オゾン分解装置及び改質装置及び画像形成装置
【課題】プラズマ放電時に生じるオゾンガスを効率よく吸収することができると共に長寿命で吸収を行うことが可能なオゾン分解装置、これを備えた改質装置及びこれを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】オゾンガスが吸引されるダクト６３ａを有し、ダクト６３ａより吸引されたオゾンガスを通過の際に分解するオゾン分解装置６３において、触媒を有する触媒層６３ｃと、通過するオゾンガスを拡散させる拡散処理層６３ｅと、活性炭を有する活性炭層６３ｄとを有する。
【解決手段】オゾンガスが吸引されるダクト６３ａを有し、ダクト６３ａより吸引されたオゾンガスを通過の際に分解するオゾン分解装置６３において、触媒を有する触媒層６３ｃと、通過するオゾンガスを拡散させる拡散処理層６３ｅと、活性炭を有する活性炭層６３ｄとを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置において、画像形成が施されること等によって形成されたシート状被加工物の被加工面にプラズマを接触させて同面の改質を行う改質装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、樹脂フィルム等の被加工物の被加工面にプラズマを接触させて同面の改質を行う技術が種々提案（例えば「特許文献１」ないし「特許文献５」参照）されており、本願出願人も特願２００８−１３２４４６において、インクジェット印刷前の記録用メディアの表面をプラズマにより改質する技術を提案している。また、インク画像定着のためにプラズマを用いる技術も種々提案されている（例えば「特許文献６」ないし「特許文献８」参照）。
【０００３】
プラズマを用いるこれらのような技術において、被加工物を移動させながらプラズマを接触させる構成が知られており（例えば「特許文献３」ないし「特許文献８」参照）、このような構成ではプラズマの接触の均一性を向上することが可能である。均一性をさらに向上するためには、プラズマを発生させる電極を被加工物の移動方向に複数配置すると共に、電極をローラ状として被加工物の移動方向に沿って回転するように構成することが望ましい。これにより、プラズマを発生させることに起因する電極の表面部位における劣化が電極の周面において分散されると共に、特に電極が被加工物に接触配置されている場合、被加工物に付着している汚れが電極に転移しても電極の周面に汚れが分散されることから、電極によるプラズマの発生性能が経時的に維持されるという利点もある。
【０００４】
上述した被加工物を移動させながらプラズマを接触させる構成の一例を図１２に示す。同図において被加工物としてのシートは、電極と搬送ベルトとの間を図の矢印方向に搬送される。電極には高圧電源が接続されており、搬送ベルトはその基体がポリイミド等からなる絶縁体を使用し、搬送ベルトの下方にはガラス板、カウンタ電極、絶縁体が順に配設されている。この構成において高圧電源から電極に高電圧が印加されることによりカウンタ電極との間での放電（大気圧プラズマ放電、誘電体バリア放電）が生じ、沿面放電によるプラズマが形成される。この沿面放電によるプラズマはシートの被加工面に対する接触面積が大きいため、被加工面改質時におけるムラの発生が抑制されて改質の均一性が高い精度で確保される。
【０００５】
このようにプラズマを発生させる装置を有する画像形成装置では、プラズマ放電によって発生するオゾンを含む物質を機外に排出するための通気装置を設けたものが知られているが、このような物質がそのまま大気中に放散されることは好ましくないため、効率よくこれ等の物質を吸収する技術が、例えば「特許文献９」、「特許文献１０」に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３８９７８６３号公報
【特許文献２】特開平１０−７８６８２号公報
【特許文献３】特許第３８７０６０５号公報
【特許文献４】特開２００１−６４４２１号公報
【特許文献５】特開２００８−１２９１９号公報
【特許文献６】特開２００７−１０６１０５号公報
【特許文献７】特開２００８−２９６５２６号公報
【特許文献８】特開２００８−２９７５０６号公報
【特許文献９】特許第３０９９３３４号公報
【特許文献１０】特許第４４３２３６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
複写機等により画像形成がなされた画像形成物に対し、その表面を保護したり艶出しや艶消し等の視覚的効果を与えて付加価値を高めたりするためにニス等のコート材を後処理で塗布する場合がある。この場合には、画像形成物を例えばニスコータと呼ばれるニス塗布装置に投入してその表面にコート材を塗布することとなるが、画像形成物の画像形成面には撥水性を有する部分が多々存在しており、結果的にニスを弾いてしまい一面均一にコート材を塗布することができなかった。この原因は、画像形成に用いられるトナー粒子に含有されたワックスや複写機の定着装置に用いられるシリコンオイル等の影響によるものと考えられる。
【０００８】
上述の問題点を解決すべく本発明者等は数々の実験を行った結果、上述したプラズマを用いた表面改質により、空気中の成分や画像形成物自体に含まれている成分等によって形成された種々の親水性官能基等の基が被加工面に形成されて表面エネルギが高くなり、撥水性を有する部分が親水化されてコート材の塗布が可能となることを見出した。この表面改質は、上述した沿面放電によるプラズマ処理によって好適に達成され、良好な沿面放電が行われないとプラズマが画像形成面に均一に付与されずに放電ムラが発生し、画像形成面に撥水性を有する部分が残存してコート材が均一に塗布されず、良好な画像形成物を得ることができないことが判明した。
【０００９】
プラズマ放電を行う改質装置を有する画像形成装置では、プラズマ放電時に生じる物質、特にオゾンガスを吸収する機構が不可欠である。従来の技術では、オゾンガスを分解吸収する手段を備えた画像形成装置が開示されているが、この構成ではオゾン分解層内の通気し易い部分にオゾンガスが集中して通過するため、オゾン分解効率が低くなると共にオゾン分解層が部分的に劣化して短寿命となってしまうという問題点がある。
【００１０】
本発明は上述した問題点を解決し、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置において画像形成が施されること等により形成されたシート状の被加工物の被加工面にプラズマを接触させて同面の改質を行う改質装置を備えた画像形成装置であって、プラズマ放電時に生じるオゾンガスを効率よく吸収することができると共に長寿命で吸収を行うことが可能なオゾン分解装置、これを備えた改質装置及びこれを備えた画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１記載の発明は、オゾンガスが吸引されるダクトを有し、前記ダクトより吸引されたオゾンガスを通過の際に分解するオゾン分解装置であって、触媒を有する触媒層と、通過するオゾンガスを拡散させる拡散処理層と、活性炭を有する活性炭層とを有することを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のオゾン分解装置において、さらに前記拡散処理層は前記触媒層と前記活性炭層との間に配設されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のオゾン分解装置において、さらに前記拡散処理層は前記触媒層よりもオゾンガス通過経路の上流側に配設されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか１つに記載のオゾン分解装置において、さらに前記拡散処理層は層内のオゾンガスを攪拌する攪拌部材を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし３の何れか１つに記載のオゾン分解装置において、さらに前記拡散処理層は多孔質部材を有することを特徴とする。
【００１６】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし３の何れか１つに記載のオゾン分解装置において、さらに前記拡散処理層は外気を取り入れる外気導入手段を有することを特徴とする。
【００１７】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし６の何れか１つに記載のオゾン分解装置において、さらに前記活性炭層よりもオゾンガス通過経路の下流側にオゾンガスを吸引する吸引手段を有することを特徴とする。
【００１８】
請求項８記載の発明は、請求項１ないし７の何れか１つに記載のオゾン分解装置において、さらに前記ダクトとの連結部は末広がりとなる形状に形成されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項９記載の発明は、請求項１ないし８の何れか１つに記載のオゾン分解装置において、さらに前記拡散処理層に加温手段を設けたことを特徴とする。
【００２０】
請求項１０記載の発明は、請求項１ないし９の何れか１つに記載のオゾン分解装置を有し、被加工物の被加工面を改質する改質装置であることを特徴とする。
【００２１】
請求項１１記載の発明は、請求項１ないし９の何れか１つに記載のオゾン分解装置を有し、画像形成済みの被加工物の被加工面を改質する画像形成装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、触媒層と活性炭層との間にオゾンガスを拡散させるための拡散処理層を有しているため、ダクトより吸引されたオゾンガスは活性炭層のほぼ全域にわたって通過することとなり、これによりオゾンガスの分解効率を高めると共に活性炭層の部分的な劣化を防止して寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態を適用可能な改質装置を備えた画像形成装置の概略正面図である。
【図２】本発明の一実施形態に用いられる改質手段の概略図である。
【図３】本発明の一実施形態に用いられる改質手段及びカバー部材の概略斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に用いられる撹拌部材を説明する概略図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に用いられる多孔質部材を説明する概略図である。
【図６】（ａ）本発明の第３の実施形態（ｂ）本発明の第３の実施形態の変形例に用いられるオゾン分解装置を説明する概略図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に用いられるオゾン分解装置を説明する概略図である。
【図８】本発明の一実施形態に用いられるオゾン分解装置を説明する概略図である。
【図９】本発明の一実施形態に用いられるオゾン分解装置のダクトと筒状体とを接続する部分の形状を説明する概略図である。
【図１０】（ａ）本発明の第５の実施形態（ｂ）本発明の第５の実施形態の変形例に用いられるオゾン分解装置を説明する概略図である。
【図１１】本発明の各実施形態に用いられるオゾン分解装置の概略図である。
【図１２】本発明の改質処理に用いられる沿面放電により出力されるプラズマを説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１は、本発明の第１の実施形態を適用可能な画像形成装置の概略図である。この画像形成装置１は、図示しない画像読取部または外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づき画像形成処理を行う。画像形成装置１は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、コート紙、ＯＨＰシート、カード、ハガキ等の厚紙や封筒等の何れをもシート状の記録媒体として画像形成を行い、画像形成後の記録媒体を表面改質が必要な被加工物Ｓとなり得る出力物とすることが可能である。
【００２５】
画像形成装置１は、イエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な像担持体である円筒状の感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋを平行配設したタンデム方式を採用しており、本体２の記録紙排出部には後述する改質装置１００が接続され、本体２と改質装置１００とによって画像形成装置１が構成されている。
【００２６】
感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋは本体２の図示しないフレームに回転自在に支持され、中間転写体としての転写ベルト１０の移動方向であるＡ１方向の上流側からこの順で並んでいる。各符号の数字の後に付されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、イエロ、マゼンタ、シアン、黒用の部材であることを示している。各感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋはそれぞれ、イエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の画像を形成するための作像ステーションである画像形成ユニットに備えられており、各感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋは、本体２の内部上方に配設された無端ベルトからなる転写ベルト１０の外周面側すなわち作像面側に位置している。
【００２７】
転写ベルト１０は、各感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋに対峙しながら矢印Ａ１方向に移動可能であり、各感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋに形成されたトナー像は矢印Ａ１方向に移動する転写ベルト１０に対してそれぞれ重畳転写され、その後に記録媒体である転写紙Ｓに一括転写される。転写ベルト１０に対する重畳転写は、転写ベルト１０がＡ１方向に移動する過程において、各感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋに形成されたトナー像が転写ベルト１０の同じ位置に重ねて転写されるように、転写ベルト１０を挟んで各感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋに対向する位置に配設された１次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋによる電圧印加によってＡ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして行われる。
【００２８】
画像形成装置１は、本体２内に４つの画像形成ユニットと、各感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋの下方に対向して配設され転写ベルト１０を備えた中間転写ユニットとしての転写ベルトユニットと、転写ベルト１０に対向して配設され転写ベルト１０に当接し、転写ベルト１０への当接位置において転写ベルト１０と同方向に回転する転写部材としての２次転写ローラ３と、画像転写後の転写紙Ｓを搬送するローラ対２３及び無端ベルト２４を有する搬送コンベヤ４と、各画像形成ユニットの上方に対向して配設された潜像形成手段である光走査装置２１とを有している。転写ベルト１０は、駆動ローラ５、従動ローラ１４、テンションローラ１５、２次転写バックアップローラ１６等の複数のローラに巻回されており、図示しない駆動手段によって矢印Ａ１方向に走行駆動される。転写ベルト１０の近傍には、転写ベルト１０のクリーニングを行うベルトクリーニング装置１７が配設されている。
【００２９】
また画像形成装置１は本体２内の下方に、感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋと転写ベルト１０との間に向けて搬送される転写紙Ｓを多数枚積載可能なシート給送装置４３を有している。シート給送装置４３は、転写紙Ｓを積載する給紙トレイ４４、給紙トレイ４４上の転写紙Ｓを給紙する給紙ローラ４２、給紙された転写紙Ｓを１枚ずつに分離する分離ローラ４５、搬送ガイド板４６及び複数の搬送ローラ対４７、シート給送装置４３から給紙路４８を経て搬送されてきた転写紙Ｓを、各画像形成ユニットによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで転写ベルト１０と２次転写ローラ３とにより形成される２次転写ニップ部２２に向けて繰り出すレジストローラ対４９、給紙路５３を経て転写紙Ｓをレジストローラ対４９へと給紙するための手差しトレイ５１及び給紙ローラ５０等を有している。
【００３０】
また画像形成装置１は、トナー像を転写された転写紙Ｓに同トナー像を定着させるためのベルト定着方式を採用した定着装置２５と、定着済みの転写紙Ｓを本体２の外部に排出する排紙ローラ対６を有している。定着装置２５は、ベルトユニット２６、ベルトユニット２６に圧接された加圧ローラ２７等を有している。ベルトユニット２６は、無端状の定着ベルトと、定着ベルトを張架しながら無端移動させる定着ローラと、定着ローラと共に定着ベルトを巻き掛け内部に図示しない熱源を有する加熱ローラとを有している。定着装置２５は、ベルトユニット２６と加圧ローラ２７との圧接部である定着部にトナー像を担持した転写紙Ｓを挟み込む態様で通すことで、熱と圧力との作用により担持したトナー像を転写紙Ｓの表面に定着する。定着装置２５は、シリコンオイル等の離型剤を用いないオイルレス定着方式を採用している。
【００３１】
各画像形成ユニットについて、そのうちの一つの感光体ドラム４０Ｙを備えた画像形成ユニットの構成を代表して説明する。なお、他の画像形成ユニットの構成も実質的に同一である。感光体ドラム４０Ｙを備えた画像形成ユニットは、感光体ドラム４０Ｙの周囲に、図中反時計方向であるその移動方向に沿って、１次転写ローラ６２Ｙ、クリーニング装置１８Ｙ、除電ランプを備えた図示しない除電装置、帯電装置１９Ｙ、現像装置２０Ｙ等を有している。
【００３２】
光走査装置２１は、感光体ドラム４０Ｙに帯電装置１９Ｙが対向した帯電領域と現像装置２０Ｙが対向した現像領域との間の領域に、画像情報に応じて変換した光情報に基づいて光変調及び偏向されたレーザ光Ｌを走査しながら照射し、帯電装置１９Ｙにより帯電された後の感光体ドラム４０Ｙの表面の被走査面をスポット照射によって露光し、現像装置２０Ｙによってイエロトナー像として可視像化される静電潜像を画像情報に応じて書き込む。
【００３３】
現像装置２０Ｙは、感光体ドラム４０Ｙに近接対向して配設された現像ローラと、現像ローラ上の現像剤を一定の高さに規制する図示しないドクターブレードと、現像剤を攪拌すると共に現像ローラに現像剤を供給するための図示しない搬送スクリュと、これらを収容した図示しない現像ケースと、直流成分の現像バイアスを現像ローラに印加する図示しないバイアス印加手段等とを有している。
【００３４】
現像装置２０内に収容されている現像剤は磁性キャリアとイエロトナーとを含む二成分現像剤であり、この現像剤には画像形成ユニットの上方に配設されたトナーボトルからイエロトナーが補給及び供給され、搬送スクリュによって供給されたイエロトナーと現像剤とが攪拌搬送されながら攪拌混合され、摩擦帯電されて現像ローラに供給され担持される。
【００３５】
上述した画像形成装置１において、シート給送装置４３を除いた各部材によって画像形成手段３０が構成されている。以下に画像形成装置１の動作について説明する。
感光体ドラム４０Ｙは、回転に伴って帯電装置１９Ｙにより表面を一様にマイナス帯電された後、光走査装置２１からのレーザ光Ｌの露光走査によりイエロ色に対応した静電潜像を形成される。この静電潜像は現像装置２０Ｙにより現像剤中のイエロ色のトナーにより現像され、現像により得られたイエロ色のトナー像は１次転写ローラ６２ＹによりＡ１方向に移動する転写ベルト１０に１次転写され、転写後に残留した残留トナーはクリーニング装置１８Ｙにより除去される。次いで、除電装置により残留電荷が除去されて帯電装置１９Ｙによる次の除電及び帯電に供される。
【００３６】
他の感光体ドラム４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋにおいても同様に各色のトナー像が形成等され、形成された各色のトナー像は１次転写ローラ６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋにより矢印Ａ１方向に移動する転写ベルト１０上の同じ位置に順次１次転写される。転写ベルト１０上に重ね合わされたトナー像は、転写ベルト１０のＡ１方向の回転に伴い２次転写ローラ３との対向位置である２次転写ニップ部２２まで移動して転写紙Ｓに密着し、２次転写バイアスやニップ圧の作用によって転写紙Ｓに２次転写され、転写紙Ｓ上にフルカラー画像が形成される。
【００３７】
転写ベルト１０と２次転写ローラ３との間に搬送されてきた転写紙Ｓはシート給送装置４３から繰り出されてフィードされ、レジストローラ対４９によって転写ベルト１０上のトナー像の先端部が２次転写ローラ３に対向するタイミングで送り出される。転写紙Ｓは、全ての色のトナー像を一括転写されて担持すると、搬送コンベヤ４によって搬送されて定着装置２５に進入し、加圧ローラ２７とベルトユニット２６との間の定着部を通過する際に熱と圧力との作用により担持したトナー像を定着され、転写紙Ｓ上にフルカラー画像が定着される。この定着の際、トナー像を構成しているトナー粒子中に含有されているワックスがトナー像表面に染み出し、トナー像表面が離型性を有する撥水性の膜でコーティングされ、トナー像が定着ベルトに付着することを防止あるいは抑制する。定着装置２５を通過した定着済みの転写紙Ｓは、排紙ローラ対６を経て機外に排出される。
【００３８】
このようにして画像形成装置１によって画像形成が行われた転写紙Ｓは、画像形成装置１の出力物となる。この出力物は、主にトナー像が形成されている領域において表面に撥水性を有している。この出力物に親水性を要する加工を良好に行うためには、加工に先立ってこの出力物表面を被加工面としてその撥水性の部分を親水化する改質（後処理）を行う必要がある。また、転写紙Ｓに対して良好な定着性を得るためには、画像形成に先立って転写紙Ｓの画像形成面を改質（前処理）する必要がある。なお定着装置２５が、定着ベルトにシリコンオイル等の撥水性を有する離型剤を塗布するオイル塗布タイプである場合にも、定着ベルトに塗布された離型剤が転写紙に転移することから出力物の表面は撥水性を有することとなり、離型性を含む同表面を被改質面として親水化する改質を行う必要がある。
【００３９】
次に、画像形成前及び画像形成後の転写紙Ｓに改質を行う改質装置１００について説明する。改質装置１００は、本体７０の上部に給紙装置７１を有しており、本体７０の内部に改質手段７２及びカバー部材６０を、本体７０の左端に排紙トレイ７３を有している。
【００４０】
給紙装置７１は、転写紙Ｓを複数枚載置可能な給紙トレイ７４、複数枚の転写紙Ｓを１枚ずつに分離する分離ローラ対７５等を有している。給紙トレイ７４上に積載された複数枚の転写紙Ｓは、分離ローラ対７５によって分離給送されて本体７０内へと送られる。
【００４１】
図２は改質手段７２を示している。改質手段７２は、本体７０に固定された支持体７６、支持体７６に回転自在に支持され図示しない駆動手段によって回転駆動される駆動ローラ７７、支持体７６に回転自在に支持された従動ローラ７８、各ローラ７７，７８に巻回された誘電体ベルト７９、支持体７６に支持されたカウンタ電極８０、支持体７６に支持され従動ローラ７８を押圧して誘電体ベルト７９に張力を与える圧縮ばね８１、図示しないハウジングを介して支持体７６に固定された高圧接点８２、圧縮ばね８３を介して図示しない支持部材に回転自在に支持された２個の放電電極ローラ８４等を有している。誘電体ベルト７９を介してカウンタ電極８０と各放電電極ローラ８４との対向部において対向電極部８５が形成されている。
【００４２】
誘電体ベルト７９は被加工物である転写紙Ｓの幅よりも大きな幅を有しており、例えばポリイミド等の絶縁体によって構成され、表面層は実質的に絶縁性の抵抗値を有している。駆動ローラ７７が図示しない駆動手段によって回転駆動されることにより誘電体ベルト７９が図２において反時計回り方向に走行駆動される。図示しない駆動手段は回転速度可変であり、これに応じて誘電体ベルト７９の走行速度も可変に構成されている。各ローラ７７，７８は共に接地されており、これにより誘電体ベルト７９の静電気帯電を抑制することができる。
【００４３】
アルミニウムの平板により構成されたカウンタ電極８０はアースされており、その幅は誘電体ベルト７９よりも短くなるように構成されている。またカウンタ電極８０の上面には図示しないガラス板が配置されており、これがカウンタ電極８０の絶縁層として機能する。ローラ状の放電電極である放電電極ローラ８４はそれぞれ同一形状の金属ローラであり、誘電体ベルト７９の幅方向に延在しそれぞれの回転中心が誘電体ベルト７９の移動面と平行な同一直線上に位置するように配設されている。各放電電極ローラ８４は誘電体ベルト７９の幅よりも長く形成されており、その外表面である金属部分が露出あるいは誘電体または絶縁体で被覆されている。圧縮ばね８３は各ローラ８４を所定の圧接力で誘電体ベルト７９に接触させており、誘電体ベルト７９と各ローラ８４との間に不定期の厚さの転写紙Ｓが搬送されてきても対応可能となるように構成されている。各ローラ８４には、プラズマを形成するための高圧電源からの電圧が各圧縮ばね８３を介してそれぞれ供給される。
【００４４】
本体７０内には、分離ローラ対７５より分離給送された転写紙Ｓを改質手段７２へと搬送する複数の搬送ローラ対８６，８７，８８，８９、改質手段７２から搬送された転写紙Ｓを搬送する搬送ローラ対９０、転写紙Ｓを排紙トレイ７３へと排出する排紙ローラ対９１、及び排紙ローラ対６より排出された転写紙Ｓを本体７０内へと搬入する搬入ローラ対９２が配設されている。
【００４５】
誘電体ベルト７９を介して支持体７６と対向する位置には、図３に示すカバー部材６０が配設されている。カバー部材６０は、対向電極部８５においてプラズマが生成された際に発生するオゾンガスが外部に放散することを防止すべく、対向電極部８５の全域を覆うように設けられており、誘電体ベルト７９の上方に３ｍｍ程度の隙間を有する状態で配置されている。カバー部材６０の装置奥側に位置する一端にはダクト部６０ａが形成されている。ダクト部６０ａはホース６１を介して空気を吸引する図示しない吸引手段に接続されており、図示しない吸引手段が作動することによりプラズマ生成時に発生するオゾンが吸引される。ホース６１と図示しない吸引手段との間には後述するオゾン分解装置が配設されており、オゾンガスはこのオゾン分解装置を通過する際に分解されて大気へと戻される。
【００４６】
上述した改質装置１００を用いて転写紙Ｓの前処理を行うには、給紙トレイ７４上に改質を行う転写紙Ｓをセットし、画像形成装置１または改質装置１００に設けられた図示しない操作パネル上のスタートキーを押下する。これにより分離ローラ対７５が駆動して給紙トレイ７４上の転写紙Ｓが１枚分離給送され、各搬送ローラ対８６，８７，８８，８９が駆動して転写紙Ｓが改質手段７２へと送られる。改質手段７２へと送られた転写紙Ｓは対向電極部８５へと運ばれて放電電極ローラ８４の駆動によりプラズマを照射されて改質され、その後各ローラ対９０，９１により搬送されて排紙トレイ７３上に排出される。放電電極ローラ８４の駆動に先立ち図示しない吸引手段が駆動され、発生したオゾンガスがカバー部材６０内よりダクト部６０ａを介して吸引される。転写紙Ｓが複数枚の場合にはこの動作が繰り返し行われ、複数枚の改質された転写紙Ｓが排紙トレイ７３上にスタックされる。
【００４７】
前処理が行われた転写紙Ｓに対して画像形成動作及び後処理を行う場合には、排紙トレイ７３上の転写紙Ｓを給紙トレイ４４あるいは手差しトレイ５１上にセットし、画像形成装置１の図示しない操作パネルを操作してシート給送装置４３から画像形成手段３０への転写紙Ｓの給送を開始する。このとき、画像形成装置１における画像形成速度と合致するように駆動ローラ７７及び各ローラ対８９，９０，９１，９２の回転速度が調整される。これにより改質装置１００において転写紙Ｓのジャムが生じることなく、かつ速やかに転写紙Ｓの改質が行われる。なお、給紙トレイ４４に転写紙Ｓをセットする際には改質された面が下向きとなるように、手差しトレイ５１に転写紙Ｓをセットする際には改質された面が上向きとなるように留意する。
【００４８】
シート給送装置４３より給送された転写紙Ｓは、２次転写ニップ部２２においてその改質面に画像を転写され定着装置２５において画像を定着された後、排紙ローラ対６によって本体２より排出される。本体２より排出された転写紙Ｓは搬入ローラ対９２によって本体７０内に搬入され、搬送ローラ対８９を介して改質手段７２へと送られる。改質手段７２へと送られた転写紙Ｓは、その画像形成面が対向電極部８５を通過する際に放電電極ローラ８４からの放電により発生したプラズマによって改質（後処理）され、改質後の転写紙Ｓは搬送ローラ対９０を経由して排紙ローラ対９１によって本体７０の外部へと排出され、排紙トレイ７３上にスタックされる。
【００４９】
上述した図示しない吸引手段の作動時において、プラズマ生成時に発生するオゾンガスがダクト部６０ａより吸引されるが、吸引したオゾンガスを無処理のまま大気に戻すことは環境上好ましくない。そこで、ダクト部６０ａと図示しない吸引手段との間のホース６１上にオゾンガスを分解するオゾン分解装置を設け、オゾンガスを分解した後に大気に戻すことが一般的に行われている。しかし、従来のオゾン分解装置では、オゾン分解装置内の通気し易い部分にオゾンガスが集中して通過するため、オゾンガスの分解効率が低いと共にオゾン分解装置が部分的に劣化して寿命が短いという問題点がある。本発明はこの問題点を解決するものであり、以下に本発明のオゾン分解装置を説明する。
【００５０】
図８は、本発明の一実施形態に用いられるオゾン分解装置を示している。同図においてオゾン分解装置６３は、円柱形の筒状体６３ｂの上部にホース６１と接続されオゾンガスが吸引されるダクト６３ａを有し、ダクト６３ａと筒状体６３ｂとを連結する連結部６３ｆは末広がりとなる形状に形成されている。筒状体６３ｂの内部には、それぞれオゾンガスの分解を行う触媒を有する触媒層６３ｃ及び活性炭を有する活性炭層６３ｄが設けられ、触媒層６３ｃと活性炭層６３ｄとの間には空間である拡散処理層６３ｅが配設されている。オゾン分解装置６３の最下方には、空気を吸引する吸引手段であるファン６４が配設されている。ファン６４によって吸引されたオゾンガスは、オゾン分解装置６３を通過して分解された後、図示しない排気手段に送られて排気される。
【００５１】
従来のオゾン分解装置では拡散処理層６３ｅを有していないため、オゾン分解装置内を通過するオゾンガスの流路が集中し易く、オゾンガスの分解効率が低いと共に活性炭層が部分的に劣化してしまうが、第１の実施形態で示したオゾン分解装置６３では後述する拡散処理層６３ｅを有しているため通過するオゾンガスの分布が均一化され、上述の問題点を解消することができる。
【００５２】
図４は、本発明の第１の実施形態に用いられ、拡散処理層６３ｅ内のオゾンガスを積極的に拡散させるべく攪拌する攪拌部材６３ｈを示している。攪拌部材６３ｈとしては複数の羽根状部材を有するプロペラが挙げられ、図４に示した例において攪拌部材６３ｈは活性炭層６３ｄの上流側位置に固定されている。この構成により、拡散処理層６３ｅ内の中央部を流れ易い気流が攪拌部材６３ｈの各羽根状部材によって外側へと拡散され活性炭層６３ｄに進入する気流が均一化されることにより、オゾンガスの分解効率を高めると共に活性炭層６３ｄの部分的な劣化を防止して寿命を延ばすことができる。この例では攪拌部材６３ｈを固定する構成としたが、攪拌部材６３の中央部に支軸を設けて回転自在とし、攪拌部材６３ｈを気流によりまたは図示しない駆動手段により回転させる構成としてもよい。
【００５３】
図５は、本発明の第２の実施形態に用いられ、拡散処理層６３ｅ内に配設された多孔質部材６３ｉを示している。多孔質部材６３ｉとしてはスポンジあるいは金属板や樹脂板等にパンチ穴をあけたもの等が挙げられる。この構成により、拡散処理層６３ｅ内の気流が多孔質部材６３ｉを通過すると、多孔質部材６３ｉの下流側において乱流が生じて気流が拡散され、活性炭層６３ｄに接触するオゾンガスの流速分布や濃度分布が緩和され、オゾンガスの分解効率を高めると共に活性炭層６３ｄの部分的な劣化を防止して寿命を延ばすことができる。なお、多孔質部材６３ｉとして金属板や樹脂板等にパンチ穴をあけたものを用いることにより、形成する穴径、穴数、穴分布により所望の気流拡散及び流速制御設計が容易となる利点がある。
【００５４】
図６（ａ）は、本発明の第３の実施形態を示している。この第３の実施形態では、拡散処理層６３ｅが外気導入手段としてのスリット６３ｊを有している。スリット６３ｊは筒状体６３ｂに設けられており、その隙間が調整自在に構成されている。ファン６４を作動させることにより、ダクト６３ａよりオゾンガスがオゾン分解装置６３内に吸引されると共に、スリット６３ｊより外気が拡散処理層６３ｅ内に導入される。スリット６３ｊより拡散処理層６３ｅ内に導入される外気量は少量であり、拡散処理層６３ｅ内に導入されるオゾンガス気流量を１００とした場合に３０程度が目安である。過剰量の外気導入は、ファン６４作動時におけるオゾンガス吸引量を低下させるために好ましくない。この構成により、拡散処理層６３ｅ内の高濃度オゾンガスが外気により希釈され、活性炭層６３ｄへの高濃度オゾンガスの接触が防止されて活性炭層６３ｄの寿命を延ばすことができる。
【００５５】
図６（ｂ）は、本発明の第３の実施形態の変形例を示している。この変形例では、拡散処理層６３ｅが外気導入手段としての導入管６３ｋを有している。導入管６３ｋとしてはベンチュリ管等が挙げられ、その内径が制御可能に構成され、外気導入量が制御可能に構成されている。この構成によっても第３の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００５６】
図７は、本発明の第４の実施形態を示している。この第４の実施形態では、上述した第１ないし第３の実施形態で示した拡散処理層６３ｅ内に、さらに加温手段としてのヒータ６３ｌを設けている。一般的に二酸化マンガン系のオゾン分解触媒は４０℃程度で最も効率よくオゾンを分解することが知られている。しかし、加温しすぎるとオゾン分解効率が低下するため、温度センサを併用して温度調節を行うとさらによい。この構成により、上述した各実施形態に比して触媒層６３ｃ及び活性炭層６３ｄをさらに活性化させて分解効率を高めることができる。なお上述の改質装置１００では、オゾン発生源が熱源となり、排気風量との兼ね合いで排出されるガスの温度は時間と共に上昇して４０℃程度で飽和し、触媒層６３ｃは排出されるガスの温度で加温されるため、ヒータ６３ｌを４０℃でガスが飽和されるまでの初期時における性能補助部材として用いてもよい。また、拡散処理層６３ｅ内に加え触媒層６３ｃの上流側に配置してもよい。
【００５７】
従来のオゾン分解装置では、触媒層と活性炭層とが連結または少ない空間を介して接続されており、ホース６１より吸引されたオゾンガスは、図８中に破線で示すように、活性炭層の通気し易い中央部分のみを通過するため、オゾンガスの分解効率が低くかつ活性炭層が部分的に劣化してしまう。本願発明のオゾン分解装置６３では、触媒層６３ｃと活性炭層６３ｄとの間にオゾンガスを拡散させるための拡散処理層６３ｅを有しているため、ホース６１より吸引されたオゾンガスは、図８中に一点鎖線で示すように活性炭層６３ｄのほぼ全域にわたって通過することとなり、これによりオゾンガスの分解効率を高めると共に活性炭層６３ｄの部分的な劣化を防止して寿命を延ばすことができる。これは、触媒層６３ｃよりも下流側では層の断面積が大きくなっているために通過するオゾンガスの流速が低くなり、触媒層６３ｃと活性炭層６３ｄとの間に拡散処理層６３ｅを設けても流路抵抗が生じにくいためである。この拡散処理層６３ｅとしては、オゾン分解装置６３のサイズにもよるが、通常サイズ（筒状体６３ｄの直径が１００ｍｍ程度）であれば２０ｍｍ以上設けることが好ましい。
【００５８】
ここで、連結部６３ｆの形状について考察する。本発明のオゾン分解装置６３では、ダクト６３ａと筒状体６３ｂとを連結する連結部６３ｆが図９（ｂ）に示すように末広がりとなる形状に形成されているが、連結部の形状としては図９（ａ）に符号６３ｇで示すように直線的な形状とすることも可能である。連結部６３ｆを用いた場合におけるダクト６３ａから吸引されるオゾンガスの気流は、図９（ｄ）に示すように、ダクト６３ａと連結部６３ｆとがなだらかに連結されていることから連結部６３ｆに沿って小さな渦流が複数生じ、結果としてダクト６３ａ通過後の気流の流路が広がることとなる。これに対して連結部６３ｇを用いた場合におけるダクト６３ａから吸引されるオゾンガスの気流は、図９（ｃ）に示すように、ダクト６３ａと連結部とが急激な段差を介して連結されていることから段差部内部に大きな渦流が生じ、結果としてダクト６３ａ通過後の気流は中央の狭い流路を通ることとなる。このことから、ダクト６３ａと筒状体６３ｂとの連結部の形状を末広がりとなる形状とした方が、気流の通過する流路が広がり易くなるので、本発明には有利である。
【００５９】
図１０（ａ）は、本発明の第５の実施形態に用いられるオゾン分解装置６３−１を示している。このオゾン分解装置６３−１は、触媒層６３ｃの上流側に拡散処理層６３ｅを有する点においてオゾン分解装置６３と相違している。この構成によっても拡散処理層６３ｅにおいてオゾンガスが拡散されるので、従来のオゾン分解装置に比してオゾンガスの分解効率を高めると共に活性炭層６３ｄの部分的な劣化を防止して寿命を延ばすことができる。
【００６０】
図１０（ｂ）は、本発明の第５の実施形態の変形例を示している。このオゾン分解装置６３−２は、触媒層６３ｃと活性炭層６３ｄとの間にさらに拡散処理層６３ｅを有する点において第５の実施形態と相違している。この構成によれば、２つの拡散処理層６３ｅによってさらにオゾンガスが拡散されるので、第５の実施形態で示したオゾン分解装置６３−１よりもさらにオゾンガスの分解効率を高めると共に活性炭層６３ｄの部分的な劣化を防止して寿命を延ばすことができる。
【００６１】
上述した各実施形態では、図１１にも示すように活性炭層６３ｄよりも下流側にファン６４を配置している。これは、触媒層６３ｃよりも上流側にファン６４を配置すると、オゾンガスによりファン６４が劣化してしまうことを防止するためである。ファン６４を活性炭層よりも下流側に配置することにより触媒層６３ｃ及び活性炭層６３ｄにおけるオゾンガスの気流が中央に集中し易くなるが、本発明では拡散処理層６３ｅを設けることによりこれを防止している。
【００６２】
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。また、本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００６３】
１ 画像形成装置
６３，６３−１，６３−２ オゾン分解装置
６３ａ ダクト
６３ｃ 触媒層
６３ｄ 活性炭層
６３ｅ 拡散処理層
６３ｆ 連結部
６３ｈ 攪拌部材
６３ｉ 多孔質部材
６３ｊ 外気導入手段（スリット）
６３ｋ 外気導入手段（導入管）
６３ｌ 加温手段（ヒータ）
６４ 吸引手段（ファン）
１００ 改質装置
Ｓ 被加工物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置において、画像形成が施されること等によって形成されたシート状被加工物の被加工面にプラズマを接触させて同面の改質を行う改質装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、樹脂フィルム等の被加工物の被加工面にプラズマを接触させて同面の改質を行う技術が種々提案（例えば「特許文献１」ないし「特許文献５」参照）されており、本願出願人も特願２００８−１３２４４６において、インクジェット印刷前の記録用メディアの表面をプラズマにより改質する技術を提案している。また、インク画像定着のためにプラズマを用いる技術も種々提案されている（例えば「特許文献６」ないし「特許文献８」参照）。
【０００３】
プラズマを用いるこれらのような技術において、被加工物を移動させながらプラズマを接触させる構成が知られており（例えば「特許文献３」ないし「特許文献８」参照）、このような構成ではプラズマの接触の均一性を向上することが可能である。均一性をさらに向上するためには、プラズマを発生させる電極を被加工物の移動方向に複数配置すると共に、電極をローラ状として被加工物の移動方向に沿って回転するように構成することが望ましい。これにより、プラズマを発生させることに起因する電極の表面部位における劣化が電極の周面において分散されると共に、特に電極が被加工物に接触配置されている場合、被加工物に付着している汚れが電極に転移しても電極の周面に汚れが分散されることから、電極によるプラズマの発生性能が経時的に維持されるという利点もある。
【０００４】
上述した被加工物を移動させながらプラズマを接触させる構成の一例を図１２に示す。同図において被加工物としてのシートは、電極と搬送ベルトとの間を図の矢印方向に搬送される。電極には高圧電源が接続されており、搬送ベルトはその基体がポリイミド等からなる絶縁体を使用し、搬送ベルトの下方にはガラス板、カウンタ電極、絶縁体が順に配設されている。この構成において高圧電源から電極に高電圧が印加されることによりカウンタ電極との間での放電（大気圧プラズマ放電、誘電体バリア放電）が生じ、沿面放電によるプラズマが形成される。この沿面放電によるプラズマはシートの被加工面に対する接触面積が大きいため、被加工面改質時におけるムラの発生が抑制されて改質の均一性が高い精度で確保される。
【０００５】
このようにプラズマを発生させる装置を有する画像形成装置では、プラズマ放電によって発生するオゾンを含む物質を機外に排出するための通気装置を設けたものが知られているが、このような物質がそのまま大気中に放散されることは好ましくないため、効率よくこれ等の物質を吸収する技術が、例えば「特許文献９」、「特許文献１０」に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３８９７８６３号公報
【特許文献２】特開平１０−７８６８２号公報
【特許文献３】特許第３８７０６０５号公報
【特許文献４】特開２００１−６４４２１号公報
【特許文献５】特開２００８−１２９１９号公報
【特許文献６】特開２００７−１０６１０５号公報
【特許文献７】特開２００８−２９６５２６号公報
【特許文献８】特開２００８−２９７５０６号公報
【特許文献９】特許第３０９９３３４号公報
【特許文献１０】特許第４４３２３６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
複写機等により画像形成がなされた画像形成物に対し、その表面を保護したり艶出しや艶消し等の視覚的効果を与えて付加価値を高めたりするためにニス等のコート材を後処理で塗布する場合がある。この場合には、画像形成物を例えばニスコータと呼ばれるニス塗布装置に投入してその表面にコート材を塗布することとなるが、画像形成物の画像形成面には撥水性を有する部分が多々存在しており、結果的にニスを弾いてしまい一面均一にコート材を塗布することができなかった。この原因は、画像形成に用いられるトナー粒子に含有されたワックスや複写機の定着装置に用いられるシリコンオイル等の影響によるものと考えられる。
【０００８】
上述の問題点を解決すべく本発明者等は数々の実験を行った結果、上述したプラズマを用いた表面改質により、空気中の成分や画像形成物自体に含まれている成分等によって形成された種々の親水性官能基等の基が被加工面に形成されて表面エネルギが高くなり、撥水性を有する部分が親水化されてコート材の塗布が可能となることを見出した。この表面改質は、上述した沿面放電によるプラズマ処理によって好適に達成され、良好な沿面放電が行われないとプラズマが画像形成面に均一に付与されずに放電ムラが発生し、画像形成面に撥水性を有する部分が残存してコート材が均一に塗布されず、良好な画像形成物を得ることができないことが判明した。
【０００９】
プラズマ放電を行う改質装置を有する画像形成装置では、プラズマ放電時に生じる物質、特にオゾンガスを吸収する機構が不可欠である。従来の技術では、オゾンガスを分解吸収する手段を備えた画像形成装置が開示されているが、この構成ではオゾン分解層内の通気し易い部分にオゾンガスが集中して通過するため、オゾン分解効率が低くなると共にオゾン分解層が部分的に劣化して短寿命となってしまうという問題点がある。
【００１０】
本発明は上述した問題点を解決し、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置において画像形成が施されること等により形成されたシート状の被加工物の被加工面にプラズマを接触させて同面の改質を行う改質装置を備えた画像形成装置であって、プラズマ放電時に生じるオゾンガスを効率よく吸収することができると共に長寿命で吸収を行うことが可能なオゾン分解装置、これを備えた改質装置及びこれを備えた画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１記載の発明は、オゾンガスが吸引されるダクトを有し、前記ダクトより吸引されたオゾンガスを通過の際に分解するオゾン分解装置であって、触媒を有する触媒層と、通過するオゾンガスを拡散させる拡散処理層と、活性炭を有する活性炭層とを有することを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のオゾン分解装置において、さらに前記拡散処理層は前記触媒層と前記活性炭層との間に配設されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のオゾン分解装置において、さらに前記拡散処理層は前記触媒層よりもオゾンガス通過経路の上流側に配設されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか１つに記載のオゾン分解装置において、さらに前記拡散処理層は層内のオゾンガスを攪拌する攪拌部材を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし３の何れか１つに記載のオゾン分解装置において、さらに前記拡散処理層は多孔質部材を有することを特徴とする。
【００１６】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし３の何れか１つに記載のオゾン分解装置において、さらに前記拡散処理層は外気を取り入れる外気導入手段を有することを特徴とする。
【００１７】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし６の何れか１つに記載のオゾン分解装置において、さらに前記活性炭層よりもオゾンガス通過経路の下流側にオゾンガスを吸引する吸引手段を有することを特徴とする。
【００１８】
請求項８記載の発明は、請求項１ないし７の何れか１つに記載のオゾン分解装置において、さらに前記ダクトとの連結部は末広がりとなる形状に形成されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項９記載の発明は、請求項１ないし８の何れか１つに記載のオゾン分解装置において、さらに前記拡散処理層に加温手段を設けたことを特徴とする。
【００２０】
請求項１０記載の発明は、請求項１ないし９の何れか１つに記載のオゾン分解装置を有し、被加工物の被加工面を改質する改質装置であることを特徴とする。
【００２１】
請求項１１記載の発明は、請求項１ないし９の何れか１つに記載のオゾン分解装置を有し、画像形成済みの被加工物の被加工面を改質する画像形成装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、触媒層と活性炭層との間にオゾンガスを拡散させるための拡散処理層を有しているため、ダクトより吸引されたオゾンガスは活性炭層のほぼ全域にわたって通過することとなり、これによりオゾンガスの分解効率を高めると共に活性炭層の部分的な劣化を防止して寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態を適用可能な改質装置を備えた画像形成装置の概略正面図である。
【図２】本発明の一実施形態に用いられる改質手段の概略図である。
【図３】本発明の一実施形態に用いられる改質手段及びカバー部材の概略斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に用いられる撹拌部材を説明する概略図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に用いられる多孔質部材を説明する概略図である。
【図６】（ａ）本発明の第３の実施形態（ｂ）本発明の第３の実施形態の変形例に用いられるオゾン分解装置を説明する概略図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に用いられるオゾン分解装置を説明する概略図である。
【図８】本発明の一実施形態に用いられるオゾン分解装置を説明する概略図である。
【図９】本発明の一実施形態に用いられるオゾン分解装置のダクトと筒状体とを接続する部分の形状を説明する概略図である。
【図１０】（ａ）本発明の第５の実施形態（ｂ）本発明の第５の実施形態の変形例に用いられるオゾン分解装置を説明する概略図である。
【図１１】本発明の各実施形態に用いられるオゾン分解装置の概略図である。
【図１２】本発明の改質処理に用いられる沿面放電により出力されるプラズマを説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１は、本発明の第１の実施形態を適用可能な画像形成装置の概略図である。この画像形成装置１は、図示しない画像読取部または外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づき画像形成処理を行う。画像形成装置１は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、コート紙、ＯＨＰシート、カード、ハガキ等の厚紙や封筒等の何れをもシート状の記録媒体として画像形成を行い、画像形成後の記録媒体を表面改質が必要な被加工物Ｓとなり得る出力物とすることが可能である。
【００２５】
画像形成装置１は、イエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な像担持体である円筒状の感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋを平行配設したタンデム方式を採用しており、本体２の記録紙排出部には後述する改質装置１００が接続され、本体２と改質装置１００とによって画像形成装置１が構成されている。
【００２６】
感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋは本体２の図示しないフレームに回転自在に支持され、中間転写体としての転写ベルト１０の移動方向であるＡ１方向の上流側からこの順で並んでいる。各符号の数字の後に付されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、イエロ、マゼンタ、シアン、黒用の部材であることを示している。各感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋはそれぞれ、イエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の画像を形成するための作像ステーションである画像形成ユニットに備えられており、各感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋは、本体２の内部上方に配設された無端ベルトからなる転写ベルト１０の外周面側すなわち作像面側に位置している。
【００２７】
転写ベルト１０は、各感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋに対峙しながら矢印Ａ１方向に移動可能であり、各感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋに形成されたトナー像は矢印Ａ１方向に移動する転写ベルト１０に対してそれぞれ重畳転写され、その後に記録媒体である転写紙Ｓに一括転写される。転写ベルト１０に対する重畳転写は、転写ベルト１０がＡ１方向に移動する過程において、各感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋに形成されたトナー像が転写ベルト１０の同じ位置に重ねて転写されるように、転写ベルト１０を挟んで各感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋに対向する位置に配設された１次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋによる電圧印加によってＡ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして行われる。
【００２８】
画像形成装置１は、本体２内に４つの画像形成ユニットと、各感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋの下方に対向して配設され転写ベルト１０を備えた中間転写ユニットとしての転写ベルトユニットと、転写ベルト１０に対向して配設され転写ベルト１０に当接し、転写ベルト１０への当接位置において転写ベルト１０と同方向に回転する転写部材としての２次転写ローラ３と、画像転写後の転写紙Ｓを搬送するローラ対２３及び無端ベルト２４を有する搬送コンベヤ４と、各画像形成ユニットの上方に対向して配設された潜像形成手段である光走査装置２１とを有している。転写ベルト１０は、駆動ローラ５、従動ローラ１４、テンションローラ１５、２次転写バックアップローラ１６等の複数のローラに巻回されており、図示しない駆動手段によって矢印Ａ１方向に走行駆動される。転写ベルト１０の近傍には、転写ベルト１０のクリーニングを行うベルトクリーニング装置１７が配設されている。
【００２９】
また画像形成装置１は本体２内の下方に、感光体ドラム４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋと転写ベルト１０との間に向けて搬送される転写紙Ｓを多数枚積載可能なシート給送装置４３を有している。シート給送装置４３は、転写紙Ｓを積載する給紙トレイ４４、給紙トレイ４４上の転写紙Ｓを給紙する給紙ローラ４２、給紙された転写紙Ｓを１枚ずつに分離する分離ローラ４５、搬送ガイド板４６及び複数の搬送ローラ対４７、シート給送装置４３から給紙路４８を経て搬送されてきた転写紙Ｓを、各画像形成ユニットによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで転写ベルト１０と２次転写ローラ３とにより形成される２次転写ニップ部２２に向けて繰り出すレジストローラ対４９、給紙路５３を経て転写紙Ｓをレジストローラ対４９へと給紙するための手差しトレイ５１及び給紙ローラ５０等を有している。
【００３０】
また画像形成装置１は、トナー像を転写された転写紙Ｓに同トナー像を定着させるためのベルト定着方式を採用した定着装置２５と、定着済みの転写紙Ｓを本体２の外部に排出する排紙ローラ対６を有している。定着装置２５は、ベルトユニット２６、ベルトユニット２６に圧接された加圧ローラ２７等を有している。ベルトユニット２６は、無端状の定着ベルトと、定着ベルトを張架しながら無端移動させる定着ローラと、定着ローラと共に定着ベルトを巻き掛け内部に図示しない熱源を有する加熱ローラとを有している。定着装置２５は、ベルトユニット２６と加圧ローラ２７との圧接部である定着部にトナー像を担持した転写紙Ｓを挟み込む態様で通すことで、熱と圧力との作用により担持したトナー像を転写紙Ｓの表面に定着する。定着装置２５は、シリコンオイル等の離型剤を用いないオイルレス定着方式を採用している。
【００３１】
各画像形成ユニットについて、そのうちの一つの感光体ドラム４０Ｙを備えた画像形成ユニットの構成を代表して説明する。なお、他の画像形成ユニットの構成も実質的に同一である。感光体ドラム４０Ｙを備えた画像形成ユニットは、感光体ドラム４０Ｙの周囲に、図中反時計方向であるその移動方向に沿って、１次転写ローラ６２Ｙ、クリーニング装置１８Ｙ、除電ランプを備えた図示しない除電装置、帯電装置１９Ｙ、現像装置２０Ｙ等を有している。
【００３２】
光走査装置２１は、感光体ドラム４０Ｙに帯電装置１９Ｙが対向した帯電領域と現像装置２０Ｙが対向した現像領域との間の領域に、画像情報に応じて変換した光情報に基づいて光変調及び偏向されたレーザ光Ｌを走査しながら照射し、帯電装置１９Ｙにより帯電された後の感光体ドラム４０Ｙの表面の被走査面をスポット照射によって露光し、現像装置２０Ｙによってイエロトナー像として可視像化される静電潜像を画像情報に応じて書き込む。
【００３３】
現像装置２０Ｙは、感光体ドラム４０Ｙに近接対向して配設された現像ローラと、現像ローラ上の現像剤を一定の高さに規制する図示しないドクターブレードと、現像剤を攪拌すると共に現像ローラに現像剤を供給するための図示しない搬送スクリュと、これらを収容した図示しない現像ケースと、直流成分の現像バイアスを現像ローラに印加する図示しないバイアス印加手段等とを有している。
【００３４】
現像装置２０内に収容されている現像剤は磁性キャリアとイエロトナーとを含む二成分現像剤であり、この現像剤には画像形成ユニットの上方に配設されたトナーボトルからイエロトナーが補給及び供給され、搬送スクリュによって供給されたイエロトナーと現像剤とが攪拌搬送されながら攪拌混合され、摩擦帯電されて現像ローラに供給され担持される。
【００３５】
上述した画像形成装置１において、シート給送装置４３を除いた各部材によって画像形成手段３０が構成されている。以下に画像形成装置１の動作について説明する。
感光体ドラム４０Ｙは、回転に伴って帯電装置１９Ｙにより表面を一様にマイナス帯電された後、光走査装置２１からのレーザ光Ｌの露光走査によりイエロ色に対応した静電潜像を形成される。この静電潜像は現像装置２０Ｙにより現像剤中のイエロ色のトナーにより現像され、現像により得られたイエロ色のトナー像は１次転写ローラ６２ＹによりＡ１方向に移動する転写ベルト１０に１次転写され、転写後に残留した残留トナーはクリーニング装置１８Ｙにより除去される。次いで、除電装置により残留電荷が除去されて帯電装置１９Ｙによる次の除電及び帯電に供される。
【００３６】
他の感光体ドラム４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋにおいても同様に各色のトナー像が形成等され、形成された各色のトナー像は１次転写ローラ６２Ｍ、６２Ｃ、６２Ｋにより矢印Ａ１方向に移動する転写ベルト１０上の同じ位置に順次１次転写される。転写ベルト１０上に重ね合わされたトナー像は、転写ベルト１０のＡ１方向の回転に伴い２次転写ローラ３との対向位置である２次転写ニップ部２２まで移動して転写紙Ｓに密着し、２次転写バイアスやニップ圧の作用によって転写紙Ｓに２次転写され、転写紙Ｓ上にフルカラー画像が形成される。
【００３７】
転写ベルト１０と２次転写ローラ３との間に搬送されてきた転写紙Ｓはシート給送装置４３から繰り出されてフィードされ、レジストローラ対４９によって転写ベルト１０上のトナー像の先端部が２次転写ローラ３に対向するタイミングで送り出される。転写紙Ｓは、全ての色のトナー像を一括転写されて担持すると、搬送コンベヤ４によって搬送されて定着装置２５に進入し、加圧ローラ２７とベルトユニット２６との間の定着部を通過する際に熱と圧力との作用により担持したトナー像を定着され、転写紙Ｓ上にフルカラー画像が定着される。この定着の際、トナー像を構成しているトナー粒子中に含有されているワックスがトナー像表面に染み出し、トナー像表面が離型性を有する撥水性の膜でコーティングされ、トナー像が定着ベルトに付着することを防止あるいは抑制する。定着装置２５を通過した定着済みの転写紙Ｓは、排紙ローラ対６を経て機外に排出される。
【００３８】
このようにして画像形成装置１によって画像形成が行われた転写紙Ｓは、画像形成装置１の出力物となる。この出力物は、主にトナー像が形成されている領域において表面に撥水性を有している。この出力物に親水性を要する加工を良好に行うためには、加工に先立ってこの出力物表面を被加工面としてその撥水性の部分を親水化する改質（後処理）を行う必要がある。また、転写紙Ｓに対して良好な定着性を得るためには、画像形成に先立って転写紙Ｓの画像形成面を改質（前処理）する必要がある。なお定着装置２５が、定着ベルトにシリコンオイル等の撥水性を有する離型剤を塗布するオイル塗布タイプである場合にも、定着ベルトに塗布された離型剤が転写紙に転移することから出力物の表面は撥水性を有することとなり、離型性を含む同表面を被改質面として親水化する改質を行う必要がある。
【００３９】
次に、画像形成前及び画像形成後の転写紙Ｓに改質を行う改質装置１００について説明する。改質装置１００は、本体７０の上部に給紙装置７１を有しており、本体７０の内部に改質手段７２及びカバー部材６０を、本体７０の左端に排紙トレイ７３を有している。
【００４０】
給紙装置７１は、転写紙Ｓを複数枚載置可能な給紙トレイ７４、複数枚の転写紙Ｓを１枚ずつに分離する分離ローラ対７５等を有している。給紙トレイ７４上に積載された複数枚の転写紙Ｓは、分離ローラ対７５によって分離給送されて本体７０内へと送られる。
【００４１】
図２は改質手段７２を示している。改質手段７２は、本体７０に固定された支持体７６、支持体７６に回転自在に支持され図示しない駆動手段によって回転駆動される駆動ローラ７７、支持体７６に回転自在に支持された従動ローラ７８、各ローラ７７，７８に巻回された誘電体ベルト７９、支持体７６に支持されたカウンタ電極８０、支持体７６に支持され従動ローラ７８を押圧して誘電体ベルト７９に張力を与える圧縮ばね８１、図示しないハウジングを介して支持体７６に固定された高圧接点８２、圧縮ばね８３を介して図示しない支持部材に回転自在に支持された２個の放電電極ローラ８４等を有している。誘電体ベルト７９を介してカウンタ電極８０と各放電電極ローラ８４との対向部において対向電極部８５が形成されている。
【００４２】
誘電体ベルト７９は被加工物である転写紙Ｓの幅よりも大きな幅を有しており、例えばポリイミド等の絶縁体によって構成され、表面層は実質的に絶縁性の抵抗値を有している。駆動ローラ７７が図示しない駆動手段によって回転駆動されることにより誘電体ベルト７９が図２において反時計回り方向に走行駆動される。図示しない駆動手段は回転速度可変であり、これに応じて誘電体ベルト７９の走行速度も可変に構成されている。各ローラ７７，７８は共に接地されており、これにより誘電体ベルト７９の静電気帯電を抑制することができる。
【００４３】
アルミニウムの平板により構成されたカウンタ電極８０はアースされており、その幅は誘電体ベルト７９よりも短くなるように構成されている。またカウンタ電極８０の上面には図示しないガラス板が配置されており、これがカウンタ電極８０の絶縁層として機能する。ローラ状の放電電極である放電電極ローラ８４はそれぞれ同一形状の金属ローラであり、誘電体ベルト７９の幅方向に延在しそれぞれの回転中心が誘電体ベルト７９の移動面と平行な同一直線上に位置するように配設されている。各放電電極ローラ８４は誘電体ベルト７９の幅よりも長く形成されており、その外表面である金属部分が露出あるいは誘電体または絶縁体で被覆されている。圧縮ばね８３は各ローラ８４を所定の圧接力で誘電体ベルト７９に接触させており、誘電体ベルト７９と各ローラ８４との間に不定期の厚さの転写紙Ｓが搬送されてきても対応可能となるように構成されている。各ローラ８４には、プラズマを形成するための高圧電源からの電圧が各圧縮ばね８３を介してそれぞれ供給される。
【００４４】
本体７０内には、分離ローラ対７５より分離給送された転写紙Ｓを改質手段７２へと搬送する複数の搬送ローラ対８６，８７，８８，８９、改質手段７２から搬送された転写紙Ｓを搬送する搬送ローラ対９０、転写紙Ｓを排紙トレイ７３へと排出する排紙ローラ対９１、及び排紙ローラ対６より排出された転写紙Ｓを本体７０内へと搬入する搬入ローラ対９２が配設されている。
【００４５】
誘電体ベルト７９を介して支持体７６と対向する位置には、図３に示すカバー部材６０が配設されている。カバー部材６０は、対向電極部８５においてプラズマが生成された際に発生するオゾンガスが外部に放散することを防止すべく、対向電極部８５の全域を覆うように設けられており、誘電体ベルト７９の上方に３ｍｍ程度の隙間を有する状態で配置されている。カバー部材６０の装置奥側に位置する一端にはダクト部６０ａが形成されている。ダクト部６０ａはホース６１を介して空気を吸引する図示しない吸引手段に接続されており、図示しない吸引手段が作動することによりプラズマ生成時に発生するオゾンが吸引される。ホース６１と図示しない吸引手段との間には後述するオゾン分解装置が配設されており、オゾンガスはこのオゾン分解装置を通過する際に分解されて大気へと戻される。
【００４６】
上述した改質装置１００を用いて転写紙Ｓの前処理を行うには、給紙トレイ７４上に改質を行う転写紙Ｓをセットし、画像形成装置１または改質装置１００に設けられた図示しない操作パネル上のスタートキーを押下する。これにより分離ローラ対７５が駆動して給紙トレイ７４上の転写紙Ｓが１枚分離給送され、各搬送ローラ対８６，８７，８８，８９が駆動して転写紙Ｓが改質手段７２へと送られる。改質手段７２へと送られた転写紙Ｓは対向電極部８５へと運ばれて放電電極ローラ８４の駆動によりプラズマを照射されて改質され、その後各ローラ対９０，９１により搬送されて排紙トレイ７３上に排出される。放電電極ローラ８４の駆動に先立ち図示しない吸引手段が駆動され、発生したオゾンガスがカバー部材６０内よりダクト部６０ａを介して吸引される。転写紙Ｓが複数枚の場合にはこの動作が繰り返し行われ、複数枚の改質された転写紙Ｓが排紙トレイ７３上にスタックされる。
【００４７】
前処理が行われた転写紙Ｓに対して画像形成動作及び後処理を行う場合には、排紙トレイ７３上の転写紙Ｓを給紙トレイ４４あるいは手差しトレイ５１上にセットし、画像形成装置１の図示しない操作パネルを操作してシート給送装置４３から画像形成手段３０への転写紙Ｓの給送を開始する。このとき、画像形成装置１における画像形成速度と合致するように駆動ローラ７７及び各ローラ対８９，９０，９１，９２の回転速度が調整される。これにより改質装置１００において転写紙Ｓのジャムが生じることなく、かつ速やかに転写紙Ｓの改質が行われる。なお、給紙トレイ４４に転写紙Ｓをセットする際には改質された面が下向きとなるように、手差しトレイ５１に転写紙Ｓをセットする際には改質された面が上向きとなるように留意する。
【００４８】
シート給送装置４３より給送された転写紙Ｓは、２次転写ニップ部２２においてその改質面に画像を転写され定着装置２５において画像を定着された後、排紙ローラ対６によって本体２より排出される。本体２より排出された転写紙Ｓは搬入ローラ対９２によって本体７０内に搬入され、搬送ローラ対８９を介して改質手段７２へと送られる。改質手段７２へと送られた転写紙Ｓは、その画像形成面が対向電極部８５を通過する際に放電電極ローラ８４からの放電により発生したプラズマによって改質（後処理）され、改質後の転写紙Ｓは搬送ローラ対９０を経由して排紙ローラ対９１によって本体７０の外部へと排出され、排紙トレイ７３上にスタックされる。
【００４９】
上述した図示しない吸引手段の作動時において、プラズマ生成時に発生するオゾンガスがダクト部６０ａより吸引されるが、吸引したオゾンガスを無処理のまま大気に戻すことは環境上好ましくない。そこで、ダクト部６０ａと図示しない吸引手段との間のホース６１上にオゾンガスを分解するオゾン分解装置を設け、オゾンガスを分解した後に大気に戻すことが一般的に行われている。しかし、従来のオゾン分解装置では、オゾン分解装置内の通気し易い部分にオゾンガスが集中して通過するため、オゾンガスの分解効率が低いと共にオゾン分解装置が部分的に劣化して寿命が短いという問題点がある。本発明はこの問題点を解決するものであり、以下に本発明のオゾン分解装置を説明する。
【００５０】
図８は、本発明の一実施形態に用いられるオゾン分解装置を示している。同図においてオゾン分解装置６３は、円柱形の筒状体６３ｂの上部にホース６１と接続されオゾンガスが吸引されるダクト６３ａを有し、ダクト６３ａと筒状体６３ｂとを連結する連結部６３ｆは末広がりとなる形状に形成されている。筒状体６３ｂの内部には、それぞれオゾンガスの分解を行う触媒を有する触媒層６３ｃ及び活性炭を有する活性炭層６３ｄが設けられ、触媒層６３ｃと活性炭層６３ｄとの間には空間である拡散処理層６３ｅが配設されている。オゾン分解装置６３の最下方には、空気を吸引する吸引手段であるファン６４が配設されている。ファン６４によって吸引されたオゾンガスは、オゾン分解装置６３を通過して分解された後、図示しない排気手段に送られて排気される。
【００５１】
従来のオゾン分解装置では拡散処理層６３ｅを有していないため、オゾン分解装置内を通過するオゾンガスの流路が集中し易く、オゾンガスの分解効率が低いと共に活性炭層が部分的に劣化してしまうが、第１の実施形態で示したオゾン分解装置６３では後述する拡散処理層６３ｅを有しているため通過するオゾンガスの分布が均一化され、上述の問題点を解消することができる。
【００５２】
図４は、本発明の第１の実施形態に用いられ、拡散処理層６３ｅ内のオゾンガスを積極的に拡散させるべく攪拌する攪拌部材６３ｈを示している。攪拌部材６３ｈとしては複数の羽根状部材を有するプロペラが挙げられ、図４に示した例において攪拌部材６３ｈは活性炭層６３ｄの上流側位置に固定されている。この構成により、拡散処理層６３ｅ内の中央部を流れ易い気流が攪拌部材６３ｈの各羽根状部材によって外側へと拡散され活性炭層６３ｄに進入する気流が均一化されることにより、オゾンガスの分解効率を高めると共に活性炭層６３ｄの部分的な劣化を防止して寿命を延ばすことができる。この例では攪拌部材６３ｈを固定する構成としたが、攪拌部材６３の中央部に支軸を設けて回転自在とし、攪拌部材６３ｈを気流によりまたは図示しない駆動手段により回転させる構成としてもよい。
【００５３】
図５は、本発明の第２の実施形態に用いられ、拡散処理層６３ｅ内に配設された多孔質部材６３ｉを示している。多孔質部材６３ｉとしてはスポンジあるいは金属板や樹脂板等にパンチ穴をあけたもの等が挙げられる。この構成により、拡散処理層６３ｅ内の気流が多孔質部材６３ｉを通過すると、多孔質部材６３ｉの下流側において乱流が生じて気流が拡散され、活性炭層６３ｄに接触するオゾンガスの流速分布や濃度分布が緩和され、オゾンガスの分解効率を高めると共に活性炭層６３ｄの部分的な劣化を防止して寿命を延ばすことができる。なお、多孔質部材６３ｉとして金属板や樹脂板等にパンチ穴をあけたものを用いることにより、形成する穴径、穴数、穴分布により所望の気流拡散及び流速制御設計が容易となる利点がある。
【００５４】
図６（ａ）は、本発明の第３の実施形態を示している。この第３の実施形態では、拡散処理層６３ｅが外気導入手段としてのスリット６３ｊを有している。スリット６３ｊは筒状体６３ｂに設けられており、その隙間が調整自在に構成されている。ファン６４を作動させることにより、ダクト６３ａよりオゾンガスがオゾン分解装置６３内に吸引されると共に、スリット６３ｊより外気が拡散処理層６３ｅ内に導入される。スリット６３ｊより拡散処理層６３ｅ内に導入される外気量は少量であり、拡散処理層６３ｅ内に導入されるオゾンガス気流量を１００とした場合に３０程度が目安である。過剰量の外気導入は、ファン６４作動時におけるオゾンガス吸引量を低下させるために好ましくない。この構成により、拡散処理層６３ｅ内の高濃度オゾンガスが外気により希釈され、活性炭層６３ｄへの高濃度オゾンガスの接触が防止されて活性炭層６３ｄの寿命を延ばすことができる。
【００５５】
図６（ｂ）は、本発明の第３の実施形態の変形例を示している。この変形例では、拡散処理層６３ｅが外気導入手段としての導入管６３ｋを有している。導入管６３ｋとしてはベンチュリ管等が挙げられ、その内径が制御可能に構成され、外気導入量が制御可能に構成されている。この構成によっても第３の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００５６】
図７は、本発明の第４の実施形態を示している。この第４の実施形態では、上述した第１ないし第３の実施形態で示した拡散処理層６３ｅ内に、さらに加温手段としてのヒータ６３ｌを設けている。一般的に二酸化マンガン系のオゾン分解触媒は４０℃程度で最も効率よくオゾンを分解することが知られている。しかし、加温しすぎるとオゾン分解効率が低下するため、温度センサを併用して温度調節を行うとさらによい。この構成により、上述した各実施形態に比して触媒層６３ｃ及び活性炭層６３ｄをさらに活性化させて分解効率を高めることができる。なお上述の改質装置１００では、オゾン発生源が熱源となり、排気風量との兼ね合いで排出されるガスの温度は時間と共に上昇して４０℃程度で飽和し、触媒層６３ｃは排出されるガスの温度で加温されるため、ヒータ６３ｌを４０℃でガスが飽和されるまでの初期時における性能補助部材として用いてもよい。また、拡散処理層６３ｅ内に加え触媒層６３ｃの上流側に配置してもよい。
【００５７】
従来のオゾン分解装置では、触媒層と活性炭層とが連結または少ない空間を介して接続されており、ホース６１より吸引されたオゾンガスは、図８中に破線で示すように、活性炭層の通気し易い中央部分のみを通過するため、オゾンガスの分解効率が低くかつ活性炭層が部分的に劣化してしまう。本願発明のオゾン分解装置６３では、触媒層６３ｃと活性炭層６３ｄとの間にオゾンガスを拡散させるための拡散処理層６３ｅを有しているため、ホース６１より吸引されたオゾンガスは、図８中に一点鎖線で示すように活性炭層６３ｄのほぼ全域にわたって通過することとなり、これによりオゾンガスの分解効率を高めると共に活性炭層６３ｄの部分的な劣化を防止して寿命を延ばすことができる。これは、触媒層６３ｃよりも下流側では層の断面積が大きくなっているために通過するオゾンガスの流速が低くなり、触媒層６３ｃと活性炭層６３ｄとの間に拡散処理層６３ｅを設けても流路抵抗が生じにくいためである。この拡散処理層６３ｅとしては、オゾン分解装置６３のサイズにもよるが、通常サイズ（筒状体６３ｄの直径が１００ｍｍ程度）であれば２０ｍｍ以上設けることが好ましい。
【００５８】
ここで、連結部６３ｆの形状について考察する。本発明のオゾン分解装置６３では、ダクト６３ａと筒状体６３ｂとを連結する連結部６３ｆが図９（ｂ）に示すように末広がりとなる形状に形成されているが、連結部の形状としては図９（ａ）に符号６３ｇで示すように直線的な形状とすることも可能である。連結部６３ｆを用いた場合におけるダクト６３ａから吸引されるオゾンガスの気流は、図９（ｄ）に示すように、ダクト６３ａと連結部６３ｆとがなだらかに連結されていることから連結部６３ｆに沿って小さな渦流が複数生じ、結果としてダクト６３ａ通過後の気流の流路が広がることとなる。これに対して連結部６３ｇを用いた場合におけるダクト６３ａから吸引されるオゾンガスの気流は、図９（ｃ）に示すように、ダクト６３ａと連結部とが急激な段差を介して連結されていることから段差部内部に大きな渦流が生じ、結果としてダクト６３ａ通過後の気流は中央の狭い流路を通ることとなる。このことから、ダクト６３ａと筒状体６３ｂとの連結部の形状を末広がりとなる形状とした方が、気流の通過する流路が広がり易くなるので、本発明には有利である。
【００５９】
図１０（ａ）は、本発明の第５の実施形態に用いられるオゾン分解装置６３−１を示している。このオゾン分解装置６３−１は、触媒層６３ｃの上流側に拡散処理層６３ｅを有する点においてオゾン分解装置６３と相違している。この構成によっても拡散処理層６３ｅにおいてオゾンガスが拡散されるので、従来のオゾン分解装置に比してオゾンガスの分解効率を高めると共に活性炭層６３ｄの部分的な劣化を防止して寿命を延ばすことができる。
【００６０】
図１０（ｂ）は、本発明の第５の実施形態の変形例を示している。このオゾン分解装置６３−２は、触媒層６３ｃと活性炭層６３ｄとの間にさらに拡散処理層６３ｅを有する点において第５の実施形態と相違している。この構成によれば、２つの拡散処理層６３ｅによってさらにオゾンガスが拡散されるので、第５の実施形態で示したオゾン分解装置６３−１よりもさらにオゾンガスの分解効率を高めると共に活性炭層６３ｄの部分的な劣化を防止して寿命を延ばすことができる。
【００６１】
上述した各実施形態では、図１１にも示すように活性炭層６３ｄよりも下流側にファン６４を配置している。これは、触媒層６３ｃよりも上流側にファン６４を配置すると、オゾンガスによりファン６４が劣化してしまうことを防止するためである。ファン６４を活性炭層よりも下流側に配置することにより触媒層６３ｃ及び活性炭層６３ｄにおけるオゾンガスの気流が中央に集中し易くなるが、本発明では拡散処理層６３ｅを設けることによりこれを防止している。
【００６２】
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。また、本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００６３】
１ 画像形成装置
６３，６３−１，６３−２ オゾン分解装置
６３ａ ダクト
６３ｃ 触媒層
６３ｄ 活性炭層
６３ｅ 拡散処理層
６３ｆ 連結部
６３ｈ 攪拌部材
６３ｉ 多孔質部材
６３ｊ 外気導入手段（スリット）
６３ｋ 外気導入手段（導入管）
６３ｌ 加温手段（ヒータ）
６４ 吸引手段（ファン）
１００ 改質装置
Ｓ 被加工物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オゾンガスが吸引されるダクトを有し、前記ダクトより吸引されたオゾンガスを通過の際に分解するオゾン分解装置であって、
触媒を有する触媒層と、通過するオゾンガスを拡散させる拡散処理層と、活性炭を有する活性炭層とを有することを特徴とするオゾン分解装置。
【請求項２】
請求項１記載のオゾン分解装置において、
前記拡散処理層は前記触媒層と前記活性炭層との間に配設されていることを特徴とするオゾン分解装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のオゾン分解装置において、
前記拡散処理層は前記触媒層よりもオゾンガス通過経路の上流側に配設されていることを特徴とするオゾン分解装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか１つに記載のオゾン分解装置において、
前記拡散処理層は層内のオゾンガスを攪拌する攪拌部材を有することを特徴とするオゾン分解装置。
【請求項５】
請求項１ないし３の何れか１つに記載のオゾン分解装置において、
前記拡散処理層は多孔質部材を有することを特徴とするオゾン分解装置。
【請求項６】
請求項１ないし３の何れか１つに記載のオゾン分解装置において、
前記拡散処理層は外気を取り入れる外気導入手段を有することを特徴とするオゾン分解装置。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れか１つに記載のオゾン分解装置において、
前記活性炭層よりもオゾンガス通過経路の下流側にオゾンガスを吸引する吸引手段を有することを特徴とするオゾン分解装置。
【請求項８】
請求項１ないし７の何れか１つに記載のオゾン分解装置において、
前記ダクトとの連結部は末広がりとなる形状に形成されていることを特徴とするオゾン分解装置。
【請求項９】
請求項１ないし８の何れか１つに記載のオゾン分解装置において、
前記拡散処理層に加温手段を設けたことを特徴とするオゾン分解装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９の何れか１つに記載のオゾン分解装置を有し、被加工物の被加工面を改質することを特徴とする改質装置。
【請求項１１】
請求項１ないし９の何れか１つに記載のオゾン分解装置を有し、画像形成済みの被加工物の被加工面を改質することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
オゾンガスが吸引されるダクトを有し、前記ダクトより吸引されたオゾンガスを通過の際に分解するオゾン分解装置であって、
触媒を有する触媒層と、通過するオゾンガスを拡散させる拡散処理層と、活性炭を有する活性炭層とを有することを特徴とするオゾン分解装置。
【請求項２】
請求項１記載のオゾン分解装置において、
前記拡散処理層は前記触媒層と前記活性炭層との間に配設されていることを特徴とするオゾン分解装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のオゾン分解装置において、
前記拡散処理層は前記触媒層よりもオゾンガス通過経路の上流側に配設されていることを特徴とするオゾン分解装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか１つに記載のオゾン分解装置において、
前記拡散処理層は層内のオゾンガスを攪拌する攪拌部材を有することを特徴とするオゾン分解装置。
【請求項５】
請求項１ないし３の何れか１つに記載のオゾン分解装置において、
前記拡散処理層は多孔質部材を有することを特徴とするオゾン分解装置。
【請求項６】
請求項１ないし３の何れか１つに記載のオゾン分解装置において、
前記拡散処理層は外気を取り入れる外気導入手段を有することを特徴とするオゾン分解装置。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れか１つに記載のオゾン分解装置において、
前記活性炭層よりもオゾンガス通過経路の下流側にオゾンガスを吸引する吸引手段を有することを特徴とするオゾン分解装置。
【請求項８】
請求項１ないし７の何れか１つに記載のオゾン分解装置において、
前記ダクトとの連結部は末広がりとなる形状に形成されていることを特徴とするオゾン分解装置。
【請求項９】
請求項１ないし８の何れか１つに記載のオゾン分解装置において、
前記拡散処理層に加温手段を設けたことを特徴とするオゾン分解装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９の何れか１つに記載のオゾン分解装置を有し、被加工物の被加工面を改質することを特徴とする改質装置。
【請求項１１】
請求項１ないし９の何れか１つに記載のオゾン分解装置を有し、画像形成済みの被加工物の被加工面を改質することを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−１３３２０８（Ｐ２０１２−１３３２０８Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８６４６８（Ｐ２０１０−２８６４６８）
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（０００２２１９３７）東北リコー株式会社 (509)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（０００２２１９３７）東北リコー株式会社 (509)
【Ｆターム（参考）】
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