CN103257551B - 图像形成装置及图像形成*** - Google Patents

Abstract

一种图像形成装置，包括：显影剂承载部件，其被配置来承载用于使潜像显影的显影剂；显影剂调节部件，其被配置来调节承载部件上携载的显影剂的量；电压施加单元，其能够在承载部件和调节部件之间施加具有不同值的多个直流电压；以及电流检测单元，其能够检测在电压施加单元施加所述多个直流电压时在调节部件中流动的具有不同值的多个直流电流，其中所述图像形成装置设置在使所述潜像显影时由电压施加单元施加的直流电压值Vb，以使得满足下述表达式：|Vb|＞|Vbmin|，其中，Vbmin表示在电流检测单元检测的直流电流为极小值时的直流电压值。

Description

图像形成装置及图像形成***

本申请是申请日为2009年9月1日、申请号为200910170670.7、发明名称为“图像形成装置及图像形成***”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及图像形成装置及图像形成***。

背景技术

在利用单一成分调色剂的常规显影方法中，存在采用具有弹性层的显影辊(即，显影剂承载部件)的接触显影方法。使调色剂调节部件(即，显影剂调节部件)与显影辊接触，从而调节附着到显影辊的显影剂层并使其摩擦带电。调色剂调节部件是刮板(blade)形部件，其是在一端被支撑且另一端的下侧与显影辊接触的片金属。通过调色剂调节部件涂覆在显影剂辊上的显影剂利用施加到显影辊上的偏置电位使形成在感光鼓上的静电潜像显影。

另外，公开号为2006-163118的日本专利申请讨论了在显影辊和调色剂调节部件之间施加电压。这是为了使形成在显影辊上的显影剂涂层的电荷量以及层厚稳定。

然而，由于在显影辊和调色剂调节部件之间施加了电压，调色剂在通过调色剂调节部件的同时被压在(press against)显影辊上。结果，调色剂受到所施加的电压的应力，使得调色剂的可带电性(chargeability)下降，且调色剂的凝聚性(cohesiveness)增加。因而，变得难以获得长期稳定的图像。

发明内容

本发明涉及抑制显影剂的劣化以及获得良好图像。另外，本发明还涉及使由显影剂调节部件所调节的显影剂承载部件上的显影剂的层厚稳定。

此外，本发明还涉及将显影剂承载部件与显影剂调节部件之间的显影剂的状态准确地通知用户。

另外，本发明还涉及根据显影剂承载部件与显影剂调节部件之间的显影剂的状态补充显影剂。

根据本发明的一个方面，一种图像形成装置包括：显影剂承载部件，其被配置来承载用于使形成在图像承载部件上的潜像显影的显影剂；显影剂调节部件，其被配置来调节显影剂承载部件上携载的显影剂的量；电压施加单元，其能够在显影剂承载部件和显影剂调节部件之间施加具有不同值的多个直流电压；以及电流检测单元，其能够检测在电压施加单元施加所述多个直流电压时在显影剂调节部件中流动的具有不同值的多个直流电流，其中所述图像形成装置设置在使所述潜像显影时由电压施加单元施加的直流电压值Vb，以使得满足下述表达式：

|Vb|＞|Vbmin|，

其中，Vbmin表示在使所述潜像显影前电压施加单元施加所述多个直流电压的情况下，电流检测单元所检测的直流电流为极小值时的直流电压值。

根据本发明的另一方面，一种图像形成装置包括：显影剂承载部件，其被配置来承载用于使形成在图像承载部件上的潜像显影的显影剂；显影剂调节部件，其被配置来调节显影剂承载部件上携载的显影剂的量；电压施加单元，其能够在显影剂承载部件和显影剂调节部件之间施加具有不同值的多个直流电压；以及电流检测单元，其能够检测在电压施加单元施加所述多个直流电压时在显影剂调节部件中流动的具有不同值的多个直流电流，其中，所述图像形成装置基于在使所述潜像显影前电压施加单元施加所述多个直流电压的情况下，电流检测单元所检测的所述多个直流电流中的极小值和极大值之间的差D，来设置在使所述潜像显影时由电压施加单元施加的直流电压值Vb。

根据本发明又一方面，一种图像形成装置包括：显影剂承载部件，其被配置来承载用于使形成在图像承载部件上的潜像显影的显影剂；显影剂调节部件，其被配置来调节显影剂承载部件上携载的显影剂的量；电压施加单元，其能够在显影剂承载部件和显影剂调节部件之间施加具有不同值的多个直流电压；以及电流检测单元，其能够检测在电压施加单元施加所述多个直流电压时在显影剂调节部件中流动的具有不同值的多个直流电流，其中，所述图像形成装置基于在使所述潜像显影前电压施加单元施加所述多个直流电压的情况下，电流检测单元检测到所述多个直流电流中的极小值和极大值时电压施加单元所施加的直流电压值之间的差Vs，来设置在使所述潜像显影时由电压施加单元施加的直流电压值Vb。

根据本发明再一方面，一种图像形成装置包括：显影剂承载部件，其被配置来承载用于使形成在图像承载部件上的潜像显影的显影剂；显影剂调节部件，其被配置来调节显影剂承载部件上携载的显影剂的量；电压施加单元，其能够在显影剂承载部件和显影剂调节部件之间施加具有不同值的多个直流电压；以及电流检测单元，其能够检测在电压施加单元施加所述多个直流电压时在显影剂调节部件中流动的具有不同值的多个直流电流，其中，所述图像形成装置基于下述表达式来设置在使所述潜像显影时由电压施加单元施加的直流电压值Vb：

Vs/D(＝H)，

其中，D是在使所述潜像显影前电压施加单元施加所述多个直流电压的情况下电流检测单元所检测的所述多个直流电流中的极小值和极大值之间的差，而Vs是电流检测单元检测到所述多个直流电流中的极小值和极大值时电压施加单元所施加的直流电压值之间的差。

根据本发明再一方面，一种图像形成装置或图像形成***包括：显影剂承载部件，其被配置来承载用于使形成在图像承载部件上的潜像显影的显影剂；显影剂调节部件，其被配置来调节显影剂承载部件上携载的显影剂的量；电压施加单元，其能够在显影剂承载部件和显影剂调节部件之间施加具有不同值的多个直流电压；电流检测单元，其能够检测在电压施加单元施加所述多个直流电压时在显影剂调节部件中流动的具有不同值的多个直流电流；以及通知单元，其被配置来基于由电流检测单元所检测的所述多个直流电流通知与显影剂承载部件和显影剂调节部件之间的显影剂的状态有关的信息。

根据本发明再一方面，一种图像形成装置包括：显影剂承载部件，其被配置来承载用于使形成在图像承载部件上的潜像显影的显影剂；显影剂调节部件，其被配置来调节显影剂承载部件上携载的显影剂的量；显影剂容纳单元，其被配置来容纳要提供给显影剂承载部件的显影剂；显影剂补充单元，其被配置来向显影剂容纳单元补充显影剂；电压施加单元，其能够在显影剂承载部件和显影剂调节部件之间施加具有不同值的多个直流电压；电流检测单元，其能够检测在电压施加单元施加所述多个直流电压时在显影剂调节部件中流动的具有不同值的多个直流电流；以及补充控制单元，其被配置来基于由电流检测单元所检测的所述多个直流电流控制从显影剂补充单元到显影剂容纳单元的显影剂补充。

根据下面参考附图的示例性实施例的详细描述，本发明的其他特征和方面将变得显而易见。

附图说明

附图被包括并构成本申请的一部分，附图示出了本发明的多个示例性实施例、特征和方面，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1示出了根据本发明第一示例性实施例的图像形成装置的截面图。

图2示出了根据本发明第一示例性实施例的处理盒(processcartridge)的截面图。

图3示出了根据本发明第一示例性实施例的显影设备以及图像形成装置的与该显影设备相关的部分。

图4是示出了根据本发明第一示例性实施例的电流测量单元的示意图。

图5是示出了根据本发明第一示例性实施例的设置直流电压Vb的过程的流程图。

图6示出了电源S2的直流电压Vb的施加时间与直流电压Vb之间的关系。

图7示出了根据本发明第一示例性实施例的Vb的输入波形与Ib＝Ib(Vb)之间的关系。

图8示出了电流差D与打印张数之间的关系。

图9示出了直流电压值的波动范围。

图10示出了按Vb＝Vb(D)计算得到的适于获取良好图像的直流电压Vb与电流差D之间的关系。

图11是示出了根据本发明第一示例性实施例的计算适当的直流电压Vb的过程的流程图。

图12是示出了根据本发明第一示例性实施例的确定是否给出关于显影设备的操作的警报或停止显影设备的操作的过程的流程图。

图13示出了电压差Vs与打印张数之间的关系。

图14示出了通过按Vb＝Vb(vs)计算获得的、适于获取良好图像的直流电压Vb与电压差Vs之间的关系。

图15是示出了根据本发明第二示例性实施例的用于计算适当的直流电压Vb的流程图。

图16示出了根据本发明第三示例性实施例的电流差D对电压差Vs的比率H与打印张数之间的关系。

图17示出了通过计算Vb＝Vb(H)的适于获取良好图像的直流电压Vb与值H之间的关系。

图18是示出了根据本发明第三示例性实施例的用于计算适当的直流电压Vb的过程的流程图。

图19示出了根据本发明第四示例性实施例的显影设备以及图像形成装置的与该显影设备有关的部分的机构的示意图。

图20是示出了根据本发明第四示例性实施例的设置直流电压Vb的过程的流程图。

图21示出了根据比较例1的显影设备以及图像形成装置的与该显影设备相关的部分。

图22示出了根据比较例2的通过计算Vb＝Vb(R)的适于获取良好图像的直流电压Vb与打印张数值R之间的关系。

图23是示出了根据比较例2的用于计算适当的Vb的过程的流程图。

具体实施方式

下面将参考附图详细描述本发明的多种示例性实施例、特征和方面。

图1示出了根据当前的示例性实施例的图像形成装置的截面图。参考图1，图像形成装置A是采用电子照相(electrophotographic)处理的全色激光打印机。下面将描述根据本示例性实施例的图像形成装置A的示意结构。

图2示出了处理盒B(下文中称作“盒B”)的截面图，在该处理盒中集成了充电设备E、显影设备F、清洁设备C以及感光鼓1。

参考图1，颜色黄、品红、青以及黑色的盒B，以四个一行在图像形成装置A内在垂直方向上排列。图像形成装置A通过将在对于每一颜色的盒B中形成的调色剂图像转印到转印设备的中间转印带20，来形成全色图像。下面将说明处理盒B中进行的图像形成处理。

在感光鼓1上形成的调色剂图像被转印到中间转印带20上。一次转印辊22y、22m、22c和22k被设置在面对每一种颜色的感光鼓1的位置中，并且夹着中间转印带20。通过设置在中间转印带20的移动方向上的下游的二次转印辊23，将转印的调色剂图像共同转印到记录纸上。未被转印并剩余在中间转印带20上的调色剂被中间转印带清洁器21收集。

记录纸P(即，记录介质)安装在图像形成装置A的下部单元中的卡盒(cassette)24上。根据打印请求通过传送辊25传送记录纸P。然后，形成在中间转印带20上的调色剂图像在二次转印辊23的位置处被转印到记录纸P上。

定影单元(fixing unit)26使调色剂图像热定影在记录纸P上。然后，记录纸P经由纸排出单元37排出到图像形成装置A的外部。

在图像形成装置A中，包含对于每一种颜色的可拆卸处理盒B的上部单元、转印单元、以及包含记录纸的下部单元是可分开的。因此，用户打开上部单元和下部单元来修复卡纸，或者更换处理盒B。

下面将说明盒B所执行的图像形成处理。

如上所述，图2示出了在图像形成装置A中在垂直方向上排列的四个盒B中一个及其周边的截面图。

感光鼓1(即，图像承载部件)在图像形成处理中起主要作用。感光鼓1是由其上顺序涂覆有基底层(base layer)、载流子(carrier)生成层以及载流子传输层的铝的柱体形成的有机光电导(photoconductive)鼓。在图像形成处理中，图像形成装置A在如图2所示的箭头a所指示的方向上以180mm/sec的速度驱动感光鼓1。

充电辊2(即，充电设备)将导电橡胶辊部分压到感光鼓1上，并且充电辊被在箭头b的方向上旋转地驱动。在充电处理中，向充电辊2的芯施加-1100V的直流电压。感光鼓1的表面通过感生的电荷形成-550V的均匀暗电位(Vd)。

利用与图像数据对应的激光束照射该均匀电荷分布表面，该激光束是从图1中所示出的扫描器单元10输出的。如图2中所示的箭头L所示的，感光鼓1的表面暴露于该激光束。所暴露部分的表面电荷由于来自载流子生成层的载流子而消失，从而使得电位降低。结果，在感光鼓1上形成其中所暴露的部分具有亮电位VI＝-100V而未暴露部分具有暗电位Vd＝-550V的静电潜像。

通过显影装置F使该静电潜像显影，该显影装置具有在显影辊3上形成的具有预定的涂覆量和电荷量的调色剂涂层。下面将描述用以形成调色剂涂层的方法。显影辊3在如图2中所示的箭头c所示的正向上旋转，同时与感光鼓1接触。在本示例性实施例中，向显影辊3施加-300V的直流(DC)偏置。在与感光鼓1接触的显影单元处，由于电位差通过摩擦起电而带负电的调色剂仅飞向亮电位部分。从而实现了该静电潜像。

通过面对感光鼓1的一次转印辊22y、22m、22c以及22k将中间转印带20压在感光鼓1上。另外，施加直流电压到一次转印辊22y、22m、22c以及22k，并在一次转印辊22y、22m、22c以及22k与感光鼓1之间形成电场。从而，在转印区域中，感光鼓1上显像化的(visualized)调色剂图像在如上所述处于压力接触的同时接收来自电场的力，并且被从感光鼓1转印到中间转印带20。另一方面，未被转印并且保留在感光鼓1上的调色剂被设置在清洁装置C上的由聚氨酯橡胶制成的清洁刮板(blade)6从鼓表面刮除，并被存储在清洁装置C内。

下面将详细说明根据第一示例性实施例的显影设备。

图3示出了根据第一示例性实施例的显影设备F以及图像形成装置A的与该显影设备F相关的部分。显影设备F包括包含显影剂的显影剂容器T(即，显影剂容纳单元)、显影剂辊3、供给辊5、调色剂调节部件4、以及搅拌部件11。显影剂容器T容纳非磁性单一成分调色剂。显影辊3在如箭头c所示的正向旋转同时与感光鼓1接触。供给辊5在反向d旋转同时与显影辊3接触。调色剂调节部件4(即，显影剂调节单元(显影剂调节部件))与供给辊5下游的显影辊3接触。搅拌部件11搅拌调色剂(即，显影剂)。

通过包括将树脂与电荷控制剂键合(binding)的悬浮聚合方法(suspension polymerization method)，制备所述非磁性单一成分调色剂(即，显影剂)。通过添加作为外部添加剂的流化剂将该调色剂处理成带负电。期望使用聚合方法来获得高图像质量。

在本示例性实施例中，显影辊3是具有16mm直径的弹性辊，其中，在具有6mm直径的芯上形成5mm的导电弹性层。使用其体电阻率为10⁶Ωm的硅橡胶用于该弹性层。可以在该弹性辊的表面层上提供具有向显影剂施加电荷的功能的涂层。在本示例性实施例中，该弹性层具有45度的JIS-A硬度。另外，至于显影辊3的表面粗糙度，算术平均粗糙度Ra被设置在0.05至3.0μm之间。表面粗糙度还取决于要使用的调色剂的颗粒直径。将这些值设置为使得显影辊3以稳定的方式与感光鼓1弹性接触。在本示例性实施例中，根据JIS-B0601所规定的定义并通过采用由Kosaka Kenkyusho Co.制造的表面粗糙度仪SE-30来测量表面粗糙度Ra。期望计算得到的平均粗糙度在0.3至1.0μm之间。

此外，在本示例性实施例中，供给辊5采用具有16mm直径的弹性海绵辊。在具有5mm直径的芯部上形成5.5mm的具有发泡结构和比较低硬度的聚氨酯(polyurethane)泡沫。通过互连的单元泡沫构成该供给辊5，并且供给辊5能够与显影辊3接触而无需施加大的力。供给辊5利用泡沫表面上的适当的不平坦性将调色剂供给给显影辊3，并在显影时刮擦掉剩余的未使用的调色剂。单元结构的刮擦性不限于聚氨酯泡沫，可以使用其中硅酮橡胶或乙烯-丙烯-二烯烃橡胶(EPDM橡胶)被发泡沫的橡胶。

而且，在显影辊3的旋转方向c上的在供给辊5和显影辊3的接触表面的下游侧，设置与显影辊3接触的调色剂调节部件4(即，显影剂调节单元)。调色剂调节部件4将显影辊3上调色剂的涂覆量以及电荷量控制于适于感光鼓1上的显影的预定量。调色剂调节部件4在被固定于显影容器T的支撑板41的一端处支撑片金属弹性部件42，诸如磷-青铜板或不锈板。另一端的下侧与显影辊3接触。在第一示例性实施例中，采用1.2mm厚度的钢板作为所述支撑板41，并且将120μm厚度的磷-青铜板固定支撑在支撑板41上，作为所述片金属弹性部件42。被支撑在一端上的片金属弹性部件42的部分和接触显影辊3的部分之间的自由长度(free length)为14mm，且显影辊3相对于该片金属弹性部件42的推进量(pushing amount)为1.5mm。

下面将说明图像形成装置的与显影设备相关的部分。如上所述，电源S1将电压施加在显影辊3上，而电源S2将电压施加在调色剂调节部件4上。可以改变由电源S2施加的电压的值，并且电源S2可以施加具有不同值的多个直流电压。更具体的，通过调节电源S2来设置显影辊3与调色剂调节部件4之间的直流电压。在本示例性实施例中，电源S2包括电压施加单元K1和电压施加单元K2。此外，显影辊3与调色剂调节部件4之间的直流电压被设置为在将调色剂压在显影辊3上的方向上施加电压。换而言之，该直流电压被设置为使得与显影辊3接触的调色剂调节部件4的电压的符号变为与调色剂的极性的符号相同。在本示例性实施例中，调色剂(即，显影剂)带负电，并且由电源S1施加的电压是-300V。因而，电源S2所提供的电压被设置为比-300V小的值(在负侧)。例如，如果电源S1所供给的电压为-300V，且直流电压值Vb为200V，则电源S2供给的电压为-500V。

另一方面，如果调色剂带正电，则电源S2施加比电源S1所施加的电压更大值的电压。更具体的，将电源S2提供的电压设置为与电源S1提供的电压相比更向正侧。

另外，在本示例性实施例中的显影设备F的寿命，包括调色剂容量，被设置为以5％打印百分比打印15000张A4大小的纸。

电源S1和S2连接到图像形成装置A中的计算处理单元J。另外，图像形成装置A包括电流表I，其作为用于检测(测量)调节刮板中流动的电流Ib的电流检测单元。电流值的正向由图3中所示的箭头i来指示。电流表I还连接到计算处理单元J，从而使得电流表I所检测的数据能够传送到该计算处理单元J。

图4是示出了根据本示例性实施例的电流表的示意图。参考图4，当电流表I检测电流时，开关SW连接到端子p3，并通过电压表V检测端子p2与端子p3之间的电压。从而检测电流值。采用了10kΩ的电阻R，并且当电流表没有在检测电流值时，开关SW连接至端子p1。因而，电流表I和开关SW还连接至计算处理单元J。另外，计算处理单元J包括：中央处理单元(CPU)，其执行处理；随机存取存储器(RAM)，其作为存储所检测的数据的可重写存储设备；以及只读存储器(ROM)，其作为用于存储预先制备的数据的存储设备。所述CPU、RAM以及ROM被设置使得能够在彼此之间传送和读取数据。

下面将说明本示例性实施例中用于设置直流电压Vb的方法。图5是示出了设置直流电压Vb的过程的流程图。在步骤sa01中，电源S2施加直流电压Vb。更具体的，如图6中所示，直流电压Vb对于大约20秒以正弦波形从0V变化至150V。在步骤sa02中，电流表I检测与直流电压Vb的值对应的直流电流Ib，并将该值存储在RAM中。然后，CPU利用该直流电压Vb和存储在RAM中的直流电流I，计算直流电压Vb和直流电流Ib之间的关系Ib(Vb)。CPU将计算的结果存储在RAM中。根据检测器的精确度，在适当时可以进行平滑化，以使直流电流Ib的波动范围的影响最小化。

下面将说明在图5所示的步骤sa03中进行的检测Ib(Vb)的极小值的过程。在该过程中，CPU计算电流差D，电流差D是在步骤sa02中计算的Ib(Vb)的极大值和极小值之间的差。如果电流差D大于或等于0.05μA(步骤sa03中的“是”)，则CPU检测到Ib(Vb)的极小值。另一方面，如果电流差D小于0.05μA(步骤sa03中的“否”)，则过程进行至步骤sa07。在步骤sa07中，设备被停止，并且设置直流电压Vb的过程结束。下面将说明利用电流差D检测极小值的原因。

当在步骤sa03中CPU检测到直流电流Ib(Vb)的极小值之后，过程进行至步骤sa04。在步骤sa04中，CPU计算在Ib(Vb)为极小值时的直流电压值(即，Vbmin)，并将该结果存储在RAM中。然后在步骤sa05中，CPU计算直流电压Vb的适当值，这将在下面说明。在步骤sa06中，计算处理单元基于步骤sa05中所获取的Vb的值，向电源S2给出启动指令。于是，电源S2启动，并从而设置直流电压Vb。下面，在详细描述步骤sa05中进行的计算直流电压Vb的适当值的过程之前，将先说明直流电流Ib(Vb)和直流电压Vb之间的关系。

图7示出了根据本示例性实施例的Ib＝Ib(Vb)的关系的示例。

另外，图8示出了电流差D与打印张数之间的关系。参考图8，本发明人的研究已经表明，电流差D的值随打印张数而逐渐降低。可以通过如下所述的现象来解释其原因。

在其中直流电压Vb的值小于Vbmin的区域与其中该值大于Vbmin的区域之间，调色剂与调节刮板接触的次数变化。因此产生了Ib＝Ib(Vb)的极小值。在其中直流电压Vb小于Vbmin的区域中，由于直流电压Vb而导致的使调色剂向显影辊的方向移动的力(power)是小的。结果，调节刮板和调色剂彼此接触的次数增加。

另一方面，在其中直流电压Vb大于Vbmin的区域中，由于直流电压Vb而导致的使调色剂向显影辊的方向移动的力变为大的。结果，调色剂被压在显影辊上。因而，调节刮板与调色剂接触的次数降低。当调节刮板与调色剂彼此接触的次数大时，调色剂和调节刮板之间的摩擦起电变得更加频繁。结果，在调节刮板中流动的直流电流Ib增加。相反，当调节刮板与调色剂彼此接触的次数小时，调色剂和调节刮板之间的摩擦起电变得较不频繁。因而，直流电流Ib降低。

另外，当直流电压Vb被设置为等于Vbmin时，在显影辊的调色剂涂层上在显影辊的旋转方向上产生不规则的条纹。由于存在这样的不稳定区域，在该不稳定区域中，通过所施加的电压，调色剂既易于被压在显影辊上又不易于被压在显影辊上，因此，调色剂涂层变得劣化。

为了抑制垂直条纹的产生，期望本示例性实施例中的直流电压Vb被设置为满足|Vb|＞|Vbmin|。此外，更期望Vb被设置为满足|Vb|＞|Vbmin|+20V。

另外，如果Vo(即，在检测Ib＝Ib(Vb)的结束处的直流电压)的值不等于Vbmin，则能够抑制由于调色剂涂层的不稳定而导致的垂直条纹的产生。在本示例性实施例中，在适当时检测调色剂涂层中的变化，以了解调色剂涂层的状态。

结果，如果当未在执行图像形成处理时(在检测期间)产生了垂直条纹，则它将极大地影响图像形成处理(即，非检测时段)。换而言之，期望使检测期间调色剂涂层的不稳定状态最小化。因此，期望将Vo设置为满足|Vo|＞|Vbmin|，以抑制由于调色剂涂层的不稳定而导致的垂直条纹的产生。更加期望的是，将Vo设置为满足|Vo|＞|Vbmin|+20V。

下面将说明在检测Ib时直流电流Ib的波动范围。如图9中所示，在本示例性实施例中，在直流电压值为Vb时的波动范围ΔIb(Vb)是在与Vb对应的Ib的值和与大约比Vb大5V的直流电压值对应的Ib的值之间。然而，由于波动范围取决于检测设备的检测精度，因此，期望根据检测设备的检测精度适当地设置波动范围。

另外，在调色剂涂层变得不稳定时，波动范围变大。当直流电压Vb的值大时，在调色剂之间，在调色剂与调节刮板之间，以及在调色剂与显影辊之间，局部地发生放电现象。结果，随着不稳定的调色剂涂层的形成，直流电流值的波动范围变大。另一方面，在其中直流电压值Vb满足|Vbmin|≤|Vb|≤|Vbmin|+20V的区域中，调色剂被充分压在显影辊上。因而，直流电流值的波动范围小且稳定。

作为本发明人的研究结果，当|ΔIb(Vb)|＞10×|ΔIb(Vbmin)|时，调色剂涂层变得特别不稳定，其中ΔIb(Vbmin)是当直流电压Vb等于Vbmin时直流电流的波动范围。

因此，期望将直流电压Vb设置为满足|ΔIb(Vb)|≤10×|ΔIb(Vbmin)|，以抑制调色剂涂层的不稳定性。

下面将说明随着打印张数(number of printed sheets)的增加的电流差D的降低。

当打印张数增加时，由于与调色剂供给辊、调色剂调节部件以及感光鼓滑动并摩擦，显影剂容器中的调色剂受到应力。在该调色剂中，外部添加剂变为游离的或者嵌入的，并且凝聚性变高。

在调色剂的凝聚性为高的情况下，与凝聚性为低的时候相比，每一调色剂的流动性(mobility)降低。结果，即使施加足够的电力，调色剂的凝聚性也不会极大改变，使得极大值和极小值之间的电流差D也变小了。另一方面，当调色剂的凝聚性低时，每一种调色剂的流动性高。因而，如果施加电力以将调色剂压在显影辊上，则调色剂的凝聚状态极大地改变，且变得稠密。因而，极大值和极小值之间的电流差D也增加。

结果，假设随着调色剂劣化的进行电流差D的降低是由于以下原因导致的。随着调色剂劣化的进行，在直流电压Vb的值在Vbmin附近时，调色剂的欠移动性(immobility)导致调色剂的移动小。

因此，当在图5中所示的步骤sa03中检测Ib(Vb)的极小值时，假设在电流差D小于0.05μA的情况下调色剂的劣化在进行中。因此，显影设备停止操作。

下面将详细说明根据本示例性实施例的在图5所示的步骤sa05中进行的计算直流电压Vb的过程。

图10示出了Vb＝Vb(D)对电流差D的关系，其中Vb被计算作为用于获取良好图像的适当的直流电压。该关系表明，|Vb|随着D降低而增加。Vb＝Vb(D)的关系被预先写入在ROM中。

用于计算Vb＝Vb(D)的关系的显影设备被与本示例性实施例的显影设备类似地配置。通过在以5％图像百分比的连续打印下适当地测量电流差D并评估图像，来计算适当的直流电压Vb的值。

图11是在步骤sa05中执行的过程的流程图。在步骤sa0511中，CPU读取在图5所示的步骤sa02中获取的以及先前存储在RAM中的Ib＝Ib(Vb)。然后，CPU计算直流电流Ib的极大值和极小值之间电流差D，并将计算的电流差D存储在RAM中。在步骤sa0512中，CPU读取存储在RAM中的电流差D以及预先存储在ROM中的Vb＝Vb(D)。然后，CPU将读取的电流差D与Vb＝Vb(D)进行比较。然后，在步骤sa0513中，CPU计算直流电压Vb的适当值。从而，步骤sa05中的适当的直流电压Vb的计算结束，并且过程进行至步骤sa06。

本示例性实施例进一步提供了用于将与显影辊3和调色剂调节部件4之间的调色剂的状态相关的信息(即，反映调色剂劣化的进行的信息)通知给用户的过程。下面将说明在本示例性实施例中就显影设备的操作进行警告和停止显影设备的操作的过程。

图12是示出了关于显影设备的操作进行警告和停止显影设备的操作的过程的流程图。图12中的步骤sb01至步骤sb04与图5中所示的设置直流电压Vb的过程中的步骤sa01至步骤sa04类似。

在步骤sb05中，如下面将说明的，CPU确定是否就显影设备的操作向用户警告或停止显影设备的操作。如果CPU确定向用户警告(步骤sb05中的“是(警告)”，则过程进行至步骤sb06yk。在步骤sb06yk中，CPU显示警告信息，并且显影设备继续操作。就显影设备的操作进行警告和停止的过程从而结束。如果CPU确定不就显影设备的操作向用户警告或不停止显影设备的操作(步骤sb05中的“否”)，则过程进行至步骤sb06n。在步骤sb06n中，显影设备继续操作，并且就显影设备的操作进行警告和停止的过程从而结束。

如果CPU确定停止显影设备的操作(步骤sb05中的“是(停止)”)，则过程进行至步骤sb06yt。在步骤sb06yt中，显影设备停止，并且就显影设备的操作进行警告和停止的过程从而结束。

如上所述，电流差D的值随着调色剂的劣化的进行而降低。因此，当CPU确定是否就显影设备的操作进行警告或停止时，CPU就所述电流差D的值参考预先存储在ROM中的预定的电流差值Dk。如果D与Dk之间的关系是使得D小于或等于Dk，则CPU就显影设备向用户警告，或者停止显影设备的操作。

更具体的，利用预先制备的显影设备计算用于就显影设备的操作进行警告和停止的定时的适当的预定值Dk1＝1.7μA(警告)和Dk2＝1.5μA(停止)。然后将计算的值写入在ROM中。在计算Dk1和Dk2的值中所使用的显影设备具有与本示例性实施例的显影设备类似的构成。另外，在以5％的图像百分比持续打印，测量电流差D并评估图像时，计算那些适当的值。结果，图像形成装置能够根据调色剂劣化而就显影设备的操作用户警告或停止显影设备的操作，使得用户能够顺利地更换显影设备和处理盒。另外，能够防止显著的图像劣化和图像形成装置主组件的污染。

在本示例性实施例中，在图像形成装置A中设置向用户通知显影设备(即，就显影设备的操作进行警告或停止)的通知单元U(参见图3)。然而，通知单元可以经由网络显示在个人计算机上(即，可以是图像形成***)。

另外，在本示例性实施例中，在未在执行图像形成处理时执行设置直流电压Vb和就显影设备的操作向用户警告和停止显影设备的操作的过程。

更具体的，每打印2000张执行各过程。当在就显影设备的操作进行警告和停止的过程中CPU向用户警告时，每打印1000张执行各过程。

在图像形成装置就显影设备向用户警告之后，执行各过程之间的时段缩短。结果，在必要时，可以考虑到调色剂劣化的加速而进行调节。

本发明的第二示例性实施例基本与第一示例性实施例类似。下面将说明不同之处。

在第二示例性实施例中，当在步骤sa05中CPU计算适当的Vb值时，CPU计算与Ib＝Ib(Vb)的极大值和极小值中每一个对应的直流电压值Vbmax和Vbmin。CPU还计算Vbmax和Vbmin之间的电压差Vs。然后，由电压差Vs计算直流电压值Vb的适当值。

如图7所示，电压差Vs是在产生了电流差D时直流电压的变化量。本发明人已经发现了Vs的值随着打印张数的增加而增加，如图13所示。换而言之，电压差Vs是与调色剂劣化相关的值。

如上所述，由于调色剂劣化的进行以及调色剂的凝聚性变高，每一调色剂微粒变得不能移动。在这种情况下，为了将调色剂充分压在显影辊上须更大的电力(即，直流电压Vb)。更具体的，当调色剂的移动性降低时，变得难以利用直流电压Vb将调色剂压在显影辊上。从而，Vbmax和Vbmin之间的电压差Vs变大。结果，随着打印张数的增加电压差Vs增加。

下面将详细说明根据第二示例性实施例的在图5所示的步骤sa05中进行的计算直流电压Vb的过程。

图14示出了作为Vb＝Vb(Vs)的、用于获取良好图像的适当的直流电压Vb与Vs的值之间的关系。参考图14，|Vb|随着Vs的增加而增加。

Vb＝Vb(Vs)的关系被预先写入在ROM中。

在计算Vb＝Vb(Vs)的关系中使用的显影设备具有与本示例性实施例的显影设备类似的构成。另外，通过在以5％图像百分比连续打印时测量电压差Vs并评估图像，来计算直流电压Vb的适当值。

图15是示出了根据第二示例性实施例的步骤sa05的过程的流程图。在步骤sa0521中，CPU读取在步骤sa02中检测的并存储在RAM中的Ib＝Ib(Vb)。然后，CPU计算分别与直流电流Ib的极大值和极小值对应的直流电压Vbmax和Vbmin之间的电压差Vs(即，Vs＝Vbmax-Vbmin)。然后，CPU将计算的Vs存储在RAM中。在步骤sa0522中，CPU读取存储在RAM中的电压差Vs以及预先存储在ROM中的关系Vb＝Vb(Vs)。然后，将电压差Vs与关系Vb＝Vb(Vs)相比较。在步骤sa0523中，计算直流电压Vb的适当值。然后，步骤sa05中的计算适当的直流电压Vb的过程结束，并且过程进行至步骤sa06。

另外，在第二示例性实施例中，步骤sb05的就显影设备的操作进行警告和停止的过程是不同的。在步骤sb02中，CPU读取存储在RAM中的关系Ib＝Ib(Vb)。然后，CPU计算分别与直流电流Ib的极大值和极小值对应的直流电压Vbmax和Vbmin之间的电压差Vs(即，Vs＝Vbmax-Vbmin)。然后，CPU将Vs与预先存储在ROM中的预定值Vsk相比较，并且在Vs大于或等于Vsk时，CPU给出就显影设备的操作的警告或停止显影设备的操作。更具体的，利用预先制备的显影设备为警告和停止定时计算适当的预定值Vsk1＝28V(对于警告)和Vsk2＝30V(对于停止)。然后，所计算的值被写入在ROM中。用于计算Vsk1和Vsk2的值的显影设备具有与本示例性实施例的显影设备类似的构成。另外，通过在以5％图像百分比连续打印时测量电压差Vs并评估图像，来计算这些适当值。

本发明的第三示例性实施例与第一示例性实施例基本类似。下面将说明不同之处。

在第三示例性实施例中，当在步骤sa05中CPU计算适当的Vb值时，CPU使用电流差D对电压差Vs的比率H。如图16所示，由于H的值随着打印张数的增加而增加，所以H是反映调色剂劣化的值。

另外，通过将随着调色剂劣化的进行而增加的电压差Vs除以随着调色剂劣化的进行而降低的电流差D，获得所述比率H。结果，比率H也随着调色剂劣化的进行而增加。然而，与单独检测的电流差D和电压差Vs相比，比率H的值较少分散，并因此可以利用比率H来精确确定调色剂劣化的程度。

下面将详细说明根据第三示例性实施例的在步骤sa05中进行的计算直流电压Vb的过程。

图17示出了作为Vb＝Vb(H)的、H的值与用于获取良好图像的适当的直流电压Vb之间的关系。参考图17，|Vb|随着H的增加而增加。

关系Vb＝Vb(H)被预先写入在ROM中。

在计算Vb＝Vb(H)的关系中使用的显影设备具有与本示例性实施例的显影设备类似的构成。另外，通过在以5％图像百分比连续打印时测量比率H并评估图像，来计算直流电压Vb的适当值。

图18是示出了根据第三示例性实施例的步骤sa05的过程的流程图。在步骤sa0531中，CPU读取在步骤sa02中检测的并存储在RAM中的Ib＝Ib(Vb)。然后，CPU计算分别与直流电流Ib的极大值和极小值对应的直流电压Vbmax和Vbmin之间的电压差Vs(即，Vs＝Vbmax-Vbmin)。CPU还计算该极大值和极小值之间的电流差D，并计算H＝Vs/D。CPU将计算的结果存储在RAM中。在步骤sa0532中，CPU读取存储在RAM中的比率H以及预先存储在ROM中的关系Vb＝Vb(H)。然后，CPU将比率H与关系Vb＝Vb(H)相比较。在步骤sa0533中，CPU计算直流电压Vb的适当值。然后，步骤sa05中的计算适当的直流电压Vb的过程结束，并且过程进行至步骤sa06。

另外，在第三示例性实施例中，步骤sb05的就显影设备的操作进行警告和停止的过程是不同的。在步骤sb02中，CPU读取存储在RAM中的关系Ib＝Ib(Vb)。然后，CPU计算分别与直流电流Ib的极大值和极小值对应的直流电压Vbmax和Vbmin之间的电压差Vs(即，Vs＝Vbmax-Vbmin)。CPU还计算该极大值和极小值之间的电流差D，并计算H＝Vs/D。计算的结果被存储在RAM中。然后，CPU将比率H与预先存储在ROM中的预定值Hk相比较，并且在H大于或等于Hk时，CPU就显影设备的操作向用户警告或停止显影设备的操作。更具体的，利用预先制备的显影设备为警告和停止的定时计算适当的预定值Hk1＝16.5[V/μA](对于警告)和Hk2＝20.0[V/μA](对于停止)。然后，所计算的值被写入在ROM中。用于计算Hk1和Hk2的值的显影设备具有与本示例性实施例的显影设备类似的构成。另外，通过在以5％图像百分比连续打印时测量比率H并评估图像，来计算这些适当值。

下面将参考图21说明根据比较例1的显影设备以及图像形成装置的与该显影设备相关的部分。

利用悬浮聚合方法，包括将树脂与电荷控制剂键合，来制备单一成分的非磁性调色剂。通过添加作为外部添加剂的流化剂将该调色剂处理成带负电。

调色剂调节部件4c将显影辊3上调色剂的涂覆量控制为预定的量以及将电荷量控制于预定量，以适于感光鼓1上潜像的显影。调色剂调节部件4c在一端处被固定于显影容器的支撑板4c1上支撑片金属弹性部件4c2，诸如磷-青铜板或不锈板。另一端的下侧与显影辊3接触。在本比较例中，采用1.2mm厚度的钢板作为所述支撑板4c1，并且将120μm厚度的磷-青铜板固定支撑在支撑板4c1上，作为所述片金属弹性部件4c2。在一端上的片金属弹性部件4c2的支撑部分至与显影辊3接触的部分之间的自由长度为14mm，且显影辊3相对于该片金属弹性部件4c2的推进量为1.5mm。

下面将说明与显影设备相关的图像形成装置主组件部分。

如上所述，电源S1将-300V的电压施加在显影辊3上。另外，电源S2将-500V的电压施加在调色剂调节部件4上。

比较例2基本与第一示例性实施例类似。下面将说明不同之处。

在比较例2中，在步骤sa05中CPU计算Vb的适当值时，CPU使用所检测的打印张数R。

下面将详细说明根据比较例2的在步骤sa05中进行的计算直流电压Vb的过程。

图22示出了作为Vb＝Vb(R)的、打印张数R的值与用于获取良好图像的适当的直流电压Vb之间的关系。

关系Vb＝Vb(R)被预先写入在ROM中。

在计算Vb＝Vb(R)的关系中使用的显影设备具有与本比较例的显影设备类似的构成。另外，通过在以5％图像百分比连续打印时测量Vb并评估图像，来计算直流电压Vb的适当值。

图23是示出了根据第二比较例的步骤sa05的过程的流程图。在步骤sa0541中，CPU读取打印张数R以及预先存储在ROM中的Vb＝Vb(R)。然后，CPU将R与关系Vb＝Vb(R)相比较。在步骤sa0542中，CPU计算直流电压Vb的适当值。然后，步骤sa05中的计算适当的直流电压Vb的过程结束，并且过程进行至步骤sa06。

另外，本比较例不执行就显影设备的操作警告和停止显影设备的操作的过程，这不同于第一示例性实施例。

比较例3基本与第一示例性实施例类似。下面将说明不同之处。

在本比较例中，在图5中所示的步骤sa05中CPU计算直流电压值Vb的适当值为Vbmin。

另外，本比较例不执行就显影设备的操作警告和停止显影设备的操作的过程，这不同于第一示例性实施例。每打印2000张计算Vb的适当值。

《评估每一示例性实施例和比较例的方法》

下面将说明用于检查当前的示例性实施例和比较例之间的差异的图像评估。

a)在耐久性(durability)测试之后的雾评估1(图像百分比：5％)

雾(fog)是作为背景污染(background soiling)出现的次质量(sub-quality)图像特征，其中将不被打印的白部分(未曝光部分)上调色剂仅少量被显影。

通过利用具有绿滤光器的反射计(由Tokyo Denshoku Co.制造的反射计型号TC-6DS)测量反射率来评估雾密度。通过获取作为打印的图像的反射率和记录纸的反射率之间的差的成雾部分的反射率，来计算雾密度。因此在记录纸上计算十个点或更多个点的均值。

E：雾密度大于3.0％

D：雾密度为1.0％或更大且小于3.0％

C：雾密度为0.5％或更大且小于1.0％

B：雾密度为0.2％或更大且小于0.5％

A：雾密度为小于0.2％

在25℃的温度、50％Rh且在打印15000张之后的测试环境下进行该雾评估。在连续打印5％图像百分比的水平线记录图像时进行打印测试。更具体的，使用其中重复1条点打印的线接着19条点不打印的线的图像，来作为所述5％图像百分比的水平线记录图像。

另外，在产生如将在下面说明的其他图像缺陷时，通过避开这些部分来测量雾密度，使得可仅纯粹地对雾进行评估。

b)耐久性测试之后的雾评估2(1％图像百分比)

该雾评估的测量方法和评估标准与上述评估类似。在连续打印1％图像百分比的水平线记录图像时进行打印测试。更具体的，该雾评估采用其中重复1条点打印的线接着99条点不打印的线的图像。

c)耐久性测试之后的雾评估3(1％图像百分比且间歇打印)

该雾评估的测量方法和评估标准与上述评估类似。但是，在连续打印1％图像百分比的水平线记录图像时进行打印测试。更具体的，该雾评估采用其中重复1条点打印的线接着99条点不打印的线的图像。

另外，在本发明中进行间歇打印。也即，在打印特定张数之后停止显影设备的操作，之后继续打印。结果，存在这样的时间间隔，其中显影设备操作而不在打印开始和打印结束之后立即就打印。

在本评估中，在连续打印2张之后显影设备停止，这之后，显影设备再次开始操作。

d)垂直条纹评估

通过打印实心的黑色图像并视觉地确认是否存在垂直条纹，来进行垂直条纹评估。

A：在实心的黑色图像中少于两条垂直条纹

B：在实心的黑色图像中两条或更多条垂直条纹

在25℃的温度、50％Rh、以及在打印1000张之后的测试环境下进行打印测试。连续打印具有5％图像百分比的水平线记录图像。

下表1中示出了第一、第二和第三示例性实施例和第一、第二和第三比较例的评估结果。

表1

《超越比较例的优越性》

下面将说明第一示例性实施例超越比较例1的优越性。在比较例1中，预先施加在显影辊和调节刮板之间的直流电压Vb被设置在恒定值200V。在比较例1中，耐久性测试之后的雾密度是较大的。这是由于从打印张数小时开始就施加该直流电压Vb而导致的。当在显影辊和调节刮板之间施加直流电压Vb时，在显影辊与调节刮板接触的接触辊隙(nip)处，调色剂在显影辊的方向上受力。换而言之，在比较例1中，从打印张数小时开始，调色剂受到由直流电压Vb所施加的应力。结果，外部添加剂变为游离的或嵌入的，这导致调色剂劣化，并降低了带电性能。因而，耐久性测试之后的雾密度增加。

另一方面，在第一示例性实施例中，根据电流差D的值，即，调色剂劣化，施加适当的直流电压Vb。结果，抑制了从打印张数小的时候开始施加直流电压Vb而导致的对调色剂的过度应力。另外，由于在调色剂劣化进行时在必要时对调色剂施加直流电压Vb，因此能够极大地抑制雾密度。

下面将与比较例1、2和3相比较地说明第一、第二和第三示例性实施例的优越之处。

<a)在耐久性测试之后的雾评估1；b)在耐久性测试之后的雾评估2；以及c)在耐久性测试之后的雾评估3的评估结果>

如上所述，在比较例1中，从打印张数小的时候起施加恒定量的直流电压Vb。因而，调色剂劣化进行，且雾密度增加。

在比较例2中，根据打印张数R施加适当的直流电压Vb。通过假设以5％图像百分比打印，计算所述预先制备的关系Vb＝Vb(R)。因此，在以该预先假设的值接近的图像百分比进行耐久性测试之后，当以5％图像百分比打印时极大地抑制了耐久性测试后的雾密度。然而，当通过以1％图像百分比打印调色剂消耗低时，雾密度增加。此原因在于，在耐久性测试中消耗的调色剂的量是低的，而在打印了R张时显影设备中的调色剂的量变得大于设想的量。如果在显影设备中存在大量的调色剂，则显影设备内的调色剂上的应力基本达到平均数，使得调色剂劣化变小。

然而，在比较例2中，在打印张数被指定为R时，即使调色剂劣化较小，也施加预定的直流电压Vb。结果，与比较例1中类似，在调色剂劣化较小时施加了过度的直流电压Vb，使得应力被施加于调色剂。因而，在其中调色剂消耗较低的耐久性测试之后，促进了调色剂劣化，且雾密度增加。

另一方面，在第一示例性实施例中，根据反映调色剂劣化的电流差D的值施加适当的直流电压Vb，而不管打印张数和调色剂的消耗量的不同。因此，抑制了雾密度的增加。

另外，在比较例3中，直流电压Vb被设置为Vbmin，且雾密度稍微大于第一示例性实施例中的雾密度。这原因在于，当由于调色剂劣化导致可带电性较低时，不能够充分施加直流电压Vb来抑制雾密度。结果，雾密度稍微增加。

相反，在第一示例性实施例中，根据电流差D的值(即，调色剂劣化的程度)增加要施加的直流电压Vb的值。结果，通过降低偏置电压的过度施加而抑制了调色剂劣化的加剧。同时，在由于调色剂劣化而导致可带电性较低时，可以施加充分的直流电压Vb以抑制雾密度。

根据上面描述的结果，在第一示例性实施例中，通过根据反映调色剂劣化的电流差D的值施加适当的直流电压Vb，极大地抑制了调色剂劣化。施加该适当的直流电压Vb而不管打印张数和调色剂的消耗量。另外，直流电压Vb的值根据调色剂劣化的进行(即，电流差D的值的降低)而增加。因此，在由于调色剂劣化而导致可带电性较低时，能够施加充分的直流电压Vb来抑制雾密度，且能够极大地抑制雾密度。

下面通过将这些示例性实施例彼此相比较来说明第一、第二和第三示例性实施例的效果。与第一示例性实施例相比，在第二和第三示例性实施例中更加抑制了雾密度。特别是，在以1％图像百分比间歇地进行打印使得调色剂的消耗量较低时，极大地抑制了雾密度。原因在于，在第二和第三示例性实施例中，检测调色剂劣化的精度高。在这种情况下，能够以较高的精度设置适当的直流电压Vb，从而能够极大地抑制雾密度。特别是，在第三示例性实施例中，能够更准确地确定与调色剂劣化对应的调色剂的凝聚性，从而雾密度抑制效果显著。

<d)垂直条纹评估的结果>

在比较例3中，由于将直流电压Vb设置为Vbmin，产生了垂直条纹。如上所述的，当将直流电压Vb设置在Vbmin附近时，出现了混合的其中调色剂被压在显影辊上(即，在值大于Vbmin时)的状态和其中调节刮板和调色剂接触的次数大(即，在值小于Vbmin时)的状态。于是，调色剂涂层变得不稳定，且由此产生了垂直条纹。

另一方面，在第一、第二和第三示例性实施例中，直流电压Vb被设置为大于Vbmin的值，且更期望地，被设置为Vb满足Vb＞Vbmin+20V。因此，这极大地抑制了由于上述混合的状态中调色剂涂层的不稳定性而导致的在实心的黑色图像中垂直条纹的产生。

如上所述，在第一、第二和第三示例性实施例中，施加在显影辊和调节刮板之间的直流电压Vb被设置为大于Vbmin。Vbmin是根据关系Ib＝Ib(Vb)获得的、与在调节刮板中流动的电流Ib的极小值对应的电压值。结果，调色剂涂层被稳定化，并减少了垂直条纹。

另外，施加所述适当的直流电压Vb，而不管打印张数和调色剂的消耗量。此外，直流电压Vb的值根据调色剂劣化的进行(即，电流差D的值的降低)而增加。因而，在由于调色剂劣化而使得可带电性低时，能够施加充分的直流电压Vb以抑制雾密度，并且能够极大地抑制雾密度。

另外，可以利用简单的结构长期地获得上述效果。

下面将详细说明根据第四示例性实施例的显影设备。

图19是示出了根据第四示例性实施例的显影设备以及图像形成装置的与该显影设备相关的部分的示意图。下面将说明与第一示例性实施例的不同之处。不同于第一示例性实施例的显影设备，第四示例性实施例中的显影设备包括显影剂补充单元G，其作为调色剂补充单元。该调色剂补充单元包括能够打开和关闭的阀g1以及搅拌部件g2。此外，调色剂补充单元G是可拆卸的，且能够在适当时补充调色剂。另外，由于在预定的定时将调色剂供给到调色剂容器T，因此，补充控制单元g3操作所述能够打开和关闭的阀g1和搅拌部件g2。

在该示例性实施例中，调色剂补充单元G利用调色剂补充控制单元g3控制补充定时。然而，在补充调色剂时可以手动地替换包含新的调色剂的调色剂补充单元G。

另外，在该示例性实施例中，未使用的显影设备中的调色剂容量对应于以5％打印百分比打印5000张A4纸。而且，在打印5000张之后在补充调色剂之前显影设备中调色剂的量大约为初始调色剂填充量的40％。此外，在补充调色剂时，补充初始调色剂填充量的大约50％的量。

参考图19，电源S1和S2连接到设置在图像形成装置主组件A中的计算处理单元J。该图像形成装置进一步包括电流表I，其作为用于测量调节刮板中流动的电流Ib的电流检测单元。电流表I还连接到该计算处理单元J，并且能够将检测的数据传送到计算处理单元J。

此外，控制阀g1和搅拌部件g2的操作的补充控制单元g3和g4连接到计算处理单元J。从而，调色剂补充单元G在预定的定时补充调色剂容器T中的调色剂。

在该示例性实施例中，直流电压Vb被固定在200V的恒定值。

下面将说明补充调色剂的过程。图20是示出了设置直流电压Vb的过程的流程图。步骤sc01至步骤sc04中执行的处理与在图12所示的第一示例性实施例中的就显影设备的操作进行警告和停止的处理中的步骤sb01至步骤sb04中的那些类似。在步骤sc05中，CPU确定是否补充调色剂，如将在下面说明的。如果CPU确定补充调色剂(步骤sc05中的“是”)，则过程进行至步骤sc06y。在步骤sc06y中，补充控制单元g3和g4启动，并且补充调色剂。然后过程结束。另一方面，如果CPU确定不补充调色剂(步骤sc05中的“否”)，则过程进行至步骤sc06n。在步骤sc06n中，补充控制单元g3和g4不启动，并且过程结束。

下面将说明根据本示例性实施例的在步骤sc05中确定补充的过程。如在第一示例性实施例中所述的，电流差D的值随着调色剂劣化的进行而降低。为此原因，CPU参考预先存储在ROM中的预定值Dh，并且如果在补充调色剂时的电流差D变得小于或等于Dh，则CPU确定补充调色剂。

更具体的，利用预先制备的显影设备计算用于确定补充定时的预定值Dh为Dh＝2.0μA。该值被写入在ROM中。

在计算Dh的值中所使用的显影设备具有与本示例性实施例的显影设备类似的构成。通过以5％的图像百分比持续打印，并且在首次补充调色剂前打印了5000张时测量电流差并评估图像，来计算适当的电流差Dh。

另外，在本示例性实施例中，在未执行图像形成处理时的非打印时段期间执行调色剂补充处理过程。

更具体的，每打印1000张执行各处理过程。当在显影设备中补充调色剂时，在补充之后每打印500张执行各处理过程，直至打印2000张。在打印2000张之后，每打印1000张执行各处理过程。

第五示例性实施例基本与第四示例性实施例类似。区别在于，第五示例性实施例中设置直流电压Vb的方法与第一示例性实施例相同。

第六示例性实施例基本与第四示例性实施例类似。在步骤sc05中确定是否补充调色剂的过程与第四示例性实施例不同。

在步骤sc05中，CPU读取在步骤sc02中检测的并存储在RAM中的关系Ib＝Ib(Vb)。然后，CPU计算分别与直流电流Ib的极大值和极小值对应的直流电压Vbmax和Vbmin之间的电压差Vs(即，Vs＝Vbmax-Vbmin)。然后，CPU将Vs与预先存储在ROM中的预定值Vsh相比较。如果Vs大于或等于Vsh，则补充调色剂，这不同于第四示例性实施例。更具体的，利用预先制备的显影设备计算用于确定补充定时的Vsh的预定值为Vsh＝26V。该值被写入在ROM中。

在计算Vsh的值中所使用的显影设备具有与本示例性实施例的显影设备类似的构成。在以5％图像百分比连续打印时，并通过在首次补充调色剂之前打印5000张时测量电压差Vs并评估图像，来计算适当的电压差Vsh。

此外，第六示例性实施例中设置直流电压Vb的方法与第二示例性实施例相同。

第七示例性实施例基本与第四示例性实施例类似。在步骤sc05中确定是否补充调色剂的过程与第四示例性实施例不同。

在步骤sc05中，CPU根据关系Ib＝Ib(Vb)计算直流电流Ib的极大值和极小值之间的电流差D。CPU还计算分别与直流电流Ib的极大值和极小值对应的直流电压Vbmax和Vbmin之间的电压差Vs。另外，CPU计算H＝Vs/D。然后，CPU将H与预先存储在ROM中的预定值Hh相比较。如果H大于或等于Hh，则补充调色剂，这不同于第四示例性实施例。更具体的，利用预先制备的显影设备计算适于补充定时的Hh的预定值为Hh＝13.0[V/μA]。该值被写入在ROM中。

在计算Hh的值中所使用的显影设备具有与本示例性实施例的显影设备类似的构成。在以5％图像百分比连续打印时，并通过在首次补充调色剂之前打印5000张时测量H并评估图像，来计算Hh适当值。

此外，第七示例性实施例中设置直流电压Vb的方法与第三示例性实施例相同。

第八示例性实施例基本与第四示例性实施例类似。在步骤sc05中确定是否补充调色剂的过程与第四示例性实施例不同，而是与第六示例性实施例相同。

第九示例性实施例基本与第四示例性实施例类似。在步骤sc05中确定是否补充调色剂的过程与第四示例性实施例不同，而是与第七示例性实施例相同。

比较例4基本与第四示例性实施例类似。区别在于，在比较例4的步骤sc05中，在打印张数R成为预定值Rh时，补充调色剂。更具体的，利用预先制备的显影设备将所述预定值Rh设置为Rh＝5000，并将该值写入在ROM中。

比较例5基本与第五示例性实施例类似，不同之处如下所述。

在步骤sc05中的确定是否补充调色剂的过程中，如果显影设备内调色剂的量对初始调色剂填充量的比率变为预定值Qh，则补充调色剂。更具体的，利用预先制备的显影设备将所述预定值Qh设置为Qh＝0.4，并将该值写入在ROM中。

《评估每一示例性实施例和比较例的方法》

下面将说明用于检查第四示例性实施例和比较例之间的差异的图像评估。

A)紧接在补充调色剂之后的雾评估1(以5％图像百分比)

该雾评估的确定标准与在耐久性测试后的雾评估的那些标准类似。在25℃和50％Rh下进行该雾评估。此外，调色剂补充单元操作来第三次补充调色剂。在补充调色剂之后，连续打印三页实心白图像，并且评估其雾密度最大的评估图像。

在连续打印5％图像百分比的水平线记录图像时进行打印测试。更具体的，使用其中重复1条点打印的线接着19条点不打印的线的图像作为所述5％图像百分比的水平线记录图像。

B)紧接在补充调色剂之后的雾评估2(以1％图像百分比)

该雾评估的测量方法和评估标准与上述评估1类似。该评估的不同之处在于：在连续打印1％图像百分比的水平线记录图像时进行打印测试。更具体的，采用其中重复1条点打印的线接着99条点不打印的线的图像。

C)补充调色剂之前显影设备内调色剂的量(以1％图像百分比)

在该评估中，测量在调色剂补充单元G第三次补充调色剂之前显影设备内调色剂的量。根据如下所述的标准确定初始的未使用状态下显影设备中调色剂填充量对该显影设备内调色剂的量的比率Q。

大(L)：显影设备内调色剂的比率Q大于或等于1.0

中(M)：比率Q为0.6或更大且小于1.0

小(S)：比率Q小于0.6

采用其中重复1条点打印的线接着99条点不打印的线的图像作为所述1％图像百分比的水平线记录图像。

D)耐久性测试和补充调色剂之后的雾评估(以1％图像百分比)

用于该雾评估的确定标准与上述的a)耐久性测试之后的雾评估1相同。在25℃和50％Rh的测试环境下进行该雾评估。另外，在调色剂补充单元第三次补充调色剂之后已经连续打印了5000张时进行打印测试。另外，采用其中重复1条点打印的线接着99条点不打印的线的图像作为所述1％图像百分比的水平线记录图像。

在表2中示出了第四、第五、第六、第七、第八和第九示例性实施例以及比较例4和5的评估结果。

表2

下面将与比较例4和5比较地说明第四、第五、第六、第七、第八和第九示例性实施例的效果的优点。

<A)紧接在补充调色剂之后的雾评估1；B)紧接在补充调色剂之后的雾评估2；以及C)在调色剂补充之前显影设备内调色剂的量>

如下所述地将第四示例性实施例与比较例4和5进行比较。

在第四示例性实施例和比较例4和5中，基于5％图像百分比的连续打印，预先设置补充调色剂的定时。因此，在以5％图像百分比连续打印时的紧接在补充调色剂之后的雾密度是小的，且形成良好图像。

在比较例4中，在打印张数R达到预定的打印张数Rh时补充调色剂。即使在1％图像百分比下调色剂消耗量小，紧接在补充调色剂之后雾密度也不增加，并实现良好图像。然而，就在补充调色剂之前显影剂容器中存在大量的调色剂，从而调色剂趋于剩余在显影剂容器中。

这原因在于，在调色剂消耗量低的同时继续打印时，即使在显影剂容器内剩余大量调色剂，调色剂补充单元仍补充调色剂。结果，抑制了调色剂劣化，并且还抑制了在补充了调色剂时雾密度的增加。然而，显影设备内调色剂的量变大，这不是有利的，因为从有效的调色剂消耗来看，浪费的调色剂增加了。此外，反复补充调色剂，使得显影剂容器内调色剂的量超出正常的量，并且显影剂容器内的粉压(powder pressure)极大地增加。结果，促进了调色剂劣化，并且尽管有大量的调色剂，雾密度仍可能增加。替换地，其中粉压已经上升了的显影剂容器内的调色剂可能被散布到显影剂容器的外部，泄露，或产生主组件的污染。

另一方面，在比较例5中，即使在1％图像百分比下调色剂消耗量小，在显影设备中调色剂的剩余量的比率Q变为预定值Qh时，也仍补充调色剂。因此，在补充调色剂前，显影剂容器内调色剂的量小。然而，由于在所述调色剂的量小的同时继续打印，因此，由于与显影辊和感光鼓、显影辊和供给辊、以及显影辊和调色剂调节部件的滑动和摩擦，调色剂受到应力。因此，调色剂极大劣化。在这种状态下，调色剂补充单元将新的调色剂与显影剂容器内的调色剂混合，使得极大地增加了雾密度。下面将说明雾密度增加的原因。

当调色剂劣化已经进行时，调色剂的凝聚性增加且可带电性降低。另一方面，在新的调色剂中，凝聚性低且可带电性高。当这些不同特性的调色剂混合时，易于带电的新的调色剂趋于产生更大的电荷量。相反，难以带电的劣化的调色剂产生较少的电荷量或者产生带相反极性电荷的调色剂。结果，如果调色剂涂层被难以电控制的带电调色剂占主导，那么雾密度极大地增加。

更具体的，重要的是，在调色剂劣化超过预定值之前供给新的调色剂。结果，能够使补充调色剂之前显影设备中调色剂的量保持为是小的，并且能够抑制紧接在调色剂的补充之后的雾密度。

在第四示例性实施例中，调色剂补充单元在与调色剂劣化相关的电流差D变为小于或等于预定值Dh时补充调色剂。因此，即使在1％图像百分比下调色剂消耗量小，紧接在调色剂补充之后的雾密度的急剧增加也被抑制。

另外，由于直到电流差D变为小于或等于预定值Dh才补充调色剂，因此能够抑制显影设备内调色剂的量的增加。

如上所述，在第四示例性实施例中，在与调色剂劣化相关的电流差D变为小于或等于预定值Dh时补充调色剂。结果，抑制了极大劣化的调色剂与新的调色剂的混合，并且抑制了紧接在补充调色剂之后的雾密度的增加。

此外，即使以小的调色剂消耗量进行打印，也是直到调色剂劣化进行到一定量才补充调色剂。因此，抑制了显影设备中调色剂的量的急剧增加。

换而言之，在第四示例性实施例中，抑制了在补充调色剂之前显影设备中调色剂的量的增加以及在补充调色剂后雾密度的增加，而不管调色剂消耗量。

将比较第五、第六、第七、第八和第九示例性实施例和第四示例性实施例，来说明有利的效果。

在第五示例性实施例中，根据反映调色剂劣化的电流差D的值设置直流电压Vb的值。如上面作为第一示例性实施例的效果所描述的，由于根据调色剂劣化设置直流电压Vb，因此能够降低由于施加直流电压Vb而导致的对调色剂的过度应力，并且能够抑制调色剂劣化。结果，在以1％图像百分比打印时补充调色剂时的雾密度处于与第四示例性实施例中的雾密度相同的水平。然而，能够极大地抑制在补充调色剂前显影设备中调色剂的量。

另一方面，与第五示例性实施例相比，第六和第七示例性实施例能够以更高的精度检测调色剂劣化。因而，能够更适当地设置补充定时和直流电压Vb。结果，即使在补充调色剂前显影剂容器中调色剂的量小，也能够极大地抑制紧接在补充调色剂后的雾密度的增加。特别是，在第九示例性实施例中，能够更加准确地确定与调色剂劣化对应的调色剂的凝聚性，从而能够极大地抑制紧接在补充调色剂之后的雾密度。

此外，第八和第九示例性实施例产生了与第四示例性实施例相同的效果。

<D)在耐久性测试和补充调色剂后的雾评估的结果>

将第五、第六和第七示例性实施例与第四示例性实施例进行比较来说明有利的效果。与第四示例性实施例相比，第五、第六和第七示例性实施例能够抑制在补充了调色剂之后耐久性测试之后的雾密度。

上述的原因如下。与第一、第二和第三示例性实施例类似，根据调色剂劣化设置直流电压Vb。因此，能够施加适当的直流电压Vb来抑制在调色剂劣化时过度的应力以及雾密度。

另外，当在第四示例性实施例中补充调色剂时，可以通过以下描述的效应抑制调色剂劣化。由于在补充调色剂前的显影剂容器内充分劣化的调色剂占主导，因此将直流电压Vb设置为比较大的值。当补充了调色剂时，在调节刮板附近，中度劣化的调色剂占主导。因此，直流电压Vb是大的。如果在补充了调色剂之后继续打印，则在调节刮板附近，补充的调色剂占主导。在这种情况下，与紧接在补充调色剂之后的情况相比，反映调色剂劣化的电流差D较大，从而直流电压Vb的值变小。

换而言之，在第五、第六和第七示例性实施例中，当在补充调色剂后显影剂容器内具有较少劣化的调色剂占主导时，可以将直流电压Vb的值设置为小的。结果，能够极大地抑制调色剂劣化。

在第六和第七示例性实施例中，对调色剂劣化的检测精度高，从而能够更加抑制调色剂劣化，并且能够极大地抑制耐久性测试和补充调色剂后的雾密度。

特别是，由于第七示例性实施例能够更加准确地确定与调色剂劣化对应的调色剂的凝聚性，因此能够极大地抑制耐久性测试和补充调色剂后的雾密度。

尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明并不限于所公开的示例性实施例。下面的权利要求的范围应当给予最宽范围的解释，以包括所有的修改、等效结构、以及功能。

Claims (8)

1.一种图像形成装置，包括：

显影剂承载部件，其被配置来承载用于使形成在图像承载部件上的潜像显影的显影剂；

显影剂调节部件，其被配置来调节显影剂承载部件上携载的显影剂的量；

电压施加单元，其能够在显影剂承载部件和显影剂调节部件之间施加具有不同值的多个直流电压；以及

电流检测单元，其能够检测在电压施加单元施加所述多个直流电压时在显影剂调节部件中流动的具有不同值的多个直流电流，

其中所述图像形成装置基于在使所述潜像显影前电压施加单元施加所述多个直流电压的情况下，电流检测单元所检测的所述多个直流电流中的极小值和极大值之间的差D，来设置在使所述潜像显影时由电压施加单元施加的直流电压值Vb，

其中，随着D变得越小而将|Vb|设置得越大。

2.一种图像形成装置，包括：

显影剂承载部件，其被配置来承载用于使形成在图像承载部件上的潜像显影的显影剂；

显影剂调节部件，其被配置来调节显影剂承载部件上携载的显影剂的量；

电压施加单元，其能够在显影剂承载部件和显影剂调节部件之间施加具有不同值的多个直流电压；以及

电流检测单元，其能够检测在电压施加单元施加所述多个直流电压时在显影剂调节部件中流动的具有不同值的多个直流电流，

其中所述图像形成装置基于在使所述潜像显影前电压施加单元施加所述多个直流电压的情况下，电流检测单元检测到所述多个直流电流中的极小值和极大值时电压施加单元所施加的直流电压值之间的差Vs，来设置在使所述潜像显影时由电压施加单元施加的直流电压值Vb，

其中，随着Vs变得越大而将|Vb|设置得越大。

3.一种图像形成装置，包括：

显影剂承载部件，其被配置来承载用于使形成在图像承载部件上的潜像显影的显影剂；

显影剂调节部件，其被配置来调节显影剂承载部件上携载的显影剂的量；

电压施加单元，其能够在显影剂承载部件和显影剂调节部件之间施加具有不同值的多个直流电压；以及

电流检测单元，其能够检测在电压施加单元施加所述多个直流电压时在显影剂调节部件中流动的具有不同值的多个直流电流，

其中所述图像形成装置基于下述表达式来设置在使所述潜像显影时由电压施加单元施加的直流电压值Vb：

H＝Vs/D，

其中，D是在使所述潜像显影前电压施加单元施加所述多个直流电压的情况下，电流检测单元所检测的所述多个直流电流中的极小值和极大值之间的差，而Vs是电流检测单元检测到所述多个直流电流中的极小值和极大值时电压施加单元所施加的直流电压值之间的差，

其中，随着H变得越大而将|Vb|设置得越大。

4.一种图像形成装置，包括：

显影剂承载部件，其被配置来承载用于使形成在图像承载部件上的潜像显影的显影剂；

显影剂调节部件，其被配置来调节显影剂承载部件上携载的显影剂的量；

电压施加单元，其能够在显影剂承载部件和显影剂调节部件之间施加具有不同值的多个直流电压；

电流检测单元，其能够检测在电压施加单元施加所述多个直流电压时在显影剂调节部件中流动的具有不同值的多个直流电流；以及

通知单元，其被配置来基于由电流检测单元所检测的所述多个直流电流，通知与显影剂承载部件和显影剂调节部件之间的显影剂的状态有关的信息，

其中，基于D来通知所述信息，其中D是所述多个直流电流中的极大值和极小值的差，或者

基于Vs通知所述信息，其中Vs是在所述直流电流是极大值时所述电流检测单元检测到的直流电压值与在所述直流电流是极小值时所述电流检测单元检测到的直流电压值之间的差，或者

基于H＝Vs/D通知所述信息。

5.根据权利要求4的图像形成装置，其中，所述信息是用于就显影剂的劣化进行警告的警告信息。

6.一种图像形成装置，包括：

显影剂承载部件，其被配置来承载用于使形成在图像承载部件上的潜像显影的显影剂；

显影剂调节部件，其被配置来调节显影剂承载部件上携载的显影剂的量；

显影剂容纳单元，其被配置来容纳要提供给显影剂承载部件的显影剂；

显影剂补充单元，其被配置来向显影剂容纳单元补充显影剂；

电压施加单元，其能够在显影剂承载部件和显影剂调节部件之间施加具有不同值的多个直流电压；

电流检测单元，其能够检测在电压施加单元施加所述多个直流电压时在显影剂调节部件中流动的具有不同值的多个直流电流；以及

补充控制单元，其被配置来基于由电流检测单元所检测的所述多个直流电流，控制从显影剂补充单元到显影剂容纳单元的显影剂补充，

其中，基于D来控制显影剂的补充，其中D是所述多个直流电流中的极大值和极小值的差，或者

基于Vs来控制显影剂的补充，其中Vs是在所述直流电流是极大值时所述电流检测单元检测到的直流电压值与在所述直流电流是极小值时所述电流检测单元检测到的直流电压值之间的差，或者

基于H＝Vs/D来控制显影剂的补充。

7.一种图像形成***，包括：

显影剂承载部件，其被配置来承载用于使形成在图像承载部件上的潜像显影的显影剂；

显影剂调节部件，其被配置来调节显影剂承载部件上携载的显影剂的量；

电压施加单元，其能够在显影剂承载部件和显影剂调节部件之间施加具有不同值的多个直流电压；

电流检测单元，其能够检测在电压施加单元施加所述多个直流电压时在显影剂调节部件中流动的具有不同值的多个直流电流；以及

通知单元，其被配置来基于由电流检测单元所检测的所述多个直流电流，通知与显影剂承载部件和显影剂调节部件之间的显影剂的状态有关的信息，

其中，基于D来通知所述信息，其中D是所述多个直流电流中的极大值和极小值的差，或者

基于Vs通知所述信息，其中Vs是在所述直流电流是极大值时所述电流检测单元检测到的直流电压值与在所述直流电流是极小值时所述电流检测单元检测到的直流电压值之间的差，或者

基于H＝Vs/D通知所述信息。

8.根据权利要求7的图像形成***，其中，所述信息是用于就显影剂的劣化进行警告的警告信息。