(57)【要約】【課題】揮発性物質の排出が確実に抑制され、環境と安全により配慮された画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置の揮発性物質発生源２０から発生した揮発性物質を吸着する吸着手段と、この吸着手段における上記揮発性物質を吸着した部分を対向電極１１，１２間に挟んで放電することにより上記揮発性物質を分解する放電手段とを有する揮発性物質除去装置１を画像形成装置の機体内部に備える。吸着手段は、円柱状の保持体１１と、吸着媒体が配合され、上記保持体１１の周面に植毛された多数の繊維１３…１３とを含む。放電手段は、高電圧発生装置１０と、この高電圧発生装置１０に電気接続された一対の対向電極１１，１２とを含む。【選択図】図１
2011043758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置の揮発性物質発生源から発生する揮発性物質の除去装置であって、上記揮発性物質発生源から発生した揮発性物質を吸着する吸着手段と、この吸着手段における上記揮発性物質を吸着した部分を対向電極間に挟んで放電することにより上記揮発性物質を分解する放電手段とを有する画像形成装置用揮発性物質除去装置。
【請求項２】
上記吸着手段が揮発性物質を吸着した後、該吸着手段の揮発性物質吸着部分を上記対向電極間に位置する場所まで移動させる移動手段をさらに有する請求項１に記載の画像形成装置用揮発性物質除去装置。
【請求項３】
上記吸着手段は無端状であり、上記移動手段は上記吸着手段を回動させることにより上記揮発性物質吸着部分を上記対向電極間に位置する場所まで移動させる請求項２に記載の画像形成装置用揮発性物質除去装置。
【請求項４】
像担持体の周面上に形成された静電荷像をトナーを用いて現像する現像装置と、現像されたトナー像を用紙上に転写する転写装置と、転写されたトナー像を加熱及び加圧することにより定着する定着装置とを備える画像形成装置であって、上記請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置用揮発性物質除去装置を機体内部に備える画像形成装置。
【請求項５】
上記吸着手段は画像形成装置の使用中に揮発性物質を吸着し、上記放電手段は画像形成装置の非使用中に揮発性物質を分解する請求項４に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば揮発性有機化合物（ＶＯＣ）等の揮発性物質の除去装置及びそれを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式により用紙に画像を形成するモノクロ又はカラーのプリンタ、複写機、ファクシミリ又はこれらが複合化されたディジタル複合機等の画像形成装置においては、像担持体である感光ドラムの周面上に形成された静電荷像（静電潜像）が、現像装置によってトナーを用いて現像され、トナー像として顕像化される。そして、感光ドラム上のトナー像は、転写装置によって用紙上に転写された後、定着装置によって加熱及び加圧され、用紙に定着される。トナー像が定着された用紙は、最終的に画像形成装置の機体外部に排出される。
【０００３】
このような画像形成装置で用いられる静電荷像現像用トナーは、１成分現像剤として単独で用いられる場合と、２成分現像剤として磁性キャリアと混合して用いられる場合とがある。いずれの場合も、トナーは、例えばポリスチレン等の合成樹脂を素材とする結着樹脂にカーボンブラック等の着色剤等が配合されたトナー粒子（バルクトナー）に、トナーの流動性向上、帯電性安定、現像ローラや感光ドラム等のトナー担持体への付着力安定、トナー粒子同士の直接接触の抑制等を図るために、シリカ粒子やアルミナ粒子等の外添剤が添加された構成である。
【０００４】
その結果、従来、画像形成装置においては、例えばトナー粒子の結着樹脂製造時の乳化重合や懸濁重合等で未重合のままトナー粒子内に残存したスチレンモノマーや、外添剤の表面をシラン系カップリング剤等で疎水化処理する際の溶媒として用いられて外添剤表面に残存したトルエン等の揮発性物質が、トナー像の定着時の熱（例えば約１８０℃）に起因して放散され、画像形成装置から室内に排出されるという問題がある。このような揮発性物質の排出の問題は、トナーに限らず、例えば感光ドラムの周面や、現像剤を収容する現像装置ハウジング等の合成樹脂製の部分や部材からも、画像形成装置の運転中の機体内部の昇温に起因して揮発性物質が放散されることにより起り得る問題である。
【０００５】
このような問題に対処する技術として、例えば揮発性物質を吸着するための活性炭フィルタ等を画像形成装置の排気口等に配設することが考えられるが、時間の経過に伴い、該フィルタ等が目詰まりを起こすので、該フィルタ等を頻繁に交換する必要がある。そこで、特許文献１に開示されるように、光触媒を担持した繊維を一対の対向電極間に挟み、パルス高電圧を印加して電極間に放電を起こすことにより光触媒を励起させて有機物を分解するように構成された除去装置を画像形成装置の機体内部に備えることが提案される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−６８６３９号公報（段落０００６、０００７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に開示の技術では、トナーや合成樹脂製部材等の揮発性物質発生源から発生した揮発性物質が光触媒を担持した繊維を素通りして未処理のまま画像形成装置から排出される可能性がある。
【０００８】
本発明は、画像形成装置における上記のような問題に対処するもので、除去装置の部品の交換を抑制しつつ、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）等の揮発性物質の排出が確実に抑制され、環境と安全により配慮された画像形成装置の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、本発明の一局面は、画像形成装置の揮発性物質発生源から発生する揮発性物質の除去装置であって、上記揮発性物質発生源から発生した揮発性物質を吸着する吸着手段と、この吸着手段における上記揮発性物質を吸着した部分を対向電極間に挟んで放電することにより上記揮発性物質を分解する放電手段とを有する画像形成装置用の揮発性物質除去装置である（請求項１）。
【００１０】
この構成によれば、画像形成装置の揮発性物質発生源から発生した揮発性物質をいったん吸着手段で吸着したうえで、この吸着手段の揮発性物質吸着部分を放電手段の対向電極間に挟んで放電することにより揮発性物質を分解するようにしたから、揮発性物質発生源から発生した揮発性物質は確実に放電エネルギを受けて分解され、未処理のまま画像形成装置から排出されることが確実に抑制されることとなる。しかも、揮発性物質の分解により吸着手段が再生するから、吸着手段を連続してそのまま使用し続けることが可能となり、吸着手段を定期的に交換する必要がなく、吸着手段の交換回数を極力減らすことができる。
【００１１】
その場合に、上記構成において、上記吸着手段が揮発性物質を吸着した後、該吸着手段の揮発性物質吸着部分を上記対向電極間に位置する場所まで移動させる移動手段をさらに有することができる（請求項２）。
【００１２】
この構成によれば、吸着手段が揮発性物質を吸着する場所と、吸着手段が吸着した揮発性物質を分解する場所とを相互に異ならせて離間させることができるから、吸着手段による揮発性物質の吸着動作と放電手段による揮発性物質の分解動作とが互いに干渉せず、いずれの動作も良好に連続して同時並行的に実行することが可能となる。
【００１３】
また、その場合に、上記構成において、上記吸着手段は無端状であり、上記移動手段は上記吸着手段を回動させることにより上記揮発性物質吸着部分を上記対向電極間に位置する場所まで移動させるものとすることができる（請求項３）。
【００１４】
この構成によれば、移動手段の移動動作が簡単となり、その簡単な移動動作の繰り返しにより同一の吸着手段を繰り返して連続使用することが可能となる。
【００１５】
次に、本発明の他の一局面は、像担持体の周面上に形成された静電荷像をトナーを用いて現像する現像装置と、現像されたトナー像を用紙上に転写する転写装置と、転写されたトナー像を加熱及び加圧することにより定着する定着装置とを備える画像形成装置であって、上記構成の画像形成装置用揮発性物質除去装置を機体内部に備える画像形成装置である（請求項４）。
【００１６】
この構成によれば、現像装置、転写装置及び定着装置を備える画像形成装置の機体内部に、上記構成の揮発性物質除去装置を備えるようにしたから、画像形成装置において、揮発性物質発生源から発生した揮発性物質が確実に放電エネルギを受けて分解され、未処理のまま排出されることが確実に抑制されることとなる。しかも、揮発性物質の分解により吸着手段が再生するから、吸着手段を連続してそのまま使用し続けることが可能となり、吸着手段を定期的に交換する必要がなく、吸着手段の交換回数を極力減らすことができる。
【００１７】
その場合に、上記構成において、上記吸着手段は画像形成装置の使用中に揮発性物質を吸着し、上記放電手段は画像形成装置の非使用中に揮発性物質を分解するようにしてもよい（請求項５）。ここで、「画像形成装置の使用中」とは、実際に画像形成動作を行っているか行っていないかに拘らず、少なくとも画像形成動作のための電源が入れられている期間をいう。
【００１８】
この構成によれば、画像形成装置からの揮発性物質の排出が抑制されつつ、放電手段による放電に起因する電磁ノイズによる誤作動等が回避される（放電の衝撃や振動が画像形成装置の画像形成動作に影響することも回避され得る）。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、除去装置の部品の交換を抑制しつつ、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）等の揮発性物質の排出が確実に抑制され、環境と安全により配慮された画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の揮発性物質除去装置の構成を示すブロック図であって、（ａ）は第１の実施形態に係るもの、（ｂ）は第５の実施形態に係るものである。
【図２】同じく、（ａ）は第２の実施形態に係るもの、（ｂ）は第６の実施形態に係るものである。
【図３】同じく、（ａ）は第３の実施形態に係るもの、（ｂ）は第７の実施形態に係るものである。
【図４】同じく、（ａ）は第４の実施形態に係るもの、（ｂ）は第８の実施形態に係るものである。
【図５】同じく、第９の実施形態に係るものである。
【図６】同じく、第１０の実施形態に係るものである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
従来、厚生労働省が室内の化学物質低減を目的にトルエンやキシレンあるいはスチレンやホルムアルデヒドといった化学物質の室内濃度指針値を発表したり、社団法人電子情報技術産業協会がパソコンに関するＶＯＣガイドラインを策定したりするように、画像形成装置の分野においても、環境と安全により配慮された製品づくりが今まさに求められている。ドイツのエコラベル制度であるＶＯＣ規格（ブルーエンジェルマーク規格）「ＲＡＬ−ＵＺ−１２２：２００５」によれば、１台の電子写真方式の画像形成装置の運転中のエミッション（排出量）の基準値は、モノクロ印刷の場合で、総揮発性有機化合物（ＴＶＯＣ）の放散速度が１０ｍｇ／ｈ以下（１０ｍｇ／ｈを超えないこと）とされている。ここで、「画像形成装置の運転中」とは、実際に画像形成動作を行っている時間を含んだ期間をいう。
【００２２】
以下に説明する本発明の実施の形態に係る揮発性物質除去装置は、そのようなブルーエンジェルマーク規格のエミッション基準値をクリアし、画像形成装置に寄せられる現今の社会的要望に十分満足に応えることを目的に完成したものである。
【００２３】
まず、本発明の揮発性物質除去装置を機体内部に備える画像形成装置の構成及び該画像形成装置で用いられる現像剤の構成から説明する。
【００２４】
［画像形成装置］
本発明において、画像形成装置は、周面上に静電荷像（静電潜像）が形成される感光ドラム（像担持体）と、この感光ドラムの上記静電荷像をトナーを用いて現像する現像装置とを備える構成である。感光ドラムの周囲には、帯電装置、露光装置、現像装置、転写装置、及びクリーニング装置が配置される。
【００２５】
感光ドラムとしては、有機感光体（ＯＰＣ）やアモルファスシリコン感光体が用いられる。帯電装置は、コロナ放電を発生させることによって感光ドラムの周面に所定電位を与える。露光装置は、画像データに基づいて光を照射することによって感光ドラムの周面の電位を選択的に減衰させて静電荷像を形成する。現像装置は、感光ドラムの周面上に形成された静電荷像をトナーを用いて現像することによってトナー像を形成する。転写装置は、感光ドラム上に形成されたトナー像を用紙上に転写する。クリーニング装置は、トナー像を用紙上に転写した後に感光ドラムの周面上に残留したトナー等を除去する。
【００２６】
画像形成装置は、加熱・加圧ローラを有する定着装置をさらに備える。定着装置は、トナー像が転写された用紙を加熱・加圧ローラで加熱及び加圧することによってトナー像を用紙に定着させる。加熱・加圧ローラの温度は例えば約１８０℃等に設定される。
【００２７】
現像装置は、トナーと磁性キャリアとを含む２成分現像剤を収容するハウジングと、このハウジング内に回転自在に設けられた攪拌ローラ、磁気ローラ（２成分現像剤担持体）及び現像ローラ（トナー担持体）とを有する。
【００２８】
撹拌ローラは、２成分現像剤を攪拌することによって２成分現像剤のトナーを帯電させると共に、帯電させたトナーと磁性キャリアとを含む２成分現像剤を磁気ローラに供給する。磁気ローラは、攪拌ローラから供給された２成分現像剤を周面上に磁気ブラシとして担持する。なお、この磁気ローラ上の磁気ブラシの厚みを制御するための制御ブレードが磁気ローラの周囲に配置される。現像ローラは、磁気ローラに近接して配置され、磁気ローラ上の磁気ブラシからトナーのみが周面上に移動することによって周面上にトナー薄層が形成される。また、現像ローラは、感光ドラムに所定距離だけ離間して対向配置され、周面上のトナー薄層からトナーが感光ドラム上に移動（この「移動」は、現像ローラの周面と感光ドラムの周面とが離間していてトナーが現像ローラの周面から感光ドラムの周面へ飛翔すること（タッチダウン方式）を含む）によって感光ドラム上の静電荷像を顕像化する。
【００２９】
なお、画像形成装置は、１成分現像剤用のものでもよい。また、カラー画像が用紙に転写される前に各色のトナー像が１つに重ね合わせられる中間転写ベルトを有するタンデム方式のカラー画像形成装置でもよい。
【００３０】
そして、本発明において、画像形成装置は、後述するように、本発明に係る揮発性物質除去装置を、少なくとも１台、機体内部に備える。その場合に、揮発性物質除去装置は、例えば、定着装置の加熱・加圧ローラの近傍や、該加熱・加圧ローラと画像形成装置の排気口とを結ぶ通過風路上や、該通過風路の終端部である上記排気口等に配設される。
【００３１】
［現像剤］
本発明において、現像剤は、２成分現像剤の場合、静電荷像現像用トナーと磁性キャリアとを混合した構成である。２成分現像剤は、静電荷像現像用トナーと磁性キャリアとを例えばボールミルを用いて乾式で攪拌混合することにより作製することができる。２成分現像剤中のトナー濃度は、１〜２０質量％、より好ましくは３〜１５質量％、さらに好ましくは５〜１０質量％である。
【００３２】
＜静電荷像現像用トナー＞
静電荷像現像用トナーは、一般に、トナー粒子（バルクトナー）に外添剤を添加した構成である。
【００３３】
（トナー粒子）
トナー粒子は、合成樹脂を素材とする結着樹脂に着色剤や離型剤あるいは電荷制御剤等が配合されたものである。トナー粒子は、これらの原料をミキサー等で混合し、押出機等で溶融混練し、冷却し、粉砕し、分級することにより調製される。トナー粒子の体積平均粒子径は、２〜１２μｍ、より好ましくは４〜１０μｍ、さらに好ましくは６〜８μｍである。トナー粒子は、円形度が高い（１に近い）真球状が好ましいが、状況に応じて、例えば円柱状等でも構わない。
【００３４】
・結着樹脂
本発明において、結着樹脂としては、従来からトナー粒子の結着樹脂として用いられるものを特に制限なく用いることができる。その具体例としては、例えば、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、Ｎ−ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられる。これらは、１種単独で用いても又は２種以上組み合わせて用いてもよい。結着樹脂は、モノマーの乳化重合や懸濁重合等により製造される。
【００３５】
・着色剤
本発明において、着色剤としては、従来からモノクロトナー用又はカラートナー用の着色剤として用いられるものを特に制限なく用いることができる。その具体例としては、例えば、カーボンブラック等の顔料や、アシッドバイオレット等の染料が挙げられる。本発明において、着色剤の配合量は、例えば、結着樹脂１００質量部に対して１〜１５質量部等である。
【００３６】
・離型剤
本発明において、離型剤は、トナーの定着性の向上やオフセット性の低下等のために配合される。本発明において、離型剤としては、従来からトナー粒子の離型剤として用いられるものを特に制限なく用いることができる。その具体例としては、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、テフロン（登録商標）系ワックス、フィッシャートロプシュワックス、パラフィンワックス、エステルワックス、カルバナワックス、モンタンワックス、ライスワックス等が挙げられる。これらは、１種単独で用いても又は２種以上組み合わせて用いてもよい。本発明において、離型剤の配合量は、例えば、結着樹脂１００質量部に対して１〜５質量部等である。
【００３７】
・電荷制御剤
本発明において、電荷制御剤は、トナーの帯電量や帯電立ち上がり特性（短時間で所定の電荷量まで帯電する特性）の向上等のために配合される。そして、トナーを正帯電させて現像に供する場合は、正帯電性の電荷制御剤が用いられ、トナーを負帯電させて現像に供する場合は、負帯電性の電荷制御剤が用いられる。本発明において、正帯電性の電荷制御剤としては、従来からトナー粒子の正帯電性の電荷制御剤として用いられるものを特に制限なく用いることができる。その具体例としては、例えば、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、オルトオキサジン、メタオキサジン、パラオキサジン、オルトチアジン、メタチアジン、パラチアジン、１，２，３−トリアジン等のアジン化合物が挙げられる。これらは、１種単独で用いても又は２種以上組み合わせて用いてもよい。本発明において、負帯電性の電荷制御剤としては、従来からトナー粒子の負帯電性の電荷制御剤として用いられるものを特に制限なく用いることができる。その具体例としては、例えば、アセチルアセトン金属錯体、サリチル酸系金属錯体等の有機金属錯体、アルミニウムアセチルアセトナート、鉄（ＩＩ）アセチルアセトナート等のキレート化合物が挙げられる。これらは、１種単独で用いても又は２種以上組み合わせて用いてもよい。本発明において、電荷制御剤の配合量は、例えば、結着樹脂１００質量部に対して０．５〜１５質量部等である。
【００３８】
（外添剤）
外添剤は、トナーの流動性向上、帯電性安定、現像ローラや感光ドラム等のトナー担持体への付着力安定、トナー粒子同士の直接接触の抑制等を図るために、トナー粒子に添加されるものである。
【００３９】
本発明において、外添剤としては、従来からトナー粒子に添加される外添剤として用いられるものを特に制限なく用いることができる。その具体例としては、例えば、乾式高温加水分解法（四塩化珪素等のケイ素塩化物を気化し、高温の水素炎中で気相反応によってシリカ微粒子を合成する乾式の方法）で製造されるフュームドシリカ、ゾルゲル法（アルコキシシランの加水分解によってシリカ微粒子を合成する湿式の方法）で製造されるシリカ、酸化チタン、アルミナ、炭化珪素、金属石鹸等の各粒子が挙げられる。これらは、１種単独で用いても又は２種以上組み合わせて用いてもよい。本発明において、外添剤の添加量は、例えば、トナー粒子１００質量部に対して０．５〜１０質量部等である。
【００４０】
本発明において、外添剤は、状況に応じて、シリコーンオイル、アミノシラン、ヘキサメチルジシラザン、チタネート系カップリング剤、シラン系カップリング剤等を用いて、表面を疎水化処理しても構わない。疎水化処理する際、溶媒としてトルエン等が用いられる。
【００４１】
＜磁性キャリア＞
本発明において、磁性キャリアとしては、従来から２成分現像剤の磁性キャリアとして用いられるものを特に制限なく用いることができる。その具体例としては、例えば、キャリアコア材の表面を樹脂で被覆したものを用いることができる。上記キャリアコア材としては、例えば、鉄、ニッケル、コバルト等の磁性体金属、これらの合金、希土類を含有する合金類、ヘマタイト、マグネタイト、マンガン−亜鉛系フェライト、ニッケル−亜鉛系フェライト、マンガン−マグネシウム系フェライト、リチウム系フェライト等のソフトフェライト、銅−亜鉛系フェライト等の鉄系酸化物、これらの混合物等の磁性体材料を、焼結及びアトマイズ等を行うことによって製造した磁性体粒子が挙げられる。また、上記キャリアコア材の表面を被覆する樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素系樹脂が挙げられる。キャリアの粒子径は、電子顕微鏡法による粒子径が２０〜２００μｍ、より好ましくは３０〜１５０μｍ、さらに好ましくは５０〜１００μｍである。
【００４２】
［第１の実施形態］
本発明の揮発性物質除去装置は、画像形成装置の揮発性物質発生源から発生する揮発性物質を除去するものであって、上記揮発性物質発生源から発生した揮発性物質を吸着する吸着手段と、この吸着手段における上記揮発性物質を吸着した部分を対向電極間に挟んで放電することにより上記揮発性物質を分解する放電手段とを有している。
【００４３】
図１（ａ）において、符号１は、揮発性物質除去装置を示し、符号２０は、画像形成装置の揮発性物質発生源を示している。揮発性物質発生源は、典型的には、静電荷像現像用トナーや、感光ドラムの周面あるいは現像剤を収容する現像装置のハウジング等の合成樹脂製の部分や部材等であるが、図１（ａ）においては、便宜上、揮発性物質発生源２０として、静電荷像現像用トナーから未重合モノマーや残存溶媒等が放散される原因となる定着装置、特にその加熱・加圧ローラを指し示している。
【００４４】
そして、本実施形態においては、揮発性物質発生源２０から発生した揮発性物質を効率よく吸着するため、揮発性物質発生源２０の近傍に揮発性物質除去装置１の吸着手段が配設されている。したがって、揮発性物質除去装置１自体が、画像形成装置の機体内部において、揮発性物質発生源２０である定着装置の加熱・加圧ローラの近傍に配設されている。
【００４５】
本実施形態においては、揮発性物質除去装置１の吸着手段は、円柱状の保持体１１と、吸着媒体が配合され、上記保持体１１の周面に立設（植毛）された多数の繊維１３…１３とを含んでいる。すなわち、揮発性物質除去装置１の吸着手段は、円柱状に形成された保持体１１の周面に多数の繊維１３…１３を埋め込みや接着あるいは挟み込み等の手法により立設（植毛）して全体として円柱状のブラシ状に構成したものである。ここで、保持体１１は、図示しないモータ等の駆動手段（符号Ｘを付す：特許請求の範囲における「移動手段」に相当する）により矢印方向（反時計回り）に回動される。したがって、多数の繊維１３…１３を含んだ吸着手段全体が矢印方向に回動される。このとき、揮発性物質発生源２０である定着装置の加熱・加圧ローラも反時計回りに回動されている。吸着手段の繊維１３…１３の先端は、揮発性物質発生源２０に触れていてもよいし、わずかな間隙（例えば１ｍｍ以下）で離間していてもよい。
【００４６】
このように、保持体１１は、吸着手段の回動軸心を構成する部材であると共に、ステンレス製であり、後述する放電手段の対向電極の一方を構成する部材でもある。
【００４７】
保持体１１に立設されている繊維１３は、本実施形態においては、径が０．２ｍｍ、長さが１５ｍｍである。これに限らず、状況に応じて、立設したときの繊維１３の剛性等を考慮して、例えば、径が０．１〜０．６ｍｍ、より好ましくは０．１〜０．３ｍｍの範囲でもよい。また、例えば、長さが１０〜２０ｍｍ、より好ましくは１２〜１７ｍｍの範囲でもよい。
【００４８】
繊維１３の立設密度は、吸着手段の揮発性物質吸着能力に影響し、本実施形態においては、１６本／ｍｍ２である。これに限らず、状況に応じて、立設した繊維１３…１３への揮発性物質の浸透性等を考慮して、例えば、１〜８１本／ｍｍ２、より好ましくは９〜４９本／ｍｍ２の範囲でもよい。
【００４９】
その場合、繊維１３…１３は無秩序に立設してもよく、列状あるいは螺旋状に整えて立設してもよい。
【００５０】
繊維１３の種類は、本実施形態においては、ナイロン（ポリアミド）繊維である。これに限らず、状況に応じて、ポリアクリロニトリル等のアクリル繊維、アラミド繊維、ガラス繊維、セルロース繊維、ビニロン（ポリビニルアルコール系）繊維、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）等のポリエステル繊維、ポリウレタン繊維、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン繊維、レーヨン繊維等でもよい。これらは、１種単独で用いても又は２種以上組み合わせて用いてもよい。
【００５１】
繊維１３には、吸着媒体として、活性炭、ゼオライト及びシリカが組み合わせて配合されている。これらに限らず、状況に応じて、アルミナ、ケイ酸マグネシウム、活性白土等でもよい。これらは、１種単独で用いても又は２種以上組み合わせて用いてもよい。
【００５２】
繊維１３への吸着媒体の配合は、高分子化した合成繊維の原料ポリマーを紡糸に供する前に、該原料ポリマーを溶媒に溶解したりあるいは加熱溶融した状態で吸着媒体を配合し、その後、湿式法や乾式法あるいは溶融法等により紡糸すればよい。
【００５３】
繊維１３への吸着媒体の配合量は、吸着手段の揮発性物質吸着能力に影響し、本実施形態においては、繊維１００質量部に対して３０質量部（活性炭１０質量部、ゼオライト１０質量部、シリカ１０質量部）である。これに限らず、状況に応じて、繊維１３の強度等を考慮して、例えば、繊維１００質量部に対して１０〜５０質量部、より好ましくは２０〜４０質量部の範囲でもよい。
【００５４】
本実施形態においては、放電手段は、高電圧発生装置１０と、この高電圧発生装置１０に電気接続されて高電圧が印加される一対の対向電極１１，１２とを含んでいる。ここで、一対の対向電極のうちの一方は、前述の吸着手段の保持体１１により構成されている。他方の対向電極１２は、ステンレス製であり、板状（壁状）に形成されて、揮発性物質発生源２０の反対側で吸着手段の近傍に配設されている。したがって、吸着手段は、揮発性物質発生源２０と他方の対向電極１２との間に挟まれて位置している。
【００５５】
高電圧発生装置１０は、例えば充電器ユニットとパルス発生ユニットとを有し、マイクロ秒やナノ秒といった短時間の瞬間的な大電力を高精度で安定して繰り返し出力することが可能に構成されている。そして、高電圧発生装置１０は、一対の対向電極１１，１２間の電位差によって、該電極１１，１２間に存在する気体に絶縁破壊を生じさせ、電子を放出して電流を流すように構成されている。
【００５６】
本発明において、対向電極１１，１２間の放電は、不連続な火花放電、火花放電が継続的に起こるグロー放電やアーク放電、尖った電極周りに持続的に起るコロナ放電（局部破壊放電）、バリヤ放電、沿面放電、パルスストリーマ放電等が好ましい。これらの放電の結果、大気圧低温非熱平衡プラズマあるいはマイクロ波放電プラズマが発生し、このプラズマ中の高エネルギ電子がラジカルを生成して、このラジカルが対向電極１１，１２間に存在する揮発性物質を分解する。
【００５７】
揮発性物質の分解効率や分解に伴う副生成物の生成率は、放電電力又は放電電圧パルスの峻度、つまりプラズマ中の電子のエネルギに依存する。パルス峻度（ｄＶ／ｄｔ）が小さい場合は、副生成物が発生するが、パルス峻度（ｄＶ／ｄｔ）が大きい場合は（例えば０．５ｋＶ／ナノ秒程度）、揮発性物質は例えば水や二酸化炭素まで分解される。したがって、高電圧発生装置１０は、高電圧を瞬間的に放出（パルス放電）可能なものが好ましい。例えば、出力パルス幅が１００ナノ秒以下、繰り返し周波数が２０ｋＨｚ、出力電圧が１００〜１２０ｋＶであることが好ましい。そのような高電圧発生装置１０としては、例えば、明電舎社製のパルス電源等を用いることができる。
【００５８】
以上のような構成の本実施形態によれば、画像形成装置の揮発性物質発生源２０から発生した揮発性有機化合物（ＶＯＣ）等の揮発性物質（例えばスチレンやトルエン等）は、いったん、揮発性物質除去装置１の吸着手段に吸着される。より詳しくは、揮発性物質は、吸着手段の保持体１１の周面に立設された多数の繊維１３…１３のうち、揮発性物質発生源２０に近い側の繊維１３…１３に吸着される。
【００５９】
そして、揮発性物質が吸着手段に吸着された後、図示しない駆動手段（符号Ｘ）により吸着手段全体が矢印方向（反時計回り）に回動されることによって、該吸着手段における揮発性物質を吸着した部分が他方の対向電極１２に近い側に移動し、これにより、吸着手段の揮発性物質吸着部分が対向電極１１，１２間に位置する場所まで移動する。
【００６０】
そして、この状態で、つまり吸着手段の揮発性物質吸着部分を放電手段の対向電極１１，１２間に挟んだ状態で、放電手段が放電を行うことにより、吸着手段に吸着された揮発性物質が分解される。
【００６１】
以上により、揮発性物質発生源２０から発生した揮発性物質は確実に放電エネルギを受けて分解され、未処理のまま画像形成装置から排出されることが確実に抑制されることとなる。しかも、揮発性物質の分解により吸着手段（特にその繊維１３…１３）が再生するから、吸着手段（特にその繊維１３…１３）を定期的に交換する必要がなく、連続してそのまま使用し続けることが可能となる。
【００６２】
しかも、吸着手段が揮発性物質を吸着する場所（保持体１１と揮発性物質発生源２０との間）と、吸着手段が吸着した揮発性物質を分解する場所（保持体１１と他方の対向電極１２との間）とが相互に異なって離間しているから、吸着手段による揮発性物質の吸着動作と放電手段による揮発性物質の分解動作とが互いに干渉せず、いずれの動作も良好に連続して同時並行的に実行することが可能となる。
【００６３】
さらに、吸着手段が全体として円柱状で、軸心部材である保持体１１に対して無端状であるから、図示しない駆動手段（符号Ｘ）は吸着手段を回動させるだけで上記揮発性物質吸着部分を上記対向電極１１，１２間に位置する場所まで移動させることができる。その結果、駆動手段（符号Ｘ）の移動動作が簡単となり、その簡単な移動動作の繰り返しにより同一の吸着手段を繰り返して連続使用することが可能となる。
【００６４】
ここで、駆動手段（符号Ｘ）の動作としては、揮発性物質の吸着動作を行う間は吸着手段を回動させず、揮発性物質の分解動作を行うときにのみ吸着手段を回動させて該吸着手段の揮発性物質吸着部分を対向電極１１，１２間に移動させてもよいし、あるいは、吸着手段を常時緩慢な速度で回動させていてもよい。吸着手段を常時緩慢な速度で回動させることにより、吸着手段における保持体１１と揮発性物質発生源２０との間の部分において揮発性物質の吸着動作を連続して実行しつつ、吸着手段における保持体１１と他方の対向電極１２との間の部分において揮発性物質の分解動作を連続して実行することが可能となる。つまり、揮発性物質の吸着動作と分解動作とを同時並行的に行うことが可能となる。
【００６５】
あるいは、画像形成装置の使用中（例えば日中や午前８時から午後８時までの間等）は、放電手段による放電を行わず、吸着手段を３６０°回動（１回転又は１周移動）させて、吸着手段の全周に亘って揮発性物質の吸着動作のみ行い、画像形成装置の非使用中（例えば夜間や午後８時から翌日の午前８時までの間等）は、放電手段による放電を行い、吸着手段を３６０°回動（１回転又は１周移動）させて、吸着手段の全周に亘って吸着された揮発性物質の分解動作のみ行うようにしてもよい。こうすることにより、画像形成装置からの揮発性物質の排出が抑制されつつ、放電手段による放電に起因する電磁ノイズによる誤作動等が回避される（放電の衝撃や振動が画像形成装置の画像形成動作に影響することも回避され得る）。
【００６６】
以下、その他の実施形態を説明するが、先の実施形態と同じ構成要素には同じ符号を用いつつ、先の実施形態と異なる特徴部分のみ説明する。
【００６７】
［第２の実施形態］
図２（ａ）に示す第２の実施形態においては、第１の実施形態と比べて、放電手段の対向電極１１，１２のうちの他方の電極１２が、板状でなく、断面円弧状（電極１２の全体としては樋状）に形成されている。この結果、他方の電極１２の全範囲に亘って一方の電極１１との距離が同じとなり、放電手段による放電が均一に起る領域、つまり揮発性物質を均一に分解できる領域が拡大するという利点が得られる。
【００６８】
［第３の実施形態］
図３（ａ）に示す第３の実施形態においては、第１の実施形態と比べて、放電手段の対向電極１１，１２のうちの他方の電極１２が、板状でなく、円柱状に形成されている。この結果、他方の電極１２における吸着手段側の側部が突起部（一方の電極１１との距離が他の部分と比べて特に短い部分）となり、この突起部で放電手段による放電が起ったときには、放電エネルギが集中して揮発性物質の分解効率がより向上するという利点が得られる。
【００６９】
［第４の実施形態］
図４（ａ）に示す第４の実施形態においては、第１の実施形態と比べて、揮発性物質除去装置１が、揮発性物質発生源２０の近傍に配設されておらず、画像形成装置の機体内部において、上記揮発性物質発生源２０から発生した揮発性物質の通過風路（このような風路は、例えば、画像形成装置の機体内部に本来的に備えられている冷却用ファンの駆動等により画像形成装置の機体内部に生成されるものである）上に配設されている。吸着手段の保持体１５は、放電手段の一方の電極に兼用されておらず、吸着手段の軸心部材に専用されている。そして、放電手段の一対の対向電極１１，１２は、吸着手段全体を間に挟んで相互に対向して位置している。この結果、吸着手段全体を対向電極１１，１２間に挟んで放電することができ、吸着手段全体に放電エネルギを付与することができて、揮発性物質の分解効率がより向上するという利点が得られる。
【００７０】
なお、図４（ａ）においては、一方の電極１１が板状に形成され、他方の電極１２が断面円弧状に形成されて、揮発性物質の通過風路が吸着手段に対して偏って位置しているが、これに限らず、両方の電極１１，１２を板状に形成して、揮発性物質の通過風路が吸着手段に対して偏って位置せず、揮発性物質が吸着手段全体に吸着されるようにしてもよい。
【００７１】
［第５の実施形態］
図１（ｂ）に示す第５の実施形態においては、第１の実施形態と比べて、吸着手段が、円柱状のブラシ状ではなく、多数の繊維１３…１３を縦横に織り込んだ織物１４を保持体１１に巻き付けて全体として円柱状の織物に成形されている。この結果、ブラシ状の吸着手段に比べて取り扱い易いという利点が得られる。なお、織物１４に代えて不織布でもよい。
【００７２】
［第６の実施形態］
図２（ｂ）に示す第６の実施形態においては、第２の実施形態と比べて、吸着手段が、円柱状のブラシ状ではなく、多数の繊維１３…１３を縦横に織り込んだ織物１４を保持体１１に巻き付けて全体として円柱状の織物に成形されている。この結果、ブラシ状の吸着手段に比べて取り扱い易いという利点が得られる。なお、織物１４に代えて不織布でもよい。
【００７３】
［第７の実施形態］
図３（ｂ）に示す第７の実施形態においては、第３の実施形態と比べて、吸着手段が、円柱状のブラシ状ではなく、多数の繊維１３…１３を縦横に織り込んだ織物１４を保持体１１に巻き付けて全体として円柱状の織物に成形されている。この結果、ブラシ状の吸着手段に比べて取り扱い易いという利点が得られる。なお、織物１４に代えて不織布でもよい。
【００７４】
［第８の実施形態］
図４（ｂ）に示す第８の実施形態においては、第４の実施形態と比べて、吸着手段が、円柱状のブラシ状ではなく、多数の繊維１３…１３を縦横に織り込んだ織物１４を保持体１１に巻き付けて全体として円柱状の織物に成形されている。この結果、ブラシ状の吸着手段に比べて取り扱い易いという利点が得られる。なお、織物１４に代えて不織布でもよい。
【００７５】
［第９の実施形態］
図５に示す第９の実施形態においては、第１の実施形態と比べて、吸着手段が、円柱状のブラシ状ではなく、無端状ベルト１６の片面に多数の繊維１３…１３を埋め込みや接着あるいは挟み込み等の手法により立設（植毛）して全体として無端状のブラシ状に成形されている。そして、高電圧発生装置１０と一対の対向電極１１，１２とを含む放電手段が、長円形に配置された無端状ブラシ状の吸着手段の両端部に２つ設けられている。各放電手段の一方の電極１１は、無端状ブラシ状の吸着手段を矢印方向（反時計回り）に回動させるための駆動ローラ（特許請求の範囲おける「移動手段」に相当する）又は従動ローラに兼用されている。このとき、揮発性物質発生源２０である定着装置の加熱・加圧ローラも反時計回りに回動されている。この第９の実施形態においては、揮発性物質除去装置１の大型化に伴い、揮発性物質の吸着量及び分解量が増大する（つまり処理能力が増大する）という利点が得られる。
【００７６】
なお、図５においては、長円形に配置された吸着手段の図面上右側の直線走行部の近傍に揮発性物質発生源２０が配設されているが、これに限らず、左側の直線走行部の近傍に揮発性物質発生源２０が配設されてもよく、また、左右両側の直線走行部の近傍に揮発性物質発生源２０が２つ配設されてもよい。
【００７７】
［第１０の実施形態］
図６に示す第１０の実施形態においては、第９の実施形態と比べて、高電圧発生装置１０と一対の対向電極１１，１２とを含む放電手段が１つだけ設けられている。放電手段の一方の電極１１は、長円形に配置された無端状ブラシ状の吸着手段を矢印方向（反時計回り）に回動させるための駆動ローラ又は従動ローラに兼用されておらず、放電手段の一方の電極１１に専用されている。そして、放電手段の一対の対向電極１１，１２は、吸着手段の図面上左側の直線走行部を間に挟んで相互に対向して位置している。無端状ブラシ状の吸着手段を矢印方向に回動させるための駆動ローラ１７（特許請求の範囲おける「移動手段」に相当する）及び従動ローラ１８が設けられている。この第１０の実施形態においても、揮発性物質の吸着量及び分解量が増大する（つまり処理能力が増大する）という利点が得られる。
【００７８】
なお、以上の実施形態においては、本発明の揮発性物質除去装置１を、画像形成装置の機体内部において、揮発性物質発生源２０の近傍や、該揮発性物質発生源２０から発生した揮発性物質の通過風路上に配設する例を説明したが、これに限らず、揮発性物質の通過風路の終端部である画像形成装置の排気口に配設してもよい。また、同じあるいは異なる構成の揮発性物質除去装置１を、複数台、画像形成装置の機体内部に備えてもよい。さらには、放電手段の対向電極１１，１２のみを画像形成装置の機体内部に備え、高電圧発生装置１０は画像形成装置の機体外部に備えてもよい。さらには、板状（壁状）に形成された対向電極１１，１２により揮発性物質の通過風路を形成するようにしてもよい。その場合、通過風路を効果的に形成するために長く延設した板状（壁状）部材の一部分を電極部分とすることができる。
【実施例】
【００７９】
以下、実施例を通して本発明をさらに詳しく説明する。なお、本発明はこの実施例により何ら限定されるものではない。
【００８０】
表１に示すように、実施例１〜１０では、上記第１〜１０の実施形態の揮発性物質除去装置１を用いて電圧印加（つまり放電手段による放電）を実行した（印加電圧：１００ｋＶ）。実施例１１では、上記第１の実施形態において、繊維１３の種類をナイロン繊維からポリウレタン繊維に変更した揮発性物質除去装置１を用いて電圧印加を実行した。実施例１２では、上記第１の実施形態において、繊維１３の種類をナイロン繊維からポリエステル繊維に変更した揮発性物質除去装置１を用いて電圧印加を実行した。実施例１３では、上記第１の実施形態において、吸着媒体を活性炭、ゼオライト及びシリカの組み合わせからさらにアルミナ及びケイ酸マグネシウムを追加した組み合わせ（繊維１００質量部に対する配合量：活性炭６質量部、ゼオライト６質量部、シリカ６質量部、アルミナ６質量部、ケイ酸マグネシウム６質量部）に変更した揮発性物質除去装置１を用いて電圧印加を実行した。
【００８１】
比較例１〜４では、上記第１〜４の実施形態の揮発性物質除去装置１を用いたが電圧印加を実行しなかった。比較例５では、活性炭を担持したフィルタのみ用いた。比較例６では、なんらの処理対策も講じなかった。
【００８２】
【表１】
2011043758.tif 000003
【００８３】
京セラミタ社製のモノクロプリンタ「ＦＳ−１３００Ｄ」の機体内部に揮発性物質除去装置１を配設した。配設場所は、揮発性物質発生源２０である定着装置の加熱・加圧ローラと、上記プリンタの排気口とを結ぶ揮発性物質の通過風路上とした。ただし、比較例５では、活性炭フィルタを上記プリンタの排気口に配設した。
【００８４】
プリンタを容積５ｍ３のステンレス製チャンバー内に設置し、温度２８℃、相対湿度５０％ＲＨ、換気回数（チャンバーに流した清浄空気の容積をチャンバーの容積で除した値）３回／ｈ（すなわち換気量１５ｍ３／ｈ）に設定し、１時間換気後（安定化後）、２成分現像剤（結着樹脂がスチレン系樹脂であるトナー粒子に表面が疎水化処理された外添剤を添加した構成の静電荷像現像用トナーと磁性キャリアとを混合したもの）を用いて、Ａ４サイズのＰＰＣ用紙に１枚当たり３６文字×２９行の文字を２８枚／分の印字速度で１０分間印字する動作（定着装置の加熱・加圧ローラの温度：１８０℃）を毎日１回午後２時に行い、これを１２カ月間続けた。
【００８５】
揮発性物質除去装置１の動作としては、午前８時から午後８時までのプリンタの使用中は、放電手段による放電を行わず、吸着手段を３６０°回動（１回転又は１周移動）させて、吸着手段の全周に亘って揮発性物質の吸着動作のみ行い、午後８時から翌日の午前８時までのプリンタの非使用中は、放電手段による放電を行い、吸着手段を３６０°回動（１回転又は１周移動）させて、吸着手段の全周に亘って吸着された揮発性物質の分解動作のみ行った。
【００８６】
０日後（１日目：１回目）、７日後（８日目：８回目）、１ヶ月後、３ヶ月後及び１２ヶ月後の印字動作（画像形成動作）の際に、プリンタの機体内部から排出される揮発性有機化合物（ＶＯＣ）等の揮発性物質の排出量（つまりプリンタの運転中のエミッション）を次のようにして測定した。
【００８７】
すなわち、活性炭系の吸着剤の入ったＴｅｎａｘ−ＴＡ捕集管と吸引ポンプとを用いて、Ｔｅｎａｘ捕集管にチャンバー内のガスを３リットル捕集した。より具体的には、印字動作の１０分間と印字動作終了後の２０分間との計３０分間に、１００ｍｌ／分の割合でチャンバー内のガスをＴｅｎａｘ捕集管に捕集した。捕集後のＴｅｎａｘ捕集管を、加熱脱着装置を備えたガスクロマトグラフ／質量分析装置（ＴＤＴＳ−ＧＣ／ＭＳ）に供し、沸点の順に分離できるカラムでガス内捕集成分を分離し、トータルイオンクロマトグラムにより捕集量を測定し、ドイツのエコラベル制度であるＶＯＣ規格（ブルーエンジェルマーク規格）「ＲＡＬ−ＵＺ−１２２：２００５」の計算式（付録４）に基いて、総揮発性有機化合物（ＴＶＯＣ）の放散速度（ｍｇ／ｈ）を算出した。ここで、総揮発性有機化合物（ＴＶＯＣ）とは、非極性カラム上でｎ−ヘキサンからｎ−ヘキサデカンを含む間で検出される揮発性有機化合物の総量をいう。結果を表２に示す。
【００８８】
【表２】
2011043758.tif 000004
【００８９】
表２から明らかなように、本発明の揮発性物質除去装置１を用いて揮発性物質の吸着動作と放電動作とを行った実施例１〜１３は、本発明の揮発性物質除去装置１を用いて揮発性物質の吸着動作のみ行い放電動作を行わなかった比較例１〜４と比べて、ＴＶＯＣの放散速度が概して小さかった。特に、１ヶ月後以降において両者の間に顕著な差が見られた。つまり、実施例１〜１３においては、放電による揮発性物質の分解により吸着手段が繰り返し再生する結果、吸着手段を交換することなしに、揮発性物質の良好な処理能力が長期間安定して維持されていた。活性炭フィルタのみ使用の比較例５では、初回からＴＶＯＣの放散速度が大きく、かつ時間の経過と共に増大した。揮発性物質の処理対策を講じなかった比較例６では、初回からＴＶＯＣがブルーエンジェルマーク規格のエミッション基準値である１０ｍｇ／ｈを超えていた。なお、比較例６において、初回のＴＶＯＣが最も大きいのは、トナー以外の他の合成樹脂製部材等からの揮発性物質の放散が多かったためと考えられる。
【００９０】
実施例１〜１３の結果を考察すると、実施例１よりも揮発性物質の分解領域が拡大された実施例２、及び実施例１よりも揮発性物質の分解効率がより向上された実施例３，４は、実施例１と比べて、ＴＶＯＣの放散速度が概して小さかった。また、吸着手段が円柱状ブラシ構造である実施例１〜４と、吸着手段が円柱状織物構造である実施例５〜８とでは、ＴＶＯＣの放散速度に大きな差は見られなかった。また、処理能力の増大が予想された実施例９，１０は、実施例１と比べて、ＴＶＯＣの放散速度が概して小さかった。また、吸着手段の繊維の種類の変更がＴＶＯＣの放散速度に大きく影響しないことが実施例１１，１２の結果から分かった。そして、吸着媒体の種類を増やすことがＴＶＯＣの放散速度に良い結果をもたらす一因であることが実施例１３の結果から分かった。
【００９１】
以上のように、本発明の揮発性物質除去装置は、ドイツのエコラベル制度であるブルーエンジェルマーク規格のエミッション基準値を長期間に亘り安定して大きくクリアすることができ、環境と安全により配慮された製品づくりという、画像形成装置に寄せられる現今の社会的要望に十分満足に応えることができることが分かった。
【符号の説明】
【００９２】
１    揮発性物質除去装置
１０  高電圧発生装置
１１  一方の対向電極（放電手段）又は保持体
１２  他方の対向電極（放電手段）
１３  植毛繊維（吸着手段）
１４  織物（吸着手段）
１５  保持体
１６  無端状ベルト
１７  駆動ローラ（移動手段）
１８  従動ローラ
２０  揮発性物質発生源
【図１】
2011043758.tif 000005
【図２】
2011043758.tif 000006
【図３】
2011043758.tif 000007
【図４】
2011043758.tif 000008
【図５】
2011043758.tif 000009
【図６】
2011043758.tif 000010