排気装置およびそれを備える画像形成装置
【課題】 簡単な構成で、長期に亘ってオゾンを排気することができ、オゾンによる印刷画質の低下を防止することができる排気装置およびそれを備える画像形成装置を提供する。
【解決手段】 画像形成装置１００の内部空間と外部とを連通する排気ダクト２０１や、排気ダクト２０１内に設けられ、画像形成装置１００の内部から外部へと流れる気流を発生させるファン２０２の少なくとも一部に、白金ナノコロイドを含む白金コーティング層２０３を設ける。白金ナノコロイドは、オゾン分解反応の触媒として働くので、長期に亘るオゾン分解能を維持することができる。また、フィルタのように交換する必要がなく、長期に亘ってオゾンを排気することができ、オゾンによる印刷画質の低下を防止することができる。
【解決手段】 画像形成装置１００の内部空間と外部とを連通する排気ダクト２０１や、排気ダクト２０１内に設けられ、画像形成装置１００の内部から外部へと流れる気流を発生させるファン２０２の少なくとも一部に、白金ナノコロイドを含む白金コーティング層２０３を設ける。白金ナノコロイドは、オゾン分解反応の触媒として働くので、長期に亘るオゾン分解能を維持することができる。また、フィルタのように交換する必要がなく、長期に亘ってオゾンを排気することができ、オゾンによる印刷画質の低下を防止することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置内の空気を外部に排気するための排気装置およびそれを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリなどの電子写真方式の画像形成装置においては、像担持体として表面に光導電性物質を含む感光層を形成した感光体を用い、帯電装置によって感光体表面に電荷を付与して均一に帯電させた後、種々の作像プロセスにて画像情報に対応する静電潜像を形成し、この静電潜像を、現像装置から供給されるトナーを含む現像剤により現像して可視像とし、この可視像を紙などの記録材に転写した後、定着ローラによって加熱および加圧して、記録材に定着させることにより、記録紙上に画像が形成される。
【０００３】
帯電装置および転写装置として、ローラ形状、ブラシ形状などの対象物に接触して使用する接触タイプのものを用いることがあるが、ローラ形状やブラシ形状の帯電装置および転写装置は、静電潜像担持体や中間転写ベルトなどに接触するため、静電潜像担持体や中間転写ベルトの磨耗劣化を引き起こす。このため、近年では、接触タイプの帯電装置および転写装置などは、比較的印刷速度が低速な画像形成装置で採用されることが多く、印字速度が高速な画像形成装置では、コロナ帯電装置(スコロトロンチャージャー方式など)が採用されている。
【０００４】
コロナ帯電装置は、印字速度が高速な画像形成装置に適している反面、その機構上オゾンの発生が避けられない。コロナ帯電器により画像形成装置内で高濃度のオゾンが発生すると、静電潜像担持体の表面にオゾンによる生成物が付着することによって、静電潜像担持体の電荷が拡散し、印刷画質の低下が発生することがある。
【０００５】
これを防止するため、画像形成装置には、排気装置により装置内部のオゾンを空気とともに強制的に装置外部へと排出している。さらに、その排出装置の排気ダクト内にオゾン分解フィルタを設けることにより、画像形成装置の外部へ排出されるオゾンの濃度を下げるようにしたものもある。
【０００６】
たとえば、特許文献１には、オゾンフィルタに揮発性オゾン分解剤を含浸させたオゾン除去装置が開示されている。また、特許文献２には、オゾン排出用の排気ダクト内に加熱源をもうけ、オゾンを熱分解する画像形成装置が開示されている。特許文献３には、光触媒を備えた光触媒シートと、光触媒シートに照射する光源によってオゾンを分解する排気浄化ユニットを設けた画像形成装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平２−８７１７５号公報
【特許文献２】特開平２−４２４６２号公報
【特許文献３】特開２００６−３９１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１のように、オゾンフィルタを使用する場合は、フィルタのオゾン分解能が時間とともに低下するため、定期的にオゾンフィルタを交換せねばならず、交換による手間やフィルタ交換に伴う費用が発生する。
【０００９】
また、特許文献２のように、加熱源を使用する場合には、オゾンを分解するために、最低でも１００℃以上に昇温させる必要があり、画像形成装置としての消費電力が増加してしまう。
【００１０】
さらに、特許文献３のように、光触媒を用いてオゾンを分解するには、光源が必要であり、光源を設置するための空間が必要となり装置が大型化してしまう。
【００１１】
本発明の目的は、簡単な構成で、長期に亘ってオゾンを排気することができ、オゾンによる印刷画質の低下を防止することができる排気装置およびそれを備える画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、画像形成装置内の空気を外部に排気するための排気装置であって、
画像形成装置の内部空間と外部とを連通する排気ダクトと、
前記排気ダクト内に設けられ、画像形成装置の内部から外部へと流れる気流を発生させるファンとを備え、
前記排気ダクトの内壁面の少なくとも一部に、白金ナノコロイドを含む白金コーティング層を設けることを特徴とする排気装置である。
【００１３】
また本発明は、前記ファンの表面の少なくとも一部に、前記白金コーティング層を設けることを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、前記ダクト装置の内部に設けられ、前記ファンが設けられる空間と、それ以外の空間とを仕切る仕切り壁を備え、
前記仕切り壁は、メッシュ状に形成され、その表面の少なくとも一部に、前記白金コーティング層を設けることを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、前記仕切り壁のメッシュは、ハニカム構造を有することを特徴とする。
また本発明は、表面に凹凸を有する板状部材で構成され、前記ダクト内で気流が衝突するように設けられる案内部材を備え、
前記案内部材の表面の少なくとも一部に、前記白金コーティング層を設けることを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、前記白金コーティング層は、コロイド法によって形成されることを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、前記白金コーティング層の厚さは、２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることを特徴とする。
また本発明は、前記排気装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、画像形成装置の内部空間と外部とを連通する排気ダクトの少なくとも一部に、白金ナノコロイドを含む白金コーティング層を設ける。白金ナノコロイドは、オゾン分解反応の触媒として働くので、オゾンの分解反応により損失することがなく、酸化チタンなどの光触媒に比べ励起エネルギーが不要で、劣化に強く、長期に亘るオゾン分解能を維持することができる。
【００１９】
したがって、フィルタのように交換する必要がなく、長期に亘ってオゾンを排気することができ、オゾンによる印刷画質の低下を防止することができる。
【００２０】
また本発明によれば、前記ファンの表面の少なくとも一部に、前記白金コーティング層を設ける。
【００２１】
これにより、ファンによって吸引されたオゾンを含む空気と白金ナノコロイドとの接触機会が増え、オゾン分解効果が向上する。
【００２２】
また本発明によれば、前記ダクト装置の内部に設けられるメッシュ状の仕切り壁の少なくとも一部に、前記白金コーティング層を設ける。
【００２３】
これにより、オゾンを含む空気と白金ナノコロイドとの接触機会が増え、オゾン分解効果が向上する。
【００２４】
また本発明によれば、前記仕切り壁のメッシュは、ハニカム構造を有する。ハニカム構造は、板状部材をエッチングやプレス打ち抜きなどの方法で容易に作ることができ、板状部材の材質もあわせて、種々の構成が可能となり、オゾンの分解効率が向上できる。
【００２５】
また本発明によれば、表面に凹凸を有する板状部材で構成され、前記ダクト内で気流が衝突するように設けられる案内部材表面の少なくとも一部に、前記白金コーティング層を設ける。
【００２６】
これにより、オゾンを含む空気と白金ナノコロイドとの接触機会がさらに増え、オゾン分解効果が向上する。
【００２７】
また本発明によれば、コーティング層は、コロイド法によって形成されるので、各部材の表面に強固に固定することができる。
【００２８】
また本発明によれば、前記白金コーティング層の厚さを、２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下とすることで、効率よくオゾン分解効果が発揮される。
【００２９】
また本発明によれば、上記の排気装置を備えることで、長期に亘り高品位の画像形成を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態である排気装置２１を備える画像形成装置１００の構成を示す概略図である。
【図２】排気装置２１の構成を示す概略図である。
【図３】メッシュ状に構成した仕切り壁２０５の一例を示す図である。
【図４】メッシュ状に構成した仕切り壁２０５の他の例を示す図である。
【図５】メッシュ状に構成した仕切り壁２０５の他の例を示す図である。
【図６】ダクト部２０１Ａ内に設けた案内部材２０６の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に、この発明を実施するための最良の形態について、図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態である排気装置２１を備える画像形成装置１００の構成を示す概略図である。
【００３２】
ここでは、画像形成装置１００として、外部から入力された画像データまたは原稿読み取りにより得られた画像データに基づいて、記録用紙に多色或いは単色の画像を形成するレーザプリンタを例に説明する。
【００３３】
図１に示すように、画像形成装置１００は、光学系ユニットＥ、４組の可視像形成ユニットｐａ，ｐｂ，ｐｃ，ｐｄ、中間転写ベルト１１、二次転写ユニット１４、定着ユニット１５、内部給紙ユニット１６、手差し給紙ユニット１７及びこれらの部材を収容する筐体２０を備えている。
【００３４】
可視像形成ユニットｐａは、感光体１０１ａ、帯電ユニット１０３ａ、現像ユニット１０２ａ、クリーニングユニット１０４ａ、一次転写ユニット１３ａを有している。感光体１０１ａは静電潜像担持体であり、この周囲に、帯電ユニット１０３ａ、現像ユニット１０２ａ、クリーニングユニット１０４ａが配置される。また、一次転写ユニット１３ａは、中間転写ベルト１１を介して感光体１０１ａに圧接して配置されている。他の３組の可視像形成ユニットｐｂ，ｐｃ，ｐｄも可視像形成ユニットｐａと同様の構成であり、各ユニットの現像ユニットには、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色トナーが収容されている。
【００３５】
光学系ユニットＥは、光源４および複数のミラーなどを備え、光源４からの光を感光体１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄのそれぞれに照射する。中間転写ベルト１１は、テンションローラ１１ａ，１１ｂによりたわむことなく張架され、この中間転写ベルト１１のテンションローラ１１ｂ側には廃トナー容器１２が当接して配置され、また、テンションローラ１１ａ側には二次転写ユニット１４が当接して配置されている。
【００３６】
定着ユニット１５は、二次転写ユニット１４の下流に配置されている。定着ユニット１５は、加熱ローラ１５ａ及び加圧ローラ１５ｂを有し、これら２つのローラが図示しない加圧手段により所定の圧力で当接されている。
【００３７】
画像形成装置１００による画像形成の工程は次のようになる。まず、感光体１０１ａ表面を帯電ユニット１０３ａが一様に帯電した後、帯電した感光体１０１ａの表面を光学系ユニットＥが画像情報に応じてレーザー露光して静電潜像を形成する。続いて、現像ユニット１０２ａが感光体１０１ａ上の静電潜像をトナーによって現像し、顕像化により得られたトナー像をトナーとは逆のバイアス電圧が印加された一次転写ユニット１３ａが中間転写ベルト１１上に転写する。その結果、一次転写ユニット１３ａには、ブラックのトナー像が転写される。また、イエロー、シアン、マゼンタのトナー像も、他の３組の可視像形成ユニットｐｂ，ｐｃ，ｐｄによって同様に中間転写ベルト１１上に転写される。
【００３８】
中間転写ベルト１１上のトナー像は、二次転写ユニット１４まで搬送され、別途、内部給紙ユニット１６の給紙ローラ１６ａまたは手差し給紙ユニット１７の給紙ローラ１７ａから給紙された記録紙に対して、トナーとは逆極性のバイアス電圧が印加されることにより転写される。記録紙上のトナー像は、定着ユニット１５に搬送され、加熱ローラ１５ａにより充分に加熱されて記録紙上に融着し、外部へ排出される。
【００３９】
本実施形態の画像形成装置１００では、帯電ユニット１０３ａとして、スコロトロンチャージャ方式の帯電器を採用している。これにより、少なくとも４組の可視像形成ユニットｐａ，ｐｂ，ｐｃ，ｐｄ周辺からオゾンが発生するため、これを装置外部へと排気する排気装置２１が、画像形成装置１００の筐体２０の側部に設けられた開口に設けられている。
【００４０】
図２は、排気装置２１の構成を示す概略図である。排気装置２１は、画像形成装置１００の内部空間と外部とを連通する排気ダクト２０１と、排気ダクト２０１内に設けられ、画像形成装置１００の内部から外部へと流れる気流を発生させるファン２０２とを備える。
【００４１】
排気ダクト２０１の内壁面の少なくとも一部に白金ナノコロイドを含む白金コーティング層２０３を設ける。また、ファン２０２の表面の少なくとも一部にも、白金コーティング層２０３を設けることが好ましい。
【００４２】
また、排気ダクト２０１には、ファン２０２が設けられる空間であるファン部２０２Ａと、それ以外の空間であるダクト部２０１Ａとを仕切る仕切り壁２０５が設けられている。仕切り壁２０５は、本実施形態では、ダクト部２０１Ａ側の仕切り壁２０５Ａと、ファン部２０２Ａ側の仕切り壁２０５Ｂの２枚が設けられる。
【００４３】
仕切り壁２０５Ａの表裏面と、仕切り壁２０５Ｂのファン２０２に臨む側の表面には、白金コーティング層２０３を設けている。
【００４４】
このような構成により、帯電ユニット１０３ａから発生したオゾンは、空気とともに、ファン２０２によって発生する気流により、ファン部２０２Ａおよびダクト部２０１Ａに吸引され、ダクト部２０１Ａの内壁表面、仕切り壁２０５Ａ、仕切り壁２０５Ｂ、およびファン２０２の表面に形成された白金コーティング層２０３によって分解され、画像形成装置１００の外部へとオゾンを含まない空気として排出される。
【００４５】
なお、仕切り壁を仕切り壁２０５Ａと仕切り壁２０５Ｂの２枚設ける構成としたが、特にこれに限定するものではなく、仕切り壁２０５は１枚でもよいし、３枚以上設ける構成としてもよい。
【００４６】
図３〜図５は、仕切り壁２０５の構成を示す図である。
図３は、メッシュ状に構成した仕切り壁２０５の一例を示す図である。図３（ａ）は、複数の極細い板状部材２０５ａを格子状に貼り合わせたもので、板状部材２０５ａの間隔が孔となり、メッシュを形成する。図３（ｂ）は、図３（ａ）の構成と類似の構成であり、板状部材２０５ａの配置角度が異なっている。
【００４７】
白金コーティング層２０３は、板状部材２０５ａの表面に形成される。ファン２０２によって排気ダクト２０１内に吸引されたオゾンを含む空気が複数の板状部材２０５ａを組み合わせたメッシュを通過する際に白金コーティング層２０３との接触機会が増し、効率良くオゾンを分解することができる。
【００４８】
メッシュは、上記のように、板状部材２０５ａを縦横に編んだり、斜めに編んだりする構成でもよく、板状部材２０５ａの太さと、目の粗さ、メッシュの編む方向、目の大きさの縦横比（アスペクト比）が１以外などの様々な条件を組み合わせて、所望するオゾンとの接触機会が得られるように適宜選択することが可能である。
【００４９】
なお、仕切り壁は、排気ダクト２０１にビス止めしても良いし、両面テープ、接着剤等で貼り付けても良い。
【００５０】
図４は、メッシュ状に構成した仕切り壁２０５の他の例を示す図である。図４に示す例では、孔の形状が正六角形となる、いわゆるハニカム構造を有するメッシュである。
【００５１】
また、図５は、メッシュ状に構成した仕切り壁２０５の他の例を示す図である。図５に示す例では、金属板に対して丸（図５（ａ））、正方形（図５（ｂ））、三角形（図５（ｃ））の形状を有する貫通孔を、一様に設けてメッシュ状としたものである。
【００５２】
これらのハニカム構造や貫通孔によるメッシュ構造は、たとえば、銅、鉄、ステンレスなどの薄い金属板をエッチング加工して、上記孔形状やハニカム形状となるように貫通孔を形成する方法でも可能であるし、金属材料や樹脂材料をプレスにより打ち抜き加工することによっても作製することができる。
【００５３】
また、ダクト部２０１Ａには、排気ダクト２０１内を流過するオゾンを含む空気を、案内する案内部材を設けてもよい。
【００５４】
図６は、ダクト部２０１Ａ内に設けた案内部材２０６の例を示す図である。案内部材２０６は、たとえば、表面に凹凸を有する板状部材で構成され、排気ダクト２０１内の気流が衝突するように設けられる。
【００５５】
図６（ａ）に示す例では、板状部材を折り曲げて凹凸を設け、これを排気ダクト２０１内部に設ける。排気される空気の流れは、図に示す矢符Ｘの方向であり、空気は、案内部材２０６に衝突しながら排気される。
【００５６】
図６（ｂ）に示す例では、板状部材が排気方向に所定の間隔をあけて設けられ、排気される空気は、案内部材２０６である板状部材同士の間隔を通って排気される。したがって、排気される空気は、案内部材２０６に衝突しながら、迂回して排気されることになる。
【００５７】
上記のような案内部材２０６の表面に白金コーティング層２０３を設けることで、オゾンと白金ナノコロイドとの接触機会を増やし、より効率良くオゾンの分解を促進することが可能である。
【００５８】
また、案内部材２０６は、ＡＢＳ、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）等の樹脂を用いて押し出し成型で作成することが出来るため容易に作製することができる。
【００５９】
白金コーティング層２０３は、含まれる白金ナノコロイドのオゾン分解作用により、帯電ユニット１０３ａで発生し、排気ダクト２０１を通過するオゾンを分解する効果を有する。
【００６０】
白金ナノコロイドの触媒反応によるオゾンの分解は、Ｐｔ−Ｏ２＋Ｏ３→Ｐｔ−Ｏ３＋Ｏ２で表わされる第１反応と、Ｐｔ−Ｏ３＋Ｏ３→Ｐｔ−Ｏ２＋２Ｏ２で表わされる第２反応との連鎖反応による。
【００６１】
白金ナノコロイドは、分解反応の触媒として働くため、第１反応および第２反応により損失することがなく、酸化チタンなどの光触媒に比べ励起エネルギーが不要で、劣化に強く、長期に亘るオゾン分解能を維持することができる。
【００６２】
さらに、白金ナノコロイドは、粒径が１〜５ｎｍのナノ微粒子であるので、表面積が大きく、高い分解効率を達成できる。
【００６３】
白金コーティング層２０３は、排気ダクト２０１の内壁面、ファン２０２の表面など排気空気が接触する面の少なくとも一部に設ければ、オゾン分解効果が発揮され、劣化を防止することができるが、オゾンとの接触面積、すなわち白金コーティング層２０３の形成面積が広いほど好ましい。
【００６４】
白金コーティング層２０３を形成する方法には、特に制限はなく、白金コーティング層２０３を形成させる部材と白金ナノコロイド分散液を接触させることで達成できる。白金ナノコロイド分散液に、部材を接触させてもよいし、部材に白金ナノコロイド分散液を噴霧してもよい。
【００６５】
白金コーティング層２０３を各部材の表面に形成する方法としてはコロイド法が好ましい。コロイド法による白金ナノコロイドの部材表面への固着は、物理現象を利用するため簡便である。より具体的には、ＴｉＯ２などの金属酸化物微粉末または、金属微粉末と白金ナノコロイドを混合攪拌し、さらに、金属酸化物微粉末または、金属微粉末の洗浄を兼ねてコロイド分散を安定させる分散安定剤を洗浄除去すると、白金ナノコロイドがコロイド状で付着した沈澱物を得ることができる。この沈澱物を凍結乾燥等の低温乾燥することにより、乾燥時の水等の分散媒体の蒸発減量による凝集力で安定して強固な付着力を得ることができる。金属コロイドは安定化をするための分散剤（ポリアクリル酸ナトリウムなど）を含んでもよい。
【００６６】
金属層の薄膜形成方法としては、蒸着やめっきといった方法も考えられるが、蒸着は、真空または不活性ガスを注入した環境下で蒸着材料を加熱し、気化または昇華して薄膜形成させるため、熱や電気エネルギーが必要となる上、製造装置が大型化する傾向がある。また、めっきでは、液体中での電気化学反応を利用するため、前処理工程が必要となり、コストや時間がかかるデメリットが発生する。
【００６７】
本発明で用いるコロイド法などの白金ナノコロイドの薄膜形成法では、上記のような製造装置の大型化や前処理などが不要であり、簡単な方法で均一に膜を形成することが可能である。
【００６８】
白金ナノコロイドは、燃焼法または沈殿法によって製造できる。燃焼法は、白金イオン溶液を、水素ガス中またはリンなどに添加し、燃焼させることで還元反応させて白金微粒子を得て、その粒子を媒体中に投入することで、白金ナノ微粒子を含むコロイドを得る方法である。媒体は、必要に応じてコロイドを安定化させるために、保護コロイド形成剤を含んでいてもよい。ここで、保護コロイド形成剤とは、コロイド粒子の分散安定性を保持するために、コロイド液に含有されているもので、コロイド粒子表面に付着して、保護コロイドを形成する物質のことである。このような保護コロイド形成剤としては、たとえばポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ゼラチンなどの水溶性高分子物質、界面活性剤、高分子キレート化剤などが挙げられる。
【００６９】
沈殿法は、白金イオン溶液に還元剤を添加し、白金イオンを還元することによって白金ナノコロイドを得る方法で、たとえば特開２００１−７９３８３号公報、特開２００１−１２２７２３号公報などに開示されている。
【００７０】
白金ナノコロイド分散液の濃度は、コロイド粒子の分散安定性の面から、通常１０００〜２０００ｐｐｍの範囲が好ましい。
【００７１】
形成した白金コーティング層２０３の厚さは、２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましい。白金コーティング層２０３の厚さをこのような範囲内とすることで、効率よく
【実施例】
【００７２】
以下、実施例および比較例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらによって限定されるものではない。
【００７３】
（実施例１）
排気ダクト２０１およびファン２０２の表面に、白金ナノコロイド濃度が２０００ｐｐｍの白金ナノコロイド分散液（日本板硝子社製）を、白金コーティング層２０３の厚さが１５ｎｍとなるように、スプレー法により全面被覆し、乾燥機を用いて、４０℃で２日間乾燥させ、実施例１の排気装置を作製した。
【００７４】
（実施例２）
白金コーティング層２０３の厚さを２５ｎｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして、実施例２の排気装置を作製した。
【００７５】
（実施例３）
白金コーティング層２０３の厚さを４５ｎｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして、実施例３の排気装置を作製した。
【００７６】
（比較例１）
市販のハニカム構造のオゾンフィルター２００ｃｍ２（１０ｃｍ×２０ｃｍ）を排気ダクト２０１内に設けたものを比較例１の排気装置とした。
【００７７】
（比較例２）
市販のハニカム構造のオゾンフィルター１００ｃｍ２（１０ｃｍ×１０ｃｍ）を排気ダクト２０１内に設けたものを比較例２の排気装置とした。
【００７８】
（比較例３）
オゾン分解機能を全く付与しないものを比較例３の排気装置とした。
【００７９】
（コーティング層厚さ）
排気ダクト２０１およびファン２０２の一部を粗切断し、エポキシ樹脂に包埋後、Ｒｅｉｃｈｅｒｔ社製ＵＬＴＲＡＣＵＴ−Ｎ型ミクロトームにより、５０〜６０ｎｍの厚さの極薄切片を作製し、支持膜を張ったメッシュに積載した。続いて５分間程度のＲｕＯ４蒸気染色を施した後、ＴＥＭにより膜断面を観察し、コーティング層の厚さを計測した。
【００８０】
ＴＥＭ観察の条件は、以下のとおりである。
ＴＥＭ ： 電界放出形透過電子顕微鏡（日立製作所製、ＨＦ２０００）
加速電圧 ： １２５ｋＶ
基体となる排気ダクト２０１およびファン２０２を構成する部材
【００８１】
（オゾン濃度測定）
オゾン濃度の測定は、ＢＡＭ規格『ＲＡＬ−ＵＺ６２、ＲＡＬ−ＵＺ８５およびＹＹ１による事務機器へのエコラベル授与の枠内におけるハードコピー機器からのエミッション決定のための試験方法』（２００３年４月版）を参考に行った。
【００８２】
オゾン濃度は、ＵＶ光度式の連続自動オゾン濃度計（日本サーモエレクトロン社製：ＭＯＤＥＬ４９Ｃ）を用いて、チャンバーの出口から排出される空気をテフロン（登録商標）チューブで吸引し、オゾン濃度を連続モニターした。測定レンジは０〜１００ｐｐｂとし、１５秒毎にデータを記録する。
【００８３】
［測定条件］
検出限界：１．０ｐｐｂ
応答時間：２０秒
サンプル流量：１〜３Ｌ／分
レンジ：０−０．０５〜２００ｐｐｍ（０−０．１〜４００ｍｇ／ｍ３）
【００８４】
（オゾン分解能）
オゾンの分解能は、下記のようにエミッション率によって評価した。
【００８５】
【数１】
【００８６】
【数２】
【００８７】
ここで、
ＳＥＲｕ：オゾンのエミッション率 ［μｇ／ｍｉｎ］
ｃｍａｘ ：最大オゾン濃度 ［μｇｍ−３］
ｋ’ ：比例定数 ［ｍｉｎ−１］
Ｈ’ ：試験条件下でのオゾン半値時間 ［ｍｉｎ］
Ｖ ：試験室容積 ［ｍ３］ （ここでは、６．５ｍ３）
Ｐ ：大気圧 ［Ｐａ］ （ここでは、１０１，３２５Ｐａ）
Ｔ ：絶対温度 ［Ｋ］ （ここでは、２７３＋２５Ｋ）
Ｒ ：気体定数 ［ＰａＫ−１］、オゾンに対しては３３９．８ ［ＰａＫ−１］
である。
【００８８】
エミッション率が小さい程、オゾンを分解、または吸着していると評価することができる。
【００８９】
画像形成装置（シャープ株式会社製、ＭＸ３５００Ｎ）を用いて、印字を行い、印字前および５００００（５０Ｋ）枚印字後それぞれのエミッション率を測定した。結果を表１に示す。
【００９０】
【表１】
【００９１】
比較例１，２のフィルターでは、印字枚数が増加するにつれ、エミッション率は、上限値である２ｍｇ/ｈを超える結果となった。これは、フィルターがオゾンの分解ではなく吸着による除去のため、吸着量が増加するにつれて、エミッション率が上昇したものと考えられる。
【００９２】
比較例３は、分解、吸着いずれも起こっていないためにエミッション率は非常に大きくなった。
【００９３】
これに対して実施例１〜３では、白金コーティング層を設けることによってオゾンが分解され、エミッション率を低く抑えることができた。印字枚数が増加しても、エミッション率の上昇は抑えられており、白金層が劣化に強く、オゾン分解能が長期に亘り維持されることがわかった。
【符号の説明】
【００９４】
２１ 排気装置
１００ 画像形成装置
２０１ 排気ダクト
２０２ ファン
２０３ 白金コーティング層
２０５ 仕切り壁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置内の空気を外部に排気するための排気装置およびそれを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリなどの電子写真方式の画像形成装置においては、像担持体として表面に光導電性物質を含む感光層を形成した感光体を用い、帯電装置によって感光体表面に電荷を付与して均一に帯電させた後、種々の作像プロセスにて画像情報に対応する静電潜像を形成し、この静電潜像を、現像装置から供給されるトナーを含む現像剤により現像して可視像とし、この可視像を紙などの記録材に転写した後、定着ローラによって加熱および加圧して、記録材に定着させることにより、記録紙上に画像が形成される。
【０００３】
帯電装置および転写装置として、ローラ形状、ブラシ形状などの対象物に接触して使用する接触タイプのものを用いることがあるが、ローラ形状やブラシ形状の帯電装置および転写装置は、静電潜像担持体や中間転写ベルトなどに接触するため、静電潜像担持体や中間転写ベルトの磨耗劣化を引き起こす。このため、近年では、接触タイプの帯電装置および転写装置などは、比較的印刷速度が低速な画像形成装置で採用されることが多く、印字速度が高速な画像形成装置では、コロナ帯電装置(スコロトロンチャージャー方式など)が採用されている。
【０００４】
コロナ帯電装置は、印字速度が高速な画像形成装置に適している反面、その機構上オゾンの発生が避けられない。コロナ帯電器により画像形成装置内で高濃度のオゾンが発生すると、静電潜像担持体の表面にオゾンによる生成物が付着することによって、静電潜像担持体の電荷が拡散し、印刷画質の低下が発生することがある。
【０００５】
これを防止するため、画像形成装置には、排気装置により装置内部のオゾンを空気とともに強制的に装置外部へと排出している。さらに、その排出装置の排気ダクト内にオゾン分解フィルタを設けることにより、画像形成装置の外部へ排出されるオゾンの濃度を下げるようにしたものもある。
【０００６】
たとえば、特許文献１には、オゾンフィルタに揮発性オゾン分解剤を含浸させたオゾン除去装置が開示されている。また、特許文献２には、オゾン排出用の排気ダクト内に加熱源をもうけ、オゾンを熱分解する画像形成装置が開示されている。特許文献３には、光触媒を備えた光触媒シートと、光触媒シートに照射する光源によってオゾンを分解する排気浄化ユニットを設けた画像形成装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平２−８７１７５号公報
【特許文献２】特開平２−４２４６２号公報
【特許文献３】特開２００６−３９１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１のように、オゾンフィルタを使用する場合は、フィルタのオゾン分解能が時間とともに低下するため、定期的にオゾンフィルタを交換せねばならず、交換による手間やフィルタ交換に伴う費用が発生する。
【０００９】
また、特許文献２のように、加熱源を使用する場合には、オゾンを分解するために、最低でも１００℃以上に昇温させる必要があり、画像形成装置としての消費電力が増加してしまう。
【００１０】
さらに、特許文献３のように、光触媒を用いてオゾンを分解するには、光源が必要であり、光源を設置するための空間が必要となり装置が大型化してしまう。
【００１１】
本発明の目的は、簡単な構成で、長期に亘ってオゾンを排気することができ、オゾンによる印刷画質の低下を防止することができる排気装置およびそれを備える画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、画像形成装置内の空気を外部に排気するための排気装置であって、
画像形成装置の内部空間と外部とを連通する排気ダクトと、
前記排気ダクト内に設けられ、画像形成装置の内部から外部へと流れる気流を発生させるファンとを備え、
前記排気ダクトの内壁面の少なくとも一部に、白金ナノコロイドを含む白金コーティング層を設けることを特徴とする排気装置である。
【００１３】
また本発明は、前記ファンの表面の少なくとも一部に、前記白金コーティング層を設けることを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、前記ダクト装置の内部に設けられ、前記ファンが設けられる空間と、それ以外の空間とを仕切る仕切り壁を備え、
前記仕切り壁は、メッシュ状に形成され、その表面の少なくとも一部に、前記白金コーティング層を設けることを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、前記仕切り壁のメッシュは、ハニカム構造を有することを特徴とする。
また本発明は、表面に凹凸を有する板状部材で構成され、前記ダクト内で気流が衝突するように設けられる案内部材を備え、
前記案内部材の表面の少なくとも一部に、前記白金コーティング層を設けることを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、前記白金コーティング層は、コロイド法によって形成されることを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、前記白金コーティング層の厚さは、２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることを特徴とする。
また本発明は、前記排気装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、画像形成装置の内部空間と外部とを連通する排気ダクトの少なくとも一部に、白金ナノコロイドを含む白金コーティング層を設ける。白金ナノコロイドは、オゾン分解反応の触媒として働くので、オゾンの分解反応により損失することがなく、酸化チタンなどの光触媒に比べ励起エネルギーが不要で、劣化に強く、長期に亘るオゾン分解能を維持することができる。
【００１９】
したがって、フィルタのように交換する必要がなく、長期に亘ってオゾンを排気することができ、オゾンによる印刷画質の低下を防止することができる。
【００２０】
また本発明によれば、前記ファンの表面の少なくとも一部に、前記白金コーティング層を設ける。
【００２１】
これにより、ファンによって吸引されたオゾンを含む空気と白金ナノコロイドとの接触機会が増え、オゾン分解効果が向上する。
【００２２】
また本発明によれば、前記ダクト装置の内部に設けられるメッシュ状の仕切り壁の少なくとも一部に、前記白金コーティング層を設ける。
【００２３】
これにより、オゾンを含む空気と白金ナノコロイドとの接触機会が増え、オゾン分解効果が向上する。
【００２４】
また本発明によれば、前記仕切り壁のメッシュは、ハニカム構造を有する。ハニカム構造は、板状部材をエッチングやプレス打ち抜きなどの方法で容易に作ることができ、板状部材の材質もあわせて、種々の構成が可能となり、オゾンの分解効率が向上できる。
【００２５】
また本発明によれば、表面に凹凸を有する板状部材で構成され、前記ダクト内で気流が衝突するように設けられる案内部材表面の少なくとも一部に、前記白金コーティング層を設ける。
【００２６】
これにより、オゾンを含む空気と白金ナノコロイドとの接触機会がさらに増え、オゾン分解効果が向上する。
【００２７】
また本発明によれば、コーティング層は、コロイド法によって形成されるので、各部材の表面に強固に固定することができる。
【００２８】
また本発明によれば、前記白金コーティング層の厚さを、２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下とすることで、効率よくオゾン分解効果が発揮される。
【００２９】
また本発明によれば、上記の排気装置を備えることで、長期に亘り高品位の画像形成を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態である排気装置２１を備える画像形成装置１００の構成を示す概略図である。
【図２】排気装置２１の構成を示す概略図である。
【図３】メッシュ状に構成した仕切り壁２０５の一例を示す図である。
【図４】メッシュ状に構成した仕切り壁２０５の他の例を示す図である。
【図５】メッシュ状に構成した仕切り壁２０５の他の例を示す図である。
【図６】ダクト部２０１Ａ内に設けた案内部材２０６の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に、この発明を実施するための最良の形態について、図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態である排気装置２１を備える画像形成装置１００の構成を示す概略図である。
【００３２】
ここでは、画像形成装置１００として、外部から入力された画像データまたは原稿読み取りにより得られた画像データに基づいて、記録用紙に多色或いは単色の画像を形成するレーザプリンタを例に説明する。
【００３３】
図１に示すように、画像形成装置１００は、光学系ユニットＥ、４組の可視像形成ユニットｐａ，ｐｂ，ｐｃ，ｐｄ、中間転写ベルト１１、二次転写ユニット１４、定着ユニット１５、内部給紙ユニット１６、手差し給紙ユニット１７及びこれらの部材を収容する筐体２０を備えている。
【００３４】
可視像形成ユニットｐａは、感光体１０１ａ、帯電ユニット１０３ａ、現像ユニット１０２ａ、クリーニングユニット１０４ａ、一次転写ユニット１３ａを有している。感光体１０１ａは静電潜像担持体であり、この周囲に、帯電ユニット１０３ａ、現像ユニット１０２ａ、クリーニングユニット１０４ａが配置される。また、一次転写ユニット１３ａは、中間転写ベルト１１を介して感光体１０１ａに圧接して配置されている。他の３組の可視像形成ユニットｐｂ，ｐｃ，ｐｄも可視像形成ユニットｐａと同様の構成であり、各ユニットの現像ユニットには、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色トナーが収容されている。
【００３５】
光学系ユニットＥは、光源４および複数のミラーなどを備え、光源４からの光を感光体１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄのそれぞれに照射する。中間転写ベルト１１は、テンションローラ１１ａ，１１ｂによりたわむことなく張架され、この中間転写ベルト１１のテンションローラ１１ｂ側には廃トナー容器１２が当接して配置され、また、テンションローラ１１ａ側には二次転写ユニット１４が当接して配置されている。
【００３６】
定着ユニット１５は、二次転写ユニット１４の下流に配置されている。定着ユニット１５は、加熱ローラ１５ａ及び加圧ローラ１５ｂを有し、これら２つのローラが図示しない加圧手段により所定の圧力で当接されている。
【００３７】
画像形成装置１００による画像形成の工程は次のようになる。まず、感光体１０１ａ表面を帯電ユニット１０３ａが一様に帯電した後、帯電した感光体１０１ａの表面を光学系ユニットＥが画像情報に応じてレーザー露光して静電潜像を形成する。続いて、現像ユニット１０２ａが感光体１０１ａ上の静電潜像をトナーによって現像し、顕像化により得られたトナー像をトナーとは逆のバイアス電圧が印加された一次転写ユニット１３ａが中間転写ベルト１１上に転写する。その結果、一次転写ユニット１３ａには、ブラックのトナー像が転写される。また、イエロー、シアン、マゼンタのトナー像も、他の３組の可視像形成ユニットｐｂ，ｐｃ，ｐｄによって同様に中間転写ベルト１１上に転写される。
【００３８】
中間転写ベルト１１上のトナー像は、二次転写ユニット１４まで搬送され、別途、内部給紙ユニット１６の給紙ローラ１６ａまたは手差し給紙ユニット１７の給紙ローラ１７ａから給紙された記録紙に対して、トナーとは逆極性のバイアス電圧が印加されることにより転写される。記録紙上のトナー像は、定着ユニット１５に搬送され、加熱ローラ１５ａにより充分に加熱されて記録紙上に融着し、外部へ排出される。
【００３９】
本実施形態の画像形成装置１００では、帯電ユニット１０３ａとして、スコロトロンチャージャ方式の帯電器を採用している。これにより、少なくとも４組の可視像形成ユニットｐａ，ｐｂ，ｐｃ，ｐｄ周辺からオゾンが発生するため、これを装置外部へと排気する排気装置２１が、画像形成装置１００の筐体２０の側部に設けられた開口に設けられている。
【００４０】
図２は、排気装置２１の構成を示す概略図である。排気装置２１は、画像形成装置１００の内部空間と外部とを連通する排気ダクト２０１と、排気ダクト２０１内に設けられ、画像形成装置１００の内部から外部へと流れる気流を発生させるファン２０２とを備える。
【００４１】
排気ダクト２０１の内壁面の少なくとも一部に白金ナノコロイドを含む白金コーティング層２０３を設ける。また、ファン２０２の表面の少なくとも一部にも、白金コーティング層２０３を設けることが好ましい。
【００４２】
また、排気ダクト２０１には、ファン２０２が設けられる空間であるファン部２０２Ａと、それ以外の空間であるダクト部２０１Ａとを仕切る仕切り壁２０５が設けられている。仕切り壁２０５は、本実施形態では、ダクト部２０１Ａ側の仕切り壁２０５Ａと、ファン部２０２Ａ側の仕切り壁２０５Ｂの２枚が設けられる。
【００４３】
仕切り壁２０５Ａの表裏面と、仕切り壁２０５Ｂのファン２０２に臨む側の表面には、白金コーティング層２０３を設けている。
【００４４】
このような構成により、帯電ユニット１０３ａから発生したオゾンは、空気とともに、ファン２０２によって発生する気流により、ファン部２０２Ａおよびダクト部２０１Ａに吸引され、ダクト部２０１Ａの内壁表面、仕切り壁２０５Ａ、仕切り壁２０５Ｂ、およびファン２０２の表面に形成された白金コーティング層２０３によって分解され、画像形成装置１００の外部へとオゾンを含まない空気として排出される。
【００４５】
なお、仕切り壁を仕切り壁２０５Ａと仕切り壁２０５Ｂの２枚設ける構成としたが、特にこれに限定するものではなく、仕切り壁２０５は１枚でもよいし、３枚以上設ける構成としてもよい。
【００４６】
図３〜図５は、仕切り壁２０５の構成を示す図である。
図３は、メッシュ状に構成した仕切り壁２０５の一例を示す図である。図３（ａ）は、複数の極細い板状部材２０５ａを格子状に貼り合わせたもので、板状部材２０５ａの間隔が孔となり、メッシュを形成する。図３（ｂ）は、図３（ａ）の構成と類似の構成であり、板状部材２０５ａの配置角度が異なっている。
【００４７】
白金コーティング層２０３は、板状部材２０５ａの表面に形成される。ファン２０２によって排気ダクト２０１内に吸引されたオゾンを含む空気が複数の板状部材２０５ａを組み合わせたメッシュを通過する際に白金コーティング層２０３との接触機会が増し、効率良くオゾンを分解することができる。
【００４８】
メッシュは、上記のように、板状部材２０５ａを縦横に編んだり、斜めに編んだりする構成でもよく、板状部材２０５ａの太さと、目の粗さ、メッシュの編む方向、目の大きさの縦横比（アスペクト比）が１以外などの様々な条件を組み合わせて、所望するオゾンとの接触機会が得られるように適宜選択することが可能である。
【００４９】
なお、仕切り壁は、排気ダクト２０１にビス止めしても良いし、両面テープ、接着剤等で貼り付けても良い。
【００５０】
図４は、メッシュ状に構成した仕切り壁２０５の他の例を示す図である。図４に示す例では、孔の形状が正六角形となる、いわゆるハニカム構造を有するメッシュである。
【００５１】
また、図５は、メッシュ状に構成した仕切り壁２０５の他の例を示す図である。図５に示す例では、金属板に対して丸（図５（ａ））、正方形（図５（ｂ））、三角形（図５（ｃ））の形状を有する貫通孔を、一様に設けてメッシュ状としたものである。
【００５２】
これらのハニカム構造や貫通孔によるメッシュ構造は、たとえば、銅、鉄、ステンレスなどの薄い金属板をエッチング加工して、上記孔形状やハニカム形状となるように貫通孔を形成する方法でも可能であるし、金属材料や樹脂材料をプレスにより打ち抜き加工することによっても作製することができる。
【００５３】
また、ダクト部２０１Ａには、排気ダクト２０１内を流過するオゾンを含む空気を、案内する案内部材を設けてもよい。
【００５４】
図６は、ダクト部２０１Ａ内に設けた案内部材２０６の例を示す図である。案内部材２０６は、たとえば、表面に凹凸を有する板状部材で構成され、排気ダクト２０１内の気流が衝突するように設けられる。
【００５５】
図６（ａ）に示す例では、板状部材を折り曲げて凹凸を設け、これを排気ダクト２０１内部に設ける。排気される空気の流れは、図に示す矢符Ｘの方向であり、空気は、案内部材２０６に衝突しながら排気される。
【００５６】
図６（ｂ）に示す例では、板状部材が排気方向に所定の間隔をあけて設けられ、排気される空気は、案内部材２０６である板状部材同士の間隔を通って排気される。したがって、排気される空気は、案内部材２０６に衝突しながら、迂回して排気されることになる。
【００５７】
上記のような案内部材２０６の表面に白金コーティング層２０３を設けることで、オゾンと白金ナノコロイドとの接触機会を増やし、より効率良くオゾンの分解を促進することが可能である。
【００５８】
また、案内部材２０６は、ＡＢＳ、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）等の樹脂を用いて押し出し成型で作成することが出来るため容易に作製することができる。
【００５９】
白金コーティング層２０３は、含まれる白金ナノコロイドのオゾン分解作用により、帯電ユニット１０３ａで発生し、排気ダクト２０１を通過するオゾンを分解する効果を有する。
【００６０】
白金ナノコロイドの触媒反応によるオゾンの分解は、Ｐｔ−Ｏ２＋Ｏ３→Ｐｔ−Ｏ３＋Ｏ２で表わされる第１反応と、Ｐｔ−Ｏ３＋Ｏ３→Ｐｔ−Ｏ２＋２Ｏ２で表わされる第２反応との連鎖反応による。
【００６１】
白金ナノコロイドは、分解反応の触媒として働くため、第１反応および第２反応により損失することがなく、酸化チタンなどの光触媒に比べ励起エネルギーが不要で、劣化に強く、長期に亘るオゾン分解能を維持することができる。
【００６２】
さらに、白金ナノコロイドは、粒径が１〜５ｎｍのナノ微粒子であるので、表面積が大きく、高い分解効率を達成できる。
【００６３】
白金コーティング層２０３は、排気ダクト２０１の内壁面、ファン２０２の表面など排気空気が接触する面の少なくとも一部に設ければ、オゾン分解効果が発揮され、劣化を防止することができるが、オゾンとの接触面積、すなわち白金コーティング層２０３の形成面積が広いほど好ましい。
【００６４】
白金コーティング層２０３を形成する方法には、特に制限はなく、白金コーティング層２０３を形成させる部材と白金ナノコロイド分散液を接触させることで達成できる。白金ナノコロイド分散液に、部材を接触させてもよいし、部材に白金ナノコロイド分散液を噴霧してもよい。
【００６５】
白金コーティング層２０３を各部材の表面に形成する方法としてはコロイド法が好ましい。コロイド法による白金ナノコロイドの部材表面への固着は、物理現象を利用するため簡便である。より具体的には、ＴｉＯ２などの金属酸化物微粉末または、金属微粉末と白金ナノコロイドを混合攪拌し、さらに、金属酸化物微粉末または、金属微粉末の洗浄を兼ねてコロイド分散を安定させる分散安定剤を洗浄除去すると、白金ナノコロイドがコロイド状で付着した沈澱物を得ることができる。この沈澱物を凍結乾燥等の低温乾燥することにより、乾燥時の水等の分散媒体の蒸発減量による凝集力で安定して強固な付着力を得ることができる。金属コロイドは安定化をするための分散剤（ポリアクリル酸ナトリウムなど）を含んでもよい。
【００６６】
金属層の薄膜形成方法としては、蒸着やめっきといった方法も考えられるが、蒸着は、真空または不活性ガスを注入した環境下で蒸着材料を加熱し、気化または昇華して薄膜形成させるため、熱や電気エネルギーが必要となる上、製造装置が大型化する傾向がある。また、めっきでは、液体中での電気化学反応を利用するため、前処理工程が必要となり、コストや時間がかかるデメリットが発生する。
【００６７】
本発明で用いるコロイド法などの白金ナノコロイドの薄膜形成法では、上記のような製造装置の大型化や前処理などが不要であり、簡単な方法で均一に膜を形成することが可能である。
【００６８】
白金ナノコロイドは、燃焼法または沈殿法によって製造できる。燃焼法は、白金イオン溶液を、水素ガス中またはリンなどに添加し、燃焼させることで還元反応させて白金微粒子を得て、その粒子を媒体中に投入することで、白金ナノ微粒子を含むコロイドを得る方法である。媒体は、必要に応じてコロイドを安定化させるために、保護コロイド形成剤を含んでいてもよい。ここで、保護コロイド形成剤とは、コロイド粒子の分散安定性を保持するために、コロイド液に含有されているもので、コロイド粒子表面に付着して、保護コロイドを形成する物質のことである。このような保護コロイド形成剤としては、たとえばポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ゼラチンなどの水溶性高分子物質、界面活性剤、高分子キレート化剤などが挙げられる。
【００６９】
沈殿法は、白金イオン溶液に還元剤を添加し、白金イオンを還元することによって白金ナノコロイドを得る方法で、たとえば特開２００１−７９３８３号公報、特開２００１−１２２７２３号公報などに開示されている。
【００７０】
白金ナノコロイド分散液の濃度は、コロイド粒子の分散安定性の面から、通常１０００〜２０００ｐｐｍの範囲が好ましい。
【００７１】
形成した白金コーティング層２０３の厚さは、２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましい。白金コーティング層２０３の厚さをこのような範囲内とすることで、効率よく
【実施例】
【００７２】
以下、実施例および比較例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらによって限定されるものではない。
【００７３】
（実施例１）
排気ダクト２０１およびファン２０２の表面に、白金ナノコロイド濃度が２０００ｐｐｍの白金ナノコロイド分散液（日本板硝子社製）を、白金コーティング層２０３の厚さが１５ｎｍとなるように、スプレー法により全面被覆し、乾燥機を用いて、４０℃で２日間乾燥させ、実施例１の排気装置を作製した。
【００７４】
（実施例２）
白金コーティング層２０３の厚さを２５ｎｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして、実施例２の排気装置を作製した。
【００７５】
（実施例３）
白金コーティング層２０３の厚さを４５ｎｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして、実施例３の排気装置を作製した。
【００７６】
（比較例１）
市販のハニカム構造のオゾンフィルター２００ｃｍ２（１０ｃｍ×２０ｃｍ）を排気ダクト２０１内に設けたものを比較例１の排気装置とした。
【００７７】
（比較例２）
市販のハニカム構造のオゾンフィルター１００ｃｍ２（１０ｃｍ×１０ｃｍ）を排気ダクト２０１内に設けたものを比較例２の排気装置とした。
【００７８】
（比較例３）
オゾン分解機能を全く付与しないものを比較例３の排気装置とした。
【００７９】
（コーティング層厚さ）
排気ダクト２０１およびファン２０２の一部を粗切断し、エポキシ樹脂に包埋後、Ｒｅｉｃｈｅｒｔ社製ＵＬＴＲＡＣＵＴ−Ｎ型ミクロトームにより、５０〜６０ｎｍの厚さの極薄切片を作製し、支持膜を張ったメッシュに積載した。続いて５分間程度のＲｕＯ４蒸気染色を施した後、ＴＥＭにより膜断面を観察し、コーティング層の厚さを計測した。
【００８０】
ＴＥＭ観察の条件は、以下のとおりである。
ＴＥＭ ： 電界放出形透過電子顕微鏡（日立製作所製、ＨＦ２０００）
加速電圧 ： １２５ｋＶ
基体となる排気ダクト２０１およびファン２０２を構成する部材
【００８１】
（オゾン濃度測定）
オゾン濃度の測定は、ＢＡＭ規格『ＲＡＬ−ＵＺ６２、ＲＡＬ−ＵＺ８５およびＹＹ１による事務機器へのエコラベル授与の枠内におけるハードコピー機器からのエミッション決定のための試験方法』（２００３年４月版）を参考に行った。
【００８２】
オゾン濃度は、ＵＶ光度式の連続自動オゾン濃度計（日本サーモエレクトロン社製：ＭＯＤＥＬ４９Ｃ）を用いて、チャンバーの出口から排出される空気をテフロン（登録商標）チューブで吸引し、オゾン濃度を連続モニターした。測定レンジは０〜１００ｐｐｂとし、１５秒毎にデータを記録する。
【００８３】
［測定条件］
検出限界：１．０ｐｐｂ
応答時間：２０秒
サンプル流量：１〜３Ｌ／分
レンジ：０−０．０５〜２００ｐｐｍ（０−０．１〜４００ｍｇ／ｍ３）
【００８４】
（オゾン分解能）
オゾンの分解能は、下記のようにエミッション率によって評価した。
【００８５】
【数１】
【００８６】
【数２】
【００８７】
ここで、
ＳＥＲｕ：オゾンのエミッション率 ［μｇ／ｍｉｎ］
ｃｍａｘ ：最大オゾン濃度 ［μｇｍ−３］
ｋ’ ：比例定数 ［ｍｉｎ−１］
Ｈ’ ：試験条件下でのオゾン半値時間 ［ｍｉｎ］
Ｖ ：試験室容積 ［ｍ３］ （ここでは、６．５ｍ３）
Ｐ ：大気圧 ［Ｐａ］ （ここでは、１０１，３２５Ｐａ）
Ｔ ：絶対温度 ［Ｋ］ （ここでは、２７３＋２５Ｋ）
Ｒ ：気体定数 ［ＰａＫ−１］、オゾンに対しては３３９．８ ［ＰａＫ−１］
である。
【００８８】
エミッション率が小さい程、オゾンを分解、または吸着していると評価することができる。
【００８９】
画像形成装置（シャープ株式会社製、ＭＸ３５００Ｎ）を用いて、印字を行い、印字前および５００００（５０Ｋ）枚印字後それぞれのエミッション率を測定した。結果を表１に示す。
【００９０】
【表１】
【００９１】
比較例１，２のフィルターでは、印字枚数が増加するにつれ、エミッション率は、上限値である２ｍｇ/ｈを超える結果となった。これは、フィルターがオゾンの分解ではなく吸着による除去のため、吸着量が増加するにつれて、エミッション率が上昇したものと考えられる。
【００９２】
比較例３は、分解、吸着いずれも起こっていないためにエミッション率は非常に大きくなった。
【００９３】
これに対して実施例１〜３では、白金コーティング層を設けることによってオゾンが分解され、エミッション率を低く抑えることができた。印字枚数が増加しても、エミッション率の上昇は抑えられており、白金層が劣化に強く、オゾン分解能が長期に亘り維持されることがわかった。
【符号の説明】
【００９４】
２１ 排気装置
１００ 画像形成装置
２０１ 排気ダクト
２０２ ファン
２０３ 白金コーティング層
２０５ 仕切り壁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置内の空気を外部に排気するための排気装置であって、
画像形成装置の内部空間と外部とを連通する排気ダクトと、
前記排気ダクト内に設けられ、画像形成装置の内部から外部へと流れる気流を発生させるファンとを備え、
前記排気ダクトの内壁面の少なくとも一部に、白金ナノコロイドを含む白金コーティング層を設けることを特徴とする排気装置。
【請求項２】
前記ファンの表面の少なくとも一部に、前記白金コーティング層を設けることを特徴とする請求項１記載の排気装置。
【請求項３】
前記ダクト装置の内部に設けられ、前記ファンが設けられる空間と、それ以外の空間とを仕切る仕切り壁を備え、
前記仕切り壁は、メッシュ状に形成され、その表面の少なくとも一部に、前記白金コーティング層を設けることを特徴とする請求項１または２記載の排気装置。
【請求項４】
前記仕切り壁のメッシュは、ハニカム構造を有することを特徴とする請求項３記載の排気装置。
【請求項５】
表面に凹凸を有する板状部材で構成され、前記ダクト内で気流が衝突するように設けられる案内部材を備え、
前記案内部材の表面の少なくとも一部に、前記白金コーティング層を設けることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の排気装置。
【請求項６】
前記白金コーティング層は、コロイド法によって形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の排気装置。
【請求項７】
前記白金コーティング層の厚さは、２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の排気装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の排気装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
画像形成装置内の空気を外部に排気するための排気装置であって、
画像形成装置の内部空間と外部とを連通する排気ダクトと、
前記排気ダクト内に設けられ、画像形成装置の内部から外部へと流れる気流を発生させるファンとを備え、
前記排気ダクトの内壁面の少なくとも一部に、白金ナノコロイドを含む白金コーティング層を設けることを特徴とする排気装置。
【請求項２】
前記ファンの表面の少なくとも一部に、前記白金コーティング層を設けることを特徴とする請求項１記載の排気装置。
【請求項３】
前記ダクト装置の内部に設けられ、前記ファンが設けられる空間と、それ以外の空間とを仕切る仕切り壁を備え、
前記仕切り壁は、メッシュ状に形成され、その表面の少なくとも一部に、前記白金コーティング層を設けることを特徴とする請求項１または２記載の排気装置。
【請求項４】
前記仕切り壁のメッシュは、ハニカム構造を有することを特徴とする請求項３記載の排気装置。
【請求項５】
表面に凹凸を有する板状部材で構成され、前記ダクト内で気流が衝突するように設けられる案内部材を備え、
前記案内部材の表面の少なくとも一部に、前記白金コーティング層を設けることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の排気装置。
【請求項６】
前記白金コーティング層は、コロイド法によって形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の排気装置。
【請求項７】
前記白金コーティング層の厚さは、２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の排気装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の排気装置を備え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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１６４６６０（Ｐ２０１０−１６４６６０Ａ）
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５２２２（Ｐ２００９−５２２２）
【出願日】平成２１年１月１３日（２００９．１．１３）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月１３日（２００９．１．１３）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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