JP2004144952A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光照射による光電効果によって電子誘起部に電子を誘起し、その電子によって未帯電現像剤の帯電を行う光誘起方式の現像剤帯電方法を用いる現像装置について、現像槽を構成する部材の回転、振動等によって飛散する未帯電現像剤を、電子誘起部の光電面や光照射部の光源に付着させない手法を提案し、現像剤の帯電特性の安定化を実現する。
【解決手段】電子放出部１５に多孔質部材を用いることによって、現像層から飛散するトナーが電子誘起部１５ａの光電面１５２や光照射部の周辺に侵入することを防止する。
【選択図】　図１

Description

【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現像剤（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、トナーは現像剤担持体（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。このように、トナーをブレードとの摩擦により帯電させる方法を摩擦帯電方式という。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】
また、上記摩擦帯電方式以外の方法を用いた現像装置には、例えば特許文献１に記載されたものが挙げられる。
【０００５】
特許文献１に記載された現像装置は、フォトクロミック化合物を含有する現像剤（トナー）に光を照射することによってトナーを帯電させ、この帯電された該トナーを用いて静電荷像を現像するものである。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−２８１４７３号公報（平成７年１０月２７日公開）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、摩擦帯電方式を用いた構成では、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。
【０００８】
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。
【０００９】
この点につき、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。
【００１０】
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。このときに発生する熱ロスエネルギー（Ｅ１）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。
【００１１】
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といったトナーの改良が進んでいるが、これは同時にトナーの耐破壊性の低下をもたらすものである。
【００１２】
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、このように耐破壊性の低いトナーには適合できていない。
【００１３】
さらに、現像剤の帯電手段につき、摩擦帯電方式ではなく、特許文献１に示さるような構成を用いた場合にも、現像槽内に飛散したトナーが光照射面に付着してしまうという問題がある。
【００１４】
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、光照射によって電子誘起部から電子を誘起し、その電子によって未帯電現像剤の帯電を行う光誘起方式の現像剤帯電方法について、現像槽を構成する部材の回転、振動等によって飛散する未帯電現像剤を、電子誘起部の光電面や光照射部の光源に付着させないようにし、現像剤の帯電特性の安定化を実現する現像装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る現像装置は、上記課題を解決するために、電子誘起部を備えた電子放出部と、該電子放出部に光を照射する光照射部とを有し、上記電子誘起部の光電効果によって放出された光電子を利用して、現像剤担持体の表面に保持された現像剤を帯電させ、帯電された該現像剤によって感光体上の静電潜像を可視像化する現像装置であって、上記光照射部と上記現像剤担持体との間に設けられた電子放出部に多孔質部材が備えられ、該多孔質部材には、該多孔質部材の光照射部側と現像剤担持体側とを連通する、複数の孔が形成されていることを特徴としている。
【００１６】
まず、本現像装置は、複写機、プリンター、ファクシミリ装置などの電子写真方式の印刷装置に用いられる現像装置であり、トナーやインク等の現像剤を用いて静電潜像、すなわち、感光体やシート（記録用紙）上に、電位分布により形成される像を現像するものである。
【００１７】
また、光電効果とは、電子誘起部の電子（主に光電面の表面電子）が、その仕事関数以上のエネルギーを有する光（誘起光）の照射によって誘起される現象であり、該現象によって誘起、放出された電子は電子誘起部から独立した状態で外部の場（電場、磁場等）、あるいは外部の物質と反応することができる。
【００１８】
以上を前提に、上記構成の作用効果を説明する。
【００１９】
第１に、上記構成においては、光照射部によって誘起光を電子放出部に照射し、電子誘起部に誘起された光電子を用いて現像剤を帯電させるように設定されている。
【００２０】
これにより、本現像装置においては、現像剤をブレードとの摩擦により帯電させる摩擦帯電方式とは異なり、現像剤に摩擦力を与えることなく、現像剤を帯電させることができる。
【００２１】
したがって、摩擦熱による現像剤の劣化、および、摩擦熱により軟化した現像剤による装置の汚染等を回避することが可能となっている。
【００２２】
特に、本現像装置の現像剤として、軟化点を低減させたトナー、あるいは、顔料部数を増加させて着色力を高めた改良トナーを用いた場合、その溶融による画質劣化・装置故障を極めて効果的に防止できる。
【００２３】
第２に、上記構成においては、電子放出部に多孔質部材が備えられ、該多孔質部材には、該多孔質部材の光照射部側と現像剤担持体側とを連通する、複数の孔が形成されている。
【００２４】
これにより、トナー層厚規制ブレードによって発生する逆帯電トナーや、マシン非動作時に外的振動により飛散するトナーは、電子放出部に用いられた多孔質部材によって阻止されるため、電子誘起部の光電面や光照射部の光源への現像剤の付着を回避することができる。
【００２５】
これにより、電子誘起部の光電効果の劣化減少が防止され、安定した光電子の誘起、放出が可能となり、現像剤比電荷量の安定化、ひいては印字画像の劣化を防ぐことができる。
【００２６】
また、本発明に係る現像装置は、上記電子放出部において、電子誘起部の現像剤担持体側または光照射部側の少なくとも一方の側に、上記多孔質部材で形成された現像剤阻止部を備えたことを特徴としている。
【００２７】
この場合、トナー層厚規制ブレードによって発生する逆帯電トナーや、マシン非動作時に外的振動により飛散するトナーは、電子誘起部の光照射側または現像剤担持体側に備えられた多孔質部材によって阻止されるため、電子誘起部の光電面や光照射部の光源への現像剤の付着が回避できる。
【００２８】
この点、電子誘起部及び光照射部の光源への現像剤の飛散を未然に防ぐことができるという観点から、電子誘起部の照射部側よりは現像剤担持体側に多孔質部材を配置する方がなお望ましい。
【００２９】
さらに、電子放出部の照射部側及び現像剤担持体側双方に多孔質部材を配置することにより、電子放出部及び光照射部の光源への現像剤の飛散をほぼ完全に防ぐことができる。
【００３０】
また、本発明に係る現像装置は、上記電子誘起部が、その表面の少なくとも一部の領域が光電子誘起材料で被覆された上記多孔質部材であることを特徴としている。
【００３１】
この場合、上記光電子誘起材料に誘起された光電子は電子誘起部に無数に形成された孔を通って電子誘起部の現像剤担持体側の面から現像剤に向けて放射され、現像剤の帯電に寄与することになる。このとき、トナー層厚規制ブレードによって発生する逆帯電トナーや、マシン非動作時に外的振動により飛散するトナーは、多孔質部材によって阻止あるいは吸着されるため、電子誘起部の光電面や光照射部の光源への現像剤の付着を防止することができる。
【００３２】
これにより、電子誘起部に発生する光電効果の劣化減少が防止され、安定した光電子の誘起、放出が可能となり、現像剤比電荷量の安定化、ひいては印字画像の劣化を防ぐことができる。
【００３３】
また、本発明に係る現像装置においては、上記の構成に加えて、上記多孔質部材の複数の孔は、照射される光の方向に対して、略平行な方向に貫通するように形成されていることが望ましい。
【００３４】
上記構成は、多孔質部材の孔の開口面が光照射部および現像ローラの方向を向き、該多孔質部材の孔が照射される光の方向および光電子が放出される現像ローラの方向に対し、略平行な方向に貫通している構成である。（以下、照射方向に孔性を有すると表現することがある）。
【００３５】
これにより、電子放出部から放出された光電子が効率よく多孔質部材の孔を通過して現像剤担持体上の現像剤へ有効的に降り注ぐことができることから、現像剤比電荷量の安定化、ひいては印字画像の劣化を防ぐことができる。
【００３６】
また、本発明の現像装置は、上記の構成に加えて、上記多孔質部材の孔径は現像剤を阻止しうるような大きさであることが望ましい。
【００３７】
上記構成によれば、トナー層厚規制ブレードによって発生する逆帯電トナーや、マシン非動作時に外的振動により飛散するトナーは、これらトナーの粒径（例えば、球状トナー粒子の場合は直径、円錐状トナー粒子の場合は底面の直径）の最小値より小さな孔径を有する多孔質部材によってほぼ完全に阻止され、電子誘起部の光電面や光照射部の光源への現像剤の付着がほぼ完全に回避できる。
【００３８】
これにより、電子誘起部の光電効果の劣化減少が防止され、安定した光電子の誘起、放出が可能となり、現像剤比電荷量の安定化、ひいては印字画像の劣化を防ぐことができる。
【００３９】
また、本発明の現像装置においては、電子誘起部の光照射側または現像剤担持体側の少なくとも一方の側に上記多孔質部材で形成された現像剤阻止部を備えた場合に、該現像剤阻止部を形成する多孔質部材の表面の少なくとも一部の領域を光電子誘起材料で被覆することが望ましい。
【００４０】
上記構成のように、現像剤阻止部を形成する多孔質部材に光電子誘起材料を被覆することによって、電子誘起部から放出された光電子により該現像剤阻止部が帯電することを防止できる。また、多孔質表面を被覆する光電子誘起材料からも光電子の放出を行うことができるようになるため、現像剤への電子放出量が多くなり、現像剤比電荷量を向上させることができる。
【００４１】
また、本発明の現像装置では、光電子誘起材料で被覆された多孔質部材を用いる構成において、該多孔質部材が特定波長の光を透過させる性質を有することが望ましい。
【００４２】
上記構成のように特定波長の光が多孔質部材を透過することで、多孔質部材内部や光照射部と反対側の多孔質部材表面の光電子誘起材料からも光電子が誘起、放出され、現像剤比電荷量を向上させることができる。
【００４３】
また、本発明の現像装置においては、上記特定波長が紫外線であることが望ましい。
【００４４】
上記構成のように紫外線の透過可能な多孔質部材を用いることで、光電子誘起材料で被覆された多孔質部材を用いる構成において、光電子の誘起、放出を促進させることができる。
【００４５】
また、本発明の現像装置においては、上記多孔質部材はポリテトラフルオロエチレン系樹脂からなるものであって、その厚さが、１０μｍ〜５００μｍの範囲であることが望ましい。
【００４６】
上記構成によれば、光電子を効率よく通過させることができるとともに飛散するトナーも効率よく阻止することができる。また、上記のような厚さであれば、紫外線等の特定波長の光を通過させうることから、光電子誘起材料で被覆された多孔質部材を用いる構成において、光電子の誘起、放出を促進させることもできる。
【００４７】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の現像装置の概略構成について、図４に基づいて説明する。
【００４８】
現像装置１０は、図４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（トナー）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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
トナー規制ブレード１４は、現像ローラ１３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。
【００５２】
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（光照射部）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。
【００５３】
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。
【００５４】
上記プロセス部は、図４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４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。
【００５５】
感光体ドラム２は、所定方向（図４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。
【００５６】
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４に示す矢印Ｂ方向）に回転している。
【００５７】
また、感光体ドラム２は、有機光半導体で構成されており、本実施の形態では、−７００Ｖ（帯電ローラ３による帯電量）に帯電して、周速度が５０ｍｍ／ｓｅｃ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。
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、該除電手段は感光体ドラム２表面を除電する。
【００５８】
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。
【００５９】
次に、現像装置１０における現像の詳細過程を説明する。
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。
【００６０】
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（光照射部）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によって形成されたトナー層に電子放出部１５に対して紫外線照射器（光照射部）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。
【００６１】
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Ｗｓ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。
【００６２】
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１５の表面粗さが設計上の制約を受けることはない。
【００６３】
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。
【００６４】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の形態１として、上記電子放出部１５の電子誘起部１５ａの光照射部１６側または現像ローラ１３側に多孔質部材で形成された現像剤阻止部１５ｂを備えた本発明の構成を、図１、図３及び図４から図１１を参照して説明する。
【００６５】
まず、トナー規制ブレード１４（図４）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において、電子誘起部１５ａが形成される領域では、図５（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、光電面１５２として、例えば、薄膜のアルミニウムが蒸着等によって積層されている。
【００６６】
電子誘起部１５ａにおいて、該電子誘起部１５ａが電気的にフロートの状態であれば、電子誘起部１５ａの光電面１５２が光電子を放出しつづけることができない。このため、電子誘起部１５ａ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のが好ましい。この点、上記電子誘起部１５ａ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。
【００６７】
図１（ａ）は電子誘起部１５ａの開口部１５１と多孔質部材で形成された現像剤阻止部１５ｂの関係を示した図面であり、現像剤阻止部１５ｂを現像ローラ側に配置した図面である。
【００６８】
上記構成のトナー規制ブレード１４において、電子誘起部１５ａの光電面１５２に紫外線が照射されると、該光電面１５２に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、光照射部１６（紫外線照射器）との対向面側において発生するものであるが、発生した光電子は、電子誘起部１５ａの開口部１５１を通って多孔質部材の孔１６１を通過し、現像ローラ１３側に照射されることにより、現像ローラ１３のトナーを帯電する。
【００６９】
以上のように、実施の形態に係る現像装置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。特に、本現像装置の現像剤として、軟化点を低減させたトナー、あるいは、顔料部数を増加させて着色力を高めた改良トナーを用いた場合、その溶融による画質劣化・装置故障を極めて効果的に防止できる。
【００７０】
また、電子放出部１５に多孔質部材で形成された現像剤阻止部１５ｂが用いられていることによって、トナー層厚規制ブレード１４によって発生する逆帯電トナーや、マシン非動作時に外的振動により飛散するトナーは、現像剤阻止部１５ｂとして用いられた多孔質部材によって阻止されるため電子誘起部１５ａの光電面１５２や光照射部１６への現像剤の付着を回避することができる。よって、電子誘起部１５ａに発生する光電効果の劣化減少が防止され、安定した光電子の誘起、放出が可能となり、現像剤比電荷量の安定化、ひいては印字画像の劣化を防ぐことができる。
【００７１】
この点、電子誘起部１５ａや光照射部１６へのトナーの飛散を未然に防ぐことができるという観点から、電子誘起部１５ａの光照射部１６側よりは現像ローラ１３側に現像剤阻止部１５ｂを配置するのが望ましい。
【００７２】
さらに、電子誘起部１５ａの光照射部１６側と現像ローラ１３側双方に現像剤阻止部１５ｂを配置すれば、電子誘起部１５ａの光電面１５２や光照射部１６へのトナーの飛散をほぼ完全に防ぐことができ、なお望ましい。
【００７３】
また、現像剤阻止部１５ｂに用いられる多孔質部材においては、多孔質部材の孔１６１の開口面１６２が光照射部１６や現像ローラ１３の方向を向いていることが望ましい。
【００７４】
これにより、光電効果によって電子誘起部１５ａの光電面１５２から発生した光電子が効率よく現像剤阻止部１５ｂの多孔質部材の孔１６１を通過して現像ローラ１３上の現像剤へ有効的に降り注ぐことができることから、現像剤比電荷量の安定化、ひいては印字画像の劣化を防ぐことができる。
【００７５】
また、現像剤阻止部１５ｂに用いられる多孔質部材においては、該多孔質部材の孔１６１の孔径（ほぼ円形の開口面１６２の直径）がトナーの通過を阻止しうるような大きさであることが望ましい。
【００７６】
これにより、電子誘起部１５ａの光電面１５２や光照射部１６へ飛散するトナーは、該トナーの孔径より小さな孔径を有する多孔質部材によってほぼ完全に阻止され、電子誘起部や光照射部への現像剤の付着がほぼ完全に回避できる。
【００７７】
また、現像剤阻止部１５ｂに用いられる多孔質部材の表面は、図３に示されるように、光電子誘起材料３７２で被覆されていることが望ましい。
【００７８】
これにより、電子誘起部１５ａから放出された光電子によって現像剤阻止部１５ｂが帯電することを防止できる。また、現像剤阻止部１５ｂの表面を被覆する光電子誘起材料３７２からも光電子の放出を行うことができるようになるため、現像ローラ１３上のトナーへの電子放出量が多くなり、現像剤比電荷量を向上させることができる。
【００７９】
また、上記のように現像剤阻止部１５ｂを構成する多孔質部材の表面を光電子誘起材料３７２で被覆する場合においては、該多孔質部材に、特定波長の光を透過させる性質を有するものを用いることが望ましい。
【００８０】
これにより、特定波長の光が現像剤阻止部１５ｂを構成する多孔質部材を透過し、多孔質部材内部の孔３６１の表面の光電子誘起材料３７２や光照射部１６とは反対側の多孔質表面の光電子誘起材料３７２からも光電子が誘起、放出され、現像剤比電荷量を向上させることができる。
【００８１】
なお、この場合に、上記特定波長の光は紫外線であることが望ましい。
【００８２】
このように紫外線の透過可能な多孔質部材を用いることで、現像剤阻止部１５ｂに光電子誘起材料３７２で被覆された多孔質部材を用いる構成において、光電子の誘起、放出を促進させることができる。
【００８３】
また、上記多孔質部材には厚さ１０μｍ〜５００μｍのポリテトラフルオロエチレン系樹脂の多孔質部材を用いることが望ましい。
【００８４】
これにより、光電子を効率よく通過させることができるとともに飛散するトナーも効率よく阻止することができる。また、上記のような厚さであれば、紫外線等の特定波長の光を通過させうることから、光電子誘起材料３７２で被覆された多孔質部材を用いる構成において、光電子の誘起、放出を促進させることもできる。
【００８５】
次に、電子放出部１５から放出された光電子を効率よく現像ローラ１３上のトナーへの帯電させるための電子誘起部１５ａの工夫について説明する。
【００８６】
図５（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。
【００８７】
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。
【００８８】
また、上記光電面１５２は、トナー規制ブレード１４において、必ずしも図５（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。
【００８９】
また、上記電子誘起部１５ａ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。
【００９０】
また、以下のようにして、電子放出部１５から放出された光電子を効率よく現像ローラ１３上のトナーへの帯電させることができる。
【００９１】
すなわち、上記の実施形態では、トナー規制ブレード１４の電子誘起部１５ａにおいて、開口部１５１のブレード断面における形状（図５（ｂ）参照）が直方形状であり、電子誘起部１５ａ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。ここで、図７のように、電子誘起部１５ａにおける開口部１５１の形状につき、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、電子誘起部１５ａ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ることもできる。具体的には、図７（ｂ）のように、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する。この点、上記形状の開口部１５１をトナー規制ブレード１４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。（なお、図５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）。ただし、上記光電面１５２は、電子誘起部１５ａにおいて、少なくとも光照射部１６側と開口部１５１の内面とに形成されていればよい。
【００９２】
電子誘起部１５ａの開口部１５１をこのような形状とした場合、電子誘起部１５ａへ照射された光は、光電面１５２と開口部１５１の内面とによって受光される。このため、電子誘起部１５ａ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。
【００９３】
さらに、上記開口部１５１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。
【００９４】
次に、電子放出部１５から放出された光電子を効率よく現像ローラ１３上のトナーへの帯電させるためのトナー規制ブレード１４および電子放出部１５の工夫について説明する。ただし、以下の説明においては、電子放出部１５に現像剤阻止部１５ｂを設けないで、電子誘起部材１５ａのみで電子放出部１５を構成した場合を考えている。
【００９５】
現像装置１０（図４）では、光電効果によって光電面１５２（図５）から誘起された光電子は、電子誘起部１５ａ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、この構成において、トナー規制ブレード１４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。
【００９６】
ここで、図８に示される構成をとれば、トナー帯電効率を向上させることができる。
【００９７】
図８における現像装置１０’は、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。
【００９８】
トナー規制ブレード１４’の具体的構成を、図６（ａ）および（ｂ）を参照して説明する。
【００９９】
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６（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誘起部１５ａの構成は、トナー規制ブレード１４と同様の構成である。
【０１００】
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１４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。そこで、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。
【０１０１】
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。なお、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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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’の電子誘起部１５ａにおける開口部１５１付近では図９に示すような電気力線（図中、破線にて示す）が発生する。このため、電子誘起部１５ａ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。
【０１０４】
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。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０．５〜２．５×１０^６（Ｖ／ｍ）となる範囲で印加されている。
【０１０５】
この場合において、所望の帯電量（−２．０×１０^−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１０に示す。図１０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。
【０１０６】
本現像装置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１１に示す。このとき、電子誘起部１５ａ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φ２００μｍとなっている。紫外線照射器１６は、波長２５４ｎｍ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。
【０１０７】
図１１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。
【０１０８】
〔実施の形態２〕
本発明の実施の形態２として、電子放出部１５において、電子誘起部１５ａに、表面を光電子誘起材料２７２で被覆した多孔質部材を用いた構成を、図２、図４を参照して説明する。
【０１０９】
電子誘起部１５ａに用いられる多孔質部材はトナー規制ブレード１４の電子放出部１５に形成される。該多孔質部材は光電子誘起材料２７２で無電解メッキ、若しくは、蒸着されている。これにより、多孔質部材の孔内部（例えば、多孔質部材の孔２６１の表面）も光電面として機能し、光照射部１６からの紫外線照射により光電面２５２が光電効果により、矢印で示す光電子を放出する。
【０１１０】
光電面から照射された光電子は開口面２６２から多孔質部材の孔２６１を通過し、現像ローラ１３側に照射されることにより、現像ローラ１３上のトナーを帯電する。
【０１１１】
以上の実施形態によれば、現像剤をブレードとの摩擦により帯電させる摩擦帯電方式とは異なり、現像剤に摩擦力を与えることなく、現像剤を帯電させることができる。したがって、摩擦熱による現像剤の劣化、および、摩擦熱により軟化した現像剤による装置の汚染等を回避することが可能となっている。特に、本現像装置の現像剤として、軟化点を低減させたトナー、あるいは、顔料部数を増加させて着色力を高めた改良トナーを用いた場合、その溶融による画質劣化・装置故障を極めて効果的に防止できる。
【０１１２】
また、電子誘起部１５ａに、表面を光電子誘起材料で被覆した多孔質部材を用いられていることによって、トナー層厚規制ブレード１４によって発生する逆帯電トナーや、マシン非動作時に外的振動により飛散するトナーは、電子誘起部１５ａを構成する多孔質部材によって阻止されるため電子誘起部１５ａの光電面２５２や光照射部１６へのトナーの付着を回避することができる。よって、電子誘起部に発生する光電効果の劣化減少が防止され、安定した光電子の誘起、放出が可能となり、現像剤比電荷量の安定化、ひいては印字画像の劣化を防ぐことができる。
【０１１３】
また、電子誘起部１５ａに用いられる多孔質部材においては、多孔質部材の孔の２６１の開口面２６２が光照射部１６及び現像ローラ１３の方向を向いていることが望ましい。
【０１１４】
これにより、光電効果によって電子誘起部１５ａに用いられた多孔質部材の光電面２５２から発生した光電子が効率よく多孔質部材の孔２６１を通過して現像ローラ１３上の現像剤へ有効的に降り注ぐことができることから、現像剤比電荷量の安定化、ひいては印字画像の劣化を防ぐことができる。
【０１１５】
また、電子励起部１５ａに用いられる多孔質部材においては、該多孔質部材の孔２６１の孔径（ほぼ円形の開口面２６２の直径）がトナーの通過を阻止しうるような大きさであることが望ましい。
【０１１６】
これにより、電子誘起部１５ａや光照射部１６へ飛散するトナーは、該トナーの孔径より小さな孔径を有する多孔質部材によってほぼ完全に阻止され、電子誘起部や光照射部への現像剤の付着がほぼ完全に回避できる。
【０１１７】
また、このように、電子誘起部１５ａに、表面を光電子誘起材料で被覆した多孔質部材を用いた場合においては、該多孔質部材に、特定波長の光を透過させる性質を有するものを用いることが望ましい。
【０１１８】
これにより、特定波長の光が電子誘起部１５ａを構成する多孔質部材を透過し、多孔質部材内部や光照射部１６とは反対側の多孔質表面からも光電子が誘起、放出され、現像剤比電荷量を向上させることができる。
【０１１９】
なお、この場合に、上記特定波長の光は紫外線であることが望ましい。
【０１２０】
このように紫外線の透過可能な多孔質部材を用いることで、電子誘起部１５ａに光電子誘起材料で被覆された多孔質部材を用いる構成において、光電子の誘起、放出を促進させることができる。
【０１２１】
また、上記多孔質部材には厚さ１０μｍ〜５００μｍのポリテトラフルオロエチレン系樹脂の多孔質部材を用いることが望ましい。
【０１２２】
これにより、光電子を効率よく通過させることができるとともに飛散するトナーも効率よく阻止することができる。また、上記のような厚さであれば、紫外線等の特定波長の光を通過させうることから、光電子誘起材料で被覆された多孔質部材を用いる構成において、光電子の誘起、放出を促進させることもできる。
【０１２３】
なお、上記電子誘起部１５ａに照射される光は、上記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。
【０１２４】
なお、上記実施の形態２において、トナー規制ブレード１４については、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しない構成であってもよい。しかしながら、実施の形態１に述べたように、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に対応させることが好適である。
【０１２５】
【実施例】
［実施例１］
以下、上記実施の形態１に対応する実施例１を図３および図１２を参照しながら詳細に説明する。
【０１２６】
図１２は、本発明に用いる現像槽の実施形態を示す断面図である。
【０１２７】
図１２において、現像装置Ｘは、被帯電部材として１成分系の非磁性よりなるトナーＴを用いたものであって、このトナーＴを収容する容器状の現像槽３１と、感光体ドラムＤと対向した位置に回転可能に収容された現像ローラ４３と、感光体ドラムＤと反対向した位置において、現像ローラ４３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１内のトナーＴを現像ローラ４３の外周面に供給する供給ローラ４２と、上記感光体ドラムＤと上記現像ローラ４３が接する位置に対し下流側に位置し、上記供給ローラ４２と上記現像ローラ４３が接する位置に対して上流側において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ている。トナー規制ブレード４４は、現像ローラ４３の回転方向に対し、供給ローラ４２の下流側、かつ感光体ドラムＤの上流側にて現像ローラ４３と接触して配置され、現像ローラ４３表面に形成されるトナー層を層厚規制する。
【０１２８】
さらに、現像装置３０は、感光体ドラムＤ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４４の一部に具備された電子放出部４５に対して紫外線等の光を照射する光照射部４６とを備えている。
【０１２９】
現像の過程は、静電潜像を担持搬送する感光体ドラムＤに対し、現像装置Ｘの現像ローラ４３表面に、トナーＴを供給ローラ４２より周方向から予め順次供給して、トナーを保持し、等速度回転運動している現像ローラ４３とトナー規制ブレード４４との間にトナーＴを搬送し、現像ローラ４３上のトナーの層厚が規制されると同時に、光照射部４６内部に配設された紫外線発光器からの光を電子放出部４５に照射することにより、電子放出部４５から光電子が誘起されトナーＴは所望の帯電量に帯電する。この状態でさらに回転方向下流側に位置する感光体ドラムＤとの対向部まで送られ、感光体ドラムＤの表面上の静電潜像に対して、静電的に供給され、トナー像として現像（可視化）される。現像ローラ４３は、円筒状の導電性ゴム弾性材料で構成されており、５０〜１５０ｍｍ／ｓで駆動回転している。供給ローラ４２は、円筒状の発泡性ゴム弾性材料で構成されており、現像ローラ４３と等速度で駆動回転している。また帯電効率を上げるために、現像ローラ４３とトナー規制ブレード４４には、ローラ間の微小空隙の電界強度が０．５〜２．５×１０^−７（Ｖ／ｍ）となるような電気的バイアスが印加されている。
【０１３０】
なお、図１２中において、Ｐは用紙、Ｅは感光体ドラムＤを帯電させて感光体ドラムＤの外周面上に静電潜像を形成する帯電ローラ、Ｆは感光体ドラムＤの外周面上に現像されたトナー像を用紙Ｐに転写する転写用放電ローラ、Ｇは転写形成されたトナー像を用紙Ｐに定着させる上下一対の定着ローラである。また、図１２中の破線矢印は、図示しないレーザビームスキャナーユニットから発せられたレーザビームＬであって、感光体ドラムＤの外周面上に静電潜像を結像させるようになされている。電子放出部４５は、図３に示される通り、電子誘起部１５ａ（図３）として、金属材料（例えばＳＵＳ３０４）よりなる平板状のトナー規制ブレード４４（図１２）に紫外線の照射によって光電子を放出する半導体（金属含む）が塗布された構成を有し、現像ローラ４３に対向している側には、多孔質部材（多孔質膜）で形成された現像剤阻止部１５ｂ（図３）を備えている。上記電子誘起部１５ａからは、紫外線照射部より３００ｎｍ以下の紫外線線を照射されることにより光電子が放出される。このように放出された光電子は、電子誘起部１５ａ（図３）に設けられた、光電子を通過させるための開口部を通過して、現像ローラ上のトナーに降り注ぐことになる。この点、現像剤であるトナーなどが光電面３５２（図３）や光照射部４６（図１２）に付着すると、光電面３５２（図３）や光照射部４６（図１２）の紫外線照射に障害が発生し、光電子放出量の低下が発生することによってトナーなどの現像剤比電荷量の低下になり、画像劣化などが発生する。このトナーよる汚染は、様々なケースがある。トナーの層厚規制によって発生した逆帯電トナーがトナー層厚規制ブレード４４に印加されている電圧に引っ張られて孔を通過してくる場合、もしくは、マシン非動作時に外的振動により現像ローラ上のトナーが飛散して、電子誘起部１５ａ（図３）の光電面３５２に付着する場合等である。
【０１３１】
そこで、本実施例では、電子誘起部１５ａの光電面３５２にトナー等が付着してトナー比電荷量が減少することを防ぐ方法として電子放出部４５の電子誘起部１５ａ（図３）と現像ローラ４３（図１２）との間に多孔質膜で構成された現像剤阻止部１５ｂ（図３）を備えることによりトナー等の現像剤の侵入を未然に防ぎトナー帯電の劣化を防いでいる。
【０１３２】
この多孔質膜には、複数の微小孔３６１が開いているが、光照射部４６の照射方向に孔性を有することにより光電面３５２（図３）から放出された光電子が、効率よく多孔質膜の孔３６１を通過できるようになっている。また、多孔質膜で構成された現像剤阻止部１５ｂ表面を光電子誘起材料で被覆した本実施例では、多孔質膜内部の光電子誘起材料３７２からも光電子放出が期待できる。
【０１３３】
また、飛散するトナーを完全に阻止するため、本実施例に用いた多孔質膜の孔径は、現像剤であるトナー粒径より小さい構成をとる。
【０１３４】
また、上記多孔質膜は特定波長、例えば３００ｎｍ以下の紫外線の光を透過させる性質を有する。本実施例では、３００ｎｍ以下の紫外線好ましくは２５４ｎｍの紫外線を透過できる材質、及びその厚さを選択し、かつ、多孔質膜で構成された現像剤阻止部１５ｂ表面を光電子誘起材料で被覆した、図３のような構成をとることで、トナー層厚規制ブレード４４（図１２）に構成された光電面３５３（図３）のみならず、この多孔質膜の孔３６１からも光電子を放出できるようになっている。
【０１３５】
これにより、現像剤であるトナーの比電荷量の向上になり印字画像の安定供給が可能になる。
【０１３６】
多孔質膜としてポリテトラフルオロエチレン系樹脂の材質が最適であり、本実施例では日東電工社製ミクロテックス（登録商標）を使用している。この材質は図１（ｂ）で示すように一定方向に貫通する孔を複数備える構成であり、紫外線を通過させる特性を備えているので、紫外線や電子を通過させ、トナーの通過を阻止することが可能となる。
【０１３７】
ここで、多孔質膜の厚みと光透過性およびトナー帯電性能については、表１に示す結果となった。ここで、光透過性については、紫外線可視分光光度計（島津製作所ＵＶ−１６００ＰＣ）にて紫外線の透過率を測定して評価を行い、トナー帯電性能については、吸引式帯電量測定器によって現像ローラ上のトナーの帯電量を測定して評価を行った。
【０１３８】
【表１】

【０１３９】
上記の結果よりわかるように、５００μｍ以下の厚みの多孔質は、紫外線の光を透過させるものの、帯電性能の点から考えると３００μｍ以下の多孔質膜が有効であり特に１００μｍ以下の厚みが帯電性能に有効である。ただし、紫外線の透過性を重視した２０μｍ未満の場合は、多孔質膜の機械的強度が弱く破損などの問題が発生した。
【０１４０】
紫外線の透過性が帯電性能と深く関係することから、光電面３５２だけでなく多孔質膜に被覆されている光電子誘起材料からも、光電子が放出され、トナー帯電への効率が向上しているといえる。言い換えれば、多孔質膜の表面を光電子誘起材料などで被覆させることによって、光電子放出量のさらなる向上、ひいては安定した画像供給が可能となる。
【０１４１】
次に、以上のような実施例１の構成における、孔径と帯電性能およびトナーのグリッド光電膜への侵入具合の関係を表２に示す。ここで、トナー帯電性能については、吸引式帯電量測定器によって現像ローラ上のトナーの帯電量を測定して評価を行った。
【０１４２】
【表２】

【０１４３】
前記の実験は孔径が７μｍのトナーを使用して検討した結果である。
【０１４４】
前記表の結果より、トナーの侵入を防ぐには、出来るだけ小さな孔径が望ましいことがいえる。１０μｍ以上の孔径は、トナーの侵入もしくは目詰まりなどにより光電子放出量の低下が発生した。また、多孔質膜の孔径を小さくするにしたがって帯電性能が上がることから、放出された光電子の通過効率も増加させることがわかる。
【０１４５】
［実施例２］
以下、上記実施の形態２に対応する実施例２を図２および図１２を参照しながら詳細に説明する。
【０１４６】
実施例２は、実施例１における電子放出部４５（図１２）の構成だけを変えたものであり、その他現像装置全体の構成や現像原理は同様である。
【０１４７】
本発明では、金属材料（例えばＳＵＳ３０４）よりなる平板状のトナー規制ブレード４４（図１２）の電子放出部４５に、電子誘起部１５ａ（図２）として、表面を光電子誘起材料２７２で被覆した多孔質膜を用いることにより、トナー等の現像剤の侵入を未然に防ぎ、電子誘起部１５ａの光電面２５２にトナー等が付着してトナー比電荷量が減少することを防止している。
【０１４８】
この多孔質膜には、無数の微小孔２６１が開いているが、光照射部４６の照射方向に孔性を有することにより光電面２５２（図２）から放出された光電子が、効率よく多孔質膜の孔２６１を通過できるようになっている。また、多孔質膜内部の光電子誘起材料２７２からも光電子放出が期待できる。
【０１４９】
また、飛散するトナーを完全に阻止するため、多孔質膜の孔径は、現像剤であるトナー粒径より小さい構成である。
【０１５０】
また、上記多孔質膜は特定波長、例えば３００ｎｍ以下の紫外線の光を透過させる性質を有する。ここで、３００ｎｍ以下の紫外線好ましくは２５４ｎｍの紫外線を透過できる厚みもしくは材質を選択すれば、光照射部１６側の光電面２５２のみならず、現像ローラ４３側の光電面２５２からも光電子を放出できることになる。右構成を利用できれば、現像剤であるトナーの比電荷量の向上になり印字画像の安定供給が可能になる。
【０１５１】
多孔質膜としてポリテトラフルオロエチレン系樹脂の材質が最適であり、本実施例では日東電工社製ミクロテックス（登録商標）を使用している。この材質は図１（ｂ）で示すように一定方向に貫通する孔を複数備える構成であり、紫外線を通過させる特性を備えているので、紫外線や電子を通過させ、トナーの通過を阻止することが可能となる。
【０１５２】
ここで、以上のような実施例２の構成における、多孔質膜の厚みと光透過性およびトナー帯電性能については、表３に示す結果となった。ここで、光透過性については、紫外線可視分光光度計（島津製作所ＵＶ−１６００ＰＣ）にて紫外線の透過率を測定して評価を行い、トナー帯電性能については、吸引式帯電量測定器によって現像ローラ上のトナーの帯電量を測定して評価を行った。
【０１５３】
【表３】

【０１５４】
上記の結果よりわかるように、５００μｍ以下の厚みの多孔質は、紫外線の光を透過させるものの、帯電性能の点から考えると３００μｍ以下の多孔質膜が有効であり特に１００μｍ以下の厚みが帯電性能に有効である。ただし、紫外線の透過性を重視した２０μｍ未満の場合は、多孔質膜の機械的強度が弱く破損などの問題が発生した。
【０１５５】
紫外線の透過性が帯電性能と深く関係することから、光照射部４６側の光電面２５２のみならず、現像ローラ４３側の光電面２５２からも光電子が放出され、トナー帯電への効率が向上しているといえる。
【０１５６】
次に、以上のような構成における、孔径と帯電性能およびトナーのグリッド光電膜への侵入具合の関係を表４に示す。ここで、トナー帯電性能については、吸引式帯電量測定器によって現像ローラ上のトナーの帯電量を測定して評価を行った。
【０１５７】
【表４】

【０１５８】
前記の実験は孔径７μｍのトナーを使用して検討した結果である。
【０１５９】
前記表の結果より、トナーの侵入を防ぐには、出来るだけ小さな孔径が望ましいことがいえる。ただし、１０μｍ以上の孔径は、トナーの侵入もしくは目詰まりなどにより光電子放出量の低下が発生した。
【０１６０】
また、多孔質膜の孔径を小さくするにしたがって帯電性能が向上することから、多孔質膜の孔径を小さくすることにより放出された光電子の通過効率も向上することがわかる。
【０１６１】
【発明の効果】
本発明に係る現像装置は、以上のように、電子誘起部を備えた電子放出部と、該電子放出部に光を照射する光照射部とを有し、上記電子誘起部の光電効果によって放出された光電子を利用して、現像剤担持体の表面に保持された現像剤を帯電させ、帯電された該現像剤によって感光体上の静電潜像を可視像化する現像装置であって、上記光照射部と上記現像剤担持体との間に設けられた電子放出部に多孔質部材が備えられ、該多孔質部材には、該多孔質部材の光照射部側と現像剤担持体側とを連通する、複数の孔が形成されている構成である。
【０１６２】
それゆえ、本現像装置においては、現像剤をブレードとの摩擦により帯電させる摩擦帯電方式とは異なり、現像剤に摩擦力を与えることなく、現像剤を帯電させることができる。したがって、摩擦熱による現像剤の劣化、および、摩擦熱により軟化した現像剤による装置の汚染等を回避することが可能となっている。
【０１６３】
特に、本現像装置の現像剤として、軟化点を低減させたトナー、あるいは、顔料部数を増加させて着色力を高めた改良トナーを用いた場合、その溶融による画質劣化・装置故障を極めて効果的に防止できるという効果を奏する。
【０１６４】
また、トナー層厚規制ブレードによって発生する逆帯電トナーや、マシン非動作時に外的振動により飛散するトナーは、電子放出部に用いられた多孔質部材によって阻止されるため電子放出部の光電面や光照射部の光源への現像剤の付着を回避することができる。これにより、電子誘起部に発生する光電効果の劣化減少が防止され、安定した光電子の誘起、放出が可能となり、現像剤比電荷量の安定化、ひいては印字画像の劣化を防ぐことができるという効果を併せて奏する。
【０１６５】
また、本発明に係る現像装置は、以上のように、上記電子放出部において、電子誘起部の現像剤担持体側または光照射部側の少なくとも一方の側に、上記多孔質部材で形成された現像剤阻止部を備えた構成である。
【０１６６】
それゆえ、トナー層厚規制ブレードによって発生する逆帯電トナーや、マシン非動作時に外的振動により飛散するトナーは、電子誘起部の光照射側または現像現像剤担持体側に備えられた多孔質部材によって阻止されるため、電子誘起部の光電面や光照射部の光源への現像剤の付着が回避できるという効果を奏する。
【０１６７】
また、本発明に係る現像装置は、上記電子誘起部が、その表面の少なくとも一部の領域が光電子誘起材料で被覆された上記多孔質部材であるという構成である。
【０１６８】
それゆえ、上記光電子誘起材料に誘起された光電子は電子誘起部に形成された孔を通って電子誘起部の現像剤担持体側の面から現像剤に向けて放射され、現像剤の帯電に寄与する効果を奏する。さらに、トナー層厚規制ブレードによって発生する逆帯電トナーや、マシン非動作時に外的振動により飛散するトナーは、多孔質部材によって阻止あるいは吸着されるため、電子誘起部や光照射部への現像剤の付着を防止する効果も併せて奏する。
【０１６９】
また、本発明に係る現像装置は、以上のように、上記多孔質部材の複数の孔は、照射される光の方向に対して、略平行な方向に貫通するように形成されている構成である。
【０１７０】
それゆえ、光電効果によって発生した光電子が効率よく多孔質部材を通過して現像ローラ上の現像剤へ有効的に降り注ぐことができることから、現像剤比電荷量の安定化、ひいては印字画像の劣化を防ぐことができるという効果を奏する。
【０１７１】
また、本発明の現像装置は、以上のように、上記多孔質部材の孔径が現像剤の通過を阻止しうるような大きさである。
【０１７２】
それゆえ、トナー層厚規制ブレードによって発生する逆帯電トナーや、マシン非動作時に外的振動により飛散するトナーは、これらトナーの孔径より小さな孔径を有する多孔質部材によってほぼ完全に阻止され、電子誘起部や光照射部への現像剤の付着がほぼ完全に回避できるという効果を奏する。
【０１７３】
また、本発明の現像装置は、以上のように、電子誘起部の光照射部側または現像剤担持体側の少なくとも一方の側に多孔質部材で形成された現像剤阻止部を備えた場合に、上記現像剤阻止部を形成する多孔質部材の表面の少なくとも一部の領域が光電子誘起材料で被覆されている構成である。
【０１７４】
それゆえ、電子誘起部から放出された光電子により前記現像剤阻止部が帯電することを防止できる。また、前記多孔質部材を被覆する光電子誘起材料からも光電子の放出を行うことができるようになるため、現像剤への電子放出量が多くなり、現像剤比電荷量を向上させることができるという効果を併せて奏する。
【０１７５】
また、本発明に係る現像装置は、以上のように、光電子誘起材料で被覆された多孔質部材を用いる構成において、該多孔質部材が特定波長の光を透過させる性質を有する構成である。
【０１７６】
それゆえ、特定波長の光が多孔質部材を透過することで、多孔質部材内部や光照射部とは反対側の多孔質表面からも光電子が誘起、放出され、現像剤比電荷量を向上させることができるという効果を奏する。
【０１７７】
また、本発明の現像装置は、以上のように、上記特定波長が紫外線であるという構成である。
【０１７８】
それゆえ、上記構成のように紫外線の透過可能な多孔質部材を用いることで、光電子誘起材料で被覆された多孔質部材を用いる構成において、光電子の誘起、放出を促進させることができるという効果を奏する。
【０１７９】
また、本発明の現像装置は、以上のように、上記多孔質部材がポリテトラフルオロエチレン系樹脂からなるものであって、その厚さが、１０μｍ〜５００μｍの範囲であるという構成である。
【０１８０】
それゆえ、光電子を効率よく通過させることができるとともに飛散するトナーも効率よく阻止することができるという効果を奏する。また、上記のような厚さであれば、紫外線等の特定波長の光を通過させうることから、光電子誘起材料で被覆された多孔質部材を用いる構成において、光電子の誘起、放出を促進させるという効果を併せて奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子放出部の概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明の電子放出部の概略構成を示す断面図である。
【図３】本発明の電子放出部の概略構成を示す断面図である。
【図４】上記本発明の実施の形態に係る現像装置の概略構成を示す断面図である。
【図５】上記現像装置に使用されるトナー規制ブレードの概略構成を示すものであり、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図６】上記現像装置に使用されるトナー規制ブレードの概略構成を示すものであり、図６（ａ）は平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図７】上記現像装置に使用されるトナー規制ブレードの概略構成を示すものであり、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図８】上記本発明の実施の形態に係る現像装置の概略構成を示す断面図である。
【図９】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１０】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１１】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１２】本発明の実施の形態に係る現像装置の概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１５、４５　電子放出部
１５ａ　電子誘起部（導電性基材、多孔質部材）
１５ｂ　現像剤阻止部（多孔質部材）
１６、４６　光照射部
１３、４３　現像剤担持体

Claims (9)

1. 電子誘起部を備えた電子放出部と、該電子放出部に光を照射する光照射部とを有し、上記電子誘起部の光電効果によって放出された光電子を利用して、現像剤担持体の表面に保持された現像剤を帯電させ、帯電された該現像剤によって感光体上の静電潜像を可視像化する現像装置であって、
   上記光照射部と上記現像剤担持体との間に設けられた電子放出部に多孔質部材が備えられ、該多孔質部材には、該多孔質部材の光照射部側と現像剤担持体側とを連通する、複数の孔が形成されていることを特徴とする現像装置。
2. 上記電子放出部において、電子誘起部の現像剤担持体側または光照射部側の少なくとも一方の側に、上記多孔質部材で形成された現像剤阻止部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 上記電子誘起部が、その表面の少なくとも一部の領域が光電子誘起材料によって被覆された上記多孔質部材であることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
4. 上記多孔質部材の複数の孔は、照射される光の方向に対して、略平行な方向に貫通するように形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の現像装置。
5. 上記多孔質部材の孔径は現像剤を阻止しうるような大きさであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の現像装置。
6. 上記現像剤阻止部を形成する多孔質部材の表面の少なくとも一部の領域が光電子誘起材料で被覆されていることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
7. 上記多孔質部材は特定波長の光を透過させることを特徴とする請求項３または６に記載の現像装置。
8. 上記特定波長の光は紫外線であることを特徴とする請求項７に記載の現像装置。
9. 上記多孔質部材がポリテトラフルオロエチレン系樹脂からなるものであって、その厚さが、１０μｍ〜５００μｍの範囲であることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の現像装置。

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