(57)【要約】【課題】  放電電極から発生するイオン流を制御し、被帯電物を均一に帯電させる帯電装置、および当該帯電装置を備える画像形成装置を提供する。【解決手段】  複数の突起部４０が一方向に配列される放電電極を備える放電素子３５と、シールドケース３４とを備える帯電装置１２に、放電素子３５を挟む２つの空間のうちの一方の空間内の、突起部４０の突出方向前方であって、対応する突起部４０の先端と、当該突起部４０と当該突起部４０に配列方向の一方側で隣接する突起部４０との中間位置と、の間に、第１電極１００を設け、放電素子３５を挟む２つの空間のうちの他方の空間内の、突起部４０の突出方向前方であって、対応する突起部４０の先端と、当該突起部４０と当該突起部４０に配列方向の他方側で隣接する突起部４０との中間位置と、の間に、第２電極２００を設ける。【選択図】      図３
2010276999.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の突起部が一方向に配列され、電源と接続される電極であって、当該電源から電圧が印加されることによって少なくとも１の突起部においてコロナ放電を生じる放電電極と、
前記放電電極が内部空間に設けられ、１の壁部に開口部を有する箱状のシールドケースと、
前記突起部から発生するイオン流を偏向させるイオン流偏向手段とを備え、
前記イオン流偏向手段は、前記放電電極を挟む２つの空間のうちの一方の空間では、前記突起部の配列方向の一方側へと前記イオン流を偏向させ、前記放電電極を挟む２つの空間のうちの他方の空間では、前記配列方向の他方側へと前記イオン流を偏向させるように設けられることを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
複数の突起部が一方向に配列され、電源と接続される電極であって、当該電源から電圧が印加されることによって少なくとも１の突起部においてコロナ放電を生じる放電電極と、
前記放電電極が内部空間に設けられ、１の壁部に開口部を有する箱状のシールドケースと、
各突起部それぞれに対応して設けられる２つの電極であって、
前記放電電極を挟む２つの空間のうちの一方の空間内の、前記突起部から前記開口部の開口に向かう方向において、前記突起部よりも前記開口部に近い位置に設けられる電極である第１電極と、
前記放電電極を挟む２つの空間のうちの他方の空間内の、前記突起部から前記開口部の開口に向かう方向において、前記突起部よりも前記開口部に近い位置に設けられる電極である第２電極とを備え、
各第１電極は、それぞれに対応する突起部の先端と、当該突起部と当該突起部に前記配列方向の一方側で隣接する突起部との中間位置と、の間に設けられ、
各第２電極は、それぞれに対応する突起部の先端と、当該突起部と当該突起部に前記配列方向の他方側で隣接する突起部との中間位置と、の間に設けられることを特徴とする帯電装置。
【請求項３】
前記第１電極および前記第２電極は、当該第１電極および当該第２電極に対応する突起部の先端を中心として回転対称な位置に設けられ、
前記第１電極、前記第２電極、ならびに当該第１電極および当該第２電極に対応する突起部の位置関係は、いずれの突起部についても等しいことを特徴とする請求項２に記載の帯電装置。
【請求項４】
前記第１電極は、前記一方の空間内の、前記シールドケースの壁部の一部であって、隣接する他の第１電極との間が切欠かれており、
前記第２電極は、前記他方の空間内の、前記シールドケースの壁部の一部であって、隣接する他の第２電極との間が切欠かれていることを特徴とする請求項２または３に記載の帯電装置。
【請求項５】
前記第１電極の、前記放電電極に臨む面、および前記第２電極の、前記放電電極に臨む面には、半導電性の内壁部材が設けられることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１つに記載の帯電装置。
【請求項６】
前記内壁部材の厚さをｔ［μｍ］、体積抵抗率をρ［Ω・ｃｍ］するとき、下記式（１）および（２）を満足することを特徴とする請求項５に記載の帯電装置。
ρ×ｔ≦２×１０１２                                            …（１）
ρ／ｔ≧２×１０５                                             …（２）
【請求項７】
前記内壁部材はフィルム状部材であり、
前記フィルム状部材の厚さは、前記第１電極から前記放電電極までの距離の１０分の１以下であることを特徴とする請求項５または６に記載の帯電装置。
【請求項８】
前記放電電極は、複数の突起部が一体となっている、鋸歯状の電極、または複数の突起部それぞれが分離している、複数の楔状の電極からなることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の帯電装置。
【請求項９】
前記放電電極は、複数の突起部それぞれが分離している、複数の楔状の電極からなり、
前記楔状の電極それぞれが、電気抵抗体を介して前記電源と接続されることを特徴とする請求項８に記載の帯電装置。
【請求項１０】
静電潜像を担持する像担持体と、
請求項１〜９のいずれか１つに記載の帯電装置とを備え、
前記帯電装置によって、前記像担持体を帯電させることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コロナ放電方式によって被帯電物を帯電させる帯電装置、および当該帯電装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を用いた画像形成装置においては、感光体を帯電させる帯電装置、トナー像を記録用紙に静電的に転写させる転写装置、記録用紙を静電的に剥離させる剥離装置などに、コロナ放電方式の帯電装置（コロナ放電装置）がよく用いられている。
【０００３】
コロナ放電装置としては、感光体、記録用紙などの被帯電物に対向する開口部を有するシールドケースと、シールドケース内部に張設される放電電極とを備える、所謂コロトロン式の放電装置が知られている。コロトロン式の放電装置は、高電圧を印加されることによって、放電電極においてコロナ放電を生じる。コロナ放電によって発生するイオン流は、被帯電物へと向かい、これによって放電電流が生じ、その結果、被帯電物は一様に帯電する。
【０００４】
また、コロナ放電装置としては、コロトロン式の放電装置の構成に、放電電極と被帯電物との間に設けられるグリッド電極を加えた、所謂スコロトロン式の放電装置も知られている。スコロトロン式の放電装置は、コロナ放電の際に、グリッド電極に所定の電圧が印加されることによって、被帯電物をより一様に帯電させる。
【０００５】
コロナ放電装置以外の帯電装置としては、半導電性のローラまたはブラシからなる帯電部材を被帯電物に接触または近接対峙させ、帯電部材と被帯電物との間に電圧を印加することによって、被帯電物を帯電させる接触帯電装置が知られている。この接触帯電装置によれば、放電領域が、被帯電物と帯電部材との接触部近傍に形成される微小空隙に限られるので、コロナ放電装置に比べ、放電電流を少なくすることができる。
【０００６】
コロナ放電装置は、放電を安定化させるために大量の放電電流を流す必要があり、その結果、大量のオゾンが発生してしまうという問題があるけれども、接触帯電装置は、放電電流量を削減できるので、オゾンの発生確率が減少する。
【０００７】
しかしながら、接触帯電装置では、被帯電物との接触、電気的ストレスなどによって帯電部材の磨耗、劣化が起こりやすく、帯電工程の高速化および帯電部材の長寿命化が難しいという問題がある。また、汚れ、環境条件、経時変化などによる帯電部材の特性変化によって、帯電特性が劣化しやすいという問題もある。
【０００８】
また近年、感光体上で多色画像を重ね合せる技術（ＩＯＩ：Image On Image）が開発されている。この技術では複数色の位置ずれが起こりにくく、また転写工程が１回で済むため画像劣化を起こしにくく、高品位な画像形成性能に優れている。この技術では、接触帯電方式を用いることができない為、非接触でかつ均一性の高い帯電方法が必要とされる。
【０００９】
これらの事情から、コロトロン式の放電装置、スコロトロン式の放電装置などのコロナ放電装置において、オゾン発生量の減少、長寿命化、帯電特性の向上などが図られている。
【００１０】
特許文献１は、コロナ放電装置の放電電極を、鋸歯状の放電電極とした帯電装置を開示している。鋸歯状の放電電極のように、先端部が先鋭化された放電電極を有するコロナ放電装置は、放電電極先端部に電界が集中しやすく、かつ放電ポイントも少なくなるので、印加する電圧が比較的低電圧でコロナ放電が可能であり、オゾンの発生を抑制することが可能である。
【００１１】
ただし、先端部が先鋭化された放電電極を有するコロナ放電装置では、放電電極先端部の磨耗、先端部への放電生成物の付着などによって放電状態のばらつきが引き起こされ、コロナ放電装置の長手方向において帯電電位にムラが生じる、すなわち、帯電均一性が低下してしまう。そのため、このようなコロナ放電装置の帯電均一性を向上させる必要がある。
【００１２】
これに対し、特許文献２および特許文献３は、鋸歯状の放電電極を先端部ごとに分離し、各放電電極に電気抵抗体を接続する技術を開示している。このような構成にすることで、印加電流量が多い放電電極は、接続される電気抵抗体による電圧降下が大きくなるので、印加電圧が小さくなって、コロナ放電が制限される。一方、印加電流量が少ない放電電極は、接続される電気抵抗体による電圧降下が小さい分、印加電圧が大きくなってコロナ放電が促される。したがって、この技術によれば、放電電極ごとのイオン流のばらつきが少なくなり、帯電均一性が向上する。さらに、印加電圧を小さくし、放電電流の総量を下げても充分な帯電均一性が得られるので、オゾン発生量を低減することもできる。
【００１３】
また、特許文献４は、スコロトロン式の放電装置において、放電電極の先端部、すなわち放電領域に対向するグリッドの開口率を小さくすることによって、イオン流の一部をグリッドに吸収させて、帯電均一性を向上させる技術を開示している。この技術によれば、簡易かつ低コストで、帯電均一性の向上が図れる。ただし、被帯電物へのイオン流をグリッドが吸収してしまう分、被帯電物の帯電電位が低下するという問題がある。
【００１４】
特許文献５は、放電電極からのイオン流の広がりを制御するために、放電電極の１の先端部と、当該先端部に隣接する他の先端部との間に、電界規制部材を設ける技術を開示している。特許文献５の段落［００２６］には、オゾンを減らし、かつ各放電電極の放電安定性を向上するためには放電電極ピッチを広げることが望ましい旨の記載がある。
【００１５】
図１０は、放電電極ピッチを変更した際の放電均一性を検討した結果を示す図である。測定は、後述する図２に示すような実験系で行った。グリッドのないコロナ放電器（コロトロン）に突起ピッチを変えた放電電極Ａ１を装着し、感光体を帯電させ、その表面電位の長手方向の変化を測定した。
【００１６】
その結果、突起ピッチが狭い条件では、表面電位に、図１０（ｂ）に示すような不規則なばらつきが見られた。また、このときの放電電極Ａ１を観察すると、図１０（ａ）に示すように、放電によって突起部先端に、破線Ａ２で示す発光が見られたけれども、所々発光していない部位もあり、放電状態が不均一であることが示唆された。実使用では狭いグリッド電極を設けたり、さらに放電電流を増加させたりすることで実用上支障のない帯電均一性を得ることはできるけれども、不要な放電を行う為、オゾン発生量の増加を招き好ましくない。
【００１７】
一方、突起ピッチの広い条件では、図１０（ｄ）に示すように、突起ピッチ間隔に起因する帯電電位のリップルが認められたけれども、不規則な変動ではなく、規則的な周期変動であった。また、放電時の発光状態を観察したところ、図１０（ｃ）に示すように、各放電突起部にて放電発光が認められ、個々の放電突起部で比較的安定した放電が起こっていることが分かった。また、同じ放電電流量にした条件でオゾン発生量を比較したところ、突起ピッチの広い条件ではオゾン発生量が低下していた。
【００１８】
しかしながら、従来技術ではピッチが広い条件では、グリッド電極を設けても周期的な帯電電位リップルを解消することが困難であり、実用化の課題となっていた。特許文献５ではこの点に着目し、放電電極からのイオンの流れを電界規制部材で制御して、イオン流を広げて帯電均一性を向上させ、オゾンの軽減と帯電均一性の向上とを図る考えを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開平６−１１９４６号公報
【特許文献２】特開平５−２３１４号公報
【特許文献３】特開平８−１６０７１１号公報
【特許文献４】特開平７−１０４５４９号公報
【特許文献５】特開平１１−２１２３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、特許文献５に記載の装置と同一の構成の帯電装置５７を用いて放電試験を行ったところ、この帯電装置５７を用いても、依然として帯電電位にムラが生じる場合があることがわかった。この事実を説明するために、まず、図１１を用いて従来の放電装置による帯電の様子を示す。
【００２１】
図１１に示すように、針電極Ｈを一定間隔で並べ、所定距離を隔てた位置に、グリッドの代わりに、発生したイオン流を着弾させる対向電極Ｔを設け、放電試験を行った。放電試験を数１０時間行ったところ、図１１（ｂ）に示すような、イオン流の境界と思われる跡が確認された。このイオン流跡から、針電極Ｈの並び方向に垂直な方向にはイオン流が拡散しやすいけれども（図１１（ａ））、針電極Ｈの並び方向では、隣接する針電極Ｈから発せられたイオン流同士が反発しあうために、イオン流が均一に拡散しにくいことがわかった（図１１（ｃ））。
【００２２】
次に、帯電装置５７によって帯電電位にムラが生じることを説明する。図１２は、帯電装置５７を用いた場合の、被帯電物の帯電電位分布を表すグラフである。図１３は、被帯電物表面から眺めたときの帯電装置５７を表す模式図である。図１２に示すように、帯電装置５７を用いて被帯電物を帯電させると、放電電極５５に対向する位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６，Ｐ７に比べて、Ｐ１〜Ｐ７間の中点Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６付近では、被帯電物の帯電電位がやや低下する。これは電界規制部材５４を設けても帯電ムラが生じるということである。
【００２３】
図１３に示すように、帯電装置５７は、放電電極５５の先端を通る直線であって、放電電極５５の並び方向に垂直な直線に対して、左右対称となるように、電界規制部材５４が設けられる。これによって、イオン流５６が放電電極５５先端から四方に広がる。イオン流５６はやや四角に近い形状に偏向するので、楕円に広がるイオン流と比べてイオン流５６は拡散する。
【００２４】
しかしながら、隣接する放電電極５５先端間から発するイオン流は、互いに反発し合うので、帯電装置５７の長手方向においては、楕円に広がるイオン流よりも拡散しなくなる。これによって、被帯電物の進行方向にイオン流の境界面が伸び、イオン流の境界部分に対応する位置における被帯電物上の電荷密度が低下する。したがって、境界部分に対応する位置では帯電量が不足して帯電ムラとなりやすいことが分かった。
【００２５】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、放電電極から発生するイオン流を制御し、被帯電物を均一に帯電させる帯電装置、および当該帯電装置を備える画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明は、複数の突起部が一方向に配列され、電源と接続される電極であって、当該電源から電圧が印加されることによって少なくとも１の突起部においてコロナ放電を生じる放電電極と、
前記放電電極が内部空間に設けられ、１の壁部に開口部を有する箱状のシールドケースと、
前記突起部から発生するイオン流を偏向させるイオン流偏向手段とを備え、
前記イオン流偏向手段が、前記放電電極を挟む２つの空間のうちの一方の空間では、前記突起部の配列方向の一方側へと前記イオン流を偏向させ、前記放電電極を挟む２つの空間のうちの他方の空間では、前記配列方向の他方側へと前記イオン流を偏向させるように設けられることを特徴とする帯電装置である。
【００２７】
また本発明は、複数の突起部が一方向に配列され、電源と接続される電極であって、当該電源から電圧が印加されることによって少なくとも１の突起部においてコロナ放電を生じる放電電極と、
前記放電電極が内部空間に設けられ、１の壁部に開口部を有する箱状のシールドケースと、
各突起部それぞれに対応して設けられる２つの電極であって、
前記放電電極を挟む２つの空間のうちの一方の空間内の、前記突起部から前記開口部の開口に向かう方向において、前記突起部よりも前記開口部に近い位置に設けられる電極である第１電極と、
前記放電電極を挟む２つの空間のうちの他方の空間内の、前記突起部から前記開口部の開口に向かう方向において、前記突起部よりも前記開口部に近い位置に設けられる電極である第２電極とを備え、
各第１電極が、それぞれに対応する突起部の先端と、当該突起部と当該突起部に前記配列方向の一方側で隣接する突起部との中間位置と、の間に設けられ、
各第２電極が、それぞれに対応する突起部の先端と、当該突起部と当該突起部に前記配列方向の他方側で隣接する突起部との中間位置と、の間に設けられることを特徴とする帯電装置である。
【００２８】
また本発明は、前記第１電極および前記第２電極が、当該第１電極および当該第２電極に対応する突起部の先端を中心として回転対称な位置に設けられ、
前記第１電極、前記第２電極、ならびに当該第１電極および当該第２電極に対応する突起部の位置関係が、いずれの突起部についても等しいことを特徴とする。
【００２９】
また本発明は、前記第１電極が、前記一方の空間内の、前記シールドケースの壁部の一部であって、隣接する他の第１電極との間が切欠かれており、
前記第２電極が、前記他方の空間内の、前記シールドケースの壁部の一部であって、隣接する他の第２電極との間が切欠かれていることを特徴とする。
【００３０】
また本発明は、前記第１電極の、前記放電電極に臨む面、および前記第２電極の、前記放電電極に臨む面に、半導電性の内壁部材が設けられることを特徴とする。
【００３１】
また本発明は、前記内壁部材の厚さをｔ［μｍ］、体積抵抗率をρ［Ω・ｃｍ］するとき、下記式（１）および（２）を満足することを特徴とする。
ρ×ｔ≦２×１０１２                                            …（１）
ρ／ｔ≧２×１０５                                              …（２）
【００３２】
また本発明は、前記内壁部材がフィルム状部材であり、
前記フィルム状部材の厚さが、前記第１電極から前記放電電極までの距離の１０分の１以下であることを特徴とする。
【００３３】
また本発明は、前記放電電極が、複数の突起部が一体となっている、鋸歯状の電極、または複数の突起部それぞれが分離している、複数の楔状の電極からなることを特徴とする。
【００３４】
また本発明は、前記放電電極が、複数の突起部それぞれが分離している、複数の楔状の電極からなり、
前記楔状の電極それぞれが、電気抵抗体を介して前記電源と接続されることを特徴とする。
【００３５】
また本発明は、静電潜像を担持する像担持体と、
前記帯電装置とを備え、
前記帯電装置によって、前記像担持体を帯電させることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、イオン流偏向手段によって、個々の突起部から発生するイオン流が、放電電極の並び方向と垂直な方向に対して斜めに偏向される。これによって、隣接する突起部の中間位置におけるイオン流同士の反発による境界部分も斜めに形成され、被帯電物の進行方向に沿うイオン流低下部分がなくなるため、被帯電物上の、当該中間位置に対向する位置においても、イオン流密度の低下が起こらない。したがって、本発明に係る帯電装置は、突起部の配列方向における帯電均一性を向上できる。
【００３７】
また本発明によれば、第１電極および第２電極が、イオン流偏向手段として機能し、突起部から被帯電物に向かうイオン流を制御する。これによって、隣接する突起部の中間位置におけるイオン流同士の反発による境界部分も斜めに形成され、被帯電体の進行方向に沿うイオン流低下部分がなくなるため、被帯電物上の、当該中間位置に対向する位置においても、イオン流密度の低下が起こらない。したがって、本発明に係る帯電装置は、突起部の配列方向における帯電均一性を向上できる。
【００３８】
また本発明によれば、第１電極および第２電極は、対応する突起部の先端を中心として回転対称な位置に設けられ、第１電極、第２電極、および対応する突起部の位置関係は、いずれの突起部についても等しいので、すべての突起部から生じるすべてのイオン流は等しく偏向される。したがって、本発明に係る帯電装置は、被帯電物をより均一に帯電させることができる。
【００３９】
また本発明によれば、シールドケースがシールドケースとしての機能およびイオン流偏向手段としての機能を兼ね備えるので、低コストに、帯電均一性に優れる帯電装置を構成することができる。
【００４０】
また本発明によれば、内壁部材が半導電性を有するので、第１電極および第２電極に流れ込む放電電流は減少し、その減少分、被帯電物側に流れ込む放電電流量が増加する。よって、本発明に係る帯電装置は、被帯電物を所定の電位に帯電させるための放電電流量の総量を削減することができる。したがって、本発明に係る帯電装置は、放電電流量の総量を削減することで、オゾンの発生量を減少させることができ、かつ、被帯電物を充分に帯電させることができる。
【００４１】
また本発明によれば、内壁部材の厚み方向の抵抗値に比例する、ρ［Ω・ｃｍ］×ｔ［μｍ］の値が２×１０１２以下であるので、内壁部材に放電電流が流れずに帯電してしまうことを防止でき、放電安定性を向上することができる。
【００４２】
また、内壁部材の面方向の抵抗値に比例する、ρ［Ω・ｃｍ］／ｔ［μｍ］の値が２×１０５以上であるので、面方向に放電電流が流れてしまって第１電極および第２電極によるイオン流の偏向作用が減少してしまうことを防止できる。したがって、帯電均一性を維持することができる。
【００４３】
また本発明によれば、内壁部材の厚さが、第１電極から放電電極までの距離の１０分の１以下であるので、厚さ自身のばらつき、および内壁部材を貼り付けた際のばらつきが存在しても、放電安定性および帯電均一性に悪影響を及ぼすことがない。したがって、放電安定性および帯電均一性に優れる帯電装置を提供することができる。
【００４４】
また本発明によれば、帯電均一性が高く、かつ、オゾンの発生を抑えることができる帯電装置を安価に提供することができる。
【００４５】
また本発明によれば、放電電極が、複数の楔状の電極からなり、当該電極それぞれが、電気抵抗体を介して電源と接続されるので、放電ギャップが小さい場合であっても、帯電均一性が高く、リークも起こらない。したがって、本発明に係る帯電装置は、放電ギャップを小さくすることによって、高い帯電均一性を維持したまま、帯電効率を向上できる。
【００４６】
また本発明によれば、本発明に係る帯電装置によって、像担持体を帯電させるので、帯電均一性の高さに起因する高品位な画像を形成することができる。さらに、本発明に係る帯電装置は、帯電均一性が向上するため、放電ギャップを狭め、放電電流量を削減することができる。これによって、本発明に係る画像形成装置は、オゾン発生量を減少させることができ、また、装置自身をコンパクトにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】画像形成装置１の断面を模式的に示す概略図である。
【図２】帯電装置１２および感光体ドラム１１の外観を模式的に表した図である。
【図３】帯電装置１２の構成を示す図である。
【図４】第１電極１００および第２電極２００が、帯電均一性の向上を発揮する作用について説明するための図である。
【図５】帯電装置４２ａの構成を示す図である。
【図６】帯電装置４２ｂの正面図である。
【図７Ａ】帯電装置４５ａおよび帯電装置４５ｂの構成を示す図である。
【図７Ｂ】帯電装置４７の構成を示す図である。
【図８】放電素子４９の構成を示す図である。
【図９】放電ギャップと帯電均一性および帯電電位との関係を表したグラフである。
【図１０】放電電極ピッチを変更した際の放電均一性を検討した結果を示す図である。
【図１１】従来の放電装置による帯電の様子を示す図である。
【図１２】帯電装置５７を用いた場合の、被帯電物の帯電電位分布を表すグラフである。
【図１３】被帯電物表面から眺めたときの帯電装置５７を表す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
本発明に係る画像形成装置の実施形態である画像形成装置１は、像担持体と、本発明に係る帯電装置の第１実施形態である帯電装置１２とを備える。図１は、画像形成装置１の断面を模式的に示す概略図である。画像形成装置１は、イエロー（ｙ）、マゼンタ（ｍ）、シアン（ｃ）、およびブラック（ｂ）の４色のトナー像を順次重ね合わせて多色トナー像を形成し、当該多色トナー像を記録材に定着させることで画像を形成する、タンデム構成の電子写真方式の画像形成装置である。画像形成装置１は、トナー像形成部２と、中間転写部３と、２次転写部４と、記録材供給部５と、定着部６と、スキャナ部７と、図示しない制御ユニット部とを含む。
【００４９】
スキャナ部７は、原稿台と、光源と、ＣＣＤ（電荷結合素子）センサ９とを含む。原稿台の上面には、複写すべき原稿が載置される。原稿台には、透明ガラスなどの透明性材料からなる板状部材が用いられる。光源は、原稿台に載置される原稿を照明する。ＣＣＤセンサ９は、光源によって照明される原稿からの反射光を光電変換することで、反射光を画像情報（アナログ信号）に変換する。
【００５０】
ＣＣＤセンサ９は、変換部と転送部と出力部とを含む。変換部は、反射光である光信号を電気信号に変換する。転送部は、クロックパルスに同期して、電気信号を順次出力部へ転送する。出力部は、電気信号を電圧信号に変換し、増幅し、低インピーダンス化して出力する。
【００５１】
画像形成装置１の全動作を制御する制御ユニット部は、後述するように制御部と演算部と記憶部とを含み、上記のようにして得られたアナログ信号に、公知の画像処理を行ってデジタル信号に変換する。スキャナ部７によって読み取られた原稿の画像情報は、制御ユニット部に送られて各種画像処理が施され、デジタル信号に変換された後、制御ユニット部の記憶部に記憶される。記憶部に記憶された画像情報は、出力指示に応じて記憶部から読み出され、後述する光走査ユニット１３に転送される。
【００５２】
スキャナ部７によれば、原稿台に載置された原稿は光源によって照明され、照明された原稿からの反射光が、ＣＣＤセンサ９によってアナログの画像情報に変換される。アナログ信号の画像情報は、制御ユニット部によってデジタル信号化され、記憶部に記憶される。
【００５３】
トナー像形成部２は、可視像形成ユニット１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｂと、光走査ユニット１３とを含む。可視像形成ユニット１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｂは、後述する中間転写ベルト２１の回転駆動方向、すなわち矢符２７の方向における上流側からこの順番で一列に配置される。可視像形成ユニット１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｂは、デジタル信号として入力される各色の画像情報に対応する静電潜像を形成し、静電潜像にトナーを供給して各色のトナー像を形成する。
【００５４】
可視像形成ユニット１０ｙは、イエロー（ｙ）の画像情報に対応するトナー像を形成し、可視像形成ユニット１０ｍは、マゼンタ（ｍ）の画像情報に対応するトナー像を形成し、可視像形成ユニット１０ｃは、シアン（ｃ）の画像情報に対応するトナー像を形成し、可視像形成ユニット１０ｂは、ブラック（ｂ）の画像情報に対応するトナー像を形成する。このように、各色に応じて設けられる可視像形成ユニット１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｂについて、色ごとに区別する場合は、各色を表すアルファベットを参照符号の末尾に付し、総称する場合は、参照符号の末尾にアルファベットを付さないこととする。可視像形成ユニット１０を構成する各部材についても同様とする。
【００５５】
可視像形成ユニット１０は、感光体ドラム１１と、帯電装置１２と、現像部１４と、ドラムクリーナ１５と、１次転写前帯電部１６と、１次転写部２２と、感光体除電部３３とを含む。
【００５６】
感光体ドラム１１は、図示しない駆動手段によって軸線回りに回転駆動可能に支持されるローラ状部材である。感光体ドラム１１は感光層を含み、感光層の表面において、静電潜像ひいてはトナー像を担持する。
【００５７】
感光体ドラム１１には、たとえば、アルミニウムなどからなる導電性基体と、導電性基体表面に形成される感光層とからなるものを使用できる。導電性基体には、円筒状、円柱状、シート状などの導電性基体を使用でき、その中でも円筒状の導電性基体を好ましく使用できる。感光層としては、有機感光層、無機感光層などが挙げられる。
【００５８】
有機感光層としては、電荷発生物質を含む樹脂層である電荷発生層と、電荷輸送物質を含む樹脂層である電荷輸送層との積層体、または、１つの樹脂層中に電荷発生物質と電荷輸送物質とを含む樹脂層などが挙げられる。無機感光層としては、酸化亜鉛、セレン、アモルファスシリコンなどから選ばれる１種または２種以上を含む樹脂層が挙げられる。
【００５９】
導電性基体と感光層との間には、下地層が介在してもよい。また、感光層の表面には感光層を保護するための表面層（保護層）が設けられてもよい。
【００６０】
図２は、帯電装置１２および感光体ドラム１１の外観を模式的に表した図である。帯電装置１２は、感光体ドラム１１に臨み、感光体ドラム１１の軸方向３６に沿って配置される。帯電装置１２は、放電素子３５と、シールドケース３４とを備える。
【００６１】
放電素子３５は、高圧電源３９と接続される電極である放電電極を備える。放電電極は、複数の突起部が一方向に配列される。放電電極は、高圧電源３９から電圧が印加されることによって少なくとも１の突起部においてコロナ放電を生じる。
【００６２】
高圧電源３９からの印加電圧は、被帯電物をいずれの極性で帯電させるかによって、その極性が異なるけれども、印加電圧の絶対値としては、４ｋＶ〜１０ｋＶの範囲内に制御される。また、放電素子３５と帯電装置１２の他の部材との距離によっても、必要な印加電圧は異なるけれども、トランスコストの観点および安全性の観点から最大値（絶対値）は１０ｋＶ以下とすることが好ましい。
【００６３】
シールドケース３４は、感光体ドラム１１に臨む壁部に開口部を有する箱状部材である。シールドケース３４は、内部空間を有し、当該内部空間に放電素子３５が設けられる。シールドケース３４は、感光体ドラム１１の軸方向３６が長手方向となるように配置され、当該長手方向に直交する断面形状が略コの字状となる。
【００６４】
シールドケース３４は、接地されるか、または図示しない電源と接続される。電源と接続される場合、シールドケース３４には、放電電極に印加される電圧とは同極性の電圧が印加される。この電圧の絶対値は、０ｋｖ〜１ｋＶの範囲内である。
【００６５】
本実施形態の帯電装置１２は、コロトロン式の帯電装置であるけれども、帯電装置１２としては、スコロトロン式の帯電装置を用いてもよい。帯電装置１２がスコロトロン式の帯電装置である場合、上記の構成に加え、放電素子３５と感光体ドラム１１との間に薄板状の金属からなるグリッド電極が設けられる。グリッド電極は、２ｍｍ〜７ｍｍの範囲内で、放電電極の突起部から離隔して設けられ、たとえば４ｍｍ離隔して設けられる。
【００６６】
グリッド電極は、厚み方向に貫通するように形成される複数の貫通孔を有し、バイアス電源と接続される。グリッド電極には、バイアス電源から、放電電極に印加される電圧とは同極性の電圧が印加される。この電圧の絶対値は、画像形成に必要な値に適宜制御され、範囲としては３００Ｖ〜１ｋＶである。
【００６７】
帯電装置１２によれば、高圧電源３９から印加される電圧によって、放電電極の突起部においてコロナ放電を生じる。より詳細には、放電電極全体に印加される電流量の絶対値が２００μＡ〜１０００μＡの範囲内となるように、上記の範囲内で、放電電極への印加電圧が制御される。
【００６８】
被帯電物をいずれの極性に帯電させるかによらず、帯電装置１２のコロナ放電によって被帯電物に向かうイオン流が生じる。本発明は、このイオン流を制御する（偏向させる）帯電装置に係るものであり、被帯電物を帯電させる極性はいずれであってもよい。本発明に係る帯電装置については後に詳述する。
【００６９】
光走査ユニット１３は、帯電状態にある感光体ドラム１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂ表面に、各色の画像情報に対応するレーザ光１３ｙ，１３ｍ，１３ｃ，１３ｂをそれぞれ照射し、感光体ドラム１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂそれぞれの表面に、各色の画像情報に対応する静電潜像を形成する。光走査ユニット１３には、半導体レーザなどを使用できる。
【００７０】
現像部１４は、現像ローラと、規制ブレードと、現像槽と、攪拌ローラとを含む。現像ローラは、現像槽によって軸線回りに回転可能に支持されるローラ状部材である。現像ローラは、現像槽の、感光体ドラム１１に臨む面に形成される開口部から、その一部が外方に向けて突出して感光体ドラム１１表面に近接するように設けられる。
【００７１】
現像ローラは、図示しない固定磁極を内包しており、この固定磁極によって、現像ローラ表面に現像剤を担持する。現像ローラは、現像ローラと感光体ドラム１１との近接部（現像ニップ部）において、担持した現像剤を感光体ドラム１１表面の静電潜像に供給する。現像ローラは、感光体ドラム１１と逆方向に回転駆動する。したがって、現像ニップ部においては、現像ローラ表面と感光体ドラム１１表面とが同じ方向に移動する。
【００７２】
現像ローラは、図示しない電源と接続され、当該電源から直流電圧（現像電圧）が印加される。これによって、現像ローラ表面の現像剤は、静電潜像に円滑に供給される。
【００７３】
規制ブレードは、一端が現像槽によって支持され、他端が現像ローラ表面に対して間隙を有して離隔するように設けられる板状部材である。規制ブレードは、現像ローラ表面に担持される現像剤層の層厚を均一化する。
【００７４】
現像槽は、感光体ドラム１１に臨む面に開口部が形成され、内部空間を有する容器状部材である。現像槽は、その内部空間に攪拌ローラを備え、現像剤を貯留する。現像槽には、現像剤の消費状況に応じて、図示しない現像剤補充手段から現像剤が補充される。現像剤としては、この分野で常用されるものを使用できる。現像剤は、トナーのみからなる１成分現像剤であっても、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤であってもよい。
【００７５】
攪拌ローラは、現像槽の内部空間において軸線回りに回転駆動可能に支持されるスクリュー状部材である。攪拌ローラは、回転駆動によって、現像槽内の現像剤を現像ローラの表面周辺に送給する。
【００７６】
現像部１４によれば、現像槽内の現像剤が、攪拌ローラによって現像ローラ表面に送給され、当該表面に現像剤層が形成される。この現像剤層は、規制ブレードによって層厚が均一化される。その後、感光体ドラム１１との電位差によって、感光体ドラム１１表面の静電潜像に現像剤が選択的に供給され、感光体ドラム１１表面に画像情報に対応するトナー像が形成される。
【００７７】
１次転写前帯電部１６は、感光体ドラム１１表面に形成されたトナー像を帯電させる帯電装置である。１次転写前帯電部１６としては、帯電装置１２と同じものを使用できる。
【００７８】
１次転写部２２は、図示しない駆動手段によって軸線回りに回転駆動可能に設けられるローラ状部材である。１次転写部２２は、中間転写ベルト２１を挟んで感光体ドラム１１に対向し、かつ中間転写ベルト２１の、感光体ドラム１１と接する面とは反対側の面に圧接する。１次転写部２２には、たとえば、金属製軸体と、当該金属製軸体の表面を被覆する導電性層とを含むローラ状部材が用いられる。
【００７９】
金属製軸体は、たとえば、ステンレス鋼などの金属によって形成される。導電性層は、導電性の弾性体などによって形成される。導電性の弾性体としてはこの分野で常用されるものを使用でき、たとえば、カーボンブラックなどの導電剤を含む、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、発泡ＥＰＤＭ、発泡ウレタンなどが挙げられる。
【００８０】
１次転写部２２は、図示しない高圧電源と接続される。１次転写部２２には、高圧電源から、感光体ドラム１１の表面に形成されるトナー像の帯電極性とは逆極性の高電圧が印加される。これによって、感光体ドラム１１表面に形成されるトナー像は、中間転写ベルト２１の表面に転写される。
【００８１】
ドラムクリーナ１５は、感光体ドラム１１表面のトナー像が中間転写ベルト２１に転写した後に、感光体ドラム１１表面に残存する現像剤を除去、回収する。
【００８２】
感光体除電部３３は、ドラムクリーナ１５によって現像剤が回収された後の感光体ドラム１１を除電する。感光体除電部３３にはランプなどの照明手段を用いることができる。
【００８３】
トナー像形成部２によれば、帯電装置１２によって感光体ドラム１１が帯電する。光走査ユニット１３は、記憶部に記憶されるデジタル信号の画像情報に対応するレーザ光を、帯電した感光体ドラム１１に照射し、静電潜像を形成する。現像部１４は、静電潜像に現像剤を供給し、感光体ドラム１１表面にトナー像を形成する。このトナー像は、１次転写部２２によって、中間転写ベルト２１に１次転写する。
【００８４】
中間転写部３は、転写ベルトクリーナ１７と、転写ベルト除電部１８と、中間転写ベルト２１と、支持ローラ２３，２４，２５とを含む。中間転写ベルト２１は、支持ローラ２３，２４，２５の間に張架されてループ状の移動経路を形成する無端ベルト状部材である。中間転写ベルト２１は、感光体ドラム１１から転写したトナー像を担持しながら、感光体ドラム１１と略同一の周速度で矢符２７の方向に回転移動する。中間転写ベルト２１は、たとえば、１６７〜２２５ｍｍ／ｓで回転移動する。
【００８５】
中間転写ベルト２１には、たとえば、厚さ１００μｍのポリイミドフィルムを使用できる。中間転写ベルト２１の材料はポリイミドに限定されず、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレンなどの合成樹脂、各種ゴムなどからなるフィルムを使用できる。合成樹脂または各種ゴムからなるフィルム中には、中間転写ベルト２１の電気抵抗値を調整するために、ファーネスブラック、サーマルブラック、チャネルブラック、グラファイトカーボンなどの導電材が配合される。
【００８６】
支持ローラ２３，２４，２５は、図示しない駆動手段によって軸線回りに回転駆動可能に設けられるローラ状部材である。支持ローラ２３，２４，２５には、たとえば、アルミニウム製円筒体（パイプ状ローラ）が用いられる。
【００８７】
支持ローラ２４は、感光体ドラム１１ｂより中間転写ベルト２１の回転駆動方向下流側に設けられる。支持ローラ２４は、中間転写ベルト２１を介して後述する２次転写ローラ２８に圧接し、２次転写ニップ部を形成する。また、支持ローラ２４は、電気的に接地される。支持ローラ２４は、中間転写ベルト２１を張架する役割とともに、中間転写ベルト２１上のトナー像を記録材に２次転写させる役割を有する。
【００８８】
転写ベルトクリーナ１７は、支持ローラ２４より中間転写ベルト２１の回転駆動方向下流側に設けられる。転写ベルトクリーナ１７は、中間転写ベルト２１上のトナー像が記録材に転写された後に、中間転写ベルト２１上に残存するトナーを除去する部材である。
【００８９】
転写ベルトクリーナ１７は、クリーニングブレードと、図示しないトナー貯留容器とを含む。クリーニングブレードは、中間転写ベルト２１の、トナー像を担持する面に圧接し、当該面上の残存トナーなどを掻き取る板状部材である。クリーニングブレードには、たとえば、弾性を有するゴム材料（ウレタンゴムなど）などを使用できる。トナー貯留容器は、クリーニングブレードによって掻き取られたトナーなどを一時的に貯留する容器状部材である。
【００９０】
転写ベルト除電部１８は、転写ベルトクリーナ１７より中間転写ベルト２１の回転駆動方向下流側、かつ、感光体ドラム１１ｙより上流側に設けられる。転写ベルト除電部１８は、中間転写ベルト２１上の残存トナーが転写ベルトクリーナ１７によって除去された後に、中間転写ベルト２１を除電するブラシ状部材である。
【００９１】
中間転写部３によれば、感光体ドラム１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｂ上に形成される各色のトナー像が、中間転写ベルト２１のトナー像を担持する面における所定位置に重ね合わされて、多色トナー像が形成される。この多色トナー像は、後述するように、２次転写ニップ部において記録材に２次転写される。２次転写後、中間転写ベルト２１上に残留するトナー、オフセットトナー、紙粉などは転写ベルトクリーナ１７によって除去される。残留トナーなどの除去後、中間転写ベルト２１は転写ベルト除電部によって除電される。
【００９２】
記録材供給部５は、レジストローラ１９ａ，１９ｂと、ピックアップローラ２０と、記録材カセット２６とを含む。記録材カセット２６は記録材８を貯留する。記録材８には、たとえば、普通紙、コート紙、カラーコピー専用用紙、ＯＨＰ用フィルム、葉書などがある。記録材８のサイズには、Ａ４、Ａ３、Ｂ５、Ｂ４、葉書サイズなどがある。
【００９３】
ピックアップローラ２０は、記録材８を搬送路Ｓに１枚ずつ送給するローラ状部材である。レジストローラ１９ａ，１９ｂは互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材である。レジストローラ１９ａ，１９ｂは、中間転写ベルト２１上の多色トナー像が２次転写ニップ部に搬送されるのに同期して、２次転写ニップ部に記録材８を送給する。
【００９４】
記録材供給部５によれば、記録材カセット２６内に貯留される記録材８が、ピックアップローラ２０によって１枚ずつ搬送路Ｓに送給され、さらに、レジストローラ１９ａ，１９ｂによって２次転写ニップ部に送給される。
【００９５】
２次転写部４は、２次転写前帯電部３２と、２次転写ローラ２８とを含む。２次転写前帯電部３２は、中間転写ベルト２１上に担持された多色トナー像を帯電させる帯電装置である。２次転写前帯電部３２としては、帯電装置１２と同じものを使用できる。
【００９６】
２次転写ローラ２８は、中間転写ベルト２１を介して支持ローラ２４に圧接するように設けられるローラ状部材である。２次転写ローラ２８は、図示しない駆動手段によって軸線回りに回転駆動する。２次転写ローラ２８は、たとえば、金属製軸体と、当該金属製軸体の表面を被覆する導電性層とを含むローラ状部材が用いられる。
【００９７】
金属製軸体は、たとえば、ステンレス鋼などの金属によって形成される。導電性層は、導電性の弾性体などによって形成される。導電性の弾性体としてはこの分野で常用されるものを使用でき、たとえば、カーボンブラックなどの導電剤を含む、ＥＰＤＭ、発泡ＥＰＤＭ、発泡ウレタンなどが挙げられる。
【００９８】
２次転写ローラ２８は、図示しない高圧電源と接続される。２次転写ローラ２８には、高圧電源から、中間転写ベルト２１上に担持される多色トナー像の帯電極性とは逆極性の高電圧が印加される。これによって、中間転写ベルト２１上に担持される多色トナー像は、２次転写ニップ部において、記録材８の表面に転写される。
【００９９】
２次転写部４によれば、中間転写ベルト２１上の多色トナー像は、記録材供給部５から送給される記録材８に２次転写される。未定着の多色トナー像を担持する記録材８は、定着部６に搬送される。
【０１００】
定着部６は、排紙部２９と、定着ローラ３０と、加圧ローラ３１とを含む。定着ローラ３０は、図示しない駆動手段によって軸線回りに回転駆動可能に支持されるローラ状部材である。定着ローラ３０の内部には、ハロゲンランプなどの加熱手段が設けられる。定着ローラ３０は、記録材８に担持される未定着の多色トナー像を構成するトナーを加熱溶融させて記録材８に定着させる。
【０１０１】
定着ローラ３０としては、たとえば、芯金と、弾性体層と、表面層とからなるローラ状部材を使用できる。芯金を形成する金属には熱伝導率の高い金属を使用でき、たとえば、アルミニウム、鉄などが挙げられる。芯金の形状としては、円筒状、円柱状などが挙げられるけれども、芯金からの放熱量が少ない円筒状の方が好ましい。
【０１０２】
弾性体層を構成する材料としては、ゴム弾性を有するものであれば特に制限はないけれども、耐熱性に優れるものが好ましい。このような材料の具体例としては、たとえば、シリコーンゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴムなどが挙げられる。これらの中でも、特にゴム弾性に優れるシリコーンゴムが好ましい。
【０１０３】
表面層を構成する材料としては、耐熱性および耐久性に優れ、トナーの吸着性が低いものであれば特に制限されない。たとえば、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレンとペルフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などのフッ素系樹脂材料、フッ素ゴムなどが挙げられる。
【０１０４】
加圧ローラ３１は、定着ローラ３０の鉛直方向下方において、定着ローラ３０に圧接された状態で回転自在に設けられるローラ状部材である。定着ローラ３０と加圧ローラ３１との圧接部が定着ニップ部である。加圧ローラ３１は、定着ローラ３０の回転駆動に従動して回転する。加圧ローラ３１は、多色トナー像の記録材８への加熱定着に際し、溶融状態にあるトナーを記録材８に対して押圧することによって、多色トナー像の記録材８への定着を促進する。
【０１０５】
加圧ローラ３１としては、たとえば、芯金と、弾性体層と、表面層とからなるローラ状部材が使用できる。芯金、弾性体層および表面層としては、それぞれ、定着ローラ３０の芯金、弾性体層および表面層と同じものを使用できる。また、加圧ローラ３１の内部には、定着ローラ３０と同様に、加熱手段が設けられてもよい。
【０１０６】
排紙部２９は、多色トナー像が定着した記録材８を貯留するトレイ状部材である。
定着部６によれば、記録材８に担持される未定着の多色トナー像は加熱溶融し、記録材８に定着する。多色トナー像が定着した記録材８は、排紙部２９に排紙され、画像形成は完了する。
【０１０７】
画像形成装置１は、図示しない制御ユニット部を含む。制御ユニット部は、たとえば、画像形成装置１の内部空間における鉛直方向上部に設けられ、記憶部と演算部と制御部とを含む。制御ユニット部の記憶部には、画像形成装置１の鉛直方向上面に配置される図示しない操作パネルを介する各種設定値、画像形成装置１内部の各所に配置される図示しないセンサなどからの検知結果、外部機器からの画像情報などが入力される。また、各種処理を実行するプログラムが書き込まれる。各種処理とは、たとえば、記録媒体判定処理、付着量制御処理、定着条件制御処理などである。
【０１０８】
記憶部には、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、リードオンリィメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などが挙げられる。外部機器には、画像情報の形成または取得が可能であり、かつ画像形成装置１に電気的に接続可能な電気・電子機器を使用でき、たとえば、コンピュータ、デジタルカメラ、テレビジョン受像機器、ビデオレコーダ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）レコーダ、ＨＤＤＶＤ（High-Definition Digital Versatile Disc）レコーダ、ブルーレイディスクレコーダ、ファクシミリ装置、携帯端末装置などが挙げられる。
【０１０９】
演算部は、記憶部に書き込まれる各種データ（画像形成命令、検知結果、画像情報など）および各種処理のプログラムを取り出し、各種判定を行う。制御部は、演算部の判定結果に応じて該当装置に制御信号を送付し、動作制御を行う。
【０１１０】
制御部および演算部は中央処理装置（ＣＰＵ、Central Processing Unit）を備えるマイクロコンピュータ、マイクロプロセッサなどによって実現される処理回路を含む。制御ユニット部は、前述の処理回路とともに主電源を含み、電源は制御ユニット部だけでなく、画像形成装置１内部における各部材にも電力を供給する。
【０１１１】
次に、本発明に係る帯電装置について詳細に説明する。本発明に係る帯電装置は、放電電極、放電素子、シールドケース、ならびに第１電極および第２電極を備える。図３は、帯電装置１２の構成を示す図である。図３（ａ）は、帯電装置１２の正面図である。ただし、シールドケース３４の、紙面に平行な壁部は省略している。図３（ｂ）は、帯電装置１２の底面図であり、図３（ｃ）は、帯電装置１２の右側面図である。
【０１１２】
放電素子３５は、複数の突起部４０（各突起部４０をそれぞれ区別する場合は、参照符号の末尾にアルファベットを付す）が一体となっている鋸歯状の電極である放電電極が、樹脂等の絶縁性ホルダに貼り付けられて形成される。放電素子３５は、シールドケース３４の内部空間の中央に配置される。放電電極は、ステンレス材からなり、エッチングによって、突起部４０先端の曲率が１０μｍ〜３０μｍ程度の尖りになるように形成される。なお、放電電極の材料としては、ステンレスに限らず、インコネル、タングステン、銅、鉄などを用いることができる。さらに、放電電極の表面には、ニッケル、クロム、金、もしくは白金めっき、またはニッケルを下地にした金めっき（Ｎｉ−Ａｕめっき）などの加工を施しても良い。
【０１１３】
放電電極の厚さＬ１は０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍの範囲内で、突起部４０の突出方向（突起部４０からシールドケース３４の開口に向かう方向）の長さｈ１は、１ｍｍ〜４ｍｍの範囲内で、突起部４０の配列方向における幅ｗ１は０．５ｍｍ〜２ｍｍの範囲内で、それぞれ適宜設定することができる。厚さＬ１、長さｈ１、および幅ｗ１のいずれについても、この範囲よりも小さ過ぎる場合は放電電極の強度が低下して好ましくなく、大き過ぎる場合は突起部４０先端の尖りが鈍くてコロナ放電が安定しなくなるので好ましくない。
【０１１４】
放電電極の突起部４０のピッチＰは、１ｍｍ〜８ｍｍの範囲内で設定できる。図１０に示したように、ピッチＰが小さ過ぎると、コロナ放電を生じる突起部４０と、生じない突起部４０とが現われる場合があり、後述するイオン流偏向手段によっても、被帯電物の帯電電位のムラ（帯電ムラ）を抑えることが難しくなるので、好ましくない。また、ピッチＰが大き過ぎても、イオン流偏向の作用でも十分な均一化を行うことが難しくなり、帯電ムラが生じやすくなり、好ましくない。
【０１１５】
シールドケース３４には、鉄にニッケルめっきを施したものを使用できる。シールドケース３４の開口部の幅（ｄ１＋ｄ２）は、８ｍｍ〜３０ｍｍの範囲内で適宜設定することができる。シールドケースの厚さＬ２は、０．５ｍｍ〜２ｍｍの範囲内で設定できる。シールドケース３４の上壁部３４ａおよび底壁部３４ｂは、図３（ｂ）に示すように、アーチ状に切欠かれており、切欠き残存部１００ａ，１００ｂ，２００ａ，２００ｂが設けられる。このような切欠き残存部１００ａ，１００ｂ，２００ａ，２００ｂが設けられる理由を以下に述べる。
【０１１６】
上述したように、本発明に係る帯電装置は、第１電極および第２電極を備える。第１電極とは、放電電極の各突起部それぞれに対応して設けられる２つの電極のうちの１つであって、放電電極を挟む２つの空間のうちの一方の空間内の、突起部の突出方向において突起部よりもシールドケースの開口部に近い位置に設けられる電極である。ここで、放電電極を挟む２つの空間とは、放電電極の突起部が配列される仮想平面によって区切られる２つの空間である。
【０１１７】
各第１電極は、それぞれに対応する突起部の先端と、当該突起部と当該突起部に配列方向の一方側で隣接する突起部との中間位置と、の間に設けられる。ここで、先端と中間位置との間とは、先端を通り前記仮想平面に垂直な平面と、中間位置を通り前記仮想平面に垂直な平面とによって挟まれる空間を指す。また、間に設けられるとは、第１電極の、シールドケースの開口部に臨む面の中心点が、この空間内（境界面を含まない）にあることを言う。
【０１１８】
第２電極とは、放電電極の各突起部それぞれに対応して設けられる２つの電極のうちの１つであって、放電電極を挟む２つの空間のうちの他方の空間内の、突起部の突出方向において突起部よりもシールドケースの開口部に近い位置に設けられる電極である。各第２電極は、それぞれに対応する突起部の先端と、当該突起部と当該突起部に配列方向の他方側で隣接する突起部との中間位置と、の間に設けられる。各用語の意味は、第１電極と同様である。
【０１１９】
第１電極および第２電極は、コロナ放電の際に、放電電極の突起部から発生するイオン流を偏向させるイオン流偏向手段として設けられる。具体的には、第１電極は、前記一方の空間において、イオン流を、突起部の配列方向の一方側へと偏向させる。また、第２電極は、前記他方の空間において、イオン流を、突起部の配列方向の他方側へと偏向させる。
【０１２０】
本実施形態では、シールドケースの壁部の一部を、これら第１電極および第２電極として用いている。すなわち、第１電極および第２電極として、切欠き残存部（切り欠かれて残ったシールドケースの一部を指す）１００ａ，１００ｂ，２００ａ，２００ｂを設けている。詳細には、シールドケース３４の上壁部３４ａの一部である切欠き残存部１００ａが、突起部４０ａに対応する第１電極であり、シールドケース３４の底壁部３４ｂの一部である切欠き残存部２００ａが、突起部４０ａに対応する第２電極である。また、シールドケース３４の上壁部３４ａの一部である切欠き残存部１００ｂが、突起部４０ｂに対応する第１電極であり、シールドケース３４の底壁部３４ｂの一部である切欠き残存部２００ｂが、突起部４０ｂに対応する第２電極である。このように、各突起部４０に対応して、第１電極１００および第２電極２００が設けられる。
【０１２１】
各第１電極１００をそれぞれ区別する場合には、対応する突起部４０の参照符号に付したアルファベットと同一のアルファベットを参照符号の末尾に付して表し、総称する場合にはアルファベットを付さないこととする。第２電極２００についても同様とする。たとえば、突起部４０ａに対応する第１電極および第２電極は、第１電極１００ａおよび第２電極２００ａである。
【０１２２】
上述したように、第１電極１００および第２電極２００は、対応する突起部４０の先端と、当該突起部４０と当該突起部４０に隣接する他の突起部４０との中間位置と、の間に設けられる。すなわち、図３（ｃ）に示すように、第２電極２００の中心点を通り前記仮想平面に垂直な平面Ｈ２は、対応する突起部４０ｂと、対応する突起部４０ｂに隣接する他の突起部４０ａとの中間位置を通り前記仮想平面に垂直な平面Ｍ２と、対応する突起部４０ｂを通り前記仮想平面に垂直な平面Ｌとの間にある。なお、図３（ｃ）において、突起部４０の配列方向他方側は、突起部４０ｂに対する突起部４０ａ側としている。
【０１２３】
言い換えると、平面Ｌと平面Ｈ２との距離ｘ２は、ピッチＰに対して、０＜ｘ２＜Ｐ／２の関係を満足する。より好ましくは、Ｐ／４＜ｘ２＜Ｐ／２であり、さらに好ましくは、１１Ｐ／４０＜ｘ２＜９Ｐ／２０である。
【０１２４】
第２電極２００と同様に、第１電極１００の中心点を通り前記仮想平面に垂直な平面Ｈ１と、対応する突起部４０を通り前記仮想平面に垂直な平面Ｌとの距離ｘ１は、０＜ｘ１＜Ｐ／２の関係を満足し、より好ましくは、Ｐ／４＜ｘ１＜Ｐ／２であり、さらに好ましくは、１１Ｐ／４０＜ｘ１＜９Ｐ／２０である。
【０１２５】
各第１電極１００および各第２電極２００は、上述した位置関係を満足すれば、それぞれの形状が多少異なっていても構わないけれども、各突起部４０から発生するイオン流を等しく偏向させるために、同一の形状に設計されることが好ましい。本実施形態では、対応する第１電極１００と第２電極２００とは、同一の形状である。また、各第１電極１００同士および各第２電極２００同士も、同一の形状である。
【０１２６】
第１電極１００および第２電極２００の幅ｗ２は、ピッチＰの半分程度である。また、第１電極１００および第２電極２００の、突起部４０の突出方向の長さｈ２は、放電ギャップ（コロトロン式の帯電装置である場合は突起部４０からシールドケース３４の開口までの距離、スコロトロン式の帯電装置である場合は突起部４０からグリッド電極までの距離）と略同一であり、２ｍｍ〜７ｍｍである。すなわち、突起部４０の突出方向における、突起部４０と第１電極１００との距離ｇ１は、ほぼ０であり、範囲としては０ｍｍ〜１ｍｍである。突起部４０の突出方向における、突起部４０と第２電極２００との距離についても同様である。
【０１２７】
シールドケース３４の開口部の幅方向における、突起部４０と第１電極１００との距離ｄ１と、突起部４０と第２電極２００との距離ｄ２とは同一であることが好ましい。距離ｄ１，ｄ２の好適な範囲は４ｍｍ〜１５ｍｍである。
【０１２８】
シールドケース３４は、シールドケースとして、シールドケース３４外部からの粉塵混入を防止し、内部からの放電漏れを防止する機能（シールド機能）と、第１電極１００および第２電極２００として、イオン流を制御する機能（イオン流制御機能）とを兼ね備える。このような場合であっても、通常のシールドケースの作製方法と同様、導体板金（ステンレス、鉄など）をプレス打ち抜き等で所定の形状に打ち抜き、これを略コの字状の断面になるように折り曲げることで作製できる。シールドケース３４には、必要に応じて、めっき処理などを行ってもよい。
【０１２９】
第１電極１００間の切欠き、および第２電極２００間の切欠きは、上記のプレス打ち抜きによって形成してもよく、レーザ加工またはエッチングによって形成してもよいけれども、製造コストを考慮すれば、プレス打ち抜きで形成することが好ましい。
【０１３０】
切欠きは、略矩形状などであってもよいけれども、略矩形状であると切欠きの角部分にバリが出やすいこと、およびシールドケースとして所定の強度が必要であることを考慮すると、アーチ状の切欠きであることが好ましい。
【０１３１】
以上のような第１電極１００および第２電極２００を備える帯電装置１２によれば、帯電均一性が向上し、帯電ムラを抑えることができる。以下に、第１電極１００および第２電極２００が、帯電均一性の向上を発揮する作用について説明する。
【０１３２】
図４は、第１電極１００および第２電極２００が、帯電均一性の向上を発揮する作用について説明するための図である。図４（ａ）は、被帯電物表面から帯電装置１２を眺めた図である。図４（ａ）において、楕円４１は、イオン流の広がりを示している。
【０１３３】
図４（ｂ）は、コロナ放電の際の、被帯電物上の、突起部４０に対向する位置におけるイオン流密度の説明図である。図４（ｂ）のグラフは、縦軸がイオン流密度を表し、横軸が被帯電物の、突起部４０に対向する位置を表している。横軸において、Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃはそれぞれ突起部４０ａ，４０ｂ，４０ｃに対向する位置を表しており、Ｍａｂ，ＭｂｃはそれぞれＰａとＰｂとの中間位置、ＰｂとＰｃとの中間位置を表している。２点鎖線Ｘは各突起部４０からのイオン流の分布である。また、実線Ｙは全突起部４０からのイオン流の総和の分布であって、実際の帯電工程に寄与するイオン流分布に相当する。
【０１３４】
帯電装置１２によるイオン流跡４１は、略楕円形状であり、その長径が突起部４０の配列方向に対して傾いている。このイオン流跡４１は、特許文献５に記載の帯電装置５７の放電試験によって現れたイオン流跡５６とは異なり、突起部４０と突起部４０との中間位置に対向する位置近傍においても、隣り合うイオン流の間には境界部があるものの、境界部分が斜めに形成されており、被帯電体の進行方向に沿うイオン流低下部分がなくなるため、被帯電物上の、当該中間位置に対向する位置においても、イオン流密度の低下が起こらない様態となっている。
【０１３５】
これによって、図４（ｂ）に示すように、中間位置Ｍａｂ，Ｍｂｃにおいても、突起部４０に対向する位置Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃと略同一の密度のイオン流密度になる。
【０１３６】
この作用を確かめるために、感光体ドラム１１を、帯電装置１２を用いて帯電させた。このとき、帯電装置１２には、上述した範囲内の電圧を、放電電極およびシールドケース３４にそれぞれ印加した。
【０１３７】
シールドケース３４に電圧が印加されると、シールドケースと一体となっている、第１電極１００および第２電極２００にも電圧が印加される。第１電極１００および第２電極２００に印加される電圧の絶対値は、上述した範囲内（０ｋＶ〜１ｋＶ）である。この電圧によって、放電電極から発生したイオン流を、第１電極１００または第２電極２００へと導く電界が形成され、かつ、突起部４０先端にコロナ放電を起こさせる電界が形成される。
【０１３８】
帯電装置１２によって感光体ドラム１１を帯電させたところ、突起部４０に対向する位置における、感光体ドラム１１の帯電電位は、図４（ｃ）のグラフのようになった。感光体ドラム１１の帯電電位は、図２に示すように、表面電位計３８と接続された表面電位プローブ３７を、軸方向３６に走査させて行った。なお、表面電位プローブ３７および表面電位計３８は、帯電装置１２の実施形態としては、必須ではない。
【０１３９】
帯電装置１２によって感光体ドラム１１を帯電させると、図４（ｃ）に示すように、数Ｖ程度の変動幅となり、電位は安定し、隣接する突起部４０の中間位置Ｍａｂ，Ｍｂｃに対向する位置においても、帯電電位の落ち込みがないことから、帯電装置１２による帯電均一性が優れていることがわかる。
【０１４０】
このように、帯電装置１２では、第１電極１００および第２電極２００が、イオン流偏向手段として機能し、突起部４０から被帯電物に向かうイオン流を制御することによって、隣接する突起部４０の中間位置におけるイオン流同士の反発によるイオン流の境界部を斜めに形成することで、被帯電物進行方向のイオン流密度の低下領域の発生を抑え、被帯電物上の、当該中間位置に対向する位置においても、イオン流密度を下げることなく帯電を行うことができるようになる。これによって、帯電装置１２の、突起部４０の配列方向における帯電均一性が向上する。
【０１４１】
帯電装置１２は、すべての突起部４０から生じるすべてのイオン流が等しく偏向されることが好ましい。すなわち、図４（ａ）に示すように、突起部４０から発生する高密度のイオン流を示す範囲は、すべて同一の略楕円形状であり、すべて同様に傾くことが好ましい。このようにイオン流を制御することによって、より均一に被帯電物を帯電させることができる。
【０１４２】
すべてのイオン流を等しく偏向させるためには、第１電極１００および第２電極２００は、当該第１電極１００および当該第２電極２００に対応する突起部４０の先端を中心として回転対称な位置に設けられ、第１電極１００、第２電極２００、ならびに当該第１電極１００および当該第２電極２００に対応する突起部４０の位置関係は、いずれの突起部４０についても等しくすることが好ましい。
【０１４３】
また、帯電装置１２は、シールドケースがシールド機能およびイオン流制御機能を兼ね備えるので、帯電均一性に優れる帯電装置を低コストに構成することができる。
【０１４４】
また、帯電装置１２は、上述したように、鋸歯状の放電電極を備える。帯電装置１２に備える放電電極としては、これに限らず、複数の突起部を有する放電電極であれば使用できるけれども、鋸歯状の放電電極、または複数の突起部がそれぞれ分離して配列される、複数の楔状の電極からなることが好ましい。鋸歯状の放電電極または楔状の電極は、エッチングまたはプレス打ち抜きなどで容易に、かつ、低コストに作成可能である点で好ましい。鋸歯状の放電電極などの、複数の突起部を有する放電電極は、コロナ放電を生じる放電ポイントが限られるため、オゾンが発生しにくい。
【０１４５】
しかしながら、鋸歯状の放電電極または楔状の電極は、その形状ゆえに、突起部の配列方向にイオン流が広がりにくく、シールドケース３４の開口部の幅方向にイオン流が広がりやすい。すなわち、複数の突起部を有する放電電極、特に鋸歯状の放電電極または楔状の電極の場合、特許文献５に記載の帯電装置５７と同様に、被帯電物上の、隣接する突起部の中間位置に対向する位置において、帯電電位が落ち込み、帯電ムラが生じてしまう。
【０１４６】
帯電装置１２では、突起部４０の配列方向における帯電ムラが抑えられるので、このような不具合は起こらない。したがって、帯電装置１２の放電電極として、鋸歯状の放電電極または楔状の電極を用いることで、帯電均一性が高く、かつ、オゾンの発生を抑えることができる帯電装置を安価に提供することができる。
【０１４７】
さらに、帯電装置１２は、シールドケース３４の開口部の幅方向に移動する被帯電物（または被帯電面）を帯電させる場合に、好ましく用いることができる。突起部を有する従来の帯電装置、および特許文献５に記載の帯電装置５７では、幅方向に被帯電物が移動しても、隣接する突起部の中間の位置では常にイオン流の密度が低いので、被帯電物には、帯電電位の低い線上の箇所ができてしまう。
【０１４８】
帯電装置１２によれば、被帯電物が移動することによって、突起部４０の配列方向のいずれの部分においても、被帯電物には均一な密度のイオン流が照射できるので、帯電ムラをより一層抑えることができる。
【０１４９】
帯電装置１２は、感光体ドラム１１を帯電させる装置以外としても使用することができる。たとえば、画像形成装置１に用いられる他の帯電装置である、１次転写前帯電部１６および２次転写前帯電部３２は、移動する被帯電物を帯電させるものであるので、帯電装置１２を好ましく用いることができる。
【０１５０】
次に、本発明に係る帯電装置の第２実施形態である帯電装置４２ａについて説明する。図５は、帯電装置４２ａの構成を示す図である。図５（ａ）は、帯電装置４２ａの正面図である。ただし、シールドケース４３の、紙面に平行な壁部は省略している。図５（ｂ）は、帯電装置４２ａの底面図である。ただし、シールドケース４３の、紙面に平行な壁部である底壁部は省略している。図５（ｃ）は、帯電装置４２ａの右側面図である。
【０１５１】
帯電装置４２ａは、第１電極および第２電極が、シールドケースとは別体として設けられた帯電装置であり、放電素子３５と、シールドケース４３と、第１電極１０１と、第２電極２０１とを備える。
【０１５２】
放電素子３５は、複数の突起部４０（各突起部４０をそれぞれ区別する場合は、参照符号の末尾にアルファベットを付す）が一体となっている鋸歯状の放電電極が、樹脂等の絶縁性ホルダに貼り付けられて形成される。放電電極は、図示しない高圧電源と接続される。放電電極は、複数の突起部４０が一方向に配列される。放電素子３５は、後述するシールドケース４３の内部空間の中央に配置される。
【０１５３】
放電電極は、高圧電源から電圧が印加されることによって少なくとも１の突起部４０においてコロナ放電を生じる。高圧電源からの印加電圧は、被帯電物をいずれの極性で帯電させるかによって異なるけれども、印加電圧の絶対値としては、４ｋＶ〜１０ｋＶの範囲内に制御される。また、放電素子３５と帯電装置４２ａの他の部材との距離によっても、必要な印加電圧は異なるけれども、トランスコストの観点および安全性の観点から最大値（絶対値）は１０ｋＶ以下とすることが好ましい。
【０１５４】
放電電極は、ステンレス材からなり、エッチングによって、突起部４０先端の曲率が１０μｍ〜３０μｍ程度の尖りになるように形成される。なお、放電電極の材料としては、ステンレスに限らず、インコネル、タングステン、銅、鉄などを用いることができる。さらに、放電電極の表面には、ニッケル、クロム、金、もしくは白金めっき、またはニッケルを下地にした金めっき（Ｎｉ−Ａｕめっき）などの加工を施しても良い。
【０１５５】
放電電極の厚さＬ１は０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍの範囲内で、突起部４０の突出方向（突起部４０から後述するシールドケース４３の開口に向かう方向）の長さｈ１は、１ｍｍ〜４ｍｍの範囲内で、突起部４０の配列方向における幅ｗ１は０．５ｍｍ〜２ｍｍの範囲内で、それぞれ適宜設定することができる。厚さＬ１、長さｈ１、および幅ｗ１のいずれについても、この範囲よりも小さ過ぎる場合は放電電極の強度が低下して好ましくなく、大き過ぎる場合は突起部４０先端の尖りが鈍くてコロナ放電が安定しなくなるので好ましくない。
【０１５６】
放電電極の突起部４０のピッチＰは、１ｍｍ〜８ｍｍの範囲内で設定できる。ピッチＰが小さ過ぎると、コロナ放電を生じる突起部４０と、生じない突起部４０とが現われる場合があり、後述するイオン流変更手段によっても、帯電ムラを抑えることが難しくなるので、好ましくない。また、ピッチＰが大き過ぎると、帯電ムラが生じやすくなるので、好ましくない。
【０１５７】
シールドケース４３は、被帯電物に臨む壁部に開口部を有する箱状部材である。シールドケース４３は、内部空間を有し、当該内部空間に放電素子３５が設けられる。シールドケース４３は、長手方向に直交する断面形状が略コの字状となる。
【０１５８】
シールドケース４３には、鉄にニッケルめっきを施したものを使用できる。シールドケース４３の開口部の幅は、８ｍｍ〜３０ｍｍの範囲内で適宜設定することができる。また、シールドケースの厚さＬ２は、０．５ｍｍ〜２ｍｍの範囲内で適宜設定できる。
【０１５９】
シールドケース４３は、接地されるか、または図示しない電源と接続される。電源と接続される場合、シールドケース４３には、放電電極に印加される電圧とは同極性の電圧が印加される。この電圧の絶対値は、０ｋｖ〜１ｋＶの範囲内である。
【０１６０】
帯電装置４２ａは、コロトロン式の帯電装置であってもよく、スコロトロン式の帯電装置であってもよい。帯電装置４２ａがスコロトロン式の帯電装置である場合、上記の構成に加え、放電素子３５と被帯電物との間に薄板状の金属からなるグリッド電極が設けられる。グリッド電極は、２ｍｍ〜７ｍｍの範囲内で、放電電極の突起部４０から離隔して設けられ、たとえば４ｍｍ離隔して設けられる。
【０１６１】
グリッド電極は、厚み方向に貫通するように形成される複数の貫通孔を有し、バイアス電源と接続される。グリッド電極には、バイアス電源から、放電電極に印加される電圧とは同極性の電圧が印加される。この電圧の絶対値は、３００Ｖ〜１ｋＶの範囲内である。
【０１６２】
帯電装置１２と同様に、帯電装置４２ａは、各突起部４０に対応する第１電極１０１および第２電極２０１を備える。各第１電極１０１をそれぞれ区別する場合には、対応する突起部４０の参照符号に付したアルファベットと同一のアルファベットを参照符号の末尾に付して表し、総称する場合にはアルファベットを付さないこととする。第２電極２０１についても同様とする。
【０１６３】
第１電極１０１および第２電極２０１は、コロナ放電の際に、放電電極の突起部４０から発生するイオン流を偏向させるイオン流偏向手段として設けられる。第１電極１０１は、放電素子３５を挟む２つの空間のうちの一方の空間において、イオン流を、突起部４０の配列方向の一方側へと偏向させる。第２電極２０１は、放電素子３５を挟む２つの空間のうちの他方の空間において、イオン流を、突起部４０の配列方向の他方側へと偏向させる。
【０１６４】
帯電装置１２と同様に、第１電極１０１および第２電極２０１は、対応する突起部４０の先端と、当該突起部４０と当該突起部４０に隣接する他の突起部４０との中間位置と、の間に設けられる。すなわち、図５（ｃ）に示すように、第２電極２０１の中心点を通り前記仮想平面に垂直な平面Ｈ’２は、対応する突起部４０と、対応する突起部４０に隣接する他の突起部４０との中間位置を通り前記仮想平面に垂直な平面Ｍ’２と、対応する突起部４０を通り前記仮想平面に垂直な平面Ｌ’との間にある。なお、図５（ｃ）において、突起部４０の配列方向他方側は、突起部４０ｂに対する突起部４０ａ側としている。
【０１６５】
言い換えると、平面Ｌ’と平面Ｈ’２との距離ｘ’２は、ピッチＰに対して、０＜ｘ’２＜Ｐ／２の関係を満足する。より好ましくは、Ｐ／４＜ｘ’２＜Ｐ／２であり、さらに好ましくは、１１Ｐ／４０＜ｘ’２＜９Ｐ／２０である。
【０１６６】
第２電極２０１と同様に、第１電極１０１の中心点を通り前記仮想平面に垂直な平面Ｈ’１と、対応する突起部４０を通り前記仮想平面に垂直な平面Ｌ’との距離ｘ’１は、０＜ｘ’１＜Ｐ／２の関係を満足し、より好ましくは、Ｐ／４＜ｘ’１＜Ｐ／２であり、さらに好ましくは、１１Ｐ／４０＜ｘ’１＜９Ｐ／２０である。
【０１６７】
各第１電極１０１および各第２電極２０１は、上述した位置関係を満足すれば、それぞれの形状が多少異なっていても構わないけれども、各突起部４０から発生するイオン流を等しく偏向させるために、同一の形状に設計されることが好ましい。本実施形態では、対応する第１電極１０１と第２電極２０１とは、同一の形状である。また、各第１電極１０１同士および各第２電極２０１同士も、同一の形状である。
【０１６８】
帯電装置１２と異なり、本実施形態では、第１電極１０１は、シールドケース４３の上壁部と放電素子３５との間に設けられる。詳細には、第１電極１０１は、イオン流制御機能を有するイオン流制御部と支持部とからなり、当該支持部が電極支持体４４ａによって支持されることで、シールドケース４３の上壁部と放電素子３５とによって挟まれる空間内に固定される。同様に、第２電極２０１は、支持部が電極支持体４４ａによって支持されることで、シールドケース４３の底壁部と放電素子３５とによって挟まれる空間内に固定される。
【０１６９】
第１電極１０１および第２電極２０１には、任意の電位を付与可能な導体を使用でき、導体としては、たとえば、ステンレス、めっき加工（酸化防止のためのニッケルめっきなど）を施した鉄、銅板、導電性の添加剤などを混合した樹脂やフィルムなどが挙げられる。
【０１７０】
第１電極１０１は、比較的幅の広い略矩形状のイオン流制御部と、比較的幅の狭い支持部とからなる。第１電極１０１は、イオン流制御部において、放電電極の突起部４０から発生するイオン流を制御する。イオン流制御部の形状は、突起部４０から発生したイオン流を偏向できるような形状であれば矩形状に限られず、たとえば楕円形状であってもよい。第２電極２０１についても同様である。
【０１７１】
支持部は、第１電極１０１を固定するための部分であり、イオン流に影響を及ぼさないように、幅を狭く設計される。また、第１電極１０１の、突起部４０先端近傍の幅を狭くすることによって、シールドケース４３の作用が有効となり、コロナ放電が安定化する。各第１電極１０１の支持部は、イオン流制御部とは反対側の端において一体となっていてもよく、それぞれが分離していてもよい。第２電極２０１についても同様である。
【０１７２】
電極支持体４４ａには、絶縁性の樹脂を使用でき、たとえば、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル―ブタジエン−スチレン共重合合成樹脂）などが挙げられる。
【０１７３】
電極支持体４４ａは、コロナ放電の際にその表面が帯電しないように、突起部４０の突出方向において、突起部４０の先端よりもシールドケース４３の開口から遠い位置において、第１電極１０１および第２電極２０１を担持することが好ましい。
【０１７４】
また、電極支持体４４ａは、支持部を挟むことによって、第１電極１０１および第２電極２０１を担持し、シールドケース４３の左壁部に固定する。これによって、第１電極１０１および第２電極２０１は、シールドケース４３および放電素子３５と導通しないように、両面テープ、接着剤などで固定される。第１電極１０１および第２電極２０１の固定の方法はこれに限られない。
【０１７５】
異なる固定の方法の具体例として、本発明に係る帯電装置の第３実施形態である帯電装置４２ｂについて説明する。図６は、帯電装置４２ｂの正面図である。帯電装置４２ｂは、帯電装置４２ａにおいて、電極支持体４４ａの代わりに電極支持体４４ｂを用いたものであり、他の部材は同一である。
【０１７６】
帯電装置４２ｂでは、第１電極１０１および第２電極２０１を、電極支持体４４ｂにねじ固定などして、電極支持体４４ｂをシールドケース４３の上壁部および底壁部に固定している。この場合も、電極支持体４４ｂの帯電を防ぐために、突起部４０の突出方向において、突起部４０の先端よりもシールドケース４３の開口から遠い位置において、第１電極１０１および第２電極２０１を担持することが好ましい。
【０１７７】
イオン流制御部の幅ｗ３は、ピッチＰの半分程度であり、たとえば、２ｍｍとすることができる。支持部の幅ｗ４は、強度が保たれる範囲内で小さくすることができ、たとえば１ｍｍとすることができる。また、第１電極１０１および第２電極２０１の厚さＬ３は、０．１〜１ｍｍの範囲内であり、たとえば、０．５ｍｍとすることができる。
【０１７８】
イオン流制御部の、突起部４０の突出方向の長さｈ３は、放電ギャップ（コロトロン式の帯電装置である場合は突起部４０からシールドケース３４の開口までの距離、スコロトロン式の帯電装置である場合は突起部４０からグリッド電極までの距離）と略同一であり、２ｍｍ〜７ｍｍである。すなわち、突起部４０の突出方向における、突起部４０と第１電極１０１との距離ｇ２は、ほぼ０であり、範囲としては０ｍｍ〜１ｍｍである。突起部４０の突出方向における、突起部４０と第２電極２０１との距離についても同様である。第１電極１０１および第２電極２０１の、突起部４０の突出方向の長さｈ４は、シールドケース４３の、突起部４０の突出方向の長さと略同一であり、たとえば１４ｍｍとすることができる。
【０１７９】
シールドケース４３の開口部の幅方向における、突起部４０と第１電極１０１との距離ｄ３と、突起部４０と第２電極２０１との距離ｄ４とは同一であることが好ましい。距離ｄ３，ｄ４は、シールドケース４３の開口部の幅より１〜２ｍｍ小さく、好適な範囲は３ｍｍ〜１４ｍｍであり、たとえば、ｄ３＝ｄ４＝６ｍｍとすることができる。
【０１８０】
第１電極１０１および第２電極２０１は、第１電極１００および第２電極２００と同様に、導体板にプレス打ち抜き、レーザ加工、エッチング加工などを施して形成することができる。
【０１８１】
以上のような第１電極１０１および第２電極２０１を備える帯電装置４２ａ，４２ｂによれば、被帯電物上の、隣接する２つの突起部４０の中間位置に対向する位置においては、当該２つの突起部４０からの、比較的均一な密度のイオン流が衝突する。すなわち、第１電極１０１および第２電極２０２が、イオン流偏向手段として機能し、突起部４０から被帯電物に向かうイオン流を制御することによって、隣接する突起部４０の中間位置におけるイオン流同士の反発によるイオン流の境界部を斜めに形成することで、被帯電物進行方向のイオン流密度の低下領域の発生を抑え、被帯電物上の、当該中間位置に対向する位置においても、イオン流密度を下げることなく帯電を行うことができるようになる。これによって、帯電装置４２ａ，４２ｂの、突起部４０の配列方向における帯電均一性が向上する。
【０１８２】
すべてのイオン流を等しく偏向させるためには、第１電極１０１および第２電極２０１は、当該第１電極１０１および当該第２電極２０１に対応する突起部４０の先端を中心として回転対称な位置に設けられ、第１電極１０１、第２電極２０１、ならびに当該第１電極１０１および当該第２電極２０１に対応する突起部４０の位置関係は、いずれの突起部４０についても等しくすることが好ましい。
【０１８３】
また、帯電装置４２ａ，４２ｂは、鋸歯状の放電電極を備える。上述したように、鋸歯状の放電電極を備える帯電装置は、オゾンの発生を抑えることができる反面、帯電ムラが生じやすいという欠点がある。帯電装置４２ａ，４２ｂは、突起部４０の配列方向における帯電ムラを抑えることができるので、帯電装置４２ａ，４２ｂの放電電極として、鋸歯状の放電電極または楔状の電極を用いることで、帯電均一性が高く、かつ、オゾンの発生を抑えることができる帯電装置を安価に提供することができる。
【０１８４】
さらに、帯電装置４２ａ，４２ｂは、シールドケース４３の開口部の幅方向に移動する被帯電物（または被帯電面）を帯電させる場合に、好ましく用いることができる。たとえば、帯電装置４２ａ，４２ｂは、帯電装置１２の代わりに、また、１次転写前帯電部１６および２次転写前帯電部３２として、好ましく用いることができる。
【０１８５】
また、帯電装置４２ａ，４２ｂによれば、シールドケース４３と第１電極１０１および第２電極２０１とが導通していないので、それぞれに異なる電圧を印加することができる。これによって、使用状況に応じてイオン流の偏向状態を変化させることが可能となり、より厳密にイオン流を制御することができる。したがって、突起部４０からのコロナ放電を安定化させながら、イオン流を充分に偏向させることができる。このとき、イオン流を略楕円形状に偏向させるように、第１電極１０１に印加する電圧と、第２電極２０１に印加する電圧とを等しくすることが好ましい。
【０１８６】
他の実施形態として、シールドケース４３と第１電極１０１および第２電極２０１とが導通していてもよい。これらが導通する場合は、シールドケース４３と第１電極１０１との距離、およびシールドケース４３と第２電極２０１との距離をある程度大きく（１〜２ｍｍ程度）採ることが好ましい。これによって、第１電極１０１および第２電極２０１近傍の電界の曲がりを大きくすることができるので、イオン流を偏向させる作用を大きくすることができる。
【０１８７】
次に、本発明に係る帯電装置の第４実施形態である帯電装置４５ａ、第５実施形態である帯電装置４５ｂ、および第６実施形態である帯電装置４７について説明する。図７Ａは、帯電装置４５ａおよび帯電装置４５ｂの構成を示す図である。図７Ａ（ａ）は、帯電装置４５ａの正面図である。ただし、シールドケース３４の、紙面に平行な壁部は省略している。図７Ａ（ｂ）は、帯電装置４５ａの底面図である。ただし、シールドケース３４の、紙面に平行な壁部である底壁部は省略している。図７Ａ（ｃ）は、帯電装置４５ｂの正面図である。ただし、シールドケース３４の、紙面に平行な壁部は省略している。図７Ａ（ｄ）は、帯電装置４５ｂの底面図である。ただし、シールドケース３４の、紙面に平行な壁部である底壁部は省略している。図７Ａおよび後述する図７Ｂでは、後述する内壁部材４６，４８を斜線部で示している。
【０１８８】
図７Ｂは、帯電装置４７の構成を示す図である。図７Ｂ（ａ）は、帯電装置４７の正面図である。ただし、シールドケース４３の、紙面に平行な壁部は省略している。図７Ｂ（ｂ）は、帯電装置４７の底面図である。ただし、シールドケース４３の、紙面に平行な壁部である底壁部は省略している。
【０１８９】
帯電装置４５ａは、帯電装置１２の、第１電極１００の放電電極に臨む面、および第２電極２００の放電電極に臨む面に、半導電性の内壁部材４６が設けられたものである。
【０１９０】
帯電装置４５ｂは、帯電装置１２の変形例である帯電装置の、第１電極１００の放電電極に臨む面、および第２電極２００の放電電極に臨む面に、半導電性の内壁部材４６が設けられたものである。ここで、帯電装置１２の変形例とは、シールドケース３４のアーチ状の切欠きを凸字状の切欠きとして、切欠き残存部が、シールドケース３４の開口に近い位置にある比較的幅の広い部分と、開口から遠い位置にある比較的幅の狭い部分とからなるように設計したものである。この帯電装置は、突起部４０近傍においてはシールドケース３４の上壁部３４ａおよび底壁部３４ｂの幅が狭くなっており、開口近傍においては幅が広くなっているので、帯電装置１２よりも、イオン流を偏向させる作用が大きい。
【０１９１】
帯電装置４５ａ，４５ｂにおいて、内壁部材４６は、第１電極１００および第２電極２００だけでなく、第１電極１００および第２電極２００の切欠きを覆うように設けられる。よって、帯電装置４５ａ，４５ｂでは、シールドケース３４と内壁部材４６とによって、シールド機能が発揮される。したがって、帯電装置１２の変形例のように、シールドケース３４の切欠きが大きくて外部からの粉塵の流入、および内部からの放電漏れが懸念される帯電装置であっても、ある程度のシールド機能と防塵機能とを発揮することができる。また、切欠きを覆うように内壁部材４６を設けることによって、帯電装置４５ａ，４５ｂの強度の向上を図ることができる。また、帯電装置４５ａ，４５ｂは、第１電極１００および第２電極２００のみを覆うように内壁部材４６を設けるよりも、容易に製造することができる。
【０１９２】
帯電装置４７は、帯電装置４２ａの、第１電極１０１の放電電極に臨む面、および第２電極２０１の放電電極に臨む面に、半導電性の内壁部材４８が設けられたものである。帯電装置４７において、内壁部材４８は、第１電極１０１および第２電極２０１にのみ設けられる。
【０１９３】
内壁部材４６，４８は、半導電性の材料からなる。半導電性の材料としては、ポリイミドフィルムにカーボンを分散させたフィルム状部材、ＡＢＳ樹脂にカーボンを分散させた樹脂板などを用いることができる。内壁部材の厚さは、数μｍ〜１ｍｍ程度とすることが好ましい。
【０１９４】
シールドケース３４、ならびに第１電極１００，１０１および第２電極２００，２０１流れ込む放電電流は、被帯電物の帯電には寄与しないものである。そこで、これらの放電電流を被帯電物側（またはグリッド電極側）に向けることが好ましい。帯電装置４５ａ，４５ｂ，４７は、内壁部材４６，４８によってこれを可能とする。
【０１９５】
すなわち、内壁部材４６，４８が半導電性を有するので、第１電極１００，１０１および第２電極２００，２０１に流れ込む放電電流は減少する。帯電に寄与しない放電電流量が減少すると、その分、被帯電物側（またはグリッド電極側）に流れ込む放電電流量は増加する。
【０１９６】
よって、帯電装置４５ａ，４５ｂ，４７は、被帯電物を所定の電位に帯電させるための放電電流量の総量を削減することができる。したがって、帯電装置４５ａ，４５ｂ，４７は、放電電流量の総量を削減することで、オゾンの発生量を減少させることができ、かつ、被帯電物を充分に帯電させることができる。
【０１９７】
しかしながら、設けられる内壁部材４６，４８の体積抵抗率ρおよび厚さｔによっては、放電が不安定となる場合がある。詳細には、内壁部材４６，４８の厚み方向の抵抗値は厚さｔと体積抵抗率ρとの積であるρ×ｔに比例するので、厚さｔが大き過ぎたり、体積抵抗率ρが大き過ぎたりすると、内壁部材４６，４８の厚み方向の抵抗値が非常に大きくなり、内壁部材４６，４８に放電電流が流れず、帯電してしまう。このとき、放電電極に印加される電圧と同等の電圧にまで、内壁部材４６，４８が帯電する場合もあり、安定して放電させることが難しくなる。
【０１９８】
また、内壁部材４６，４８の面方向の抵抗値が比較的小さいと、放電の際に、厚み方向だけなく、面方向にも電流が流れ、第１電極１００，１０１および第２電極２００，２０１によるイオン流の偏向作用が減少してしまう場合がある。内壁部材４６，４８の面方向の抵抗値は体積抵抗率ρを厚さｔで除した値であるρ／ｔに比例するので、ρが小さすぎたり、厚さｔが大き過ぎたりすることは好ましくない。
【０１９９】
したがって、これらの点を考慮して、内壁部材４６，４８の体積抵抗率ρ、厚さｔを決定する必要がある。
【０２００】
そこで、任意の内壁部材４６を貼り付けた帯電装置４５ａを用いて帯電させたときの感光体ドラム１１の表面電位を、表面電位計３８および表面電位プローブ３７によって観測して、表面電位の帯電均一性および放電安定性を評価し、これらの値を決定した。
【０２０１】
詳細には、ピッチＰ＝４ｍｍ、厚さＬ１＝０．１ｍｍ、幅ｗ１＝１ｍｍ、長さｈ１＝２ｍｍの放電電極を備える放電素子３５と、開口部の幅が１４ｍｍ、厚さＬ２＝０．８ｍｍのシールドケース３４と、幅ｗ２＝２ｍｍ、長さｈ２＝４ｍｍの第１電極１００および第２電極２００とが設けられ、距離ｇ１＝０ｍｍ、距離ｘ１＝ｘ２＝１．８ｍｍ、距離ｄ１＝ｄ２＝７ｍｍと設定された帯電装置４５ａを用いた。
【０２０２】
また、内壁部材４６としては、ポリイミドフィルムにカーボンを分散させた厚さ１００μｍのフィルムＡおよび厚さ２０μｍのフィルムＢ、ならびにＡＢＳ樹脂にカーボンを分散させた厚さ１ｍｍの樹脂板Ｃを用い、フィルムＡ、フィルムＢ、樹脂板Ｃのそれぞれにおいて、いくつかの体積抵抗率ρを試した。それぞれの体積抵抗率ρは、分散するカーボンの添加量を適宜変更して調整した。
【０２０３】
また、放電条件は、放電電流量の総量が、３００μＡとなるように、定電流制御を行うこととした。
【０２０４】
このときの体積抵抗率ρ，厚さｔ、および評価結果を表１に示す。
放電安定性および帯電均一性の評価は、画像上に濃度ムラとして現れるような帯電電位変動の優劣を判断基準にし、評価「◎」が非常に優れている状態を示し、評価「○」が実用状問題ない状態を示し、評価「△」が実用上やや問題がある状態を示し、評価「×」が著しく劣悪な状態を示す。なお、帯電均一性において、「−」となっているのは、放電が安定せず、均一性の評価ができなかったことを示す。
【０２０５】
放電安定性および帯電均一性ともに「◎」のものが総合評価「◎」であり、いずれも「○」よりよい評価で、かつ、総合評価「◎」に該当しないものが総合評価「○」であり、いずれも「△」よりよい評価で、かつ、総合評価「◎」または「○」に該当しないものが総合評価「△」であり、いずれか一方でも「×」がある場合は、総合評価「×」である。
【０２０６】
【表１】
2010276999.tif 000003
【０２０７】
上述したように、放電安定性は、内壁部材４６の厚み方向の抵抗値に依存する。厚み方向の抵抗値は、体積抵抗率ρと厚さｔとの積である、ρ×ｔに比例する。表１の放電安定性の評価結果から、いずれの内壁部材４６を用いた場合であっても、ρ［Ω・ｃｍ］×ｔ［μｍ］が２．４×１０12以下であると、放電安定性が良い（評価が「○」以上となる）ことがわかる。
【０２０８】
また、上述したように、帯電均一性は、内壁部材４６の面方向の抵抗値に依存する。面方向の抵抗値は、体積抵抗率ρを厚さｔで除した値である、ρ／ｔに比例する。表１の帯電均一性の評価結果から、いずれの内壁部材４６を用いた場合であっても、帯電均一性の評価ができる程度に放電が安定していれば、ρ［Ω・ｃｍ］／ｔ［μｍ］が１．１×１０5以上であると、帯電均一性が良い（評価が「○」以上となる）ことがわかる。
【０２０９】
この結果から、体積抵抗率をρ［Ω・ｃｍ］、厚さをｔ［μｍ］とするとき、下記式（１），（２）を満足する内壁部材４６，４８を設けることで、放電安定性および帯電均一性がより優れた帯電装置となることがわかる。
ρ×ｔ≦２×１０１２                                            …（１）
ρ／ｔ≧２×１０５                                              …（２）
【０２１０】
ここで式（１）の根拠について考察する。本実施形態では、放電電流の総量は、３００μＡである。したがって、放電素子３５の長手方向の長さが約３０ｃｍ（Ａ３サイズ相当）の場合、第１電極１００の単位長さ（１ｃｍ）当たりに流れる電流は、
３００［μＡ］÷（３０［ｃｍ］×２（両側））＝５［μＡ／ｃｍ］
となる。
【０２１１】
単位長さ当たりの面積を１ｃｍ２と近似すると、その部分に流れる電流によって内壁部材４６で生じる電圧降下は、
単位面積当たりの電流Ｉ（Ａ）×単位面積の抵抗Ｒ（Ω）
となる。
【０２１２】
ここでρ×ｔ値とＲの関係は、
Ｒ＝ρ［Ω・ｃｍ］×ｔ［μｍ］÷単位面積［１／ｃｍ２］＝１０−４ρ×ｔ
となり、式（１）の、ρ×ｔ≦２×１０１２を当てはめると、
内壁部材４６による電圧降下≦５×１０−６（Ａ）×１０−４×２×１０１２＝１０００Ｖ
となり、内壁部材４６における電位変動が１０００Ｖ以下になるように設定することで、放電の安定性を維持できることを意味すると思われる。
【０２１３】
また放電の不安定性と相関が高い特性として、各放電電極の放電開始電圧のばらつきが考えられる。本実施形態における鋸歯状または楔状の放電電極においては、放電開始電圧のばらつきは５００Ｖ〜１０００Ｖ程度となる場合がある。これは前述の内壁部材４６での電位変動分と近い変動であり、式（１）の根拠の一つと考えられる。
【０２１４】
また、厚さｔが大きい場合、厚さｔの局所的なばらつきの幅も大きくなり、内壁部材４６，４８の厚み方向および面方向の抵抗値にばらつきが生じるので、放電安定性および帯電均一性の点から好ましくない。表１中の厚み１ｍｍの条件での結果からわかるように、内壁部材が厚くなると体積抵抗の適正範囲が狭くなり、内壁部材の品質ばらつきの影響を受けやすくなり、抵抗範囲の管理が厳しくなることでコストが上がるといった不具合も懸念される。よって、内壁部材４６，４８としてはフィルム状の薄いものが好ましい。
【０２１５】
厚さｔは、厚さｔ自身のばらつき、および内壁部材４６，４８を貼り付けた際のばらつきが存在しても、放電安定性および帯電均一性に悪影響を及ぼさないように、第１電極１００，１０１から放電電極までの距離の１０分の１以下であることが好ましい。厚さｔがこの程度である場合、貼り付けの自由度が高く、様々な第１電極１００，１０１および第２電極２００，２０１に貼り付けられるという利点もある。さらに、厚さｔが小さいので、内壁部材４６，４８の面方向の抵抗値を大きく設定しやすいという利点もある。
【０２１６】
次に、本発明に係る帯電装置の第６実施形態について説明する。本実施形態の帯電装置は、放電素子３５の代わりに放電素子４９が設けられること以外は、第１〜第５実施形態の帯電装置と同様である。したがって、放電素子４９についてのみ説明し、シールドケース、第１電極および第２電極、ならびに内壁部材についての説明は省略する。
【０２１７】
図８は、放電素子４９の構成を示す図である。図８（ａ）は、放電素子４９の斜視図である。図８（ｂ）は、放電素子４９の模式図である。図８（ｂ）において、電気抵抗体は記号で表している。
【０２１８】
放電素子４９は、複数の突起部それぞれが分離して一方向に配列される、複数の楔状の電極からなる放電電極５０と、共通電極５１と、電気抵抗体５２と、基板５３とを備える。基板５３は、ガラスエポキシからなり、基板５３上に、放電電極５０と、共通電極５１と、複数の電気抵抗体５２とが配列される。放電電極５０は、異方性導電膜（ＡＣＦ）を用いて、熱圧着によって、基板５３上に固定される。
【０２１９】
放電電極５０は、高圧電源から電圧が印加されることによって少なくとも１の楔状の電極の突起部においてコロナ放電を生じる。高圧電源からの印加電圧は、被帯電物をいずれの極性で帯電させるかによって異なるけれども、印加電圧の絶対値としては、４ｋＶ〜１０ｋＶの範囲内に制御される。また、放電素子４９と帯電装置の他の部材との距離によっても、必要な印加電圧は異なるけれども、トランスコストの観点および安全性の観点から最大値（絶対値）は１０ｋＶ以下とすることが好ましい。
【０２２０】
放電電極５０は、ステンレス材からなり、エッチングによって、突起部先端の曲率が１０μｍ〜３０μｍ程度の尖りになるように形成される。なお、放電電極５０の材料としては、ステンレスに限らず、インコネル、タングステン、銅、鉄などを用いることができる。さらに、放電電極の表面には、ニッケル、クロム、金、もしくは白金めっき、またはニッケルを下地にした金めっき（Ｎｉ−Ａｕめっき）などの加工を施しても良い。
【０２２１】
放電電極５０の厚さは０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍの範囲内で、放電電極５０の突出方向（突起部からシールドケースの開口に向かう方向）の長さは、１ｍｍ〜４ｍｍの範囲内で、放電電極５０の配列方向における楔状の電極の幅は０．５ｍｍ〜２ｍｍの範囲内で、それぞれ適宜設定することができる。放電電極５０の厚さ、長さ、および楔状の電極の幅のいずれについても、この範囲よりも小さ過ぎる場合は放電電極５０の強度が低下して好ましくなく、大き過ぎる場合は突起部先端の尖りが鈍くてコロナ放電が安定しなくなるので好ましくない。
【０２２２】
楔状の電極のピッチＰは、１ｍｍ〜８ｍｍの範囲内で設定できる。ピッチＰが小さ過ぎると、コロナ放電を生じる楔状の電極と、生じない楔状の電極とが現われる場合があり、イオン流偏向手段によっても、帯電ムラを抑えることが難しくなるので、好ましくない。また、ピッチＰが大き過ぎても、イオン流偏向の作用でも十分な均一化を行うことが難しくなり、帯電ムラが生じやすくなり、好ましくない。
【０２２３】
共通電極５１は、高圧電源と接続される。共通電極５１には放電電極と同じステンレス材を用いることができる。
【０２２４】
電気抵抗体５２は、各楔状の電極と共通電極５１とを接続するものである。これによって、高圧電源と放電電極５０とが電気的に接続される。電気抵抗体５２は、たとえばチップ抵抗として、基板５３上に半田付けによって固定することができる。また、電気抵抗体５２として、半導電のフィルム、セラミック抵抗体などを用いることもできる。電気抵抗体５２の抵抗値は、２５０ＭΩ〜２ＧΩであり、好ましくは５００ＭΩ〜１ＧΩである。
【０２２５】
以下に、放電素子４９によって、帯電均一性を維持したまま帯電効率を向上することができることを説明する。ここで、帯電効率とは、被帯電物の帯電に用いられた電流量を、放電電流量の総量で除した値である。
【０２２６】
一般の帯電装置は、放電ギャップを小さくすることで、被帯電物の帯電効率を向上させることができる。しかしながら、従来の帯電装置（第１電極および第２電極を備えず、鋸歯状の放電電極を備える装置）では、放電ギャップを小さくし過ぎると、放電電極から、空気の絶縁破壊によって被帯電物またはグリッド電極に対して電流が流れる、所謂リークが発生する危険性がある。これに対し、放電素子４９は、電気抵抗体５２が過剰な放電電流を抑止するので、放電ギャップを小さくしてもリークが起こりにくいという利点がある。
【０２２７】
また、放電素子４９は、複数の楔状の電極からなる放電電極５０が、各電気抵抗体５２を介して共通電極５１に接続されるので、各楔状の電極からの放電電流のばらつきを抑制して、帯電均一性を高めることができるという利点もある。しかしながら、従来の帯電装置に、鋸歯状の放電電極の代わりに放電素子４９を設けても、放電ギャップを小さくし過ぎた場合は、やはり帯電均一性が低下してしまう。
【０２２８】
これに対し、本実施形態は、第１電極および第２電極を備えるので、イオン流が偏向されて、帯電均一性が高くなる。よって、放電ギャップを小さくしても、充分な帯電均一性を維持することができる。したがって、本実施形態のように、第１電極および第２電極と、放電素子４９を備える帯電装置であれば、放電ギャップが小さい場合であっても、帯電均一性が高く、リークも起こらない。これらを明示的に表したものが図９のグラフである。
【０２２９】
図９は、放電ギャップと帯電均一性および帯電電位との関係を表したグラフである。図９（ａ）は、放電ギャップと帯電均一性との関係を表し、縦軸上方は帯電均一性が高いことを、横軸右方は放電ギャップが小さいことを、それぞれ示す。図９（ｂ）は、放電ギャップと被帯電物の帯電電位との関係を表し、縦軸上方は帯電電位が高いことを、横軸右方は放電ギャップが小さいことを、それぞれ示す。
【０２３０】
図９（ａ），図９（ｂ）において、グラフｂは従来の帯電装置（第１電極および第２電極を備えず、鋸歯状の放電電極を備える装置）を用い、放電電流の総量を比較的多量とした場合のグラフであり、グラフｃは従来の帯電装置を用い、放電電流の総量を比較的中量とした場合のグラフであり、グラフｄは従来の帯電装置を用い、放電電流の総量を比較的少量とした場合のグラフである。また、グラフｅは、放電素子４９を備えること以外は従来の装置と同じ帯電装置を用い、グラフｄと同様に放電電流の総量を比較的少量とした場合のグラフである。また、グラフａは本実施形態の帯電装置を用い、グラフｄと同様に放電電流の総量を比較的少量とした場合のグラフである。
【０２３１】
図９（ａ）は、従来の帯電装置の場合、放電電流量の総量の多少に関わらず、放電ギャップが小さくなるほど帯電均一性が低下し、特に放電電流量の総量が比較的少量であると帯電均一性が低いことを示している。また、従来の帯電装置に放電素子４９を設けることで、放電電流量の総量が比較的少量であっても、帯電均一性が高くなることを示している。これらに対し、本実施形態の場合、放電電流量の総量が比較的少量であっても、放電ギャップの大小に関わらず、帯電均一性が高いことを示している。
【０２３２】
図９（ｂ）は、従来の帯電装置の場合であっても、本実施形態であっても、放電ギャップが小さいほど、帯電電位が高くなる、すなわち、帯電効率が高くなることを示している。
【０２３３】
これらの結果から、本実施形態の帯電装置は、放電ギャップを小さくすることによって、高い帯電均一性を維持したまま、帯電効率を向上できることがわかる。
【０２３４】
したがって、本実施形態の帯電装置は、放電電流量の総量を増加させずに放電ギャップを小さくすることによって、より高速に被帯電物を帯電させることができる。また、放電電流量の総量を削減して放電ギャップを小さくすることによって、充分な帯電電位を維持しながら、オゾン発生量を減少させることができる。
【０２３５】
本発明に係る画像形成装置１は、本発明に係る帯電装置の第１〜第６実施形態のいずれかを備えるので、帯電均一性の高さに起因する高品位な画像を形成することができる。さらに、本発明に係る帯電装置は、帯電均一性が向上するため、放電ギャップを狭めることが可能となる。これによって、オゾン発生量を減少させることができ、また、装置をコンパクトにすることができる。
【０２３６】
最後に、本発明の範囲は、上述した実施形態の範囲ではなく、特許請求の範囲によって示される。上述した実施形態の説明はすべての点で例示であり、本発明の範囲は他のすべての実施形態を含むものである。すなわち、本発明は、上述した実施形態の一部または全部を、特許請求の範囲内および特許請求の範囲と均等の範囲内において変更した、すべての実施形態を含む。
【符号の説明】
【０２３７】
１  画像形成装置
１２，１２ｙ，１２ｍ，１２ｃ，１２ｂ，４２ａ，４２ｂ，４５ａ，４５ｂ，４７  帯電装置
３４，４３  シールドケース
３５，４９  放電素子
４０  突起部
４６，４８  内壁部材
５０  放電電極
５２  電気抵抗体
１００，１００ａ、１００ｂ，１０１，１０１ａ，１０１ｂ  第１電極
２００，２００ａ、２００ｂ，２０１，２０１ａ，２０１ｂ  第２電極
【図１】
2010276999.tif 000004
【図２】
2010276999.tif 000005
【図３】
2010276999.tif 000006
【図４】
2010276999.tif 000007
【図５】
2010276999.tif 000008
【図６】
2010276999.tif 000009
【図７Ａ】
2010276999.tif 000010
【図７Ｂ】
2010276999.tif 000011
【図８】
2010276999.tif 000012
【図９】
2010276999.tif 000013
【図１０】
2010276999.tif 000014
【図１１】
2010276999.tif 000015
【図１２】
2010276999.tif 000016
【図１３】
2010276999.tif 000017