(57)【要約】【課題】コンパクトな構成により，イオン流による画像ノイズを抑制した帯電装置を提供すること。【解決手段】帯電装置１００は，放電電極１１と，感光体ドラム１０と摺接するシール部材１２と，放電電極１１と感光体ドラム１０との間に位置する制御電極１３と，放電電極１１を挟んで対向する一対のシールド板１４と，さらにこれらを収容するハウジング部材１６とを有している。帯電装置１００では，シールド板１４とハウジング部材１６との間に隙間を設けることで，放電電極１１の感光体ドラム１０への放電によって生じるイオン流が装置内で循環する。そして，このイオン流の循環経路中に，オゾン除去部材１５を配置する。オゾンを除去する材料としては，例えば活性炭がある。【選択図】            図２
2006106453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コロナ放電により像担持体を帯電させる帯電装置において，
放電電極と，
前記放電電極を挟んで対向する一対の安定板と，
前記安定板を収容するとともに像担持体と対向する面に開口部を備えたハウジング部材と，
前記ハウジング部材に付設され，像担持体と前記ハウジング材との隙間をシールするシール部材と，
前記ハウジング部材と前記安定板との隙間に位置し，オゾンを除去するオゾン除去部材とを有することを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
請求項１に記載する帯電装置において，
前記ハウジング部材は，絶縁性材料からなることを特徴とする帯電装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載する帯電装置において，
前記放電電極は，鋸歯形状の電極であることを特徴とする帯電装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１つに記載する帯電装置において，
前記安定板の外壁および前記ハウジング部材の内壁は，複数の溝部を有することを特徴とする帯電装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１つに記載する帯電装置において，
前記オゾン除去部材は，階段形状の部材であり，その階段状の部位がイオン流の伝播方向の上流側に設けられていることを特徴とする帯電装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１つに記載する帯電装置において，
前記オゾン除去部材は，イオン流の伝播方向に対し，形状が異なる成形部材を重ね合わせた構造を有するものであることを特徴とする帯電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，電子写真方式の画像形成装置（例えば，複写機，プリンタ）に用いられる帯電装置に関する。さらに詳細には，コロナ放電部材を利用した帯電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の感光体ドラム等の像担持体を一様に帯電するための帯電装置として，コロナ放電部材を利用したものがある。そのような帯電装置では，像担持体の表面への放電により，コロナ放電部材の近傍からオゾンを含む気流（イオン流）が発生する。このイオン流は，画像濃度の低下やにじみ等の画像ノイズの一因となる。この問題を解決するため，従来の帯電装置では，例えば帯電装置の周囲に排気のためのダクトを配置し，ファン等によって空気流を形成するとともにファンの近傍にオゾン吸着材等を設けることによってオゾンの適切な排気が行われていた。
【０００３】
このイオン流の問題に着目した技術文献としては，例えば次のようなものがある。特許文献１に記載の帯電装置では，放電電極板にオゾン分解触媒を設けることにより，オゾンが良好に分解され，画像あれが少ないコロナ帯電装置の提供が可能であるとしている。また，特許文献２に記載の帯電装置では，シールド板にオゾン吸着剤を塗布することにより，安定した画像形成を行うことができるとしている。また，特許文献３には，イオン流の排気のためのダクトを配置し，イオン流の流れの下流位置にオゾン吸収樹脂を配置したコロナ帯電器が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−９０９７４号公報
【特許文献２】特開２００１−３３１０２１号公報
【特許文献３】特開８−１６０７１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら，これらの帯電装置では次のような問題があった。すなわち，いずれの帯電装置であっても，オゾンを適切に排気するには排気のためのダクトを配置する必要がある。さらには，ファンによって適切な空気流を形成する必要がある。そのため，近年要望されている低コスト化，コンパクト化に対応することが非常に困難であった。
【０００５】
本発明は，前記した従来の帯電装置が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，コンパクトな構成により，イオン流による画像ノイズを抑制した帯電装置およびそれを備えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題の解決を目的としてなされた帯電装置は，コロナ放電により像担持体を帯電させる帯電装置であって，放電電極と，放電電極を挟んで対向する一対の安定板と，安定板を収容するとともに像担持体と対向する面に開口部を備えたハウジング部材と，ハウジング部材に付設され，像担持体とハウジング材との隙間をシールするシール部材と，ハウジング部材と安定板との隙間に位置し，オゾンを除去するオゾン除去部材とを有するものである。
【０００７】
すなわち，本発明の帯電装置は，放電電極を囲む安定板と，その安定板を囲むハウジング部材とによって，イオン流の循環経路を形成している。つまり，放電の際に生じるイオン流は，像担持体に衝突して分散する。分散したイオン流は，シール部材によって外部への流出が抑制され，ハウジング部材が安定板を覆うことによって生じるハウジング部材と安定板との隙間を伝播する。その後，イオン流はハウジング部材の底面に衝突して再び安定板間に流入する。つまり，放電によって生じたイオン流は，帯電装置内を循環することになる。
【０００８】
そして，本発明の帯電装置は，ハウジング部材と安定板との隙間にオゾン除去部材を配置している。すなわち，イオン流の循環経路中にオゾン除去部材を配置している。オゾン除去部材としては，例えば絶縁性フィルムにオゾンを吸着または分解する材料（活性炭等）を塗布したものや，そのオゾン除去材料を練り込み成形したものがある。これにより，イオン流がハウジング部材と安定板との隙間を通過する際にイオン流中のオゾンが適切に処理され，結果として画像ノイズが抑制される。
【０００９】
また，ハウジング部材は，絶縁性材料からなることとするとよりよい。すなわち，ハウジング部材が導電性材料の場合，導電性材料からなる安定板との間で電場が形成され，イオン流の流れが不安定になる。そのため，ハウジング部材を絶縁性材料（例えば，ＡＢＳ樹脂）とすることにより，イオン流の循環を確実に図ることができる。
【００１０】
また，放電電極は，鋸歯形状の電極であることとするとよりよい。すなわち，放電電極を鋸歯形状とすることにより指向性を持ったコロナ放電を行うことができる。よって，より確実にイオン流を生じさせることができ，結果としてオゾンの除去が容易となる。
【００１１】
また，本発明の帯電装置は，安定板の外壁およびハウジング部材の内壁に複数の溝部が設けられていることとするとよりよい。すなわち，これらの壁面に複数の溝部が設けられていることにより，その隙間を流れるイオン流が蛇行する。よって，イオン流とオゾン除去部材との接触面積が大きくなり，より効率的なオゾンの除去が可能となる。
【００１２】
また，本発明の帯電装置のオゾン除去部材は，階段形状の部材であり，その階段状の部位がイオン流の伝播方向の上流側に設けられていることとするとよりよい。あるいは，イオン流の伝播方向に対し，形状が異なる成形部材を重ね合わせた構造を有するものとしてもよい。このような構造であっても，イオン流とオゾン除去部材との接触面積が大きくなり，より効率的なオゾンの除去が可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の帯電装置では，帯電装置内にイオン流の循環経路を設けている。さらに，イオン流の循環経路中にオゾン除去部材を設けることにより，適切にオゾンの低減が図られている。すなわち，ダクトやファンを設けることなくオゾンの適切な処理が図られている。従って，コンパクトな構成により，イオン流による画像ノイズを抑制した帯電装置が提供されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下，本発明を具体化した最良の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，感光体ドラムを一様に帯電させるためのものであって，コロナ放電部材を利用した帯電装置に本発明を適用したものである。
【００１５】
［第１の形態］
図１は，第１の形態の帯電装置１００の概略構成を示している。図２は，図１に示した帯電装置１００のＸ−Ｘ断面のイメージを示すとともに，帯電装置１００を感光体ドラム１０と対向させたときの状態を示している。図３は，図１に示した帯電装置１００を組み合わせる前の状態を示している。帯電装置１００は，電子写真方式の画像形成装置に組み込まれて使用される。
【００１６】
第１の形態の帯電装置１００は，図１に示すように，放電電極１１，シール部材１２，制御電極１３，シールド板１４，オゾン除去部材１５，さらにこれらを収容するハウジング部材１６を有している。帯電装置１００は，図２に示すように感光体ドラム１０と対面し，感光体ドラム１０の軸方向に沿って配置される。また，放電電極１１およびシールド板１２には電源に接続され，適宜電圧が印加される。
【００１７】
放電電極１１は，鋸歯形状の電極板であり，感光体ドラム１０の軸方向に沿うように配置される。制御電極１３は，感光体ドラム１０の帯電電位を所定の電位に制御するためのグリッド電極であり，感光体ドラム１０と放電電極１３との間に配置される。シールド板１４は，放電電極１１を挟んで対向する一対の導電部材（例えば，ステンレス鋼）であり，電源と接続している。さらに，シールド部材１４と制御電極１３とは，一体となって断面コの字形状をなしており，放電電極１１を感光体ドラム１０から離れた面を除く三方から覆っている。
【００１８】
ハウジング部材１６は，一方が開口している断面コの字形状の絶縁部材（例えば，ＡＢＳ等の熱可塑性樹脂）であり，シールド板１４等を収容している。ハウジング部材１６は，その開口部が感光体ドラム１０に面するように配置される。
【００１９】
帯電装置１００を感光体ドラム１０と対向させた際，感光体ドラム１０とハウジング部材１６との間には所定の間隔が設けられる。そのため，この隙間からの空気の漏れを防止する必要がある。そこで，ハウジング部材１６の制御電極１３を囲む四辺には，その隙間を塞ぐためのシール部材１２が設けられている。このシール部材１２は，ハウジング部材１６に一辺が固定されるとともに，感光体ドラム１０に他辺が接触された状態で保持される。
【００２０】
また，帯電装置１００では，シールド板１４を覆うハウジング部材１６によって，ハウジング部材１６とシールド板１４との間に所定の間隔が設けられる。また，シールド部材１４と制御電極１３とが一体となった部材は，断面コの字形状であって，感光体ドラム１０から離れた面が開口している。また，ハウジング部材１６に付設されたシール部材１２によって感光体ドラム１０との隙間を塞いでいる。これにより，放電電極１１の感光体ドラム１０への放電によって生じるイオン流が循環（図２中の破線矢印参照）する循環経路が構成されている。
【００２１】
さらに，ハウジング部材１６とシールド板１４との間には，オゾンを除去するオゾン除去部材１５が配置されている。オゾン除去部材１５としては，例えば波状に成形した絶縁板にオゾンを除去する材料が塗布あるいはめっきされたものがある。なお，オゾンを除去する材料としては，例えば活性炭，二酸化マンガン，過酸化鉛，パラジウム，白金，ニッケル，ロジウム等が適用可能である。
【００２２】
次に，本形態の帯電装置１００の動作を説明する。帯電装置１００では，画像形成動作時に，放電電極１１とシールド板１４とに電圧が印加され，制御電極１３にグリッド電圧が印加される。これにより，放電電極１１から放電が生じ，感光体ドラム１０の表面が所定電位に一様に帯電される。
【００２３】
また，放電の際，放電電極１１近傍から感光体ドラム１０に向かうイオン流が生じる。そのイオン流は，感光体ドラム１０に衝突して分散する。分散したイオン流は，シール部材１２およびハウジング部材１６に沿うように伝播する。そして，ハウジング部材１６とシールド板１４との隙間を伝播し，ハウジング部材１６の底面に衝突して再び分散する。そして，分散したイオン流は，開口するシールド部材１４，１４間から再び感光体ドラム１０に向かって伝播する。これにより，放電によって生じたイオン流は，図１に示したように帯電装置１００内を循環する。
【００２４】
そして，このイオン流の循環経路中にオゾン除去部材１５が配置されていることから，イオン流がオゾン除去部材１５を通過する際，イオン流中のオゾンが良好に分解される。従って，帯電装置１００内のオゾン濃度は低い。
【００２５】
すなわち，第１の形態の帯電装置１００は，安定板１４を収容するハウジング部材２６を設けることにより，放電によって発生するイオン流を帯電装置内１００で循環させることができる。そして，その循環経路中にオゾン除去部材１５を配置することで，帯電装置１００内でオゾンの除去が可能となる。つまり，帯電装置１００では，従来の帯電装置のようにダクトやファンを設けることなくオゾンの除去ができる。よって，装置自体がコンパクトでかつ安価である。
【００２６】
［第２の形態］
第２の形態の帯電装置２００は，図４に示すように，放電電極２１，シール部材２２，制御電極２３，シールド板２４，オゾン除去部材２５，さらにこれらを収容するハウジング部材２６を有している。これらの配置は，第１の形態の帯電装置１００と同様である。そのため，帯電装置２００には，第１の形態と同様に，イオン流の循環経路が設けられ，その循環経路中，具体的にはシールド板２４とハウジング部材２６との隙間にオゾン除去部材２５が配置されている。
【００２７】
また，シールド板２４の外壁には複数の溝２４１が設けられている。さらに，ハウジング部材の内壁にも複数の溝２６１が設けられている。この点，それぞれの壁面がフラットな第１の形態と異なる。また，シールド板２４とハウジング部材２６との間に位置するオゾン除去部材２５についても，両壁面の形状に合わせて断面波状に成形されている。そのため，イオン流は，シールド板２４とハウジング部材２６との隙間を蛇行しながら通過する。
【００２８】
第２の形態の帯電装置２００では，オゾン除去部材２５の周囲をイオン流が蛇行しながら通過する。そのため，第１の形態と比較してイオン流とオゾン除去部材２５との接触面積が大きい。よって，より効率的なオゾンの除去が可能となる。
【００２９】
なお，オゾン除去部材２５は，イオン流を蛇行させる形状であればよく，断面波状に限るものではない。また，１枚板に限らず，複数枚の板によって構成されるものであってもよい。
【００３０】
［第３の形態］
第３の形態の帯電装置３００は，図５に示すように，放電電極３１，シール部材３２，制御電極３３，シールド板３４，オゾン除去部材３５，さらにこれらを収容するハウジング部材３６を有している。これらの配置は，第１の形態の帯電装置１００と同様である。そのため，帯電装置３００には，第１の形態と同様に，イオン流の循環経路が設けられ，その循環経路中，具体的にはシールド板３４とハウジング部材３６との隙間にオゾン除去部材３５が配置されている。
【００３１】
また，オゾン除去部材３５は，感光体ドラム３０とハウジング部材３６との隙間にも配置されており，その断面が階段状をなしている。すなわち，シール部材３２の内側にもオゾン除去部材３５が配置されている。この点，オゾン除去部材がシール部材と隣接せず，その断面がフラットな第１の形態と異なる。断面階段状のオゾン除去部材３５の例としては，図６に示すように高さが異なるオゾン除去部材を重ね合わせたものがある。
【００３２】
第３の形態の帯電装置３００では，感光体ドラム３０とハウジング部材３６との隙間にもオゾン除去部材３５を配置し，オゾン除去部材３５が断面階段状であるため，第１の形態と比較してイオン流とオゾン除去部材３５との接触面積が大きい。よって，より効率的なオゾンの除去が可能となる。
【００３３】
［第４の形態］
第４の形態の帯電装置４００は，図７に示すように，放電電極４１，シール部材４２，制御電極４３，シールド板４４，オゾン除去部材４５，さらにこれらを収容するハウジング部材４６を有している。これらの配置は，第１の形態の帯電装置１００と同様である。そのため，帯電装置４００には，第１の形態と同様に，イオン流の循環経路が設けられ，その循環経路中，具体的にはシールド板４４とハウジング部材４６との隙間にオゾン除去部材４５が配置されている。
【００３４】
また，オゾン除去部材４５は，４種類のオゾン除去部材が重ね合わせられて４層構造をなしている。この点，単層構造である第１の形態と異なる。図８ないし図１１に４層構造のオゾン除去部材４５の例を示す。なお，図８，図９は，組み合わせられる前のオゾン除去部材４５１（１段目），４５２（２段目），４５３（３段目），４５４（４段目）をそれぞれ示している。図１０，図１１は，組み合わせられた後のオゾン除去部材４５を示している。各図に示したように，オゾン除去部材４５を構成するオゾン除去部材４５１，４５２，４５３，４５４はそれぞれ異なったパターンを有している。
【００３５】
第４の形態の帯電装置４００では，オゾン除去部材４５をそれぞれ異なったパターンのオゾン除去部材が組み合わされた多重層構造としている。ため，第１の形態と比較してイオン流とオゾン除去部材４５との接触面積が大きい。よって，より効率的なオゾンの除去が可能となる。
【００３６】
なお，本形態のオゾン除去部材４５は，多重層構造であればよく，その層数は４層に限るものではない。また，多重層を構成する各層のパターンは，例示したパターンに限るものではない。
【００３７】
以上詳細に説明したように本実施の形態の帯電装置は，放電電極がシールド板に挟まれ，さらにシールド板がハウジング部材に囲まれ，さらにシール部材が感光体ドラムとの隙間を塞いでいることにより，帯電装置内にイオン流の循環経路が形成されている。そして，その循環経路中に，オゾン除去部材を配置することとしている。これにより，イオン流が循環するとともにイオン流中のオゾンが適切に除去される。この帯電装置では，ダクトやファン等を設けることなくオゾン濃度の低減を図ることができる。そのため，装置自体は，コンパクトかつ安価である。よって，コンパクトな構成により，イオン流による画像ノイズを抑制した帯電装置が実現されている。
【００３８】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，本実施の形態の帯電装置は，感光体ドラムを一様に帯電するためのものであるが，これに限るものではない。すなわち，転写チャージャ，分離チャージャ，除電チャージャ等，放電器であれば適用可能である。また，放電電極としては，鋸歯形状の放電電極板に限らず，例えば，ワイヤー電極や，ピン電極であってもよい。
【００３９】
また，本実施の形態のオゾン除去部材は，あらかじめ成形された樹脂板に活性炭等を塗布するものであるが，これに限るものではない。例えば，粉末状活性炭を練り込み成型するものであってもよい。また，オゾン除去部材の外形は，波状に限るものではなく，イオン流の伝播を妨げるような形状でなければよい。また，オゾン除去部材は板状に成形されたものに限るものではなく，例えば網状に成形されたものであってもよい。
【００４０】
また，シール部材は，感光体ドラムに対して完全に接触している方がイオン流の流出防止の点では好ましいが，非接触であってもイオン流が概ね循環する程度に近接した状態であってもよい。また，ハウジング部材がシールド板を完全に囲んでいる方がイオン流の流出防止の点では好ましいが，一部が開口しているとしてもイオン流が概ね循環する程度に囲まれていればよい。
【００４１】
また，像担持体としては，感光体ドラムに限らず，例えば，中間転写体（ベルト，ドラム，ローラ等）や，用紙搬送体（ベルト等）であってもよい。また，本実施の形態の帯電装置を使用する画像形成装置としては，複写機，プリンタ，ＦＡＸ，これらの複合機等，放電器を使用するものであればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】第１の形態にかかる帯電装置の全体を示す概略説明図（斜視図）である。
【図２】第１の形態にかかる帯電装置の全体を示す概略説明図（断面図）である。
【図３】帯電装置を組み合わせる前の状態を示す図である。
【図４】第２の形態にかかる帯電装置の全体を示す概略説明図である。
【図５】第３の形態にかかる帯電装置の全体を示す概略説明図である。
【図６】断面が階段状のオゾン除去部材の例を示す斜視図である。
【図７】第４の形態にかかる帯電装置の全体を示す概略説明図である。
【図８】４層構造のオゾン除去部材の例を示す斜視図（組合せ前）である。
【図９】４層構造のオゾン除去部材の例を示す上面図（組合せ前）である。
【図１０】４層構造のオゾン除去部材の例を示す斜視図（組合せ後）である。
【図１１】４層構造のオゾン除去部材の例を示す上面図（組合せ後）である。
【符号の説明】
【００４３】
１０    感光体ドラム（像担持体）
１１    放電電極（放電電極）
１２    シール部材（シール部材）
１３    制御電極
１４    シールド板（安定板）
１５    オゾン除去部材（オゾン除去部材）
１６    ハウジング部材（ハウジング部材）
１００  帯電装置（帯電装置）
【図１】
2006106453.tif 000003
【図２】
2006106453.tif 000004
【図３】
2006106453.tif 000005
【図４】
2006106453.tif 000006
【図５】
2006106453.tif 000007
【図６】
2006106453.tif 000008
【図７】
2006106453.tif 000009
【図８】
2006106453.tif 000010
【図９】
2006106453.tif 000011
【図１０】
2006106453.tif 000012
【図１１】
2006106453.tif 000013