(57)【要約】【課題】画像形成装置内で発生する粉塵や揮発性化合物等の発生物質を効果的捕集し、前記画像形成装置外にクリーンな気体を排出することができる画像形成装置を提供することである。【解決手段】少なくとも、感光体上の潜像を現像する現像装置と、像支持材上に未定着画像を出力する転写装置と、像支持材を通過させて像支持材上に形成された未定着画像を加熱定着させる定着装置とを備えた画像形成装置において、前記定着装置、現像装置または感光体近傍から強制的に吸引排気し、その排気気体を液体に通気させて気体に含まれている微粒子粉塵及び揮発性物質を捕集する捕集手段を具備する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、感光体上の潜像をトナーにより現像する現像装置と、像支持材上にトナー像を転写する転写装置と、像支持材を通過させて像支持材上に形成された未定着画像を加熱定着させる定着装置とを備えた画像形成装置において、前記定着装置、現像装置または感光体近傍から強制的に吸引排気し、その排気気体を液体に通気させて気体に含まれている微粒子粉塵及び揮発性物質を捕集する捕集手段を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記捕集手段の液体は、水溶性有機溶剤を含んだ水溶液であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２記載の水溶性有機溶剤は、不揮発性であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２記載の水溶性有機溶剤は、その濃度が0.1質量％以上99.9質量％未満であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、特に画像形成装置内で発生する粉塵等を捕集する装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子写真複写機やプリンターなどの画像形成装置からは、現像剤や用紙に由来する粉塵、及び主に現像剤の定着時に発生する揮発性化合物などの有機物質からなる粉塵等が発生している。例えば、従来の画像形成装置は、一般的に加熱定着装置を備えており、定着ローラは通常１６０〜２００℃に調温されている。したがって、前記定着装置及びその近傍は高い温度となっており、加熱定着時に現像剤に含まれる揮発性物質が揮発して発生する。そこで、これらの発生物質に対して、従来多くの対策がなされてきた。
【０００３】
粉塵に関しては、例えば特許文献１で、粉塵を回収するために、画像形成装置内に飛散したトナーを集塵するダクト、ファン及び防塵フィルターを備えた集塵装置を用いる提案がなされている。また、揮発性化合物に対しては、例えば特許文献２において、定着装置の断熱カバー内部に吸着担持体を設置する提案をしている。さらに、特許文献３においては、定着装置から発生するメルカプト変性シリコーンオイルを、帯電装置で発生するオゾンと反応分解させ、無臭とした後機外に排出するといった提案をしている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２４００８６号公報
【特許文献２】特開平４−２２１９６８号公報
【特許文献３】特開平１１−１６１１２２号公報
【特許文献４】特開２００３−１１７３２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の方法では、微粒子からなる粉塵等などはフィルターを通過してしまい捕集できないという問題があった。また、特許文献２の方法では、定着装置の近傍が高温度であるため、吸着担持体に吸着した揮発性物質はすぐに脱着してしまうという問題点があった。さらに、特許文献３の方法では、オゾンの除去と無臭の効果は期待できるが、発生した揮発性物質に対してはそれを除去することはできない。
一方、微粉の集塵機に関しては、特許文献４記載の集塵機があるが、これは主に無機微粉の回収が目的であり、有機化合物からなる微粉に対しては効果的な集塵効果は得られない。
【０００６】
本発明の課題は、画像形成装置内で発生する粉塵や揮発性化合物等の発生物質を効果的捕集し、前記画像形成装置外にクリーンな気体を排出することができ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】
【０００７】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、画像形成装置内で発生する粉塵や揮発性化合物等を排気ダクトを通じて回収し、その気体を液体に通過させることにより、粉塵や揮発性物質等を除去することができるという新たな事実を見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明に係る画像形成装置は、以下の構成からなる。
（１）少なくとも、感光体上の潜像をトナーにより現像する現像装置と、像支持材上にトナー像を転写する転写装置と、像支持材を通過させて像支持材上に形成された未定着画像を加熱定着させる定着装置とを備えた画像形成装置において、前記定着装置、現像装置または感光体近傍から強制的に吸引排気し、その排気気体を液体に通気させて気体に含まれている微粒子粉塵及び揮発性物質を捕集する捕集手段を具備することを特徴とする画像形成装置。
（２）前記捕集手段の液体は、水溶性有機溶剤を含んだ水溶液であることを特徴とする画像形成装置。
（３）上記（２）に記載の水溶性有機溶剤は、不揮発性であることを特徴とする画像形成装置。
（４）上記（２）に記載の水溶性有機溶剤は、その濃度が0.1質量％以上99.9質量％未満であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、画像形成装置内で発生する粉塵や揮発性化合物等の発生物質を排気ダクトを通じて回収し、その気体を液体に通過させることにより、粉塵や揮発性物質等を除去することができる。これにより画像形成装置外にクリーンな気体を排出することができる。また、前記発生物質が有機化合物を含有していても、前記液体に有機溶剤を含んだ溶剤を用いることで、それらをより効果的に除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る画像形成装置の一例を示す縦断面図である。図２は、本発明の実施形態に係る定着装置の縦断面図である。図３は、本発明の実施形態に係る捕集装置の概略図である。    
本発明に係る画像形成装置は、図１に示すように、アルミニウム等の帯電性シリンダ上面に感光層を設けた感光ドラム２１を矢印方向に回転しコロナ帯電器２２によって均一に帯電し、画像信号をレーザダイオード２３に与え且つ高速モータ２４で回転されたポリゴンミラー２５、レンズ２６、折返しミラー２７を組み合わせた露光装置によって感光ドラム２１上に画像露光を行い静電潜像を形成する。
【００１１】
この感光ドラム２１の静電潜像は、２成分現像、カスケード現像法、ジャンピング現像法或いはタッチダウン法等公知の現像手段２８によって着色荷電粒子（以下現像剤９と呼ぶ）を付着させる。これをペーパーカセット２９内の用紙８をピックアップローラ３１によって給送し、タイミングローラ３２によって前述の感光ドラム２１上の画像と用紙８の位置が一致するように制御し搬送する。これを転写コロナ帯電器３３によって感光ドラム２１上のトナー像を用紙８上に転写し、この用紙８は搬送ベルト駆動ローラ３４によって移送される搬送ベルト３５によって搬送され、定着ローラ７と加圧ローラ６を組み合わせた加熱定着装置Ｂによって用紙８上に定着され、排紙トレイ３６上に排出される。
【００１２】
一方、感光ドラム２１上の転写残トナーはゴムブレードやファーブラシ等で構成されたクリーニング装置３７によって除去され再度画像形成に用いられる。これらの機能は本体枠Ａ内にペーパーカセット２９及び排紙トレイ３６の除いた全てが収容される。
【００１３】
本体枠Ａは半密閉型であり、ペーパーカセット２９の挿入口及び加熱定着装置Ｂの出口に合わせて設けた用紙８の排紙部３９は開口しており、他の部分も充分には気密に作られていない。
【００１４】
図２に示すように、定着ローラ７は内部にハロゲンヒータ等の発熱源４を有する。表層をゴム等の弾性体５を用いて構成され、定着ローラ７に向かって不図示の加圧手段でもって加圧される加圧ローラ６と定着ローラ７は適当なニップをもって対をなしており、不図示の駆動手段により画像形成装置の本体からの駆動を受け図示矢印方向に回転する。稼働中、定着ローラ７の表面は不図示のサーミスタ等により略一定温度に維持されている。潜像形成部では現像剤９により形成された未定着画像が用紙８に定着される。定着ローラ７と加圧ローラ６の間を挟持搬送される際に発熱源４の熱及びローラ６、７間の圧力で用紙８に定着される。定着ローラ７は現像剤９の付着を防止するため芯金３上に接着剤としてのプライマー層２を介して、被覆樹脂層１を最上層にして構成されている。このような樹脂層には、シリコーンゴムやフッ素樹脂フィルムまたはチューブが用いられる。
【００１５】
そして通常、定着装置Ｂは離型剤塗布手段を備える。この離型剤塗布手段は、例えば、図２に示すようにシリコーンオイルのような離型剤含浸させたクリーニングウエブ１０を撤回したウエブ供給ローラ１５と、ウエブ供給ローラ１５から繰り出すクリーニングウエブ１０を巻き取る巻取りローラ１４と、クリーニングウエブ１０を定着ローラ７に向かって押圧するウエブ加圧ローラ１１を備えており、クリーニングウエブ１０を複写動作に合わせて少しだけ送り、定着ローラ７の回転により、定着ローラ７に離型剤を塗布するとともに、定着ローラ７上に付着した現像剤９を除去している。
【００１６】
前記定着ローラ７の温度は、１６０〜２００℃と高温である。そのため、その周辺の温度も高くなり、現像剤９を定着させるとき、現像剤９の成分であるトナーの一部が分解し、例えばヘプテン、ベンゼン、トルエン、スチレン、キシレン、エチルベンゼン、フェノール、アセトフェノン等が揮発して発生する。また、定着ローラ７やクリーニングウエブ１０からは摩擦等によりシリコーンゴムからの分解物としてシロキサン等の揮発性物質が発生する。また、用紙８への定着時や排紙時に伴う摩擦等により粉塵微粒子等も発生する。
【００１７】
本発明にかかる画像形成装置は、図３に示すように、前記定着装置Ｂの近傍空気を排気するための排気ダクト４０と、排気された空気に含まれる粉塵や揮発性物質を捕集するための湿式捕集装置５０とを備えている。前記排気ダクト４０は、その内部に空気を吸引する吸引ポンプ４１を備えている。排気ダクト４０の吸気口４０ａは、定着ローラ７の近傍であってそのわずか上方に配置されている。湿式捕集装置５０は、水溶液５５を入れた密閉された容器からなり、排気ダクト４０の一端が挿入されて前記水溶液内部まで延設されている。また湿式捕集装置５０には、前記水溶液５５内を通過して出てくる気体を機外へ排気する配管６０が設けられている。
【００１８】
この構成により吸引ポンプ４１を運転すると、揮発性物質を含む定着装置Ｂ近傍の空気は、吸気口４０ａから排気ダクト４０内に吸引され、湿式捕集装置５０内に送られる。粉塵や揮発性物質を含む空気４５は、湿式捕集装置５０内の水溶液５５内を通過することによりに粉塵や揮発性物質は溶解除去され、クリーンな空気が配管６０から機外へ排気される。これによって、粉塵や揮発性物質の排出量を低減することができる。
【００１９】
前記水溶液５５は、不揮発性の水溶性有機溶剤を含有した水溶液であるのが好ましい。そのとき、好ましくは水溶性有機溶剤の濃度を、０．１〜９９．９質量％とするのがよい。より好ましくは３０〜６０質量％である。これにより、揮発性有機化合物をより効果的に溶解除去することができる。
【００２０】
前記水溶性有機溶剤としては、水溶性でかつ不揮発性である有機溶剤であれば、特に限定されない。例えば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール系溶剤、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングチコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、メトキシメチルブタノール等のグリコールエーテル系溶剤が挙げられる。好ましくは、炭素数１７以上の溶剤であるのがよく、例えば、グリコール系溶剤の分子量３００以上のポリエチレングリコール、グリコールエーテル系溶剤の分子量３００以上のポリエチレングリコールジメチルエーテル等が挙げられる。
【００２１】
前記湿式捕集装置５０は、揮発性物質の発生しやすい熱源の近くに設置するのが好ましいが、湿式捕集装置５０内の液温が高くならない所に配設するのがよい。また、前記液温を冷却する装置を設けてもよい。
なお、上記説明では、湿式捕集装置５０を画像形成装置内部に設置した例を示したが、これに限定されるものでなく、画像形成装置の外部に設置することもできる。  
【００２２】
以下、実施例をあげて本発明をより詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例のみに
限定されるものではない。
なお、以下の実施例は、ＥＣＭＡ(European Computer Manufactures Association)が作成した規格ＥＣＭＡ  ３２８、エミッション測定室に関する国際規格ＤＩＮ  Ｖ  ＥＮＶ  １３４１９−１及びＶＯＣ（揮発性有機化合物）分析法に関する国際規格ＤＩＮ  ＩＳＯ  １６０００−６に基づく試験方法に基づいて行われた（「RAL-UZ 62,RAL-UZ 85およびRAL-UZ-114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６月発行のブルーエンジェルマークについての刊行物）より）。
【００２３】
[実施例１]
（画像形成装置）
京セラミタ社製プリンタ（型式ＦＳ−３８００）を用いて、その排気ダクトを改造し、本発明に係る湿式集塵装置５０を取り付けた。湿式集塵装置５０内の水溶液５５は、溶剤としてポリエチレングリコール（平均分子量４００）を用い、５０質量％水溶液とした。
（測定及び評価方法）
前記プリンタをＳＵＳ製チャンバー（容積１ｍ3、内面電解研磨仕上げ）内に設置し、外気環境を２３±２℃、５０±５％Ｒｈに設定するとともに、チャンバー内を６７Ｌ／分で換気を行うように設定した。約１時間換気した後、１０分間連続してプリント動作を行い、チャンバー内の空気をＴＥＮＡＸ（登録商標）捕集管にて１００ｍＬ／分で連続サンプリングした。プリント停止後も約２時間、連続してサンプリングした。そして、サンプリングしたＴＥＮＡＸ（登録商標）捕集管を加熱脱着装置で脱着し、捕集されたＶＯＣをＧＣ−ＭＳ分析装置にて測定することにより、機外に排出されるＶＯＣの量を評価した。
ＶＯＣは、下記式（１）に示すエミッション率Ｅ（ｍｇ／ｈ）により評価した。
【数１】
2007155854.tif 000002
[式中、Ｅ：ＶＯＣのエミッション率（ｍｇ／ｈ）、ｍVOC：ＧＣ−ＭＳで測定された揮発性物質の質量（ｍｇ）、ｎ：サンプリング中の単位時間当たりの空気交換回数（ｈ-1）、ｔD：プリント時間（ｍｉｎ）、ｔG：全サンプル採取時間（ｍｉｎ）、Ｖ：試験室（チャンバー）容積（ｍ3）、Ｖp採取サンプル体積（ｍ3）である。］
粉塵は、ＴＳＩ社製微粒子計測器（型式ＤＭＡ３０８１／ＣＰＣ３０８１）を用いて、７ｎｍ〜１０２ｎｍの微粒子数を測定した。
[実施例２]
湿式集塵装置５０内の溶剤を純水に代えた以外は、実施例１と同様にして測定及び評価を行った。
[比較例１]
前記プリンタに湿式集塵装置５０を取り付けない以外は、実施例１と同様にして測定及び評価を行った。
評価結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】
2007155854.tif 000003
【００２５】
表１から、本発明の集塵機を取り付け、水溶液に有機溶剤を含めたプリンタ（実施例１）によると、発生揮発性物質については、集塵機を取り付けない場合（比較例１）に比べて揮発性物質の機外への排出量の約７５％を低減できることがわかる。また、水溶液に溶剤を含まず純水とした場合（実施例２）でも、比較例１に比べて前記排出量の約３０％を低減することができる。
また、発生微粒子粉塵については、集塵機に有機溶剤を用いた場合（実施例１）は、集塵機を取り付けない場合（比較例１）に比べて発生微粒子粉塵の機外への排出量を約３０００分の１に低減できる。また水溶液が純水の場合（実施例２）でも、集塵機を取り付けない場合（比較例１）に比べて排出量を約８０％低減できることがわかる。
以上のことから、本発明の集塵機を取り付けた画像形成装置は、発生する粉塵や揮発性物質等を効果的に除去することができ、粉塵や揮発性物質等の排出量を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る画像形成装置の縦断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る定着装置の縦断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る捕集装置の概略図である。
【符号の説明】
【００２７】
４   発熱源
５   弾性体
６   加圧ローラ
７   定着ローラ
８   用紙
９   現像剤
１０ クリーニングウエブ
１１ ウエブ加圧ローラ
１４ ローラ
１５ ウエブ供給ローラ
２１ 感光ドラム
２２ コロナ帯電器
２８ 現像手段
３３ 転写コロナ帯電器
４０ 排気ダクト
４１ 吸引ポンプ
５０ 湿式捕集装置
Ａ   本体枠
Ｂ   加熱定着装置
【図１】
2007155854.tif 000004
【図２】
2007155854.tif 000005
【図３】
2007155854.tif 000006