(57)【要約】【課題】  イオンの発生効率を向上させ、余分な放電を抑制し、結果としてオゾンの発生量を抑制したイオン発生装置ならびに該イオン発生装置を備えた空気調節装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】  イオン発生装置１は、セラミック基板５上に誘導電極２（第１電極部）と、誘導電極２上に光導電性を有する誘電体層３（誘電体膜）と、誘電体層３上の一部に放電電極４（第２電極部）と、誘導電極２と放電電極４との間に電圧を印加する電源６（給電手段）と、誘電体層３上に光を照射する光除電装置１１（光照射器）とを備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正イオン／負イオンを発生させるイオン発生装置であって、
第１電極部と、
前記第１電極部上に光導電性を有する誘電体膜と、
前記誘電体膜上の一部に第２電極部と、
前記第１と第２電極部間に電圧を印加する給電手段と、
前記誘電体膜上に光を照射する光照射器とを備えたイオン発生装置。
【請求項２】
正イオン／負イオンを発生させるイオン発生装置であって、
第１電極部と、
前記第１電極部と対向するように形成された複数の第２電極部と、
前記第２電極部間の少なくとも一部に該第２電極に接続して形成された光導電性を有する誘電体膜と、
前記第１と第２電極部間に電圧を印加する給電手段と、
前記誘電体膜上に光を照射する光照射器とを備えたイオン発生装置。
【請求項３】
前記誘電体膜は前記第２電極部上に達する、請求項２に記載のイオン発生装置。
【請求項４】
前記給電手段と前記光照射器とに接続され、前記給電手段による電圧の印加を停止した後に前記光照射器を作動させるコントローラをさらに備えた、請求項１から請求項３のいずれかに記載のイオン発生装置。
【請求項５】
前記誘電体膜はフタロシアニンを含む、請求項１から請求項４のいずれかに記載のイオン発生装置。
【請求項６】
前記誘電体膜はアモルファスシリコンを含む、請求項１から請求項４のいずれかに記載のイオン発生装置。
【請求項７】
前記光照射器から照射される光は、赤から赤外の波長領域に強度のピークを有する、請求項１から請求項６のいずれかに記載のイオン発生装置。
【請求項８】
本体と、
前記本体内に設けられた請求項１から請求項７のいずれかに記載のイオン発生装置と、
前記イオン発生装置において発生した正イオン／負イオンを前記本体外に送出する送風手段とを備えた空気調節装置。
【請求項９】
本体と、
前記本体内に設けられた請求項１から請求項７のいずれかに記載のイオン発生装置と、
前記イオン発生装置において発生した正イオン／負イオンにより帯電される感光ドラムと、
前記イオン発生装置により帯電した前記感光ドラム上に光を照射して該感光ドラム上に印刷パターンに対応した静電潜像を形成する光照射手段と、
前記光照射手段により静電潜像が形成された感光ドラム上にトナーを供給するトナー供給手段とを備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオン発生装置、空気調節装置および画像形成装置に関し、特に、オゾン発生量が抑制されたイオン発生装置ならびに該イオン発生装置を備えた空気調節装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
誘導電極と放電電極とで誘電体膜を挟持する構造のコロナ放電素子（イオン発生装置）が従来から知られている。
【０００３】
たとえば、特公平２−２２９９８号公報（従来例１）においては、誘電体膜を介して線状コロナ電極と面状誘導電極とを一体的に設けたコロナ放電素子において、該誘電体層をアルミナ磁器で形成し、該線状コロナ放電極をタングステンで形成し、その線状コロナ放電極と誘電体層との境界面にそれらの焼成時に形成されるメタライズ層からなる境界層を一体的に形成することを特徴とするコロナ放電素子が開示されている。このような放電素子においては、放電に際しイオンとオゾンとが発生するので、該放電素子は、たとえばオゾンを発生されるオゾナイザとして利用される。
【０００４】
従来例１と同様の構造を有する放電素子を荷電装置に適用した例が、米国特許第４１５５０９３号明細書（従来例２）に開示されている。
【０００５】
従来例２においては、放電素子の一例として、ガラスの両側においてそれぞれが交差するようにマトリクス状に線状電極が配置されたものが開示されている。この構成によれば、線状電極が互いに交差する複数の交点において選択的に放電を生じさせ、イオンを発生させることで、放電素子と対向する円筒状誘電体上に静電潜像を直接形成することができる。この静電潜像を可視化する装置を設けることで、プリンタ、複写機またはファクシミリなどが構成される。
【０００６】
また、特開２００２−９５７３１号公報（従来例３）においては、従来例１，２と異なるタイプの放電素子および該放電素子を備えた空気調節装置が開示されている。具体的には、円筒形のガラス管が誘電体層として用いられた放電素子と、この放電素子を備え、放電により発生するＨ+（Ｈ2Ｏ）m（ｍ：自然数）の正イオンと、Ｏ2-（Ｈ2Ｏ）n（ｎ：自然数）の負イオンとにより大気中の浮遊殺菌を殺菌する空気調節装置とが開示されている。
【特許文献１】特公平２−２２９９８号公報
【特許文献２】米国特許第４１５５０９３号明細書
【特許文献３】特開２００２−９５７３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のような放電素子（イオン発生装置）においては、以下のような問題があった。
【０００８】
従来例１〜３に示すような放電素子においては、電極に挟持された誘電体膜の表面に放電により生じた電荷（イオン）が蓄積される（チャージアップ）。これにより、電極と誘電体膜との間の実効的な電位差（放電電圧）が低減される。これを抑制するため、電極に交流電圧を印加する必要がある。これにより、誘電体膜上に蓄積された電荷が除去される。しかしながら、このように電荷を除去するために印加される交流電圧は、本来の目的（たとえばイオン発生）に寄与しない余分な放電を生じさせる。
【０００９】
上述したような余分な放電を生じさせることにより、オゾンの発生量が増大することになる。オゾンは人体に対して有害であるため、空気調節装置や画像形成装置においてはその発生量をできるたけ低減することが望ましい。
【００１０】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、イオンの発生効率を向上させ、余分な放電を抑制し、結果としてオゾンの発生量を抑制したイオン発生装置ならびに該イオン発生装置を備えた空気調節装置および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】
【００１１】
本発明に係るイオン発生装置は、１つの局面では、正イオン／負イオンを発生させるイオン発生装置であって、第１電極部と、第１電極部上に光導電性（光伝導性）を有する誘電体膜と、誘電体膜上の一部に第２電極部と、第１と第２電極部間に電圧を印加する給電手段と、誘電体膜上に光を照射する光照射器とを備える。
【００１２】
上記構成によれば、誘電体膜に光を照射することにより、該誘電体膜上に蓄積された電荷を除去することができる。この結果、イオンの発生効率を向上させ、余分な放電を抑制し、オゾンの発生量を抑制することができる。
【００１３】
本発明に係るイオン発生装置は、他の局面では、正イオン／負イオンを発生させるイオン発生装置であって、第１電極部と、第１電極部と対向するように形成された複数の第２電極部と、第２電極部間の少なくとも一部に該第２電極に接続して形成された光導電性を有する誘電体膜と、第１と第２電極部間に電圧を印加する給電手段と、誘電体膜上に光を照射する光照射器とを備える。
【００１４】
この構成によっても、誘電体膜に光を照射することにより、該誘電体膜上に蓄積された電荷を除去することができる。この結果、イオンの発生効率を向上させ、余分な放電を抑制し、オゾンの発生量を抑制することができる。
【００１５】
ここで、第２電極部間に形成された誘電体膜は第２電極部上に達してもよい。
【００１６】
これにより、誘電体膜の形成プロセスが容易になる。このような構成によっても、誘電体膜に光を照射することにより、該誘電体膜上に蓄積された電荷を除去することができる。
【００１７】
上記イオン発生装置は、給電手段と光照射器とに接続され、給電手段による電圧の印加を停止した後に光照射器を作動させるコントローラをさらに備えることが好ましい。
【００１８】
これにより、放電が生じている際には誘電体膜の絶縁性を確保し、放電が生じていない間に誘電体膜に蓄積された電荷を除去することができる。
【００１９】
誘電体膜はフタロシアニンまたはアモルファスシリコンを含むことが好ましい。
【００２０】
上記素材を用いることにより、放電の際の発光によっては絶縁性が損なわれない光導電性を有する誘電体膜が形成される。
【００２１】
光照射器から照射される光は、赤から赤外の波長領域に強度のピークを有することが好ましい。
【００２２】
これにより、放電による発光（紫外から青領域）と波長領域が重複しない光が照射される。結果として、放電が生じている際には誘電体膜の絶縁性を確保し、放電が生じていない間に誘電体膜に蓄積された電荷を除去することができる。
【００２３】
本発明に係る空気調節装置は、本体と、本体内に設けられた上記のイオン発生装置と、イオン発生装置において発生した正イオン／負イオンを本体外に送出する送風手段とを備える。
【００２４】
上記構成によれば、オゾンの発生量が抑制された、人体および環境にやさしい空気調節装置が提供される。
【００２５】
本発明に係る画像形成装置は、本体と、本体内に設けられた上記のイオン発生装置と、イオン発生装置において発生した正イオン／負イオンにより帯電される感光ドラムと、イオン発生装置により帯電した感光ドラム上に光を照射して該感光ドラム上に印刷パターンに対応した静電潜像を形成する光照射手段と、光照射手段により静電潜像が形成された感光ドラム上にトナーを供給するトナー供給手段とを備える。
【００２６】
上記構成によれば、オゾンの発生量が抑制された、人体および環境にやさしい画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、イオン発生装置の放電時におけるオゾン発生量を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に、本発明に基づくイオン発生装置、空気調節装置および画像形成装置の実施の形態について、図１から図７を用いて説明する。
【００２９】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係るイオン発生装置の構成を示した図である。
【００３０】
本実施の形態に係るイオン発生装置１は、図１に示すように、セラミック基板５上に誘導電極２（第１電極部）と、誘導電極２上に光導電性を有する誘電体層３（誘電体膜）と、誘電体層３上の一部に放電電極４（第２電極部）と、誘導電極２と放電電極４との間に電圧を印加する電源６（給電手段）と、誘電体層３上に光を照射する光除電装置１１（光照射器）とを備える。
【００３１】
また、イオン発生装置１は、電源６と光除電装置１１とに接続され、電源６による電圧の印加を停止した後に光除電装置１１を作動させるコントローラ１１Ａを備えている。
【００３２】
イオン発生装置の構成および動作について、さらに詳細に説明する。
【００３３】
イオン発生装置１は、上述したとおり、セラミック基板５上に誘導電極２、誘電体層３、放電電極４の順に積層された積層構造を有する。誘導電極２と放電電極４との間には電源６が設けられる。誘電体層３は、暗所で絶縁体、明所で導体の特性を示す光導電性材料で構成されている。
【００３４】
図２は、光導電性を有する材料で構成された誘電体層３の一例としての積層型光導電層を示す断面図である。
【００３５】
図２を参照して、誘導電極２上に膜厚１μｍ以下程度のＣＧＬ層３２（電荷キャリア生成層：Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｌａｙｅｒ）が形成され、ＣＧＬ層３２上に２０〜３０μｍ程度の厚みを有するＣＴＬ層３３（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｌａｙｅｒ）が積層される。ＣＧＬ層３２を構成する素材としては、たとえばポリビニルブチラール（ＰＶＢ）等のバインダー樹脂にフタロシアニン顔料を分散したものが用いられ、ＣＴＬ層３３を構成する素材としては、たとえばポリカーボネート（ＰＣＲ）に芳香族アミンを分散したものが用いられる。なお、誘電体層３は、アモルファスシリコンで構成されてもよい。
【００３６】
フタロシアニンやアモルファスシリコンは、赤から赤外の波長領域（具体的には６００ｎｍ以上１ｍｍ以下程度）の光が照射されたのに応じて、誘電体膜の電気伝導率を向上させる。一方、後述するコロナ放電の放電時は、紫外から青の波長領域（具体的には５００ｎｍ以下程度）の光が生じる。したがって、誘電体層３を上述した素材で構成することにより、コロナ放電の際の発光によっては絶縁性が損なわれない誘電体層３が得られる。
【００３７】
放電電極４は、タングステンや銅などの金属で構成される。放電電極４は、誘電体層３上に適当な形状でパターニングされて形成される。本実施の形態においては、放電電極４は、誘電体層３上でストライプ状に敷設される複数の線状電極として構成される。なお、放電電極４は、誘電体層３上で格子状に形成されてもよい。
【００３８】
イオン発生装置１において、負放電により負イオンを生成させる場合、たとえば誘導電極２を０Ｖとし、電源６により放電電極４に−５ｋＶの放電電圧を与える。この結果、放電電極４のエッジ部に電界集中が発生し、負のコロナ放電が発生する。放電により正負両イオンが生成されるが、正イオンは電界により放電電極４側に搬送され消滅する。一方、一部の負イオン３０は放電電極４から遠ざかる方向に搬送され、一部の負イオン３１は誘電体層３上に搬送され、誘電体層３上に付着する。
【００３９】
誘電体層３上に付着した負イオン３１は、誘電体層３の表面に蓄積されるために、負の表面電位を上昇させる。したがって、誘電体層３上への負イオン３１の蓄積が継続した結果、放電電極４と誘導電極２との間の実効的な電位差が小さくなる。この結果、時間の経過とともに放電電極４のエッジ部の電界集中が弱くなり、放電量が減少し、やがて放電が停止することが懸念される。
【００４０】
これに対し、光除電装置１１による光除電動作を行なうことにより、誘電体膜３上に蓄積された電荷を除去することができる。
【００４１】
光除電装置１１は、赤から赤外域に発光波長の強度ピークを持つ半導体レーザもしくはＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）で構成される。これにより、コロナ放電による発光（紫外から青領域）と波長領域が重複しない光が照射される。結果として、コロナ放電が生じている際には誘電体層３の絶縁性を確保し、コロナ放電が生じていない間に誘電体層３に蓄積された電荷を除去することができる。
【００４２】
光除電装置１１により、誘電体層３上を光照射すると、誘電体層３のＣＧＬ層３２において発生したホールがＣＴＬ層３３内を移動し、誘電体層３上に蓄積された負イオン３１を光除電することができる。
【００４３】
図３は、イオン発生装置１における電圧印加の形態（Ｖ−ｔ）の一例を示す図である。グラフの横軸は時間、縦軸は誘導電極２に対する放電電極４の電位である。
【００４４】
図３を参照して、誘導電極２を０Ｖとし、放電電極４にたとえば５ｋＶの放電電圧１２を印加して負のコロナ放電を行なう放電期１５と、放電電極４に０Ｖの電圧１３を印加して放電を停止するとともに光除電を行なう光除電期１６とが交互に繰り返し設けられる。
【００４５】
これにより、放電により生成した負イオンが誘電体層３表面に蓄積されて放電能力が低下する前に、光除電により電荷の蓄積を防止できるため、安定した放電を持続することができる。また光除電期１６に放電電極４と誘導電極２をほぼ同電位とすることで、光導電性を有する誘電体層３に過電流が流れることを防止することができる。
【００４６】
図４は、イオン発生装置１における電圧印加の形態（Ｖ−ｔ）の他の例を示す図である。グラフの横軸は時間、縦軸は誘導電極２に対する放電電極４の電位である。
【００４７】
図４を参照して、電源６は、誘導電極２と放電電極４との間に、たとえば５ｋＶの負の放電電圧１２と＋５ｋＶの正の放電電圧１４を交互に印加する。さらに負のコロナ放電を行なう放電期１５と正のコロナ放電を行なう放電期１７との間に、放電を停止するとともに光除電を行なう光除電期１６が設けられる。
【００４８】
図４に示す態様で光除電を行なう場合は、正負両極性の蓄積電荷を除電する必要があるため、図２に示すような積層型光導電層ではなく、ＣＴＭ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｍａｔｅｒｉａｌ）を含む感光層中にＣＧＭ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｍａｔｅｒｉａｌ）を分散させた単層型光導電層が適している。
【００４９】
これにより、放電により生成した正および負イオンが誘電体層３表面に蓄積されて放電能力が低下する前に、光除電により電荷の蓄積を抑制できるため、安定した放電を持続することができる。
【００５０】
従来のように、単に交互電圧印加により正および負のコロナ放電を交互に発生させる場合、たとえば負放電開始直後に発生した負電荷は、直前に行なわれていた正放電により誘電体層３上に蓄積された正電荷を中和するために消費される。正放電開始直後も同様で、結局放電により生成した電荷の利用効率が低下する。
【００５１】
これに対し、本実施の形態においては、光除電動作を間に挟むことにより、放電により生成した電荷の利用効率が向上する。
【００５２】
さらに、光除電動作を行なった場合、誘電体層３上への電荷蓄積がほとんど無いため、放電電極４と誘導電極２との間の実効的な電位差の減少が無くなる。これにより、放電電極４と誘導電極２との間に印加する電圧を従来のものより小さく設定できる。放電電圧の低減や放電により生成した電荷の利用効率向上により、オゾン発生量も低減される。また光除電期１６に、放電電極４と誘導電極２をほぼ同電位とすることで、光導電性を有する誘電体層３に過電流が流れることを防止することができる。
【００５３】
なお、電源６によって、誘導電極２と放電電極４との間に交互電圧が印加されることにより、放電電極４近傍にて正および負のコロナ放電が起こり、放電電極４近傍から、正イオンおよび負イオンを発生させる場合、正イオンはＨ+（Ｈ2Ｏ）m（ｍは自然数）の形で、負イオンはＯ2-（Ｈ2Ｏ）n（ｎは自然数）の形で、比較的安定して大気中に放出されることが一般的に知られている。
【００５４】
（実施の形態２）
図５は、実施の形態２に係るイオン発生装置の構成を示した図である。
【００５５】
本実施の形態に係るイオン発生装置は、実施の形態１に係るイオン発生装置の変形例であって、図５に示すように、誘導電極２（第１電極部）と、誘導電極２と対向するように形成された複数の放電電極４（第２電極部）と、放電電極４間の誘電体層３４上から放電電極４上に達するように形成された光導電性を有する表面コート層３５（誘電体膜）と、誘導電極２と放電電極４との間に電圧を印加する電源６（給電手段）と、表面コート層３５上に光を照射する光除電装置１１（光照射器）とを備える。
【００５６】
上記構成を有するイオン発生装置１について、さらに詳細に説明する。
【００５７】
イオン発生装置１は、上述したとおり、セラミック基板５上に誘導電極２、誘電体層３４、放電電極４の順に積層された積層構造を有する。誘導電極２と放電電極４の間には電源６が接続されている。誘電体層３４は、セラミック等の絶縁性材料で構成されている。さらに放電電極４および誘電体層３４を覆うように表面コート層３５が積層されている。
【００５８】
表面コート層３５は、暗所で絶縁体、明所で導体の特性を示す光導電性材料で構成されている。本実施の形態においては、後述するように、表面コート層３５の表面に正負両イオンが蓄積されるため、ＣＴＭを含む感光層中にＣＧＭを分散させた単層型光導電層が適している。
【００５９】
イオン発生装置１において、負放電により負イオンを生成させる場合、たとえば誘導電極２を０Ｖとし、電源６により放電電極４に−５ｋＶの放電電圧１２を与える。すると、放電電極４のエッジ部に電界集中が発生し、負のコロナ放電が発生する。放電により正負両イオンが生成され、正イオン３６は電界により放電電極４側に搬送され、放電電極４の上部の表面コート層３５上に蓄積される。一部の負イオン３０は放電電極４から遠ざかる方向に搬送され、他の負イオン３１は誘電体層３４の上部の表面コート層３５上に搬送・蓄積される。
【００６０】
表面コート層３５上に付着した負イオン３１および正イオン３６は、表面コート層３５の表面に蓄積される。この結果、放電電極４と誘導電極２との間の実効的な電位差が小さくなり、時間の経過とともに放電電極４のエッジ部の電界集中が弱くなり、放電量が減少し、やがて放電が停止することが懸念される。
【００６１】
これに対し、本実施の形態に係るイオン発生装置１においても、実施の形態１と同様の光除電が施される。光除電装置１１は、赤から赤外域に発光波長の強度ピークを持つ半導体レーザもしくはＬＥＤで構成される。光除電装置１１により、表面コート層３５上を光照射すると、光導電性を有する表面コート層３５中に分散されたＣＧＭから発生したホールおよび電子がＣＴＭを含む表面コート層３５中を電界に応じて移動し、表面コート層３５上に蓄積された負イオン３１および正イオン３６を光除電することができる。
【００６２】
これにより、放電により生成した正および負イオンが表面コート層３５表面に蓄積されて放電能力が低下する前に、光除電により電荷の蓄積を防止できるため、安定した放電を持続することができる。このように、本実施の形態においても、上述した実施の形態１と同様の効果を奏する。
【００６３】
ところで、図５の例では、放電電極４間の誘電体層３４上から放電電極４上に達するように表面コート層３５が形成されているが、表面コート層３５は、放電電極４間の少なくとも一部に放電電極４に接続して形成されていれば、上記と同様の効果を奏する。
【００６４】
なお、本実施の形態において、上述した実施の形態１と同様の事項については、詳細な説明は繰り返さない。
【００６５】
（実施の形態３）
図６は、実施の形態３に係る空気調節装置を示した図である。
【００６６】
本実施の形態に係る空気調節装置は、実施の形態１，２に係るイオン発生装置１を備えた空気調節装置であって、図６に示すように、本体１０Ａと、本体１０Ａ内に設けられたイオン発生装置１と、イオン発生装置１において発生した正イオン／負イオンを本体外に送出する送風手段７とを備える。
【００６７】
空気調節装置は、本体１０Ａには、空気流入口８と空気排出口９とが設けられる。送風手段７は、本体１０Ａ外部からイオン発生装置１に空気を供給するとともに、イオン発生装置１において発生した正負両イオンを装置外部に送出するためのものであり、たとえばモータやファンなどで構成されている。
【００６８】
送風手段７が駆動されると、空気流入口８から装置外部の空気が本体１０Ａ内に吸引され、イオン発生装置１に供給される。イオン発生装置１では、コロナ放電により正負両イオンが発生し、これらの正負両イオンが空気排出口９を介して装置外部の大気中に放出される。これにより、大気中の浮遊細菌が正負両イオンにより殺菌および滅菌されて空気が清浄化される。
【００６９】
（実施の形態４）
図７は、実施の形態４に係る画像形成装置としての画像形成装置を示した図である。
【００７０】
本実施の形態に係る画像形成装置は、実施の形態１，２に係るイオン発生装置１を備えた画像形成装置であって、図７に示すように、本体１０Ｂと、本体１０Ｂ内に設けられたイオン発生装置１を含む帯電器２２と、イオン発生装置１において発生した正イオン／負イオンにより帯電される感光ドラム２１と、イオン発生装置１により帯電した感光ドラム２１上に光を照射して該感光ドラム２１上に印刷パターンに対応した静電潜像を形成する光学系２３（光照射手段）と、光学系２３により静電潜像が形成された感光ドラム２１上にトナー２８を供給する現像装置２４（トナー供給手段）と、イオン発生装置１を含み感光ドラム２１を除電する除電器２７とを備える。
【００７１】
感光ドラム２１は、静電潜像を担持する静電潜像担持体として機能する。感光ドラム２１は、本体１０Ｂのほぼ中央部に配置され、画像形成動作時には、図７における時計回り方向に一定速度で回転駆動される。
【００７２】
上述した、帯電器２２、光学系２３、現像装置２４および除電器２７の他にも、本体１０Ｂ内には転写器２５およびクリーニング装置２６などが設けられる。
【００７３】
上述した各々の構成について、さらに詳細に説明する。
【００７４】
帯電器２２は、感光ドラム２１表面を均一に帯電する。光学系２３は、画像データに応じた光を感光ドラム２１表面に照射し、感光ドラム２１を露光することで、感光ドラム２１表面に、上記画像データに応じた静電潜像を形成する。
【００７５】
より具体的には、光学系２３は、画像形成装置がデジタル複写機やプリンタである場合には、画像データに応じて半導体レーザをＯＮ／ＯＦＦ駆動することにより形成される光像を感光ドラム２１上に照射する。なお、光像は、図７中の白抜き矢印の方向に照射される。
【００７６】
たとえば、デジタル複写機においては、コピー原稿からの反射光が画像読取センサ（ＣＣＤ素子等）によって読み取られ、その読み取られた画像データが、半導体レーザを含む光学系２３へと入力され、光学系２３から画像データに応じた光像が出力される。
【００７７】
また、プリンタにおいては、他の処理装置（たとえばワードプロセッサやパーソナルコンピュータ）から出力される画像データを、当該画像データに応じた光像に変換し、この光像が光学系２３から感光ドラム２１に照射される。光像を感光ドラム２１に照射する手段としては、半導体レーザだけでなく、ＬＥＤ素子、液晶シャッタ等が利用される。
【００７８】
現像装置２４は、光学系２３の露光によって感光ドラム２１表面に形成された静電潜像を、顕像化粒子であるトナー２８により可視像化する。トナー２８としては、たとえば一成分現像剤が用いられる。トナー２８は、感光ドラム２１表面に形成された静電潜像に静電気力などにより選択的に吸引される。これにより、現像が行なわれる。
【００７９】
転写器２５は、現像装置２４によって現像されたトナー像を、適宜搬送されてくるシート状の用紙Ｐに転写させる。クリーニング装置２６は、用紙Ｐへのトナー像の転写後に、用紙Ｐに転写されずに感光ドラム２１表面に残留する現像剤（トナー２８）を除去する。除電器２７は、感光ドラム２１表面に残る帯電電荷を除去する。
【００８０】
また、画像形成装置は、本体１０Ｂ内における転写器２５よりも用紙排出部側に定着装置２９をさらに備えている。定着装置２９は、転写器２５によって用紙Ｐ上に転写された未定着のトナー像を永久像として用紙Ｐに定着させる。
【００８１】
この定着装置２９は、ヒートローラ２９Ａと加圧ローラ２９Ｂとを有している。ヒートローラ２９Ａは、トナー２８を溶融して用紙Ｐ上に定着させる温度に加熱されている。加圧ローラ２９Ｂは、用紙Ｐをヒートローラ２９Ａ側へ加圧し、用紙Ｐとヒートローラ２９Ａとを密着させる。定着装置２９を通過した用紙Ｐは、排出ローラ（図示せず）を介して画像形成装置外へと搬送され、排出トレイ（図示せず）上に排出される。
【００８２】
上述した各々の構成の動作について、さらに詳細に説明する。
【００８３】
画像形成装置において画像形成動作が開始されると、感光ドラム２１が図７における時計まわり方向に回転駆動され、帯電器２２によって感光ドラム２１表面が特定極性の電位に均一帯電される。この帯電後に、光学系２３により画像データに応じた光像が照射されると、その光像に応じた静電潜像が感光ドラム２１表面に形成される。この静電潜像は、現像装置２４と対向する際にトナー２８によって現像される。その後、トナー像は、感光ドラム２１の回転によって、転写器２５との対向領域に向かう。
【００８４】
一方、用紙Ｐは、たとえばトレイまたはカセットに多量に収容されており、給送手段（図示せず）により、図７中の矢印の方向に、１枚ずつ、所定のタイミングで転写器２５と感光ドラム２１との間の領域（転写領域）に送り込まれる。ここで、上記所定のタイミングとは、感光ドラム２１表面に形成されたトナー像の先端と、用紙Ｐにおける印刷領域の先端とが一致するようなタイミングを意味する。
【００８５】
感光ドラム２１表面のトナー像は、このように感光ドラム２１の回転に同期して搬送されてくる用紙Ｐ上に、転写器２５によって静電転写される。このとき、トナー２８の帯電極性とは逆の極性となるように、転写器２５が用紙Ｐ背面を帯電させることで、トナー像が用紙Ｐ上に転写される。トナー像が転写された後の用紙Ｐは、剥離爪（図示せず）により、感光ドラム２１から剥離され、定着装置２９へと送り込まれる。
【００８６】
定着装置２９では、用紙Ｐ上のトナー像は、ヒートローラ２９Ａにより溶融され、ヒートローラ２９Ａと加圧ローラ２９Ｂとの間の加圧力により用紙Ｐに圧着され、融着される。そして、定着装置２９を通過する用紙Ｐは、画像形成済み用紙Ｐとして、画像形成装置の外部に設けられている排出トレイ等に排出処理される。
【００８７】
一方、用紙Ｐへのトナー像の転写後、感光ドラム２１表面には、用紙Ｐに転写されなかったトナー像の一部が残留している。この残留トナーは、クリーニング装置２６にて、感光ドラム２１表面から除去される。そして、除電器２７により、感光ドラム２１表面が均一電位（たとえばほぼ０電位）に除電され、感光ドラム２１表面が次の画像形成に再利用される。
【００８８】
このような電子写真方式の画像形成装置の帯電器２２または除電器２７に、実施の形態１，２に係るイオン発生装置１を荷電装置として用いることが可能である。なお、荷電装置とは、帯電器２２や除電器２７のように感光ドラム２１上に電荷を供給（除電の場合は、逆極性の電荷を供給）する装置を意味する。
【００８９】
イオン発生装置１を荷電装置として画像形成装置に適用することで、イオン発生装置１における放電により感光ドラム２１上に電荷が供給される。したがって、帯電器２２や除電器２７が容易に実現される。さらに、従来の帯電器（たとえばφ６０μｍ程度のタングステンワイヤに高圧を印加するワイヤチャージャ方式など）と比較すると、オゾンの発生を大幅に低減できる。
【００９０】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、上述した各実施の形態の特徴部分を適宜組み合わせることが当初から予定されている。また、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の実施の形態１に係るイオン発生装置の構成を示した図である。
【図２】図１に示すイオン発生装置における誘導電極と光導電性を有する誘電体操とを示す断面図である。
【図３】図１に示すイオン発生装置における電圧印加の形態（Ｖ−ｔ）の一例を示す図である。
【図４】図１に示すイオン発生装置における電圧印加の形態（Ｖ−ｔ）の他の例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係るイオン発生装置の構成を示した図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係る空気調節装置を示した図である。
【図７】本発明の実施の形態４に係る画像形成装置を示した図である。
【符号の説明】
【００９２】
１  イオン発生装置、２  誘導電極、３，３４  誘電体層、４  放電電極、５  セラミック基板、６  電源、７  送風手段、８  空気流入口、９  空気排出口、１０Ａ，１０Ｂ  本体、１１  光除電装置、１１Ａ  コントローラ、１２，１４  放電電圧、１３  電圧、１５，１７  放電期、１６  除電器、２１  感光ドラム、２２  帯電器、２３  光学系、２４  現像装置、２５  転写器、２６  クリーニング装置、２７  除電器、２８  トナー、２９  定着装置、２９Ａ  ヒートローラ、２９Ｂ  加圧ローラ、３０，３１  負イオン、３２  ＣＧＬ層、３３  ＣＴＬ層、３５  表面コート層、３６  正イオン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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