(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体ドラムの表面を臨むように配設され、前記感光体ドラムの表面を帯電させる帯電装置であって、
コロナ放電を行い、前記感光体ドラムの表面に電圧を印加して該表面を帯電させる放電電極であって、複数の先鋭状突起部を有する鋸刃状のものと、
前記放電電極と前記感光体ドラムとの間で前記感光体ドラムの表面を臨むように配設され、該表面の帯電電位を制御する、スリット状の多孔板状のグリッド電極と、を備え、
前記グリッド電極は、前記感光体ドラムの回転方向に沿う方向に複数の領域に分割され、
前記複数の領域は、前記感光体ドラムと近接する領域の開口率が他の領域の開口率よりも大きいように且つ同一の領域の開口率は同一であるように設定されていて、
前記複数の領域は、前記感光体ドラムの回転方向上流側に位置する上流領域と、回転方向下流側に位置する下流領域と、前記上流領域と前記下流領域との間に位置する中流領域と、を有し、
前記中流領域が前記感光体ドラムに近接配置されていて、
前記中流領域の開口率と、前記上流領域及び前記下流領域の開口率との差が、１０〜２５％である、
ことを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
前記放電電極に対して相対的に移動可能に設けられ、移動時に前記放電電極の少なくとも一部を擦過することによって前記放電電極の少なくとも一部の表面を清掃する清掃部材を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の帯電装置。
【請求項３】
感光体ドラムの表面を臨むように配設され、前記感光体ドラムの表面を帯電させる帯電装置であって、
コロナ放電を行い、前記感光体ドラムの表面に電圧を印加して該表面を帯電させる放電電極であって、ワイヤ状のものと、
前記放電電極と前記感光体ドラムとの間で前記感光体ドラムの表面を臨むように配設され、該表面の帯電電位を制御する、スリット状の多孔板状のグリッド電極と、を備え、
前記グリッド電極は、前記感光体ドラムの回転方向に沿う方向に複数の領域に分割され、
前記複数の領域は、前記感光体ドラムと近接する領域の開口率が他の領域の開口率よりも大きいように且つ同一の領域の開口率は同一であるように設定されていて、
前記複数の領域は、前記感光体ドラムの回転方向上流側に位置する上流領域と、回転方向下流側に位置する下流領域と、前記上流領域と前記下流領域との間に位置する中流領域と、を有し、
前記中流領域が前記感光体ドラムに近接配置されていて、
前記中流領域の開口率と、前記上流領域及び前記下流領域の開口率との差が、１０〜２５％である、
ことを特徴とする帯電装置。
【請求項４】
前記上流領域と前記下流領域とは、開口率が同じである、
ことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の帯電装置。
【請求項５】
前記放電電極は、少なくとも一方の面に、ポリテトラフルオロエチレンを含むニッケル層が設けられる、
ことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の帯電装置。
【請求項６】
前記感光体ドラムを臨む面が開放され、側壁と前記感光体ドラムを臨む面に対向する面とによって囲まれる内部空間に前記放電電極と前記グリッド電極とを収容する容器状部材を有し、
前記容器状部材は、前記感光体ドラムの回転方向上流側における側壁の前記感光体ドラムに近接する部分に、切り欠き部が形成される、
ことを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の帯電装置。
【請求項７】
前記容器状部材は、該容器状部材の内壁面の一部または全面に、絶縁性層または半導電性層が形成される、
ことを特徴とする請求項６に記載の帯電装置。
【請求項８】
前記グリッド電極は、着脱自在に設けられる、
ことを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の帯電装置。
【請求項９】
請求項１から８の何れか１項に記載の帯電装置と、
前記帯電装置により帯電される感光体ドラムと、
露光装置により前記感光体ドラムに形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、を備えた、
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
請求項９に記載のプロセスカートリッジと、前記露光装置と、前記感光体ドラム上に形成されたトナー像をシートに転写する転写手段と、シートに転写されたトナー像をシートに定着させる定着手段と、を有する画像形成部と、
前記画像形成部にシートを給送するシート給送部と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
感光体ドラムと、
前記感光体ドラムの表面を臨むように配設され、前記感光体ドラムの表面を帯電させるための帯電ユニットと、
帯電された前記感光体ドラムの表面に形成された潜像を現像することにより前記感光体ドラムの表面にトナー像を形成するための現像ユニットと、
を備える画像形成装置であって、
前記現像ユニットは、
現像剤を表面に担持し、前記現像剤に含まれるトナーを前記感光体ドラムに付着させるための、現像スリーブを含む現像ロールと、
前記感光体ドラムに付着するトナー量を調整するために、前記現像スリーブにおける前記現像剤の層厚を規制するための現像剤層厚規制部材と、
を備え、
前記現像剤は、自重と前記現像スリーブの前記現像剤層厚規制部材に向かう回転に起因する力により圧密され、圧密された前記現像剤が前記現像剤層厚規制部材により膜厚が規制され、
前記帯電ユニットは、
コロナ放電を行い、前記感光体ドラムの表面に電圧を印加して該表面を帯電させる放電電極であって、複数の先鋭状突起部を有する鋸刃状のものと、
前記放電電極と前記感光体ドラムとの間で前記感光体ドラムの表面を臨むように配設され、該表面の帯電電位を制御する、スリット状の多孔板状のグリッド電極と、を備え、
前記グリッド電極は、前記感光体ドラムの回転方向に沿う方向に複数の領域に分割され、
前記複数の領域は、前記感光体ドラムと近接する領域の開口率が他の領域の開口率よりも大きいように且つ同一の領域の開口率は同一であるように設定されていて、
前記複数の領域は、前記感光体ドラムの回転方向上流側に位置する上流領域と、回転方向下流側に位置する下流領域と、前記上流領域と前記下流領域との間に位置する中流領域と、を有し、
前記中流領域が前記感光体ドラムに近接配置されていて、
前記中流領域の開口率と、前記上流領域及び前記下流領域の開口率との差が、１０〜２５％である、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
感光体ドラムと、
前記感光体ドラムの表面を臨むように配設され、前記感光体ドラムの表面を帯電させるための帯電ユニットと、
帯電された前記感光体ドラムの表面に形成された潜像を現像することにより前記感光体ドラムの表面にトナー像を形成するための現像ユニットと、
を備える画像形成装置であって、
前記現像ユニットは、
現像剤を表面に担持し、前記現像剤に含まれるトナーを前記感光体ドラムに付着させるための、現像スリーブを含む現像ロールと、
前記感光体ドラムに付着するトナー量を調整するために、前記現像スリーブにおける前記現像剤の層厚を規制するための現像剤層厚規制部材と、
を備え、
前記現像剤は、自重と前記現像スリーブの前記現像剤層厚規制部材に向かう回転に起因する力により圧密され、圧密された前記現像剤が前記現像剤層厚規制部材により膜厚が規制され、
前記帯電ユニットは、
コロナ放電を行い、前記感光体ドラムの表面に電圧を印加して該表面を帯電させる放電電極であって、ワイヤ状のものと、
前記放電電極と前記感光体ドラムとの間で前記感光体ドラムの表面を臨むように配設され、該表面の帯電電位を制御する、スリット状の多孔板状のグリッド電極と、を備え、
前記グリッド電極は、前記感光体ドラムの回転方向に沿う方向に複数の領域に分割され、
前記複数の領域は、前記感光体ドラムと近接する領域の開口率が他の領域の開口率よりも大きいように且つ同一の領域の開口率は同一であるように設定されていて、
前記複数の領域は、前記感光体ドラムの回転方向上流側に位置する上流領域と、回転方向下流側に位置する下流領域と、前記上流領域と前記下流領域との間に位置する中流領域と、を有し、
前記中流領域が前記感光体ドラムに近接配置されていて、
前記中流領域の開口率と、前記上流領域及び前記下流領域の開口率との差が、１０〜２５％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、感光体ドラムを帯電させる帯電装置、該帯電装置を有するプロセスカートリッジ及び該プロセスカートリッジを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置においては、像担持体としての感光体ドラムの表面を一様に帯電させるために帯電装置が用いられており、このような帯電装置として、スコロトロン帯電装置が知られている。
【０００３】
スコロトロン帯電装置は、感光体ドラムに対してコロナ放電を行い、感光体ドラムを帯電させる放電電極と、放電電極によって感光体ドラムの表面に付与される電荷量を制御するためのグリッド電極と、これらを収容するシールドケースと、を備えており、グリッド電極が感光体ドラム表面の帯電電位をほぼ正確に制御できることから、感光体ドラムに対する帯電装置として広く使用されている。
【０００４】
中でも、ステンレス鋼などからなる金属板（グリッド基材）に多数の貫通孔が網目状又はスリット状に形成された多孔板状のグリッド電極と、複数の先鋭状突起部を有する放電電極と、を組み合わせたスコロトロン帯電装置は、グリッド電極への汚れの付着が少なく、感光体ドラムの表面を均一に帯電させることができることから注目を集め、様々な改良が提案されている（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２００９−２５１３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、上述したスコロトロン帯電装置は、一般に、感光体ドラムの帯電性能と、感光体ドラムの長手方向における均一性及び制御性と、のバランスを取りながら、シールドケースの幅及びグリッド電極の開口率等が設計される。一方、昨今においては、画像形成装置のさらなる小型化及び高速化が望まれており、スコロトロン帯電装置も小型化及び高速化する必要がある。
【０００７】
しかしながら、スコロトロン帯電装置を小型化するためシールドケースの幅を小さくし、且つ高速化するためにグリッド電極の開口率を大きくすると、前述した感光体ドラムの帯電性能と、感光体ドラムの長手方向における均一性及び制御性と、を両立させることが困難となり、感光体ドラムの表面に帯電むらが発生してしまうおそれがある。
【０００８】
そこで、本発明は、感光体ドラム表面の帯電むらの発生を抑制しつつ、小型化及び高速化が可能な帯電装置、該帯電装置を有するプロセスカートリッジ及び該プロセスカートリッジ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】
本発明によれば、
感光体ドラムの表面を臨むように配設され、前記感光体ドラムの表面を帯電させる帯電装置であって、
コロナ放電を行い、前記感光体ドラムの表面に電圧を印加して該表面を帯電させる放電電極であって、複数の先鋭状突起部を有する鋸刃状のものと、
前記放電電極と前記感光体ドラムとの間で前記感光体ドラムの表面を臨むように配設され、該表面の帯電電位を制御する、スリット状の多孔板状のグリッド電極と、を備え、
前記グリッド電極は、前記感光体ドラムの回転方向に沿う方向に複数の領域に分割され、
前記複数の領域は、前記感光体ドラムと近接する領域の開口率が他の領域の開口率よりも大きいように且つ同一の領域の開口率は同一であるように設定されていて、
前記複数の領域は、前記感光体ドラムの回転方向上流側に位置する上流領域と、回転方向下流側に位置する下流領域と、前記上流領域と前記下流領域との間に位置する中流領域と、を有し、
前記中流領域が前記感光体ドラムに近接配置されていて、
前記中流領域の開口率と、前記上流領域及び前記下流領域の開口率との差が、１０〜２５％である、
ことを特徴とする帯電装置が提供される。
【００１０】
また、本発明によれば、
感光体ドラムの表面を臨むように配設され、前記感光体ドラムの表面を帯電させる帯電装置であって、
コロナ放電を行い、前記感光体ドラムの表面に電圧を印加して該表面を帯電させる放電電極であって、ワイヤ状のものと、
前記放電電極と前記感光体ドラムとの間で前記感光体ドラムの表面を臨むように配設され、該表面の帯電電位を制御する、スリット状の多孔板状のグリッド電極と、を備え、
前記グリッド電極は、前記感光体ドラムの回転方向に沿う方向に複数の領域に分割され、
前記複数の領域は、前記感光体ドラムと近接する領域の開口率が他の領域の開口率よりも大きいように且つ同一の領域の開口率は同一であるように設定されていて、
前記複数の領域は、前記感光体ドラムの回転方向上流側に位置する上流領域と、回転方向下流側に位置する下流領域と、前記上流領域と前記下流領域との間に位置する中流領域と、を有し、
前記中流領域が前記感光体ドラムに近接配置されていて、
前記中流領域の開口率と、前記上流領域及び前記下流領域の開口率との差が、１０〜２５％である、
ことを特徴とする帯電装置が提供される。
【００１１】
また、本発明は、プロセスカートリッジにおいて、前記帯電装置と、前記帯電装置により帯電される感光体ドラムと、露光装置により前記感光体ドラムに形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、画像形成装置において、前記プロセスカートリッジと、前記露光装置と、前記感光体ドラム上に形成されたトナー像をシートに転写する転写手段と、シートに転写されたトナー像をシートに定着させる定着手段と、を有する画像形成部と、前記画像形成部にシートを給送するシート給送部と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、感光体ドラム表面の帯電むらの発生を抑制しつつ、小型化及び高速化が可能な帯電装置、該帯電装置を有するプロセスカートリッジ及び該プロセスカートリッジを備える画像形成装置を提供することを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプリンタを模式的に示す断面図である。
【図２】第１実施形態に係るプリンタの機能を概略的に示すブロック図である。
【図３】第１実施形態に係る帯電装置を模式的に示す斜視図である。
【図４】図３に示す帯電装置の正面図である。
【図５】第１実施形態に係るグリッド電極を模式的に示す図である。
【図６】第２実施形態に係るグリッド電極を模式的に示す図である。
【図７】第３実施形態に係るグリッド電極を模式的に示す図である。
【図８】本発明の第１乃至３の実施形態に係る帯電装置及びその周辺を示す斜視図である。
【図９】本発明の第４の実施形態に係る帯電装置及びその周辺示す斜視図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態に係るプロセスカートリッジを模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの複合機等であり、以下においては、画像形成装置の一例として、プロセス速度３２０〜３７５ｍｍ／秒程度の高速での画像形成が可能な電子写真方式のレーザビームプリンタ（以下、単に「プリンタ」という）を用いて説明する。
＜第１実施形態＞
第１実施形態に係るプリンタ１００について、図１から図５を参照しながら説明する。まず、第１実施形態に係るプリンタ１００の概略構成について、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るプリンタ１００を模式的に示す断面図である。図２は、第１実施形態に係るプリンタ１００の機能を概略的に示すブロック図である。
【００１６】
図１に示すように、プリンタ１００は、シートを給送するシート給送部１０と、シートを手差し給送可能な手差し給送部２０と、シート給送部１０又は手差し給送部２０により給送されたシートに画像を形成する画像形成部３０と、画像が形成されたシートを機外に排出するシート排出部４０と、これらを制御する制御部５０と、を備えている。
【００１７】
シート給送部１０は、シートを積載収容する給送シート積載部１１と、給送シート積載部１１に積載されたシートを１枚ずつ分離給送する分離給送部１２と、を備えている。給送シート積載部１１は、回動軸１３を中心に回動する中板１４を備えており、中板１４は、シートを給送する際に回動してシートを上方に持ち上げる（図１に示す２点鎖線の状態）。分離給送部１２は、中板１４に持ち上げられたシートを給送するピックアップローラ１５と、ピックアップローラ１５に圧接する分離パッド１６と、を備えている。
【００１８】
手差し給送部２０は、シートを積載可能な手差しトレイ２１と、手差しトレイ２１に積載されたシートを１枚ずつ分離しながら給送可能な分離給送部２２と、を備えている。手差しトレイ２１は、プリンタ本体１０１に回動自在に支持されており、手差し給送する際には、回動させることでシートを積載可能になる（図１に示す２点鎖線の状態）。分離給送部２２は、手差しトレイ２１に積載されたシートを給送する給送ローラ２３と、給送ローラ２３に圧接する分離パッド２４と、を備えている。
【００１９】
画像形成部３０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の画像を形成する４つのプロセスカートリッジ（画像形成ユニット）３１Ｙ〜３１Ｂと、後述する感光体ドラム３１０Ｙ〜３１０Ｂの表面を露光する露光装置３２と、感光体ドラム３１０Ｙ〜３１０Ｂの表面に形成されたトナー像をシートに転写する転写部（転写手段）３３と、シートに転写された未定着トナー像を定着させる定着部３４（定着手段）と、を備えている。本実施形態においては、画像形成部３０は、プロセス速度が３２０〜３７５ｍｍ／秒程度の高速での画像形成が可能となるように設定されている。
【００２０】
４つのプロセスカートリッジ３１Ｙ〜３１Ｂのそれぞれは、プリンタ本体１０１から着脱可能に構成されており、交換可能となっている。なお、４つのプロセスカートリッジ３１Ｙ〜３１Ｂは、形成する画像の色が異なること以外は同じ構成であるため、イエロー（Ｙ）の画像を形成するプロセスカートリッジ３１Ｙの構成を説明することで、プロセスカートリッジ３１Ｍ〜３１Ｋの説明は省略する。また、符号の最後に付すアルファベット（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂ）は、それぞれの色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）を示すものとする。
【００２１】
プロセスカートリッジ３１Ｙは、像担持体としての感光体ドラム３１０Ｙと、感光体ドラム３１０Ｙを帯電させるスコロトロン帯電装置（以下、単に「帯電装置」という）３１１Ｙと、感光体ドラム３１０Ｙ上に形成された静電潜像を現像する現像装置３１２Ｙと、感光体ドラム３１０Ｙの表面に残留するトナーを除去するクリーナユニット３１３Ｙと、を備えている。
【００２２】
感光体ドラム３１０Ｙは、略円筒状に形成されており、不図示の駆動手段により軸線周りに回転駆動可能に支持されている。また、感光体ドラム３１０Ｙは、導電性基体と、導電性基体の表面に形成される感光層と、を有している。導電性基体は、円筒状、円柱状、薄膜状などの形状をとることができ、本実施形態においては、円筒状に形成されている。感光層は、電荷発生物質を有する電荷発生層と、電荷輸送物質を有する電荷輸送層と、を積層することにより形成されており、電荷発生層と電荷輸送層との間に下引き層を設けるのが好ましい。帯電装置３１１Ｙは、感光体ドラム３１０Ｙの表面を臨み、感光体ドラム３１０Ｙの長手方向に沿って配設されている。なお、帯電装置３１１Ｙについては、後に詳しく説明する。
【００２３】
現像装置３１２Ｙは、感光体ドラム３１０Ｙの回転方向における帯電装置３１１Ｙの下流側において、感光体ドラム３１０Ｙの表面を臨むように配設されており、感光体ドラム３１０Ｙの表面に形成される静電潜像をトナーで現像する現像装置本体３１４Ｙと、現像装置本体３１４Ｙにトナーを供給するトナーカートリッジ３１５Ｙと、を備えている。トナーカートリッジ３１５Ｙは、現像装置本体３１４Ｙに着脱可能に構成されており、収容されたトナーが無くなると、現像装置本体３１４Ｙから取り外して、交換することができるようになっている。クリーナユニット３１３Ｙは、感光体ドラム３１０Ｙの回転方向における現像装置３１２Ｙの下流側に配設されている。
【００２４】
露光装置３２は、レーザ光を出射する光源３２０と、レーザ光を感光体ドラム３１０Ｙ〜３１０Ｂの表面に導く複数のミラー３２１等と、を備えている。
【００２５】
転写部３３は、感光体ドラム３１０Ｙ〜３１０Ｂに形成されたトナー像を担持する一次転写ベルト３３０と、感光体ドラム３１０Ｙ〜３１０Ｂに形成されたトナー像を一次転写ベルト３３０に一次転写する一次転写ローラ３３１Ｙ〜３３１Ｂと、一次転写ベルト３３０が担持するトナー像をシートに二次転写する二次転写ローラ３３２と、一次転写ベルト３３０に残留するトナーを除去するクリーナユニット３３３と、を備えている。一次転写ベルト３３０は、駆動ローラ３３４及び従動ローラ３３５に掛け渡されており、一次転写ローラ３３１Ｙ〜３３１Ｂによって、感光体ドラム３１０Ｙ〜３１０Ｂに押し付けられている。二次転写ローラ３３２は、駆動ローラ３３４とで一次転写ベルト３３０をニップしており、ニップ部Ｎで一次転写ベルト３３０が担持するトナー像をシートに転写する。
【００２６】
定着部３４は、シートを加熱する加熱ローラ３４０と、加熱ローラ３４０に圧接する加圧ローラ３４１と、を備えている。シート排出部４０は、排出ローラ対４１を備えており、排出ローラ対４１は、正逆回転可能な排出ローラ４２と、排出ローラ４２に従動回転する従動ローラ４３と、を備えている。
【００２７】
図２に示すように、制御部５０は、シート給送部１０、手差し給送部２０、画像形成部３０及びシート排出部４０を駆動制御するＣＰＵ５０ａと、各種プログラムや各種情報等を記憶するメモリ５０ｂと、を備えている。制御部５０は、これらを用いてシート給送部１０、手差し給送部２０、画像形成部３０及びシート排出部４０の動作を統合して制御し、シートに画像を形成させる。
【００２８】
次に、上述のように構成されたプリンタ１００による画像形成動作（制御部５０による画像形成制御）について説明する。本実施形態においては、外部ＰＣから入力された画像情報に基づいて、給送シート積載部１１に積載されたシートＳに画像を形成する画像形成動作を用いて説明する。
【００２９】
外部ＰＣからプリンタ１００に画像情報が入力されると、入力された画像情報に基づいて、露光装置３２が感光体ドラム３１０Ｙ〜３１０Ｂに向けてレーザ光を照射する。このとき感光体ドラム３１０Ｙ〜３１０Ｂは、帯電装置３１１Ｙ〜３１１Ｂにより予め帯電されており、レーザ光が照射されることで感光体ドラム３１０Ｙ〜３１０Ｂ上に静電潜像が形成される。その後、現像装置３１２Ｙ〜３１２Ｂにより静電潜像が現像され、感光体ドラム３１０Ｙ〜３１０Ｂ上に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂ）のトナー像が形成される。感光体ドラム３１０Ｙ〜３１０Ｂ上に形成された各色のトナー像は、一次転写ローラ３３１Ｙ〜３３１Ｂにより、矢印Ａ方向に回転する一次転写ベルト３３０に順次重畳転写され、重畳転写されたトナー像（フルカラーのトナー像）は、一次転写ベルト３３０によりニップ部Ｎまで搬送される。
【００３０】
上述の画像形成動作に並行して、給送シート積載部１１に積載されたシートが、分離給送部１２により１枚ずつシート搬送路１０２に給送される。そして、シート搬送路１０２の下流にあるレジストローラ対１０３で、斜行が補正されると共に所定の搬送タイミングでニップ部Ｎに搬送され、ニップ部Ｎで一次転写ベルト３３０上のトナー像が転写される。トナー像が転写されたシートは、定着部３４で加熱及び加圧されることでトナー像が溶融定着され、排出ローラ対４１により機外に排出される。機外に排出されたシートは、プリンタ本体１０１の上面に設けられた排出シート積載部１０４に積載される。
【００３１】
なお、シートの両面（第１面及び第２面）に画像を形成する場合には、第１面（表面）に画像が形成されたシートが排出シート積載部１０４に排出される前に、排出ローラ４２を逆回転させてシートを両面搬送路１０５に搬送し、両面搬送路１０５を介して画像形成部３０に再搬送する。そして、第１面と同様に、第２面（裏面）に画像を形成し、機外に排出する。
【００３２】
次に、上述した帯電装置３１１Ｙについて、図３から図５を参照しながら具体的に説明する。まず、帯電装置３１１Ｙの概略構成について、図３から図５を参照しながら説明する。図３は、第１実施形態に係る帯電装置３１１Ｙを模式的に示す斜視図である。図４は、図３に示す帯電装置３１１Ｙの正面図である。図５は、第１実施形態に係るグリッド電極を模式的に示す図である。
【００３３】
図３及び図４に示すように、帯電装置３１１Ｙは、放電電極６１０と、保持部材６２０と、清掃部材６３０ａ，６３０ｂと、支持部材６４０と、移動用部材６５０と、シールドケース６６０と、グリッド電極６７０と、を備えている。
【００３４】
放電電極６１０は、例えば、ステンレス鋼製の薄板状部材であり、一方向に長く伸びる平板部６１１と、平板部６１１の短手方向の一端部から短手方向に突出するように形成される先鋭状の突起部（先鋭状突起部）６１２と、を備えている。本実施形態においては、平板部６１１の短手方向の長さＬ１は１０ｍｍ、突起部６１２の突出方向の長さＬ２は２ｍｍ、突起部６１２の先端の曲率半径Ｒは４０μｍ、突起部６１２が形成されるピッチＴＰは２ｍｍに形成されている。放電電極６１０には図示しない電源が電気的に接続され、電源からの電圧の印加によって、感光体ドラム３１０Ｙ表面に対してコロナ放電を行う。本実施形態では、感光体ドラム３１０Ｙを帯電させる動作中には、放電電極６１０に５ｋＶ程度の電圧が印加され、コロナ放電が行われる。
【００３５】
放電電極の形状はコロナ放電を行うものであればよく、鋸歯状、針状の他に、ワイヤ電極であってもよい。
【００３６】
放電電極６１０は、例えば、化学研磨工程、水洗工程、酸浸漬工程、水洗工程及び純水浸漬工程を含む製造方法によって製造される。化学研磨工程では、板金にマスキング及びエッチングを行うことにより、板金に複数の針形状が形成される。エッチングは公知の方法に従って実施でき、例えば、塩化第２鉄水溶液などのエッチング液を板金に噴霧する方法などが挙げられる。ここで、板金の材料になる金属としては、針状電極形状の加工が可能であり、且つめっき可能なものを使用でき、例えば、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。ステンレス鋼の具体例としては、例えば、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０９、ＳＵＳ３１６などが挙げられ、これらの中でもＳＵＳ３０４が好ましい。板金の厚さは特に制限されないが、好ましくは０．０５〜１．０ｍｍ、さらに好ましくは０．０５〜０．３ｍｍである。化学研磨工程で得られる針形状が形成された板金を、水洗工程、酸浸漬工程、水洗工程及び純水浸漬工程において、水洗、酸洗浄又は純水洗浄することによって、その表面から異物が除去され、針状電極基板が得られる。この針状電極基板は、そのまま放電電極６１０として使用できる。
【００３７】
放電電極６１０の表面には、ポリテトラフルオロエチレン粒子を含むニッケル層（以下、「ニッケルＰＴＦＥ複合層」という）を形成してもよい。以下では、ポリテトラフルオロエチレンのことを「ＰＴＦＥ」と称す。ポリテトラフルオロエチレン粒子を含むニッケル層を形成することによって、放電電極による放電の際に副生する窒素酸化物がグリッド電極に付着するのが防止される。このため、グリッド電極６７０が安定的に放電量制御機能を発揮し、長期間にわたって、放電電流量の増加を伴うことなく、感光体ドラム３１０Ｙ表面を均一に帯電させることができる。また、放電電極６１０の少なくとも一方の表面に、ポリテトラフルオロエチレン粒子を含むニッケル層を形成することによって、放電電極６１０の先端への付着物が簡単な構造の清掃部材などによって容易に除去することができ、放電電極６１０の放電量が長期にわたって変化することがなく、感光体ドラム３１０表面を安定的に帯電させ得る。
【００３８】
ニッケルＰＴＦＥ複合層は、好ましくはめっき法によって形成できる。例えば、針状電極基板にニッケルめっき及びニッケルＰＴＦＥめっきを順次施すことによって、ニッケルＰＴＦＥ複合めっき層が形成される。なお、ニッケルめっきは必須ではなく、ニッケルＰＴＦＥ複合めっきのみを行ってもよい。ニッケルめっきは公知の方法に従って実施できるが、後にニッケルＰＴＦＥ複合めっき層を形成することを考慮すると、電気めっきを行うのが好ましい。また、ニッケルめっき層の層厚も特に制限されないが、好ましくは０．０３〜３．０μｍ、さらに好ましくは０．５〜１．５μｍ、特に好ましくは１．０μｍ程度である。ニッケルＰＴＦＥ複合めっきは、好ましくは、触媒ニッケルめっき法（カニゼン法）などの無電解ニッケルめっき法に従って実施できる。
【００３９】
ここで、めっき浴としては、例えば、次亜リン酸又はその塩及びニッケル塩を含む水溶液に、さらにポリテトラフルオロエチレンが添加されてなるめっき浴を使用できる。めっき浴のｐＨは、通常は５．０〜５．５の範囲に調整される。ここで、使用されるＰＴＦＥは粒子状であり、その粒子径は、形成しようとするめっき層の厚みより小さければ特に制限はないが、好ましくは１０〜２０体積％である。形成されるニッケルＰＴＦＥ複合めっき層の層厚は特に制限はないが、好ましくはＰＴＦＥ粒子の粒子径以上、さらに好ましくはＰＴＦＥ粒子の粒子径の２倍〜２０μｍ、特に好ましくはＰＴＦＥ粒子の粒子径の２倍〜１０μｍである。厚さがＰＴＦＥ粒子の粒子径未満では、ＰＴＦＥ粒子の粒子径の欠落によるピンホールが発生しピンホールを核とした腐食や異物の付着が起こり帯電むらにつながる。
【００４０】
また、粒子径１μｍのＰＴＦＥ粒子を含むニッケルＰＴＦＥ複合層では、粗大な２次凝集体の生成がなく、ＰＴＦＥ粒子が均一に分散する層が得られる。一方、粒子径０．２μｍのＰＴＦＥ粒子を含むではニッケルＰＴＦＥ複合層では、放電電極６１０のコロナ放電性能に悪影響を及ぼす粗大なＰＴＦＥの２次凝集体が発生し、分散状態が不均一になる。その結果、ニッケルＰＴＦＥ複合層表面から２次凝集体が欠落することによるピンホールが発生する。ピンホールが核になって腐食、異物の付着などが起こり、帯電むらの原因になる。これらのことから、ＰＴＦＥ粒子の粒子径は０．７μｍ以上であることが好ましい。
【００４１】
一方、２０μｍを大幅に超えると、ストレスによってニッケルＰＴＦＥ複合層の剥離が生じ易くなるおそれがある。めっき浴のＰＴＦＥ含有量は特に制限されないが、好ましくはめっき浴全量の０．０１〜１０重量％、さらに好ましくは０．１〜１．０重量％である。このようなめっき浴は市販されており、その具体例としては、例えば、カニフロンＳ（商品名、日本カニゼン（株）製）、ニムフロン（商品名、上村工業（株）製）、トップニコジット（商品名、奥野製薬工業（株）製）などが挙げられる。このようなめっき浴に、浴温８０℃以上（好ましくは９０℃以上）で、表面にニッケル層が形成された針状電極基板を浸漬して無電解めっきを行うことによって、該基板の表面にニッケルＰＴＦＥ複合めっき層が形成される。めっき浴の浴温を８０℃以上にすることによって、めっき層の表面に鍾乳洞の壁面のような凹凸がある表面または粒状の表面が形成されるのが低減化され、滑らかな表面が形成される。表面に凹凸があるか又は粒状であると、放電電極６１０の先端に異物が付着する。この付着物は、合成樹脂（例えば、ポリエチレンテレフタレートなど）製のシート小片などからなり、放電電極表面を摺擦して清浄化する後述の清掃部材６３０ａ，６３０ｂをもってしても除去しきれず、帯電不良を引き起こす。したがって、めっき層表面を滑らかにすれば、帯電不良の発生を一層防止できる。さらに、滑らかな表面に付着するものは、清掃部材６３０ａ，６３０ｂによって容易に除去できる。
【００４２】
保持部材６２０は、放電電極６１０と同様に一方向に長く延び、長手方向と直交する断面が逆Ｔ字状の部材であり、放電電極６１０を保持する。保持部材６２０は、例えば、合成樹脂によって構成される。放電電極６１０は、その長手方向の両端部付近において、保持部材６２０の突出部分の一側面に、ねじ部材６２１によってねじ止めされる。
【００４３】
清掃部材６３０ａ，６３０ｂは、放電電極６１０に対して相対的に移動可能に設けられ、移動時に放電電極６１０を擦過することによって放電電極６１０の表面を清掃する板状部材である。清掃部材６３０ａ，６３０ｂは平面投影形状が略Ｔ字状であり、厚さｔが２０〜４０μｍである。厚さｔが２０μｍ未満では、放電電極６１０に当接する際に容易に変形するけれども、変形に伴う反力である放電電極６１０に対する押圧力が弱くなるので、放電電極６１０に付着する汚染物質を充分に除去できない。一方、厚さｔが４０μｍを超えると、放電電極６１０に付着する汚染物質を充分に除去できるけれども、剛性が高くなって放電電極６１０に対する押圧力が強くなり過ぎるので、放電電極６１０の突起部６１２の先端を変形破損するおそれがある。
【００４４】
この結果、清掃部材６３０ａ，６３０ｂの厚さｔが２０〜４０μｍの範囲を外れると、帯電不良による画像むらなどが発生する可能性がある。清掃部材６３０ａ，６３０ｂは、例えば、りん青銅、普通鋼、ステンレス鋼などの弾性を有する金属材料から構成される。これらの中でも、清掃部材６３０ａ，６３０ｂがコロナ放電によって発生するオゾン雰囲気中で使用されることを考慮すると、耐酸化性に基づく耐久寿命の観点から、ステンレス鋼が好ましい。ステンレス鋼としては特に制限されないが、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｇ４３０５に規定されるオーステナイト系ステンレス鋼であるＳＵＳ３０４、フェライト系ステンレス鋼であるＳＵＳ４３０などを好ましく使用できる。
【００４５】
清掃部材６３０ａ，６３０ｂの硬さは、米国材料試験協会（ＡＳＴＭ）規格Ｄ７８５に規定されるロックウェル硬さＭスケールで１１５以上であることが望ましい。ロックウェル硬さが１１５未満では、軟質にすぎるので、放電電極６１０に当接させて擦過するとき、清掃部材６３０ａ，６３０ｂが必要以上に変形し過ぎて清掃効果が得られない。清掃部材６３０ａ，６３０ｂの硬さの上限は、ＡＳＴＭ規格Ｄ７８５での上限が１３０に設定されることから、１３０である。清掃部材６３０ａ，６３０ｂの、放電電極６１０と当接する部分であるＴ字の縦棒部分における幅寸法ｗ、すなわち清掃部材６３０ａ，６３０ｂの移動方向に対して垂直方向かつ突起部６１２が延びる方向に対して垂直方向における清掃部材６３０ａ，６３０ｂの幅寸法ｗは、耐用寿命を長くするという観点からは、好ましくは３．５ｍｍ以上、さらに好ましくは３．５〜１０ｍｍである。幅寸法ｗが３．５ｍｍ未満では、放電電極６１０に押圧されて変形する際に生じる力の単位面積あたりの値が大きくなるので、繰返し変形に対する疲労破壊を起こしやすくなり、耐久寿命が低下する。
【００４６】
また、耐用寿命の延長とともに、装置の大型化を防止するという観点から、幅寸法ｗの上限を１０ｍｍとするのが好ましい。なお、清掃部材６３０ａ，６３０ｂと放電電極６１０とは、清掃部材６３０ａ，６３０ｂに対する放電電極６１０の突起部６１２の食込み量ｄが、０．２〜０．８ｍｍになるように配置されるのが好ましい。ここで、食込み量ｄは、清掃部材６３０ａ，６３０ｂと突起部６１２とを、清掃部材６３０ａ，６３０ｂが放電電極６１０に対して相対的に移動する方向に垂直な仮想平面に投影させた状態で、清掃部材６３０ａ，６３０ｂと突起部６１２とが、突起部６１２の延びる方向に重なり合う長さを意味する。食込み量ｄが０．２ｍｍ未満では、清掃部材６３０ａ，６３０ｂの変形に伴う反力である放電電極６１０に対する押圧力が弱くなり、放電電極６１０に付着する汚染物質を充分に除去できないので、帯電むらが発生するおそれがある。食込み量ｄが０．８ｍｍを超えると、放電電極６１０に付着する汚染物質は充分に除去できるけれども、清掃部材６３０ａ，６３０ｂの変形に伴う反力（放電電極６１０に対する押圧力）が強くなり過ぎるので、放電電極６１０の突起部６１２先端を変形破損し、帯電むらが発生するおそれがある。
【００４７】
支持部材６４０は、清掃部材６３０ａ，６３０ｂを支持する逆Ｌ字状の形状を有する部材であり、その梁状部分に、Ｔ字状を有する清掃部材６３０ａ，６３０ｂの腕部分が装着される。２枚の清掃部材６３０ａ，６３０ｂは、放電電極６１０に対して相対的に移動する方向に関して予め定められる間隔Ｌ３を有するように設けられる。間隔Ｌ３は、一方の清掃部材６３０ａが放電電極６１０に当接して変形するとき、他方の清掃部材６３０ｂが変形している清掃部材６３０ａに当たることのない距離に選ばれ、装着される支持部材６４０の梁状部分の厚みで調整できる。この間隔Ｌ３は、清掃部材６３０ａ，６３０ｂを構成する素材によって変形状態が変化するので、該素材の変形状態を事前に試験して定めるのが望ましい。清掃部材６３０ａ，６３０ｂが、例えば、厚さｔが３０μｍのステンレス鋼からなるとき、間隔Ｌ３は２ｍｍが好ましい。２枚の清掃部材６３０ａ，６３０ｂに間隔Ｌ３を設けることによって、一方の清掃部材６３０ａが放電電極６１０を擦過する間中、他方の清掃部材６３０ｂによってその変形を阻害されることなく好適範囲の押圧力を維持できるので、放電電極６１０の突起部６１２を変形損傷させることなく充分に清掃できる。
【００４８】
移動用部材６５０は、支持部材６４０の柱状部分において放電電極６１０の延びる方向と平行に形成される貫通孔６４１に挿通するように設けられる。移動用部材６５０は、貫通孔６４１に挿通される部位で支持部材６４０に固定されるので、移動用部材６５０を放電電極６１０の延びる方向に牽引することによって、支持部材６４０は、溝部６０１に対して摺動し、かつ溝部６０１に案内されて放電電極６１０の延びる方向に移動できる。すなわち、支持部材６４０に支持される清掃部材６３０ａ，６３０ｂを放電電極６１０に当接させて擦過できる。移動用部材６５０は糸状またはワイヤ状の部材であり、シールドケース６６０に形成される孔または隙間からシールドケース６６０の外方に延び、シールドケース６６０の外面またはプリンタ１００の機体に設けられる滑車６０２ａ，６０２ｂを介してその端部が垂下される。
【００４９】
なお、滑車６０２ａ，６０２ｂと移動用部材６５０との端部は、図４では省略している。移動用部材６５０の端部は、帯電装置３１１Ｙが装着されるプリンタ１００の機体外方にまで延長するのが好ましい。これにより、帯電装置３１１Ｙをプリンタ１００から取外すことなく又はプリンタ１００を開放することなく、放電電極６１０の清掃を実施できる。移動用部材６５０の牽引により清掃部材６３０ａ，６３０ｂを放電電極６１０に当接させて清掃するとき、放電電極６１０に対する清掃部材６３０ａ，６３０ｂの押圧力は、１０〜３０ｇｆになるように調整するのが好ましい。押圧力が１０ｇｆ未満では、放電電極６１０に付着するトナー、紙粉などの汚染物質を充分に除去できないおそれがあり、３０ｇｆを超えると、放電電極６１０の突起部６１２の先端が変形破損するおそれがある。
【００５０】
放電電極６１０に対する清掃部材６３０ａ，６３０ｂの押圧力は、例えば、次のようにして調整できる。移動用部材６５０の一方の端部に錘を吊り下げた状態で、清掃部材６３０ａ又は清掃部材６３０ｂに負荷される力の大きさを測定する。測定は、例えば、清掃部材６５０ａ又は清掃部材６５０ｂにばね秤を接続して行われる。そして、清掃部材６５０ａ又は清掃部材６５０ｂに負荷される力が１０〜３０ｇｆになる錘を選定し、放電電極６１０を清掃するに際して、予め選定した錘を移動用部材６５０の端部に吊り下げることによって、所定の押圧力で清掃できる。また、移動用部材６５０の端部に回転トルクを調整した電動機を接続し、所定の押圧力を負荷できるようにしてもよい。
【００５１】
シールドケース６６０は、感光体ドラム３１０Ｙの表面を臨む面が開放されて開口部が形成され、側壁６６１と、感光体ドラム３１０Ｙの表面を臨む面と対向する面（底面６６２）と、によって形成される内部空間を有する略直方体状の容器状部材である。シールドケース６６０の内部空間には、放電電極６１０、保持部材６２０、清掃部材６３０ａ，６３０ｂ及び支持部材６４０が収容される。また、シールドケース６６０は、放電電極６１０と同一方向に長く延び、長手方向と直交する方向の断面形状が略Ｕ字状に形成されている。シールドケース６６０の底面６６２には、保持部材６２０が装着される。また、シールドケース６６０の側壁６６１と保持部材６２０とによって形成される溝部６０１には、支持部材６４０の柱状部分の端部が摺動可能に挿入される。シールドケース６６０は、例えば、ステンレス鋼などによって構成される。
【００５２】
シールドケース６６０の内壁面の一部または全面に、絶縁性層または半導電性層を形成してもよい。絶縁性層を形成する絶縁性材料としては、この分野で常用されるものを使用できる。また、半導電性層は、シート抵抗が１×１０の５乗〜１×１０の１３乗Ω／□であるものが好ましく、例えば、合成樹脂とカーボンブラックとを含む樹脂組成物からなる層、酸化スズと酸化アルミニウムとの複合体（Ｓｎ−Ａｌ−Ｏ）からなる層などを使用できる。絶縁性層は、絶縁性材料を含む樹脂組成物からなるシートを接着剤などによって貼着すること、該シートを熱融着させること、絶縁性材料を含む樹脂組成物を適切な溶剤に溶解または分散させてなる塗料を塗布して乾燥させることなどによって形成できる。半導電性層も、絶縁性材料に代えて半導電性材料を用いる以外は、絶縁性層と同様にして形成できる。
【００５３】
シールドケース６６０の内壁面の一部または全面に絶縁性層または半導電性層を形成することによって、放電電極６１０による放電効率が向上し、これらの層を形成しない場合よりも少ない放電電流量で感光体ドラム表面を均一に帯電させ得る。
【００５４】
なお、シールドケースは、感光体ドラム３１０Ｙの回転方向のおける上流側にある側壁の感光体ドラム３１０Ｙに近接する部分に切欠き部を形成してもよい。切欠き部を形成することで帯電性能を向上させることができる。切欠き部の幅は特に制限はないが、例えば、切欠き部を形成しない側の側壁及び底面の寸法が１５ｍｍの場合、切欠き部を１ｍｍとすることができる。
【００５５】
グリッド電極６７０は、放電電極６１０と感光体ドラム３１０Ｙとの間に、放電電極６１０と同一方向に延びるように設けられる多孔板状部材である。グリッド電極６７０は、感光体ドラム３１０Ｙ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。
【００５６】
グリッド電極６７０は、感光体ドラム３１０Ｙの回転方向と略直交する方向（感光体ドラムの軸方向）と略平行な境界で複数の領域に分割されている。本実施形態においては、グリッド電極６７０は、図５（ａ）に示すように、感光体ドラム３１０Ｙの回転方向における上流側に位置する上流領域６７１と、上流領域６７１の下流側に位置する中流領域６７２と、中流領域６７２の下流側に位置する下流領域６７３と、に分割されており、上流領域６７１、中流領域６７２及び下流領域６７３は、金属フレーム６７４内に設けられている。
【００５７】
また、中流領域６７２は、感光体ドラム３１０Ｙの表面（感光層）と最も近接するように配置されており、上流領域６７１及び下流領域６７３は、感光体ドラム３１０Ｙに対してほぼ等距離に位置している。
【００５８】
更に、上流領域６７１、中流領域６７２及び下流領域６７３には、金属薄板が所定のピッチで配列されており、金属薄板の配列ピッチ（グリッド電極６７０の長手方向における１つの金属薄板とそれに隣り合う金属薄板との間隔。以下、単に「配列ピッチ」という）と、金属薄板幅（グリッド電極６７０の長手方向における１つの金属薄板の幅。以下、単に「金属薄板幅」という）と、を適宜変更することで、開口率（％）が調整されている。なお、開口率（％）とは、配列ピッチを、配列ピッチと金属薄板幅との合計で除した値をいう。また、多孔形状としては、本実施形態においては、メッシュ状に形成したが、例えば、スリット状や網目状に形成してもよい。
【００５９】
また、グリッド開口率の領域は上流、中流、下流の３領域に限るものではなく、例えば５領域（最上流、上流、中流、下流、最下流）でも構わない。
【００６０】
図５（ｂ）に示すように、中流領域６７２の開口率は、上流領域６７１及び下流領域６７３の開口率よりも大きくなるように形成されている。すなわち、上流領域６７１及び下流領域６７３の開口率は、中流領域６７２の開口率よりも小さくなるように形成されている。なお、中流領域６７２と、上流領域６７１及び下流領域６７３と、の開口率の差は、１０〜２５％が好ましい。また、上流領域６７１の開口率と下流領域６７３の開口率とは、同じであってもよいが、大きさを変える場合には、双方の差が１０％以内が好ましい。
【００６１】
上流領域６７１、中流領域６７２及び下流領域６７３の開口率は、画像形成装置の性能に応じて適宜選択できるが、例えば、上流領域６７１は６５〜８５％、中流領域６７２は８０〜９０％、下流領域６７３は６５〜８５％の範囲から選択するのが好ましい。本実施形態においては、中流領域６７２の開口率は９０％に形成され、上流領域６７１及び下流領域６７３の開口率は、それぞれ７５％に形成されている。
【００６２】
また、グリッド電極６７０は、帯電装置３１１Ｙに対して着脱自在に設けられている。グリッド電極６７０の帯電装置３１１Ｙに対する着脱機構は特に制限されないが、本実施形態においては、グリッド電極６７０の長手方向の両端部に嵌合孔６７５ａ，６７５ｂを形成し、嵌合孔６７５ａ，６７５ｂをシールドケース６６０の内部空間に設けられる不図示の支持部材に嵌合することによって、グリッド電極６７０を帯電装置３１１Ｙに対して着脱可能にしている。
【００６３】
グリッド電極６７０を長手方向と平行な境界で複数の領域に分割し、感光体ドラム３１０Ｙと近接する中流領域６７２の開口率が上流領域６７１及び下流領域６７３の開口率よりも大きくなるように構成し、かつ、上流領域６７１、中流領域６７２及び下流領域６７３の開口率を適宜調整すれば、画像形成速度などのスペックが異なる各種画像形成装置に適用可能になる。即ち、帯電装置３１１Ｙをプラットフォーム化し、画像形成装置のスペックに合わせてグリッド電極６７０を選択することが可能になる。
【００６４】
また、グリッド電極６７０には不図示の電源が電気的に接続されており、不図示の電源は、感光体ドラム３１０Ｙの表面を帯電させる帯電動作時に、グリッド電極６７０に電圧を印加する。グリッド電極６７０は、例えば、放電電極６１０と同様の金属材料を用いて構成され、マスキング及びエッチングにより製造できる。グリッド電極６７０における上流領域６７１、中流領域６７２及び下流領域６７３の少なくとも感光体ドラム３１０Ｙに臨む表面には、ニッケルＰＴＦＥ複合層を形成するのが好ましい。ニッケルＰＴＦＥ複合層は、放電電極６１０の表面にニッケルＰＴＦＥ複合層を形成するのと同様に実施できる。
【００６５】
以上説明したように、第１実施形態に係るプリンタ１００の帯電装置３１１Ｙは、グリッド電極６７０への投影面で見た場合、グリッド電極６７０を感光体ドラム３１０Ｙの回転方向のグリッド電極６７０への投影面への投影線と平行な方向の線を境界線として複数の領域に分割するのではなく（つまり、感光体ドラム３１０Ｙの回転軸と平行な線に沿って並ぶような複数の領域に分割するのではなく）、感光体ドラム３１０Ｙの回転方向と直交する方向の線を境界線として複数の領域に分割する（つまり、感光体ドラム３１０Ｙの回転方向のグリッド電極６７０への投影面への投影線に沿って並ぶような複数の領域に分割する）。そして、感光体ドラム３１０Ｙと最も近接する中流領域６７２の開口率を上流領域６７１及び下流領域６７３の開口率よりも大きくしている。
【００６６】
そのため、感光体ドラム３１０Ｙの表面は帯電の初期から終了時点まで連続的な切れ目のない放電に晒されるとともに、中流領域６７２により帯電の初期において最も多い放電に晒されておおまかに帯電し、その後、上流領域６７１及び下流領域６７３により帯電の初期よりも少ない放電に晒されて帯電が不充分な部分にも電荷が付与させることができる。
【００６７】
これにより、感光体ドラム３１０Ｙの表面がほぼ均一な帯電状態になる前に放電が途切れることがなく、常に放電に晒されるので、感光体ドラム３１０Ｙの回転方向上流側及び下流側のグリッド電極６７０の放電量を減らしても、帯電の不充分な部分への電荷付与も可能になる。また、感光体ドラム３１０Ｙの回転方向上流側及び下流側は、放電量を減じ得るので、放電量ひいては放電電流量をほとんど増加させることなく、感光体ドラム３１０Ｙ表面を帯電させる能力が向上させることができる。
【００６８】
その結果、感光体ドラム表面の帯電むらの発生を抑制しつつ、小型化及び高速化を図ることが可能になる。例えば、プロセス速度３２０〜３７５ｍｍ／秒程度の高速で画像形成を行うプリンタ（以下、「高速機」という）に用いた場合でも、感光体ドラム３１０Ｙを好適に帯電させることができる。
【００６９】
特に、感光体ドラム３１０Ｙと最も近接する中流領域６７２の開口率を上流領域６７１及び下流領域６７３の開口率よりも大きくすることで、放電電流量の増加を抑制しつつ、帯電装置３１１Ｙにおける帯電能力の一層の向上を図ることができ、感光体ドラム３１０Ｙ表面の帯電状態のより一層の均一化が実現される。
【００７０】
また、３２０ｍｍ／秒以下の低速機では、帯電能力の一層の向上が図れるので、より小型化が図れる。
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係るプリンタ１００Ａについて、図１から図４を援用すると共に、図６を参照しながら説明する。第２実施形態に係るプリンタ１００Ａは、帯電装置のグリッド電極が第１実施形態と相違する。そのため、ここでは、第１実施形態と相違する点、即ち、グリッド電極を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成については、第１実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。図６は、第２実施形態に係るグリッド電極６７０Ａを模式的に示す図である。
【００７１】
図６に示すように、グリッド電極６７０Ａは、感光体ドラム３１０Ｙの回転方向における上流側に位置する上流領域６７１Ａと、上流領域６７１Ａの下流側に位置する中流領域６７２Ａと、中流領域６７２Ａの下流側に位置する下流領域６７３Ａと、に分割されており、上流領域６７１Ａ、中流領域６７２Ａ及び下流領域６７３Ａは、金属フレーム６７４内に設けられている。
【００７２】
また、中流領域６７２Ａは、感光体ドラム３１０Ｙの表面（感光層）と最も近接するように配置されており、上流領域６７１Ａ及び下流領域６７３Ａは、感光体ドラム３１０Ｙに対してほぼ等距離に位置している。
【００７３】
更に、中流領域６７２Ａの開口率は、上流領域６７１Ａ及び下流領域６７３Ａの開口率よりも大きく、上流領域６７１Ａの開口率は、下流領域６７３Ａの開口率よりも大きくなるように形成されている。
【００７４】
以上説明したように、第２実施形態に係るプリンタ１００Ａのグリッド電極６７０Ａは、中流領域６７２Ａの開口率が上流領域６７１Ａ及び下流領域６７３Ａの開口率よりも大きいことに加え、上流領域６７１Ａの開口率が、下流領域６７３Ａの開口率よりも大きくなるように形成されている。
【００７５】
このように構成した場合においても、感光体ドラム３１０Ｙの回転方向上流側及び下流側のグリッド電極６７０の放電量を減らしても、帯電の不充分な部分への電荷付与も可能になる。また、感光体ドラム３１０Ｙの回転方向上流側及び下流側は、放電量を減じ得るので、放電量ひいては放電電流量をほとんど増加させることなく、感光体ドラム３１０Ｙ表面を帯電させる能力が向上させることができる。
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係るプリンタ１００Ｂについて、図１から図４を援用すると共に、図７を参照しながら説明する。第３実施形態に係るプリンタ１００Ｂは、帯電装置のグリッド電極が第１実施形態と相違する。そのため、ここでは、第１実施形態と相違する点、即ち、グリッド電極を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成については、第１実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。図７は、第３実施形態に係るグリッド電極６７０Ｂを模式的に示す図である。
【００７６】
図７に示すように、グリッド電極６７０Ｂは、感光体ドラム３１０Ｙの回転方向における上流側に位置する上流領域６７１Ｂと、上流領域６７１Ｂの下流側に位置する中流領域６７２Ｂと、中流領域６７２Ｂの下流側に位置する下流領域６７３Ｂと、に分割されており、上流領域６７１Ｂ、中流領域６７２Ｂ及び下流領域６７３Ｂは、金属フレーム６７４内に設けられている。
【００７７】
また、中流領域６７２Ｂは、感光体ドラム３１０Ｙの表面（感光層）と最も近接するように配置されており、上流領域６７１Ｂ及び下流領域６７３Ｂは、感光体ドラム３１０Ｙに対してほぼ等距離に位置している。
【００７８】
更に、中流領域６７２Ｂの開口率は、上流領域６７１Ｂ及び下流領域６７３Ｂの開口率よりも大きく、下流領域６７３Ｂの開口率は、上流領域６７１Ｂの開口率よりも大きくなるように形成されている。
【００７９】
以上説明したように、第３実施形態に係るプリンタ１００Ｂのグリッド電極６７０Ｂは、中流領域６７２Ｂの開口率が上流領域６７１Ｂ及び下流領域６７３Ｂの開口率よりも大きいことに加え、下流領域６７３Ｂの開口率が、上流領域６７１Ｂの開口率よりも大きくなるように形成されている。
【００８０】
このように構成した場合においても、感光体ドラム３１０Ｙの回転方向上流側及び下流側のグリッド電極６７０の放電量を減らしても、帯電の不充分な部分への電荷付与も可能になる。また、感光体ドラム３１０Ｙの回転方向上流側及び下流側は、放電量を減じ得るので、放電量ひいては放電電流量をほとんど増加させることなく、感光体ドラム３１０Ｙ表面を帯電させる能力が向上させることができる。
＜第４の実施形態＞
第１から第３の実施形態においては、図８に示すように、ノコ歯状の放電電極６１０を利用した。これに対して、第４の実施の形態においては、図９に示すようにワイヤ状の放電電極６８０を利用する。
＜第５の実施形態＞
第５の実施形態では、図１０の断面図に示すような断面形状を有する画像形成装置を利用する。現像装置本体３１４は、内部に、２つのオーガスクリュ３５１及び３５３、現像ロール３５７並びに現像剤層厚規制部材３５９を含む。
【００８１】
図１０に示す、２つのオーガスクリュのうちの一方３５１は、紙面奥の方向に現像剤を撹拌しながら搬送し、他方３５３は紙面手前の方向に現像剤を撹拌しながら搬送する。また、一方のオーガスクリュ３５１の出口に達した現像剤は他方のオーガスクリュ３５３に入り口まで搬送され、同様に、他方のオーガスクリュ３５３の出口に達した現像剤は一方のオーガスクリュ３５１に入り口まで搬送されるため、現像装置本体３１４の内部では、現像剤が循環される。現像ロール３５７は、循環している現像剤を汲み上げて、自身が含む現像スリーブ上で現像剤を搬送し、感光体ドラム３１０に付着させる。現像剤層厚規制部材３５９は、現像スリーブ上における現像剤の層厚を規制し、これにより、感光体ドラム３１０に付着するトナーの量を制限する。
【００８２】
図１０に示すような作像ユニットの構成では、現像剤層厚規制部材３５９に対して現像剤が圧密されるため、現像剤の凝集が発生し易くなり、該凝集した現像剤は現像ロール３５６に含まれるマグネットローラ３５７の磁気拘束力に対して、現像スリーブ３５８の回転による遠心力が大きくなり、現像剤層厚規制部材３５９を通過した際に帯電ユニット３１１側へ飛翔してしまう。
【００８３】
また、鋸歯電極６１０には集塵作用がある為、現像ユニット３１４から飛翔してきた凝集現像剤はグリッド電極６７０へ付着し易くなり、グリッド電極６７０の現像剤汚れが助長される。
【００８４】
しかし、本願のグリッド電極６７０を用いた現像ユニット３１４の構成にすることで、グリッド電極６７０への現像剤汚れを抑制し、延いては、感光体ドラム３１０表面の帯電むらの発生を抑制しつつ、小型化及び高速化が可能な作像ユニットを提供できる。
【００８５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されない。
【００８６】
例えば、本実施形態においては、感光体ドラム３１０Ｙに最も近接する領域として、中流領域６７２を用いて説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上流領域６７１を感光体ドラム３１０Ｙと最も近接する領域としてもよい。このように構成することで、感光体ドラム３１０Ｙの回転方向中流側及び下流側のグリッド電極６７０の放電量を減らしても、帯電の不充分な部分への電荷付与も可能になる。また、感光体ドラム３１０Ｙの回転方向中流側及び下流側は、放電量を減じ得るので、放電量ひいては放電電流量をほとんど増加させることなく、感光体ドラム３１０Ｙ表面を帯電させる能力が向上させることができる。
【００８７】
また、例えば、下流領域６７３を感光体ドラム３１０Ｙと最も近接する領域としてもよい。このように構成することで、感光体ドラム３１０Ｙの回転方向上流側及び中流側のグリッド電極６７０の放電量を減らしても、帯電の不充分な部分への電荷付与も可能になる。また、感光体ドラム３１０Ｙの回転方向上流側及び中流側は、放電量を減じ得るので、放電量ひいては放電電流量をほとんど増加させることなく、感光体ドラム３１０Ｙ表面を帯電させる能力が向上させることができる。
【００８８】
本実施形態では、放電電極として、図８に示すように、先端状突起部を有する鋸刃状の金属を利用するが、図９に示すように、ワイヤ状の金属を利用することもできる。また、ワイヤ状の放電電極の数は、図９では１であるが、２以上であってもよい。
【００８９】
また、図１０に示すような形態で、帯電装置を画像形成装置に組み込むことができる。
【実施例】
【００９０】
次に、実施例１から１０及び比較例１から７を用いて、本発明を具体的に説明する。
＜実施例１＞
図８にあるように放電電極は、複数の先鋭状突起部を有する鋸刃状の金属を放電電極として利用することができる。
【００９１】
ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）からなる板金（寸法２０ｍｍ×３１０ｍｍ×厚さ０．１ｍｍ）にマスキング処理及びエッチング処理を行い、放電電極基板を作製した。具体的には、エッチングは、ステンレス鋼の板金に、３０重量％塩化第２鉄水溶液を液温９０℃で２時間噴霧することによって行った。エッチング後、放電電極基板をエッチング液から取り出し、水洗及び純水による洗浄を行い、放電電極基板を作製した。この放電電極基板の表面に、電気めっきにより厚さ０．５μｍのＮｉめっき層を形成した。
【００９２】
次に、このＮｉめっき層を形成した放電電極基板を、仕上がりめっき層としてＰＴＦＥ粒子含有が１８体積％になるように、粒径１μｍのＰＴＦＥ粒子を分散した後、脱気処理（減圧：１／１０気圧、脱気時間：１０分）されたニッケルＰＴＦＥ複合めっき浴中（浴温９０℃）に３０分浸漬し、表面に厚さ６μｍのニッケルＰＴＦＥ複合めっき層が形成された放電電極を製造した。なお、ニッケルＰＴＦＥめっき浴としては、上村工業株式会社製のニムフロン（商品名）に、前記のようにＰＴＦＥ粒子含有量の調整及び脱気処理を施しためっき浴を用いた。めっき終了後、放電電極をめっき浴から取り出し、水洗及び純水による洗浄を行い、乾燥させて放電電極を製造した。形成されたニッケルＰＴＦＥ複合めっき層表面を走査型電子顕微鏡（商品名：リアルサーフェスビュー、キーエンス株式会社製）で観察したところ、ＰＴＦＥ粒子の２次凝集体は認められず、ＰＴＦＥ粒子が均一に分散しており、ピンホールも観察されなかった。
【００９３】
次に、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）からなる板金（寸法２０ｍｍ×３１０ｍｍ×厚さ０．１ｍｍ）にマスキング処理及びエッチング処理を行い、長手方向と略平行な境界で分割され、且つメッシュ状に形成された上流領域、中流領域及び下流領域を有するグリッド電極を製造した。
【００９４】
上流領域、中流領域及び下流領域の長手方向と直交する幅方向の長さは、上流領域が４．０ｍｍ、中流領域が５．０ｍｍ、下流領域が４．０ｍｍであり、感光体ドラムとの距離は、上流領域が１．４ｍｍ、中流領域が０．８ｍｍ、下流領域が１．４ｍｍであった。また、このグリッド電極を電子写真方式の画像形成装置に装着した場合に、感光体ドラムの回転方向上流側に位置（最上流側）する上流領域は、配列ピッチ０．３０ｍｍ、金属薄板幅０．１ｍｍ、開口率７５％であった。上流領域に隣接する下流側に位置する中流領域は、配列ピッチ０．９０ｍｍ、金属薄板０．１ｍｍ、開口率９０％であった。中流領域と隣接する下流側に位置（最下流側）する下流領域は、配列ピッチ０．３０ｍｍ、金属薄板０．１ｍｍ、開口率７５％であった。
【００９５】
更に、このグリッド電極を写真方式の画像形成装置に用いる際に、感光体ドラムを臨む表面に、上述と同様にして、厚さ０．５μｍのＮｉめっき層及び仕上がりめっき層としてＰＴＦＥ粒子含有量が１８体積％となるように粒径１μｍのＰＴＦＥ粒子が分散され、脱気処理されたニッケルＰＴＦＥ複合めっき浴中（浴温９０℃）に１５分浸漬し、Ｎｉめっき層表面に層厚さ３μｍのニッケルＰＴＦＥめっき層を形成した。ニッケルＰＴＦＥ複合めっき層表面を走査型電子顕微鏡（商品名：リアルサーフェスビュー、キーエンス株式会社製）で観察したところ、ＰＴＦＥ粒子の２次凝集は観察されず、ＰＴＦＥ粒子が均一に分散しており、ピンホールも観察されなかった。
【００９６】
上述で得られた放電電極及びグリッド電極を、市販の画像形成装置（商品名：ＭＸ３５００、シャープ株式会社製）をプロセス速度３２０〜３７５ｍｍ／秒の高速機に改造した評価装置における、帯電装置の放電電極及びグリッド電極と交換した。この画像形成装置を用いてハーフトーン画像を複写し、このときの帯電性能を測定し、得られたハーフトーン画像の目視による観察を行った。評価基準は、帯電性能については、次の基準で行った。◎：非常に良好、○：良好、△：やや良好、×：不良。また、画像均一性については、次の基準で行った。○：目視では画像むらを発見できなかった、△：僅かな画像むらと思われる部分が認識された、×：画像の一部に白筋、黒筋などの画像むらが認識された。総合評価としては、次の基準で行った。◎：非常に良好、○：良好、△：やや良好。×：不良。評価結果を表１に示す。
＜実施例２＞
実施例１と同様の放電電極を製造した。また、実施例１と同様にして、配列ピッチ０．１９ｍｍ、金属薄板幅０．１ｍｍ及び開口率６５％の上流領域、配列ピッチ０．９０ｍｍ、金属薄板０．１ｍｍ及び開口率９０％の中流領域、及び配列ピッチ０．１９ｍｍ、金属薄板０．１ｍｍ及び開口率６５％の下流領域を有するグリッド電極を製造した。このグリッド電極の上流領域、中流領域及び下流領域の長手方向と直交する幅方向の長さは、上流領域が４．０ｍｍ、中流領域が５．０ｍｍ、下流領域が４．０ｍｍであり、感光体ドラムとの距離は、上流領域が１．４ｍｍ、中流領域が０．８ｍｍ、下流領域が１．４ｍｍであった。
【００９７】
この放電電極及びグリッド電極を用いて、実施例１と同様の測定及び目視による評価を行った。評価結果を表１に示す。
＜実施例３＞
実施例１と同様の放電電極を製造した。また、実施例１と同様にして、配列ピッチ０．３０ｍｍ、金属薄板幅０．１ｍｍ及び開口率７５％の上流領域、配列ピッチ０．５７ｍｍ、金属薄板０．１ｍｍ及び開口率８５％の中流領域、及び配列ピッチ０．３０ｍｍ、金属薄板０．１ｍｍ及び開口率７５％の下流領域を有するグリッド電極を製造した。このグリッド電極の上流領域、中流領域及び下流領域の長手方向と直交する幅方向の長さは、上流領域が４．０ｍｍ、中流領域が５．０ｍｍ、下流領域が４．０ｍｍであり、感光体ドラムとの距離は、上流領域が１．４ｍｍ、中流領域が０．８ｍｍ、下流領域が１．４ｍｍであった。
【００９８】
この放電電極及びグリッド電極を用いて、実施例１と同様の測定及び目視による評価を行った。評価結果を表１に示す。
＜実施例４＞
実施例１と同様の放電電極を製造した。また、実施例１と同様にして、配列ピッチ０．４０ｍｍ、金属薄板幅０．１ｍｍ及び開口率８０％の上流領域、配列ピッチ０．９０ｍｍ、金属薄板０．１ｍｍ及び開口率９０％の中流領域、及び配列ピッチ０．２３ｍｍ、金属薄板０．１ｍｍ及び開口率７０％の下流領域を有するグリッド電極を製造した。このグリッド電極の上流領域、中流領域及び下流領域の長手方向と直交する幅方向の長さは、上流領域が４．０ｍｍ、中流領域が５．０ｍｍ、下流領域が４．０ｍｍであり、感光体ドラムとの距離は、上流領域が１．４ｍｍ、中流領域が０．８ｍｍ、下流領域が１．４ｍｍであった。
【００９９】
この放電電極及びグリッド電極を用いて、実施例１と同様の測定及び目視による評価を行った。評価結果を表１に示す。
＜実施例５＞
実施例１と同様の放電電極を製造した。また、実施例１と同様にして、配列ピッチ０．２３ｍｍ、金属薄板幅０．１ｍｍ及び開口率７０％の上流領域、配列ピッチ０．９０ｍｍ、金属薄板０．１ｍｍ及び開口率９０％の中流領域、及び配列ピッチ０．４０ｍｍ、金属薄板０．１ｍｍ及び開口率８０％の下流領域を有するグリッド電極を製造した。このグリッド電極の上流領域、中流領域及び下流領域の長手方向と直交する幅方向の長さは、上流領域が４．０ｍｍ、中流領域が５．０ｍｍ、下流領域が４．０ｍｍであり、感光体ドラムとの距離は、上流領域が１．４ｍｍ、中流領域が０．８ｍｍ、下流領域が１．４ｍｍであった。
【０１００】
この放電電極及びグリッド電極を用いて、実施例１と同様の測定及び目視による評価を行った。評価結果を表１に示す。
＜実施例６＞
実施例１と同様の放電電極を製造した。また、実施例１と同様にして、配列ピッチ０．３０ｍｍ、金属薄板幅０．１ｍｍ及び開口率７５％の上流領域、配列ピッチ０．９０ｍｍ、金属薄板０．１ｍｍ及び開口率９０％の中流領域、及び配列ピッチ０．３０ｍｍ、金属薄板０．１ｍｍ及び開口率７５％の下流領域を有するグリッド電極を製造した。このグリッド電極の上流領域、中流領域及び下流領域の長手方向と直交する幅方向の長さは、上流領域が５．０ｍｍ、中流領域が３．０ｍｍ、下流領域が５．０ｍｍであり、感光体ドラムとの距離は、上流領域が１．４ｍｍ、中流領域が０．８ｍｍ、下流領域が１．４ｍｍであった。
【０１０１】
この放電電極及びグリッド電極を用いて、実施例１と同様の測定及び目視による評価を行った。評価結果を表１に示す。
＜実施例７＞
実施例１と同様の放電電極を製造した。また、実施例１と同様にして、配列ピッチ０．３０ｍｍ、金属薄板幅０．１ｍｍ及び開口率７５％の上流領域、配列ピッチ０．９０ｍｍ、金属薄板０．１ｍｍ及び開口率９０％の中流領域、及び配列ピッチ０．３０ｍｍ、金属薄板０．１ｍｍ及び開口率７５％の下流領域を有するグリッド電極を製造した。このグリッド電極の上流領域、中流領域及び下流領域の長手方向と直交する幅方向の長さは、上流領域が４．５ｍｍ、中流領域が４．０ｍｍ、下流領域が４．５ｍｍであり、感光体ドラムとの距離は、上流領域が１．４ｍｍ、中流領域が０．８ｍｍ、下流領域が１．４ｍｍであった。
【０１０２】
この放電電極及びグリッド電極を用いて、実施例１と同様の測定及び目視による評価を行った。評価結果を表１に示す。
＜実施例８＞
実施例１と同様の放電電極を製造した。また、実施例１と同様にして、配列ピッチ０．９０ｍｍ、金属薄板幅０．１ｍｍ及び開口率９０％の上流領域、配列ピッチ０．４０ｍｍ、金属薄板０．１ｍｍ及び開口率８０％の中流領域、及び配列ピッチ０．２３ｍｍ、金属薄板０．１ｍｍ及び開口率７０％の下流領域を有するグリッド電極を製造した。このグリッド電極の上流領域、中流領域及び下流領域の長手方向と直交する幅方向の長さは、上流領域が３．０ｍｍ、中流領域が４．０ｍｍ、下流領域が５．０ｍｍであり、感光体ドラムとの距離は、上流領域が０．８ｍｍ、中流領域が１．１ｍｍ、下流領域が１．４ｍｍであった。
【０１０３】
この放電電極及びグリッド電極を用いて、実施例１と同様の測定及び目視による評価を行った。評価結果を表１に示す。
＜実施例９＞
実施例１と同様の放電電極を製造した。また、実施例１と同様にして、配列ピッチ０．２３ｍｍ、金属薄板幅０．１ｍｍ及び開口率７０％の上流領域、配列ピッチ０．４０ｍｍ、金属薄板０．１ｍｍ及び開口率８０％の中流領域、及び配列ピッチ０．９０ｍｍ、金属薄板０．１ｍｍ及び開口率９０％の下流領域を有するグリッド電極を製造した。このグリッド電極の上流領域、中流領域及び下流領域の長手方向と直交する幅方向の長さは、上流領域が５．０ｍｍ、中流領域が４．０ｍｍ、下流領域が３．０ｍｍであり、感光体ドラムとの距離は、上流領域が１．４ｍｍ、中流領域が１．１ｍｍ、下流領域が０．８ｍｍであった。
【０１０４】
この放電電極及びグリッド電極を用いて、実施例１と同様の測定及び目視による評価を行った。評価結果を表１に示す。
＜実施例１０＞
実施例１０は、実施例１と同一のグリッド電極を用いたものである。実施例１では、放電電極として、複数の先鋭状突起部を有する鋸刃状のものを用いるのに対して、実施例１０では、ワイヤ状のものを用いる点において、実施例１０は、実施例１と異なる。
【０１０５】
図９にあるように放電電極は、感光体の軸方向に張られたワイヤ（チャージワイヤ）を放電電極として利用することができる。このワイヤの素材は、金属であればどのような金属でもよく、たとえばここではタングステンである。放電電極として利用するワイヤの太さは直径が３０μｍ〜１００μｍであることが好ましい。直径を下限値以上とすることによって、電極に機械的な強度を持たせることができるという利点があり、直径を上限値以下とすることによって、電界を集中させ放電の効率を上げることができるという利点がある。たとえばここでは直径５０μｍである。
【０１０６】
更に、チャージワイヤにメッキを施し、汚染防止を図ってもよい。
更に、チャージワイヤは1本に限らず、複数本を使用してもよい。
【０１０７】
このチャージワイヤと実施例１と同様のグリッド電極を用いて、実施例１と同様の測定及び目視による評価を行った。評価結果を表1に示す。
＜比較例１＞
実施例１と同様の放電電極を製造した。また、実施例１と同様にして、配列ピッチ０．５７ｍｍ、金属薄板幅０．１ｍｍ及び開口率８５％の上流領域、配列ピッチ０．２３ｍｍ、金属薄板０．１ｍｍ及び開口率７０％の中流領域、及び配列ピッチ０．５７ｍｍ、金属薄板０．１ｍｍ及び開口率８５％の下流領域を有するグリッド電極を製造した。このグリッド電極の上流領域、中流領域及び下流領域の長手方向と直交する幅方向の長さは、上流領域が４．０ｍｍ、中流領域が５．０ｍｍ、下流領域が４．０ｍｍであり、感光体ドラムとの距離は、上流領域が１．４ｍｍ、中流領域が０．８ｍｍ、下流領域が１．４ｍｍであった。
【０１０８】
この放電電極及びグリッド電極を用いて、実施例１と同様の測定及び目視による評価を行った。評価結果を表１に示す。
＜比較例２＞
実施例１と同様の放電電極を製造した。また、実施例１と同様にして、配列ピッチ０．２３ｍｍ、金属薄板幅０．１ｍｍ及び開口率７０％の上流領域、配列ピッチ０．４０ｍｍ、金属薄板０．１ｍｍ及び開口率８０％の中流領域、及び配列ピッチ０．９０ｍｍ、金属薄板０．１ｍｍ及び開口率９０％の下流領域を有するグリッド電極を製造した。このグリッド電極の上流領域、中流領域及び下流領域の長手方向と直交する幅方向の長さは、上流領域が４．０ｍｍ、中流領域が５．０ｍｍ、下流領域が４．０ｍｍであり、感光体ドラムとの距離は、上流領域が１．４ｍｍ、中流領域が０．８ｍｍ、下流領域が１．４ｍｍであった。
【０１０９】
この放電電極及びグリッド電極を用いて、実施例１と同様の測定及び目視による評価を行った。評価結果を表１に示す。
＜比較例３＞
実施例１と同様の放電電極を製造した。また、実施例１と同様にして、配列ピッチ０．９０ｍｍ、金属薄板幅０．１ｍｍ及び開口率９０％の上流領域、配列ピッチ０．４０ｍｍ、金属薄板０．１ｍｍ及び開口率８０％の中流領域、及び配列ピッチ０．２３ｍｍ、金属薄板０．１ｍｍ及び開口率７０％の下流領域を有するグリッド電極を製造した。このグリッド電極の上流領域、中流領域及び下流領域の長手方向と直交する幅方向の長さは、上流領域が４．０ｍｍ、中流領域が５．０ｍｍ、下流領域が４．０ｍｍであり、感光体ドラムとの距離は、上流領域が１．４ｍｍ、中流領域が０．８ｍｍ、下流領域が１．４ｍｍであった。
【０１１０】
この放電電極及びグリッド電極を用いて、実施例１と同様の測定及び目視による評価を行った。評価結果を表１に示す。
＜比較例４＞
実施例１と同様の放電電極を製造した。また、実施例１と同様にして、配列ピッチ０．４０ｍｍ、金属薄板幅０．１ｍｍ及び開口率８０％の上流領域、中流領域及び下流領域を有するグリッド電極を製造した。このグリッド電極の上流領域、中流領域及び下流領域の長手方向と直交する幅方向の長さは、上流領域が４．０ｍｍ、中流領域が５．０ｍｍ、下流領域が４．０ｍｍであり、感光体ドラムとの距離は、上流領域が１．４ｍｍ、中流領域が０．８ｍｍ、下流領域が１．４ｍｍであった。
【０１１１】
この放電電極及びグリッド電極を用いて、実施例１と同様の測定及び目視による評価を行った。評価結果を表１に示す。
＜比較例５＞
実施例１と同様の放電電極を製造した。また、実施例１と同様にして、配列ピッチ０．３０ｍｍ、金属薄板幅１．１ｍｍ及び開口率７５％の上流領域、中流領域及び下流領域を有するグリッド電極を製造した。このグリッド電極の上流領域、中流領域及び下流領域の長手方向と直交する幅方向の長さは、上流領域が４．０ｍｍ、中流領域が５．０ｍｍ、下流領域が４．０ｍｍであり、感光体ドラムとの距離は、上流領域が１．４ｍｍ、中流領域が０．８ｍｍ、下流領域が１．４ｍｍであった。
【０１１２】
この放電電極及びグリッド電極を用いて、実施例１と同様の測定及び目視による評価を行った。評価結果を表１に示す。
＜比較例６＞
実施例１と同様の放電電極を製造した。また、実施例１と同様にして、配列ピッチ０．９０ｍｍ、金属薄板幅２．１ｍｍ及び開口率９０％の上流領域、中流領域及び下流領域を有するグリッド電極を製造した。このグリッド電極の上流領域、中流領域及び下流領域の長手方向と直交する幅方向の長さは、上流領域が４．０ｍｍ、中流領域が５．０ｍｍ、下流領域が４．０ｍｍであり、感光体ドラムとの距離は、上流領域が１．４ｍｍ、中流領域が０．８ｍｍ、下流領域が１．４ｍｍであった。
【０１１３】
この放電電極及びグリッド電極を用いて、実施例１と同様の測定及び目視による評価を行った。評価結果を表１に示す。
＜比較例７＞
比較例７は、比較例１と同一のグリッド電極を用いたものである。比較例１では、放電電極として、複数の先鋭状突起部を有する鋸刃状のものを用いるのに対して、比較例７では、ワイヤ状のものを用いる点において、比較例７は、比較例１と異なる。
【０１１４】
実施例７と同様のワイア放電電極を製造した。また、実施例１０と同様にして、配列ピッチ０．５７ｍｍ、金属薄板幅０．１ｍｍ及び開口率８５％の上流領域、配列ピッチ０．２３ｍｍ、金属薄板０．１ｍｍ及び開口率７０％の中流領域、及び配列ピッチ０．５７ｍｍ、金属薄板０．１ｍｍ及び開口率８５％の下流領域を有するグリッド電極を製造した。このグリッド電極の上流領域、中流領域及び下流領域の長手方向と直交する幅方向の長さは、上流領域が４．０ｍｍ、中流領域が５．０ｍｍ、下流領域が４．０ｍｍであり、感光体ドラムとの距離は、上流領域が１．４ｍｍ、中流領域が０．８ｍｍ、下流領域が１．４ｍｍであった。
【０１１５】
この放電電極及びグリッド電極を用いて、実施例１と同様の測定及び目視による評価を行った。評価結果を表１に示す。
【０１１６】
【表１】
0006626655.tif 000002
【０１１７】
＜結び＞
実施例１乃至７においては、中流のグリッド電極と感光体ドラムとの間の距離は、上流のグリッド電極と感光体ドラムとの間の距離及び下流のグリッド電極と感光体との間の距離よりも短く設定されている。また、上流のグリッド電極と感光体ドラムとの間の距離は、下流のグリッド電極と感光体との間の距離と等しい。これは、帯電装置の短手方向で見て、帯電装置の中心が感光体ドラムに最接近するように帯電装置が設置されていることを示す。そして、中流のグリッド電極の開口率は、上流のグリッド電極の開口率及び下流のグリッド電極の開口率よりも高い。これらの実施例では、帯電性能及び画像均一性について、「非常に良好」又は「良好」の結果を得ている。
【０１１８】
実施例８においては、上流のグリッド電極と感光体ドラムとの間の距離は、中流のグリッド電極と感光体ドラムとの間の距離よりも短く、中流のグリッド電極と感光体との間の距離は、下流のグリッド電極と感光体ドラムとの間の距離よりも短く設定されている。これは、帯電装置の短手方向で見て、帯電装置の中心よりも上流側が感光体ドラムに最接近するように帯電装置が設置されていることを示す。そして、上流のグリッド電極の開口率は、中流のグリッド電極の開口率よりも高く、中流のグリッド電極の開口率は、下流のグリッド電極の開口率よりも高い。この実施例では、帯電性能及び画像均一性について、「良好」の結果を得ている。
【０１１９】
実施例９は、実施例８と比較して、上流と下流とが入れ替わったものである。この実施例でも、帯電性能及び画像均一性について、「良好」の結果を得ている。
【０１２０】
実施例１０は、上述したように、実施例１と同一のグリッド電極を用いたものである。実施例１では、放電電極として、複数の先鋭状突起部を有する鋸刃状のものを用いるのに対して、実施例１０では、ワイヤ状のものを用いる点において、実施例１０は、実施例１と異なる。実施例１０は、実施例１と同様な帯電性能及び画像均一性についての結果を得ている。
【０１２１】
放電電極がノコ歯状のものであるか、又は、ワイヤ状のものであるかの相違は、帯電装置の長手方向で見た場合に形状の相違を生ずるが、帯電装置の短手方向で見た場合には形状の相違をほとんど生じない。そして、実施例１乃至９は、帯電装置の短手方向で見た場合の数値を変えたものであり、実施例１乃至９は、帯電装置の長手方向で見た場合には、相違はない。従って、実施例１と実施例１０との帯電性能及び画像均一性についての結果が同一であるならば、実施例２乃至９と比較して、放電電極をノコ歯状のものからワイヤ状のものに変更した点のみが異なる実施例を設けるならば、それらの実施例からはそれぞれ実施例２乃至９と同様な結果が得られることが推測できる。従って、実施例２乃至９に対応する実施例１１乃至１８を省略した。
【０１２２】
比較例１乃至３においては、実施例１乃至５と同様に、中流のグリッド電極と感光体ドラムとの間の距離は、上流のグリッド電極と感光体ドラムとの間の距離及び下流のグリッド電極と感光体との間の距離よりも短く設定されている。また、比較例１乃至３においては、実施例１乃至５と同様に、上流のグリッド電極と感光体ドラムとの間の距離は、下流のグリッド電極と感光体との間の距離と等しい。これは、帯電装置の短手方向で見て、帯電装置の中心が感光体ドラムに最接近するように帯電装置が設置されていることを示す。そして、比較例１乃至３においては、実施例１乃至５とは異なり、中流のグリッド電極の開口率は、上流のグリッド電極の開口率及び下流のグリッド電極の開口率より低い。これらの比較例では、帯電性能及び画像均一性について、少なくとも１つは「不良」又は「やや良好」に留まるような結果を得ている。
【０１２３】
比較例４乃至６においては、実施例１乃至１０及び比較例１乃至３と異なり、グリッド電極の開口率は、上流、中流及び下流で同一である。これらの比較例では、帯電性能及び画像均一性について、少なくとも１つは「不良」又は「やや良好」に留まるような結果を得ている。
【０１２４】
比較例７は、上述したように、比較例１と同一のグリッド電極を用いたものである。比較例１では、放電電極として、複数の先鋭状突起部を有する鋸刃状のものを用いるのに対して、比較例７では、ワイヤ状のものを用いる点において、実施例７は、比較例１と異なる。比較例７は、比較例１と同様な帯電性能及び画像均一性についての結果を得ている。
【０１２５】
実施例１と実施例１０との帯電性能及び画像均一性についての結果が同一であるならば、実施例２乃至９と比較して、放電電極をノコ歯状のものからワイヤ状のものに変更した点のみが異なる実施例を設けるならば、それらの実施例からはそれぞれ実施例２乃至９と同様な結果が得られることが推測できることと同様な理由を比較例１乃至６に対して適用することができる。従って、比較例２乃至６に対応する比較例８乃至１２を省略した。
【０１２６】
実施例１乃至１０及び比較例１乃至７より、放電電極の形状がノコ歯状であるかワイヤ状であるかにかかわらず、グリッド電極として、感光体ドラムの回転方向に沿う方向に複数の領域に分割したものを選択し、複数の領域を、前記感光体ドラムと近接する領域の開口率が他の領域の開口率よりも大きいように設定することにより、帯電性能及び画像均一性を高めることができることを確認することができた。
【０１２７】
従って、表１に示すように、本発明の画像形成装置においては、非常に高速で画像形成を行うにもかかわらず、感光体ドラムが均一に帯電することによって、画像むら（ハーフトーンむら）が発生が著しく抑制されたことが分かる。
【符号の説明】
【０１２８】
１０    シート給送部
３０    画像形成部
３１Ｙ〜３１Ｂ    プロセスカートリッジ
３２    露光装置
３３    転写部（転写手段）
３４    定着部（定着手段）
５０    制御部
１００    レーザビームプリンタ（画像形成装置）
３１０Ｙ    感光体ドラム
３１１Ｙ    スコロトロン帯電装置（帯電装置）
３１２Ｙ    現像装置
６１０    放電電極（鋸刃状）
６１２    突起部（先鋭状突起部）
６７０    グリッド電極
６７１    上流領域
６７２    中流領域
６７３    下流領域
６８０    放電電極（ワイヤ状）
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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