(57)【要約】【課題】  帯電器で発生した窒素酸化物が感光ドラム表面に付着することを簡単な構成で防止する。【解決手段】  シャッタ部材３１を、感光ドラム１表面と帯電器２との間に位置する遮断位置と、感光ドラム１表面と前露光用の光源３０との間に位置する退避位置との間を移動可能に配設する。シャッタ部材３１は、光源３０からの光を透過させる光透過部と、光触媒３１としての二酸化チタンを有する。帯電時、退避位置のシャッタ部材３１は、光源３０からの光を透過して感光ドラム１表面上の照射を可能とするとともに、光源３０から光触媒に光エネルギーが供給される。非帯電時、遮断位置のシャッタ部材３１は、帯電器２で発生した窒素酸化物が感光ドラム１表面に付着するのを防止するとともに、これを科学的に分解する。【選択図】      図１
2006251738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動可能な像担持体表面に、帯電、露光、現像によってトナー像を形成し、前記トナー像を被転写体に転写して画像を形成する画像形成装置において、
前記像担持体表面を帯電する帯電手段と、
前記転写後でかつ前記帯電前の前記像担持体表面を光照射により除電する前露光手段と、
前記像担持体表面と前記帯電手段との間を遮断する遮断位置と、前記像担持体表面と前記帯電手段との間を開放して前記像担持体表面と前記前露光手段との間に退避する退避位置とをとるシャッタ部材と、を備え、
前記シャッタ部材は、
前記退避位置に配置された際に、前記前露光手段から発光された光が透過して前記像担持体表面を照射することを許容する光透過部と、
前記退避位置に配置された際に、前記前露光手段から発光された光が照射されて活性化する光触媒と、を有する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記シャッタ部材は、前記帯電手段による帯電時には前記退避位置に配置され、非帯電時には前記遮断位置に配置される、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記光触媒が二酸化チタンである、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記前露光手段は、前記像担持体表面を除電するための第１の光波長領域を有する第１の光源と、前記光触媒を活性化するための、前記第１の波長領域よりも短い光波長領域の第２の波長領域を有する第２の光源とを備える、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記前露光手段は、前記帯電手段による帯電時には前記第１の光源がオンされるとともに前記第２の光源がオフされる、
ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記帯電手段近傍の空気を導く流路を形成するダクトと、前記ダクトの内部に空気の流れを発生させるファンと、前記ダクトの内部の前記流路中に配設されたフィルタと、を備え、
前記ダクトは、前記帯電手段の周囲を覆うとともに前記像担持体表面に対向する部分に開口部を有し、
前記シャッタ部材は、前記遮断位置に配置された際に前記開口部を閉鎖する、
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記シャッタが退避位置にある場合は、前記ファンのオン状態を継続する、
ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記像担持体周辺の湿度を検出する湿度センサと、
前記湿度センサの検出結果に基づいて前記ファンの動作時間及び前記シャッタ部材の開閉時間を制御する制御手段と、を備える、
ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記湿度センサの検出結果に基づいて、前記第２の光源の発光時間を制御する、
ことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記湿度センサの検出結果に基づいて、前記第２の光源の光量を制御する、
ことを特徴とする請求項８又は９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記第２の光源の発光期間中は、前記像担持体を回転させる、
ことを特徴とする８ないし１０のいずれか１項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、帯電器で発生する窒素酸化物を除去する手段を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
感光体を使用したプリンタ，複写機，ファクシミリ等の画像形成装置においては、帯電器によって、感光体表面を帯電している。帯電器を使用すると、その放電によって窒素酸化物（ＮＯｘ）やオゾン（Ｏ３）が発生する。特に、帯電器として、コロナ放電を利用したコロナ帯電器（コロナ放電器）を使用した場合には、帯電ローラや帯電ブレードを使用した場合に比べて窒素酸化物やオゾンの発生量が多くなる。
【０００３】
窒素酸化物またはオゾンは、空気中の水分と反応して、感光体上に硝酸又は硝酸塩膜を生成する。これら硝酸や硝酸塩膜は、画像流れ等の画像劣化の原因となる。
【０００４】
特許文献１には、コロナ放電時に発生したオゾンを除去する手段が記載されている。このものは、感光体に対向したコロナ放電器の開口を閉塞可能なシャッタ部材と、コロナ放電器内の空気を吸引する吸引手段とを設け、シャッタ部材が開口を閉塞したとき、吸引手段を作動して、コロナ放電器内に停滞しているオゾンを吸引するものである。なお、コロナ放電時には、オゾンの外に窒素酸化物も発生するが、上述のようなシャッタ部材を使用することで、この窒素酸化物も吸引することが可能である。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２９７６８９号公報
【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、上述の特許文献１によると、コロナ放電時に発生したオゾンや窒素酸化物をコロナ放電器の近傍から単に空気とともに機械的に吸引するものであるため、吸引した空気を機外に排気する前に、空気中からオゾンや窒素酸化物を確実に除去するための構成が必須となり、そのための構成が複雑になる。
【０００７】
そこで、本発明は、帯電時に発生したオゾンや窒素酸化物を簡単な構成で分解することのできる画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、移動可能な像担持体表面に、帯電、露光、現像によってトナー像を形成し、前記トナー像を被転写体に転写して画像を形成する画像形成装置において、前記像担持体表面を帯電する帯電手段と、前記転写後でかつ前記帯電前の前記像担持体表面を光照射により除電する前露光手段と、前記像担持体表面と前記帯電手段との間を遮断する遮断位置と、前記像担持体表面と前記帯電手段との間を開放して前記像担持体表面と前記前露光手段との間に退避する退避位置とをとるシャッタ部材と、を備え、前記シャッタ部材は、前記退避位置に配置された際に、前記前露光手段から発光された光が透過して前記像担持体表面を照射することを許容する光透過部と、前記退避位置に配置された際に、前記前露光手段から発光された光が照射されて活性化する光触媒と、を有する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、シャッタ部材は、光透過部と光触媒とを有していて、遮断位置と退避位置とをとることができる。遮断位置に配置されたシャッタ部材は、像担持体表面と帯電手段との間を遮断するので、帯電手段で発生した窒素酸化物やオゾンが像担持体側に移動して像担持体に付着することを機械的（物理的）に防止するとともに、光触媒によって窒素酸化物やオゾンを化学的に分解することができる。一方、退避位置に配置されたシャッタ部材は、その光透過部により、前露光手段から発生された光が光透過部を透過して像担持体を照射して除電することを許容する。また、同じく退避位置に配置されたシャッタ部材は、前露光手段から発生された光により、光触媒に光エネルギーが供給される。
【００１０】
すなわち、遮断位置に配置されたシャッタ部材は、像担持体に対する窒素酸化物やオゾンの付着を物理的かつ化学的に防止し、また退避位置に配置されたシャッタ部材は、前露光の妨げとならず、また光触媒に光エネルギーが供給される。このように、シャッタ部材の退避位置を像担持体表面と前露光手段との間に設定して、スペースの効率利用を図った場合でも、このシャッタ部材が前露光の妨げとならないことに加え、光触媒に光エネルギーを付与するための光源として前露光手段を流用することで、構成の簡略化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一の図面又は異なる図面において同一の符合を付したものは、同様の構成あるいは同様の作用をなすものであり、これらについては、適宜、重複説明を省略している。
【００１２】
＜実施の形態１＞
図１に、本発明を適用することができる画像形成装置を示す。同図に示す画像形成装置は、電子写真方式の画像形成装置であり、同図は、この画像形成装置を正面側、すなわち画像形成装置の操作時にユーザやサービスマンが位置する側から見た縦断面図に相当する模式図である。なお、本発明を適用することができる画像形成装置としては、例えば、プリンタ，複写機，ファクシミリやこれらの複合機があげられる。
【００１３】
同図に示す画像形成装置は、本体フレーム（画像形成装置本体）の内部に、像担持体としてドラム形の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という。）１を備えている。感光ドラム１の周囲には、その回転方向（矢印Ｒ１方向）に沿って上流側からほぼ順に、帯電手段としての帯電器２、露光装置３、現像装置４、転写部材５、クリーニング装置６が配設されている。これら感光ドラム１、帯電器２、現像装置４、転写部材５、クリーニング装置６は、いずれも感光ドラム１の軸に沿った方向（以下適宜「長手方向」という。）に長く形成されている。以下、感光ドラム１〜クリーニング装置６の順に説明する。
【００１４】
感光ドラム１としては、例えば、アルミニウム等の導電性のドラム基体７の表面に感光層８として有機光半導体（ＯＰＣ）を設けたものを使用することができる。感光ドラム１は、駆動手段（不図示）によって矢印Ｒ１方向に所定のプロセススピード（周速度）で回転駆動される。
【００１５】
帯電器２として、本実施の形態では、コロナ帯電器を使用している。帯電器２は、金属製のシールド１０と、同じく金属製の放電ワイヤ１１とを有している。このうちシールド１０は、背面板１０ａと２枚の側板１０ｂとによって、同図に示す断面形状が「コ字形」に形成されており、その開口部１０ｃを感光ドラム１表面に対向させた状態で配設されている。シールド１０における背面板１０ａには、多数の透孔ｈが穿設されている。これら透孔ｈは、帯電時に帯電器２で発生された窒素酸化物（ＮＯｘ）やオゾン（Ｏ３）等の要処理気体を、後述するダクト２０内に円滑に導くためのものである。帯電器２には、帯電バイアス印加電源（不図示）によって高圧の帯電バイアスが印加される。これにより、感光ドラム１表面は、所定の極性・電位に一様に帯電される。
【００１６】
露光装置３としては、レーザ露光装置を使用することができる。露光装置３は、画像情報に基づいてレーザ光Ｌａをオン／オフ制御し、このレーザ光Ｌａによって、上述の帯電後の感光ドラム１表面を走査露光する。これにより、露光部分の電荷が除去されて、感光ドラム１上に画像情報に基づく静電潜像が形成される。
【００１７】
現像装置４は、静電潜像を現像する。現像装置４は、キャリヤとトナーとを主成分とする現像剤を収納する現像容器１２と、矢印Ｒ１３方向に回転する現像スリーブ１３とを有している。現像スリーブ１３は、その表面に現像剤を担持して矢印Ｒ１３方向に回転することで、現像剤を感光ドラム１表面に対向する現像部Ｄに搬送する。さらに、現像スリーブ１３には、現像バイアス印加電源（不図示）によって現像バイアスが印加される。これにより、現像剤中のトナーが感光ドラム１上の静電潜像に付着され、静電潜像はトナー像として現像される。
【００１８】
転写部材５は、感光ドラム１上のトナー像を、記録媒体としての記録材（例えば、紙、透明フィルム）Ｐに転写する。記録材Ｐは、給紙カセット、給紙ローラ、搬送ローラ、レジストローラ等（いずれも不図示）を有する給紙搬送手段によって、矢印Ｋｐ方向に搬送されて、感光ドラム１と転写部材５との間の転写部Ｔに供給される。このとき、転写部材５には、転写バイアス印加電源（不図示）によって転写バイアスが印加される。これにより、感光ドラム１上のトナー像は、記録材Ｐ上に転写される。
【００１９】
クリーニング装置６は、感光ドラム１表面を清掃する。クリーニング装置６は、感光ドラム１表面に当接されたクリーニングブレード１４と、クリーニング容器１５とを有している。上述の転写時に、記録材Ｐに転写されないで感光ドラム１表面に残ったトナー（転写残トナー）は、クリーニングブレード１４によって払拭されて、クリーニング容器１５内に回収される。表面の転写残トナーが除去された感光ドラム１は、上述の帯電から始まる次の画像形成に供される。
【００２０】
一方、トナー像転写後の記録材Ｐは、定着器（不図示）に搬送される。定着器は、定着ローラ（不図示）と、これに圧接された加圧ローラ（不図示）とを有しており、両ローラの間には、定着ニップ部（不図示）が形成されている。トナー像転写後の記録材Ｐは、この定着ニップ部を通過する際に、定着器により加熱・加圧される。これにより、記録材Ｐ上にトナー像が定着される。
【００２１】
以上説明した一連の画像形成プロセス、すなわち帯電器２による帯電、露光装置３による露光、現像装置４による現像、転写部材５による転写、クリーニング装置６によるクリーニング、そして定着器による定着によって、１枚の記録材Ｐに対する画像形成が終了する。
【００２２】
上述の画像形成装置においては、感光ドラム１表面を帯電器２によって帯電する際に、帯電器２に帯電バイアス印加電源によって高圧の帯電バイアスを印加すると、帯電器２と感光ドラム１表面との間にコロナ放電が発生する。このとき、窒素酸化物やオゾンが発生する。
【００２３】
本発明では、これら窒素酸化物やオゾンによって感光ドラム１が受ける影響を、光触媒を有するシャッタ部材によって低減するようにしている。以下、その構成及び動作について詳述する。
【００２４】
図１に示すように、本発明を適用することができる画像形成装置は、帯電手段としての帯電器２と、前露光手段としての光源３０と、シャッタ部材３１とを備えている。
【００２５】
帯電器２としては、前述のように、コロナ帯電器を使用している。帯電器２は、感光ドラム１の上方に配設されていて、シールド１０の開口部１０ｃを下に向けて感光ドラム１表面に対向させている。帯電時に帯電器２近傍で発生した窒素酸化物やオゾンは、空気よりも重いため、開口部１０ｃを感光ドラム１表面に向かって下降することになる。
【００２６】
帯電器２近傍の空気は、ダクト２０の内部に形成された流路２６に沿って導かれる。ダクト２０は、その内部に、帯電器２の近傍から画像形成装置本体（不図示）の外部に空気を導くための流路２６を形成している。流路２６中の複数の矢印ａは、流路２６中における空気の流れの方向を示している。以下の説明では、この空気の流れに沿っての上流側及び下流側を、それぞれ単に「上流側」、「下流側」というものとする。ダクト２０は、その最上流側の、吸気口に相当する部分に、フード２３を有している。フード２３は、帯電器２の背面側及び側面側を覆うように、すなわち帯電器２のシールド１０の開口部１０ｃに対応する部分を除いて帯電器２のほぼ全体を覆うように構成されている。感光ドラム１の帯電時に帯電器２近傍において発生する窒素酸化物（図１中では「ＮＯｘ」と記載）及びオゾン（図１中では「Ｏ３」と記載）は、このフード２３によって他の領域への漏洩が防止され、またフード２３及びシールド１０の背面板１０ａの透孔ｈにより、効率よく流路２６に導かれるようになっている。ダクト２０の最下流側には、ダクト２０内の空気が排出される排気口２５が形成されている。
【００２７】
ファン２１は、ダクト２０における最下流側の排気口２５近傍に配設されている。ファン２１は、その回転により、ダクト２０の流路２６に空気の流れを発生させる。流路２６中の空気の流れは、ダクト２０の最上流側のフード２３近傍から最下流側の排気口２５近傍まで、ほぼ矢印ａ方向に流れる流れとして形成される。
【００２８】
フィルタ２２は、ダクト２０の最下流側近傍における、ファン２１よりも上流側に配設されている。フィルタ２２は、ダクト２０の流路２６を横断するように、すなわち空気の流れに直交する方向に流路２６全体を塞ぐように配設されている。ダクト２０内部の流路２６を流れる空気は、このフィルタ２２を上流側から下流側に通過する。このとき、空気中の窒素酸化物やオゾンは、フィルタ２２によって回収され、空気中から除去されるようになっている。
【００２９】
光源３０は、感光ドラム１の回転方向に沿ってのクリーニング装置６の下流側でかつ帯電器２の上流側において、感光ドラム１表面に対向するように配設されている。光源３０は、クリーニング後の感光ドラム１表面の除電（静電クリーニング）に好適な光波長と、シャッタ部材３１に担持された後述の光触媒３１ａの波長特性に好適な光波長との双方の光波長の帯域を有している。
【００３０】
シャッタ部材３１は、図１に示す断面形状が円弧状の板状の部材であって、感光ドラム１の長手方向に沿って長く形成されている。シャッタ部材３１は、破線で示す遮断位置と、実線で示す退避位置との間を矢印方向に移動できるように構成されていて、駆動手段（不図示）によって移動される。なお、この駆動手段の動作は、後述のＣＰＵ３２（制御手段、図２参照）によって制御される。ここで、シャッタ部材３１の遮断位置とは、感光ドラム１表面と帯電器２との間を遮断する位置であり、ダクト２０のフード２３の開口部を閉鎖する位置である。これに対し、退避位置とは、感光ドラム１表面と帯電器２との間を開放して感光ドラム１表面と光源３０との間に挿入される位置である。
【００３１】
また、シャッタ部材３１は、透明なアクリル材や透明なガラスによって形成されている。つまり、全体が光透過部となっている。このため、シャッタ部材３１が退避位置に配置された際には、光源３０から発光された光は、シャッタ部材３１を透過して、感光ドラム１表面を照射することができる。なお、上述では、シャッタ部材３１全体が光透過性の材料によって構成されている場合を説明したが、これに代えて、光を透過させる必要がある部分のみ、窓状に光透過部を設け、それ以外の部分は光が透過しない材質で構成するようにしてもよい。
【００３２】
またシャッタ部材３１は、その表面、すなわち光源３０に対向する面のほぼ前面に渡って光触媒３１ａを担持している。本発明においては、光触媒３１ａとして、二酸化チタン（ＴｉＯ２）を使用している。二酸化チタンは、光が照射されると、特に窒素酸化物を分解する効果があることで知られている。窒素酸化物は、二酸化チタンの光触媒作用によって窒素酸化物を窒素と水に分解することができる。二酸化チタンには可視光領域の波長にも反応するものもあるが、青又は紫外線に反応するものが一般的であり、青又は紫外線といった光波長λ≦５５０ｎｍに反応するタイプの二酸化チタンの方が窒素酸化物をより効率的分解できることで知られている。したがって、本実施の形態では、上述の光源３０として、この光波長λ≦５５０ｎｍの帯域（第２の光波長領域）を多く含む光源が使用される。具体的には、白色ＬＥＤといった１つのＬＥＤで、感光ドラム１表面を除電するために感光ドラム１の光感度特性に適した第１の光波長領域（波長帯域）と、光触媒３に適した第２の光波長領域（例えばλ≦５５０ｎｍ）という２つの光波長領域を同時に有するものである。ここで、第２の光波長領域は、第１の光波長領域よりも、光波長が短い波長領域である。
【００３３】
さらに、シャッタ部材３１にコーティングされた光触媒３１ａとして、上述のように二酸化チタンを使用した場合、二酸化チタンは親水性を有している。このため、窒素酸化物を分解した際に発生する水は、シャッタ部材３１表面上に水滴を形成することなく、均一に保持されるので、シャッタ部材３１の光透過部を曇らせるようなことはない。したがって、前露光時に、光源３０で発生された光は、光透過部を透過する際に、光量が減じられることがなく、感光ドラム１表面を十分な光量で前露光することができる。
【００３４】
図２は、図１に示す画像形成装置における、帯電器２、ファン２１、シャッタ部材（シャッタ）３１、光源（前露光）３０の制御ブロック図である。また、図３は、帯電器２、ファン２１、シャッタ部材３１、光源３０の動作タイミングの一例を示すタイムチャートである。なお、図３において、「シャッタ  開」とは、図１中のシャッタ部材３１が実線で示す退避位置に配置されたことを意味し、また「シャッタ  閉」とは、図１中のシャッタ部材３１が破線で示す遮断位置に配置されたことを意味している。なお、この点については、後に説明する図７，図９においても同様である。
【００３５】
図２に示すように、ＣＰＵ３２は、帯電器２のＯＮ／ＯＦＦ制御と、ファン２１のＯＮ／ＯＦＦ制御と、シャッタ部材３１の開／閉制御と、光源３０のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。ＣＰＵ３２は、まず、帯電器２の帯電動作の開始よりも時間Ｔｆｐだけ早く、ファン２１をＯＮする。これはシャッタ３１に落下及び付着している窒素酸化物をファン２１によりダクト２０の流路２６に沿って吸引することで、窒素酸化物が感光ドラム１表面に落下することを防止するためである。次に、シャッタ３１を、ファン２１の動作開始より時間Ｔｆｓだけ遅れてＯＮし、それからさらに時間Ｔｓｐだけ遅れて帯電器２及び前露光装置３０とをＯＮする。帯電器２のオン期間中は、ファン２１と前露光装置３０はＯＮし続け、シャッタ３１も開状態を継続する。この間、光源３０から発光された光は、シャッタ部材３１の光透過部を透過して、感光ドラム１表面を照射して除電するとともに、同時にシャッタ部材３１表面にコーティングされている光触媒３１ａを照射して、光触媒３１ａに光エネルギーを供給する。ＣＰＵ３２は、帯電器２をオフして帯電を終了させると同時に、光源３０をオフする。
【００３６】
次に、帯電の終了から時間Ｔｓだけ遅れて、シャッタ部材３１を閉じ、シャッタ部材３１の閉からさらに時間Ｔｓｆだけ遅れてファン２１をオフする。これは、シャッタ３１が確実に閉まる前にファン２１をオフした場合には、ダクト２０内の窒素酸化物が感光ドラム１表面に落下してしまうおそれがあるからである。
【００３７】
ファン２１の回転によってダクト２０内の流路２６を矢印ａ方向に流れる窒素酸化物は、フィルタ２２によって回収される。なお、帯電時には、窒素酸化物の外にオゾンも発生するが、このオゾンもフィルタ２２によって回収されることになる。
【００３８】
フィルタ２２は、画像形成の使用に伴って、汚れが増していく。そこで、例えば、帯電時間の積算値が所定の時間に到達したときに、洗浄や交換を行うようにするとよい。
【００３９】
本実施の形態によると、上述のように、シャッタ部材３１は、光透過部と光触媒３１ａとを有していて、遮断位置と退避位置とをとることができる。非帯電時に遮断位置に配置されたシャッタ部材３１は、感光ドラム１表面と帯電器２との間を遮断するので、帯電器２で発生した窒素酸化物やオゾンが感光ドラム１側に移動して感光ドラム１表面に付着することを機械的（物理的）に防止するとともに、光触媒によって窒素酸化物やオゾンを化学的に分解することができる。一方、帯電時に退避位置に配置されたシャッタ部材３１は、その光透過部により、光源３０から発生された光が光透過部を透過して感光ドラム１表面を照射して除電することを許容する。また、同じく退避位置に配置されたシャッタ部材３１は、光源３０から発生された光により、光触媒に光エネルギーが供給される。
【００４０】
一方、遮断位置に配置されたシャッタ部材３１は、感光ドラム１に対する窒素酸化物やオゾンの付着を物理的かつ化学的に防止し、また退避位置に配置されたシャッタ部材３１は、前露光の妨げとならず、また光触媒に光エネルギーが供給される。このように、シャッタ部材３１の退避位置を感光ドラム１表面と光源３０との間に設定して、スペースの効率利用を図った場合でも、このシャッタ部材３１が前露光の妨げとならないことに加え、光触媒３１ａに光エネルギーを付与するための光源３０として前露光手段を流用することで、構成の簡略化を図ることができる。
【００４１】
＜実施の形態２＞
図４に、前露光装置３０を駆動するための回路図を示す。また、図５に、この回路によって駆動される光源３０を示す。また図６は、帯電器２、ファン２１、シャッタ３１、第１の光源３０ａ、第２の光源３０ｂの制御ブロック図である。なお、図５は、光源３０を感光ドラム１表面側から見た図であり、同図中の左右方向が感光ドラム１の長手方向に対応している。つまり光源３０全体は、感光ドラム１の軸（母線）に沿って長く形成されている。
【００４２】
図５に示すように、光源３０全体は、２４個のＬＥＤを長手方向に整列させて並べることによって構成されている。これらＬＥＤのうち、Ｌ１〜Ｌ１２の合計１２個のＬＥＤは、感光ドラム１表面を除電するために、感光ドラム１の感光特性に適した波長領域（第１の光波長領域）を有する第１の光源（第１のＬＥＤアレイ部）３０ａを構成している。一方、Ｌ２１〜３２の合計１２個のＬＥＤは、シャッタ部材３１の光触媒３１ａとしての二酸化チタンの波長特性に適した波長領域（光波長λ≦５５０ｎｍの帯域）を有する第２の光源（第２のＬＥＤアレイ部）３０ｂとによって構成されている。第１の光源３０ａは、光源３０の一方の端部近傍から他方の端部近傍までのほぼ全体にわたって等間隔で配置されている。同じく第２の光源３０ｂは、光源３０の一方の端部近傍から他方の端部近傍までのほぼ全体にわたって等間隔で配置されている。
【００４３】
また第１の光源３０ａを構成する各ＬＥＤと、第２の光源３０ｂを構成する各ＬＥＤとは、交互に配設されている。つまり図５に示すように、一方の端部から順に、Ｌ１，Ｌ２１，Ｌ２，Ｌ２２……のように配設されている。また、第１の光源３０ａは、図４に示すように、Ｌ１〜Ｌ４、Ｌ５〜Ｌ８、Ｌ９〜Ｌ１２の３つのブロックに分けられていている。各ブロックは、それぞれ抵抗Ｒ１〜Ｒ３を有していて、並列に接続されている。第２の光源３０ｂについても同様である。すなわち、第２の光源３０ｂは、図４に示すように、Ｌ２１〜Ｌ２４、Ｌ２５〜Ｌ２８、Ｌ２９〜Ｌ３２の３つのブロックに分けられていている。各ブロックは、それぞれ抵抗Ｒ４〜Ｒ６を有していて、並列に接続されている。第１の光源３０ａは、トランジスタＴｒ１を介して、ＣＰＵ３２によってＯＮ／ＯＦＦ制御される。また、第２の光源３０ｂは、トランジスタＴｒ２を介して、ＣＰＵ３２によってＯＮ／ＯＦＦ制御される。これら第１の光源３０ａと第２の光源３０ｂとは、ＣＰＵ３２によってそれぞれ独立にＯＮ／ＯＦＦ制御されるようになっている。そして、第１の光源３０ａは、ＯＮされた際には、感光ドラム１表面を母線方向にほぼ均等に光照射することができ、光照射のムラによる除電ムラを防止することができる。また、第２の光源３０ｂは、ＯＮされた際には、シャッタ部材３１表面に担持されている光触媒３１ａとしての二酸化チタンをほぼ均等に光照射することができ、シャッタ部材３１全面でムラなく光触媒作用を発揮できるようになっている。
【００４４】
図７は、帯電器２、ファン２１、シャッタ部材（シャッタ）３１、第１の光源３０ａ（前露光：Ｌ１〜Ｌ１２）、第２の光源３０ｂ（前露光：Ｌ２１〜Ｌ３２）の動作タイミングを示すタイムチャートである。図７での帯電器２、ファン２１、シャッタ部材３１、及び第１の光源３０ａの動作は、図３と同じであるので説明は省略し、ここでは第２の光源３０ｂについて説明する。
【００４５】
第２の光源３０ｂは、帯電器２と第１の光源３０ｂとの動作が終了した後の、時間Ｔｌだけ発光する。この時間は、ファン２１は、動作を継続しており、またシャッタ３１は、退避位置に配置された状態（開状態）であるシャッタ部材３１の退避位置は、前述したように、シャッタ部材３１が、感光ドラム１表面と光源３０との間に挿入された状態である。この状態で、第２の光源３０ｂからシャッタ部材３１に光波長λ≦５５０ｎｍの光が照射され、シャッタ部材３１表面にコーティングされている二酸化チタン（光触媒）に光エネルギーを供給する。第２の光源３０ｂをＯＦＦした後に、時間Ｔｌｓだけ遅れてシャッタ部材３１を閉じ（遮断位置に配置し）、その後、時間Ｔｓｆだけ遅れてファン２１を停止させる。
【００４６】
このような第２の光源３０ｂの制御により、第２の光源３０ｂの光波長λ≦５５０ｎｍの光によってシャッタ部材３１の二酸化チタン中に光エネルギーが蓄積される。その後、シャッタ部材３１が退避位置から遮断位置に移動された際、二酸化チタンに蓄積されていた光エネルギーによって、シャッタ部材３１上に落下してくる窒素酸化物を分解することができる。
【００４７】
本実施の形態によると、光源３０が、感光ドラム１の除電に有効な第１の光源３０ａと、光触媒３１ａとしての二酸化チタンの活性化に有効な第２の光源３０ｂとを有していて、これら第１，第２の光源３０ａ，３０ｂを使い分けることにより、光源３０から照射される光を有効に利用することができるとともに、光源３０の寿命を延ばすことができる。
【００４８】
＜実施の形態３＞
本実施の形態は、図８に示すように湿度センサ３３を設け、後述の各部材の動作タイミングを変更するようにした例である。なお、図８に示す画像形成装置は、図１に示す画像形成装置に湿度センナ３３を追加したものであり、他の構成は、図１に示すものと同じである。
【００４９】
図９は、図８に示す画像形成装置の構成において、湿度センサ３３の出力に基づいて、上述の各部材に相当する、ファン２１、シャッタ部材（シャッタ）３１、第２の光源（前露光：Ｌ２１〜Ｌ３２）、及び感光ドラム１の動作タイミングを変更したようすを示すタイムチャートである。
【００５０】
湿度が低い場合の動作タイミングは、図７に示すものと同様である。すなわち、帯電器２、ファン２１、シャッタ部材３１、第１の光源３０ａ、第２の光源３０ｂの動作タイミングは、図７に示すものと同じ動作タイミングである。ただし、図７中のファン２１の時間「Ｔｆｅ」、シャッタ部材３１の時間「Ｔｓ」は、それぞれ時間「Ｔｆｅｄ」、時間「Ｔｓｄ」と記載している。
【００５１】
ここで、図９に示すように、帯電器２と第１の光源３０ａの動作タイミングは、湿度の変化によらず（湿度の高低にかかわらず）、動作タイミングは同じである。これに対し、ファン２１は、湿度が低い場合の時間Ｔｆｅｄを、湿度が高くなると時間Ｔｆｅｄに延長する。シャッタ部材３１は、湿度が低い場合の時間Ｔｓｄを、湿度が高くなると時間Ｔｓｗに延長している。第２の光源３０ｂは、湿度が低い場合の発光時間Ｔｌを、湿度が高なると時間ΔＴｌ分だけ延長している。さらに、感光ドラム１は、帯電開始から画像形成が終了して帯電動作が終了しても、第２の光源３０ｂの発光終了までは回転動作を継続する。この理由は、以下のとおりである。第２の光源３０ｂの光波長領域は感光ドラム１の光感度帯域よりは短波長側にあるため、第２の光源３０ｂからの光の影響は少ないが影響がないわけではない。このため、感光ドラム１のある決まった１箇所を常に照射しつづけることによりその部分の感光特性が他より劣化してしまう。そして、その感光特性の劣化は強いては画像の濃度ムラの原因となり、感光ドラム１の寿命を短命なものにしてしまう。そこで、上述のように、第２の光源３０ｂの発光時間中においても感光ドラム１を回転させることによって、感光ドラム１への光照射による影響を均一にできるため、局部的な感光劣化の発生がなく画像の濃度ムラの発生を防止でき、感光ドラム１の寿命を延ばすことが可能である。したがって、図９に示すように、感光ドラム１は、湿度が高い場合の第２の光源３０ｂの発光時間の延長分ΔＴｌと同じ時間ΔＴｌだけ、回転動作を延長するようにした。
【００５２】
なお、帯電器２、ファン２１、第１の光源３０ａ、第２の光源３０ｂ、感光ドラム１のそれぞれを、ＯＮ状態からオフ状態にする各タイミング、及びシャッタ部材３１を開状態から閉状態にするタイミングの先後については、湿度の高低にかかわらず同じであるものとする。
【００５３】
＜実施の形態４＞
図１０，図１１，図１２に、本実施の形態を示す。図１０は、湿度センサ３３を有し、湿度センサ３３の出力結果に応じて、第１の光源３０ａと第２の光源３０ｂとの制御を変更するための構成を示す制御ブロック図であり、特に、ＣＰＵ３２から光量制御信号を発して第２の光源３０ｂの光量を制御するようにしている。
【００５４】
図１１は、図１０の構成を実現するための光源３０の回路構成を示す図である。第１の光源３０ａの制御は、ＯＮ／ＯＦＦ信号によって発光のタイミングを制御する。この場合、第１の光源３０ａの光量は変更させずに一定である。第２の光源３０ｂは、ＯＮ／ＯＦＦの制御信号に加えて、定電流回路の構成を有しており、ＣＰＵ３２からの光量制御信号により定電流回路の第２の光源３０ｂに流れる電流を変更することで、第２の光源３０ｂの光量を変更するようにしている。
【００５５】
図１２は、湿度（横軸）と第２の光源３０ｂの光量（縦軸）との関係を表した図である。湿度がある値より低い場合（図１２中のレベル１以下の場合）は、第２の光源３０ｂの光量は予め定められた光量の最小値（光量ｍｉｎ）に設定される。また逆に、湿度がある値より高い場合（図１２中のレベル２以上の場合）は、第２の光源３０ｂの光量は予め定められた光量の最大値（光量ｍａｘ）に設定される。図１２中の湿度レベル１からレベル２までの間の湿度と光量との関係は、単調増加のリニアな関係にあり、湿度が高くなるにつれて光量も上げるという制御を行う。湿度が高い場合、感光ドラム１上においてＮＯｘが水分と結合すると亜硝酸が生成され、これにより画像流れという画像劣化が発生してしまう。これに対して、本実施の形態のように、第２の光源３０ｂの光量を湿度が高いほど増加させることにより、シャッタ部材３１表面にコーティングされた二酸化チタン（光触媒３１ａ）の光触媒作用をより活発化させて、窒素酸化物を分解する能力を高める。これにより、高湿度環境下においても、画像流れの原因である亜硝酸の生成を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】実施の形態１の画像形成装置の概略構成を模式的に示す縦断面図である。
【図２】実施の形態１における制御ブロック図である。
【図３】実施の形態１におけるタイムチャートである。
【図４】実施の形態２における回路構成図である。
【図５】実施の形態２における光源の構成を示す図である。
【図６】実施の形態２における制御ブロック図である。
【図７】実施の形態２におけるタイムチャートである。
【図８】実施の形態３の画像形成装置の概略構成を模式的に示す縦断面図である。
【図９】実施の形態３におけるタイムチャートである。
【図１０】実施の形態４における制御ブロック図である。
【図１１】実施の形態４における回路構成図である。
【図１２】実施の形態４において、湿度と光量との関係を説明する図である。
【符号の説明】
【００５７】
１          感光ドラム（像担持体）
２          帯電器（帯電手段）
３          露光装置
４          現像装置
５          転写部材
６          クリーニング装置
２０        ダクト
２１        ファン
２２        フィルタ
３０        光源（前露光手段）
３０ａ      第１の光源
３０ｂ      第２の光源
３１        シャッタ部材
３１ａ      光触媒
３２        ＣＰＵ（制御手段）
３３        湿度センサ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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