(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電ワイヤと、前記放電ワイヤを覆うとともに感光体側に開口部を有するケーシングとを有する帯電手段により前記感光体を帯電し、帯電した前記感光体表面に光書込部により光を照射して静電潜像を形成する画像形成装置において、
前記ケーシングの内面に光触媒物質を配置し、前記ケーシングの内部に紫外線照射可能な発光体を設け、画像形成時には、前記発光体による発光を行わずに前記帯電手段による放電の発光により前記光触媒物質を活性化させて放電生成物の分解を行い、非画像形成時には、前記発光体を発光させて前記光触媒物質を光照射して放電生成物の分解を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
放電ワイヤと、前記放電ワイヤを覆うとともに感光体側に開口部を有するケーシングとを有する帯電手段により前記感光体を帯電し、帯電した前記感光体表面に光書込部により光を照射して静電潜像を形成する画像形成装置において、
前記ケーシングの内部に紫外線照射可能な発光体を配置し、前記発光体の表面に光触媒物質を設け、画像形成時には、前記発光体による発光を行わずに前記帯電手段による放電の発光により前記光触媒物質を活性化させて放電生成物の分解を行い、非画像形成時には、前記発光体を発光させて前記光触媒物質を光照射して放電生成物の分解を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
放電ワイヤと、前記放電ワイヤを覆うとともに感光体側に開口部を有するケーシングと、グリッドとを有する帯電手段により前記感光体を帯電し、帯電した前記感光体表面に光書込部により光を照射して静電潜像を形成する画像形成装置において、
前記ケーシングの内部に紫外線照射可能な発光体を配置し、前記グリッドの前記放電ワイヤ側表面に光触媒物質を設け、画像形成時には、前記発光体による発光を行わずに前記帯電手段による放電の発光により前記光触媒物質を活性化させて放電生成物の分解を行い、非画像形成時には、前記発光体を発光させて前記光触媒物質を光照射して放電生成物の分解を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
放電ワイヤと、前記放電ワイヤを覆うとともに感光体側に開口部を有するケーシングとを有する帯電手段により前記感光体を帯電し、帯電した前記感光体表面に光書込部により光を照射して静電潜像を形成する画像形成装置において、
前記ケーシングの内部に紫外線照射可能な発光体を配置し、前記放電ワイヤ表面に光触媒物質を設け、画像形成時には、前記発光体による発光を行わずに前記帯電手段による放電の発光により前記光触媒物質を活性化させて放電生成物の分解を行い、非画像形成時には、前記発光体を発光させて前記光触媒物質を光照射して放電生成物の分解を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記光触媒物質が半導体であることを特徴とする請求項１ないし４の何れか一に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記半導体が少なくとも酸化チタンを含むことを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記酸化チタンの結晶構造は、少なくともアナターゼ型構造を含むことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記発光体が照射する紫外線は、３００ｎｍ〜４００ｎｍの波長の光を含むことを特徴とする請求項１ないし７の何れか一に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に関し、詳細には、電子写真方式の作像プロセスで発生する放電生成物を効率的かつ確実に分解し得る画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式のプロセスを利用した複写機、プリンタ及びファクシミリ装置等の画像形成装置においては、感光体を一様に帯電させる帯電部、感光体上に形成されたトナー画像を画像形成部材に転写する転写部、及び、感光体残留電荷や残トナー電荷を除電する除電部等を備えており、これらの各部でコロナ放電を利用する場合が多いが、このコロナ放電により放電生成物が生成される。例えば、オゾン、ＮＯX が挙げられる。オゾンは、高濃度で画像形成装置内に滞留すると、感光体表面を酸化し、感光体光感度の低下や帯電能の劣化を生じさせ、形成画像が悪化する。また、感光体以外の部材の劣化が促進され、部品寿命が低下する等の不具合も挙げられる。
【０００３】
高濃度のオゾンが画像形成装置外に排出されると、オゾン臭気により周囲の人に不快感を与えたり、人によってはアレルギー症状を受ける等の人体への悪影響が懸念される。画像形成装置外に排出されるオゾン濃度は規定されている。具体的な基準によると、例えば、ドイツのブルーエンジェル審査基準（ＲＡＬ−ＵＺ６２）では、機外排出濃度は０．０１ｐｐｍ以下に規制されている。
【０００４】
従来、画像形成装置においては、ファンにより感光体周辺のオゾンを吸引して、オゾンフィルタを通して画像形成装置外に排出することが行われている。
【０００５】
ところが、このような従来のオゾン処理方法にあっては、フィルタがオゾン吸着により徐々に劣化し、長期問の使用によって適切にオゾンを除去することができなくなるという問題があった。また、フィルタによるオゾン除去率を向上させるために、フィルタのメッシュを細かくしたり、フィルタの厚みを厚くして、フィルタの表面積を増大させると、フィルタでの圧力損失が増大して、容量の大きいファンを取り付ける必要があり、画像形成装置のコストが高くなるとともに消費電力が増大したり、騒音が大きくなるという問題があった。
【０００６】
もう一つの主要な放電生成物であるＮＯX の場合には、機外排出規制は現在のところなされていないが、やはり画像形成装置内部の部材に悪影響を与える。放電が発生すると、ＮＯX が形成されることが知られているが、空気中の水分と反応して硝酸が、また、金属と反応して金属硝酸塩が生成される。これらの生成物は低湿環境下では高抵抗であり、放電ワイヤ等に付着することで、放電が不安定となり帯電ムラが生じるといった不具合が発生する。また、感光体表面に硝酸又は硝酸塩による薄い膜が形成されると、高湿環境下では画像が流れたような異常画像が発生する。これは硝酸・硝酸塩が吸湿することで低抵抗となり、感光体表面の静電潜像が壊れてしまうためである。
【０００７】
放電ワイヤ表面に付着した付着物は、ワイヤクリーニング部材を設けることで除去可能である。また、感光体表面の付着物は、クリーニング時に感光体を少しずつ削りとることで除去するといった方法が取られている。しかしながら、コスト上昇や経時による劣化問題が起こり、本質的な解決策とはなっていない。
【０００８】
この点、本出願人は、先に光触媒によるオゾン分解作用を利用して、画像形成装置内でオゾンを分解する方法を種々提案している。例えば、少なくとも結着樹脂と着色剤を含有するトナー中に又は外溶剤として金属を担持した半導体粒子を含有させることにより、コロナ放電で発生する放電生成物を低減させる電子写真用現像剤(特開平５−３４４４５号公報参照)や、像担持体の周辺部に設けたイレーサランプ、転写前除電ランプ又は除電ランプの光を受ける部分の少なくとも一つの部分に、金属を担持した半導体微粒子を塗布する等の提案がなされている。
【０００９】
これらの提案例によれば、何れも画像形成装置内でオゾンを分解されやすくすることで、帯電器等から外に流出したオゾン濃度を低減させ、オゾンフィルタヘの負荷を少なくすることができる。
【００１０】
この他の従来例を列挙すると、以下のようなものがある。例えば、特開平５−３０３２４４号公報によれば、定着部の排熱を利用し、ＮＯX が硝酸塩になるのを防ぐようにしている。特開平６−１６７８５７号公報によれば、定着部の排熱を利用し、放電部材のオゾンの分解を行うことで感光体の劣化を防ぐようにしている。特開平６−３１７９７４号公報によれば、触媒を放電が生じている付近に配置することで、オゾンの発生を抑えるようにしている。特開平７−１３４４７３号公報によれば、触媒、熱を利用することで、オゾンの発生を抑えるようにしている。特開平９−１１４１９１号公報によれば、帯電器の表面で、感光体の帯電用とは別に沿面グロー放電を起こすことで、ＮＯX を分解するようにしている。特開平９−１３８６１９号公報によれば、オゾン吸引用のダクト内でのオゾンを、光を照射することで分解し、分解効率をよくすることでオゾン分解フィルタの長寿命化を図るようにしている。特開平１０−９０９７４号公報によれば、触媒を鋸歯電極に設けることで、オゾンを分解するようにしている。特開平１０−３０１３６４号公報によれば、放電部分にオゾン非発生ガスを流すことで、オゾンの発生を防ぐようにしている。さらに、特公平８−２３７１５号公報によれば、中和物質を放電器の内側に被覆することで、ＮＯX を中和し感光体の劣化を防ぐようにしている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の画像形成装置や放電生成物低減方法にあっては、何れも帯電器等から外に流出した放電生成物濃度を低減させて、フィルタヘの負荷を少なくするようにしているに過ぎないものであり、なお改良の余地がある。
【００１２】
即ち、帯電器等から外に流出した放電生成物濃度を低減させるようにしているため、帯電器等から流出した放電生成物は、少なからず画像形成装置内に拡散し、光触媒と反応する確率が低下するので、放電生成物濃度の低減効率が低く、効率的な放電生成物濃度の低減が要望されている。
【００１３】
そこで、本発明は、いわゆるコロナ放電等により発生する放電生成物であるオゾン及びＮＯX の濃度低下をその放電個所付近で効率よく行える画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、放電ワイヤと、前記放電ワイヤを覆うとともに感光体側に開口部を有するケーシングとを有する帯電手段により前記感光体を帯電し、帯電した前記感光体表面に光書込部により光を照射して静電潜像を形成する画像形成装置において、前記ケーシングの内面に光触媒物質を配置し、前記ケーシングの内部に紫外線照射可能な発光体を設け、画像形成時には、前記発光体による発光を行わずに前記帯電手段による放電の発光により前記光触媒物質を活性化させて放電生成物の分解を行い、非画像形成時には、前記発光体を発光させて前記光触媒物質を光照射して放電生成物の分解を行うことを特徴とする。
【００１５】
請求項２記載の発明は、放電ワイヤと、前記放電ワイヤを覆うとともに感光体側に開口部を有するケーシングとを有する帯電手段により前記感光体を帯電し、帯電した前記感光体表面に光書込部により光を照射して静電潜像を形成する画像形成装置において、前記ケーシングの内部に紫外線照射可能な発光体を配置し、前記発光体の表面に光触媒物質を設け、画像形成時には、前記発光体による発光を行わずに前記帯電手段による放電の発光により前記光触媒物質を活性化させて放電生成物の分解を行い、非画像形成時には、前記発光体を発光させて前記光触媒物質を光照射して放電生成物の分解を行うことを特徴とする。
【００１６】
請求項３記載の発明は、放電ワイヤと、前記放電ワイヤを覆うとともに感光体側に開口部を有するケーシングと、グリッドとを有する帯電手段により前記感光体を帯電し、帯電した前記感光体表面に光書込部により光を照射して静電潜像を形成する画像形成装置において、前記ケーシングの内部に紫外線照射可能な発光体を配置し、前記グリッドの前記放電ワイヤ側表面に光触媒物質を設け、画像形成時には、前記発光体による発光を行わずに前記帯電手段による放電の発光により前記光触媒物質を活性化させて放電生成物の分解を行い、非画像形成時には、前記発光体を発光させて前記光触媒物質を光照射して放電生成物の分解を行うことを特徴とする。
【００１７】
請求項４記載の発明は、放電ワイヤと、前記放電ワイヤを覆うとともに感光体側に開口部を有するケーシングとを有する帯電手段により前記感光体を帯電し、帯電した前記感光体表面に光書込部により光を照射して静電潜像を形成する画像形成装置において、前記ケーシングの内部に紫外線照射可能な発光体を配置し、前記放電ワイヤ表面に光触媒物質を設け、画像形成時には、前記発光体による発光を行わずに前記帯電手段による放電の発光により前記光触媒物質を活性化させて放電生成物の分解を行い、非画像形成時には、前記発光体を発光させて前記光触媒物質を光照射して放電生成物の分解を行うことを特徴とする。
【００１８】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか一に記載の画像形成装置において、前記光触媒物質が半導体であることを特徴とする。
【００１９】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の画像形成装置において、前記半導体が少なくとも酸化チタンを含むことを特徴とする。
【００２０】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の画像形成装置において、前記酸化チタンの結晶構造は、少なくともアナターゼ型構造を含むことを特徴とする。
【００２１】
請求項８記載の発明は、請求項１ないし７の何れか一に記載の画像形成装置において、前記発光体が照射する紫外線は、３００ｎｍ〜４００ｎｍの波長の光を含むことを特徴とする。
【００４８】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００４９】
図１ないし図４は、本発明の画像形成装置の一実施の形態を示す図であり、図１は、本発明の画像形成装置の一実施の形態を適用した画像形成装置１の要部構成図である。
【００５０】
図１において、画像形成装置１は、図示しない本体筐体内に、時計方向に回転駆動される感光体２が収納されている。この感光体２の周囲には、電子写真プロセスに従い、帯電部３、光書込部４、現像部５、転写部６、クリーニング部７及び感光体除電部８等が配設されているとともに、クリーニング部７の手前にトナー除電部９が配設されている。
【００５１】
画像形成装置１は、画像形成部材である複数枚の転写紙Ｐを収納する給紙カセット(図示せず)を備えており、給紙カセット内の転写紙Ｐは、給紙ローラ(図示せず)により１枚ずつレジストローラ対(図示せず)でタイミング調整された後、転写部６と感光体２の間に送り出される。
【００５２】
このような画像形成装置１において、まず、感光体２を図１中時計方向に回転駆動して、感光体２を帯電部３で一様に帯電した後、光書込部４により画像データで変調されたレーザを照射して感光体２に静電潜像を形成し、静電潜像の形成された感光体２に現像部５でトナーを付着させて現像する。ついで、現像部５でトナーを付着してトナー画像を形成した感光体２を、転写部６で感光体２と転写部６との間に搬送されてきた転写紙Ｐに転写させ、トナー画像の転写された転写紙Ｐを定着部１０に搬送する。
【００５３】
定着部１０は、内蔵ヒータにより所定の定着温度に加熱される定着ローラ１１と、定着ローラ１１に所定圧力で抑圧される加圧ローラ１２とを備え、転写部６から搬送されてきた転写紙Ｐを加熱・加圧して、転写紙Ｐ上のトナー画像を転写紙Ｐに定着させた後、図示しない排紙トレイ上に排出する。
【００５４】
一方、画像形成装置１は、転写部６でトナー画像を転写紙Ｐに転写した感光体２をさらに回転して、トナー除電部９で感光体２上に残留している残留トナーの電荷を除去し、クリーニング部７で感光体２表面に残留するトナーをブレード１３により掻き落として除去した後、感光体除電部８で除電する。画像形成装置１は、感光体除電部８で除電した感光体２を帯電部３で一様に帯電させた後、上述の場合と同様に、次の画像形成を行う。なお、クリーニング部７は、ブレード１３で感光体２上の残留トナーを掻き落とすものに限らず、例えば、ファーブラシで感光体２上の残留トナーを掻き落とすものであってもよい。
【００５５】
これらの帯電部３、転写部６及びトナー除電部９は、何れもコロナ放電を利用したコロナ帯電器であり、図２に示すようなコロトロン或いは図３に示すようなスコロトロンが用いられている
コロトロンは、図２に示すように、感光体２側が開口した矩形或いは円筒形状に形成されたケーシング２１内の略中央部に放電ワイヤ２２が収納されており、放電ワイヤ２２に高圧電源２３から所定の高電圧が付与されることにより、コロナ放電する。このケーシング２１は、アルミニウム或いはステンレス等の金属で形成されており、感光体２側以外の部分をシールドして放電安定性を向上させている。また、放電ワイヤ２２には、例えばタングステン等が用いられている。
【００５６】
また、スコロトロンは、図３に示すように、感光体２側が開口した矩形或いは円筒形状にアルミニウム或いはステンレス等の金属で形成されたケーシング３１内の略中央部に、タングステン等で形成された放電ワイヤ３２が収納されており、感光体２例の開口部にグリッド３３が配設されている。放電ワイヤ３２には、高圧電源３４から所定の高電圧が付与され、グリッド３３には、バイアス電源３５から所定の電圧が印加される。スコロトロンは、高圧電源３４から放電ワイヤ３２に所定の高電圧を印加するとともに、グリッド３３にバイアス電源３５から所定の電圧を印加して、放電ワイヤ３２からのコロナ放電のイオン流をグリッド３３で制御して、放電むらをなくすとともに、感光体２表面の電位を制御する。
【００５７】
例えば、帯電部３は、コロトロン或いはスコロトロンによりコロナ放電して、感光体２表面を一様に帯電させる。この帯電部３によるコロナ放電は、負放電により行われることが多く、多量のオゾンやＮＯX 等の放電生成物を発生させる。
【００５８】
また、転写部６は、コロトロン或いはスコロトロンによりコロナ放電して、転写紙Ｐ上に電荷を与え、感光体２との間に生じた電界により、感光体２表面のトナー画像をクーロン力で、転写紙Ｐに移動させて保持させる。この場合のコロナ放電は、転写紙Ｐを感光体２と同極性に帯電させるため、負放電により行われることが多く、多量のオゾンやＮＯX 等の放電生成物を発生させる。
【００５９】
さらに、トナー除電部９は、コロトロン或いはスコロトロンにより交流高電圧でコロナ放電して、感光体２上に残留した残留トナーの電荷を除電する。
【００６０】
そして、帯電部３、転写部６及びトナー除電部９は、コロトロンで形成されるときには、図２に示すように、そのケーシング２１のうち、少なくとも放電ワイヤ２２に対向する面に、光触媒物質が設けられており、また、スコロトロンで形成されるときには、図３に示すように、そのケーシング３１及びグリッド３３のうち、少なくとも放電ワイヤ３２に対向する面に、光触媒物質が設けられている。また、放電ワイヤ２２，３２そのものにも光触媒物質が設けられている。
【００６１】
この光触媒物質４０は、酸化チタン等の半導体が用いられており、半導体は、光が照射された状態で、放電生成物、例えば、オゾンが接触すると、オゾンを分解する作用を有している。即ち、酸化チタン等の半導体は、バンドギャップに相当する波長の光が照射されると、伝導帯に励起され、価電子帯に正孔が生成される。この半導体の励起された電子は、還元作用を及ぼし、金属を担持している場合には、価電子帯から金属に電子が流れて、そこで還元作用を及ぼす。このように、半導体に適当な波長の光を照射することにより、励起された電子の還元作用により、放電生成物が還元分解される。
【００６２】
光触媒物質４０として用いる物質としては、上述の酸化チタンの他に、ＷＯ3 、ＺｎＯ及びＣｄＳ等を用いることができ、特に、アナターゼ型酸化チタンは、反応効率、安全性及び利用できる波長域の点から好適である。これらの光触媒物質４０は、上記のものを２種類以上混合してもよく、またＰｔ，Ｐｄ，Ｒｈ及びＮｂ等を混合すると、光触媒作用をさらに促進させることができる。
【００６３】
光触媒物質４０は、化学的蒸着法、無機金属塩の中和や加水分解、金属アルコキシドの加水分解及びゾルゲル法等によりケーシング２１，３１やグリッド３３、放電ワイヤ２２，３２上の一部に直接形成することにより、取り付けることができる。また、別の基板に形成した膜をケーシング２１，３１やグリッド３３に接着することで貼り付けることも可能である。市販の光触媒微粉末を、ケーシング２１，３１やグリッド３３、放電ワイヤ２２，３２上に接着することでも取り付けることができる。さらには、ケーシング２１，３１、グリッド３３、放電ワイヤ２２，３２を構成する材料に、光触媒物質を混合して、各部材を形成することによって、各部材そのものに光触媒作用を持たせることも可能である。
【００６４】
コロナ放電は、紫色に近い発光を伴い、紫外線が放射されていることが知られており、この紫外線によって光触媒物質４０が励起され、光触媒物質４０によって放電生成物を分解することができる。
【００６５】
次に、本実施の形態の作用を説明する。画像形成装置１は、帯電部３、転写部６及びトナー除電部９等のコロナ放電を行う部分のケーシング２１，３１やグリッド３３の放電ワイヤ２２，３２に面する部分、放電ワイヤ２２，３２そのものに光触媒物質を配置しており、この光触媒物質４０により、ケーシング２１，３１内で放電生成物を分解するところにその特徴がある。
【００６６】
即ち、このような画像形成装置１において、まず、図１中で時計方向に回転駆動される感光体２を帯電部３でコロナ放電により一様に帯電した後、光書込部４により画像データで変調されたレーザを照射して感光体２に静電潜像を形成し、静電潜像の形成された感光体２に現像部５でトナーを付着させて現像する。ついで、現像部５でトナーを付着してトナー画像を形成した感光体２を、転写部６でコロナ放電により感光体２と転写部６の間に搬送されてきた転写紙Ｐに転写させる。トナー画像が転写された転写紙Ｐを定着部１０に搬送し、定着部１０で転写紙Ｐ上のトナー画像をこの転写紙Ｐに定着させた後、排紙トレイ(図示せず)上に排出する。そして、画像形成装置１は、転写部６でトナー画像を転写紙Ｐに転写した感光体２を、さらに回転して、トナー除電部９でコロナ放電により感光体２上に残留している残留トナーの電荷を除去し、クリーニング部７で感光体２表面に残留するトナーをブレード１３により掻き落として除去した後、感光体除電部８で除電する。
【００６７】
このような電子写真方式の作像プロセスにおいて、コロナ放電を利用する場合には、オゾン、ＮＯX 等の放電生成物が発生する。例えば、帯電部３、転写部６及びトナー除電部９部分が該当し、オゾン、ＮＯX 等の放電生成物が発生する。
【００６８】
ここに、本実施の形態にあっては、帯電部３、転写部６及びトナー除電部９としてコロトロンが用いられているときには、ケーシング２１の放電ワイヤ２２に対向する部分全面或いは一部、放電ワイヤ２２の一部或いは全面に光触媒物質４０が配置されており、また帯電部３、転写部６及びトナー除電部９としてスコロトロンが用いられているときには、ケーシング３１及びグリッド３３の放電ワイヤ３２に対向する部分全面或いは一部、放電ワイヤ３２の全面或いは一部に光触媒物質４０が配置されている。
【００６９】
この光触媒物質４０は、上述のようにコロナ放電で発光される光が照射されると、活性化して還元作用を発揮し、オゾンやＮＯX 等の放電生成物を分解する。
【００７０】
従って、本実施の形態によれば、コロナ放電により帯電部３、転写部６及びトナー除電部９のケーシング２１，３１内で発生した放電生成物は、ケーシング２１，３１から外部に流出する前に、ケーシング２１，３１内で光触媒物質４０により効率的に分解される。その結果、例えば、オゾンが感光体２表面を酸化して、画像を悪化させることを防止することができ、また、画像形成装置１の外部にオゾンが流出して、環境を悪化させることを防止することができる。また、ＮＯX による硝酸、硝酸塩が感光体２表面に付着することを防止することができ、高湿環境での画像流れを防止することができる。さらには、経時での硝酸や硝酸塩による放電ワイヤ付着が発生しにくくなり、低湿環境での放電ムラを防止することが可能となる。
【００７１】
なお、本実施の形態では、放電ワイヤ２２，３２の放電により発生する光を利用して光触媒物質４０を活性化させ、放電生成物を分解しているが、光触媒物質４０による放電生成物の分解効率を向上させるために、図４にスコロトロンの場合について示すように、ケーシング３１内に光触媒物質４０を励起させる波長を含む光を照射するランプ５０を設けてもよい。
【００７２】
このランプ５０としては、例えば、光触媒物質４０としての半導体が酸化チタンである場合には、４００ｎｍ以下の波長が含まれていればよい。従って、通常の蛍光灯やハロゲンランプ等を用いることができ、特に、紫外線ランプを用いればさらに効果的となる。なお、図４では、スコロトロンにランプ５０を配設させた場合の例を示しているが、図２に示したようなコロトロンの場合にも同様に適用できる。
【００７３】
また、ランプ５０の表面に半導体による光触媒物質４０をコーティングすると、このランプ５０にコーティングされた光触媒物質４０が励起され、ランプ５０に接触したオゾンを分解させることもできる。
【００７４】
このようなランプ５０をケーシング３１内に設けることにより、放電による発光がない場合にも、ランプ５０の光でケーシング３１やグリッド３３に具備させた光触媒物質４０を活性化して、オゾンを分解させることができ、オゾンの分解効率を向上させることができる。
【００７５】
なお、本実施の形態のように、転写部６及びトナー除電部９のケーシング２１，３１内にランプ５０を設けた場合には、画像形成処理を行っている際にもランプ５０を点灯させ、光照射を行ってもよいが、帯電部３のケーシング２１，３１内にランプ５０を設けた場合には、ランプ５０の光照射により感光体２が帯電しなくなるため、画像形成処理を行っていない、待機時のみ、ランプ５０を点灯させて、光照射し、放電生成物の分解を行うようにする。
【００７７】
ここに、上述したような光触媒物質４０の効果を検証するため、以下のような比較実験を行った。まず、本発明による光触媒物質を用いていない帯電器単体でのオゾン濃度を測定したところ１０ｐｐｍであった。
【００７８】
この帯電器のケーシング及びグリッドの放電ワイヤに面する部分の一部、さらに放電ワイヤの一部に、半導体の光触媒物質を取り付けるとともに、酸化チタンの薄膜を表面コーティングした紫外線ランプを取り付けた。そして、放電中のオゾン濃度を測定したところ、１／２０に低下したものである。
【００７９】
また、本発明による光触媒物質を用いていない帯電器を使用した当社製の複写機(imagio ＭＦ−２００改造機)を、高温、高湿度環境下に設置した。そして、約１０，０００枚のコピーを作成した。作成後、複写機を停止し、高温、高湿度環境下で一晩休止させ、翌朝動作を再開したところ、コピー画像に像流れと言われる現象が観察された。これは、機内のＮＯX が感光体上に降り積もり、そのＮＯX が高湿度な空気中の水分と反応し、硝酸又は硝酸塩の化合物(ＨＮＯ3，ＮＨ4ＮＯ3など)に変化したためと考えられる。この硝酸・硝酸塩の化合物は感光体表面の抵抗を低下させる。即ち、感光体表面に電荷を与えても、感光体表面が電荷をその場所に維持できないため、静電潜像が壊されてしまう。このため像流れが生じると考えられる。
【００８０】
これに対し、本発明による光触媒物質を用いた帯電器を複写機に使用した場合、同様の実験を行っても像流れ現象は現れなかったものである。
【００８１】
【発明の効果】
本発明によれば、非画像形成時に発光体を発光させて前記光触媒物質を光照射して放電生成物の分解を行い、画像形成時には、発光体による発光を行わないので、発光体の光照射により感光体が帯電しなくなる不具合を回避できる。
請求項１記載の発明によれば、画像形成装置の装置内部に放電生成物の分解を目的とした光触媒物質を配置しているので、放電生成物であるオゾン及びＮＯXを光触媒物質により効率よく分解し、その濃度を低下させることができ、さらに、ケーシング内部に紫外線照射可能な発光体を備えることで光触媒物質による放電生成物の分解効率を一層向上させることができる。
【００８２】
請求項２記載の発明によれば、ケーシング内部に紫外線照射可能な発光体を備え、該発光体がその発光表面に光触媒物質を含むので、発光体に接触したオゾン等の放電生成物を分解させることもできる。
【００８３】
請求項３記載の発明によれば、ケーシング内部に紫外線照射可能な発光体を備えることで光触媒物質による放電生成物の分解効率を一層向上させることができ、さらに、帯電部のコロナ放電により発生する光により放電ワイヤに対向するグリッドの面の光触媒物質を活性化させて、コロナ放電により発生する放電集成物であるオゾン及びＮＯX を帯電部のケーシングから流出する前に効率的に分解することができ、オゾンやＮＯX が及ぼす悪影響を防止でき、画像形成装置外に流出するオゾン及びＮＯX 量を低減させることができる。
【００８４】
請求項４記載の発明によれば、ケーシング内部に紫外線照射可能な発光体を備えることで光触媒物質による放電生成物の分解効率を一層向上させることができ、さらに、帯電部のコロナ放電により発生する光により放電ワイヤ自身が有する光触媒物質を活性化させて、コロナ放電により発生する放電生成物であるオゾン及びＮＯX を帯電部のケーシングから流出する前に効率的に分解することができる。
【００８５】
請求項５記載の発明によれば、請求項１ないし４の何れか一に記載の画像形成装置において、前記光触媒物質が半導体であるので、請求項１ないし４の何れか一に記載の発明を容易に実現できる。
【００８６】
請求項６記載の発明によれば、請求項５に記載の画像形成装置において、半導体が少なくとも酸化チタンを含むので、請求項５に記載の発明を極めて容易に実現できる。
【００８７】
請求項７記載の発明によれば、請求項６記載の画像形成装置において、酸化チタンの結晶構造は、少なくともアナターゼ型構造を含むので、請求項６に記載の発明を実現する上で、反応効率、安全性及び利用できる波長域等の点で好適となる。
【００８８】
請求項８記載の発明によれば、請求項１ないし７の何れか一に記載の画像形成装置において、発光体が照射する紫外線は、３００ｎｍ〜４００ｎｍの波長の光を含むので、請求項１ないし７の何れか一に記載の発明を実現する上で、発光体による光触媒物質の励起効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す画像形成装置の概略構成図である。
【図２】コロナ帯電器としてコロトロンを用いた場合を示す構成図である。
【図３】コロナ帯電器としてスコロトロンを用いた場合を示す構成図である。
【図４】コロナ帯電器としてスコロトロンを用いた場合の変形例を示す構成図である。
【符号の説明】
２      感光体
３      帯電部
６      転写部
９      トナー除電部
２１，３１      ケーシング
２２，３２      放電ワイヤ
３３      グリッド
４０      光触媒物質
Ｐ      画像形成部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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