[发明专利]图像形成设备

说明书

技术领域

本发明涉及诸如复印机、打印机、或传真机之类的电子照相图像 形成设备。

背景技术

一般说来，利用电子照相术的图像形成设备含有：用作图像承载 部件的感光部件；对感光部件的表面充电的充电装置(例如，电晕充 电器或充电辊)；在感光部件上形成静电潜像的图像曝光装置；使静 电潜像显影的显影装置；将调色剂图像转印到转印材料上的转印装置； 清除感光部件上的剩余调色剂的清除装置；消除感光部件上的静电潜 像的剩余电荷消除曝光装置；和使转印材料上的调色剂图像定影的定 影装置。

在利用电子照相术的传统图像形成设备中，将调色剂保持在静电 潜像上的感光部件一般含有光导层，光导层包括电荷生成层和电荷传 输层。

感光部件响应“开始打印”信号沿着给定方向被驱动而移动。

充电装置将偏压施加在感光部件上，以便将感光部件的表面充电 到给定电位(下文称为充电步骤)。

这个阶段的表面电位叫做VD电位。然后，用根据来自控制器的 信号控制成接通/断开的激光或LED(发光二极管)光照射感光部件 的表面(下文称为曝光步骤)。感光部件上受光照的斑点的电位降低， 因此在感光部件的表面上形成静电潜像。受光照的斑点的电位叫做VL 电位。

随后，将显影偏压施加在放置成面对感光部件且充满调色剂的显 影装置上。这样就将充电到给定电平的调色剂转移到感光部件(其是 感光鼓等)上的静电潜像上，从而将静电潜像转变成调色剂图像(下 文称为显影步骤)。显影偏压用Vdev表示。

此后，将极性与感光部件上的调色剂的极性相反的偏压施加在转 印部件上，转印部件是与感光部件相邻放置且以与感光部件几乎相同 的速度前向移动的转印辊。在这种状态下，转印材料在感光部件和转 印部件之间经过，致使将感光部件上的调色剂转印在转印材料上(下 文称为转印步骤)。

曝光步骤有时在感光部件中生成剩余电荷，使VL在图像形成期 间波动。VL还因感光部件与诸如充电部件、曝光部件、和清除部件 之类同感光部件接触的部件之间的摩擦，以及因在感光部件正在移动 的同时由定影装置或其它部件散发的热引起的温度升高而波动。换句 话说，在形成图像的过程中感光部件的曝光和移动使对应于Vdev与 VL之差的显影对比度波动。这种波动导致感光部件保持的调色剂的 数量(调色剂承载量)发生变化，并且导致转印材料上的图像密度波 动。显影对比度(即Vdev和VL之间的电位差)用Vcont表示。

人们已经提出了利用传感器检测感光部件的VL并按照检测结果 控制图像形成条件使图像密度稳定的图像形成设备(US 6,339,441)。 这种图像形成设备的问题是由于传感器的安装和安装传感器的空间造 成的成本和装置尺寸增大。

另一种图像形成设备通过依照感光部件附近的温度和湿度选择 形成静电潜像之前被执行电荷消除步骤和充电步骤的感光部件的适当 转数来降低当在多张片材上形成相同图像时图像密度的波动(已公开 日本专利申请第2005-300745号)。但是，增加潜像形成之前感光部 件的转数成为问题，因为这使打印速度慢下来，并且降低了图像形成 设备的生产率。

作为上述问题的一种解决方案，人们提出了从感光部件周围的温 度、感光部件转动时间、和感光部件停止时间(感光部件保持静止而 没有转动的时间长短)中预测感光部件的VL，并根据所预测的VL进 行过程控制的图像形成设备(已公开日本专利申请第2002-258550 号)。

本发明的发明人进行的研究发现，不仅图像密度取决于湿度，而 且尤其是图像形成过程中的VL波动取决于大气的绝对湿度，且VL 波动包括VL绝对值的下降以及VL绝对值的上升。因此，不能利用 在已公开日本专利申请第2002-258550号中提出的传统技术精确地预 测VL波动，在该技术中，既没有考虑感光部件周围大气的绝对湿度， 也没有考虑在感光部件转动时间“递增”或增加时随时间发生的VL 上升和VL下降两者的可能性。于是，这种传统技术不能进行适当的 图像形成控制，且不能获得均匀或稳定密度的图像。在下文中，将表 现为在感光部件转动时间递增时VL的绝对值随时间上升的现象称为 “VL UP”，而将表现为在感光部件转动时间递增时VL的绝对值随 时间下降的现象称为“VL DOWN”。