成像设备及成像方法

专利名称：成像设备及成像方法
技术领域：
本发明涉及一种成像设备及使用该成像设备的成像方法。
背景技术：
在采用电照相方法的成像设备领域，相关的技术已经被公众所知。这种成像设备 包含有设置在圆柱形感光鼓四周的充电单元、曝光单元、显影单元、转印单元和清洁单元。 在成像设备工作期间，当感光鼓转动时，调色剂图像形成于感光鼓表面，接着，调色剂图像 从感光鼓转印到诸如复印片材的打印介质上。对于这种成像设备，显影单元中调色剂的充电过程是通过调色剂的摩擦带电的显 影单元来进行的。通过进行调色剂充电过程而产生的调色剂的带电量随着调色剂所处的环 境的温度和湿度而变化。在正常的成像操作(或者打印操作)中，环境对调色剂的带电量几乎不产生影响。 然而，如果成像设备在持续了一段时间的待机状态结束后，重新启动打印操作，这时对于重 启后随即进行的成像操作，由于湿度的变化，空气就会对调色剂的带电量产生显著影响。通常，为了防止调色剂的洒漏，供应调色剂到感光鼓的显影单元被设置为在封闭 的空间中储存调色剂。图1是调色剂在显影单元附近移动的示意图。如图1所示，调色剂 6、显影辊3和供应辊4置于显影装置2的调色剂容器部件2a中。显影装置2的开口部基 本上由显影刮刀5、显影辊3和构成显影装置2 —部分侧壁的调色剂返回部件2b封闭。当成像装置在成像操作和待机状态时，显影刮刀5和显影辊3之间的缝隙以及显 影辊3和调色剂返回部件2b之间的缝隙，都处于用调色剂6密封的状态。在成像操作的过程中，从显影装置2通过显影辊3供给的部分调色剂6b附在感光 鼓1的表面Ia上，在感光鼓1的表面Ia上形成调色剂图像(成像的调色剂6c)。剩余的调 色剂6b经过调色剂返回部件2b回到显影装置2的内部(返回的调色剂6d)。但是，如果成像设备设置在图像形成的待机状态，显影装置2外部的调色剂6b仍 然粘附在显影辊3上，并没有返回到显影装置2所形成的封闭空间中。只要待机状态持续， 显影装置2外部的调色剂6b就会很容易受到显影装置2外部的环境温度变化或者湿度变 化的影响。通常，在成像装置的成像操作过程中，感光鼓附近部分处于高温低湿的环境下 (温度的上升使得相对湿度降低)。在成像装置待机状态期间，该部分的高温低湿条件会逐 渐变得与外界的温度和湿度相同。显影装置2内部的调色剂6a由于是储存在显影装置2内 的封闭空间中，所以不容易受到外界环境变化的影响。相反，显影装置2外部的调色剂6b就 会在待机状态，很容易受到外界温度和湿度变化的影响，这会导致调色剂带电性能的劣化。在进行成像操作期间，采用调色剂的电荷动作在感光鼓1上实现调色剂图像的形成。而调色剂带电性能的劣化直接影响感光鼓上的成像情况，影响成像质量。随后，在下次 成像时，使用显影装置外部的调色剂6b (在待机状态下已受到附近环境的影响)和显影装 置内的调色剂6a(在密封空间中未受到影响)在感光鼓1上形成调色剂图像。在这种情况下，由于调色剂6a和调色剂6b之间的调色剂带电性能差异，在调色剂图像中出现带状图像 浓度的不均勻性。通常，已经提出了若干方案，来消除因调色剂带电性能变化而产生的图像浓度的 不均勻性问题。例如，日本专利申请公开说明书第No. 2004-109980号披露了 一种成像设备，其每 次在成像停止时间达到预定时间的情况下，进行旋转操作，旋转显影辊，以便优化图像浓度 控制因素。 日本专利申请公开说明书第No. 2007-065581号披露了一种显影装置，在其内部 为每种颜色的显影部件安装环境传感器。这种显影装置根据传感器检测到的显影部件的湿 度变化来优化调色剂的带电状态。日本专利申请公开说明书第2004-264647号披露了一种成像设备，在成像设备内 的感光鼓附近安装有传感器，用来在成像设备处于待机状态期间检测环境湿度的变化。当 传感器检测到的湿度变化较大时，感光鼓以给定的旋转量进行旋转，从而避免图像浓度的 不均勻性，这种不均勻性在从待机状态转换到成像操作的激活状态时很容易随即发生。在日本专利申请公开说明书第2004-109980号的成像设备中，在待机过程中，以 固定的时间间隔来执行旋转显影辊的旋转操作，并且，可以消除外界环境对粘附在显影辊 上的调色剂的影响。然而，在该成像设备中，待机状态的能耗就会随着在待机状态下对显影 辊的旋转操作而增加。在日本专利申请公开说明书第2007-065581号中的成像设备中，检测显影装置内 调色剂的环境状态的变化，却无法检测粘附于暴露在显影装置之外的部分上的调色剂的环 境状态变化。针对这种成像设备，难于在待机状态结束后立即就重新开始成像操作的时候， 消除容易发生图像浓度的不均勻性的问题。对于日本专利申请公开说明书第2004-264647号中的成像设备，传感器必须放置 于感光鼓的附近，以检测感光鼓附近的湿度变化，这却增加了生产成本同时给成像设备的 布局带来了限制。

发明内容
本发明的一个方面，提供一种成像设备，无需利用布置在感光鼓附近的传感器的 输出信号，就能够防止在成像操作开始时容易发生的图像浓度的不均勻性。在解决或者减轻上述至少一个问题的本发明的实施例中，本公开文件提供了一种 成像设备，其包括图像承载部件；充电单元，对旋转的图像承载部件的表面进行充电；曝 光单元，使图像承载部件的带电表面暴露于光束，从而在图像承载部件的表面上形成静电 潜像；显影单元，使带电的调色剂粘附在图像承载部件表面上的静电潜像上，从而在图像承 载部件表面上形成调色剂图像；监控单元，根据图像承载部件的旋转状态和停止状态，将计 数值顺序地更新到新的计数值；间歇驱动单元，根据监控单元产生的所述新的计数值，在图 像承载部件表面上形成调色剂图像的成像操作完成之后，间歇地旋转所述图像承载部件。从下面的详细描述，并结合说明书附图，本发明的其他目的、特点和优点将更加明 晰。


图1是示出显影装置附近调色剂移动的示意图。图2是示出本发明的成像设备构成示意图。图3是示出图2的成像设备中的控制单元构成示意图。 图4是解释本发明第一实施例的成像设备中的控制单元执行成像操作的流程图。图5A和5B是用于解释感光体监控过程的流程图。图6是说明相对于感光鼓的特定旋转速度设定加数值的图表。图7是解释间歇驱动过程的流程图。图8是示出在成像操作和间断驱动操作过程中，计数值转换的示意图。图9是用于解释本发明第二实施例的成像设备中的控制单元执行成像操作的流 程图。图10是用于解释本发明第三实施例的成像设备中的控制单元执行成像操作的流 程图。图11是用于解释连续驱动过程的流程图。
具体实施例方式参考本发明的附图，将会给出本发明的具体实施例的详细描述。图2是示出本发明的成像设备构成示意图。该成像设备100构成为包括四种颜色 的四个AIO处理盒(106Bk，106M，106C，106Y)，所述处理盒沿着中间转印带105并排放置。 该成像设备100被称为串联型成像设备。中间转印带105沿着逆时针方向旋转。上述AIO处理盒106Bk，106M，106C和 106Y(电照相处理部件)在中间转印带105旋转的方向上，从上游侧依次排列。这些AIO处 理盒106Bk，106M, 106C和106Y具有相同的结构，只是容纳在AIO处理盒中的各种调色剂的 颜色却彼此不同。分别而言，AIO处理盒106Bk供应黑色调色剂用来形成黑色调色剂图像， AIO处理盒106M供应品红色调色剂用来形成品红色调色剂图像，AIO处理盒106C供应青色 调色剂用来形成青色调色剂图像，AIO处理盒106Y供应黄色调色剂用来形成黄色调色剂图 像。成像设备100的每一个组成部件的操作都由控制单元130控制。特别是，控制单 元130控制每一个AIO处理盒106、中间转印带105以及定影单元122的操作。控制单元 130采集来自温度湿度传感器131 (环境检测单元)的检测信息，在成像操作开始前执行成 像设备100的预热操作，在成像操作结束后的待机状态下，对各个组件进行监视和控制。在本实施例的成像设备100中，感光鼓和显影装置之间的关系与图1所示的相同。 在图2的成像设备中，感光鼓109和显影装置106的显影辊112彼此接触，在二者之间形成 辊隙部分，同时，由于静电吸引力的作用，调色剂在辊隙部分粘附到显影辊112上。感光鼓 109的旋转操作和显影辊112的旋转操作是相互同步，并且它们的停止操作也是同步的。也 就是说，如果感光鼓109旋转，显影辊112也同时旋转；如果感光鼓109的旋转停止，显影辊 112的旋转也同时停止。下面，仅仅给出对于AIO处理盒106Bk的描述。AIO处理盒106M，106C和106Y与 AIO处理盒106Bk具有相同的结构，因此省略类似相同的描述。
在图2的结构中，中间转印带105是无缝带，其缠绕在次级转印驱动辊107和转印 带张紧辊108上。次级转印驱动辊107由驱动电机(未示出)带动旋转。驱动电机、次级 转印驱动辊107和转印带张紧辊108组成了驱动单元，使得中间转印带105旋转并移动。在图2的结构中，AIO处理盒106Bk(成像部件)包括有调色剂容器部件 120Bk (容纳有作为打印媒介的调色剂)，显影辊112Bk(显影单元，其安装在调色剂容器部 件120Bk的开口处)，感光鼓109Bk(可旋转的图像承载部件，与显影辊112Bk接触以在两 者中间形成辊隙部分)，充电部件IlOBk (这是充电单元，其设置在感光鼓109Bk的外围)， 以及清洁刮刀113Bk(这是清洁单元，清除粘附在感光鼓表面的调色剂)。此外，供给辊 121Bk(调色剂供给单元，将调色剂供应到显影辊112Bk)设置在调色剂容器部件120Bk内 部。 曝光部件111(作为曝光单元)设置在AIO处理盒106Bk的上方。所述曝光部 件111布置成从激光光源(未示出)分别发射激光光束114Bk，114M，114C，114Y到感光鼓 109Bk, 109M, 109C, 109Y的表面，该激光光束对应于由AIO处理盒106Bk，106M, 106C和106Y 所形成的各种颜色的调色剂图像。在本实施例中的成像设备100中，AIO处理盒106和曝光部件111组成成像单元。在成像操作过程中，感光鼓109Bk的表面在暗处由充电部件IlOBk均勻充电，感光 鼓109Bk的充电表面被来自曝光部件111的激光光束114Bk (对应于黑色图像)曝光，从而 在表面上形成静电潜像。通过使用黑色调色剂，显影辊112Bk从静电潜像生成可视图像，进 而在感光鼓109Bk上形成黑色的调色剂图像。在感光鼓109Bk和中间转印带105相接触的位置上(初级转印位置)，黑色的调色 齐_像在初级转印辊115Bk的作用下转印到中间转印带105。因此，在中间转印带105上形 成黑色调色剂图像。在调色剂图像到中间转印带105的转印完成之后，剩余在感光鼓109Bk表面上的 未使用的调色剂被清洁刮刀113Bk刮掉，以清洁感光鼓表面，随后，感光鼓109Bk为下次成 像操作的使用做好准备。如果没有得到下次成像操作的请求，则成像设备100进入待机状 态。由AIO处理盒106Bk转印到中间转印带105上的黑色调色剂图像，在次级转印驱 动辊107的作用下，传送到下一个AIO处理盒106M。在AIO处理盒106M中，通过类似于AIO 处理盒106Bk的成像操作，在感光鼓109M上形成品红色调色剂图像。品红色调色剂图像从 感光鼓109M被转印到中间转印带105，并且叠加在先前形成至中间转印带105的黑色调色 剂图像上。接着，中间转印带105被传送到面向AIO处理盒106C的位置，进一步被传送到面 向AIO处理盒106Y的位置。通过类似于在上述AIO处理盒106M的成像操作，形成在感光 鼓109C上的青色调色剂图像，和形成在感光鼓109Y上的黄色调色剂图像顺序地转印到中 间转印带105，并且叠加在先前形成的调色剂图像上。利用这种方式，在中间转印带105上 形成全色图像。在实现黑色的单色打印的情况下，则实施如下的成像操作。这样的话，初级转印辊 115M，初级转印辊115C，初级转印辊115Y分别被撤离到与感光鼓109M，感光鼓109C，感光 鼓109Y分离的位置。只有感光鼓109Bk处于正常的位置，与中间转印带105接触，利用感光鼓109Bk和中间转印带105执行黑色的成像操作。在图2的结构中，片材馈送单元设置在中间转印带105下方。所述片材馈送单元 包括，供纸盒101，供应辊102和对准辊103。次级转印辊116设置在面对次级转印驱动辊 107的位置上。在次级转印驱动辊107和次级转印辊116之间插入中间转印带105。辊107 和辊116形成次级转印辊隙部分。此外，在图2的结构中，定影单元122和输送辊118设置 于次级转印辊隙部分上方。供纸盒101容纳有多张复印片材，它们作为打印介质堆放在供纸盒中。供应辊102 与供纸盒101中的顶面复印片材104接触。供应辊102在驱动单元(未示出)的作用下转 动，以输送复印片材104，当复印片材104的前边缘接触到对准辊103时，供应辊102暂时停 止转动。之后，在适当的定时，复印片材104输送到被施加转印偏置电压的次级转印辊隙部 分。中间转印带105上形成的调色剂图像在次级转印辊隙部分被转印到复印片材104。在复印片材104穿过次级转印辊隙部分后，未转印到复印片材104上的剩余调色 剂仍然粘附在中间转印带105。这样的调色剂被转印带清洁部件清除。当复印片材104穿过定影单元122的各辊之间的辊隙时，已经通过次级转印辊隙 部分的复印片材104受到加热和加压，从而转印到片材表面的调色剂图像在复印片材104 上定影。然后，复印片材104由输送辊118排出到成像设备100外面。接下来，图2所示的成像设备100中控制单元130的结构将会在图3中得到详细 描述。如图3所示，成像设备100的控制单元130包括CPU10，图像存储器20，I/O (输入 /输出部件)30，I/F(接口部件)40，R0M50, RAM60以及操作面板70。根据CPUlO对存储在 R0M50中控制程序的执行，CPUlO控制成像设备100的每一个构件的操作。CPUlO综合地控 制成像设备100的全部成像操作，以及控制让成像操作顺利执行的附加操作。例如，所述CPUlO控制感光鼓109Bk的旋转操作(成像操作中的主要任务)。而且 CPUlO控制曝光部件11 IBk的曝光操作，控制显影辊112Bk到图像承载部件的调色剂供应操 作，和控制中间转印带105的驱动操作，这些操作都与感光体的旋转操作同步。根据控制程序的执行，CPUlO具有监控单元的功能，在成像设备处于成像操作状态或者待机状态时，监 测感光体的转动状态，还具有驱动单元的功能，控制电机的旋转和驱动，使得感光体按照需 要进行转动。而且，根据控制程序的执行，CPUlO还具有环境变化测定单元的功能，按照传 感器接收的检测信息来测定环境变化，传感器测量感光体附近的温度和湿度。图像存储器20临时存储包含在打印数据中的图像数据。1/030控制例如成像部件 和传感器的电气部件的输入和输出。I/F40接收打印数据和用户请求，并且响应通过电缆 等连接到成像设备的个人计算机或者服务器。R0M50储存控制整台成像设备的控制程序。 RAM60临时储存各种信息，包括成像设备的成像操作的信息，像温度和湿度的环境信息。操 作面板70作为用户交互单元，使用户能看到成像设备的状态，以及改变成像设备的操作。参考图4-8，详细描述了本发明第一实施例的成像设备，和第一实施例中成像设备 的控制单元所执行的成像操作。图4是解释第一实施例的成像设备中的控制单元执行成像操作的流程图。图5A 和5B是第一实施例的成像设备中的控制单元所执行的感光体监控过程的流程图。图7是 第一实施例的成像设备中的控制单元执行的间断驱动过程操作的流程图。图6是根据感光鼓的具体旋转速度设定加数值的表格。图8是在成像操作和间断驱动操作过程中，计数值 转换的示意图。如图4所示，打开成像设备的电源时，感光体监控过程和成像操作过程启动，并且 这些过程在异步模式下反复执行。成像设备100加电后，如图3所示，控制单元130中的CPUlO随即执行感光体监控 过程(步骤Si)。后面将详细描述感光体的监控过程。在感光体监控过程的同时，CPUlO确 认控制单元130是否通过I/F40收到打印任务(成像操作的请求)(步骤S2)。 当步骤S2中确认通过I/F40收到打印任务时，响应于上述打印任务按照从R0M50 载入到RAM60的控制程序，CPUlO执行正常的成像操作，上述程序(成像操作控制单元)由 CPUlO运行(步骤S3)。当步骤S2中确认通过I/F40未收到打印任务时，按照从R0M50载入到RAM60的控 制程序，CPUlO执行间断驱动过程来驱动间断驱动单元，例如电机，其中由CPUlO运行该程 序(间断驱动控制单元)(步骤S4)。当成像操作过程或者间断驱动过程完成，控制转到步骤S2，在步骤S2中，CPUlO再 次确认是否控制单元130通过I/F40收到打印任务。接下来，参考图5A和5B，详细描述感光体监控过程。如图5A所示，当成像设备电源开启时，控制单元130中的CPUlO启动感光体监控 过程。起初，CPUlO将感光体监控时间重置为零(步骤Sll)，将计数值设定为预定下限值 (步骤S12)。CPUlO启动感光体监控时间的测量(步骤S13)，监控感光体的转动状态并且 检测感光鼓109转动状况的存在(步骤S14)。通过检测是否存在从CPUlO到例如电机之 类的感光体驱动设备法控制信号(旋转命令信号)，CPUlO执行对感光鼓109转动状态的监 控。当在步骤S15中确定出感光体处于转动状态，CPUlO对感光鼓109的旋转速度进 行检测(步骤S16)，根据检测到的感光鼓109的旋转速度来设置加数值(步骤S17)。在步骤S16中使用的检测感光体旋转速度的普通方法是根据包含在打印任务中 的模式(片材类型设置或图像质量设置)，来确定感光鼓109的旋转速度。可以想象，取决 于打印任务模式(片材类型设置或图像质量设置)，成像设备100设定有不同的感光鼓旋转 速度。因为感光鼓109和中间转印带105彼此接触，所以可以认为感光鼓109的旋转速 度等于中间转印带105的旋转速度。因此，可以替代地执行下面的步骤来代替步骤S14至 S17。检测中间转印带105转动状况的存在。当确定中间带105处于转动状态，CPUlO对中 间转印带105的旋转速度进行检测，根据检测到的中间转印带105的旋转速度来设置加数值。如图6所示，对应于感光体各种的旋转速度，分别对加数值的设置作了定义。在 R0M50或RAM60中，以表格形式存储加数值和感光体旋转速度之间的对应关系。可选择地，将加数值预定为固定值而不考虑感光鼓的旋转速度。这样，步骤S16就 可以省略。随后，通过将加数值与先前存储在RAM60中的计数值相加，CPUlO计算新的计数值 (步骤S18)。CPUlO确定新的计数值是否小于或者等于计数值的预定上限(步骤S19)。
当在步骤S19中确定新的计数值高于上限计数值时，CPUlO将新的计数值设定为 上限计数值(步骤S20)。这样，所述计算出的新的计数值就不再使用，转而使用上限计数 值。另一方面，当在步骤S19中，确定新的计数值小于或等于上限计数值时，则新的计数值 保持不变，并且如图5B所示，控制就转向接下来的步骤S25。当在步骤S15中确定出感光体处于未转动状态(或者停止状态)时，类似于加数 值的设置，CPUlO设置减数值(步骤S21)。若减数值是预定的，则在步骤S21中使用预定减 数值。可替代的，类似于加数值的设置，如图6所示来定义对应于感光鼓各种的旋转速度的 减数值的设置。在R0M50或RAM60中，以表格形式存储减数值和感光鼓旋转速度之间的对 应关系。这样的话，尽管没有对感光鼓的速度进行检测，仍然可以利用步骤S21，从表格中读 取对应于感光体标准速度的减数值。在本实施例的成像设备中，计算出的计数值作为代表感光鼓环境温度的序列表被 使用。若感光鼓与成像设备的外部环境之间的温度差变大，则在待机状态下感光鼓的环境 温度的变化率也较大。因此，当计算出的计数值较大时，减数值也预定为大的数值。利用这 种方法，就能正确获取代表感光鼓环境温度的计数值。感光鼓环境温度取决于感光鼓的材 料和成像设备的构造，而且在设计阶段中优选的将减数值预定成一个最优数值。随后，通过从先前存储在RAM60中的计数值减去减数值，CPUlO计算新的计数值 (步骤S22)。CPUlO确定新的计数值是否小于或者等于预定的下限计数值(步骤S23)。当在步骤S23中确定新的计数值低于下限计数值时，CPUlO将新的计数值设定为 下限计数值(步骤S24)。在这种情况下，所述计算出的新的计数值就不再使用，转而使用下 限计数值。另一方面，当在步骤S23中确定新的计数值大于或等于下限计数值时，则新的计 数值保持不变，控制转向接下来的步骤S25。如图5B所示，在步骤S25中，CPUlO确定在步骤S18中与加数值相加前的计数值，或者在步骤S22中与减数值相减之前的计数值是否高于预定值，并且确定新的计数值是否 低于预定值。当步骤S25中的确认结果是肯定的时，CPUlO设置监控结果标志(步骤S26)。执行上面的步骤S25，以便确定计数值是否如图8那样处于递减状态并且达到预 定值。特别是，当显影装置的环境温度升高，同时显影辊处于停止状态，显影装置内部和外 部的调色剂之间的充电性能差异就会变大。若确定了计数值处于递减状态，并且达到预定 值，就可以做出执行间断驱动过程的决定。利用在步骤S26中设置的监控结果标志，以便决定在图4步骤S4中执行间歇驱动 过程。如果监控结果标志已设置，则忽略步骤S26，控制就转向接下来的步骤(步骤 S27)。在步骤S27中，随着监控结果标志的设置，CPUlO将计数值更新到新的计数值，同时 将新的计数值存储到RAM60。当步骤S25中的确认结果是否定的时，跳过步骤S26，控制也转向步骤S27，通过步 骤S27，CPUlO将计数值更新到新的计数值，同时将新的计数值存储到RAM60。接着，CPUlO确定感光体监控时间达到第二预定时间(例如1秒)(步骤S28)。控 制返回到步骤S14，重复后面的步骤。根据感光鼓109究竟处于旋转状态还是停止状态，更 新存储在RAM60中的计数值。如图4所示，优选的是以给定时长间隔(例如1秒)重复感 光体监控过程。在本实施例中，若成像设备100的电源关闭，感光体监控过程就会被终止。
下面，参考图7，详细描述间歇驱动过程。当在图4的步骤S2中确定未收到任何打印任务时，图7的间歇驱动过程就会作为 图4的步骤S4开始执行。如图7所示，当间歇驱动过程开始时，CPUlO确定是否在感光体监控过程设置了监 控结果标志(步骤S31)。若设置有监控结果标志，则CPUlO重置监控结果标志(S32)。
另一方面，当没有设置监控结果标志时，间歇驱动过程被立即终止。在步骤S32中重置监控结果标志之后，CPUlO启动间歇驱动时间tl的测量(步骤 S33)，同时开始测量间歇时间t2 (步骤S34)。假设在开启成像设备电源时间歇驱动时间tl，间歇时间t2和感光体旋转时间t3 都被复位为零(0)。CPUlO确定间歇时间t2是否达到第四预定时间(步骤S35)。当间歇时间t2达到 第四预定时间时，CPUlO启动感光鼓的转动(步骤S36)，并且启动感光体旋转时间t3的测 量(步骤S37)。CPUlO确定感光体旋转时间t3是否达到第五预定时间(步骤S38)。当感光体旋 转时间t3达到第五预定时间时，CPUlO停止感光鼓的转动(步骤S39)，并且将间歇时间t2 和感光体旋转时间t3归零(步骤S40)。CPUlO确定间歇驱动时间tl是否达到第一预定时间(步骤S41)。当间歇驱动时 间tl未达到第一预定时间时，在步骤S34中，控制将重新启动间歇时间t2的测量。重复执 行步骤S34至S40。当间歇驱动时间tl达到第一预定时间时，CPUlO将间歇驱动时间tl归零(步骤 S42)。然后，间歇驱动过程被终止。若在间歇驱动过程期间接收到打印任务，并且成像操作将被启动，则不论间歇驱 动过程是否正在进行，都将立即终止间歇驱动过程。图8示出本实施例的成像设备在成像操作期间和间歇驱动操作期间，计数值的转 变。同时，图8中，图示在间歇驱动操作期间，间歇驱动时间tl的第一预定时间，间歇时间 t2的第四预定时间和感光体旋转时间t3的第五预定时间。图8中，横轴表示从上电启动成 像设备的成像操作起所消耗的时间，纵轴表示计数值。图8上部分的折线曲线示计数值的 转变，下部分的阶梯状曲线表示感光鼓的旋转状态或者停止状态。图8中的台阶状曲线的高电平表示感光鼓的旋转状态，低电平表示感光鼓的停止 状态。由图8中台阶状曲线的靠近纵轴的两个左手侧部分所示的感光鼓的旋转状态，表明 伴随着成像操作进行的感光鼓的转动情况。由图8中台阶状曲线的四个右手侧部分所示的 感光鼓的旋转状态，表明在成像操作停止时的间歇驱动操作期间，感光鼓的转动情况。计数值的变化将参考图8进行描述。当成像操作能够进行时，计数值设置为下限 值，并且随着成像操作进行计数值与感光体旋转时间成比例地增加。严格讲，计数值是逐渐增加的。为了方便的缘故，计数值的变化是用图8中的直线 来表不。当停止感光鼓的旋转使得成像操作停止时，计数值按照一定的速率减少，这个速 率与图8中计数值增加的速率相同。根据加数值和减数值的设定，计数值减少的速率也发 生改变。
成像操作重启时，计数值增加到超过预定值，达到上限值。在计数值达到上限后，成像操作继续执行时，计数值就不在增加而是保持在上限 值。成像操作完成并且感光鼓处于待机状态时，计数值再次减少到低于预定值。计数值低于预定值时，监控结果标志被设置。如果感光鼓仍处于待机状态，则执行 间歇驱动过程。即使执行间歇驱动过程，感光鼓仍处于停止状态直至间歇驱动时间t2达到第四 预定时间。此时，计数值继续减少。当间歇驱动时间t2达到第四预定时间，启动感光鼓的旋转。感光鼓持续旋转直至 感光体旋转时间t3达到第五预定时间。这样，如果感光鼓转动，计数值就会暂时增加。然 而如果将感光体旋转时间t3设置为比第二预定时间低很多的数值，计数值将持续减少而 不是增加。当感光体旋转时间t3达到第五预定时间时，停止感光鼓的旋转，并且计数值持续 减少直至间歇驱动时间t2再次达到第四预定时间。以此方式，感光鼓的旋转和旋转的停止 就会反复进行。当计数值达到下限值时，计数值就不再减少而保持在下限值。当间歇驱动时间tl达到第一预定时间时，终止间歇驱动过程。在本实施例中，间歇驱动单元设置为基于计数值的变化来执行间歇驱动过程。替 代的是，间歇驱动单元可以改进成，基于停止时间相对于感光体旋转时间的比率的变化来 执行间歇驱动过程。在这样的改进下，当停止时间相对于感光体旋转时间的比率达到预定 值时，开启间歇驱动过程的执行。这样，图8的纵轴就表示停止时间相对于感光体旋转时间 的比率，而不是计数值。接着，参考图9，将详细描述本发明第二实施例中的成像设备控制单元是如何执行 成像操作的。本实施例不同于第一实施例仅仅在于，监控显影装置外的环境温度和/或环境湿 度，并且在成像操作的待机状态期间，当环境温度和/或湿度发生预定的变化时，执行间歇 驱动过程。如图2所示，本实施例的成像设备包括温度湿度传感器131 (检测单元)和控制单 元130。控制单元130 (或图3中的CPU10)用于作为环境存储单元，在图3的RAM60中，存 储来自传感器131的环境温度和/或湿度。控制单元130 (或图3中的CPU10)用于作为环 境变化确定单元，该环境变化确定单元确定从成像操作结束起，到自成像操作结束已经经 过了预定时间这一刻环境温度和/或湿度的变化是否落入了预定的范围。参考图9，将详细描述第二实施例中的成像设备控制单元执行的成像操作。如图9 所示，成像设备上电时，控制单元130的CPUlO执行感光体监控过程(步骤S51)。所述感光 体监控过程(步骤S51)与第一实施例中的感光体监控过程(步骤Si)相同，省略对其的描 述。当成像设备上电时，采用设置在显影装置外的温度湿度传感器131，CPU在成像操 作的待机状态期间，测量环境温度和环境湿度(步骤S52)。本实施例中的打印任务接收检查过程(步骤S53)与第一实施例中的打印任务接 收检查过程(步骤S2)相同，省略对其的描述。
当步骤S53中确定通过I/F40收到打印任务时，CPUlO执行成像操作(步骤S54)。 CPUlO在成像操作结束时将由温度湿度传感器131测量的环境温度和/或环境湿度，存储到 RAM60中(步骤S55)。然后，控制再次返回到步骤S52。当步骤S53中确定通过I/F40未收到打印任务时，CPUlO确定是否在步骤S51中 的感光体监控过程中是否设置监控结果标志(步骤S56)。当在步骤S56中确认设置有监控 标志，CPUlO执行间歇驱动过程(步骤S59)。本实施例的间歇驱动过程(步骤S59)在本质上与图7所示的第一实施例中的间 歇驱动过程(步骤 S4)相同。步骤S59的间歇驱动过程与图7所示的间歇驱动过程的不同 仅仅在于，图7中的步骤S31被省略，因为在步骤S56中已经检查过监控结果标志的设定。间歇驱动过程(步骤S59)完成之后，控制返回到步骤S52。当在步骤S56中确认未设置有监控标志时，CPUlO确认，步骤S55中成像过程结束 时先前存储的感光鼓附近的环境温度与步骤S52中当前测量的感光鼓附近的环境温度之 间的差是否超过预定值(步骤S57)。在步骤S57中确认这个差超过预定值时，CPUlO执行间歇驱动过程(步骤S59)。当步骤S57中确认这个差未超过预定值时，CPUlO确认，步骤S55中成像过程结束 时先前存储的感光鼓附近的环境湿度与和步骤S52中当前测量的感光鼓附近的环境湿度 之间的差是否超过预定值(步骤S58)。在步骤S58中确认这个差超过预定值时，CPUlO在步骤S59中执行间歇驱动过程。在步骤S58中确认这个差未超过预定值时，CPUlO在步骤S59中不执行间歇驱动 过程。然后，控制返回到步骤S52。在本实施例中，当环境温度和环境湿度的变化中的至少一个超过预定值时，执行 感光鼓的间歇驱动操作。可选择地，当环境温度和环境湿度的变化中的每一个都超过预定 值时，执行间歇驱动操作。根据成像设备的使用条件或调色剂的充电性能，可以应用这样的 改进。在本实施例中，不仅在感光体监控过程中设置计数值和监控结果标志，还监控感 光鼓附近的环境温度和/或环境湿度的变化，来适当地执行感光鼓的间歇驱动操作。因此， 提供防止图像浓度不均勻性的成像设备就成为可能，这种图像浓度不均勻性产生的原因 是，在感光鼓附近环境温度和/或湿度的变化导致调色剂温度和/或湿度的变化。若将第二 实施例和第一实施例组合，就可以提供能可靠地抵御感光鼓附近环境的变化的成像设备。下面，参考图10和图11，将详细描述由本发明第三实施例中成像设备的控制单元 执行的成像操作。本实施例与第一实施例的不同之处仅在于，除了第一实施例中成像设备的组件之 夕卜，还包括有连续驱动单元，在成像操作启动前，来执行感光鼓的连续旋转(连续驱动操 作)；选择单元，选择性地启动间歇驱动操作和连续驱动操作之一。本实施例的成像设备可 以依照用户的命令输入，选择性的执行间歇驱动操作和连续驱动操作之一。参考图10，将详细描述本实施例的成像操作。如图10所示，当成像设备上电时， 图3所示控制单元130的CPUlO执行监控过程(步骤S61)。这里的感光体监控过程(步骤 S61)与第一实施例的感光体监控过程(步骤Si)相同，省略对其的描述。本实施例中的打印任务接收检查过程(步骤S62)与第一实施例中的打印任务接收检查过程(步骤S2)相同，省略对其的描述。当步骤S62中确定通过I/F40收到打印任务时，CPUlO根据接收到的打印任务确 定用户是否设定允许成像设备间歇驱动过程的命令(步骤S63)。而当步骤S62中的确认结 果是否定时，控制转向步骤S66，对此稍后将描述。当在步骤S63中根据接收到的打印任务确认用户没有设定允许成像设备间歇驱 动过程的命令，则CPUlO让成像设备执行连续驱动过程(步骤S64)。稍后将描述连续驱动 过程。
当步骤S63中根据接收到的打印任务确认用户设定了允许成像设备的间歇驱动 过程命令，CPUlO在步骤S64中跳过连续驱动过程，让成像设备执行成像操作(步骤S65)。 所述成像操作与第一实施例的成像操作相同，省略对其的描述。于是，允许用户选择性地启动间歇驱动过程和连续驱动过程。这意味着，当用户允 许间歇驱动过程时，连续驱动过程就被禁止。在本实施例中，由用户执行间歇驱动过程和连续驱动过程二者之一的选择。或者， 基于成像操作的待机状态所持续的时间，按照CPUlO所执行的程序，来执行上述选择。当完成步骤S65中的成像操作时，控制返回到步骤S62。当在步骤S62中确认的结 果是否定时(未收到打印任务)，CPUlO确定用户是否设置了允许成像设备间歇驱动过程的 命令(步骤S66)。当在步骤S66中确认用户设置了允许成像设备间歇驱动过程的命令时，CPUlO让 成像设备执行间歇驱动过程(步骤S67)。在间歇驱动过程结束后，控制返回到步骤S62。当在步骤S66中确认用户没有设置允许成像设备间歇驱动过程的命令时，CPUlO 在步骤S67中跳过间歇驱动过程，控制返回到步骤S62。本实施例中的间歇驱动过程(步骤S67)与第一实施例中的间歇驱动过程(图4 中的步骤S4)相同，省略对其的描述。参考图11，将描述本实施例的连续驱动过程。如图11所示，当连续驱动过程启动 时，CPUlO确定是否设置了监控结果标志(步骤S71)。当步骤S71中确认设置了监控结果标志时，连续驱动过程重置监控结果标志(步 骤S72)，并且启动感光鼓的连续旋转(步骤S73)。同时，CPUlO启动对感光体驱动时间的 测量(步骤S74)。CPUlO确定所测量的感光体驱动时间是否超过第三预定时间(步骤S75)。当感光 体驱动时间超过第三预定时间，CPUlO停止感光鼓的连续旋转(步骤S76)。然后，连续驱动 过程终止。当步骤S71中确认未设置监控结果标志时，连续驱动过程立刻终止。作为第三实施例的改进，如第二实施例所描述的那样，可以额外地执行这样的过 程，该过程根据环境温度和环境湿度的变化，允许间歇驱动过程运作。在第三实施例中，成像设备的待机状态持续过一段延长的时间时，在下次成像操 作启动之前，对于使得调色剂状态一致，和在当前成像操作结束时执行间歇相比，执行感光 鼓的连续旋转更加有效。如果第三实施例和第二实施例组合，将有可能有效地使调色剂状 态一致。在上述的实施例中，详细描述和阐释了使用中间转印带105的中间转印类型的成像设备。然而，本发明还可以应用到直接转印类型的成像设备，其中使用传输带来输送复印 片材。在后者类型的成像设备中，传输带作为片材输送单元来使用，取代了像前者类型实施 例的中间转印带105。如前所述，根据至少一个上述实施例的成像设备，不利用布置在感光鼓附近的传 感器所输出的信号，就能够防止容易发生在成像操作开始时的图像浓度的不均勻性。
本发明不限于具体公开的实施例，在不脱离本发明的范围的前提下可以做出各种 变化与改进。本申请基于2009年3月17日提交的申请号为No. 2009-065297的日本专利申请， 以及2010年3月8日提交的申请号为No. 2010-050385的日本专利申请，它们的内容通过 引用作为整体合并于此。
权利要求
一种成像设备，包括图像承载部件；充电单元，对旋转的图像承载部件的表面进行充电；曝光单元，使图像承载部件的带电表面暴露在光束下，以在图像承载部件的表面上形成静电潜像；显影单元，使带电的调色剂粘附在图像承载部件表面上的静电潜像上，以在图像承载部件表面上形成调色剂图像；监控单元，配置为根据图像承载部件的旋转状态和停止状态，将计数值依次地更新到新的计数值；间歇驱动单元，配置为根据监控单元产生的所述新的计数值，在使得调色剂图像形成于图像承载部件表面上的成像操作完成之后，间歇地旋转所述图像承载部件。
2.根据权利要求1所述的成像设备，所述监控单元配置为对于每个预定时间间隔，检 测图像承载部件的旋转状态或停止状态，以便更新计数值；如果图像承载部件处于旋转状 态，则将加数值同计数值相加得出新的计数值，如果图像承载部件处于停止状态，则从计数 值减去减数值得出新的计数值；间歇驱动单元配置为当在成像操作结束时计数值高于预定值并且新的计数值低于预 定值时执行图像承载部件的间歇旋转。
3.根据权利要求1所述的成像设备，进一步包括检测单元，配置为检测显影单元外侧的温度和湿度；环境变化确定单元，配置为确定在成像操作结束时检测单元的检测结果和在计数值大 于第一预定值的成像操作结束时的计数值变成小于所述第一预定值的新计数值时所述检 测单元的检测结果之间的差高于第二预定值；其中，在环境变化确定单元确定上述差高于第二预定值时，启动间歇驱动单元。
4.根据权利要求2所述的成像设备，其中，当新的计数值超过预定的上限值时，监控单 元将所述新的计数值变成所述预定的上限值。
5.根据权利要求2所述的成像设备，其中，当新的计数值低于预定的下限值时，监控单 元将所述新的计数值变成所述预定的下限值。
6.根据权利要求2所述的成像设备，其中，根据图像承载部件的旋转速度，将加数值变 成另一数值。
7.根据权利要求2所述的成像设备，其中，当在间歇驱动单元运行过程中发生从高于 预定值的计数值变化到低于预定值的新的计数值时，从变化出现的时刻起重新启动，间歇 驱动单元执行图像承载部件的间歇旋转预定时间长。
8.根据权利要求1所述的成像设备，其中，监控单元配置为检测图像承载部件停止时 间相对于成像操作时间的比率；且间歇驱动单元配置为，当由监控单元检测的所述比率超过预定值时，执行图像承载部 件的间歇旋转预定时间长。
9.根据权利要求1所述的成像设备，进一步包括连续驱动单元，当启动在图像承载部件表面上形成调色剂图像的成像操作时，所述连 续驱动单元执行图像承载部件的连续旋转预定时间长；选择单元，选择性地启动间歇驱动单元和连续驱动单元之一。
10.一种使用成像设备的成像方法，所述成像设备包括图像承载部件；对旋转的图像 承载部件的表面进行充电的充电单元；使图像承载部件的带电表面暴露在光束下，以便在 图像承载部件的表面上形成静电潜像的曝光单元；使带电的调色剂粘附在图像承载部件表 面上的静电潜像上，以便在图像承载部件表面上形成调色剂图像的显影单元；所述成像方法包括根据图像承载部件的旋转状态和停止状态，将计数值依次更新到新的计数值；根据上述更新所产生的所述新的计数值，在使得调色剂图像形成于图像承载部件表面 上的成像操作完成之后，间歇地旋转所述图像承载部件。
11.根据权利要求10所述的成像方法，其中，对于预定每个时间间隔，所述更新步骤都 检测图像承载部件的旋转状态或停止状态，并更新计数值，以便如果图像承载部件处于旋 转状态，则将加数值同计数值相加得出新的计数值；而如果图像承载部件处于停止状态，则 从计数值减去减数值得出新的计数值；当在成像操作结束时的计数值高于预定值并且新的计数值低于预定值时，所述间歇旋 转步骤执行图像承载部件的间歇旋转。
12.根据权利要求10所述的成像方法，进一步包括检测所述成像设备外侧的温度和湿度；确定当成像操作结束时检测单元检测到的结果与在计数值高于第一预定值的成像操 作结束时的计数值变成低于所述第一预定值的新计数值时检测单元的检测结果之间的差 是否高于第二预定值；其中，在确定步骤确定上述差高于第二预定值时，启动图像承载部件的间歇旋转。
13.根据权利要求11所述的成像方法，其中，当新的计数值超过预定的上限值时，所述 更新步骤将所述新的计数值变成所述预定的上限值。
14.根据权利要求11所述的成像方法，其中，当新的计数值低于预定的下限值时，更新 步骤将所述新的计数值变成所述预定的下限值。
15.根据权利要求11所述的成像方法，其中，按照图像承载部件的旋转速度，将所述加 数值变成另一数值。
16.根据权利要求11所述的成像方法，其中，当在图像承载部件的间歇旋转的运行期 间，出现从高于预定值的计数值到低于预定值的新的计数值的变化时，从变化出现时重新 启动，间歇旋转步骤执行图像承载部件的间歇旋转预定时间长。
17.根据权利要求10所述的成像方法，其中，更新步骤检测图像承载部件停止时间相 对于成像操作时间的比率；当由更新步骤检测的所述比率超过预定值时，间歇旋转步骤执行图像承载部件的间歇 旋转预定时间长。
18.根据权利要求10所述的成像方法，进一步包括当启动在图像承载部件表面上形成调色剂图像的成像操作时，执行图像承载部件的连 续旋转预定时间长；选择性地启动间歇旋转步骤和连续旋转步骤之一。
全文摘要
本发明涉及一种成像设备和成像方法，所述成像设备包括图像承载部件，充电单元，曝光单元和显影单元。所述成像设备进一步包括监控单元，根据图像承载部件的旋转状态和停止状态，将计数值顺序地更新到新的计数值；间歇驱动单元，根据监控单元产生的所述新的计数值，在使得调色剂图像形成于图像承载部件表面上的成像操作完成之后，间歇地旋转所述图像承载部件。
文档编号G03G15/08GK101840183SQ20101019051
公开日2010年9月22日 申请日期2010年3月17日 优先权日2009年3月17日
发明者永塚真吾 申请人:株式会社理光