(57)【要約】【課題】放電電極の先端部に塵芥が付着するのを防止できる帯電装置及びこの帯電装置を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１の帯電装置３２Ａは、気流発生装置６３２Ａで、画像形成ユニット１０１の外部から塵芥を含まない空気を吸引して、流路４３Ａを介してケース５２Ａの底面５２１Ａに形成された吸気口５２４Ａに気流を送る。吸気口５２４Ａからケース５２Ａ内に取り入れられた気流は、ガイド板５６Ａ及びエアバリア５７Ａにより放電電極５３Ａの先端部５３１Ａへ導かれて、先端部５３１Ａを通過し、ケース５２Ａの開口面５２０Ａから排気ダクト６２Ａを介して排気口６３Ａから画像形成ユニット１０１の外部に排出される。ケース５２Ａ内では、イオン風により循環気流Ｊ１が発生するが、循環気流Ｊ１が放電電極５３Ａの先端部５３１Ａに当たらないようにエアバリア５７Ａの上面５７１Ａが成形されている。【選択図】  図２
2011076006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電により感光体を帯電させる帯電装置であって、
間欠的に配置された放電先端を持つ放電電極と、
前記感光体に対向させるグリッド電極が設けられ、前記放電電極の先端部に対向する開口面と、前記放電電極の後端部に対向し、第１の吸気口が設けられた底面と、を有し、前記放電電極の周囲に間隔を開けて設置されたシールド用のケースと、
前記吸気口から流入して前記ケース内を通過する気流を発生させる気流発生部と、
前記吸気口から流入した気流を前記放電電極の先端部に導いて、この先端部の周囲に前記気流を通過させる流路を形成するガイド部材と、
を備えた帯電装置。
【請求項２】
前記感光体から隔離された第２の吸気口から前記第１の吸気口へ気流を導く吸気流路と、
前記第２の吸気口から隔離された排気口へ、前記放電電極の先端部を通過し前記シールド用のケースから排出された気流を導く排気流路と、
を備えた請求項１に記載の帯電装置。
【請求項３】
前記ガイド部材は、前記放電電極の先端部に対する仰角以上に傾斜した面を有する請求項１または２に記載の帯電装置。
【請求項４】
前記ガイド部材が形成する流路は、前記第１の吸気口よりも狭い請求項１乃至３のいずれかに記載の帯電装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の帯電装置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、電子写真方式の画像形成時に感光体を帯電させる非接触型の放電電極を備えた帯電装置、及びこの帯電装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式で画像を形成する画像形成装置では、開口面を有するシールドケース内に非接触型の放電電極が固定された帯電装置により感光体を帯電させるものがあった。帯電装置は、高電圧が印加された放電電極の先端部から感光体に対してコロナ放電（以下、単に放電と称する。）させて、感光体を帯電させる。
【０００３】
帯電装置では、放電の際に発生するイオン風により、シールドケースの開口部から空気が流入し、シールドケース内を空気が循環する。このとき、シールドケースの外部から塵芥が流入すると放電電極に塵芥が付着する。放電電極の先端部以外に塵芥が付着しても問題は生じないが、放電電極の先端部に塵芥が付着すると均一に放電できないため放電ムラが生じ、感光体表面を均一に帯電させることができない。
【０００４】
このため、放電電極を備えた従来の帯電装置には、シールドケースの基部に形成したスリットからシールドケース内に空気を取り入れることで、シールドケースの開口面に向けてイオン風を流し、放電電極に塵芥が付着するのを防ぐものがあった（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２３０６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の帯電装置では、ケースの底面全体にスリットを設けるとケース内全体がイオン風の流路となるために流速が遅く、イオン風を開口面からシールドケースの外部に十分に排出できず、感光体の表面を通過した気流がシールドケース内に流れ込み易い。また、シールドケース内の空気を開口面から感光体に向けて排出するため、感光体の周囲を浮遊しているシリカ粒子やトナー粒子等の塵芥がスリットからシールドケース内に吸い込まれる。これらのことから、従来の帯電装置では、電極の先端部に対する塵芥の付着を確実に防止できず、放電ムラによる画質の低下を十分に改善することができない。
【０００７】
本発明は、放電電極の先端部に対する塵芥の付着を確実に防止し、放電ムラによる画質の低下を十分に改善できる帯電装置及びこの帯電装置を備えた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】
【０００８】
この発明の帯電装置は、放電電極と、シールド用のケースと、気流発生部と、ガイド部材と、を備えている。放電電極は、間欠的に配置された放電先端を持つ。シールド用のケースは、感光体に対向させるグリッド電極が設けられて放電電極の先端部に対向する開口面と、放電電極の後端部に対向し、第１の吸気口が設けられた底面と、を有し、放電電極の周囲に間隔を開けて設置されている。気流発生部は、吸気口から流入してケース内を通過する気流を発生させる。ガイド部材は、吸気口から流入した気流を放電電極の先端部に導いて、この先端部の周囲に気流を通過させる流路を形成する。この構成により、ガイド部材によって放電電極の先端部に導かれた気流は、放電電極の先端部を包み込みながら流れるので、先端部は気流により常に保護された状態になる。また、先端部の周囲を常に気流が通過しているので、先端部には塵芥は付着しにくい状態となる。
【０００９】
上記構成において、さらに、吸気流路と、排気流路と、を備えている。吸気流路は、感光体から隔離された第２の吸気口から第１の吸気口へ気流を導く。排気流路は、第２の吸気口から隔離された排気口へ、放電電極の先端部を通過しシールド用のケースから排出された気流を導く。この構成により、吸気口は、感光体から隔離された位置で、かつ、排気口からも隔離された位置に設けられているので、感光体の周囲を浮遊する塵芥を含まないきれいな空気をケースの開口部に送ることができる。また、放電電極の先端部を通過した気流は、排気口から排出されるので、帯電装置内に滞留することがなく、塵芥を含まない気流を先端部の周囲に常に通過させることができる。
【００１０】
上記構成において、ガイド部材は、放電電極の先端部に対する仰角以上に傾斜した面を有する。感光体とケース内を循環する気流が発生した場合には、循環気流はガイド部材に当たると、ガイド部材の上面に沿って流れる。また、放電電極の先端部の周囲には、開口部から取り入れた気流が常に通過する。したがって、循環気流は放電電極の先端部には当たらず、先端部に塵芥が付着するのを防止できる。
【００１１】
上記構成において、ガイド部材が形成する流路は、前記第１の吸気口よりも狭い。第１の吸気口よりもガイド部材が形成する流路が狭いので、第１の吸気口から流入した気流は、ガイド部材が形成する流路を通過する際に加速される。そのため、放電電極の先端部の周囲を気流が高速で通過するので、気流により放電電極の先端部を保護でき、塵芥が付着するのをより確実に防止できる。
【００１２】
上記構成の帯電装置を画像形成装置が備えることで、放電電極の先端部に塵芥が付着せず、放電ムラが生じるのを防止でき、きれいな画像を形成できる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、放電電極の先端部にガイド部材で導いた気流を通過させて、この気流で先端部を保護するので、放電電極の先端部に対する塵芥の付着を確実に防止し、放電ムラによる画質の低下を十分に改善できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る帯電装置が備えられる画像形成装置の正面概略図である。
【図２】（Ａ）は帯電装置を備えたユニットの概観図、（Ｂ）は（Ａ）に示すユニットに設けられた吸気口の正面図、（Ｃ）は本発明の実施形態に係る帯電装置の概略構成を示す断面図である。
【図３】（Ａ）は放電電極の概観図、（Ｂ）及び（Ｃ）は帯電部における気流の状態を示す図である。
【図４】帯電装置の構成を示す断面図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は、帯電装置の別の実施形態における気流の状態を示す図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は、帯電装置のさらに別の実施形態における気流の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施形態に係る帯電装置を備えた画像形成装置を例に説明する。
【００１６】
図１に示すように、画像形成装置１は、４つの画像形成ユニット１０１Ａ〜１０１Ｄ、中間転写ベルト１０５、２次転写ローラ１０８、ベルトクリーニングユニット１１０、用紙搬送路１１３、トレイ１１４、定着ユニット１１５、排紙ローラ１１６、排紙トレイ１１７、及び不図示の制御部を備えている。
【００１７】
中間転写ベルト１０５は、無端ベルトであり、支持ローラ１０６Ａと支持ローラ１０６Ｂに掛け渡され、矢印Ｒの方向に回転する。中間転写ベルト１０５の内周側には、支持ローラ１０６Ｂと支持ローラ１０６Ａの間に１次転写ローラ３５Ａ〜３５Ｄがこの順に配置されている。中間転写ベルト１０５の周囲には、画像形成ユニット１０１Ａ〜１０１Ｄ、２次転写ローラ１０８、ベルトクリーニングユニット１１０が、この順に配置されている。
【００１８】
２次転写ローラ１０８は、中間転写ベルト１０５を挟んで支持ローラ１０６Ａに対向して配置されている。ベルトクリーニングユニット１１０は、中間転写ベルト１０５を挟んで支持ローラ１０６Ｂに対向して配置されている。
【００１９】
４つの画像形成ユニット１０１Ａ〜１０１Ｄは、それぞれ、ブラック、シアン、マゼンタ、及びイエローのトナー画像を形成する画像形成ユニットである。各画像形成ユニット１０１Ａ〜１０１Ｄは、それぞれ同じ構成であり、以下では主に画像形成ユニット１０１Ａについて説明する。
【００２０】
画像形成ユニット１０１Ａは、帯電装置３２Ａ、露光装置３３Ａ、現像装置３４Ａ、転写装置（１次転写ローラ）３５Ａ、及びクリーナ装置３６Ａを備え、各装置は感光体ドラム３１Ａの周囲にこの順に配置されている。感光体ドラム３１Ａは、中間転写ベルト１０５を挟んで１次転写ローラ３５Ａに対向して配置されている。
【００２１】
画像形成ユニット１０１Ａ〜１０１Ｄの下方には、用紙を収納するトレイ１１４が配置されている。用紙搬送路１１３には、複数の給紙ローラ１１３Ａ〜１１３Ｄ、支持ローラ１０６Ａ、２次転写ローラ１０８、定着ユニット１１５、排紙ローラ１１６がこの順に配置されている。
【００２２】
画像形成装置１は、以下のように動作する。各画像形成ユニット１０１Ａ〜１０１Ｄは、制御部の指示により画像を形成する。例えば、画像形成ユニット１０１Ａでは、帯電装置３２Ａが感光体ドラム３１Ａを帯電させ、露光装置３３Ａが感光体ドラム３１Ａに静電潜像を形成する。現像装置３４Ａは、感光体ドラム３１Ａにトナーを供給して、静電潜像をトナー画像に顕像化する。１次転写ローラ３５Ａは、感光体ドラム３１Ａ上のトナー画像を中間転写ベルト１０５上に転写する。クリーナ装置３６Ａは、トナー画像を転写後の感光体ドラム３１Ａの表面をクリーニングする。
【００２３】
各画像形成ユニット１０１Ａ〜１０１Ｄで形成された単色のトナー画像は、中間転写ベルト１０５上に重ね合うように転写されて、１つのカラー画像が形成される。
【００２４】
トレイ１１４内に収納された用紙は、給紙ローラ１１３Ａにより繰り出され、給紙ローラ１１３Ｂ〜１１３Ｄにより矢印Ｐの方向に、２次転写ローラ１０８が中間転写ベルト１０５と対向する２次転写位置まで搬送される。
【００２５】
中間転写ベルト１０５上に形成されたカラー画像は、２次転写位置において、支持ローラ１０６Ａと２次転写ローラ１０８とにより用紙に転写される。カラー画像を転写後の中間転写ベルト１０５の表面は、ベルトクリーニングユニット１１０によってクリーニングされる。
【００２６】
カラー画像が転写された用紙は、定着ユニット１１５に搬送される。定着ユニット１１５は、カラー画像を用紙上に定着させる。排紙ローラ１１６は、カラー画像が定着された用紙を排紙トレイ１１７に排出する。
【００２７】
次に、帯電装置の詳細について、画像形成ユニット１０１Ａの帯電装置３２Ａを例に挙げて説明する。なお、画像形成ユニット１０１Ａの帯電装置３２Ａは、他の画像形成ユニット１０１Ｂ〜１０１Ｄの帯電装置３２Ｂ〜３２Ｄと同様の構成である。
【００２８】
図２（Ａ）に示すように、帯電装置３２Ａは、一例として、感光体ドラム３１Ａとクリーナ装置３６Ａとともに一体化されたユニット３０Ａに設けられている。
【００２９】
感光体ドラム３１Ａは、ユニット３０Ａの両端に設けられた筐体３０１Ａと筐体３０２Ａにより、回転軸３１１Ａを回転自在に保持されている。帯電装置３２Ａは、図２（Ａ）に点線で示す感光体ドラム３１Ａに対向する位置に設けられている。ユニット３０Ａは、感光体ドラム３１Ａの回転軸と直交する方向において、感光体ドラム３１Ａと反対側の面に、吸気口４２Ａ（本発明の第２の吸気口に相当する。）を備えている。また、筐体３０２Ａには、感光体ドラム３１Ａの回転軸と平行な方向に延出する筒状の排気部６３１が設けられている。排気部６３１の端部には排気口６３Ａが設けられている。感光体ドラム３１Ａと吸気口４２Ａの間には、ユニット３０Ａの外部に、排気ダクト６２Ａのカバー６１Ａが着脱可能に取り付けられている。
【００３０】
図２（Ａ）において矢印Ｔの方向（ユニット３０Ａの底部の方向）から吸気口４２Ａを見ると、吸気口４２Ａは図２（Ｂ）に示すような形状であり、所定の間隔で複数のリブ４２１Ａが設けられている。
【００３１】
排気部６３１Ａには、気流発生装置（本発明の気流発生部に相当する。）６３２Ａが取り付けられている。気流発生装置６３２Ａは、吸気口４２Ａから帯電装置３２Ａのシールド用のケース内を通過して排気口６３Ａへ流れる気流を発生させるもので、例えばファンが好適である。気流発生装置６３２Ａは、吸気口４２Ａ側に設けても良い。
【００３２】
図２（Ｃ）に示すように、帯電装置３２Ａは、シールド用のケース５２Ａ、放電電極の一例である鋸歯状電極５３Ａ、電極ホルダ５４Ａ、ガイド板ホルダ５５Ａ、ガイド板５６Ａ、エアバリア５７Ａ、及びグリッド電極５８Ａを備えている。
【００３３】
ケース５２Ａは、断面がコの字型の導電性シールド板により形成され、鋸歯状電極５３Ａの周囲を囲んでいる。ケース５２Ａは、鋸歯状電極５３Ａの先端部５３１Ａに対向する開口面５２０Ａと、鋸歯状電極５３Ａの後端部５３２Ａに対向する底面５２１Ａと、鋸歯状電極５３Ａの両側面に対向する左側面５２２Ａ及び右側面５２３Ａと、から成る。ケース５２Ａの幅方向（感光体ドラム３１Ａの回転軸方向）の長さは、吸気口４２Ａの全体の長手方向の長さとほぼ同じである。帯電装置３２Ａは、開口面５２０Ａを感光体ドラム３１Ａの表面に対向して配置されている。開口面５２０Ａには、グリッド電極５８Ａが設置されている。
【００３４】
底面５２１Ａの中央部には、吸気口５２４Ａ（本発明の第１の吸気口に相当する。）が設けられている。この吸気口５２４Ａは、ケース５２Ａの外部から内部に空気を取り入れるためのものである。
【００３５】
ケース５２Ａの中央部には、吸気口５２４Ａよりも狭い幅の電極ホルダ５４Ａが、吸気口５２４Ａから一定間隔を空けて設置されている。電極ホルダ５４Ａは、断面がＬ字型で、鋸歯状電極５３Ａの先端がグリッド電極５８Ａに対向するように、底面５２１Ａ及びグリッド電極５８Ａに対して垂直に設置されている。
【００３６】
鋸歯状電極５３Ａの先端部５３１Ａは、グリッド電極５８Ａと所定の間隔を空けて設置されている。鋸歯状電極５３Ａは、金属製（例えばステンレス製）の薄板状で、電極ホルダ５４Ａに接着剤または不図示のネジ等で取り付けられている。鋸歯状電極５３Ａには、図３（Ａ）に示すように、例えば鋸歯状に加工・成形されており、複数の先鋭突起（放電先端）５３１Ａが一定間隔で設けられている（間欠的に配置されている）。
【００３７】
ガイド板ホルダ５５Ａは、断面がＬ字型で、電極ホルダ５４Ａに所定の間隔を空けて通気可能に対向し、底面５２１Ａに当接している。ガイド板ホルダ５５Ａには、ガイド板５６Ａが取り付けられている。ガイド板ホルダ５５Ａは、ガイド板５６Ａを所定の角度で傾斜させて保持する。
【００３８】
ガイド板５６Ａは、本発明のガイド部材に相当し、所定の角度で傾斜して、鋸歯状電極５３Ａと所定の間隔を空けて通気可能に取り付けられている。ガイド板５６Ａは、吸気口５２４Ａから流入した気流を鋸歯状電極５３Ａの先端部５３１Ａの周囲に導く。
【００３９】
エアバリア５７Ａは、本発明のガイド部材に相当し、断面がＬ字型で、所定の間隔を空けて通気可能に側面が電極ホルダ５４Ａ及び鋸歯状電極５３Ａに対向し、ケース５２Ａの底面５２１Ａに当接して設置されている。エアバリア５７Ａの上面５７１Ａは、所定の角度で傾斜している。エアバリア５７Ａは、吸気口５２４Ａから流入した気流を鋸歯状電極５３Ａの先端部５３１Ａの周囲に導く。
【００４０】
グリッド電極５８Ａは、例えば、ステンレス等の金属をメッシュ状にしたもので通気可能であり、不図示の電源に接続されている。また、鋸歯状電極５３Ａは不図示の高圧電源に接続されている。
【００４１】
吸気口５２４Ａと吸気口４２Ａの間には、ユニット３０の外部から取り入れた気流を導く流路４３Ａ（本発明の吸気流路に相当する。）が設けられている。
【００４２】
また、カバー６１Ａとケース５２Ａとの間には、排気ダクト６２Ａが設けられている。
【００４３】
帯電装置３２Ａでは、吸気口４２Ａから吸気された気流が流路４３Ａを通過し、吸気口５２４Ａから帯電装置３２Ａ内に流入する。帯電装置３２Ａ内に流入した気流は、ガイド板５６Ａと、エアバリア５７Ａにより導かれて（ガイドされて）鋸歯状電極５３Ａの先端部５３１Ａを通過して、開口面５２０Ａから流出される。開口面５２０Ａから流出した気流は、排気ダクト６２Ａ（本発明の排気流路に相当する。）を図２（Ａ）に示した矢印Ｓの方向に流れて、排気部６３１の排気口６３Ａから排出される。
【００４４】
本発明では、上記のように、鋸歯状電極５３Ａの両側面に対向してガイド板５６Ａとエアバリア５７Ａを設けることで、鋸歯状電極５３Ａの先端部５３１Ａの周囲を気流が通過するので、シリカ粒子やトナー粒子等の塵芥が鋸歯状電極５３Ａの先端部５３１Ａに付着するのを防止する。
【００４５】
また、本発明では、鋸歯状電極５３Ａの先端部５３１Ａに塵芥を含まないきれいな気流を通過させるために、図２（Ｃ）に示したように、ユニット３０Ａの感光体ドラム３１Ａに対向する面と反対側の面に吸気口４２Ａを設ける。このような位置に吸気口４２Ａを設けることで、感光体ドラム３１Ａから吸気口４２Ａを隔離されるので、塵芥を含まないきれいな空気を吸気口４２Ａから取り入れることができる。また、吸気口４２Ａは、画像形成ユニット１０１Ａの外部に面するように構成することも可能である。画像形成ユニット１０１の外部には、通常、シリカやトナー等の塵芥は浮遊していないので、塵芥を含まないきれいな空気を吸気口４２Ａから取り入れて、流路４３Ａを介して帯電部５１Ａに送ることができる。
【００４６】
また、吸気口４２Ａにさらにダクトを連結して、画像形成装置１の外部から塵芥を含まない空気を取り入れるように構成することも可能である。例えば、画像形成装置１の前面側（図１における手前側）から吸気するように、吸気口４２Ａにダクトを連結し、このダクトを介して帯電部５１Ａに気流が流れるように構成する。
【００４７】
なお、吸気口４２Ａには、フィルタを取り付けて、流路４３Ａ内に塵芥が入るのを防ぐようにするのが好ましい。
【００４８】
本発明では、帯電装置３２Ａから排出された空気が、画像形成ユニット１０１内に滞留しないように、画像形成ユニット１０１の外部に排出する排気口６３Ａを備えている。
【００４９】
帯電装置３２Ａから排出された空気は、排気ダクト６２Ａを通過して、排気口６３Ａから排出される。
【００５０】
排気口６３Ａは、吸気口４２Ａから隔離された位置に設けている。例えば、画像形成装置１の前面に吸気口４２Ａを設けた場合には、反対側の面である画像形成装置１の背面に、排気口６３Ａを設ける。これにより、排気口から排出されたシリカ等の塵芥を含む空気が、吸気口４２Ａから吸引されることが無い。
【００５１】
なお、排気口６３Ａには、フィルタを取り付けて、排気ダクト６２Ａから塵芥が排出されるのを防ぐようにするのが好ましい。
【００５２】
次に、帯電装置３２Ａより感光体ドラム３１Ａを帯電させる手順は以下のとおりである。
【００５３】
鋸歯状電極５３Ａに、不図示の高圧電源から例えば−５ｋＶ程度の負の高電圧を印加すると、鋸歯状電極５３Ａの先端に電界が集中し、鋸歯状電極５３Ａの先端部５３１Ａから放電が始まる。放電領域では酸素などの気体が電離し、負に帯電したイオン（荷電粒子）と、酸素が解離・結合したオゾンと、が生成される。放電領域において生成されたイオンは、電界に沿って移動する。このとき、グリッド電極５８Ａに、鋸歯状電極５３Ａに印加した電圧よりも弱い、例えば−６５０Ｖ程度の負の電圧を不図示の電源から印加すると、イオンは鋸歯状電極５３Ａからグリッド電極５８Ａに向かって移動する。イオンの一部はグリッド電極５８Ａへ流れ、残りのイオンはグリッド電極５８Ａを通過して感光体ドラム３１Ａまで到達して、感光体ドラム３１Ａの表面が負に帯電される。電界に従って鋸歯状電極５３Ａ付近からグリッド電極５８Ａの方向へとイオンが移動するのに伴って、気流（イオン風）が発生する。
【００５４】
帯電装置３２Ａでは、前記のように、吸気口４２Ａまたは排気口６３Ａに、気流発生装置６３２Ａとして、例えばファンを取り付けているので、吸気口４２Ａから排気口６３Ａへの気流が、鋸歯状電極５３Ａの先端部５３１Ａの両側を通過するので、塵芥が先端部５３１Ａに付着するのを防止できる。また、帯電部５１Ａで発生したオゾンを画像形成ユニット１０１の外部に強制的に排出することができる。
【００５５】
次に、帯電装置３２Ａにおいて、上記のように放電を開始すると、イオン風によりケース５２Ａの内部と感光体ドラム３１Ａの表面付近を循環する気流が発生する。
【００５６】
図３（Ｂ）に示す帯電装置３２Ａ１では、放電を開始すると、イオン風が発生し、一部のイオン風Ｓ１はケース５２Ａの左上部から外部に流れる。しかし、一部のイオン風Ｊ１はグリッド電極５８Ａを通過して、感光体ドラム３１Ａの表面及びブレード３６１Ａに沿って右方向に流れて、ケース５２Ａ内に流入し、右側面５２３Ａとエアバリア５７Ａの上面に沿って流れる。つまり、イオン風Ｊ１は、循環気流Ｊ１になる。図３（Ｂ）に示すように、エアバリア５７Ａの上面が、鋸歯状電極５３Ａに対して垂直で（仰角０度で）、かつ鋸歯状電極５３Ａの先端部５３１Ａよりエアバリア７４Ａの上面が低いと、循環気流Ｊ１は、エアバリア５７Ａの上面を通過後に、鋸歯状電極５３Ａの先端部５３１Ａ（ノコ歯の部分）に当たる。
【００５７】
循環気流Ｊ１は、感光体ドラム３１Ａの表面付近を通過した際に、ブレード３６１Ａで完全に除去できなかったシリカやトナー等の塵芥を含むようになる可能性が高い。この循環気流Ｊ１が鋸歯状電極５３Ａの先端部５３１Ａに当たると、鋸歯状電極５３Ａの先端部５３１Ａに塵芥が付着するおそれがある。
【００５８】
そこで、本発明では、エアバリア５７Ａの上面の仰角を、鋸歯状電極５３Ａの先端部５３１Ａに対する仰角以上になるように成形した。また、帯電装置３２Ａの放電時には、吸気口４２Ａを介してケース５２Ａ内に流入する気流を発生させて、ガイド板５６Ａとエアバリア５７Ａにより導いて、鋸歯状電極５３Ａの先端部５３１Ａの周囲に気流Ｎ１，Ｎ２を通過させる。
【００５９】
このように構成することで、図３（Ｃ）に示すように、循環気流Ｊ１は、エアバリア５７Ａにより鋸歯状電極５３Ａの先端部５３１Ａに当たるのを防ぐことができる。また、吸気口４２Ａから流入する気流により、鋸歯状電極５３Ａの先端部５３１Ａへの循環気流Ｊ１の巻き込みも防止できる。
【００６０】
帯電装置３２Ａにおけるガイド板５６Ａとエアバリア５７Ａの詳細な構成について説明する。図４に示すように、エアバリア５７Ａの上面の形状を、循環気流Ｊ１が鋸歯状電極５３Ａの先端部５３１Ａに当たらないように、エアバリア５７Ａの上面５７１Ａを傾斜させる。上面５７１Ａの仰角（傾斜角）αは、鋸歯状電極５３Ａの先端部５３１Ａに対する仰角β以上に設定する。これにより、図３（Ｃ）に示したように、循環気流Ｊはエアバリア５７Ａの上面５７１Ａに沿って流れ、また、鋸歯状電極５３Ａの先端部５３１Ａを気流Ｎ１が通過する。したがって、循環気流Ｊ１は鋸歯状電極５３Ａの先端部５３１Ａには当たらず、先端部５３１Ａに塵芥が付着するのを防止できる。
【００６１】
また、ガイド板５６Ａを、循環気流Ｊ１が鋸歯状電極５３Ａの先端部５３１Ａに当たらないように傾斜させる。ガイド板５６Ａの仰角（傾斜角）γは、鋸歯状電極５３Ａの先端部５３１Ａに対する仰角δ以上に設定する。図３（Ｂ）や図３（Ｃ）に示したように、ケース５２Ａの左側面５２２Ａとガイド板５６Ａとの間を循環する気流は通常発生しない。しかし、気流速度の変化などにより、ガイド板５６Ａ付近を循環する気流が発生すると、この循環気流はガイド板５６Ａに沿って流れるので、循環気流が鋸歯状電極５３Ａの先端部５３１Ａに当たるのを防ぐことができる。また、鋸歯状電極５３Ａの先端部５３１Ａの周辺を気流Ｎ２が通過するので、循環気流が鋸歯状電極５３Ａの先端部５３１Ａに当たるのをさらに防ぐことができる。したがって、循環気流が発生しても、鋸歯状電極５３Ａの先端部５３１Ａに塵芥が付着するのを防止できる。
【００６２】
なお、気流Ｎ１，Ｎ２の速度は、例えば１．０ｍ／ｓ〜３．０ｍ／ｓ程度に設定するのが好ましい。これは、気流速度が遅すぎると先端部５３１Ａを気流Ｎ１，Ｎ２で保護できなくなるおそれがあり、気流速度が速すぎると、感光体ドラム３１Ａの帯電に悪影響を及ぼす可能性があるからである。
【００６３】
次に、帯電部５１Ａの別の実施形態について説明する。
【００６４】
図５（Ａ）に示す帯電部５１Ａ２は、ガイド板５６Ａの先端５６１Ａ及びエアバリア５７Ａの上面５７２Ａが、鋸歯状電極５３Ａの先端部５３１Ａと同じ高さとなっている。または、ガイド板５６Ａの先端及びエアバリア５７Ａの上面は、鋸歯状電極５３Ａの先端部５３１Ａよりも高くなっていても良い。このように、鋸歯状電極５３Ａの先端部５３１Ａにガイド板５６Ａ及びエアバリア５７Ａを対向して配置することで、鋸歯状電極７３Ａの先端部には、吸気口５２４Ａから流入する気流Ｎ１，Ｎ２で包まれ、また、循環気流Ｊ１に対して、ガイド板５６Ａとエアバリア５７Ａが循環気流Ｊ１に対する保護板として機能する。したがって、鋸歯状電極７３Ａの先端部に循環気流Ｊ１が当たるのを確実に防止でき、鋸歯状電極５３Ａの先端部５３１Ａに塵芥が付着するのを防止できる。
【００６５】
次に、図５（Ｂ）に示す帯電部５１Ａ３は、ガイド板ホルダ５５Ａと電極ホルダ５４Ａとの間を空気が通過しないように、ガイド板ホルダ５５Ａの鋸歯状電極５３Ａの底部が当接する面と、電極ホルダ５４Ａの上面と、の間に板５９Ａが取り付けられている。このように、鋸歯状電極７３Ａの先端の片側だけを気流Ｎ１が通過するように構成しても、鋸歯状電極５３Ａの先端部５３１Ａに塵芥が付着するのを防止できる。
【００６６】
なお、ガイド板５６Ａの高さを調整することで、所望の方向に気流を流すことができる。
【００６７】
次に、図５（Ｃ）に示す帯電部５１Ａ４は、ケース５２Ａの左側面５２２Ａの端部５２２ＡＴが、右側面５２３Ａの端部５２３ＡＴよりも低くなっており、右側面５２３Ａとグリッド電極５８Ａとの間に排気口５２６Ａを備えている。このように構成することで、鋸歯状電極５３Ａの先端部５３１Ａを通過した気流Ｓ１は、ケース５２Ａの左上部の方向に進むので、この気流Ｓ１をスムーズに排出することができる。
【００６８】
次に、帯電部のさらに別の実施形態について説明する。図６（Ａ）に示すように、帯電部７１Ａ１は、ケース７２Ａ、鋸歯状電極７３Ａ、エアバリア７４Ａ、エアバリア７５Ａ、及びグリッド電極７６Ａを備えている。
【００６９】
ケース７２Ａは、断面がコの字型で、底面７２１Ａ、左側面７２２Ａ、及び右側面７２３Ａから成る。左側面７２２Ａは、右側面７２３Ａよりも低い。底面７２１Ａの中央部には、開口部７２４Ａが形成されている。この開口部７２４Ａは、ケース７２Ａの外部から内部に空気を取り入れるためのものである。ケース７２Ａの開口部７２４Ａには、グリッド電極７６Ａが設置されている。前記のように、左側面７２２Ａは右側面７２３Ａよりも低く、左側面７２２Ａの端部７２２ＡＴとグリッド電極７６Ａの端部７６ＡＴ１との間に、開口部（排出口）７２６Ａが形成されている。
【００７０】
帯電部７１Ａ１では、電極ホルダを設けずに、鋸歯状電極７３Ａをケース７２Ａの前面７２７Ａと背面７２８Ａにより支持している。
【００７１】
エアバリア７４Ａ及びエアバリア７５Ａは、断面が矩形で、その底部がケース７２Ａの底面７２１Ａに当接している。エアバリア７４Ａ及びエアバリア７５Ａは、鋸歯状電極７３Ａと一定の間隔（開口部７２４Ａと同じ幅）を空けて設置されている。また、鋸歯状電極７３Ａは、エアバリア７４Ａとエアバリア７５Ａは同じ高さであり、鋸歯状電極７３Ａはエアバリア７４Ａ及びエアバリア７５Ａよりも高い。つまり、鋸歯状電極７３Ａの先端がエアバリア７４Ａとエアバリア７５Ａの間から突き出た状態になっている。
【００７２】
このように構成した場合、開口部７２４Ａから取り入れた空気（気流）が鋸歯状電極７３Ａの両側を通過して、開口部（排気口）７２６Ａから排出される。したがって、帯電部５１Ａと同様に、気流Ｎ３，Ｎ４により鋸歯状電極７３Ａの先端を包むことで、塵芥が鋸歯状電極７３Ａの先端に付着するのを防止できる。また、開口部７２６Ａを備えているので、開口部７２４Ａから取り入れた空気（気流Ｎ３，Ｎ４）をスムーズにケース７１Ａ内から外部へ排出できる。
【００７３】
図６（Ｂ）に示す帯電部７１Ａ２は、帯電部７１Ａ１におけるエアバリア７５Ａを鋸歯状電極７３Ａと同じ高さに変更したものである。このように構成することで、帯電部７１Ａ２において循環気流Ｊ２が発生しても、循環気流Ｊ２が鋸歯状電極７３Ａの先端部７３１Ａには当たらないので、塵芥が先端部７３１Ａに付着するのを確実に防止できる。
【００７４】
図６（Ｃ）に示す帯電部７１Ａ３は、帯電部７１Ａ１におけるエアバリア７４Ａ及びエアバリア７５Ａの断面形状を台形にして、開口部７２４Ａから鋸歯状電極７３Ａの先端部７３１Ａに流れる気流Ｎ３，Ｎ４の流路（鋸歯状電極７３Ａとエアバリア７４Ａ，７５Ａの間）を徐々に狭くしたものである。このように構成することで、気流Ｎ３，Ｎ４が先端部７３１Ａの両側を通過するときの速度をアップさせることができるので、塵芥が先端部７３１Ａに付着するのをより確実に防止できる。
【００７５】
なお、以上の説明では、放電電極の一例として鋸歯状電極を挙げて説明したが、本発明は、これに限るものではなく、放電先端が間欠的に配置されたものであれば、他の形状の電極であっても良い。
【符号の説明】
【００７６】
１…画像形成装置    ３０Ａ…ユニット    ３１Ａ〜３１Ｄ…感光体ドラム    ３２Ａ〜３２Ｄ…帯電装置    ４１Ａ…吸気部    ４２Ａ…吸気口    ４３Ａ…吸気ダクト    ５１Ａ，５１Ａ２，５１Ａ２，５１Ａ３，５１Ａ４…帯電部    ５２Ａ…ケース    ５３Ａ…鋸歯状電極    ５４Ａ…電極ホルダ    ５５Ａ…ガイド板ホルダ    ５６Ａ…ガイド板    ５７Ａ…エアバリア    ５８Ａ…グリッド電極    ５９Ａ…板    ６１Ａ…排気部    ６２Ａ…排気ダクト    ６３Ａ…排気口    ６３２Ａ…気流発生装置    １０１Ａ〜１０１Ｄ…画像形成ユニット
【図１】
2011076006.tif 000003
【図２】
2011076006.tif 000004
【図３】
2011076006.tif 000005
【図４】
2011076006.tif 000006
【図５】
2011076006.tif 000007
【図６】
2011076006.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成22年12月8日(2010.12.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
この発明の帯電装置は、放電電極と、シールド用のケースと、気流発生部と、ガイド部材と、を備えている。放電電極は、間欠的に配置された放電先端を持つ。シールド用のケースは、放電電極の周囲に放電電極と間隔を開けて配置され、放電電極の先端部に対向してグリッド電極が設けられた開口部と、前記放電電極の先端部と反対側の端部に対向して第１の吸気口が設けられた底面と、を備えている。気流発生部は、第１の吸気口から流入してケース内を通過する気流を発生させる。ガイド部材は、ケース内に設けられ、放電電極の先端部に対する仰角以上の角度で傾斜した面を有し、気流発生部が発生された気流を、第１の吸気口からケース内の放電電極の先端部に導き、この先端部の周囲を通過させる流路を形成する。この構成により、ガイド部材によって放電電極の先端部に導かれた気流は、放電電極の先端部を包み込みながら流れるので、先端部は気流により常に保護された状態になる。また、先端部の周囲を常に気流が通過しているので、先端部には塵芥は付着しにくい状態となる。さらに、感光体とケース内を循環する気流が発生した場合には、循環気流はガイド部材に当たると、ガイド部材の上面に沿って流れ、また、放電電極の先端部の周囲には、開口部から取り入れた気流が常に通過する。したがって、循環気流は放電電極の先端部には当たらず、先端部に塵芥が付着するのを防止できる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記構成において、さらに、吸気流路と、排気流路と、を備えている。吸気流路は、感光体から隔離された第２の吸気口から第１の吸気口へ気流を導く。排気流路は、放電電極の先端部の周囲を通過して前記ケースの開口部から排出された気流を、前記第２の吸気口から隔離された排気口へ導く。この構成により、吸気口は、感光体から隔離された位置で、かつ、排気口からも隔離された位置に設けられているので、感光体の周囲を浮遊する塵芥を含まないきれいな空気をケースの開口部に送ることができる。また、放電電極の先端部を通過した気流は、排気口から排出されるので、帯電装置内に滞留することがなく、塵芥を含まない気流を先端部の周囲に常に通過させることができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
間欠的に配置された放電先端を持つ放電電極と、
前記放電電極の周囲に前記放電電極と間隔を開けて配置され、前記放電電極の先端部に対向してグリッド電極が設けられた開口部と、前記放電電極の先端部と反対側の端部に対向して第１の吸気口が設けられた底面と、を備えたシールド用のケースと、
前記第１の吸気口から流入して前記ケース内を通過する気流を発生させる気流発生部と、
前記ケース内に設けられ、前記放電電極の先端部に対する仰角以上の角度で傾斜した面を有し、前記気流発生部が発生された気流を、前記第１の吸気口から前記ケース内の前記放電電極の先端部に導き、この先端部の周囲を通過させる流路を形成するガイド部材と、
を備え、
感光体に対して放電して、前記感光体を帯電させる帯電装置。
【請求項２】
前記感光体から隔離された第２の吸気口から前記第１の吸気口へ気流を導く吸気流路と、
前記放電電極の先端部の周囲を通過して前記ケースの開口部から排出された気流を、前記第２の吸気口から隔離された排気口へ導く排気流路と、
を備えた請求項１に記載の帯電装置。
【請求項３】
前記ガイド部材が形成する流路は、前記第１の吸気口よりも狭い請求項１または２に記載の帯電装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の帯電装置と、画像形成部と、を備え、
前記画像形成部は、前記帯電装置により帯電された感光体にトナー画像を形成し、このトナー画像を用紙に転写する画像形成装置。