图像形成装置以及图像形成装置的控制方法与流程

文档序号:17256877发布日期:2019-03-30 09:24阅读:138来源:国知局
图像形成装置以及图像形成装置的控制方法与流程
本公开涉及图像形成装置以及图像形成装置的控制方法,特别涉及具备感光体和带电装置的图像形成装置以及图像形成装置的控制方法。
背景技术
:已知有复印机、打印机、传真机以及这些设备的多功能一体机等使用了电子照相方式的图像形成装置。在图像形成装置中,一般而言,在由带电装置使在表面形成有感光层的感光体带电之后,由曝光装置对感光体进行依照图像数据的曝光,从而在感光体的表面形成静电潜像。通过从被施加显影偏置电位的显影辊对形成有静电潜像的感光体供给调色剂,从而在感光体的表面形成与静电潜像对应的调色剂像。参照图13,作为使感光体10的表面带电的方式,已知ac辊带电方式,在该ac辊带电方式中,使带电辊11与感光体10的表面接触或者接近,使将交流电压与直流电压重叠而成的峰间电压vpp的电压施加到带电辊11,使感光体10的表面带电。在该方式中,由于被施加到带电辊11的电压,在带电辊11与感光体10之间产生电位差。当为按照帕邢定律确定的某个电位差以上时,能够在带电辊11与感光体10之间引起放电。由此,感光体10带电。被带电辊11带电后的感光体10的表面的电位(以下称为表面电位vo)根据被施加到带电辊11的电压的峰间电压vpp的大小而决定。表面电位vo对图像的品质有影响,当表面电位vo与显影偏置电位的电位差变得过小时,产生调色剂附着于本来应为空白的素地部分的现象(灰雾)。另一方面,当表面电位vo与显影偏置电位的电位差变得过大时,产生双组分显影剂所包含的载体附着于感光体的现象。另外,当表面电位vo与显影偏置电位的电位差变得过小或者变得过大时都产生印刷出条纹状的空白或者由调色剂形成的条纹状的污渍的现象(条纹)。进而,当施加到带电辊11的电压过大时,放电能量增加,从而会加剧削薄感光体10的感光膜,招致感光体10的寿命下降。因此,为了使表面电位vo在预定的范围内而控制施加到带电辊11的电压。作为将峰间电压vpp设定为合适范围的方法,已知日本特开2002-182455号公报(以下,称为“专利文献1”)所公开的方法。参照图14,以下说明该方法的概略。首先,图像形成装置100当接受了将峰间电压vpp设定为合适范围的控制(以下,称为“带电控制”)的执行命令时,采用以下的步骤执行带电控制。步骤1:在未放电区域施加多个点的峰间电压vpp的电压,检测各自的交流电流iac。步骤2:在放电区域也同样地施加多个点的峰间电压vpp的电压,检测各自的交流电流iac。步骤3:根据最小二乘法来计算未放电区域的线性近似式yβ和放电区域的线性近似式yα。步骤4:从未图示的存储器读入目标放电量d。步骤5:计算yβ上的电流与yα上的电流之差成为目标放电量d的峰间电压vpp。步骤6:将计算出的峰间电压vpp施加到带电辊11。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2002-182455号公报技术实现要素:但是,在专利文献1的方法中未记载使目标放电量d变化的内容及其决定方法。【表1】参照表1,根据发明者们的研究可知,在使目标放电量d成为恒定的情况下,即使是相同种类的带电辊11,由于物品的不同有时也存在产生带电不良所致的灰雾或者条纹等印刷不良的情况、以及鼓单元的寿命低于100%(将按照以图像形成装置100的规格规定的打印张数更换的情况下的寿命设为100%)的情况。此外,根据感光体10的感光层的膜厚的变化而推测出寿命。本公开是为了解决上述问题而完成的,本发明的目的之一在于提供能够改善带电不良所致的印刷不良以及感光体的寿命的图像形成装置以及图像形成装置的控制方法。为了达到上述目的,根据该公开的某个方面,图像形成装置具备:感光体,在所述感光体的表面形成有感光层;带电装置,通过与感光体之间的放电使感光体的表面带电;运算部,使用带电装置的预先测定出的相对介电常数的测定值来计算施加到带电装置的峰间电压;以及控制部,控制施加到带电装置的电压,以使该电压成为由运算部计算出的峰间电压。优选的是运算部使用根据对相对介电常数造成影响的指标的值来变更测定值而得到的相对介电常数的值来计算峰间电压。更优选的是指标为施加到带电装置的电压的频率或者感光体的圆周速度。在使指标比预定的基准值大时,运算部使用变更得比测定值低的相对介电常数的值来计算,从而使峰间电压比与测定值对应的值高。更优选的是指标为带电装置的周边的温度或者带电装置的周边的相对湿度。在指标比预定的基准值大时,运算部使用变更得比测定值高的相对介电常数的值来计算,从而使峰间电压比与测定值对应的值低。优选的是运算部在感光体以及带电装置被驱动的定时计算峰间电压。优选的是带电装置能够更换为其它的带电装置,测定值因各个带电装置的不同而不同。图像形成装置还具备确定测定值的确定部。运算部使用由确定部确定出的测定值来计算峰间电压。根据本公开的另一方面,控制方法为控制图像形成装置的方法。图像形成装置具备:感光体,在所述感光体的表面形成有感光层;带电装置,通过与感光体之间的放电使感光体的表面带电;以及控制装置,控制图像形成装置的各部分。控制方法包括:控制装置使用带电装置的预先测定出的相对介电常数的测定值来计算施加到带电装置的峰间电压的步骤;以及控制施加到带电装置的电压以使该电压成为计算出的峰间电压的步骤。依照本公开,能够提供能够改善带电不良所致的印刷不良以及感光体的寿命的图像形成装置以及图像形成装置的控制方法。附图说明图1是示出该实施方式中的图像形成装置的内部构造的一个例子的图。图2是示出该实施方式中的图像形成装置所具备的图像形成单元的内部构造的一个例子的图。图3是示出该实施方式中的图像形成装置的硬件结构的一个例子的框图。图4是示出与施加到该实施方式中的图像形成装置中的带电辊的电压的控制有关的结构的框图。图5是示出由该实施方式中的图像形成装置执行的物性值的更新处理的流程的流程图。图6是示出由第1实施方式中的图像形成装置执行的带电控制处理的流程的流程图。图7是用于说明该实施方式中的带电辊的相对介电常数的测定方法的图。图8是示出低温/低湿环境下的与带电频率以及处理速度相应的相对介电常数的变化的图。图9是示出中温/中湿环境下的与带电频率以及处理速度相应的相对介电常数的变化的图。图10是示出高温/高湿环境下的与带电频率以及处理速度相应的相对介电常数的变化的图。图11是示出与施加到第2实施方式中的图像形成装置中的带电辊的电压的控制有关的结构的框图。图12是示出由第2实施方式中的图像形成装置执行的带电控制处理的流程的流程图。图13是用于说明利用带电辊使感光体的表面带电的方式的图。图14是用于说明计算施加到带电辊的电压的峰间电压的方法的图。附图标记说明1c、1k、1m、1y:图像形成单元;2c、2k、2m、2y:调色剂瓶;10:感光体;10a:基体;10b:感光层;11、11a~11g:带电辊;11a:轴;11b:弹性层;12:曝光装置;13:显影装置;14:显影辊;15、15a~15g:鼓单元;17:清洁装置;18:ic芯片;19:支承体;21、39:驱动辊;22a、22b:金属辊;23:马达;24:lcr仪表;30:中间转印带;31:一次转印辊;33:二次转印辊;37:盒;38:从动辊;40:传送路径;41:拾取辊;42:定时辊;43:定影装置;48:托盘;50、50a:电源部;51、51a:电源;52、52a:电压控制部;53:电流探测部;60、60a:控制装置;61、61a:信息获取部;62、62a:运算部;63、63a:电源控制部;64:膜厚推测部;70、70a:传感器类;71、71a温度传感器;72、72a:湿度传感器;73:膜厚传感器;91、91a:感光体物性值存储部;92、92a:带电辊物性值存储部;100、100a:图像形成装置;102:rom、103:ram、107:操作面板;120、120a:存储装置;122:控制程序。具体实施方式以下,参照附图,说明本发明的各实施方式。在以下说明中,对相同的构件以及构成要素附加有相同的附图标记。它们的名称以及功能也相同。因而,不重复关于它们的详细的说明。此外,以下说明的各实施方式以及各变形例也可以适当选择性地组合。<第1实施方式>[图像形成装置的内部结构]参照图1,说明图像形成装置100的内部构造。图1是示出该实施方式中的图像形成装置100的内部构造的一个例子的图。图1示出了作为彩色打印机的图像形成装置100。以下,说明作为彩色打印机的图像形成装置100,但图像形成装置100不限定于彩色打印机。例如,图像形成装置100也可以为单色打印机、复印机、传真机、多功能一体机(mfp:multi-functionalperipheral)。图像形成装置100具备图像形成单元1y、1m、1c、1k、中间转印带30、一次转印辊31、二次转印辊33、盒37、从动辊38、驱动辊39、拾取辊41、定时辊42以及定影装置43。图像形成单元1y、1m、1c、1k沿着中间转印带30依次排列。图像形成单元1y从调色剂瓶2y接受调色剂的供给,形成黄色(y)的调色剂像。图像形成单元1m从调色剂瓶2m接受调色剂的供给,形成品红色(m)的调色剂像。图像形成单元1c从调色剂瓶2c接受调色剂的供给,形成青色(c)的调色剂像。图像形成单元1k从调色剂瓶2k接受调色剂的供给,形成黑色(bk)的调色剂像。图像形成单元1y、1m、1c、1k与中间转印带30在设置有一次转印辊31的部分处相互接触。一次转印辊31被构成为能够旋转。极性与调色剂像相反的转印电压被施加到一次转印辊31,从而调色剂像从图像形成单元1y、1m、1c、1k被转印到中间转印带30。在为彩色印刷模式的情况下,黄色(y)的调色剂像、品红色(m)的调色剂像、青色(c)的调色剂像以及黑色(bk)的调色剂像依次重叠而被转印到中间转印带30。由此,彩色的调色剂像形成于中间转印带30上。另一方面,在为单色印刷模式的情况下,黑色(bk)的调色剂像从感光体10被转印到中间转印带30。中间转印带30架设于从动辊38以及驱动辊39。驱动辊39例如由马达(未图示)旋转驱动。中间转印带30以及从动辊38与驱动辊39联动地旋转。由此,中间转印带30上的调色剂像被传送到二次转印辊33。纸张s被设置于盒37。纸张s由拾取辊41以及定时辊42一张一张地从盒37沿着传送路径40送到二次转印辊33。二次转印辊33将极性与调色剂像相反的转印电压施加给传送过程中的纸张s。由此,调色剂像从中间转印带30被吸引到二次转印辊33,被转印到纸张s的适当的位置。定影装置43对通过自身的纸张s进行加压以及加热。由此,形成于纸张s上的调色剂像定影于纸张s。之后,纸张s被排出到托盘48。[图像形成单元的内部结构]参照图2,说明图像形成单元1y、1m、1c、1k的内部构造。图2是示出该实施方式中的图像形成装置100所具备的图像形成单元1y、1m、1c、1k的内部构造的一个例子的图。如图2所示,图像形成单元1y、1m、1c、1k分别具备鼓单元15、曝光装置12以及显影装置13。鼓单元15包括感光体10、带电辊11、清洁装置17、ic(integratedcircuit:集成电路)芯片18以及支承体19。鼓单元15相对于图像形成装置100能够装卸。在作为主要构件的感光体10发生劣化的情况下,鼓单元15从图像形成装置100卸下,新的鼓单元15被安装于图像形成装置100。支承体19通过支承感光体10、带电辊11、清洁装置17以及ic芯片18,使这些各部件单元化。感光体10包括由铝等构成的鼓状(圆筒状)的基体10a、以及形成于基体10a的外周面上的感光层10b。调色剂像形成于感光体10的外周面上。感光层10b由有机材料构成,包括电荷产生层以及形成于电荷产生层之上的电荷输送层。电荷产生层为通过曝光产生电荷的层,电荷输送层为将在电荷产生层产生的空穴输送至感光体10的表面的层。感光层10b除了包括电荷产生层以及电荷输送层之外,也可以包括:底涂层,位于比电荷产生层更靠基体10a侧的位置,将在电荷产生层生成的电子引导到基体10a;以及外涂层,形成于电荷输送层之上,保护电荷输送层。感光层10b中的电荷产生层含有电荷产生物质和粘结剂树脂。作为电荷产生物质,例如,可举出苏丹红、黛安蓝(dianeblue)等偶氮原料、芘醌、蒽缔蒽酮等醌颜料、喹啉菁颜料、苝颜料、靛蓝以及硫靛等靛蓝系颜料、酞菁颜料等。另外,作为粘结剂树脂,例如可举出聚苯乙烯树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、丙烯酸系树脂、甲基丙烯酸系树脂、聚氯乙烯树脂、乙酸乙烯酯树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、聚酯树脂、醇酸树脂、聚碳酸酯树脂、有机硅树脂、三聚氰胺树脂、及包含这些树脂中的两种以上的树脂的共聚物树脂(例如,氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂,氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸酐共聚物树脂)以及聚乙烯基咔唑树脂等。感光层10b中的电荷输送层含有电荷输送物质和粘结剂树脂。作为电荷输送物质,例如可举出咔唑衍生物、噁唑衍生物、噁二唑衍生物、噻唑衍生物、噻二唑衍生物、三唑衍生物、咪唑衍生物、咪唑酮衍生物、四氢咪唑衍生物、双四氢咪唑衍生物、苯乙烯基化合物、腙化合物、吡唑啉化合物、噁唑酮衍生物、苯并咪唑衍生物、喹唑啉衍生物、苯并呋喃衍生物、吖啶衍生物、吩嗪衍生物、氨基二苯乙烯衍生物、三芳基胺衍生物、苯二胺衍生物、二苯乙烯衍生物、联苯胺衍生物、聚-n-乙烯基咔唑、聚-1-芘以及聚-9-乙烯基蒽等化合物的单独一种或两种以上混合而成的物质。另外,作为电荷输送层用的粘结剂树脂,例如可举出聚碳酸酯树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚酯树脂、聚苯乙烯树脂、苯乙烯-丙烯腈共聚物树脂、聚甲基丙烯酸酯树脂、苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物树脂等。带电辊11使感光体10的周面均匀地带电。带电辊11为沿着感光体10的旋转轴的长条状。带电辊11的旋转轴与感光体10的旋转轴平行。带电辊11包括使用了金属(例如,不锈钢材)的具有刚性的圆柱状的轴11a、以及形成于轴11a的周面上的由导电性或者半导电性的弹性材料构成的弹性层11b。弹性层11b也可以在其表面具有由导电性的树脂材料构成的表面层。弹性层11b例如由环氧氯丙烷橡胶(eco、co等)、丁腈橡胶(nbr)、乙烯-丙烯-二烯橡胶(epdm)、硅橡胶、聚氨酯橡胶,苯乙烯-丁二烯橡胶(sbr)、异戊二烯橡胶(ir)、氯丁橡胶(cr)、天然橡胶(nr)等这样的弹性材料构成。另外,作为混入于构成弹性层11b的弹性材料的导电剂,使用科琴黑、乙炔黑等碳黑,石墨,金属粉,导电性金属氧化物,以及各种离子导电剂例如四甲基高氯酸铵、三甲基十八烷基高氯酸铵、苄基三甲基氯化铵等季铵盐等。清洁装置17被压接于感光体10。清洁装置17回收在调色剂像的转印后残留于感光体10的表面的调色剂。ic芯片18被安装于支承体19,存储各种信息。在ic芯片18存储的信息中包含从感光体10的使用开始起的累积转数r、感光体10的感光层10b的相对介电常数εpc、感光层10b的膜厚dpc(新)、带电辊11的弹性层11b的厚度dr以及弹性层11b的相对介电常数εr。鼓单元15具备对从感光体10的使用开始起的累积转数进行计数的计数器(未图示)。由计数器计数而得到的累积转数r随时被写入到ic芯片18。感光层10b的相对介电常数εpc依赖于构成感光层10b的材料,预先针对每个感光体10进行测定。例如,在感光体10的出货检查时测定感光层10b的相对介电常数εpc以及膜厚dpc(新),表示其测定值的数字或者条形码记载于感光体10。记载测定值的部位为在感光体10中形成调色剂像的部位以外的场所。同样地,弹性层11b的相对介电常数εr依赖于构成弹性层11b的材料,预先针对每个带电辊11进行测定。弹性层11b的厚度dr也预先针对每个带电辊11进行测定。例如,在带电辊11的出货检查时测定弹性层11b的相对介电常数εr以及厚度dr,表示其测定值的数字或者条形码记载于带电辊11。在组装鼓单元15时,作业者读取分别记载于嵌入在该鼓单元15的感光体10及带电辊11的相对介电常数εpc以及膜厚dpc(新)、及相对介电常数εr以及厚度dr,将所读取的相对介电常数εpc,膜厚dpc(新)、相对介电常数εr以及厚度dr写入到ic芯片18。或者,在用条形码表示相对介电常数εpc、膜厚dpc(新)、相对介电常数εr以及厚度dr的情况下,也可以使用从条形码读取相对介电常数εpc、膜厚dpc(新)、相对介电常数εr以及厚度dr并且将所读取的相对介电常数εpc、膜厚dpc(新)、相对介电常数εr以及厚度dr写入到ic芯片18的装置。此外,将相对介电常数εpc、膜厚dpc(新)、相对介电常数εr以及厚度dr向ic芯片18写入不限定于上述方法,也可以为其它方法。另外,在第1实施方式中,仅使用它们中的带电辊11的相对介电常数εr,所以也可以仅将相对介电常数εr写入到ic芯片18。曝光装置12根据来自后述控制装置60的控制信号将激光照射到感光体10,依照所输入的图像图案对感光体10的表面进行曝光。由此,在被曝光的部分由感光层10b的电荷产生层产生电荷,与输入图像相应的静电潜像形成在感光体10上。显影装置13一边使显影辊14旋转,一边将显影偏置施加到显影辊14,使调色剂附着于显影辊14的表面。由此,调色剂从显影辊14被转印到感光体10,与静电潜像相应的调色剂像显影于感光体10的表面。[图像形成装置的硬件结构]参照图3,说明图像形成装置100的硬件结构的一个例子。图3是示出图像形成装置100的主要的硬件结构的框图。如图3所示,图像形成装置100包括电源部50、控制装置60、传感器类70、rom(readonlymemory,只读存储器)102、ram(randomaccessmemory,随机存取存储器)103、操作面板107以及存储装置120。电源部50将电力供给到图像形成装置100的各部分(例如、图2的带电辊11、显影装置13等)。控制装置60例如包括至少1个集成电路。集成电路例如由至少1个cpu、至少1个dsp、至少1个asic(applicationspecificintegratedcircuit,专用集成电路)、至少1个fpga(fieldprogrammablegatearray,现场可编程门阵列)、或者它们的组合等构成。控制装置60通过执行图像形成装置100的控制程序122,从而控制图像形成装置100的动作。控制装置60根据受理了控制程序122的执行命令这一情况,从存储装置120或者rom102读出控制程序122。ram103作为工作存储器发挥功能,临时地保存控制程序122的执行所需的各种数据。控制装置60以使被带电辊11带电后的感光体10的表面电位vo为大致恒定的方式,控制从电源部50施加到带电辊11的电压的峰间电压vpp的大小。操作面板107包括显示器和触摸面板。显示器以及触摸面板相互重叠。操作面板107例如受理针对图像形成装置100的印刷操作、扫描操作等。存储装置120例如为硬盘、外置的存储装置等存储介质。存储装置120保存图像形成装置100的控制程序122等。控制程序122的保存位置不限定于存储装置120,控制程序122也可以保存于控制装置60的存储区域(例如、高速缓存等)、rom102、ram103或者外部设备(例如、服务器)等。控制程序122也可以不作为单个程序被提供,而嵌入于任意的程序的一部分来被提供。在该情况下,依照本实施方式的控制处理与任意的程序协作地被实现。即使是这样的不包含一部分的模块的程序,也不脱离依照本实施方式的控制程序122的要旨。进而,由控制程序122提供的功能的一部分或者全部也可以由专用的硬件实现。进而,也可以以如所谓云服务的方式构成图像形成装置100,在该云服务中,至少1个服务器执行控制程序122的处理的一部分。[施加到带电辊11的电压的控制]参照图4,说明施加到带电辊11的电压的峰间电压vpp的控制的详细内容。图4是示出与施加到该实施方式中的图像形成装置中的带电辊的电压的控制有关的结构的框图。如图4所示,图像形成装置100具备感光体10、带电辊11、电源部50、控制装置60、传感器类70以及存储装置120,作为与峰间电压vpp的控制有关的结构。存储装置120包括感光体物性值存储部91和带电辊物性值存储部92。传感器类70包括温度传感器71和湿度传感器72。温度传感器71设置于感光体10的附近,测量感光体10的周围的温度t。湿度传感器72设置于感光体10的附近,测量感光体10的周围的相对湿度。电源部50将峰间电压vpp的电压施加到带电辊11的轴11a。当电压被施加到带电辊11的轴11a时,在带电辊11的表面与感光体10的表面之间产生电位差。由于该电位差,依照帕邢定律,在带电辊11的表面与感光体10的表面的接触部分的附近产生放电,感光体10被带电。感光体物性值存储部91存储感光体10的物性值。具体而言,感光体物性值存储部91存储感光体10的感光层10b的相对介电常数εpc。带电辊物性值存储部92存储带电辊11的物性值。具体而言,带电辊物性值存储部92存储带电辊11的弹性层11b的厚度dr和弹性层11b的相对介电常数εr。此外,在第1实施方式中,仅使用存储于带电辊物性值存储部92的相对介电常数εr,所以带电辊物性值存储部92可以仅存储相对介电常数εr。另外,存储装置120也可以不包括感光体物性值存储部91。控制装置60包括信息获取部61、运算部62以及电源控制部63。信息获取部61作为获取感光体10的物性值和带电辊11的物性值的物性值获取部发挥功能。信息获取部61将获取到的感光体10的物性值写入到感光体物性值存储部91,将获取到的带电辊11的物性值写入到带电辊物性值存储部92。具体而言,信息获取部61从安装于图像形成装置100的鼓单元15的ic芯片18读出感光体10的感光层10b的相对介电常数εpc以及未使用时的膜厚、以及带电辊11的弹性层11b的厚度dr以及相对介电常数εr。信息获取部61将所读出的相对介电常数εpc写入到感光体物性值存储部91,将所读出的厚度dr以及相对介电常数εr写入到带电辊物性值存储部92。由此,感光体物性值存储部91能够存储被安装于图像形成装置100的感光体10的物性值。另外,带电辊物性值存储部92能够存储被安装于图像形成装置100的带电辊11的物性值。电源部50包括电源51、电压控制部52以及电流探测部53。电源51供给电力。电压控制部52控制施加到带电辊11的电压。电流探测部53探测流向带电辊11的电流的值。运算部62根据由电流探测部53探测到的电流的值、由温度传感器71探测到的温度、由湿度传感器72探测到的相对湿度、处理速度以及带电频率,计算施加到带电辊11的电压的峰间电压vpp。处理速度为输送被印刷的纸张的速度,与输送该纸张的辊、例如感光体10的圆周速度相等。感光体10的圆周速度与带电辊11的圆周速度相等,所以带电辊11的圆周速度与处理速度相等。电源控制部63控制电源部50的电压控制部52,以使由运算部62计算出的峰间电压vpp的电压施加到带电辊11的轴11a。[第1实施方式的图像形成装置的处理的流程]接下来,参照图5,说明图像形成装置100中的物性值的更新处理的流程。图5是示出由该实施方式中的图像形成装置100执行的物性值的更新处理的流程的流程图。如图5所示,信息获取部61判断是否是图像形成装置100的电源被设为接通时(步骤s1)。在判断为不是电源被设为接通时(在步骤s1中为“否”)的情况下,信息获取部61判断是否是安装了鼓单元15时(步骤s2)。为了将鼓单元15安装于图像形成装置100,需要对图像形成装置100所具备的门进行开闭。信息获取部61在探测到该门从打开状态变化为关闭状态的定时,判断为鼓单元15安装到图像形成装置100即可。在判断为不是安装了鼓单元15时(在步骤s2中为“否”)的情况下,信息获取部61使执行的处理返回到该处理的调用源。另一方面,在判断为是电源被设为接通时(在步骤s1中为“是”)的情况、以及判断为是安装了鼓单元15时(在步骤s2中为“是”)的情况下,信息获取部61从鼓单元15的ic芯片18读出感光层10b的相对介电常数εpc以及未使用时的膜厚dpc(新),写入到感光体物性值存储部91(步骤s3)。接下来,信息获取部61从鼓单元15的ic芯片18读出带电辊11的弹性层11b的厚度dr以及相对介电常数εr,写入到带电辊物性值存储部92(步骤s4)。由此,感光体物性值存储部91存储的感光体10的物性值被更新为与当前安装的感光体10对应的值。同样地,带电辊物性值存储部92存储的物性值被更新为与当前安装的带电辊11对应的值。接下来,参照图6,说明图像形成装置100中的带电控制处理的流程。图6是示出由第1实施方式中的图像形成装置100执行的带电控制处理的流程的流程图。图像形成装置100当接受到印刷命令时,执行图6所示的带电控制处理。图像形成装置100能够利用操作面板107(参照图3)或者未图示的网络接口来受理印刷命令。如图6所示,运算部62如
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栏的图14所示,在未放电区域施加多个点的峰间电压vpp的电压,检测各自的交流电流iac(步骤s21)。另外,运算部62在放电区域也同样地施加多个点的峰间电压vpp的电压,检测各自的交流电流iac(步骤s22)。接下来,运算部62根据最小二乘法来计算放电区域的线性近似式yα和未放电区域的线性近似式yβ(步骤s23)。在此,与
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不同,运算部62从带电辊物性值存储部92读出带电辊11的相对介电常数εr,从所读出的相对介电常数εr确定目标放电量d(步骤s24)。关于该确定方法将在后面叙述。然后,运算部62计算yα上的电流与yβ上的电流之差为目标放电量d的峰间电压vpp(步骤s25)。电源控制部63控制电源部50的电压控制部52,以使在步骤s25中计算出的峰间电压vpp的电压施加到带电辊11。由此,峰间电压vpp的电压被施加到带电辊11(步骤s26)。之后,执行曝光装置12的曝光处理、显影装置13的显影处理、向中间转印带转印的一次转印处理、向纸张s转印的二次转印处理以及定影装置43的定影处理。由此,印刷处理完成。[目标放电量d的确定方法]如在发明要解决的技术问题栏中说明的那样,在将目标放电量d、即峰间电压vpp设为恒定的情况下,有时产生带电不良所致的印刷不良以及感光体的寿命下降。作为该理由,发明者们考虑带电辊11的相对介电常数的偏差为原因的可能性。带电辊11的相对介电常数是指带电辊11的介电常数与真空的介电常数之比。介电常数是指表示在物质内电荷与由此提供的力之间的关系的计数。如果带电辊11的相对介电常数高,则带电辊11之中的电荷易于移动,被认为在恒定的峰间电压vpp下易于放电。如果相对介电常数低,则带电辊11之中的电荷难以移动,被认为在恒定的峰间电压vpp下难以放电。因而,按照下面的方法测定出带电辊11的相对介电常数。图7是用于说明该实施方式中的带电辊11的相对介电常数的测定方法的图。参照图7(a)以及图7(b),在能够旋转的金属辊22a、22b上载置带电辊11。从其之上利用驱动辊21对带电辊11施加负荷。将lcr仪表24(例如、nf电路设计模块公司制的zm2372)的两个端子分别连接于金属辊22a(或者金属辊22b)和带电辊11。然后,利用马达23使驱动辊21以恒定的转数旋转,从而使带电辊11以及金属辊22a、22b旋转,并用lcr仪表24施加恒定频率的电压,测定出带电辊11a~11g的相对介电常数,得到如表2所示的值。这样可知,即使是按照相同的制造方法制造出的同种带电辊11a~11g,相对介电常数也存在偏差。【表2】带电辊相对介电常数带电辊11a230带电辊11b240带电辊11c245带电辊11d250带电辊11e255带电辊11f260带电辊11g265因而,考虑了在带电辊11的相对介电常数高的情况下,以使峰间电压vpp变低的方式使目标放电量d变低,在相对介电常数低的情况下,以使峰间电压vpp变高的方式使目标放电量d变高。【表3】具体而言,使如表3所示的将带电辊11的相对介电常数与目标放电量d对应起来的查找表预先存储于图像形成装置100的存储装置120。然后,在前述图6的步骤s24中,从带电辊物性值存储部92读出带电辊11的相对介电常数εr,从该查找表读出与所读出的相对介电常数εr对应的目标放电量d。此外,也可以使带电辊11的相对介电常数εr和目标放电量d的关系式d=f(εr)预先存储于图像形成装置100的存储装置120,根据该关系式来计算与从带电辊物性值存储部92读出的相对介电常数εr对应的目标放电量d。关于分别具有带电辊11a~11g的鼓单元15a~15g,将使用这样确定出的目标放电量d而计算出的峰间电压vpp的电压分别施加到带电辊11a~11g,进行了印刷的耐久试验,得到表4所示的结果。【表4】与使目标放电量d为恒定的情况下的前述表1所示的结果相比可知,根据带电辊11的相对介电常数εr来改变目标放电量d从而改变峰间电压vpp,由此能够改善带电不良所致的印刷不良以及感光体10的寿命。另外,发明者们关于相同的带电辊11a,施加根据使用该带电辊11a的相对介电常数εr确定出的目标放电量d而计算出的峰间电压vpp的电压。在该情况下,使处理速度、周边的温度/相对湿度、以及施加的电压的频率(称为“带电频率”)变化而进行印刷的耐久试验,发现如表5所示,产生带电不良所致的印刷不良以及感光体10的寿命下降。【表5】带电辊11的相对介电常数为带电辊11内的电荷的移动容易度。因此,如果处理速度慢,则电荷易于移动,所以相对介电常数变高,峰间电压被认为小也可以。如果温度/相对湿度高,则电荷难以移动,所以相对介电常数变低,被认为需要高的峰间电压。如果带电频率高,则电荷难以追随,所以相对介电常数变低,被认为需要高的峰间电压。因而,进行了一边使处理速度、温度/相对湿度以及带电频率变化一边测定相对介电常数这样的实验。图8、图9以及图10是分别示出低温/低湿环境、中温/中湿环境以及高温/高湿环境下的与带电频率以及处理速度相应的相对介电常数的变化的图。参照图8至图10,如图所示得到如下预想的结果:处理速度越慢,则相对介电常数越高,温度/相对湿度越高,则相对介电常数越低,带电频率越高,则相对介电常数越低。【表6】因此,在如表5的第1行至第2行那样使处理速度变慢(在此,从160mm/s变更为80mm/s)的情况下,如表6的第2行所示,将使存储于带电辊物性值存储部92的相对介电常数(在此为230)增加而得到的值(在此为增加20而得到的250)设为用于确定目标放电量d的相对介电常数。另外,在如表5的第1行至第3行那样,使温度/相对湿度变低(在此,从中温/中湿变更为低温/低湿)的情况下,如表6的第3行所示,将使存储于带电辊物性值存储部92的相对介电常数(在此为230)减少而得到的值(在此减少30而得到的200)设为用于确定目标放电量d的相对介电常数。另外,在如表5的第1行至第3行那样,使带电频率变高(在此,从1300hz变更为2000hz)的情况下,如表6的第3行所示,将使存储于带电辊物性值存储部92的相对介电常数(在此为230)减少而得到的值(在此减少20而得到的210)设为用于确定目标放电量d的相对介电常数。可知通过使用这样变更后的相对介电常数来确定目标放电量d,计算峰间电压vpp,将计算出的峰间电压vpp的电压施加到带电辊11,能够改善带电不良所致的印刷不良以及感光体10的寿命。此外,在表6中示出了在使处理速度、温度/相对湿度以及带电频率中的任意一个单独地变化的情况下使相对介电常数变化何种程度的一个例子,但即使在组合它们而变化的情况下,通过与组合相应地变更相对介电常数,从而也能够改善带电不良所致的印刷不良以及感光体10的寿命。例如,在将处理速度从160mm/s变更为80mm/s并且将温度/相对湿度从中温/中湿变更为低温/低湿的情况下,使相对介电常数增加20并且减少30,也就是说减少10。<第2实施方式>在第1实施方式中,如图4所示,图像形成装置100的电源部50具备电流探测部53,使用由电流探测部53探测到的电流的值来计算施加到带电辊11的电压的峰间电压vpp。相对于此,在第2实施方式中,图像形成装置100a不具备电流探测部53,不使用电流的值而计算施加到带电辊11的电压的峰间电压vpp。图11是示出与施加到第2实施方式中的图像形成装置100a中的带电辊11的电压的控制有关的结构的框图。如图11所示,图像形成装置100a具备感光体10、带电辊11、电源部50a、控制装置60a、传感器类70a以及存储装置120a,作为与峰间电压vpp的控制有关的结构。存储装置120a包括感光体物性值存储部91a和带电辊物性值存储部92a。传感器类70a包括温度传感器71a和湿度传感器72a。感光体物性值存储部91a以及带电辊物性值存储部92a、及温度传感器71a以及湿度传感器72a与在图4中说明的、感光体物性值存储部91以及带电辊物性值存储部92、及温度传感器71以及湿度传感器72相同,所以不重复说明。控制装置60a包括信息获取部61a、膜厚推测部64、运算部62a以及电源控制部63a。电源部50a包括电源51a和电压控制部52a。信息获取部61a、电源51a以及电压控制部52a与在图4中说明的信息获取部61、电源51以及电压控制部52相同,所以不重复说明。进而,信息获取部61a接受来自膜厚推测部64的请求,从ic芯片18读出从感光体10的使用开始起的累积转数r,将所读出的累积转数r输出到膜厚推测部64。膜厚推测部64通过推测感光体10的感光层10b的当前状况的厚度dpc,从而作为膜厚获取部发挥功能。膜厚推测部64从感光体物性值存储部91a读出感光层10b的初始的膜厚dpc(新),并且从信息获取部61a接受感光体10的累积转数r。膜厚推测部64依照式(1):dpc=dpc(新)-(c×r)而计算膜厚dpc。在式(1)中,系数c为表示每单位转数的感光层10b的膜厚的减少量的常数,通过实验等预先设定。膜厚推测部64预先存储有系数c。例如,在c为0.02μm/1000次,dpc(新)为40μm,累积转数r为100000次的情况下,膜厚推测部64推测出膜厚dpc=38μm。运算部62a根据由膜厚推测部64推测出的感光层10b的当前状况的厚度dpc、感光体物性值存储部91a存储的感光层10b的相对介电常数εpc、带电辊物性值存储部92a存储的弹性层11b的厚度dr以及相对介电常数εr、以及由温度传感器71a测定出的温度t,计算施加到带电辊11的电压的峰间电压vpp。运算部62a依照将峰间电压vpp作为目的变量、将厚度dpc、相对介电常数εpc、厚度dr、相对介电常数εr以及温度t作为解释变量的相关式(2):vpp=f(εpc,dpc,εr,dr,t),计算峰间电压vpp。电源控制部63a控制电源部50a的电压控制部52a,以使由运算部62a计算出的峰间电压vpp的电压被施加到带电辊11的轴11a。[第2实施方式的图像形成装置的处理流程]接下来,参照图12,说明图像形成装置100a中的带电控制处理的流程。图12是示出由第2实施方式中的图像形成装置100a执行的带电控制处理的流程的流程图。当图像形成装置100a接受了印刷命令时,如图12所示,运算部62a从感光体物性值存储部91a读出感光层10b的相对介电常数εpc以及未使用时的膜厚dpc(新)(步骤s31)。接下来,运算部62a从带电辊物性值存储部92a读出弹性层11b的厚度dr以及相对介电常数εr(步骤s32)。膜厚推测部64根据感光层10b的未使用时的膜厚dpc(新)而利用前述式(1)来计算膜厚dpc。运算部62a获取计算出的膜厚dpc(步骤s33)。温度传感器71a测量感光体10的周围的温度t,输出到控制装置60a。由此,运算部62a获取感光体10的周围的温度t(步骤s34)。运算部62a将在步骤s31~步骤s34中获取到的厚度dpc、相对介电常数εpc、厚度dr、相对介电常数εr以及温度t代入到相关式(2):vpp=f(εpc,dpc,εr,dr,t),计算施加到带电辊11的电压的峰间电压vpp(步骤s35)。接下来,电源控制部63a控制电源部50a的电压控制部52a,以使在步骤s35中计算出的峰间电压vpp的电压施加到带电辊11。由此,峰间电压vpp的电压被施加到带电辊11(步骤s36)。之后,执行曝光装置12的曝光处理、显影装置13的显影处理、向中间转印带转印的一次转印处理、向纸张s转印的二次转印处理以及定影装置43的定影处理。由此,印刷处理完成。关于同一带电辊11a,使用该带电辊11a的相对介电常数εr,如图12那样,计算峰间电压vpp,将该峰间电压vpp的电压施加到带电辊11a。在该情况下,使处理速度、周边的温度/相对湿度、以及施加的电压的频率(称为“带电频率”)变化而进行了印刷的耐久试验,如表7所示,发现与表5同样地产生带电不良所致的印刷不良以及感光体10的寿命下降。【表7】因而,依照图8、图9以及图10所示的实验的结果,使用根据处理速度、温度/相对湿度、带电频率使相对介电常数变化而得到的值,如图12那样,计算峰间电压vpp,将该峰间电压vpp的电压施加到带电辊11a。由此可知,如表8所示,与表6同样地使用变更后的相对介电常数来计算峰间电压vpp,将计算出的峰间电压vpp的电压施加到带电辊11,从而能够改善带电不良所致的印刷不良以及感光体10的寿命。【表8】此外,在表8中示出了在使处理速度、温度/相对湿度以及带电频率中的任意一个单独地变化的情况下使相对介电常数变化何种程度的一个例子,但即使在组合它们来变化的情况下,通过与组合相应地变更相对介电常数,从而也能够改善带电不良所致的印刷不良以及感光体10的寿命。此外,在第2实施方式中,膜厚推测部64推测感光体10的感光层10b的当前状况的厚度dpc,从而作为膜厚获取部发挥功能。但是,不限定于此,也可以是传感器类70a具备膜厚传感器73,膜厚传感器73作为膜厚获取部发挥功能。膜厚传感器73检测感光体10所具备的感光层10b的厚度dpc。膜厚传感器73例如将光照射到感光体10的表面,根据在感光层10b的表面反射的光与在感光层10b与基体10a的界面处反射的光的相位差,检测感光层10b的厚度。例如,能够使用fischer仪器制mpor-fp作为膜厚传感器73。膜厚传感器73测量感光层10b的厚度dpc,输出到控制装置60。由此,运算部62a获取感光层10b的厚度dpc。另外,在上述说明中,使用了相关式vpp=f(εpc,dpc,εr,dr,t),但解释变量的个数不限定于此。例如,在带电辊11的弹性层11b的厚度的制造偏差小的情况下,也可以将厚度dr排除在外。另外,作为感光体10的物性值,也可以不使用相对介电常数εpc,而使用对相对介电常数εpc乘以真空的介电常数而得到的感光层10b的介电常数。同样地,作为带电辊11的物性值,也可以不使用相对介电常数εr,而使用对相对介电常数εr乘以真空的介电常数而得到的弹性层11b的介电常数。[效果](1)如以上说明,如图4、图6,图11、图12所示,本公开中的图像形成装置100、100a具备:感光体10,在该感光体10的表面形成有感光层10b;带电辊11,通过与感光体10之间的放电使感光体10的表面带电;运算部62、62a,使用带电辊11的预先测定出的相对介电常数的测定值εr来计算施加到带电辊11的峰间电压vpp;以及电源控制部63、63a,控制施加到带电辊11的电压,以使该电压成为由运算部62、62a计算出的峰间电压vpp。由此,能够改善带电不良所致的印刷不良以及感光体的寿命。(2)在上述(1)中,运算部62、62a使用根据对相对介电常数εr造成影响的指标的值而变更测定值后的相对介电常数的值来计算峰间电压vpp。(3)在上述(2)中,指标为施加到带电辊11的电压的频率、或者感光体10的圆周速度(处理速度)。运算部62、62a在使指标比预定的基准值大时,使用变更成比测定值低的相对介电常数的值来计算,所以峰间电压vpp变得比与测定值对应的值高。(4)在上述(2)中,指标为带电辊11的周边的温度t、或者带电辊11的周边的相对湿度。运算部62、62a在指标比预定的基准值大时,使用变更成比测定值高的相对介电常数的值来计算,所以峰间电压vpp变得比与测定值对应的值低。(5)在上述(1)至(4)中,运算部62、62a在感光体10以及带电辊11被驱动的定时计算峰间电压vpp。(6)在上述(1)至(5)中,带电辊11能够更换为其它带电辊11,测定值εr因各自的带电辊11的不同而不同。图像形成装置100、100a还具备确定测定值εr的信息获取部61、61a。运算部62、62a使用由信息获取部61、61a确定的测定值εr来计算峰间电压vpp。(7)本公开中的控制方法为控制图像形成装置100、100a的方法。如图4、图11所示,图像形成装置100、100a具备:感光体10,在该感光体10的表面形成有感光层10b;带电辊11,通过与感光体10之间的放电使感光体10的表面带电;以及控制装置60、60a,控制图像形成装置100、100a的各部分。如图6、图12所示,控制方法包括:控制装置60、60a使用带电辊11的预先测定出的相对介电常数的测定值εr来计算施加到带电辊11的峰间电压vpp的步骤;以及控制施加到带电辊11的电压,以使该电压成为计算出的峰间电压vpp的步骤。由此,能够改善带电不良所致的印刷不良以及感光体的寿命。本次公开的实施方式应被认为在所有的点上都是例示,而并非限制性的。本公开的范围不是通过上述说明示出,而是通过权利要求书示出,旨在包含与权利要求书等同的意义以及范围内的所有变更。当前第1页12
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