專利名稱：顯影裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于電子照相方式的圖像形成設(shè)備(例如復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、傳真機(jī) 或者彼此組合兩個或更多裝置的多功能機(jī)器)中的顯影裝置及其控制方法。
背景技術(shù)：
關(guān)于電子照相方式的圖像形成設(shè)備，迄今，作為顯影在靜電潛像承載元件上形 成的靜電潛像的顯影方式，已知有單組份顯影方式，其中僅使用調(diào)色劑作為顯影劑 (或顯影介質(zhì))的主要組份；雙組份顯影方式，其中使用調(diào)色劑和載體(carrier)作為顯影 劑的主要組份。根據(jù)單組份顯影方式，通常，調(diào)色劑通過顯影輥和調(diào)節(jié)板之間的調(diào)節(jié)區(qū)，其中 調(diào)節(jié)板布置為推壓顯影輥，從而使得可能促使調(diào)色劑經(jīng)歷摩擦起電、并進(jìn)一步促使在顯 影輥的外圓周表面上保持具有期望厚度的調(diào)色劑薄層；因此，該方式有利于使得以該方 式使用的顯影裝置的結(jié)構(gòu)簡單化和尺寸小型化，并能降低成本。然而，在單組份顯影方 式中，調(diào)色劑在調(diào)節(jié)區(qū)接收強(qiáng)烈壓力，從而促進(jìn)調(diào)色劑的劣化。因此，調(diào)色劑的電荷量 易于隨時間流逝而降低。此外，調(diào)節(jié)板的表面或者顯影輥的表面被調(diào)色劑或者一些其他 外部物質(zhì)污染，使得給予調(diào)色劑電荷的性能下降。因此，會產(chǎn)生煙霧或其它問題。結(jié) 果，顯影裝置的壽命變得相對縮短。另外，在單組份顯影方式中，在顯影輥和與該輥相對的靜電潛像承載元件之間 形成的顯影空間區(qū)域的間隙長度隨著時間流逝而變化，以致在獲得的圖像中可產(chǎn)生密度 不均勻。為了應(yīng)對這個問題，例如，公開號為2005-78015的日本未審專利公開中披露 了 在單組份顯影方式中，基于由用于測量顯影空間區(qū)域的阻抗的阻抗測量裝置所測量 的值和由用于通過流經(jīng)顯影空間區(qū)域的泄漏電流而檢測泄漏的泄漏檢測裝置所檢測的結(jié) 果，控制要施加的顯影偏壓的直流電壓值或者交流電壓值，由此抑制圖像密度中的不均 勻。同時，根據(jù)雙組份顯影方式，通過調(diào)色劑與用于調(diào)色劑的載體之間的摩擦接 觸，使調(diào)色劑起電，所述接觸是通過混合和攪拌兩種組份來進(jìn)行的。因此，調(diào)色劑接收 的壓力小。這種事項有利于應(yīng)對調(diào)色劑的劣化。作為給予調(diào)色劑電荷的材料的載體在表 面積上大于調(diào)色劑顆粒；因此，載體相對強(qiáng)地應(yīng)對調(diào)色劑和其他外部物質(zhì)的污染。這有 利于延長顯影劑的壽命。然而，還在雙組份顯影方式中，在長時間使用顯影劑之后，載 體逐漸被調(diào)色劑和其他外部添加劑污染。結(jié)果，調(diào)色劑電荷量下降，從而可引起煙霧或 者其他問題。作為克服單組份和雙組份顯影方式中的調(diào)色劑電荷量下降、煙霧和其他問題的顯影方式，提出了一種所謂的混合顯影方式，該方式包括準(zhǔn)備由調(diào)色劑和載體組成的 雙組份顯影劑；通過調(diào)色劑和載體之間的摩擦接觸使調(diào)色劑起電；在其中包括磁極體 的傳送輥上保持這個顯影劑成為磁刷狀態(tài)，同時通過傳送輥的旋轉(zhuǎn)將顯影劑傳送到面對 顯影輥的區(qū)域；通過在該區(qū)域中形成的電場的作用，僅將來自傳送輥上保持的顯影劑中 的調(diào)色劑供給到顯影輥，由此，在顯影輥上形成調(diào)色劑層；通過顯影輥的旋轉(zhuǎn)將該調(diào)色 劑層傳送到面對靜電潛像承載元件的區(qū)域；并利用在該相對區(qū)域中形成的電場的作用， 使顯影輥上保持的調(diào)色劑飛躍到在靜電潛像承載元件上形成的靜電潛像上，由此顯影潛 像。根據(jù)混合顯影方式，通過雙組份顯影劑的組份之間的摩擦接觸獲得調(diào)色劑的起 電；因此，抑制調(diào)色劑的劣化，并確保充足的調(diào)色劑電荷量。此外，通過電場達(dá)到將調(diào) 色劑從傳送輥供給到顯影輥；因此，起電為相反極性的調(diào)色劑不被供給到顯影輥。因 此，不會有調(diào)色劑附著到靜電潛像承載元件上的無圖像區(qū)域，因此，防止產(chǎn)生煙霧。因 為只有調(diào)色劑被供給到顯影輥，所以也防止載體附著到靜電潛像承載元件上。然而，在混合顯影方式的顯影裝置中，當(dāng)顯影空間區(qū)域的間隙長度變化時，可 在獲得的圖像中產(chǎn)生密度不均勻，所述區(qū)域形成在該裝置的顯影輥和靜電潛像承載元件 之間。當(dāng)顯影空間區(qū)域的間隙長度大于預(yù)定值時，從顯影輥向靜電潛像承載元件轉(zhuǎn)移的 調(diào)色劑的量少。當(dāng)顯影空間區(qū)域的間隙長度小于預(yù)定值時，從顯影輥向靜電潛像承載元 件轉(zhuǎn)移的調(diào)色劑的量大。因此，在通過使靜電潛像承載元件上形成的靜電潛像可視化 而獲得的調(diào)色劑圖像中，可生成由于顯影空間區(qū)域的間隙長度的變化所導(dǎo)致的密度不均 勻。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個基本目的是提供一種使用包括調(diào)色劑和載體的雙組份顯影 劑的混合顯影方式的顯影裝置，其中即使顯當(dāng)影空間區(qū)域的間隙長度變化時，也抑制由 于顯影空間區(qū)域的間隙長度變化所引起的密度不均勻，從而能獲得穩(wěn)定的顯影。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種顯影裝置，包括第一傳送元件，其能旋 轉(zhuǎn)地驅(qū)動，并且當(dāng)傳送包括調(diào)色劑和載體的顯影劑時，該第一傳送元件在其外圓周表面 上保持該顯影劑；第二傳送元件，其能旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動，并且面對第一傳送元件，以在所述 元件之間加入第一空間區(qū)域，并且第二傳送元件面對靜電潛像承載元件，以在第二傳送 元件和承載元件之間形成第二空間區(qū)域；第一電場形成裝置，包括連接到第一傳送元件 的第一電源和連接到第二傳送元件的第二電源，在第一傳送元件和第二傳送元件之間形 成第一電場，并且將第一傳送元件上保持的顯影劑中的調(diào)色劑轉(zhuǎn)移到第二傳送元件；和 第二電場形成裝置，包括連接到第二傳送元件的第二電源，在第二傳送元件和靜電潛像 承載元件之間形成第二電場，并且將第二傳送元件上保持的調(diào)色劑轉(zhuǎn)移到靜電潛像承載 元件的靜電潛像，從而將靜電潛像轉(zhuǎn)換為可視圖像，該顯影裝置還包括第一檢測塊， 用于檢測在第一電源中流動的電流；第二檢測塊，用于檢測在第二電源中流動的電流； 和電場控制裝置，基于由第一檢測塊檢測的在第一電源中流動的電流和由第二檢測塊檢 測的在第二電源中流動的電流來控制第二電場形成裝置的操作。此外，本發(fā)明提供一種用于控制顯影裝置的方法，該顯影裝置包括第一傳送元件，其能旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動，并且當(dāng)傳送包括調(diào)色劑和載體的顯影劑時，該第一傳送元件在 其外圓周表面上保持該顯影劑；第二傳送元件，其能旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動，并且面對第一傳送 元件，以在所述元件之間加入第一空間區(qū)域，并且該第二傳送元件面對靜電潛像承載元 件，以在第二傳送元件和承載元件之間形成第二空間區(qū)域；第一電場形成裝置，包括連 接到第一傳送元件的第一電源和連接到第二傳送元件的第二電源，在第一傳送元件和第 二傳送元件之間形成第一電場，并且將第一傳送元件上保持的顯影劑中的調(diào)色劑轉(zhuǎn)移到 第二傳送元件；以及第二電場形成裝置，包括連接到第二傳送元件的第二電源，在第 二傳送元件和靜電潛像承載元件之間形成第二電場，并且將第二傳送元件上保持的調(diào)色 劑轉(zhuǎn)移到靜電潛像承載元件的靜電潛像，從而將靜電潛像轉(zhuǎn)換為可視圖像，所述方法包 括檢測在第一電源中流動的電流和在第二電源中流動的電流，并且所檢測的在第一電 源中流動的電流和所檢測的在第二電源中流動的電流來控制第二電場形成裝置的操作。


圖1是圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像形成設(shè)備的示意結(jié)構(gòu)的圖；圖2是具體圖示了該圖像形成設(shè)備中的電場形成裝置的圖；圖3是示出了在從圖2所圖示的電場形成裝置向傳送輥和顯影輥提供的電壓之間 的關(guān)系的圖；圖4是示出了與由圖像形成設(shè)備中的顯影裝置和感光體組成的電路等效的電路 的圖；圖5是用于描述通過檢測塊檢測電源中流動的電流的方法的參照圖；圖6是示出了檢測塊之一的監(jiān)測器電壓的檢測值的曲線圖；圖7是示出了第一電容器的負(fù)載電容與第一監(jiān)測器電壓的振幅之間的關(guān)系的曲 線圖；圖8是示出了第二電容器的負(fù)載電容與第二監(jiān)測器電壓的振幅之間的關(guān)系的曲 線具體實(shí)施例方式以下，將參考附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在說明書中，可使用詞語“上 部、上方、上面或者之上”、“下部、下方、下面或者之下”、“左”和“右”，以及 包括這些詞語的一個或多個的任何詞語，詞語“順時針”，詞語“逆時針”以及各自意 指特定方或方向的詞語或措詞；然而，其使用是為了便于理解參考附圖描述的本發(fā)明， 并不應(yīng)該將本發(fā)明解釋為限于在這些詞語的含義。圖1是圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像形成設(shè)備的示意性結(jié)構(gòu)的圖。該圖像形 成設(shè)備可以是復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、傳真機(jī)和具有以上所述機(jī)器或者設(shè)備的兩個或更多功能 的多功能設(shè)備中的任一個。圖像形成設(shè)備1具有感光體12作為要在其上承載靜電潛像的 靜電潛像承載元件。感光體12為桶形式。然而，在本發(fā)明中，感光體12不限于此形 式。因此，可用環(huán)帶形式的感光體代替桶形式的感光體。感光體12可驅(qū)動地連接到未 圖示的電機(jī)，并可基于電機(jī)的驅(qū)動沿箭頭14所指方向旋轉(zhuǎn)。圍繞感光體12，沿著感光體 12的旋轉(zhuǎn)方向依次布置如下部件起電(或者充電)站16、曝光站18、顯影站20、轉(zhuǎn)印
6站22和清潔站24。起電站16具有將構(gòu)成感光體12的外圓周表面的感光體層起電為預(yù)定電勢的起電 器26。起電器26被圖示為圓柱輥；然而，可用任何其它形式的起電器代替其，其示例 包括旋轉(zhuǎn)型或者固定型的刷形式的起電器、和有線放電方式的起電器。曝光站18具有通 道32，用于使圖像光線30前進(jìn)到由起電器26起電的感光體12的外圓周表面上，該圖像 光線30從布置在感光體12附近或者遠(yuǎn)離感光體12的曝光裝置28發(fā)出。在已經(jīng)過曝光 站18的感光體12的外圓周表面上形成靜電潛像。潛像由投射圖像光線從而電勢衰減的區(qū) 域和起電電勢基本維持的區(qū)域組成。在本實(shí)施例中，電勢衰減的區(qū)域是靜電潛像區(qū)域， 而起電電勢基本維持的區(qū)域是無靜電潛像的區(qū)域。顯影站20具有顯影裝置34，用于使 用粉末顯影劑使靜電潛像可視化。后文將描述顯影裝置34的細(xì)節(jié)。轉(zhuǎn)印站22具有轉(zhuǎn)印 裝置36，將形成在感光體12外圓周表面上的可視圖像轉(zhuǎn)印到作為記錄媒介38的紙張38 上。盡管轉(zhuǎn)印裝置36被圖示為圓柱輥，也可使用任何其它形式的轉(zhuǎn)印裝置，例如有線放 電方式的轉(zhuǎn)印裝置。清潔站24具有清潔裝置40，用于從感光體12的外圓周表面收集在 轉(zhuǎn)印站22沒有轉(zhuǎn)印到紙張38上的、保留在感光體12的外圓周表面上的未轉(zhuǎn)印的微量顯 影劑。清潔裝置40被示出為板形片；然而，代替其可用任何其它形式的清潔裝置，例如 旋轉(zhuǎn)或者固定類型的刷形式的清潔裝置。當(dāng)在具有這種結(jié)構(gòu)的圖像形成設(shè)備1中形成圖像時，感光體12在電機(jī)的驅(qū)動下 順時針旋轉(zhuǎn)。同時，感光體12的通過起電站16的外圓周區(qū)域被起電器26起電到預(yù)定電 勢。感光體12的起電的外圓周區(qū)域在曝光站18被暴露到圖像光線30，從而形成靜電潛 像。隨著感光體12的旋轉(zhuǎn)，靜電潛像被傳送到顯影站20，并在該站20處通過顯影裝置 34可視化為顯影劑圖像。隨著感光體12的旋轉(zhuǎn)，可視化的顯影劑圖像被傳送到轉(zhuǎn)印站 22，并在該站22通過轉(zhuǎn)印裝置36轉(zhuǎn)印到紙張38上。顯影劑圖像轉(zhuǎn)印到其上的紙張38 被傳送到未圖示的定影站，并且在該站中將顯影劑圖像定影在紙張38上。感光體12的 已經(jīng)通過轉(zhuǎn)印站22的外圓周區(qū)域被傳送到清潔站24，并且在站24中收集沒有被轉(zhuǎn)印到紙 張38上的、殘留在感光體12的外圓周表面上的微量調(diào)色劑。顯影裝置34持有雙組份顯影劑，其包含由第一組份顆粒制造的非磁性調(diào)色劑和 由第二組份顆粒制造的磁性載體，并且具有持有下面將描述的各種元件的殼體42。為了 通過簡化圖1以便于理解本發(fā)明，部分地省略了殼體42的圖示。在實(shí)施例中使用的顯 影劑中，通過兩種組份彼此的摩擦接觸，調(diào)色劑被起電為負(fù)極性，而載體被起電為正極 性。然而，本發(fā)明中使用的調(diào)色劑和載體的起電屬性(或者充電特性)不限于通過該組 合指定的這些?？蛇x地，可通過兩個組份彼此的摩擦接觸，將調(diào)色劑起電為正極性，而 將載體起電為負(fù)極性。顯影裝置34的殼體42具有被使得朝向感光體12打開的開口 44。在形成在開 口 44附近的空間46中，布置有顯影輥48，作為調(diào)色劑傳送元件(第二傳送元件)。顯 影輥48是圓柱形元件，并且平行于感光體12可旋轉(zhuǎn)地布置，以便在輥48和感光體12的 外圓周表面之間加入預(yù)定的顯影間隙50。例如，顯影輥48可以是由鋁或某些其他金屬制成的導(dǎo)電輥，或者是外圓周表面 (即，導(dǎo)電輥的最外層區(qū)域)提供有涂層的輥。例如，該涂層可以由例如聚酯樹脂、聚 碳酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚氨酯樹脂、聚酰胺樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚砜樹脂、聚醚樹脂、氯乙烯樹脂、醋酸乙烯樹脂、有機(jī)硅樹脂或者含氟樹 脂之類的樹脂制成，或者是由例如硅橡膠、聚氨酯橡膠、丁腈橡膠、天然橡膠或者異戊 二烯橡膠之類的橡膠構(gòu)成的涂層。然而，該涂層不限于此。可向該涂層添加或者在該涂 層的表面上添加導(dǎo)電劑(conductant)(或者電導(dǎo)電劑)。該導(dǎo)電劑可以是電子導(dǎo)電劑或者 離子導(dǎo)電劑。電子導(dǎo)電劑的例子包括凱杰恩(ketjen)黑、乙炔黑、爐黑、及其他炭黑顆 粒；金屬粉末；和金屬氧化物顆粒。然而，該電子導(dǎo)電劑不限于此。離子導(dǎo)電劑的例子 包括陽離子化合物，例如季銨鹽；兩性化合物；及其他離子聚合物材料。然而，離子 導(dǎo)電劑不限于此。在顯影輥48的后端，形成有另一個空間52。在空間52中，作為顯影劑傳送元 件(第一傳送元件)的傳送輥54平行于顯影輥48布置，以便在輥54和顯影輥48的外圓 周表面之間加入預(yù)定的供給/收集間隙56。傳送輥54具有固定為不可旋轉(zhuǎn)的磁體單元 58和被支撐為可圍繞磁體單元58旋轉(zhuǎn)的圓柱套筒60。在套筒60的上方，布置有固定到 殼體42并平行于套筒60的中心軸延伸的調(diào)節(jié)板62，以便在板62和套筒60之間加入預(yù)定 的調(diào)節(jié)間隙64。磁體單元58具有多個面對套筒60內(nèi)壁的磁極，并向著傳送輥54的中心軸延 伸。在本實(shí)施例中，磁極包括面對位于調(diào)節(jié)板62附近的套筒60的上部內(nèi)圓周區(qū)域的磁 極Si、面對位于供給/收集間隙56附近的套筒60的左側(cè)內(nèi)圓周區(qū)域的磁極Ni、面對套 筒60的下部內(nèi)圓周區(qū)域的磁極S2、和面對套筒60的右側(cè)內(nèi)圓周區(qū)域并具有相同極性的 兩個相鄰磁極N2和N3。在傳送輥54的后部，形成顯影劑攪拌室66。攪拌室66具有形成在傳送輥54附 近的前室68和遠(yuǎn)離傳送輥54的后室70。在前室68中，可旋轉(zhuǎn)地布置前螺桿(screw) 72， 其作為前側(cè)攪拌和傳送元件，用于在攪拌顯影劑2的同時將顯影劑2從圖1中繪制的紙張 的前表面?zhèn)魉偷狡浜蟊砻?。在后?0中，可旋轉(zhuǎn)地布置有后螺桿74，其作為后側(cè)攪拌和 傳送元件，用于在攪拌顯影劑2的同時將顯影劑2從紙張的后表面?zhèn)魉偷狡淝氨砻妗Ｈ?圖1所示，前室68和后室70可通過布置在中間的隔離墻76而彼此分開。在此情況下， 去除在前室68和后室70的每個的兩端附近的隔離墻區(qū)域，以形成連接通道。將到達(dá)前 室68的下游端的顯影劑通過連接通道之一而發(fā)送到后室70，并且將到達(dá)后室70的下游端 的顯影劑通過另一個連接通道而發(fā)送到前室68。在后室70上方布置有調(diào)色劑補(bǔ)給單元98。調(diào)色劑補(bǔ)給單元98具有容納調(diào)色劑 6的容器100。在容器100的底部形成有開口 102，并且開口 102內(nèi)布置有補(bǔ)給輥104。 補(bǔ)給輥104可驅(qū)動地連接到未圖示的電機(jī)。電機(jī)由來自導(dǎo)磁率傳感器(未圖示)的輸出 驅(qū)動，導(dǎo)磁率傳感器作為用于測量殼體42中容納的顯影劑2中調(diào)色劑6的比例(重量比 例)的測量裝置，使得調(diào)色劑6下落并補(bǔ)給到后室70中。傳送輥54和顯影輥48各自電連接到電場形成裝置110。電場形成裝置110以如 下所述在傳送輥54和顯影輥48之間形成預(yù)定電場的方式配置在彼此面對的傳送輥54 和顯影輥48之間的空間區(qū)域(供給/收集空間區(qū)域)88內(nèi)，主要在沿傳送輥54旋轉(zhuǎn)方向 位于區(qū)域88上游側(cè)的空間區(qū)域(供給空間區(qū)域)90內(nèi)，保持在傳送輥54上的顯影劑2中 的調(diào)色劑6被轉(zhuǎn)移到顯影輥48上；以及在供給/收集空間區(qū)域88內(nèi)，主要在沿傳送輥54 旋轉(zhuǎn)方向位于區(qū)域88下游側(cè)的空間區(qū)域(收集空間區(qū)域)92內(nèi)，在顯影潛像后殘留在顯影輥48上的微量調(diào)色劑6被收集到傳送輥54上。圖2是具體圖示了圖像形成設(shè)備1的電場形成裝置110的視圖，以及圖3是示出 了從圖2所示的電場形成裝置110向傳送輥54和顯影輥48提供的電壓之間的關(guān)系的圖。 圖2所示的電場形成裝置110具有連接到傳送輥54的第一電源120、和連接到顯影輥48 的第二電源130。第一電源120具有位于傳送輥54和地116之間的第一 DC電源121和第一 AC電 源122，以便與輥54和地116串聯(lián)連接。第一DC電源121向傳送輥54施加具有與調(diào)色劑 6的起電極性相同極性的第一直流電壓VDC1(例如，-270V)；以及第一 AC電源122從其 間向傳送輥54和地116施加第一交流電壓VAC1 (例如，頻率3kHz，振幅V 900V, 正占空比40%，和負(fù)占空比60%)。第二電源130具有位于顯影輥48和地116之 間的第二 DC電源131和第二 AC電源132，以便與輥48和地116串聯(lián)連接。第二 DC 電源131向顯影輥48施加具有與調(diào)色劑6的起電極性相同極性的第二直流電壓VDC2 (例 如，-300V)；以及第二 AC電源132從其間向顯影輥48和地116施加第二交流電壓 VAC2 (例如，頻率3kHz，振幅Vp_p: 1400V,正占空比60%，和負(fù)占空比40%)。 設(shè)置施加給傳送輥54的電壓和施加給顯影輥48的電壓，以促使相位彼此偏離。在圖3 中，在時間軸方向(橫軸方向)，施加到傳送輥54的電壓輕微地偏離于施加到顯影輥48 的電壓，使得易于理解圖3。如圖3所示，在向傳送輥54施加通過將第一交流電壓VAC1疊加到-270V的第一 直流電壓VDC1而得到的矩形波形式的振動電壓VDa+VAC1、并且還向顯影輥48施加通過 將第二交流電壓VAC2疊加到-300V的第二直流電壓VDC2而得到的矩形波形式的振動電壓 VDC2+VAC2的情況下，在傳送輥54和顯影輥48之間形成振動電場(第一電場)。在供給 空間區(qū)域90內(nèi)，起電為負(fù)極性的調(diào)色劑受到振動電場的影響，從而被從傳送輥54上電吸 引到顯影輥48上。同時，起電為正極性的載體通過傳送輥54內(nèi)部的固定磁體單元58的 磁力而保持在傳送輥54上，從而載體不會提供給顯影輥48。在顯影空間區(qū)域96內(nèi)，保 持在顯影輥48上的負(fù)起電調(diào)色劑受到在向其施加矩形波形式的振動電壓VDC2+VAC2的顯影 輥48與靜電潛像區(qū)域Vl(例如，-80V)之間形成的振動電場(第二電場)的作用，以便 附著到靜電潛像區(qū)域。第一電源120和第二電源130組成第一電場形成裝置，并且第二 電源130構(gòu)成第二電場形成裝置。在顯影裝置34中進(jìn)行如下設(shè)置第一檢測塊125，用于檢測在連接到傳送輥54 的第一電源120中流動的電流；以及第二檢測塊135，用于檢測在連接到顯影輥48的第 二電源130中流動的電流。如后所述，檢測塊125具有在第一電源120內(nèi)部的電阻，該 電阻位于DC電源121和AC電源122之間以與電源121和電源122串聯(lián)連接，并且該檢 測塊125還具有監(jiān)視器電壓，通過該監(jiān)測器電壓檢測在電阻和AC電源122之間預(yù)定位置 的電壓。以相同的方式，檢測塊135具有位于電源130內(nèi)部的電阻和監(jiān)測器電壓。根據(jù) 通過監(jiān)測器電壓檢測到的電壓，可檢測在電源120和130內(nèi)流動的電流。第一檢測塊125和第二檢測塊135各自連接到一個控制單元21，控制單元21用 于控制與圖像形成設(shè)備1有關(guān)的組件的合成操作，例如，感光體12、顯影輥48以及傳送 輥54的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，以及起電器26、曝光裝置28、顯影裝置34、轉(zhuǎn)印裝置36和電場形成 裝置110的操作。控制單元21配備有電場控制部分21a，其作為電場控制裝置，用于基于分別由第一檢測塊125和第二檢測塊135檢測的在第一電源120和第二電源130中流動的 電流來控制第一電源120和第二電源130的操作?？刂茊卧?1還配備有負(fù)載電容計算部 分21b，其作為負(fù)載電容計算裝置，用于基于分別由第一檢測塊125和第二檢測塊135檢 測的在第一電源120和第二電源130中流動的電流來計算顯影空間區(qū)域96的負(fù)載電容。 具體地，電場控制部分21a基于由負(fù)載電容計算部分21b計算的顯影空間區(qū)域96的負(fù)載電 容來控制第一電源120和第二電源130的操作。控制單元21主要配置有例如微計算機(jī)。以下描述顯影空間區(qū)域96的負(fù)載電容。圖4是示出了與由圖像形成設(shè)備中的顯影裝置和感光體組成的電路等效的電路 的圖。在圖4中，以下情況被圖示為等效電路該情況為，向布置為在顯影輥48和感光 體12之間加入顯影間隙50的顯影輥48施加通過將第二交流電壓VAC2疊加到第二直流電 壓VDC2而得到的振動電壓VDC2+VAC2 ；以及向布置為在輥54和顯影輥48之間加入供給/ 收集間隙56的傳送輥54施加通過將第一交流電壓VAC1疊加到第一直流電壓VDC1而得到 的振動電壓VDC1+VAC1。由顯影裝置34和感光體12組成的電路的等效電路被圖示為這樣的電路，其中 (a)第一電容器C1和第二電容器C2串聯(lián)連接到第一電源120 ；電容C1由彼此面對以便 在其間加入供給/收集間隙56的傳送輥54和顯影輥48組成；以及電容C2由彼此面對 以便在其間加入顯影間隙50的顯影輥48和感光體12組成；以及此外，(b)第二電源130 連接到用于彼此連接第一電容C1與第二電容器C2的電線上的點(diǎn)(不是任一端點(diǎn))。可由以下等式表示第一電容C1和第二電容器C2中每一個的負(fù)載電容C = e XS/d其中￡表示第一電容器C1和第二電容器C2的每一個的介電常數(shù)，S表示其面 積，以及d表示其厚度。在本實(shí)施例中，關(guān)于第一電容器Cl，S表示在供給/收集空間 區(qū)域88中傳送輥54和顯影輥48之間相對的面積，d表示在供給/收集空間區(qū)域88中供 給/收集間隙56的長度；以及關(guān)于第二電容器C2，S表示在顯影空間區(qū)域96中顯影輥 48和感光體12之間相對的面積，以及d表示在顯影空間區(qū)域96中顯影間隙50的長度。如上述等式所示，第一電容器C1和第二電容器C2的負(fù)載電容C分別根據(jù)供給 /收集間隙56的長度和顯影間隙50的長度而變化。當(dāng)供給/收集間隙56和顯影間隙50 變大時，負(fù)載電容變小。當(dāng)間隙56和50變小時，負(fù)載電容變大。因此，所述顯影空間區(qū)域96的負(fù)載電容意指由彼此面對以在其間加入顯影空間 區(qū)域96的顯影輥48和感光體12組成的電容器C2的負(fù)載電容。當(dāng)顯影輥48和感光體 12之間形成的顯影空間區(qū)域96的間隙50變大時，負(fù)載電容變小。相反，當(dāng)間隙50變 小時，負(fù)載電容變大。如后將詳細(xì)描述，供給/收集空間區(qū)域88的負(fù)載電容意指由彼此 面對以在其間加入供給/收集空間區(qū)域88的傳送輥54和顯影輥48組成的電容器C1的負(fù) 載電容。當(dāng)形成在傳送輥54和顯影輥48之間的供給/收集空間區(qū)域88的間隙56變大 時，負(fù)載電容變小。相反，當(dāng)間隙56變小時，負(fù)載電容變大。以下將描述具有這種結(jié)構(gòu)的顯影裝置34的操作。當(dāng)形成圖像時，顯影輥48和 傳送輥54在電機(jī)的驅(qū)動下分別沿箭頭78和80所示方向旋轉(zhuǎn)。前螺桿72和后螺桿74分 別沿箭頭82和84所示方向旋轉(zhuǎn)。以這種方式，容納在顯影劑攪拌室66中的顯影劑2在 前室68和后室70之間循環(huán)傳送的同時被攪拌。結(jié)果，包含在顯影劑2中的調(diào)色劑6和
10載體進(jìn)行摩擦接觸，從而它們起電為彼此相反的極性。在本實(shí)施例中，載體和調(diào)色劑分 別被起電為正極性和負(fù)極性。載體顆粒大于調(diào)色劑顆粒；因此，主要通過在兩種顆粒之 間的電吸引力，起電為負(fù)極性的調(diào)色劑顆粒附著到起電為正極性的載體顆粒的外圍。顯影劑2在前室68中通過前螺桿72傳送的步驟中，起電的顯影劑2被供給到傳 送輥54。在磁極N3附近，通過前螺桿72供給到傳送輥54的顯影劑2通過磁極N3的 磁力而被保持在傳送輥54上，具體地，在套筒60的外圓周表面上。保持在套筒60上的 顯影劑2沿由磁體單元58形成的磁力線構(gòu)成磁刷，并根據(jù)套筒60的旋轉(zhuǎn)而逆時針傳送。 至于在面對調(diào)節(jié)板62的空間區(qū)域(調(diào)節(jié)區(qū)域)86內(nèi)保持在磁極S1上的顯影劑2，通過調(diào) 節(jié)間隙64的量被調(diào)節(jié)板62調(diào)節(jié)為預(yù)定的量。已通過調(diào)節(jié)間隙64的顯影劑被傳送到彼此 面對的顯影輥48和傳送輥54之間的空間區(qū)域88中，空間區(qū)域88面對磁極N1。如上所述，在供給/收集空間區(qū)域88內(nèi)，主要在沿套筒60的旋轉(zhuǎn)方向位于區(qū)域 88上游側(cè)的空間區(qū)域90內(nèi)，附著在載體上的調(diào)色劑6通過顯影輥48和傳送輥54之間形 成的電場的存在而被電供給到顯影輥48，從而調(diào)色劑6從傳送輥54轉(zhuǎn)移到顯影輥48。在供給空間區(qū)域90中保持在顯影輥48上的調(diào)色劑6隨著顯影輥48的旋轉(zhuǎn)被逆 時針傳送，然后，在顯影空間區(qū)域96中附著到在感光體12的外圓周表面上形成的靜電潛 像區(qū)域。在圖像形成設(shè)備1中，起電器26向感光體12的外圓周表面給予負(fù)的預(yù)定電勢 VH(例如，-600V)。被曝光裝置28投射圖像光線30的靜電潛像區(qū)域被衰減到預(yù)定電勢 Vl(例如，-80V)，而沒有被曝光裝置28投射圖像光線30的無靜電潛像區(qū)域基本保持起 電電勢VH。因此，在顯影空間區(qū)域96中，起電為負(fù)極性的調(diào)色劑6受到形成在感光體 12和顯影輥48之間的電場的作用，從而附著在靜電潛像區(qū)域，使得這個靜電潛像成為可 視圖像，作為調(diào)色劑圖像。同時，沒有被供給用于顯影、而在顯影后殘留在顯影輥48上的微量調(diào)色劑6根 據(jù)顯影輥48的旋轉(zhuǎn)而沿箭頭78所示方向傳送。在供給/收集空間區(qū)域88內(nèi)，主要在沿 套筒60的旋轉(zhuǎn)方向位于區(qū)域88下游側(cè)的空間區(qū)域92內(nèi)，微量調(diào)色劑6通過沿著磁極N1 的磁力線形成的磁刷而被擦除，并然后收集到傳送輥54上。通過磁體單元58的磁力保 持包含被收集到傳送輥54上的微量調(diào)色劑6的顯影劑2。當(dāng)顯影劑2隨著傳送輥54的旋 轉(zhuǎn)穿過面對磁極S2的空間區(qū)域，以到達(dá)彼此相對的磁極N2和N3之間的空間區(qū)域(釋放 區(qū)域)94時，顯影劑2通過由磁極N2和N3形成的排斥磁場而從傳送輥54的外圓周表面 釋放到前室68中，以便合并入在前室68中傳送的顯影劑2中。以下將描述組成顯影劑2的調(diào)色劑和載體的具體材料，以及顯影劑2中包含的其 他顆粒的材料。調(diào)色劑可以是已通常用于圖像形成設(shè)備的已知調(diào)色劑。調(diào)色劑顆粒的直徑例如 可以是大約3-15i!m。調(diào)色劑可以是將著色劑與粘結(jié)劑樹脂合并的調(diào)色劑、包含電荷 控制劑或者釋放劑的調(diào)色劑、或者具有保持添加物的表面的調(diào)色劑?？梢酝ㄟ^例如粉化 法、乳液聚合法、懸浮聚合法或任何其他已知的方法生產(chǎn)調(diào)色劑。載體可以是已知的通常普遍使用的載體。載體可以是粘結(jié)劑類型或者包覆類 型。載體顆粒的直徑并無限制，優(yōu)選是大約15-100 ym。粘結(jié)劑類型的載體是其中將磁性材料微粒分散在粘結(jié)劑樹脂中的載體，并且可 以是具有包含微粒的表面或者具有可充電為正極性或者負(fù)極性的覆層的載體。粘結(jié)劑類型的載體的極性及其其它起電屬性可以由粘結(jié)劑樹脂的材料、可充電微粒或者表面涂層 的種類控制。用于粘結(jié)劑型載體的粘結(jié)劑樹脂的例子包括乙烯基樹脂，其典型例子是聚苯 乙烯樹脂，聚酯樹脂，尼龍樹脂，聚烯烴樹脂及其他熱塑性樹脂；以及酚醛樹脂及其他 熱固性樹脂。粘結(jié)劑型載體的磁性材料微?？梢允谴盆F礦顆粒、例如伽馬(gamma)氧化鐵顆 粒的尖晶石磚顆粒、包含一個或更多除鐵以外的金屬(例如錳、鎳、鎂和銅)的尖晶石磚 顆粒、鋇鐵氧體顆粒、其他磁鉛石型式的鐵氧體顆粒、或者具有包含氧化鐵的表面的鐵 或者合金顆粒。載體可以具有粒狀形式、球狀形式、指針形式或者任何其他的形式。當(dāng) 需要非常高的磁化強(qiáng)度時，優(yōu)選使用基于鐵的鐵磁微粒。考慮到化學(xué)穩(wěn)定性，優(yōu)選使用 由磁鐵礦構(gòu)成的鐵磁微粒、包含伽馬氧化鐵的尖晶石磚、鋇鐵氧體、或者任何其他磁鉛 石型式的鐵氧體。通過選擇鐵磁微粒的種類或者其適當(dāng)?shù)陌俜直群浚色@得具有期望 磁化強(qiáng)度的磁性樹脂載體。適于以50到90%重量比例向磁性樹脂載體中添加磁性材料微 粒。粘結(jié)劑型載體的表面涂層的材料可以是有機(jī)硅樹脂、丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、 含氟樹脂等。當(dāng)載體表面涂有該樹脂并然后固化該樹脂以形成涂層時，可提高該載體的 電荷給予能力?？沙潆娢⒘；?qū)щ娢⒘Ｔ谡辰Y(jié)劑型載體表面的固定或者結(jié)合可如下實(shí)現(xiàn)例 如，通過將作為粘結(jié)劑型載體的磁性樹脂載體與微粒混合為同質(zhì)狀態(tài)以使微粒粘附到磁 性樹脂載體的表面，然后給予其機(jī)械或者熱壓力，從而使微粒滲入磁性樹脂載體。在這 種情況下，固定不是以微粒完全嵌入磁性樹脂載體的形式實(shí)現(xiàn)，而是以微粒從磁性樹脂 載體表面部分突出的形式實(shí)現(xiàn)?？沙潆娢⒘？捎捎袡C(jī)或者無機(jī)絕緣材料制造。有機(jī)絕緣 材料的具體例子包括如下材料的微粒聚苯乙烯、基于苯乙烯的共聚物、丙烯酸樹脂、 多種丙烯酸系共聚物、尼龍、聚乙烯、聚丙烯、和含氟樹脂；以及其交鍵材料?？赏ㄟ^ 可充電微粒的材料、用于生產(chǎn)該顆粒的聚合催化劑、施加到該顆粒的表面處理等來調(diào)整 電荷給予能力和起電極性。無機(jī)絕緣材料的具體例子包括硅石、二氧化鈦及其他可充 電為負(fù)極性的無機(jī)材料；以及鈦酸鍶、礬土、及其他可充電為正極性的無機(jī)材料。包覆型載體是其中由磁性材料制成的載體芯粒被樹脂包覆的載體。按照與粘結(jié) 劑型載體中相同的方式，可被充電為正極性或負(fù)極性的可充電微粒能夠被固定或結(jié)合到 載體表面。包覆型載體的極性及其其他起電屬性可以通過表面涂層或者可充電微粒的種 類控制。涂層樹脂可以與粘結(jié)劑型載體的粘結(jié)劑樹脂一樣。充分調(diào)整調(diào)色劑和載體之間的混合比例以給予調(diào)色劑期望的電荷量。調(diào)色劑在 調(diào)色劑和載體的總和中的重量比例優(yōu)選為3到50%，更優(yōu)選地其重量比例為6到30%。用于調(diào)色劑的粘結(jié)劑樹脂沒有限制，并且其例子包括基于苯乙烯的樹脂(包含 苯乙烯或者取代苯乙烯化合物的均聚物(hemopolymer)或者共聚物)、聚酯樹脂、環(huán)氧樹 脂、氯乙烯樹脂、酚醛樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚氨酯樹脂、有機(jī)硅樹脂、以 及其中以任何比率混合這些樹脂中的兩個或更多的任何樹脂。該粘結(jié)劑樹脂優(yōu)選具有大 約80到160°C的軟化溫度，和大約50到75°C的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度。用于調(diào)色劑的著色劑可以是已知的材料，例如炭黑、苯胺黑、活性碳、磁鐵礦、汽油黃(benzine yellow)、永固黃、萘酚黃、酞菁藍(lán)、不退色天藍(lán)(fastsky blue)、群
青藍(lán)、玫瑰紅或者色淀紅。通常，100重量比份的粘合劑樹脂中，著色劑的添加量優(yōu)選地 為從2到20重量比份。用于調(diào)色劑的電荷控制劑可以是已經(jīng)被通常用作電荷控制劑的材料。用于起電 為正極性的調(diào)色劑的具體例子包括水性苯胺黑染料、基于季銨鹽的化合物、基于三苯甲 烷的化合物、基于咪唑的化合物和聚胺樹脂。用于起電為負(fù)極性的調(diào)色劑的具體例子包 括各自含有諸如鉻、鈷、鋁或者鐵的金屬的偶氮染料、水楊酸金屬化合物、烷基水楊酸 金屬化合物和杯芳烴化合物。電荷控制劑優(yōu)選地以100重量比份粘合劑樹脂中含0.1到 10重量比份來使用。用于調(diào)色劑的釋放劑可以是已經(jīng)被通常用作釋放劑的材料。釋放劑的例子包括 聚乙烯、聚丙烯、巴西棕櫚蠟、沙索蠟和其中彼此適當(dāng)組合的兩個或更多所述材料的任 何混合物。對于100重量比份的粘合劑樹脂，優(yōu)選地使用0.1到10重量比份的釋放劑。另外，可向調(diào)色劑添加用于提高顯影劑流動性的流化劑。該流化劑可以是，例 如由硅石構(gòu)成的無機(jī)顆粒、二氧化鈦或者氧化鋁。該流化劑特別優(yōu)選為具有硅烷偶聯(lián) 齊U、鈦偶聯(lián)劑、硅油等等的疏水性材料。對于100權(quán)重比份的調(diào)色劑，優(yōu)選以0.1到5的 權(quán)重比份添加該流化劑。這些添加劑的數(shù)量平均初級粒徑優(yōu)選為從9到lOOnm。在具有上述結(jié)構(gòu)的、混合顯影方式的顯影裝置34中，在顯影輥48和感光體12之間形成的顯影空間區(qū)域96的顯影間隙50的長度變化的情況下，會在獲得的圖像中產(chǎn) 生由間隙長度變化導(dǎo)致的密度不均勻，如上所述。然而，在根據(jù)本實(shí)施例的顯影裝置34 中，檢測在第一電源120中流動的電流和在第二電源130中流動的電流?；诜謩e檢測 到的第一電源120和第二電源130中流動的電流，控制第二電源130的操作。具體地， 基于這些檢測的電流，計算顯影空間區(qū)域96的負(fù)載電容?；谟嬎愕娘@影空間區(qū)域96 的負(fù)載電容，控制第二電源130的操作。以這種方式，避免密度不均勻的問題。以下將描述分別檢測在第一電源120和第二電源130中流動的電流的方法、計算 顯影空間區(qū)域96的負(fù)載電容的方法、和在根據(jù)本實(shí)施例的顯影裝置34中第二電源130的 操作的控制。如圖2所示，在圖像形成設(shè)備1中，感光體12連接到地116。在顯影裝置34 中，傳送輥54通過由第一 DC電源121和第一 AC電源122組成的第一電源120連接到地 116，并且顯影輥48通過由第二 DC電源131和第二 AC電源132組成的第二電源130連 接到地116。如圖4所示，由顯影裝置34和感光體12組成的電路的等效電路表示為如下電 路其中由彼此面對以在其間加入供給/收集間隙56的傳送輥54和顯影輥48組成的第 一電容器Cl、和由彼此面對以在其間加入顯影間隙50的顯影輥48和感光體12組成的第 二電容器C2與第一電源120串聯(lián)連接；此外，第二電源130彼此連接在第一電容器Cl 與第二電容器C2之間。首先，這里描述分別檢測在第一電源120和第二電源130中流動的電流的方法。圖5是用于描述通過檢測塊125和135檢測電源中流動的電流的方法的參照圖。 圖5中示出了由圖4所示的第一電源120、第一電容器Cl和第二電源130組成的電路。 圖6是示出了檢測塊之一的監(jiān)測器電壓的檢測值的曲線圖。圖6示出了用于檢測在第一電源120中流動的電流的第一檢測塊125的監(jiān)測器電壓的檢測值。

如圖5所示，第一檢測塊125具有位于第一電源120內(nèi)的電阻R1，該電阻Rl位 于第一 DC電源121和第一 AC電源122之間以便與電源121和122串聯(lián)連接，并且第一 檢測塊125具有監(jiān)測器電壓(第一監(jiān)測器電壓)125a通過該監(jiān)測器電壓125a檢測在電阻 Rl和第一 AC電源122之間的預(yù)定位置Pl處的電壓。根據(jù)監(jiān)測器電壓125a檢測到的電 壓，可以檢測在第一電源120中流動的電流。具體地，在圖5所示的電路中，監(jiān)測器電壓125a檢測到的電壓，S卩，檢測到的 位置Pl處的電壓被表示為相對于位置P2處的電壓Vdci的中心具有振幅Vp_p的電壓波形， 如圖6所示。當(dāng)電流Il沿圖5中的實(shí)線箭頭所示的方向流動時，以下檢測為監(jiān)測器電壓 125a由[VDC1+(R1 XIl)]表示的電壓，其高于位置P2處的電壓Vdci。當(dāng)電流12沿圖5 中虛線箭頭所示的方向流動時，以下檢測為監(jiān)測器電壓125a:由[VDC1-(R1 X12)]表示的 電壓，其低于位置P2處的電壓Vdci?？梢罁?jù)通過監(jiān)測器電壓125a檢測的電壓和電阻Rl 來檢測在第一電源120中流動的電流。以這種方式，第一檢測塊125可根據(jù)通過監(jiān)測器 電壓125a檢測的電壓來檢測在第一電源120中流動的電流。以相似的方式，第二檢測塊135具有位于第二電源130內(nèi)的電阻R2，該電阻R2 位于第二 DC電源131和第二 AC電源132之間以便與電源131和132串聯(lián)連接，并且第 二檢測塊135具有監(jiān)測器電壓(第二監(jiān)測器電壓)135a，通過該監(jiān)測器電壓135a來檢測電 阻R2和第二 AC電源132之間預(yù)定位置處的電壓。根據(jù)通過監(jiān)測器電壓135a檢測到的 電壓，可以檢測在第二電源130中流動的電流。其次，下面描述用于計算顯影空間區(qū)域96的負(fù)載電容的計算方法。為了計算顯影空間區(qū)域96的負(fù)載電容，基于第一檢測塊125所檢測的電流，已 經(jīng)根據(jù)此電流和第一檢測塊125中的電阻Rl來檢測第一檢測塊125中的電阻Rl的前端 和末端之間的電壓；并且還基于第二檢測塊135檢測的電流，已經(jīng)根據(jù)此電流和第二檢 測塊135中的電阻R2來檢測第二檢測塊135中的電阻R2的前端和末端之間的電壓。研 究如下內(nèi)容在供給/收集空間區(qū)域88的負(fù)載電容與第一檢測塊125中的電阻Rl的前 端和末端之間的電壓的振幅之間的關(guān)系；和在顯影空間區(qū)域96的負(fù)載電容與在第二檢測 塊135中的電阻R2的前端和末端之間的電壓的振幅之間的關(guān)系。在本實(shí)施例中，第一檢測塊125中的電阻Rl的前端和末端之間的電壓的振幅、 以及第二檢測塊135中的電阻R2的前端和末端之間的電壓的振幅等于分別通過第一監(jiān)測 器電壓125a檢測的電壓的振幅和通過第二監(jiān)測器電壓135a檢測的電壓的振幅；因此，研 究如下內(nèi)容在供給/收集空間區(qū)域88的負(fù)載電容與通過第一檢測塊125中的監(jiān)測器電 壓125a檢測的電壓的振幅之間的關(guān)系；以及在顯影空間區(qū)域96的負(fù)載電容與通過第二檢 測塊135中的監(jiān)測器電壓135a檢測的電壓的振幅之間的關(guān)系。具體地，如圖4所示，模擬具有預(yù)定負(fù)載電容的供給/收集空間區(qū)域88的第一 電容器Cl和模擬具有預(yù)定電容的顯影空間區(qū)域96的第二電容器C2已串聯(lián)連接到第一電 源120;第二電源130已連接在第一電容器Cl和第二電容器C2之間；分別向第一電源 120和第二電源130施加預(yù)定電壓；然后研究如下內(nèi)容第一電容器Cl的負(fù)載電容與第 一檢測塊125的監(jiān)測器電壓的振幅之間的關(guān)系；和第二電容器C2的負(fù)載電容與第二檢測 塊135的監(jiān)測器電壓的振幅之間的關(guān)系。
作為第一電容器C1已使用分別具有負(fù)載電容50pF、100pF和200pF的電容器。 在作為第一電容器C1使用分別具有負(fù)載電容50pF、100pF和200pF的每個電容器的情況 下，分別具有負(fù)載電容50pF、100pF和200pF的電容器已經(jīng)被各自用作第二電容器C2。 以這種方式，已研究上述關(guān)系。圖7是示出了第一電容器C1的負(fù)載電容與第一監(jiān)測器電壓的振幅之間的關(guān)系的 曲線圖。在圖7中，曲線圖的橫軸表示第一電容器C1的負(fù)載電容，而其縱軸表示第一監(jiān) 測器電壓的振幅。在圖7中，分別用口、〇和厶表示第二電容器C2具有50pF、100pF和 200pF的負(fù)載電容的情況。如圖7所示，當(dāng)?shù)谝浑娙萜鰿1的負(fù)載電容為50pF時，即便當(dāng)使用分別具有 50pF、100pF和200pF的負(fù)載電容的第二電容器C2中的任意一個時，第一監(jiān)測器電壓的 振幅也基本為常量。同樣，在第一電容器C1的負(fù)載電容分別為100pF和200pF的情況 下，可理解，即使當(dāng)使用分別具有50pF、100pF和200pF的負(fù)載電容的第二電容器C2中 的任意一個時，第一監(jiān)測器電壓的振幅也基本為常量。基于這些結(jié)果，可以理解，第一 電容器C1的負(fù)載電容與第一監(jiān)測器電壓的振幅之間的關(guān)系基本與第二電容器C2的負(fù)載 電容無關(guān)。如圖7中的實(shí)線所示，第一電容器C1的負(fù)載電容與第一監(jiān)測器電壓的振幅具有 實(shí)質(zhì)的比例關(guān)系。因此，可以理解，第一監(jiān)測器電壓的振幅隨著第一電容器C1的負(fù)載電 容變大而變大。因此，可以理解，在用圖4所示的等效電路表示的顯影裝置34中，供給 /收集空間區(qū)域88的負(fù)載電容與第一監(jiān)測器電壓的振幅之間的關(guān)系由圖7中的實(shí)線表示。 從而，在顯影裝置34中，可在圖7中的實(shí)線的基礎(chǔ)上，根據(jù)第一監(jiān)測器電壓的振幅計算 供給/收集空間區(qū)域88的負(fù)載電容。圖8是示出了第二電容器C2的負(fù)載電容與第二監(jiān)測器電壓的振幅之間的關(guān)系的 曲線圖。在圖8中，曲線圖的橫軸表示第二電容器C2的負(fù)載電容，而其縱軸表示第二 監(jiān)測器電壓的振幅。在圖8中，分別用A、〇和□表示第一電容器C1分別具有50pF、 100pF和200pF的負(fù)載電容的情況。如圖8中虛線所示，在第一電容器C1具有負(fù)載電容50pF的情況下，第二電容器 C2的負(fù)載電容與第二監(jiān)測器電壓的振幅具有實(shí)質(zhì)的比例關(guān)系。因此，可以理解，第二監(jiān) 測器電壓的振幅隨著第二電容器C2的負(fù)載電容變大而變大。同樣，在第一電容器C1分 別具有負(fù)載電容100pF和200pF的情況下，可以理解，如圖8中長短交替的點(diǎn)劃線和一長 兩短交替的點(diǎn)劃線分別所示，第二電容器C2的負(fù)載電容與第二監(jiān)測器電壓的振幅具有實(shí) 質(zhì)的比例關(guān)系，并且第二監(jiān)測器電壓的振幅隨著第二電容器C2的負(fù)載電容變大而變大。如圖8所示，在第一電容器C1分別具有負(fù)載電容50pF、100pF和200pF中任一 個的情況下，表示第二電容器C2的負(fù)載電容與第二監(jiān)測器電壓的振幅之間關(guān)系的直線具 有基本上恒定的斜率。當(dāng)?shù)谝浑娙萜鰿1的負(fù)載電容變大時，直線向上移動。因此，可 以理解，對由圖4所示的等效電路表示的顯影裝置34，表示在顯影空間區(qū)域96的負(fù)載電 容與第二監(jiān)測器電壓的振幅之間關(guān)系的直線的斜率等于圖8中虛線、長短交替的點(diǎn)劃線 和一長兩短交替的點(diǎn)劃線的斜率，并且該關(guān)系通過隨著供給/收集空間區(qū)域88的負(fù)載電 容上下移動的直線來表示。從而，在顯影裝置34中，可基于圖8中圖示的對應(yīng)于供給/ 收集空間區(qū)域88的負(fù)載電容的直線，根據(jù)第二監(jiān)測器電壓的振幅來計算顯影空間區(qū)域96
15的負(fù)載電容。

因此，在顯影裝置34中，例如，在不形成圖像的時間中，用第一檢測塊125檢 測在第一電源120中流動的電流，并且還用第二檢測塊135檢測在第二電源130中流動的 電流，同時，根據(jù)在第一電源120中流動的電流來檢測第一檢測塊125中的電阻Rl的前 端和后端之間的電壓，并且還根據(jù)在第二電源130中流動的電流來檢測在第二檢測塊135 中的電阻R2的前端和后端之間的電壓。根據(jù)檢測到的在第一檢測塊125中的電阻Rl的 前端和后端之間的電壓的振幅(特別是，根據(jù)通過本實(shí)施例中的第一檢測塊125的第一監(jiān) 測器電壓125a檢測到的電壓的振幅)，可基于在供給/收集空間區(qū)域88的負(fù)載電容與第 一監(jiān)測器電壓的振幅之間的關(guān)系來計算供給/收集空間區(qū)域88的負(fù)載電容。接下來，根據(jù)計算的供給/收集空間區(qū)域88的負(fù)載電容，計算在顯影空間區(qū)域 96的負(fù)載電容與第二檢測塊中的電阻R2的前端和后端間的電壓的振幅之間的關(guān)系。在 本實(shí)施例中，計算在顯影空間區(qū)域96的負(fù)載電容與第二監(jiān)測器電壓的振幅之間的關(guān)系。 根據(jù)通過第一檢測塊125的第一監(jiān)測器電壓125a檢測到的電壓的振幅，可基于與計算的 供給/收集空間區(qū)域88的負(fù)載電容對應(yīng)的顯影空間區(qū)域96的負(fù)載電容與第二監(jiān)測器電壓 的振幅之間的關(guān)系來計算顯影空間區(qū)域96的負(fù)載電容。以下將具體描述顯影空間區(qū)域96的負(fù)載電容的計算，作為例子，給出其中第一 檢測塊125的監(jiān)測器電壓的振幅V 為62.5V、而第二檢測塊135的監(jiān)測器電壓振幅Vp_p 為65V的情況。當(dāng)在顯影裝置34中、由第一檢測塊125檢測的第一監(jiān)測器電壓的振幅V"為 62.5V時，基于圖7中所示的模擬供給/收集空間區(qū)域88的第一電容器Cl的負(fù)載電容 與第一監(jiān)測器電壓的振幅之間的關(guān)系，計算得到供給/收集空間區(qū)域88的負(fù)載電容為 119.16pF。根據(jù)計算的供給/收集空間區(qū)域88的負(fù)載電容，得到在模擬顯影空間區(qū)域96 的第二電容器C2的負(fù)載電容與第二監(jiān)測器電壓的振幅之間的關(guān)系，如圖8中實(shí)線所示， 其中供給/收集空間區(qū)域88的角載電容為119.16pF的情況。由第二檢測塊135檢測的第二監(jiān)測器電壓的振幅乂 為65V;因此，在圖8中實(shí) 線所示的供給/收集空間區(qū)域88的負(fù)載電容為119.16pF的情況下，基于示出在第二電容 器C2的負(fù)載電容與第二監(jiān)測器電壓的振幅之間的關(guān)系的直線，計算得到顯影空間區(qū)域96 的負(fù)載電容為66pF。以這種方式，在顯影裝置34中，提前計算在模擬供給/收集空間區(qū)域88的第一 電容器Cl的負(fù)載電容與第一監(jiān)測器電壓的振幅之間的關(guān)系、以及在模擬顯影空間區(qū)域96 的第二電容器C2的負(fù)載電容與第二監(jiān)測器電壓的振幅之間的關(guān)系，由此，使得可能根據(jù) 第一監(jiān)測器電壓的振幅和第二監(jiān)測器電壓的振幅來計算顯影空間區(qū)域96的負(fù)載電容。提前在控制單元21中存儲這兩個關(guān)系(即，在模擬供給/收集空間區(qū)域88的第 一電容器Cl的負(fù)載電容與第一監(jiān)測器電壓的振幅之間的關(guān)系、以及在模擬顯影空間區(qū)域 96的第二電容器C2的負(fù)載電容與第二監(jiān)測器電壓的振幅之間的關(guān)系)?？刂茊卧?1可 在負(fù)載電容計算部分21b中，基于第一監(jiān)測器電壓的振幅和第二監(jiān)測器電壓的振幅來計 算顯影空間區(qū)域96的負(fù)載電容。當(dāng)形成圖像時，控制單元21在電場控制部分21a中，控制第一電源120的操作 和第二電源130的操作，以將顯影空間區(qū)域96的負(fù)載電容設(shè)置為預(yù)定值。然而，當(dāng)不形成圖像時，例如，每當(dāng)預(yù)定數(shù)量的紙張經(jīng)歷形成圖像步驟后，負(fù)載電容計算部分21b基 于第一監(jiān)測器電壓的振幅和第二監(jiān)測器電壓的振幅來計算顯影空間區(qū)域96的負(fù)載電容， 并然后，電場控制部分21a判斷顯影空間區(qū)域96的負(fù)載電容相對于該預(yù)定值是否處于預(yù) 先設(shè)置的給定范圍內(nèi)。當(dāng)判定顯影空間區(qū)域96的負(fù)載電容不處于預(yù)先設(shè)置的給定范圍內(nèi) 時，可促使第二電源130的操作經(jīng)歷反饋控制。在判定顯影空間區(qū)域96的負(fù)載電容相對于該預(yù)定值不處于預(yù)先設(shè)置的給定范圍內(nèi)的情況下，當(dāng)控制單元21判斷顯影空間區(qū)域96的負(fù)載電容大于該預(yù)定值時，控制單元 21控制第二電源130的操作，以減少從顯影輥48轉(zhuǎn)移到感光體12上的調(diào)色劑量。優(yōu)選 地，控制單元21控制第二電源130的操作以降低第二電源130的第二交流電壓Vac2的振 幅V 。以這種方式，在顯影裝置34中，顯影空間區(qū)域96的負(fù)載電容可能變得比相對于 該預(yù)定值預(yù)先設(shè)置的給定范圍更大地向上，使得顯影空間區(qū)域96的顯影間隙50可變小。 在間隙50變小的情況下，可減少從顯影輥48轉(zhuǎn)移到感光體12上的調(diào)色劑量，從而可抑 制要獲得的調(diào)色劑圖像的密度的上升。另一方面，在判斷顯影空間區(qū)域96的負(fù)載電容相對于該預(yù)定值不處于預(yù)先布置 的給定范圍內(nèi)的情況下，當(dāng)控制單元21判斷顯影空間區(qū)域96的負(fù)載電容小于該預(yù)定值 時，控制單元21控制第二電源130操作，以增加從顯影輥48轉(zhuǎn)移到感光體12上的調(diào)色 劑量。優(yōu)選地，控制單元21控制第二電源130的操作，以增大第二電源130的第二交流 電壓Vac2的振幅Vp_p。以這種方式，在顯影裝置34中，顯影空間區(qū)域96的負(fù)載電容可 能變得比相對于該預(yù)定值預(yù)先布置的給定范圍更大地向下，使得顯影空間區(qū)域96的顯影 間隙50可變大。在間隙50變大的情況下，可增大從顯影輥48轉(zhuǎn)移到感光體12上的調(diào) 色劑量，從而可抑制要獲得的調(diào)色劑圖像的密度的下降。如上所述，在根據(jù)本實(shí)施例的顯影裝置34中、顯影空間區(qū)域96的負(fù)載電容相對 于該預(yù)定值不處于預(yù)先設(shè)置的給定范圍內(nèi)的情況下，促使第二電源130的操作經(jīng)歷反饋 控制。結(jié)果，即使在顯影輥48和感光體12之間形成的顯影空間區(qū)域96的顯影間隙50 的長度變化時，也能使要獲得的調(diào)色劑圖像的密度基本上恒定。因此，可抑制由顯影空 間區(qū)域96的間隙長度的變化引起的密度不均勻，從而可獲得穩(wěn)定的顯影。在顯影裝置34中，顯影空間區(qū)域96的負(fù)載電容受到裝置34的環(huán)境條件的影 響，例如溫度、或濕度、或者裝置34的耐久條件，例如要在其上進(jìn)行打印的紙張的數(shù) 量。因此，可通過根據(jù)環(huán)境條件或耐久條件計算供給/收集空間區(qū)域88的負(fù)載電容與第 一監(jiān)測器電壓的振幅之間的關(guān)系，并且根據(jù)環(huán)境條件或耐久條件計算顯影空間區(qū)域96的 負(fù)載電容與第二監(jiān)測器電壓的振幅之間的關(guān)系，來更精確地計算顯影空間區(qū)域96的負(fù)載 電容。在圖像形成設(shè)備1中，允許(a)設(shè)置環(huán)境條件檢測裝置(未描述)，用于檢測環(huán) 境條件，例如用于測量環(huán)境溫度的溫度傳感器或者用于測量其濕度的濕度傳感器；和/ 或耐久條件檢測裝置(未描述)，例如用于計數(shù)要在其上進(jìn)行打印的紙張數(shù)量的計數(shù)器； (b)不僅分別基于在第一和第二電源120和130中流動的電流，還基于來自環(huán)境條件檢測 裝置和/或耐久條件檢測裝置的輸入信息，通過控制單元21計算顯影空間區(qū)域96的負(fù)載 電容；以及(C)基于計算的顯影空間區(qū)域96的負(fù)載電容，促使第二電源130的操作經(jīng)歷 反饋控制。這使得可以更精確地抑制由于顯影間隙50的長度變動引起的密度不均勻，以獲得更穩(wěn)定的顯影。在顯影裝置34中，如上所述，基于顯影空間區(qū)域96的負(fù)載電容促使第二電源 130的操作經(jīng)歷反饋控制的情況下，優(yōu)選地控制單元21，具體地為電場控制部分21a控制 第二電源130的操作，并且還控制第一電源120的操作，使得形成在傳送輥54和顯影輥 48之間的電場在反饋控制之前和之后基本上恒定。這使得可能使從傳送輥54轉(zhuǎn)移到顯影 輥48的調(diào)色劑的量基本恒定，以獲得穩(wěn)定的顯影。如上所述，在本實(shí)施例中，基于檢測到的在第一電源120中流動的電流和檢測 到的在第二電源130中流動的電流，來控制第二電源130的操作。這種方式允許分別根 據(jù)第一電源120和第二電源130中的電流來檢測形成在顯影輥48和感光體12之間的顯影 空間區(qū)域96的間隙長度的變化。檢測顯影空間區(qū)域96的間隙長度的變化使得可以基于 該間隙長度變化來控制第二電場形成裝置130的操作。因此，可抑制由于間隙長度變化 引起的密度不均勻，從而可獲得穩(wěn)定的顯影。在本實(shí)施例中，已經(jīng)將以下情況作為例子在該情況中，從第一電源120向 傳送輥54施加通過將第一交流電壓VAC1疊加到第一直流電壓乂^^獲得的振動電壓 VDC1+VAC1,和從第二電源130向顯影輥48施加通過將第二交流電壓VAC2疊加到第二直流 電壓乂『2獲得的振動電壓VDC2+VAC2。然而，本發(fā)明可允許的情況不限于此。當(dāng)可以在 供給/收集空間區(qū)域88中從傳送輥54向顯影輥48供給調(diào)色劑時，允許以下情況從第 一電源120向傳送輥54施加直流電壓和振動電壓中的任一個、并且從第二電源130向顯 影輥48施加振動電壓的情況。還在向傳送輥54施加直流電壓和振動電壓中的任一個的 情況下，通過基于在第一電源中流動的電流和在第二電源中流動的電流計算顯影空間區(qū) 域96的負(fù)載電容，并然后基于計算的顯影空間區(qū)域96的負(fù)載電容控制第二電源130的操 作，可抑制顯影空間區(qū)域96中的間隙長度變化引起的密度不均勻。結(jié)果，可獲得穩(wěn)定的 顯影。如上所述，本發(fā)明不限于作為例子給出的實(shí)施例。勿庸置疑，實(shí)施例可變形為 多種形式或者改動設(shè)計，只要這些變形或改動的實(shí)施例不背離本發(fā)明的主題。
18
權(quán)利要求
1.一種顯影裝置，包括第一傳送元件，其能旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動，并且當(dāng)傳送包括調(diào)色劑和載體的顯影劑時，該第 一傳送元件在其外圓周表面上保持該顯影劑；第二傳送元件，其能旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動，并且面對第一傳送元件，以在所述元件之間加入 第一空間區(qū)域，并且第二傳送元件面對靜電潛像承載元件，以在第二傳送元件和承載元 件之間形成第二空間區(qū)域；第一電場形成裝置，包括連接到第一傳送元件的第一電源和連接到第二傳送元件的 第二電源，在第一傳送元件和第二傳送元件之間形成第一電場，并且將第一傳送元件上 保持的顯影劑中的調(diào)色劑轉(zhuǎn)移到第二傳送元件；和第二電場形成裝置，包括連接到第二傳送元件的第二電源，在第二傳送元件和靜電 潛像承載元件之間形成第二電場，并且將第二傳送元件上保持的調(diào)色劑轉(zhuǎn)移到靜電潛像 承載元件的靜電潛像，從而將靜電潛像轉(zhuǎn)換為可視圖像；該顯影裝置還包括第一檢測塊，用于檢測在第一電源中流動的電流；第二檢測塊，用于檢測在第二電源中流動的電流；和電場控制裝置，基于由第一檢測塊檢測的在第一電源中流動的電流和由第二檢測塊 檢測的在第二電源中流動的電流來控制第二電場形成裝置的操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯影裝置，還包括負(fù)載電容計算裝置，該負(fù)載電容計算裝置 基于由第一檢測塊檢測的在第一電源中流動的電流和由第二檢測塊檢測的在第二電源中 流動的電流來計算第二空間區(qū)域的負(fù)載電容，其中所述電場控制裝置基于由負(fù)載電容計算裝置計算的第二空間區(qū)域的負(fù)載電容來控制 第二電場形成裝置的操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯影裝置，其中，所述負(fù)載電容計算裝置基于由第一檢測塊 檢測的在第一電源中流動的電流、由第二檢測塊檢測的在第二電源中流動的電流、以及 顯影裝置的環(huán)境條件和顯影裝置的耐久條件中的至少一個，來計算第二空間區(qū)域的負(fù)載 電容。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的顯影裝置，其中，所述電場控制裝置控制第二電 場形成裝置的操作，并且還控制第一電場形成裝置的操作，以使得第一電場基本恒定。
5.—種用于控制顯影裝置的方法，該顯影裝置包括第一傳送元件，其能旋轉(zhuǎn)地驅(qū) 動，并且當(dāng)傳送包括調(diào)色劑和載體的顯影劑時，該第一傳送元件在其外圓周表面上保持 該顯影劑；第二傳送元件，其能旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動，并且面對第一傳送元件，以在所述元件之 間加入第一空間區(qū)域，并且該第二傳送元件面對靜電潛像承載元件，以在第二傳送元件 和承載元件之間形成第二空間區(qū)域；第一電場形成裝置，包括連接到第一傳送元件的第 一電源和連接到第二傳送元件的第二電源，在第一傳送元件和第二傳送元件之間形成第 一電場，并且將第一傳送元件上保持的顯影劑中的調(diào)色劑轉(zhuǎn)移到第二傳送元件；以及第 二電場形成裝置，包括連接到第二傳送元件的第二電源，在第二傳送元件和靜電潛像承 載元件之間形成第二電場，并且將第二傳送元件上保持的調(diào)色劑轉(zhuǎn)移到靜電潛像承載元 件的靜電潛像，從而將靜電潛像轉(zhuǎn)換為可視圖像，所述裝置包括檢測在第一電源中流動的電流和在第二電源中流動的電流，并且所檢測的在第一電源中流動的電流和所檢測的在第二電源中流動的電流來控制第二電場形成裝置的操作。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的顯影裝置控制方法，進(jìn)一步包括基于所檢測的在第一電 源中流動的電流和所檢測的在第二電源中流動的電流來計算第二空間區(qū)域的負(fù)載電容， 并且基于所計算的第二空間區(qū)域的負(fù)載電容來控制第二電場形成裝置的操作。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯影裝置控制方法，進(jìn)一步包括基于所檢測的在第一電 源中流動的電流、所檢測的在第二電源中流動的電流、以及顯影裝置的環(huán)境條件和顯影 裝置的耐久條件中的至少一個，來計算第二空間區(qū)域的負(fù)載電容。
8.根據(jù)權(quán)利要求5-7中任一項所述的顯影裝置控制方法，進(jìn)一步包括控制第二電 場形成裝置的操作和第一電場形成裝置的操作，以使得第一電場基本恒定。
全文摘要
提供一種顯影裝置，具有第一傳送元件，用于傳送包括調(diào)色劑和載體的顯影劑；第二傳送元件，面對第一傳送元件，在其間加入第一空間區(qū)域，并且該第二傳送元件面對靜電潛像承載元件，以在其間加入第二空間區(qū)域；第一電場形成裝置，由第一電源和第二電源組成，用于將第一傳送元件上保持的顯影劑中的調(diào)色劑轉(zhuǎn)移到第二傳送元件；和第二電場形成裝置，由第二電源組成，用于將第二傳送元件上保持的調(diào)色劑轉(zhuǎn)移到承載元件的靜電潛像?；诜謩e由第一和第二檢測塊檢測的在第一和第二電源中流動的電流來控制第二電場形成裝置的操作。
文檔編號G03G15/06GK102023532SQ20101053930
公開日2011年4月20日 申請日期2010年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月7日
發(fā)明者井村知之, 佐佐木拓哉, 岡田拓也, 齋藤和廣, 筒井主稅, 高井隆幸 申請人:柯尼卡美能達(dá)商用科技株式會社