(57)【要約】【課題】  窒素酸化物などの有害ガスを充分に分解除去できる帯電装置、およびその帯電装置を備える画像形成装置を提供する。【解決手段】  コロナ放電を行う帯電装置５に、開口部を有するシールドケース２０５と、シールドケース２０５の内部空間に設けられる放電電極２０１と、シールドケース２０５の内部空間に設けられる有害ガス分解用電気化学素子２０３であって、酸素イオン導電性を示す固体電解質を含む層状の固体電解質層２０３Ａ、該固体電解質層２０３Ａの一方側に積層される金属層２０３Ｂ、および該金属層２０３Ｂの一端部と他端部とに接続される電圧印加部２０３Ｃであって該金属層２０３Ｂに電圧を印加する電圧印加部２０３Ｃを含む有害ガス分解用電気化学素子２０３と、を設ける。【選択図】      図４
2011170293.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コロナ放電を行う帯電装置において、
開口部を有するシールドケースと、
前記シールドケースの内部空間に設けられる放電電極と、
前記シールドケースの内部空間に設けられる有害ガス分解用電気化学素子であって、酸素イオン導電性を示す固体電解質を含む層状の固体電解質層、該固体電解質層の一方側に積層される金属層、および該金属層の一端部と他端部とに接続される電圧印加部であって該金属層に電圧を印加する電圧印加部を含む有害ガス分解用電気化学素子と、を備えることを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
前記有害ガス分解用電気化学素子は、前記シールドケースの内壁部に設けら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】
前記有害ガス分解用電気化学素子は、メッシュ状に形成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】
前記固体電解質は、ジルコニウム系固体電解質またはセリア系固体電解質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】
前記放電電極と前記有害ガス分解用電気化学素子との間に、導電性仕切り板が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】
前記導電性仕切り板には、貫通孔が設けられることを特徴とする請求項５に記載の帯電装置。
【請求項７】
前記電圧印加部は、１Ｖ以上１０Ｖ以下の直流電圧を、前記金属層に印加するように構成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の帯電装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の帯電装置を備え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る画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真方式の画像形成装置として、複写機、プリンタ、ファクシミリなどが知られている。これらの画像形成装置は、帯電装置によって感光体を帯電させ、帯電した感光体の表面を露光して感光体上に静電潜像を形成し、現像装置によって感光体にトナーを供給することで静電潜像を現像し、現像によって感光体上に形成されたトナー像を記録用紙などの記録媒体に転写して、定着装置によって記録用紙にトナー像を定着させることで、画像を形成する。
【０００３】
近年では、上記の帯電装置として、コロナ放電方式の帯電装置（コロナ帯電装置）が採用されている。コロナ帯電装置は、高電圧が印加された放電電極においてコロナ放電を生じることにより被帯電物を帯電させる帯電装置であり、印字速度の高速化に適している。しかしながら、コロナ放電によって被帯電物を帯電させるという構成上、窒素酸化物の発生が避けられない。具体的には、コロナ帯電装置による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が窒素原子に解離し、それが酸素分子と結合することで、窒素酸化物が生成されてしまう。
【０００４】
このようにして窒素酸化物が生成されると、窒素酸化物がアンモニウム塩（硝酸アンモニウム）となって感光体に付着してしまい、白筋や像にじみなどの異常画像の原因となる。特に感光体が有機感光体である場合はこのような異常画像が生じ易い。したがって、コロナ放電によって生じた窒素酸化物は、直ちに除去する必要がある。
【０００５】
特許文献１には、ケーシング内に光触媒物質（酸化チタンなど）を塗布したコロナ帯電装置が開示されている。特許文献１によれば、コロナ放電の際の放電電極先端における発光現象により、光触媒物質が活性化して、窒素酸化物を分解除去できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−６８１８１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、コロナ放電の際の発光では光量が不充分なため光触媒物質の活性化が不充分になるので、特許文献１に記載のコロナ帯電装置には、充分に窒素酸化物を分解できないという課題がある。また、特許文献１には、コロナ帯電装置の内部に紫外線ランプを設けて、光触媒物質の活性化のために必要な光量を補うことが記載されているけれども、内部に紫外線ランプが設けられる構成では、コロナ帯電装置が大型化してしまうという課題がある。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、装置を大型化することなく、窒素酸化物などの有害ガスを充分に分解除去できる帯電装置、およびその帯電装置を備える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】
【０００９】
本発明は、コロナ放電を行う帯電装置において、
開口部を有するシールドケースと、
前記シールドケースの内部空間に設けられる放電電極と、
前記シールドケースの内部空間に設けられる有害ガス分解用電気化学素子であって、酸素イオン導電性を示す固体電解質を含む層状の固体電解質層、該固体電解質層の一方側に積層される金属層、および該金属層の一端部と他端部とに接続される電圧印加部であって該金属層に電圧を印加する電圧印加部を含む有害ガス分解用電気化学素子と、を備えることを特徴とする帯電装置である。
【００１０】
また本発明は、前記有害ガス分解用電気化学素子が、前記シールドケースの内壁部に設けられることを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、前記有害ガス分解用電気化学素子が、メッシュ状に形成されることを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、前記固体電解質が、ジルコニウム系固体電解質またはセリア系固体電解質であることを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、前記放電電極と前記有害ガス分解用電気化学素子との間に、導電性仕切り板が設けられることを特徴とする。
また本発明は、前記導電性仕切り板には、貫通孔が設けられることを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、前記電圧印加部が、１Ｖ以上１０Ｖ以下の直流電圧を、前記金属層に印加するように構成されることを特徴とする。
また本発明は、前記帯電装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、有害ガス分解用電気化学素子によって、装置を大型化することなく、放電電極におけるコロナ放電によって発生した窒素酸化物などの有害ガスを、充分に分解除去することができる。
【００１６】
また本発明によれば、シールドケースの内壁部に設けられる有害ガス分解用電気化学素子によって、コロナ放電によって発生した有害ガスを分解除去することができる。
【００１７】
また本発明によれば、メッシュ状に形成された有害ガス分解用電気化学素子は、固体電解質層の比表面積が比較的大きいので、効率良く有害ガスを分解除去することができる。
【００１８】
また本発明によれば、固体電解質がジルコニウム系固体電解質またはセリア系固体電解質であるので、環境変化によらずに安定して機能することができる。これによって、有害ガス分解用電気化学素子は、安定して有害ガスを分解することができる。
【００１９】
また本発明によれば、導電性仕切り板によって、イオン流密度のばらつきを抑えることができるので、被帯電物の帯電むらを抑制することができる。
【００２０】
また本発明によれば、導電性仕切り板には貫通孔が設けられるので、窒素酸化物などが有害ガス分解用電気化学素子に向かって移動し易くなり、貫通孔が設けられない場合と比較して、効率良く有害ガスを分解することができる。
【００２１】
また本発明によれば、電圧印加部による直流電圧の大きさが１Ｖ以上１０Ｖ以下の範囲内であるので、効率良く有害ガスを分解除去することができる。
【００２２】
また本発明によれば、上記帯電装置によって窒素酸化物などの有害ガスが分解除去されるので、画像形成において白筋などの異常画像の発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】画像形成装置１００の構成を示す模式図である。
【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】帯電装置５の外観を、一部切り欠いて示す斜視図である。
【図４】帯電装置５の断面を模式的に示す断面図である。
【図５】有害ガス分解用電気化学素子２０３の構成を示す模式図である。
【図６Ａ】メッシュ状の有害ガス分解用電気化学素子２０３を示す模式図である。
【図６Ｂ】メッシュ状の有害ガス分解用電気化学素子２０３を示す模式図である。
【図７】帯電装置５Ａの断面を模式的に示す断面図である。
【図８】帯電装置５Ｂの断面を模式的に示す断面図である。
【図９】貫通孔２１０Ａが設けられた導電性仕切り板２１０を示す模式図である。
【図１０】画像形成装置１００による処理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】
【００２４】
本発明に係る帯電装置の第１実施形態である帯電装置５、および本発明に係る画像形成装置の実施形態である画像形成装置１００について、以下に説明する。
【００２５】
図１は、画像形成装置１００の構成を示す模式図である。画像形成装置１００は、画像データに基づいて、所定の記録媒体（記録用紙など）上に多色または単色の画像を形成する装置である。画像形成装置１００は、装置本体１１０と、自動原稿処理装置１２０とを備える。
【００２６】
装置本体１１０は、その鉛直方向上部に、原稿が載置される透明ガラスからなる原稿載置台９０と、読取部９２とを有する。原稿載置台９０の鉛直方向上側には自動原稿処理装置１２０が取り付けられる。自動原稿処理装置１２０は、原稿載置台９０の上に原稿を搬送する装置である。自動原稿処理装置１２０は、原稿載置台９０から離間する方向Ｍに角変位可能に構成され、原稿載置台９０上に原稿を手置きできるように構成されている。原稿載置台９０上に載置された原稿の画像情報は、読取部９２によって読取られ、図示しない制御部に入力される。
【００２７】
装置本体１１０は、露光ユニット１、現像器２、感光体ドラム３、クリーナユニット４、帯電装置５、中間転写ベルトユニット６、転写ローラ１０、定着ユニット７、給紙カセット８１、手差し給紙カセット８２、排紙トレイ９１、および記録媒体搬送部材Ｓを備える。
【００２８】
画像形成装置１００において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。したがって、現像器２、感光体ドラム３、帯電装置５、クリーナユニット４は、各色に応じてそれぞれ４つずつ設けられる。
【００２９】
感光体ドラム３は、軸線回りに回転駆動が可能となるように図示しない駆動部によって支持される、円筒状部材である。感光体ドラム３は、図示しない導電性基体と、該導電性基体の表面に形成される感光層とを含む。感光層は、光を照射されることによって導電性を示す部材である。感光体ドラム３の感光層の表面には、帯電装置５による帯電、および露光ユニット１による露光により、静電潜像とよばれる電気的な画像が形成される。
【００３０】
帯電装置５は、コロナ放電によって、感光体ドラム３表面を所定の極性および電位に帯電させる装置である。また、本発明に係る帯電装置５は、コロナ放電によって発生した窒素酸化物（ＮＯｘ）や、画像形成装置１００の内部空間で発生した揮発性有機化合物（ＶＯＣ）などの有害ガスを分解除去することができる。帯電装置５は、感光体ドラム３に臨む位置に、感光体ドラム３の長手方向に沿って、感光体ドラム３表面から離隔するように設置される。帯電装置５は、感光体ドラム３よりも鉛直方向下方に設置されることが好ましく、感光体ドラム３の鉛直方向真下に設置されることが特に好ましい。これによって、空気よりも重い気体であるＮＯｘを効率良く分解除去することができる。帯電装置５の構成については後述する。
【００３１】
露光ユニット１は、感光体ドラム３に対して光を照射する部材である。露光ユニット１は、帯電した感光体ドラム３を画像データに応じて露光することにより、感光体ドラム３の表面に、画像データに応じた静電潜像を形成する。露光ユニット１としては、レーザ光出射部および反射ミラーを備えるレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）を用いることができる。ＬＳＵは、レーザ光を走査するためのポリゴンミラーと、ポリゴンミラーによって反射されたレーザ光を感光体ドラム３に導くためのレンズやミラーなどの光学要素を含む。露光ユニット１としては、ＬＳＵに限られず、発光素子をアレイ状に並べたＥＬ（
Electro Luminescence）やＬＥＤ（Light Emitting Diode）書込みヘッドであってもよい。
【００３２】
現像器２は、感光体ドラム３上に形成された静電潜像を４色（ＣＭＹＫ）のそれぞれの色のトナーによって顕像化する部材である。現像器２は、静電潜像が形成された状態の感光体ドラム３上にトナーを供給することで、感光体ドラム３上にトナー像を形成する。
【００３３】
クリーナユニット４は、後述する中間転写ベルト６１にトナー像を転写した後において、感光体ドラム３上の表面に残留したトナーを回収する部材である。
【００３４】
中間転写ベルトユニット６は、感光体ドラム３の鉛直方向上方に配置され、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、中間転写ローラ６４、および中間転写ベルトクリーニングユニット６５を備える。
【００３５】
中間転写ベルト６１は、各感光体ドラム３に接触するように、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、および中間転写ローラ６４に張架される。中間転写ベルト６１上には、感光体ドラム３上に形成された各色のトナー像が順次的に重ねて転写されて、カラートナー像（多色トナー像）が形成される。中間転写ベルト６１は、たとえば、厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成される。
【００３６】
中間転写ベルト駆動ローラ６２および中間転写ベルト従動ローラ６３は、中間転写ベルト６１を回転駆動させる部材である。
【００３７】
中間転写ローラ６４は、ＣＭＹＫの各色に対応して４つ設けられ、各感光体ドラム３上のトナー像を中間転写ベルト６１上に転写させるための転写バイアスを、中間転写ベルト６１に印加する中間転写部材である。中間転写ローラ６４は、直径８ｍｍ〜１０ｍｍの金属（たとえばステンレス）軸と、該金属軸の表面を被覆する導電性弾性材（たとえばＥＰＤＭ、発泡ウレタンなど）とを含むローラ状部材である。中間転写ローラ６４は、導電性弾性材によって、中間転写ベルト６１に対して均一に高電圧の転写バイアスを印加することができる。なお、本実施形態ではローラ状の中間転写部材である中間転写ローラ６４が用いられるけれども、ブラシ状の中間転写部材を用いてもよい。
【００３８】
転写ローラ１０は、上記のように中間転写ベルト６１上に形成されたカラートナー像を記録媒体上に転写させる部材である。転写ローラ１０は、中間転写ベルト駆動ローラ６２とともに中間転写ベルト６１を挟持するように配置される。転写ローラ１０には、カラートナー像を記録媒体に転写させるための電圧が印加される。転写ローラ１０と中間転写ベルト駆動ローラ６２とによってニップが形成されるように、転写ローラ１０および中間転写ベルト駆動ローラ６２のうちの一方を硬質材料（金属など）で形成し、他方を軟質材料（弾性ゴム、発泡性樹脂など）で形成することが好ましい。
【００３９】
中間転写ベルトクリーニングユニット６５は、カラートナー像が記録媒体に転写した後において中間転写ベルト６１上に残存したトナーを回収する部材である。中間転写ベルトクリーニングユニット６５は、中間転写ベルト６１に接触するクリーニングブレードを備え、該クリーニングブレードは中間転写ベルト従動ローラ６３とともに中間転写ベルト６１を挟持する。
【００４０】
給紙カセット８１および手差し給紙カセット８２は、画像形成に使用する記録媒体を蓄積しておく部材である。排紙トレイ９１は、画像が形成された記録媒体をフェイスダウンで集積するためのトレイである。
【００４１】
記録媒体搬送部材Ｓは、記録媒体を、給紙カセット８１および手差し給紙カセット８２から、転写ローラ１０および定着ユニット７を経由させて、排紙トレイ９１に送る部材である。記録媒体搬送部材Ｓは、ピックアップローラ１１ａ，１１ｂ、搬送ローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ、およびレジストローラ１３を備える。
【００４２】
ピックアップローラ１１ａは、給紙カセット８１の端部近傍に備えられ、給紙カセット８１から記録媒体を１枚ずつピックアップする部材である。ピックアップローラ１１ｂは、手差し給紙カセット８２の端部近傍に備えられ、手差し給紙カセット８２から記録媒体を１枚ずつピックアップする部材である。
【００４３】
搬送ローラ１２ａ〜１２ｄは、記録媒体を搬送するための小型のローラである。レジストローラ１３は、搬送されてきたシートを一旦保持し、中間転写ベルト６１上のカラートナー像の先端と記録媒体の先端とを合わせるタイミングで、記録媒体を転写ローラ１０に搬送する部材である。
【００４４】
定着ユニット７は、ヒートローラ７１と加圧ローラ７２と外部定着ベルト７３とを備える。ヒートローラ７１および加圧ローラ７２は、記録媒体を挟んで回転可能に設けられる。ヒートローラ７１は、図示しない温度検出器からの信号に基づいて、図示しない制御部によって所定の温度となるように設定される。ヒートローラ７１および加圧ローラ７２は、カラートナー像を構成するトナーを記録媒体に熱圧着することにより、該トナーを溶融させて記録媒体に定着させる。外部定着ベルト７３は、ヒートローラ７１を外側から加熱するための部材である。
【００４５】
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、制御部６０１、記憶部６０２、表示部６０３、入力部６０４、外部機器接続部６０５、演算部６０６、読取部６０７、画像処理部６０８、および画像形成部６０９を備える。また、画像形成装置１００は、図示しない後処理装置であるフィニッシャーやソーターなどの周辺機器も備える。
【００４６】
記憶部６０２には、画像形成装置１００の鉛直方向上部に配置される表示部６０３および入力部６０４を介した印刷指令、画像形成装置１００内部の各所に配置される図示しない各種センサなどからの検知結果、外部機器から外部機器接続部６０５を介して入力された画像情報、画像形成装置１００内部の各装置の動作を制御するための各種設定値および各種テーブル、ならびに各種制御を実行するためのプログラムなどが入力可能となっている。
【００４７】
記憶部６０２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。
【００４８】
演算部６０６は、記憶部６０２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行するためのプログラムを取り出し、各種検知や判定を行う。制御部６０１は、演算部６０６における各種判定結果、演算結果などに応じて画像形成装置１００内部の各装置に制御信号を送り、動作制御を行う。
【００４９】
制御部６０１および演算部６０６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。画像形成装置１００は図示しない主電源を含んでおり、主電源は、制御部６０１、記憶部６０２、演算部６０６、および画像形成装置１００内部の各装置に電力を供給する。
【００５０】
画像処理部６０８は、読取部６０７によって読み取った画像情報を適正な電気信号に変換して画像データを生成する。画像形成部６０９は、生成された画像データに基づいて、記録媒体上に未定着画像を形成し、該未定着画像を該記録媒体に加熱定着して固定する。
【００５１】
図３は、帯電装置５の外観を、一部切り欠いて示す斜視図である。図４は、帯電装置５の断面を模式的に示す断面図である。帯電装置５は、放電素子２００と、グリッド電極２０４と、シールドケース２０５と、基板取付部２０６と、有害ガス分解用電気化学素子２０３と、素子取付部２０９とを含む。放電素子２００は、放電電極２０１と、基板２０２とを含む。
【００５２】
シールドケース２０５は、内部空間を有する直方体形状であって、該直方体の１つの壁部において、外壁面から内壁面までを貫通する開口部を有する容器状の部材である。本実施形態では、前記１つの壁部がすべて切り欠かれて、シールドケース２０５の開口部となっている。シールドケース２０５の開口部は、シールドケース２０５の長手方向に沿って設けられる。シールドケース２０５は、その内部空間に、基板取付部２０６、放電素子２００、有害ガス分解用電気化学素子２０３、および素子取付部２０９を収容する。シールドケース２０５において、開口部が設けられる壁部とは反対側の壁部の内壁面に、基板取付部２０６が取り付けられる。
【００５３】
シールドケース２０５は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）や、鉄の表面にニッケルをめっきしたものなどで形成される。シールドケース２０５は、板状材料をプレス打ち抜きなどで所定の形状に打ち抜き、打ち抜いたものを折り曲げることによって作製できる。
【００５４】
基板取付部２０６は、たとえば、矩形板状の部材である。基板取付部２０６は、基板取付部２０６の長手方向とシールドケース２０５の長手方向とが一致し、基板取付部２０６の一方の主面とシールドケース２０５の内壁面とが接するように、シールドケース２０５の内壁面に取り付けられる。基板取付部２０６の他方の主面に、基板２０２が取り付けられる。基板取付部２０６は、ガラスエポキシ樹脂などの絶縁性の合成樹脂から形成される。また、基板取付部２０６はセラミック製であってもよい。
【００５５】
基板２０２は、たとえば、矩形板状の部材である。基板２０２は、基板２０２と基板取付部２０６とが略Ｔ字形状を形成するように、基板取付部２０６に垂直に取り付けられる。基板２０２は、基板２０２の長手方向と基板取付部２０６の長手方向とが一致するように、基板取付部２０６に取り付けられる。また、他の実施形態としては、基板２０２と基板取付部２０６とは、一体的に形成されてもよい。基板２０２は、絶縁性を有する。基板２０２は、たとえば、ガラスエポキシ樹脂などの絶縁性の合成樹脂から形成される。また、基板２０２はセラミック製であってもよい。
【００５６】
基板２０２には、たとえばプリント配線基板の作製手法によって、放電電極２０１が形成される。放電電極２０１は、その先端においてコロナ放電を生じる板状部材である。放電電極２０１は、平板部２０１ａと複数の突起部２０１ｂとを含む鋸歯状の電極である。放電電極２０１は、基板２０２の、基板取付部２０６に取り付けられる部分とは反対側の端部分に設けられる。
【００５７】
放電電極２０１は、基板２０２の幅方向に、基板２０２の端部分から突起部２０１ｂが突出するように設けられる。複数の突起部２０１ｂは、基板２０２の長手方向に沿って並列するように設けられる。複数の突起部２０１ｂは、各先端が略一直線上に並列するように設けられることが好ましい。平板部２０１ａは基板２０２に固定される。
【００５８】
放電電極２０１の厚さは、突起部２０１ｂの鋭利性が維持される範囲で、５０μｍ以上２００μｍ以下の厚さから選択される。突起部２０１ｂの先端の角度は、１５°以下であることが好ましい。放電電極２０１の厚さは０．０５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下の範囲内で、突起部２０１ｂの突出方向（突起部２０１ｂからシールドケース２０５の開口部に向かう方向）の長さは１ｍｍ以上８ｍｍ以下の範囲内で、平板部２０１ａの突出方向の長さは０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲内で、それぞれ適宜設定できる。隣接する突起部２０１ｂの先端間の距離（突起部２０１ｂのピッチ）は、１ｍｍ以上８ｍｍ以下の範囲内で設定できる。
【００５９】
放電電極２０１に用いる材料としては、たとえば、ＳＵＳ３０４を使用できる。放電電極２０１の材料は、ＳＵＳ３０４に限定されず、ＳＵＳ４３０、他のステンレス系材料、タングステン、インコネル、銅、鉄などの金属材料を使用できる。さらに、放電電極２０１の表面には、ニッケルめっき、クロムめっき、金めっき、白金めっき、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）含有めっき、またはニッケルを下地にして金めっき（Ｎｉ−Ａｕめっき）などの加工を施してもよい。放電電極２０１は、上記の材料から、エッチングまたはプレス打抜きによって、容易に、かつ、低コストに作製できる。
【００６０】
なお、放電電極２０１としては、鋸歯状のものに限られない。たとえば、鋸歯状の放電電極２０１を突起部２０１ｂごとに分割したような形状である針状の放電電極であってもよい。また、ワイヤ状であってもよい。放電電極がワイヤ状の場合には、基板は必要ない。
【００６１】
グリッド電極２０４は、コロナ放電の際に、被帯電物（感光体ドラム３）表面の帯電状態のばらつきを調整し、被帯電物表面の帯電電位を均一化する部材である。グリッド電極２０４は、厚み方向に貫通するように形成される貫通孔を複数有する多孔性薄板状部材である。
【００６２】
グリッド電極２０４は、放電素子２００と被帯電物との間に設けられる。グリッド電極２０４は、その長手方向が放電素子２００の長手方向と一致するように設けられる。グリッド電極２０４は、２ｍｍ以上７ｍｍ以下の範囲内で、放電電極２０１の突起部２０１ｂから離隔して設けられる。
【００６３】
グリッド電極２０４は公知の製造方法によって作製できる。たとえば、化学研磨工程、水洗工程、酸浸漬工程、水洗工程、および純水浸漬工程を含む製造方法によって、グリッド電極用板金から、グリッド電極２０４を作製できる。化学研磨工程においては、グリッド電極用板金に、該板金の厚み方向に多数の貫通孔を形成するために、マスキングおよびエッチングが行われる。
【００６４】
グリッド電極用板金は、たとえば、ステンレス鋼、アルミニウム、ニッケル、銅、鉄などの金属材料からなる。グリッド電極２０４には、放電電極２０１と同様に、必要に応じて、ニッケルめっき、ＰＴＦＥ含有ニッケルめっき、金めっきなどを施してもよい。
【００６５】
なお、本実施形態は、グリッド電極２０４を備えるいわゆるスコロトロンであるけれども、帯電装置５としては、グリッド電極２０４を備えないいわゆるコロトロンであってもよい。
【００６６】
帯電装置５は、被帯電物を帯電させるために、第１電源２０７と接続され、具体的には、放電電極２０１が、第１電源２０７と接続される。第１電源２０７は、高圧電源である。第１電源２０７によって放電電極２０１に高電圧が印加される。放電電極２０１は、高電圧が印加されることによって、突起部２０１ｂの先端においてコロナ放電を生じる。被帯電物を正負いずれの極性に帯電させる場合であっても、コロナ放電によって被帯電物に向かうイオン流が生じ、これによって、被帯電物が帯電する。なお、一般的なコロナ放電装置には、コロナ放電に伴うエネルギーによって放電電極付近の空気中に存在する窒素分子が窒素原子に解離し、該窒素原子が酸素分子と結合することで窒素酸化物が生成され、該窒素酸化物が感光体ドラムなどに向かって放出されてしまうという不具合がある。
【００６７】
第１電源２０７による印加電圧は、被帯電物をいずれの極性で帯電させるかによって、その極性が異なるけれども、印加電圧の絶対値としては、３ｋＶ〜１０ｋＶの範囲内に制御される。この範囲内において、放電電極２０１に流れる電流量の絶対値が２００μＡ〜１０００μＡの範囲内の所定の値となるように、印加電圧が制御される（定電流制御される）。また、放電電極２０１と帯電装置５の他の部材との距離によっても必要な印加電圧は異なるけれども、トランスコストの観点および安全性の観点から印加電圧の最大値（絶対値）は１０ｋＶ以下にすることが好ましい。
【００６８】
グリッド電極２０４は、第２電源２０８と接続される。グリッド電極２０４には、第２電源２０８から、放電電極２０１に印加される電圧と同極性の電圧が印加される。電圧の絶対値は、３００Ｖ〜１ｋＶの範囲内である。
【００６９】
シールドケース２０５は、接地されるか、または図示しない第３の電源と接続される。第３の電源と接続される場合、シールドケース２０５には、放電電極２０１に印加される電圧と同極性の電圧が印加される。この電圧の絶対値は、０ｋｖ〜１ｋＶの範囲内である。
【００７０】
有害ガス分解用電気化学素子２０３は、シールドケース２０５の内部空間に設けられる。本実施形態では、同一形状の２つの有害ガス分解用電気化学素子２０３が、シールドケース２０５の内壁面のうち、放電電極２０１の厚さ方向において該放電電極２０１を挟む２つの内壁面に設けられる。有害ガス分解用電気化学素子２０３は、その長手方向の長さが、シールドケース２０５の長手方向の長さと略同一となるように設けられる。
【００７１】
有害ガス分解用電気化学素子２０３は、素子取付部２０９を介してシールドケース２０５に取り付けられる。素子取付部２０９は、シールドケース２０５の長手方向に延びる板状部材であり、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合合成樹脂）などの絶縁性材料からなる。素子取付部２０９は、有害ガス分解用電気化学素子２０３とシールドケース２０５とが導通するのを防ぐために設けられる。有害ガス分解用電気化学素子２０３は、素子取付部２０９に、ビス止めされてもよいし、両面テープ、接着剤などで張り付けられてもよい。なお、素子取付部２０９は必ずしも必要ではなく、有害ガス分解用電気化学素子２０３とシールドケース２０５との導通を防ぐことができれば、有害ガス分解用電気化学素子２０３はどのように設けられてもよい。たとえば、他の実施形態として、シールドケース２０５の内壁面に取り付ける代わりに、絶縁性を有する基板２０２に有害ガス分解用電気化学素子２０３を取り付ける、などが挙げられる。
【００７２】
図５は、有害ガス分解用電気化学素子２０３の構成を示す模式図である。有害ガス分解用電気化学素子２０３は、固体電解質を含む層状の固体電解質層２０３Ａと、固体電解質層２０３Ａの一方側にのみ積層される金属層２０３Ｂと、金属層２０３Ｂの一端部と他端部とに接続される電圧印加部２０３Ｃであって、該金属層２０３Ｂに電圧を印加する電圧印加部２０３Ｃとを含む。有害ガス分解用電気化学素子２０３は、金属層２０３Ｂに電圧を印加することによって、窒素酸化物（ＮＯｘ）や揮発性有機化合物（ＶＯＣ）などの有害ガスを分解する。
【００７３】
固体電解質層２０３Ａに含まれる固体電解質としては、酸素イオン導電性を示す、公知の固体電解質を用いることができる。酸素イオン導電性を示す固体電解質は、電圧が印加されることによって、空気中の酸素から酸素イオンを生成することができる。上記のように金属層２０３Ｂに電圧が印加されると、固体電解質層２０３Ａにも局所的に電圧が印加されるので、結果として、酸素イオンが生成される。固体電解質層２０３Ａは、たとえば、固体電解質の粉体とバインダーとを含むペーストを、目的とする形状に成形した後、焼結して脱バインダーすることで得られる。
【００７４】
上述したように、ＮＯｘやＶＯＣは、有害ガス分解用電気化学素子２０３によって分解される。より詳細には、固体電解質層２０３Ａによって生成された酸素イオンとＮＯｘとが反応することにより酸素（Ｏ２）と窒素（Ｎ２）とが生成され、該酸素イオンとベンゼンやトルエンなどのＶＯＣとが反応することにより水（Ｈ２Ｏ）と二酸化炭素（ＣＯ２）とが生成される。固体電解質は、この反応において自ら反応するものではないので、損失することがない。また、固体電解質は、酸化チタンのようにＮＯｘを分解するために紫外線を必要とするものでもない。したがって、有害ガス分解用電気化学素子２０３は、紫外線ランプなどがシールドケース２０５の内部空間に設けられなくても、充分に有害ガス除去能を発揮することができる。
【００７５】
酸素イオン導電性を示す公知の固体電解質の中でも、ジルコニウム系固体電解質またはセリア系固体電解質が好ましい。ジルコニウム系固体電解質としては、ＺｒＯ２−Ｍ２Ｏ３固溶体やＺｒＯ２−ＭＯ固溶体など（一般式中のＭは、Ｙ，Ｙｂ，Ｇｄ，Ｃａ，Ｍｇなどの原子）が挙げられる。セリア系固体電解質としては、ＣｅＯ２−Ｍ２Ｏ３固溶体やＣｅＯ２−Ｍ固溶体など（一般式中のＭは、Ｙ，Ｓｍなどの原子）が挙げられる。これらは、環境変化によらずに安定して酸素イオン生成能を示すことができる。これによって、有害ガス分解用電気化学素子２０３は、安定して有害ガスを分解することができる。
【００７６】
金属層２０３Ｂは、電気伝導性の高い金属であれば特に制限されず、たとえば、Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｈ，Ｉｒ，Ｒｕ，Ａｇ，Ｎｉ，Ａｕなどから選ばれる１種、または２種以上の合金を用いることができる。金属層２０３Ｂは、たとえば、固体電解質層２０３Ａに、蒸着やめっきを行うことによって形成される。
【００７７】
金属層２０３Ｂの厚さは、電圧印加部２０３Ｃによる印加電圧によるけれども、１００μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。金属層２０３Ｂの厚さが１００μｍ未満である場合、電圧が印加された際の金属層２０３Ｂの抵抗熱によって、固体電解質層２０３Ａの酸素イオン生成能が低下するおそれがある。金属層２０３Ｂの厚さが２００μｍを超える場合、電圧が印加された際の金属層２０３Ｂにおける電流密度が低下して、固体電解質層２０３Ａによる酸素イオンの生成速度が低下するおそれがある。金属層２０３Ｂの厚さを、１００μｍ以上２００μｍ以下の範囲内にすることで、効率良く有害ガスを分解除去することができる。
【００７８】
電圧印加部２０３Ｃは、直流電源と電線とを含む。電線は金属層２０３Ｂの一端部と他端部とに接続され、直流電源は該一端部と該他端部との間に直流電圧を印加する。より詳細には、電線は、金属層２０３Ｂにおいて距離が最も遠くなる２点に接続される。
【００７９】
電圧印加部２０３Ｃによる直流電圧の大きさは、金属層２０３Ｂの厚さによるけれども、１Ｖ以上１０Ｖ以下であることが好ましい。電圧印加部２０３Ｃによる直流電圧の大きさが１Ｖ未満である場合、電圧が印加された際の金属層２０３Ｂにおける電流密度が低下して、固体電解質層２０３Ａによる酸素イオンの生成速度が低下するおそれがある。電圧印加部２０３Ｃによる直流電圧の大きさが１０Ｖを超える場合、電圧が印加された際の金属層２０３Ｂの抵抗熱によって、固体電解質層２０３Ａの酸素イオン生成能が低下するおそれがある。電圧印加部２０３Ｃによる直流電圧の大きさを、１Ｖ以上１０Ｖ以下の範囲内にすることで、効率良く有害ガスを分解除去することができる。
【００８０】
有害ガス分解用電気化学素子２０３は、図５に示すように、固体電解質層２０３Ａから金属層２０３Ｂに向かう方向である方向Ａに貫通する複数の貫通孔２０３Ｄが設けられている。有害ガス分解用電気化学素子２０３としては、貫通孔２０３Ｄの設けられない平板状であってもよいけれども、固体電解質層２０３Ａの比表面積が大きい方が、有害ガスの分解除去効率が高い。したがって、有害ガス分解用電気化学素子２０３には、貫通孔２０３Ｄが設けられることが好ましい。
【００８１】
図６Ａおよび図６Ｂは、メッシュ状の有害ガス分解用電気化学素子２０３を示す模式図である。ここで、有害ガス分解用電気化学素子２０３がメッシュ状であるとは、有害ガス分解用電気化学素子２０３に、複数の貫通孔２０３Ｄが一様に設けられているということである。メッシュ状の有害ガス分解用電気化学素子２０３は、複数の貫通孔が設けられたメッシュ状の固体電解質層２０３Ａと、複数の貫通孔が設けられたメッシュ状の金属層２０３Ｂとを含む。メッシュ状の固体電解質層２０３Ａと、メッシュ状の金属層２０３Ｂとは、有害ガス分解用電気化学素子２０３に対して方向Ａに離間した位置から有害ガス分解用電気化学素子２０３を見たときに互いの貫通孔がすべて重なるように積層されている。
【００８２】
図６Ａ（ａ）に示す有害ガス分解用電気化学素子２０３は、円形状の貫通孔２０３Ｄが設けられた、メッシュ状の有害ガス分解用電気化学素子２０３である。図６Ａ（ｂ）に示す有害ガス分解用電気化学素子２０３は、正方形状の貫通孔２０３Ｄが設けられた、メッシュ状の有害ガス分解用電気化学素子２０３であり、いわゆる格子状の有害ガス分解用電気化学素子２０３である。図６Ａ（ｃ）に示す有害ガス分解用電気化学素子２０３は、直角二等辺三角形状の貫通孔２０３Ｄが設けられた、メッシュ状の有害ガス分解用電気化学素子２０３である。
【００８３】
図６Ｂ（ｄ）に示す有害ガス分解用電気化学素子２０３は、正方形状の貫通孔２０３Ｄが設けられた、メッシュ状の有害ガス分解用電気化学素子２０３である。図６Ｂ（ｄ）に示す有害ガス分解用電気化学素子２０３は、図６Ａ（ｂ）に示す有害ガス分解用電気化学素子２０３と同様に正方形状の貫通孔２０３Ｄが設けられているけれども、貫通孔２０３Ｄの配置位置が異なっている。図６Ｂ（ｅ）に示す有害ガス分解用電気化学素子２０３は、正六角形状の貫通孔２０３Ｄが設けられた、メッシュ状の有害ガス分解用電気化学素子２０３であり、いわゆるハニカム状の有害ガス分解用電気化学素子２０３である。
【００８４】
上記のようなメッシュ状の有害ガス分解用電気化学素子２０３は、固体電解質層２０３Ａの比表面積が１０ｍ２／ｇ以上であることが好ましく、１５ｍ２／ｇ以上であることが特に好ましい。固体電解質層２０３Ａの比表面積が１０ｍ２／ｇ以上であることにより、有害ガス分解用電気化学素子２０３による有害ガスの分解除去効率は大幅に上昇する。
【００８５】
次に、本発明に係る帯電装置の第２実施形態である帯電装置５Ａについて説明する。図７は、帯電装置５Ａの断面を模式的に示す断面図である。帯電装置５Ａは、放電素子２００と、グリッド電極２０４と、シールドケース２０５と、基板取付部２０６と、有害ガス分解用電気化学素子２０３と、素子取付部２０９とを含む。帯電装置５Ａと帯電装置５との相違点は、帯電装置５Ａにはシールドケース２０５の開口部に対向する内壁面に、さらに有害ガス分解用電気化学素子２０３が設けられる点である。有害ガス分解用電気化学素子２０３は、シールドケース２０５の開口部に対向する内壁面において、基板取付部２０６を挟むように２つ設けられる。帯電装置５Ａのように、シールドケース２０５の内壁面全体に有害ガス分解用電気化学素子２０３を設けることで、より効率良く、ＮＯｘやＶＯＣなどの有害ガスを分解除去することができる。
【００８６】
次に、本発明に係る帯電装置の第３実施形態である帯電装置５Ｂについて説明する。図８は、帯電装置５Ｂの断面を模式的に示す断面図である。帯電装置５Ｂは、放電素子２００と、グリッド電極２０４と、シールドケース２０５と、基板取付部２０６と、有害ガス分解用電気化学素子２０３と、素子取付部２０９と、導電性仕切り板２１０を含む。帯電装置５Ｂと帯電装置５との相違点は、帯電装置５Ｂには導電性仕切り板２１０が設けられる点である。
【００８７】
導電性仕切り板２１０は、放電電極２０１と有害ガス分解用電気化学素子２０３との間に設けられる板状部材である。本実施形態では、同一形状の２つの有害ガス分解用電気化学素子２０３が、シールドケース２０５の内壁面のうち、放電電極２０１の厚さ方向において該放電電極２０１を挟む２つの内壁面に設けられる。したがって、導電性仕切り板２１０は、放電電極２０１の厚さ方向において該放電電極２０１を挟むように、２つ設けられる。
【００８８】
導電性仕切り板２１０には、シールドケース２０５と同じ材料を用いることができる。導電性仕切り板２１０は、シールドケース２０５と導通するように設けられる。本実施形態では、導電性仕切り板２１０は、シールドケース２０５の開口部に対向する内壁面に設けられる。また、導電性仕切り板２１０は、放電電極２０１および有害ガス分解用電気化学素子２０３に接触しないように設けられる。
【００８９】
本発明では、有害ガス分解用電気化学素子２０３の固体電解質層２０３Ａ表面が、コロナ放電によって帯電してしまう場合がある。このような場合、コロナ放電によって生じるイオン流密度にばらつきが生じ、結果として、被帯電物の帯電むらが生じる可能性がある。本実施形態では、導電性仕切り板２１０が設けられるので、固体電解質層２０３Ａが帯電することが抑えられる。したがって、被帯電物の帯電むらを抑制することができる。
【００９０】
固体電解質層２０３Ａ表面の帯電を防ぐという観点から、導電性仕切り板２１０の寸法は、導電性仕切り板２１０の取付位置によるけれども、放電電極２０１の先端と固体電解質層２０３Ａ表面の各点とを結ぶ各線分が、導電性仕切り板２１０の主面に一致する仮想平面を通るような寸法であることが好ましい。本実施形態では、導電性仕切り板２１０は、シールドケース２０５の開口部に対向する内壁面から該開口部に向かって垂直に延びるように設けられており、導電性仕切り板２１０の高さ（該内壁面から該開口部に向かう方向における、導電性仕切り板２１０の長さ）は、該内壁面から該開口部までの距離に等しい。また、本実施形態では、シールドケース２０５の長手方向における導電性仕切り板２１０の長さは、シールドケース２０５の長手方向の長さと等しい。したがって、本実施形態において、導電性仕切り板２１０は、前記各線分が前記仮想平面を通るように設けられている。また、被帯電物の帯電量を維持するという観点から、導電性仕切り板２１０は、放電電極２０１から５ｍｍ以上離間させることが好ましい。
【００９１】
また、導電性仕切り板２１０は、貫通孔が設けられることが好ましい。図９は、貫通孔２１０Ａが設けられた導電性仕切り板２１０を示す模式図である。図９（ａ）に示す導電性仕切り板２１０は、円形状の貫通孔２１０Ａが設けられた導電性仕切り板２１０である。図９（ｂ）に示す導電性仕切り板２１０は、矩形状の貫通孔２１０Ａが設けられた導電性仕切り板２１０である。このように、導電性仕切り板２１０に貫通孔２１０Ａが設けられることで、ＮＯｘなどの有害ガスは、有害ガス分解用電気化学素子２０３に向かって移動し易くなる。これによって、有害ガス分解用電気化学素子２０３による有害ガスの分解除去効率が向上する。なお、帯電むらを抑制するという観点から、貫通孔２１０Ａはすべて同一形状で導電性仕切り板２１０に一様に設けられることが好ましい。
【００９２】
上述したような帯電装置５，５Ａ，５Ｂでは、コロナ放電中に有害ガス分解用電気化学素子２０３の金属層２０３Ｂに対して直流電圧を印加してもよいし、コロナ放電後に金属層２０３Ｂに対する直流電圧の印加を開始してもよい。好ましくは、コロナ放電中、およびコロナ放電後の所定期間中は、常に金属層２０３Ｂに直流電圧を印加するように制御する。以下に、帯電装置５，５Ａ，５Ｂの制御について詳細に説明する。図１０は、画像形成装置１００による処理を示すフローチャートである。図１０に示すフローチャートは、画像形成装置１００の電源がＯＮになったときから、電源がＯＦＦになるときまでの、画像形成装置１００による処理を示している。
【００９３】
画像形成装置１００の電源がＯＮになると、画像形成装置１００は、感光体ドラム３の前帯電を開始する（ステップＳ１）。前帯電とは、画像形成装置１００に印刷指示が入力される前に帯電装置５によって感光体ドラム３を帯電させておく処理であり、これによって、画像形成装置１００は、印刷指示入力後直ちに印刷を開始することができる。
【００９４】
前帯電の開始後、画像形成装置１００は、直ちに有害ガス分解用電気化学素子２０３の電圧印加部２０３Ｃの直流電源をＯＮにする（ステップＳ２）。これによって、前帯電によって発生したＮＯｘを分解除去することができる。ステップＳ２において直流電源をＯＮにした後は、後述するステップＳ４まで、ＯＮの状態を維持する。なお、直流電源をＯＮにする時期は、前帯電開始と同時、または前帯電開始以前であってもよい。
【００９５】
画像形成装置１００は、感光体ドラム３の前帯電が完了すると、帯電装置５によるコロナ放電を停止させる（ステップＳ３）。画像形成装置１００は、ステップＳ３におけるコロナ放電の停止時から所定期間経過後、電圧印加部２０３Ｃの直流電源をＯＦＦにする（ステップＳ４）。所定期間は、たとえば１５秒間〜１８０秒間である。
【００９６】
画像形成装置１００は、印刷指示があるか否かを確認する（ステップＳ５）。ステップＳ５の直前までに未処理の印刷指示があった場合には、画像形成装置１００は、直ちにステップＳ６へ処理を進める。印刷指示が無かった場合には、画像形成装置１００は、再度、ステップＳ５における印刷指示の確認処理を行う。
【００９７】
画像形成装置１００は、未処理の印刷指示がある場合は、未処理の印刷指示に基づく印刷を開始する（ステップＳ６）。より詳細には、画像形成装置１００の電源ＯＮ後１回目の印刷の場合には、感光体ドラム３はステップＳ３において帯電済みなので、露光ユニット１による感光体ドラム３の露光工程、現像器２による現像工程、中間転写ベルトユニット６および転写ローラ１０による転写工程、および定着ユニット７による定着工程を行う。２回目以降の印刷の場合には、帯電装置５による感光体ドラム３の帯電工程後、上記の各工程を行う。
【００９８】
印刷の開始後、画像形成装置１００は、直ちに有害ガス分解用電気化学素子２０３の電圧印加部２０３Ｃの直流電源をＯＮにする（ステップＳ７）。これによって、印刷中にＮＯｘを分解除去することができる。ステップＳ７において直流電源をＯＮにした後は、後述するステップＳ９まで、ＯＮの状態を維持する。なお、直流電源をＯＮにする時期は、印刷開始と同時であってもよい。
【００９９】
画像形成装置１００は、未処理の印刷指示に基づく印刷をすべて終えると、該印刷指示を処理済みの印刷指示とする（ステップＳ８）。画像形成装置１００は、ステップＳ８における印刷終了時から所定期間経過後、電圧印加部２０３Ｃの直流電源をＯＦＦにする（ステップＳ９）。所定期間は、たとえば１５秒間〜１８０秒間である。直流電源をＯＦＦにした後、画像形成装置１００は、処理をステップＳ５へ戻す。
【０１００】
以上のように、画像形成装置１００は、コロナ放電によって発生した窒素酸化物（ＮＯｘ）や画像形成装置１００の内部空間で発生した揮発性有機化合物（ＶＯＣ）などの有害ガスを、前帯電中および後、ならびに印刷中および後に、分解除去することができる。これによって、画像形成装置１００は、白筋などの異常画像の発生を抑えることができる。
【実施例】
【０１０１】
以下に、本発明の実施例を示す。
（１）実施例１〜１２、および比較例
（実施例１）
同一形状の２つの有害ガス分解用電気化学素子２０３を備える上記帯電装置５において、有害ガス分解用電気化学素子２０３を、長辺３５０ｍｍ、短辺８ｍｍの図６Ａ（ｂ）に示す格子状の有害ガス分解用電気化学素子２０３とした。また、固体電解質層２０３Ａ中の固体電解質の材質をジルコニウム系固体電解質とし、固体電解質層２０３Ａの比表面積を１５ｍ２／ｇとし、金属層２０３Ｂの厚さを１００μｍとし、電圧印加部２０３Ｃによる直流電圧を１０Ｖとした。
【０１０２】
また、放電電極２０１の厚さを０．１ｍｍとし、突起部２０１ｂの先端の角度を１５°とし、突起部２０１ｂの突出方向の長さを２ｍｍとし、平板部２０１ａの突出方向の長さを５ｍｍとし、突起部２０１ｂのピッチを２ｍｍとし、グリッド電極２０４と突起部２０１ｂとの距離を４ｍｍとした。
【０１０３】
また、コロナ放電を行う際は、放電電極２０１に７００μＡの定常電流が流れるように３ｋＶ〜７ｋＶの範囲内で放電電極２０１に電圧を印加し、グリッド電極２０４には６２０Ｖの電圧を印加するように設定した。
【０１０４】
（実施例２）
電圧印加部２０３Ｃによる直流電圧を１Ｖに変更したこと以外は、実施例１と同様に設定した。
【０１０５】
（実施例３）
固体電解質層２０３Ａの比表面積を１２ｍ２／ｇに変更し、金属層２０３Ｂの厚さを２００μｍに変更したこと以外は、実施例１と同様に設定した。
【０１０６】
（実施例４）
有害ガス分解用電気化学素子２０３を、長辺３５０ｍｍ、短辺８ｍｍの図６Ａ（ａ）に示すメッシュ状の有害ガス分解用電気化学素子２０３に変更し、固体電解質層２０３Ａの比表面積を１８ｍ２／ｇに変更したこと以外は、実施例１と同様に設定した。
【０１０７】
（実施例５）
有害ガス分解用電気化学素子２０３を、長辺３５０ｍｍ、短辺８ｍｍの図６Ｂ（ｅ）に示すハニカム状の有害ガス分解用電気化学素子２０３に変更し、固体電解質層２０３Ａの比表面積を２０ｍ２／ｇに変更したこと以外は、実施例１と同様に設定した。
【０１０８】
（実施例６）
固体電解質層２０３Ａ中の固体電解質の材質をセリア系固体電解質に変更し、固体電解質層２０３Ａの比表面積を１３ｍ２／ｇに変更したこと以外は、実施例１と同様に設定した。
【０１０９】
（実施例７）
電圧印加部２０３Ｃによる直流電圧を０．１Ｖに変更したこと以外は、実施例１と同様に設定した。
【０１１０】
（実施例８）
電圧印加部２０３Ｃによる直流電圧を４０Ｖに変更したこと以外は、実施例１と同様に設定した。
【０１１１】
（実施例９）
固体電解質層２０３Ａの比表面積を１７ｍ２／ｇに変更し、金属層２０３Ｂの厚さを５μｍに変更したこと以外は、実施例１と同様に設定した。
【０１１２】
（実施例１０）
固体電解質層２０３Ａの比表面積を１３ｍ２／ｇに変更し、金属層２０３Ｂの厚さを７００μｍに変更したこと以外は、実施例１と同様に設定した。
【０１１３】
（実施例１１）
有害ガス分解用電気化学素子２０３を、長辺３５０ｍｍ、短辺８ｍｍの、貫通孔２０３Ｄが設けられない平板状の有害ガス分解用電気化学素子２０３に変更し、固体電解質層２０３Ａの比表面積３ｍ２／ｇに変更したこと以外は、実施例１と同様に設定した。
【０１１４】
（実施例１２）
同一形状の２つの有害ガス分解用電気化学素子２０３を備える上記帯電装置５Ｂにおいて、有害ガス分解用電気化学素子２０３を、長辺３５０ｍｍ、短辺８ｍｍの図６Ａ（ｂ）に示す格子状の有害ガス分解用電気化学素子２０３とした。また、固体電解質層２０３Ａ中の固体電解質の材質をジルコニウム系固体電解質とし、固体電解質層２０３Ａの比表面積を１５ｍ２／ｇとし、金属層２０３Ｂの厚さを１００μｍとし、電圧印加部２０３Ｃによる直流電圧を１０Ｖとした。また、導電性仕切り板２１０を、半径１ｍｍの円形状の貫通孔２１０Ａが一様に設けられた、長辺３５０ｍｍ、短辺９ｍｍの図９（ａ）に示す導電性仕切り板２１０とし、導電性仕切り板２１０の高さをシールドケース２０５の開口部に対向する内壁面から該開口部までの距離とし、導電性仕切り板２１０と放電電極２０１との距離を５ｍｍとした。
【０１１５】
また、放電電極２０１の厚さを０．１ｍｍとし、突起部２０１ｂの先端の角度を１５°とし、突起部２０１ｂの突出方向の長さを２ｍｍとし、平板部２０１ａの突出方向の長さを５ｍｍとし、突起部２０１ｂのピッチを２ｍｍとし、グリッド電極２０４と突起部２０１ｂとの距離を４ｍｍとした。
【０１１６】
また、コロナ放電を行う際は、放電電極２０１に７００μＡの定常電流が流れるように３ｋＶ〜７ｋＶの範囲内で放電電極２０１に電圧を印加し、グリッド電極２０４には６２０Ｖの電圧を印加するように設定した。
【０１１７】
（比較例）
実施例１に係る帯電装置において、有害ガス分解用電気化学素子２０３および素子取付部２０９を取り除き、代わりに、シールドケース２０５の内壁面、基板２０２、基板取付部２０６、および放電電極２０１（先端を除く）に、酸化チタンを塗布した。
【０１１８】
（２）評価方法
（ＮＯｘ除去能の評価）
実施例および比較例に係る帯電装置を用いて、負帯電型有機感光体ドラム（外径３０ｍｍ、回転周速度２２０ｍｍ／ｓ）を帯電させて、記録用紙にテスト画像を印刷した。実施例に係る帯電装置については、常に金属層２０３Ｂに直流電圧を印加した。５００Ｋ枚連続で印刷したときの、５００Ｋ枚目のテスト画像を目視によって観察して、ＮＯｘ除去能の評価を行った。ＮＯｘ除去能の評価基準は以下のとおりである。
◎  ：テスト画像に、白筋および像にじみが、全く見られない。
○  ：テスト画像に、白筋および像にじみが、ほとんど見られないか、または一部うっすらと見られる。
△  ：テスト画像に、白筋および像にじみが、うっすらと見られる。
×  ：テスト画像に、白筋および像にじみが、はっきりと見られる。
【０１１９】
（帯電均一性の評価）
実施例および比較例に係る帯電装置を用いて、負帯電型有機感光体ドラム（外径３０ｍｍ、回転周速度２２０ｍｍ／ｓ）を帯電させた。実施例に係る帯電装置については、金属層２０３Ｂに直流電圧を印加しながら感光体ドラムを帯電させた。帯電した感光体ドラムの表面電位を各点で測定して、下記式より算出した帯電電位変動に基づいて、帯電均一性の評価を行った。帯電均一性の評価基準は以下のとおりである。
帯電電位変動（Ｖ）＝帯電電位が最も高い点での帯電電位（Ｖ）
−帯電電位が最も低い点での帯電電位（Ｖ）
◎  ：  帯電電位変動が３０Ｖ以下である。
○  ：  帯電電位変動が３０Ｖを超え、５０Ｖ以下である。
△  ：  帯電電位変動が５０Ｖを超え、１００Ｖ以下である。
×  ：  帯電電位変動が１００Ｖを超える。
【０１２０】
（３）評価結果
金属層２０３Ｂに印加する直流電圧の値、金属層２０３Ｂの厚さ、有害ガス分解用電気化学素子２０３の形状、導電性仕切り板２１０の有無、固体電解質層２０３Ａの比表面積、ＮＯｘを分解するための物質、ＮＯｘ除去能の評価結果、および帯電均一性の評価結果を、表１に示す。
【０１２１】
【表１】
2011170293.tif 000003
【０１２２】
表１より、実施例１〜１２に係る帯電装置では充分にＮＯｘを分解除去できるけれども、比較例に係る帯電装置では充分にＮＯｘを分解除去できないことがわかる。また、実施例において、金属層２０３Ｂに印加する直流電圧は１Ｖ以上１０Ｖ以下であることが好ましいことがわかる。また、実施例において、金属層２０３Ｂの厚さは１００μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましいことがわかる。また、実施例において、固体電解質層２０３Ａの比表面積が大きい方が好ましいことがわかる。また、導電性仕切り板２１０を備える方が、帯電均一性が向上することがわかる。
【符号の説明】
【０１２３】
１  露光ユニット
２  現像器
３  感光体ドラム
４  クリーナユニット
５  帯電装置
６  中間転写ベルトユニット
７  定着ユニット
１０  転写ローラ
８１  給紙カセット
８２  手差し給紙カセット
９１  排紙トレイ
１００  画像形成装置
２００  放電素子
２０１  放電電極
２０２  基板
２０３  有害ガス分解用電気化学素子
２０３Ａ  固体電解質層
２０３Ｂ  金属層
２０３Ｃ  電圧印加部
２０３Ｄ  貫通孔
２０５  シールドケース
２０９  素子取付部
２１０  導電性仕切り板
２１０Ａ  貫通孔
【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】
2011170293.tif 000008
【図６Ａ】
2011170293.tif 000009
【図６Ｂ】
2011170293.tif 000010
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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