專利名稱：顯影裝置、并入該顯影裝置的處理盒和成像設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般地涉及一種在諸如復印機、打印機、傳真機、或者能夠進行這些功能 中的至少兩種功能的多功能機的成像設備中使用的顯影裝置，并入該顯影裝置的處理盒 (process cartridge)，以及并入該顯影裝置的成像設備。
背景技術：
通常，諸如復印機、打印機、傳真機或者包括這些功能中的至少兩種功能的多功能 裝置等的電子照相成像設備包括潛像(latent image)載體，在其上形成靜電潛像；以及 顯影裝置，利用顯影劑對潛像進行顯影，所述顯影劑具有本質(zhì)上由一種調(diào)色劑組成的單組 分的顯影劑或者本質(zhì)上由調(diào)色劑和載體組成的雙組分顯影劑。例如，在使用單組分顯影劑(即，調(diào)色劑)的顯影裝置中，將諸如顯影輥的顯影劑 載體布置為不與潛像載體接觸，并且顯影裝置通過使得顯影劑跳動(hop)并在顯影劑載體 上或者在顯影劑載體周圍形成云(cloud) (S卩，調(diào)色劑云)而將顯影劑供應給在潛像載體上 形成的潛像。在使用單組分顯影劑的顯影裝置中使用的顯影劑載體典型地包括彼此電絕緣 的兩層電極，即，內(nèi)側(cè)電極和位于距內(nèi)側(cè)電極的顯影劑載體的外側(cè)上的多個外側(cè)電極。在顯 影劑載體的圓周方向上以預定間隔(預定間距)安排多個外側(cè)電極。顯影劑載體還包括表 面層，其覆蓋在每個外側(cè)電極的外圓周側(cè)上以便在使多個外側(cè)電極彼此電絕緣的同時保護 多個外側(cè)電極。為了使用這樣的顯影劑載體來形成調(diào)色劑云，顯影裝置還包括電源，用于分別向 內(nèi)側(cè)電極和外側(cè)電極施加隨時間彼此不同改變的單獨的電壓，由此在鄰近的外側(cè)電極之間 生成隨時間彼此不同改變的電場。該電場使得在顯影劑上承載的調(diào)色劑在鄰近的外側(cè)電極 之間跳動并且形成調(diào)色劑云。應注意，在使得調(diào)色劑跳動的多個外側(cè)電極中的鄰近的兩個 外側(cè)電極之間生成電場、由此形成調(diào)色劑云的現(xiàn)象在下文中被稱為“閃耀(flare)”或“閃 耀狀態(tài)”。換言之，術語“閃耀”意味著其中顯影劑載體的圓周表面上跳動的調(diào)色劑在顯影 劑載體的圓周表面的鄰近區(qū)域中形成調(diào)色劑云的現(xiàn)象。在該類型的顯影裝置中，如果電場極其小，則因為電場的強度弱于調(diào)色劑和顯影 劑載體之間的附著力，所以調(diào)色劑既不能在顯影劑載體上跳動也不能形成調(diào)色劑云。相應 地，沒有將調(diào)色劑從不與潛像載體接觸的顯影劑載體轉(zhuǎn)移到潛像載體上，導致輸出圖像的 圖像濃度的降低。相反，如果電場極其大，則電壓可能在內(nèi)側(cè)電極與每個外側(cè)電極之間泄 露，這可能損壞電極本身。此外，該電壓還可能在外側(cè)電極和覆蓋外側(cè)電極的顯影劑載體的表面層之間泄露，由此損壞該表面層。因此，電場的大小或者強度是關鍵因素并且必須適當?shù)剡M行調(diào)節(jié)。例如，JP-2009-36929-A公開了一種顯影裝置，其在用作顯影劑載體的包括內(nèi)側(cè)電 極和多個外側(cè)電極的閃耀輥的表面保持恒定的電勢以便防止圖像濃度中的不均勻和輸出 圖像的背景中調(diào)色劑的散布(scattering)。這種已知的顯影裝置還包括諸如刮刀的顯影 劑調(diào)整器，其調(diào)整在閃耀輥上形成的調(diào)色劑層的厚度；以及電壓施加裝置，其向顯影劑調(diào)整 器施加偏置電壓。施加到顯影劑調(diào)整器的偏壓的平均值具有與施加到閃耀輥的多個外側(cè)電 極的偏壓的平均值相同的電勢。盡管保持閃耀輥的表面的電勢恒定是有效的，但是對于保持閃耀狀態(tài)恒定的這種 已知的配置不足，因為在該已知配置中僅僅考慮了施加到閃耀輥的偏置電壓。更具體地，由 于閃耀輥的表面層(即，絕緣層或者保護層)的厚度的偏差也引起閃耀狀態(tài)波動，這在該已 知的配置中未被考慮。顯影劑載體的表面層的厚度原始是由于制造公差而變化，并且相應 地在顯影劑載體要生成的適合的電場中存在偏差。換言之，用于導致期望的閃耀狀態(tài)的電 場對于每個顯影劑載體是唯一的。此外，顯影劑載體的表面層通過與顯影劑調(diào)整器等接觸 而磨損并且隨著時間變薄，這造成用于獲得期望的閃耀狀態(tài)的適合的電場也波動。鑒于前述的，本發(fā)明的發(fā)明人認識到存在對于能夠保持顯影劑載體周圍恒定的閃 耀狀態(tài)的顯影裝置、包括該顯影裝置的處理盒、以及包括該顯影裝置的成像設備的需求。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于前述的，在本發(fā)明的一種示例性實施例中，提供了一種顯影裝置，其促使單組 分的顯影劑附著到潛像載體上形成的靜電潛像上，并且能夠保持恒定的圖像顯影能力等 級。該顯影裝置包括顯影劑容器，用于包含顯影劑；旋轉(zhuǎn)的圓柱形顯影劑載體，布置 在顯影劑容器中，面向并且不與潛像載體接觸；偏置電源；電場調(diào)節(jié)器；以及控制器，其操 作性地連接到電場調(diào)節(jié)器，用于控制電場調(diào)節(jié)器。顯影劑載體包括多個外側(cè)電極，安排在 顯影劑載體的圓周方向中；內(nèi)側(cè)電極，提供在距多個外電極外側(cè)電極的顯影劑載體的內(nèi)圓 周側(cè)上提供，并且與多個外電極外側(cè)電極電絕緣；絕緣層，布置在多個外電極外側(cè)電極和內(nèi) 電極內(nèi)側(cè)電極之間，以及表面層，覆蓋多個外電極外側(cè)電極中的每一個外電極外側(cè)電極的 外側(cè)，并且使多個外電極外側(cè)電極彼此電絕緣。偏置電源分別向內(nèi)側(cè)電極和多個外側(cè)電極 施加隨時間彼此不同改變的第一偏置電壓和第二偏置電壓，以便生成在多個外側(cè)電極之間 隨時間改變的電場，由此促使顯影劑在顯影劑載體上跳動。電場調(diào)節(jié)器通過依據(jù)顯影劑載 體的表面層的厚度來調(diào)整電場，保持在顯影劑載體上跳動的顯影劑的狀態(tài)恒定。本發(fā)明的另一說明性實施例提供了一種在成像設備中可移除地安裝的處理盒。在 公共外殼中容納潛像載體、充電裝置以及清潔裝置中的至少一個以及上述的顯影裝置。本發(fā)明的另一說明性實施例提供了一種成像設備，其包括在其上形成潛像圖像的 潛像載體和上述的顯影裝置。


在結合附圖考慮時，通過參照以下詳細描述，本公開的更全面的理解以及本公開的許多伴隨優(yōu)點將容易獲得并且變得更好理解，在附圖中圖1是根據(jù)示例性實施例的成像設備的示意剖面視圖，其中在處理盒中并入了顯
影裝置；圖2是包括根據(jù)示例性實施例的顯影裝置的處理盒的軸端部視圖(end-onaxis view)；圖3是電極(S卩，在好像圓柱形顯影輥被展開為平面結構的狀態(tài)下，在與圓柱形顯 影輥的軸方向正交的方向中圓柱形顯影輥的內(nèi)側(cè)電極和多個外側(cè)電極)層的部分剖面視 圖；圖4A是其中顯影輥被展開為平面結構的示意性展開視圖；圖4B是顯影輥的示意性透視圖；圖5圖示了彼此相位移動半個周期(180度或者π)的、施加到內(nèi)側(cè)電極的內(nèi)側(cè)偏 置電壓和施加到外側(cè)電極的外側(cè)偏置電壓的波形；圖6是圖示由于顯影輥的表面層的厚度的改變而引起的顯影輥上生成的電場的 平均強度的改變的圖形；圖7是圖示在表面層的厚度和保持恒定的期望的顯影能力等級的偏置電壓的峰 峰值電壓之間的關系的圖形；圖8是圖示施加到內(nèi)側(cè)電極和外側(cè)電極的偏置電壓的上升時間和顯影輥的表面 上電場的平均強度之間的關系的圖形；圖9是圖示在表面層的厚度和保持恒定的期望的顯影能力等級的偏置電壓的上 升時間之間的關系的圖形；圖10是圖示顯影能力和分別施加到內(nèi)側(cè)電極和外側(cè)電極的偏置電壓的頻率之間 的關系的圖形；圖11是圖示在表面層的厚度和保持恒定的期望的顯影能力等級的偏置電壓的頻 率之間的關系的圖形；圖12圖示彼此相位移動1/2 π的、施加到內(nèi)側(cè)電極的內(nèi)側(cè)偏置電壓和施加到外側(cè) 電極的外側(cè)偏置電壓的波形；圖13是圖示顯影能力和分別施加到內(nèi)側(cè)電極和外側(cè)電極的內(nèi)側(cè)偏置電壓和外側(cè) 偏置電壓的相位差之間的關系的圖形；圖14是圖示表面層厚度與保持恒定的期望的顯影能力等級的第一和第二偏置電 壓的相位差之間的關系的圖形；圖15是圖示顯影輥的表面層的磨耗量(磨損量)與顯影輥已經(jīng)旋轉(zhuǎn)的次數(shù)之間 的關系的圖形；圖16圖示其中使用層厚度估計裝置的電場調(diào)節(jié)器的自動控制的算法；圖17是圖示用于評估由于安裝現(xiàn)場條件的改變引起的顯影輥的表面層磨損量的 改變的實驗結果的圖形；圖18圖示其中基于安裝現(xiàn)場條件的測量利用校正系數(shù)β來校正表面層的估計的 磨損量的電場調(diào)節(jié)器的自動控制的算法；圖19是圖示在三個不同的安裝現(xiàn)場條件的每一個中用于獲得合適的閃耀狀態(tài)的 偏置電壓的峰峰值電壓與表面層厚度之間的關系的圖形；
圖20是圖示在三個不同的安裝現(xiàn)場條件的每一個中用于獲得合適的閃耀狀態(tài)的 偏置電壓的上升時間與表面層厚度之間的關系的圖形；圖21是圖示在三個不同的安裝現(xiàn)場條件的每一個中用于獲得合適的閃耀狀態(tài)的 偏置電壓的頻率與表面層厚度之間的關系的圖形；圖22是圖示在三個不同的安裝現(xiàn)場條件的每一個中用于獲得合適的閃耀狀態(tài)的 偏置電壓的相位差與表面層厚度之間的關系的圖形；以及圖23A和2 圖示基于安裝現(xiàn)場條件的測量還考慮使用其中顯影劑的電荷量隨安 裝現(xiàn)場條件改變而改變的電場調(diào)節(jié)器的自動控制的算法。
具體實施例方式在描述附圖中圖示的優(yōu)選實施例時，為了清楚，采用特定的術語。然而，本專利說 明書的公開不是意圖在于受限于這樣選擇的特定的術語，并且應理解，每個特定的要素包 括所有以類似方式操作并且實現(xiàn)類似結果的技術等效物?，F(xiàn)在參照附圖，其中貫穿附圖的若干視圖，同樣的參考標記指明相同或者對應的 部分，并且具體到圖1，描述了根據(jù)本實施例的多色成像設備。圖1是圖示根據(jù)本實施例的成像設備的配置的剖面圖。圖1中所示的成像設備100是多色復印機，并且除了顯影裝置4之外，具有與采用 電子照相方法的已知的成像設備類似的配置。應注意，成像設備100的配置不限于圖1中 所示的配置，并且本實施例的特征可以適用于打印機、傳真機、包括這些性能中的至少兩種 性能的多功能機、或者單色成像設備。圖1中所示的成像設備100包括機身200、在機身200上提供的文檔讀取單元 300、機身200之下提供的紙張饋送器400。文檔讀取單元300可以是包括光學地讀取原始 文檔的圖像數(shù)據(jù)的讀取表面的已知的掃描儀。該掃描儀可以包括自動地向該讀取表面饋送 原始文檔的自動文檔饋送器(ADF)?？商娲?，掃描儀可以不包括ADF，而是用戶手動地將 原始文檔放置在該讀取表面上。盡管未在圖中示出，紙張饋送器400包括紙張托盤和饋送 輥，并且具有向圖像轉(zhuǎn)印(transfer)單元20饋送在紙張托盤上堆疊的記錄介質(zhì)紙張10的 已知配置。機身200包括由在紙張饋送器400上提供的、每一個被配置為處理盒的多個成像 單元構成的串聯(lián)(tandem)成像單元30。在圖1中所示的配置中，串聯(lián)成像單元30包括四 個成像單元或者處理盒l(wèi)a、lb、Ic和Id。除了其中使用的調(diào)色劑的顏色之外，四個處理盒 la、lb、Ic和Id具有類似的配置，并且分別形成例如黑色、洋紅色、青色、以及黃色調(diào)色劑圖像。應注意，附屬于參考標記的后綴a、b、c和d僅僅是用于顏色區(qū)分并且下文中在顏 色區(qū)分不必要時可以省略。另外，盡管以下描述涉及其中顯影裝置4被并入處理盒1的配 置，但是不是必須在作為處理盒的公共單元中容納成像單元1的兩個或者更多組件?？商?代地，本實施例的特征可以適用于其中顯影裝置4被獨立安裝在成像設備100中的配置。在串聯(lián)成像單元30中包括的四個處理盒1中的每一個包括用作圖像載體的光導 鼓(photoconductor drum) 2、充電部件3、顯影裝置4、以及清潔單元17，在公共單元外殼中 容納它們并且由此結合。應注意，本實施例的特征可以不僅適用于圖1和圖2所示的處理盒，而且還可以適用于任何處理盒，只要該處理盒可移除地安裝在成像設備100中，并且圖 像載體、充電部件，以及清潔單元中的至少一個與根據(jù)本實施例的顯影裝置4結合。作為替 換，通過操作制動器(stopper)(未示出)，可以從成像設備100中移除所使用的處理盒1， 并且可以在其中安裝新的一個處理盒。在圖1所示的成像設備100中，當繪制圖1的紙的前側(cè)是成像設備100的前側(cè)時， 從繪制圖1的紙的表面向上從機身200抽出處理盒1。也就是說，從設備的后側(cè)向前側(cè)從機 身200中抽出處理盒1。然而，處理盒1的插入和移除的方向不限于此。例如，依賴于成像 設備的類型或者內(nèi)部配置，可以在圖1的橫向方向上插入處理盒并且從成像設備移除處理器。圖1中示出的每個處理盒1中的光導鼓2可如箭頭指示的在圖1中順時針旋轉(zhuǎn)。 將充電部件3壓在光導鼓2的表面并且在光導鼓2旋轉(zhuǎn)時相應地旋轉(zhuǎn)。高壓電源(未示 出)向每個充電部件3施加預定的偏置電壓，使得充電部件3可以均勻地對光導鼓2的表 面進行充電。應注意，盡管在圖1和圖2中所示的充電部件3是接觸型的輥形充電部件，但 替代地可以使用諸如那些采用電暈放電的非接觸型的充電部件。另外，向上傾斜地并且與四個處理盒1平行地提供曝光單元16。曝光單元16根據(jù) 由圖像讀取單元300讀取的每個顏色的圖像數(shù)據(jù)，對由充電部件3充電的每個光導鼓2進 行曝光，由此在光導鼓2上形成靜電潛像。盡管在本實施例中使用了采用激光二極管的激 光束掃描方法，但是，可替代地，可以使用發(fā)光二極管(LED)陣列。隨著光導鼓2旋轉(zhuǎn)，當通 過顯影裝置4時，由曝光單元16在光導鼓2上形成的靜電潛像利用調(diào)色劑顯影為調(diào)色劑圖 像。成像設備100還包括面向并且與每個處理盒1中的光導鼓2接觸布置的中間轉(zhuǎn)印 帶7。中間轉(zhuǎn)印帶7典型地環(huán)繞多個支撐輥(其中至少一個用作驅(qū)動輥)而拉伸，并且隨著 驅(qū)動輥旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。另外，在中間轉(zhuǎn)印帶7的后側(cè)提供初級(primary)轉(zhuǎn)印輥8，并且其位 于經(jīng)由中間轉(zhuǎn)印帶7而面向各個光導鼓2。高壓電源(未示出)向每個初級轉(zhuǎn)印輥8施加初級轉(zhuǎn)印偏壓，并且由此將通過顯 影裝置4顯影的調(diào)色劑圖像從光導鼓2初級地轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶7上。應注意，在初級圖像轉(zhuǎn)印之后，由清潔單元17移除光導鼓2上剩余的任何調(diào)色齊IJ。接著，以下描述成像操作。應注意，除了調(diào)色劑顏色之外，成像單元la、lb、Ic和Id執(zhí)行的成像操作類似。初始地，通過驅(qū)動源(未示出)使光導鼓2在圖1中順時針旋轉(zhuǎn)，并且同時放電單 元(未示出)將光發(fā)射到光導鼓2，由此初始化光導鼓2的表面的電勢。然后，通過充電部 件3將由此放電的光導鼓2的表面均勻地充電到預定的極性。隨后，曝光單元16根據(jù)圖像 讀取單元300讀取的圖像將激光束引導到光導鼓2的充電的表面，由此在其上形成靜電潛 像。更具體地，曝光單元16根據(jù)從圖像讀取單元300捕捉的多色圖像數(shù)據(jù)分解的單色數(shù)據(jù) (即，黃色、青色、洋紅色，或者黑色數(shù)據(jù))將激光束引導到光導鼓2的表面。當通過顯影裝 置4時，利用調(diào)色劑將光導鼓2上由此形成的靜電潛像顯影到調(diào)色劑圖像。中間轉(zhuǎn)印帶7在圖1中逆時針旋轉(zhuǎn)，并且將具有與光導鼓2上的調(diào)色劑圖像的極 性相反的極性的初級轉(zhuǎn)印偏置電壓施加到初級轉(zhuǎn)印輥8。由此，在光導鼓2和中間轉(zhuǎn)印帶 7之間生成轉(zhuǎn)印電場，并且在初級圖像轉(zhuǎn)印時，光導鼓2上形成的調(diào)色劑圖像被電轉(zhuǎn)印到與光導鼓2同步旋轉(zhuǎn)的中間轉(zhuǎn)印帶7上。從中間轉(zhuǎn)印帶7旋轉(zhuǎn)的方向中的上游側(cè)的、被定時 為與中間轉(zhuǎn)印帶7的旋轉(zhuǎn)一致的各個光導鼓2依序地轉(zhuǎn)印調(diào)色劑圖像，并且在中間轉(zhuǎn)印帶 7上彼此重疊，由此形成期望的多色圖像。其間，在紙張饋送器400上堆疊的多個紙張中每次一張地分離要在其上形成圖像 的紙張10，并且通過諸如饋送輥的傳輸部件將其饋送到一對配準輥15。在該對配準輥15 開始旋轉(zhuǎn)之前，紙張10中的前沿部分被彼此擠壓的配準輥15之間的輥隙抓住，并且由此對 紙張10執(zhí)行配準。隨后，定時為與中間轉(zhuǎn)印帶7上形成的多色調(diào)色劑圖像一致，該對配準 輥15開始旋轉(zhuǎn)，由此將紙張10轉(zhuǎn)送到次級圖像轉(zhuǎn)印部分20，次級圖像轉(zhuǎn)印部分20由中間 轉(zhuǎn)印帶7環(huán)繞其拉伸的支撐輥中的一個和經(jīng)由中間轉(zhuǎn)印帶7面向該支撐輥布置的次級轉(zhuǎn)印 輥9組成。在本實施例中，將其極性與中間轉(zhuǎn)印帶7上形成的調(diào)色劑圖像的極性相反的轉(zhuǎn)印 偏置電壓施加到次級轉(zhuǎn)印輥9，并且由此一起形成多色圖像的重疊的單色調(diào)色劑圖像同時 從中間轉(zhuǎn)印帶7轉(zhuǎn)印到紙張10。然后，在其上形成調(diào)色劑圖像的紙張10被傳輸?shù)桨ǜ鶕?jù) 已知的配置的定影輥和壓輥的定影裝置12。當紙張10通過定影裝置12時，利用來自定影 輥和壓輥的熱和壓力將調(diào)色劑圖像定影在紙張10上作為永久圖像。然后將在其上定影圖 像的紙張10排出到排出托盤115。由此，完成了成像處理的序列。應注意，沒有被轉(zhuǎn)印到紙 張10而保留在中間轉(zhuǎn)印帶7上的任何調(diào)色劑被帶清潔單元11移除。接著，以下參照圖2進一步詳細地描述顯影裝置4和處理盒1。圖2是包括根據(jù)本實施例的顯影裝置4的處理盒1的軸端部視圖。如上所述，在 成像設備100的串聯(lián)成像單元30中提供四個處理盒1。圖2中所示的顯影裝置4包括分區(qū)110，分區(qū)110部分地將顯影裝置4的內(nèi)部劃分 為用于包含顯影劑T (下文也稱為“調(diào)色劑”)的顯影劑包含倉101和位于顯影劑包含倉101 之下的供應倉102，其一起形成顯影劑容器。顯影裝置4還包括供應輥105、顯影輥103 (顯 影劑載體)，這兩者在供應倉102中提供；面向顯影輥103布置的顯影劑調(diào)整器104 ；以及 與顯影輥103接觸提供的用于防止顯影劑從顯影裝置4泄露的密封部件109。在本實施例 中，顯影輥103是圓柱形的，并且在此使用的“圓柱形”包括多邊的柱形。在分區(qū)110中形成與在繪制圖2的紙的表面正交的方向中安排的至少一個開口 107A和至少一個開口 107B。開口 107A (下文也稱為“供應開口 107A)用于從顯影劑包含倉 101向供應倉102供應顯影劑T，而開口 107B (下文也稱為“返回開口 107B”)用于從供應 倉102向顯影劑包含倉102返回多余的顯影劑。換言之，顯影劑T通過供應開口 107A從顯 影劑包含倉101傳輸給供應倉102并且通過返回開口 107B從供應倉102傳輸給顯影劑包 含倉101，由此在顯影劑裝置4中循環(huán)。以下描述顯影劑裝置4中的顯影劑的傳輸。參照圖2，在顯影劑包含倉101中提供顯影劑傳輸部件106。在圖2中所示的配置 中，顯影劑傳輸部件106包括旋轉(zhuǎn)軸、以及附接在旋轉(zhuǎn)軸上的螺桿部分和平面部分。當顯 影劑傳輸部件106旋轉(zhuǎn)時，在螺桿部分和平面部分的作用下，顯影劑包含倉101中包含的顯 影劑T被基本上水平地輸送，其與繪制圖2的紙的表面正交。應注意，下文中在本說明書中所用的“下游”和“上游”分別意味著顯影劑裝置4中 輸送顯影劑的方向(下文中稱為“顯影劑傳輸方向”)中的下游和上游，除非另外指定。
應注意，顯影劑傳輸部件106的配置不限于以上的描述，并且可替代地，顯影劑傳 輸部件106可以包括螺桿、傳輸帶、或者用于輸送顯影劑的線圖形的旋轉(zhuǎn)部件。仍可替代 地，這些可以與刀刃形狀的平面部分和/或由彎曲的線構建的槳組合，使得顯影劑傳輸部 件106可以具有用于軟化并且打碎凝結的顯影劑的附加能力。當在其軸方向中輸送顯影劑 T的同時，顯影劑傳輸部件106通過供應開口 107A向供應倉102供應顯影劑T。在供應倉102中，在開口 107A和107B之下提供顯影劑攪拌器108。類似地，顯影 劑攪拌器108包括旋轉(zhuǎn)軸、以及附接到旋轉(zhuǎn)軸的螺桿部分和平面部分。相應地，顯影劑攪 拌器108在供應倉102中基本上水平地輸送顯影劑T，其與繪制圖2的紙的表面正交，類似 于顯影劑傳輸部件106，盡管該方向與通過顯影劑傳輸部件106的顯影劑傳輸方向相反。顯 影劑攪拌器108還包括在顯影劑傳輸方向中其下游端部中提供的反轉(zhuǎn)螺旋方向的反轉(zhuǎn)的 螺桿部分，以便在與顯影劑攪拌器108的上游部分輸送顯影劑T的方向相反的方向中輸送 顯影劑。利用該配置，在顯影劑攪拌器108的下游端部中，可以從顯影劑傳輸方向的兩側(cè) 堆積多余的顯影劑并且然后將其帶到顯影劑包含倉101。也就是說，在顯影劑攪拌器108的 下游端部中提供在與通過顯影劑傳輸部件106的顯影劑傳輸方向相同的方向中輸送顯影 劑T的螺桿部分。由此，在通過顯影劑傳輸部件106輸送時，通過供應開口 107A將顯影劑 包含倉101中包含的顯影劑T供應給供應倉102。此外，在顯影攪拌器108的下游端部中堆 積供應倉102中的多余的顯影劑，并且然后通過與供應開口 107A分開的返回開口 107B將 其帶到顯影劑包含倉101。結果，顯影劑T在顯影劑包含倉101和供應倉102之間循環(huán)。顯影劑攪拌器108還具有在攪拌顯影劑T的同時將顯影劑T供應給位于顯影劑攪 拌器108之下的供應輥105以及與供應輥105接觸提供的顯影輥103的能力。在供應輥 105的表面覆蓋有其中形成孔或者室(cell)的泡沫材料，使得可以將輸送給供應倉102并 且然后被顯影劑攪拌器108攪拌的顯影劑T有效地吸引到供應輥105的表面。此外，利用 泡沫材料覆蓋供應輥105的表面可以減輕供應輥105接觸顯影輥103的部分中的壓力，由 此防止并減少顯影劑T的劣化。應注意，泡沫材料的電阻可以在從大約103Ω到大約1014Ω 的范圍內(nèi)。具有上述配置的供應輥105在圖2中以逆時針旋轉(zhuǎn)并且將在其表面承載的 顯影劑供應到顯影輥103的表面。此時，向供應輥105施加電源偏壓，以便于將預先 (preliminarily)充電的顯影劑供應給供應輥105和顯影輥103之間的接觸部分中的顯影 輥 103。顯影劑調(diào)整器104調(diào)節(jié)在顯影輥103上承載的顯影劑的量(即，層厚度)，并且， 可以使用包括SUS 304CSP、SUS301SCP、或者磷青銅的金屬彈簧作為顯影劑調(diào)整器104。例 如，將顯影劑調(diào)整器104的一端固定到顯影裝置4的外殼，而不固定的另一端(即，自由端) 以例如大約ΙΟΝ/m到ΙΟΟΝ/m的壓力壓在顯影輥102的表面。在顯影劑通過顯影劑調(diào)整器 104之后，調(diào)節(jié)顯影輥103上承載的顯影劑的層厚度并且使之變厚，并通過與顯影劑調(diào)整器 104的摩擦對顯影劑充電。另外，對顯影劑調(diào)整器104施加偏壓以便于摩擦的充電。供應給顯影輥103的顯影劑粒子(即，調(diào)色劑粒子)在顯影輥103上跳動，并且在 顯影輥103周圍形成云(即，調(diào)色劑云)。此外，當顯影輥103旋轉(zhuǎn)時，調(diào)色劑云被輸送給 面向跨越距顯影輥103的間隙(S卩，顯影間隙)布置的光導鼓2的位置(S卩，顯影區(qū))。然后，通過由在光導鼓2上形成的靜電潛像生成的靜電場將調(diào)色劑云吸引到光導鼓2上，由此 將潛像顯影為調(diào)色劑圖像。應注意，包括脈沖電源120A和120B的高壓電源120(圖3中示出)用作偏置電源 并且施加顯影偏置電壓，并且顯影偏置電壓的作用使得調(diào)色劑粒子(顯影劑)在顯影輥103 的表面附近來回移動，由此形成調(diào)色劑云，其是稱作“閃耀”的現(xiàn)象并且隨后進行詳細描述。當顯影輥103旋轉(zhuǎn)時，未被供應給光導鼓2而保留在顯影輥103上的顯影劑T返 回到供應倉102，并且再次供應給顯影區(qū)。在顯影劑T從顯影輥103返回到供應倉102的部 分中提供密封部件109，并且向密封部件109施加偏壓用于從顯影劑T移除電性。利用密封 部件109來密封顯影輥103和顯影裝置104的外殼之間的間隙以防止顯影劑的泄露。應注 意，例如，可以通過聚合來制造本實施例中使用的顯影劑(即，調(diào)色劑)，并且顯影劑具有大 約6. 5μπι的平均粒子直徑、大約0. 98的圓形度和大約33°的靜止(rest)角度。另外，可 以將鈦酸鍶添加到顯影劑作為外部的添加劑。參照圖3，以下與顯影輥103的配置一起給出調(diào)色劑云的形成機制和閃耀的生成 的描述。圖3是圖示在將顯影輥103展平時，在與其軸方向正交的方向中，圓柱形顯影輥 103的電極的層的部分剖面視圖。利用中空的圓柱體來形成本實施例中的顯影輥103，并且其包括作為最內(nèi)部層的 內(nèi)側(cè)電極23a。內(nèi)側(cè)電極23內(nèi)部是如圖4B所示的顯影輥103中形成的中空部分25。顯影 輥103還包括位于內(nèi)側(cè)電極23a的外側(cè)并且不與內(nèi)側(cè)電極23a接觸的多個外側(cè)電極24a。 在顯影輥103的短側(cè)方向(即，圓周方向)中彼此平行地安排多個外側(cè)電極24a。分別向內(nèi) 側(cè)電極23a和外側(cè)電極24a施加彼此隨時間不同改變的第一電壓(即，內(nèi)側(cè)電壓)和第二 電壓(即，外側(cè)電壓)。由此，顯影輥103包括兩層電極。一起形成高壓電源120的脈沖電 源120A和120B分別連接到內(nèi)側(cè)電極23a和外側(cè)電極24a。電場調(diào)節(jié)器130連接到脈沖電 源120A和120B。此外，隨后要描述的第一旋轉(zhuǎn)數(shù)檢測器131 (或者第二旋轉(zhuǎn)數(shù)檢測器131A) 和環(huán)境條件檢測器132連接到電場調(diào)節(jié)器130。顯影輥103還包括在外側(cè)電極24a和內(nèi)側(cè)電極23a之間提供的電絕緣層5，用于 將這些電極彼此電絕緣；以及用作覆蓋外側(cè)電極24a的外圓周表面的保護層的表面層6。表 面層6還用作將外側(cè)電極24a彼此電絕緣的電絕緣層。應注意，在圖3中，參考標記Ll表示每個外側(cè)電極24a的寬度，S卩，在顯影輥103 的圓周方向中的長度，并且L2表示在顯影輥103的圓周方向上外側(cè)電極24a之間的間隔或 者間距。圖4A和4B圖示顯影輥103的電極的安排。圖4A是其中顯影輥103被展開為平 面結構的示意性展開視圖，而圖4B是顯影輥103的示意性透視圖?？梢詫⑼鈧?cè)電極24a安 排像梳形或者梯形，并且如圖4A中所示，在本實施例中將外側(cè)電極24a安排像梯形。應注 意，為了簡化，在圖4A和4B中沒有圖示絕緣層5和表面層6。由此，顯影輥103具有四層結構，包括按照從內(nèi)部(S卩，中空側(cè))的順序的內(nèi)側(cè)電 極23a、絕緣層5、外側(cè)電極24a和也用作另一絕緣層的表面層6。在此，內(nèi)側(cè)電極23a還用作顯影輥103的底部并且可以是由導電材料形成的圓柱 形金屬輥。電極23a可以包括SUS(不銹鋼)、鋁等。可以通過在樹脂輥的表面形成導電金屬(例如，鋁或者銅)層來制造內(nèi)側(cè)電極23a。樹脂輥的材料的示例包括聚縮醛(POM)或者 聚碳酸酯(PC)。可以通過金屬鍍或者汽相淀積來制造導電層?？商娲?，可以將金屬層粘 合到樹脂輥的表面。在內(nèi)側(cè)電極23a的外圓周側(cè)覆蓋絕緣層5?？梢杂删厶妓狨?、醇酸三聚氰胺等等來 形成絕緣層5。絕緣層5的厚度優(yōu)選地在3μπι到50μπι的范圍內(nèi)。如果絕緣層5的厚度 比3 μ m薄，則內(nèi)側(cè)電極23a和外側(cè)電極24a之間的絕緣性可能變得不夠，由此增加了內(nèi)側(cè) 電極23a和外側(cè)電極24a之間的漏電的可能性。相反，如果絕緣層5的厚度大于50 μ m，則 禁止要在表面層6的外側(cè)形成的電場的生成。結果，變得難以在表面層6的外側(cè)形成足夠 強的電場。在本實施例中，由三聚氰胺樹脂形成絕緣層5并且其具有20 μ m的厚度。通過 噴射方法或者浸漬方法，可以在內(nèi)側(cè)電極23a上形成具有均勻厚度的絕緣層5。在絕緣層5的外側(cè)，形成由金屬形成的多個外側(cè)電極24a。外側(cè)電極24a可以包 括鋁、銅、銀等。存在各種方法將以預定的間隔安排的多個外側(cè)電極24a形成為梳形或者梯 形。例如，可以通過鍍或者汽相沉積在絕緣層5上形成均勻的金屬層，在這之后，可以通過 光刻膠蝕刻(photoresist etching)而對金屬層進行蝕刻?？商娲?，可以通過墨水噴射 (ink ejection)或者屏幕印制促使導電膠(electroconductive paste)附著在絕緣層5來 形成以梳形梯形安排的電極。表面層6覆蓋以梳形或者梯形安排的外側(cè)電極24a的外圓周面和外側(cè)電極24a之 間存在的絕緣層5的暴露部分的外圓周面。當在表面層6上重復地跳動的同時，通過與表 面層6的摩擦接觸而對顯影劑充電。因此，在本實施例中，優(yōu)選地，硅樹脂、尼龍(注冊商 標)、氨基申酸乙酯、醇酸三聚氰胺、聚碳酸酯等用作表面層6的材料，使得顯影劑可以具有 適合的電荷極性(在本實施例中為負)。在本實施例中，使用醇酸三聚氰胺。另外，由于表 面層6還用作保護層，因此優(yōu)選地表面層6具有從大約3 μ m到40 μ m范圍內(nèi)的層厚度。應注意，在此使用的術語“層厚度”意味著如圖3所示的從外側(cè)電極24a的外圓周 側(cè)到顯影輥103的外圓周表面的長度。如果表面層6比3μπι薄，可能表面層6隨著時間而 磨耗并且暴露外側(cè)電極24a。相反，如果表面層6比40 μ m厚，則可能利用內(nèi)側(cè)電極23a和 外側(cè)電極24a的作用難以在表面層6的外側(cè)生成電場。相應地，可能變得難以在表面層6 的外側(cè)形成用于促使調(diào)色劑閃耀的足夠強的電場(下文稱為“用于閃耀的電場”)。在本實 施例中，例如，表面層6的厚度是大約20 μ m。類似于絕緣層5，可以通過噴射方法或者浸漬 方法來生產(chǎn)表面層6。在本實施例中，在如上配置的顯影輥103中，通過向內(nèi)側(cè)電極23a和外側(cè)電極24a 施加隨時間彼此不同改變的電壓，在外側(cè)電極24a之間形成隨時間改變的電場。更具體地， 在提供外側(cè)電極24a的部分(梳形的齒部分)和不提供外側(cè)電極24a(即，內(nèi)側(cè)電極23a不 面向外側(cè)電極24a)的部分之間形成電場。由此生成的電場在表面層6的外側(cè)延伸，并且隨 時間改變的電場的作用促使顯影劑在顯影輥103上形成云并且進一步導致調(diào)色劑的閃耀。 換言之，在本實施例中，通過內(nèi)側(cè)電極23a和外側(cè)電極24a的作用在外側(cè)電極24a之間形成 用于被供應到顯影輥103的顯影劑在顯影輥103上跳動的足夠強的電場，以便促使顯影劑 形成云，由此導致閃耀狀態(tài)。此時，在顯影劑在外側(cè)電極24a存在的齒部分和外側(cè)電極24a不存在的部分之間 跳動的同時，顯影輥103上的顯影劑相互來回地飄浮(fly)。利用絕緣層5和表面層6的上述配置和規(guī)范，內(nèi)側(cè)電極23a可以與外側(cè)電極24a可靠并有效地絕緣，并且相應地可以消除 或者有效地減少漏電，即使在向顯影輥103施加相對高的電壓時。另外，寬度Ll (即，每個外側(cè)電極24a在顯影輥103的圓周方向中的長度)優(yōu)選地 在從大約IOym到120 μ m的范圍內(nèi)。如果外側(cè)電極24a的寬度Ll窄到IOym或更窄，則 外側(cè)電極24a可能斷裂。相反，如果外側(cè)電極24a的寬度Ll寬到120 μ m或者更寬，則如圖 4B所示，因為脈沖電源120A和120B(電源單元)連接到顯影裝置103軸方向中的端部，所 以供應到外側(cè)電極24a的電壓在距電源單元更遠的中心部分處變得更低。結果，變得難以 在該部分中有效地形成穩(wěn)定的調(diào)色劑云。此外，外側(cè)電極24a的間距L2優(yōu)選地等于或者大于外側(cè)電極24a的寬度Li。如果 間距L2小于外側(cè)電極24a的寬度Li，則可能由內(nèi)側(cè)電極23a生成的許多電力線在延伸到表 面層6的外側(cè)之前會聚到外側(cè)電極24a，并且由此在表面層6的外側(cè)生成的電場變得更弱。 然而，如果外側(cè)電極24a的間距L2極其大，則電場在顯影輥103的軸方向的中心部分中可 能較弱。因此，在本實施例中，優(yōu)選地，外側(cè)電極24a的間距L2大于其寬度Ll并且等于或 者小于寬度Ll的五倍。例如，在本實施例中，外側(cè)電極24a的寬度Ll和間距L2是80 μ m。應注意，優(yōu)選地，外側(cè)電極24a的間距L2在顯影輥103的圓周方向中是恒定的。當 外側(cè)電極24a的間距L2在顯影輥103的圓周方向中是恒定的，則在內(nèi)側(cè)電極23a和外側(cè)電 極24a之間生成的電場可以在圓周方向中是均勻的。相應地，顯影區(qū)域中的閃耀狀態(tài)在圓 周方向中可以是均勻的，由此有利于均勻的圖像顯影。接著，以下描述向內(nèi)側(cè)電極23a和外側(cè)電極24a施加偏置電壓來生成電場。如圖3所示，一起形成高壓電源120的脈沖電源120A和120B分別連接到內(nèi)側(cè)電 極23a和外側(cè)電極24a。脈沖電源120A和120B分別向內(nèi)側(cè)電極23a和外側(cè)電極24a施加 第一偏置電壓(或者內(nèi)側(cè)偏置電壓)和第二偏置電壓(或者外側(cè)偏置電壓)。作為通過脈 沖電源120A和120B供應的內(nèi)側(cè)偏置電壓和外側(cè)偏置電壓的波形，矩形波是更合適的。然 而，通過脈沖電源120A和120B供應的內(nèi)側(cè)偏置電壓和外側(cè)偏置電壓可以是諸如那些具有 正弦曲線的三角波。另外，在本實施例中，內(nèi)側(cè)電極23a和外側(cè)電極24a是用于促使閃耀， 并且其相位不同的電壓被施加到內(nèi)側(cè)電極23a和外側(cè)電極24a。換言之，生成用于閃耀的電 場的電極具有雙相(biphasic)的配置。圖5圖示了作為示例分別施加到內(nèi)側(cè)電極23a和外側(cè)電極24a的內(nèi)側(cè)偏置電壓和 外側(cè)偏置電壓。參照圖5，內(nèi)側(cè)偏置電壓和外側(cè)偏置電壓的波形是矩形。為了易于理解，圖5中所 示的內(nèi)側(cè)偏置電壓和外側(cè)偏置電壓具有同樣的峰峰值電壓(Vpp)，并且它們的相位彼此移 動了半個周期(180度或者π)。在圖5所示的狀態(tài)下，內(nèi)側(cè)偏置電壓和外側(cè)偏置電壓之間 的電勢差恒定地等于峰峰值電壓Vpp。該電勢差在電極之間生成隨著時間改變的電場，并且 在這些電場中通過表面層6的外側(cè)生成的用于閃耀的電場促使顯影輥103的表面層6上的 顯影劑跳動并且形成調(diào)色劑云。應注意，內(nèi)側(cè)偏置電壓和外側(cè)偏置電壓的中心值VO在從出現(xiàn)靜電潛像的圖像部 分的電勢到非圖像部分(即，圖像的背景)的電勢的范圍內(nèi)。中心值VO可以根據(jù)顯影條件 按需要調(diào)節(jié)。可替代地，可以通過將中心值VO設置在固定值并且改變占空比來獲得類似的 效果。
另外，優(yōu)選地，內(nèi)側(cè)偏置電壓和外側(cè)偏置電壓的頻率f在從大約0. IkHz到IOkHz 的范圍內(nèi)。如果頻率f低于0.1kHz，則顯影劑跳動的速率可能低于圖像顯影的速率。如果 頻率f高于10kHz，則顯影劑可能不能與電場的切換一致地移動，并且變得難以促使顯影劑 可靠地跳動。在本實施例中，內(nèi)側(cè)偏置電壓和外側(cè)偏置電壓的頻率f是例如500Hz。在使用上述的顯影輥103作為顯影劑載體的圖像顯影中，已知的是因為除了顯影 劑調(diào)整器104和供應輥105之外，顯影輥103的表面與用于放電的密封部件109相接觸，所 以顯影輥103的表面隨著時間磨耗，并且相應地表面層6的厚度(其是外側(cè)電極24a的外 側(cè)到顯影輥103的外圓周表面之間的距離)變得不均勻。自然地，顯影輥103的表面層6 的厚度的改變影響到用于閃耀的電場。圖6是圖示由于顯影輥103的表面層6的厚度的改變引起顯影輥103上的電場的 平均強度的改變的圖形。如從圖6中可以看出，用于閃耀的電場的強度依據(jù)顯影輥103的表面層6的厚度 的改變而變化。應注意，圖6中所示的電場的平均強度是在顯影輥103的表面之上200 μ m 測量的(參見圖3)。優(yōu)選地，測量位置(即，距顯影輥103的垂直距離)是考慮到期望的顯 影間隙等而決定的。參照圖6，例如，如果假定在層厚度是xl(即，初始厚度)的初始狀態(tài) 下，電場的平均強度是E1，則當層厚度隨著時間從Xl減小到x3時，電場的平均強度增加到 E3。如果用于閃耀的電場受到表面層6的層厚度的改變的影響，則還可能影響用于形成調(diào) 色劑云的調(diào)色劑的狀態(tài)和量。結果，顯影能力波動，由此使得要打印的圖像的圖像濃度不均 勻。因此，在下述的本實施例的各種實施例中，提供了圖3中所示的電場調(diào)節(jié)器130， 用于依據(jù)表面層6的厚度通過調(diào)節(jié)各種與顯影有關的變量中的至少一個來調(diào)整電場的強 度。電場調(diào)節(jié)器130通過調(diào)節(jié)電場強度來保持顯影輥103上的顯影劑的恒定的閃耀狀態(tài)， 由此保持顯影輥103的顯影能力恒定。接著，以下描述根據(jù)各種實施例的電場調(diào)節(jié)器。在第一實施例中，電場調(diào)節(jié)器130包括電壓調(diào)節(jié)器(下文也稱為“電壓調(diào)節(jié)器 130”)，其調(diào)節(jié)作為與顯影有關的變量的、通過脈沖電源120A和120B分別施加到內(nèi)側(cè)電極 23a和外側(cè)電極24a的第一和第二偏置電壓的峰峰值電壓Vpp。當改變第一和第二偏置電 壓的峰峰值電壓時，相應地改變用于閃耀的電場的強度。結果，閃耀狀態(tài)變化。參照圖7進 一步詳細描述該現(xiàn)象。圖7是圖示當保持恒定的、期望的顯影能力等級時，表面層6的厚度與峰峰值電壓 VPP之間的關系的圖形。如圖7中所示，當表面層6的厚度是Xl時，用于獲得期望的閃耀狀態(tài)的偏置電壓 的合適的峰峰值電壓Vpp是yl。類似地，當表面層6的厚度是x2和x3時，合適的峰峰值電 壓Vpp分別是y2和y3?？梢匀缫韵率境龅墓?來表達該關系。Vpp = fE(tx).......................(1)其中tx表示顯影輥103的表面層6的厚度?？梢詫嶒灥孬@得圖7中示出并且如公式1表達的關系。更具體地，表面層6的厚 度從初始厚度逐漸減少，而針對每個厚度確定為了保持恒定的閃耀狀態(tài)(即，恒定的顯影 能力等級)應該調(diào)節(jié)的偏置電壓的峰峰值電壓Vpp的量(下文稱為“調(diào)節(jié)量”)。通過獲得圖7中所示并且如公式1表達的關系，在表面層6的厚度變化時，可以計算峰峰值電壓Vpp 的調(diào)節(jié)量。也就是說，可以獲得關于表面層6的當前厚度的峰峰值電壓Vpp(與顯影有關的 變量)的合適的值。相應地，可以依據(jù)表面層6的厚度的改變來保持閃耀狀態(tài)恒定。例如，當表面層6的厚度隨著時間從初始厚度xl減小到x3時，用于閃耀的電場的 強度增加。在此時，通過將偏置電壓的峰峰值電壓Vpp減少到y(tǒng)3，可以獲得類似于初始狀態(tài) 的閃耀狀態(tài)。該調(diào)節(jié)還有效地處理由于制造公差所引起的顯影輥的表面層的厚度的偏差。例 如，假定厚度xl是顯影輥的表面層的標準厚度。在該情形下，如果給定的顯影輥的表面層 的厚度是x2，則可以通過將偏置電壓的峰峰值電壓Vpp初始地設置為y2，而獲得期望的閃 耀狀態(tài)。由此，可以管理對于特定顯影輥唯一的表面層厚度的偏差。以下描述第二實施例。根據(jù)第二實施例的電場調(diào)節(jié)器130A通過調(diào)節(jié)作為另一個與顯影有關的變量、施 加到顯影輥103的內(nèi)側(cè)電極23a和外側(cè)電極24a的偏置電壓的上升時間ms來調(diào)節(jié)顯影劑 的閃耀狀態(tài)。換言之，根據(jù)第二實施例的電場調(diào)節(jié)器130A包括上升時間調(diào)節(jié)器(下文也 稱為“上升時間調(diào)節(jié)器130A”)，用于調(diào)節(jié)通過脈沖電源120A和120B施加的偏置電壓的上 升時間ms。當偏置電壓的峰峰值電壓Vpp保持恒定時，也可以通過調(diào)節(jié)偏置電壓的上升時 間ms來調(diào)整用于閃耀的電場的強度。參照圖8進一步詳細描述該現(xiàn)象。圖8是圖示施加到內(nèi)側(cè)電極23a和外側(cè)電極24a的偏置電壓的上升時間ms與顯 影輥103的表面的電場的平均強度之間的關系的圖形。如從圖8中可以看出的，即使當施加到內(nèi)側(cè)電極23a和外側(cè)電極24a的偏置電壓 是恒定時，通過改變偏置電壓的上升時間ms，顯影輥103的表面上的電場的平均強度也可 以變化。因此，調(diào)節(jié)偏置電壓的上升時間ms可以調(diào)整電場的強度，并且可以相應地調(diào)整閃 耀狀態(tài)。應注意，盡管在之前的實施例中偏置電壓的峰峰值電壓Vpp是500Hz，但是在本實 施例中，其是300Hz。圖9是圖示當在期望的等級處保持電場強度(S卩，顯影能力)恒定時，基于圖8所 示的關系，顯影輥的表面層的厚度與偏置電壓的上升時間ms之間的關系的圖形。如圖9中所示，當表面層6的厚度是xl’時，用于獲得期望的閃耀狀態(tài)的偏置電壓 的上升時間ms是yl’。類似地，當表面層6的厚度是x2’和x3’時，偏置電壓的上升時間分 別是y2’和y3’?？梢匀缫韵率境龅墓?來表達該關系。ms = fE(tx).......................(2)其中tx表示顯影輥103的表面層6的厚度?？梢詫嶒灥孬@得圖9中示出并且如公式2表達的關系。更具體地，表面層6的厚 度從初始厚度逐漸減少，而針對每個厚度確定為了保持恒定的閃耀狀態(tài)(即，恒定的顯影 能力等級)應該調(diào)節(jié)的偏置電壓的上升時間ms的持續(xù)時間(下文稱為“調(diào)節(jié)量”)。通過 獲得圖9中所示并且如公式2表達的關系，在表面層6的厚度變化時，可以計算偏置電壓的 上升時間ms的調(diào)節(jié)量，并且可以獲得關于表面層6的當前厚度的上升時間(與顯影有關的 變量)的合適的值。相應地，可以依據(jù)表面層6的厚度的改變來保持閃耀狀態(tài)恒定。例如，當表面層6的厚度隨著時間從初始厚度xl’減小到x3’時，用于閃耀的電場 的強度增加。在此時，通過將偏置電壓的上升時間ms減少到y(tǒng)3’，可以獲得類似于初始狀態(tài)
15的閃耀狀態(tài)。該調(diào)節(jié)還有效地處理由于制造公差所引起的顯影輥103的表面層6的厚度中的差 異。例如，假定厚度χΓ是顯影輥的表面層的標準厚度。在該情形下，如果給定的顯影輥的 表面層的厚度是x2’，則可以通過將偏置電壓的上升時間ms初始地設置為y2’，而獲得期望 的閃耀狀態(tài)。由此，可以管理對于特定顯影輥唯一的表面層厚度中的偏差。以下描述第三實施例。根據(jù)第三實施例的電場調(diào)節(jié)器130B包括頻率調(diào)節(jié)器(下文也稱為“頻率調(diào)節(jié)器 130B”)，其調(diào)節(jié)作為又一個與顯影有關的變量的、通過脈沖電源120A和120B分別施加到內(nèi) 側(cè)電極23a和外側(cè)電極24a的第一和第二偏置電壓的頻率。當改變用于生成隨著時間改變 的電場的偏置電壓的頻率以便改變用于閃耀的電場的狀態(tài)時，在單位時間期間顯影劑在顯 影輥103上跳動的次數(shù)改變。結果，形成調(diào)色劑云的顯影劑的狀態(tài)改變，并且相應地顯影能 力的等級也改變。參照圖10進一步詳細描述該現(xiàn)象。圖10是圖示偏置電壓的頻率和顯影能力之間的關系的圖形。如從圖10中可以看出的，增加偏置電壓的頻率增加了顯影劑跳動的次數(shù)，并且相 應地有利于調(diào)色劑云的形成。由此，增加顯影能力的等級。相反，降低偏置電壓的頻率降低 了顯影劑跳動的次數(shù)，并且相應地抑制調(diào)色劑云的形成。由此，降低了顯影能力的等級。因此，當通過調(diào)節(jié)偏置電壓的頻率來調(diào)整用于閃耀的電場時，可以調(diào)節(jié)形成調(diào)色 劑云的顯影劑的狀態(tài)(也就是，閃耀狀態(tài))。由此，可以調(diào)整顯影能力?；趫D10中所示的關系，例如，即使當由于顯影輥103的表面層6的厚度減小引 起電場的平均強度增加并且相應地增加了顯影能力的等級時，也可以通過降低施加到內(nèi)側(cè) 電極23a和外側(cè)電極24a的偏置電壓的頻率來限制閃耀狀態(tài)。結果，可以調(diào)整顯影能力的 等級。圖11是圖示當在期望的等級處保持顯影能力恒定時，表面層6的厚度與頻率fHz 之間的關系的圖形。如圖11中所示，當表面層6的厚度是χΓ’時，用于獲得期望的閃耀狀態(tài)的偏置電 壓的頻率fHz是yl”。類似地，當表面層6的厚度是X2”和Χ3”時，偏置電壓的頻率fHz分別 是y2”和y3”?？梢匀缫韵率境龅墓?來表達該關系。fHz = fE(tx)..........................(3)其中tx表示顯影輥103的表面層6的厚度?？梢詫嶒灥孬@得圖11中示出并且如公式3表達的關系。更具體地，表面層6的厚 度從初始厚度逐漸減少，而針對每個厚度確定為了保持恒定的閃耀狀態(tài)(即，恒定的顯影 能力等級)應該調(diào)節(jié)的偏置電壓的頻率的量(下文稱為“調(diào)節(jié)量”)。通過獲得圖11中所 示并且如公式3表達的關系，在表面層6的厚度變化時，可以計算偏置電壓的頻率fHz的調(diào) 節(jié)量，并且可以獲得關于表面層6的當前厚度的頻率fHz (與顯影有關的變量)的合適的值。 相應地，可以依據(jù)表面層6的厚度的改變來保持閃耀狀態(tài)恒定。例如，當表面層6的厚度隨 著時間從初始厚度χ?！瘻p小到x3”時，用于閃耀的電場的強度增加。在此時，通過將偏置電 壓的頻率fHz減少到y(tǒng)3”，可以獲得類似于初始狀態(tài)的閃耀狀態(tài)。該調(diào)節(jié)還有效地處理由于制造公差所引起的顯影輥103的表面層6的厚度的差 異。例如，假定厚度χ?！秋@影輥的表面層的標準厚度。在該情形下，如果給定的顯影輥的表面層的厚度是x2”，則可以通過將偏置電壓的頻率fHz初始地設置為y2”，而獲得期望的閃 耀狀態(tài)。由此，可以管理對于特定顯影輥唯一的表面層厚度的偏差。以下描述第四實施例。根據(jù)第四實施例的電場調(diào)節(jié)器130C包括相位調(diào)節(jié)器(下文也稱為“相位調(diào)節(jié)器 130C”)，其調(diào)節(jié)作為又一個與顯影有關的變量的、分別施加到內(nèi)側(cè)電極23a和外側(cè)電極24a 的第一和第二偏置電壓之間的相位差。以下通過比較圖5和圖12來描述通過調(diào)節(jié)分別施加到內(nèi)側(cè)電極23a和外側(cè)電極 24a的第一和第二偏置電壓之間的相位差來調(diào)節(jié)顯影輥103上的閃耀狀態(tài)的理論。與圖5 中所示的不同，圖12圖示具有矩形波形和相同的峰峰值電壓(Vpp)而它們的相位彼此移動 1/2 π的內(nèi)側(cè)偏置電壓和外側(cè)偏置電壓。盡管在圖5所示的情形下，內(nèi)側(cè)偏置電壓和外側(cè)偏置電壓恒定地相差等于峰峰值 電壓Vpp的電壓，但在圖12所示的情形下，其中相位彼此移動1/2 π，在從時刻tl到時刻 t2的時段期間，內(nèi)側(cè)電極23a的電勢等于或者類似于外側(cè)電極24a的電勢，并且由此不生成 用于閃耀的電場。相反，在時刻t2到時刻t3的時段期間，內(nèi)側(cè)偏置電壓和外側(cè)偏置電壓相 差等于峰峰值電壓Vpp的電壓，也就是說，在內(nèi)側(cè)電極23a和外側(cè)電極24a之間施加偏置電 壓，并且由此生成用于閃耀的電壓。換言之，在時刻tl到時刻t2的時段期間，不存在促使 顯影劑跳動的用于閃耀的電場，而僅僅在時刻t2到時刻t3的時段期間，生成促使顯影劑跳 動的用于閃耀的電場。因此，改變其間顯影劑跳動并且形成調(diào)色劑云的時間的持續(xù)時間，并 且相應地改變閃耀狀態(tài)。結果，在圖12所示的情形中從圖5所示的情形中減少了顯影能力 的等級。參照圖13進一步詳細地描述該現(xiàn)象。圖13是圖示偏置電壓的相位差和顯影能力之間的關系的圖形。還可以從圖13中所示的關系看出，當偏置電壓之間的相位差接近π時，其中顯影 劑跳動的時間的持續(xù)時間增加，這有利于調(diào)色劑云的形成并且增加顯影能力的程度。因此， 當通過調(diào)節(jié)偏置電壓之間的相位差來調(diào)整用于閃耀的電場時，可以調(diào)節(jié)形成調(diào)色劑云的顯 影劑的狀態(tài)(也就是，閃耀狀態(tài))。由此，可以調(diào)整顯影能力。基于圖13中所示的關系，例如，當由于顯影輥103的表面層6的厚度減小引起電 場的平均強度增加并且相應地增加了顯影能力的程度時，可以通過在用于限制閃耀狀態(tài)的 方向中調(diào)節(jié)施加到內(nèi)側(cè)電極23a和外側(cè)電極24a的偏置電壓之間的相位差來限制閃耀狀 態(tài)。結果，可以調(diào)整顯影能力的程度。圖14是圖示表面層6的厚度與用于保持顯影能力的恒定的、期望的等級的偏置電 壓的相位差之間的關系的圖形。如圖14中所示，當表面層6的厚度是χΓ”時，用于獲得期望的閃耀狀態(tài)的偏置電 壓之間的相位差是yl”’。類似地，當表面層6的厚度是χ2”’和χ3”’時，相位差分別是y2”’ 和y3”’?？梢匀缫韵率境龅墓?來表達該關系。Dp = fE(tx)..............................(4)其中Dp表示相位差，而tx表示顯影輥103的表面層6的厚度?？梢詫嶒灥孬@得圖14中示出并且如公式4表達的關系。更具體地，表面層6的厚 度從初始厚度逐漸減少，而針對每個厚度確定為了保持恒定的閃耀狀態(tài)(即，恒定的顯影 能力等級)應該調(diào)節(jié)的偏置電壓之間的相位差的量(下文稱為“調(diào)節(jié)量”)。通過獲得圖14中所示并且如公式4表達的關系，在表面層6的厚度變化時，可以計算偏置電壓之間的相位 差的調(diào)節(jié)量，并且可以獲得關于表面層6的當前厚度的相位差(與顯影有關的變量)的合 適的值。相應地，可以依據(jù)表面層6的厚度的改變來保持閃耀狀態(tài)恒定。例如，當表面層6 的厚度隨著時間從初始厚度χ?！睖p小到x3”’時，用于閃耀的電場的強度增加。在此時，通 過將偏置電壓之間的相位差減少到y(tǒng)3”’，可以獲得類似于初始狀態(tài)的閃耀狀態(tài)。該調(diào)節(jié)還有效地處理由于制造公差所引起的顯影輥103的表面層6的厚度的差 異。例如，假定厚度χ?！笔秋@影輥的表面層的標準厚度，并且當厚度是xl”’時，相位差是 yl”’。在該情形下，如果給定的顯影輥的表面層的厚度是χ2”’，則可以通過將偏置電壓之間 的相位差初始地設置為y2”’，而獲得期望的閃耀狀態(tài)。由此，可以管理對于特定顯影輥唯一 的表面層厚度的偏差。應注意，如上所述，除了顯影劑調(diào)整器104和供應輥105之外，顯影輥103的表面 層6還與用于放電的密封部件109相接觸并且相應地隨著時間磨耗，并且由此表面層6的 厚度波動。在上述的第一至第四實施例中這是類似的。因此，優(yōu)選地，提供用于估計表面層 6的厚度隨著時間改變的層厚度估計裝置，并且根據(jù)層厚度估計裝置所估計的值(即，估計 的磨損量和估計的層厚度)自動地操作電場調(diào)節(jié)器130、130A、130B或130C(下文統(tǒng)稱為 “電場調(diào)節(jié)器130”)。表面層6的厚度從初始厚度的改變(具體地，減少)主要是由顯影輥103和顯影 劑調(diào)整器104、供應輥105，以及密封部件109之間的接觸所引起的磨損造成的。因此，磨損 量，也就是，表面層6的磨耗量，緊密地與顯影輥103已經(jīng)旋轉(zhuǎn)的次數(shù)(下文稱為“累積的旋 轉(zhuǎn)數(shù)N”)相關。圖15圖示磨損量(即，磨耗量)與顯影輥103的累積的旋轉(zhuǎn)數(shù)N之間的關系。如從圖15中可以看出的，基本上，磨損量和顯影輥103的累積的旋轉(zhuǎn)數(shù)N彼此成 比例。因此，作為層厚度估計裝置，可以采用圖3中所示的第一旋轉(zhuǎn)數(shù)檢測器131來計數(shù)或 者檢測顯影輥103的累積的旋轉(zhuǎn)數(shù)N。根據(jù)磨損量和顯影輥103的累積的旋轉(zhuǎn)數(shù)N之間的 關系，諸如實驗地獲得的圖15中所示的關系，可以獲得以下公式5和6。W1 = aXN.........................(5)其中W1表示估計的表面層6的磨損量，a表示系數(shù)，而N表示顯影輥103已經(jīng)旋轉(zhuǎn) 的次數(shù)。tx = t0-Wl.........................(6)其中tx表示表面層6的當前厚度，而、表示表面層6的初始厚度。使用公式5，基于通過第一旋轉(zhuǎn)數(shù)檢測器131檢測的累積的旋轉(zhuǎn)數(shù)N可以計算估計 的磨損量巧，而使用公式6可以計算表面層6的當前厚度tx。另外，通過將由此估計的當前 厚度分配給上述的公式1至4之一中的tx，可以自動地操作電場調(diào)節(jié)器130，以便控制顯影 裝置4自動地保持恒定的閃耀狀態(tài)。此外，顯影輥103的累積的旋轉(zhuǎn)數(shù)N緊密地與光導鼓2的累積的旋轉(zhuǎn)數(shù)相關。更 具體地，顯影輥103與光導鼓2同步旋轉(zhuǎn)，并且由此可以使用光導鼓2的累積的旋轉(zhuǎn)數(shù)或者 累積的行進距離來計算顯影輥103的累積的旋轉(zhuǎn)數(shù)N。換言之，因為光導鼓2的線速度與顯 影輥103的線速度之間的差是已知的，所以可以使用光導鼓2的累積的旋轉(zhuǎn)數(shù)或者累積的 行進距離來計算顯影輥103的累積的旋轉(zhuǎn)數(shù)或者累積的行進距離。因此，作為層厚度估計裝置，替代第一旋轉(zhuǎn)數(shù)檢測器131，可以采用檢測或者計數(shù)光導鼓2(即，潛像載體)已經(jīng)旋 轉(zhuǎn)的次數(shù)的第二旋轉(zhuǎn)數(shù)檢測器131A。在該情形下，可以使用實驗獲得的以下公式7和8。W1' = a，XN，.......................(7)其中Wl’表示顯影輥103的磨損量，a’表示系數(shù)，而N’表示光導鼓2已經(jīng)旋轉(zhuǎn)的 次數(shù)。tx，= t0，-W1'......................(8)其中tx’表示表面層6的厚度，而、’表示表面層6的初始厚度。當成像設備已經(jīng)包括用于確定光導鼓2的操作壽命期滿的行進距離檢測器等時， 可以還使用這樣的檢測器作為計數(shù)光導鼓2已經(jīng)旋轉(zhuǎn)的次數(shù)的第二旋轉(zhuǎn)數(shù)檢測器131A。優(yōu) 選地也使用這樣的現(xiàn)有的檢測器作為層厚度估計裝置，這是因為在該情形下，既不增加組 件的成本也不增加組件的數(shù)量。接著，以下描述使用其中采用層厚度估計裝置的電場調(diào)節(jié)器130的自動控制的算法。參照圖16，在Si，接收打印請求而開始算法。向成像設備100的控制器136(如圖 3中所示的)輸入打印請求。該控制器包括CPU和相關聯(lián)的存儲單元，并且操作性地連接到 電場調(diào)節(jié)器130、旋轉(zhuǎn)數(shù)檢測器131或131A、以及環(huán)境條件檢測器132。在S2，控制器136取 回通過第一旋轉(zhuǎn)數(shù)檢測器131計數(shù)的顯影輥103的累積的旋轉(zhuǎn)數(shù)N或者通過第二旋轉(zhuǎn)數(shù)檢 測器131A計數(shù)的光導鼓2的累積的旋轉(zhuǎn)數(shù)N’。在S3，通過將所取回的累積的旋轉(zhuǎn)數(shù)N或 者N’分配給公式5或7來計算磨損量Wl。在S4，控制器136檢查所計算的磨損量W1是否 等于或者大于預先輸入給控制器136的預定的值b。當計算的磨損量W1小于預定值b時(S4的否)，則利用之前設置的與顯影有關的 變量來執(zhí)行成像，所述與顯影有關的變量是第一實施例中的偏置電壓的峰峰值電壓、第二 實施例中的偏置電壓的上升時間ms、第三實施例中的偏置電壓的頻率以及第四實施例中的 偏置電壓的相位差。相反，當所計算的磨損量W1大于預定值b (S4的是)，則在S5，控制器136通過從初 始厚度、減去磨損量W1來計算表面層的當前厚度tx。另外，在S7，計算關于表面層6的當 前厚度的與顯影有關的變量的合適的值。更具體地，使用基于圖7所示的關系的公式1來 計算合適的峰峰值電壓Vpp，使用基于圖9所示的關系的公式2來計算合適的偏置電壓的上 升時間ms，使用基于圖11所示的關系的公式3來計算合適的偏置電壓的頻率，或者使用基 于圖14所示的關系的公式4來計算偏置電壓之間的相位差。在S8，與顯影有關的變量(峰 峰值電壓Vpp、上升時間ms、頻率、或者偏置電壓之間的相位差)設置為由此計算的合適的 值。在S9，利用由此調(diào)節(jié)的與顯影有關的變量來執(zhí)行成像。應注意，在上述實施例中，當從成像設備100移除顯影裝置4時，具體地，當從成像 設備100中與處理盒1 一起移除在處理盒1中并入的顯影裝置4時，可以重置由第一旋轉(zhuǎn) 數(shù)檢測器131計數(shù)的顯影輥103的累積的旋轉(zhuǎn)數(shù)N或者由第二旋轉(zhuǎn)數(shù)檢測器131A計數(shù)的 光導鼓2的累積的旋轉(zhuǎn)數(shù)N’。在保養(yǎng)工作中，典型地周期性地替換顯影裝置4或者處理盒 1，并且應該重置累積的旋轉(zhuǎn)數(shù)N或者N’，也就是說，當在成像設備100中安裝新的顯影裝置 4或者新的處理盒1時，將其設置為零?？商娲?，可以配置成像設備100使得用戶可以在移除顯影裝置4或處理盒1并且然后在成像設備100中安裝所使用的顯影裝置4(或處理盒1)或者新的顯影裝置4(或 處理盒1)時，選擇是否重置累積的旋轉(zhuǎn)數(shù)N或N’。在該情形下，例如，成像設備100的操作 面板(未示出)可以向用戶顯示這樣的信息。利用此配置，當在成像設備100中再次安裝 所使用的處理盒1時，可以保留所計數(shù)的累積的旋轉(zhuǎn)數(shù)N或者N’，這便利于用戶。在此，本領域技術人員已知，依賴于成像設備100和其中包括的顯影裝置4經(jīng)歷的 安裝現(xiàn)場的條件(環(huán)境條件)(諸如，低溫和低濕度條件或者高溫和高濕度條件)，表面層 6、供應輥105等的材料屬性(例如，硬度)可能改變。如果表面層6或者與表面層6直接 接觸的供應輥105的諸如硬度的材料屬性改變，則表面層6磨耗的磨損量可能相應地改變。圖17是圖示評估由于安裝現(xiàn)場的條件的改變引起的表面層6的磨損量的改變的 實驗的結果的圖形。在圖17中，虛線表示在通常溫度和濕度的正常的環(huán)境條件下，磨損量和顯影輥 103的累計的旋轉(zhuǎn)數(shù)之間的關系，而實線表示在低溫和低濕度條件下該關系。如從圖17中 可以看出，同樣的顯影輥103在低溫和低濕度條件下比在正常環(huán)境條件下的磨損量大。假 定因為表面層6和與表面層6接觸的材料在低濕度條件下變得更硬，獲得了圖17中所示的 結果。因此，優(yōu)選地，依賴于安裝現(xiàn)場的條件，校正通過層厚度估計裝置(例如，第一旋轉(zhuǎn)數(shù) 檢測器131)估計的估計磨損量Wl。因此，在本發(fā)明中，提供環(huán)境條件檢測器132(圖3中所示)，以便校正估計磨損量 Wl。例如，環(huán)境條件檢測器132可以是能夠輸出作為測量值的測量結果的溫度和濕度傳感 器或者溫濕表?？梢詫嶒灥孬@得根據(jù)環(huán)境條件檢測器132生成的環(huán)境測量值來調(diào)節(jié)估計的 磨損量W1的校正值。例如，通過在實驗中測量各種安裝現(xiàn)場條件中的每一種安裝現(xiàn)場條件 的磨損量，可以獲得諸如圖17中所示的關系的關系，并且通過使用諸如圖17中所示的關系 來比較在每個安裝現(xiàn)場條件中的磨損量和在正常環(huán)境條件中的磨損量，來確定各個安裝現(xiàn) 場條件的多個校正值或者校正系數(shù)β。更具體地，可以通過將估計磨損量W1乘以校正系數(shù)β來計算更合適的磨損量 (即，校正的磨損量)w2。然后，可以使用校正的磨損量W2來計算表面層6的更合適的厚度 (當前厚度)tx?？梢允褂霉? (W1 = aXN)將該關系表達為以下的公式9和10。W2 = β Xw1......................(9)其中，W2表示校正的磨損量，β表示校正系數(shù)，而W1表示通過層厚度估計裝置(131 或者131Α)計算的表面層6的估計磨損量。Ww1.......................(10)其中tx和、分別表示表面層6的當前厚度和初始厚度。圖18圖示使用電場調(diào)節(jié)器130的自動控制的算法，其中利用基于環(huán)境值的測量的 校正系數(shù)β校正的表面層6的估計磨損量Wl。也是在圖18中所示的算法中，在Sll接收打印請求之后，在S12，控制器136取回 通過第一旋轉(zhuǎn)數(shù)檢測器131計數(shù)的顯影輥103的累積的旋轉(zhuǎn)數(shù)N或者通過第二旋轉(zhuǎn)數(shù)檢測 器131A計數(shù)的光導鼓2的累積的旋轉(zhuǎn)數(shù)N’。然后，在S13，使用所取回的累積的旋轉(zhuǎn)數(shù)N 或者N’來計算磨損量W1。此外，在S14，環(huán)境條件檢測器132基于顯影裝置4或者成像設備100周圍的環(huán)境 條件生成環(huán)境測量值，并且將環(huán)境測量值傳送給控制器136。在S15，基于環(huán)境測量值，選擇多個預定校正系數(shù)β中的一個。在S16，通過將磨損量W1乘以校正系數(shù)β來計算校正的
磨損量W2。應注意，當基于環(huán)境測量值將安裝現(xiàn)場條件確定為正常環(huán)境條件時，校正系數(shù)β 等于1。在S17，控制器136確定校正的磨損量W2是否等于或者大于預定值b。隨后，在圖18所示的算法中，執(zhí)行與圖16所示的那些處理類似的處理。更具體 地，當校正的磨損量W2小于預定值b時(S17的否)，在S19，將與顯影有關的變量設置為之 前設置的值，并且在S22執(zhí)行成像。相反，當校正的磨損量W2不小于預定值b時(S17的 是)，在S18，控制器136通過從初始厚度、中減去校正的磨損量W2來計算表面層的當前厚 度tx。此外，在S20，對于表面層6的當前厚度計算與顯影有關的變量的合適的值。更具體 地，使用基于圖7所示的關系的公式1來計算合適的峰峰值電壓Vpp，使用基于圖9所示的 關系的公式2來計算合適的偏置電壓的上升時間ms，使用基于圖11所示的關系的公式3來 計算合適的偏置電壓的頻率，或者使用基于圖14所示的關系的公式4來計算偏置電壓之間 的相位差。在S21，使用電場調(diào)節(jié)器130，將與顯影有關的變量(峰峰值電壓Vpp、上升時間 ms、頻率或者偏置電壓之間的相位差)設置為合適的值。在S22，利用由此調(diào)節(jié)的與顯影有 關的變量來執(zhí)行成像。在此，已知顯影劑的電荷量隨顯影裝置4周圍的環(huán)境條件的改變而改變。例如，顯 影劑的電荷量在低溫和低濕度條件大于正常環(huán)境條件。相反，顯影劑的電荷量在高溫和高 濕度條件小于正常環(huán)境條件。當顯影劑的電荷量改變時，顯影劑附著到顯影輥103的靜電 力相應地改變。因此，例如，如果設置電場使得顯影劑在低溫和低濕度條件下可以適當?shù)靥?動，則當在高溫和高濕度條件下操作顯影裝置4時，顯影劑過度跳動。在這樣的情形下，由 于這樣的電場的作用引起跳動的顯影劑可能不能返回到顯影輥103。結果，顯影劑在成像設 備100中散布。鑒于上述，優(yōu)選地，電場調(diào)節(jié)器130還應該根據(jù)由環(huán)境條件的改變造成的調(diào)色劑 的電荷量的改變來調(diào)節(jié)調(diào)色劑的閃耀狀態(tài)。圖19至22圖示當安裝現(xiàn)場條件改變時，對于表面層6的相同的厚度的合適的與 顯影有關的變量。更具體地，圖19是圖示在三個不同的安裝現(xiàn)場條件下的每一個中，表面 層6的厚度與用于獲得合適的閃耀狀態(tài)的偏置電壓的峰峰值電壓Vpp之間的關系的圖形。 圖20是圖示在三個不同的安裝現(xiàn)場條件下的每一個中，表面層6的厚度與用于獲得合適的 閃耀狀態(tài)和合適的顯影能力等級的偏置電壓的上升時間之間的關系的圖形。此外，圖21和 22是圖示在三個不同的安裝現(xiàn)場條件下的每一個中，表面層6的厚度與用于獲得合適的閃 耀狀態(tài)的偏置電壓的頻率和相位差之間的關系的圖形。在圖19至圖22中的每一個中，黑 體線表示在高溫和高濕度條件下與顯影有關的變量和層厚度之間的關系，實線表示在正常 條件下該關系，而虛線表示在低溫和低濕度條件下該關系。例如，在圖22中，如果當前厚度是X1并且在正常環(huán)境條件下用于獲得合適的閃耀 狀態(tài)的偏置電壓之間的相位差是ym，則在高溫和高濕度條件下將相位差改變?yōu)閥h。相反，在 低溫和低濕度條件下，將相位差改變?yōu)閥i。應注意，可以實驗地獲得圖19至圖22中所示的表面厚度與根據(jù)安裝現(xiàn)場條件獲 得合適的閃耀狀態(tài)的與顯影有關的變量的合適的值之間的關系。更具體地，當保持表面層 6的厚度恒定時，通過變化安裝現(xiàn)場條件來改變顯影劑的電荷量。然后，對顯影劑的每個電荷量測量適合于獲得預定閃耀狀態(tài)的與顯影有關的變量。圖23圖示使用電場調(diào)節(jié)器130的自動控制算法，其中還基于環(huán)境值的測量，考慮 隨著顯影裝置4的安裝現(xiàn)場條件的改變而改變顯影劑的電荷量。在圖23所示的算法中，從利用接收打印請求開始的算法的S31直到確定校正的磨 損量W2是否等于或者大于預定值b的S37為止，處理類似于圖18中所示的步驟Sll到S17。 此外，類似于圖18中所示的步驟S18至S20，在S39，當校正的磨損量W2小于預定值b時， 將與顯影有關的變量設置為之前的值，而當校正的磨損量W2不小于預定值b時，在S38和 S40，控制器136計算表面層的當前厚度tx，并且然后計算適合于當前厚度tx的與顯影有關 的變量。此外，在圖23中所示的算法中，不管校正的磨損量W2是否大于預定值b，在S41或 者S42，控制器136基于由環(huán)境條件檢測器132生成的環(huán)境測量值來確定顯影劑的電荷量。 在S43或者S44，使用從圖19至圖22所示的關系獲得的電荷量校正系數(shù)、來校正與顯影有 關的變量的合適值，并且在S45或者S46，將與顯影有關的變量設置為由此計算的合適值。 可以如以下公式11來表達使用電荷量校正系數(shù)Y校正與顯影有關的變量。fE = (tx, γ)......................(11)其中fE表示與顯影有關的變量，S卩，偏置電壓的峰峰值電壓Vpp，偏置電壓的上升 時間，偏置電壓的頻率，或者偏置電壓之間的相位差。由此，除了由安裝現(xiàn)場條件的改變造成的層厚度的改變之外，還考慮利用顯影劑 的電荷量的改變來更好地調(diào)整閃耀狀態(tài)。然后，在S47，利用由此校正的與顯影有關的變量 執(zhí)行成像。應注意，盡管上述的涉及到有關使用環(huán)境條件檢測器132進行層厚度估計裝置 (131和131A)估計的磨損量的校正和基于顯影劑的電荷量的改變進行與顯影有關的變量 的校正的控制，但是各種組合是可用的。例如，當提供環(huán)境條件檢測器132時，可以省略層 厚度估計裝置(131或131A)。在該情形下，鑒于環(huán)境測量值進一步調(diào)節(jié)由電場調(diào)節(jié)器130 調(diào)整的閃耀狀態(tài)，盡管環(huán)境測量值不用于校正層厚度估計裝置估計的層厚度。如上所述，在上述的實施例中，電場調(diào)節(jié)器依據(jù)顯影輥的表面層的厚度的改變來 調(diào)節(jié)在顯影輥的外側(cè)電極之間生成的電場以便保持顯影劑的閃耀狀態(tài)恒定。因此，即使在 顯影輥隨著時間耗損時，圖像的顯影能力也可以保持恒定。另外，通過測量顯影輥的表面層 的厚度并且通過依據(jù)測量的厚度設置與顯影有關的變量來應對制造公差。結果，輸出圖像 的圖像濃度可以保持恒定。鑒于上述的教導，許多附加的修改和變型是可能的。因此應理解，在所附的權利要 求的范圍內(nèi)，可以與在此特定描述的不同的方式來實現(xiàn)本發(fā)明說明書公開的內(nèi)容。
2權利要求
1.一種顯影裝置，用于促使顯影劑附著到潛像載體上形成的靜電潛像上，所述顯影裝 置包括顯影劑容器，用于包含所述顯影劑；旋轉(zhuǎn)的圓柱形顯影劑載體，布置在所述顯影劑容器中，面向所述潛像載體；所述顯影劑載體包括多個外側(cè)電極，安排在所述顯影劑載體的圓周方向中，內(nèi)側(cè)電極，提供在距所述多個外側(cè)電極的所述顯影劑載體的內(nèi)圓周側(cè)上，并且與所述 多個外側(cè)電極電絕緣，絕緣層，布置在所述多個外側(cè)電極和所述內(nèi)側(cè)電極之間，以及表面層，覆蓋所述多個外側(cè)電極中的每一個外側(cè)電極的外側(cè)，并且使所述多個外側(cè)電 極彼此電絕緣；偏置電源，通過分別向所述內(nèi)側(cè)電極和所述多個外側(cè)電極施加第一偏置電壓和第二偏 置電壓，以在所述顯影劑載體的圓周表面上生成電場，所述電場隨時間改變并且促使所述 顯影劑在所述顯影劑載體上跳動；電場調(diào)節(jié)器，通過依據(jù)所述顯影劑載體的所述表面層的厚度來調(diào)節(jié)所述電場，以保持 在所述顯影劑載體上跳動的所述顯影劑的狀態(tài)恒定；以及控制器，操作性地連接到所述電場調(diào)節(jié)器，用于控制所述電場調(diào)節(jié)器。
2.根據(jù)權利要求1所述的顯影裝置，其中所述電場調(diào)節(jié)器包括電壓調(diào)節(jié)器，用于調(diào)節(jié) 分別施加到所述內(nèi)側(cè)電極和所述多個外側(cè)電極的所述第一偏置電壓和所述第二偏置電壓 中的每一個的峰峰值電壓。
3.根據(jù)權利要求1所述的顯影裝置，其中所述電場調(diào)節(jié)器包括上升時間調(diào)節(jié)器，用于 調(diào)節(jié)分別施加到所述內(nèi)側(cè)電極和所述多個外側(cè)電極的所述第一偏置電壓和所述第二偏置 電壓中的每一個的上升時間。
4.根據(jù)權利要求1所述的顯影裝置，其中所述電場調(diào)節(jié)器包括頻率調(diào)節(jié)器，用于調(diào)節(jié) 分別施加到所述內(nèi)側(cè)電極和所述多個外側(cè)電極的所述第一偏置電壓和所述第二偏置電壓 中的每一個的頻率。
5.根據(jù)權利要求1所述的顯影裝置，其中所述電場調(diào)節(jié)器包括相位調(diào)節(jié)器，用于調(diào)節(jié) 分別施加到所述內(nèi)側(cè)電極和所述多個外側(cè)電極的所述第一偏置電壓和所述第二偏置電壓 之間的相位差。
6.根據(jù)權利要求1至5任一項所述的顯影裝置，還包括層厚度估計裝置，用于通過估計 所述顯影劑載體的所述表面層的厚度的改變，生成所述顯影劑載體的所述表面層的估計厚 度，其中所述電場調(diào)節(jié)器依據(jù)所述顯影劑載體的所述表面層的估計厚度調(diào)節(jié)所述電場。
7.根據(jù)權利要求6所述的顯影裝置，其中所述層厚度估計裝置包括檢測所述顯影劑載 體已經(jīng)旋轉(zhuǎn)的次數(shù)的第一旋轉(zhuǎn)數(shù)檢測器。
8.根據(jù)權利要求6所述的顯影裝置，其中所述層厚度估計裝置包括檢測所述潛像載體 已經(jīng)旋轉(zhuǎn)的次數(shù)的第二旋轉(zhuǎn)數(shù)檢測器。
9.根據(jù)權利要求6所述的顯影裝置，還包括環(huán)境條件檢測器，用于檢測所述顯影裝置 周圍的環(huán)境條件并且生成環(huán)境條件值，其中根據(jù)由所述環(huán)境條件檢測器生成的所述環(huán)境條件值，調(diào)節(jié)由所述層厚度估計裝置 估計的所述顯影劑載體的所述表面層的估計厚度。
10.根據(jù)權利要求1至5任一項所述的顯影裝置，還包括環(huán)境條件檢測器，用于檢測所 述顯影裝置周圍的環(huán)境條件并且生成環(huán)境條件值，其中所述控制器基于所述環(huán)境條件值來計算所述顯影劑容器中所述顯影劑的電荷量 的改變，并且所述電場調(diào)節(jié)器依據(jù)所述顯影劑的電荷量的改變來調(diào)節(jié)所述電場。
11.一種在成像設備中可移除地安裝的處理盒，包括根據(jù)權利要求1至5任一項所述的顯影裝置，其中在公共外殼中容納潛像載體、充電裝置以及清潔裝置中的至少一個以及所述顯影裝置。
12.—種成像設備，包括根據(jù)權利要求1至5任一項所述的顯影裝置。
13.一種成像設備，包括根據(jù)權利要求11所述的處理盒。
全文摘要
一種顯影裝置包括顯影劑容器；旋轉(zhuǎn)的顯影劑載體，面向潛像載體布置，并且其包括在顯影劑載體的圓周方向中安排的多個外側(cè)電極，與多個外側(cè)電極電絕緣的內(nèi)側(cè)電極，在內(nèi)側(cè)電極和外側(cè)電極之間布置的絕緣層，以及覆蓋外側(cè)電極并且使多個外側(cè)電極彼此電絕緣的表面層；偏置電源，通過分別向內(nèi)側(cè)電極和外側(cè)電極施加第一和第二偏置電壓以生成隨時間改變的電場；電場調(diào)節(jié)器，依據(jù)顯影劑載體的表面層的厚度來調(diào)整電場；以及控制器。
文檔編號G03G15/00GK102117035SQ20111000076
公開日2011年7月6日 申請日期2011年1月5日 優(yōu)先權日2010年1月5日
發(fā)明者小川嘉子, 小杉秀樹, 山田正明, 石井保之, 石倉裕司, 黑川篤 申請人:株式會社理光