JP2006251738A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to an image forming apparatus provided with means for removing nitrogen oxides generated by a charger.
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。 In image forming apparatuses such as printers, copiers, and facsimiles using a photoconductor, the surface of the photoconductor is charged by a charger. When a charger is used, nitrogen oxides (NOx) and ozone (O 3 ) are generated by the discharge. In particular, when a corona charger (corona discharger) using corona discharge is used as the charger, the amount of nitrogen oxides or ozone generated is greater than when a charging roller or a charging blade is used.
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。 Nitrogen oxide or ozone reacts with moisture in the air to form nitric acid or a nitrate film on the photoreceptor. These nitric acid and nitrate films cause image deterioration such as image flow.
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。
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。
However, according to the above-mentioned
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。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of decomposing ozone and nitrogen oxide generated during charging with a simple configuration.
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。 The present invention provides an image forming apparatus in which a toner image is formed on a movable image carrier surface by charging, exposure, and development, and the toner image is transferred to a transfer member to form an image. A charging means for charging the image carrier, a pre-exposure means for neutralizing the surface of the image carrier after the transfer and before the charging by light irradiation, and a blocking position for shutting off the surface of the image carrier and the charging means. A shutter member that opens between the surface of the image carrier and the charging unit and takes a retreat position between the surface of the image carrier and the pre-exposure unit, and the shutter member includes: A light transmitting portion that allows light emitted from the pre-exposure means to pass through and illuminate the surface of the image carrier when disposed at the retracted position; and when disposed at the retracted position, The light emitted from the pre-exposure means is irradiated. Has a photocatalyst activated, the Te, and wherein the.
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。 According to the present invention, the shutter member has the light transmission part and the photocatalyst, and can take the blocking position and the retracted position. The shutter member disposed at the blocking position blocks between the surface of the image carrier and the charging unit, so that nitrogen oxides and ozone generated by the charging unit move to the image carrier side and adhere to the image carrier. Can be mechanically (physically) prevented, and nitrogen oxides and ozone can be chemically decomposed by the photocatalyst. On the other hand, the shutter member disposed at the retracted position allows the light transmitted from the pre-exposure means to pass through the light transmitting portion and irradiate the image carrier to eliminate static electricity. Similarly, light energy is supplied to the photocatalyst by the light generated from the pre-exposure means in the shutter member disposed at the retracted position.
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。 That is, the shutter member arranged at the blocking position physically and chemically prevents the attachment of nitrogen oxides and ozone to the image carrier, and the shutter member arranged at the retracted position hinders pre-exposure. In addition, light energy is supplied to the photocatalyst. In this way, even when the retracting position of the shutter member is set between the surface of the image carrier and the pre-exposure means, and the space is used efficiently, the shutter member does not interfere with the pre-exposure, By using the pre-exposure means as a light source for applying light energy to the photocatalyst, the configuration can be simplified.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, what attached | subjected the same code | symbol in the same drawing or a different drawing performs the same structure or the same effect | action, The duplication description is abbreviate | omitted suitably about these.
<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。
<
FIG. 1 shows an image forming apparatus to which the present invention can be applied. The image forming apparatus shown in FIG. 1 is an electrophotographic image forming apparatus. FIG. 1 shows a vertical section of the image forming apparatus as viewed from the front side, that is, from the side where a user or service person is located when operating the image forming apparatus. It is a schematic diagram equivalent to a surface view. Examples of the image forming apparatus to which the present invention can be applied include a printer, a copying machine, a facsimile machine, and a complex machine of these.
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。
The image forming apparatus shown in FIG. 1 includes a drum-shaped electrophotographic photosensitive member (hereinafter referred to as “photosensitive drum”) 1 as an image carrier inside a main body frame (image forming apparatus main body). Around the
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。
As the
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。
As the
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。
As the
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。
The developing device 4 develops the electrostatic latent image. The developing device 4 includes a developing
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。
The transfer member 5 transfers the toner image on the
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。
The cleaning device 6 cleans the surface of the
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。 On the other hand, the recording material P after the toner image is transferred is conveyed to a fixing device (not shown). The fixing device includes a fixing roller (not shown) and a pressure roller (not shown) pressed against the fixing roller, and a fixing nip portion (not shown) is formed between the two rollers. . The recording material P after transfer of the toner image is heated and pressurized by a fixing device when passing through the fixing nip portion. As a result, the toner image is fixed on the recording material P.
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。
A series of image forming processes described above, that is, charging by the
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。
In the above-described image forming apparatus, when the surface of the
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。
In the present invention, the effect of the
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。
As shown in FIG. 1, an image forming apparatus to which the present invention can be applied includes a
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。
As the
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。
Air in the vicinity of the
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
Further, the
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。
Further, when titanium dioxide is used as the
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。
2 is a control block diagram of the
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。
As shown in FIG. 2, the
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。
Next, the
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。
Nitrogen oxide flowing in the direction of arrow a in the
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。
The
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。
According to the present embodiment, as described above, the
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。
On the other hand, the
<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。
<
FIG. 4 shows a circuit diagram for driving the
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。
As shown in FIG. 5, the entire
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。
Moreover, each LED which comprises the 1st
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。
FIG. 7 shows operation timings of the
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。
The second
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。
By such control of the second
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。
According to the present embodiment, the
<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。
<
This embodiment is an example in which a
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。
FIG. 9 shows the configuration of the image forming apparatus shown in FIG. 8, based on the output of the
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。
The operation timing when the humidity is low is the same as that shown in FIG. That is, the operation timings of the
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。
Here, as shown in FIG. 9, the operation timing of the
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。
Each timing when the
<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。
<Embodiment 4>
10, 11, and 12 show this embodiment. FIG. 10 is a control block diagram showing a configuration for changing the control of the first
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。
FIG. 11 is a diagram showing a circuit configuration of the
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。
FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the humidity (horizontal axis) and the amount of light (vertical axis) of the second
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
1 Photosensitive drum (image carrier)
2 Charger (charging means)
3 Exposure device 4 Development device 5 Transfer member 6
30a 1st
33 Humidity sensor
Claims (11)
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。 In an image forming apparatus for forming a toner image on a surface of a movable image carrier by charging, exposure, and development, and transferring the toner image to a transfer target to form an image.
Charging means for charging the surface of the image carrier;
Pre-exposure means for neutralizing the surface of the image carrier after the transfer and before the charging by light irradiation;
A blocking position for blocking between the surface of the image carrier and the charging unit, and opening between the surface of the image carrier and the charging unit to retract between the surface of the image carrier and the pre-exposure unit. A shutter member that takes a retracted position to be
The shutter member is
A light transmission part that allows the light emitted from the pre-exposure means to pass through and illuminate the surface of the image carrier when disposed at the retracted position;
A photocatalyst that is activated by being irradiated with light emitted from the pre-exposure means when arranged at the retracted position;
An image forming apparatus.
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The shutter member is disposed at the retracted position when charged by the charging means, and is disposed at the blocking position when not charged.
The image forming apparatus according to claim 1.
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。 The photocatalyst is titanium dioxide;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
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。 The pre-exposure means includes a first light source having a first light wavelength region for neutralizing the surface of the image carrier, and a light wavelength shorter than the first wavelength region for activating the photocatalyst. A second light source having a second wavelength region of the region,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
ことを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 The pre-exposure means turns on the first light source and turns off the second light source during charging by the charging means.
The image forming apparatus according to claim 4.
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。 A duct that forms a flow path that guides air in the vicinity of the charging means, a fan that generates a flow of air inside the duct, and a filter that is disposed in the flow path inside the duct,
The duct covers the periphery of the charging means and has an opening in a portion facing the surface of the image carrier,
The shutter member closes the opening when disposed in the blocking position;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
ことを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。 When the shutter is in the retracted position, the fan is kept on.
The image forming apparatus according to claim 6.
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。 A humidity sensor for detecting the humidity around the image carrier;
Control means for controlling the operation time of the fan and the opening and closing time of the shutter member based on the detection result of the humidity sensor,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
ことを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。 The control means controls a light emission time of the second light source based on a detection result of the humidity sensor.
The image forming apparatus according to claim 8.
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。 The control means controls a light amount of the second light source based on a detection result of the humidity sensor;
The image forming apparatus according to claim 8, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
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。
The control means rotates the image carrier during a light emission period of the second light source.
11. The image forming apparatus according to any one of 8 to 10, wherein:
Priority Applications (1)
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JP2010113080A (en) * | 2008-11-05 | 2010-05-20 | Canon Inc | Charging apparatus |
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- 2005-03-14 JP JP2005072076A patent/JP2006251738A/en active Pending
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