(57)【要約】【課題】寿命が長く、かつオゾン発生量が少ない帯電装置を提供する。【解決手段】このディジタル複写機の帯電装置３１では、噴霧ノズル４４内の液体４０に電圧Ｖ１を印加して静電噴霧を起こし、帯電した微小な液滴４９を噴射ノズル４４から感光体ドラム３０の表面に噴射するとともに、液体４０に供給圧力を与えて静電噴霧を促進する。したがって、液体４０に印加する電圧Ｖ１を下げることができ、コロナ放電を抑制してオゾン発生量を低減することができる。また、帯電ローラや帯電ブラシのように接触磨耗による劣化を生じることもない。【選択図】図２
2008046303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真方式の画像形成を行なうために、静電潜像担持体の表面を帯電させる帯電装置において、
噴霧ノズル内の液体に電圧を印加して静電噴霧を起こし、帯電した微小な液滴を前記噴霧ノズルから前記静電潜像担持体の表面に噴射する静電噴霧手段と、
前記液体に力またはエネルギを与えて前記静電噴霧を促進する静電噴霧促進手段とを備えたことを特徴とする、帯電装置。
【請求項２】
前記噴霧ノズルにおける電界強度は放電開始電界よりも小さく設定されてい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】
前記静電噴霧促進手段は、前記液体に圧力を与えて前記静電噴霧を促進することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の帯電装置。
【請求項４】
前記静電噴霧促進手段は、前記噴霧ノズルに発生したメニスカスに風を与えて前記静電噴霧を促進することを特徴とする、請求項１から請求項３までのいずれかに記載の帯電装置。
【請求項５】
前記静電噴霧促進手段は、前記静電潜像担持体の表面と前記噴霧ノズルとを相対運動させて前記風を発生させることを特徴とする、請求項４に記載の帯電装置。
【請求項６】
前記静電噴霧促進手段は、発生した前記風を前記噴霧ノズルに導く導風部材を含むことを特徴とする、請求項５に記載の帯電装置。
【請求項７】
前記静電噴霧促進手段は、前記液体に振動を与えて前記静電噴霧を促進することを特徴とする、請求項１から請求項６までのいずれかに記載の帯電装置。
【請求項８】
前記静電噴霧促進手段は、前記液体に熱を与えて前記静電噴霧を促進することを特徴とする、請求項１から請求項７までのいずれかに記載の帯電装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれかに記載の帯電装置を備え、電子写真方式の画像形成を行なうことを特徴とする、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は帯電装置およびそれを用いた画像形成装置に関し、特に、電子写真方式の画像形成を行なうために静電潜像担持体の表面を帯電させる帯電装置と、それを用いた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、静電潜像担持体の帯電装置として、コロナ帯電器が広く利用されてきた。コロナ帯電器としては、放電電極、ケース、およびグリッド電極から構成されるスコロトロン方式のコロナ帯電器（以下、スコロトロン帯電器と称する）が最も一般的である。スコロトロン帯電器は、その放電開口部にグリッド電極を有し、静電潜像担持体に対向して非接触に配設され、放電開口部から放出されるイオンを静電潜像担持体面に供給して静電潜像担持体面を所定の極性および電位に一様帯電させるものである。また、スコロトロン帯電器では、放電電極として、直径φ３０〜１００μｍのタングステンワイヤ電極または針状の電極を複数個配列したノコ歯電極が用いられている。
【０００３】
また、他の帯電装置として、静電潜像担持体にローラを近接または接触させて電圧を印加するローラ帯電方式や、ブラシを接触させて電圧を印加するブラシ帯電方式の帯電装置が実用化されている。これらの帯電装置によれば、電源の低電圧化と、オゾン発生量の大幅な低減化を図ることができる。たとえば特許文献１には、エピクロルヒドリンゴムを含有する２層構造の帯電ローラの採用により、オゾン発生量を低減させ、かつローラ帯電の課題である帯電ムラを解決する方法が開示されている。
【特許文献１】特開平５−３４１６２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のスコロトロン帯電器では、電極に高電圧を印加してコロナ放電を行なうので、多量のオゾンが発生するという問題がある。オゾンは人体に対して有害であるため、画像形成装置においては、その発生量をできるだけ低減しなければならない。たとえば、ドイツの環境保護を目的としたエコラベルであるブルーエンジェルマークにおいては、オゾン発生量が定量的に制限されている。
【０００５】
画像形成装置におけるオゾン対策としては、スコロトロン帯電器で発生したオゾンを機外に逃さぬよう、オゾンを吸着および分解するオゾンフィルタを設ける方法が主流である。しかし、この方法では、オゾンの酸化作用による機内部品の劣化や、オゾンフィルタの交換によるランニングコストの上昇という問題が発生してしまう。
【０００６】
また、ローラ帯電方式の帯電装置では、静電潜像担持体表面や帯電ローラが劣化、磨耗するという問題がある。また、ブラシ帯電方式の帯電装置においても、帯電ブラシが劣化、磨耗するという問題がある。これらの問題は画像形成装置が高速化するほど顕著になることから、画像形成装置の高速機への対応が困難な状況になっている。
【０００７】
それゆえに、この発明の主たる目的は、寿命が長く、オゾン発生量が少ない帯電装置と、それを用いた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る帯電装置は、電子写真方式の画像形成を行なうために、静電潜像担持体の表面を帯電させる帯電装置において、噴霧ノズル内の液体に電圧を印加して静電噴霧を起こし、帯電した微小な液滴を噴霧ノズルから静電潜像担持体の表面に噴射する静電噴霧手段と、液体に力またはエネルギを与えて静電噴霧を促進する静電噴霧促進手段とを備えたことを特徴とする。したがって、液体に与える力またはエネルギ分だけ液体への印加電圧を下げることができ、コロナ放電を抑制してオゾン発生量の低減化を図ることができる。また、静電噴霧方式を採用したので、帯電ローラや帯電ブラシのように接触磨耗による劣化を生じることがなく、装置の長寿命化を図ることができる。
【０００９】
好ましくは、噴霧ノズルにおける電界強度は放電開始電界よりも小さく設定されている。この場合は、コロナ放電の発生を完全に防止してオゾンの発生を無くすことができる。
【００１０】
また好ましくは、静電噴霧促進手段は、液体に圧力を与えて静電噴霧を促進する。この場合は、液体に圧力を与えることにより、低い印加電圧で高い電荷供給量を得ることができる。
【００１１】
また好ましくは、静電噴霧促進手段は、噴霧ノズルに発生したメニスカスに風を与えて静電噴霧を促進する。この場合は、噴霧ノズルに発生したメニスカスに風を与えることにより、低い印加電圧で高い電荷供給量を得ることができる。また、レナード効果により、負イオンを増加させて電荷供給量を増加させることができる。また、液滴の気化速度を速くすることができ、静電潜像担持体表面における液体の凝縮を防止することができる。
【００１２】
また好ましくは、静電噴霧促進手段は、静電潜像担持体の表面と噴霧ノズルとを相対運動させて風を発生させる。この場合は、風を容易に発生させることができる。
【００１３】
また好ましくは、静電噴霧促進手段は、発生した風を噴霧ノズルに導く導風部材を含む。この場合は、発生させた風を効率良く噴霧ノズルに導くことができる。
【００１４】
また好ましくは、静電噴霧促進手段は、液体に振動を与えて静電噴霧を促進する。この場合は、液体に振動を与えることにより、低い印加電圧で高い電荷供給量を得ることができる。また、噴霧ノズルに付着したホコリ、残留トナーなどを振動によって除去することができる。
【００１５】
また好ましくは、静電噴霧促進手段は、液体に熱を与えて静電噴霧を促進する。この場合は、液体に熱を与えることにより、低い印加電圧で高い電荷供給量を得ることができる。また、液体を蒸発させることにより、より小さな液滴の生成が可能となり、液体使用量に対する電荷供給効率を高めることができる。
【００１６】
また、この発明に係る画像形成装置は、上記帯電装置を備え、電子写真方式の画像形成を行なう。この場合は、オゾンフィルタを用いることなく、オゾン発生量の低減化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、この発明に係る帯電装置では、噴霧ノズル内の液体に電圧を印加して静電噴霧を起こし、帯電した微小な液滴を噴霧ノズルから静電潜像担持体の表面に噴射する静電噴霧手段と、液体に力またはエネルギを与えて静電噴霧を促進する静電噴霧促進手段とが設けられる。したがって、静電潜像担持体に対して非接触で帯電させるので、接触摩擦による劣化を回避することができる。また、印加電圧を適正化することで、オゾン発生量を大幅に低減することができる。
【００１８】
また、この発明に係る画像形成装置では、上記帯電装置を使用するので、帯電装置および静電潜像担持体が摩擦により劣化、磨耗することを回避し、かつオゾン発生量を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、この発明の一実施の形態によるディジタル複写機の構成を示す断面図である。図１において、このディジタル複写機は、原稿読取部１、画像形成部２、給紙部３、および後処理装置４を備える。原稿読取部１は、透明ガラスからなる原稿台１０と、原稿台１０の上に配置された自動原稿搬送装置１１と、原稿台１０に載置された原稿の画像を読み取る光学系ユニットとを含む。
【００２０】
自動原稿搬送装置１１は、原稿セットトレイ上にセットされた複数枚の原稿を１枚ずつ自動的に原稿台１０上へ給送する。また、自動原稿搬送装置１１は、原稿カバーとしても機能する。自動原稿搬送装置１１の端部には、ジョブの入力や画像形成内容の設定などのユーザから入力操作を受け付ける操作パネル１２が配置されている。
【００２１】
光学系ユニットは、原稿台１０の下方に配置され、原稿台１０上に載置された原稿の画像を走査して読み取る。この光学系ユニットは、走査ユニット１３，１４、光学レンズ１５、および光電変換素子であるＣＣＤラインセンサ１６を含む。
【００２２】
走査ユニット１３は、原稿面上を露光する露光ランプユニットと、原稿からの反射光を所定の方向に反射させる第１ミラーとを含む。走査ユニット１４は、第１ミラーから反射されてくる原稿からの反射光をＣＣＤラインセンサ１６に導く第２ミラーおよび第３ミラーを含む。光学レンズ１５は、原稿からの反射光をＣＣＤラインセンサ１６に結像させる。ＣＣＤラインセンサ１６は、原稿からの反射光を光電変換して画像データを生成する。なお、この画像データは、図示しない画像処理部を介して、画像形成部２に出力される。
【００２３】
画像形成部２の下方には、給紙部３が設けられている。給紙部３は、用紙カセット２１〜２３、手差しトレイ２４、および両面ユニット２５を含む。用紙カセット２１〜２３、および手差しトレイ２４のそれぞれから、画像形成部２を経由して後処理装置４までの間に用紙搬送路が形成される。用紙カセット２１〜２３、手差しトレイ２４、または両面ユニット２５から給送された用紙は、搬送ローラを有する搬送ユニット２６を介して画像形成部２に供給される。
【００２４】
両面ユニット２５は、用紙を反転させるスイッチバック路２７に通じており、用紙の両面に画像形成を行なう時に用いられる。なお、両面ユニット２５は通常の用紙カセットと交換可能な構成となっており、両面ユニット２５を通常の用紙カセットに置き換えてもよい。
【００２５】
画像形成部２は、静電潜像担持体である感光体ドラム３０と、感光体ドラム３０を所定の電位に帯電させる帯電装置３１と、露光装置である光書込装置３２と、感光体ドラム３０上に形成された静電潜像にトナーを供給して顕像化する現像ユニット３３と、感光体ドラム３０表面に形成されたトナー像を用紙に転写するチャージャ方式の転写器３４と、用紙を除電して感光体ドラム３０から剥離し易くする除電器３５と、余分なトナーを回収するクリーニング器３６とを含む。
【００２６】
感光体ドラム３０の周囲において、帯電装置３１、光書込装置３２、現像ユニット３３、転写器３４、除電器３５、およびクリーニング器３６によって、それぞれ帯電処理、露光処理、現像処理、転写処理、除電処理、および清掃処理が行なわれる。画像形成処理時には、感光体ドラム１は周速３００ｍｍ／ｓで回転駆動される。
【００２７】
感光体ドラム３０および転写器３４の間の画像形成位置において、画像データに基づいた未定着の現像剤像が用紙の表面に転写される。その後、用紙搬送路における画像形成位置の下流側に配置されている定着ユニット３７に導かれ、定着ユニット３７によって、用紙上の未定着の現像剤像が加熱および加圧されて用紙に定着する。
【００２８】
定着ユニット３７の下流側において用紙搬送路は二方向に分岐しており、一方が、用紙の裏面に再度画像を形成するために用紙の前後を反転させるスイッチバック路２７に通じており、他方が、排紙ローラ３８を介して後処理装置４に通じている。後処理装置４は、画像が形成された用紙に対してステープル処理などの後処理を施して昇降トレイ３９上に用紙を排出する。
【００２９】
次に、このディジタル複写機の特徴となる帯電装置３１について詳細に説明する。スコロトロン方式、ローラ帯電方式、ブラシ帯電方式などの従来の帯電方式の問題を解決する方式として、静電噴霧により静電潜像担持体を帯電する方式がある（たとえば特願２００６−１１９８３６号参照）。この帯電方式では、噴霧する液滴を媒体として帯電に必要な電荷を静電潜像担持体の表面に供給するため、原理的にはオゾンが発生することがない。また、静電潜像担持体に対して非接触で帯電するので、帯電ローラや帯電ブラシのように接触磨耗による劣化を生じることがなく、寿命の長い安定した帯電装置を実現できる。
【００３０】
しかし、この帯電方式では、液体に電圧を印加し、細く尖った噴霧ノズルの先端から帯電した液滴を噴射するため、噴霧ノズル先端の電界強度が高くなり、噴霧する液体の物性、あるいは噴霧ノズルおよび液体供給路の形状によっては、噴霧ノズル先端の電界強度が過剰に高くなってコロナ放電が発生する。コロナ放電が発生すると、静電噴霧によって発生する電荷と、コロナ放電によって発生する電荷とが混在した状態となり、コロナ放電電流量に比例した量のオゾンが発生してしまう。この実施の形態の帯電装置３１では、この問題も解決される。
【００３１】
図２は、帯電装置３１の要部を示す断面図である。この帯電装置３１は、静電噴霧によって正または負に帯電した微小な液滴を発生させ、その液滴によって感光体ドラム３０の表面を所定の電位に帯電させるものである。帯電装置３１は、液体４０を貯蔵する貯蔵タンク４１と、貯蔵タンク４１内の液体４０に所定の圧力を与える圧力制御装置４２と、貯蔵タンク４１から配管４３を介して供給される液体４０を噴射するための噴霧ノズル４４と、噴霧ノズル４４に高電圧Ｖ１を印加する高圧電源４５と、感光体ドラム３０表面の帯電電位を制御するためのグリッド４６と、グリッド４６に高電圧Ｖ２を印加する高圧電源４７とを備える。
【００３２】
なお、本実施の形態では、帯電装置３１が高圧電源４５，４７を備えるものとするが、帯電装置３１は必ずしも高圧電源を備えている必要はなく、帯電装置３１の外部に設けられた電源（たとえば、図１のディジタル複写機の各部に電力を供給する電源）から高電圧を供給されてもよい。
【００３３】
また、圧力制御装置４２は、圧力センサのついた制御装置に限らず、貯蔵タンク４１内に液面センサを設置して、液面の高さを利用して圧力を一定付与する構成でも構わない。
【００３４】
噴霧ノズル４４は、たとえばステンレスなどの導電性材料で形成され、先端に向かって細くなる、いわゆるテーパー形状となっている。言い換えれば、噴霧ノズル４４は円錐の先端が切り取られた形状である。このように、噴霧ノズル４４の先端部は鋭利なものとなっている。噴霧ノズル４４の先端部における開口部の直径は、１０μｍ以下であることが望ましい。これにより、噴霧ノズル４４の先端から噴射される液滴のサイズを１μｍ以下にすることができる。
【００３５】
噴霧ノズル４４は、配管４３を介して、貯蔵タンク４１、さらに圧力制御装置４２へと接続されている。液体４０は、貯蔵タンク４１から噴霧ノズル４４に供給され、噴霧ノズル４４の内部に充填されている。そして、圧力制御装置４２により、液体４０の供給圧力を変化させることができる。
【００３６】
ここで、液体４０としてはエタノール、イソプロピルアルコール、水、ブチルカルビトールまたはその混合溶液が用いられる。なお、エタノール、イソプロピルアルコール、ブチルカルビトールとしては、市販品を用いればよく、また、水としては、超純水や水道水を適宜用いればよい。
【００３７】
噴霧ノズル４４は高圧電源４５に電気的に接続されており、高圧電源４５の出力電圧Ｖ１が、噴霧ノズル４４を介して液体４０に印加される。液体４０に高電圧Ｖ１が印加されると、噴霧ノズル４４の先端から印加電圧Ｖ１と同極性に帯電した微小な液滴４９が発生することになる。なお、本実施の形態では、負の電圧Ｖ１を印加することにより、液滴４９は負の電荷５０に帯電されるものとして説明する。
【００３８】
また、噴霧ノズル４４の先端に対向する位置（噴霧ノズル４４の下側）には、グリッド４６および感光体ドラム３０が配置される。グリッド４６は、ステンレスなどの金属製の厚さ０．１ｍｍの薄板に、開口率７０〜９５％でスリット状の孔を形成したものである。また、感光体ドラム３０は、アルミ素管３０ａの表面に光導電性の有機感光体層３０ｂを形成したものである。アルミ素管３０ａは、接地（アース）されている。感光体ドラム３０は、図２中の矢印の方向に回転駆動される。
【００３９】
次に、感光体ドラム３０が所望の表面電位に帯電される原理について説明する。まず噴霧ノズル４４に液体４０が供給されると、噴霧ノズル４４の先端では、液体４０からなる略半球状のメニスカス４８が生じる。このメニスカス４８は、噴霧ノズル４４の先端から下側に盛りあがって形成される。このとき、高圧電源４５から噴霧ノズル４４を介して液体４０に負の電圧Ｖ１を印加すると、液体４０は印加された電圧Ｖ１と同極性の電荷を有することになる。つまり、液体１１は印加電圧Ｖ１と同極性に帯電される。
【００４０】
そして、印加電圧Ｖ１における適当な電圧値において、噴霧ノズル４４の先端における液体４０のメニスカス４８にかかる静電気力により、図２に示すように、メニスカス４８は比較的安定なコーン状になる。さらに、印加電圧Ｖ１を負側に高くすると、コーン状のメニスカス４８の先端における柱状となった部分から、供給電荷の反発力により液体４０が分裂し、印加電圧Ｖ１と同極性に帯電した微小な液滴４９が発生する。この現象はコーンジェットモードと呼ばれ、均質で安定な噴霧状態が得られる。
【００４１】
噴霧ノズル４４から噴射された液滴４９は、噴霧ノズル４４とグリッド４６、さらには感光体ドラム３０との間の電位勾配に沿って移動し、グリッド４６を通過して感光体ドラム３０の表面に到達し、感光体ドラム３０の表面を帯電させる。感光体ドラム３０への電荷の搬送は、グリッド４６と感光体ドラム３０の表面との間の電位勾配が無くなるまで、つまり、感光体ドラム３０の表面電位がグリッド４６の設定電位Ｖ２に達するまで行われる。
【００４２】
図３は、噴霧ノズル４４への印加電圧Ｖ１と感光体電流Ｉとの関係を示す図である。噴霧ノズル４４としては、先端の外径が約４０μｍのものを使用した。まず噴霧ノズル４４に液体４０を充填せずに電圧Ｖ１を印加すると、噴霧ノズル４４先端で電界が集中し、約−１９００Ｖで放電が開始した。そして、図３の放電曲線に従って電流Ｉが流れた。この場合は、供給された電流Ｉのすべてが、空気の絶縁破壊による放電電流であるため、放電電流に比例したオゾンが発生した。
【００４３】
次に、噴霧ノズル４４に液体４０を充填しつつ、供給圧力を付与せずに電圧Ｖ１を印加した。この場合は、約−１２００Ｖで噴霧が開始され、感光体ドラム３０の帯電が開始された。しかし、液体４０を充填しない場合と同様に、約−１９００Ｖに達すると、空気の絶縁破壊が起きるため、感光体ドラム３０へ供給する電荷中にコロナ放電電荷が混在する。コロナ放電電荷が混在せず、オゾンが発生しない状況にするためには、印加電圧を−１９００Ｖ以下で噴霧する必要があるが、最大電圧−１９００Ｖで噴霧しても、感光体電流Ｉは−１２０ｎＡと非常に小さい。
【００４４】
次に、噴霧ノズル４４に液体４０を充填し、さらに供給圧力を付与すると、液体４０を細い吐出口から噴射するための噴霧力を補足し、静電噴霧を促進することができるため、電荷供給量を増加させることが可能となる。目安として数１０ｋＰａの圧力を与えることによって、約数１００Ｖ分の電流を増加させることが可能である。
【００４５】
以上のように、液体４０に供給圧力を付与しながら静電噴霧を行なうことにより、噴霧ノズル４４先端の吐出口周辺で放電が生じない電圧範囲内（−１０００〜−１９００Ｖ）で、感光体電流Ｉを大きくすることが可能である。つまり、オゾンが全く発生しない帯電方法により、効率よく感光体ドラム３０を帯電することが可能である。
【００４６】
なお、静電噴霧を利用した帯電装置で用いる噴霧ノズル４４としては、噴霧ノズル４４内部に充填された液体４０に電圧Ｖ１を印加できる構成であればよく、ステンレスなどの導電性材料で形成されたものに限らず、ガラスなどの非導電性材料で形成された噴霧ノズル４４の内部に電圧Ｖ１を印加するための電極を挿入しても構わない。
【００４７】
また、図４に示すように、帯電装置３１では、感光体ドラム３０の軸方向（長さ方向）に沿って、複数の噴霧ノズル４４が一列に等間隔に配置されている。言い換えれば、複数の噴霧ノズル４４は、感光体ドラム３０が回転駆動する方向と直交する方向に沿って一列に等間隔に配置されている。複数の噴霧ノズル４４は、それぞれ配管４３を介して貯蔵タンク４１に接続されており、必要に応じて、外部からの衝撃から保護されるようにケース５１内に設けられる。
【００４８】
より具体的には、たとえば、感光体ドラム３０の軸方向の有効長３００ｍｍに対して、噴霧ノズル４４は１０ｍｍ周期で３０個一列に配置されている。これにより、感光体ドラム３０の軸方向に電荷５０をほぼ均一に付与することができ、その結果、感光体ドラム３０表面のより広い面積を同時に帯電させることが可能となり、感光体ドラム３０はほぼ均一に帯電することになる。
【００４９】
また、噴霧ノズル４４の配置方法としては、複数の噴霧ノズル４４を一列に等間隔に配置する方法に限るものではなく、たとえば、複数列に千鳥状に配置してもよい。一列に配置するよりも千鳥状に配置する方が多くの噴霧ノズル４４を配置することできるので、感光体ドラム３０表面に液滴４９をより均一に付着させることができる。したがって、感光体ドラム３０の帯電ムラをより一層低減させることができる。
【００５０】
なお、図２および図４の説明では、感光体ドラム３０に対して、重力方向の上側から下側に向かって液滴４９を噴射したが、感光体ドラム３０には、いずれの方向から液滴４９を噴射してもよく、たとえば、感光体ドラム３０に対して、重力方向の下側から上側に向けて液滴４９を噴射してもよい。これは、噴霧ノズル４４から噴射される液滴４９は非常に微小であるため、重力の影響を無視することができ、液滴４９は噴霧ノズル４４と感光体ドラム３０との間の電界に沿って移動するためである。
【００５１】
また、図５は、本実施の形態の変更例を示す断面図であって、図２と対比される図である。図５において、この帯電装置では、感光体ドラム３０の表面に対向して導風板５２が配置され、導風板５２に開けられた小孔５２ａに塗布ノズル４４の先端部が挿入されている。また、グリッド４６は、塗布ノズル４４よりも感光体ドラム３０の下流側にずらして設置されている。
【００５２】
このように、導風板５２を設けることにより、感光体ドラム３０の回転に伴って発生する風を、塗布ノズル４４の先端部に対して水平方向に導入することができる。せん断方向の風力は、塗布ノズル４４の先端に発生したメニスカス４８、あるいは発生した液滴４９を分離させることができる。したがって、風力によって噴霧力を補足して静電噴霧を促進することができ、印加電圧Ｖ１の低減化を図ることができる。つまり、オゾンが発生しない電圧印加条件を設定した際、その範囲内で供給電荷量を大きくすることができる。また、グリッド４６の設置位置を液滴４９の飛翔方向に合わせることで、グリッド４６内部に液滴４９を通過させ、グリッド４６の設定電位に感光体ドラム３０を帯電することができる。
【００５３】
また、空気中で風力により液滴４９を飛翔させると、レナード効果により空気中で液滴４９が分離して負イオンが発生することから、電荷供給量をさらに増加させることが可能である。風速に依存するが、レナード効果により、１０３〜１０５個／ｃｃの負イオンを発生することが可能である。
【００５４】
また、感光体ドラム３０を安定的に帯電するためには、噴霧により生成された帯電液滴４９が感光体ドラム３０に到達するまでに、完全に気化させる必要があるが、本変更例のように積極的に風を利用することで、噴霧液滴４９の気化速度を速くすることが可能である。つまり、液体４０の供給量が多くても、気化していない状態で液滴４９が感光体ドラム３０に付着することがない安定した帯電装置を実現することができる。
【００５５】
図６は、本実施の形態の他の変更例を示す断面図であって、図２と対比される図である。図６において、この変更例では、塗布ノズル４４の先端部の外周面に設けられ、液体４０に振動を与える超音波振動子５３と、超音波振動子５３に電源電圧Ｖ３を供給する電源５４とが設けられている。また、塗布ノズル４４と超音波振動子５３を電気的に絶縁するために、塗布ノズル４４はガラスのような絶縁材料で形成されている。また、噴霧ノズル４４内部に充填した液体４０に電圧Ｖ１を印加するために、電極として噴霧ノズル４４の内部にワイヤ５５を挿入している。
【００５６】
このように、超音波振動子５３を噴霧ノズル４４先端の外周面に接触させることにより、噴霧ノズル４４先端を振動させることができ、その振動により噴霧力を補足して静電噴霧を促進することが可能である。つまり、オゾンが発生しない電圧印加条件を設定した際、その範囲内での電荷供給量を大きくすることができる。
【００５７】
また、噴霧ノズル４４先端が振動するため、噴霧ノズル４４に付着したホコリや残留トナーなどの異物を除去することができ、異物付着による噴霧不良を抑制することができる。
【００５８】
図７は、本実施の形態のさらに他の変更例を示す断面図であって、図６と対比される図である。図７において、この変更例は、図６の帯電装置において超音波振動子５３をヒータ５６で置換したものである。ヒータ５６によって液体４０を加熱する。この場合においても、熱エネルギにより噴霧力を補足して静電噴霧を促進することが可能である。つまり、オゾンが発生しない電圧印加条件を設定した際、その範囲内での電荷供給量を大きくすることができる。また、液体４０の蒸発を積極的に利用することにより、より微小な帯電液滴４９を生成することができる。帯電液滴４９が小さい程、液滴４９の単位体積あたりの電荷許容量が大きくなるため、より帯電効率の高い帯電装置を実現することができる。
【００５９】
なお、上記実施の形態および変更例を適宜組み合わせてもよいことは言うまでもない。
また、上記実施の形態では、本発明に係る帯電装置がディジタル複写機に搭載された例について説明したが、本発明の帯電装置は他の電子写真方式の画像形成装置、たとえばプリンタやファクシミリにも搭載可能であることは言うまでもない。
【００６０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】この発明の一実施の形態によるディジタル複写機の構成を示す断面図である。
【図２】図１に示した帯電装置の要部を示す断面図である。
【図３】図２に示した噴霧ノズルへの印加電圧と感光体電流との関係を示す図である。
【図４】図２に示した帯電装置の全体構成を示す図である。
【図５】この実施の形態の変更例を示す断面図である。
【図６】この実施の形態の他の変更例を示す断面図である。
【図７】この実施の形態のさらに他の変更例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  原稿読取部、２  画像形成部、３  給紙部、４  後処理装置、１０  原稿台、１１  自動原稿搬送装置、１２  操作パネル、１３，１４  走査ユニット、１５  光学レンズ、１６  ＣＣＤラインセンサ、２１〜２３  用紙カセット、２４  手差しトレイ、２５  両面ユニット、２６  搬送ユニット、２７  スイッチバック路、３０  感光体ドラム、３０ａ  アルミ素管、３０ｂ  有機感光体層、３１  帯電装置、３２  光書込装置、３３  現像ユニット、３４  転写器、３５  除電器、３６  クリーニング器、３７  定着ユニット、３８  排紙ローラ、３９  昇降トレイ、４０  液体、４１  貯蔵タンク、４２  圧力制御装置、４３  配管、４４  噴霧ノズル、４５，４７  高圧電源、４６  グリッド、４８  メニスカス、４９  液滴、５０  電荷、５１  ケース、５２  導風板、５２ａ  小孔、５３  超音波振動子、５４  電源、５５  ワイヤ、５６  ヒータ。
【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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