12的电阻值较低则交流电流值Iac的值变大,若带电辊12的电阻值较高则交流电流值Iac的值变小。
若在带电辊12的电阻值的标准公差范围内电阻值进入较低一侧,则交流电流值Iac的值变大。另外,也存在因带电辊12的长期使用而例如在辊表面堆积调色剂粒子,相应地电阻值升高,使得交流电流值Iac的值变小的情况。
因此,在感光体鼓11的寿命初期与最佳值大致相同的峰值间电压值Vpp在寿命末期也未必成为最佳值。
根据本申请发明人们进行的实验,在图9的例子中,若在寿命初期峰值间电压值Vpp的最佳值为Vma,则在寿命末期最佳值降低到Vmb。该最佳值例如是适当地确定为通过目视观察等而得到高画质的再现图像的值。
在确认了这样的实验结果时,若采取上述专利文献1的方法、即求出ΔIac为规定值D的峰值间电压值Vpp的方法,则如图9所示,在感光体鼓11的寿命末期,可求出在曲线L6中与ΔIac=Id(相当于上述规定值D)对应的点Pc的峰值间电压值Vmc。
该电压值Vmc是比最佳值Vmb大很多的值,不能说是与感光体鼓11的寿命末期相应的最佳值或者接近最佳值的值。
与此相对,在本实施方式中,采用了使用上述的差分函数和斜率决定表83来求取峰值间电压值Vpp1的方法。这因为如下理由。
即,本申请发明人们在从感光体鼓11的新品时到达到寿命为止的时刻求出差分函数。结果,可知各差分函数所表示的放电电流量ΔIac不管在感光体鼓11的寿命初期、寿命末期都随着峰值间电压值Vpp的增大一起变大。另外,关于每单位峰值间电压的放电电流量ΔIac的变化量(=dΔIac/dVpp),可知与寿命初期相比,寿命末期具有从更小的峰值间电压值Vpp开始增大的趋势。
这些趋势符合于图9的寿命初期的曲线L5和寿命末期的曲线L6。
具体而言,曲线L6与曲线L5相比,相同的峰值间电压值Vpp下的放电电流量ΔIac的变化量、即切线的斜率较大,由此可知与曲线L6曲线L5相比,其切线的斜率从更小的峰值间电压值Vpp开始增大。
另外,虽然在该图中未图示,但根据在寿命初期和寿命末期的中间的各个时期求出的差分函数,也同样地可确认为与某个时期相比后面的时期具有ΔIac的变化量从更小的峰值间电压值Vpp开始增大的趋势。
即,如图9的曲线L5、L6所示,差分函数的曲线整体随着从感光体鼓11的寿命初期朝向寿命末期而向峰值电压值Vpp变小的方向偏移,并且以通过向逆时针方向的旋转移动而抬起的方式迁移。
基于存在这样的曲线的迁移,在从寿命初期到达到寿命之间的各时刻求出差分函数的曲线,若在各曲线中描绘切线的斜率相同的点,则各点的峰值间电压值Vpp随着接近寿命而不断变小。
具体而言,在图9中,若将感光体鼓11的寿命初期时的差分函数的曲线设为L5,将到寿命末期之间的各时期按照时间顺序设为A、B、C…,则在时刻A的差分函数中具有与寿命初期相同的斜率(=1/ka)的点的峰值间电压值为Vma1(<Vma),在时刻B的差分函数中具有与寿命初期相同的斜率(=1/ka)的点的峰值间电压值为Vma2(<Vma1),在时刻C的差分函数中具有与寿命初期相同的斜率(=1/ka)的点的峰值间电压值为Vma3(<Vma2)…。
即,在因反复打印而感光体鼓11从新品接近寿命末期时,具有相同的斜率的点的峰值间电压值Vpp的从大到小的变化联动地追随。这可以说与因感光体鼓11从新品接近寿命末期而使得感光体鼓11、带电辊12的电阻值下降,峰值间电压值Vpp的最佳值降低具有实质相同的关系。
本申请发明人们着眼于该峰值间电压值Vpp的追随,通过实验导出如下的结论。
(a)将在感光体鼓11的寿命初期求出的差分函数中表示与最佳的峰值间电压值Vpp对应的放电电流量ΔIac的点(在图9的例子中为曲线L5的点Pa)的每单位峰值间电压的放电电流量ΔIac的变化量(切线的斜率)设为1/ka。
(b)在从感光体鼓11的寿命初期到达到寿命之间的中间、寿命末期等各时刻求出的差分函数中,与寿命初期相同的斜率1/ka的点的峰值间电压值Vpp(在图9的例子中是曲线L6的点Pd的Vmd等)成为接近该时刻下的峰值间电压值Vpp的最佳值的值。
由此,根据图9也可知,通过在达到感光体鼓的寿命的期间,至少对上述的规定值D(=Id)进行固定来求取峰值间电压值Vpp的方法,也可得到更接近各时刻下的本来的最佳值的峰值间电压值Vpp。
换言之,在将规定值D固定的方法中,虽然如上述那样随着接近寿命末期,求出比该时刻下的最佳值大很多的峰值间电压值Vpp,但能够防止这样的情况。
实际上,当使用实验机在感光体鼓的寿命初期和寿命末期,通过将ΔIac固定为规定值D(=Id)的方法和将差分函数的斜率(=dΔIac/dVpp)设为一定值的方法来计算出峰值间电压值时,得到了图11那样的结果。
如图11所示,在将ΔIac固定为规定值D的方法中,在寿命初期峰值间电压的最佳值与计算出的峰值间电压值Vpp的差分ΔVd是0V,但在寿命末期差分ΔVd为260V,在寿命末期计算出的峰值间电压Vpp成为比该时刻下的最佳值(=1480V)大很多的值。
若将设想为不会给感光体鼓带来损伤的峰值间电压值的范围相对于最佳值例如最大5~10%左右设为允许范围,则差分ΔVd是260V显著偏离了允许范围。其中,允许范围能够预先通过实验等来决定,可以代替上述百分率而为电压值、例如设为50V以上小于150V等范围。
另一方面,可知在将差分函数的斜率设为一定值的方法中,在寿命初期差分ΔVd是0V,在寿命末期差分ΔVd也只有20V,属于上述允许范围,可得到最佳值或者接近最佳值的值的峰值间电压值。
基于这样的感光体鼓11的寿命与峰值间电压值Vpp的关系,本申请发明人们进一步设定多个感光体鼓11与带电辊12的组,例如设定在标准公差内一方电阻值较大和另一方电阻值较小的组、或两方的电阻值都接近公差的中心值的组等,并将各个组分别搭载于打印机1来进行了耐久试验、环境试验等各种实验,结果得到了如下的结论。
即,在图11所示的实验中,对感光体鼓和带电辊仅使用了某个特定的组,但可知在设计上的标准公差内也将电阻值等特性不同的感光体鼓和带电辊进行了组合的情况下,因感光体鼓的从寿命初期到达到寿命期间的带电特性的变化的影响,而在任意时刻都将差分函数的斜率固定为1/ka的状态下,存在计算出的峰值间电压值Vpp从适当的范围(得到一定以上的画质的图像的范围)脱离的情况。
该带电特性的变化主要因感光体鼓与带电辊的随时间的电阻值变化、随时间劣化程度的差异、带电辊的电阻值差别、环境变动等而产生。
另一方面,若仅着眼于感光体鼓的从寿命初期到达到寿命的长期间中的某个短期间,则感光体鼓和带电辊的电阻值等的变化都较少,带电特性的变化也非常小。若在该短期间内,则即使将斜率设为相同的值,通过对上述规定值D进行固定的方法也可得到峰值间电压值Vpp的最佳值或者接近最佳值的值(上述适当的范围内的值)。
可以说该短期间是带电特性的变化收敛于某一范围内的期间。若具有当带电特性的变化变大时,一般交流电流值Iac的检测值的变化量也变大这一关系,则也可以说该短期间是交流电流值Iac的检测值收敛于某一范围内的期间。
鉴于此,本申请发明人们通过实验导出了在设定为某个峰值间电压值Vpp、例如2000V时检测出的交流电流值Iac的可取的整个范围中的、能够在差分函数中使用相同的(共用的)斜率而得到峰值间电压值Vpp的最佳值或者接近最佳值的值的交流电流值的一定的范围。
通过图12,对该交流电流值Iac的范围与差分函数的斜率的关系进行说明。
图12(a)示出了在从感光体鼓11的新品时到达到寿命的期间中的某个短期间内将峰值间电压值Vpp=2000V的带电电压提供给带电辊12时的交流电流值Iac的检测值是2400μA以下的范围的情况下,在各时刻求出的差分函数的曲线L11、L12、L13、L14的例子。
图12(a)所示的曲线L12~L14分别成为将曲线L11向放电电流量ΔIac增加的方向平行移动了那样的形状。这是因为在该短期间内,随着累积打印张数变多,感光体鼓11的膜厚虽说只有一点点但还是变薄,因此交流电流值Iac变大。
在差分函数的曲线L11~L14的各自中,当将切线的斜率1/k取相同值(k=3.6)的点P11、P12、P13、P14处的峰值间电压值Vm1、Vm2、Vm3、Vm4在各时刻设定为峰值间电压值Vpp1并进行了打印时,可得到目视观察为良好的画质,确认为几乎没有针对感光体鼓11的损伤。
另一方面,图12(b)示出了在与图12(a)不同的短期间内将峰值间电压值Vpp=2000V的带电电压提供给带电辊12时的交流电流值Iac的检测值是2561μA以上2630μA以下的范围的情况下,在各时刻求出的差分函数的曲线L21、L22、L23、L24的例子。
与图12(a)相同,图12(b)所示的曲线L22~L24也分别是将曲线L21向放电电流量ΔIac增加的方向平行移动了那样的形状。
在差分函数的曲线L21~L24的各自中,当将切线的斜率1/k取相同值(k=2.5)的点P21、P22、P23、P24的峰值间电压值Vm5、Vm6、Vm7、Vm8在各时刻设定为峰值间电压值Vpp1并进行了打印时,可得到目视观察为良好的画质,确认为几乎没有针对感光体鼓11的损伤。
对于交流电流值Iac的检测值的范围是比图12(a)和(b)所示的范围大的范围,也得到了与上述相同的结果。
由此,交流电流值Iac可取的范围被分成不同的多个范围的各个范围,对各个范围的每个范围得到了一个值k与环境阶段建立了对应关系的信息。该得到的信息成为上述的图10所示的斜率决定表83。
在斜率决定表83中将环境阶段1~16与交流电流值Iac建立对应关系是为了:由于即使峰值间电压值Vpp相同,若因机内温湿度的变化而带电辊12的放电量改变,则交流电流值Iac的检测值也改变,所以对每个环境阶段求出相对于交流电流值Iac适合的值k。
观察斜率决定表83可知,交流电流值Iac可取的范围被分成了8个不同的范围。例如,在环境阶段为1时的交流电流值Iac的范围为2400μA以下的范围,值k是3.6,在2401μA以上2460μA以下的范围,值k为3.3,可知是随着交流电流值Iac增大而值k减小的趋势。在相同的环境阶段下对交流电流值Iac的不同的范围对应不同的值k也是为了应对由环境因素以外的例如感光体鼓11、带电辊12的寿命引起的感光体鼓11的膜厚、带电辊12的电阻值的状态的变化。
另外,对于一个交流电流值Iac的范围,按每个不同的环境阶段值k不同。具体而言,例如在交流电流值Iac是2400μA以下的范围中,对于环境阶段2而言值k为3.6,对于环境阶段4而言值k为2.5。
如斜率决定表83所示,在施加了相同的2000V作为峰值间电压值时检测出的交流电流值Iac出现较大的差异如上述那样是因感光体鼓11、带电辊12的电阻值变化、劣化等引起的。
在本实施方式中,将考虑了这样的因感光体鼓11、带电辊12的电阻值变化等而产生的带电特性的变化所建立的斜率决定表83预先(例如,在制造打印机1时)存储于存储部54。由此,在将打印机1交给用户后,通过在从感光体鼓11的新品到达到寿命的期间的各时刻进行上述带电电压决定处理,能够在各时刻求出最佳的峰值间电压值Vpp1。
(6)实验结果
图13是表示在通过带电电压决定处理决定值k的结构(实施例)、和将值k固定为一定值的结构(比较例)中分别通过实验计算出峰值间电压值Vpp时的结果的图。
本实验在打印机1中,将组装有新品的感光体鼓11和电阻值在标准公差内是上限值的带电辊12的组的结构(新品)、以及与此不同地组装有600krot(旋转60万次)后的感光体鼓11和电阻值在标准公差内是下限值的带电辊12的组的结构(耐用品)分别设置在与上述环境阶段1相当的LL(低温低湿)环境下来进行。
对于新品和耐用品,当通过实验等预先求出了可得到良好的画质的再现图像的最佳的峰值间电压值Vppt(相当于最佳值)时,新品为2400V,耐用品为1560V。
对于新品,在实施例中,针对2000V的峰值间电压值Vpp被提供给带电辊12时的交流电流值Iac的检测值=2370μA,根据斜率决定表83求出k=3.6,并计算出峰值间电压值Vpp=2460V。若取该计算值与Vppt的差分ΔVd,则差分ΔVd=60V。在比较例中,计算出k(在这里是4)时的峰值间电压值Vpp=2414V。若取该计算值与Vppt的差分ΔVd,则差分ΔVd=14V。
另一方面,在耐用品中,在实施例中,针对2000V的峰值间电压值Vpp的供给时的交流电流值Iac的检测值=3582μA求出k=2.3,并计算出峰值间电压值Vpp=1623V,差分ΔVd=63V。在比较例中,计算出峰值间电压值Vpp=1342V,差分ΔVd=-218V。
图14是对实施例和比较例中的新品和耐用品各自的差分ΔVd的大小进行比较来表示的图。
如该图所示,在实施例中新品与耐用品双方的差分ΔVd非常小,相对于此,在比较例中耐用品的差分ΔVd(=-218V)非常大。
差分ΔVd在负侧较大表示计算出的峰值间电压值Vpp比最佳值Vppt过小,在打印出的再现图像上容易产生点状的调色剂像分布的所谓的灰雾。
在实施例中,新品和耐用品的差分ΔVd都进入上述的允许范围内(相对于峰值间电压值的最佳值为5~10%的范围内),可知能够将峰值间电压值Vpp设定在适当范围内。
另一方面,在比较例中,耐用品脱离了上述的允许范围,可知存在在到达到寿命为止的整个期间不能将峰值间电压值Vpp设定在适当范围的情况。
此外,在图13和图14中未示出将实施例与将上述ΔIac固定为规定值D的方法进行比较的结果,但可知若如图9所示通过固定一定值D的方法来求峰值间电压值Vpp,则比最佳值大很多,确认为实施例可求出更加适合的峰值间电压值Vpp。
图15是表示代替LL环境而将上述的耐用品重新设置在与环境阶段15相当的HH(高温高湿)环境下,通过实施例的方法求出峰值间电压值Vpp时的实验结果的例子的图,LL环境下的实验结果也为了比较而被表示。
如该图所示,在LL环境下,如上述那样计算峰值间电压值Vpp=1623V,差分ΔVd为63V。
另一方面,在HH环境下,由于通过实验等预先得到对于耐用品而言可得到良好的画质的再现图像的最佳的峰值间电压值Vppt为1300V,交流电流值Iac的检测值为4246μA,所以根据斜率决定表83求出k=1.8,并计算出峰值间电压值Vpp=1386V。差分ΔVd为86V。上述的差分ΔVd的大小属于上述的允许范围内。
假设,若在LL环境下,求出与HH环境相同的k=1.8,则如该图所示,计算出峰值间电压值Vpp=1749V,差分ΔVd为189V。另外,假设,若在HH环境下,求出与LL环境相同的k=2.3,则如该图所示计算出峰值间电压值Vpp=1272V,差分ΔVd为-28V。
这样,若在HH环境下,应用与LL环境相同的值k,则有差分ΔVd为负的情况,由于可知在该情况下,具有低于最佳值Vppt而在再现图像上产生灰雾的可能性,所以优选应用适合于该环境的值k。
如以上说明那样,在本实施方式中,预先求出用于在打印机1中得到最佳的峰值间电压值Vpp的值k并写入斜率决定表83,通过在从感光体鼓11的新品时到达到寿命的期间的任意的各时刻使用斜率决定表83来执行电电压决定处理,能够高精度地求出各时刻下的最佳的峰值间电压值Vpp。
由此,能够长期维持不给感光体鼓11带来大的损伤,例如不产生灰雾的高画质的再现图像。
另外,斜率决定表83是对交流电流值Iac的不同范围的每个范围对应一个值k的通用性较高的结构,例如与对交流电流值Iac可取的范围内的每一个交流电流值Iac对应一个值k这一成为庞大的信息量的结构相比,能够大幅降低存储区域,并能够使用低容量的廉价的存储部54。
此外,在上述说明中,对将被写入斜率决定表83的值k的倒数(=1/k)作为每单位峰值间电压的放电电流量ΔIac的变化量(切线的斜率)的结构例进行了说明,但并不限于倒数,也可以采用将表示该变化量(斜率)本身的值写入斜率决定表83的结构。
本发明并不限于图像形成装置,也可以是带电电压的决定方法。并且,还可以是计算机执行该方法的程序。另外,本发明涉及的程序能够记录于例如磁带、软盘等磁盘;DVD-ROM、DVD-RAM、CD-ROM、CD-R、MO、PD等光记录介质;闪存系记录介质等计算机可读取的各种记录介质,有在该记录介质的形式下完成生产、转让等的情况,也有在程序的形式下经由包括因特网的有线、无线的各种网络、广播、电通信线路、卫星通信等进行传送、供给的情况。
<变形例>
以上,基于实施方式对本发明进行了说明,但本发明当然并不限定于上述实施方式,能够考虑以下那样的变形例。
(1)在上述实施方式中,参照斜率决定表83,根据检测用峰值间电压值Vpp为2000V的带电电压被提供给带电辊12时检测出的交流电流值Iac求出值k,但用于求出值k的峰值间电压值(以下,称为“Vppk”。)并不限于2000V。能够采用将属于反放电区域的不同的多个峰值间电压值Vpp中的一个峰值间电压值Vpp,例如最大值设定为Vppk的结构。
其中,在检测用峰值间电压的最大值按每个环境阶段不同的情况下,具体而言,在图5中属于针对环境阶段为1~3的组A的检测用峰值间电压的最大值是2300V、属于针对环境阶段为13~16的组D的检测用峰值间电压的最大值是2000V等的情况下,对每个组生成不同的斜率决定表83。
另外,也能够采用代替最大值,而将属于反放电区域的不同的检测用峰值间电压值Vpp中的放电电流量ΔIac(交流电流值的差值:图7)比0大的峰值间电压值Vpp的任意一个选择为Vppk的结构。
例如,在从寿命初期到寿命末期之间的某个时刻执行了带电电压决定处理的情况下,若图5所示的属于组A的第5个~第10个的检测用峰值间电压值Vpp中的第7个~第10个检测用峰值间电压值Vpp分别满足ΔIac>0的关系,则将该第7个~第10个中的任意一个选择为Vppk。
在该结构中,并不预先根据何时执行带电电压决定处理而知道哪个检测用峰值间电压值Vpp满足ΔIac>0的关系。因此,对第5个~第10个检测用峰值间电压值Vpp的每一个电压值,预先生成为了在该检测用峰值间电压值Vpp被选择为Vppk的情况下使用的斜率决定表83。
其中,优选在任何情况下峰值间电压值Vppk都被设定或者选择尽可能大的值。这是因为如图7等所示,由于具有峰值间电压值Vpp越增大则交流电流值Iac也越大的特性,所以使Vppk更大则能够得到更大的交流电流值Iac的检测范围,相应地能够增加针对交流电流值Iac的值k的选项。
(2)另外,也能够采用若是属于反放电区域的电压值,则峰值间电压值Vppk例如使用与被写入检测用电压表82的第5个~第10个检测用峰值间电压值不同的峰值间电压值Vppz的结构。
在采用该结构的情况下,预先求出针对峰值间电压值Vppz的斜率决定表831。而且,在求取第一近似函数和第二近似函数时,与上述同样将被写入检测用电压表82的峰值间电压值Vpp依次供给至带电辊12。接着,在求取值k时,重新将峰值间电压值Vppz提供给带电辊12,并检测此时的交流电流值Iac。然后,从斜率决定表831读出被写入斜率决定表831的交流电流值Iac的不同的范围中的与被检测出的交流电流值Iac所属的范围对应的值k。
(3)在上述实施方式中,对串联型彩色打印机进行了说明,但并不限于此。也可以是黑白打印机,还可以是其它复印机、传真装置以及上述复合机等。
另外,在上述说明中,对将通过带电部件而带电的图像承载体作为感光体鼓11的结构例进行了说明,但并不限于鼓状的部件,例如也可以是带状的部件。
并且,对作为带电部件而使用带电辊12的结构例进行了说明,但并不限于辊状的部件,例如也可以是刷状、刀片状的部件。另外,对带电辊12与感光体鼓11的周面接触的接触配置的结构例进行了说明,但并不限于此。例如,也能够适用于将带电辊12等带电部件配置成与感光体鼓11等图像承载体的周面隔开一定的间隔而接近的结构。
(4)在上述实施方式中,对成像部10Y~10K的每个成像部设置电源部60和电流检测部70的结构例进行了说明,但并不限于此。只要能够对每个成像部执行上述的带电电压决定处理即可,例如也能够采用设置各成像部共用的电源部和逐个设置电流检测部的结构。
(5)在上述实施方式中,对将近似函数f2(Vpp)-f1(Vpp)作为差分函数(第三近似函数)的例子进行了说明,但并不限于此。例如,也能够将f1(Vpp)-f2(Vpp)作为差分函数。该情况下,差分函数中的电流变化量为减少量。
另外,将分别求取近似函数f1和近似函数f2并取它们的差分的函数设为差分函数,但只要是求出表示近似函数f1与近似函数f2的差值ΔIac的函数(第三近似函数)的方法即可,例如能够使用下面的方法。
首先,求出第一近似函数。然后,在图7中对4个点P7~P10的每一个点计算与求出的第一近似函数的差分ΔIac。
将计算出的差分ΔIac描绘于Y轴,将4个点P7~P10的峰值间电压值Vpp分别描绘于X轴上,作为第三近似函数而求出表示相对于峰值间电压值Vpp的差分ΔIac的近似式(指数函数)。具体而言,f(Vpp)=α·exp(β·Vpp)。这里,α和β是系数。
在该方法中,虽然未计算第二近似函数本身,但实质上得到与上述的差分函数相同的函数。能够根据装置结构预先决定所使用的方法。
(6)在上述实施方式中,使用了机内温度和机内湿度双方作为环境条件,但并不限于此。只要是能够在从感光体鼓11的新品时到达到寿命的期间的各时刻决定适当的峰值间电压值Vpp1的环境条件即可,例如也能够采取仅使用温度和湿度的任意一方作为环境条件的结构。
另外,在温湿度的变动几乎不给峰值间电压值Vpp1的决定带来影响那样的装置结构中,例如也能够为不考虑环境阶段的结构。在该结构中,在检测用电压表82中仅写入表示不同的多个检测用峰值间电压的信息,在斜率决定表83中仅写入交流电流值Iac和值k建立了对应关系的信息。
并且,对通过作为检测单元的温度检测传感器71和湿度检测传感器72来检测机内温度和机内湿度的结构例进行了说明,但并不限于机内温湿度,也能够采用具备对机外(打印机1的周边)的温度和湿度进行检测的传感器等检测单元的结构。这是因为带电特性等因机外的温湿度变化也会变化。在采取该结构的情况下,预先求出与机外的温湿度相应的环境阶段。
另外,分别被写入环境阶段表81、检测用电压表82、斜率决定表83的值、以及上述电压、电流、温湿度等的值并不限于上述的值。可设定与装置结构相应的适当的值等。
另外,上述实施方式以及各变形例也可以尽可能地组合来使用。
本发明能够广泛应用于通过带电部件使图像承载体带电的图像形成装置。
上述实施方式中的处理既可以通过软件来进行,也可以使用硬件电路来进行。另外,也能够提供执行上述实施方式中的处理的程序,还可以将该程序记录于CD-ROM、软盘、硬盘、ROM、RAM、存储卡等记录介质提供给用户。程序由CPU等计算机来执行。另外,程序也可以经由网络等通信线路下载到装置中。
附图标记说明
1…打印机;11…感光体鼓;12…带电辊;50…控制部;51…CPU;54…存储部;60…电源部;61…直流电源电路;62…交流电源电路;70…电流检测部;71…温度检测传感器;72…湿度检测传感器;81…环境阶段表;82…检测用电压表;83、831…斜率决定表;Iac…交流电流值;Vac…交流电压;Vdc…直流电压;Vpp…峰值间电压值;Vppk、Vppz…用于求出差分函数的斜率的检测用峰值间电压值;Vth…带电开始电压;ΔIac…放电电流量。

Claims (14)

1.一种图像形成装置,该图像形成装置是通过带电部件使图像承载体带电的图像形成装置,其特征在于,具备:
电源部,将对直流电压叠加了交流电压的带电电压提供给上述带电部件;
检测单元,对流过上述带电部件的交流电流值进行检测;以及
控制单元,对上述交流电压的峰值间电压值进行控制,
上述控制单元执行第一处理、第二处理和第三处理,
上述第一处理是在非图像形成时将在仅发生从上述带电部件向上述图像承载体的电荷移动的第一放电区域、和在上述图像承载体以及上述带电部件之间电荷双向移动的第二放电区域的各自中使峰值间电压值不同的多个带电电压依次从上述电源部供给至上述带电部件的处理;
上述第二处理是根据通过上述第一处理供给了带电电压时的上述检测单元对交流电流值的检测结果,求出表示第一近似函数与第二近似函数的差值的第三近似函数的处理,其中,第一近似函数表示上述第一放电区域中的针对峰值间电压值的交流电流值,第二近似函数表示上述第二放电区域中的针对峰值间电压值的交流电流值;
上述第三处理是判断被供给了上述第二放电区域内的一个峰值间电压值的带电电压时的交流电流值的检测值属于规定的不同的范围中的哪个范围,并将在上述第三近似函数中每单位峰值间电压的上述差值的变化量与和上述判断出的范围对应地预先决定出的上述变化量的值一致的点的峰值间电压值决定为图像形成时的峰值间电压值的处理。
2.根据权利要求1所述的图像形成装置,其特征在于,
上述一个峰值间电压值是上述第二放电区域内的上述各峰值间电压值中的一个。
3.根据权利要求2所述的图像形成装置,其特征在于,
上述一个峰值间电压值是上述第二放电区域内的上述各峰值间电压值中的最大的峰值间电压值。
4.根据权利要求2所述的图像形成装置,其特征在于,
上述第三近似函数是从上述第二近似函数减去上述第一近似函数所得的函数,
上述一个峰值间电压值是上述第二放电区域内的上述各峰值间电压值中的、上述差值比0大的峰值间电压值的任意一个。
5.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,
该图像形成装置具备对机内或者机外的环境条件进行检测的检测单元,
对上述规定的不同的范围的每一个范围,相对于不同的环境条件与不同的上述变化量的值预先建立对应关系,
在上述第三处理中,将与上述判断出的范围预先建立了对应关系的与上述不同的环境条件中的由上述检测单元检测出的环境条件对应的上述变化量的值设为上述预先决定出的上述变化量的值。
6.根据权利要求5所述的图像形成装置,其特征在于,
上述环境条件是机内的温度和湿度的至少一个。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的图像形成装置,其特征在于,
上述带电部件是与上述图像承载体接触或者接近配置的辊状、刷状或者刀片状的部件。
8.一种图像形成装置的控制方法,该图像形成装置的控制方法是通过带电部件使图像承载体带电的图像形成装置的控制方法,其特征在于,
上述图像形成装置具备:电源部,将对直流电压叠加了交流电压的带电电压提供给上述带电部件;以及检测单元,对流过上述带电部件的交流电流值进行检测,
该图像形成装置的控制方法具备:
第一处理步骤,在非图像形成时将在仅发生从上述带电部件向上述图像承载体的电荷移动的第一放电区域、和在上述图像承载体以及上述带电部件之间电荷双向移动的第二放电区域的各自中使峰值间电压值不同的多个带电电压依次从上述电源部供给至上述带电部件;
第二处理步骤,根据通过上述第一处理供给了带电电压时的上述检测单元对交流电流值的检测结果,求出表示第一近似函数与第二近似函数的差值的第三近似函数,其中,第一近似函数表示上述第一放电区域中的针对峰值间电压值的交流电流值,第二近似函数表示上述第二放电区域中的针对峰值间电压值的交流电流值;以及
第三处理步骤,判断被供给了上述第二放电区域内的一个峰值间电压值的带电电压时的交流电流值的检测值属于规定的不同的范围中的哪个范围,并将在上述第三近似函数中每单位峰值间电压的上述差值的变化量与和上述判断出的范围对应地预先决定出的上述变化量的值一致的点的峰值间电压值决定为图像形成时的峰值间电压值,
对上述交流电压的峰值间电压值进行控制。
9.根据权利要求8所述的图像形成装置的控制方法,其特征在于,
上述一个峰值间电压值是上述第二放电区域内的上述各峰值间电压值中的一个。
10.根据权利要求9所述的图像形成装置的控制方法,其特征在于,
上述一个峰值间电压值是上述第二放电区域内的上述各峰值间电压值中的最大的峰值间电压值。
11.根据权利要求9所述的图像形成装置的控制方法,其特征在于,
上述第三近似函数是从上述第二近似函数减去上述第一近似函数所得的函数,
上述一个峰值间电压值是上述第二放电区域内的上述各峰值间电压值中的上述差值比0大的峰值间电压值的任意一个。
12.根据权利要求8~11中任一项所述的图像形成装置的控制方法,其特征在于,
上述图像形成装置具备对机内或者机外的环境条件进行检测的检测单元,
对上述规定的不同的范围的每一个范围,相对于不同的环境条件与不同的上述变化量的值预先建立对应关系,
在上述第三处理步骤中,将与上述判断出的范围预先建立了对应关系的与上述不同的环境条件中的由上述检测单元检测出的环境条件对应的上述变化量的值设为上述预先决定出的上述变化量的值。
13.根据权利要求12所述的图像形成装置的控制方法,其特征在于,
上述环境条件是机内的温度和湿度的至少一个。
14.根据权利要求8~13中任一项所述的图像形成装置的控制方法,其特征在于,
上述带电部件是与上述图像承载体接触或者接近配置的辊状、刷状或者刀片状的部件。
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