(57)【要約】【課題】  高い耐久性を有し、錆などが発生することがなく、またトナーなどの汚染物質が多少付着しても、その帯電電位の制御性がほとんど損なわれることがなく、長期間にわたって感光体の帯電電位を適切な範囲に安定的に制御でき、かつ安価な帯電装置を提供する。【解決手段】  針状電極５０と、保持部材５１と、２枚の清掃部材５２ａ，５２ｂと、支持部材５３と、移動用部材５４と、シールドケース５５と、グリッド電極５６とを含む帯電装置２４において、グリッド電極５６の表面に、ポリテトラフルオロエチレン粒子を含むニッケルめっき層を形成する。【選択図】      図２
2006113531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体表面に電圧を印加して該表面を帯電させる電極と、電極と感光体との間に設けられて感光体表面の帯電電位を制御するグリッド電極とを含む帯電装置において、
グリッド電極が、多孔性板状グリッド基材の少なくとも一方の面に、ポリテトラフルオロエチレンを含むニッケルめっき層を形成してなることを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
ポリテトラフルオロエチレンを含むニッケルめっき層が、無電解めっき法により形成されることを特徴とする請求項１記載の帯電装置。
【請求項３】
ポリテトラフルオロエチレンを含むニッケルめっき層の厚さが０．３μｍ以上であるこ
とを特徴とする請求項１または２記載の帯電装置。
【請求項４】
多孔性板状グリッド基材と、ポリテトラフルオロエチレンを含むニッケルめっき層との間に、さらにニッケルめっき層が形成されてなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の帯電装置。
【請求項５】
ポリテトラフルオロエチレンを含むニッケルめっき層が、めっき成分として、ニッケルとともにリンを含むことを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか１つに記載の帯電装置。
【請求項６】
多孔性板状グリッド基材が、多孔性ステンレス鋼板または多孔性銅板であることを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれか１つに記載の帯電装置。
【請求項７】
その表面に静電荷像が形成される感光体と、感光体の表面を帯電させるための帯電装置と、帯電状態にある感光体表面に画像情報に基づく信号光を照射して静電荷像を形成する露光手段と、感光体表面の静電荷像を現像してトナー像を形成する現像手段と、トナー像を記録材に転写させる転写手段と、記録材に転写されるトナー像を定着させる定着手段とを含む画像形成装置において、
帯電装置が、請求項１〜６のいずれか１つの帯電装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
感光体の表面電位を検知する表面電位検知手段と、
表面電位検知手段により得られる検知結果に応じて、帯電装置に供給される電流量および／またはグリッド電極に印加されるグリッド電圧を制御する帯電制御手段とを含むことを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリなどの、電子写真方式の画像形成装置においては、像担持体として表面に光導電性物質を含む感光層を形成した感光体を用い、感光体表面に電荷を付与して均一に帯電させた後、種々の作像プロセスにて画像情報に対応する静電潜像を形成し、この静電潜像を、現像手段から供給されかつトナーを含む現像剤により現像して可視像とし、この可視像を紙などの記録材に転写した後、定着ローラによって加熱および加圧し、記録材に定着させることにより、記録紙上に画像が形成される。
【０００３】
このような画像形成装置では、感光体表面を帯電させるには、帯電装置が用いられる。帯電装置は、通常、コロナ放電を行う電極である帯電ワイヤ（放電ワイヤ）と、適切な電圧が印加され、帯電ワイヤにより感光体表面に付与される電荷量ひいては感光体表面の帯電電位を制御するグリッド電極と、帯電ワイヤおよびグリッド電極を支持する支持部材とを含んで構成される。そして、グリッド電極としては、ステンレス鋼、タングステンなどからなるワイヤグリッド電極、ステンレス鋼などからなる金属板（グリッド基材）に多数の貫通孔が形成された多孔性板状グリッド電極などが使用される。なお、多孔性板状グリット電極を製造するに際し、金属板に貫通孔を開けるのには、エッチングなどの方法が採用できる。エッチングにより作製される多孔性板状グリッド電極は、エッチンググリッドと呼ばれる。
【０００４】
これらグリッド電極のうち、ワイヤグリッド電極にはトナーなどの汚染物質が付着し易く、汚染物質の付着により、感光体表面の帯電電位を制御する機能が不充分になり、感光体表面の帯電電位が不均一になるという解決すべき課題がある。
【０００５】
一方、多孔性板状グリッド電極は、ワイヤグリッド電極に比べて相対的に大きな面積を有することから、感光体表面の帯電電位を適正な範囲に制御でき、加えて、汚染物質が多少付着しても、帯電電位の制御性の低下が少ない。また、多孔性板状グリッド電極は、前述のように、ステンレス鋼などの鉄系金属材料によって形成されることから、高い耐久性を有し、長期間使用しても変形などの不都合を起こさず、変形などに伴う帯電電位の制御性の変化も非常に少ない。したがって、このような多孔性板状グリッド電極は、長期間にわたって、感光体表面の帯電電位をほぼ一定に制御することができる筈である。しかしながら、多孔性板状グリッド電極の材料になるステンレス鋼などの鉄系金属材料は、通常は高い耐久性を有するものの、高湿環境下での水分、帯電動作時のコロナ放電により発生するオゾンなどによって酸化され易いという欠点を有する。多孔性板状グリッド電極を長期間にわたって使用する上では、高湿環境下での使用、オゾンとの接触などは避けることができない。このため、ステンレス鋼などの金属材料からなる多孔性板状グリッド電極では、空気中の水分、オゾンなどによって錆など腐蝕が発生し、窒素酸化物がその表面に付着することによって、その耐久性が低下する。それとともに、感光体上での帯電電位の制御能力が不充分になり、感光体表面の帯電電位が不均一になり、所望の帯電電位を常に安定して感光体表面に付与できないという解決すべき課題がある。
【０００６】
多孔性板状グリッド電極のこのような課題に鑑み、ステンレス鋼からなる金属板（グリッド基材）の表面に、ニッケルめっき層と金めっき層とを順次被覆してなるグリッド電極を有するコロナ帯電装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。このグリッド電極は、確かに、耐腐蝕性の点ではある程度の向上が認められるものの、耐腐食性を高める主因になる金めっき層が剥がれ易いという欠点を有する。特許文献１では、金めっき層の剥離を防止するために、金属板と金めっき層との間にニッケルめっき層を形成するけれども、その効果は充分ではない。
【０００７】
また、ステンレス鋼製の金属板（グリッド基材）の表面に、ニッケルめっき層を介することなく、パルス電流を用いる電解めっき法により、直接金めっき層を形成したグリッド電極を有する帯電装置が提案されている（たとえば、特許文献２参照）。この帯電装置は、静電荷像が形成される有機感光体と、有機感光体を帯電させる帯電装置と、有機感光体上に形成される静電潜像をトナー像に現像する現像器と、トナー像を記録材に転写する転写部と、記録材に転写されるトナー像を記録材に定着させる定着装置とを含む画像形成装置において用いられる。この帯電装置において、グリッド電極は、金めっき層が剥離し難いので、耐腐蝕性および感光体表面の帯電電位の制御性が良好である。ところで、このグリッド電極に前述のような好ましい特性を充分に発揮させるためには、金めっき層の厚みを０．３μｍ以上とすることが必要である。加えて、グリッド電極は感光体とほぼ同じ寸法を有する比較的大きな部材であるから、めっき層を厚くしなければならないことも相俟って、金の使用量は必然的に増加する。しかしながら、そのような金の多用は、帯電装置ひいては画像形成装置の価格を必要以上に上昇させ、画像形成装置の長所の一つである、比較的低価格であることに基因する汎用性を損なうものである。したがって、金などの高価な材料を用いることなく、耐久性および感光体表面での帯電電位の制御性に優れるグリッド電極を有する帯電装置が望まれている。
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−４０３１６号公報
【特許文献２】特開２００１−１６６５６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、高い耐久性を有し、トナーなどの汚染物質が多少付着しても、その帯電電位の制御性がほとんど損なわれることがなく、長期間にわたって感光体の帯電電位を適切な範囲に安定的に制御でき、かつ安価な帯電装置、および該帯電装置を含み、長期間にわたって高画質画像を記録できる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、感光体表面に電圧を印加して該表面を帯電させる電極と、電極と感光体との間に設けられて感光体表面の帯電電位を制御するグリッド電極とを含む帯電装置において、
グリッド電極が、多孔性板状グリッド基材の少なくとも一方の面に、ポリテトラフルオロエチレンを含むニッケルめっき層を形成してなることを特徴とする帯電装置である。
【００１１】
さらに本発明の帯電装置は、ポリテトラフルオロエチレンを含むニッケルめっき層が、無電解めっき法により形成されることを特徴とする。
【００１２】
さらに本発明の帯電装置は、ポリテトラフルオロエチレンを含むニッケルめっき層の厚さが０．３μｍ以上であることを特徴とする。
【００１３】
さらに本発明の帯電装置は、多孔性板状グリッド基材と、ポリテトラフルオロエチレンを含むニッケルめっき層との間に、さらにニッケルめっき層が形成されてなることを特徴とする。
【００１４】
さらに本発明の帯電装置は、ポリテトラフルオロエチレンを含むニッケルめっき層が、めっき成分として、ニッケルとともにリンを含むことを特徴とする。
【００１５】
さらに本発明の帯電装置は、多孔性板状グリッド基材が多孔性ステンレス鋼板または多孔性銅板であることを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、その表面に静電荷像が形成される感光体と、感光体の表面を帯電させるための帯電装置と、帯電状態にある感光体表面に画像情報に基づく信号光を照射して静電荷像を形成する露光手段と、感光体表面の静電荷像を現像してトナー像を形成する現像手段と、トナー像を記録材に転写させる転写手段と、記録材に転写されるトナー像を定着させる定着手段とを含む画像形成装置において、
帯電装置が、前述のいずれか１つの帯電装置であることを特徴とする画像形成装置である。
【００１７】
さらに本発明の画像形成装置は、
感光体の表面電位を検知する表面電位検知手段と、
表面電位検知手段により得られる検知結果に応じて、帯電装置に供給される電流量および／またはグリッド電極に印加されるグリッド電圧を制御する帯電制御手段とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、感光体表面に電圧を印加する電極と、電極と感光体との間に設けられて感光体表面の帯電電位を制御するグリッド電極とを含む帯電装置において、多孔性板状グリッド基材の表面に、ポリテトラフルオロエチレンを含むニッケルめっき層（以後特に断らない限り「ニッケルＰＴＦＥ複合めっき層」と称す）を形成したグリッド電極が用いられる。該グリッド電極は、感光体表面における帯電電位の制御性に優れ、感光体表面の帯電電位を適正な範囲に維持することができる。また、該グリッド電極は、高い耐久性を有し、前述の帯電電位制御性が長期間にわたって安定的に発揮できる。したがって、該グリッド電極を有する帯電装置を備える画像形成装置は、長期間にわたって、高画質画像を記録することができる。さらに、該グリッド電極は、グリッド基材の表面に、従来技術のような金めっき層ではなく、ニッケルＰＴＦＥ複合めっき層を形成しただけなので、従来技術の板状グリッドに比べて安価であるという利点を有する。
【００１９】
本発明によれば、グリッド電極のニッケルＰＴＦＥ複合めっき層を無電解めっき法にて形成することによって、直流電流による通常の電解めっき法により得られるニッケルＰＴＦＥ複合めっき層に比べて、組織が緻密で硬く、ピンホールが少なく、層厚が薄くても均一で、グリッド基材に対して高い密着性を有するニッケルＰＴＦＥ複合めっき層が得られ、グリッド電極の帯電電位制御性および耐久性が一層向上する。
【００２０】
本発明によれば、グリッド電極におけるニッケルＰＴＦＥ複合めっき層の層厚を０．３μｍ以上にすることによって、板状グリッドの帯電電位制御性および耐久性が確実に発揮される。
【００２１】
本発明によれば、グリッド電極において、グリッド基材とニッケルＰＴＦＥ複合めっき層との間に、ニッケルめっき層を形成することによって、ニッケルＰＴＦＥ複合めっき層のグリッド基材からの剥離が一層防止され、グリッド電極の耐久性がさらに向上する。したがって、さらに長期間にわたって、感光体表面の帯電電位を安定的に制御できる帯電装置が得られる。
【００２２】
本発明によれば、グリッド電極において、ニッケルＰＴＦＥ複合めっき層が、めっき成分として、ニッケルとともにリンを含むことによって、該めっき層のグリッド基材に対する密着性が向上し、グリッド電極の耐久性が一層向上する。
【００２３】
本発明によれば、前述のグリッド電極を形成するための多孔性板状グリッド基材としては、多孔性ステンレス鋼板および多孔性銅板が好ましい。多孔性ステンレス鋼板を用いれば、感光体表面における帯電電位の制御性が極めて良好であり、また錆などの腐食の発生および窒素酸化物の付着も非常に少ないので、耐久性がさらに高くなる。一方、多孔性銅板は安価であるけれども、耐腐蝕性が不充分であるという欠点を持つ。ところが、ニッケルＰＴＦＥ複合めっきを施すことによって、耐腐蝕性が満足できる程度に向上する。しかも多孔性銅板はニッケルＰＴＦＥ複合めっき層との密着性が非常に高く、ニッケルめっき層を介してニッケルＰＴＦＥ複合めっき層を形成する必要がないので、製造の際の工程数を減らし、製造コストの削減を図り得る。したがって、多孔性銅板を用いると、錆などの腐食の発生および窒素酸化物の付着が少なく、耐久性に優れ、感光体表面における帯電電位の制御性が良好でかつ安価なグリッド電極を得ることができる。
【００２４】
本発明によれば、感光体と、帯電装置と、露光手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段とを含む画像形成装置において、帯電装置として、多孔性板状グリッド基材の表面にニッケルＰＴＦＥ複合めっき層を形成してなるグリッド電極を有する本発明の帯電装置を用いることによって、静電潜像を形成する際の、感光体表面の帯電電位を適正な範囲に安定的に維持できるので、長期間にわたって高画質画像を記録することができ、かつ従来技術のように金めっき層を有しないので、価格の低い画像形成装置が得られる。
【００２５】
本発明によれば、本発明の画像形成装置において、表面電位検知手段と制御手段とを設け、表面電位検知手段により感光体表面の電位を検知し、その検知結果に応じて帯電装置に供給される帯電電流およびグリッド電極に印加されるグリッド電圧を制御することによって、感光体表面における帯電電位のより一層の均一化および安定化を図ることができ、さらに長期間にわたって、何ら支障なく、高画質画像を記録することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１は、本発明の実施の第１形態である画像形成装置１の構成を概略的に示す断面図である。図２は、本発明の他の実施形態である帯電装置２４の構成を概略的に示す斜視図である。
【００２７】
画像形成装置１は、複写機能、プリンタ機能およびファクシミリ機能を併せ持つ複合機である。すなわち、画像形成装置１においては、コピアモード（複写モード）、プリンタモードおよびＦＡＸモードという３種の印刷モードを有しており、図示しない操作部からの操作入力、パーソナルコンピューターなどの外部ホスト装置からの印刷ジョブの受信などに応じて、図示しない制御部により、印刷モードが選択される。
【００２８】
画像形成装置１は、記録媒体を貯留しかつ後述の画像形成部３に記録媒体を送給する給紙ユニット部２と、記録媒体に画像を形成する画像形成部３と、排紙部４と、複写用原稿に記載される画像および／または文字を読み取り、その情報を電気的信号に変換して画像形成部３に伝達する原稿読み取り部５とを含んで構成される。
【００２９】
給紙ユニット部２は、記録紙、ＯＨＰなどの記録媒体を収容する給紙トレイ１０，１１，１２，１３と、給紙トレイ１０〜１３に収容される記録媒体を画像形成部３に搬送するための第１および第２搬送路１４，１５と、給紙トレイ１０〜１３ならびに第１および第２搬送路１４，１５を収容して保護するフレーム１６と、フレーム１６の上部に設けられる手差し部１７とを含んで構成される。
【００３０】
給紙トレイ１０〜１３は、たとえば、トレイ毎に異なるサイズおよび／または種類の記録媒体を収容できる。ここで、サイズとは、たとえば、ＪＩＳ  Ｐ  ０１３８またはＪＩＳ  Ｐ  ０２０２に規定されるＡ３、Ａ４、Ｂ４、Ｂ５などのサイズを意味する。また、これらのサイズに限定されず、不定形の記録媒体を収容することもできる。一方、種類とは、普通紙、カラーコピー用紙などの記録紙、ＯＨＰフィルムなどを意味する。勿論、給紙トレイ１０〜１３には、同じサイズおよび同じ種類の記録媒体を収容することもできる。
【００３１】
給紙トレイ１０，１１は互いに並列配置され、これらの下側に給紙トレイ１２が配置され、さらにその下側に給紙トレイ１３が配置される。給紙トレイ１０〜１３への記録媒体の補給は、たとえば、画像形成装置１の正面側（操作側）に、給紙トレイ１０〜１３を引き出して行われる。
【００３２】
第１搬送路１４は、給紙ユニット部２のフレーム１６に沿って、画像形成装置１の設置面１００に対して垂直方向であるほぼ鉛直方向に延びるように設けられ、給紙トレイ１０，１２，１３に収容される記録媒体を画像形成部３に送給する。また、第２搬送路１５は、給紙ユニット部２のフレームに沿って、画像形成装置１の設置面１００に対して平行方向であるほぼ水平方向に延びるように設けられ、給紙トレイ１１に収容される記録媒体を画像形成部３に送給する。
【００３３】
このように、給紙ユニット部２のフレーム１６内には、給紙トレイ１０〜１３ならびに第１および第２搬送路１４，１５が効率良く配置され、省スペース化が実現される。
【００３４】
手差し部１７は、フレーム１６の上方に設けられ、手差しトレイ１８と、手差しトレイ１８に供給される記録媒体を画像形成装置１の内部に取り込むための給紙ローラ１９ａ，１９ｂと、第２搬送路１５に接続するように設けられ、給紙ローラ１９ａ，１９ｂにより画像形成装置１の内部に取り込まれる記録媒体を画像形成部３に送給する手差し送給路２０とを含んで構成される。
【００３５】
手差しトレイ１８は、画像形成装置１の内部において、フレーム１６の上側に固定され、かつその一部が画像形成装置１の側面１ａから外方に向けて突出するように設けられる。また、手差しトレイ１８は、画像形成装置１の内部に収納可能に設けられる。手差しトレイ１８から、画像形成装置１の内部に記録媒体が供給される。
【００３６】
給紙ローラ１９ａ，１９ｂは、互いに圧接し、かつそれぞれ図示しない駆動手段により軸線回りに回転駆動可能に設けられる。手差しトレイ１８から給紙ローラ１９ａ，１９ｂの圧接部に供給される記録媒体は、給紙ローラ１９ａ，１９ｂの回転駆動によって、手差し送給路２０に送られる。
【００３７】
手差し送給路２０は、フレーム１６を貫通して第２搬送路１５に接続するように設けられる。給紙ローラ１９ａ，１９ｂによって手差し送給路２０に送られて来た記録媒体は、第２搬送路１５を通過して画像形成部３に送給される。
【００３８】
手差し部１７によれば、手差しトレイ１８から供給される記録媒体は、給紙ローラ１９ａ，１９ｂによって手差し送給路２０に送られ、さらに第２搬送路１５を介して、画像形成部３に送られる。
【００３９】
給紙ユニット部２においては、記録媒体に画像形成を行う場合に、給紙トレイ１０〜１３の中から、予め指定されるサイズおよび種類の記録媒体が収容されるトレイが選択され、そのトレイから記録媒体が１枚ずつ分離され、分離される記録媒体は、第１搬送路１４および第２搬送路１５のいずれかを介して、画像形成部３に送給され、画像形成が行われる。または、手差し部１７から供給される記録媒体は、同様にして、画像形成部３に送給され、画像形成が行われる。
【００４０】
画像形成部３は、画像データに対応して形成されるトナー像を記録媒体に転写する電子写真プロセス部２１と、電子写真プロセス部２１において記録媒体上に転写されるトナー像を記録媒体に定着させる定着部２２とを含んで構成される。
【００４１】
電子写真プロセス部２１は、感光体ドラム２３と、帯電装置２４と、光走査ユニット２５と、現像ユニット２６と、現像剤貯留ユニット２７と、転写ユニット２８と、クリーニングユニット２９とを含んで構成される。
【００４２】
感光体ドラム２３は、図示しない駆動手段により、軸線回りに回転駆動可能に支持され、図示しない、円筒状、円柱状または薄膜シート状、好ましくは円筒状の導電性基体と、導電性基体の表面に形成される感光層とを含んで構成される。
【００４３】
導電性基体の材料になる導電性材料としては、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、アルミニウム、銅、真鍮、亜鉛、ニッケル、ステンレス鋼、クロム、モリブデン、バナジウム、インジウム、チタン、金、白金などの金属、これらの２種以上の合金、合成樹脂フィルム、金属フィルム、紙などのフィルム状基体にアルミニウム、アルミニウム合金、酸化錫、金、酸化インジウムなどの１種または２種以上からなる導電性層を形成してなる導電性フィルム、導電性粒子および／または導電性ポリマーを含有する樹脂組成物などが挙げられる。なお、導電性フィルムに用いられるフィルム状基体としては、合成樹脂フィルムが好ましく、ポリエステルフィルムが特に好ましい。また、導電性フィルムにおける導電性層の形成方法としては、蒸着、塗布などが好ましい。
【００４４】
感光層は、たとえば、電荷発生物質を含む電荷発生層と、電荷輸送物質を含む電荷輸送層とを積層することにより形成される。その際、導電性基体と電荷発生層または電荷輸送層との間には、下引き層を設けるのが好ましい。下引き層を設けることによって、導電性基体の表面に存在する傷および凹凸を被覆して、感光層表面を平滑化する、繰り返し使用時における感光層の帯電性の劣化を防止する、低温および／または低湿環境下における感光層の帯電特性の向上させるといった利点が得られる。
【００４５】
電荷発生層は、光照射により電荷を発生する電荷発生物質を主成分とし、必要に応じて公知の結着剤樹脂、可塑剤、増感剤などを含有する。電荷発生物質としては、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、ペリレンイミド、ペリレン酸無水物などのペリレン系顔料、キナクリドン、アントラキノンなどの多環キノン系顔料、金属および無金属フタロシアニン、ハロゲン化無金属フタロシアニンなどのフタロシアニン系顔料、スクエアリウム色素、アズレニウム色素、チアピリリウム色素、カルバゾール骨格、スチリルスチルベン骨格、トリフェニルアミン骨格、ジベンゾチオフェン骨格、オキサジアゾール骨格、フルオレノン骨格、ビススチルベン骨格、ジスチリルオキサジアゾール骨格またはジスチリルカルバゾール骨格を有するアゾ顔料などが挙げられる。これらの中でも、無金属フタロシアニン顔料、オキソチタニルフタロシアニン顔料、フローレン環および／またはフルオレノン環を含有するビスアゾ顔料、芳香族アミンからなるビスアゾ顔料、トリスアゾ顔料などは高い電荷発生能を有し、高感度の感光層を得るのに適する。電荷発生物質は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。電荷発生物質の含有量は特に制限はないけれども、電荷発生層中の結着剤樹脂１００重量部に対して好ましくは５〜５００重量部、さらに好ましくは１０〜２００重量部である。
【００４６】
電荷発生層用の結着剤樹脂としてもこの分野で常用されるものを使用でき、たとえば、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリウレタン、アクリル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリカーボネート、フェノキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアリレート、ポリアミド、ポリエステルなどが挙げられる。結着剤樹脂は１種を単独で使用できまたは必要に応じて２種以上を併用できる。
【００４７】
電荷発生層は、電荷発生物質および結着剤樹脂ならびに必要に応じて可塑剤、増感剤などのそれぞれ適量を、これらの成分を溶解または分散し得る適切な有機溶媒に溶解または分散して電荷発生層塗液を調製し、この電荷発生層塗液を導電性基体表面に塗布し、乾燥することにより形成できる。このようにして得られる電荷発生層の膜厚は特に制限されないが、好ましくは０．０５〜５μｍ、さらに好ましくは０．１〜２．５μｍである。
【００４８】
電荷発生層の上に積層される電荷輸送層は、電荷発生物質から発生する電荷を受け入れて輸送する能力を有する電荷輸送物質および電荷輸送層用の結着剤樹脂を必須成分とし、必要に応じて公知の酸化防止剤、可塑剤、増感剤、潤滑剤などを含有する。電荷輸送物質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、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールおよびその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメートおよびその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒ縮合物およびその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、９−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）アントラセン、１，１−ビス（４−ジベンジルアミノフェニル）プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、ピラゾリン誘導体、フェニルヒドラゾン類、ヒドラゾン誘導体、トリフェニルアミン系化合物、テトラフェニルジアミン系化合物、トリフェニルメタン系化合物、スチルベン系化合物、３−メチル−２−ベンゾチアゾリン環を有するアジン化合物などの電子供与性物質、フルオレノン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、インデノチオフェン誘導体、フェナンスレンキノン誘導体、インデノピリジン誘導体、チオキサントン誘導体、ベンゾ［ｃ］シンノリン誘導体、フェナジンオキサイド誘導体、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、プロマニル、クロラニル、ベンゾキノンなどの電子受容性物質などが挙げられる。電荷輸送物質は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。電荷輸送物質の含有量は特に制限されないけれども、好ましくは電荷輸送物質中の結着剤樹脂１００重量部に対して１０〜３００重量部、さらに好ましくは３０〜１５０重量部である。
【００４９】
電荷輸送層用の結着剤樹脂としては、この分野で常用されかつ電荷輸送物質を均一に分散できるものを使用でき、たとえば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリビニルブチラール、ポリアミド、ポリエステル、ポリケトン、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリアクリルアミド、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、ポリスルホン樹脂、これらの共重合樹脂などが挙げられる。これらの中でも、成膜性、得られる電荷輸送層の耐摩耗性、電気特性などを考慮すると、ビスフェノールＺをモノマー成分として含有するポリカーボネート（以後「ビスフェノールＺ型ポリカーボネート」と称す）、ビスフェノールＺ型ポリカーボネートと他のポリカーボネートとの混合物などが好ましい。結着剤樹脂は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。
【００５０】
電荷輸送層には、電荷輸送物質および電荷輸送層用の結着剤樹脂と共に、酸化防止剤が含まれるのが好ましい。酸化防止剤としてもこの分野で常用されるものを使用でき、たとえば、ビタミンＥ、ハイドロキノン、ヒンダードアミン、ヒンダードフェノール、パラフェニレンジアミン、アリールアルカンおよびそれらの誘導体、有機硫黄化合物、有機燐化合物などが挙げられる。酸化防止剤は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。酸化防止剤の含有量は特に制限されないけれども、電荷輸送層を構成する成分の合計量の０．０１〜１０重量％、好ましくは０．０５〜５重量％である。
【００５１】
電荷輸送層は、電荷輸送物質および結着剤樹脂ならびに必要に応じて酸化防止剤、可塑剤、増感剤などのそれぞれ適量を、これらの成分を溶解または分散し得る適切な有機溶媒に溶解または分散して電荷輸送層用塗液を調製し、この電荷輸送層用塗液を電荷発生層表面に塗布し、乾燥することにより形成できる。このようにして得られる電荷発生層の膜厚は特に制限されないが、好ましくは１０〜５０μｍ、さらに好ましくは１５〜４０μｍである。
【００５２】
なお、１つの層に、電荷発生物質と電荷輸送物質とが存在する感光層を形成することもできる。その場合、電荷発生物質および電荷輸送物質の種類、含有量、結着剤樹脂の種類、その他の添加剤などは、電荷発生層および電荷輸送層を別々に形成する場合と同様でよい。
【００５３】
本実施の形態では、前述のような、電荷発生物質および電荷輸送物質を用いる有機感光層を形成してなる感光体を用いるけれども、それに代えて、シリコンなどを用いる無機感光層を形成してなる感光体を用いることもできる。
【００５４】
図２は、帯電装置２４の構成を概略的に示す斜視図である。図３は、図２に示す帯電装置２４の正面図である。帯電装置２４は、複数の先鋭状突起部５８を有する板状の電極５０（以後「針状電極５０」と称す）と、針状電極５０を保持する保持部材５１と、針状電極５０に対して相対的に移動可能に設けられ、移動時に針状電極５０を擦過することによって針状電極５０の表面を清掃する２枚の清掃部材５２ａ，５２ｂと、清掃部材５２ａ，５２ｂを支持する支持部材５３と、清掃部材５２ａ，５２ｂおよび支持部材５３を移動させる移動用部材５４と、針状電極５０、保持部材５１、清掃部材５２ａ，５２ｂおよび支持部材５３を収容するシールドケース５５と、感光体ドラム２３表面の帯電電位を調整するグリッド電極５６とを含む。この帯電装置２４は、電子写真プロセス部２１において、感光体ドラム２３を臨み感光体ドラム２３の長手方向に沿って配置される。
【００５５】
針状電極５０は、たとえばステンレス鋼製の薄板状部材であり、一方向に長く延びる平板部５７と平板部５７の短手方向の一端面から短手方向に突出するように形成される先鋭状の突起部５８とによって構成される。針状電極５０の寸法について例示すると、平板部５７の短手方向の長さＬ１は、１０ｍｍ程度が好ましく、突起部５８の突出方向の長さＬ２は、２ｍｍ程度が好ましく、突起部５８の先端の曲率半径Ｒは、４０μｍ程度が好ましく、突起部５８の形成されるピッチＴＰは、２ｍｍ程度が好ましい。
【００５６】
針状電極５０を保持する保持部材５１は、針状電極５０と同様に一方向に長く延び、長手方向に直交する断面が逆Ｔ字状の部材であり、たとえば樹脂製である。針状電極５０は、その長手方向の両端部付近において、保持部材５１の突出部分の一側面に、ねじ部材５９によってねじ止めされる。この針状電極５０には、前述の感光体２３を帯電させるべく動作中は、コロナ放電するために５ｋＶ程度の電圧が印加される。針状電極５０には、図示しない電源から電圧が印加され、電圧印加によって先鋭状突起部５８から感光体２３の表面に向けてコロナ放電が起こり、感光体２３表面が帯電される。
【００５７】
清掃部材５２ａ，５２ｂは、板状の形状、より詳しくは平面投影形状がＴ字状を有し、厚さｔが２０〜４０μｍの金属素材または高分子材料の弾性体からなる。厚さｔが２０μｍ未満では、針状電極５０に当接する際に容易に変形するけれども、変形に伴う反力である針状電極５０に対する押圧力が弱くなるので、針状電極５０に付着する汚染物質を充分に除去できない。厚さｔが４０μｍを超えると、針状電極５０に付着する汚染物質を充分に除去できるけれども、剛性が高くなって針状電極５０に対する押圧力が強くなり過ぎるので、針状電極５０の突起部５８先端を変形破損するおそれがある。この結果、厚さｔが２０〜４０μｍの範囲を外れると、帯電不良による画像むらなどが発生する可能性がある。清掃部材５２ａ，５２ｂを構成する金属素材としては、りん青銅、普通鋼、ステンレス鋼などを使用できる。これらの中でも、清掃部材５２ａ，５２ｂがコロナ放電によって発生するオゾン雰囲気中で使用されることを考慮すると、耐酸化性に基づく耐久寿命の観点から、ステンレス鋼が好ましい。ステンレス鋼としては公知のものを使用できるけれども、たとえば、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｇ４３０５に規定されるオーステナイト系ステンレス鋼であるＳＵＳ３０４、フェライト系ステンレス鋼であるＳＵＳ４３０などが挙げられる。
【００５８】
清掃部材５２ａ，５２ｂの硬さは、米国材料試験協会（ＡＳＴＭ）規格Ｄ７８５に規定されるロックウェル硬さＭスケールで１１５以上であることが望ましい。ロックウェル硬さが１１５未満では、軟質にすぎるので、針状電極５０に当接させて擦過するとき、清掃部材５２ａ，５２ｂが必要以上に変形し過ぎて清掃効果が得られない。清掃部材５２ａ，５２ｂの硬さが高くても特に機能上の問題が現出しないので上限を設ける必要がないけれども、ロックウェル硬さＭスケールの上限値が１３０であるので、あえて上限を設けるとすれば１３０である。
【００５９】
清掃部材５２ａ，５２ｂの、針状電極５０と当接する部分であるＴ字の縦棒部分における幅寸法ｗ、すなわち清掃部材５２ａ，５２ｂの移動方向に対して垂直方向かつ突起部５８が延びる方向に対して垂直方向における清掃部材５２ａ，５２ｂの寸法ｗは、３．５ｍｍ以上に形成するのが望ましい。幅寸法ｗが３．５ｍｍ未満では、針状電極５０に押圧されて変形する際に生じる力の単位面積あたりの値が大きくなるので、繰返し変形に対する疲労破壊を起こしやすくなり、耐久寿命が低下する。幅寸法ｗを３．５ｍｍ以上にすることによって、前述した力の単位面積あたりの値を小さくして繰返し変形に対する耐久寿命を長くできるけれども、過度に幅広にすると剛性が強くなり過ぎるとともに、装置が大型化するので、上限は１０ｍｍ程度に設定されるのが望ましい。
【００６０】
なお、清掃部材５２ａ，５２ｂと針状電極５０とは、清掃部材５２ａ，５２ｂに対する針状電極５０の突起部５８の食込み量ｄが、０．２〜０．８ｍｍになるように配置されるのが好ましい。ここで、食込み量ｄは、清掃部材５２ａ，５２ｂと突起部５８とを、清掃部材５２ａ，５２ｂが針状電極５０に対して相対的に移動する方向に垂直な仮想平面に投影させた状態で、清掃部材５２ａ，５２ｂと突起部５８とが、突起部５８の延びる方向に重なり合う長さを意味する。食込み量ｄが０．２ｍｍ未満では、清掃部材５２ａ，５２ｂの変形に伴う反力である針状電極５０に対する押圧力が弱くなるので、針状電極５０に付着する汚染物質を充分に除去できない。食込み量ｄが０．８ｍｍを超えると、針状電極５０に付着する汚染物質は充分に除去できるけれども、清掃部材５２ａ，５２ｂの変形に伴う反力（針状電極５０に対する押圧力）が強くなり過ぎるので、針状電極５０の突起部５８先端を変形破損するおそれがある。この結果、食込み量ｄが０．２〜０．８ｍｍの範囲を外れると、帯電不良による画像むらなどが発生する可能性が生じる。
【００６１】
支持部材５３は、清掃部材５２ａ，５２ｂを支持する逆Ｌ字状の形状を有する部材であり、その梁状部分に、Ｔ字状を有する清掃部材５２ａ，５２ｂの腕部分が装着される。２枚の清掃部材５２ａ，５２ｂは、針状電極５０に対して相対的に移動する方向に関して予め定められる間隔Ｌ３を有するように設けられる。間隔Ｌ３は、一方の清掃部材５２ａが針状電極５０に当接して変形するとき、他方の清掃部材５２ｂが変形している清掃部材５２ａに当たることのない距離に選ばれ、装着される支持部材５３の梁状部分の厚みで調整できる。この間隔Ｌ３は、清掃部材５２ａ，５２ｂを構成する素材によって変形状態が変化するので、該素材の変形状態を事前に試験して定めるのが望ましい。清掃部材５２ａ，５２ｂが、たとえば厚さｔ＝３０μｍのステンレス鋼からなるとき、間隔Ｌ３は２ｍｍが好ましい。２枚の清掃部材５２ａ，５２ｂに間隔Ｌ３を設けることによって、一方の清掃部材５２ａが針状電極５０を擦過する間中、他方の清掃部材５２ｂによってその変形を阻害されることなく好適範囲の押圧力を維持できるので、針状電極５０の先端部を変形損傷させることなく充分に清掃できる。
【００６２】
シールドケース５５は、たとえばステンレス鋼製であり、その外観形状が直方体で内部空間を有するとともに、前述の感光体２３を臨む一方の面に開口部を有する容器状の部材である。またシールドケース５５は、針状電極５０と同一方向に長く延び、長手方向に直交する方向の断面形状が略Ｕ字状を有する。シールドケース５５の底面６３に保持部材５１が装着される。また、シールドケース５５の内側面６１と保持部材５１とによって形成される溝部６２には、支持部材５３の柱状部分の端部が摺動可能に挿入される。
【００６３】
支持部材５３の柱状部分には、針状電極５０の延びる方向と平行に貫通孔６０が形成され、貫通孔６０を挿通して移動用部材５４が設けられる。移動用部材５４は、貫通孔６０に挿通される部位で支持部材５３に固定されるので、移動用部材５４を針状電極５０の延びる方向に牽引することによって、支持部材５３は、溝部６２に対して摺動し、かつ溝部６２に案内されて針状電極５０の延びる方向に移動できる。すなわち、支持部材５３に支持される清掃部材５２ａ，５２ｂを針状電極５０に当接させて擦過することができる。
【００６４】
移動用部材５４は糸状またはワイヤ状の部材であり、支持部材５３の柱状部分に形成される貫通孔６０を挿通し、針状電極５０の延びる方向と平行に設けられ、シールドケース５５に形成される孔または隙間からシールドケース５５の外方に延び、シールドケース５５の外面または画像形成装置１の機体に設けられる滑車６４ａ，６４ｂを介してその端部が垂下される。なお、滑車６４ａ，６４ｂと移動用部材５４の端部は、図２では省略される。移動用部材５４の端部は、画像形成装置１の機体外方にまで延長するのが好ましい。これによって、帯電装置２４を画像形成装置１から取外すことなくまたは画像形成装置１を開放することなく、針状電極５０の清掃を実施できる。
【００６５】
移動用部材５４の牽引により清掃部材５２ａ，５２ｂを針状電極５０に当接させて清掃するとき、針状電極５０に対する清掃部材５２ａ，５２ｂの押圧力は、１０〜３０ｇｆになるように調整するのが好ましい。押圧力が１０ｇｆ未満では、針状電極５０に付着するトナー、紙粉などの汚染物質を充分に除去できないおそれがあり、３０ｇｆを超えると、針状電極５０の突起部５８の先端が変形破損するおそれがある。
【００６６】
針状電極５０に対する清掃部材５２ａ，５２ｂの押圧力は、たとえば、次のようにして調整できる。移動用部材５４の一方の端部に錘を吊り下げた状態で、清掃部材５２ａまたは５２ｂに負荷される力の大きさを測定する。測定は、たとえば、清掃部材５２ａまたは５２ｂにばね秤を接続して行われる。そして、清掃部材５２ａまたは５２ｂに負荷される力が１０〜３０ｇｆになる錘を選定し、針状電極５０を清掃するに際して、予め選定した錘を移動用部材５４の端部に吊り下げることによって、所定の押圧力で清掃できる。また、移動用部材５４の端部に回転トルクを調整した電動機を接続し、所定の押圧力を負荷できるようにしてもよい。
【００６７】
グリッド電極５６は、針状電極５０と感光体ドラム２３との間に設けられ、このものに電圧が印加されることによって、感光体ドラム２３表面の帯電状態のばらつきを調整し、帯電電位を均一化する。多孔性板状グリッド基材の表面にニッケルＰＴＦＥ複合めっき層が施されたものである。
【００６８】
グリッド電極５６は、公知の方法に従って製造できる。その一例として、化学研磨工程、水洗工程、酸浸漬工程、水洗工程、純水浸漬工程、ニッケルめっき工程、ニッケルＰＴＦＥ複合めっき工程、水洗処理および乾燥処理を含む製造法が挙げられる。これらの工程のうち、ニッケルめっき工程は必須の工程ではなく、必要に応じて実施される。
【００６９】
化学研磨工程では、板金にマスキングおよびエッチングを行うことにより、板金に複数の貫通孔が形成される。エッチングは公知の方法に従って実施でき、たとえば、塩化第２鉄水溶液などのエッチング液を板金に噴霧する方法などが挙げられる。ここで、板金の材料になる金属としては、グリッド形状の加工が可能でありかつめっき可能なものを使用でき、たとえば、ステンレス鋼、アルミニウム、ニッケル、銅、鉄などが挙げられる。これらの中でも、グリッド電極５６の耐久性向上の観点からはステンレス鋼が特に好ましい。ステンレス鋼の具体例としては、たとえば、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０９、ＳＵＳ３１６などが挙げられ、これらの中でもＳＵＳ３０４が好ましい。また、ニッケルＰＴＦＥ複合めっき層との密着性向上、製造コストの低減などの観点からは銅が特に好ましい。銅を用いる場合には、ニッケルＰＴＦＥ複合めっき層との密着性が非常に高いので、ニッケルめっき層を形成しなくてもかまわない。板金の厚さは特に制限されないけれども、好ましくは０．０５〜１ｍｍ、さらに好ましくは０．０５〜０．３ｍｍである。
【００７０】
化学研磨工程で貫通孔が形成される板金は、水洗工程、酸浸漬工程、水洗工程および純水浸漬工程において、水洗、酸洗浄または純水洗浄を施され、その表面から異物が除去され、多孔性板状グリッド基材が得られる。
【００７１】
ニッケルめっき工程は、前述のように必須の工程ではないけれども、ニッケルＰＴＦＥ複合めっき層の多孔性板状グリッド基材への密着性を高めるために、実施するのが好ましい。ここで、ニッケルめっきは一般的に実施される方法により行うことができるけれども、後にニッケルＰＴＦＥ複合めっき層を形成することを考慮すると、電気めっきを行うのが好ましい。また、ニッケルめっき層の層厚も特に制限されないけれども、好ましくは０．０３〜３μｍ、さらに好ましくは０．５〜１．５μｍ、特に好ましくは１μｍ程度である。
【００７２】
ニッケルＰＴＦＥ複合めっき工程は、たとえば、多孔性板状グリッド基板に触媒ニッケルめっき法（カニゼン法）などの無電解ニッケルめっき法に従って実施できる。ここで、めっき浴としては、たとえば、次亜リン酸またはその塩およびニッケル塩を含む水溶液に、さらにポリテトラフルオロエチレンが添加されてなるめっき浴が使用される。めっき浴のｐＨは、通常は５〜５．５の範囲に調整される。ここで使用されるポリテトラフルオロエチレンは、粒子状のポリテトラフルオロエチレンであり、その粒子径は、形成しようとするめっき層の厚みより小さければ特に制限はないけれども、好ましくは１μｍ以下、さらに好ましくは１００〜５００ｎｍである。ポリテトラフルオロエチレンのめっき浴への添加量も特に制限されないけれども、好ましくはめっき浴全重量の０．０１〜１０重量％、さらに好ましくは０．１〜１．０重量％である。めっき液の具体例としては、たとえば、日本カニゼン（株）製の商品名「カニフロンＳ」、上村工業（株）製の商品名「ニムフロン」、奥野製薬工業（株）製の商品名「トップニコジット」シリーズなどが挙げられる。前記のような組成およびｐＨを有するめっき浴に、浴温９０℃以上で、多孔性板状グリッド基板を浸漬し、無電解めっきを行うことにより、該基板の表面にニッケルＰＴＦＥ複合めっき層が形成される。形成されるニッケルＰＴＦＥ複合めっき層中におけるＰＴＦＥの含有量は、好ましくは３〜３０体積％、さらに好ましくは２０〜３０体積％である。形成されるニッケルＰＴＦＥ複合めっき層の層厚は特に制限はないけれども、好ましくは０．３μｍ以上、さらに好ましくは０．３〜２０μｍ、特に好ましくは１〜５μｍである。厚さが０．３μｍ未満では、ピンホールが発生しやすく不均一のものとなり、ピンホールを介してグリッド基材が腐食されることにより、感光体の帯電電位が部分的に不安定になりやすい。一方、２０μｍを大幅に超えると、ストレスによりめっき皮膜が剥離する恐れがある。なお、ニッケルＰＴＦＥ複合めっき層の厚さは、めっき時間の長さにほぼ比例するので、所望の厚さのめっき層を得るためには、多孔性板状グリッド基板のめっき浴への浸漬時間を適宜変更すれば良い。
【００７３】
無電解めっきにより形成されるニッケルＰＴＦＥ複合めっき層は、めっき浴の液剤が多孔性板状グリッド基板の表面に均等に付着するので、めっき層の層厚が０．３μｍ程度と非常に薄い場合でも、層厚のばらつきがなく均一でかつピンホールの非常に少ないという好ましい特性を有する。さらに、めっき組織が緻密で、多孔性板状グリッド基材の表面に対して高い密着性を有し、長期間にわたって使用しても、剥離などを起こすことがない。
【００７４】
また、ニッケルＰＴＦＥ複合めっき工程は、電気めっきによって実施できる。めっき浴としては、無電解めっきのめっき浴と同様のものを使用できる。電気めっきの条件は、一般的なニッケルの電気めっきと同じである。電気めっきによるニッケルＰＴＦＥ複合めっきでは、電気めっきに特有の傾向、すなわちエッジ部分にめっきが乗り易く、その一方で、多孔性板状グリッド基材の貫通孔が形成される部分にはめっきが乗りにくい傾向がある。このため、めっき層の層厚を均一にするためには、層厚を大きくする必要があり、好ましくは層厚を３μｍ以上にすることが必要である。
【００７５】
なお、ニッケルＰＴＦＥ複合めっき層を形成する際、無電解めっきまたは電気めっきのいずれを選択するかは、それぞれのめっき法の特徴とコストに応じて決定すればよい。
【００７６】
帯電装置２４によれば、針状電極５０に電圧が印加されることによりコロナ放電が起こり、感光体ドムラ２３の表面が帯電されるとともに、グリッド電極５６に所定のグリッド電圧が印加されることにより、感光体ドラム２３の表面の帯電状態が均一化されるので、感光体ドラム２３の表面を所定の電位および極性に帯電させることができる。
【００７７】
本実施の形態の帯電装置２４においては、コロナ放電用電極として針状電極５０を用いるけれども、それに限定されず、帯電ワイヤを用いることもできる。帯電ワイヤとしてはこの分野で常用されるものをいずれも使用でき、たとえば、線径０．０６ｍｍのタングステンワイヤに金めっきを施したものが挙げられる。
【００７８】
ここで、図１に戻り、光走査ユニット２５は、半導体レーザなどからなり、原稿読み取り部５または外部機器から入力される画像原稿情報に応じて変調されるレーザ光を出射するレーザ光源２５ａと、レーザ光源２５ａから出射されるレーザ光を主走査方向に偏向させるポリゴンミラー２５ｂと、ポリゴンミラー２５ｂにより主走査方向に偏向されるレーザ光を感光体ドラム２３の表面に結像するように収束するレンズ２５ｃと、レンズ２５ｃにより収束されるレーザ光を反射するミラー２５ｄ，２５ｅとを含んで構成される。レーザ光源２５ａから出射されるレーザ光は、ポリゴンミラー２５ｂにより偏向され、さらにレンズ２５ｃにより収束され、ミラー２５ｄ，２５ｅによって反射されて、所定の電位および極性に帯電する感光体ドラム２３の表面に照射され、画像原稿情報に応じた静電潜像が形成される。
【００７９】
現像ユニット２６は、感光体ドラム２３に対向しかつ圧接するように設けられ、感光体ドラム２３表面に形成される静電潜像にトナーを含む現像剤を供給する現像ローラ２６ａと、現像ローラ２６ａに圧接するように設けられ、現像ローラ２６ａにトナーを含む現像剤を供給する供給ローラ２６ｂと、現像ローラ２６ａおよび供給ローラ２６ｂを回転自在に支持するとともに、その内部空間に現像剤を収容するケーシング２６ｃとを含んで構成される。ケーシング２６ｃ中に収容される現像剤は、供給ローラ２６ｂの回転駆動により現像ローラ２６ａの表面に付着し、さらに現像ローラ２６ａの表面から感光体ドラム２３表面の静電潜像に供給され、静電潜像が現像されてトナー像が得られる。
【００８０】
現像剤貯留ユニット２７は、現像ユニット２６に隣接するように設けられる現像剤貯留容器であり、現像ユニット２６内の現像剤残量に応じて、適量の現像剤を現像ユニット２６に供給する。
【００８１】
転写ユニット２８は、図示しない駆動手段により軸線回りに回転駆動可能に設けられる駆動ローラ２８ａと、従動ローラ２８ｂ，２８ｃと、駆動ローラ２８ａおよび従動ローラ２８ｂ，２８ｃに張架される無端ベルト２８ｄとを含んで構成される。駆動ローラ２８ａは、回転駆動可能に設けられるだけでなく、無端ベルト２８ｄを介して感光体ドラム２３と対向しかつ感光体ドラム２３、無端ベルト２８ｄおよび駆動ローラ２８ａがこの順番で圧接するように設けられる。転写ユニット２８によれば、記録媒体は給紙ユニット部２から第３搬送路３２を通過して感光体ドラム２３と無端ベルト２８ｄとの間に供給され、駆動ローラ２８ａによる押圧によって記録媒体が感光体ドラム２３表面に圧接し、該表面のトナー像が記録媒体に転写される。このようにトナー像が転写された後、記録媒体は定着部２２に送給される。
【００８２】
クリーニングユニット２９は、転写ユニット２８にて記録媒体にトナー像を転写した後に、感光体ドラム２３の表面に残留するトナーを除去し、感光体ドラム２３の表面を清浄化する。クリーニングユニット２９には、たとえば、クリーニングブレードが用いられる。なお、本発明の画像形成装置においては、感光体ドラム２３として、主に有機感光体ドラムが用いられ、有機感光体の表面は樹脂成分を主体とするものであるため、帯電装置によるコロナ放電によって発生するオゾンの化学的作用によって表面の劣化が進行しやすい。ところが、劣化した表面部分はクリーニングユニット２９よる擦過作用を受けて摩耗し、徐々にではあるが確実に除去される。したがって、オゾンなどによる表面の劣化の問題が実際上解消され、長期間にわたって、帯電動作による帯電電位を安定に維持することができる。
【００８３】
電子写真プロセス部２１によれば、感光体ドラム２３の回転駆動に伴い、帯電、露光による静電潜像の形成、静電潜像の現像によるトナー像の形成、トナー像の記録媒体への転写、および感光体ドラム２３表面の清浄化という一連の動作を実行することにより、トナー像が記録媒体に転写され、この記録媒体は定着部２２に送給される。
【００８４】
定着部２２は、軸線回りに回転駆動可能に設けられ、その内部に図示しない加熱手段を有する定着ローラ３０と、定着ローラ３０の表面に圧接し、軸線回りに回転駆動可能に設けられる加圧ローラ３１と、定着ローラ３０の表面に対向するように設けられ、定着ローラ３０の表面温度を検出する温度センサ３２とを含んで構成される。定着ローラ３０の内部に設けられる不図示の加熱手段には、たとえば、ヒータなどが使用できる。また、温度センサ３２による検出結果に応じて、定着ローラ３０の表面温度が所定温度に維持されるように、図示しない制御部によって、ヒータに供給される電力量が制御される。定着部２２によれば、電子写真プロセス部２１において得られる、トナー像が転写された記録媒体が、定着ローラ３０と加圧ローラ３１との圧接部に供給され、定着ローラ３０および加圧ローラ３１の回転駆動に伴って該圧接部中を通過する際に加圧および加熱を受けることによって、トナー像が記録媒体に固定化され、画像記録済み記録媒体が得られる。
【００８５】
画像形成部３によれば、給紙ユニット部２から送給される記録媒体に、画像原稿情報に応じたトナー像が転写され、さらに加熱加圧してトナー像を記録媒体に固定化することにより、長期的かつ連続的に、高画質画像が形成された記録媒体が得られる。
【００８６】
排紙部４は、画像形成部３の定着部２２において得られる画像記録済み記録媒体を後述の反転ローラ３６ａ，３６ｂに供給する第４搬送路３４と、画像記録済み記録媒体の搬送方向を変更する反転ローラ３６ａ，３６ｂと、画像記録済み記録媒体を画像形成装置１の外部に設けられる図示しない排紙トレイまたは第６搬送路３７に搬送する第５搬送路３５と、画像記録済み記録媒体を再度第３搬送路３３に搬送する第６搬送路３７とを含んで構成される。ここで、反転ローラ３６ａ，３６ｂは、いずれも軸線回りに順逆回転可能に設けられ、かつ圧接するように設けられる。第４搬送路３４を介して反転ローラ３６ａ，３６ｂの圧接部に供給される画像記録済み記録媒体は、その端部が反転ローラ３６ａ，３６ｂの順方向の回転によって反転ローラ３６ａ，３６ｂ間に挟持される。その後、反転ローラ３６ａ，３６ｂの逆方向の回転によって、第５搬送路３５内を搬送される。そして、記録媒体の片面のみに画像が記録される場合には、第５搬送路３５を介して、図示しない切換えゲートの動作によって矢符１０１の方向に、画像形成装置１外部の図示しない排紙トレイに排出される。また、記録媒体の両面に画像が形成される場合には、図示しない切換えゲートの動作によって第５搬送路３５から第６搬送路３７に搬送され、表裏反転された後、第３搬送路を経由して画像形成部３に搬送され、トナー像の転写および定着が行われる。
【００８７】
原稿読み取り部５は、原稿供給部３８と画像読み取り部３９とを含む。
原稿供給部３８は、原稿を載置する原稿トレイ４０と、原稿を送給する原稿規制板４１と、原稿の画像面が反転するように搬送する湾曲搬送路４２と、原料供給部３８と後述する原稿台（プラテンガラス）４４との接触面に設けられる保護マット４３とを含んで構成される。原稿トレイ４０には、原稿の画像面が上方を向くように載置される。原稿規制板４１は、原稿を１枚ずつ湾曲搬送路４２に送給する。湾曲搬送路４２は、原稿の画像面が下方を向くように反転させながら原稿を原稿台４４の真上まで搬送する。また、原稿規制板４１は、主に、プラテンガラスで形成される原稿台４４を保護する。原稿供給部３８によれば、画像形成装置１の外装前面部に配置される図示しない操作パネルにおいて、条件入力キーにより印刷枚数、印刷倍率、用紙サイズなどの印刷条件を入力したのち、スタートキーを押すことにより、コピー動作が開始され、原稿トレイ４０に画像面を上方に向けて載置される原稿が１枚ずつ自動的に搬送され、搬送の途中で画像面が下方を向くように反転処理され、原稿台４５の真上まで搬送される。そして、原稿が原稿台４５の上を通過する間に、原稿の画像原稿情報が後述の画像読み取り部３９により読み取られる。なお、原稿台４５上を通過する原稿は、その後、排出ローラ４９によって、画像形成装置１の外部に設けられる図示しない排出トレイに排出される。
【００８８】
画像読み取り部３９は、自動搬送が不可能な原稿を載置し、その画像原稿情報を読み取るための原稿台４４と、副走査方向において原稿台４４から離間して設けられ、原稿トレイ４０からの自動搬送が可能な原稿を通過させ、通過の際にその画像原稿情報を読み取るための原稿台４５と、原稿台４４，４５の面に平行な方向（副走査方向）に移動可能に設けられる光源ユニット４６と、原稿からの反射光を後述のＣＣＤ読み取りユニット４８に導くミラーユニット４７と、原稿からの反射光を電気信号に変換するＣＣＤ読み取りユニット４８とを含んで構成される。
【００８９】
光源ユニット４６は、光源４６ａと、光源４６ａから出射される読み取り用の照明光を原稿台４４または原稿台４５の所定の読み取り位置に集光する図示しない凹面のレフレクタと、原稿からの反射光のみを選択的に通過させる図示しないスリットと、原稿からの反射光をさらに９０°反射するミラー４６ｂとを含む。光源ユニット４６は、原稿に読み取り用照明光を出射し、原稿から反射される光をミラーユニット４７に供給する。
【００９０】
ミラーユニット４７は、反射面が相互に直交するように配置される一対のミラー４７ａ，４７ｂを含む。光源ユニット４６から供給される原稿からの反射光は、ミラー４７ａ，４７ｂによって、その光路を１８０°変更され、ＣＣＤ読み取りユニット４８に導かれる。
【００９１】
ＣＣＤ読み取りユニット４８は、ミラーユニット４７からの反射光を結像する結像レンズ４８ａと、結像レンズ４８ａにより結像される光に応じる電気信号を出力するＣＣＤイメージセンサ４８ｂとを含む。ミラーユニット４７から結像レンズ４８ａに入射する反射光は結像され、その像がＣＣＤイメージセンサ４８ｂによって電気信号に変換され、図示しない制御部を介して、電気信号としての画像原稿情報が光走査ユニット２５に入力され、それに応じる画像形成が実行される。
【００９２】
画像読み取り部３９によれば、原稿台４４，４５に載置される原稿の画像原稿情報が、光源ユニット４６からの光照射により原稿からの反射光として取り込まれ、さらにこの反射光がミラーユニット４７を介してＣＣＤ読み取りユニット４８に導かれ、電気信号の画像原稿情報に変換される。この情報は、予め設定される条件で画像処理が行われ、画像形成部３の光走査ユニット２５へ送信され、画像形成が実施される。
【実施例】
【００９３】
以下に実施例、参考例および比較例を挙げ、本発明を具体的に説明する。
（実施例１）
ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）からなるグリッド基材（寸法３０ｍｍ×３７０ｍｍ×厚さ０．１ｍｍ）にエッチング処理を行い、多孔性板状グリッド基材を作製した。なお、エッチングは、グリッド基材に３０重量％塩化第２鉄水溶液を液温９０℃で２時間噴霧することによって行った。エッチング後、グリッド基材の水洗および純水による洗浄を行い、多孔性板状グリッド基材を作製した。
【００９４】
上記で得られた多孔性板状グリッド基材の表面に、電気めっきにより厚さ０．５μｍのＮｉめっき層を形成した。ついで、このＮｉめっき層を形成したグリッド基材を、ニッケルＰＴＦＥ複合めっき浴中（商品名：ニムフロン、上村工業（株）製、液温９０℃）に２５分浸漬し、表面に層厚３μｍのニッケルＰＴＦＥ複合めっき層が形成されたグリッド電極を製造した。めっき終了後、グリッド電極をめっき浴から取り出し、水洗および純水による洗浄を行い、乾燥した。
【００９５】
このグリッド電極を、市販の画像形成装置（商品名：ＡＲ６２５、シャープ（株）製）における、帯電装置のグリッド電極と交換し、本発明の帯電装置を含む画像形成装置を製造した。このグリッド電極、帯電装置および画像形成装置を用い下記の試験を実施した。結果を表１に示す。
【００９６】
〔放電試験〕
過酷試験として、低湿条件（１０％以下）で、通紙を伴わないエージングテストを行った。ＡＲ６２５は７０枚機であるため、７１時間がコピー枚数（３００Ｋライフ）に相当する。このテストで感光体表面の帯電電位は、初期では−６３０Ｖに設定されていた。表１にこのテスト結果を示す。
【００９７】
〔窒素酸化物および錆の検出〕
錆、窒素酸化物の検出は、放電後のグリッド電極表面を顕微鏡観察することによって行った。
【００９８】
（参考例１）
実施例１と同様にして得られる多孔性板状グリッド基材に、実施例１と同様にしてＮｉめっきを施した後、金めっきを行い、表面に層厚０．０４４μｍの金めっき層が形成されたグリッド電極を作製した。このグリッド電極について、実施例１と同様の性能試験を実施した。結果を表１に示す。
【００９９】
（比較例１）
実施例１と同じ、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）からなるグリッド基材にめっき処理を施さずそのままグリッド電極とし、実施例１と同様の性能試験に供した。結果を表１に示す。
【０１００】
（比較例２）
ステンレス鋼をＳＵＳ３１６に変更する以外は、実施例１と同じ寸法のグリッド基材にめっき処理を施さずそのままグリッド電極とし、実施例１と同様の性能試験に供した。結果を表１に示す。
【０１０１】
（比較例３）
実施例１と同じステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）からなるグリッド基材に、電気Ｎｉめっきを行い、層厚３μｍのＮｉめっき層が形成されたグリッド電極を作製した。このグリッド電極を、実施例１と同様の性能試験に供した。結果を表１に示す。
【０１０２】
（比較例４）
実施例１と同じステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）からなるグリッド基材に、無電解Ｎｉめっきを行い、層厚３μｍのＮｉめっき層が形成されたグリッド電極を作製した。このグリッド電極を実施例１と同様の性能試験に供した。結果を表１に示す。
【０１０３】
【表１】
2006113531.tif 000003
【０１０４】
表１から、比較例１，２（めっきなしのＳＵＳ）および比較例３，４（ニッケルめっきのみ）の板状グリッドはいずれも電位上昇が大きく、板状グリッド表面から窒素酸化物および錆が検出されたのに対し、表面にニッケルＰＴＦＥ複合めっき層を形成した実施例１の板状グリッドを用いると、電位上昇が、表面に金めっき層を形成した参考例１の板状グリッドと同等の低さを示し、さらに窒素酸化物および錆成分が検出されないことがわかる。
【０１０５】
なお、実施例１の板状グリッドを用いた画像形成装置では、実際の複写テストにおける５００００枚印刷後でも、ハーフトーンの画像が均一でむらも発生しなかったのに対し、比較例１〜４では１００００枚印刷後に、ハーフトーンの画像に激しいむらが生じた。
【０１０６】
（実施例２）
グリッド基材として、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）に代えて銅板（寸法３０ｍｍ×３７０ｍｍ×厚さ０．１ｍｍ）を用いる以外は、実施例１と同様にして、グリッド電極を作製した。
【０１０７】
（参考例２）
実施例２と同様にして得られる多孔性板状グリッド基材に、参考例１と同様にしてＮｉめっきおよび金めっきを施し、グリッド電極を作製した。
【０１０８】
（比較例５）
実施例１と同じ銅板（グリッド基材）にめっき処理を施さず、グリッド電極とした。
【０１０９】
（比較例６）
実施例１と同じ銅板（グリッド基材）に電気Ｎｉめっきを行い、層厚３μｍのＮｉめっき層が形成されたグリッド電極を作製した。
【０１１０】
（比較例７）
実施例１と同じ銅板（グリッド基材）に無電解Ｎｉめっきを行い、層厚３μｍのＮｉめっき層が形成されたグリッド電極を作製した。
【０１１１】
実施例２、参考例２および比較例５〜７で得られたグリッド電極を、実施例１と同様にして市販の画像形成装置（商品名：ＡＲ６２５、シャープ（株）製）に装着し、放電試験ならびに窒素酸化物および錆の検出を実施した。結果を表２に示す。
【０１１２】
また、実施例２のグリッド電極を装着した帯電装置において、針状電極に５ｋＶの電圧を印加してコロナ放電を行った際の針状電極先端部の状態を調べるため、顕微鏡により写真撮影した。図４は、コロナ放電時の針状電極先端部の状態を示す顕微鏡写真である。図４から、実施例２のグリッド電極を用いることによって、針状電極先端部の全体からほぼ均一な放電が起こっていることが明らかである。
【０１１３】
【表２】
2006113531.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明の実施の第１形態である画像形成装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態である帯電装置の構成を概略的に示す斜視図である。
【図３】図２に示す帯電装置の正面図である。
【図４】コロナ放電時の針状電極先端の状態を示す顕微鏡写真である。
【符号の説明】
【０１１５】
１  画像形成装置
１ａ  画像形成装置側面
２  給紙ユニット部
３  画像形成部
４  排紙部
５  原稿読み取り部
１０，１１，１２，１３  給紙トレイ
１４  第１搬送路
１５  第２搬送路
１６  フレーム
１７  手差し部
１８  手差しトレイ
１９ａ，１９ｂ  給紙ローラ
２０  手差し送給路
２１  電子写真プロセス部
２２  定着部
２３  感光体ドラム
２４  帯電装置
２５  光走査ユニット
２５ａ  レーザ光源
２５ｂ  ポリゴンミラー
２５ｃ  レンズ
２５ｄ，２５ｅ  ミラー
２６  現像ユニット
２６ａ  現像ローラ
２６ｂ  供給ローラ
２６ｃ  ケーシング
２７  現像剤貯留ユニット
２８  転写ユニット
２８ａ  駆動ローラ
２８ｂ，２８ｃ  従動ローラ
２８ｄ  無端ベルト
２９  クリーニングユニット
３０  定着ローラ
３１  加圧ローラ
３２  温度センサ
３４  第４搬送路
３５  第５搬送路
３６ａ，３６ｂ  反転ローラ
３７  第６搬送路
３８  原稿供給部
３９  画像読み取り部
４０  原稿トレイ
４１  原稿規制板
４２  湾曲搬送路
４３  保護マット
４４，４５  原稿台
４６  光源ユニット
４６ａ  光源
４６ｂ，４７ａ，４７ｂ  ミラー
４７  ミラーユニット
４８  ＣＣＤ読み取りユニット
４８ａ  結像レンズ
４８ｂ  ＣＣＤイメージセンサ
５０  針状電極
５１  保持部材
５２ａ，５２ｂ  清掃部材
５３  支持部材
５４  移動用部材
５５  シールドケース
５６  板状グリッド
５７  平板部
５８  先鋭状突起部
５９  ねじ部材
６０  貫通孔
６１  内側面
６２  溝部
６３  底面
１００  設置面
１０１  矢符
【図１】
2006113531.tif 000005
【図２】
2006113531.tif 000006
【図３】
2006113531.tif 000007
【図４】
2006113531.tif 000008