JPH02273764A

JPH02273764A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH02273764A
Application number: JP1095225A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Okubo; 大久保　正晴
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-04-17
Filing date: 1989-04-17
Publication date: 1990-11-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、例えば電子写真装置、レーザービームプリン
ター、静電記録装置等の画像形成装置に関し、特にコロ
ナ放電によって発生するオゾンを除去する画像形成装置
に関するものである。

〈従来の技術〉今日、情報処理技術の発展に伴い電子写真装置。

レーザービームプリンター、静電記録装置等種々の画像
形成装置が開発され実用化されている。上記装置の画像
形成方式としては、感熱記録方式熱転写記録方式、イン
パクト記録方式及び電子写真方式等がある。

この中で複写機、レーザービームプリンター等の画像形
成装置に於いては、電子写真方式が広く一般的に用いら
れている。また、最近複写機、レーザービームプリンタ
ー等のＯＡ機器のパーソナル化に伴い、これ等画像形成
装置の小型低価格化が強く要求されている。

上記電子写真方式の画像形成装置は、像担持体であるド
ラム状感光体をコロナ放電器により一様に帯電させた後
、該感光体を露光して静電潜像を形成し、該潜像をトナ
ーを付着させて顕画像化して転写材に転写して画像形成
を行うものである。

上記コロナ放電器によって感光体を帯電させる際或いは
コロナ放電器によって感光体を除電する際に、オゾン（
ａＳ）、窒素酸化物（Ｎ０１１）が発生する。そしてこ
れ等の濃度が高いとオゾンによって感光体表面が変質し
、また感光体に窒素酸化物等が付着して感光体表面抵抗
が減少して、感光体上の電荷が拡散し画像ぼけ流れと呼
ばれる画像劣化をおこす原因となる。

このような現象を防止するために、コロナ放電器周囲の
空気をファン等によって吸引して外部に排気している。

前述の如く、コロナ放電を起こした場合、コロナ放電器
周囲の空気にはオゾンと窒素酸化物が含まれている。前
記オゾン濃度はｌ　ＰＰＭ以上あり、これを０．１ＰＰ
？ｌ以下好ましくは０．０２ＰＰＭ以下にして排気する
ことが必要である。このため、前記ファンに対向させて
１０〜２０ｍ程度の厚さを有する活性炭フィルター、或
いはマンガン、チタン、アルミニウム、ケイ素等の金属
系触媒フィルターを配置し、画像形成装置内の空気を吸
引濾過した後、外部に排気している。

〈発明が解決しようとする課題〉しかしながら、上記従来技術に於いては、オゾンフィル
ターとして活性炭や金属酸化物の触媒を用いているため
、以下に述べる課題があった。

活性炭は比表面積が大きいので、オゾンや窒素酸化物の
吸着作用が大である。従って、上記活性炭フィルターを
用いた場合には、使用初期のオゾン等の吸着能力は大で
あるが、第７図の曲線へに示す如く、使用時間が長くな
るにつれ吸着能力が低下し、分解効率が低下してくる。

第７図に於いて、横軸は時間を示し縦軸はフィルターを
通過するオゾンのうち分解或いは吸着される割合を表す
分解効率を示している。

上記分解効率の低下は活性炭表面の吸着能力の低下とオ
ゾンによって表面が酸化される現象（以下灰化現象と言
う）が原因であり、特にオゾン濃度が高い場合に灰化現
象が顕著になる。

従って、活性炭フィルターの場合、灰化現象により寿命
が短く、使用時間が長い程分解効率が低下する課題があ
った。

一方、金属酸化物の触媒フィルターを用いた場合には、
第７図の曲線Ｂに示す如く、触媒は活性炭より使用初期
の吸着能力が低い課題があった。

しかし、上記触媒フィルターは、触媒作用によってオゾ
ンを分解するので、使用時間が長くなってもフィルター
の吸着能力の低下は活性炭より小さく、かつオゾン濃度
が高い程分解効率は高くなることが判明した。また、こ
の時活性炭に生じたような灰化現象は生じなかった。

本発明は、上記従来技術の課題を解決し、活性炭フィル
ターと触媒フィルターとを併用することにより、装置外
に排出する空気中のオゾン濃度を低下させ、かつフィル
ターの長寿命化を実現させた画像形成装置を提供するも
のである。

く課題を解決するための手段〉上記従来技術の課題を解決し、以下に述べる実施例に適
用される手段は、コロナ放電器により帯電した像担持体
を露光することにより画像を形成する画像形成手段と、
装置内の空気を吸引して外部に排気するための吸引手段
と、前記画像形成手段におけるコロナ放電器周辺の空気
を前記吸引手段に導通ずるための空気導通路と、前記空
気導通路に設けた活性炭を主成分としたフィルター及び
触媒を主成分としたフィルターとを有することを特徴と
する。

く作用〉上記手段によれば、画像形成手段におけるコロナ放電器
周辺の空気を吸引手段に導通するための空気導通路に、
活性炭を主成分としたフィルター及び触媒を主成分とし
たフィルターを設けたので、排気中のオゾンの分解効率
を著しく高めることが出来る。

従って、フィルターの長寿命化を実現することが出来、
また排気中のオゾン含有量を低減することが出来る。

〈実施例〉以下、図面を参照して本発明を適用した画像形成装置の
一実施例について説明する。

第１図は画像形成装置の概略構成を示す断面説明図、第
２図はその平面図、第３図は上記装置に適用される排気
ファン及びフィルターの説明図である。

先ず、第１図及び第２図を参照して画像形成装置の概略
構成について説明する。

レーザー、ポリゴンミラー、補正レンズ系を含むスキャ
ナユニント１から画信号に応じて変調されたレーザー光
がスキャン出力され、折り返しミラー２で反射して像担
持体である感光ドラム３上に照射される。上記感光ドラ
ム３は予めコロナ放電器である一次帯電器４により均一
に帯電されており、レーザー光照射により露光して静電
潜像を形成する。上記静電潜像は現像器５内のトナー５
ａにより可視像化されてトナー像を形成する。

一方、カセット７ａ内に積載収納された普通紙。

プラスチックシート等の記録材７は、給紙ローラｐによ
り感光ドラム３に対する静電潜像の形成と同期して一時
的に停止しているレジストローラーｒまで給送される。

上記記録材７はレジストローラーｒにより前記感光ドラ
ム３上に形成された静電潜像の先端と同期してコロナ放
電器である転写帯電器６に搬送される。そして、上記転
写帯電器６によって前記トナー像は記録材７に転写され
、転写後の記録材７は搬送ガイドｇに沿って搬送され、
定着器８により転写画像が永久定着された後、装置外部
に排出される。

また、前記感光ドラム３上に残留したトナー５ａはクリ
ーニング器９によって除去され、前露光器１０により露
光されて帯電履歴が消去される。

前記感光ドラム３．−成帯電器４．現像器５クリーニン
グ器９等は、前述の如く画像形成手段である画像形成ユ
ニット　（以下カートリッジという）Ｋとしてカバー１
１内に一体的に内蔵され、装置本体に着脱自在に構成さ
れている。

尚、上記カバー１１はカートリッジＫを装置本体から取
り外した際に、感光ドラム３に対する遮光及びゴミの付
着を防止する機能を有するものである。

上記カートリッジにの上面には吸気開口１２及び排気開
口１３が夫々設けられており、上記吸気開口１２は画像
露光用のスリットを兼ねており、また上記排気開口１３
は前記前露光器１０の露光ランプが照射する開口を兼ね
ている。

１４は前記カートリッジＫにおけるコロナ放電器周辺の
空気を後述の排気ファン１５に導通するための空気導通
路である本体ダクトである。上記本体ダクト■４は、側
壁１４　ａ　、　１４　ｂ　、　１４　ｃ　、　１４　
ｄによって筒状に形成され、かつ一端を第２図に示す如
く閉鎖部材１４ｅにより閉鎖されている。また、上記本
体ダクト１４は第２図に示す如く、前記カートリッジに
の上面に設けられた排気開口１３に対向して平行に設け
られ、排気開口１３より排気された空気はそのまま本体
ダクト１４に流入する如く構成されている。

１５は装置内の空気を吸引して外部に排気するための吸
引手段である排気ファンである。上記ファン１２はカー
トリッジＫからのオゾンを含んだ空気を排気する他に、
第１図に示す定着器８．第２図に示す電源１６等より生
ずる熱を排熱する機能も有している。尚、上記排気ファ
ン１５としては、従来公知のシロッコファンや軸流ファ
ン等を用いることが出来る。

上記排気ファン１４と本体ダクト１５との間には、両者
間の空気流を案内するためのガイドダクト１７が設けら
れている。上記ガイドダクト１７は、第２図に示す如く
、本体ダクト１４の開口１４ｆと略等しい開口１７ａと
、後述のオゾンフィルター１８．１９の断面と略′等し
い開口１７ｂとが設けられている。また、上記ガイドダ
クト１７は第２図に示す如く、本体ダクト１４と排気フ
ァン１５とが互いに直交する如く配設されているため、
本体ダクト１４からの空気を９０度方向を変更してファ
ン１５に導くように構成されている。

上記ガイドダクト１７と排気ファン１５との間には、空
気中のオゾンを分解して除去するためのオゾンフィルタ
ー１８．１９が順に併設されている。

上記オゾンフィルター１８．１９は厚さ１０〜４０關の
ハニカム状格子或いは井桁状格子にされたものであり、
フィルター１８はマンガン、チタン１　アルミニウム、
ケイ素等の金属系の触媒を主成分としており、フィルタ
ー１９は活性炭を主成分としている。

次に、上述の如く構成された画像形成装置内の空気の流
れについて、第２図を参照して説明する。

前記排気ファン１５の駆動により図示せざる吸気用ルー
バから装置内に吸入された空気は、カートリッジにの上
面に設けられた吸気開口１２より該カートリッジに内に
導かれ、−成帯電器４で発生したオゾンと混合されて排
気開口１３より本体ダクト１４内に排気される０次いで
オゾンを含んだ空気は本体ダクト１４内を下流方向に導
かれ、ガイドダクト１７を経て、オゾンフィルター１８
．１９によりオゾンが分解除去された後、排気ファン１
５により図示せざる排気用ルーバから装置外へ排気され
る。

〔第一実施例〕

ここで、上記装置に適用される排気ファン１５及びオゾ
ンフィルターの第一実施例について第３図を参照して説
明する。

本実施例では、上述の如くコロナ放電器で発生したオゾ
ンや窒素酸化物の除去効率を高めるために、排気ファン
１５より空気流の上流側に、触媒を主成分としたフィル
ター１８、活性炭を主成分としたフィルター１９の順に
間隔ｌを隔てて併設している。

上記触媒フィルター１８を通過した空気は、上記活性炭
フィルターとの間に間隔ｌが設けられているため、乱流
を生じて空気中のオゾン濃度を均一化する。この間隔ｌ
は４１以上、より好ましくは８ｆ１以上設けることが効
果的である。

例えば、上記触媒フィルター１８として二酸化マンガン
を主成分とする金属酸化物を、また、活性炭フィルター
１９として活性炭を夫々ハニカム状に成型し、厚さＩｏ
ｎのものをβ＝８１−の間隔を於いて併設して実験を行
った。

その結果、オゾン濃度Ｉ　ＰＰＭの空気を流入させて装
置外に排気したところ、使用初期の排気中のオゾン濃度
は第７図の曲線Ｃに示す如＜　、０．０ＩＰＰ阿以下に
低下させることが出来、しかも従来の如く活性炭フィル
ターのみを使用した場合よりフィルターの寿命を延ばす
ことが可能になった。

即ち、従来記録材７を１０万枚記録毎に交換していたオ
ゾンフィルターを略交換を不要にすることが出来た。

また、活性炭フィルターを併用することで、装置内部で
生ずる臭いも吸着して除去することが出来た。

尚、触媒フィルターに使用する触媒は・二酸化マンガン
系の他にチタン、シリカ系の触媒であっても適用するこ
とが出来る。

〔第二実施例〕

次に、前記第一実施例に於けるオゾンフィルターの配設
位置の第二実施例につい第４図を参照して説明する。

本実施例では、排気ファン１５を中心に当該排気ファン
１５に吸引される空気流の上流側に触媒フィルター１８
を設け、下流側に活性炭フィルター１９を設けたもので
ある。

上記構成を採用した場合にも前記第一実施例と同様な効
果が得られる。

〔第三実施例〕

次に、前記第一実施例に於けるオゾンフィルターの配設
位置の第三実施例について第５図を参照して説明する。

本実施例は、本体クリ目４の排気開口１４ｆに、触媒フ
ィルター１８を配置し、ガイドダクト１７の開口ＩＴｂ
と排気ファン１５との間に活性炭フィルター１９を配置
したものである。

上記構成によれば、オゾン発生源の近くに触媒フィルタ
ー１８を配置することによって、オゾン濃度の高い空気
が触媒と接触し、かつ風速もファン１５の近傍程遠くな
いので、オゾンと触媒との接触時間を十分に確保するこ
とが出来、従ってオゾンの分解効率を著しく高めること
が出来る。

また、上記触媒フィルター１８には、活性炭の場合のよ
うに、オゾン濃度の高い空気に接触しても沃化現象は起
こらないので、フィルターの寿命を十分確保することが
出来る。

〔第四実施例〕

次に、前記第三実施例に於けるオゾンフィルタ−の配設
位置の第四実施例について第６図を参照して説明する。

本実施例は、触媒フィルター１８の代わりに、成帯電器
４の導電性シールドの内壁面に触媒を塗布し、ガイドダ
クト１７と排気ファン１５との間に活性炭フィルター１
９を配置したものである。

第６図に於いて、−成帯電器４は放電電極としての放電
線（コロナ放電ワイヤ）４ａ、断面コ字状の導電性シー
ルド４ｂ、該導電性シールド４ｂの開口部（放電開口）
に張設したグリッド４Ｃを有する。

上記導電性シールド４ｂの内壁面は触媒層２０に一様に
被覆されている。上記触媒！２０は二酸化マンガンや二
酸化マンガンに若干のカーボンが添加されたものを導電
性シールド４ｂの内壁面に塗布したものであり、該触媒
Ｎ２０の電位の絶対値が５００ｖ以上に帯電しないよう
にある程度の導電性が付与されている。これは、上記触
媒層２０の電位の絶対値が５００ｖ以上に帯電すると、
画像むらが発生し易くなるからである。

上記構成によれば、オゾン発生源である一次帯電器４の
導電性シールド４ｂの内壁面に触媒を塗布することによ
って、コロナ放電により発生したオゾンが直ちに触媒Ｊ
Ｗ２０と接触し、かつ上記導電性シールド４ｂは放電ワ
イヤ４ａを断面コ字状に包囲しているので、オゾンと触
媒との接触時間を十分に確保することが出来、従ってオ
ゾンの分解効率を著しく高めることが出来る。

〈発明の効果〉本発明は前述の如く、画像形成手段におけるコロナ放電
器周辺の空気を吸引手段に導通するための空気導通路に
、活性炭を主成分としたフィルター及び触媒を主成分と
したフィルターを併設したので、フィルターを交換する
ことなく効率良くオゾンを分解することが出来る。

特に、前記フィルターを前記空気導通路内を通過する空
気流の上流側より、触媒を主成分とじたフィルター、活
性炭を主成分としたフィルターの順に設けた場合には、
オゾン濃度の高い空気を最初に触媒に接触させることで
オゾンの分解効率を一層高めることが出来、活性炭の灰
化現象を防止してフィルターの交換を不要とすることが
出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は画像形成装置の概略構成を示す断面説明図、第
２図はその平面図、第３図は上記装置に通用される排気
ファン及びフィルターの説明図、第４図乃至第６図は他
側の説明図、第７図はオゾンの分解効率を示すグラフで
ある。 ■はスキャナユニット、２はミラー、３は感光ドラム、
４は一次帯電器、４ａは放電線、４ｂは導電性シールド
、４Ｃはグリッド、５は現像器、６は転写帯電器、７は
記録材、８は定着器、９はクリーニング器、１０は前露
光器、１１はカバー、１２は吸気開口、１３は排気開口
、１４は本体ダクト、１５は排気ファン、１６は電源部
、１７はガイドダクト、１８、１９はオゾンフィルター
、２０は触媒層である。第２図第７図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）コロナ放電器により帯電した像担持体を露光する
ことにより画像を形成する画像形成手段と、装置内の空
気を吸引して外部に排気するための吸引手段と、前記画像形成手段におけるコロナ放電器周辺の空気を前
記吸引手段に導通するための空気導通路と、前記空気導通路に設けた活性炭を主成分としたフィルタ
ー及び触媒を主成分としたフィルターと、を有する画像
形成装置。
（２）前記フィルターは、前記空気導通路内を通過する
空気流の上流側より、触媒を主成分としたフィルター、
活性炭を主成分としたフィルターの順に設けた請求項（
１）記載の画像形成装置。