显影装置以及具有该显影装置的图像形成装置的制作方法

专利名称：显影装置以及具有该显影装置的图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及复印机、传真机、打印机等图像形成装置上所搭载的显影装置、以及具 备该显影装置的图像形成装置，特别涉及使用具有磁性载体和调色剂的双成分显影剂对载 像体上的静电潜像进行显影的显影装置的调色剂浓度控制。
背景技术：
以往，作为使用电子照相工艺的图像形成装置中使用干式调色剂的显影方式，公 知有单成分显影方式和双成分显影方式，该单成分显影方式不使用载体，该双成分显影方 式使用利用磁性载体使非磁性的调色剂带电的双成分显影剂，通过形成于显影辊上的由调 色剂和载体形成的磁刷对载像体(感光体)上的静电潜像进行显影。单成分显影方式不会由于磁刷而弄乱载像体上的静电潜像，适用于高画质，但反 面问题是，由于通过充电辊使调色剂带电，用弹性限制刮板对显影辊上的层厚进行限制，因 而调色剂的添加剂会附着于充电辊上而降低带电能力，难以稳定地维持调色剂的带电量。 此外，有时调色剂会附着于限制刮板上，使得层形成得不均勻而引起图像缺陷。此外，当进行色彩重叠的彩色印刷时，对彩色调色剂要求透过性，因而需要非磁性 的调色剂。因此，在全彩色图像形成装置中，大多采用使用载体使调色剂带电并进行运送的 双成分显影方式。双成分显影方式能够长时间维持稳定的带电量，适于延长调色剂的寿命， 但反面问题是，由于上述的磁刷所造成的影响，在画质的方面不利。为了解决这些问题，有人提出了如下的显影方式在使用磁辊(调色剂供应部件) 使调色剂向相对于载像体非接触式地设置的显影辊(调色剂载体)上移动时，磁性载体残 留在磁辊上而仅使非磁性调色剂转移到显影辊上来形成调色剂薄层，通过交流电场使调色 剂附着到载像体上的静电潜像上来进行显影。此外，有时通过根据由导磁率传感器等检测到的显影剂中的调色剂浓度调整显影 剂补充量，来进行显影剂中的调色剂浓度控制，但有时也通过形成补丁图像(基准调色剂 像)，根据该补丁图像的图像浓度检测结果来调整调色剂补充量，由此来进行显影剂中的调 色剂浓度控制。但是，在连续印刷当中，由于补丁图像的图像浓度随着时间的推移而降低， 因而如果根据图像浓度的降低而增加调色剂补充量，则有可能调色剂补充量过剩，从而产 生灰雾(力)等图像不良。因此，公知有如下方法具有对显影剂中的调色剂浓度进行检测的调色剂浓度检 测部、和对形成于载像体上的测试图案(补丁图像)的浓度进行光学检测的图像浓度检测 部，当由调色剂浓度检测部检测到的调色剂浓度达到预先设定的调色剂浓度的上限时，停 止基于图像浓度检测部的检测输出而进行的调色剂补充，从而即便感光鼓上的带电电位、 曝光、显影剂等随着时间的推移而发生变化/波动，也防止了图像浓度的变化。但是，在上述方法中，是根据补丁图像的尺寸，从基于图像浓度检测结果的控制切 换成基于调色剂浓度检测结果的控制来进行调色剂浓度控制，并不是用于防上在连续印刷 当中基准调色剂像的图像浓度随着时间的推移而降低的方法。
这里，在连续印刷当中，存在显影辊表面上逐渐附着调色剂从而在该辊表面上蓄 积电荷的趋势。在显影辊的表面上，如果在连续印刷当中电荷随着时间的推移而逐渐蓄积 直至达到饱和，则该辊表面的电位上升，在显影辊和磁辊之间的直流电位差(有效电位)变由此，上述的双成分显影方式存在如下情况在连续印刷当中从磁辊被供应到显 影辊的调色剂量随着时间的推移而减少，图像浓度降低。其结果是，提供给补丁图像的调色 剂量降低，给补丁图像的图像浓度检测结果带来影响，进而给调色剂浓度校正带来影响。此外，当在印刷动作期间、和连续印刷当中的规定的印刷期间根据补丁图像进行 调色剂浓度校正时，如上所述，在连续印刷当中补丁图像的图像浓度随着时间的推移而降 低，因而与印刷动作期间的调色剂浓度校正时相比，连续印刷当中的调色剂浓度校正时补 丁图像的浓度降低，在调色剂浓度校正上产生误差。

发明内容
本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种能够防止连续印刷当中图 像浓度的降低的显影装置以及具备该显影装置的图像形成装置。为了达到上述目的，本发明的一个方式中的显影装置包括显影容器，容纳包含载 体和调色剂的显影剂；显影剂供应部件，用于将所述显影容器内容纳的所述调色剂供应给 载像体；电压施加部，向所述显影剂供应部件施加偏置电压；图像浓度检测部，检测形成于 所述载像体上的调色剂像的浓度；以及控制部，根据由所述图像浓度检测部对形成于所述 载像体上的基准调色剂像的图像浓度检测结果，执行所述显影剂中的调色剂浓度校正；其 中，所述控制部在印刷动作期间执行第一调色剂浓度校正，在连续印刷当中的规定印刷期 间执行第二调色剂浓度校正，在所述第一调色剂浓度校正中，向所述显影剂供应部件施加 规定的基准调色剂像形成用偏置电压来形成所述基准调色剂像，在所述第二调色剂浓度校 正中，除了所述基准调色剂像形成用偏置电压之外，还将规定的校正偏置电压施加给所述 显影剂供应部件来形成所述基准调色剂像。根据上述本发明一个方式的显影装置，由于能够有效地防止连续印刷当中图像浓 度的降低，因而能够防止图像不良。此外，本发明的另一方式的图像形成装置包括上述本发明一个方式中的显影装置。根据本发明的另一方式的图像形成装置，由于能够有效地防止连续印刷当中图像 浓度的降低，因而能够防止图像不良。


图1是表示具备本发明一个实施方式中的显影装置的图像形成装置的整体结构 的简要截面图；图2是表示本实施方式的显影装置的结构的侧截面图；图3是表示施加在显影辊以及磁辊上的偏置电压波形的一个例子的示意图；图4是表示本实施方式的显影装置的控制路径的框图；图5是表示进行T/C和CTD调色剂浓度校正的定时的示意图6是表示黑色用显影装置中任务间调色剂浓度校正时基于第一补丁图像的 CTD、和不施加校正偏置电压的纸间调色剂浓度校正时基于第二补丁图像的CTD的一个例 子的图；图7是表示黑色用显影装置中纸间调色剂浓度校正时的第二补丁图像的TD的一 个例子的图；图8是表示黑色用显影装置中任务间调色剂浓度校正时基于第一补丁图像的 CTD、和施加了校正偏置电压的纸间调色剂浓度校正时基于第二补丁图像的CTD的一个例 子的图；图9是表示本实施方式的显影装置的第一控制例的控制顺序的流程图；图10是表示黑色用显影装置中在低温低湿度环境下进行纸间调色剂浓度校正时 的第二补丁图像的TD的一个例子的图；图11是表示本实施方式的显影装置的第二控制例的控制顺序的流程图。
具体实施例方式以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是具备本发明一个实施方式 中的显影装置的图像形成装置的简要截面图。这里示出了串连方式的彩色图像形成装置。 在彩色图像形成装置100的主体内，从运送方向上游侧(图1中的右侧)起依次配置了四 个图像形成部Pa、Pb、Pc及Pd。这些图像形成部Pa Pd对应于不同的四种颜色(青色、 品红色、黄色以及黑色)的图像而设置，分别通过带电、曝光、显影以及转印各个工序而依 次形成青色、品红色、黄色以及黑色的图像。在该图像形成部Pa Pd上设置了承载各种颜色的可视图像(调色剂像)的感光 鼓la、lb、lc及ld，这些感光鼓la Id上形成的调色剂像通过驱动部(图中未示出)在 图1中顺时针旋转，在被依次转印到与各图像形成部邻接移动的中间转印带8上之后，在二 次转印辊9上被一次转印到转印纸P上，进而，在定影部7中被定影到转印纸P上之后，从 装置主体被排出。使感光鼓la Id在图1中逆时针旋转，并同时执行针对各感光鼓la Id的图像形成处理。要转印调色剂像的转印纸P被容纳于装置下部的纸张盒16内，经由供纸辊12a以 及校准辊对12b向二次转印辊9运送。中间转印带8可使用利用介电树脂制的片材将其两 端部彼此重叠接合而形成为环状的带、或没有接头的(无缝的)带。此外，在二次转印辊9 的下游侧配置有刮板状的带清洁器19，该带清洁器19用于除去残留于中间转印带8的表面 上的调色剂。接着，对图像形成部Pa Pd进行说明。在旋转自如地配置的感光鼓la Id的 周围以及下方设置有使感光鼓la Id带电的带电器2a、2b、2c、2d ；在各感光鼓la Id 上对图像信息进行曝光的曝光单元4 ；在感光鼓la Id上形成调色剂像的显影装置3a、 3b、3c、3d ；除去残留于感光鼓la Id上的显影剂(调色剂)的清洁部5a、5b、5c以及5d。当由用户输入了图像形成开始后，首先，通过带电器2a 2d使感光鼓la Id的 表面均勻地带电，接着，通过曝光单元4进行光照射，在各感光鼓la Id上形成与图像信 号对应的静电潜像。在显影装置3a 3d上，通过调色剂补充装置51 (参照图2)分别填充 规定量的青色、品红色、黄色以及黑色的各种颜色的调色剂。该调色剂通过显影装置3a 3d被供应到感光鼓la Id上，通过静电吸附，形成与通过来自曝光单元4的曝光而形成的 静电潜像相对应的调色剂像。然后，在中间转印带8上以规定的转印电压施加了电场之后，通过中间转印辊(初 次转印辊)6a 6d将感光鼓la Id上的青色、品红色、黄色以及黑色的调色剂像转印到中 间转印带8上。为了进行规定的全彩色图像形成，这四种颜色的图像被形成得具有预先确 定的规定的位置关系。然后，在继续进行的新的静电潜像形成的一开始，通过清洁部5a 5d除去残留于感光鼓la Id的表面上的调色剂。中间转印带8被架在上游侧的运送辊10和下游侧的驱动辊11上，当中间转印带 8随着基于驱动马达(图中未示出)的驱动辊11的旋转而开始顺时针旋转时，转印纸P以 规定的定时从校准辊12b被运送到与中间转印带8邻接设置的二次转印辊9，被转印全彩色 图像。转印了调色剂像的转印纸P被向定影部7运送。被运送至定影部7的转印纸P通过定影辊对13进行加热以及加压，使得调色剂像 在转印纸P的表面上被定影，形成规定的全彩色图像。形成了全彩色图像的转印纸P通过 向多个方向分叉的分叉部14来分配运送方向。当仅在转印纸P的单面上形成图像时，就此 通过排出辊15被排出到排纸托盘17中。另一方面，当在转印纸P的双面上形成图像时，通过了定影部7的转印纸P通过分 叉部14被分给纸张运送路径18，在使图像面翻转的状态下被再次运送至二次转印辊9。然 后，形成于中间转印带8上的下一个图像通过二次转印辊9被转印到转印纸P的没有形成 图像的面上，在被运送到定影部7将调色剂像定影之后，排出到排纸托盘17中。图2是表示本实施方式的显影装置的结构的侧截面图。另外，这里对配置于图1 的图像形成部Pa中的显影装置3a进行说明，由于配置在图像形成部Pb Pd中的显影装 置3b 3d的结构也基本相同，因而省略了说明。如图2所示，显影装置3a配备容纳双成分显影剂(以下简称为显影剂)的显影容 器20，显影容器20通过间隔壁20a被划分成第一和第二搅拌室20b、20c，在第一和第二搅 拌室20b、20c中旋转自如地配置有第一搅拌螺杆21a和第二搅拌螺杆21b，该第一搅拌螺杆 21a和第二搅拌螺杆21b用于将从调色剂补充装置51补充来的调色剂(带正电调色剂)与 载体混合并搅拌，使其带电。然后，通过第一搅拌螺杆21a和第二搅拌螺杆21b —边搅拌显影剂一边将其沿轴 向运送，通过由间隔壁20a形成的显影剂通路(图中未示出)而在第一和第二搅拌室20b、 20c之间循环。在图示的例子中，显影容器20向左斜上方延伸，在显影容器20内在第二搅 拌螺杆21b的上方配置有磁辊22，在磁辊22的左斜上方面对配置有显影辊23。然后，显影 辊23在显影容器20的开口侧(图2中的左侧)与感光鼓la面对，磁辊22以及显影辊23 在图中顺时针旋转。此外，在显影容器20中，与第一搅拌螺杆21面对面地配置有对显影剂中的调色剂 浓度进行检测的导磁率传感器41。导磁率传感器41通过检测显影剂中的调色剂与载体之 比(调色剂浓度、T/C)并将输出信号发送给后述的控制部39(参照图4)，能够对T/C(调色 剂浓度检测结果)进行检测。磁辊22包括非磁性的旋转套筒22a、和被内置于旋转套筒内的具有多个磁极(这 里为5个)的固定磁辊体22b。显影辊23由非磁性的显影套筒构成，磁辊22和显影辊23面对，在其面对面位置(面对位置)处具有规定的间隙。此外，在显影容器20中，无耳刮板25沿着磁辊22的长度方向(图2的纸面内外 方向)而被安装，在磁辊22的旋转方向(图中顺时针)，无耳刮板25与显影辊23和磁辊 22的面对位置相比位于上游侧。并且，在无耳刮板25的顶端部与磁辊22的表面之间形成 有微小的间隙(间隔)。在显影辊23上连接着施加直流电压(以下称为Vslv(DC))和交流电压(以下称 为Vslv(AC))的第一偏置电路30，在磁辊22上连接着施加直流电压(以下称为Vmag(DC)) 和交流电压(以下称为Vmag(AC))的第二偏置电路31。此外，在第一偏置电路30和第二偏置电路31上连接电压可变装置33，使得能够根 据来自控制部39(参照图4)的控制信号来改变被施加至显影辊23的Vslv(DC)、Vslv(AC) 以及被施加至磁辊22的Vmag (DC)、Vmag (AC)。如上所述，通过第一搅拌螺杆21a和第二搅拌螺杆21b，使得显影剂被搅拌并且在 显影容器20内循环而使得调色剂带电，通过第二搅拌螺杆21b使得显影剂被运送至磁辊 22。然后，在磁辊22上形成磁刷(图中未示出)。磁辊22上的磁刷通过无耳刮板25进行了层厚限制之后，被向磁辊22和显影辊23 的面对部分进行运送，通过施加在磁辊22上的Vmag (DC)和施加在显影辊23上的Vslv (DC) 之间的电位差(有效电位)、以及与固定磁辊体22b之间的磁场，在显影辊23上形成调色剂薄层。尽管显影辊23上的调色剂层厚会随着显影剂的阻抗或磁辊22与显影辊23之间 的转速差等而变化，但能够通过磁辊22与显影辊23之间(以下称为MS间)的有效电位 (以下称为MS间DC)而进行控制。如增大MS间DC则显影辊23上的调色剂层变厚，减小 MS间DC则变薄。显影时MS间DC的范围通常为100V 350V左右合适。图3是表示施加在显影辊23以及磁辊22上的偏置电压波形的一个例子的示意 图。如图3的(a)所示，从第一偏置电路30向显影辊23施加了合成波形Vslv (实线)，该合 成波形Vslv是在Vslv (DC)上重叠了峰峰值为Vppl的矩形波Vslv (AC)而得到的。此外，从 第二偏置电路31向磁辊22施加了合成波形Vmag (虚线)，该合成波形Vmag是在Vmag (DC) 上重叠了峰峰值为Vpp2且相位与Vslv (AC)不同的矩形波Vmag (AC)而得到的。因此，施加到MS间的电压是如图3的(b)所示的具有Vpp (max)和Vpp (min)的合 成波形Vmag-Vslv。另外，Vmag(AC)被设定成占空比大于Vslv(AC)。实际上并不是图3所 示的完全的矩形波，而被施加的是一部分歪曲的形状的交流电压。通过磁刷而形成在显影辊23上的调色剂薄层通过显影辊23的旋转被运送到感光 鼓la与显影辊23之间的面对部分。由于在显影辊23上施加了 Vslv (DC)和Vslv (AC)，因 而调色剂由于显影辊与感光鼓la间的电位差而飞翔，使得感光鼓la上的静电潜像被显影。在显影中没有用到而剩下的调色剂被再次运送到显影辊23和磁辊22之间的面对 部分，通过磁辊22上的磁刷而被回收。并且，当在固定磁辊体22b的同极部分从磁辊22剥 离了磁刷后，作为以合适的调色剂浓度均勻地带电的双成分显影剂而在磁辊22上再次形 成磁刷，并向无耳刮板25运送。此外，在各感光鼓la Id的旋转方向上，在显影装置3a 3d的下游侧端部面对 感光鼓la Id而配置有图像浓度检测传感器(图像浓度检测部)43 (参照图2)。作为图像浓度检测传感器43，通常可使用光学传感器，该光学传感器包括由LED等构成的发光元 件和由光电二极管等构成的受光元件。对感光鼓la Id上的调色剂附着量进行测定时，如果从发光元件向形成于感光 鼓la Id上的各补丁图像(基准调色剂像)照射测定光，则测定光会作为被调色剂反射 的光以及被鼓表面反射的光而入射到受光元件。另外，作为补丁图像，能够形成通常的大致 矩形的补丁图像。当调色剂的附着量多时，由于来自鼓表面的反射光被调色剂遮挡，因而受光元件 的受光量减少。另一方面，当调色剂的附着量少时，相反地，来自鼓表面的反射光增多，其结 果是，受光元件的受光量增大。因此，通过将基于接受到的反射光量的受光信号的输出值发 送给控制部39 (参照图4)，能够检测各种颜色的补丁图像的图像浓度TD(图像浓度检测结 果)。此外，图像浓度检测传感器43在图像形成装置100中也能够配置在显影装置 3a 3d的外侧，例如，也能够配置在相对于感光鼓la Id的旋转方向处于显影装置3a 3d的上游侧并且处于转印辊6a 6d的下游侧。此外，图像浓度检测传感器43能够对被转印到中间转印带8上的补丁图像进行检 测，除此之外，当图像形成装置100是将形成于感光鼓la Id上的补丁图像直接转印到被 运送带运送过来的转印纸P上的直接转印方式的图像形成装置时，也能够对转印到纸张P 上的补丁图像或者被转印到运送带上的补丁图像进行检测。此外，如图1所示，在图像形成装置100内设置有温湿度传感器45。温湿度传感器 45能够对显影装置3a 3d周围的环境温湿度(环境条件)进行检测，并将输出信号发送 给控制部39。另外，温湿度传感器45也能够被设置于显影装置3a 3d的外表面或内侧寸。图4是表示本实施方式的显影装置的控制路径的框图。对于与图1 图2相同的 部分标注了相同的符号并省略说明。显影装置3a 3d包括第一搅拌螺杆21a、第二搅拌 螺杆2lb、磁辊22、显影辊23、第一偏置电路30、第二偏置电路31、电压可变装置33、导磁率 传感器41、图像浓度检测传感器43、温湿度传感器45等。存储部37例如由读写自如的RAM (Random Access Memory,随机存取存储器)构 成，除了存储控制部39使用的与显影剂的搅拌运送相关的控制程序之外，还存储T/C调色 剂浓度校正用参数，该T/C调色剂浓度校正用参数用于后述的T/C调色剂浓度校正，将根据 导磁率传感器41的输出信号计算出的调色剂浓度(T/C)和用于调整调色剂补充装置51的 调色剂补充量的控制电压(Vcon)关联起来。除此之外，存储部37中可存储CTD调色剂浓度校正用参数，该CTD调色剂浓度校 正用参数用于后述的CTD调色剂浓度校正，将图像浓度检测传感器43的输出值和TD、CTD 以及Vcon关联起来。此外，存储部37中可存储后述的规定累积印刷时间T1、连续印刷时 间tl或用于判断温湿度传感器45的温湿度检测结果是否是规定的环境条件的环境条件参数。此外，存储部37中还可存储用于在CTD调色剂浓度校正中在任务间调色剂浓度 校正时形成第一补丁图像的VslvP(DC)的设定值VI、VmagP(DC)的设定值V2;在纸间调色 剂浓度校正时为了形成第二补丁图像而加到VmagP(DC)的设定值V2上的第一校正偏置电压A VI、第二校正偏置电压A V2等的校正偏置电压AV。控制部39具有如下功能接收来自导磁率传感器41的输出信号并根据存储在存 储部37中的T/C调色剂浓度校正用参数计算出T/C，对Vcon进行调整(T/C调色剂浓度校 正、第三调色剂浓度校正)。此外，控制部39具有如下功能当通过操作面板(图中未示出)的按键操作等设 定了校准模式时，形成第一补丁图像，接收来自图像浓度检测传感器43的输出信号并根据 存储在存储部37中的CTD调色剂浓度校正用参数计算出TD以及CTD，对Vcon进行调整(任 务间调色剂浓度校正)。该校准模式能够在装置的电源开启时、或连续进行规定张数的图像 形成处理(任务)期间进行设定。此外，控制部39具有对累积印刷时间T进行计数的功能、判断在连续印刷当中是 否达到了规定累积印刷时间T1的功能，除了上述校准模式以外，还具有如下功能在连续 印刷当中每当累积印刷时间T达到规定累积印刷时间T1，则形成第二补丁图像，并接收来 自图像浓度检测传感器43的输出信号，根据存储在存储部37中的CTD调色剂浓度校正用 参数计算出TD和CTD，对Vcon进行调整(纸间调色剂浓度校正)。此外，控制部39具有如下功能在纸间调色剂浓度校正时将VmagP (DC)从V2改变 至V2+AV1或者V2+AV2并形成第二补丁图像。另外，累积印刷时间T表示当进行一个或 者多个任务时针对各纸张P进行的印刷时间的总和，在进行了纸间调色剂浓度校正后，被 重置。此外，控制部39具有对要进行纸间调色剂浓度校正之前的连续印刷时间t进行 测量的功能；判断连续印刷时间t是否达到规定连续时间tl以上的功能；当之前的的连续 印刷时间t为tl以上时将VmagP (DC)从VI设定成V1+AV2。另外，连续印刷时间t表示 当在一个连续印刷(任务)当中达到了规定累积时间T1时，该任务中从印刷开始时刻到进 行纸间调色剂浓度校正之前的印刷结束为止的时间。此外，控制部39具有接收来自温湿度传感器45的输出信号，判断温湿度检测结 果是否相当于低温低湿度条件(例如10°C以下、15% RH以下)的功能；当温湿度检测结果 相当于低温低湿度条件时，将VmagP (DC)从V2设定为V2+ A V2的功能。另外，存储部37和 控制部39也可以兼用作图像形成装置10的整体的控制部和存储部，还可以为了控制显影 装置3a 3d而独立配置。接着，针对使用导磁率传感器41的T/C调色剂浓度校正、以及使用图像浓度传感 器43的CTD调色剂浓度校正进行说明。如上所述，控制部39根据从导磁率传感器41的输出信号计算出的T/C来改变用 于对调色剂补充装置51的调色剂补充量进行调整的控制电压Vcon，由此调整调色剂补充 量，并从调色剂补充装置经由调色剂补充口 20d向显影容器20内补充调色剂。如此，通过 根据导磁率传感器41来改变对显影装置3a 3d的调色剂补充量(即Vcon)，由此可针对 各种颜色进行基于T/C的调色剂浓度校正(T/C调色剂浓度校正、第三调色剂浓度校正)。此外，如上所述，控制部39根据从图像浓度检测传感器43的输出信号计算出的TD 和CTD来改变Vcon，由此调整调色剂补充量，并从调色剂补充装置经由调色剂补充口 20d 向显影容器20内补充调色剂。如此，通过根据图像浓度检测传感器43来改变对显影装置 3a 3d的调色剂补充量(即Vcon)，由此可针对各种颜色进行基于CTD的调色剂浓度校正(CTD调色剂浓度校正、第一和第二调色剂浓度校正)。图5是表示进行T/C和CTD调色剂浓度校正的定时的示意图。另外，在图5中，对 于T/C的目标值仅示出了上限侧，但在下限侧也进行同样的校正。此外，图5所示的目标值 等的数值是一个例子，并不特别局限于这些数值，能够根据装置结构等进行适当设定。如图5所示，将通过导磁率传感器41检测到的T/C的目标值设为482。此外，将 T/C的上限值设为502，将阈值设为522。在T/C不超过上限值502的范围(T/C彡502)内， 通过T/C调色剂浓度校正，改变并调整Vcon使得T/C变为目标值482。另一方面，当T/C超过了上限值502时(502 < T/C)，在T/C不超过上限值522的 范围(502 < T/C < 522)内，除了 T/C调色剂浓度校正之外，还通过CTD浓度校正来改变并 调整Vcon。即，根据基于导磁率传感器41的T/C来改变Vcon以使得T/C小于上限值，并且 根据由图像浓度检测传感器43计算出的CTD来校正Vcon以使得进入到CTD的上限值以及 下限值内。后面针对CTD进行说明。其结果是，如果T/C为上限值502以下，仅再次进行T/C调色剂浓度校正。另一方 面，当T/C超过了 522时(522 <T/C)，仅进行CTD调色剂浓度校正。其结果是，如果T/C为 522以下则如上所述进行T/C以及CTD调色剂浓度校正，如果进一步T/C为502以下则如上 所述仅进行T/C调色剂浓度校正。另外，在T/C和CTD调色剂浓度校正中，能够进行设定使得合并两种调色剂浓度校 正时Vcon —次的变动量为士0. 26V以内，并且基于CTD调色剂浓度校正时Vcon —次的变 动量为士 0.31V以内。此外，这里0.82V相当于T/C的的变动量。但是，Vcon的变动量 并不特别局限于所述值，而是能够根据装置结构等进行适当设定。接着，对使用图像浓度检测传感器43的CTD调色剂浓度校正的具体情况进行说 明。在任务期间，将VslvP(DC)和VmagP(DC)的设定值取为VI、V2来形成第一补丁图像， 并如上所述，根据基于图像浓度检测传感器43的第一补丁图像的检测结果来计算出TD和 CTD，调整Vcon (任务间调色剂浓度校正、第一调色剂浓度校正)。并且，在本发明中，其特征在于，在连续印刷中每当累积印刷时间T达到规定累积 印刷时间T1，则在磁辊22上除了 VmagP (DC)的设定值V2之外还施加校正偏置电压A V来 形成第二补丁图像，进行纸间调色剂浓度校正。即，在一个任务中每当累积印刷时间T达到规定累积时间T1，则将VslvP (DC)的设 定值维持在VI并将VmagP(DC)的设定值V2加上校正偏置电压AV来形成第二补丁图像， 如上所述，根据基于图像浓度检测传感器43的第二补丁图像的检测结果计算出TD和CTD， 对Vcon进行调整(纸间调色剂浓度校正、第二调色剂浓度校正)。图6是表示黑色用显影装置中任务间调色剂浓度校正时基于第一补丁图像的 CTD、和不施加校正偏置电压的纸间调色剂浓度校正时基于第二补丁图像的CTD的一个例 子的图，图7是表示黑色用显影装置中纸间调色剂浓度校正时的第二补丁图像的TD的一个 例子的图。在图6中，横轴表示累积印刷时间T，纵轴表示根据图像浓度检测传感器43的检测 结果计算出的第一和第二补丁图像的CTD，将各时刻的CTD与其平均值一并示出。此外，在 图7中，横轴用印刷张数表示从印刷开始的时间推移，纵轴表示根据图像浓度检测传感器 43的检测结果计算出的第二补丁图像的TD。另外，在图7中，印刷张数约30张大致相当于
11印刷时间1分钟，印刷张数150张大概相当于印刷时间5分钟。如图6所示，与连续印刷前后执行的任务间调色剂浓度校正时的第一补丁图像的 CTD相比，纸间调色剂浓度校正时第二补丁图像的CTD降低了。因而，如果根据第二补丁图 像的CTD进行Vcon的调整，则由于调色剂补充量减少，因而显影辊23上的调色剂量减少， 并且第二补丁图像的图像浓度降低。此外，如图7所示，在连续印刷当中，从印刷开始时起与印刷进行的同时在显影辊 23上例如滞留10V 20V的电荷，与之相应，显影辊23的表面层的电位上升，因而印刷进行 的同时MS间DC降低。由此，显影辊23上所承载的调色剂量减少MS间DC的降低量，因而 会产生TD的降低。与之相应，CTD也降低。此外，从印刷开始大约到1分钟为止，TD的降低是大幅度降低，然后持续缓和的减 少，经过了大约5分钟后，TD大致趋于饱和。即，可知大约在5分钟后，显影辊上滞留的电 荷量在规定电压下大致恒定。这里，MS间DC在印刷开始大约1分钟后降低约10V，在大约 5分钟后降低约20V。另一方面，由于印刷结束并且被暂时施加给显影辊23和磁辊22的Vslv、Vmag停 止，因而显影辊23上的电荷被释放。因而，在任务间调色剂浓度校正时，在显影辊23上不 滞留电荷，MS间DC不降低，因而第一补丁图像的TD和CTD不降低。如此，在连续印刷当中，即使根据在MS间DC降低了的状态下所形成的第二补丁图 像的检测结果计算出TD和CTD，并进行纸间调色剂浓度校正，也难以将对黑色用显影装置 3d的调色剂补充量调整到合适。另外，在彩色用显影装置3a 3c中，也示出了与图6和图 7同样的趋势。因此，每隔规定累积印刷时间T1即进行纸间调色剂浓度校正，此时在VmagP (DC) 的设定值V2上加上校正偏置电压AV并形成第二补丁图像。此外，例如能够根据MS间DC 的降低量来设定校正偏置电压A V，以使得MS间DC接近连续印刷的印刷开始时(即任务间 调色剂浓度校正时)的MS间DC。此外，根据上述图7的结果，由于印刷开始后约5分钟时TD的降低大致趋于饱和， 因而CTD的降低也大致趋于饱和。因此，例如能够将规定累积印刷时间T1设为5分钟，每 隔5分钟即进行纸间调色剂浓度校正。然后，在黑色用显影装置3d中，将设定值V2例如设为120V，将校正偏置电压AV 设为第一校正偏置电压△ VI (例如20V)，进行任务间调色剂浓度校正和纸间调色剂浓度校 正。图8是表示黑色用显影装置中任务间调色剂浓度校正时基于第一补丁图像的CTD、和施 加了校正偏置电压的纸间调色剂浓度校正时基于第二补丁图像的CTD的一个例子的图。如图8所示，在纸间调色剂浓度校正时将VmagP (DC)从120V设为120V+20V = 140V,由此能够使得纸间调色剂校正时的MS间DC接近任务间调色剂校正时，因而能够抑制 第二补丁图像的CTD的降低，使其与第一补丁图像的CTD大致相同。另外，对于彩色用显影 装置3a 3c，也能够获得与图8同样的结果。接着对本实施方式的显影装置的纸间调色剂浓度校正时的第一控制例进行说明。 在累积印刷时间T达到规定累积印刷时间T1之前的期间，如果在任务间施加给显影辊23 和磁辊22的Vslv和Vmag停止，则显影辊23上的电荷暂时消失。然后，连续印刷开始的同 时在显影辊23上滞留电荷。
考虑到所述观点，根据上述的图7，在一个任务中达到了规定累积时间T1而进行 纸间调色剂浓度校正时，也能够根据进行所述纸间调色剂浓度校正之前的连续印刷时间、 即从该任务的印刷开始起到进行纸间调色剂浓度校正之前的印刷结束为止的时间(之前 的连续印刷时间t)是否为规定连续印刷时间tl (例如1分钟)以上，来改变校正偏置电压 AV。g卩，当连续印刷时间t为1分钟以上时，认为显影辊23上充分滞留了电荷，给 VmagP(DC)的设定值V2 (例如120V)加上第一校正偏置电压A VI (20V)，将V2+A VI施加到 磁辊22上。另一方面，当之前的连续印刷时间t不足1分钟时，认为显影辊23上滞留的电 荷少，将加到VmagP(DC)的设定值V2上的校正偏置电压取为比AV1小的第二校正偏置电 压A V2 (例如10V)，将V2+ A V2施加到磁辊22上。图9是表示本控制例的控制顺序的流程图。另外，在本流程中，针对黑色用显影装 置3d中的纸间调色剂浓度校正进行说明。首先，开始对累积印刷时间T的测定(步骤S1)， 将VslvP(DC)设为设定值VI，将VmagP(DC)设为设定值V2 (120V)(步骤S2)。接着，设定 印刷数量等，开始印刷(步骤S3)，然后判断累积印刷时间T是否达到了规定累积印刷时间 11(这里为5分钟)(步骤54)。当累积印刷时间T达到了 5分钟时，判断之前的连续印刷时间t是否为规定 连续印刷时间tl(这里为1分钟)以上(步骤S5)。当连续印刷时间t不足1分钟时， 将VmagP(DC)设定为给设定值V2 (120V)加上第二校正偏置电压AV2(10V)而得到的 V2+A V2(120V+10V)，形成第二补丁图像，进行纸间调色剂浓度校正(步骤S6)。另一方面，当连续印刷时间t为1分钟以上时，将VmagP(DC)设定为给设定值 V2(120V)加上第一校正偏置电压AV1(20V)而得到的V2+A VI (120V+20V)，形成第二补丁 图像，进行纸间调色剂浓度校正(步骤S7)。另外，在步骤S6、S7中，VslvP(DC)被维持在设 定值VI。然后，判断印刷数量是否达到了步骤S3的设定数量从而印刷结束(步骤S8)，当没 有达到设定数量时，返回到步骤S4，重复进行步骤S4 S7的操作。另一方面，当在步骤S8 中达到了设定数量时，将VmagP (DC)恢复到设定值V2 (步骤S9)，然后进行待机直至下一个 印刷动作开始。此外，当在步骤S4中累积印刷时间T没有达到5分钟时，在步骤S8以后进 行与上述同样的操作。对于本控制例，通过根据进行纸间调色剂浓度校正之前的连续印刷数量t来改变 校正偏置电压A V,从而能够根据调色剂对显影辊23的附着状态来调整MS间DC，因而能够 更加适当地防止第二补丁图像的图像浓度的降低。接着，针对本实施方式的显影装置的纸间调色剂浓度校正的第二控制例进行说 明。图10是表示黑色用显影装置中低温低湿度环境下(10°C、15% RH)进行纸间调色剂浓 度校正时的第二补丁图像的TD的一个例子的图。在图10中，与上述的图7相同，印刷张数 大约30张大概相当于印刷时间1分钟。在黑色用显影装置3d中，调色剂向显影辊23表面 附着的容易度受温度、湿度这样的环境条件的影响，尤其是在10°C以下且15% RH以下这样 的低温低湿度条件下，容易产生静电，因而调色剂容易附着到显影辊23的表面上。在所述情况下，如图10所示，从印刷开始之后起，调色剂附着到显影辊23的表面 上，显影辊23的表面的电荷滞留，MS间DC降低，因而TD降低并且其偏差变大，与之相应，CTD也降低。另外，对于彩色用显影装置3a 3c也示出了与图10同样的趋势。因此，当温湿度传感器45的温湿度检测结果相当于低温低湿度环境条件(这里为 10°C、15% RH以下)时，与纸间调色剂浓度校正之前的连续印刷时间t无关，将VmagP (DC) 设为给设定值V2 (120V)加上第一校正偏置电压AV1(20V)所得到的V2+A VI (120V+20V)。由此，能够根据环境条件来调整MS间DC，并更加适当地进行图像浓度校正。另外， 当温湿度传感器45的温湿度检测结果超过10°C、15% RH的时候，与上述第一控制例同样， 根据纸间调色剂浓度校正之前的连续印刷时间t将VmagP (DC)的校正偏置电压AV取为第 一校正偏置电压A VI或者第二校正偏置电压AV2。图11是表示本控制例的控制顺序的流程图。另外，在本流程中，针对黑色用显影 装置3d中的纸间调色剂浓度校正进行说明。首先，开始对累积印刷时间T的测定(步骤 S11)，将VslvP(DC)的设定值设为VI，将VmagP (DC)的设定值设为V2 (120V)(步骤S12)。接 着，设定印刷数量等，开始印刷(步骤S13)，然后由温湿度传感器45进行温湿度检测(步骤 S14)，判断累积印刷时间T是否达到了规定累积印刷时间T1 (5分钟)(步骤S15)。当累积印刷时间T达到了 5分钟时，根据温湿度传感器45的温湿度检测结果来判 断环境条件是否是低温低湿度条件(10°C、15%RH以下)(步骤S16)。当不是低温低湿度条 件时，判断之前的连续印刷时间t是否为规定连续印刷时间tl (1分钟)以上(步骤S17)。 当连续印刷时间t不足1分钟时，将VmagP (DC)设定为给设定值V2 (120V)加上第二校正偏 置电压AV2(10V)而得到的V2+AV2(120V+10V)，形成第二补丁图像，进行纸间调色剂浓度 校正(步骤S18)。另一方面，当连续印刷时间t为1分钟以上时，将VmagP (DC)设定为给设定值 V2(120V)加上第一校正偏置电压AV1(20V)而得到的V2+A VI (120V+20V)，形成第二补丁 图像，进行纸间调色剂浓度校正(步骤S19)。此外，当在步骤S16中是低温低湿度环境条件 时，转到上述步骤S19，给设定值V2加上校正偏置电压A VI (20V)，进行纸间调色剂浓度校 正。另外，在步骤S18、S19中，VslvP(DC)被维持在设定值VI。然后，判断印刷数量是否达到了步骤S13的设定数量从而印刷结束(步骤S20)，当 没有达到设定数量时，返回到步骤S14，重复进行步骤S14 S19的操作。另一方面，当在步 骤S20中达到了设定数量时，将VmagP (DC)的设定值恢复到V2 (步骤S21)，然后进行待机直 至下一个印刷动作开始。此外，当在步骤S15中累积印刷时间T没有达到5分钟时，转到步 骤S20并进行与上述同样的操作。在本控制例中，由于根据温湿度传感器45的温湿度检测结果来改变校正偏置电 压A V，因而能够根据调色剂对显影辊23的附着状态来调整MS间DC，从而能够更加适当地 防止第二补丁图像的图像浓度的降低。但是，如果能够检测给调色剂对显影辊23的附着带 来影响的环境条件，则能够适当地设定温湿度条件，除此之外，也可以通过温度传感器或湿 度传感器来单独地使用温度和湿度的检测结果。另外，本发明的纸间调色剂浓度校正不特别局限于上述控制例所示的黑色用显影 装置3d，例如在其他的彩色用显影装置3a 3c中也能够进行同样的校正。在彩色用显影 装置3a 3c中，例如能够将VmagP (DC)的设定值V2设为260V，将校正偏置电压A VI设为 10V，将校正偏置电压AV2设为5V。在彩色印刷中，通过使第一和第二补丁图像形成时施加到显影辊23和磁辊22上的VslvP(DC)和VmagP(DC)为黑色印刷的两倍以上，能够防止彩色调色剂的透过性对补丁 图像的图像浓度检测结果带来影响。因此，能够根据第一和第二补丁图像的形成状态来调 整MS间DC，从而能够更加适当地防止第二补丁图像的图像浓度的降低。此外，对于在连续印刷当中滞留于显影辊23上的电荷对MS间DC的影响，显影辊 23上形成的调色剂量(调色剂层)越小，即VmagP(DC)越小，则该影响相对来说越大。因 此，在彩色印刷中，与黑色印刷相比，滞留于显影辊23上的电荷对MS间DC的影响变小，能 够将第一和第二校正偏置电压A VI和A V2设为黑色的1/2左右。如此，通过根据设定值V2来改变校正偏置电压AV，能够根据附着到显影辊23上 的调色剂对MS间DC的影响来调整MS间DC，因而能够更加适当地防止补丁图像的图像浓度 的降低。但是，设定值V2、校正偏置电压AV、第一校正偏置电压AV1、第二校正偏置电压 AV2并不特别局限于上述，能够根据MS间DC的降低或装置结构等进行适当设定。此外，对于CTD的上限值和下限值来说，例如当是将VmagP (DC)的设定值V2设为 120V的黑色印刷时，能将CTD的上限值和下限值分别设为850和775，当是将设定值V2设 为260V的彩色印刷时，能将CTD的上限值和下限值分别设为475和425。但是，CTD并没有 特别限定，能够根据调色剂的补充状态或装置结构等进行适当设定。此外，在本实施方式中，根据导磁率传感器41检测到的T/C以及图像浓度检测传 感器43检测到的CTD来进行T/C和CTD调色剂浓度校正中的至少一个，因而能够更加具体 地调整调色剂补充量。但是，也能够仅进行CTD调色剂浓度校正。此外，本发明并不局限于上述实施方式，在不脱离本发明要旨的范围内能够进行 各种变更。例如，上述实施方式中所示的规定累积印刷时间T1、规定连续印刷时间tl、环境 条件等并没有特别限定，能够根据装置结构等适当地进行设定。此外，对于规定累积印刷时 间T1、连续印刷时间tl来说，只要能够表示印刷时间即可，也可以通过印刷张数等来进行 设定。此外，例如在上述实施方式中以使用带电方向为正(+侧)的带正电调色剂，使调 色剂向感光体表面的曝光部分飞翔的显影方式(所谓的反转显影方式)为例进行了说明， 但对于使用带电方向为负(_侧)的带负电调色剂的显影装置、或使调色剂向感光体表面的 未曝光部分飞翔的正转显影方式的显影装置来说，同样地也完全能够适用。此外，本发明并不局限于图1所示的串联方式的彩色打印机，对于数字或模拟方 式的单色数码复合机、单色打印机以及旋转显影式的彩色打印机以及彩色数码复合机、传 真机等、具备显影装置的各种图像形成装置也都能够适用。
权利要求
一种显影装置，其特征在于，包括显影容器，容纳包含载体和调色剂的显影剂；显影剂供应部件，用于将所述显影容器内容纳的所述调色剂供应给载像体；电压施加部，向所述显影剂供应部件施加偏置电压；图像浓度检测部，检测形成于所述载像体上的调色剂像的浓度；控制部，根据由所述图像浓度检测部对形成于所述载像体上的基准调色剂像的图像浓度检测结果，执行所述显影剂中的调色剂浓度校正；其中，所述控制部在印刷动作期间执行第一调色剂浓度校正，在连续印刷当中的规定印刷期间执行第二调色剂浓度校正，在所述第一调色剂浓度校正中，向所述显影剂供应部件施加规定的基准调色剂像形成用偏置电压来形成所述基准调色剂像，在所述第二调色剂浓度校正中，除了所述基准调色剂像形成用偏置电压之外，还将规定的校正偏置电压施加给所述显影剂供应部件来形成所述基准调色剂像。
2.如权利要求1所述的显影装置，其特征在于，所述第二调色剂浓度校正中，在所述连续印刷当中每当达到规定的第一条件，除了所 述基准调色剂像形成用偏置电压之外还将规定的校正偏置电压施加给所述显影剂供应部 件来形成所述基准调色剂像。
3.如权利要求2所述的显影装置，其特征在于，所述规定的第一条件是连续印刷当中的规定的累积印刷时间、或者连续印刷当中的规 定的累积印刷张数。
4.如权利要求2所述的显影装置，其特征在于，在所述连续印刷当中在达到了所述规定的第一条件后，所述控制部根据规定的第二条 件来改变所述校正偏置电压。
5.如权利要求4所述的显影装置，其特征在于，所述规定的第二条件是进行所述第二调色剂浓度校正之前的连续印刷时间、或进行 所述第二调色剂浓度校正之前的连续印刷张数、或周边的环境条件。
6.如权利要求1所述的显影装置，其特征在于，彩色图像形成用的所述基准调色剂像形成用偏置电压是黑色图像形成用的所述基准 调色剂像形成用偏置电压的两倍以上。
7.如权利要求1所述的显影装置，其特征在于，所述控制部根据所述基准调色剂像形成用偏置电压来改变所述校正偏置电压。
8.如权利要求1所述的显影装置，其特征在于，所述显影剂供应部件包括用于将所述调色剂供应给所述载像体的调色剂承载体；和 利用磁刷将所述显影容器内的所述调色剂供应给所述调色剂承载体的调色剂供应部件，所述电压施加部向所述显影剂供应部件施加直流偏置电压以及交流偏置电压，并将作 为直流电压的所述基准调色剂像形成用偏置电压以及所述校正偏置电压施加给所述调色 剂供应部件。
9.如权利要求1所述的显影装置，其特征在于，还包括调色剂补充部件，用于将所述调色剂补充给所述显影容器；和调色剂浓度检测部，对所述显影容器内的所述显影剂中的调色剂浓度进行检测；其中，所述控制部根据所述调色剂浓度检测部的调色剂浓度检测结果来执行第三调色剂浓 度校正，并在所述连续印刷当中根据所述调色剂浓度检测部的所述调色剂浓度检测结果和 所述图像浓度检测部的所述图像浓度检测结果来执行所述第二和第三调色剂浓度校正中 的至少一个，所述第三调色剂浓度校正调整从所述调色剂供应部件供应的调色剂的量。
10. 一种图像形成装置，其特征在于，所述图像形成装置具有权利要求1所述的显影装置。全文摘要
本发明提供一种显影装置以及具有该显影装置的图像形成装置。本发明包括容纳包含载体和调色剂的显影剂的显影容器；将所述显影容器内容纳的所述调色剂供应给载像体的显影剂供应部件；向所述显影剂供应部件施加偏置电压的电压施加部；以及根据对形成于所述载像体上的基准调色剂像的图像浓度检测结果来执行所述显影剂中的调色剂浓度校正的控制部；其中，所述控制部通过控制所述偏置电压，在印刷动作期间执行第一调色剂浓度校正，在连续印刷当中的规定印刷期间执行第二调色剂浓度校正。根据本发明，能够防止连续印刷当中的图像浓度的降低。
文档编号G03G15/08GK101876799SQ20101014986
公开日2010年11月3日 申请日期2010年4月8日 优先权日2009年4月28日
发明者马渊纱代 申请人:京瓷美达株式会社