(57)【要約】【課題】荷電粒子を効果的に感光体に誘導することができる帯電器を提供する。【解決手段】帯電器１００は、所定方向に沿って延設され、電圧が印加されることで感光体ドラム６１（感光体）を帯電させる荷電粒子を発生させるコロナワイヤ１１０と、コロナワイヤ１１０を挟んで対向して設けられ、コロナワイヤ１１０と感光体ドラム６１との対向方向に沿って延びる一対のシールド１３０と、コロナワイヤ１１０と一対のシールド１３０のうちの少なくとも一方との間の領域に、シールド１３０に向かう荷電粒子を感光体ドラム６１に向かう方向へ曲げる力を発生させる磁場を印加する永久磁石１４０とを備える。永久磁石１４０は、印加する磁場がコロナワイヤ１１０と感光体ドラム６１との対向方向において感光体ドラム６１に近づくにつれて弱くなるように構成されている。【選択図】図４
2013073194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置に設けられた感光体に対向して配置される帯電器であって、
所定方向に沿って延設され、電圧が印加されることで前記感光体を帯電させる荷電粒子を発生させる放電部材と、
前記放電部材を挟んで対向して設けられ、前記放電部材と前記感光体との対向方向に沿って延びる一対のシールドと、
前記放電部材と前記一対のシールドのうちの少なくとも一方との間の領域に、前記シールドに向かう荷電粒子を前記感光体に向かう方向へ曲げる力を発生させる磁場を印加する磁場印加手段と、を備え、
前記磁場印加手段は、印加する磁場が前記放電部材と前記感光体との対向方向において前記感光体に近づくにつれて弱くなるように構成されていることを特徴とする帯電器。
【請求項２】
前記磁場印加手段は、前記放電部材と両方の前記シールドとの間の領域に、前記シールドに向かう荷電粒子を前記感光体に向かう方向へ曲げる力を発生させる磁場を印加するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の帯電器。
【請求項３】
前記磁場印加手段は、前記シールドに隣接して配置され、前記所定方向に並んで複数設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の帯電器。
【請求項４】
前記磁場印加手段は、前記シールドに対して前記放電部材が配置された側で前記シールドに隣接して設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の帯電器。
【請求項５】
前記磁場印加手段は、前記シールドに対して前記放電部材が配置された側とは反対側で前記シールドに隣接して設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の帯電器。
【請求項６】
前記放電部材と前記感光体との間に設けられ、前記所定方向に沿って延びるグリッドをさらに備え、
前記磁場印加手段は、前記一対のシールドの対向方向において、前記シールドと、当該シールドに最も近い前記グリッドのグリッド穴との間に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の帯電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に設けられた感光体に対向して配置される帯電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
感光体に対向して配置される帯電器として、電圧の印加により感光体の表面を帯電させる荷電粒子を発生させるコロナワイヤなどの放電部材と、放電部材を挟んで対向して設けられる一対のシールドとを備えるものが知られている。
【０００３】
また、特許文献１には、荷電粒子（イオン）を感光体に誘導するため、シールド（シールド板）に隣接して磁石を配設することで、シールドの内側の領域に放電部材からシールドに向かう荷電粒子を感光体に向かう方向へ曲げる力を発生させる磁場を印加するように構成された帯電器が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１０９７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前記した従来技術のような構成では、磁場はシールドの内側の領域に均一に印加されるため、荷電粒子を効果的に感光体に誘導することができなかった。
【０００６】
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、荷電粒子を効果的に感光体に誘導することができる帯電器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】
【０００７】
前記した目的を達成するための本発明は、画像形成装置に設けられた感光体に対向して配置される帯電器であって、放電部材と、一対のシールドと、磁場印加手段とを備えている。
放電部材は、所定方向に沿って延設され、電圧が印加されることで感光体を帯電させる荷電粒子を発生させる。
一対のシールドは、放電部材を挟んで対向して設けられ、放電部材と感光体との対向方向に沿って延びている。
磁場印加手段は、放電部材と一対のシールドのうちの少なくとも一方との間の領域に、シールドに向かう荷電粒子を感光体に向かう方向へ曲げる力を発生させる磁場を印加する。
さらに、磁場印加手段は、印加する磁場が放電部材と感光体との対向方向において感光体に近づくにつれて弱くなるように構成されている。
【０００８】
このような構成によれば、磁場印加手段により印加される磁場が、放電部材と感光体との対向方向において感光体に近づくにつれて弱くなるので、荷電粒子を効果的に感光体に誘導することができる。これにより、帯電効率を向上させることが可能となるので、高速帯電が可能となる。また、放電部材に印加する電流を低減させることが可能となるので、省エネ化や放電に伴って発生するオゾンなどの抑制が可能となる。
【０００９】
補足すると、放電部材と感光体との対向方向において磁場を均一に印加した場合、荷電粒子は、対向方向の位置によらずにすべて同様の軌跡を描きながら曲がることとなる。このとき、感光体から遠い領域の荷電粒子が感光体に向かうように磁場の強さが設定されていれば、感光体に近い領域の荷電粒子は、曲がりすぎて反対側のシールドに衝突してしまう可能性がある。また、感光体に近い領域の荷電粒子が感光体に向かうように磁場の強さが設定されていれば、感光体から遠い領域の荷電粒子は、曲がりきれずにそのままシールドに衝突してしまう可能性がある。
【００１０】
一方、本発明では、放電部材と感光体との対向方向において磁場を感光体に近づくにつれて弱くなるような勾配を与えながら印加することで、感光体から遠い領域の荷電粒子を急激に曲げて感光体に向かわせることができ、感光体に近い領域の荷電粒子を緩やかに曲げて感光体に向かわせることができる。これにより、荷電粒子を効果的に感光体に誘導することができる。
【００１１】
前記した帯電器において、磁場印加手段は、放電部材と両方のシールドとの間の領域に、シールドに向かう荷電粒子を感光体に向かう方向へ曲げる力を発生させる磁場を印加するように設けられていることが望ましい。
【００１２】
このような構成によれば、より多くの荷電粒子を感光体に誘導することができる。これにより、さらなる高速帯電や省エネ化、オゾンなどの抑制が可能となる。
【００１３】
前記した各帯電器において、磁場印加手段は、シールドに隣接して配置され、前記所定方向に並んで複数設けられている構成とすることができる。
【００１４】
前記した各帯電器において、磁場印加手段は、シールドに対して放電部材が配置された側でシールドに隣接して設けられている構成とすることができる。
【００１５】
このような構成によれば、シールドが透磁率が高い材料から形成されていても、放電部材とシールドとの間の領域に前記したような磁場勾配を形成することができる。
【００１６】
また、本発明の帯電器において、磁場印加手段は、シールドに対して放電部材が配置された側とは反対側でシールドに隣接して設けられている構成とすることもできる。
【００１７】
このような構成によれば、シールドが透磁率が低い材料から形成されていても、放電部材とシールドとの間の領域に前記したような磁場勾配を形成することができる。また、放電部材とシールドとを近接配置することが可能となるので、放電部材とシールドとの間で放電が起こりやすくなり、より多くの荷電粒子を発生させることができる。さらに、磁場印加手段がシールドの放電部材側に設けられている場合、荷電粒子が磁場印加手段にトラップされる可能性があるが、磁場印加手段をシールドの放電部材側とは反対側に設けることで、そのような可能性を低減させることができる。
【００１８】
前記した磁場印加手段がシールドに対して放電部材が配置された側に設けられている帯電器は、放電部材と感光体との間に設けられ、所定方向に沿って延びるグリッドをさらに備えていてもよい。
この場合、磁場印加手段は、一対のシールドの対向方向において、シールドと、当該シールドに最も近いグリッドのグリッド穴との間に設けられていることが望ましい。
【００１９】
このような構成によれば、荷電粒子が通過するグリッド穴が、磁場印加手段によって塞がれることがないので、荷電粒子をより確実に感光体に誘導することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、磁場印加手段により印加される磁場が、放電部材と感光体との対向方向において感光体に近づくにつれて弱くなるので、荷電粒子を効果的に感光体に誘導することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】画像形成装置の一例としてのレーザプリンタの概略構成を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る帯電器の拡大図である。
【図３】第１実施形態に係る帯電器の平面図である。
【図４】第１実施形態に係る帯電器の側面図である。
【図５】本発明の帯電器の作用の説明図である。
【図６】従来の帯電器の作用の説明図（ａ），（ｂ）である。
【図７】第１実施形態の変形例に係る帯電器の平面図である。
【図８】第２実施形態に係る帯電器の側面図である。
【図９】荷電粒子の動きのシミュレーション結果を示す図（ａ）と、印加した磁場（磁束密度）を示すグラフ（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
［第１実施形態］
次に、本発明の第１実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、実施形態に係る帯電器１００を備えた画像形成装置の一例としてのレーザプリンタ１の概略構成について説明した後、帯電器１００の詳細な構成について説明する。
【００２３】
また、レーザプリンタ１の概略構成の説明において、方向は、レーザプリンタ１を使用するユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１における右側を「前」、左側を「後」とし、手前側を「左」、奥側を「右」とする。また、図１における上下方向を「上下」とする。
【００２４】
＜レーザプリンタの概略構成＞
図１に示すように、レーザプリンタ１は、本体筐体２内に、用紙Ｓを供給する給紙部３と、露光装置４と、用紙Ｓ上にトナー像を転写するプロセスカートリッジ５と、用紙Ｓ上のトナー像を熱定着する定着装置８とを主に備えている。
【００２５】
給紙部３は、本体筐体２内の下部に設けられ、給紙トレイ３１と、用紙押圧板３２と、給紙機構３３とを主に備えている。給紙トレイ３１に収容された用紙Ｓは、用紙押圧板３２によって上方に寄せられ、給紙機構３３によってプロセスカートリッジ５（感光体ドラム６１と転写ローラ６３との間）に向けて供給される。
【００２６】
露光装置４は、本体筐体２内の上部に配置され、図示しないレーザ発光部やポリゴンミラー、レンズ、反射鏡などを備えている。この露光装置４では、レーザ発光部から出射される画像データに基づくレーザ光（鎖線参照）が、感光体ドラム６１の表面で高速走査されることで、感光体ドラム６１の表面を露光する。
【００２７】
プロセスカートリッジ５は、露光装置４の下方に配置され、本体筐体２に設けられたフロントカバー２１を開いたときにできる開口から本体筐体２に対して着脱可能に装着される構成となっている。このプロセスカートリッジ５は、感光体ユニット６と、現像ユニット７とから構成されている。
【００２８】
感光体ユニット６は、感光体の一例としての正帯電性の感光体ドラム６１と、帯電器１００と、転写ローラ６３とを主に備えている。
【００２９】
現像ユニット７は、感光体ユニット６に対して着脱自在となっており、感光体ユニット６に装着された状態、すなわち、プロセスカートリッジ５として本体筐体２に対し着脱可能に装着されるように構成されている。この現像ユニット７は、現像ローラ７１と、供給ローラ７２と、層厚規制ブレード７３と、トナー（現像剤）を収容するトナー収容部７４と、アジテータ７５とを主に備えている。
【００３０】
プロセスカートリッジ５では、感光体ドラム６１の表面が、帯電器１００により一様に正帯電された後、露光装置４からのレーザ光の高速走査によって露光されることで、感光体ドラム６１上に画像データに基づく静電潜像が形成される。また、トナー収容部７４内のトナーは、アジテータ７５によって撹拌されながら、まず供給ローラ７２に供給され、次いで供給ローラ７２から現像ローラ７１に供給される。そして、現像ローラ７１の回転に伴って、現像ローラ７１と層厚規制ブレード７３の間に進入して一定厚さの薄層として現像ローラ７１上に担持される。
【００３１】
現像ローラ７１上に担持されたトナーは、現像ローラ７１から感光体ドラム６１上に形成された静電潜像に供給される。これにより、静電潜像が可視像化され、感光体ドラム６１上にトナー像が形成される。その後、感光体ドラム６１と転写ローラ６３の間を用紙Ｓが搬送されることで感光体ドラム６１上のトナー像が用紙Ｓ上に転写される。
【００３２】
定着装置８は、プロセスカートリッジ５の後方に配置され、加熱ローラ８１と、加熱ローラ８１と対向配置されて加熱ローラ８１を押圧する加圧ローラ８２とを主に備えている。この定着装置８では、用紙Ｓ上に転写されたトナー像を、用紙Ｓが加熱ローラ８１と加圧ローラ８２との間を通過する間に熱定着させている。トナー像が熱定着された用紙Ｓは、排紙ローラ２３によって排紙トレイ２２上に排出される。
【００３３】
＜帯電器の詳細構成＞
図２に示すように、帯電器１００は、レーザプリンタ１に設けられた感光体ドラム６１に所定間隔をあけて対向して配置されており、放電部材の一例としてのコロナワイヤ１１０と、グリッド１２０と、一対のシールド１３０と、磁場印加手段の一例としての複数の永久磁石１４０（図３も参照）とを主に備えている。
【００３４】
なお、帯電器１００の詳細構成の説明において、方向は、図２を基準にした方向で説明する。すなわち、図２における右側を「前」、左側を「後」とし、手前側を「左」、奥側を「右」とする。また、図２における上下方向を「上下」とする。
【００３５】
コロナワイヤ１１０は、所定の電圧（帯電バイアス）が印加されることでコロナ放電を発生させる金属製のワイヤであり、所定方向、具体的には、感光体ドラム６１の軸方向（左右方向）に沿って延設されている。このコロナワイヤ１１０は、コロナ放電により感光体ドラム６１の表面を正帯電させる荷電粒子の一例としてのイオン（例えば、Ｎ2+など）を発生させる。
【００３６】
グリッド１２０は、コロナワイヤ１１０と異なる電位（電位０を含む）に設定されることで、感光体ドラム６１の帯電量を制御する金属製の板状部材であり、コロナワイヤ１１０と感光体ドラム６１との間に設けられ、左右方向に沿って延びている。このグリッド１２０は、コロナワイヤ１１０のコロナ放電により発生したイオンを通過させるため、左右方向に沿って細長く延びる複数のグリッド穴１２１を有している（図３も参照）。
【００３７】
一対のシールド１３０は、コロナワイヤ１１０を挟んで前後方向に対向して設けられた金属製の板状部材であり、左右方向と上下方向（コロナワイヤ１１０と感光体ドラム６１との対向方向）に沿って延びている。なお、前記したグリッド１２０は、一対のシールド１３０の下端部（感光体ドラム６１側の端部）をつないでおり、一対のシールド１３０と略直交するように設けられている。
【００３８】
永久磁石１４０は、コロナワイヤ１１０と各シールド１３０との間の領域（コロナワイヤ１１０の前側の領域または後側の領域）に磁場を印加する部材であり、シールド１３０に隣接して設けられている。より詳細に、永久磁石１４０は、図３に示すように、シールド１３０に隣接して配置され、左右方向に並んで複数（左右に各５つずつ、合計１０個）設けられている。
【００３９】
各永久磁石１４０は、シールド１３０に対してコロナワイヤ１１０が配置された側、すなわち、シールド１３０の内側に設けられている。また、各永久磁石１４０は、前後方向（一対のシールド１３０の対向方向）において、シールド１３０と、当該シールド１３０に最も近いグリッド穴１２１との間に設けられている。詳細には、コロナワイヤ１１０の前側に配置された永久磁石１４０は、前側のシールド１３０と、最も前側に設けられたグリッド穴１２１Ｆとの間に設けられ、コロナワイヤ１１０の後側に配置された永久磁石１４０は、後側のシールド１３０と、最も後側に設けられたグリッド穴１２１Ｒとの間に設けられている。
【００４０】
このような永久磁石１４０は、コロナワイヤ１１０と前側のシールド１３０との間の領域に磁力線が左に向く磁場を形成し、コロナワイヤ１１０と後側のシールド１３０との間の領域に磁力線が右に向く磁場を形成するようにＮ極およびＳ極の向きが配置されている。具体的には、コロナワイヤ１１０の前側に配置された永久磁石１４０は、Ｎ極を左方に向け、Ｓ極を右方に向けて配置され、コロナワイヤ１１０の後側に配置された永久磁石１４０は、Ｎ極を右方に向け、Ｓ極を左方に向けて配置されている。
【００４１】
これにより、コロナワイヤ１１０とシールド１３０との間の領域に、コロナワイヤ１１０からシールド１３０に向かう正の電荷を有するイオンを、感光体ドラム６１に向かう方向（下方）へ曲げる力（ローレンツ力）を発生させることができるようになっている（図５も参照）。
【００４２】
図４に示すように、各永久磁石１４０は、側面視において、左右の両端面（磁極）が上方から下方に向けて互いに近づくように傾斜した側面視略台形状に形成されている。このような形状の永久磁石１４０を、シールド１３０に隣接して左右方向に並んで配置することで、コロナワイヤ１１０と各シールド１３０との間の領域には、上下方向において感光体ドラム６１に近づくにつれて弱くなるような磁場、すなわち、上方から下方に向かうにつれて磁力線の密度が少なくなるような磁場が印加されることとなる。
【００４３】
なお、本実施形態において、永久磁石１４０（磁場印加手段）は、シールド１３０に隣接して配置されている、言い換えると、コロナワイヤ１１０から離れて配置されているので、コロナワイヤ１１０の周囲の領域、より詳細には、グリッド１２０のグリッド穴１２１が設けられた部分の上方の領域（図２の破線で囲まれた領域に挟まれた領域）は、磁場が弱くなる。これにより、磁場の影響がコロナワイヤ１１０に及びにくくなっている。
【００４４】
次に、帯電器１００の作用について、前記した従来技術と比較しながら説明する。
図６（ａ），（ｂ）に示す従来技術のように、上下方向において磁場を均一に印加した場合、シールド１３０に向かうイオンは、上下方向の位置によらずに同様の軌跡を描きながら曲がることとなる。
【００４５】
従って、例えば、図６（ａ）に示すように、感光体ドラム６１に近いイオンＰ２が感光体ドラム６１に向かうように磁場の強さが設定されていれば、感光体ドラム６１から遠いイオンＰ１は、曲がりきれずにそのままシールド１３０に衝突してしまう可能性がある。また、図６（ｂ）に示すように、感光体ドラム６１から遠いイオンＰ１が感光体ドラム６１に向かうように磁場の強さが設定されていれば、感光体ドラム６１に近いイオンＰ２は、曲がりすぎて反対側のシールド１３０などに衝突してしまう可能性がある。
【００４６】
一方、図５に示すように、帯電器１００では、上下方向において磁場を感光体ドラム６１に近づくにつれて弱くなるような勾配を与えながら印加することで、感光体ドラムから遠い領域のイオンＰ１を急激に曲げて感光体ドラム６１に向かわせることができ、感光体ドラム６１に近い領域のイオンＰ２を緩やかに曲げて感光体ドラム６１に向かわせることができる。
【００４７】
さらに、磁場が感光体ドラム６１に近づくにつれて弱くなっていることで、磁場内に進入したイオンは、曲がるときの円軌道の半径を感光体ドラム６１に近づくにつれて徐々に大きくしながら磁場から脱出する。そのため、磁場から脱出したイオンは、より多くが感光体ドラム６１に向かうこととなる。
以上により、より多くのイオンを感光体ドラム６１に誘導することができる。
【００４８】
以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
永久磁石１４０により印加される磁場が、上下方向において感光体ドラム６１に近づくにつれて弱くなるので、イオンを効果的に感光体ドラム６１に誘導することができる。これにより、帯電効率を向上させることが可能となるので、高速帯電が可能となる。また、コロナワイヤ１１０に印加する電流を低減させることが可能となるので、省エネ化やコロナ放電に伴って発生するオゾンなどの抑制が可能となる。
【００４９】
特に、本実施形態では、永久磁石１４０がコロナワイヤ１１０と両方のシールド１３０との間の領域に磁場を印加するように設けられているので、より多くのイオンを感光体ドラム６１に誘導することができる。これにより、さらなる高速帯電や省エネ化、オゾンなどの抑制が可能となる。
【００５０】
また、永久磁石１４０がシールド１３０の内側に設けられているので、シールド１３０が鉄などの透磁率が高い材料から形成されていても、コロナワイヤ１１０とシールド１３０との間の領域に前記したような磁場勾配を形成することができる。
【００５１】
また、永久磁石１４０が前後方向においてシールド１３０と当該シールド１３０に最も近いグリッド１２０のグリッド穴１２１（１２１Ｆまたは１２１Ｒ）との間に設けられているので、イオンが通過するグリッド穴１２１が塞がれることがないため、イオンをより確実に感光体ドラム６１に誘導することができる。
【００５２】
なお、以上説明した実施形態では、永久磁石１４０がシールド１３０の内側に設けられていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図７に示すように、永久磁石１４０（磁場印加手段）は、シールド１３０に対してコロナワイヤ１１０が配置された側とは反対側、すなわち、シールド１３０の外側に設けられていてもよい。
【００５３】
これによれば、シールド１３０がアルミニウムなどの透磁率が低い材料から形成されていても、コロナワイヤ１１０とシールド１３０との間の領域に前記したような磁場勾配を形成することができる。また、コロナワイヤ１１０とシールド１３０とを近接配置することが可能となるので、コロナワイヤ１１０とシールド１３０との間でコロナ放電が起こりやすくなり、より多くのイオンを発生させることができる。さらに、永久磁石１４０がシールド１３０の内側に設けられている場合、イオンが永久磁石１４０にトラップされる可能性があるが、永久磁石１４０をシールド１３０の外側に設けることで、そのような可能性を低減させることができる。
【００５４】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、本実施形態では、前記した第１実施形態と同様の構成要素については、同一符号を付して、その説明を省略することとする。
【００５５】
図８に示すように、本実施形態の帯電器１００は、コロナワイヤ１１０（放電部材）と、グリッド１２０と、一対のシールド１３０と、磁場印加手段の他の例としての複数の電磁石２４１，２４２とを主に備えている。
【００５６】
電磁石２４１，２４２は、コロナワイヤ１１０と各シールド１３０との間の領域に磁場を印加する部材であり、符号を省略して示す、磁性材料からなる芯と、芯の周りに巻かれたコイルとを主に有して構成されている。本実施形態において、電磁石２４２は、コイルの巻き数が電磁石２４１のコイルの巻き数よりも少なくなっている。
【００５７】
電磁石２４１および電磁石２４２は、シールド１３０に隣接して配置され、感光体ドラム６１の軸方向に並んで複数（左右に各５つずつ、合計２０個）設けられている。また、電磁石２４１，２４２は、側面視において、コイルの巻き数が多い電磁石２４１がコロナワイヤ１１０よりも上方に配置され、コイルの巻き数が少ない電磁石２４２がコロナワイヤ１１０の下方に配置されることで、上下方向にコロナワイヤ１１０を挟んで設けられている。
【００５８】
各電磁石２４１，２４２のコイルには、少なくとも感光体ドラム６１を帯電させるときに、Ｎ極が図示左端に現れ、Ｓ極が図示右端に現れるような電流が流される。本実施形態において、電磁石２４１のコイルに流す電流値と、電磁石２４２のコイルに流す電流値とは、互いに等しくなっている。
【００５９】
以上のような構成により、本実施形態の帯電器１００では、電磁石２４１，２４２のコイルに電流を流すことで、コイルの巻き数が少ない電磁石２４２によって形成される磁場が、電磁石２４１によって形成される磁場よりも弱くなるので、コロナワイヤ１１０と各シールド１３０との間の領域に、上下方向において感光体ドラム６１に近づくにつれて弱くなるような磁場が印加されることとなる。
【００６０】
なお、本実施形態において、電磁石２４１，２４２は、シールド１３０の内側に設けられていてもよいし、外側に設けられていてもよい。より詳細に、電磁石２４１，２４２は、シールド１３０が鉄などの透磁率の高い材料から形成されている場合、シールド１３０の内側に設けられていることが望ましく、シールド１３０がアルミニウムなどの透磁率の低い材料から形成されている場合、シールド１３０の外側に設けられていることが望ましい。
【００６１】
以上によれば、本実施形態においても、前記した第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。特に、本実施形態では、磁場印加手段として電磁石２４１，２４２を使用しているので、コイルに流す電流値を調整することで、永久磁石を使用した場合よりも、印加される磁場の調整を帯電器１００ごとに容易に行うことができる。また、コイルに流す電流値を調整可能なレーザプリンタ１に帯電器１００を使用することで、レーザプリンタ１の設置環境に応じた最適な磁場を印加するようなことが可能となる。
【００６２】
なお、磁場印加手段として電磁石を使用する構成において、磁場勾配を形成する方法は、前記した実施形態の方法、すなわち、コイルの巻き数を変える方法に限定されるものではない。すなわち、電磁石としてコイルの巻き数が互いに等しい電磁石を使用した場合であっても、前記したような磁場勾配を形成することができる。具体的には、図８を参考にして説明すると、例えば、電磁石２４２のコイルに流す電流値を、電磁石２４１のコイルに流す電流値よりも小さくすることで、前記したような磁場勾配を形成することができる。また、電磁石２４１と電磁石２４２のコイルの巻き数とコイルに流す電流値が同じであっても、電磁石２４２の芯の透磁率を、電磁石２４１の芯の透磁率よりも小さくすることで、前記したような磁場勾配を形成することができる。
【００６３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。具体的な構成については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
【００６４】
前記実施形態で示した磁場印加手段（永久磁石１４０や電磁石２４１，２４２）の構成は、前記実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、前記第１実施形態において、永久磁石１４０は、左右に各５つずつ、合計１０個設けられていたが、これに限定されず、４つ以下であってもよいし、６つ以上であってもよい。
【００６５】
また、前記第２実施形態において、電磁石２４１，２４２は、上下に２つ並んで設けられていたが、これに限定されず、上下に３つ以上並んで設けられていてもよい。また、各シールド１３０に対応して設けられる永久磁石１４０や電磁石２４１，２４２の数は、一対のシールド１３０の間で互い異なっていてもよい。
【００６６】
前記実施形態では、永久磁石１４０などの磁場印加手段が、コロナワイヤ１１０（放電部材）と両方のシールド１３０との間の領域に磁場を印加するように設けられていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、磁場印加手段は、放電部材と一対のシールドのうちの少なくとも一方との間の領域に磁場を印加するように構成されていてもよい。具体的には、磁場印加手段を一方のシールドだけに隣接して設けてもよい。
【００６７】
前記実施形態では、グリッド１２０とシールド１３０とが一体に（一部品として）形成されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、グリッドとシールドとは、別部品として形成されていてもよい。
【００６８】
前記実施形態では、帯電器として、グリッド１２０を備えるスコロトロン型の帯電器１００を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明の帯電器は、グリッド１２０を備えないコロトロン型の帯電器であってもよい。
【００６９】
前記実施形態では、放電部材として、所定方向に沿って張設されたワイヤ（コロナワイヤ１１０）を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、放電部材は、所定方向に沿って並んで設けられた複数の針状の電極であってもよい。言い換えると、本発明の帯電器は、鋸歯帯電器であってもよい。
【００７０】
前記実施形態では、本発明を正帯電性の感光体ドラム６１（感光体）を備えるシステムに適用した例を示したが、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、負帯電性の感光体を備えるシステムにも適用することができる。この場合、コロナワイヤ１１０（放電部材）とシールド１３０との間の領域に印加される磁場の向きは、前記実施形態（図３に示す向き）とは逆向きになる。
【００７１】
前記実施形態では、本発明の帯電器が使用される画像形成装置として、モノクロ画像を形成するレーザプリンタ１を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、カラー画像を形成するプリンタであってもよい。また、画像形成装置は、プリンタに限定されず、例えば、フラットベッドスキャナなどの原稿読取装置を備える複写機や複合機などであってもよい。
【実施例】
【００７２】
次に、本発明の効果を確認した実施例（シミュレーション結果）について説明する。
本実施例では、以下に示す計算条件の下、コロナワイヤ（Ｗｉｒｅ）の放電により発生する荷電粒子（Ｎ2+相当）の動きを計算した。計算結果を図９（ａ）に示す。
【００７３】
＜計算条件＞
粒子質量              ：４．６５×１０-26  ｋｇ
粒子電荷              ：１．６０×１０-19  Ｃ
シールド距離          ：１２．２  ｍｍ
ワイヤ−グリッド距離  ：  ５．７  ｍｍ
ワイヤ半径            ：  ０．０６０  ｍｍ
ワイヤ−開放部距離    ：  ２．０  ｍｍ
ワイヤ表面電界強度    ：１．４６×１０7  Ｖ／ｍ
グリッド−シールド電圧：７００  Ｖ
ここで、開放部とは、一対のシールド（Ｓｈｉｅｌｄ）の間のグリッド（Ｇｒｉｄ）側の端部とは反対側の端部（一対のシールドの開放された部分）をいうものとする。
【００７４】
実施例では、コロナワイヤとシールドとの間の領域に下記の式（１）で示される磁場勾配Ｂを与えた（図９（ｂ）の実線参照）。
Ｂ＝Ｂ0（ｚ／Ｌ）・・・（１）
ここで、Ｂ0は、磁束密度であり、２２Ｔとした。また、Ｌは、図９のｚ方向（コロナワイヤと感光体ドラム（ＯＰＣ）との対向方向）におけるシールドの長さを示し、式（１）のｚは、図９のｚ方向の任意の位置（０≦ｚ≦Ｌ）を示している。
【００７５】
比較例では、コロナワイヤとシールドとの間の領域に一定の磁場Ｂ0（＝２２Ｔ）を与えた（図９（ｂ）の破線参照）。
【００７６】
＜計算結果＞
図９（ａ）に示すように、磁場勾配を与えない比較例（破線参照）では、コロナワイヤからシールドに向かう荷電粒子Ｐ1，Ｐ2は、ｚ方向の位置によらずに、シールド近傍（磁場内）において同様の円弧状の軌跡を描きながら曲がって方向を変えている。そして、最終的に、荷電粒子Ｐ1は、感光体ドラムとは反対側（開放部）に向かい、荷電粒子Ｐ2は、グリッドの端部に衝突していることがわかる。
【００７７】
一方、磁場勾配を与えた実施例（実線参照）では、磁場が感光体ドラムに近づくにつれて弱くなっているので、図示左側のシールド近傍（磁場内）において、感光体ドラムに近い荷電粒子Ｐ2は、感光体ドラムから遠い荷電粒子Ｐ1よりも緩やかに曲がって直接感光体ドラムに向かっていることがわかる。
【００７８】
さらに、実施例では、磁場が感光体ドラムに近づくにつれて弱くなっていることで、磁場内に進入した荷電粒子Ｐ1，Ｐ2は、曲がるときの円軌道の半径を図示下側に向かうにつれて徐々に大きくしながら磁場から脱出している。そのため、特に荷電粒子Ｐ1は、図示左側のシールド近傍で曲がった後は、図示右側のシールドに向かっているが、図示右側のシールド近傍で円軌道の半径を徐々に大きくしながら曲がることで、最終的に、直接感光体ドラムに向かっていることがわかる。
【００７９】
以上より、印加する磁場を感光体ドラムに近づくにつれて弱くすることで、荷電粒子を効果的に感光体ドラムに誘導することができることが確認された。
なお、磁場の影響が弱くなる帯電器の図示左右方向中央付近では、コロナワイヤから直接感光体ドラムに向かう荷電粒子Ｐ3は、曲がることなく、略真っ直ぐ感光体ドラムに向かっていることがわかる。
【符号の説明】
【００８０】
１      レーザプリンタ
６１    感光体ドラム
１００  帯電器
１１０  コロナワイヤ
１２０  グリッド
１２１  グリッド穴
１３０  シールド
１４０  永久磁石
２４１  電磁石
２４２  電磁石
【図１】
2013073194.tif 000003
【図２】
2013073194.tif 000004
【図３】
2013073194.tif 000005
【図４】
2013073194.tif 000006
【図５】
2013073194.tif 000007
【図６】
2013073194.tif 000008
【図７】
2013073194.tif 000009
【図８】
2013073194.tif 000010
【図９】
2013073194.tif 000011