JP2003167436A

JP2003167436A - 現像装置およびそれを用いた電子写真装置

Info

Publication number: JP2003167436A
Application number: JP2001366786A
Authority: JP
Inventors: Tasuke Kamimura; 太介上村; Kiyoshi Toizumi; 潔戸泉; Toshimitsu Goto; 利充後藤
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-11-30
Filing date: 2001-11-30
Publication date: 2003-06-13

Abstract

(57)【要約】【課題】トナーの劣化防止、即ちトナーの破壊やブレ
ードヘの融着防止を可能とし、現像の信頼性を向上させ
る。【解決手段】トナー規制ブレード１４上において、現
像ローラ１３と非接触となる領域に電子放出部１５を形
成し、該電子放出部１５に紫外線照射器１６から紫外線
を照射することで、光電効果による光電子を放出させ
る。放出された光電子を現像ローラ１３上に層形成され
たトナーに降り注ぐことによって、トナーに負荷を与え
ることなく帯電を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
およびファクシミリなどの電子写真装置に用いられる現
像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、複写機、プリンタおよびファク
シミリなどの電子写真装置においては、静電潜像を担持
搬送する感光体に対して現像手段にトナーが供給され、
感光体の表面上の静電潜像がトナーによって現像（可視
化）される。このような現像装置では、トナーは現像ロ
ーラ表面に供給ローラにより周方向から順次供給され、
現像ローラの回転により感光体へ向けて担持搬送され
る。

【０００３】また、上記現像ローラ上に形成されるトナ
ー層は、供給ローラよりも現像ローラの回転方向下流側
に設けられたブレードによって、現像ローラ上でその層
厚が規制される。このとき同時に、トナーは、ブレード
との摩擦により電荷を帯びる（摩擦帯電）。帯電された
トナーは、現像ローラにより、さらに回転方向下流側に
位置する感光体との対向部まで担持搬送されて、感光体
表面上の静電潜像に対して静電的に供給され、静電潜像
をトナー像として現像（可視化）する。可視化されたト
ナー像は、転写手段によって記録紙に転写された後、定
着手段によって加熱および加圧され、記録紙上に定着さ
れる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
構成では、層厚規制部材であるブレードはトナーの層厚
を規制すると同時に、トナーを摩擦帯電させるためにも
使用されている。すなわち、上記従来の構成では、トナ
ーをブレードとの摩擦により帯電させているため、トナ
ーにおいて所望の帯電量を得るために、ブレードを現像
ローラに対して比較的大きな加圧力（Ｆ）をもって圧接
させている。

【０００５】このように、ブレードによってトナーに対
して大きな加圧力が作用する構成では、この加圧力によ
ってトナーの破壊が生じる恐れがある。

【０００６】また、上記摩擦帯電方式におけるエネルギ
ー収支では、以下のことがいえる。すなわち、現像ロー
ラの駆動エネルギー（Ｅｋ）は、ブレードの作用によっ
てトナー層厚規制エネルギー（Ｅｓ）とトナー帯電エネ
ルギー（Ｅｔ）とに変換されるが、一部は熱ロスエネル
ギー（Ｅｌ）として消費される。

【０００７】このときに発生する熱ロスエネルギー（Ｅ
１）によっては、トナーが軟化することでトナーの破壊
が促進される、あるいは、軟化したトナーがブレード表
面に融着してトナーの摩擦帯電特性が劣化するといった
問題が生じる。

【０００８】特に、近年では、省エネ技術として、トナ
ーの軟化点を低減させて定着エネルギーを削減する、あ
るいは、トナーの顔料部数を増加させて着色力を高める
（トナーの耐破壊性が低下する）といったトナーの改良
が進んでいる。しかしながら、上記従来の摩擦帯電方式
は、上述の如くトナーに対する加圧力や熱的負荷が大き
いため、このようなトナーには適合できていない。

【０００９】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、その目的は、トナーの劣化防止、即ち
トナーの破壊やブレードヘの融着防止を可能とし、現像
の信頼性を向上させることができる現像装置、特に、定
着エネルギーを削減するために軟化点を低減したトナー
や、着色力を高めるために顔料部数を増加させたトナー
にも適合できる現像装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の現像装置は、上
記の課題を解決するために、電子写真装置に用いられ、
帯電された現像剤によって、該電子写真装置の潜像保持
体上に形成されている静電潜像を現像する現像装置にお
いて、現像剤を保持し、上記潜像保持体に搬送する現像
剤担持体と、上記現像剤に対して帯電を施す現像剤帯電
手段とを有しており、上記現像剤帯電手段は、上記現像
剤担持体に対して非接触に配置されると共に帯電される
現像剤に向けて電子を放出可能な電子放出部を備えてお
り、該電子放出部より放出された電子を該現像剤に向け
て降り注ぐことにより現像剤を帯電するようになってい
ることを特徴としている。

【００１１】上記の構成によれば、上記現像装置は、上
記現像剤帯電手段によって現像剤の帯電を行うことがで
きる。このとき、上記現像剤担持体上に層形成される現
像剤に対して層厚規制を行う層厚規制ブレードは、従来
のように、トナー層厚規制機能およびトナー帯電機能の
両方の機能を有する必要はなく、トナー層厚規制機能の
みに特化することができる。

【００１２】また、上記現像剤帯電手段は、上記現像剤
担持体に対して非接触に配置されると共に、上記電子放
出部より放出された電子を該現像剤に向けて降り注ぐこ
とにより現像剤を帯電するようになっている。すなわ
ち、上記上記現像剤帯電手段は、現像剤に対し無負荷で
帯電を行うことができる。

【００１３】このため、上記現像装置では、上記層厚規
制ブレードの上記現像剤担持体に対する圧接力を従来の
層厚規制ブレードに比べて大幅に低減することができ、
上記現像剤に作用する負荷（機械的負荷および熱的負
荷）を減少せしめて、現像剤の破壊や融着を防止するこ
とができる。

【００１４】また、上記現像装置では、上記現像剤帯電
手段が光照射手段を備えていると共に、上記電子放出部
は上記光照射手段から光を照射されることにより、光電
効果によって電子を放出するものであることが好まし
い。

【００１５】上記の構成によれば、上記現像剤帯電手段
は、現像剤に対して熱的負荷を与えることなく電子を放
出できる。すなわち、上記電子放出部が電子を放出する
ための現象として、光電効果の他に熱電子放出が考えら
れるが、光電効果は上記電子放出部を過熱する必要はな
く、電子の放出に好適に利用できる。

【００１６】また、上記現像装置では、上記電子放出部
が、上記現像剤担持体上に層形成される現像剤に対して
層厚規制する層厚規制ブレードの、現像剤担持体との接
触領域以外の領域に形成されている構成とすることがで
きる。

【００１７】上記の構成によれば、上記電子放出部を層
厚規制ブレードの一部に形成することによって、電子放
出部を設けるための新たな部材が必要なく、部材点数の
削減を図ることができる。

【００１８】また、上記現像装置では、上記光照射手段
は、上記層厚規制ブレードに対して、現像剤担持体との
対向面側の反対側に配置されていると共に、上記層厚規
制ブレードは、電子放出部となる領域に開口部が設けら
れており、かつ、電子放出部となる領域では少なくとも
光照射手段との対向面側に、該光照射手段から光を照射
された時に電子を放出する光電膜が形成されている構成
とすることができる。

【００１９】上記の構成によれば、上記光電膜において
光照射手段からの照射光により発生した光電子は、上記
開口部を通過して現像剤担持体側に向かい、該現像剤担
持体上に層形成されている現像剤を帯電させる。このた
め、上記光照射手段は、上記層厚規制ブレードに対し
て、配置スペースの取りやすい現像剤担持体との対向面
側の反対側に配置でき、設計が容易となる。

【００２０】また、上記現像装置では、上記開口部は、
（光照射面側の開口面積）＞（電子放出面側の開口面
積）となるような傾斜を有しており、上記光電膜は、電
子放出部となる領域で、少なくとも上記光照射手段との
対向面側と上記開口部の内面とに形成されている構成と
することができる。

【００２１】上記の構成によれば、電子放出部となる領
域で、上記光照射手段との対向面側以外に上記開口部の
内面に形成される光電膜も、上記光照射手段からの照射
光を受けて光電子を放出するため、上記照射光の利用効
率が向上する。

【００２２】また、上記現像装置では、上記光照射手段
は、上記層厚規制ブレードに対して、現像剤担持体との
接触側の反対側に配置されていると共に、上記層厚規制
ブレードは、光透過性を有する基材の上記電子放出部と
なる領域であり、かつ現像剤担持体との対向面側に、該
光照射手段から光を照射された時に電子を放出する光電
膜が形成されている構成とすることができる。

【００２３】上記の構成によれば、上記光照射手段から
の照射光は光透過性を有する基材を透過して光電膜に到
達し、光電効果によって発生した光電子を現像剤担持体
側に向かって放出することで該現像剤担持体上に層形成
されている現像剤を帯電させる。このため、上記光照射
手段は、上記層厚規制ブレードに対して、配置スペース
の取りやすい現像剤担持体との対向面側の反対側に配置
でき、設計が容易となる。

【００２４】また、上記現像装置では、上記層厚規制ブ
レードは、上記現像剤担持体に対して絶縁されていると
共に、上記現像剤帯電手段は、上記層厚規制ブレードと
上記現像剤担持体との間に電気的なバイアスを印加する
バイアス印加手段を備えている構成とすることが好まし
い。

【００２５】上記の構成によれば、上記光電膜から放出
される光電子が、上記バイアスによって現像剤担持体側
に引き寄せられる。さらに、引き寄せられた電子は上記
バイアスによって加速されて電子なだれ現象を引き起こ
し、現像剤の帯電に寄与する電子を増幅することができ
る。これにより、高い帯電効率を得ることができる。

【００２６】また、上記現像装置では、上記現像剤帯電
手段は、上記現像剤担持体上に層形成される前の、現像
装置内で凝集度の低い状態にある現像剤に対して帯電を
行う構成とすることができる。

【００２７】上記の構成によれば、上記現像剤帯電手段
は、凝集度の低い状態にある現像剤に対して帯電を行う
ため、各現像剤の粒子に対し電子が付着しやすくなり、
現像剤における帯電の均一度を上げることができる。

【００２８】また、上記現像装置では、上記現像剤帯電
手段は、現像剤担持体の表面に現像剤を供給する現像剤
供給手段の上流側に配置される構成とすることができ
る。

【００２９】上記の構成によれば、上記現像剤帯電手段
は、現像剤供給手段の上流側にて現像剤の帯電を行うた
め、その下流における現像剤供給手段、現像剤担持体お
よび層厚規制ブレードの作用により、帯電された現像剤
に攪拌作用が生じ、現像剤における最終的な帯電の均一
度を上げることができる。

【００３０】また、上記現像装置では、現像装置が、未
帯電の現像剤を貯蔵するホッパーと、上記ホッパーに対
してその下流に配置され、該ホッパーから現像剤の補給
をうける現像槽とを備えていると共に、上記現像剤帯電
手段は、上記ホッパーと上記現像槽との間に配置され、
ホッパーから現像槽へ向けて落下して補給される現像剤
に対して帯電を行うものである構成とすることができ
る。

【００３１】上記の構成によれば、上記現像剤帯電手段
は、ホッパーから現像槽へ向けて落下して補給される現
像剤に対して帯電を行うものであるため、帯電を受ける
現像剤は凝集度の低い状態にあり、各現像剤の粒子に対
し電子が付着しやすくなり、現像剤における帯電の均一
度を上げることができる。また、帯電された現像剤は、
現像層における現像剤供給手段、現像剤担持体および層
厚規制ブレードによって攪拌作用を受け、現像剤におけ
る最終的な帯電の均一度をさらに上げることができる。

【００３２】また、上記現像装置では、上記現像剤帯電
手段は、電子放出部が形成される領域を有する筒状の帯
電部材と、上記帯電部材の内部に配置される全方位に光
照射可能な光照射手段とを備えている構成とすることが
できる。

【００３３】上記の構成によれば、上記光照射手段から
照射される光を、上記帯電部材に広範囲に形成される電
子放出部に照射することができ、上記照射光の利用効率
を上げることができる。

【００３４】また、上記現像装置では、上記帯電部材
は、電子放出部となる領域に開口部が設けられており、
かつ、電子放出部となる領域では少なくとも該帯電部材
の内周面側に、上記光照射手段から光を照射された時に
電子を放出する光電膜が形成されている構成とすること
ができる。

【００３５】上記の構成によれば、上記光電膜において
光照射手段からの照射光により発生した光電子は、上記
開口部を通過して帯電部材の外周面側から放出されるた
め、該帯電部材の外部を通過する現像剤を帯電させるこ
とができる。

【００３６】また、上記現像装置では、上記帯電部材
は、光透過性を有する筒状基材の外周面側に、上記光照
射手段から光を照射された時に電子を放出する光電膜が
形成されている構成とすることができる。

【００３７】上記の構成によれば、上記光照射手段から
の照射光は光透過性を有する筒状基材を透過して光電膜
に到達し、光電効果によって発生した光電子を帯電部材
の外周面側から放出する。このため、帯電部材の外部を
通過する現像剤を帯電させることができる。

【００３８】また、上記現像装置では、上記現像剤帯電
手段は、全方位に光照射可能な光照射手段の外周面に、
該光照射手段から光を照射された時に電子を放出する光
電膜が形成されている構成とすることができる。

【００３９】上記の構成によれば、上記光照射手段から
の照射光は直接光電膜に到達し、光電効果によって発生
した光電子を帯電部材の外周面側から放出する。このた
め、帯電部材の外部を通過する現像剤を帯電させること
ができる。また、上記光電膜を光照射手段の外周面に形
成することで、上記現像剤帯電手段における部品点数を
削減できる。

【００４０】また、上記現像装置では、電子放出部の少
なくとも一部の領域と対向する電極板と、上記電子放出
部と上記電極板との間に電気的なバイアスを印加するバ
イアス印加手段とを備えていることが好ましい。

【００４１】上記の構成によれば、上記電子放出部の光
電膜から放出される光電子が、上記バイアスによって現
像剤に引き寄せられるため、帯電部材の外部（より具体
的には、電子放出部と電極板との間）を通過する現像剤
に対し電子をより多く与えることができる。さらに、引
き寄せられた電子は上記バイアスによって加速されて電
子なだれ現象を引き起こし、現像剤の帯電に寄与する電
子を増幅することができる。これにより、高い帯電効率
を得ることができる。

【００４２】また、上記現像装置では、上記現像剤は非
磁性一成分トナーであることが好ましい。

【００４３】上記の構成によれば、トナー融着の問題が
顕著に発生する非磁性一成分トナーの帯電に対して、本
発明の現像装置を適用することで特に好適な効果が得ら
れる。

【００４４】

【発明の実施の形態】［実施の形態１］本発明の実施の
一形態について図１および図２に基づいて説明すれば、
以下の通りである。まず、本実施の形態１に係る現像装
置の概略構成を、図１を参照して説明する。

【００４５】現像装置１０は、図１に示すように、感光
体ドラム２と対向するように配置され、該感光体ドラム
２の表面に形成される静電潜像を、現像剤として例えば
１成分系の非磁性よりなるトナー（現像剤）を用いて現
像する。現像装置１０は、トナーを収容する容器状の現
像槽１１、供給ローラ（現像剤供給手段）１２、現像ロ
ーラ（現像剤担持体）１３、およびトナー規制ブレード
（層厚規制ブレード）１４を備えた構成となっている。

【００４６】供給ローラ１２は、現像装置１０内に配置
されており、現像ローラ１３と互いの外周面同士が対面
するように回転可能に連設され、現像槽１１内のトナー
を現像ローラ１３の外周面に供給する。

【００４７】現像ローラ１３は、現像装置１０内に感光
体ドラム（潜像保持体）２と対向する箇所にて回転可能
に配置されており、供給ローラ１２により供給されたト
ナーを感光体ドラム２に向けて担持搬送する。

【００４８】トナー規制ブレード１４は、現像ローラ１
３の回転方向に対し、供給ローラ１２の下流側、かつ感
光体ドラム２の上流側にて現像ローラ１３と接触して配
置され、現像ローラ１３表面に形成されるトナー層を層
厚規制する。

【００４９】さらに、現像装置１０は、感光体ドラム２
に供給されるトナーを所定の電荷量に帯電させるための
トナー帯電手段（現像剤帯電手段）として、トナー規制
ブレード１４の一部に具備された電子放出部１５と、該
電子放出部１５に対して紫外線を照射する紫外線照射器
（光照射手段）１６とを備えている。このトナー帯電手
段の詳細については後述する。

【００５０】ここで、上記現像装置１０を備えた電子写
真装置におけるプロセス部を簡単に説明する。

【００５１】上記プロセス部は、図１に示すように、主
に感光体ドラム２、帯電ローラ３、露光手段（図示せ
ず）、現像装置１０、転写用放電ローラ４、クリーニン
グ手段（図示せず）、除電手段（図示せず）、定着ロー
ラ５からなる。また、図１中において、Ｐは記録用紙、
Ｌは上記露光手段から照射されて感光体ドラム２表面に
静電潜像を書き込む光ビームを示している。

【００５２】感光体ドラム２は、所定方向（図１に示す
矢印Ａ方向）に回転しており、まず、その外周表面が帯
電ローラ３によって均一帯電される。均一帯電された感
光体ドラム２の表面には、露光手段により画像データに
応じて制御される光ビームＬが照射され、静電潜像が形
成される。

【００５３】感光体ドラム２上に形成された上記静電潜
像は、感光体ドラム２の回転によって、現像装置１０と
対向する位置まで移動し、該現像装置１０によってトナ
ーを供給されて可視化される（感光体ドラム２上にトナ
ー像が形成される）。このとき、現像装置１０の現像ロ
ーラ１３は、感光体ドラム２に供給するトナーを担持搬
送するために所定方向（図１に示す矢印Ｂ方向）に回転
している。

【００５４】尚、本実施の形態１では、感光体ドラム２
は、有機光半導体で構成されており、−７００Ｖ（帯電
ローラ３による帯電量）に帯電して、周速度が５０ｍｍ
／ｓでＡ方向に回転している。現像ローラ１３は、円筒
状の導電性ゴム弾性材料で構成されており、−４００Ｖ
の現像バイアスが印加されて感光体ドラム２と等しい周
速度でＢ方向に回転している。供給ローラ１２は、円筒
状の発泡性ゴム弾性材料で構成されており、感光体ドラ
ム２と等しい周速度でＢ方向に回転している。

【００５５】転写用放電ローラ４は、感光体ドラム２上
に現像によって形成されたトナー像を用紙Ｐに転写す
る。感光体ドラム２の回転方向における転写用放電ロー
ラ４の下流側には、さらにクリーニング手段および除電
手段が配置され、該クリーニング手段は転写後の感光体
ドラム２表面の残留トナーを除去し、該所電手段は感光
体ドラム２表面を除電する。

【００５６】トナー像が転写された後の用紙Ｐは定着ロ
ーラ５に搬送され、該用紙Ｐが上下一対の定着ローラ５
の間を通過する際に加熱および加圧を受け、トナー像が
用紙Ｐ上に定着される。

【００５７】次に、現像装置１０における現像の詳細過
程を説明する。

【００５８】現像装置１０では、上述したように、供給
ローラ１２より現像ローラ１３表面にトナーを順次供給
して、現像ローラ１３がトナーを保持した状態で回転運
動する。これにより、現像ローラ１３によって搬送され
るトナーが現像ローラ１３とトナー規制ブレード１４の
接触領域Ｗｓとの間に案内され、現像ローラ１３上のト
ナーの層厚が規制される。尚、接触領域Ｗｓは、トナー
規制ブレード１４の先端に設けられている。

【００５９】トナー規制ブレード１４によって現像ロー
ラ１３上に層厚規制されたトナーは、トナー帯電手段を
構成する電子放出部１５および紫外線照射器１６によっ
て、電荷を与えられ、現像に必要な帯電量まで帯電され
る。すなわち、トナー規制ブレード１４に形成された電
子放出部１５に対して紫外線照射器１６から紫外線を照
射することによって、光電効果によって電子放出部１５
から光電子が誘起される。この光電子は現像ローラ１３
上のトナーに向けて放出され、トナーが所望の帯電量に
帯電する。尚、上記紫外線照射器１６の発光は、現像ロ
ーラ１３の回転と同期させれば、電力消費の増加につな
がる不必要な発光を抑制でき好ましい。また、図示はし
ていないが、電子放出部１５と紫外線照射器１６との間
は、トナーが入り込んで光照射の障害とならないように
シールされることが好ましい。

【００６０】上記構成のトナー帯電手段において、電子
放出部１５は、トナー規制ブレード１４上の接触領域Ｗ
ｓとは別の位置に形成されており、電子放出部１５は現
像ローラ１３上のトナーとは非接触となっているため、
トナーに対して無負荷の状態で帯電を行うことができ
る。このため、現像装置１０では、トナー規制ブレード
１４は、現像ローラ１３に対して少なくともトナーの層
厚規制に必要な程度の力にて圧接されていればよく、ト
ナー規制ブレード１４によるトナーへの加圧力および熱
的負荷を大幅に低減することができる。

【００６１】また、電子放出部１５の形成領域は、現像
ローラ１３とは完全に非接触であるため、その表面粗さ
がトナーの層形成に及ぼすことはなく、該電子放出部１
５の表面粗さが設計上の制約を受けることはない。

【００６２】上記トナー帯電手段によって所定の帯電量
まで帯電されたトナーは、さらに現像ローラ１３の回転
によって感光体ドラム２との対向部まで送られ、感光体
ドラム２の表面上の静電潜像に対して、静電的に供給さ
れ、該静電潜像をトナー像として現像（可視化）する。

【００６３】続いて、上記トナー規制ブレード１４の具
体的構成を、図２（ａ）および（ｂ）を参照して説明す
る。

【００６４】トナー規制ブレード１４は、例えば、基材
としてＳＵＳの金属（すなわち、導電性基材）を使用し
ており、電子放出部１５が形成される領域では、図２
（ａ）および（ｂ）に示すように、エッチング加工等に
より複数の開口部１５１が設けられている。さらに、電
子放出部１５が形成される領域には、光電面１５２とし
て薄膜のアルミニウムが例えば蒸着によって積層されて
いる。

【００６５】図２（ａ）の記載では、上記開口部１５１
は、円形状の小径穴が多数形成された構成となっている
が、本発明においては開口部１５１の形状は特に限定さ
れるものではなく、四角や三角の形状であってもよく、
また、スリット形状の開口部であってもよい。

【００６６】また、光電面１５２を形成する材料は、上
述のようなアルミニウムに限定されるものではなく、光
の照射を受けたときに光電効果が生じるものであれば、
この他にＴａ等の金属、Ｍｇ−Ａｇ等の合金、半導体、
導電ポリマーなどであってもよい。また、上記光電面１
５２は、トナー規制ブレード１４において、必ずしも図
２（ｂ）に示すように両面に形成されている必要はな
く、少なくとも紫外線照射器１６との対向面側に形成さ
れていればよい。

【００６７】さらに、上記電子放出部１５に照射される
光は、上述のような紫外線に限定されるものではなく、
光電面１５２を形成する材料に対して光電効果を起こし
うる波長を有するものであれば、可視光線やＸ線等であ
ってもよい。

【００６８】上記構成のトナー規制ブレード１４におい
て、電子放出部１５の光電面１５２に紫外線が照射され
ると、該光電面１５２にて光電効果による光電子が誘起
される。この光電子は、主に、紫外線の照射面側、すな
わち、紫外線照射器１６との対向面側において発生する
ものであるが、発生した光電子の一部は、電子放出部１
５の開口部１５１を通って現像ローラ１３との対向面側
からトナーに向けて放射され、トナーの帯電に寄与す
る。

【００６９】また、電子放出部１５において、該電子放
出部１５が電気的にフロートの状態であれば、電子放出
部１５の光電面１５２が光電子を放出しつづけることが
できないことは容易に理解できる。このため、電子放出
部１５は、光電面１５２から放出した分の電子を外部か
ら供給可能な構成とする必要がある。ここで、上記電子
放出部１５は、ＳＵＳからなるトナー規制ブレード１４
の基材上に光電面１５２としてアルミニウム薄膜を蒸着
した構成であるため、トナー規制ブレード１４の基材を
接地することにより上記構成は容易に実現できる。

【００７０】このように、本実施の形態１に係る現像装
置１０は、トナー規制ブレード１４の圧接力を従来の摩
擦帯電方式を用いた現像装置に比べ大幅に低減すること
ができる。これにより、トナー規制ブレード１４による
トナーへの加圧力および熱的負荷が大幅に低減され、ト
ナー破壊やトナー規制ブレード１４へのトナー融着とい
った不具合を回避できる。

【００７１】［実施の形態２］本発明の他の実施の一形
態について図３ないし図７に基づいて説明すれば、以下
の通りである。

【００７２】上記実施の形態１に係る現像装置１０で
は、光電効果によって光電面１５２から誘起された光電
子は、電子放出部１５の開口部１５１を通って現像ロー
ラ１３との対向面側からトナーに向けて放射される。し
かしながら、上記構成において、トナー規制ブレード１
４の光照射面側で発生する光電子は、開口部１５１を通
過するとは限らず、該開口部１５１を通過しない光電子
はトナーの帯電には寄与しない。このため、上記現像装
置１０のトナー帯電手段では、そのトナー帯電効率はあ
まり高くない。

【００７３】本実施の形態２では、現像装置においてト
ナー帯電効率を向上させることのできる好適例を説明す
る。

【００７４】本実施の形態２に係る現像装置１０’は、
図３に示すように、現像装置１０の構成においてトナー
規制ブレード１４をトナー規制ブレード１４’に代える
と共に、該トナー規制ブレード１４’と現像ローラ１３
との間に電気的バイアスを印加する構成となっている。
このため、トナー規制ブレード１４’はバイアス印加手
段１９と接続されている。このバイアス印加手段１９
は、トナー規制ブレード１４’の基材に接続する構成と
することができる。また、現像ローラ１３側のバイアス
印加手段２０は、感光体ドラム２と現像ローラ１３との
間で現像バイアスを印加するためのバイアス印加手段を
そのまま兼用することができる。現像装置１０’におい
てその他の構成は現像装置１０と同じである。

【００７５】トナー規制ブレード１４’の具体的構成
を、図４（ａ）および（ｂ）を参照して説明する。

【００７６】トナー規制ブレード１４’は、トナー規制
ブレード１４とほぼ同様の構成であるが、図４（ｂ）に
示すように、現像ローラ１３との接触領域Ｗｓにおいて
絶縁層１７および金属層１８が設けられている点が異な
っている。尚、トナー規制ブレード１４’上に形成され
る電子放出部１５の構成は、トナー規制ブレード１４と
同様の構成である。

【００７７】現像装置１０’では、トナー規制ブレード
１４’と現像ローラ１３との間に電気的バイアスを印加
するため、現像装置１０のようにトナー規制ブレード１
４の導電性基材と現像ローラ１３とが直接接触する構成
であれば、トナー規制ブレード１４と現像ローラ１３と
の間が導通してしまい上述のような電気的バイアスを印
加することができない。

【００７８】すなわち、絶縁層１７は、現像ローラ１３
とトナー規制ブレード１４’の基材との間を絶縁するた
めに設けられるものであり、例えば、上記基材の上に厚
さ８０μｍのフッ素樹脂層として形成される。

【００７９】また、金属層１８は、現像ローラ１３の表
面において均一なトナー層が形成されるように、現像ロ
ーラ１３との接触面において適切な硬度や表面粗さを提
供するものである。金属層１８としては、例えば、厚さ
２０μｍのＳＵＳの金属層が積層される。

【００８０】尚、現像ローラとトナー規制ブレードとの
間を絶縁する構成としては、上述のようにトナー規制ブ
レード側に絶縁層を設ける構成に限定されるものではな
く、導電性基材からなる現像ローラの外周層に、例えば
ゴム等の絶縁層を設ける構成であってもよい。

【００８１】上記構成の現像装置１０’では、トナー規
制ブレード１４’と現像ローラ１３との間に電気的バイ
アスを印加することにより、以下の２つの作用によって
帯電効果を向上させることができる。

【００８２】まず、第１の作用として、上記電気的バイ
アスを印加することで、トナー規制ブレード１４’と現
像ローラ１３との間に電界が発生する。このとき、トナ
ー規制ブレード１４’の電子放出部１５における開口部
１５１付近では図５に示すような電気力線（図中、破線
にて示す）が発生する。

【００８３】このため、電子放出部１５の光電面１５２
において、開口部１５１付近で発生した光電子は、上記
電気力線に沿って移動し、開口部１５１を通過して現像
ローラ１３側に引き寄せられる。すなわち、発生した光
電子をトナーの帯電に効率的に使用できる。

【００８４】次に、第２の作用として、現像ローラ１３
側に引き寄せられた光電子は、上記電界の作用によって
加速される。そして加速された電子が、気体分子に衝突
すると、該気体分子が電子を放出してイオン化する。こ
のとき、気体分子より放出された電子も同様の作用を生
じるため、気体中の電子が急激に増加する、いわゆる電
子なだれの現象が発生する。この電子なだれによって生
じた電子もトナーの帯電に寄与するため、帯電効率が大
幅に向上する。

【００８５】ここで、現像ローラ１３とトナー規制ブレ
ード１４’間の電気的バイアスは、電界強度が０．５〜
２．５×１０⁶（Ｖ／ｍ）となる範囲で印加されてい
る。

【００８６】このときの、所望の帯電量（−２．０×１
０^-2μＣ／ｋｇとする）が得られるときの電界強度とプ
ロセス速度の関係を図６に示す。図６から明らかなよう
に、上記電気的バイアスの電界強度を上げることによっ
て所望の帯電量が得られるプロセス速度も向上してお
り、上記範囲の電気的バイアスを印加する場合、プロセ
ス速度５０〜２００ｍｍ／ｓ相当までトナー帯電が可能
となる。

【００８７】本実施の形態２に係る現像装置１０’の構
成において、トナー規制ブレード１４’による加圧力
と、トナーの帯電特性との関係を図７に示す。このと
き、電子放出部１５における開口部１５１のパターン条
件は、開口率が４０％、開口部１５１の穴形がφ２００
μｍとなっている。紫外線照射器１６は、波長２５４ｎ
ｍの紫外光を照射している。尚、上記開口率とは、電子
放出部１５の形成領域の面積に対する開口部１５１の面
積の比率を示す。さらに、現像ローラ１３とトナー規制
ブレード１４’間には５×１０^-6Ｖ／ｍの電気的バイア
スが印加されている。

【００８８】図７より、従来の摩擦帯電方式では、トナ
ーの所望の帯電量を得るためには、約１９６ｋＰａの加
圧力が必要であることが分かる。これに対し、本発明の
帯電方式では、従来の摩擦帯電方式に必要な加圧力の１
／４、すなわち約４９ｋＰａの加圧力で所望の帯電量が
得られている。

【００８９】［実施の形態３］本発明の他の実施の一形
態について図８に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。

【００９０】実施の形態１および２では、トナー規制ブ
レード１４またはトナー規制ブレード１４’の電子放出
部１５において、開口部１５１のブレード断面における
形状（図２（ｂ）参照）が直方形状となっている。すな
わち、実施の形態１および２における電子放出部１５の
開口部１５１では、光照射面側の開口面積と、現像ロー
ラ１３との対向面側の開口面積とが等しくなっている。

【００９１】これに対し、本実施の形態３に係るトナー
規制ブレードは、電子放出部における開口部の形状を、
光照射面側の開口面積を、現像ローラ１３との対向面側
の開口面積より大きくすることで、電子放出部１５にお
ける受光領域の面積を拡大し、光電子の発生量の増加を
図っている。

【００９２】本実施の形態３における上記トナー規制ブ
レードの一例を図８（ａ）および（ｂ）に示す。

【００９３】図８（ａ）および（ｂ）に示すトナー規制
ブレード２１は、例えば、基材としてＳＵＳの金属（す
なわち、導電性基材）を使用しており、その一部に電子
放出部２２が形成されている。電子放出部２２では、複
数の開口部２２１が設けられており、さらに、光電面２
２２として薄膜のアルミニウムが例えば蒸着によって積
層されている。

【００９４】ここで、上記開口部２２１は、光照射面側
の開口直径φ１と、現像ローラ１３との対向面側の開口
直径φ２とがφ１＞φ２となるようなすり鉢形状となっ
ている。尚、上記形状の開口部２２１をトナー規制ブレ
ード２１に形成することは、例えば片面エッチングによ
って容易に形成可能である（尚、図２に示すようなスト
レート穴は両面エッチングを行った場合に得られる）。
また、上記光電面２２２は、電子放出部２２において、
少なくとも光照射面側と開口部２２１の内面とに形成さ
れていればよい。

【００９５】電子放出部２２をこのような形状とした場
合、電子放出部２２へ照射された光は、光電面２２２と
開口部２２１の内面とによって受光される。このため、
電子放出部２２における受光領域の面積を拡大でき、光
電子の発生量を増加させてトナー帯電の安定化を図るこ
とができる。

【００９６】但し、上記開口部２２１は、（光照射面側
の開口面積）＞（現像ローラ１３との対向面側の開口面
積）の関係を満たしていれば、その形状は特に限定され
るものではないことは、実施の形態１および２における
電子放出部１５の場合と何ら変わりはない。

【００９７】上記トナー規制ブレード２１は、実施の形
態１に係る現像装置１０のように、トナー規制ブレード
２１と現像ローラ１３との間に電気的バイアスを印加し
ない構成であってもよい。しかしながら、実施の形態２
に係る現像装置１０’のように、現像ローラ１３との接
触領域Ｗｓに絶縁層を設け、トナー規制ブレード２１と
現像ローラ１３との間に電気的バイアスを印加する構成
に対応させることが好適である。

【００９８】［実施の形態４］本発明の他の実施の一形
態について図９および図１０に基づいて説明すれば、以
下の通りである。

【００９９】本実施の形態４に係る現像装置は、実施の
形態１ないし３で説明したトナー規制ブレード１４，１
４’，２１に代えて、図９（ａ）および（ｂ）に示すよ
うなトナー規制ブレード２３を用いた構成である。

【０１００】トナー規制ブレード２３は、図９（ａ）お
よび（ｂ）に示すように、基材として例えばガラス、石
英ガラス、アクリル樹脂等の透明基材を用いており、該
透明基材における現像ローラ１３との対向面側に電子放
出部２４としての金属薄膜が形成されている構成であ
る。もちろん、電子放出部２４の材質は、光の照射を受
けたときに光電効果が生じるものであれば特に限定され
るものでなく、例えば、ＡｌやＴａ等の金属、Ｍｇ−Ａ
ｇ等の合金、半導体、導電ポリマーなどであってもよ
い。

【０１０１】トナー規制ブレード２３では、該トナー規
制ブレード２３に照射される光は透明基材側から照射さ
れ、該透明基材を透過して電子放出部２４に到達する。

【０１０２】ここで、電子放出部２４は、トナー規制ブ
レード１４，２１における電子放出部１５，２２とは異
なり、開口部１５１，２２１を有していない。すなわ
ち、電子放出部２４は、光電面として作用する金属薄膜
のみからなっている。

【０１０３】このとき、透明基材側から照射された光に
よる光電効果によって発生した光電子を現像ローラ１３
との対向面側に放出させるためには、電子放出部２４を
形成する金属薄膜内において光電子の通り道が必要であ
る。ここで、電子放出部２４は、ミクロな視点では、金
属材料が隙間なく均一に成膜されているわけではなく、
多くの空洞部が内部に形成されている。このため、電子
放出部２４では、発生した光電子は、この空洞部を通っ
て現像ローラ１３との対向面側へ放出可能となってい
る。

【０１０４】但し、電子放出部２４において、その金属
薄膜の膜厚が大きすぎる場合、該金属薄膜内において上
述のような空洞部が生じていても、この空洞部によって
現像ローラ１３との対向面側までに至る光電子の通り道
が形成されることは少なくなる。したがって、本実施の
形態４に係るトナー規制ブレード２３の構成では、電子
放出部２４を形成する金属薄膜の膜厚を適切に設定する
必要がある。

【０１０５】ここで、電子放出部２４における金属薄膜
の膜厚と放出電流密度との関係を図１０に示す。但し、
上記金属薄膜における膜厚は該金属薄膜における光の透
過率と密接に関係する（膜厚が減少するほど透過率が上
昇する）ものであり、図１０の横軸では、上記膜厚を示
すパラメータとして透過率を示している。また、図１０
においては、トナー規制ブレード２３と現像ローラ１３
との間に電気的バイアスを印加した場合を示している。

【０１０６】これより、電子放出部２４における金属薄
膜の透過率が４０〜７０パーセントの範囲内で放出電流
密度が大きく増加していることが分かる。これは、上記
透過率が７０％より大きくなると、電子放出部２４の膜
厚が大きくなり過ぎ、発生した光電子が現像ローラ１３
との対向面側へ放出されにくくなったためと考えられ
る。また、上記透過率が４０％より小さくなると、電子
放出部２４において金属薄膜の面内方向の連続性が失わ
れ、該電子放出部２４の全領域に電気的バイアスが印加
されず、電子なだれの作用が十分に生じなかったものと
考えられる。

【０１０７】すなわち、上記現像装置では、上記電子放
出部２４の光電膜は、光の透過率が４０％以上７０％以
下になるように形成されていることが好ましい。上記の
構成によれば、上記光電膜における光の透過率を最適化
することで、高い帯電効率を得ることができる。

【０１０８】尚、本実施の形態４に係るトナー規制ブレ
ード２３においては、実施の形態１に係る現像装置１０
のように、トナー規制ブレード２３と現像ローラ１３と
の間に電気的バイアスを印加しない構成であってもよ
い。しかしながら、実施の形態２に係る現像装置１０’
のように、現像ローラ１３との接触領域Ｗｓに絶縁層を
設け、トナー規制ブレード２３と現像ローラ１３との間
に電気的バイアスを印加する構成に対応させることが好
適である。

【０１０９】また、トナー規制ブレード２３と現像ロー
ラ１３との間に電気的バイアスを印加する構成とする場
合、トナー規制ブレード２３は基材が導電性でないた
め、上記電気的バイアスを印加するためのバイアス印加
手段１９（図３参照）は、電子放出部２４に直接接続さ
れる。また、トナー規制ブレード２３と現像ローラ１３
との間に電気的バイアスを印加しない構成であっても、
電子放出部２４は接地端子と直接接続される。

【０１１０】あるいは、電子放出部２４の下層に例えば
ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる透明導電層を形成
し、該透明導電層を介して電子放出部２４にバイアスを
印加したり、電子放出部２４を接地してもよい。

【０１１１】［実施の形態５］本発明の他の実施の一形
態について図１１および図１２に基づいて説明すれば、
以下の通りである。

【０１１２】上記実施の形態１ないし４に係る現像装置
は、トナー帯電手段における電子放出部をトナー規制ブ
レードの一部に設けた構成である。このような構成で
は、上記電子放出部における光電膜を形成するための部
材を新たに設ける必要がなく、現像装置の小型化や低コ
スト化を図ることができる。

【０１１３】一方で、上記構成の現像装置では、トナー
帯電手段によって帯電が施されるトナーは、現像ローラ
１３上に層厚規制された後のトナーである。このため、
現像ローラ１３上に層形成されているトナーのうち、外
周部側におけるトナーはトナー帯電手段から放出される
電子を多く受け取りその帯電量は多くなるが、内周部側
のトナーの帯電量は小さくなる。すなわち、最終的なト
ナー帯電の均一性が低くなる。

【０１１４】これに対し、本実施の形態５に係る現像装
置は、トナー帯電手段の位置を実施の形態１ないし４に
係る現像装置と異ならせることにより、トナー帯電の均
一性を高める上で好適な構成を示すものである。

【０１１５】本実施の形態５に係る現像装置３０は、図
１１に示すように、感光体ドラム２と対向するように配
置され、該感光体ドラム２の表面に形成される静電潜像
を、現像剤として例えば１成分系の非磁性よりなるトナ
ーを用いて現像する。現像装置３０は、ホッパー３１、
現像槽３２、および帯電槽３３を備えている。

【０１１６】ホッパー３１は、現像装置３０の最上流に
位置する槽であり、未帯電のトナーを貯蔵している。

【０１１７】現像槽３２は、感光体ドラム２に供給され
るトナーを収容する槽であり、供給ローラ３４、現像ロ
ーラ３５、およびトナー規制ブレード３６を備えた構成
となっている。

【０１１８】供給ローラ３４および現像ローラ３５は、
互いの外周面同士が対面するようにそれぞれ回転可能に
連設されている。そして、供給ローラ３４は現像槽３２
内のトナーを現像ローラ３５の外周面に供給し、現像ロ
ーラ３５は供給ローラ３４により供給されたトナーを感
光体ドラム２に向けて担持搬送する。トナー規制ブレー
ド３６は、現像ローラ３５の回転方向に対し、供給ロー
ラ３４の下流側、かつ感光体ドラム２の上流側にて現像
ローラ３５と接触して配置され、現像ローラ３５表面に
形成されるトナー層を層厚規制する。

【０１１９】帯電槽３３は、ホッパー３１の下流、かつ
現像槽３２の上流に配置されており、ホッパー３１から
現像槽３２に向けて補給されるトナーに対してトナー帯
電を施す槽である。すなわち、ホッパー３１は、現像槽
３２においてトナー無しが検出された場合、トナー補給
ローラ３７を回転させ、現像槽３２に向けてトナー補給
を行う。このとき、ホッパー３１から現像槽３２へ補給
されるトナーは、必ず帯電槽３３を通過し、該帯電槽３
３にてトナー帯電が行われる。

【０１２０】このため、帯電槽３３は、光の照射を受け
ることにより自らの電子を誘起させてその電子を放出す
るトナー帯電ローラ（帯電部材）３８と、該トナー帯電
ローラ３８に紫外線を照射する冷陰極ガラスランプ３９
からなるトナー帯電手段をその内部に有している。上記
トナー帯電手段の詳細については後述する。

【０１２１】ここで、上記現像装置３０を備えた電子写
真装置におけるプロセス部を簡単に説明する。

【０１２２】上記プロセス部は、図１１に示すように、
主に感光体ドラム２、帯電ローラ３、露光手段（図示せ
ず）、現像装置３０、転写用放電ローラ４、クリーニン
グ手段（図示せず）、除電手段（図示せず）、定着ロー
ラ５からなる。また、図１１中において、Ｐは記録用
紙、Ｌは上記露光手段から照射されて感光体ドラム２表
面に静電潜像を書き込む光ビームを示している。

【０１２３】感光体ドラム２は、所定方向（図１１に示
す矢印Ａ方向）に回転しており、まず、その外周表面が
帯電ローラ３によって均一帯電される。均一帯電された
感光体ドラム２の表面には、露光手段により画像データ
に応じて制御される光ビームＬが照射され、静電潜像が
形成される。

【０１２４】感光体ドラム２上に形成された上記静電潜
像は、感光体ドラム２の回転によって、現像装置３０と
対向する位置まで移動し、該現像装置３０によってトナ
ーを供給されて可視化される（感光体ドラム２上にトナ
ー像が形成される）。このとき、現像装置３０の現像ロ
ーラ３５は、感光体ドラム２に供給するトナーを担持搬
送するために所定方向（図１１に示す矢印Ｂ方向）に回
転している。

【０１２５】尚、本実施の形態１では、感光体ドラム２
は、有機光半導体で構成されており、−７００Ｖ（帯電
ローラ３による帯電量）に帯電して、周速度が５０ｍｍ
／ｓでＡ方向に回転している。現像ローラ３５は、円筒
状の導電性ゴム弾性材料で構成されており、−４００Ｖ
の現像バイアスが印加されて感光体ドラム２と等しい周
速度でＢ方向に回転している。供給ローラ３４は、円筒
状の発泡性ゴム弾性材料で構成されており、感光体ドラ
ム２と等しい周速度でＢ方向に回転している。

【０１２６】転写用放電ローラ４は、感光体ドラム２上
に現像によって形成されたトナー像を用紙Ｐに転写す
る。感光体ドラム２の回転方向における転写用放電ロー
ラ４の下流側には、さらにクリーニング手段および除電
手段が配置され、該クリーニング手段は転写後の感光体
ドラム２表面の残留トナーを除去し、該所電手段は感光
体ドラム２表面を除電する。

【０１２７】トナー像が転写された後の用紙Ｐは定着ロ
ーラ５に搬送され、該用紙Ｐが上下一対の定着ローラ５
の間を通過する際に加熱および加圧を受け、トナー像が
用紙Ｐ上に定着される。

【０１２８】次に、現像装置３０における現像の詳細過
程を説明する。

【０１２９】上記現像槽３２でトナー無しが検出された
場合、ホッパー３１内部に設置されているトナー補給ロ
ーラ３７が回転され、未帯電トナーがホッパー３１から
帯電槽３３内へ送り込まれる。トナー補給ローラ３７に
は、例えば発砲ウレタンローラが用いられる。

【０１３０】帯電槽３３では、トナー帯電手段を構成す
るトナー帯電ローラ３８および冷陰極ガラスランプ３９
によって、電荷を与えられ、現像に必要な帯電量まで帯
電される。すなわち、トナー帯電ローラ３８に形成され
た電子放出部に対して冷陰極ガラスランプ３９から光を
照射することによって、光電効果によって上記電子放出
部から光電子が誘起される。この光電子は帯電槽３３内
を通過するトナーに向けて放出され、該トナーが所望の
帯電量まで帯電される。尚、上記冷陰極ガラスランプ３
９の発光は、トナー補給ローラ３７の回転と同期させれ
ば、電力消費の増加につながる不必要な発光を抑制でき
好ましい。

【０１３１】上記構成の帯電槽３３において、トナー帯
電ローラ３８および冷陰極ガラスランプ３９からなるト
ナー帯電手段は、該帯電槽３３を通過するトナーに対し
て光電効果によって発生する光電子を放出して、その光
電子をトナーに降り注ぐことによってトナー帯電を行っ
ている。このため、トナー帯電手段に対し非接触の状態
で帯電槽３３を通過するトナーに対しても帯電を行うこ
とができる。すなわち、トナーに対して無負荷で帯電を
行うことができる。

【０１３２】また、上記トナー帯電手段は現像ローラ１
３とは完全に非接触であり、該トナー帯電手段における
電子放出部の表面粗さがトナーの層形成に及ぼすことは
ない。したがって、上記トナー帯電手段は、トナーに対
して無負荷で帯電を行うことができると共に、電子放出
部の表面粗さが設計上の制約を受けることはない。

【０１３３】帯電槽３３の上記トナー帯電手段によって
所定の帯電量まで帯電されたトナーは、現像槽３２へ送
られる。現像槽３２では、上述したように、供給ローラ
３４より現像ローラ３５表面にトナーを順次供給して、
現像ローラ３５がトナーを保持した状態で回転運動す
る。これにより、現像ローラ３５によって搬送されるト
ナーが現像ローラ３５とトナー規制ブレード３６の接触
領域との間に案内され、現像ローラ３５上のトナーの層
厚が規制される。

【０１３４】このとき、現像ローラ３５とトナー規制ブ
レード３６の接触領域との間に案内されるトナーは、帯
電槽３３において既に帯電状態とされているため、トナ
ー規制ブレード３６は、現像ローラ３５に対して少なく
ともトナーの層厚規制に必要な程度の力にて圧接されて
いればよく、トナー規制ブレード３５によるトナーへの
加圧力および熱的負荷を大幅に低減することができる。

【０１３５】現像ローラ３５に層形成されたトナーは、
さらに現像ローラ３５の回転によって感光体ドラム２と
の対向部まで送られ、感光体ドラム２の表面上の静電潜
像に対して、静電的に供給され、該静電潜像をトナー像
として現像（可視化）する。

【０１３６】続いて、上記帯電槽３３内に備えられるト
ナー帯電手段の具体的構成を、図１２（ａ）ないし
（ｃ）を参照して説明する。

【０１３７】上記トナー帯電手段は、図１２（ａ）に示
すように、帯電槽３３内に備えられており、円筒形状の
トナー帯電ローラ３８の内部に冷陰極ガラスランプ３９
を配置した構成となっている。尚、トナー帯電ローラの
形状は円筒形状に限定されるものでなく角筒形状などで
あってもよい。

【０１３８】トナー帯電ローラ３８は、例えば、基材と
してＳＵＳの金属円筒（すなわち、導電性基材）を使用
しており、電子放出部が形成される領域では、図１２
（ｂ）および（ｃ）に示すように、エッチング加工等に
より複数の開口部３８１が設けられている。さらに、電
子放出部が形成される領域には、光電面３８２として薄
膜のアルミニウムが例えば蒸着によって積層されてい
る。

【０１３９】尚、本実施の形態５では、上記電子放出部
は、トナー帯電ローラ３８の円筒側面の全面にて形成さ
れているものとして説明を行うが、トナー帯電ローラ３
８の一部の領域に形成されるものであってもよい。例え
ば、後述の実施の形態７で説明するようなバイアス印加
手段と組み合わせる場合には、該バイアスの印加領域
（電極板との対向領域）にのみ電子放出部を形成する構
成であってもよい。

【０１４０】また、図１２（ｂ）の記載では、上記開口
部３８１は、円形状の小径穴が多数形成された構成とな
っているが、本発明においては開口部３８１の形状は特
に限定されるものではなく、四角や三角の形状であって
もよく、また、スリット形状の開口部であってもよい。

【０１４１】また、光電面３８２を形成する材料は、上
述のようなアルミニウムに限定されるものではなく、光
の照射を受けたときに光電効果が生じるものであれば、
この他にＴａ等の金属、Ｍｇ−Ａｇ等の合金、半導体、
導電ポリマーなどであってもよい。また、上記光電面３
８２は、トナー帯電ローラ３８において、必ずしも図１
２（ｃ）に示すように両面に形成されている必要はな
く、少なくとも冷陰極ガラスランプ３９との対向面側
（すなわち、トナー帯電ローラ３８の内周面側）に形成
されていればよい。

【０１４２】さらに、トナー帯電ローラ３８の上記電子
放出部に照射される光は、光電面３８２を形成する材料
に対して光電効果を起こしうる波長を有するものであれ
ば、可視光線、紫外線、Ｘ線等を使用可能である。

【０１４３】上記構成のトナー帯電手段によってトナー
帯電を行う場合は、冷陰極ガラスランプ３９を発光させ
ることにより、トナー帯電ローラ３８に形成された電子
放出部に対し、該トナー帯電ローラ３８の内面側から光
を照射する。これにより、トナー帯電ローラ３８の電子
放出部において光電効果による光電子が誘起される。こ
うして発生した光電子の一部は、電子放出部の開口部３
８１を通ってトナー帯電ローラ３８の外周面より放射さ
れ、トナーの帯電に寄与する。

【０１４４】また、電子放出部において、該電子放出部
が電気的にフロートの状態であれば、電子放出部の光電
面３８２が光電子を放出しつづけることができないこと
は容易に理解できる。このため、電子放出部は、光電面
３８２から放出した分の電子を外部から供給可能な構成
とする必要がある。ここで、上記電子放出部は、ＳＵＳ
からなるトナー帯電ローラ３８の基材上に光電面３８２
としてアルミニウム薄膜を蒸着した構成であるため、ト
ナー帯電ローラ３８の基材を接地することにより上記構
成は容易に実現できる。

【０１４５】本実施の形態５に係る現像装置３０の構成
において、トナー規制ブレード３６による加圧力と、ト
ナーの帯電特性との関係は、実施の形態２の図７に示さ
れる関係とほぼ同様となる。このとき、電子放出部にお
ける開口部３８１のパターン条件は、開口率が４０％、
開口部３８１の穴形がφ２００μｍとなっている。ま
た、冷陰極ガラスランプ３９は、波長２５４ｎｍの紫外
光を照射している。但し、この場合、トナー帯電ローラ
３８と電極板４２（図１５参照）との間には、後述の実
施の形態７の構成によって５×１０^-6Ｖ／ｍの電気的バ
イアスが印加されているものとする。

【０１４６】図７より、従来の摩擦帯電方式では、トナ
ーの所望の帯電量（−２．０×１０ ^-2μＣ／ｋｇ）を得
るためには、約１９６ｋＰａの加圧力が必要であること
が分かる。これに対し、本発明の帯電方式では、従来の
摩擦帯電方式に必要な加圧力の１／４、すなわち約４９
ｋＰａの加圧力で所望の帯電量が得られている。

【０１４７】このように、本実施の形態５に係る現像装
置３０は、トナー規制ブレード３６の圧接力を従来の摩
擦帯電方式を用いた現像装置に比べ大幅に低減すること
ができる。これにより、トナー規制ブレード３６による
トナーへの加圧力および熱的負荷が大幅に低減され、ト
ナー破壊やトナー規制ブレード３６へのトナー融着とい
った不具合を回避できる。

【０１４８】尚、現像装置３０では、上記トナー帯電手
段がホッパー３１と現像槽３２との間に具備される帯電
槽３３内に配置されているが、該トナー帯電手段の配置
箇所はこれに限定されるものではない。すなわち、上記
トナー帯電手段は、現像ローラ３５上に層形成される前
の状態のトナーに対して帯電を行えるものであれば、そ
の配置箇所は現像装置３０内の任意の箇所であってもよ
い。具体的には、上記トナー帯電手段は、供給ローラ３
４の上流側に配置されていれば、現像ローラ３５上に層
形成される前の状態のトナーに対して帯電を行える。

【０１４９】このように、上記トナー帯電手段によって
帯電されたトナーが現像ローラ３５上に層形成される前
のものであれば、その後の層形成に至る過程において、
トナーに攪拌作用が生じ、現像ローラ３５上でのトナー
帯電量は均一化されるまた、本実施の形態５に係る現像
装置３０では、上記トナー帯電手段は、ホッパー３１と
現像槽３２との間に具備される帯電槽３３内に配置され
ている。このような構成では、現像装置内で浮遊落下す
る状態のトナーに対して帯電を行うこととなる。

【０１５０】このような場合、上記トナー帯電手段によ
って帯電されるトナーは比較的散乱状態にある（凝集度
が低い）ため、該トナー帯電手段は、落下するトナーに
対し比較的均一に帯電を行うことができ、最終的なトナ
ー帯電量の均一性がより向上する。

【０１５１】［実施の形態６］本発明の他の実施の一形
態について図１３および図１４に基づいて説明すれば、
以下の通りである。

【０１５２】本実施の形態６に係る現像装置は、実施の
形態５で説明したトナー帯電ローラ３８に代えて、図１
３（ａ）ないし（ｃ）に示すようなトナー帯電ローラ４
０を用いた構成である。すなわち、上記トナー帯電手段
は、図１３（ａ）に示すように、円筒形状のトナー帯電
ローラ４０の内部に冷陰極ガラスランプ３９を配置した
構成となっている。

【０１５３】トナー帯電ローラ４０は、図１３（ｂ）に
示すように、基材として例えばガラス、石英ガラス、ア
クリル樹脂等の円筒形状の透明基材４０１を用いてお
り、該透明基材４０１における外周面側に電子放出部４
０２としての金属薄膜が形成されている構成である。も
ちろん、電子放出部４０２の材質は、光の照射を受けた
ときに光電効果が生じるものであれば特に限定されるも
のでなく、例えば、ＡｌやＴａ等の金属、Ｍｇ−Ａｇ等
の合金、半導体、導電ポリマーなどであってもよい。

【０１５４】上記トナー帯電手段では、冷陰極ガラスラ
ンプ３９から照射される光は、トナー帯電ローラ４０の
内周面側から該トナー帯電ローラ４０に対して照射され
る。この照射光は、トナー帯電ローラ４０の透明基材４
０１を透過して電子放出部４０２に到達する。

【０１５５】ここで、電子放出部４０２は、トナー帯電
ローラ３８における電子放出部とは異なり、開口部３８
１を有していない。すなわち、電子放出部４０２は、光
電面として作用する金属薄膜のみからなっている。

【０１５６】尚、上記構成のトナー帯電ローラ４０にお
いて、開口部３８１を有さない電子放出部４０２から放
出される光電子が該トナー帯電ローラ４０の外周面側か
ら放出される作用については、先に説明した実施の形態
４における電子放出部２４と同様であるので、ここでは
詳細な説明を省略する。また、上記電子放出部４０２を
形成する金属薄膜（アルミニウム膜）の膜厚は、実施の
形態４にて説明した電子放出部２４と同様に、透過率が
４０〜７０％になるように最適化されていることが好ま
しい。

【０１５７】また、トナー帯電手段におけるコストを低
廉化するために、図１４（ａ）および（ｂ）に示すよう
な構成も考えられる。この場合のトナー帯電手段は、図
１４（ａ）に示すように、冷陰極ガラスランプ３９の外
周面に、電子放出部４１となる金属薄膜が直接形成され
ている構成である。すなわち、図１４（ｂ）に示すよう
に、冷陰極ガラスランプ３９のガラス管３９１の表面に
電子放出部４１となる金属薄膜が直接形成される。この
構成では、トナー帯電ローラ４０における透明基材４０
１が必要なく、部材点数を減らしてコストの削減を図る
ことができる。

【０１５８】もちろん、上記電子放出部４１は、トナー
帯電ローラ４０における電子放出部４０２と同様、その
材料はＡｕ，Ｔａ等の金属、Ｍｇ−Ａｇ等の合金、半導
体、導電ポリマーであってもよく、また、その膜厚は、
透過率が４０〜７０％になるように最適化されているこ
とが好ましい。

【０１５９】本実施の形態６に係る現像装置の構成（図
１３または図１４に示す構成）において、トナー規制ブ
レード３６による加圧力と、トナーの帯電特性との関係
は、実施の形態１の図７に示される関係とほぼ同様とな
る。このとき、冷陰極ガラスランプ３９は、波長２５４
ｎｍの紫外光を照射している。

【０１６０】図７より、従来の摩擦帯電方式では、トナ
ーの所望の帯電量（−２．０×１０ ^-2μＣ／ｋｇ）を得
るためには、約１９６ｋＰａの加圧力が必要であること
が分かる。これに対し、本発明の帯電方式では、従来の
摩擦帯電方式に必要な加圧力の１／４、すなわち約４９
ｋＰａの加圧力で所望の帯電量が得られている。

【０１６１】［実施の形態７］本発明の他の実施の一形
態について図１５および図１６に基づいて説明すれば、
以下の通りである。

【０１６２】本実施の形態７に係る現像装置３０’は、
図１５に示すように、現像装置３０の構成において帯電
槽３３の内面側壁に電極板４２を設け、トナー帯電ロー
ラ３８と電極板４２とをバイアス印加手段４３に接続す
ることによって、トナー帯電ローラ３８と電極板４２と
の間に電気的バイアスを印加する構成となっている。現
像装置３０’においてその他の構成は現像装置３０と同
じである。

【０１６３】上記構成の現像装置３０’では、トナー帯
電ローラ３８と電極板４２との間に電気的バイアスを印
加することにより、実施の形態２で説明したのと同様の
作用によって上記トナー帯電手段における帯電効果を向
上させることができる。すなわち、上記電気的バイアス
を印加することによって発生する電界の作用により、電
子放出部から放出される光電子の利用率を高める作用
と、電子なだれの作用とによって帯電効率を向上させる
ことができる。

【０１６４】ここで、トナー帯電ローラ３８と電極板４
２との間の電気的バイアスは、電界強度が０．５〜２．
５×１０⁶（Ｖ／ｍ）となる範囲で印加されている。

【０１６５】このときの、所望の帯電量（−２．０×１
０^-2μＣ／ｋｇとする）が得られるときの電界強度とプ
ロセス速度の関係を図１６に示す。図１６から明らかな
ように、上記電気的バイアスの電界強度を上げることに
よって所望の帯電量が得られるプロセス速度も向上して
おり、上記範囲の電気的バイアスを印加する場合、プロ
セス速度５０〜１５０ｍｍ／ｓ相当までトナー帯電が可
能となる。

【０１６６】尚、上記説明において、現像装置３０’
は、電極板４２およびバイアス印加手段４３を図１２に
示すトナー帯電手段と組み合わせた構成を示すものであ
るが、図１３または図１４に示すトナー帯電手段と組み
合わせる構成とすることも可能である。ここで、電極板
４２およびバイアス印加手段４３を図１２に示すトナー
帯電手段と組み合わせる場合は、バイアス印加手段４３
はトナー帯電ローラ３８の基材に接続する構成とするこ
とができる。

【０１６７】一方、電極板４２およびバイアス印加手段
４３を図１３または図１４に示すトナー帯電手段と組み
合わせる場合は、バイアス印加手段４３はトナー帯電ロ
ーラ４０の電子放出部４０２あるいは冷陰極ガラスラン
プ３９表面に形成される電子放出部４１と直接接続され
る、もしくは、電子放出部４０２または電子放出部４１
の下層に例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる透
明導電層を形成し、該透明導電層を介して接続される。

【０１６８】尚、上記各実施の形態の説明において、ト
ナーは非磁性一成分トナーを用いる場合を説明したが、
本発明の現像装置において使用可能なトナーは非磁性一
成分トナーに限定されるものでなく、磁性トナーや二成
分のトナーであってもよい。但し、本発明の現像装置
は、トナーへの熱的負荷を低減しトナーの破壊やブレー
ドへの融着を防止することを目的としているものであ
り、特にトナー融着の問題が顕著に発生する非磁性一成
分トナーに適用する場合に好適な効果が得られる。

【０１６９】また、上記各実施の形態の説明において
は、トナーの帯電は主に本発明の特徴的構成であるトナ
ー帯電手段によって行い、トナー規制ブレードの現像ロ
ーラへの圧接力はトナーの層厚規制に必要となる最小限
の圧接力に設定されるものとしている。

【０１７０】しかしながら、本発明の現像装置はこれに
限定されるものではなく、トナー帯電手段をトナー帯電
に関し補助的に用いるものであってもよい。すなわち、
この場合は、トナー規制ブレードの現像ローラへの圧接
力がトナーの破壊やブレードへの融着といった問題が生
じない範囲での最大の圧接力に設定され、このときの摩
擦帯電による帯電量に対して所望の帯電量に不足する分
を本発明のトナー帯電手段にて付加する構成となる。

【０１７１】このように、トナー帯電手段をトナー帯電
に関し補助的に用いる構成では、該トナー帯電手段にお
いて要求される帯電能力が小さく設定できるため、該ト
ナー帯電手段にかかるコストを削減できる。

【０１７２】尚、トナー帯電手段における帯電能力とト
ナー規制ブレードの現像ローラへの圧接力との関係は、
トナー帯電手段によるトナー帯電量とトナー規制ブレー
ドの摩擦帯電によるトナー帯電量との和が最終的に必要
な所望の帯電量に到達していればよい。すなわち、トナ
ー帯電手段によるトナー帯電量とトナー規制ブレードの
摩擦帯電によるトナー帯電量との比率は、トナーの破壊
やブレードへの融着といった問題が生じない範囲で任意
に設定可能である。

【０１７３】また、本発明における光照射手段は、上記
各実施の形態で用いられている紫外線照射器１６や冷陰
極ガラスランプ３９に限定されるものではなく、光電効
果を誘起できる光を照射できるものであれば特に限定さ
れない。但し、上記光照射手段は熱量発生の少ない光源
が好ましく、紫外線照射器や冷陰極ガラスランプ以外に
キセノンランプ等が好適に使用できる。

【０１７４】また、上記各実施の形態における電子放出
部は、トナーを帯電するための放出電子を光電効果によ
って得ているが、電子放出部を加熱して電子を放出させ
る熱電効果（熱電子放出）を利用することも原理的には
可能である。但し、本発明の現像装置は、トナーにかか
る熱的負荷を低減することを目的とするものであり、発
熱のない光電効果を利用することが好適であるのはいう
までもない。

【０１７５】

【発明の効果】本発明の現像装置は、以上のように、現
像剤を保持し、上記潜像保持体に搬送する現像剤担持体
と、上記現像剤に対して帯電を施す現像剤帯電手段とを
有しており、上記現像剤帯電手段は、上記現像剤担持体
に対して非接触に配置されると共に帯電される現像剤に
向けて電子を放出可能な電子放出部を備えており、該電
子放出部より放出された電子を該現像剤に向けて降り注
ぐことにより現像剤を帯電するようになっている構成で
ある。

【０１７６】それゆえ、上記現像装置は、層厚規制ブレ
ードにおいて、従来のように、トナー層厚規制機能およ
びトナー帯電機能の両方の機能を有する必要はなく、ト
ナー層厚規制機能のみに特化することができる。また、
上記現像剤帯電手段は、現像剤に対し無負荷で帯電を行
うことができる。

【０１７７】このため、上記現像装置では、上記層厚規
制ブレードの上記現像剤担持体に対する圧接力を従来の
層厚規制ブレードに比べて大幅に低減することで、上記
現像剤に作用する負荷（機械的負荷および熱的負荷）を
減少させ、現像剤の破壊や融着を防止することができる
という効果を奏する。

【０１７８】また、上記現像装置では、上記現像剤帯電
手段が光照射手段を備えていると共に、上記電子放出部
は上記光照射手段から光を照射されることにより、光電
効果によって電子を放出するものであることが好まし
い。

【０１７９】それゆえ、上記現像剤帯電手段は、現像剤
に対して熱的負荷を与えることなく電子を放出できると
いう効果を奏する。

【０１８０】また、上記現像装置では、上記電子放出部
が、上記現像剤担持体上に層形成される現像剤に対して
層厚規制する層厚規制ブレードの、現像剤担持体との接
触領域以外の領域に形成されている構成とすることがで
きる。

【０１８１】それゆえ、電子放出部を設けるための新た
な部材が必要なく、部材点数の削減を図ることができる
という効果を奏する。

【０１８２】また、上記現像装置では、上記光照射手段
は、上記層厚規制ブレードに対して、現像剤担持体との
対向面側の反対側に配置されていると共に、上記層厚規
制ブレードは、電子放出部となる領域に開口部が設けら
れており、かつ、電子放出部となる領域では少なくとも
光照射手段との対向面側に、該光照射手段から光を照射
された時に電子を放出する光電膜が形成されている構成
とすることができる。

【０１８３】それゆえ、上記光電膜において光照射手段
からの照射光により発生した光電子は、上記開口部を通
過して現像剤担持体側に向かうため、上記光照射手段
は、上記層厚規制ブレードに対して、配置スペースの取
りやすい現像剤担持体との対向面側の反対側に配置で
き、設計が容易となるという効果を奏する。

【０１８４】また、上記現像装置では、上記開口部は、
（光照射面側の開口面積）＞（電子放出面側の開口面
積）となるような傾斜を有しており、上記光電膜は、電
子放出部となる領域で、少なくとも上記光照射手段との
対向面側と上記開口部の内面とに形成されている構成と
することができる。

【０１８５】それゆえ、電子放出部となる領域で、上記
光照射手段との対向面側以外に上記開口部の内面に形成
される光電膜も、上記光照射手段からの照射光を受けて
光電子を放出するため、上記照射光の利用効率が向上す
るという効果を奏する。

【０１８６】また、上記現像装置では、上記光照射手段
は、上記層厚規制ブレードに対して、現像剤担持体との
接触側の反対側に配置されていると共に、上記層厚規制
ブレードは、光透過性を有する基材の上記電子放出部と
なる領域であり、かつ現像剤担持体との対向面側に、該
光照射手段から光を照射された時に電子を放出する光電
膜が形成されている構成とすることができる。

【０１８７】それゆえ、上記光照射手段からの照射光は
光透過性を有する基材を透過して光電膜に到達し、光電
効果によって発生した光電子を現像剤担持体側に向かっ
て放出するため、上記光照射手段は、上記層厚規制ブレ
ードに対して、配置スペースの取りやすい現像剤担持体
との対向面側の反対側に配置でき、設計が容易となると
いう効果を奏する。

【０１８８】また、上記現像装置では、上記層厚規制ブ
レードは、上記現像剤担持体に対して絶縁されていると
共に、上記現像剤帯電手段は、上記層厚規制ブレードと
上記現像剤担持体との間に電気的なバイアスを印加する
バイアス印加手段を備えている構成とすることが好まし
い。

【０１８９】それゆえ、上記光電膜から放出される光電
子を現像剤担持体側に引き寄せる作用と、引き寄せられ
た電子によって電子なだれ現象を引き起こす作用とを得
ることができ、高い帯電効率を得ることができるという
効果を奏する。

【０１９０】また、上記現像装置では、上記現像剤帯電
手段は、上記現像剤担持体上に層形成される前の、現像
装置内で凝集度の低い状態にある現像剤に対して帯電を
行う構成とすることができる。

【０１９１】それゆえ、凝集度の低い状態にある現像剤
に対して帯電を行うことで、各現像剤の粒子に対し電子
が付着しやすくなり、現像剤における帯電の均一度を上
げることができるという効果を奏する。

【０１９２】また、上記現像装置では、上記現像剤帯電
手段は、現像剤担持体の表面に現像剤を供給する現像剤
供給手段の上流側に配置される構成とすることができ
る。

【０１９３】それゆえ、上記現像剤帯電手段の下流にお
ける現像剤供給手段、現像剤担持体および層厚規制ブレ
ードの作用により、帯電された現像剤に攪拌作用が生
じ、現像剤における最終的な帯電の均一度を上げること
ができるという効果を奏する。

【０１９４】また、上記現像装置では、現像装置が、未
帯電の現像剤を貯蔵するホッパーと、上記ホッパーに対
してその下流に配置され、該ホッパーから現像剤の補給
をうける現像槽とを備えていると共に、上記現像剤帯電
手段は、上記ホッパーと上記現像槽との間に配置され、
ホッパーから現像槽へ向けて落下して補給される現像剤
に対して帯電を行うものである構成とすることができ
る。

【０１９５】それゆえ、帯電を受ける現像剤は凝集度の
低い状態にあり、各現像剤の粒子に対し電子が付着しや
すくなり、現像剤における帯電の均一度を上げることが
できると共に、帯電された現像剤は、現像層における現
像剤供給手段、現像剤担持体および層厚規制ブレードに
よって攪拌作用を受け、現像剤における最終的な帯電の
均一度をさらに上げることができるという効果を奏す
る。

【０１９６】また、上記現像装置では、上記現像剤帯電
手段は、電子放出部が形成される領域を有する筒状の帯
電部材と、上記帯電部材の内部に配置される全方位に光
照射可能な光照射手段とを備えている構成とすることが
できる。

【０１９７】それゆえ、上記光照射手段から照射される
光を、上記帯電部材に広範囲に形成される電子放出部に
照射することができ、上記照射光の利用効率を上げるこ
とができるという効果を奏する。

【０１９８】また、上記現像装置では、上記帯電部材
は、電子放出部となる領域に開口部が設けられており、
かつ、電子放出部となる領域では少なくとも該帯電部材
の内周面側に、上記光照射手段から光を照射された時に
電子を放出する光電膜が形成されている構成とすること
ができる。

【０１９９】それゆえ、上記光電膜において発生した光
電子は、上記開口部を通過して帯電部材の外周面側から
放出されるため、該帯電部材の外部を通過する現像剤を
帯電させることができるという効果を奏する。

【０２００】また、上記現像装置では、上記帯電部材
は、光透過性を有する筒状基材の外周面側に、上記光照
射手段から光を照射された時に電子を放出する光電膜が
形成されている構成とすることができる。

【０２０１】それゆえ、上記光照射手段からの照射光は
光透過性を有する筒状基材を透過して光電膜に到達し、
光電効果によって発生した光電子を帯電部材の外周面側
から放出するため、帯電部材の外部を通過する現像剤を
帯電させることができるという効果を奏する。

【０２０２】また、上記現像装置では、上記現像剤帯電
手段は、全方位に光照射可能な光照射手段の外周面に、
該光照射手段から光を照射された時に電子を放出する光
電膜が形成されている構成とすることができる。

【０２０３】それゆえ、帯電部材の外部を通過する現像
剤を帯電させることができると共に、上記光電膜を光照
射手段の外周面に形成することで、上記現像剤帯電手段
における部品点数を削減できるという効果を奏する。

【０２０４】また、上記現像装置では、電子放出部の少
なくとも一部の領域と対向する電極板と、上記電子放出
部と上記電極板との間に電気的なバイアスを印加するバ
イアス印加手段とを備えていることが好ましい。

【０２０５】それゆえ、上記電子放出部の光電膜から放
出される光電子を電極板側に引き寄せる作用と、引き寄
せられた電子によって電子なだれ現象を引き起こす作用
とを得ることができ、高い帯電効率を得ることができる
という効果を奏する。

【０２０６】また、上記現像装置では、上記現像剤は非
磁性一成分トナーであることが好ましい。これにより、
トナー融着の問題が顕著に発生する非磁性一成分トナー
の帯電に対して、本発明の現像装置を適用することで特
に好適な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る現像装置の概略構
成を示す断面図である。

【図２】上記現像装置に使用されるトナー規制ブレード
の構成を示すものであり、図２（ａ）は平面図、図２
（ｂ）は図２（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図である。

【図３】本発明の実施の形態２に係る現像装置の概略構
成を示す断面図である。

【図４】上記現像装置に使用されるトナー規制ブレード
の構成を示すものであり、図４（ａ）は平面図、図４
（ｂ）は図４（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図である。

【図５】上記トナー規制ブレードと現像ローラとの間に
電気的バイアスを印加した時に、トナー規制ブレードの
開口部付近に生じる電気力線を説明する図である。

【図６】上記トナー規制ブレードと現像ローラとの間に
印加される電気的バイアスの電界強度と、画像形成可能
なプロセス速度との関係を示すグラフである。

【図７】上記現像装置におけるトナー帯電量とトナー規
制ブレードの加圧力との関係を示すグラフである。

【図８】本発明の実施の形態３に係る現像装置に使用さ
れるトナー規制ブレードの構成を示すものであり、図８
（ａ）は平面図、図８（ｂ）は図８（ａ）におけるＣ−
Ｃ断面図である。

【図９】本発明の実施の形態４に係る現像装置に使用さ
れるトナー規制ブレードの構成を示すものであり、図９
（ａ）は平面図、図９（ｂ）は図９（ａ）におけるＣ−
Ｃ断面図である。

【図１０】上記トナー規制ブレード上に形成される電子
放出部の透過率と、該電子放出部から放出される電子の
放出電流密度との関係を示すグラフである。

【図１１】本発明の実施の形態５に係る現像装置の概略
構成を示す断面図である。

【図１２】上記現像装置に使用されるトナー帯電手段の
構成を示すものであり、図１２（ａ）は上記トナー帯電
手段の断面図、図１２（ｂ）は上記トナー帯電手段の表
面状態を示す平面図、図１２（ｃ）は図１２（ｂ）にお
けるＤ−Ｄ断面図である。

【図１３】本発明の実施の形態６に係る現像装置に使用
されるトナー帯電手段の構成を示すものであり、図１３
（ａ）は上記トナー帯電手段の断面図、図１３（ｂ）は
上記トナー帯電手段の表面付近の断面図である。

【図１４】本発明の実施の形態６に係る現像装置に使用
される他のトナー帯電手段の構成を示すものであり、図
１４（ａ）は上記トナー帯電手段の断面図、図１４
（ｂ）は上記トナー帯電手段の表面付近の断面図であ
る。

【図１５】本発明の実施の形態７に係る現像装置の概略
構成を示す断面図である。

【図１６】上記現像装置の電子放出部と該電子放出部に
対向して設けられる電極板との間に印加される電気的バ
イアスの電界強度と、画像形成可能なプロセス速度との
関係を示すグラフである。

【符号の説明】

２感光体ドラム（潜像
保持体）１０，１０’，３０現像装置１２，３４供給ローラ（現像
剤供給手段）１３，３５現像ローラ（現像
剤担持体）１４，１４’，２１，２３，３６トナー規制ブレー
ド（層厚規制ブレード）１５，２２，２４，４１，４０２電子放出部１６紫外線照射器（光
照射手段）１９，２０，４３バイアス印加手段３１ホッパー３２現像槽３８，４０トナー帯電ローラ
（帯電部材）４２電極板１５１，２２１，３８１開口部１５２，２２２，３８２光電膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者後藤利充大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内Ｆターム(参考） 2H073 BA02 BA12 BA13 BA41 BA45 CA02 2H077 AA12 AA15 AA33 AC04 AD02 AD06 AD13 AD17 AD36 AE00 AE03 EA14 GA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子写真装置に用いられ、帯電された現像
剤によって、該電子写真装置の潜像保持体上に形成され
ている静電潜像を現像する現像装置において、現像剤を保持し、上記潜像保持体に搬送する現像剤担持
体と、上記現像剤に対して帯電を施す現像剤帯電手段とを有し
ており、上記現像剤帯電手段は、上記現像剤担持体に対して非接
触に配置されると共に帯電される現像剤に向けて電子を
放出可能な電子放出部を備えており、該電子放出部より
放出された電子を該現像剤に向けて降り注ぐことにより
現像剤を帯電するようになっていることを特徴とする現
像装置。
【請求項２】上記現像剤帯電手段が光照射手段を備えて
いると共に、上記電子放出部は上記光照射手段から光を照射されるこ
とにより、光電効果によって電子を放出するものである
ことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】上記電子放出部が、上記現像剤担持体上に
層形成される現像剤に対して層厚規制する層厚規制ブレ
ードの、現像剤担持体との接触領域以外の領域に形成さ
れていることを特徴とする請求項１または２に記載の現
像装置。
【請求項４】上記光照射手段は、上記層厚規制ブレード
に対して、現像剤担持体との対向面側の反対側に配置さ
れていると共に、上記層厚規制ブレードは、電子放出部となる領域に開口
部が設けられており、かつ、電子放出部となる領域では
少なくとも光照射手段との対向面側に、該光照射手段か
ら光を照射された時に電子を放出する光電膜が形成され
ていることを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
【請求項５】上記開口部は、（光照射面側の開口面積）
＞（電子放出面側の開口面積）となるような傾斜を有し
ており、上記光電膜は、電子放出部となる領域で、少なくとも上
記光照射手段との対向面側と上記開口部の内面とに形成
されていることを特徴とする請求項４に記載の現像装
置。
【請求項６】上記光照射手段は、上記層厚規制ブレード
に対して、現像剤担持体との接触側の反対側に配置され
ていると共に、上記層厚規制ブレードは、光透過性を有する基材の上記
電子放出部となる領域であり、かつ現像剤担持体との対
向面側に、該光照射手段から光を照射された時に電子を
放出する光電膜が形成されていることを特徴とする請求
項３に記載の現像装置。
【請求項７】上記層厚規制ブレードは、上記現像剤担持
体に対して絶縁されていると共に、上記現像剤帯電手段は、上記層厚規制ブレードと上記現
像剤担持体との間に電気的なバイアスを印加するバイア
ス印加手段を備えていることを特徴とする請求項３ない
し６の何れかに記載の現像装置。
【請求項８】上記現像剤帯電手段は、上記現像剤担持体
上に層形成される前の、現像装置内で凝集度の低い状態
にある現像剤に対して帯電を行うものであることを特徴
とする請求項１または２に記載の現像装置。
【請求項９】上記現像剤帯電手段は、現像剤担持体の表
面に現像剤を供給する現像剤供給手段の上流側に配置さ
れることを特徴とする請求項１または２に記載の現像装
置。
【請求項１０】現像装置が、未帯電の現像剤を貯蔵する
ホッパーと、上記ホッパーに対してその下流に配置さ
れ、該ホッパーから現像剤の補給をうける現像槽とを備
えていると共に、上記現像剤帯電手段は、上記ホッパーと上記現像槽との
間に配置され、ホッパーから現像槽へ向けて落下して補
給される現像剤に対して帯電を行うものであることを特
徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
【請求項１１】上記現像剤帯電手段は、電子放出部が形成される領域を有する筒状の帯電部材
と、上記帯電部材の内部に配置される全方位に光照射可能な
光照射手段とを備えていることを特徴とする請求項８な
いし１０の何れかに記載の現像装置。
【請求項１２】上記帯電部材は、電子放出部となる領域
に開口部が設けられており、かつ、電子放出部となる領
域では少なくとも該帯電部材の内周面側に、上記光照射
手段から光を照射された時に電子を放出する光電膜が形
成されていることを特徴とする請求項１１に記載の現像
装置。
【請求項１３】上記帯電部材は、光透過性を有する筒状
基材の外周面側に、上記光照射手段から光を照射された
時に電子を放出する光電膜が形成されていることを特徴
とする請求項１１に記載の現像装置。
【請求項１４】上記現像剤帯電手段は、全方位に光照射
可能な光照射手段の外周面に、該光照射手段から光を照
射された時に電子を放出する光電膜が形成されているこ
とを特徴とする請求項８ないし１０の何れかに記載の現
像装置。
【請求項１５】電子放出部の少なくとも一部の領域と対
向する電極板と、上記電子放出部と上記電極板との間に電気的なバイアス
を印加するバイアス印加手段とを備えていることを特徴
とする請求項１１ないし１４の何れかに記載の現像装
置。
【請求項１６】上記現像剤は非磁性一成分トナーである
ことを特徴とする請求項１ないし１５の何れかに記載の
現像装置。
【請求項１７】上記請求項１ないし１６の何れかに記載
の現像装置を備えていることを特徴とする電子写真装
置。
【請求項１８】電子写真装置に用いられ、帯電された現
像剤によって、該電子写真装置の潜像保持体上に形成さ
れている静電潜像を現像する現像装置に適用される現像
剤の帯電方法において、現像剤を上記潜像保持体に向けて担持搬送する現像剤担
持体に非接触に配置される電子放出部に対して光を照射
し、この光の照射により上記電子放出部から光電効果によっ
て放出される電子を現像剤に向けて降り注ぐことにより
現像剤を帯電することを特徴とする現像剤の帯電方法。
【請求項１９】上記電子放出部から放出される電子を電
気バイアスによって加速し、電子なだれを生じさせるこ
とによって現像剤の帯電に寄与する電子を増幅させるこ
とを特徴とする請求項１８に記載の現像剤の帯電方法。