(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面上に記録される潜像を現像するための装置であって、
トナーを含む現像剤材料の供給物を貯蔵するチャンバを画定するハウジングを有し、    表面から離間され、対向領域へその表面からトナーを搬送するように用いられるトナードナー部材を有し、
前記ハウジングのチャンバ中の前記現像剤材料を前記ドナー部材上へ運ぶための手段を有し、
ドナーロールの表面付近に離間された電極部材を有し、前記電極部材が電源により電気的にバイアスされて、トナーを前記ドナー部材から除去して、潜像を現像するためのトナークラウドを形成し、
前記電源と連通し、前記電極部材の電気的バイアスを調整するように用いられる電源コントローラを有し、前記電極へのトナー付着により生じる電極汚染を起こす空気絶縁破壊を回避し、
前記電源コントローラは、前記ドナー部材上に少量のトナーしか存在しないトナー除去中及び初期の再トナー付着時に電極部材への電圧を遮断する動作モードを有する、
現像装置。
【請求項２】
表面上に記録される潜像を現像するための装置であって、
トナーを含む現像剤材料の供給物を貯蔵するチャンバを画定するハウジングを有し、    表面から離間され、対向領域へその表面からトナーを搬送するように用いられるトナードナー部材を有し、
前記ハウジングのチャンバ中の前記現像剤材料を前記ドナー部材上へ運ぶための手段を有し、
ドナーロールの表面付近に離間された電極部材を有し、前記電極部材が電源により電気的にバイアスされて、トナーを前記ドナー部材から除去して、潜像を現像するためのトナークラウドを形成し、
前記電源と連通し、前記電極部材の電気的バイアスを調整するように用いられる電源コントローラを有し、前記電極へのトナー付着により生じる電極汚染を起こす空気絶縁破壊を回避し、
前記電源コントローラは、前記電極部材と前記ドナー部材との間の電流を、電極汚染に関する所定の閾値より低い最大送出可能電流に制限する動作モードを有する、
現像装置。
【請求項３】
表面上に記録される潜像を現像するための装置であって、
トナーを含む現像剤材料の供給物を貯蔵するチャンバを画定するハウジングを有し、    表面から離間され、対向領域へその表面からトナーを搬送するように用いられるトナードナー部材を有し、
前記ハウジングのチャンバ中の前記現像剤材料を前記ドナー部材上へ運ぶための手段を有し、
ドナーロールの表面付近に離間された電極部材を有し、前記電極部材が電源により電気的にバイアスされて、トナーを前記ドナー部材から除去して、潜像を現像するためのトナークラウドを形成し、
前記電源と連通し、前記電極部材の電気的バイアスを調整するように用いられる電源コントローラを有し、前記電極へのトナー付着により生じる電極汚染を起こす空気絶縁破壊を回避し、
前記電源コントローラは、前記電極部材に印加される電圧を、前記ドナー部材上のトナー層の厚みの時間依存変化に対応して、動的にコントロールし、前記電極部材と前記ドナー部材との間の電流を臨界の電流閾値未満に一定に維持する動作モードを有する、
現像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般にイオノグラフィック又は電子写真の画像形成及び印刷装置並びにマシンで使用される現像装置に関し、更に詳細には、前記現像システム中でトナークラウド（雲）を生成するために使用されるワイヤのトナー汚染を防止する電源コントローラに関する。
【０００２】
【従来技術及び発明が解決しようとする課題】
一般に、電子写真印刷方法は光導電性部材をほぼ均一な電位に帯電し、その表面に感度を与えることを含む。光導電性表面の帯電部分は、走査レーザビーム又は複製される原稿（オリジナルドキュメント）のいずれかからの光像に露光される。これは、静電潜像を光導電性面上に記録する。静電潜像が光導電性面上に記録された後、その潜像は現像される。現像には二成分及び一成分現像剤材料が一般的に使用される。典型的な二成分現像剤は、摩擦電気により付着するトナー粒子を有する磁性キャリヤ粒子を含む。一成分現像剤材料は典型的にはトナー粒子を含む。トナー粒子は潜像に引きつけられて、光導電性表面上にトナー粉末画像を形成する。次に、そのトナー粉末画像はコピーシートに転写される。最終的には、トナー粉末画像は加熱されてそれをコピーシートに画像形状にフューズ（溶融、定着）する。
【０００３】
上記電子写真マーキング方法を変更してカラー画像を生成できる。「画像重ね処理(image-on-image processing) 」と呼ばれている１つのカラー電子写真マーキング方法は、複合トナー粉末画像を基体上へ転写する前に、異なる色のトナーのトナー粉末画像を受光体（例えば、感光体）上に畳重する。その画像重ね処理は有利であるが、幾らかの問題もある。例えば、他の色のトナー粉末画像の生成に備えて受光体を再帯電する際に、受光体の既にトーン化（トナーが付着した) 領域と非トーン化（トナーが付着していない) 領域との間の電圧を一定にすることは、重要である。更に、画像重ね処理のような印刷システムコンセプトの実行可能性は、一般に既に現像された画像をスキャベンジしない（掃かない）か又はそれと相互作用しない現像システムを必要とする。従来の磁性ブラシ現像やジャンピング(jumping) 一成分現像のような幾つかの公知の現像システムは画像支持部材と相互作用し、それらを画像重ね処理で使用するのに不適切にする。
【０００４】
スキャベンジレス現像システムの１つの特定のヴァージョンは、トーン化ドナーロールから僅かに離間された複数の電極ワイヤを使用する。ドナーロールには、従来の二成分磁性ブラシ現像を用いてトナーが付着している。ＡＣ電圧がワイヤに印加されトナークラウドを現像ゾーンに生成する。潜像からの静電界はトナーをトナークラウドから引きつけて潜像を現像する。このような現像システムでは、永続的に付着するトナーに起因する電極ワイヤの汚染により、得られる印刷物に様々な種類の画像欠陥をもたらすことが分かった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は表面上に記録された潜像を現像する装置を用いて上述された問題を軽減する。該装置はトナーを含む現像剤材料の供給物を貯蔵するチャンバを画定するハウジングを含む。トナードナー部材はその表面から離間され、対向領域に表面からトナーを搬送するようになっている。磁性ブラシは、前記現像剤材料を前記ハウジングのチャンバから前記ドナー部材へ運び、トナーの層を前記ドナー部材に付着する。電極部材はドナーロールの表面近くに離間されて、電極部材が電源により電気的にバイアスされてトナーを前記ドナー部材から除去し、潜像を現像するためのトナークラウドを形成する。前記電源と連通する電源コントローラは、前記電極部材の電気的バイアスを調整して、空気の絶縁破壊(air breakdown) による前記電極のトナー汚染を回避するようになっている。
【０００６】
【発明の実施の形態】
電子写真印刷技術はよく知られているので、印刷機中で使用される様々な処理ステーションを概略的に示し、またそれらの動作は簡潔に説明する。
【０００７】
まず、図１を参照すると、中に本発明の現像装置を組み込んだ例示的な電子写真装置が示されている。電子写真印刷装置はその機械中を１回通過することでカラー画像を生成し、本発明の特徴を組み込む。その印刷装置は、アクティブマトリックス（ＡＭＡＴ;Active Matrix) 受光体ベルト１０の形を取った電荷保持面を使用する。該ベルト１０は様々な処理ステーションを順次通って矢印１２で示された方向に移動する。ベルトの移動は、駆動ローラ１４と２つのテンション（引張り）ローラ１６、１８の周りにベルトを取付け、駆動ローラ１４を駆動モータ２０で回転させることによりもたらされる。
【０００８】
受光体ベルトが移動すると、その各部分は次に説明する処理ステーションの各々を通過する。便宜上、画像領域と称された受光体ベルトの単一セクションが識別される。画像領域は受光体ベルトの部分であり、そこでトナー粉末画像を受け取り、後にトナー粉末画像が基体に転写されて最終画像を生成する。受光体ベルトは多数の画像領域を有し得るが、各画像領域は同じ方法で処理されるので、１つの画像領域の典型的な処理について記述することにより、印刷機の動作を十分に説明することができる。
【０００９】
受光体ベルト１０が移動すると、画像領域は帯電ステーションＡを通過する。帯電ステーションＡでは、参照番号２２で概略的に示されたコロナ発生装置が画像領域を比較的高いほぼ均一な電位に帯電する。図２（Ａ）は、画像領域が帯電ステーションＡを出た後の画像領域の代表的な電圧プロファイル６８を示す。図示されるように、画像領域は約−５００Ｖの均一な電位を有する。実際には、これは画像領域を−５００Ｖよりも僅かに負に帯電させることにより達成され、得られる暗減衰が電圧を望ましい−５００Ｖまで低下させる。図２（Ａ）は負に帯電した画像領域を示すが、トナー、再帯電装置、受光体及び他の関係領域又は装置の帯電レベル及び電位が適切に変更される場合、正にも帯電し得る。
【００１０】
帯電ステーションＡを通過後、今しがた帯電した画像領域は第１の露光ステーションＢを通過する。露光ステーションＢでは、その帯電画像領域は第１カラー（即ち、ブラック）画像の光表現により画像領域を照射する光に露光される。その光表現は画像領域のある部分を放電して静電潜像を生成する。示された実施の形態は光源としてレーザベースの出力走査デバイス２４を使用するが、理解されるように、他の光源、例えばＬＥＤプリントバーも本発明の論理で使用可能である。図２（Ｂ）は典型的な電圧レベル、即ち、レベル７２及び７４を示し、これらの電圧レベルは露光後に画像領域上に存在し得る。約−５００Ｖの電圧レベル７２は照射されなかった画像領域の部分に存在し、また約−５０Ｖの電圧レベル７４は照射された部分に存在する。従って、露光後には画像領域は相対的な高い電圧と低い電圧からなる電圧プロファイルを有する。
【００１１】
第１の露光ステーションＢを通過後、今しがた露光された画像領域は第１の現像ステーションＣを通過する。第１の現像ステーションＣは現像システムＥ、Ｇ及びＩと構造が同じである。第１現像ステーションＣは第１カラー、即ちブラックの負に帯電したトナー３１を画像領域上へ付着する。そのトナーは画像領域のさほど負でないセクションに引きつけられ、またより負であるセクションによりはじかれる。その結果、画像領域上に第１のトナー粉末画像ができる。
【００１２】
図３はドナーロール４２を現像システム３４中に組み込む第１現像ステーションＣの詳細図である。電極グリッド９０は、ドナーロール４２からトナーを除去するためにドナーロールに対してＡＣ電圧で電気的にバイアスされ、トナー粉末クラウド１１２をドナーロールと光導電性面との間のギャップに形成する。電極グリッド９０とドナーロール４２の両方は放電領域現像（ＤＡＤ;discharged area development) のためにＤＣ電位１０８からバイアスされる。放電された受光体画像は、トナー粒子をトナー粉末クラウドから引きつけて、上にトナー粉末画像を形成する。
【００１３】
図２（Ｃ）は画像領域が第１現像ステーションＣを通過した後の画像領域上の電圧を示す。（一般に任意の色のトナーを示す）トナー７６は照射された画像領域に付着する。これにより照射領域中の電圧が実線７８で示されるように約−２００Ｖまで上昇する。画像領域の非照射部分は、レベル７２付近にあるままである。
【００１４】
第１現像ステーションＣを通過後、今しがた露光されたトーン化画像領域は第１再帯電ステーションＤへ移行する。再帯電ステーションＤは２つのコロナ再帯電デバイス、即ち第１再帯電デバイス３６と第２再帯電デバイス３７を含み、これらの再帯電デバイスが共に働いて画像領域のトーン化及び非トーン化の両部分の電圧レベルをほぼ均一なレベルまで再帯電する。理解されるように、電源は第１再帯電装置３６と第２再帯電装置３７、及び必要に応じてそれらと関係するグリッド又は他の電圧制御面に結合されるので、再帯電装置に必要な電気入力が得られそのタスクを実行する。
【００１５】
図２（Ｄ）は、第１再帯電装置３６を通過後の画像領域上の電圧を示す。第１再帯電装置は、画像領域が再帯電ステーションＤを出る時に有すべきレベルよりもより負のレベルに、画像領域を過剰帯電する。例えば、図２（Ｄ）に示されるように、画像領域のトーン化及び非トーン化部分は、約−７００Ｖの電圧レベル８０に達する。第１の再帯電装置３６は好ましくはＤＣスコロトロンである。
【００１６】
第１再帯電装置３６で再帯電された後、画像領域は第２再帯電装置３７に移行する。図２（Ｅ）を参照すると、第２再帯電装置３７は非トーン化部分及びトーン化部分（トナー７６により表される）の両方の画像領域の電圧を望ましい電位である−５００ｖのレベル８４まで下げる。
【００１７】
第１再帯電ステーションＤで再帯電した後、今しがたほぼ均一に帯電し、その第１トナー粉末画像を有する画像領域は第２露光ステーション３８へ移行する。第２露光ステーションが第２カラー画像（即ち、イエロー）の光表現で画像領域を照射して、第２静電潜像を生成するという事実以外は、第２露光ステーション３８は第１露光ステーションＢと同一である。図２（Ｆ）は第２露光ステーションを通過した後の画像領域上の電位を示す。図示されるように、非照射領域はレベル８４で示されるように、約−５００Ｖの電位を有する。しかしながら、照射領域ではトナー７６で示される予めトーン化した領域と非トーン化領域との両方はレベル８８で示されるように−５０ボルトまで放電される。
【００１８】
次に画像領域は第２現像ステーションＥへ移行する。第２現像ステーションＥが、第１現像ステーションＣのトナー３１（ブラック）と異なるカラー（イエロー）を有するトナー４０を含むとうい事実以外は、第２現像ステーションは第１現像ステーションと本質的に同じである。トナー４０は画像領域のさほど負でない部分に引きつけられ、より負である部分ではじかれるために、第２現像ステーションＥを通過後、画像領域は重ねることができる第１及び第２トナー粉末画像を有する。
【００１９】
次に、画像領域は第２再帯電ステーションＦへ移行する。第２再帯電ステーションＦは第１及び第２再帯電デバイス、即ちデバイス５１及び５２ををそれぞれ有し、これらのデバイス５１及び５２は再帯電デバイス３６及び３７と同じように動作する。簡潔に言えば、第１再帯電デバイス５１は画像領域を最終的に望まれる電位よりも大きな絶対電位（即ち−７００Ｖ）まで過帯電させ、ＡＣ電位を有するコロノード(coronode)から成る第２コロナ再帯電デバイス５２が、その電位を最終的に望まれる電位まで中和する。
【００２０】
次に、再帯電された画像領域は第３露光ステーション５３を通過する。第３露光ステーションが画像領域を第３カラー画像（即ち、マゼンタ）の光表現で照射して第３静電潜像を生成するという事実以外は、第３露光ステーション５３は第１露光ステーションＢ及び第２露光ステーション３８と同じものである。次に、第３静電潜像を第３現像剤ステーションＧ中に入っている第３カラートナー５５（マゼンタ）を用いて現像する。
【００２１】
次に、再帯電画像領域は第３再帯電ステーションＨを通過する。第３再帯電ステーションは、一対のコロナ再帯電デバイス６１及び６２を具備し、これらが画像領域のトーン化及び非トーン化部分の両方の電圧レベルを、再帯電デバイス３６、３７及び再帯電デバイス５１、５２と同様の方法で実質的に均一なレベルに調整する。
【００２２】
第３再帯電ステーションを通過後、再帯電した画像領域は次に第４露光ステーション６３を通過する。第４露光ステーションが第４カラー画像（即ち、シアン）の光表現で画像領域を照射して、第４静電潜像を生成するという事実以外は、第４露光ステーション６３は、第１露光ステーションＢ、第２露光ステーション３８および第３露光ステーション５３のそれぞれと同じものである。次に、第４静電潜像は第４現像ステーションＩ中に入っている第４カラートナー６５（シアン）を用いて現像される。
【００２３】
次に、トナーを調整して基体へ効率的に転写するために、画像領域はコロナ電荷を配する転写前コロトロン部材５０へ移行し、トナー粒子が要求される帯電レベルを確実に有するようにして、適切な後続転写を確実にする。
【００２４】
コロトロン部材５０を通過後、４つのトナー粉末画像は、転写ステーションＪで画像領域から支持シート５７上へ転写される。理解されるように、支持シートは、従来のシートフィーディング（送給）装置（図示しない）により転写ステーションへ矢印５８の方向に進められる。転写ステーションＪは、シート５７の裏側に正のイオンを噴霧する転写コロナデバイス５４を具備する。これにより負に帯電したトナー粉末画像が支持シート５７上へ移動される。転写ステーションＪはまた、受光体ベルト１０から支持シート５７を容易に取り除く取り外しコロナデバイス５６も具備する。
【００２５】
転写後、支持シート５７はコンベヤ（図示せず）上に移動し、コンベヤがそのシートをフュージング（溶融、定着）ステーションＫへ進める。フュージングステーションＫは、参照番号６０により概略的に示されるフューザアセンブリを具備し、フューザアセンブリが転写粉末画像を支持シート５７へ永続的に定着する。好ましくは、フューザアセンブリ６０は加熱フューザローラ６７及びバックアップ（支持）又は加圧ローラ６４を具備する。支持シート５７がフューザローラ６７とバックアップローラ６４との間を通過すると、トナー粉末はシート状支持体５７に永続的に定着される。フュージング後、支持シート５７はシュート（図示せず）によりキャチトレイ（同様に図示せず）へ導かれオペレータにより取り除かれる。
【００２６】
支持シート５７が受光体ベルト１０から分離された後、画像領域上の残留トナー粒子は、クリーニングステーションＬでハウジング６６内に収容されているクリーニングブラシにより除去される。次に画像領域は新しいマーキングサイクルを開始する準備をする。
【００２７】
上記記載した様々なマシン機能は一般的にコントローラにより管理及び調整され、コントローラが上記記載したオペレーションを制御するための電気コマンド（命令）信号を提供する。
【００２８】
図３をより詳細に参照すると、現像システム３４はスキャベンジレスシステムであり、即ち、システム３４から現像ゾーン３００へ送出される現像剤又はトナーが画像レシーバ１０上に既に形成された画像と著しく相互作用してはいけないことを示す。従って、システム３４は非相互作用現像システムとして知られている。現像システム３４はドナー構造をローラ４２の形で含み、これはトナー層をワイヤアセンブリ９０の下の領域へ運ぶ。トナー層はドナーロール４２上に二成分現像剤（即ち、トナーとキャリヤ）か又は一成分現像剤（トナーのみ）のいずれかにより形成され得る。現像ゾーンはドナーロール４２からトナー層により自己離間されるＡＣバイアス電極構造９０を含む。ドナーロール４２に付着するトナーは正か負に帯電され得る。ドナーロール４２はセラミックコーティング又はカーボンブラックを充填したＴＥＦＬＯＮ−Ｓ［イー．アイ．デュポン・デ・ネモアス(E.I. DuPont De Nemours)の商標］でコーティングされてもよい。
【００２９】
二成分現像剤を充填するドナーロールの場合、トナー層をドナー構造へ付着するために従来の磁性ブラシ３１０を使用可能である。これらは現在は放棄された同時係属特許出願米国出願番号３９６，１５３号（Ｄ／８９０１８号）、米国特許第５，０３２，８７２号（Ｄ／８９０１７号）及び米国特許第５，０３４，７７５号（Ｄ／８９３８０）に示され、その開示内容は全て本明細書中に援用され、本発明の一部とする。また、米国特許第４，８０９，０３４号はドナーロールの二成分充填を説明し、また米国特許第４，８７６，５７５号は、本発明での使用に適した他の組合せ計量及び帯電装置を開示する。
【００３０】
ドナーロール４２の一成分充填の場合、組合せ計量及び帯電装置(combination metering and charging device)は、良好に帯電したトナーの単一層をドナー構造４２上へ付着するのに適したあらゆる装置を含む。例えば、弱い電荷を帯びたトナー粒子と帯電ローラ上に包含される摩擦電気的に活性のコーティングとの間の接触部が良好な帯電トナーを生じるという、米国特許第４，４５９，００９号に説明されたような装置を含み得る。他の組合せ計量及び帯電装置も使用可能である。
【００３１】
引き続き図３を参照すると、参照番号９８により一般的に示されるオーガは、ハウジング４４のチャンバ７６中に配置されている。オーガ９８はチャンバ７６中に回転可能に取り付けられて、現像剤材料を混合して搬送する。オーガはシャフトから螺旋状に外側に延びるブレードを有する。ブレードは現像剤材料をシャフトの長手方向軸にほぼ平行な軸方向に進めるように設計されている。連続的な静電潜像が現像されると、現像剤材料内のトナー粒子は減る。トナーディスペンサー（分配機）（図示せず）はトナー粒子の供給物を貯蔵する。トナーディスペンサーはハウジング４４のチャンバ７６と連通している。現像剤材料中のトナー粒子の濃度が低下すると、新しいトナー粒子をトナーディスペンサーからチャンバ中の現像剤材料へ供給する。ハウジングのチャンバ中のオーガーはその新しいトナー粒子を残っている現像剤材料と混合するので、チャンバ中で得られる現像剤材料は実質的に均一でトナー粒子の濃度は最適化されている。このように、一定の電荷を有した実質的に一定の量のトナー粒子が現像剤ハウジングチャンバ中にある。
【００３２】
電極構造９０は、一つ以上の薄い（即ち、直径５０〜１００μｍ）のタングステン又はステンレススチールワイヤからなり、このワイヤはドナー構造４２上のトナーと軽く接触して配置されている。ワイヤとドナーとの間の距離は、約２５μｍのトナー層の厚み分だけ自己離間されている。ワイヤの先端は、ドナーロール表面との接線の僅かに下の点で端部ブロック（図示せず）により支持されている。このようにワイヤを取り付けることにより、ロールのふれの影響を受けない自己離間が作られる。本発明に組み込むのに適したスキャベンジレス現像システムは、（１９８９年９月１９日にヘイズ(Hays)らに許可された）米国特許第４，８６８，６００号に開示され、その開示内容は本明細書中に援用され、本発明の一部とする。この第４，８６８，６００号の特許で開示されるように、スキャベンジレス現像システムを調整して、電極構造９０中のワイヤ及びドナーロール構造４２へ適切なＡＣ及びＤＣ電圧バイアスを印加することで、画像の２つの画像領域（即ち、放電画像領域と帯電画像領域）の一方又は他方を選択的に現像可能である。
【００３３】
ＡＣ電力源１０４は、例えば、４ｋＨｚで１，０００ＶP-P の電気バイアスを電極構造９０とドナーロール４２との間に印加する。０〜−４００ＶまでのＤＣバイアスはＤＣ電力源１０８によりドナーロール４２へ印加される。ワイヤ組９０とドナー構造４２との間に印加されるＡＣ電圧は、トナー粒子をドナー構造４２の表面から解放するのに役立つＡＣ周辺電界(fringe fields) を確立してトナークラウド１１２を現像ゾーン３００に形成する。現像ゾーン３００に存在する電界は、静電画像、ドナーロール上の帯電トナー層、及び電極構造９０とドナーロール４２に印加される電圧による画像レシーバ上へのトナーの付着を制御する。
【００３４】
出願人の広義な探究努力により、電極ワイヤ付近の空気の絶縁破壊がワイヤ汚染並びに低電荷及び誤極性トナーの生成に関する主なメカニズムであることが分かった。ワイヤ汚染は、現像中の最後の１又は２本のワイヤやドナーロールのトーン除去（トナー除去）中や初期の再トーン中（再トナー付着中）の全ワイヤ等において、ドナーロール上に少量のトナーしか存在しない時に、加速される。その結果として得られたワイヤとドナーロールとの間の誘電厚み及びギャップ間隔の減少により、電流が（ワイヤとドナーロールとの間の空気絶縁破壊により）著しく増加する。ドナーロール上にトナーが少ししか存在しないか全く無い場合、電流のこの増加がトナーのワイヤへの永久付着と相関し、現像トナー画像に欠陥をもたらす。
【００３５】
本発明の電源コントローラは３つのモードで動作し、ワイヤ汚染を起こす空気絶縁破壊を回避することができる。第１モードでは、電源コントローラ２００はトーン除去中及び初期の再トーン時にワイヤへのＡＣ電圧を遮断する。第２モードでは、電源コントローラ２００は、ワイヤとドナーロールとの間の電流をワイヤ汚染の電流閾値未満に事前設定された最大送出可能電流で制限することにより、ワイヤ汚染を起こす空気絶縁破壊を回避する。このモードでは、ワイヤ電圧は臨界電流閾値を越えるまで一定のままであること好ましいが、それを越えると電源コントローラ２００が始動して電圧を下げて電流を制限する。明白であるように、電源コントローラ２００は各ワイヤを集合的にでも他から独立してでも制御することができる。第３モードでは、電源コントローラ２００はピークＡＣ電圧を調整して、ワイヤとドナーロールとの間に一定の電流を連続的に維持する。動作電圧は、ワイヤとドナーロールとの間の静電容量に依存するレベルである。少量のトナーだけがドナーロール上にある場合、静電容量は高く印加電圧は降下する。これは、このストレス汚染条件下で発生し得る空気絶縁破壊の量を最小化する。このモードは、ワイヤとドナーロールとの間の静電容量が入力リード（導線）からの浮遊入力静電容量よりもずっと大きい場合に、特に有効である。
【００３６】
電極構造／ドナーロールシステムの全静電容量はまた電流検出に密接な関係を有する。電極構造９０とドナーロール４２との間を流れる全電流とは、電極構造に印加され迅速に変化するＡＣ電圧による容量性成分と、ワイヤとドナーロールとの間の空気絶縁破壊による電流との組合せである。一般に、全電流の大きさは、ドナーロール上のトナー層の厚みのバラツキによる容量性電流の変化及び空気絶縁破壊の始まりによる電流よりもずっと大きい。従って、これらの全電流の小さな変化を正確に検出するために回路を提供することは望ましい。
【００３７】
図４に示されるようなアプローチによって、本発明の定電流オプションを更に向上できる。このアプローチでは、ワイヤＷと十分にトーン化したドナーロールＤとの間に流れる電流の容量性成分は、前記ワイヤと前記トーン化ロールとの間の静電容量により、この分岐中に流れる全電流と区別され、このレベルを越えてそれよりも上の追加電流が検出されることにより、ＡＣ電源Ｐの出力を調整するために使用される。可変キャパシタＣをまずワイヤＷと十分にトーン化したドナーロールＤとの間の静電容量と実質的に整合するように調整することにより、差動増幅器Ａからの出力信号Ｖを幾らかの公称の低設定レベルにもたらす。トナーがドナーから除去されて、十分な充填状態よりも少ない状態にしておくと、ワイヤとドナーロールとの間の上昇した静電容量とその結果増加したこの分岐中の電流のために、出力信号Ｖは（電源Ｐからの一定のＡＣ電圧の場合に）著しく上昇する傾向がある。同様に、空気絶縁破壊がワイヤとドナーロールとの間に発生すると、この分岐中の全電流はワイヤと十分にトーン化したドナーとの間の全電流を越えて再び上昇し、出力信号ＶはＡＣ電圧が一定に保持されていれば上昇する傾向にある。適切な回路を用いることにより、これらの条件下で上昇する出力信号Ｖを使用して、電源ＰのＡＣ出力電圧を降下することができる。従って、空気絶縁破壊によるワイヤＷのトナー汚染を回避して、出力信号をその公称設定点へ戻す。このような回路は等業者には周知である。この方法により、ワイヤに付与されるＡＣ信号は制御されて、空気絶縁破壊及びトナーの付着により生じるワイヤの汚染に関する所定の閾値未満に連続的に維持される。
【００３８】
動作のこの第３モードの有利な特徴は、ワイヤ電圧を動的に調整してドナーロール上のトナー層の厚みの時間依存変化を補償することである。また、ワイヤとドナーロールとの間の空気絶縁破壊の電流閾値に影響することも分かったドナーロールの過剰コーティングの電気特性のバラツキも補償される。
【図面の簡単な説明】
【図１】中に本発明の特徴を有する現像装置を組み込む例示的な電子写真印刷又は画像形成マシン又は装置の略正面図を示す。
【図２】（Ａ）は画像領域が帯電された後の図１に示される電子写真印刷機中の画像領域の代表的な電圧プロファイルを示し、（Ｂ）は露光後の画像領域の代表的な電圧プロファイルを示し、（Ｃ）は現像後の画像領域の代表的な電圧プロファイルを示し、（Ｄ）は第１再帯電装置により再帯電された後の画像領域の代表的な電圧プロファイルを示し、（Ｅ）は第２再帯電装置により再帯電された後の画像領域の代表的な電圧プロファイルを示し、（Ｆ）は２回露光された後の画像領域の代表的な電圧プロファイルを示す。
【図３】図１の印刷機で使用される現像装置を示す概略正面図を示す。
【図４】電源コントローラの代表的な実施の形態と図３の現像装置中の実施の形態とを示す。
【符号の説明】
３４    現像装置
４２    ドナーロール
４４    ハウジング
７６    チャンバ
９０    電極部材
１１２    トナークラウド
２００    コントローラ
【図１】
0004091140.tif 000002
【図２】
0004091140.tif 000003
【図３】
0004091140.tif 000004
【図４】
0004091140.tif 000005