專利名稱：圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在采用了電攝影方式或靜電記錄方式的復(fù)印機、打印機等的圖像形成裝置中，把形成于像承載體上的顯影圖像轉(zhuǎn)印到作為轉(zhuǎn)印介質(zhì)的中間轉(zhuǎn)印體或轉(zhuǎn)印材料等時的最佳的轉(zhuǎn)印偏壓的決定方法。
背景技術(shù)：
以往，例如在電攝影方式的圖像形成裝置中，已知一種中間轉(zhuǎn)印方式的全彩色圖像形成裝置，即，在作為像承載體的1個或多個感光鼓上形成靜電潛像，借助于作為顯影劑的黃、品紅、青、黑的各色調(diào)色劑，依次顯影該潛像，從而形成各色的顯影圖像(調(diào)色劑像)，將這些調(diào)色劑像暫時重疊轉(zhuǎn)印(一次轉(zhuǎn)印)到作為轉(zhuǎn)印介質(zhì)的鼓狀或帶狀的中間轉(zhuǎn)印體上，然后，接著一并轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料上(二次轉(zhuǎn)印)而得到記錄圖像?；蛘撸€有一種單色圖像形成裝置，該裝置在感光鼓上只形成黑色的調(diào)色劑像，并將該調(diào)色劑像直接轉(zhuǎn)印在轉(zhuǎn)印材料上。
在這些裝置中，在進行從作為像承載體的感光體的一次轉(zhuǎn)印的轉(zhuǎn)印步驟中，作為轉(zhuǎn)印構(gòu)件使用導(dǎo)電性的轉(zhuǎn)印輥等。轉(zhuǎn)印輥與感光鼓及中間轉(zhuǎn)印體接觸而被使用，由于不是通過放電而是通過電荷注入給予調(diào)色劑像的轉(zhuǎn)印所必要的電荷，所以具有臭氧產(chǎn)生量少的優(yōu)點。
不過，已知轉(zhuǎn)印輥的電阻因裝置內(nèi)的溫濕度和通電而容易變動。特別是在作為材料而使用了使離子導(dǎo)電劑或表面活性劑分散了的離子導(dǎo)電性轉(zhuǎn)印輥時，容易產(chǎn)生上述電阻變動。
另一方面，如果使用使作為導(dǎo)電劑的碳或金屬氧化物等的導(dǎo)電性填充物分散了的電子導(dǎo)電性轉(zhuǎn)印輥，根據(jù)溫濕度或通電的電阻變動變少。但是，如果由于長期的使用，轉(zhuǎn)印輥的表面被調(diào)色劑弄臟，或者轉(zhuǎn)印輥相對的感光體表層的厚度由于磨耗而減少，則包含了轉(zhuǎn)印輥和感光鼓的整體的電阻將發(fā)生變化。
不管怎樣，由于這些電阻有變動，所以即使在轉(zhuǎn)印輥上外加作為轉(zhuǎn)印偏壓的恒定的電壓，流動于轉(zhuǎn)印輥上的電流有變動，從而不能最佳地進行調(diào)色劑像的轉(zhuǎn)印。
因此，為了防止由于轉(zhuǎn)印輥的電阻變動而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)印不良，作為前處理步驟，例如，采用這樣一種方法，即，如日本專利申請公開特開2001-125338號公報所記載的那樣，測定外加在轉(zhuǎn)印輥上的電壓和在轉(zhuǎn)印部位上流動的電流之間的關(guān)系，根據(jù)其測定結(jié)果，對外加在轉(zhuǎn)印輥上的轉(zhuǎn)印偏壓進行最佳的控制。
在該控制方法中，在圖像形成前的前旋轉(zhuǎn)中，從轉(zhuǎn)印輥向感光鼓外加被恒壓控制的恒定電壓，檢測當(dāng)時的電流值，從外加在轉(zhuǎn)印輥上的電壓和轉(zhuǎn)印部位上流動的電流的之間的關(guān)系計算出要獲取最佳電流I0所必須的最佳電壓V0，在圖像形成中的轉(zhuǎn)印時，作為轉(zhuǎn)印偏壓而外加該電壓V0。這樣，即使有轉(zhuǎn)印輥的電阻變動，也可總是在轉(zhuǎn)印部位流有最佳電流。
再有，本說明書中的前旋轉(zhuǎn)是指，在圖像形成步驟中，從來自外部的打印信號被發(fā)送到圖像形成裝置后，直到到達第1張轉(zhuǎn)印材料的、顯影劑圖像被轉(zhuǎn)印的位置(轉(zhuǎn)印部)的這段時間里，各圖像形成單元動作的時間帶。
下面，已知用調(diào)色劑對在感光鼓上所形成的靜電潛像進行顯影的方法有很多種。特別是使用含有調(diào)色劑和磁性載體的雙組分顯影劑的磁刷顯影法，可相對穩(wěn)定地得到均勻的圖像，被使用于彩色顯影方式。但是，該磁刷顯影法具有雙組分顯影劑所特有的下述缺點，即，由于載體的表面被調(diào)色劑成分污染后不能充分地帶電，調(diào)色劑的顯影效率降低，所以必須定期地更換載體。
為了消除這個缺點，已知有一種磁性調(diào)色劑所構(gòu)成的、使用單組分顯影劑的顯影方法，該單組分顯影劑使用不含有載體的顯影劑。這種顯影方法由于沒有載體劣化的問題，而不需更換顯影劑，特別適合使用頻率高的黑色顯影。在該單組分顯影方法中，作為一種為了不使用載體而賦予調(diào)色劑電荷的方法，有人提出了這樣的方案，即，如日本專利申請公開特開昭50-4539號公報中所記載的那樣，借助于進行顯影動作的顯影器所具有的向感光鼓輸送調(diào)色劑的顯影劑承載體和調(diào)色劑的摩擦帶電來賦予電荷。
進而，僅靠顯影劑承載體和調(diào)色劑之間的摩擦帶電不能給予調(diào)色劑充分的電荷量，其結(jié)果就得不到充分的轉(zhuǎn)印效率。因此，采用這樣一種方法，即，對顯影后的感光鼓上的調(diào)色劑像，在轉(zhuǎn)印步驟前進行使用了電暈帶電器的賦予極性與調(diào)色劑相同的電荷的轉(zhuǎn)印前帶電，并調(diào)整調(diào)色劑的電荷量，以使得提高轉(zhuǎn)印效率。
但是，在上述進行轉(zhuǎn)印前帶電的圖像形成裝置中，當(dāng)進行上述轉(zhuǎn)印偏壓控制時，會產(chǎn)生以下問題。
當(dāng)進行轉(zhuǎn)印前帶電時，隨著調(diào)色劑電荷量的增加，感光鼓的電位發(fā)生變化。感光鼓表面電位變成為與調(diào)色劑帶電極性相同的極性一側(cè)。由于轉(zhuǎn)印偏壓極性與調(diào)色劑相反，所以，通過進行轉(zhuǎn)印前帶電，轉(zhuǎn)印部位的感光鼓和轉(zhuǎn)印輥之間的電位差增大。在圖像形成前進行的轉(zhuǎn)印偏壓控制中，轉(zhuǎn)印前帶電為OFF，而在圖像形成中，轉(zhuǎn)印前帶電為ON。
因此，在轉(zhuǎn)印時外加由轉(zhuǎn)印偏壓控制所決定的電壓的話，與圖像形成前相比，在圖像形成中，由于上述電位差增大，在轉(zhuǎn)印時過剩電流流動，會造成被轉(zhuǎn)印到作為轉(zhuǎn)印介質(zhì)的中間轉(zhuǎn)印體或轉(zhuǎn)印材料上的調(diào)色劑再次逆轉(zhuǎn)移到感光鼓上的再轉(zhuǎn)印現(xiàn)象，從而產(chǎn)生圖像濃度降低的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可以在最佳狀態(tài)下進行從像承載體的轉(zhuǎn)印的圖像形成裝置。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的優(yōu)選的圖像形成裝置是這樣一種圖像形成裝置，即，具有圖像形成單元，將圖像形成在像承載體；轉(zhuǎn)印單元，在轉(zhuǎn)印部向轉(zhuǎn)印介質(zhì)靜電轉(zhuǎn)印上述像承載體上的圖像，具有可以在與上述像承載體之間夾持上述轉(zhuǎn)印介質(zhì)的轉(zhuǎn)印構(gòu)件和向該轉(zhuǎn)印構(gòu)件外加電壓的電壓外加單元；控制單元，在上述轉(zhuǎn)印單元的非轉(zhuǎn)印動作時，執(zhí)行檢測關(guān)于上述轉(zhuǎn)印構(gòu)件的電壓-電流特性的檢測動作，并根據(jù)該檢測動作的檢測結(jié)果，決定轉(zhuǎn)印動作時的轉(zhuǎn)印電壓；以及電位變更單元，可以變更由上述圖像形成單元形成了圖像并且還未到達上述轉(zhuǎn)印部的上述像承載體的表面的電位，其中，上述控制單元，在由上述電位變更單元處理過的上述像承載體的表面通過上述轉(zhuǎn)印部時，進行上述檢測動作。


圖1是表示本發(fā)明的圖像形成裝置的實施例1、2的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖2是表示在實施例1中像承載體表面電位的變化以及與轉(zhuǎn)印偏壓的關(guān)系的說明圖。
圖3是表示在實施例1中被外加到轉(zhuǎn)印單元的電壓與電流的關(guān)系的圖表。
圖4是表示在實施例2中被外加到轉(zhuǎn)印單元的電壓與電流的關(guān)系的圖表。
圖5是表示在實施例2中轉(zhuǎn)印偏壓控制時的轉(zhuǎn)印前電流與轉(zhuǎn)印偏壓的修正電壓的關(guān)系的圖表。
圖6是表示本發(fā)明的圖像形成裝置的實施例3的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖7是表示本發(fā)明的圖像形成裝置的實施例4的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖8是表示在實施例4中像承載體表面電位的變化以及與轉(zhuǎn)印偏壓的關(guān)系的說明圖。
圖9是表示在實施例4中被外加到轉(zhuǎn)印單元的電壓與電流的關(guān)系的圖表。
具體實施例方式
下面，根據(jù)附圖，進一步詳細地描述本發(fā)明的圖像形成裝置。
圖1表示適用了本發(fā)明的圖像形成裝置的一例的概略結(jié)構(gòu)。在本實施例中，對采用了電攝影裝置和中間轉(zhuǎn)印方式的彩色圖像形成裝置中的本發(fā)明的適用例進行了說明。其中，中間轉(zhuǎn)印方式在像承載體的感光鼓1上形成多色顯影圖像(調(diào)色劑像)，將其重疊在作為轉(zhuǎn)印介質(zhì)的中間轉(zhuǎn)印體的中間轉(zhuǎn)印帶6上并進行一次轉(zhuǎn)印，在二次轉(zhuǎn)印部把該多色復(fù)合調(diào)色劑像一并轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料P上。
首先，對圖像形成裝置的整體結(jié)構(gòu)進行說明。在圖1中，感光鼓1是像承載體，向箭頭A方向旋轉(zhuǎn)，通過設(shè)置在感光鼓1周圍的帶電裝置2和基于圖像信息而進行曝光的曝光裝置3，形成對應(yīng)圖像信息的靜電潛像。另外，在該感光鼓1周圍，設(shè)置有包含了具有對應(yīng)黃(Y)、品紅(M)、青(C)以及黑(K)各顏色的調(diào)色劑的顯影器的顯影器單元8，用上述任一顯影器對在感光鼓上所形成的靜電潛像進行顯影并形成調(diào)色劑像。
在本實施例中，感光鼓1使用正極性帶電的非晶型硅，另外，以常規(guī)顯影方式進行顯影。因此，使用的調(diào)色劑全部是負極性帶電的類型。在顯影器中，Y、M、C使用了雙組分顯影劑，K使用了磁性單組分顯影劑。
在感光鼓旋轉(zhuǎn)方向上，在顯影單元8的下游，面對感光鼓1，設(shè)置作為電暈帶電器的轉(zhuǎn)印前帶電單元(轉(zhuǎn)印前帶電器)4，并且和未圖示的DC或AC+DC重疊的高壓電源進行連接。在到達一次轉(zhuǎn)印部之前，可由轉(zhuǎn)印前帶電器4對在感光鼓1上所形成的調(diào)色劑像進行轉(zhuǎn)印前帶電，在采用了單組分顯影方式的K顏色的調(diào)色劑像(前帶電顯影圖像)中賦予充分的轉(zhuǎn)印效率。
設(shè)置得與感光鼓1的表面接觸的中間轉(zhuǎn)印帶6，在被張架于多個張架輥(Looping Roller)9～13后，向箭頭B的方向旋轉(zhuǎn)。在本實施例中，張架輥10、11被配置到一次轉(zhuǎn)印位置的附近，使中間轉(zhuǎn)印帶9的平坦的一面和感光鼓1接觸，形成一次轉(zhuǎn)印用隙部(nip)。另外，張架輥12是用于將中間轉(zhuǎn)印帶6的張力保持在一定程度的張力輥，由未圖示的加壓彈簧加力。另外，張架輥13是使中間轉(zhuǎn)印帶6旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動輥13，張架輥9是壓接二次轉(zhuǎn)印輥14而構(gòu)成二次轉(zhuǎn)印部的二次轉(zhuǎn)印對置輥(支撐輥)9。
作為中間轉(zhuǎn)印帶6，使用的是使聚酰亞胺、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚偏氟乙烯等的樹脂含有適量的碳黑，其體積電阻率為1×108～1×1013Ω·cm，厚度為70～100μm的轉(zhuǎn)印帶。
進而，在和中間轉(zhuǎn)印帶6的感光鼓1對置的一次轉(zhuǎn)印位置，在中間轉(zhuǎn)印帶6的內(nèi)面?zhèn)?，配置有作為轉(zhuǎn)印單元的一次轉(zhuǎn)印輥7。由高壓電源(轉(zhuǎn)印偏壓外加單元)17對該一次轉(zhuǎn)印輥7外加極性與調(diào)色劑的帶電極性相反的轉(zhuǎn)印偏壓。由此，感光鼓1上的調(diào)色劑像被一次轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶6上。
另外，清除殘留在一次轉(zhuǎn)印后的感光鼓1上的調(diào)色劑的鼓清潔器5和感光鼓1對置而設(shè)。在結(jié)束了鼓清潔器5進行的清潔之后的感光鼓1，由消電燈30減弱在感光鼓1上的殘留電荷，并為下次的圖像形成做準(zhǔn)備。
另外，在面向轉(zhuǎn)印材料P的輸送路徑的中間轉(zhuǎn)印帶6的二次轉(zhuǎn)印位置上，具有二次轉(zhuǎn)印輥14和支撐輥9，其中，二次轉(zhuǎn)印輥14被壓接配置在中間轉(zhuǎn)印帶6的調(diào)色劑像承載面一側(cè)，而支撐輥9被設(shè)置在中間轉(zhuǎn)印帶6的內(nèi)側(cè)而構(gòu)成二次轉(zhuǎn)印輥14的對置電極并接地。由高壓電源18把極性與調(diào)色劑的帶電極性相反的二次轉(zhuǎn)印偏壓外加在二次轉(zhuǎn)印輥14上。進而，在二次轉(zhuǎn)印位置的下游側(cè)，設(shè)有清除殘留在二次轉(zhuǎn)印后的中間轉(zhuǎn)印帶6上的調(diào)色劑的帶清潔器16。可與中間轉(zhuǎn)印帶6接觸分離地設(shè)置二次轉(zhuǎn)印輥14和帶清潔器16。在形成多色彩色圖像時，直到最終顏色前的調(diào)色劑像通過二次轉(zhuǎn)印輥14和帶清潔器16才離開中間轉(zhuǎn)印帶6，在最終顏色的調(diào)色劑像到達二次轉(zhuǎn)印位置之前，二次轉(zhuǎn)印輥14和帶清潔器16接觸中間轉(zhuǎn)印帶6。
轉(zhuǎn)印材料P，被定位輥15所夾持，并暫時停止進行定位。接著，以預(yù)定的定時送入二次轉(zhuǎn)印位置，進而二次轉(zhuǎn)印后的轉(zhuǎn)印材料P被輸送構(gòu)件(未圖示)送往定影器(未圖示)，將調(diào)色劑像融化并固定在轉(zhuǎn)印材料P上。
下面對本裝置的圖像形成過程進行說明。首先，在感光鼓1上進行靜電潛像的寫入，由和該靜電潛像對應(yīng)的顯影器進行顯影。如果寫入感光鼓1上的靜電潛像是和黃色的圖像信息對應(yīng)的話，該靜電潛像用包含有黃色的調(diào)色劑的顯影器Y進行顯影，在感光鼓1上形成黃色的調(diào)色劑像。
并且，在感光鼓1和中間轉(zhuǎn)印帶6相接的一次轉(zhuǎn)印位置，在上述感光鼓1上所形成的調(diào)色劑像從感光鼓1被轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶6的表面上。
這時，在形成單色圖像時，將被一次轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶6的調(diào)色劑像直接二次轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料P上，但是在形成重疊多色調(diào)色劑像的彩色圖像時，按照顏色的數(shù)量，反復(fù)進行感光鼓上的調(diào)色劑像形成步驟以及該調(diào)色劑像的一次轉(zhuǎn)印步驟。例如，在形成重疊了4種顏色的調(diào)色劑像的全彩色圖像時，在感光鼓1上，每一次旋轉(zhuǎn)形成黃、品紅、青以及黑的調(diào)色劑像，這些調(diào)色劑像依次被一次轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶6上。這時，在進行一次轉(zhuǎn)印之前，根據(jù)需要，感光鼓1上的調(diào)色劑像通過轉(zhuǎn)印前帶電器4而帶電，并將電荷賦予調(diào)色劑像。
在本實施例中，對黑色使用磁性單組分顯影劑，由于黑色調(diào)色劑的帶電量不足，所以只對黑色調(diào)色劑像進行了轉(zhuǎn)印前帶電。
另一方面，中間轉(zhuǎn)印帶6，在承載了最初被一次轉(zhuǎn)印的調(diào)色劑像的狀態(tài)下，按照與感光鼓1的周期相同的周期進行旋轉(zhuǎn)，每旋轉(zhuǎn)一次，黃、品紅、青以及黑的調(diào)色劑像被重疊轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶6上。
這樣，被一次轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶6上的調(diào)色劑像，隨著中間轉(zhuǎn)印帶6的旋轉(zhuǎn)，被輸送到二次轉(zhuǎn)印位置。另一方面，轉(zhuǎn)印材料P，被定位輥15在預(yù)定的定時供給二次轉(zhuǎn)印位置，并用支撐輥9和二次轉(zhuǎn)印輥14將其夾持。這時，二次轉(zhuǎn)印偏壓被外加到二次轉(zhuǎn)印輥14，且由于二次轉(zhuǎn)印輥14和支撐輥9之間所形成的轉(zhuǎn)印電場的作用，被中間轉(zhuǎn)印帶6所承載的調(diào)色劑像被靜電轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料P上。
一次轉(zhuǎn)印輥7或二次轉(zhuǎn)印輥14，使用其電阻值被調(diào)整為1×106～1×1010(Ω)的程度的值的輥。這些轉(zhuǎn)印輥是在金屬的芯棒的外周設(shè)置導(dǎo)電性的彈性層的轉(zhuǎn)印輥，作為賦予導(dǎo)電性的方法主要有以下2種。電子導(dǎo)電性的轉(zhuǎn)印輥，是在EPDM、聚氨酯等的海綿中使碳或金屬氧化物等的導(dǎo)電性填充物進行分散的轉(zhuǎn)印輥，根據(jù)導(dǎo)電性填充物的添加量調(diào)整電阻值。另外，離子導(dǎo)電性的轉(zhuǎn)印輥包含離子導(dǎo)電系統(tǒng)的材料，例如NBR、聚氨酯、環(huán)氧氯丙烷等的橡膠或海綿，使這些材料自身具有導(dǎo)電性或在其上分散表面活性劑。
下面，用圖2說明由轉(zhuǎn)印前帶電器4進行轉(zhuǎn)印前帶電時的感光鼓1的表面電位變化，轉(zhuǎn)印前帶電是在形成必要的前帶電顯影圖像、這里是黑色調(diào)色劑像時所進行的。圖2的(a)表示在進行轉(zhuǎn)印前帶電之前的電位、(b)表示在進行轉(zhuǎn)印前帶電后的電位。
在(a)中，接受了帶電的部分的電位VD、帶電后接受了曝光的部分的電位VL，其電位的極性是正極。用調(diào)色劑(負極性)對未被曝光的VD的電位部分進行顯影，使其形成為調(diào)色劑像的圖像部分。借助于轉(zhuǎn)印前帶電，對調(diào)色劑像和感光鼓1賦予極性與調(diào)色劑的極性相同的、即負極性的電荷，因此，如(b)所示，VD和VL分別降低為VD’和VL’。
因此，如圖2所示，在外加了正極的恒定的轉(zhuǎn)印偏壓時，調(diào)色劑像部分的電位VD和比其電位高的轉(zhuǎn)印偏壓之間的電位差VT(相當(dāng)于轉(zhuǎn)印電場)，由于電位VD變成VD’，因此，在進行了轉(zhuǎn)印前帶電時，增大到VT’，且電流過剩流動。
由此，圖3表示考慮了上述結(jié)果的轉(zhuǎn)印偏壓的控制方法。作為前處理步驟，在圖像形成步驟之前的前旋轉(zhuǎn)中，使圖1說明的帶電裝置2和曝光裝置3動作并在感光鼓1上形成VL(相當(dāng)于白色背景(非圖像部分)電位)。在該狀態(tài)下，把一次轉(zhuǎn)印電流20μA、30μA、40μA以恒定電流外加到一次轉(zhuǎn)印輥7上，并檢測當(dāng)時的電壓值。
圖3表示在前旋轉(zhuǎn)中，當(dāng)轉(zhuǎn)印前帶電為OFF(轉(zhuǎn)印前帶電電流＝0μA)時、和圖像形成步驟所外加的轉(zhuǎn)印前帶電電流為ON(轉(zhuǎn)印前帶電電流＝200μA)時的兩者的電流、電壓的關(guān)系。在本實施例中進行了DC的轉(zhuǎn)印前帶電。如圖所示，可知在轉(zhuǎn)印前帶電電流為ON時，根據(jù)上述說明的理由，流動預(yù)定電流所必需的電壓將下降。
因此，預(yù)先通過實驗求出例如在轉(zhuǎn)印VD部分上形成的黑色調(diào)色劑像的最佳的電流，并求出當(dāng)時在把外加的電壓外加到VL部分(白色背景電位部分)時流動的電流I0(＝35μA)，通過計算出根據(jù)上述檢測出的電流和電壓的關(guān)系用線性插值得到I0所必需的轉(zhuǎn)印偏壓，可以對進行轉(zhuǎn)印前帶電的黑色調(diào)色劑像外加適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)印偏壓。
即，原來由于在檢測電壓時轉(zhuǎn)印前帶電為OFF，所以如圖3那樣，轉(zhuǎn)印偏壓決定為V0(＝1740V)。但是，如果把V0外加到圖像形成中，由于在圖像形成中轉(zhuǎn)印前帶電為ON，所以比I0還多的電流將流到白色背景部分(非圖像部分)。同樣地，在調(diào)色劑像部分中，也有過剩電流流動，并發(fā)生再轉(zhuǎn)印。
對此，如本實施例那樣，在借助于上述說明了的恒定電流控制來檢測電壓時，使轉(zhuǎn)印前帶電為ON，由此，在前旋轉(zhuǎn)中和圖像形成中的電位的偏差消失，從而可計算出最佳的轉(zhuǎn)印偏壓為V0’(＝1540V)。
如果把這里所得到的V0’外加到圖像形成中，在白色背景部分流有電流I0，調(diào)色劑像部分流有最佳的電流，所以沒有發(fā)生再轉(zhuǎn)印。并且，在圖像形成步驟的轉(zhuǎn)印中，把轉(zhuǎn)印偏壓切換為恒壓控制并進行外加。當(dāng)在圖像上混有調(diào)色劑像和白色背景部分時，如果用恒定電流控制外加轉(zhuǎn)印電流的話，在電阻低的白色背景部分中集中流動電流，調(diào)色劑像部分的電流不足，從而發(fā)生轉(zhuǎn)印不良。為了防止該問題，在轉(zhuǎn)印中進行恒壓控制。
并且，在決定黑色的轉(zhuǎn)印偏壓時，可以只外加1點目標(biāo)電流I0(＝35μA)來檢測電壓并進行決定，而不是像上述那樣外加3點恒定電流而從電流和電壓的線性插值來求出。
另外，如上所述，在黑圖像形成中進行轉(zhuǎn)印前帶電，所以，在檢測轉(zhuǎn)印偏壓電壓時也施加轉(zhuǎn)印前帶電。但是，由于彩色的黃色、品紅色、青色在圖像形成中不進行轉(zhuǎn)印前帶電，所以在電壓檢測時轉(zhuǎn)印前帶電為OFF。即，在求出圖3中的轉(zhuǎn)印前帶電OFF的電流和電壓的關(guān)系后，決定各顏色的轉(zhuǎn)印偏壓。也有以下情況，即，根據(jù)使用的調(diào)色劑的材料不同，即使是彩色調(diào)色劑，帶電量也不足，而不能得到充足的轉(zhuǎn)印效率。這時，即使是彩色調(diào)色劑，也要進行轉(zhuǎn)印前帶電，所以，在決定該顏色的轉(zhuǎn)印偏壓時，外加對應(yīng)的輸出的轉(zhuǎn)印前帶電來檢測電壓。
并且，作為在前處理步驟中檢測轉(zhuǎn)印偏壓電壓時被外加給轉(zhuǎn)印前帶電器4的預(yù)定偏壓，一般外加與在圖像形成步驟的轉(zhuǎn)印步驟前所外加的轉(zhuǎn)印前帶電時的轉(zhuǎn)印前帶電偏壓相同的偏壓。
另外，在一次轉(zhuǎn)印各色調(diào)色劑像時，由于賦予一次轉(zhuǎn)印部位的電荷量因每個顏色而不同，所以必須對每個顏色設(shè)定合適的轉(zhuǎn)印偏壓并賦予電荷。也就是說，每個顏色必須流過合適的一次轉(zhuǎn)印電流。因此，從檢測出的電流和電壓的關(guān)系來決定每個顏色所必需的轉(zhuǎn)印偏壓。關(guān)于以上這種電壓-電流特性的檢測、以及轉(zhuǎn)印電壓的決定等的轉(zhuǎn)印的控制，由圖1的控制單元40進行。
另外，作為前處理步驟，當(dāng)檢測轉(zhuǎn)印電壓時，為了提高檢測精確度，在一次轉(zhuǎn)印輥7進行1次旋轉(zhuǎn)時，至少有相同的恒定電流流過，在一次轉(zhuǎn)印輥7進行1次旋轉(zhuǎn)時，檢測8～12點電壓，并取它們的平均。這是由于轉(zhuǎn)印輥在周圍方向具有電阻不均勻，而為了抑制電阻不均勻所導(dǎo)致的電壓檢測偏差的緣故。
接著，根據(jù)圖4和圖5，說明本發(fā)明的實施例2。
在上述實施例1中，在前旋轉(zhuǎn)中進行了決定轉(zhuǎn)印偏壓的控制。但是，如果在前旋轉(zhuǎn)中，在使轉(zhuǎn)印前帶電ON和OFF的狀態(tài)下，對多個電流點進行電壓的檢測，則將產(chǎn)生這樣的不便，即，控制必需較多的時間，從接收圖像形成開始的信號到調(diào)色劑像被轉(zhuǎn)印并定影到轉(zhuǎn)印材料為止的步驟的時間(打印時間)變長。鑒于上述問題，本實施例的目的在于縮短打印時間。
一般而言，在裝置接通電源后，為了加熱定影器，必需馬上進行數(shù)分鐘的預(yù)熱。然后，進行為了對整個定影器均勻地傳遞熱量而使定影器所使用的加熱輥旋轉(zhuǎn)的多旋轉(zhuǎn)步驟。在該多旋轉(zhuǎn)步驟中，還使感光體、中間轉(zhuǎn)印帶和轉(zhuǎn)印輥旋轉(zhuǎn)，由此進行動作檢查。在上述動作結(jié)束后，裝置成為可以開始圖像形成的等待狀態(tài)(standby status)。因此，通過在該多旋轉(zhuǎn)中進行轉(zhuǎn)印偏壓控制，可以簡化圖像形成前的前旋轉(zhuǎn)中的控制。
在此，說明多旋轉(zhuǎn)中的轉(zhuǎn)印偏壓檢測動作。
S1在多旋轉(zhuǎn)中，使帶電器2和曝光裝置3動作并在感光鼓1上形成VL電位(相當(dāng)于白色背景(非圖像部分)電位)。
S2在該狀態(tài)下，如圖4所示，以恒定電流對一次轉(zhuǎn)印輥7外加電流20μA、30μA、40μA，檢測此時的電壓值。此時，以O(shè)FF(0μA)、150μA、300μA的3個等級使轉(zhuǎn)印前帶電進行變化，進行上述檢測。此時，根據(jù)檢測出的電流與電壓的關(guān)系，計算出要得到I0(＝35μA)所必需的電壓V0、V1、V2。
S3接著，計算出對V0和V1的差分ΔV1＝V0-V1、V0和V2的差分ΔV2＝V0-V2。即，對轉(zhuǎn)印前帶電OFF的情形，計算出在以150μA、300μA施加了轉(zhuǎn)印前帶電時為了得到I0(＝35μA)而對V0進行修正的修正電壓。
圖5是根據(jù)上述S1～S3的動作，所計算出的修正電壓ΔV與轉(zhuǎn)印前電流的關(guān)系的圖表。根據(jù)該圖表，通過直線插值，計算出轉(zhuǎn)印前電流為200μA時的修正電壓，為ΔVt＝200V。
S4在多旋轉(zhuǎn)中實施上述控制，將計算結(jié)果存儲到未圖示的存儲器中。
S5接著，當(dāng)輸入圖像形成開始的信號時，裝置開始前旋轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)印前帶電OFF的狀態(tài)下以恒定電流使1點的電流I0(＝35μA)流過，檢測出電壓Vx。由于在多旋轉(zhuǎn)時和在任意的時間里開始的前旋轉(zhuǎn)受溫濕度等的影響而導(dǎo)致一次轉(zhuǎn)印輥的電阻發(fā)生變化，所以Vx是不同于V0的值。
S6根據(jù)上述Vx，由Vt＝Vx-ΔVt計算出在圖像形成中外加的轉(zhuǎn)印偏壓。通過實驗可知，轉(zhuǎn)印前帶電的電位變化大致恒定而不受溫濕度的影響，所以，可以根據(jù)上述公式，考慮一次轉(zhuǎn)印輥的電阻變動以及轉(zhuǎn)印前帶電的影響，從而將轉(zhuǎn)印偏壓設(shè)定為最佳值。
根據(jù)上述S1～S6所述的控制方式，作為在前旋轉(zhuǎn)中進行的控制內(nèi)容，把轉(zhuǎn)印前帶電ON時的取樣和電流點從3個等級減至1個等級，所以，可以大幅度地削減打印時間，同時，可以設(shè)定能夠施加最佳的轉(zhuǎn)印電流的轉(zhuǎn)印偏壓。
下面，說明實施例3。上述控制方法，不僅適用于彩色圖像形成裝置，而且可以適用于單色圖像形成裝置。在圖6中，表示了電攝影方式的單色圖像形成裝置的一例。
在圖6中，具有與圖1所示的彩色圖像形成裝置相同的功能的部分被賦予與圖1相同的標(biāo)號。感光鼓1沿著箭頭A的方向以預(yù)定的圓周速度被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。借助于帶電裝置2，使感光鼓1的圓周面帶電至預(yù)定的極性、電位。曝光裝置3，對應(yīng)于要記錄的圖像信息，輸出被進行了發(fā)光控制的激光光，在感光鼓1上形成基于目標(biāo)圖像信息的靜電潛像。
顯影裝置8，用黑調(diào)色劑使感光鼓1上的靜電潛像可視化，形成調(diào)色劑像。調(diào)色劑使用磁性單組分顯影劑。
在顯影裝置8的下游，面對感光鼓1地配置轉(zhuǎn)印前帶電器4，對調(diào)色劑像施加電荷。
在未圖示的供紙盒中容納有在此成為轉(zhuǎn)印介質(zhì)的轉(zhuǎn)印材料P。根據(jù)供紙開始信號，驅(qū)動未圖示的供紙輥，對供紙盒內(nèi)的轉(zhuǎn)印材料P進行一張一張的供紙，借助于定位輥15沿著箭頭B的方向輸送轉(zhuǎn)印材料P，并以預(yù)定的定時將其導(dǎo)入轉(zhuǎn)印部位、即感光鼓1與作為轉(zhuǎn)印單元的轉(zhuǎn)印輥19的接觸隙部。換言之，借助于定位輥15對轉(zhuǎn)印材料P的輸送進行控制，使得與感光鼓1上的調(diào)色劑像的前端部分到達轉(zhuǎn)印部位的定時同步。
被導(dǎo)入轉(zhuǎn)印部位的轉(zhuǎn)印材料P，在轉(zhuǎn)印部位被夾持并被輸送。此時，從高壓電源20以恒定電壓對轉(zhuǎn)印輥19外加被控制為預(yù)定的偏壓的轉(zhuǎn)印偏壓。關(guān)于該轉(zhuǎn)印偏壓控制，將在下面進行描述。通過對轉(zhuǎn)印輥19外加極性與調(diào)色劑相反的轉(zhuǎn)印偏壓，將感光鼓1上的調(diào)色劑像靜電轉(zhuǎn)印在轉(zhuǎn)印材料P上。然后，從感光鼓1分離輸送轉(zhuǎn)印材料P，將其輸送到未圖示的定影裝置，并進行調(diào)色劑像的加熱加壓定影步驟。
如上所述，本發(fā)明也可以適用于將調(diào)色劑像從作為感光鼓1的像承載體直接轉(zhuǎn)印到作為轉(zhuǎn)印介質(zhì)的轉(zhuǎn)印材料的圖像形成裝置。
另一方面，用清潔裝置5對轉(zhuǎn)印后的感光鼓1的表面進行清潔，以清除轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑和紙粉等，接著用消電燈30削弱殘留電荷，并為下面的圖像形成做好準(zhǔn)備。
接著，說明轉(zhuǎn)印偏壓的控制方法。與實施例同樣地，在前旋轉(zhuǎn)中，在轉(zhuǎn)印前帶電ON的狀態(tài)下，進行轉(zhuǎn)印偏壓的電壓值檢測。并且，組本實施例中，在感光鼓1和轉(zhuǎn)印輥1之間，加入了轉(zhuǎn)印材料P，所以，如以往所知，必須在轉(zhuǎn)印中相加在使目標(biāo)電流I0流到白色背景部分時，在轉(zhuǎn)印材料P的厚度方向所施加的電壓Vp。
因此，在本實施例的轉(zhuǎn)印偏壓的控制中，在前旋轉(zhuǎn)中形成白色背景(非圖像部分)電位，并首先求出在轉(zhuǎn)印前帶電ON的狀態(tài)下游過目標(biāo)電流I0時的電壓V0。接著，相加預(yù)先求出的轉(zhuǎn)印材料電壓Vp，并將V0+Vp設(shè)定為輸送實際的轉(zhuǎn)印材料并進行轉(zhuǎn)印時的轉(zhuǎn)印偏壓。當(dāng)然，也可以如圖2所示，在多旋轉(zhuǎn)中，在轉(zhuǎn)印前帶電ON的狀態(tài)下，進行控制，在前旋轉(zhuǎn)中，在OFF的狀態(tài)下，再次進行控制，由此，修正轉(zhuǎn)印輥的電阻變化。
在上述每一個實施例中，均說明了在進行轉(zhuǎn)印前帶電的情形下，將轉(zhuǎn)印偏壓電壓值控制在最佳的方法。即使在具備了用于在轉(zhuǎn)印前消弱感光鼓表面電位的消電裝置的裝置中，也可以同樣地執(zhí)行這種根據(jù)感光鼓表面電位的變化對轉(zhuǎn)印偏壓電壓值進行控制的方法。
在采用了使調(diào)色劑附著于靜電潛像的曝光部分上并顯影的反轉(zhuǎn)顯影方式的裝置中，在轉(zhuǎn)印后，由于被帶電為與感光鼓的帶電極性相反的極性的轉(zhuǎn)印材料和感光體的白色背景部分(非圖像部分)之間的電位差較大，因此，轉(zhuǎn)印材料被靜電吸附在感光體上，而難以使轉(zhuǎn)印材料從感光鼓分離。所以，在轉(zhuǎn)印前使用LED等的曝光燈，事先使得白色背景部分的電位衰減至0附近，將有助于其后的分離。另外，在本說明書中，把進行轉(zhuǎn)印前消電的調(diào)色劑像稱之為“前消電顯影圖像”。
圖7表示本裝置的示例。圖7的結(jié)構(gòu)大致與圖6相同，其不同點在于，在感光鼓1的旋轉(zhuǎn)方向上，在顯影裝置8的下游，面向感光鼓1配置作為轉(zhuǎn)印前消電單元的曝光燈31，以取代轉(zhuǎn)印前帶電器4。
圖8表示電位因曝光燈31的轉(zhuǎn)印前消電進行變化的狀態(tài)的圖。圖8的(a)表示進行轉(zhuǎn)印前消電之前的電位，圖8的(b)表示進行轉(zhuǎn)印前消電之后的電位。在(a)中，VD表示帶電部分的電位，VL表示在帶電后曝光部分的電位。本實施例中的感光鼓1，由于是負極帶電性的OPC感光體，所以電位是負極性。并且，調(diào)色劑(負極性)借助于反轉(zhuǎn)顯影方式而移動到VL的部分，顯影調(diào)色劑像。
在此，通過曝光燈31的轉(zhuǎn)印前消電，VD和VL降低，如(b)所示，分別成為VD’和VL’。
因此，如果施加了恒定的正極性的轉(zhuǎn)印偏壓，則在進行了轉(zhuǎn)印前消電時，負極性的調(diào)色劑像部分的電位VL和轉(zhuǎn)印偏壓的電位差VT(相當(dāng)于轉(zhuǎn)印電場)減少至VT’，電流減小，調(diào)色劑像的轉(zhuǎn)印效率降低，發(fā)生濃度降低。
圖9表示在考慮了上述結(jié)果的前處理步驟中的轉(zhuǎn)印偏壓的控制方法。控制方式與實施例1相同。在前旋轉(zhuǎn)中形成VD部分(相當(dāng)于白色背景(非圖像部分)電位)，在該狀態(tài)下，以恒定電流對轉(zhuǎn)印輥19外加轉(zhuǎn)印電流20μA、30μA、40μA，檢測此時的電壓值。在圖9中，表示在使轉(zhuǎn)印前消電OFF時和在以與在圖像形成步驟中照射的光量相同的值使轉(zhuǎn)印前消電燈ON時的電流、電壓的關(guān)系。在ON時，基于上述理由，提高流過預(yù)定電流所必需的電壓。事先通過實驗求出轉(zhuǎn)印作為形成在VL部分的前帶電顯影圖像的調(diào)色劑像的最佳電流，求出在對VD部分(白色背景電位部分)外加此時所外加的電壓時流過的電流I0(30μA)。根據(jù)在上述檢測出的電流與電壓的關(guān)系，通過直線插值，計算出要得到I0所必需的轉(zhuǎn)印偏壓電壓值。
以往，在檢測轉(zhuǎn)印偏壓電壓值時，使轉(zhuǎn)印前消電OFF，因而將轉(zhuǎn)印偏壓確定為V0(＝1500V)。但是，如果在圖像形成中外加V0，則在圖像形成中使得轉(zhuǎn)印前消電ON，因此，流過白色背景部分的電流變得比I0小。同樣地，流過調(diào)色劑像部分的電流也變小，發(fā)生濃度降低。
與此相反，如本實施例所述，在檢測轉(zhuǎn)印偏壓電壓值時，使轉(zhuǎn)印前消電ON，由此，可以消除前旋轉(zhuǎn)中和圖像形成中的電位的偏差，計算出最佳的轉(zhuǎn)印偏壓電壓值為V0’(＝1750V)。如果在圖像形成中外加此時所得到的V0’，則電流I0流到白色背景部分，最佳的電流還流到調(diào)色劑像部分，因此，不會發(fā)生濃度降低。
如實施例1～4所述，在前處理步驟進行轉(zhuǎn)印偏壓控制時，在轉(zhuǎn)印前帶電或轉(zhuǎn)印前消電動作的狀態(tài)下進行控制，所以，在前處理步驟和轉(zhuǎn)印步驟中的感光體電位等同，通過在轉(zhuǎn)印步驟中外加在前處理步驟所決定的轉(zhuǎn)印偏壓，可以將轉(zhuǎn)印中的電流設(shè)定為最佳值，可以防止再轉(zhuǎn)印。并且，本發(fā)明既可適用于彩色圖像形成裝置也可適用于單色圖像形成裝置。另外，既可適用于中間轉(zhuǎn)印方式的圖像形成裝置，也可適用于直接從像承載體轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料的方式的圖像形成裝置。
如果沒有進行特別的描述，則上述圖像形成裝置的構(gòu)成部件的尺寸、材質(zhì)、形狀及其相對位置，并不構(gòu)成對本發(fā)明的范圍的限制。并且，通過改變像承載體表面的電位的變更方法，本發(fā)明也可以適用于靜電記錄方式的裝置。
權(quán)利要求
1.一種圖像形成裝置，具有圖像形成單元，將圖像形成在像承載體；轉(zhuǎn)印單元，在轉(zhuǎn)印部向轉(zhuǎn)印介質(zhì)靜電轉(zhuǎn)印上述像承載體上的圖像，具有可以在與上述像承載體之間夾持上述轉(zhuǎn)印介質(zhì)的轉(zhuǎn)印構(gòu)件和向該轉(zhuǎn)印構(gòu)件外加電壓的電壓外加單元；控制單元，在上述轉(zhuǎn)印單元的非轉(zhuǎn)印動作時，執(zhí)行檢測關(guān)于上述轉(zhuǎn)印構(gòu)件的電壓-電流特性的檢測動作，并根據(jù)該檢測動作的檢測結(jié)果，決定轉(zhuǎn)印動作時的轉(zhuǎn)印電壓；以及電位變更單元，可以變更由上述圖像形成單元形成了圖像并且還未到達上述轉(zhuǎn)印部的上述像承載體的表面的電位，其中，上述控制單元，在由上述電位變更單元處理過的上述像承載體的表面通過上述轉(zhuǎn)印部時，進行上述檢測動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于上述電位變更單元，是對上述像承載體上的圖像施加電荷的轉(zhuǎn)印前帶電單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于上述電位變更單元，是對上述像承載體進行曝光的轉(zhuǎn)印前曝光單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于上述圖像形成單元，具有帶電單元，使上述像承載體帶電；潛像形成單元，通過對由該帶電單元帶電的上述像承載體的表面進行曝光，形成靜電潛像；以及顯影單元，使用調(diào)色劑對上述像承載體上的靜電潛像中的圖像部分進行顯影。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像形成裝置，其特征在于在上述像承載體的非圖像部分的區(qū)域，進行上述檢測動作。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于上述圖像形成單元，可以形成多色的圖像，上述電位變更單元，依照形成的圖像的顏色選擇性地進行動作，上述控制單元，在使上述電位變更單元進行動作的狀態(tài)下，進行上述檢測動作，根據(jù)該檢測動作的檢測結(jié)果，決定在上述電位變更單元進行動作時的圖像的轉(zhuǎn)印動作時的轉(zhuǎn)印電壓。
全文摘要
本發(fā)明提供一種圖像形成裝置，具有圖像形成單元，將圖像形成在像承載體；轉(zhuǎn)印單元，具有可以在與像承載體之間夾持轉(zhuǎn)印介質(zhì)的轉(zhuǎn)印構(gòu)件和向轉(zhuǎn)印構(gòu)件外加電壓的電壓外加單元，在轉(zhuǎn)印部向轉(zhuǎn)印介質(zhì)靜電轉(zhuǎn)印像承載體上的圖像；控制單元，在轉(zhuǎn)印單元的非轉(zhuǎn)印動作時執(zhí)行檢測關(guān)于轉(zhuǎn)印構(gòu)件的電壓－電流特性的檢測動作，并根據(jù)該檢測動作的檢測結(jié)果，決定轉(zhuǎn)印動作時的轉(zhuǎn)印電壓；以及電位變更單元，可以變更由圖像形成單元形成了圖像并且還未到達轉(zhuǎn)印部的像承載體的表面的電位，其中，在由電位變更單元處理過的像承載體的表面通過轉(zhuǎn)印部時，進行上述檢測動作。
文檔編號G03G15/16GK1542566SQ20041003724
公開日2004年11月3日 申請日期2004年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月30日
發(fā)明者葛見徹 申請人:佳能株式會社