专利名称：显影装置和具备它的图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在复印机、打印机和传真机等电子照相装置中使用的显影装置。
背景技术：
一般来说，在复印机、打印机和传真机等电子照相装置中，对于承载运送静电潜影的感光体是由显影装置供给调色剂，而感光体表面上的静电潜影通过调色剂而被显影(可视化)。这种显影装置中，通过供给辊从周向向显影辊表面顺次供给调色剂，并通过显影辊的旋转向感光体承载运送。
所述显影辊上形成的调色剂层，由比供给辊的位置更靠近显影辊旋转方向下游侧的刮板来限制显影辊上其层厚。在这时同时地，调色剂通过与刮板的摩擦而带电(摩擦带电)。带电的调色剂由显影辊承载运送到位于旋转方向下游侧的感光体的相对部，对感光体表面上的静电潜影供给静电，把静电潜影作为调色剂像进行显影(可视化)。被可视化了的调色剂像通过复制装置复制到记录纸上后，通过定影装置加热和加压而被定影在记录纸上。
为了克服上面所述摩擦带电方式的问题，在特开平7-281473号公报(
公开日平成7年(1995)10月27日)、特开平7-295327号公报(
公开日平成7年(1995)11月10日)和特开平9-6132号公报(
公开日平成9年(1997)1月10日)中，公开了使调色剂含有对特殊波长的光进行反应的光敏化合物等，在显影装置内部通过直接向调色剂照射光而使调色剂带电的方法。
而且关于利用光敏反应的光照射而使调色剂带电，在特开平4-220657号公报(
公开日平成4年(1992)8月11日)和特开平7-234536号公报(
公开日平成7年(1995)9月5日)中被公开。
在所述现有的结构中，层厚限制部件即刮板在限制调色剂层厚的同时，还用于使调色剂摩擦带电。即所述现有的结构，由于使调色剂通过与刮板的摩擦而带电，为了使调色剂得到希望的带电量，而使刮板对于显影辊以比较大的加压力(F)进行压接。这样通过刮板对调色剂作用大的加压力的结构，有可能由该加压力而产生调色剂的破坏。
所述摩擦带电方式中能量的收支，可以说是如下的情况。即显影辊的驱动能(Ek)通过刮板的作用而被变换成调色剂层厚限制能(Es)和调色剂带电能(Et)，一部分作为热消耗能(El)被耗费。通过这时产生的热消耗能(El)，调色剂通过软化而促进调色剂的破坏，或软化了的调色剂热粘接在刮板表面上，而产生调色剂摩擦带电特性恶化的问题。
若使用通过向含有特殊光敏化合物的调色剂照射光而使调色剂带电的上述公报中所述的技术，则使调色剂含有光敏材料时的调色剂成分调整困难。因此，若可能的话，则希望使用没有这样成分调整困难的调色剂。
特别是近年来正在开展的研究的技术有，作为节省能量技术，降低调色剂的软化点而减少定影能，或增加调色剂颜料份数而提高着色力(降低调色剂的耐破环性)的调色剂改良。但所述现有的摩擦带电方式，由于如上所述对调色剂的加压力和热的负载大，所以不能适合这种调色剂。
发明内容
本发明是为解决所述现有的问题点而开发的，目的在于提供一种显影装置，其能防止调色剂的恶化，即防止调色剂的破坏和向刮板的热粘接，并能提高显影的可靠性，特别是其还能适合为了减少定影能量而降低软化点的调色剂和为了提高着色力而增加颜料份数的调色剂。而且其目的在于提供一种具备该显影装置的图像形成装置。
为了达到所述目的，本发明的显影装置具备使被带电部件带电的带电装置，在把带电的所述被带电部件向静电潜影供给并使所述静电潜影显影的显影装置中，所述带电装置具备光照射装置，其照射光；光电子放射装置，其配置在所述光照射装置与所述被带电部件之间，并设置有从所述光照射装置侧向所述被带电部件侧贯通的开口部，并且从所述光照射装置照射光且放射光电子，所述开口部的内面为了使开口向所述光照射装置侧扩展而形成凸的曲面，同时当从所述光照射装置照射光时，则放射所述光电子。
根据所述发明，由于若从光照射装置向光电子放射装置照射光，则光电子放射装置就放射光电子，且设置在光电子放射装置上的开口部其内面是为了使开口向光照射装置侧扩展而形成的凸的曲面，所以，该内面的受光面积大，光电子的放射量大，而且从该内面放射的光电子通过开口部被高效率地向被带电部件引导。这样，被带电部件能稳定带电，能得到良好的图像。
因此，对于被带电部件之一的调色剂来说就不需要象现有那样进行摩擦带电的机械带电，能不给予热负载等应力地就进行带电。而且作为调色剂，对于没使用光敏化合物等特殊结构的现有调色剂，通过光照射就能进行充分带电。
其结果是，能提供一种显影装置，其能防止调色剂的恶化，即防止调色剂的破坏和向刮板的热粘接，并能提高显影的可靠性，特别是其还能适合为了减少定影能量而降低软化点的调色剂和为了提高着色力而增加颜料份数的调色剂。
为了达到所述目的，本发明的显影装置使所述开口部内面的通过所述开口部的贯通中心并且与贯通方向平行切断的断面形状是圆弧。
根据所述发明，通过开口部内面的断面形状是圆弧，在增大来自该内面光电子放射量的同时，在周围形成的电场把放射的光电子向被带电部件高效率地引导。
为了达到所述目的，本发明的显影装置所述圆弧的半径是大于或等于从所述开口部的一侧开口端到另一侧开口端的距离。
根据所述发明，由于开口部内面的断面形状是圆弧的其半径，大于或等于从开口部的一侧开口端到另一侧开口端的距离，即大于或等于在贯通方向上计量的开口部的尺寸，所以，能通过电铸加工形成开口部。
为了达到所述目的，本发明的显影装置把所述开口部通过电铸加工来形成。
根据所述发明，通过电铸加工把开口部内面的断面形状制造成开口向一侧扩展的凸曲面是容易的。由于在光电子放射装置上设置多个开口部时，在开口部之间能把凸曲面均匀形成，所以在被带电部件之间能均匀带电而能得到良好的图像。
为了达到所述目的，本发明的显影装置在所述光电子放射装置上使用镍或镍钴合金。
根据所述发明，通过在光电子放射装置上使用镍或镍钴合金，能使用所述材料进行高精度的电铸加工。由于若在开口部使用该材料，则在多个开口部之间能进行均匀的电铸加工，所以能放射均匀的光电子，能形成没有不匀的均匀的图像。
为了达到所述目的，本发明的显影装置至少在所述光电子放射装置的与所述光照射装置相对的面上，形成在照射来自所述光照射装置的光时就放射光电子的光电膜。
根据所述发明，通过至少在光电子放射装置的与光照射装置相对的面上形成光电膜，而提高对于来自光照射装置的光照射的光电效果，所以能向被带电部件供给足够的电子，为了进行形成良好的图像而容易使被带电部件带电到规定量。
为了达到所述目的，本发明的显影装置使所述光电膜是贵金属、贵金属之间的化合物以及贵金属与贱金属化合物中的任一个。
根据所述发明，能把光电膜由贵金属、贵金属之间的化合物以及贵金属与贱金属化合物中的任一个来形成。通过把光电膜由贵金属和贱金属形成，能利用低功函数的贱金属而增大电子放射量，并且能利用大气下反应性低的贵金属而长期放射稳定的电子。
为了达到所述目的，本发明的显影装置，其所述贵金属从金、银和白金中选择，所述贱金属由铜、钯和镍中选择。
根据所述发明，只要把这些贵金属和贱金属组合，化合就容易进行，而且由于能进行可靠的分子结合，所以难于产生时效变化，能使电子放射量增大，能放射稳定的电子。
为了达到所述目的，本发明的图像形成装置具备所述任一个显影装置。
根据所述发明，使用能进行稳定带电的显影装置，能进行良好的图像形成。
本发明其他的目的、特点和优点，通过下面所示的记载就能充分了解。本发明的好处，在参照附图的下面的说明中就能明白。
图1(a)到图1(e)是用于对本发明第一实施例显影装置具备的电子放射部的开口部的形状进行比较决定的剖面图；
图2(a)到图2(d)，是说明图1(a)到图2(d)开口部尺寸和施加偏压的剖面图；图3(a)到图3(e)，是表示光电子对图1(a)到图1(e)的开口部放射状况的光电子分布图；图4是表示具备本发明第一实施例显影装置的图像形成装置概略结构的剖面图；图5表示了图4显影装置中使用的调色剂限制刮板的结构，图5(a)是平面图，图5(b)是图5(a)的K-K剖面图；图6是表示具备本发明第二实施例显影装置的图像形成装置概略结构的剖面图；图7(a)和图7(b)，表示了图6的调色剂带电部的结构，图7(a)是调色剂带电部的剖面图，图7(b)是调色剂带电部具备的电子放射部的平面展开图。
具体实施例方式根据图1到图5如下说明本发明的一实施例。
首先参照图4说明具备本实施例1显影装置的电子照相装置(图像形成装置)的概略结构。
如图4所示，显影装置10与感光鼓2相对配置，作为显影剂例如使用由单成分系的非磁性构成的调色剂(被带电部件)，把在该感光鼓2表面上形成的静电潜影进行显影。显影装置10是具备收容调色剂的容器状显影槽11、供给辊12、显影辊13和调色剂限制刮板14的结构。
供给辊12配置在显影装置10内，其连接设置成可以旋转以使其与显影辊13相互的外周面之间相面对，把显影槽11内的调色剂向显影辊13的外周面供给。显影辊13配置在显影装置10内与感光鼓2相对的部位能旋转，把由供给辊12供给的调色剂向感光鼓2承载运送。调色剂限制刮板14配置成对显影辊13的旋转方向，在供给辊12的下游侧且在感光鼓2的上游侧与显影辊13接触，限制显影辊13表面上形成的调色剂层的层厚。
显影装置10具备电子放射部(光电子放射装置)15，其作为用于使向感光鼓2供给的调色剂带电到规定电量的调色剂带电部(带电装置)，而设置在调色剂限制刮板14的一部分上；紫外线照射器(光照射装置)16，其对该电子放射部15照射紫外线。该调色剂带电部的详细内容后述。
在此简单说明具备所述显影装置10的电子照相装置中的处理部。
如图4所示，所述处理部主要包括感光鼓2、带电辊3、曝光部(未图示)、显影装置10、复印用放电辊4、清洗部(未图示)、除电部(未图示)、定影辊5。图4中P是表示记录用纸，L是表示从所述曝光部照射并在感光鼓2表面上写入静电潜影的光束。
感光鼓2向规定方向(图4所示箭头M的方向)旋转，首先其外周表面通过带电辊3而被均匀带电。通过曝光部向均匀带电的感光鼓2的表面照射根据图像数据控制的光束L，形成并保持静电潜影。
在感光鼓2上形成的所述静电潜影，随着感光鼓2的旋转而移动到与显影装置10相对的位置，并通过该显影装置10供给调色剂而被可视化(在感光鼓2上形成调色剂像)。这时，显影装置10的显影辊13为了承载运送向感光鼓2供给的调色剂，向规定方向(图4所示箭头N的方向)旋转。
本实施例中，感光鼓2由有机光半导体构成，其带电到-700V(带电辊3的带电量)，以周速度50mm/s向M方向旋转。显影辊13由圆筒状的导电性橡胶弹性材料构成，被施加-400V的显影偏压以与感光鼓2相等的周速度向N方向旋转。供给辊12由圆筒状的发泡性橡胶弹性材料构成，以与感光鼓2相等的周速度向N方向旋转。
复印用放电辊4把感光鼓2上通过显影形成的调色剂像复印到纸张P上。在感光鼓2旋转方向的复印用放电辊4的下游侧，还配置有清洗部和除电部，该清洗部把复印后感光鼓2表面上残留的调色剂除去，该除电部把感光鼓2的表面进行除电。复印了调色剂像后的纸张P被向定影辊5运送，该纸张P在通过上下一对定影辊5之间时受到加热和加压，使调色剂像定影在纸张P上。
下面说明显影装置10的显影详细过程。
如上所述，显影装置10把调色剂从供给辊12到显影辊13的表面顺次供给，显影辊13以保持调色剂的状态进行旋转运动。这样，由显影辊13运送的调色剂被引导到显影辊13与调色剂限制刮板14的接触区域Ws之间，限制显影辊13上调色剂的层厚。如图5(a)所示，接触区域Ws设置在调色剂限制刮板14的前端。
利用调色剂限制刮板14所限制的显影辊13上层厚的调色剂，由构成调色剂带电部的电子放射部15和紫外线照射器16被给予电荷，带电到显影所需要的带电量。即，通过对形成在调色剂限制刮板14上的电子放射部15照射来自紫外线照射器16的紫外线，就由光电效果从电子放射部15感应出光电子。该光电子向显影辊13上的调色剂放射，使调色剂带电到希望的带电量。所述紫外线照射器16的理想的发光是，只要与显影辊13旋转同步，就能抑制电力消耗增加的不必要的发光。虽然未图示，但电子放射部15与紫外线照射器16之间最好是密封的，以不使调色剂进入而妨碍光照射。
上述结构的调色剂带电部中，电子放射部15是形成在与调色剂限制刮板14上的接触区域Ws不同的位置上，电子放射部15与显影辊13上的调色剂是非接触的，所以能以无负载的状态对调色剂进行带电。因此，显影装置10中，调色剂限制刮板14对显影辊13至少以限制调色剂层厚所需要程度的力进行压接便可，能大幅度减少由调色剂限制刮板14引起的对调色剂的加压力和热的负载。
电子放射部15的形成区域由于与显影辊13完全是非接触的，所以其表面粗糙度对调色剂层的形成没有影响，该电子放射部15的表面粗糙度在设计上不受制约。
利用所述调色剂带电部而带电到规定带电量的调色剂，进一步随着显影辊13的旋转而被送到与感光鼓2的相对部，对感光鼓2表面上的静电潜影供给静电，而把该静电潜影作为调色剂像进行显影(可视化)。
下面参照图5(a)和图5(b)说明所述调色剂限制刮板14的具体结构。
调色剂限制刮板14例如作为基体材料141而使用SUS等金属(即导电性基体材料)，在形成有电子放射部15的区域设置如图5(a)所示那样的开口部151。在形成有电子放射部15的区域上还层合有光电面(光电膜)152。图5(a)中，所述开口部151是形成多个圆形小径孔的结构，但本实施例中开口部151的形状并不被特别限定，其也可以是四方和三角形状，或也可以是窄缝形状的开口部。
若在上述结构的调色剂限制刮板14中向电子放射部15的光电面152照射紫外线，则在该光电面152上由光电效果而感应出光电子。该光电子主要是在紫外线的照射面侧，即与紫外线照射器16相对的面侧上产生，但产生的光电子的一部分，通过电子放射部15的开口部151而从与显影辊13相对的面侧向调色剂放射，使调色剂带电。
作为开口部151的形状，考虑有各种各样的。于是，对各种各样的的开口部151通过模拟而求出其光电子放射量。图1(a)到图1(e)，表示的是对考虑的各种各样开口部151的图5(a)的K-K线剖面图。即表示的是这些开口部151内面的通过开口部151贯通中心而与贯通方向平行切断的断面。
图5(a)是通过电铸加工(电成型)形成的开口部151，其内面是呈现开口向紫外线照射器16侧扩展的凸的曲面(形状设定为A)。图5(b)是把开口部151通过腐蚀形成的，其内面是呈现开口向紫外线照射器16侧扩展的凹的曲面(形状设定为B)。同图(c)是把开口部151通过腐蚀形成的，其内面是把同图(b)的开口部151制成把开口宽的一侧作为外侧而上下对称的形状(形状设定为C)。同图(d)是把开口部151通过钻孔加工而形成的，其内面是呈现开口向紫外线照射器16侧扩展的断面是直线的曲面(形状设定为D)。同图(e)是把开口部151的内面制成圆筒面(形状设定为E)。
下面使用图2(a)到图2(d)，分别对图1(a)到图1(d)说明其开口部151各尺寸的定义。
图2(a)、图2(b)和图2(d)分别按顺序与形状A·B·D的开口部151对应，把显影辊13侧(调色剂侧)的开口直径设定为是φ1，把紫外线照射器16侧的开口直径设定为是φ2。图2(c)与形状C的开口部151对应，把显影辊13侧和紫外线照射器16侧的开口直径设定为是φ2，把开口部151内部的最小径设定为是φ1。把开口部151从一侧的开口端到另一侧开口端的距离，即厚度，其是在贯通方向上计量的开口部151的尺寸设定为是t。
具备各开口部151的电子放射部15，都是从图的上部被照射紫外线。各开口部151作为被施加偏压电位V1的栅极而起作用。把从各开口部151到作为该电位基准的电位V0的地线板的距离设定为是L1。在地线板与栅极之间施加所述偏压，产生的电子通过由偏压产生的电场作用而向地线板运送。
为了在图4的显影装置中进行所述偏压的施加，其是在电子放射部15与显影辊13之间施加电偏压的结构，所以，如图4所示，显影装置10中调色剂限制刮板14与偏压施加部19连接。该偏压施加部19是能连接在调色剂限制刮板14的基体材料141上的结构。显影辊13侧的偏压施加部20，能把在感光鼓2与显影辊13之间用于施加显影偏压的偏压施加部原封不动地进行兼用。偏压施加部19、20都构成调色剂带电部。
因此，如图5(b)所示，为了使调色剂限制刮板14的导电性基体材料与显影辊13不在调色剂限制刮板14上直接接触，在与显影辊13的接触区域Ws处设置了绝缘层17和金属层18。图5(b)图示了形状E开口部151的绝缘层17和金属层18，对于其他的形状A～D，也是同样的结构。即绝缘层17是为了把显影辊13与调色剂限制刮板14的基体材料141之间进行绝缘而设置的，例如在基体材料141上形成厚度80μm的氟树脂层。
金属层18，是为了在显影辊13的表面上形成均匀的调色剂层，其提供与显影辊13的接触面以合适的硬度和表面粗糙度。作为金属层18，例如其层合有厚度20μm的SUS金属层。
作为把显影辊与调色剂限制刮板之间进行绝缘的结构，并不限定于是如上述那样在调色剂限制刮板侧设置绝缘层的结构，其也可以是在由导电性基体材料构成的显影辊的外周层设置例如橡胶等绝缘层的结构。
所述结构的显影装置10，通过在调色剂限制刮板14与显影辊13之间施加电偏压，能通过以下的两个作用而提高带电效果。
首先，作为第一作用，是由施加所述的电偏压而在调色剂限制刮板14与显影辊13之间产生电场。因此，电子放射部15的光电面152上在开口部151附近产生的光电子沿电力线移动，其通过开口部151而靠近显影辊13。即在调色剂的带电中能有效地使用产生的光电子。
接着，作为第二作用，是使靠近到显影辊13侧的光电子由所述电场的作用而被加速。加速了的电子与气体分子碰撞，则该气体分子放出电子并离子化。这时，由于从气体分子放出的电子也产生同样的作用，所以气体中的电子急剧增加，产生所谓的电子雪崩现象。由该电子雪崩产生的电子也使调色剂带电，所以大幅度提高了带电效率。
以上叙述了在模拟上的条件和与此有关的调色剂限制刮板14的结构，把所述各要素的数值对于图2(a)到图2(d)进行汇总而得到表1。
把从模拟结果就清楚了的来自开口部151的光电子放射量和光电子的运送轨迹，模式表示在图3(a)到图3(e)。把光电子的运送轨迹用虚线表示，虚线越粗则表示光电子量越多。通过计量而确认向地线板下降注入的光电子量，并且记载在表1中。
如从所述实验结果和模式图就了解的那样，形状A～E把φ1、φ2的大小都设置成大致相同，所以明白了不管形状如何，即使是向电子放射部15的平坦部(不是开口部151的部分)照射紫外线放射电子，也不能通过开口向显影辊13侧供给足够的电子。这样，使在电子放射部15的平坦部放射的电子通过开口部151而向调色剂引导是困难的。因此，了解到向调色剂照射的电子的大部分是从开口部151放射的电子。
于是当考察形状A～E开口部151内面的面积与从其上方照射的紫外线的受光率的关系时，了解到形状E的开口部151的内面与光的照射方向是垂直方向，紫外线不能高效率照射到光电面152，所以电子的产生效率不好。形状C开口部151的内面，由于在中央部存在向径向突出的凸部，是遮挡来自上方紫外线照射的结构，所以即使照射同量的紫外线，也由于接受紫外线的开口部151内面的表面积小而电子的放射量减少。形状B和D开口部151的内面是高效率接受照射紫外线的结构，但如从表1了解到的那样，其在地线板得到的电子量与形状A相比少。形状A如从验证的结果也了解的那样，开口部151的内面高效率接受紫外线，判明其是电子产生效率特别高的结构。在形状A中由接受光的光而放射的电子，由于原封不动地通过开口向调色剂方向移动，所以即使是少的光通量，也能得到大的电子放射量。
如上，形状A的开口部151由于其内面是呈现开口向紫外线照射器16侧扩展的凸的曲面，所以其内面的受光面积大且光电子的放射量大的同时，从该内面放射的光电子通过开口部151高效率地向调色剂引导。这样，能使调色剂稳定带电，能得到良好的图像。
因此，不需要把调色剂象现有那样进行摩擦带电的机械带电，能对调色剂不给予热负载等应力地就进行带电。通过对作为调色剂而不使用有光敏化合物等特殊结构的现有的调色剂进行光照射，就能进行足够的带电。
其结果是，显影装置10能防止调色剂的恶化，即防止调色剂的破坏和向刮板的热粘接，作为能提高显影可靠性的显影装置，其还特别能适合为了减少定影能量而降低了软化点的调色剂，和为了提高着色力而增加颜料份数的调色剂。
只要把所述形状A制成圆弧，就能增大来自开口部151内面的光电子的放射量，同时，在其周围形成的电场把放射的光电子高效率地向调色剂引导。通过把该圆弧的半径设定为大于或等于从开口部151一侧的开口端到另一侧开口端的距离(所述的厚度t)，即设定为大于或等于在贯通方向上计量的开口部151的尺寸，就能通过电铸加工来形成开口部151。
在开口部151的形成中，若使用进行光刻法和电镀处理的电铸加工，则容易地把形状A那样的开口部151内面的断面形状制成开口向一侧扩展的凸的曲面。在电子放射部15上设置多个开口部151时，由于能在开口部之间把凸的曲面均匀形成，所以在调色剂之间能均匀带电而能得到良好的图像。
在调色剂限制刮板14的电子放射部15中，作为在基体材料141上层合的栅极材料，只要使用镍或镍钴合金，就能把基体材料上栅极的加工使用电铸加工高精度进行。光电面152，只要在该栅极材料上通过电镀金属处理进行层合便可。因此，对于该部分，把开口部151，特别是形状A的开口部151能利用电铸加工高精度地形成。由于在多个开口部之间能进行均匀的电铸加工，所以能放射均匀的光电子，能形成没有不匀的均匀的图像。
显影装置10在电子放射部15的与紫外线照射器16相对的面上设置了光电面152，通过这样在电子放射部15的至少与紫外线照射器16相对的面上形成光电面152，对来自紫外线照射器16的光照射就提高了光电效果的效率，所以能向调色剂供给足够的电子，使为了进行形成良好的图像而容易使调色剂带电到规定量。
把光电面152能设定成是贵金属、贵金属之间的化合物以及贵金属与贱金属化合物中的任一个。通过把光电面152由贵金属之间的化合物来形成，能利用低功函数的贱金属而增大电子放射量，并且能利用大气下反应性低的贵金属而长期放射稳定的电子。作为贵金属能够使用从金、银和白金中选择的贵金属，作为贱金属能够使用从铜、钯和镍中选择的贱金属。只要把这些贵金属和贱金属组合，化合就容易进行，而且由于能进行可靠的分子结合，所以难于产生时效变化，能使电子放射量增大，能放射稳定的电子。特别地，只要是把金、银和白金中的任一个与铜、钯和镍中的任一个进行组合便可。
形成光电面152的材料并不限定于是上述的，只要是受到光照射时产生光电效应的，也可以是其他的Ta等金属、Mg-Ag等的合金、半导体、导电聚合物等。调色剂限制刮板14的基体材料141本身也可以成为光电面。光电面152在调色剂限制刮板14上也不一定需要如图1(a)所示那样在两面上形成，其至少形成在与紫外线照射器16相对的面上便可。
向电子放射部15照射的光，并不限定于是上述的紫外线，只要是其具有对形成光电面152的材料能产生光电效应的波长便可，其也可以是可视光线和X线等。
这样，本实施例的显影装置10，能把调色剂限制刮板14的压接力与现有使用摩擦带电方式的显影装置相比大幅度降低。这样，就大幅度减少了由调色剂限制刮板14引起的向调色剂的加压力和热负载，能避免调色剂破坏和向调色剂限制刮板14的调色剂热粘接的不好情况。
本实施例的液晶显示装置1a与图1所示液晶显示装置1的结构类似，但如图8所示，其代替正单轴性膜14和负单轴性膜15，是在液晶单元11与偏振光板12之间层合了双轴性膜(相位差膜)16。
根据图6和图7如下说明本发明的其他实施例。在与实施例1中所述结构要素具有相同功能的结构要素上付与相同的符号，而省略其说明。
如图6所示，本实施例的显影装置30与感光鼓2相对配置，其作为显影剂而例如使用由单成分系的非磁性构成的调色剂，把在该感光鼓2表面上形成的静电潜影进行显影。显影装置30具备料斗31、显影槽32和带电槽33。
如图6所示，具备所述显影装置30的电子照相装置(图像形成装置)中的处理部主要包括感光鼓2、带电辊3、曝光部(未图示)、显影装置30、复印用放电辊4、清洗部(未图示)、除电部(未图示)、定影辊5。
在显影装置30中，料斗31是位于显影装置30最上流的槽，贮藏未带电的调色剂。显影槽32是收容向感光鼓2供给的调色剂的槽，其具备供给辊34、显影辊35和调色剂限制刮板36的结构。
供给辊34和显影辊35分别连接设置成可以旋转以使相互的外周面之间相对面。供给辊34把显影槽32内的调色剂向显影辊35的外周面供给，显影辊35把由供给辊34供给的调色剂向感光鼓2承载运送。调色剂限制刮板36配置成相对显影辊35的旋转方向并且在供给辊34的下游侧以及在感光鼓2的上游侧与显影辊35接触，其限制显影辊35表面上形成的调色剂层的层厚。
带电槽33配置在料斗31的下流并且在显影槽32的上流，对从料斗31向显影槽32补充的调色剂来说，其是施加调色剂带电的槽。即，料斗31在检测出显影槽32中没有调色剂时，使调色剂补充辊37旋转，向显影槽32进行调色剂补充。这时，从料斗31向显影槽32补充的调色剂一定通过带电槽33，在该带电槽33中进行调色剂带电。
因此，带电槽33在其内部具有调色剂带电部(带电装置)，该调色剂带电部具备调色剂带电辊38，其通过接受光照射而感应自身的电子，并把其电子放射出；冷阴极玻璃灯(光照射装置)39，其向该调色剂带电辊38照射紫外线。所述调色剂带电部的详细情况后述。
下面说明显影装置30的显影详细过程。
在检测出所述显影槽32中没有调色剂时，使设置在料斗31内部的调色剂补充辊37旋转，把未带电的调色剂从料斗31向带电槽33内运送。调色剂补充辊37例如可以使用发泡聚氨酯辊。
在带电槽33中，通过构成调色剂带电部的调色剂带电辊38和冷阴极玻璃灯39而被给予电荷，带电到显影所必须的带电量。即通过把来自冷阴极玻璃灯39的光对调色剂带电辊38上形成的电子放射部(光电子放射装置)进行照射，利用光电效应而从所述电子放射部感应出光电子。该光电子向通过带电槽33内的调色剂放射，使该调色剂带电到希望的带电量。所述冷阴极玻璃灯39的理想的发光是，只要与调色剂补充辊37的旋转同步，就能控制与电力消耗增加有关的不必要的发光。
所述结构的带电槽33中，具备调色剂带电辊38和冷阴极玻璃灯39的调色剂带电部，对通过带电槽33的调色剂放射由光电效应产生的光电子，通过使该光电子降落注入到调色剂中而进行调色剂带电。因此，对于调色剂带电部来说，其在非接触状态下也能对通过带电槽33的调色剂进行带电。即对调色剂能进行无负载的带电。
为了进行这种带电，显影装置30在带电槽33的内面侧壁上设置了电极板42，通过把调色剂带电辊38与电极板42连接在偏压施加部43上，而成为在调色剂带电辊38与电极板42之间进行施加电偏压的结构。这些电极板42和偏压施加部43也构成调色剂带电部。偏压施加部43与调色剂带电辊38的基体材料连接。
显影装置30通过在调色剂带电辊38与电极板42之间施加电偏压，能利用与实施例1中说明的同样的作用来提高所述调色剂带电部的带电效果。即，利用由施加所述电偏压而产生的电场作用，能提高从电子放射部放射的光电子的利用率和提高由电子雪崩作用产生的带电效率。
如图7(a)所示，调色剂带电辊38是圆筒状，安装在带电槽33内，在调色剂带电辊38的内部配置有冷阴极玻璃灯39。调色剂带电辊的形状并不限定于是圆筒状，其也可以是多边形筒状。作为调色剂带电辊38的基体材料可以使用与实施例1同样的材料。如图7(b)所示，在形成有电子放射部的区域，设置了实施例1中叙述的形状A的多个开口部381。在形成有电子放射部的区域，层合了与实施例1同样的光电面382。
本实施例对所述电子放射部形成在调色剂带电辊38的圆筒整个侧面上的情况进行了说明，但也可以是形成在调色剂带电辊38的一部分区域上，例如仅在该施加偏压的区域(与电极板相对的区域)上形成电子放射部的结构。
图7(b)中，所述开口部381是形成多个圆形小径孔的结构，但本实施例中开口部381的形状并不被特别限定，其也可以是四边形和三角形状，或也可以是窄缝形状的开口部。光电面382也不一定需要形成在调色剂带电辊38的两面上，其只要至少形成在与冷阴极玻璃灯39相对的面(调色剂带电辊38的内周面侧)便可。
向调色剂带电辊38的所述电子放射部照射的光，只要是具有对形成光电面382的材料能产生光电效应的波长便可，其也可以使用可见光线、紫外线、X线等。
由所述结构的调色剂带电部进行调色剂带电时，通过使冷阴极玻璃灯39发光而对形成在调色剂带电辊38上的电子放射部照射来自该调色剂带电辊38内面侧的光。这样，在调色剂带电辊38的电子放射部就由光电效应而感应出光电子。这样产生的光电子的一部分，通过电子放射部的开口部381而从调色剂带电辊38的外周面进行放射，使调色剂带电。
所述调色剂带电部与显影辊13完全是非接触的，该调色剂带电部中电子放射部的表面粗糙度对调色剂层的形成没有影响。因此，所述调色剂带电部对调色剂能在无负载下进行带电的同时，其电子放射部的表面粗糙度在设计上还不受制约。
通过带电槽33的所述调色剂带电部而带电到规定带电量的调色剂，被送入显影槽32。在显影槽32中如上所述，把调色剂从供给辊34向显影辊35的表面顺次供给，显影辊35以保持调色剂的状态旋转运动。这样，由显影辊35运送的调色剂被向显影辊35与调色剂限制刮板36的接触区域之间引导，显影辊35上的调色剂层厚被限制。
这时，向显影辊35与调色剂限制刮板36的接触区域之间引导的调色剂，由于在带电槽33中已经是带电状态，所以，调色剂限制刮板36，对显影辊35以至少限制调色剂层厚所需要程度的力进行压接便可，能大幅度减少由调色剂限制刮板36引起的向调色剂的加压力和热负载。
在显影辊35上形成层的调色剂，进一步随显影辊35的旋转而被送到与感光鼓2的相对部，对感光鼓2表面上的静电潜影供给静电，把该静电潜影作为调色剂像进行显影(可视化)。
显影装置30把所述调色剂带电部配置在位于料斗31与显影槽32之间的带电槽33内，但该调色剂带电部的配置处所并不限定于此。即所述调色剂带电部，只要能使在显影辊35上形成层前状态的调色剂进行带电，则其配置处所也可以是显影装置30内的任何部位。具体说就是，所述调色剂带电部只要配置在供给辊34的上游侧，就能对在显影辊35上形成层前状态的调色剂进行带电。
这样，只要通过所述调色剂带电部而带电的调色剂是在显影辊35上形成层之前，则在到以后形成层的过程中，对调色剂产生搅拌作用，使显影辊35上的调色剂带电量均匀化。
本实施例的显影装置30，把所述调色剂带电部配置在位于料斗31与显影槽32之间的带电槽33内。这种结构是使在显影装置内浮游下落状态的调色剂进行带电。这时，通过所述调色剂带电部而带电的调色剂是处于比较散乱的状态(凝聚度低)，所以，该调色剂带电部能对下落的调色剂进行比较均匀的带电，更加提高最终调色剂带电量的均匀性。
以上叙述了本实施例的显影装置30，由于其是在显影辊以外的场所使调色剂带电的，所以，在显影辊上进行带电和由限制层厚而形成层的调色剂中，位于外周部侧的调色剂接受从调色剂带电部放射的电子多而带电量多，同时内周部侧的调色剂的带电量少，这样使最终的调色剂带电均匀性降低，在这种情况下，显影装置30就特别适合提高调色剂带电的均匀性。
以上叙述了各实施例。在上述各实施例的说明中，说明的是调色剂使用非磁性单成分调色剂的情况，但在本发明显影装置中能使用的调色剂并不限定于是非磁性单成分调色剂，其也可以是磁性调色剂和双成分的调色剂。但本发明的显影装置是把减少调色剂的热负载，防止调色剂破坏和向刮板热粘接作为目的的，其特别适合于调色剂热粘接问题显著产生的非磁性单成分调色剂适用的情况。
在所述各实施例的说明中，调色剂的带电主要由是本发明特点结构的调色剂带电部来进行，把调色剂限制刮板对显影辊的压接力设定成是限制调色剂层厚所需要的最小限度的压接力。但本发明的显影装置并不限定于此，其也可以在使调色剂带电中辅助地使用调色剂带电部。即这时，把调色剂限制刮板对显影辊的压接力设定成是不产生调色剂破坏和向刮板热粘接问题范围内的最大压接力，把这时对由摩擦带电产生的带电量而不足希望带电量的部分在本发明的调色剂带电部中附加上。
这样，在使调色剂带电中辅助地使用调色剂带电部的结构，其能把对该调色剂带电部要求的带电能力设定小，所以能削减该调色剂带电部的成本。
调色剂带电部的带电能力与调色剂限制刮板对显影辊压接力的关系，是由调色剂带电部产生的调色剂带电量与由调色剂限制刮板的摩擦带电产生的调色剂带电量的和，只要最终达到需要的希望带电量便可。即由调色剂带电部产生的调色剂带电量与由调色剂限制刮板的摩擦带电产生的调色剂带电量的比率，在不产生调色剂破坏和向刮板热粘接问题范围内能任意设定。
本发明的光照射装置，并不限定于是上述各实施例中使用的紫外线照射器16和冷阴极玻璃灯39，只要是能照射可以感应光电效应的光的光照射装置，就没有特别限定。但所述光照射装置最好是产生热量少的光源，除了紫外线照射器和冷阴极玻璃灯之外，可以恰当地使用氙灯等。
如上，本发明显影装置具备使被带电部件带电的带电装置，在把带电的所述被带电部件向静电潜影供给并使所述静电潜影显影的显影装置中，所述带电装置具备光照射装置，其照射光；光电子放射装置，其配置在所述光照射装置与所述被带电部件之间，并设置有从所述光照射装置侧向所述被带电部件侧贯通的开口部，并且从所述光照射装置照射光且放射光电子，所述开口部的内面为了使开口向所述光照射装置侧扩展而形成凸的曲面，同时当从所述光照射装置照射光时，则放射所述光电子。
因此，在开口部内面的受光面积变大，光电子的放射量变大的同时，从该内面放射的光电子通过开口部被高效率地向被带电部件引导。这样，被带电部件能稳定地带电，能得到良好的图像。
因此，对于被带电部件之一即调色剂来说就不需要象现有那样进行摩擦带电的机械带电，能不给予热负载等应力地就进行带电。而且作为调色剂，对于没使用光敏化合物等特殊结构的现有调色剂，通过光照射就能进行充分带电。
其结果是，能提供一种显影装置，其能防止调色剂的恶化，即防止调色剂的破坏和向刮板的热粘接，并能提高显影的可靠性，特别是还能够具有如下的效果，即，其还能适合为了减少定影能量而降低软化点的调色剂和为了提高着色力而增加颜料份数的调色剂。
如上，本发明的显影装置使所述开口部内面的通过所述开口部的贯通中心并且与贯通方向平行切断的断面形状是圆弧。
因此，能够具有如下的效果，即，在增大来自开口部内面光电子放射量的同时，在周围形成的电场把放射的光电子向被带电部件高效率地引导。
如上，本发明的显影装置使所述圆弧的半径，大于或等于从所述开口部的一侧开口端到另一侧开口端的距离。
因此，能够具有如下的效果，即，能通过电铸加工形成开口部。
如上，本发明的显影装置把所述开口部通过电铸加工来形成。
因此，能够具有如下的效果，即，通过电铸加工把开口部内面的断面形状制造成开口向一侧扩展的凸曲面是容易的，起到这样的效果。由于在光电子放射装置上设置多个开口部时，在开口部之间能把凸曲面均匀形成，所以在被带电部件之间能均匀带电而能得到良好的图像。
如上，本发明的显影装置在所述光电子放射装置上使用镍或镍钴合金。
因此，能够具有如下的效果，即，能使用该材料进行高精度的电铸加工，起到这样的效果。由于若在开口部使用该材料，则在多个开口部之间能进行均匀的电铸加工，所以能放射均匀的光电子，能形成没有不匀的均匀的图像。
如上，本发明的显影装置至少在所述光电子放射装置的与所述光照射装置相对的面上，形成在照射所述光照射装置的光时就放射光电子的光电膜。
因此，能够具有如下的效果，即，提高了对于光照射装置光照射的光电效果，所以能向被带电部件供给足够的电子，使为了进行形成良好的图像而使被带电部件带电到规定量容易。
如上，本发明的显影装置使所述光电膜是贵金属、贵金属之间的化合物以及贵金属与贱金属化合物中的任一个。
因此，能够具有如下的效果，即，能把光电膜由贵金属、贵金属之间的化合物以及贵金属与贱金属化合物中的任一个来形成，起到这样的效果。而且在贵金属与贱金属化合物中，能利用低功函数的贱金属而增大电子放射量，并且能利用大气下反应性低的贵金属而长期放射稳定的电子。
如上，本发明的显影装置，其所述贵金属从金、银和白金中选择，所述贱金属由铜、钯和镍中选择。
因此，能够具有如下的效果，即，化合就容易进行，而且由于能进行可靠的分子结合，所以难于产生时效变化，能使电子放射量增大，能放射稳定的电子。
如上，本发明的图像形成装置具备所述任一个显影装置。
因此，能够具有如下的效果，即，使用能进行稳定带电的显影装置，能进行良好的图像形成。
如上，本发明的显影装置具备使被带电部件带电的带电装置，在把带电的所述被带电部件向静电潜影供给并使所述静电潜影显影的显影装置中，所述带电装置具备光照射装置，其照射光；光电子放射装置，其配置在所述光照射装置与所述被带电部件之间，并设置有从所述光照射装置侧向所述被带电部件侧贯通的开口部，并且从所述光照射装置照射光且放射光电子，所述开口部的内面为了使开口向所述光照射装置侧扩展而形成凸的曲面，同时当从所述光照射装置照射光时，则放射所述光电子。
根据所述发明，由于若从光照射装置向光电子放射装置照射光，则光电子放射装置就放射光电子，且设置在光电子放射装置上的开口部其内面是为了使开口向光照射装置侧扩展而形成的凸的曲面，所以，该内面的受光面积大，光电子的放射量大，而且从该内面放射的光电子通过开口部被高效率地向被带电部件引导。这样，被带电部件能稳定带电，能得到良好的图像。
因此，对于被带电部件之一即调色剂来说就不需要象现有那样进行摩擦带电的机械带电，能不给予热负载等应力地就进行带电。而且作为调色剂，对于没使用光敏化合物等特殊结构的现有调色剂，通过光照射就能进行充分带电。
其结果是，能提供一种显影装置，其能防止调色剂的恶化，即防止调色剂的破坏和向刮板的热粘接，并能提高显影的可靠性，特别是其还能适合为了减少定影能量而降低软化点的调色剂和为了提高着色力而增加颜料份数的调色剂。
本发明的显影装置使所述开口部内面的通过所述开口部的贯通中心并且与贯通方向平行切断的断面形状是圆弧。
根据所述发明，通过开口部内面的断面形状是圆弧，在增大来自该内面光电子放射量的同时，在周围形成的电场把放射的光电子向被带电部件高效率地引导。
本发明的显影装置所述圆弧的半径是大于或等于从所述开口部的一侧开口端到另一侧开口端的距离。
根据所述发明，开口部内面的断面形状成为圆弧的其半径是大于或等于从开口部的一侧开口端到另一侧开口端的距离，即大于或等于在贯通方向上计量的开口部的尺寸，所以，能通过电铸加工形成开口部。
本发明的显影装置把所述开口部通过电铸加工来形成。
根据所述发明，通过电铸加工容易把开口部内面的断面形状制造成开口向一侧扩展的凸曲面。由于在光电子放射装置上设置多个开口部时，在开口部之间能把凸曲面均匀形成，所以在被带电部件之间能均匀带电而能得到良好的图像。
本发明的显影装置在所述光电子放射装置上使用镍或镍钴合金。
根据所述发明，通过在光电子放射装置上使用镍或镍钴合金，能使用所述材料进行高精度的电铸加工。由于若在开口部使用该材料，则在多个开口部之间能进行均匀的电铸加工，所以能放射均匀的光电子，能形成没有不匀的均匀的图像。
本发明的显影装置至少在所述光电子放射装置的与所述光照射装置相对的面上，形成在照射来自所述光照射装置的光时就放射光电子的光电膜。
根据所述发明，通过至少在光电子放射装置的与光照射装置相对的面上形成光电膜，而提高对于来自光照射装置光照射的光电效果，所以能向被带电部件供给足够的电子，使为了进行形成良好的图像而使被带电部件带电到规定量容易。
本发明的显影装置使所述光电膜是贵金属、贵金属之间的化合物以及贵金属与贱金属化合物中的任一个。
根据所述发明，能把光电膜由贵金属、贵金属之间的化合物以及贵金属与贱金属化合物中的任一个来形成。通过把光电膜由贵金属和贱金属形成，能利用低功函数的贱金属而增大电子放射量，并且能利用大气下反应性低的贵金属而长期放射稳定的电子。
本发明的显影装置，其所述贵金属从金、银和白金中选择，所述贱金属由铜、钯和镍中选择。
根据所述发明，只要把这些贵金属和贱金属组合，化合就容易进行，而且由于能进行可靠的分子结合，所以难于产生时效变化，能使电子放射量增大，能放射稳定的电子。
本发明的图像形成装置具备所述任一个显影装置。
根据所述发明，使用能进行稳定带电的显影装置，能进行良好的图像形成。
在为了实施发明的方式项目中所述的具体实施方式
或实施例，说到底是为了明确本发明的技术内容，不应该仅限定于这些具体例进行狭义的解释，只要在本发明的精神和下面所述专利要求的范围内，其能进行各种变更来实施。
根据本发明的显影装置，该内面的受光面积大，光电子的放射量大，而且从该内面放射的光电子通过开口部被高效率地向被带电部件引导。这样，被带电部件能稳定带电，能得到良好的图像。本发明的显影装置是把减少调色剂的热负载，并且防止调色剂破坏和向刮板热粘接作为目的的，其特别适合于调色剂热粘接问题显著产生的非磁性单成分调色剂适用的情况。
权利要求
1.一种显影装置，其具备使被带电部件带电的带电装置，且把带电的所述被带电部件向静电潜影供给并使所述静电潜影显影，其特征在于，所述带电装置具备光照射装置，其照射光；光电子放射装置，其配置在所述光照射装置与所述被带电部件之间，并设置有从所述光照射装置侧向所述被带电部件侧贯通的开口部，并且从所述光照射装置照射光且放射光电子，所述开口部的内面为了使开口向所述光照射装置侧扩展而形成凸的曲面，同时当从所述光照射装置照射光时，则放射所述光电子。
2.如权利要求1所述的显影装置，其特征在于，所述开口部内面的通过所述开口部的贯通中心并且与贯通方向平行切断的断面形状是圆弧。
3.如权利要求2所述的显影装置，其特征在于，所述圆弧的半径是大于或等于从所述开口部的一侧开口端到另一侧开口端的距离。
4.如权利要求1到3任一项所述的显影装置，其特征在于，所述开口部通过电铸加工形成。
5.如权利要求1到4任一项所述的显影装置，其特征在于，在所述光电子放射装置上使用镍或镍钴合金。
6.如权利要求1到5任一项所述的显影装置，其特征在于，至少在所述光电子放射装置的与所述光照射装置相对的面上，形成在照射所述光照射装置的光时就放射光电子的光电膜。
7.如权利要求6所述的显影装置，其特征在于，使所述光电膜是贵金属、贵金属之间的化合物以及贵金属与贱金属化合物中的任一个。
8.如权利要求7所述的显影装置，其特征在于，所述贵金属从金、银和白金中选择，所述贱金属由铜、钯和镍中选择。
9.一种图像形成装置，其特征在于，其具备权利要求1到8任一项所述的显影装置。
全文摘要
本发明提供一种显影装置，其能防止调色剂的恶化，即防止调色剂的破坏和向刮板的热粘接，并能提高显影的可靠性。其在调色剂限制刮板上具备开口部(151)。
文档编号G03G15/08GK1717635SQ20038010442
公开日2006年1月4日 申请日期2003年11月21日 优先权日2002年11月27日
发明者上村太介, 户泉洁, 后藤利充 申请人:夏普株式会社