(57)【要約】【課題】耐熱性樹脂を使用する安価な排出手段を有する画像形成装置を使用する場合においても、帯電手段および転写手段により生じるオゾンと、定着手段の加熱定着時に生じる揮発性有機物（ＶＯＣ）とを反応させて無公害とし、発生する揮発性有機物、特にホルムアルデヒドを放出しないようにし、環境問題に適し、有害な揮発性有機物を機外に放出しない画像形成装置を提供すること。【解決手段】排出手段は空気流を形成して機内の空気を機外に排出する排気装置を有し、排気装置には、空気流中に含まれ、帯電手段および転写手段により生じるオゾンと、定着手段の加熱定着時に生じる揮発性有機物とを反応させて無公害とする反応処理工程を設けることを特徴とする画像形成装置。【選択図】        図３
2004294460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、当該像担持体の近傍に設けられ前記像担持体上に帯電を行う帯電手段と、前記像担持体に像露光を行い前記像担持体上に潜像を形成する露光手段と、前記像担持体上の潜像を現像する現像手段と、当該現像手段により前記像担持体上に形成されたトナー像を転写材上に転写する転写手段と、前記転写手段により前記転写材上に転写されたトナー像を加熱定着する定着手段と、機内の空気を機外に排出する排出手段とを有する画像形成装置において、前記排出手段は空気流を形成して機内の空気を機外に排出する排気装置を有し、
前記排気装置には、前記空気流中に含まれ、前記帯電手段および前記転写手段により生じるオゾンと、前記定着手段の加熱定着時に生じる揮発性有機物とを反応させて無公害とする反応処理工程を設けることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記排気装置には、前記空気流中に含まれるトナーの吸着除去を行うトナー除去フィルタを設けることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、排気手段を有する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の電子写真方式の画像形成に用いられる画像形成装置において、被加熱部材として転写材を用い、加熱部材として励磁コイルを有するローラ状の電磁誘導定着用回転部材（磁性定着ローラ）を用い、瞬時加熱が可能なクイックスタート定着用の定着手段（誘導加熱定着装置）が知られている（特許文献１参照。）。
【０００３】
また、画像形成装置が使用される室内の換気を行わずに密閉系で触媒、特に貴金属系酸化触媒を用い、且つ、その熱源としてベイクアウト用の熱源を用いて揮発性有機物を酸化除去する方法および装置が知られている（特許文献２参照。）。
【０００４】
また、画像形成装置内の空気を、オゾンやトナー粉を除去し清浄な空気として排出する装置および手段（排気手段）が知られている（特許文献３参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−４９２６０号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開平１１−７６７５９号公報
【０００７】
【特許文献３】
特開平６−２６９６３２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記定着手段においては、被加熱部材（転写材）を加熱する際、コイル部材を支持するコイルの支持部材（コイルボビン）暖めることになり、耐熱性樹脂を使用せざるを得なかった。また、上記画像形成装置内の空気を、オゾン（Ｏ３）やトナー粉を除去し清浄な空気として排出する手段（排気手段）や揮発性有機物を発生する装置において使用される耐熱性樹脂の中には、揮発性有機物（以下ＶＯＣという）、特にホルムアルデヒド（ＨＣＨＯ）を発生するものも数多くあり、環境基準に達せず、使用不可となる樹脂が多かった。
【０００９】
他にも耐熱性樹脂の代わりにセラミックやガラスを使用したコイルボビン（コイルの支持部材）もあるが、精度を上げるために画像形成装置のコストも上がることになり問題となっていた。
【００１０】
本発明は上記の不具合を解消し、耐熱性樹脂を使用する安価な排出手段を有する画像形成装置を使用する場合においても、帯電手段および転写手段により生じるオゾンと、定着手段の加熱定着時に生じる揮発性有機物（ＶＯＣ）とを反応させて無公害とし、発生する揮発性有機物、特にホルムアルデヒドを放出しないようにし、環境問題に適し、有害な揮発性有機物を機外に放出しない画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、像担持体と、当該像担持体の近傍に設けられ前記像担持体上に帯電を行う帯電手段と、前記像担持体に像露光を行い前記像担持体上に潜像を形成する露光手段と、前記像担持体上の潜像を現像する現像手段と、当該現像手段により前記像担持体上に形成されたトナー像を転写材上に転写する転写手段と、前記転写手段により前記転写材上に転写されたトナー像を加熱定着する定着手段と、機内の空気を機外に排出する排出手段とを有する画像形成装置において、前記排出手段は空気流を形成して機内の空気を機外に排出する排気装置を有し、前記排気装置には、前記空気流中に含まれ、前記帯電手段および前記転写手段により生じるオゾンと、前記定着手段の加熱定着時に生じる揮発性有機物とを反応させて無公害とする反応処理工程を設けることを特徴とする画像形成装置によって達成される。
【００１２】
本発明は上記の如き構成をとることにより、耐熱性樹脂を使用する安価な排出手段を有する画像形成装置を使用する場合においても、帯電手段および転写手段により生じるオゾンと、定着手段の加熱定着時に生じる揮発性有機物（ＶＯＣ）とを反応させて無公害とし、発生する揮発性有機物、特にホルムアルデヒドを放出しないようにし、環境問題に適し、有害な揮発性有機物を機外に放出しない画像形成装置の提供を図るものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
【００１４】
（１）本発明にかかわる定着手段が用いられる画像形成装置について、図１にて以下に述べる。
【００１５】
本発明の画像形成装置は、画像処理後のデータに従って像担持体としての感光体ドラム１０上に像露光を行う像露光手段としての露光装置１２と、感光体ドラム１０及びその周囲に、帯電手段としての帯電極１１、現像剤担持体を有する磁気ブラシ型現像装置からなる現像手段としての現像器１３、転写分離手段としての転写分離極１４、クリーニング手段としてのクリーニング装置１９と等の画像形成手段と、後述するように、空気流を形成して画像形成装置内の空気を機外に排出する排出手段である排気装置ＫＨとを有している。
【００１６】
不図示の画像読取装置により読み取られ、メモリに格納されている画像データが画像形成に応じて呼び出され、当該画像データに従って、例えばレーザ光学系を用いる露光装置１２により感光体ドラム１０上に像露光が行われる。
【００１７】
当該像露光に先立ち、矢印で示す時計方向に回転される感光体ドラム１０は、帯電極１１のコロナ放電作用により所定の表面電位を付与されているが、像露光による潜像部位の電位が露光量に応じて減じ、結果として、画像データに応じた静電潜像が感光体ドラム１０上に形成される。
【００１８】
静電潜像は、現像器１３に設けられる現像剤担持体としての現像ローラ（符号なし）により、帯電極性と同極性（本実施形態においては現像に使用されるトナー極性をマイナス極性とし、帯電極性をマイナス極性とする）のトナーを用いて反転現像され、可視化されたトナー像とされる。また図に示すように、現像器１３には、現像位置に対して感光体ドラム１０の回転方向上流側に、後述する現像ウレタンシート１３ｂが設けられる。
【００１９】
一方、感光体ドラム１０上のトナー像の先端部が転写分離極１４の転写領域に到達する前に、給紙トレイ（不図示）内の転写材としての記録紙Ｐが、送り出しローラ（不図示）により給送されてレジストローラ１６に到達し、先端規制される。
【００２０】
記録紙Ｐは、トナー像、即ち感光体ドラム１０上の画像領域と重畳するように、同期を取って回転を開始するレジストローラ１６により、帯電手段および転写手段である転写分離極１４の転写領域に向けて搬送される。
【００２１】
転写領域において、感光体ドラム１０上のトナー像は転写分離極１４の転写コロナ放電により記録紙Ｐ上への転写が行われ、該記録紙Ｐは転写分離極１４の分離コロナ放電による除電により感光体ドラム１０から分離される。
【００２２】
トナー像が転写された記録紙Ｐは、定着手段である誘導加熱定着装置１７に至り、誘導加熱定着装置１７の加熱ローラ１７ａと加圧ローラ４７ａとの間で形成されるニップ部Ｎで加圧と加熱とにより、トナー像を形成するトナー粉末が記録紙Ｐ上に溶融定着され、当該記録紙Ｐは、装置外部に排紙される。
【００２３】
転写後の感光体ドラム１０の周面上に残った転写残トナーは、例えば導電性ブラシを用いるクリーニングローラ１９１ｃと、クリーニング部材としてのクリーニングブレード１９１ａを備えるブレードユニット１９０とからなるクリーニング装置１９によりクリーニングされ、該クリーニング装置１９内に回収され、搬送スクリュー１９１ｈにより不図示のトナー回収容器に回収される。また、ブレードユニット１９０には交換用のクリーニング部材としてのクリーニングブレード１９１ｂが設けられる。
【００２４】
感光体ドラム１０上の転写残トナーがクリーニング装置１９により回収された後、画像形成装置は次の画像形成サイクルに入る。
【００２５】
上記画像形成装置において、空気流を形成して画像形成装置内の空気を機外に排出する本発明の排出手段である排気装置ＫＨは、装置本体の底面板ＴＰａに設けられるものであって、圧縮ポンプＰＰａを通して、誘導加熱定着装置１７のコイルボビンＣＬＢ（図２参照）の耐熱性材料から放出されるホルムアルデヒド（ＨＣＨＯ）と、帯電極１１および転写分離極１４の放電の際に放出されるオゾン（Ｏ３）とを混合し、誘導加熱定着装置１７から放出されるホルムアルデヒドを帯電極１１や転写分離極１４から放出されるオゾンにより酸化反応させ、水と二酸化炭素とに分解するものである。
【００２６】
なお、上記画像形成装置の説明においては、モノクロ画像形成にて説明したが、カラー画像を形成する場合も本発明に含まれるものである。
【００２７】
（２）本発明にかかわり、空気流を形成して機内の空気を機外に排出する排出手段を用いる画像形成装置の定着手段である誘導加熱定着装置について、図２を用いて以下に説明する。
【００２８】
空気流を形成して機内の空気を機外に排出する本発明の排出手段である排気装置ＫＨを用いる画像形成装置に用いられる誘導加熱定着装置１７は、図２に示すように、転写材としての記録紙Ｐ上のトナー像を定着するための上側のリッツ線ＬＰｔからなる励磁コイルＬＣＬａを有する加熱部材としての加熱ローラ１７ａと、上側の加熱ローラ１７ａに対して圧接する下側のロール状の加圧部材としての加圧ローラ４７ａとにより構成される。
【００２９】
上側に設けられる加熱ローラ１７ａは、例えばステンレス材等の金属部材やポリイミドやポリアミド等の樹脂部材からなる円筒状の中空回転体１７１ａと、当該中空回転体１７１ａの外側（外周面側）の耐熱性のＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）チューブ１７１ｂとからなる外径２５〜７０ｍｍ程度のハードローラとして構成される。また誘導加熱定着装置１７の加熱ローラ１７ａは、例えばフェライトコアやパーマロイ等の積層鋼板からなる励磁コイルＬＣＬａを有するもので、励磁コイルＬＣＬａは、磁性を有するコアＣＫａと、当該コアＣＫａを収納するための、例えば非磁性絶縁物、特に耐熱性材料を用いるコアボビンＣＫＢと、当該コアボビンＣＫＢを内包し、コイル線材として用い、表層のチューブＣＢａを被せたリッツ線ＬＰｔからなるコイル部材ＣＬａと、当該コイル部材ＣＬａを巻回する中空形状の支持部材としてのコイルボビンＣＬＢとにより構成される。コイルボビンＣＬＢも同様に耐熱性材料が用いられる。コアボビンＣＫＢやコイルボビンＣＬＢに用いられる耐熱性材料としては、２５０℃程度まで変形が起こらないものとして、ガラス、セラミック等のガラス材料や、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂等の樹脂材料や、その他液晶ポリマー等の液晶材料等が用いられる。
【００３０】
加熱ローラ１７ａと対向して設けられる加圧部材としての加圧ローラ４７ａは、例えばステンレス材を用いた中実の丸棒からなる芯金４７１ａと、該芯金４７１ａの外周に形成され、例えばゴム硬度が１０Ｈｓ〜４０Ｈｓ（ＪＩＳ、Ａゴム硬度）程度のシリコンゴムの発泡体からなるゴムローラ層４７２ｂと、該ゴムローラ層４７２ｂの表面に設けられるＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）チューブを被覆した離型層４７２ｃとからなるソフトローラとして形成される。加圧ローラ４７ａの芯金４７１ａとしては、例えばステンレスのパイプ材を用いた中空（パイプ状）の丸棒を用いてもよい。またゴムローラ層４７２ｂとしてはゴム硬度が４０Ｈｓ〜８０Ｈｓ（ＪＩＳ、Ａゴム硬度）程度とし、加圧ローラ４７ａをハードローラとしてもよい。
【００３１】
前記加熱ローラ１７ａの内部には、励磁コイルＬＣＬａを、図に示すように、加熱ローラ１７ａの内面と間隙を設けて配置する。励磁コイルＬＣＬａは内部にコアＣＫａを有する支持部材としてのコイルボビンＣＬＢと、その外側（外周面）のコイル部材ＣＬａとにより構成される。励磁コイルＬＣＬａのコイル部材ＣＬａの誘導電流により発せられる磁力線（磁束）により中空回転体１７１ａの内部に交流磁界が形成され、加熱ローラ１７ａが加熱される。励磁コイルＬＣＬａのコイル部材ＣＬａから発せられる磁力線（磁束）により内部に形成される交流磁界により中空回転体１７１ａが加熱され急速加熱が可能なロール状の加熱部材が形成される。即ち本発明の誘導加熱定着装置１７に用いられる加熱部材は、励磁コイルＬＣＬａに電流を流して、コアＣＫａから発せられる磁力線（磁束）により中空回転体１７１ａの内部に０．５〜５０ｋＨｚ程度の交流磁界を形成し、この交流磁界により生じる中空回転体１７１ａ内面に発生する渦電流（誘導電流）により中空回転体１７１ａが加熱されるものである。
【００３２】
不図示の駆動モータの回転により、加熱ローラ１７ａ或いは加圧ローラ４７ａの何れか一方が回転駆動され、他方が従動回転される。
【００３３】
上側のハードローラとして構成される加熱ローラ１７ａと、下側のソフトローラとして構成される加圧ローラ４７ａとの間で形成される、幅５〜２５ｍｍ程度の幅広のニップ部Ｎで記録紙Ｐを挟持し、熱と圧力とを加えることにより、ニップ部Ｎで記録紙Ｐ上のトナー像（或いはカラートナー像）の良好な定着が行われる。
【００３４】
ＴＳ１は上側の加熱ローラ１７ａに取付けられた温度制御を行うための例えば接触タイプのサーミスタを用いた温度検知手段である温度検知素子であり、ＴＳ２は下側の加圧ローラ４７ａに取付けられた温度制御を行うための例えば接触タイプのサーミスタを用いた温度検知素子であり、ＴＳ３は上側の加熱ローラ１７ａと励磁コイルＬＣＬａとの間に設けられたサーモクロミックガラスＴＣｇに取付けられた温度制御を行うための例えば接触タイプのサーミスタを用いた温度検知手段である。温度検知素子ＴＳ１、ＴＳ２、ＴＳ３としては接触タイプの他に、非接触タイプのものを用いることも可能である。
【００３５】
また、中空回転体１７１ａ内部の磁力線（磁束）により、加熱ローラ１７ａの内部が均一に加熱されて、加熱ローラ１７ａの表面の温度むらが抑止される。また特に、加熱ローラ１７ａの周方向においても磁力線（磁束）の流れにより、加熱ローラ１７ａが均一に加熱され、加熱ローラ１７ａの周方向の温度むらが抑止される。
【００３６】
上述したように、加熱部材に誘導電流による磁力線（磁束）を発生させる誘導コイルからなる定着手段である誘導加熱定着装置を設けるもので、加熱部材を中空回転体とすると共に、加熱部材に誘導電流を発生させることにより、加熱部材の周方向の温度むらの少ない誘導加熱定着装置が得られる。
【００３７】
上記において、定着手段である誘導加熱定着装置１７は、加熱ローラ１７ａからの熱でニップ部Ｎを通過する記録紙Ｐを加熱する励磁コイルＬＣＬａを備えるものである。
【００３８】
（３）次に、本発明にかかわる排気手段について、図３を用いて以下に説明する。
【００３９】
空気流を形成して機内の空気を機外に排出する排出手段である排気装置ＫＨは、前述したように、装置本体の底面板ＴＰａに設けられるものであって、圧縮ポンプＰＰａを通して、誘導加熱定着装置１７のコイルボビンＣＬＢ（図２参照、図３には不図示）の耐熱性材料から放出されるホルムアルデヒド（ＨＣＨＯ）と、帯電極１１や転写分離極１４の放電の際に放出されるオゾン（Ｏ３）とを混合し、誘導加熱定着装置１７から放出されるホルムアルデヒドを帯電極１１や転写分離極１４から放出されるオゾンにより酸化反応させ、水分と二酸化炭素とに分解するものであり、帯電極１１および転写分離極１４から放出されるオゾン（Ｏ３）と、誘導加熱定着装置１７のコイルボビンＣＬＢ（図２参照、図３には不図示）の耐熱性材料から放出されるホルムアルデヒド（ＨＣＨＯ）とを含む空気流は圧縮ポンプＰＰａで加圧され、空気流中に含まれるトナーの吸着除去を行うトナー除去フィルタＴＪＦを経て、排気パイプＴＰａに送り込まれ、排気パイプＴＰａにあけられた複数個の排気孔Ｈａより水槽の水中に気泡として放出される。
【００４０】
気泡は水中を上昇し、その過程でホルムアルデヒドが水に溶けオゾンと反応し、下式のように水と二酸化炭素とになり、フィルタＦａを通して装置の機外に排出される。この際、排気装置ＫＨに設けられるフィルタＦａにより水とオゾンとが除かれる。
【００４１】
３ＨＣＨＯ＋２Ｏ３→３Ｈ２Ｏ＋３ＣＯ２
ホルムアルデヒドは水に溶けやすいのでオゾンの気泡と反応される。完全にホルムアルデヒドとオゾンとが反応されなくともホルムアルデヒドは水に溶けやすいので装置の機外には排出されない。
【００４２】
上記の如く、本発明の如き構成をとることにより、耐熱性樹脂を使用する安価な排出手段を有する画像形成装置を使用した場合においても、帯電手段および転写手段により生じるオゾンと、定着手段の加熱定着時に生じる揮発性有機物（ＶＯＣ）とを反応させて無公害とし、発生する揮発性有機物、特にホルムアルデヒドを放出しないようにし、環境問題に適し、有害な揮発性有機物（ＶＯＣ）を機外に放出しない画像形成装置が得られる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、耐熱性樹脂を使用する安価な排出手段を有する画像形成装置を使用した場合においても、帯電手段および転写手段により生じるオゾンと、定着手段の加熱定着時に生じる揮発性有機物（ＶＯＣ）とを反応させて無公害とし、発生する揮発性有機物、特にホルムアルデヒドを放出しないようにし、環境問題に環境問題に適し、有害な揮発性有機物を機外に放出しない画像形成装置の提供が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかわる画像形成装置の一実施の形態の要部断面構成図である。
【図２】本発明にかかわる排気手段を用いる画像形成装置の定着手段である誘導加熱定着装置の概要断面図である。
【図３】本発明にかかわる排気手段の概要断面図である。
【符号の説明】
１０  感光体ドラム
１１  帯電極
１２  露光装置
１３  現像器
１４  転写分離極
１７  誘導加熱定着装置
１７ａ  加熱ローラ
４７ａ  加圧ローラ
１７１ａ  中空回転体
１７１ｂ  ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）チューブ
４７１ａ  芯金
４７１ｂ  ゴムローラ層
４７１ｃ  離型層
ＣＢａ  チューブ
ＣＫａ  コア
ＣＬａ  コイル部材
ＣＬＢ  コイルボビン
Ｆａ  フィルタ
ＫＨ  排気装置
ＫＴａ  底面板
ＬＰｔ  リッツ線
ＬＣＬａ  励磁コイル
Ｎ  ニップ部
ＴＪＦ  トナー除去フィルタ
ＴＰａ  排気パイプ
ＰＰａ  圧縮ポンプ
Ｐ  記録紙
【図１】
2004294460.tif 000003
【図２】
2004294460.tif 000004
【図３】
2004294460.tif 000005