图像形成装置
阅读：1031发布：2020-05-16
专利汇可以提供图像形成装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种图像形成装置。模式控制部在规定的测量时刻输出与 电流 计所测量的显影电流的 直流分量 相对应的特征值。所述测量时刻被设定为： 感光鼓 的表面的非图像形成区域在整个轴向上与 显影辊 相对，由于感光鼓的表面电位与显影 偏压 的直流分量之间的电位差，在显影缝隙部形成使调色剂从感光鼓向显影辊移动的 电场 的时刻。判断部根据由模式控制部输出的所述特征值，确定出带电量测量模式的执行时刻。，下面是图像形成装置专利的具体信息内容。
1.一种图像形成装置，具备：
像承载体，所述像承载体进行旋转在表面上形成静电潜像，并承载由所述静电潜像显现出来的调色剂像；
带电装置，所述带电装置使所述像承载体带电到规定的带电电位；
曝光装置，所述曝光装置根据规定的图像信息对带电到所述带电电位的所述像承载体的表面进行曝光，由此形成所述静电潜像；
显影装置，所述显影装置在规定的显影缝隙部配置成与所述像承载体相对，所述显影装置含有显影辊，所述显影辊进行旋转而在周面上承载由调色剂和载体构成的显影剂，并将调色剂供给到形成了所述静电潜像的所述像承载体上，由此形成所述调色剂像；
显影偏压施加部，所述显影偏压施加部能够将直流电压上叠加了交流电压的显影偏压施加到所述显影辊上；
浓度检测部，所述浓度检测部对所述调色剂像的浓度进行检测；
显影电流测量部，所述显影电流测量部对流过所述显影辊与所述显影偏压施加部之间的显影电流的直流分量进行测量；
存储部，所述存储部对规定的信息进行存储；
带电量获取部，所述带电量获取部在与所述调色剂像形成在所述像承载体上的显影动作时不同的非显影动作时，在规定的执行时刻，控制所述带电装置、所述曝光装置和所述显影偏压施加部，在所述像承载体上形成调色剂显影量彼此不同的多个测量用调色剂像，然后基于由所述浓度检测部检测出的所述多个测量用调色剂像的浓度，或者基于所述多个测量用调色剂像的浓度以及形成所述多个测量用调色剂像时由所述显影电流测量部测量出的所述显影电流的直流分量，执行带电量获取动作，所述带电量获取动作用于获取形成在所述像承载体上的所述测量用调色剂像所含的调色剂的带电量；
特征值输出部，所述特征值输出部在规定的测量时刻，获取由所述显影电流测量部测量的所述显影电流的直流分量，并输出与所述显影电流的直流分量相对应的特征值，所述规定的测量时刻是指如下时刻，即，所述像承载体的表面上的非图像形成区域在整个轴向上与所述显影辊相对，由于所述像承载体的表面电位与所述显影偏压的所述直流分量之间的电位差，在所述显影缝隙部中形成使所述调色剂从所述像承载体向所述显影辊移动的电场的时刻；以及
执行时刻确定部，所述执行时刻确定部根据由所述特征值输出部输出的所述特征值，确定出进行所述带电量获取动作的所述执行时刻。
2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，
相对于在第一测量时刻由所述特征值输出部输出的第一特征值，在所述第一测量时刻之后的第二测量时刻由所述特征值输出部输出的第二特征值之变化量大于预先设定的特征值阈值时，所述执行时刻确定部确定为已经到了所述执行时刻，使所述带电量获取部执行所述带电量获取动作。
3.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其特征在于，
所述特征值输出部将所述显影电流测量部所测量的所述显影电流的直流分量作为所述特征值进行输出。
4.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其特征在于，
还具备调色剂浓度检测部，所述调色剂浓度检测部对调色剂浓度进行检测，所述调色剂浓度表示所述显影装置所收纳的所述显影剂中调色剂量相对于载体量的比率，所述特征值输出部根据在所述测量时刻由所述调色剂浓度检测部检测的所述调色剂浓度，校正在所述测量时刻由所述显影电流测量部测量的所述显影电流的直流分量，并将校正后的值作为所述特征值进行输出。
5.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其特征在于，
在第一执行时刻取得的所述调色剂的带电量设为第一调色剂带电量，在所述第一执行时刻之后的第二执行时刻取得的所述调色剂的带电量设为第二调色剂带电量，所述执行时刻确定部根据所述第一调色剂带电量与所述第二调色剂带电量之差的绝对值，改变所述特征值阈值。
6.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其特征在于，
还具备调色剂浓度检测部，所述调色剂浓度检测部对所述显影装置所收纳的所述显影剂中的所述调色剂的浓度进行检测，
在第一执行时刻取得的所述调色剂的带电量设为第一调色剂带电量，在所述第一执行时刻检测出的所述调色剂浓度设为第一调色剂浓度，在所述第一执行时刻之后的第二执行时刻取得的所述调色剂的带电量设为第二调色剂带电量，在所述第二执行时刻检测出的所述调色剂浓度设为第二调色剂浓度，所述执行时刻确定部根据所述第一调色剂带电量和所述第一调色剂浓度的乘积与所述第二调色剂带电量和所述第二调色剂浓度的乘积之差的绝对值，改变所述特征值阈值。
7.根据权利要求5所述的图像形成装置，其特征在于，
所述执行时刻确定部在所述绝对值大于预先设定的第一判断阈值的情况下，改变所述特征值阈值，使所述特征值阈值变小。
8.根据权利要求5所述的图像形成装置，其特征在于，
所述执行时刻确定部在所述绝对值小于预先设定的第二判断阈值的情况下，改变所述特征值阈值，使所述特征值阈值变大。
9.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其特征在于，
所述存储部对所述特征值输出部所输出的所述特征值进行实时存储，
所述图像形成装置还具备使用寿命预测部，所述使用寿命预测部基于所述存储部中存储的所述特征值的变迁，来预测所述显影装置内的所述显影剂达到寿命终点的使用寿命时期，并输出与该预测的所述使用寿命时期相关的使用寿命信息。
10.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其特征在于，
所述存储部按照所述调色剂的带电量的不同，预先分别存储参照用直线的斜率的相关参考信息，所示参照用直线表示在所述显影辊与所述像承载体之间的直流电压的电位差保持一定的状态下使所述显影偏压的交流电压的频率发生变化时所述调色剂像的浓度变化量相对于所述频率的变化量之关系，
所述带电量获取部在将所述显影辊与所述像承载体之间的直流电压的电位差保持一定的状态下，使所述显影偏压的交流电压的频率发生变化，对应于该变化在所述像承载体上形成所述多个测量用调色剂像，根据所述频率的变化量与所述浓度检测部检测出的所述测量用调色剂像的浓度检测结果，取得表示所述测量用调色剂像的浓度变化量相对于所述频率的变化量之关系的测量用直线的斜率，并根据该取得的测量用直线的斜率与所述存储部的参考信息，取得所述像承载体上形成的测量用调色剂像所含的调色剂的带电量。
图像形成装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种在片材上形成图像的图像形成装置。
背景技术
[0002] 已知一种在片材上形成图像的图像形成装置。例如，图像形成装置具备感光鼓(像承载体)、显影装置和转印部件。感光鼓上形成的静电潜像在显影缝隙部中由显影装置进行显影化，由此在感光鼓上形成调色剂像。通过转印部件，调色剂像被转印到片材上。这种图像形成装置的显影装置中，已知一种双组分显影技术，使用含有调色剂和载体的显影剂。
[0003] 在双组分显影中，存在如下一种现象，即，受到打印张数、环境变化、打印模式(平均1个任务的连续打印张数)和印刷覆盖率等影响，显影剂发生劣化而导致调色剂带电量产生变化。其结果，产生图像浓度的下降、调色剂灰雾的发生或调色剂飞散的增加等问题。为了应对这样的问题，有时采用如下技术，即，预测由打印张数、环境变化、打印模式和印刷覆盖率等导致的显影剂带电量变化，对调色剂浓度、显影偏压、感光体的表面电位、显影辊的转速或者回收飞散调色剂的吸引风扇的输出等进行调整，由此来抑制图像浓度的下降、调色剂灰雾的加剧或调色剂飞散的加剧。
[0004] 然而，这些技术只是将打印张数、环境变化、打印模式和印刷覆盖率在各自条件下分别进行的预测进行组合，而在多个条件组合变化时，就难以充分预测显影剂的带电量。
[0005] 因此，有时采用一种更准确地预测调色剂带电量的技术。例如，分别测量显影前感光鼓的表面电位和显影后感光鼓上调色剂层的表面电位。而且，根据显影了的调色剂层的图像浓度测量结果，计算出调色剂的显影量。然后，根据所测量的各表面电位和调色剂的显影量，计算出调色剂的带电量。
[0006] 还有，例如，对流入用于承载显影剂的显影辊中的电流值进行测量。所测量的电流值假设为从显影辊移动到感光鼓的调色剂的电荷量。还有，根据所显影的调色剂层的图像浓度测量结果，计算出调色剂的显影量。然后，根据上述的调色剂的电荷量和调色剂的显影量，计算出调色剂的带电量。
发明内容
[0007] 已知的技术中，为了测量感光鼓上的表面电位，需要表面电位传感器。其中，为了测量感光鼓上形成的调色剂层的表面电位，需要将表面电位传感器设置得比显影缝隙部还靠近感光鼓的旋转方向下游侧。但是，将表面电位传感器设置在这样的位置后，表面电位传感器的表面容易被显影辊中飞散出的调色剂污染，难以长期准确地测量表面电位。
[0008] 还有，其它已知的技术中，流入显影辊的电流除了调色剂中流动的电流，也包含载体中流动的电流。因此，难以根据该电流值准确地计算出调色剂的带电量。而且，图像形成装置中，由于反复打印，载体的涂层剥落或涂层污染导致载体的电阻值发生变化后，流过该载体的电流也发生变化。因此，现有的技术中，难以根据流入显影辊的电流正确测量出调色剂的电荷量。
[0009] 还有，上述的已知技术中，为了测量调色剂的带电量，在感光鼓上形成含有测量用调色剂像的图像图案。为了准确地测量调色剂的带电量，希望频繁地形成测量用调色剂像，但是在这种情况下，存在无法执行正常图像形成动作的时间增多且测量时消耗的调色剂量增大的问题。因此，期望能够有效地确定测量调色剂带电量的时刻。
[0010] 本发明的目的是：图像形成装置包含应用了双组分显影方式的显影装置时，在图像形成装置中准确有效地测量调色剂的带电量。
[0011] 本发明的一方式所涉及的图像形成装置具备：像承载体，所述像承载体进行旋转在表面上形成静电潜像，并承载由所述静电潜像显现出来的调色剂像；带电装置，所述带电装置使所述像承载体带电到规定的带电电位；曝光装置，所述曝光装置根据规定的图像信息对带电到所述带电电位的所述像承载体的表面进行曝光，由此形成所述静电潜像；显影装置，所述显影装置在规定的显影缝隙部配置成与所述像承载体相对，所述显影装置含有显影辊，所述显影辊进行旋转而在周面上承载由调色剂和载体构成的显影剂，并将调色剂供给到形成了所述静电潜像的所述像承载体上，由此形成所述调色剂像；显影偏压施加部，所述显影偏压施加部能够将直流电压上叠加了交流电压的显影偏压施加到所述显影辊上；浓度检测部，所述浓度检测部对所述调色剂像的浓度进行检测；显影电流测量部，所述显影电流测量部对流过所述显影辊与所述显影偏压施加部之间的显影电流的直流分量进行测量；存储部，所述存储部对规定的信息进行存储；带电量获取部，所述带电量获取部在与所述调色剂像形成在所述像承载体上的显影动作时不同的非显影动作时，在规定的执行时刻，控制所述带电装置、所述曝光装置和所述显影偏压施加部，在所述像承载体上形成调色剂显影量彼此不同的多个测量用调色剂像，然后基于由所述浓度检测部检测出的所述多个测量用调色剂像的浓度，或者基于所述多个测量用调色剂像的浓度以及形成所述多个测量用调色剂像时由所述显影电流测量部测量出的所述显影电流的直流分量，执行带电量获取动作，所述带电量获取动作用于获取形成在所述像承载体上的所述测量用调色剂像所含的调色剂的带电量；特征值输出部，所述特征值输出部在规定的测量时刻，获取由所述显影电流测量部测量的所述显影电流的直流分量，并输出与所述显影电流的直流分量相对应的特征值，所述规定的测量时刻是指如下时刻，即，所述像承载体的表面上的非图像形成区域在整个轴向上与所述显影辊相对，由于所述像承载体的表面电位与所述显影偏压的所述直流分量之间的电位差，在所述显影缝隙部中形成使所述调色剂从所述像承载体向所述显影辊移动的电场的时刻；以及执行时刻确定部，所述执行时刻确定部根据由所述特征值输出部输出的所述特征值，确定出进行所述带电量获取动作的所述执行时刻。
[0013] 图1是本发明的一实施方式所涉及的图像形成装置的内部结构的截面图。
[0014] 图2是本发明的一实施方式所涉及的显影装置的截面图和控制部的电气结构框图。
[0015] 图3(a)是本发明的一实施方式所涉及的图像形成装置的显影动作示意图。
[0016] 图3(b)是本发明的一实施方式所涉及的像承载体和显影辊的电位大小关系示意图。
[0017] 图4是本发明的一实施方式所涉及的图像形成装置中显影偏压的频率与图像浓度之间的关系图表。
[0018] 图5是本发明的一实施方式所涉及的图像形成装置中图4的图表的斜率与调色剂带电量之间的关系图表。
[0019] 图6是本发明的一实施方式所涉及的图像形成装置所执行的带电量测量模式的流程图。
[0020] 图7是本发明的一实施方式所涉及的图像形成装置所执行的带电量测量模式时形成在像承载体上的测量用调色剂像的示意图。
[0021] 图8是本发明的一实施方式所涉及的图像形成装置中确定带电量测量模式执行时刻的动作流程图。
[0022] 图9是本发明的一实施方式所涉及的图像形成装置中的显影电流与累计印刷张数之间的关系图表。
[0023] 图10是本发明的变形实施方式所涉及的图像形成装置中确定带电量测量模式执行时刻的动作流程图。
[0024] 图11是本发明的变形实施方式所涉及的图像形成装置所执行的带电量测量模式流程图。
具体实施方式
[0025] 以下，基于附图，对本发明实施方式所涉及的图像形成装置10进行详细说明。本实施方式中，图像形成装置的一个例子是串联方式的彩色打印机。图像形成装置例如也可以是复印机、传真装置以及它们的多功能一体机等。还有，图像形成装置也可以是形成单色(黑白)图像。
[0026] 图1是图像形成装置10的内部结构的截面图。该图像形成装置10具备装置主体11，装置主体11是箱形的壳体结构。该装置主体11内，安装了供纸部12、图像形成部13、中间转印单元14、调色剂补充部15和定影部16。供纸部12用于供给片材P。图像形成部13形成调色剂像，调色剂像转印到供纸部12所供给来的片材P上。在中间转印单元14中，调色剂像进行一次转印。调色剂补充部15将调色剂补充到图像形成部13。定影部16进行将形成在片材P上的未定影调色剂像定影在片材P上的处理。还有，在装置主体11的顶部具备排纸部17，由定影部16进行了定影处理的片材P被排出到排纸部17。
[0027] 在装置主体11的顶面上的适当位置，设置了未图示的操作面板，操作面板用于输入操作，输入片材P的输出条件等。该操作面板上，设置了用于显示信息的液晶显示器等显示装置、电源键、用于对输出条件进行输入的触控面板或各种操作按键。
[0028] 在装置主体11内，在图像形成部13的右侧位置还形成了沿着上下方向的片材输送路111。在片材输送路111中，在适当位置设置了输送片材P的输送辊对112。还有，配准辊对113设置在片材输送路111中的二次转印夹持部的上游侧。配准辊对113进行片材P的歪斜矫正，并在规定的时间将片材P送到夹持部中。夹持部将在后面进行说明。片材输送路111是将片材P经由图像形成部13和定影部16从供纸部12输送到排纸部17的输送路径。
[0029] 供纸部12具备供纸托盘121、搓纸辊122和供纸辊对123。供纸托盘121在装置主体11的下方位置安装成可拆装，用于存储由若干张片材P层叠而成的片材束P1。搓纸辊122一张一张地依次抽出供纸托盘121中存储的片材束P1中的最上面的片材P。供纸辊对123将搓纸辊122依次抽出的片材P送到片材输送路111中。
[0030] 供纸部12具备手动进纸部，装置主体11中，手动进纸部安装在图1的左侧面。手动进纸部具备手动进纸托盘124、搓纸辊125和供纸辊对126。手动进纸托盘124是用来放置手动供给的片材P的托盘。手动供给片材P时，如图1所示，手动进纸托盘124从装置主体11的侧面打开。搓纸辊125依次抽出手动进纸托盘124上放置的片材P。供纸辊对126将搓纸辊125依次抽出的片材P送到片材输送路111中。
[0031] 图像形成部13用于形成要转印到片材P上的调色剂像。图像形成部13具备多个图像形成单元，多个图像形成单元形成不同颜色的调色剂像。关于这样的图像形成单元，本实施方式中，具备从后面说明的中间转印带141的旋转方向上游侧到下游侧(图1中从左侧到右侧)依次设置的品红色用单元13M、青色用单元13C、黄色用单元13Y和黑色用单元13Bk，品红色用单元13M使用品红色(M)的显影剂，青色用单元13C使用青色(C)的显影剂，黄色用单元13Y使用黄色(Y)的显影剂，黑色用单元13Bk使用黑色(Bk)的显影剂。各单元13M、13C、13Y、13Bk各自具有感光鼓20以及在感光鼓20的周围配置的带电装置21、显影装置23、一次转印辊24和清洗装置25。还有，各单元13M、13C、13Y、13Bk共有的曝光装置22配置在图像形成单元的下方。感光鼓20是“像承载体”的一个例子。
[0033] 带电装置21使感光鼓20的表面均匀地带电到规定的带电电位。带电装置21具备带电辊和带电清洁刷，带电清洁刷用于去除附着在所述带电辊上的调色剂。
[0034] 曝光装置22配置成通过曝光用光路与感光鼓20相对，曝光用光路在感光鼓20的旋转方向上位于带电装置21的下游侧。还有，曝光装置22在内部具有光源、多面镜、反射镜和偏转镜等各种光学设备。曝光装置22通过对均匀带电到所述带电电位的感光鼓20的表面照射基于图像数据调制的光，进行曝光而形成静电潜像。图像数据是“规定的图像信息”的一个例子。
[0035] 显影装置23配置成在规定的显影缝隙部NP(图3(a))与感光鼓20相对，显影缝隙部NP在感光鼓20的旋转方向上位于曝光装置22的曝光用光路的下游侧。显影装置23含有能够旋转的显影辊231。显影辊231在周面上承载由调色剂和载体构成的显影剂，并将调色剂供给到感光鼓20，由此形成所述调色剂像。
[0036] 中间转印单元14具备中间转印带141，一次转印辊24与感光鼓20夹着中间转印带141而形成夹持部。还有，一次转印辊24将感光鼓20上的调色剂像一次转印到中间转印带
141上。感光鼓20上的调色剂像转印到中间转印带141上之后，清洗装置25对感光鼓20的周面进行清扫。
141上。感光鼓20上的调色剂像转印到中间转印带141上之后，清洗装置25对感光鼓20的周面进行清扫。
[0037] 中间转印单元14配置在图像形成部13与调色剂补充部15之间的空间中。中间转印单元14具备中间转印带141、由未图示的框架单元支承为可旋转的驱动辊142、从动辊143、支撑辊146和浓度传感器100。中间转印带141是环状的。还有，中间转印带141是带状旋转体。中间转印带141架设在驱动辊142、从动辊143和支撑辊146上，中间转印带141的周面一侧与各感光鼓20的周面分别抵接。中间转印带141由于驱动辊142的旋转而被驱动为绕圈旋转。在从动辊143的附近，配置了皮带清洗装置144，皮带清洗装置144用于去除中间转印带141的周面上残留的调色剂。在单元13M、13C、13Y、13Bk的下游侧，浓度传感器100配置成与中间转印带141相对。浓度传感器100对形成在中间转印带141上的调色剂像的浓度进行检测。另外，在其它实施方式中，浓度传感器100可以对感光鼓20上的调色剂像的浓度进行检测，也可以对定影在片材P上的调色剂像的浓度进行检测。浓度传感器100是“浓度检测部”的一个例子。
[0038] 在中间转印带141的外侧，配置了二次转印辊145，二次转印辊145与驱动辊142相对。二次转印辊145抵接到中间转印带141的周面，在其与驱动辊142之间形成转印夹持部。一次转印到中间转印带141上的调色剂像在转印夹持部中二次转印到供纸部12所供给来的片材P上。也就是说，中间转印单元14和二次转印辊145将感光鼓20上承载的调色剂像转印到片材P上。还有，配置了用于对驱动辊142的周面进行清扫的辊清洁器200，辊清洁器200与驱动辊142相邻。
[0039] 调色剂补充部15用于存储形成图像用的调色剂。调色剂补充部15在本实施方式中具备品红色用调色剂容器15M、青色用调色剂容器15C、黄色用调色剂容器15Y和黑色用调色剂容器15Bk。这些调色剂容器15M、15C、15Y、15Bk分别存储M/C/Y/Bk各颜色的补充用调色剂。通过形成在容器底面的调色剂排出口15H，各颜色的调色剂被补充到与M/C/Y/Bk各颜色相对应的图像形成单元13M、13C、13Y、13Bk的显影装置23中。
[0040] 定影部16具备加热辊161、定影辊162、定影带163和加压辊164。加热辊161在加热辊161的内部具备加热源。定影辊162配置成与加热辊161相对。定影带163拉伸架设在定影辊162和加热辊161上。加压辊164配置成隔着定影带163与定影辊162相对，加压辊164与定影辊162形成定影夹持部。供给到定影部16的片材P通过所述定影夹持部被加热加压。由此，在所述转印夹持部转印到片材P上的调色剂像定影在片材P上。
[0041] 装置主体11的顶部凹陷而形成排纸部17。排纸部17中形成有出纸托盘171，出纸托盘171接收排出到该凹部的底部上的片材P。经过了定影处理的片材P经由从定影部16的上部延伸来的片材输送路111，被排向出纸托盘171。
[0042] <显影装置>
[0043] 图2是本实施方式所涉及的显影装置23的截面图和控制部980的电气结构框图。显影装置23具备显影外壳230、显影辊231、第一螺旋送料器232、第二螺旋送料器233和限制刮板234。显影装置23中，使用双组分显影方式。
[0044] 显影外壳230内，具备显影剂收纳部230H。显影剂收纳部230H中，收纳由调色剂和载体构成的双组分显影剂。还有，显影剂收纳部230H含有第一输送部230A和第二输送部230B。第一输送部230A将显影剂沿着从显影辊231的轴向的一端侧朝向另一端侧的第一输送方向(与图2的纸面垂直的方向，从后向前的方向)进行输送。第二输送部230B在轴向的两端部连通到第一输送部230A，将显影剂沿着与第一输送方向相反的第二输送方向进行输送。第一螺旋送料器232和第二螺旋送料器233沿着图2的箭头D22、D23方向进行旋转。第一螺旋送料器232和第二螺旋送料器233各自沿着第一输送方向和第二输送方向输送显影剂。
需要指出的是，第一螺旋送料器232将显影剂沿着第一输送方向输送并将显影剂供给到显影辊231。
需要指出的是，第一螺旋送料器232将显影剂沿着第一输送方向输送并将显影剂供给到显影辊231。
[0045] 显影辊231在显影缝隙部NP(图3(a))中配置成与感光鼓20相对。显影辊231具备用来旋转的套筒231S以及固定配置在套筒231S的内部的磁石231M。磁石231M具备S1、N1、S2、N2和S3极。N1极作为主极，S1极和N2极作为输送极，S2极作为剥离极。还有，S3极作为抽吸极和限制极。例如，S1极、N1极、S2极、N2极和S3极的磁通密度设为54mT、96mT、35mT、44mT和45mT。显影辊231的套筒231S沿着图2的箭头D21方向旋转。显影辊231进行旋转来接收显影外壳230内的显影剂并承载显影剂层，将调色剂供给到感光鼓20上。另外，本实施方式中，显影辊231在与感光鼓20相对的位置，进行同向(表面的移动方向相同)旋转。
[0046] 限制刮板234(层厚限制部件)配置成与显影辊231隔有规定的间隔，对从第一螺旋送料器232供给到显影辊231的周面上的显影剂的层厚进行限制。
[0047] 具备显影装置23的图像形成装置10还具备显影偏压施加部971、驱动部972、电流计973(显影电流测量部)和控制部980。控制部980由CPU(Central Processing Unit)、存储控制程序的ROM(Read Only Memory)、用作CPU操作区域的RAM(Random Access Memory)等构成。
[0049] 驱动部972由马达和传递其扭矩的齿轮机构组成。驱动部972根据来自后面说明的驱动控制部981的控制信号，在执行图像形成动作和带电量测量模式时，对感光鼓20等进行驱动，并且对显影装置23内的显影辊231和第一螺旋送料器232、第二螺旋送料器233进行驱动，使它们进行旋转。另外，驱动部972还产生对图像形成装置10的其它部件进行驱动(使其旋转)的驱动力。图像形成动作是指：对感光鼓20、带电装置21、曝光装置22、显影装置23、一次转印辊24、中间转印单元14、二次转印辊145和定影部16进行驱动来在片材P上形成图像的动作。
[0050] 电流计973对流过显影辊231与显影偏压施加部971之间的电流(此后称为显影电流)的直流分量进行测量。
[0051] 通过所述CPU执行存储在ROM中的控制程序，控制部980发挥驱动控制部981、偏压控制部982、存储部983、模式控制部984和判断部985的功能。模式控制部984是“带电量获取部”、“特征值输出部”和“使用寿命预测部”各自的一个例子。判断部985是“执行时刻确定部”的一个例子。
[0052] 驱动控制部981控制驱动部972进行驱动，使显影辊231、第一螺旋送料器232、第二螺旋送料器233进行旋转。还有，驱动控制部981控制未图示的驱动机构进行驱动，使感光鼓20进行旋转。
[0053] 进行在感光鼓20上形成调色剂像的显影动作时，偏压控制部982对显影偏压施加部971进行控制，在感光鼓20与显影辊231之间设置直流电压和交流电压的电位差。由于所述电位差，调色剂从显影辊231上移动到感光鼓20上，由此在感光鼓20上形成调色剂像。
[0054] 存储部983中，存储着由驱动控制部981、偏压控制部982、模式控制部984和判断部985进行参照的各种信息。例如，存储部983中存储着根据显影辊231的转速或环境进行调整的显影偏压的值等信息。还有，存储部983对模式控制部984所取得的调色剂带电量进行实时存储。
[0055] 还有，存储部983按照各不同的调色剂带电量预先存储参考信息。参考信息涉及参照用直线的斜率，该参照用直线表示：在显影辊231与感光鼓20之间的直流电压电位差保持为一定的状态下，显影偏压的交流电压的频率发生了变化时，调色剂像的浓度变化量相对于该频率的变化量的关系。存储部983所存储的该参考信息中，在调色剂带电量是第一虚拟带电量的情况下，参照用直线的斜率是负的。还有，该参考信息中，在调色剂带电量是小于第一虚拟带电量的第二虚拟带电量的情况下，参照用直线的斜率是正的。而且，该参考信息中，设定为参照用直线的斜率随着调色剂带电量的下降而增大。
[0056] 还有，存储部983对模式控制部984所输出的特征值进行实时存储，特征值将在后面进行说明。还有，存储部983对模式控制部984所取得的调色剂的带电量进行实时存储。还有，存储部983中预先存储着后面说明的特征值阈值的初始值和阈值变更信息。另外，存储部983中存储的信息可以是图表或表格等格式。
[0057] 在非显影动作时，模式控制部984在规定的执行时刻执行带电量测量模式。非显影动作时不同于显影动作时，在显影动作时，将要转印到片材P上且肉眼可见的图像的调色剂像形成在感光鼓20上。所述执行时刻包含：通过所述操作面板输入了带电量测量模式的执行指令的时刻、将劣化后的调色剂从显影辊231排出到(显影到)感光鼓20上的劣化调色剂排出控制已开始的时刻、由判断部985确定的执行时刻。带电量测量模式是“带电量获取动作”的一个例子。
[0058] 模式控制部984在带电量测量模式中对带电装置21、曝光装置22、显影偏压施加部971等进行控制，在感光鼓20上形成调色剂显影量彼此不同的多个测量用调色剂像。然后，模式控制部984基于由浓度传感器100检测出的所述多个测量用调色剂像的浓度，或者基于该多个测量用调色剂像的浓度以及形成所述多个测量用调色剂像时流过显影辊231与显影偏压施加部971之间的显影电流的直流分量，获取形成在感光鼓20上的所述测量用调色剂像所含的调色剂的带电量。
[0059] 具体来说，在该带电量测量模式中，模式控制部984在将显影辊231与感光鼓20之间的直流电压电位差保持为一定的状态下，使显影偏压的交流电压的频率发生变化，对应于该变化在感光鼓20上形成多个测量用调色剂像。然后，模式控制部984根据所述频率的变化量与浓度传感器100对于所述测量用调色剂像的浓度检测结果来取得测量用直线(测量用直线表示所述测量用调色剂像的浓度变化量相对于所述频率的变化量的关系)的斜率，并根据该取得的测量用直线的斜率与存储部983的参考信息，来获取感光鼓20上形成的测量用调色剂像所含的调色剂的带电量。
[0060] 还有，在规定的测量时刻，模式控制部984获取由电流计973测量出的显影电流的直流分量，输出与该显影电流的直流分量相对应的特征值。本实施方式中，模式控制部984将由电流计973测量出的显影电流的直流分量作为所述特征值进行输出。
[0061] 所述测量时刻被设定为：感光鼓20的表面的非图像形成区域在感光鼓20的旋转轴的整个轴向上与显影辊231相对，由于感光鼓20的表面电位与显影偏压的直流分量之间的电位差，在显影缝隙部NP(图3(a))形成使调色剂从感光鼓20向显影辊231移动的电场的时刻。非图像形成区域是指感光鼓20的表面上图像形成区域以外的区域，在图像形成区域上形成将要转印到片材P上且肉眼可见的图像的调色剂像。
[0062] 在所述测量时刻，电流计973所测量的显影电流中，不易包含调色剂从显影辊231向感光鼓20移动时流动的电流成分。也就是说，模式控制部984通过在所述测量时刻获取电流计973所测量的显影电流的直流分量，准确地获取载体中流动的电流(此后称为载体电流)。
[0063] 还有，模式控制部984基于存储部983中存储的所述特征值的变迁，来预测显影装置23内的显影剂达到寿命终点的使用寿命时期。然后，模式控制部984输出使用寿命信息，使用寿命信息涉及该预测的使用寿命时期。
[0064] 判断部985根据由模式控制部984输出的所述特征值，确定出进行带电量测量模式的执行时刻。然后，判断部985根据该确定出的执行时刻，使模式控制部984实时执行带电量测量模式。
[0065] <显影动作>
[0066] 图3(a)是本实施方式所涉及的图像形成装置10的显影动作示意图。图3(b)是感光鼓20和显影辊231的电位的大小关系示意图。参照图3(a)，在显影辊231与感光鼓20之间，形成有显影缝隙部NP。显影辊231上承载的调色剂TN和载体CA形成磁刷。显影缝隙部NP中，调色剂TN从磁刷供给到感光鼓20侧，形成调色剂像TI。参照图3(b)，感光鼓20的表面电位由带电装置21带电到背景部电位V0(V)。然后，曝光装置22照射曝光所用光后，感光鼓20的表面电位根据要印刷的图像从背景部电位V0最大变化到图像部电位VL(V)。另一方面，显影偏压的直流电压Vdc施加到显影辊231时，在直流电压Vdc上叠加了未图示的交流电压。
[0067] 这种反转显影方式的情况下，表面电位V0与显影偏压的直流分量Vdc之间的电位差是抑制感光鼓20的背景部上的调色剂灰雾的电位差。另一方面，曝光后的表面电位VL与显影偏压的直流分量Vdc之间的电位差成为使正极性的调色剂向感光鼓20的图像部移动的显影电位差。还有，由于施加到显影辊231的交流电压，促进了调色剂从显影辊231到感光鼓20的移动。
[0068] 另一方面，各个调色剂TN在显影外壳230内循环输送的期间，在其与载体之间摩擦起电。各个调色剂TN的带电量影响到由于上述的显影偏压向感光鼓20侧移动的调色剂量(显影量)。因此，当在图像形成装置10中可以准确地预测调色剂TN的带电量时，就能够根据打印张数、环境变化、打印模式和印刷覆盖率等进行显影偏压或调色剂浓度的调整，从而维持优良的画质。因此，以往就提出了准确地预测调色剂的带电量的技术。
[0069] 例如，分别测量显影前的感光鼓20的表面电位和显影后的感光鼓20上的调色剂层的表面电位，另一方面，根据显影了的调色剂层的图像浓度测量结果计算出调色剂的显影量。由此，提出了根据所测量的各表面电位与调色剂的显影量来计算调色剂带电量的技术(此后称为第一现有技术)。还有，假设流入到承载显影剂的显影辊231中的电流值是从显影辊231移动到感光鼓20的调色剂的电荷量，根据显影了的调色剂层的图像浓度测量结果计算出调色剂的显影量。由此，提出了根据上述的调色剂的电荷量与调色剂的显影量来计算调色剂带电量的技术(此后称为第二现有技术)。
[0070] <现有技术的问题>
[0071] 上述的第一现有技术中，为了测量感光鼓20上的表面电位，需要表面电位传感器。其中，为了测量感光鼓20上形成的调色剂层的表面电位，需要将表面电位传感器设置得比显影缝隙部NP(图3(a))还靠近感光鼓20的旋转方向下游侧。但是，将表面电位传感器设置在这样的位置后，表面电位传感器的表面容易被显影辊231中飞散出的调色剂污染，难以长期准确地测量表面电位。
[0072] 还有，上述的第二现有技术中，流入显影辊231的电流除了调色剂中流动的电流，也包含载体中流动的电流。因此，难以根据电流计973的测量值准确地计算出调色剂的带电量。而且，图像形成装置10中，由于反复打印，载体的涂层剥落或涂层污染导致载体的电阻值发生变化后，流过该载体的电流也发生变化。因此，现有的技术中，难以根据流入显影辊231的电流正确测量出调色剂的电荷量。
[0073] 还有，第一现有技术和第二现有技术中，为了测量调色剂的带电量，在感光鼓20上形成含有测量用调色剂像的图像图案。为了准确地测量调色剂的带电量，希望频繁地形成测量用调色剂像，但是在这种情况下，存在无法执行正常图像形成动作的时间增多且测量时消耗的调色剂量增大的问题。因此，期望能够有效地确定测量调色剂带电量的时刻。
[0074] <调色剂带电量的预测>
[0075] 本发明人鉴于上述的各种情况，通过深入研究发现，在使显影偏压的交流电压的频率发生变化的情况下，调色剂的显影量的变化根据调色剂的带电量而不同。具体来说，在调色剂的带电量较低的情况下，增大交流电压的频率时，调色剂的显影量增加。另一方面还有新发现，在调色剂的带电量较高的情况下，增大交流电压的频率时，调色剂的显影量减少。利用上述特性，通过在使交流电压的频率发生变化时测量图像浓度的变化，能够准确地预测调色剂的带电量。
[0076] 图4是本实施方式所涉及的图像形成装置10中显影偏压的频率与图像浓度之间的关系图表。图5是本实施方式所涉及的图像形成装置10中图4的图表的斜率与调色剂带电量之间的关系图表。
[0077] 将施加到显影辊231的显影偏压的直流电压与感光鼓20的静电潜像之间的直流电压的电位差保持一定，在显影偏压的交流电压的峰峰值电压Vpp、占空比各自固定的状态下，使该交流电压的频率发生变化。其结果，对应于显影辊231上的调色剂的带电量，由浓度传感器100检测出的调色剂像的图像浓度呈现出不同的趋势(图4)。也就是说，如图4所示，在调色剂的带电量是27.5μc/g的情况下，频率f越小，图像浓度越低。另一方面，在调色剂的带电量是34.0μc/g和37.7μc/g的情况下，频率f越小，图像浓度越高。还有，调色剂的带电量越小时，图4所示的线的斜率越大。参照图5，图4中的3条线的斜率与各调色剂带电量之间的关系分布在直线(近似直线)上。因此，图5所示的信息预先存储在存储部983中，在后面说明的带电量测量模式中导出图4中的直线的斜率，就能够测量(预测)此时的调色剂带电量。
[0078] <调色剂的带电量的预测效果>
[0079] 本实施方式中，通过预测调色剂的带电量，还能够得到以下那样的效果。也就是说，为了预测调色剂的带电量，不需要具备用于测量感光鼓20上的表面电位的表面电位传感器。还有，为了预测调色剂的带电量，不需要对应于显影偏压来测量流入到显影辊231中的电流。因此，不会受到由表面电位传感器的污染或载体的电阻变化引起的流入显影辊231中的电流变化影响，能够稳定地预测调色剂的带电量。因此，在图像形成装置10中打印的图像浓度降低了的情况下，容易选择是希望提高显影装置23的调色剂浓度来降低调色剂的带电量从而提高图像浓度，还是希望通过增大显影缝隙部NP中的显影电位差(Vdc-VL)来提高图像浓度。
[0080] 一般来说，图像形成装置10中图像浓度下降的原因可以认为是“显影电位差的下降”、“通过限制刮板234的显影剂的输送量降低”、“载体电阻的上升”、“调色剂带电量的上升”等的其中至少一个。其中，相对于调色剂带电量的上升以外的因素引起的图像浓度降低，为了降低调色剂的带电量而提高调色剂浓度的话，就可能新产生调色剂飞散等问题。相对于调色剂带电量的上升引起的图像浓度降低，希望降低调色剂带电量来提高调色剂浓度，相对于其它因素引起的图像浓度降低，优选为增大显影电场(显影偏压)。还有，通过掌握调色剂带电量，也能够优化施加到二次转印辊145的转印电流，从而能够使图像形成装置10的整个系统更加稳定。
[0081] <频率与调色剂带电量的关系>
[0082] 关于显影偏压的交流电压的频率发生变化时的图像浓度变化，本发明的发明人认为调色剂带电量有如下作用。
[0083] (1)调色剂带电量较低的情况
[0084] 在调色剂的带电量较低的情况下，调色剂与载体之间起作用的静电吸附力较小，因此调色剂容易脱离载体。但是，显影偏压的交流电压的频率降低时，显影缝隙部NP中的调色剂的往复移动次数就减少。因此，图像浓度下降。另外，频率降低时，在交流电压的平均1个周期中，调色剂的往复移动距离就增大，但是在调色剂的带电量较低的情况下，调色剂原来的移动距离就小，因此对于图像浓度下降的影响就小。因此，在调色剂的带电量较低的情况下，显影偏压的交流电压的频率降低时，图像浓度就下降。
[0085] (2)调色剂带电量较高的情况
[0086] 如上所述那样，显影偏压的交流电压的频率降低时，显影缝隙部NP中的调色剂的往复移动次数就减少。但是，调色剂的带电量较高的情况下，原本调色剂就不易脱离载体，因此该往復移动次数减少的影响较小。另一方面，频率降低时，在交流电压的平均1个周期中，调色剂的往复距离就增大。因此，对应于较高的调色剂带电量，图像浓度就增大。因此，在调色剂的带电量较高的情况下，显影偏压的交流电压的频率降低时，图像浓度就增大。
[0087] <调色剂的带电量测量模式的流程>
[0088] 图6是本实施方式所涉及的图像形成装置10所执行的带电量测量模式流程图。图7是带电量测量模式时形成在感光鼓20上的测量用调色剂像的示意图。
[0089] 参照图6，模式控制部984开始带电量测量模式后(步骤S01)，将用于使显影偏压的交流电压的频率发生变化的变量n设定为n＝1(步骤S02)。然后，模式控制部984对驱动控制部981和偏压控制部982进行控制，在施加预先设定的基准现象偏压的状态下，使显影辊231旋转1圈以上之后，将显影偏压的交流电压的频率设定为第1频率(n＝1)(步骤S03)。
[0090] 另外，以使带电量测量模式不受到最新的图像形成历史的影响的方式，设定该基准现象偏压。一般来说，该基准显影偏压条件中，使用进行打印(图像形成)时的偏压。此外，只使用直流电压作为基准显影偏压时，上述历史的消除效果较弱，因此优选为叠加使用直流电压和交流电压。
[0091] 接下来，使用交流电压的频率被设定为所述第1频率的显影偏压，使预先设定的测量用调色剂像被显影(步骤S04)。接下来，该调色剂像从感光鼓20上转印到中间转印带141上(步骤S05)。然后，该测量用调色剂像的图像浓度由浓度传感器100进行测量(步骤S06)。所获取的图像浓度与第1频率的值一起被存储到存储部983中(步骤S07)。
[0092] 接下来，模式控制部984判断有关频率的变量n是否已到达预先设定的规定次数N(步骤S08)。其中，在n≠N的情况下(步骤S08中的NO)，n的值递增1(n＝n+1，步骤S09)，重复步骤S03到S07。此外，为了提高带电量测量的准确度，优选为规定次数N＝2以上，更优选设定为3≤N。另一方面，在n＝N的情况下(步骤S08中的YES)，模式控制部984基于存储部983中存储的信息，计算出图4所示的近似直线的斜率(步骤S10)。然后，模式控制部984基于存储部983中存储的图5所示的图表(参考信息)，根据上述斜率推算出调色剂的带电量(步骤S11)，并结束带电量测量模式(步骤S12)。
[0093] 图7中，表示了在规定次数N＝3的情况下通过提高频率f使测量用调色剂像的图像浓度增大的例子。这种情况下，调色剂的带电量是图4的27.5μc/g那样相对较低的。
[0094] 另外，在N＝2的情况下，步骤S06中测量的图像浓度分别定义为ID1、ID2。还有，第1频率定义为f1(kHz)，第2频率定义为f2(kHz)(f2＜f1)。这种情况下，图4所示的直线的斜率a通过式1来计算。斜率a＝(ID1-ID2)/(f1-f2)……(式1)斜率a根据调色剂带电量而不同，调色剂带电量较低时为“正(+)”，调色剂带电量较高时为“负(-)”。另外，在3≤N的条件下测量时，可以使用通过最小二乘法求出的一阶方程近似直线的斜率。
[0095] 还有，图5所示的参考信息由式2表示。Q/M＝A×直线的斜率+B……(式2)其中，A和B是显影剂固有的值，预先通过实验来确定。Q/M是指每单位质量的调色剂带电量。步骤S10中，将根据式1计算出的近似直线的斜率a代入式2中，计算出调色剂带电量Q/M。
[0096] 另外，可以是图6所示的带电量测量模式针对图1的各颜色的显影装置23分别执行，或者也可以是将要设定在模式执行中的频率针对各显影装置23设定固有的值。尤其是，在与图像形成装置10的周边温湿度或累计印刷张数相对应的优选频率是已知的情况下，将要设定在模式执行中的频率也可以设为在该已知频率的附近。还有，也可以参照上一次调色剂带电量测量模式的结果，选取新的测量模式中使用的频率。这种情况下，能够提高所测量的调色剂带电量的准确度。
[0097] <带电量测量模式的执行时刻>
[0098] 本实施方式所涉及的带电量测量模式按照使用所述操作面板输入的指示，通过手工操作而开始。或者，本实施方式所涉及的带电量测量模式在将劣化后的调色剂从显影辊231排出到(显影到)感光鼓20上的劣化调色剂排出控制已开始的时刻以及由判断部985确定的执行时刻，自动开始。
[0099] 另外，在执行图6那样的带电量测量模式的情况下，在感光鼓20上形成含有测量用调色剂像的图像图案。为了准确地测量调色剂的带电量，希望频繁地形成测量用调色剂像，但是在这种情况下，无法执行正常图像形成动作的时间增多，并且测量时消耗的调色剂量增大。因此，有效地确定测量调色剂带电量的时刻就变得重要。本实施方式中，为了解决这样的问题，判断部985有效地确定带电量测量模式的执行时刻。
[0100] 而且，在图像形成装置10制造后从工厂出货时以及在图像形成装置10的使用场所进行系统设置时，希望分别执行上述的带电量测量模式。其结果，也能够预测图像形成装置10在暂停期间中的影响。也就是说，暂停期间变长时，显影剂具有带电量变低的趋势。根据放置的期间或环境，上述趋势的程度大都是不同的。因此，通过分别测量工厂出货时和系统设置时的调色剂带电量，预测由显影剂的放置导致的劣化状态，在放置时间非常长或者放置在恶劣环境中的情况下，会检测到这2个调色剂带电量(工厂出货时和系统设置时的调色剂带电量)之差较大。在这样的情况下，能够与上述一样地在使用场所催促更换显影剂。
[0101] 另一方面，即使在工厂出货时和系统设置时的调色剂带电量低，在两者的调色剂带电量之差较小的情况下，显影剂发生劣化的可能性也低。因此，在使用场所不需要更换显影剂，通过对调色剂浓度或显影条件(显影偏压等)进行调整，就能够提高画质。如上述那样，通过在图像形成装置10以不使用的状态放置规定的期间之后执行本实施方式所涉及的调色剂带电量测量模式，能够掌握显影剂的状态变化。
[0102] 另外，浓度传感器100在主扫描方向(感光鼓20的轴向)上配置多个，在带电量测量模式中，进一步优选为根据这些浓度传感器100的位置分别形成测量用调色剂像。也就是说，在对应于感光鼓20的轴向的两端部而分别形成测量用调色剂像的情况下，能够分别预测显影装置23(显影辊231)的两端部的调色剂带电量。然后，在该两端部的调色剂带电量之差大于预先设定的阈值的情况下，显影装置23内的带电性能就存在变差了的可能性。因此，模式控制部984通过图像形成装置10中未图示的显示部等，能够催促进行显影装置23的交换或显影剂的交换。
[0103] 如上述那样，本实施方式所涉及的带电量测量模式中，无需使用对感光鼓20上的电位进行测量的表面电位传感器或对流入显影辊231的显影电流进行测量的电流计973，就能够取得收纳在显影装置23中的调色剂的带电量。其结果，能够准确地判断是否需要进行显影装置23的显影剂更换以及显影偏压的调整必要性。
[0104] 具体地，存储部983所存储的参考信息设定如下：调色剂的带电量是第一虚拟带电量的情况下，参照用直线的斜率是负的，调色剂的带电量是小于第一虚拟带电量的第二虚拟带电量的情况下，参照用直线的斜率是正的，还有，随着调色剂的带电量的下降，参照用直线的斜率增大。根据这样的结构，利用显影偏压的交流电压的频率与感光鼓20(中间转印带141)上形成的调色剂像的浓度(显影调色剂量)之间的关系，能够准确地取得调色剂的带电量。
[0105] <对带电量测量模式的执行时刻进行确定的动作流程>
[0106] 接下来，对带电量测量模式的执行时刻的确定动作进行说明。图8是本实施方式所涉及的图像形成装置10中确定带电量测量模式执行时刻的动作流程图。如图8所示，在图像形成动作中开始显影动作后(步骤S21)，模式控制部984在所述测量时刻取得由电流计973测量的显影电流的直流分量，将该取得的显影电流的直流分量作为特征值进行输出(步骤S22)。另外，在每次步骤S22中输出特征值时，存储部983将该输出的特征值与执行步骤S22时的图像形成装置10在片材P上形成图像的累计张数(此后称为累计印刷张数)进行关联并实时存储。另外，以该特征值进行关联并存储的值不限于累计印刷张数，也可以是显影装置23或者图像形成装置10主体的累计驱动时间或者由使用这些值的函数(数学式)得到的值。
[0107] 判断部985进行判断，相对于在最新一次步骤S22之前进行的步骤S22(第一测量时刻)中由模式控制部984输出的特征值(第一特征值)，最新一次步骤S22(第二测量时刻)中由模式控制部984输出的特征值(第二特征值)的变化量是否大于预先设定的特征值阈值(步骤S23)。
[0108] 具体来说，步骤S23中，判断部985判断是否满足下述的式3。式3中，I表示最新一次步骤S22中作为特征值输出的显影电流的直流分量。IL表示作为所述特征值输出的显影电流的直流分量的规定下限值，IM表示作为所述特征值输出的显影电流的直流分量的规定上限值。
[0109] IL≤I≤IM……(式3)
[0110] 其中，所述下限值IL是最新一次的带电量测量模式中测量用调色剂像的显影动作时进行的步骤S22中作为特征值输出的显影电流的直流分量I0(此后称为基准直流分量I0)减去所述特征值阈值TH的结果(＝I0-TH)。所述上限值IM是在基准直流分量I0加上所述特征值阈值TH的结果(＝I0+TH)。
[0111] 因此，如下所示，使用最新一次步骤S22中作为特征值输出的显影电流的直流分量I相对于基准直流分量I0的变化量|I-I0|(此后称为变化量ΔI)，式3能够变形为式4、式5和式6。
[0112] I0-TH≤I≤I0+TH……(式4)
[0113] -TH≤I-I0≤TH……(式5)
[0114] ΔI≤TH……(式6)
[0115] 也就是说，判断部985通过在步骤S23中判断是否满足式3，如式6所示，判断最新一次步骤S22中作为特征值输出的显影电流的直流分量I相对于基准直流分量I0的变化量ΔI是特征值阈值TH以下还是大于特征值阈值TH。
[0116] 步骤S23中，满足式3，判断为所述变化量ΔI是特征值阈值TH以下的情况下(步骤S23中的YES)，可以认为：从最新一次带电量测量模式的执行时开始，载体电流的变化较小，该最新一次带电量测量模式的执行之后，载体基本没有劣化。这样的情况下(步骤S23中的YES)，判断部985判断为没有必要重新取得调色剂的带电量，使处理回到步骤S21。
[0117] 另一方面，步骤S23中，不满足式3，判断为所述变化量ΔI大于特征值阈值TH的情况下(步骤S23中的NO)，可以认为：从最新一次带电量测量模式的执行时开始，载体电流的变化较大，该最新一次带电量测量模式的执行之后，载体的劣化程度增大。这样的情况下(步骤S23中的NO)，判断部985判断为需要重新取得调色剂的带电量，确定为已经到了带电量测量模式的执行时刻。这种情况下，判断部985进一步判断载体劣化程度增大的原因。
[0118] 具体来说，调色剂成分的附着导致载体劣化时，载体的电阻值增大，载体电流下降。因此，在步骤S22中作为特征值输出的直流分量I小于所述下限值IL(IL＞I)的情况下(步骤S24中的NO)，判断部985判断为调色剂成分附着到载体上导致了载体劣化程度增大(步骤S25)。
[0119] 另一方面，载体上发生涂层剥落导致载体劣化后，载体的电阻值减少，载体电流增大。因此，在步骤S22中作为特征值输出的直流分量I大于所述上限值IM(IM＜I)的情况下(步骤S24中的YES)，判断部985判断为载体上发生涂层剥落导致了载体劣化程度增大(步骤S26)。
[0120] 判断部985在步骤S23中判断为所述变化量ΔI大于特征值阈值TH时(步骤S23中的NO)，确定为已经到了带电量测量模式的执行时刻，然后，在步骤S25或者步骤S26中判断出载体劣化程度增大的原因后，使模式控制部984执行带电量测量模式(步骤S27)。由此，判断部985根据由模式控制部984作为特征值输出并且基于由电流计973的测量的准确度高的载体电流得到的所述变化量ΔI，能够适当地确定出带电量测量模式的执行时刻。另外，在每次步骤S27中取得调色剂的带电量时，存储部983将该取得的调色剂的带电量与执行步骤S27时的累计印刷张数进行关联并实时存储。
[0121] 模式控制部984在执行带电量测量模式之后，基于存储部983中存储的所述特征值的变迁，来预测显影装置23内的显影剂达到寿命终点的使用寿命时期，并输出与该预测的使用寿命时期相关的使用寿命信息(步骤S28)。
[0122] 图9是本发明的一实施方式所涉及的图像形成装置10中的显影电流与累计印刷张数之间的关系图表。具体来说，步骤S28中，例如图9所示那样，模式控制部984通过众所周知的近似方法，计算出表示存储部983中存储的特征值(显影电流的直流分量)与存储部983中关联于该特征值的累计印刷张数之间关系的近似直线(例如，y＝-0.0008x-1.4745(y表示特征值，x表示累计印刷张数))。然后，模式控制部984将该计算出的近似直线中特征值是规定的上限阈值或者下限阈值(例如-2μA)时的累计印刷张数(例如，656.9K(656900)张)预测为显影剂达到使用寿命时(使用寿命时期)的累计印刷张数。
[0123] 另外，例如在使用由涂层剥落导致了实际使用上存在一定问题的载体进行了多次步骤S21和步骤S22后，该多次步骤S22中输出的特征值的上限值之类作为所述上限阈值。还有，例如在使用由调色剂成分附着导致了实际使用上存在一定问题的载体进行了多次步骤S21和步骤S22后，该多次步骤S22中输出的特征值的下限值之类作为所述下限阈值。
[0124] 然后，模式控制部984将该预测的载体到使用寿命时的累计印刷张数减去当前累计印刷张数的结果是载体到使用寿命为止的剩余累计印刷张数这样的消息(使用寿命信息)(例如，“到载体的使用寿命为止，还可以打印“XX”张。”)显示(输出)在所述操作面板上设置的显示装置中。由此，模式控制部984输出与预测的使用寿命时期有关的使用寿命信息。
[0125] 不过，步骤S28中的使用寿命信息输出方法不限于此。例如，步骤S28中，模式控制部984也可以将表示预测的载体使用寿命的消息作为使用寿命信息存储在存储部983中。然后，也可以在图像形成装置10的维护时输出的维护片材上包含表示存储部983中存储的该载体的使用寿命的消息。或者，在图像形成装置10中设置了与外部装置进行通信的通信接口电路的情况下，步骤S28中，模式控制部984也可以将表示预测的载体的使用寿命的信号作为使用寿命信息通过该通信接口电路发送，例如发送到服务中心或图像形成装置10的管理用计算机等规定外部装置中。这种情况下，该外部装置中，能够管理图像形成装置10的载体的使用寿命。
[0126] 也就是说，根据步骤S28，基于存储部983中存储的对应于载体电流的特征值的变迁，来预测显影装置23内的显影剂达到寿命终点的使用寿命时期，并输出与该预测的使用寿命时期相关的使用寿命信息。因此，使用者根据该输出的使用寿命信息，能够容易地掌握显影剂的使用寿命时期。
[0127] 步骤S28之后，判断部985对步骤S23的判断中所用的式3所含的所述下限值IL和所述上限值IM进行修正(步骤S29)，并结束处理。
[0128] 具体来说，步骤S29中，判断部985根据最新一次步骤S27中执行了的带电量测量模式之前执行的带电量测量模式的执行时(第一执行时刻)取得的调色剂的带电量(此后称为第一调色剂带电量)与最新一次步骤S27中的带电量测量模式的执行时(第二执行时刻)取得的调色剂的带电量(此后称为第二调色剂带电量)之差的绝对值，对特征值阈值TH进行改变。另外，最新一次步骤S27中执行了的带电量测量模式之前执行的带电量测量模式可以是通过手工操作执行的带电量测量模式，也可以是自动执行的带电量测量模式。
[0129] 具体来说，存储部983预先存储了特征值阈值TH的初始值(例如，0.05μA)。还有，如下述的表1所示，存储部983预先存储了阈值变更信息，阈值变更信息将第一调色剂带电量与第二调色剂带电量之差的绝对值ΔQ和变更后的特征值阈值THa进行了关联。
[0130] 【表1】
[0131]ΔQ(μc/g) THa(μA)
ΔQ＞1.5 0.03
1.5≥ΔQ＞1.0 0.04
1.0≥ΔQ≥0.5 0.05
0.5＞ΔQ≥0.2 0.06
0.2＞ΔQ 0.07
ΔQ＞1.5 0.03
1.5≥ΔQ＞1.0 0.04
1.0≥ΔQ≥0.5 0.05
0.5＞ΔQ≥0.2 0.06
0.2＞ΔQ 0.07
[0132] 阈值变更信息中，第一判断阈值是指与特征值阈值TH的初始值(例如，0.05μA)相同的特征值阈值THa(例如，0.05μA)所关联的所述绝对值ΔQ的上限值(例如，1.0μc/g)，对于比第一判断阈值大的所述绝对值ΔQ(例如，1.3μc/g)，比特征值阈值TH的初始值小的特征值阈值THa(例如，0.04μA)与其进行了关联。另一方面，阈值变更信息中，第二判断阈值是指与特征值阈值TH的初始值相同的特征值阈值THa所关联的所述绝对值ΔQ的下限值(例如，0.5μc/g)，对于比第二判断阈值小的所述绝对值ΔQ(例如，0.4μc/g)，比特征值阈值TH的初始值大的特征值阈值THa(例如，0.06μA)与其进行了关联。
[0133] 判断部985在阈值变更信息(表1)中取得第一调色剂带电量与第二调色剂带电量之差的绝对值ΔQ(例如，1.3μc/g)所关联的特征值阈值THa(例如，0.04μA)，将当前的特征值阈值TH(例如，0.05μA)变更为该取得的特征值阈值THa(例如，0.04μA)。
[0134] 由此，在所述绝对值ΔQ大于所述阈值变更信息中与特征值阈值TH的初始值相同的特征值阈值THa所关联的所述绝对值ΔQ的上限值时，判断部985改变特征值阈值TH，使特征值阈值TH小于初始值。还有，在所述绝对值ΔQ小于所述阈值变更信息中与特征值阈值TH的初始值相同的特征值阈值THa所关联的所述绝对值ΔQ的下限值时，判断部985改变特征值阈值TH，使特征值阈值TH大于初始值。
[0135] 然后，判断部985使用变更后的特征值阈值THa，将步骤S23的判断中使用的式3所含的所述下限值IL修正为基准直流分量I0减去所述变更后的特征值阈值THa之结果(＝I0-THa)。还有，判断部985将所述上限值IM修正为基准直流分量I0加上所述变更后的特征值阈值THa之结果(＝I0+THa)。
[0136] 由此，判断部985根据所述绝对值ΔQ，能够确定出带电量测量模式的执行时刻。因此，能够消除如下疑虑：尽管所述绝对值ΔQ是没有必要执行带电量测量模式的程度，但特征值阈值TH过低导致频繁执行带电量测量模式。还有，能够消除如下疑虑：尽管所述绝对值ΔQ是需要执行带电量测量模式的程度，但特征值阈值TH过高导致带电量测量模式长时间不执行。
[0137] 具体来说，在所述绝对值ΔQ大于与特征值阈值TH的初始值相同的特征值阈值THa所关联的所述绝对值ΔQ的上限值并且带电量测量模式中取得的调色剂的带电量变化大的情况下，能够将特征值阈值TH变更为比特征值阈值TH的初始值小。由此，能够消除如下疑虑：在调色剂的带电量变化大的情况下，特征值阈值TH过高导致带电量测量模式长时间不执行。
[0138] 相反地，在所述绝对值ΔQ小于与特征值阈值TH的初始值相同的特征值阈值THa所关联的所述绝对值ΔQ的下限值并且带电量测量模式中取得的调色剂的带电量基本不变化的情况下，能够将特征值阈值TH变更为比特征值阈值TH的初始值大。由此，能够消除如下疑虑：在调色剂的带电量基本不变化的情况下，特征值阈值TH过低导致频繁执行带电量测量模式。
[0139] <实施例>
[0140] 以下，说明在由判断部985确定的执行时刻执行带电量测量模式的实施例。另外，实施的实验条件如下。
[0141] <实验条件>
[0142] ·打印速度：55张/分
[0143] ·感光鼓20：非晶硅感光体(α-Si)
[0144] ·显影辊231：外径20mm、表面形状滚花槽加工、沿着圆周方向形成有80列凹部(槽)。
[0145] ·限制刮板234：SUS430制式、磁性、厚度1.5mm
[0146] ·限制刮板234后的显影剂输送量：250g/m2
[0147] ·显影辊231相对于感光鼓20的转速：1.8(在相对位置的轨迹方向)
[0148] ·感光鼓20与显影辊231之间的距离：0.30mm
[0149] ·感光鼓20的背景部(非图像形成区域)电位V0：+270V
[0150] ·感光鼓20的图像部(图像形成区域)电位VL：+20V
[0153] ·显影辊231的显影偏压：频率＝4.2kHz、Duty＝50％、Vpp＝900V的交流电压矩形波；Vdc(直流电压)＝180V
[0154] <第一实施例>
[0155] 特征值阈值TH的初始值设定为0.05μA，在上述的实验条件下，启动图像形成装置10之后，在累计印刷张数是0时使模式控制部984执行带电量测量模式。然后，进行众所周知的调色剂浓度控制，使调色剂浓度维持在8±1％，省略图8中的步骤S29，将特征值阈值TH维持在初始值，重复图8中步骤S21以后的处理，直到执行7次带电量测量模式为止，即进行第一实验。该第一实验的结果表示在表2中。
[0156]
[0157] 第一实验中，如表2所示，累计印刷张数是100K张、200K张、250K张、300K张、350K张、400K张、500K张时，在步骤S22中作为特征值输出的显影电流的直流分量相对于基准直流分量I0(最新一次带电量测量模式中测量用调色剂像的显影动作之后进行的步骤S22中，作为特征值输出的显影电流的直流分量)改变特征值阈值TH“0.05μA”以上，执行了带电量测量模式。由此可知，即使是不执行步骤S29的结构，与累计印刷张数每增加50张就执行带电量测量模式的情况相比，也能够有效地确定出带电量测量模式的执行时刻。
[0158] <第二实施例>
[0159] 还有，与第一实施例一样，特征值阈值TH的初始值设定为0.05μA，在上述的条件下，启动图像形成装置10之后，在累计印刷张数是0时使模式控制部984执行带电量测量模式。然后，进行众所周知的调色剂浓度控制，使调色剂浓度维持在8±1％，在步骤S29(图8)中，将特征值阈值TH修正为上述表1中第一调色剂带电量与第二调色剂带电量之差的绝对值ΔQ所关联的特征值阈值TH，重复图8中步骤S21以后的处理，直到执行7次带电量测量模式为止，即进行第二实验。该第二实验的结果表示在表3中。
[0160]
[0161] 第二实验中，与第一实验不同，如表3所示，在累计印刷张数是100K张、190K张、230K张、300K张、350K张、430K张、500K张时，执行了带电量测量模式。由此可知，即使是执行步骤S29的结构，与累计印刷张数每增加50张就执行带电量测量模式的情况相比，也能够有效地确定出带电量测量模式的执行时刻。
[0162] 还有，在累计印刷张数是100K张和190K张时，表3的带电量的变化量栏的第一调色剂带电量与第二调色剂带电量之差的绝对值ΔQ大于表1中与特征值阈值TH的初始值相同的特征值阈值THa所关联的所述绝对值ΔQ的上限值1.0μc/g，因此，在步骤S29中，特征值阈值TH被变更为0.04μA，小于特征值阈值TH的初始值。还有，在累计印刷张数是300K张、350K张、430K张、500K张时，表3的带电量的变化量栏的所述绝对值ΔQ小于表1中特征值阈值TH的初始值所关联的所述绝对值ΔQ的下限值0.5μc/g，因此，在步骤S29中，特征值阈值TH被设定为大于特征值阈值TH的初始值，即0.06μA或者0.07μA。由此可知，第二实验中，通过在步骤S29中根据所述绝对值ΔQ来改变特征值阈值TH，能够根据调色剂的带电量的变化适当地调整带电量测量模式的执行时刻。
[0163] 根据本实施方式，模式控制部984在非显影动作时，基于由浓度传感器100检测的多个测量用调色剂像的浓度，取得感光鼓20上形成的测量用调色剂像所含的调色剂的带电量。因此，在不同于伴随着图像形成动作的显影动作时，能够使用测量用调色剂像准确地取得调色剂的带电量。
[0164] 还有，判断部985根据由模式控制部984作为特征值输出的载体电流，确定出带电量测量模式的执行时刻。由此，基于载体电流来确定今后的带电量测量模式的执行时刻，所以能够有效地取得根据载体的劣化程度而变化的调色剂的带电量。因此，与不管载体的劣化程度或调色剂的带电量而在预先设定的执行时刻执行带电量测量模式的情况相比较，能够有效地测量调色剂的带电量的变化。换句话说，能够防止在调色剂的带电量的变化较小的时期过度地执行带电量获取动作。
[0165] 如上所述，说明了本发明的实施方式，但本发明不限于此，例如可以是如下的变形实施方式。
[0166] (1)相对于显影装置23中收纳的显影剂所含的载体量，表示调色剂量比率的调色剂浓度变高了的情况下，形成在显影辊231与感光鼓20之间的磁刷的电阻变高。由于该影响，步骤S22(图8)中，模式控制部984在所述测量时刻对于非图像形成区域施加显影偏压时测量的显影电流的测量值有可能低于调色剂浓度是规定值的情况。因此，为了排除上述那样调色剂浓度的变化对显影电流的测量值的影响，也可以根据调色剂浓度对显影电流的测量值进行校正。
[0167] 具体来说，如图2所示，在显影外壳230中也可以具备检测调色剂浓度的调色剂传感器TS(调色剂浓度检测部)，调色剂浓度表示显影装置23所收纳的显影剂中调色剂量相对于载体量的比率。调色剂传感器TS只要由众所周知的磁导率传感器或压力传感器等构成即可。图10是本发明的变形实施方式所涉及的图像形成装置10中确定带电量测量模式执行时刻的动作流程图。然后，如图10所示，图8的步骤S22～S24也可以变为步骤S22a～S24a。还有，如图10所示，图8的步骤S28和步骤S29也可以变为步骤S28a和步骤S29a。
[0168] 具体来说，步骤S22a中，也可以是：在所述测量时刻由电流计973测量出显影电流的直流分量I，在所述测量时刻由调色剂传感器TS检测出调色剂浓度，模式控制部984根据调色剂浓度对直流分量I进行校正，将校正得到的IT作为所述特征值进行输出。具体来说也可以是：模式控制部984例如按照下述式子7等，在调色剂传感器TS检测的调色剂浓度越高时，将电流计973测量的显影电流的直流分量I的值校正为越大。
[0169] IT＝I×C×T/T0……(式7)其中，式7中，C表示1以上的规定校正系数(例如，1.2)。T表示由调色剂传感器TS检测出的调色剂浓度(例如，10％)。T0表示调色剂浓度的规定值(例如，8％)。
[0170] 另外，在每次步骤S22a中输出特征值时，存储部983将该输出的特征值与执行步骤S22a时的累计印刷张数进行关联并实时存储。另外，以该特征值进行关联并存储的值不限于累计印刷张数，也可以是显影装置23或者图像形成装置10主体的累计驱动时间或者由使用这些值的函数(数学式)得到的值。
[0171] 步骤S23a中，与步骤S23类似，判断部985进行判断，相对于最新一次步骤S22a之前进行的步骤S22a(第一测量时刻)中模式控制部984输出的特征值(第一特征值)，最新一次步骤S22a(第二测量时刻)中模式控制部984输出的特征值(第二特征值)的变化量是否大于预先设定的特征值阈值THb(步骤S23a)。
[0172] 具体来说，判断部985在步骤S23a中判断是否满足下述的式8。式8中，IT表示根据调色剂浓度对最新一次步骤S22a中作为特征值输出的显影电流的直流分量进行了校正的值(此后称为校正直流分量)。ITL表示作为所述特征值输出的校正直流分量的规定下限值，ITM表示作为所述特征值输出的校正直流分量的规定上限值。
[0173] ITL≤IT≤ITM……(式8)
[0174] 其中，所述下限值ITL是最新一次带电量测量模式中进行测量用调色剂像的显影动作时在步骤S22a中作为特征值输出的校正直流分量IT0(此后称为基准校正直流分量IT0)减去所述特征值阈值THb的结果(＝IT0-THb)。所述上限值ITM是基准校正直流分量IT0加上所述特征值阈值THb的结果(＝IT0+THb)。
[0175] 因此，如下所示，使用最新一次步骤S22a中作为特征值输出的校正直流分量IT相对于基准校正直流分量IT0的变化量|IT-IT0|(此后称为变化量ΔIT)，式8能够变形为式9、式10和式11。
[0176] IT0-THb≤IT≤IT0+THb……(式9)
[0177] -THb≤IT-IT0≤THb……(式10)
[0178] ΔIT≤THb……(式11)
[0179] 也就是说，判断部985通过在步骤S23a中判断是否满足式8，如式11所示，来判断最新一次步骤S22a中作为特征值输出的校正直流分量IT相对于基准校正直流分量IT0的变化量ΔIT是特征值阈值THb以下还是大于特征值阈值THb。
[0180] 然后，步骤S23a中，满足式11，判断为所述变化量ΔIT是特征值阈值THb以下的情况下(步骤S23a中的YES)，判断部985判断为没有必要重新取得调色剂的带电量，使处理回到步骤S21。另一方面，步骤S23a中，不满足式11，判断为所述变化量ΔIT大于特征值阈值THb的情况下(步骤S23a中的NO)，判断部985判断为需要重新取得调色剂的带电量，确定为已经到了带电量测量模式的执行时刻。由此，判断部985能够排除上述那样调色剂浓度的变化对显影电流的测量值的影响，从而更适当地确定出带电量测量模式的执行时刻。
[0181] 另外，步骤S23a中，不满足式11时，判断为所述变化量ΔIT大于特征值阈值THb(步骤S23a中的NO)。这样的情况下，步骤S22a中作为特征值输出的校正直流分量IT小于所述下限值ITL(ITL＞IT)时(步骤S24a中的NO)，判断部985判断为调色剂成分附着到载体上导致了载体劣化程度增大(步骤S25)。另一方面，步骤S22a中作为特征值输出的校正直流分量IT大于所述上限值ITM(ITM＜IT)时(步骤S24a中的YES)，判断部985判断为载体上发生涂层剥落导致了载体劣化程度增大(步骤S26)。
[0182] 然后，在步骤S28a中，与步骤S28类似，模式控制部984计算出表示存储部983中存储的特征值(校正直流分量IT)的变迁的近似直线，使用该近似直线来预测显影装置23内的显影剂达到寿命终点的使用寿命时期，并输出与该预测的使用寿命时期相关的使用寿命信息(步骤S28a)。
[0183] 然后，在步骤S29a中，判断部985对步骤S23a的判断中使用的式8所含的所述下限值ITL和所述上限值ITM进行修正。
[0184] 具体来说，步骤S29a中，判断部985根据最新一次步骤S27中执行的带电量测量模式之前执行的带电量测量模式时(第一执行时刻)取得的调色剂的带电量(此后称为第一调色剂带电量)和执行该带电量测量模式时检测的调色剂浓度(此后称为第一调色剂浓度)的乘积与最新一次步骤S27中执行带电量测量模式时(第二执行时刻)取得的调色剂的带电量(此后称为第二调色剂带电量)和执行该带电量测量模式时检测的调色剂浓度(此后称为第二调色剂浓度)的乘积之差的绝对值，改变特征值阈值THb。另外，最新一次步骤S27中执行了的带电量测量模式之前执行的带电量测量模式可以是通过手工操作执行的带电量测量模式，也可以是自动执行的带电量测量模式。
[0185] 具体来说，存储部983预先存储了特征值阈值THb的初始值(例如，0.05μA)。还有，如下述的表4所示，存储部983预先存储了阈值变更信息，阈值变更信息将第一调色剂带电量和第一调色剂浓度的乘积(此后称为第一积)与第二调色剂带电量和第二调色剂浓度的乘积(此后称为第二积)之差的绝对值ΔQT和变更后的特征值阈值THc进行了关联。
[0186] 【表4】
[0187]ΔQT(μc/g·％) THc(μA)
ΔQT＞12 0.03
12≥ΔQT＞8 0.04
8≥ΔQT≥4 0.05
4＞ΔQT 0.06
ΔQT＞12 0.03
12≥ΔQT＞8 0.04
8≥ΔQT≥4 0.05
4＞ΔQT 0.06
[0188] 该阈值变更信息中，第一判断阈值是指与特征值阈值THb的初始值(例如，0.05μA)相同的特征值阈值THc(例如，0.05μA)所关联的所述绝对值ΔQT的上限值(例如，8μc/g·％)，对于比第一判断阈值大的所述绝对值ΔQT(例如，9μc/g·％)，比特征值阈值THb的初始值小的特征值阈值THc(例如，0.04μA)与其进行了关联。另一方面，该阈值变更信息中，第二判断阈值是指与特征值阈值THb的初始值相同的特征值阈值THc所关联的所述绝对值ΔQT的下限值(例如，4μc/g·％)，对于比第二判断阈值小的所述绝对值ΔQT(例如，3μc/g·％)，比特征值阈值THb的初始值大的特征值阈值THc(例如，0.06μA)与其进行了关联。
[0189] 判断部985在该阈值变更信息(表4)中获取第一积和第二积之差的绝对值ΔQT(例如，9μc/g)所关联的特征值阈值THc(例如，0.04μA)，将当前的特征值阈值THb(例如，0.05μA)变更为该获取的特征值阈值THc(例如，0.04μA)。
[0190] 由此，在所述绝对值ΔQT大于所述阈值变更信息中与特征值阈值THb的初始值相同的特征值阈值THc所关联的所述绝对值ΔQT的上限值时，判断部985改变特征值阈值THb，使特征值阈值THb小于初始值。还有，在所述绝对值ΔQT小于所述阈值变更信息中与特征值阈值THb的初始值相同的特征值阈值THc所关联的所述绝对值ΔQT的下限值时，判断部985改变特征值阈值THb，使特征值阈值THb大于初始值。
[0191] 然后，判断部985使用变更后的特征值阈值THc，将步骤S23a的判断中所用的式8所含的所述下限值ITL修正为基准校正直流分量IT0减去所述变更后的特征值阈值THc之结果(＝IT0-THc)。还有，判断部985将所述上限值ITM修正为基准校正直流分量IT0加上所述变更后的特征值阈值THc之结果(＝IT0+THc)。
[0192] 由此，判断部985能够根据所述绝对值ΔQT来确定带电量测量模式的执行时刻。因此，能够消除如下疑虑：尽管所述绝对值ΔQT是没有必要执行带电量测量模式的程度，但特征值阈值THb过低导致频繁执行带电量测量模式。还有，能够消除如下疑虑：尽管所述绝对值ΔQT是需要执行带电量测量模式的程度，但特征值阈值THb过高导致带电量测量模式长时间不执行。
[0193] 具体来说，在所述绝对值ΔQT大于与特征值阈值THb的初始值相同的特征值阈值THc所关联的所述绝对值ΔQT的上限值并且带电量测量模式中取得的调色剂的带电量变化大的情况下，能够将特征值阈值THb变更为比特征值阈值THb的初始值小。由此，能够消除如下疑虑：在调色剂的带电量变化大的情况下，特征值阈值THb过高导致带电量测量模式长时间不执行。
[0194] 相反地，在所述绝对值ΔQT小于与特征值阈值THb的初始值相同的特征值阈值THc预先关联的所述绝对值ΔQT的下限值并且带电量测量模式中取得的调色剂的带电量基本不变化的情况下，能够将特征值阈值THb变更为比特征值阈值THb的初始值大。由此，能够消除如下疑虑：在调色剂的带电量基本不变化的情况下，特征值阈值THb过低导致频繁执行带电量测量模式。
[0195] <第三实施例>
[0196] 在该变形实施方式中，也与上述的第一和第二实施例类似，特征值阈值THb的初始值设定为0.05μA，在上述的实验条件下，启动图像形成装置10之后，在累计印刷张数是0时使模式控制部984执行带电量测量模式。然后，进行众所周知的调色剂浓度控制，使调色剂浓度维持在8±1％，在步骤S29a(图10)中，将特征值阈值THb修正为上述表4中第一积与第二积之差的绝对值ΔQT所关联的特征值阈值THc，重复图10中步骤S21以后的处理，直到执行7次带电量测量模式为止，即进行第三实验。该第三实验的结果表示在表5中。
[0197]
[0198] 第三实验中，如表5所示，累计印刷张数是100K张、200K张、235K张、300K张、340K张、420K张、480K张时，执行了带电量测量模式。由此可知，与累计印刷张数每增加50张就执行带电量测量模式的情况相比，能够有效地确定出带电量测量模式的执行时刻。
[0199] 还有，累计印刷张数是200K张、340K张和420K张时，表5的(带电量×调色剂浓度)的变化量栏的第一积与第二积之差的绝对值ΔQT大于表4中与特征值阈值THb的初始值相同的特征值阈值THc所关联的所述绝对值ΔQT的上限值8μc/g·％，因此，在步骤S29a中，特征值阈值THb被变更为0.03μA，小于特征值阈值THb的初始值。还有，累计印刷张数是235K张和480K张时，表5的(带电量×调色剂浓度)的变化量栏的所述绝对值ΔQT小于表4中与特征值阈值THb的初始值相同的特征值阈值THc所关联的所述绝对值ΔQT的下限值4μc/g·％，因此，在步骤S29a中，特征值阈值THb被变更为0.06μA，大于特征值阈值THb的初始值。由此可知，第三实验中，通过在步骤S29a中根据所述绝对值ΔQT来改变特征值阈值THb，能够根据调色剂的带电量和调色剂浓度的变化适当地调整带电量测量模式的执行时刻。
[0200] (2)上述的实施方式和变形实施方式中，说明了在显影辊231的表面上进行滚花槽加工的方式，不过也可以是在显影辊231的表面具有凹形状(凹坑)或进行了喷砂加工的结构。
[0201] (3)在如图1那样图像形成装置10具有多个显影装置23的情况下，也可以在1个或2个显影装置23上进行上述实施方式和变形实施方式所涉及的带电量测量模式，并将其结果用在其它显影装置23上。
[0202] (4)还有，上述的实施方式和变形实施方式中，说明了在带电量测量模式中模式控制部984根据测量用直线的斜率和存储部983的参考信息来取得感光鼓20上形成的测量用调色剂像所含的调色剂的带电量，但本发明不限定于此。图11是本变形实施方式所涉及的图像形成装置10所执行的带电量测量模式的流程图。
[0203] 本变形实施方式中，模式控制部984在带电量测量模式中将显影辊231与感光鼓20之间的直流电压的电位差保持一定的状态下，使显影偏压的交流电压的频率发生变化，对应于该变化在感光鼓20上形成多个测量用调色剂像。然后，模式控制部984基于形成多个测量用调色剂像时显影辊231与显影偏压施加部971之间流过的显影电流的直流分量的差相对于浓度传感器100所检测的多个测量用调色剂像的浓度的差之比，取得感光鼓20上形成的测量用调色剂像所含的调色剂的带电量。
[0204] 参照图11，模式控制部984开始带电量测量模式后(步骤S41)，模式控制部984将用于形成多个测量用调色剂像的变量n设定为n＝1(步骤S42)。然后，模式控制部984选择存储部983中预先存储的与n＝1对应的图像1(步骤S43)。在存储部983中，存储了用于形成图像n的静电潜像的图像信息或显影偏压的交流电压的频率信息的相关信息。另外，其它图像形成动作中的相关参数的值设定为与刚进行过的图像形成动作时的值相同。接下来，模式控制部984对曝光装置22(图1)、驱动控制部981和偏压控制部982进行控制，在将用于形成图像1的现象偏压施加于显影辊231的状态下，使显影辊231旋转1圈以上之后，在感光鼓20上形成对应于图像1的测量用调色剂像的静电潜像。随着感光鼓20的旋转，该测量用调色剂像通过感光鼓20与显影辊231相对的显影缝隙部NP时，调色剂供给到静电潜像上，测量用调色剂像被显影(步骤S44)。在该显影动作时，由电流计973测量显影电流(直流电流)(步骤S45)。
[0205] 然后，该调色剂像从感光鼓20上转印到中间转印带141上(步骤S46)。接着，该测量用调色剂像的图像浓度由浓度传感器100进行测量(步骤S47)，取得的图像浓度与步骤S35中测量的显影电流的值一起存储到存储部983中(步骤S48)。
[0206] 接下来，模式控制部984判断用于形成多个测量用调色剂像的变量n是否已到达预先设定的规定次数N(步骤S49)。其中，在n≠N的情况下(步骤S49中的NO)，n的值加1(n＝n+1，步骤S50)，重复步骤S43至S49。另外，为了准确地进行带电量测量，优选为规定次数N是2以上，更优选为3≤N。另一方面，在n＝N的情况下(步骤S49中的YES)，模式控制部984推算出调色剂的带电量(步骤S51)，并结束带电量测量模式(步骤S52)。
[0207] 另外，例如在N＝2的情况下，步骤S45中测量的n＝1、2的显影电流(直流电流)分别定义为I1、12。还有，步骤S47中测量的n＝1、2的图像浓度分别定义为ID1、ID2。在这种情况下，步骤S51中的调色剂的带电量相当于由以下的式12得到的斜率a。斜率a＝(I1-I2)/(ID1-ID2)……(式12)
[0208] 上述的斜率a相当于：横轴为图像浓度ID，纵轴为显影电流I，标绘了n＝1、2的数据(ID、I)的情况下通过2点的直线的斜率。另外，在以N＝3以上的条件测量调色剂的带电量的情况下，通过最小二乘法求出的一阶方程近似直线的斜率a作为调色剂的带电量。
[0209] 还有，在其它的变形实施方式中，形成多个测量用调色剂像时改变的参数也可以不是显影偏压的交流电压的频率，而是由曝光装置22形成的静电潜像的印刷覆盖率。
[0210] 也就是说，该变形实施方式中，模式控制部984在将显影辊231与感光鼓20之间的直流电压的电位差保持一定的状态下，控制曝光装置22，改变每单位面积的印刷覆盖率，对应于印刷覆盖率的改变在感光鼓20上形成多个测量用调色剂像。然后，模式控制部984可以基于形成多个测量用调色剂像时显影辊231与显影偏压施加部971之间流过的显影电流的直流分量的差相对于浓度传感器100所检测的多个测量用调色剂像的浓度的差之比，取得感光鼓20上形成的测量用调色剂像所含的调色剂的带电量。另外，这种情况也与上述的变形实施方式类似，能够基于式12取得调色剂的带电量。
[0211] (5)上述的实施方式和变形实施方式中，模式控制部984也可以进一步执行校准操作，即调整参数来确定要转印到片材上的调色剂像的图像质量。该参数中，包含感光鼓20的转速、带电装置21使感光鼓20的表面带电时的带电电位、施加到显影辊231的显影偏压、对曝光装置22进行光的照射时的光量等。然后，模式控制部984可以在步骤S27中执行使显影偏压发生变化并在感光鼓20上形成多个所述测量用调色剂像的校准操作，使用该多个所述测量用调色剂像来执行带电量测量模式。
[0212] (6)上述的实施方式中，模式控制部984也可以不执行步骤S28(图8)。还有，上述的变形实施方式中，模式控制部984也可以不执行步骤S28a(图10)。
[0213] (7)上述的实施方式中，模式控制部984也可以不执行步骤S29(图8)。还有，上述的变形实施方式中，模式控制部984也可以不执行步骤S29a(图10)。
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