CN101339390A - 显影装置、具备该显影装置的图像形成装置和显影方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及显影装置、具备该显影装置的图像形成装置和显影方法。计算改变控制电压时的输出电压的变化量，以计算出的输出电压的变化量去除控制电压的变化量所得的值作为灵敏度系数。每隔规定的时间间隔或者每当满足规定的条件时重新计算灵敏度系数，根据重新算出的灵敏度系数对控制电压进行修正。作为规定的条件是装置启动时、累计印刷张数达到预定张数时、进行处理控制时等等。

Description

显影装置、具备该显影装置的图像形成装置和显影方法

技术领域

本发明涉及具备根据输入的控制值改变检测结果的输出值的墨粉浓度检测部的显影装置、具备该显影装置的图像形成装置和显影方法。

背景技术

由于电子照相方式的图像形成装置可通过简单的操作且在短时间内形成高画质的图像，维护管理也容易，因此，例如作为复印机、打印机、传真装置等而广泛普及。电子照相方式的图像形成装置例如包括感光体、带电装置、曝光装置、显影装置、转印装置、定影装置和清洁装置。感光体是在其表面形成有感光膜的辊状部件。带电装置接受电压的施加而使感光体表面带上规定电位。曝光装置在处于带电状态的感光体表面照射符合图像信息的信号光形成静电潜像。显影装置向感光体表面的静电潜像供给墨粉并显影成墨粉像。转印装置在记录介质上转印感光体表面的墨粉像。定影装置例如使墨粉像定影在记录介质上。于是在记录介质上形成图像。清洁装置是按照与感光体表面接触的方式设置的刮板状部件，除去在记录介质上转印墨粉像之后残留在感光体表面的墨粉。

此处，显影装置包括向感光体表面的静电潜像供给墨粉形成墨粉像的显影辊、在其内部贮存包含墨粉的双成分显影剂并向显影辊供给双成分显影剂的显影槽、和检测显影槽内的墨粉浓度的墨粉浓度传感器。根据墨粉浓度传感器的检测结果来控制向显影槽内补给墨粉。墨粉浓度传感器通常将其检测结果作为电压输出，但是，该输出电压容易受到墨粉浓度传感器自身的检测灵敏度、双成分显影剂的使用环境(温度、湿度、累计印刷张数)等的影响。例如，墨粉浓度传感器的检测灵敏度因温度、湿度等而发生变化。此外，因图像形成装置中的图像的印刷速度、图像的印刷张数等，墨粉浓度传感器的检测灵敏度也会发生变化。此外，在彩色图像形成装置中，因墨粉的颜色，墨粉浓度传感器的检测结果也会发生变化。因此，有时不能向显影槽补给合理量的墨粉，引起图像浓度的下降、图像飞白等。

日本专利特开2005-121951号公报中记载的图像形成装置依赖于温度、湿度、累计印刷量等，修正墨粉浓度传感器的输入电压。

在最初考虑墨粉浓度传感器的灵敏度的偏差而设定相同墨粉浓度的显影装置中，即便在同样的时效条件下进行打印，也存在墨粉补给的时间不同等在各个显影装置间墨粉浓度的控制内容不相同的情况。因此，如果显影剂随着时间的经过而逐渐劣化，则因为墨粉浓度传感器的偏差与最初不同而无法实现合理的墨粉浓度。此外，在具备彩色图像形成装置等多个显影装置的情况下，每个显影装置的墨粉浓度传感器的灵敏度产生偏差，从整个图像形成装置来看，墨粉消耗量会产生不同。

在日本专利特开2005-121951号公报记载的图像形成装置中，改变墨粉浓度传感器的设定值，但是并不是修正墨粉浓度传感器的灵敏度偏差，因此，无法实现合理的墨粉浓度，而且导致在各个显影装置中产生墨粉消耗量的不同。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够实现合理的墨粉浓度的显影装置和显影方法以及在各个显影装置的墨粉消耗量中不会产生差别的图像形成装置。

本发明是一种显影装置，其具备向形成在感光体表面的静电潜像供给墨粉而形成墨粉像的显影辊和贮存含有墨粉的双成分显影剂的显影槽，其特征在于，包括：

墨粉浓度检测部，其检测显影槽内的墨粉浓度并输出检测结果，并且根据输入的控制值改变检测结果的输出值；

修正部，其计算出表示控制值与输出值的相关关系的灵敏度系数，根据算出的灵敏度系数对控制值进行修正；和

墨粉浓度计算部，其根据输入有修正后的控制值的墨粉浓度检测部的检测结果计算出显影槽内的墨粉浓度，

上述修正部每隔规定的时间间隔或者在每当满足规定的条件时重新计算灵敏度系数，根据重新算出的灵敏度系数对控制值进行修正。

根据本发明，墨粉浓度检测部检测显影槽内的墨粉浓度并输出检测结果，根据输入的控制值能够变更检测结果的输出值。

在修正部中，计算表示控制值与输出值的相关关系的灵敏度系数，根据算出的灵敏度系数修正控制值。墨粉浓度计算部根据输入有修正后的控制值的墨粉浓度检测部的检测结果计算出显影槽内的墨粉浓度的墨粉浓度。

在上述修正部中，每隔规定的时间间隔或者每当满足规定的条件时重新计算灵敏度系数，根据重新算出的灵敏度系数对控制值进行修正。

这样，即便显影剂经过一段使用时间也能精度良好地检测出墨粉浓度，能够实现合理的墨粉浓度。

此外，在本发明中，上述的规定条件优选装置启动时、累计印刷张数达到预定张数时、进行处理控制时的任意一种情况。

根据本发明，在装置启动时、累计印刷张数达到预定张数时、进行处理控制时的任意一种情况下，重新计算灵敏度系数，能够达成符合该时刻的状况的合理的墨粉浓度。

此外在本发明中，具有检测装置环境的温度的温度传感器，上述修正部优选根据由温度传感器所检测出的温度来修正控制值。

根据本发明，利用上述这种构造也能应对温度变化，并且能够达成更合理的墨粉浓度。

此外在本发明中，具有检测装置环境的相对湿度的湿度传感器，上述修正部优选根据由湿度传感器所检测出的湿度来修正控制值。

根据本发明，通过上述这种构造也能应对湿度变化，并且能够达成更合理的墨粉浓度。

此外本发明是一种图像形成装置，其具备多个上述显影装置，并且利用电子照相方式形成图像，其特征在于：

上述显影装置包括根据所具备的墨粉浓度检测部对灵敏度系数进行变更的变更部，上述修正部根据由变更部所变更后的灵敏度系数对控制值进行修正。

根据本发明，是一种具备多个上述显影装置并且利用电子照相方式形成图像的图像形成装置，上述显影装置包括根据所具备的墨粉浓度检测部对灵敏度系数进行变更的变更部。上述修正部根据由变更部所变更后的灵敏度系数对控制值进行修正。

由此，能够在各个显影装置中不产生墨粉消耗量的差别地进行图像形成。

此外本发明是一种显影方法，其向形成在感光体表面的静电潜像供给墨粉而形成墨粉像，其特征在于：

每隔规定的时间间隔或者每当满足规定的条件时计算表示控制值与输出值的相关关系的灵敏度系数，根据算出的灵敏度系数对控制值进行修正，

根据修正后的控制值，输出显影槽内的墨粉浓度的检测结果，

根据墨粉浓度的检测结果计算出显影槽内的墨粉浓度。

根据本发明，每隔规定的时间间隔或者每当满足规定的条件时计算表示控制值与输出值的相关关系的灵敏度系数，根据算出的灵敏度系数对控制值进行修正。根据修正后的控制值，输出显影槽内的墨粉浓度的检测结果，根据墨粉浓度的检测结果算出显影槽内的墨粉浓度。

由此，即使显影剂经过一段使用时间也能精度良好地检测墨粉浓度，能够达成合理的墨粉浓度。

此外本发明是一种记录有用于使计算机执行上述图像形成装置的图像处理程序的计算机可读取记录介质。

根据本发明能够提供一种记录有用于使计算机执行上述图像形成装置的图像形成程序的计算机可读取记录介质。

附图说明

本发明的目的、特征和优点通过以下详细的说明和附图将会更加明确。

图1是示意性地表示作为本发明的一个实施方式的图像形成装置的结构的截面图。

图2是简略表示图像形成装置的电气构造的框图。

图3是表示控制电压的变化量与输出电压的变化量的相关关系的图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。

图1是示意性地表示作为本发明的一个实施方式的图像形成装置1的结构的截面图。图2是简略表示图像形成装置1的电气构造的框图。图像形成装置1是兼具有打印功能和传真功能的复合机，根据所传达的图像信息，在记录介质上形成全彩或者黑白的图像。即，在图像形成装置1中，具有打印模式和传真模式两种印刷模式，根据来自未图示的操作部的操作输入、来自个人电脑、便携式终端装置、信息记录存储介质、使用存储装置的外部设备的印刷作业的接收等，通过控制单元7选择打印模式或者传真模式。

此外，在图像形成装置1中设定有黑白图像印刷模式、彩色图像印刷模式和厚纸印刷模式三种印刷模式。在黑白图像印刷模式中，以黑白图像印刷速度印刷黑白(单色)图像。黑白图像印刷速度在三种印刷模式的印刷速度中最为高速。在彩色图像印刷模式中，以彩色图像印刷速度印刷彩色图像。彩色图像印刷速度比厚纸印刷模式的印刷速度高速。在厚纸印刷模式中，以厚纸印刷速度在厚纸上印刷图像。所谓厚纸是指平方米克重为106g/m²～300g/m²的记录纸。厚纸印刷模式也能够通过设置在图像形成装置1的铅直方向上方的未图示的操作面板，通过手动输入而设定。在本实施方式中，黑白图像形成模式(高速印刷模式)中的处理速度为255mm/秒且印刷速度为45张/分钟，彩色图像形成模式(中速印刷模式)中的处理速度为167mm/秒且印刷速度为35张/分钟，厚纸印刷模式(低速印刷模式)中的处理速度为83.5mm/秒且印刷速度为17.5张/分钟。

图像形成装置1包括墨粉像形成部2、转印部3、定影部4、记录介质供给部5、排出部6和控制单元7。为了与彩色图像信息中包含的黑色(k)、青色(c)、品红(m)和黄色(y)的各色图像信息对应，构成墨粉像形成部2的各个部件和转印部3中包含的一部分部件分别设置有4个。此处，根据各色而分别设置有4个的各个部件，在参照符号的末尾标注表示各色的字母以示区别，在总称的情况下仅用参考符号表示。

墨粉像形成部2包括感光鼓11、带电部12、曝光单元16、显影部13和清洁单元14。带电部12、显影部13和清洁单元14在感光鼓11的周围，从感光鼓11的旋转方向上流一侧开始依次配置。

感光鼓11是通过未图示的驱动部以能够围绕轴线旋转驱动的方式被支承，并且具有在其表面形成静电潜像乃至墨粉像的感光膜的辊状部件。感光鼓11可以使用例如包括未图示的导电性基体和在导电性基底表面所形成的未图示的感光膜的辊状部件。导电性基体可以使用圆筒状、圆柱状、片状等的导电性基体，其中优选圆筒状导电性基体。作为感光膜可以列举有机感光膜、无机感光膜等。作为有机感光膜，可以列举作为包含电荷发生物质的树脂层的电荷发生层与作为包含电荷输送物质的树脂层的电荷输送层的叠层体、和在一个树脂层中包含电荷发生物质和电荷输送物质的树脂层等。作为无机感光膜，可以列举含有选自氧化锌、硒、非晶硅等中的一种或者两种以上物质的膜。在导电性基体与感光膜之间可以插入设置基底膜，也可以在感光膜的表面设置主要用来保护感光膜的表面膜(保护膜)。

带电部12是按照与感光鼓11压接的方式设置的辊状部件。带电部12与未图示的电源连接，在带电部12上施加电压。带电部12接受来自电源的施加电压，使感光鼓11的表面带上规定极性和电位。在本实施方式中使用辊状带电部，但是，并非局限于此，也可以使用带电刷式带电器、充电式带电器、锯齿形带电器、离子发生装置、磁刷等接触方式的带电器等。

作为曝光单元16，使用包括未图示的光照射部、多角镜17、第一fθ透镜18a、第二fθ透镜18b和多个反射镜19的激光扫描单元。曝光单元16向处于带电状态的感光鼓11的表面照射信号光，形成符合图像信息的静电潜像。光照射部照射符合图像信息的信号光。光照射部例如可以使用半导体激光器、LED阵列等光源。也可以在这些光源中组合使用液晶光闸。多角镜17利用其等角速度旋转使从光照射部射出的信号光偏向。第一fθ透镜18a和第二fθ透镜18b将通过多角镜17偏向的信号光分光成与黄色、品红、青色和黑色的各图像信息对应的信号光，并朝着与各色对应的反射镜19射出。反射镜19将通过第一fθ透镜18a和第二fθ透镜18b射出的各色的信号光朝着与该色对应的感光鼓11反射。由此在感光鼓11y、11m、11c、11k上形成与各色对应的静电潜像。

显影部13包括显影槽20、显影辊21、供给辊22、层厚限制部件23、墨粉盒24和墨粉浓度传感器25(参照图2)。再者，显影装置利用显影部13和控制单元7来实现。

显影槽20是按照面对感光鼓11的表面的方式配置的容器状部件，在其内部空间容纳有显影辊21、供给辊22、层厚限制部件23、墨粉盒24以及显影剂。此处，显影剂可以使用仅包含墨粉的单一成分显影剂或者包含墨粉与载体的双成分显影剂。在显影槽20的面对感光鼓11的侧面形成有开口，通过该开口，感光鼓11的表面与显影辊21相对。

显影辊21是以自由旋转的方式通过显影槽20支承，并且通过未图示的驱动部围绕轴线进行旋转驱动的辊状部件。此外，显影辊21按照其轴线与感光鼓11的轴线平行的方式设置。显影辊21在其表面载持显影剂层，在与感光鼓11的压接部(显影压合(nip)部)向感光鼓11表面的静电潜像供给墨粉，对静电潜像进行显影形成墨粉像。显影辊21与未图示的电源连接，在供给墨粉时，从该电源向显影辊21的表面施加与墨粉的带电电位呈相反极性的电位作为显影偏置电压(以下简称“显影偏压”)。于是，显影辊21表面的墨粉被顺利地供给静电潜像。而且，通过改变显影偏压值，能够控制供给静电潜像的墨粉量(墨粉附着量)。

供给辊22是以自由旋转的方式通过显影槽20支承，并且能够通过未图示的驱动部围绕轴线进行旋转驱动的辊状部件。此外，供给辊22以隔着显影辊21与感光鼓11相对的方式设置。供给辊22利用其旋转驱动向显影辊21的表面供给显影槽20内的显影剂，并且，将显影槽20内的显影剂与从后述的墨粉盒24中排出的墨粉混合。层厚限制部件23是按照一端被显影槽20支承且另一端与显影辊21的表面接触的方式设置的板状部件。层厚限制部件23限制显影辊21表面的显影剂层的厚度。

墨粉盒24是以相对图像形成装置1本体能够拆装的方式设置的圆筒状容器部件，在其内部空间贮存墨粉。墨粉盒24以通过设在图像形成装置1内的驱动部而能够围绕轴线旋转驱动的方式设置。在墨粉盒24的轴线方向侧面形成有沿轴线方向延伸的未图示的墨粉排出口，随着墨粉盒24的旋转，墨粉从墨粉排出口排出到显影槽20内。通过使墨粉盒24旋转一次而从墨粉盒24中排出的墨粉量基本等量。因此，通过控制墨粉盒24的转数，能够控制补给显影槽20内的墨粉量。

墨粉浓度传感器25具有墨粉浓度检测部的功能，例如，安装在供给辊22的铅直方向下方的显影槽底面，并且以传感器面露出显影槽20的内部的方式设置。墨粉浓度传感器25与控制单元7电连接。

墨粉浓度传感器25设置在每个墨粉像形成部2y、2m、2c、2k中。控制单元7根据墨粉浓度传感器25的检测结果，按照使墨粉盒24y、24m、24c、24k旋转驱动，向显影槽20y、20m、20c、20k内部补给墨粉的方式进行控制。墨粉浓度传感器25可以使用一般的墨粉浓度传感器，例如可以列举透射光检测传感器、反射光检测传感器、透磁率检测传感器等。其中优选透磁率检测传感器。

透磁率检测传感器是4个端子，详细来讲是GND(接地)端子、驱动传感器的驱动电压(24V)输入端子、输出端子：Vout(输出0～5V、输出电压值用8位换算值表示。)、控制用电压输入端子：Vc(输入0～10V、输入电压值用8位换算值表示。)。透磁率检测传感器是接受控制用电压的施加，将墨粉浓度的检测结果作为输出电压值进行输出的形式的传感器，因基本上在输出电压的中央值附近的灵敏度好，故施加可获得其附近的输出电压(例如2.5V)的控制电压。

由于显影剂的劣化和因使用环境而逐渐发生变化，所以墨粉浓度传感器25的输出电压会随时间发生变化。因此，也包括墨粉浓度传感器25的灵敏度偏差，以规定的时间间隔进行控制电压的修正。

向透磁率检测传感器施加控制用电压通过控制单元7而控制。

上述这种形式的透磁率检测传感器在市场上有售，例如，可以列举TS-L、TS-A、TS-K(均为商品名称，TDK(株式会社)制造)等。

在后述的中间转印带32上转印墨粉像后，清洁单元14除去残留在感光鼓11表面的墨粉，清洁感光鼓11的表面。清洁单元14例如使用包括清洁刮板、第一废粉贮存槽、废粉搬送辊的装置。清洁刮板是其短边方向的一端与感光鼓11的表面接触且另一端被第一废粉贮存槽支承的板状部件，用来刮掉残留在感光鼓11表面的墨粉等。第一废粉贮存槽是容器状部件，在其内部空间容纳有清洁刮板与墨粉搬送辊，并且暂时贮存由清洁刮板刮掉的墨粉等。废粉搬送辊是通过墨粉贮存槽以自由旋转的方式支承，并且利用未图示的驱动部以能够围绕轴线旋转驱动的方式设置的辊状部件。利用废粉搬送辊的旋转驱动，废粉贮存槽内的墨粉通过与第一废粉贮存槽连接的未图示的墨粉搬送管被搬送、贮存在未图示的废粉槽中。在废粉槽装满墨粉时刻更换新的废粉槽。

此外，在本实施方式中，温度传感器26和湿度传感器27被设在墨粉像形成部2，优选显影部13的附近，用来检测显影部13周边的温度和湿度。温度传感器26和湿度传感器27与控制单元7电连接，其检测结果被输入控制单元7中。温度传感器26和湿度传感器27可以使用一般的传感器，也可以使用温湿度传感器。在本实施方式中，作为温度传感器26和湿度传感器27，使用按钮型温湿度记录计(商品名称：ハイグロクロン(hygrochron)、合资公司KNラボラトリ一ズ公司(KN Laboratories，Inc.)制造)。根据温度传感器26和湿度传感器27的检测结果来修正控制用电压Vc。

在本实施方式中，在感光鼓11的旋转方向上，从显影部13的下流侧至中间转印压合部的上流侧之间设置有色斑(patch)浓度检测部28。色斑浓度检测部28检测由后述的色斑形成部形成在感光鼓11的表面的墨粉色斑的墨粉浓度(色斑浓度)。此外，色斑浓度检测部28与图像形成装置1的控制单元7电连接，并且向控制单元7输出其检测结果。控制单元7根据色斑浓度检测部28的检测结果，控制由墨粉像形成部2所形成的墨粉像的墨粉浓度。该控制例如通过更改显影偏置电压而进行。除此之外，也可以通过调整感光鼓11的带电电位、曝光单元16的曝光电位等来控制墨粉浓度。色斑浓度检测部28例如可以使用透射光检测传感器、反射光检测传感器等一般的墨粉浓度检测传感器。

通过墨粉像形成部2，从曝光单元16向因带电部12而处于均匀带电状态的感光鼓11的表面照射与图像信息对应的信号光形成静电潜像，并且从显影部13供给墨粉后形成墨粉像，在中间转印带32上转印该墨粉像后，用清洁单元14除去残留在感光鼓11表面的墨粉。反复进行这一系列的墨粉像形成动作。

转印部3包括驱动辊30、从动辊31、中间转印带32、中间转印辊33(y、m、c、k)、转印带清洁单元34和转印辊37，配置在感光鼓11的上方。

驱动辊30是利用未图示的支承部以自由旋转并且利用驱动部能够围绕轴线旋转驱动的方式设置的辊状部件。驱动辊30利用其旋转驱动而使中间转印带32旋转。此外，驱动辊30隔着中间转印带32与转印辊37压接。驱动辊30与转印辊37的压接部是转印压合部。从动辊31是利用未图示的支承部以自由旋转的方式设置的辊状部件。从动辊31随着中间转印带32的旋转而从动旋转。从动辊31向中间转印带32赋与适当的张力，用来辅助中间转印带32顺利旋转驱动。

中间转印带32通过驱动辊30和从动辊31架设而形成环状的移动路径，是随驱动辊30的旋转驱动而进行从动旋转驱动的无端带状部件。在中间转印带32与感光鼓11相接并通过感光鼓11时，从隔着中间转印带32与感光鼓11相对配置的中间转印辊33施加与感光鼓11表面的墨粉的带电极性呈相反极性的转印偏压，在感光鼓11的表面所形成的墨粉像被转印至中间转印带32上。在全彩图像的情况下，通过在中间转印带32上依次重叠转印在各感光鼓11上所形成的各色墨粉图像，从而形成全彩墨粉像。

中间转印辊33是隔着中间转印带32与感光鼓11压接，并且以利用未图示的驱动部能够围绕其轴线旋转驱动的方式设置的辊状部件。中间转印辊33与如前所述施加转印偏压的未图示的电源连接，并且具有将感光鼓11表面的墨粉像转印在中间转印带32上的功能。中间转印辊33与感光鼓11的压接部是中间转印压合部。

转印带清洁单元34包括转印带清洁刮板35a、35b和第二废粉贮存槽36。转印带清洁刮板35a、35b是分别按照短边方向的一端与中间转印带32的表面接触并且另一端被第二废粉贮存槽36支承，而且相互相对的方式设置的板状部件。转印带清洁刮板35a、35b刮掉并回收残留在中间转印带32表面的墨粉、纸粉等。第二废粉贮存槽36暂时贮存由转印带清洁刮板35a、35b所刮掉的墨粉、纸粉等。

转印辊37是按照利用压接机构隔着中间转印带32与驱动辊30压接，并且利用未图示的驱动部能够围绕轴线旋转驱动的方式设置的辊状部件。在转印压合部中，由中间转印带32所载持并搬送的墨粉像被转印至由后述的记录介质供给部5传送的记录介质上。载持墨粉像的记录介质被传送至定影部4。通过转印部3，在中间转印压合部中，从感光鼓11被转印至中间转印带32的墨粉像，通过中间转印带32的旋转驱动而被搬送至转印压合部，并在该处转印至记录介质上。

定影部4包括定影辊41和加压辊42，是设置在比转印部3更靠近记录介质的搬送方向下流侧的辊状部件。定影辊41按照利用未图示的驱动部能够围绕轴线旋转驱动的方式设置，对构成被记录介质所载持的未定影墨粉像的墨粉进行加热并使其熔融，从而定影在记录介质上。在定影辊41的内部设置有未图示的加热部。加热部以使定影辊41的表面变成规定的温度(加热温度)的方式对定影辊41进行加热。加热部例如可以使用红外线加热器、卤素灯等。定影辊41的表面温度被保持在设计图像形成装置1时所设定的温度。例如使用图像形成装置1的控制单元7与设置在定影辊41表面附近并且检测定影辊41的表面温度的温度检测传感器29来控制定影辊41的表面温度。温度检测传感器29与控制单元7电连接，温度检测传感器29的检测结果被输出至控制单元7中。控制单元7对温度检测传感器29的检测结果和设定温度进行比较，如果检测结果低于设定温度，则向对加热部施加电压的未图示的电源发送控制信号，促进加热部的发热以使表面温度升高。

加压辊42按照与定影辊41压接的方式设置，并且以能够随加压辊42的旋转驱动而从动旋转的方式被支承。定影辊41与加压辊42的压接部为定影压合部。在利用定影辊41使墨粉熔融定影在记录介质上时，加压辊42通过对墨粉和记录介质进行按压，辅助墨粉像定影在记录介质上。在加压辊42的内部可以设置红外线加热器、卤素灯等加热部。通过定影部4，在转印部3中转印有墨粉像的记录介质被定影辊41与加压辊42所夹持，在通过定影压合部时，墨粉像在加热条件下被按压在记录介质上，由此墨粉像被定影在记录介质上，形成图像。

记录介质供给部5包括给纸托盘51、捡取辊52、56、搬送辊53、57、定位辊54和手动给纸托盘55。给纸托盘51被设置在图像形成装置1的铅直方向下部，是用来贮存记录介质的容器状部件。记录介质有普通纸、彩色复印纸、高射投影仪用胶片、明信片等。记录介质的尺寸为A3、A4、B4、B5等。捡取辊52是一张张地取出贮存在给纸托盘51中的记录介质，并且送到用纸搬送路径P1的辊状部件。搬送辊53是以相互压接的方式设置的一对辊状部件，朝着定位辊54搬送记录介质。定位辊54是以相互压接的方式设置的一对辊状部件，与中间转印带32所载持的墨粉像被搬送到转印压合部同步，将从搬送辊53搬送而来的记录介质送给转印压合部。手动给纸托盘55是用于将记录介质放入图像形成装置1内而贮存记录介质的装置。贮存在手动给纸托盘55中的记录介质与贮存在给纸托盘51中的记录介质不同，具有任意的尺寸。捡取辊56是将从手动给纸托盘55而放入图像形成装置1内的记录介质送给用纸搬送路径P2的辊状部件。用纸搬送路径P2在记录介质的搬送方向的上流侧与用纸搬送路径P1连接。搬送辊57是以相互压接的方式设置的一对辊状部件，将通过捡取辊56放入用纸搬送路径P2内的记录介质通过用纸搬送路径P1而送给定位辊54。

排出部6包括排纸辊60、排出托盘61和多个搬送辊57。排纸辊60是在用纸搬送方向的定影压合部的下流侧，以相互压接的方式设置的辊状部件。此外，排纸辊60按照利用未图示的驱动部能够正反旋转的方式设置。排纸辊60将在定影部4中形成有图像的记录介质排出至设在图像形成装置1的铅直方向上面的排出托盘61。此外，在图像形成装置1的控制单元7中输入双面印刷的印刷指令的情况下，排纸辊60暂时夹持从定影部4排出的记录介质，朝着用纸搬送路径P3搬送。用纸搬送路径P3相对于定位辊54在记录介质的搬送方向上流侧与用纸搬送路径P1连接。多个搬送辊57沿着用纸搬送路径P3设置，将通过排纸辊60送给用纸搬送路径P3的单面印刷完毕的记录介质朝着用纸搬送路径P1的定位辊54搬送。

图像形成装置1包括控制单元7。控制单元7例如设置在图像形成装置1的内部空间的上部，并且包括存储部71、运算部72和控制部73。在控制单元7的存储部71中输入通过设在图像形成装置1的上面的未图示的操作面板的各种设定值、来自设在图像形成装置1内部各处的未图示的传感器等的检测结果、来自外部设备的图像信息、和用于执行各种控制的数据表等。此外，执行各种功能要素70的程序被写入其中。存储部71可以使用在该领域常用的存储器件，例如能够举出只读存储器(ROM)、随机存储器(RAM)、硬盘驱动器(HDD)等。外部设备可以使用能够形成或者取得图像信息并且能够与图像形成装置电连接的电气/电子设备，例如可以列举电脑、数码相机、电视机、录像机、DVD记录机、HDDVD、蓝光光盘记录机、传真装置、便携式终端装置等。运算部72获取写入在存储部71中的各种数据(图像形成命令、检测结果、图像信息等)和各种功能要素70的程序，进行各种判定。控制部73根据运算部72的判定结果向相应装置发送控制信号，进行动作控制。控制部73和运算部72包括通过具备中央处理装置(CPU，Central Processing Unit)的微型电脑、微处理器等而实现的处理电路。控制单元7包括上述的处理电路和主电源74，主电源74不仅向控制单元7供电，也向图像形成装置1内部的各个装置供电。此处，各种功能要素70包括后述的印刷速度切换部75、墨粉浓度计算部76、墨粉补给控制部77、检测结果修正部78、显影辊旋转距离累计部79、感光鼓旋转距离累计部80、墨粉浓度修正部83、色斑形成部84、色斑浓度修正部85和变更部86。

在本实施方式中，显影槽20内的基准墨粉浓度被写入控制单元7的存储部71中。基准墨粉浓度在设计图像形成装置1时被设定。此外，表示在图像形成装置1中利用最多的黑白图像印刷速度的墨粉浓度传感器25的检测结果(输出电压值，以下称作“浓度检测结果”)与显影槽20内的墨粉浓度的相关关系的第一数据表被预先写入。具体来讲，测定透磁率检测传感器对各墨粉浓度的实际输出值(瓦特)，求出墨粉浓度与透磁率检测传感器的实际输出值的关系。将该实际输出值进行模拟数字转换(以下称作“AD转换”)为0～255(8位)。之后，预先写入作为将彩色图像印刷速度中的浓度检测结果换算成黑白图像印刷速度中的浓度检测结果的修正表的第二数据表。此外，预先写入作为将厚纸印刷速度中的浓度检测结果换算成黑白图像印刷速度中的浓度检测结果的修正表的第二数据表。第一～第三数据表均为黑色(k)、品红(m)、青色(c)和黄色(y)每种颜色的数据。此外，第一～第三数据表按照图像形成装置的每个机种和/或墨粉浓度传感器的每个机种而设定。

如前所述，墨粉浓度传感器25被设置在各个显影槽20k、20m、20c、20y中，检测显影槽20的墨粉浓度，并将检测结果作为电压值输出至控制单元7中。来自墨粉浓度传感器25的输出电压值被写入控制单元7的存储部71中。例如从印刷指令被输入控制单元7的时刻开始，经过一定的时间间隔直至图像形成动作结束，连续实施墨粉浓度传感器25的检测。此外，在图像形成装置1启动时，也利用墨粉浓度传感器25检测显影槽20内的墨粉浓度。

印刷速度切换部75从被输入控制单元7中的印刷指令中所包含的印刷信息中读取印刷速度，并且切换印刷速度。印刷速度是黑白图像印刷速度(高(high))、彩色图像印刷速度(中(middle))或者厚纸印刷速度(低(low))。更为具体地来讲，印刷速度切换部75根据印刷速度的读取结果，通过控制单元7的控制部73，向需要切换印刷速度的各部位发送控制信号，控制印刷速度与各部位的动作速度(处理速度)。此外，印刷速度切换部75的读取结果被输入存储部71中。被输入存储部71中的读取结果至少是上一次的读取结果与本次的读取结果。也可构成为在输入新的读取结果时删除前前次的读取结果。如果输入新的读取结果，则新的读取结果就变成本次的读取结果。通过对上一次的读取结果与本次的读取结果进行比较，能够判定印刷速度是否发生了改变。

墨粉浓度计算部76根据由印刷速度切换部75切换的印刷速度，根据浓度检测结果算出显影槽20内的墨粉浓度。在印刷速度是黑白图像印刷速度的情况下，从存储部71中读取浓度检测结果和第一数据表并进行比较，在第一数据表中求出与浓度检测结果对应的墨粉浓度，作为显影槽20内的墨粉浓度。在印刷速度是彩色图像印刷速度的情况下，首先，从存储部71中读取浓度检测结果和第二数据表，从第二数据表获得修正后的浓度检测结果。将该修正后的浓度检测结果写入存储部71中。接着，读取修正后的浓度检测结果和第一数据表并进行比较，在第一数据表中求出与修正后的浓度检测结果对应的墨粉浓度，作为显影槽20内的墨粉浓度。在印刷速度是厚纸印刷速度的情况下，除了使用第三数据表取代第二数据表之外，其余均与彩色图像印刷速度同样地，求出显影槽20内的墨粉浓度。墨粉浓度计算部76的计算结果被输入存储部71中。

墨粉补给控制部77根据墨粉浓度计算部76的计算结果(以下称作“浓度计算结果”)，控制向显影槽20的墨粉补给。首先，从存储部71中读取浓度计算结果和显影槽20内的基准墨粉浓度并进行比较。如果浓度计算结果低于基准墨粉浓度，则计算基准墨粉浓度与浓度计算结果之差，然后从所得到的差中计算补给墨粉量，从所得到的墨粉补给量求出墨粉盒24的旋转次数。如果墨粉补给量包括不到墨粉盒24的一次旋转而排出的墨粉量的小数，则升入该小数判定为一次。墨粉补给控制部77根据该运算结果，向用于使墨粉盒24旋转驱动的未图示的驱动部(也包括向驱动部供给驱动电力的未图示的电源)发送控制信号，使墨粉盒24旋转规定次数。于是，大致合理量的墨粉被补给到显影槽20。如果墨粉补给量只是不到墨粉盒24的一次旋转的墨粉排出量的小数，也可控制停止墨粉补给，加快墨粉浓度传感器25的墨粉浓度检测。

在本实施方式中，可以利用具有修正部功能的检测结果修正部78来修正墨粉浓度传感器25的浓度检测结果。这样，不仅能够掌握显影槽20内的更加正确的墨粉浓度，而且能够据此向显影槽20补给更加合理的墨粉量。

检测结果修正部78例如根据各种修正要素来修正墨粉浓度传感器25的控制用电压Vc，不经时变化地得到一定的输出电压Vout。此处，作为修正要素，只要是影响显影槽20内的墨粉浓度，则没有特别的限制，例如可以列举图像形成装置1内部的温度、图像形成装置1内部的相对湿度、感光鼓11表面的感光膜的膜减少量所代表的经时变化、和通过处理控制所获得的修正值等。

显影辊旋转距离累计部79累计从显影辊21的开始使用时(新品时)至当前时刻的总旋转距离(单位cm，以下简称“显影辊21的总旋转距离”)。显影辊旋转距离累计部79例如从存储部71中读取显影辊21的总旋转次数与显影辊21的一次旋转的移动距离(cm)，并进行累计运算从而求出显影辊21的总旋转距离。显影辊旋转距离累计部79的累计结果被写入存储部71中。显影辊21的总旋转次数例如通过用于检测设在控制单元7内的显影辊21的旋转次数的计算器81而进行检测。该计算器81的检测结果被写入存储部71中。此外，显影辊21的一次旋转的移动距离(cm)被预先写入存储部71中。

感光鼓旋转距离累计部80也具有与显影辊旋转距离累计部79相同的结构。感光鼓旋转距离累计部80累计从感光鼓11的开始使用时(新品时)至当前时刻的总旋转距离(单位cm，以下简称“感光鼓11的总旋转距离”)。感光鼓旋转距离累计部80例如从存储部71中读取感光鼓11的总旋转次数与感光鼓11的一次旋转的移动距离(cm)，并进行累计运算从而求出感光鼓11的总旋转距离。感光鼓旋转距离累计部80的累计结果被写入存储部71中。感光鼓11的总旋转次数例如通过用于检测设在控制单元7内的感光鼓11的旋转次数的计算器82而进行检测。该计算器82的检测结果被写入存储部71中。此外，感光鼓11的一次旋转的移动距离(cm)被预先写入存储部71中。

此外，墨粉浓度修正部83作为一个修正要素，根据处理控制来修正墨粉浓度。例如通过使用色斑形成部84和色斑浓度修正部85来进行该修正。色斑形成部84控制墨粉像形成部2，在感光鼓11的表面形成作为墨粉浓度检测用的墨粉像的墨粉色斑。墨粉色斑例如形成8个1边为8cm左右的正方形。色斑形成部84变更形成条件，形成墨粉浓度即色斑浓度连续变化的多个墨粉色斑。优选根据在图像形成装置1中能够设定的打印浓度而形成多个墨粉色斑。此处，所谓形成条件是指施加在显影辊21上的显影偏置电压值、施加在感光鼓11表面的带电电压值(带电电位)、利用曝光单元16而在感光鼓11表面形成的静电潜像的带电电压值(曝光电位)等。将这些条件中的一种或者两种以上固定为一定值，一定量地适当改变其余的条件，由此形成色斑浓度连续变化的多个墨粉色斑。例如，可以将带电电位和曝光电位作为一定值，一定量地变更显影偏置电压值而形成多个墨粉色斑。这多个墨粉色斑的形成条件(显影偏置电压值等)被写入存储部71中。

色斑浓度检测部28检测感光鼓11表面的墨粉色斑的色斑浓度。色斑浓度检测部28的检测结果(以下称作“色斑浓度检测结果”)被写入存储部71中。设计图像形成装置1时所设定的基准色斑浓度被预先写入存储部71中。基准色斑浓度例如在黑白图像的情况下作为基准反射光量，在彩色图像的情况下作为散射光量而被分别写入。色斑浓度检测部28检测色斑浓度后，通过清洁单元14从感光鼓11的表面除去墨粉色斑。控制单元7从存储部71中读取色斑浓度检测结果和基准色斑浓度并进行比较，读出用于形成具有最接近基准色斑浓度的色斑浓度的墨粉色斑的显影偏置电压值，求出与基准色斑浓度中的显影偏置电压值的差，作为显影偏压修正量写入存储部71中。

下面，对墨粉浓度传感器25的灵敏度修正进行说明。

墨粉浓度传感器25的控制电压值和输出电压值的关系因墨粉浓度传感器25的灵敏度的程度不同而对应关系大不相同。即，如果是灵敏度高的传感器(灵敏度Max)，则对于少量控制电压的变化，大大改变输出电压。如果是灵敏度低的传感器(灵敏度Min)，则输出电压的变化相对于控制电压的变化小。如果是灵敏度平均的传感器(灵敏度Mid)，则输出电压的变化相对于控制电压的变化大致相同。

图3是表示控制电压的变化量与输出电压的变化量的相关关系的图。横轴表示控制电压的变化量，纵轴表示输出电压的变化量。

在控制电压与输出电压的相关关系中可知，在灵敏度Max(实线)中倾斜较大，按照灵敏度Mid(虚线)、灵敏度Min(点划线)的顺序倾斜逐渐变小。

根据图3的图算出墨粉浓度传感器25的灵敏度系数。其中，控制电压与输出电压为1∶1的传感器，即控制电压变化1V时，输出电压也变化1V的传感器。

算出使控制电压变化±1.5V(3V)时的输出电压的变化量，以计算出的变化量去除3V得到的值作为灵敏度系数。

利用近似直线式从图3的图中预先求出以控制电压的变化量为x，以输出电压的变化量为y时的关系，再计算使控制电压变化±1.5V(3V)时输出电压的变化量即可。

在图3的例子中，灵敏度Max的近似式为y＝1.3067x-0.1067，灵敏度Mid的近似式为y＝1.0054x+0.0068，灵敏度Min的近似式为y＝0.659x+0.0362。

因此，灵敏度Max的灵敏度系数为3/(1.3067×3-0.1067)＝0.78，灵敏度Mid的灵敏度系数为3/(1.0054×3+0.0068)＝0.99，灵敏度Min的灵敏度系数为3/(0.659×3+0.0362)＝1.49。

随着显影剂的使用时间的增加，显影剂进一步劣化，与此相伴，可知墨粉浓度传感器25的灵敏度也发生变化。

因此，每隔规定的时间间隔或者每当满足规定的条件重新计算灵敏度系数，根据重新算出的灵敏度系数来进行控制电压的修正。

作为规定的条件是装置启动时、累计印刷张数达到预定张数时、进行处理控制时等等。

此外，对于与墨粉浓度传感器25的灵敏度对应的灵敏度系数，例如以灵敏度Mid的灵敏度系数作为基准值，并预先计算出灵敏度Max和灵敏度Min与基准值之比。灵敏度Mid与灵敏度Max之比是0.78/0.99＝0.788，灵敏度Mid与灵敏度Min之比是1.49/0.99＝1.51。

在使墨粉浓度降低2％时，如果使控制电压以-1.44V作为基准，则墨粉浓度每下降1％，控制电压-0.72V即可，但是，因墨粉浓度传感器25的灵敏度发生变化，所以无法成比例地进行修正。表1是表示根据累计印刷张数的墨粉浓度的修正量、和当时的控制电压的修正值的例子。

表1

累计印刷张数(K张)	修正墨粉浓度(％)	预计修正电压量(V)	灵敏度系数	实际修正电压量(V)
					0	0	0	0.99	0
10	-0.5	-0.36	0.98	-0.35
					20	-1	-0.72	0.97	-0.70
30	-1.5	-1.08	0.96	-1.04
					40	-2	-1.44	0.94	-1.35
50	-2.5	-1.80	0.92	-1.66
					60	-3	-2.16	0.9	-1.94

累计印刷张数是累计从开始使用未使用的墨粉之时开始的印刷张数。其中，表中所记载的累计印刷张数为代表值，例如为0时，表示从0K至9.999K张，即0张至9999张的范围。

累计印刷张数每增加10K张(10000张)，对显影装置的墨粉浓度进行修正。当累计印刷张数为0K张时，因没有必要进行修正，故修正墨粉浓度等为0。

当累计印刷张数为10K张时，以使墨粉浓度降低0.5％的方式进行修正。当使墨粉浓度降低2％时，控制电压的修正量以-1.44V作为基准，因此，预测的控制电压的修正量是-1.44×(0.5/2)＝-0.36V。此处，考虑墨粉浓度传感器25灵敏度的偏差，计算出灵敏度系数，用预测修正量乘以灵敏度系数计算出实际修正量。

因此，当累计印刷张数为10K张时，由于灵敏度系数为0.98，故实际的控制电压的修正量为-0.36×0.98＝-0.35V。

累计印刷张数每增加10K都同样进行上述修正，则为表1所示的结果。

在本例中，对每次累计印刷张数的修正进行了说明，但是，并非局限于此，也可在进行处理控制时，计算灵敏度系数，计算控制电压的修正量。

考虑墨粉浓度传感器25灵敏度偏差的经时变化，这样不仅能够在各个显影装置中以同样的方式进行墨粉浓度控制，而且，能够消除墨粉消耗的偏差。

如前所述，除了墨粉浓度传感器25的灵敏度偏差以外，控制电压也会受到温度、湿度的影响，因此，优选在灵敏度偏差的修正中加上基于温度和湿度的修正，对控制电压进行修正。

表2表示基于温度的控制电压的修正量，表3表示基于湿度的控制电压的修正量。

表2

温度(℃)	修正墨粉浓度(％)	修正电压量(V)
			0～5	1	0.72
5.1～10	0.66	0.48
			10.1～15	0.33	0.24
15.1～25	0	0
			25.1～35	-0.33	-0.24
35.1～45	-0.66	-0.48
			45.1～	-1	-0.72

表3

湿度(相对)(％)	修正墨粉浓度(％)	修正电压量(V)
			0～10	1	0.72
10.1～20	0.66	0.48
			20.1～30	0.33	0.24
30.1～50	0	0
			50.1～65	-0.33	-0.24
65～80	-0.66	-0.48
			80～	-1	-0.72

作为例子，计算温度为12℃，湿度为25％，累计印刷张数为25K张(25000张)时的控制电压的修正量。

由表2可知，温度为12℃时的修正电压量为0.24V，由表3可知，湿度为25％时的修正电压量为0.24V。此外，由表1可知，累计印刷张数为25K张时的修正电压量是-0.72×0.97＝-0.70V。

考虑墨粉浓度传感器25的灵敏度偏差以及温度、湿度的控制电压的修正电压量是各个修正电压量的总和：0.24+0.24+(-0.70)＝-0.22V。

如果是彩色图像形成装置，按照显影剂的各个颜色具备多个显影装置，墨粉浓度传感器25的灵敏度各不相同。根据显影装置中所具备的墨粉浓度传感器25，利用变更部86改变灵敏度系数。

具备灵敏度Max和灵敏度Min的墨粉浓度传感器的显影装置，，如果重新计算在具备灵敏度Min的墨粉浓度传感器的显影装置中作为基准值的灵敏度系数，则利用该灵敏度系数与上述的基准值之比，重新计算出灵敏度Max和灵敏度Min的墨粉浓度传感器中的灵敏度系数，利用重新算出的灵敏度系数决定控制电压的修正量。这样就能在各个显影装置中不产生墨粉消耗量的差别地进行图像形成。

此外，作为本发明的其它实施方式，也能提供一种用于使计算机执行上述图像形成装置的图像形成程序和记录有该图像形成程序的计算机可读取的记录介质。

再者，作为记录介质，既可以是用于由CPU进行处理的存储器、例如RAM或ROM(只读存储器)其自身作为记录介质，也可以是设置有程序读取装置作为计算机的外部存储装置，通过插入其中而能够读取的记录介质。无论是哪一种情况，记录的图像形成程序既可以通过CPU访问记录介质来执行，也可以是CPU从记录介质中读取图像形成程序，将所读出的图像形成程序下载至程序存储区域后执行。其中，该下载用的程序被预先保存在规定的存储装置中。CPU统筹控制计算机的各个部分，使其按照安装的图像形成程序来进行规定的图像形成。

此外，作为可在程序读取装置中读取的记录介质，既可以是磁带、盒式磁带等磁带类；软盘、硬盘等磁盘或者CD-ROM(CompactDisc-Read Only Memory：压缩光盘只读存储器)/MO(Magneto OpticalDisc)/MD(Mini Disc：迷你盘)/DVD(Digital Versatile Disc：数字通用盘)等光盘的盘类、IC(Integrated Circuit：集成电路)卡(包括存储卡)/光卡等卡类、或者包括掩模ROM、EPROM(ErasableProgrammable Read Only Memory：可擦可编程只读存储器)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory：电可擦可编程只读存储器)、闪存ROM等半导体存储器的固定地记录程序的存储介质。

此外，也可以是能够将计算机与包括英特网的通信网络连接的结构，以从通信网络下载图像形成程序的方式流动地载持程序的介质。其中，在这样从通信网络下载图像形成程序的情况下，该下载用的程序可以预先保存在计算机中，或者从其它的记录介质进行安装。

执行从记录介质读取的图像形成程序的计算机系统的一个例子是由以下装置相互连接而成的系统：平板扫描仪、胶片扫描仪和数码相机等图像读取装置；通过执行各种程序而进行包括上述图像形成方法的各种处理的计算机；显示该计算机的处理结果等的CRT(Cathode RayTube：阴极射线管)显示器、液晶显示器等图像显示装置；在纸等上输出计算机的处理结果的打印机等图像输出装置。而且，在该计算机系统中，还具备通过通信网络与服务器等连接、用于发送和接收包括图像形成程序的各种程序和图像数据等各种数据的调制解调器等。

只要不脱离其宗旨或主要特征，本发明能够采用其它各种方式来实施。因此，上述的实施方式在所有方面仅是一个例子而已，本发明的范围是权利要求书所示的范围，不受说明书正文任何限制。而且，属于权利要求范围的变形或变更均在本发明的范围之内。

Claims (6)

1.一种显影装置，其具备向形成在感光体表面的静电潜像供给墨粉而形成墨粉像的显影辊和贮存含有墨粉的双成分显影剂的显影槽，其特征在于，包括：

墨粉浓度检测部，其检测显影槽内的墨粉浓度并输出检测结果，并且根据输入的控制值改变检测结果的输出值；

修正部，其计算出表示控制值与输出值的相关关系的灵敏度系数，根据算出的灵敏度系数对控制值进行修正；和

墨粉浓度计算部，其根据输入有修正后的控制值的墨粉浓度检测部的检测结果计算出显影槽内的墨粉浓度，

所述修正部每隔规定的时间间隔或者在每当满足规定的条件时重新计算灵敏度系数，根据重新算出的灵敏度系数对控制值进行修正。

2.根据权利要求1所述的显影装置，其特征在于：

所述规定的条件是装置启动时、累计印刷张数达到预定张数时、或者进行处理控制时。

3.根据权利要求1所述的显影装置，其特征在于：

具有检测装置环境的温度的温度传感器，所述修正部根据由温度传感器所检测出的温度对控制值进行修正。

4.根据权利要求1所述的显影装置，其特征在于：

具有检测装置环境的相对湿度的湿度传感器，所述修正部根据由湿度传感器所检测出的湿度对控制值进行修正。

5.一种图像形成装置，其具备多个权利要求1所述的显影装置，并且利用电子照相方式形成图像，其特征在于：

所述显影装置包括根据所具备的墨粉浓度检测部对灵敏度系数进行变更的变更部，所述修正部根据由变更部所变更后的灵敏度系数对控制值进行修正。

6.一种显影方法，其向形成在感光体表面的静电潜像供给墨粉而形成墨粉像，其特征在于：

每隔规定的时间间隔或者每当满足规定的条件时，计算表示控制值和输出值的相关关系的灵敏度系数，根据计算出的灵敏度系数对控制值进行修正，

根据修正后的控制值，输出显影槽内的墨粉浓度的检测结果，

根据墨粉浓度的检测结果计算出显影槽内的墨粉浓度。

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