JP5092474B2 - 放電器、像保持体ユニットおよび画像形成装置 - Google Patents
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Description
本発明は、放電器、前記放電器を備えた像保持体ユニットおよび画像形成装置に関する。
従来の電子写真方式の複写機、プリンタ等の画像形成装置では、感光体等の像保持体表面が帯電器により帯電され、帯電された像保持体表面に静電潜像を形成、現像し、媒体に転写して画像を形成していた。前記帯電器として、像保持体に接触または近接して回転して帯電させる接触型帯電器、いわゆる帯電ローラと、像保持体に対向して配置されて電極間での放電により像保持体表面を帯電させる非接触放電型の帯電器、いわゆる、コロトロンやスコロトロンが広く採用されている。
前記非接触放電型の帯電器として、下記の特許文献１〜３記載の技術が従来公知である。
前記非接触放電型の帯電器として、下記の特許文献１〜３記載の技術が従来公知である。
特許文献１（特開２００２−２６８３３４号公報）には、放電生成物の発生量を低減すると共に長寿命化するために、板状の放電電極（２７）の両面を絶縁性の誘電体（２９）で覆った帯電装置（２）が記載されている。また、特許文献１には、放電電極（２７）の露出部分をクリーニングするクリーニング部材（３９）も記載されている。
特許文献２（特開２００４−１９８９０９号公報）には、放電生成物による板状グリッド表面の錆の発生を防止するために、板状グリッド（１２３）のグリッド基材の表面に、グラファイトを含む導電性塗料スプレー法で均一に塗布して、導電層を形成する技術が記載されている。
特許文献２（特開２００４−１９８９０９号公報）には、放電生成物による板状グリッド表面の錆の発生を防止するために、板状グリッド（１２３）のグリッド基材の表面に、グラファイトを含む導電性塗料スプレー法で均一に塗布して、導電層を形成する技術が記載されている。
特許文献３（特開２００５−２２７４７０号公報）には、感光体の帯電器下の画像濃度変化や画像ムラ等の画像欠陥の発生を抑えるために、コロナ放電器の制御電極の基材表面に、グラファイト粒子およびニッケル粒子、アルミニウム化合物粒子のいずれかまたは複数からなる導電性粒子を含む導電性被膜を形成する発明が記載されている。
本発明は、前述の事情に鑑み、放電時の放電生成物による帯電不良を低減することを技術的課題とする。
前記課題を解決するために請求項１に記載の発明の放電器は、
被帯電体に対向して配置された放電電極部材と、
前記放電電極部材に対向して配置された対向電極部材と、
前記放電電極部材と前記対向電極部材との間に放電を発生させる放電電圧を印加する電源回路と、
を有し、前記対向電極部材の表面に炭素原子、または炭素原子と所望の他の原子あるいは他の複数原子を主成分として、炭素原子によるSP3構造を有する被覆材で被覆した層を成膜したことを特徴とする。
被帯電体に対向して配置された放電電極部材と、
前記放電電極部材に対向して配置された対向電極部材と、
前記放電電極部材と前記対向電極部材との間に放電を発生させる放電電圧を印加する電源回路と、
を有し、前記対向電極部材の表面に炭素原子、または炭素原子と所望の他の原子あるいは他の複数原子を主成分として、炭素原子によるSP3構造を有する被覆材で被覆した層を成膜したことを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の放電器において、
前記放電電極部材に対向する側の表面にのみ前記被覆材で被覆した層が成膜された前記対向電極部材、
を備えたことを特徴とする。
前記放電電極部材に対向する側の表面にのみ前記被覆材で被覆した層が成膜された前記対向電極部材、
を備えたことを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の放電器において、
前記放電電極部材に対向する側の表面と、前記被帯電体に対向する裏面とに前記被膜材の層が成膜された前記対向電極部材を備え、
前記放電電極部材に対向する側の表面に被覆した前記被覆材の層厚は、裏面に被覆した前記被覆材の層厚に比較して厚く被覆したこと特徴とする。
前記放電電極部材に対向する側の表面と、前記被帯電体に対向する裏面とに前記被膜材の層が成膜された前記対向電極部材を備え、
前記放電電極部材に対向する側の表面に被覆した前記被覆材の層厚は、裏面に被覆した前記被覆材の層厚に比較して厚く被覆したこと特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の放電器において、
前記被帯電体側が開放され且つ前記放電電極部材の周囲を囲む包囲電極部材と、前記包囲電極部材の前記被帯電体側の開放された部位に対応して配置された網状電極部材と、を有する前記対向電極部材、
を備えたことを特徴とする。
前記被帯電体側が開放され且つ前記放電電極部材の周囲を囲む包囲電極部材と、前記包囲電極部材の前記被帯電体側の開放された部位に対応して配置された網状電極部材と、を有する前記対向電極部材、
を備えたことを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の放電器において、
前記対向電極部材の内部を通過する気体流路に沿って気体を移送する気体移送装置、
を備えたことを特徴とする。
前記対向電極部材の内部を通過する気体流路に沿って気体を移送する気体移送装置、
を備えたことを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の放電器において、
前記対向電極部材の表面を清掃する電極清掃部材、
を備えたことを特徴とする。
前記対向電極部材の表面を清掃する電極清掃部材、
を備えたことを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の放電器において、
電圧が印加される通電部を有する前記対向電極部材と、
前記対向電極部材の表面に、窒素原子、クロム原子、チタン原子のいずれかまたは複数が炭素原子に添加され、且つ炭素原子によるSP3構造を有する前記被覆材と、
を備えたことを特徴とする。
電圧が印加される通電部を有する前記対向電極部材と、
前記対向電極部材の表面に、窒素原子、クロム原子、チタン原子のいずれかまたは複数が炭素原子に添加され、且つ炭素原子によるSP3構造を有する前記被覆材と、
を備えたことを特徴とする。
前記技術的課題を解決するために、請求項８に記載の発明の像保持体ユニットは、
画像を表面に保持して回転する被帯電体としての像保持体と、
請求項１ないし７のいずれかに記載の放電器により構成された帯電器と、
を備えたことを特徴とする。
画像を表面に保持して回転する被帯電体としての像保持体と、
請求項１ないし７のいずれかに記載の放電器により構成された帯電器と、
を備えたことを特徴とする。
前記技術的課題を解決するために、請求項９に記載の発明の画像形成装置は、
画像を表面に保持して回転する被帯電物としての像保持体と、
請求項１ないし７のいずれかに記載の放電器により構成された帯電器と、
前記帯電器により帯電された像保持体表面に潜像を形成する潜像形成装置と、
前記像保持体表面に形成された潜像を可視像に現像する現像器と、
前記像保持体表面の可視像を媒体に転写する転写装置と、
を備えたことを特徴とする。
画像を表面に保持して回転する被帯電物としての像保持体と、
請求項１ないし７のいずれかに記載の放電器により構成された帯電器と、
前記帯電器により帯電された像保持体表面に潜像を形成する潜像形成装置と、
前記像保持体表面に形成された潜像を可視像に現像する現像器と、
前記像保持体表面の可視像を媒体に転写する転写装置と、
を備えたことを特徴とする。
前記技術的課題を解決するために、請求項１０に記載の発明の放電器は、
被帯電体に対向して配置された放電電極部材と、
前記放電電極部材に対向して配置された対向電極部材と、
前記放電電極部材と前記対向電極部材との間に放電を発生させる放電電圧を印加する電源回路と、
を有し、前記対向電極部材に炭素原子、または炭素原子と所望の他の原子あるいは他の複数原子を主成分として、炭素原子によるSP3構造を有する被覆材で被覆した層を成膜すると共に、前記電源回路が印加した放電電圧が通電される通電部は前記被覆材で被覆しないことを特徴とする。
被帯電体に対向して配置された放電電極部材と、
前記放電電極部材に対向して配置された対向電極部材と、
前記放電電極部材と前記対向電極部材との間に放電を発生させる放電電圧を印加する電源回路と、
を有し、前記対向電極部材に炭素原子、または炭素原子と所望の他の原子あるいは他の複数原子を主成分として、炭素原子によるSP3構造を有する被覆材で被覆した層を成膜すると共に、前記電源回路が印加した放電電圧が通電される通電部は前記被覆材で被覆しないことを特徴とする。
請求項１記載の発明によれば、本発明の構成を有しない場合に比べて、炭素原子によるＳＰ３構造を有する被覆材の層に放電生成物が吸着・蓄積されたり、酸化することを低減することができ、放電時の放電生成物による帯電不良を低減することができる。
請求項２記載の発明によれば、本発明の構成を有しない場合に比べて、放電生成物が発生する放電電極部材側の表面での放電生成物による酸化等を効率的に低減できる。
請求項３記載の発明によれば、本発明の構成を有しない場合に比べて、耐磨耗性および耐酸化性のあるテトラヘデラルアモルファスカーボンの層に放電生成物が吸着等することを低減できる。
請求項４記載の発明によれば、本発明の構成を有しない場合に比べて、網状電極部材により被帯電体が均一に帯電できる。
請求項２記載の発明によれば、本発明の構成を有しない場合に比べて、放電生成物が発生する放電電極部材側の表面での放電生成物による酸化等を効率的に低減できる。
請求項３記載の発明によれば、本発明の構成を有しない場合に比べて、耐磨耗性および耐酸化性のあるテトラヘデラルアモルファスカーボンの層に放電生成物が吸着等することを低減できる。
請求項４記載の発明によれば、本発明の構成を有しない場合に比べて、網状電極部材により被帯電体が均一に帯電できる。
請求項５記載の発明によれば、本発明の構成を有しない場合に比べて、気体流路に沿って移送される気体により対向電極部材内部に滞留したり対向電極部材に付着した放電生成物を効率的に排気でき、前記請求項１の効果を更に向上させ、放電生成物の再放出による被帯電体の表面の劣化をも低減することができる。
請求項６記載の発明によれば、本発明の構成を有しない場合に比べて、機械的強度の高いテトラヘデラルアモルファスカーボンの表面層を清掃部材で清掃できると共に、清掃時に表面層の破損を低減でき、放電器を長寿命化できる。
請求項７記載の発明によれば、炭素以外の原子が添加されることで、対向電極部材の耐酸化性や導電性を使用条件に応じて調整することができ、対向電極部材に設けられた通電部における電気抵抗値を適正化することができる。
請求項６記載の発明によれば、本発明の構成を有しない場合に比べて、機械的強度の高いテトラヘデラルアモルファスカーボンの表面層を清掃部材で清掃できると共に、清掃時に表面層の破損を低減でき、放電器を長寿命化できる。
請求項７記載の発明によれば、炭素以外の原子が添加されることで、対向電極部材の耐酸化性や導電性を使用条件に応じて調整することができ、対向電極部材に設けられた通電部における電気抵抗値を適正化することができる。
請求項８記載の発明によれば、本発明の構成を有しない場合に比べて、放電生成物による帯電器の性能の低下を低減でき、像保持体表面の劣化や帯電不良を低減することができる。
請求項９記載の発明によれば、本発明の構成を有しない場合に比べて、放電生成物による帯電器の性能の低下を低減でき、像保持体表面の劣化や帯電不良に起因する白筋や像流れ等の画質低下を低減することができる。
請求項１０記載の発明によれば、本発明の構成を有しない場合に比べて、通電部における電気抵抗が高くなることを低減でき、放電電圧の印加を確実に行うことができる。
請求項９記載の発明によれば、本発明の構成を有しない場合に比べて、放電生成物による帯電器の性能の低下を低減でき、像保持体表面の劣化や帯電不良に起因する白筋や像流れ等の画質低下を低減することができる。
請求項１０記載の発明によれば、本発明の構成を有しない場合に比べて、通電部における電気抵抗が高くなることを低減でき、放電電圧の印加を確実に行うことができる。
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例（実施例）を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とし、矢印Ｘ，−Ｘ，Ｙ，−Ｙ，Ｚ，−Ｚで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とし、矢印Ｘ，−Ｘ，Ｙ，−Ｙ，Ｚ，−Ｚで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
図１は本発明の実施例１の画像形成装置の全体説明図である。
図１において、画像形成装置Ｕは、操作部の一例としてのユーザインタフェースＵＩ、画像情報入力装置の一例としてのイメージ入力装置Ｕ１、給紙装置Ｕ２、画像形成装置本体Ｕ３、および用紙処理装置Ｕ４を有している。
図１において、画像形成装置Ｕは、操作部の一例としてのユーザインタフェースＵＩ、画像情報入力装置の一例としてのイメージ入力装置Ｕ１、給紙装置Ｕ２、画像形成装置本体Ｕ３、および用紙処理装置Ｕ４を有している。
前記ユーザインタフェースＵＩは、コピースタートキー、コピー枚数設定キー、テンキー等の入力キーおよび表示器ＵＩ1を有している。
前記イメージ入力装置Ｕ１は、自動原稿搬送装置および画像読取装置の一例としてのイメージスキャナ等により構成されている。図１において、イメージ入力装置Ｕ１では、図示しない原稿を読取って画像情報に変換し、画像形成装置本体Ｕ３に入力する。
給紙装置Ｕ２は複数の給紙部の一例としての給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ４、前記各給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ４に収容された媒体の一例としての記録用紙Ｓを取り出して画像形成装置本体Ｕ３に搬送する給紙路ＳＨ１等を有している。
前記イメージ入力装置Ｕ１は、自動原稿搬送装置および画像読取装置の一例としてのイメージスキャナ等により構成されている。図１において、イメージ入力装置Ｕ１では、図示しない原稿を読取って画像情報に変換し、画像形成装置本体Ｕ３に入力する。
給紙装置Ｕ２は複数の給紙部の一例としての給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ４、前記各給紙トレイＴＲ１〜ＴＲ４に収容された媒体の一例としての記録用紙Ｓを取り出して画像形成装置本体Ｕ３に搬送する給紙路ＳＨ１等を有している。
図１において、画像形成装置本体Ｕ３は、前記給紙装置Ｕ２から搬送された記録用紙Ｓに画像記録を行う画像記録部、トナーディスペンサー装置Ｕ３ａ、および用紙搬送路ＳＨ２、用紙排出路ＳＨ３、用紙反転路ＳＨ４、用紙循環路ＳＨ６等を有している。なお、前記画像記録部については後述する。
また、画像形成装置本体Ｕ３は、制御部Ｃ、および、前記制御部Ｃにより制御される潜像書込装置駆動回路の一例としてのレーザ駆動回路Ｄ、前記制御部Ｃにより制御される電源回路Ｅ等を有している。制御部Ｃにより作動を制御されるレーザ駆動回路Ｄは、前記イメージ入力装置Ｕ１から入力されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）の画像情報に応じたレーザ駆動信号を所定のタイミングで、各色の潜像形成装置ＲＯＳy，ＲＯＳm，ＲＯＳc，ＲＯＳkに出力する。
前記各色の潜像形成装置ＲＯＳy，ＲＯＳm，ＲＯＳc，ＲＯＳkの下方には、像形成ユニット用引出部材Ｕ３ｂが左右一対の案内部材Ｒ１，Ｒ１により、画像形成装置本体Ｕ３の前方に引き出された引出位置と画像形成装置本体Ｕ３内部に装着された装着位置との間で移動可能に支持されている。
また、画像形成装置本体Ｕ３は、制御部Ｃ、および、前記制御部Ｃにより制御される潜像書込装置駆動回路の一例としてのレーザ駆動回路Ｄ、前記制御部Ｃにより制御される電源回路Ｅ等を有している。制御部Ｃにより作動を制御されるレーザ駆動回路Ｄは、前記イメージ入力装置Ｕ１から入力されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）の画像情報に応じたレーザ駆動信号を所定のタイミングで、各色の潜像形成装置ＲＯＳy，ＲＯＳm，ＲＯＳc，ＲＯＳkに出力する。
前記各色の潜像形成装置ＲＯＳy，ＲＯＳm，ＲＯＳc，ＲＯＳkの下方には、像形成ユニット用引出部材Ｕ３ｂが左右一対の案内部材Ｒ１，Ｒ１により、画像形成装置本体Ｕ３の前方に引き出された引出位置と画像形成装置本体Ｕ３内部に装着された装着位置との間で移動可能に支持されている。
図２は像保持体ユニットおよび現像器を有する可視像形成装置の説明図である。
図１、図２において、黒の像保持体ユニットＵＫは、像保持体の一例としての感光体ドラムＰｋ、帯電器ＣＣk、および像保持体用清掃器の一例としてのクリーナＣＬｋを有している。なお、実施例１では、前記クリーナＣＬｋは、クリーナユニットにより構成されている。そして、他の色（Ｙ，Ｍ，Ｃ）の像保持体ユニットＵＹ，ＵＭ，ＵＣも、感光体ドラムＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ、放電器の一例としての帯電器ＣＣy，ＣＣm，ＣＣc、クリーナＣＬｙ，ＣＬｍ，ＣＬｃを有している。なお、実施例１では、使用頻度の高く表面の磨耗が多いＫ色の感光体ドラムＰｋは、他の色の感光体ドラムＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃに比べて大径に構成され、高速回転対応および長寿命化がされている。
前記各像保持体ユニットＵＹ，ＵＭ，ＵＣ，ＵＫと現像ロールＲ０（図２参照）を有する現像器ＧＹ，ＧＭ，ＧＣ，ＧＫとによりトナー像形成部材（ＵＹ＋ＧＹ），（ＵＭ＋ＧＭ），（ＵＣ＋ＧＣ），（ＵＫ＋ＧＫ）が構成されている。前記像形成ユニット用引出部材Ｕ３ｂ（図１参照）には、前記像保持体ユニットＵＹ，ＵＭ，ＵＣ，ＵＫおよび現像器ＧＹ，ＧＭ，ＧＣ，ＧＫが着脱可能に装着される。
図１、図２において、黒の像保持体ユニットＵＫは、像保持体の一例としての感光体ドラムＰｋ、帯電器ＣＣk、および像保持体用清掃器の一例としてのクリーナＣＬｋを有している。なお、実施例１では、前記クリーナＣＬｋは、クリーナユニットにより構成されている。そして、他の色（Ｙ，Ｍ，Ｃ）の像保持体ユニットＵＹ，ＵＭ，ＵＣも、感光体ドラムＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ、放電器の一例としての帯電器ＣＣy，ＣＣm，ＣＣc、クリーナＣＬｙ，ＣＬｍ，ＣＬｃを有している。なお、実施例１では、使用頻度の高く表面の磨耗が多いＫ色の感光体ドラムＰｋは、他の色の感光体ドラムＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃに比べて大径に構成され、高速回転対応および長寿命化がされている。
前記各像保持体ユニットＵＹ，ＵＭ，ＵＣ，ＵＫと現像ロールＲ０（図２参照）を有する現像器ＧＹ，ＧＭ，ＧＣ，ＧＫとによりトナー像形成部材（ＵＹ＋ＧＹ），（ＵＭ＋ＧＭ），（ＵＣ＋ＧＣ），（ＵＫ＋ＧＫ）が構成されている。前記像形成ユニット用引出部材Ｕ３ｂ（図１参照）には、前記像保持体ユニットＵＹ，ＵＭ，ＵＣ，ＵＫおよび現像器ＧＹ，ＧＭ，ＧＣ，ＧＫが着脱可能に装着される。
図１において、感光体ドラムＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋは、それぞれ帯電器ＣＣy，ＣＣm，ＣＣc，ＣＣkにより一様に帯電された後、前記潜像形成装置ＲＯＳy，ＲＯＳm，ＲＯＳc，ＲＯＳkの出力する潜像書込光の一例としてのレーザビームＬｙ，Ｌｍ，Ｌｃ，Ｌｋによりその表面に静電潜像が形成される。前記感光体ドラムＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋ表面の静電潜像は、現像器ＧＹ，ＧＭ，ＧＣ，ＧＫによりＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）の色のトナー像に現像される。
感光体ドラムＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋ表面上のトナー像は、一次転写器の一例としての１次転写ロールＴ１y，Ｔ１m，Ｔ１c，Ｔ１kにより、中間転写体の一例としての中間転写ベルトＢ上に順次重ねて転写され、中間転写ベルトＢ上に多色画像、いわゆる、カラー画像が形成される。中間転写ベルトＢ上に形成されたカラー画像は、２次転写領域（画像記録位置）Ｑ４に搬送される。
なお、黒画像データのみの場合はＫ（黒）の感光体ドラムＰｋおよび現像器ＧＫのみが使用され、黒のトナー像のみが形成される。
１次転写後、感光体ドラムＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋ表面の残留トナーは感光体ドラム用のクリーナＣＬｙ，ＣＬｍ，ＣＬｃ，ＣＬｋによりクリーニングされる。
なお、黒画像データのみの場合はＫ（黒）の感光体ドラムＰｋおよび現像器ＧＫのみが使用され、黒のトナー像のみが形成される。
１次転写後、感光体ドラムＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋ表面の残留トナーは感光体ドラム用のクリーナＣＬｙ，ＣＬｍ，ＣＬｃ，ＣＬｋによりクリーニングされる。
前記像形成ユニット用引出部材Ｕ３ｂの下方には、中間転写体用引出部材Ｕ３ｃが画像形成装置本体Ｕ３の前方に引き出された引出位置と画像形成装置本体Ｕ３内部に装着された装着位置との間で移動可能に支持されている。前記中間転写体用引出部材Ｕ３ｃにより、中間転写装置の一例としてのベルトモジュールＢＭが、前記感光体ドラムＰｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋの下面に接触する上昇位置と前記下面から下方に離れた下降位置との間で昇降可能に支持されている。
前記ベルトモジュールＢＭは、前記中間転写ベルトＢと、中間転写体支持部材の一例としてのベルト支持ロール（Ｒｄ，Ｒｔ，Ｒｗ，Ｒｆ，Ｔ２a）と、前記１次転写ロールＴ１y，Ｔ１m，Ｔ１c，Ｔ１kとを有している。ベルト支持ロール（Ｒｄ，Ｒｔ，Ｒｗ，Ｒｆ，Ｔ２a）は、中間転写体駆動部材の一例としてのベルト駆動ロールＲｄ、張力付与部材の一例としてのテンションロールＲｔ、蛇行防止部材の一例としてのウォーキングロールＲｗ、従動部材の一例としての複数のアイドラロールＲｆおよび二次転写対向部材の一例としてのバックアップロールＴ２aを有する。そして、前記中間転写ベルトＢは前記ベルト支持ロール（Ｒｄ，Ｒｔ，Ｒｗ，Ｒｆ，Ｔ２a）により矢印Ｙａ方向に回転移動可能に支持されている。
前記ベルトモジュールＢＭは、前記中間転写ベルトＢと、中間転写体支持部材の一例としてのベルト支持ロール（Ｒｄ，Ｒｔ，Ｒｗ，Ｒｆ，Ｔ２a）と、前記１次転写ロールＴ１y，Ｔ１m，Ｔ１c，Ｔ１kとを有している。ベルト支持ロール（Ｒｄ，Ｒｔ，Ｒｗ，Ｒｆ，Ｔ２a）は、中間転写体駆動部材の一例としてのベルト駆動ロールＲｄ、張力付与部材の一例としてのテンションロールＲｔ、蛇行防止部材の一例としてのウォーキングロールＲｗ、従動部材の一例としての複数のアイドラロールＲｆおよび二次転写対向部材の一例としてのバックアップロールＴ２aを有する。そして、前記中間転写ベルトＢは前記ベルト支持ロール（Ｒｄ，Ｒｔ，Ｒｗ，Ｒｆ，Ｔ２a）により矢印Ｙａ方向に回転移動可能に支持されている。
前記バックアップロールＴ２aの下方には２次転写ユニットＵｔが配置されている。２次転写ユニットＵｔの二次転写部材の一例としての２次転写ロールＴ２bは、前記中間転写ベルトＢを挟んでバックアップロールＴ２aに離隔および接触可能に配置されており、前記２次転写ロールＴ２bが中間転写ベルトＢと圧接する領域により２次転写領域Ｑ４が形成されている。また、前記バックアップロールＴ２aには電圧印加用接触部材の一例としてのコンタクトロールＴ２cが当接しており、前記ロールＴ２ａ〜Ｔ２ｃにより２次転写器Ｔ２が構成されている。
前記コンタクトロールＴ２cには制御部Ｃにより制御される電源回路から所定のタイミングでトナーの帯電極性と同極性の２次転写電圧が印加される。
前記コンタクトロールＴ２cには制御部Ｃにより制御される電源回路から所定のタイミングでトナーの帯電極性と同極性の２次転写電圧が印加される。
前記ベルトモジュールＢＭ下方には用紙搬送路ＳＨ２が配置されている。前記給紙装置Ｕ２の給紙路ＳＨ１から給紙された記録用紙Ｓは、前記用紙搬送路ＳＨ２に搬送され、給紙時期調節部材の一例としてのレジロールＲｒにより、トナー像が２次転写領域Ｑ４に搬送されるのに時期を合わせて、媒体案内部材ＳＧｒ、転写前媒体案内部材ＳＧ２を通って２次転写領域Ｑ４に搬送される。
なお、媒体案内部材ＳＧｒはレジロールＲｒとともに、画像形成装置本体Ｕ３に固定されている。
前記中間転写ベルトＢ上のトナー像は、前記２次転写領域Ｑ４を通過する際に前記２次転写器Ｔ２により前記記録用紙Ｓに転写される。なお、フルカラー画像の場合は中間転写ベルトＢ表面に重ねて１次転写されたトナー像が一括して記録用紙Ｓに２次転写される。
なお、媒体案内部材ＳＧｒはレジロールＲｒとともに、画像形成装置本体Ｕ３に固定されている。
前記中間転写ベルトＢ上のトナー像は、前記２次転写領域Ｑ４を通過する際に前記２次転写器Ｔ２により前記記録用紙Ｓに転写される。なお、フルカラー画像の場合は中間転写ベルトＢ表面に重ねて１次転写されたトナー像が一括して記録用紙Ｓに２次転写される。
２次転写後の前記中間転写ベルトＢは、中間転写体清掃器の一例としてのベルトクリーナＣＬＢにより清掃、すなわち、クリーニングされる。なお、前記２次転写ロールＴ２ＢおよびベルトクリーナＣＬＢは、中間転写ベルトＢと離隔および接触可能に支持されている。
前記１次転写ロールＴ１y，Ｔ１m，Ｔ１c，Ｔ１k、中間転写ベルトＢ、二次転写器Ｔ２、ベルトクリーナＣＬB等により、感光体ドラムＰｙ〜Ｐｋ表面の画像を記録用紙Ｓに転写する転写装置（Ｔ１＋Ｂ＋Ｔ２＋ＣＬB）が構成されている。
前記１次転写ロールＴ１y，Ｔ１m，Ｔ１c，Ｔ１k、中間転写ベルトＢ、二次転写器Ｔ２、ベルトクリーナＣＬB等により、感光体ドラムＰｙ〜Ｐｋ表面の画像を記録用紙Ｓに転写する転写装置（Ｔ１＋Ｂ＋Ｔ２＋ＣＬB）が構成されている。
トナー像が２次転写された前記記録用紙Ｓは、転写後媒体案内部材ＳＧ2、定着前媒体搬送部材の一例としての用紙搬送ベルトＢＨを通って定着装置Ｆに搬送される。前記定着装置Ｆは、加熱定着部材の一例としての加熱ロールＦｈと、加圧定着部材の一例としての加圧ロールＦｐとを有し、加熱ロールＦｈと加圧ロールＦｐとが圧接する領域により定着領域Ｑ５が形成されている。
前記記録用紙Ｓ上のトナー像は定着領域Ｑ５を通過する際に定着装置Ｆにより加熱定着される。前記定着装置Ｆの下流側には搬送路切替部材ＧＴ１が設けられている。前記搬送路切替部材ＧＴ１は用紙搬送路ＳＨ２を搬送されて定着領域Ｑ５で加熱定着された記録用紙Ｓを、用紙処理装置Ｕ４の用紙排出路ＳＨ３または用紙反転路ＳＨ４側のいずれかに選択的に切り替える。前記用紙排出路ＳＨ３に搬送された用紙Ｓは、用紙処理装置Ｕ４の用紙搬送路ＳＨ５に搬送される。
前記記録用紙Ｓ上のトナー像は定着領域Ｑ５を通過する際に定着装置Ｆにより加熱定着される。前記定着装置Ｆの下流側には搬送路切替部材ＧＴ１が設けられている。前記搬送路切替部材ＧＴ１は用紙搬送路ＳＨ２を搬送されて定着領域Ｑ５で加熱定着された記録用紙Ｓを、用紙処理装置Ｕ４の用紙排出路ＳＨ３または用紙反転路ＳＨ４側のいずれかに選択的に切り替える。前記用紙排出路ＳＨ３に搬送された用紙Ｓは、用紙処理装置Ｕ４の用紙搬送路ＳＨ５に搬送される。
用紙搬送路ＳＨ５の途中には、カール補正装置Ｕ４ａが配置されており、前記用紙搬送路ＳＨ５には搬送路切替部材の一例としての切替ゲートＧ４が配置されている。前記切替ゲートＧ４は、前記画像形成装置本体Ｕ３の用紙搬送路ＳＨ３から搬送された記録用紙Ｓを、湾曲、いわゆる、カールの方向に応じて、第１カール補正部材ｈ１または第２カール補正部材ｈ２のいずれかの側に搬送する。前記第１カール補正部材ｈ１または第２カール補正部材ｈ２に搬送された記録用紙Ｓは、通過時にカールが補正される。カールが補正された記録用紙Ｓは、排出部材の一例としての排出ロールＲｈから用紙処理装置Ｕ４の排出部の一例としての排出トレイＴＨ１に用紙の画像定着面が上向きの状態、いわゆる、フェイスアップ状態で排出される。
前記搬送路切替部材ＧＴ１により画像形成装置本体Ｕ３の前記用紙反転路ＳＨ４側に搬送された用紙Ｓは、弾性薄膜状部材により構成された搬送方向規制部材、いわゆる、マイラーゲートＧＴ２を押しのける形で通過して、画像形成装置本体Ｕ３の前記用紙反転路ＳＨ４に搬送される。
前記画像形成装置本体Ｕ３の用紙反転路ＳＨ４の下流端には、用紙循環路ＳＨ６および用紙反転路ＳＨ７が接続されており、その接続部にもマイラーゲートＧＴ３が配置されている。前記切替ゲートＧＴ１を通って用紙搬送路ＳＨ４に搬送された用紙は、前記マイラーゲートＧＴ３を通過して前記用紙処理装置Ｕ４の用紙反転路ＳＨ７側に搬送される。両面印刷を行う場合には、用紙反転路ＳＨ４を搬送されてきた記録用紙Ｓは、前記マイラーゲートＧＴ３をそのまま一旦通過して、用紙反転路ＳＨ７に搬送された後、逆方向に搬送、いわゆる、スイッチバックさせられると、マイラーゲートＧＴ３により搬送方向が規制され、スイッチバックした記録用紙Ｓが用紙循環路ＳＨ６側に搬送される。前記用紙循環路ＳＨ６に搬送された記録用紙Ｓは前記給紙路ＳＨ１を通って前記転写領域Ｑ４に再送される。
前記画像形成装置本体Ｕ３の用紙反転路ＳＨ４の下流端には、用紙循環路ＳＨ６および用紙反転路ＳＨ７が接続されており、その接続部にもマイラーゲートＧＴ３が配置されている。前記切替ゲートＧＴ１を通って用紙搬送路ＳＨ４に搬送された用紙は、前記マイラーゲートＧＴ３を通過して前記用紙処理装置Ｕ４の用紙反転路ＳＨ７側に搬送される。両面印刷を行う場合には、用紙反転路ＳＨ４を搬送されてきた記録用紙Ｓは、前記マイラーゲートＧＴ３をそのまま一旦通過して、用紙反転路ＳＨ７に搬送された後、逆方向に搬送、いわゆる、スイッチバックさせられると、マイラーゲートＧＴ３により搬送方向が規制され、スイッチバックした記録用紙Ｓが用紙循環路ＳＨ６側に搬送される。前記用紙循環路ＳＨ６に搬送された記録用紙Ｓは前記給紙路ＳＨ１を通って前記転写領域Ｑ４に再送される。
一方、用紙反転路ＳＨ４を搬送される記録用紙Ｓを、記録用紙Ｓの後端がマイラーゲートＧＴ２を通過後、マイラーゲートＧＴ３を通過する前に、スイッチバックすると、マイラーゲートＧＴ２により記録用紙Ｓの搬送方向が規制され、記録用紙Ｓは表裏が反転された状態で用紙搬送路ＳＨ５に搬送される。表裏が反転された記録用紙Ｓは、カール補正部材Ｕ４ａによりカールが補正された後、前記用紙処理装置Ｕ４の用紙排出トレイＴＨ１に、用紙Ｓの画像定着面が下向きの状態、いわゆる、フェイスダウン状態で排出することができる。
前記符号ＳＨ１〜ＳＨ７で示された要素により用紙搬送路ＳＨが構成されている。また、前記符号ＳＨ，Ｒａ，Ｒｒ，Ｒｈ，ＳＧr，ＳＧ1，ＳＧ2，ＢＨ、ＧＴ１〜ＧＴ３で示された要素により用紙搬送装置ＳＵが構成されている。
前記符号ＳＨ１〜ＳＨ７で示された要素により用紙搬送路ＳＨが構成されている。また、前記符号ＳＨ，Ｒａ，Ｒｒ，Ｒｈ，ＳＧr，ＳＧ1，ＳＧ2，ＢＨ、ＧＴ１〜ＧＴ３で示された要素により用紙搬送装置ＳＵが構成されている。
（帯電器の説明）
図３は本発明の実施例１の帯電器の斜視説明図である。
図４は本発明の実施例１の帯電器の要部断面説明図であり、図４Ａは帯電器の右側の要部説明図、図４Ｂは帯電器の左側の要部説明図である。
図３，図４において、実施例１の帯電器ＣＣｙ〜ＣＣｋは、前後方向に延び、感光体ドラムＰｒ〜Ｐｋ側が開放されたコの字形の包囲電極部材の一例としてのシールド電極１を有する。前記シールド電極１は、上壁２と、上壁２の左右両側から下方に延びる左側壁３および右側壁４を有する。
前記上壁２の左側には、前後方向に延びる給気口２ａが形成されている。前記上壁２の前端部には、ばね用爪部２ｂが形成され、後端部には、端部材用抜け止め孔２ｃが形成されている。図４Ｂにおいて、前記左側壁３の後端部には、対向電極端子３ａが形成されており、画像形成装置Ｕの電源回路Ｅから所定の対向電極電圧が印加される。なお、図３では、装着用保護部材の一例としての後側カバー５が取り外された状態の帯電器ＣＣｙ〜ＣＣｋが図示されている。
図３は本発明の実施例１の帯電器の斜視説明図である。
図４は本発明の実施例１の帯電器の要部断面説明図であり、図４Ａは帯電器の右側の要部説明図、図４Ｂは帯電器の左側の要部説明図である。
図３，図４において、実施例１の帯電器ＣＣｙ〜ＣＣｋは、前後方向に延び、感光体ドラムＰｒ〜Ｐｋ側が開放されたコの字形の包囲電極部材の一例としてのシールド電極１を有する。前記シールド電極１は、上壁２と、上壁２の左右両側から下方に延びる左側壁３および右側壁４を有する。
前記上壁２の左側には、前後方向に延びる給気口２ａが形成されている。前記上壁２の前端部には、ばね用爪部２ｂが形成され、後端部には、端部材用抜け止め孔２ｃが形成されている。図４Ｂにおいて、前記左側壁３の後端部には、対向電極端子３ａが形成されており、画像形成装置Ｕの電源回路Ｅから所定の対向電極電圧が印加される。なお、図３では、装着用保護部材の一例としての後側カバー５が取り外された状態の帯電器ＣＣｙ〜ＣＣｋが図示されている。
図３において、前記シールド電極１の前端部には、前側端部材６が固定支持されている。前記前側端部材６の後端部右側には、右方に突出する前側回転軸支持部６ａが形成されている。前記前側端部材６の前側には、左右外側に突出する一対のばね装着部６ｂが形成されている。なお、図３では、右側のばね装着部６ａのみ図示している。前記ばね装着部６ｂには、網状電極張架用ばね７が装着されている。前記網状電極張架用ばね７は、上部に爪引っ掛け部７ａを有し、上壁２と前側端部材６との間の空間に爪引っ掛け部７ａを進入させて、前記ばね用爪部２ｂに引っ掛けることが可能である。また前記網状電極張架用ばね７は、下部に電極用爪部７ｂが形成されている。
図３，図４において、シールド電極１の後端部には、後側端部材８が固定支持されている。前記後側端部材８は、左右両側壁３，４に形成された図示しない前側移動規制溝に装着される図示しない突起部と、前記端部材用抜け止め孔２ｃに引っ掛かる爪部材８ａとにより、シールド電極１の後端部に固定支持されている。前記後側端部材８の右側には、前記前側回転軸支持部６ａに対応して、右方に突出する後側回転軸支持部８ｂが形成されている。前記後側端部材８の後端部には、放電電極端子用保護部８ｃおよび対向電極端子３ａを保護する対向電極端子用保護部８ｄとが、後方に突出して形成されている。前記後側端部材８の下部には、下方に突出する網状電極一端支持部８ｅが形成されている。さらに、図４Ａ、図４Ｂにおいて、後側端部材８には、シールド電極１の内部に突出する一対の放電清掃押付け解除部８ｆが形成されている。
図４において、前後一対の端部材６，８の間には、シールド電極１内で、前後方向に延びる放電電極部材１１が張架された状態で支持されている。実施例１では、前記放電電極部材１１は、直径４０［μｍ］、長さ３９６．２±０．７［ｍｍ］のタングステン製の部材により構成されているが、前記各数値や材料は設計等に応じて任意に変更可能である。すなわち、放電電極として使用可能な任意の材料、例えば、タングステンやモリブデン、タンタル、金メッキ等を使用することが可能である。前記放電電極部材１１は、放電電極端子用保護部８ｃ内部に収容される図示しない電極端子が後端部に設けられており、画像形成装置Ｕの電源回路Ｅから電源が供給される。実施例１では、放電電極部材１１に供給される電源は、定電流制御されており、７００［−μＡ］が供給されるが、設計等に応じて定電流制御や定電圧制御は変更可能であり、また、供給される電流値、電圧値も適宜変更可能である。
図５は本発明の実施例１の網状電極部材の説明図である。
図３〜図５において、前記端部材６，８の間には、前記シールド電極１の下側の開口位置、すなわち、像保持体Ｐｙ〜Ｐｋの対向領域である帯電領域に網状電極部材１２が支持されている。前記網状電極部材１２は、中央の網部１２ａと、前記網部１２ａを囲む枠部１２ｂと、前記枠部１２ｂの前側に形成された前側被支持部１２ｃと、枠部１２ｂの後側に形成された後側被支持部１２ｄとを有する。前記前側被支持部１２ｃの前端には、前記網状電極張架用ばね７の電極用爪部７ｂに対応して形成された左右一対の爪引っ掛け孔１２ｃ１が形成されており、実施例１の爪引っ掛け孔１２ｃ１は通電部の機能も有している。前記後側被支持部１２ｄには、前記網状電極一端支持部８ｅに装着される装着孔１２ｄ１が形成されている。したがって、実施例１の網状電極部材１２は、網状電極一端支持部８ｅに装着孔１２ｄ１が固定され且つ網状電極張架用ばね７に装着されるため、網状電極張架用ばね７により、所定の張力で張架された状態で支持される。
図３〜図５において、前記端部材６，８の間には、前記シールド電極１の下側の開口位置、すなわち、像保持体Ｐｙ〜Ｐｋの対向領域である帯電領域に網状電極部材１２が支持されている。前記網状電極部材１２は、中央の網部１２ａと、前記網部１２ａを囲む枠部１２ｂと、前記枠部１２ｂの前側に形成された前側被支持部１２ｃと、枠部１２ｂの後側に形成された後側被支持部１２ｄとを有する。前記前側被支持部１２ｃの前端には、前記網状電極張架用ばね７の電極用爪部７ｂに対応して形成された左右一対の爪引っ掛け孔１２ｃ１が形成されており、実施例１の爪引っ掛け孔１２ｃ１は通電部の機能も有している。前記後側被支持部１２ｄには、前記網状電極一端支持部８ｅに装着される装着孔１２ｄ１が形成されている。したがって、実施例１の網状電極部材１２は、網状電極一端支持部８ｅに装着孔１２ｄ１が固定され且つ網状電極張架用ばね７に装着されるため、網状電極張架用ばね７により、所定の張力で張架された状態で支持される。
また、網状電極部材１２は、導電性の網状電極張架用ばね７を介して前記シールド電極１に電気的に接続されており、網状電極部材１２とシールド電極１とにより実施例１の対向電極部材（１＋１２）が構成されている。なお、実施例１では、対向電極部材（１＋１２）には、温度や湿度等の環境により印加される電圧が変更及び制御されるが−７００［Ｖ］〜−８００［Ｖ］程度の対向電極電圧が印加される。
図５において、実施例１の網状電極部材１２は、ステンレスにより構成されており、その放電電極１１に対向する面には、膜厚０．０５［μｍ］のテトラヘデラルアモルファスカーボンによる表面層が成膜、すなわち、コーティングがされている。なお、以下、テトラヘデラルアモルファスカーボンは、簡略化してｔａ−Ｃと記載する。ここで、前記網状電極部材１２は、網部１２ａ、枠部１２ｂの内面にのみ、すなわち、放電電極部材１１に対向する面に、ｔａ−Ｃによる表面層が成膜されている。前記ｔａ−Ｃは、膜厚により異なるが体積抵抗率が１０８［Ω・ｃｍ］〜１０１０［Ω・ｃｍ］程度の半導電性であり、導電体に比べて電気抵抗が少し高いため、網状電極部材１２の全面ではなく、放電生成物による問題が顕著となる一部の面にのみ形成されている。すなわち、網状電極部材１２に電源が供給される通電部の一例としての爪引っ掛け部１２ｃ１の部分の電気抵抗が高まることを抑えるため、前側被支持部１２ｃには、ｔａ−Ｃによる表面層は形成されていない。
図５において、実施例１の網状電極部材１２は、ステンレスにより構成されており、その放電電極１１に対向する面には、膜厚０．０５［μｍ］のテトラヘデラルアモルファスカーボンによる表面層が成膜、すなわち、コーティングがされている。なお、以下、テトラヘデラルアモルファスカーボンは、簡略化してｔａ−Ｃと記載する。ここで、前記網状電極部材１２は、網部１２ａ、枠部１２ｂの内面にのみ、すなわち、放電電極部材１１に対向する面に、ｔａ−Ｃによる表面層が成膜されている。前記ｔａ−Ｃは、膜厚により異なるが体積抵抗率が１０８［Ω・ｃｍ］〜１０１０［Ω・ｃｍ］程度の半導電性であり、導電体に比べて電気抵抗が少し高いため、網状電極部材１２の全面ではなく、放電生成物による問題が顕著となる一部の面にのみ形成されている。すなわち、網状電極部材１２に電源が供給される通電部の一例としての爪引っ掛け部１２ｃ１の部分の電気抵抗が高まることを抑えるため、前側被支持部１２ｃには、ｔａ−Ｃによる表面層は形成されていない。
なお、本実施例では、放電電極部材１１に対向する面にのみｔａ−Ｃによる表面層が成膜されているが、放電生成物の付着や再放出をさらに抑制するために、網状電極部材１２の両面に成膜することも可能である。この場合に、放電電極部材１１に対向する面に成膜されたｔａ−Ｃによる表面層の厚みを、像保持体Ｐｙ〜Ｐｋに対向する面に成膜されたｔａ−Ｃによる表面層の厚みに対して厚くしても良い。すなわち、放電電極部材１１に対向する面では、放電生成物の量が多く、いわゆる、放電によるスパッタリングが起こりやすく、所定の膜厚以上にする必要があるが、対向していない裏面では、放電生成物の量やスパッタリングによる負荷が少ないため、膜厚を薄くてもよく、製造上の成膜時間や原材料の削減でき、費用の低減が可能となる。すなわち、表面と裏面とでｔａ−Ｃによる表面層を、異なる膜厚とすることが可能である。
なお、前記網状電極部材１２への炭素原子によるSP3構造を主構造とするｔａ−Ｃ薄膜の成膜は、炭素原子、または炭素原子と所望の他の原子あるいは他の複数原子をプラズマ化し、イオン化された原子を前記網状電極部材１２表面に付着させて、形成した。前記ｔａ−Ｃ薄膜として、導電性や耐磨耗性の観点から、ＳＰ３構造が４０％〜８５％程度とすることが好適である。例えば、ＦＣＶＡ技術、すなわち、Filtered Cathodic Vacuum Arc Technologyにより行うことが可能である。前記ＦＣＶＡ技術自体は従来公知、例えば、帯電器ではないが、磁気ディスクに耐磨耗膜を形成する特開２００１−１９５７１７号公報や現像ロール表面に耐磨耗膜を形成する特開２００５−１７３１４１号公報等があるため、詳細な説明は省略する。
図３，図４において、シールド電極１の外側の右部では、前後一対の回転軸支持部６ａ、８ｂの間に、前後方向に延びる回転軸１６が回転可能に支持されている。前記回転軸１６の後部は、前記後側回転軸支持部８ｂを貫通して後方に延びており、後端部には、図示しないギアが装着され、図示しないモータから回転が伝達される。前記回転軸１６の外周には、螺旋状のねじ山１６ａが形成されている。
前記シールド電極１および網状電極部材１２の内側には、電極清掃部材１７が収容されている。前記電極清掃部材１７は、清掃部材本体１８と、前記清掃部材本体１８に固定支持された網状電極清掃体１９と、清掃部材本体１８に移動可能に支持された放電電極清掃体２１とを有する。前記清掃部材本体１８は、上部に前記給気口２ａを介して上方に配置されて上壁２を挟み込む形状の上壁挟み部１８ａと、右側壁４と網状電極部材１２の枠部１２ｂとの間の隙間を通じて下方に延び、右側壁４を回り込んで前記回転軸１６まで延びる移動伝達部１８ｂとを有する。前記移動伝達部１８ｂの先端には、前記回転軸１６のねじ山１６ａにネジ嵌合するネジ嵌合部１８ｃが形成されている。なお、図４において、清掃部材本体１８には、上壁２との間に、摩擦抵抗を減らすための接触突起１８ｄが形成されている。
前記シールド電極１および網状電極部材１２の内側には、電極清掃部材１７が収容されている。前記電極清掃部材１７は、清掃部材本体１８と、前記清掃部材本体１８に固定支持された網状電極清掃体１９と、清掃部材本体１８に移動可能に支持された放電電極清掃体２１とを有する。前記清掃部材本体１８は、上部に前記給気口２ａを介して上方に配置されて上壁２を挟み込む形状の上壁挟み部１８ａと、右側壁４と網状電極部材１２の枠部１２ｂとの間の隙間を通じて下方に延び、右側壁４を回り込んで前記回転軸１６まで延びる移動伝達部１８ｂとを有する。前記移動伝達部１８ｂの先端には、前記回転軸１６のねじ山１６ａにネジ嵌合するネジ嵌合部１８ｃが形成されている。なお、図４において、清掃部材本体１８には、上壁２との間に、摩擦抵抗を減らすための接触突起１８ｄが形成されている。
前記網状電極清掃体１９は、網状電極部材１２の枠部１２ｂを挟む枠部挟み部１９ａと、前記網状電極部材１２の内面に接触する網状電極清掃部１９ｂとを有する。前記網状電極清掃部１９ｂは、多数の清掃用の毛が植毛されており、いわゆる清掃ブラシにより構成されている。前記網状電極清掃部１９ｂの下方には、下方に突出する位置規制部１９ｃが形成されている。
前記位置規制部１９ｃの下側に配置された前記放電電極清掃体２１は、放電電極清掃体本体２１ａと、放電電極清掃体本体２１ａに支持され且つ放電電極１１に接触して清掃する放電電極清掃部２１ｂとを有する。実施例１の放電電極清掃部２１ｂは、布状の材料により構成されている。前記放電電極清掃体本体２１ａは、図示しないばねにより、放電電極清掃部２１ｂが放電電極１１に押付けられる方向に付勢されており、前記放電電極清掃体本体２１ａが前記位置規制部１９ｃにより位置が規制され、放電電極清掃部２１ｂが放電電極１１に所定の力で押し当てられている。
前記位置規制部１９ｃの下側に配置された前記放電電極清掃体２１は、放電電極清掃体本体２１ａと、放電電極清掃体本体２１ａに支持され且つ放電電極１１に接触して清掃する放電電極清掃部２１ｂとを有する。実施例１の放電電極清掃部２１ｂは、布状の材料により構成されている。前記放電電極清掃体本体２１ａは、図示しないばねにより、放電電極清掃部２１ｂが放電電極１１に押付けられる方向に付勢されており、前記放電電極清掃体本体２１ａが前記位置規制部１９ｃにより位置が規制され、放電電極清掃部２１ｂが放電電極１１に所定の力で押し当てられている。
したがって、前記回転軸１６を正回転または逆回転させることにより、前記前記移動伝達部１８ｂが前方または後方に移動し、電極清掃部材１７は上壁挟み部１８ａや枠部挟み部１９ａにより案内、すなわち、ガイドされて前後方向に移動する。前記電極清掃部材１７の移動に伴って、網状電極清掃部１９ｂおよび放電電極清掃部２１ｂにより、網状電極部材１２および放電電極部材１１が清掃される。なお、実施例１では、５０００枚印刷毎、すなわち、５ｋＰＶ毎に、モータが駆動して、電極清掃部材１７による清掃が自動的に実行されるように構成されている。
なお、実施例１では、電極清掃部材１７が、図３に示す待機位置に移動した状態では、後側端部材８の放電清掃押付け解除部８ｆが、放電電極清掃体本体２１ａと位置規制部１９ｃとの間に進入して、放電電極清掃部２１ｂが放電電極１１から離隔した状態に保持されると共に、電極清掃部材１７が前方に移動することで、放電電極押付け解除部８ｆが放電電極清掃体本体２１ａと位置規制部１９ｃとの間から離脱するように構成されている。このため、電極１１，１２の清掃動作が終了し、画像形成動作が行われる場合には、前記待機位置に移動することで放電電極１１は所定の位置にセットされ、安定した放電が可能となると共に、清掃動作時には放電電極押付け解除部８ｆが離脱して放電電極清掃部２１ｂが放電電極１１に押し当てられて清掃される。
なお、実施例１では、電極清掃部材１７が、図３に示す待機位置に移動した状態では、後側端部材８の放電清掃押付け解除部８ｆが、放電電極清掃体本体２１ａと位置規制部１９ｃとの間に進入して、放電電極清掃部２１ｂが放電電極１１から離隔した状態に保持されると共に、電極清掃部材１７が前方に移動することで、放電電極押付け解除部８ｆが放電電極清掃体本体２１ａと位置規制部１９ｃとの間から離脱するように構成されている。このため、電極１１，１２の清掃動作が終了し、画像形成動作が行われる場合には、前記待機位置に移動することで放電電極１１は所定の位置にセットされ、安定した放電が可能となると共に、清掃動作時には放電電極押付け解除部８ｆが離脱して放電電極清掃部２１ｂが放電電極１１に押し当てられて清掃される。
図２において、実施例１の画像形成装置Ｕでは、帯電器ＣＣｙ〜ＣＣｋの上方には、空気流出口３１を有する第１空気流路Ｄ１が配置され、現像器ＧＹ〜ＧＫの上方には空気排出口３２を有する第２空気流路Ｄ２が配置されている。画像形成装置Ｕ内部には、図示しない気体移送装置の一例としての送風機が配置されており、前記空気流出口３１から流出した空気は、給気口２ａを介して、帯電器ＣＣｙ〜ＣＣｋの内部を通過し、空気排出口３２に流入して、清浄器、いわゆるフィルターで清浄化されて外気に放出される。このとき、実施例１では、効率的に帯電器ＣＣｙ〜ＣＣｋ内部の空気が入れ換えが行われるように、空気排出口３２から離れた側である左側に前記給気口２ａが形成されている。すなわち、給気口２ａが右側に形成された場合には、帯電器ＣＣｙ〜ＣＣｋ内部の左側の空気が滞留して入れ換えられにくいが、左側に形成することで、効率的な空気の入れ換えが実現されている。
（実施例１の作用）
前記構成を備えた本発明の実施例１の画像形成装置Ｕでは、放電電極部材１１と対向電極部材（１＋１２）とに電圧が印加されることで、電位差が発生すると、放電が発生し、感光体ドラムＰｙ〜Ｐｋ表面が帯電される。実施例１では、前記網状電極部材１２により電荷が一様に感光体ドラムＰｙ〜Ｐｋに供給され、一様に帯電される。
帯電器ＣＣｙ〜ＣＣｋでの放電時に、帯電器ＣＣｙ〜ＣＣｋ内部には、オゾンＯ３や窒素酸化物ＮＯｘ等の放電生成物が発生する。これら放電生成物がシールド電極１や網状電極部材１２に付着するか、または放電生成物と前記網状電極部材１２が反応し、金属酸化物、いわゆる、錆となる。前記酸化物付着または錆が発生すると、前記酸化物等が絶縁物であるため、帯電性の異常が発生する恐れがあり、特に網状電極部材１２に錆が発生すると帯電を均一化する能力が低下するが、実施例１では、耐酸化性があり反応性が低いｔａ−Ｃの表面層により、網状電極部材１２の錆の発生が低減される。このとき、実施例１の帯電器ＣＣｙ〜ＣＣｋには、給気口２ａから空気が給気され、内部の空気が入れ替えられる際に、帯電器ＣＣｙ〜ＣＣｋ内部の放電生成物や、網状電極部材１２に付着して反応していない放電生成物が空気と共に排出される。
前記構成を備えた本発明の実施例１の画像形成装置Ｕでは、放電電極部材１１と対向電極部材（１＋１２）とに電圧が印加されることで、電位差が発生すると、放電が発生し、感光体ドラムＰｙ〜Ｐｋ表面が帯電される。実施例１では、前記網状電極部材１２により電荷が一様に感光体ドラムＰｙ〜Ｐｋに供給され、一様に帯電される。
帯電器ＣＣｙ〜ＣＣｋでの放電時に、帯電器ＣＣｙ〜ＣＣｋ内部には、オゾンＯ３や窒素酸化物ＮＯｘ等の放電生成物が発生する。これら放電生成物がシールド電極１や網状電極部材１２に付着するか、または放電生成物と前記網状電極部材１２が反応し、金属酸化物、いわゆる、錆となる。前記酸化物付着または錆が発生すると、前記酸化物等が絶縁物であるため、帯電性の異常が発生する恐れがあり、特に網状電極部材１２に錆が発生すると帯電を均一化する能力が低下するが、実施例１では、耐酸化性があり反応性が低いｔａ−Ｃの表面層により、網状電極部材１２の錆の発生が低減される。このとき、実施例１の帯電器ＣＣｙ〜ＣＣｋには、給気口２ａから空気が給気され、内部の空気が入れ替えられる際に、帯電器ＣＣｙ〜ＣＣｋ内部の放電生成物や、網状電極部材１２に付着して反応していない放電生成物が空気と共に排出される。
（実験例）
以下、実施例１の構成に基づいて行った実験の結果を以下に示す。
（実験１）
実験１では、ｔａ−Ｃの表面層を設けない従来の構成について、副走査方向の帯電不良に起因する筋状の画像欠陥の発生の有無を検証した。
実験は、先ず、ｔａ−Ｃを設けない従来技術について、富士ゼロックス株式会社製のＤＣ５０００を使用して、ハーフトーン画像を印刷する実験を行った。実験は、比較例１が２１℃１０％ＲＨの中温低湿環境のみで実験を行い、比較例２、３、４については、同一の機種で、場所と日時を変えて様々な環境下で実験を行った。なお、比較例２〜４の実験を行った環境は、２８℃８５％ＲＨの高温高湿（以下、「Ａ Ｚｏｎｅ」と記載）、２２℃５５％ＲＨの中温中湿（以下、「Ｂ Ｚｏｎｅ」）、１０℃１５％ＲＨの低温低湿（以下、「Ｃ Ｚｏｎｅ」）、２１℃１０％の中温低湿、（以下、「Ｊ Ｚｏｎｅ」）、であった。すなわち、比較例１〜４の実験は、各環境における実験データの数を増やすために行ったものと見なすこともできる。
以下、実施例１の構成に基づいて行った実験の結果を以下に示す。
（実験１）
実験１では、ｔａ−Ｃの表面層を設けない従来の構成について、副走査方向の帯電不良に起因する筋状の画像欠陥の発生の有無を検証した。
実験は、先ず、ｔａ−Ｃを設けない従来技術について、富士ゼロックス株式会社製のＤＣ５０００を使用して、ハーフトーン画像を印刷する実験を行った。実験は、比較例１が２１℃１０％ＲＨの中温低湿環境のみで実験を行い、比較例２、３、４については、同一の機種で、場所と日時を変えて様々な環境下で実験を行った。なお、比較例２〜４の実験を行った環境は、２８℃８５％ＲＨの高温高湿（以下、「Ａ Ｚｏｎｅ」と記載）、２２℃５５％ＲＨの中温中湿（以下、「Ｂ Ｚｏｎｅ」）、１０℃１５％ＲＨの低温低湿（以下、「Ｃ Ｚｏｎｅ」）、２１℃１０％の中温低湿、（以下、「Ｊ Ｚｏｎｅ」）、であった。すなわち、比較例１〜４の実験は、各環境における実験データの数を増やすために行ったものと見なすこともできる。
また、比較例５として、Ｊ Ｚｏｎｅで印刷を行って、画像欠陥の程度、すなわち、グレードが２．５になったところで、Ｃ Ｚｏｎｅに環境を変更して、環境変化によりグレードがどのように変化するかの実験も行った。
前記比較例１〜５において、画像に発生した白筋、すなわち、筋状の画像欠陥について、目視で確認して、グレードを付与した。確認できない場合、すなわち、画質劣化がない場合にグレード０と評価し、白筋が目立つほど、すなわち、画質が悪くなるほど高いグレードとし、０．５刻みで評価を行いグレードが２．０以下を合格とし、グレード２．５以上を不合格とした。なお、仮の条件として、帯電器の寿命を２００ｋＰＶに設定して実験を行った。実験結果を図６に示す。
前記比較例１〜５において、画像に発生した白筋、すなわち、筋状の画像欠陥について、目視で確認して、グレードを付与した。確認できない場合、すなわち、画質劣化がない場合にグレード０と評価し、白筋が目立つほど、すなわち、画質が悪くなるほど高いグレードとし、０．５刻みで評価を行いグレードが２．０以下を合格とし、グレード２．５以上を不合格とした。なお、仮の条件として、帯電器の寿命を２００ｋＰＶに設定して実験を行った。実験結果を図６に示す。
図６は実施例１の実験１の実験結果の説明図であり、図６Ａは横軸に印刷枚数を取り縦軸に白筋のグレードを取った比較例１〜４の実験結果のグラフ、図６Ｂは横軸に印刷枚数を取り縦軸に白筋のグレードを取った比較例５の実験結果のグラフである。
図６Ａにおいて、比較例１〜４の結果から、ｔａ−Ｃの表面層を設けない従来技術の場合、Ａ Ｚｏｎｅ、Ｂ Ｚｏｎｅ、Ｃ Ｚｏｎｅでは、白筋の画像欠陥が発生しなかったが、Ｊ Ｚｏｎｅでは、白筋の画像欠陥が発生し、印刷枚数が多くなるほど、悪化していくことが確認された。なお、このとき、白筋が発生した部分の感光体ドラムＰｙ〜Ｐｋの表面電位ＶＨを測定すると、白筋が発生しなかった部分の表面電位に比べて２０〜３０Ｖ高いことが確認された。これは、放電時に網状電極部材１２表面が放電生成物等による酸化や現像剤に含まれる外添剤の付着により絶縁化して、絶縁化した場所に対応する位置で表面電位ＶＨが上昇ためと推定される。
また、比較例５の結果から、Ｊ Ｚｏｎｅのみでは、１００ｋＰＶ、すなわち、１０万枚の印刷で不合格となることがわかると共に、白筋の画像欠陥が発生後にＣ Ｚｏｎｅに変更しても改善も悪化も見られないことが確認された。なお、環境をＪ ＺｏｎｅからＡ ＺｏｎｅまたはＢ Ｚｏｎｅに変更する場合には、図６Ａの比較例４の結果から、Ａ ＺｏｎｅやＢ Ｚｏｎｅに変更後、白筋が発生しなくなり、すなわちグレードが０となった。これらのことから、特に、Ｊ Ｚｏｎｅにおいて白筋の画像欠陥が発生しやすいことが確認された。
図６Ａにおいて、比較例１〜４の結果から、ｔａ−Ｃの表面層を設けない従来技術の場合、Ａ Ｚｏｎｅ、Ｂ Ｚｏｎｅ、Ｃ Ｚｏｎｅでは、白筋の画像欠陥が発生しなかったが、Ｊ Ｚｏｎｅでは、白筋の画像欠陥が発生し、印刷枚数が多くなるほど、悪化していくことが確認された。なお、このとき、白筋が発生した部分の感光体ドラムＰｙ〜Ｐｋの表面電位ＶＨを測定すると、白筋が発生しなかった部分の表面電位に比べて２０〜３０Ｖ高いことが確認された。これは、放電時に網状電極部材１２表面が放電生成物等による酸化や現像剤に含まれる外添剤の付着により絶縁化して、絶縁化した場所に対応する位置で表面電位ＶＨが上昇ためと推定される。
また、比較例５の結果から、Ｊ Ｚｏｎｅのみでは、１００ｋＰＶ、すなわち、１０万枚の印刷で不合格となることがわかると共に、白筋の画像欠陥が発生後にＣ Ｚｏｎｅに変更しても改善も悪化も見られないことが確認された。なお、環境をＪ ＺｏｎｅからＡ ＺｏｎｅまたはＢ Ｚｏｎｅに変更する場合には、図６Ａの比較例４の結果から、Ａ ＺｏｎｅやＢ Ｚｏｎｅに変更後、白筋が発生しなくなり、すなわちグレードが０となった。これらのことから、特に、Ｊ Ｚｏｎｅにおいて白筋の画像欠陥が発生しやすいことが確認された。
図７は実験例２の実験結果の説明図である。
（実験２）
実験２では、前記実験１の結果から、白筋を改善する方法について検討した実験を行った。以下の比較例６〜１１および実験例１では、前記実験１の場合と同様に、富士ゼロックス株式会社製のＤＣ５０００を使用して、ハーフトーン画像を印刷する実験を行った。
比較例６では、電極清掃部材１７による清掃間隔、すなわち、クリーニング間隔を５ｋＰＶから３ｋＰＶとして電極部材１，１１，１２をこまめに清掃するようにしたが、Ｊ Ｚｏｎｅで１２０ｋＰＶの時点で、グレードが２．５となり、比較例１〜５に対して改善効果が見られなかった。
比較例７では、清掃ブラシ、すなわち網状電極清掃部１９ｂのブラシの網状電極部材１２への食い込み量を０．５ｍｍ大きくして清掃能力を高めたが、５０ｋＰＶの時点で、グレードが２．０〜２．５となり、比較例１〜５に対して改善効果が見られなかった。
（実験２）
実験２では、前記実験１の結果から、白筋を改善する方法について検討した実験を行った。以下の比較例６〜１１および実験例１では、前記実験１の場合と同様に、富士ゼロックス株式会社製のＤＣ５０００を使用して、ハーフトーン画像を印刷する実験を行った。
比較例６では、電極清掃部材１７による清掃間隔、すなわち、クリーニング間隔を５ｋＰＶから３ｋＰＶとして電極部材１，１１，１２をこまめに清掃するようにしたが、Ｊ Ｚｏｎｅで１２０ｋＰＶの時点で、グレードが２．５となり、比較例１〜５に対して改善効果が見られなかった。
比較例７では、清掃ブラシ、すなわち網状電極清掃部１９ｂのブラシの網状電極部材１２への食い込み量を０．５ｍｍ大きくして清掃能力を高めたが、５０ｋＰＶの時点で、グレードが２．０〜２．５となり、比較例１〜５に対して改善効果が見られなかった。
比較例８では、網状電極部材清掃部１９ｂに清掃ブラシに加えて、研磨シートを追加して清掃能力を高めたが、５０ｋＰＶの時点で、グレードが２．０〜２．５となり、比較例１〜５に対して改善効果が見られなかった。
比較例９では、空気流出口３１から給気される空気の量を変更せず、空気排出口３２から排気される量を１／２としたが、１００ｋＰＶの時点で、グレードが２．５となり、比較例１〜５に対して改善効果が見られなかった。
比較例１０では、現像器ＧＹ〜ＧＫの上流側に密閉部材、すなわち、シール部材を設けて、現像器ＧＹ〜ＧＫから現像剤が流れ込むことを防止したが、５０ｋＰＶの時点で、グレードが２．０となり、比較例１〜５に対して改善効果が見られなかった。但し、比較例１０では、後側のみグレードは良化したが、前後方向、すなわち、走査方向の画像濃度の差が大きくなる問題が発生した。
比較例９では、空気流出口３１から給気される空気の量を変更せず、空気排出口３２から排気される量を１／２としたが、１００ｋＰＶの時点で、グレードが２．５となり、比較例１〜５に対して改善効果が見られなかった。
比較例１０では、現像器ＧＹ〜ＧＫの上流側に密閉部材、すなわち、シール部材を設けて、現像器ＧＹ〜ＧＫから現像剤が流れ込むことを防止したが、５０ｋＰＶの時点で、グレードが２．０となり、比較例１〜５に対して改善効果が見られなかった。但し、比較例１０では、後側のみグレードは良化したが、前後方向、すなわち、走査方向の画像濃度の差が大きくなる問題が発生した。
比較例１１では、第１空気流路Ｄ１の形状を変更して、空気の流速が、前後方向に対して、最小が０．０４ｍ／ｓ、最大が０．６ｍ／ｓとばらついていたものを、最小が０．３３ｍ／ｓ、最大が０．６８ｍ／ｓとし、前後方向に対して空気の流速のばらつきを少なくしたが、５０ｋＰＶの時点で、グレードが１．５となり、比較例１〜５に対して少し改善された程度であった。なお、比較例１１では、後側のみグレードが悪く、中央部はグレードが良化していた。
実験例１では、網状電極部材１２の放電電極部材１１側の表面にｔａ−Ｃの表面層を製麻櫛、防錆性を高めた。このとき、Ｊ Ｚｏｎｅで２０６ｋＰＶ印刷してもグレードが０〜０．５であり、比較例１〜５に対して大きな改善効果が見られた。
実験例１では、網状電極部材１２の放電電極部材１１側の表面にｔａ−Ｃの表面層を製麻櫛、防錆性を高めた。このとき、Ｊ Ｚｏｎｅで２０６ｋＰＶ印刷してもグレードが０〜０．５であり、比較例１〜５に対して大きな改善効果が見られた。
（実験３）
実験３では、網状電極部材１２に形成されたｔａ−Ｃの表面層の厚みの適正値について検討するための実験を行った。実験は、ｔａ−Ｃの層厚と、そのときの放電電極部材１１に供給する電流値と感光体ドラムＰｙ〜Ｐｋ表面の帯電電位ＶＨとの関係、５ｋｐｖ毎の電極清掃部材１７による摺擦に対する表面層の機械的な強度、前記ＤＣ５０００を使用して且つＪ Ｚｏｎｅでハーフトーン画像の印刷を実行した場合の白筋の発生について実験を行った。実験例２では層厚を１００Å＝１０ｎｍとし、実験例３では５００Å＝５０ｎｍとし、実験例４では１０００Å＝０．１μｍとし、実験例５では１００００Å＝１μｍとした。図８Ａに実験結果を示す。また、放電電極部材１１に供給する電流値と感光体ドラムＰｙ〜Ｐｋ表面の帯電電位ＶＨとの関係については、実験例２〜５に加え、実験例６として、網状電極部材１２の両面に５００Å＝５０ｎｍのｔａ−Ｃ表面層を形成したものについても実験を行った。実験結果を図８Ｂに示す。
実験３では、網状電極部材１２に形成されたｔａ−Ｃの表面層の厚みの適正値について検討するための実験を行った。実験は、ｔａ−Ｃの層厚と、そのときの放電電極部材１１に供給する電流値と感光体ドラムＰｙ〜Ｐｋ表面の帯電電位ＶＨとの関係、５ｋｐｖ毎の電極清掃部材１７による摺擦に対する表面層の機械的な強度、前記ＤＣ５０００を使用して且つＪ Ｚｏｎｅでハーフトーン画像の印刷を実行した場合の白筋の発生について実験を行った。実験例２では層厚を１００Å＝１０ｎｍとし、実験例３では５００Å＝５０ｎｍとし、実験例４では１０００Å＝０．１μｍとし、実験例５では１００００Å＝１μｍとした。図８Ａに実験結果を示す。また、放電電極部材１１に供給する電流値と感光体ドラムＰｙ〜Ｐｋ表面の帯電電位ＶＨとの関係については、実験例２〜５に加え、実験例６として、網状電極部材１２の両面に５００Å＝５０ｎｍのｔａ−Ｃ表面層を形成したものについても実験を行った。実験結果を図８Ｂに示す。
図８は実験３の実験結果の説明図であり、図８Ａは実験結果の一覧表、図８Ｂは電気特性の実験結果のグラフである。
図８Ａにおいて、実験例２〜４の実験結果から、導電体に比べて体積抵抗率が大きなｔａ−Ｃの膜厚が１００Å〜１０００Åであれば、感光体ドラムＰｙ〜Ｐｋ表面の帯電電位ＶＨを、ｔａ−Ｃの表面層がない比較例１の場合と同程度とすることができ、その他の部材について設計変更等することなく、そのまま組み込むことができることが確認された。また、網状電極清掃部１９ｂにより摺擦に対する機械的な強度も高く、金メッキ等に比べて、表面層が剥離、破損等することもないことが確認された。さらに、Ｊ Ｚｏｎｅで、製品寿命である２００ｋｐｖ以上動作させても白筋が発生することが無いことも確認された。なお、実験例４については実機での実験を省略した。
図８Ａにおいて、実験例２〜４の実験結果から、導電体に比べて体積抵抗率が大きなｔａ−Ｃの膜厚が１００Å〜１０００Åであれば、感光体ドラムＰｙ〜Ｐｋ表面の帯電電位ＶＨを、ｔａ−Ｃの表面層がない比較例１の場合と同程度とすることができ、その他の部材について設計変更等することなく、そのまま組み込むことができることが確認された。また、網状電極清掃部１９ｂにより摺擦に対する機械的な強度も高く、金メッキ等に比べて、表面層が剥離、破損等することもないことが確認された。さらに、Ｊ Ｚｏｎｅで、製品寿命である２００ｋｐｖ以上動作させても白筋が発生することが無いことも確認された。なお、実験例４については実機での実験を省略した。
図８Ａ、図８Ｂにおいて、実験例５では、ｔａ−Ｃの層厚が厚くなりすぎたため、抵抗値が大きくなり、感光体ドラムＰｙ〜Ｐｋ表面の帯電電位ＶＨが１０Ｖ程度低下することが確認されたが、機械的な強度や白筋の発生については問題がなかった。すなわち、実験例５では、表面電位ＶＨについて、従来よりも１０Ｖ高くなるように電源回路Ｅの制御をすることで、白筋の発生を防止できることが確認された。
図８Ａ、図８Ｂにおいて、実験例６では、電気的な特性も実験例２〜４と同様の結果が得られることがわかった。また、放電電極部材１１側の表面に放電生成物が付着しやすいので、両面にｔａ−Ｃ層を形成しても、機械的な特性は、網状電極清掃部１９ｂが上面側に配置されているため実験例３と同様の結果となり、実機での使用も同様の結果となった。
図８Ａ、図８Ｂにおいて、実験例６では、電気的な特性も実験例２〜４と同様の結果が得られることがわかった。また、放電電極部材１１側の表面に放電生成物が付着しやすいので、両面にｔａ−Ｃ層を形成しても、機械的な特性は、網状電極清掃部１９ｂが上面側に配置されているため実験例３と同様の結果となり、実機での使用も同様の結果となった。
次に、本発明の実施例２の説明をするが、この実施例２の説明において、前記実施例１の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例２は、下記の点で前記実施例１と相違しているが、他の点では前記実施例１と同様に構成されている。
実施例２の帯電器ＣＣｙ〜ＣＣｋでは、網状電極部材１２だけでなく、シールド電極１の内面にもｔａ−Ｃの表面層を形成した以外は、実施例１の場合と同様に構成されている。
この実施例２は、下記の点で前記実施例１と相違しているが、他の点では前記実施例１と同様に構成されている。
実施例２の帯電器ＣＣｙ〜ＣＣｋでは、網状電極部材１２だけでなく、シールド電極１の内面にもｔａ−Ｃの表面層を形成した以外は、実施例１の場合と同様に構成されている。
（実施例２の作用）
図９は感光体が低抵抗化する原理の説明図であり、図９Ａは放電開始時の説明図、図９Ｂは放電継続中の状態の説明図、図９Ｃは放電終了後に窒素酸化物が放出される状態の説明図、図９Ｄは感光体が低抵抗化した状態の説明図である。
図９において、ｔａ−Ｃの表面層が形成されていない従来の帯電器０１のシールド電極０２では、図９Ａに示すように、放電電極０３の放電によりにオゾンＯ３やＮＯ，ＮＯ２，ＮＯ３等の窒素酸化物が発生する。このうちオゾンＯ３はＮＯと反応しやすく、ＮＯ２，ＮＯ３に変化しやすく、検出されにくい。図９Ｂにおいて、放電中、すなわち、画像形成動作中に生成されたＮＯ，ＮＯ２，ＮＯ３は、シールド電極０２や網状電極部材０４に付着したり、濃度が上昇すると固体であるＮ２Ｏ５に変化して付着する。Ｎ２Ｏ５に変化すると、画像形成動作中はＮＯ２，ＮＯ３の濃度が高いため、ＮＯ２，ＮＯ３に戻りにくい。
図９は感光体が低抵抗化する原理の説明図であり、図９Ａは放電開始時の説明図、図９Ｂは放電継続中の状態の説明図、図９Ｃは放電終了後に窒素酸化物が放出される状態の説明図、図９Ｄは感光体が低抵抗化した状態の説明図である。
図９において、ｔａ−Ｃの表面層が形成されていない従来の帯電器０１のシールド電極０２では、図９Ａに示すように、放電電極０３の放電によりにオゾンＯ３やＮＯ，ＮＯ２，ＮＯ３等の窒素酸化物が発生する。このうちオゾンＯ３はＮＯと反応しやすく、ＮＯ２，ＮＯ３に変化しやすく、検出されにくい。図９Ｂにおいて、放電中、すなわち、画像形成動作中に生成されたＮＯ，ＮＯ２，ＮＯ３は、シールド電極０２や網状電極部材０４に付着したり、濃度が上昇すると固体であるＮ２Ｏ５に変化して付着する。Ｎ２Ｏ５に変化すると、画像形成動作中はＮＯ２，ＮＯ３の濃度が高いため、ＮＯ２，ＮＯ３に戻りにくい。
図９Ｃにおいて、画像形成動作が終了すると、ガスの拡散に伴ってＮＯ２，ＮＯ３の濃度が低下する。ＮＯ２，ＮＯ３の濃度が低下すると、Ｎ２Ｏ５がＮＯ２，ＮＯ３に戻り、帯電器０１内に再放出される。放出されたガスは、酸化性が高く、対向する感光体ドラム０５表面と反応し、帯電器０１に対向した面が軸方向、すなわち、主走査方向に沿って帯状に低抵抗化され、劣化する。図９Ｄに示すように、感光体ドラム０５が主走査方向に沿って帯状に低抵抗化されると、像流れ、いわゆるｄｅｌｅｔｉｏｎが発生し、画像欠陥が発生する。
これに対し、前記構成を備えた実施例２の画像形成装置Ｕでは、付着、吸着された放電生成物がｔａ−Ｃにより離れやすいため、空気の流れに伴って、ほとんどの放電生成物が放出、排気される。また、シールド電極１の内面に形成されたｔａ−Ｃの表面層に、放電生成物が付着しても錆となることが低減され、実施例１と同様の作用を有する。
これに対し、前記構成を備えた実施例２の画像形成装置Ｕでは、付着、吸着された放電生成物がｔａ−Ｃにより離れやすいため、空気の流れに伴って、ほとんどの放電生成物が放出、排気される。また、シールド電極１の内面に形成されたｔａ−Ｃの表面層に、放電生成物が付着しても錆となることが低減され、実施例１と同様の作用を有する。
（実験４）
実験４では、ｔａ−Ｃの表面層を成膜した場合と、成膜しない場合において、放出されるガスがどのように変化するかを測定した。
実験は、まず、帯電器に放電生成物を蓄積し、その後、実機に帯電器を取付けて窒素酸化物の濃度を測定した。帯電器への放電生成物蓄積条件は、帯電器を両端が開放された円筒状のガラス管内に入れ、乾燥空気をガラス管内の一方から、１リットル/分で入れ、もう一方より排出させるようにした。温湿度条件は２４℃,３％ＲＨの条件下、放電条件が−４００μＡで、２０時間連続放電を行った。前記放電生成物蓄積条件下で、帯電器に放電生成物を蓄積させた後、Ｊ Ｚｏｎｅ環境下に設置した実機内に、通常配置の状態で帯電器を取り付けた。前記帯電器には、窒素酸化物測定用の管をつけ、１５０ミリリットルで吸引し、帯電器より放出される窒素酸化物を島津製作所製ＣＬＡＤ−１０００で測定した。測定結果を図１０に示す。
実験４では、ｔａ−Ｃの表面層を成膜した場合と、成膜しない場合において、放出されるガスがどのように変化するかを測定した。
実験は、まず、帯電器に放電生成物を蓄積し、その後、実機に帯電器を取付けて窒素酸化物の濃度を測定した。帯電器への放電生成物蓄積条件は、帯電器を両端が開放された円筒状のガラス管内に入れ、乾燥空気をガラス管内の一方から、１リットル/分で入れ、もう一方より排出させるようにした。温湿度条件は２４℃,３％ＲＨの条件下、放電条件が−４００μＡで、２０時間連続放電を行った。前記放電生成物蓄積条件下で、帯電器に放電生成物を蓄積させた後、Ｊ Ｚｏｎｅ環境下に設置した実機内に、通常配置の状態で帯電器を取り付けた。前記帯電器には、窒素酸化物測定用の管をつけ、１５０ミリリットルで吸引し、帯電器より放出される窒素酸化物を島津製作所製ＣＬＡＤ−１０００で測定した。測定結果を図１０に示す。
図１０は実施例２の実験４の実験結果の説明図であり、図１０Ａは横軸に時間を取り縦軸に濃度を取った実験例７の実験結果のグラフ、図１０Ｂは横軸に時間を取り縦軸に濃度を取った比較例１２の実験結果のグラフである。
図１０Ａに示すように、実験例７では放電時にＮＯやＮＯ２の濃度が上昇するが、速やかに排気されているため、放電終了後時間が経過しても濃度が高くならない。この結果、シールド電極１から再放出される窒素酸化物が少なくなり、感光体ドラムＰｙ〜Ｐｋが低抵抗化することを低減できる。これに対して、図１０Ｂに示すように、比較例１２では、時間の経過と共に、シールド電極１から窒素酸化物が放出されてＮＯの濃度が上昇していることが確認され、感光体ドラムＰｙ〜Ｐｋが低抵抗化されやすいことが確認された。
図１０Ａに示すように、実験例７では放電時にＮＯやＮＯ２の濃度が上昇するが、速やかに排気されているため、放電終了後時間が経過しても濃度が高くならない。この結果、シールド電極１から再放出される窒素酸化物が少なくなり、感光体ドラムＰｙ〜Ｐｋが低抵抗化することを低減できる。これに対して、図１０Ｂに示すように、比較例１２では、時間の経過と共に、シールド電極１から窒素酸化物が放出されてＮＯの濃度が上昇していることが確認され、感光体ドラムＰｙ〜Ｐｋが低抵抗化されやすいことが確認された。
（変更例）
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例（Ｈ01）〜（Ｈ09）を下記に例示する。
（Ｈ01）前記実施例において、画像形成装置の一例としての複写機に限定されず、プリンタ、ＦＡＸ等の画像形成装置にも適用可能である。また、カラーの画像形成装置に限定されず、モノクロの画像形成装置にも適用可能である。さらに、タンデム型の画像形成装置に限定されず、ロータリ型の画像形成装置にも適用可能である。
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例（Ｈ01）〜（Ｈ09）を下記に例示する。
（Ｈ01）前記実施例において、画像形成装置の一例としての複写機に限定されず、プリンタ、ＦＡＸ等の画像形成装置にも適用可能である。また、カラーの画像形成装置に限定されず、モノクロの画像形成装置にも適用可能である。さらに、タンデム型の画像形成装置に限定されず、ロータリ型の画像形成装置にも適用可能である。
（Ｈ02）前記実施例において、放電電極部材１１は、１本の糸状の部材の場合を例示したが、これに限定されず、２本の糸状の放電電極部材を有する構成等とすることも可能である。
（Ｈ03）前記実施例２において、網状電極部材１２は省略することが可能である。
（Ｈ04）前記実施例において、像保持体としての感光体ドラムＰｙ〜Ｐｋの表面が、窒素酸化物による低抵抗化に耐性のある材料で構成されている場合には、実施例１の構成を採用することが望ましく、耐性の低い材料で構成されている場合には実施例２の構成を採用することが望ましいが、耐性のある材料で構成されている場合に実施例２の構成を採用することも可能である。
（Ｈ03）前記実施例２において、網状電極部材１２は省略することが可能である。
（Ｈ04）前記実施例において、像保持体としての感光体ドラムＰｙ〜Ｐｋの表面が、窒素酸化物による低抵抗化に耐性のある材料で構成されている場合には、実施例１の構成を採用することが望ましく、耐性の低い材料で構成されている場合には実施例２の構成を採用することが望ましいが、耐性のある材料で構成されている場合に実施例２の構成を採用することも可能である。
（Ｈ05）前記実施例において、放電器の一例としての帯電器を例示したが、これに限定されず、放電器の他の例としての除電器や補助帯電器等としても使用可能である。
（Ｈ06）前記実施例において、空気の流路は実施例記載の構成に限定されず、任意の流路構成とすることも可能である。このとき、給気口２ａの位置も流路に応じて変更することも可能である。また、待機時の空気の送風・排出の流量を上げることも可能である。
（Ｈ07）前記実施例において、帯電器ＣＣｙ〜ＣＣｋは、像保持体ユニットとして画像形成装置Ｕに着脱可能に構成したが、この構成に限定されず、画像形成装置Ｕに固定支持する構成とすることも可能である。
（Ｈ06）前記実施例において、空気の流路は実施例記載の構成に限定されず、任意の流路構成とすることも可能である。このとき、給気口２ａの位置も流路に応じて変更することも可能である。また、待機時の空気の送風・排出の流量を上げることも可能である。
（Ｈ07）前記実施例において、帯電器ＣＣｙ〜ＣＣｋは、像保持体ユニットとして画像形成装置Ｕに着脱可能に構成したが、この構成に限定されず、画像形成装置Ｕに固定支持する構成とすることも可能である。
（Ｈ08）前記実施例において、電極清掃部材１７の構成は実施例に例示した構成に限定されず、設計等に応じて任意の構成を採用可能である。例えば、自動で清掃する構成ではなく、利用者が内部を開放して手動で操作部を操作することで電極部材１，１１，１２が清掃される構成とすることが可能である。また、ブラシや布等の構成も任意の清掃可能な構成、例えば、スポンジ等に変更可能である。さらに、シールド電極１の内周面に接触する清掃部を設けてシールド電極１も清掃可能としたり、枠部挟み部１９ａの間に清掃部を設けることで網状電極部材１２の両面を清掃可能な構成とすることも可能である。
（Ｈ09）前記実施例において、ｔａ−Ｃのみにより構成された表面層を例示したが、帯電器の構成上、例えば、通電部と電極を兼用する場合、網状電極部材に対向電極端子３ａのように給電が行われる通電部を設けた場合や、小型で対向電極の抵抗の影響がある場合などは、低抵抗化するために、若干耐酸化性能を落ちるものの、ＳＰ３比率を落とし、Ｎ２、Ｃｒ、Ｔｉ等をドープ（添加）して導電率や耐酸化性を調整し、炭素原子によるＳＰ３構造を主構造としたｔａ−Ｃ膜としたり、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）で成膜したり、使用条件及び目的に応じて、適宜変更しても差し支えない。なお、ＳＰ３構造の割合や、薄膜の厚さ、表面、裏面の両方に形成するか、いずれか一面のみに形成するかも、設計等に応じて変更可能である。
（Ｈ09）前記実施例において、ｔａ−Ｃのみにより構成された表面層を例示したが、帯電器の構成上、例えば、通電部と電極を兼用する場合、網状電極部材に対向電極端子３ａのように給電が行われる通電部を設けた場合や、小型で対向電極の抵抗の影響がある場合などは、低抵抗化するために、若干耐酸化性能を落ちるものの、ＳＰ３比率を落とし、Ｎ２、Ｃｒ、Ｔｉ等をドープ（添加）して導電率や耐酸化性を調整し、炭素原子によるＳＰ３構造を主構造としたｔａ−Ｃ膜としたり、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）で成膜したり、使用条件及び目的に応じて、適宜変更しても差し支えない。なお、ＳＰ３構造の割合や、薄膜の厚さ、表面、裏面の両方に形成するか、いずれか一面のみに形成するかも、設計等に応じて変更可能である。
１…包囲電極部材、
１＋１２…対向電極部材、
１１…放電電極部材、
１２…網状電極部材、
１７…清掃部材、
ＣＣｙ，ＣＣｍ，ＣＣｃ，ＣＣｋ…放電器，帯電器、
Ｅ…電源回路、
ＧＹ，ＧＭ，ＧＣ，ＧＫ…現像器、
Ｐｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋ…被帯電体，像保持体、
ＲＯＳｙ，ＲＯＳｍ，ＲＯＳｃ，ＲＯＳｋ…潜像形成装置、
Ｔ１＋Ｂ＋Ｔ２＋ＣＬＢ…転写装置、
Ｕ…画像形成装置、
ＵＹ，ＵＭ，ＵＣ，ＵＫ…像保持体ユニット。
１＋１２…対向電極部材、
１１…放電電極部材、
１２…網状電極部材、
１７…清掃部材、
ＣＣｙ，ＣＣｍ，ＣＣｃ，ＣＣｋ…放電器，帯電器、
Ｅ…電源回路、
ＧＹ，ＧＭ，ＧＣ，ＧＫ…現像器、
Ｐｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｋ…被帯電体，像保持体、
ＲＯＳｙ，ＲＯＳｍ，ＲＯＳｃ，ＲＯＳｋ…潜像形成装置、
Ｔ１＋Ｂ＋Ｔ２＋ＣＬＢ…転写装置、
Ｕ…画像形成装置、
ＵＹ，ＵＭ，ＵＣ，ＵＫ…像保持体ユニット。
Claims (10)
- 被帯電体に対向して配置された放電電極部材と、
前記放電電極部材に対向して配置された対向電極部材と、
前記放電電極部材と前記対向電極部材との間に放電を発生させる放電電圧を印加する電源回路と、
を有し、前記対向電極部材の表面に炭素原子、または炭素原子と所望の他の原子あるいは他の複数原子を主成分として、炭素原子によるSP3構造を有する被覆材で被覆した層を成膜したことを特徴とする放電器。 - 前記放電電極部材に対向する側の表面にのみ前記被覆材で被覆した層が成膜された前記対向電極部材、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の放電器。 - 前記放電電極部材に対向する側の表面と、前記被帯電体に対向する裏面とに前記被膜材の層が成膜された前記対向電極部材を備え、
前記放電電極部材に対向する側の表面に被覆した前記被覆材の層厚は、裏面に被覆した前記被覆材の層厚に比較して厚く被覆したこと特徴とする請求項１に記載の放電器。 - 前記被帯電体側が開放され且つ前記放電電極部材の周囲を囲む包囲電極部材と、前記包囲電極部材の前記被帯電体側の開放された部位に対応して配置された網状電極部材と、を有する前記対向電極部材、
を備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の放電器。 - 前記対向電極部材の内部を通過する気体流路に沿って気体を移送する気体移送装置、
を備えたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の放電器。 - 前記対向電極部材の表面を清掃する電極清掃部材、
を備えたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の放電器。 - 電圧が印加される通電部を有する前記対向電極部材と、
前記対向電極部材の表面に、窒素原子、クロム原子、チタン原子のいずれかまたは複数が炭素原子に添加され、且つ炭素原子によるSP3構造を有する前記被覆材と、
を備えたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の放電器。 - 画像を表面に保持して回転する被帯電体としての像保持体と、
請求項１ないし７のいずれかに記載の放電器により構成された帯電器と、
を備えたことを特徴とする像保持体ユニット。 - 画像を表面に保持して回転する被帯電物としての像保持体と、
請求項１ないし７のいずれかに記載の放電器により構成された帯電器と、
前記帯電器により帯電された像保持体表面に潜像を形成する潜像形成装置と、
前記像保持体表面に形成された潜像を可視像に現像する現像器と、
前記像保持体表面の可視像を媒体に転写する転写装置と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 被帯電体に対向して配置された放電電極部材と、
前記放電電極部材に対向して配置された対向電極部材と、
前記放電電極部材と前記対向電極部材との間に放電を発生させる放電電圧を印加する電源回路と、
を有し、前記対向電極部材に炭素原子、または炭素原子と所望の他の原子あるいは他の複数原子を主成分として、炭素原子によるSP3構造を有する被覆材で被覆した層を成膜すると共に、前記電源回路が印加した放電電圧が通電される通電部は前記被覆材で被覆しないことを特徴とする放電器。
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