(57)【要約】【課題】感光体帯電時に発生する放電生成物であるオゾンおよびＮＯｘの効果的な分解と帯電安定性を確保する画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体１を帯電する１次帯電器７内部の放電ワイヤ１０１の対向面に光触媒物質１０３を備え、該１次帯電器７の放電を不安定にしないように一定間隔ごとの光触媒開口部１０５を設ける、または画像形成領域外に光触媒物質１０３の配置領域を備え、１次帯電器７内に発生した放電生成物質をファン３０１などで送風し光触媒物質１０３の配置領域に送り込む構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のケーシング内に放電ワイヤが収納されかつ放電生成物を分解する光触媒物質が配置された帯電手段を備え、前記帯電手段により一様に帯電した移動する感光体上に、外部より入力された源画像データに基づいて変調されたレーザ光を順次照射することにより静電潜像を形成した後、該静電潜像に熱溶融性トナーを供給することで前記感光体上にトナー画像を形成する画像形成装置において、
前記光触媒物質は前記感光体の帯電状態を安定に維持できる範囲内に配置されたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記光触媒物質は、前記帯電手段のケーシング内部に前記放電ワイヤと対向される面に配置され、一定間隔で所定の大きさのケーシング部材を露出させる開口部を複数持つことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記帯電手段は、前記感光体回転方向に直行する該帯電手段長手方向の１方の端部かつ画像形成領域外のケーシング内部に光触媒物質を備えるとともに該光触媒物質の配置領域に該帯電手段内で発生した放電生成物を集める移動手段を持つことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記移動手段は、前記帯電手段の長手方向端部に配され、前記光触媒物質の配置領域へ向かって該帯電手段のケーシング内部に送風する送風手段であることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記送風手段は、ファンであることを特徴とする請求項４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、電子写真方式の画像形成装置に関し、特に作像プロセスで生じる放電生成物質を分解せしめる画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真複写機、静電プリンタ、ファクシミリ等の電子写真プロセスを利用した画像形成装置においては、まず感光体を一様に帯電（１次帯電）した後、レーザ光などを該感光体面上に画像情報に応じて照射して静電潜像を形成しトナーを供給してトナー画像を形成する。
【０００３】
さらに該トナー画像を画像形成部材に転写してその後熱などにより定着することで最終画像を得る。このとき画像形成装置は、帯電手段、転写手段さらには上記画像転写後に感光体上に残存したトナーを除去するための除電手段等を備えている。これら各部には感光体や画像形成部材に一定の静電電荷を印加するために感光体の回転方向と直交する長手方向に帳架した放電ワイヤに高電圧を印加するコロナ放電方式が良く用いられている。
【０００４】
しかし、このコロナ放電によってはオゾンやＮＯｘなどの放電生成物が発生する。
【０００５】
オゾンは高濃度で画像形成装置内に滞留すると感光体などの劣化を促進し、また高濃度のオゾンが画像形成装置内に排出されると臭気やアレルギーなど人体への悪影響も考えられる。
【０００６】
一方ＮＯｘについては放電ワイヤなどに付着すると放電が不安定になり帯電ムラが生じ画像の劣化が考えられる。さらに感光体面上に付着した後、空気中の水分と結合すると抵抗値が低下するため静電画像が乱れる現象（画像流れ）が発生しやはり画像が劣化する。
【０００７】
このため従来の画像形成装置においては大容量のファンにより感光体周辺の空気を吸引した後、オゾンフィルタを通じて機外へ排出することでオゾン処理を行っている。
【０００８】
またＮＯｘについては放電ワイヤへの付着物はワイヤクリーニング部材を付与して一定時間ごとに清掃、除去する構成をとっている。感光体に付着したＮＯｘはクリーニング時に感光体を少しずつ削るとか、感光体をヒータなどにより一定温度以上に保温して水分と結合しづらくするなどの方策が取られている。
【０００９】
しかしながら上記方法においてはいずれもコスト上昇やフィルタや感光体の劣化、大容量ファンやヒータによるエネルギー消費の上昇などの問題が残っている。
【００１０】
これに対して近年オゾンやＮＯｘの吸着、分解作用を持つ光触媒物質の開発が加速している。
【００１１】
このような技術では、酸化チタンなどの光触媒物質を帯電器のケーシング内などに付加する事によってオゾン、およびＮＯｘなどの放電生成物質を分解して濃度を低下させるよう構成される（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−７５３３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従来の画像形成装置においては、放電ワイヤからシールドケーシングに一定の放電電流（シールド電流）を流すことによって安定した感光体への帯電状態を保持していた。しかしながら前記の光触媒物質の配置法においては、酸化チタンなどの半導体物質をワイヤとの対向面に付与することによりシールドケーシング面の抵抗値が変化し安定したシールド電流を保持できず、感光体の帯電も不安定になる可能性がある。
【００１３】
これを防ぐためにはより大電流を流して、放電電流を安定させる手段が考えられるがそのためには高圧電源の大型化、コストアップが避けられない。
【００１４】
また、光触媒物質の付加される面積を減らしてシールドケーシングと放電ワイヤが直接対向する部分を設け放電電流を該直接対向部分で流して放電を安定させる手段も考えられる。しかしその場合はある一定面積以上光触媒物質を除いてシールドケーシング部を露出させないと従来の高圧電源を用いた構成に対して放電状態を安定させることはできない。
【００１５】
弊社複写機における実験では長さ方向の放電領域５０％以下にまで光触媒物質の配置領域を減じなければ従来どおりの安定した放電条件を保持することはできなかった。
【００１６】
すなわち図５のように帯電器の長手方向一部分５０１（＝長さＬ１）だけに光触媒物質１０３を配置したとする。このとき、光触媒が配置されない個所５０２（＝長さＬ２）が、
Ｌ１≦Ｌ２
であることが必要であるためにこの領域で発生したオゾン、ＮＯｘの分解は行うことができない。
【００１７】
また光触媒物質の配置領域５０１ではやはり部分的な放電異常が発生するために５０１部で作像される画像の部分異常（画像白抜けなど）が発生する恐れがある。
【００１８】
そこで本発明においては、放電個所でのオゾンおよびＮＯｘの光触媒による分解を効率よく行うとともに該放電個所での感光体への放電が安定して行われるような画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明に掛かる第１の形態は光触媒物質を帯電器ケーシング内面に形成する際に所定の間隔ごとにシールドケーシング表面が露出する開口部を設けるように構成することである。
【００２０】
本発明に掛かる第２の形態は光触媒物質を帯電器ケーシング内面の非画像形成領域部に設けるとともに、該光触媒部へ該ケーシング内の空気が送風されるように長手方向反対位置に送風手段としてのファンを配置した構成である。
【００２１】
すなわち、本発明の技術内容は以下の構成を備えることにより前記課題を解決できた。
【００２２】
（１）所定のケーシング内に放電ワイヤが収納されかつ放電生成物を分解する光触媒物質が配置された帯電手段を備え、該帯電手段により一様に帯電した移動する感光体上に、外部より入力された源画像データに基づいて変調されたレーザ光を順次照射することにより静電潜像を形成した後、該静電潜像に熱溶融性トナーを供給することで前記感光体上にトナー画像を形成する画像形成装置において、前記光触媒物質は前記感光体の帯電状態を安定に維持できる範囲内に配置されたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、放電生成物質を分解する光触媒物質を、放電状態を阻害しないよう配置しているので効率よくオゾンおよびＮＯｘなどの放電生成物質を分解することができるとともに感光体または画像形成部材の帯電を安定して行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態に関して、添付図面に基づき説明する。
【００２５】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。
【００２６】
まず図４は本発明に係る画像形成装置の一例であるフルカラープリンタの要部構成図である。像担持体としての感光体ドラム（以下、単に「感光体」という）１は図示しないモータで矢印Ａの方向に回転できるように設けられている。感光体１の周囲には、１次帯電器７（帯電手段に相当）、露光装置８、現像ユニット１３、転写帯電器１０、クリーナ装置１２が配置されている。クリーナ装置１２の前段には清掃帯電器１１が配置されている。
【００２７】
前記感光体１は、材料にアモルファスシリコンを使用してある。
【００２８】
前記現像ユニット１３はフルカラー現像のための３台の色現像装置１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，と黒現像装置１３Ｋから構成される。現像装置１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，と１３Ｋは、感光体１上の潜像をそれぞれＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーで現像する。Ｙ，Ｍ，Ｃの各色を現像する際には、図示しないモータによって現像ユニット１３を矢印Ｒ方向に回転させ、当該色の現像装置が感光体１に当接するように位置合わせされる。黒現像装置１３Ｋにおいては、常に感光体に現像ローラが接した構成になっており、黒以外の各色の現像時には、黒トナーが現像されないように、黒現像装置の高圧バイアスを制御し、黒現像時には、トナーが現像する高圧バイアスに切替て黒トナーを現像する。
【００２９】
感光体１上に現像された各色のトナー像は、転写帯電器１０によって中間転写体としてのベルト２に順次転写されて、４色のトナー像が重ね合わされる。ベルト２はローラ１７，１８，１９，２０に張架されている。これらのうち、ローラ１７は図示しない駆動源に結合されてベルト２を駆動する駆動ローラとして機能し、ローラ１８とローラ２０はベルト２の張力を調節するテンションローラとして機能する。またローラ１９は２次転写装置としての転写ローラ２１のバックアップローラとして機能する。
【００３０】
ベルト２を挟んでローラ１７と対向する位置にはベルトクリーナ２２が設けられていて、ベルト２上の残留トナーがブレードで掻き落とされる。
【００３１】
記録紙カセット２３からピックアップローラ２４で搬送路に引き出された記録紙はローラ対２５，２６によってニップ部、つまり転写ローラ２１とベルト２との当接部に給送される。ベルト２上に形成されたトナー像はこのニップ部で記録紙上に転写され、定着装置５で熱定着されて装置外へ排出される。
【００３２】
上記構成によるカラープリンタでは、次のようにして画像が形成される。まず、１次帯電器７に電圧を印加して感光体１の表面を予定の帯電部電位で一様にマイナス帯電させる。続いて、帯電された感光体１上の画像部分が予定の露光部電位になるようにレーザースキャナからなる露光装置８で露光を行い潜像が形成される。
【００３３】
露光装置８は画像信号に基づいてオン・オフすることにより、画像に対応した潜像を形成する。
【００３４】
現像装置１３Ｙ等の現像ローラには各色毎に予め設定された現像バイアスが印加されており、前記潜像は該現像ローラの位置を通過時にトナーで現像され、トナー像として可視化される。トナー像は転写帯電器１０でベルト２に転写され、さらに転写ローラ２１で記録紙に転写された後、定着装置５に送給される。
【００３５】
フルカラープリント時はベルト上で４色のトナーが重ね合わされた後、記録紙に転写される。感光体１上に残留したトナーは予備清掃装置でトナーの帯電を、クリーニングしやすい状態にし、クリーナ装置１２で除去・回収され、最後に、感光体１は除電装置（不図示）で一様に０ボルト付近まで除電されて、次の画像形成サイクルに備える。
【実施例１】
【００３６】
図１は本発明の１実施形態を示す１次帯電器７の模式図である。
【００３７】
図１（ａ）は感光体長手方向における帯電器全体図であり、１０１は放電ワイヤ、１０２はシールドケーシングである。
【００３８】
図１（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ’線における断面図であり、シールドケーシング１０２は感光体に対向する面が開口部となっており高圧電源１０４により高圧印加することで感光体に放電し表面を一定電位に印加せしめる。
【００３９】
またその内側放電ワイヤ対向面には光触媒物質１０３が配されており放電時に発生するオゾンやＮＯｘを画像形成装置外に排出することなく、また感光体１や放電ワイヤ１０１に吸着する前に効率よく吸着分解することで画像劣化などを防ぐことができる。
【００４０】
図１（ｃ）は長手方向のケーシング内面の詳細模式図であり、面状に配された光触媒物質１０３には所定の間隔でシールドケーシング１０２の面が放電ワイヤ１０１と直接対向するよう光触媒開口部１０５が設けられている。この光触媒開口部１０５によりシールドケーシング１０２へのシールド電流が安定的に確保され、したがって感光体の帯電も安定的に行われる。
【００４１】
ただしここで課題の項に書いたように光触媒物質の総面積Ｓ１と開口部Ｓ２は、おおむね
Ｓ１≦Ｓ２
に設定される。
【００４２】
また開口部幅Ｗ１と開口部の間隔すなわち光触媒の幅Ｗ２は微小部分での放電不安定が生成される画像上で問題にならないように適宜決定される。
【００４３】
以上により画像劣化を引き起こす放電生成物質を効果的に分解するとともに感光体の帯電も安定して行うことで画像の劣化を防ぐことができる。
【実施例２】
【００４４】
図２は本発明の他の実施形態を示す１次帯電器７内の光触媒物質配置模式図である。
【００４５】
実施例１に限らずシールドケーシング１０２への放電（シールド電流）が安定して所定量流れ、感光体１への帯電が安定して確保されるのであれば図２（ａ）、（ｂ）のように光触媒開口部１０５’の形状、配置は任意である。
【００４６】
または図２（ｃ）のように放電ワイヤ１０１と一定空間距離内のみ光触媒物質１０３を配さないようにしても同様の効果が得られる。
【００４７】
ただし、この場合でも実施例１と同様に光触媒物質の総面積Ｓ１と開口部Ｓ２は、おおむね
Ｓ１≦Ｓ２
に設定される。
【実施例３】
【００４８】
図３は本発明のさらに他の実施形態を示す１次帯電器７内の光触媒物質配置模式図である。
【００４９】
図１と同等の構成材には同一番号を付してある。
【００５０】
光触媒物質は帯電器長手方向の一端部の画像形成領域外のシールドケーシング１０２内に配してある（断面は図３（ｂ））。
【００５１】
そのため画像形成領域内では放電ワイヤ１０１とシールドケーシング１０２が直接対向しているために放電は所定どおり安定して行われている。
【００５２】
帯電器のシールドケーシング１０２のもう一端にはケース内に外気を送風するためのファン３０１（移動手段に相当）が設けられている。
【００５３】
画像形成時、ファン３０１が作動すると図３矢印方向へ空気が送風される。
【００５４】
したがって放電ワイヤ１０１の放電時に発生したオゾンやＮＯｘなどの生成物質もシールドケーシング１０２内矢印方向に搬送されやがて光触媒物質１０３の備えてある個所に到達する。
【００５５】
ここで１０３の光触媒作用によりオゾンやＮＯｘが分解されることで画像流れなどの発生を防ぐことができる。
【実施例４】
【００５６】
上記実施例においては本発明を１次帯電器７に適用した例について詳説したが、従来技術にあるように同一構造の帯電器は画像形成装置内において、以下のように用いられている。
【００５７】
感光体から画像形成部材へのトナー画像の転写や転写後の画像形成部材分離
‥‥（画像形成部材の帯電）
および画像転写後の感光体上の残留トナーの除電          ‥‥（感光体の帯電）
【００５８】
これら他の帯電器に対しても有害な放電生成物が発生する個所においては同様の構成が構築できることは自明である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】（ａ）は実施例１における帯電器の側面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ’線における拡大断面図、（ｃ）は（ｂ）の楕円で囲まれた部分の右側面の一部の拡大図
【図２】実施例２における帯電器内の光触媒物質の配置を示す図で、（ａ）は開口部が矩形であるときの図、（ｂ）は開口部が円形であるときの図、（ｃ）は開口部が放電ワイヤに対して一定空間距離であるときの図
【図３】（ａ）は実施例３における帯電器の側面図、（ｂ）は（ａ）のｃ−ｃ’線における拡大断面図
【図４】本発明が適用される画像形成装置の概略模式図
【図５】従来例における帯電器内の光触媒物質の配置を示す側面図
【符号の説明】
【００６０】
１      感光体
７      １次帯電器（帯電手段に相当）
１０１  放電ワイヤ
１０２  シールドケーシング
１０３  光触媒物質
１０４  高圧電源
１０５  光触媒開口部
３０１  ファン（移動手段に相当）
【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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