(57)【要約】【課題】  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充分に除去することができて、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を提供する。【解決手段】  帯電手段５１は、シールドケース５１１と、放電電極５１２と、シールドケース５１１内に設けられて紫外線ＬＥＤ素子５１４ｂを有する紫外線照射手段５１４とを備える。そして、シールドケース５１１の内面には、光触媒物質を含有する放電生成物分解層５１５が形成されている。【選択図】      図４
2011118181.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を含む帯電装置であって、
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、前記感光体に臨む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、
前記シールドケース内に設けられて、紫外線を照射する紫外線照射手段とを含み、
前記シールドケースの内面には、光触媒物質を含有する放電生成物分解層が形成され、
前記紫外線照射手段は、基板と、前記基板上にマトリクス状に複数配置される半導体発光素子とを含んで構成されることを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
前記半導体発光素子は、波長３００〜４００ｎｍに最大発光ピークを有するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の帯電装置。
【請求項３】
前記シールドケースの長手方向に延びる一側面に、前記シールド開口部から内方に突出する紫外線遮蔽部が設けられ、
前記紫外線照射手段は、前記シールドケース内における、前記紫外線遮蔽部が設けられる前記一側面に付設されることを特徴とする請求項１または２に記載の帯電装置。
【請求項４】
前記シールドケースの長手方向に直交する方向に関して、前記感光体と前記帯電手段との間の紫外線遮蔽位置と、前記紫外線遮蔽位置から退避する退避位置とにわたって、平行移動可能に設けられる紫外線遮蔽手段をさらに備え、
前記紫外線遮蔽手段は、前記帯電手段が前記感光体の表面を帯電させる帯電動作時には、前記退避位置に移動され、前記紫外線照射手段が紫外線を照射する紫外線照射時には、前記紫外線遮蔽位置に移動されるように構成され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】
前記紫外線照射手段に対向するように設けられて、前記シールドケースの内部空間を、前記放電電極が設けられる領域と、前記紫外線照射手段が設けられる領域とに仕切る仕切り部材をさらに備え、
前記仕切り部材は、厚み方向に貫通して開口する開口部を含み、その開口部が前記半導体発光素子に臨むように設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の帯電装置。
【請求項６】
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１〜５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。
【請求項７】
請求項６に記載の画像形成装置を用いて、記録媒体上に画像を形成させることを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電装置、その帯電装置を備える画像形成装置および画像形成方法に関する。
【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、画像欠陥が発生する原因となる。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、シールドケースの内部に光触媒物質と紫外線ランプとを設けたコロナ放電方式の帯電装置が開示されている。特許文献１に開示される帯電装置によれば、シールドケースの内部に設けられる光触媒物質は、紫外線ランプから紫外光が照射された状態で放電生成物が接触すると、その放電生成物を分解する性質を有しているので、感光体近傍の空気中に浮遊する放電生成物を光触媒物質で分解除去することができる。これによって、感光体近傍の空気中に浮遊する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】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１７６６３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示される帯電装置では、光触媒物質に紫外光を照射する紫外線ランプは、発光波長領域が広い発光分光特性を有するので、所定の消費電力における光触媒物質を励起させる励起効率が悪く、光触媒物質による放電生成物を分解する分解効率を充分に向上することができない。そのため、特許文献１に開示される帯電装置では、感光体近傍の空気中に浮遊する放電生成物に起因する画像欠陥が発生するのを充分に抑制することができない。
【０００８】
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充分に除去することができて、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、画像形成装置および画像形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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を含む帯電装置であって、
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、前記感光体に臨む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、
前記シールドケース内に設けられて、紫外線を照射する紫外線照射手段とを含み、
前記シールドケースの内面には、光触媒物質を含有する放電生成物分解層が形成され、
前記紫外線照射手段は、基板と、前記基板上にマトリクス状に複数配置される半導体発光素子とを含んで構成されることを特徴とする帯電装置である。
【００１０】
また本発明は、前記半導体発光素子は、波長３００〜４００ｎｍに最大発光ピークを有するように構成されることを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、前記シールドケースの長手方向に延びる一側面に、前記シールド開口部から内方に突出する紫外線遮蔽部が設けられ、
前記紫外線照射手段は、前記シールドケース内における、前記紫外線遮蔽部が設けられる前記一側面に付設されることを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、前記シールドケースの長手方向に直交する方向に関して、前記感光体と前記帯電手段との間の紫外線遮蔽位置と、前記紫外線遮蔽位置から退避する退避位置とにわたって、平行移動可能に設けられる紫外線遮蔽手段をさらに備え、
前記紫外線遮蔽手段は、前記帯電手段が前記感光体の表面を帯電させる帯電動作時には、前記退避位置に移動され、前記紫外線照射手段が紫外線を照射する紫外線照射時には、前記紫外線遮蔽位置に移動されるように構成されることを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、前記紫外線照射手段に対向するように設けられて、前記シールドケースの内部空間を、前記放電電極が設けられる領域と、前記紫外線照射手段が設けられる領域とに仕切る仕切り部材をさらに備え、
前記仕切り部材は、厚み方向に貫通して開口する開口部を含み、その開口部が前記半導体発光素子に臨むように設けられることを特徴とする。
【００１４】
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、半導体発光素子を備える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。
【００１５】
また本発明は、前記画像形成装置を用いて、記録媒体上に画像を形成させることを特徴とする画像形成方法である。
【発明の効果】
【００１６】
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、放電電極と、紫外線照射手段とを備える。紫外線照射手段は、基板と、前記基板上にマトリクス状に複数配置される半導体発光素子とを含んで構成される。この半導体発光素子は、発光波長領域が狭い発光分光特性を有する。そして、シールドケースの内面には、光触媒物質を含有する放電生成物分解層が形成される。
【００１７】
帯電装置では、半導体発光素子が発光すると、放電生成物分解層中の光触媒物質に紫外線が照射され、光触媒物質が励起される。励起された光触媒物質は、シールドケース内に滞留する放電生成物、および、感光体近傍の空気中に浮遊する放電生成物を、分解除去する。そして、帯電装置では、発光波長領域が狭い発光分光特性を有する半導体発光素子を発光させて光触媒物質に紫外線を照射するので、所定の消費電力における光触媒物質を励起させる励起効率を向上することができ、そのため、光触媒物質による放電生成物を分解する分解効率を向上することができる。したがって、感光体の表面を帯電させるときに発生した放電生成物を充分に分解除去することができて、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。
【００１８】
また本発明によれば、半導体発光素子は、波長３００〜４００ｎｍに最大発光ピークを有するように構成される。このような半導体発光素子を用いて放電生成物分解層に紫外線を照射するように構成することによって、放電生成物分解層中の光触媒物質による放電生成物を分解する分解効率を、さらに向上することができる。
【００１９】
また本発明によれば、帯電装置は、シールドケースの長手方向に延びる一側面に、シールド開口部から内方に突出する紫外線遮蔽部が設けられる。そして、紫外線照射手段は、シールドケース内における、紫外線遮蔽部が設けられる前記一側面に付設される。このような、シールドケースに紫外線遮蔽部が設けられる帯電装置では、半導体発光素子を発光させて放電生成物分解層に紫外線を照射して、光触媒物質を励起させることによって放電生成物を分解除去するときに、半導体発光素子から発生する紫外線が直接感光体に照射されるのを防止することができ、感光体の紫外線による光疲労を抑制することができる。
【００２０】
また本発明によれば、帯電装置は、紫外線遮蔽手段をさらに備える。この紫外線遮蔽手段は、シールドケースの長手方向に直交する方向に関して、感光体と帯電手段との間の紫外線遮蔽位置と、前記紫外線遮蔽位置から退避する退避位置とにわたって、平行移動可能に設けられる。そして、紫外線遮蔽手段は、帯電手段が感光体の表面を帯電させる帯電動作時には、前記退避位置に移動され、半導体発光素子が発光して紫外線が照射される紫外線照射時には、前記紫外線遮蔽位置に移動されるように構成される。
【００２１】
このような紫外線遮蔽手段を備える帯電装置では、半導体発光素子を発光させて放電生成物分解層に紫外線を照射して、光触媒物質を励起させることによって放電生成物を分解除去するときに、紫外線遮蔽手段を、感光体と帯電手段との間の紫外線遮蔽位置に移動させるので、シールドケースのシールド開口部を紫外線遮蔽手段で覆うようにすることができる。そのため、シールドケース内に滞留する放電生成物に対する光触媒物質による分解効率を向上することができるとともに、半導体発光素子から発生する紫外線が直接感光体に照射されるのを防止することができて、感光体の紫外線による光疲労を抑制することができる。
【００２２】
また本発明によれば、帯電装置は、紫外線照射手段に対向するように設けられる仕切り部材をさらに備える。この仕切り部材は、シールドケースの内部空間を、放電電極が設けられる領域と、紫外線照射手段が設けられる領域とに仕切るように構成される。そして、仕切り部材は、厚み方向に貫通して開口する開口部を含み、その開口部が半導体発光素子に臨むように設けられる。
【００２３】
このような仕切り部材が設けられた帯電装置では、シールドケース内に紫外線照射手段が設けられることに起因する、シールドケース内における電界バランスが崩れてしまうのを抑制することができ、感光体の表面を帯電させるときの放電むらの発生を抑制することができる。また、仕切り部材には開口部が設けられているので、半導体発光素子が発光したときに発生する紫外線は、開口部を通過して、シールドケース内に形成される放電生成物分解層に到達する。これによって、放電生成物分解層中の光触媒物質を励起させることができる。
【００２４】
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。
【００２５】
また本発明によれば、画像形成方法は、前記画像形成装置を用いることによって実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【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】帯電装置５の構成を示す断面図である。
【図５】帯電手段５１の構成を示す斜視図である。
【図６】紫外線ＬＥＤ素子５１４ｂの発光スペクトルを示す図である。
【図７】帯電装置５の動作の流れを示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の他の形態である帯電装置２００の構成を示す断面図である。
【図９Ａ】帯電装置２００が備える仕切り部材の構成を示す図である。
【図９Ｂ】帯電装置２００が備える仕切り部材の構成を示す図である。
【図１０Ａ】従来の帯電装置に備えられる紫外線ランプの発光スペクトルを示す図である。
【図１０Ｂ】従来の帯電装置に備えられる紫外線ランプの発光スペクトルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
（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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
（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、帯電装置５の構成を示す断面図である。また、図５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、紫外線遮蔽手段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。
【００５４】
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、感光体３表面の帯電電位を調整するグリッド電極５１３と、紫外線照射手段５１４と、放電電極５１２を保持する保持部材５１７と、放電電極５１２、紫外線照射手段５１４および保持部材５１７を収容するシールドケース５１１とを含んで構成される。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５１３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の軸線方向に沿って配置される。
【００５５】
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。
【００５６】
放電電極５１２を保持する保持部材５１７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５１７の突出部分の一側面に、ねじ部材５１８によってねじ止めされる。
【００５７】
グリッド電極５１３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５１３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５１３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５１３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。
【００５８】
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、感光体３に臨む開口を形成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の長手方向と同一方向に延び、底面に保持部材５１７が装着される。そして、シールドケース５１１は、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配置される。
【００５９】
本実施の形態の帯電装置５では、シールドケース５１１の内周面、および、保持部材５１７の感光体３に臨む表面に、放電生成物分解層５１５が形成されている。放電生成物分解層５１５は、光触媒物質を含む層である。
【００６０】
放電生成物分解層５１５に含まれる光触媒物質は、紫外光が照射された状態で窒素酸化物などの放電生成物が接触すると、その放電生成物を分解する性質を有している。光触媒物質としては、酸化チタンなどのｎ型半導体が用いられる。ｎ型半導体である光触媒物質は、バンドギャップに相当する波長の光が照射されると、電子が伝導帯に励起され、価電子帯に正孔が生成される。このｎ型半導体の励起された電子は、金属を担持している場合には、価電子帯から金属に電子が流れて、そこで還元作用を及ぼす。このように、ｎ型半導体である光触媒物質に適当な波長（３００ｎｍ〜４００ｎｍ、好ましくは３８０ｎｍ以下）を有する光を照射することにより、励起された電子の還元作用により、放電生成物を還元分解する。
【００６１】
放電生成物分解層５１５に含まれる光触媒物質としては、上記酸化チタンの他に、酸化タングステン、酸化亜鉛、酸化カドミウム、酸化錫、酸化インジウム、酸化銀、酸化マンガン、酸化銅、酸化鉄、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化カドミウム、水酸化チタンおよび水酸化亜鉛などを用いることができるが、特に、酸化チタンが反応効率、耐久性、安全性および利用できる波長域の点から好適である。さらに、酸化チタンは、結晶構造によって、ルチル型、アナターゼ型、ブルッカイト型の３つに分類されるが、アナターゼ型構造が光触媒としての効果が高いので最適である。これらの光触媒物質は、前述のものを２種類以上混合してもよく、また、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、ロジウム（Ｒｈ）、ニオブ（Ｎｂ）などを混合すると、光触媒作用をさらに促進させることができる。
【００６２】
また、放電生成物分解層５１５は、光触媒物質の他に、バインダ樹脂および導電剤、さらに必要に応じてゼオライトを含んで構成される。放電生成物分解層５１５における各材料の構成は、光触媒物質が１〜１０重量部であるのに対して、バインダ樹脂が１０〜３０重量部、導電剤が１０〜３０重量部、ゼオライトが３０〜５０重量部であることが好ましい。
【００６３】
バインダ樹脂は、放電生成物分解層５１５において、粒子状の光触媒物質、導電剤およびゼオライトを担持する基材としての機能を果たす。このような機能を果たすバインダ樹脂としては、たとえば、天然樹脂、合成樹脂を問わず使用でき、合成樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂などの熱可塑性または熱硬化性樹脂を挙げることができる。
【００６４】
導電剤は、放電生成物分解層５１５において、バインダ樹脂およびゼオライトにより電気抵抗が大きくなることに対して導電性を付与し、表面電位制御の機能を果たす。このような機能を果たす導電剤としては、たとえば、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズといった導電性の金属酸化物微粒子や、導電性の活性炭粒子などを挙げることができる。この導電剤は、１種または２種以上を併用して用いてもよい。
【００６５】
ゼオライトは、放電生成物分解層５１５において、放電生成物を吸着する機能を果たす。このような機能を果たすゼオライトは、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。
【００６６】
また、放電生成物分解層５１５の厚みは、１０〜２００μｍが好ましい。放電生成物分解層５１５の厚みを１０μｍ以上に設定することによって、放電生成物分解層５１５による放電生成物の分解除去能力が、長期間にわたって維持される。放電生成物分解層５１５の厚みを２００μｍ以下に設定することによって、シールドケース５１１内における帯電電位の制御が充分に可能であり、感光体３を所定の帯電電位に帯電することができる。
【００６７】
放電生成物分解層５１５を、シールドケース５１１の内周面および保持部材５１７の感光体３に臨む表面に形成する方法としては、次の方法を挙げることができる。具体的には、少なくとも光触媒物質、バインダ樹脂および導電剤を含み、必要に応じてゼオライトを含む塗膜形成液を、シールドケース５１１の内面および保持部材５１７の感光体３に臨む表面に塗布（スプレー塗布、浸漬塗布、ローラ塗布、電気泳動電着法、スクリーン印刷法など）した後、乾燥させることによって放電生成物分解層５１５を形成することができる。
【００６８】
上記塗膜形成液を作製するときには、まず、濃度が５〜１０重量％となるようにバインダ樹脂を溶媒（たとえば、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン、トルエン、ジクロロメタン、モノクロロベンゼン、ジクロロエタン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、アニソール、キシレン、メチルエチルケトン、アセトン、酢酸エチル、酢酸ブチルなど）に溶解させる。次に、ボールミル、振動ミル、超音波ミルおよびサンドミルなどを用いて撹拌下で、塗膜形成液における全固形分濃度が３０重量％以下となるように、粒子状の光触媒物質、導電剤およびゼオライトを添加することによって塗膜形成液を作製することができる。なお、放電生成物分解層５１５への導電剤の導入は、導電剤を含まない塗膜形成液を用いて層を形成した後、公知のイオン注入装置を用いてドーピングするようにしてもよい。
【００６９】
また、本実施の形態の帯電装置５では、シールドケース５１１の長手方向（感光体３の軸線方向に平行な方向）に延びる一側面の内方側の面に、紫外線照射手段５１４が設けられている。この紫外線照射手段５１４は、シールドケース５１１の前記一側面の内方側の面に付設される板状の配線基板５１４ａと、配線基板５１４ａ上にマトリクス状に複数配置される半導体発光素子である紫外線ＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子５１４ｂとを含む。
【００７０】
紫外線ＬＥＤ素子５１４ｂは、配線基板５１４ａを介して帯電用電源５１ａから電力が供給されることによって発光する。紫外線ＬＥＤ素子５１４ｂとしては、たとえば、ＧａＮ／ＧａＩｎＮ／ＧａＮダイオードを用いることができる。
【００７１】
図６は、紫外線ＬＥＤ素子５１４ｂの発光スペクトルを示す図である。また、図１０Ａおよび図１０Ｂは、従来の帯電装置に備えられる紫外線ランプの発光スペクトルを示す図である。図１０Ａ（ａ）は高圧水銀ランプの発光スペクトルを示し、図１０Ａ（ｂ）は低圧水銀ランプの発光スペクトルを示す。また、図１０Ｂは、蛍光式紫外線ランプの発光スペクトルを示し、図１０Ｂ（ｃ）がＳｈｏｒｔ−Ａｒｃ  Ｘｅｎｏｎ  Ｌａｍｐ、図１０Ｂ（ｄ）がＣｈｅｍｉｃａｌ  Ｌａｍｐ、図１０Ｂ（ｅ）がＥｒｙｔｈｅｍａｌ  Ｌａｍｐの発光スペクトルをそれぞれ示す。
【００７２】
図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、従来の帯電装置に備えられる紫外線ランプは、発光波長領域が広い発光分光特性を有している。このような紫外線ランプを発光させて放電生成物分解層５１５に紫外線を照射して、光触媒物質を励起させることによって放電生成物を分解除去する場合には、所定の消費電力における光触媒物質を励起させる励起効率が悪く、光触媒物質による放電生成物を分解する分解効率を充分に向上することができない。
【００７３】
これに対して、本実施の形態の帯電装置５に備えられる紫外線ＬＥＤ素子５１４ｂは、図６に示すように、発光波長領域が狭い発光分光特性を有し、かつ、波長３００〜４００ｎｍ（具体的には、波長３７０ｎｍ）に最大発光ピークを有する。
【００７４】
紫外線ＬＥＤ素子５１４ｂが発光すると、放電生成物分解層５１５中の光触媒物質に紫外線が照射され、光触媒物質が励起される。励起された光触媒物質は、シールドケース５１１内に滞留する放電生成物、および、感光体３近傍の空気中に浮遊する放電生成物を、分解除去する。そして、本実施の形態の帯電装置５では、発光波長領域が狭い発光分光特性を有し、かつ波長３７０ｎｍに最大発光ピークを有する紫外線ＬＥＤ素子５１４ｂを発光させて光触媒物質に紫外線を照射するので、所定の消費電力における光触媒物質を励起させる励起効率を向上することができ、そのため、光触媒物質による放電生成物を分解する分解効率を向上することができる。したがって、感光体３の表面を帯電させるときに発生した放電生成物を充分に分解除去することができて、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。
【００７５】
また、光触媒物質を励起させる紫外線照射源として紫外線ＬＥＤ素子５１４ｂを用いることによって、紫外線ランプを用いた場合よりも、帯電装置５の小型化を図ることができるとともに、低消費電力で発熱の少ない装置を構成することができる。
【００７６】
なお、複数の紫外線ＬＥＤ素子５１４ｂは、配線基板５１４ａ上に等間隔で配置され、その配置個数は、シールドケース５１１の内部に設けられる放電生成物分解層５１５の全面にわたって均一に紫外線を照射することができるように選ばれる。
【００７７】
図４および図５に戻って、本実施の形態の帯電装置５では、シールドケース５１１における、紫外線照射手段５１４が設けられる一側面には、シールド開口部５１１ａから内方に突出する紫外線遮蔽部５１６が設けられている。この紫外線遮蔽部５１６は、シールドケース５１１の一側面の上側部分を内方に向けてＬ字型に折り曲げることによって形成することができる。
【００７８】
紫外線遮蔽部５１６は、シールドケース５１１の一側面の内方側の面からの突出長さＬ１が、紫外線ＬＥＤ素子５１４ｂがシールドケース５１１の一側面の内方側の面から突出する長さＬ２よりも、長くなるように設定される。
【００７９】
このような、シールドケース５１１に紫外線遮蔽部５１６が設けられる帯電装置５では、紫外線ＬＥＤ素子５１４ｂを発光させて放電生成物分解層５１５に紫外線を照射して、光触媒物質を励起させることによって放電生成物を分解除去するときに、紫外線ＬＥＤ素子５１４ｂから発生する紫外線が直接感光体３に照射されるのを防止することができ、感光体３の紫外線による光疲労を抑制することができる。
【００８０】
また、本実施の形態の帯電装置５は、紫外線遮蔽手段５２をさらに含む。紫外線遮蔽手段５２は、シールドケース５１１におけるシールド開口部５１１ａの開口面と同じ大きさに形成される板状の部材である。そして、紫外線遮蔽手段５２は、波長４００ｎｍ以下の光を遮蔽できるものであればよく、たとえば、基材シートに紫外線吸収剤を塗布したシートが挙げられる。基材シートとしては、たとえば、ポリメチルメタクリレートなどのアクリル樹脂、ポリスチレンやＡＢＳ樹脂などのスチレン系樹脂、ポリエチレンやポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系樹脂、６−ナイロンや６，６−ナイロンなどのポリアミド系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、セルロースアセテートなどのセルロース系樹脂などからなるプラスチックシート、フィルムを挙げることができる。
【００８１】
紫外線吸収剤は、４００ｎｍ以下の紫外光を吸収する物質であれば特に制限はないが、好ましくは以下の化合物が好ましく挙げられる。用いられる紫外線吸収剤としては、具体的には、２（２'−ヒドロキシ−５'−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２（２'−ヒドロキシ−３'，５'−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２（２'−ヒドロキシ−３'，５'−ジ−ｔ−ブチルフェニル）―５―クロロベンゾトリアゾール、２（２'−ヒドロキシ−３'―ｔ−ブチル−５'−メチルフェニル）―５―クロロベンゾトリアゾール、２（２'−ヒドロキシ−３'，５'−ジ−ｔ−アミルフェニル）ベンゾトリアゾール、２（２'−ヒドロキシ−５'−ｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２（２'−ヒドロキシ−５'−ｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾールなどのベンゾトリアゾール類；２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル−３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンゾエートなどのベンゾエート類、エチル−２−シアノ−３，５−ジフェニルアクリレートなどのシアノアクリレート類；２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−アセトキシエトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２，２'−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２，２'−ジヒドロキシ−４，４'−ジメトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｏ―オクトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｉ−オクトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ドデシルオキシベンゾフェノン、２，２'−ジヒドロキシ−４，４'−ジメトキシ−ジスルホベンゾフェノン−ジ−ナトリウム塩、２−ヒドロキシ−４−（２−ヒドロキシ−３−メタクリロキシ）プロポキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−オクタデシルオキシベンゾフェノンなどのベンゾフェノン類；フェニルサリチレート、ｐ−ｔ−ブチルフェニルサリチレート、ｐ−オクチルフェニルサリチレートなどのサリチル酸エステル類、２−シアノ−３，３−ジフェニルアクリル酸エチル、２−シアノ−３，３−ジフェニルアクリル酸２−エチルヘキシルなどの置換アクリロニトリル類などが挙げられる。これらの紫外線吸収剤は、１種を単独で用いても良いし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００８２】
この紫外線遮蔽手段５２は、シールドケース５１１の長手方向（感光体３の軸線方向）に直交する方向Ｇに関して、感光体３と帯電手段５１との間の紫外線遮蔽位置と、感光体３と帯電手段５１との間から退避する退避位置とにわたって、平行移動可能に設けられる。そして、紫外線遮蔽手段５２は、帯電装置５が感光体３の表面を帯電させる帯電動作時には、前記退避位置に移動され、紫外線ＬＥＤ素子５１４ｂが発光して紫外線が照射される紫外線照射時には、前記紫外線遮蔽位置に移動される。
【００８３】
このような紫外線遮蔽手段５２を備える帯電装置５では、紫外線ＬＥＤ素子５１４ｂを発光させて放電生成物分解層５１５に紫外線を照射して、光触媒物質を励起させることによって放電生成物を分解除去するときに、紫外線遮蔽手段５２を、感光体３と帯電手段５１との間の紫外線遮蔽位置に移動させるので、シールドケース５１１のシールド開口部５１１ａを紫外線遮蔽手段５２で覆うようにすることができる。そのため、シールドケース５１１内に滞留する放電生成物に対する光触媒物質による分解効率を向上することができるとともに、紫外線ＬＥＤ素子５１４ｂから発生する紫外線が直接感光体３に照射されるのを防止することができて、感光体３の紫外線による光疲労を抑制することができる。
【００８４】
また、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。排気手段５３が発生させた気流は、感光体３と帯電手段５１との間を通過するので、感光体３の近傍に浮遊する放電生成物は、前記気流に案内されて、シールドケース５１１の内部に設けられる放電生成物分解層５１５に接触する。これによって、放電生成物分解層５１５に含有される光触媒物質による放電生成物の分解除去効率を向上させることができる。
【００８５】
なお、排気手段５３は、画像形成装置１００における４つの画像形成部Ｐのそれぞれの帯電装置５に対応して設けるようにしてもよいし、各画像形成部Ｐに設けられる４つの帯電装置５に関して、１つのダクトを介して設けるようにしてもよい。
【００８６】
また、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によって制御されて、排気駆動手段５３ａによる排気手段５３の排気動作を制御する。また、帯電制御手段５４は、装置制御手段２１によって制御されて、移動駆動手段５２ａによる紫外線遮蔽手段５２の移動動作を制御する。また、帯電制御手段５４は、装置制御手段２１によって制御されて、帯電用電源５１ａによる、放電電極５１２およびグリッド電極５１３の帯電動作、紫外線ＬＥＤ素子５１４ｂの発光動作を制御する。
【００８７】
図７は、帯電装置５の動作の流れを示すフローチャートである。ステップｓ１では、帯電制御手段５４は、帯電用電源５１ａを制御して、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。帯電装置５における帯電動作中には、放電生成物が発生するとともに、紫外線が発生する。帯電動作中に紫外線が発生すると、シールドケース５１１の内部に形成される放電生成物分解層５１５中の光触媒物質に紫外線が照射され、光触媒物質が励起される。光触媒物質は、紫外線が照射されて励起状態で放電生成物が接触すると、その放電生成物を分解する性質を有しているので、シールドケース５１１内に滞留する放電生成物、および、感光体３近傍の空気中に浮遊する放電生成物を、分解除去することができる。
【００８８】
次にステップｓ２では、帯電制御手段５４は、感光体３に対する帯電動作が停止状態であるか否かを判断する。感光体３に対する帯電動作が停止状態であると判断した場合には、ステップｓ３に進み、帯電動作が停止状態ではないと判断した場合には、ステップｓ２を繰り返す。ステップｓ３では、帯電制御手段５４は、移動駆動手段５２ａを制御して、紫外線遮蔽手段５２を、感光体３と帯電手段５１との間の紫外線遮蔽位置に移動させる。なお、紫外線遮蔽手段５２を有さない帯電装置５とした場合には、ステップｓ３は省略される。
【００８９】
次にステップｓ４では、帯電制御手段５４は、帯電用電源５１ａを制御して、感光体３が回転駆動状態で、紫外線照射手段５１４の紫外線ＬＥＤ素子５１４ｂを発光させる。このように紫外線ＬＥＤ素子５１４ｂが発光すると、放電生成物分解層５１５中の光触媒物質に紫外線が照射され、光触媒物質が励起される。励起された光触媒物質は、シールドケース５１１内に滞留する放電生成物、および、感光体３近傍の空気中に浮遊する放電生成物を、分解除去する。そして、本実施の形態の帯電装置５では、発光波長領域が狭い発光分光特性を有し、かつ３７０ｎｍ波長に最大発光ピークを有する紫外線ＬＥＤ素子５１４ｂを発光させて光触媒物質に紫外線を照射するので、所定の消費電力における光触媒物質を励起させる励起効率を向上することができ、そのため、光触媒物質による放電生成物を分解する分解効率を向上することができる。
【００９０】
次にステップｓ５では、帯電制御手段５４は、紫外線ＬＥＤ素子５１４ｂの発光開始から所定時間（たとえば、３００秒間）が経過したか否かを判断する。所定時間が経過したと判断した場合にはステップｓ６に進み、所定時間が経過していないと判断した場合にはステップｓ５を繰り返す。
【００９１】
ステップｓ６では、帯電制御手段５４は、帯電用電源５１ａを制御して、紫外線ＬＥＤ素子５１４ｂの発光を停止させる。このとき、画像形成装置１００の装置制御手段２１は、感光体３の回転駆動を停止させる。そして、ステップｓ７では、帯電制御手段５４は、移動駆動手段５２ａを制御して、紫外線遮蔽手段５２を、感光体３と帯電手段５１との間の紫外線遮蔽位置から退避位置に移動させる。なお、紫外線遮蔽手段５２を有さない帯電装置５とした場合には、ステップｓ７は省略される。
【００９２】
以上のように、帯電装置５では、紫外線ＬＥＤ素子５１４ｂを発光させて光触媒物質に紫外線を照射することによって、光触媒物質による放電生成物を分解する分解効率を向上させているので、感光体３の表面を帯電させるときに発生した放電生成物を充分に除去することができて、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。
【００９３】
また、紫外線遮蔽手段５２を、感光体３と帯電手段５１との間の紫外線遮蔽位置に移動させた後、紫外線ＬＥＤ素子５１４ｂを発光させて光触媒物質に紫外線を照射することによって、シールドケース５１１内に滞留する放電生成物に対する光触媒物質による分解効率を向上することができるとともに、感光体３の紫外線による光疲労を抑制することができる。
【００９４】
図８は、本発明の実施の他の形態である帯電装置２００の構成を示す断面図である。帯電装置２００は、前述した帯電装置５に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。帯電装置２００は、シールドケース５１１内に仕切り部材５１９を備えること以外は、帯電装置５と同様に構成される。
【００９５】
仕切り部材５１９は、シールドケース５１１内に設けられる紫外線照射手段５１４に対向するように設けられる板状の部材であり、シールドケース５１１の内部空間を、放電電極５１２が設けられる領域と、紫外線照射手段５１４が設けられる領域とに仕切るように構成される。そして、仕切り部材５１９は、板状部５１９ａの厚み方向に貫通して開口する開口部５１９ｂが、紫外線ＬＥＤ素子５１４ｂに臨んで設けられている。
【００９６】
仕切り部材５１９に設けられる開口部５１９ｂの形状は、紫外線ＬＥＤ素子５１４ｂが発光したときに発生する紫外線が通過する形状であれば特に制限されるものではなく、たとえば、図９Ａおよび図９Ｂに示すような形状とすることができる。図９Ａおよび図９Ｂは、帯電装置２００が備える仕切り部材の構成を示す図である。開口部５１９ｂの形状は、図９Ａ（ａ）に示す仕切り部材５１９Ａのように円形であってもよいし、図９Ａ（ｂ）に示す仕切り部材５１９Ｂのように長手方向に延びる長方形であってもよい。また、開口部５１９ｂの形状は、図９Ｂ（ｃ）に示す仕切り部材５１９Ｃのように長手方向に直交する方向に延びる長方形であってもよいし、図９Ｂ（ｄ）に示す仕切り部材５１９Ｄのように斜めに延びる長方形であってもよい。
【００９７】
以上のような仕切り部材５１９が設けられた帯電装置２００では、シールドケース５１１内に紫外線照射手段５１４が設けられることに起因する、シールドケース５１１内における電界バランスが崩れてしまうのを抑制することができ、感光体３の表面を帯電させるときの放電むらの発生を抑制することができる。なお、仕切り部材５１９には開口部５１９ｂが設けられているので、紫外線ＬＥＤ素子５１４ｂが発光したときに発生する紫外線は、開口部５１９ｂを通過して、シールドケース５１１内に形成される放電生成物分解層５１５に到達する。これによって、放電生成物分解層５１５中の光触媒物質を励起させることができる。
【符号の説明】
【００９８】
１  露光ユニット
２  現像ユニット
３  感光体
５，２００  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  紫外線遮蔽手段
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
５１２  放電電極
５１３  グリッド電極
５１４  紫外線照射手段
５１４ａ  配線基板
５１４ｂ  紫外線ＬＥＤ素子
５１５  放電生成物分解層
５１６  紫外線遮蔽部
５１９，５１９Ａ，５１９Ｂ，５１９Ｃ，５１９Ｄ  仕切り部材
【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７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図６】
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【図１０Ｂ】
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