图像形成装置和图像形成方法

专利名称：图像形成装置和图像形成方法
技术领域：
本发明涉及图像形成装置和图像形成方法，特别涉及使用2成分显 影剂将形成在潜像承载体的表面上的调色剂像转印到记录介质上而输 出的电子照片方式的图像形成装置和图像形成方法。
背景技术：
在现有的电子照片方式的图像形成装置中， 一般而言，使潜像承载 体(例如，感光鼓)的表面带电，对该带电区域进行图像曝光而形成静 电潜像，通过显影装置将该静电潜像作为调色剂像进行可视像化(显 影)，将该可视像化了的调色剂像以静电的方式转印到记录纸张等记录 材料之后，通过定影装置将转印在该记录材料上的调色剂像固定在该记 录材料上。在这种图像形成装置中，在使用包含调色剂和用于向调色剂赋予电 荷的磁性粒子、栽子(carrier)的2成分显影剂进行显影的情况下，采 用仅使显影剂中的调色剂和载子中的调色剂附着在潜像承载体上进行、,L' i一 /.i 二丄' ^和日'、J力-、。因此，在图像形成装置中， 一般根据检测显影剂的调色剂的浓度的 调色剂浓度传感器的测定结果，以将该显影剂的调色剂浓度保持为 一 定 的方式进行调色剂浓度控制。此外，与装置的环境、时间经过相应地调整带电电位、曝光量、显 影电位等处理条件，使得总能够获得一定的等级的图像， 一般将这种情况称为处理4空制(process control)。作为该处理控制的现有技术，公开有以下技术在图像形成装置中， 计测感光鼓的表面电位，根据图像数据预测附着在感光鼓上的调色剂附 着量，对实际上附着在感光鼓上的附着调色剂量进行计测，根据它们的 比较结果变更作为像形成条件的一个的带电量、显影偏置电压、曝光量、 调色剂浓度等中的至少一个，从而调整处理条件(例如，参照专利文献 1:日本专利申请公开平5-2306号公报)。此外，在图像形成装置中，公开有以下技术根据基准调色剂图像(以下，称为"调色剂片(toner patch)")的图像浓度的测定值与规定 目标值的偏差、和与以下情况分别对应地设定的变换系数控制显影剂的 调色剂浓度，其中，所述情况是该测定值位于基准浓度区域内的情况， 或位于比该基准浓度区域低的低浓度区域内的情况，或位于比该基准浓 度区域高的高浓度区域内的情况(例如，参照专利文献2:日本专利申 请公开2002-196552号公报)。但是，例如即使在确保了相同显影电位的显影条件下，根据直至上 次为止的印字任务的状况，显影特性、印字特性相当不同。即，当在处 理控制期间反复进行低印字(low-print)任务时，因密排部(solid part) 的粗糙而导致图像浓度下降。其原因是，调色剂的更换较少而产生显影 剂应力(devel叩er stress)，使得流动性恶化。相反，在连续进行高印 字任务的情况下，因为调色剂更换较多，所以显影剂带电量变低，其结 果是调色剂附着量变多，图像浓度发生偏差。此外，在专利文献l中，仅记载有通过控制调色剂浓度而调色剂图 像浓度发生变化的情况，但未包含对直至上次为止的印字任务的考虑， 存在根据印字状况而引起图像的质量大幅下降的问题。此外，在专利文献2中，因为仅根据调色剂片的图像浓度的结果控 制调色剂浓度，所以这时的表面电位不明，仅能够确保显影浓度，与专 利文献1相同，存在根据印字状况而引起图像的质量大幅下降的问题。因此，期望在考虑图像形成装置的环境、时间经过的同时，维持规 定的图像质量。发明内容本发明是鉴于上述现有的问题而完成的，其目的在于提供一种图像 形成装置和图像形成方法，在使用了 2成分显影剂的显影装置中，能够 对应该显影装置的环境、时间经过，总能够获得规定水平以上的高等级 显影图像。用于解决上述问题的本发明的图像形成装置和图像形成方法如下 所述。本发明的第 一方面是一种图像形成装置，其将形成在潜像承载体上 的调色剂像转印到记录介质上而输出图像，该图像形成装置的特征在 于，具备使潜像承载体的表面带电的带电部；将形成在上述潜像承载5体的表面上的静电潜像作为调色剂像进行显影的显影装置；向上述显影 装置施加显影偏置电压的显影偏置施加部；对形成在上述潜像承载体的 表面上的调色剂像的图像浓度进行检测的图像浓度传感器；以及控制上 述显影偏置施加部的输出值的控制部，通过上述控制部，根据直至上次 为止的印字任务中的平均原稿印字率调整上述显影偏置电压。此外，本发明的第二方面的特征在于，在第一方面之外，具有对上 述显影装置内的显影剂的调色剂浓度进行检测的调色剂浓度传感器。此外，本发明的第三方面是优选在第一、第二方面之外，上述控制 部从有效的显影偏置电压和相对于该显影偏置电压的潜像承载体上的调色剂附着量的分布得到一次近似直线，并根据通过所述一次近似直线 而求取的值对向上述显影装置施加的该显影偏置电压进行调整。在此，所谓有效的显影偏置电压是显影偏置电压与曝光后的潜像承 载体的表面电位的电位差。此外，本发明的第四方面是优选在第一-第三方面之外，还具备表 示上述平均原稿印字率与潜像承载体上的调色剂附着量的关系的表，上 述控制部根据上述表对上述显影偏置电压的调整进行修正。此外，本发明的第五方面是优选在第一 第四方面之外，还具备检 测上述潜像承载体的表面电位的表面电位传感器，上述控制部进行上述 表面电位传感器的测定值是否在规定的范围内的判定，在该测定值不在 上述规定的范围内的情况下，以使上述潜像承载体的表面电位变到上述 规定的范围内的方式进行调整。此外，本发明的第六方面是优选在第五方面之外，还具备发出警报 的报知部，上述控制部在上述表面电位传感器的计测值超过规定的范围 的情况下，使上述报知部工作。此外，本发明的第七方面是优选在第一~第六方面之外，还具备检 测周围环境的状态的环境状态检测部，上述控制部按照上述环境状态检 测部的测定值的变化而修正上述显影偏置电压。此外，本发明的第八方面是优选在第一 第七方面之外，还具备计 测上述显影剂的寿命程度的寿命计测部，上述控制部按照基于上述寿命 计测部的测定结果的寿命程度，修正上述显影偏置电压。此外，本发明的第九方面是一种图像形成方法，将形成在潜像承载 体上的调色剂像转印到记录介质上而输出图像，该图像形成方法的特征6在于，具备使潜像承载体的表面带电的工序；将形成在上述潜像承载 体的表面上的静电潜像作为调色剂像进行显影的工序；向上述显影装置 施加显影偏置电压的工序；对上述显影装置内的显影剂的调色剂浓度进 行检测的工序；对在上述潜像承载体的表面形成的调色剂像的图像浓度 进行检测的工序；控制上述显影偏置施加部的输出值的工序；测定直至 上次为止的印字任务中的平均原稿印字率的工序；根据上述平均原稿印 字率调整显影偏置电位的工序；检测上述潜像承载体的表面电位的工 序；在上述潜像承载体的表面电位的值不在规定的范围内的情况下，以 使得上述表面电位变到上述规定的范围内的方式进行调整的工序；和在 上述潜像承载体的表面上形成多个基准调色剂图像的工序。根据本发明的第一方面，通过上述控制部，根据直至上次为止的平 均原稿印字率修正显影偏置电压，调整有效的显影偏置电压 (I DVB-VL I :在此，DVB为显影偏置电压，VL为曝光后的感光体 表面电位)，由此能够对考虑了印字特性的显影条件进行控制，因此， 能够对应于该显影装置的环境、时间经过，总能够获得规定水平以上的 高等级显影图像(调色剂图像)。此外，根据本发明的第二方面，能够获得更高等级的显影图像。此外，根据本发明的第三方面，对于规定的调色剂附着量，能够简 单地修正显影偏置电压。此外，根据本发明的第四方面，能够简单地调整显影偏置电压的设 定值。此外，根据本发明的第五方面，能够总获得一定水平以上的显影图像。此外，利用上述表面电位传感器，对形成静电潜像后的潜像承载体 的表面电位进行计测，由此，还能够获得潜像承载体的灵敏度信息，还 能够确认潜像承载体的劣化状况。此外，根据本发明的第六方面，能够向使用者报知与潜像承载体的 表面电位相关的构件、例如潜像承载体、表面电位传感器等的异常。此外，根据本发明的第七方面，具备检测周围环境的状态的环境状 态检测部，利用环境状态检测部检测环境状态，例如，通过调整调色剂 浓度传感器的灵敏度，能够修正周围环境的影响，正确地检测出调色剂 像的图像浓度。因此，利用上述控制部，通过按照上述环境状态检测部的测定值的变化修正上述显影偏置电压，能够进行适当的调色剂浓度的控制。
此外，根据本发明的第八方面，还具备计测上述显影剂的寿命程度 的寿命计测部，利用寿命计测部计测显影剂的寿命程度，例如，通过调 整调色剂浓度传感器的灵敏度，能够更正确地检测调色剂像的图像浓 度。因此，通过上述控制部，按照基于上述寿命计测部的测定结果的寿 命程度，修正上述显影偏置电压，由此能够进行适当的调色剂浓度的控 制。
再有，在本发明中，"寿命程度"是从初始状态至寿命的使用状况， 例如，能够列举使用期间。
此外，根据本发明的第九发明，因为能够对考虑了印字特性的显影 条件进行控制，所以能够对应显影装置的环境、时间经过，总获得规定 水平以上的高等级显影图像。


图l是表示本发明的一个实施方式的图像形成装置的整体结构的概略图。
图2是以上述图像形成装置的控制部为中心进行表示的控制系统的
概略框图。
图3是表示上述图像形成装置的控制部的处理功能的说明图。图4是表示上述图像形成装置的平均原稿印字率与感光鼓上的调色 剂附着量的关系的表。
图5是表示用于进行上述图像形成装置的显影剂的显影偏置控制的 处理的流程的 一 例的流程图。
图6是表示上述图像形成装置的有效显影偏置电压与感光鼓上的调 色剂附着量的关系的表。
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。
图1是表示本发明的一个实施方式的图像形成装置的整体结构的概略图。
如图1所示，本实施方式的图像形成装置100是通过电子照片方式的图像形成处理形成图像的装置，包括使感光鼓(潜像承载体)21的 表面带电的带电装置(带电部)22;用于在感光鼓21上形成静电潜像 的光写入单元(曝光装置)23;将形成在感光鼓21的表面上的静电潜 像作为调色剂像进行显影的显影装置24;向显影装置24施加显影偏置 电压的显影偏置施加装置(显影偏置施加部)244 (参照图2);和控制 显影偏置施加装置244的输出值的控制部200,将形成在感光鼓21上的 调色剂像转印在转印用的片材(记录介质)上而输出图像，该图像形成 装置的特征在于，通过控制部200,根据到上次为止的印字任务中的平 均原稿印字率调整显影偏置施加装置244施加的显影偏置电压，使得能 够获得良好的调色剂像。
首先，对本实施方式的图像形成装置100的整体结构进行说明。
图像形成装置100是从原稿进行读取而取得图像数据，或从外部接 收而取得图像数据，将由该图像数据表示的黑白图像形成在片材上的装 置，如图1所示，其结构大致区分为包括原稿输送部(ADF: Automatic Document Feeder) 101、图像读取部102、图像形成部103、片材输送部 104和供纸部105。
当至少一枚原稿被放置在原稿放置托盘11上时，原稿输送部101 将原稿一枚一枚地从原稿放置托盘11抽出并输送，引导该原稿通过图 像读取部102,然后将该原稿排出至排纸托盘12。
原稿读取部102读取来自原稿输送部101的原稿的图像，将与该原 稿图像对应的图像数据向包括微型计算机等的控制部200发送。从图像 读取部102向控制部200发送的图像数据在该控制部200实施各种图像 处理，然后被输出至图像形成部103。
图像形成部103包括感光鼓21、带电装置22、光写入单元23、 显影装置24、用于将感光鼓21上的调色剂像转印在记录纸张等转印片 材上的转印单元25、用于将片材上的转印图像定影在该片材上的定影单 元(定影装置)27、用于除去未被转印单元25转印而残留在感光鼓21 表面上的残留调色剂的清洁单元26、和用于除去残留在感光鼓21表面 上的残留电荷的除电装置(未图示)。
感光鼓21呈圆筒形状，其表面在规定方向上(在本实施方式中为 图中的箭头A方向)旋转并被清洁单元26清洁，通过带电装置22使被 清洁后的表面均匀地带电。在本实施方式中，为了实现高速图像形成处理，感光鼓21的圆周速度例如为540rnrn/sec 。
在本实施方式中，带电装置22例如使用具有栅格(grid)电极的 scorotron型带电器。详细而言，带电装置22是充电型，在电暈线(corona wire)与感光鼓21之间设置有栅格电极，在控制部200的指示下，能够 调整栅格电压而调整感光鼓21上的表面电位。
作为曝光装置发挥作用的光写入单元23是包括作为激光光源的激 光照射部28和反射镜组29的激光扫描单元(LSU)。该光写入单元23 将来自控制部200的图像数据作为输入，从激光照射部28射出与该图 像数据相应的激光，将该激光经反射镜组29照射至感光鼓21，对均匀 地带电的感光鼓21的表面进行曝光，在感光鼓21的表面上形成静电潜 像。再有，激光照射部28在控制部200的指示下，能够调整向感光鼓 21上的表面照射的激光的光量和照射直径。
显影装置24向感光鼓21表面供给调色剂，使形成在感光鼓21上 的静电潜像作为调色剂像而可视像化(显影)。
转印单元25将形成在感光鼓21表面上的调色剂像转印至通过片材 输送部104输送来的片材上。详细而言，转印单元25具有弹性导电性 辊34。
弹性导电性辊34将从片材输送部104输送来的片材按压在感光鼓 21表面。此外，向弹性导电性辊34施加与感光鼓21表面的调色剂像的 电荷的极性相反的电场，通过该相反极性的电场，感光鼓21表面的调 色剂像被转印在片材上。例如，在调色剂像具有(-)极性的电荷的情 况下，施加在弹性导电性辊34上的电场的极性为(+ )极性。
清洁单元26对在显影、转印后残留在感光鼓21的表面上的调色剂 进行除去并回收。
定影单元27对以转印单元25转印调色剂像后的片材进行加热和加 压，使该片材上的调色剂像定影。
详细而言，定影单元27具备一对定影辊(在本实施方式中为加热 辊35和加压辊36 )。在加热辊35内部设置有用于将该加热辊35表面 设定为规定温度(定影温度大致160~ 200°C )的热源(未图示)。此 外，以使得加压辊36被以规定压力压接在加热辊35上的方式，在加压 辊36的两端配置有加压构件(未图示)。
关于具有上述结构的定影单元27,当片材被输送至加热辊35与加压辊36之间的压接部(称为定影夹部(fix nip portion))时，片材通过 加热辊35和加压辊36被输送，并且片材上的未定影的调色剂像被加热 熔融并被加压而定影在片材上。
片材输送部104包括用于输送来自供纸部105的片材的多对输送 辊41、 一对搓纸辊42、和输送路径43。
供纸部105具备多个供纸托盘51。各供纸托盘51用于蓄积片材， 设置在图像形成装置100的下方。此外，各供纸托盘51具备用于一枚 一枚地抽出片材的拾取辊(省略图示)，将在该拾取辊抽出的片材向片 材输送部104的输送路径43输送。图像形成装置100例如在以高速图 像形成处理为目的的情况下，各供纸托盘51确保能够收纳500~1500 张规定尺寸的片材的容积。
输送路径43通过搓纸辊42使从供纸部105收到的片材与旋转的感 光鼓21上的调色剂像同步，并将该片材向转印单元25输送，进一步向 定影单元27输送。此外，在定影单元27定影后的片材进一步通过片材 输送部104被输送并排出至排纸托盘47。
接着，对本实施方式的图像形成装置100的特征结构进行详细的说明。
如图l所示，图像形成装置100除了具有上述结构以外，还设置有 表面电位传感器4 0和调色剂图像浓度传感器5 0 。
表面电位传感器40用于检测感光鼓21上的表面电位。该表面电位 传感器40也可以配置在感光鼓21周围的任意位置。在本实施方式中， 如图1所示，表明电位传感器40配置在感光鼓21的旋转方向(箭头A 方向)上的转印单元25的下游侧且清洁单元26的上游侧。
调色剂图像浓度传感器50用于检测在感光鼓21上形成的调色剂像 的图像浓度。该调色剂图像浓度传感器50也可以配置在感光鼓21周围 的任意位置。在本实施方式中，如图l所示，调色剂图像浓度传感器50 配置在感光鼓21的旋转方向(箭头A方向)上的显影装置24的下游侧 且转印单元25的上游侧。
再有，表面电位传感器40和调色剂图像浓度传感器50均能够使用 与在现有的图像形成装置中使用的传感器相同的传感器。因此，省略针 对这些构件的更详细的结构的说明。
进一步，在图像形成装置100上，作为用于检测周围环境的状态的
ii环境状态检测部，例如设置有用于检测温度的温度传感器60和用于检
测湿度的湿度传感器70。
温度传感器60和湿度传感器70可以配置在图像形成装置100内的 任意位置。如图1所示，在本实施方式中，温度传感器60和湿度传感 器70配置在调色剂图像浓度传感器50的附近。
接着，根据框图对图像形成装置100的特征的电气控制进行详细的 说明。
图2是以本实施方式的图像形成装置的控制部为中心进行表示的控 制系统的框图。
如图2所示，控制部200包括中央运算处理装置CPU (Central Processing Unit:中央处理器)201、存储部202、和对图像形成次数或 该图像形成装置100的驱动时间等进行计数的计数装置(寿命计测部) 80。
控制部200构成为，通过CPU201从存储部202读出各种控制程序， 并执行该读出的控制程序，由此进行图像形成处理控制。
存储部202存储有各种控制程序和必需的函数，包括只读存储器 ROM (Read Only Memory)、和能够进行数据的读写的存储器RAM (Random Access Memory: 随才几存取存4诸器)。
控制部200的输入系统上连接有表面电位传感器40、调色剂图像浓 度传感器50、温度传感器60、湿度传感器70、原稿印字率测定部81、 调色剂浓度传感器243，在输出系统上连接有带电装置22、激光照射部 28、调色剂补给装置30、显影偏置施加装置244、显影偏置调整装置245。
详细而言，表面电位传感器40、调色剂图像浓度传感器50、温度 传感器60、湿度传感器70、原稿印字率测定部81、调色剂浓度传感器 243以各个传感器的输出值向控制部200发送的方式与控制部200的输 入系统电连接。
带电装置22以从控制部200接收栅格电压调整用的工作信号的方 式与控制部200的输出系统电连接。
激光照射部28以从控制部200接收激光的光量调整用的工作信号 和照射直径调整用的工作信号的方式与控制部200的输出系统电连接。
调色剂补给装置30以从控制部200接收工作信号的方式与控制部 200的输出系统电连接。显影偏置施加装置244以从控制部200接收对在直流电压上重叠交 流电压后的显影偏置电压进行调整的工作信号的方式与控制部200的输 出系统电连4妾。
显影偏置调整装置245为了通过原稿印字率测定部81的测定结果 控制显影偏置电压，以从控制部200接收基于直至上次为止的平均原稿 印字率的测定结果而定期地进行显影偏置电压的修正控制的工作信号 的方式与控制部200的输出系统电连接。
再有，在现有的图像形成装置中，在各处理控制之间不用变更已设
定的显影偏置电压。
原稿印字率是指 一 枚原稿内的印字区域的比例。平均原稿印字率是
多枚原稿的原稿印字率的平均。
接着，参照附图对图像形成装置100的特征的控制部200的处理内 容进行详细的说明。
图3是表示本实施方式的图像形成装置的控制部的处理功能的说明 图，图4是表示上述图像形成装置的平均原稿印字率与感光鼓上的调色 剂附着量的关系的表。
如图3所示，控制部200的处理程序包括带电才莫块211、表面电 位测定模块212、表面电位调整模块213、调色剂浓度检测模块214、基 准调色剂图像形成模块215、调色剂图像浓度测定模块216、倾斜计算 模块217、原稿印字率测定模块218、显影偏置调整模块219、环境测定 模块221、传感器输出变更模块222、图像形成次数测定模块223、和控 制它们的控制模块210等。而且，控制部200为了使上述结构工作，使 与这些结构对应的模块发挥作用。
此外，如图4所示，控制部200具备表示印字任务中的平均原稿印 字率与感光鼓21上的调色剂附着量的关系的表。
该表将平均原稿印字率划分为不足3%、 3%以上且不足20%、 20% 以上且不足50%、 50%以上的范围，并预先设定了与各个范围的平均原 稿印字率对应的调色剂附着量的目标值。
带电模块211具有在进行调色剂浓度控制时，使表面被清洁并被除 电的感光鼓21的该表面带电的功能。详细而言，带电模块211是用于 通过带电装置22使感光鼓21的表面均匀地带电的程序。
表面电位测定冲莫块212具有通过表面电位传感器40测定感光鼓21上的激光照射前的表面电位V0的功能。详细而言，表面电位测定冲莫块
212是用于使表面电位传感器40测定在感光鼓21上均匀地带电后的表 面电位VO，并将该测定结果发送至控制部200的控制模块210的程序。
表面电位调整模块213具有以下功能，其对基于表面电位传感器40 的测定结果的表面电位VO是否在规定的范围内进行电位判定，在判断 为该电位判定的结果超过上述规定范围的情况下，以使得该表面电位进 入上述规定范围内的方式对该表面电位进行调整。
详细而言，表面电位调整模块213是一种程序，其首先在使激光照 射部28为OFF的状态下，对表面电位V0是否位于规定的范围内进行 判定，在超过该规定范围的情况下，以使得进入该规定范围的方式调整 带电装置22的栅格电压。
调色剂浓度检测模块214具有检测显影剂的调色剂浓度的功能，但 是在本发明中并非必不可少，作为控制项目的一个而使用。
基准调色剂图像形成模块215具有以下功能，在判断为上述电位判 定的结果位于上述规定范围内的情况下，该基准调色剂图像形成模块 215按每规定的时间(例如2秒)在感光鼓21上形成变更显影偏置电压 后的多个调色剂片。
详细而言，基准调色剂图像形成模块215包括通过激光照射部28 向感光鼓21上照射规定强度的光并形成调色剂片用静电潜像的潜像形 成模块；和以不同的显影偏置电压对上述调色剂片用静电潜像进行显影 并形成多个调色剂片的潜像显影模块。而且，该调色剂片在这里例如为 整面高浓度图像(所谓密排图像)。
调色剂图像浓度测定模块216具有通过调色剂图像浓度传感器50 测定形成在感光鼓21上的多个调色剂片的图像浓度的功能。
详细而言，调色剂图像浓度测定模块216—种程序，用于通过调色 剂图像浓度传感器50测定由上述潜像显影模块在感光鼓21上形成的多 个调色剂片的图像浓度，并将该测定结果向控制部200的控制模块210 发送。
倾斜计算模块217描绘相对于显影偏置电位的调色剂图像浓度传感 器50的测定结果(调色剂附着量)，并通过该图表计算倾斜的程序。 在进行计算时，例如使用一次近似直线。
原稿印字率测定模块218是测定直至上次为止的处理控制间的原稿
14印字率的程序。例如，如果平均印字率为2%,则消耗比通常设定的原 稿印字率少的调色剂。因此，在这种印字率下因密排部的浓度不均而导 致发生图像浓度的下降。
显影偏置调整模块219是根据原稿印字率测定模块218的结果修正 控制显影偏置电压的程序。再有，因为原稿印字率与显影偏置电压的换 算表或换算式被预先存储在存储部202中，所以CPU 201以参照该换算 表或换算式，成为对应的显影偏置电压的方式进行控制。
因此，通过对描绘的相对于显影偏置电位的调色剂图像浓度传感器 50的测定结果(感光体上的调色剂附着量)的图表的关系表进行保持、 管理，能够简单地变更显影偏置电压的设定值。
然后，控制部200在结束对显影剂进行的显影偏置控制后，成为能 够进行图像形成工作的状态。
此外，在通过原稿印字率测定模块218判断位于规定的范围内的情 况下，不特别地进行显影偏置电压的控制。
因此，根据本实施方式的图像形成装置100,能够确保规定的显影 电位，能够总获得一定水平以上的显影图像。
再有，在本实施方式中举例说明的图像形成装置100的感光鼓21 的圆周速度为540mm/sec的高速，本发明特别是对这样图像形成处理速 度较快的图形形成装置有效。这是因为，由于显影装置24也以高速进 行旋转，所以对显影剂施加的应力变大。
接着，按着流程图，对由控制部200为了控制对显影剂施加的显影 偏置电压而进行的处理进行详细的说明。
图5是表示用于进行本实施方式的图像形成装置中的显影剂的显影 偏置控制的处理的流程的一例的流程图，图6是表示上迷图像形成装置 的有效显影偏置电压与感光鼓上的调色剂附着量的关系的表。
在图像形成装置100中进行显影偏置电压的控制的情况下，如图5 所示，首先，通过控制模块210判断是否是必需进行处理控制的时期(步 骤Sl )。
在步骤Sl中，在判断不是处理控制的实施时期的情况下，什么也
不实施。另一方面，在判断是处理控制的实施时期的情况下，通过带电
模块211以带电装置22使感光鼓21的表面带电(步骤S2)。
然后，通过表面电位测定模块212以表面电位传感器40测定此时的感光鼓21的表面电位V0(步骤S3)，通过表面电位调整模块213判 断其测定值是否在规定的范围内(步骤S4)。
在步骤S4中，在判断测定值不在规定的范围内的情况下，通过表 面电位调整模块213反复进行表面电位调整(步骤S5)。另一方面，在 测定值在规定的范围内的情况下，通过激光照射部28对感光鼓21表面 进行曝光(步骤S6)。通过表面电位测定模块212以表面电位传感器 40测定此时的感光鼓21的表面电位VL (步骤S7)。
通过原稿印字率测定部81测定上次的处理控制期间的任务的平价 原稿印字率(步骤S8)。然后，通过存储在存储部202中的规定了与印 字率对应的目标调色剂附着量的表，对与该平均原稿印字率对应的目标 调色剂附着量(附着在感光鼓21表面的调色剂附着量)进行确认(步 骤S9 )。
其结果，例如，根据从原稿印字率与显影偏置电压的换算表、或图 6所示的有效显影偏置电压与感光鼓上的调色剂附着量的关系获得的换 算式，求取与规定的原稿印字率(默认为3%以上且不足20%)对应的 有效显影偏置电压(i DVB-VL i ),决定显影偏置电压以与该值对应 (步骤SIO)。因此，根据状况，也有显影偏置电压不被变更的情况。 之后，以变更后的显影偏置电压实施之后的处理控制(步骤Sll)。
即，控制模块210读出存储在存储部202中的显影偏置电压的值， 与使显影偏置电压变更的控制信号一起输出至显影偏置调整模块219， 显影偏置调整模块219使显影偏置调整装置245工作。
因为以上述方式构成，所以根据本实施方式，能够通过构成图像形 成装置100的有特征的控制部200,根据直至上次为止的印字任务中的 平均原稿印字率调整显影偏置电压，因此，能够对考虑了印字特性的显 影条件进行控制，能够对应显影装置的环境、时间经过等，总获得规定 水平以上的高等级的显影图像(调色剂像)。
此外，在本实施方式中，如图2所示，图像形成装置IOO具备检测 温度的温度传感器60和检测湿度的湿度传感器70作为检测周围环境的 状态的环境状态检测部，如图3所示，作为控制部200中的模块，设置 有环境测定模块221和传感器输出变更模块222。
环境测定模块221是以温度传感器60和/或湿度传感器70测定周围 的温度和/或湿度的程序。传感器输出变更模块222对应于基于该环境测定模块221的测定结果的温度和/或湿度(此处是温度和湿度)的变化， 变更调色剂浓度传感器243的传感器输出值的中心值。
具体而言，在图像形成装置100中，因为当周围环境变化时显影剂 的体积密度(bulk density )也变化，所以在例如在常温常湿(以N/N表 示)的条件下将调色剂浓度传感器243的传感器输出值的中心值作为 2.10V (调色剂附着量为0.525mg/cm2)的情况下，在高温高湿(以H/H 表示)的条件下，例如将传感器输出值的中心值作为2.20V(调色剂附 着量为0.550mg/cm2)等，提高传感器的输出值即可。另一方面，在低 温低湿(以L/L表示)的条件下，例如将传感器输出值的中心值作为2.00V (调色剂附着量为0.500mg/cm2),降低传感器的输出值即可。再有， 在本实施方式中，作为调色剂浓度传感器243，举例表示出使用扩散反 射型光二极管GP2TCU000F (夏普林式会社制)时的数值。
此外，能够举例表示低温为5°C ~ 10。C左右、常温为20°C-25。C左 右、高温为30°C ~ 35。C左右的情况。此外，能够举例表示低湿度为20% ~ 40%左右、普通湿度为50%~65%左右、高湿度为70%~90%左右的情 况。
因为以上述方式构成，所以能够根据本实施方式，按照显影剂的环 境状态的变化而变更显影偏置电压，由此，能够修正周围环境的影响， 维持更漂亮的图像水平。
此外，在本实施方式中，如图2所示，在图像形成装置100中，代 替上述环境状态检测部，或除了设置上述环境状态检测部之外，作为计 测显影剂的寿命程度的寿命计测部在控制部200中还具备计数装置80。 计数装置80例如对图像形成次数或该图像形成装置的驱动时间等进行 计数。再有，"寿命程度"是从初始状态至寿命的使用状况，例如，能够 列举使用期间。
此外，如图3所示，在图像形成装置100中，作为控制部200的模 块，还具备图像形成次数测定模块223和传感器输出变更模块222。图 像形成次数测定模块223是以计数装置80测定显影剂的寿命程度的程 序。传感器输出变更模块222是对应于基于该图像形成次数测定模块 223的测定结果的寿命程度(此处为计数的数)，变更调色剂浓度传感 器243的传感器输出值的中心值的程序。
具体而言，在图像形成装置100中，由于显影剂的寿命程度发生变化而使得显影剂的体积密度、流动性发生变化，因此，例如在初始使调
色剂浓度传感器243的传感器输出值的中心值为2.20V (调色剂附着量 为0.550mg/cm2)的情况下，在5万计数值时使传感器输出值的中心值 为2.10V (调色剂附着量为0.525mg/cm2),在10万计数值时使传感器 输出值的中心值为2.00V (调色剂附着量为0.500mg/cm2)即可。
因为以上述方式构成，所以根据本实施方式，按照显影剂的寿命程 度变更显影偏置电压，由此，能够维持更漂亮的图像水平。
但是，因为在调色剂补给的稍后，显影剂的调色剂带电性不稳定， 所以在本实施方式中，最好在调色剂补给的稍后不进行显影剂的调色剂 浓度控制。
此外，在本实施方式中，虽然以感光鼓21的表面电位的计测值位 于预先设定的规定的范围内为前提，但是在不能够确保这种情况的情况 下，能够设想在感光鼓21和表面电位传感器40上发生了故障。
因此，作为本实施方式的变形例，例如，在基于表面电位传感器40 的测定结果的测定电位超过规定的范围的情况下，也可以发出警报。
作为发出警报的方式，能够举例表示以下方式.'在设置于图像形成 装置100上的操作部300的显示部300a上具备进行警告显示等的警报 装置(报知部)302 (图2)，控制部200对基于上述表面电位传感器 40的测定结果的测定电位是否超过上述规定范围进行判定，该判定的结 果是，在判断测定值超过规定的范围且是电位调整后的情况下，警报装 置发出警报信号。
因为以上述方式构成，所以根据本实施方式，在图像形成装置100 中，采用在表面电位的测定值超过规定范围的情况下发出警报的结构， 由此，能够向使用者报知与上述表面电位相关的构件(例如，潜像承载 体、表面电位传感器等)的异常。
以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明当然不受上 述示例的限定，很明显，只要是本领域的技术人员，均能够在本发明的 技术方案要求保护的范围内想到各种变更例或修正例，这些当然理解为 属于本发明的技术范围。
例如，在上述实施方式中，关于本发明的显影偏置控制，虽然应用 于进行黑白图像形成的图像形成装置中，但也能够同样地应用于进行彩 色图像形成的图像形成装置中。
18
权利要求
1. 一种图像形成装置，将形成在潜像承载体上的调色剂像转印到记录介质上而输出图像，该图像形成装置的特征在于，具备使潜像承载体的表面带电的带电部；将形成在上述潜像承载体的表面上的静电潜像作为调色剂像进行显影的显影装置；向上述显影装置施加显影偏置电压的显影偏置施加部；对形成在上述潜像承载体的表面上的调色剂像的图像浓度进行检测的图像浓度传感器；以及控制上述显影偏置施加部的输出值的控制部，上述控制部根据直至上次为止的印字任务中的平均原稿印字率调整上述显影偏置电压。
2. 如权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，具备对上述显影装置内的显影剂的调色剂浓度进行检测的调色剂 浓度传感器。
3. 如权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于， 上述控制部从有效的显影偏置电压和相对于该显影偏置电压的潜像承载体上的调色剂附着量的分布得到 一次近似直线，并根据通过所述 一次近似直线而求取的值对向上述显影装置施加的该显影偏置电压进 行调整。
4. 如权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，具备表示上述平均原稿印字率与潜像承载体上的调色剂附着量的 关系的表，上述控制部根据上述表对上述显影偏置电压的调整进行修正。
5. 如权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于， 具备检测上述潜像承载体的表面电位的表面电位传感器，上迷控制部进行上述表面电位传感器的测定值是否在规定的范围 内的判定，在该测定值不在上述规定的范围内的情况下，以使上迷潜像 承载体的表面电位变到上述规定的范围内的方式进行调整。
6. 如权利要求5所述的图像形成装置，其特征在于， 具备发出警报的报知部，上述控制部在上迷表面电位传感器的计测值超过规定的范围的情况下，使上述报知部工作。
7. 如权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，具备检测周围环境的状态的环境状态检测部， 上述控制部按照上述环境状态检测部的测定值的变化而修正上述 显影偏置电压。
8. 如权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于， 具备计测上述显影剂的寿命程度的寿命计测部，上述控制部按照基于上述寿命计测部的测定结果的寿命程度，修正 上述显影偏置电压。
9. 一种图像形成方法，将形成在潜像承载体上的调色剂像转印到 记录介质上而输出图像，该图像形成方法的特征在于，具备使潜像承载体的表面带电的工序；将形成在上述潜像承载体的表面上的静电潜像作为调色剂像进行显影的工序；向上述显影装置施加显影偏置电压的工序；对上述显影装置内的显影剂的调色剂浓度进行检测的工序；对在上述潜像承载体的表面形成的调色剂像的图像浓度进行检测的工序；控制上述显影偏置施加部的输出值的工序； 测定直至上次为止的印字任务中的平均原稿印字率的工序； 根据上述平均原稿印字率调整显影偏置电位的工序； 检测上述潜像承载体的表面电位的工序；在上述潜像承载体的表面电位的值不在规定的范围内的情况下，以 使得上述表面电位变到上述规定的范围内的方式进行调整的工序；以及 在上述潜像承载体的表面上形成多个基准调色剂图像的工序。
全文摘要
本发明提供图像形成装置和图像形成方法。该图像形成装置包括使感光鼓带电的带电装置；将形成在感光鼓上的静电潜像显影的显影装置；向显影装置施加显影偏置电压的显影偏置施加装置；对形成在感光鼓上的调色剂像的图像浓度进行检测的调色剂图像浓度传感器；和控制显影偏置施加装置的输出值的控制部，该图像形成装置通过控制部，根据直至上次为止的印字任务中的平均原稿印字率调整显影偏置电压。
文档编号G03G13/00GK101504525SQ20091000382
公开日2009年8月12日 申请日期2009年2月6日 优先权日2008年2月7日
发明者冨田章嗣, 森国修市 申请人:夏普株式会社