(57)【要約】【課題】  帯電性能を低下させることなく放電生成物を充分に除去することができ、放電生成物に起因する画像欠陥が発生するのを防止することができる帯電装置を提供する。【解決手段】  帯電装置５は、帯電手段５１と放電生成物吸着除去手段５２とを含む。帯電手段５１は、感光体３に所定の間隙をあけて対向するシールド開口部５１１ａを有するシールドケース５１１と、シールドケース５１１の内部に設けられる放電電極５１２と、感光体３の回転軸線と平行な回転軸５１３とを備える。放電生成物吸着除去手段５２は、放電生成物を吸着する吸着剤からなる吸着層５２１を有し、感光体３よりも鉛直方向下方側に設けられる。そして、帯電手段５１は、シールド開口部５１１ａが感光体３と対向する位置から放電生成物吸着除去手段５２と対向する位置にわたって変位可能なように、回転軸５１３の軸線まわりに回転可能に設けられる。【選択図】      図３
2011076013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸線まわりに回転可能に設けられる感光体の表面を帯電させる帯電手段と、
感光体よりも鉛直方向下方側に設けられ、帯電手段が感光体の表面を帯電させるときに発生する放電生成物を吸着する吸着剤からなる吸着層を有する放電生成物吸着除去手段とを含み、
前記帯電手段は、
前記感光体の回転軸線に平行な長手方向に沿って延び、前記長手方向に垂直な一方向に臨んで開口するシールド開口部を有するシールドケースと、
前記シールドケース内に前記長手方向に沿って平行に張架される放電電極と、
前記長手方向に平行な回転軸線まわりに回転可能に設けられ、前記シールドケースが固定される回転軸とを備え、
前記回転軸は、前記シールド開口部が、前記感光体に対向する位置と、前記放電生成物吸着除去手段に対向する位置とにわたって回転可能であることを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
前記帯電手段と前記放電生成物吸着除去手段とは、前記感光体に対して鉛直方向下方に、この順で並んで配置され、
前記帯電手段は、前記回転軸の軸線まわりに１８０°回転されることによって、前記シールドケースの前記シールド開口部が、感光体と対向する位置から前記放電生成物吸着除去手段と対向する位置にわたって変位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】
前記感光体の回転軸線方向一方から他方へと流れる気流を発生させる排気手段をさらに含み、
前記放電生成物吸着除去手段は、前記感光体の回転軸線に延びて筐体状に形成されて、前記感光体の回転軸線方向に延びて開口する吸着開口部と、前記感光体の回転軸線方向と平行な長手方向両端部において開口し排気手段が発生させた気流が通過する気流通過開口部とを有し、吸着開口部に臨む底面に前記吸着層が形成されるように構成され、
前記回転軸は、前記シールド開口部が、前記感光体に対向する位置と、前記放電生成物吸着除去手段の前記吸着開口部に対向する位置とにわたって回転可能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】
前記吸着層を構成する前記吸着剤が、ゼオライトであ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】
前記吸着層は、厚みが４０〜１００μｍであることを特徴とする請求項４記載の帯電装置。
【請求項６】
前記帯電手段における前記回転軸の軸線まわりの回転駆動動作を制御する回転制御手段をさらに含み、
前記回転制御手段は、
感光体の回転駆動動作を停止する指示を表す感光体停止信号を受信する停止信号受信部と、
前記帯電手段が回転駆動されて、前記シールドケースの前記シールド開口部が、前記放電生成物吸着除去手段と対向する位置に維持されてからの経過時間を計測する経過時間計測部と、
停止信号受信部が感光体停止信号を受信した場合に、前記シールド開口部が感光体と対向する位置から前記放電生成物吸着除去手段と対向する位置まで変位し、経過時間計測部が計測した経過時間が所定の第１閾値に到達した場合に、前記シールド開口部が前記放電生成物吸着除去手段と対向する位置から感光体と対向する位置まで変位するように、前記帯電手段の回転駆動を制御する回転駆動制御部と、を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の帯電装置。
【請求項７】
前記回転制御手段は、前記帯電手段の近傍の湿度を表す湿度データを受信する湿度データ受信部をさらに含み、
前記回転駆動制御部は、
前記経過時間計測部が計測した経過時間が前記第１閾値に到達したときに、湿度データ受信部が受信した湿度データが所定値以下であるか否かを判断し、所定値以下であると判断した場合には、前記経過時間計測部が計測した経過時間が前記第１閾値を超える所定の第２閾値に到達したときに、前記シールド開口部が前記放電生成物吸着除去手段と対向する位置から感光体と対向する位置まで変位するように、前記帯電手段の回転駆動を制御することを特徴とする請求項６記載の帯電装置。
【請求項８】
前記回転制御手段は、感光体が回転駆動される感光体駆動時間を表す駆動時間データを受信する駆動時間データ受信部をさらに含み、
前記回転駆動制御部は、
前記経過時間計測部が計測した経過時間が前記第１閾値に到達したときに、駆動時間データ受信部が受信した駆動時間データが所定値以上であるか否かを判断し、所定値以上であると判断した場合には、前記経過時間計測部が計測した経過時間が前記第１閾値を超える所定の第２閾値に到達したときに、前記シールド開口部が前記放電生成物吸着除去手段と対向する位置から感光体と対向する位置まで変位するように、前記帯電手段の回転駆動を制御することを特徴とする請求項６記載の帯電装置。
【請求項９】
感光体と、感光体の表面を帯電させる帯電手段と、帯電状態にある感光体の表面に画像情報に基づく信号光を照射して静電潜像を形成する露光手段と、感光体の表面の静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、トナー像を記録媒体に転写させる転写手段と、記録媒体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であって、
前記帯電手段が、請求項１〜８のいずれか１つに記載の帯電装置であ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、帯電装置およびその帯電装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置においては、静電潜像を担持する像担持体である感光体を一様に帯電させる帯電手段として、コロナ放電方式の帯電装置が用いられている。このようなコロナ放電方式の帯電装置は、感光体に対向する開口部を有するシールドケースと、放電面が線状、鋸歯状または針状でありシールドケース内部に張設される放電電極とを備える。帯電装置は、放電電極に高電圧を印加することでコロナ放電を発生させて、感光体を一様に帯電させる所謂コロトロン、放電電極と感光体との間にグリッド電極を設け、このグリッド電極に所望の電圧を印加することで感光体を一様に帯電させる所謂スコロトロンである。
【０００３】
コロナ放電方式の帯電装置では、窒素酸化物（ＮＯｘ）などの放電生成物が生成される。具体的には、帯電装置から放出される電子の放電に伴うエネルギーによって、大気中に存在する窒素分子（Ｎ２）が窒素原子（Ｎ）に解離し、それが酸素分子（Ｏ２）と結合することで窒素酸化物（二酸化窒素：ＮＯ２）が生成される。
【０００４】
このようにして窒素酸化物が生成されると、窒素酸化物が感光体にアンモニウム塩（硝酸アンモニウム）として付着し、異常画像の原因となる。特に、感光体として有機感光体（ＯＰＣ）が用いられた場合、窒素酸化物によって、白抜けや像流れなどの画像欠陥が生じやすい。
【０００５】
このような問題点を解決するために、特許文献１には、ゼオライトを含むブラシローラを、上方側から感光体に当接させる構成の画像形成装置が開示されている。また、特許文献１には、ゼオライトを含む板状部材を、上方側から感光体に対向して配置させる構成の画像形成装置が開示されている。
【０００６】
特許文献１に開示される画像形成装置によれば、ブラシローラおよび板状部材に含まれるゼオライトは、窒素酸化物や硝酸アンモニウムなどを吸着する性質を有しているので、感光体の表面に付着した硝酸アンモニウムをブラシローラで摺擦しながら吸着除去し、感光体近傍の空気中に浮遊する窒素酸化物などの放電生成物を板状部材で吸着除去することができる。これによって、感光体に付着した硝酸アンモニウム、感光体近傍の空気中に浮遊する窒素酸化物などの放電生成物に起因する画像欠陥が発生するのを抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１２２１８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示される画像形成装置では、ゼオライトを含むブラシローラは、感光体に付着した硝酸アンモニウムを摺擦しながら吸着除去するので、感光体の表面に傷が発生するおそれがあり、この傷による画像欠陥が発生してしまう。また、特許文献１に開示される画像形成装置では、ゼオライトを含む板状部材が、感光体の上方側に配置されているので、感光体の表面に沿って下方側に流動する放電生成物を除去することができない。そのため、特許文献１に開示される画像形成装置では、窒素酸化物などの放電生成物に起因する白抜けや像流れなどの画像欠陥が発生するのを充分に防止することができない。さらに、放電電極がシールドケースの内部に張設される構成の帯電装置の場合、放電動作後のシールドケースの内部空間には、放電生成物が高濃度で滞留されているが、このシールドケースの内部空間に滞留される放電生成物を、帯電性能を低下させることなく除去できる構成については、特許文献１には開示されていない。
【０００９】
したがって本発明の目的は、感光体の表面を帯電させるときに発生した窒素酸化物などの放電生成物を、帯電性能を低下させることなく充分に除去することができ、放電生成物に起因する白抜けや像流れなどの画像欠陥が発生するのを防止することができる帯電装置および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、回転軸線まわりに回転可能に設けられる感光体の表面を帯電させる帯電手段と、
感光体よりも鉛直方向下方側に設けられ、帯電手段が感光体の表面を帯電させるときに発生する放電生成物を吸着する吸着剤からなる吸着層を有する放電生成物吸着除去手段とを含み、
前記帯電手段は、
前記感光体の回転軸線に平行な長手方向に沿って延び、前記長手方向に垂直な一方向に臨んで開口するシールド開口部を有するシールドケースと、
前記シールドケース内に前記長手方向に沿って平行に張架される放電電極と、
前記長手方向に平行な回転軸線まわりに回転可能に設けられ、前記シールドケースが固定される回転軸とを備え、
前記回転軸は、前記シールド開口部が、前記感光体に対向する位置と、前記放電生成物吸着除去手段に対向する位置とにわたって回転可能であることを特徴とする帯電装置である。
【００１１】
また本発明は、前記帯電手段と前記放電生成物吸着除去手段とは、前記感光体に対して鉛直方向下方に、この順で並んで配置され、
前記帯電手段は、前記回転軸の軸線まわりに１８０°回転されることによって、前記シールドケースの前記シールド開口部が、感光体と対向する位置から前記放電生成物吸着除去手段と対向する位置にわたって変位されることを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、前記感光体の回転軸線方向一方から他方へと流れる気流を発生させる排気手段をさらに含み、
前記放電生成物吸着除去手段は、前記感光体の回転軸線に延びて筐体状に形成されて、前記感光体の回転軸線方向に延びて開口する吸着開口部と、前記感光体の回転軸線方向と平行な長手方向両端部において開口し排気手段が発生させた気流が通過する気流通過開口部とを有し、吸着開口部に臨む底面に前記吸着層が形成されるように構成され、
前記回転軸は、前記シールド開口部が、前記感光体に対向する位置と、前記放電生成物吸着除去手段の前記吸着開口部に対向する位置とにわたって回転可能であることを特徴とする。
【００１３】
また本発明の帯電装置は、前記吸着層を構成する前記吸着剤が、ゼオライトであることを特徴とする。
【００１４】
また本発明の帯電装置では、前記吸着層は、厚みが４０〜１００μｍであることを特徴とする。
【００１５】
また本発明の帯電装置は、前記帯電手段における前記回転軸の軸線まわりの回転駆動動作を制御する回転制御手段をさらに含み、
前記回転制御手段は、
感光体の回転駆動動作を停止する指示を表す感光体停止信号を受信する停止信号受信部と、
前記帯電手段が回転駆動されて、前記シールドケースの前記シールド開口部が、前記放電生成物吸着除去手段と対向する位置に維持されてからの経過時間を計測する経過時間計測部と、
停止信号受信部が感光体停止信号を受信した場合に、前記シールド開口部が感光体と対向する位置から前記放電生成物吸着除去手段と対向する位置まで変位し、経過時間計測部が計測した経過時間が所定の第１閾値に到達した場合に、前記シールド開口部が前記放電生成物吸着除去手段と対向する位置から感光体と対向する位置まで変位するように、前記帯電手段の回転駆動を制御する回転駆動制御部と、を含むことを特徴とする。
【００１６】
また本発明の帯電装置は、前記回転制御手段が、前記帯電手段の近傍の湿度を表す湿度データを受信する湿度データ受信部をさらに含み、
前記回転駆動制御部は、
前記経過時間計測部が計測した経過時間が前記第１閾値に到達したときに、湿度データ受信部が受信した湿度データが所定値以下であるか否かを判断し、所定値以下であると判断した場合には、前記経過時間計測部が計測した経過時間が前記第１閾値を超える所定の第２閾値に到達したときに、前記シールド開口部が前記放電生成物吸着除去手段と対向する位置から感光体と対向する位置まで変位するように、前記帯電手段の回転駆動を制御することを特徴とする。
【００１７】
また本発明の帯電装置は、前記回転制御手段が、感光体が回転駆動される感光体駆動時間を表す駆動時間データを受信する駆動時間データ受信部をさらに含み、
前記回転駆動制御部は、
前記経過時間計測部が計測した経過時間が前記第１閾値に到達したときに、駆動時間データ受信部が受信した駆動時間データが所定値以上であるか否かを判断し、所定値以上であると判断した場合には、前記経過時間計測部が計測した経過時間が前記第１閾値を超える所定の第２閾値に到達したときに、前記シールド開口部が前記放電生成物吸着除去手段と対向する位置から感光体と対向する位置まで変位するように、前記帯電手段の回転駆動を制御することを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、感光体と、感光体の表面を帯電させる帯電手段と、帯電状態にある感光体の表面に画像情報に基づく信号光を照射して静電潜像を形成する露光手段と、感光体の表面の静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、トナー像を記録媒体に転写させる転写手段と、記録媒体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であって、
前記帯電手段が、前記帯電装置であることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、帯電装置は、感光体の表面を帯電させる帯電手段と、放電生成物吸着除去手段とを含む。帯電手段は、シールド開口部を有するシールドケースと、シールドケースの内部に設けられる放電電極と、シールドケースが固定される回転軸とを備える。そして、放電生成物吸着除去手段は、帯電手段が感光体の表面を帯電させるときに発生する放電生成物を吸着する吸着剤からなる吸着層を有し、感光体よりも鉛直方向下方側に設けられる。
【００２０】
一酸化窒素（ＮＯ）の分子量が３０．０ｇ／ｍｏｌであり、二酸化窒素（ＮＯ２）の分子量が４６．０ｇ／ｍｏｌであり、空気の分子量が２８．９ｇ／ｍｏｌであるので、一酸化窒素や二酸化窒素からなる窒素酸化物などの放電生成物は空気より重い。そのため、帯電手段が感光体の表面を帯電させるときに発生する放電生成物は、感光体の表面に沿って鉛直方向下方に流動することになる。
【００２１】
これに対して、本発明に係る帯電装置では、放電生成物を吸着する吸着層を有する放電生成物吸着除去手段が、感光体よりも鉛直方向下方側に設けられるので、感光体近傍の空気中に浮遊し、感光体の表面に沿って鉛直方向下方に流動する放電生成物を、効率よく吸着除去することができる。これによって、帯電装置は、放電生成物に起因する白抜けや像流れなどの画像欠陥が発生するのを防止することができる。
【００２２】
また、放電電極がシールドケースの内部に設けられる構成の帯電装置では、放電電極による放電動作後のシールドケースの内部空間には、放電生成物が高濃度で滞留されている。そこで、本発明に係る帯電装置では、シールドケースが固定される回転軸は、シールド開口部が感光体に対向する位置と放電生成物吸着除去手段に対向する位置とにわたって回転可能に設けられる。
【００２３】
帯電装置では、シールド開口部が感光体と対向するように帯電手段が変位されているときに、感光体の表面を帯電させることができ、シールド開口部が放電生成物吸着除去手段と対向するように帯電手段が変位されているときに、シールドケースの内部空間に滞留される放電生成物を効率よく除去することができる。そのため、帯電装置は、シールドケースの内部空間に滞留される放電生成物を、帯電性能を低下させることなく吸着除去することができ、放電生成物に起因する白抜けや像流れなどの画像欠陥が発生するのを防止することができる。
【００２４】
また本発明によれば、帯電手段と放電生成物吸着除去手段とは、感光体に対して鉛直方向下方に、この順で並んで配置されている。そして、帯電手段は、回転軸の軸線まわりに１８０°回転されることによって、シールドケースのシールド開口部が、感光体と対向する位置から放電生成物吸着除去手段と対向する位置にわたって変位されるように構成されている。このように構成される帯電装置では、放電生成物吸着除去手段が感光体の鉛直方向下方に配置されることになるので、感光体近傍の空気中に浮遊し、感光体の表面に沿って鉛直方向下方に流動する放電生成物を、放電生成物吸着除去手段によって吸着除去する効率を向上させることができる。
【００２５】
また本発明によれば、帯電装置は、感光体の回転軸線方向一方から他方へと流れる気流を発生させる排気手段をさらに含む。また、放電生成物吸着除去手段は、感光体の回転軸線方向に延びて筐体状に形成されて、感光体の回転軸線方向に延びて開口する吸着開口部と、感光体の回転軸線方向と平行な長手方向両端部において開口し排気手段が発生させた気流が通過する気流通過開口部とを有し、吸着開口部と対向する底面に吸着層が形成されるように構成される。そして、シールドケースが固定される回転軸は、シールド開口部が感光体に対向する位置と放電生成物吸着除去手段の吸着開口部に対向する位置とにわたって回転可能に設けられる。
【００２６】
このように構成される帯電装置では、排気手段が発生させた気流は、放電生成物吸着除去手段における気流通過開口部を通過するので、感光体の表面に沿って鉛直方向下方に流動し、筐体状に形成される放電生成物吸着除去手段の内部空間に進入してきた放電生成物は、前記気流に案内されて、放電生成物吸着除去手段の底面に形成される吸着層に接触する。これによって、放電生成物吸着除去手段が放電生成物を吸着除去する効率を向上させることができる。
【００２７】
また、排気手段が発生させた気流は、シールド開口部が放電生成物吸着除去手段の吸着開口部と対向するように帯電手段が変位されているときにおいても、放電生成物吸着除去手段における気流通過開口部を通過するので、シールドケースの内部空間に滞留される放電生成物は、前記気流に案内されて、放電生成物吸着除去手段の底面に形成される吸着層に接触する。これによって、放電生成物吸着除去手段がシールドケースの内部空間に滞留される放電生成物を吸着除去する効率を向上させることができる。
【００２８】
また本発明によれば、放電生成物吸着除去手段の吸着層を構成する吸着剤は、ゼオライトであることが好ましい。ゼオライトは、放電生成物に対する吸着性能が優れた材料であるので、放電生成物吸着除去手段が放電生成物を吸着除去する効率を向上させることができる。
【００２９】
また本発明によれば、吸着層は、厚みが４０〜１００μｍであることが好ましい。これによって、放電生成物吸着除去手段が放電生成物を吸着除去する能力が、長期間にわたって維持される。
【００３０】
また本発明によれば、帯電装置は、帯電手段の回転駆動動作を制御する回転制御手段をさらに含む。回転制御手段は、停止信号受信部と経過時間計測部と回転駆動制御部とを含む。停止信号受信部は、感光体の回転駆動動作を停止する指示を表す感光体停止信号を受信する。経過時間計測部は、帯電手段が回転駆動されて、シールド開口部が放電生成物吸着除去手段と対向する位置に維持されてからの経過時間を計測する。そして、回転駆動制御部は、停止信号受信部が感光体停止信号を受信した場合に、シールド開口部が感光体と対向する位置から放電生成物吸着除去手段と対向する位置まで変位するように帯電手段の回転駆動を制御する。これによって、帯電装置は、シールドケースの内部空間に滞留される放電生成物を放電生成物吸着除去手段によって効率よく吸着除去することができる。また、回転駆動制御部は、経過時間計測部が計測した経過時間が所定の第１閾値に到達した場合に、シールド開口部が放電生成物吸着除去手段と対向する位置から感光体と対向する位置まで変位するように帯電手段の回転駆動を制御する。これによって、帯電装置は、感光体の表面を帯電させる帯電動作がスムーズに行えるように準備することができる。
【００３１】
また本発明によれば、帯電装置は、前記回転制御手段が、帯電手段の近傍の湿度を表す湿度データを受信する湿度データ受信部をさらに含む。そして、回転駆動制御部は、経過時間計測部が計測した経過時間が第１閾値に到達したときに、湿度データ受信部が受信した湿度データが所定値以下であるか否かを判断する。そして、回転駆動制御部は、所定値以下であると判断した場合には、経過時間計測部が計測した経過時間が第１閾値を超える所定の第２閾値に到達したときに、シールド開口部が放電生成物吸着除去手段と対向する位置から感光体と対向する位置まで変位するように、帯電手段の回転駆動を制御する。
【００３２】
帯電手段が感光体の表面を帯電させるときに発生する放電生成物の発生量は、帯電手段近傍の湿度条件に応じて変動し、湿度が低下するのに伴って放電生成物の発生量が多くなる。これに対して、回転駆動制御部は、帯電手段の近傍の湿度が所定の湿度以下である場合、経過時間計測部が計測した経過時間が第１閾値を超える第２閾値に到達したときに、シールド開口部が放電生成物吸着除去手段と対向する位置から感光体と対向する位置まで変位するように帯電手段の回転駆動を制御する。そのため、帯電手段近傍の湿度が所定値以下であるときに、シールド開口部が放電生成物吸着除去手段と対向する位置に維持されてからの経過時間を長くすることができるので、湿度が所定値以下で多くの放電生成物がシールドケースの内部空間に滞留された場合であっても、放電生成物吸着除去手段によって放電生成物を充分に吸着除去することができる。
【００３３】
また本発明によれば、帯電装置は、前記回転制御手段が、感光体が回転駆動される感光体駆動時間を表す駆動時間データを受信する駆動時間データ受信部をさらに含む。そして、回転駆動制御部は、経過時間計測部が計測した経過時間が第１閾値に到達したときに、駆動時間データ受信部が受信した駆動時間データが所定値以上であるか否かを判断する。そして、回転駆動制御部は、所定値以上であると判断した場合には、経過時間計測部が計測した経過時間が第１閾値を超える所定の第２閾値に到達したときに、シールド開口部が放電生成物吸着除去手段と対向する位置から感光体と対向する位置まで変位するように、帯電手段の回転駆動を制御する。
【００３４】
感光体が回転駆動されて帯電させる時間が長いほど、すなわち、感光体駆動時間が長いほど、放電生成物の発生量は多くなる。これに対して、回転駆動制御部は、感光体駆動時間が所定値以上である場合、経過時間計測部が計測した経過時間が第１閾値を超える第２閾値に到達したときに、シールド開口部が放電生成物吸着除去手段と対向する位置から感光体と対向する位置まで変位するように帯電手段の回転駆動を制御する。そのため、感光体駆動時間が所定値以上であるときに、シールド開口部が放電生成物吸着除去手段と対向する位置に維持されてからの経過時間を長くすることができるので、感光体駆動時間が所定値以上で多くの放電生成物がシールドケースの内部空間に滞留された場合であっても、放電生成物吸着除去手段によって放電生成物を充分に吸着除去することができる。
【００３５】
また本発明によれば、画像形成装置は、前記帯電装置を備えることで、放電生成物に起因する白抜けや像流れなどの画像欠陥が発生するのが防止されて、長期間にわたって高品位の画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の一形態である画像形成装置１００の構成を示す図である。
【図２】画像形成装置１００の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の一形態である帯電装置５の構成を示す斜視図である。
【図４】帯電手段５１の構成を示す斜視図である。
【図５】放電生成物吸着除去手段５２の配置位置と帯電手段５１の回転駆動動作との関係を示す図である。
【図６Ａ】帯電手段５１の変位動作を説明する図である。
【図６Ｂ】帯電手段５１の変位動作を説明する図である。
【図７】帯電装置５の動作の流れの第１例を示すフローチャートである。
【図８】帯電装置５の動作の流れの第２例を示すフローチャートである。
【図９】帯電装置５の動作の流れの第３例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
（画像形成装置）
図１は、本発明の実施の一形態である画像形成装置１００の構成を示す図である。また、図２は、画像形成装置１００の電気的構成を示すブロック図である。画像形成装置１００は、外部から伝達された画像データまたは原稿読取りにより得られた画像データに基づいて、記録媒体である記録用紙に対して多色または単色の画像を形成する装置であり、装置本体１１０と、自動原稿処理装置１２０とを含んで構成されている。
【００３８】
装置本体１１０は、露光ユニット１、４つの画像形成部Ｐ、中間転写ベルト６１を含む中間転写ユニット６、定着ユニット７、内部給紙ユニット８１、手差し給紙ユニット８２、および排紙ユニット９１を含む。装置本体１１０の上部には、原稿が載置される透明ガラスからなる原稿載置台９２が設けられ、原稿載置台９２の上側には自動原稿処理装置１２０が取り付けられている。自動原稿処理装置１２０は、原稿載置台９２の上に自動で原稿を搬送する。また自動原稿処理装置１２０は矢印Ｍ方向に回動自在に構成され、原稿載置台９２の上を開放することにより原稿を手置きで置くことができるようになっている。
【００３９】
画像形成装置１００は、ブラック（Ｋ）、ならびにカラー画像を色分解して得られる減法混色の３原色であるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の４色の各色相に対応した画像データを用いて、画像形成部Ｐにおいて画像形成を行う。４つの画像形成部Ｐは、中間転写ベルト６１の移動方向（回転方向）に一列に配置されている。
【００４０】
４つの画像形成部Ｐは、それぞれ同様の構成であり、現像ユニット２、感光体３、クリーナユニット４、および本発明に係る帯電装置５を有している。感光体３は像担持体であり、この周囲に、現像ユニット２、クリーナユニット４および帯電装置５が配置される。また、４つの画像形成部Ｐの各現像ユニット２には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色トナーが収容されている。
【００４１】
感光体３は、円筒状のドラム形状を呈し、図示しない駆動手段によって軸線まわりに回転駆動される。感光体３は、円筒状の導電性基体、および、導電性基体の表面に設けられる感光層を有する。
【００４２】
帯電装置５は、詳細については後述するが、感光体３を臨み、感光体３の軸線方向に沿って感光体３の表面から間隙を有して離隔するように配置される。帯電装置５は、チャージャ型の装置であり、感光体３の表面を所定の電位に均一に帯電させる。
【００４３】
露光ユニット１は、レーザ出射部および反射ミラーなどを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）である。露光ユニット１は、自動原稿処理装置１２０または外部から伝達された画像データに応じて変調されるレーザ光を出射するレーザ出射部と、レーザ出射部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と、ポリゴンミラーにより主走査方向に偏向されるレーザ光を感光体３の表面に結像するように収束する収束レンズと、収束レンズにより収束されるレーザ光を反射する反射ミラーとを含んで構成される。レーザ出射部から出射されるレーザ光は、ポリゴンミラーにより偏向され、さらに収束レンズにより収束され、反射ミラー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３の表面に照射され、画像データに応じた静電潜像が感光体３に形成される。なお、露光ユニット１としては、前記レーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）の他、ＥＬ（Electro Luminescence）やＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの発光素子をアレイ状に並べた書込み装置（たとえば、書込みヘッド）を使用することもできる。
【００４４】
現像ユニット２は、感光体３に対向しかつ圧接するように設けられ、感光体３の表面に形成される静電潜像に現像剤であるトナーを供給して、静電潜像を顕像化させるものである。
【００４５】
クリーナユニット４は、現像・画像転写後における感光体３の表面に残留したトナーを、除去・回収する。
【００４６】
中間転写ユニット６は、感光体３の上方に配置され、中間転写ベルト６１、中間転写ベルト駆動ローラ６２、中間転写ベルト従動ローラ６３、一次転写ローラ６４、および中間転写ベルトクリーニングユニット６５を備えている。
【００４７】
中間転写ベルト６１は、中間転写ベルト駆動ローラ６２と中間転写ベルト従動ローラ６３との間に張架されてループ状の移動経路を形成している無端状のベルト部材であり、その厚みは１００μｍ〜１５０μｍ程度である。この中間転写ベルト６１を挟んで感光体３に対向する位置に、一次転写ローラ６４が配置されている。中間転写ベルト６１が感光体３に対向する位置が一次転写位置である。
【００４８】
一次転写ローラ６４には、感光体３の表面に担持されたトナー像を中間転写ベルト６１上に転写するために、トナーの帯電極性と逆極性の一次転写バイアスが定電圧制御によって印加される。これによって、感光体３に形成された各色相のトナー像は中間転写ベルト６１の外周面に順次重ねて転写され、中間転写ベルト６１の外周面にフルカラーのトナー像が形成される。但し、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの色相の一部のみの画像データが入力された場合には、４つの画像形成部Ｐの各感光体３のうち、入力された画像データの色相に対応する一部のみにおいて静電潜像およびトナー像の形成が行われる。たとえば、モノクロ画像形成時には、ブラックの色相に対応した感光体３のみにおいて静電潜像の形成およびトナー像の形成が行われ、中間転写ベルト６１の外周面にはブラックのトナー像のみが転写される。一次転写ローラ６４は、直径８〜１０ｍｍの金属（たとえばステンレス）を素材とする軸の表面を導電性の弾性材（たとえば、ＥＰＤＭ：エチレンプロピレン共重合ゴム、発泡ウレタンなど）により被覆して構成されており、導電性の弾性材によって中間転写ベルト６１に均一に高電圧を印加する。
【００４９】
一次転写ローラ６４によって中間転写ベルト６１の外周面に転写されたトナー像は、中間転写ベルト６１の回転によって、二次転写ローラ１０との対向位置である二次転写位置に搬送される。
【００５０】
二次転写ローラ１０は、画像形成時において、内周面が中間転写ベルト駆動ローラ６２の周面に接触する中間転写ベルト６１の外周面に所定のニップ圧で圧接されている。内部給紙ユニット８１または手差し給紙ユニット８２から給紙された記録用紙が二次転写ローラ１０と中間転写ベルト６１との間を通過する際に、二次転写ローラ１０にトナー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６１の外周面から記録用紙の表面にトナー像が転写される。また、二次転写位置において前記ニップ圧を定常的に得るために、二次転写ローラ１０および中間転写ベルト駆動ローラ６２のいずれか一方のローラが、金属などからなる硬質材料で構成され、他方のローラが、弾性ゴムや発泡性樹脂などからなる軟質材料で構成されている。
【００５１】
感光体３の一部または全部から中間転写ベルト６１に付着したトナーのうち記録用紙上に転写されずに中間転写ベルト６１上に残存したトナーは、次工程での混色を防止するために、中間転写ベルトクリーニングユニット６５によって除去・回収される。中間転写ベルトクリーニングユニット６５には、中間転写ベルト６１に当接してトナーを除去するクリーニングブレードが備えられている。
【００５２】
定着ユニット７は、ヒートローラ７１および加圧ローラ７２を有する。トナー像が転写された記録用紙は、定着ユニット７へ導かれ、ヒートローラ７１と加圧ローラ７２との間を通過することで加熱および加圧される。これによって、トナー像が、記録用紙の表面に堅牢に定着する。なお、定着ユニット７においてヒートローラ７１には、外部からヒートローラ７１を加熱する外部定着ベルト７３が接触して設けられ、図示しない温度検出器によって検出される温度データに基づいて、ヒートローラ７１が所定の定着温度となるように制御される。トナー像が定着した記録用紙は、搬送ローラ１２ｂによって排紙ユニット９１上へ排出される。
【００５３】
画像形成装置１００には、内部給紙ユニット８１および手差し給紙ユニット８２に収容されている記録用紙を二次転写ローラ１０と中間転写ベルト６１との間および定着ユニット７を経由して排紙ユニット９１へ送るための略垂直方向に延びる用紙搬送路Ｓが設けられている。用紙搬送路Ｓの近傍には、ピックアップローラ１１ａ，１１ｂ、複数の搬送ローラ１２ａ〜１２ｄ、レジストローラ１３が配置されている。
【００５４】
搬送ローラ１２ａ〜１２ｄは、記録用紙の搬送を促進・補助するための小型のローラであり、用紙搬送路Ｓに沿って複数設けられている。ピックアップローラ１１ａは、内部給紙ユニット８１の端部近傍に備えられ、内部給紙ユニット８１から記録用紙を１枚ずつピックアップして用紙搬送路Ｓに供給する。また、ピックアップローラ１１ｂは、手差し給紙ユニット８２の端部近傍に備えられ、手差し給紙ユニット８２から記録用紙を１枚ずつピックアップして用紙搬送路Ｓに供給する。
【００５５】
レジストローラ１３は、用紙搬送路Ｓを搬送されている記録用紙を一旦保持するものである。そして、レジストローラ１３は、感光体３上のトナー像の先端と記録用紙の先端とを合わせるタイミングで記録用紙を、二次転写ローラ１０と中間転写ベルト６１との間に搬送する機能を有している。
【００５６】
画像形成装置１００において、内部給紙ユニット８１および手差し給紙ユニット８２から搬送される記録用紙は、用紙搬送路Ｓの搬送ローラ１２ａによってレジストローラ１３まで搬送され、レジストローラ１３によって所定のタイミングで二次転写ローラ１０に搬送されて、二次転写ローラ１０と中間転写ベルト６１との間を通過したときにトナー像が転写される。トナー像が転写された記録用紙は、定着ユニット７を通過することによってトナー像が熱で溶融・固着され、搬送ローラ１２ｂを経て排紙ユニット９１上に排出される。
【００５７】
また、画像形成装置１００において、記録用紙の両面に画像を形成する両面印字の場合には、片面印字が終了し定着ユニット７を通過した記録用紙は、その後端が搬送ローラ１２ｂで把持されたときに、搬送ローラ１２ｂが逆回転することによって記録用紙を搬送ローラ１２ｃ，１２ｄに導く。搬送ローラ１２ｃ、１２ｄに導かれた記録用紙は、レジストローラ１３、二次転写ローラ１０および定着ユニット７を通過し、裏面の印字が行われて、排紙ユニット９１に排出される。
【００５８】
また、図２に示すように、画像形成装置１００は、装置制御手段２１、記憶手段２２、演算手段２３を含む。装置制御手段２１は、画像形成装置１００における画像形成動作を統括的に制御する。
【００５９】
記憶手段２２には、画像形成装置１００の上面に配置される操作パネル（表示部２４、入力部２５）を介する印刷指令、画像形成装置１００内部の各所に配置される各種センサなどからの検知結果、外部機器からＵＳＢ／ＬＡＮ２６を介して入力される画像情報、画像形成装置１００内部の各ユニットの動作を制御するための各種設定値およびデータテーブル、および各種制御を実行するためのプログラムなどが記憶可能となっている。記憶手段２２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１００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、デジタルカメラなどが挙げられる。
【００６０】
演算手段２３は、記憶手段２２に記憶される各種データ（印刷指令、検知結果、画像情報など）および各種制御を実施するためのプログラムを取り出し、各種検知および／または判定を行う。装置制御手段２１は、演算手段２３における各種判定結果、演算結果などに応じて該当ユニットに制御信号を送付し、動作制御を行う。
【００６１】
装置制御手段２１および演算手段２３は、たとえば、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である。
【００６２】
また、画像形成装置１００は、たとえばスキャナとプリンタと周辺機器とを備えた複合機であり、原稿画像を読み取る読取部２７、読み取った原稿画像を適正な電気信号に変換して画像データを生成する画像処理部２８、生成された画像データをトナーを用いて顕像化して、記録用紙に画像を形成する前述した画像形成部Ｐ、後処理装置であるフィニッシャやソータなどの周辺機器を制御する周辺機器制御部２９を備えている。
【００６３】
（帯電装置）
図３は、本発明の実施の一形態である帯電装置５の構成を示す斜視図である。また、図４は、帯電手段５１の構成を示す斜視図である。帯電装置５は、感光体３の表面を所定の電位に均一に帯電させる装置であり、感光体３の表面を帯電させる帯電手段５１と、放電生成物吸着除去手段５２と、排気手段５３と、帯電制御手段５４とを含んで構成されている。
【００６４】
帯電手段５１は、複数の先鋭状突起部５１２ｂを有する板状の放電電極５１２と、放電電極５１２を保持する保持部材５１５と、放電電極５１２および保持部材５１５を収容するシールドケース５１１と、感光体３表面の帯電電位を調整するグリッド電極５１４と、回転軸５１３とを含んで構成されている。帯電手段５１は、放電電極５１２に電圧が印加されることによってコロナ放電が起こり、感光体３の表面を帯電させるとともに、グリッド電極５１４に所定のグリッド電圧が印加されることによって感光体３の表面の帯電状態が均一化し、感光体３の表面を所定の電位および極性に帯電する手段である。この帯電手段５１は、感光体３を臨み感光体３の軸方向に沿って配置される。
【００６５】
放電電極５１２は、シールドケース５１１内に、感光体３の回転軸線に平行な長手方向に沿って平行に張架される部材であり、数ｋＶの電圧が印加されてコロナ放電することによって、感光体３の表面を帯電させる。本実施の形態では、放電電極５１２は薄板状部材であり、感光体３の軸線方向に延びる平板部５１２ａと、平板部５１２ａの短手方向（感光体３の軸線方向に垂直な方向）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突起部５１２ｂとによって構成される。放電電極５１２を構成する材料としては、電圧の印加によってコロナ放電が可能であり、また先鋭状突起部５１２ｂの形成が可能であれば特に制限なく使用でき、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、ステンレス鋼が好ましい。
【００６６】
放電電極５１２を保持する保持部材５１５は、放電電極５１２と同様に感光体３の軸線方向に延び、延在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。放電電極５１２は、その延在方向（長手方向）の両端部付近において、保持部材５１５の突出部分の一側面に、ねじ部材５１６によってねじ止めされる。
【００６７】
グリッド電極５１４は、シールドケース５１１のシールド開口部５１１ａに嵌まり込むように、放電電極５１２と感光体３との間に設けられる。グリッド電極５１４は、放電電極５１２と同様の金属材料から成り、複数の貫通孔を有する板状に形成される。また、グリッド電極５１４には、切替えスイッチを介して、高電圧用トランス（ＴＨ）を有する高電圧電源（出力電圧：−６５０Ｖ）と、低電圧用トランス（ＴＬ）を有する低電圧電源（出力電圧：−２５０Ｖ）とが接続されている。そして、グリッド電極５１４は、切替えスイッチが動作されて、高電圧と低電圧とが交互に出現するグリッド電圧が印加されることによって、感光体３の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。
【００６８】
シールドケース５１１は、感光体３の回転軸線に平行な長手方向に沿って延び、前記長手方向に垂直な一方向に臨んで開口するシールド開口部５１１ａを有する。本実施の形態では、シールドケース５１１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、感光体３を臨む一方面（上面）にシールド開口部５１１ａを有する筐体状の部材である。シールドケース５１１は、放電電極５１２と同一方向に延び、底面に保持部材５１５が装着される。そして、帯電手段５１が感光体３の表面を帯電させる帯電動作中には、シールドケース５１１のシールド開口部５１１ａが、感光体３に所定の間隙をあけて対向するようになっている。
【００６９】
回転軸５１３は、感光体３の回転軸線に平行な回転軸線まわりに回転可能に設けられ、シールドケース５１１が固定される。すなわち、回転軸５１３は、シールドケース５１１におけるシールド開口部５１１ａと対向する底板の外表面に固定して設けられ、感光体３の回転軸線に対して平行に延びる。そして、回転軸５１３は、シールド開口部５１１ａが感光体３に対向する位置と、放電生成物吸着除去手段５２に臨む位置とにわたって回転可能である。
【００７０】
以上のように構成される帯電手段５１は、シールドケース５１１のシールド開口部５１１ａが、感光体３と対向する位置から、後述する放電生成物吸着除去手段５２と対向する位置にわたって変位可能なように、回転軸５１３の軸線まわりに回転可能に設けられる。
【００７１】
放電生成物吸着除去手段５２は、感光体３よりも鉛直方向下方側に設けられ、帯電手段５１が感光体３の表面を帯電させるときに発生する窒素酸化物などの放電生成物を吸着する吸着剤からなる吸着層５２１を有する。
【００７２】
放電生成物吸着除去手段５２は、吸着層５２１を有していれば、その形状は特に限定されないが、本実施の形態では、感光体３の回転軸線方向に延びる筐体状に形成されている。筐体状に形成される放電生成物吸着除去手段５２の上面には、感光体３の回転軸線方向に延びて開口する吸着開口部５２２が形成され、上面と対向する底面には、吸着層５２１が形成されている。また、放電生成物吸着除去手段５２における感光体３の回転軸線方向に平行な長手方向両端部には、後述する排気手段５３が発生させた気流が通過する開口となる気流通過開口部５２３が形成されている。さらに、放電生成物吸着除去手段５２では、上面から底面に連なる側面には、吸着開口部５２２の縁辺部から底面に向かうに連れて外方側に傾斜する傾斜面５２４が形成されている。
【００７３】
吸着層５２１は、窒素酸化物などの放電生成物を吸着する吸着剤からなる層である。吸着層５２１を構成する前記吸着剤としては、ゼオライト、シリカアルミナ系吸着剤、シリカゲル、アルミナゲル、活性アルミナなどを挙げることができるが、ゼオライトであることが好ましい。
【００７４】
ゼオライトは、窒素酸化物などの放電生成物に対する吸着性能が優れた材料であるので、放電生成物吸着除去手段５２が放電生成物を吸着除去する効率を向上させることができる。ゼオライトは、ＴＯ４四面体（Ｔ＝Ｓｉ，Ａｌ）が頂点の酸素（Ｏ）原子を共有した三次元ネットワークの構造をもち、構造を壊さずに脱着が可能なゼオライト水と交換可能な陽イオンとを含むアルミノケイ酸塩質の結晶材料であり、結晶中に微細な細孔を有する。
【００７５】
また、ゼオライトからなる吸着層５２１を、筐体状に形成される放電生成物吸着除去手段５２の底面に形成する方法としては、次の２つの方法を挙げることができる。第１の方法では、シリカ・アルミナゲルとテトラプロピルアンモニウム塩との混合水溶液を用い、高いｐＨ領域で１００〜２００℃の水熱条件下で結晶を析出させることによって、吸着層５２１を形成することができる。第２の方法では、トリエチレングリコール（ＴＥＧ）中にゼオライト粒子が分散されたペースト状の分散液を用い、塗布法によって吸着層５２１を形成することができる。
【００７６】
また、ゼオライトからなる吸着層５２１の厚みの好ましい範囲は、以下の評価結果に基づいて設定される。
【００７７】
＜白抜け画像欠陥の評価＞
吸着層の膜厚が異なる１０種類の放電生成物吸着除去手段を作製し、各放電生成物吸着除去手段を画像形成装置に搭載した。このような画像形成装置における記録用紙に対する画像形成動作を、温度２５℃、湿度５％の環境条件下で、１ヶ月間で３０００枚行った。
【００７８】
その後、さらに５０枚の記録用紙に対する画像形成動作を実行して１時間放置し、次に画像形成動作を実行させた後に得られる記録用紙を用いて、中間調画像における感光体周長ピッチの白抜け画像欠陥の発生状態を目視評価した。評価基準は次のとおりである。
◎：白抜け画像欠陥の発生なし。
○：スジ状の白抜け画像欠陥が発生するものの、その幅が１０ｍｍ以下である。
△：スジ状の白抜け画像欠陥が発生し、その幅が１０ｍｍを超えて２０ｍｍ以下である。
×：スジ状の白抜け画像欠陥が発生し、その幅が２０ｍｍを超えるものである。
【００７９】
＜像流れ画像欠陥の評価＞
吸着層の膜厚が異なる１０種類の放電生成物吸着除去手段を作製し、各放電生成物吸着除去手段を画像形成装置に搭載した。このような画像形成装置における記録用紙に対する画像形成動作を、温度３５℃、湿度８５％の環境条件下で、１ヶ月間で３０００枚行った。
【００８０】
その後、さらに５０枚の記録用紙に対する画像形成動作を実行して１時間放置し、次に画像形成動作を実行させた後に得られる記録用紙を用いて、文字画像における文字にじみの発生状態を目視評価し、像流れ画像欠陥の評価とした。評価基準は次のとおりである。
◎：文字画像における文字にじみの発生なし。
○：文字画像における文字にじみがわずかに発生。
△：文字画像における文字にじみが顕著に発生するが、文字認識は充分に可能である。
×：文字認識が不能な状態まで文字にじみが発生。
【００８１】
＜評価結果＞
吸着層の膜厚が異なる１０種類の放電生成物吸着除去手段がそれぞれ搭載された画像形成装置における、白抜け画像欠陥および像流れ画像欠陥の評価結果を表１に示す。
【００８２】
【表１】
2011076013.tif 000003
【００８３】
表１から明らかなように、ゼオライトからなる吸着層が形成された放電生成物吸着除去手段を備える画像形成装置は、吸着層によって放電生成物が吸着除去されるので、白抜けや像流れなどの画像欠陥の発生を抑制することができる。
【００８４】
表１の評価結果に基づいて、ゼオライトからなる吸着層５２１の厚みは、４０〜１００μｍであることが好ましく、５０〜１００μｍであることがさらに好ましい。これによって、放電生成物吸着除去手段５２が放電生成物を吸着除去する能力が、長期間にわたって維持される。なお、吸着層５２１の厚みが大きくなるほど、放電生成物を吸着除去する能力が長期間にわたって維持されることになるが、コスト面を考慮すると１００μｍ以下とするのが好ましい。
【００８５】
本実施の形態の帯電装置５は、排気手段５３をさらに含む。排気手段５３は、感光体３の回転軸線方向一方から他方へと向かう方向Ｆに流れる気流を発生させる手段である。本実施の形態では、排気手段５３は、回転することによって気流を発生させる排気ファンである。
【００８６】
以上のような帯電手段５１、放電生成物吸着除去手段５２および排気手段５３を含んで構成される帯電装置５では、放電生成物吸着除去手段５２は、感光体３よりも鉛直方向下方側に設けられる。
【００８７】
一酸化窒素（ＮＯ）の分子量が３０．０ｇ／ｍｏｌであり、二酸化窒素（ＮＯ２）の分子量が４６．０ｇ／ｍｏｌであり、空気の分子量が２８．９ｇ／ｍｏｌであるので、一酸化窒素や二酸化窒素からなる窒素酸化物などの放電生成物は空気より重い。そのため、帯電手段５１が感光体３の表面を帯電させるときに発生する放電生成物は、感光体３の表面に沿って鉛直方向下方に流動することになる。
【００８８】
これに対して、本実施の形態の帯電装置５では、放電生成物を吸着する吸着層５２１を有する放電生成物吸着除去手段５２が、感光体３よりも鉛直方向下方側に設けられるので、感光体３近傍の空気中に浮遊し、感光体３の表面に沿って鉛直方向下方に流動する放電生成物を、効率よく吸着除去することができる。これによって、帯電装置５は、放電生成物に起因する白抜けや像流れなどの画像欠陥が発生するのを防止することができる。
【００８９】
また、放電電極５１２がシールドケース５１１の内部に設けられる構成の帯電装置５では、放電電極５１２による放電動作後のシールドケース５１１の内部空間には、放電生成物が高濃度で滞留されている。そこで、本実施の形態の帯電装置５では、帯電手段５１は、シールドケース５１１のシールド開口部５１１ａが、感光体３と対向する位置から放電生成物吸着除去手段５２と対向する位置にわたって変位可能なように、回転軸５１３の軸線まわりに回転可能に設けられる。
【００９０】
帯電装置５では、シールド開口部５１１ａが感光体３と対向するように帯電手段５１が変位されているときに、感光体３の表面を帯電させることができ、シールド開口部５１１ａが放電生成物吸着除去手段５２と対向するように帯電手段５１が変位されているときに、シールドケース５１１の内部空間に滞留される放電生成物を効率よく除去することができる。そのため、帯電装置５は、シールドケース５１１の内部空間に滞留される放電生成物を、帯電性能を低下させることなく吸着除去することができ、放電生成物に起因する白抜けや像流れなどの画像欠陥が発生するのを防止することができる。
【００９１】
また、本実施の形態の帯電装置５は、感光体３の回転軸線方向一方から他方へと流れる気流を発生させる排気手段５３をさらに含む。そして、放電生成物吸着除去手段５２は、感光体３の回転軸線方向に延びて筐体状に形成される。このように構成される帯電装置５では、排気手段５３が発生させた気流は、放電生成物吸着除去手段５２における気流通過開口部５２３を通過するので、感光体３の表面に沿って鉛直方向下方に流動し、筐体状に形成される放電生成物吸着除去手段５２の内部空間に進入してきた放電生成物は、前記気流に案内されて、放電生成物吸着除去手段５２の底面に形成される吸着層５２１に接触する。これによって、放電生成物吸着除去手段５２が放電生成物を吸着除去する効率を向上させることができる。
【００９２】
また、シールド開口部５１１ａが放電生成物吸着除去手段５２の吸着開口部５２２と対向するように帯電手段５１が変位されているときにおいても、排気手段５３が発生させた気流は、放電生成物吸着除去手段５２における気流通過開口部５２３を通過するので、シールドケース５１１の内部空間に滞留される放電生成物は、前記気流に案内されて、放電生成物吸着除去手段５２の底面に形成される吸着層５２１に接触する。これによって、放電生成物吸着除去手段５２がシールドケース５１１の内部空間に滞留される放電生成物を吸着除去する効率を向上させることができる。
【００９３】
図５は、放電生成物吸着除去手段５２の配置位置と帯電手段５１の回転駆動動作との関係を示す図である。
【００９４】
帯電装置５において、帯電手段５１と放電生成物吸着除去手段５２とは、図５（ａ）に示すように、感光体３に対して鉛直方向下方に、この順で並んで配置されるのが好ましい。このように構成される帯電装置５では、帯電手段５１は、回転軸５１３の軸線まわりに１８０°回転されることによって、シールドケース５１１のシールド開口部５１１ａが、感光体３と対向する位置から放電生成物吸着除去手段５２の吸着開口部５２２と対向する位置にわたって変位されることになる。このような帯電装置５では、放電生成物吸着除去手段５２が感光体３の鉛直方向下方に配置されることになるので、感光体３近傍の空気中に浮遊し感光体３の表面に沿って鉛直方向下方に流動する放電生成物、シールドケース５１１の内部空間に滞留される放電生成物を、放電生成物吸着除去手段５２によって吸着除去する効率を向上させることができる。
【００９５】
また、帯電装置５は、帯電手段５１が感光体３の鉛直方向下方に配置されて、シールド開口部５１１ａが感光体３と対向する位置から放電生成物吸着除去手段５２の吸着開口部５２２と対向する位置まで回転するときの回転角度θを、９０°＜θ＜２７０°の範囲に設定するようにしてもよい。たとえば、帯電手段５１の前記回転角度θが１３５°に設定される場合、図５（ｂ）に示すように、放電生成物吸着除去手段５２の吸着開口部５２２の開口面は、鉛直方向に対して平行ではなく、４５°の傾きを有する面となる。これによって、帯電装置５は、感光体３近傍の空気中に浮遊し感光体３の表面に沿って鉛直方向下方に流動する放電生成物、シールドケース５１１の内部空間に滞留される放電生成物を、放電生成物吸着除去手段５２によって吸着除去する効率の低下を防止することができる。
【００９６】
図６Ａおよび図６Ｂは、帯電手段５１の変位動作を説明する図である。本実施の形態の帯電装置５では、帯電手段５１が回転軸５１３の軸線まわりに回転駆動されるように構成されているので、帯電手段５１が感光体３および放電生成物吸着除去手段５２と接触することなく回転可能となるように、帯電手段５１の回転空間を確保する必要がある。
【００９７】
帯電手段５１の回転空間を確保する場合、帯電手段５１と感光体３との間隙、帯電手段５１と放電生成物吸着除去手段５２との間隙が大きくなり過ぎるおそれがある。帯電手段５１と感光体３との間隙が大きくなり過ぎると、帯電手段５１による感光体３に対する帯電性能が低下するおそれがあり、帯電手段５１と放電生成物吸着除去手段５２との間隙が大きくなり過ぎると、放電生成物吸着除去手段５２によるシールドケース５１１の内部空間に滞留する放電生成物の吸着除去効率が低下するおそれがある。
【００９８】
そこで、帯電手段５１を、図６Ａおよび図６Ｂに示すような、回転駆動動作と平行移動動作とを組み合わせた変位動作をするように構成してもよい。帯電手段５１が感光体３の表面を帯電させるときには、図６Ａ（ａ）に示すように、帯電手段５１と感光体３との間隙が所望の帯電性能が得られる間隙となるように、帯電手段５１が感光体３に対向して配置される。次に、帯電手段５１の帯電動作が終了して、シールドケース５１１の内部空間に滞留する放電生成物を放電生成物吸着除去手段５２によって吸着除去するときには、まず、図６Ａ（ｂ）に示すように、帯電手段５１は鉛直方向下方に平行移動され、帯電手段５１の回転空間が確保される。次に、図６Ｂ（ｃ）に示すように、帯電手段５１は、シールド開口部５１１ａが感光体３と対向する位置から放電生成物吸着除去手段５２の吸着開口部５２２と対向する位置まで変位するように、回転軸５１３の軸線まわりに回転駆動される。そして、図６Ｂ（ｄ）に示すように、帯電手段５１は、シールド開口部５１１ａが放電生成物吸着除去手段５２の吸着開口部５２２と接触するまで、放電生成物吸着除去手段５２に近接する方向に平行移動される。これによって、帯電装置５は、シールドケース５１１の内部空間に滞留する放電生成物を、帯電性能を低下させることなく充分に除去することができる。
【００９９】
放電生成物吸着除去手段５２によるシールドケース５１１内の放電生成物を吸着除去する動作が終了すると、帯電手段５１は鉛直方向上方に平行移動され、帯電手段５１の回転空間が確保される。次に、帯電手段５１は、シールド開口部５１１ａが吸着開口部５２２と対向する位置から感光体３と対向する位置まで変位するように、回転軸５１３の軸線まわりに回転駆動される。そして、帯電手段５１は、帯電手段５１と感光体３との間隙が所望の帯電性能が得られる間隙となるまで、感光体３に近接する方向に平行移動される。
【０１００】
図３に戻って、本実施の形態の帯電装置５は、帯電制御手段５４を含む。帯電制御手段５４は、画像形成装置１００が備える装置制御手段２１によって制御され、回転制御手段５４１と排気制御手段５４２とを含む。排気制御手段５４２は、帯電制御手段５４によって制御されて、排気駆動手段５３１による排気手段５３の排気動作を制御する。
【０１０１】
回転制御手段５４１は、帯電制御手段５４によって制御されて、帯電手段５１における回転軸５１３の軸線まわりの回転駆動動作を制御する。回転制御手段５４１は、回転駆動制御部５４１ａ、停止信号受信部５４１ｂ、経過時間計測部５４１ｃ、湿度データ受信部５４１ｄおよび駆動時間データ受信部５４１ｅを含む。
【０１０２】
回転駆動制御部５４１ａは、停止信号受信部５４１ｂ、経過時間計測部５４１ｃ、湿度データ受信部５４１ｄおよび駆動時間データ受信部５４１ｅからの情報に基づいて、帯電手段５１の回転駆動動作を制御する。停止信号受信部５４１ｂは、画像形成装置１００の操作パネルの入力部２５に画像形成装置１００の電源を遮断する指令が入力されて生成される信号であり、感光体３の回転駆動動作を停止する指示を表す感光体停止信号を、装置制御手段２１から受信する。
【０１０３】
経過時間計測部５４１ｃは、帯電手段５１が回転駆動手段５１７によって回転駆動されて、シールド開口部５１１ａが吸着開口部５２２と対向する位置に維持されてからの経過時間を計測する。湿度データ受信部５４１ｄは、帯電手段５１の近傍に設置される湿度センサが検出した湿度データを、装置制御手段２１から受信する。駆動時間データ受信部５４１ｅは、感光体３が回転駆動される感光体駆動時間を表す駆動時間データを、装置制御手段２１から受信する。駆動時間データ受信部５４１ｅが受信する駆動時間データとしては、たとえば、停止信号受信部５４１ｂが感光体停止信号を受信した時点から遡って１５分間における、感光体３が回転駆動されていた時間の割合を百分率で表すデータである。
【０１０４】
図７は、帯電装置５の動作の流れの第１例を示すフローチャートである。ステップｓ１では、帯電装置５は、帯電手段５１のシールド開口部５１１ａが感光体３と対向する位置に維持された状態で、感光体３の表面を帯電させる。このとき、排気制御手段５４２は、排気駆動手段５３１を制御して、排気手段５３に気流を発生させる排気動作を継続させている。
【０１０５】
次にステップｓ２では、画像形成装置１００における画像形成動作が停止されて待機状態であることに応じて、帯電装置５は、感光体３に対する帯電動作が停止されて待機状態となる。
【０１０６】
次にステップｓ３では、回転駆動制御部５４１ａは、停止信号受信部５４１ｂが感光体停止信号を受信したか否かを判断する。停止信号受信部５４１ｂが感光体停止信号を受信したと判断した場合にはステップｓ４に進み、感光体停止信号を受信していないと判断した場合にはステップｓ２に戻って待機状態を継続する。
【０１０７】
ステップｓ４では、回転駆動制御部５４１ａは、帯電手段５１のシールド開口部５１１ａが、感光体３と対向する位置から吸着開口部５２２と対向する位置まで変位するように、帯電手段５１を回転駆動させる。これによって帯電装置５は、シールドケース５１１の内部空間に滞留される放電生成物を、放電生成物吸着除去手段５２によって効率よく吸着除去することができる。
【０１０８】
次にステップｓ５では、経過時間計測部５４１ｃは、シールド開口部５１１ａが吸着開口部５２２と対向する位置に維持されてからの経過時間の計測を開始する。そしてステップｓ６では、回転駆動制御部５４１ａは、経過時間計測部５４１ｃが計測する経過時間が第１閾値（たとえば、３００秒）に到達したか否かを判断する。経過時間が第１閾値に到達したと判断した場合にはステップｓ７に進み、経過時間が第１閾値に到達していないと判断した場合にはステップｓ６を繰り返す。
【０１０９】
ステップｓ７では、回転駆動制御部５４１ａは、帯電手段５１のシールド開口部５１１ａが、吸着開口部５２２と対向する位置から感光体３と対向する位置まで変位するように、帯電手段５１を回転駆動させる。これによって帯電装置５は、感光体３の表面を帯電させる帯電動作がスムーズに行えるように準備することができる。
【０１１０】
次にステップｓ８では、排気制御手段５４２は、排気駆動手段５３１を制御して、排気手段５３に気流を発生させる排気動作を停止させる。そしてステップｓ９では、帯電制御手段５４は、放電生成物吸着除去手段５２による吸着除去動作が完了したことを表す吸着除去動作完了信号を装置制御手段２１に送信する。この吸着除去動作完了信号を受信した装置制御手段２１は、画像形成装置１００の電源を完全に遮断する。
【０１１１】
図８は、帯電装置５の動作の流れの第２例を示すフローチャートである。帯電手段５１が感光体３の表面を帯電させるときに発生する放電生成物の発生量は、帯電手段５１近傍の湿度条件に応じて変動し、湿度が低下するのに伴って放電生成物の発生量が多くなる。そのため、帯電手段５１近傍の湿度条件に応じて、放電生成物吸着除去手段５２による放電生成物の吸着除去動作を制御することが好ましい。
【０１１２】
ステップａ１では、帯電装置５は、帯電手段５１のシールド開口部５１１ａが感光体３と対向する位置に維持された状態で、感光体３の表面を帯電させる。このとき、排気制御手段５４２は、排気駆動手段５３１を制御して、排気手段５３に気流を発生させる排気動作を継続させている。
【０１１３】
次にステップａ２では、画像形成装置１００における画像形成動作が停止されて待機状態であることに応じて、帯電装置５は、感光体３に対する帯電動作が停止されて待機状態となる。
【０１１４】
次にステップａ３では、回転駆動制御部５４１ａは、停止信号受信部５４１ｂが感光体停止信号を受信したか否かを判断する。停止信号受信部５４１ｂが感光体停止信号を受信したと判断した場合にはステップａ４に進み、感光体停止信号を受信していないと判断した場合にはステップａ２に戻って待機状態を継続する。
【０１１５】
ステップａ４では、湿度データ受信部５４１ｄは、湿度データを受信する。そしてステップａ５では、回転駆動制御部５４１ａは、帯電手段５１のシールド開口部５１１ａが、感光体３と対向する位置から吸着開口部５２２と対向する位置まで変位するように、帯電手段５１を回転駆動させる。これによって帯電装置５は、シールドケース５１１の内部空間に滞留される放電生成物を、放電生成物吸着除去手段５２によって効率よく吸着除去することができる。
【０１１６】
次にステップａ６では、経過時間計測部５４１ｃは、シールド開口部５１１ａが吸着開口部５２２と対向する位置に維持されてからの経過時間の計測を開始する。そしてステップａ７では、回転駆動制御部５４１ａは、経過時間計測部５４１ｃが計測する経過時間が第１閾値（たとえば、３００秒）に到達したか否かを判断する。経過時間が第１閾値に到達したと判断した場合にはステップａ８に進み、経過時間が第１閾値に到達していないと判断した場合にはステップａ７を繰り返す。
【０１１７】
ステップａ８では、回転駆動制御部５４１ａは、湿度データ受信部５４１ｄが受信した湿度データが所定値（たとえば、１０％）以下であるか否かを判断する。湿度データが所定値以下であると判断した場合にはステップａ９に進み、湿度データが所定値を超えると判断した場合にはステップａ１０に進む。
【０１１８】
ステップａ９では、回転駆動制御部５４１ａは、ステップａ８において湿度データが所定値以下であると判断した場合に、経過時間計測部５４１ｃが計測する経過時間が第２閾値（たとえば、５００秒）に到達したか否かを判断する。経過時間が第２閾値に到達したと判断した場合にはステップａ１０に進み、経過時間が第２閾値に到達していないと判断した場合にはステップａ９を繰り返す。
【０１１９】
ステップａ１０では、回転駆動制御部５４１ａは、帯電手段５１のシールド開口部５１１ａが、吸着開口部５２２と対向する位置から感光体３と対向する位置まで変位するように、帯電手段５１を回転駆動させる。これによって帯電装置５は、感光体３の表面を帯電させる帯電動作がスムーズに行えるように準備することができる。
【０１２０】
ここで、帯電手段５１が感光体３の表面を帯電させるときに発生する放電生成物の発生量は、帯電手段５１近傍の湿度条件に応じて変動し、湿度が低下するのに伴って放電生成物の発生量が多くなる。これに対して、回転駆動制御部５４１ａは、帯電手段５１の近傍の湿度を表す湿度データが所定値以下である場合、経過時間計測部５４１ｃが計測した経過時間が第１閾値を超える第２閾値に到達したときに、シールド開口部５１１ａが放電生成物吸着除去手段５２と対向する位置から感光体３と対向する位置まで変位するように帯電手段５１の回転駆動を制御する。そのため、湿度データが所定値以下であるときに、シールド開口部５１１ａが放電生成物吸着除去手段５２と対向する位置に維持されてからの経過時間を長くすることができるので、湿度データが所定値以下で多くの放電生成物がシールドケース５１１の内部空間に滞留された場合であっても、放電生成物吸着除去手段５２によって放電生成物を充分に吸着除去することができる。
【０１２１】
次にステップａ１１では、排気制御手段５４２は、排気駆動手段５３１を制御して、排気手段５３に気流を発生させる排気動作を停止させる。そしてステップａ１２では、帯電制御手段５４は、放電生成物吸着除去手段５２による吸着除去動作が完了したことを表す吸着除去動作完了信号を装置制御手段２１に送信する。この吸着除去動作完了信号を受信した装置制御手段２１は、画像形成装置１００の電源を完全に遮断する。
【０１２２】
図９は、帯電装置５の動作の流れの第３例を示すフローチャートである。感光体３が回転駆動されて感光体３を帯電させる時間が長いほど、すなわち、感光体駆動時間が長いほど、放電生成物の発生量は多くなる。そのため、感光体駆動時間に応じて、放電生成物吸着除去手段５２による放電生成物の吸着除去動作を制御することが好ましい。
【０１２３】
ステップｂ１では、帯電装置５は、帯電手段５１のシールド開口部５１１ａが感光体３と対向する位置に維持された状態で、感光体３の表面を帯電させる。このとき、排気制御手段５４２は、排気駆動手段５３１を制御して、排気手段５３に気流を発生させる排気動作を継続させている。
【０１２４】
次にステップｂ２では、画像形成装置１００における画像形成動作が停止されて待機状態であることに応じて、帯電装置５は、感光体３に対する帯電動作が停止されて待機状態となる。
【０１２５】
次にステップｂ３では、回転駆動制御部５４１ａは、停止信号受信部５４１ｂが感光体停止信号を受信したか否かを判断する。停止信号受信部５４１ｂが感光体停止信号を受信したと判断した場合にはステップｂ４に進み、感光体停止信号を受信していないと判断した場合にはステップｂ２に戻って待機状態を継続する。
【０１２６】
ステップｂ４では、駆動時間データ受信部５４１ｅは、駆動時間データを受信する。そしてステップｂ５では、回転駆動制御部５４１ａは、帯電手段５１のシールド開口部５１１ａが、感光体３と対向する位置から吸着開口部５２２と対向する位置まで変位するように、帯電手段５１を回転駆動させる。これによって帯電装置５は、シールドケース５１１の内部空間に滞留される放電生成物を、放電生成物吸着除去手段５２によって効率よく吸着除去することができる。
【０１２７】
次にステップｂ６では、経過時間計測部５４１ｃは、シールド開口部５１１ａが吸着開口部５２２と対向する位置に維持されてからの経過時間の計測を開始する。そしてステップｂ７では、回転駆動制御部５４１ａは、経過時間計測部５４１ｃが計測する経過時間が第１閾値（たとえば、３００秒）に到達したか否かを判断する。経過時間が第１閾値に到達したと判断した場合にはステップｂ８に進み、経過時間が第１閾値に到達していないと判断した場合にはステップｂ７を繰り返す。
【０１２８】
ステップｂ８では、回転駆動制御部５４１ａは、駆動時間データ受信部５４１ｅが受信した駆動時間データが所定値（たとえば、５０％）以上であるか否かを判断する。駆動時間データが所定値以上であると判断した場合にはステップｂ９に進み、駆動時間データが所定値未満であると判断した場合にはステップｂ１０に進む。
【０１２９】
ステップｂ９では、回転駆動制御部５４１ａは、ステップｂ８において駆動時間データが所定値以上であると判断した場合に、経過時間計測部５４１ｃが計測する経過時間が第２閾値（たとえば、５００秒）に到達したか否かを判断する。経過時間が第２閾値に到達したと判断した場合にはステップｂ１０に進み、経過時間が第２閾値に到達していないと判断した場合にはステップｂ９を繰り返す。
【０１３０】
ステップｂ１０では、回転駆動制御部５４１ａは、帯電手段５１のシールド開口部５１１ａが、吸着開口部５２２と対向する位置から感光体３と対向する位置まで変位するように、帯電手段５１を回転駆動させる。これによって帯電装置５は、感光体３の表面を帯電させる帯電動作がスムーズに行えるように準備することができる。
【０１３１】
ここで、感光体３が回転駆動されて帯電させる時間が長いほど、すなわち、感光体駆動時間が長いほど、放電生成物の発生量は多くなる。これに対して、回転駆動制御部５４１ａは、駆動時間データが所定値以上である場合、経過時間計測部５４１ｃが計測した経過時間が第１閾値を超える第２閾値に到達したときに、シールド開口部５１１ａが放電生成物吸着除去手段５２と対向する位置から感光体３と対向する位置まで変位するように帯電手段５１の回転駆動を制御する。そのため、駆動時間データが所定値以上であるときに、シールド開口部５１１ａが放電生成物吸着除去手段５２と対向する位置に維持されてからの経過時間を長くすることができるので、駆動時間データが所定値以上で多くの放電生成物がシールドケース５１１の内部空間に滞留された場合であっても、放電生成物吸着除去手段５２によって放電生成物を充分に吸着除去することができる。
【０１３２】
次にステップｂ１１では、排気制御手段５４２は、排気駆動手段５３１を制御して、排気手段５３に気流を発生させる排気動作を停止させる。そしてステップｂ１２では、帯電制御手段５４は、放電生成物吸着除去手段５２による吸着除去動作が完了したことを表す吸着除去動作完了信号を装置制御手段２１に送信する。この吸着除去動作完了信号を受信した装置制御手段２１は、画像形成装置１００の電源を完全に遮断する。
【符号の説明】
【０１３３】
１  露光ユニット
２  現像ユニット
３  感光体
５  帯電装置
６  中間転写ユニット
７  定着ユニット
５１  帯電手段
５２  放電生成物吸着除去手段
５３  排気手段
５４  帯電制御手段
１００  画像形成装置
５１１  シールドケース
５１１ａ  シールド開口部
５１２  放電電極
５１３  回転軸
５２１  吸着層
５２２  吸着開口部
５２３  気流通過開口部
５４１  回転制御手段
５４１ａ  回転駆動制御部
５４１ｂ  停止信号受信部
５４１ｃ  経過時間計測部
５４１ｄ  湿度データ受信部
５４１ｅ  駆動時間データ受信部
【図１】
2011076013.tif 000004
【図２】
2011076013.tif 000005
【図３】
2011076013.tif 000006
【図４】
2011076013.tif 000007
【図５】
2011076013.tif 000008
【図６Ａ】
2011076013.tif 000009
【図６Ｂ】
2011076013.tif 000010
【図７】
2011076013.tif 000011
【図８】
2011076013.tif 000012
【図９】
2011076013.tif 000013