图像形成装置制造方法
【专利摘要】本发明的图像形成装置具有像载体、显影剂承载体、调色剂承载体、偏压控制部及检测部。显影剂承载体承载包含调色剂、外部添加剂及载体的显影剂层。调色剂承载体从显影剂层接受调色剂而承载调色剂层，将调色剂提供给像载体。检测部以电的方式检测在调色剂承载体上的调色剂附着状况。当检测部检测到有超过阈值的调色剂的附着时，偏压控制部将偏压设定从通常显影模式变更为调色剂除去模式。在调色剂除去模式下，偏压控制部控制对像载体、显影剂承载体及调色剂承载体施加的偏压，从而仅使外部添加剂滞留于调色剂承载体的周面，且使承载于显影剂承载体的显影剂层比通常显影模式时更强地接触于调色剂承载体的周面。
【专利说明】图像形成装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种具备使用了包含调色剂及载体的双成分显影剂的接触 (touchdown)显影方式的显影装置的图像形成装置。
【背景技术】
[0002] 利用电子照相方式的复印机、打印机、传真机等图像形成装置通过向形成于像载 体（例如为感光鼓或转印带）上的静电潜像提供显影剂，使该静电潜像显影，从而在像载 体上形成调色剂像。作为进行所述显影的方式之一，已知的是利用双成分显影剂的接触 (touchdown)显影方式，该双成分显影剂包含作为非磁性体的调色剂及作为磁性体的载体。 根据该方式，在磁辊上承载双成分显影剂层（所谓的磁刷层），显影辊（调色剂承载体）从 所述磁刷层接受调色剂而承载调色剂层，从该调色剂层向像载体提供调色剂，从而使所述 静电潜像可视化。
[0003] 在接触显影方式中，显影辊与调色剂接触的机会最多，因此，调色剂有时以不能容 易剥离的状态附着于显影辊的周面。特别是，在使调色剂像定影到薄片体的定影装置中，为 了降低定影温度来实现节能，有时使用低温定影方式的调色剂。在此情况下，调色剂的低熔 点成分容易熔融附着于显影辊的周面上。在调色剂附着于显影辊的周面而形成层的情况 下，造成显影性能下降，图像上产生异常。
[0004] 在现有技术中，有一种技术给调色剂中添加特定的外部添加剂，并对该外部添加 剂加以特定的表面处理，从而抑制调色剂附着于显影辊的周面。但是，通过该解决方案，由 于特定的外部添加剂的使用以及表面处理的适用，可能对调色剂的性能、特别是调色剂的 带电性能带来重大的影响。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种具备采用了接触显影方式的显影装置的图像形成装 置，在不给调色剂的性能带来影响的情况下，抑制调色剂附着于调色剂承载体。
[0006] 本发明的一方面所涉及的图像形成装置包括像载体、显影剂承载体、调色剂承载 体、偏压控制部及检测部。
[0007] 像载体具有用于承载静电潜像及调色剂像的周面。显影剂承载体具有用于承载包 含调色剂、外部添加剂及载体的显影剂层的周面。调色剂承载体具有与所述显影剂层接触 而从所述显影剂层接受调色剂来承载调色剂层的周面，将所述调色剂层的调色剂提供给所 述像载体，以使所述静电潜像显影。偏压控制部对所述像载体、所述显影剂承载体及所述调 色剂承载体施加偏压，并且控制该偏压。检测部以电的方式检测在所述调色剂承载体的周 面上的调色剂附着状况。
[0008] 当所述检测部检测到有超过阈值的所述调色剂的附着时，所述偏压控制部将偏压 设定从通常显影模式变更为调色剂除去模式。在所述调色剂除去模式下，所述偏压控制部 设定对所述像载体、所述显影剂承载体及所述调色剂承载体施加的偏压，从而仅使外部添 加剂滞留于所述调色剂承载体的周面，且使承载于所述显影剂承载体的所述显影剂层比所 述通常显影模式时更强地接触于所述调色剂承载体的周面。
[0009] 根据本发明的上述结构，在不给调色剂的性能带来影响的情况下，能够抑制调色 剂附着于调色剂承载体。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 图1是表示本发明涉及的图像形成装置的一实施方式的剖视图。
[0011] 图2是显影装置的垂直方向的剖视图。
[0012] 图3是显影装置的水平方向的剖视图。
[0013] 图4是用于说明显影装置的显影工作的模式图。
[0014] 图5是用于说明从显影辊回收调色剂的回收工作的模式图。
[0015] 图6是控制部的功能方框图。
[0016] 图7的（a)和（b)是用于说明调色剂向显影辊的周面附着前后的电方面的状况的 模式图。
[0017] 图8是用于说明在施加了调色剂除去模式的偏压的状态下的工作的模式图。
[0018] 图9是用于说明在施加了调色剂除去模式的偏压的状态下的工作的模式图。
[0019] 图10是表示在调色剂除去模式下的控制部的工作的流程图。
[0020] 图11是表示实施例及比较例的对于显影辊周面的调色剂附着状况的评估结果的 表形式的图。
【具体实施方式】
[0021] 下面，根据附图详细说明本发明的实施方式。图1是表示本发明的一实施方式涉 及的图像形成装置1的内部结构的剖视图。其中，以复印机作为图像形成装置1的例子，但 是图像形成装置也可以是打印机、传真机或具备这些功能的数码复合机。
[0022] 图像形成装置1具有装置主体10和配置在装置主体10上的自动供稿装置 (ADF) 20。在装置主体10的内部收容有：以光学方式读取要复印的原稿图像的读取单元25; 在薄片体上形成调色剂像的图像形成部30;将所述调色剂像定影到薄片体上的定影部60; 储存向图像形成部30输送的薄片体的薄片体提供部40;将薄片体从薄片体提供部40经由 图像形成部30及定影部60输送到薄片体排出口 10E的输送路50;以及在内部具有薄片体 输送路的输送单兀55,该薄片体输送路构成所述输送路50的一部分。
[0023]自动供稿装置20向装置主体10的规定的原稿读取位置（组装有第1接触玻璃 241的位置）自动提供要复印的原稿薄片体。自动供稿装置20包括：用于载置原稿薄片体 的原稿盘21;经由自动原稿读取位置输送原稿薄片体的原稿输送部22;以及用于排出读取 后的原稿薄片体的原稿排出盘23。
[0024] 读取单元25经由第1接触玻璃241或第2接触玻璃242,以光学方式读取原稿薄 片体的图像，所述第1接触玻璃241用于读取从装置主体10上面的自动供稿装置20自动 提供的原稿薄片体，所述第2接触玻璃242用于读取手动载置的原稿薄片体。在读取单元 25的内部收容有包含光源、移动支架、反射镜等的扫描机构、以及摄像元件（图中省略）。
[0025] 图像形成部30用于进行生成全色的调色剂图像并将该调色剂图像转印到薄片体 上的处理，包括：图像形成单元32,其包含串联配置的四个单元32Y、32M、32C、32Bk，该单元 32Y、32M、32C、32Bk分别形成黄色（Y)、品红色（M)、青色（C)及黑色（Bk)的各调色剂像；中 间转印单元33,其与所述图像形成单元32的上面相邻配置；以及调色剂补给部34,其配置 于中间转印单元33的上面。
[0026] 各图像形成单元32Y、32M、32C、32Bk包含感光鼓321 (像载体）、配置于该感光鼓 321的周围的带电器322、曝光器323、显影装置324、一次转印辊325及清洁装置326。感光 鼓321绕其轴旋转，具有用于承载静电潜像及调色剂像的周面。带电器322使感光鼓321 的表面均一带电。曝光器323具有激光光源以及镜和透镜等光学设备，向感光鼓321的周 面照射基于原稿图像的图像数据的光，从而形成静电潜像。
[0027] 显影装置324向感光鼓321的周面提供调色剂，从而使形成在感光鼓321上的静 电潜像显影。显影装置324是接触显影方式的显影装置，包含螺旋送料器、磁辊及显影辊。 对于该显影装置324的细节，将在后面详细说明。
[0028] -次转印辊325隔着中间转印单元33所具备的中间转印带331而与感光鼓321 共同形成夹缝部，将感光鼓321上的调色剂像一次转印（primarilytransfer)到中间转印 带331上。清洁装置326具有清洁辊等，对转印调色剂像后的感光鼓321的周面进行清洁。
[0029] 中间转印单元33具有中间转印带331、驱动辊332、从动辊333及张紧辊334。中 间转印带331是架设于这些辊332、333、334及所述一次转印辊325上的环形带。多个感光 鼓321向中间转印带331的外周面的同一部位重叠转印调色剂像（一次转印）。
[0030] 与驱动辊332的周面相对地配置有二次转印辊35。驱动辊332与二次转印辊35 间的夹缝部为二次转印部35A，用于将重叠涂敷于中间转印带331上的全色的调色剂像转 印到薄片体。对驱动辊332和二次转印辊35中的任意一个辊上施加与调色剂像相反极性 的二次转印（secondarytransfer)偏压，另一个棍被接地。此外，从动棍333是伴随中间转 印带331的旋转而从动的辊，张紧辊334是对中间转印带331提供规定张力的辊。
[0031] 调色剂补给部34包含黄色用调色剂盒34Y、品红色用调色剂盒34M、青色用调色剂 盒34C和黑色用调色剂盒34Bk。这些调色剂盒34Y、34C、34M、34Bk分别储存各颜色的调色 齐[J，通过图中省略的提供路向与各颜色YMCBk相对应的图像形成单元32Y、32M、32C、32Bk的 显影装置324提供各颜色的调色剂。
[0032] 薄片体提供部40具有两层的薄片体提供盒40A、40B，用于收容将被实施图像形成 处理的薄片体。在装置主体10的右侧面10R上也设置有手动提供薄片体用的薄片体提供 盒46。
[0033] 薄片体提供盒40A(40B)具有：用于收容多张薄片体层叠而成的薄片体摞的薄片 体收容部41 ;以及为了提供薄片体而使所述薄片体摞提升的升降板42。在薄片体提供盒 40A(40B)的右端侧的上部配置有抽取辊43、以及由薄片体提供辊44和减速辊45构成的辊 对。通过抽取辊43及薄片体提供辊44的驱动，薄片体提供盒40A内的薄片体摞中最上层 的薄片体被一张张地抽出，输送到输送路50的上游端。另一方面，载置于薄片体提供盒46 上的薄片体，同样地通过抽取辊461及薄片体提供辊462的驱动而被输送到输送路50。
[0034] 输送路50包含：主输送路50A，其将薄片体从薄片体提供部40经由图像形成部30 输送到定影部60的出口；翻转输送路50B，当要对薄片体进行双面打印时，将已打印了一面 的薄片体返回到图像形成部30 ;转回输送路50C，使薄片体从主输送路50A的下游端朝向翻 转输送路50B的上游端；以及水平输送路50D，从主输送路50A的下游端向设置于装置主体 10的左侧面10L的薄片体排出口 10E在水平方向上输送薄片体。所述水平输送路50D的大 部分由输送单元55的内部所具备的薄片体输送路构成。
[0035] 在主输送路50A中的比二次转印部35A更靠上游的一侧，配置有校准辊对51。薄 片体在停止状态的校准辊对51处暂时停止，接受偏斜矫正。接着，以图像转印的规定时机， 校准辊对51由驱动马达（图中省略）旋转驱动，从而薄片体被向二次转印部35A送出。此 夕卜，在主输送路50A中配置有用于输送薄片体的多个输送辊52。其他输送路50B、50C、50D 也同样。
[0036] 在输送路50的最下游端，与输送单元55相邻地配置有具备薄片体排出辊53的薄 片体排出单元530。薄片体排出辊53经由排出口 10E向配置于装置主体10的左侧面10L 的图中省略的后处理装置输送薄片体。输送单元55是将从定影部60输出的薄片体输送到 薄片体排出口 10E的单元。
[0037] 定影部60是实施将调色剂像定影到薄片体上的定影处理的感应加热方式的定影 装置，包含加热辊61、定影辊62、加压辊63、定影带64、感应加热单元65及输送辊对66。加 压辊63压接于定影辊62,从而形成定影夹缝部。加热辊61及定影带64由感应加热单元 65感应加热，将其热提供给所述定影夹缝部。薄片体经过定影夹缝部，使得转印于薄片体的 调色剂像定影到该薄片体上。
[0038] 接着，详细说明显影装置324。图2是概略表示显影装置324的内部结构的垂直 方向的剖视图，图3是显影装置324的水平方向的剖视图。显影装置324包含界定该显影 装置324的内部空间的显影外壳80。所述显影外壳80具有显影剂储存部81，该显影剂储 存部81是用于储存显影剂的空间（cavity)，可将显影剂一边搅拌一边输送。此外，在显影 外壳80的内部收容有：配置于显影剂储存部81的上方的磁辊82 (显影剂承载体）；在磁辊 82的斜上方位置与磁辊82相对配置的显影辊83 (调色剂承载体）；以及与磁辊82相对配 置的显影剂限制刮板84。
[0039] 本实施方式中使用的显影剂是包含调色剂、外部添加剂和载体的显影剂。可以使 用通过粉碎法或聚合法制作的含有粘结树脂、着色剂、带电控制剂等的调色剂。调色剂的带 电极性，既可以是带正电性（第1极性），也可以是带负电性（第2极性）。作为所述粘结 树脂的例子，可举出：苯乙烯系树脂、丙烯系树脂、聚乙烯系树脂、聚酯系树脂、聚丙烯系树 脂或者苯乙烯-丙烯系树脂等。所述着色剂，例如是黄色、品红色、青色或黑色的颜料。所 述带电控制剂是为了提高调色剂的带电性能而添加的，如果要在显影时使调色剂带正电， 则使用苯胺黑（nigrosine)化合物等带正电性的带电控制剂，如果要使调色剂带负电，贝1J 使用螯合化合物等带负电性的带电控制剂。此外，调色剂也可以以提高定影性能等为目的 而包含錯（wax)类。
[0040] 外部添加剂，是为了提高调色剂的流动性，防止所述粘结树脂之间的熔融附着，调 整调色剂对其所接触的构件（显影辊83等）的附着力，进而控制调色剂的带电性能而添加 的部件。对该外部添加剂而言，可以采用能发挥上述功能的各种材料，例如可以为氧化钛、 硅石、氧化铝等。如后所述，在本实施方式中，外部添加剂被用作针对显影辊83的周面的研 磨剂，因此，较为理想的是将硬质的材料用作外部添加剂。此外，较为理想的是，调色剂和外 部添加剂的带电极性相反，以便通过电的力选择性地仅使外部添加剂从磁辊82所承载的 显影剂层飞向显影辊83。从这些较为理想的观点出发，当调色剂带正电时，作为外部添加 齐U，采用表面硬度高、带负电性的氧化钛为宜。特别是，氧化钛具有阻抗值低的特性，具有不 会对调色剂的带电性能带来影响的优点。
[0041] 载体是为了使调色剂摩擦带电用于输送调色剂的部件，采用具有与调色剂相反的 带电极性的材料。作为载体，可采用在磁铁矿载体、Mn系铁氧体、Mn-Mg系铁氧体等磁性载 体的表面上形成树脂涂层的部件。作为该涂层用的树脂，例如，在使载体成为带正电性时可 采用氟树脂，在使载体成为带负电性时可采用硅系树脂。
[0042] 在以下的说明中，对使用具有调色剂带正（+)电、外部添加剂及载体带负（一）电 的带电性的显影剂的情况进行说明。参照图2及图3,显影剂储存部81包含两个相邻的显 影剂储存室8la、81b，该显影剂储存室8la、8lb沿显影装置324的长边方向延伸。显影剂储 存室81a、81b虽然由一体地形成于显影外壳80且沿长边方向延伸的隔板801相互隔开，但 如图3所示，在长边方向的两端部通过连通路803、804相互连通。在各显影剂储存室81a、 81b中收容有螺旋送料器85、86,该螺旋送料器85、86绕轴旋转而将显影剂搅拌并输送。螺 旋送料器85、86通过图中省略的驱动机构旋转驱动，其旋转方向被设定为彼此相反。据此， 如图3的箭头所示，显影剂在显影剂储存室81a及显影剂储存室81b之间被一边搅拌一边 循环输送。通过该搅拌，调色剂与载体相混合，调色剂带正（第1极性）电。对显影外壳80 的显影剂储存室81a，从调色剂补给口 802补给调色剂。
[0043] 磁辊82沿显影装置324的长边方向予以配置，在图2中向顺时针方向旋转。在磁 辊82的内部配置有固定式的所谓磁石辊（magnetroll)(图中未示出）。磁石辊具有多个 磁极，本实施方式中具有汲取极821、限制极822及主极823。汲取极821与显影剂储存部 81相对，限制极822与显影剂限制刮板84相对，主极823与显影辊83相对。
[0044] 磁辊82利用汲取极821的磁力从显影剂储存部81向该磁辊82的周面82A上汲 取（接受）显影剂。被汲取的显影剂通过磁力承载于磁辊82的周面82A上而成为显影剂 层（磁刷层），随着磁力辊82的旋转而被向显影剂限制刮板84输送。
[0045] 从磁力辊82的旋转方向看，显影剂限制刮板84被配置于比显影辊83更上游的一 侦牝将通过磁力而附着于磁力辊82的周面82A上的显影剂层的层厚予以限制。显影剂限制 刮板84是由沿磁力辊82的长边方向延伸的磁性材料构成的板构件，被支承于规定的支承 构件841，该规定的支承构件841固定于显影外壳80的适当部位。此外，显影剂限制刮板 84具有限制面842 (即，显影剂限制刮板84的顶端面），该限制面842与磁力辊82的周面 82A之间形成规定尺寸的限制间隙G。
[0046] 由磁性材料形成的显影剂限制刮板84通过磁力辊82的限制极822而磁化。由此， 在显影剂限制刮板84的限制面842与限制极822之间，即在限制间隙G处形成磁路。通过 汲取极821而附着于磁力辊82的周面82A上的显影剂层，在随着磁力辊82的旋转被输送 到限制间隙G内后，该显影剂层的层厚在限制间隙G处受到限制。由此，在周面82A上形成 规定厚度的均匀的显影剂层。
[0047] 显影辊83沿着显影装置324的长边方向且与磁力辊82平行地延伸配置，在图2中 能向顺时针方向旋转。显影辊83具有周面83A，该周面83A-边在与磁力辊82的周面82A 上所持有的显影剂层相接触的状态下进行旋转，一边从所述显影剂层接受调色剂而承载调 色剂层。在进行显影工作的显影时，为了显影静电潜像，所述调色剂层的调色剂被提供给感 光鼓321的周面。
[0048] 显影辊83及磁力辊82通过驱动源M旋转驱动。在显影辊83的周面83A和磁力 辊82的周面82A之间形成有规定尺寸的间隙S。间隙S例如被设定为约130ym。显影辊 83通过形成于显影外壳80的开口而与感光鼓321相对配置，在周面83A与感光鼓321的周 面之间也形成有规定尺寸的间隙（例如约110um)。
[0049] 接着，参照图4,对采用了接触显影方式的显影装置324中用于施加偏压的结构及 显影工作进行说明。在本实施方式中，设有通常的图像形成时（通常显影模式）施加到显 影装置324的偏压设定、以及除去附着于显影辊83的周面83A上的调色剂时（调色剂除去 模式）所施加的偏压设定。在此，首先对在通常显影模式下的偏压施加方式进行说明。
[0050] 显影装置324,为了控制显影工作而还包含第1施加部88、第2施加部89和第3 施加部893 (偏压控制部的一部分），以及用于控制这些施加部88、89、893的控制部90 (偏 压控制部的一部分）。第1施加部88具有串联连接的直流电压源881和交流电压源882， 连接于磁力辊82。对磁力辊82施加在从直流电压源881输出的直流偏压上叠加从交流电 压源882输出的交流偏压而得的电压。第2施加部89具有串联连接的直流电压源891和 交流电压源892,连接于显影辊83。对显影辊83施加在从直流电压源891输出的直流偏压 上叠加从交流电压源892输出的交流偏压而得的电压。第3施加部893包含直流电压源， 对感光鼓321施加直流偏压。
[0051] 对感光鼓321上的静电潜像的显影机制进行说明。磁力辊82的周面82A上的磁 刷层，在由显影剂限制刮板84限制了该磁刷层的层厚后，随着磁力辊82的旋转而被向显影 辊83输送。然后，在间隙S(图2)的区域，由磁刷层中的多个磁刷毛（bristles)构成的磁 刷DB与正在旋转的显影辊83的周面83A接触。
[0052] 此时，控制部90控制第1施加部88及第2施加部89,对磁力辊82和显影辊83分 别施加规定的直流偏压及交流偏压。由此，在磁力辊82的周面82A与显影辊83的周面83A 之间产生规定的电位差。通过该电位差，在周面82A与周面83A的相对位置（主极823(图 2)与周面83A的相对位置），从磁刷DB中只有调色剂T向周面83A移动，磁刷DB的载体C 留在周面82A上。由此，在显影辊83的周面83A上承载规定厚度的调色剂层TL。此外，在 本实施方式中，由于调色剂T正带电，因此周面82A的正电位被设定为比周面83A的正电位 更高。
[0053] 周面83A上的调色剂层TL，随着显影棍83的旋转而被向感光鼓321的周面输送。 控制部90控制第3施加部893,以在感光鼓321的周面与显影辊83的周面83A之间产生规 定的电位差的方式对感光鼓321施加直流偏压。通过该电位差，调色剂层TL的调色剂T向 感光鼓321的周面移动（调色剂的提供）。由此，感光鼓321的周面上的静电潜像显影，形 成调色剂像。此外，在图像形成时以外的时机执行的排出工作（刷新（refresh)工作）也是 与所述显影工作同样的工作，该排出工作是将显影辊83上的调色剂强制性地向感光鼓321 排出的工作。
[0054] 图5是用于说明从显影辊83向磁力辊82侧的调色剂回收工作的模式图。该回收 工作在如下情况下执行，即：从对一张薄片体上的调色剂像的转印处理结束后到开始对下 一张薄片体的转印处理之前的薄片体间隔；或在一个打字作业结束后，等等。
[0055] 在实际显影工作中产生残留调色剂RT，该残留调色剂RT是调色剂层TL的调色剂 T中没有移动到感光鼓321而残留在周面83A上的调色剂。残留调色剂RT，在随着显影辊 83的旋转而被输送到周面83A与磁力辊82的周面82A的相对位置时，通过磁刷DB的刮除 力、以及磁力辊82与显影辊83之间的电的力而被回收。带有回收到的残留调色剂RT的磁 刷DB，在随着磁力辊82的旋转而被输送到比主极823更靠下游的一侧时，通过所述磁石辊 的剥离极（图中未示出）的磁力而从周面82A剥落，返回到显影剂储存部81 (图2)。
[0056] 此外，上述的回收工作是通过使磁力辊82与显影辊83之间的电位差反转而达成 的。在上述的薄片体间隔及作业结束后，暂时使所述电位差从显影时反转，从而能够从显影 辊83强制性地剥离残留调色剂RT，使周面83A变得清洁。由此，在针对下一张薄片体进行 显影时，利用从显影剂储存部81重新提供的调色剂T来形成显影辊83上的调色剂层TL。 艮P，能够达成形成调色剂层TL的调色剂T的更换。
[0057] 所述回收工作是调色剂T在显影辊83的周面83A上以单纯地被承载的状态残留 时有效。但是，有时造成调色剂以不能容易剥离的状态附着于周面83A上的情况。例如是 这样一种情况：使用低温定影方式的调色剂，该低温定影方式的调色剂的低熔点成分熔融 附着于周面83A上。如果调色剂附着于周面83A上，尤其是调色剂以可形成层的厚度附着， 则周面83A的表面电阻上升。这样，调色剂不能按规定的那样而飞翔，导致显影性能降低， 图像上产生异常。如果对显影辊83施加更高的直流及交流偏压，就能够使调色剂飞翔，但 在电源电路中采用的变压器的容量有限制，会发生不能够应对的情况。
[0058] 为了应对这种调色剂的附着问题，本实施方式的图像形成装置1具有能够执行调 色剂除去模式的结构，该调色剂除去模式是指，在检测到显影辊83的周面83A上附着了规 定阈值量的调色剂时，将包含在显影剂中的外部添加剂作为研磨剂来研磨周面83A的模 式。在所述调色剂除去模式下，控制部90设定对感光鼓321、磁力辊82及显影辊83施加的 偏压，从而仅使外部添加剂滞留于周面83A上，且使承载于磁力辊82的周面82A上的显影 剂层比所述通常显影模式时更强地接触于周面83A。下面，对这点加以详细说明。
[0059] 对除了能执行所述通常显影模式之外还能够执行所述调色剂除去模式的图像形 成装置1的电结构进行说明。图像形成装置1具有控制部90,该控制部90除了具备所述偏 压控制功能之外，还对该图像形成装置1的各部分的工作进行统括控制。图6是控制部90 的功能方框图。控制部90包括CPU(CentralProcessingUnit)、存储控制程序的ROM(Read OnlyMemory)、作为CPU的工作区而被使用的RAM(RandomAccessMemory)等。此外，图像 形成装置1除了在图1至图5中说明的结构之外还具有：操作部951、图像存储器952、1/ F(接口）953及检测部D(检测部的一部分）。
[0060] 操作部951具有液晶触摸屏、数字键、开始键及设定键等，用于接受用户对图像形 成装置1的操作或各种设定。
[0061] 图像存储器952,在所述图像形成装置1作为打印机发挥功能的情况下，暂时存储 例如从个人电脑等外部设备提供的打印用图像数据。此外，在图像形成装置1作为复印机 发挥功能的情况下，图像存储器952暂时存储通过ADF20以光学方式读取的图像数据。
[0062]I/F953是用于实现与外部设备之间的数据通信的接口电路，例如制作按照将图像 形成装置1和外部设备相连接的网络的通信协议的通信信号，并将来自网络的通信信号转 换为图像形成装置1能够处理的形式的数据。从个人电脑等发送来的打印指示信号经由1/ F953被提供给控制部90,另外，图像数据经由I/F953被存储到图像存储器952中。
[0063] 控制部90,通过由所述CPU执行存储于ROM中的控制程序，以具有模式设定部91、 图像形成控制部92、阻抗值评估部93 (检测部的一部分）及偏压控制部94的方式发挥功 能。
[0064] 模式设定部91将图像形成装置1(显影装置324)的工作模式在通常显影模式（包 含所述回收工作）与调色剂除去模式之间进行切换，所述通常显影模式是在感光鼓321上 形成向薄片体转印的调色剂像的模式，所述调色剂除去模式是除去附着于显影辊83的周 面83A上的调色剂的模式。模式设定部91，当阻抗值评估部93根据检测部D的测量结果检 测到超过阈值的调色剂附着于周面83A时，将工作模式从所述通常显影模式变更为所述调 色剂除去模式。
[0065] 图像形成控制部92,在设定所述通常显影模式的情况下，根据由操作部951提供 的打印指示信息、或经由I/F953从外部提供的打印指示信息，控制如上说明的图像形成部 30及定影部60的各部来执行对薄片体的图像形成工作。另一方面，在设定了所述调色剂 除去模式的情况下，从结果来看不会执行图像形成工作，在规定的偏压设定之下，使感光鼓 321、磁力辊82及显影辊83旋转驱动（以下称为陈化驱动（agingdrive))，进行由磁刷及 外部添加剂来除去附着于周面83A上的调色剂的工作。
[0066] 阻抗值评估部93根据检测部D检测到的电方面的测量值，求出与显影辊83的周 面83A上的调色剂附着状况有关的评估值。
[0067] 检测部D检测基于周面83A的阻抗值的变动而变化的参数。进一步，阻抗值评估 部93进行根据所述评估值来判断周面83A上是否有超过阈值的调色剂的附着的处理。
[0068] 偏压控制部94,如已根据图4说明的那样，经由第1施加部88、第2施加部89及第 3施加部893对感光鼓321、磁力辊82及显影辊83施加偏压，并且对该偏压进行控制。当 模式设定部91设定通常显影模式时，偏压控制部94对感光鼓321、磁力辊82及显影辊83 施加适合显影工作的偏压。
[0069] 另一方面，当阻抗值评估部93检测到超过阈值的调色剂附着于周面83A上而模式 设定部91设定了调色剂除去模式时，偏压控制部94将偏压设定变更为调色剂除去模式用 的偏压设定。具体而言，偏压控制部94进行直流偏压的设定，以使显影辊83在正极性（第 1极性）其电位无论是在感光鼓321与显影辊83之间还是在磁力辊82与显影辊83之间都 变高。据此，仅使外部添加剂滞留于显影辊83的周面83A上。进一步，偏压控制部94将对 磁力辊82施加的交流偏压设定为比通常显影模式时高。由此，载体对周面83A的压接力被 以电的方式得以提高，加强磁刷DB(显影剂层）对周面83A的接触力。在这种偏压设定之 下由图像形成控制部92进行所述陈化驱动，从而实现设外部添加剂为研磨剂、显影剂层为 刷子的对周面83A的研磨工作。
[0070]参照图7至图9,对检测部D的具体例子和研磨工作加以详细说明。图7的（a)和 (b)是用于说明调色剂向显影辊83的周面83A上附着前后的电性情况的模式图。图7(a) 表示在周面83A上不存在调色剂附着层的情况，图7 (b)表示在周面83A上存在调色剂附着 层TLa的情况。
[0071] 在不存在附着层TLa的情况下，显影辊83的周面83A的表面阻抗值为预先设想的 值。因此，感光鼓321的周面321A与显影辊83的周面83A之间的漏电压D1也示出规定的 电压值。该漏电压D1是在对感光鼓321与显影辊83之间施加电压的情况下，在周面321A 与周面83A之间产生放电的电压（放电开始电压）。此外，在显影辊83与磁力辊82之间流 动的流入电流D2也示出规定的电流值。该流入电流D2是指，在显影工作时在显影辊83的 周面83A与磁力辊82的周面82A之间经由承载于周面82A上的显影剂层（载体）所流动 的电流。
[0072] 与此相对，如图7 (b)所示，在周面83A上存在调色剂附着层TLa的情况下，由于调 色剂是绝缘体，因此周面83A的表面阻抗值变得比初始值高。如果周面83A的表面阻抗值 上升，则漏电压D1变得比所述规定的电压值高。此外，流入电流D2变得比所述规定的电流 值低。
[0073] 因此，在一实施方式中，可以将检测部D构成为检测漏电压D1的电压检测机构。在 此情况下，阻抗值评估部93在图中省略的存储器中存储预先调查调色剂附着层TLa的厚度 (对周面83A的调色剂附着程度）与漏电压D1的关系而获得的阈值电压值。并且，阻抗值 评估部93将所述电压检测机构所检测到的漏电压D1与所述阈值电压进行比较，在该漏电 压D1超过所述阈值电压时，判断为超过阈值的调色剂附着于周面83A上，其中所述电压检 测机构以规定的采样周期（打印张数）、或者在图像形成装置1启动或停止等时检测所述漏 电压D1。
[0074] 而在另一实施方式中，可以将检测部D构成为检测流入电流D2的电流检测机构。 在此情况下，阻抗值评估部93在图中省略的存储器中存储预先调查调色剂附着层TLa的厚 度（周面83A的附着程度）与流入电流D2的关系而获得的阈值电流。并且，阻抗值评估部 93将所述电流检测机构所检测到的流入电流D2与所述阈值电流进行比较，在该流入电流 D2比所述阈值电流低时，判断为超过阈值的调色剂附着于周面83A上，其中所述电流检测 机构以规定的采样周期、或者在图像形成装置1启动或停止等时检测所述流入电流D2。
[0075] 接着，基于图8及图9,对模式设定部91设定调色剂除去模式时的研磨工作进行说 明。对磁力辊82、显影辊83及感光鼓321施加的直流偏压给调色剂及外部添加剂的移动带 来较大的影响。此外，对磁力辊82施加的交流偏压给载体的飞翔状态（在周面82A与周面 83A之间的载体的往返动作）带来较大的影响。
[0076] 图8表示由调色剂、外部添加剂及载体构成的显影剂的三个成分中，只有带负电 性的外部添加剂E滞留于显影辊83的周面83A上的状态。在此，设对磁力辊82施加的直 流偏压为MagDC、对显影辊83施加的直流偏压为SlvDC、对感光鼓321施加的直流偏压为 DrmDC。在调色剂除去模式下，偏压控制部94将直流偏压MagDC、SlvDC、DrmDC都设为正偏 压。其中，偏压控制部94以如下方式设定偏压：
[0077]MagDC<SlvDC,SlvDC>DrmDC〇
[0078] 通过设定为MagDC<SlvDC，带正电性的调色剂滞留于磁力辊82的周面82A所承 载的显影剂层中，只有带负电性的外部添加剂E从所述显影剂层中飞向显影辊83的周面 83A。此外，通过设定为SlvDC>DrmDC，由周面83A承载的外部添加剂E不能飞向感光鼓 321的周面321A，据此外部添加剂E滞留于周面83A上。即，通过所述偏压设定，能够以电 的方式形成易于从显影剂的三个主要成分中仅使外部添加剂E滞留于周面83A上的环境。
[0079] 此外，偏压控制部94在通常显影模式下以如下方式设定偏压：
[0080]MagDC>SlvDC,SlvDC>DrmDC〇
[0081] 当设通常显影模式下的直流偏压为Ml、调色剂除去模式下的直流偏压为M2时，偏 压控制部94以如下方式设定偏压：
[0082]MagDC(Ml) >MagDC(M2)；
[0083]SlvDC(Ml) <SlvDC(M2)；
[0084]DrmDC(Ml) <DrmDC(M2)。
[0085] 此外，偏压控制部94在通常显影模式下的所述回收工作时，将MagDC设为负直流 偏压。由此，不被提供给感光鼓321而残留于周面83A上的带正电的调色剂（没有坚固地 附着于周面的调色剂），受到基于负的MagDC的电的方式的帮助，良好地被回收到磁力辊82 侧。
[0086] 图9表示由磁力辊82的周面82A上的显影剂层（载体C)对显影辊83的周面83A 进行研磨的状态。在该状态下，载体C以比通常显影模式时更强的压接力接触于周面83A。 为了以电的方式形成这种状态，偏压控制部94在调色剂除去模式下将施加给磁力辊82的 交流偏压MagVpp设定为比通常显影模式时高。
[0087] 通过该交流偏压设定，周面82A上的显影剂层接触于周面83A的力量变大。即，在 周面82A与周面83A之间的载体C的往返动作活化，靠近周面83A的载体C增多，磁刷的力 量（摩擦接触力）变得比通常显影模式时高。在此状态下，如果图像形成控制部92陈化驱 动感光鼓321、磁力辊82及显影辊83,则周面82A上的显影剂层（磁刷）会强有力地滑擦存 在调色剂附着层TLa的周面83A。并且，由于在周面83A上滞留有外部添加剂E，该外部添 加剂E具有研磨剂的作用。据此，对周面83A的研磨力得以提高，能良好地削掉附着层TLa 的调色剂。
[0088] 下面，基于图10所示的流程图说明调色剂除去模式下的控制部90的工作。在图 像形成装置1中，例如进行通常的图像形成工作的状态下（在模式设定部91设定"通常显 影模式"的状态下），控制部90判断是否到了对显影辊83的周面83A的阻抗值进行检测 的采样周期（步骤S1)。通常，对薄片体的图像形成处理的次数越多，越推进调色剂对周面 83A上的附着，因此较为理想的是，根据图像形成处理的张数是否到达了规定的张数来判断 是否到了所述采样周期。例如，可以根据在上次检测阻抗值后的处理张数是否到达了 1000 张来判断是否到了采样周期。
[0089] 当还没有到所述采样周期时（步骤S1中"否"），控制部90待机。另一方面，当到 了采样周期时（步骤S1中"是"），控制部90的阻抗值评估部93从检测部D获取有关周面 83A的表面阻抗值的测量值（漏电压D1或流入电流D2)(步骤S2)。接着，阻抗值评估部93 判断获取的测量值是否超过预先规定的阈值范围（步骤S3)。具体而言，在获取漏电压D1 的测量值的情况下，判断该漏电压是否超过规定的阈值电压，在获取流入电流D2的测量值 的情况下，判断该流入电流D2是否低于规定的阈值电流。即，判断是否在周面83A上有超 过阈值的调色剂的附着。
[0090] 当测量值在阈值的范围内时（步骤S3中"否"），在周面83A上没有附着超过阈值 的调色剂，因此不进行调色剂除去处理，返回到步骤S1而等待下一个采样周期的到来。另 一方面，当测量值超过阈值范围时（步骤S3中"是"），超过阈值的调色剂附着于周面83A。 在此情况下，阻抗值评估部93向模式设定部91发送表示超过阈值的判断信号。据此，模式 设定部91将图像形成装置1 (显影装置324)的工作模式从通常显影模式变更为调色剂除 去模式（步骤S4)。
[0091] 在设定为调色剂除去模式后，偏压控制部94设定如上说明的调色剂除去模式用 的偏压（步骤S5)。然后，图像形成控制部92在调色剂除去模式用的偏压设定之下，开始感 光鼓321、磁力辊82及显影辊83的陈化驱动（步骤S6)。由此，开始如上所述那样的以外 部添加剂E为研磨剂且利用磁刷的对周面83A的研磨工作。此外，控制部90在开始陈化驱 动的同时启动计时器。
[0092] 然后，控制部90确认从开始陈化驱动起是否经过了规定时间（例如为60秒）（步 骤S7)。当还没有经过规定时间时（步骤S7中"否"），继续进行所述陈化驱动。当经过了 规定时间时（步骤S7中"是"），阻抗值评估部93从检测部D获取与此时的周面83A的表 面阻抗值有关的测量值（步骤S8)。进而，阻抗值评估部93判断获取的测量值是否超过预 先规定的阈值范围（步骤S9)。
[0093] 当测量值在阈值的范围外时（步骤S9中"否"），周面83A的调色剂附着层TLa没 有被充分地除去，因此返回步骤S6而继续进行所述陈化驱动。而当测量值恢复到阈值的范 围内时（步骤S9中"是"），调色剂附着层TLa被充分地除去，因此停止所述陈化驱动（步 骤S10)。此外，也可以省略步骤S8及S9,即假定通过规定时间的所述陈化驱动就能够充分 地除去调色剂附着层Tla而转移到步骤S10。
[0094] 然后，模式设定部91将工作模式从调色剂除去模式变更为通常显影模式（步骤 S11)。并且，控制部90返回到步骤S1而等待下一个采样周期的到来。如果存在等待调色 剂除去模式的完成的打印作业，图像形成控制部92立刻执行该打印作业。
[0095] 下面，示出本实施方式的具体的实施例、以及相对于该实施例的比较例。其中，采 用了彩色数码复合机TASKalfa5550ci(京瓷办公信息系统株式会社的产品名称）来作为供 试验用的图像形成装置。
[0096]〈实施例1>
[0097] 根据下述的"通常显影模式"的偏压设定对薄片体进行图像形成处理，每当对1000 张进行该处理后，测量了显影辊83与磁力辊82之间流动的流入电流D2。当测量到的流入 电流D2在0. 2yA以下时，则认为超过阈值的调色剂附着于显影辊83的周面83A上，根据 下述的"调色剂除去模式"的偏压设定进行了 1分种的所述陈化驱动。在这样的控制设定 之下，执行了对100000张薄片体进行图像形成处理的耐久性试验。
[0098](偏压设定）
[0099]
【权利要求】
1. 一种图像形成装置，其特征在于包括： 像载体，具有用于承载静电潜像及调色剂像的周面； 显影剂承载体，具有用于承载包含调色剂、外部添加剂及载体的显影剂层的周面； 调色剂承载体，具有与所述显影剂层接触而从所述显影剂层接受调色剂来承载调色剂 层的周面，将所述调色剂层的调色剂提供给所述像载体，以使所述静电潜像显影； 偏压控制部，对所述像载体、所述显影剂承载体及所述调色剂承载体施加偏压，并且控 制该偏压；以及 检测部，以电的方式检测在所述调色剂承载体的周面上的调色剂附着状况，其中， 当所述检测部检测到有超过阈值的所述调色剂的附着时，所述偏压控制部将偏压设定 从通常显影模式变更为调色剂除去模式， 在所述调色剂除去模式下，所述偏压控制部设定对所述像载体、所述显影剂承载体及 所述调色剂承载体施加的偏压，从而仅使外部添加剂滞留于所述调色剂承载体的周面，且 使承载于所述显影剂承载体的所述显影剂层比所述通常显影模式时更强地接触于所述调 色剂承载体的周面。
2. 根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于： 所述调色剂带第1极性的电，所述外部添加剂及所述载体带与所述第1极性相反的第 2极性的电， 在所述调色剂除去模式下，所述偏压控制部，通过以在所述像载体与所述调色剂承载 体之间、以及所述显影剂承载体与所述调色剂承载体之间都使所述调色剂承载体在所述第 1极性其电位变高的方式进行所述偏压的设定，从而仅使所述外部添加剂滞留于所述调色 剂承载体的周面。
3. 根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于： 所述调色剂带第1极性的电，所述外部添加剂及所述载体带与所述第1极性相反的第 2极性的电， 所述偏压控制部对所述像载体、所述显影剂承载体及所述调色剂承载体施加直流偏 压，并且，至少对所述显影剂承载体叠加施加交流偏压， 在所述调色剂除去模式下，所述偏压控制部进行如下设定： 通过以在所述像载体与所述调色剂承载体之间、以及所述显影剂承载体与所述调色剂 承载体之间都使所述调色剂承载体在所述第1极性其电位变高的方式进行所述直流偏压 的设定，从而仅使所述外部添加剂滞留于所述调色剂承载体的周面； 通过将对所述显影剂承载体施加的所述交流偏压设定为比所述通常显影模式时高，以 电的方式提高所述载体对所述调色剂承载体的周面的压接力，从而加强所述显影剂层对所 述调色剂承载体的周面的接触。
4. 根据权利要求1至3中的任一项所述的图像形成装置，其特征在于：所述检测部求 出基于所述调色剂承载体的周面的阻抗值的变动而变化的评估值。
5. 根据权利要求4所述的图像形成装置，其特征在于：所述检测部包含对在所述像载 体与所述调色剂承载体之间发生放电的电压进行检测的机构。
6. 根据权利要求4所述的图像形成装置，其特征在于：所述检测部包含对在所述调色 剂承载体与所述显影剂承载体之间流动的电流进行检测的机构。
【文档编号】G03G15/08GK104238309SQ201410250315
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年6月6日 优先权日:2013年6月12日
【发明者】松井谦之 申请人:京瓷办公信息系统株式会社