JP2002214986A

JP2002214986A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2002214986A
Application number: JP2001014032A
Authority: JP
Inventors: Norio Kikuchi; 宣男菊地
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-01-23
Filing date: 2001-01-23
Publication date: 2002-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】オゾン処理に感光体の内部を利用することで
感光体温度上昇抑止及び冷却、異常画像発生防止、省ス
ペース、コストダウンを図った画像形成装置を提供す
る。【解決手段】吸引ファン２３により導入された外部の
空気は、吸引ダクト２４、帯電チャージャ６のケーシン
グ９、開口部１１を通り、感光体ドラム２の表面に当た
り、感光体ユニット２０のケース内に流れ、感光体ドラ
ム２のフランジ部材４に形成された入口開口２９を通っ
て感光体ドラム２の内部に流れる。そして排出ファン３
１の動作によりフランジ部材３に形成した出口開口２
８、感光体ユニット２０のケース後方にあけた排出口３
５、排出ダクト３２を通って画像形成装置本体外に排出
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ等の電子写真方式を用いて用紙に記録
を行う画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】感光体
を用いた電子写真装置において、帯電チャージャから発
生したオゾンや生成物（ＮＯｘ等）は、帯電チャージャ
及びその真下に停滞する。このため、その近傍に位置す
る感光体の機能低下、破壊という不具合が生じることが
ある。そこで、ファンによって帯電チャージャ付近から
オゾンや生成物を吸引したり、あるいは吹き飛ばしたり
する構造が提案されている（例えば特開平５−２９７６
８９号公報参照）。また、感光体を冷却するために、感
光体内部に気流を導き感光体の温度上昇を抑える構造も
提案されている（例えば特開２０００−４７５５１号公
報参照）。

【０００３】しかしながら帯電チャージャ近傍には、通
常はクリーニングユニット、現像ユニット等の装置があ
り、ファンを用いた場合の空気搬送手段、いわゆるダク
トの設置にスペース的な制限、またはコスト的な制限が
ある。またダクトの配置のみならずオゾンを処理する必
要があり、その処理部材を配置するスペースも必要とな
る。

【０００４】またクリーニングにより回収されるトナー
の温度は、感光体の温度に左右される。高温状態のトナ
ーは結合した、いわゆるダマ状になりやすい。クリーニ
ングで回収したトナーを現像装置に戻して再利用する場
合、このダマ状のトナーが原因でツブ状地汚れや、画像
の黒部内でダマ状トナーのまわりが白く抜けてしまう現
象（ホタル等と称される）が発生することがある。

【０００５】そこで本発明は空気排出、オゾン処理に感
光体の内部を利用することで感光体温度上昇抑止及び冷
却により異常画像の発生を防止し、また省スペース、コ
ストダウンを図れる画像形成装置を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
画像形成装置は、上記目的を達成するために、感光体、
該感光体を一様に帯電させるコロナ放電装置、該コロナ
放電装置内部に外部の空気を導入する空気搬入経路、上
記コロナ放電装置内部からコロナ生成物であるオゾンを
含む空気を機外に排出する空気排出経路を備えた画像形
成装置において、上記空気排出経路の一部として上記感
光体内部を用いてなることを特徴とする。

【０００７】同請求項２に係るものは、上記目的を達成
するために、請求項１の画像形成装置において、上記空
気排出経路の一部である上記感光体内部にオゾン処理手
段を設けてなることを特徴とする。

【０００８】同請求項３に係るものは、上記目的を達成
するために、請求項２の画像形成装置において、上記オ
ゾン処理手段として上記感光体内壁に金属酸化物触媒を
塗布してなることを特徴とする。

【０００９】同請求項４に係るものは、上記目的を達成
するために、請求項２の画像形成装置において、上記オ
ゾン処理手段として活性炭フィルタを用いてなること特
徴とする。

【００１０】同請求項５に係るものは、上記目的を達成
するために、請求項２の画像形成装置において、上記オ
ゾン処理手段として金属酸化物触媒フィルタを用いてな
ること特徴とする。

【００１１】同請求項６に係るものは、上記目的を達成
するために、請求項５の画像形成装置において、上記金
属酸化物触媒フィルタのアルミニウム基材を、上記感光
体基材であるアルミニウム管と一体化してなることを特
徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明に係る画像形成装置の
一実施形態の内部構造を示す部分断面図であり、図２は
図１のII−II線断面図、図３は感光体の斜視図である。
これらの図において、像担持体の一例であるドラム状の
感光体１は、表面に感光層を有する円筒状の感光体ドラ
ム２と、その軸方向の各端部に嵌合した円筒状のフラン
ジ部材３、４とにより構成してあり、両フランジ部材
３、４がドラム軸５に固定してある。

【００１３】また感光体ドラム２の表面に対向して、感
光体ドラム２の表面から所定の間隔をあけて帯電チャー
ジャ６からなるコロナ放電装置が固定配置してある。帯
電チャージャ６は、感光体１の軸方向に沿って平行に延
び、その軸方向各端部に位置する端部材７、８と、両端
部材７、８に固定したケーシング９と、両端部材７、８
間を伸びるチャージワイヤ１０を有する。ケーシング９
の上部には開口部１１が開口している。開口部１１はケ
ーシング９の全長にわたって形成してある。

【００１４】画像形成動作時に、ドラム軸５を図示せぬ
駆動装置によって回転駆動することにより、感光体１は
図１における時計方向に回転し、このとき帯電チャージ
ャ６のチャージワイヤ１０からの放電の作用によって、
感光体１の表面、すなわち感光ドラム２の表面を所定の
極性に均一に帯電させる。この帯電面に対し、図示せぬ
露光装置からの光Ｌを照射し、これによって感光体ドラ
ム２の表面に所定の静電潜像を形成する。

【００１５】この静電潜像は、現像装置１２の現像ロー
ラ１３に対向する位置を通過するとき、現像ローラ１３
に担持された粉体状の現像剤（図示せず）によってトナ
ー像として可視像化される。

【００１６】一方、図示せぬ給紙装置から紙や樹脂シー
ト等の記録媒体Ｐを給送し、感光体１と転写ベルト１４
との間の転写部Ｔに送り込む。転写ベルト１４は矢印Ａ
方向に駆動し、記録媒体Ｐは転写ベルト１４で担持して
搬送し、バイアスローラ１５に印加したバイアス電圧の
作用によって感光体ドラム２の表面に形成したトナー像
を記録媒体Ｐの一方の面に転写する。

【００１７】トナー像を転写された記録媒体Ｐは、引き
続き転写ベルト１４に担持して矢印Ａ方向に搬送し、転
写ベルト１４を離れた後、図示せぬ定着装置を通過させ
る。定着装置は、ヒータにより加熱される定着ローラ
と、これと対をなす加圧ローラとを有し、記録媒体Ｐが
これらのローラ間を通るときに熱と圧力の作用でトナー
像を記録媒体Ｐ上に定着させる。定着装置を通った記録
媒体Ｐは画像形成装置本体外の排紙トレイ（図示せず）
上に排出する。

【００１８】一方、トナー像を転写した後に感光体ドラ
ム２の表面に付着する残留トナーは、感光体１、帯電チ
ャージャ６、ドラム軸５、クリーニング部１７、除電ラ
ンプ２２等が納めてある感光体ユニット２０内のクリー
ニング部１７を通る際、回転するファーブラシ１８とク
リーニングブレード１９とによって感光体表面から除去
する。除去したトナーは、クリーニング部１７内に配置
した搬送部材２１によってクリーニングケース外に搬送
し、図示せぬ廃トナーボトルに収容するか、現像装置１
２に戻して再使用する。

【００１９】クリーニング部１７により清掃した感光体
ドラム２の表面には、除電ランプ２２から光を照射して
表面電位を初期化する。以降、上述した動作を繰り返す
ことにより、順次転写部Ｔに送られる各記録媒体Ｐ上に
画像を形成する。

【００２０】このような画像形成装置では、既述のよう
に帯電チャージャ６から放電に伴って放電生成物質が発
生する。このような放電生成物質が帯電チャージャ６の
ケーシング９内に滞留すると、感光体ドラム２の表面に
形成されるトナー像の画質が低下し、感光体ドラム２の
寿命が短くなるおそれがある。一方、画像形成装置本体
内には、定着装置等の発熱要素が設けてあるので、その
熱が感光体１に伝わり、感光体１の温度が過度に上昇す
るおそれがある。特に最近の画像形成装置では小型化と
高速化が進み、長時間の連続動作で内部温度の上昇が著
しい。また、両面画像形成モードが選択されたときは、
一方の面に画像を形成されて定着装置を出た記録媒体Ｐ
が再び転写部Ｔに送られ、感光体ドラム２に接触する
が、この記録媒体Ｐは既に定着装置を通過しているの
で、定着ローラから与えられた多量の熱を保有してい
る。このような記録媒体Ｐが再び感光体ドラム２に接触
することにより、その熱が感光体１に伝わり、感光体ド
ラム２の温度が特に上昇しやすくなる。感光体１のまわ
りには、帯電チャージャ６、現像装置１２、クリーニン
グ装置１７などの要素が配置され、感光体１がこれらの
要素に囲まれているため、感光体１から放熱されにく
く、感光体１の温度が上昇しやすくなる。感光体１の温
度が過度に上昇すると、既述のように高温状態のトナー
が結合してダマ状になって以上画像を引き起こすことが
ある。

【００２１】そこで、本実施形態の画像形成装置におい
ては、帯電チャージャ６に外部から空気を導入する吸引
ファン２３と、吸引ファン２３の作動により画像形成装
置本体内に導入された空気を帯電チャージャ６に導く吸
引ダクト２４とを設けて空気搬入経路を構成している。
吸引ファン２３は、画像形成装置本体の外装カバー２６
に形成した多数のスリット状の外気取り入れ口２７に対
向した状態で画像形成装置本体内部に設け、吸引ファン
２３に吸引ダクト２４の入口側開口を接続する。

【００２２】吸引ファン２３により画像形成装置本体内
に導入された外部の空気は、吸引ダクト２４内を流れ、
帯電チャージャ６のケーシング９に形成された開口部１
１を通り、次いで感光体ドラム２の表面に当たり、感光
体１前部の感光体ユニット２０のケース内に流れ、感光
体ドラム２のフランジ部材４に形成された入口開口２９
を通って感光体ドラム２の内部に流れる。

【００２３】また画像形成装置本体の外装カバー３３に
は多数のスリット状の排出口３４が設けてあり、これに
感光体ドラム２内部の気流を画像形成装置本体外に導く
排出ダクト３２が接続している。排出ダクト３２には、
感光体１からの気流を画像形成装置本体外に排出する排
出ファン３１が設けてある。

【００２４】前述のように感光体ドラム２の内部に導い
た気流は、排出ファン３１の動作により感光体ドラム２
のフランジ部材３に形成した出口開口２８、感光体ユニ
ット２０のケース後方にあけた排出口３５、排出ダクト
３２を通して画像形成装置本体外に排出する。

【００２５】このようにコロナ放電器である帯電チャー
ジャ６からコロナ生成物を含む空気を機外に排出する空
気排出経路として感光体ドラム２の内部を用い、別途に
空気排出経路を必要としないので、省スペース化、コス
トダウンが実現する。

【００２６】図４は、オゾン処理手段として感光体ドラ
ム２の内壁に金属酸化物触媒４０を塗布した例を示す図
３のIII−III線に沿う拡大断面図である。この種の画像
形成装置が発生させる濃度のオゾンは人体に対して有害
であるため、オゾンを含む空気を未処理のまま機外に排
出することはできない。そこで空気排出経路を構成する
感光体ドラム２の内壁に金属酸化物触媒４０を塗布する
ことで、感光体ドラム２の内部を通過するときの接触に
よりオゾンを分解させる。反応式は下記の通りである。
なお図中４１は感光体ドラム２の基材、４２は感光層で
あり、基材４１の内側に金属酸化物触媒４０が塗布して
ある。

【００２７】図５は、オゾン処理手段として感光体ドラ
ム２の内部に活性炭フィルタ４５を設けた例を示す斜視
図（Ａ）とV−V線に沿う拡大断面図（Ｂ）である。活性
炭フィルタ４５は、例えば活性炭混抄ペーパを片段ボー
ル積層法によりハニカム形状に成形加工したフィルター
（例えば東洋紡績株式会社製：商品名ＨＰＢフィルタ）
を感光体ドラム２の内径にあわせて円筒形状とし、感光
体ドラム２の内部に挿入、配置する。これにより、気流
に含まれるオゾンがフィルターである活性炭フィルタ４
５に吸着し、機外への放出を防止できる。

【００２８】図６は、オゾン処理手段として感光体ドラ
ム２の内部に金属酸化物触媒フィルタ４６を設けた例を
示す斜視図（Ａ）とVI−VI線に沿う拡大断面図（Ｂ）で
ある。金属酸化物触媒フィルタ４６は、金属酸化物触媒
成分４７を薄壁アルミハニカム基材４８の壁面に塗布し
たフィルター（例えば東洋紡績株式会社製：商品名ＣＡ
Ｏフィルタ）ドラム２の内径にあわせて円筒形状とし、
感光体ドラム２の内部に挿入、配置する。これにより、
気流に含まれるオゾンがフィルターである金属酸化物触
媒フィルタ４６に吸着させて分解し、機外への放出を防
止できる。なお触媒反応は前述の場合と同様である。

【００２９】図７は、図６に示した金属酸化物触媒フィ
ルタ４６のアルミニウム基材４８を、感光体ドラム２の
基材４１（アルミニウム管）と一体化した例を示す拡大
断面図である。アルミニウム素材を図示のような断面形
状に押し出し成形し、円筒外部に感光層４２を形成し、
内壁には金属酸化物触媒成分４７を塗布する。これによ
り、オゾンの吸着、分解だけでなく、オゾンフィルタ内
部の気流による冷却効果が感光体ドラム２の基材４１ま
でおよび、よりいっそうの感光体ドラム２の冷却を実現
できる。

【００３０】

【発明の効果】本発明の画像形成装置は、以上説明して
きたように、感光体内部を、コロナ放電装置内部からコ
ロナ生成物であるオゾンを含む空気を機外に排出する空
気排出経路の一部として用い、いわば感光体をダクトの
一部としたので、別途に空気排出経路を構成する手段を
設けずに済み、省スペース、コストダウンが図れるとい
う効果がある。また、感光体内部に気流が生じることで
感光体の温度上昇も抑えられ、クリーニングで回収した
トナーがいわゆるダマ状になることが原因で生じる異常
画像も防止できるという効果もある。

【００３１】また請求項２ないし５に係る画像形成装置
は、以上説明してきたように、空気排出経路の一部であ
る感光体内部にオゾン処理手段を設けてなるので、オゾ
ン処理のための手段、装置などを別途に設ける必要がな
く、上記共通の効果に加え、さらに省スペース、コスト
ダウンが図れるという効果がある。

【００３２】さらに請求項６に係る画像形成装置は、以
上説明してきたように、金属酸化物触媒フィルタのアル
ミニウム基材を、感光体基材であるアルミニウム管と一
体化することで、上記共通の効果に加え、気流にさらさ
れる表面積が広がり、温度上昇低減効果も上昇するとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施形態の内部
構造を示す部分断面図である。

【図２】図１のII−II線断面図である。

【図３】感光体の斜視図である。

【図４】オゾン処理手段として感光体ドラムの内壁に金
属酸化物触媒を塗布した例を示す図３のIV−IV線に沿う
拡大断面図である。

【図５】オゾン処理手段として感光体ドラムの内部に活
性炭フィルタを設けた例を示す斜視図（Ａ）とV−V線に
沿う拡大断面図（Ｂ）である。

【図６】オゾン処理手段として感光体ドラムの内部に金
属酸化物触媒フィルタを設けた例を示す斜視図（Ａ）と
VI−VI線に沿う拡大断面図（Ｂ）である。

【図７】図６に示した金属酸化物触媒フィルタのアルミ
ニウム基材を、感光体ドラムの基材をなすアルミニウム
管と一体化した例を示す拡大断面図である。

【符号の説明】

１感光体２感光体ドラム３、４フランジ部材５ドラム軸６帯電チャージャ７、８端部材９ケーシング１０チャージワイヤ１１開口部１２現像装置１３現像ローラ１４転写ベルト１５バイアスローラ１７クリーニング部１８ファーブラシ１９クリーニングブレード２０感光体ユニット２１搬送部材２２除電ランプ２３吸引ファン２４吸引ダクト２６外装カバー２７外気取り入れ口２８出口開口２９入口開口３１排出ファン３２排出ダクト３３外装カバー３４排出口３５排出口４０金属酸化物触媒４１感光体ドラムの基材４２感光層４５活性炭フィルタ４６金属酸化物触媒フィルタ４７金属酸化物触媒成分４８薄壁アルミハニカム基材Ｐ記録媒体Ｔ転写部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体、該感光体を一様に帯電させるコ
ロナ放電装置、該コロナ放電装置内部に外部の空気を導
入する空気搬入経路、上記コロナ放電装置内部からコロ
ナ生成物であるオゾンを含む空気を機外に排出する空気
排出経路を備えた画像形成装置において、上記空気排出
経路の一部として上記感光体内部を用いてなることを特
徴とする画像形成装置。
【請求項２】請求項１の画像形成装置において、上記
空気排出経路の一部である上記感光体内部にオゾン処理
手段を設けてなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】請求項２の画像形成装置において、上記
オゾン処理手段として上記感光体内壁に金属酸化物触媒
を塗布してなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】請求項２の画像形成装置において、上記
オゾン処理手段として活性炭フィルタを用いてなること
特徴とする画像形成装置。
【請求項５】請求項２の画像形成装置において、上記
オゾン処理手段として金属酸化物触媒フィルタを用いて
なること特徴とする画像形成装置。
【請求項６】請求項５の画像形成装置において、上記
金属酸化物触媒フィルタのアルミニウム基材を、上記感
光体基材であるアルミニウム管と一体化してなることを
特徴とする画像形成装置。