JPH05216321A

JPH05216321A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH05216321A
Application number: JP4139785A
Authority: JP
Inventors: Chiemi Kaneko; 千恵美兼子; Masahide Harada; 正英原田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1991-12-09
Filing date: 1992-05-03
Publication date: 1993-08-27
Anticipated expiration: 2016-03-19
Also published as: JP3147993B2

Abstract

(57)【要約】【目的】従来のようなオゾンフィルターを設けなくて
も、装置外に排出されるオゾンの濃度を低下させること
の出来る画像形成装置を提供する。【構成】帯電チャージャー１で発生したオゾンを、ク
リーニングブレード８と除電ランプ９の間から効率良く
補集するためにファン１１を設置する。このファンを回
転させて帯電チャージャー１から発生したオゾンを矢印
の方向に流し、ファンにつながったパイプ１２を介して
機械後部に設置してある廃トナーボトル２０に搬送す
る。そして、オゾンを廃トナーボトル２０内に貯蔵され
ている廃トナーに接触させて分解する。分解された後の
気流は排気口１５から機外に排出する。上記ファン１１
の回転数を、帯電チャージャー１の総電流量や周囲のオ
ゾン濃度を検出して制御しても良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミ
リ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、放
電型の帯電器を用いた画像形成装置における、装置外へ
のオゾンの拡散を防止に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在の複写機あるいはプリンタでは、電
子写真方式を用いたものが一般的である。この方式は一
様帯電、画像露光、現像、転写、定着、除電、クリーニ
ングの工程で記録がおこなわれているいわゆるカールソ
ンプロセスである。このカールソンプロセスでは、一様
帯電、転写等の工程で、コロナ帯電器あるいはスコロト
ロン帯電器などの放電型の帯電器を用いて非接触帯電さ
れるのが一般的である。このような放電型の帯電器はオ
ゾンを発生する。これは、例えば、コロナ放電器（スコ
ロトロン放電器）によるコロナ放電が、大気中の酸素分
子（Ｏ₂）をイオン化してオゾン（Ｏ₃）を発生させるた
めである。特に負極性のコロナ放電によるオゾンの発生
は、正極性のコロナ放電に比べ一桁多い。

【０００３】そこで、このオゾンの装置外への排出を防
止するために、従来は活性炭を塗布したオゾンフィルタ
ーを採用し、装置外へ排出される空気中からオゾンを除
去していた。

【０００４】しかし、オゾンフィルターを使用するだけ
ではオゾン除去が完全でなく異臭が発生するという問題
点があった。またオゾンフィルターの交換が定期的に必
要となって保守が煩雑であるという問題点もあった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の問題点
に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、
従来のようなオゾンフィルターを設けることなく、装置
外に排出されるオゾンの濃度を低下させることの出来る
画像形成装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、潜像担持体の一様帯電と、潜像担持体
上に形成したトナー像の転写材への転写に当っての電界
形成のための帯電と、潜像担持体に密着した転写材の分
離に当っての電界形成のための帯電とのいずれか少なく
とも一つの帯電で、放電型の帯電器を用いる画像形成装
置において、装置内で発生した廃トナーを分離して貯蔵
する廃トナー分離貯蔵手段と、該放電型の帯電器近傍の
オゾンを含む空気を該廃トナー分離貯蔵手段で分離した
廃トナーに接触させる空気搬送手段とを設けたことを特
徴とするものである。

【０００７】そして、上記空気搬送手段を、上記放電型
の帯電器近傍のオゾンを含む空気を上記廃トナー分離貯
蔵手段の廃トナー収容器内に搬送するように構成し、且
つ該廃トナー収容器に装置外への空気排出手段を設けて
も良い。

【０００８】また、上記廃トナー分離貯蔵手段の廃トナ
ー収容器の内部に定常状態の気流が生じるように空気流
を送りこむようにしても良い。この場合、上記廃トナー
分離貯蔵手段の廃トナー収容器の内側面に螺旋上の溝を
形成することが望ましい。

【０００９】また、上記廃トナー分離貯蔵手段の廃トナ
ー収容器内に予めオゾン分解剤を入れておくようにして
も良い。

【００１０】また、上記放電型の２以上の帯電器を用い
る場合には、各々の帯電器にそれぞれ異なった空気搬送
手段を設けても良い。

【００１１】また、空気搬送手段について空気搬送路内
の空気流の強弱を可変する空気流調整手段を設けても良
い。

【００１２】更に、帯電器の経時で該帯電器の総電流を
変える制御手段と、対応する帯電器の総電流の大小によ
って上記空気調整手段を制御する調整制御手段とを設け
ても良い。

【００１３】また、上記帯電器近傍のオゾン濃度を検知
する濃度検出手段と、該濃度検出手段の出力に基づいて
上記空気調整手段を制御する調整制御手段とを設けても
良い。

【００１４】

【作用】本発明ではオゾン分解剤としてトナーを用い
る。トナーは基本的にカーボンでできているのでオゾン
を吸着する働きがある。しかしトナーとオゾンを接触さ
せるとトナーの帯電量（Ｑ／Ｍ）が変わるという実験結
果があるので、未使用トナーをオゾンと接触させること
はできない。そこで廃トナーと接触させるのである。オ
ゾン分解剤として廃トナーを用いることにより、従来の
ようなオゾンフィルターを設けることなく装置外に排出
されるオゾンの濃度を低下させることができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を画像形成装置である電子写真
複写機（以下、複写機という）に適用した一実施例につ
いて説明する。図１に複写機の感光体ドラム１０の回り
の概略図を示す。１は帯電チャージャー、２は露光位
置、３はイレーサー、４は現像器、５は給紙系レジスト
ローラー、６は転写・分離チャージャー、７はクリーニ
ングブラシ、８はクリーニングブレード、９は除電ラン
プである。かかる複写機のコピー動作は周知であるの
で、ここでは説明を省略する。

【００１６】この複写機では帯電チャージャー１、転写
・分離チャージャー６が放電型の帯電器になっているの
で、コピー動作の実行にともなってこれらの周囲のオゾ
ン濃度が上昇していき、通常装置内の昇温防止のために
設けられている、装置内から装置外への空気排出の機構
によってオゾンを含んだ空気が装置外に排出される恐れ
がある。

【００１７】そして、この複写機では、クリーニングブ
ラシ７やクリーニングブレード８で転写分離後の感光体
ドラム１表面から除去したトナーを廃トナーとして、例
えば機械後部に配置している廃トナーボトル２０（図１
（ｂ）参照）まで図示しない廃トナー搬送手段で搬送し
て廃トナー取り入れ口１３から該廃トナーボトル２０内
に落下させて貯蔵する。

【００１８】本実施例では、この廃トナーボトル内の廃
トナーのオゾンを分解する性質を利用して、上記帯電チ
ャージャ１等で発生したオゾンを含む空気を廃トナーボ
トルに送りこんで、廃トナーボトル内の廃トナーでオゾ
ンを分解した後に、その空気を機外に排出するものであ
る。

【００１９】帯電チャージャー１で発生したオゾンを、
クリーニングブレード８と除電ランプ９の間から効率良
く補集するためにファン１１を設置する。このファン１
１を回転させることにより帯電チャージャー１から発生
したオゾンを含む空気を矢印の方向に流し、ファン１１
につながったパイプ１２によって機械後部に設置してあ
る廃トナーボトル２０に搬送する。そして、廃トナーボ
トル２０内で廃トナーにオゾンを接触させてオゾンを分
解させる。分解された後の気流は排気口１５より機外に
排出する。

【００２０】ここで、廃トナーボトル２０内で効率良く
廃トナーとオゾンを接触させるためには、廃トナーボト
ル２０内で定常状態の気流を作ることが望ましい。この
定常状態の気流を作るには、図示の例のように廃トナー
ボトル２０は円柱型の方がよい。図１（ｂ）はその斜視
図、図１（ｃ）は上面図である。図中、１２は上記に示
したオゾン気流を搬送するパイプ、１３はクリーニング
ユニットからの廃トナーを搬送するパイプ、１４は排気
のためのパイプ、１５は圧抜きフィルターをつめた排気
口である。パイプ１２を図１（ｃ）に示すように内部に
吹き込む時点の気流方向が廃トナーボトル２０の内周面
にほぼ平行に接続することにより、廃トナータンク内に
矢印に示すように廃トナーボトル２０の側壁内面に沿っ
て還流するような定常状態の気流を起こすことができ
る。これにより、オゾンと廃トナーの接触回数が増え、
オゾン分解の効率が高まる。更にこのことにより廃トナ
ーは遠心力を受け図２のようにボトル２０の側壁内面に
つくので、廃トナーの充填率を上げることもできる。オ
ゾンが分解されてオゾン濃度が低下した空気は排気パイ
プ１４の下端開口から排気パイプ１４内に侵入してボト
ル２０の上部中央に位置する排気口１５から排気され
る。

【００２１】この例のトナーボトル２０の側壁内面に図
３に示すように螺旋状の溝を多数形成すれば、上記のよ
うな定常状態の気流をより確実に形成することができ
る。

【００２２】図４（ａ）、（ｂ）はトナーボトル２０の
変形例を示すものである。この例では、トナーボトル２
０の保守が容易にできるように、廃トナーボトル２０を
二重構造にする。基本的には上記のトナーボトル２０と
同様に円柱型をしているが、この例の廃トナーボトル２
０は図４（ａ）に示すように上部構造部Ａと下部構造部
Ｂが離着可能になっている。そして下部構造部Ｂに直接
廃トナーを収容させる容器２０ａをセットして用いる。
この容器２０ａを、例えば段ボールの内側にはさまれた
波打った紙で構成すれば、側壁内面に螺旋状の溝が多数
生じるので、前述のように定常状態の気流の形成が容易
である。この容器２０ａが廃トナーで満杯になったとき
には上部構造部Ａと下部構造部Ｂを離し、例えば紙でで
きた容器２０ａのみを交換すれば、メンテナンスも容易
でありコストダウンにもつながる。

【００２３】なお、機械設置時あるいは廃トナーボトル
清掃後にはボトル内に廃トナーが存在しないので、トナ
ー（廃トナーでも良い）あるいは活性炭等のカーボンを
含むオゾン分解剤を例えば廃トナーボトル２０の底面を
埋める分だけいれておくとよい。これによれば、機械の
設置直後や廃トナーボトル２０清掃直後で廃トナーボト
ル２０内にクリーニングユニットから搬送された廃トナ
ーが存在しない場合にも機外に排出される空気のオゾン
濃度を低下させることができる。

【００２４】また、以上の例においては、オゾンを含む
空気を運ぶパイプ１２を直接廃トナーボトル２０に接続
したが、これに代え、このパイプ１２を図５に示すよう
にクリーニングユニットから廃トナーボトル２０へ廃ト
ナーを搬送するパイプ１３に接続しても良い。これによ
れば、パイプ１２からパイプ１３内に吹き込む気流が廃
トナーの搬送にも役立つ。図中１３ａはパイプ１３内で
廃トナーを搬送するための搬送スクリューである。更
に、このパイプ１２を上記のクリーニングブラシ７やク
リーニングブレード８を備えたクリーニングユニットの
図示しないケーシングに直接接続し、該ケーシング内及
びパイプ１３内を介して廃トナーボトル２０に、オゾン
を含んだ空気を送りこむようにしても良い。

【００２５】以上は、帯電チャージャー１で発生したオ
ゾンの分解に関する例であるが、転写・分離チャージャ
ー６で発生したオゾンを分解するにも、同様に廃トナー
を用いることができる。図６（ａ）は転写・分離チャー
ジャー６で発生するオゾンを効率良く補集するための構
成を示すものである。転写・分離チャージャー６で発生
したオゾンは、空気よりも重いので、上方に向いた取り
込み口を備えたダクト３０を転写・分離チャージャーの
直下に配設して、矢印のようにダクト３０内流れ込ませ
ることができる。このダクト３０から伸びるパイプ１２
の一端を図１（ｂ）と同様に廃トナーボトル２０に接続
するか、又は、図６（ｂ）に示すように、クリーニング
ユニットから廃トナーボトル２０へ廃トナーを搬送する
パイプ１３に接続する。これに代え、このパイプ１２を
上記のクリーニングブラシ７やクリーニングブレード８
を備えたクリーニングユニットの図示しないケーシング
に直接接続し、該ケーシング内及びパイプ１３内を介し
て廃トナーボトル２０に、オゾンを含んだ空気を送りこ
むようにしても良い。以上の構成によって上の例と同様
にして廃トナーでオゾンが分解されてオゾン濃度が低下
した空気のみが機外に排出されるようにすることができ
る。

【００２６】次に、以上の実施例に改良を加え、帯電器
で発生するオゾンの量を考慮して効率良くオゾンを捕集
できるようにした実施例について説明する。図７（ａ）
は、本実施例に係る複写機の感光体ドラム１０の回りの
該略図を示す。この図では前述の図１や図６に示す複写
機におけると同じ部材には同一の符号を付してある。本
実施例に係る複写機が図１や図６に示す複写機と異なる
点は、帯電チャージャー１と転写・分離チャージャー６
の両方について、それぞれ、オゾンを効率良くするため
のファン１１，４０を設置した点、及び、各ファン１
１，４０の回転数をそれぞれ制御できるようにした点で
ある。なお、図７（ａ）中、符号５０は感光体表面の電
位を測定するための電位センサー、符号５１は感光体表
面に作成するトナー濃度検出用の顕像パターンの光学濃
度を検出するための光学センサー、符号５２はオゾン濃
度センサーである。そして、上記転写・分離チャージャ
ー６のファンで補集された空気はパイプ４１を介して、
帯電チャージャー１周辺からのファン１１で補集された
空気を搬送するパイプ１２に接続されている。

【００２７】図７（ｂ）を用いて、このファン１１，４
０の回転数制御について説明する。帯電チャージャー１
は感光体を一定に帯電させるためにワイヤーに電流を流
している（総電流をＩccとする）。機械設置時に感光体
上に所定の潜像パターンを形成し、電位センサ４で検知
した値をＶ_DOとしメモリーしておく（ステップＡ１，Ａ
２，Ａ３，Ａ４，Ａ５）。その後朝電源ＯＮの前回転時
に感光体上に同様の潜像パターンを作り、電位センサ４
で帯電電位（Ｖ_D）を検知する（ステップＡ１，Ａ２，
Ａ３，Ａ６，Ａ７）。ここで、経時ではワイヤーの汚染
等により一定の電位が得られなくため、Ｖ_Dは低下して
いく。そして、Ｖ_DとＩccは図８（ａ）のような関係が
あるので、Ｉccを増やすことによってＶ_Dを一定に保つ
ことができる。そこで、上記検知に係るＶ_Dと機械設置
時のＶ_D0とを比較して一定量以上（図示の例では３０
Ｖ）低下している場合に、Ｉccを所定量（図示の例では
マイナス１００Ｖ）アップして一定の帯電量がえられる
ようにする（ステップＡ８，Ａ９）。そして、このＩcc
の増加により発生するオゾンの量も増加するので、オゾ
ン捕集能力をアップする必要がある。また、発生するオ
ゾン量と総電流Ｉccはほぼ比例で或ることが判っている
ので、総電流量Ｉccの比例するようにファン１１の回転
数を増やし（ステップＡ１０）、これにより、オゾンを
効率良く捕集できるようにする。捕集されたオゾンはパ
イプ１２によって機械後部に設置してあるトナーボトル
に運ばれ、廃トナーと接触することにより分解される。

【００２８】同様のことを転写・分離チャージャー７に
ついても行うことができる。なお、この例の場合、転写
・分離チャージャー７の下にファン４０を設け、発生し
たオゾンを捕集するのであるが、この場合は転写・分離
チャージャー７近傍は、トナー濃度検出用の顕像パター
ン等のトナー像が形成された感光体表面が通過するタイ
ミングがあるため、このタイミングで、ファン４０を強
く回すと、これらの感光体上のトナー像を壊してしまう
恐れがある。そこで、図８（ｂ）のタイミングチャート
に示すように顕像パターン（Ｐパターン）が転写・分離
チャージャー７を通過する時期にはファン４０をＯＦＦ
することが望ましい。また、顕像パターンを所定コピー
枚数毎に形成するような場合には、そのコピー中ファン
４０をＯＦＦしても良い。更に上記のファン１１も含め
コピー待機時には総てのファンをＯＦＦした方が電力の
節約にもなる（ステップＡ１１，Ａ１２）。

【００２９】以上の例は、帯電チャージャーの総電流量
を変化させることに伴うオゾン発生量変化を見込んで、
ファンの回転数を制御するものであるが、直接オゾン濃
度を検出してオゾン濃度に応じてファンの回転数を制御
しても良い。例えば、帯電チャージャー１については上
記のオゾン濃度センサー５２の出力を用いる。例えば、
図９のフローチャートに示すように、朝電源ＯＮの前回
転時に、上の例と同様にして総電流ＩccによりＶ_D補正
を行う（ステップＢ１乃至Ｂ９）。その後チャージャー
をＯＮし、そのときのオゾン濃度を直接モニターする
（ステップＢ１０）。そしてその値によりファンの回転
数を制御する（ステップＢ１２）。そして、上の例と同
様に待機中には節電のためにファンの回転を中止する
（ステップＢ１３，１４）。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、放電型の帯電器近傍の
オゾンを含む空気を廃トナー分離貯蔵手段で分離した廃
トナーに接触させ、これにより、廃トナーでオゾンを分
解するので、従来のようなオゾンフィルターを設けるこ
となく装置外に排出されるオゾンの濃度を低下させるこ
とができる

【００３１】特に、上記空気搬送手段を、上記放電型の
帯電器近傍のオゾンを含む空気を上記廃トナー分離貯蔵
手段の廃トナー収容器内に搬送するように構成し、且つ
該廃トナー収容器に装置外への空気排出手段を設けれ
ば、該廃トナー収容器でオゾンを分解したばかりの空気
を機外に排出するので、装置外に排出空気のオゾン濃度
を良好に押さえることができる。

【００３２】また、上記廃トナー分離貯蔵手段の廃トナ
ー収容器の内部に定常状態の気流が生じるように空気流
を送りこむようにした場合には、廃トナー収容器内の廃
トナーとオゾンとを効率良く接触させることができるの
で、効果的にオゾンを分解することができる。更に、定
常的な気流によって廃トナー収容器内の内壁面側から順
次廃トナーを堆積させるので、廃トナー収容器内の廃ト
ナー充填率を高めることもできる。この場合、上記廃ト
ナー分離貯蔵手段の廃トナー収容器の内側面に螺旋上の
溝を形成すれば、定常的な気流がより安定するので、更
に効果的にオゾンの分解の効率向上やトナー充填率の向
上を図れる。

【００３３】また、上記廃トナー分離貯蔵手段の廃トナ
ー収容器内に予めオゾン分解剤を入れておけば、装置設
置当初等の廃トナーの分離回収がされていないときか
ら、オゾンを分解することができる。

【００３４】また、上記帯電器で発生するオゾンを帯電
器別に、しかも発生するオゾンの量にあわせて捕集する
空気搬送手段を設けた場合には、効率良くオゾンを捕集
し、廃トナーと接触することができる。

【００３５】更に、オゾンを効率良く捕集する方法とし
て空気の流れの強弱を変えれば、よりオゾンが廃トナー
と接触する回数が増え、オゾンの分解を促すことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は実施例に係る電子写真複写機の概略構
成を示す正面図、（ｂ）は同複写機の廃トナーボトルの
斜視図、（ｃ）は廃トナーボトルの上面図。

【図２】同廃トナーボトル内の廃トナーの堆積状態を説
明するための斜視図。

【図３】変形例に係る廃トナーボトルの斜視図。

【図４】（ａ）は他の変形例に係る廃トナーボトルの分
解図、（ｂ）は同廃トナーボトル内にセットする容器の
斜視図。

【図５】廃トナーを含む空気の搬送路を説明するための
説明図。

【図６】（ａ）は他の実施例に係る電子写真複写機の概
略構成を示す正面図、（ｂ）は同複写機の廃トナーを含
む空気の搬送路を説明するための説明図。

【図７】（ａ）は他の実施例に係る電子写真複写機の概
略構成を示す正面図、（ｂ）は同複写機の制御のフロー
チャート。

【図８】（ａ）は同複写機の帯電チャージー総電流と感
光体電位との関係を示す特性図、（ｂ）は同複写機の制
御のタイミングチャート。

【図９】同複写機の変形例に係る制御のフローチャー
ト。

【符号の説明】

１帯電チャージャー６転写・分離チャージャー７クリーニングブラシ８クリーニングブレード１１ファン１２パイプ１３パイプ１４排気用パイプ１５排気口２０廃トナーボトル３０ダクト４０ファン４１パイプ５０電位センサー５１光学センサー５２オゾン濃度センサー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潜像担持体の一様帯電と、潜像担持体上に
形成したトナー像の転写材への転写に当っての電界形成
のための帯電と、潜像担持体に密着した転写材の分離に
当っての電界形成のための帯電と、潜像担持体の除電の
ための帯電のいずれか少なくとも一つの帯電で、放電型
の帯電器を用いる画像形成装置において、装置内で発生した廃トナーを分離して貯蔵する廃トナー
分離貯蔵手段と、該放電型の帯電器近傍のオゾンを含む
空気を該廃トナー分離貯蔵手段で分離した廃トナーに接
触させる空気搬送手段とを設けたことを特徴とする画像
形成装置。
【請求項２】上記空気搬送手段を、上記放電型の帯電器
近傍のオゾンを含む空気を上記廃トナー分離貯蔵手段の
廃トナー収容器内に搬送するように構成し、且つ該廃ト
ナー収容器に装置外への空気排出手段を設けたことを特
徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】上記廃トナー分離貯蔵手段の廃トナー収容
器の内部に定常状態の気流が生じるように空気流を送り
こむことを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項４】上記廃トナー分離貯蔵手段の廃トナー収容
器の内側面に螺旋上の溝を形成したことを特徴とする請
求項３の画像形成装置。
【請求項５】上記廃トナー分離貯蔵手段の廃トナー収容
器内に予めオゾン分解剤を入れておくことを特徴とする
請求項１の画像形成装置。
【請求項６】上記放電型の２以上の帯電器を用いた請求
項１の画像形成装置において、各々の帯電器にそれぞれ
異なった空気搬送手段を設けたことを特徴とする請求項
１の画像形成装置。
【請求項７】上記空気搬送路内の空気流の強弱を可変す
る空気流調整手段を設けたことを特徴とする請求項１又
は６の画像形成装置。
【請求項８】上記帯電器の経時で該帯電器の総電流を変
える制御手段と、対応する帯電器の総電流の大小によっ
て上記空気調整手段を制御する調整制御手段とを設けた
ことを特徴とする請求項７の画像形成装置。
【請求項９】上記帯電器の近傍のオゾン濃度を検知する
濃度検出手段と、該濃度検出手段の出力に基づいて上記
空気調整手段を制御する調整制御手段とを設けたことを
特徴とする請求項７の画像形成装置。