图像形成装置制造方法
图像形成装置制造方法
【专利摘要】一种图像形成装置，通过对带电的感光体进行曝光形成静电潜像，从而形成图像，其设有：通过放电而使感光体带电的接触带电机构、对所述接触带电机构施加交流偏压的施加机构、对所述交流偏压叠加感光体带电极性侧的直流偏压的叠加机构。关于感光体带电极性侧的放电开始电压，所述交流偏压具有在所述感光体与所述接触带电机构之间放电开始的放电开始电压以下的电压范围内与矩形波偏压同样地上升，而在放电开始电压以上的电压范围内相比矩形波偏压平缓地上升的波形，所述交流偏压超过所述放电开始电压的放电时间大于频率和振幅都与所述交流偏压相同的正弦波偏压的放电时间，而小于等于频率和振幅都与所述交流偏压相同的矩形波偏压的放电时间。
【专利说明】图像形成装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子照相方式的图像形成装置，特别涉及不施加高电压就确保足够的放电电流量而使感光体良好地带电的技术。
【背景技术】
[0002]在电子照相方式的图像形成装置中，在感光体表面形成静电潜像之前需要使该表面均匀地带电。该带电方式大致分为非接触带电方式和接触带电方式，接触带电方式具有棍带电方式、刷带电方式等，棍带电方式通过对与感光体表面抵接的带电棍施加电压而使该周面带电。
[0003]在辊带电方式中，不仅施加直流电压，还施加交流电压，由此能够使感光鼓更均匀地带电。特别是，如果施加具有在感光体与带电部件之间放电开始的放电开始电压Vth的两倍以上的峰值间电压(最高电压值Mmax与最低电压值Vmin的电位差)Vpp的交流偏压，则放电电流量增加，所以能够得到稳定的带电。
[0004]然而，如果在高湿环境下增加放电电流量，则容易发生因放电生成物附着而引起的图像缺失(像流Λ)。为此，提出了通过测量流向带电辊的电流量来确定峰值间电压Vpp的带电控制方法(参照日本特开2001-201921号公报)。
[0005]近年来，图像形成装置逐渐更多地在低温低湿环境下使用。在低温低湿环境下，有可能带电装置的电阻等升高而产生带电不良。在该情况下，如果增大峰值间电压Vpp，则放电电流量增加，所以也能够防止带电不良。为此，也提出了根据机内温度切换峰值间电压Vpp的图像形成装置(参照日本特开2011-150309号公报)。
[0006]在上述现有技术中，为了测量流向带电辊的电流量而需要电流计，为了测量机内温度而需要温度传感器，所以在任意的现有技术中都不能避免部件成本及制造成本的上升。另外，为了增大峰值间电压Vpp，需要强化耐压，从而也不能避免电源装置等的成本上升以及耗电量增加。
[0007]此外，如果增大峰值间电压Vpp，则如上所述，不仅放电生成物增大而发生图像缺失，还出现因促使感光体损耗而缩短使用寿命等问题。
【发明内容】
[0008]本发明是为了解决上述问题而提出的，目的在于提供一种不增加峰值间电压Vpp就增大放电电流量而得到良好带电的图像形成装置。
[0009]为了达到上述目的，本发明提供一种图像形成装置，其通过对带电的感光体进行曝光形成静电潜像，从而形成图像，其特征在于，具有:接触带电机构，其通过放电而使感光体带电；施加机构，其对所述接触带电机构施加交流偏压；叠加机构，其对所述交流偏压叠加感光体带电极性侧的直流偏压；关于感光体带电极性侧的放电开始电压，所述交流偏压具有在所述感光体与所述接触带电机构之间放电开始的放电开始电压以下的电压范围内与矩形波偏压同样地上升，而在放电开始电压以上的电压范围内相比矩形波偏压平缓地上升的波形；所述交流偏压超过所述放电开始电压的放电时间大于频率和振幅都与所述交流偏压相同的正弦波偏压的放电时间，而小于等于频率和振幅都与所述交流偏压相同的矩形波偏压的放电时间。
[0010]这样，不增大峰值间电压Vpp就能够通过使放电电流量比正弦波偏压增大而得到良好的带电。
[0011]在该情况下，优选的是，所述交流偏压在比放电开始电压低的低电压侧具有矩形波形，在比放电开始电压高的高电压侧具有相比矩形波形平缓地上升的波形，所述平缓地上升的波形可以为正弦波形和三角波形中的任一波形。如果叠加矩形波偏压，则使交流偏压瞬间升压，由此能够延长放电时间。
[0012]另外，可以具有:电流检测机构，其检测从所述接触带电机构流向所述感光体的电流量；放电开始电压检测机构，其一边对所述接触带电机构依次施加所述感光体的带电极性侧的峰值电压互不相同的多个矩形波偏压，一边由所述电流计检测电流量，由此检测放电开始电压；所述施加机构可以基于所述放电开始电压检测机构检测出的放电开始电压，来确定所述交流偏压的波形。
[0013]放电开始电压Vth可以随着环境条件或者图像形成装置的经时损耗而发生变化，所以，如果如上所述地构成，则配合变化的放电开始电压Vth能够精确地确定交流偏压的波形。在该情况下，所述放电开始电压检测机构应该在每个规定时机反复检测所述放电开始电压是不言而喻的。
[0014]另外，优选的是，所述交流偏压是对矩形波偏压即第一偏压叠加了相比矩形波偏压平缓地上升的第二偏压的偏压，所述施加机构通过至少控制所述第一偏压的峰值电压，来确定所述交流偏压的波形。
[0015]特别是，所述施加机构以所述第一偏压的峰值电压与由所述放电开始电压检测机构检测出的放电开始电压一致的方式确定所述带电偏压的波形是合适的。
[0016]本发明的目的、优点和特征将通过基于附图的下面的说明变得更为清楚。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1表示本发明实施方式的图像形成装置的主要结构；
[0018]图2表示成像单元100的主要结构；
[0019]图3是例示周期L和峰值间电压Vpp同样的带电偏压Be、正弦波偏压Bs及矩形波偏压Br的一个周期L的电压波形的曲线图，(a)比较带电偏压Be和正弦波偏压Bs，(b)比较带电偏压Be和矩形波偏压Br ；
[0020]图4是表示用来评估带电性能的评估条件的表格；
[0021]图5(a)_(c)是表示第一至第三实施例的带电偏压Be的曲线图；
[0022]图6(a)_(c)是表示第四至第六实施例的带电偏压Be的曲线图；
[0023]图7(a)_(c)是表示第一至第三比较例的带电偏压Be的曲线图；
[0024]图8(a)、(b)是表示第四、第五比较例的带电偏压Be的曲线图；
[0025]图9(a)是表示在最小电压Vmin大于放电开始电压Vth的矩形波偏压上叠加了三角波偏压的带电偏压Be的放电时间Tc的曲线图，(b)是表示在该矩形波偏压上叠加了正弦波偏压的带电偏压Be的放电时间Tc的曲线图；
[0026]图10是表示在最小电压Vmin与放电开始电压Vth相等的矩形波偏压上叠加了梯形波偏压的带电偏压Be的曲线图；
[0027]图11表示本发明变形例的成像单元100的主要结构；
[0028]图12是表示放电开始电压Vth的检测动作的流程图。
【具体实施方式】
[0029]下面，参照【专利附图】
【附图说明】本发明的图像形成装置的实施方式。
[0030][I]图像形成装置的结构
[0031]首先，说明本实施方式的图像形成装置的结构。
[0032]如图1所示，本实施方式的图像形成装置I是所谓的串联式彩色打印装置，成像单元100Y?100K沿中间转印带101依次配置。成像单元100Y?100K从曝光装置102分别受到图像曝光(L)而形成黄(Y)、品红(M)、青(C)及黑⑷各色的调色剂像，并在中间转印带101上叠加地进行静电转印(一次转印)，由此形成彩色调色剂像。另外，也可以形成K色的单色调色剂像。
[0033]中间转印带101是环状带，在承载调色剂像的状态下，沿箭头A方向旋转。由此，向一对二次转印辊103输送彩色调色剂像。一对二次转印辊103利用未图示的压接分离机构进行压接和分离。将构成一对二次转印辊103的一对辊彼此压接的区域称为二次转印辊隙。
[0034]记录片材P收纳在供纸盒104内，利用拾取辊105逐页地向输送通路106上输出。输出到输送通路106上的记录片材P利用定时辊107配合二次转印时机向二次转印辊隙输送。
[0035]当承载于中间转印带101的调色剂像与记录片材P配合时机通过二次转印辊隙时，构成一对二次转印辊103的一对辊之间被施加二次转印偏压。由此，中间转印带101上的调色剂像被静电转印(二次转印)在记录片材P上。
[0036]承载调色剂像的记录片材P在通过定影装置108时对调色剂像进行热定影，之后利用出纸辊109排出到排纸盘110上。
[0037][2]成像单元100的结构
[0038]接着，更详细说明成像单元100的结构。
[0039]如图2所示，成像单元100沿圆柱状的感光鼓201的外周面依次配置有带电辊202、显影装置203、一次转印辊204、清洁装置205及放电灯206。
[0040]感光鼓201例如具有铝制鼓基体201b和由形成在该鼓基体201b的外周面上的负带电型有机感光体形成的感光体层(光导层)201a,以支轴201c为中心沿箭头B方向被驱动旋转。
[0041]带电辊202包括芯棒202c、与芯棒202c —体形成的导电层202b及形成在导电层202b的外周面上且具有弹性的高导电体层202a。芯棒202c旋转自如地被轴支承，带电辊202通过与感光鼓201的摩擦，沿箭头C方向从动地旋转。
[0042]带电辊202向感光鼓201的外周面被按压而形成带电辊隙，经由与芯棒202c抵接的滑动接点202d从带电偏压电源装置200接受供电，由此使感光鼓201的外周面接触带电。
[0043]显影装置203具有以在外周面上承载调色剂的状态沿箭头D方向旋转的显影辊203a。显影辊203a与感光鼓201接近并相对配置，而且被施加显影偏压。由此，在感光鼓201的外周面上供给调色剂，形成使静电潜像显影的调色剂像。
[0044]—次转印辊204与感光鼓201 —起夹持中间转印带101，配合中间转印带101沿箭头A方向旋转而沿箭头E方向旋转。一次转印辊204是例如用弹性体覆盖金属芯棒表面的辊，从未图示的电源被施加极性与调色剂相反的一次转印偏压。由此，向中间转印带101上一次转印承载在感光鼓201的外周面上的调色剂像。
[0045]清洁装置205利用清洁刮片205a刮取回收在一次转印后残留在感光鼓201的外周面上的调色剂。除电灯206通过对感光鼓201的外周面进行放电曝光而对残留电荷进行除电。需要说明的是，如果未被清洁装置205等除净的残留调色剂附着在带电辊202上而使之污损，则存在带电性能劣化的可能性，所以还可以设置清洁带电辊202的清洁部件。
[0046][3]带电偏压Be的波形
[0047]接着，说明带电偏压电源装置200输出的带电偏压Be的波形。
[0048]本实施方式的带电偏压Be在达到放电开始电压Vth之前具有矩形波形，在达到放电开始电压Vth后具有相比矩形波形平缓地下降的三角波形。
[0049]图3是例示本实施方式的带电偏压Be的波形的曲线图，在(a)中比较带电偏压Be与正弦波偏压Bs，在(b)中比较带电偏压Be与矩形波偏压Br。需要说明的是，带电偏压Be、正弦波偏压Bs及矩形波偏压Br的周期L和峰值间电压Vpp都相同，相位也都一致。
[0050]如图3(a)所示，带电偏压Be(实线曲线)在达到放电开始电压Vth之前具有矩形波形而上升，并且电位立刻下降至放电开始电压Vth。通过该电位下降，带电辊202与感光体层201a表面之间的电位差(由带电偏压Be引起的施加电压)瞬间升压。由此，放电开始。
[0051]带电偏压Be如果超过放电开始电压Vth，则具有三角波形，在半个周期内电位从放电开始电压Vth平缓地下降至最小电压Vmin后，电位立刻上升。即在带电辊202与感光体层201a表面之间施加的电压在半个周期内逐渐升压后降压。
[0052]因此，带电偏压Be在一个周期L内超过放电开始电压Vth的放电时间Tc等于半个周期L/2，大于正弦波偏压Bs (单点划线曲线)在一个周期L内低于放电开始电压Vth的放电时间Ts。
[0053]另外，如图3(b)所示，矩形波偏压Br(单点划线曲线)在下降时，超过放电开始电压Vth瞬间升压至最小电压Vmin。与之相对,带电偏压Be在达到放电开始电压Vth后,相比矩形波偏压Br (单点划线曲线)平缓地升压。
[0054]通过形成上述波形,在保持带电偏压Be低于放电开始电压Vth的放电时间Tc等于矩形波偏压Br的放电时间Tr的情况下，能够避免在矩形波偏压Br中发生过冲(作为绝对值从50 [V]到300 [V]左右)。
[0055][4]评估实验
[0056]接着，对各种带电偏压Be进行了评估带电性能的评估实验，对此进行说明。
[0057]在评估实验中，使用了柯尼卡美能达株式会社制造的bizhub PRO C554(bizhub为该株式会社的注册商标)。bizhub PRO C554是进行波长780nm的激光曝光、翻转显影的中间转印的串联式彩色复合机(MFP:Mult1-Funct1n Peripheral)。需要说明的是,根据本评估实验的需要，将bizhub PRO C554改造为辊带电方式，在温度为30[°C ]、相对湿度为85[% RH]的环境下，在A4大小的中性纸上只打印2.5万页YMCK各色的打印面积率为5%的A4大小的图像，打印结束60秒后关闭主电源。
[0058]然后，从关闭主电源开始经过了 12小时后再次接通主电源，进入可打印状态后立刻将用麦克佩斯(7?7 )浓度计测量的相对反射浓度为0.4的半色调图像打印到A3大小的中性纸整个面上。之后,进一步在A3大小的中性纸整个面上打印六点网格图像，通过观察打印图像的状态，对图像缺失与带电不均匀进行了评估。
[0059]图4是表示用于评估带电性能的评估条件的表格，图5?图8都是表示对带电性能进行了评估的带电偏压Be的曲线图。对任意曲线而言，纵轴表示电压值，横轴表示时间。曲线超过放电开始电压Vth的期间的长度为放电时间Tc。
[0060]在图4中，作为评估条件，第一、第二、第四?第六实施例采用了超过放电开始电压Vth之前具有矩形波形、超过放电开始电压Vth后具有三角波形的带电偏压Be。这些带电偏压Be的曲线图如图5(a)、(b)及图6(a)?(C)所示。另外，第三实施例的带电偏压Be在超过放电开始电压Vth后具有正弦波形(图5(c))。
[0061]在第一?第四比较例中，分别如图7(a)?(C)及图8(a)所示，将正弦波或矩形波直接作为带电偏压Be来采用。第五比较例是最小电压Vmin低于放电开始电压Vth的电压且带电偏压Be具有三角波形的比较例(图8(b))。需要说明的是，在第一至第六实施例及第一至第五比较例中，都施加一 400[V]作为直流偏压。
[0062]在表格中，Vth为放电开始电压，Vpp为带电偏压Be的峰值间电压，频率为带电偏压Be的频率F。而且，表示有将低电压侧波形(超过放电开始电压Vth之前的波形)与高电压侧波形(超过放电开始电压Vth后的波形)考虑为分别独立的偏压的情况下的峰值间电压Vpp和波形的指定。当然，带电偏压Be的峰值间电压Vpp等于这些波形的峰值间电压Vpp之和。
[0063]感光体膜厚为感光体层201a的膜厚，“通常”表示30 [ μ m]，“厚膜”表示50 [ μ m]。环境条件表示实验环境，“通常”表示常温常湿即气温为约20 [°C ]、相对湿度约65 [% RH]。另外，“低温低湿”是指气温10 [°C ]、相对湿度15 [% RH]。
[0064]放电时间比是超过放电开始电压Vth的期间相对带电偏压Be的一个周期L的比率，参考比表示使放电开始电压Vth与峰值间电压Vpp的各自相同的正弦波偏压Bs的放电时间比。需要说明的是，参考比与带电偏压Be的频率F无关，由放电开始电压Vth和最小电压Vmin确定。
[0065]对图像缺失按照良好(◎)、实用上没有问题(〇)、可实用化(Λ)及实用上存在问题(X)四个阶段来进行了评估。即在半色调图像与网格图像双方中都未观察到图像缺失的情况下，判断为良好(?)。另外，在网格图像中未观察到图像缺失而只在半色调图像中确认沿感光鼓201的旋转轴方向延伸的薄带状的浓度降低的情况下，虽不能说是良好，但判断为实用上没有问题(〇)。
[0066]只在半色调图像中明确沿感光鼓201的旋转轴方向延伸的带状的浓度降低的情况下，虽不能说是实用上没有问题，但判断为可实用化(Λ )。此外，在甚至确认因图像缺失引起的网格图像的缺损、线宽变细的情况下，判断为实用上存在问题(X)。
[0067]关于带电不均匀，按照良好(〇)和实用上存在问题(X)两个阶段来进行了评估。即在半色调图像中未发生线上的噪点(74*)的情况下，判断为良好(〇)，而发生了线上的噪点的情况下，判断为实用上存在问题(X)。
[0068]如图4所示，关于图像缺失的评估，第一至第六实施例及第一、第二、第五比较例为良好(◎)或实用上没有问题(〇)，第四比较例为可实用化(Λ)，与之相对，第二、第三比较例为实用上存在问题(X)。关于带电不均匀，第一至第六实施例及第二、第三比较例为实用上没有问题(〇)，与之相对，第一、第四、第五比较例为实用上存在问题(X)。
[0069]详细叙述如下:在第一比较例中，因为施加了正弦波偏压Bs，所以放电时间比变小，不能确保足够的放电时间，从而产生带电不均匀。另外，在第二比较例中，尽管通过增大正弦波偏压Bs的频率F而消除了带电不均匀，但还是会因放电生成物增加而发生图像缺失。
[0070]在第三比较例中，通过增大峰值间电压Vpp而延长放电时间，也使放电电流量增大，但另一方面，由于放电生成物增加，发生的图像缺失明显。另外，为了增大峰值间电压Vpp，不能避免电源装置的成本增加。
[0071]如第四比较例所示，在采用矩形波偏压Br的情况下，在上升沿容易发生过冲，导致施加电压大幅变化，所以容易发生带电不均匀。而且，也有因由过冲引起的高电压的施加而使放电生成物增加的倾向。另外，也可能加速感光体表面劣化。
[0072]而且，在将矩形波偏压Br与三角波偏压Bt叠加的情况下，也如第五比较例所示，当矩形波偏压Br的最小电压Vmin的绝对值小于放电开始电压Vth的绝对值时，因为放电时间缩短，所以不能确保足够的放电电流量。而且，带电不均匀也明显。
[0073]另一方面，在第一至第六实施例中，因为叠加了具有与放电开始电压Vth相等的最小电压Vmin的矩形波偏压Br，所以能够在带电偏压Be的上升沿立刻升压至放电开始电压Vth。这样，增大放电时间比，能够确保足够的放电时间。因此，能够充分地抑制带电不均匀。
[0074]另外，因为在确保放电时间时不增大峰值间电压Vpp，所以能够避免放电电压上升所导致的放电生物体的增加。此外，通过叠加三角波偏压Bt或正弦波偏压Bs，将矩形波偏压Br的最小电压Vmin抑制为较低，所以也能够避免由矩形波偏压Br的过冲引起的带电不均匀。
[0075]这样，根据第一至第六实施例，不增大峰值间电压Vpp就能够确保足够的放电时间，所以能够同时防止图像缺失和带电不均匀。因此，能够得到良好的带电状态，所以能够实现良好的画质。
[0076][5]变形例
[0077]以上，基于实施方式说明了本发明，但本发明当然不限于上述实施方式，能够实施以下的变形例。
[0078](I)在上述实施方式中，说明了带电偏压Be在超过放电开始电压Vth之前具有矩形波形、超过放电开始电压Vth后具有三角波形或正弦波形的情况，但本发明当然不限于此，也可以将低于放电开始电压Vth的电压作为波形变更的边界电压Vb，带电电压Be具有上述波形。
[0079]如图9(a)所示，即使在边界电压Vb为比上升时的放电开始电压Vth高(低)的高电位(低电压)的情况下，通过适当地设定边界电压Vb，也能够使带电偏压Be的放电时间Tc大于最小电压Vmin相同的正弦波偏压Bs的放电时间Ts。因此,不使最小电压Vmin的电位降低(升压)就能够延长放电时间，所以能够提高带电性能。需要说明的是，在边界电压Vb的电位过高(施加电压过低)的情况下，如在上述第五比较例中例示那样，因为放电时间Tc过于被缩短，所以应该注意不要使边界电压Vb的电位过高。
[0080]另外，如图9(b)所示，对于比边界电压Vb高的高电压侧为正弦波形的带电偏压Be，如果使边界电压Vb低于直流偏压电位(在上述实施方式中为一 400 [V])，则能够使带电偏压Be的放电时间Tc大于正弦波偏压Bs的放电时间Ts。因此，不因高电压化而导致成本增加就能够提高带电性能。需要说明的是，如果将边界电压Vb设为0，则只成为正弦波偏压，不能延长放电时间Tc，所以应该注意。
[0081]另外，在任意的情况下，因为边界电压Vb的电位比放电开始电压Vth高(施加电压低)，所以即使在带电偏压Be的上升沿发生了过冲，也能够将该最小电压抑制为较低。因此，能够防止因带电偏压Be过冲引起的感光体破损、劣化、使用寿命缩短。
[0082](2)在上述实施方式中，说明了采用在超过放电开始电压Vth后具有矩形波形或三角波形的带电偏压Be的情况，但本发明当然不限于此，只要是三角波或正弦波以外的其他波形，如矩形波那样具有在瞬间升压而发生过冲可能性的波形以外的其他波形，换言之，只要是相比矩形波平缓地上升的波形，就能够得到本发明的效果。
[0083]图10是表示一超过放电开始电压Vth就具有梯形波形的带电偏压Be的曲线图。如图10所示，带电偏压Be能够使放电电流比最小电压Vmin相同的正弦波偏压Bs只增加阴影部分的面积。这样，不改变最小电压Vmin就能够增加放电电流量，使带电性能提高。
[0084](3)在上述实施方式中，虽然未特别提及放电开始电压Vth的求出方法，但放电开始电压Vth可随着环境条件等因素不同而发生变化，所以在图像形成装置I接通电源时、每隔一定时间(例如每隔24小时)、图像稳定化处理时、在执行图像形成任务前等时机，可以按照以下方式确定放电开始电压Vth。
[0085]图11是表示本变形例的成像单元100的主要结构的示意图。如图11所示，在本变形例的成像单元100中设有对从带电偏压电源装置200供电的电流量进行测量的电流计1101。使用该电流计1101，按照以下的方式检测放电开始电压Vth。
[0086]即，放电开始电压Vth是在使对带电辊202施加的电压升压时开始向感光鼓201放电的电压，如果放电开始，则从带电辊202向感光鼓201流动的电流量急剧增加。着眼于此，在本变形例中，一边使由带电偏压电源装置200向带电辊202施加的矩形波偏压的最小电压Vmin的电位逐渐降低而使施加电压升压，一边监视电流计1101检测出的电流量，将电流量急剧增加时刻的矩形波偏压的最小电压Vmin作为放电开始电压Vth。
[0087]图12是表示放电开始电压Vth的检测动作的流程图。如图12所示，带电偏压电源装置200首先将矩形波偏压的最小电压Vmin初始化至足够高的电位(S1201)，对带电辊202施加该矩形波偏压(S1202)，由电流计1101测量电流量(S1203)。
[0088]在测量到的电流量不足阈值电流量的情况下(S1204:是)，使最小电压Vmin的电位降低(S1205)，对带电辊202施加新的矩形波偏压(S1202)。通过反复进行上述动作，一旦由电流计1101测量到的电流量达到阈值电流量以上(S1204:否)，则将此时的最小电压Vmin作为放电开始电压Vth。
[0089]需要说明的是，阈值电流量是多于放电开始前的电流量(=0A)且少于放电开始后流动的电流量的电流量。另外，使步骤S1205中的最小电压Vmin的降低幅度越小，越能够精确地确定放电开始电压Vth。
[0090]另外，也可以在使最小电压Vmin变化的情况下相互比较由电流计1101检测出的电流量，并根据电流量大幅发生变化前后的最小电压Vmin推算出放电开始电压Vth。此外，也可以通过改变峰值间电压Vpp，使最小电压Vmin变化，也可以使直流偏压变化。
[0091]另外，上述说明的是在使用负带电型感光体层201a的情况下的处理，在使用正带电型感光体层201a的情况下，可以根据最小电压Vmin得出放电开始电压Vth。S卩，与感光体层201a的带电型极性无关，可以根据峰值电压Vp得出放电开始电压Vth。
[0092](4)在上述变形例中，说明了根据电流量的变化确定放电开始电压Vth的情况，但本发明当然不限于此，也可以利用以下的方式取而代之。
[0093]S卩，图像形成装置I的机内湿度越低，放电开始电压Vth越成为高电压，而且，感光体层201a的膜厚越厚，放电开始电压Vth越成为高电压。另外，感光体层201a的膜厚与感光体使用的片数存在相关关系。因此，也可以预先准备根据机内湿度与使用片数推算出放电开始电压Vth的表格，并通过参照该表格推算出放电开始电压Vth。
[0094](5)在上述实施方式中，虽然未特别提及带电偏压Be的最小电压Vmin的选择方法，但优选在比放电开始电压Vth高100[V]的电位至比放电开始电压Vth低300[V]的电位的范围内设定最小电压Vmin。放电开始电压Vth例如可以按照上述变形例的方式来确定。
[0095]另外，优选基于如上所述的测量或通过参照表格推算出的放电开始电压Vth，确定带电偏压Be的矩形波形部分的峰值电压Vp，如果以使矩形波形部分的峰值电压Vp与该推算出的放电开始电压Vth —致的方式确定带电偏压Be的波形，则更具有效果。
[0096]另外，取而代之，将矩形波形部分的峰值电压设为与放电开始电压相比高数十至百数十[V]的高电压或低数十至百数十[V]的低电压，也能够得到本发明的效果。
[0097](6)在上述实施方式中，虽然以串联式彩色打印机装置为例进行了说明，但本发明当然不限于此，对串联式以外的其他彩色打印机装置也适用本发明。而且，在具有扫描装置的复印装置、具有通信功能的传真装置这样的单功能机以及兼具上述功能的复合机(MFP:Mult1-funct1n Peripheral)上适用本发明也能够得到同样的效果。
[0098]虽然参照附图并通过实施例对本发明的内容进行了完整说明，但是本领域技术人员可以对实施例的内容作出各种变更或改进。
[0099]因此，只要这些变更或改进没有脱离本发明的技术范围就应该包含在本发明中。
[0100]本发明基于在日本提交的2013-148634号专利申请主张优先权，其所有内容通过弓I用而被包含在本说明书中。
【权利要求】
1.一种图像形成装置，其通过对带电的感光体进行曝光形成静电潜像，从而形成图像，其特征在于，具有: 接触带电机构，其通过放电而使感光体带电； 施加机构，其对所述接触带电机构施加交流偏压； 叠加机构，其对所述交流偏压叠加感光体带电极性侧的直流偏压； 关于感光体带电极性侧的放电开始电压， 所述交流偏压具有在所述感光体与所述接触带电机构之间放电开始的放电开始电压以下的电压范围内与矩形波偏压同样地上升，而在放电开始电压以上的电压范围内相比矩形波偏压平缓地上升的波形； 所述交流偏压超过所述放电开始电压的放电时间大于频率和振幅都与所述交流偏压相同的正弦波偏压的放电时间，而小于等于频率和振幅都与所述交流偏压相同的矩形波偏压的放电时间。
2.如权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，所述交流偏压在比所述放电开始电压低的低电压侧具有矩形波形，在比所述放电开始电压高的高电压侧具有相比矩形波形平缓地上升的波形。
3.如权利要求2所述的图像形成装置，其特征在于，所述平缓地上升的波形为正弦波形和三角波形中的任一波形。
4.如权利要求1至3中任一项所述的图像形成装置，其特征在于，具有: 电流检测机构，其检测从所述接触带电机构流向所述感光体的电流量； 放电开始电压检测机构，其一边对所述接触带电机构依次施加所述感光体的带电极性侧的峰值电压互不相同的多个矩形波偏压，一边由所述电流检测机构检测电流量，由此检测所述放电开始电压； 所述施加机构基于由所述放电开始电压检测机构检测出的所述放电开始电压确定所述交流偏压的波形。
5.如权利要求4所述的图像形成装置，其特征在于，所述放电开始电压检测机构在每个规定时机反复检测所述放电开始电压。
6.如权利要求4所述的图像形成装置，其特征在于，所述交流偏压是对矩形波偏压即第一偏压叠加了相比矩形波偏压平缓地上升的第二偏压的偏压； 所述施加机构通过至少控制所述第一偏压的峰值电压，来确定所述交流偏压的波形。
7.如权利要求6所述的图像形成装置，其特征在于，所述施加机构以所述第一偏压的峰值电压与由所述放电开始电压检测机构检测出的所述放电开始电压一致的方式确定所述交流偏压的波形。
【文档编号】G03G15/02GK104298092SQ201410341336
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年7月17日 优先权日:2013年7月17日
【发明者】长田守夫 申请人:柯尼卡美能达株式会社
【专利摘要】一种图像形成装置，通过对带电的感光体进行曝光形成静电潜像，从而形成图像，其设有：通过放电而使感光体带电的接触带电机构、对所述接触带电机构施加交流偏压的施加机构、对所述交流偏压叠加感光体带电极性侧的直流偏压的叠加机构。关于感光体带电极性侧的放电开始电压，所述交流偏压具有在所述感光体与所述接触带电机构之间放电开始的放电开始电压以下的电压范围内与矩形波偏压同样地上升，而在放电开始电压以上的电压范围内相比矩形波偏压平缓地上升的波形，所述交流偏压超过所述放电开始电压的放电时间大于频率和振幅都与所述交流偏压相同的正弦波偏压的放电时间，而小于等于频率和振幅都与所述交流偏压相同的矩形波偏压的放电时间。
【专利说明】图像形成装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子照相方式的图像形成装置，特别涉及不施加高电压就确保足够的放电电流量而使感光体良好地带电的技术。
【背景技术】
[0002]在电子照相方式的图像形成装置中，在感光体表面形成静电潜像之前需要使该表面均匀地带电。该带电方式大致分为非接触带电方式和接触带电方式，接触带电方式具有棍带电方式、刷带电方式等，棍带电方式通过对与感光体表面抵接的带电棍施加电压而使该周面带电。
[0003]在辊带电方式中，不仅施加直流电压，还施加交流电压，由此能够使感光鼓更均匀地带电。特别是，如果施加具有在感光体与带电部件之间放电开始的放电开始电压Vth的两倍以上的峰值间电压(最高电压值Mmax与最低电压值Vmin的电位差)Vpp的交流偏压，则放电电流量增加，所以能够得到稳定的带电。
[0004]然而，如果在高湿环境下增加放电电流量，则容易发生因放电生成物附着而引起的图像缺失(像流Λ)。为此，提出了通过测量流向带电辊的电流量来确定峰值间电压Vpp的带电控制方法(参照日本特开2001-201921号公报)。
[0005]近年来，图像形成装置逐渐更多地在低温低湿环境下使用。在低温低湿环境下，有可能带电装置的电阻等升高而产生带电不良。在该情况下，如果增大峰值间电压Vpp，则放电电流量增加，所以也能够防止带电不良。为此，也提出了根据机内温度切换峰值间电压Vpp的图像形成装置(参照日本特开2011-150309号公报)。
[0006]在上述现有技术中，为了测量流向带电辊的电流量而需要电流计，为了测量机内温度而需要温度传感器，所以在任意的现有技术中都不能避免部件成本及制造成本的上升。另外，为了增大峰值间电压Vpp，需要强化耐压，从而也不能避免电源装置等的成本上升以及耗电量增加。
[0007]此外，如果增大峰值间电压Vpp，则如上所述，不仅放电生成物增大而发生图像缺失，还出现因促使感光体损耗而缩短使用寿命等问题。
【发明内容】
[0008]本发明是为了解决上述问题而提出的，目的在于提供一种不增加峰值间电压Vpp就增大放电电流量而得到良好带电的图像形成装置。
[0009]为了达到上述目的，本发明提供一种图像形成装置，其通过对带电的感光体进行曝光形成静电潜像，从而形成图像，其特征在于，具有:接触带电机构，其通过放电而使感光体带电；施加机构，其对所述接触带电机构施加交流偏压；叠加机构，其对所述交流偏压叠加感光体带电极性侧的直流偏压；关于感光体带电极性侧的放电开始电压，所述交流偏压具有在所述感光体与所述接触带电机构之间放电开始的放电开始电压以下的电压范围内与矩形波偏压同样地上升，而在放电开始电压以上的电压范围内相比矩形波偏压平缓地上升的波形；所述交流偏压超过所述放电开始电压的放电时间大于频率和振幅都与所述交流偏压相同的正弦波偏压的放电时间，而小于等于频率和振幅都与所述交流偏压相同的矩形波偏压的放电时间。
[0010]这样，不增大峰值间电压Vpp就能够通过使放电电流量比正弦波偏压增大而得到良好的带电。
[0011]在该情况下，优选的是，所述交流偏压在比放电开始电压低的低电压侧具有矩形波形，在比放电开始电压高的高电压侧具有相比矩形波形平缓地上升的波形，所述平缓地上升的波形可以为正弦波形和三角波形中的任一波形。如果叠加矩形波偏压，则使交流偏压瞬间升压，由此能够延长放电时间。
[0012]另外，可以具有:电流检测机构，其检测从所述接触带电机构流向所述感光体的电流量；放电开始电压检测机构，其一边对所述接触带电机构依次施加所述感光体的带电极性侧的峰值电压互不相同的多个矩形波偏压，一边由所述电流计检测电流量，由此检测放电开始电压；所述施加机构可以基于所述放电开始电压检测机构检测出的放电开始电压，来确定所述交流偏压的波形。
[0013]放电开始电压Vth可以随着环境条件或者图像形成装置的经时损耗而发生变化，所以，如果如上所述地构成，则配合变化的放电开始电压Vth能够精确地确定交流偏压的波形。在该情况下，所述放电开始电压检测机构应该在每个规定时机反复检测所述放电开始电压是不言而喻的。
[0014]另外，优选的是，所述交流偏压是对矩形波偏压即第一偏压叠加了相比矩形波偏压平缓地上升的第二偏压的偏压，所述施加机构通过至少控制所述第一偏压的峰值电压，来确定所述交流偏压的波形。
[0015]特别是，所述施加机构以所述第一偏压的峰值电压与由所述放电开始电压检测机构检测出的放电开始电压一致的方式确定所述带电偏压的波形是合适的。
[0016]本发明的目的、优点和特征将通过基于附图的下面的说明变得更为清楚。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1表示本发明实施方式的图像形成装置的主要结构；
[0018]图2表示成像单元100的主要结构；
[0019]图3是例示周期L和峰值间电压Vpp同样的带电偏压Be、正弦波偏压Bs及矩形波偏压Br的一个周期L的电压波形的曲线图，(a)比较带电偏压Be和正弦波偏压Bs，(b)比较带电偏压Be和矩形波偏压Br ；
[0020]图4是表示用来评估带电性能的评估条件的表格；
[0021]图5(a)_(c)是表示第一至第三实施例的带电偏压Be的曲线图；
[0022]图6(a)_(c)是表示第四至第六实施例的带电偏压Be的曲线图；
[0023]图7(a)_(c)是表示第一至第三比较例的带电偏压Be的曲线图；
[0024]图8(a)、(b)是表示第四、第五比较例的带电偏压Be的曲线图；
[0025]图9(a)是表示在最小电压Vmin大于放电开始电压Vth的矩形波偏压上叠加了三角波偏压的带电偏压Be的放电时间Tc的曲线图，(b)是表示在该矩形波偏压上叠加了正弦波偏压的带电偏压Be的放电时间Tc的曲线图；
[0026]图10是表示在最小电压Vmin与放电开始电压Vth相等的矩形波偏压上叠加了梯形波偏压的带电偏压Be的曲线图；
[0027]图11表示本发明变形例的成像单元100的主要结构；
[0028]图12是表示放电开始电压Vth的检测动作的流程图。
【具体实施方式】
[0029]下面，参照【专利附图】
【附图说明】本发明的图像形成装置的实施方式。
[0030][I]图像形成装置的结构
[0031]首先，说明本实施方式的图像形成装置的结构。
[0032]如图1所示，本实施方式的图像形成装置I是所谓的串联式彩色打印装置，成像单元100Y?100K沿中间转印带101依次配置。成像单元100Y?100K从曝光装置102分别受到图像曝光(L)而形成黄(Y)、品红(M)、青(C)及黑⑷各色的调色剂像，并在中间转印带101上叠加地进行静电转印(一次转印)，由此形成彩色调色剂像。另外，也可以形成K色的单色调色剂像。
[0033]中间转印带101是环状带，在承载调色剂像的状态下，沿箭头A方向旋转。由此，向一对二次转印辊103输送彩色调色剂像。一对二次转印辊103利用未图示的压接分离机构进行压接和分离。将构成一对二次转印辊103的一对辊彼此压接的区域称为二次转印辊隙。
[0034]记录片材P收纳在供纸盒104内，利用拾取辊105逐页地向输送通路106上输出。输出到输送通路106上的记录片材P利用定时辊107配合二次转印时机向二次转印辊隙输送。
[0035]当承载于中间转印带101的调色剂像与记录片材P配合时机通过二次转印辊隙时，构成一对二次转印辊103的一对辊之间被施加二次转印偏压。由此，中间转印带101上的调色剂像被静电转印(二次转印)在记录片材P上。
[0036]承载调色剂像的记录片材P在通过定影装置108时对调色剂像进行热定影，之后利用出纸辊109排出到排纸盘110上。
[0037][2]成像单元100的结构
[0038]接着，更详细说明成像单元100的结构。
[0039]如图2所示，成像单元100沿圆柱状的感光鼓201的外周面依次配置有带电辊202、显影装置203、一次转印辊204、清洁装置205及放电灯206。
[0040]感光鼓201例如具有铝制鼓基体201b和由形成在该鼓基体201b的外周面上的负带电型有机感光体形成的感光体层(光导层)201a,以支轴201c为中心沿箭头B方向被驱动旋转。
[0041]带电辊202包括芯棒202c、与芯棒202c —体形成的导电层202b及形成在导电层202b的外周面上且具有弹性的高导电体层202a。芯棒202c旋转自如地被轴支承，带电辊202通过与感光鼓201的摩擦，沿箭头C方向从动地旋转。
[0042]带电辊202向感光鼓201的外周面被按压而形成带电辊隙，经由与芯棒202c抵接的滑动接点202d从带电偏压电源装置200接受供电，由此使感光鼓201的外周面接触带电。
[0043]显影装置203具有以在外周面上承载调色剂的状态沿箭头D方向旋转的显影辊203a。显影辊203a与感光鼓201接近并相对配置，而且被施加显影偏压。由此，在感光鼓201的外周面上供给调色剂，形成使静电潜像显影的调色剂像。
[0044]—次转印辊204与感光鼓201 —起夹持中间转印带101，配合中间转印带101沿箭头A方向旋转而沿箭头E方向旋转。一次转印辊204是例如用弹性体覆盖金属芯棒表面的辊，从未图示的电源被施加极性与调色剂相反的一次转印偏压。由此，向中间转印带101上一次转印承载在感光鼓201的外周面上的调色剂像。
[0045]清洁装置205利用清洁刮片205a刮取回收在一次转印后残留在感光鼓201的外周面上的调色剂。除电灯206通过对感光鼓201的外周面进行放电曝光而对残留电荷进行除电。需要说明的是，如果未被清洁装置205等除净的残留调色剂附着在带电辊202上而使之污损，则存在带电性能劣化的可能性，所以还可以设置清洁带电辊202的清洁部件。
[0046][3]带电偏压Be的波形
[0047]接着，说明带电偏压电源装置200输出的带电偏压Be的波形。
[0048]本实施方式的带电偏压Be在达到放电开始电压Vth之前具有矩形波形，在达到放电开始电压Vth后具有相比矩形波形平缓地下降的三角波形。
[0049]图3是例示本实施方式的带电偏压Be的波形的曲线图，在(a)中比较带电偏压Be与正弦波偏压Bs，在(b)中比较带电偏压Be与矩形波偏压Br。需要说明的是，带电偏压Be、正弦波偏压Bs及矩形波偏压Br的周期L和峰值间电压Vpp都相同，相位也都一致。
[0050]如图3(a)所示，带电偏压Be(实线曲线)在达到放电开始电压Vth之前具有矩形波形而上升，并且电位立刻下降至放电开始电压Vth。通过该电位下降，带电辊202与感光体层201a表面之间的电位差(由带电偏压Be引起的施加电压)瞬间升压。由此，放电开始。
[0051]带电偏压Be如果超过放电开始电压Vth，则具有三角波形，在半个周期内电位从放电开始电压Vth平缓地下降至最小电压Vmin后，电位立刻上升。即在带电辊202与感光体层201a表面之间施加的电压在半个周期内逐渐升压后降压。
[0052]因此，带电偏压Be在一个周期L内超过放电开始电压Vth的放电时间Tc等于半个周期L/2，大于正弦波偏压Bs (单点划线曲线)在一个周期L内低于放电开始电压Vth的放电时间Ts。
[0053]另外，如图3(b)所示，矩形波偏压Br(单点划线曲线)在下降时，超过放电开始电压Vth瞬间升压至最小电压Vmin。与之相对,带电偏压Be在达到放电开始电压Vth后,相比矩形波偏压Br (单点划线曲线)平缓地升压。
[0054]通过形成上述波形,在保持带电偏压Be低于放电开始电压Vth的放电时间Tc等于矩形波偏压Br的放电时间Tr的情况下，能够避免在矩形波偏压Br中发生过冲(作为绝对值从50 [V]到300 [V]左右)。
[0055][4]评估实验
[0056]接着，对各种带电偏压Be进行了评估带电性能的评估实验，对此进行说明。
[0057]在评估实验中，使用了柯尼卡美能达株式会社制造的bizhub PRO C554(bizhub为该株式会社的注册商标)。bizhub PRO C554是进行波长780nm的激光曝光、翻转显影的中间转印的串联式彩色复合机(MFP:Mult1-Funct1n Peripheral)。需要说明的是,根据本评估实验的需要，将bizhub PRO C554改造为辊带电方式，在温度为30[°C ]、相对湿度为85[% RH]的环境下，在A4大小的中性纸上只打印2.5万页YMCK各色的打印面积率为5%的A4大小的图像，打印结束60秒后关闭主电源。
[0058]然后，从关闭主电源开始经过了 12小时后再次接通主电源，进入可打印状态后立刻将用麦克佩斯(7?7 )浓度计测量的相对反射浓度为0.4的半色调图像打印到A3大小的中性纸整个面上。之后,进一步在A3大小的中性纸整个面上打印六点网格图像，通过观察打印图像的状态，对图像缺失与带电不均匀进行了评估。
[0059]图4是表示用于评估带电性能的评估条件的表格，图5?图8都是表示对带电性能进行了评估的带电偏压Be的曲线图。对任意曲线而言，纵轴表示电压值，横轴表示时间。曲线超过放电开始电压Vth的期间的长度为放电时间Tc。
[0060]在图4中，作为评估条件，第一、第二、第四?第六实施例采用了超过放电开始电压Vth之前具有矩形波形、超过放电开始电压Vth后具有三角波形的带电偏压Be。这些带电偏压Be的曲线图如图5(a)、(b)及图6(a)?(C)所示。另外，第三实施例的带电偏压Be在超过放电开始电压Vth后具有正弦波形(图5(c))。
[0061]在第一?第四比较例中，分别如图7(a)?(C)及图8(a)所示，将正弦波或矩形波直接作为带电偏压Be来采用。第五比较例是最小电压Vmin低于放电开始电压Vth的电压且带电偏压Be具有三角波形的比较例(图8(b))。需要说明的是，在第一至第六实施例及第一至第五比较例中，都施加一 400[V]作为直流偏压。
[0062]在表格中，Vth为放电开始电压，Vpp为带电偏压Be的峰值间电压，频率为带电偏压Be的频率F。而且，表示有将低电压侧波形(超过放电开始电压Vth之前的波形)与高电压侧波形(超过放电开始电压Vth后的波形)考虑为分别独立的偏压的情况下的峰值间电压Vpp和波形的指定。当然，带电偏压Be的峰值间电压Vpp等于这些波形的峰值间电压Vpp之和。
[0063]感光体膜厚为感光体层201a的膜厚，“通常”表示30 [ μ m]，“厚膜”表示50 [ μ m]。环境条件表示实验环境，“通常”表示常温常湿即气温为约20 [°C ]、相对湿度约65 [% RH]。另外，“低温低湿”是指气温10 [°C ]、相对湿度15 [% RH]。
[0064]放电时间比是超过放电开始电压Vth的期间相对带电偏压Be的一个周期L的比率，参考比表示使放电开始电压Vth与峰值间电压Vpp的各自相同的正弦波偏压Bs的放电时间比。需要说明的是，参考比与带电偏压Be的频率F无关，由放电开始电压Vth和最小电压Vmin确定。
[0065]对图像缺失按照良好(◎)、实用上没有问题(〇)、可实用化(Λ)及实用上存在问题(X)四个阶段来进行了评估。即在半色调图像与网格图像双方中都未观察到图像缺失的情况下，判断为良好(?)。另外，在网格图像中未观察到图像缺失而只在半色调图像中确认沿感光鼓201的旋转轴方向延伸的薄带状的浓度降低的情况下，虽不能说是良好，但判断为实用上没有问题(〇)。
[0066]只在半色调图像中明确沿感光鼓201的旋转轴方向延伸的带状的浓度降低的情况下，虽不能说是实用上没有问题，但判断为可实用化(Λ )。此外，在甚至确认因图像缺失引起的网格图像的缺损、线宽变细的情况下，判断为实用上存在问题(X)。
[0067]关于带电不均匀，按照良好(〇)和实用上存在问题(X)两个阶段来进行了评估。即在半色调图像中未发生线上的噪点(74*)的情况下，判断为良好(〇)，而发生了线上的噪点的情况下，判断为实用上存在问题(X)。
[0068]如图4所示，关于图像缺失的评估，第一至第六实施例及第一、第二、第五比较例为良好(◎)或实用上没有问题(〇)，第四比较例为可实用化(Λ)，与之相对，第二、第三比较例为实用上存在问题(X)。关于带电不均匀，第一至第六实施例及第二、第三比较例为实用上没有问题(〇)，与之相对，第一、第四、第五比较例为实用上存在问题(X)。
[0069]详细叙述如下:在第一比较例中，因为施加了正弦波偏压Bs，所以放电时间比变小，不能确保足够的放电时间，从而产生带电不均匀。另外，在第二比较例中，尽管通过增大正弦波偏压Bs的频率F而消除了带电不均匀，但还是会因放电生成物增加而发生图像缺失。
[0070]在第三比较例中，通过增大峰值间电压Vpp而延长放电时间，也使放电电流量增大，但另一方面，由于放电生成物增加，发生的图像缺失明显。另外，为了增大峰值间电压Vpp，不能避免电源装置的成本增加。
[0071]如第四比较例所示，在采用矩形波偏压Br的情况下，在上升沿容易发生过冲，导致施加电压大幅变化，所以容易发生带电不均匀。而且，也有因由过冲引起的高电压的施加而使放电生成物增加的倾向。另外，也可能加速感光体表面劣化。
[0072]而且，在将矩形波偏压Br与三角波偏压Bt叠加的情况下，也如第五比较例所示，当矩形波偏压Br的最小电压Vmin的绝对值小于放电开始电压Vth的绝对值时，因为放电时间缩短，所以不能确保足够的放电电流量。而且，带电不均匀也明显。
[0073]另一方面，在第一至第六实施例中，因为叠加了具有与放电开始电压Vth相等的最小电压Vmin的矩形波偏压Br，所以能够在带电偏压Be的上升沿立刻升压至放电开始电压Vth。这样，增大放电时间比，能够确保足够的放电时间。因此，能够充分地抑制带电不均匀。
[0074]另外，因为在确保放电时间时不增大峰值间电压Vpp，所以能够避免放电电压上升所导致的放电生物体的增加。此外，通过叠加三角波偏压Bt或正弦波偏压Bs，将矩形波偏压Br的最小电压Vmin抑制为较低，所以也能够避免由矩形波偏压Br的过冲引起的带电不均匀。
[0075]这样，根据第一至第六实施例，不增大峰值间电压Vpp就能够确保足够的放电时间，所以能够同时防止图像缺失和带电不均匀。因此，能够得到良好的带电状态，所以能够实现良好的画质。
[0076][5]变形例
[0077]以上，基于实施方式说明了本发明，但本发明当然不限于上述实施方式，能够实施以下的变形例。
[0078](I)在上述实施方式中，说明了带电偏压Be在超过放电开始电压Vth之前具有矩形波形、超过放电开始电压Vth后具有三角波形或正弦波形的情况，但本发明当然不限于此，也可以将低于放电开始电压Vth的电压作为波形变更的边界电压Vb，带电电压Be具有上述波形。
[0079]如图9(a)所示，即使在边界电压Vb为比上升时的放电开始电压Vth高(低)的高电位(低电压)的情况下，通过适当地设定边界电压Vb，也能够使带电偏压Be的放电时间Tc大于最小电压Vmin相同的正弦波偏压Bs的放电时间Ts。因此,不使最小电压Vmin的电位降低(升压)就能够延长放电时间，所以能够提高带电性能。需要说明的是，在边界电压Vb的电位过高(施加电压过低)的情况下，如在上述第五比较例中例示那样，因为放电时间Tc过于被缩短，所以应该注意不要使边界电压Vb的电位过高。
[0080]另外，如图9(b)所示，对于比边界电压Vb高的高电压侧为正弦波形的带电偏压Be，如果使边界电压Vb低于直流偏压电位(在上述实施方式中为一 400 [V])，则能够使带电偏压Be的放电时间Tc大于正弦波偏压Bs的放电时间Ts。因此，不因高电压化而导致成本增加就能够提高带电性能。需要说明的是，如果将边界电压Vb设为0，则只成为正弦波偏压，不能延长放电时间Tc，所以应该注意。
[0081]另外，在任意的情况下，因为边界电压Vb的电位比放电开始电压Vth高(施加电压低)，所以即使在带电偏压Be的上升沿发生了过冲，也能够将该最小电压抑制为较低。因此，能够防止因带电偏压Be过冲引起的感光体破损、劣化、使用寿命缩短。
[0082](2)在上述实施方式中，说明了采用在超过放电开始电压Vth后具有矩形波形或三角波形的带电偏压Be的情况，但本发明当然不限于此，只要是三角波或正弦波以外的其他波形，如矩形波那样具有在瞬间升压而发生过冲可能性的波形以外的其他波形，换言之，只要是相比矩形波平缓地上升的波形，就能够得到本发明的效果。
[0083]图10是表示一超过放电开始电压Vth就具有梯形波形的带电偏压Be的曲线图。如图10所示，带电偏压Be能够使放电电流比最小电压Vmin相同的正弦波偏压Bs只增加阴影部分的面积。这样，不改变最小电压Vmin就能够增加放电电流量，使带电性能提高。
[0084](3)在上述实施方式中，虽然未特别提及放电开始电压Vth的求出方法，但放电开始电压Vth可随着环境条件等因素不同而发生变化，所以在图像形成装置I接通电源时、每隔一定时间(例如每隔24小时)、图像稳定化处理时、在执行图像形成任务前等时机，可以按照以下方式确定放电开始电压Vth。
[0085]图11是表示本变形例的成像单元100的主要结构的示意图。如图11所示，在本变形例的成像单元100中设有对从带电偏压电源装置200供电的电流量进行测量的电流计1101。使用该电流计1101，按照以下的方式检测放电开始电压Vth。
[0086]即，放电开始电压Vth是在使对带电辊202施加的电压升压时开始向感光鼓201放电的电压，如果放电开始，则从带电辊202向感光鼓201流动的电流量急剧增加。着眼于此，在本变形例中，一边使由带电偏压电源装置200向带电辊202施加的矩形波偏压的最小电压Vmin的电位逐渐降低而使施加电压升压，一边监视电流计1101检测出的电流量，将电流量急剧增加时刻的矩形波偏压的最小电压Vmin作为放电开始电压Vth。
[0087]图12是表示放电开始电压Vth的检测动作的流程图。如图12所示，带电偏压电源装置200首先将矩形波偏压的最小电压Vmin初始化至足够高的电位(S1201)，对带电辊202施加该矩形波偏压(S1202)，由电流计1101测量电流量(S1203)。
[0088]在测量到的电流量不足阈值电流量的情况下(S1204:是)，使最小电压Vmin的电位降低(S1205)，对带电辊202施加新的矩形波偏压(S1202)。通过反复进行上述动作，一旦由电流计1101测量到的电流量达到阈值电流量以上(S1204:否)，则将此时的最小电压Vmin作为放电开始电压Vth。
[0089]需要说明的是，阈值电流量是多于放电开始前的电流量(=0A)且少于放电开始后流动的电流量的电流量。另外，使步骤S1205中的最小电压Vmin的降低幅度越小，越能够精确地确定放电开始电压Vth。
[0090]另外，也可以在使最小电压Vmin变化的情况下相互比较由电流计1101检测出的电流量，并根据电流量大幅发生变化前后的最小电压Vmin推算出放电开始电压Vth。此外，也可以通过改变峰值间电压Vpp，使最小电压Vmin变化，也可以使直流偏压变化。
[0091]另外，上述说明的是在使用负带电型感光体层201a的情况下的处理，在使用正带电型感光体层201a的情况下，可以根据最小电压Vmin得出放电开始电压Vth。S卩，与感光体层201a的带电型极性无关，可以根据峰值电压Vp得出放电开始电压Vth。
[0092](4)在上述变形例中，说明了根据电流量的变化确定放电开始电压Vth的情况，但本发明当然不限于此，也可以利用以下的方式取而代之。
[0093]S卩，图像形成装置I的机内湿度越低，放电开始电压Vth越成为高电压，而且，感光体层201a的膜厚越厚，放电开始电压Vth越成为高电压。另外，感光体层201a的膜厚与感光体使用的片数存在相关关系。因此，也可以预先准备根据机内湿度与使用片数推算出放电开始电压Vth的表格，并通过参照该表格推算出放电开始电压Vth。
[0094](5)在上述实施方式中，虽然未特别提及带电偏压Be的最小电压Vmin的选择方法，但优选在比放电开始电压Vth高100[V]的电位至比放电开始电压Vth低300[V]的电位的范围内设定最小电压Vmin。放电开始电压Vth例如可以按照上述变形例的方式来确定。
[0095]另外，优选基于如上所述的测量或通过参照表格推算出的放电开始电压Vth，确定带电偏压Be的矩形波形部分的峰值电压Vp，如果以使矩形波形部分的峰值电压Vp与该推算出的放电开始电压Vth —致的方式确定带电偏压Be的波形，则更具有效果。
[0096]另外，取而代之，将矩形波形部分的峰值电压设为与放电开始电压相比高数十至百数十[V]的高电压或低数十至百数十[V]的低电压，也能够得到本发明的效果。
[0097](6)在上述实施方式中，虽然以串联式彩色打印机装置为例进行了说明，但本发明当然不限于此，对串联式以外的其他彩色打印机装置也适用本发明。而且，在具有扫描装置的复印装置、具有通信功能的传真装置这样的单功能机以及兼具上述功能的复合机(MFP:Mult1-funct1n Peripheral)上适用本发明也能够得到同样的效果。
[0098]虽然参照附图并通过实施例对本发明的内容进行了完整说明，但是本领域技术人员可以对实施例的内容作出各种变更或改进。
[0099]因此，只要这些变更或改进没有脱离本发明的技术范围就应该包含在本发明中。
[0100]本发明基于在日本提交的2013-148634号专利申请主张优先权，其所有内容通过弓I用而被包含在本说明书中。
【权利要求】
1.一种图像形成装置，其通过对带电的感光体进行曝光形成静电潜像，从而形成图像，其特征在于，具有: 接触带电机构，其通过放电而使感光体带电； 施加机构，其对所述接触带电机构施加交流偏压； 叠加机构，其对所述交流偏压叠加感光体带电极性侧的直流偏压； 关于感光体带电极性侧的放电开始电压， 所述交流偏压具有在所述感光体与所述接触带电机构之间放电开始的放电开始电压以下的电压范围内与矩形波偏压同样地上升，而在放电开始电压以上的电压范围内相比矩形波偏压平缓地上升的波形； 所述交流偏压超过所述放电开始电压的放电时间大于频率和振幅都与所述交流偏压相同的正弦波偏压的放电时间，而小于等于频率和振幅都与所述交流偏压相同的矩形波偏压的放电时间。
2.如权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，所述交流偏压在比所述放电开始电压低的低电压侧具有矩形波形，在比所述放电开始电压高的高电压侧具有相比矩形波形平缓地上升的波形。
3.如权利要求2所述的图像形成装置，其特征在于，所述平缓地上升的波形为正弦波形和三角波形中的任一波形。
4.如权利要求1至3中任一项所述的图像形成装置，其特征在于，具有: 电流检测机构，其检测从所述接触带电机构流向所述感光体的电流量； 放电开始电压检测机构，其一边对所述接触带电机构依次施加所述感光体的带电极性侧的峰值电压互不相同的多个矩形波偏压，一边由所述电流检测机构检测电流量，由此检测所述放电开始电压； 所述施加机构基于由所述放电开始电压检测机构检测出的所述放电开始电压确定所述交流偏压的波形。
5.如权利要求4所述的图像形成装置，其特征在于，所述放电开始电压检测机构在每个规定时机反复检测所述放电开始电压。
6.如权利要求4所述的图像形成装置，其特征在于，所述交流偏压是对矩形波偏压即第一偏压叠加了相比矩形波偏压平缓地上升的第二偏压的偏压； 所述施加机构通过至少控制所述第一偏压的峰值电压，来确定所述交流偏压的波形。
7.如权利要求6所述的图像形成装置，其特征在于，所述施加机构以所述第一偏压的峰值电压与由所述放电开始电压检测机构检测出的所述放电开始电压一致的方式确定所述交流偏压的波形。
【文档编号】G03G15/02GK104298092SQ201410341336
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年7月17日 优先权日:2013年7月17日
【发明者】长田守夫 申请人:柯尼卡美能达株式会社
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