CN101424904B - 显影装置及具有该显影装置的图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无论湿度环境如何，在显影剂更换后可调节为最佳调色剂浓度的显影装置、及具有该显影装置的图像形成装置。在显影装置(200)中，更换显影剂时，将更换用显影剂的初始调色剂浓度设定为寿命的调色剂浓度以下，并且在更换了该更换用显影剂后，在显影动作前，控制部根据湿度传感器(26)的检测值进行是否需要调色剂补给的判断。

Description

显影装置及具有该显影装置的图像形成装置

技术领域

本发明涉及到一种使用调色剂使感光体表面的静电潜影显影的显影装置、及具有该显影装置的图像形成装置。

背景技术

根据电子照相法形成图像的电子照相方式的图像形成装置例如包括感光体、及进行带电、曝光、显影、转印、定影、清洁及除电的各装置。被旋转驱动的感光体的表面通过带电装置被平均带电，通过曝光装置向该带电的感光体表面照射激光，形成静电潜影。接着，通过显影装置，采用调色剂使感光体表面的静电潜影显影，在该感光体表面形成作为可视图像的调色剂图像。感光体表面的调色剂图像由转印装置转印到转印材料上，之后由定影装置加热及加压，定影在转印材料上。这样一来，在记录材料上形成图像。另一方面，未被转印而残留在感光体表面的调色剂由清洁装置去除，并回收到预定的回收部。清洁后的感光体表面由除电装置去除残留在感光体表面的电荷。

作为使感光体表面的静电潜影显影的显影剂，使用仅由调色剂构成的单成分显影剂、或由调色剂及载体构成的双成分显影剂。由于单成分显影剂不使用载体，因此无需使调色剂和载体平均混合的搅拌机构。因此，具有显影装置较简单的优点，但存在调色剂的带电量难于稳定的缺点。双成分显影剂需要使调色剂和载体平均混合的搅拌机构。因此，虽然存在显影装置变得复杂的缺点，但在调色剂的带电稳定性及对高速设备的适应性方面较为优良，因而用于高速图像形成装置及彩色图像形成装置中。

在使用双成分显影剂的图像形成装置中，为了形成良好的图像，需要将显影装置中的显影槽内的调色剂浓度保持为适当的浓度。为了将显影槽内的调色剂浓度保持为适当的深度，在显影装置中，例如作为显影剂的调色剂浓度的指标，检测出显影剂的导磁率，当检测出的导磁率检测值超过作为调色剂补给判断基准值的导磁率基准值时，认定调色剂浓度低于预定值，补给调色剂，使双成分显影剂中的调色剂浓度保持一定。但是，由于双成分显影剂的带电特性、例如双成分显影剂中的载体的带电赋予能力因摩擦及污染造成的载体表面状态的变化而变化，因此仅将双成分显影剂中的调色剂浓度控制为一定并无法稳定地获得具有一定图像浓度的图像。

并且，双成分显影剂在长时间使用时，双成分显影剂的带电性能下降，当到达使用寿命时，需要更换双成分显影剂。在更换为新的双成分显影剂后，出现调色剂的带电量明显上升、图像浓度下降的初始变动，其原因不明。

对于这种双成分显影剂的带电性能的初始变动，在JP特开平5-249832号公报中公开了如下调色剂浓度控制装置：将新的双成分显影剂的调色剂浓度设定得比在图像形成装置中使用的通常的调色剂浓度高，并将进行调色剂补给的调色剂浓度的基准设定得比初始显影剂的调色剂浓度低。

根据JP特开平5-249832号公报公开的调色剂浓度控制装置，无论显影剂更换后的调色剂带电量上升及寿命中的调色剂的带电性能，可形成具有一定图像浓度的图像，但如JP特开平5-249832号公报所示，当把初始的调色剂浓度设定得较高、进行调色剂补给的调色剂浓度的基准设定得比初始显影剂的调色剂浓度低时，在高湿环境下无法形成具有一定图像浓度的图像。并且，由于产生载体附着到感光鼓的情况，不仅造成载体浪费，而且在形成的图像中有可能产生白点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无论湿度环境如何，在显影剂更换后可调节为最佳调色剂浓度的显影装置、及具有该显影装置的图像形成装置。

本发明是一种显影装置，其特征在于，

具有：显影槽，收容由调色剂及载体构成的显影剂；湿度检测部，检测出显影槽附近的氛围湿度；调色剂补给部，向显影槽中补给调色剂；搅拌部，搅拌显影剂；和判断部，判断是否需要调色剂补给，上述湿度检测部，在更换显影剂后、显影动作开始前检测湿度，上述判断部根据检测出的湿度进行是否需要调色剂补给的判断，上述判断部判断需要调色剂补给时，上述调色剂补给部进行调色剂补给。

根据本发明，在更换显影剂后、显影动作开始前，上述湿度检测部检测湿度，上述判断部根据检测出的湿度进行是否需要调色剂补给的判断。上述判断部判断需要调色剂补给时，上述调色剂补给部进行调色剂补给。

这样一来，在双成分显影剂更换后，在显影槽周边的湿度环境明显不同的情况下，也可调节为与该湿度对应的调色剂浓度。因此，设置图像形成装置的环境在高湿环境或低湿环境下，均可稳定地形成具有一定图像浓度的图像。并且，可防止载体附着到感光鼓，因此可稳定地形成没有白点(脱墨)的良好的图像。

并且，在本发明中优选，在更换显影剂、并通过上述搅拌部搅拌显影剂后，上述判断部进行判断。

根据本发明，在更换显影剂、并通过上述搅拌部搅拌显影剂后，上述判断部进行判断。

更换用的显影剂因长时间静置其调色剂带电量明显下降，在搅拌时会发生调色剂飞散，而在将更换用显影剂投入到显影装置后，在调色剂浓度低的状态、即调色剂的载体的被覆率低的状态下搅拌预定时间，提高调色剂的带电量，从而可减少调色剂飞散。因此，可较稳定地形成具有一定图像浓度的图像的重现性。

并且在本发明中优选，上述判断部判断需要调色剂补给时，上述调色剂补给部分多次补给调色剂。

根据本发明，上述判断部判断需要调色剂补给时，上述调色剂补给部分多次补给调色剂。

由于分多次进行调色剂的补给，因此显影槽中不会一次补给过量的调色剂。因此，可防止带电调色剂造成调色剂飞散，从而可更稳定地形成具有一定图像浓度的图像。

并且本发明提一种显影装置，其特征在于，具有：显影槽，收容由调色剂及载体构成的显影剂；湿度检测部，检测显影槽附近的氛围湿度；浓度检测部，检测显影槽内的调色剂浓度；调色剂补给部，向显影槽中补给调色剂；搅拌部，搅拌显影剂；和判断部，判断是否需要调色剂补给，上述湿度检测部及上述浓度检测部，在更换显影剂后、显影动作开始前检测湿度及调色剂浓度，上述判断部根据检测出的湿度及调色剂浓度进行是否需要调色剂补给的判断，上述判断部判断需要调色剂补给时，上述调色剂补给部进行调色剂补给。

根据本发明，在更换显影剂后、显影动作开始前，上述湿度检测部及上述浓度检测部检测湿度及调色剂浓度，上述判断部根据检测出的湿度及调色剂浓度进行是否需要调色剂补给的判断。上述判断部判断需要调色剂补给时，上述调色剂补给部进行调色剂补给。

这样一来，在双成分显影剂的显影装置周边的湿度环境有变动的情况下，也可调节为与双成分显影剂的湿度环境对应的最佳调色剂浓度。因此，设置图像形成装置的环境在高湿环境或低湿环境下，均可稳定地形成具有一定图像浓度的图像。并且，可防止载体附着到感光鼓，因此可稳定地形成没有白点的良好的图像。

并且在本发明中优选，上述浓度检测部，在更换的显影剂被搅拌至调色剂带电量变为饱和带电量后，检测浓度。

根据本发明，上述浓度检测部在更换的显影剂被搅拌至调色剂带电量变为饱和带电量后，检测浓度。

这样一来，可检测出调色剂带电量稳定状态下的调色剂浓度，因此无论双成分显影剂的静置时间长短，可检测出稳定的浓度。因此，可调节为与双成分显影剂的显影装置周边的湿度环境对应的最佳调色剂浓度，可较稳定地形成具有一定图像浓度的图像。并且，可防止载体附着到感光鼓，因此可稳定地形成没有白点的良好的图像。

并且，本发明是一种图像形成装置，其特征在于具有上述显影装置。

根据本发明，由于图像形成装置具有上述显影装置，因此在双成分显影剂更换后，可根据显影槽周边的湿度调节为最佳的调色剂浓度。因此，设置图像形成装置的环境在高湿环境或低湿环境下，均可稳定地形成具有一定图像浓度的图像。并且，可防止载体附着到感光鼓，因此可稳定地形成没有白点的良好的图像。

本发明的目的、特色及优点通过下述详细说明及附图可得以明确。

附图说明

图1是表示作为本发明的第1实施方式的图像形成装置的构成的示意概要图。

图2是表示本实施方式涉及的显影装置的构成的概要图。

图3是表示在显影装置中基于湿度传感器的检测值的初始调色剂浓度校正的处理顺序的流程图。

图4是表示在显影装置中基于湿度传感器及导磁率传感器的检测值的初始调色剂浓度校正的处理顺序的流程图。

图5是表示显影剂的调色剂浓度一定时的、氛围的湿度和导磁率传感器的检测值(输出电压)的关系的图表。

图6是表示显影槽内的显影剂的调色剂浓度和导磁率传感器的检测值(导磁率检测值)的关系的图表。

图7是表示环境校正系数表的示例的图。

图8是表示初始调色剂浓度校正表的示例的图。

图9是表示各湿度区域下的初始调色剂浓度校正量的变迁的图表。

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的实施方式。以下实施方式是将本发明具体化后的一例，不用于限定本发明的技术范围。

(图像形成装置)

图1是表示作为本发明的第1实施方式的图像形成装置100的构成的示意概要图。图1所示的图像形成装置100除了包括图2所示的本实施方式的显影装置200以外，具有和现有的图像形成装置同样的构成，例如根据从个人计算机、数码相机、DVD录像机等外部设备经由网络传送的图像信息、或通过图像形成装置100具有的未图示的扫描装置读取的图像信息等，在记录纸等记录介质上形成黑白图像。图像形成装置100包括图像形成部125、记录介质供给部126、图像定影部27、控制单元110、和电源装置111。

图像形成部125包括感光鼓3、带电部5、曝光单元11、显影装置200、转印部6、清洁单元4、除电部12。带电部5、曝光单元11、显影装置200、转印部6、清洁单元4及除电部12依次配置在感光鼓3的周围。感光鼓3是由未图示的驱动部驱动而可绕轴线旋转地设置的辊状部件。感光鼓3例如使用包括芯棒、和在该芯棒的表面形成的感光层的辊状部件。芯棒由铝、不锈钢等金属形成。感光层例如可使用含有电荷产生物质的树脂层、及含有电荷传送物质的树脂层的层叠体。在感光层上如下所述，形成静电潜影，进而形成调色剂图像。带电部5使感光鼓3的表面带电为预定的极性及电位。带电部5例如可使用充电型带电器、辊型带电器、刷型带电器等接触式或非接触式的带电器。

曝光单元11向通过带电部5而处于带电状态的感光鼓3的表面照射和图像信息对应的信号光，在感光鼓3的表面形成静电潜影。曝光单元11例如可使用包括半导体激光器等激光照射部、及反射镜的激光扫描单元。显影装置200具有的显影部1向感光鼓3表面的静电潜影提供调色剂并显影，形成作为可视图像的调色剂图像。清洁单元4去除并回收在将调色剂图像转印到记录介质后残留在感光鼓3表面的调色剂。转印部6包括转印辊66、未图示的电源。转印辊66是与感光鼓3表面压接且自由旋转地设置的辊状部件。转印辊66和感光鼓3的压接部是转印夹持部。电源向转印辊66施加转印偏压。通过转印部6，从记录介质的转印辊66一侧施加转印偏压，使记录介质带电，并且通过转印辊66对记录介质进行加压，从而将感光鼓3表面上的调色剂图像转印到记录介质。此外，与曝光单元11的曝光同步，将记录介质从下述记录介质供给部126传送到转印夹持部。清洁单元4包括清单刮刀4a。清洁刮刀4a例如由弹性材料构成，是与感光鼓3表面抵接设置的板状部件。清洁刮刀4a在调色剂图像被转印到记录介质后，去除残留在感光鼓3表面的调色剂、纸粉等。除电部12由除电灯等构成，去除清洁后的感光鼓3表面的电荷。

在图像形成部125中，通过带电部5使感光鼓3表面成为带电状态，从曝光单元11向其照射和图像信息对应的信号光，从而在感光鼓3表面形成静电潜影。从显影装置200向该静电潜影提供调色剂，形成调色剂图像，调色剂图像通过转印部6转印到记录介质。调色剂转印后的感光鼓3的表面，由清洁单元4去除残留调色剂等、并由除电部12去除电荷，而被清洁。重复执行这一系列的操作，形成图像。

记录介质供给部126包括记录介质盘10、拾取辊16、定位辊14。记录介质盘10是收容普通纸、铜版纸、彩色复印纸、OHP膜等记录介质的盘。记录介质向记录介质盘10的补给通过在图像形成装置100的正面一侧(操作一侧)拉出记录介质盘10来进行。拾取辊16逐张分离记录介质盘10内的记录介质并传送到定位辊14。定位辊14与图像形成装置125中的曝光单元11对感光鼓3表面的曝光同步，将记录介质依次传送到转印夹持部。根据记录介质供给部126，收容在记录介质盘10的记录介质经由拾取辊16及定位辊14提供到显影装置200。

图像定影部27包括定影装置8、传送辊17、切换闸9、反转辊18、承载盘15。定影装置8包括定影辊81和加压辊82。定影辊81是通过未图示的驱动部可旋转地设置的辊状部件，其内部具有加热部81a。加热部81a可使用卤素灯、红外灯等。加压辊82被自由旋转地支撑，是与定影辊81压接设置的辊状部件。定影辊81和加压辊82的压接部是定影夹持部。经过定影夹持部的记录介质受到来自定影辊81的加热、及来自加压辊82的加压。在定影装置8中，通过图像形成部125的转印部6转印了调色剂图像的记录介质传送到定影夹持部并接受加热加压，调色剂图像定影到记录介质，形成图像。

传送辊17将完成图像记录的记录介质、即通过定影装置8形成了图像的记录介质传送到切换闸9。切换闸9切换完成图像记录的记录介质的传送路径。完成图像记录的记录介质经由切换闸9传送到反转辊18或未图示的中转传送装置或记录介质再供给传送装置的任意一个。反转辊18将完成图像记录的记录介质排出到承载盘15。另一方面，当指定了双面图像形成或者后处理、例如装订处理、穿孔处理等时，反转辊18在夹持完成图像记录的记录介质的状态下，将该记录介质的一部分向承载盘15的方向排出后反向旋转，将该记录介质经由切换闸9及在图像形成装置100的侧面开口设置的传送路径45，传送到未图示的中转传送装置或记录介质再供给传送装置。此时，切换闸9从实线位置变位到虚线位置。承载盘15设置在图像形成装置100的外侧上部，是用于存储从图像形成装置100排出的完成图像记录的记录介质的盘。

根据图像定影部27，调色剂图像通过定影装置8定影在记录介质上，完成图像记录的记录介质经由传送辊17及切换闸9传送到反转辊18，直接排出到承载盘15，或者通过反转辊18改变传送方向，并经由切换闸9传送到未图示的中转传送装置或记录介质再供给传送装置。

控制单元110如在控制部40的说明中所述。

进一步，在图像形成装置100的下面及侧面设有传送路径13、48。传送路径13、48及传送路径49在图像形成装置100中连接外部装置时，用于将记录介质传送到图像形成装置100的外部或内部。

根据图像形成装置100，对应于输入到控制单元110的图像信息，将静电潜影写入到感光鼓3表面，使该静电潜影显影，并作为调色剂图像转印到记录介质，进一步定影，并直接排出到承载盘15，或者用于后处理工序、再度的图像形成工序等。

在曝光单元11的上下空间部中配置：控制单元110，其收容用于控制图像形成工艺的电路基板、及接收来自外部设备的图像数据的接口基板等；对各种接口基板及进行图像形成的各部件提供电力的电源装置111等。

在本实施方式中，图像形成装置100作为形成单色图像的打印机构成，但不限于此，也可作为形成多色图像的打印机、复印机、传真装置等构成。

(显影装置)

图2是表示本实施方式涉及的显影装置200的构成的概要图。显影装置200安装在利用电子照相方式进行图像形成的图像形成装置100上，向感光鼓3的表面上形成的静电潜影提供调色剂，形成调色剂图像。显影装置200包括显影部1、调色剂补给部2、控制部40、和数据存储部50。显影部1包括显影槽21、显影辊24、供给辊23、搅拌部件22、和层厚限制部件77。

显影槽21是具有内部空间的容器状部件，在内部空间收容显影剂。在本实施方式中，显影剂是含有调色剂和载体的双成分显影剂(以下也简称为显影剂)。并且，显影槽21收容并自由旋转地支撑显影辊24、供给辊23及搅拌部件22，且支撑层厚限制部件77。并且，构成显影槽21的显影槽壁中，在面向感光鼓3的侧面上形成开口21a。感光鼓3和显影辊24经由开口21a相对。在显影槽壁的竖直方向上壁中的搅拌部件22的竖直方向上方部分，形成开口Q。开口Q是调色剂接收口。与开口Q的竖直方向上部连接，设置图2所示的显影装置200中的调色剂料斗97的未图示的调色剂补给口，以在竖直方向上与开口Q连通。根据显影槽21内的调色剂消耗情况，调色剂经由开口Q从调色剂料斗97补给到显影槽内。调色剂从调色剂料斗97到显影槽21的补给通过调色剂补给辊73的旋转来进行。调色剂补给辊73设置在调色剂补给口的垂直方向上方，在其旋转时与调色剂补给口滑动摩擦。显影槽21例如由合成树脂形成，优选由可注塑成型的热塑性树脂形成。

显影辊24是由未图示的驱动部驱动而绕轴线向箭头114的方向旋转的辊部件。显影辊24配置在显影槽21的开口部2a附近，面向感光鼓3，相对于感光鼓3具有间隙地隔离，并且感光鼓3的轴线和显影辊24的轴线平行地设置。在本实施方式中，感光鼓3和显影辊24的最接近部分、即显影夹持部中的间隙约为1mm。并且在本实施方式中，感光鼓3和显影辊24虽然具有间隙地隔离设置，但不限于此，两者也可压接设置。显影辊24在其表面承载调色剂层并旋转驱动，在显影夹持部内，将调色剂提供到感光鼓3表面的静电潜影并显影，形成调色剂图像。使调色剂从显影辊24向感光鼓3移动时，从未图示的电源向显影辊24施加显影偏压。

供给辊23是经由显影辊24与感光鼓3相对设置的辊状部件。供给辊23由未图示的驱动部驱动而绕轴线在箭头123的方向旋转。供给辊23通过其旋转驱动使显影槽21的内部空间中收容的调色剂或调色剂及载体滑动摩擦，使调色剂带电，并且传送到显影辊24的周边。

搅拌部件22设置在经由供给辊23与显影辊24相对的位置上、且在开口Q的竖直方向下方，是由未图示的驱动部驱动而绕轴线旋转的螺杆部件。搅拌部件22通过其旋转驱动，使经由作为调色剂接收口的开口Q提供到显影槽21内的调色剂、及显影槽21内原本存在的调色剂平均混合，并且将平均混合的调色剂传送到供给辊23的周边。

层厚限制部件77是板状部件，其短边方向的一端由显影槽21支撑，另一端成为自由端部，被设置为相对于显影辊24表面具有间隙地隔离。在本实施方式中，层厚限制部件77的另一端和显影辊24的间隙约为0.9mm。层厚限制部件77进行调整，使显影辊24表面承载的显影剂层的厚度为所需的值。层厚限制部件77例如由弹性材料形成。作为弹性材料没有特别限定，例如包括金属、合成树脂、橡胶等。其中考虑到感光鼓3的损伤等，优选橡胶。

湿度传感器26被设置为相对于显影槽21的竖直方向上部的外壁具有间隙地隔离，是作为显影剂的氛围湿度检测显影槽21周边的湿度的湿度检测部。湿度传感器26与控制部40电连接，其检测结果输入到控制部40。湿度传感器26可使用一般的湿度传感器，例如可使用利用了因氛围的水分的吸附/脱离而形成的电气性质变化的湿度传感器。作为利用了因氛围的水分的吸附/脱离而形成的电气性质变化的湿度传感器，例如包括干湿球式、毛发式、水晶振动式、高分子传感器、及金属氧化物传感器。根据湿度传感器26的检测值，向显影槽21进行调色剂的补给。具体稍后详述。并且在本实施方式中，相对于显影槽21的外壁具有间隙地隔离设置，但不限于此，也可使湿度传感器26与显影槽21的外壁接触。

导磁率传感器25在显影槽21中的与供给辊23相对的位置上与显影槽21的外壁接触地设置，是将导磁率作为调色剂浓度检测的导磁率检测部。应测定的调色剂(显影剂)在传感器附近流动时，该显影剂作为磁心发挥作用，改变导磁率传感器25具有的线圈之间的阻抗。该阻抗的大小取决于作为磁心发挥作用的显影剂或磁性载体的磁粉量，因此根据来自线圈的输出电压可测定磁粉量、即调色剂浓度。

调色剂补给部2包括调色剂补给槽7、调色剂瓶30、调色剂料斗97、搅拌部件71、调色剂传送辊72、和调色剂补给辊73。调色剂瓶30存储调色剂，根据需要可更换。调色剂料斗97将从调色剂瓶30提供的调色剂暂时存储在调色剂补给槽7，控制部40控制未图示的调色剂补给电机的动作，控制调色剂补给辊73的旋转，从而控制补给到显影槽21的调色剂的量。

控制部40是基于显影装置200的起动、停止、调色剂浓度(导磁率检测值)进行调色剂补给辊73的旋转驱动控制等的判断部。控制部40具有CPU、存储由CPU执行的程序的ROM、及外围设备，CPU通过执行ROM中存储的程序执行下述各处理。数据存储部50由存储控制部40的处理所使用的各种参数及公式(公式的系数等)的SRAM等构成。数据存储部50可提前存储各种计算需要的参数，或追加、更新新的参数。数据存储部50存储记载有下述初始调色剂浓度校正量的计算中使用的校正系数的表格。

图3是表示在显影装置200中基于湿度传感器26的检测值的初始调色剂浓度校正的处理顺序的流程图。使用图3所示的流程图，说明作为本发明的第1实施方式的、图2所示的显影装置200中的显影剂更换后的初始调色剂浓度的校正的处理顺序。该处理通过图2所示的控制部40执行控制程序来实现。并且，该处理优选在安装了图2所示的显影槽21后，对更换用显影剂搅拌预定时间，前进到步骤a1。更换用显影剂因长时间的静置使调色剂带电量明显下降，因此搅拌时可能产生调色剂飞散，但将更换用显影剂投入到显影槽21后，在调色剂浓度低的状态、即调色剂对载体的被覆率低的状态下搅拌预定时间，提高调色剂的带电量，从而可减少调色剂飞散，较稳定地形成具有一定图像浓度的图像。下述a1、a2、…表示处理顺序(步骤)的编号。此外，更换用显影剂，其调色剂浓度通过上述调色剂补给设定为适当的调色剂浓度，因此被制造为寿命的调色剂浓度以下。并且，更换了显影剂后，通过服务人员等将维护计数器复位(归零)，图像形成装置检测到显影剂被更换。

(步骤a1)

显影剂更换后，通过图2所示的湿度传感器26检测出图2所示的显影槽21周边的氛围湿度的检测值S1。

(步骤a2)

比较本次测定的显影槽21周边的氛围湿度的检测值S1、与图2所示的数据存储部50中存储的上一次测定的显影槽21周边的氛围湿度的检测值S0。如果本次测定的显影槽21周边的氛围湿度的检测值S1超过上一次测定的显影槽21周边的氛围湿度的检测值S0，则结束初始调色剂浓度校正的处理。如果本次测定的显影槽21周边的氛围湿度的检测值S1为上一次测定的显影槽21周边的氛围湿度的检测值S0以下，前进到步骤a3。

(步骤a3)

开始调色剂补给模式，补给调色剂。使用数据存储部50中存储的“显影剂的氛围湿度的检测值S和湿度区域的相关变换表”及“湿度区域和调色剂补给量的变换表”，确定调色剂补给量。也可一次性全量补给需要的调色剂补给量，但优选将调色剂的补给分为多次，例如按照各1/3补给调色剂，阶段性地提高到目的的显影剂的调色剂浓度。向显影剂中一次补给大量的调色剂时，会产生未带电调色剂造成的调色剂飞散。通过分为多次进行调色剂的补给，不会一次性向显影槽21补给大量的调色剂，可防止未带电调色剂造成的调色剂飞散。因此，可进一步稳定地形成具有一定图像浓度的图像。调色剂的补给通过控制部40控制图2所示的调色剂补给辊73的旋转时间来进行。

(步骤a4)

在少量调色剂被补给的阶段，再次测定氛围湿度，确认是否因调色剂补给动作造成氛围湿度变化。如果在步骤a1中测定的显影剂的氛围湿度的检测值S1小于本次测定的显影剂的氛围湿度的检测值S2，则结束初始调色剂浓度校正的处理。如果在步骤a1中测定的显影剂的氛围湿度的检测值S1为本次测定的显影剂的氛围湿度的检测值S2以上，则返回到步骤a3，补给调色剂。步骤a4的处理用于防止伴随高湿化的调色剂飞散。

初始调色剂浓度校正的处理结束后，使用图1所示的图像形成装置100，开始图像形成。

图4是表示在显影装置200中基于湿度传感器26及导磁率传感器25的检测值的初始调色剂浓度校正的处理顺序的流程图。使用图4所示的流程图，说明作为本发明的第2实施方式的、显影装置200中的显影剂更换后的初始调色剂浓度的校正的处理顺序。该处理通过控制部40执行控制程序来实现。并且，该处理在安装了图2所示的调色剂瓶30后进行。

在步骤b11之前，优选使图2所示的显影辊24及供给辊23等的驱动系统驱动预定时间、例如旋转20圈以上。由此，开始显影槽21内的显影剂的搅拌，在调色剂带电量变为饱和带电量的状态下，可检测出导磁率传感器25的检测值。在搅拌更换用显影剂直到更换用显影剂的调色剂带电量变为饱和带电量为止后，进行导磁率的检测，从而可检测出调色剂带电量稳定的状态下的导磁率，因此无论更换用显影剂的静置时间长短，可检测出稳定的导磁率。因此，可调节为和更换用显影剂的制造批次差及显影槽21周边的湿度环境对应的最佳调色剂浓度，可较稳定地形成具有一定图像浓度的图像。并且，可防止载体附着到感光鼓3，因此可较稳定地形成没有白点(脱墨)的良好的图像。

显影辊24及供给辊23等的预定时间的旋转驱动不仅可稳定导磁率的检测值，而且可减少在之后的步骤中进行的调色剂补给时的调色剂飞散。长时间静置的更换用显影剂的调色剂带电量明显下降，因此搅拌时会产生调色剂飞散，但在调色剂浓度低的状态、即调色剂对载体的被覆率低的状态下进行搅拌，提高调色剂的带电量，从而可减少调色剂飞散。下述b11、b12…表示处理顺序(步骤)的编号。

(步骤b11)

通过图2所示的湿度传感器26检测出显影槽21周边的氛围湿度，通过图7所示的环境校正系数表，确定湿度区域。图7是确定湿度区域及环境校正系数k的环境校正表。从图2所示的数据存储部50中取得基准调色剂浓度A。“基准调色剂浓度A”是数据存储部50中存储的基准的初始调色剂浓度的计数值。通过图2所示的导磁率传感器25检测出现状调色剂浓度、即显影槽21内的调色剂的浓度。

通过检测导磁率来测定显影槽21内的调色剂浓度的导磁率传感器25，存在因湿度不同导致导磁率检测值变化的情况。图5是表示显影剂的调色剂浓度一定时的、氛围湿度和导磁率传感器25的检测值(输出电压)的关系的图表。此时的显影剂中的调色剂的重量浓度为4％。当氛围湿度高时，来自显影剂的放电量变大，因此显影剂的带电量下降，导磁率检测值上升。并且，图6是表示显影槽21内的显影剂的调色剂浓度和导磁率传感器25的检测值(导磁率检测值)的关系的图表。根据图6的图表，在温度10℃、温度25％的低湿环境，温度30℃、湿度85％的高湿环境，以及温度20℃、温度65％的常湿(以下称为“NN”)环境下，传感器输出不同。在图6中，粗的实线表示常湿环境，点划线表示高湿环境，虚线表示低湿环境。

如上所述，导磁率传感器25在温度一定时，实际的调色剂浓度和导磁率检测值具有负方向的比例关系，但即使实际的调色剂浓度一定，如果湿度环境改变，则导磁率检测值也改变，因此在步骤b12中，导磁率基准值根据湿度环境而校正。

(步骤b12)

确定初始调色剂浓度校正量ΔN。初始调色剂浓度校正量ΔN通过公式(1)计算。

ΔN＝k×N1   …(1)

k：环境校正系数

N1：初始调色剂浓度校正值

环境校正系数k使用图7所示的环境校正表，根据步骤b11中测定的湿度区域求出。初始调色剂浓度校正值N1使用图8所示的初始调色剂浓度校正表求出。图8是根据显影槽21内的显影剂被搅拌的时间求出初始调色剂浓度校正值N1的初始调色剂浓度校正表。

(步骤b13)

使用在步骤b12中计算出的初始调色剂浓度校正值N1，确定目标调色剂浓度T、即根据显影槽21周边的湿度及在显影槽21中显影剂被搅拌的时间而校正后的调色剂浓度的计数值。目标调色剂浓度T通过公式(2)计算。初始调色剂浓度校正值1次计数相当于显影剂的调色剂浓度约0.1％，符号+表示在使显影剂的调色剂浓度上升的方向上校正初始的调色剂浓度。

T＝A+ΔN   …(2)

A：基准调色剂浓度

ΔN：初始调色剂浓度校正值

(步骤b14)

比较现状调色剂浓度、及从步骤b13中计算出的目标调色剂浓度T中减去3次计数的值。如果现状调色剂浓度为从目标调色剂浓度T减去3次计数的值以上，则前进到步骤b15，如果现状调色剂浓度小于从目标调色剂浓度T减去3次计数的值，则前进到步骤b16。

(步骤b16)

开始调色剂补给模式，进行调色剂的补给。调色剂的补给可一次补给所需的调色剂量，优选分为多次进行。在本实施方式中，调色剂的补给分二次进行。在步骤b14中，将从目标调色剂浓度T减去3次计数的值用于与现状调色剂浓度的比较，从而可分二次进行调色剂的补给，因此不会出现大量的调色剂一次性补给到显影槽中的情况。因此，可防止未带电调色剂造成的调色剂分散，可进一步稳定地形成具有一定图像浓度的图像。

(步骤b17)

进行调色剂的补给，直到现状调色剂浓度成为从目标调色剂浓度T减去3次计数的值以上。

(步骤b18)

停止调色剂补给模式，停止调色剂的补给。

(步骤b19)

进行30秒的显影剂搅拌。更换用显影剂因长时间静置使调色剂带电量明显下降，在搅拌时可能产生调色剂飞散，但将更换用显影剂投入到显影装置200后，在调色剂浓度低的状态、即调色剂对载体的被覆率低的状态下进行搅拌，提高调色剂的带电量，从而可减少调色剂飞散。这样一来，可较稳定地形成具有一定图像浓度的图像的重现性。

(步骤b15)

比较现状调色剂浓度、及在步骤b14中计算出的目标调色剂浓度T。如果现状调色剂浓度为目标调色剂浓度T以上，则结束初始调色剂浓度校正的处理。如果现状调色剂浓度小于目标调色剂浓度T，则前进到步骤b20。

(步骤b20)

开始调色剂补给模式，进行调色剂的补给。

(步骤b21)

进行调色剂的补给，直到现状调色剂浓度为目标调色剂浓度T的值以上。

(步骤b22)

停止调色剂补给模式，停止调色剂的补给。

(步骤b23)

进行30秒的显影剂搅拌。从而结束初始调色剂浓度校正的处理。

初始调色剂浓度校正处理结束后，使用图1所示的图像形成装置100，开始图像的形成。

图9是表示各湿度区域下的初始调色剂浓度校正量的变迁的图表。此时的显影剂中的基准调色剂浓度为5.0％。图9的图表使用图7及图8的表格做成。图9的图表表示，低湿区域下的校正量比常湿区域下的校正量多，在高湿区域中，不进行初始调色剂浓度的校正。并且，随着显影槽中的显影剂的搅拌时间变长，初始调色剂浓度的校正量减少。

如上所述，通过进行步骤a1～步骤a4或步骤b11～步骤b23的处理，可调节为与显影槽周边的氛围湿度对应的最佳的双成分显影剂的调色剂浓度。因此，通过图像形成装置具有本发明的显影装置，设置图像形成装置的环境在高湿环境或低湿环境下，均可稳定地形成具有一定图像浓度的图像。并且，可防止载体附着到感光鼓，因此可稳定地形成没有白点的良好的图像。

实施例

(实施例1)

在图1所示的图像形成装置100中，使用双成分显影剂进行连续打印试验。试验纸张使用A4大小的电子照相记录介质(マルチレシ—バ—(multireceiver)：シヤ—プドキユメントシステム(SHARPDOCUMENT SYSTEM)公司制造)。连续打印试验在温度25℃、湿度60％的常湿环境下进行。

对纸上形成的打印图像的可达范围、即可图像形成区域的调色剂的被覆率为6％的文本图像的打印试验打印50,000(以下简写为50k)页，每打印50k页，测定图像浓度。

(实施例2)

除了在温度25℃、温度10％的低湿环境下进行连续打印试验以外，和实施例1一样进行连续打印试验。

(比较例1)

除了将未搭载初始调色剂浓度校正控制模式的控制软件安装在图像形成装置100以外，和实施例1一样进行连续打印试验。

(比较例2)

除了将未搭载初始调色剂浓度校正控制模式的控制软件安装在图像形成装置100以外，和实施例2一样进行连续打印试验。

(图像浓度评价)

对于图像浓度，打印一边为5cm的全图像(100％浓度)，使用反射浓度计(マクベス(Macbes)公司制造：RD918)进行测定。其评价基准如下。

○：良好。图像浓度1.30以上，纸的纤维被调色剂充分覆盖的状态。

△：略有不良。图像浓度为1.20以上且小于1.30，纸的纤维某种程度上被调色剂适当地覆盖的状态。

×：不良。图像浓度小于1.20，纸纤维被调色剂不充分覆盖的状态。

(结果)

表1表示连续打印试验的结果。

表1

 

湿度(％)

初始调色剂浓度校正模式

开始时

第5k页

第10k页

第15k页

第20k页

第25k页

第30k页

第35k页

第40k页

第45k页

第50k页

实施例1

60

有

○

○

○

○

○

○

○

○

○

○

○

实施例2

10

有

○

○

○

○

○

○

○

○

○

○

○

 

比较例1

60

无

○

×

△

△

○

○

○

○

○

○

○

比较例2

10

无

○

×

×

△

△

○

○

○

○

○

○

根据表1所示的连续打印试验的结果，如实施例1及实施例2所示，通过搭载了初始调色剂浓度校正模式的图像形成装置100形成的图像从第1页到第50k页为止的、每5k页的图像浓度的评价中，在温度25℃、湿度60％的常湿环境，及温度25℃、湿度10％的低湿环境下，均可获得充分的图像浓度。

另一方面，在温度25℃、湿度60％的常湿环境下，通过未搭载初始调色剂浓度校正模式的图像形成装置100形成了图像的比较例1中，在第5～15k页中出现图像浓度的下降。并且，在温度25℃、湿度10％的低湿环境下，通过未搭载初始调色剂浓度校正模式的图像形成装置100形成了图像的比较例2中，在第5～20k页中出现图像浓度下降。

本发明在不脱离其精神及主要特征的前进下可以各种方式实施。因此，上述各实施方式从各种而言仅是单纯的示例，本发明的范围如权利要求范围所示，不受说明书正文的约束。进一步，属于权利要求范围的变形、变更均在本发明的范围内。

Claims (7)

1.一种显影装置，其特征在于，

具有：显影槽，收容由调色剂及载体构成的显影剂；

湿度检测部，检测显影槽附近的氛围湿度；

调色剂补给部，向显影槽中补给调色剂；

搅拌部，搅拌显影剂；和

判断部，判断是否需要调色剂补给，

上述湿度检测部，在更换显影剂后、显影动作开始前检测湿度，

上述判断部将检测出的湿度值与上一次检测出的显影槽附近的湿度值进行比较，进行是否需要调色剂补给的判断，

上述判断部判断需要调色剂补给时，上述调色剂补给部进行调色剂补给。

2.根据权利要求1所述的显影装置，其特征在于，在更换显影剂、并通过上述搅拌部搅拌显影剂后，上述判断部进行判断。

3.根据权利要求1所述的显影装置，其特征在于，

上述判断部判断需要调色剂补给时，上述调色剂补给部分多次补给调色剂。

4.一种显影装置，其特征在于，

具有：显影槽，收容由调色剂及载体构成的显影剂；

湿度检测部，检测显影槽附近的氛围湿度；

浓度检测部，检测显影槽内的调色剂浓度；

调色剂补给部，向显影槽中补给调色剂；

搅拌部，搅拌显影剂；

判断部，判断是否需要调色剂补给；和

数据存储部，用于提前存储、追加更新计算所需要的参数，

上述湿度检测部及上述浓度检测部，在更换显影剂后、显影动作开始前检测湿度及调色剂浓度，

上述判断部从数据存储部读取基准调色剂浓度A，然后根据检测出的湿度值对基准调色剂浓度A进行校正，得到目标调色剂浓度T，将检测出的显影槽内的调色剂浓度值与目标调色剂浓度T进行比较，并根据比较结果来进行是否需要调色剂补给的判断，

上述判断部判断需要调色剂补给时，上述调色剂补给部进行调色剂补给。

5.根据权利要求4所述的显影装置，其特征在于，上述浓度检测部，在更换的显影剂被搅拌至调色剂带电量变为饱和带电量后，检测浓度。

6.一种图像形成装置，其特征在于，具有权利要求1所述的显影装置。

7.一种图像形成装置，其特征在于，具有权利要求4所述的显影装置。

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