CN100428073C - 显影装置及其控制方法、具有该显影装置的图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明的显影装置具有容纳了双成分显影剂的显影槽、色粉浓度传感器、以及色粉盒，并进一步具有向色粉浓度传感器输入用于校正传感器输出的控制电压(Vc)的控制部，该控制部利用按照多个搅拌速度的每一个所设定的标准控制电压，按照多个搅拌速度的每一个设定控制电压(Vc)，以使传感器输出(Vo)为预定的色粉浓度的范围之内，通过这种结构，可相对于多个搅拌速度的每一个，将色粉浓度传感器设定在最佳动作点上，可实现可进行高精度的色粉浓度检测的显影装置。

Description

显影装置及其控制方法、具有该显影装置的图像形成装置

技术领域

本发明涉及到一种例如在进行利用了双成分显影剂的显影时，调整色粉浓度传感器的显影装置、及具有该显影装置的图像形成装置。

背景技术

在复印机、传真机、打印机等电子照相方式的图像形成装置中，使用双成分显影剂。双成分显影剂含有色粉(色素粉末)和载体(磁性粉末)，被容纳在显影槽中。在双成分显影剂中，用于图像形成的仅是色粉。为了利用双成分显影剂在稳定的状态下获得鲜明的图像，使各成分的配制比例总保持最佳状态是非常重要的。因此在这种类型的图像形成装置中，设有色粉浓度传感器，使各成分的配制比例保持恒定。并且，根据色粉的消耗量，将色粉从色粉盒补给到显影槽中。

例如，在专利文献1：日本国专利公开公报特开平4-44066号(1992年2月13日公开)中公开了如下所示的图像形成装置：在更换为新的显影剂时检测色粉浓度，并进行色粉浓度控制(校正)，以使检测值为标准色粉浓度。

而图像形成装置通常具有打印速度不同的多个打印模式。该多个打印模式根据感光鼓的旋转次数及处理速度的改变而改变打印速度。因此对应于打印模式，显影槽中容纳的双成分显影剂的搅拌速度当然也发生变化。

但是在上述专利文献1的结构中，即使打印模式(打印速度)发生变化时，仍进行同样的色粉浓度控制。因此无法进行高精度的色粉浓度检测，存在无法向显影槽进行稳定的色粉供给的问题。

因此专利文献2：日本国专利公开公报特开2002-72660号(2002年3月12日公开)中公开了如下所示的图像形成装置：根据打印速度的设定，设定多值的各色粉浓度下的色粉浓度传感器的输入电压。在该结构中，根据打印速度及色粉的浓淡而改变(切换)输入电压，实现了高精度的色粉浓度检测。

但是，如专利文献2的结构所示，仅切换多个打印速度的每一个的输入电压，会产生无法进行高精度的色粉浓度控制的问题。

即，在专利文献2的结构中，对于多个打印速度，进行代表性的打印速度下的色粉浓度传感器的调整。但是，当以与调整时不同的打印速度进行图像形成时，发现无法保持高精度的色粉浓度检测。

发明内容

本发明正是鉴于以上问题而产生的，其目的在于提供一种可相对于多个打印速度(搅拌速度)的每一个，将色粉浓度传感器设定为最佳动作点，且可进行高精度的色粉浓度检测的显影装置及具有该装置的图像形成装置，以及可进行高精度的色粉浓度检测的色粉浓度传感器的调整方法。

本发明涉及的显影装置为了实现上述目的，具有：显影槽，容纳含有色粉和载体的双成分显影剂，通过多个搅拌速度搅拌双成分显影剂；色粉浓度传感器，检测显影槽的色粉浓度；色粉补给部，向显影槽补给色粉；以及控制部，将用于对从上述色粉浓度传感器输出的传感器输出进行校正的控制电压，输入到上述色粉浓度传感器，该显影装置的特征在于，上述控制部，设定标准控制电压，该标准控制电压用于按照上述多个搅拌速度的每一个对被设定为某一浓度的标准色粉浓度的双成分显影剂中的传感器输出进行校正，并且，利用该标准控制电压，按照上述多个搅拌速度的每一个设定上述控制电压，以使上述传感器输出为预定的色粉浓度的范围之内。

上述显影装置利用包括色粉和载体而构成的双成分显影剂。在该显影装置中，色粉浓度传感器检测出显影槽中容纳的双成分显影剂的色粉浓度。在该显影装置中，用于显影处理的仅是色粉。因此在该显影装置中，通过色粉浓度传感器，如果色粉浓度为预定范围或以下，则将色粉从色粉补给部补给到显影槽中。

在此，显影槽使双成分显影剂的色粉和载体的混合状态均匀化，并且为使色粉带电而进行搅拌。一般情况下显影槽的搅拌速度设定有多个。而即使是同一色粉浓度的双成分显影剂，根据显影槽的搅拌速度的不同，也会产生带电量变化、及视觉上的松密度的变化。其结果是，色粉浓度传感器虽然是同一色粉浓度，但输出不同的色粉浓度的传感器输出。因此不管搅拌速度如何地校正色粉浓度传感器的传感器输出时(设检测特性恒定)，色粉浓度传感器的检测范围变小，检测精度恶化。

而根据上述结构，控制部首先利用标准色粉浓度的双成分显影剂，按照多个搅拌速度的每一个设定传感器输出校正用的标准控制电压。并且控制部利用各个按照这些搅拌速度的每一个而设定的标准控制电压，设定各搅拌速度的控制电压。

由此，根据上述结构，设定与多个搅拌速度的每一个对应的、多个标准控制电压，并利用该多个标准控制电压设定与搅拌速度对应的控制电压。由此，根据进行实际显影处理的搅拌速度，可对该搅拌速度下的色粉浓度传感器的输出进行校正(调整)。因此，对于多个搅拌速度的每一个，可将色粉浓度传感器设定为最佳的动作点，可进行高精度的色粉浓度检测。

本发明的其他目的、特征、及优点可通过以下说明得以明确。并且本发明的优点通过参照了附图的以下说明也可得以明确。

附图说明

图1是表示本发明的显影装置的结构的截面图。

图2是表示本发明的显影装置中的色粉浓度传感器的调整的处理步骤的流程图。

图3是表示本发明的显影装置中的色粉浓度传感器的调整的处理步骤的流程图。

图4是表示本发明的显影装置中的色粉浓度传感器的调整的处理步骤的流程图。

图5是表示本发明的显影装置中的色粉浓度传感器的调整的处理步骤的流程图。

图6是表示具有本发明的显影装置的图像形成装置中的打印处理步骤的流程图。

图7是表示使色粉浓度一定时的、搅拌速度和色粉浓度传感器的传感器输出之间的关系的图表。

图8是表示搅拌速度不同时，色粉浓度和传感器输出之间的关系的图表。

图9是表示色粉浓度传感器不同时的色粉浓度和色粉浓度传感器的传感器输出之间的关系的图表。

图10是表示湿度不同时的色粉浓度和色粉浓度传感器的传感器输出之间的关系的图表。

图11是表示本发明的显影装置中的湿度校正表的图。

图12是具有本发明的显影装置的图像形成装置、未安装色粉瓶(toner bottle)的图像形成装置的截面图。

图13是具有本发明的显影装置的、安装了色粉瓶的图像形成装置的截面图。

具体实施方式

参照图1至图13对本发明的一个实施方式进行说明。

本发明涉及的图像形成装置，用于根据打印速度及湿度，自动调整色粉浓度传感器的传感器输出。以下按照具有本发明的显影装置的图像形成装置的结构、及作为本发明的特征部分的显影装置的顺序进行说明。

(1)图像形成装置的结构

首先，对具有本发明的显影装置的图像形成装置的结构进行说明。图12及图13是表示本实施方式的图像形成装置A的概要结构的截面图。并且图像形成装置A利用双成分显影剂形成图像。并且，图像形成装置A具有可装卸的色粉盒(色粉瓶；色粉补给部)42(42a～42d)，图12表示卸下了色粉盒42的状态，图13表示安装了色粉盒42的状态。

图像形成装置A用于根据图像数据向预定的纸张(记录纸张)形成多色或单色的图像。

图像形成装置A用于根据从外部传送来的图像数据，向预定的纸张(记录纸张)形成多色及单色的图像。并且，如图所示，图像形成装置A具有：曝光单元1、显影槽2(2a、2b、2c、2d)、感光鼓3(3a、3b、3c、3d)、带电器5(5a、5b、5c、5d)、清洁单元4(4a、4b、4c、4d)、中间转印带单元8、定影单元12、纸张传送路径S、送纸盒10、及排纸盘15等。

并且，在本图像形成装置A中处理的图像数据对应于使用了黑(K)、青(C)、品红(M)、黄(Y)各色的彩色图像。因此，显影槽2(2a、2b、2c、2d)、感光鼓3(3a、3b、3c、3d)、清洁单元4(4a、4b、4c、4d)、及带电器5(5a、5b、5c、5d)分别设置四个，以形成与各色对应的四种潜影。并且，a设定为黑、b设定为青、c设定为品红、d设定为黄，构成四个图像单元。

感光鼓3配置(安装)在本图像形成装置A的上部。

带电器5是用于使感光鼓3的表面均匀地带预定电位的带电单元，如图12及图13所示，除了接触型的辊型、刷子型的带电器外，也可使用充电型的带电器。

曝光单元1，除了如图12及图13所示使用具有激光照射部及反射镜的激光扫描单元(LSU)的方法外，还包括使用将发光元件阵列状排列的例如EL(electro luminescence)或LED(light emitting diode)写入光头的方法。并且，曝光单元1具有以下功能：使带电的感光鼓3根据输入的图像数据曝光，从而在其表面上形成与图像数据对应的静电潜影。

显影槽2用于将各个感光鼓3上形成的静电潜影通过各色色粉(K、C、M、Y)显影化。图像形成装置A利用双成分显影剂进行图像形成，因此显影槽2中容纳双成分显影剂。显影槽2中，设有用于向显影槽2补给色粉的色粉盒42(42a、42b、42c、42d)。并且，通过显影槽2和色粉盒42构成显影装置。此外对显影装置在稍后论述。

清洁单元4用于去除/回收在显影/图像转印后残留在感光鼓3的表面上的色粉。

配置在感光鼓3的上方的中间转印带单元8具有：中间转印带7、中间转印带驱动辊71、中间转印带拉紧机构73、中间转印带从动辊72、中间转印辊6(6a、6b、6c、6d)、及中间转印带清洁单元9。

中间转印带驱动辊71、中间转印带拉紧机构73、中间转印辊6、中间转印带从动辊72等，架起中间印带7，驱动其向箭头B方向旋转。

中间转印辊6，可旋转地支承在中间转印带单元8的中间转印带拉紧机构73的中间转印辊安装部上，用于施加使感光鼓3的色粉图像转印到中间转印带7上的转印偏压。

中间转印带7与各个感光鼓3接触地设置。并且具有以下功能，通过把感光鼓3上形成的各色色粉图像依次重叠转印到中间转印带7上，在中间转印带7上形成彩色的色粉图像(多色色粉图像)。该中间转印带7利用厚100μm～150μm左右的薄膜形成为环状。

从感光鼓3到中间转印带7的色粉图像的转印，通过与中间转印带7的内侧接触的中间转印辊6来进行。在中间转印辊6中，为了转印色粉图像而施加高压的转印偏压(与色粉的带电极性(-)相反极性的(+)的高压)。中间转印辊6以直径8～10mm的金属(例如不锈钢)轴为基体，其表面覆盖导电性弹性材料(例如EPDM、聚氨酯泡沫等)。通过该导电性的弹性材料，可向中间转印带7施加均匀的高压。在本实施方式中，转印电极使用辊状，除此之外也可使用刷子等。

如上所述，在各感光鼓3上与各色调对应的显影化的静电图像在中间转印带7上层积，成为输入到图像形成装置A的图像信息。

由此，层积的图像信息，通过中间转印带7的旋转，并利用配置在下述纸张和中间转印带7的接触位置的转印辊11，转印到纸张上。

此时，中间转印带7和转印辊11以预定辊隙压接，并且在转印辊11中施加用于使色粉转印到纸张上的电压(转印电压)(与色粉的带电极性(-)相反极性的(+)的高压)。进一步，转印辊11为了稳定地可以获得上述辊隙，使转印辊11或上述中间转印带驱动辊71中的任意一个为硬质材料(金属等)，使另一个为弹性辊等软质材料(弹性橡胶辊、或泡沫树脂辊等)。

并且如上所述，通过与感光鼓3的接触而附着到中间转印带7的色粉、或者没有由转印辊11转印到纸张上而残留在中间转印带7上的色粉，会导致在下一工序中产生色粉混色。因此，设置中间转印带清洁单元9，用于去除/回收这些附着的色粉及残留的色粉。中间转印带清洁单元9中，具有与中间转印带7接触的、例如作为清洁部件的清洁刮刀，清洁刮刀接触的中间转印带7从内侧被中间转印带从动辊72支承。

送纸盒10是积蓄用于图像形成的纸张(记录纸张)的盘，设置在本图像形成装置A的图像形成部及曝光单元1的下侧。并且，设置在本图像形成装置A的上部的排纸盘15，是用于面向下放置完成打印的纸张的盘。

并且，本图像形成装置A中设有大致垂直状的纸张传送路径S，其用于使送纸盒10的纸张经由转印辊11、定影单元12传送到排纸盘15。进一步，在从送纸盒10到排纸盘15为止的纸张传送路径S的附近配置有：拾取辊16、定位辊14、转印辊11、定影单元12、传送纸张的传送辊25等。

传送辊25是用于促进、辅助纸张传送的小型辊，沿着纸张传送路径S设有多个。拾取辊16设置在送纸盒10的端部，是从送纸盒10将纸张一页页提供到纸张传送路径S的引入辊。

并且，定位辊14用于暂时保持在纸张传送路径S中传送的纸张。并且，具有在使感光鼓3上的色粉图像的前端和纸张的前端对齐的时序下，将纸张传送到转印部的功能。

定影单元12具有加热辊31、加压辊32等，加热辊31及加压辊32夹住纸张进行旋转。

并且，加热辊31，根据来自未图示的温度检测器的信号通过控制部设定为预定的定影温度。加热辊31具有以下功能，通过与加压辊32共同对纸张进行加热加压，使转印到纸张的多色色粉熔融、混合、压接，并热定影到纸张上。

并且，多色色粉图像定影后的纸张通过传送辊25…传送到纸张传送路径S的反转排纸路径，在反转的状态下(使多色色粉图像朝下侧)排出到排纸盘15上。

接着，对纸张传送路径进行详细说明。在本图像形成装置A中配置提前容纳纸张的送纸盒10，并且配置当用户进行页数不多的打印时不进行上述送纸盒10的开关动作也可的手动盘20。

在送纸盒10及手动盘20中，分别配置上述拾取辊16，一页页将纸张引导到传送路径。

从送纸盒10传送来的纸张，通过传送路径中的传送辊25-1被传送到定位辊14，在纸张前端和中间转印带7上的图像信息的前端对齐的时序下，传送到转印辊11，图像信息被写入到纸张上。之后，纸张经过定影单元12，从而使纸张上的未定影色粉因热量而被熔融/固定，并经过传送辊25-2从排纸辊25-3排出到排纸盘15上(单面打印请求时)。

另一方面，放置在手动盘20上的纸张由拾取辊16-2送纸，经过多个传送辊(25-6、25-5、25-4)到达定位辊14。之后经过与从送纸盒10传送来的纸张同样的路径排出到排纸盘15(单面打印请求时)。

此时，当打印请求内容为双面打印请求时，结束如上所述的单面打印，经过定影单元12的纸张的后端被上述排纸辊25-3夹住，通过排纸辊25-3的反向旋转被引导到传送辊(25-7、25-8)。之后，经过定位辊14，在进行完反面打印后，排出到排纸盘15。

(2)显影装置

接着对作为本发明的特征部分的显影装置进行说明。该显影装置安装在如图12及图13所示的电子照相方式的图像形成装置A上。上述显影装置用于向感光鼓(潜影保持体)3提供色粉。

图1是本实施方式的显影装置200的截面图。图1的显影装置200具有显影槽2及色粉盒(色粉补给部)42。并且图像形成装置A与彩色图像对应，形成四色的图像单元。因此，图像形成装置A以图1的显影装置200作为一个显影单元，按照多种颜色的每种颜色具有该显影单元。

显影槽2是用于容纳由色粉和载体构成的双成分显影剂的容纳槽(色粉槽)。显影槽2将色粉提供给感光鼓3。并且，显影槽2内的色粉浓度(色粉相对于双成分显影剂的比例；T/D)保持恒定。

显影槽2具有：用于搅拌内部容纳的双成分显影剂的搅拌辊23a；用于向感光鼓3提供色粉的显影辊(显影剂载体)23b；以及用于检测出显影槽2内的色粉浓度的色粉浓度传感器22。

搅拌辊23a设置在显影槽2内的底部。搅拌辊23a，通过搅拌双成分显影剂使双成分显影剂的色粉和载体的混合状态均匀化，并使色粉带电。

显影辊23b是圆筒状的旋转辊，从显影槽2的开口部部分露出。并且该露出部分与感光鼓3相对地设置。显影辊23b承载显影槽2内容纳的双成分显影剂，向上述露出部分中与感光鼓3的相对部分传送双分成显影剂。由此，可将色粉附着到感光鼓3上形成的静电潜影上，并将该静电潜影显影形成色粉图像。

并且，显影辊23b的旋转方向是与感光鼓3的旋转方向相反的方向。并且，显影辊23b在保持色粉的状态下，和感光鼓3接触并被旋转驱动。

并且，显影辊23b的旋转速度为：在和感光鼓3之间的辊隙部的表面的移动速度与感光鼓3表面在上述辊隙部中的移动速度是相同的速度。并且，感光鼓3表面的移动速度，与纸张(记录纸张)的移动速度、即图像形成装置A中的处理速度相等。

并且在图1的显影装置200中，色粉浓度设定为5％。在显影装置200中，容纳在显影槽2中的双成分显影剂没有特别的限定。并且，色粉浓度也没有特别限定，但一般情况下设定为2％～10％之间。

色粉浓度传感器22，是检测显影槽2内的色粉浓度的传感器，用于进行管理以使色粉浓度保持恒定。色粉浓度传感器22检测出显影槽2内的导磁率，其检测结果作为传感器输出Vo被输出。色粉浓度根据该传感器输出进行计算。并且，传感器输出Vo被输出到图像形成装置A主体的控制部300(CPU等)中。该控制部300也可以说是显影装置200的一部分。

色粉盒42用于容纳双成分显影剂的色粉。色粉盒42配置在显影槽2的上方，当显影槽2内的色粉量减少时，将容纳在色粉盒42中的色粉补给到显影槽2中。

在此，在双成分显影剂中，使用非磁性或弱磁性的色粉作为色粉，使用磁性体作为载体。在双成分显影剂中，用于打印等图像形成的仅是色粉。因此，随着图像形成处理的进行，显影槽2内仅色粉量减少。因此，色粉浓度传感器22的传感器输出Vo的值也随着图像形成处理的进行而变动。因此，显影装置200，在判断基于传感器输出Vo的色粉浓度低于预定值(设定值)时，从色粉盒42向显影槽2补给色粉。

具体而言，在色粉盒42的色粉补给口43和显影槽2的色粉补给口24之间，设有色粉补给辊44。该色粉补给辊44例如由海绵辊等构成。并且，当不补给色粉时，色粉补给辊44变为向各色粉补给口24、43加盖的状态。另一方面，当补给色粉时，通过色粉补给辊44的旋转，色粉从色粉盒42补给到显影槽2。

由此，通过色粉浓度传感器22进行管理，以使显影槽2内的色粉浓度总是为预定值或以上。

而图像形成装置A具有例如表1所示的具有不同搅拌速度的多个打印模式。如表1所示，进行彩色打印的图像形成装置A具有：进行彩色打印的一般打印模式、进行黑白(单色)打印的高速打印模式、及向厚纸等特殊纸张进行打印的厚纸打印模式。各模式因搅拌速度的不同，打印速度、处理速度(纸张的移动速度)、及感光鼓3的鼓旋转次数也不同。

【表1】

	打印速度	处理速度	鼓电机旋转速度
				厚纸打印	20纸/分钟	83.5mm/s	26rpm
一般打印	35纸/分钟	167mm/s	53rpm
				高速打印	45纸/分钟	225mm/s	71rpm

在此，色粉浓度传感器22的传感器输出(Vo)，受到显影槽2的搅拌速度、及显影槽2附近(或色粉浓度传感器22附近)的湿度的较大影响。这是因为，当搅拌速度或上述湿度不同时，显影槽2内的带电量发生变化，双成分显影剂的松密度也发生变化。图7是表示使色粉浓度恒定时、搅拌速度(搅拌旋转次数)和色粉浓度传感器22的传感器输出之间的关系的图表。图8是表示搅拌速度不同时的色粉浓度和传感器输出之间的关系的图表。图9是表示色粉浓度传感器22不同时的色粉浓度和色粉浓度传感器22的传感器输出之间的关系的图表。

如图7所示，色粉浓度传感器22的传感器输出随着搅拌速度的上升而变大。因此即使色粉浓度恒定，因搅拌速度的不同，色粉浓度传感器22的传感器输出也不同。

并且如图8所示，在不同的搅拌速度(Vch＞Vcm＞Vc1)下，当色粉浓度恒定时，搅拌速度越慢，传感器输出越低。并且，当传感器输出恒定时，搅拌速度越慢，色粉浓度越低。在图8所示的S字状的曲线中，该曲线的中央部大致为直线。这意味着，传感器输出的变化是，对应于色粉浓度的减小，传感器输出的变化大致直线地增加。即，该中央部是色粉浓度传感器22的检测精度高的区域。

与之相对，该曲线的两端部，为直线性差的部分，即使色粉浓度改变，传感器输出也不会那样随之变大。即，该两端部是色粉浓度传感器22的检测精度低的区域。

并且如图9所示，即使是相同的搅拌速度，因色粉浓度传感器22的不同，传感器输出也不同。即，由于色粉浓度传感器22的批量之间的偏差或者产品偏差，传感器输出值产生偏差。

由此，传感器输出具有以下性质：搅拌速度越快传感器输出越大(图7)，色粉浓度越低传感器输出越大(图8)，并且即使同样的搅拌传送速度，因色粉浓度传感器22的不同，传感器输出值也会不同(图9)。进一步，由于色粉浓度传感器22检测双成分显影剂的导磁率，因此传感器输出还具有因湿度不同而不同的性质。

因而，本实施方式的显影装置200，向色粉浓度传感器22输入用于调整(校正)色粉浓度传感器22的传感器输出值的控制电压(Vc)。该控制电压由上述控制部300设定，输入到色粉浓度传感器22中。由此，从色粉浓度传感器22输出由控制电压校正了的传感器输出。

在本实施方式的显影装置200中，按照图像形成装置A中设定的多个搅拌速度的每一个设定该控制电压(Vc)，并且其特征在于同时考虑到各显影槽2附近(各色粉浓度传感器22附近)的湿度来设定。由此，色粉浓度传感器22可以按照各搅拌速度输出随着色粉浓度减小而增加的传感器输出(输出信号)。并且，各显影槽2附近(各色粉浓度传感器22附近)的湿度通过未图示的湿度传感器来检测。

控制电压(Vc)调整传感器输出，以使如图8的曲线的中央部所示，输出直线性高、且检测精度也高的传感器输出。并且，将控制电压(Vc)例如从图像形成装置A主体的控制部300(CPU等)输入到色粉浓度传感器22。

此处，对控制电压(Vc)进行详细说明。如上所述，在使用双成分显影剂的显影装置200中，随着图像形成，仅色粉被消耗，并且仅补给被消耗的量的色粉。因此，显影槽2内的色粉浓度可以说总是变动的。因此进行图像形成处理的同时求得正确的色粉浓度是困难的。

另一方面，在把双成分显影剂加入到显影槽2内后出厂，则在显影槽2内双成分显影剂会凝固，因此新的显影槽2是空着出厂的。因此，在安装显影装置200时(初始状态时)，将双成分显影剂容纳到新的显影槽2内。在此，新显影槽2中容纳的双成分显影剂是提前以预定的色粉浓度(标准色粉浓度)制造的产品(制成品)。

因此，在本实施方式的显影装置200中，首先在安装时，通过利用色粉浓度已知的双成分显影剂(标准色粉浓度的双成分显影剂)而设定的标准控制电压调整(校正)色粉浓度传感器22的传感器输出(传感灵敏度)。并且，将该标准控制电压作为标准值，用于之后使用显影装置200时的传感器输出的调整(校正)，求得控制电压(Vc)。由此，色粉浓度传感器22，可按照各搅拌速度、输出随着色粉浓度的减少而增加的传感器输出(输出信号)。

由此，在本实施方式的显影装置200中，设定与多个搅拌速度的每一个对应的、多个标准控制电压，利用该多个标准控制电压，设定与搅拌速度对应的控制电压。由此，根据进行实际显影处理的搅拌速度，可校正(调整)该搅拌速度下的色粉浓度传感器22的输出。因此，可相对于多个搅拌速度的每一个，将色粉浓度传感器22设定到最佳动作点，可进行高精度的色粉浓度检测。

并且，当不考虑显影槽2附近(色粉浓度传感器22附近)的湿度而求得控制电压时，与搅拌速度不同时一样，传感器输出和色粉浓度变得不一致。图10是表示湿度不同时的色粉浓度和色粉浓度传感器22的传感器输出之间的关系的图表。

如图10所示的实线的图表的点X所示，安装时在湿度(HD)50％下，将检测色粉浓度为5％的双成分显影剂的色粉浓度传感器22的传感器输出调整为2.5V。这种情况下，当色粉浓度不变化、湿度变为85％时，考虑到湿度的变化，应该如实线图表上的点Y一样，输出比2.5V大的传感器输出。但如果不考虑湿度变化，即使湿度变化、但只要色粉浓度不变化，则如虚线图表的点Z一样，传感器输出会输出2.5V。因此会认为色粉浓度比实际的高。

接着，对求得控制电压并调整色粉浓度传感器22的方法进行详细说明。图2～图5是表示色粉浓度传感器22的调整的处理步骤的一个例子的流程图。

如图2所示，首先，将作为标准的色粉浓度(此处为5％)下的色粉浓度传感器22的控制电压(Vc)设定为预定值(此处为5V)(步骤S1)。

接着，为使色粉不补给到显影槽2而将色粉电机(用于补给色粉的电机)设成断开后，使感光鼓3的鼓电机接通，以一般打印的旋转速度(Nm(rpm))旋转。此时，显影槽2中仅容纳双成分显影剂(步骤S2)，该双成分显影剂是被制造为其浓度为标准的色粉浓度(此处为5％)。

显影槽2的搅拌与鼓电机变为接通联动并开始，因此与鼓电机接通的同时，将搅拌时间设定为Tm的搅拌时间计时器启动。该搅拌用于稳定显影槽2内的双成分显影剂的带电量(步骤S3)。

接着，检测搅拌时间Tm中的色粉浓度传感器22的输出值(传感器输出)。特别是在搅拌开始后，由于在传感器输出中产生偏差，因此，此处将16次传感器输出的平均值作为色粉浓度传感器22的传感器输出(Vo)。并且，在采样时(此处为1分钟)，总是将传感器输出值显示在显示面板(显示部)上。由此，可通过察看显示面板来确认带电量是否稳定(步骤S4)。

按照各色检测出该传感器输出的平均值(Vo)，并分别显示到显示面板(未图示)上(步骤S5)。

接着，检测出显影槽2附近(色粉浓度传感器22附近)的湿度(HD)，并将检测结果显示到显示面板(步骤S6)。并且，等待一分钟(步骤S7)。

接着，判断各色的传感器输出的平均值(Vo)是否为0.5V～4.5V的范围(步骤S8)。并且，该范围是可检测出色粉浓度传感器22的问题的范围，可任意设定。如果处于该范围外，则色粉浓度传感器22发生故障，因此在显示面板上显示发生问题(问题显示)(步骤S9)，将鼓电机及控制电压(Vc)分别断开(步骤S10)，结束处理。

另一方面，当传感器输出的平均值为上述范围内，则进一步搅拌2分钟(步骤S11)。目前为止的处理是用于确认色粉浓度传感器22的问题的处理。

接着，进入到色粉浓度传感器22的传感器输出的调整处理(标准控制电压的设定)。首先，使与显影槽2的搅拌速度联动的鼓电机的旋转速度，从一般打印的旋转速度(Nm(rpm))变更为比之低速的厚纸打印的旋转速度。此时，显示面板中显示表示其是低速的旋转速度的Lo(步骤S12)。接着，等待2秒钟，使各驱动系统稳定(步骤S13)。

接着，如图3所示，和上述问题确认时一样，求得厚纸打印(低速打印)下的16次传感器输出的平均值，作为色粉浓度传感器22的传感器输出(Vo)(步骤S14)。

判断该传感器输出的平均值(Vo)是否处于预定的范围内(此处为2.5±0.195V以内)(步骤S15)。

如果该传感器输出的平均值(Vo)处于该范围内(步骤S15中为是)，则将S14中计算出的传感器输出的平均值(Vo)作为厚纸打印(低速打印)中的标准控制电压(VcL)。该标准控制电压(VcL)存储在存储器等存储部中(步骤S16)。

接着，向该标准控制电压(VcL)加预定值(此处为0.75V)，将加得的控制电压作为V1(步骤S17)。并且，等待一秒钟，使与切换的控制电压(V1)对应的色粉浓度传感器22的传感器输出稳定(步骤S18)。并且，S17中的预定值，优选设定为与图8的图表中的直线性高的部分一致。

接着，计算出切换的控制电压(V1)中的16次传感器输出的平均值(Vo)(步骤S19)，将该平均值(Vo)作为色粉浓度传感器22的传感器输出(Vo1)存储到存储器(步骤S20)。

接着，对于与步骤S17中的预定值相反符号的预定值(-0.75)，与步骤S17～S20同样，求得色粉浓度传感器22的传感器输出的平均值(Vo2)，并存储到存储器中(步骤S21～S24)。

接着，利用这些传感器输出的平均值(Vo1、Vo2)及控制电压(Vc1、Vc2)，求得色粉浓度传感器22的倾斜度(βL)(步骤S25)。

由此，在步骤S17～S25中，求得相对于以标准控制电压(VcL)为中心的二点的标准控制电压变化的传感器输出的倾斜度(βL)。

并且，将该倾斜度的中心(标准控制电压VcL)、湿度(HD)、倾斜度(βL)存储到存储器(存储部)(步骤S26)。由此，结束厚纸打印(低速打印)中的标准控制电压(VcL)处理。

并且，当传感器输出的平均值为步骤S15中的范围外时(步骤S15中为否)，不能将S14中计算出的传感器输出的平均值(Vo)作为标准控制电压(VcL)。因此需要校正(调整)开始(步骤S1)设定的控制电压(Vc)。所以，进行求得新的控制电压(校正标准控制电压)的处理。此处，将新的控制电压(Vc’)显示为“Vc(步骤S1中设定的初始控制电压)+α(2.5V-Vo)”。并且α是任意的系数(步骤S29)。

接着，在新的控制电压(Vc’)变更后等待一秒钟，使新的控制电压(Vc’)稳定(步骤S30)。之后，重复采样(步骤S14)及判断(步骤S15)以使其变为S15的范围内。并且，在进行了步骤S29及S30时，标准控制电压(VcL)变为校正标准控制电压(Vc’)，但为了图示方便，用Vc表示。

和这种厚纸打印下的处理(步骤S12～S30)基本相同的处理，也在一般打印(步骤S27～S44、S47～S48)、及高速打印(步骤S45～S46、S49～S62)中进行。由此，可按照多个搅拌速度的每一个(Nh、Nm、NL)，进行标准色粉浓度的双成分显影剂下的标准控制电压(Vch、Vcm、VcL)的设定。并且，除了标准控制电压(Vch、Vcm、VcL)外，也将设定各标准控制电压时的湿度(HD)、及相对于以标准控制电压(Vch、Vcm、VcL)为中心的二点中的标准控制电压变化的倾斜度(βh、βm、βL)，存储到存储器中。

并且，将鼓电机及显示面板断开(步骤S63)，将控制电压(Vc)断开(步骤S64)，并结束处理。并且这些处理例如在安装时由服务人员来进行。

接着，对具有这种显影装置200的图像形成装置A的打印处理进行说明。图6是表示图像形成装置A的处理步骤的流程图。该图像形成装置A，利用根据各搅拌速度设定的标准控制电压(Vch、Vcm、VcL)、湿度(HD)、及倾斜度(βh、βm、βL)，设定与实际搅拌速度对应的控制电压。

首先，当打印开始后，鼓电机变为接通，以一般打印Nm(rpm)旋转(步骤S100)。

接着，检测打印模式(步骤S101)。首先，判断打印模式是否是厚纸打印(步骤S102)。在此，如果是厚纸打印(S102中为是)，鼓电机以厚纸打印NL(rpm)旋转(步骤S103)。并且，读出存储器中存储的标准控制电压(VcL)、湿度(HD)、倾斜度(βL)(步骤S104)。并且，将厚纸打印的控制电压Vco设为VcL，将厚纸打印的倾斜度β设为βL。

同样，判断是否是高速打印(步骤S106)，当是高速打印时(S106中为是)，变更鼓电机，读出存储器中存储的标准控制电压(Vch)、湿度(HD)、倾斜度(βh)，将高速打印的控制电压Vco设为Vch，将高速打印的倾斜度β设为βh(步骤S107～S109)。并且，当打印模式既不是厚纸打印、也不是高速打印时，读出存储器中存储的标准控制电压(Vcm)、湿度(HD)、倾斜度(βm)，将一般打印的控制电压Vco设为Vcm，将一般打印的倾斜度β设为βm(步骤S110及S111)。

接着，将初始调整的湿度(设定标准控制电压时的湿度)(HD)从存储器读出，设为Hdo(步骤S112)。

接着，检测当前的湿度(Hd)。并且，通过湿度校正表，求得湿度的校正值(湿度校正用的控制电压)。图11是表示湿度校正表的一个例子的图。在图11中，横轴是初始调整时(参照图2～图5)的相对湿度，纵轴是当前的湿度(Hd)。利用该表，纵轴和横轴的交点为湿度校正用的控制电压(Vd)(步骤S114)。

接着，向初始调整时的控制电压(读出的标准控制电压)(Vco)加上从图11读取的校正值(Vd)，作为校正后的实际控制电压(Vc)(步骤S115)。

由此，决定了所校正的控制电压，并输出到色粉浓度传感器22。

接着，将该校正后的控制电压输入后的传感器输出的平均值(Vo)通过16次采样计算出(步骤S116)。

进一步，进行色粉浓度传感器22的传感器输出(Vo)的灵敏度校正(步骤S117)。此处，将控制电压校正为β(2.5V-Vo)+2.5V。该2.5V是求出上述倾斜度(β)时的二点的中心。并且，“(2.5V-Vo)+2.5V”是倾斜度(β)的校正值。通过使用该校正值，可使传感器输出的倾斜度保持恒定。即，即使搅拌速度不同，也可使传感器输出的倾斜度恒定。由此，可以校正色粉浓度传感器22的各个传感器输出的偏差(灵敏度的偏差)。并且倾斜度(β)的校正值可任意变更。

接着，判断灵敏度校正后的传感器输出(Vo)是否为预定范围或其以上(此处为2.5V+0.3V或以上；但这些数据是可任意设定的)(步骤S118)。在该步骤S118中，如果灵敏度校正后的传感器输出(Vo)为该范围或其以上，由于色粉不足，因此从色粉电机补给色粉(步骤S119)。并且，如果小于该范围，则是允许范围，因此不进行色粉补给。

并且，确认打印结束(所有打印任务结束)(步骤S120)，并持续上述处理(步骤S116～S120)直至打印结束为止。如果打印结束，将鼓电机断开(步骤S121)，结束处理。色粉浓度根据图像形成处理而变动，因此通过反复该处理，可总是检查色粉浓度。因此，可对于多个搅拌速度(打印模式)的每一个，将色粉浓度传感器22设定为最佳动作点，在较大范围内进行高精度的色粉浓度检测。

并且在上述说明中，进行了色粉浓度为5％的色粉浓度传感器22的调整。但显影装置200的结构也可以是使多个色粉浓度根据多个显影模式(打印模式)而切换。例如，上述显影装置200具有将色粉浓度设定为5％的一般模式、及将色粉浓度设定为4％的色粉节约模式。这种情况下，控制部300，求出一般模式的传感器输出为2.5V(标准控制电压)的控制电压(Vcn)，并且求出色粉节约模式用的传感器输出为2.0V(标准控制电压)的控制电压(Vce)。并且，在一般模式时，将控制电压设定为(Vcn)，控制色粉补给，以使传感器输出为2.5V，并且在色粉节约模式时，将控制电压设定为(Vce)，控制色粉补给，以使传感器输出为2.0V。由此，在一般模式时，可将色粉浓度控制为5％，在色粉节约模式时，可将色粉浓度控制为4％。因此，显影装置200，例如即使在具有用于减小色粉消耗的色粉节约模式时，也可通过切换色粉浓度范围的设定值，将色粉浓度传感器22设定到最佳动作点。

并且，显影装置200的控制部300，可通过硬件逻辑构成，也可如下所示利用CPU通过软件来实现。

即，显影装置200具有：执行实现各功能的控制程序的命令的CPU(central processing unit)、存储了上述程序的ROM(read only memory)、展开上述程序的RAM(random access memory)、存储上述程序及各种数据的存储器等存储装置(存储介质)等。并且，本发明的目的也可通过以下方式实现：将可由计算机读取地记录了作为实现上述功能的软件的显影装置200的控制程序的程序代码(执行方式程序、中间代码程序、源程序)的记录介质，提供到上述显影装置200，并通过该计算机(或CPU、MPU)读出并执行记录在记录介质中的程序代码。

上述记录介质例如可以使用：磁带、盒式磁带等磁带类，包括软盘(フロソピ一，注册商标)/硬盘等磁盘、CD-ROM/MO/MD/DVD/CD-R等光盘的盘类，IC卡(包括存储卡)/光卡等卡类，或掩模ROM/EPROM/EEPROM/闪存ROM等半导体存储器类等。

并且，显影装置200可与通信网络连接，上述程序代码也可通过通信网络提供。作为该通信网络没有特别限定。例如可使用因特网、以太网、外部网、LAN、ISDN、VAN、CATV通信网、虚拟专用网(virtualprivate network)、电话线路网、移动体通信网、卫星通信网等。并且，作为构成通信网络的传送介质没有特别限定，例如可以使用IEEE1394、USB、电力线传送、线缆TV线路、电话线、ADSL线路等有线，或者IrDA、摇控器这样的红外线、Bluetooth(注册商标)、802.11无线、HDR、移动电话网、卫星线路、地上波数字网等无线。并且本发明也可通过上述程序代码经电子传送而具体化的嵌入到传送波的计算机数据信号的方式来实现。

如上所述，本发明涉及的显影装置具有：显影槽，容纳含有色粉和载体的双成分显影剂，通过多个搅拌速度搅拌双成分显影剂；色粉浓度传感器，检测显影槽的色粉浓度；色粉补给部，向显影槽补给色粉；以及控制部，将用于对从上述色粉浓度传感器输出的传感器输出进行校正的控制电压输入到上述色粉浓度传感器，该显影装置的特征在于，上述控制部，设定标准控制电压，该标准控制电压用于按照上述多个搅拌速度的每一个对被设定为某一浓度的标准色粉浓度的双成分显影剂中的传感器输出进行校正，并且，利用该标准控制电压，按照上述多个搅拌速度的每一个设定上述控制电压，以使上述传感器输出为预定的色粉浓度的范围之内。

上述显影装置优选：分别相对于各个多色的双成分显影剂，设有包括上述显影槽、色粉浓度传感器、及色粉补给部的显影单元。

根据上述结构，例如，用于进行彩色打印的多个双成分显影剂的每一个中，包括至少具有显影槽、色粉浓度传感器、及色粉补给部的显影单元。由此，可按照各个显影单元，相对于多个搅拌速度的每一个，将色粉浓度传感器设定到最佳动作点，具有可进行高精度的色粉浓度检测的效果。

并且，彩色显影装置(彩色设备)例如具有高速(黑白)、一般(彩色)、及低速(厚纸等特殊纸张)等多个模式，显影槽的搅拌速度具有较大范围，具有特别明显的效果。

上述显影装置优选：上述控制部可根据多个显影模式切换上述预定的色粉浓度的范围(设定值)。

在上述显影装置中，除了多个搅拌速度外，根据多个显影模式，色粉浓度的设定值也会不同。根据上述结构，根据这种色粉浓度设定值不同的显影模式，可切换预定的色粉浓度的范围。由此，在切换色粉浓度范围的设定值时，也可将色粉浓度传感器设定到最佳动作点，具有可进行高精度的色粉浓度检测的效果。

上述显影装置优选：进一步具有用于检测出上述显影槽或色粉浓度传感器附近的湿度的湿度传感器，上述控制部，根据上述湿度传感器的检测结果，校正上述标准控制电压及控制电压。

与显影槽的搅拌速度的情况一样，根据湿度的不同，产生双成分显影剂的带电量的变化、及视觉上的松密度的变化。根据上述结构，控制部基于湿度传感器的检测结果，校正标准控制电压及控制电压。由此，可以利用标准控制电压设定时的湿度、实际动作时的湿度来设定控制电压。因此可进行标准控制电压及控制电压的湿度校正，可进行高精度的色粉浓度检测。

上述显影装置优选：上述控制部，利用相对于以上述标准控制电压为中心的至少二点的标准控制电压变化的传感器输出的倾斜度、或该倾斜度的校正值，设定上述控制电压。

在上述显影装置中，由于色粉浓度传感器22的批量之间的偏差或者产品偏差，传感器输出值产生偏差。根据上述结构，控制部，利用以标准控制电压为中心的至少二点的标准控制电压变化，设定传感器输出的倾斜度或该倾斜度的校正值。并且，利用该校正值设定控制电压。由此，可校正色粉浓度传感器各个传感器输出的偏差(灵敏度的偏差)。

上述显影装置优选具有显示部，显示上述搅拌速度、传感器输出、标准控制电压、控制电压、及正在设定控制电压的显影槽中的至少一个。

根据上述结构，在显示部中显示用于进行色粉浓度传感器(传感器输出)的调整(校正)的信息。由此，服务人员可以一边察看显示部，一边进行色粉浓度传感器(传感器输出)的调整(校正)。因此，服务人员可掌握调整的进行状况、色粉浓度的问题(例如传感器输出或控制电压不稳定(收缩))。

本发明涉及的图像形成装置具有如上所述的任意一种显影装置。由此，在图像形成装置中可以获得上述显影装置的效果。

在发明具体内容中所述的具体实施方式终究只是为了明确本发明的技术内容，并不仅限于该具体示例作狭义的解释，在本发明的主旨和权利要求范围内，本发明可作各种变更并实施。

并且，本发明涉及的显影装置特别适用于电子照相方式的彩色打印装置(彩色图像形成装置)。

Claims (9)

1.一种显影装置(200)，具有：

显影槽(2)，容纳含有色粉和载体的双成分显影剂，通过多个搅拌速度搅拌双成分显影剂；

色粉浓度传感器(22)，检测显影槽(2)的色粉浓度；

色粉补给部(42)，向显影槽(2)补给色粉；以及

控制部，将用于对从上述色粉浓度传感器(22)输出的传感器输出进行校正的控制电压，输入到上述色粉浓度传感器(22)，

该显影装置(200)的特征在于，

上述控制部，设定标准控制电压，该标准控制电压用于按照上述多个搅拌速度的每一个对被设定为某一浓度的标准色粉浓度的双成分显影剂中的传感器输出进行校正，并且，

利用该标准控制电压，按照上述多个搅拌速度的每一个设定上述控制电压，以使上述传感器输出为预定的色粉浓度的范围之内。

2.根据权利要求1所述的显影装置(200)，其特征在于，分别相对于多种颜色的双成分显影剂中的每一种，设有包括上述显影槽(2)、色粉浓度传感器(22)、及色粉补给部(42)的显影单元。

3.根据权利要求1所述的显影装置(200)，其特征在于，

上述控制部可根据多个显影模式切换上述预定的色粉浓度的范围。

4.根据权利要求1所述的显影装置(200)，其特征在于，

进一步具有用于检测上述显影槽(2)或色粉浓度传感器附近的湿度的湿度传感器，

上述控制部，根据上述湿度传感器的检测结果，校正上述标准控制电压及控制电压。

5.根据权利要求1所述的显影装置(200)，其特征在于，

上述控制部，利用相对于以上述标准控制电压为中心的至少二点的标准控制电压变化的传感器输出的倾斜度、或该倾斜度的校正值，设定上述控制电压。

6.根据权利要求1所述的显影装置(200)，其特征在于，

具有显示部，显示上述搅拌速度、传感器输出、标准控制电压、控制电压、及正在设定控制电压的显影槽(2)中的至少一个。

7.一种图像形成装置(A)，其特征在于，

具有权利要求1～6中的任意一项所述的显影装置(200)。

8.一种显影装置(200)的控制方法，

该显影装置(200)具有：显影槽(2)，容纳含有色粉和载体的双成分显影剂，通过多个搅拌速度搅拌双成分显影剂；色粉浓度传感器(22)，检测显影槽(2)的色粉浓度；以及色粉补给部(42)，向显影槽(2)补给色粉，

该控制方法的特征在于，

具有控制步骤，将用于对从上述色粉浓度传感器(22)输出的传感器输出进行校正的控制电压，输入到上述色粉浓度传感器(22)，

上述控制步骤包括以下步骤：

设定标准控制电压，该标准控制电压用于按照上述多个搅拌速度的每一个对被设定为某一浓度的标准色粉浓度的双成分显影剂中的传感器输出进行校正；和

利用设定的标准控制电压，按照上述多个搅拌速度的每一个设定上述控制电压，以使上述传感器输出为预定的色粉浓度的范围之内。

9.一种显影装置(200)，具有：显影槽(2)，容纳含有色粉和载体的双成分显影剂，通过多个搅拌速度搅拌双成分显影剂；色粉浓度传感器(22)，检测显影槽(2)内的色粉浓度；色粉补给部(42)，向显影槽(2)内补给色粉；以及控制部，将用于对从上述色粉浓度传感器(22)输出的传感器输出进行校正的控制电压，输入到上述色粉浓度传感器，

该显影装置(200)的特征在于，

上述控制部，设定标准控制电压，该标准控制电压用于按照上述多个搅拌速度的每一个对被设定为预定的色粉浓度的双成分显影剂中的传感器输出进行校正，并且，

按照上述多个搅拌速度的每一个，根据输入了上述设定的标准控制电压时的传感器输出，设定上述控制电压，以使传感器输出的变化相对于色粉浓度变化的比例恒定。

Images