JP4615768B2 - 帯電装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

【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方式を用いた画像形成装置に備える帯電装置及びその帯電装置を備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式により画像を形成するためには、電荷担持体トナーを保持するために事前に感光体に正負いずれかの電荷を与える、いわゆる帯電を行わなければならない。
【０００３】
従来、この帯電を行うために、金属細線ワイヤーを用いるコロナ放電を利用したコロナ帯電法が用いられてきた。しかし、この従来のコロナ帯電法を用いた場合には、放電によるオゾンが発生するという問題があった。
【０００４】
そこで、最近では感光体と接触して帯電させる接触帯電法が採用されるようになってきている。この接触帯電法に用いるチャージャーの形状としては、回転するローラ方式や非回転のブラシ方式があり、帯電の方式としては電荷注入方式と微小ギャップ放電方式があり、それぞれに一長一短がある。
【０００５】
これらの接触帯電法の特徴は、至近距離での放電ないし電荷注入であるから放電の際のオゾン発生が非常に少ないことである。しかし、接触タイプであることの最大の欠点は、感光体に付着するトナーがその回転中のプロセスで帯電部に来たときに完全に除去出来ないと帯電部に付着して段々蓄積して帯電能を弱め、あるいは再び感光体に転写して画像の汚れを引き起こすことである。
【０００６】
さらに、接触帯電法によれば、チャージャーが感光体に接触しているために、チャージャーとしてのローラやブラシの成分がその表面に徐々に析出してきて、感光体を汚染し画像上の白抜けの欠点を引き起こす、所謂ブリード現象を起していた。さらに、チャージャーと感光体とが接触しているために感光体の摩耗を早めて耐久性が悪くなるという課題もあった。
【０００７】
こうした不具合を引き起こさないためには非接触の帯電方式が望ましく、かつオゾン発生を極力減らすためには感光体とチャージャーとのギャップを少なくすることが必要である。
【０００８】
ところが金属細線ワイヤーを用いたコロナ放電では放電しているときの状態を注意深く観察すると分かるように金属細線ワイヤーは振動している。
非接触タイプの帯電では微小ギャップであっても原理的にはコロナイオンの移動による帯電であり、パッシェンの法則に基づく空気中大気圧での最小放電開始の距離は約７０μｍである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、振動するワイヤーでこの距離を全幅で確保することは難しく、中央では感光体に接触することも起こり、接触するとその部分で短絡して感光体を破損することもあり、そのために感光体全域に均一に帯電させることが出来ない。
【００１０】
他方、従来のローラ方式で端部等に所定の厚みを持たせて距離を保つことが考えられているが、絶えず感光体と接触して摺動する場合、感光体あるいはローラ摺動部が摩耗してきて繰り返し使用で帯電の均一性が損なわれるという問題がある。
【００１１】
そこで、本発明は、オゾンの発生が少なく且つ感光体を均一に帯電することができ、さらには高耐久性を有し、更に、感光体表面と放電電極との間隔の微調整が容易である帯電装置及び画像形成装置を提供することをその目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、固定側磁石に対して磁気浮上する浮上側磁石に、感光体表面に対向する放電電極を備えた帯電装置において、前記固定側磁石及び前記浮上側磁石の少なくとも一方の温度を変化させる発熱体及び／又は吸熱体を前記固定側磁石側及び／又は前記浮上側磁石側に設けたことを特徴とする帯電装置である。この構成では、発熱体及び／又は吸熱体により磁石近傍の局所の発熱あるいは冷却による温度変化で容易に微調整が可能である。さらに、画像形成装置に用いた場合には、使用中に機内温度の変化が生じることがあるが、その場合でも発熱体及び／又は吸熱体を作動させることで磁石温度を一定温度に制御して帯電部の最適状態を一定に保持することが出来る。
【００１３】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の帯電装置において、前記発熱体及び／又は吸熱体は前記浮上側磁石の側面側に配置されている側板に設けられていることを特徴としている。この構成では、発熱体及び／又は吸熱体により磁石近傍の局所の発熱あるいは冷却による温度変化で容易に放電ギャップの調整が可能である。
【００１４】
また、請求項３の発明は、請求項１に記載の帯電装置において、前記固定側磁石及び前記浮上側磁石の少なくとも一方の温度を変えることにより前記感光体表面と前記放電電極との距離を制御していることを特徴としている。この構成では、発熱体及び／又は吸熱体により磁石近傍の局所の発熱あるいは冷却による温度変化で容易に放電ギャップの高精度な調整が可能である。
【００１５】
また、請求項４の発明は、請求項２に記載の帯電装置において、前記側板に温度を検知する温度検知手段を備え、該温度検知手段により検知した信号を前記発熱体及び／又は吸熱体にフィードバックすることにより、前記感光体表面と前記放電電極との距離を制御していることを特徴としている。この構成では、放電状況を最適条件に保つのに放電電流での管理も可能であるが、磁力の温度係数が予め着磁体の種類で分かっている場合には設定温度に対する温度上昇分や温度降下分を検知することで吸発熱体にフィードバックすることで容易に制御出来る。
【００１６】
また、請求項５の発明は、請求項２〜４の何れかに記載の帯電装置において、前記発熱体及び／又は吸熱体が電子冷凍素子であることを特徴としている。この構成では、電子冷凍素子を用いることで、加熱と冷却は制御電流方向を切り替えることで容易に制御できる。
【００１７】
また、請求項６の発明は、請求項１〜５の何れかに記載の帯電装置を備えた画像形成装置である。この構成では、請求項１〜５の作用に加えて、画像形成装置の使用中に機内温度の変化が生じた場合でも発熱体及び／又は吸熱体を作動させることで磁石温度を一定温度に制御して帯電部の最適状態を一定に保持することが出来る。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る一実施形態の帯電装置を備えた画像形成装置の概略図である。
図１に示すように、この非接触方式の帯電装置を備えた画像形成装置は、静電潜像が形成される感光体ドラム１１Ａと、感光体ドラム１１Ａに非接触で帯電処理を行う帯電部を有する帯電装置１２と、レーザ光、原稿の反射光等の露光部である露光手段１３と、感光体ドラム１１Ａの静電潜像にトナーを付着させる現像部である現像ローラ１４と、帯電装置１２に放電電圧を印加するためのパワーパック１５と、感光体ドラム１１Ａ上のトナー像を記録紙１７に転写処理する転写部である転写ローラ１６と、転写処理後の感光体ドラム１１Ａをクリーニングするためのクリーニング部であるクリーニング装置１８と、感光体ドラム１１Ａの表面電位を測定する表面電位計１９とから構成されている。なお、図１では、電子写真プロセスにおいて通常必要な他の機能ユニットは、本明細書では必要としないので、省略してある。
【００１９】
図２（Ａ）は本発明に係る一実施形態の帯電装置を示す図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）の帯電装置の変形例を示す図であり、図３は図２（Ａ）に示した帯電装置の平面図である。
【００２０】
前記帯電装置１２は、図２（Ａ）、図３に示すように、固定側磁石２１と、固定側磁石２１に対して同極が対向して、感光体ドラム１１Ａの外側に磁気浮上する浮上側磁石２３と、浮上側磁石２３に感光体ドラム１１Ａに対向して取り付けられている放電電極２５と、浮上側磁石２３の姿勢を規制する側板挟持体としての側板２４と、側板２４の外周面に設けられている吸発熱体２６と、側板２４の下端に設けられている温度センサ５１とを備えている。前記側板２４は射出成形により一体成形されている。なお、固定側磁石２１として、感光体ドラム基体の外周側をＮ極に内周側をＳ極に着磁した着磁基体を用いてもよい。
【００２１】
前記放電電極２５は浮上側磁石２３に低抵抗体を貼り付けて感光体ドラム１１Ａとの間に電圧を印加してコロナ放電で感光体ドラム１１Ａを帯電させる。この場合、特に低抵抗体として金属ワイヤーを浮上側磁石２３に張り付ければ放電効率も良い。
【００２２】
吸発熱体２６としては、発熱体、吸熱体、発熱及び吸熱機能を有するもの等何れも用いることができる。例えば、発熱体としてはパネルヒータを用いることができ、吸熱体や、発熱及び吸熱機能を有するものとしては、電子冷凍素子であるペルチェ素子を用いることができる。なお、図３中、符号Ｓは浮上側磁石２３を上下動可能にするための隙間である。前記吸発熱体２６は図２（Ｂ）に示すように、側板２４の内周面に設けられていてもよい。
【００２３】
本発明では帯電装置１２を完全に非接触にして、なおかつチャージワイヤーのような振動を起こすことなく微小ギャップを安定して維持して帯電の均一性を確保する。
【００２４】
その原理的な構成は磁気浮上である。即ち、同極の磁性体は反発力で遠ざかるが、同極の磁性体を垂直方向に配置した場合には、重力により力がバランスしたところで留まる。この原理を利用して重力に見合った磁石のガウス量を着磁すれば所定のギャップのところで留めることが出来る。つまり、棒状或いは板状の単位長さ当たりの重量Ｗグラムの磁束密度Ｇテスラの平行同磁極では対向磁石磁束密度Ｇ’テスラの存在に対して重力の加速度ｇでＷｇの落下の力と先端のＧＧ’／ｄの反発力そして長さｌの幅で異極を持つ磁石の反対側の同極端部の引力ＧＧ’／（ｄ＋ｌ）が働いてある位置で釣り合う。この磁石間釣り合いの距離は固定側磁石２１及び浮上側磁石２３の磁力および浮上側磁石２３の重量を任意に選ぶことで所望の値を選ぶことが出来る。
【００２５】
その距離は固定側磁石２１と浮上側磁石２３との間に所定の厚みの感光体が通過するので５ｍｍから１０ｍｍ程度が望ましい。そして感光体ドラム１１Ａと浮上側磁石２３との間の距離はコロナ放電による感光体表面の帯電と発生するオゾンの散逸を防止するために５０μｍから０．１ｍｍ程度が望ましい。
その距離の調整は静止した感光体ドラム１１Ａと浮上側磁石２３の下端部に取り付けたワイヤーチャージャーとの間にスペーサーを挟んで固定側磁石２１を微調整することでも可能である。
【００２６】
ところで、同極で反発浮上した浮上側磁石２３は反対側の異極が固定側磁石２１と引き合うためになんら支えがないと、反転ないし回転して引き合って落下する。この回転のモーメントは同じ磁束密度の異極に対して平行磁場ならば磁極間の距離が大きいほど大きくなるが、近傍の固定側磁石２１による磁界では固定側磁石２１と異極の浮上側磁石２３の端部が近いほど引力が強く働くので、浮上側磁石２３の異極は固定側磁石２１よりもなるべく遠い方が、すなわち磁石のＮＳ間の距離はなるべく大きい方がよい。
【００２７】
さらに固定側磁石２１による磁力線は鉛直方向に直線で浮上側磁石２３はこの磁力線上にあることが理想的であり、磁力線が重力場の力線と完全に一致して、浮上側磁石２３のＮＳ極がこの力線に沿っていれば回転モーメントは生じない。しかしながら同極の磁極が存在すると固定側磁石２１による磁力線は浮上側磁石２３の磁気によりはじかれて磁力線は外部に反ってしまい、浮上側磁石２３の形状精度や着磁の精度で僅かのずれが生じるし、生産性を考慮すると理論的な精度まで詰めることは現実的でない。
【００２８】
そこで長い磁石の両側に磁石に沿った側板２４を挟持体として配置すれば磁石が回転可能であっても側板２４に邪魔されて反転や回転は出来なくなる。また、長尺方向（感光体ドラム１１Ａの回転軸方向）に偏りがあると力の弱い方向にずれていく可能性もあるので、軸方向も位置ズレ防止があった方が望ましい。したがって、側板（挟持体）２４を四角に取り囲む形状とすることが適切である。その場合、４枚の平板を張り合わせて井形として形成することも可能であるが、接着剤の多寡で貫通孔の左右の寸法が違うと、磁石が感光体軸に対して平行とならず、感光体との距離が場所によって異なるために帯電が軸方向にムラになることがある。
【００２９】
それを防止する為には、貫通孔を有する側板２４を一体成形することが望ましく、こうした形状は射出成形で容易に製作可能である。
また側板２４が導体であると、磁石の下部にある電極が、電圧印加中に磁石とともに上下変動するときに接触すると電気が導通短絡してしまい、破損を引き起こす虞があるので、側板２４は電気絶縁体であることが望ましい。
【００３０】
ところで、感光体ドラム１１Ａの表面と放電電極２５との距離（ギャップ）、即ち、感光体ドラム表面と浮上側磁石２３の下端部との距離は、放電電極２５からコロナ放電して感光体表面にコロナイオンを移動させて帯電するものであるから均一に帯電させるためにはそのギャップを出来るだけ正確に保たなければならない。このため、浮上側磁石２３の位置を制御するには、固定側磁石２１の固定台を機械的に上下して位置を微調整し、それに伴い反発力で浮上側磁石２３の位置を移動させることが出来るが、より簡便な方法でより高精度に調整ギャップの調整を行うことが望まれていた。
【００３１】
この帯電装置１２によれば、浮上側磁石２３は固定側磁石２１との同極同士の反発力と浮上側磁石２３に作用している重力とが釣り合って、その釣り合い位置に浮上して留まる。浮上側磁石２３の側方を囲んで側板２４が配置されているので、側板２４により浮上側磁石２３の移動が上下方向を除いて規制されている。
【００３２】
前記浮上側磁石２３及び固定側磁石２１で用いている永久磁石は、その磁気力が温度依存性があり、温度が上がると磁気力が低下し、温度が下がると磁気力は増加する。そこで固定側磁石２１をセット後、浮上側磁石２３と感光体ドラム１１Ａとの距離が最適放電状態でない場合、浮上側磁石２３の磁気力を増減制御することで所定の望ましいギャップに調整出来る。
【００３３】
浮上側磁石２３の磁気力の増減は浮上側磁石２３を規制している側板２４に温度制御可能な発熱体や冷却体を取り付けるか、側板２４そのものを発熱冷却体とすることで可能である。
発熱体としてパネルヒータを用いることができ、加熱冷却両用には電子冷凍等に使用されるペルチェ素子パネルを用いることが出来る。
【００３４】
また発熱冷却体の温度制御を精緻にするために制御する磁石の近距離場に温度検知器（検温センサ）としての温度センサ５１を取りつけて、温度情報である検知信号を吸発熱体２６にフィードバックする。放電状況を最適条件に保つためには放電電流での管理も可能であるが、磁力の温度係数が予め着磁体の種類で分かっている場合には設定温度に対する温度上昇分や温度降下分を検知することで吸発熱体にフィードバックすることで容易に制御することが出来る。
【００３５】
前記トナーとして非磁性トナーを用いることが望ましい。本来電子写真プロセスでトナーは転写工程後クリーニングされて、次プロセスでは帯電部に回り込んではならないが、クリーニング洩れの磁性トナーは本磁石使用帯電法では磁石によって帯電部に引きつけられて帯電部を汚す。そのために帯電ムラが発生する危険性があるので非磁性トナーを用いることで帯電ムラの発生を極力防止することが出来る。
【００３６】
次に、この磁気浮上帯電方式の画像形成装置における基本的な作像動作について説明する。
感光体ドラム１１Ａ上に浮上した放電電極２５に対してＤＣ電圧をパワーパック１５から給電すると、感光体ドラム１１Ａの表面は、コロナ放電により一様に高電位に帯電する。その直後に、画像光が感光体ドラム１１Ａの表面に露光手段１３により照射されると、感光体ドラム１１Ａの照射された部分は、その電位が低下する。このような帯電装置１２による感光体ドラム１１Ａの表面への帯電メカニズムは、帯電装置１２と感光体ドラム１１Ａとの間の微少空間におけるパッシェンの法則に従った放電であることが知られている。
【００３７】
画像光は、画像に応じた光量の分布であるので、かかる画像光が照射されると、画像光の照射によって感光体ドラム１１Ａの表面に記録画像に対応する電位分布、即ち、静電潜像が形成される。このように静電潜像が形成された感光体ドラム１１Ａの部分が現像ローラ１４を通過すると、その電位の高低に応じてトナーが付着し、静電潜像を可視像化したトナー像が形成される。かかるトナー像が形成された感光体ドラム１１Ａの部分に、記録紙１７が所定のタイミングでレジストローラ（図示せず）により搬送され、前記トナー像に重なる。そして、このトナー像が転写ローラ１６によって記録紙１７に転写された後、記録紙１７は、感光体ドラム１１Ａから分離される。分離された記録紙１７は、搬送経路を通って搬送され、定着ユニット（図示せず）によって、加熱定着された後、機外へ排出される。このようにして転写が終了すると、感光体ドラム１Ａは、その表面がクリーニング装置１８によりクリーニング処理され、さらに、クエンチングランプ（図示せず）により、残留電荷が除去されて、次回の作像処理に備えられる。
【００３８】
以上の画像形成装置によれば、帯電装置１２の放電電極２５を磁気浮上させるとともに振動を防止したので、全幅に渡って、放電電極２５と感光体ドラム１１Ａ表面とを微少間隔に配置することができ、オゾンの発生を極めて小さくすることができるとともに、安定且つ均一な帯電を行うことができる。さらに、放電電極２５が振動しないので、放電電極２５と感光体ドラム１１Ａの表面とが接触することがなく、放電電極２５と感光体ドラム１１Ａとの短絡を防止でき、感光体ドラム１１Ａを破損することがなく、感光体ドラム１１Ａの破損による画像劣化等の悪影響を防止することができる。また、接触帯電のような感光体ドラム１１Ａと帯電装置１２との間に摩耗する部分がないので、高耐久性を有するという利点がある。
【００３９】
さらに、浮上側磁石２３の姿勢を側板２４で規制しているので、浮上側磁石２３を安定して浮上させることができるとともに、落下を防止することもできる。また、浮上側磁石２３の感光体ドラム１１Ａの回転軸方向への位置ズレも規制することができる。これにより、浮上側磁石２３の下面に固設されている放電電極２５と感光体ドラム１１Ａとの微少ギャップを安定して維持することができるとともに、感光体ドラム１１Ａの帯電の均一性を確保することができる。したがって、感光体ドラム１１Ａの帯電ムラによる画像の劣化を防止することができる。
【００４０】
図４は本発明に係る他の実施形態の画像形成装置の要部を示す図である。
この実施形態の画像形成装置では、上述した感光体ドラム１１Ａの代わりに可撓性感光体であるベルト状感光体１１Ｂを用いている。このベルト状感光体１１Ｂは、駆動ローラ４１と従動ローラ４２とにより回転駆動される。そして、ベルト状感光体１１Ｂの回りには、帯電装置１２、露光手段１３、表面電位計１９、現像ローラ１４、転写ローラ１６等が設けられている。
【００４１】
図５は本発明に係る他の実施形態の帯電装置を示す図である。
図５に示すように、図４の画像形成装置で用いられる帯電装置１２は、固定側磁石支持体２２と、固定側磁石支持体２２上に、例えば磁極のＮ極を上端にして支持される固定側磁石２１と、この固定側磁石２１のＮ極に対向するためＮ極を下端にして配置される浮上側磁石２３と、浮上側磁石２３の上面にベルト状感光体１１Ｂの感光体面に対向して設けられている放電電極２５と、図３に示した側板と同様の側板２４と、側板２４の、例えば外側面に設けられている吸発熱体２６としての加熱冷却体である電子冷凍素子とを備えている。この帯電装置１２は、固定側磁石２１と浮上側磁石２３とがベルト状感光体１１Ｂの同一面（外側）でベルト状感光体１１Ｂの下方に取り付ける場合の例である。この帯電装置１２では、固定側磁石２１及び浮上側磁石２３の両方とも加熱冷却を可能とした事例である。この場合、固定側磁石支持体２２も電子冷凍素子としてもよい。また、この帯電装置１２は、例えば、側板２４の下端を延長して固定側磁石支持体２２に取り付けることによりユニット化することができる。
【００４２】
図６は本発明に係るその他の実施形態の帯電装置を示す図である。
図６に示すように、この実施形態では、固定側磁石２１に吸発熱体を設けたものである。このようにして、固定側磁石２１の温度を吸発熱体によりコントロールして固定側磁石２１の磁力を調整するようにしてもよい。
【００４３】
（実施例１）
図１に示すように、感光体ドラム１１Ａの周りに帯電部（帯電装置１２）、露光部（露光手段１３）、現像部（現像ローラ１４）、転写部（転写ローラ１６）等を有する画像形成装置において、感光体ドラム１１Ａの中で上部位置に、横幅３ｍｍ、高さ幅８ｍｍ、長さ３２０ｍｍの直方体形状に形成した固定側の磁石を磁束密度７０ｍＴ（ミリテスラ）の３ｍｍ幅部でＮ極を上部にして本体側に固定し、感光体の外（上方）に固定側の磁石と同形状であって、且つ２０℃で同磁束密度のサマリウム（Ｓｍ）フェライト系磁石をＮ極を下部にして浮上側の磁石として設置した。その際、浮上側の磁石は反転や横ずれしないように矩形の貫通孔を有した平面視矩形枠形状の側板２４の中にセットし、側板２４の底面は浮上側の磁石の底面より１ｍｍ上部になるように設定し、貫通孔の幅は３．１ｍｍ長さにした。この側板２４には図２のように、温度を制御出来るようなパネルヒータおよび温度センサ５１が取りつけてある。また浮上側の磁石の下端には２０μｍφ細線のタングステンワイヤーが貼り付けてある。このワイヤー細線は浮上側の磁石端部より高圧電源部へ配線によりつながっている。
【００４４】
浮上側の磁石の単位寸法当たりの重さは１．１４ｇ／ｃｍであり、固定側の磁石の同極と反発して固定側の磁石との間隔は６ｍｍで浮上しており、ワイヤーの重さは殆ど無視できる程度で間隔に影響していない．
【００４５】
固定側の磁石の位置を大まかに上下に調整して浮上側の磁石と感光体表面との距離を約０．１ｍｍとしたが、放電にムラがあった。そこで側板２４に取りつけられた発熱体に通電しながら浮上側の磁石を温めた。約１５℃の昇温で放電は均一にすることができた。
このようなレイアウトで感光体を回転しながら、浮上側の磁石及びワイヤーと感光体との間に２ｋＶの直流電圧を印加して、微小ギャップ放電で感光体表面を帯電して画像を作成した。
【００４６】
画像は良好に作成され、チャージワイヤーでのコロナ帯電のようなオゾン臭は殆ど検知されなかった。また、３万枚以上の繰り返しに対しても何ら異常はなく、良好であった。さらに暗闇で放電時のコロナ光を観察したが、静止状態のまま良好に光っていた。これは磁力と重力とによる釣り合いに対して電圧印加で帯電装置１２と感光体ドラム１１Ａとの間に引力が働くはずであるが、浮上側磁石２３の重量では慣性力が大きく浮上側磁石全体を動かすほどの引力ではないためである。
【００４７】
（実施例２）
図４に示すように、可撓性感光体であるベルト状感光体１１Ｂの周りに帯電部（帯電装置１２）、露光部（露光手段１３）、現像部（現像ローラ１４）、転写部（転写ローラ１６）等を有する画像形成装置でベルト状感光体１１Ｂの下方の位置に、図５に示すように、幅３ｍｍ、高さ８ｍｍ、長さ３２０ｍｍの直方体形状に形成した固定側の磁石を磁束密度７０ｍＴ（ミリテスラ）の３ｍｍ幅部でＮ極を上部にして固定した。そして、ベルト状感光体１１Ｂと固定側の磁石との間に、固定側の磁石と同磁束密度を有する楔形放電のナイフエッジ型磁石である浮上側の楔形磁石をＮ極を下部にして浮上させることにより帯電部を設置した。
【００４８】
浮上側の楔形磁石の軸方向下端部からは高圧電圧を印加出来るように導電性細線を取りつけて高圧電源に接続している。その際、浮上側の楔形磁石は反転や横ずれしないように矩形の貫通孔を有した平面視矩形枠形状の側板２４の中にセットし、側板２４の上面は浮上側の楔形磁石の頭面より１ｍｍ下部になるように設定した。この挟体となる側板２４はＡＢＳ樹脂を射出成形で製作し、孔の幅は１．１ｍｍ長さにし、また図５のように側板２４には電子冷凍素子の吸発熱体２６と図２の帯電装置と同様に温度センサを取りつけた。
【００４９】
浮上側の楔形磁石の単位寸法当たりの重さは３．０ｇ／ｃｍであり、固定側の磁石の同極と反発して固定側の磁石との間隔は１０．０ｍｍで浮上している。固定側の磁石の位置を上下に調整することで浮上側の楔形磁石と感光体表面との距離を約０．１ｍｍとし、温度を３５℃で最適の放電状態になるように発熱体に通電した。
【００５０】
このようなレイアウトでベルト状感光体１１Ｂを回転しながら、浮上側の楔形磁石とベルト状感光体１１Ｂとの間に２ｋＶの直流電圧と、９００Ｈｚ、２ｋＶのＡＣ交流電圧とを重畳して印加し、微小ギャップ放電で感光体表面を帯電して画像を作成した。
画像は良好に作成され、チャージワイヤーでのコロナ帯電のようなオゾン臭は殆ど検知されなかった。
また、繰り返し使用で機内温度が上昇してきて３５℃になったが、帯電に変化はなく、３万枚以上の繰り返しに対しても何ら異常はなく、良好であった。
【００５１】
（実施例３）
実施例２で帯電状態を２５℃で最適になるように設定しておき、機内温度が上昇してきても放電部は２５℃に保つようにして繰り返して画像を形成したが、実施例２と同様に良好な画像と繰り返し耐久性が得られた。
【００５２】
（比較例１）
実施例１の画像形成装置で帯電部として回転可能な帯電ローラを配置した。帯電ローラは感光体ドラムと絶えず接触しているので繰り返しにより帯電ローラ及び感光体ドラムは摩耗して１万回もすると帯電ムラが起こり始め、画像品質も劣化した。
【００５３】
（比較例２）
比較例1の帯電ローラを使用した帯電部を感光体ドラムから僅かに浮かし、非接触として画像形成を繰り返した。ギャップを維持するためのローラ端部は径が大きめで感光体と接触しているが、２万回もすると端部及び感光体が磨耗して帯電量のばらつきが大きくなり始め画像品質が劣化した。
【００５４】
（比較例３）
実施例の画像形成装置で帯電部にチャージワイヤー方式のコロナ放電のハウジングを取りつけた。画像形成の作動をするたびに強いオゾン臭が装置の外でも発生した。また暗闇で放電のコロナ光を観察するとコロナ光は絶えず振動しているのが観察された。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の発明によれば、オゾンの発生が少なく且つ感光体を均一に帯電することができ、さらには高耐久性を有し、更に、感光体表面と放電電極との間隔の微調整が容易である帯電装置を得ることができる。
【００５６】
また、請求項２の発明によれば、発熱体及び／又は吸熱体により磁石近傍の局所の発熱あるいは冷却による温度変化で容易に放電ギャップが調整可能である。
【００５７】
また、請求項３の発明によれば、発熱体及び／又は吸熱体により磁石近傍の局所の発熱あるいは冷却による温度変化で容易に放電ギャップの高精度な調整が可能である。
【００５８】
また、請求項４の発明によれば、設定温度に対する温度上昇分や温度降下分を検知することで吸発熱体にフィードバックすることで容易に制御出来る。
【００５９】
また、請求項５の発明によれば、電子冷凍素子を用いることで、加熱と冷却は制御電流方向を切り替えることで容易に制御できる。
【００６０】
また、請求項６の発明によれば、請求項１〜５の効果に加えて、画像形成装置の使用中に機内温度の変化が生じた場合でも発熱体及び／又は吸熱体を作動させることで磁石温度を一定温度に制御して帯電部の最適状態を一定に保持することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施形態の帯電装置を備えた画像形成装置の概略図である。
【図２】（Ａ）は本発明に係る一実施形態の帯電装置を示す図であり、（Ｂ）は図２（Ａ）の帯電装置の変形例を示す図である。
【図３】図２（Ａ）に示した帯電装置の平面図である。
【図４】本発明に係る他の実施形態の画像形成装置の要部を示す図である。
【図５】本発明に係る他の実施形態の帯電装置を示す図である。
【図６】本発明に係るその他の実施形態の帯電装置を示す図である。
【符号の説明】
１１Ａ 感光体ドラム
１１Ｂ ベルト状感光体（可撓性感光体）
１２ 帯電装置（帯電部）
１３ 露光手段（露光部）
１４ 現像ローラ（現像部）
１５ パワーパック
１６ 転写ローラ（転写部）
１７ 記録紙
２１ 固定側磁石
２３ 浮上側磁石
２４ 側板（挟持体）
２５ 放電電極（放電部）
２６ 吸発熱体（加熱冷却体）
５１ 温度センサ

Claims (6)

1. 固定側磁石に対して磁気浮上する浮上側磁石に、感光体表面に対向する放電電極を備えた帯電装置において、
   前記固定側磁石及び前記浮上側磁石の少なくとも一方の温度を変化させる発熱体及び／又は吸熱体を前記固定側磁石側及び／又は前記浮上側磁石側に設けたことを特徴とする帯電装置。
2. 前記発熱体及び／又は吸熱体は前記浮上側磁石の側面側に配置されている側板に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の帯電装置。
3. 前記固定側磁石及び前記浮上側磁石の少なくとも一方の温度を変えることにより前記感光体表面と前記放電電極との距離を制御していることを特徴とする請求項１に記載の帯電装置。
4. 前記側板に温度を検知する温度検知手段を備え、該温度検知手段により検知した信号を前記発熱体及び／又は吸熱体にフィードバックすることにより、前記感光体表面と前記放電電極との距離を制御していることを特徴とする請求項２に記載の帯電装置。
5. 前記発熱体及び／又は吸熱体が電子冷凍素子であることを特徴とする請求項２〜４の何れかに記載の帯電装置。
6. 請求項１〜５の何れかに記載の帯電装置を備えた画像形成装置。

Images