专利名称：图像形成装置的制作方法
技术领域：
本公开涉及使用电子照相处理或静电记录处理的诸如复印机、打印机和传真机的图像形成装置。
背景技术：
随着电子照相型的图像形成装置的提高的操作速度、功能性和彩色化，各种类型的打印机和复印机已被投入市场。随着图像形成装置的操作速度增加，各种部件的寿命已被延长。例如，作为用于延长使用接触显影处理的图像形成单元的寿命的一般方法，感光鼓一般与显影辊分离并且仅在图像形成时接触显影辊。该配置可减少感光鼓与显影辊之间的接触时间，由此限制这两个部件的劣化并延长图像形成单元的寿命。另外，对于图像质量稳定化，采取各种措施。特别地，对于曝光装置应用各种光学调整。例如，使用激光束作为曝光装置的激光束打印机具有激光束量的稳定化的问题。因此，一般执行特定的光学调整(以下，称为自动功率控制(APC))。具体而言，通过受光元件检测激光束的一部分，并且，基于检测结果改变流入激光二极管中的驱动电流的量，以控制激光束量。在图像形成之前执行APC使得曝光装置能够恒定地保持恒定的激光束量，由此可以防止形成的图像由于环境变化、激光变动和劣化而变得不稳定。必须在激光发射期间执行APC。这意味着在APC的执行期间在感光鼓上形成静电潜像。因此，如果显影辊在APC的执行期间接触感光鼓，那么调色剂可能被无用地消耗(显影)。出于这种原因，常规上，显影辊在APC完成并且激光熄灭之后接触感光鼓，由此防止浪费的调色剂消耗和纸的背面上的污染。日本专利申请公开No. 03-238477讨论了不具有用于使显影辊与感光鼓分离的机构的图像形成装置。因此，由于显影辊恒定地接触感光鼓，因此，在APC的执行期间，设定与图像形成时的偏压不同的显影偏压，以防止浪费的调色剂消耗。近年来，为了减少用户压力，从图像形成装置接收到图像数据直至图像被打印的时间段(以下，称为第一印出时间(FPOT))受到重视。由于缩短FPOT减少了各个部件的翻转时间，因此，从寿命延长的观点看，缩短FPOT也变为重要的主题。因此，由于FPOT的增加，其中显影辊在APC完成之后接触感光鼓的常规配置是不希望的。通过在日本专利申请公开No. 03-238477中讨论的配置，即使控制APC的执行期间的显影偏压以使得不消耗调色剂，调色剂仍会被消耗。以下将描述其原因。一般地，感光鼓灵敏度例如根据个体差异以及它们的劣化而变动。换句话说，相同的激光束量的照射未必在感光鼓上提供相同的电势。感光鼓灵敏度的这种变动可在感光鼓与显影辊之间产生电势差，该电势差导致调色剂在其间移动，从而可能导致浪费的调色剂消耗。
发明内容
本公开涉及不仅能够缩短第一印出时间(FPOT)而且能够以容易的方式防止浪费的调色剂消耗的图像形成装置。根据这里公开的一个方面，一种图像形成装置包括图像承载部件；曝光装置，被配置为将图像承载部件曝光以在图像承载部件上形成静电潜像，曝光装置具有在图像形成之前用于在将图像承载部件曝光的同时调整输出的调整时段；和显影装置，被配置为包含用于承载调色剂的调色剂承载部件，在图像承载部件与调色剂承载部件相互接触的接触状态和它们相互分离的分离状态之间改变，并在接触状态中通过调色剂承载部件上的调色剂显影静电潜像，其中，如果在所述调整期间被曝光的图像承载部件上的一部分处于显影位置，那么显影装置从分离状态变为接触状态。参照附图阅读示例性实施例的以下详细的描述，本发明的其它特征和方面将变得清晰。
包含于说明书中并构成其一部分的附图示出本发明的示例性实施例、特征和方面，并与描述一起用于解释这里公开的原理。图1示出根据示例性实施例的图像形成装置的总体配置。图2示出曝光装置的例子。图3示出自动功率控制(APC)电路。图4A 4C示出APC操作期间的激光器驱动电流、激光束量和感光鼓电势之间的关系。图5示出激光器的电流-输出特性。图6不出激光束量与感光鼓电势之间的关系。图7示出显影电压和感光鼓之间的电势差与调色剂移动量之间的关系。图8示出感光鼓电势、显影电压和显影辊接触定时之间的关系。图9示出感光鼓电势与显影电压之间的关系。图10示出出现雾化的状态。图11示出感光鼓电势、显影电压和显影辊接触定时之间的关系。图12是图像形成单元的操作的初期和末期的激光束量与感光鼓电势之间的关系O图13示出不同的使用环境中的激光束量与感光鼓电势之间的关系。图14A和图14B示出APC操作期间的激光器驱动电流与激光束量之间的关系。图15示出激光器的电流-输出特性。图16是示出直至曝光装置操作就绪之前的处理流程的流程图。图17A 17C示出预旋转期间的扫描仪的转数、激光束量和鼓表面电势的随时间的变动。图18不出激光束量与感光鼓电势之间的关系。图19示出显影电压与感光鼓之间的电势差与调色剂移动量之间的关系。图20A 20C示出显影辊接触定时。图21示出感光鼓电势、显影电压与显影辊接触定时之间的关系。图22示出感光鼓电势、显影电压与显影辊接触定时之间的关系。
图23A 23C示出根据第四示例性实施例的感光鼓电势、显影电压和显影辊接触定时之间的关系。图24示出根据第四示例性实施例的激光束量与曝光后电势之间的关系。图25A 25C示出根据第五示例性实施例的感光鼓电势、显影电压和显影辊接触定时之间的关系。图26不出根据第六不例性实施例的激光束量与感光鼓电势之间的关系。
具体实施例方式以下，将参照附图详细描述本发明的各种示例性实施例、特征和方面。以下，将参照附图更详细地描述根据本发明的图像形成装置。图1示出根据第一示例性实施例的图像形成装置(彩色图像形成装置，诸如电子照相型的级联型的激光打印机)的总体配置。图1示出根据本示例性实施例的电子照相型的多色图像形成装置。以下参照图像形成处理详细描述图像形成装置。通过作为控制单元的中央处理单元(CPU) 14控制以下描述的图像形成装置的各操作。如图1所示，沿作为中间转印部件(图像接收部件)的中间转印带5的平坦表面布置用于黄色调色剂、品红色调色剂、青色调色剂和黑色调色剂的各图像形成单元Uy、Um、Uc和Uk。由于图像形成单元Uy、Um、Uc和Uk包含相同的基本配置，因此，以下将只描述用于黄色的图像形成单元Uy。在图1中的用于黄色的图像形成单元Uy中，图像承载部件Iy是圆筒感光部件并且沿由箭头a表示的方向以IOOmm/秒的圆周速度被旋转驱动。感光部件Iy的表面通过带电装置带电。带电装置包含带电辊2y (带电部件)和带电高压电源21。带电辊2y (带电部件)被按压以接触感光部件Iy的表面并且通过感光部件Iy的旋转被旋转驱动。同时，通过带电高电压电源21向带电辊2y施加交流(AC)或直流(DC)高电压作为带电偏压。因此，感光部件Iy的表面带电到希望的电势。然后，感光部件Iy根据要记录的图像的信息通过曝光装置3 (潜像形成单元)被曝光。通过激光束扫描仪执行曝光。—成分非磁接触显影装置4y包含显影棍41y和供给棍42y。显影棍41y是用于承载显影剂(调色剂)并将其传输到感光部件Iy的表面的调色剂承载部件。供给辊42y是用于将调色剂供给到显影辊41y的表面的调色剂供给部件。表面被调色剂均匀涂敷的显影辊41y被轻压以接触感光部件Iy并沿正向以不同的速度旋转。在显影辊41y旋转的同时，显影高压电源43 (电压施加装置)向感光部件Iy施加预定的DC电压，以将在其上面形成的潜像可视化为调色剂图像。用于向显影辊41y供给调色剂的供给辊42y与显影辊41y接触。根据本示例性实施例，感光部件Iy和显影辊41y可相互分离和接触。随着感光部件Iy旋转，通过显影装置4y可视化的感光部件Iy上的调色剂图像被传输到在中间转印带5与感光部件Iy之间形成的一次转印部分。与感光部件Iy接触的中间转印带5沿箭头b的方向被驱动。一次转印辊Sy (—次转印单元)被按压以通过中间转印带5接触感光部件Iy。一次转印高压电源81向一次转印辊8y施加电压，以在一次转印部分上形成转印电场。当调色剂图像到达一次转印部分时，它在转印电场的作用下被转印到中间转印带5的表面上。在一次转印之后，由于调色剂图像的有无或者一次转印高电压的影响，感光部件Iy的带电状态是不稳定的。根据本示例性实施例，在一次转印之后，使用发光二极管(LED)的曝光装置(未示出)照射感光部件Iy以使感光部件Iy的带电状态稳定化，由此可使感光部件Iy均勻带电。根据本示例性实施例的一次转印辊8y具有围绕芯棒形成乙烯-丙稀-二烯烃单体(ethylene propylene diene monomer, EPDM)橡胶层的棍形状。通过在橡胶中分散碳以提供105Ω或更小的体积电阻值以便导电并且发泡，形成EPDM橡胶层。一次转印高压电源81向芯棒施加电压。虽然在本示例性实施例中一次转印辊8y为辊形，但是，它可以是板形、刀片形或刷形。中间转印带5提供107Ω或更小的体积电阻值。中间转印带5可以是由具有用于电阻值调整的分散的导电粒子的树脂或橡胶制成的单层带，或者可以具有多层结构，该多层结构被形成为使得具有104ω或更小的电阻值的树脂或橡胶带被涂敷几十微米的诸如聚四氟乙烯(PTFE)、聚全氟烷氧基(PFA)和乙烯四氟乙烯(ETFE)的用于提高脱模特性(moldrelease characteristics)的氟塑料的多个层。中间转印带5围绕驱动棍6、支撑棍7和二次转印对向辊92张紧并通过它们被驱动，并且构成为中间转印单元。与图像形成单元Uy类似，在其它的图像形成单元Um、Uc和Uk上形成的调色剂图像依次重叠于中间转印带5上，以形成全色调色剂图像。在这种情况下，驱动辊6和支撑辊7电气浮动，或者被施加遵照一次转印高电压的高电压。二次转印对向辊92被调整，以提供IO6Ω或更小的电阻值，并被接地。当中间转印带5上的全色调色剂图像到达由二次转印辊9 (二次转印单元)和中间转印带5形成的二次转印部分时,从片材馈送单元10供给转印材料P。在转印材料P到达二次转印部分的定时，二次转印高压电源91向二次转印辊9施加预定的高电压，以从其将调色剂图像转印到转印材料P上。与一次转印辊8类似，二次转印辊9由芯棒和以辊状围绕芯棒形成的EPDM橡胶层形成。EPDM橡胶层的体积电阻值被调整到IO17 IO13 Ω。与一次转印辊8类似，来自二次转印高压电源91的电压被施加到芯棒。二次转印电压的作用是向由二次转印辊9、转印材料P、中间转印带5和二次转印对向辊92形成的路径施加二次转印电流，并且形成二次转印所需要的电场。上面转印了全色调色剂图像的转印材料P由于二次转印对向辊92的弯曲从中间转印带5脱离，并然后在调色剂图像被置于转印材料P上的状态下被传输到定影装置11。定影装置11向转印材料P施加热和压力，以在其上定影调色剂图像。定影装置11包含定影套筒111和压力辊112。同时，完成一次转印之后的残留调色剂通过感光部件清洁器12y被清洁，并且，二次转印之后的中间转印部件上的残留调色剂通过清洁装置13被去除。清洁装置13包含清洁刮刀131和废调色剂容器132。图2示出设置在图像形成装置中的曝光装置的配置。从激光器单元31获得的准直光被旋转多面镜32反射偏转，通过f Θ透镜33和折叠式反射镜34，并最终到达感光鼓I的表面。扫描束的一部分通过射束检测(BD)镜35被反射并然后被BD传感器36光学检测。扫描束的一部分也被用于基于来自BD传感器36的输出信号使用于各扫描的写入信号同步化，调整束写入位置(曝光开始位置)以使其不偏移，并且控制扫描仪马达(后面描述)的旋转。激光器单元31包含半导体激光器装置、被粘接固定于准直透镜镜筒的准直透镜和用于供给半导体激光束发射所需要的电流并执行发射开/关(0N/0FF)控制的激光器驱动基板。半导体激光装置包含边缘发射激光器芯片和光电二极管。图3示出用于将半导体激光束量控制到恒定值的APC电路。APC电路通过光电二极管接收从激光器芯片发射的激光束，并且向激光束施加光电转换以产生监视器电流Im。监视器电流Im通过电阻Rm被转换成监视器电压Vm。监视器电压Vm被增益放大器放大，并然后被输入到比较器，该比较器比较监视器电压Vm与基准电压产生单元的基准电压Vref。向激光器芯片施加的电流经受反馈控制，使得通过增益放大器放大的监视器电压Vm与基准电压Vref —致。监视器电压Vm、电阻Rm和监视器电流Im之间的关系表示如下。Im = Vm/Rm. · · (I)电阻Rm被调整，使得激光束量在感光鼓I上变为预定值。以下将更详细地描述APC操作。在APC操作中，如图4A中的曲线图所示，激光驱动电流值逐渐增加。因此，激光束量根据图5所示的电流-输出特性如图4B中的曲线图所示的那样增加。当激光束量达到预设的目标值Wl [mW]时，CPU 14将激光驱动电流值固定于相关值Il [A]，并且终止APC操作。在APC操作期间，感光鼓电势根据图6所示的激光束量-感光鼓电势特性如图4C中的曲线图所示的那样改变。以下将描述显影电压与感光鼓电势之间的电势差与调色剂移动量之间的关系。图7示出使用带负电的调色剂时的感光鼓电势与显影电压之间的电势差和调色剂移动量之间的关系。当通过从显影电压减去感光鼓电势获取的电势差具有与调色剂极性相同的极性时，显影辊上的调色剂被显影到感光鼓上。否则，当通过从显影电压减去感光鼓电势获取的电势差具有与调色剂极性相反的极性时，显影辊上的调色剂不被显影到感光鼓上。但是，调色剂包含反转调色剂、即带电到正常带电极性的相反极性的调色剂。(正常带电极性指的是用于将静电潜像显影的带电极性。根据本示例性实施例，由于带负电的静电潜像被反转显影，因此正常调色剂带电极性是负极性)。反转调色剂可从显影辊移动到感光鼓(以下，该现象被称为反转雾化(inverted fogging))。当通过从显影电压减去感光鼓电势获取的电势差具有调色剂极性的相反极性并且电势差具有更大的绝对值时，反转雾化是更明显的。因此，为了防止调色剂向感光鼓移动，希望将通过从显影电压减去感光鼓电势获取的电势差设为调色剂极性的相反极性，并将其绝对值减小到不出现反转雾化的水平。如上所述，在APC操作期间(在图像形成之前在曝光感光鼓的同时调整激光束输出的调整时段中)在感光鼓上形成静电潜像。因此，如果显影辊在APC操作期间接触感光鼓，那么调色剂可被转印到感光鼓上。为了应对该问题，在常规上，如图8中的线A所示，显影辊在完成APC和激光熄灭之后与感光鼓接触，由此防止浪费的调色剂消耗。但是，如图8中的线A所示，通过该方法，直到完成图像形成设置的时间段延长，这导致FPOT增加。为了缩短FP0T，希望执行用于在APC完成之前预先使显影辊与感光鼓接触的控制。作为参考，以下将参照图8中的线B描述用于在开始APC之前预先使显影辊与感光鼓接触的控制。首先，CPU 14预先获取使得感光鼓电势变为预定电压V2的激光束量W2[mff]0然后，基于在APC操作期间执行的激光束量监视的结果，CPU 14获取达到预定的激光束量W2[mW]的定时。在感光鼓上的被激光束量W2[mW]照射的部分、即感光鼓电势变为预定电压V2的部分到达显影位置的定时，如图9所示，CPU 14将显影电压变为第二显影电压。在达到预定激光束量W2[mW]的定时与显影电压变为第二显影电压的定时之间，存在对应于激光照射位置与显影辊接触位置之间的距离的时间差。该配置将显影电压与感光鼓电势之间的电势差设为调色剂带电极性的相反极性，并因此限制调色剂显影。但是，感光鼓灵敏度一般根据制造公差、使用环境和劣化程度改变。具体而言，相同的激光束量对于感光鼓的照射未必导致图10中的实线a所不的相同的感光鼓电势,而导致图10中的虚线b和c所示的感光鼓电势的变动。参照图10，在表示感光鼓灵敏度比曲线a高、即感光鼓电势可能降低的曲线b的情况下，产生图10中的斜纹线所示的区域，这里，通过从显影电压减去感光鼓电势获取的电势差具有与调色剂极性相同的极性，从而导致调色剂显影。相反，在表示感光鼓灵敏度比曲线a低、即感光鼓电势不可能降低的曲线c的情况下，产生图10中的阴影部分所示的区域。在该区域中，由于通过从显影电压减去感光鼓电势获取的电势差具有与调色剂极性相反的极性和大的绝对值，因此，出现反转雾化。因此，当显影辊在开始APC之前恒定地与感光鼓接触时，必须使要施加到显影辊的电压与感光鼓表面电势同步化，以防止显影辊上的调色剂向感光鼓移动。但是，在预旋转期间，执行激光束量控制(APC)和扫描仪马达控制，因此，感光鼓表面电势大大改变。因此，当考虑感光鼓的变动时，难以将电势差限制在希望的范围内。作为结果，发生非常可能出现浪费的调色剂消耗和纸背面上的污染的问题。因此，根据本示例性实施例，如图11所示，显影辊在APC开始时与感光鼓分离(即，处于分离状态)，并且，当自施加激光器驱动电流以来(即，自开始调整激光束输出的时间段以来)经过了预定的时间T[秒]时，显影辊与感光鼓接触(即，变换到接触状态)。另外，CPU14执行控制，以将此时的显影电压变为调色剂不从显影辊转印到感光鼓的第二显影电压。考虑感光鼓灵敏度的变动，预定时间T被设定为使得感光鼓电势与第二显影电压(显影辊41y的电势)之间的电势差减小到不出现反转雾化的水平。显影辊处于接触状态时的显影电压被设为不显影调色剂的第二显影电压。因此，即使感光鼓灵敏度变化，显影电压与感光鼓电势之间的电势差也恒定地具有调色剂极性的相反极性。因此，调色剂在APC期间不被显影。由于显影辊不是在开始APC之前而是在自开始APC经过了预定时间T[秒]之后与感光鼓接触，因此，感光鼓电势与显影电压之间的电势差不会不必要地增加，并且，可以防止反转雾化的出现。因此，可以防止浪费的调色剂消耗和纸背面上的污染。另外，根据本示例性实施例的配置使得显影辊能够在APC操作结束之前与感光鼓接触，并且，可以减少FP0T。并且，与显影辊在开始APC之前预先与感光鼓接触的情况相比，该配置还使得更容易控制显影辊电势与感光鼓电势之间的电势差，以防止雾化。以下将详细描述根据本示例性实施例的配置。以下将只描述用于黄色的图像形成单元Uy。
当图像形成装置接收到打印信号时，感光鼓Iy开始旋转。如上所述，带电偏压被施加到感光鼓ly，以使其带电到预定的带电电势。根据本示例性实施例，带电电势被设为约-500V，并且，作为带电偏压向带电辊2y施加-1000V电压。然后，执行上述的APC，以获取适当的激光束量。根据本示例性实施例，激光束量被调整，使得曝光部分电势变为-150V。当从开始APC以来经过了预定的时间T [秒]时,显影棍41y与感光鼓Iy接触。在包含显影辊41y和感光鼓Iy从分离状态变为接触状态的定时的预定时间T中，CPU 14向显影辊41y施加第二显影电压，通过该第二显影电压，调色剂不被显影。根据本示例性实施例，第二显影电压被设为-50V。通过这些设定，通过从显影电压减去感光鼓电势获取的值为+100V，该值是具有与正常调色剂带电极性相反的极性的正值。因此，调色剂在APC的执行期间不被转印到感光鼓上。根据本示例性实施例，由于图像形成时的显影电压为-350V，因此，通过从第二显影电压减去图像形成时的电压获取的电势差具有正的极性。考虑感光鼓灵敏度的变动确定预定时间T[秒]。由于第二显影电压被设为具有与正常调色剂带电极性相同的极性，因此，与显影电压被关断的情况相比，该处理可在更大程度上限制反转调色剂向感光鼓的转印(反转雾化)。根据本示例性实施例，特别是当使用低灵敏度感光鼓时，显影辊接触状态中的感光鼓与显影辊之间的电势差被设为具有比-150V小的绝对值的值(接近O)。根据本发明的发明人的考虑，可以通过将感光鼓与显影辊之间的电势差设为具有比-150V小的绝对值的值，更有效地防止出现反转雾化。因此，即使当使用低灵敏度感光鼓时，感光鼓与显影辊之间的电势差也将是比-150V小的值，并且，不出现反转雾化。如上所述，在APC的执行期间使显影辊与感光鼓接触使得不仅能够防止调色剂显影和反转雾化，而且能够以容易的方式缩短FP0T。具体而言，本示例性实施例可以以容易的方式实现防止浪费的调色剂消耗和纸背面的污染以及缩短FPOT两者。当通过在图像形成开始时发射激光执行APC以外的光学调整时，本示例性实施例也是有效的。例如，存在如下情况，即在开始多棱镜旋转的同时通过用BD传感器36检测扫描束的一部分执行激光写入位置的同步调整。在这种情况下，由于需要发射激光束直到多棱镜旋转达到稳定状态，因此，出现与APC执行中的问题类似的问题。即使在这种情况下，根据本示例性实施例的配置对于FPOT减少也是有效的。在多面镜旋转达到稳定状态时以及随后，由于在排除APC执行之外的通常操作中的非图像形成时不在显影区域(与显影辊的宽度对应的区域)中发射激光，因此，不出现到感光鼓的调色剂粘附。 虽然在本示例性实施例中只描述用于黄色的图像形成单元Uy，但是，与本示例性实施例类似的控制也可被应用于分别用于品红色、青色和黑色的图像形成单元Um、Uc和Uk0此外，与本示例性实施例类似的控制可只被应用于布置于上游侧的对于FPOT减少重要的图像形成单元。虽然在本示例性实施例中，显影辊接触感光鼓的状态被称为“接触状态”，但是，“接触状态”包含两种不同的状态，即，显影辊直接接触感光鼓Iy的状态和显影辊不直接接触感光鼓而由显影辊承载的显影剂接触感光鼓的状态。在以下的示例性实施例中，以类似的方式使用术语“接触状态”。以下将基于在根据第一示例性实施例的基本配置中增加图像形成单元Uy、Um、Uc和Uk的使用的情况描述第二示例性实施例。以下将只描述用于黄色的图像形成单元Uy。
以下将基于增加感光鼓Iy的使用程度的情况描述本示例性实施例。随着图像形成单元Yy的使用程度增加，感光鼓Iy的表面必然被刮擦，并且，感光鼓Iy上的膜厚减小。因此，感光鼓Iy的电容增加，并且，当施加恒定的带电偏压时，感光鼓Iy的带电电势增加。作为结果，激光束量与感光鼓电势之间的关系(参见图6)也改变。如图12所示，在图像形成单元Uy的操作的早期和末期之间，该关系大大不同。该现象也适用于APC操作。因此，如果要在显影辊41y与感光鼓Iy接触时施加的第二显影电压是恒定的，那么，在感光鼓Iy的使用程度增加之后，感光鼓电势与显影电压之间的电势差增加，并且，出现反转雾化。结果是浪费的调色剂消耗并出现纸背面上的污染。根据本示例性实施例，根据感光鼓Iy上的膜厚的变动校正第二显影电压，以便即使在感光鼓Iy的使用程度增加之后也防止感光鼓电势与显影电压之间的电势差增加。具体而言，第二显影电压被校正为随感光鼓上的膜厚的减小而增加，以便即使在感光鼓的使用程度增加之后也使得显影辊接触状态中的感光鼓电势与显影电压之间的电势差保持大致恒定。以下将详细描述控制。根据本示例性实施例，每当执行打印时，CPU 14在设置在图像形成装置中的存储装置15中存储供各图像形成单元打印使用的片材的数量。CPU 14基于关于图像形成单元的使用的信息控制第二显影电压。根据本发明的发明人的考虑，每当打印4000张片材时，感光鼓Iy上的膜厚减小I μ m,并且，感光鼓Iy的带电电势的绝对值增加10V。因此，感光鼓Iy上的曝光部分电势的绝对值也增加10V。根据本示例性实施例，每当打印4000张片材时，CPU 14将在显影辊41y与感光鼓Iy接触时要施加的第二电势电压的绝对值增加IOV。考虑与第一示例性实施例类似的感光鼓灵敏度的变动，即使感光鼓Iy上的膜厚减小，本示例性实施例的配置也可将显影辊接触状态中的显影电压减去感光鼓电势所获取的电势差设为150V或更小。作为结果，如果显影辊41y在APC的执行期间接触感光鼓ly，那么不出现调色剂显影也不出现反转雾化。因此，可以在没有浪费的调色剂消耗和纸背面上的污染的情况下缩短FP0T。虽然在本示例性实施例中基于图像形成单元对于打印使用的片材的数量(用于图像形成的片材的数量)改变第二显影电压，但是，也可基于作为关于感光鼓Iy的使用程度的信息的感光鼓Iy的转数和向带电辊2y施加带电偏压的时间段改变第二显影电压。虽然在本示例性实施例中只描述了用于黄色的图像形成单元Uy，但是，根据各感光鼓的使用状态，与本示例性实施例类似的控制也可被应用于分别用于品红色、青色和黑色的图像形成单元Um、Uc和Uk。并且，与本示例性实施例类似的控制可只被应用于布置于上游侧的对于FPOT减少重要的图像形成单元。以下，将基于在第一示例性实施例的基本配置中改变图像形成装置的使用环境的情况描述第三示例性实施例。以下将只描述用于黄色的图像形成单元Uy。当使用环境改变时，部件电阻也改变，因此，感光鼓Iy的带电特性改变。在高温和高湿环境下，即，在空气中包含高的绝对水分含量的环境中，部件电阻降低，因此，当向感光鼓Iy施加恒定的带电偏压时，感光鼓Iy的带电电势增加。相反，在低温和低湿环境中，即，在空气中包含低的绝对水分含量的环境中，部件电阻增加，因此，感光鼓Iy的带电电势降低。作为结果，感光鼓Iy上的曝光部分电势也根据使用环境改变。在高温和高湿环境中，感光鼓Iy上的曝光部分电势增加。在低温和低湿环境中，感光鼓Iy上的曝光部分电势降低。作为结果，激光束量与感光鼓电势之间的关系(参见图6)也改变。如图13所示，该关系大大依赖于使用环境。该现象也适用于APC操作。因此，如果在显影辊41y接触感光鼓Iy时施加的第二显影电压是恒定的，那么在高温和高湿环境下，感光鼓电势与显影电压之间的电势差增加，并且，会出现反转雾化。在低温和低湿环境下，感光鼓电势与显影电压之间的电势差减小，并且，存在导致调色剂显影的风险。结果是浪费的调色剂消耗并出现纸背面上的污染。因此，根据本示例性实施例，第二显影电压根据使用环境的检测结果改变，以便即使在感光鼓Iy的带电特性根据使用环境改变时也防止感光鼓电势与显影电压之间的电势差变动。具体而言，在曝光部分电势增加的高温和高湿环境中，CPU 14执行校正以增加第二显影电压。在曝光部分电势降低的低温和低湿环境中，CPU 14执行校正以降低第二显影电压。通过该配置，执行控制，以不管使用环境如何都使显影辊41接触状态中的感光鼓电势与显影电压之间的电势差保持大致恒定的值。以下将详细描述控制。根据本示例性实施例，环境检测装置16检测使用环境。根据本发明的发明人的考虑，在表I中示出在各使用环境中向带电辊2y施加-1000V带电偏压时的感光鼓Iy上的曝光部分电势与带电电势。[表 I]
权利要求
1.一种图像形成装置，包括:图像承载部件；曝光装置，被配置为将图像承载部件曝光以在图像承载部件上形成静电潜像，曝光装置具有在图像形成之前用于在将图像承载部件曝光的同时调整输出的调整时段；和显影装置，被配置为包含用于承载调色剂的调色剂承载部件，在图像承载部件与调色剂承载部件相互接触的接触状态和它们相互分离的分离状态之间改变，并在接触状态中通过调色剂承载部件上的调色剂显影静电潜像，其中，如果在所述调整期间被曝光的图像承载部件上的一部分处于显影位置，那么显影装置从分离状态变为接触状态。
2.根据权利要求1的图像形成装置，还包括:电压施加装置，被配置为向调色剂承载部件施加电压，其中，在包含从分离状态切换到接触状态的定时的预定的时间段中，电压施加装置向调色剂承载部件施加电压，使得通过从调色剂承载部件的电势减去所述显影位置处的图像承载部件的电势获取的电势差具有正常调色剂带电极性的相反极性。
3.根据权利要求1的图像形成装置，还包括:电压施加装置，被配置为向调色剂承载部件施加电压，其中，在包含从分离状态切换到接触状态的定时的预定的时间段中，电压施加装置向调色剂承载部件施加电压，使得调色剂承载部件的电势具有与正常调色剂带电极性相同的极性。
4.根据权利要求1的图像形成装置，还包括:电压施加装置，被配置为向调色剂承载部件施加电压，其中，电压施加装置向调色剂承载部件施加电压，使得通过从包含从分离状态切换到接触状态的定时的预定时间段中的调色剂承载部件的电势减去图像形成时的调色剂承载部件的电势获取的电势差具有正常调色剂带电极性的相反极性。
5.根据权利要求1的图像形成装置，其中，在从开始所述调整时段时起经过预定时间之后，显影装置从分离状态变为接触状态。
6.根据权利要求2的图像形成装置，其中，电压施加装置基于关于图像承载部件的使用程度的信息改变在所述预定的时间段中向调色剂承载部件施加的电压。
7.根据权利要求6的图像形成装置，其中，关于图像承载部件的使用程度的信息是用于图像形成的片材的数量。
8.根据权利要求6的图像形成装置，其中，关于图像承载部件的使用程度的信息是图像承载部件的转数。
9.根据权利要求6的图像形成装置，其中，关于图像承载部件的使用程度的信息是向用于使图像承载部件带电的带电部件施加带电偏压的时间段。
10.根据权利要求2的图像形成装置，还包括:检测装置，被配置为检测图像形成装置的使用环境，其中，电压施加装置基于检测装置的检测结果改变在所述预定的时间段中向调色剂承载部件施加的电压。
11.根据权利要求1的图像形成装置，还包括:带电装置，被配置为使图像承载部件的表面带电；和控制单元，被配置为控制带电装置和曝光装置，其中，在包含从分离状态切换到接触状态的定时的预定时间段内，控制单元控制带电装置和曝光装置，以执行如下这样的模式，该模式用于调整图像承载部件的表面电势使得通过从调色剂承载部件的电势减去显影位置处的图像承载部件的表面电势获取的电势差具有正常调色剂带电极性的相反极性。
12.根据权利要求1的图像形成装置，还包括:带电装置，被配置为使图像承载部件的表面带电；和控制单元，被配置为控制带电装置和曝光装置，其中，显影装置关于通过带电装置使用带电偏压被带电的图像承载部件上的位置从分离状态变为接触状态，所述带电偏压具有与图像形成时的极性相同的极性以及比图像形成时的绝对值大的绝对值。
13.根据权利要求1的图像形成装置，其中，所述调整时段中的曝光装置的目标输出比图像形成时的曝光装置的输出小。
14.根据权利要求13的图像形成装置，还包括:传感器，被配置为检测来自曝光装置的光以调整曝光装置开始将图像承载部件曝光的位置，其中，所述目标输出比传感器的检测限值大。
15.根据权利要求11的图像形成装置，其中，在所述模式中，控制单元基于关于图像承载部件的使用程度的信息来调整表面电势。
16.根据权利要求15的图像形成装置，其中，关于图像承载部件的使用程度的信息是用于图像形成的片材的数量。
17.根据权利要求15的图像形成装置，其中，关于图像承载部件的使用程度的信息是图像承载部件的转数。
18.根据权利要求15的图像形成装置，其中，关于图像承载部件的使用程度的信息是向包含于带电装置中的带电部件施加带电偏压的时间段。
19.根据权利要求11的图像形成装置，还包括:检测装置，被配置为检测图像形成装置的使用环境，其中，在所述模式中，控制单元基于检测装置的检测结果调整表面电势。
全文摘要
本发明公开了图像形成装置。该图像形成装置包括具有在图像形成之前用于在将感光鼓曝光的同时调整输出的调整时段的曝光装置和显影装置。显影装置被配置为在感光鼓与显影辊相互接触的接触状态和它们相互分离的分离状态之间改变。当在曝光装置的调整时段中被曝光的感光鼓上的部分处于显影位置时，显影装置从分离状态变为接触状态。
文档编号G03G15/00GK103076729SQ201210415369
公开日2013年5月1日 申请日期2012年10月26日 优先权日2011年10月26日
发明者船谷和弘, 酒井宏明, 铃木彰道, 齐藤秀次 申请人:佳能株式会社