图像形成装置和控制图像形成装置的方法

专利名称：图像形成装置和控制图像形成装置的方法
技术领域：
本发明涉及图像形成装置和控制图像形成装置的方法。
背景技术：
作为基于输出彩色图像的电子照相处理的图像形成装置，具有图1所示的示意性 布置的装置是已知的。参照图1，附图标记la Id表示作为图像载体的感光部件；附图标 记2a 2d表示充电器；附图标记3a 3d表示曝光单元；附图标记4a 4d表示显影器。 附图标记53a 53d表示一次转印单元；附图标记6a 6d表示清洁器；附图标记51表示 中间转印带；附图标记55表示中间转印带清洁器；附图标记56和57表示二次转印单元。 在感光部件la Id的表面由充电器2a 2d均勻充电之后，通过由曝光单元3a 3d根 据图像信号进行的曝光处理，在感光部件la Id上形成静电潜像。然后，静电潜像由显影 器4a 4d显影以形成调色剂图像。四个感光部件la Id上的调色剂图像由一次转印单 元53a 53d多重转印到中间转印带51上，并且进一步由二次转印单元56和57转印到打 印材料P上。残留在感光部件la Id上的转印残留调色剂被清洁器6a 6d回收，并且， 残留在中间转印带上的转印残留调色剂被中间转印带清洁器55回收。被转印到打印材料 P上的调色剂图像由定影单元7定影，由此获得彩色图像。在常规上，对于充电器2a 2d，实践中一般使用作为非接触充电方法的电晕充电 方法，所述电晕充电方法通过使通过向细电晕放电导线施加高电压产生的电晕作用在感光 部件表面上，进行充电。近年来，在低电压处理、低臭氧产生量和低成本等方面有优势的接 触充电方法盛行。图2示出充电器2a 2d的模型。交流电压输出电路28输出交流输出电压Vac， 并且，直流电压输出电路29输出直流输出电压Vdc。通过由叠加交流输出电压Vac和直流 (DC)输出电压Vdc获得的电压而在感光部件表面上充电的电压为Vd。在此方法中，使辊充 电部件(以下称为“充电辊”)与感光部件表面接触，并且，向该充电辊施加电压以对感光部 件充电。向充电辊施加的电压可纯粹为直流电压。但是，通过在直流电压上叠加交流(AC) 电压(以下称为交流电压)以交替导致向正侧和负侧的放电过程，可以均勻地进行充电处 理。如通过实验确认的，交流电压Vac、直流电压Vdc和感光部件表面电势Vd之间的关系如 图3所示。S卩，通过逐渐升高交流电压Vac的幅度，感光部件表面电势Vd相应增大。当交流 电压Vac小于或等于预定电压Vac_s时，交流电压的幅度几乎与感光部件表面电势成比例。 当交流电压Vac大于或等于预定电压Vac_s时，感光部件表面电势Vd与直流电压Vdc匹配。 注意，Vac代表交流电压的峰值电压值。图4示出充电辊和感光部件之间的接触的电气模 型。作为转动的结果，充电辊和感光部件之间的接触表面可被表示为相互串联连接的电容 性负载和电阻的模型(图4)。考虑充电辊和感光部件之间的放电现象对图3所示的结果有 贡献。但是，在图4所示的类型的电路模型方面，考虑增大交流电压Vac具有降低充电辊和 感光部件之间的阻抗的效果。
当向充电辊施加的交流电压为正弦波的形式时，向充电辊供给的电流取决于充电 辊与感光部件之间的电容性负载和基于在交流电压Vac的影响下改变的电阻的阻抗。图5 是示出当向充电辊施加交流电压Vac时流过充电辊的直流电流Idc的特性的曲线图。通过 逐渐升高交流电压Vac的幅度，直流电流Idc相应增大。当交流电压Vac小于或等于预定 电压Vac_s时，交流电压的幅度几乎与直流电流成比例。这是因为，向充电辊施加的直流电 压Vdc和感光部件的电势Vd具有电势差，并且，供给与该电势差和负载阻抗40对应的充电 电流Idc。为了在充电辊与感光部件接触的同时稳定地施加向充电辊并且还向感光部件施 加的电压，交流电压的幅度应该足以降低负载阻抗40以对充电辊/感光体的电容元件充分 地充电，直到Vd = Vdc0从以上的描述可以看出，当交流电压Vac大于或等于饱和值Vac_s时，感光部件表 面电势Vd与直流电压Vdc匹配，在超出所述饱和值Vac_s的情况下，即使交流电压增大，图 5中的直流电流Idc也不增大。但是，如已知的，当交流电压Vac的幅度增大时，趋于发生感 光部件的劣化，并且，至少在高温、高湿度环境中，趋于产生由于放电产物导致的异常图像。 为了获得稳定的充电并且为了解决上述的问题，必须通过施加最小的所需的交流电压Vac 获得感光部件稳定电势(Vd = Vdc)。但是，在实际中，向感光部件施加的交流电压Vac和直 流电流Idc之间的关系不是恒定的，并且，取决于感光部件的感光部件层和电介质层的膜 厚以及充电辊和空气的环境差异等改变。在低温、低湿度环境中，由于充电辊的材料变干并 且电阻增大，因此，需要大于或等于给定值的交流电压Vac以获得均勻的充电。但是，即使 在可在该低温、低湿度环境中获得充电均勻性的最低电压值，当在高温、高湿度环境中进行 充电操作时，相反地，充电辊的材料也吸收水分并且电阻降低。出于这种原因，充电部件接 收过量的交流电压Vac。结果，当交流电压Vac增大时，发生图像误差的产生、调色剂熔融的发生和由于感 光部件表面的劣化导致的感光部件的刮削和短寿命化等的问题。由于上述的环境差异以外 的其它因素，发生由于交流电压Vac导致的阻抗变化特性所引起的麻烦。例如，如已揭示 的，上述的麻烦也由由于充电部件的制造差异和污物导致的电阻差异、由于耐久导致的感 光部件的电容差异以及图像形成装置中的高电压产生器件的特性差异等导致。为了抑制由 于交流电压Vac的过量或不足导致的不利影响，日本专利公开No. 2006-276054、日本专利 公开No. 2007-199094和日本专利公开No. 2006-267739公开了推导Vac_s的方法。日本专 利公开No. 2006-276054和日本专利公开No. 2007-199094提出了一种方法，该方法通过利 用Idc不饱和区域中的多个Vac值测量Idc来计算不饱和时的Vac-Idc特性，并且测量饱 和区域中的饱和电流Idc，从而推导出Vac_s。并且，日本专利公开No. 2006-267739提出了 一种方法，该方法通过对Vac从小值到大值进行扫描同时检测Idc，推导出Vac_s，从而决定 Vac0但是，这些常规的方法具有以下的问题。(1)借助多点测量推导Vac-Idc特性需要比在实际的图像形成序列中使用的交流 施加电压Vac高的电压。将使用图5描述这一点。由于作为特性的变化点的Vac_s和饱 和电流Idc_s由于各种差异因素而改变，因此必须指示预定的Vac值，并且，必须检测与该 值对应的Idc，以便推导出该特性。为了推导出图5所示的特性，最低限度的要求是使用比 Vac_s小的电压从图5所示的至少两个点A和B处的Vac和Idc数据推导出一次特性。并且，还需要使用比Vac_s大的电压的图5所示的至少一个点处的数据C的Idc。可以从由A 和B推导出的直线以及点C处的电流值Idc_s推导出Vac_s。但是，由于在每个环境中需要 比Vac_s高的电压和足够稳定的值，因此使用用于充电操作中的电压的约1. 5倍的电压检 测基于比Vac_s大的值的特性。可在该电压处充分地供给电流的电源不可避免地要求高电 压电源的尺寸增大。(2)由于必须推导出Idc变化记录，因此通过扫描Vac推导Idc的变化要求存储器 和判断算法。(3)如(1)中举例说明的那样，由于必须搜索未知的变化点Vac_s和已知的大小 Idc_s,因此特性的推导需要许多时间。

发明内容
希望解决上述的问题中的一个或更多个。还希望提供一种图像形成技术，不管由 于环境条件和制造导致的充电部件的特性差异等如何，该图像形成技术都可长期稳定地维 持高图像质量和高质量。本发明在其第一方面中提供一种图像形成装置，该图像形成装置包括图像载体； 充电部件，被布置为与图像载体接触；交流电压施加单元，适于向充电部件施加交流电压； 比较单元，适于在向充电部件施加交流电压时，比较充电部件的电势(V)或流过充电部件 的电流的交流分量的正向元素和负向元素(Vp+，Vp-)；和交流电压控制单元，适于基于比 较单元的比较结果控制交流电压的幅度。本发明在其第二方面中提供一种控制图像形成装置的方法，所述图像形成装置具 有图像载体和被布置为与图像载体接触的充电部件，该方法包括向充电部件施加交流电 压；在向充电部件施加交流电压时，比较充电部件的电势(V)或流过充电部件的电流的交 流分量的正向元素和负向元素(Vp+，Vp-)；和基于比较单元的比较结果控制交流电压的幅度。在本发明的实施例中，不管由于环境条件和制造导致的充电部件的特性差异等如 何，通过向充电辊施加令人满意的幅度的交流电压，可以长期稳定地维持高图像质量。(参照附图)阅读示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征将变得清晰。


图1是示出基于输出彩色图像的电子照相处理的图像形成装置的布置的例子的 视图；图2示出充电器2a 2d的模型；图3是示出交流电压Vac、直流电压Vdc和感光部件表面电势Vd之间的关系的曲 线图；图4示出充电辊和感光部件之间的接触的电气模型；图5是示出当向充电辊施加交流电压Vac时流过充电辊的直流电流Idc的特性的 例子的曲线图；图6是示出根据本发明的第一实施例的图像形成装置中的充电器的布置的示意 性电路图7A是示例性示出正弦波PWM信号的电压波形的图，图7B是示例性示出0P2输 出信号(电压)的波形的曲线图，图7C是示例性示出通过在直流电压Vdc上叠加交流电压 Vac获得的电压波形的曲线图；图8A 8D是示例性示出交流电压的幅度变化的原理的曲线图；图9A是示出根据第一实施例的计算单元601的处理序列的流程图，图9B是用于 说明由图9A的流程图所示的计算处理控制的交流电压的曲线图；图10是示出根据本发明的第二实施例的图像形成装置中的充电器的布置的示意 性电路图；以及图11A是示出根据第二实施例的计算单元1001的处理序列的流程图，图11B是用 于说明由图11A的流程图所示的计算处理控制的交流电压的曲线图。
具体实施例方式以下参照附图示例性地详细描述本发明的实施例。(第一实施例) 根据本发明的实施例的图像形成装置具有充电器，所述充电器通过向被布置为与 图像载体接触的充电部件施加电压而对图像载体充电。图6是示出根据本发明的第一实施 例的图像形成装置中的充电器的布置的示意性电路图。用作电压幅度控制单元的计算单元601具有诸如CPU或DSP之类的数字计算装 置，并且可决定要向充电部件施加的交流电压的幅度值。从计算单元601输出的电压指令 值V_tar'经由DA转换器602被转换成相应的模拟信号V_tar，并且被输入到恒定电压控 制电路603。恒定电压控制电路603包含电阻器Rl、R2和R3、电容器C1和C2以及运算放 大器0P1。包含恒定电压控制电路603的反馈环路控制交流电压的幅度值，使得电压指令值 V_tar与从交流电压检测电路604输入的Vsns匹配。经由电阻器R4、通过晶体管Q1、通过 从正弦波PWM信号发生器605输出的正弦波PWM信号(载波=1kHz且调制波=50kHz)，来 自运算放大器0P1的输出信号在被斩波时被转换成矩形波。注意，正弦波PWM信号意味着 脉冲宽度被改变以使矩形波信号近似正弦波的PWM信号(矩形波信号)。交流分量经由电 容器C3被输入到交流电压输出电路608。注意，交流电压输出电路608用作交流电压施加 单元，所述交流电压施加单元基于输入电压值产生要向充电部件施加的交流电压，并向充 电部件施加该交流电压。图7A是示例性示出正弦波PWM信号的电压波形的图。实线表示正弦波PWM信号， 虚线曲线表示载波。在实际中，对于每个载波循环产生50个PWM脉冲，但是，图7A通过16 个脉冲表达PWM信号。电阻器R5、R6、R7、R8和R9、电容器C4和C5以及运算放大器0P2形 成对于电阻器R5的输入信号的二阶低通滤波器。该低通滤波器允许基于正弦波PWM信号 的矩形波的基波通过它，并且截止谐波。交流电压输出电路608具有正电源电势Vcc+，并 且，基于输入信号产生从正电源电势Vcc+偏移的交流信号。运算放大器0P2的输出信号的 交流分量(图7B)经由电阻器R10和R11以及电容器C6和C7被施加给高压变压器T1的 初级绕组。变压器T1的匝数比例如为1 120。经由电阻器R12从高压变压器T1的次级 绕组输出的交流电压Vac可根据指令值V_tar在0V 1250V的幅度范围内变化，并且在重 叠(叠加)到从直流电压输出电路615输出的直流电压Vdc上之后被施加到充电辊2。图7C示出施加到充电辊的电压。在本实施例中，Vdc是负直流电压。在充电辊上，由于在直流 电压Vdc上叠加交流电压Vac，因此感光部件表面电势Vd的平均值等于直流电压Vdc。交流电压检测电路604包含电阻器R13、R14、R15和R16、电容器C9和C10、二极管 D1和D2以及运算放大器0P3，并且通过电容器C9仅检测交流分量。交流电压检测电路604 对高压变压器T1的输出交流电压整流并平滑化，并且向恒定电压控制电路603输出该电压 作为交流电压检测信号Vsns。通过上述的一系列的操作，实现具有与电压指令
匹配的幅度的输出交流电压的恒定电压控制。恒定电压控制电路603和交流电压检测电路604用作交流电压控制单元。交流电 压检测电路604检测从交流电压输出电路608输出的交流电压。恒定电压控制电路603能 够控制输入到交流电压输出电路608的电压值，使得交流电压变成幅度值被计算单元601 控制的波形。用作第一电压检测单元的正峰值检测电路609和用作第二电压检测单元的负峰 值检测电路610从变压器T1的输出经由电阻器R12分别检测交流电压的正峰值电压和负 峰值电压。在正峰值检测电路609中，当来自电阻器R19的输入信号超过电容器C12的电 势时，来自运算放大器0P4的输出变为HIGH (高)，并且，电容器C12的电势变得等于运算放 大器0P4的+端子输入电压。相反，当来自电阻器R19的输入信号下降到低于电容器C12 的电势时，来自运算放大器0P4的输出成为LOW(低)。在这种情况下，二极管D3被反向偏 置，并且电容器C12维持其电势。通过该原理，正峰值检测电路609保持交流电压的正峰值。 与电容器C12并联连接的电阻器R21是放电电阻器。选择电阻器R21和电容器C12，使得 在交流电压Vac的频率(在本实施例中为1kHz)处，电容器C12两端的电压在交流电压的 正峰值处保持基本上恒定。负峰值检测电路610和正峰值检测电路609之间的不同之处在 于，二极管D3和二极管D4的方向彼此相反，包含具有使输出电压从正值V+偏移的效果的 电源，并且，保持交流电压的负峰值的相当值。以下将描述从正峰值和负峰值推导适当的交流电压幅度Vac的原理。交流电压原 本不直接对直流电流有贡献。但是，通过施加交流电压，趋于更容易发生放电现象。感光部 件的表面电势Vd与由交流电压输出电路608和直流电压输出电路615施加的充电辊2的 电势Vdc+Vac之间的电势差变得大于在仅有Vd和Vdc的情况下的电势差，因而容易导致放 电现 。在使用图4所示的模型考查放电现象时，当在充电辊和感光部件之间的接触表面 上及其附近发生放电过程时，发生可变电阻的降低即阻抗的降低，以导致图5所示的关于 直流电流的特性。图8A 8D将这种现象示出为时间轴上的电势。图8A示出Vac = 0时的Vdc和Vd之间的关系。即使在只有Vdc的情况下，电流 也由于小的放电而流动，并且，感光部件被充电到VdO。图8B、图8C和图8D示出通过在图 8A所示的波形上叠加Vac获得的波形。图8B所示的幅度<图8C所示的幅度<图8D所示 的幅度。在图8B中，当Vac的电压为负时，Vd和Vdc+Vac之间的电势差变得大于图8A中 的电势差，由此，在充电部件电势的交流分量的负向元素的情况下，产生大的放电。因此，放 电量增大，并因此可考虑图4所示的负载阻抗40的平均值降低。由此，与图8A相比，Vd改 变 AVd。当过渡地考查时，当Vac在Vp-的附近时，因为与电阻器R12的分压比由于图6的充电辊2和感光部件1限定的负载阻抗40的变化而变化，所以Vp-的幅度值比Vp+的幅度 小。注意，由图8B中的虚线曲线表示的波形是其中假定Vp-等于Vp+的假定曲线。但是， 由于负载阻抗40可被视为作为交流电压Vac的结果而已变为较低的值，因此，至少对于充 电部件电势的交流分量的负向元素，实际的负峰值与直流电压Vdc的差小于Vp+。换句话 说，图8B中的交流分量的负向元素具有比正向元素小的幅度。图8C示出当进一步增大Vac 时获得的波形。如图8B中那样，由于在交流分量的峰值负值和Vd之间甚至存在更大的电 势差，因此Vd改变了 AVd。图8C中的虚线曲线仍然是其中Vp-等于Vp+的假定曲线。如 图8B所示，实际的交流分量的负向元素仍具有比正向元素小的幅度，但是，在图8C的情况 下，正向元素和负向元素的幅度的差异变得较小。并且，在图8C中，交流分量的峰值正值和 Vd之间的电势关系被反转，并且，开始产生反方向的放电现象。相对于由负向元素产生的放 电，由正向元素产生的放电仍是小的。最后，图8D示出Vac>Vac_S&情况。在图8D中， 由于Vd = Vdc,因此电势差Vp-和Vp+彼此相等，并且，由交流分量的正向元素产生的放电 现象与由交流分量的负向元素产生的放电现象相等。即，充电部件电势的交流分量具有其 峰值负值时的负载阻抗40等于交流分量具有其峰值正值时的负载阻抗40，即，Vp- = Vp+。 通过以上的现象，我们可考虑当 Vac < Vac_s 时，| Vp+1 -1 Vp-1 > 0当 Vac 彡 Vac_s 时，| Vp+1 -1 Vp-1 = 0利用上述的原理，计算单元601使用经由图6中的AD转换器611取得的值Vp+和 Vp-，在对于感光部件1的充电操作期间，执行图9A的流程图所示的处理。图9A是用于说 明第一实施例的计算单元601的处理序列的流程图。当用户输入复印开始操作指令时，充电操作开始。计算单元601指示初始目标值 V_tar' _i作为充电交流电压(S901)。V_tar' _i是比Vac_s小得多的值，并导致Vdc > Vd。计算单元601从AD转换器611取得与V_tar' _i对应的输出电压的Vp+和Vp-值 (S902)。计算单元601推导取得的Vp+和Vp-之间的差值Verr(S903)。然后，计算单元601 确定差值Verr和设定值a之间的大小关系。设定值a被设为允许检测Vd Vdc和Vp+ > Vp-的小的值。如果a <Verr，那么计算单元601确定Vac不足，并且将交流电压幅度目标值V_ tar'升高与Ven 和a之间的差值成比例的大小。V_tar' (t_l)是通过前面的计算处理 计算的V_tar'，并且，P是比例增益。如果a > Verr，那么计算单元601确定Vac过量，并 且将交流电压幅度目标值V_tar'降低与Verr和a之间的差值成比例的大小。即，计算单 元601控制交流电压幅度以获得Verr= a (S904)。计算单元601将推导出的新的目标值 V_tar'输出到DA转换器602(S905)。然后，处理返回步骤S902以形成包含电源的反馈环 路。计算单元 601 进行控制以获得 Verr = a , gp, Vac = Vac_s- A Vac (0 ^ A Vac ^ 0), 由此获得稳定的Vd( Vdc)。由图9A的流程图所示的计算处理控制的交流电压为图9B所 示的 Vac_s-A Vac。根据本实施例的充电高电压电路实现以下的效果。(1)由于即使在考虑控制方面的过冲的情况下Vac也不要求Vac_s+AV(AV 0) 或更大的大小，因此不需要具有大于为了 Vac调整而在图像形成序列中使用的输出的性能 的输出电源电路。
(2)由于控制目标值是不依赖于环境和差异的设定值a (固定值)，因此可以实现 简单的反馈控制。出于这种原因，可在没有任何存储单元、复杂的算术运算和调整序列的情 况下仅通过执行反馈控制而获得适当的充电电势Vd。注意，使用图4所示的负载阻抗40和被电阻器R12分压的电压的Vp+和Vp-。作 为替代方案，如图10所示，也可对由流过电阻器R23的电流产生的电压进行峰值检测实现 相同的计算处理。在图9A所示的控制序列中，在充电操作期间通过反馈控制设定交流电压 Vac。在充电操作以外的时段期间，事先推导出与Verr= a对应的Vac，并且，充电操作当 然可使用推导出的Vac。在图像形成处理进行的图像形成开始之后对图像载体充电时，计算 单元601决定幅度值，使得正峰值电压和负峰值电压之间的差值等于预定值a。根据本实施例，不管由于环境条件和制造导致的充电部件的特性差异等如何，通 过向充电辊施加令人满意的幅度的交流电压，可以长期稳定地维持高图像质量和高质量。(第二实施例)在第一实施例中，通过控制以获得与Verr = a对应的Vac来实现Vdc Vd。第 二实施例包含调整序列，并且决定通过将偏移电压0 (调整电压)加到导致a > Verr > 0的Vac而获得的电压作为V_tar'。图10是示出根据本发明的第二实施例的图像形成装 置中的充电器的布置的示意性电路图，并且，图10所示的基本布置与第一实施例的图6所 示的基本布置相同。与第一实施例不同，在与充电操作不同的时段中确保调整时段，并且， 计算单元1001执行图11A所示的流程图的调整序列。图11A是用于说明根据第二实施例的调整序列流程的流程图。在复印操作指示 时，在开始实际的图像形成操作之前，计算单元1001指示初始目标_i作为充电 交流电压(S1101)。V_tar' _i是充分小于Vac_s的值，并且导致Vdc > Vd。计算单元1001 从AD转换器611取得与V_tar ‘ _i对应的输出电压的Vp+和Vp-值(S1102)。计算单元 1001推导出取得的Vp+和Vp-之间的差值Verr(S1103)。然后，计算单元1001确定关于是 否满足a彡Verr > 0的大小关系(S1104)。如果a < Verr，那么计算单元1001将交流电压幅度目标值V_tar'升高与Verr 和a之间的差值成比例的大小。如果a >Verr，那么计算单元1001将交流电压幅度目 标值V_tar'降低与Ven 和a之间的差值成比例的大小。即，计算单元1001控制以获 得Verr = a(S1105)。计算单元1001将推导出的新的目标值V_tar ‘输出到DA转换器 602(S1106)。然后，处理返回步骤S1102以形成包含电源的反馈环路。计算单元1001进行 控制以实现Verr = a。如果在步骤S1104中a彡Verr > 0，那么计算单元1001确定电压幅度被控制为 与Vd Vdc对应的Vac，并且决定加上调整交流电压的幅度值所需要的调整电压(余量
。计算单元1001确定正负峰值电压间的差值与预定值a之间的大小关系。作 为确定的结果，如果该差值变得小于或等于预定值，那么计算单元1001通过加上调整幅度 值所需要的调整电压(余量决定交流电压的目标幅度值(S1107)。然后，计算单元1001 将控制输出到DA转换器602，由此结束调整序列(S1108)。在完成调整序列之后，控制进入图像形成操作以使由图11A所示的序列决定的V_ tar'作为交流电压幅度目标值。由图11A的流程图所示的计算处理决定的交流输出电压 是图 11B 所示的 Vac_s_ A Vac+ 3。
根据本实施例的充电高电压电路实现以下的效果。(1)由于即使在考虑控制方面的过冲的情况下Vac也不要求Vac_s+0+A V或更大 的大小，因此不需要具有大于为了 Vac调整在图像形成序列中使用的输出的性能的输出电 源电路。(2)由于控制目标值是不依赖于环境和差异的设定值(固定值)a和0，因此可 以实现简单的反馈控制。出于这种原因，可在没有任何存储单元和复杂的算术运算的情况 下通过调整序列决定关于Vac_s具有余量的电压幅度，并且，可以获得适当的充电电势Vd。作为使用调整电压0的调整执行定时，例如，计算单元1001可在接收复印指令并 且开始基于图像形成处理的图像形成之前使用调整电压控制幅度值。使用调整电压0的调整不限于上述的定时。例如，当在执行打印处理期间经过了 打印处理的打印片材的累积数量达到预定的计数时，打印处理被暂时中断，并且，可以执行 使用调整电压0的调整。并且，当连续输入多个打印作业时，可以在完成前一打印作业之后并且在开始后 续打印作业之前执行使用调整电压0的调整。作为替代方案，可使用传感器分别检测图像形成装置中的诸如温度和湿度之类的 环境变化，并且，可以将调整序列执行为以使这些检测结果作为条件。此外，可以在不需要 图像形成的定时(即，在充电操作期间在感光部件1和二次转印辊56和57之间运送打印 片材的定时)执行调整序列。此外，可以在图像形成装置通电之后执行该调整。根据本实施例，不管由于环境条件和制造导致的充电部件的特性差异等如何，通 过向充电辊施加令人满意的幅度的交流电压，可以长期稳定地维持高图像质量和高质量。其它实施例在第一实施例和第二实施例中，检测峰值正电压Vp+和峰值负电压Vp_，并且基于 峰值正电压Vp+和峰值负电压Vp-控制交流电压的幅度。但是，基于Vp+和Vp-控制交流电 压的幅度不是必须的。也可以用其它的方式比较充电部件电势的交流分量的正向元素和负 向元素。例如，对于正向元素可以产生任何适当的第一测量值，并且，对于负向元素可以产 生任何适当的第二测量值。然后可基于第一测量值和第二测量值之间的比较结果(例如为 这两个测量值之间的差值)控制交流电压的幅度。第一测量值可以是正向元素的面积(其 幅度在时间上的积分)。第二测量值可以是负向元素的面积(其幅度在时间上的积分)。参 照图8B 8D，可以看出，正向元素在图8B和图8C中的曲线下方的面积小于负向元素在图 8B和图8C中的曲线下方的面积，而在图8D中，这两个面积基本上相等。在另一实施例中， 第一测量值可以是交流分量为正的时间，而第二测量值可以是交流分量为负的时间。产生正向元素的第一测量值和负向元素的第二测量值也不是必须的。可以产生单 个测量值以比较正向元素和负向元素。一种适当的这种类型的测量值可以是一个循环或整 数个循环上的交流分量的平均值。当正向元素和负向元素相等时，交流分量的平均值将为 零。在第一实施例和第二实施例中，充电部件与峰值检测电路609和610交流耦合。这 具有峰值检测电路不需要能够耐受高电势的优点，而如果使用直流耦合则需要能够耐受这 种高电势。并且，可以直接测量充电部件电势的交流分量，而不必从测量的电势减去直流分 量Vdc。但是，在其它的实施例中，能够使充电部件与比较充电部件电势或电流的交流分量的正向元素和负向元素的电路进行直流耦合。在这种情况下，电路可简单地包含使得计算 单元601能够随时间输入Vac+Vdc (或Iac+Idc)的数字值的ADC电路。从输入的数字值， 并且，通过对Vdc (或Idc)的知识，计算单元601可获得Vac (或lac)的峰值正值和峰值负 值。类似地，根据输入的数字值，计算单元601可在一个或更多个循环上计算Vac+Vdc的平 均值，并且确定该平均值与Vdc的差值是否大于预定值。在这些方式中，可以获得与第一实 施例和第二实施例相同的效果。也可通过读出并执行记录在存储设备上的程序以执行上述的实施例的功能的系 统或装置的计算机(或诸如CPU或MPU之类的设备)，以及通过由系统或装置的计算机通过 例如读出并执行记录在存储设备上的程序以执行上述的实施例的功能来执行其步骤的方 法，实现本发明的各方面。出于这种目的，例如经由网络或从用作存储设备的各种类型的记 录介质(例如，计算机可读介质)向计算机提供程序。虽然已参照示例性实施例描述了本发明，但应理解，本发明不限于公开的示例性 实施例。以下的权利要求的范围应被赋予最宽的解释以包含所有这些变更方式和等同的结 构和功能。
权利要求
一种图像形成装置，包括图像载体；充电部件，被布置为与图像载体接触；交流电压施加单元，适于向充电部件施加交流电压；比较单元，适于在向充电部件施加所述交流电压时，比较充电部件的电势(V)或流过充电部件的电流的交流分量的正向元素和负向元素(Vp+，Vp )；和交流电压控制单元，适于基于所述比较单元的比较结果控制所述交流电压的幅度。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，比较单元适于产生取决于至少一个所述正向元 素的第一测量值(IVp+1)并且产生取决于至少一个所述负向元素的第二测量值(IVp-I)， 并且，所述交流电压控制单元适于基于所述第一测量值和第二测量值之间的差值(Verr) 控制所述交流电压的幅度。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述交流电压控制单元适于控制所述交流电压 的幅度，使得所述交流分量的正峰值电压和负峰值电压之间的差值(Verr)不大于预定值 (α)0
4.根据权利要求1所述的装置，其中，比较单元适于产生取决于至少一个所述正向元 素和至少一个所述负向元素之间的差值的测量值，并且，所述交流电压控制单元适于基于 所述测量值控制所述交流电压的幅度。
5.根据权利要求1所述的装置，还包括直流电压施加单元，所述直流电压施加单元适 于在由交流电压施加单元施加所述交流电压的同时向所述充电部件施加直流电压。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，交流电压控制单元适于控制所述交流电压的幅 度，使得所述交流分量的正向元素和负向元素关于所述充电部件电势或电流的直流分量 (Vdc)基本上对称。
7.根据权利要求5所述的装置，其中，交流电压控制单元适于控制所述交流电压的幅 度，使得所述充电部件电势的最大值超过所述直流电压的第一量(Vp+)与所述直流电压超 过所述充电部件电势的最小值的第二量(Vp-)的差值不大于预定值(α)。
8.根据权利要求2所述的装置，其中，交流电压控制单元适于将所述交流电压的幅度 调整取决于所述差值(Verr)的可变调整量(P (Verr-a))。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述可变调整量取决于所述差值(Verr)与预定 值(α)相差多少。
10.根据权利要求8所述的装置，其中，交流电压控制单元适于在所述差值处于目标范 围(α > Verr > 0)之外时将所述交流电压的幅度调整所述可变调整量，并且在所述差值 处于目标范围内时将该幅度调整固定的调整量(β)。
11.根据权利要求8所述的装置，其中，交流电压控制单元适于在开始图像形成之后并 在充电操作期间将所述交流电压的幅度调整所述可变调整量(P * (Verr-α ))，并且适于 在开始图像形成之前将该幅度调整固定的调整量(β)。
12.根据权利要求1所述的装置，其中，所述交流电压施加单元适于根据输入电压值产 生所述交流电压，并且，所述交流电压控制单元适于控制输入到所述交流电压施加单元的 电压值。
13.—种控制图像形成装置的方法，所述图像形成装置具有图像载体和被布置为与图像载体接触的充电部件，该方法包括 向充电部件施加交流电压；在向充电部件施加所述交流电压时，比较充电部件的电势(V)或流过充电部件的电流 的交流分量的正向元素和负向元素(Vp+，Vp_)；和基于所述比较单元的比较结果控制所述交流电压的幅度。
全文摘要
本发明提供图像形成装置和控制图像形成装置的方法。一种图像形成装置具有充电单元，所述充电单元通过向被布置为与图像载体接触的充电部件施加电压，对图像载体充电。图像形成装置包括交流电压施加单元，其产生交流电压；第一电压检测单元，其检测交流电压的正峰值电压；第二电压检测单元，其检测交流电压的负峰值电压；电压幅度确定单元，其基于所检测的正峰值电压确定交流电压的幅度值，以及交流电压控制单元，其输出信号，所述信号改变来自所述交流电压施加单元的输出。
文档编号G03G15/02GK101937180SQ20101021517
公开日2011年1月5日 申请日期2010年6月25日 优先权日2009年6月25日
发明者奥村泰彦 申请人:佳能株式会社