CN103376706B - 显影装置、图像形成装置及占空比改变方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及显影装置及图像形成装置，显影装置包括显影辊、磁辊、电容器、变压器、开关部、控制部、温度检测部及存储部。控制部在分多阶段连续地改变控制信号的占空比时，在基于根据温度和温度特性数据求出的共振周期的电容器的电压波动周期中，在流过开关部的电流小的半周期亦即改变时间段的期间，进行下一阶段的控制信号的占空比的改变。由此，不论环境及状态如何，均能够可靠地防止大电流流过开关元件，安全地改变占空比。

Description

显影装置、图像形成装置及占空比改变方法

技术领域

本发明涉及利用调色剂进行静电潜影的显影装置、含有该显影装置的图像形成装置和占空比改变方法。

背景技术

在复合机、复印机、打印机、传真机等图像形成装置中，有通过调色剂将形成于感光体鼓上的静电潜影显影并进行印刷的装置。而且，在图像形成装置中，有利用包括磁性体的载体和调色剂的显影剂（所谓的二成分显影剂）的装置。但是，在利用二成分显影剂的显影中，若使由载体形成的磁刷直接接触感光体鼓，则在画质等各种方面不够理想。因此，有包括如下显影装置的图像形成装置：该显影装置配置有与感光体鼓相对并担载调色剂的显影辊，由与显影辊相对的磁辊形成磁刷，利用磁刷仅使调色剂向显影辊移动，采用使磁刷不与感光体鼓接触而使静电潜影显影的显影方式（也称作“触地显影（touchdowndevelopment）”及“混合显影”）。根据该方式，在画质、印刷速度、调色剂的寿命、载体的防飞散等各方面，相对于一成分显影方式及现有的二成分显影方式更为有利。

另外，还有一种图像形成装置，其利用表面形成调色剂的薄层的显影辊和利用磁性载体向显影辊供给调色剂的磁辊，通过显影辊使静电潜影显影，在纸张上进行图像形成，其中，不用新设置特别的部件等，实现在画质、调色剂的寿命、载体的防飞散、印刷速度等方面有利的高速且小型的混合显影装置。

在上述触地显影方式中，对显影辊施加交流电压（例如峰间电压为1～2kV左右），使带电的调色剂漂移，进行静电潜影的显影。该情况下，有时利用开关生成表示通电的ON/OFF的信号，将利用电容器除去了直流成分的信号向变压器的初级侧输入，从变压器的次级侧得到对显影辊施加的交流电压。

在此，从感光体鼓与显影辊之间的防止漏电的产生（防止放电的产生）、和防止调色剂像的不均产生的观点出发，有时要使开关的占空比可变。但是，在使开关的占空比变化时，会对变压器等施加不均衡的电压（能量有偏差的电压）。因此，有时会在变压器中产生偏磁或磁饱和。在偏磁及磁饱和产生，磁通不平衡时，变压器成为以直流偏压的状态，容易流过大的电流（过电流）。而且，如果流过比额定电流大的电流，则开关元件会被破坏。另外，瞬间性占空比的变化量越大，则产生越大的偏磁，越容易在开关元件中流过大电流。

因此，可考虑使占空比阶段性地多次变化，从而到达目标占空比。在此，因变压器和电容器间的能量的共振（振动），一旦使占空比发生变化时，电容器的电极间电压就会产生周期性的波动（在变压器侧也会产生）。而且，在与该能量的振动相关的、电容器的电极间电压的波动周期中，存在在开关元件中特别容易流过大电流的时期（时间段）。因此，即使使占空比阶段性地变化，也存在需要使开关元件中不流过大电流的问题。

另外，电容器的电极间电压的波动周期与电容器和变压器的共振周期（共振频率）有关。共振周期（共振频率）根据电容器的静电电容和变压器（初级线圈）的电感值确定。而且，静电电容及电感值会因温度而改变。因此，在电容器的电极间电压的波动周期中，开关元件中容易流过大电流的时间段也会因温度而改变。因此，如果改变占空比的时期（timing）固定（相同），则存在不能可靠地防止开关元件中流过大电流的问题。

另外，如上述所示的实现了小型的混合显影装置的图像形成装置未考虑到使占空比变化时有可能在开关元件中流过大电流这一点，不能解决上述的问题。

发明内容

本发明鉴于上述问题而作，不论环境及状态如何，均能够可靠地防止大电流流过开关元件，安全地改变占空比。

本发明一方面涉及的显影装置包括显影辊、磁辊、电容器、变压器、开关部、控制部、温度检测部、存储部。

所述显影辊担载调色剂，并被配置在与感光体鼓相对的位置。

所述磁辊与所述显影辊相对配置，通过磁刷向所述显影辊供给调色剂及从所述显影辊剥离调色剂。

所述变压器的初级侧连接所述电容器，从其次级侧输出对所述显影辊施加的交流电压。

所述开关部与所述电容器连接，包括对具备所述电容器及所述变压器的串联电路进行通电或断电的切换的开关元件。

所述控制部生成控制所述开关部的开关的控制信号，控制所述控制信号的占空比。

所述温度检测部为一个或多个，并检测所述电容器和所述变压器的周边温度、或所述电容器和所述变压器各自的温度。

所述存储部存储用于根据利用所述温度检测部检测的温度求出所述串联电路的共振周期的温度特性数据。

而且，所述控制部通过分多个阶段连续地改变所述控制信号的占空比，将其改变为目标占空比。所述控制部在进行该连续的占空比的改变时，基于利用所述温度检测部检测的温度和与该检测出的温度对应的所述温度特性数据求出所述串联电路的共振周期。所述控制部在基于求出的共振周期的所述电容器的电压波动周期中，在前半周期和后半周期中流过所述开关部的电流小的一者的半周期的时间段亦即改变时间段的期间，进行下一阶段的所述控制信号的所述占空比的改变。

另外，本发明一方面涉及的占空比改变方法是通过控制开关部对具备电容器及从次级侧输出对显影辊施加的交流电压的变压器的串联电路进行通电或断电的切换，改变对显影辊施加的电压的占空比的方法。

该占空比改变方法具有温度检测步骤、温度特性数据获取步骤、共振周期获取步骤、改变时间段检测步骤、占空比改变步骤。

所述温度检测步骤检测所述电容器和所述变压器的周边温度、或所述电容器和所述变压器各自的温度。

所述温度特性数据获取步骤从存储用于求出所述串联电路的共振周期的温度特性数据的存储部，获取与在所述温度检测步骤检测出的温度相对应的温度特性数据。

所述共振周期获取步骤基于在所述温度特性数据获取步骤获取的温度特性数据，求出所述串联电路的共振周期。

所述改变时间段检测步骤检测在所述共振周期获取步骤中获取的共振周期的所述电容器的电压波动周期中，在前半周期和后半周期中流过所述开关部的电流小的一者的半周期的时间段亦即改变时间段。

所述占空比改变步骤在通过分多个阶段连续改变占空比将控制所述开关部的切换的控制信号的占空比改变为目标占空比时，在由所述改变时间段检测步骤检测出的改变时间段的期间，进行下一阶段的所述控制信号的占空比的改变。

由此，本发明不论电容器及变压器的温度如何，均能够确保开关元件等中不会流过大电流，并安全地改变占空比。

附图说明

图1是表示打印机的结构的截面图；

图2是图像形成单元的截面图；

图3是表示打印机的硬件结构的一个例子的框图；

图4是表示显影装置的一个例子的框图；

图5是表示显影装置的高压电源部的各电压的波形的一个例子的时序图；

图6是表示电压施加的模式的转变的一个例子的说明图；

图7是用于说明对显影辊施加的电压的占空比之差带来的影响的说明图；

图8是表示占空比的阶段性变化的概要的说明图；

图9是用于说明使占空比变化的改变时间段的说明图；

图10是表示检测电容器及变压器的周边温度的结构的一个例子的框图；

图11是表示用于求共振周期的温度特性数据的一个例子的说明图；

图12是表示用于求共振周期的温度特性数据的一个例子的说明图；

图13是表示使控制时钟信号等的占空比变化时的处理流程的一个例子的流程图；

图14是表示检测电容器和变压器的温度的结构的一个例子的框图；

图15是表示用于求出共振周期的温度特性数据的一个例子的说明图。

具体实施方式

下面利用图1～图15说明作为本发明一方面公开的显影装置、图像形成装置和占空比改变方法。首先，利用图1～图13说明第一实施方式。在以下的实施方式中，以包括显影装置1的电子照相方式的串联型打印机100（相当于图像形成装置）为例进行说明。但是，本公开中记载的结构、配置等各要素不限定发明的范围，只不过是单纯的说明例。

（图像形成装置的概略）

首先，利用图1、图2说明第一实施方式的打印机100的概略。图1是表示打印机100的结构的截面图。图2是图像形成单元40的截面图。

如图1所示，本实施方式的打印机100在主体内包括供纸部2、输送部3、图像形成部4、中间转印部5、定影部6等。

例如，供纸部2容纳普通纸（OA纸张）、OHP纸、标签用纸等各种纸。在供纸部2设有通过马达等驱动机构（未图示）使其旋转，一张一张地将纸张送出到输送部3的供纸辊21。而且，输送部3将从供纸部2供给的纸经由中间转印部5、定影部6引导至排出纸盒31。在输送部3设有输送辊对32、导向件33、使输送来的纸在中间转印部5的前方待机且按照定时将其送出的阻力辊对34及排出辊对35等。

基于要形成的图像的图像数据，图像形成部4形成调色剂像。而且，图像形成部4包括4种颜色的图像形成单元40Bk～40M和曝光装置41。具体而言，图像形成部4包括形成黑色图像的图像形成单元40Bk、形成黄色图像的图像形成单元40Y、形成青色图像的图像形成单元40C、形成品红图像的图像形成单元40M。

在此，基于图2详述各图像形成单元40Bk～40M。此外，各图像形成单元40Bk～40M虽然形成的调色剂像的颜色不同，但基本上均为相同的结构。因此，下面以图像形成单元40Bk为例进行说明，但在以下的说明中，表示颜色的Bk、Y、C、M的符号除特别说明的情况外省略。另外，对于相同的部件在图像形成单元40标注相同的符号进行说明。

图像形成单元40含有感光体鼓42。感光体鼓42被可旋转地支承。感光体鼓42接受马达74（参照图3）的驱动力，以规定的周向速度被旋转驱动。例如，感光体鼓42以铝等金属为基体，在外周面具有OPC（也可以是非晶硅等等）形成的感光层。而且，感光体鼓42经由带电、曝光、显影的工艺在周面担载调色剂像（像担载体）。此外，本实施方式的感光体鼓42为正带电型（因此，调色剂也利用正带电的调色剂）。

图像形成单元40的带电装置43具有带电辊43a。带电辊43a与对应的感光体鼓42相接，与感光体鼓42配合旋转。另外，对带电辊43a施加用于使感光体鼓42带电的电压。而且，带电装置43使感光体鼓42的表面以一定的电位带电。此外，带电装置43也可以利用电晕放电式、电刷等使感光体鼓42带电。

图像形成单元40的下方的曝光装置41朝向各感光体鼓42输出激光。例如，曝光装置41在内部包括多个半导体激光装置（激光二极管）、多角形反射镜、多角形马达、fθ透镜、反射镜（未图示）等。曝光装置41利用这些光学系的部件将基于对图像数据进行彩色分解后的图像信号的光信号（激光）（由虚线图示）对带电后的感光体鼓42进行照射。这样，曝光装置41进行扫描曝光，在各感光体鼓42的周面形成与图像数据匹配的静电潜影。具体而言，本实施方式的感光体鼓42为正带电，光的照射部分的电位降低。在感光体鼓42的电位的降低部分附着正带电调色剂。此外，也可以利用采用了阵列状的LED的装置等激光方式以外的曝光装置41。

图像形成单元40的显影装置1容纳包括调色剂和磁性体的载体的显影剂（所谓的2成分显影剂）（图像形成单元40Bk的显影装置收纳黑色显影剂、图像形成单元40Y的显影装置收纳黄色显影剂、图像形成单元40C的显影装置收纳青色显影剂、图像形成单元40M的显影装置收纳品红的显影剂）。此外，显影装置1与容纳调色剂的容器（未图示）连接，伴随调色剂的消耗，逐次对显影装置1进行调色剂的补给。

显影装置1包括显影辊11、磁辊12和输送部件13。而且，显影辊11与对应的感光体鼓42相对，彼此的轴线平行。另外，在显影辊11和对应的感光体鼓42之间设有间隙。间隙为规定的宽度（例如1mm以下）。

在进行印刷时，在显影辊11的周面形成调色剂的薄层，显影辊11担载带电的调色剂。为使调色剂朝向感光体鼓42漂移并使静电潜影显影，对显影辊11施加电压（参照图4等、详情后述）。

显影装置1的磁辊12与对应的显影辊11相对，彼此的轴线平行。为进行调色剂向显影辊11的供给及调色剂的回收、剥离，对磁辊12施加电压（参照图4等、详情后述）。

在本实施方式的显影装置1中设有两个输送部件13。输送部件13设于磁辊12的下方。例如，输送部件13具有螺旋状的叶片，边搅拌包括调色剂和载体的显影剂边进行输送。通过与伴随该输送的载体的摩擦，调色剂带电。两个输送部件13旋转方向各自不同。

显影辊11的辊轴11a与磁辊12的辊轴12a由支轴部件（未图示）等固定支承。而且，在显影辊11的辊轴11a上安装沿轴线方向延伸且截面大致矩形的磁铁11b。另外，在磁辊12的辊轴12a上也安装沿轴线方向延伸且截面大致呈扇形的磁铁12b。另外，显影辊11和磁辊12分别与磁铁11b、磁铁12b非接触地配置，具有覆盖磁铁11b、磁铁12b的圆筒状的套筒11c、12c。套筒11c、12c在未图示的驱动机构的作用下旋转。

而且，显影辊11的磁铁11b和磁辊12的磁铁12b在显影辊11和磁辊12的相对位置，异极相对。由此，在显影辊11和磁辊12之间形成磁性体的载体产生的磁刷。通过担载磁刷的磁辊12的套筒12c的旋转及对磁辊12的电压施加等，将调色剂供给显影辊11，在显影辊11的套筒11c上形成调色剂的薄层。另外，在将通过调色剂使形成于感光体鼓42的表面的静电潜影显影后，磁刷将残留于显影辊11表面的调色剂剥下并回收。

图像形成单元40的清扫装置44进行感光体鼓42的清扫。各清扫装置44具有沿感光体鼓42的轴线方向延伸且例如由树脂形成的刀片45及擦拭感光体鼓42表面并除去残留调色剂等的摩擦辊46。叶片45及滑擦辊46与感光体鼓42抵接，擦拭除去感光体鼓42上的残留调色剂等污垢。另外，在清扫装置44的上方设置对感光体鼓42照射光进行除电的除电装置47（例如阵列状LED）。

返回图1继续说明。中间转印部5从感光体鼓42接受调色剂像的1次转印，在纸上进行2次转印。中间转印部5含有多个1次转印辊51Bk～51M、中间转印带52、驱动辊53、从动辊54、55、56、2次转印辊57、带清扫装置58等。

中间转印带52由电介质树脂等构成，张设于1次转印辊51Bk～51M、驱动辊53、从动辊54～56上。而且，通过与马达等驱动机构（未图示）连接的驱动辊53的旋转驱动，中间转印带52沿图1的纸面顺时针方向回转。各1次转印辊51Bk～51M和对应的感光体鼓42夹着环状的中间转印带52。对各1次转印辊51Bk～51M施加用于进行1次转印的电压。由图像形成单元40形成的调色剂像（黑色、黄色、青色、品红色各种颜色）无偏差地依次重叠并1次转印于中间转印带52上。

另外，驱动辊53和2次转印辊57夹着中间转印带52形成2次转印夹缝。在2次转印辊57上施加规定的电压。而且，各颜色重合的中间转印带52上的调色剂像被2次转印于纸上。此外，2次转印后的中间转印带52上的残留调色剂等由带清扫装置58除去。

定影部6被配置于比2次转印部更靠纸输送方向下游侧。定影部6包括内置发热源的定影辊61和压接于其上的加压辊62。定影部6使转印有调色剂像的纸通过定影辊61和加压辊62的夹缝。当通过定影夹缝时，调色剂像被加热、加压，其结果将调色剂像定影于纸上。定影后的纸被排出到排出纸盒31，一张纸的印刷结束。

（打印机100的硬件结构）

下面基于图3说明第一实施方式的打印机100的硬件结构。图3是表示打印机100的硬件结构的一个例子的框图。

如图3所示，本实施方式的打印机100具有主控制部7（相当于控制部）。主控制部7控制装置的各部分。例如，主控制部7包括CPU71、用于进行图像处理部72等的处理的电路、元件。另外，在打印机100上设有存储装置73（相当于存储部）。例如，存储装置73为ROM、RAM、闪存ROM等非易失性和易失性的存储用元件的组合。此外，在本实施方式的说明中，说明了主控制部7进行印刷的控制的例子，但也可以依据功能、作用将进行控制的部分（基板）分割成控制进行印刷的部分的引擎控制部、进行整体控制及图像处理的主控制部等多种来设置。

CPU71是中央运算处理装置，基于存储于存储装置73且展开的控制程序进行打印机100各部分的控制及运算。例如，存储装置73除打印机100的控制程序外，可存储控制数据等各种数据。而且，对显影辊11及磁辊12的电压施加的占空比及直流偏压的设定值等有关对显影辊11及磁辊12的电压施加设定的程序及数据也被存储于存储装置73。

而且，主控制部7与供纸部2、输送部3、图像形成部4、中间转印部5、定影部6等连接，并以基于存储装置73的控制程序及数据适宜进行图像形成的方式控制各部的动作。另外，主控制部7控制设置于打印机100内的一个或多个马达74。主控制部7使马达74旋转，使感光体鼓42、显影辊11、磁辊12等各种旋转体旋转。利用该马达74的驱动，使显影辊11及磁辊12的各套筒11c、12c旋转。

另外，在主控制部7，经由I/F部75（接口部）连接计算机200（个人计算机等）。计算机200是包括使打印机100进行印刷的内容的印刷用数据的发送方。例如，印刷用数据中含有印刷的设定数据及图像数据等。主控制部7基于接收到的印刷用数据使图像处理部72进行图像处理，生成曝光装置41用的图像数据。曝光装置41接收该图像数据，在感光体鼓42上形成静电潜影。

（显影装置1中的电压施加）

下面利用图4、图5说明在显影装置1的电压施加的方式的一个例子。图4是表示显影装置1的一个例子的框图。图5是表示在显影装置1的高压电源部8的各电压的波形的一个例子的时序图。

如上所述，在本实施方式的显影装置1中设有显影辊11和磁辊12。为进行通过调色剂进行的静电潜影的显影、从磁辊12向显影辊11供给调色剂、从显影辊11剥离调色剂，对显影辊11和磁辊12施加电压。换言之，为使调色剂适宜地移动，对显影辊11和磁辊12施加电压。

为对显影辊11和磁辊12施加电压，显影装置1中包括高压电源部8。高压电源部8进行被供给的电压的升压等，对显影辊11及磁辊12施加（输出）电压。

例如，本实施方式的高压电源部8包括信号控制部80（相当于控制部）、电容器81、变压器82、开关部83、显影辊偏压部84、磁辊偏压部85。显影装置1开始、结束显影的时期不同，因此，对于一个显影装置1（显影辊11和磁辊12的一个组合）设置一个高压电源部8。

例如，电容器81采用电解电容器。电容器81的一个电极与开关部83连接。另外，电容器81的另一电极与变压器82的初级线圈821连接。由此，电容器81和变压器82作为串联电路86进行连接（电容器81和变压器82的串联电路86在图4中由三点划线图示）。电容器81将从开关部83输出的信号（电压）除去了直流成分后所得的信号输入变压器82的初级线圈821。

信号控制部80生成向电容器81输入的控制时钟信号S1（相当于控制信号）且将其向开关部83输出。信号控制部80根据打印机100的模式及显影的执行、不执行，基于主控制部7的指示改变控制时钟信号S1的占空比。将与信号控制部80输出的控制时钟信号S1相同的占空比的交流电压施加到显影辊11（详情后述）。因此，信号控制部80通过控制控制时钟信号S1的占空比，控制对显影辊11施加的交流电压的占空比。

信号控制部80包括负责信号控制部80的动作控制的控制电路801（例如CPU或微机）、生成基于控制电路801的指示的占空比的控制时钟信号S1的控制信号生成部802、存储有关控制时钟信号S1的生成的控制的数据的存储器803（相当于存储部）等。另外，例如开关部83含有第一晶体管831（相当于开关元件）、第二晶体管832（相当于开关元件）。

信号控制部80将按照各晶体管调整了电压值等的控制时钟信号S1赋予第一晶体管831和第二晶体管832（控制时钟信号S1的频率可以为数kHz左右。例如为3～5kHz左右）。而且，例如第一晶体管831为pnp型晶体管。第一晶体管831在控制时钟信号S1为High时为OFF状态，在控制时钟信号S1为Low时为ON状态。

而且，第一晶体管831的发射极与电源装置9连接。电源装置9设于打印机100的内部，被输入商用电源。电源装置9进行整流、平滑等，输出直流电压。例如，电源装置9输出DC24V，施加给第一晶体管831。在第一晶体管831的基极连接信号控制部80。另外，在第一晶体管831的集电极连接第二晶体管832和电容器81。

第二晶体管832是npn型晶体管。第二晶体管832的基极与信号控制部80连接，集电极与第一晶体管831的集电极和电容器81连接，发射极接地。第二晶体管832在控制时钟信号S1为High时为ON状态，在控制时钟信号S1为Low时为OFF状态。因此，在第一晶体管831为ON状态时第二晶体管832为OFF状态，在第一晶体管831为OFF状态时第二晶体管832为ON状态。

在此，第一晶体管831为pnp型，在第一晶体管831的集电极连接电容器81，因此，对电容器81施加使控制时钟信号S1反转后的逻辑电压。换言之，在第一晶体管831的集电极产生将控制时钟信号S1的逻辑反转且放大后的信号。对电容器81施加的电压与控制时钟信号S1的频率相同，其占空比为（1－控制时钟信号S1的占空比）。因此，形成对电容器81施加的电压的占空比和控制时钟信号S1的占空比相加等于1的关系。例如，如果控制时钟信号S1的占空比为10％，则对电容器81施加的电压的占空比为90％。

电容器81与第一晶体管831的集电极连接。另外，电容器81与变压器82的初级侧（初级线圈821）连接。电容器81将从通过第一晶体管831的ON/OFF施加的电压除去了直流成分后所得的信号（电压）输入变压器82。换言之，向变压器82输入交流波形。

变压器82输出将被输入初级侧的电压升压后得到的电压。而且，次级侧具有至少2个系统的输出，一者与显影辊11连接，另一者与磁辊12连接。此外，各输出的升压比可以不同。另外，在显影辊11侧的输出设置将对显影辊11施加的交流电压偏压的显影辊偏压部84。同样，在磁辊12侧的输出也设置将对磁辊12施加的交流电压偏压的磁辊偏压部85。由显影辊偏压部84以直流电压偏压后的交流电压施加给显影辊11。另外，由磁辊偏压部85以直流电压偏压后的交流电压施加给磁辊12。

例如，显影辊偏压部84及磁辊偏压部85是接收电源装置9的输出电压并对其进行升压的变换器。而且，显影辊偏压部84和磁辊偏压部85是可使输出改变的电路。换言之，显影辊偏压部84和磁辊偏压部85改变偏压的大小。

在此，利用图5说明在显影装置1的高压电源部8的各电压的波形的一个例子。图5中最上段所示的图是表示控制时钟信号S1的图。此外，第二晶体管832的ON/OFF也与最上段所示的图相同。而且，图5中第二段所示的图是表示第一晶体管831的ON/OFF的图。如图5所示，第一晶体管831的ON/OFF的时期和控制时钟信号S1的逻辑反转。图5中第三段所示的图是表示电容器81的正侧的电极的电压的推移的图。图5中第四段所示的图是表示电容器81的负侧的电极的电压的推移的图。如第三段和第四段的图所示，在第一晶体管831为ON时对电容器81施加电源装置9的输出电压，在第一晶体管831为OFF时，第二晶体管832为ON，进行从电容器81的放电。而且，在本实施方式中，电容器81在生成控制时钟信号S1时蓄积与控制时钟信号S1的占空比相对应的电荷。

另外，图5中最下段所示的图是显影辊11侧的次级线圈822的输出波形的一个例子。如图5所示，本实施方式的变压器82为输出与对电容器81施加的电压的逻辑相反的逻辑的波形的类型（反转输出）。换言之，显影辊11侧的次级线圈822输出与对电容器81施加的电压High和Low反转后的波形。因此，对显影辊11施加的交流电压的波形和控制时钟信号S1的波形相同，对显影辊11施加的交流电压的占空比与控制时钟信号S1的占空比相同。

（显影装置1的电压施加的模式）

下面利用图6说明第一实施方式的显影装置1的电压施加的模式。图6是表示电压施加的模式的转变的一个例子的说明图。

本实施方式的显影装置1中，模式具有通过调色剂进行静电潜影的显影的显影执行模式和不进行静电潜影的显影的不执行显影模式。另外，不执行显影模式包括第一模式、第二模式。显影装置1的高压电源部8通过各模式使对显影辊11及磁辊12施加的直流电压的大小及控制时钟信号S1的占空比（对电容器81施加的电压的占空比）变化。此外，如果不进行印刷，则不需要对显影辊11及磁辊12施加电压，因此，作为显影装置1的状态（模式），除上述三个模式（显影执行模式、第一模式、第二模式）外，还有不对显影辊11及磁辊12施加电压的未施加状态。

显影执行模式是使调色剂漂移，进行感光体鼓42上的静电潜影的显影时的模式。第一模式（显影未执行模式的一种）是向显影执行模式移动前的模式，是向显影辊11供给调色剂，备置显影辊11表面（套筒11c）的调色剂的薄层的模式。第二模式（显影未执行模式的一种）是将调色剂从显影辊11的表面剥离、回收的模式，是更换显影辊11的表面的调色剂，防止调色剂对显影辊11的粘附的模式。

首先，在显影执行模式中，对显影辊11施加预先确定的峰间电压的交流电压。另外，在显影执行模式中，为了给显影辊11补给调色剂，显影辊偏压部84和磁辊偏压部85以显影辊偏压部84的输出电压值比磁辊偏压部85的输出电压值小的方式输出直流电压。换言之，通过将磁辊偏压部85的输出电压设为比显影辊偏压部84的输出电压大，容易使正带电的调色剂从磁辊12向显影辊11方向移动。

其次，第一模式是在印刷前于显影辊11的周面形成调色剂的薄层的模式。为此，需要施加偏压，使带电的调色剂从磁辊12向显影辊11移动。为此，与显影执行模式相同，显影辊偏压部84和磁辊偏压部85以显影辊偏压部84的输出电压值比磁辊偏压部85的输出电压值小的方式输出直流电压。另外，在第一模式中，也可以将预先确定的峰间电压的交流电压施加给显影辊11。

另外，第二模式是将调色剂从显影辊11的周面剥离，将调色剂向磁辊12侧回收的模式。为此，需要施加偏压，使调色剂容易从显影辊11向磁辊12移动。因此，在第二模式中，显影辊偏压部84和磁辊偏压部85以显影辊偏压部84的输出电压值比磁辊偏压部85的输出电压值大的方式输出直流电压。由此，正带电的调色剂从显影辊11向磁辊12方向移动。另外，在第二模式中，也可以将预先确定的峰间电压的交流电压施加给显影辊11。

例如，在变成第一模式或第二模式后，要在经过了显影辊11旋转一周的时间后，转变至其它模式。换言之，第一模式及第二模式至少持续显影辊11旋转一周所需的期间。

例如，主控制部7根据打印机100的状态对显影辊偏压部84及磁辊偏压部85输入指示模式的信号。显影辊偏压部84和磁辊偏压部85根据所指示的模式切换输出电压值的大小。

而且，在图6中表示三种模式转变例。首先，在图6中最上段表示仅印刷一张时的状态转变。仅印刷一张时，主控制部7控制高压电源部8，从显影开始前的未施加的状态起，将显影装置1设为第一模式，在显影辊11的表面（套筒11c）形成调色剂的薄层。之后，主控制部7控制高压电源部8，将显影装置1设为显影执行模式，继续从磁辊12向显影辊11的调色剂补给。然后，随着显影结束（印刷结束），主控制部7控制高压电源部8，将显影装置1设为第二模式，从显影辊11回收调色剂。之后，显影装置1成为未施加状态。

其次，在图6中中段表示在不足25张的范围内对多页连续进行印刷时的状态转变。在显影开始前与仅印刷一张时相同。然后，在开始与第一页对应的调色剂像的显影时，主控制部7控制高压电源部8，在纸间将显影装置1设为第一模式。因此，重复第一模式和显影执行模式。然后，在工作的显影（印刷）结束后，主控制部7控制高压电源部8，将显影装置1设为第二模式。之后，显影装置1成为未施加状态。

其次，在图6中下段表示对25张以上多页连续进行印刷时的状态转变。在显影开始前与仅印刷一张时相同。然后，在开始与第一页对应的调色剂像的显影后，原则上主控制部7控制高压电源部8，在纸间将显影装置1设为第一模式。因此，重复第一模式和显影执行模式。然后，在执行25页印刷后，主控制部7控制高压电源部8，将显影装置1设为第二模式，更新显影辊11的周面的调色剂。此外，每印刷25张后进行第二模式。在第二模式后，主控制部7再次控制高压电源部8，将显影装置1设为第一模式，然后，再次开始显影。显影（印刷）结束时，主控制部7控制高压电源部8，将显影装置1设为第二模式，之后，显影装置1成为未施加状态。此外，在本说明中，显示了以25张为基准执行第二模式的例子，但不限于25张，基准可以为26张以上，也可以为24张以下。

（各模式下的占空比）

其次，利用图7说明第一实施方式的显影装置1的电压施加的模式和占空比的改变。图7是用于说明对显影辊11施加的电压的占空比之差带来的影响的说明图。

在本实施方式的打印机100中，改变控制时钟信号S1的占空比，使对显影辊11施加的交流电压的占空比及对电容器81施加的电压的占空比变化。具体而言，控制信号生成部802通过显影装置1的模式使控制时钟信号S1的占空比（第一晶体管831的开关的占空比）变化。而且，控制信号生成部802在显影执行模式下，相比第一模式、第二模式增大控制时钟信号S1（对显影辊11的施加电压）的占空比。该情况下，根据输出反转的关系，对电容器81施加的电压的占空比减小。

首先，利用图7说明调色剂的漂移因占空比而不同这一点。图7表示对显影辊11施加的电压波形的一个例子。图7中上侧的时序图所示的对显影辊11施加的电压的占空比（40％左右）比下侧的时序图所示的对显影辊11施加的电压的占空比（30％左右）大。

首先，图7的各时序图的实线是表示对显影辊11施加的电压波动的波形。因此，各时序图中的纵轴表示电压的振幅。该波形的峰间电压例如在1kV～2kV的范围内设定。而且，图7的V0（虚线所示的线）为0V（接地）。

电容器81除去直流成分。因此，表示施加于显影辊11的电压波动的波形的峰间电压中V0的线的位置为在1周期中的High的时间和振幅的积与Low的时间和振幅的积相等的位置（面积中心）。例如，如果在矩形波中占空比为40％，峰间电压为1000V，则从V0的线到正侧的波峰的电位差为600V，从V0的线到负侧的波峰的电位差为400V。

另外，图7的各时序图的VL的线（双点划线所示的线）表示曝光后的感光体鼓42的电位（例如100～200V左右）。另外，图7的各时序图中的Vd的线（点划线所示的线）表示带电时的感光体鼓42的电位（例如400～600V左右）。进而，图7的各时序图的Vmax的线（间隔宽的虚线中上方的线）表示由显影辊偏压部84偏压时施加在显影辊11的电压的正侧的峰值。图7的各时序图的Vmin的线（间隔宽的虚线中下方的线）表示由显影辊偏压部84偏压时施加在显影辊11的电压的负侧的峰值。

在进行显影时，正带电的调色剂从显影辊11向感光体鼓42上曝光的部分漂移，因此，曝光后的感光体鼓42的电位（VL）和Vmax的电位差越大则对调色剂作用的静电力越大，调色剂动作的速度越快。

在此，如图7所示，根据面积中心的考虑方法，相比对显影辊11施加的电压的占空比大时的曝光后的感光体鼓42的电位（VL）和Vmax的电位差（图7中空白箭头A1所示），对显影辊11施加的电压的占空比小时的曝光后的感光体鼓42的电位（VL）和Vmax的电位差（图7中实线箭头A2所示）增大。因此，占空比越小，越能够快速使调色剂漂移，使调色剂更快地载置于曝光的字点。因此，可以说占空比越小，1字点（dot）的再现性越高。

但是，根据经验已知，对显影辊11施加的电压的占空比越小，越容易在显影的调色剂像上出现不均。例如，在印刷同浓度的实图像时，对显影辊11施加的电压的占空比越小，印刷结果越容易显现浓淡的不均（有时也称作“显影驱动不均”）。虽然显影驱动不均的产生机理尚未完全明确，但显影辊11或感光体鼓42存在制造上的误差及安装误差，感光体鼓42和显影辊11间的间隙的宽度在轴线方向不是任何部位均相同，并且伴间隙随旋转而波动。而且，通常认为1字点的再现性越高则间隙的偏差越会成为不均而显现。

另一方面，根据经验已知，如果增大对显影辊11施加的电压的占空比，则容易产生漏电（放电）。感光体鼓42和显影辊11的间隙微小（1mm），感光体鼓42和显影辊11的电位差越大则越容易产生漏电。

在此，在本实施方式的显影装置1中，在对显影辊11施加的电压变小时容易产生漏电。而且，对显影辊11施加的负侧的峰值电压越小（越为负），越容易产生漏电。此外，根据调色剂的带电特性及感光体鼓42的带电特性等，对显影辊11施加的电压越大，越容易产生漏电，这也是可能的。

而且，如图7所示，根据面积中心的考虑方法，对显影辊11施加的电压的占空比大时带电后的感光体鼓42的电位（Vd）和对显影辊11施加的电压为负侧的波峰时的电位（Vmin）之差（图7中空白箭头A3所示）、比占空比小时带电后的感光体鼓42的电位（Vd）和对显影辊11施加的电压为负侧的波峰时的电位（Vmin）之差（图7中实线箭头A4所示）大。换言之，对显影辊11施加的电压的占空比越大，在本实施方式的显影装置1中越容易产生漏电。

如果产生漏电，则感光体鼓42的电位降低，有时会产生调色剂附着。在除执行显影时外，当在感光体鼓42上附着调色剂时，有时中间转印带52及2次转印辊57会被调色剂污染。由此，调色剂附着于纸张上会污染纸张。另外，如果漏电时的电流大，则有时会在感光体鼓42上开出微少的孔，有时还会使之后形成的调色剂像的画质降低。

因此，在本实施方式的打印机100中，高压电源部8（信号控制部80）在显影执行模式时，为了抑制调色剂像的不均，使画质提高，相比第一模式及第二模式时可增大对显影辊11施加的电压的占空比（增大控制时钟信号S1的占空比）。另一方面，高压电源部8（信号控制部80）为防止漏电的产生而在第一模式、第二模式中相比显影执行模式减小对显影辊11施加的电压的占空比（减小控制时钟信号S1的占空比）。这样，预先决定显影执行模式、第一模式、第二模式下的占空比。

例如，主控制部7根据印刷过程、打印机100的状态、印刷张数等对信号控制部80指示显影装置1的模式。例如，主控制部7伴随由曝光装置41进行的曝光开始，对信号控制部80指示向显影执行模式转移。另外，主控制部7伴随由曝光装置41进行的曝光结束，对信号控制部80指示向第一模式及第二模式转移。信号控制部80根据主控制部7的模式指示改变占空比。或者主控制部7也可以将指示占空比本身的信号赋予信号控制部80，信号控制部80根据指示使占空比变化。

（占空比的阶段性变化）

下面利用图8说明第一实施方式的占空比的阶段性变化。图8是表示占空比的阶段性变化的概要的说明图。

在本实施方式中，根据模式使占空比变化。例如，在本实施方式的打印机100中，信号控制部80在显影执行模式时，将控制时钟信号S1的占空比或对显影辊11施加的电压的占空比设为40％左右（对电容器81施加的电压的占空比为60％左右），在纸间及执行显影前及显影结束后的第一模式及第二模式时，将控制时钟信号S1或对显影辊11施加的电压的占空比设为30％左右（对电容器81施加的电压的占空比为70％左右）。此外，在本实施方式的说明中，第一模式和第二模式的占空比相同，但也可以设置差。另外，各模式下的占空比不限于上述例。

但是，在利用变压器82（线圈）的情况下，如果改变占空比，则对变压器82施加正和负非对称的电压。如果对变压器82施加正和负非对称的电压，则变压器82产生偏磁，成为施加了直流偏压的状态。

特别是，当在产生偏磁的状态下对变压器82施加交流电压时，容易产生磁饱和。当产生磁饱和时，通常变压器82的阻抗仅为线圈电阻的量。这样，经由电容器81与变压器82连接的第一晶体管831中流过大的电流，往往损坏第一晶体管831。

占空比的变化量越大，变压器82中的偏磁的程度就越大。在偏磁的程度大的状态下容易产生磁饱和。例如，在本实施方式的显影装置1中，在显影执行模式和第一模式及第二模式下，占空比出现10％左右不同。而且，如果使占空比一下子变化10％，则偏磁的程度会增大，损坏开关部83（第一晶体管831）的可能性变高。

另一方面，在因占空比的变化而产生偏磁时，变压器82成为偏压状态，电容器81和变压器82间的电位会暂时变化。而且，因电容器81和变压器82的共振，电容器81和变压器82间的电位会边振动边随时间经过而使偏磁收敛。因此，变压器82的偏磁显示随时间经过而收敛的倾向。

因此，在本实施方式的显影装置1中，信号控制部80阶段性改变控制时钟信号S1（对电容器81施加的电压）的占空比，抑制每一次占空比的变化量的同时，变化为目标占空比。由此，能够在不会因过电流而破坏第一晶体管831的情况下改变占空比。

下面利用图8说明占空比的变化的一个例子。图8的例表示连续对纸张进行印刷且以显影执行模式→纸间的第一模式→显影执行模式的方式改变模式时的占空比的变化的一个例子。此外，图8的例中显示，将显影执行模式的控制时钟信号S1的占空比设为40％左右（对电容器81施加的电压的占空比为60％左右），将第一模式的控制时钟信号S1的占空比设为30％左右（对电容器81施加的电压的占空比为70％左右）。

如图8所示，在从显影执行模式变化为第一模式的控制时钟信号S1的占空比时，信号控制部80（控制信号生成部802）以在变压器82不产生磁饱和的步幅（图8中以步幅的一个例子为ΔD图示）使占空比变化。另外，在从第一模式的控制时钟信号S1的占空比返回显影执行模式的控制时钟信号S1的占空比时，信号控制部80也以在变压器82不产生磁饱和的步幅（图8中以步幅的一个例子为ΔD图示）使占空比变化。例如，在图8的例中，步幅为2％。该步幅通过预先进行实验等而可以任意确定为变压器82不会产生磁饱和的值。

如图8所示，如果要变化的控制时钟信号S1的占空比的幅度为10％，步幅为2％，则信号控制部80分5阶段（5次变化）使占空比变化。该阶段数可以为6阶段以上，也可以为2阶段～4阶段，但阶段数越多则变压器82越难以产生磁饱和，所以例如优选设为5阶段以上。

（使占空比变化的时期）

下面利用图9～图12说明使占空比变化的时间段。图9是用于说明使占空比变化的改变时间段T2的说明图。图10是表示检测电容器81及变压器82的周边温度的结构的一个例子的框图。图11是表示用于求共振周期的温度特性数据的一个例子的说明图。图12是表示用于求共振周期的温度特性数据的一个例子的说明图。

如上述，在本实施方式中，使控制时钟信号S1的占空比阶段性变化，使对电容器81施加的电压的占空比及对显影辊11施加的电压波形变化。在使占空比变化后时间经过越长，变压器82越难以产生磁饱和，但由于占空比的改变在纸间（当页显影和下页显影之间）等进行，所以优选迅速到达目标占空比。

在此，在通过使占空比变化，电容器81的电极间电压产生波动期间（共振未收敛期间），在下一阶段使占空比变化时（进行第二阶段以后的占空比的变化时），根据经验可知，存在在第一晶体管831中流过大的电流的时间段（下称“第一时间段T1”。）。因大的电流而容易使第一晶体管831破坏。因此，在使占空比阶段性变化时，需要不在第一晶体管831中流过大电流，并且迅速达到目标占空比。

利用图9说明该第一时间段T1。图9中最上段的图表示控制时钟信号S1（对显影辊11施加的电压）的波形。图9中，在虚线的时刻使控制时钟信号S1的占空比从40％左右变为36％左右（从显影执行模式向第一模式的转变的一个例子）。

另外，图9中第二段的图表示对电容器81施加的电压（电容器81的电极间电压）的波形。图9中，在虚线的时刻对电容器81施加的电压的占空比从60％左右变为64％左右（从显影执行模式向第一模式的转变的一个例子）。

通过这种占空比的变化，电容器81的电极间的电压（电容器81蓄积的电荷量）产生波动。例如图9所示，当减小控制时钟信号S1的占空比时（对电容器81施加的电压的占空比增大时），电容器81的电极间的电压显示上升的倾向。

图9中最下段的图表示电容器81的电极间的电压值的波动的一个例子。在使占空比变化时，通过与变压器82的初级线圈821的振动，电容器81的电极间的电压以一定的周期L1进行振动。而且，振幅逐渐减小的同时，被收敛于在周期L1中的波动的（振幅的）中位数V1。图9中以L1表示波动周期。

在此，电容器81的电极间的电压波动与电容器81和变压器82（初级线圈）间的能量的振动相关。而且，本发明的发明者通过实验等，认识、确认了电容器81的电极间的电压波动周期L1与串联电路86（电容器81和变压器82）的共振周期相关（相同或大致相等）。

而且，通过发明者的实验经验性得到如下现象：在电容器81的电极间电压值的波动（振动）的谷的部分（图9中以斜线阴影表示）使占空比变化时，在第一晶体管831中容易流过大电流。换言之清楚了如下现象：在电容器81的电极间电压的波动周期L1中，在后半周期，在电容器81的电极间的电压值处于比波动（振幅）的中位数V1小的值的时间段（第一时间段T1）使占空比变化时，大的电流会流过第一晶体管831。再换言之，在电容器81的电极间电压的波动周期L1中，与在后半周期使占空比变化相比，在前半周期（改变时间段T2）使占空比变化不会有大的电流流过第一晶体管831。

此外，因高压电源部8内的电路结构及控制时钟信号S1的波形等各种因素，在电容器81的电极间电压的波动周期L1中，也可能有不在后半而在前半个周期会在第一晶体管831中流过大的电流。该情况下，在电容器81的电极间电压的波动周期L1中，后半周期为进行向下阶段的占空比改变的改变时间段T2，前半周期成为第一时间段T1。

在第一时间段T1改变占空比时，在第一晶体管831中流过大电流的机理或理由尚不明确，但从电容器81和变压器82的能量振动的观点来看，电容器81的电压值减小的状态为能量向变压器82侧移动，偏磁可能增大的状态。在该状态下使占空比进一步变化，产生使电容器81的电压上升（变化）的要因时，导致进一步的偏磁及电容器81的充放电，进而因时钟施加而容易产生磁饱和，这可能是在第一晶体管831中流过大电流的要因之一。

因此，在本实施方式中，在使占空比变化后，使下阶段的占空比变化时，信号控制部80在周期L1中除可能在第一晶体管831流过大的电流的第一时间段T1之外的改变时间段T2使控制时钟信号S1的占空比变化。

在此，利用图10～图12说明使占空比变化时的电容器81的电极间电压的波动周期L1的求取方法。首先，电容器81的电极间电压的波动起因于共振现象。而且，共振周期可利用2π√LC［s］（其中，L＝电感值［H］、C＝静电电容［F］。）求得。因此，可利用电容器81的静电电容和变压器82的电感值求共振频率及共振周期。例如，如果L＝1.5mH、C＝150μF，则共振周期为约3ms左右。

但是，电容器81及变压器82其特性因温度而发生变化。虽然也会受所利用的零件的类型及特性的影响，但例如电容器的静电电容多随温度上升而增大。另外，不限定静电电容与温度成比例变化。另外，伴随温度上升的电感值的增减的程度因变压器的种类而不同。

具体而言，当进行显影动作时，在电容器81及变压器82等中流过电流，高压电源部8发热。例如，进行显影的页数越多，电容器81及变压器82的温度越高。例如，电容器81及变压器82的温度在室温～约90°C左右的范围变化。另外，室温及复合机的机内温度也会根据复合机的状态及设置环境而变化，并非总是保持相同的状态。

这样，由于电容器81及变压器82的温度会发生变化，所以电容器81的电极间电压的波动周期L1（共振周期）会随时变化。因此，基于某固定的温度（例如室温25°C左右）下的电容器81的静电电容和变压器82的电感值，不管温度如何均根据相同一定的周期确定用于改变占空比的时间段，并进行向下阶段的占空比的改变时，有时会有大的电流在第一晶体管831等中流过。

因此，如图10所示，在本实施方式的显影装置1中，在高压电源部8内设有用于检测电容器81及变压器82的周边温度的温度传感器87（相当于温度检测部）。例如，温度传感器87包括热敏电阻，根据温度不同其输出值改变。

而且，将温度传感器87的输出输入信号控制部80，信号控制部80识别电容器81及变压器82的周边温度。该情况下，例如，信号控制部80基于存储于存储器803的温度传感器87的输出值和温度相对应的数据识别周边温度。此外，存储器803还存储有与周期L1的起点F1有关的数据，表示将使占空比变化后的哪一时刻设为周期L1的起点F1（参照图9）。

而且，信号控制部80基于识别的温度和存储于存储器803的温度特性数据求电容器81的电极间电压的波动周期L1（串联电路86的共振周期）。如图11所示，例如，温度特性数据是根据利用温度传感器87检测的（识别的）温度确定电容器81的静电电容和变压器82的电感值而得到的表状的数据。信号控制部80基于温度特性数据求与检测出的温度相对应的静电电容和电感值，基于图11所示的式求共振周期（周期L1）。

而且，信号控制部80以使占空比变化后预先确定的起点F1（图9参照）为周期L1的开始点开始计时，在改变时间段T2（周期L1的前半）期间将控制时钟信号S1的占空比改变为下阶段的占空比。

此时，在求出的共振周期（电容器81的电极间电压的波动周期L1）的半周期比预先确定的基准时间长时，信号控制部80在使占空比改变后最初的改变时间段T2期间进行下阶段的占空比的改变。由此，能够迅速地改变占空比。另一方面，在求出的共振周期（电容器81的电极间电压的波动周期L1）的半周期为预先确定的基准时间以下时，信号控制部80在使占空比改变后第二次的改变时间段T2期间进行下阶段的占空比的改变。由此，能够防止在第一晶体管831等显影装置1中流过大的电流而使电路破坏。

因此，“基准时间”可根据为抑制变压器82的磁饱和的产生改变占空比后应最低限确保的时间的观点确定。另外，由于使占空比阶段性变化，所以以使占空比变化后经过了控制时钟信号S1的1周期之后进行下阶段的占空比的改变的方式确定基准时间。另外，关于（a）电容器81的温度、（b）变压器82的温度、（c）电容器81及变压器82两方的温度、（d）电容器81及变压器82的周边温度，也可以根据（a）～（d）的任一温度使该基准时间变化。该情况下，温度传感器87检测（a）～（d）中必要的温度，信号控制部80保有根据该温度预先确定的基准时间，且利用与从温度传感器87获取的温度相对应的基准时间，或利用对由温度传感器87获取的温度乘以系数计算出的基准时间，利用该基准时间进行上述占空比的改变控制。信号控制部80也可以考虑改变占空比所需的时间确定基准时间。由此，即使阶段性、连续地改变占空比，也能够抑制变压器82的磁饱和的产生。

另外，如图12所示，例如，温度特性数据也可以为确定下述结果的表状的数据，所述结果为：求出与利用温度传感器87检测出的（识别的）温度相对应的串联电路86的共振周期L1（电容器81的电极间电压的波动周期L1）所得的结果。该情况下，信号控制部80不需要求共振周期（共振频率）的运算，参照温度特性数据直接求周期L1。

此外，在上述的例中，说明了将温度传感器87的输出输入信号控制部80、信号控制部80识别温度且信号控制部80求共振周期（周期L1）的例子。但如图10所示，也可以将温度传感器87的输出输入主控制部7，主控制部7识别电容器81及变压器82的周边温度。该情况下，主控制部7基于存储于存储装置73的温度传感器87的输出值和温度对应的数据识别温度。而且，主控制部7也可以基于识别的温度求共振周期（周期L1）。该情况下，温度特性数据被存储于存储装置73，主控制部7参照存储装置73的存储求共振周期（周期L1）。而且，主控制部7也可以将表示求出的共振周期（周期L1）的数据发送到信号控制部80。

此外，在上述的例中，示出了下述例子：基于减小控制时钟信号S1的占空比而减小对显影辊11施加的电压的占空比（增大对电容器81施加的电压的占空比）时周期性波动的对电容器81施加的电压的大小及第一晶体管831中的电流的流动容易度，确定第一时间段T1及改变时间段T2。而且，在本实施方式的显影装置1中，即使在增大控制时钟信号S1的占空比、减小对电容器81施加的电压的占空比，增大对显影辊11施加的电压的占空比时，在第一时间段T1（波动的谷的部分）也有大电流容易流动的倾向，因此，在减小控制时钟信号S1的占空比时和增大控制时钟信号S1的占空比时的任一情况下均要确定第一时间段T1和改变时间段T2，信号控制部80在改变时间段T2进行向下阶段的占空比的改变。此外，也可以以在增大和减小控制时钟信号S1的占空比时相同的方式确定第一时间段T1和改变时间段T2。

（占空比变化时的处理流程）

下面利用图13说明使控制时钟信号S1等的占空比变化时的处理流程的一个例子。图13是表示使控制时钟信号S1等的占空比变化时的处理流程的一个例子的流程图。此外，在本实施方式的显影装置1中，从显影执行模式向第一模式或第二模式转移时、或从第一模式或第二模式向显影执行模式转移时与使占空比变化时相当。

因此，图13中的开始是从主控制部7向信号控制部80、显影辊偏压部84或磁辊偏压部85输入了从显影执行模式向第一模式或第二模式转变的指示的时刻、或输入了从第一模式或第二模式向显影执行模式转变的指示的时刻。

在输入从显影执行模式向第一模式或第二模式转变、或者从第一模式或第二模式向显影执行模式转变的指示时，显影辊偏压部84使对显影辊11施加的直流电压变化，磁辊偏压部85使对磁辊12施加的直流电压变化（步骤#1）。此外，如果不使对显影辊11及磁辊12施加的偏压变化，则不需要步骤#1。

接着，信号控制部80使控制时钟信号S1的占空比变化预先确定的步幅ΔD（步骤#2）。此外，在从显影执行模式向第一模式及第二模式转变时，控制时钟信号S1的占空比减小。此外，在从第一模式或第二模式向显影执行模式转变时，控制时钟信号S1的占空比增大。占空比的步幅也可以进行波动。其结果，对电容器81施加的电压的占空比及对显影辊11施加的电压的波形也发生变化。然后，信号控制部80确认是否了目标占空比（步骤#3）。

如果占空比到达目标占空比（步骤#3中Yes），则结束本流程（结束）。然后，信号控制部80（控制信号生成部802）在从主控制部7接受到模式的转变或未施加的指示之前，维持占空比，同时，进行第一晶体管831及第二晶体管832的开关。在从主控制部7对信号控制部80有模式转变或占空比改变的指示时，流程再次从步骤#1开始。

另一方面，如果占空比未到达目标占空比（步骤#3中No），则信号控制部80继续确认是否到达下一可以使占空比变化步幅的时刻（步骤#4、步骤#4中No→步骤#4）。例如，信号控制部80在内部具有定时器且含有计时功能。而且，信号控制部80确认在先使占空比变化后是否到达下次应使占空比变化步幅的时点。

具体而言，信号控制部80当在先使占空比变化时，确认基于温度传感器87的输出的电容器81等的温度及存储器803等中存储的温度特性数据。然后，信号控制部80求串联电路86的共振周期（电容器81的电极间电压的波动周期L1）。然后，信号控制部80确认在电容器81的电极间电压的波动周期L1中是否到达改变时间段T2。信号控制部80也可以在使占空比变化后在最初的改变时间段T2将步骤#4判断为Yes，也可以在第二次之后的改变时间段T2将步骤#4判断为Yes。如果到达下次使占空比变化步幅ΔD的时点（步骤#4中Yes），则流程返回步骤#2。

（第二的实施方式）

下面利用图14、图15说明第二实施方式。图14是表示检测电容器81和变压器82的温度的结构的一个例子的框图。图15是表示用于求共振周期的温度特性数据的一个例子的说明图。

第二实施方式在分别检测电容器81和变压器82的温度，基于检测出的电容器81和变压器82的温度求串联电路86的共振周期L1（电容器81的电极间电压的波动周期L1）这一点上与第一实施方式不同。其它方面可以与第一实施方式相同。因此，对于与第一实施方式共通的部分引用第一实施方式中的说明，省略说明、图示。

首先，在本实施方式的显影装置1中，在高压电源部8内设置用于检测电容器81及变压器82的周边温度的温度传感器87这一点与第一实施方式方式相同。例如，各温度传感器87包括热敏电阻，输出值因温度而变化。但是，在本实施方式中，如图14所示，对电容器81和变压器82分别设置一个温度传感器87。电容器81用的温度传感器87为正确地检测电容器81的温度，与电容器81接触。另外，变压器82用的温度传感器87为正确地检测变压器82的温度，与变压器82接触。此外，各温度传感器87也可以是非接触。

而且，将温度传感器87的输出输入到信号控制部80，信号控制部80识别电容器81的温度和变压器82各自的温度。该情况下，例如信号控制部80基于存储于存储器803的温度传感器87的输出值和温度对应的数据识别电容器81和变压器82各自的温度。

然后，信号控制部80基于识别的温度和存储于存储器803的温度特性数据求电容器81的电极间电压的波动周期L1（串联电路86的共振周期）。如图15所示，例如温度特性数据是根据检测出的（识别的）电容器81的温度确定电容器81的静电电容的数据和根据检测出的（识别的）变压器82的温度确定变压器82的电感值的表状的数据。信号控制部80基于温度特性数据求与检测出的温度相对应的静电电容和电感值，且基于图15所示的式求周期L1。

然后，信号控制部80在使占空比变化后以预先确定的起点F1（参照图9）为周期L1的开始点开始计时，与第一实施方式同样地在改变时间段T2（本实施方式的情况下为周期L1的前半周期）的期间将控制时钟信号S1的占空比改变为下阶段的占空比。

此时，在求出的共振周期（电容器81的电极间电压的波动周期L1）的半周期比预先确定的基准时间长时，信号控制部80在改变占空比后在最初的改变时间段T2期间进行下阶段的占空比的改变。这是因为即使在最初的改变时间段T2改变占空比，也能够确保抑制变压器82产生磁饱和所需的时间。由此，能够迅速地改变占空比。

另一方面，在求出的共振周期（电容器81的电极间电压的波动周期L1）的半周期为预先确定的基准时间以下时，信号控制部80在改变占空比后第二次改变时间段T2期间进行下阶段的占空比的改变。这是为了确保抑制变压器82产生磁饱和所需的时间。由此，能够防止在第一晶体管831等显影装置1中流过大的电流而破坏电路。

此外，在上述的例中，说明了将温度传感器87的输出输入信号控制部80，信号控制部80识别温度且信号控制部80求共振周期（周期L1）的例子。但是，如图14所示，也可以将温度传感器87的输出输入主控制部7，由主控制部7识别电容器81和变压器82各自的温度。例如，主控制部7基于存储于存储装置73的温度传感器87的输出值和温度相对应的数据识别电容器81和变压器82各自的温度。

而且，主控制部7也可以求共振周期L1。该情况下，温度特性数据被存储于存储装置73，主控制部7参照存储装置73的存储求周期L1。而且，主控制部7也可以将表示求出的周期L1的数据向信号控制部80发送。

在使输入电容器81和变压器82（线圈）的串联电路86的信号的占空比变化时，根据经验已知，由于共振电容器81的电极间的电压会以与共振周期相同的周期波动。在此，电容器81的静电电容及变压器82的电感值会温度而变化，因此，共振周期（共振频率）根据温度而发生变化。而且，为进行显影而对电容器81及变压器82施加电压时（流过电流时），电容器81及变压器82的温度上升。因此，共振周期会符合显影装置1的利用状态（温度状态）而随时变化。因此，在改变占空比时，大的电流在显影装置1内流动的时间段根据电容器81及变压器82的温度而发生变化。

因此，第一、第二各本实施方式的显影装置1含有显影辊11、磁辊12、电容器81、变压器82、开关部83、信号控制部80、一个或多个温度检测部、存储部。显影辊11担载调色剂，并与感光体鼓42相对配置。磁辊12与显影辊11相对配置，通过磁刷进行调色剂向显影辊11的供给及调色剂从显影辊11的剥离。变压器82在初级侧连接电容器81，从次级侧输出对显影辊11施加的交流电压。开关部83与电容器81连接，具有包括对电容器81和变压器82的串联电路86进行通电、断电的开关的开关元件（第一晶体管831等）。信号控制部80生成控制开关部83的开关的控制信号（控制时钟信号S1），控制控制信号的占空比。温度检测部检测电容器81和变压器82的周边温度或电容器81和变压器82各自的温度。在本实施方式中，温度检测部是温度传感器87，在第一实施方式中设有一个，在第二实施方式中对电容器81和变压器82分别设有一个。存储部是存储器803或存储装置73，存储用于根据利用温度检测部检测出的温度求串联电路86的共振周期的温度特性数据。信号控制部80在阶段性连续改变控制信号的占空比时，基于利用温度检测部检测出的温度和温度特性数据求串联电路86的共振周期，在基于求出的共振周期的电容器81的电压波动周期L1中，在前半周期和后半周期中流过开关部83的电流小的一者的半周期的时间段亦即改变时间段T2期间进行下阶段的控制信号（控制时钟信号S1）的占空比的改变。

由此，即使使占空比变化，电容器81的电极间的电压周期性振动，也能够考虑电容器81及变压器82的温度，并且在开关元件（第一晶体管831等）中难以流过大电流的时间段进行下阶段的占空比的改变。因此，可以不依赖显影装置1的状态及温度而不使开关元件破损地、使控制信号（控制时钟信号S1）的占空比安全变化至所希望的占空比。

另外，信号控制部80在求出的共振周期的半周期比预先确定的基准时间长时，在改变占空比后最初的改变时间段T2期间进行下阶段的控制信号（控制时钟信号S1）的占空比的改变，在求出的共振周期的半周期为预先确定的基准时间以下时，在第二次的改变时间段T2期间进行下阶段的控制信号的占空比的改变。由此，在要改变占空比的时间段（改变时间段T2）较长时（求出的共振周期的半周期比预先确定的基准时间长时），在最初的改变时间段T2期间迅速地进行再次的占空比的改变。因此，能够缩短达到所希望的占空比的时间。另一方面，在要改变占空比的时间段（改变时间段T2）较短时（求出的共振周期的半周期比预先确定的基准时间短时），在第二次改变时间段T2期间迅速地进行再次的占空比的改变。由此，在使占空比变化后到下次使占空比变化之间的时间短的情况下，在不产生磁饱和流过大电流的安全的时间段执行下阶段的占空比的改变。

另外，存储部（存储器803或存储装置73）将确定了与利用温度检测部（温度传感器87）检测出的温度相对应的电容器81的静电电容和变压器82的电感值的数据作为温度特性数据存储。信号控制部80参照存储于存储部的温度特性数据求检测出的温度下的电容器81的静电电容和变压器82的电感值。信号控制部80通过利用该求出的静电电容和电感值进行的运算求串联电路86的共振周期。由此，可通过运算求与因进行显影而不断变化的电容器81及变压器82的温度相对应的共振周期。

另外，存储部（存储器803或存储装置73）将预先确定了与利用温度检测部（温度传感器87）检测出的温度相对应的串联电路86的共振周期的数据作为温度特性数据存储。信号控制部80参照存储于存储部（存储器803或存储装置73）的温度特性数据，求串联电路86的共振周期。由此，能够根据温度特性数据直接求共振周期。

如果在电容器81和变压器82的初级侧线圈之间为能量振动的状态时，在电容器81的电极间电压小时使占空比变化，则根据经验可知，在开关元件（第一晶体管831等）中会流过大的电流。虽然尚未完全明确其机理，但通常在将蓄积电力的电容器81和线圈连结的情况下，在线圈中开始流过电流时，作用于电容器81的电压就会降低（能量向线圈侧移动）。这样，在来自电容器81的电力流入线圈（变压器82的初级侧）的状态下使占空比变化时，有时会产生电容器81的电极间电压的进一步上升。该电容器81的电极间电压的进一步上升可能是在开关部83流过大电流的一个要因。因此，改变时间段T2设为电容器81的电极间电压比波动的中位数V1大的期间。由此，可以在经验预知难以在开关元件流过大电流的时间段使占空比变化。因此，可以不使开关元件破损而安全、迅速地变化为所希望的占空比。

在印刷中和未印刷的状态下，使控制信号（控制时钟信号S1、对电容器81施加的电压）的占空比不同能够适当削除调色剂像的不均，另外，有时可以使在显影辊11和感光体鼓42间难以产生漏电。因此，信号控制部80使进行形成于感光体鼓42的静电潜影的显影的显影执行模式下的控制信号（控制时钟信号S1）的占空比和不进行形成于感光体鼓42的静电潜影的显影的显影未执行模式下的控制信号（控制时钟信号S1）的占空比不同。显影执行模式下的占空比比显影未执行模式下的大，当从显影执行模式向显影未执行模式转移时，开关部83从显影执行模式下的占空比朝向显影未执行模式下的占空比阶段性分多次使占空比减小。当从显影未执行模式向显影执行模式转移时，开关部83从显影未执行模式下的占空比朝向显影执行模式下的占空比阶段性分多次使占空比增大。由此，能够适当削除调色剂像的不均，并且难以产生漏电。

另外，图像形成装置（例如打印机100）包括上述的显影装置1。由此，图像形成装置（例如打印机100）含有即使改变占空比也不会流过大电流、能够安全地变化为所希望的占空比的显影装置1。因此，无显影装置1故障地，在进行调色剂像的显影时和未进行调色剂图像的显影时，顺畅地改变占空比，能够提供无调色剂像不均、高画质且不会产生因漏电引起的问题的图像形成装置。

在上述的实施方式中，以正带电的感光体鼓42及调色剂为例进行了说明，但本发明也可以适用于利用负带电的感光体鼓42及调色剂的情况。此时，只要在负带电用执行显影的状态（显影执行模式）下，以不均减少的方式确定占空比，在未执行显影的状态下（不执行显影模式），以不产生漏电的方式确定占空比即可。

以上对本发明的实施方式进行了说明，但本发明的范围不限于此，在不脱离发明的宗旨的范围内可以增加各种改变来实施。本领域人员能够明晰不脱离本公开的范围及宗旨的情况下的本公开的各种修正方式及改变方式。另外，应理解为本公开不限于本说明书中记载的示例的实施方式。

Claims (12)

1.一种显影装置，其特征在于包括：

显影辊，其担载调色剂，与感光体鼓相对；

磁辊，其与所述显影辊相对配置，通过磁刷向所述显影辊供给调色剂及从所述显影辊剥离调色剂；

电容器；

变压器，其初级侧连接所述电容器，从其次级侧输出对所述显影辊施加的交流电压；

开关部，其与所述电容器连接，包括对具备所述电容器及所述变压器的串联电路进行通电或断电的切换的开关元件；

控制部，其生成控制所述开关部的切换的控制信号，并控制所述控制信号的占空比；

一个或多个温度检测部，其用于检测所述电容器和所述变压器的周边温度、或所述电容器和所述变压器各自的温度；

存储部，其存储用于根据利用所述温度检测部检测的温度求出所述串联电路的共振周期的温度特性数据；其中，

所述控制部通过分多个阶段连续地改变占空比，将所述控制信号的占空比改变为目标占空比，在进行该连续的占空比的改变时，基于利用所述温度检测部检测的温度和与该检测出的温度对应的所述温度特性数据求出所述串联电路的共振周期，在基于求出的共振周期的所述电容器的电压波动周期中，在前半周期和后半周期中流过所述开关部的电流小的一者的半周期的时间段亦即改变时间段的期间，进行下一阶段的所述控制信号的所述占空比的改变。

2.如权利要求1所述的显影装置，其特征在于，

所述控制部在使所述控制信号的占空比分所述多个阶段连续变化时，以所述变压器不产生磁饱和的预先确定的步幅使所述占空比变化。

3.如权利要求1所述的显影装置，其特征在于，

所述控制部在所述求出的共振周期的半周期比预先确定的基准时间长时，在改变所述占空比后最初的所述改变时间段的期间进行下一阶段的所述控制信号的所述占空比的改变，在所述求出的共振周期的半周期为预先确定的基准时间以下时，在第二次所述改变时间段的期间进行下一阶段的所述控制信号的所述占空比的改变。

4.如权利要求3所述的显影装置，其特征在于，

所述预先确定的基准时间根据为抑制所述变压器的磁饱和的产生而在前阶段的所述占空比的改变后应确保的时间而确定。

5.如权利要求3所述的显影装置，其特征在于，

所述预先确定的基准时间是在使所述占空比变化后、经过了所述控制信号的1个周期之后进行下一阶段的占空比的改变的时间。

6.如权利要求3所述的显影装置，其特征在于，

所述控制部根据通过所述温度检测部检测出的所述电容器及所述变压器至少一者的温度、或所述电容器及所述变压器的周边温度使所述基准时间变化。

7.如权利要求1所述的显影装置，其特征在于，

所述存储部将确定与利用所述温度检测部检测出的温度相对应的所述电容器的静电电容和所述变压器的电感值的数据作为所述温度特性数据存储，

所述控制部参照存储于所述存储部的所述温度特性数据求出检测出的温度下的所述电容器的静电电容和所述变压器的电感值，通过利用求出的静电电容和电感值进行运算，求出所述串联电路的共振周期。

8.如权利要求1所述的显影装置，其特征在于，

所述存储部将预先确定与利用所述温度检测部检测出的温度相对应的所述串联电路的共振周期的数据作为所述温度特性数据存储，

所述控制部参照存储于所述存储部的所述温度特性数据求出所述串联电路的共振周期。

9.如权利要求1所述的显影装置，其特征在于，

所述改变时间段为所述电容器的电极间电压处于比波动的中位数大的值的时间段。

10.如权利要求1所述的显影装置，其特征在于，

所述控制部使进行形成于所述感光体鼓的静电潜影的显影的显影执行模式下的所述控制信号的所述占空比和不进行形成于所述感光体鼓的静电潜影的显影的显影未执行模式下的所述控制信号的所述占空比不同，

所述显影执行模式下的所述占空比比所述显影未执行模式下的所述占空比大，

当从所述显影执行模式向所述显影未执行模式转移时，所述开关部使所述占空比从所述显影执行模式下的所述占空比向所述显影未执行模式下的所述占空比阶段性地分多次减小，

当从所述显影未执行模式向所述显影执行模式转移时，所述开关部使所述占空比从所述显影未执行模式下的所述占空比向所述显影执行模式下的所述占空比阶段性地分多次增大。

11.一种图像形成装置，其特征在于包括权利要求1所述的显影装置。

12.一种占空比改变方法，其特征在于通过控制开关部对具备电容器及从次级侧输出对显影辊施加的交流电压的变压器的串联电路进行通电或断电的切换，改变对显影辊施加的电压的占空比，其具有：

温度检测步骤，检测所述电容器和所述变压器的周边温度、或所述电容器和所述变压器各自的温度；

温度特性数据获取步骤，从存储用于求出所述串联电路的共振周期的温度特性数据的存储部获取与在所述温度检测步骤检测出的温度相对应的温度特性数据；

共振周期获取步骤，基于在所述温度特性数据获取步骤获取的温度特性数据，求出所述串联电路的共振周期；

改变时间段检测步骤，检测在所述共振周期获取步骤中获取的共振周期下的所述电容器的电压波动周期中，在前半周期和后半周期中流过所述开关部的电流小的一者的半周期的时间段亦即改变时间段；

占空比改变步骤，在通过分多个阶段连续改变占空比将控制所述开关部的切换的控制信号的占空比改变为目标占空比时，在由所述改变时间段检测步骤检测出的改变时间段的期间，进行下一阶段的所述控制信号的占空比的改变。