(57)【要約】【課題】  放電領域への外気の侵入を抑制し、放電領域を低酸素濃度に保てるようにする。【解決手段】  帯電部材３２を少なくとも帯電動作時には位置固定的な静止状態に維持されるように設けることで、感光体１１の回転に伴い上流側から外気が流入したとしても帯電部材３２が動くことはなく、外気が帯電部材の動きに伴い放電領域に流入するような事態を抑制することができ、導入部材３５を介して低酸素濃度気体が導入される放電領域３３を低酸素濃度に保つことができるようにした。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動される感光体に対して接触又は非接触近接した位置で前記感光体表面を帯電する帯電部材と、
この帯電部材と前記感光体表面との間に形成される放電領域と前記帯電部材とを前記感光体表面に対して略密閉させるように包囲するカバー部材と、
このカバー部材により包囲された空間内の前記放電領域に向けて低酸素濃度気体を導入するための導入部材と、
前記放電領域に流入する気流を制限する気流制限部材と、
を備え、前記帯電部材は少なくとも帯電動作時には位置固定的な静止状態に維持される、帯電装置。
【請求項２】
前記帯電部材は、ブレード状部材よりなる請求項１記載の帯電装置。
【請求項３】
前記気流制限部材は、前記帯電部材を支持する支持部材である請求項１又は２記載の帯電装置。
【請求項４】
前記気流制限部材は、前記帯電部材と一体に形成されて前記感光体表面に接触し、当該接触部より感光体回転方向下流側に前記放電領域を形成する、請求項１ないし３の何れか一記載の帯電装置。
【請求項５】
前記気流制限部材は、ブレード状部材よりなる請求項４記載の帯電装置。
【請求項６】
前記気流制限部材は、ローラ状部材よりなる請求項４記載の帯電装置。
【請求項７】
前記帯電部材は、前記感光体に対して、帯電動作を行うための位置と、それ以外の位置と、の複数の位置に可動可能に設けられている、請求項１ないし６の何れか一記載の帯電装置。
【請求項８】
前記それ以外の位置の一つは、非帯電動作中における低酸素濃度気体供給時に選択されて、前記放電領域の間隔を広げるよう前記感光体表面に対して離反する位置である、請求項７記載の帯電装置。
【請求項９】
前記それ以外の位置の一つは、非帯電動作中における帯電部材クリーニング時に選択されて、前記カバー内部に配設された帯電部材クリーニング手段によるクリーニングを受ける位置である、請求項７又は８記載の帯電装置。
【請求項１０】
前記気流制限部材は、前記感光体表面との間に感光体回転方向に気流が移動する微小空隙を持つように前記感光体に対して非接触で配設され、
前記導入部材は、感光体移動方向上流側から前記微小空隙内に向けて低酸素濃度気体を導入させるように方向付けられている、請求項６記載の帯電装置。
【請求項１１】
感光体と、この感光体表面を帯電する帯電部を有する帯電装置と、前記感光体上に形成された静電潜像を現像する現像装置と前記感光体上の未転写トナーを回収するクリーニング装置とのうちの少なくとも一方のプロセス装置とが一体にカートリッジ化されて画像形成装置本体に着脱自在な集合体よりなるプロセスカートリッジであって、
前記帯電装置として請求項１ないし１０の何れか一記載の帯電装置を備えることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１２】
回転駆動される感光体と、
前記感光体に対して接触又は非接触近接した位置で前記感光体表面を帯電する帯電部材と、この帯電部材と前記感光体表面との間に形成される放電領域と前記帯電部材とを前記感光体表面に対して略密閉させるように包囲するカバー部材と、このカバー部材により包囲された空間内の前記放電領域に向けて低酸素濃度気体を導入するための導入部材と、前記放電領域に流入する気流を制限する気流制限部材と、を有して、前記帯電部材は少なくとも帯電動作時には位置固定的な静止状態に維持される帯電装置と、
前記感光体上に形成された静電潜像を現像する現像装置と、
前記感光体と前記帯電部材との間に電圧を印加して前記放電領域で放電させる電源部と、
低酸素濃度気体を前記導入部材に対して供給する低酸素気体供給装置と、
を備える画像形成装置。
【請求項１３】
前記帯電部材は、ブレード状部材よりなる請求項１２記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記気流制限部材は、前記帯電部材を支持する支持部材である請求項１２又は１３記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記気流制限部材は、前記帯電部材と一体に形成されて前記感光体表面に接触し、当該接触部より感光体回転方向下流側に前記放電領域を形成する、請求項１２ないし１４の何れか一記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記気流制限部材は、ブレード状部材よりなる請求項１５記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記気流制限部材は、ローラ状部材よりなる請求項１５記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記帯電部材は、前記感光体に対して、帯電動作を行うための位置と、それ以外の位置と、の複数の位置に可動可能に設けられ、
前記帯電部材をこれらの複数の位置に可動変位させる駆動手段を備える、
請求項１２ないし１７の何れか一記載の画像形成装置。
【請求項１９】
前記それ以外の位置の一つは、非帯電動作中における低酸素濃度気体供給時に選択されて、前記放電領域の間隔を広げるよう前記感光体表面に対して離反する位置であり、
非帯電動作中における低酸素濃度気体供給時に前記駆動手段により前記帯電部材を当該離反位置に変位させる駆動制御手段を備える、
請求項１８記載の画像形成装置。
【請求項２０】
前記それ以外の位置の一つは、非帯電動作中における帯電部材クリーニング時に選択されて、前記カバー内部に配設された帯電部材クリーニング手段によるクリーニングを受ける位置であり、
帯電部材クリーニング時に前記駆動手段により前記帯電部材を当該クリーニングを受ける位置に変位させる駆動制御手段を備える、
請求項１８又は１９記載の画像形成装置。
【請求項２１】
前記気流制限部材は、前記感光体表面との間に感光体回転方向に気流が移動する微小空隙を持つように前記感光体に対して非接触で配設され、
前記導入部材は、感光体移動方向上流側から前記微小空隙内に向けて低酸素濃度気体を導入させるように方向付けられている、請求項１７記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機（ＭＦＰ）等の電子写真方式を用いた画像形成装置、このような画像形成装置に用いられる帯電装置及びプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種の電子写真方式の画像形成装置では、従来より、放電現象を用いて感光体を帯電させることが行われている。放電を用いる場合、放電生成物であるオゾン、窒素酸化物が像形成に悪影響を与える。広く使用されているコロナチャージャによる帯電では、オゾンが高濃度で画像形成装置内に滞留することで、感光体表面が酸化され、感光体の光感度の低下、帯電能の低下等を引き起こしていた。
【０００３】
近年、このコロナチャージャによるオゾン発生の悪影響を低減すべく、感光体に帯電部材を直接接触させて帯電する接触帯電装置が提案されている。例えば、像担持体に接触させた帯電部材に交流電圧を印加することで均一に感光体を帯電させる技術や、帯電部材を像担持体に非接触近接状態に配置し帯電する技術が提案されている。このような、非接触近接帯電或いは接触帯電方式においては、オゾンの発生低減の効果は大きいが、コロナ帯電器と比較して、感光体の近接部分で放電を発生させるために、放電による感光体表面へのダメージは大きい。また、窒素酸化物の発生は依然として十分抑えられてはいないため、画像ぼけ、画像流れといった画像劣化が生じている。また、非接触近接帯電では、感光体近傍の気流にトナー、紙粉等が混入しているため帯電部材の表面が汚れ、放電効率の低下、放電均一性の劣化等が生じている。
【０００４】
このような不具合を解決すべく、感光体と帯電部材との間に形成される放電領域の酸素濃度を低減することが提案されている。例えば、特許文献１では、帯電部材と感光体との間に形成される放電領域を内包しつつ感光体の表面に接触するカバーを設置すること、及び、前記カバー内に低酸素濃度のガスを供給する方式が示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３０５５２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献１について検討したところ、以下のような不具合があることが判明したものである。それは、特許文献１の方法では、カバーと感光体との接触により、感光体の移動によって生じる気流を防いでいるが、接触圧が弱かったり、接触状態が均一でなかったりすると、必ずある程度の気流が両者の間に流れ込み、カバー内部に供給されてしまう。ひとたび供給された場合、例えば帯電部材が帯電ローラであって感光体に対して順方向で回転している場合、気流は帯電ローラと感光体の回転に沿って流れ、帯電領域には外部から流れ込んだ気体が容易に供給されてしまう。特許文献１では、低酸素ガスを帯電ローラ上方から供給しており、カバーで仕切られた領域内全体の酸素濃度を低くしようとするものであるが、外気の流入は感光体の回転方向上流側から最も多く、また、放電領域は帯電部材と感光体とが近接する感光体回転方向上流側であるので、放電領域の酸素濃度が最も上昇する結果となってしまう。
【０００７】
本発明の目的は、放電領域への外気の侵入を抑制することにより、放電領域を低酸素濃度に保つことができるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明の帯電装置は、回転駆動される感光体に対して接触又は非接触近接した位置で前記感光体表面を帯電する帯電部材と、この帯電部材と前記感光体表面との間に形成される放電領域と前記帯電部材とを前記感光体表面に対して略密閉させるように包囲するカバー部材と、このカバー部材により包囲された空間内の前記放電領域に向けて低酸素濃度気体を導入するための導入部材と、前記放電領域に流入する気流を制限する気流制限部材と、を備え、前記帯電部材は少なくとも帯電動作時には位置固定的な静止状態に維持される。
【０００９】
本発明及び以下の各発明において、「低酸素濃度気体」としては、窒素ガスや希ガスを挙げることができ、大気に比べて酸素濃度が低い気体を含めることができる。なお、低酸素濃度気体中の酸素濃度は低ければ低いほど好適である。低酸素濃度気体中の酸素濃度は低ければ低いほど放電生成物の発生量が少なくなるためである。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の帯電装置において、前記帯電部材は、ブレード状部材よりなる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の帯電装置において、前記気流制限部材は、前記帯電部材を支持する支持部材である。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか一記載の帯電装置において、前記気流制限部材は、前記帯電部材と一体に形成されて前記感光体表面に接触し、当該接触部より感光体回転方向下流側に前記放電領域を形成する。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の帯電装置において、前記気流制限部材は、ブレード状部材よりなる。
【００１４】
請求項６記載の発明は、請求項４記載の帯電装置において、前記気流制限部材は、ローラ状部材よりなる。
【００１５】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし６の何れか一記載の帯電装置において、前記帯電部材は、前記感光体に対して、帯電動作を行うための位置と、それ以外の位置と、の複数の位置に可動可能に設けられている。
【００１６】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の帯電装置において、前記それ以外の位置の一つは、非帯電動作中における低酸素濃度気体供給時に選択されて、前記放電領域の間隔を広げるよう前記感光体表面に対して離反する位置である。
【００１７】
請求項９記載の発明は、請求項７又は８記載の帯電装置において、前記それ以外の位置の一つは、非帯電動作中における帯電部材クリーニング時に選択されて、前記カバー内部に配設された帯電部材クリーニング手段によるクリーニングを受ける位置である。
【００１８】
請求項１０記載の発明は、請求項６記載の帯電装置において、前記気流制限部材は、前記感光体表面との間に感光体回転方向に気流が移動する微小空隙を持つように前記感光体に対して非接触で配設され、前記導入部材は、感光体移動方向上流側から前記微小空隙内に向けて低酸素濃度気体を導入させるように方向付けられている。
【００１９】
請求項１１記載の発明のプロセスカートリッジは、感光体と、この感光体表面を帯電する帯電部を有する帯電装置と、前記感光体上に形成された静電潜像を現像する現像装置と前記感光体上の未転写トナーを回収するクリーニング装置とのうちの少なくとも一方のプロセス装置とが一体にカートリッジ化されて画像形成装置本体に着脱自在な集合体よりなるプロセスカートリッジであって、前記帯電装置として請求項１ないし１０の何れか一記載の帯電装置を備える。
【００２０】
請求項１２記載の発明の画像形成装置は、回転駆動される感光体と、前記感光体に対して接触又は非接触近接した位置で前記感光体表面を帯電する帯電部材と、この帯電部材と前記感光体表面との間に形成される放電領域と前記帯電部材とを前記感光体表面に対して略密閉させるように包囲するカバー部材と、このカバー部材により包囲された空間内の前記放電領域に向けて低酸素濃度気体を導入するための導入部材と、前記放電領域に流入する気流を制限する気流制限部材と、を有して、前記帯電部材は少なくとも帯電動作時には位置固定的な静止状態に維持される帯電装置と、前記感光体上に形成された静電潜像を現像する現像装置と、前記感光体と前記帯電部材との間に電圧を印加して前記放電領域で放電させる電源部と、低酸素濃度気体を前記導入部材に対して供給する低酸素気体供給装置と、を備える。
【００２１】
請求項１３記載の発明は、請求項１２記載の画像形成装置において、前記帯電部材は、ブレード状部材よりなる。
【００２２】
請求項１４記載の発明は、請求項１２又は１３記載の画像形成装置において、前記気流制限部材は、前記帯電部材を支持する支持部材である。
【００２３】
請求項１５記載の発明は、請求項１２ないし１４の何れか一記載の画像形成装置において、前記気流制限部材は、前記帯電部材と一体に形成されて前記感光体表面に接触し、当該接触部より感光体回転方向下流側に前記放電領域を形成する。
【００２４】
請求項１６記載の発明は、請求項１５記載の画像形成装置において、前記気流制限部材は、ブレード状部材よりなる。
【００２５】
請求項１７記載の発明は、請求項１５記載の画像形成装置において、前記気流制限部材は、ローラ状部材よりなる。
【００２６】
請求項１８記載の発明は、請求項１２ないし１７の何れか一記載の画像形成装置において、前記帯電部材は、前記感光体に対して、帯電動作を行うための位置と、それ以外の位置と、の複数の位置に可動可能に設けられ、前記帯電部材をこれらの複数の位置に可動変位させる駆動手段を備える。
【００２７】
請求項１９記載の発明は、請求項１８記載の画像形成装置において、前記それ以外の位置の一つは、非帯電動作中における低酸素濃度気体供給時に選択されて、前記放電領域の間隔を広げるよう前記感光体表面に対して離反する位置であり、非帯電動作中における低酸素濃度気体供給時に前記駆動手段により前記帯電部材を当該離反位置に変位させる駆動制御手段を備える。
【００２８】
請求項２０記載の発明は、請求項１８又は１９記載の画像形成装置において、前記それ以外の位置の一つは、非帯電動作中における帯電部材クリーニング時に選択されて、前記カバー内部に配設された帯電部材クリーニング手段によるクリーニングを受ける位置であり、帯電部材クリーニング時に前記駆動手段により前記帯電部材を当該クリーニングを受ける位置に変位させる駆動制御手段を備える。
【００２９】
請求項２１記載の発明は、請求項１７記載の画像形成装置において、前記気流制限部材は、前記感光体表面との間に感光体回転方向に気流が移動する微小空隙を持つように前記感光体に対して非接触で配設され、前記導入部材は、感光体移動方向上流側から前記微小空隙内に向けて低酸素濃度気体を導入させるように方向付けられている。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、基本的には、帯電部材を少なくとも帯電動作時には位置固定的な静止状態に維持されるように設けることで、上流側から外気が流入したとしても帯電部材が動くことはないので、外気が帯電部材の動きに伴い放電領域に流入するような事態を抑制でき、放電領域を低酸素濃度に保つことができる。これは、放電領域を外気流入の可能性の高いカバー内で感光体回転方向上流側を避け、感光体回転方向下流側に設定することによって、より効果的となる。また、帯電部材が感光体に対して非接触近接配設であって位置固定で設けられている場合、放電面にトナー紙粉等が付着することで、経時で帯電能力が低下する不具合が発生するが、本発明によれば気流を制限しているため、トナー紙粉等の付着を避けることが可能となる。
【００３１】
即ち、請求項１記載の発明によれば、帯電部材を少なくとも帯電動作時には位置固定的な静止状態に維持されるように設けたので、上流側から外気が流入したとしても帯電部材が動くことはなく、外気が帯電部材の動きに伴い放電領域に流入するような事態を抑制することができ、放電領域を低酸素濃度に保つことができる。
【００３２】
請求項２記載の発明によれば、ブレード状部材よりなる帯電部材を用いることにより、位置固定的な静止状態に維持するのが容易である。
【００３３】
請求項３記載の発明によれば、気流制限部材を帯電部材を支持する支持部材としたので、気流制限部材はもちろん帯電部材の位置固定的な静止状態の維持も容易に実現することができる。
【００３４】
請求項４記載の発明によれば、気流制限部材の感光体に対する接触部より感光体回転方向下流側に放電領域を形成するようにしたので、外気の侵入による酸素濃度の増加が懸念される上流側での放電を避け、放電領域を容易に低酸素濃度とすることができる。
【００３５】
請求項５記載の発明によれば、気流制限部材をブレード状部材としたので、放電領域への外気の侵入を効果的に抑制できるとともに、帯電部の省スペース化を図ることができる。
【００３６】
請求項６記載の発明によれば、気流制限部材をローラ状部材としたので、感光体との接触状態を安定化させることができる。
【００３７】
請求項７記載の発明によれば、帯電部材が感光体に対し複数の位置関係をとることにより、請求項１記載の発明等による本来の作用・効果を損なうことなく、非帯電動作時に低酸素濃度気体の供給、帯電部材のクリーニング等に効率的に活用することができる。
【００３８】
請求項８記載の発明によれば、非帯電動作時における低酸素濃度気体供給時において、放電領域の間隔を広げるよう感光体から離反する位置をとることで、放電領域を効率的に低酸素濃度気体で置換することができる。
【００３９】
請求項９記載の発明によれば、非帯電動作時における帯電部材のクリーニング時には、クリーニング手段によるクリーニングを受ける位置をとり得ることで、帯電時には狭い空隙に位置する帯電部材を容易にクリーニングすることができる。
【００４０】
請求項１０記載の発明によれば、気流制限部材が感光体表面との間に感光体回転方向に気流が移動する微小空隙を持つように感光体に対して非接触で配設され、かつ、導入部材が、感光体移動方向上流側から微小空隙内に向けて低酸素濃度気体を導入させるように方向付けられているので、狭い微小空隙内に位置する放電領域を、定常的かつ容易に低酸素濃度気体で置換することができる。
【００４１】
請求項１１記載の発明のプロセスカートリッジによれば、請求項１ないし１０記載の帯電装置を備えるので、請求項１ないし１０記載の発明と同様の効果を奏することができる。
【００４２】
請求項１２ないし２１記載の発明によれば、各々請求項１ないし１０記載の発明と同様の効果を奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００４４】
［第一の実施の形態］
本発明の第一の実施の形態を図１及び図２に基づいて説明する。本実施の形態の帯電装置を備える画像形成装置としては、電子写真方式の各種形態の画像形成装置に適用できるが、その一例として電子写真方式を利用したタンデム型のフルカラー画像形成装置への適用例を示す。図１はこのフルカラー画像形成装置の全体的な構成を概略的に示す縦断正面図であり、装置本体１の略中央には画像形成部（プリンタエンジン）２が配設され、その直下には給紙部３が配設されている。給紙部３には例えば各々用紙収納部となる４段の給紙カセット４ａ〜４ｄが設けられている。これらの給紙カセット４ａ〜４ｄは装置本体１に対して前後方向（図面上、紙面表裏方向）に引出・収納自在に設けられている。また、画像形成部２の上方には、原稿画像を読取る読取り部（スキャナ）５が配設されている。さらに、画像形成部２の用紙搬送方向下流側（図面上、左側）には画像形成済みの用紙Ｐが排紙される排紙トレイ７が設けられている。なお、画像形成部２の用紙搬送方向上流側（図面上、右側）には用紙Ｐを手差し給紙させるための用紙収納部である手差しトレイ８が設けられている。
【００４５】
ここに、画像形成部２では、無端状のベルトからなる中間転写ベルト９の上方に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）用の複数の作像部１０が並置されている。各々の作像部１０では、各色毎に設けられたドラム状の感光体１１の外周に沿って、帯電装置１２、露光部、現像装置１３、クリーニング装置１４などの電子写真プロセス部材ないしは装置が配置されている。帯電装置１２は、感光体１１の表面に帯電処理を行い、露光部では、画像情報を感光体１１表面にレーザ光で照射する露光装置１５からのレーザ光が照射される。現像装置１３は、感光体１１の表面に露光されて形成された静電潜像をトナー現像して可視化し、クリーニング装置１４は転写後に感光体１１の表面に残留したトナーを除去回収する。
【００４６】
作像プロセスとしては、中間転写ベルト９上に各色毎の画像が作像され、中間転写ベルト９上に４色が重畳されて１つのカラー画像が形成される。その際、最初に、イエロー（Ｙ）の作像部で、イエロー（Ｙ）のトナーを現像し、中間転写ベルト９に転写する。次に、マゼンタ（Ｍ）の作像部で、マゼンタのトナーを現像し、中間転写ベルト９に転写する。次に、シアン（Ｃ）の作像部で、シアンのトナーを現像し、中間転写ベルト９上に転写し、最後に、ブラック（Ｋ）のトナーを現像し、中間転写ベルト９上に転写し、４色が重畳されたフルカラーのトナー画像が形成される。そして、中間転写ベルト９上に転写された４色のトナー像は、給紙部３から給紙されてきた用紙Ｐに転写装置１６で転写され、定着装置１７によって定着された後、排紙ローラ１８によって排紙トレイ７に排紙される。一方、フルカラーのトナー像が転写された後、中間転写ベルト９の表面に残留したトナーはクリーニング装置２１によって除去回収される。
【００４７】
各給紙カセット４ａ〜４ｄ、手差しトレイ８とレジストローラ１９との間は、搬送路２０により連結されており、任意の給紙場所から給紙された用紙Ｐは搬送路２０を介してレジストローラ１９まで搬送される。ここに、レジストローラ１９では用紙Ｐの搬送を一旦停止させ、中間転写ベルト９上のトナー像と用紙Ｐの先端との位置関係が所定の位置関係になるよう、タイミングをとって用紙Ｐを再度送り出す。レジストローラ１９は手差しトレイ８から搬送されてくる用紙Ｐに対しても同様に機能する。
【００４８】
ここで、画像形成部２における各作像部１０は使用トナーの違いを除くと同一であるので、その一つの感光体１１を例に採り、帯電装置１２付近の構成例を図２に示す。感光体１１周りには、電子写真プロセスに従い、帯電装置１２、露光装置１５からの書き込み光Ｌによる露光箇所、現像装置１３、中間転写ベルト９用の転写装置、クリーニング装置１４等が順に配設されている。
【００４９】
本実施の形態の帯電装置１２は、感光体１１表面に対して接触させて設けられたローラ状部材よりなる位置固定（回転しない）の支持部材３１に一体に支持されて感光体１１に対して非接触近接した位置に配設された帯電部材３２を備えている。この帯電部材３２は導電性のブレード状部材により感光体１１の軸方向全長に亘る長さを有するように形成されたもので、感光体１１と支持部材３１との接触部よりも感光体回転方向（反時計方向）下流側位置で斜め状態に支持され、当該接触部よりも感光体回転方向下流側に帯電部材３２と感光体１１とによる放電領域３３が形成されている。ここに、感光体１１に接触させて設けた支持部材３１は、その表面が感光体１１の表面を傷つけにくい部材により形成されている。具体的には、表面硬度が感光体層よりも低い部材により構成すればよく、また、表面粗さを感光体１１の表面より滑らかに加工しておくことが好ましい。
【００５０】
さらに、帯電装置１２においては帯電部材３２を含む支持部材３１並びに放電領域３３を感光体１１表面に対して略密閉させるように包囲する断面略コ字状のカバー３４が感光体１１の軸方向全長に亘って設けられている。支持部材３１は感光体１１表面に接触させた状態でこのカバー３４の両端により支持されている。なお、カバー３４に関しては、クリーニング装置１４中のクリーニングブレード１４ａが当該カバー３４の一部を兼ねるように構成してもよい。これによれば、省スペース化が可能となる。
【００５１】
また、カバー３４の一部を貫通して放電領域３３付近まで延出させた導入部材としての供給チューブ３５が感光体１１の軸方向複数箇所に設けられ、低酸素気体供給装置３６から供給される低酸素濃度気体を放電領域３３に向けて直接的に導入できるように構成されている。
【００５２】
さらに、帯電部材３２と感光体１１との間に放電動作用の交流バイアス電圧を印加する電源部３７が設けられている。
【００５３】
このような構成において、作像時には反時計方向に回転駆動される感光体１１に対して、電源部３７により交流バイアス電圧が印加された帯電部材３２は、放電領域３３において放電することで帯電動作を行い、感光体１１の表面を順次一様帯電する。一様帯電された感光体１１の表面は露光箇所側に移動し、書き込み光Ｌによる露光を受けることにより静電潜像が形成される。以下、現像装置１３による現像処理等を受ける。
【００５４】
このような作像動作中（帯電動作中）においては、感光体１１の回転に伴い外気が気流としてカバー３４内の放電領域３３に対して入り込もうとするが、当該気流は略密閉状態に設けられたカバー３４自体によって制限されるとともに、カバー３４内においてはローラ状の支持部材３１によっても制限される。ここに、カバー３４及び支持部材３１は気流制限部材として機能する。特に、本実施の形態においては、帯電部材３２が位置固定的な支持部材３１に一体に設けられて、帯電動作時には位置固定的な静止状態に維持されているので、支持部材３１（帯電部材３２）は気流制限部材として機能し、支持部材３１が回転する場合のように外気を放電領域３３に誘導させるようなことはない。
【００５５】
即ち、帯電部材が特許文献１のように帯電ローラであって回転される場合には、その放電領域は帯電していない感光体と出会う側となり、感光体回転方向上流側での放電は避けにくく、気流も、回転する帯電ローラに従って外気を放電領域に誘導するように動いてしまう。この点、本実施の形態においては、帯電部材３２が感光体回転方向下流側で固定的に設けられているため、感光体回転方向下流側で放電させることが可能となり、支持部材３１（帯電部材３２）が回転しないため、支持部材３１に連れ回っている気体の影響はうけず、外気はほとんど放電領域３３に流入しない。そして、このような放電が行われる放電領域３３に低酸素濃度気体を導入するので、放電領域３３の酸素濃度を低い状態に保つことが可能となり、感光体１１上の像流れ物質の付着等の劣化を抑制することができる。
【００５６】
なお、本実施の形態において、帯電装置１２における感光体回転方向下流側のカバー３４部分は、感光体１１に接触させてもよいが、微小空隙をあけて非接触状態に設けることが好ましい。帯電後の感光体１１表面には如何なる部材が接触しても帯電状態に変化をもたらすからである。また、気流の面からも、回転する感光体１１表面に連れて移動する気流は、カバー３４内部から下流に流出する側であり、低酸素濃度気体をカバー３４内へある程度流していれば、外気の流入は抑制できるからでもある。
【００５７】
なお、本実施の形態の帯電装置１２は、特に図示しないが、当該帯電装置１２が感光体１１や現像装置１３又はクリーニング装置１４とともにカートリッジケース内に一体に設けられて当該カートリッジケース単位で画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジの場合にも同様に適用することができる（以降の実施の形態についても同様）。
【００５８】
［第二の実施の形態］
本発明の第二の実施の形態を図３及び図４に基づいて説明する。第一の実施の形態で示した部分と同一部分は同一符号を用いて示し、説明も省略する（以降の実施の形態でも同様とする）。
【００５９】
図３は本実施の形態の帯電装置付近の構成例を示す概略正面図である。本実施の形態は、基本的には第一の実施の形態に準ずるが、カバー３４内にはローラ状部材による支持部材３１に代えて、ブレード状部材による支持部材４１がその一端を感光体１１表面に接触させて位置固定的に設けられ、帯電部材３２がこの支持部材４１に一体に支持されて設けられている。即ち、帯電部材３２は、感光体１１と支持部材４１との接触部よりも感光体回転方向下流側位置で斜め状態に支持され、当該接触部よりも感光体回転方向下流側に放電領域３３が形成されている。ここに、感光体１１に接触させて設けた支持部材４１は、その表面が感光体１１の表面を傷つけにくい部材により形成されている。具体的には、表面硬度が感光体層よりも低い部材により構成すればよく、また、表面粗さを感光体１１の表面より滑らかに加工しておくことが好ましい。
【００６０】
さらに、本実施の形態においては、帯電部材３２と感光体１１との間には電源部４２により、帯電動作時には直流成分を重畳した交流バイアス電圧が印加されるように構成されている。直流成分の電圧は、概ね必要な感光体帯電電位となっており、マイナス帯電の感光体であれば、−400Ｖ〜−800Ｖ程度である。交流成分は１．５ｋＶ〜３ｋＶ程度のバイアスであり、均一に帯電可能な範囲でできるだけ低いバイアスが望ましい。交流成分の大きさにより放電時に発生する放電生成物（オゾン、窒素酸化物等）の量は異なるためである。交流の周波数は放電領域３３内に交流成分が数回程度含まれるように設定することが帯電の均一性にとって重要であり、画像形成装置の線速度により決定される。
【００６１】
感光体１１の移動に伴って、感光体１１表面を移動した外気は、感光体１１上流側のカバー３４部分により制限され、さらに帯電部材３２に対する位置固定的な支持部材４１によっても制限される。ここに、カバー３４及び支持部材４１は気流制限部材として機能する。この場合も、カバー３４内においては、帯電部材３２及び支持部材４１は位置固定的であり常に静止状態に維持されており、回転部材が存在しないので、回転部材の回転に伴い外気を放電領域３３に誘導するような不具合はない。放電は感光体１１と支持部材４１との接触部よりも感光体回転方向下流側の放電領域３３で行われ、低酸素濃度気体は下流側から当該放電領域３３に向けて導入される。このような構成をとることで、放電領域３３の酸素濃度は低い状態に維持することが可能となる。
【００６２】
低酸素濃度気体を供給した場合としない場合とでカバー３４内の酸素濃度時間変化を実験した結果を図４に示す。実験は初めカバー３４内を窒素で充填し、酸素濃度をほぼ０％として行った。感光体１１を１８０ｍｍ／ｓで回転移動させている。図４中、ａは低酸素濃度気体を供給しない場合で、時間経過と伴に外気が漏れ、やがて大気の酸素濃度まで増加してしまったものである。一方、低酸素濃度気体を１Ｌ／minの流量で供給した場合の特性を示すのがｂであり、５％以下の状態で平衡状態となったものである。
【００６３】
［第三の実施の形態］
本発明の第三の実施の形態を図５及び図６に基づいて説明する。本実施の形態では、例えば第二の実施の形態において、支持部材４１を支軸４３を中心とする回動動作により可動的に設けることで、帯電部材３２が図５（ａ）に示すように帯電動作を行うための位置と、図５（ｂ）に示すようなそれ以外の位置とを採り得るように構成したものである。ここに、図５（ｂ）に示すそれ以外の位置は、放電領域３３の間隔を広げるように帯電部材３２が感光体１１の表面から離反する位置である。ここに、支持部材４１と一体的な支軸４３上には当該支持部材４１をこれらの位置間で回動変位させるための駆動手段としてのモータ４４が連結されている。このモータ４４は駆動制御手段４５によりその駆動が制御される。この駆動制御手段４５は、少なくとも帯電部材３２による帯電動作時には、帯電部材３２が図５（ａ）（＝図３）に示すような帯電動作を行う感光体１１に対して非接触近接した位置で位置固定的な静止状態に維持されるようにモータ４４を制御する。
【００６４】
これにより、基本的には、前述の実施の形態の場合と同様に、帯電部材３２は固定的であり、少なくとも作像動作時（帯電動作時）には積極的に動かない。動かない状態の空隙内の気体は置換され難いため、作像時には外気が放電領域３３に入りにくいと言うメリットが得られる。
【００６５】
しかし、例えば当該画像形成装置の動作開始時において、効率的に低酸素濃度気体で放電領域３３の気体を置換したい場合、逆効果である。従って、このように置換を促進したい場合においては、帯電部材３２は放電領域３３の間隔を広げる方向に変位可能なように構成することが有効である。そこで、本実施の形態では、当該画像形成装置の動作開始時の如く非帯電動作中における低酸素濃度気体の供給時には、駆動制御手段４５によってモータ４４を駆動させることで、支持部材４１を介して帯電部材３２を図５（ｂ）に示すような感光体１１に対して離反した位置に回動変位させることにより、放電領域３３に導入させた低酸素濃度気体による置換を促進させるようにしたものである。
【００６６】
本実施の形態では、放電領域３３の間隔を図５（ｂ）のように広げた状態で低酸素濃度気体を放電領域３３に充填させる場合と、図５（ａ）のように間隔が狭い状態のままで充填させる場合とで実験を行った。疑似感光体ドラムと帯電装置のカバーとに囲まれた領域について行い、酸素濃度は疑似感光体回転方向に気体を吸い込んでセンサを置き測定した。測定に使用する気体は微量であり、帯電部の気流には影響を与えないようにした。結果例を図６に示すが、図中、ａが間隔を狭い状態にしたままの場合、ｂが間隔を広げて充填を行った場合である。一定の流量で実験を行ったが、この状態ではある程度時間が経過しても、狭い間隔の気体は置換されにくいことが判る。一方、間隔を広げた場合、短時間で系の平衡状態と思われる酸素濃度に達している。実機においても同様の結果が得られており、この平衡に達するまでの時間経過後作像を開始することが好ましい。従って、放電領域３３に関して広い間隔の状態にすることは、待ち時間を低減できる効果がある。
【００６７】
［第四の実施の形態］
本発明の第四の実施の形態を図７に基づいて説明する。本実施の形態では、例えば第一の実施の形態において、ローラ状部材による支持部材３１を軸５１を中心とする回動動作により可動的に設けることで、帯電部材３２が図７（ａ）に示すように帯電動作を行うための位置と、図７（ｂ）に示すようなそれ以外の位置とを採り得るように構成したものである。ここに、図７（ｂ）に示すそれ以外の位置は、例えばカバー３４内において支持部材３１真上位置に接触させて設けられた帯電部材３２用のクリーニング手段５２に回転しながら接触してクリーニングを受ける位置である。ここに、支持部材３１と一体的な軸５１上には当該支持部材３１を回動させるための駆動手段としてのモータ５３が連結されている。このモータ５３は駆動制御手段５４によりその駆動が制御される。この駆動制御手段５４は、少なくとも帯電部材３２による帯電動作時には、帯電部材３２が図７（ａ）（＝図２）に示すような帯電動作を行う感光体１１に対して非接触近接した位置で位置固定的な静止状態に維持されるようにモータ５３を制御する。
【００６８】
これにより、基本的には、前述の実施の形態の場合と同様に、帯電部材３２は固定的であり、少なくとも作像動作時（帯電動作時）には積極的に動かない。動かない状態の空隙内の気体は置換され難いため、作像時には外気が放電領域３３に入りにくいと言うメリットが得られる。
【００６９】
ところで、従来のクリーニングローラの場合、感光体近傍の浮遊トナー紙粉等により汚れが発生するため、クリーニングを常時行うことが良好な画像を得るために必須であった。しかし、本実施の形態では、気流を制御しているため、基本的には、トナー等の汚れの付着はほとんどなく、クリーニングはほとんど不要である。しかし、経時において帯電部材３２の放電面に放電生成物の付着、微量の紙粉等の発生が発生する場合が考えられ、信頼性の向上のためクリーニングのモードを備えることが好ましい。かといって、狭い空隙内をクリーニングすることは困難であり、クリーニング時に感光体１１に対して異なる位置関係に帯電部材３２が移動することは効率化が図れる。
【００７０】
即ち、本実施の形態では、非帯電動作中における帯電部材クリーニング時には、駆動制御手段５４によってモータ５３を駆動させることで、支持部材３１を介して帯電部材３２を図７（ｂ）に示すようなクリーニング手段５２によるクリーニングを受ける位置に回動変位させることにより、帯電部材３２を効率的にクリーニングして放電性能を維持させることができる。
【００７１】
［第五の実施の形態］
本発明の第五の実施の形態を図８に基づいて説明する。本実施の形態では、例えば第一の実施の形態において、ローラ状部材による支持部材３１を感光体１１表面に接触させずに、例えば、約４０μｍ程度の微小空隙６１を持たせて固定的に対向配置させたものである。即ち、この微小空隙６１は帯電部材３２に対しては感光体回転方向上流側に位置し、感光体回転方向に気流が移動する空間を形成するもので、下流側の放電領域３３とともにこの微小空隙６１も放電領域として機能する。また、本実施の形態においては、低酸素濃度気体を感光体回転方向上流側からこの微小空隙６１に向けて導入するように供給チューブ３５は方向付けられて設けられている。
【００７２】
このような構成において、供給チューブ３５から導入された低酸素濃度気体は感光体１１の回転に従って放電領域３３に移動する。この際、微量の外気は感光体１１表面に沿って侵入するので、低酸素濃度気体は微小空隙６１部分で感光体１１表面に当てるように供給することが望ましく、かつ、できるだけ軸方向に均一に供給する必要がある。本実施の形態によれば、支持部材３１が感光体１１表面と接触しないため、当該支持部材３１の表面状態、接触時の感光体１１へのハザードは考慮する必要がなく、加工が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第一の実施の形態が適用されるタンデムフルカラー方式の画像形成装置の構成例を示す概略正面図である。
【図２】第一の実施の形態の帯電装置周りの構成例を示す概略正面図である。
【図３】本発明の第二の実施の形態の帯電装置周りの構成例を示す概略正面図である。
【図４】低酸素濃度気体の供給の有無による測定結果を示す特性図である。
【図５】本発明の第三の実施の形態の帯電装置周りの構成例を示す概略正面図である。
【図６】放電領域の間隔の違いによる酸素濃度の変化の様子を示す特性図である。
【図７】本発明の第四の実施の形態の帯電装置周りの構成例を示す概略正面図である。
【図８】本発明の第五の実施の形態の帯電装置周りの構成例を示す概略正面図である。
【符号の説明】
【００７４】
１１      感光体
１２      帯電装置
１３      現像装置
３１      支持部材、気流制限部材
３２      帯電部材
３３      放電領域
３４      カバー
３５      導入部材
３６      低酸素気体供給装置
３７      電源部
４１      支持部材
４２      電源部
４４      駆動手段
４５      駆動制御手段
５２      クリーニング手段
５３      駆動手段
５４      駆動制御手段
６１      微小空隙
【図１】
2005172921.tif 000003
【図２】
2005172921.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005172921.tif 000008
【図７】
2005172921.tif 000009
【図８】
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