图像形成装置转让专利
申请号 : CN200810004963.3
文献号 : CN100595697C
文献日 : 2010-03-24
发明人 : 藤冈良太
申请人 : 佳能株式会社
摘要 :
本发明提供一种图像形成装置，其包括：要在上面形成静电图像的图像承载构件；用于容纳包含调色剂和载体的显影剂并用于用显影剂使静电图像显影的显影装置；可以可拆卸地安装到图像形成装置的主体上、用于容纳包含调色剂的供给显影剂的显影剂供给容器；用于检测显影装置中的显影剂的调色剂含量的检测装置；用于基于检测装置的检测结果和浓度目标值来控制将供给显影剂供给到显影装置中的操作的供给控制装置；设置在显影剂供给容器上、用于存储与从供给显影剂的制造日期算起的经过时间有关的信息的存储器元件；和用于根据所述信息确定浓度目标值的控制器，其中，供给控制装置基于检测装置的检测结果和由控制器确定的浓度目标值控制供给操作。
权利要求 :
1.一种图像形成装置，包括：
要在上面形成静电图像的图像承载构件；
用于容纳包含调色剂和载体的显影剂并用于用显影剂使静电图像 显影的显影装置；
可以可拆卸地安装到图像形成装置的主体上、用于容纳包含调色 剂的供给显影剂的显影剂供给容器；
用于检测所述显影装置中的显影剂的调色剂含量的检测装置；
用于基于所述检测装置的检测结果和浓度目标值来控制将供给显 影剂供给到所述显影装置中的操作的供给控制装置；
设置在所述显影剂供给容器上、用于存储与从供给显影剂的制造 日期算起的经过时间有关的信息的存储器元件；和用于根据所述信息确定浓度目标值的控制器，
其中，所述供给控制装置基于所述检测装置的检测结果和由所述 控制器确定的浓度目标值来控制供给操作。
2.根据权利要求1的图像形成装置，其中，所述控制器基于所述 信息计算经过时间。
3.根据权利要求2的图像形成装置，其中，所述控制器确定浓度 目标值，使得当经过时间比基准经过时间长时确定的浓度目标值比当 经过时间比基准经过时间短时确定的浓度目标值小。
4.根据权利要求1的图像形成装置，其中，所述控制器根据图像 形成的数量改变浓度目标值。
5.根据权利要求1的图像形成装置，其中，所述存储器元件存储 与所述显影剂供给容器的制造日期有关的信息作为与经过时间有关的 信息。
6.一种图像形成装置，包括：
要在上面形成静电图像的图像承载构件；
用于容纳包含调色剂和载体的显影剂并用于用显影剂使静电图像 显影的显影装置；
可以可拆卸地安装到图像形成装置的主体上、用于容纳包含调色 剂的供给显影剂的显影剂供给容器；
用于检测所述显影装置中的显影剂的调色剂含量的调色剂含量检 测装置；
用于检测形成的基准调色剂图像的浓度的图像浓度检测装置；
用于在上下限值之间的预定范围内基于所述图像浓度检测装置的 检测结果来确定浓度目标值的控制器；
用于基于所述调色剂含量检测装置的检测结果和浓度目标值来控 制将供给显影剂供给到所述显影装置中的操作的供给控制装置；和设置在所述显影剂供给容器上、用于存储与从供给显影剂的制造 日期算起的经过时间有关的信息的存储器元件，其中，所述控制器根据与经过时间有关的信息确定上下限值，并 且，所述供给控制装置基于所述调色剂含量检测装置的检测结果和由 所述控制器确定的浓度目标值来控制供给操作。
7.根据权利要求6的图像形成装置，其中，所述控制器基于所述 信息计算经过时间。
8.根据权利要求7的图像形成装置，其中，所述控制器确定上下 限值，使得当经过时间比基准经过时间长时确定的上下限值分别比当 经过时间比基准经过时间短时确定的上下限值小。
9.根据权利要求6的图像形成装置，其中，所述控制器根据图像 形成的数量改变上下限值。
10.根据权利要求6的图像形成装置，其中，所述存储器元件存 储与所述显影剂供给容器的制造日期有关的信息作为与经过时间有关 的信息。
说明书 :
技术领域
本发明涉及通过使用电子照相方法形成图像的图像形成装置。
背景技术
近年来，诸如调色剂盒的盒被用作用于向例如电子照相打印机、 电子照相复印机等的电子照相图像形成装置供给显影剂(调色剂)的 装置。为了保证电子照相图像形成装置的图像质量保持在预设的令人 满意的水平之上，希望图像形成装置的设置可响应随时间的经过连续 变化的调色剂盒中的调色剂的状态而改变。
在日本公开专利申请2005-178058中公开了以下技术。即，处理 盒的制造日期、处理盒被安装在图像形成装置中的日期和调色剂劣化 的系数被存储在附接到处理盒上的存储器中。然后，为了计算(估计) 处理盒中的调色剂的质量开始不令人满意的时间点，与当处理盒保持 在包装中时出现的调色剂劣化的程度、当在将处理盒安装到图像形成 装置的主体中之后处理盒保持不活动时出现的调色剂劣化的程度和可 归因于处理盒的实际使用的调色剂劣化的程度一起使用处理盒的存储 器中的上述信息。然后，在图像形成装置的监视器或外部装置的监视 器上显示该计算的结果，以将结果通知用户、办公设备的管理员和维 护人员。
日本公开专利申请2006-251384公开了应对以下问题的技术。即， 调色剂能够获得的电荷量随时间的经过逐渐减少。因此，在存储了很 长的时间长度的处理盒被图像形成装置第一次使用或者处理盒在图像 形成装置中保持放置(未用)的时间比某一时间长度长的情况下，图 像形成装置在下一个图像形成操作的初始期间中形成浓度(density) 过高的图像。因此，图像形成装置输出背景弄脏的复制件并且/或者图 像偏移。另一方面，如果处理盒在图像形成装置中保持不用(未用) 的时间长度比某一时间长度短，那么其中的调色剂的电荷量保持过高， 因此图像形成装置在下一个图像形成操作的初始期间不能输出浓度适 当的图像。因此，根据该公开专利申请，如果确定处理盒保持不用的 时间长度在预设的时间长度之外，那么显影偏压和调色剂充电的电位 电平被调整以获得具有预设的浓度水平的图像。
根据上面列出的专利日本公开专利申请2005-178058，处理盒具 有过期日期，即开始不能保证处理盒内的显影剂的质量的日期。因此， 每当使用给定的处理盒用于图像形成时，用户可知道给定的处理盒内 的调色剂就图像质量而言将保持令人满意多少天。
但是，在专利日本公开专利申请2005-178058的情况下，用户只 是被通知处理盒内的调色剂的质量将保持令人满意的剩余时间长度。 即，不提供用于延长可使用给定的处理盒内的调色剂用于形成令人满 意的图像的时间长度的措施。换句话说，不提供用于通过使用保证已 过期的处理盒来形成正常的图像的措施。
在专利日本公开专利申请2006-251384的情况下，如果已知将用 于图像形成的调色剂已保持放置(未用)很长的时间长度并且其可获 得的电荷量因此大大降低，那么图像形成装置的显影电压和充电电压 被调整，使得图像形成装置输出浓度适当的图像。
但是，最近的研究揭示，已保持放置(未用)很长的时间长度的 调色剂获得的电荷量更少，因此更难以静电约束。如果调色剂难以静 电约束，那么它可能粘附到感光鼓的外缘表面(peripheral surface) 的不粘附调色剂的大量的点上，从而导致这样一些问题：图像形成装 置产生遭受所谓的雾化(fog)的图像，并且/或者，调色剂在图像形 成装置的内部空间中散射，这有时导致形成遭受不希望的较大调色剂 斑点的图像，这些调色剂斑点是由于在图像形成装置的主体中散射的 调色剂粒子在结团的同时着落导致的。
总之，上述的措施可使得，即使图像形成装置使用已保持放置(未 用)很长的时间长度的调色剂(处理盒)，图像形成装置也产生浓度 适当的图像。但是，它们不能增加调色剂可获得的电荷量，因此在这 样的方面是有问题的，即，它们不能防止形成例如雾化图像、被散射 的调色剂粒子涂污的图像等的不令人满意的图像。
因此，为了使得在向图像形成装置供给经时几年的调色剂时图像 形成装置能够产生正常的图像，不仅必须以与向其供给归因于时间的 经过的劣化量明显较小的调色剂时不同的方式控制图像形成装置，而 且，必须采取措施以增加调色剂可获得的电荷量。
在日本公开专利申请2005-178058中公开了以下技术。即，处理 盒的制造日期、处理盒被安装在图像形成装置中的日期和调色剂劣化 的系数被存储在附接到处理盒上的存储器中。然后，为了计算(估计) 处理盒中的调色剂的质量开始不令人满意的时间点，与当处理盒保持 在包装中时出现的调色剂劣化的程度、当在将处理盒安装到图像形成 装置的主体中之后处理盒保持不活动时出现的调色剂劣化的程度和可 归因于处理盒的实际使用的调色剂劣化的程度一起使用处理盒的存储 器中的上述信息。然后，在图像形成装置的监视器或外部装置的监视 器上显示该计算的结果，以将结果通知用户、办公设备的管理员和维 护人员。
日本公开专利申请2006-251384公开了应对以下问题的技术。即， 调色剂能够获得的电荷量随时间的经过逐渐减少。因此，在存储了很 长的时间长度的处理盒被图像形成装置第一次使用或者处理盒在图像 形成装置中保持放置(未用)的时间比某一时间长度长的情况下，图 像形成装置在下一个图像形成操作的初始期间中形成浓度(density) 过高的图像。因此，图像形成装置输出背景弄脏的复制件并且/或者图 像偏移。另一方面，如果处理盒在图像形成装置中保持不用(未用) 的时间长度比某一时间长度短，那么其中的调色剂的电荷量保持过高， 因此图像形成装置在下一个图像形成操作的初始期间不能输出浓度适 当的图像。因此，根据该公开专利申请，如果确定处理盒保持不用的 时间长度在预设的时间长度之外，那么显影偏压和调色剂充电的电位 电平被调整以获得具有预设的浓度水平的图像。
根据上面列出的专利日本公开专利申请2005-178058，处理盒具 有过期日期，即开始不能保证处理盒内的显影剂的质量的日期。因此， 每当使用给定的处理盒用于图像形成时，用户可知道给定的处理盒内 的调色剂就图像质量而言将保持令人满意多少天。
但是，在专利日本公开专利申请2005-178058的情况下，用户只 是被通知处理盒内的调色剂的质量将保持令人满意的剩余时间长度。 即，不提供用于延长可使用给定的处理盒内的调色剂用于形成令人满 意的图像的时间长度的措施。换句话说，不提供用于通过使用保证已 过期的处理盒来形成正常的图像的措施。
在专利日本公开专利申请2006-251384的情况下，如果已知将用 于图像形成的调色剂已保持放置(未用)很长的时间长度并且其可获 得的电荷量因此大大降低，那么图像形成装置的显影电压和充电电压 被调整，使得图像形成装置输出浓度适当的图像。
但是，最近的研究揭示，已保持放置(未用)很长的时间长度的 调色剂获得的电荷量更少，因此更难以静电约束。如果调色剂难以静 电约束，那么它可能粘附到感光鼓的外缘表面(peripheral surface) 的不粘附调色剂的大量的点上，从而导致这样一些问题：图像形成装 置产生遭受所谓的雾化(fog)的图像，并且/或者，调色剂在图像形 成装置的内部空间中散射，这有时导致形成遭受不希望的较大调色剂 斑点的图像，这些调色剂斑点是由于在图像形成装置的主体中散射的 调色剂粒子在结团的同时着落导致的。
总之，上述的措施可使得，即使图像形成装置使用已保持放置(未 用)很长的时间长度的调色剂(处理盒)，图像形成装置也产生浓度 适当的图像。但是，它们不能增加调色剂可获得的电荷量，因此在这 样的方面是有问题的，即，它们不能防止形成例如雾化图像、被散射 的调色剂粒子涂污的图像等的不令人满意的图像。
因此，为了使得在向图像形成装置供给经时几年的调色剂时图像 形成装置能够产生正常的图像，不仅必须以与向其供给归因于时间的 经过的劣化量明显较小的调色剂时不同的方式控制图像形成装置，而 且，必须采取措施以增加调色剂可获得的电荷量。
发明内容
因此，本发明的主要目的是，提供不管从用于图像形成的显影剂 的制造算起经过的时间长度如何都能够可靠地形成令人满意的图像的 图像形成装置。
根据本发明的一个方面，提供一种图像形成装置，该图像形成装 置包括：要在上面形成静电图像的图像承载构件；用于容纳包含调色 剂和载体的显影剂并用于用显影剂使静电图像显影的显影装置；可以 可拆卸地安装到图像形成装置的主体上用于容纳包含调色剂的供给显 影剂的显影剂供给容器；用于检测所述显影装置中的显影剂的调色剂 含量的检测装置；用于基于所述检测装置的检测结果和浓度目标值控 制将供给显影剂供给到所述显影装置中的操作的供给控制装置；设置 在所述显影剂供给容器上用于存储与从供给显影剂的制造日期算起的 经过时间有关的信息的存储器元件；和用于根据所述信息确定浓度目 标值的控制器，其中，所述供给控制装置基于所述检测装置的检测结 果和由所述控制器确定的浓度目标值控制供给操作。
根据本发明的另一方面，提供一种图像形成装置，该图像形成装 置包括：要在上面形成静电图像的图像承载构件；用于容纳包含调色 剂和载体的显影剂并用于用显影剂使静电图像显影的显影装置；可以 可拆卸地安装到图像形成装置的主体上用于容纳包含调色剂的供给显 影剂的显影剂供给容器；用于检测所述显影装置中的显影剂的调色剂 含量的调色剂含量检测装置；用于检测形成的基准调色剂图像的浓度 的图像浓度检测装置；用于在上下限值之间的预定范围内基于所述图 像浓度检测装置的检测结果确定浓度目标值的控制器；用于基于所述 调色剂含量检测装置的检测结果和浓度目标值控制将供给显影剂供给 到所述显影装置中的操作的供给控制装置；和设置在所述显影剂供给 容器上用于存储与从供给显影剂的制造日期算起的经过时间有关的信 息的存储器元件，其中，所述控制器根据与经过时间有关的信息确定 上下限值，并且，所述供给控制装置基于所述调色剂含量检测装置的 检测结果和由所述控制器确定的浓度目标值控制供给操作。
结合附图考虑本发明的优选实施例的以下说明，本发明的这些和 其它目的、特征和优点将变得更加明显。
根据本发明的一个方面，提供一种图像形成装置，该图像形成装 置包括：要在上面形成静电图像的图像承载构件；用于容纳包含调色 剂和载体的显影剂并用于用显影剂使静电图像显影的显影装置；可以 可拆卸地安装到图像形成装置的主体上用于容纳包含调色剂的供给显 影剂的显影剂供给容器；用于检测所述显影装置中的显影剂的调色剂 含量的检测装置；用于基于所述检测装置的检测结果和浓度目标值控 制将供给显影剂供给到所述显影装置中的操作的供给控制装置；设置 在所述显影剂供给容器上用于存储与从供给显影剂的制造日期算起的 经过时间有关的信息的存储器元件；和用于根据所述信息确定浓度目 标值的控制器，其中，所述供给控制装置基于所述检测装置的检测结 果和由所述控制器确定的浓度目标值控制供给操作。
根据本发明的另一方面，提供一种图像形成装置，该图像形成装 置包括：要在上面形成静电图像的图像承载构件；用于容纳包含调色 剂和载体的显影剂并用于用显影剂使静电图像显影的显影装置；可以 可拆卸地安装到图像形成装置的主体上用于容纳包含调色剂的供给显 影剂的显影剂供给容器；用于检测所述显影装置中的显影剂的调色剂 含量的调色剂含量检测装置；用于检测形成的基准调色剂图像的浓度 的图像浓度检测装置；用于在上下限值之间的预定范围内基于所述图 像浓度检测装置的检测结果确定浓度目标值的控制器；用于基于所述 调色剂含量检测装置的检测结果和浓度目标值控制将供给显影剂供给 到所述显影装置中的操作的供给控制装置；和设置在所述显影剂供给 容器上用于存储与从供给显影剂的制造日期算起的经过时间有关的信 息的存储器元件，其中，所述控制器根据与经过时间有关的信息确定 上下限值，并且，所述供给控制装置基于所述调色剂含量检测装置的 检测结果和由所述控制器确定的浓度目标值控制供给操作。
结合附图考虑本发明的优选实施例的以下说明，本发明的这些和 其它目的、特征和优点将变得更加明显。
附图说明
图1是本发明的第一实施例中的图像形成装置的示意性截面图， 该图示出装置的一般结构。
图2是用于控制向图像形成装置供给显影剂的过程的控制装置的 框图。
图3是本发明的第一实施例中的具有显影剂传输装置的显影装置 的示意性截面图，该图示出装置的一般结构。
图4是图3所示的显影装置的顶部透视图，该图示出装置的一般 结构。
图5是表示从调色剂的制造算起经过的天数和调色剂电荷量之间 的关系的示图，该示图说明随时间的经过而出现的调色剂劣化。
图6是表示从显影剂的制造算起经过的天数和经过时间的系数k 之间的关系的示图。
图7是表示形成的复制件(图像)的数量和TD比的目标值之间 的关系的变化的示图。
图8是表示从显影剂的制造算起经过的天数、形成的记录介质(复 制件)的数量和TD比的目标值之间的关系的变化的示图。
图9是表示当执行根据本发明的控制时调色剂获得的电荷量的变 化和当不执行根据本发明的控制时调色剂获得的电荷量的变化的示 图。
图10是通过使用具有存储器标记(tag)的补给显影剂盒给显影 装置补给显影剂的操作的流程图。
图11是表示形成的复制件的数量和TD比的最大和最小目标值 (分别为ΔTt和ΔTb)之间的关系的变化的示图。
图12是表示从显影剂的制造算起经过的天数、形成的复制件的数 量和TD比的最大和最小目标值(分别为ΔTt和ΔTb)之间的关系的变 化的示图。
图13是表示当执行根据本发明的控制时调色剂获得的电荷量的 变化和当不执行根据本发明的控制时调色剂获得的电荷量的变化的示 图。
图14是本发明的另一实施例中的图像形成装置的示意性截面图， 该图示出装置的一般结构。
图2是用于控制向图像形成装置供给显影剂的过程的控制装置的 框图。
图3是本发明的第一实施例中的具有显影剂传输装置的显影装置 的示意性截面图，该图示出装置的一般结构。
图4是图3所示的显影装置的顶部透视图，该图示出装置的一般 结构。
图5是表示从调色剂的制造算起经过的天数和调色剂电荷量之间 的关系的示图，该示图说明随时间的经过而出现的调色剂劣化。
图6是表示从显影剂的制造算起经过的天数和经过时间的系数k 之间的关系的示图。
图7是表示形成的复制件(图像)的数量和TD比的目标值之间 的关系的变化的示图。
图8是表示从显影剂的制造算起经过的天数、形成的记录介质(复 制件)的数量和TD比的目标值之间的关系的变化的示图。
图9是表示当执行根据本发明的控制时调色剂获得的电荷量的变 化和当不执行根据本发明的控制时调色剂获得的电荷量的变化的示 图。
图10是通过使用具有存储器标记(tag)的补给显影剂盒给显影 装置补给显影剂的操作的流程图。
图11是表示形成的复制件的数量和TD比的最大和最小目标值 (分别为ΔTt和ΔTb)之间的关系的变化的示图。
图12是表示从显影剂的制造算起经过的天数、形成的复制件的数 量和TD比的最大和最小目标值(分别为ΔTt和ΔTb)之间的关系的变 化的示图。
图13是表示当执行根据本发明的控制时调色剂获得的电荷量的 变化和当不执行根据本发明的控制时调色剂获得的电荷量的变化的示 图。
图14是本发明的另一实施例中的图像形成装置的示意性截面图， 该图示出装置的一般结构。
具体实施方式
以下参照附图详细说明根据本发明的图像形成装置。
[实施例1]
图1是本发明的第一实施例中的图像形成装置的示意性截面图， 并表示装置的一般结构。本实施例中的图像形成装置是所谓的级联型 的彩色图像形成装置。它还是直接转印型。但是，本实施例意图不在 于针对可应用本发明的图像形成装置的类型限制本发明。即，本发明 可应用于结构与本实施例中的图像形成装置不同的各种图像形成装 置。
在本实施例中，图像形成装置100具有采取环形带的形式的转印 介质保持构件21(以下称为转印带)。转印带21处于图像形成装置 100的主体100A中，并绕着多个辊20即驱动辊20a和一对从动辊20b 和20c被拉紧并被其支撑。转印带21可以可旋转地沿由附图中的箭头 标志指示的方向移动。随着转印带21沿箭头标志的方向旋转，它传送 转印带21上的转印介质S(以下简称为转印介质S)。
图像形成装置100具有沿转印带21被并置以通过用于形成潜像的 过程、用于使潜像显影的过程和用于转印显影的图像的过程分别形成 黄色、品红色、青色和黑色调色剂图像的第一、第二、第三和第四图 像形成部分P(Pa、Pb、Pc和Pd)。
图像形成部分Pa、Pb、Pc和Pd具有采取鼓的形式并在上面一对 一地形成颜色不同的四种调色剂图像的电子照相感光构件3(分别为 3a、3b、3c和3d)(以下称为感光鼓)。
上述的转印带21被定位为使得并置的感光鼓3a、3b、3c和3d 紧邻着转印带21。在颜色不同的调色剂图像一对一地在感光鼓3a、3b、 3c和3d上形成之后，在转印介质2被转印带21传送的同时，它们被 转印到转印带21上的转印介质2上。
在将调色剂图像(颜色不同)转印到转印介质S上之后，转印介 质S与转印带21分开，并被发送到定影部分9，在该定影部分9中调 色剂图像通过加热和加压被定影。在调色剂图像的定影之后，记录介 质S作为完成的复制件(copy)从图像形成装置中被排出。
在本实施例中，感光鼓3a、3b、3c和3d由可充电的正常极性为 负的有机光导体构成。它外径为30mm，并在图1中沿顺时针方向以 130毫米/秒的处理速度(外缘速度)关于可旋转地支撑它的轴的轴线 被旋转驱动。
图像形成装置100还具有作为充电装置的充电辊(charge roller)2 (2a、2b、2c和2d)和作为曝光装置的激光扫描器单元6(6a、6b、 6c和6d)。各个充电辊2与相应的感光鼓3的外缘表面接触。各个激 光扫描器单元6处于相应的感光鼓3的外缘表面的邻近位置处。充电 辊2和激光扫描器单元6在相应的感光鼓3上形成静电图像即潜像。 并且，图像形成装置100具有显影装置1(1a、1b、1c和1d)、转印 辊5(5a、5b、5c和5d)和清洗装置4(4a、4b、4c和4d)，它们 中的每一个处于相应的感光鼓3的外缘表面的邻接位置处。显影装置 1是用于将感光鼓3上的静电潜像显影成可见的图像的显影装置。转 印辊5组成转印装置。清洗装置4是用于清洗相应的感光鼓3的装置。
并且，图像形成装置100具有作为用于分别向显影装置1a、1b、 1c和1d供给调色剂的装置的调色剂盒11(11a、11b、11c和11d)。 调色剂盒11a、11b、11c和11d分别处于感光鼓3a、3b、3c和3d之 上。调色剂盒11a、11b、11c和11d一对一地具有贴附于其上的作为 存储装置的存储器标记30(30a、30b、30c和30d)。存储在这些存 储器标记30中的是关于调色剂盒11中的调色剂的制造日期和包含调 色剂的显影剂供给盒(调色剂盒)的制造日期的信息。该信息是用于 获得关于在显影剂盒首次使用之前经过的时间的长度的信息的信息。 通常地，调色剂制造和用调色剂填充调色剂盒之间的步骤受到严格控 制。因此，调色剂盒的制造日期可用于获得从调色剂的制造日期算起 经过的时间的长度。
充电辊2a、2b、2c和2d在充电部分中分别使感光鼓3a、3b、3c 和3d充电。为使感光鼓3充电而施加的电压为振荡电压即DC电压 (Vdc)和AC电压(Vac)的组合。感光鼓3a、3b、3c和3d中的每 一个的外缘表面通过分别与感光鼓3a、3b、3c和3d接触的充电辊2a、 2b、2c和2d被均匀充电到500V(暗点电压Vd)。
激光扫描器单元6a、6b、6c和6d中的每一个具有光源和多面反 射镜(未示出)。由光源发射的激光束被旋转的多面反射镜偏转。然 后，它通过偏转镜改变方向并通过f-θ透镜聚焦到感光鼓3的外缘表面 上。结果，感光鼓3的外缘表面沿与感光鼓3的外缘表面的母线平行 的方向被激光束扫描。换句话说，感光鼓3的外缘表面被曝光。因此， 响应从通过读取装置读取的信息而获得的图示信号，感光鼓3的外缘 表面的大量的曝光点的电位从-500V变(减小)为-200V(亮电位电平 V1)，由此在感光鼓3的外缘表面上实现潜像。
显影装置1a、1b、1c和1d分别包含预设的量的黄色、品红色、 青色和黑色显影剂，它们中的每一个是二成分显影剂，即，以预设的 比值混合的非磁性调色剂和磁性载体(carrier)的组合。
在本实施例中，磁性载体的电阻约为1013欧姆·厘米，粒子直径(体 积平均粒子直径：50％的中径(median diameter)约为40μm。
非磁性调色剂是树脂(聚酯树脂)、着色剂、电荷控制剂等的混 合物；着色剂、电荷控制剂等分散于聚酯树脂中。然后，该组合被硬 化、被粉末化并被分级，从而获得体积平均粒子直径为9μm的非磁性 调色剂。由此获得的调色剂可通过磁性载体摩擦充电为负极性。本实 施例中的调色剂能够获得的电荷量在温度为23℃、绝对湿度量为 10.6g/m3的环境中在紧接着其制造之后绝对值约为30μC/g(以下，除 非注明，“调色剂电荷量”是紧接着调色剂制造之后的调色剂电荷量)。
显影装置1a、1b、1c和1d分别将感光鼓3a、3b、3c和3d上的 潜像显影为可见图像即黄色、品红色、青色和黑色调色剂图像。
转印辊5a、5b、5c和5d分别在图像形成部分Pa、Pb、Pc和Pd 的转印部分中通过预设的压力量的施加与感光鼓3a、3b、3c和3d保 持压接。转印辊5a、5b、5c和5d中的每一个由金属芯和绕金属芯形 成的弹性圆筒层构成。用于弹性层的材料的例子是由橡胶或诸如尿烷 的高聚合物弹性体等制成的各种泡沫。它们包含诸如高氯酸钠的离子 导电物质。它们的体积平均电阻为1×106欧姆·厘米。
转印介质S被传送，使得它在预设的定时到达上述转印部分中的 每一个。更具体地，转印介质S被存储在转印介质盒10内并且从那里 通过片材馈送辊25、一对片材传送辊26和一对对齐辊27被馈送到转 印带21上。然后，它通过转印带21依次传送通过转印部分，即转印 带21和感光鼓3a、3b、3c和3d之间的接触区域。
转印带21是环形带。它是通过接合一段普通的带的长度方向端形 成的，或者它是无缝环形带。它通过驱动辊20a旋转。转印介质S通 过对齐辊27被传送到转印带21上，然后被传送到第一图像形成部分 Pa的转印部分Pa上。
同时，图像写入开始信号以预设的定时被输出以开始在位于第一 图像形成部分Pa中的感光鼓3a的外缘表面的部分上形成第一颜色 (黄色)的图像。然后，通过在感光鼓3a和转印辊5a之间施加电场 或电荷，由第一颜色(黄色)的调色剂形成的图像被转印到转印介质 S上。将第一颜色的调色剂图像转印到转印介质S上的该过程保证转 印介质S保持静电粘附到转印带21上。然后，传送转印介质S连续 通过第二、第三和第四转印部分Pb、Pc和Pd。
在第二、第三和第四图像形成部分Pb～Pd中也实施与在第一图像 形成部分Pa中实施的类似的图像形成操作和图像转印操作。
然后，为了去除电荷以最小化使记录介质S和转印带21保持相互 粘附的静电力，上面刚刚转印颜色不同的四种调色剂图像的转印介质 S受到就转印带21的移动方向而言位于第四图像形成部分Pd的下游 侧的分离充电器23(充电装置)处理。因此，转印介质S在转印带21 形成的回路的下游端处开始从转印带21分离。
图像形成装置具有用于去除转印带21上的调色剂粒子(雾化产生 调色剂粒子、散射调色剂粒子等)等的转印带清洗叶片(blade)22。就 转印带21的移动方向而言，转印带清洗叶片22处于转印介质S从转 印带21分离的区域的下游侧。转印带清洗叶片22总是保持与转印带 21接触。
在转印介质S从转印带21分离之后，转印介质S被传送到定影 部9，在该定影部分9中颜色不同的四种调色剂图像在被混合时被定 影到转印介质S上。结果，在转印介质S上实现永久的金色图像；产 生金色复制件。然后，转印介质S被排出到传输盘24中。
同时，感光鼓3a、3b、3c和3d分别通过感光鼓清洗装置4a、4b、 4c和4d被清洗；保持在感光鼓3a、3b、3c和3d上的调色剂粒子分 别通过清洗装置4a、4b、4c和4d的毛刷或叶片等被去除。对于粘附 到转印带21上的调色剂粒子来说，它们如上所述通过转印清洗叶片 22被去除。
图2是本实施例中的图像形成装置的控制装置200的框图，该控 制装置200用于控制给图像形成装置供给显影剂的过程。它示出控制 装置200的一般结构。
在本实施例中，图像形成部分P(Pa、Pb、Pc和Pd)具有贴附 到图像形成部分P上更具体而言分别贴附到图像形成部分P的显影装 置1(1a、1b、1c和1d)上的图像形成部分标记31(31a、31b、31c 和31d)，而被可去除地安装到图像形成部分P(Pa、Pb、Pc和Pd) 中的调色剂盒11(11a、11b、11c和11d)具有一对一地贴附到调色 剂盒30上的调色剂盒标记30(30a、30b、30c和30d)。
通信部分40与各个调色剂盒的标记交换诸如调色剂的制造日期 (或调色剂盒的制造日期)的信息。控制部分41(控制器)提供有具 有计算功能的硬件和用于调节硬件的计算功能的软件。它处理来自通 信部分40、时钟控制部分42和存储器部分43的信息。它还控制图像 形成部分Pa、Pb、Pc和Pd的操作。并且，控制部分41(控制器) 用作根据从上述标记30获得的诸如调色剂的制造日期的信息来设置 浓度水平的目标值的装置。将在后面说明控制部分41的该操作。时钟 控制部分42具有日历功能并输出当前的日期和时间。存储器部分43 由半导体存储器或硬盘等构成。它存储诸如包含图像浓度的目标值和 环境条件之间的关系的表格的各种数据。它还存储控制转印电压所需 要的程序。
下面在结构方面说明构成图像形成部分(即，处理装置)中的每 一个的部件。图3是本发明的第一实施例中的显影装置1中的一个与 相应的调色剂盒11的组合在与组合的长度方向垂直的平面上的示意 性截面图。图4是显影装置1的顶部透视图。它示出显影装置1的结 构。
显影装置1具有显影剂容器101和显影剂承载构件102。显影剂 容器T包含作为调色剂和磁性载体的混合物的显影剂T。显影剂承载 构件102通过在其外缘表面上承载显影剂T将显影剂T传送到感光鼓 1。显影剂容器101具有孔101A(开口)。显影剂承载构件102可旋 转地在显影剂容器101中被支撑，使得它通过孔101A与感光鼓1接 触。显影剂承载构件102在显影剂承载构件102的外缘表面的每单位 面积上承载的显影剂T的量由显影剂量调节叶片(b1ade)103调节。
显影剂容器101具有通过隔壁104相互隔开的显影剂供给室105 和显影剂搅拌室106。显影剂供给室105具有给显影剂承载构件102 供给显影剂的显影剂传送螺杆(screw)107。显影剂搅拌室106具有 在搅拌的同时向显影剂供给室105传送显影剂由此混合已处于显影装 置1中的显影剂与新供给的调色剂的显影剂搅拌螺杆108。
并且，显影装置1具有作为用于检测显影剂容器101中的显影剂 的调色剂浓度的装置的TD比检测装置109。TD比检测装置109被装 配在洞穿显影剂搅拌室106的外壁从而在显影剂搅拌室106的外侧和 内侧之间延伸的通孔中。它足够紧地被装配在上述孔中以防止显影剂 搅拌室106中的显影剂泄漏。“TD比”是显影剂(调色剂T和载体C 的混合物)中的调色剂(T)的比率，即显影剂中的调色剂浓度：T/D (D＝T+C)。
调色剂盒11是用于给显影装置1供给(补给)补给显影剂的装置。 它具有包含补给显影剂Ts的补给显影剂容器12。补给显影剂容器12 具有通过补给显影剂口14向上述显影剂搅拌室106传输补给显影剂 Ts的传送螺杆13。补给显影剂Ts可以是纯调色剂或调色剂和磁性载 体的混合物。以下，补给显影剂Ts将被简称为“补给调色剂Ts”。
如上所述，补给显影剂容器12具有向图像形成装置的主体的通信 部分40输出诸如补给调色剂Ts的制造日期的信息的标记30。
显影剂承载构件102具有非磁性显影套筒102a、处于显影套筒 102a的内部空间中的静磁场产生装置即磁极102b(磁体102)。因此， 在本实施例中，显影剂T通过由磁场产生装置102b产生的磁场粘附 到显影套筒102a的外缘表面上，然后，通过显影套筒102a的旋转沿 由附图中的箭头标志指示的方向被传送。
在显影剂承载构件的外缘表面上承载显影剂T之后，随着显影剂 承载构件102旋转，显影剂承载构件102的外缘表面上的显影剂T的 本体(body)由显影剂量调节叶片103调节，使得显影剂承载构件102 的外缘表面上的显影剂的量(每单位面积)变为适当的。然后，适量 (每单位面积)的显影剂T的本体通过显影剂承载构件102的进一步 旋转被传送到区域A(显影区域)，在该区域A中，显影剂承载构件 102的外缘表面上的显影剂T的本体面对感光鼓1的保持静电潜像的 外缘表面的部分。
随着显影剂承载构件102上的显影剂T的本体到达显影区域A， 显影剂T的本体中的调色剂受到由静电潜像和显影偏压之间的电位电 平差产生的电力(electrical force)。因此，调色剂(调色剂粒子)从 显影剂承载构件102向感光鼓3跳跃。已向感光鼓3跳跃的调色剂粒 子通过显影偏压的交变分量即AC电压在显影剂承载构件102和感光 鼓3之间往复移动。当如上所述往复移动时，具有负电荷的调色剂粒 子通过施加到显影剂承载构件102上的电压Vdev和潜像的电位电平 之间的电位电平差移动。更具体而言，位置与感光鼓3的外缘表面的 电位电平为暗电位电平Vd的大量的点对应的调色剂粒子返回显影剂 承载构件102的外缘表面，而位置与感光鼓3的外缘表面的电位电平 为亮电位电平Vl的大量的点对应的调色剂粒子粘附(保持粘附)到感 光鼓3的外缘表面上。
显影剂传送螺杆107处于显影剂供给室105中。它给显影剂承载 构件102供给显影剂T，同时将显影剂承载构件102上的显影剂T的 本体的一部分即通过显影剂量调节叶片103去除的显影剂T的本体的 部分送回到显影剂搅拌室106中。
更具体而言，参照图4，显影装置1中的显影剂T沿由箭头标志 指示的方向通过显影剂传送螺杆107在显影剂供给室105中被传送。 结果，显影剂T通过隔壁104具有的孔104A进入显影剂搅拌室106 中。
显影剂搅拌室106中的显影剂T沿与在显影剂供给室105中传送 显影剂的方向相反的箭头标志指示的方向通过显影剂搅拌螺杆108被 传送。结果，显影剂T通过隔壁104具有的孔104B循环回到显影剂 供给室105中。
如上所述，显影剂搅拌螺杆108将显影剂T送到显影剂供给室105 中，同时搅拌已在传送穿过显影剂供给室105之后回到显影剂搅拌室 106中的显影剂T和补给调色剂Ts。
如上所述，TD比检测装置109处于显影剂搅拌室106(其中存在 显影剂搅拌螺杆108)的孔内，所述孔以贯穿显影剂搅拌室106的壁 的方式被定位。它紧紧地装配在孔内，使得不从显影剂搅拌室106泄 漏显影剂T。
并且，就通过搅拌螺杆108传送显影剂T的方向而言，TD比检 测装置处于补给显影剂口14的上游侧。当图像形成装置被启动时、当 形成单一复制件时或当出现类似的情况时，它检测TD比；TD比检测 装置对于TD比的检测由图像形成装置的启动操作的开始、形成单一 图像的操作的开始等触发。
在本实施例中，能够通过读取磁导率的变化而检测TC比的磁导 率传感器被用作TD比检测装置109。将在后面详细说明用于基于由 TD比检测装置109检测的TD比给显影装置1供给补给调色剂Ts的 过程。
如上所述，补给显影剂口14位于显影装置1的正上方，使得补给 调色剂Ts在从调色剂盒11送出之后落到搅拌螺杆108上。
本实施例中的显影剂T是由非磁性调色剂和磁性载体构成的二成 分显影剂，即是非磁性调色剂和磁性载体的混合物。随着非磁性调色 剂通过显影剂供给室105和显影剂搅拌室106中的磁性载体被摩擦充 电到负极性，它通过库仑力从显影剂承载构件102被传送到感光鼓1 上，从而在感光鼓3上使静电潜像显影。
调色剂最初在显影装置1中的显影剂的本体中占据的比值即初始 TD比在本实施例中为8％(wt.％)，并且显影装置1中的显影剂的 量约为190[g]。
此时，将详细说明作为本发明要应对的问题的主要原因的调色剂 劣化。
图5是表示从调色剂的制造算起经过的天数和调色剂电荷量之间 的关系的示图，该示图说明随时间的经过而出现的调色剂劣化。它示 出以下的实验的结果：在温度为23℃、绝对湿度为10.6/m3的环境中， TD比为8.0％的全新的调色剂和载体的组合被放入显影装置1中并被 搅拌60秒以使调色剂摩擦带电。因此，通过载体使调色剂摩擦带电。 归因于时间的经过的调色剂(显影剂)劣化如下：当经过的天数几乎 为0时，调色剂电荷量的绝对值约为30[μC/g]。作为比较，在经过3000 天之后，调色剂电荷量的绝对值约为15[μC/g]。换句话说，时间的经 过大致使调色剂电荷量减半。随便说一句，调色剂电荷量是由E-spart Analyzer(Hosokawa Micron Co.，Ltd.的产品)测量的。
导致可由调色剂获得的电荷量随时间的经过而减少的具体机制是 不清楚的。但是，以下看起来是其原因。
它们是：源自外部添加剂和调色剂的氧化的外部添加剂的充电性 能的劣化和/或调色剂的可充电性的劣化；调色剂粒子的蜡质成分的析 出，这导致外部添加剂嵌入调色剂粒子中；随着调色剂被耗费出现的 载体相对于调色剂的比值的增加；等等。
并且，可由调色剂获得的电荷量的减少使以保持将调色剂粒子约 束在显影剂承载构件上的方式在显影剂承载构件和感光鼓之间起作用 的静电力的量减小。因此，调色剂粘附到感光鼓的外缘表面的不应粘 附调色剂的大量的点中的一些上，从而导致形成所谓的雾化图像。
本发明的发明人已知以下的方面：随着调色剂电荷量的绝对值变 得小于约10[μC/g]，调色剂散射的量增加，从而使得更可能形成雾化 图像。因此，为了防止雾化图像的形成、调色剂的散射并/或使图像形 成装置的图像浓度稳定化，希望调色剂电荷量的绝对值可保持在约 20[μC/g]。
因此，在本发明的情况下，采取以下的措施以实现上述目的。即， 从调色剂盒中的调色剂的制造算起经过的天数被读取。然后，通过将 经过的天数与经过的天数的基准值相比较，获得经过时间的系数k。 然后，根据获得的经过时间的系数k设置TD比的目标值。实施上述 过程可在适当的水平上保持调色剂电荷量；它可实现本发明的目的。 过程的细节如下。
在本实施例中，为了响应随时间的经过出现的调色剂可获得的电 荷量的变化来控制TD比，如图6所示设置经过天数的系数k和从调 色剂的制造算起经过的天数之间的关系，并且如图7所示设置使用的 记录纸的数量(形成的复制件的数量)和TD比的目标值的变化量ΔT 之间的关系。随着图像形成操作的继续，显影装置内的调色剂可获得 的电荷量响应形成的复制件的数量的增加而改变。因此，在连续形成 大量复制件的图像形成操作过程中，使显影装置内的调色剂的充电量 保持大致恒定(稳定)所需要的是改变用于控制给显影装置供给补给 调色剂的过程的浓度水平的目标值。图7是示出为了在连续形成大量 图像的图像形成操作中使显影装置1内的调色剂获得的电荷量保持大 致恒定要被调整的浓度水平的目标值的量ΔT的示图。
经过时间的系数k的值在0和1之间变化，这里“t”代表从显影装 置中的调色剂的制造算起经过的天数。在本实施例中，k被设置如下：
k＝0(0≤t＜500)
k＝0.0004×(t-500)(500≤t＜3000)
k＝1(t≥3000)
实际用于通过使用上述的k和ΔT来控制TD比的TD比的目标值 Ttgt可被表达如下：
Ttgt＝Tref-k×ΔT...(1)
Tref是与通过使用未满例如500天的基准经过时间长度的调色剂 (因此，被视为根本没有劣化，因此几乎是全新的)形成的复制件的 数量对应的TD比的目标值，并且在图8中被示出。基于当实际操作 显影装置时调色剂获得的实际电荷量获得以图8中的示图的形式示出 的TD比的目标值和使用的记录介质的数量(形成的复制件的数量) 之间的关系。
在图8中还示出对于经时1500天的调色剂和经时3000天的调色 剂通过使用式(1)计算的TD比的目标值的变化。从图8可以看出， 当使用经时1500天的调色剂或经时3000天的调色剂实施连续形成大 量的图像的图像形成操作时，通过在使用的开始与用于经时500天的 调色剂的TD比的目标值(Tref)相比大大降低TD比的目标值并在 整个图像形成操作中保持其较低，显影装置中的调色剂获得的电荷量 保持大致恒定(稳定)。
图9示出在执行根据本发明的控制的同时在使用经时3000天的调 色剂时调色剂获得的电荷量的变化和在不执行根据本发明的控制的情 况下在使用经时3000天的调色剂时调色剂获得的电荷量的变化。
在本实施例中的控制的情况下，响应随调色剂长期放置出现的调 色剂的可充电性的降低，TD比减小。因此，从第一个复制件到80000 个复制件，调色剂的充电量的绝对值保持相对较大，并且由于使用导 致的调色剂充电量的减少量也较小。因此，本实施例中的图像形成装 置不可能形成雾化图像，并且它散射调色剂的量较少。
另一方面，在不执行上述控制的情况下，即，在即使调色剂由于 长期放置导致可充电性降低也不降低TD比的情况下，调色剂的充电 量的绝对值从图像形成操作的刚刚开始较小，并且调色剂可充电量的 减少量较大。因此，在不执行上述控制的情况下，图像形成装置可能 形成雾化图像，并且它散射调色剂的量较大。因此，图像形成装置难 以连续输出令人满意的图像。
作为使用期(age)处于经过天数的系数k与经过天数成比例的 500～3000天的范围中的调色剂的一例，该结果与当与经时1500天的 调色剂一起使用图像形成装置时获得的结果相同。随便说一句，经时 1500天的调色剂的调色剂可充电量的减少比经时3000天的调色剂小。 因此，当与经时1500天的调色剂一起使用图像形成装置时，即使经时 1500天的调色剂的经过时间的系数k的值比经时3000天的调色剂小， 其充电量也可在形成大量的图像的整个图像形成装置中保持在约 20[μC/g]。
通过在例如第1500天、第3000天等的预设的时间点上测量使调 色剂的充电量保持大致稳定所需要的TD比，来确定经过时间的系数 k是否要被转变。在这种情况下，通过控制TD比，调色剂的充电量 保持在适当的范围中。因此，图像形成装置的图像浓度保持稳定(恒 定)。在本实施例的情况下，为了使图像形成装置的图像浓度稳定， 可以相对于感光鼓的外缘表面的曝光点的电位电平调整显影偏压。
在本实施例的情况下，调色剂盒11还具有调色剂传送螺杆13和 标记30。调色剂盒11中的调色剂通过其驱动被控制部分41控制的螺 杆13被供给到显影装置1。
下面参照图10说明如何使用标记30。
图10是表示如何在调色剂盒11的整个使用期中使用标记30的流 程图。
首先，紧接着调色剂盒11的制造之后，在标记30的存储器中存 储关于调色剂盒11的制造日期、调色剂传送螺杆13的初始转数等的 信息(S1)。然后，调色剂盒11被密封和包裹，并然后作为商品被发 运(S2)。
当全新的调色剂盒11被首次使用时，要对其进行打开和开封，然 后由图像形成装置的用户或维护人员将其安装到图像形成装置中 (S3)。
当图像形成装置100的主体100A为开时，总在更换主体100A中 的盒11时出现的关门动作被检测(S5)。然后，主体100A中的盒11 的制造日期从标记30的存储器被输出到图像形成装置100的通信部分 40(S6)。
当主体100A为关时，一打开主体100A就出现的主体100A的启 动触发将主体100A中的盒11的制造日期输出到图像形成装置的通信 部分40的过程(S6)。随便说一句，当主体100A被打开时，不管在 紧接着打开主体100A之前已处于主体100A中的调色剂盒11是否用 全新的一个来替换，图像形成装置的启动都触发将调色剂(调色剂盒 11)的制造日期从标记30的存储器输出到图像形成装置的通信部分 40的过程。
然后，使用输出到通信部分40的关于补给调色剂的制造日期的信 息和存储在时间管理部分42中的关于当前日期的信息，通过控制部分 41计算在制造补给调色剂(调色剂盒)之后经过的天数。
同时，诸如从显影装置1的标记31输出到图像形成装置的主体 100A的通信部分40的、关于形成的复制件的数量的显影装置1的使 用长度和从显影装置1具有的TD比检测装置109输出的当前TD比 的值的信息被发送到控制部分41。然后，以与基于从补给调色剂(调 色剂盒11)的制造算起经过的天数及显影装置1的使用长度(形成的 复制件的数量)通过控制部分41计算的TD比的上述目标值(Ttgt) 和从显影装置1的TD比检测装置109输出的当前的TD比之间的差 值成比例的量，给显影装置1供给调色剂。
更具体而言，通过驱动调色剂传输电动机一段时间长度，向显影 装置1供给调色剂，所述时间长度是旋转调色剂盒11中的调色剂传送 螺杆13以便以控制部分41计算的、需要向显影装置1传输的调色剂 的量将调色剂从调色剂盒11传输到显影装置1所需要的。
如上所述，根据本实施例，由控制部分41构成的决定装置设置图 像浓度的目标值，使得在从调色剂(调色剂盒)的制造算起经过的时 间长度比补给调色剂的使用期的基准值小的情况下所设置的图像浓度 的目标值比在从调色剂(调色剂盒)的制造算起经过的时间长度比补 给调色剂的使用期的基准值大的情况下所设置的图像浓度的目标值 大。换句话说，在使用从其制造(调色剂盒的制造)算起经过很多的 天数的补给调色剂的情况下，TD比的目标值如图8所示的那样减小。 因此，即使当连续形成大量的复制件时，显影装置1也可就显影剂充 电量而言在高于当前标准的水平上保持恒定，因此能够防止导致不令 人满意的图像的形成的雾化图像的形成和/或调色剂的散射。
[实施例2]
下面说明本发明的第二实施例。
除了TD比的变化范围具有最大值和最小值以外，本实施例中的 图像形成装置与第一实施例中的图像形成装置类似。至于图像形成装 置和显影装置的一般结构，本实施例与第一实施例相同。
在本实施例中，除了第一实施例中的由磁导率传感器构成的TD 比检测装置109，还使用块(patch)浓度传感器110作为用于确定要 给显影装置1供给补给调色剂的量的装置。
块浓度传感器110用于辅助基于由磁导率传感器109检测的TD 比来控制TD比的过程，并且还使图像形成装置的图像浓度保持稳定。 在本实施例中，使用反射型的图像浓度传感器作为块浓度传感器110。
有时出现这样一种情况，即，即使感光鼓3的外缘表面的显影衬 度(contrast)电压保持稳定，图像形成装置的图像浓度也由于调色剂 电荷量的变化而变化。因此，仅磁导率传感器109不足以通过根据TD 比的预设值调整TD比来使图像形成装置的图像浓度保持稳定；通过 根据TD比的预设目标值来调整TD是不可能的。
因此，在本实施例中，当穿过图像形成装置的累积记录介质数量 超过预设值时，或在紧接着完成图像形成装置的启动操作之后，块浓 度传感器110在转印带21(图1)上形成块。如果检测的块的图像浓 度比基准值高，那么它意味着由于TD比过高因此调色剂的充电量令 人不满意地较小。因此，确定浓度太高。然后，通过控制部分41读取 用于补偿图像浓度的偏差的表格，并且通过控制部分41设置磁导率传 感器109的TD比的目标值。
控制部分41基于磁导率传感器109实际检测的TD比和TD比目 标值之间的差值，通过控制从调色剂盒11向显影装置1供给调色剂的 时间长度，来控制调色剂的供给量。
但是，如果块的浓度是用于设置TD比目标值的仅有准则，那么 出现以下的问题。即，在显影装置1中的调色剂的归因于经过时间的 劣化量较小并且显影装置的使用时间较短即形成的复制件的数量较少 的情况下，调色剂获取大量的电荷，因此块的浓度不可能较高。因此， TD比可能过度增加。因此，如果块的浓度是用于设置TD比的目标值 的仅有因素，那么，当图像形成装置在保持不用很长的时间长度之后 被第一次使用时，图像形成装置可能形成雾化图像和/或调色剂散射。 另一方面，如果显影装置1的使用时间长度(通过使用显影装置1形 成的复制件的数量)较长，那么TD比可能被设置得太低，从而使得 可能出现诸如载体粘附到感光鼓上的问题。
因此，对于根据由磁导率传感器109检测的块浓度而设置的TD 比，必须设置最大值和最小值。在根据由块浓度传感器110检测的块 浓度而设置的TD比大于预设的最大值或小于预设的最小值的情况 下，通过使用磁导率传感器109设置的最大值和最小值被用作用于控 制TD比的基本的目标值，以防止形成上述的不令人满意的图像。
并且，在本实施例中，在与通过使用块浓度传感器获得的最大值 和最小值相比优先使用通过使用磁导率传感器设置的最大值和最小值 并且图像浓度不落入预设的范围内的情况下，作为用于调整图像形成 装置的图像浓度的附加手段，可以调整相对于感光鼓的外缘表面的曝 光点的电位电平的显影偏压。
并且，除非根据归因于时间经过的调色剂劣化程度调整TD比的 这些最大值和最小值，否则不能防止雾化图像的形成和/或归因于调色 剂的散射的不令人满意的图像的形成，也不能将图像形成装置的图像 浓度保持在预设的范围中。
因此，在本实施例中，采取以下的措施。即，首先，读取从调色 剂盒中的调色剂的制造算起经过的天数。然后，基于经过的天数获得 经过时间的系数k。然后，根据所获得的经过时间的系数k设置TD 比的目标值。通过使用该过程，能够为了实现本发明的目的而保持图 像形成装置的调色剂电荷量稳定。该过程的细节如下：
由从补给调色剂的制造算起经过的天数获得的经过时间的系数k 的值与第一实施例中的相同。即，经过时间的系数k根据经过的天数 t在0(k＝0)～1(k＝1)的范围内变化。在本实施例中，使用以下的 值作为经过时间的系数k：
k＝0(0≤t＜500)
k＝0.0004×(t-500)(500≤t＜3000)
k＝1(t≥3000)
图11所示的是TD比的最大值Tt和累积的复制件计数之间的关 系以及TD比的最小值Tb和累积的复制件计数之间的关系。用于计 算TD比的最大值T1和最小值T2的方法如下：
T1＝Tref1-k×ΔTt ...(2)
T2＝Tref2-k×ΔTb ...(3)
这里，Tref1和Tref2代表调色剂为全新时的TD比的最大值和最 小值，在图12中示出这些值。与第一实施例相同，“全新的调色剂” 意味着未满500天的调色剂。
在图12中还示出经时3000天的补给调色剂的TD比的最大值T1 (通过使用式(2)计算)和累积复制件计数之间的关系的变化以及经 时3000天的补给调色剂的TD比的最小值T2(通过使用式(3)计算) 和累积复制件计数之间的关系的变化。
图13是示出当在实施上述控制(控制被打开)的同时使用经时 3000天的补给调色剂以形成8000个复制件时调色剂电荷量和累积复 制件计数之间的关系所出现的变化和当在不实施上述控制(控制不被 打开)的情况下使用经时3000天的补给调色剂以形成8000个复制件 时调色剂电荷量和累积复制件计数之间的关系所出现的变化的示图。
当执行控制时，TD比响应由于调色剂保持放置很长的时间长度 而出现的补给调色剂的可充电性的降低而减小。因此，从第一个复制 件到第8000个复制件补给调色剂获取电荷的量保持相对较大，并且， 调色剂的充电量的减少量保持相对较小。因此，图像形成装置不形成 雾化图像，并且散射的调色剂的量也较小。
作为比较，当不执行控制时，尽管由于调色剂保持放置很长的时 间长度而出现的调色剂的可充电性的降低，但TD比不降低。因此， 从图像形成操作的刚刚开始调色剂获取电荷的量的绝对值保持较小， 并且，调色剂的充电量随着累积复制件计数的增加而大大减少。因此， 图像形成装置有时形成雾化图像，并且，相对较多量的调色剂被散射。 因此，证明了难以在不实施上述控制的情况下连续输出大量的令人满 意的复制件。
该结果特别是关于调色剂电荷量的结果与经时1500天的调色剂 用作经过时间的系数k不同的经时500～3000天的调色剂的例子时出 现的结果相同。但是，经时1500天的调色剂的可充电性比经时3000 天的调色剂低。因此，当与经时1500天的调色剂一起使用图像形成装 置时，即使经时1500天的调色剂的经过时间的系数k的值比经时3000 天的调色剂小，也可在连续形成大量的图像的整个图像形成装置中将 其充电量保持在约20[μC/g]。
如上所述，根据本实施侧，构成控制部分41的决定装置基于关于 经过时间的信息来计算从补给显影剂的制造日期算起经过的时间长 度。然后，它根据计算的经过时间的长度来设置图像浓度的最大和最 小目标值。并且，决定装置设置最大和最小目标值，使得在从调色剂 (调色剂盒)的制造算起经过的时间长度比经过时间的基准值小的情 况下所设置的图像浓度的最大和最小目标值比在从调色剂(调色剂盒) 的制造算起经过的时间长度比经过时间的基准值大的情况下所设置的 图像浓度的最大和最小目标值大。换句话说，如图12所示，TD比的 最大值和最小值根据经过时间的系数k而减小。因此，即使当使用从 其制造(调色剂盒的制造)算起经过天数很多的补给调色剂用于连续 形成大量的复制件时，显影剂的充电量也可保持在预设的水平之上。 因此，能够防止形成诸如雾化图像的不令人满意的图像。
如上所述，根据本发明，根据供给装置的调色剂的使用期在TD 比方面调整图像形成装置。因此，即使向其供给从其制造算起经过天 数很多的调色剂，它也不形成雾化图像和/或遭受归因于调色剂的散射 的缺陷的图像；它可连续形成令人满意的图像。
[第三实施例]
图14是本实施例中的彩色图像形成装置的示意性截面图，并且示 出装置的一般结构。该图像形成装置为所谓的级联型。它还是中间转 印型。
除了以下的特征，本实施倒中的图像形成装置100的结构与第一 实施例中的直接转印型的彩色图像形成装置类似。即，第一实施例中 的图像形成装置100被构造为使得在转印介质S通过转印带21穿过图 像形成部分P(Pa、Pb、Pc和Pd)而传送的同时，在图像形成装置 P(Pa、Pb、Pc和Pd)中的感光鼓3的外缘表面上形成的调色剂图 像被直接转印到转印介质S上。本实施例中的图像形成装置100与第 一实施例中的图像形成装置100的不同之处仅在于，它使用作为带形 式的中间转印构件的中间转印带21T代替转印带21。
因此，为了利用第一实施例中的图像形成装置的说明以作为对于 本实施例中的图像形成装置的说明，给予结构和功能与第一实施例中 的图像形成装置的部件相同的本实施例中的图像形成装置的部件与给 予第一实施例中的图像形成装置的相应部件的附图标记相同的附图标 记。因此，本实施例中的图像形成装置将不被说明。
如上所述，本实施例与第一实施例的不同在于，在感光鼓3的外 缘表面上形成的调色剂图像被依次转印到中间转印带21T上以在中间 转印带21T上实现全色图像。然后，通过向作为二次转印装置的转印 辊28施加电压，中间转印带21T上的全色图像被转印到在从盒10中 的剩余记录介质分开的同时从记录介质盒10中被馈送之后正通过转 印部分被传送的转印介质S上。
然后，转印介质S被传送到定影部分9，在该定影部分9中，向 转印介质S和其上转印的全色调色剂图像施热和施压以将全色图像定 影到转印介质S上。然后，转印介质S被排出到传输盘24中。
本实施例中的彩色图像形成装置即中间转印型的彩色图像形成装 置的TD比也以与第一和第二实施例中的彩色图像形成装置相同的方 式被控制。因此，能够实现与第一和第二实施例中的图像形成装置可 实现的效果相同的效果。
换句话说，本实施例中的图像形成装置的TD比也根据供给装置 的调色剂的使用期被调整。因此，即使向其供给从其制造算起经过天 数很多的调色剂，它也不形成雾化图像和/或遭受归因于调色剂的散射 的缺陷的图像；它可连续形成令人满意的图像。
并且，在本实施例中，如图12所示，TD比的最大和最小目标值 也基于经过时间的系数k而减小。因此，即使当使用从其制造(调色 剂盒的制造)算起经过天数很多的补给调色剂时，并且/或者即使当连 续形成大量的复制件时，显影剂的充电量也保持在预设值(水平)之 上。因此，能够防止形成诸如雾化图像的不令人满意的图像。
虽然参照这里公开的结构说明了本发明，但它不限于所阐述的细 节，并且本申请意图在于涵盖可在改进的目的或所附的权利要求的范 围内的这些修改或变化。
[实施例1]
图1是本发明的第一实施例中的图像形成装置的示意性截面图， 并表示装置的一般结构。本实施例中的图像形成装置是所谓的级联型 的彩色图像形成装置。它还是直接转印型。但是，本实施例意图不在 于针对可应用本发明的图像形成装置的类型限制本发明。即，本发明 可应用于结构与本实施例中的图像形成装置不同的各种图像形成装 置。
在本实施例中，图像形成装置100具有采取环形带的形式的转印 介质保持构件21(以下称为转印带)。转印带21处于图像形成装置 100的主体100A中，并绕着多个辊20即驱动辊20a和一对从动辊20b 和20c被拉紧并被其支撑。转印带21可以可旋转地沿由附图中的箭头 标志指示的方向移动。随着转印带21沿箭头标志的方向旋转，它传送 转印带21上的转印介质S(以下简称为转印介质S)。
图像形成装置100具有沿转印带21被并置以通过用于形成潜像的 过程、用于使潜像显影的过程和用于转印显影的图像的过程分别形成 黄色、品红色、青色和黑色调色剂图像的第一、第二、第三和第四图 像形成部分P(Pa、Pb、Pc和Pd)。
图像形成部分Pa、Pb、Pc和Pd具有采取鼓的形式并在上面一对 一地形成颜色不同的四种调色剂图像的电子照相感光构件3(分别为 3a、3b、3c和3d)(以下称为感光鼓)。
上述的转印带21被定位为使得并置的感光鼓3a、3b、3c和3d 紧邻着转印带21。在颜色不同的调色剂图像一对一地在感光鼓3a、3b、 3c和3d上形成之后，在转印介质2被转印带21传送的同时，它们被 转印到转印带21上的转印介质2上。
在将调色剂图像(颜色不同)转印到转印介质S上之后，转印介 质S与转印带21分开，并被发送到定影部分9，在该定影部分9中调 色剂图像通过加热和加压被定影。在调色剂图像的定影之后，记录介 质S作为完成的复制件(copy)从图像形成装置中被排出。
在本实施例中，感光鼓3a、3b、3c和3d由可充电的正常极性为 负的有机光导体构成。它外径为30mm，并在图1中沿顺时针方向以 130毫米/秒的处理速度(外缘速度)关于可旋转地支撑它的轴的轴线 被旋转驱动。
图像形成装置100还具有作为充电装置的充电辊(charge roller)2 (2a、2b、2c和2d)和作为曝光装置的激光扫描器单元6(6a、6b、 6c和6d)。各个充电辊2与相应的感光鼓3的外缘表面接触。各个激 光扫描器单元6处于相应的感光鼓3的外缘表面的邻近位置处。充电 辊2和激光扫描器单元6在相应的感光鼓3上形成静电图像即潜像。 并且，图像形成装置100具有显影装置1(1a、1b、1c和1d)、转印 辊5(5a、5b、5c和5d)和清洗装置4(4a、4b、4c和4d)，它们 中的每一个处于相应的感光鼓3的外缘表面的邻接位置处。显影装置 1是用于将感光鼓3上的静电潜像显影成可见的图像的显影装置。转 印辊5组成转印装置。清洗装置4是用于清洗相应的感光鼓3的装置。
并且，图像形成装置100具有作为用于分别向显影装置1a、1b、 1c和1d供给调色剂的装置的调色剂盒11(11a、11b、11c和11d)。 调色剂盒11a、11b、11c和11d分别处于感光鼓3a、3b、3c和3d之 上。调色剂盒11a、11b、11c和11d一对一地具有贴附于其上的作为 存储装置的存储器标记30(30a、30b、30c和30d)。存储在这些存 储器标记30中的是关于调色剂盒11中的调色剂的制造日期和包含调 色剂的显影剂供给盒(调色剂盒)的制造日期的信息。该信息是用于 获得关于在显影剂盒首次使用之前经过的时间的长度的信息的信息。 通常地，调色剂制造和用调色剂填充调色剂盒之间的步骤受到严格控 制。因此，调色剂盒的制造日期可用于获得从调色剂的制造日期算起 经过的时间的长度。
充电辊2a、2b、2c和2d在充电部分中分别使感光鼓3a、3b、3c 和3d充电。为使感光鼓3充电而施加的电压为振荡电压即DC电压 (Vdc)和AC电压(Vac)的组合。感光鼓3a、3b、3c和3d中的每 一个的外缘表面通过分别与感光鼓3a、3b、3c和3d接触的充电辊2a、 2b、2c和2d被均匀充电到500V(暗点电压Vd)。
激光扫描器单元6a、6b、6c和6d中的每一个具有光源和多面反 射镜(未示出)。由光源发射的激光束被旋转的多面反射镜偏转。然 后，它通过偏转镜改变方向并通过f-θ透镜聚焦到感光鼓3的外缘表面 上。结果，感光鼓3的外缘表面沿与感光鼓3的外缘表面的母线平行 的方向被激光束扫描。换句话说，感光鼓3的外缘表面被曝光。因此， 响应从通过读取装置读取的信息而获得的图示信号，感光鼓3的外缘 表面的大量的曝光点的电位从-500V变(减小)为-200V(亮电位电平 V1)，由此在感光鼓3的外缘表面上实现潜像。
显影装置1a、1b、1c和1d分别包含预设的量的黄色、品红色、 青色和黑色显影剂，它们中的每一个是二成分显影剂，即，以预设的 比值混合的非磁性调色剂和磁性载体(carrier)的组合。
在本实施例中，磁性载体的电阻约为1013欧姆·厘米，粒子直径(体 积平均粒子直径：50％的中径(median diameter)约为40μm。
非磁性调色剂是树脂(聚酯树脂)、着色剂、电荷控制剂等的混 合物；着色剂、电荷控制剂等分散于聚酯树脂中。然后，该组合被硬 化、被粉末化并被分级，从而获得体积平均粒子直径为9μm的非磁性 调色剂。由此获得的调色剂可通过磁性载体摩擦充电为负极性。本实 施例中的调色剂能够获得的电荷量在温度为23℃、绝对湿度量为 10.6g/m3的环境中在紧接着其制造之后绝对值约为30μC/g(以下，除 非注明，“调色剂电荷量”是紧接着调色剂制造之后的调色剂电荷量)。
显影装置1a、1b、1c和1d分别将感光鼓3a、3b、3c和3d上的 潜像显影为可见图像即黄色、品红色、青色和黑色调色剂图像。
转印辊5a、5b、5c和5d分别在图像形成部分Pa、Pb、Pc和Pd 的转印部分中通过预设的压力量的施加与感光鼓3a、3b、3c和3d保 持压接。转印辊5a、5b、5c和5d中的每一个由金属芯和绕金属芯形 成的弹性圆筒层构成。用于弹性层的材料的例子是由橡胶或诸如尿烷 的高聚合物弹性体等制成的各种泡沫。它们包含诸如高氯酸钠的离子 导电物质。它们的体积平均电阻为1×106欧姆·厘米。
转印介质S被传送，使得它在预设的定时到达上述转印部分中的 每一个。更具体地，转印介质S被存储在转印介质盒10内并且从那里 通过片材馈送辊25、一对片材传送辊26和一对对齐辊27被馈送到转 印带21上。然后，它通过转印带21依次传送通过转印部分，即转印 带21和感光鼓3a、3b、3c和3d之间的接触区域。
转印带21是环形带。它是通过接合一段普通的带的长度方向端形 成的，或者它是无缝环形带。它通过驱动辊20a旋转。转印介质S通 过对齐辊27被传送到转印带21上，然后被传送到第一图像形成部分 Pa的转印部分Pa上。
同时，图像写入开始信号以预设的定时被输出以开始在位于第一 图像形成部分Pa中的感光鼓3a的外缘表面的部分上形成第一颜色 (黄色)的图像。然后，通过在感光鼓3a和转印辊5a之间施加电场 或电荷，由第一颜色(黄色)的调色剂形成的图像被转印到转印介质 S上。将第一颜色的调色剂图像转印到转印介质S上的该过程保证转 印介质S保持静电粘附到转印带21上。然后，传送转印介质S连续 通过第二、第三和第四转印部分Pb、Pc和Pd。
在第二、第三和第四图像形成部分Pb～Pd中也实施与在第一图像 形成部分Pa中实施的类似的图像形成操作和图像转印操作。
然后，为了去除电荷以最小化使记录介质S和转印带21保持相互 粘附的静电力，上面刚刚转印颜色不同的四种调色剂图像的转印介质 S受到就转印带21的移动方向而言位于第四图像形成部分Pd的下游 侧的分离充电器23(充电装置)处理。因此，转印介质S在转印带21 形成的回路的下游端处开始从转印带21分离。
图像形成装置具有用于去除转印带21上的调色剂粒子(雾化产生 调色剂粒子、散射调色剂粒子等)等的转印带清洗叶片(blade)22。就 转印带21的移动方向而言，转印带清洗叶片22处于转印介质S从转 印带21分离的区域的下游侧。转印带清洗叶片22总是保持与转印带 21接触。
在转印介质S从转印带21分离之后，转印介质S被传送到定影 部9，在该定影部分9中颜色不同的四种调色剂图像在被混合时被定 影到转印介质S上。结果，在转印介质S上实现永久的金色图像；产 生金色复制件。然后，转印介质S被排出到传输盘24中。
同时，感光鼓3a、3b、3c和3d分别通过感光鼓清洗装置4a、4b、 4c和4d被清洗；保持在感光鼓3a、3b、3c和3d上的调色剂粒子分 别通过清洗装置4a、4b、4c和4d的毛刷或叶片等被去除。对于粘附 到转印带21上的调色剂粒子来说，它们如上所述通过转印清洗叶片 22被去除。
图2是本实施例中的图像形成装置的控制装置200的框图，该控 制装置200用于控制给图像形成装置供给显影剂的过程。它示出控制 装置200的一般结构。
在本实施例中，图像形成部分P(Pa、Pb、Pc和Pd)具有贴附 到图像形成部分P上更具体而言分别贴附到图像形成部分P的显影装 置1(1a、1b、1c和1d)上的图像形成部分标记31(31a、31b、31c 和31d)，而被可去除地安装到图像形成部分P(Pa、Pb、Pc和Pd) 中的调色剂盒11(11a、11b、11c和11d)具有一对一地贴附到调色 剂盒30上的调色剂盒标记30(30a、30b、30c和30d)。
通信部分40与各个调色剂盒的标记交换诸如调色剂的制造日期 (或调色剂盒的制造日期)的信息。控制部分41(控制器)提供有具 有计算功能的硬件和用于调节硬件的计算功能的软件。它处理来自通 信部分40、时钟控制部分42和存储器部分43的信息。它还控制图像 形成部分Pa、Pb、Pc和Pd的操作。并且，控制部分41(控制器) 用作根据从上述标记30获得的诸如调色剂的制造日期的信息来设置 浓度水平的目标值的装置。将在后面说明控制部分41的该操作。时钟 控制部分42具有日历功能并输出当前的日期和时间。存储器部分43 由半导体存储器或硬盘等构成。它存储诸如包含图像浓度的目标值和 环境条件之间的关系的表格的各种数据。它还存储控制转印电压所需 要的程序。
下面在结构方面说明构成图像形成部分(即，处理装置)中的每 一个的部件。图3是本发明的第一实施例中的显影装置1中的一个与 相应的调色剂盒11的组合在与组合的长度方向垂直的平面上的示意 性截面图。图4是显影装置1的顶部透视图。它示出显影装置1的结 构。
显影装置1具有显影剂容器101和显影剂承载构件102。显影剂 容器T包含作为调色剂和磁性载体的混合物的显影剂T。显影剂承载 构件102通过在其外缘表面上承载显影剂T将显影剂T传送到感光鼓 1。显影剂容器101具有孔101A(开口)。显影剂承载构件102可旋 转地在显影剂容器101中被支撑，使得它通过孔101A与感光鼓1接 触。显影剂承载构件102在显影剂承载构件102的外缘表面的每单位 面积上承载的显影剂T的量由显影剂量调节叶片(b1ade)103调节。
显影剂容器101具有通过隔壁104相互隔开的显影剂供给室105 和显影剂搅拌室106。显影剂供给室105具有给显影剂承载构件102 供给显影剂的显影剂传送螺杆(screw)107。显影剂搅拌室106具有 在搅拌的同时向显影剂供给室105传送显影剂由此混合已处于显影装 置1中的显影剂与新供给的调色剂的显影剂搅拌螺杆108。
并且，显影装置1具有作为用于检测显影剂容器101中的显影剂 的调色剂浓度的装置的TD比检测装置109。TD比检测装置109被装 配在洞穿显影剂搅拌室106的外壁从而在显影剂搅拌室106的外侧和 内侧之间延伸的通孔中。它足够紧地被装配在上述孔中以防止显影剂 搅拌室106中的显影剂泄漏。“TD比”是显影剂(调色剂T和载体C 的混合物)中的调色剂(T)的比率，即显影剂中的调色剂浓度：T/D (D＝T+C)。
调色剂盒11是用于给显影装置1供给(补给)补给显影剂的装置。 它具有包含补给显影剂Ts的补给显影剂容器12。补给显影剂容器12 具有通过补给显影剂口14向上述显影剂搅拌室106传输补给显影剂 Ts的传送螺杆13。补给显影剂Ts可以是纯调色剂或调色剂和磁性载 体的混合物。以下，补给显影剂Ts将被简称为“补给调色剂Ts”。
如上所述，补给显影剂容器12具有向图像形成装置的主体的通信 部分40输出诸如补给调色剂Ts的制造日期的信息的标记30。
显影剂承载构件102具有非磁性显影套筒102a、处于显影套筒 102a的内部空间中的静磁场产生装置即磁极102b(磁体102)。因此， 在本实施例中，显影剂T通过由磁场产生装置102b产生的磁场粘附 到显影套筒102a的外缘表面上，然后，通过显影套筒102a的旋转沿 由附图中的箭头标志指示的方向被传送。
在显影剂承载构件的外缘表面上承载显影剂T之后，随着显影剂 承载构件102旋转，显影剂承载构件102的外缘表面上的显影剂T的 本体(body)由显影剂量调节叶片103调节，使得显影剂承载构件102 的外缘表面上的显影剂的量(每单位面积)变为适当的。然后，适量 (每单位面积)的显影剂T的本体通过显影剂承载构件102的进一步 旋转被传送到区域A(显影区域)，在该区域A中，显影剂承载构件 102的外缘表面上的显影剂T的本体面对感光鼓1的保持静电潜像的 外缘表面的部分。
随着显影剂承载构件102上的显影剂T的本体到达显影区域A， 显影剂T的本体中的调色剂受到由静电潜像和显影偏压之间的电位电 平差产生的电力(electrical force)。因此，调色剂(调色剂粒子)从 显影剂承载构件102向感光鼓3跳跃。已向感光鼓3跳跃的调色剂粒 子通过显影偏压的交变分量即AC电压在显影剂承载构件102和感光 鼓3之间往复移动。当如上所述往复移动时，具有负电荷的调色剂粒 子通过施加到显影剂承载构件102上的电压Vdev和潜像的电位电平 之间的电位电平差移动。更具体而言，位置与感光鼓3的外缘表面的 电位电平为暗电位电平Vd的大量的点对应的调色剂粒子返回显影剂 承载构件102的外缘表面，而位置与感光鼓3的外缘表面的电位电平 为亮电位电平Vl的大量的点对应的调色剂粒子粘附(保持粘附)到感 光鼓3的外缘表面上。
显影剂传送螺杆107处于显影剂供给室105中。它给显影剂承载 构件102供给显影剂T，同时将显影剂承载构件102上的显影剂T的 本体的一部分即通过显影剂量调节叶片103去除的显影剂T的本体的 部分送回到显影剂搅拌室106中。
更具体而言，参照图4，显影装置1中的显影剂T沿由箭头标志 指示的方向通过显影剂传送螺杆107在显影剂供给室105中被传送。 结果，显影剂T通过隔壁104具有的孔104A进入显影剂搅拌室106 中。
显影剂搅拌室106中的显影剂T沿与在显影剂供给室105中传送 显影剂的方向相反的箭头标志指示的方向通过显影剂搅拌螺杆108被 传送。结果，显影剂T通过隔壁104具有的孔104B循环回到显影剂 供给室105中。
如上所述，显影剂搅拌螺杆108将显影剂T送到显影剂供给室105 中，同时搅拌已在传送穿过显影剂供给室105之后回到显影剂搅拌室 106中的显影剂T和补给调色剂Ts。
如上所述，TD比检测装置109处于显影剂搅拌室106(其中存在 显影剂搅拌螺杆108)的孔内，所述孔以贯穿显影剂搅拌室106的壁 的方式被定位。它紧紧地装配在孔内，使得不从显影剂搅拌室106泄 漏显影剂T。
并且，就通过搅拌螺杆108传送显影剂T的方向而言，TD比检 测装置处于补给显影剂口14的上游侧。当图像形成装置被启动时、当 形成单一复制件时或当出现类似的情况时，它检测TD比；TD比检测 装置对于TD比的检测由图像形成装置的启动操作的开始、形成单一 图像的操作的开始等触发。
在本实施例中，能够通过读取磁导率的变化而检测TC比的磁导 率传感器被用作TD比检测装置109。将在后面详细说明用于基于由 TD比检测装置109检测的TD比给显影装置1供给补给调色剂Ts的 过程。
如上所述，补给显影剂口14位于显影装置1的正上方，使得补给 调色剂Ts在从调色剂盒11送出之后落到搅拌螺杆108上。
本实施例中的显影剂T是由非磁性调色剂和磁性载体构成的二成 分显影剂，即是非磁性调色剂和磁性载体的混合物。随着非磁性调色 剂通过显影剂供给室105和显影剂搅拌室106中的磁性载体被摩擦充 电到负极性，它通过库仑力从显影剂承载构件102被传送到感光鼓1 上，从而在感光鼓3上使静电潜像显影。
调色剂最初在显影装置1中的显影剂的本体中占据的比值即初始 TD比在本实施例中为8％(wt.％)，并且显影装置1中的显影剂的 量约为190[g]。
此时，将详细说明作为本发明要应对的问题的主要原因的调色剂 劣化。
图5是表示从调色剂的制造算起经过的天数和调色剂电荷量之间 的关系的示图，该示图说明随时间的经过而出现的调色剂劣化。它示 出以下的实验的结果：在温度为23℃、绝对湿度为10.6/m3的环境中， TD比为8.0％的全新的调色剂和载体的组合被放入显影装置1中并被 搅拌60秒以使调色剂摩擦带电。因此，通过载体使调色剂摩擦带电。 归因于时间的经过的调色剂(显影剂)劣化如下：当经过的天数几乎 为0时，调色剂电荷量的绝对值约为30[μC/g]。作为比较，在经过3000 天之后，调色剂电荷量的绝对值约为15[μC/g]。换句话说，时间的经 过大致使调色剂电荷量减半。随便说一句，调色剂电荷量是由E-spart Analyzer(Hosokawa Micron Co.，Ltd.的产品)测量的。
导致可由调色剂获得的电荷量随时间的经过而减少的具体机制是 不清楚的。但是，以下看起来是其原因。
它们是：源自外部添加剂和调色剂的氧化的外部添加剂的充电性 能的劣化和/或调色剂的可充电性的劣化；调色剂粒子的蜡质成分的析 出，这导致外部添加剂嵌入调色剂粒子中；随着调色剂被耗费出现的 载体相对于调色剂的比值的增加；等等。
并且，可由调色剂获得的电荷量的减少使以保持将调色剂粒子约 束在显影剂承载构件上的方式在显影剂承载构件和感光鼓之间起作用 的静电力的量减小。因此，调色剂粘附到感光鼓的外缘表面的不应粘 附调色剂的大量的点中的一些上，从而导致形成所谓的雾化图像。
本发明的发明人已知以下的方面：随着调色剂电荷量的绝对值变 得小于约10[μC/g]，调色剂散射的量增加，从而使得更可能形成雾化 图像。因此，为了防止雾化图像的形成、调色剂的散射并/或使图像形 成装置的图像浓度稳定化，希望调色剂电荷量的绝对值可保持在约 20[μC/g]。
因此，在本发明的情况下，采取以下的措施以实现上述目的。即， 从调色剂盒中的调色剂的制造算起经过的天数被读取。然后，通过将 经过的天数与经过的天数的基准值相比较，获得经过时间的系数k。 然后，根据获得的经过时间的系数k设置TD比的目标值。实施上述 过程可在适当的水平上保持调色剂电荷量；它可实现本发明的目的。 过程的细节如下。
在本实施例中，为了响应随时间的经过出现的调色剂可获得的电 荷量的变化来控制TD比，如图6所示设置经过天数的系数k和从调 色剂的制造算起经过的天数之间的关系，并且如图7所示设置使用的 记录纸的数量(形成的复制件的数量)和TD比的目标值的变化量ΔT 之间的关系。随着图像形成操作的继续，显影装置内的调色剂可获得 的电荷量响应形成的复制件的数量的增加而改变。因此，在连续形成 大量复制件的图像形成操作过程中，使显影装置内的调色剂的充电量 保持大致恒定(稳定)所需要的是改变用于控制给显影装置供给补给 调色剂的过程的浓度水平的目标值。图7是示出为了在连续形成大量 图像的图像形成操作中使显影装置1内的调色剂获得的电荷量保持大 致恒定要被调整的浓度水平的目标值的量ΔT的示图。
经过时间的系数k的值在0和1之间变化，这里“t”代表从显影装 置中的调色剂的制造算起经过的天数。在本实施例中，k被设置如下：
k＝0(0≤t＜500)
k＝0.0004×(t-500)(500≤t＜3000)
k＝1(t≥3000)
实际用于通过使用上述的k和ΔT来控制TD比的TD比的目标值 Ttgt可被表达如下：
Ttgt＝Tref-k×ΔT...(1)
Tref是与通过使用未满例如500天的基准经过时间长度的调色剂 (因此，被视为根本没有劣化，因此几乎是全新的)形成的复制件的 数量对应的TD比的目标值，并且在图8中被示出。基于当实际操作 显影装置时调色剂获得的实际电荷量获得以图8中的示图的形式示出 的TD比的目标值和使用的记录介质的数量(形成的复制件的数量) 之间的关系。
在图8中还示出对于经时1500天的调色剂和经时3000天的调色 剂通过使用式(1)计算的TD比的目标值的变化。从图8可以看出， 当使用经时1500天的调色剂或经时3000天的调色剂实施连续形成大 量的图像的图像形成操作时，通过在使用的开始与用于经时500天的 调色剂的TD比的目标值(Tref)相比大大降低TD比的目标值并在 整个图像形成操作中保持其较低，显影装置中的调色剂获得的电荷量 保持大致恒定(稳定)。
图9示出在执行根据本发明的控制的同时在使用经时3000天的调 色剂时调色剂获得的电荷量的变化和在不执行根据本发明的控制的情 况下在使用经时3000天的调色剂时调色剂获得的电荷量的变化。
在本实施例中的控制的情况下，响应随调色剂长期放置出现的调 色剂的可充电性的降低，TD比减小。因此，从第一个复制件到80000 个复制件，调色剂的充电量的绝对值保持相对较大，并且由于使用导 致的调色剂充电量的减少量也较小。因此，本实施例中的图像形成装 置不可能形成雾化图像，并且它散射调色剂的量较少。
另一方面，在不执行上述控制的情况下，即，在即使调色剂由于 长期放置导致可充电性降低也不降低TD比的情况下，调色剂的充电 量的绝对值从图像形成操作的刚刚开始较小，并且调色剂可充电量的 减少量较大。因此，在不执行上述控制的情况下，图像形成装置可能 形成雾化图像，并且它散射调色剂的量较大。因此，图像形成装置难 以连续输出令人满意的图像。
作为使用期(age)处于经过天数的系数k与经过天数成比例的 500～3000天的范围中的调色剂的一例，该结果与当与经时1500天的 调色剂一起使用图像形成装置时获得的结果相同。随便说一句，经时 1500天的调色剂的调色剂可充电量的减少比经时3000天的调色剂小。 因此，当与经时1500天的调色剂一起使用图像形成装置时，即使经时 1500天的调色剂的经过时间的系数k的值比经时3000天的调色剂小， 其充电量也可在形成大量的图像的整个图像形成装置中保持在约 20[μC/g]。
通过在例如第1500天、第3000天等的预设的时间点上测量使调 色剂的充电量保持大致稳定所需要的TD比，来确定经过时间的系数 k是否要被转变。在这种情况下，通过控制TD比，调色剂的充电量 保持在适当的范围中。因此，图像形成装置的图像浓度保持稳定(恒 定)。在本实施例的情况下，为了使图像形成装置的图像浓度稳定， 可以相对于感光鼓的外缘表面的曝光点的电位电平调整显影偏压。
在本实施例的情况下，调色剂盒11还具有调色剂传送螺杆13和 标记30。调色剂盒11中的调色剂通过其驱动被控制部分41控制的螺 杆13被供给到显影装置1。
下面参照图10说明如何使用标记30。
图10是表示如何在调色剂盒11的整个使用期中使用标记30的流 程图。
首先，紧接着调色剂盒11的制造之后，在标记30的存储器中存 储关于调色剂盒11的制造日期、调色剂传送螺杆13的初始转数等的 信息(S1)。然后，调色剂盒11被密封和包裹，并然后作为商品被发 运(S2)。
当全新的调色剂盒11被首次使用时，要对其进行打开和开封，然 后由图像形成装置的用户或维护人员将其安装到图像形成装置中 (S3)。
当图像形成装置100的主体100A为开时，总在更换主体100A中 的盒11时出现的关门动作被检测(S5)。然后，主体100A中的盒11 的制造日期从标记30的存储器被输出到图像形成装置100的通信部分 40(S6)。
当主体100A为关时，一打开主体100A就出现的主体100A的启 动触发将主体100A中的盒11的制造日期输出到图像形成装置的通信 部分40的过程(S6)。随便说一句，当主体100A被打开时，不管在 紧接着打开主体100A之前已处于主体100A中的调色剂盒11是否用 全新的一个来替换，图像形成装置的启动都触发将调色剂(调色剂盒 11)的制造日期从标记30的存储器输出到图像形成装置的通信部分 40的过程。
然后，使用输出到通信部分40的关于补给调色剂的制造日期的信 息和存储在时间管理部分42中的关于当前日期的信息，通过控制部分 41计算在制造补给调色剂(调色剂盒)之后经过的天数。
同时，诸如从显影装置1的标记31输出到图像形成装置的主体 100A的通信部分40的、关于形成的复制件的数量的显影装置1的使 用长度和从显影装置1具有的TD比检测装置109输出的当前TD比 的值的信息被发送到控制部分41。然后，以与基于从补给调色剂(调 色剂盒11)的制造算起经过的天数及显影装置1的使用长度(形成的 复制件的数量)通过控制部分41计算的TD比的上述目标值(Ttgt) 和从显影装置1的TD比检测装置109输出的当前的TD比之间的差 值成比例的量，给显影装置1供给调色剂。
更具体而言，通过驱动调色剂传输电动机一段时间长度，向显影 装置1供给调色剂，所述时间长度是旋转调色剂盒11中的调色剂传送 螺杆13以便以控制部分41计算的、需要向显影装置1传输的调色剂 的量将调色剂从调色剂盒11传输到显影装置1所需要的。
如上所述，根据本实施例，由控制部分41构成的决定装置设置图 像浓度的目标值，使得在从调色剂(调色剂盒)的制造算起经过的时 间长度比补给调色剂的使用期的基准值小的情况下所设置的图像浓度 的目标值比在从调色剂(调色剂盒)的制造算起经过的时间长度比补 给调色剂的使用期的基准值大的情况下所设置的图像浓度的目标值 大。换句话说，在使用从其制造(调色剂盒的制造)算起经过很多的 天数的补给调色剂的情况下，TD比的目标值如图8所示的那样减小。 因此，即使当连续形成大量的复制件时，显影装置1也可就显影剂充 电量而言在高于当前标准的水平上保持恒定，因此能够防止导致不令 人满意的图像的形成的雾化图像的形成和/或调色剂的散射。
[实施例2]
下面说明本发明的第二实施例。
除了TD比的变化范围具有最大值和最小值以外，本实施例中的 图像形成装置与第一实施例中的图像形成装置类似。至于图像形成装 置和显影装置的一般结构，本实施例与第一实施例相同。
在本实施例中，除了第一实施例中的由磁导率传感器构成的TD 比检测装置109，还使用块(patch)浓度传感器110作为用于确定要 给显影装置1供给补给调色剂的量的装置。
块浓度传感器110用于辅助基于由磁导率传感器109检测的TD 比来控制TD比的过程，并且还使图像形成装置的图像浓度保持稳定。 在本实施例中，使用反射型的图像浓度传感器作为块浓度传感器110。
有时出现这样一种情况，即，即使感光鼓3的外缘表面的显影衬 度(contrast)电压保持稳定，图像形成装置的图像浓度也由于调色剂 电荷量的变化而变化。因此，仅磁导率传感器109不足以通过根据TD 比的预设值调整TD比来使图像形成装置的图像浓度保持稳定；通过 根据TD比的预设目标值来调整TD是不可能的。
因此，在本实施例中，当穿过图像形成装置的累积记录介质数量 超过预设值时，或在紧接着完成图像形成装置的启动操作之后，块浓 度传感器110在转印带21(图1)上形成块。如果检测的块的图像浓 度比基准值高，那么它意味着由于TD比过高因此调色剂的充电量令 人不满意地较小。因此，确定浓度太高。然后，通过控制部分41读取 用于补偿图像浓度的偏差的表格，并且通过控制部分41设置磁导率传 感器109的TD比的目标值。
控制部分41基于磁导率传感器109实际检测的TD比和TD比目 标值之间的差值，通过控制从调色剂盒11向显影装置1供给调色剂的 时间长度，来控制调色剂的供给量。
但是，如果块的浓度是用于设置TD比目标值的仅有准则，那么 出现以下的问题。即，在显影装置1中的调色剂的归因于经过时间的 劣化量较小并且显影装置的使用时间较短即形成的复制件的数量较少 的情况下，调色剂获取大量的电荷，因此块的浓度不可能较高。因此， TD比可能过度增加。因此，如果块的浓度是用于设置TD比的目标值 的仅有因素，那么，当图像形成装置在保持不用很长的时间长度之后 被第一次使用时，图像形成装置可能形成雾化图像和/或调色剂散射。 另一方面，如果显影装置1的使用时间长度(通过使用显影装置1形 成的复制件的数量)较长，那么TD比可能被设置得太低，从而使得 可能出现诸如载体粘附到感光鼓上的问题。
因此，对于根据由磁导率传感器109检测的块浓度而设置的TD 比，必须设置最大值和最小值。在根据由块浓度传感器110检测的块 浓度而设置的TD比大于预设的最大值或小于预设的最小值的情况 下，通过使用磁导率传感器109设置的最大值和最小值被用作用于控 制TD比的基本的目标值，以防止形成上述的不令人满意的图像。
并且，在本实施例中，在与通过使用块浓度传感器获得的最大值 和最小值相比优先使用通过使用磁导率传感器设置的最大值和最小值 并且图像浓度不落入预设的范围内的情况下，作为用于调整图像形成 装置的图像浓度的附加手段，可以调整相对于感光鼓的外缘表面的曝 光点的电位电平的显影偏压。
并且，除非根据归因于时间经过的调色剂劣化程度调整TD比的 这些最大值和最小值，否则不能防止雾化图像的形成和/或归因于调色 剂的散射的不令人满意的图像的形成，也不能将图像形成装置的图像 浓度保持在预设的范围中。
因此，在本实施例中，采取以下的措施。即，首先，读取从调色 剂盒中的调色剂的制造算起经过的天数。然后，基于经过的天数获得 经过时间的系数k。然后，根据所获得的经过时间的系数k设置TD 比的目标值。通过使用该过程，能够为了实现本发明的目的而保持图 像形成装置的调色剂电荷量稳定。该过程的细节如下：
由从补给调色剂的制造算起经过的天数获得的经过时间的系数k 的值与第一实施例中的相同。即，经过时间的系数k根据经过的天数 t在0(k＝0)～1(k＝1)的范围内变化。在本实施例中，使用以下的 值作为经过时间的系数k：
k＝0(0≤t＜500)
k＝0.0004×(t-500)(500≤t＜3000)
k＝1(t≥3000)
图11所示的是TD比的最大值Tt和累积的复制件计数之间的关 系以及TD比的最小值Tb和累积的复制件计数之间的关系。用于计 算TD比的最大值T1和最小值T2的方法如下：
T1＝Tref1-k×ΔTt ...(2)
T2＝Tref2-k×ΔTb ...(3)
这里，Tref1和Tref2代表调色剂为全新时的TD比的最大值和最 小值，在图12中示出这些值。与第一实施例相同，“全新的调色剂” 意味着未满500天的调色剂。
在图12中还示出经时3000天的补给调色剂的TD比的最大值T1 (通过使用式(2)计算)和累积复制件计数之间的关系的变化以及经 时3000天的补给调色剂的TD比的最小值T2(通过使用式(3)计算) 和累积复制件计数之间的关系的变化。
图13是示出当在实施上述控制(控制被打开)的同时使用经时 3000天的补给调色剂以形成8000个复制件时调色剂电荷量和累积复 制件计数之间的关系所出现的变化和当在不实施上述控制(控制不被 打开)的情况下使用经时3000天的补给调色剂以形成8000个复制件 时调色剂电荷量和累积复制件计数之间的关系所出现的变化的示图。
当执行控制时，TD比响应由于调色剂保持放置很长的时间长度 而出现的补给调色剂的可充电性的降低而减小。因此，从第一个复制 件到第8000个复制件补给调色剂获取电荷的量保持相对较大，并且， 调色剂的充电量的减少量保持相对较小。因此，图像形成装置不形成 雾化图像，并且散射的调色剂的量也较小。
作为比较，当不执行控制时，尽管由于调色剂保持放置很长的时 间长度而出现的调色剂的可充电性的降低，但TD比不降低。因此， 从图像形成操作的刚刚开始调色剂获取电荷的量的绝对值保持较小， 并且，调色剂的充电量随着累积复制件计数的增加而大大减少。因此， 图像形成装置有时形成雾化图像，并且，相对较多量的调色剂被散射。 因此，证明了难以在不实施上述控制的情况下连续输出大量的令人满 意的复制件。
该结果特别是关于调色剂电荷量的结果与经时1500天的调色剂 用作经过时间的系数k不同的经时500～3000天的调色剂的例子时出 现的结果相同。但是，经时1500天的调色剂的可充电性比经时3000 天的调色剂低。因此，当与经时1500天的调色剂一起使用图像形成装 置时，即使经时1500天的调色剂的经过时间的系数k的值比经时3000 天的调色剂小，也可在连续形成大量的图像的整个图像形成装置中将 其充电量保持在约20[μC/g]。
如上所述，根据本实施侧，构成控制部分41的决定装置基于关于 经过时间的信息来计算从补给显影剂的制造日期算起经过的时间长 度。然后，它根据计算的经过时间的长度来设置图像浓度的最大和最 小目标值。并且，决定装置设置最大和最小目标值，使得在从调色剂 (调色剂盒)的制造算起经过的时间长度比经过时间的基准值小的情 况下所设置的图像浓度的最大和最小目标值比在从调色剂(调色剂盒) 的制造算起经过的时间长度比经过时间的基准值大的情况下所设置的 图像浓度的最大和最小目标值大。换句话说，如图12所示，TD比的 最大值和最小值根据经过时间的系数k而减小。因此，即使当使用从 其制造(调色剂盒的制造)算起经过天数很多的补给调色剂用于连续 形成大量的复制件时，显影剂的充电量也可保持在预设的水平之上。 因此，能够防止形成诸如雾化图像的不令人满意的图像。
如上所述，根据本发明，根据供给装置的调色剂的使用期在TD 比方面调整图像形成装置。因此，即使向其供给从其制造算起经过天 数很多的调色剂，它也不形成雾化图像和/或遭受归因于调色剂的散射 的缺陷的图像；它可连续形成令人满意的图像。
[第三实施例]
图14是本实施例中的彩色图像形成装置的示意性截面图，并且示 出装置的一般结构。该图像形成装置为所谓的级联型。它还是中间转 印型。
除了以下的特征，本实施倒中的图像形成装置100的结构与第一 实施例中的直接转印型的彩色图像形成装置类似。即，第一实施例中 的图像形成装置100被构造为使得在转印介质S通过转印带21穿过图 像形成部分P(Pa、Pb、Pc和Pd)而传送的同时，在图像形成装置 P(Pa、Pb、Pc和Pd)中的感光鼓3的外缘表面上形成的调色剂图 像被直接转印到转印介质S上。本实施例中的图像形成装置100与第 一实施例中的图像形成装置100的不同之处仅在于，它使用作为带形 式的中间转印构件的中间转印带21T代替转印带21。
因此，为了利用第一实施例中的图像形成装置的说明以作为对于 本实施例中的图像形成装置的说明，给予结构和功能与第一实施例中 的图像形成装置的部件相同的本实施例中的图像形成装置的部件与给 予第一实施例中的图像形成装置的相应部件的附图标记相同的附图标 记。因此，本实施例中的图像形成装置将不被说明。
如上所述，本实施例与第一实施例的不同在于，在感光鼓3的外 缘表面上形成的调色剂图像被依次转印到中间转印带21T上以在中间 转印带21T上实现全色图像。然后，通过向作为二次转印装置的转印 辊28施加电压，中间转印带21T上的全色图像被转印到在从盒10中 的剩余记录介质分开的同时从记录介质盒10中被馈送之后正通过转 印部分被传送的转印介质S上。
然后，转印介质S被传送到定影部分9，在该定影部分9中，向 转印介质S和其上转印的全色调色剂图像施热和施压以将全色图像定 影到转印介质S上。然后，转印介质S被排出到传输盘24中。
本实施例中的彩色图像形成装置即中间转印型的彩色图像形成装 置的TD比也以与第一和第二实施例中的彩色图像形成装置相同的方 式被控制。因此，能够实现与第一和第二实施例中的图像形成装置可 实现的效果相同的效果。
换句话说，本实施例中的图像形成装置的TD比也根据供给装置 的调色剂的使用期被调整。因此，即使向其供给从其制造算起经过天 数很多的调色剂，它也不形成雾化图像和/或遭受归因于调色剂的散射 的缺陷的图像；它可连续形成令人满意的图像。
并且，在本实施例中，如图12所示，TD比的最大和最小目标值 也基于经过时间的系数k而减小。因此，即使当使用从其制造(调色 剂盒的制造)算起经过天数很多的补给调色剂时，并且/或者即使当连 续形成大量的复制件时，显影剂的充电量也保持在预设值(水平)之 上。因此，能够防止形成诸如雾化图像的不令人满意的图像。
虽然参照这里公开的结构说明了本发明，但它不限于所阐述的细 节，并且本申请意图在于涵盖可在改进的目的或所附的权利要求的范 围内的这些修改或变化。