JP2006018240A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】揮発性有機物とオゾンとを除去する必要がある構成において、フィルタの気密性を必要以上に上げなくても、揮発性有機物の分解除去効率を高めることができる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】画像形成のための放電を行う放電手段と、該放電手段による放電により発生するオゾンと装置本体内から発生する揮発性有機物（ＶＯＣ）の双方を外気に向かって案内する排気部（空気経路部）１０と、を有し、記録材上に画像を形成する画像形成装置において、前記揮発性有機物を分解して除去するためのＶＯＣ酸化触媒フィルタ（第１除去部材）１０１と、オゾンを除去するオゾンフィルタ（第２除去部材）１０３と、を前記排気部１０に順に配置し、前記ＶＯＣ酸化触媒フィルタ１０１を排気方向に対して前記オゾンフィルタ１０３よりも上流側に配置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真方式を採用する白黒又はフルカラーのプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。

近年、電子写真方式を採用する画像形成装置においても、表面をコートしてグロス調やマット調に仕上げたコート紙に画像を形成することによって、高光沢度の画像を出力することができる。そのため、複写機やプリンタ等でもコート紙の需要が高まっている。

ところで、従来の画像形成装置では、オゾンを除去するためにオゾンフィルタを設けてた（特許文献１，２参照）。このような画像形成装置においてコート紙を使用する際には、トナー像をコート紙に熱により定着させる必要がある。

ところが、コート紙が高温に加熱されると、クロロエチレン等の揮発性有機物（以下、「ＶＯＣ」と称する）が発生する場合がある。画像形成装置内で発生するＶＯＣの機外への漏出を抑えるため、画像形成装置内部の熱を外部に排出するため排出経路中にＶＯＣを分解して除去するＶＯＣ除去フィルタを設けることが行われている。

最近は、複写機においても電子写真画質に対応させるためにコート紙が用いられる頻度が高くなってきている。そのため、ＶＯＣの排出量の更なる低減を図ることが必要とされる。ＶＯＣの除去性能を上るために、ＶＯＣ除去フィルタの厚みを厚くする方法や、ＶＯＣ除去フィルタのフィルタ密度を高める方法等によってフィルタの気密性を上げていた。

特開平１１−３１６５２６号公報 特開平０８−０３０１５９号公報

しかし、ＶＯＣ除去フィルタの気密性を上げると、ＶＯＣ除去性能を上げることはできるが、画像形成装置の内部から外部に排気する通気性が低下するために画像形成装置内の昇温が大きくなるという問題が発生する。

一方、画像形成装置内の帯電部材の放電により発生するオゾンを除去するオゾン除去フィルタを設け、このオゾン除去フィルタによってオゾンの外部への排出を防止する必要があり、ＶＯＣ除去フィルタの通気性には制限がある。

ところが、オゾンは酸化剤としての役割を有しているため、画像形成装置内で発生するオゾンによりＶＯＣの分解効率を高めることができる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、揮発性有機物とオゾンとを除去する必要がある構成において、フィルタの気密性を必要以上に上げなくても、揮発性有機物の分解除去効率を高めることができる画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、画像形成のための放電を行う放電手段と、該放電手段による放電により発生するオゾンと装置本体内から発生する揮発性有機物の双方を外気に向かって案内する空気経路部と、を有し、記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
前記揮発性有機物を分解して除去するための第１除去部材と、オゾンを除去する第２除去部材と、を前記空気経路部に順に配置し、前記第１除去部材を排気方向に対して前記第２除去部材よりも上流側に配置したことを特徴とする。

本発明によれば、揮発性有機物を分解して除去するための第１除去部材を排気方向に対してオゾンを除去する第２除去部材よりも上流側に配置したため、装置本体内に発生したオゾンによって揮発性有機物の酸化が促進され、該揮発性有機物が第１除去部材によって効率良く除去され、フィルタの気密性を必要以上に上げなくても、揮発性有機物の分解除去効率を高めることができる。そして、第１除去部材によって分解されなかったオゾンは、第２除去部材によって確実に除去される。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、本発明の最良の実施の形態の一例であって、本発明はそれらの実施の形態により限定されるものではない。

＜実施の形態１＞
本発明に係る画像形成装置を図２の概略断面図に基づいて具体的に説明する。

（リーダ部１）
リーダ部１においては、原稿台ガラス１１上に載置された不図示の原稿は、光源及び反射ミラー群を有する走査光学系１２により光照射され、その反射光は、縮小レンズ１３を介してＣＣＤ１４に結像されて光電変換がなされ、画像情報としてＡ／Ｄ変換された後、この画像情報は画像情報を記憶するメモリへと転送される。

（画像形成部２）
画像形成手段としての画像形成部２について説明する。

先ず、帯電手段としてのコロナ帯電器２４によって放電を伴って像担持体である感光ドラム２３が所定の電位、本実施の形態では−６００Ｖに一様に帯電される。そして、この帯電面に静電潜像形成手段である画像露光装置によって感光ドラム２３上に静電潜像が形成される。

画像露光装置は、レーザードライバにより駆動されるレーザー発光部２１を有し、このレーザ発光部２１は、前記リーダ部１によって読み取られた画像情報に応じたレーザー光を発光する。そして、偏向走査手段であるポリゴンミラー２０の回転によってレーザー光を感光ドラム２３の母線方向に走査し、予め帯電器２４によって所定の電位に帯電された感光ドラム２３面に静電潜像を形成する。本実施の形態では、画像部を露光するものである。

露光部の電位は−１５０Ｖである。そして、この静電潜像は、感光ドラム２３の近傍に設けられた静電潜像を現像する現像手段である現像器２５によって現像される。本実施の形態では、反転現像方式を用いており、現像バイアスは例えば−３００Ｖとなっている。この現像器２５により顕像化されたトナー像は、中間転写体や記録材等の転写材に転写する転写手段としての転写帯電器２６によって用紙Ｓ上に転写される。尚、トナー像転写後に感光ドラム２３面に残留したトナーは、クリーニング手段であるクリーニング器２７によって除去される。

尚、本実施の形態では、放電手段である帯電手段をコロナ帯電器としたが、帯電ローラを用いて放電により像担持体を帯電する構成であっても問題ない。又、同様に、放電手段である転写手段をコロナ帯電器としたが、転写ローラを用いて放電により像担持体上のトナー像を転写材に転写する構成であっても問題ない。

（給送部３）
画像形成装置本体の下部には、用紙Ｓを積載収納した給紙カセット３１が着脱可能に装着されており、この給紙カセット３１内に収容された用紙Ｓは、ピックアップローラ３２によってピックアップされ、搬送ローラ３３及びリタードローラ３４によって１枚ずつ分離されて搬送される。そして、１枚となった用紙Ｓは、レジストレーション部９で斜行補正された後に前記画像形成部２へと搬送される。

（定着部４）
画像形成部２においてトナー像が転写された記録材Ｓは、搬送ベルト８によって定着手段である定着部４に導かれる。定着部４には、発熱体としてのハロゲンヒータを内蔵して用紙Ｓ上のトナー像と接する定着ローラ４１と、この定着ローラ４１を所定の加圧力で加圧して用紙Ｓを挟持搬送するニップ部を形成する加圧ローラ４２が配置されている。用紙Ｓ上の未定着トナーは、定着ローラ４1 と加圧ローラ４２のニップ部を通過することによって熱と圧力が加えられてトナー像の定着を受ける。尚、定着ローラ４１の表面温度がサ目標温度（本実施の形態では２００℃）になるように、サーミスタ等の表面温度検知部材の出力に基づいてハロゲンヒータへの通電が制御される。

ところで、用紙Ｓがコート紙である場合、定着部４によってコート紙の樹脂等の材料が加熱されることによってＶＯＣが発生し易くなる。

通常複写モード（片面複写モード）の場合、定着処理後の用紙Ｓは、外排出ローラ対５によって装置本体外に排出されて積載トレイ７上に積載される。

（両面部６）
両面複写モードの場合には、用紙Ｓは、定着部４の定着ローラ４１と加圧ローラ４２のニップ部を通過した後、スイッチバックローラ対６１に搬送されてその先端と後端及び表と裏が入れ替わる。その後、用紙Ｓは、両面搬送パス６２を通過し、再給送ローラ６３により再び画像形成のためにレジストレーション部９に搬送され、以後、片面複写と同一のプロセスを経て機外に排出される。

ここで、本発明に係る画像形成装置内の空気を外部に向かって排出するための空気経路部である排気部１０について図１を用いて説明する。

（排気部１０）
本画像形成装置は、本体内の空気を排気するための排気部１０を有している。排気部１０は、防塵部材である防塵フィルタ１００と、第１除去部材であるＶＯＣ酸化触媒フィルタ１０１と、送風手段であるファン１０２（例えば大きさが８０ｍｍ×８０ｍｍの四角形状の外枠の中に設けられた羽根が回転する構成のファン）と、第２除去部材であるオゾンフィルタ１０３及び排気口までの空気経路となるダクト１０４で構成されている。

上記ＶＯＣ酸化触媒フィルタ１０１は、白金、パラジウム等の貴金属系又はマンガン、鉄等の卑金属系の酸化触媒を織布、不織布、薄板等の基材で担持して構成されており、ＶＯＣの酸化分解を促進させるフィルタである。尚、ＶＯＣ酸化触媒フィルタ１０１は、ハニカム状構造のフィルタであっても良い。

ここで、本発明のＶＯＣを分解して除去するＶＯＣ酸化触媒フィルタ１０１は、従来からあるオゾンを触媒を用いて分解するオゾンフィルタとは異なるものである。ＶＯＣはオゾンよりも化合物として安定しているため、従来のオゾンフィルタに対して分解、除去効率を高める必要がある。

分解効率を高めるためには、一例として、フィルタに触媒機能を持つとともに、活性炭等の化合物に対して吸着性のある材料によりＶＯＣをフィルタに吸着させる機能を有するものが望ましい。具体的には、触媒層と吸着層を持つフィルタや、触媒フィルタの一部に吸着性を有する材料を塗布する構成といったものである。

即ち、フィルタに触媒だけでなく、活性炭を有する構成にすることで、吸着したＶＯＣを触媒により分解することで、ＶＯＣそのものがフィルタを通過しにくくするものである。又、それ以外に、フィルタの通気性を従来のオゾンフィルタよりも低いフィルタ、例えば、ハニカム形状の目が細かいフィルタや触媒層の厚みが厚いフィルタであっても良い。このように通気性が低下することで、ＶＯＣが通過する時間が多いため、その間で触媒により分解され易くなるからである。

又、オゾンフィルタ１０３は、活性炭を織布、不織布、薄板等の基材に担持させる吸着フィルタやハニカム状構造のフィルタである。尚、オゾンフィルタ１０３は、これらに限定するものではなく、少なくともオゾンを吸着する吸着フィルタや分解によって除去するための触媒フィルタであっても問題ない。

ところで、本実施の形態の排気部１０から排出される空気には、飛散したトナーや画像形成部２の帯電器２４で発生したオゾン、定着部４の熱でコート紙Ｓから発生したＶＯＣ等が含まれている。この空気は、ファン１０２によって飛散トナー、オゾン、ＶＯＣ等がまとめて排気部１０へ導かれ、先ず、排気方向に対して最上流側に位置するフィルタである防塵フィルタ１００を通過することによって飛散トナー等が除去される。

飛散トナー等が除去された後の空気は、次にＶＯＣ酸化触媒フィルタ１０１を通過する。このＶＯＣ酸化触媒フィルタ１０１ではＶＯＣを酸化処理するため、ホルムアルデヒドのような低分子量のＶＯＣでも分解除去される。又、この時点の空気には帯電器２４で発生したオゾンが含まれている。このオゾンは酸化剤であるため、ＶＯＣは酸化触媒フィルタ１０１で分解されるとともに、オゾンによっても分解され、よりＶＯＣの分解効率を高めることができる。

更に、ＶＯＣ酸化触媒フィルタがあると更に分解を促進させることができる。即ち、揮発性有機物は化学的に活性で短寿命の化学種であるラジカルと反応することで、分解されるものである。例えば、トリクロロエチレンは酸化力の非常に強いラジカルと反応して酸化分解する。その結果、分解物は最終的には二酸化炭素と塩化物イオンになる。その際に、酸化力の非常に強いラジカルは、オゾンのような酸化剤と触媒とが反応することで発生するものである。このように、オゾン自体が揮発性有機物を酸化させる効果に併せて、フィルタを触媒フィルタにすることで、更なる揮発性有機物の分解効果を得ることができる。

又、本実施の形態では、送風手段であるファン１０２をＶＯＣ酸化触媒フィルタ１０１より排気方向に対して下流側に設けた。この構成により、ＶＯＣのフィルタの通過を促進させることができ、ＶＯＣがフィルタを通過しないで画像形成装置内に蓄積し、他の部分から洩れることを防止することができる。

更に、ＶＯＣ酸化触媒フィルタ１０１は触媒フィルタである。ＶＯＣを吸着させる吸着式のフィルタは、ＶＯＣの付着量が多くなると吸着能力が低下するために交換が必要となるが、触媒フィルタはＶＯＣの分解による除去機能が長時間持続され、ＶＯＣ酸化触媒フィルタ１０１の交換間隔を長くすることができる。

そして、ＶＯＣ酸化触媒フィルタ１０１で分解されなかったオゾンは、最後にオゾンフィルタ１０３を通過することによって除去され、飛散トナー、ＶＯＣ、オゾン等が除去された清浄な空気のみが装置本体外に排出される。

又、本実施の形態では、オゾンとＶＯＣをまとめて空気経路部に集める構成を採用したが、図１（ｂ）に示すように、１つの空気経路（ダクト）を設けて、コロナ帯電器２４からオゾンを吸い込む第１吸い込み口とそれとは別にＶＯＣの発生部である定着部４からＶＯＣを吸い込む第２吸い込み口をそれぞれその空気経路に設ける構成を採用しても良い。

このように、本発明によれば、揮発性有機物とオゾンとを除去する必要がある構成において、フィルタの気密性を必要以上に上げなくとも、揮発性有機物の分解除去効率を高めることができる。

＜実施の形態２＞
次に、本発明に係る排気部１０を装着した画像形成装置の実施の形態２を図３に基づいて説明する。尚、図３においては、図１に示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての説明は省略する。

（排気部１０）
本実施の形態では、前記実施の形態１におけるＶＯＣ酸化触媒フィルタ１０1 に代えて異なる触媒フィルタ１０５を配置している。この触媒フィルタ１０５は、ＶＯＣの酸化分解除去能力だけでなく、オゾンの酸化分解除去能力に優れているものである。

上記触媒フィルタ１０５は、二酸化マンガンや酸化ニッケル等のオゾン分解触媒を織布、不織布、薄板等の基材で担持したもので良いが、これに限定されるものではない。

前記実施の形態１と同様に、装置本体内の空気は、ファンモータ１０２によって排気部１０へ導かれ、先ず、防塵フィルタ１００を通過することによって飛散トナーが除去される。

そして、飛散トナーが除去された空気が触媒フィルタ１０５を通過することによって、帯電器２４で発生したオゾンが分解されてラジカルが発生し、ラジカルがＶＯＣを酸化する。本実施の形態では、実施の形態１よりもよりオゾンの酸化分解除去能力を高めたものであるため、このラジカルの発生を促進させることができ、その結果、ホルムアルデヒドのような低分子量のＶＯＣを分解することが可能である。

そして、触媒フィルタ１０５では分解し切れなかったオゾン等は異なるオゾンフィルタ１０３に除去され、飛散トナー、ＶＯＣ、オゾン等が除去された清浄な空気が装置本体外に排出される。尚、このオゾンフィルタは、オゾンをフィルタの基体に吸着させるタイプの吸着フィルタ又はオゾンを分解する触媒フィルタの何れであっても問題ない。

＜その他の実施の形態＞
以上説明した防塵フィルタ１００、ＶＯＣ酸化触媒フィルタ１０１、ファンモータ１０２、オゾンフィルタ１０３、ダクト１０４の配置や空間については限定するものではなく、例えば、図４（ａ）〜（ｃ）に示すような配置や形状を採用しても良い。

図４（ａ）は防塵フィルタ１００を省略した構成であっても、本発明の効果を得ることができるのは当然である。

図４（ｂ）はＶＯＣ酸化触媒フィルタ１０１とオゾンフィルタ１０３を近接配置し、これらの上流にファンモータ１０２を配置した例である。この配置により、送風手段であるファンの負担が軽くなることで、画像形成装置内からオゾン、ＶＯＣを画像形成装置内から吸引する力を高めることができる。

図４（ｃ）はオゾンフィルタ１０３の排気方向の下流側にファン１０２を配置した例を示す。この配置により、ファン１０２によりオゾンとＶＯＣの吸引力が高まることで、空気がオゾンフィルタ、ＶＯＣフィルタの通過性を高められ、画像形成装置の空気の排気性を高めることができる。

又、上記実施の形態では、オゾンとＶＯＣをまとめて空気経路部に送り込む構成を採用したが、図４（ｄ）に示すように、画像形成部２からのオゾンを含む空気Ａo と定着部４からのＶＯＣを含む空気Ａvco を異なるダクトによって収集した後に合流させ、その後にＶＯＣ酸化触媒フィルタ１０１とオゾンフィルタ１０３を通過させるよう構成しても良い。

又、上記実施の形態では、本発明を用いた構成の空気経路部が画像形成装置の外部の近傍の排気部に設けられた構成を採用したが、勿論、その位置に限定されることなく、排気部から離れた部分の空気経路部に設けても問題ない。

又、ＶＯＣ酸化触媒部とオゾン除去部を排気方向に順に有した一体型のフィルタを用いても良い。即ち、排気方向に対して、オゾン除去手段の上流にＶＯＣ酸化手段を配置すれば同様の効果を得ることができる。

複数の排気部を有する場合、全ての排気部において本発明の排気部１０を適用することによって、ＶＯＣとオゾンの装置本体外への排出を確実に防ぐことができる。又、本発明の排気部１０を主にＶＯＣが排出される排気部１つにしても良い。その場合は、その他をオゾンフィルタのみにすることによって装置本体のコストダウンが可能となる。

（ａ）は本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の排気部の概略断面図、（ｂ）実施の形態１に係る異なる空気経路を示す断面図である。 本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の概略断面図である。 本発明の実施の形態２に係る画像形成装置の排気部の概略断面図である。 （ａ）は防塵フィルタを除いた排気部の他の構成例を示す概略断面図、（ｂ）はファンの配置をＶＯＣ除去フィルタよりも上流側に配置した排気部の他の構成例を示す概略断面図、（ｃ）はファンの配置をオゾン除去フィルタよりも下流側に排気部の他の構成例を示す概略断面図、（ｄ）は異なる空気経路部の構成例を示す概略断面図である。

符号の説明

１ リーダ部
２ 画像形成部
４ 定着部
８ 搬送ベルト
９ レジストレーション部
１０ 排気部（空気経路部）
１１ 原稿台ガラス
１２ 走査光学系
１３ 縮小レンズ
１４ ＣＣＤ
２０ ポリゴンミラー
２１ レーザー発光部
２３ 感光ドラム（像担持体）
２４ コロナ帯電器（帯電手段）
２５ 現像器
２６ 転写帯電器（帯電手段）
２７ クリーニング器
３１ 給紙カセット
３２ ピックアップローラ
３３ 搬送ローラ
３４ リタードローラ
４１ 定着ローラ
４２ 加圧ローラ
１００ 防塵フィルタ
１０１ ＶＯＣ酸化触媒フィルタ（第１除去部材）
１０２ ファン
１０３ オゾンフィルタ（第２除去部材）
１０４ ダクト（空気経路）
１０５ 触媒フィルタ

Claims (8)

1. 画像形成のための放電を行う放電手段と、該放電手段による放電により発生するオゾンと装置本体内から発生する揮発性有機物の双方を外気に向かって案内する空気経路部と、を有し、記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
   前記揮発性有機物を分解して除去するための第１除去部材と、オゾンを除去する第２除去部材と、を前記空気経路部に順に配置し、前記第１除去部材を排気方向に対して前記第２除去部材よりも上流側に配置したことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１除去部材を触媒フィルタで構成したことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 防塵するための防塵フィルを排気方向に対して第１除去部材の上流側に設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記放電手段は、像担持体上に静電潜像を形成するために該像担持体を帯電することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の画像形成装置。
5. 前記放電手段は、像担持体上に形成されたトナー像を放電により転写材に転写することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の画像形成装置。
6. 帯電手段から発生するオゾンを前記空気経路部に向かわせる第１空気経路と装置本体内の揮発性有機物を前記空気経路部に向かわせる第２空気経路とを設け、これらの第１及び第２空気経路を排気方向に対して前記空気経路部よりも上流側で合流させたことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の画像形成装置。
7. 前記空気経路部に、外気に向かって空気を送風する送風部材を設けたことを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の画像形成装置。
8. 前記送風部材を排気方向に対して前記第１除去部材よりも下流側に配置したことを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。

Images