JP2004333765A - 現像装置及びそれを備える電子写真装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブレードに頼ることなく現像剤を十分に帯電することができ、現像剤の破壊やブレード表面への現像剤の融着を防止する。
【解決手段】紫外線照射器３１からの紫外線を電子誘起部３２の各開口部３２ａの光電膜に照射して、光電子を生成し、光電子を誘導電極３３の放出口３３ａから現像ローラ２３へと放出して、現像ローラ２３外周面の現像剤層を帯電させているので、摩擦や熱損失エネルギーを伴われずに、現像剤層を帯電させることができ、現像剤が破壊されることがない。また、電子誘起部３２と誘導電極３３間の電界、誘導電極３３と現像ローラ２３間の電界、及び誘導電極３３と感光体ドラム１１間の電界により、光電子を現像ローラ２３外周面の現像剤層及び感光体ドラム１１へと速やかに誘導している。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の電子写真装置に用いられる現像装置、及びそれを備える電子写真装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の電子写真装置においては、静電潜像を感光体上に形成し、現像剤を現像装置から感光体へと供給し、現像剤により感光体上の静電潜像を現像して、感光体上に現像剤像を形成し、この現像剤像を感光体から記録用紙に転写し、記録用紙を加熱及び加圧して、現像剤像を記録用紙上に定着させている。
【０００３】
現像装置では、例えば現像剤槽内に設けられた供給ローラと、感光体に対向配置された現像ローラとを備え、供給ローラ及び現像ローラを回転させて、現像剤槽内の現像剤を供給ローラにより引き上げ、現像剤を供給ローラから現像ローラへと搬送し、現像剤を現像ローラから感光体へと供給する。
【０００４】
また、ブレードを現像ローラ近傍に設けて、現像ローラ外周面に付着した現像剤層をブレードにより一定厚みに規制してから、現像剤層を感光体に対向させて、現像剤を感光体へと供給している。
【０００５】
更に、現像ローラ外周面の現像剤層は、ブレードにより一定厚みに規制されるに際し、ブレードとの摩擦により電荷を帯びる。そして、この電荷を帯びた現像剤層が感光体上の静電潜像に対向して、現像剤が静電潜像に付着し、静電潜像が現像されて可視化される。
【０００６】
ところが、この様な現像装置においては、通常、ブレードと現像ローラ外周面の現像剤層との接触が一度だけであり、このためにブレードとの摩擦による現像剤層の帯電が不十分であったり、帯電の立ち上がりが悪かったりすることがあった。また、現像ローラ外周面に残留した現像剤と現像ローラ外周面に新たに供給された現像剤との間に、帯電量の差が生じることもあった。この結果、現像ローラ外周面の現像剤層に帯電むらを生じ、延いては現像剤像の濃度むらやゴースト（特にネガゴースト）を生じたり、カブリ等の画像欠陥を引き起こしたりした。この傾向は、特に、黒色の印字面積が広い画像を連続的に印刷したときに顕著に現れる。
【０００７】
このため、例えば特許文献１には、複数の帯電ブレードを設け、各帯電ブレードにより現像ローラ外周面の現像剤層を帯電させて、現像剤層の帯電の均一化や帯電の立ち上がりの向上を図るという技術が開示されている。
【０００８】
ここでは、現像ローラ回転方向の上流側と下流側にそれぞれの帯電ブレードを設けておき、上流側の帯電ブレードにより現像ローラ外周面の現像剤層を帯電させてから、下流側の帯電ブレードにより現像剤層の帯電電荷のリークを防止している。このため、下流側の帯電ブレードのバイアス電圧を上流側の帯電ブレードのバイアス電圧よりも高く設定する必要がある。
【０００９】
また、通常、現像ローラ外周面の現像剤層は、単層ではなく、複数層からなり、上流側の帯電ブレードにより上層の現像剤層だけが十分に帯電され、下層の現像剤層が帯電不足となる。このためにも、下流側の帯電ブレードのバイアス電圧を高くして、下流側の帯電ブレードにより下層の現像剤層が帯電される様にしなければならない。
【００１０】
【特許文献１】
特開平６−１４９０３２号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１の様に複数の帯電ブレードを設け、各帯電ブレードにそれぞれのバイアス電圧を印加するには、複数のバイアス電源を必要とし、装置の小型化や低コスト化に弊害を及ぼす。
【００１２】
また、各帯電ブレードにより現像ローラ外周面の現像剤層を繰り返し摩擦帯電すると、現像剤層の中には、逆極性に帯電しまう現像剤が発生してしまい、現像剤像中に濃度むらが起こった。これは、アドミクス反応と称される現象のためである。すなわち、上流側の帯電ブレードと現像ローラ間のニップ部で現像剤層が攪拌されつつ摩擦帯電されるときに、ニップ部での通過時間が短いために、現像剤層が均一に帯電されず、十分に帯電された現像剤と帯電されなかった現像剤とが混在して生じる。例えば、現像ローラ外周面に残留した現像剤がニップ部を再度通過して十分に帯電され、現像ローラ外周面に新たに供給された現像剤がニップ部を初めて通過して帯電不足となる。そして、下流側の帯電ブレードと現像ローラ間のニップ部で現像剤層が攪拌されつつ摩擦帯電されるときに、帯電ブレードと現像ローラ間だけではなく、十分に帯電された現像剤と帯電不足の現像剤間にも摩擦帯電が生じる。この現像剤間の摩擦により、十分に帯電された現像剤が同じ極性（例えばマイナス）に更に帯電され、帯電不足の現像剤が逆極性（例えばプラス）に帯電される。
【００１３】
更に、帯電ブレードの個数にかかわらず、現像ローラ外周面の現像剤層とブレードとの摩擦により現像剤層を帯電させているため、十分な現像剤の帯電量を得るには、ブレードを現像ローラに対して非常に大きな加圧力（Ｆ）で圧接させる必用があり、ブレードからの加圧力（Ｆ）が現像剤層に作用して、現像剤が破壊されることがあった。
【００１４】
ここで、摩擦帯電によるエネルギーの収支を考える。現像ローラの駆動エネルギー（Ｅｋ）は、現像ローラを回転させるのに消費されるだけでなく、現像ローラの外周面の現像剤層とブレードとの摩擦によっても消費される。より具体的には、摩擦により消費されるエネルギーは、現像剤層を一定厚みに規制するためのエネルギー（Ｅｓ）、現像剤を摩擦帯電するためのエネルギー（Ｅｔ）、及び熱損失エネルギー（Ｅｌ）からなる。
【００１５】
それらのうちの熱損失エネルギー（Ｅｌ）は、現像剤を加熱し、現像剤を軟化させてしまうので、現像剤の破壊を促進する。あるいは、軟化した現像剤がブレード表面に融着してしまい、現像剤の摩擦帯電特性が劣化する。
【００１６】
特に近年は、記録用紙上の現像剤像の定着に要する熱エネルギーを低減させるために（省エネルギー化のために）現像剤の軟化点温度が低下されたり、現像剤の顔料の増加により着色力が高められたりしていることから、現像剤の耐破壊性が低下している。このため、摩擦帯電に伴う熱損失エネルギー（Ｅｌ）が大きいと、現像剤の破壊やブレード表面への現像剤の融着が発生し易くなっている。従って、ブレードによる摩擦帯電が好ましいものではなくなった。
【００１７】
そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、ブレードに頼ることなく現像剤を十分に帯電することができ、現像剤の破壊やブレード表面への現像剤の融着を防止することが可能な現像装置及びそれを備える電子写真装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、現像剤を現像剤槽から現像剤供給手段を介して潜像担持体へと搬送供給し、現像剤により潜像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置において、光電膜を表面に有する円筒状のものであって、回転可能に支持された電子誘起手段と、円筒状の電子誘起手段内側に配置された光照射手段とを備え、電子誘起手段の光電膜は、光照射手段からの光を受光して、光電子を光電効果により生成し、光電子を少なくとも現像剤供給手段で搬送中の現像剤へと放出して、現像剤を帯電させている。
【００１９】
この様な構成の本発明によれば、電子誘起手段の光電膜は、光照射手段からの光を受光して、光電子を光電効果により生成し、光電子を現像剤供給手段で搬送中の現像剤へと放出して、現像剤を帯電させている。従って、現像剤の帯電に際し、現像剤が加熱されて軟化することはない。また、現像剤層を一定厚みに規制するためのブレードを併用するにしても、摩擦帯電のためにブレードの加圧力を大きくする必要性がなく、ブレードの加圧力を低減させることができ、ブレードとの摩擦による現像剤の熱的負荷を低減させることができる。更に、ブレードの併用が可能であることから、ブレードにより現像剤層を拡散して、現像剤層をより均一に帯電させることが可能になる。この結果として、現像剤にストレスを与えることのない現像装置を実現することができる。
【００２０】
また、円筒状の電子誘起手段内側に光照射手段を配置しているので、光照射手段からの光が電子誘起手段表面の光電膜全体に照射され、光電膜全体で光電子が生成される。あるいは、円筒状の電子誘起手段表面の光電膜は、平面状の光電膜と比較すると、該光電膜全体が光照射手段に接近することになるので、強い光の受光面積が広くなり、光電子の生成量が多くなる。更に、光電膜の一部に対する光の照射量を調整することも可能である。
【００２１】
また、電子誘起手段を回転可能に支持している。電子誘起手段を回転させると、空気の流れが発生するので、電子誘起手段表面の光電膜により生成された光電子が空気の流れに乗って現像剤供給手段で搬送中の現像剤へと速やかに放出され、電子誘起手段表面の光電膜への現像剤や異物等の付着が防止される。
【００２２】
また、円筒状の電子誘起手段内側に光照射手段を配置しているので、電子誘起手段及び光照射手段の設置スペースを最小限に抑えることができ、現像装置や現像装置を備える電子写真装置の構成上の制約を抑えたり、これらの大型化を抑えたりすることができる。
【００２３】
また、本発明においては、電子誘起手段の円筒状の壁に複数の開口部を設け、少なくとも各開口部の縁近傍に光電膜を設けている。
【００２４】
これらの開口部は、電子誘起手段表面で発生した光電子を該電子誘起手段外部へと効率的に導く。
【００２５】
更に、本発明においては、開口部が孔であって、開口部の径が電子誘起手段の円筒状の壁内側から該壁外側にかけて徐々に大きくされている。
【００２６】
この様に開口部の径が電子誘起手段の円筒状の壁内側から該壁外側にかけて徐々に大きくされていれば、電子誘起手段内側方向に向く開口部の縁の面積が広くなり、開口部の縁近傍に光電膜が設けられていることから、電子誘起手段内側の光照射手段からの光を受光する光電膜の受光面積が広くなる。この結果として、光電膜による光電子の発生効率が向上する。
【００２７】
また、本発明においては、各開口部は、電子誘起手段の円筒状の壁を複数の羽状部分に区分けして、各羽状部分をブラインド状に起こすことにより形成される該各羽状部分間のそれぞれのスリットである。
【００２８】
この様なブラインド状の各羽状部分表面に光電膜を設ければ、電子誘起手段内側の光照射手段からの光を受光する光電膜の受光面積を広くすることができる。また、電子誘起手段を回転させると、ブラインド状の各羽状部分により空気の流れが発生され、各羽状部分表面の光電膜により生成された光電子が空気の流れに乗って現像剤供給手段で搬送中の現像剤へと速やかに放出される。
【００２９】
更に、本発明においては、各羽状部分の断面形状は、弧を描いている。
【００３０】
この様に各羽状部分の断面形状が弧を描いていると、この曲率を変化させることにより電子誘起手段内側の光照射手段からの光を受光する各羽状部分表面の光電膜の受光面積を調節することができる。また、電子誘起手段の回転に伴い、各羽状部分により空気の流れが安定的に発生され、光電子が空気の流れに乗って現像剤供給手段で搬送中の現像剤へと速やかに放出される。更に、電子誘起手段の回転に伴う風切り音を減少させることができる。
【００３１】
また、本発明においては、光電膜は、貴金属又は貴金属を含む化合物で形成されている。
【００３２】
金、銀、プラチナ等の貴金属は、光電効果が高いので、光電膜として好適である。また、その様な貴金属とニッケル、銅、パラジウム等との化合物も、光電効果が高く、光電膜として好適である。
【００３３】
更に、本発明においては、光照射手段は、円筒状の電子誘起手段の中心に配置されている。
【００３４】
この場合は、光照射手段からの光が電子誘起手段表面の光電膜に均等に照射され、光電膜全体で光電子が均一に生成される。
【００３５】
また、本発明においては、電子誘起手段の外周に、光電膜により生成された光電子を誘導するための磁界を発生する誘導電極を設けている。
【００３６】
この様に誘導電極により磁界を発生させて、この磁界により光電子を誘導すれば、光電子を現像剤供給手段で搬送中の現像剤へと確実に導くことができ、現像剤の帯電効率を高めることができる。また、電界により光電子が加速されて気体分子に衝突するので、気体分子が電子を放出してイオン化し、更に気体分子からの電子が他の気体分子をイオン化する。そして、これが繰り返されて、気体中の電子が急激に増加するという所謂電子なだれ減少が発生する。このため、現像剤の帯電効率が向上する。
【００３７】
更に、本発明においては、誘導電極は、円筒状のものである。
【００３８】
この場合は、電子誘起手段により生成された光電子を該電子誘起手段外側の誘導電極により効率的に誘導することができ、光電子の散乱を防止することができる。また、誘導電極を電子誘起手段と共に回転させれば、空気の流れが安定的に発生され、光電子が空気の流れに乗って現像剤供給手段で搬送中の現像剤へと速やかに放出され、電子誘起手段の回転に伴う風切り音を減少させることができる。
【００３９】
また、本発明においては、円筒状の電子誘起手段と円筒状の誘導電極を同心円状に配置している。
【００４０】
この場合は、電子誘起手段のいずれの位置で生成された光電子であっても、光電子を速やかに誘導することができる。
【００４１】
更に、本発明においては、電子誘起手段と誘導電極間にバイアス電圧を印加することにより、光電膜により生成された光電子を誘導するための磁界を発生せている。
【００４２】
この様なバイアス電圧により、光電膜により生成された光電子を一定の方向に誘導する電界が形成される。
【００４３】
また、本発明においては、誘導電極は、電子誘起手段からの光電子を現像剤供給手段で搬送中の現像剤へと通すための放出口を有している。
【００４４】
この誘導電極の放出口は、電子誘起手段表面で発生した光電子を該誘導電極外部へと効率的に導く。
【００４５】
更に、本発明においては、誘導電極は、電子誘起手段からの光電子を潜像担持体へと通すための放出口を有している。
【００４６】
この場合は、電子誘起手段表面で発生した光電子が誘導電極外部の放出口を通じて潜像担持体へと導かれる。これにより、潜像担持体上で飛散した現像剤を帯電させることができ、飛散した現像剤を潜像担持体に再び付着させて、現像剤像の劣化を防止することができる。
【００４７】
また、本発明においては、誘導電極の放出口近傍に、光電子の放出を制御するための壁部を設けている。
【００４８】
この様な壁部により空気の流れを制御して、光電子の放出方向等を制御する。
【００４９】
更に、本発明においては、誘導電極は、空気を電子誘起手段側に流入させるための流入口を有している。
【００５０】
この様な流入口を設ければ、空気の流れがより速やかなものとなり、光電子の放出もより速やかなものとなる。
【００５１】
また、本発明においては、誘導電極は、空気を電子誘起手段側に流入させるための流入口、及び電子誘起手段からの光電子を該誘導電極外側へと通すための放出口を有しており、円筒状の電子誘起手段の中心からみて、放出口及び流入口を９０度だけずらして配置している。
【００５２】
この様に放出口及び流入口を９０度だけずらして配置すれば、空気の流れを効率的に発生させることができ、光電子を速やかに放出することができる。
【００５３】
一方、本発明の電子写真装置は、上記本発明の現像装置を備えている。
【００５４】
この様な本発明の電子写真装置においても、本発明の現像装置と同様の作用並びに効果を達成することができる。
【００５５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００５６】
図１は、本発明の現像装置の第１実施形態を適用した電子写真装置を示す側面図である。この電子写真装置では、感光体ドラム１１の周辺に、現像装置１２、転写ローラ１３、帯電ローラ１４、露光装置１５等を感光体ドラム１１の回転方向の上流側から順に配置している。また、記録用紙Ｐの搬送方向下流側には、定着ローラ対１６を配置している。記録用紙Ｐは、感光体ドラム１１と転写ローラ１３間を通過し、定着ローラ対１６へと搬送される。
【００５７】
この画像形成装置では、感光体ドラム１１を矢印Ａの方向に回転させつつ、帯電ローラ１４により感光体ドラム１１表面を均一に帯電させる。そして、画像を示す印字データに従って露光装置１５から感光体ドラム１１へと出射される光ビームを変調しつつ、この光ビームにより感光体ドラム１１表面を走査し、感光体ドラム１１上に静電潜像を形成する。更に、現像装置１２により現像剤を感光体ドラム１１上の静電潜像に付着させて、現像剤像を形成し、転写ローラ１３により現像剤像を感光体ドラム１１からＰＰＣ用紙等の記録用紙Ｐへと転写し、定着ローラ１６対により記録用紙Ｐ上の現像剤像を加熱及び加圧して定着させる。この後、クリーニング装置（図示せず）により感光体ドラム１１上の残留現像剤を除去して、感光体ドラム１１をクリーニングし、除電装置（図示せず）により感光体ドラム１１表面の残留電荷を除電する。
【００５８】
感光体ドラム１１は、例えばアルミニウム等の金属ドラムの外周に、有機光半導体（ＯＰＣ）等からなる薄膜状の光導電層を形成したものであり、帯電ローラ１４によりに帯電され、Ａ方向に回転駆動される。
【００５９】
さて、本実施形態の現像装置１２は、図２に示す様に現像剤を収容した現像剤槽２１、現像剤を現像剤槽２１から引き上げる供給ローラ２２、現像剤を供給ローラ２２から受け取って感光体ドラム１１へと搬送する現像ローラ２３、現像ローラ２３外周面の現像剤層を一定の厚みにする現像剤規制ブレード２４、現像剤を攪拌しつつ現像剤供給ローラ２３へと移動させるミキシングパドル２５、及び現像剤供給ローラ２３外周面の現像剤層を帯電させる帯電装置２６を備えている。
【００６０】
供給ローラ２２は、現像剤槽２１内に配置されており、回転自在に支持されて、図示しないモータ等により回転駆動され、バイアス電源２７により帯電されている。
【００６１】
現像ローラ２３は、供給ローラ２２と感光体ドラム１１間に配置され、供給ローラ２２及び感光体ドラム１１に接触しており、回転自在に支持されて、図示しないモータ等により供給ローラ２２と同じ矢印Ｂ方向にかつ感光体ドラム１１と同じ周速度で回転駆動され、バイアス電源２８により帯電されている。
【００６２】
現像剤は、供給ローラ２２及び現像ローラ２３の回転に伴い、供給ローラ２２により現像剤槽２１から引き上げられて、現像ローラ２３外周面に供給され、更に現像ローラ２３外周面で担持搬送されて、感光体ドラム１１上の静電潜像に付着する。
【００６３】
現像剤規制ブレード２４は、供給ローラ２２と現像ローラ２３間の接触部位から離れた現像ローラ２３回転方向下流側で、現像ローラ２３に圧接し、現像ローラ２３外周面の現像剤層を一定の厚みに規制する。これにより、感光体ドラム１１への現像剤の供給量が一定に保たれる。また、現像剤規制ブレード２４は、バイアス電源２９により帯電され、帯電電荷を現像ローラ２３外周面の現像剤層に与える。
【００６４】
帯電装置２６は、光電子を生成して、この光電子を現像ローラ２３へと放出する。現像ローラ２３外周面の現像剤層は、帯電装置２６からの光電子を受けて帯電される。この光電子による現像剤層の帯電には、摩擦や熱損失エネルギーが伴われず、現像剤が破壊されることはない。
【００６５】
また、帯電装置２６は、光電子を感光体ドラム１１へも放出する。これにより、感光体ドラム１１上で飛散した現像剤を帯電させることができ、現像領域Ｄの手前で、飛散した現像剤を感光体ドラム１１に再び付着させて、感光体ドラム１１上の現像剤像の劣化を防止することができる。
【００６６】
図３及び図４は、帯電装置２６を切断して示す縦断面図及び横断面図である。図３及び図４に示す様に、帯電装置２６は、棒状の紫外線照射器３１、円筒状の電子誘起部３２、円筒状の誘導電極３３、及び電子誘起部３２と誘導電極３３の両側を支持する一対の支持体３４を備えている。
【００６７】
各支持体３４中央の孔３４ａに棒状の紫外線照射器３１を通し、各支持体３４により紫外線照射器３１、電子誘起部３２、及び誘導電極３３を同心円状に位置決めしている。
【００６８】
紫外線照射器３１は、例えば波長２５４ｎｍの紫外線を円筒状の電子誘起部３２内周面全体に照射する。
【００６９】
電子誘起部３２は、その基材として、例えば厚さ１０μｍのステンレスからなる円筒状の壁を備えており、エッチング加工により多数の開口部３２ａを円筒状の壁に形成し、少なくとも各開口部３２ａの縁近傍に光電膜を設けたものである。例えば、各開口部３２ａの径がφ２００μｍであり、電子誘起部３２の円筒状の壁に対する各開口部３２ａの面積、つまり開口率が４０％に設定される。
【００７０】
電子誘起部３２の各開口部３２ａの光電膜は、紫外線照射器３１からの紫外線を照射されると、光電効果により光電子を生成する。この光電子は、電子誘起部３２の各開口部３２ａから該電子誘起部３２の外側へと放出される。このとき、紫外線照射器３１を円筒状の電子誘起部３２の中心に配置しているので、紫外線照射器３１からの光が電子誘起部３２の各開口部３２ａの光電膜に均等に照射され、各開口部３２ａの光電膜で光電子が均一に生成される。また、円筒状の電子誘起部３２は、平面状のものと比較すると、各開口部３２ａの光電膜の全てが紫外線照射器３１に接近することになるので、強い光の受光面積が広くなり、光電子の生成量が多くなる。
【００７１】
光電膜は、例えば光電効果の高い金、銀、プラチナ等の貴金属が好ましい。また、光電膜のその他の材質としては、その様な貴金属とニッケル、銅、パラジウム等との化合物がある。また、光電膜に照射される光は、紫外線に限らず、光電膜の光電効果を誘起し得る波長を有するものであれば、可視光線やＸ線等であっても構わない。
【００７２】
また、電子誘起部３２の基材は、ステンレスに限らず、他の導電性の材料でも構わない。
【００７３】
図５（ａ）は、電子誘起部３２の開口部３２ａ及び光電膜３２ｂを例示している。ここでは、開口部３２ａ内周面を電子誘起部３２の壁に垂直とし、開口部３２ａの縁近傍に光電膜３２ｂを蒸着している。この場合は、紫外線照射器３１からの紫外線が電子誘起部３２の内壁面の光電膜３２ｂと各開口部３２ａ内周面の光電膜３２ｂで受光されて、この受光された紫外線が光電変換により光電子に変換され、光電子が各開口部３２ａから電子誘起部３２の外側へと放出される。
【００７４】
図５（ｂ）に示す様に開口部３２ａの径を電子誘起部３２の壁内側から該壁外側にかけて徐々に大きくして、開口部３２ａ内周面をすり鉢状に形成し、開口部３２ａの縁近傍に光電膜３２ｂを蒸着しても良い。この場合は、紫外線照射器３１からの紫外線がすり鉢状の開口部３２ａ内周面の光電膜３２ｂで受光され、光電膜３２ｂの受光面積が図５（ａ）よりも広くなる。このため、より多くの光電子が生成されて各開口部３２ａから電子誘起部３２の外側へと放出される。
【００７５】
図５（ｃ）に示す様にすり鉢状の開口部３２ａ内周面を湾曲させても構わない。この場合は、すり鉢状の開口部３２ａ内周面の面積がより広がって、光電膜３２ｂの受光面積もより広くなり、更に多くの光電子が生成されて各開口部３２ａから電子誘起部３２の外側へと放出される。
【００７６】
従って、電子誘起部３２の開口部３２ａの形状は、図５（ａ）よりも図５（ｂ）が好ましく、図５（ｂ）よりも図５（ｃ）が更に好ましい。
【００７７】
次に、電子誘起部３２と誘導電極３３間には、図４に示す様に交流バイアス電源３５のバイアス電圧（例えばＡＣ１００Ｖ、６０Ｈｚ）を印加している。これにより、電子誘起部３２と誘導電極３３間に交番電界が発生する。この交番電界は、電子誘起部３２の各開口部３２ａから放出されて光電子を電子誘起部３２と誘導電極３３間で浮遊させ、一定方向に誘導して行く。そして、光電子は、交番電界により速やかに誘導され、円筒状の誘導電極３３の２つの放出口３３ａ，３３ｂから該誘導電極３３の外側へと放出される。
【００７８】
更に、一方の放出口３３ａから放出された光電子は、現像ローラ２３外周面の現像剤層に到達して、現像剤層を帯電させる。誘導電極３３と現像ローラ２３間にもバイアス電圧が印加され、両者間に電界が発生しているため、放出口３３ａから放出された光電子が現像ローラ２３へと速やかに誘導される。
【００７９】
また、他方の放出口３３ｂから放出された光電子は、感光体ドラム１１に到達して、感光体ドラム１１上で飛散した現像剤を帯電させ、現像領域Ｄの手前で、飛散した現像剤を感光体ドラム１１に再び付着させて、感光体ドラム１１上の現像剤像の劣化を防止する。誘導電極３３と感光体ドラム１１間にもバイアス電圧が印加され、両者間に電界が発生しているため、放出口３３ｂから放出された光電子が感光体ドラム１１へと速やかに誘導される。
【００８０】
すなわち、電子誘起部３２の各開口部３２ａから放出された光電子は、散乱することなく、電界により速やかに誘導され、現像ローラ２３外周面の現像剤層に到達して、現像剤層を帯電させ、感光体ドラム１１に到達して、飛散した現像剤を感光体ドラム１１に再び付着させる。
【００８１】
また、光電子が電子誘起部３２と誘導電極３３間の電界により誘導されるに際し、光電子が電界により加速される。そして、加速された光電子が電子誘起部３２と誘導電極３３間の気体（空気）分子に衝突し、気体分子が電子を放出してイオン化する。更に、気体分子から放出された電子が他の気体分子に衝突して、他の気体分子がイオン化する。これが繰り返され、気体中の電子が急激に増加して、所謂電子なだれ現象が発生する。
【００８２】
同様に、光電子が誘導電極３３と現像ローラ２３間の電界や誘導電極３３と感光体ドラム１１間の電界により誘導されるに際しても、電子が電界により加速され、電子なだれ現象が発生する。
【００８３】
この様な電子なだれ現象によって生じた多数の電子も、誘導電極３３の一方の放出口３３ａから放出されて、現像ローラ２３へと速やかに誘導されたり、誘導電極３３の他方の放出口３３ｂから放出されて、感光体ドラム１１へと速やかに誘導されたりするため、現像ローラ２３外周面の現像剤層や感光体ドラム１１上で飛散した現像剤の帯電効率が大幅に向上する。
【００８４】
この様に本実施形態の現像装置１２では、紫外線照射器３１からの紫外線を電子誘起部３２の各開口部３２ａの光電膜３２ｂに照射して、光電子を生成し、光電子を誘導電極３３の放出口３３ａから現像ローラ２３へと放出して、現像ローラ２３外周面の現像剤層を帯電させているので、摩擦や熱損失エネルギーを伴われずに、現像剤層を帯電させることができ、現像剤が破壊されることがない。
【００８５】
また、電子誘起部３２と誘導電極３３間の電界、誘導電極３３と現像ローラ２３間の電界、及び誘導電極３３と感光体ドラム１１間の電界により、光電子を現像ローラ２３外周面の現像剤層及び感光体ドラム１１へと速やかに誘導している。
【００８６】
更に、それらの電界により光電子を加速して、電子なだれ現象を誘因し、電子なだれ現象によって生じた多数の電子により現像ローラ２３外周面の現像剤層や感光体ドラム１１上で飛散した現像剤を高い効率で帯電させている。
【００８７】
尚、電子誘起部３２が省略されたとしても、電子誘起部３２によって生成された光電子の一部が現像ローラ２３や感光体ドラム１１へと放出されるので、現像ローラ２３外周面の現像剤層や感光体ドラム１１上で飛散した現像剤を帯電させることが可能である。
【００８８】
図６は、帯電装置の第１変形例を示す横断面図である。この帯電装置２６Ａでは、円筒状の電子誘起部３２だけを回転可能に支持して、電子誘起部３２を図示しない駆動機構により矢印Ｃ方向に回転させている。
【００８９】
また、誘導電極３３Ａは、光電子を現像ローラ２３へと放出するための放出口３３ａ、及び空気を電子誘起部３２と誘導電極３３Ａ間に流入させるための流入口３３ｃを有している。
【００９０】
円筒状の電子誘起部３２の回転に伴い、電子誘起部３２と誘導電極３３Ａ間に空気の流れが生じ、空気が流入口３３ｃから流入して放出口３３ａへと流出する。先に述べた様に光電変換や電子なだれ現象により発生した光電子は、この空気の流れに乗って、放出口３３ａから放出される。
【００９１】
従って、光電子は、電子誘起部３２と誘導電極３３Ａ間の電界だけではなく、空気の流れによっても速やかに誘導され、放出口３３ａから現像ローラ２３へと放出され、現像ローラ２３外周面の現像剤層を帯電させる。
【００９２】
また、図６から明らかな様に誘導電極３３Ａの放出口３３ａと流入口３３ｃは、誘導電極３３Ａの中心の紫外線照射器３１からみて、９０度だけずらして配置されている。このため、空気の吸入効率及び流出効率が良好であり、空気の流れによる騒音も抑えることができる。
【００９３】
図７は、帯電装置の第２変形例を示す横断面図である。この帯電装置２６Ｂでは、図６の誘導電極３３Ａの代わりに、誘導電極３３Ｂを適用している。
【００９４】
誘導電極３３Ｂは、電子誘起部３２の回転に伴う空気の流れ方向の放出口３３ａよりも下流側に壁部３３ｄを突設したものである。
【００９５】
電子誘起部３２と誘導電極３３Ｂ間で流れる空気は、壁部３３ｄに突き当たって、放出口３３ａから現像ローラ２３へと流出する。
【００９６】
図８は、帯電装置の第３変形例を示す横断面図である。この帯電装置２６Ｄでは、図６の誘導電極３３Ａの代わりに、誘導電極３３Ｄを適用している。
【００９７】
誘導電極３３Ｄは、光電子を現像ローラ２３へと放出するための放出口３３ａ、光電子を感光体ドラム１１へと放出するための放出口３３ｂ、及び空気を電子誘起部３２と誘導電極３３Ａ間に流入させるための流入口３３ｃを有している。また、誘導電極３３Ｄは、電子誘起部３２の回転に伴う空気の流れ方向の放出口３３ａよりも下流側に壁部３３ｄを突設し、放出口３３ｂよりも下流側に壁部３３ｅを突設したものである。
【００９８】
電子誘起部３２と誘導電極３３Ｄ間で流れる空気は、まず壁部３３ｅに突き当たって、放出口３３ｂから感光体ドラム１１へと流出し、引き続いて壁部３３ｄに突き当たって、放出口３３ａから現像ローラ２３へと流出する。
【００９９】
壁部３３ｅを壁部３３ｄよりも低くして、放出口３３ｂからの空気の流出量、及び放出口３３ａからの空気の流出量を調節制御している。
【０１００】
尚、図６乃至図８の各壁部３３ｄ，３３ｅを誘導電極と一体化せず、別体のものとして設けても構わない。
【０１０１】
図９は、帯電装置の第４変形例を示す横断面図である。この帯電装置２６Ｅでは、円筒状の電子誘起部３２Ａだけを回転可能に支持して、電子誘起部３２Ａを図示しない駆動機構により矢印Ｃ方向に回転させている。
【０１０２】
誘導電極３３Ａは、図６と同様であって、光電子を現像ローラ２３へと放出するための放出口３３ａ、及び空気を電子誘起部３２と誘導電極３３Ａ間に流入させるための流入口３３ｃを有している。
【０１０３】
電子誘起部３２Ａは、該電子誘起部３２Ａの円筒状の壁を複数の羽状部分３２ｃに区分けして、各羽状部分３２ｃをブラインド状に起こし、各羽状部分３２ｃ間にそれぞれのスリット３２ｄを形成し、各羽状部分３２ｃの少なくとも内側面に光電膜を設けたものである。
【０１０４】
図１０（ａ）及び（ｂ）は、電子誘起部３２Ａを示す展開図及び断面図である。この電子誘起部３２Ａは、平板状の薄いステンレスの片面に光電膜を蒸着し、このステンレスを金型等により打ち抜いて、各羽状部分３２ｃ及び各スリット３２ｄを形成したものである。そして、この平面状の電子誘起部３２Ａは、光電膜を内側にして円筒状に丸められる。
【０１０５】
この様な帯電装置２６Ｅでは、電子誘起部３２Ａの各羽状部分３２ｃの内側面全体に光電膜を設けているため、光電膜の受光面積が広く、多くの光電子が効率的に生成される。
【０１０６】
また、円筒状の電子誘起部３２Ａを回転させると、電子誘起部３２Ａの各羽状部分３２ｃにより空気の流れが効率的に発生され、空気が流入口３３ｃから流入して放出口３３ａへと流出し、光電変換や電子なだれ現象により発生した光電子も放出口３３ａへと放出される。
【０１０７】
尚、電子誘起部３２Ａの各羽状部分３２ｃの角度や形状を変更することにより、光電膜の受光面積や空気の流れを調節することができる。例えば、図１１（ａ）に示す様に各羽状部分３２ｃを平板状にしたり、図１１（ｂ）に示す様に各羽状部分３２ｃの断面形状が弧を描く様に各羽状部分３２ｃを形成したり、図１１（ｂ）に示す様に各羽状部分３２ｃの断面形状が逆の弧を描く様に各羽状部分３２ｃを形成したりして、光電膜の受光面積や空気の流れを調節する。
【０１０８】
また、図１２（ａ）及び（ｂ）に示す様に各羽状部分３２ｃの両端３２ｅを電子誘起部３２Ａの基材に接続したままにしておいても良い。更に、図１３（ａ）及び（ｂ）に示す様に小さな多数の羽状部分３２ｃをジグザグ状のそれぞれの列に配列したり、図１４（ａ）及び（ｂ）に示す様に小さな多数の羽状部分３２ｃを直線状のぞれぞれの列に配列しても構わない。
【０１０９】
図１５は、帯電装置の第５変形例を示す横断面図である。この帯電装置２６Ｆでは、電子誘起部３２Ａと、図７の誘導電極３３Ｂとを組み合わせている。
【０１１０】
図１６は、帯電装置の第６変形例を示す横断面図である。この帯電装置２６Ｇでは、電子誘起部３２Ａと、図８の誘導電極３３Ｄとを組み合わせている。
【０１１１】
尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、多様に変形することができる。例えば、感光体ドラムの代わりに、無端ベルト状の感光体等を用いた電子写真装置にも、本発明を適用することができる。また、供給ローラや現像ローラの代わりに、無端ベルトによって現像剤を電子写真装置に供給する現像装置にも、本発明を適用することができる。
【０１１２】
【発明の効果】
以上説明した様に本発明によれば、電子誘起手段の光電膜は、光照射手段からの光を受光して、光電子を光電効果により生成し、光電子を現像剤供給手段で搬送中の現像剤へと放出して、現像剤を帯電させている。従って、現像剤の帯電に際し、現像剤が加熱されて軟化することはない。また、現像剤層を一定厚みに規制するためのブレードを併用するにしても、摩擦帯電のためにブレードの加圧力を大きくする必要性がなく、ブレードの加圧力を低減させることができ、ブレードとの摩擦による現像剤の熱的負荷を低減させることができる。更に、ブレードの併用が可能であることから、ブレードにより現像剤層を拡散して、現像剤層をより均一に帯電させることが可能になる。この結果として、現像剤にストレスを与えることのない現像装置を実現することができる。
【０１１３】
また、円筒状の電子誘起手段内側に光照射手段を配置しているので、光照射手段からの光が電子誘起手段表面の光電膜全体に照射され、光電膜全体で光電子が生成される。あるいは、円筒状の電子誘起手段表面の光電膜は、平面状の光電膜と比較すると、該光電膜全体が光照射手段に接近することになるので、強い光の受光面積が広くなり、光電子の生成量が多くなる。更に、光電膜の一部に対する光の照射量を調整することも可能である。
【０１１４】
また、電子誘起手段を回転可能に支持している。電子誘起手段を回転させると、空気の流れが発生するので、電子誘起手段表面の光電膜により生成された光電子が空気の流れに乗って現像剤供給手段で搬送中の現像剤へと速やかに放出され、電子誘起手段表面の光電膜への現像剤や異物等の付着が防止される。
【０１１５】
また、円筒状の電子誘起手段内側に光照射手段を配置しているので、電子誘起手段及び光照射手段の設置スペースを最小限に抑えることができ、現像装置や現像装置を備える電子写真装置の構成上の制約を抑えたり、これらの大型化を抑えたりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の現像装置の第１実施形態を適用した電子写真装置を示す側面図である。
【図２】本実施形態の現像装置を示す側面図である。
【図３】図２の現像装置における帯電装置を切断して示す縦断面図である。
【図４】図２の現像装置における帯電装置を切断して示す横断面図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）は、図３及び図４の帯電装置における電子誘起部の開口部の各例を示す断面図である。
【図６】帯電装置の第１変形例を示す横断面図である。
【図７】帯電装置の第２変形例を示す横断面図である。
【図８】帯電装置の第３変形例を示す横断面図である。
【図９】帯電装置の第４変形例を示す横断面図である。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は、図９の電子誘起部を示す展開図及び断面図である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）は、図９の電子誘起部の羽状部分の各例を示す断面図である。
【図１２】（ａ）及び（ｂ）は、図９の電子誘起部の羽状部分の変形例を示す展開図及び断面図である。
【図１３】（ａ）及び（ｂ）は、図９の電子誘起部の羽状部分の他の変形例を示す展開図及び断面図である。
【図１４】（ａ）及び（ｂ）は、図９の電子誘起部の羽状部分の別の変形例を示す展開図及び断面図である。
【図１５】帯電装置の第５変形例を示す横断面図である。
【図１６】帯電装置の第６変形例を示す横断面図である。
【符号の説明】
１１ 感光体ドラム
１２ 現像装置
１３ 転写ローラ
１４ 帯電ローラ
１５ 露光装置
１６ 定着ローラ対
２１ 現像剤槽
２２ 供給ローラ
２３ 現像ローラ
２４ 現像剤規制ブレード
２５ ミキシングパドル
２６ 帯電装置
３１ 紫外線照射器
３２ 電子誘起部
３３ 誘導電極
３４ 支持体

Claims (17)

1. 現像剤を現像剤槽から現像剤供給手段を介して潜像担持体へと搬送供給し、現像剤により潜像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置において、
   光電膜を表面に有する円筒状のものであって、回転可能に支持された電子誘起手段と、
   円筒状の電子誘起手段内側に配置された光照射手段とを備え、
   電子誘起手段の光電膜は、光照射手段からの光を受光して、光電子を光電効果により生成し、光電子を少なくとも現像剤供給手段で搬送中の現像剤へと放出して、現像剤を帯電させることを特徴とする現像装置。
2. 電子誘起手段の円筒状の壁に複数の開口部を設け、少なくとも各開口部の縁近傍に光電膜を設けたことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 開口部が孔であって、開口部の径が電子誘起手段の円筒状の壁内側から該壁外側にかけて徐々に大きくされたことを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
4. 各開口部は、電子誘起手段の円筒状の壁を複数の羽状部分に区分けして、各羽状部分をブラインド状に起こすことにより形成される該各羽状部分間のそれぞれのスリットであることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
5. 各羽状部分の断面形状は、弧を描くことを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
6. 光電膜は、貴金属又は貴金属を含む化合物で形成されたことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
7. 光照射手段は、円筒状の電子誘起手段の中心に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
8. 電子誘起手段の外周に、光電膜により生成された光電子を誘導するための磁界を発生する誘導電極を設けたことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
9. 誘導電極は、円筒状のものであることを特徴とする請求項８に記載の現像装置。
10. 円筒状の電子誘起手段と円筒状の誘導電極を同心円状に配置したことを特徴とする請求項９に記載の現像装置。
11. 電子誘起手段と誘導電極間にバイアス電圧を印加することにより、光電膜により生成された光電子を誘導するための磁界を発生せることを特徴とする請求項８に記載の現像装置。
12. 誘導電極は、電子誘起手段からの光電子を現像剤供給手段で搬送中の現像剤へと通すための放出口を有することを特徴とする請求項８に記載の現像装置。
13. 誘導電極は、電子誘起手段からの光電子を潜像担持体へと通すための放出口を有することを特徴とする請求項８に記載の現像装置。
14. 誘導電極の放出口近傍に、光電子の放出を制御するための壁部を設けたことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の現像装置。
15. 誘導電極は、空気を電子誘起手段側に流入させるための流入口を有することを特徴とする請求項８に記載の現像装置。
16. 誘導電極は、空気を電子誘起手段側に流入させるための流入口、及び電子誘起手段からの光電子を該誘導電極外側へと通すための放出口を有しており、円筒状の電子誘起手段の中心からみて、放出口及び流入口を９０度だけずらして配置したことを特徴とする請求項８に記載の現像装置。
17. 請求項１乃至１６のいずれかに記載の現像装置を備える電子写真装置。

Images