JPH02116860A - 画像形成装置のオゾン検出方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の属する技術分野） 本発明は、オゾン吸引用ファン、オゾン吸着用フィルタ
で構成されるオゾン除去装置を備えた画像形成装置にお
いて、有害となるオゾン吐出量の検出と、上記オゾン吐
着用フィルタの交換を行うためのオゾン検出方式に関す
る。

（従来の技術） 第１０図は小型レーザープリンタの概要構成図を示し、
この動作とその時発生するオゾンを機外へ排出する手段
はつぎのように行われていた。

給紙装置１から矢印Ａ方向に給紙された記録紙２は、レ
ジストローラ対３によってタイミングをとられてドラム
状の感光体４から成る潜像担持体へ搬送される。感光体
４は、反時計方向に回転駆動されその際帯電チャージャ
５によって表面を帯電され、レーザー光学系６からのレ
ーザー光りを照射されて感光体上に静電潜像が形成され
る。

この潜像は現像装置７を通るときトナーによって可視像
化される。この可視像は感光体４へ搬送された記録紙２
に転写チャージャ８により転写され、転写された記録紙
上の可視像は定着袋！！Ｉ９にによって定着される。そ
して定着装置９を出た記録紙２は矢印Ｂ方向の排紙部１
１へ排出される。

一方可視像転写後の感光体４はクリーニングブレード１
２を有するクリーニング装置によって残留トナーを除去
される。感光体から除去されたトナーはトナー回収タン
ク１３に回収され、ここに収容される。

なお、１０はプリンタ本体、１４はコントローラ、１５
はプリンタ制御部である。

以上のプロセスの中で、感光体４を帯電する時や、感光
体上の可視像を記録紙２に転写する際に、高電圧を用い
てチャージするため帯電チャージャ５及び転写チャージ
ャ８の雰囲気−二オシンを発生する。このため、通常レ
ーザープリンタでは、第１１図（ａ）の概略図、及びそ
の部分拡大図（ｂ）に示すようにオゾン吸引用ファン１
６とオゾン吸着用フィルタ１７及び金網１８から構成さ
れるオゾン除去装置１９を筐体外壁部に設けてオゾンを
吸着し、プリンタ設置室内へのオゾンの流出を防いでい
る。

また、第１２図は大型レーザープリンタの概要構成図を
示し、この動作とその時発生するオゾンを機外へ排出す
る手段はつぎのように行われていた。

プリンタ本体１０は、箱状のプリンタテーブル２０上に
載置されている。プリンタ本体１０には上下の給紙カセ
ットＬＡ、ＩＢが着脱自在に装填され、またプリンタテ
ーブル２０には大量給紙トレイ２１が取り付けられてい
る。給紙カセットＩＡ、１Ｂの用紙はプリンタ本体１０
内の給紙機構２２によって給紙され、また大量給紙トレ
イ２１内の用紙は給紙装置２３によってプリンタテーブ
ル２０内を経てプリンタ本体１０へ給紙される。

これら給紙された用紙は、通常の片面プリントの場合は
、レジストローラ対３に突き当てられてスキューの補正
を行なわれ、また感光体４の回転とタイミングを合わせ
た後、該レジストローラ対３によって感光体４の下側に
搬送される。

感光体４は１時計方向に回転されながら帯電チャージャ
５によるコロナ放電によって表面を帯電され、光書込み
ユニット６からのレーザ光を照射されることによって、
感光体４の表面に静電潜像が形成される。この潜像は現
像ユニット７を通るときに可視像化され、上記のように
レジストローラ対３によって搬送される用紙上に転写・
分離ユニット２４によって転写される。この画像を転写
された記録紙は、搬送器２５によって定着ユニット９へ
送られ定着される。この後、フェイスアップ状態で排紙
したいときは、そのまま直進してフェイスアップトレイ
２６に回収される。また、フェイスダウンスタックで頁
順にスタックしたいときには、搬送切換爪２７により方
向転換されて上方へ送られ、排紙部２８を介してフェイ
スダウントレイ２９にスタックされる。転写後の感光体
４はクリーニングユニット３０によって残留トナーを除
去され、また除電ランプ３１で除電された後、帯電チャ
ージャ５によって再び帯電される。

一方、両面プリント時には、記録紙は定着ユニット９よ
り搬送切換爪２７によって下方へ方向転換され、プリン
タ本体１０とプリンタテーブル２０との間に中継部３２
を経由して該プリンタテーブル２０内に設けられている
プリント面反転装置３３へ送られる。そして、記録紙は
、今度は後端を先頭に上方へ搬送され方向転換されてプ
リンタ本体１０内へ返送され、前記レジストローラ対３
に突き当てられる。その後、記録紙は上記片面プリント
時と同様の経路でプリントされた後、排紙される。

以上のプロセスの中で、前記小型レーザープリンタ（第
１０図）と同様に感光体４を帯電する時や、感光体上の
可視像を記録紙２に転写する際に、高電圧を用いてチャ
ージャするため帯電チャージャ５、転写・分離チャージ
ャ２４の雰囲気にオゾンを発生する。この発生したオゾ
ンは、オゾン吸収用ファン１６とオゾン吸着用フィルタ
１７と金網１８から構成されるオゾン除去装置１９を筐
体外壁部に設けてオゾンを吸着し、プリンタ設置室内へ
のオゾン流出を防いでいる。

（発明が解決しようとする課題） 上述した従来のレーザープリンタ等において。

塵や埃によって生じるオゾン吸着用フィルタ１７や同所
に設けられた金網１８の目詰まりを、自動的に検知する
方法がなかった。

そのため、オゾン吸着用フィルタや金網が目詰まりをお
こしても、そのままの状態で放置される場合が多く、そ
の場合にはオゾンの吸着不良を生じ、プリンタの設置さ
れた室内のオゾン濃度が高くなるという弊害を生じた。

この弊害を解決するために従来オゾン吸着用フィルタの
定期的な交換が行われてきたが、この交換する時期とし
ては、次に挙げられる様なときが目安にされていた。

■　トナー・カートリッジ、クリーニングユニット、感
光体ドラム等の消耗品ユニットの交換時に、同時に交換
する。

■サービスマン点検時にフィルタを点検し、交換が必要
ならば交換する。

■ユーザーが、プリント枚数、オゾン臭等を目安に交換
する。

■の場合 フィルタの交換時期と他消耗品ユニットの交換時期を一
致させることは、さまざまな条件・環境下で使用される
プリンタについては、実現することが不可能で、このこ
とはフィルタが無駄になるか、もしくはオゾンの吸着不
良を生じた。

■の場合 サービスマンメンテナンスというシステムをもたない、
パーソナルなレーザープリンタについては、実現が不可
能であった。

■の場合 ユーザーに交換時期をゆだねるため、ユーザーによって
交換時期がばらばらになりやすく、■と同様な欠点を生
じた。

また、汎用のレーザープリンタや複写機等では。

オゾン吸着用フィルタの目詰まりが極めて重要な問題と
なってきている。オゾン吸着用フィルタが目詰まりを起
こすとオゾン吸引用ファンによって運び出される風量が
減少するために、機内温度の上昇による安全規格の未達
・プロセス条件の変化・トナーケーシング等の様々な弊
害を起こす。

また、感光体ドラムの上側で転写・分離を行う主搬送の
レーザープリンタ等では、分離後の吸引力（紙を吸引す
る力）の確保が極めて重要になってきている。この吸引
力にオゾン吸引用ファンを用いた（兼用した）主搬送の
レーザープリンタ等では、オゾン吸着用フィルタの目詰
まりによる紙吸引力の低下が、紙のドラムへの巻付きジ
ャム等弊害の原因に挙げられている。

また、オゾン吸着用フィルタのオゾン除去性能（Ｐ）は
第１３図に示すようにオゾン除去時間（１）に反比例し
、ある吸収量で限界値（破線図示、経過時間ｔｌ、）に
達し、この時、オゾン吸着用フィルタの交換が必要であ
る。ところで、従来はオゾン吸着用フィルタの交換時期
を既述したようにプリント枚数が所定枚数になったとき
行っていた。

しかし、この手段によると、プリント用紙サイズに大、
小のばらつきがあり、その時の帯電チャージャによるコ
ロナ放電時間も異なるため、オゾンの発生量もプリント
用紙サイズの大きさに比例して多くなるため、効率的か
つ正確に交換指示を出すという点に問題があった。

例えば、Ａ４サイズ連続とＡ３サイズ連続のプリントで
は、サイズがＡ３はＡ４の２倍であるので、オゾン発生
量もこれに比例する。この結果、オゾン吸着用フィルタ
の交換時間もＡ４に対して１／２になる。つまり、プリ
ント枚数でオゾン吸着用フィルタの交換時期を定める（
制御部ＣＰＵで制御）と、プリント用紙サイズの大小に
より寿命が大きく左右されるので、必ずしも適切な手段
ではなかった。

本発明の第１の目的は、汎用のレーザープリンタや複写
機等で、オゾン吸着用フィルタの目詰まりや同所に設け
られた金網の目詰まりを、オゾン吸着用フィルタの目詰
まり・金網の目詰まりとオゾン吸引用ファンの負荷特性
との関係に着目して自動的に検知し、オゾン吸着用フィ
ルタの交換時間や金網の清掃時期を自動的に知らせるこ
とにある。

また、本発明の第２の目的は、プリント枚数に関係なく
、オゾンを最も多量に発生させるチャージャの稼働時間
を積算し、予め設定された寿命時間に達した時、オゾン
吸着用フィルタの交換を指示することにある。

（構成および作用） 本発明は上記第１の目的を達成するため、オゾン吸引用
ファン、オゾン吸着用フィルタで構成されるオゾン除去
装置を備えた画像形成装置において、該オゾン吸着用フ
ィルタの目詰り状態に応じ変化する前記オゾン吸引用フ
ァンの風量９回転数。

入力電力値を、目詰りしない時の夫々の基準値と比較す
ることによってオゾン吐出量の程度を検出し、同時にオ
ゾン吸着用フィルタの交換のための表示、記録表示を行
うようにしたことを特徴とする。

本発明は、オゾン吸引用に用いられる代表的なファン、
例えばＤＣクロスファンの特性図である第９図（ａ）、
　（ｂ）を用いてオゾン吐出量の程度を検出する。即ち
、オゾン吸着用フィルタが目詰まりを起こしていない状
態での静圧Ｐと風量Ｑの値は、第９図（ａ）に示される
Ｐ−Ｑ特性曲線と、その状態で定まるシステムインピー
ダンス曲線１の交差点（ＰＬ、Ｑｌ）で示される。そし
て、オゾンフィルタが目詰まりを起こし通風性が悪くな
ると、般にその状態で定まるシステムインピーダンス曲
線は、曲線２の様に傾きが急傾斜となる。すると、オゾ
ン吸着用フィルタが目詰まりした状態での静圧と風量の
値は、Ｐ−Ｑ特性曲線とシステムインピーダンス曲線２
の交差点（Ｐ２．Ｑ２）で示される。従ってオゾン吸着
用フィルタが目詰まりを起こすと、風量の値が減少し、
静圧の値が増加することがわかる。

また、第９図（ｂ）に示した代表的なりＣクロスフロー
ファンの特性図上では、オゾン吸着用フィルタが目詰ま
りを起こし風量が減少（Ｑｌ→Ｑ２）すること以外に、
次の様なことがわかる。

■ファンの回転数Ｎ（ｒｐｍ）が増加する（Ｎｌ〈Ｎ２
）。

■ファンの入力電力（Ｗ）が減少する（Ｗｌ〉Ｗｌ）、
このことは、定電流駆動されたファンについてはその電
圧値が、定電圧駆動されたファンについてはその電流値
が減少することを意味する。

このような事象をとらえ、ファンフィルタの目詰まりし
ない時の夫々の基準値と比較し、オゾン吐出量の程度を
検出し、ファンフィルタの交換のための表示、記録表示
を行うものである。

また、本発明は上記第２の目的を達成するために、オゾ
ン吸引用ファン、オゾン吸着用フィルタで構成されるオ
ゾン除去装置を備えた画像形成装置において、コロナイ
オン流発生源の稼働時間を積算し、前記オゾン吸着用フ
ィルタの機能限界を定めた基準時間と比較することによ
ってオゾン吐出量の程度を検出し、同時にオゾン吸着用
フィルタの交換のための表示、記録表示を行うようにし
たことを特徴とする。

本発明は、オゾンを最も多量に発生させるチャージャの
稼働時間を制御部ＣＰＵで積算し、設定された寿命時間
に達した時、オゾン吸着用フィルタの交換を指示し、プ
リント用紙サイズに関係なく効率的かつ正確にオゾン吸
着用フィルタの寿命を判断する。

（実施例） 第１図ないし第４図は請求項（１）記載の発明の各実施
例図を示し、第５図は第４図の動作フローを示す図であ
る。

第１図において、オゾン吸引用ファン１６．オゾン吸着
用フィルタ１７および金１Ｉｉ４１８で構成されたオゾ
ン除去装置１９の風道３４内に、検知用サーミスタ３５
を配設し、この風道外に設置された定電流電源３６と接
続される。また検知用サーミスタと定電流電源との差電
圧、または差電流を増幅する増幅器３７および電圧（ま
たは電流）比較回路３８を有する。

この動作を説明すると、レーザープリンタが使用され時
間が経過するうちに、オゾン吸着用フィルタ１７や同所
に設けられた金網１８が、塵・埃等によって目詰まりを
起こしてくる。目詰まりを起こすと、オゾン吸引用ファ
ン１６によって排出される風量が第９図に示すようにＱ
ｌからＱ２へ減少する。排出される風量が減少すると、
検知用サーミスタ３５に当たる風も減少し、風がサーミ
スタから運び去る熱量も減少する。風が運び去る熱量が
減少すると、サーミスタの温度が高くなる。温度が高く
なると、サーミスタの特性よりサーミスタの抵抗が減少
し、その両端の電圧が減少する。電圧比較回路３８でこ
の変動電圧を監視して、ある基準値を超すと信号を出力
できるようにする。

このようにして、オゾン吸着用フィルタや同所に設けら
れた金網の目詰まりを自動に検知することができる。ま
た、オゾン吸着用フィルタの目詰まりを検知することに
よって、フィルタの交換時期や金網の清掃時期を自動的
に知ることができる。

第２図は第１図と同様に光反射式タコメータ３９の反射
型フォトセンサ３９Ａを風道３４内に設置し、オゾン吸
引用ファン１６に反射板１６Ａを設ける。また、前記光
反射式タコメータには回転数変換回路３９Ｂを有し、基
準回転数比較回路４０へ回転数変換信号が出力されるよ
う構成されている。

この動作を説明すると、オゾン吸着用フィルタ１７が目
詰まりを起すと、オゾン吸引用ファン１６の回転数Ｎ１
がＮ２と増加する（第９図（ｂ））に着目して、オゾン
吸引用ファンの回転数を反射板１６Ａから光反射式タコ
メータ３９の反射型フォトセンサ３９Ａがとらえ、回転
数変換回路３９Ｂから回転数変換信号を基準回転数比較
回路４０に加え、基準値を超すとオゾン吸着用フィルタ
交換、金網の清掃時機を自動的に検知する。あるいはＤ
Ｃブラシレスモータファンの場合には、モーターのホー
ル素子が発生する信号を電気的にカウントするようにし
て監視し、基準値を超すと信号を発生する回路を用いて
同作用を実現することができる。

第３図はファン電圧値（または電流値）検出回路４１お
よび基準電圧（または電流）回路４２の両出力を電圧（
または電流）比較回路３８に加えて検出する実施例であ
る。

オゾン吸引用ファン１６のモータがＤＣモータの場合、
オゾン吸着用フィルタ１７が目詰まりを起すと、モータ
の電圧値や電流値、つまり電力Ｗ１がＷ２へと減少（第
９図（ｂ））する。これを、ファン電圧値（または電流
値）検出回路４１で監視し、その検出出力と基準電圧（
または電流）回路４２の基準電圧（または電流）を電圧
（または電流）比較回路３８で比較し基準電圧（電流）
値を超すと信号を発生する。

第４図は上記第１図ないし第３図の実施例によって検出
されたオゾン吐出量にもとづきフィルタの交換表示や記
録表示を行うためのブロック図を示す６４３は第１図な
いし第３図のオゾン吐出量検出回路、４４はレーザープ
リンタのエンジンドライバで、プロセス制御ブロックＰ
ＣＢ上に制御部ＣＰＵ（１）、コントローラＩ／Ｆ（２
）を有する。４５はコントローラで、ＰＣＢ上にＣＰＵ
（３）、エンジンＩ／Ｆ（４）、操作パネルＩ／Ｆ（５
）を有する。

４６は操作パネルでＰＣＢ上にＣＰＵ（６）、コントロ
ーラＩ／Ｆ（７）および表示部（８）を有する。

この動作を第５図の動作フローにより説明すると、レー
ザープリンタのエンジンドライバ４４のＰＣＢ上のＣＰ
Ｕ（１）が、オゾン吐出量検出回路４３よりオゾン吸着
用フィルタ交換の情報を検知すると（第５図ア）、ＣＰ
Ｕ（１）は、コントローラＩ／Ｆ（２）を通じてフィル
タ交換の情報をコントローラ４５に送信する（第５図イ
）。コントローラＰＣＢ上のＣＰＵ（３）がこの情報を
エンジンエ／Ｆ（４）を通じて受信すると、ＣＰ　Ｕ（
３）は操作パネルＩ／Ｆ（５）を通じて操作パネル４６
に同情報を送信する（第５図つ）、操作パネル上のＣＰ
Ｕ（６）が、この情報をコントローラＩ／Ｆ（７）を通
じて受信すると操作パネル部の表示部（８）にオゾン吸
着用フィルタ交換情報を表示する（第５図工）。

また、必要により記録装置（回路）に対し、コントロー
ラ４５のＣＰＵ（３）から記録装置Ｉ／Ｐ（回路）を介
してオゾン吸着用フィルタ交換の情報を記録する。

第６図ないし第８図は請求項（２）記載の発明を実施し
たコントローラ４５（第４図）の動作フローを示す。

レーザープリンタの画像形成プロセスにおいて、帯電は
マイナス電荷のコロナ放電で行われ、転写はプラス電荷
のコロナ放電で行われるため、オゾンは帯電チャージャ
からの方が、転写チャージャより多く発生する。

そこで、帯電チャージャの稼働時間に着目し。

それをコントローラ４５のＣＰＵ（３）で積算し、オゾ
ン吸着用フィルタの寿命を決定する。

第６図では帯電積算ルーチンを示し、帯電チャージャが
ＯＮとなると同時に積算カウントをカウントアツプし、
そのカウント値が定めたカウント値Ｎ以上になったとき
、ホストコントローラへ寿命コマンドをセットする。

これにより第７図の表示ルーチンのとおり、上記寿命コ
マンドがセットされ、寿命表示を行う。

そして、第８図のオゾン吸着用フィルタ交換後のリセッ
トスイッチ・チエツクルーチンのとおり、スイッチがＯ
Ｎされることにより前記寿命コマンドがリセットされ、
再び動作が開始されることとなる。

上記において、積算カウント値Ｎはオゾンの発生量及び
オゾン吸着用フィルタの除去時間（１）（第１３図の破
線位置し。）によって決まる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明の請求項（１）記載の発明は
、オゾン吐出の風道内に設置された検知手段と許容限度
を示す基準値とを比較して、簡単。

かつ適格にオゾン吐出量を自動検出出来るので、オゾン
吸着用フィルタの交換、金網の清掃等が適正に行なわれ
、オゾン除去の機能を常に最適に保つことができる。

また１本発明の請求項（２）記載の発明は、オゾン吐出
の許容限度をチャージャの稼働時間から自動判定される
ので、オゾン吸着用フィルタの交換、金網の清掃等が適
正に行うことができる。また、従来のようにプリント用
紙サイズの使用回数に無関係に行うことができ、オゾン
吐出量の検出がより適格となった。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の請求項（１）記載の実施
例図を示し、第１図ないし第３図はオゾン吐出量検出回
路４３の各側を示す図、第４図はオゾン吸着用フィルタ
の交換時期を表示（または記録）する−例のブロック構
成図、第５図はその動作フローを示す図、第６図ないし
第８図は本発明の請求項（２）記載の実施例の動作フロ
ーを示す図、第９図は第１図ないし第３図のオゾン吐出
量検出回路の動作原理を示す静圧Ｐ−風量Ｑ特性図（ａ
）及び回転数Ｎと入力Ｗとの関係を示す図（ｂ）、第１
０図は本発明が実施される小型レーザープリンタの概要
構成図、第１１図はオゾン除去装置の構造を示す図、第
１２図は本発明が実施される大型レーザプリンタの概要
構成図、第１３図はオゾン除去特性を示す図である。 １６・・・オゾン吸引用ファン、１７・・・オゾン吸着
用フィルタ、　１８・・・金網。 １９・・・オゾン除去装置、３５．・・検知用サーミス
タ、３６・・・定電流電源、３７・・・増幅器、３８・
・・電圧（または電流）比較回路、３９・・・光反射式
タコメータ、３９Ａ　・・・反送型フォトセンサ、３９
Ｂ　・・・回転数変換回路、４０・・・基準回転数比較
回路、４１・・・ファン電圧値検出回路、４２・・・基
準電圧回路、４３・・・オゾン吐出量検出回路、４４・
・・エンジンドライバ、４５・・・コントローラ、４６
・・・操作パネル。 第１図 １９　　オゾン眸奴褒１ 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 （ａ） 瓜！Ｑ 第 図 第 図 第 図 （ｂ） 屓ｆＱ 第 図 （ａ） ＋９　、、、オシ）Ｖ＋宍艮１ （ｂ） し＝７ブリ）り回部４シー、覚生

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）オゾン吸引用ファン、オゾン吸着用フィルタで構
   成されるオゾン除去装置を備えた画像形成装置において
   、該オゾン吸着用フィルタの目詰り状態に応じ変化する
   前記オゾン吸引用ファンの風量、回転数、入力電力値を
   、目詰りしない時の夫々の基準値と比較することによっ
   てオゾン吐出量の程度を検出し、同時にオゾン吸着用フ
   ィルタの交換のための表示、記録表示を行うようにした
   ことを特徴とする画像形成装置のオゾン検出方式。
2. （２）オゾン吸引用ファン、オゾン吸着用フィルタで構
   成されるオゾン除去装置を備えた画像形成装置において
   、コロナイオン流発生源の稼働時間を積算し、前記オゾ
   ン吸着用フィルタの機能限界を定めた基準時間と比較す
   ることによってオゾン吐出量の程度を検出し、同時にオ
   ゾン吸着用フィルタの交換のための表示、記録表示を行
   うようにしたことを特徴とする画像形成装置のオゾン検
   出方式。