JP2015018011A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ダクト内の圧力損失を増大することなく低コストでオゾンフィルタへの負荷を低減し、オゾンフィルタの長寿命化、オゾン排出量低減を図ると共に、オゾンフィルタ連続使用によるオゾン分解率低減を抑制する。【解決手段】感光体側排気ダクト１、定着側排気ダクト５、排気ダクト３、排気ファン２、開閉部材７ａ、７ｂ、迂回ダクト６、隔壁８Ａ、８Ｂ全体の長さ方向に渡り複数に分割されて形成された開閉可能な分割隔壁８ａ、８ｂ、オゾン濃度検出手段１１、触媒温度検出手段１２、フィルタ温度検出手段１３、定着側排気ダクト５と排気ダクト３と迂回ダクト６との内表面に塗付された触媒１５を有し、制御手段１４は、オゾン濃度検出手段１１と触媒温度検出手段１２とフィルタ温度検出手段１３とにより検出された情報（信号）に基づいて、開閉部材７ａ、７ｂ、分割隔壁８ａ、８ｂの開閉を制御する。【選択図】図４

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ、プロッタ等またはそれら複数の機能を備えた複合機等の、静電複写プロセスを有する画像形成装置に関する。

従来の画像形成装置では、帯電チャージャを用いて感光体表面を帯電させる際に、オゾンや窒素酸化物を生じさせることは周知である。このオゾンを除去するため、従来では、オゾンを含んだ空気（オゾンエアー）を所定流路内に導くと共に、この流路内に設けたオゾンフィルタによってオゾンを除去している。
また、従来では、オゾンフィルタの後段に、オゾン分解剤を収容した分解剤収容器を設け、ここでオゾンフィルタによって除去しきれなかったオゾンを分解する技術も知られている。また、オゾンフィルタの上流側にオゾンセンサを配置し、温度もしくはオゾンの検出量に応じて、オゾン分解剤収納容器の開口部の面積の変化や、ヒータを用いて排気ダクト内雰囲気温度を上昇させ、それによって画像形成装置本体外へのオゾン排出量を制御するという技術も知られている。さらに、排気ダクト内に触媒を設け、定着ローラ近辺にオゾンを含んだ空気を導くことにより、オゾン分解率を上昇させる技術も知られている（例えば、特許文献１、２参照）。

特許文献１には、オゾン除去効果を向上すると共に、オゾン除去フィルタで除去するオゾン量を低減してオゾン除去フィルタの長寿命化を達成する目的で、次の構成が開示されている。すなわち、感光体周りで発生したオゾンを含んだエアーを定着上部の排気ダクトに導き、前記エアーを加熱すると共に、ダクト内にオゾンを分解する触媒を塗布し、オゾン除去効果を高める構成が開示されている。

特許文献２には、各部材から発生する熱やオゾン等を効率よく排出できるようにする目的で、放電装置が作動する場合にのみオゾン分解フィルタを介して排出させるような空気排出経路切換え手段を持つ構成が開示されている。

しかしながら、特許文献１記載の技術では、定着ローラ上方の排気ダクトに印刷開始時から感光体側のオゾンを含んだ空気を流し続けても、排気ダクト内がオゾンを分解するのに充分な熱を蓄えるのに時間が掛かる。すなわち、定着ローラ上方の排気ダクト内が定着ローラの熱で充分に加熱されていない状態にあるため、排気ダクト内が温まり難く、触媒によるオゾンの充分な分解効果が望めないという問題がある。

また、特許文献２記載の技術では、オゾン濃度や温度の検知を行っていないため、オゾンフィルタは一般的に高温時の除去率は高く、低温時ではオゾン除去率が低減するという問題は解消できていない。さらに、１つのオゾン分解フィルタのみでオゾンを除去しているため、画像形成装置において大量の連続印刷を実施した際に、時間経過に従いオゾンは大気中に漏れ出していく傾向にある。そのため、使用者及び周囲の人にオゾン臭による不快感を与えかねないという問題がある。

近年では環境問題が重要視されているため、年々オゾンの排出量が厳しく制限されてきている。現状でもオゾンフィルタによるオゾンの除去率は最大９６％程度である。従来の画像形成装置では、オゾンフィルタを介してオゾンエアーを放出するようにしたものであっても、オゾンフィルタの劣化によってオゾン除去率が低下し、装置から外部へと放出されるオゾン濃度値が次第に高まってゆくという事態を考慮していないのが現状である。
そのため、本体寿命の長い画像形成装置においては、オゾンフィルタの定期的な交換が必要となる。頻繁なフィルタの交換は、画像形成装置のランニングコストを引き上げることになり、好ましくなく、且つ簡便性に欠ける。また、オゾンフィルタは一般的に高温時の除去率は高く、低温時ではオゾン除去率が低減することが知られている。それ故に、現在のオゾンフィルタの使用条件では、外気の影響を受け易い位置に設けられているため、低温環境下での使用時にオゾン除去率が低下し、使用環境、使用者に悪影響を与える虞がある。
さらに、オゾンフィルタはオゾンを連続的に分解し続けた際に、時間経過に比例してオゾン分解率が低下することが知られている。従って、画像形成装置において大量の連続印刷を実施した際に、時間経過に従いオゾンは大気中に漏れ出していく傾向にあるため、使用者及び周囲の人にオゾン臭による不快感を与えかねない。これらを解消するオゾン排気量を低減する従来技術として、オゾンフィルタを排気ダクト出口だけでなく、ダクト内にもう一つ設けることで排気オゾン量を低減する技術が存在するが、フィルタをさらに設けることで圧力損失が大きくなることが懸念される。

本発明は、上記事情に鑑み、ダクト内の圧力損失を増大することなく低コストでオゾンフィルタへの負荷を低減し、オゾンフィルタの長寿命化、オゾン排出量低減を図ると共に、オゾンフィルタ連続使用によるオゾン分解率低減を抑制することを目的とする。

上記課題を解決するとともに上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、像担持体の表面を帯電させる放電部及び熱定着部を有する画像形成装置において、入口が前記放電部に向けて設けられ、該放電部で発生したオゾンを含む空気を前記入口から出口に導く第１のダクト部と、入口が前記熱定着部の上方に設けられ、前記熱定着部で発生した空気を前記入口から出口に導く第２のダクト部と、第１のダクト部及び第２のダクト部の前記各出口からの前記各空気を合流し装置本体外に排出する第３のダクト部と、第１のダクト部、第２のダクト部及び第３のダクト部内に前記装置本体外に向かう気流を発生させる気流発生手段と、第１のダクト部の空気流路を開閉する第１の開閉部材と、第１のダクト部と第２のダクト部とを隔てる隔壁に設けられ、第１のダクト部と第２のダクト部とを選択的に連通する開閉可能な第２の開閉部材と、第２のダクト部及び第３のダクト部の内表面に塗布され、少なくとも前記オゾンを分解する触媒と、第３のダクト部の空気流路に設けられ、前記オゾンを吸収するオゾンフィルタと、前記オゾンフィルタの下流側に設けられ、前記オゾンの濃度を検出するオゾン濃度検出手段と、前記オゾンフィルタの温度を検出するフィルタ温度検出手段と、前記触媒の温度を検出する触媒温度検出手段と、前記オゾン濃度検出手段と前記フィルタ温度検出手段と前記触媒温度検出手段とからの検出情報に基づき、第１の開閉部材及び第２の開閉部材の開閉を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、各ダクト部内の圧力損失を増大することなく低コストでオゾンフィルタへの負荷を低減し、オゾンフィルタの長寿命化及びオゾン排出量低減を図れると共に、オゾンフィルタ連続使用によるオゾン分解率低減を抑制することができる。

従来の排気ダクトを備えた画像形成装置の概略的な装置構成を示す正面図である。 図１の排気ダクト内等の空気の流れを示す平面図である。 図１の排気ダクトの外観斜視図である。 第１の実施形態を示すオゾン分解機構の模式的な一部断面平面図である。 第１の実施形態の開閉部材が閉じ、分割隔壁が開放された状態を示すオゾン分解機構の模式的な一部断面平面図である。 （ａ）は分割隔壁の外観形状の斜視部及び揺動軸の下端部の断面形状を拡大して示す底面図、（ｂ）は分割隔壁の揺動開閉機構を示す要部の平面図である。 第１の実施形態の主な動作フローを示すフローチャートである。 変形例１の分割隔壁の揺動開閉機構を示す要部の斜視図である。 変形例２のオゾン分解機構を定着装置に関して定着側排気ダクト、迂回ダクトの横方向から見た要部の断面図である。

以下、図を参照して実施例を含む本発明の実施の形態（以下、「実施形態」という）を詳細に説明する。各実施形態等に亘り、同一の機能及び形状等を有する構成要素（部材や構成部品）等については、混同の虞がない限り一度説明した後では同一符号を付すことによりその説明を省略する。

まず、図１〜図３を参照して、従来の排気ダクトを備えた画像形成装置の一例について説明する。図１は従来の排気ダクトを備えた画像形成装置の概略的な装置構成を示す正面図、図２は図１の排気ダクト内等の空気の流れを示す平面図、図３は排気ダクトの外観斜視図である。
図１及び図２において、５００は従来のオゾン分解機構を備えた電子写真方式の画像形成装置を示す。なお、括弧を付して示す１００は、後述の第１の実施形態等が適用された画像形成装置を表わしている。

画像形成装置５００の装置本体５０１内には、像担持体の一例としてのドラム状の感光体７０が配置されている。感光体７０の周りには、感光体７０の矢印で示す時計回りの回転方向に順に、放電部の一例としての帯電チャージャ７２を備えた帯電装置７１、レーザ光Ｌを出射する露光装置(図示せず)、現像装置７３、転写装置７４、クリーニング装置７５が配置されている。画像形成部７６は、帯電装置７１、上記露光装置、現像装置７３、転写装置７４、クリーニング装置７５で構成されている。

画像形成部７６では、周知の静電複写プロセスによってシート（図示せず）にトナー画像が形成される。すなわち、帯電装置７１の帯電シャージャ７２よるコロナ放電によって、感光体７０の外周表面を一様に帯電させる帯電工程が行われる。次いで、図示しない原稿読取装置で読み取った読取り内容に応じてレーザ光Ｌを感光体７０の表面に照射してレーザ書込装置(図示せず)で書込みを行い、感光体７０の表面に静電潜像を形成する露光工程が行われる。次いで、現像装置７３で感光体７０上の静電潜像にトナーを付着してその静電潜像を可視像化する現像工程が行われる。

感光体７０の表面に付着したトナー画像は、ベルト式の搬送装置７７を備えた転写装置７４によって図示しないシートに転写される。トナー画像転写後の感光体７０表面は、残留トナー等をクリーニング装置７５で除去して清掃し（クリーニング工程）、図示しない除電装置で除電して、その後の再度の画像形成に備える。

一方、トナー画像転写後のシートは、ベルト式の搬送装置７７で搬送して熱定着部としての定着装置７８に入れ、加熱源としてのヒータを備えた定着ローラ７９と加圧ローラ８０とで熱と圧力とを加えてトナー画像を定着する。その後、排紙路８１を通して、例えば装置本体に取り付けた不図示の排紙トレイ上に排出する。なお、定着装置７８は広義の熱定着部として機能し、定着ローラ７９は加熱源としてのヒータを備えていることにより狭義の熱定着部として機能する。

上記背景技術で説明したように、感光体表面に電荷を付与して帯電させる方法として、放電ワイヤなどの放電電極を備えた帯電チャージャを用いたコロナ放電が現在最も多く使用されているが、その放電の際に原理的にオゾンが多かれ少なかれ発生する。オゾンは、その生成過程で毒性のある二次生成物を生成せず、安全性の高い気体であるが、濃度が高い場合には、強い異臭を放ち、極めて濃度が高い場合は強い毒性を示す特性を持つ。そのため、コロナ放電で発生したオゾンが該画像形成装置外に排出された場合、使用者及び周囲の人にオゾン臭による不快感を与えかねない。さらに近年では環境問題が重要視されているため、年々オゾンの排出量が厳しく制限されてきている。したがって、画像形成装置の外に多量のオゾンが排出されることを防止するため、画像形成装置内でオゾンを分解する機構を採用する必要がある。

従来のオゾン分解機構４００は、感光体７０の上方に配置された帯電装置７１の帯電シャージャ７２に向けて外気を送風する送風ファン８２と、送風ファン８２により生成された気流等を導入し装置本体外へ排出する排気ダクトユニットとを有する。排気ダクトユニットは、感光体側排気ダクト２００、定着側排気ダクト３００及び排気ダクト３５０で一体的に形成されている。
帯電チャージャ７２のコロナ放電により発生したオゾンを含んだ空気ａは感光体側排気ダクト２００の入口２００ａからシロッコファンでなる排気ファン３６０のエアー吸引力により吸入され、排気ダクト３５０へ流入する。粉塵や飛散したトナーが排気ダクト３５０へ流入するのを防止し、オゾンフィルタ（図示せず）への付着や画像形成装置５００の装置本体５０１外への排出を抑えるため、感光体側排気ダクト２００の入口２００ａ部にトナーフィルタ４が設けられている。

排気ファン３６２は感光体７０側のオゾンを含んだ空気と共に、定着装置７８側の空気も定着側排気ダクト３００の入口３００ａから吸入している。これは、定着ローラ７９の表面温度が約１８０〜２００℃程度に温度を維持するために定着ローラ７９内に設けられたヒータが常に定着ローラ７９を加熱し続けるよう設定されていることによる。そのため、定着装置７８は常に高温状態となり、その際に定着装置７８の樹脂部から生じた揮発性有機化合物（以下、「ＶＯＣ」と称する)を定着側排気ダクト３００から吸入させている。
近年ＶＯＣによる人体への影響が懸念され、さらに定着装置７８周りの極度の温度上昇を防ぐため、定着装置７８周りの空気を吸引し、ＶＯＣを除去したクリーンな空気を排出する機構を設ける必要がある。従って、図３のような排気ダクトユニットを備えたオゾン分解機構４００を設け、排気ファン３６２において定着装置７８側の空気も吸入し、排気ダクト３５０において感光体側のオゾンを含んだ空気と合流させ、オゾン及びＶＯＣを共に除去し、排気する。排気ダクト３５０において合流したオゾン及びＶＯＣを含んだ空気は排気ファン３６２により、排気ダクト３５０の出口側へと送られる。

ここで、排気ファン３６２から排気ダクト３５０の出口３５１までの空気流路間にオゾンフィルタ(活性炭等)を設けることでＶＯＣとオゾンを同時に吸着、分解し、クリーンな空気を排出する。このようなオゾン分解機構４００が従来多く採用されてきたが、この機構によるオゾン、ＶＯＣの除去手段は排気ダクト下流に設けられたオゾンフィルタのみである。これにより生じる上述した技術的課題・問題点を解決するために、以下に本発明の実施形態について説明する。

（第１の実施形態）
近年のオゾンフィルタでは、新品の状態であった場合、オゾンの分解率はほぼ１００％であることが知られている。しかしながら、オゾンフィルタの経時劣化により分解率は低下し、また連続的な大量の印刷を実施した場合においてもその分解効率は徐々に低下するため、オゾンフィルタの経時的な劣化や連続的な大量印刷を実施することを想定して本実施形態を創作した。さらに、オゾンの画像形成装置外への排出を抑制する必要があるため、オゾンフィルタ以外の構成を用いて低コストで実機搭載することが可能なオゾン分解機構を提案する。
図４〜図７を参照して、本発明のオゾン分解機構（オゾン分解装置）に係る第１の実施形態を説明する。図４は第１の実施形態を示すオゾン分解機構の模式的な一部断面平面図、図５は第１の実施形態の開閉部材が閉じ、分割隔壁が開放された状態を示すオゾン分解機構の模式的な一部断面平面図、図６（ａ）は分割隔壁の外観形状の斜視部及び揺動軸の下端部の断面形状を拡大して示す底面図、図６（ｂ）は分割隔壁の揺動開閉機構を示す要部の平面図、図７は第１の実施形態の動作フローを示すフローチャートである。

本実施形態のオゾン分解機構９０は、図４に示すように、感光体側排気ダクト１、定着側排気ダクト５、排気ダクト３、排気ファン２、迂回ダクト６、２箇所の開閉部材７ａ、７ｂ、分割隔壁８ａで形成された隔壁８Ａ、分割隔壁８ｂで形成された隔壁８Ｂ、排気ダクト出口９、オゾンフィルタ１０、オゾン濃度検出手段１１、触媒１５、触媒温度検出手段１２、フィルタ温度検出手段１３、制御手段１４を備えている。以下、上記各構成要素について詳述する。
なお、図１及び図２に示した送風ファン８２は、本実施形態の必須の構成でなく、無くてもよい。すなわち、図１及び図２において、装置本体５０１に通常設けられるルーバと呼ばれる開口部から外気を取り入れ、排気ファン２で装置本体５０１内に吸入する構成でもよい。

なお、図４中の制御手段１４を除く構成は、本実施形態における排気ダクトユニットを構成している。排気ダクトユニットの本体部は、適宜の樹脂で一体的に形成したり、適宜の結合部材を介して結合したりすることが可能である。

感光体側排気ダクト１は、入口１ａが図１及び図２に示した帯電チャージャ７２に向けて設けられ、帯電チャージャ７２で発生したオゾンを含む空気を入口１ａから出口１ｂに導く第１のダクト部として機能する。感光体側排気ダクト１の入口１ａ部分には、従来と同様のトナーフィルタ４が設けられている。
定着側排気ダクト５は、入口５ａが図１及び図２に示した定着装置７８の定着ローラ７９の上方に設けられ、定着装置７８で発生した空気を入口５ａから出口５ｂに導く第２のダクト部として機能する。
排気ダクト３及び排気ダクト出口９は、感光体側排気ダクト１の出口１ｂ及び定着側排気ダクト５の出口５ｂから吸引した各空気を合流し装置本体外に排出する第３のダクト部として機能する。

排気ファン２は、排気ダクト３、感光体側排気ダクト１及び定着側排気ダクト５内に装置本体外に向かう気流・吸引力を発生させる気流発生手段として機能する。排気ファン２は、シロッコファンからなる。

開閉部材７ａは、感光体側排気ダクト１の空気流路上流側の出口１ｂを開閉する第１の開閉部材として機能する。また、開閉部材７ｂは、感光体側排気ダクト１の空気流路下流側の出口を開閉する第１の開閉部材として機能する。
開閉部材７ａ、７ｂは、付勢手段としてのバネ（図示せず）と駆動手段としてのソレノイド２０ａ、２０ｂとの組み合わせ駆動機構により、それぞれ揺動・開閉駆動される。開閉部材７ａ、７ｂの揺動開閉機構は同様のため、開閉部材７ａを代表して説明する。開閉部材７ａは、平板状をなし、感光体側排気ダクト１の底壁の下部に延びた揺動軸２３ａに一体的に取り付け・固定されている。揺動軸２３ａの下端部は、感光体側排気ダクト１の底壁下方に設けられている図示しない不動部材に所定の角度の範囲で回動（正逆方向に円運動することを意味する）可能、すなわち揺動可能に支持されている。揺動軸２３ａの下端部には、図示しないアーム部材が取り付け・固定されている。アーム部材(図示せず)の一端部にはソレノイド２０ａのプランジャが連結され、アーム部材(図示せず)の他端部には引張バネの一端が取り付けられている。これにより、開閉部材７ａは、図４に示す開位置と、図５に示す閉じ位置との間で揺動開閉可能に構成されている。開閉部材７ｂは、図４に示す開位置と、図５に示す閉じ位置との間で揺動開閉可能に構成されている。なお、図５では、図の簡明化のため揺動軸２３ａ、２３ｂの図示を省略している。
なお、開閉部材７ａ、７ｂは、感光体側排気ダクト１から排気ファン２までの空気流路を隔てる開閉可能な隔壁で形成してもよい。

迂回ダクト６は、感光体側排気ダクト１と定着側排気ダクト５との間に、一対の分割隔壁８ａ、８ｂを介して形成された第４のダクト部として機能する。迂回ダクト６は、図５に示すように各々の分割隔壁８ａ、８ｂが同期して開放されたとき、感光体側排気ダクト１で吸入したオゾンを含んだ空気を定着側排気ダクト５に導くように、入口１ａから入口５ａまで連通する空気流路を形成する。
感光体側排気ダクト１と定着側排気ダクト５とは、一対の隔壁８Ａ、８Ｂによって隔てられている。隔壁８Ａは、図４に括弧を付して示すように隔壁８Ａ全体の長さ方向に渡り複数に分割されて形成された隔壁である各々の分割隔壁８ａの閉じた状態の集合体である。同様に、隔壁８Ｂは、図４に括弧を付して示すように隔壁８Ｂ全体の長さ方向に渡り複数に分割されて形成された隔壁である各々の分割隔壁８ａの閉じた状態の集合体である。

分割隔壁８ａを揺動開閉可能に駆動する揺動開閉機構と、分割隔壁８ｂを揺動開閉可能に駆動する揺動開閉機構とは、同様の構成であるため、分割隔壁８ａの揺動開閉機構２４を代表して説明する。
図６（ａ）に示すように、分割隔壁８ａは、整流部材としての機能も兼ねていて平板状をなし、円柱状をなす揺動軸２５ａに一体的に取り付け・固定されている。揺動軸２５ａの下端部２６は、案内溝２８と緩く嵌合する特有の断面形状（案内溝２８の形状に沿って移動可能なほぼ長円形状）に形成されている。
図６（ｂ）に示すように、揺動開閉機構２４は、複数の案内溝２８を形成された可動板２７、引張バネ２９、ソレノイド３０ａを備えている。
揺動軸２５ａの下端部２６は、可動板２７に形成された部分劣弧状の案内溝２８内に緩く挿通され、案内溝２８の形成範囲内で揺動可能である。揺動軸２５ａの下端部２６は、さらに可動板２７の下方に設けられた不動部材によって揺動軸２５ａの中心軸線を中心に揺動可能に支持され、且つ、位置移動不能に支持されている。可動板２７の案内溝２８は、分割隔壁８ａの数に応じて形成されているが、図６（ｂ）ではそのうちの１つのみを示している。可動板２７は、迂回ダクト６の底壁下方に設けられた図示しないガイド部材によって往復直線運動するように案内支持されている。可動板２７の一端部（図において上端部）には付勢手段としての引張バネ２９の一端が取り付けられ、可動板２７の他端部（図において下端部）には駆動手段としてのソレノイド３０ａがピン３２を介して連結されている。ソレノイド３０ａは、プル型であり、ピン３２に接続されるプランジャ３１を備えている。ソレノイド３０ａ及び引張バネ２９の他端は、上記不動部材に取り付け・固定されている。

揺動軸２５ａの下端部２６は、可動板２７の案内溝２８と摺接・係合するため、揺動軸２５ａや分割隔壁８ａは、潤滑性及び耐久性があるポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）やポリアミド樹脂（ＰＡ）で揺動軸２５ａと一体的に形成することが好ましい。なお、摺接とは滑る状態で接することを、係合とは係わり合うことを、それぞれ意味する。

オゾン濃度検出手段１１、触媒温度検出手段１２、フィルタ温度検出手段１３からの検出情報（検出信号）に基づき、分割隔壁８ａを開放させる指令信号が制御手段１４からソレノイド３０ａへ送信される。そして、ソレノイド３０ａが通電された場合、ソレノイド３０ａが引張バネ２９の付勢力に抗してオン駆動されることにより、可動板２７はプランジャ３１、ピン３２を介して太い矢印Ｘで示すようにソレノイド３０ａ側へ引っ張られる。その際、揺動軸２５ａの下端部２６は案内溝２８の曲線矢印方向に沿って揺動することにより各々の分割隔壁８ａが揺動軸２５ａを中心として図５における反時計回り方向に揺動することとなり、各々の分割隔壁８ａが開き、図５に示す開位置を占めることとなる。
一方、ソレノイド３０ａへの通電が解除されるオフの際には、ソレノイド３０ａによるプランジャ３１を介しての可動板２７に対する引張りが解除されることで、引張バネ２９による引張り力が可動板２７に働く。これにより、可動板２７及び揺動軸２５ａは上記したと逆の動作がなされ、元の状態に戻る。すなわち、各々の分割隔壁８ａが揺動軸２５ａを中心として図５における時計回り方向に揺動することとなり、各々の分割隔壁８ａが閉じ、図４に示す閉じ位置を占めることとなる。

この構成によれば、揺動軸２５ａの下端部２６は案内溝２８の形状に沿って揺動することが可能であり、且つ、可動板２７上に案内溝２８を分割隔壁８ａの数分設ける。そして、図４のような連続した隔壁８Ａを複数に分割した分割隔壁８ａとしてそれぞれ同期させて揺動可能に構成することにより、分割隔壁８ａの全体に渡り開閉することが可能となる。
検出情報により開閉される開閉部材７ａ、７ｂは揺動軸２３ａ、２３ｂを中心として、各々の分割隔壁８ａ、８ｂは揺動軸２５ａ、２５ｂを中心として、それぞれ揺動し、開放された状態が図４、図５にそれぞれ示されている状態となる。開放された開閉部材７ａ、７ｂは、図４に示すように空気ａの流れに沿った平行な状態となり、整流部材ないし整流板の役割を担う。同様に、開放された分割隔壁８ａ、８ｂは、図５に示すように空気ａの流れに沿った平行な状態となり、整流部材ないし整流板の役割を担う。
これにより、排気ダクト３部における騒音の低減、排気ファン２の吸引力の伝達の向上をすることが可能となる。また、駆動手段としてのソレノイドを用いて分割隔壁を上下又は横方向にスライドする開閉手段を用いても良い。

分割隔壁８ｂを揺動開閉可能に駆動する機構の構成要素は、図６（ａ）、図６（ｂ）に括弧を付して示すように、分割隔壁８ａを揺動開閉可能に駆動する機構と同様である。しかしながら、分割隔壁８ａの揺動軸２５ａを中心とする揺動開閉時の揺動方向と、分割隔壁８ｂの揺動軸２５ｂを中心とする揺動開閉時の揺動方向とは逆方向になっているため、これを考慮して次のように構成すればよい。すなわち、図６（ａ）に示す分割隔壁８ｂに対する揺動軸２５ｂの下端部２６の取り付け角度（位相）を調整する。これにより、ソレノイド３０ｂが通電・オンされた場合、各々の分割隔壁８ｂが揺動軸２５ｂを中心として図５における時計回り方向に揺動するようにする。これによって、各々の分割隔壁８ｂが開き、図５に示す開位置を占めるようにする。

触媒１５は、オゾンを接触分解すると共にＶＯＣをも分解する機能を有し、図４中の破線で囲まれた迂回ダクト６、排気ダクト３及び定着側排気ダクト５の内表面に塗布されている。触媒１５は、例えば活性炭やシリカ、マンガン等の金属により構成されている。
触媒温度検出手段１２は、触媒１５の表面温度を検出するものであり、迂回ダクト６に配置されている。

排気ダクト出口９は、排気ファン２を介して上流側の排気ダクト３に連通接続されている。排気ダクト出口９には、排気ファン２により排気ダクト出口９に送られた気流ｃに含まれるオゾン及びＶＯＣを吸着し分解するオゾンフィルタ１０が配置されている。
オゾン濃度検出手段１１は、オゾンの濃度を検出する周知の手段であり、排気ダクト出口９内のオゾンフィルタ１０より下流側に設けられている。フィルタ温度検出手段１３は、オゾンフィルタ１０の温度を測定するものであり、排気ダクト出口９の排気出口付近に設けられている。

制御手段１４は、オゾン濃度検出手段１１と触媒温度検出手段１２とフィルタ温度検出手段１３とにより検出された情報（信号）に基づいて開閉部材７ａ、開閉部材７ｂ、分割隔壁８ａ、分割隔壁８ｂの開閉を制御する機能を有する。制御手段１４は、図示しない、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよび図示しないタイマ等を備え、それらが図示しない信号バスによって接続された構成を有するマイクロコンピュータを具備している。上記ＲＯＭには、図７に示す動作フローに関する動作プログラムや関係データなどが記憶されている。上記ＣＰＵは、オゾン濃度検出手段１１と触媒温度検出手段１２とフィルタ温度検出手段１３からの検出信号および上記ＲＯＭから呼び出された動作プログラムに基づいて、各ソレノイド２０ａ、２０ｂ、３０ａ、３０ｂの作動を制御する。上記ＲＡＭは、上記ＣＰＵの計算結果を一時的に記憶する機能及び上記各種センサから設定および入力されたデータ信号およびオン・オフ信号を随時記憶する機能等を有している。

次に、上述した構成の作用動作について説明する。図４に示すように分割隔壁８ａ、８ｂが閉じ、同時に開閉部材７ａ、７ｂが開いている際には、感光体側の空気ａ及び定着側の空気ｂは上述したと同様の空気流路を辿り、排気される。
次に、迂回ダクト６を形成する隔壁８Ａ，８Ｂが図４の状態から図５の状態となるように分割隔壁８ａ、８ｂが共に開き、同時に開閉部材７ａ、７ｂが閉じているときを説明する。この際には、図５に示すように感光体側のオゾンを含んだ空気ａが迂回ダクト６を介し、定着側排気ダクト５側の空気ｂに流入・合流することとなる。迂回ダクト６に流れた感光体側の空気ａは定着側排気ダクト５にて定着側の高温の空気ｂと合流し、合流した空気ｃは排気ダクト３を流れ、排気ファン２（図４参照）に吸引され、オゾンフィルタ１０（図４参照）を介して画像形成装置外へ排出される。ここで、迂回ダクト６、排気ダクト３及び定着側排気ダクト５内表面に塗布された触媒１５は、上記金属により構成され、定着ローラ内に設けられたヒータの熱及び定着側の排気により、オゾンの分解効果が高い５０〜８０℃程度の温度まで加熱される。この際、触媒１５が塗布された上記各ダクト内をオゾン及びＶＯＣを含んだ各空気ａ、ｂが流れた際に、オゾン及びＶＯＣが吸着・分解することが可能となり、簡単な構成でオゾン及びＶＯＣの画像形成装置外への排出量を低減することが可能となる。

例えば、画像形成装置に印刷開始信号が送られ、それと同時にオゾン濃度検出手段１１、触媒温度検出手段１２、フィルタ温度検出手段１３が動作する。そして、それぞれのセンサの信号（情報）から感光体側排気ダクト１から排気ファン２までの空気流路を隔てる開閉部材７ａ、７ｂが開き、迂回ダクト６を隔てる隔壁８Ａ、８Ｂが閉じている図４の状態で印刷が開始したとする。このとき、感光体側のオゾンを含んだ空気ａは感光体側排気ダクト１から排気ダクト３を通り、オゾンフィルタ１０を介すことでオゾンが分解され、クリーンな空気ｄとして排気される。さらに定着側のＶＯＣを含んだ空気ｂは定着側排気ダクト５から排気ダクト３を通り、オゾンフィルタ１０を介すことでオゾンフィルタ１０にＶＯＣが吸着し、排気される。

しかしながら、オゾンフィルタのみでは前述の通り、大量の連続通紙を行なった際に徐々にオゾン分解率が低下するため、印刷枚数が多い場合にオゾンフィルタ以外のオゾン分解機構が動作するよう、感光体側排気ダクト１から迂回ダクト６への空気流路を設ける。この迂回ダクト６への空気流路は、オゾン濃度検出手段１１、触媒温度検出手段１２、フィルタ温度検出手段１３により検出された信号に基づき、開閉部材７ａ、７ｂ及び分割隔壁８ａ、８ｂの開閉が制御されることで図５に示すように形成される。画像形成装置の印刷開始時には各ダクト内表面に塗布した触媒１５の温度は外気と同程度である可能性が高く、その時点での触媒１５のオゾン分解効率は悪い。そのため、触媒温度検出手段１２により検出された温度が、オゾン分解効果が充分望める温度に達した際に迂回ダクト６を隔てる分割隔壁８ａ、８ｂを開放し、迂回ダクト６へ感光体側のオゾンを含んだ空気ａを導く。
その際、感光体側のオゾンを含んだ空気ａは前述の通り、感光体側排気ダクト１、迂回ダクト６、定着側排気ダクト５、排気ダクト３、排気ダクト出口９の順に流動する。迂回ダクト６、定着側排気ダクト５、排気ダクト３の内側表面にはオゾン分解効果を持つ触媒１５が塗布されており、オゾン分解効果が充分望める温度に達した触媒１５との接触によりオゾンの一部は酸素と活性化酸素に分解される。この触媒１５は定着側の自然対流による熱と、定着側の上昇排気熱により加熱される。特に、定着側の排気熱は分割隔壁８ａ、８ｂが閉じている場合、定着側排気ダクト５、排気ダクト３の内側表面に塗布された触媒１５は定着側空気と直接接触するため、自然対流のみによる加熱よりも効率良く排気熱と同等の温度まで上昇することが可能である。さらに、触媒１５とオゾンが接触分解する際に生じる反応熱により、感光体側の比較的低い温度の空気が触媒１５表面上を流れても、触媒１５の温度はオゾン分解効果が望める温度を保った状態を維持することが可能となる。迂回ダクト６を通過した空気は定着側排気ダクト５において、定着ローラから伝達された８０℃程度の熱を持った空気と合流する。この定着側の空気はＶＯＣを含んでおり、ＶＯＣはオゾンと接触させることにより分解物質は限定されるが酸化分解することが知られている。さらにダクト内に塗布された触媒１５によりＶＯＣが吸着される。
この構成によれば簡単な構成でダクト内の圧力損失を増やすことなくオゾンフィルタ到達時のオゾン排出量と共にＶＯＣ量をも従来以下に低減することが可能となる。

図７を参照して、開閉部材７ａ、７ｂ、分割隔壁８ａ、８ｂの開閉制御フローについて説明する。図７は本実施形態の主な動作フローとして開閉部材、分割隔壁の開閉制御を示すフローチャートである。なお、図７ではオゾンフィルタを「フィルタ」と略称し、各ダクト内の空気流路を単に「流路」という。
先ず、印刷信号を受信した際にオゾン濃度検出手段１１、触媒温度検出手段１２、フィルタ温度検出手段１３が動作し、それぞれの情報（信号）を検出する。ここで、初期の段階においては、図４に示すように感光体側排気ダクト１から排気ファン２までの流路を隔てるべく開閉部材７ａ、７ｂが開放され、迂回ダクト６を隔てる分割隔壁８ａ、８ｂは閉じている。
後述するステップＳ１〜ステップＳ３までの条件が全てイエスであった場合、感光体側排気ダクト１から排気ファン２までの空気流路を隔てる開閉部材７ａ、７ｂは閉じ、迂回ダクト６を連通すべく分割隔壁８ａ、８ｂが開放される(ステップＳ４)。すなわち、ステップＳ１で、フィルタ温度検出手段１３から得られた情報がオゾンフィルタ１０の性能が劣化しない温度Ｔｆ℃以上である場合である。これに加えて、ステップＳ２で、オゾン濃度検出手段１１が検出した情報が極度に低い値Ｘｐｐｍ以下である場合である。さらに、ステップＳ３で、触媒温度検出手段１２が検出した情報が触媒１５のオゾン分解効果が充分望める温度Ｔｃ℃（例えばＴｃ＝５０）以上であった場合である。ステップＳ１で、オゾンフィルタ１０の温度がオゾン除去性能が劣化する温度Ｔｆ℃未満であった場合、オゾン濃度検出手段１１が検出したオゾン濃度に関係なく、迂回ダクト６内に設けた触媒温度検出手段１２の検出した情報の判断に移行する（ステップＳ３）。

印刷が終了し(ステップＳ５)、触媒温度検出手段１２の検出した情報から迂回ダクト６内の触媒１５の温度がＴｃ℃未満に低下した際(ステップＳ６)には感光体側排気ダクト１から排気ファン２までの流路は開閉部材７ａ、７ｂの開放により連通される。そして、迂回ダクト６を隔てるべく分割隔壁８ａ、８ｂは閉じられる(ステップＳ７)。ステップＳ６において、迂回ダクト６内の触媒温度検出手段１２の検出した情報から触媒１５の温度がＴｃ℃未満に低下せず、印刷が開始した場合は感光体側排気ダクト１から排気ファン２までの空気流路を隔てるべく開閉部材７ａ、７ｂが閉じる。そして、迂回ダクト６を連通すべく分割隔壁８ａ、８ｂが開放された状態で排気及びオゾン分解を開始する。

本実施形態によれば、上述したように分割隔壁８ａ、８ｂが開放され、かつ、開閉部材７ａ、７ｂが閉じられたとき、帯電チャージャで発生した気流が感光体側排気ダクト１から定着側排気ダクト５に向かって流れ込む。これにより、触媒１５が定着装置における定着ローラの気流によって加熱され、オゾン分解可能温度に達する時間が短くなる。したがって、各ダクト部内の圧力損失を増大することなく低コストでオゾンフィルタへの負荷を低減し、オゾンフィルタの長寿命化及びオゾン排出量低減を図れると共に、オゾンフィルタ連続使用によるオゾン分解率低減を抑制することができる。

（変形例１）
図８を参照して、第１の実施形態の変形例１に係る揺動開閉機構３４について説明する。図８は、変形例１を示す揺動開閉機構３４の要部の斜視図である。分割隔壁８ａを揺動開閉可能に駆動する揺動開閉機構と、分割隔壁８ｂを揺動開閉可能に駆動する揺動開閉機構とは、同様の構成であるため、第１の実施形態の揺動開閉機構２４と相違する点を中心に分割隔壁８ａの揺動開閉機構３４を代表して説明する。
変形例１の揺動開閉機構３４は、分割隔壁８ａの揺動軸２５ａの下端部に取り付け固定されたピニオンギヤ３６と、ピニオンギヤ３６と噛み合うラック歯３８を形成された可動部材３７と、引張バネ３９と、ソレノイド４０ａとを備えている。

揺動軸２５ａのピニオンギヤ３６取付け部よりも下端部は(図示せず)さらに下方に延び、可動部材３７の下方に設けられた不動部材によって揺動軸２５ａの中心軸線を中心に揺動可能に支持され、且つ、位置移動不能に支持されている。可動部材３７のラック歯３８は、分割隔壁８ａの数に応じて長く形成されているが、図８ではそのうちの１つの分割隔壁８ａに対応したもののみを示している。可動部材３７は、迂回ダクト６の底壁下方に設けられた図示しないガイド部材によって往復直線運動するように案内支持されている。可動部材３７の一端部には付勢手段としての引張バネ３９の一端が取り付けられ、可動部材３７の他端部には駆動手段としてのソレノイド４０ａがピン４２を介して連結されている。ソレノイド４０ａは、プル型であり、ピン４２に接続されるプランジャ４１を備えている。ソレノイド４０ａ及び引張バネ３９の他端は、上記不動部材に取り付け・固定されている。

オゾン濃度検出手段１１、触媒温度検出手段１２、フィルタ温度検出手段１３からの検出情報（検出信号）に基づき、分割隔壁８ａを開放させる指令信号が制御手段１４からソレノイド４０ａへ送信される。そして、ソレノイド４０ａが通電・オンされた場合、ソレノイド４０ａが引張バネ３９の付勢力に抗してオン駆動されることにより、可動部材３７はプランジャ４１、ピン４２を介して太い矢印Ｘで示すようにソレノイド４０ａ側へ引っ張られる。その際、ラック歯３８と噛み合うピニオンギヤ３６は回転することにより、各々の分割隔壁８ａが揺動軸２５ａを中心として図５における反時計回り方向に揺動することとなり、各々の分割隔壁８ａが開き、図５に示す開位置を占めることとなる。
一方、ソレノイド４０ａへの通電が解除されるオフの際には、ソレノイド４０ａによるプランジャ３１を介しての可動部材３７に対する引張りが解除される。これにより、引張バネ３９による引張り力が可動部材３７に働き、可動部材３７及び揺動軸２５ａは上記したと逆の動作がなされ、元の状態に戻る。これにより、各々の分割隔壁８ａが揺動軸２５ａを中心として図５における時計回り方向に揺動することとなり、各々の分割隔壁８ａが閉じ、図４に示す閉じ位置を占めることとなる。
この構成によれば、揺動軸２５ａのピニオンギヤ３６は可動部材３７のラック歯３８と噛み合って回転することが可能であり、且つ、可動部材３７上にラック歯３８と噛み合うピニオンギヤ３６を分割隔壁８ａの数分設ける。これにより、図４のような連続した隔壁８Ａを複数に分割した分割隔壁８ａとしてそれぞれ同期させて揺動可能に構成することにより、分割隔壁８ａの全体に渡り開閉することが可能となる。

（変形例２）
図９を参照して、第１の実施形態の変形例２について説明する。変形例２では、第１の実施形態の触媒１５を用いたオゾン分解技術をより効率的に利用するための構成に関するものである。図９は、変形例２のオゾン分解機構を定着装置７８に関して定着側排気ダクト５、迂回ダクト６の横方向から見た断面図である。
定着ローラ７９から生じた熱により定着装置７８は加熱され、定着装置７８が持った熱は自然対流により定着装置７８上方に存在する部材に伝達される。ここで、定着装置７８上方に存在する部材は定着側排気ダクト５であるが、オゾンを分解及びＶＯＣを吸着する触媒１５は定着側排気ダクト５だけではなく、迂回ダクト６、排気ダクト３内の表面にも塗布されている。このため、それら全体に塗布された触媒１５を均一に加熱することができればより効率良くオゾンを分解することが可能となる。しかしながら、定着装置７８の自然対流のみによるダクトを加熱する方法では加熱される箇所は局所的であり、さらに熱源から離れるほど触媒１５の温度は上昇しづらくなる。

そこで、図９に示すように、排気ダクト３の下方に熱吸収部材１６及び熱放射部材としての熱放射型シート１７を設けた構成を提案する。熱吸収部材１６は定着装置７８から自然対流により伝達される熱を吸収する。熱吸収部材１６は熱伝導率が高いため、定着装置７８から伝達された熱は熱吸収部材１６中で移動し、図において横方向に速く伝達される。さらに熱吸収部材１６中の熱は熱吸収部材１６上に設けた熱放射型シート１７により排気ダクト３側に放射され、排気ダクト３に伝達される。

変形例２によれば、上記構成を採用することにより、定着装置７８の熱源から離れた触媒１５においても加熱され、さらに印刷開始時から迂回ダクト６が開放されるまでの時間が短縮できる効果を奏する。
また、図４中の破線で囲まれた定着側排気ダクト５、排気ダクト３の内側表面に塗布された触媒１５は迂回ダクト６を隔てる分割隔壁８ａ、８ｂが閉じている際に定着側の空気ｂとの接触により排気熱と同等の温度に早く上昇する。そのため、定着側の空気ｂの排気流路ではない迂回ダクト６のみ重点的に加熱するよう配置しても良い。

本発明を特定の実施形態や変形例等について説明したが、本発明が開示する技術内容は、上述した実施形態や変形例あるいは実施例等に例示されているものに限定されるものではない。すなわち、それらを適宜組み合わせて構成してもよく、本発明の範囲内において、その必要性及び用途等に応じて種々の実施形態や変形例あるいは実施例を構成し得ることは当業者ならば明らかである。
第１の実施形態では、感光体側排気ダクト１と定着側排気ダクト５とを隔てる一対の隔壁８Ａ、８Ｂを隔壁８Ａ、８Ｂ全体の長さ方向に渡り複数に分割された分割隔壁８ａ、８ｂとして説明したが、これに限定されない。すなわち、分割隔壁８ａ、８ｂに代えて、第１のダクト部と第２のダクト部とを隔てる隔壁に設けられ、第１のダクト部と第２のダクト部とを選択的に連通する開閉可能な第２の開閉部材で構成しても良い。具体的には感光体側排気ダクト１と定着側排気ダクト５とを迂回ダクト６を介して連通可能に構成してもよい（請求項１、２）。この場合の第２の開閉部材の例としては、開閉部材７ａ、７ｂのような単一又は複数の開閉部材を一対の隔壁の一部に設ける例が挙げられる。

１ 感光体側排気ダクト（第１のダクト部の一例）
２ 排気ファン（気流発生手段の一例）
３ 排気ダクト（第３のダクト部の一例）
５ 定着側排気ダクト（第２のダクト部の一例）
６ 迂回ダクト（第４のダクト部の一例）
７ａ、７ｂ 開閉部材（第１の開閉部材の一例）
８ａ、８ｂ 分割隔壁（第２の開閉部材の一例）
９ 排気ダクト出口
１０ オゾンフィルタ
１１ オゾン濃度検出手段
１２ 触媒温度検出手段
１３ フィルタ温度検出手段
１４ 制御手段
１５ 触媒
１６ 熱吸収部材
１７ 熱放射型シート（熱放射部材の一例）
２０ａ、２０ｂ ソレノイド（第１の駆動手段の一例）
３０ａ、３０ｂ ソレノイド（第３の駆動手段の一例）
７０ 感光体（像担持体の一例）
７２ 帯電チャージャ（放電部の一例）
７８ 定着装置（熱定着部の一例）
７９ 定着ローラ（熱定着部の一例）
１００ 画像形成装置

特開平２−１８３２７５号公報 特許第３０９９３３４号公報

Claims (6)

1. 像担持体の表面を帯電させる放電部及び熱定着部を有する画像形成装置において、
   入口が前記放電部に向けて設けられ、該放電部で発生したオゾンを含む空気を前記入口から出口に導く第１のダクト部と、
   入口が前記熱定着部の上方に設けられ、前記熱定着部で発生した空気を前記入口から出口に導く第２のダクト部と、
   第１のダクト部及び第２のダクト部の前記各出口からの前記各空気を合流し装置本体外に排出する第３のダクト部と、
   第１のダクト部、第２のダクト部及び第３のダクト部内に前記装置本体外に向かう気流を発生させる気流発生手段と、
   第１のダクト部の空気流路を開閉する第１の開閉部材と、
   第１のダクト部と第２のダクト部とを隔てる隔壁に設けられ、第１のダクト部と第２のダクト部とを選択的に連通する開閉可能な第２の開閉部材と、
   第２のダクト部及び第３のダクト部の内表面に塗布され、少なくとも前記オゾンを分解する触媒と、
   第３のダクト部の空気流路に設けられ、前記オゾンを吸収するオゾンフィルタと、
   前記オゾンフィルタの下流側に設けられ、前記オゾンの濃度を検出するオゾン濃度検出手段と、
   前記オゾンフィルタの温度を検出するフィルタ温度検出手段と、
   前記触媒の温度を検出する触媒温度検出手段と、
   前記オゾン濃度検出手段と前記フィルタ温度検出手段と前記触媒温度検出手段とからの信号に基づき、第１の開閉部材及び第２の開閉部材の開閉を制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 第１のダクト部と第２のダクト部との間には、一対の前記隔壁を介して第４のダクト部が形成されており、
   前記触媒は、第４のダクト部の内表面にも塗布されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記熱定着部に対向する第２のダクト部の下方近傍に設けられ、前記熱定着部からの熱を吸収する熱吸収部材と、
   前記熱吸収部材の上部に設けられ、前記熱吸収部材により吸収された熱を第２のダクト部内の前記触媒に放射する熱放射部材と、
   を備える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. 第１の開閉部材及び第２の開閉部材は、それぞれ軸を中心として揺動開閉可能に構成されており、
   第１の開閉部材を開閉駆動する第１の駆動手段と、
   第２の開閉部材を開閉駆動する第２の駆動手段と、を備え、
   第１の開閉部材が第１の駆動手段により、第２の開閉部材が第２の駆動手段により、それぞれ開放されたとき、第１の開閉部材及び第２の開閉部材は気流の流れを整流する形状を有することを特徴とする請求項1ないし３の何れか１つに記載の画像形成装置。
5. 前記隔壁は、該隔壁の長さ方向に渡り複数に分割されており、
   第２の開閉部材は、分割された複数の隔壁が同期して開閉可能に構成されているものからなることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
6. 前記複数の隔壁は、それぞれ軸を中心として揺動開閉可能に構成されており、
   前記複数の隔壁を同期して開閉駆動する第３の駆動手段を備え、
   前記複数の隔壁は、第３の駆動手段により開放されたとき、気流の流れを整流する形状をそれぞれ有することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。

Images