(57)【要約】【課題】  記録紙が定着装置を通過する際に，発生するキャリア蒸気の酸化分解の効率を改善するための湿式電子写真方式の画像形成装置用酸化触媒装置の制御方法を提供する。【解決手段】  定着装置２３０の内部の空気を定着装置２３０の外部へと導くダクト２４１と，定着装置２３０の内部の空気を強制に排出させるファン２４２と，排出される空気を加熱するヒータ２４３と，排出される空気中に含まれているキャリア蒸気の酸化分解反応を促進させる酸化触媒担体２４４と，を含んでなる酸化触媒装置２４０の作動を制御するための酸化触媒装置の制御方法であって，ファン２４２の回転速度が第１〜第３の段階に区分されて制御される。【選択図】      図５Ａ
2005141225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インキとキャリアからなる現像液が付着した記録紙に熱と圧力を印加する定着装置の内部の空気を前記定着装置の外部へと導くダクトと，前記定着装置の内部の空気を強制に排出させるファンと，前記排出される空気を加熱するヒータと，前記排出される空気中に含まれているキャリア蒸気の酸化分解反応を促進させる酸化触媒担体と，を含む酸化触媒装置の作動を制御するための湿式電子写真方式の画像形成装置用酸化触媒装置の制御方法において，
前記ファンの回転駆動段階は，
前記酸化触媒担体がウォームアップされ，前記ファンがＮ１の回転速度で駆動する第１の段階，
前記キャリア蒸気の酸化分解が行われ，前記ファンがＮ２の回転速度で駆動する第２の段階と，を含む，
ことを特徴とする湿式電子写真方式の画像形成装置用酸化触媒装置の制御方法。
【請求項２】
前記第１の段階での前記ファンの速度Ｎ１は，前記第２の段階での前記ファンの回転速度Ｎ２よりも大きい，
ことを特徴とする請求項１に記載の湿式電子写真方式の画像形成装置用酸化触媒装置の制御方法。
【請求項３】
前記ファンの駆動段階は，さらに，
前記第２の段階の後，前記定着装置が冷却され前記第ファンがＮ３の回転速度で回転する第３の段階を含む，
ことを特徴とする請求項１に記載の湿式電子写真方式の画像形成装置用酸化触媒装置の制御方法。
【請求項４】
前記第３の段階での前記ファンの回転速度Ｎ３は，前記第２の段階での前記ファンの回転速度Ｎ２よりも大きい，
ことを特徴とする請求項３に記載の湿式電子写真方式の画像形成装置用酸化触媒装置の制御方法。
【請求項５】
前記第１の段階での前記ファンの回転速度Ｎ１，前記第２の段階での前記ファンの回転速度Ｎ２，及び前記第３の段階での前記ファンの回転速度Ｎ３は，Ｎ３>Ｎ１>Ｎ２の関係式を満たす，
ことを特徴とする請求項３に記載の湿式電子写真方式の画像形成装置用酸化触媒装置の制御方法。
【請求項６】
前記第３の段階での前記ファンの回転速度Ｎ３は，前記ファンの最大回転速度である，ことを特徴とする請求項３に記載の湿式電子写真方式の画像形成装置用酸化触媒装置の制御方法。
【請求項７】
前記ファンは，前記ファンに印加される電圧のパルス信号デューティ比が調整されるＰＷＭ制御方法で制御される，
ことを特徴とする請求項１に記載の湿式電子写真方式の画像形成装置用酸化触媒装置の制御方法。
【請求項８】
前記ファンの回転中に，前記ヒータは，一定の温度で作動する，
ことを特徴とする請求項１に記載の湿式電子写真方式の画像形成装置用酸化触媒装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，湿式電子写真方式の画像形成装置に関し，さらに詳細には，現像液が付着した記録紙が定着装置を通過する際に発生するキャリア蒸気の酸化分解の効率を改善するための湿式電子写真方式の画像形成装置用酸化触媒装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に，湿式電子写真方式の画像形成装置は，感光媒体にレーザビームを照射して静電潜像を形成し，この静電潜像に現像液を付着して形成された可視画像を所定の記録紙に転写して，所望する画像を出力する印刷装置である。かかる湿式電子写真方式の画像形成装置は，粉末トナーを使用する乾式電子写真方式の画像形成装置に比べて鮮明な画像が得られることからカラー印刷に適合している。
【０００３】
図１は，従来の湿式電子写真方式の画像形成装置の構成を概略的に示す図である。図１に示すように，従来の湿式電子写真方式の画像形成装置１００は，画像形成装置本体１１０と，静電潜像が形成される複数の感光ドラム１２１，１２２，１２３，１２４と，各感光ドラム１２１，１２２，１２３，１２４を所定の電位で帯電させる複数の帯電装置１３１，１３２，１３３，１３４と，帯電された各感光ドラム１２１，１２２，１２３，１２４にレーザビームを照射する複数の露光装置１４１，１４２，１４３，１４４と，各感光ドラム１２１，１２２，１２３，１２４に現像液を供給して可視画像を形成させる複数の現像装置１５１，１５２，１５３，１５４と，各感光ドラム１２１，１２２，１２３，１２４に形成された可視画像を転写ベルト１６０に転写する複数の第１の転写ローラ１７１，１７２，１７３，１７４と，複数の可視画像が重なり合って転写ベルト１６０上に形成された最終画像を搬送されてきた記録紙Ｐに転写させる第２の転写ローラ１８０と，最終画像が転写された記録紙Ｐに熱と圧力を印加して最終画像を記録紙Ｐに固着させる定着装置１９０と，を含む。
【０００４】
複数の現像装置１５１，１５２，１５３，１５４は，各々異色の現像液を収容しており，複数の感光ドラム１２１，１２２，１２３，１２４の各々にカラー現像液を供給する。現像液は，トナーが分散されているインキとＮｏｒｐａｒのような液状のキャリアからなる。Ｎｏｒｐａｒは，Ｃ１０Ｈ２２，Ｃ１１Ｈ２４，Ｃ１２Ｈ２６，Ｃ１３Ｈ２８の混合物である炭化水素（Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ）系の溶剤である。可視画像を形成するために各感光ドラム１２１，１２２，１２３，１２４に付着されていた現像液が転写ベルト１６０に転写されて重なり合い，このように転写ベルト１６０上において複数の可視画像が重なり合って形成された最終画像は，搬送されてきた記録紙Ｐ上に固着され，液状のキャリアは，高熱によりメタン（ＣＨ４）のような可燃性炭化水素ガスとして蒸発し外部へと排出される。
【０００５】
一方，可燃性炭化水素ガスは，揮発性有機化合物（ＶＯＣ）に分類されるものであって，そのまま排出される場合，周辺環境を汚染し，不快な臭気を放出する。かかる問題のため，現在，可燃性炭化水素ガスを除去する各種の除去方法が工夫されている。
【０００６】
現に知られている可燃性炭化水素ガスの除去方法としては，活性炭などの炭素フィルターを用いてガス成分を物理的に除去するろ過法，ガス成分を発火温度（６００〜８００℃）で燃焼させる直接燃焼法，ガス成分を触媒として使用して比較的に低い温度（１５０〜４００℃）で燃焼させて水と二酸化炭素とに酸化分解させる酸化触媒法などがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら，上記ろ過法では，炭素フィルターがその内部に捕集したキャリアを分解する能力がないため，一定量以上のキャリアを捕集した後，飽和した炭素フィルターを随時に取り替える必要がある，という問題がある。また，直接燃焼法では，高熱の発生による安全上の問題がある。
【０００８】
近年においては，上記問題を解決するため，湿式電子写真方式の画像形成装置では，キャリア蒸気の除去方法として，主に酸化触媒法が用いられており，これに伴い，キャリア蒸気の酸化分解の効率を高めるための各種の工夫が進められている。
【０００９】
したがって，本発明の目的は，現像液が付着した記録紙が定着装置を通過する際に発生するキャリア蒸気の酸化分解の効率を改善することが可能な新規かつ改良された湿式電子写真方式の画像形成装置用酸化触媒装置の制御方法を提供することある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため，本発明の第１の観点においては，インキとキャリアからなる現像液が付着した記録紙に熱と圧力を印加する定着装置の内部の空気を前記定着装置の外部へと導くダクトと，前記定着装置の内部の空気を強制に排出させるファンと，前記排出される空気を加熱するヒータと，前記排出される空気中に含まれているキャリア蒸気の酸化分解反応を促進させる酸化触媒担体と，を含んでなる酸化触媒装置の作動を制御するための酸化触媒装置の制御方法であって，前記ファンの回転駆動段階は，前記酸化触媒担体がウォームアップされ，前記ファンがＮ１の回転速度で駆動する第１の段階，及び前記キャリア蒸気の酸化分解が行われ，前記ファンがＮ２の回転速度で駆動する第２の段階と，を含む，ことを特徴とする電子写真方式の画像形成装置用酸化触媒装置の制御方法が提供される。
【００１１】
また，前記ファンの駆動段階は，前記第２の段階の後，前記定着装置が冷却され前記第ファンがＮ３の回転速度で回転する第３の段階を更に含む，如く構成することができる。また，前記第１の段階での前記ファンの回転速度Ｎ１，前記第２の段階での前記ファンの回転速度Ｎ２，及び前記第３の段階での前記ファンの回転速度Ｎ３は，Ｎ３>Ｎ１>Ｎ２の関係を有する，如く構成するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明においては，ファンの回転速度を第１〜第３の段階に区分して調整することにより定着装置から発生するキャリア蒸気の酸化分解反応を促進させる酸化触媒装置の効率を高めることができる。また，本発明において，定着動作を終えたヒートローラの温度を短時間内に低下することができるので，ヒートローラの過熱により発生する問題を未然に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１４】
まず，図２及び図３に基づいて，第１の実施の形態にかかる湿式電子写真方式の画像形成装置２００の構成について説明する。
【００１５】
本実施形態にかかる湿式電子写真方式の画像形成装置２００は，図２及び図３に示すように，画像形成装置の外体をなす画像形成装置本体２１０と，現像液で可視画像を形成し，この可視画像を搬送されてきた記録紙Ｐに転写させる印刷エンジン２２０と，記録紙Ｐに転写された可視画像を記録紙Ｐ上に定着させる定着装置２３０と，定着装置２３０の内部と画像形成装置本体２１０の外部とを連通すべく定着装置２３０に連結された酸化触媒装置２４０と，記録紙Ｐを印刷エンジン２２０に供給する給紙装置２５０と，印刷された記録紙Ｐを排出させる排紙装置２６０と，図３に示すように，画像形成装置２００の全体の動作を制御する制御装置２７０と，を含む。
【００１６】
印刷エンジン２２０は，図２に示すように，静電潜像が形成される感光媒体としての複数の感光ドラム２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ，２２１ｄと，各感光ドラム２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ，２２１ｄを帯電させる複数の帯電装置２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ，２２２ｄと，帯電された各感光ドラム２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ，２２１ｄにレーザビームを照射して静電潜像を形成させる複数の露光装置２２３ａ，２２３ｂ，２２３ｃ，２２３ｄと，静電潜像が形成された各感光ドラム２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ，２２１ｄに現像液を供給する複数の現像装置２２４ａ，２２４ｂ，２２４ｃ，２２４ｄと，各感光ドラム２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ，２２１ｄに形成された可視画像を搬送されてきた記録紙Ｐに転写させる転写装置２２５と，を含む。転写装置２２５は，無限軌道をなして複数の感光ドラム２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ，２２１ｄに当接して走行する転写ベルト２２６と，各感光ドラム２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ，２２１ｄに形成された可視画像を転写ベルト２２６に転写させる複数の第１の転写ローラ２２７ａ，２２７ｂ，２２７ｃ，２２７ｄと，転写ベルト２２６上に複数の可視画像が重なり合って形成された最終画像を搬送されてきた記録紙Ｐ上に転写させる第２の転写ローラ２２８と，を含む。
【００１７】
複数の現像装置２２４ａ，２２４ｂ，２２４ｃ，２２４ｄの各々には，カラー画像を形成するための異色（例えば，イエロー，マゼンター，シアン及びブラックなど）のカラー現像液が収容される。これらの異色の現像液は，いずれもトナーが分散されているインキとＮｏｒｐａｒのような液状のキャリアからなり，感光ドラムに形成された静電潜像に付着して可視画像を形成する。
【００１８】
定着装置２３０は，図４に示すように，記録紙通過溝２３１ａを有するケース２３１と，高熱を発生すべくケース２３１の内部に設けられたヒートローラ２３２と，ヒートローラ２３２に当接して回転するようにケース２３１の内部に設けられた加圧ローラ２３３と，を含む。
【００１９】
酸化触媒装置２４０は，記録紙Ｐに付着した現像液が蒸発しながら発生するキャリア蒸気の酸化分解反応を促進させる。図５Ａに示すように，酸化触媒装置２４０は，定着装置２３０のケース２３１に連結されたダクト２４１と，ケース２３１の内部の空気を強制に排出させるためにダクト２４１の内部に設けられたファン２４２と，強制に排出される空気を加熱するためにダクト２４１内に設けられた複数のヒータ２４３と，排出される空気中に含まれているキャリア蒸気の酸化分解反応を促進すべくヒータ２４３に隣接して設けられた複数の酸化触媒担体２４４と，を含む。ここで，ヒータ２４３は，電源が印加される一対の電極板２４３ａ，２４３ｂと，両電極板２４３ａ，２４３ｂの間に介在して熱を発生する電熱板２４３ｃと，からなり，電源が印加されると，２００℃~２３０℃まで温度が上がる。そして，酸化触媒担体２４４は，白金（Ｐｔ）またはパラジウム（Ｐｄ）等の酸化触媒剤がコートされたものであって，２００℃で活性化することで可燃性炭化水素ガスのキャリア蒸気が水と二酸化炭素とに分解される酸化分解反応を促進させる。なお，ダクト２４１の内部に設けられるヒータ２４３と酸化触媒担体２４４の数は，図示した数以外にも，必要に応じて，２つ，３つなど適宜変更することができる。
【００２０】
制御装置２７０は，画像形成装置２００を構成する各構成要素の動作を制御し（図３参照），特に，酸化触媒担体２４４の効率を高めるべくファン２４２の駆動段階を複数の段階に区分し，該回転速度を調整する。ＤＣファンを用いる場合，ファンの回転速度の調整は，ファンに印加される電圧のパルス信号デューティ比（Ｄｕｔｙ−ｒａｔｉｏ）を変えるＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御により行われる。
【００２１】
以下，図２〜図６を参照して，第１の実施の形態にかかる湿式電子写真方式の画像形成装置の作用及び酸化触媒装置の制御方法について説明する。
【００２２】
まず，印刷動作が開始すると，図２に示すように，複数の露光装置２２３ａ，２２３ｂ，２２３ｃ，２２３ｄが各感光ドラム２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ，２２１ｄにレーザビームを照射して静電潜像を形成する。そして，各現像装置２２４ａ，２２４ｂ，２２４ｃ，２２４ｄの各々は，イエロー，マゼンター，シアン及びブラックのカラー現像液を静電潜像が形成された各感光ドラム２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ，２２１ｄに供給して可視画像を形成させる。このようにして形成された可視画像は，順次に転写ベルト２２６に転写され，転写ベルト２２６上には，複数の可視画像が重なり合った最終画像が形成される。そして，この最終画像は，転写ベルト２２６と第２の転写ローラ２２８との間に搬送されてきた記録紙Ｐに転写され，記録紙Ｐは，定着装置２３０へと搬送されていく。
【００２３】
一方，制御装置２７０は，図５Ａに示すように，記録紙Ｐが定着装置２３０に至る前まで，ファン２４２の動作段階を第１の段階Ａ（図６参照）に区分し，該回転速度をＮ１に調整する。このとき，ヒータ２４３から発生した熱は，ダクト２４１内で発生する空気流により酸化触媒担体２４４へと容易に伝わり，ヒータ２４３の熱により円滑にウォームアップされた酸化触媒担体２４４は，該温度が活性化温度の約２００℃まで上がる。図６には，第１の段階Ａにおけるファン２４２の回転速度Ｎ１が，ファン２４２の最大回転速度の約５０％であると示されているが，ファン２４２の回転速度Ｎ１は，ファン２４２の最大回転速度やヒータ２４３の発熱温度等によって変わり得る。
【００２４】
そして，図５Ｂに示すように，最終画像を転写された記録紙Ｐが定着装置２３０に至ってヒートローラ２３２と加圧ローラ２３３との間を通る時，制御装置２７０は，ファン２４２の動作段階を第２の段階Ｂ（図６参照）に区分し，該回転速度をＮ２に調整する。このときの回転速度Ｎ２は，第１の段階Ａでのファン２４２の回転速度Ｎ１より小であり，定着装置２３０の内部の空気は，第１の段階Ａでの速度より遅い速度で流動する。従って，記録紙Ｐに付着している現像液が蒸発しながら発生したキャリア蒸気は，空気と共にダクト２４１の内部の複数のヒータ２４３と，複数の酸化触媒担体２４４をゆっくり通りながら完全に酸化分解され，画像形成装置本体２１０（図２参照）の外部へと排出される。第２の段階Ｂは，記録紙Ｐがヒートローラ２３２と加圧ローラ２３３との間に至ってキャリア蒸気が発生し始める時点から，記録紙Ｐがヒートローラ２３２と加圧ローラ２３３との間を完全に抜けきってキャリア蒸気を含む空気がダクト２４１の内部の複数の酸化触媒担体２４４を完全に抜けきった時点まで持続する。そして，複数の記録紙が連続して印刷される場合，第２の段階Ｂは，第１番目の記録紙がヒートローラ２３２と加圧ローラ２３３との間に至ってキャリア蒸気が発生し始める時点から，最後の記録紙Ｐから発生したキャリア蒸気が複数の酸化触媒担体２４４を完全に抜けきった時点まで持続される。
【００２５】
また，図５Ｃに示すように，記録紙Ｐが定着装置２３０を完全に通過し，定着装置２３０の内部で発生したキャリア蒸気が複数の酸化触媒担体２４４を完全に抜けきると，制御装置２７０は，ファン２４２の動作段階を第３の段階Ｃ（図６参照）に区分し，該回転速度をＮ３に調整する。ヒートローラ２３２が過熱すると，ヒートローラ２３２及びヒートローラ２３２に当接している加圧ローラ２３３の表面に変形が発生し得るため，ヒートローラ２３２を冷却させる必要がある。このために，第３の段階Ｃにおいてファン２４２が最大回転速度で回転しながら定着装置２３０の内部の加熱された空気を高速で排出させることでヒートローラ２３２を冷却させる。第３の段階Ｃは，ファン２４２の他の動作段階より短い間行われる。
【００２６】
一方，定着装置２３０を通過した記録紙Ｐは，排紙装置２６０（図２参照）により画像形成装置本体２１０（図２参照）の外部へと排出される。
【００２７】
加熱されたヒートローラ２３２が冷却されてからは，制御装置２７０は，ファン２４２の動作段階を再び第１の段階Ａに区分し，ファン２４２の回転速度をＮ１に調整する。
【００２８】
上記のように，ファン２４２が第１の段階Ａ，第２の段階Ｂ及び第３の段階Ｃに区分されて回転する間，ヒータ２４３は，酸化触媒担体２４４が冷却しないように持続的に電源を印加され，一定の温度で作動する。
【００２９】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００３０】
例えば，上記実施形態においては，複数の感光ドラム２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ，２２１ｄと可視画像を中継する転写ベルト２２６を備える湿式電子写真方式の画像形成装置について図示して説明したが，本発明は，かかる例には限定されない。感光ドラムに代えて，感光ベルトに静電潜像を形成する湿式電子写真方式の画像形成装置等の現像液を用いる他の各種の画像形成装置に適用し得る。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明にかかる酸化触媒装置の制御方法は，現像液を用いて画像を形成する各種の画像形成装置に適用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】従来の湿式電子写真方式の画像形成装置の構成を概略的に示す側断面図である。
【図２】第１の実施の形態にかかる酸化触媒装置の制御方法を採用した湿式電子写真方式の画像形成装置の構成を概略的に示す側断面図である。
【図３】第１の実施の形態にかかる酸化触媒装置の制御方法を採用した湿式電子写真方式の画像形成装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図４】第１の実施の形態にかかる酸化触媒装置の制御方法を採用した湿式電子写真方式の画像形成装置の要部構成を概略的に示す斜視図である。
【図５Ａ】第１の実施の形態にかかる酸化触媒装置の制御方法を採用した湿式電子写真方式の画像形成装置の作用を説明するための説明図である。
【図５Ｂ】第１の実施の形態にかかる酸化触媒装置の制御方法を採用した湿式電子写真方式の画像形成装置の作用を説明するための説明図である。
【図５Ｃ】第１の実施の形態にかかる酸化触媒装置の制御方法を採用した湿式電子写真方式の画像形成装置の作用を説明するための説明図である。
【図６】第１の実施の形態にかかる酸化触媒装置のファンを制御するための制御回転速度を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００３３】
２００ 画像形成装置
２１０ 画像形成装置本体
２２０ 印刷エンジン
２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ，２２１ｄ 感光ドラム
２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ，２２２ｄ 帯電装置
２２３ａ，２２３ｂ，２２３ｃ，２２３ｄ 露光装置
２２４ａ，２２４ｂ，２２４ｃ，２２４ｄ 現像装置
２２５ 転写装置
２２６ 転写ベルト
２２７ａ，２２７ｂ，２２７ｃ，２２７ｄ 第１の転写ローラ
２２８ 第２の転写ローラ
２３０ 定着ローラ
２３２ ヒートローラ
２３３ 加圧ローラ
２４０ 酸化触媒装置
２４１ ダクト
２４２ ファン
２４３ ヒータ
２４４ 酸化触媒担体
２７０ 制御装置
【図１】
2005141225.tif 000003
【図２】
2005141225.tif 000004
【図３】
2005141225.tif 000005
【図４】
2005141225.tif 000006
【図５Ａ】
2005141225.tif 000007
【図５Ｂ】
2005141225.tif 000008
【図５Ｃ】
2005141225.tif 000009
【図６】
2005141225.tif 000010