图像形成装置的制作方法

专利名称：图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种图像形成装置。
背景技术：
在诸如电子照相打印机和影印机的传统图像形成装置中，显影辊对静电潜像进行 显影以在感光鼓的表面上形成墨粉图像，该墨粉图像被转印到诸如纸张的记录介质上，其 后，墨粉图像被定影到该记录介质。例如，在日本专利Kokai公开No. 2006-84824中公开了 此类装置。此文献提出一种装置，该装置使显影辊表面的线速度(即，圆周速度)与感光鼓 表面的线速度的比可变，以避免由于打印图像的背景部分(即，非图像区域)中的称为“雾” 或“雾化(fogging)，，的污染而引起图像质量下降。然而，上述传统图像形成装置存在问题，S卩，显影辊表面的快速线速度加速显影辊 表面上的墨粉的劣化，从而降低在记录介质上形成的图像的质量。

发明内容
因此，本发明的目的是提供一种能够形成具有高质量的图像的图像形成装置。根据本发明的一方面，一种图像形成装置包括图像承载体；第一驱动单元，用于 使所述图像承载体旋转；潜像形成单元，用于在所述图像承载体的表面上形成静电潜像； 显影剂承载体，用于向所述图像承载体的表面供应显影剂；第二驱动单元，用于使所述显影 剂承载体旋转；速度控制单元，用于确定所述显影剂承载体的旋转速度；驱动控制单元，用 于控制所述第二驱动单元，以便所述显影剂承载体以所确定的旋转速度旋转；以及控制单 元，用于控制所述显影剂承载体的表面上的显影剂清除，以便基于所确定的旋转速度来确 定要清除的显影剂的量，并将所确定的量的显影剂从所述显影剂承载体的表面移动到所述 图像承载体的表面。根据本发明的另一方面，一种图像形成装置，包括显影剂承载体，用于向图像承 载体的表面供应显影剂，由潜像形成单元在该表面上形成静电潜像；驱动单元，用于使所述 显影剂承载体旋转；速度控制单元，用于确定所述显影剂承载体的旋转速度；驱动控制单 元，用于控制所述驱动单元，以便所述显影剂承载体以所确定的旋转速度旋转；以及控制单 元，用于基于所确定的旋转速度来确定要清除的显影剂的量，并控制所述显影剂承载体的 表面上的所确定量的显影剂的清除。


在附图中图1是示出根据本发明的第一实施例的图像形成装置的示意性结构图；图2是示出图1的图像形成装置的示意性电路结构的方框图；图3是示出图2的清除墨粉量表的内容示例的图；图4是示出每种不同线速度比中的打印张数(the number of printed sheets)与作为雾化水平的色差之间的关系的实验结果的图；图5是示出每种墨粉清除量中的打印张数与作为雾化水平的色差之间的关系的 线速度比为1. 2时的实验结果的图；图6是示出每种墨粉清除量中的打印张数与作为雾化水平的色差之间的关系的 线速度比为1. 4时的实验结果的图；图7是示出图2的图像形成装置的操作的流程图；图8是示出根据本发明的第二实施例的图像形成装置的示意性电路结构的方框 图；图9是示出图8的清除墨粉量表的内容示例的图；图10是示出每种墨粉清除量中的打印张数与作为雾化水平的色差之间的关系的 线速度比为1.4时的实验结果的图；以及图11是示出图8的图像形成装置的操作的流程图。
具体实施例方式通过在下文中给出的详细说明，将清楚本发明的实施例。然而，应理解的是详细说 明和特定示例虽然指示本发明的优选实施例，但其仅仅是以示例的方式给出的且不限制本 发明的范围。第一实施例图1是示出例示本发明的第一实施例的图像形成装置的示意性结构图。例如，所 述图像形成装置是电子照相彩色打印机。然而，所述图像形成装置可以是不同类型的装置， 诸如单色打印机、传真机、影印机、或多功能外围设备(MFP)。参照图1，所述图像形成装置具有多个图像形成单元10，其数目对应于显影剂(例 如，墨粉)的颜色的数目。例如，多个图像形成单元10包括用于在诸如纸张的记录介质P 上形成黑色图像的黑色(BK)图像形成单元10BK、用于在记录介质P上形成黄色图像的黄色 (Y)图像形成单元、用于在记录介质P上形成品红色图像的品红色(M)图像形成单元10M、 以及用于在记录介质P上形成青色图像的青色(C)图像形成单元10C。所述图像形成装置还具有环形转印带20、带驱动辊21、空转辊22、托盘23、跳跃 (hopping)辊24、定位辊25、定影单元26、排出(ejection)辊27、以及带清洁设备28。在图像形成单元10下面提供有转印带20。转印带20被串连(string)在带驱动 辊21与空转辊22之间并传送记录介质P。带驱动辊21驱动转印带20，且空转辊22使被带驱动辊21移动的转印带20稳定。例如，在转印带20下面提供有托盘23。可以轻易地将托盘23从装置拉出和插入， 且其包含多个记录介质P。跳跃辊24被设置在托盘23的排出侧。跳跃辊24从托盘23拾取记录介质P。定位辊25被沿着记录介质行进方向设置在跳跃辊24的下游侧。定位辊25在不 使记录介质P倾斜的情况下朝着转印带20传送由跳跃辊24拾取的记录介质P。定影单元26被沿着记录介质行进方向设置在转印带20的下游侧。定影单元26 通过向墨粉图像施加热和压力来将转印的墨粉图像定影在记录介质P上。排出辊27被沿着记录介质行进方向设置在定影单元26的下游侧。排出辊27将
5记录介质P排出到装置外面。带清洁装置28被设置在转印带20下面。带清洁装置28与转印带20的外表面接 触并从转印带20的外表面去除墨粉。参照图1，每个图像形成单元10(即，每个黑色、黄色、品红色和青色图像形成单元 10BK、10YU0M和10C)具有诸如用于承载静电潜像的感光鼓11的图像承载体、设置在感光 鼓11的表面附近的充电(charging)辊(充电单元)12、用于用光照射感光鼓11的表面以 形成静电潜像的诸如发光二极管(LED)头13的曝光单元(潜像形成单元)、用于向感光鼓 11的表面供应墨粉(显影剂)的显影设备14、转印辊15和鼓清洁设备16。感光鼓11包括例如诸如铝鼓的鼓形导电构件和在鼓形导电构件表面上设置的光 电导(photoconductive)层。充电辊12被设置为与感光鼓11的表面接触并均勻地对感光鼓11的表面加电。充 电辊12包括例如由诸如不锈钢的导电材料制成的内部管形构件和涂敷在内部管形构件的 外表面上的外涂层。例如，该外涂层由诸如表氯醇的导电弹性材料制成。LED头13是用光选择性地照射感光鼓11的均勻充电表面以基于由打印控制单元 53接收到或生成的打印图像数据形成静电潜像的图案的曝光设备。例如，LED头13包括 LED元件、用于驱动LED元件的LED驱动元件和聚光透镜阵列。LED头13被设置为使得从 LED元件发出的照射光束通过透镜阵列并随后被聚焦于感光鼓11的表面上的位置。显影设备14向在其上面形成静电潜像的感光鼓11的表面供应墨粉，从而 使静电潜像显影以形成墨粉图像。显影设备14包括诸如显影辊14a的显影剂承载 体，其用于向感光鼓11的表面供应墨粉；供应辊14b，其与显影辊14a接触；调节刮刀 (regulatingblade) 14c，其与显影辊14a接触；以及用于容纳从墨粉盒(图中未示出)供应 的墨粉的结构。显影辊14a具有由诸如不锈钢的导电材料制成的内部管形构件和涂敷在内部管 形构件的外表面上的外涂层。例如，该外涂层由诸如氨基甲酸乙酯的导电弹性材料制成。供应辊14b具有由诸如不锈钢的导电材料制成的内部管形构件和涂敷在内部管 形构件的外表面上的外涂层。例如，该外涂层由诸如硅树脂的弹性泡沫材料制成。调节刮刀14c被设置为使得其尖端压着显影辊14a的表面，并且例如由不锈钢板 状构件形成。转印辊15被设置在感光鼓11下面。转印辊15将在感光鼓11的表面上形成的墨 粉图像转印到记录介质P或转印带20。例如，转印辊15由导电弹性泡沫制成。鼓清洁设备16被设置为与感光鼓11的表面接触。鼓清洁设备16去除未被转印 且仍留在感光鼓11的表面上的墨粉或从显影设备14移动到感光鼓11的表面的清除墨粉。 鼓清洁设备16例如由橡胶刮刀制成，且被设置为使得橡胶刮刀的尖端压着感光鼓11的表 在图1的图像形成装置中，由从LED头13发出的光束(或光点)使已被充电辊12 均勻充电的感光鼓11的表面曝光以形成静电潜像图案，该静电潜像被显影设备14显影而 在感光鼓11的表面上形成墨粉图像，该墨粉图像被转印到记录介质P上，且转印的墨粉图 像被定影到诸如纸张的记录介质P。在显影设备14中，从图中未示出的墨粉盒供应墨粉。 调整施加到显影辊14a的显影辊电压、施加到供应辊14b的供应辊电压和施加到调节刮刀14c的调节刮刀电压，通过显影辊14a的表面与供应辊14b的表面之间和显影辊14a的表面 与调节刮刀14c之间的摩擦充电对墨粉充电。结果，在显影辊14a的表面上均勻地形成薄
墨粉层。图2是示出图1的图像形成装置的示意性电路结构的方框图。参照图2，所述图像形成装置具有作为用于使感光鼓11旋转的鼓旋转驱动单元 的感光鼓电机17 ；作为用于使显影辊14a旋转的辊旋转驱动单元的显影辊电机18 ；用于使 带驱动辊21旋转的转印带电机19 ；以及作为用于驱动感光鼓电机17、显影辊电机18和转 印带电机19的驱动控制单元的电机控制单元51。感光鼓电机17使感光鼓11沿着图1中的箭头Ul的方向旋转。显影辊电机18使 显影辊14a沿着图1中的箭头U2的方向旋转。转印带电机19使带驱动辊21沿着图1中 的箭头U3的方向旋转。供应辊14b被经由齿轮(图中未示出)从显影辊14a传送的驱动 功率驱动旋转。充电辊12被经由充电辊与感光鼓11的表面之间的摩擦传送的驱动功率驱 动旋转。所述图像形成装置具有用于检测环境温度的温度检测单元31和用于检测环境湿 度的湿度检测单元32。来自温度检测单元31和湿度检测单元32的输出被供应给速度控制 单元40。速度控制单元40基于从诸如主机控制单元(图中未示出)的控制单元供应的打 印作业来确定感光鼓11的旋转速度(或表面的线速度或圆周速度)和显影辊14a的旋转 速度(或表面的线速度或圆周速度)。或者，速度控制单元40可以基于从诸如主机控制单 元(图中未示出)的控制单元供应的打印作业来确定显影辊14a的表面的线速度与感光鼓 11的表面的线速度的比(即，线速度比)。速度控制单元40具有促使电机控制单元51控制感光鼓电机17和显影辊电机18 以便在使所确定的线速度比保持恒定的同时驱动感光鼓11和显影辊14a旋转的功能。速 度控制单元40输出各种控制信号和图像数据，具有计算设备41、清除墨粉量表42等，且由 微型计算机等配置。来自速度控制单元40的输出被供应给作为驱动控制单元的电机控制 单元51、诸如墨粉清除控制单元52的显影剂清除控制单元和作为连接到墨粉清除控制单 元52的电压供应和控制单元的打印控制单元53。电机控制单元51具有基于来自速度控制单元40的控制信号来控制感光鼓电机 17、显影辊电机18和转印带电机19的功能。墨粉清除控制单元52具有供应在感光鼓11 的表面上形成预定墨粉图像并从感光鼓11的表面去除墨粉图像的命令(即，指示执行墨粉 清除过程的命令)的功能。基于显影辊14a的表面的线速度或线速度比来设置从显影辊 14a “要清除的墨粉量”。打印控制单元53具有基于来自速度控制单元40的图像数据和来自墨粉清除控制 单元52的命令通过控制施加于充电辊12、显影辊14a、供应辊14b、调节刮刀14c、转印辊15 和带驱动辊21的电压和LED头13的光发射来执行墨粉清除过程的功能。墨粉清除过程包 括例如其中将显影辊14a的表面上的墨粉移动到感光鼓11的表面并由鼓清洁设备16收集 感光鼓11的表面上的墨粉的过程。图3示出图2的清除墨粉量表42的内容示例的图。清除墨粉量表42包含线速度 比(例如，1.0、1.2和1.4)和分别对应于线速度比的“要清除的墨粉量”(例如，1%、3%和5% )。在图1和图2所示的图像形成装置的打印过程中，首先，打印控制单元53向充电 辊12施加充电电压，从而均勻地对被感光鼓电机17旋转的感光鼓11的表面充电。在充电 之后，打印控制单元53基于来自速度控制单元40的图像数据来控制LED头13，以便LED头 13发射光束以在感光鼓11的表面上形成静电潜像。然后，打印控制单元53控制显影辊电 机18，以便显影辊电机18使上面形成有墨粉薄层的显影辊14a旋转，并使感光鼓11的表面 上的静电潜像显影。为了使显影辊14a上的墨粉薄层均勻并将墨粉薄层的电荷量设置为预 定值，基于来自打印控制单元53的控制信号，分别向供应辊14b和调节刮刀14c施加供应 辊电压和调节刮刀电压。接下来，基于来自打印控制单元53的控制信号，向转印辊15施加转印电压，由转 印带电机19驱动带驱动辊21旋转，将感光鼓11的表面上的墨粉图像转印到记录介质P上。 在转印之后，由定影单元26将记录介质P上的墨粉图像定影到记录介质P。由排出辊27将 具有已定影墨粉图像的记录介质P排出到外面，且打印过程结束。当所述图像形成装置在正常温度和正常湿度(例如，在23°C的温度和50%的湿度 下)使用可带负电的墨粉操作时，例如，由打印控制单元53将充电电压设置为-1100V，将显 影辊电压设置为-200V，将供应辊电压设置为-300V，并将调节刮刀电压设置为-300V。通过 向充电辊12施加大于预定值的充电电压来对感光鼓11的表面充电，且感光鼓11的表面电 压依照施加于充电辊12的充电电压增加。在第一实施例中，感光鼓11的表面电压是-600V， 且通过LED头13的光照射形成的静电潜像图案的潜像电压是-50V。用从显影辊14a供应 的墨粉相反地显影静电潜像图案。所述可带负电的墨粉由例如聚苯乙烯树脂颗粒形成，并 且为了对墨粉颗粒赋予带电特性和可流动性，添加诸如硅石的外部添加剂。附带提及，在所述图像形成装置中，由于因从墨粉颗粒去除外部添加剂和向墨粉 注入外部添加剂而引起的墨粉劣化，产生不能被充电至正常充电量的墨粉。此类已劣化墨 粉常常作为雾化墨粉而粘附于感光鼓11的表面。在这种情况下，雾化墨粉被移动至记录介 质P上的非图像区域且不期望地发生“雾”或“雾化”(其为打印图像的背景部分(即，非图 像区域)中的污染)。在第一实施例中，用色差ΔΕ来表示雾化水平，其为通过比较基准未打印颜色 (Lab颜色空间)与记录介质P的白色区域中的颜色(Lab颜色空间)而计算的值。色差Δ E 越低，雾化水平变得越低。例如，用分光光度测定法(Konica MinoltaXM-2600d)来测量颜 色(Lab) ο图4是示出显影辊14a的表面与感光鼓11的表面的每种不同线速度比中的打印 张数与作为雾化水平的色差ΔΕ之间的关系的实验结果的图。在图4中，横轴以“千张”(=1000张)为单位指示打印片材(printed sheet)(记 录介质P)的张数，且竖轴指示作为雾化水平的色差ΔΕ。实验结果是通过在高温和高湿度 环境下(例如，在28°C的温度和80%的湿度下)在每个测量点中打印三个白色片材(每 个具有0%的打印图像密度)而获得的。100%的打印图像密度意指在预定的可能打印区 域(例如，对应于感光鼓的单次旋转或单页打印介质)的整个表面上执行实地打印(solid print)的区域的100%面积比(area ratio)。1 %的打印图像密度意指参照100%打印区域 的打印区域。所述线速度比是通过用显影辊14a的表面的线速度除以感光鼓11的表面的线速度而获得的。显影辊14a的表面的线速度依照感光鼓11的表面的线速度而变。例 如，当感光鼓11以140mm/s的线速度旋转且线速度比是1. 2时，显影辊14a以160mm/s(= 140mm/sXl. 2)的线速度旋转。此外，例如，当感光鼓11以140mm/s的线速度旋转且线速度 比是1. 4时，显影辊14a以196mm/s( = 140mm/sXl. 4)的线速度旋转。如可以从图4理解的那样，随着线速度比相对于线速度比1.0变大，雾化水平如箭 头F1.&和F1I所示地降低，从而改善打印图像的质量。然而，如可以从图4理解的那样，当 打印张数增加时(例如，大于约8，000张(=8千张))，即使线速度比相对于线速度比1. 0 变大(或显影辊14a的表面的线速度增大)，雾化水平的降低效果(例如，？^和乙40也 小于打印张数约为0张时的雾化水平的降低效果(例如，&.24和乙《)。换言之，打印张数 增加的越多，雾化水平的降低效果变得越小。此外，如图4所示，使用线速度比1.4执行对第1至第10，000张的打印时的第 8，000张之后的雾化水平(Li)高于使用线速度比1. 0执行对第1至第8，000张的打印并使 用线速度比1. 4执行第8，000张之后的打印时的第8，000张之后的雾化水平(L 2)。雾化水平随着打印张数的增加而增加的原因是通过显影辊14a的表面与其它构 件(感光鼓11的表面、劣化墨粉的表面增加供应辊14b、以及调节刮刀14c)之间的摩擦接 触在显影辊14a的表面上生成劣化墨粉，并且因此，劣化墨粉的量随着打印时间段的增加 而增加。此外，雾化水平随着线速度比的增加而增加的原因是显影辊14a的转数随着线速 度比的增加而增加，并且因此，劣化墨粉的量随着显影辊14a的转数的增加而增加。在第一实施例中，为了通过保持雾化水平足够低来防止打印图像的质量下降，依 照线速度比来调整在一个或多个墨粉清除过程期间“要清除的墨粉量”，所述线速度比是显 影辊14a的表面的线速度与感光鼓11的表面的线速度的比。然而，可以依照显影辊14a的 表面的线速度来调整一个或多个墨粉清除过程期间“要清除的墨粉量”。在第一实施例中，通过将墨粉(包括劣化墨粉)从显影辊14a的表面移动到感光 鼓11的表面并用鼓清洁设备16收集感光鼓11的表面上的墨粉来执行墨粉清除过程。将 更具体地描述墨粉清除过程。例如，充电辊12均勻地对感光鼓11的表面充电，曝光设备用 光照射感光鼓1的表面以形成静电潜像的预定图案(例如，具有1%、2%、3%、4%、或5% 的打印图像密度)，显影辊14a向感光鼓11的表面供应墨粉以形成对应于该静电潜像的墨 粉图像。在墨粉清除过程中，不载送记录介质P，不向转印辊15施加转印电压，并由鼓清洁 设备16收集在感光鼓11的表面上形成的墨粉图像。然而，可以采用不同的墨粉清除过程，其中，不载送记录介质P，向转印辊15施加 转印电压，将在感光鼓11的表面上形成的墨粉图像转印到转印带20上，并由带清洁设备28 收集转印带20上的墨粉图像。图5是示出每种不同墨粉清除量中的打印张数与作为雾化水平的色差之间的关 系的线速度比为1. 2时的实验结果的图。此外，图6是示出每种不同墨粉清除量中的打印 张数与作为雾化水平的色差之间的关系的线速度比为1. 4时的实验结果的图。在图5和图6中，横轴以“千张”(=1000张)为单位指示记录介质P的打印张 数，且竖轴指示对应于雾化水平的色差ΔΕ。“要清除的墨粉量”(例如，0%、1%、3%、5%、 或7% )被表示为Α4尺寸纸张的打印面积比，其中，100%的打印面积比指示整个区域的实
9地打印。例如，当对A4尺寸纸张执行整个区域的实地打印时，曝光的点数为(15840X8192) 个，且当打印面积比为5%时，曝光点数为(792X8192)个。为了缩短用于墨粉清除的时间段，用LED头的光束和显影辊14a将用于墨粉清除 的打印图案形成为具有沿着感光鼓11的纵向的全长的宽度和感光鼓11的圆周长度(对应 于“要清除的墨粉量”)的区域。然而，用于墨粉清除的打印图案(静电潜像图案)不限于 此，且可以采用不同的打印图案，只要可以从显影辊14a收集期望的墨粉量并将其清除即可。此外，在上文中，每当打印作业被输入到速度控制单元40时和在执行打印准备时 执行墨粉清除过程。然而，可以在诸如连续打印过程的中间的其它时刻执行墨粉清除过程。 其它实验条件与图3中的那些相同。如可以从图5和6的实验结果理解的那样，通过增加“要清除的墨粉量”，可以抑制 雾化水平的增加并可以改善打印图像。此外，如可以从图5理解的那样，当线速度比是1. 2时，通过将“要清除的墨粉量” 设置为3%或以上足以抑制雾化水平。此外，如可以从图6理解的那样，当线速度比是1. 4 时，通过将“要清除的墨粉量”设置为5%或以上足以抑制雾化水平。因此，期望的是“要清 除的墨粉量”随着线速度比的增加而增加。图7是示出图2的图像形成装置的操作的流程图。将参照图7来描述根据第一实 施例的图像形成装置的操作。在图7中，过程Pl表示包括步骤S1-S3的打印准备过程，过 程P 2表示包括步骤S4-S6的雾化调整过程，且过程P3表示包括步骤S7的打印过程。当速度控制单元40接收打印作业时(步骤Si)，温度检测单元31和湿度检测单元 32检测作为环境条件的温度和湿度以输出温度和/或湿度信息(步骤S2)。速度控制单元 40基于温度和/或湿度信息来设置线速度比，其为显影辊14a的表面的线速度与感光鼓11 的表面的线速度的比(步骤S3)。墨粉清除控制单元52基于速度控制单元40中的清除墨粉量表42的内容来设置 “要清除的墨粉量”(步骤S4)。速度控制单元40控制打印控制单元53，以便开始打印准备 (步骤S5)。依照来自墨粉清除控制单元52的命令，打印控制单元53在打印操作之前执行 墨粉清除过程(步骤S6)。在执行墨粉清除之后，执行打印(步骤S7)且该过程结束。根据第一实施例，“要清除的墨粉量”基于线速度比而变。换言之，随着显影辊14a 的表面的线速度相对于感光鼓11的表面的线速度增加，从显影辊14a的表面“要清除的墨 粉量”增加。因此，可以有效地去除在线速度比大时以相对大的量产生的劣化墨粉。结果， 无论打印张数多少，可以保持低雾化水平，因此可以改善打印图像质量。在上文中，已经说明感光鼓11的表面的线速度是恒定的，显影辊14a的表面的线 速度改变，且基于线速度比来设置“要清除的墨粉量”。换言之，随着线速度比变大，期望的 是“要清除的墨粉量”被设置为较大值。然而，线速度比越大，越加速显影辊14a的表面上的墨粉的劣化。换言之，显影辊 14a的表面的线速度越快，越加速显影辊14a的表面上的墨粉的劣化。因此，在第一实施例 中，无论感光鼓11的表面的线速度如何(即，无论线速度比如何)，可以基于显影辊14a的 表面的线速度来调整“要清除的墨粉量”。换言之，显影辊14a的表面的线速度越快，显影辊14a的表面上的“要清除的墨粉量”越大。例如，如图2所示，速度控制单元40设置显影辊14a的表面的线速度的设定值，并 经由电机控制单元51来控制显影辊电机18，以便显影辊电机18以设定值的线速度旋转。此外，控制墨粉清除过程的墨粉清除控制单元52可以基于显影辊14a的表面的线 速度来设置“要清除的墨粉量”。换言之，显影辊14a的表面的线速度越快，“要清除的墨粉 量”越大。在这种情况下，可以获得与第一实施例类似的有利效果。可以依照显影辊14a的表面的线速度，使用具有相同打印面积比的墨粉清除图 案，通过改变墨粉清除过程的发生次数、即墨粉清除过程的频率来调整“要清除的墨粉量”。 例如，图像形成装置可以采用一种控制，以便在线速度比1. 0的情况下，每当显影辊14a旋 转1000转时执行墨粉清除过程，在线速度比1. 2的情况下(即，当显影辊14a的表面的线 速度比在线速度比1. 0的情况下高时)，每当显影辊14a旋转300转时执行墨粉清除过程， 并且在线速度比1. 4的情况下(即，当显影辊14a的表面的线速度比在线速度比1. 0或1. 2 的情况下高时)，每当显影辊14a旋转200转时执行墨粉清除过程，同时使用具有相同打印 面积比(例如，1%)的墨粉清除图案。第二实施例图8是示出根据本发明的第二实施例的图像形成装置的电路结构的图。在图8中， 为与图2(第一实施例)中的组成元件相同或相应的那些元件赋予相同的参考标号或符号。根据第二实施例的图像形成装置不同于根据第一实施例的图像形成装置，不同之 处在于第二实施例的速度控制单元40A具有与第一实施例的速度控制单元40不同的功能， 且根据第二实施例的图像形成装置还包括鼓计数器54和点计数器55，鼓计数器54是用于 计数打印张数的设备或用于计数感光鼓11的转数的设备，点计数器55是用于计数点数目 的设备。此外，由于根据第二实施例的图像形成装置具有与根据第一实施例的图像形成装 置类似的结构，所以将参照图1来描述第二实施例。速度控制单元40A是例如微型计算机等，且包括与在第一实施例中相同的计算设 备41、与第一实施例中的清除墨粉量表42不同的清除墨粉量表42A和寄存器43，寄存器43 为用于存储计数值的新添加设备。依照来自电机控制单元51的指令，鼓计数器54计数感光鼓11的转数，从而输出 对应于打印张数的鼓计数值。基于来自打印控制单元53的命令，点计数器55计数图像形 成过程期间的LED头13的曝光点数目，从而输出对应于曝光点数目的点计数值。从显影设备14中的墨粉盒被新的墨粉盒替换时起开始计数的感光鼓11的总鼓计 数值和LED头13的总点计数值被存储在速度控制单元40A的寄存器43中。每当打印3张 A4尺寸纸张作为单个作业时，鼓计数器54增量了 3个计数。图9是示出图8的清除墨粉量表42A的内容示例的图。当线速度比是1. 0、1. 2和 1. 4中的任何值时且平均打印图像密度)在(0彡D < 1)、(1彡D < 3)、(3彡D < 5) 和(5彡D)的任何范围内时，清除墨粉量表42A包含“要清除的墨粉量”的0%、1%、2%、 3%、4%和5%的设定值。例如，可以由速度控制单元40A的计算设备41使用以下等式(1)来计算平均打印 图像密度)。D = [Cm(i)/(CdXCo)] X100(1)，
11
其中，Cd表示感光鼓11的转数，Cm(i)表示在感光鼓11旋转Cd转的同时的实际 打印点的数目(即，实际曝光点的数目)；Co表示感光鼓旋转1转的同时的点数目，S卩，在 感光鼓旋转1转的同时(当打印实地图像时)与曝光的存在或不存在无关的潜在打印点数 目；且(CdXCo)意指感光鼓11旋转Cd转的同时的潜在打印点数目。图10是示出每种不同墨粉清除量中的打印张数与作为雾化水平的色差之间的关 系的线速度比为1. 4时的实验结果的图示图。在图10中，横轴以“千张”(=1000张)为单位指示记录介质P的打印张数，且竖
轴表示色差AE。如可以从图10理解的那样，随着打印图像密度D(0%、1%、3%、5%、7%)增加，可 以保持低雾化水平，且当打印图像密度D是5%或以上时改善雾化的效果达到饱和。在第二 实施例中，墨粉清除控制单元52基于平均打印图像密度)和线速度比来设置“要清除 的墨粉量”，所述线速度比是显影辊14a的表面的线速度与感光鼓11的表面的线速度的比。 如作为图9中的清除墨粉量表42A所示，通过用LED头13的总点计数值除以感光鼓11的 总鼓计数值来计算平均打印图像密度)。图11是示出图8的图像形成装置的操作的流程图。参照图11来描述第二实施例 的图像形成装置中的雾化控制。在图11中，过程P11表示包括步骤S11-S13的打印准备过 程，过程P12表示包括步骤S14-S18的雾化调整过程，且过程P13表示包括步骤S19的打印 过程。当开始雾化控制且速度控制单元40A接收到打印作业时(步骤S11)，温度检测单 元31检测环境温度且湿度检测单元32检测环境湿度(步骤S12)，从而输出温度和/或湿 度信息。基于温度和/或湿度信息，速度控制单元40A设置线速度比，其为显影辊14a的表 面的线速度与感光鼓11的表面的线速度的比(步骤S13)。基于来自电机控制单元51的命令，鼓计数器54计数感光鼓11的转数，从而输出 与之相对应的鼓计数值。此外，基于来自打印控制单元53的命令，点计数器55计算LED头 13的已曝光点的数目，从而输出与之相对应的点计数值。速度控制单元40A将鼓计数值和 点计数值存储在寄存器43中，并因此获得总鼓计数值和总点计数值(步骤S14)。速度控制单元40A的计算设备41使用表达式(1)根据总鼓计数值和总点计数值 来计算平均打印图像密度D(步骤S15)。速度控制单元40A基于清除墨粉量表42A中的内 容来设置“要清除的墨粉量”(步骤S16)。速度控制单元40A控制打印控制单元53以便 开始打印准备(步骤S17)。基于来自墨粉清除控制单元52的命令，打印控制单元53在打 印之前执行墨粉清除过程(步骤S18)。在墨粉清除过程已完成之后，执行打印过程(步骤 S19)且该过程完成。根据第二实施例，由于由平均打印图像密度D来确定“要清除的墨粉量”，所以当 平均打印图像密度D大时，图像形成装置可以在改善具有低雾化水平的打印图像的质量的 同时减少“要清除的墨粉量”。所述图像形成装置可以采用另一种控制，以便当墨粉清除控制单元52确定对应 于总点计数值的点数计数值的累计与对应于存储在寄存器43中的总鼓计数值的打印张数 的计数值的累计的比(比=1/(平均打印图像密度))等于或小于预定参考比(例如，1/5% =0.2%)时执行用于清除显影辊14a的表面上的墨粉的墨粉清除过程。因此，本修改可以实现与第二实施例相同的效果。在第二实施例中，墨粉清除的量通过改变将沿着感光鼓的圆周方向曝光的点数目 (即沿感光鼓的圆周方向的墨粉清除图案的长度)而被调整，其对应于显影辊14a的表面的 线速度。然而，可以通过使用下文描述的其它墨粉清除图案来调整墨粉清除的量。可以通过保持沿显影辊14a的表面的圆周方向的图案长度(其对应于显影辊的圆 周)不变并改变将沿着宽度方向、亦即显影辊14a的纵向曝光的点数目来形成1%、3%和 5%的图案。可以依照显影辊14a的表面的线速度，使用具有相同打印面积比的墨粉清除图 案，通过改变墨粉清除过程的发生次数、即墨粉清除过程的频率来调整“要清除的墨粉量”。 例如，所述图像形成装置可以采用一种控制，以便在使用具有相同打印面积比的墨粉清除 图案的同时，在线速度比1. 0的情况下，每当显影辊14a旋转3000转时执行墨粉清除过程， 在线速度比1. 2的情况下，每当显影辊14a旋转2500转时执行墨粉清除过程，并且在线速 度比1. 4的情况下，每当显影辊14a旋转2000转时执行墨粉清除过程。此外，例如，图像形成装置可以采用一种控制，以便在使用具有相同打印面积比 (例如，)的墨粉清除图案的同时，在线速度比1. 0的情况下，每当显影辊14a旋转1000 转时执行墨粉清除过程，在线速度比1. 2的情况下(即，当显影辊14a的表面的线速度比在 线速度比1. 0的情况下高时)，每当显影辊14a旋转300转时执行墨粉清除过程，并且在线 速度比1. 4的情况下(即，当显影辊14a的表面的线速度比在线速度比1. 0或1. 2的情况 下高时)，每当显影辊14a旋转200转时执行墨粉清除过程。可以根据感光鼓11的转数、圆周速度之间的比和外径之间的比来计算显影辊14a 的转数。此外，所述图像形成装置可以具有用于计数显影辊14a的转数的显影辊计数单元。实施例修改本发明不限于上述第一和第二实施例及其修改，且可以应用于其它实施例及其其 它修改。可以将图1、图2和图8的该图像形成装置修改为具有与这些图所示的结构不同的 结构。例如，感光鼓电机17和显影辊电机可以被用来驱动感光鼓11和显影辊14a 二者 的单个驱动电机代替。进一步，速度控制单元40或40A可以被配置成使得其基于显影辊14a的所确定的 旋转速度确定要清除的显影剂的量并控制所述显影辊14a的表面上的所确定量的显影剂 的清除。而且，速度控制单元40或40A可以具有相对于感光鼓11的旋转速度调整显影辊 14a的旋转速度的功能。此外，除打印机之外，本发明还可以应用于其它图像形成装置，诸如影印机、传真 机、多功能外围设备(MFP)等。
1权利要求
一种图像形成装置，包括图像承载体；第一驱动单元，用于使所述图像承载体旋转；潜像形成单元，用于在所述图像承载体的表面上形成静电潜像；显影剂承载体，用于向所述图像承载体的表面供应显影剂；第二驱动单元，用于使所述显影剂承载体旋转；速度控制单元，用于确定所述显影剂承载体的旋转速度；驱动控制单元，用于控制所述第二驱动单元，以便所述显影剂承载体以所确定的旋转速度旋转；以及控制单元，用于控制所述显影剂承载体的表面上的显影剂的清除，以便基于所确定的旋转速度来确定要清除的显影剂的量，并将所确定的量的显影剂从所述显影剂承载体的表面移动到所述图像承载体的表面。
2.如权利要求1所述的图像形成装置，其中，用作为显影剂承载体的表面的圆周速度 的线速度来表示所确定的旋转速度。
3.如权利要求2所述的图像形成装置，其中，当所述线速度越快时，所确定的显影剂的 量越大。
4.如权利要求1所述的图像形成装置，其中，用线速度比来表示所确定的旋转速度，所 述线速度比是作为所述显影剂承载体的表面的圆周速度的第二线速度与作为所述图像承 载体的表面的圆周速度的第一线速度的比。
5.如权利要求4所述的图像形成装置，其中，当所述线速度比越大时，所确定的显影剂 的量越大。
6.如权利要求4所述的图像形成装置，还包括表，存储线速度比与要清除的显影剂的量之间的关系； 其中，参照所述表来确定要清除的显影剂的量。
7.如权利要求1-6中的任一项所述的图像形成装置，其中，所述控制单元促使所述潜 像形成单元在所述图像承载体的表面上形成静电潜像图案，基于所确定的显影剂的量来确 定该图案。
8.如权利要求1-6中的任一项所述的图像形成装置，其中，所述控制单元以基于所确 定的显影剂的量的频率使用具有相同打印面积比的静电潜像图案来执行所述显影剂承载 体的表面上的显影剂清除。
9.如权利要求1-6中的任一项所述的图像形成装置，其中，所述潜像形成单元包括用于用光点照射所述图像承载体的表面、从而形成静电 潜像的点的曝光单元； 所述装置还包括第一计数器，用于计数光点的数目；以及 第二计数器，用于计数所述图像承载体的转数；其中，所确定的旋转速度是基于由第一计数器获得的点数的累计和由第二计数器获得 的转数的累计的值。
10.如权利要求1-6中的任一项所述的图像形成装置，还包括鼓清洁单元，用于从所述图像承载体的表面去除显影剂；以及 其中，用所述鼓清洁设备来去除图像承载体的表面上的显影剂。
11.如权利要求1-6中的任一项所述的图像形成装置，还包括 转印带；第三驱动单元，用于驱动所述转印带；转印辊，用于将所述图像承载体的表面上的显影剂转印到所述转印带；以及 带清洁设备，用于去除所述转印带的外表面上的显影剂；其中，图像承载体的表面上的显影剂被移动到所述转印带且随后被所述带清洁设备去除。
12.—种图像形成装置，包括显影剂承载体，用于向图像承载体的表面供应显影剂，由潜像形成单元在该表面上形 成静电潜像；驱动单元，用于使所述显影剂承载体旋转；速度控制单元，用于确定所述显影剂承载体的旋转速度；驱动控制单元，用于控制所述驱动单元，以便所述显影剂承载体以所确定的旋转速度 旋转；以及控制单元，用于基于所确定的旋转速度来确定要清除的显影剂的量，并控制所述显影 剂承载体的表面上的所确定量的显影剂的清除。
13.如权利要求12所述的图像形成装置，其中，速度控制单元具有相对于图像承载体的旋转速度调整显影剂承载体的旋转速度 的功能。
全文摘要
一种图像形成装置，包括显影剂承载体，用于向图像承载体的表面供应显影剂，由潜像形成单元在该表面上形成静电潜像；驱动单元，用于使所述显影剂承载体旋转；速度控制单元，用于确定所述显影剂承载体的旋转速度；驱动控制单元，用于控制所述驱动单元，以便所述显影剂承载体以所确定的旋转速度旋转；以及控制单元，用于基于所确定的旋转速度来确定要清除的显影剂的量，并控制所述显影剂承载体的表面上的所确定量的显影剂的清除。
文档编号G03G15/00GK101930198SQ20101021466
公开日2010年12月29日 申请日期2010年6月24日 优先权日2009年6月24日
发明者尾关文崇 申请人:日本冲信息株式会社