(57)【要約】      （修正有）【課題】画像形成装置内部に設けられたオゾン除去フィルターにより除去されずに残存したオゾンが装置外部に排出されたり、残存したオゾンに暴露されることにより感光体が劣化して、画像不具合が発生することがないような画像形成装置を提供する。【解決手段】多孔質体を含有した樹脂成形材料が使用された画像形成装置により、残存オゾンが樹脂成形材料内の多孔質体により除去される。また、多孔質体としては活性炭が好ましく使用される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔質体を含有した樹脂成形材料が使用された画像形成装置。
【請求項２】
前記多孔質体が活性炭である請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置の外装カバーや画像形成装置内部の樹脂成形材料に多孔質体が添加された複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機またはプリンタ等のコロナ放電部材を有する画像形成装置においては、使用時のコロナ放電においてオゾン、ＮＯｘ等のガスが発生する。このガスは人体に対して有害であるため、外気に放出する以前に除去するのが好ましい。
【０００３】
特に、近年、パーソナルコンピュータ用のプリンタとして小型のカラープリンタが企業オフィスだけでなく一般の家庭にも普及してきている。このような場合、利便性からプリンタはパーソナルコンピュータの近くに設置される場合が多く、オゾン、ＮＯｘ等のガスがパーソナルコンピュータを操作する人物に悪影響を及ぼし易い。また、これらのガスは独特の臭気があり不快感を覚える人は多い。
【０００４】
そこで、上記問題を解決するために、画像形成装置の排気ダクトに粒状活性炭またはフェルト状の繊維状活性炭を充填し、排気ファンにより装置内の空気を排出させてもオゾンが外気に放出されるのを防止している。
【０００５】
更には、特許文献１においては、活性炭を含有させた紙をコルゲート状に加工したハニカム型フィルターを画像形成装置の排気ダクトに設置して、オゾンが外気に放出されない構成としたうえに、排気抵抗を低減させることにより装置内の空気を円滑に排出させ装置内の温度上昇も防止できることが記載されている。
【特許文献１】特開昭５８−２１９９２１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の排気ダクトに、活性炭を含有させた紙を成形したハニカム型オゾン除去フィルターは排気抵抗を低減させるには有効であるが、排気抵抗の低減と排出オゾン量の増加は正の相関関係にある。これは排気抵抗が低減するとオゾンの流出速度も増大し、オゾンとフィルターとの接触時間が短くなりオゾン除去効果が減少してしまうからである。
【０００７】
また、上記のような排気ファンにより画像形成装置内のオゾンを強制排出させる方法では、例えば多量の印字を行った後に画像形成装置の電源を切った場合には排出ファンも止まってしまうために、装置内に残存したオゾンは短時間では排出されず装置内に長時間滞留してしまう。装置内に残存したオゾンは特に、画像形成装置内の有機感光体を劣化させ表面電位を低下させるために、印字画像の不具合を発生させる場合がある。
【０００８】
そこで本発明の目的は、画像形成装置内部に設けられたオゾン除去フィルターにより除去されずに残存したオゾンが装置外部に排出されたり、残存したオゾンに暴露されることより感光体が劣化して、画像不具合が発生することがないような画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は上記課題を解決するために検討を行った結果、多孔質体を含有した樹脂成形材料が画像形成装置の外装カバーや内部に使用された画像形成装置において、排出されるオゾン量が極めて低減されることを見出した。
【００１０】
前記多孔質体としては、珪藻土、ゼオライト、活性炭、シリカゲル等の無機質の多孔質粉末が好ましく使用され、活性炭が特に好ましく使用される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の多孔質体を含有した樹脂成形材料が外装カバーや内部に使用された画像形成装置は、外気に放出するオゾン、ＮＯｘ等のガスが極めて少ないために、例えば、企業オフィスや一般家庭においてパーソナルコンピュータのプリンタとして使用した場合においても人体に悪影響を及ぼすことがない。また、人に不快感を与えることがない。
【００１２】
また、画像形成装置により印字が終了し電源を切った後も、機内に残存したオゾン、ＮＯｘ等のガスは多孔質体により除去されるため感光体劣化を防止し印字画像の不具合が発生することが無い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の画像形成装置は、多孔質体を含有した樹脂成形材料が外装カバーや内部に使用されていることを特徴とする。図１は本発明の画像形成装置（カラープリンタ：１）の外観を示した一例である。前面カバー２、後面カバー３、右側面カバー４、左側面カバー５、上面カバー６が樹脂成形材料で形成されている。なお、これらの外装カバーは後述する樹脂を溶融させて一般的な射出成形により作製されている。
【００１４】
図２は本発明の画像形成装置（カラープリンタ：１）の全体断面図である。図に示すように４連タンデム型のフルカラー方式である。
【００１５】
上記カラープリンタ１は、シアン，マゼンダ，イエロー，ブラックのそれぞれのトナーに応じた４つの画像形成部を備え、上流側からブラックトナーを有する第１画像形成部３００ａ、シアントナーを有する第２画像形成部３００ｂ、マゼンダトナーを有する第３画像形成部３００ｃ、イエロートナーを有する第４画像形成部３００ｄが並んで配置されている。
【００１６】
これら第１〜４画像形成部３００ａ，３００ｂ，３００ｃ，３００ｄは、それぞれ円筒状の感光体ドラム３０１と、帯電ユニット３０２、露光ユニット３０３、現像ユニット３０４、転写ローラ（転写装置）３０５、クリーナー３０６から構成されており、これら第１〜４画像形成部の各感光体ドラム３０１と各転写ローラ３０５により、転写ベルト３０８が狭持され、この転写ベルト３０８上を上流側の第１画像形成部３００ａから下流側の第４画像形成部３００ｄに向かって給紙カセット１１１から転写用紙が搬送される。上記現像器３０４にはそれぞれのトナータンク３０９からトナーが適宜供給される構成となっている。また上記感光体ドラム３０１には単層型の有機感光体が用いられている。
【００１７】
下流側の第４画像形成部３００ｄの近くには定着部４００が配置され、画像形成部３００ａ，３００ｂ，３００ｃ，３００ｄにおいてトナー像が転写された転写用紙を、この定着部４００において加熱，加圧して転写用紙上にトナー像を定着させる。
【００１８】
またカラープリンタ１本体の上方端部には冷却部６００が備えられており、この冷却部の排気ファン６０１が駆動してプリンター内を空冷している。
【００１９】
図３は上記カラープリンタ１の第１〜４画像形成部３００ａ，３００ｂ，３００ｃ，３００ｄにおける感光体ドラム５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄと帯電装置を表す斜視図であり、該帯電装置は上記４つの帯電ユニット３０２ａ，３０２ｂ，３０２ｃ，３０２ｄと第１のダクト８２及び吹込みファン（強制的吹込み手段）８３からなる。
【００２０】
帯電ユニット３０２ａ，３０２ｂ，３０２ｃ，３０２ｄの各シールドケース８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄにおける長手方向の両端面には開口部がそれぞれ設けられており、このうちの一方の開口部８４ａ，８４ｂ，８４ｃ，８４ｄはいずれも上記第１のダクト８２に連通している。そしてこの第１のダクト８２の開口端８２ａには吹込みファン８３が取り付けられている。また上記シールドケース８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄの他方の開口部８５ａ，８５ｂ，８５ｃ，８５ｄにはそれぞれオゾン除去フィルター８６ａ，８６ｂ，８６ｃ，８６ｄが取り付けられている。
【００２１】
上記吹込みファン８３を駆動することにより、上記シールドケース８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄ内の空気はいずれも一方の開口部８４ａ，８４ｂ，８４ｃ，８４ｄ側から他方の開口部８５ａ，８５ｂ，８５ｃ，８５ｄ側に流れ、即ち各シールドケース内の各帯電ワイヤ（図示せず）の延設方向に流れる。そしてこの流れる空気と共にオゾンがそれぞれ他方の開口部８５ａ，８５ｂ，８５ｃ，８５ｄからオゾン除去フィルター８６ａ，８６ｂ，８６ｃ，８６ｄを経て排出される（上記オゾン除去フィルターに捕らえられる）。
【００２２】
前述したように、上記のような構成であると、画像形成部を効率良く冷却させるためには、特許文献１に記載の、活性炭を含有させた紙を成形したハニカム型のオゾン除去フィルター８６ａ，８６ｂ，８６ｃ，８６ｄを使用することが好ましいが、排気抵抗は低減され画像形成部の温度上昇防止には効果があるが、排気抵抗が低減した分、オゾンの排出速度は増大し、オゾンとフィルターとの接触時間が短くなりオゾン除去効果が減少してしまう。なお、画像形成部の感光体ドラムの温度が上昇すると、表面電位や感度が変化し印字画像に不具合が発生することがある。
【００２３】
そこで、例えば、カラープリンタ１の前面カバー２、後面カバー３、右側面カバー４、左側面カバー５、上面カバー６の少なくとも１つに多孔質体を含有させることで、オゾン除去フィルター８６ａ，８６ｂ，８６ｃ，８６ｄに除去されず装置内に残存したオゾンは、これらの外装カバーに含有される多孔質体に接触し除去されるのである。このために、画像形成部の温度上昇を防ぐことができるとともに、排気ファン６０１により装置外にオゾンが排出され難くなり、オゾンが人体に悪影響を及ぼしたり、オゾン臭により人に不快感を与えることがなくなる。
【００２４】
また、カラープリンタ１により多量枚数の印字を行った後に主電源をＯＦＦにすると、排気ファン６０１も停止するために、装置内に残存したオゾンは排出されないままとなる。そうすると残存したオゾンは感光体を劣化させる働きがあり、例えば表面電位が低下して印字画像にカブリが発生するという不具合が発生するが、本発明においては、残存オゾンは外装カバーに含有される多孔質体に接触し除去されるために前記不具合が発生することがない。
【００２５】
勿論、多孔質体はカラープリンタ１の全ての外装カバーに含有させる方がオゾン除去効果は高い。また、多孔質体はカラープリンタ１の外装カバーだけではなく、カラープリンタ１内部の、例えば第１〜４画像形成部３００ａ，３００ｂ，３００ｃ，３００ｄ、転写ローラ（転写装置）３０５、帯電ユニット３０２ａ，３０２ｂ，３０２ｃ，３０２ｄ、現像ユニット３０４、クリーナー３０６、露光ユニット３０３、定着部４００等に使用される、例えば各ハウジングの樹脂成形材料に含有させることで更にオゾン除去効果が高くなる。また、オゾンはコロナ放電部材を有するユニット（帯電ユニット、転写装置等）から発生し、感光体を劣化させる作用を示すために、帯電ユニット、転写装置等の樹脂成形材料（例えば各ハウジング）に多孔質体を含有させることが特に有効である。
【００２６】
前記多孔質体としては多孔質の充填剤や繊維が好ましい。多孔質充填剤とは電子顕微鏡で観察した個数平均粒子径が０．０１〜１００μｍの無機質の多孔質粉末であり、具体的には珪藻土、ゼオライト、活性炭、シリカゲル、炭酸カルシウム、酸化チタン、シリカ、アルミナが好ましく、活性炭が代表的であり特に好ましい。前記多孔質体の公知のＢＥＴ法で測定した比表面積は５０ｍ2／ｇ以上が好ましく、５００ｍ2／ｇ以上が特に好ましい。前記多孔質体の含有量は樹脂に対して５〜１００ｗｔ％の範囲で含有させることが好ましい。
【００２７】
多孔質充填剤の個数平均粒子径が上記範囲を下回ると活性炭の凝集が激しくなって樹脂中における均一な分散が困難となる傾向にあり、上記範囲を上回ると比表面積が減少してオゾン、ＮＯｘ等のガス除去能力が低下する傾向にある。比表面積が上記範囲を下回るとガス除去能力が低下する傾向にある。多孔質体の含有量が上記範囲を下回るとガス除去能力が低下する傾向にあり、上記範囲を上回ると樹脂成形材料の脆性が増大する傾向にある。
【００２８】
すなわち、多孔質体の個数平均粒子径が小さく、比表面積が大きく、含有量が多いほどオゾン、ＮＯｘ等のガス除去能力が向上する。しかし、個数平均粒子径を小さくし過ぎたり、含有量が多過ぎたりすると、成形樹脂中での多孔質体の分散性が悪化してオゾン、ＮＯｘ等のガス除去能力が低下する。このため、多孔質体の個数平均粒子径と含有量については、多孔質体の比表面積を考慮した上で適宣設定することが望ましい。
【００２９】
また、成形樹脂中での多孔質体の分散は、樹脂固形分と多孔質体をヘンシェルミキサー等の乾式混合機を用いて均一に乾式混合した後、ニ軸混練機等を用いて溶融混練する方法が一般的であるが、乾式混合条件（時間、回転数等）、溶融混練条件（シリンダー温度、軸回転数、投入量等）によっても、多孔質体の成形樹脂中での分散性は変化するため適宣設定することが望ましい。
【００３０】
本発明の画像形成装置に適用される活性炭とは、上記のように比表面積が大きく、高い吸着能を有する炭素質物質であって、少量の水素、酸素、無機成分を含有する他は、グラファイト状の平面結晶子が複雑に組合わされた無定型炭素である。木炭、やし殻、のこぎり屑等の木質あるいは石炭等を原料として水蒸気賦活あるいは薬品賦活により活性化したしたものである。この点で炭化水素の熱分解と不完全燃焼とを制御して作製するカーボンブラックとは区別される。
【００３１】
本発明の画像形成装置に適用される樹脂成形材料としては従来公知の樹脂が使用される。例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、アセタール樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリカーボネート樹脂、フェノール樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、セルロース樹脂、ポリオレフィン樹脂等を単独あるいは２種類以上を配合して使用することができる。２種類以上を配合する場合は、上記樹脂と樹脂とのブレンド樹脂、あるいは上記樹脂のモノマー成分の共重合樹脂が使用される。
【００３２】
ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル、ブタジエン、スチレンのモノマーを重合させた共重合樹脂）、ＡＥＳ樹脂（アクリロニトリル、エチレン-プロピレンジエン、スチレンのモノマーを重合させた共重合樹脂）、ＭＳ樹脂（スチレン、メチルメタクリレート共重合樹脂）、ＡＳ樹脂（アクリロニトリル−スチレン共重合樹脂）等の、市販の共重合樹脂も使用可能である。また、前記ＡＢＳ樹脂等の共重合樹脂を基にしてポリカーボネート樹脂等とアロイ化した公知のアロイ樹脂も使用可能である。
【００３３】
活性炭等の多孔質体を上記樹脂に含有させる方法としては、樹脂を溶融し多孔質体を添加して混練分散する方法が一般的であるが、樹脂を溶剤に溶解し多孔質体を添加して樹脂溶液中で分散させ溶媒除去する方法等がある。
【００３４】
多孔質体は未処理のままでも樹脂中で分散させることができるが、多孔質体を公知の分散剤（界面活性剤、脂肪酸、カップリング剤等）で表面処理を行ってから樹脂中で分散含有させたり、公知の方法でポリマーをグラフト化した多孔質体を分散させることで多孔質体の更なる高分散化をはかることもできる。
【実施例】
【００３５】
本発明の実施例について説明する。
＜樹脂成形試験片の作製＞
（実施例１）
日本エイ・アンド・エル社製のＡＢＳ樹脂（商品名：ＳＴ−６００）：１００重量部に、クラレケミカル社製活性炭（商品名：Ｐ−２００ＵＨ）粉砕品：５０重量部を添加しヘンシェルミキサー２０Ｂ（三井鉱山社製）に投入し、２５００ｒｐｍで５分間混合した後、二軸混練機（ＰＣＭ−３０、池貝社製）で２００ｒｐｍ、シリンダ温度１５０℃、投入量６ｋｇ／時で溶融混練後、射出成形により１０ｃｍ×１ｃｍ×０．５ｃｍの樹脂成形試験片を作製した。なお、前記活性炭は個数平均粒子径２００μｍのものをジェットミル粉砕機で微粉砕して風力分級機により分級を行い個数平均粒子径１０μｍの活性炭粉砕品を得た。
（実施例２）
活性炭粉砕品の添加量を７５重量部に変更した以外は実施例１と同じ方法で１０ｃｍ×１ｃｍ×０．５ｃｍの樹脂成形試験片を作製した。
（実施例３）
活性炭粉砕品に代えて日本カーボン社製の活性炭素繊維（商品名：カーボロンペーパー）：５０重量部を添加した以外は実施例１と同じ方法で１０ｃｍ×１ｃｍ×０．５ｃｍの樹脂成形試験片を作製した。
（比較例１）
活性炭粉砕品を添加せず実施例１と同じＡＢＳ樹脂：１００重量部をそのまま使用した以外は実施例１と同じ方法で１０ｃｍ×１ｃｍ×０．５ｃｍの樹脂成形試験片を作製した。
＜オゾン分解率の評価＞
樹脂成形試験片を入れた三角フラスコの口に穴付きゴム栓を取り付け、その穴にガラス管を差し込む。ガラス管の一端から１ｐｐｍのオゾン濃度の空気を吹き込み、密閉系において１時間放置した後にオゾン濃度を測定した。オゾン濃度は荏原実業社製の紫外線吸収式オゾンモニタＥＧ−２００１により測定した。
【００３６】
表１にオゾン残存率を示した。オゾン残存率（％）とは、初期オゾン濃度に対する、樹脂成形試験片により除去されずに三角フラスコ内に残存したオゾン濃度を示す。
【００３７】
【表１】
2006030632.tif 000002
表１より、オゾン残存率は活性炭または活性炭素繊維を含有した樹脂成形試験片を使用した場合に低くなったが、何も含有させない樹脂成形試験片を使用した場合にオゾン残存率は変化しなかった。以上より、活性炭や活性炭素繊維のような多孔質体を樹脂成形材料に含有させることでオゾン除去効果が発生することが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の画像形成装置の外観を示した一例である。
【図２】図１の画像形成装置の全体断面図である。
【図３】図２の画像形成装置の感光体ドラムと帯電装置を表す斜視図である。
【符号の説明】
【００３９】
１：カラープリンタ
３００ａ，３００ｂ，３００ｃ，３００ｄ：画像形成部
３０２ａ，３０２ｂ，３０２ｃ，３０２ｄ：帯電ユニット
８６ａ，８６ｂ，８６ｃ，８６ｄ：オゾン除去フィルター
６０１：排気ファン
【図１】
2006030632.tif 000003
【図２】
2006030632.tif 000004
【図３】
2006030632.tif 000005