專利名稱：顯影裝置及其處理盒和圖像形成設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來說涉及用在圖像形成設(shè)備(諸如復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、傳真機(jī)或能夠有 這些功能中的至少兩種的多功能機(jī))中的顯影裝置、合并了顯影裝置的處理盒和合并了顯 影裝置的圖像形成設(shè)備。
背景技術(shù)：
一般來說，電子照相圖像形成設(shè)備(諸如復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、傳真機(jī)或包括這些功能 中的至少兩種的多功能裝置等)包括在其上形成靜電潛像的潛像載體以及用以用顯影劑 顯影潛像的顯影裝置。顯影劑是本質(zhì)上僅僅由調(diào)色劑組成的單成分顯影劑(one-component developer)或者是本質(zhì)上由調(diào)色劑和載體組成的雙成分顯影劑(two-component developer)。與將調(diào)色劑吸引到顯影滾筒或磁載體微粒的方法不同，存在采用所謂跳躍顯影方 法(hopping development method)的圖像形成設(shè)備，在跳躍顯影方法中，引起用在圖像顯 影中的調(diào)色劑(即，調(diào)色劑微粒)沿顯影劑載體的表面跳躍。例如，JP-2007-133387公開了使用調(diào)色劑攜帶組件的顯影裝置，該調(diào)色劑攜帶組 件被布置成面對潛像載體并包括在該調(diào)色劑攜帶組件的圓周方向上以預(yù)定間距排列的多 個電極。所述多個電極引起調(diào)色劑沿調(diào)色劑攜帶組件的表面跳躍。同一A相重復(fù)脈沖被施 加到定位在偶數(shù)排列位置上的、所述多個電極之中的其他每個電極，而與A相重復(fù)脈沖分 開的同一 B相相位重復(fù)脈沖被施加到定位在奇數(shù)排列位置上的其他電極。利用這種配置， 在輪流產(chǎn)生靜電力的任何兩個相鄰電極之間產(chǎn)生交替電場，該靜電力引起調(diào)色劑在相鄰電 極之間跳躍。沿調(diào)色劑攜帶組件的表面跳躍的調(diào)色劑被吸引到形成在潛像載體上的靜電潛 像上，從將其顯示成調(diào)色劑圖像。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述原因，本發(fā)明的一個說明性實施例提供一種顯影裝置，其引起調(diào)色劑 沿調(diào)色劑載體的表面跳躍，以便顯影形成在潛像載體上的靜電潛像。所述顯影裝置包括顯 影劑罐，用于容納調(diào)色劑；調(diào)色劑載體，被布置成面對潛像載體并且包括一起形成電容器的 第一組電極和第二組電極；調(diào)色劑供應(yīng)器，被布置在顯影劑罐中，用以供應(yīng)調(diào)色劑到調(diào)色劑 載體的表面；以及電場產(chǎn)生器，用以產(chǎn)生用于引起調(diào)色劑沿調(diào)色劑載體的表面跳躍的電場。
電場產(chǎn)生器包括正相脈沖電壓產(chǎn)生電路，用以產(chǎn)生被施加到第一組電極的正相 脈沖電壓；負(fù)相脈沖電壓產(chǎn)生電路，并聯(lián)連接到正相脈沖電壓產(chǎn)生電路，用以產(chǎn)生被施加到 第二組電極的負(fù)相脈沖電壓；第一 DC電源，其與接地電壓浮置(float)，用于向其供應(yīng)偏置 以便設(shè)置正相脈沖電壓和負(fù)相脈沖電壓的峰值；第二 DC電源，被連接在第一電源的低電位 側(cè)與接地電壓之間，用以輸出具有與調(diào)色劑的電荷的極性相同的極性的電壓的可變電平； 第一二極管，具有連接到正相脈沖電壓產(chǎn)生電路的低電位側(cè)的陽極以及連接到正相脈沖電 壓產(chǎn)生電路的輸出端的陰極；以及第二二極管，具有連接到正相脈沖電壓產(chǎn)生電路的低電 位側(cè)的陽極以及連接到負(fù)相脈沖電壓產(chǎn)生電路的輸出端的陰極。正相脈沖電壓產(chǎn)生電路包 括串聯(lián)連接在第一電源的端子之間的第一開關(guān)元件、第二開關(guān)元件以及第一電流調(diào)節(jié)電阻 器。負(fù)相脈沖電壓產(chǎn)生電路包括串聯(lián)連接在第一電源的端子之間的第三開關(guān)元件、第四開 關(guān)元件以及第二電流調(diào)節(jié)電阻器。第一組電極被連接在正相脈沖電壓產(chǎn)生電路的第一和第 二開關(guān)元件之間，而第二組電極被連接在負(fù)相脈沖電壓產(chǎn)生電路的第三和第四開關(guān)元件之 間，從而形成電橋配置。當(dāng)正相脈沖電壓被施加到第一組電極時，導(dǎo)通第一和第四開關(guān)元件，而當(dāng)負(fù)相脈 沖電壓被施加到第二組電極時，導(dǎo)通第二和第三開關(guān)元件。本發(fā)明的另一個說明性實施例提供處理盒，其在圖像形成設(shè)備中是可拆裝地安裝 的，并且包括裝在共用外殼中的上述顯影裝置以及潛像載體、充電裝置(Charge device)和 清潔裝置中的至少一個。本發(fā)明的再一個說明性實施例提供包括上述潛像載體和顯影裝置的圖像形成設(shè)備。


因為在聯(lián)系附圖進(jìn)行考慮時通過參考以下詳細(xì)描述本公開更完全的賞析以及其 很多出現(xiàn)的益處變得更好地理解，所以將容易得到本公開更完全的賞析以及其很多出現(xiàn)的 益處，在附圖中圖1是根據(jù)說明性實施例的圖像形成設(shè)備的示意性剖面圖；圖2是說明根據(jù)說明性實施例的光電導(dǎo)體和顯影裝置的端面軸向視圖(end-on axial view)；圖3A是在其中將調(diào)色劑攜帶滾筒展開成平面結(jié)構(gòu)的示意性平面圖；圖;3B是圖3A中所示的、展平了的調(diào)色劑攜帶滾筒的示意性剖面圖；圖4是說明分別被施加到A相電極和B相電極的A相脈沖電壓和B相脈沖電壓的 波形的曲線圖；圖5A是展開成平面結(jié)構(gòu)的、根據(jù)另一個說明性實施例的調(diào)色劑攜帶滾筒的示意 性平面圖；圖5B是圖5A中所示的、展平了的調(diào)色劑攜帶滾筒的示意性剖面圖；圖6是說明分別被施加到內(nèi)電極和外電極的內(nèi)偏置電壓和外偏置電壓的曲線圖；圖7說明用于當(dāng)使用負(fù)充電調(diào)色劑時引起調(diào)色劑形成調(diào)色劑云的脈沖電壓產(chǎn)生 電路的示意性電路圖；圖8說明用于當(dāng)使用負(fù)充電調(diào)色劑時引起調(diào)色劑形成調(diào)色劑云的脈沖電壓產(chǎn)生電路的電路圖；圖9說明用于當(dāng)使用正充電調(diào)色劑時脈沖電壓供應(yīng)單元(脈沖電壓產(chǎn)生單元)的 配置和脈沖電壓的波形；圖10說明當(dāng)使用負(fù)充電調(diào)色劑時在脈沖電壓產(chǎn)生電路的示意性電路圖的第一和 第二電源的控制；圖11說明用于產(chǎn)生用于調(diào)色劑云的脈沖電壓的電壓和偏置電壓被施加到的脈沖 電壓產(chǎn)生電路的電路圖；圖12說明當(dāng)其低峰值固定在-650V而其峰-峰電壓Vpp變化到400V、500V和600V 時脈沖電壓的波形；圖13A是基于在-250V至-650V的脈沖電壓、具有400V的峰-峰電壓的情況下的 仿真結(jié)果繪制根據(jù)在光電導(dǎo)體與調(diào)色劑攜帶滾筒之間產(chǎn)生的電場的強(qiáng)度而形成的電力線 的圖；圖1 是基于在-150V至-650V的脈沖電壓、具有500V的峰-峰電壓的情況下的 仿真結(jié)果繪制根據(jù)在光電導(dǎo)體與調(diào)色劑攜帶滾筒之間產(chǎn)生的電場的強(qiáng)度而形成的電力線 的圖；圖13C是基于在-50V至-650V的脈沖電壓、具有600V的峰-峰電壓的情況下的 仿真結(jié)果繪制根據(jù)在光電導(dǎo)體與調(diào)色劑攜帶滾筒之間產(chǎn)生的電場的強(qiáng)度而形成的電力線 的圖；圖14是說明在與圖13A、圖1 和圖13C對應(yīng)的顯影間隙中在Y方向上的電場強(qiáng) 度的曲線圖；圖15說明當(dāng)其平均值固定(-400V)而其峰-峰電壓Vpp變化到400V (-200 至-600V的脈沖電壓)、500V(-150至650V的脈沖電壓)和600V (-100至-700V的脈沖電 壓)時脈沖電壓的波形；圖16是說明在圖15所示的波形的顯影間隙中在Y方向上各位置的電場強(qiáng)度的曲 線圖；圖17A是基于在-250V至-650V的脈沖電壓、具有400V的峰-峰電壓的情況下的 仿真結(jié)果繪制根據(jù)在光電導(dǎo)體與調(diào)色劑攜帶滾筒之間產(chǎn)生的電場的強(qiáng)度而形成的電力線 的圖；圖17B是基于在-150V至-650V的脈沖電壓、具有500V的峰-峰電壓的情況下的 仿真結(jié)果繪制根據(jù)在光電導(dǎo)體與調(diào)色劑攜帶滾筒之間產(chǎn)生的電場的強(qiáng)度而形成的電力線 的圖；圖17C是基于在-50V至-650V的脈沖電壓、具有600V的峰-峰電壓的情況下的 仿真結(jié)果繪制根據(jù)在光電導(dǎo)體與調(diào)色劑攜帶滾筒之間產(chǎn)生的電場的強(qiáng)度而形成的電力線 的圖；圖18示意性說明比較脈沖電壓供應(yīng)單元的電路圖；圖19說明部分地示出在圖11中的脈沖電壓供應(yīng)單元的電路圖，并且為第一、第 二、第三和第四開關(guān)元件提供體二極管(body diode)(寄生二極管)；圖20說明用在A相脈沖電壓產(chǎn)生電路和B相脈沖電壓產(chǎn)生電路中的功率MOSFET 的內(nèi)部配置；
圖21說明示出在圖11中的脈沖電壓供應(yīng)單元關(guān)于時間tl上的電路操作的電路 圖并且在其中省略了體二極管；圖22說明第一、第二、第三和第四開關(guān)元件的導(dǎo)通/截止操作順序；圖23說明關(guān)于部分在圖12中時間tl上的操作的電路圖；圖M說明關(guān)于圖22中所示的操作順序中時間t2上的電路操作的電路圖；圖25說明關(guān)于圖22中時間t2上的電路操作的電路圖的一部分；圖沈說明關(guān)于圖22中所示的操作順序中時間t3上的電路操作的電路圖；圖27說明關(guān)于圖22中時間t3上的電路操作的電路圖的一部分；圖觀說明在圖27所示的電路圖中導(dǎo)通第二開關(guān)元件的時刻在電容器的右端上的 電壓降的機(jī)制；圖29A是以每一個分割(division) 200 μ s QOO μ s/div)的尺度來說明電容器的 右端的波形的曲線圖；圖29B是以每一個分割5μ s(5y s/div)的尺度來說明圖^A中的總體中心部分 (boxed center portion)的曲線圖，從圖^A按比例放大40倍；圖30說明在第一電源的低電平側(cè)與電容器的各自端之間插入二極管的電路圖；圖31是說明當(dāng)使用在第一電源的低電平側(cè)與電容器的各自端之間不插入二極管 的電路時的波形的曲線圖；圖32是說明當(dāng)使用在第一電源的低電平側(cè)與電容器的各自端之間不插入二極管 的電路時的波形的曲線圖；圖33說明關(guān)于圖22中所示的操作順序中時間t4上的電路操作的電路圖；圖34說明關(guān)于圖22中所示的操作順序中時間t5上的電路操作的電路圖；圖35說明包括延遲電路以及插入在第一電源的低電平側(cè)與電容器的各自端之間 的二極管的電路圖；圖36說明當(dāng)提供延遲電路時開關(guān)元件的導(dǎo)通/截止操作順序；圖37說明包括延遲電路以及插入在第一電源的低電平側(cè)與電容器的各自端之間 的二極管的電路圖；圖38說明第一、第二、第三和第四開關(guān)元件的導(dǎo)通/截止操作順序；以及圖39說明當(dāng)提供延遲電路時第一、第二、第三和第四開關(guān)元件的導(dǎo)通/截止操作 順序。
具體實施例方式在描述在附圖中說明的優(yōu)選實施例時，為了清楚的目的而采用專門術(shù)語。然而，本 專利說明書的公開不打算限制到這樣選擇的專門術(shù)語，而是理解成每一個專門元件都包括 以類似方式操作并且達(dá)到類似結(jié)果的所有技術(shù)等效物。現(xiàn)在參考附圖，其中同樣的附圖標(biāo)記在全部其幾個視圖中指定同樣或相應(yīng)的部 分，特別參考到圖1，描述根據(jù)本實施例的多彩圖像形成設(shè)備。圖1是說明根據(jù)本實施例的圖像形成設(shè)備200的配置的示意圖。在本實施例中圖像形成設(shè)備200是復(fù)印機(jī)。圖像形成設(shè)備200包括圖像形成單 元202以及定位在圖像形成單元202之上的讀取單元201。讀取單元201包括在其上放置原文檔的接觸玻璃900、包括光源91和鏡子92的第一光學(xué)掃描系統(tǒng)93、包括鏡子94和95 的第二光學(xué)掃描系統(tǒng)96、鏡頭97、鏡子80、圖像讀取元件98以及多角鏡99。圖像形成單元 202包括用作圖像載體的光電導(dǎo)體49，其在圖1中按順時鐘方向旋轉(zhuǎn)。在光電導(dǎo)體49周圍 提供顯影裝置1、放電燈44、清潔單元45、充電裝置50、轉(zhuǎn)印(transfer)充電器60以及分 離充電器61。當(dāng)用戶將原文檔放置在接觸玻璃90并且按壓打印開始開關(guān)時，第一光學(xué)系統(tǒng)93 和第二光學(xué)系統(tǒng)96開始移動并開始讀取原文檔的圖像數(shù)據(jù)。定位在鏡頭97背面的圖像讀 取元件98抓取這樣掃描的原文檔上的圖像作為圖像數(shù)據(jù)。數(shù)字化該圖像數(shù)據(jù)并進(jìn)行其圖 像處理(例如，色彩轉(zhuǎn)換、彩色校準(zhǔn)等)。在圖像處理之后，用控制信號驅(qū)動激光二極管(LD) (未示出)。多角鏡99偏轉(zhuǎn)從激光二極管發(fā)射的激光束，然后該激光束經(jīng)由鏡子80掃描光 電導(dǎo)體49的表面。在上述圖像掃描之前，充電裝置50對光電導(dǎo)體49的表面均勻充電，并 當(dāng)激光束掃描光電導(dǎo)體49的表面時在其上形成靜電潛像。顯影裝置1供應(yīng)顯影劑(即調(diào)色劑)到形成在光電導(dǎo)體49上的潛像，從而在其上 形成調(diào)色劑圖像。隨著光電導(dǎo)體49旋轉(zhuǎn)，將調(diào)色劑圖像傳送到面對轉(zhuǎn)印充電器60的轉(zhuǎn)印 位置。將紙張P (即記錄介質(zhì))從提供有第一供給滾筒70a的第一供給器70或提供有第二 供給滾筒71a的第二供給器71傳送到轉(zhuǎn)印位置，同步成(timed)與光電導(dǎo)體49上的調(diào)色 劑圖像的到達(dá)一致。然后通過轉(zhuǎn)印充電器60的電暈放電將調(diào)色劑圖像從光電導(dǎo)體49轉(zhuǎn)印 到紙張P。隨后，紙張P通過分離充電器61的電暈放電與光電導(dǎo)體49的表面分離，并通過輸 送帶75傳送到定影裝置76。定影裝置76包括在其中提供了諸如鹵素加熱器之類的熱源的 定影滾筒76a以及壓向定影滾筒76a的壓力滾筒76b，從而在其間形成定影夾。紙張P被夾 在定影夾中。在定影夾中，利用來自定影滾筒76a的熱以及壓力滾筒76b施加的壓力將調(diào) 色劑圖像定影在紙張P上，此后將紙張P排出到提供在圖像形成設(shè)備200之外的排出托盤 77上。清潔單元45去除在光電導(dǎo)體49通過轉(zhuǎn)印位置之后未被轉(zhuǎn)印到紙張P而是粘附到 光電導(dǎo)體49的表面的任何調(diào)色劑。此外，放電燈44電氣地對這樣為了隨后的潛像形成作 準(zhǔn)備而清潔了的光電導(dǎo)體49的表面放電。在本實施例中，在圖像形成設(shè)備200的主體中，顯影裝置1以及光電導(dǎo)體49、充電 裝置50和清潔單元45中的至少一個被裝在共用單元外殼中并聯(lián)合成可拆裝地安裝的處理 盒。這種配置可以有益于顯影裝置1等的維護(hù)工作。圖2是根據(jù)本實施例的光電導(dǎo)體49和顯影裝置1的示意性端面視圖。鼓形光電 導(dǎo)體49通過驅(qū)動單元(未示出)在圖2中按順時針方向旋轉(zhuǎn)。顯影裝置1提供在圖2中 的光電導(dǎo)體49的右邊，并且包括用作顯影劑載體的調(diào)色劑攜帶滾筒101。顯影裝置1還包括調(diào)色劑供應(yīng)滾筒18和摩擦葉片22。例如，調(diào)色劑供應(yīng)滾筒18 的表面由海綿狀物形成，并且在調(diào)色劑供應(yīng)滾筒18通過驅(qū)動單元而在圖2中按照反時針方 向旋轉(zhuǎn)的同時，在調(diào)色劑供應(yīng)滾筒18的表面上攜帶包含在顯影裝置1的外殼11 (即顯影劑 罐)中的調(diào)色劑。在圖2中所示的配置中，調(diào)色劑供應(yīng)滾筒18在調(diào)色劑供應(yīng)滾筒18面對 調(diào)色劑攜帶滾筒101的部分中，以與調(diào)色劑攜帶滾筒101旋轉(zhuǎn)的方向相反的方向旋轉(zhuǎn)。作 為選擇，調(diào)色劑供應(yīng)滾筒18可以在調(diào)色劑供應(yīng)滾筒18面對調(diào)色劑攜帶滾筒101的部分中，以與調(diào)色劑攜帶滾筒101旋轉(zhuǎn)的方向相同的方向旋轉(zhuǎn)。偏置供應(yīng)電源M施加供應(yīng)偏置到調(diào)色劑供應(yīng)滾筒18的金屬旋轉(zhuǎn)軸。將在以下描 述的多個電極(即用于產(chǎn)生A相A脈沖電壓的電極以及用于產(chǎn)生B相脈沖電壓的電極)被 形成在調(diào)色劑攜帶滾筒101中，脈沖電壓供應(yīng)單元或脈沖電壓產(chǎn)生單元30施加重復(fù)脈沖電 壓到所述多個電極。脈沖電壓的均值具有與調(diào)色劑的電荷極性相反的極性，并且是相對較 大的值。利用這種配置，在調(diào)色劑供應(yīng)滾筒18和調(diào)色劑攜帶滾筒101之間形成將調(diào)色劑從 調(diào)色劑供應(yīng)滾筒18靜電轉(zhuǎn)印到調(diào)色劑攜帶滾筒101的電場。在調(diào)色劑供應(yīng)滾筒18與調(diào)色劑攜帶滾筒101接觸的部分上，將在調(diào)色劑供應(yīng)滾筒 18的表面上攜帶的調(diào)色劑供應(yīng)到調(diào)色劑攜帶滾筒101?？梢酝ㄟ^改變供應(yīng)偏置來調(diào)整被供 應(yīng)到調(diào)色劑攜帶滾筒101的調(diào)色劑量。注意到，供應(yīng)偏置可以是直流(DC)電壓、交流(AC) 電壓或者交迭有AC電壓的DC電壓。隨著調(diào)色劑攜帶滾筒101在圖2中按照反時針方向旋轉(zhuǎn)，在調(diào)色劑攜帶滾筒101 的表面上攜帶的調(diào)色劑一般在由于后面要描述的作用而沿調(diào)色劑攜帶滾筒101的表面跳 躍的同時，在其圓周方向上移動。摩擦葉片22的第一端固定到例如外殼11，而不固定的其 第二端(即自由端)在調(diào)色劑攜帶滾筒101旋轉(zhuǎn)的方向上、調(diào)色劑供應(yīng)滾筒18的接觸部分 的下游和面對光電導(dǎo)體49的顯影區(qū)域的上游接觸調(diào)色劑攜帶滾筒101的表面。因此，隨著 調(diào)色劑攜帶滾筒101在圖2中按照反時針方向旋轉(zhuǎn)，調(diào)色劑在沿調(diào)色劑攜帶滾筒101的表 面跳躍的同時，在圖2中按照反時針方向移動。然后，進(jìn)入調(diào)色劑攜帶滾筒101與摩擦葉片 22之間的間隙，調(diào)色劑滑動地(slidingly)接觸調(diào)色劑攜帶滾筒101的表面和摩擦葉片22 的表面。因此，通過摩擦對調(diào)色劑充電。隨著調(diào)色劑攜帶滾筒101進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)，調(diào)色劑在沿調(diào)色劑攜帶滾筒101的表面跳 躍的同時，通過調(diào)色劑攜帶滾筒101與摩擦葉片22之間的間隙，并被輸送到顯影區(qū)域。在顯 影裝置1的外殼11上形成開口，并部分地暴露調(diào)色劑攜帶滾筒101的圓周表面。橫過距離 光電導(dǎo)體49從幾十微米到幾百微米的間隙定位調(diào)色劑攜帶滾筒101的暴露圓周表面。調(diào) 色劑攜帶滾筒101面對光電導(dǎo)體49的部分是圖像形成設(shè)備200的顯影區(qū)域。在該顯影區(qū)域中，在調(diào)色劑調(diào)色劑攜帶滾筒101與光電導(dǎo)體49之間產(chǎn)生顯影電 場。該顯影電場引起調(diào)色劑粘附到形成在光電導(dǎo)體49的表面上的靜電潛像，從而將其顯影 成調(diào)色劑圖像。隨著調(diào)色劑攜帶滾筒101旋轉(zhuǎn)，在圖像顯影中未使用的調(diào)色劑被進(jìn)一步傳 送并且在沿調(diào)色劑攜帶滾筒101的表面跳躍的同時重復(fù)地供應(yīng)到顯影區(qū)域。注意到，代替調(diào)色劑攜帶滾筒101，摩擦葉片22可以與調(diào)色劑供應(yīng)滾筒18接觸，以 便調(diào)色劑可以通過摩擦葉片22在調(diào)色劑供應(yīng)滾筒18的表面上的摩擦來充電。注意到，圖2中的附圖標(biāo)記40表示檢測顯影裝置1內(nèi)部的濕度的濕度檢測器。圖 像形成設(shè)備200還可以包括退化檢測器41 (示出在圖10中)，用于基于輸出紙張的數(shù)量、調(diào) 色劑攜帶滾筒101已經(jīng)旋轉(zhuǎn)的次數(shù)等來檢測調(diào)色劑攜帶滾筒101隨時間的退化。接下來，以下參考圖3A和圖:3B來描述調(diào)色劑攜帶滾筒101的配置。圖3A是在其 中將調(diào)色劑攜帶滾筒101展開成平面結(jié)構(gòu)的示意性平面圖，而圖:3B是圖3A中所示的、展平 了的調(diào)色劑攜帶滾筒101的示意性剖面圖。在圖3A和圖:3B所示的配置中，在調(diào)色劑攜帶滾筒101的電絕緣底基IOlA上交替 排列兩個不同的電極。也就是說，橫過單一不同電極定位兩個相同或相類似的電極。因此，調(diào)色劑攜帶滾筒101包括用于產(chǎn)生兩相電場(biphasic electrical field)的電極。如圖 4所示，將其相位彼此偏移180度的兩個不同脈沖電壓施加到兩個相鄰電極，以便產(chǎn)生在其 中在兩個相鄰電極中重復(fù)吸引和排斥的兩相電場。更具體地說，調(diào)色劑攜帶滾筒101包括用于產(chǎn)生A相電場的多個A相電極IllA 以及用于產(chǎn)生B相電場的多個B相電極111B，被提供在絕緣底基IOlA上。另外，保護(hù)層 IOlB (即表面層)被提供在A相電極11IA和B相電極11IB (之后也簡化為“電極11IA和 電極111B”)上。電極IllA和電極IllB中的每一個均彼此平行地在調(diào)色劑攜帶滾筒101 垂直于其圓周方向的軸向方向(之后稱為“調(diào)色劑輸送方向”)上延伸，在該軸向方向上傳 送調(diào)色劑。以小間距將電極IllA和IllB排列在調(diào)色劑攜帶滾筒101的圓周方向上，從而 形成梳子狀的形狀。A相電極IllA(多個第一電極或第一組電極)經(jīng)由調(diào)色劑攜帶滾筒 101的一側(cè)上的共用總線11 IAa連接到包括脈沖電壓供應(yīng)單元30的兩相輸出電路，而B相 電極IllB(多個第二電極或第二組電極)經(jīng)由調(diào)色劑攜帶滾筒101的另一側(cè)上的共用總線 IllBa連接到該兩相輸出電路。例如，分別被施加到A相電極IllA和B相電極IllB的A相脈沖電壓和B相脈沖 電壓具有從約0. 3kHz到2. OkHz的頻率，并且包括DC分量作為偏置。脈沖電壓的峰值可以 在從300V至600V的范圍內(nèi)，并且依賴于每一個電極的寬度以及電極IllA和IllB之間的 間距來確定。在上述兩相電場的情況下，當(dāng)切換在兩個相鄰電極之間產(chǎn)生的電場的方向時， 電極對IllA和IllB引起調(diào)色劑排斥與調(diào)色劑吸引交替，因此調(diào)色劑在電極IllA和IllB 之間來回移動。接下來，在以下進(jìn)一步詳細(xì)描述分別被施加到電極IllA和IllB的A相脈沖電壓 和B相脈沖電壓。脈沖電壓供應(yīng)單元30分別施加A相脈沖電壓和B相脈沖電壓到A相電極11IA和 B相電極111B。矩形波適合于A相脈沖電壓和B相脈沖電壓。另外，在本實施例中，用于形 成調(diào)色劑云(toner cloud)的電極是兩相的，并且包括A相電極IllA和B相電極111B，而 施加到其的電壓的相位彼此相差180度或π。圖4是說明分別被施加到A相電極IllA和B相電極IllB的A相脈沖電壓和B相 脈沖電壓的波形的曲線圖。在本實施例中，A相脈沖電壓和B相脈沖電壓是矩形波并且具有同樣的峰-峰電 壓(Vpp)，并且它們的相位彼此偏移180度或π。因此，A相脈沖電壓和B相脈沖電壓之間 的差總是等于峰-峰電壓Vpp。該電壓差在電極之間產(chǎn)生電場，并由在保護(hù)層IOlB之外產(chǎn) 生的電場(以后稱為“調(diào)色劑云電場”)引起調(diào)色劑沿調(diào)色劑攜帶滾筒101的表面跳躍。如上所述，調(diào)色劑攜帶滾筒101包括以預(yù)定間距排列的、在垂直于調(diào)色劑輸送方 向的方向上延伸的多個電極。施加電壓到電極來形成其方向交替的電場，從而交替吸引調(diào) 色劑與排斥調(diào)色劑。隨著調(diào)色劑攜帶滾筒101旋轉(zhuǎn)，傳送調(diào)色劑并同時引起調(diào)色劑形成調(diào) 色劑云。利用這種配置，可以可靠地傳送調(diào)色劑攜帶滾筒101的表面上的調(diào)色劑而不受調(diào) 色劑充電電平的影響，并且圖像形成設(shè)備200可以是整體可靠的。下面將參考圖5A和5B給出作為用在根據(jù)本實施例的顯影裝置1中的調(diào)色劑攜帶 滾筒的變型的調(diào)色劑攜帶滾筒2的描述。圖5A是在其中將調(diào)色劑攜帶滾筒2展開成平面結(jié)構(gòu)的示意性展開視圖，而圖5B是圖5A中所示的、展平了的調(diào)色劑攜帶滾筒2的示意性剖面圖。在如5A和5B所示的配置中，在調(diào)色劑攜帶滾筒2的圓柱形底基上提供兩層 電極(多個外電極和一個內(nèi)電極)。外電極彼此相同或類似，并且在外電極與用作導(dǎo)電底基 的內(nèi)電極之間提供絕緣層。如圖6所示，將其相位彼此偏移180度的兩個不同的脈沖電壓 施加在外電極和內(nèi)電極，以便引起調(diào)色劑的吸引和排斥交替。示出在圖5A和5B中的調(diào)色劑攜帶滾筒2被形成有空心圓柱，其包括作為最內(nèi)層 的內(nèi)電極3a和定位在內(nèi)電極3a的外側(cè)上的多個外電極如。因此，調(diào)色劑攜帶滾筒2包括 兩組電極，即多個外電極如和內(nèi)電極3a中不面對外電極如的部分。被施加到外電極如 的電壓(即外電壓)不同于被施加到內(nèi)電極3a的電壓(即內(nèi)電壓)。在內(nèi)電極3a和外電 極如之間提供絕緣層5來將它們彼此絕緣。另外，用作保護(hù)層的表面層6覆蓋外電極如 的外圓周側(cè)。因此，調(diào)色劑攜帶滾筒2具有多層式結(jié)構(gòu)，其從里邊起依次包括內(nèi)電極3a、絕 緣層5、外電極如和表面層6。內(nèi)電極3a也用作調(diào)色劑攜帶滾筒2的底基，并且可以是由導(dǎo)電材料形成的滾筒。 內(nèi)電極3a可以包括SUSGteel Use Mainless，不銹鋼)、鋁等。內(nèi)電極3a可以通過在樹 脂滾筒的表面上形成由金屬(諸如鋁或銅)構(gòu)成的導(dǎo)電層來制造。樹脂滾筒的材料的實 例包括聚乙烯(POM)或聚碳酸酯(PC)?？梢酝ㄟ^金屬電鍍(plating)或氣相淀積(vapor deposition)來制造導(dǎo)電層。作為選擇，金屬層可以被粘合(bond)到樹脂滾筒的表面。內(nèi)電極3a的外圓周側(cè)被覆蓋了絕緣層5。絕緣層5可以由聚碳酸酯、醇酸三聚氰 胺(alkyd melamine)等形成。通過濺射法或浸漬法，可以在內(nèi)電極3a上形成具有均勻厚 度的絕緣層5。外電極如被提供在絕緣層5上。多個外電極如可以由諸如鋁、銅、銀之類的金屬 來形成。各種類型的方法都可用于形成外電極如。例如，可以通過電鍍或氣相淀積將金屬 層形成在絕緣層5上，在之后通過光刻膠刻蝕(photoresist etching)來刻蝕該金屬層。作 為選擇，可以通過引起導(dǎo)電漿料通過噴墨或絲網(wǎng)印刷粘附在絕緣層5，來形成排列成梳子或 梯子形狀的電極。外電極如的外圓周側(cè)和絕緣層5不存在外電極的部分被覆蓋了表面層6。硅樹 脂、尼龍(注冊商標(biāo))、乙烷、醇酸三聚氰胺、聚碳酸酯等被用作外層6的材料。類似于絕緣 層5，表面層6也可以通過濺射或浸漬來生產(chǎn)。由于內(nèi)電極3a和外電極如的作用而產(chǎn)生引起調(diào)色劑跳躍的電場。更具體地說， 通過外電極4a(梳子形狀的齒部)和不提供外電極如的部分(也就是內(nèi)電極3a不面對外 電極如的部分)的作用形成電場。在表面層6之外產(chǎn)生的電場引起調(diào)色劑沿調(diào)色劑攜帶 滾筒2的表面跳躍，并形成調(diào)色劑云。此時，調(diào)色劑來回飛，也就是說，在調(diào)色劑攜帶滾筒2 的表面橫過絕緣層5而面對內(nèi)電極3a的部分與調(diào)色劑攜帶滾筒2的表面面對外電極如的 部分之間跳躍。接下來，在以下進(jìn)一步詳細(xì)描述分別施加到內(nèi)電極3a和外電極如的內(nèi)偏置電壓 和外偏置電壓(脈沖電壓)。脈沖電壓供應(yīng)單元30分別施加內(nèi)偏置電壓和外電壓到調(diào)色劑攜帶滾筒2的內(nèi)電 極3a和外電極如。在本實施例中，彼此平行地在調(diào)色劑攜帶滾筒2的軸向方向上延伸的 外電極如被以預(yù)定間距排列在其圓周方向(調(diào)色劑輸送方向)上。外電極如的兩個端部都連接到與脈沖電壓供應(yīng)單元30連接的功率接收部分。矩形波適合于內(nèi)偏置電壓和外偏 置電壓。另外，在本實施例中，引起調(diào)色劑云(即調(diào)色劑斑(flare))的內(nèi)電極3a和外電極 4a具有兩個不同的相(phase)，因此本實施例采用兩相配置。分別施加到內(nèi)電極3a和外電 極如的內(nèi)偏置電壓和外偏置電壓在相位上具有η (180度)的差。圖6是說明作為實例分別被施加到內(nèi)電極3a和外電極如的內(nèi)偏置電壓和外偏置 電壓的曲線圖。在本實施例中，內(nèi)偏置電壓和外偏置電壓是矩形波并且具有同樣的峰-峰電壓 (Vpp)，它們的相位被彼此偏移了 180度或π。因此，內(nèi)偏置電壓與外偏置電壓之間的差總 是等于峰-峰電壓Vpp。該電壓差在電極之間產(chǎn)生電場，并且由產(chǎn)生在保護(hù)層6之外用于調(diào) 色劑云的電場引起調(diào)色劑沿調(diào)色劑攜帶滾筒2的表面跳躍。例如，施加到內(nèi)電極3a和外電極如的脈沖電壓具有從約0. 3kHz到2. OkHz的頻 率并且包括DC分量作為偏置。脈沖電壓的峰值可以處在從300V到600V的范圍內(nèi)并且依 賴于每一個電極的寬度以及外電極如之間的間距確定。由于內(nèi)電極3a和外電極如的作 用而產(chǎn)生引起調(diào)色劑跳躍的電場。更具體地說，通過外電極如(梳子形狀的齒部)和不提 供外電極如的部分(也就是內(nèi)電極3a不面對外電極如的部分)的作用形成電場。產(chǎn)生 在表面層6之外的電場引起調(diào)色劑沿調(diào)色劑攜帶滾筒2的表面跳躍，并形成調(diào)色劑云。此 時，調(diào)色劑來回飛，也就是說，在調(diào)色劑攜帶滾筒2的表面橫過絕緣層5而面對內(nèi)電極3a的 部分與調(diào)色劑攜帶滾筒2的表面面對外電極如的部分之間跳躍。調(diào)色劑攜帶滾筒2在調(diào) 色劑輸送方向上旋轉(zhuǎn)。圖7說明脈沖電壓供應(yīng)單元30的電路圖。脈沖電壓供應(yīng)單元30包括電源31和32以及兩相脈沖輸出電路37。電源31 (第 一電源)用于輸出用于調(diào)色劑云的脈沖，并且其主側(cè)和副側(cè)分離(分離型)。也就是說，副 側(cè)相對于其接地端浮置(float)。電源32(第二電源)用于輸出負(fù)DC偏置，而其主側(cè)和副 側(cè)連接到共用接地端。兩相脈沖輸出電路37包括用于產(chǎn)生A相脈沖的A相脈沖電壓產(chǎn)生 電路33和用于產(chǎn)生B相脈沖的B相脈沖產(chǎn)生電路34。此外，圖像密度檢測器65和圖像密 度調(diào)節(jié)電路66連接到電源32。例如，當(dāng)電源31的輸出是500V的電壓時，將高電平側(cè)連接到A相脈沖產(chǎn)生電路33 和B相脈沖產(chǎn)生電路34中的每一個的上側(cè)，而將低電平側(cè)連接到A相脈沖產(chǎn)生電路33和B 相脈沖產(chǎn)生電路34中的每一個的低電平側(cè)。低電平側(cè)也被連接到電源32的負(fù)高電平側(cè)。 當(dāng)使用具有負(fù)極性的調(diào)色劑時顯影偏置是負(fù)電位。當(dāng)電源32具有-650V的電壓時，電源31 的低電平側(cè)具有-650V的電位。因此，從電源31接收到500V的電壓時，A相脈沖產(chǎn)生電路 33和B相脈沖產(chǎn)生電路34產(chǎn)生具有從-650V到-150V的峰值的脈沖，如圖8所示。在這里，當(dāng)在高濕度環(huán)境下進(jìn)行圖像形成時，調(diào)色劑的液體交聯(lián)力 (liquidcross-linking force)可能增大，這增大了調(diào)色劑與調(diào)色劑攜帶滾筒101或調(diào)色 劑攜帶滾筒2的表面之間的粘附強(qiáng)度。另外，調(diào)色劑充電效率可能增大，從而降低調(diào)色劑 的充電量。因此，可以減小由用于引起調(diào)色劑云的交替電場產(chǎn)生的靜電力。上述負(fù)作用 (adverse effect)抑制了調(diào)色劑沿調(diào)色劑攜帶滾筒101的表面跳躍，引起轉(zhuǎn)印到形成在光 電導(dǎo)體49上的潛像的調(diào)色劑量的減小。結(jié)果，降低圖像密度。另一方面，當(dāng)在低濕度環(huán)境下進(jìn)行圖像形成時，調(diào)色劑的液體交聯(lián)力可能減小，從而降低調(diào)色劑與調(diào)色劑攜帶滾筒101的表面之間的粘附強(qiáng)度。調(diào)色劑的充電量也可能由于 增大了調(diào)色劑充電效率而增大，因此可能增大由用于調(diào)色劑云的交替電場產(chǎn)生的靜電力。 結(jié)果，調(diào)色劑攜帶滾筒101的表面上的調(diào)色劑可能跳躍得非常高，并且粘附到形成在光電 導(dǎo)體49上的潛像的調(diào)色劑量增大，從而增大圖像密度。因此，在采用跳躍顯影方法的顯影裝置中，形成在光電導(dǎo)體49上的圖像的密度由 于進(jìn)行圖像形成的環(huán)境的變化而傾向于波動?？紤]到上述情況，在本實施例中，脈沖電壓供應(yīng)單元30采用能夠改變輸出電平的 DC電源(作為電源32)，用于檢測顯影在光電導(dǎo)體49上的測試圖案的圖像密度的圖像密度 檢測器65，以及用于確定檢測到的圖像密度是否滿足參考密度的圖像密度調(diào)節(jié)電路66。當(dāng) 檢測到的圖像密度低于參考密度時，圖像密度調(diào)節(jié)電路66在負(fù)方向上升高電源32的DC輸 出電平來增大相對于潛像的電位的顯影偏置，從而使得圖像強(qiáng)度均勻。當(dāng)檢測到的圖像密 度高于參考密度時，圖像密度調(diào)節(jié)電路66在負(fù)方向上降低電源32的DC輸出電平來減小相 對于潛像的電位的顯影偏置，從而使得圖像強(qiáng)度均勻。圖9不同于關(guān)于用于負(fù)充電調(diào)色劑的圖7中所示的脈沖電壓供應(yīng)單元30的上述 描述地說明脈沖電壓供應(yīng)單元30A的配置以及當(dāng)使用正充電調(diào)色劑時由脈沖電壓供應(yīng)單 元30A產(chǎn)生的脈沖電壓的波形。脈沖電壓供應(yīng)單元30A包括電源31和32A以及兩相脈沖輸出電路37。第一電源 31輸出用于形成調(diào)色劑云的脈沖電壓，并且其主側(cè)和副側(cè)分離(分離型)。也就是說，副側(cè) 相對于其接地端浮置。電源32A不同于如圖7所示的電源32而用于輸出正DC偏置，而其 主側(cè)和副側(cè)連接到共用接地端。例如，當(dāng)?shù)谝浑娫?1的輸出是500V的電壓時，將高電平側(cè)連接到A相脈沖產(chǎn)生電 路33和B相脈沖產(chǎn)生電路34中的每一個的上側(cè)(如圖7所示)，而將低電平側(cè)連接到A相 脈沖產(chǎn)生電路33和B相脈沖產(chǎn)生電路34中的每一個的低電平側(cè)。低電平側(cè)也被連接到電 源32A的負(fù)高電平側(cè)。當(dāng)使用具有正極性的調(diào)色劑時顯影偏置是相對于潛像的電位的正電 位。因此，當(dāng)電源32A具有150V的電壓時，第一電源31的低電平側(cè)具有150V的電位。因 此，從第一電源31接收到500V的電壓時，A相脈沖產(chǎn)生電路33和B相脈沖產(chǎn)生電路34產(chǎn) 生具有從650V到150V的峰值的脈沖(如圖8所示)，用于引起調(diào)色劑形成調(diào)色劑云。圖10說明包括能夠改變輸出電平的電源31A(第一電源)代替如圖7所示的電源 31用于控制用于調(diào)色劑云的脈沖的峰值的脈沖電壓供應(yīng)單元30B。脈沖電壓供應(yīng)單元30B可以改變電源3IA的輸出電平并且根據(jù)改變了的電平輸出 用于調(diào)色劑云的脈沖。當(dāng)電源32的輸出電平固定時，用于調(diào)色劑云的脈沖的高值隨著固定 的其低電位側(cè)而變化。例如，退化檢測器41通過檢測在其上形成圖像的紙張數(shù)量來檢測調(diào) 色劑攜帶滾筒101隨時間的退化。脈沖調(diào)節(jié)電路67基于退化檢測器41的檢測來降低電源 31A的輸出電平，從而降低用于調(diào)色劑云的脈沖的峰值。作為選擇，脈沖調(diào)節(jié)電路67可以基 于濕度檢測器40檢測到的濕度來調(diào)整電源31A的輸出電平。通過調(diào)節(jié)調(diào)色劑云的量，可以 針對調(diào)色劑攜帶滾筒101的退化或濕度的改變來調(diào)節(jié)圖像密度。因此，可以獲得高質(zhì)量圖 像和可靠的圖像顯影。濕度檢測器40 (如圖2所示)、退化檢測器41、圖像密度檢測器65、圖像密度調(diào)節(jié) 電路66和脈沖調(diào)節(jié)電路67可操作地連接到圖像形成設(shè)備200的控制器。該控制器包括CPU和關(guān)聯(lián)的存儲器單元。圖11進(jìn)一步詳細(xì)說明如圖7所示的脈沖電壓供應(yīng)單元30的配置。在如圖11所示的脈沖電壓供應(yīng)單元30中，A相脈沖產(chǎn)生電路33包括由金屬氧化 物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)形成的、用作第一和第二開關(guān)元件的兩個開關(guān)元件Ql和 Q2以及串聯(lián)連接在第一電源或DC輸出電源31的端子之間的電流調(diào)節(jié)電阻器Rl和R2 (第 一電流調(diào)節(jié)電阻器)。與A相脈沖產(chǎn)生電路33類似，B相脈沖產(chǎn)生電路34包括由MOSFET 形成的、用作第三和第四開關(guān)元件的兩個開關(guān)元件Q3和Q4以及串聯(lián)連接在DC輸出電源31 的端子之間的電流調(diào)節(jié)電阻器R3和R4 (第二電流調(diào)節(jié)電阻器)。調(diào)色劑攜帶滾筒101的第 一和第二組電極(即A相電極11IA和B相電極111B)之一連接在A相脈沖產(chǎn)生電路33的 兩個開關(guān)元件Ql和Q2之間(即圖11中的電流調(diào)節(jié)電阻器Rl和R2之間)，而調(diào)色劑攜帶 滾筒101的另一組電極連接在B相脈沖產(chǎn)生電路34的兩個開關(guān)元件Q3和Q4之間(即圖 11中的電流調(diào)節(jié)電阻器R3和R4之間)。因此，第一和第二組電極一起形成電容器C，并且 形成包括電容器C的電橋配置。在具有這種配置的脈沖電壓供應(yīng)單元30中，通過導(dǎo)通開關(guān)元件Ql和Q4來將正常 相或正相脈沖(該實施例中的A相脈沖)施加到電極，并且通過導(dǎo)通開關(guān)元件Q2和Q3來 施加負(fù)相或反相脈沖(該實施例中的B相脈沖)。因此，調(diào)色劑在第一組電極和第二組電極 之間重復(fù)跳躍，從而在調(diào)色劑攜帶滾筒101的表面上形成調(diào)色劑云。注意到，在該實施例中，脈沖電壓供應(yīng)單元30還包括箝位電路35，其包括電容器 Cl、二極管Dl和電流調(diào)節(jié)電阻器R5。在驅(qū)動MOSFET(開關(guān)元件)的驅(qū)動電路產(chǎn)生15V的 低電壓脈沖之后，開關(guān)元件Ql的柵極信號(15V的脈沖)的高值被箝位電路35箝位在電源 31的高電平側(cè)。更具體地說，當(dāng)電源31的電壓是500V并且電源32的電壓是-650V時，開 關(guān)元件Ql的柵極信號是-150V到-135V的脈沖電壓，并且在柵極信號處于低電平的同時導(dǎo) 通開關(guān)元件Ql。脈沖電壓供應(yīng)單元30還包括箝位電路36，其包括電容器C2、二極管D2和電流調(diào) 節(jié)電阻器R6。開關(guān)元件Q2的柵極信號(15V的脈沖)的低值被箝位電路36箝位在電源31 的低電平側(cè)。更具體地說，當(dāng)電源31的電壓是500V并且電源32的電壓是-650V，開關(guān)元 件Q2的柵極信號具有-650到-635V的脈沖，并且在柵極信號處于高電平的同時導(dǎo)通開關(guān) 元件Q2。在B相脈沖(反相)產(chǎn)生電路34中，開關(guān)元件Q3和Q4以180度的相位延遲類似 地操作。圖12說明在其低峰值固定在-650V而其峰-峰電壓Vpp變化到400V、500V和600V 時的脈沖電壓的波形。圖13A是基于在-250V至-650V的脈沖電壓、具有400V的峰-峰電壓的情況下的 仿真結(jié)果繪制根據(jù)在光電導(dǎo)體49與調(diào)色劑攜帶滾筒101之間產(chǎn)生的電場的強(qiáng)度而形成的 電力線的圖。圖13B是基于在-150V至-650V的脈沖電壓、具有500V的峰-峰電壓的情況 下的仿真結(jié)果繪制根據(jù)在光電導(dǎo)體49與調(diào)色劑攜帶滾筒101之間產(chǎn)生的電場的強(qiáng)度而形 成的電力線的圖。圖13C是基于在-50V至-650V的脈沖電壓、具有600V的峰-峰電壓的 情況下的仿真結(jié)果繪制根據(jù)在光電導(dǎo)體49與調(diào)色劑攜帶滾筒101之間產(chǎn)生的電場的強(qiáng)度 而形成的電力線的圖。
該仿真關(guān)心包括A相脈沖電極IllA和B相脈沖(反相)電極IllB的調(diào)色劑攜 帶滾筒101，其中該A相脈沖電極IllA和B相脈沖電極IllB均具有100 μ m的寬度并且以 IOOym的間隔交替地排列在圓周方向上。另外，在定位成面對調(diào)色劑攜帶滾筒101的光電 導(dǎo)體49上的潛像的寬度(也就是說，根據(jù)圖像數(shù)據(jù)曝光的部分)是0. 2mm，而其他區(qū)域是 背景(非圖像區(qū)域)。光電導(dǎo)體49的非圖像區(qū)域的充電電位是-600V，而潛像的充電電位 是-70V。顯影間隙(即調(diào)色劑攜帶滾筒101的表面與光電導(dǎo)體49的表面之間的間隙)是 0. 3mm。注意到，圖13A、圖1 和圖13C僅僅說明了穿過用于形成調(diào)色劑云的調(diào)色劑攜帶滾 筒101的電極的表面之上20 μ m位置的電力線，而省略了不穿過這樣的位置的其他電力線。圖14是說明在與圖13A、圖1 和圖13C對應(yīng)的顯影間隙中在Y方向上各位置的 電場強(qiáng)度的曲線圖。圖14說明Y方向上連接潛像的中心部分和被施加了低電位的電極的 中心部分(在它們之間的電位差最大)的電場強(qiáng)度。如圖14所說明的那樣，當(dāng)脈沖電壓的峰-峰電壓改變到400V、500V和600V而其 低峰值為常數(shù)(-650V)時，在與該電極的表面相鄰的區(qū)域(即調(diào)色劑攜帶滾筒101的表面) 中，當(dāng)脈沖電壓的峰值更大時比當(dāng)該峰值更小時，電場強(qiáng)度更強(qiáng)。相反，在與光電導(dǎo)體49 的表面相鄰的區(qū)域中，當(dāng)脈沖電壓的峰值更大時比當(dāng)該峰值更小時，電場強(qiáng)度更弱。結(jié)果， 圖像強(qiáng)度作為顯影結(jié)果而可能變均勻。因此，為了無論用于調(diào)色劑云的脈沖電壓的峰值如 何改變都維持均勻圖像密度，控制施加到用于調(diào)色劑云的電極的、用于排斥調(diào)色劑的電壓 (脈沖的低峰)是有效的。排斥調(diào)色劑的電壓明顯有助于調(diào)色劑的跳躍行為。圖15說明當(dāng)其平均值固定(-400V)而其峰-峰電壓Vpp變化到400V (-200 至-600V的脈沖電壓)、500V(-150至650V的脈沖電壓)和600V (-100至-700V的脈沖電 壓)時脈沖電壓的波形。圖16是說明在圖15所示的波形的顯影間隙中在Y方向上各位置的電場強(qiáng)度的曲 線圖。如圖16所說明的那樣，當(dāng)脈沖電壓的均值保持為常數(shù)時，在與該電極的表面(即 調(diào)色劑攜帶滾筒101的表面)相鄰的區(qū)域中，當(dāng)脈沖電壓的峰值更大時比當(dāng)該峰值更小時， 電場強(qiáng)度更強(qiáng)。相反，在與光電導(dǎo)體49的表面相鄰的區(qū)域中，電場強(qiáng)度即使當(dāng)該峰值改變 時也是類似的。結(jié)果，圖像強(qiáng)度當(dāng)峰值越高時傾向于變得越高。圖17A是基于在-250V至-650V的脈沖電壓、具有400V的峰-峰電壓的情況下的 仿真結(jié)果繪制根據(jù)如圖5A和圖5B所示在光電導(dǎo)體49與調(diào)色劑攜帶滾筒2之間產(chǎn)生的電 場的強(qiáng)度而形成的電力線的圖。圖17B是基于在-150V至-650V的脈沖電壓、具有500V的 峰-峰電壓的情況下的仿真結(jié)果繪制根據(jù)在光電導(dǎo)體49與調(diào)色劑攜帶滾筒2之間產(chǎn)生的 電場的強(qiáng)度而形成的電力線的圖。圖17C是基于在-50V至-650V的脈沖電壓、具有600V 的峰-峰電壓的情況下的仿真結(jié)果繪制根據(jù)在光電導(dǎo)體49與調(diào)色劑攜帶滾筒2之間產(chǎn)生 的電場的強(qiáng)度而形成的電力線的圖。在該仿真中，內(nèi)電極3a是由例如鋁構(gòu)成的管子，所以該管子可以是完全導(dǎo)電的。 在該管子(即內(nèi)電極3a)上提供了具有10 μ m到20 μ m(在圖17A、圖17B和圖17C的仿真 中為16 μ m)的厚度的絕緣層5，在絕緣層5上以300 μ m的間隔提供每一個均具有IOOym 的寬度的外電極4a，并且作為絕緣外殼層提供15 μ m的表面層6，作為調(diào)色劑攜帶滾筒2的 最外層。在這個實例中的每一個絕緣層的相對介電常數(shù)為er = 3。
在脈沖電壓在圖17A中的250V至-650V、在圖17B中的-150V至-650V以及在圖 17C中的-50至-650V三個電平上改變的這種仿真中，其結(jié)果類似于使用如圖3A和圖所 示的調(diào)色劑攜帶滾筒101的仿真的如圖14所示的結(jié)果。通過控制施加到用于調(diào)色劑云的 電極的調(diào)色劑排斥電壓的電位(該脈沖的低峰)，該圖像密度可以基本上保持為常數(shù)。當(dāng)該裝置周圍的濕度高于參考濕度時，升高用于調(diào)色劑云的脈沖電壓的峰值來產(chǎn) 生能夠引起調(diào)色劑適當(dāng)?shù)貟昝撜掣搅?諸如在調(diào)色劑與調(diào)色劑攜帶滾筒之間的上述液體 交聯(lián)力)跳躍的電場。例如，如果電源32的DC偏置電壓是-650V而電源31所產(chǎn)生的脈沖 電壓的峰值從用于標(biāo)準(zhǔn)濕度的500V增大到600V，則從脈沖產(chǎn)生電路輸出的脈沖電壓的峰 值為-650V至-50V。因為電源32的DC偏置電壓為常數(shù)，所以施加到用于調(diào)色劑云的電極 的調(diào)色劑排斥電壓的電位(脈沖的低峰)具有-650V的常數(shù)電位，從而保持圖像密度常數(shù)。另一方面，當(dāng)濕度低于標(biāo)準(zhǔn)濕度時，調(diào)色劑粘附力可以減少。當(dāng)調(diào)色劑在調(diào)色劑攜 帶滾筒之上的跳躍高度增加時，調(diào)色劑攜帶滾筒的背景的污染(散射在非圖像區(qū)域中的調(diào) 色劑)的邊緣減少。因此，應(yīng)該減少用于調(diào)色劑云的脈沖電壓的峰值。例如，如果電源32的 DC偏置電壓是-650V而電源31所產(chǎn)生的脈沖電壓的峰值從用于標(biāo)準(zhǔn)濕度的500V減小到 400V，則從脈沖產(chǎn)生電路輸出的脈沖電壓的峰值為-650V至-250V。因為電源32的DC偏置 電壓為常數(shù)，所以施加到用于調(diào)色劑云的電極的調(diào)色劑排斥電壓的電位(脈沖的低峰)具 有-650V的常數(shù)電位，從而保持圖像密度常數(shù)。圖18說明比較脈沖電壓供應(yīng)單元的示意性配置。在該比較實例中，由于包括脈沖和DC偏置的信號必定被輸出為施加到用于調(diào)色 劑云的電極的信號，因此從D/A轉(zhuǎn)換器(未示出)產(chǎn)生包括低DC電壓的脈沖信號，并且比 較脈沖電壓供應(yīng)單元還包括每一個均具有回饋電路的兩個DC放大器電路(即正脈沖DC放 大器電路51和負(fù)脈沖DC放大器電路5 ，以便將所產(chǎn)生的信號放大到約300V至600V的 電壓。將被放大了的電壓施加到電容器(電容負(fù)荷)53的兩端。然而，該比較實例具有電 路成本增加并且出現(xiàn)由溫度變化引起的放大器電路的DC漂移的缺點(diǎn)。而且，由溫度隨時間 變化引起的放大因子的波動可能引起脈沖峰值以及DC偏置電壓波動，從而影響云特性并 降低諸如圖像密度之類的圖像質(zhì)量。雖然可以采納諸如在其中由變壓器產(chǎn)生高-電壓脈沖 并同時將DC偏置添加到其的配置之類的其他配置，但元件變得龐雜、成本增加并且損失功 耗。因此不優(yōu)選這樣的配置。相反，根據(jù)本發(fā)明的實施例的如圖7和11所示的脈沖電壓供應(yīng)單元30采用開關(guān) 電路代替DC放大器電路。因此，與使用DC放大器電路的這類配置相比，可以減少元件的數(shù) 量，并且輸出電平可以是穩(wěn)定的。因此，可以在降低成本的同時獲得簡潔的、更高可靠性的 顯影裝置。雖然不能單獨(dú)用開關(guān)電路實現(xiàn)用于調(diào)節(jié)顯影偏置(脈沖電壓的均值)的DC分量 的調(diào)整，但其可以用諸如根據(jù)本實施例的脈沖電壓供應(yīng)單元30之類的配置來實現(xiàn)。因此， 通過使用根據(jù)本實施例的脈沖電壓供應(yīng)單元30，可以消除或減少上述不便之處。圖19說明部分地示出在圖11中的脈沖電壓供應(yīng)單元30的電路圖，并且分別為開 關(guān)元件Ql、Q2、Q3和Q4提供體二極管(寄生二極管)BD1、BD2、BD3和BD4。下面參考圖20給出用在A相脈沖產(chǎn)生電路33和B相脈沖產(chǎn)生電路34中的功率 MOSFET(開關(guān)元件)的內(nèi)部配置的描述。雖然時常在如圖21所示的功率MOSFET的電路記號中省略體二極管，但體二極管確實包括在元件之內(nèi)。即使當(dāng)功率MOSFET截止時，電流也從源極通過體二極管流向漏極。 因此，由于開關(guān)元件Ql、Q2、Q3和Q4分別包括體二極管BD1、BD2、BD3和BD4，所以在開關(guān) 元件Q1、Q2、Q3和Q4中的每一個中，電流從源極通過體二極管BD1、BD2、BD3或BD4流向漏極。為了便于理解，以下在第一電源31的輸出為+500V而第二電源32的輸出為OV的 情況下，詳細(xì)描述脈沖電壓供應(yīng)單元30的開關(guān)元件的操作。圖22和圖38說明了開關(guān)元件Q1、Q2、Q3和Q4的導(dǎo)通/截止操作順序。注意到， 圖21說明關(guān)于圖22所示的操作順序中的時間tl時段中的電路操作的電路圖，而圖23說 明關(guān)于圖22中的時間tl中的電路操作的電路圖的一部分。通過導(dǎo)通開關(guān)元件Ql和Q4，電流在從開關(guān)元件Ql的漏極依次到電流調(diào)節(jié)電 阻器R1、電容器C、電流調(diào)節(jié)電阻器R4和開關(guān)元件Q4的回路中流動。以時間常數(shù)τ = CX (R1+R4)對電容器C充電。在該電路圖中，因為電流調(diào)節(jié)電阻器Rl和R4具有100Ω至300 Ω的相同電阻(Rl =R4 = 100 Ω至300 Ω)并且電容器C為100nF，所以時間常數(shù)為2 μ s至6 μ S。當(dāng)考慮到 時間常數(shù)來考慮充電電壓時，充電電壓在時間常數(shù)被乘以1時為63.2%，在時間常數(shù)被乘 以2時為86. 5%，在時間常數(shù)被乘以3時為95%，而在時間常數(shù)被乘以4時為98. 2%。因 此，在約30 μ s (五倍時間常數(shù))之后，將電容器C的左端充電到大約500V，而將其右側(cè)充電 到大約0V。因此，充電電流基本上為零。圖M說明關(guān)于圖22所示的操作順序中的時間t2中的電路操作的電路圖。圖25 說明關(guān)于圖22中的時間t2中的電路操作的電路圖的一部分。在開關(guān)元件Q2被設(shè)計成在開關(guān)元件Ql從導(dǎo)通狀態(tài)切換到截止?fàn)顟B(tài)的同時從截止 狀態(tài)切換到導(dǎo)通狀態(tài)的配置中，如果雖然開關(guān)元件Ql由于操作定時的波動而仍然處于導(dǎo) 通但開關(guān)元件Q2也被導(dǎo)通，那么500V/(R1+R2)的電流從開關(guān)元件Ql流向開關(guān)元件Q2。這 種電流被稱為“直通電流(shoot-through current) ”，其可能引起各種不便，諸如損壞開關(guān) 元件Q2、由于大電流而增加對第一電源31的壓力(stress)或負(fù)荷、可能引起電路故障的噪 聲等。為了防止這種直通電流，操作順序包括在其間開關(guān)元件Ql、Q2、Q3和Q4全部截止 的時段(圖22中的時間t2)，從而防止或減少直通電流帶來的不便。在如圖22所示的實 例中，時間t2為1 μ S。另外，在在其間開關(guān)元件Ql、Q2、Q3和Q4全部截止的時間t2期間 (例如1 μ s)，由于不存在其放電路徑而在電容器C中保持電荷。圖沈說明關(guān)于圖22所示的操作順序中的時間t3中的電路操作的電路圖。圖27 說明關(guān)于圖22中的時間t3中的電路操作的電路圖的一部分。參考圖22，在開關(guān)元件Ql、Q2、Q3和Q4全部保持截止一微秒(時間t2)之后，開 關(guān)元件Q2和Q3開始時間t3中的導(dǎo)通操作(on-operation)。此時，只要開關(guān)元件導(dǎo)通，就 形成開始于電容器C的左端到電流調(diào)節(jié)電阻器R2、體二極管BD4和電容器C的右端的閉回 路，并且開始放電。參考圖28，以下給出在圖27中在開關(guān)元件Q2導(dǎo)通的時刻電容器C的右側(cè)的電壓 降的機(jī)制的描述。更具體地說，將電容器C的左側(cè)充電到500V而將其右側(cè)充電到0V。當(dāng)在這種狀態(tài)下導(dǎo)通開關(guān)元件Q2時，由兩個電流調(diào)節(jié)電阻器R2和R4分擔(dān)該電壓。在本配置中，因為電 流調(diào)節(jié)電阻器R2和R4的電阻相同(R2 = R4)，所以將250V的電壓施加到電流調(diào)節(jié)電阻器 R2和R4中的每一個。雖然在電流調(diào)節(jié)電阻器R2和R4之間的點(diǎn)(中間點(diǎn))上產(chǎn)生250V的 電位，但因為中間點(diǎn)被箝位到OV所以電容器C的左端電壓從500V降至250V。另外，電容器 C的右端電壓從OV降至-250V，因此此時電容器C的右端的電壓降至負(fù)電壓。這種降低在 后面被稱為“零之下下降(drop below zero)”。隨后，當(dāng)電容器C放電時，其左端和右端的 電壓以放電時間常數(shù)τ = CX (R2+R4)分別從250V改變到OV和從-250改變到0V。以下參考圖29Α和圖29Β進(jìn)一步詳細(xì)描述此時電容器C右端的波形。圖29Α是以每一個分割200μ Κ200μ8/( ν)的尺度來說明電容器C的右端的電 壓的波形的曲線圖，而圖29Β是以每一個分割5μ s(5y s/div)的尺度來說明圖^A中的輪 廓中心部分(boxed center portion)的曲線圖，其從圖29A按比例放大40倍。在圖29A 和圖^B中，上面的線表示其低電平(低值)為OV而高電平(高值)為+5V的相位切換輸 入信號的波形。當(dāng)該相位切換輸入信號為低時，開關(guān)元件Ql和Q4截止，而當(dāng)該相位切換輸 入信號為高時，開關(guān)元件Ql和Q4導(dǎo)通。圖29A和圖^B中下面的線表示電容器C的右端 的電壓。在相位切換輸入信號從低切換到高并且電容器C的右端的電壓將要從OV升高至 500V的時候，電容器C的右端的電位臨時從OV下降至-250V (零之下下降)。隨后，電容器 C的右端的電位從-250V升高至+500V。上述現(xiàn)象(零之下下降)在根本上不同于發(fā)生在典型邏輯電路控制中的、被稱為 上沖(overshoot)和下沖(undershoot)的那類現(xiàn)象。上沖和下沖是在電壓達(dá)到期望電壓 之后超過期望電壓的上升沿電壓和下降沿電壓的現(xiàn)象，其由出現(xiàn)在該電路中的電感分量L 或電容器C的過度響應(yīng)(excessive response)引起。相反，由于OV的參考點(diǎn)移動而緊接 在過度響應(yīng)開始之前出現(xiàn)這里被稱為零之下下降的現(xiàn)象。更具體地說，在如圖22所示的操作順序(定時圖)中的定時tl處，OV的參考點(diǎn)定 位在電容器C的右端(雖然涉及電流調(diào)節(jié)電阻器R4，但在電容器C被完全充滿之后電容器 C的右端變成0V)。相反，在圖22中的定時t3處，由于電流調(diào)節(jié)電阻器R2和R4之間的點(diǎn) 變成0V，所以電容器C兩端上的電位被偏移等于1/2 ·ν31的量，其中V31表示引起零之下下 降的第一電源31的電壓。如果出現(xiàn)零之下下降，則需要升高功率MOSFET的漏極與源極之間的耐受電壓或 電容器C的電絕緣層的耐受電壓。使用能夠耐受更高電壓的功率MOSFET和電容器會增加 成本。特別地，功率MOSFET的漏極與源極之間的耐受電壓的增加以及由此引起的該裝置成 本的增加都是不期望的。另外，電容器C的充電實際上開始于-250V，雖然其僅僅需要將電 容器C從OV充電至500V。也就是說，在對電容器C充電時出現(xiàn)時間損耗，從而降低該電路 的性能。而且，因為由于零之下下降而將電容器C的右端從-250V充電至500V，也就是說， 在充電開始時電容器C的右端具有低電位，所以與電容器C從OV充電至500V的情況相比， 充電電流增加。因此，對電容器C充電時消耗的功率增加。同時，開關(guān)元件Q3導(dǎo)通，因此充電電流流過開關(guān)元件Q3和電流調(diào)節(jié)電阻器R3。換 句話說，在同一時間段進(jìn)行充電和放電，這樣效率低。另外，因為放電電流和充電電流交迭 而來的電流流過開關(guān)元件Q2，因此開關(guān)元件Q2應(yīng)該是相對額定電流的M0SFET。然而，使用這樣的MOSFET增加成本。考慮到以上情況，在本實施例中，參考圖30，在第一電源31的低電平側(cè)與電容器C 的一端之間插入二極管D5 (第一二極管)，并在第一電源31的低電平側(cè)與電容器C的另一 端之間插入二極管D6 (第二二極管)，以便消除被稱為零之下下降的現(xiàn)象的出現(xiàn)，其因為OV 的參考點(diǎn)從電容器C的右端偏移到電流調(diào)節(jié)電阻器R2和R4之間的點(diǎn)而出現(xiàn)，如參考圖M 所述。利用這種配置，在出現(xiàn)零之下下降的同時，電流從二極管D5或D6的陽極流到陰極。 從而，電容器C的右端的電位從OV下降僅僅等于二極管D5或D6的正向方向上的下降Vf 的電壓(一般為IV至2V)。因此，與不在第一電源31的低電平側(cè)與電容器C的各自端之間 插入二極管D5和D6從而電容器C的右端的電位從OV下降至-250V的配置相比，可以減小 電容器C的右端電壓下降在OV之下的量。另外，調(diào)色劑的跳躍可以變得穩(wěn)定。二極管D5和D6可以是這樣的二極管其可以在正向方向上耐受通過將第一電源 31的電壓除以電流調(diào)節(jié)電阻器R2的值(V31/R2)而獲得的最大電流，并且在從陰極到陽極 的反向方向上具有大于第一電源31的電壓的耐受電壓。使用快速恢復(fù)二極管(FRD)作為 二極管D5和D6更有效，因為它們迅速從反向方向切換到正向方向。注意到，不帶體二極管的功率MOSFET可以實施為開關(guān)元件Q2和Q4。也就是說，可 以采用這樣的配置在其中在開關(guān)元件Q2導(dǎo)通時不形成從電容器C的左端到電流調(diào)節(jié)電阻 器R2、開關(guān)元件Q2、體二極管BD4、電流調(diào)節(jié)電阻器R4和電容器C的右端的閉回路。然而， 這樣的配置具有這樣的缺點(diǎn)因為電路元件不可避免地經(jīng)由由電路圖設(shè)計必需引起的微小 雜散電容連接，因此零之下下降的量依賴于雜散電容的值變化，因此確定最佳值很困難。圖31是說明在使用在其中不在第一電源31的低電平側(cè)和電容器C的各自端之間 插入二極管D5和D6的比較電路時的波形的曲線圖。在圖31中，從頂上算起的第一、第二、 第三和第四線分別表示相位切換輸入信號的波形、從第一電源31流出的電流的波形、電容 器C左端的電壓的波形以及電容器C的右端的波形。在圖31中，當(dāng)切換相位切換輸入信號時，電容器C的右端的電壓從OV下降 至-250V，也就是說，出現(xiàn)明顯的零之下下降。相反，圖32是說明在使用在其中在第一電源31的低電平側(cè)和電容器C的各自端 之間插入二極管D5和D6的電路時的波形的曲線圖。在圖32中，從頂上算起的第一、第二、 第三和第四線分別表示相位切換輸入信號的波形、從第一電源31流出的電流的波形、電容 器C左端的電壓的波形以及電容器C的右端的波形。參考圖32，雖然在切換相位切換輸入信號時電容器C的右端的電壓即刻下降到OV 之下，但由于通過在第一電源31的低電平側(cè)和電容器C的各自端之間插入二極管D5或D6 而得到的上述作用，該下降可以被限制在幾伏特內(nèi)。另外，充電從OV開始至500V。因此，與 充電從-250V開始至500V的圖31所示的波形相比，如圖32所示的波形的起始(start-up) 可以很迅速(prompt)。圖33說明關(guān)于圖22所示的定時圖中的時間t4中的電路操作的電路圖。當(dāng)在導(dǎo)通開關(guān)元件Q2和Q3之后已經(jīng)完全過去了使用1. 47KXC的充電時間常數(shù) 計算的時段時，電容器C的右端的電位以第一電源31的電壓從-250V增加至500V。因此， 電容器C被充滿，而充電電流變成零。圖34說明關(guān)于圖22所示的定時圖中的時間t5中的電路操作的電路圖。
在設(shè)計開關(guān)元件Q3和Q4同時分別從導(dǎo)通狀態(tài)切換到截止?fàn)顟B(tài)和從截止?fàn)顟B(tài)切換 到導(dǎo)通狀態(tài)的配置中，如果雖然開關(guān)元件Q3由于操作定時的波動而仍然導(dǎo)通但開關(guān)元件 Q4也導(dǎo)通，那么電流(即直通電流)可能從開關(guān)元件Q3流向開關(guān)元件Q4，這是不期望的。為了防止這樣的直通電流，操作順序包括在其間開關(guān)元件Q1、Q2、Q3和Q4全部截 止的時段(圖22中的時間t5)，從而防止或減少直通電流的出現(xiàn)。在如圖22所示的實例中， 時間t5為1 μ S。另外，在其間開關(guān)元件QU Q2、Q3和Q4全部截止的時間t5(例如1 μ s) 期間，由于不存在其放電路徑而在電容器C中保持電荷。在本實施例中，如圖35和圖37所示，在第一電源31的低電平側(cè)和電容器C的各自 端之間插入了二極管D5和D6的電路圖中，在用作開關(guān)元件Ql和Q3的每一個功率MOSFET 的柵極電路中提供延遲電路d。利用這種配置，開關(guān)元件Ql導(dǎo)通的定時從開關(guān)元件Q4導(dǎo)通 的定時延遲，或者開關(guān)元件Q3導(dǎo)通的定時被從開關(guān)元件Q2導(dǎo)通的定時延遲。圖36和圖39是說明當(dāng)提供延遲電路d時開關(guān)元件Q1、Q2、Q3和Q4的導(dǎo)通/截止 操作順序的定時圖。在圖36的定時圖中的時間t3’中，導(dǎo)通開關(guān)元件Q3的定時被從導(dǎo)通 開關(guān)元件Q2的定時延遲。利用這種控制，在如圖35所示的電路圖中，可以分開進(jìn)行對電容 器C的放電和充電。也就是說，可以在電容器C放電結(jié)束之后開始其充電。在根據(jù)本實施例的電路圖，當(dāng)假設(shè)電流調(diào)節(jié)電阻器R2和R4具有相同的470 Ω的 電阻(R2 = R4 = 470 Ω )時，電容器C為100nF，而二極管D5和D6的電阻為0 Ω時，放電 時間常數(shù)為IOnFX470 Ω = 4. 7μ s。當(dāng)為了便于理解而假設(shè)放電時間常數(shù)是約5 μ s時， 在時間常數(shù)被乘以l(5ys)時充在電容器C中的電流的放電為63%，在時間常數(shù)被乘以 2 (10 μ s)時充在電容器C中的電流的放電為87%，而在時間常數(shù)被乘以3 (15 μ s)時充在 電容器C中的電流的放電為95 %。因此，在本實施例中，可以通過從導(dǎo)通開關(guān)元件Q2或Q4 的定時延遲導(dǎo)通開關(guān)元件Ql或Q3的定時至少兩倍或三倍電容器C的放電時間常數(shù)的時 段，來在電容器C放電基本上完成之后開始對電容器C充電。因此，可以減少對電容器C充電需要的功耗，從而達(dá)到節(jié)能的目的。另外，對電容 器C分開進(jìn)行放電和充電可以防止在其上交迭了放電電流和充電電流的電流在開關(guān)元件 Q2中流動。從而，不需要使用相對大額定電流的MOSFET作為開關(guān)元件Q2，從而可以限制成 本增加。作為實驗，當(dāng)開關(guān)元件Q1、Q2、Q3和Q4使用圖35所示的電路圖、根據(jù)示出在圖36 中的操作順序?qū)ê徒刂箷r，功耗從38. 66W到29. 86W降低8. 68W。注意到，雖然對電容器C充電所需要的時間增加與上述延遲對應(yīng)的時段，但這種 時間增加處在不影響引起調(diào)色劑沿調(diào)色劑攜帶滾筒101跳躍的性能的范圍內(nèi)。如上所述，根據(jù)本實施例的顯影裝置1包括用作調(diào)色劑載體并包括多個電極的調(diào) 色劑攜帶滾筒101、用作供應(yīng)調(diào)色劑到調(diào)色劑攜帶滾筒101的表面的調(diào)色劑供應(yīng)器的調(diào)色 劑供應(yīng)滾筒18、用以在引起調(diào)色劑在其上跳躍的調(diào)色劑攜帶滾筒的表面上產(chǎn)生電場的電場 產(chǎn)生器。電場產(chǎn)生器包括用以產(chǎn)生正常相脈沖電壓的A相脈沖產(chǎn)生電路33、用以產(chǎn)生反相 脈沖電壓的B相脈沖產(chǎn)生電路34以及第一和第二電源31和32。第一電源31是提供偏置 來設(shè)置由A相脈沖產(chǎn)生電路33和B相脈沖產(chǎn)生電路34產(chǎn)生的脈沖電壓的峰值并且與接地 電壓電氣浮置的DC電源。第二電源32是具有與調(diào)色劑的電荷極性相同的極性并且提供在 第一電源31的低電位側(cè)與接地電壓之間的DC電源。來自第二電源32的輸出是可變的。
A相脈沖產(chǎn)生電路33包括提供在第一電源31的各端子之間用作第一和第二開 關(guān)元件的開關(guān)元件Ql和Q2 ；以及串聯(lián)連接在開關(guān)元件Ql和Q2之間的電流調(diào)節(jié)電阻器Rl 和R2。開關(guān)元件Ql在第一電源31的高電位側(cè)上，而開關(guān)元件Q2在第一電源31的低電位 側(cè)上。B相脈沖產(chǎn)生電路34并聯(lián)地連接到A相脈沖產(chǎn)生電路33。B相脈沖產(chǎn)生電路34包 括提供在第一電源31的各端子之間用作第三和第四開關(guān)元件的開關(guān)元件Q3和Q4 ；以及 串聯(lián)連接在開關(guān)元件Q3和Q4之間的電流調(diào)節(jié)電阻器R3和R4。開關(guān)元件Q3在第一電源 31的高電位側(cè)上，而開關(guān)元件Q4在第一電源31的低電位側(cè)上。在其中在調(diào)色劑攜帶滾筒101的表面攜帶調(diào)色劑并且輸送到顯影區(qū)域以便顯影 在光電導(dǎo)體49上形成的潛像的顯影裝置1中，調(diào)色劑攜帶滾筒101的第一和第二組電極 (即A相電極IllA和B相電極111B)之一連接在A相脈沖產(chǎn)生電路33的開關(guān)元件Ql和 Q2之間，而調(diào)色劑攜帶滾筒101的另一組電極連接在B相脈沖產(chǎn)生電路34的開關(guān)元件Q3 和Q4之間，從而形成電橋配置。在這種配置中，導(dǎo)通開關(guān)元件Ql和Q4來施加正相(正常 相)脈沖電壓到電極，而導(dǎo)通開關(guān)元件Q2和Q3來施加負(fù)相(反相)脈沖電壓到電極。在具有這種配置的顯影裝置1中，當(dāng)導(dǎo)通開關(guān)元件Ql和Q4兩者時，在從導(dǎo)通開關(guān) 元件Q4的時間起預(yù)定延遲時間之后導(dǎo)通開關(guān)元件Ql。類似地，當(dāng)導(dǎo)通開關(guān)元件Q2和Q3兩 者時，在從導(dǎo)通開關(guān)元件Q2的時間起預(yù)定延遲時間之后導(dǎo)通開關(guān)元件Q3。這樣的控制可以 防止在高電壓側(cè)上的開關(guān)元件Ql和Q3的充電操作交迭在低電位側(cè)上的開關(guān)元件Q2和Q4 處于導(dǎo)通狀態(tài)時進(jìn)行的放電操作。例如，可以在其放電結(jié)束之后開始對用第一和第二組電 極形成的電容器C的充電。因此，可以減少對電容器C的充電需要的功耗，從而達(dá)到節(jié)能的 目的。另外，因為這種控制可以防止在其上交迭了放電電流和充電電流的電流在低電位側(cè) 上的開關(guān)元件Q2和Q4中流動，所以不需要使用具有高耐受電壓的開關(guān)元件作為低電位側(cè) 上的開關(guān)元件Q2和Q4。因此，成本不會增加。另外，當(dāng)?shù)谝浑娫?圖10中所示的31A)的輸出電平可變時，可以通過調(diào)整來自第 一電源的偏置的輸出電平來控制脈沖電壓(調(diào)色劑云脈沖)的峰值。因此，可用用相對簡 單的電路圖分開調(diào)整脈沖電壓的峰值和DC偏置值。另外，根據(jù)上述實施例，通過根據(jù)從提供在圖像形成設(shè)備200中的圖像密度檢測 器65、圖像密度調(diào)節(jié)電路66等輸出的圖像密度信號來改變第二電源32的輸出電平，當(dāng)形成 在光電導(dǎo)體49上的圖像的密度波動時，可以根據(jù)圖像密度信號調(diào)整相對于光電導(dǎo)體49上 的潛像的電位的顯影偏置的電平。因此，圖像密度可以保持不變。此外，在本實施例中，分別為開關(guān)元件Ql和Q3提供延遲電路d，以延遲導(dǎo)通開關(guān)元 件Ql的定時以及導(dǎo)通開關(guān)元件Q3的定時。延遲電路d從導(dǎo)通開關(guān)元件Q2或Q4的定時， 將導(dǎo)通開關(guān)元件Ql或Q3的定時延遲兩倍或三倍電容器C的放電時間常數(shù)的時段(作為上 述預(yù)定延遲時間)。因此，可以在基本上完成其放電之后開始對電容器C的充電。此外，根據(jù)上述實施例，顯影裝置1以及光電導(dǎo)體49、充電裝置50和清潔單元45 中至少之一被裝在一個共用單元外殼中并且由此聯(lián)合成可拆裝地安裝在圖像形成設(shè)備200 中的處理盒。另外，通過將上述顯影裝置1合并在通過供應(yīng)顯影劑到形成在光電導(dǎo)體49上的潛 像來顯影該潛像并將所顯影的圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)而形成圖像的圖像形成設(shè)備中，可以獲 得上述各種效果和可靠的圖像形成。
此外，通過使用上述處理盒，可以獲得上述各種效果。多彩圖像形成設(shè)備包括每一 個都具有上述配置的多個處理盒。按照上述教導(dǎo)可以進(jìn)行許多額外的修改和變更。因此，可以理解，在附加的權(quán)利要 求的范圍內(nèi)，可以實踐該專利說明書的公開，而不像這里明確描述的那樣。
權(quán)利要求
1.一種顯影裝置，用以顯影形成在潛像載體上的靜電潛像，該顯影裝置包括 顯影劑罐，用于容納調(diào)色劑；調(diào)色劑載體，被布置成面對潛像載體，調(diào)色劑載體包括一起形成電容器的第一組電極 和第二組電極；調(diào)色劑供應(yīng)器，被布置在顯影劑罐中，以便供應(yīng)調(diào)色劑到調(diào)色劑載體的表面；以及 電場產(chǎn)生器，用以產(chǎn)生用于引起調(diào)色劑沿調(diào)色劑載體的表面跳躍的電場，該電場產(chǎn)生 器包括正相脈沖電壓產(chǎn)生電路，用以產(chǎn)生施加到第一組電極的正相脈沖電壓， 負(fù)相脈沖電壓產(chǎn)生電路，并聯(lián)地連接到正相脈沖電壓產(chǎn)生電路，用以產(chǎn)生施加到第二 組電極的負(fù)相脈沖電壓，第一電源，其是與接地電壓浮置的DC電源，該第一電源供應(yīng)偏置到正相脈沖電壓產(chǎn)生 電路和負(fù)相脈沖電壓產(chǎn)生電路以設(shè)置正相脈沖電壓和負(fù)相脈沖電壓的峰值，和第二電源，其是連接在第一電源的低電位側(cè)與接地電壓之間的DC電源，用以輸出具有 與調(diào)色劑的電荷的極性相同的極性的電壓的可變電平，該正相脈沖電壓產(chǎn)生電路包括串聯(lián)連接在第一電源的端子之間的第一和第二開關(guān)元 件以及第一電流調(diào)節(jié)電阻器，該負(fù)相脈沖電壓產(chǎn)生電路包括串聯(lián)連接在第一電源的端子之間的第三和第四開關(guān)元 件以及第二電流調(diào)節(jié)電阻器，該第一組電極連接在正相脈沖電壓產(chǎn)生電路的第一和第二開關(guān)元件之間，而第二組電 極連接在負(fù)相脈沖電壓產(chǎn)生電路的第三和第四開關(guān)元件之間，從而形成電橋配置，其中該正相脈沖電壓產(chǎn)生電路還包括第一延遲電路來延遲導(dǎo)通第一開關(guān)元件的定時， 而負(fù)相脈沖電壓產(chǎn)生電路還包括第二延遲電路來延遲導(dǎo)通第三開關(guān)元件的定時，當(dāng)正相脈沖電壓被施加到第一組電極時，導(dǎo)通第一和第四開關(guān)元件，并且第一延遲電 路從導(dǎo)通第四開關(guān)元件的定時延遲導(dǎo)通第一開關(guān)元件的定時預(yù)定延遲時間，和當(dāng)負(fù)相脈沖電壓被施加到第二組電極時，導(dǎo)通第二和第三開關(guān)元件，并且第二延遲電 路從導(dǎo)通第二開關(guān)元件的定時延遲導(dǎo)通第三開關(guān)元件的定時該預(yù)定延遲時間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的顯影裝置，其中該電場產(chǎn)生器還包括第一二極管，具有連接到正相脈沖電壓產(chǎn)生電路的低電位側(cè)的陽極和連接到正相脈沖 電壓產(chǎn)生電路的輸出端的陰極；以及第二二極管，具有連接到正相脈沖電壓產(chǎn)生電路的低電位側(cè)的陽極和連接到負(fù)相脈沖 電壓產(chǎn)生電路的輸出端的陰極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的顯影裝置，其中該預(yù)定延遲時間至少是包括第一和第二組電極的 電容器的放電時間常數(shù)的兩倍那么長。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的顯影裝置，其中該預(yù)定延遲時間至少是包括第一和第二組電極的 電容器的放電時間常數(shù)的三倍那么長。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的顯影裝置，其中從該第一電源輸出的偏置的電平是可變的，以調(diào) 整正相脈沖電壓和負(fù)相脈沖電壓的峰值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的顯影裝置，其中根據(jù)從檢測形成在潛像載體上的圖像的密度的圖 像密度檢測器輸出的圖像密度信號改變從第二電源輸出的電壓的電平。
7.一種可拆卸地安裝在圖像形成設(shè)備中的處理盒，包括根據(jù)權(quán)利要求1到6中的任何 一個的顯影裝置，其中該顯影裝置以及潛像載體、充電裝置和清潔裝置中的至少一個被裝在一個共用外 殼中。
8.一種圖像形成設(shè)備，包括 潛像載體，在其上形成潛像；圖像密度檢測器，用以檢測形成在潛像載體上的圖像的密度；以及 根據(jù)權(quán)利要求1到6中的任何一個的顯影裝置。
9.一種圖像形成設(shè)備，包括根據(jù)權(quán)利要求7的處理盒。
10.一種圖像形成設(shè)備，包括至少兩個根據(jù)權(quán)利要求7的處理盒。
全文摘要
提供顯影裝置及合并了顯影裝置的處理盒和圖像形成設(shè)備。該顯影裝置包括包含第一和第二組電極的調(diào)色劑載體、調(diào)色劑供應(yīng)器以及產(chǎn)生用于引起調(diào)色劑沿調(diào)色劑載體的表面跳躍的電場的電場產(chǎn)生器。電場產(chǎn)生器包括正相脈沖電壓產(chǎn)生電路、負(fù)相脈沖電壓產(chǎn)生電路、用于供應(yīng)用于設(shè)置脈沖電壓的峰值的偏置的第一DC電源、輸出具有與調(diào)色劑電荷的極性相同的極性的可變電壓的第二DC電源、具有連接到正相脈沖電壓產(chǎn)生電路的低電位側(cè)和其輸出端的陽極和陰極的第一二極管、以及具有連接到正相脈沖電壓產(chǎn)生電路的低電位側(cè)和其輸出端的陽極和陰極的第二二極管。
文檔編號G03G15/06GK102135745SQ20111002662
公開日2011年7月27日 申請日期2011年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月25日
發(fā)明者關(guān)秀康, 小川嘉子, 小杉秀樹, 山田正明, 廣田哲郎, 石倉裕司, 黑川篤 申請人:株式會社理光