JP2007155888A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
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。
BACKGROUND OF THE
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。 In an image forming apparatus using an electrophotographic process, such as an electrophotographic copying machine, an electrostatic printer, or a facsimile, first, a photosensitive member is uniformly charged (primary charging), and then a laser beam or the like is imaged on the surface of the photosensitive member. Irradiation is performed according to information to form an electrostatic latent image, and toner is supplied to form a toner image.
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。 Further, the toner image is transferred to an image forming member and then fixed by heat or the like to obtain a final image. At this time, the image forming apparatus includes a charging unit, a transfer unit, and a charge removing unit for removing toner remaining on the photoconductor after the image transfer. For each of these parts, a corona discharge method is often used in which a high voltage is applied to a discharge wire placed in a longitudinal direction perpendicular to the rotation direction of the photoconductor in order to apply a constant electrostatic charge to the photoconductor or image forming member. ing.
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。 However, this corona discharge generates discharge products such as ozone and NOx.
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。 If ozone accumulates in the image forming apparatus at a high concentration, the deterioration of the photoconductor and the like is promoted, and if ozone at a high concentration is discharged into the image forming apparatus, adverse effects on the human body such as odor and allergies may be considered.
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。 On the other hand, when NOx adheres to a discharge wire or the like, the discharge becomes unstable, charging unevenness occurs, and image deterioration can be considered. Furthermore, after adhering to the surface of the photoconductor, when it is combined with moisture in the air, the resistance value is lowered, so that a phenomenon (image flow) that disturbs the electrostatic image occurs and the image is deteriorated.
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。 For this reason, in the conventional image forming apparatus, after the air around the photosensitive member is sucked by a large capacity fan, the ozone treatment is performed by discharging the air through the ozone filter.
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。 For NOx, the deposit on the discharge wire is cleaned and removed at regular intervals by applying a wire cleaning member. Measures are taken such as NOx adhering to the photoconductor is scraped little by little during cleaning, or the photoconductor is kept at a certain temperature or higher by a heater or the like to make it difficult to combine with moisture.
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。 However, all of the above methods still have problems such as an increase in cost, deterioration of filters and photoconductors, and increase in energy consumption due to large capacity fans and heaters.
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。 On the other hand, in recent years, development of photocatalytic materials having an action of adsorbing and decomposing ozone and NOx has been accelerated.
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)。
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。 In the conventional image forming apparatus, a stable charged state of the photosensitive member is maintained by flowing a constant discharge current (shield current) from the discharge wire to the shield casing. However, in the arrangement method of the photocatalytic material, the resistance value of the shield casing surface is changed by applying a semiconductor material such as titanium oxide to the surface facing the wire, so that a stable shield current cannot be maintained, and the charging of the photoconductor is not possible. Can also become unstable.
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。 In order to prevent this, a means for allowing a larger current to flow and stabilizing the discharge current can be considered, but for this purpose, an increase in the size and cost of the high-voltage power source cannot be avoided.
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。 In addition, a means for reducing the area to which the photocatalytic substance is added and providing a portion where the shield casing and the discharge wire are directly opposed to each other and allowing a discharge current to flow through the directly opposed portion can be considered. However, in this case, the discharge state cannot be stabilized with respect to the configuration using the conventional high-voltage power supply unless the shield casing portion is exposed except for the photocatalytic substance over a certain area.
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。 In an experiment in our copier, stable discharge conditions as before could not be maintained unless the photocatalyst material arrangement area was reduced to 50% or less of the discharge area in the length direction.
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。
That is, it is assumed that the
L1 ≦ L2
Therefore, it is impossible to decompose ozone and NOx generated in this region.
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。
In addition, since partial discharge abnormality occurs in the photocatalyst
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。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus that efficiently decomposes ozone and NOx at a discharge location by a photocatalyst and stably discharges the photosensitive member at the discharge location. To do.
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。 The first aspect of the present invention is to provide an opening through which the shield casing surface is exposed at predetermined intervals when the photocatalytic substance is formed on the inner surface of the charger casing.
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。 According to a second embodiment of the present invention, a photocatalytic substance is provided in a non-image forming region on the inner surface of a charger casing, and air is blown to a position opposite to the longitudinal direction so that air in the casing is blown to the photocatalyst. The fan is arranged.
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。 That is, the technical contents of the present invention can solve the above-described problems by including the following configuration.
(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。 (1) Provided with a charging means in which a discharge wire is housed in a predetermined casing and a photocatalytic substance for decomposing a discharge product is disposed, and is input from the outside onto a moving photoreceptor uniformly charged by the charging means. An electrostatic latent image is formed by sequentially irradiating laser light modulated based on the source image data, and then a toner image is formed on the photosensitive member by supplying heat-meltable toner to the electrostatic latent image. In the image forming apparatus for forming an image, the photocatalytic substance is disposed within a range in which the charged state of the photoconductor can be stably maintained.
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。 According to the present invention, since the photocatalytic substance for decomposing the discharge generation substance is arranged so as not to disturb the discharge state, the discharge generation substance such as ozone and NOx can be efficiently decomposed and the photosensitive member or the image forming member. Can be stably charged.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
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。
First, FIG. 4 is a block diagram of the main part of a full-color printer which is an example of an image forming apparatus according to the present invention. A photosensitive drum (hereinafter simply referred to as “photosensitive member”) 1 as an image carrier is provided so as to be rotated in the direction of arrow A by a motor (not shown). Around the
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。
The
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。
The developing
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。
The toner images of the respective colors developed on the
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。
A
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。
The recording paper drawn from the
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。
In the color printer configured as described above, an image is formed as follows. First, a voltage is applied to the
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。
The
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。
A developing bias set in advance for each color is applied to the developing roller of the developing
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。
In full-color printing, toners of four colors are superimposed on the belt and then transferred onto the recording paper. The toner remaining on the
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。
FIG. 1 is a schematic view of a
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。 FIG. 1A is an overall view of the charger in the longitudinal direction of the photoconductor, 101 is a discharge wire, and 102 is a shield casing.
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。
FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line bb ′ of FIG. 1A. The
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。
Also, a
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。
FIG. 1C is a detailed schematic view of the inner surface of the casing in the longitudinal direction. The
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。
However, as described in the section of the problem here, the total area S1 and the opening S2 of the photocatalytic substance are approximately S1 ≦ S2
Set to
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。 Further, the opening width W1 and the distance between the openings, that is, the photocatalyst width W2, are determined as appropriate so as not to cause a problem on an image in which discharge instability is generated at a minute portion.
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。 As described above, it is possible to prevent the deterioration of the image by effectively decomposing the discharge generating substance that causes the image deterioration and stably charging the photosensitive member.
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。
FIG. 2 is a schematic diagram of the arrangement of the photocatalytic substance in the
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。
As long as the discharge (shield current) to the
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。
Alternatively, the same effect can be obtained even if the
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。
However, even in this case, as in Example 1, the total area S1 and the opening S2 of the photocatalytic substance are approximately S1 ≦ S2.
Set to
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。
FIG. 3 is a schematic view of the arrangement of the photocatalytic substance in the
図1と同等の構成材には同一番号を付してある。 Constituent materials equivalent to those in FIG.
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))。
The photocatalytic substance is disposed in the
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。
Therefore, since the
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。
At the other end of the
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。
When the
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。
Therefore, generated substances such as ozone and NOx generated during the discharge of the
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。
Here, generation of an image stream or the like can be prevented by decomposing ozone and NOx by the
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。
In the above embodiment, an example in which the present invention is applied to the
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)
Transfer of toner image from photoconductor to image forming member and separation of image forming member after transfer
(Charging of the image forming member)
And charge removal of residual toner on the photoconductor after image transfer (charging of photoconductor)
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。 It is obvious that a similar structure can be constructed where a discharge product harmful to these other chargers is generated.
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)
1
101
Claims (5)
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。 A charging unit in which a discharge wire is housed in a predetermined casing and a photocatalytic substance for decomposing a discharge product is disposed. A source input from the outside on a moving photoreceptor uniformly charged by the charging unit An electrostatic latent image is formed by sequentially irradiating laser light modulated based on image data, and then a toner image is formed on the photoreceptor by supplying heat-meltable toner to the electrostatic latent image. In the image forming apparatus,
The image forming apparatus, wherein the photocatalytic substance is disposed within a range in which the charged state of the photoconductor can be stably maintained.
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