(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被帯電体を非接触で均一に帯電させる帯電装置において、
前記被帯電体上の空間に電磁波を照射する少なくとも一つ以上の電磁波照射装置と、該電磁波照射装置の近傍に配置された電界制御部品とを有し、少なくとも前記電界制御部品に適切な電圧を印加することで前記被帯電体を所望の電位に帯電させる構成としたものであり、前記電磁波照射装置の近傍に配置された電界制御部品が、前記電磁波照射装置と絶縁されていることを特徴とする帯電装置。
【請求項２】
被帯電体を非接触で均一に帯電させる帯電装置において、
前記被帯電体上の空間に電磁波を照射する少なくとも一つ以上の電磁波照射装置と、該電磁波照射装置の近傍に配置された電界制御部品とを有し、少なくとも前記電界制御部品に適切な電圧を印加することで前記被帯電体を所望の電位に帯電させる構成としたものであり、前記電磁波照射装置の近傍に配置された電界制御部品が、前記電磁波照射装置と絶縁され、かつ前記電磁波照射装置の保持手段を兼ねることを特徴とする帯電装置。
【請求項３】
被帯電体を非接触で均一に帯電させる帯電装置において、
前記被帯電体上の空間に電磁波を照射する少なくとも一つ以上の電磁波照射装置と、該電磁波照射装置の近傍に配置された電界制御部品とを有し、少なくとも前記電界制御部品に適切な電圧を印加することで前記被帯電体を所望の電位に帯電させる構成としたものであり、前記電磁波照射装置の近傍に配置された電界制御部品が、前記電磁波照射装置と導通され、かつ前記電磁波照射装置の保持手段を兼ねることを特徴とする帯電装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１つに記載の帯電装置において、
前記電磁波照射装置の近傍に配置された電界制御部品が、電磁波拡散防止部品を兼ねることを特徴とする帯電装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１つに記載の帯電装置において、
前記被帯電体と電磁波照射装置間に電界制御用のグリッド電極を有し、前記グリッド電極へ適切な電圧を印加することで前記被帯電体を帯電させることを特徴とする帯電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真技術を利用した画像形成装置の帯電ユニットや転写ユニット等に応用される帯電装置に係り、特に静電潜像担持体等の被帯電体を非接触で均一に帯電するための帯電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真技術を利用した複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置における作像プロセスでは、静電潜像担持体である感光体上を帯電させるプロセスが存在する。この帯電プロセスとしては、従来は非接触で帯電安定性にも優れているコロナチャージャーによって行われていたが、この方式ではオゾンが多く発生するため、最近では接触帯電方式が検討されており、例えば、特開昭６３−１４９６６９号公報に開示されているような接触帯電方法（導電性ローラを用いたローラ帯電方式であり、ＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳させて導電性ローラに印加する方法）や、特開平６−１７５４６９号公報に開示されているようなブラシ帯電装置（導電性ブラシを用いたブラシ帯電方式であり、導電性ブラシと芯金の間に低抵抗の中間導電部材を設けて、帯電の環境依存性を無くし、被帯電物を一定に帯電させる）が実用化されてきている。
【０００３】
しかし接触帯電方式では、帯電部材が感光体等の静電潜像担持体に接触しているために帯電部材がトナーなどで汚れやすく、その結果、帯電ムラ等の帯電性能の劣化が生じてしまう。
以上のことから、オゾンレスの非接触帯電方式が帯電手段としては理想的であると言える。
【０００４】
そこで本発明者らは先に、電磁波照射装置と電界形成手段を備え、電磁波照射装置により静電潜像担持体上の空間に電磁波を照射すると共に電界形成手段で電界を形成することによって、静電潜像担持体を所望の電位に帯電させる帯電装置を提案した（特開平９−２１８５６３号）。
この帯電装置では、電界形成手段として、例えば静電潜像担持体を挾んで電磁波照射装置と対向する位置に対向電極を設けると共に電磁波照射装置と対向電極の少なくとも一方に適当な電圧を印加して、電磁波照射装置と対向電極間に電界を形成し、電磁波によって生成されたイオンを電界の作用により効率よく静電潜像担持体に付着させて静電潜像担持体を非接触帯電させるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、先願の帯電装置では、静電潜像担持体裏面の対向電極と電磁波照射装置の間に電位差を持たせて電界を形成しているため、形成される電界は電磁波照射装置から静電潜像担持体に向かって裾広がりに広がった電界となり、電界の強さが場所によって不均一となるため、静電潜像担持体の帯電が不均一になる恐れがある。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、静電潜像担持体等の被帯電体をオゾンレス・非接触でかつ均一に帯電することができる帯電装置を提供することを目的（課題）としている。
より具体的には、本発明は、電磁波照射装置と被帯電体間の電界がほぼ均一となるように制御して、帯電能力を向上させると共に被帯電体を均一帯電させることを第１の目的としている。
そして、請求項１に係る発明は、第１の目的に加えて、被帯電体の帯電極性を随意に選択可能とすることを目的としている。
請求項２に係る発明は、第１の目的に加えて、被帯電体の帯電極性を随意に選択可能とすると共に、装置のコストダウンを図ることを目的としている。
請求項３に係る発明は、第１の目的に加えて、帯電能力をさらに向上させると共に、装置のコストダウンを図ることを目的としている。
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれかの目的に加えて、電磁波照射装置からの電磁波が拡散することを防止することを目的としている。
請求項５に係る発明は、請求項１乃至４のいずれかの目的に加えて、帯電能力の向上と被帯電体の均一帯電とをより一層図ることができる構成を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、［１］被帯電体を非接触で均一に帯電させる帯電装置において、前記被帯電体上の空間に電磁波を照射する少なくとも一つ以上の電磁波照射装置と、該電磁波照射装置の近傍に配置された電界制御部品とを有し、少なくとも前記電界制御部品に適切な電圧を印加することで前記被帯電体を所望の電位に帯電させる構成としたものである。このように電磁波照射装置の近傍に電界制御部品を配置することで、電磁波照射装置と被帯電体間の電界がほぼ均一となるように制御することが可能となり、帯電能力を向上させると共に被帯電体を均一帯電させることが可能となる。
【０００８】
そして、請求項１に係る発明は、［１］の構成の帯電装置において、電磁波照射装置の近傍に配置された電界制御部品が、前記電磁波照射装置と絶縁されている構成としたものである。このように電磁波照射装置を電界制御部品と絶縁することで、両者に異なった電圧を印加することが可能となり、帯電極性を随意に選択することが可能となる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、［１］の構成の帯電装置において、電磁波照射装置の近傍に配置された電界制御部品が、前記電磁波照射装置と絶縁され、かつ前記電磁波照射装置の保持手段を兼ねる構成としたものである。このように電磁波照射装置を電界制御部品と絶縁することで、両者に異なった電圧を印加することが可能となり、帯電極性を随意に選択することが可能となる。また、電界制御部品が電磁波照射装置の保持手段を兼ねるようにすることにより、部品のコストダウンを図ることが可能となる。
【００１０】
請求項３に係る発明は、［１］の構成の帯電装置において、電磁波照射装置の近傍に配置された電界制御部品が、前記電磁波照射装置と導通され、かつ前記電磁波照射装置の保持手段を兼ねる構成としたものである。このように電界制御部品を電磁波照射装置と導通することにより、帯電能力をさらに向上させることが可能となり、さらに電界制御部品が電磁波照射装置の保持手段を兼ねるようにすることにより、部品のコストダウンを図ることが可能となる。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれか１つに記載の帯電装置において、電磁波照射装置の近傍に配置された電界制御部品が、電磁波拡散防止部品を兼ねる構成としたものである。このように電界制御部品が電磁波拡散防止部品を兼ねるようにすることにより、電磁波照射装置からの電磁波が拡散することを防止することが可能となる。
【００１２】
請求項５に係る発明は、請求項１乃至４のいずれか１つに記載の帯電装置において、被帯電体と電磁波照射装置間に電界制御用のグリッド電極を有し、前記グリッド電極へ適切な電圧を印加することで前記被帯電体を帯電させる構成としたものである。このように被帯電体と電磁波照射装置間に電界制御用のグリッド電極を配置することで、帯電能力をさらに向上することが可能となり、被帯電体を均一帯電させることが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成、動作を図面を参照して詳細に説明する。
まず本発明による非接触帯電方式の原理について述べる。電磁波が空気中に照射されると、照射された領域の空気が電離され、正負両極性のイオンが生成される。したがって静電潜像担持体等の被帯電体上の空間に電磁波照射装置により電磁波を照射して空気の電離を行い、その空間に電界形成手段で電界を作用させることで、所望の極性のイオンのみを静電潜像担持体に付着させることができ、静電潜像担持体を非接触で帯電させることができる。
尚、電磁波照射装置により照射される電磁波としては、紫外線、Ｘ線、軟Ｘ線、γ線等が使用できるが、電離効率や安全性の面を考慮するとＸ線か軟Ｘ線が好ましい。
【００１４】
本発明に係る帯電装置は、例えば、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真技術を利用した画像形成装置の帯電ユニットに応用され、被帯電体である静電潜像担持体を非接触で均一に帯電するものである。ここで図７に本発明に係る帯電装置を用いた画像形成装置の一例を示す。
【００１５】
図７において、符号２は静電潜像担持体であるドラム状の感光体であり、例えば金属製の円筒からなる芯金２ｂの上に感光層２ａを形成したものである。この感光体２の周囲には、帯電、露光、現像、転写、クリーニング及び除電の各機能を有する単体あるいは共通のユニットが配設されている。また、転写部より記録紙Ｓ搬送方向下流側には定着装置１８が配設されている。
ここで帯電には、通常は帯電ローラや帯電チャージャが用いられていたが、本発明では電磁波照射装置１と電界制御部品４ａ，４ｂを使用してオゾンレスの非接触帯電を行う帯電装置１１を用いている。
露光には、例えばレーザ光１２等で画像信号に応じた光書込を行う光書込装置が用いられ、感光体２上に静電潜像を形成する。
現像を行う現像装置１３には一成分現像剤を用いるものや二成分現像剤を用いるものがあるが、いずれの場合も感光体２上の静電潜像に帯電したトナーを付着させることで、静電潜像を現像し顕像化する。
転写では、現像により感光体上で顕像化されたトナー像を、転写ローラ等の転写装置１５で記録紙Ｓに転写する。
クリーニングでは、クリーニングブレードやクリーニングブラシ等を用いたクリーニング装置１６により、転写後に感光体２上に残った残トナーを除去する。除電では、除電ランプや除電チャージャ等の除電装置１７により、感光体２上の残電位を除去する。
【００１６】
図７に示す構成の画像形成装置では、画像形成プロセスが開始されると、まず感光体２が帯電装置１１により均一に帯電された後、図示しない光書込装置からのレーザ光１２により感光体２上に静電潜像が形成され、感光体２上の静電潜像は、現像装置１３のトナーにより現像され顕像化される。この潜像形成、現像のタイミングに合わせて、記録紙Ｓが図示しない給紙カセット等から給紙ローラや搬送ローラ等によりレジストローラ１４まで搬送され、感光体上のトナー像が転写部に来るタイミングに合わせてレジストローラ１４により記録紙Ｓが送り出され、ガイド板の間等を通り転写部へ搬送される。そして転写部の転写ローラ等からなる転写装置１５により、感光体２上のトナー像が記録紙Ｓへ転写される。その後、トナー像が転写された記録紙Ｓは定着部に搬送され、定着装置１８によりトナーを記録紙Ｓに定着した後、図示しない排紙トレイ等へ排出される。一方、転写後の感光体２はクリーニング装置１６により残トナーを除去され、除電装置１７により残電位を除電される。
【００１７】
本発明では、以上のような構成例の画像形成装置に用いる帯電装置として、感光体２上の空間に電磁波を照射する少なくとも一つ以上の電磁波照射装置１と、電磁波照射装置１の近傍に配置された電界制御部品４ａ，４ｂとを有し、少なくとも電界制御部品４ａ，４ｂに適切な電圧を印加することで感光体２を所望の電位に帯電させる構成の帯電装置１１を用いている。以下、本発明に係る帯電装置の具体的な実施例を図１〜６を参照して詳細に説明する。尚、図１〜４は各々請求項１〜３の実施例に対応した図であり、図５，６は請求項４の実施例に対応した図である。また、図３〜６は請求項５にも対応した実施例である。
【００１８】
（実施例１）
図１は本発明の第１の実施例を示す帯電装置の概略構成図であり、帯電装置及び感光体２を、感光体２の軸方向（側面）から見た状態を示している。
図１に示す実施例では、被帯電体である感光体２の上部に近接して少なくとも一つ以上の電磁波照射装置１を配置し（電磁波照射装置１は感光体２の軸方向（紙面に垂直方向）に一つ以上配設されている）、この電磁波照射装置１の近傍に平板状の電界制御部品４ａ，４ｂを配置して感光体２を均一に帯電させるものである。その帯電原理は前述したように、電磁波照射装置１から照射された電磁波によって空気中にイオンを発生させ、電界制御部品４ａ，４ｂ及び／または感光体２に電圧を印加して電界を形成することで、前記の発生させたイオンを感光体２に移動させ、付着させることで感光体２を帯電するものである。本実施例の場合、電界制御部品４ａ，４ｂが感光体２の上面側全体を覆うように配設されているため、感光体２との間に比較的均一な電界を形成することができるので、感光体２を均一にムラ無く帯電することができる。
【００１９】
図１の実施例では、感光体２をマイナス帯電させるべく、電界制御部品４ａ，４ｂに電源６によりマイナスのバイアス電圧Ｖｃを印加し、感光体２の裏面側金属（芯金）２ｂにはＶｐなる電圧（図の例ではアース電位）を印加している。すなわち、電磁波照射装置の近くに電界制御部品４ａ，４ｂを配置し、例えば電源６により電界制御部品４ａ，４ｂにマイナス電位を与えると共に、感光体２の芯金２ｂをアース電位（Ｖｐ＝０）とすることで、電磁波照射装置１から照射された電磁波によって空気中に発生したマイナスイオンは、電位の高い（Ｖｐ＞Ｖｃ）感光体２側に引き寄せられて感光体２の表面に付着し、空気中に発生したプラスイオンは感光体より電位が低くマイナス電位の電界制御部品４ａ，４ｂ側に引き寄せられることになる。
【００２０】
また、逆に感光体２をプラス帯電させる場合は、電界制御部品に電源６によりプラスのバイアス電圧Ｖｃを印加して、電界制御部品４ａ，４ｂと感光体２間に逆の電位関係の電界を形成すればよく、電磁波によって空気中に発生したプラスイオンを感光体２に付着させることができる。
【００２１】
尚、図１では、電界制御部品４ａ，４ｂは電磁波照射装置１を挾んで別々に配設されているように見えるが、別部品である必要はなく、一体部品であってもよい。
また、図１の例では、電界制御部品４ａ，４ｂに電源６を接続してバイアス電圧Ｖｃを印加し、感光体２側の電位Ｖｐをアース電位としているが、これとは逆に、感光体２の芯金２ｂに電源を接続して感光体２側の電位Ｖｐをプラス電位あるいはマイナス電位とし、電界制御部品４ａ，４ｂ側の電位Ｖｃをアース電位としてもよく、さらには、電界制御部品４ａ，４ｂと感光体２の両方に電源を接続して両者の電位を制御できるようにしてもよい。
さらにまた、図１では平板状の電界制御部品４ａ，４ｂの例を示しているが、電界制御部品は平板である必要はなく、できれば感光体２と平行な形状のもの（例えば感光体の周面と平行な円弧形状等）の方がより好ましく、より均一な電界を形成することができる。
【００２２】
（実施例２）
次に図２は本発明の第２の実施例を示す帯電装置の概略構成図であり、帯電装置及び感光体２を、感光体２の軸方向（側面）から見た状態を示している。
図２に示す実施例では、被帯電体である感光体２の上部に近接して少なくとも一つ以上の電磁波照射装置１を配置し（電磁波照射装置１は感光体２の軸方向（紙面に垂直方向）に一つ以上配設されている）、この電磁波照射装置１の近傍に絶縁部材５ａ，５ｂを介して平板状の電界制御部品４ａ，４ｂを配置して感光体２を帯電させるものである。その帯電原理は基本的には図１と同様であり、電磁波照射装置１から照射された電磁波によって空気中にイオンを発生させ、電界制御部品４ａ，４ｂ及び／または感光体２に電圧を印加して均一な電界を形成することで、前記の発生させたイオンを感光体２に移動させ、付着させることで感光体２を均一にムラ無く帯電するものである。
【００２３】
図２の実施例においても、図１と同様に電界制御部品４ａ，４ｂに電源６によりバイアス電圧Ｖｃを印加し、感光体２の芯金２ｂにはＶｐなる電圧（図の例ではアース電位）を印加しているが、本実施例の特徴は、電磁波照射装置１と電界制御部品４ａ，４ｂとの間に絶縁部材５ａ，５ｂを入れて、両者を絶縁した構成としたことである。電界制御部品４ａ，４ｂや絶縁部材５ａ，５ｂは電磁波照射装置１を挾んで左右別々に配設されているように見えるが、左右の電界制御部品４ａ，４ｂや絶縁部材５ａ，５ｂは別部品である必要はなく、それぞれ一体部品であってもよい。また、図２では平板状の電界制御部品４ａ，４ｂの例を示しているが、電界制御部品は平板である必要はなく、できれば感光体２と平行な形状のもの（例えば感光体の周面と平行な円弧形状等）の方がより好ましく、より均一な電界を形成することができる。
【００２４】
図２に示すように電磁波照射装置１と電界制御部品４ａ，４ｂを絶縁部材５ａ，５ｂにより絶縁することにより、電磁波照射装置１と電界制御部品４ａ，４ｂに異なる電圧を印加することが可能となり、電界制御部品４ａ，４ｂにプラスあるいはマイナスのどちらの極性の電圧でも印加可能となる。
また、図２は、図１と同様に感光体２をマイナス帯電させるように電界制御部品４ａ，４ｂにマイナスの電圧を印加した例を示しているが、この限りではなく、感光体２の帯電極性に応じて電界制御部品４ａ，４ｂにプラス電圧を印加したり、感光体２の芯金２ｂに電圧を印加する構成とすることもできる。
尚、図２の構成例では、電磁波照射装置１と電界制御部品４ａ，４ｂを絶縁部材５ａ，５ｂにより絶縁しているが、絶縁部材５ａ，５ｂはできる限り小さい方が良い。その理由は、絶縁部分が大きいと、電磁波照射装置１と電界制御部品４ａ，４ｂが異なる電位の場合に、両者間で電界に歪が生じ、感光体と電界制御部品間の電界が均一でなくなる恐れがあるためである。
また、図２では、電界制御部品４ａ，４ｂには電圧が印加されているが、感光体２と電磁波照射装置１が接地された状態を示している。これは、電磁波照射装置１及び感光体２に電圧を印加することが不可能であることを元に考えた構成である。しかし、電磁波照射装置と電界制御部品は、できれば図３の実施例のように同じ電位の方が好ましい。
【００２５】
（実施例３）
次に図３は本発明の第３の実施例を示す帯電装置の概略構成図であり、帯電装置及び感光体２を、感光体２の軸方向（側面）から見た状態を示している。
図３に示す実施例では、被帯電体である感光体２の上部に近接して少なくとも一つ以上の電磁波照射装置１を配置し（電磁波照射装置１は感光体２の軸方向（紙面に垂直方向）に一つ以上配設されている）、この電磁波照射装置１の近傍に絶縁部材５ａ，５ｂを介して電界制御部品４ａ，４ｂを配置しているが、本実施例では、電界制御部品４ａ，４ｂは絶縁部材５ａ，５ｂを介して電磁波照射装置１を保持する保持部材を兼ねた構成となっている。例えば、電界制御部品４ａ，４ｂは図示しない絶縁性の保持具等を介して画像形成装置本体（図示せず）のフレーム等に固定され、電磁波照射装置１は絶縁部材５ａ，５ｂを介して電界制御部品４ａ，４ｂに固定されている。
また本実施例では、電磁波照射装置１と感光体２の間には電界制御用のグリッド電極３を有し、グリッド電極３へ適切な電圧を印加することで感光体２を帯電させるものである。
尚、図３では平板状の電界制御部品４ａ，４ｂの例を示しているが、電界制御部品は平板である必要はなく、できれば感光体２と平行な形状のもの（例えば感光体の周面と平行な円弧形状等）の方がより好ましく、また、この場合はグリッド３の形状も感光体２及び電界制御部品４ａ，４ｂに平行な形状とすると良く、より均一な電界を形成することができる。また、電界制御部品４ａ，４ｂは、平板状や円弧状の他、電磁波照射装置１を包むような箱型あるいはコの字型の構造にしても良い。
【００２６】
図３の実施例においては、電磁波照射装置１及び電界制御部品４ａ，４ｂの電位Ｖｃはアース電位であり、グリッド電極３には電源７によりプラスのバイアス電圧Ｖｇが印加され、感光体２の裏面電極である芯金２ｂには電源８によりプラスのバイアス電圧Ｖｐが印加されるが、電位関係をＶｐ＞Ｖｇ＞Ｖｃと設定して電界制御部品４ａ，４ｂからグリッド電極３を経て感光体２に向かう均一な電界を形成することにより、電磁波により生成されたマイナスのイオンを効率良く感光体２に移動させて付着させることができ、感光体２の表面を均一にムラ無くマイナス帯電することができる。すなわち電磁波照射装置１と感光体２の間にグリッド電極３を配置したことにより、帯電効率の向上と均一帯電が可能となる。
ここで図３において、具体的な各電位の例を示すと以下のようになる。
電磁波照射装置及び電界制御部品の電位（Ｖｃ）＝０Ｖ
グリッドの電位（Ｖｇ）＝４００Ｖ
感光体の裏面電極（芯金）の電位（Ｖｐ）＝２０００Ｖ
この時、感光体２の表面が均一に帯電され、その表面電位は約−１４００Ｖになる。但し、感光体２の回転速度は４０ｍｍ／ｓｅｃである。
【００２７】
尚、電源７，８の極性を逆にしてグリッド電極３と感光体２の芯金２ｂにマイナス電圧を印加する場合は、電位関係をＶｐ＜Ｖｇ＜Ｖｃとすれば、電磁波により生成されたプラスのイオンを効率良く感光体２に移動させて付着させることができ、感光体２を均一にムラ無くプラス帯電することができる。
また、図３の例では電磁波照射装置１と電界制御部品４ａ，４ｂの電位Ｖｃをアース電位とし、グリッド電極３と感光体２の芯金２ｂに電圧を印加しているが、これに限るものではなく、電磁波照射装置１と電界制御部品４ａ，４ｂに電圧を印加して、感光体側をアース電位にする等、種々の電位関係を設定可能である。
【００２８】
（実施例４）
次に図４は本発明の第４の実施例を示す帯電装置の概略構成図であり、帯電装置及び感光体２を、感光体２の軸方向（側面）から見た状態を示している。
図４に示す実施例では、被帯電体である感光体２の上部に近接して少なくとも一つ以上の電磁波照射装置１を配置し（電磁波照射装置１は感光体２の軸方向（紙面に垂直方向）に一つ以上配設されている）、この電磁波照射装置１の近傍に電界制御部品４ａ，４ｂを配置しているが、本実施例では、電磁波照射装置１の近傍に配置された電界制御部品４ａ，４ｂが電磁波照射装置１と導通され、かつ電磁波照射装置１の保持手段を兼ねる構成となっている。例えば、電界制御部品４ａ，４ｂは図示しない絶縁性の保持具等を介して画像形成装置本体（図示せず）のフレーム等に固定され、電磁波照射装置１は電界制御部品４ａ，４ｂに固定されている。すなわち本実施例では、電界制御部品４ａ，４ｂが電磁波照射装置１を包むようなコの字型の構造をしており、このコの字型の構造が紙面の垂直方向、要するに感光体２の軸方向に長く延びて図示しない絶縁性の保持具等を介して画像形成装置本体（図示せず）のフレーム等に固定されている構造であり、その中央に少なくとも一つ以上の電磁波照射装置１が配設され一体的に保持されている。このように電界制御部品４ａ，４ｂを電磁波照射装置１と一体化して導通することにより、帯電能力をさらに向上させることが可能となり、さらに電界制御部品４ａ，４ｂが電磁波照射装置１の保持手段を兼ねるようにしているので、部品のコストダウンを図ることができる。
また本実施例では、電磁波照射装置１と感光体２の間には電界制御用のグリッド電極３を有しており、グリッド電極３へ適切な電圧を印加することでさらに均一な電界を形成し、感光体２を均一に帯電させるものである。
【００２９】
図４の実施例においては、電界制御部品４ａ，４ｂには電源６によりマイナスのバイアス電圧Ｖｃが印加され、グリッド電極３には電源７によりマイナスのバイアス電圧Ｖｇが印加され、感光体２の裏面電極である芯金２ｂの電位Ｖｐはアース電位となっているが、電位関係をＶｐ＞Ｖｇ＞Ｖｃと設定して電界制御部品４ａ，４ｂからグリッド電極３を経て感光体２に向かう均一な電界を形成することにより、電磁波により生成されたマイナスのイオンを効率良く感光体２に移動させて付着させることができ、感光体２を均一にムラ無くマイナス帯電することができる。すなわち電磁波照射装置１と感光体２の間にグリッド電極３を配置したことにより、帯電効率の向上と均一帯電が可能となる。
【００３０】
尚、電源６，７の極性を逆にして電界制御部品４ａ，４ｂとグリッド電極３にプラス電圧を印加する場合は、電位関係をＶｐ＜Ｖｇ＜Ｖｃとすれば、電磁波により生成されたプラスのイオンを効率良く感光体２に移動させて付着させることができ、感光体２を均一にムラ無くプラス帯電することができる。
また、図４の例では電界制御部品４ａ，４ｂとグリッド電極３に電圧を印加し、感光体２の芯金２ｂの電位Ｖｐをアース電位としているが、これに限るものではなく、電界制御部品４ａ，４ｂ側をアース電位にして、感光体側に電圧を印加する等、種々の電位関係を設定可能である。
【００３１】
（実施例５）
次に図５は本発明の第５の実施例を示す帯電装置の概略構成図であり、帯電装置及び感光体２を、感光体２の軸方向（側面）から見た状態を示している。
図５に示す実施例では、被帯電体である感光体２の上部に近接して少なくとも一つ以上の電磁波照射装置１を配置し（例えば図６に示すように、電磁波照射装置１は感光体２の軸方向（紙面に垂直方向）に複数個配設されている）、この電磁波照射装置１の近傍に電界制御部品４ａ，４ｂを配置しているが、本実施例では、電磁波照射装置１の近傍に配置された電界制御部品４ａ，４ｂが電磁波照射装置１と導通され、かつ電磁波照射装置１の保持手段を兼ねる構成となっている。例えば、電界制御部品４ａ，４ｂは図示しない絶縁性の保持具等を介して画像形成装置本体（図示せず）のフレーム等に固定され、電磁波照射装置１は電界制御部品４ａ，４ｂに固定されている。さらに本実施例では、電界制御部品４ａ，４ｂの両端部が感光体方向に延びて電磁波照射空間を包むようなコの字型の構造をしており、このコの字型の構造が紙面の垂直方向、要するに感光体２の軸方向に長く延びて図示しない絶縁性の保持具等を介して画像形成装置本体（図示せず）のフレーム等に固定されいる構造であり、電界制御部品４ａ，４ｂが、電磁波拡散防止部品を兼ねる構成としている。このように電界制御部品４ａ，４ｂを電磁波照射装置１と導通することにより、帯電能力をさらに向上させることが可能となり、さらに電界制御部品４ａ，４ｂが電磁波照射装置１の保持手段を兼ねるようにしているので、部品のコストダウンを図ることができる。また、電界制御部品４ａ，４ｂが電磁波拡散防止部品を兼ねるようにしたことにより、電磁波照射装置１からの電磁波が電界制御部品４ａ，４ｂの外側に放出されることが防止されるので、他の部品等への影響を抑えることができる。
また本実施例では、電磁波照射装置１と感光体２の間には電界制御用のグリッド電極３を有しており、グリッド電極３へ適切な電圧を印加することでさらに均一な電界を形成し、感光体２を均一に帯電させるものである。
【００３２】
ここで図６は図５の右方向から見た図であり、図５の右側の電界制御部品４ｂの電磁波拡散防止部を透視してグリッド電極３も見えるようにした図である。図６に示す例では、電磁波照射装置１を感光体２の軸方向に６個配設し、この６個の電磁波照射装置１を電界制御部品４で一体的に保持した例であり、グリッド電極３も感光体２の軸方向全面を覆うように設けられている。このように感光体２の軸方向に複数の電磁波照射装置１を等間隔で配設することで、感光体上の空間に電磁波の照射を均一に行うことができ、感光体表面をさらに均一に帯電することができる。また図６において、電界制御部品４の左右両端部にも、電界制御部品あるいは別部品で電磁波を遮蔽する部材を設ければ、両端部からの電磁波の拡散を防止することができ、電磁波の遮蔽効果をより一層高めることができる。
尚、図１〜３の構成の帯電装置においても、電界制御部品４ａ，４ｂを図５，６と同様の構造にすることができ、電磁波の外部への漏洩を防止することができる。
【００３３】
図５，６の実施例においては、電界制御部品４ａ，４ｂの電位Ｖｃはアース電位であり、グリッド電極３には電源７によりプラスのバイアス電圧Ｖｇが印加され、感光体２の裏面電極である芯金２ｂには電源８によりプラスのバイアス電圧Ｖｐが印加されるが、電位関係をＶｐ＞Ｖｇ＞Ｖｃと設定して電界制御部品４ａ，４ｂからグリッド電極３を経て感光体２に向かう均一な電界を形成することにより、電磁波により生成されたマイナスのイオンを効率良く感光体２に移動させて付着させることができ、感光体２を均一にムラ無くマイナス帯電することができる。すなわち電磁波照射装置１と感光体２の間にグリッド電極３を配置したことにより、帯電効率の向上と均一帯電が可能となる。
【００３４】
尚、電源７，８の極性を逆にしてグリッド電極３と感光体２の芯金２ｂにマイナス電圧を印加する場合は、電位関係をＶｐ＜Ｖｇ＜Ｖｃとすれば、電磁波により生成されたプラスのイオンを効率良く感光体２に移動させて付着させることができ、感光体２を均一にムラ無くプラス帯電することができる。
また、図５の例では電界制御部品４ａ，４ｂの電位Ｖｃをアース電位とし、グリッド電極３と感光体２の芯金２ｂに電圧を印加しているが、これに限るものではなく、電界制御部品４ａ，４ｂに電圧を印加して、感光体側をアース電位にする等、種々の電位関係を設定可能である。
【００３５】
さて、以上の実施例１〜５に示した構成の帯電装置は、図７に示したような構成の電子写真方式の画像形成装置の帯電装置として好適に用いることができ、静電潜像担持体である感光体２をオゾンレス・非接触で、均一にムラ無く帯電することができるので、帯電ムラに起因する画像ムラ等の発生を防止することができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る帯電装置においては、［１］静電潜像担持体等の被帯電体上の空間に電磁波を照射する少なくとも一つ以上の電磁波照射装置と、該電磁波照射装置の近傍に配置された電界制御部品とを有し、少なくとも前記電界制御部品に適切な電圧を印加することで前記被帯電体を所望の電位に帯電させる構成としたので、電磁波照射装置と被帯電体間の電界がほぼ均一となるように制御することができ、帯電能力を向上させると共に被帯電体を均一帯電させることができる。
【００３７】
そして請求項１に係る帯電装置においては、［１］の構成及び効果に加えて、電磁波照射装置の近傍に配置された電界制御部品が、前記電磁波照射装置と絶縁されている構成としたので、両者に異なった電圧を印加することが可能となり、帯電極性を随意に選択することができる。
【００３８】
請求項２に係る帯電装置においては、［１］の構成及び効果に加えて、電磁波照射装置の近傍に配置された電界制御部品が、前記電磁波照射装置と絶縁され、かつ前記電磁波照射装置の保持手段を兼ねる構成としたので、両者に異なった電圧を印加することが可能となり、帯電極性を随意に選択することができ、また、電界制御部品が電磁波照射装置の保持を兼ねることにより、部品のコストダウンを図ることができる。
【００３９】
請求項３に係る帯電装置においては、［１］の構成及び効果に加えて、電磁波照射装置の近傍に配置された電界制御部品が、前記電磁波照射装置と導通され、かつ前記電磁波照射装置の保持手段を兼ねる構成としたので、帯電能力をさらに向上させることができ、また、電界制御部品が電磁波照射装置の保持を兼ねることにより、部品のコストダウンを図ることができる。
【００４０】
請求項４に係る帯電装置においては、請求項１乃至３のいずかの構成及び効果に加えて、電磁波照射装置の近傍に配置された電界制御部品が、電磁波拡散防止部品を兼ねる構成としたので、電磁波照射装置からの電磁波が外部に拡散することを防止することができ、外部に漏洩した電磁波による他部品への影響を無くすことができる。
【００４１】
請求項５に係る帯電装置は、請求項１乃至４のいずれかの構成及び効果に加えて、被帯電体と電磁波照射装置間に電界制御用のグリッド電極を有し、前記グリッド電極へ適切な電圧を印加することで前記被帯電体を帯電させる構成としたので、帯電能力をさらに向上することができ、被帯電体を均一帯電させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す帯電装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示す帯電装置の概略構成図である。
【図３】本発明の第３の実施例を示す帯電装置の概略構成図である。
【図４】本発明の第４の実施例を示す帯電装置の概略構成図である。
【図５】本発明の第５の実施例を示す帯電装置の概略構成図である。
【図６】図５の右方向から見た帯電装置の概略構成図である。
【図７】本発明に係る帯電装置が用いられる画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１：電磁波照射装置
２：感光体（静電潜像担持体（被帯電体））
２ａ：感光層
２ｂ：芯金
３：グリッド電極
４，４ａ，４ｂ：電界制御部品
５ａ，５ｂ：絶縁部材
６，７，８：バイアス印加用の電源
１１：帯電装置
１２：レーザ光
１３：現像装置
１４：レジストローラ
１５：転写装置
１６：クリーニング装置
１７：除電装置
１８：定着装置
Ｓ：記録紙
【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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