JP4008285B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像装置およびそれに用いる帯電方法並びに該現像装置を備えた画像形成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方式の画像形成装置（電子写真装置）は、ＬＳＵ（レーザービームスキャナーユニット），感光体ドラムおよび現像装置を有している。ここで、ＬＳＵは、回転する感光体ドラムにレーザ光を照射することで、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成するものである。また、現像装置は、感光体ドラムにトナーを供給することで、静電潜像を現像（可視化）するものである。
【０００３】
また、現像装置は、感光体ドラムと隣接対向するように設けられた現像ローラを有している。そして、例えば供給ローラ（トナー供給ローラ）などを用いて、現像ローラの表面にトナーを供給するとともに、現像ローラを回転させることで、感光体ドラム上の静電潜像の全体に、順次トナーを供給できるように設定されている。
【０００４】
ところで、このような現像装置では、感光体ドラム上の静電潜像にトナーを静電的に吸着させることで、現像を行うようになっている。従って、何らかの方法でトナーを帯電させる必要がある。
【０００５】
例えば、１成分系の非磁性よりなるトナーを用いて静電潜像を現像する現像装置の場合、トナーは、供給ローラにより周方向から現像ローラ表面に順次供給され、現像ローラの回転により担持搬送される。そして、トナーは、現像ローラの回転方向において供給ローラよりも下流側に設けられた層厚規制ブレードによって、層厚が規制されると同時に、層厚規制ブレードとの摩擦により電荷を帯びる（摩擦帯電）。
【０００６】
トナーは、この状態でさらに現像ローラの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る。そして、トナーは感光体の表面上の静電潜像に対して、静電的に供給され、これにより、静電潜像はトナー像として現像（可視化）される。
【０００７】
なお、現像装置で用いる現像剤としては、トナーに磁性粉を含有した磁性の１成分トナーを用いる現像剤や、トナーにキャリアを混ぜた２成分系の現像剤などもある。
【０００８】
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ときには、ブレードを現像ローラに対して大きな加圧力（Ｆ）をもって圧接させることにより、トナーの層厚を規制すると同時にトナーを帯電させている。
【０００９】
このことをエネルギー収支で考えると、入力された現像ローラの駆動エネルギー（Ｅｋ）が、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、また、一部は熱ロスエネルギー（Ｅｌ）として消費されている。
【００１０】
即ち、このような摩擦帯電方式のエネルギー収支の基本式は、次式（１）
Ｅｋ＝Ｅｓ＋Ｅｔ＋Ｅｌ …（１）
を満足する。
【００１１】
このような摩擦帯電において発生する熱ロスエネルギー（Ｅ１）は、トナーの破壊や、トナーの軟化によるブレード表面への融着などを招来する。これにより、ブレード表面とトナーとの摩擦帯電特性が劣化する。
【００１２】
また、近年、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したり、トナーの顔料部数を増加させて着色力を高めたりするといった、トナーの改良が進んでいる。
【００１３】
しかしながら、上述した、トナーの層厚を規制すると同時にトナーを帯電させる摩擦帯電方式は、上述の如く熱的負荷が大きい方式であるために、このようなトナーには適合できておらず、トナーに対して熱的負荷の小さい帯電方法が求められている。
【００１４】
また、熱ロスエネルギー（Ｅｌ）と加圧力（Ｆ）とは、次式（２）
熱ロスエネルギー（Ｅｌ）＝Ｃ１×加圧力（Ｆ） …（２）
を満足する。ここで、Ｃ１は比例定数である。
【００１５】
上式（２）によると、トナーに対する熱的負荷を小さくするためには、低加圧力化が有効である。
【００１６】
さらに、現像ローラの駆動エネルギー（Ｅｋ）は、次式（３）
駆動エネルギー（Ｅｋ）＝Ｃ２×加圧力（Ｆ） …（３）
を満足する。ここで、Ｃ２は比例定数である。
【００１７】
上述した式（１）〜（３）より、加圧力（Ｆ）は、次式（４）
Ｃ２×Ｆ＝Ｅｓ＋Ｅｔ＋Ｃ１×Ｆ
（Ｃ２−Ｃ１）×Ｆ＝Ｅｓ＋Ｅｔ …（４）
を満足する。
【００１８】
このことから、低加圧力化を図るためには、トナー帯電エネルギー（Ｅｔ）が加圧力（Ｆ）を利用しない方法に転換することが有効であることがわかる。
【００１９】
そこで、上述した摩擦帯電方式のブレードが有するトナー層厚規制機能とトナー帯電機能とを分離する。即ち、加圧力（Ｆ）を主にトナー層厚規制エネルギー（Ｅｓ）として使用し、トナー帯電エネルギー（Ｅｔ）は加圧力（Ｆ）を利用せず、光エネルギーを利用して帯電させる。
【００２０】
このような場合、熱的負荷を小さくすることができるため、トナーの破壊、即ちトナーの劣化や、トナーのブレードへの融着を防止することができる。従って、現像処理の信頼性の向上を図ることができる。また、定着エネルギーの削減や、トナーの着色力の向上が図られたトナーにもこのような帯電方法は適用することができる。
【００２１】
また、例えば、光エネルギーを利用した帯電方法として、特開平７−２８１４７３号公報には、トナーにフォトクロミック化合物を含有させ、現像槽内でトナーに光を照射することによってトナーの帯電量を制御するトナーの帯電方法が記載されている。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光エネルギーを利用した帯電方法の場合、現像装置における全部材をＯＮ状態としたとすると、光を照射し始めた直後、即ちトナー搬送開始直後においては、十分にトナーを帯電させることができない。
【００２３】
この場合、未帯電トナーが搬送手段によって潜像担持体に搬送されることとなり、静電潜像への未帯電トナーの付着や、トナーの機内飛散を招来する。即ち、画像の白抜けや画像ボケといった印字品位の低下を招来する。
【００２４】
また、光エネルギーを利用している上記特開平７−２８１４７３号公報に記載の構成では、現像槽内でトナーに光を照射しているため、トナーの帯電の安定化を図ることができない。
【００２５】
また、現像槽の外側でトナー搬送手段（現像剤搬送手段）上のトナーに光を照射する場合、即ち、光電子放出手段の光電効果を利用してトナーに電子を付与する場合であっても、トナー搬送開始直後において十分にトナーを帯電させることができないと、未帯電トナーが光電子放出手段表面に付着し、光電子放出手段表面のトナー帯電能力が低下することとなる。
【００２６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、現像剤に対する熱的付加が小さいとともに、現像剤搬送手段での現像剤搬送開始直後においても安定して現像剤を帯電することができる現像装置およびそれに用いる帯電方法並びに該現像装置を備えた画像形成装置を提供することにある。
【００２７】
【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、電子放出部を有し、該電子放出部で光電効果により発生した電子を現像剤に付与することにより現像剤を帯電させる帯電手段と、上記電子放出部で電子を発生させるために電子放出部に光を照射する照射手段と、帯電された現像剤を保持して、表面に静電潜像が形成された潜像保持体に現像剤を搬送する現像剤搬送手段とを備え、帯電された現像剤によって潜像保持体上の静電潜像を現像する現像装置において、上記照射手段への電圧の印加、上記電子放出部への電圧の印加、上記現像剤搬送手段への電圧の印加、および、上記現像剤搬送手段における現像剤の搬送の開始を、所定のタイミングで制御する制御手段を備えることを特徴としている。
【００２８】
通常、光電効果を利用して現像剤を帯電する場合、現像装置における全部材（少なくとも、照射手段，電子放出部，現像剤搬送手段を含む）を一度にＯＮ状態としたとすると、照射手段が光を照射し始めた直後、即ち、現像剤搬送手段による現像剤の搬送開始直後においては、十分に現像剤を帯電させることができない。即ち、電子放出部においてまだ十分に電子が誘起されていない画像形成要求直後に現像剤を搬送することとなる。これにより、現像剤搬送手段において未帯電の現像剤が搬送されることとなる。
【００２９】
このように、現像剤搬送手段上に未帯電の現像剤が存在する場合、その搬送途中において、現像剤どうしの接触および現像剤の摩擦によって、現像剤が見かけ上逆極性に帯電することがある。即ち、周辺の現像剤の影響により、正規帯電が弱められることがある。逆極性に帯電した現像剤は、電子放出部に引き寄せられて付着する。こうして現像剤が電子放出部表面に付着すると、付着した現像剤が電子放出部における電子の放出の妨げとなり、電子放出部における帯電能力が低下することとなる。従って、搬送される現像剤の帯電の不安定化を招来する。
【００３０】
また、未帯電の現像剤が現像剤搬送手段によって潜像保持体に搬送されると、静電潜像に未帯電の現像剤が付着したり、例えば、現像装置を備えた画像形成装置内で現像剤が飛散したりする。即ち、画像の白抜けや画像ボケといった印字品位の低下を招来する。
【００３１】
しかしながら、上記の構成によれば、制御手段が、照射手段への電圧の印加、電子放出部への電圧の印加、現像剤搬送手段への電圧の印加、および、現像剤搬送手段における現像剤の搬送の開始を、所定のタイミングで制御することにより、現像剤搬送開始直後においても、安定して所望の帯電量に現像剤を帯電することができる。
【００３２】
従って、電子放出部における帯電能力の低下を防止し、搬送される現像剤の帯電の安定化を図ることができる。
【００３３】
また、例えば、現像装置を備えた画像形成装置内で現像剤が飛散したりすることもなく、画像形成装置において画像の白抜けや画像ボケといった印字品位の低下を防止することができる。
【００３４】
さらに、光電効果を利用して現像剤を帯電するため、現像剤に対する熱的付加が小さい。このため、現像剤の破壊や帯電手段への融着を防止することができる。また、定着エネルギーの削減や、現像剤の着色力の向上が図られた現像剤を用いることができる。
【００３５】
上記の現像装置は、制御手段が、照射手段に電圧を印加し、該照射手段からの照射光量が略一定となった後、電子放出部に電圧を印加することが好ましい。
【００３６】
上記の構成によれば、照射手段に電圧が印加されてから、所定の時間が経過するまで電子放出部には電圧を印加しないこととなる。従って、その所定の時間内に照射手段の照射光量が安定してから、電子放出部に電圧が印加されることとなる。これにより、電子放出部において十分に電子を誘起することができ、確実に、現像剤搬送手段上の現像剤に電子を放出することができる。
【００３７】
上記の現像装置は、制御手段が、電子放出部に電圧を印加し、予め設定された所定時間が経過した後、現像剤搬送手段に電圧を印加することが好ましい。
【００３８】
上記の構成によれば、電子放出部から安定して電子が放出されるようになった後に、現像剤搬送手段に電圧を印加することとなる。従って、現像剤搬送手段の表面電位を安定させることができる。この結果、現像剤搬送手段上の現像剤において、その層厚の均一化および帯電量の均一化を図ることができる。
【００３９】
上記の現像装置は、制御手段が、現像剤搬送手段に電圧を印加した後、現像剤搬送手段における現像剤の搬送を開始させることが好ましい。
【００４０】
上記の構成によれば、現像剤搬送手段の表面電位が安定してから現像剤を搬送することとなり、現像剤搬送手段上において、現像剤を安定して搬送することができる。従って、現像剤搬送手段の表面からの現像剤の飛翔を防止することができる。この結果、静電潜像に対して現像剤を十分付着させることができる。
【００４１】
上記の現像装置は、電子放出部が、半導体または金属からなることが好ましい。
【００４２】
上記の構成によれば、電子誘起部を有する帯電手段は、電子を容易に放出することができる（光電効果を有する）。従って、光照射によって誘起した電子を現像剤に対して直接的に付与することができるので、現像剤を容易に帯電することができる。これにより、帯電手段と現像剤搬送手段との間に空隙を設けていても現像剤を帯電させることができ、現像剤に対する熱的付加を小さくすることができる。
【００４３】
上記の現像装置は、電子放出部と現像剤搬送手段との間に、バイアス電圧が印加されることが好ましい。
【００４４】
上記の構成によれば、電子誘起部から誘起された電子は、電子放出部と現像剤搬送手段との間で、電子なだれ現象による電子増殖を引き起しながら、搬送手段に向かって加速される。このとき、加速された電子は空気中の気体分子と衝突し、これらを電離することで新たな電子を次々と発生させることができる。
【００４５】
上記の現像装置は、帯電手段が、現像剤搬送手段上の現像剤の厚さを、一定の厚さに規制する層厚規制部を有することが好ましい。
【００４６】
上記の構成によれば、熱的付加を与えることなく、現像剤の層厚を規制することができる。
【００４７】
上記の現像装置は、現像剤搬送手段による現像剤搬送方向において、層厚規制部は電子放出部より上流側に配されることが好ましい。
【００４８】
上記の構成によれば、現像剤は、その層厚が規制された後、帯電されることとなる。従って、現像剤を帯電した後、現像剤に対して力が付与されることなく、安定して現像剤を搬送することができる。
【００４９】
上記の現像装置は、層厚規制部に対向する現像剤搬送手段の表面粗度が、現像剤搬送手段に対向する層厚規制部の表面粗度より大きいことが好ましい。
【００５０】
上記の構成によれば、現像剤搬送手段によって搬送される現像剤が、例えば、現像剤搬送手段と層厚規制部との接触面から離反する際に、現像剤搬送手段から転移して帯電手段に付着することを防止できる。
【００５１】
上記の現像装置は、電子放出部と現像剤搬送手段との距離をｌ（μｍ）とすると、該電子放出部と現像剤搬送手段との電位差Ｖａ（Ｖ）は、
Ｖａ＜３１２＋６．２×ｌ
を満足することが好ましい。
【００５２】
上記の構成によれば、例えば、電子放出部として成膜されている金属膜などにおける剥離や破壊の発生を防止することができる。従って、現像剤搬送手段上において、現像剤を安定して帯電することができる。
【００５３】
本発明の帯電方法は、上記の課題を解決するために、表面に静電潜像が形成された潜像保持体に、帯電した現像剤を供給して、上記潜像保持体から記録媒体に画像を転写する画像形成を行うときに、静電潜像を可視像に現像する現像剤を帯電させる帯電方法であって、光を照射する照射手段への電圧の印加、光の照射を受けると光電効果により自らの電子を誘起させて放出する電子放出部への電圧の印加、表面に上記静電潜像が形成された潜像保持体に現像剤を搬送する現像剤搬送手段への電圧の印加、および、上記現像剤搬送手段における現像剤の搬送の開始を、所定のタイミングで制御することにより、上記現像剤を帯電させることを特徴としている。
【００５４】
上記の方法によれば、照射手段への電圧の印加、電子放出部への電圧の印加、現像剤搬送手段への電圧の印加、および、現像剤搬送手段における現像剤の搬送の開始を、所定のタイミングで制御することにより、現像剤搬送開始直後においても、安定して所望の帯電量に現像剤を帯電することができる。従って、搬送される現像剤の帯電の安定化を図ることができる。
【００５５】
また、例えば、画像形成装置において上記帯電方法を用いる場合、画像形成装置内で現像剤が飛散したりすることもなく、画像の白抜けや画像ボケといった印字品位の低下を防止することができる。
【００５６】
上記の帯電方法は、照射手段への電圧の印加、電子放出部への電圧の印加、現像剤搬送手段への電圧の印加、および、現像剤搬送手段における現像剤の搬送を、この順に開始させることが好ましい。
【００５７】
上記の方法によれば、照射手段に電圧を印加した後、電子放出部に電圧を印加するまでに、所定の時間を経過させることができる。従って、その所定の時間内に照射手段の照射光量が安定してから、電子放出部に電圧が印加されることとなる。これにより、電子放出部において十分に電子を誘起することができ、確実に、現像剤搬送手段上の現像剤に電子を放出することができる。
【００５８】
また、電子放出部から安定して電子が放出されるようになった後に、現像剤搬送手段に電圧を印加することができる。従って、現像剤搬送手段の表面電位を安定させることができる。この結果、現像剤搬送手段上の現像剤において、その層厚の均一化および帯電量の均一化を図ることができる。
【００５９】
さらに、現像剤搬送手段の表面電位が安定してから現像剤を搬送することとなり、現像剤搬送手段上において、現像剤を安定して搬送することができる。従って、現像剤搬送手段の表面からの現像剤の飛翔を防止することができる。この結果、静電潜像に対して現像剤を十分付着させることができ、例えば、画像形成装置において形成された画像の白抜けや画像ボケなどを防止することができる。
【００６０】
上記の帯電方法は、照射手段への電圧の印加、電子放出部への電圧の印加、上記現像剤搬送手段への電圧の印加、および、現像剤搬送手段における現像剤の搬送の開始は、画像形成処理を開始する前に行うことが好ましい。
【００６１】
上記の方法によれば、画像形成装置において画像形成処理の前に必ず行われる画像形成装置の初期化処理と並行して、照射手段への電圧の印加、電子放出部への電圧の印加、上記現像剤搬送手段への電圧の印加、および、現像剤搬送手段における現像剤の搬送の開始を行うことができる。従って、現像剤の過帯電の防止を図ることができる。
【００６２】
本発明の画像形成装置は、上記の課題を解決するために、画像信号に基づいて形成された静電潜像を保持する潜像保持体と、電子放出部で光電効果により発生した電子を現像剤に付与することにより現像剤を帯電させる帯電手段、上記電子放出部に光を照射する照射手段、および、帯電された現像剤を保持して上記潜像保持体に現像剤を搬送する現像剤搬送手段を有し、帯電された現像剤によって上記潜像保持体上の静電潜像を現像して現像剤像とする現像装置とを備え、上記現像装置は、上記照射手段への電圧の印加、上記電子放出部への電圧の印加、上記現像剤搬送手段への電圧の印加、および、上記現像剤搬送手段における現像剤の搬送の開始を、所定のタイミングで制御する制御手段を備えることを特徴としている。
【００６３】
上記の構成によれば、制御手段が、照射手段への電圧の印加、電子放出部への電圧の印加、現像剤搬送手段への電圧の印加、および、現像剤搬送手段における現像剤の搬送の開始を、所定のタイミングで制御することにより、現像剤搬送開始直後においても、安定して所望の帯電量に現像剤を帯電することができる。
【００６４】
従って、現像剤が未帯電のまま搬送されることがなく、これにより、電子放出部における帯電能力の低下を防止し、搬送される現像剤の帯電の安定化を図ることができる。
【００６５】
また、画像形成装置内で現像剤が飛散したりすることもなく、画像形成装置において画像の白抜けや画像ボケといった印字品位の低下を防止することができる。
【００６６】
さらに、光電効果を利用して現像剤を帯電するため、現像剤に対する熱的付加が小さい。このため、現像剤の破壊や帯電手段への融着を防止することができる。また、現像装置において、定着エネルギーの削減や、現像剤の着色力の向上が図られた現像剤を用いることができる。
【００６７】
上記の画像形成装置は、制御手段が、照射手段への電圧の印加、電子放出部への電圧の印加、現像剤搬送手段への電圧の印加、および、現像剤搬送手段における現像剤の搬送を、この順で開始させることが好ましい。
【００６８】
上記の構成によれば、照射手段に電圧を印加した後、電子放出部に電圧を印加するまでに、所定の時間を経過させることができる。従って、その所定の時間内に照射手段の照射光量が安定してから、電子放出部に電圧が印加されることとなる。これにより、電子放出部において十分に電子を誘起することができ、確実に、現像剤搬送手段上の現像剤に電子を放出することができる。
【００６９】
また、電子放出部から安定して電子が放出されるようになった後に、現像剤搬送手段に電圧を印加することができる。従って、現像剤搬送手段の表面電位を安定させることができる。この結果、現像剤搬送手段上の現像剤において、その層厚の均一化および帯電量の均一化を図ることができる。
【００７０】
さらに、現像剤搬送手段の表面電位が安定してから現像剤を搬送することとなり、現像剤搬送手段上において、現像剤を安定して搬送することができる。従って、現像剤搬送手段の表面からの現像剤の飛翔を防止することができる。この結果、静電潜像に対して現像剤を十分付着させることができ、画像形成装置において形成された画像の白抜けや画像ボケなどを防止することができる。
【００７１】
上記の画像形成装置は、ユーザによって画像形成要求がなされた後、潜像保持体に静電潜像を形成して画像形成処理を開始する前に、制御手段は、制御と並行して、画像形成装置の初期化処理を行うことが好ましい。
【００７２】
上記の構成によれば、画像形成装置において画像形成処理の前に必ず行われる画像形成装置の初期化処理と並行して、照射手段への電圧の印加、電子放出部への電圧の印加、上記現像剤搬送手段への電圧の印加、および、現像剤搬送手段における現像剤の搬送の開始を行うことができる。従って、制御部のこれらの制御動作のみに時間をとられることはない。
【００７３】
また、現像剤の過帯電の防止、および、現像装置内部での現像剤のストレス低減を図ることができる。さらに、電子放出部および照射手段の長寿命化を図ることができる。
【００７４】
上記の画像形成装置は、さらに、記録媒体に接触することにより該記録媒体を介して潜像保持体表面と電気的に接続され、現像剤像を記録媒体に転写する転写手段と、現像剤を記録媒体に加熱圧着して定着させる定着装置と、記録媒体を搬送する搬送手段とを備えており、初期化処理は、定着装置のウォームアップ、潜像保持体の残留電位の調整、および、搬送手段上の記録媒体の有無の検出を含むことが好ましい。
【００７５】
上記の構成によれば、初期化処理および制御部の動作制御が終わった後、すぐに画像形成処理に移行することができる。
【００７６】
上記の画像形成装置は、制御手段が、照射手段への電圧の印加を開始し、画像形成装置において画像形成処理された記録媒体の累積枚数に応じて予め設定された所定の時間が経過した後に、電子放出部に電圧を印加することが好ましい。
【００７７】
一般に、電子放出部から放出される電子量は、現像装置のマシンライフによって異なる。
【００７８】
従って、電子放出部への電圧印加までの所定の時間が、画像形成装置において画像形成処理された記録媒体の累積枚数（累積印字枚数）に応じて、予め設定されていることにより、照射手段の照射光量が安定してから電子放出部に電圧を印加することができる。この結果、電子放出部において十分に電子を誘起することができ、確実に、現像剤搬送手段上の現像剤に電子を放出することができる。
【００７９】
上記の画像形成装置は、制御手段が、ユーザによって画像形成要求がなされるとすぐ、照射手段への電圧の印加を開始することが好ましい。
【００８０】
上記の構成によれば、最初に照射手段への電圧の印加を開始することができる。従って、照射手段からの照射光量が安定してから電子放出部は電子を放出することができ、確実に現像剤を帯電することができる。
【００８１】
上記の画像形成装置は、さらに、記録媒体に接触することにより該記録媒体を介して潜像保持体表面と電気的に接続され、現像剤像を記録媒体に転写する転写手段と、現像剤を記録媒体に加熱圧着して定着させる定着装置と、記録媒体を搬送する搬送手段とを備えており、記録媒体が定着装置を搬送されて記録媒体への画像形成処理が終了した後、画像形成装置を待機状態とする前に、画像形成装置を待機状態とするための画像形成装置における後処理と並行して、制御手段は、照射手段への電圧の印加、電子放出部への電圧の印加、現像剤搬送手段への電圧の印加、および、現像剤搬送手段における現像剤の搬送の停止を、所定のタイミングで制御して、現像装置の停止処理を行うことが好ましい。
【００８２】
上記の構成によれば、画像形成装置における後処理と並行して現像装置の停止処理を行うことにより、現像装置の停止処理のみに時間をとられることがない。また、停止処理を所定のタイミングで行うことにより、帯電された現像剤の回収、電子放出部の汚れ防止、および、照射手段の長寿命化を図ることができる。
【００８３】
上記の画像形成装置は、制御手段が、現像剤搬送手段における現像剤の搬送、現像剤搬送手段への電圧の印加、電子放出部への電圧の印加、および、照射手段への電圧の印加を、この順で停止させることにより停止処理を行うことが好ましい。
【００８４】
上記の構成によれば、現像剤搬送手段における現像剤の搬送の次に、現像剤搬送手段への電圧の印加を停止させることにより、画像形成処理に寄与した現像剤を現像剤搬送手段に吸着した状態で保持することができる。
【００８５】
また、電子なだれ現象を停止させるのは最後にすることにより、電子放出部の近傍にある未帯電の現像剤を現像剤搬送手段に吸着した状態で保持することができる。
【００８６】
従って、画像形成装置を待機状態としたときに、画像形成装置内を現像剤が飛散することを防止でき、帯電された現像剤も次回使用する（即ち、回収する）ことができる。これにより、電子放出部に現像剤が付着することがなく、電子放出部の汚れ防止を図ることができる。この結果、照射手段における光源入力電圧の低下を図ることができ、長寿命化を図ることができる。また、次の画像形成要求の際に、スムーズに現像剤を供給することができる。
【００８７】
上記の画像形成装置は、後処理が、潜像保持体における残留電位の除去、搬送手段上の記録媒体の有無の検出、および、潜像保持体上に残留する現像剤の除去を含むことが好ましい。
【００８８】
上記の構成によれば、画像形成装置において画像形成処理の後に必ず行われる画像形成装置の後処理と並行して、現像装置の停止処理を行うことができる。
【００８９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について図１ないし図５に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００９０】
図１は、本実施の形態に係る印刷装置（画像形成装置）の要部構成を示す図である。本実施の形態に係る印刷装置は、同図に示すように、現像部（現像装置）１、感光体ドラム（潜像保持体）２、帯電ローラ３、転写ローラ（転写手段）４、定着ローラ対（定着装置）５、および、ＬＳＵ（レーザービームスキャナーユニット）６を有している。また、現像剤としては、１成分系の非磁性トナー（以下、トナーと称する）Ｔを用いる構成である。
【００９１】
感光体ドラム２は、その表面に感光体を備えており、ドラム形状となっている。感光体ドラム２は、矢印Ａ方向に、５０〜１５０ｍｍ／ｓの速度で回転駆動されるようになっている。
【００９２】
帯電ローラ３は、感光体ドラム２の表面を、所定の電位に均一に帯電させるものである。帯電ローラ３は、矢印Ｂ方向（矢印Ａ方向と反対方向）に、感光体ドラム２と同じ速さで回転駆動されるようになっている。
【００９３】
ＬＳＵ（レーザービームスキャナーユニット）６は、帯電された感光体ドラム２の表面をレーザ光（図１中の矢印）によって露光するものである。そして、感光体ドラム２の表面に、外部から入力された画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有している。
【００９４】
現像部１は、トナーＴを帯電して感光体ドラム２に搬送する。この現像部１によって帯電されたトナーＴは、ＬＳＵ６によって感光体ドラム２上に形成された静電潜像を現像することによって、感光体ドラム２上にトナー像（現像剤像）を形成する。現像部１については、後に詳述する。
【００９５】
また、転写ローラ４は、搬送手段により搬送されたシートＰに接触することによりシートＰを介して感光体ドラム２表面と電気的に接続される。これにより、感光体ドラム２上のトナー像をシート（記録媒体）Ｐに転写する。
【００９６】
定着ローラ対５は、トナー像の転写されたシートＰを加熱圧着することにより、トナー像をシートＰに熱定着させるものである。
【００９７】
なお、シートＰは、転写ローラ４・感光体ドラム２間、および、定着ローラ対５におけるローラ間を、図示しない搬送ベルトや搬送ローラ（搬送手段）によって搬送される。
【００９８】
ここで、本印刷装置における印字処理（画像形成処理）について説明する。
【００９９】
帯電ローラ３により所定の電位に均一に帯電された感光体ドラム２の表面は、ＬＳＵ６からのレーザ光によって露光される。これにより、感光体ドラム２の表面には、外部から入力された画像データ（画像信号）に応じた静電潜像が形成される。
【０１００】
そして、現像部１における後述する現像ローラ１１によって、感光体ドラム２上の静電潜像にトナーが付着することによりこの静電潜像は現像（可視化）されて、感光体ドラム２上にトナー像が形成される。
【０１０１】
そのトナー像は、転写ローラ４によって、転写ローラ４と感光体ドラム２との間でシートＰに転写される。その後、シートＰは定着ローラ対５に搬送され、トナー像は、シートＰに熱定着する。これにより、シートＰに画像データを印字（印刷）することができる。
【０１０２】
なお、感光体ドラム２上の静電潜像にトナーを付着させるには、現像部１においてトナーを帯電させる必要がある。
【０１０３】
以下、現像部１の構成、および、本実施の形態に係る印刷装置において特徴的な構成であるトナーの帯電方法について説明する。
【０１０４】
まず、現像部１の構成について、図１、図４、および図５に基づいて説明する。
【０１０５】
図１に示すように、現像部１は、現像槽１０、現像ローラ（現像剤搬送手段）１１、トナー供給ローラ（供給手段）１２、紫外線照射器（照射手段）１３、および、トナー層厚規制／帯電ブレード（以下、ブレードと称する）１４を備えている。
【０１０６】
現像槽１０は、トナーＴを収容するための収容槽（トナー槽）である。
【０１０７】
現像ローラ１１は、Ａｌ（アルミニウム）製の素菅に、導電性ゴム弾性材料からなるゴム層が設けられており、円筒形状となっている。また、現像ローラ１１は感光体ドラム２と対向するように設けられた回転ローラであり、矢印Ｂ方向（感光体ドラム２とは反対方向）に、５０〜１５０ｍｍ／ｓの速さ（感光体ドラム２と同じ速さ）で、トナーを保持した状態で感光体ドラム２と接触しながら回転駆動されるようになっている。これにより、感光体ドラム２の静電潜像にトナーＴを付着させることができ、この静電潜像を現像してトナー像を形成することができる。
【０１０８】
トナー供給ローラ１２は、円筒状の発泡性ゴム弾性材料からなる回転ローラである。また、トナー供給ローラ１２は、現像槽１０内において現像ローラ１１に対向配置されている。このトナー供給ローラ１２には、所定のバイアス電圧が印加されており、現像槽１０内のトナーＴを吸着・保持できるようになっている。そして、トナーＴを保持した状態で、現像ローラ１１の回転方向と同じ方向（Ｂ方向）に、現像ローラ１１と等速で回転しながら、現像槽１０内のトナーＴを現像ローラ１１の外周面に供給する。以下、現像ローラ１１の外周面上のトナーからなる層をトナー層と称する。
【０１０９】
紫外線照射器１３は、紫外線ランプ（低圧の水銀ランプ）であり、後述するブレード１４に向けて紫外線（光）を照射する光源である。紫外線照射器１３は、ブレード１４を挟んで現像ローラ１１と対向するように配されている。紫外線照射器１３が紫外線を後述するブレードの光電面１４ｂに照射することにより、現像ローラ１１上のトナー層が帯電される。
【０１１０】
ブレード（帯電手段）１４は、現像ローラ１１の回転方向において、感光体ドラム２と現像ローラ１１とが互いに接する位置に対して上流側に配される。また、ブレード１４は、トナー供給ローラ１２と現像ローラ１１とが互いに接する位置の下流側において、トナー供給ローラ１２によって現像ローラ１１上に供給されたトナー層の層厚を規制した後、トナー層（トナー）を帯電させる。
【０１１１】
ブレード１４は、基材１４ａ，光電面（電子放出部）１４ｂ，絶縁部１４ｃ，およびプレート（層厚規制部）１４ｄを有する。光電面１４ｂおよびプレート１４ｄは、現像ローラ１１と対向する。
【０１１２】
基材１４ａは、紫外線透過性を有する透明アクリル樹脂からなる基体上に、ＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide：インジウムと錫との酸化物）が塗布形成（ＩＴＯ層が形成）されているものである。基材１４ａの形状は、平板状である。
【０１１３】
なお、基体の材料は、紫外線透過性を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば石英ガラスであってもかまわない。
【０１１４】
また、基体に塗布形成する材料は、紫外線透過性および導電性を有するものであれば特に限定されるものではない。
【０１１５】
光電面１４ｂは、例えばアルミニウム（Ａｌ）などからなる金属層である。この金属層は、基材１４ａのＩＴＯ層上に、塗布または蒸着・スパッタリング法によって成膜されている。光電面１４ｂは、紫外線照射器１３から紫外線の照射を受けることで、光電効果によって電子（光電子）を誘起して放出する機能を有している。また、光電面１４ｂは、厚さが１００ｎｍ以下の薄膜である。
【０１１６】
なお、金属層の材料としては、光電効果を有する材料（電子誘起材料）であれば特に限定されるものではなく、例えば、ＧａＡｓなどの半導体や、光触媒に使用される酸化チタンなどであってもかまわない。
【０１１７】
絶縁部１４ｃは、ブレード１４の本体である基材１４ａとプレート４ｄとの間にあって、プレート１４ｄを固定する。絶縁部１４ｃは、絶縁性を有するものであり、例えば、フッ素樹脂からなる。
【０１１８】
プレート１４ｄは、接触領域Ｗｓにおいて、現像ローラ１１と接触して、トナー層の厚さを一定にする（揃える）ことができる。即ち、プレート１４ｄは、トナー層の厚さ（層厚）を規制する機能をも有している。プレート１４ｄはＳＵＳなどの金属で形成することができる。
【０１１９】
また、ブレード１４における基材１４ａのＩＴＯ層と現像ローラ１１との間には、プレート１４ｄと現像ローラ１１との間の微小空隙の電界強度が０．５×１０-7〜２．５×１０-7Ｖ／ｍとなるように、バイアス電圧が印加されている。
【０１２０】
従って、ブレード１４における光電面１４ｂの金属層から誘起された電子（光電子）は、バイアス電圧によって、ブレード１４・現像ローラ１１間で電子なだれ現象による電子増殖を引き起しながら、現像ローラ１１に向かって加速される。そして、現像ローラ１１上のトナー層に電子が到達する。これにより、現像ローラ１１上のトナーは帯電する。
【０１２１】
また、電子なだれ現象とは、以下のようなものである。即ち、光電面１４ｂの金属層から誘起され、バイアス電圧によって加速された電子は、ブレード１４と現像ローラ１１との間にある空気中の気体分子（Ｏ2，Ｎ2など）と衝突してこれらを電離させて電子を放出させる。そして、この電離によって生じた新たな電子がバイアス電圧によって加速されてさらに他の分子を電離させ、さらに新たな電子を放出させる。このような電子の増加が、電子なだれ現象である。
【０１２２】
このように、電子なだれ現象を用いれば、光電効果で発生した電子がバイアス電圧によって加速されて空気中の気体分子と衝突し、これらを電離することで新たな電子を発生させて次々と電離作業に参加させてゆくことが可能となる。また、この電子なだれ現象により増加した電子数を目標値として、紫外線照射強度や印加電圧は決定される。
【０１２３】
また、現像ローラ１１の表面粗度は０．５〜２μｍであり、ブレード１４におけるプレート１４ｄの表面粗度は０．３μｍ以下である。
【０１２４】
このように、ブレード１４より現像ローラ１１の表面粗度を大きくすることにより、現像ローラ１１によって搬送されるトナーが、現像ローラ１１とブレード１４（プレート１４ｄ）との接触面から離反する際に、現像ローラ１１から転移してブレード１４表面に付着することを防止できる。
【０１２５】
ここで、光電効果について説明する。金属や半導体の表面にある電子（表面電子）は、外部から所定値（仕事関数）以上のエネルギーを受けることで、外部に誘起・放出されるようになっている。そして、光電効果とは、光の照射によって上記のようなエネルギーが表面電子に付与され、電子として放出される現象のことである。
【０１２６】
また、紫外線の照射によりブレード１４の光電面１４ｂから電子が誘起される光電子帯電実験の一例を図５に基づいて説明する。
【０１２７】
ここで、ブレード１４の代わりに擬似的に平板を作製する。この平板は、まず、紫外線透過性を有する透明アクリル板５１の表面にＩＴＯ層５２とアルミニウムＧａＡｓからなる金属層５３とをこの順に真空蒸着して形成する。そして、この平板の上に、被帯電部材としてのトナーの代わりに、トナーの材料であるポリエステル樹脂からなるＰＥＳ５４を載置する。
【０１２８】
なお、透明アクリル板５１の厚さＫ１は１〜５ｍｍとし、ＩＴＯ５２の厚さＫ２は数１０ｎｍとし、金属層５３の厚さＫ３は数１０ｎｍとし、ＰＥＳ５４の厚さＫ４は１０〜１００μｍとする。
【０１２９】
その後、平板においてＰＥＳ（ポリエーテルサルホン）５４が形成されている面と対向する面側から、波長λが３５０ｎｍの紫外線を紫外線照射器１３で照射する。このとき、照射エネルギーは、０．１〜１０ｍＷ／ｃｍ2として、照射時間は数秒とする。
【０１３０】
この結果、ＰＥＳ５４表面を、−１５０〜−３０Ｖに帯電させることができた。このことは、被帯電部材であるトナーと帯電部材であるブレード１４との間に速度差がない状態でも、トナーが帯電できることを示している。
【０１３１】
また、上述した現像ローラ１１，トナー供給ローラ１２，紫外線照射器１３，および，ブレード１４、即ち現像部１における各部材は、図４に示す制御部（制御手段）２０によってその動作が制御されている。
【０１３２】
図４に示すように、制御部２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４１，ＲＯＭ（read only memory）４２，およびＲＡＭ（random access memory）を備える。
【０１３３】
ＲＯＭ４２は、ＣＰＵ４１によって使用される各種のプログラム（現像ローラ１１，トナー供給ローラ１２，紫外線照射器１３，ブレード１４などの動作プログラムなど）を格納するためのメモリである。ＲＡＭ４３は、ＣＰＵ４１の実行する処理において利用されるメモリである。
【０１３４】
ＣＰＵ４１は、ユーザによって図示しない操作パネルから入力される信号などに基づいて、ＲＯＭ４２内のプログラムを実行し、ＲＡＭ４３との間でデータの授受を行って、本印刷装置における印字処理（画像形成処理），後述する印字前処理工程（初期化処理および現像部１における前処理（制御部２０による制御）），および印字後処理工程（後処理および停止処理）を制御する、本印刷装置における中枢部である。
【０１３５】
そして、ＣＰＵ４１は、各種の動作信号を、出力インターフェース４４を介して、現像部１の各部材、例えば、現像ローラ１１，トナー供給ローラ１２，紫外線照射器１３，ブレード１４などに出力するように設定されている。
【０１３６】
即ち、制御部２０は、紫外線照射器１３への電圧の印加、ブレード１４（即ち光電面１４ｂ）への電圧の印加、現像ローラ１１への電圧の印加、および、現像ローラ１１の回転（現像ローラ１１におけるトナーの搬送開始）のタイミングを制御する。
【０１３７】
次に、現像部１におけるトナーの帯電方法について説明する。このトナーの帯電方法においては、現像ローラ１１によるトナー搬送開始直後においてもトナーを安定して帯電させるための動作制御を行う。なお、この動作制御とは、上述した印字処理の前に、現像部１における前処理として行われる。即ち、現像部１における前処理は、印刷装置にユーザからの印字要求（画像形成要求）があった直後に行われる。
【０１３８】
現像部１における前処理では、まず、紫外線照射器１３に電圧が印加され、ブレード１４に紫外線（光）が照射される。これにより、ブレード１４の光電面１４ｂにおいて電子が誘起される。
【０１３９】
そして、図示しない照射検知手段によって、紫外線照射器１３の紫外線ランプが点灯したこと（紫外線照射器１３への電圧の印加）を検知すると、検知後、所定の時間が経過した後に、ブレード１４（即ち、基材１４ａを介した光電面１４ｂ）に電圧を印加する。これにより、ブレード１４の光電面１４ｂから電子が放出される。
【０１４０】
続いて、現像ローラ１１に電圧を印加する。そして、図示しないローラ電圧検知手段によって、現像ローラ１１に電圧が印加されたことを検知すると、検知後、所定の時間が経過した後に、制御部２０は、現像ローラ１１を回転させて、トナーの搬送を開始する。
【０１４１】
このように、紫外線照射器１３に電圧が印加されてから、所定の時間が経過するまでブレード１４には電圧を印加しない。従って、その所定の時間内に、紫外線照射器１３の照射光量が安定してからブレード１４に電圧が印加されることとなる。これにより、光電面１４ｂにおいて十分に電子を誘起することができ、確実に、現像ローラ１１上のトナーに電子を放出することができる。
【０１４２】
この光電面１４ｂから放出される電子量は、通常、現像装置のマシンライフによって異なる。従って、ブレード１４への電圧印加までの上記所定の時間は、例えば、累積印字枚数（現像部１が印刷装置に設置されてから、今までに印字したシートＰの枚数）に応じて、予め設定されている。
【０１４３】
また、ブレード１４に電圧を印加することによってブレード１４から安定して電子が放出されるようになった後に、現像ローラ１１に電圧を印加することにより、現像ローラ１１の表面電位が安定する。これにより、後にトナーが現像ローラ１１によって搬送されるとき、現像ローラ１１表面でトナーを安定させることができ、現像ローラ１１表面からのトナーの飛翔を防止することができる。従って、静電潜像に対してトナーを十分付着させることができ、印字された画像の白抜けや画像ボケといった印字品位の低下を防止することができる。
【０１４４】
なお、ブレード１４に印加する電圧は、ブレードの光電面１４ｂと現像ローラ１１との間の距離に応じて設定される。
【０１４５】
通常、ブレード１４に高すぎる電圧を印加した場合、光電面１４ｂと現像ローラ１１との間で気中放電（火花放電）が発生する。これにより、光電面１４ｂとして成膜されている金属膜などにおいて剥離や破壊が発生し、光電面１４ｂにピンホールなどが発生する。このように、光電面１４ｂとしての金属層などの薄膜が剥離もしくは破壊されて欠落すると、トナーが安定して帯電することができなくなる。
【０１４６】
そこで、ブレード１４に印加する電圧を、パッシェンの放電法則に基づいて決定する。
【０１４７】
パッシェンの放電法則では、８〜１００μｍの空隙距離G（μｍ）を挟んだ電極（ここではブレード１４と現像ローラ１１）における気中放電開始電圧Ｖ１（Ｖ）は、次式（５）
Ｖ１＝３１２＋６．２×Ｇ （５）
を満足する。
【０１４８】
即ち、ブレード１４の光電面１４ｂと現像ローラ１１との距離（空隙距離）が１００μｍの場合、光電面１４ｂと現像ローラ１１との電位差は、９３２Ｖより小さくする必要がある。
【０１４９】
即ち、ブレード１４の光電面１４ｂと現像ローラ１１との距離をｌ（μｍ）とすると、ブレード１４の光電面１４ｂと現像ローラ１１との電位差Ｖａ（Ｖ）は、Ｖａ＜３１２＋６．２×ｌを満足する。
【０１５０】
これにより、光電面１４ｂとして成膜されている金属膜などにおける剥離や破壊の発生を防止することができ、例えば、光電面１４ｂにおけるピンホールなどの発生を防止することができる。従って、現像ローラ１１上において、トナーが安定して帯電することができる。
【０１５１】
以上のように、本印刷装置における現像部１は、光電面１４ｂを有し、該光電面１４ｂで光電効果により発生した電子をトナーに付与することによりトナーを帯電させるブレード１４と、上記光電面１４ｂで電子を発生させるために光電面１４ｂに光を照射する紫外線照射器１３と、帯電されたトナーを保持して、表面に静電潜像が形成された感光体ドラム２にトナーを搬送する現像ローラ１１とを備え、帯電されたトナーによって感光体ドラム２上の静電潜像を現像する。現像部１は、紫外線照射器１３への電圧の印加、光電面１４ｂへの電圧の印加、現像ローラ１１への電圧の印加、および、現像ローラ１１におけるトナーの搬送開始を、所定のタイミングで制御する制御部２０を備える。
【０１５２】
また、制御部２０による制御は、具体的には、紫外線照射器１３への電圧の印加、光電面１４ｂへの電圧の印加、現像ローラ１１への電圧の印加、および、現像ローラ１１におけるトナーの搬送開始を、この順で行う。
【０１５３】
ここで、印字要求直後に、紫外線照射器１３への電圧の印加、ブレード１４（即ち光電面１４ｂ）への電圧の印加、現像ローラ１１への電圧の印加、および、現像ローラ１１の回転の開始を同時に行う、即ち、印字要求直後に現像部１の全部材をＯＮ状態にする構成を、比較例１として説明する。
【０１５４】
通常、光エネルギーを利用した帯電方法の場合、現像部１における全部材（少なくとも、紫外線照射器１３，光電面１４ｂ，現像ローラ１１を含む）を一度にＯＮ状態としたとすると、光を照射し始めた直後、即ちトナー搬送開始直後においては、十分にトナーを帯電させることができない。
【０１５５】
即ち、この比較例１の場合、光電面１４ｂにおいてまだ十分に電子が誘起されていない印字要求直後にトナーを搬送することとなる。
【０１５６】
このように、印字要求直後など未帯電トナーが存在する場合、トナーの電位にばらつきがあるため、トナーの搬送途中で、トナーどうしの接触およびトナーの摩擦によって、トナーが見かけ上逆極性に帯電することがある。即ち、周辺トナーの影響により、正規帯電が弱められることがある。逆極性に帯電したトナーは、電気的バイアスの電界に引き寄せられ、光電子を放出するべき光電面１４ｂに付着する。こうしてトナーが光電面１４ｂ表面に付着すると、付着したトナーが光電面１４ｂにおける電子の放出の妨げとなり、光電面１４ｂにおけるトナー帯電能力が低下することとなる。従って、搬送されるトナーの帯電の不安定化を招来する。
【０１５７】
この光電面１４ｂに付着したトナーを、例えばブラシやブレードなどによる機械的な方法によってクリーニングすると、光電面１４ｂとして成膜されている金属層が、剥離もしくは磨耗してしまう虞がある。光電面１４ｂが剥離や磨耗してしまうと、光電面１４ｂに光照射を行っても電子を放出できなくなり、トナーを安定して帯電できなくなる。
【０１５８】
また、未帯電トナーが現像ローラ１１によって感光体ドラム２に搬送されると、静電潜像に未帯電トナーが付着したり、トナーが印刷装置で飛散したりする。即ち、画像の白抜けや画像ボケといった印字品位の低下を招来する。
【０１５９】
しかしながら、本実施の形態の印刷装置では、制御部２０が、紫外線照射器１３への電圧の印加、光電面１４ｂへの電圧の印加、現像ローラ１１への電圧の印加、および、現像ローラ１１におけるトナーの搬送の開始を、所定のタイミングで制御することにより、トナー搬送開始直後においても、安定して所望の帯電量にトナーを帯電することができる。
【０１６０】
即ち、光電面１４ｂから誘起された電子の電子なだれ現象が発生した後に現像ローラ１１を回転させ、トナーを供給することにより、トナーの帯電極性・電位の安定化を図ることができる。これにより、上述したように、トナーが、その搬送途中に見かけ上逆極性に帯電することはない。
【０１６１】
従って、光電面１４ｂにおける帯電能力の低下を防止し、搬送されるトナーの帯電の安定化を図ることができる。
【０１６２】
また、例えば、印刷装置内でトナーが飛散したりすることもなく、印刷装置において画像の白抜けや画像ボケといった印字品位の低下を防止することができる。
【０１６３】
さらに、光電効果を利用してトナーを帯電するため、トナーに対する熱的付加が小さい。このため、トナーの破壊やブレード１４への融着を防止することができる。また、定着エネルギーの削減や、トナーの着色力の向上が図られたトナーも用いることができる。
【０１６４】
また、ブレード１４の形状は平板状であり、その上に金属層が静膜されることにより、光電面１４ｂは形成される。従って、光電面１４ｂにおいて現像ローラ１１と対向する面全体で、自らの電子を誘起して電子を放出することができる。
【０１６５】
ここで、例えばブレード１４の光電面１４ｂが、基材１４ａをエッチング加工することにより、開口部を施すことによって形成された構成を比較例２として説明する。
【０１６６】
比較例２におけるこの開口部は、例えばグリッド形状やスリット形状などとすることができる。この開口部部分には、紫外線を照射すると電子を放出する薄膜のアルミニウムが積層され、光電面１４ｂとなっている。これにより、ブレード１４は、現像ローラ１１によって搬送されるトナーを、低加圧力でその層厚を規制した後、無負荷の状態でトナーを帯電させることができ、トナーに対する熱的負荷を小さくすることができる。
【０１６７】
しかしながら、このような比較例２の構成の場合、光電面１４ｂが小さい。例えば、比較例２の構成において、上述した現像部１における前処理を行わない場合、付着したトナーが光電面１４ｂにおける電子の放出の妨げとなる。従って、さらに、電子を放出できる光電面１４ｂが小さくなり、電子放出効率が低下する。
【０１６８】
一方、本実施の形態の印刷装置におけるブレード１４は、上述したように、その光電面１４ｂは現像ローラ１１と対向する面全体で、自らの電子を誘起して電子を放出することができる。また、現像部１は、上述した前処理を行う。
【０１６９】
これにより、光電面１４ｂにおける電子放出効率の向上を図ることができる。従って、トナーの帯電特性の安定化、ひいては印字品位の向上を図ることができる。
【０１７０】
以下、待機していた（待機状態にあった）印刷装置に印字要求があってから、印字処理を行い、そして印刷装置が再び待機状態となるまでの印刷装置における各処理の一例を、図２・図３のフローチャートに基づいて説明する。
【０１７１】
まず、図２に示すように、印刷装置に、図示しない表示部を介してユーザからの印字要求がなされる（Ｓ１）とともに、その印字条件が、図示しない表示パネルを介して、あるいは、印刷装置が接続されたネットワーク上の端末装置を介して入力される（Ｓ２・Ｓ３）。
【０１７２】
そして、印字条件の入力が完了すると（Ｓ２でYES）、印字処理が開始されるまでの間において、印刷装置の印字前初期化処理（初期化処理、Ｓ１１〜Ｓ１２）と並行して現像部１の前処理（制御部２０によるタイミング制御、Ｓ２１〜Ｓ２７）が行われる。
【０１７３】
印刷装置の印字前初期化処理（Ｓ１１）とは、印字処理の前にする必要のある処理であり、例えば、感光体ドラム２の初期化（残留電位の調整）、定着ローラ対５のウォームアップ（温度調整）、印刷装置内における各センサーの初期化動作、搬送手段上に残っているシートＰの有無の検知、および、その他印刷装置内の部材を制御しているものの初期化などを含んでいる。
【０１７４】
現像部１の前処理は、上述したように、まず、紫外線照射器１３に電圧を印加する（Ｓ２１）。そして、紫外線照射器１３に電圧が印加されたことを検知して（Ｓ２２）から所定の時間が経過すると（Ｓ２３）、ブレード１４の光電面１４ｂに電圧を印加する（Ｓ２４）。
【０１７５】
その後、現像ローラ１１に電圧を印加した後（Ｓ２５）、現像ローラ１１を回転させる（Ｓ２６）。
【０１７６】
このようにして現像部１の前処理が完了し、かつ、印刷装置の印字前初期化処理が完了すると（Ｓ１２、Ｓ２７）、印刷装置は印字前処理（印字処理を行う前に必要な処理、印字前動作）が完了したと判断して（Ｓ３１）、印字処理を行う（Ｓ３２）。
【０１７７】
そして、印字処理が全て完了すると（Ｓ３３でNO）、図３に示すように、印刷装置の印字後初期化処理（後処理、Ｓ４１〜Ｓ４２）と並行して現像部１の停止処理（Ｓ５１〜Ｓ５５）が行われる。
【０１７８】
印刷装置の印字後初期化処理（Ｓ４１）とは、印刷装置を待機状態とするために、印字処理の後にする必要のある処理であり、例えば、感光体ドラム２における残留電位の除去、搬送手段上に残っているシートＰの有無の検知、および、感光体ドラム２上の残留トナーの除去（クリーニング）などを含んでいる。
【０１７９】
また、現像部１の停止処理は、現像部１の前処理における工程を逆に行う。即ち、まず、現像ローラ１１の回転を停止させた後（Ｓ５１）、現像ローラ１１への電圧の印加を停止する（Ｓ５２）。
【０１８０】
そして、ブレード１４への電圧印加を停止した後（Ｓ５３）、ブレード１４への電圧印加を停止する。そして、紫外線照射器１３への電圧印加を停止することにより、紫外線の照射を停止する（Ｓ５４）。
【０１８１】
このようにして現像部１の停止処理が完了し、かつ、印刷装置の印字後初期化処理が完了すると（Ｓ４２、Ｓ５５）、印字後処理が完了したとして印刷装置は待機状態となる。
【０１８２】
以上のように、印刷装置の印字後初期化処理（Ｓ４１〜Ｓ４２）と並行して現像部１の停止処理（Ｓ５１〜Ｓ５５）が行われる。
【０１８３】
このように、印刷装置における後処理と並行して現像部１の停止処理を行うことにより、現像部１の停止処理のみに時間をとられることがない。また、帯電されたトナーの回収、光電面１４ｂの汚れ防止、および、紫外線照射器１３の長寿命化を図ることができる。
【０１８４】
また、現像部１は、現像ブレード１の前処理における工程を逆に行う。即ち、制御部２０は、現像ローラ１１におけるトナーの搬送、現像ローラ１１への電圧の印加、光電面１４ｂへの電圧の印加、および、紫外線照射器１３への電圧の印加を、この順で停止させて停止処理を行う。
【０１８５】
このように、現像ローラ１１におけるトナーの搬送の次に、現像ローラ１１への電圧の印加を停止させることにより、印字処理（画像形成処理）に寄与したトナーを現像ローラ１１に吸着した状態で保持することができる。
【０１８６】
また、電子なだれ現象を停止させるのは最後にすることにより、光電面１４ｂの近傍にある未帯電のトナーを現像ローラ１１に吸着した状態で保持することができる。
【０１８７】
従って、印刷装置を待機状態としたときに、印刷装置内をトナーが飛散することを防止でき、帯電されたトナーも次回使用する（即ち、回収する）ことができる。これにより、光電面１４ｂにトナーが付着することがなく、光電面１４ｂの汚れ防止を図ることができる。この結果、紫外線照射器１３における光源入力電圧の低下を図ることができ、紫外線照射器１３の長寿命化を図ることができる。また、次の印字要求の際に、スムーズにトナーを供給することができる。
【０１８８】
これにより、印字処理（画像形成処理）に寄与したトナー、および、光電面１４ｂの近傍にある未帯電トナーを、現像ローラ１１に吸着した状態で保持することができる。従って、印刷装置を待機状態としたときに、印刷装置内をトナーが飛散することを防止できる。また、次の印字要求（画像形成要求）の際に、スムーズにトナーを供給することができる。
【０１８９】
なお、本実施の形態においては現像剤として１成分系の非磁性トナーを用いたが、これに限定されるものではない。
【０１９０】
また、現像剤の帯電方法として上記動作制御を行うものであれば、印刷装置に特に限定されるものではなく、例えば、複写機，プリンタ，ファクシミリ装置などの電子写真方式の画像形成装置にも適用できる。
【０１９１】
【発明の効果】
本発明の現像装置は、以上のように、照射手段への電圧の印加、電子放出部への電圧の印加、現像剤搬送手段への電圧の印加、および、現像剤搬送手段における現像剤の搬送の開始を、所定のタイミングで制御する制御手段を備える構成である。
【０１９２】
これにより、現像剤搬送開始直後においても、安定して所望の帯電量に現像剤を帯電することができる。従って、電子放出部における帯電能力の低下を防止し、搬送される現像剤の帯電の安定化を図ることができる。
【０１９３】
また、例えば、現像装置を備えた画像形成装置内で現像剤が飛散したりすることもなく、画像形成装置において画像の白抜けや画像ボケといった印字品位の低下を防止することができる。
【０１９４】
さらに、光電効果を利用して現像剤を帯電するため、現像剤に対する熱的付加が小さい。このため、現像剤の破壊や帯電手段への融着を防止することができる。また、定着エネルギーの削減や、現像剤の着色力の向上が図られた現像剤も用いることができるといった効果を奏する。
【０１９５】
本発明の現像装置は、制御手段が、照射手段に電圧を印加し、該照射手段からの照射光量が略一定となった後、電子放出部に電圧を印加する構成である。
【０１９６】
これにより、照射手段に電圧が印加されてから、所定の時間が経過するまで電子放出部には電圧を印加しないこととなる。従って、その所定の時間内に照射手段の照射光量が安定してから、電子放出部に電圧が印加されることとなる。この結果、電子放出部において十分に電子を誘起することができ、確実に、現像剤搬送手段上の現像剤に電子を放出することができるといった効果を奏する。
【０１９７】
本発明の現像装置は、制御手段が、電子放出部に電圧を印加し、予め設定された所定時間が経過した後、現像剤搬送手段に電圧を印加する構成である。
【０１９８】
これにより、電子放出部から安定して電子が放出されるようになった後に、現像剤搬送手段に電圧を印加することとなる。従って、現像剤搬送手段の表面電位を安定させることができる。この結果、現像剤搬送手段上の現像剤において、その層厚の均一化および帯電量の均一化を図ることができるといった効果を奏する。
【０１９９】
本発明の現像装置は、制御手段が、現像剤搬送手段に電圧を印加した後、現像剤搬送手段における現像剤の搬送を開始させる構成である。
【０２００】
これにより、現像剤搬送手段の表面電位が安定してから現像剤を搬送することとなり、現像剤搬送手段上において、現像剤を安定して搬送することができる。従って、現像剤搬送手段の表面からの現像剤の飛翔を防止することができる。この結果、静電潜像に対して現像剤を十分付着させることができるといった効果を奏する。
【０２０１】
本発明の現像装置は、電子放出部が半導体または金属からなる構成である。
【０２０２】
これにより、電子誘起部を有する帯電手段は、電子を容易に放出することができる。従って、光照射によって誘起した電子を現像剤に対して直接的に付与することができるので、現像剤を容易に帯電することができる。この結果、帯電手段と現像剤搬送手段との間に空隙を設けていても現像剤を帯電させることができ、現像剤に対する熱的付加を小さくすることができるといった効果を奏する。
【０２０３】
本発明の現像装置は、電子放出部と現像剤搬送手段との間に、バイアス電圧が印加される構成である。
【０２０４】
これにより、電子誘起部から誘起された電子は、電子放出部と現像剤搬送手段との間で、電子なだれ現象による電子増殖を引き起しながら、搬送手段に向かって加速される。このとき、加速された電子は空気中の気体分子と衝突し、これらを電離することで新たな電子を次々と発生させることができるといった効果を奏する。
【０２０５】
本発明の現像装置は、帯電手段が、現像剤搬送手段上の現像剤の厚さを、一定の厚さに規制する層厚規制部を有する構成である。
【０２０６】
これにより、熱的付加を与えることなく、現像剤の層厚を規制することができるといった効果を奏する。
【０２０７】
本発明の現像装置は、現像剤搬送手段による現像剤搬送方向において、層厚規制部は電子放出部より上流側に配される構成である。
【０２０８】
これにより、現像剤は、その層厚が規制された後、帯電されることとなる。従って、現像剤を帯電した後、現像剤に対して力が付与されることなく、安定して現像剤を搬送することができるといった効果を奏する。
【０２０９】
本発明の現像装置は、層厚規制部に対向する現像剤搬送手段の表面粗度が、現像剤搬送手段に対向する層厚規制部の表面粗度より大きい構成である。
【０２１０】
これにより、現像剤搬送手段によって搬送される現像剤が、例えば、現像剤搬送手段と層厚規制部との接触面から離反する際に、現像剤搬送手段から転移して帯電手段に付着することを防止できるといった効果を奏する。
【０２１１】
本発明の現像装置は、電子放出部と現像剤搬送手段との距離をｌ（μｍ）とすると、該電子放出部と現像剤搬送手段との電位差Ｖａ（Ｖ）は、
Ｖａ＜３１２＋６．２×ｌ
を満足する構成である。
【０２１２】
これにより、例えば、電子放出部として成膜されている金属膜などにおける剥離や破壊の発生を防止することができる。従って、現像剤搬送手段上において、現像剤を安定して帯電することができるといった効果を奏する。
【０２１３】
本発明の帯電方法は、以上のように、表面に静電潜像が形成された潜像保持体に、帯電した現像剤を供給して、上記潜像保持体から記録媒体に画像を転写する画像形成を行うときに、静電潜像を可視像に現像する現像剤を帯電させる帯電方法であって、光を照射する照射手段への電圧の印加、光の照射を受けると光電効果により自らの電子を誘起させて放出する電子放出部への電圧の印加、表面に上記静電潜像が形成された潜像保持体に現像剤を搬送する現像剤搬送手段への電圧の印加、および、上記現像剤搬送手段における現像剤の搬送の開始を、所定のタイミングで制御することにより、上記現像剤を帯電させる構成である。
【０２１４】
これにより、現像剤搬送開始直後においても、安定して所望の帯電量に現像剤を帯電することができる。従って、搬送される現像剤の帯電の安定化を図ることができる。
【０２１５】
また、例えば、画像形成装置において上記帯電方法を用いる場合、画像形成装置内で現像剤が飛散したりすることもなく、画像の白抜けや画像ボケといった印字品位の低下を防止することができるといった効果を奏する。
【０２１６】
本発明の帯電方法は、照射手段への電圧の印加、電子放出部への電圧の印加、現像剤搬送手段への電圧の印加、および、現像剤搬送手段における現像剤の搬送を、この順に開始させる構成である。
【０２１７】
これにより、電子放出部において十分に電子を誘起することができ、確実に、現像剤搬送手段上の現像剤に電子を放出することができる。また、電子放出部から安定して電子が放出されるようになった後に、現像剤搬送手段に電圧を印加することができる。従って、現像剤搬送手段の表面電位を安定させることができる。この結果、現像剤搬送手段上の現像剤において、その層厚の均一化および帯電量の均一化を図ることができる。
【０２１８】
さらに、現像剤搬送手段の表面電位が安定してから現像剤を搬送することとなり、現像剤搬送手段上において、現像剤を安定して搬送することができる。従って、現像剤搬送手段の表面からの現像剤の飛翔を防止することができる。この結果、静電潜像に対して現像剤を十分付着させることができるといった効果を奏する。
【０２１９】
本発明の帯電方法は、照射手段への電圧の印加、電子放出部への電圧の印加、上記現像剤搬送手段への電圧の印加、および、現像剤搬送手段における現像剤の搬送の開始は、画像形成処理を開始する前に行う構成である。
【０２２０】
これにより、画像形成装置において画像形成処理の前に必ず行われる画像形成装置の初期化処理と並行して、照射手段への電圧の印加、電子放出部への電圧の印加、上記現像剤搬送手段への電圧の印加、および、現像剤搬送手段における現像剤の搬送の開始を行うことができる。従って、現像剤の過帯電の防止を図ることができるといった効果を奏する。
【０２２１】
本発明の画像形成装置は、以上のように、画像信号に基づいて形成された静電潜像を保持する潜像保持体と、電子放出部で光電効果により発生した電子を現像剤に付与することにより現像剤を帯電させる帯電手段、上記電子放出部に光を照射する照射手段、および、帯電された現像剤を保持して上記潜像保持体に現像剤を搬送する現像剤搬送手段を有し、帯電された現像剤によって上記潜像保持体上の静電潜像を現像して現像剤像とする現像装置とを備え、上記現像装置は、上記照射手段への電圧の印加、上記電子放出部への電圧の印加、上記現像剤搬送手段への電圧の印加、および、上記現像剤搬送手段における現像剤の搬送の開始を、所定のタイミングで制御する制御手段を備える構成である。
【０２２２】
これにより、現像剤搬送開始直後においても、安定して所望の帯電量に現像剤を帯電することができる。従って、現像剤が未帯電のまま搬送されることがなく、電子放出部における帯電能力の低下を防止し、搬送される現像剤の帯電の安定化を図ることができる。
【０２２３】
また、画像形成装置内で現像剤が飛散したりすることもなく、画像形成装置において画像の白抜けや画像ボケといった印字品位の低下を防止することができる。
【０２２４】
さらに、光電効果を利用して現像剤を帯電するため、現像剤に対する熱的付加が小さい。このため、現像剤の破壊や帯電手段への融着を防止することができる。また、現像装置において、定着エネルギーの削減や、現像剤の着色力の向上が図られた現像剤を用いることができるといった効果を奏する。
【０２２５】
本発明の画像形成装置は、制御手段が、照射手段への電圧の印加、電子放出部への電圧の印加、現像剤搬送手段への電圧の印加、および、現像剤搬送手段における現像剤の搬送を、この順で開始させる構成である。
【０２２６】
これにより、電子放出部において十分に電子を誘起することができ、確実に、現像剤搬送手段上の現像剤に電子を放出することができる。また、現像剤搬送手段の表面電位を安定させることができる。この結果、現像剤搬送手段上の現像剤において、その層厚の均一化および帯電量の均一化を図ることができる。
【０２２７】
さらに、現像剤搬送手段の表面電位が安定してから現像剤を搬送することとなり、現像剤搬送手段の表面からの現像剤の飛翔を防止することができる。従って、静電潜像に対して現像剤を十分付着させることができ、画像形成装置において形成された画像の白抜けや画像ボケなどを防止することができるといった効果を奏する。
【０２２８】
本発明の画像形成装置は、ユーザによって画像形成要求がなされた後、潜像保持体に静電潜像を形成して画像形成処理を開始する前に、制御手段による制御と並行して、画像形成装置の初期化処理を行う構成である。
【０２２９】
これにより、画像形成装置において画像形成処理の前に必ず行われる画像形成装置の初期化処理と並行して、照射手段への電圧の印加、電子放出部への電圧の印加、上記現像剤搬送手段への電圧の印加、および、現像剤搬送手段における現像剤の搬送開始を行うことができる。従って、制御部のこれらの制御動作のみに時間をとられることはない。
【０２３０】
また、現像剤の過帯電の防止、および、現像装置内部での現像剤のストレス低減を図ることができる。さらに、電子放出部および照射手段の長寿命化を図ることができるといった効果を奏する。
【０２３１】
本発明の画像形成装置は、さらに、記録媒体に接触することにより該記録媒体を介して潜像保持体表面と電気的に接続され、現像剤像を記録媒体に転写する転写手段と、現像剤を記録媒体に加熱圧着して定着させる定着装置と、記録媒体を搬送する搬送手段とを備えており、初期化処理は、定着装置のウォームアップ、潜像保持体の残留電位の調整、および、搬送手段上の記録媒体の有無の検出を含む構成である。
【０２３２】
これにより、初期化処理および制御部の動作制御が終わった後、すぐに画像形成処理に移行することができるといった効果を奏する。
【０２３３】
本発明の画像形成装置は、制御手段が、照射手段への電圧の印加を開始し、画像形成装置において画像形成処理された記録媒体の累積枚数に応じて予め設定された所定の時間が経過した後に、電子放出部に電圧を印加する構成である。
【０２３４】
これにより、照射手段の照射光量が安定してから電子放出部に電圧を印加することができる。この結果、電子放出部において十分に電子を誘起することができ、確実に、現像剤搬送手段上の現像剤に電子を放出することができるといった効果を奏する。
【０２３５】
本発明の画像形成装置は、制御手段が、ユーザによって画像形成要求がなされるとすぐ、照射手段への電圧の印加を開始する構成である。
【０２３６】
これにより、最初に照射手段への電圧の印加を開始することができる。従って、照射手段からの照射光量が安定してから電子放出部は電子を放出することができ、確実に現像剤を帯電することができるといった効果を奏する。
【０２３７】
本発明の画像形成装置は、さらに、記録媒体に接触することにより該記録媒体を介して潜像保持体表面と電気的に接続され、現像剤像を記録媒体に転写する転写手段と、現像剤を記録媒体に加熱圧着して定着させる定着装置と、記録媒体を搬送する搬送手段とを備えており、記録媒体が定着装置を搬送されて記録媒体への画像形成処理が終了した後、画像形成装置を待機状態とする前に、画像形成装置を待機状態とするための画像形成装置における後処理と並行して、制御手段は、照射手段への電圧の印加、電子放出部への電圧の印加、現像剤搬送手段への電圧の印加、および、現像剤搬送手段における現像剤の搬送の停止を、所定のタイミングで制御して、現像装置の停止処理を行う構成である。
【０２３８】
これにより、帯電された現像剤の回収、電子放出部の汚れ防止、および、照射手段の長寿命化を図ることができるといった効果を奏する。
【０２３９】
本発明の画像形成装置は、制御手段が、現像剤搬送手段における現像剤の搬送、現像剤搬送手段への電圧の印加、電子放出部への電圧の印加、および、照射手段への電圧の印加を、この順で停止させることにより停止処理を行う構成である。
【０２４０】
これにより、画像形成装置を待機状態としたときに、画像形成装置内を現像剤が飛散することを防止でき、帯電された現像剤も次回使用する（即ち、回収する）ことができる。これにより、電子放出部に現像剤が付着することがなく、電子放出部の汚れ防止を図ることができる。この結果、照射手段における光源入力電圧の低下を図ることができ、長寿命化を図ることができる。また、次の画像形成要求の際に、スムーズに現像剤を供給することができるといった効果を奏する。
【０２４１】
本発明の画像形成装置は、後処理が、潜像保持体における残留電位の除去、搬送手段上の記録媒体の有無の検出、および、潜像保持体上に残留する現像剤の除去を含む構成である。
【０２４２】
これにより、画像形成装置において画像形成処理の後に必ず行われる画像形成装置の後処理と並行して、現像装置の停止処理を行うことができるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る印刷装置の要部の構成を示す図である。
【図２】印字前処理および印字処理を示すフローチャートである。
【図３】印字後処理を示すフローチャートである。
【図４】現像装置の要部の構成を示すブロック図である。
【図５】光電子帯電実験の一例を示す図である。
【符号の説明】
１ 現像部（現像装置）
２ 感光体ドラム（潜像保持体）
４ 転写ローラ（転写手段）
５ 定着ローラ対（定着装置）
１０ 現像槽
１１ 現像ローラ（現像剤搬送手段）
１２ トナー供給ローラ
１３ 紫外線照射器（照射手段）
１４ ブレード（トナー層厚規制／帯電ブレード、帯電手段）
１４ａ 基材
１４ｂ 光電面（電子放出部）
１４ｃ 絶縁部
１４ｄ プレート（層厚規制部）
２０ 制御部（制御手段）
４１ ＣＰＵ
４２ ＲＯＭ
４３ ＲＡＭ
Ｔ トナー（現像剤）
Ｐ シート（記録媒体）
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像装置およびそれに用いる帯電方法並びに該現像装置を備えた画像形成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方式の画像形成装置（電子写真装置）は、ＬＳＵ（レーザービームスキャナーユニット），感光体ドラムおよび現像装置を有している。ここで、ＬＳＵは、回転する感光体ドラムにレーザ光を照射することで、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成するものである。また、現像装置は、感光体ドラムにトナーを供給することで、静電潜像を現像（可視化）するものである。
【０００３】
また、現像装置は、感光体ドラムと隣接対向するように設けられた現像ローラを有している。そして、例えば供給ローラ（トナー供給ローラ）などを用いて、現像ローラの表面にトナーを供給するとともに、現像ローラを回転させることで、感光体ドラム上の静電潜像の全体に、順次トナーを供給できるように設定されている。
【０００４】
ところで、このような現像装置では、感光体ドラム上の静電潜像にトナーを静電的に吸着させることで、現像を行うようになっている。従って、何らかの方法でトナーを帯電させる必要がある。
【０００５】
例えば、１成分系の非磁性よりなるトナーを用いて静電潜像を現像する現像装置の場合、トナーは、供給ローラにより周方向から現像ローラ表面に順次供給され、現像ローラの回転により担持搬送される。そして、トナーは、現像ローラの回転方向において供給ローラよりも下流側に設けられた層厚規制ブレードによって、層厚が規制されると同時に、層厚規制ブレードとの摩擦により電荷を帯びる（摩擦帯電）。
【０００６】
トナーは、この状態でさらに現像ローラの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る。そして、トナーは感光体の表面上の静電潜像に対して、静電的に供給され、これにより、静電潜像はトナー像として現像（可視化）される。
【０００７】
なお、現像装置で用いる現像剤としては、トナーに磁性粉を含有した磁性の１成分トナーを用いる現像剤や、トナーにキャリアを混ぜた２成分系の現像剤などもある。
【０００８】
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ときには、ブレードを現像ローラに対して大きな加圧力（Ｆ）をもって圧接させることにより、トナーの層厚を規制すると同時にトナーを帯電させている。
【０００９】
このことをエネルギー収支で考えると、入力された現像ローラの駆動エネルギー（Ｅｋ）が、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、また、一部は熱ロスエネルギー（Ｅｌ）として消費されている。
【００１０】
即ち、このような摩擦帯電方式のエネルギー収支の基本式は、次式（１）
Ｅｋ＝Ｅｓ＋Ｅｔ＋Ｅｌ …（１）
を満足する。
【００１１】
このような摩擦帯電において発生する熱ロスエネルギー（Ｅ１）は、トナーの破壊や、トナーの軟化によるブレード表面への融着などを招来する。これにより、ブレード表面とトナーとの摩擦帯電特性が劣化する。
【００１２】
また、近年、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したり、トナーの顔料部数を増加させて着色力を高めたりするといった、トナーの改良が進んでいる。
【００１３】
しかしながら、上述した、トナーの層厚を規制すると同時にトナーを帯電させる摩擦帯電方式は、上述の如く熱的負荷が大きい方式であるために、このようなトナーには適合できておらず、トナーに対して熱的負荷の小さい帯電方法が求められている。
【００１４】
また、熱ロスエネルギー（Ｅｌ）と加圧力（Ｆ）とは、次式（２）
熱ロスエネルギー（Ｅｌ）＝Ｃ１×加圧力（Ｆ） …（２）
を満足する。ここで、Ｃ１は比例定数である。
【００１５】
上式（２）によると、トナーに対する熱的負荷を小さくするためには、低加圧力化が有効である。
【００１６】
さらに、現像ローラの駆動エネルギー（Ｅｋ）は、次式（３）
駆動エネルギー（Ｅｋ）＝Ｃ２×加圧力（Ｆ） …（３）
を満足する。ここで、Ｃ２は比例定数である。
【００１７】
上述した式（１）〜（３）より、加圧力（Ｆ）は、次式（４）
Ｃ２×Ｆ＝Ｅｓ＋Ｅｔ＋Ｃ１×Ｆ
（Ｃ２−Ｃ１）×Ｆ＝Ｅｓ＋Ｅｔ …（４）
を満足する。
【００１８】
このことから、低加圧力化を図るためには、トナー帯電エネルギー（Ｅｔ）が加圧力（Ｆ）を利用しない方法に転換することが有効であることがわかる。
【００１９】
そこで、上述した摩擦帯電方式のブレードが有するトナー層厚規制機能とトナー帯電機能とを分離する。即ち、加圧力（Ｆ）を主にトナー層厚規制エネルギー（Ｅｓ）として使用し、トナー帯電エネルギー（Ｅｔ）は加圧力（Ｆ）を利用せず、光エネルギーを利用して帯電させる。
【００２０】
このような場合、熱的負荷を小さくすることができるため、トナーの破壊、即ちトナーの劣化や、トナーのブレードへの融着を防止することができる。従って、現像処理の信頼性の向上を図ることができる。また、定着エネルギーの削減や、トナーの着色力の向上が図られたトナーにもこのような帯電方法は適用することができる。
【００２１】
また、例えば、光エネルギーを利用した帯電方法として、特開平７−２８１４７３号公報には、トナーにフォトクロミック化合物を含有させ、現像槽内でトナーに光を照射することによってトナーの帯電量を制御するトナーの帯電方法が記載されている。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光エネルギーを利用した帯電方法の場合、現像装置における全部材をＯＮ状態としたとすると、光を照射し始めた直後、即ちトナー搬送開始直後においては、十分にトナーを帯電させることができない。
【００２３】
この場合、未帯電トナーが搬送手段によって潜像担持体に搬送されることとなり、静電潜像への未帯電トナーの付着や、トナーの機内飛散を招来する。即ち、画像の白抜けや画像ボケといった印字品位の低下を招来する。
【００２４】
また、光エネルギーを利用している上記特開平７−２８１４７３号公報に記載の構成では、現像槽内でトナーに光を照射しているため、トナーの帯電の安定化を図ることができない。
【００２５】
また、現像槽の外側でトナー搬送手段（現像剤搬送手段）上のトナーに光を照射する場合、即ち、光電子放出手段の光電効果を利用してトナーに電子を付与する場合であっても、トナー搬送開始直後において十分にトナーを帯電させることができないと、未帯電トナーが光電子放出手段表面に付着し、光電子放出手段表面のトナー帯電能力が低下することとなる。
【００２６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、現像剤に対する熱的付加が小さいとともに、現像剤搬送手段での現像剤搬送開始直後においても安定して現像剤を帯電することができる現像装置およびそれに用いる帯電方法並びに該現像装置を備えた画像形成装置を提供することにある。
【００２７】
【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、電子放出部を有し、該電子放出部で光電効果により発生した電子を現像剤に付与することにより現像剤を帯電させる帯電手段と、上記電子放出部で電子を発生させるために電子放出部に光を照射する照射手段と、帯電された現像剤を保持して、表面に静電潜像が形成された潜像保持体に現像剤を搬送する現像剤搬送手段とを備え、帯電された現像剤によって潜像保持体上の静電潜像を現像する現像装置において、上記照射手段への電圧の印加、上記電子放出部への電圧の印加、上記現像剤搬送手段への電圧の印加、および、上記現像剤搬送手段における現像剤の搬送の開始を、所定のタイミングで制御する制御手段を備えることを特徴としている。
【００２８】
通常、光電効果を利用して現像剤を帯電する場合、現像装置における全部材（少なくとも、照射手段，電子放出部，現像剤搬送手段を含む）を一度にＯＮ状態としたとすると、照射手段が光を照射し始めた直後、即ち、現像剤搬送手段による現像剤の搬送開始直後においては、十分に現像剤を帯電させることができない。即ち、電子放出部においてまだ十分に電子が誘起されていない画像形成要求直後に現像剤を搬送することとなる。これにより、現像剤搬送手段において未帯電の現像剤が搬送されることとなる。
【００２９】
このように、現像剤搬送手段上に未帯電の現像剤が存在する場合、その搬送途中において、現像剤どうしの接触および現像剤の摩擦によって、現像剤が見かけ上逆極性に帯電することがある。即ち、周辺の現像剤の影響により、正規帯電が弱められることがある。逆極性に帯電した現像剤は、電子放出部に引き寄せられて付着する。こうして現像剤が電子放出部表面に付着すると、付着した現像剤が電子放出部における電子の放出の妨げとなり、電子放出部における帯電能力が低下することとなる。従って、搬送される現像剤の帯電の不安定化を招来する。
【００３０】
また、未帯電の現像剤が現像剤搬送手段によって潜像保持体に搬送されると、静電潜像に未帯電の現像剤が付着したり、例えば、現像装置を備えた画像形成装置内で現像剤が飛散したりする。即ち、画像の白抜けや画像ボケといった印字品位の低下を招来する。
【００３１】
しかしながら、上記の構成によれば、制御手段が、照射手段への電圧の印加、電子放出部への電圧の印加、現像剤搬送手段への電圧の印加、および、現像剤搬送手段における現像剤の搬送の開始を、所定のタイミングで制御することにより、現像剤搬送開始直後においても、安定して所望の帯電量に現像剤を帯電することができる。
【００３２】
従って、電子放出部における帯電能力の低下を防止し、搬送される現像剤の帯電の安定化を図ることができる。
【００３３】
また、例えば、現像装置を備えた画像形成装置内で現像剤が飛散したりすることもなく、画像形成装置において画像の白抜けや画像ボケといった印字品位の低下を防止することができる。
【００３４】
さらに、光電効果を利用して現像剤を帯電するため、現像剤に対する熱的付加が小さい。このため、現像剤の破壊や帯電手段への融着を防止することができる。また、定着エネルギーの削減や、現像剤の着色力の向上が図られた現像剤を用いることができる。
【００３５】
上記の現像装置は、制御手段が、照射手段に電圧を印加し、該照射手段からの照射光量が略一定となった後、電子放出部に電圧を印加することが好ましい。
【００３６】
上記の構成によれば、照射手段に電圧が印加されてから、所定の時間が経過するまで電子放出部には電圧を印加しないこととなる。従って、その所定の時間内に照射手段の照射光量が安定してから、電子放出部に電圧が印加されることとなる。これにより、電子放出部において十分に電子を誘起することができ、確実に、現像剤搬送手段上の現像剤に電子を放出することができる。
【００３７】
上記の現像装置は、制御手段が、電子放出部に電圧を印加し、予め設定された所定時間が経過した後、現像剤搬送手段に電圧を印加することが好ましい。
【００３８】
上記の構成によれば、電子放出部から安定して電子が放出されるようになった後に、現像剤搬送手段に電圧を印加することとなる。従って、現像剤搬送手段の表面電位を安定させることができる。この結果、現像剤搬送手段上の現像剤において、その層厚の均一化および帯電量の均一化を図ることができる。
【００３９】
上記の現像装置は、制御手段が、現像剤搬送手段に電圧を印加した後、現像剤搬送手段における現像剤の搬送を開始させることが好ましい。
【００４０】
上記の構成によれば、現像剤搬送手段の表面電位が安定してから現像剤を搬送することとなり、現像剤搬送手段上において、現像剤を安定して搬送することができる。従って、現像剤搬送手段の表面からの現像剤の飛翔を防止することができる。この結果、静電潜像に対して現像剤を十分付着させることができる。
【００４１】
上記の現像装置は、電子放出部が、半導体または金属からなることが好ましい。
【００４２】
上記の構成によれば、電子誘起部を有する帯電手段は、電子を容易に放出することができる（光電効果を有する）。従って、光照射によって誘起した電子を現像剤に対して直接的に付与することができるので、現像剤を容易に帯電することができる。これにより、帯電手段と現像剤搬送手段との間に空隙を設けていても現像剤を帯電させることができ、現像剤に対する熱的付加を小さくすることができる。
【００４３】
上記の現像装置は、電子放出部と現像剤搬送手段との間に、バイアス電圧が印加されることが好ましい。
【００４４】
上記の構成によれば、電子誘起部から誘起された電子は、電子放出部と現像剤搬送手段との間で、電子なだれ現象による電子増殖を引き起しながら、搬送手段に向かって加速される。このとき、加速された電子は空気中の気体分子と衝突し、これらを電離することで新たな電子を次々と発生させることができる。
【００４５】
上記の現像装置は、帯電手段が、現像剤搬送手段上の現像剤の厚さを、一定の厚さに規制する層厚規制部を有することが好ましい。
【００４６】
上記の構成によれば、熱的付加を与えることなく、現像剤の層厚を規制することができる。
【００４７】
上記の現像装置は、現像剤搬送手段による現像剤搬送方向において、層厚規制部は電子放出部より上流側に配されることが好ましい。
【００４８】
上記の構成によれば、現像剤は、その層厚が規制された後、帯電されることとなる。従って、現像剤を帯電した後、現像剤に対して力が付与されることなく、安定して現像剤を搬送することができる。
【００４９】
上記の現像装置は、層厚規制部に対向する現像剤搬送手段の表面粗度が、現像剤搬送手段に対向する層厚規制部の表面粗度より大きいことが好ましい。
【００５０】
上記の構成によれば、現像剤搬送手段によって搬送される現像剤が、例えば、現像剤搬送手段と層厚規制部との接触面から離反する際に、現像剤搬送手段から転移して帯電手段に付着することを防止できる。
【００５１】
上記の現像装置は、電子放出部と現像剤搬送手段との距離をｌ（μｍ）とすると、該電子放出部と現像剤搬送手段との電位差Ｖａ（Ｖ）は、
Ｖａ＜３１２＋６．２×ｌ
を満足することが好ましい。
【００５２】
上記の構成によれば、例えば、電子放出部として成膜されている金属膜などにおける剥離や破壊の発生を防止することができる。従って、現像剤搬送手段上において、現像剤を安定して帯電することができる。
【００５３】
本発明の帯電方法は、上記の課題を解決するために、表面に静電潜像が形成された潜像保持体に、帯電した現像剤を供給して、上記潜像保持体から記録媒体に画像を転写する画像形成を行うときに、静電潜像を可視像に現像する現像剤を帯電させる帯電方法であって、光を照射する照射手段への電圧の印加、光の照射を受けると光電効果により自らの電子を誘起させて放出する電子放出部への電圧の印加、表面に上記静電潜像が形成された潜像保持体に現像剤を搬送する現像剤搬送手段への電圧の印加、および、上記現像剤搬送手段における現像剤の搬送の開始を、所定のタイミングで制御することにより、上記現像剤を帯電させることを特徴としている。
【００５４】
上記の方法によれば、照射手段への電圧の印加、電子放出部への電圧の印加、現像剤搬送手段への電圧の印加、および、現像剤搬送手段における現像剤の搬送の開始を、所定のタイミングで制御することにより、現像剤搬送開始直後においても、安定して所望の帯電量に現像剤を帯電することができる。従って、搬送される現像剤の帯電の安定化を図ることができる。
【００５５】
また、例えば、画像形成装置において上記帯電方法を用いる場合、画像形成装置内で現像剤が飛散したりすることもなく、画像の白抜けや画像ボケといった印字品位の低下を防止することができる。
【００５６】
上記の帯電方法は、照射手段への電圧の印加、電子放出部への電圧の印加、現像剤搬送手段への電圧の印加、および、現像剤搬送手段における現像剤の搬送を、この順に開始させることが好ましい。
【００５７】
上記の方法によれば、照射手段に電圧を印加した後、電子放出部に電圧を印加するまでに、所定の時間を経過させることができる。従って、その所定の時間内に照射手段の照射光量が安定してから、電子放出部に電圧が印加されることとなる。これにより、電子放出部において十分に電子を誘起することができ、確実に、現像剤搬送手段上の現像剤に電子を放出することができる。
【００５８】
また、電子放出部から安定して電子が放出されるようになった後に、現像剤搬送手段に電圧を印加することができる。従って、現像剤搬送手段の表面電位を安定させることができる。この結果、現像剤搬送手段上の現像剤において、その層厚の均一化および帯電量の均一化を図ることができる。
【００５９】
さらに、現像剤搬送手段の表面電位が安定してから現像剤を搬送することとなり、現像剤搬送手段上において、現像剤を安定して搬送することができる。従って、現像剤搬送手段の表面からの現像剤の飛翔を防止することができる。この結果、静電潜像に対して現像剤を十分付着させることができ、例えば、画像形成装置において形成された画像の白抜けや画像ボケなどを防止することができる。
【００６０】
上記の帯電方法は、照射手段への電圧の印加、電子放出部への電圧の印加、上記現像剤搬送手段への電圧の印加、および、現像剤搬送手段における現像剤の搬送の開始は、画像形成処理を開始する前に行うことが好ましい。
【００６１】
上記の方法によれば、画像形成装置において画像形成処理の前に必ず行われる画像形成装置の初期化処理と並行して、照射手段への電圧の印加、電子放出部への電圧の印加、上記現像剤搬送手段への電圧の印加、および、現像剤搬送手段における現像剤の搬送の開始を行うことができる。従って、現像剤の過帯電の防止を図ることができる。
【００６２】
本発明の画像形成装置は、上記の課題を解決するために、画像信号に基づいて形成された静電潜像を保持する潜像保持体と、電子放出部で光電効果により発生した電子を現像剤に付与することにより現像剤を帯電させる帯電手段、上記電子放出部に光を照射する照射手段、および、帯電された現像剤を保持して上記潜像保持体に現像剤を搬送する現像剤搬送手段を有し、帯電された現像剤によって上記潜像保持体上の静電潜像を現像して現像剤像とする現像装置とを備え、上記現像装置は、上記照射手段への電圧の印加、上記電子放出部への電圧の印加、上記現像剤搬送手段への電圧の印加、および、上記現像剤搬送手段における現像剤の搬送の開始を、所定のタイミングで制御する制御手段を備えることを特徴としている。
【００６３】
上記の構成によれば、制御手段が、照射手段への電圧の印加、電子放出部への電圧の印加、現像剤搬送手段への電圧の印加、および、現像剤搬送手段における現像剤の搬送の開始を、所定のタイミングで制御することにより、現像剤搬送開始直後においても、安定して所望の帯電量に現像剤を帯電することができる。
【００６４】
従って、現像剤が未帯電のまま搬送されることがなく、これにより、電子放出部における帯電能力の低下を防止し、搬送される現像剤の帯電の安定化を図ることができる。
【００６５】
また、画像形成装置内で現像剤が飛散したりすることもなく、画像形成装置において画像の白抜けや画像ボケといった印字品位の低下を防止することができる。
【００６６】
さらに、光電効果を利用して現像剤を帯電するため、現像剤に対する熱的付加が小さい。このため、現像剤の破壊や帯電手段への融着を防止することができる。また、現像装置において、定着エネルギーの削減や、現像剤の着色力の向上が図られた現像剤を用いることができる。
【００６７】
上記の画像形成装置は、制御手段が、照射手段への電圧の印加、電子放出部への電圧の印加、現像剤搬送手段への電圧の印加、および、現像剤搬送手段における現像剤の搬送を、この順で開始させることが好ましい。
【００６８】
上記の構成によれば、照射手段に電圧を印加した後、電子放出部に電圧を印加するまでに、所定の時間を経過させることができる。従って、その所定の時間内に照射手段の照射光量が安定してから、電子放出部に電圧が印加されることとなる。これにより、電子放出部において十分に電子を誘起することができ、確実に、現像剤搬送手段上の現像剤に電子を放出することができる。
【００６９】
また、電子放出部から安定して電子が放出されるようになった後に、現像剤搬送手段に電圧を印加することができる。従って、現像剤搬送手段の表面電位を安定させることができる。この結果、現像剤搬送手段上の現像剤において、その層厚の均一化および帯電量の均一化を図ることができる。
【００７０】
さらに、現像剤搬送手段の表面電位が安定してから現像剤を搬送することとなり、現像剤搬送手段上において、現像剤を安定して搬送することができる。従って、現像剤搬送手段の表面からの現像剤の飛翔を防止することができる。この結果、静電潜像に対して現像剤を十分付着させることができ、画像形成装置において形成された画像の白抜けや画像ボケなどを防止することができる。
【００７１】
上記の画像形成装置は、ユーザによって画像形成要求がなされた後、潜像保持体に静電潜像を形成して画像形成処理を開始する前に、制御手段は、制御と並行して、画像形成装置の初期化処理を行うことが好ましい。
【００７２】
上記の構成によれば、画像形成装置において画像形成処理の前に必ず行われる画像形成装置の初期化処理と並行して、照射手段への電圧の印加、電子放出部への電圧の印加、上記現像剤搬送手段への電圧の印加、および、現像剤搬送手段における現像剤の搬送の開始を行うことができる。従って、制御部のこれらの制御動作のみに時間をとられることはない。
【００７３】
また、現像剤の過帯電の防止、および、現像装置内部での現像剤のストレス低減を図ることができる。さらに、電子放出部および照射手段の長寿命化を図ることができる。
【００７４】
上記の画像形成装置は、さらに、記録媒体に接触することにより該記録媒体を介して潜像保持体表面と電気的に接続され、現像剤像を記録媒体に転写する転写手段と、現像剤を記録媒体に加熱圧着して定着させる定着装置と、記録媒体を搬送する搬送手段とを備えており、初期化処理は、定着装置のウォームアップ、潜像保持体の残留電位の調整、および、搬送手段上の記録媒体の有無の検出を含むことが好ましい。
【００７５】
上記の構成によれば、初期化処理および制御部の動作制御が終わった後、すぐに画像形成処理に移行することができる。
【００７６】
上記の画像形成装置は、制御手段が、照射手段への電圧の印加を開始し、画像形成装置において画像形成処理された記録媒体の累積枚数に応じて予め設定された所定の時間が経過した後に、電子放出部に電圧を印加することが好ましい。
【００７７】
一般に、電子放出部から放出される電子量は、現像装置のマシンライフによって異なる。
【００７８】
従って、電子放出部への電圧印加までの所定の時間が、画像形成装置において画像形成処理された記録媒体の累積枚数（累積印字枚数）に応じて、予め設定されていることにより、照射手段の照射光量が安定してから電子放出部に電圧を印加することができる。この結果、電子放出部において十分に電子を誘起することができ、確実に、現像剤搬送手段上の現像剤に電子を放出することができる。
【００７９】
上記の画像形成装置は、制御手段が、ユーザによって画像形成要求がなされるとすぐ、照射手段への電圧の印加を開始することが好ましい。
【００８０】
上記の構成によれば、最初に照射手段への電圧の印加を開始することができる。従って、照射手段からの照射光量が安定してから電子放出部は電子を放出することができ、確実に現像剤を帯電することができる。
【００８１】
上記の画像形成装置は、さらに、記録媒体に接触することにより該記録媒体を介して潜像保持体表面と電気的に接続され、現像剤像を記録媒体に転写する転写手段と、現像剤を記録媒体に加熱圧着して定着させる定着装置と、記録媒体を搬送する搬送手段とを備えており、記録媒体が定着装置を搬送されて記録媒体への画像形成処理が終了した後、画像形成装置を待機状態とする前に、画像形成装置を待機状態とするための画像形成装置における後処理と並行して、制御手段は、照射手段への電圧の印加、電子放出部への電圧の印加、現像剤搬送手段への電圧の印加、および、現像剤搬送手段における現像剤の搬送の停止を、所定のタイミングで制御して、現像装置の停止処理を行うことが好ましい。
【００８２】
上記の構成によれば、画像形成装置における後処理と並行して現像装置の停止処理を行うことにより、現像装置の停止処理のみに時間をとられることがない。また、停止処理を所定のタイミングで行うことにより、帯電された現像剤の回収、電子放出部の汚れ防止、および、照射手段の長寿命化を図ることができる。
【００８３】
上記の画像形成装置は、制御手段が、現像剤搬送手段における現像剤の搬送、現像剤搬送手段への電圧の印加、電子放出部への電圧の印加、および、照射手段への電圧の印加を、この順で停止させることにより停止処理を行うことが好ましい。
【００８４】
上記の構成によれば、現像剤搬送手段における現像剤の搬送の次に、現像剤搬送手段への電圧の印加を停止させることにより、画像形成処理に寄与した現像剤を現像剤搬送手段に吸着した状態で保持することができる。
【００８５】
また、電子なだれ現象を停止させるのは最後にすることにより、電子放出部の近傍にある未帯電の現像剤を現像剤搬送手段に吸着した状態で保持することができる。
【００８６】
従って、画像形成装置を待機状態としたときに、画像形成装置内を現像剤が飛散することを防止でき、帯電された現像剤も次回使用する（即ち、回収する）ことができる。これにより、電子放出部に現像剤が付着することがなく、電子放出部の汚れ防止を図ることができる。この結果、照射手段における光源入力電圧の低下を図ることができ、長寿命化を図ることができる。また、次の画像形成要求の際に、スムーズに現像剤を供給することができる。
【００８７】
上記の画像形成装置は、後処理が、潜像保持体における残留電位の除去、搬送手段上の記録媒体の有無の検出、および、潜像保持体上に残留する現像剤の除去を含むことが好ましい。
【００８８】
上記の構成によれば、画像形成装置において画像形成処理の後に必ず行われる画像形成装置の後処理と並行して、現像装置の停止処理を行うことができる。
【００８９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について図１ないし図５に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００９０】
図１は、本実施の形態に係る印刷装置（画像形成装置）の要部構成を示す図である。本実施の形態に係る印刷装置は、同図に示すように、現像部（現像装置）１、感光体ドラム（潜像保持体）２、帯電ローラ３、転写ローラ（転写手段）４、定着ローラ対（定着装置）５、および、ＬＳＵ（レーザービームスキャナーユニット）６を有している。また、現像剤としては、１成分系の非磁性トナー（以下、トナーと称する）Ｔを用いる構成である。
【００９１】
感光体ドラム２は、その表面に感光体を備えており、ドラム形状となっている。感光体ドラム２は、矢印Ａ方向に、５０〜１５０ｍｍ／ｓの速度で回転駆動されるようになっている。
【００９２】
帯電ローラ３は、感光体ドラム２の表面を、所定の電位に均一に帯電させるものである。帯電ローラ３は、矢印Ｂ方向（矢印Ａ方向と反対方向）に、感光体ドラム２と同じ速さで回転駆動されるようになっている。
【００９３】
ＬＳＵ（レーザービームスキャナーユニット）６は、帯電された感光体ドラム２の表面をレーザ光（図１中の矢印）によって露光するものである。そして、感光体ドラム２の表面に、外部から入力された画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有している。
【００９４】
現像部１は、トナーＴを帯電して感光体ドラム２に搬送する。この現像部１によって帯電されたトナーＴは、ＬＳＵ６によって感光体ドラム２上に形成された静電潜像を現像することによって、感光体ドラム２上にトナー像（現像剤像）を形成する。現像部１については、後に詳述する。
【００９５】
また、転写ローラ４は、搬送手段により搬送されたシートＰに接触することによりシートＰを介して感光体ドラム２表面と電気的に接続される。これにより、感光体ドラム２上のトナー像をシート（記録媒体）Ｐに転写する。
【００９６】
定着ローラ対５は、トナー像の転写されたシートＰを加熱圧着することにより、トナー像をシートＰに熱定着させるものである。
【００９７】
なお、シートＰは、転写ローラ４・感光体ドラム２間、および、定着ローラ対５におけるローラ間を、図示しない搬送ベルトや搬送ローラ（搬送手段）によって搬送される。
【００９８】
ここで、本印刷装置における印字処理（画像形成処理）について説明する。
【００９９】
帯電ローラ３により所定の電位に均一に帯電された感光体ドラム２の表面は、ＬＳＵ６からのレーザ光によって露光される。これにより、感光体ドラム２の表面には、外部から入力された画像データ（画像信号）に応じた静電潜像が形成される。
【０１００】
そして、現像部１における後述する現像ローラ１１によって、感光体ドラム２上の静電潜像にトナーが付着することによりこの静電潜像は現像（可視化）されて、感光体ドラム２上にトナー像が形成される。
【０１０１】
そのトナー像は、転写ローラ４によって、転写ローラ４と感光体ドラム２との間でシートＰに転写される。その後、シートＰは定着ローラ対５に搬送され、トナー像は、シートＰに熱定着する。これにより、シートＰに画像データを印字（印刷）することができる。
【０１０２】
なお、感光体ドラム２上の静電潜像にトナーを付着させるには、現像部１においてトナーを帯電させる必要がある。
【０１０３】
以下、現像部１の構成、および、本実施の形態に係る印刷装置において特徴的な構成であるトナーの帯電方法について説明する。
【０１０４】
まず、現像部１の構成について、図１、図４、および図５に基づいて説明する。
【０１０５】
図１に示すように、現像部１は、現像槽１０、現像ローラ（現像剤搬送手段）１１、トナー供給ローラ（供給手段）１２、紫外線照射器（照射手段）１３、および、トナー層厚規制／帯電ブレード（以下、ブレードと称する）１４を備えている。
【０１０６】
現像槽１０は、トナーＴを収容するための収容槽（トナー槽）である。
【０１０７】
現像ローラ１１は、Ａｌ（アルミニウム）製の素菅に、導電性ゴム弾性材料からなるゴム層が設けられており、円筒形状となっている。また、現像ローラ１１は感光体ドラム２と対向するように設けられた回転ローラであり、矢印Ｂ方向（感光体ドラム２とは反対方向）に、５０〜１５０ｍｍ／ｓの速さ（感光体ドラム２と同じ速さ）で、トナーを保持した状態で感光体ドラム２と接触しながら回転駆動されるようになっている。これにより、感光体ドラム２の静電潜像にトナーＴを付着させることができ、この静電潜像を現像してトナー像を形成することができる。
【０１０８】
トナー供給ローラ１２は、円筒状の発泡性ゴム弾性材料からなる回転ローラである。また、トナー供給ローラ１２は、現像槽１０内において現像ローラ１１に対向配置されている。このトナー供給ローラ１２には、所定のバイアス電圧が印加されており、現像槽１０内のトナーＴを吸着・保持できるようになっている。そして、トナーＴを保持した状態で、現像ローラ１１の回転方向と同じ方向（Ｂ方向）に、現像ローラ１１と等速で回転しながら、現像槽１０内のトナーＴを現像ローラ１１の外周面に供給する。以下、現像ローラ１１の外周面上のトナーからなる層をトナー層と称する。
【０１０９】
紫外線照射器１３は、紫外線ランプ（低圧の水銀ランプ）であり、後述するブレード１４に向けて紫外線（光）を照射する光源である。紫外線照射器１３は、ブレード１４を挟んで現像ローラ１１と対向するように配されている。紫外線照射器１３が紫外線を後述するブレードの光電面１４ｂに照射することにより、現像ローラ１１上のトナー層が帯電される。
【０１１０】
ブレード（帯電手段）１４は、現像ローラ１１の回転方向において、感光体ドラム２と現像ローラ１１とが互いに接する位置に対して上流側に配される。また、ブレード１４は、トナー供給ローラ１２と現像ローラ１１とが互いに接する位置の下流側において、トナー供給ローラ１２によって現像ローラ１１上に供給されたトナー層の層厚を規制した後、トナー層（トナー）を帯電させる。
【０１１１】
ブレード１４は、基材１４ａ，光電面（電子放出部）１４ｂ，絶縁部１４ｃ，およびプレート（層厚規制部）１４ｄを有する。光電面１４ｂおよびプレート１４ｄは、現像ローラ１１と対向する。
【０１１２】
基材１４ａは、紫外線透過性を有する透明アクリル樹脂からなる基体上に、ＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide：インジウムと錫との酸化物）が塗布形成（ＩＴＯ層が形成）されているものである。基材１４ａの形状は、平板状である。
【０１１３】
なお、基体の材料は、紫外線透過性を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば石英ガラスであってもかまわない。
【０１１４】
また、基体に塗布形成する材料は、紫外線透過性および導電性を有するものであれば特に限定されるものではない。
【０１１５】
光電面１４ｂは、例えばアルミニウム（Ａｌ）などからなる金属層である。この金属層は、基材１４ａのＩＴＯ層上に、塗布または蒸着・スパッタリング法によって成膜されている。光電面１４ｂは、紫外線照射器１３から紫外線の照射を受けることで、光電効果によって電子（光電子）を誘起して放出する機能を有している。また、光電面１４ｂは、厚さが１００ｎｍ以下の薄膜である。
【０１１６】
なお、金属層の材料としては、光電効果を有する材料（電子誘起材料）であれば特に限定されるものではなく、例えば、ＧａＡｓなどの半導体や、光触媒に使用される酸化チタンなどであってもかまわない。
【０１１７】
絶縁部１４ｃは、ブレード１４の本体である基材１４ａとプレート４ｄとの間にあって、プレート１４ｄを固定する。絶縁部１４ｃは、絶縁性を有するものであり、例えば、フッ素樹脂からなる。
【０１１８】
プレート１４ｄは、接触領域Ｗｓにおいて、現像ローラ１１と接触して、トナー層の厚さを一定にする（揃える）ことができる。即ち、プレート１４ｄは、トナー層の厚さ（層厚）を規制する機能をも有している。プレート１４ｄはＳＵＳなどの金属で形成することができる。
【０１１９】
また、ブレード１４における基材１４ａのＩＴＯ層と現像ローラ１１との間には、プレート１４ｄと現像ローラ１１との間の微小空隙の電界強度が０．５×１０-7〜２．５×１０-7Ｖ／ｍとなるように、バイアス電圧が印加されている。
【０１２０】
従って、ブレード１４における光電面１４ｂの金属層から誘起された電子（光電子）は、バイアス電圧によって、ブレード１４・現像ローラ１１間で電子なだれ現象による電子増殖を引き起しながら、現像ローラ１１に向かって加速される。そして、現像ローラ１１上のトナー層に電子が到達する。これにより、現像ローラ１１上のトナーは帯電する。
【０１２１】
また、電子なだれ現象とは、以下のようなものである。即ち、光電面１４ｂの金属層から誘起され、バイアス電圧によって加速された電子は、ブレード１４と現像ローラ１１との間にある空気中の気体分子（Ｏ2，Ｎ2など）と衝突してこれらを電離させて電子を放出させる。そして、この電離によって生じた新たな電子がバイアス電圧によって加速されてさらに他の分子を電離させ、さらに新たな電子を放出させる。このような電子の増加が、電子なだれ現象である。
【０１２２】
このように、電子なだれ現象を用いれば、光電効果で発生した電子がバイアス電圧によって加速されて空気中の気体分子と衝突し、これらを電離することで新たな電子を発生させて次々と電離作業に参加させてゆくことが可能となる。また、この電子なだれ現象により増加した電子数を目標値として、紫外線照射強度や印加電圧は決定される。
【０１２３】
また、現像ローラ１１の表面粗度は０．５〜２μｍであり、ブレード１４におけるプレート１４ｄの表面粗度は０．３μｍ以下である。
【０１２４】
このように、ブレード１４より現像ローラ１１の表面粗度を大きくすることにより、現像ローラ１１によって搬送されるトナーが、現像ローラ１１とブレード１４（プレート１４ｄ）との接触面から離反する際に、現像ローラ１１から転移してブレード１４表面に付着することを防止できる。
【０１２５】
ここで、光電効果について説明する。金属や半導体の表面にある電子（表面電子）は、外部から所定値（仕事関数）以上のエネルギーを受けることで、外部に誘起・放出されるようになっている。そして、光電効果とは、光の照射によって上記のようなエネルギーが表面電子に付与され、電子として放出される現象のことである。
【０１２６】
また、紫外線の照射によりブレード１４の光電面１４ｂから電子が誘起される光電子帯電実験の一例を図５に基づいて説明する。
【０１２７】
ここで、ブレード１４の代わりに擬似的に平板を作製する。この平板は、まず、紫外線透過性を有する透明アクリル板５１の表面にＩＴＯ層５２とアルミニウムＧａＡｓからなる金属層５３とをこの順に真空蒸着して形成する。そして、この平板の上に、被帯電部材としてのトナーの代わりに、トナーの材料であるポリエステル樹脂からなるＰＥＳ５４を載置する。
【０１２８】
なお、透明アクリル板５１の厚さＫ１は１〜５ｍｍとし、ＩＴＯ５２の厚さＫ２は数１０ｎｍとし、金属層５３の厚さＫ３は数１０ｎｍとし、ＰＥＳ５４の厚さＫ４は１０〜１００μｍとする。
【０１２９】
その後、平板においてＰＥＳ（ポリエーテルサルホン）５４が形成されている面と対向する面側から、波長λが３５０ｎｍの紫外線を紫外線照射器１３で照射する。このとき、照射エネルギーは、０．１〜１０ｍＷ／ｃｍ2として、照射時間は数秒とする。
【０１３０】
この結果、ＰＥＳ５４表面を、−１５０〜−３０Ｖに帯電させることができた。このことは、被帯電部材であるトナーと帯電部材であるブレード１４との間に速度差がない状態でも、トナーが帯電できることを示している。
【０１３１】
また、上述した現像ローラ１１，トナー供給ローラ１２，紫外線照射器１３，および，ブレード１４、即ち現像部１における各部材は、図４に示す制御部（制御手段）２０によってその動作が制御されている。
【０１３２】
図４に示すように、制御部２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４１，ＲＯＭ（read only memory）４２，およびＲＡＭ（random access memory）を備える。
【０１３３】
ＲＯＭ４２は、ＣＰＵ４１によって使用される各種のプログラム（現像ローラ１１，トナー供給ローラ１２，紫外線照射器１３，ブレード１４などの動作プログラムなど）を格納するためのメモリである。ＲＡＭ４３は、ＣＰＵ４１の実行する処理において利用されるメモリである。
【０１３４】
ＣＰＵ４１は、ユーザによって図示しない操作パネルから入力される信号などに基づいて、ＲＯＭ４２内のプログラムを実行し、ＲＡＭ４３との間でデータの授受を行って、本印刷装置における印字処理（画像形成処理），後述する印字前処理工程（初期化処理および現像部１における前処理（制御部２０による制御）），および印字後処理工程（後処理および停止処理）を制御する、本印刷装置における中枢部である。
【０１３５】
そして、ＣＰＵ４１は、各種の動作信号を、出力インターフェース４４を介して、現像部１の各部材、例えば、現像ローラ１１，トナー供給ローラ１２，紫外線照射器１３，ブレード１４などに出力するように設定されている。
【０１３６】
即ち、制御部２０は、紫外線照射器１３への電圧の印加、ブレード１４（即ち光電面１４ｂ）への電圧の印加、現像ローラ１１への電圧の印加、および、現像ローラ１１の回転（現像ローラ１１におけるトナーの搬送開始）のタイミングを制御する。
【０１３７】
次に、現像部１におけるトナーの帯電方法について説明する。このトナーの帯電方法においては、現像ローラ１１によるトナー搬送開始直後においてもトナーを安定して帯電させるための動作制御を行う。なお、この動作制御とは、上述した印字処理の前に、現像部１における前処理として行われる。即ち、現像部１における前処理は、印刷装置にユーザからの印字要求（画像形成要求）があった直後に行われる。
【０１３８】
現像部１における前処理では、まず、紫外線照射器１３に電圧が印加され、ブレード１４に紫外線（光）が照射される。これにより、ブレード１４の光電面１４ｂにおいて電子が誘起される。
【０１３９】
そして、図示しない照射検知手段によって、紫外線照射器１３の紫外線ランプが点灯したこと（紫外線照射器１３への電圧の印加）を検知すると、検知後、所定の時間が経過した後に、ブレード１４（即ち、基材１４ａを介した光電面１４ｂ）に電圧を印加する。これにより、ブレード１４の光電面１４ｂから電子が放出される。
【０１４０】
続いて、現像ローラ１１に電圧を印加する。そして、図示しないローラ電圧検知手段によって、現像ローラ１１に電圧が印加されたことを検知すると、検知後、所定の時間が経過した後に、制御部２０は、現像ローラ１１を回転させて、トナーの搬送を開始する。
【０１４１】
このように、紫外線照射器１３に電圧が印加されてから、所定の時間が経過するまでブレード１４には電圧を印加しない。従って、その所定の時間内に、紫外線照射器１３の照射光量が安定してからブレード１４に電圧が印加されることとなる。これにより、光電面１４ｂにおいて十分に電子を誘起することができ、確実に、現像ローラ１１上のトナーに電子を放出することができる。
【０１４２】
この光電面１４ｂから放出される電子量は、通常、現像装置のマシンライフによって異なる。従って、ブレード１４への電圧印加までの上記所定の時間は、例えば、累積印字枚数（現像部１が印刷装置に設置されてから、今までに印字したシートＰの枚数）に応じて、予め設定されている。
【０１４３】
また、ブレード１４に電圧を印加することによってブレード１４から安定して電子が放出されるようになった後に、現像ローラ１１に電圧を印加することにより、現像ローラ１１の表面電位が安定する。これにより、後にトナーが現像ローラ１１によって搬送されるとき、現像ローラ１１表面でトナーを安定させることができ、現像ローラ１１表面からのトナーの飛翔を防止することができる。従って、静電潜像に対してトナーを十分付着させることができ、印字された画像の白抜けや画像ボケといった印字品位の低下を防止することができる。
【０１４４】
なお、ブレード１４に印加する電圧は、ブレードの光電面１４ｂと現像ローラ１１との間の距離に応じて設定される。
【０１４５】
通常、ブレード１４に高すぎる電圧を印加した場合、光電面１４ｂと現像ローラ１１との間で気中放電（火花放電）が発生する。これにより、光電面１４ｂとして成膜されている金属膜などにおいて剥離や破壊が発生し、光電面１４ｂにピンホールなどが発生する。このように、光電面１４ｂとしての金属層などの薄膜が剥離もしくは破壊されて欠落すると、トナーが安定して帯電することができなくなる。
【０１４６】
そこで、ブレード１４に印加する電圧を、パッシェンの放電法則に基づいて決定する。
【０１４７】
パッシェンの放電法則では、８〜１００μｍの空隙距離G（μｍ）を挟んだ電極（ここではブレード１４と現像ローラ１１）における気中放電開始電圧Ｖ１（Ｖ）は、次式（５）
Ｖ１＝３１２＋６．２×Ｇ （５）
を満足する。
【０１４８】
即ち、ブレード１４の光電面１４ｂと現像ローラ１１との距離（空隙距離）が１００μｍの場合、光電面１４ｂと現像ローラ１１との電位差は、９３２Ｖより小さくする必要がある。
【０１４９】
即ち、ブレード１４の光電面１４ｂと現像ローラ１１との距離をｌ（μｍ）とすると、ブレード１４の光電面１４ｂと現像ローラ１１との電位差Ｖａ（Ｖ）は、Ｖａ＜３１２＋６．２×ｌを満足する。
【０１５０】
これにより、光電面１４ｂとして成膜されている金属膜などにおける剥離や破壊の発生を防止することができ、例えば、光電面１４ｂにおけるピンホールなどの発生を防止することができる。従って、現像ローラ１１上において、トナーが安定して帯電することができる。
【０１５１】
以上のように、本印刷装置における現像部１は、光電面１４ｂを有し、該光電面１４ｂで光電効果により発生した電子をトナーに付与することによりトナーを帯電させるブレード１４と、上記光電面１４ｂで電子を発生させるために光電面１４ｂに光を照射する紫外線照射器１３と、帯電されたトナーを保持して、表面に静電潜像が形成された感光体ドラム２にトナーを搬送する現像ローラ１１とを備え、帯電されたトナーによって感光体ドラム２上の静電潜像を現像する。現像部１は、紫外線照射器１３への電圧の印加、光電面１４ｂへの電圧の印加、現像ローラ１１への電圧の印加、および、現像ローラ１１におけるトナーの搬送開始を、所定のタイミングで制御する制御部２０を備える。
【０１５２】
また、制御部２０による制御は、具体的には、紫外線照射器１３への電圧の印加、光電面１４ｂへの電圧の印加、現像ローラ１１への電圧の印加、および、現像ローラ１１におけるトナーの搬送開始を、この順で行う。
【０１５３】
ここで、印字要求直後に、紫外線照射器１３への電圧の印加、ブレード１４（即ち光電面１４ｂ）への電圧の印加、現像ローラ１１への電圧の印加、および、現像ローラ１１の回転の開始を同時に行う、即ち、印字要求直後に現像部１の全部材をＯＮ状態にする構成を、比較例１として説明する。
【０１５４】
通常、光エネルギーを利用した帯電方法の場合、現像部１における全部材（少なくとも、紫外線照射器１３，光電面１４ｂ，現像ローラ１１を含む）を一度にＯＮ状態としたとすると、光を照射し始めた直後、即ちトナー搬送開始直後においては、十分にトナーを帯電させることができない。
【０１５５】
即ち、この比較例１の場合、光電面１４ｂにおいてまだ十分に電子が誘起されていない印字要求直後にトナーを搬送することとなる。
【０１５６】
このように、印字要求直後など未帯電トナーが存在する場合、トナーの電位にばらつきがあるため、トナーの搬送途中で、トナーどうしの接触およびトナーの摩擦によって、トナーが見かけ上逆極性に帯電することがある。即ち、周辺トナーの影響により、正規帯電が弱められることがある。逆極性に帯電したトナーは、電気的バイアスの電界に引き寄せられ、光電子を放出するべき光電面１４ｂに付着する。こうしてトナーが光電面１４ｂ表面に付着すると、付着したトナーが光電面１４ｂにおける電子の放出の妨げとなり、光電面１４ｂにおけるトナー帯電能力が低下することとなる。従って、搬送されるトナーの帯電の不安定化を招来する。
【０１５７】
この光電面１４ｂに付着したトナーを、例えばブラシやブレードなどによる機械的な方法によってクリーニングすると、光電面１４ｂとして成膜されている金属層が、剥離もしくは磨耗してしまう虞がある。光電面１４ｂが剥離や磨耗してしまうと、光電面１４ｂに光照射を行っても電子を放出できなくなり、トナーを安定して帯電できなくなる。
【０１５８】
また、未帯電トナーが現像ローラ１１によって感光体ドラム２に搬送されると、静電潜像に未帯電トナーが付着したり、トナーが印刷装置で飛散したりする。即ち、画像の白抜けや画像ボケといった印字品位の低下を招来する。
【０１５９】
しかしながら、本実施の形態の印刷装置では、制御部２０が、紫外線照射器１３への電圧の印加、光電面１４ｂへの電圧の印加、現像ローラ１１への電圧の印加、および、現像ローラ１１におけるトナーの搬送の開始を、所定のタイミングで制御することにより、トナー搬送開始直後においても、安定して所望の帯電量にトナーを帯電することができる。
【０１６０】
即ち、光電面１４ｂから誘起された電子の電子なだれ現象が発生した後に現像ローラ１１を回転させ、トナーを供給することにより、トナーの帯電極性・電位の安定化を図ることができる。これにより、上述したように、トナーが、その搬送途中に見かけ上逆極性に帯電することはない。
【０１６１】
従って、光電面１４ｂにおける帯電能力の低下を防止し、搬送されるトナーの帯電の安定化を図ることができる。
【０１６２】
また、例えば、印刷装置内でトナーが飛散したりすることもなく、印刷装置において画像の白抜けや画像ボケといった印字品位の低下を防止することができる。
【０１６３】
さらに、光電効果を利用してトナーを帯電するため、トナーに対する熱的付加が小さい。このため、トナーの破壊やブレード１４への融着を防止することができる。また、定着エネルギーの削減や、トナーの着色力の向上が図られたトナーも用いることができる。
【０１６４】
また、ブレード１４の形状は平板状であり、その上に金属層が静膜されることにより、光電面１４ｂは形成される。従って、光電面１４ｂにおいて現像ローラ１１と対向する面全体で、自らの電子を誘起して電子を放出することができる。
【０１６５】
ここで、例えばブレード１４の光電面１４ｂが、基材１４ａをエッチング加工することにより、開口部を施すことによって形成された構成を比較例２として説明する。
【０１６６】
比較例２におけるこの開口部は、例えばグリッド形状やスリット形状などとすることができる。この開口部部分には、紫外線を照射すると電子を放出する薄膜のアルミニウムが積層され、光電面１４ｂとなっている。これにより、ブレード１４は、現像ローラ１１によって搬送されるトナーを、低加圧力でその層厚を規制した後、無負荷の状態でトナーを帯電させることができ、トナーに対する熱的負荷を小さくすることができる。
【０１６７】
しかしながら、このような比較例２の構成の場合、光電面１４ｂが小さい。例えば、比較例２の構成において、上述した現像部１における前処理を行わない場合、付着したトナーが光電面１４ｂにおける電子の放出の妨げとなる。従って、さらに、電子を放出できる光電面１４ｂが小さくなり、電子放出効率が低下する。
【０１６８】
一方、本実施の形態の印刷装置におけるブレード１４は、上述したように、その光電面１４ｂは現像ローラ１１と対向する面全体で、自らの電子を誘起して電子を放出することができる。また、現像部１は、上述した前処理を行う。
【０１６９】
これにより、光電面１４ｂにおける電子放出効率の向上を図ることができる。従って、トナーの帯電特性の安定化、ひいては印字品位の向上を図ることができる。
【０１７０】
以下、待機していた（待機状態にあった）印刷装置に印字要求があってから、印字処理を行い、そして印刷装置が再び待機状態となるまでの印刷装置における各処理の一例を、図２・図３のフローチャートに基づいて説明する。
【０１７１】
まず、図２に示すように、印刷装置に、図示しない表示部を介してユーザからの印字要求がなされる（Ｓ１）とともに、その印字条件が、図示しない表示パネルを介して、あるいは、印刷装置が接続されたネットワーク上の端末装置を介して入力される（Ｓ２・Ｓ３）。
【０１７２】
そして、印字条件の入力が完了すると（Ｓ２でYES）、印字処理が開始されるまでの間において、印刷装置の印字前初期化処理（初期化処理、Ｓ１１〜Ｓ１２）と並行して現像部１の前処理（制御部２０によるタイミング制御、Ｓ２１〜Ｓ２７）が行われる。
【０１７３】
印刷装置の印字前初期化処理（Ｓ１１）とは、印字処理の前にする必要のある処理であり、例えば、感光体ドラム２の初期化（残留電位の調整）、定着ローラ対５のウォームアップ（温度調整）、印刷装置内における各センサーの初期化動作、搬送手段上に残っているシートＰの有無の検知、および、その他印刷装置内の部材を制御しているものの初期化などを含んでいる。
【０１７４】
現像部１の前処理は、上述したように、まず、紫外線照射器１３に電圧を印加する（Ｓ２１）。そして、紫外線照射器１３に電圧が印加されたことを検知して（Ｓ２２）から所定の時間が経過すると（Ｓ２３）、ブレード１４の光電面１４ｂに電圧を印加する（Ｓ２４）。
【０１７５】
その後、現像ローラ１１に電圧を印加した後（Ｓ２５）、現像ローラ１１を回転させる（Ｓ２６）。
【０１７６】
このようにして現像部１の前処理が完了し、かつ、印刷装置の印字前初期化処理が完了すると（Ｓ１２、Ｓ２７）、印刷装置は印字前処理（印字処理を行う前に必要な処理、印字前動作）が完了したと判断して（Ｓ３１）、印字処理を行う（Ｓ３２）。
【０１７７】
そして、印字処理が全て完了すると（Ｓ３３でNO）、図３に示すように、印刷装置の印字後初期化処理（後処理、Ｓ４１〜Ｓ４２）と並行して現像部１の停止処理（Ｓ５１〜Ｓ５５）が行われる。
【０１７８】
印刷装置の印字後初期化処理（Ｓ４１）とは、印刷装置を待機状態とするために、印字処理の後にする必要のある処理であり、例えば、感光体ドラム２における残留電位の除去、搬送手段上に残っているシートＰの有無の検知、および、感光体ドラム２上の残留トナーの除去（クリーニング）などを含んでいる。
【０１７９】
また、現像部１の停止処理は、現像部１の前処理における工程を逆に行う。即ち、まず、現像ローラ１１の回転を停止させた後（Ｓ５１）、現像ローラ１１への電圧の印加を停止する（Ｓ５２）。
【０１８０】
そして、ブレード１４への電圧印加を停止した後（Ｓ５３）、ブレード１４への電圧印加を停止する。そして、紫外線照射器１３への電圧印加を停止することにより、紫外線の照射を停止する（Ｓ５４）。
【０１８１】
このようにして現像部１の停止処理が完了し、かつ、印刷装置の印字後初期化処理が完了すると（Ｓ４２、Ｓ５５）、印字後処理が完了したとして印刷装置は待機状態となる。
【０１８２】
以上のように、印刷装置の印字後初期化処理（Ｓ４１〜Ｓ４２）と並行して現像部１の停止処理（Ｓ５１〜Ｓ５５）が行われる。
【０１８３】
このように、印刷装置における後処理と並行して現像部１の停止処理を行うことにより、現像部１の停止処理のみに時間をとられることがない。また、帯電されたトナーの回収、光電面１４ｂの汚れ防止、および、紫外線照射器１３の長寿命化を図ることができる。
【０１８４】
また、現像部１は、現像ブレード１の前処理における工程を逆に行う。即ち、制御部２０は、現像ローラ１１におけるトナーの搬送、現像ローラ１１への電圧の印加、光電面１４ｂへの電圧の印加、および、紫外線照射器１３への電圧の印加を、この順で停止させて停止処理を行う。
【０１８５】
このように、現像ローラ１１におけるトナーの搬送の次に、現像ローラ１１への電圧の印加を停止させることにより、印字処理（画像形成処理）に寄与したトナーを現像ローラ１１に吸着した状態で保持することができる。
【０１８６】
また、電子なだれ現象を停止させるのは最後にすることにより、光電面１４ｂの近傍にある未帯電のトナーを現像ローラ１１に吸着した状態で保持することができる。
【０１８７】
従って、印刷装置を待機状態としたときに、印刷装置内をトナーが飛散することを防止でき、帯電されたトナーも次回使用する（即ち、回収する）ことができる。これにより、光電面１４ｂにトナーが付着することがなく、光電面１４ｂの汚れ防止を図ることができる。この結果、紫外線照射器１３における光源入力電圧の低下を図ることができ、紫外線照射器１３の長寿命化を図ることができる。また、次の印字要求の際に、スムーズにトナーを供給することができる。
【０１８８】
これにより、印字処理（画像形成処理）に寄与したトナー、および、光電面１４ｂの近傍にある未帯電トナーを、現像ローラ１１に吸着した状態で保持することができる。従って、印刷装置を待機状態としたときに、印刷装置内をトナーが飛散することを防止できる。また、次の印字要求（画像形成要求）の際に、スムーズにトナーを供給することができる。
【０１８９】
なお、本実施の形態においては現像剤として１成分系の非磁性トナーを用いたが、これに限定されるものではない。
【０１９０】
また、現像剤の帯電方法として上記動作制御を行うものであれば、印刷装置に特に限定されるものではなく、例えば、複写機，プリンタ，ファクシミリ装置などの電子写真方式の画像形成装置にも適用できる。
【０１９１】
【発明の効果】
本発明の現像装置は、以上のように、照射手段への電圧の印加、電子放出部への電圧の印加、現像剤搬送手段への電圧の印加、および、現像剤搬送手段における現像剤の搬送の開始を、所定のタイミングで制御する制御手段を備える構成である。
【０１９２】
これにより、現像剤搬送開始直後においても、安定して所望の帯電量に現像剤を帯電することができる。従って、電子放出部における帯電能力の低下を防止し、搬送される現像剤の帯電の安定化を図ることができる。
【０１９３】
また、例えば、現像装置を備えた画像形成装置内で現像剤が飛散したりすることもなく、画像形成装置において画像の白抜けや画像ボケといった印字品位の低下を防止することができる。
【０１９４】
さらに、光電効果を利用して現像剤を帯電するため、現像剤に対する熱的付加が小さい。このため、現像剤の破壊や帯電手段への融着を防止することができる。また、定着エネルギーの削減や、現像剤の着色力の向上が図られた現像剤も用いることができるといった効果を奏する。
【０１９５】
本発明の現像装置は、制御手段が、照射手段に電圧を印加し、該照射手段からの照射光量が略一定となった後、電子放出部に電圧を印加する構成である。
【０１９６】
これにより、照射手段に電圧が印加されてから、所定の時間が経過するまで電子放出部には電圧を印加しないこととなる。従って、その所定の時間内に照射手段の照射光量が安定してから、電子放出部に電圧が印加されることとなる。この結果、電子放出部において十分に電子を誘起することができ、確実に、現像剤搬送手段上の現像剤に電子を放出することができるといった効果を奏する。
【０１９７】
本発明の現像装置は、制御手段が、電子放出部に電圧を印加し、予め設定された所定時間が経過した後、現像剤搬送手段に電圧を印加する構成である。
【０１９８】
これにより、電子放出部から安定して電子が放出されるようになった後に、現像剤搬送手段に電圧を印加することとなる。従って、現像剤搬送手段の表面電位を安定させることができる。この結果、現像剤搬送手段上の現像剤において、その層厚の均一化および帯電量の均一化を図ることができるといった効果を奏する。
【０１９９】
本発明の現像装置は、制御手段が、現像剤搬送手段に電圧を印加した後、現像剤搬送手段における現像剤の搬送を開始させる構成である。
【０２００】
これにより、現像剤搬送手段の表面電位が安定してから現像剤を搬送することとなり、現像剤搬送手段上において、現像剤を安定して搬送することができる。従って、現像剤搬送手段の表面からの現像剤の飛翔を防止することができる。この結果、静電潜像に対して現像剤を十分付着させることができるといった効果を奏する。
【０２０１】
本発明の現像装置は、電子放出部が半導体または金属からなる構成である。
【０２０２】
これにより、電子誘起部を有する帯電手段は、電子を容易に放出することができる。従って、光照射によって誘起した電子を現像剤に対して直接的に付与することができるので、現像剤を容易に帯電することができる。この結果、帯電手段と現像剤搬送手段との間に空隙を設けていても現像剤を帯電させることができ、現像剤に対する熱的付加を小さくすることができるといった効果を奏する。
【０２０３】
本発明の現像装置は、電子放出部と現像剤搬送手段との間に、バイアス電圧が印加される構成である。
【０２０４】
これにより、電子誘起部から誘起された電子は、電子放出部と現像剤搬送手段との間で、電子なだれ現象による電子増殖を引き起しながら、搬送手段に向かって加速される。このとき、加速された電子は空気中の気体分子と衝突し、これらを電離することで新たな電子を次々と発生させることができるといった効果を奏する。
【０２０５】
本発明の現像装置は、帯電手段が、現像剤搬送手段上の現像剤の厚さを、一定の厚さに規制する層厚規制部を有する構成である。
【０２０６】
これにより、熱的付加を与えることなく、現像剤の層厚を規制することができるといった効果を奏する。
【０２０７】
本発明の現像装置は、現像剤搬送手段による現像剤搬送方向において、層厚規制部は電子放出部より上流側に配される構成である。
【０２０８】
これにより、現像剤は、その層厚が規制された後、帯電されることとなる。従って、現像剤を帯電した後、現像剤に対して力が付与されることなく、安定して現像剤を搬送することができるといった効果を奏する。
【０２０９】
本発明の現像装置は、層厚規制部に対向する現像剤搬送手段の表面粗度が、現像剤搬送手段に対向する層厚規制部の表面粗度より大きい構成である。
【０２１０】
これにより、現像剤搬送手段によって搬送される現像剤が、例えば、現像剤搬送手段と層厚規制部との接触面から離反する際に、現像剤搬送手段から転移して帯電手段に付着することを防止できるといった効果を奏する。
【０２１１】
本発明の現像装置は、電子放出部と現像剤搬送手段との距離をｌ（μｍ）とすると、該電子放出部と現像剤搬送手段との電位差Ｖａ（Ｖ）は、
Ｖａ＜３１２＋６．２×ｌ
を満足する構成である。
【０２１２】
これにより、例えば、電子放出部として成膜されている金属膜などにおける剥離や破壊の発生を防止することができる。従って、現像剤搬送手段上において、現像剤を安定して帯電することができるといった効果を奏する。
【０２１３】
本発明の帯電方法は、以上のように、表面に静電潜像が形成された潜像保持体に、帯電した現像剤を供給して、上記潜像保持体から記録媒体に画像を転写する画像形成を行うときに、静電潜像を可視像に現像する現像剤を帯電させる帯電方法であって、光を照射する照射手段への電圧の印加、光の照射を受けると光電効果により自らの電子を誘起させて放出する電子放出部への電圧の印加、表面に上記静電潜像が形成された潜像保持体に現像剤を搬送する現像剤搬送手段への電圧の印加、および、上記現像剤搬送手段における現像剤の搬送の開始を、所定のタイミングで制御することにより、上記現像剤を帯電させる構成である。
【０２１４】
これにより、現像剤搬送開始直後においても、安定して所望の帯電量に現像剤を帯電することができる。従って、搬送される現像剤の帯電の安定化を図ることができる。
【０２１５】
また、例えば、画像形成装置において上記帯電方法を用いる場合、画像形成装置内で現像剤が飛散したりすることもなく、画像の白抜けや画像ボケといった印字品位の低下を防止することができるといった効果を奏する。
【０２１６】
本発明の帯電方法は、照射手段への電圧の印加、電子放出部への電圧の印加、現像剤搬送手段への電圧の印加、および、現像剤搬送手段における現像剤の搬送を、この順に開始させる構成である。
【０２１７】
これにより、電子放出部において十分に電子を誘起することができ、確実に、現像剤搬送手段上の現像剤に電子を放出することができる。また、電子放出部から安定して電子が放出されるようになった後に、現像剤搬送手段に電圧を印加することができる。従って、現像剤搬送手段の表面電位を安定させることができる。この結果、現像剤搬送手段上の現像剤において、その層厚の均一化および帯電量の均一化を図ることができる。
【０２１８】
さらに、現像剤搬送手段の表面電位が安定してから現像剤を搬送することとなり、現像剤搬送手段上において、現像剤を安定して搬送することができる。従って、現像剤搬送手段の表面からの現像剤の飛翔を防止することができる。この結果、静電潜像に対して現像剤を十分付着させることができるといった効果を奏する。
【０２１９】
本発明の帯電方法は、照射手段への電圧の印加、電子放出部への電圧の印加、上記現像剤搬送手段への電圧の印加、および、現像剤搬送手段における現像剤の搬送の開始は、画像形成処理を開始する前に行う構成である。
【０２２０】
これにより、画像形成装置において画像形成処理の前に必ず行われる画像形成装置の初期化処理と並行して、照射手段への電圧の印加、電子放出部への電圧の印加、上記現像剤搬送手段への電圧の印加、および、現像剤搬送手段における現像剤の搬送の開始を行うことができる。従って、現像剤の過帯電の防止を図ることができるといった効果を奏する。
【０２２１】
本発明の画像形成装置は、以上のように、画像信号に基づいて形成された静電潜像を保持する潜像保持体と、電子放出部で光電効果により発生した電子を現像剤に付与することにより現像剤を帯電させる帯電手段、上記電子放出部に光を照射する照射手段、および、帯電された現像剤を保持して上記潜像保持体に現像剤を搬送する現像剤搬送手段を有し、帯電された現像剤によって上記潜像保持体上の静電潜像を現像して現像剤像とする現像装置とを備え、上記現像装置は、上記照射手段への電圧の印加、上記電子放出部への電圧の印加、上記現像剤搬送手段への電圧の印加、および、上記現像剤搬送手段における現像剤の搬送の開始を、所定のタイミングで制御する制御手段を備える構成である。
【０２２２】
これにより、現像剤搬送開始直後においても、安定して所望の帯電量に現像剤を帯電することができる。従って、現像剤が未帯電のまま搬送されることがなく、電子放出部における帯電能力の低下を防止し、搬送される現像剤の帯電の安定化を図ることができる。
【０２２３】
また、画像形成装置内で現像剤が飛散したりすることもなく、画像形成装置において画像の白抜けや画像ボケといった印字品位の低下を防止することができる。
【０２２４】
さらに、光電効果を利用して現像剤を帯電するため、現像剤に対する熱的付加が小さい。このため、現像剤の破壊や帯電手段への融着を防止することができる。また、現像装置において、定着エネルギーの削減や、現像剤の着色力の向上が図られた現像剤を用いることができるといった効果を奏する。
【０２２５】
本発明の画像形成装置は、制御手段が、照射手段への電圧の印加、電子放出部への電圧の印加、現像剤搬送手段への電圧の印加、および、現像剤搬送手段における現像剤の搬送を、この順で開始させる構成である。
【０２２６】
これにより、電子放出部において十分に電子を誘起することができ、確実に、現像剤搬送手段上の現像剤に電子を放出することができる。また、現像剤搬送手段の表面電位を安定させることができる。この結果、現像剤搬送手段上の現像剤において、その層厚の均一化および帯電量の均一化を図ることができる。
【０２２７】
さらに、現像剤搬送手段の表面電位が安定してから現像剤を搬送することとなり、現像剤搬送手段の表面からの現像剤の飛翔を防止することができる。従って、静電潜像に対して現像剤を十分付着させることができ、画像形成装置において形成された画像の白抜けや画像ボケなどを防止することができるといった効果を奏する。
【０２２８】
本発明の画像形成装置は、ユーザによって画像形成要求がなされた後、潜像保持体に静電潜像を形成して画像形成処理を開始する前に、制御手段による制御と並行して、画像形成装置の初期化処理を行う構成である。
【０２２９】
これにより、画像形成装置において画像形成処理の前に必ず行われる画像形成装置の初期化処理と並行して、照射手段への電圧の印加、電子放出部への電圧の印加、上記現像剤搬送手段への電圧の印加、および、現像剤搬送手段における現像剤の搬送開始を行うことができる。従って、制御部のこれらの制御動作のみに時間をとられることはない。
【０２３０】
また、現像剤の過帯電の防止、および、現像装置内部での現像剤のストレス低減を図ることができる。さらに、電子放出部および照射手段の長寿命化を図ることができるといった効果を奏する。
【０２３１】
本発明の画像形成装置は、さらに、記録媒体に接触することにより該記録媒体を介して潜像保持体表面と電気的に接続され、現像剤像を記録媒体に転写する転写手段と、現像剤を記録媒体に加熱圧着して定着させる定着装置と、記録媒体を搬送する搬送手段とを備えており、初期化処理は、定着装置のウォームアップ、潜像保持体の残留電位の調整、および、搬送手段上の記録媒体の有無の検出を含む構成である。
【０２３２】
これにより、初期化処理および制御部の動作制御が終わった後、すぐに画像形成処理に移行することができるといった効果を奏する。
【０２３３】
本発明の画像形成装置は、制御手段が、照射手段への電圧の印加を開始し、画像形成装置において画像形成処理された記録媒体の累積枚数に応じて予め設定された所定の時間が経過した後に、電子放出部に電圧を印加する構成である。
【０２３４】
これにより、照射手段の照射光量が安定してから電子放出部に電圧を印加することができる。この結果、電子放出部において十分に電子を誘起することができ、確実に、現像剤搬送手段上の現像剤に電子を放出することができるといった効果を奏する。
【０２３５】
本発明の画像形成装置は、制御手段が、ユーザによって画像形成要求がなされるとすぐ、照射手段への電圧の印加を開始する構成である。
【０２３６】
これにより、最初に照射手段への電圧の印加を開始することができる。従って、照射手段からの照射光量が安定してから電子放出部は電子を放出することができ、確実に現像剤を帯電することができるといった効果を奏する。
【０２３７】
本発明の画像形成装置は、さらに、記録媒体に接触することにより該記録媒体を介して潜像保持体表面と電気的に接続され、現像剤像を記録媒体に転写する転写手段と、現像剤を記録媒体に加熱圧着して定着させる定着装置と、記録媒体を搬送する搬送手段とを備えており、記録媒体が定着装置を搬送されて記録媒体への画像形成処理が終了した後、画像形成装置を待機状態とする前に、画像形成装置を待機状態とするための画像形成装置における後処理と並行して、制御手段は、照射手段への電圧の印加、電子放出部への電圧の印加、現像剤搬送手段への電圧の印加、および、現像剤搬送手段における現像剤の搬送の停止を、所定のタイミングで制御して、現像装置の停止処理を行う構成である。
【０２３８】
これにより、帯電された現像剤の回収、電子放出部の汚れ防止、および、照射手段の長寿命化を図ることができるといった効果を奏する。
【０２３９】
本発明の画像形成装置は、制御手段が、現像剤搬送手段における現像剤の搬送、現像剤搬送手段への電圧の印加、電子放出部への電圧の印加、および、照射手段への電圧の印加を、この順で停止させることにより停止処理を行う構成である。
【０２４０】
これにより、画像形成装置を待機状態としたときに、画像形成装置内を現像剤が飛散することを防止でき、帯電された現像剤も次回使用する（即ち、回収する）ことができる。これにより、電子放出部に現像剤が付着することがなく、電子放出部の汚れ防止を図ることができる。この結果、照射手段における光源入力電圧の低下を図ることができ、長寿命化を図ることができる。また、次の画像形成要求の際に、スムーズに現像剤を供給することができるといった効果を奏する。
【０２４１】
本発明の画像形成装置は、後処理が、潜像保持体における残留電位の除去、搬送手段上の記録媒体の有無の検出、および、潜像保持体上に残留する現像剤の除去を含む構成である。
【０２４２】
これにより、画像形成装置において画像形成処理の後に必ず行われる画像形成装置の後処理と並行して、現像装置の停止処理を行うことができるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る印刷装置の要部の構成を示す図である。
【図２】印字前処理および印字処理を示すフローチャートである。
【図３】印字後処理を示すフローチャートである。
【図４】現像装置の要部の構成を示すブロック図である。
【図５】光電子帯電実験の一例を示す図である。
【符号の説明】
１ 現像部（現像装置）
２ 感光体ドラム（潜像保持体）
４ 転写ローラ（転写手段）
５ 定着ローラ対（定着装置）
１０ 現像槽
１１ 現像ローラ（現像剤搬送手段）
１２ トナー供給ローラ
１３ 紫外線照射器（照射手段）
１４ ブレード（トナー層厚規制／帯電ブレード、帯電手段）
１４ａ 基材
１４ｂ 光電面（電子放出部）
１４ｃ 絶縁部
１４ｄ プレート（層厚規制部）
２０ 制御部（制御手段）
４１ ＣＰＵ
４２ ＲＯＭ
４３ ＲＡＭ
Ｔ トナー（現像剤）
Ｐ シート（記録媒体）
Claims (15)
- 画像信号に基づいて形成された静電潜像を保持する潜像保持体と、
電子放出部で光電効果により発生した電子を現像剤に付与することにより現像剤を帯電させる帯電手段、上記電子放出部に光を照射する照射手段、および、帯電された現像剤を保持して上記潜像保持体に現像剤を搬送する現像剤搬送手段を有し、帯電された現像剤によって上記潜像保持体上の静電潜像を現像して現像剤像とする現像装置とを備え、
上記現像装置は、上記照射手段への電圧の印加、上記電子放出部への電圧の印加、上記現像剤搬送手段への電圧の印加、および、上記現像剤搬送手段における現像剤の搬送の開始を、所定のタイミングで制御する制御手段を備え、
上記制御手段は、上記照射手段への電圧の印加を開始し、画像形成装置において画像形成処理された記録媒体の累積枚数に応じて予め設定された所定の時間が経過した後に、上記電子放出部に電圧を印加することを特徴とする画像形成装置。 - 上記制御手段は、上記照射手段への電圧の印加、上記電子放出部への電圧の印加、上記現像剤搬送手段への電圧の印加、および、上記現像剤搬送手段における現像剤の搬送を、この順で開始させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
- さらに、記録媒体に接触することにより該記録媒体を介して上記潜像保持体表面と電気的に接続され、上記現像剤像を記録媒体に転写する転写手段と、上記現像剤を記録媒体に加熱圧着して定着させる定着装置と、上記記録媒体を搬送する搬送手段とを備えており、 ユーザによって画像形成要求がなされた後、潜像保持体の表面に静電潜像を形成し、この潜像保持体に帯電した現像剤を供給して、上記潜像保持体から記録媒体に画像を転写する画像形成処理を開始する前に、上記制御手段は、上記制御と並行して、画像形成装置の初期化処理を行い、
上記初期化処理は、上記定着装置のウォームアップ、上記潜像保持体の残留電位の調整、および、搬送手段上の記録媒体の有無の検出を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。 - さらに、記録媒体に接触することにより該記録媒体を介して上記潜像保持体表面と電気的に接続され、上記現像剤像を記録媒体に転写する転写手段と、上記現像剤を記録媒体に加熱圧着して定着させる定着装置と、上記記録媒体を搬送する搬送手段とを備えており、
記録媒体が上記定着装置を搬送されて上記記録媒体への画像形成処理が終了した後、画像形成装置を待機状態とする前に、
画像形成装置を待機状態とするための画像形成装置における後処理と並行して、
上記制御手段は、上記照射手段への電圧の印加、上記電子放出部への電圧の印加、上記現像剤搬送手段への電圧の印加、および、上記現像剤搬送手段における現像剤の搬送の停止を、所定のタイミングで制御して、現像装置の停止処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。 - 上記制御手段は、上記現像剤搬送手段における現像剤の搬送、上記現像剤搬送手段への電圧の印加、上記電子放出部への電圧の印加、および、上記照射手段への電圧の印加を、この順で停止させることにより上記停止処理を行うことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
- 上記後処理は、上記潜像保持体における残留電位の除去、搬送手段上の記録媒体の有無の検出、および、上記潜像保持体上に残留する現像剤の除去を含むことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
- 上記制御手段は、上記照射手段に電圧を印加し、該照射手段からの照射光量が略一定となった後、上記電子放出部に電圧を印加することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
- 上記制御手段は、上記電子放出部に電圧を印加し、予め設定された所定時間が経過した後、上記現像剤搬送手段に電圧を印加することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
- 上記制御手段は、上記現像剤搬送手段に電圧を印加した後、現像剤搬送手段における現像剤の搬送を開始させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
- 上記電子放出部は、半導体または金属からなることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
- 上記電子放出部と現像剤搬送手段との間には、バイアス電圧が印加されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
- 上記帯電手段は、現像剤搬送手段上の現像剤の厚さを、一定の厚さに規制する層厚規制部を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
- 上記現像剤搬送手段による現像剤搬送方向において、上記層厚規制部は上記電子放出部より上流側に配されることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
- 上記層厚規制部に対向する上記現像剤搬送手段の表面粗度は、上記現像剤搬送手段に対向する上記層厚規制部の表面粗度より大きいことを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
- 上記電子放出部と上記現像剤搬送手段との距離をｌ（μｍ）とすると、該電子放出部と現像剤搬送手段との電位差Ｖａ（Ｖ）は、
Ｖａ＜３１２＋６．２×ｌ
を満足することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
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