JP2005321791A - 酸化触媒装置，酸化触媒装置の制御方法および酸化触媒装置を備えた湿式電子写真方式画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像液の付着された用紙が定着装置を通過する時発生される可燃性炭化水素ガスを含むキャリア蒸気の酸化分解効率を改善する。
【解決手段】本発明に係る酸化触媒装置は，ダクト，ファン，液化部材，ヒータ，酸化触媒担持体を含む。液化部材は定着装置から発生されたキャリア蒸気を一部液化することによって，酸化触媒担持体の触媒がキャリア蒸気を分担して酸化分解するようになる。また，本発明に係る酸化触媒装置制御方法は，定着装置の内部から発生されたキャリア蒸気を吸い込む段階と，吸い込まれたキャリア蒸気を液化処理させる段階と，キャリア蒸気のうち液化されないキャリア蒸気を酸化分解反応する第１酸化分解段階およびキャリア蒸気のうち液化されたキャリアを酸化分解反応する第２酸化分解段階を含む。キャリア蒸気を分散して酸化分解反応するので，触媒の効率および寿命を向上させられる。
【選択図】 図４

Description

本発明は酸化触媒装置，酸化触媒装置の制御方法および酸化触媒装置を備えた湿式電子写真方式画像形成装置にかかり，さらに詳しくは現像液の付着された用紙が定着装置を通過するとき発生するキャリア蒸気の酸化分解効率を改善するための酸化触媒装置およびこれを備えた湿式電子写真方式画像形成装置に関する。

一般に，液体現像剤を使う湿式電子写真方式画像形成装置は，感光媒体にレーザービームを走査して静電潜像を形成し，前記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用紙に移して所望の画像を出力する印刷装置である。このような湿式電子写真方式画像形成装置は，粉末トナーを使う乾式電子写真方式画像形成装置に比べて鮮明な画像が得られてカラー印刷に適している。

図１は従来の湿式電子写真方式画像形成装置の構成を概略的に示した図である。図１によれば，従来の湿式電子写真方式画像形成装置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を所定電位に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にレーザー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に転写させる複数の第１転写ローラ１７１，１７２，１７３，１７４と，複数の可視画像が重畳され転写ベルト１６０上に形成された最終画像を供給された用紙(Ｐ)に転写させる第２転写ローラ１８０と，最終画像が転写された用紙(Ｐ)に熱と圧力を加えて最終画像を用紙(Ｐ)上に固着させる定着装置１９０を含む。

前記複数の現像装置１５１，１５２，１５３，１５４はそれぞれ相異なる色相の現像液を貯蔵しており，複数の感光ドラム１２１，１２２，１２３，１２４それぞれ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クとノーパーのような溶剤によりなる。ノーパーはＣ_１０Ｈ_２２，Ｃ_１１Ｈ_２４，Ｃ_１２Ｈ_２６，Ｃ_１３Ｈ_２８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に付着された現像液は転写ベルト１６０に移されて重畳される。転写ベルト１６０上で複数の可視画像が重畳形成された最終画像は供給された用紙(Ｐ)に転写される。そして，用紙(Ｐ)が定着装置１９０を通過する際，現像液の中からインク成分は用紙(Ｐ)上に固着され，ノーパーのような炭化水素系の溶剤は高熱によりメタン(ＣＨ_４)のような可燃性炭化水素ガスとして外部に排出される。

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，そのまま排出すると，不快な臭いを放出し，周辺環境を汚染させる。この問題点から，今のところ前記可燃性炭化水素ガスを除去する多様な除去方法が工夫されている。

今まで知られている可燃性炭化水素ガスの除去方法としては次のような方法が用いられている。一般的である。第１の方法は，活性炭のような炭素フィルタを用るいて，前記可燃性炭化水素ガスを物理的に除去するろ過法がある。この方法では，炭素フィルタがその内部に捕集されたキャリアを分解能がないので，一定量以上のキャリアが捕集された後は飽和された炭素フィルタを頻繁に交替すべき短所がある。第２の方法は，前記可燃性炭化水素ガスを発火温度(６００〜８００℃)で燃焼させる直接燃焼法がある。しかし，この方法では，発火温度が高熱であるため，除去装置も高温になり安全上の問題点がある。この安全上の問題点を解決するために，第３の方法として，前記可燃性炭化水素ガスと触媒と反応させることにより水と二酸化炭素に酸化分解させる酸化触媒法がある。この方法では，直接燃焼法よりも低い温度(１５０〜４００℃)で燃焼させることができる。

湿式電子写真方式画像形成装置のキャリア蒸気除去方法として一般的に酸化触媒法が用いられており，かつキャリア蒸気の酸化分解効率を高めるための感心が増大されている。

湿式電子写真方式画像形成装置のキャリア蒸気除去方法として酸化触媒法を用いる場合，現像液の付着された用紙に熱と圧力を加える定着装置から発生する可燃性炭化水素ガスを含むキャリア蒸気を酸化触媒担持体と反応させる酸化触媒装置を備えることが必要である。

キャリア蒸気の酸化分解効率は，酸化触媒担持体の体積に比例しているため，効率を高めるためには酸化触媒担持体部分を大きくする必要があるが，実際の酸化触媒装置に備えるには限界がある。また，触媒の寿命にも限界がある。これらの問題点を解決するためには，従来の酸化触媒装置とは異なる構造や処理方法を開発する必要がある。

本発明は，従来の酸化触媒装置，酸化触媒装置の制御方法および酸化触媒装置を備えた湿式電子写真方式画像形成装置が有する下記の問題点に鑑みてなされたものであり，本発明の目的は，現像液の付着された用紙が定着装置を通過するとき，発生するキャリア蒸気の酸化分解効率を改善するため，新規かつ改良された湿式電子写真方式画像形成装置の酸化触媒装置および酸化分解制御方法を提供することである。

上記課題を解決するため，本発明の第１の観点によれば，湿式電子写真方式画像形成装置において，現像液の付着された用紙に熱と圧力を加える定着装置から発生する可燃性炭化水素ガスを含むキャリア蒸気を定着装置の外部に導くダクトと，キャリア蒸気を強制排出させるファンと，
ファンによって吸い込まれたキャリア蒸気を液化処理させる液化部材と， キャリア蒸気を触媒の活性化温度に加熱する第１ヒータと， 第１ヒータにより加熱されたキャリア蒸気の酸化分解反応を促進させる酸化触媒担持体とを備えることを特徴とする酸化触媒装置を提供することにある。

本発明の第２の観点によれば，定着装置の内部から発生したキャリア蒸気を吸い込む段階と，吸い込まれたキャリア蒸気を液化部材により液化させる段階と，キャリア蒸気のうち液化されないキャリア蒸気を酸化分解反応させる第１酸化分解段階と，キャリア蒸気のうち液化されたキャリアを酸化分解反応させる第２酸化分解段階とを含む酸化触媒装置の制御方法を提供することにある。ここで，第１酸化分解段階は，液化されないキャリア蒸気を触媒の活性化温度まで加熱する段階と，加熱されたキャリア蒸気を触媒を通じて酸化分解する段階を含むことができる。そして，第２酸化分解段階は，液化されたキャリアを気化する第１加熱段階と，触媒の活性化温度まで加熱する第２加熱段階と，2度の加熱段階を経て活性化されたキャリア蒸気を触媒を通じて酸化分解する第３段階を含むことがさらにできる。

定着装置から発生したキャリア蒸気を外部に導くダクト内にある液化部材は，液化処理後キャリアを加熱する第２ヒータおよび液化処理後キャリアを貯蔵する液体キャリア貯蔵体をさらに含む。液化部材は，液化の最適条件である常温を保つ必要があるため，外気との熱伝導率の良い金属材質からなり，液化部材の内部から外部に貫通するように設けられた熱伝導部材をさらに含むのが望ましく，前記熱伝導部材は液化部材の内部に挿入された一端が下方に傾斜して設けられることが好ましい。また，前記熱伝導部材は外気と熱伝導効率を高めるために金属材質のピン部材であることがさらに好ましい。

キャリア蒸気を酸化分解するための酸化触媒担持体は，白金(Ｐｔ)やパラジウム(Ｐｄ)などの酸化触媒剤がコーティングされたもので，２００℃で活性化され可燃性炭化水素ガスであるキャリア蒸気が水と二酸化炭素に分解される酸化分解反応を促進させる。酸化触媒担持体は先に液化部材により，液化されていないキャリアを１次酸化分解させた後，液化された後，第２ヒータの加熱により気体になったキャリア蒸気を２次酸化分解させる。酸化触媒担持体は第１ヒータの上部に設けられることで，全て気化されていない液化状態のキャリアが触媒に当たって触媒の機能低下および寿命の短縮を防止することができる。

液化部材は常温での反応が最適条件であり，高温になる酸化触媒担持体と断熱するための断熱部材が介在されることが必要である。

本発明によれば，液化部材により定着装置で吸収したキャリア蒸気を２次に分けて酸化分解するので触媒の寿命が延び，触媒のキャリア蒸気の酸化分解効率を高められ，キャリア蒸気を分担して触媒処理するので，酸化触媒担持体の体積を縮められる。また，定着装置において流入されたキャリア蒸気の殆んどを気化させ酸化分解し，酸化担持体を通過するキャリア蒸気の経路が上向きなので，気化できず液化されたキャリアが触媒に当たって触媒の寿命を縮める問題点を解決できる。

以下に添付図面を参照しながら，本発明にかかる酸化触媒装置，酸化触媒装置の制御方法および酸化触媒装置を備えた湿式電子写真方式画像形成装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお，本明細書および図面において，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。
（第１実施形態）

以下，添付した図面に基づき本発明の第１実施形態による酸化触媒装置とこれを採用した湿式電子写真方式画像形成装置について説明する。

図２に示したように，本実施形態による湿式電子写真方式画像形成装置２００は，画像形成装置の外観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，該可視画像を供給された用紙(Ｐ)に転写させる印刷エンジン２２０と，用紙(Ｐ)に転写された可視画像を用紙(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の外部を連通させるように定着装置２３０に連結された酸化触媒装置２４０と，用紙(Ｐ)を印刷エンジン２２０に供給する給紙装置２５０と，印刷された用紙(Ｐ)を排出させる排紙装置２６０を含む。

前記印刷エンジン２２０は，静電潜像が形成される感光媒体としての感光ドラム２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ，２２１ｄと，帯電装置２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ，２２２ｄと，露光装置２２３ａ，２２３ｂ，２２３ｃ，２２３ｄと，現像装置２２４ａ，２２４ｂ，２２４ｃ，２２４ｄと，転写装置２２５を含む。

帯電装置２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ，２２２ｄは各感光ドラム２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ，２２１ｄの表面を一定電位に帯電させ，各感光ドラム２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ，２２１ｄの表面に静電潜像が形成され得る条件を設ける。

露光装置２２３ａ，２２３ｂ，２２３ｃ，２２３ｄはレーザービームを発生させ，帯電装置２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ，２２２ｄによって一定電位に帯電された各感光ドラム２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ，２２１ｄの表面にレーザービームを走査する。レーザービームを走査された各感光ドラム２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ，２２１ｄの表面には電位差発生による静電潜像が形成される。

現像装置２２４ａ，２２４ｂ，２２４ｃ，２２４ｄは感光ドラム２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ，２２１ｄのそれぞれに現像液を供給する。各現像装置２２４ａ，２２４ｂ，２２４ｃ，２２４ｄは相異なる色相の現像液，例えばイエロー，マゼンタ，シアン，ブラックのカラー現像液を貯蔵していてから各感光ドラム２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ，２２１ｄの表面に形成された静電潜像に現像液を付着させる。静電潜像に付着された現像液は各感光ドラム２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ，２２１ｄの表面に可視画像を形成する。ここで，現像液はトナーが含有されたインクと，ノーパーのような溶剤よりなる。ノーパーはＣ_１０Ｈ_２２，Ｃ_１１Ｈ_２４，Ｃ_１２Ｈ_２６，Ｃ_１３Ｈ_２８の混合物である炭化水素(Hydrocarbon)系の溶剤であって，加熱されればメタン(ＣＨ_４)のような可燃性炭化水素ガスが発生する。

転写装置２２５は複数の感光ドラム２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ，２２１ｄに接して走行される転写ベルト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畳して形成された最終画像を供給された用紙(Ｐ)に転写させる第２転写ローラ２２８を含む。

定着装置２３０はカラー画像を転写された用紙(Ｐ)に熱と圧力を加えて現像液成分の中からノーパーのような炭化水素系溶剤を気化させ，インクを用紙(Ｐ)上に固着させる。図３に示したように，定着装置２３０はケース２３１と，高熱を発生するようにケース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と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を含む。ここで，ヒートローラ２３２はヒートランプや電熱線などの発熱体を備えて高熱を発生する。従って，転写された画像が前記定着装置２３０を経ると，ノーパーのような炭化水素系溶剤は高い熱によって瞬間的に気化してしまう。このとき発生する気体には，用紙が元々持っている水分が気化され発生した水蒸気が含まれている。

酸化触媒装置２４０は，定着装置２３０において発生するキャリア蒸気の酸化分解反応を促進させる。図４に示したように，酸化触媒装置２４０はダクト２４１と，ファン２４２と，液化部材２４９と，液化キャリア貯蔵体２４７と，第１ヒータ２４３と，第２ヒータ２４８および酸化触媒担持体２４４を含む。

ダクト２４１はその一端が定着装置２３０のケース２３１に連結され，ケース２３１内から発生するキャリア蒸気を画像形成装置本体２１０(図２参照)の外部に導く。

ファン２４２は前記ダクト２４１の内部に設けられ，定着装置２３０から発生したキャリア蒸気を定着装置２３０から吸い込んで後述する酸化触媒装置２４０に流入させる。

液化部材２４９は前記ダクト２４１の内部にダクト形態に設けられ，前記ファン２４２によって吸い込まれたキャリア蒸気の温度を下げて液化させる役割を果たす。すなわち，前記定着装置２３０を通過したキャリア蒸気は高温で過飽和状態であるが，この液化部材２４９を通過しつつ多量が液化してしまう。したがって，前記キャリア蒸気が液化されるためには液化部材２４９の温度は常温(約２５℃〜３５℃)を保たせる。また，前記キャリア蒸気を液化させるためには前記液化部材２４９は多様な材質が良いが，外気との熱伝導率のよい金属材質を採用する。前述したように，液化部材２４９は常温状態を維持すべきなので，後述する高温の酸化触媒担持体２４４との断熱が極めて大事である。

本実施形態では前記液化部材２４９はダクト２４９内に備えられるが，ダクトなしに前記液化部材２４９が定着装置２３０に連結されることも可能である。この場合前記液化部材２４９と酸化触媒担持体２４４との断熱はさらに大事である。

前記液化部材２４９の液化効率を高めるため，多数の熱伝導部材２４５が設けられる。熱伝導部材２４５は前記キャリア蒸気が液化部材２４９を通過する経路に設けて液化される量がさらに多くなる。すなわち，定着装置２３０で吸い込まれた高温のキャリア蒸気は前記熱伝導部材２４５と衝突しつつ液化部材２４９に留まる時間が延び，これは結局キャリア蒸気の液化される量が多くなる。したがって，熱伝導部材２４５は前記液化部材２４９を貫通して外気と露出されるように設けられるが，これは前記液化部材２４９の内部を外気に露出されることによって，外部の温度と伝導して液化部材２４９の内部を常温に保たせるためである。また，示したように，前記熱伝導部材２４５は前記液化部材２４９の内部に挿入された一端が下部に向かうように傾斜して設けられる。

前記液化部材２４９により液化処理後キャリア２５２は多数の量が液化され，液化されたキャリア２５４と液化されていないキャリア蒸気２５３に分かれる。
液化処理後キャリアは自重およびファン２４２により液化キャリア貯蔵体２４７に貯蔵される。液化キャリア貯蔵体２４７の下部には定着装置２３０の作動後再印刷を用意する状態で，前記液化キャリア２５４を加熱して，液化されたキャリア２５４を気体状態に加熱する第２ヒータ２４８が具備される。第２ヒータにより液化部材２４９を通過した液化キャリアは全て気体であるキャリア蒸気２５５になって酸化触媒担持体２４４に移動するようになる。一方，液化されていないキャリア蒸気２５３は，すぐに酸化触媒担持体２４４に移動する。

第１ヒータ２４３は強制排出され前記液化部材２４９を通過したキャリア２５２のうち液化されないキャリア蒸気２５３と，前記液化部材２４９を通過して液化された後第２ヒータ２４８の加熱により再び気化されたキャリア蒸気２５５の温度を活性化温度，例えば約２００℃まで上昇させる。

酸化触媒担持体２４４は白金(Ｐｔ)やパラジウム(Ｐｄ)などの酸化触媒剤がコーティングされたもので，２００℃で活性化され可燃性炭化水素ガスであるキャリア蒸気が水と二酸化炭素に分解される酸化分解反応を促進させる。前記酸化触媒担持体２４４は先に液化部材２４９により液化されていないキャリア蒸気２５３を１次酸化分解させた後，液化された後第２ヒータ２４８の加熱により気体になったキャリア蒸気２５５を２次酸化分解させる。そして，ダクト２４１の内部に設けられる第１ヒータ２４３と酸化触媒担持体２４４の数は示されているものの他，二つ，三つなど多様に変更できる。図４に示したように，前記酸化触媒担持体２４４は前記第１ヒータ２４３の上部に設けられ，前記第１ヒータ２４３により活性化された前記キャリア蒸気が前記酸化触媒担持体２４４を通る構造が良い。したがって，前記酸化触媒担持体と反応するキャリア蒸気は全て活性化温度に到達しているため，酸化分解が良い。また，必ず第１ヒータにより気化されるため，液化されたキャリア２５４が直接触媒に当たって触媒の機能低下および寿命の短縮を防止する。

バルブ２４６は液化部材２４９内に位置して画像形成装置の電源がオフされれば閉るようになって，キャリア蒸気の流出入を阻止し。前記バルブ２４６は通常のコイル式の電磁弁であるソレノイドバルブとしても良い。
（第２実施形態）

図５は本発明の第２実施形態による酸化触媒装置２４０を示した図である。本実施形態では液化部材２４９と酸化触媒担持体２４４との間に断熱部材２５０が設けられる。前述したように，液化部材２４９は常温状態を保つべきであるが，前記酸化触媒担持体２４４は極めて高温なので，前記液化部材２４９は酸化触媒担持体の温度に影響を受けてはいけないが，前記断熱部材２５０により液化部材２４９と酸化触媒担持体２４４は断熱される。そして，熱伝導部材２４５は第１実施形態では前記液化部材２４９の両側に設置されたが，本実施形態では示したように断熱部材２５０によって液化部材２４９の一側にだけ設けられたがその機能を行なうのに差し支えはない。
（第３実施形態）

図６は本発明の第３実施形態による酸化触媒装置２４０を示した図であって，本実施形態では前記液化部材２４９が酸化触媒担持体２４４の温度に影響を受けないよう，液化部材２４９と酸化触媒担持体２４４の配置がほぼ垂直形状に配置される。本実施形態によれば，液化部材２４９と酸化触媒担持体２４４との距離が遠ざかることから，前記液化部材２４９が酸化触媒担持体２４４の温度に影響を少なく受けるようになる。

図５および図６に示された本発明の第２および第３実施形態では前記第１実施形態と同様な機能を果たす構成要素は同一な符号を参照し，詳細な説明は省く。

以下，本発明の実施形態による酸化触媒装置，酸化触媒装置の制御方法およびそれを備えた湿式電子写真方式画像形成装置の動作について説明する。

画像形成装置２００に印刷動作が始まると，図２に示したように，帯電装置２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃ，２２２ｄによって一定した電位に帯電された各感光ドラム２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ，２２１ｄの表面に露光装置２２３ａ，２２３ｂ，２２３ｃ，２２３ｄからレーザービームが照射される。レーザービームが照射された感光ドラム２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ，２２１ｄの表面はその帯電電位が変わりながら静電潜像が形成される。そして，現像装置２２４ａ，２２４ｂ，２２４ｃ，２２４ｄが感光ドラム２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ，２２１ｄに形成されたそれぞれの静電潜像にイエロー，マゼンタ，シアンおよびブラックの現像液を付着させ可視画像を形成させる。このように形成された四つの色相の可視画像は第１転写ローラ２２７ａ，２２７ｂ，２２７ｃ，２２７ｄによって転写ベルト２２６に順番に転写され，転写ベルト２２６には四つの色相の現像液が重なり合ったカラー画像が形成される。このような一連の画像形成過程が行なわれる間給紙置２５０が用紙(Ｐ)を転写ベルト２２６側に移動させる。用紙(Ｐ)が転写ベルト２２６と第２転写ローラ２２８との間に移動されれば，転写ベルト２２６に形成されたカラー画像は第２転写ローラ２２８により用紙(Ｐ)に転写され，用紙(Ｐ)は定着装置２３０側に進む。

定着装置２３０に移動された用紙(Ｐ)は，図３に示したように，ヒートローラ２３２と加圧ローラ２３３との間を通過して定着装置２３０から外れた後，排紙装置２６０を通じて画像形成装置本体２１０の外部に排出される。用紙(Ｐ)がヒートローラ２３２と加圧ローラ２３３との間を通過する際，ヒートローラ２３２から発生された熱によって用紙(Ｐ)上に転写された現像液の成分の中から溶剤は蒸発し，インクは用紙(Ｐ)上に固着される。

図４ないし図７を参照すれば，前記ケース２３１内に発生されたキャリア蒸気はファン２８２によりケース２３１の外部に送出され，液化部材２４９に吸い込まれる(Ｓ１０，吸込段階)。前記キャリア蒸気は液化部材２４９を通過しながら多量が液化され，一部は液化されず気体状態になる(Ｓ２０，液化段階)。前記液化されたキャリア２５４は，自重およびファン２４２によって液化キャリア貯蔵体２４７に貯蔵される。このように液化処理後キャリアは液化されないキャリア蒸気２５３が酸化分解される第１酸化分解段階(Ｓ３０)と，液化されたキャリア２５４が酸化分解される第２酸化分解段階(Ｓ４０)とに分かれる。

前記液化部材２４９を通過したキャリアのうち液化されないキャリア蒸気２５３は，第１ヒータ２４３を通過しつつその温度が約２００℃の活性化温度まで上昇された後(Ｓ３１，加熱段階)，酸化触媒担持体２４４に流動される。酸化触媒担持体２４４を通過するキャリア蒸気は水と二酸化炭素に酸化分解され，ダクト２４１の外部に排出される(Ｓ３２，酸化分解段階)。キャリア蒸気が酸化触媒担持体２４４で水と二酸化炭素に酸化分解される間，酸化反応熱が発生し，酸化触媒担持体２４４の温度は約３００℃まで上昇する。

定着過程が終了し印刷作業が終わる準備状態で，前記第２ヒータ２４８は液化キャリア２５４が気体になるよう加熱する(Ｓ４１，第１加熱段階)。ここで，前記ファン２４２は稼働し続けて空気を吸い込むようになる。第２ヒータ２４８の加熱により気体になったキャリア蒸気２５５は前述したように第１ヒータ２４３の加熱を経て(Ｓ４２，第２加熱段階)，酸化触媒担持体２４４を通過して水と二酸化炭素に酸化分解されダクトの外部に排出される(Ｓ４３，酸化分解段階)。

前述したように，印刷用紙が定着装置で画像を定着させる過程で，一部のキャリア蒸気２５３だけを１次にまず酸化分解し，液化されたキャリアをキャリア蒸気にした後２次に酸化分解するので，触媒のキャリア蒸気の酸化分解効率をアップするようになる。また，前記定着装置で吸い込まれたキャリア蒸気を分担して触媒処理するので，それに対応する触媒の量を減少させ，酸化触媒担持体の体積を縮められる。

そして，定着装置から流入された溶剤を全て気化させ酸化分解するので，気化できず液化されたキャリアが触媒に当たって触媒の寿命を短縮させる問題点を解決できるようになる。

最後に，画像形成装置の電源がオフされれば，液化部材２４９内のバルブ２４６は閉ってキャリア蒸気の流出入を阻止する。

以上，本発明を本発明の原理を例示するための好ましい実施形態と関連して示しかつ説明したが，本発明はそのように示しかつ説明されたままの構成および作用に限定されない。すなわち，本発明の属する技術分野において通常の知識を持つものならば特許請求の範囲の思想および範疇を逸脱せず，本発明に対する多数の変更および修正が可能であることをよく理解できろう。従って，そのような全ての適切な変更および修正と均等物も本発明の範囲に属すると見なされるべきであろう。

なお上記において，構成要素に付随して括弧書きで記した参照符号は，理解を容易にするため，後述の実施形態および図面における対応する構成要素および信号を一例として記したに過ぎず，本発明がこれに限定されるものではない。

本発明は電子写真方式画像形成装置に適用することができる。また，現像液の付着された用紙が定着装置を通過する際発生するキャリア蒸気の酸化分解効率を改善するための酸化触媒装置およびこれを備えた湿式電子写真方式画像形成装置に適用することができる。

従来の湿式電子写真方式画像形成装置の構成を概略的に示した図である。 本発明の第１実施形態に係る湿式電子写真方式画像形成装置の構成を概略的に示した図である。 図２の定着装置の構成を概略的に示した図である。 図２の酸化触媒装置の縦断面を概略的に示した図である。 本発明の第２実施形態に係る酸化触媒装置の縦断面を概略的に示した図である。 本発明の第３実施形態に係る酸化触媒装置の縦断面を概略的に示した図である。 本発明の実施形態に係る酸化触媒装置の制御方法を示す流れ図である。

符号の説明

１００ 湿式電子写真方式画像形成装置
１１０ 画像形成装置
１２１，１２２，１２３，１２４ 感光ドラム
１３１，１３２，１３３，１３４ 帯電装置
１４１，１４２，１４３，１４４ 露光装置
１５１，１５２，１５３，１５４ 現像装置
１６０ 転写ベルト
１７１，１７２，１７３，１７４ 第１ローラ
１８０ 第２ローラ
１９０ 定着装置
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転写ローラ
２２８ 第２転写ローラ
２３０ 定着装置
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 第１ヒータ
２４４ 酸化触媒担持体
２４５ 熱伝導部材
２４６ バルブ
２４７ 液化キャリア貯蔵体
２４８ 第２ヒータ
２４９ 液化部材
２５０ 給紙装置
２６０ 排紙装置

Claims (24)

1. 湿式電子写真方式画像形成装置において；
   現像液の付着された用紙に熱と圧力を加える定着装置から発生する可燃性炭化水素ガスを含むキャリア蒸気を前記定着装置の外部に導くダクトと，
   前記キャリア蒸気を強制排出させるファンと，
   前記ファンによって吸い込まれた前記キャリア蒸気を液化処理させる液化部材と，
   前記キャリア蒸気を触媒の活性化温度に加熱する第１ヒータと，
   前記第１ヒータにより加熱されたキャリア蒸気の酸化分解反応を促進させる酸化触媒担持体と，
   を備えることを特徴とする酸化触媒装置。
2. 前記液化部材により，液化処理後キャリアを加熱する第２ヒータをさらに含むことを特徴とする，請求項１に記載の酸化触媒装置。
3. 前記液化処理後キャリアを貯蔵する液体キャリア貯蔵体をさらに含むことを特徴とする，請求項１または２に記載の酸化触媒装置。
4. 前記液化部材は，金属材質からなるダクト形態であることを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載の酸化触媒装置。
5. 前記液化部材の内部から外部に貫通するように設けられた熱伝導部材をさらに含むことを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載の酸化触媒装置。
6. 前記熱伝導部材は，前記液化部材の内部に挿入された一端が下方に傾斜して設けられることを特徴とする，請求項５に記載の酸化触媒装置。
7. 前記熱伝導部材は，金属材質からなるピン部材であることを特徴とする，請求項５または６に記載の酸化触媒装置。
8. 前記液化部材と前記酸化触媒担持体を断熱する断熱部材が介在されることを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載の酸化触媒装置。
9. 前記湿式電子写真方式画像形成装置の電源がオフ(OFF)とき；
   前記液化部材の内外部に前記キャリア蒸気が拡散することを防止するバルブを，液化部材内部に取り付けられた構造を特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載の酸化触媒装置。
10. 前記バルブは，ソレノイドバルブであることを特徴とする，請求項９に記載の酸化触媒装置。
11. 前記酸化触媒担持体は前記第１ヒータの上部に設けられ，前記第１ヒータにより加熱された前記キャリア蒸気が，前記酸化触媒担持体を通る構造であることを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載の酸化触媒装置。
12. 感光媒体と，
    感光媒体にレーザービームを走査する露光装置と，
    前記感光媒体にインクと炭化水素系の溶剤よりなる現像液を付着させる現像装置と，
    前記感光媒体に付着された現像液を用紙に転写させる転写装置と，
    前記現像液を転写された用紙に熱を加える定着装置と，
    前記定着装置から発生されたキャリア蒸気を酸化分解させる酸化触媒装置と，
    を備え，
    感光媒体と，
    感光媒体にレーザービームを走査する露光装置と，
    前記感光媒体にインクと炭化水素系の溶剤よりなる現像液を付着させる現像装置と，
    前記感光媒体に付着された現像液を用紙に転写させる転写装置と，
    前記現像液を転写された用紙に熱を加える定着装置と，
    前記定着装置から発生されたキャリア蒸気を酸化分解させる酸化触媒装置と，
    を備え，
    前記酸化触媒装置は，
    前記定着装置から発生するキャリア蒸気を前記定着装置の外部に導くダクトと，
    前記キャリア蒸気を強制排出させるファンと，
    前記ファンにより吸い込まれた前記キャリア蒸気を液化させる液化部材と，
    前記キャリア蒸気を触媒の活性化温度に加熱する第１ヒータと，
    前記第１ヒータにより加熱されたキャリア蒸気の酸化分解反応を促進させる酸化触媒担持体と，
    を備えることを特徴とする湿式電子写真方式画像形成装置。
13. 前記液化部材により，液化処理後キャリアを加熱する第２ヒータをさらに含むことを特徴とする，請求項１２に記載の湿式電子写真方式画像形成装置。
14. 前記液化処理後キャリアを貯蔵する液体キャリア貯蔵体をさらに含むことを特徴とする請求項１２または１３に記載の湿式電子写真方式画像形成装置。
15. 前記液化部材は，金属材質からなるダクト形態であることを特徴とする，請求項１２〜１４のいずれかに記載の湿式電子写真方式画像形成装置。
16. 前記液化部材の内部から外部に貫通するように設けられた熱伝導部材をさらに含むことを特徴とする，請求項１２〜１４のいずれかに記載の湿式電子写真方式画像形成装置。
17. 前記熱伝導部材は，前記液化部材の内部に挿入された一端が下方に傾斜して設けられることを特徴とする，請求項１６に記載の湿式電子写真方式画像形成装置。
18. 前記熱伝導部材は，金属材質からなるピン部材であることを特徴とする，請求項１６または１７に記載の湿式電子写真方式画像形成装置。
19. 前記液化部材と前記酸化触媒担持体を断熱する断熱部材が介在されることを特徴とする，請求項１２〜１４のいずれかに記載の湿式電子写真方式画像形成装置。
20. 前記湿式電子写真方式画像形成装置の電源がオフ(OFF)とき；
    前記液化部材の内外部に前記キャリア蒸気が拡散することを防止するバルブを，液化部材内部に取り付けられた構造を特徴とする，請求項１２〜１４のいずれかに記載の湿式電子写真方式画像形成装置。
21. 前記酸化触媒担持体は，前記第１ヒータの上部に設けられ，前記第１ヒータにより加熱された前記キャリア蒸気が，前記酸化触媒担持体を通る構造であることを特徴とする，請求項１２〜１４のいずれかに記載の湿式電子写真方式画像形成装置。
22. 現像液が付着された用紙に熱と圧力を加える定着装置から発生されたキャリア蒸気を浄化する酸化触媒装置の制御方法において；
    定着装置の内部から発生された前記キャリア蒸気を吸い込む段階と，
    吸い込まれた前記キャリア蒸気を液化部材により液化させる段階と，
    前記キャリア蒸気のうち液化されないキャリア蒸気を酸化分解反応させる第１酸化分解段階と，
    前記キャリア蒸気のうち液化されたキャリアを再度気化して酸化分解反応させる第２酸化分解段階と，
    を含むことを特徴とする酸化触媒装置の制御方法。
23. 前記第１酸化分解段階は，
    前記液化されないキャリア蒸気を加熱する段階と，
    前記加熱されたキャリア蒸気を触媒を通じて酸化分解する段階と，
    を含むことを特徴とする，請求項２２に記載の酸化触媒装置の制御方法。
24. 前記第２酸化分解段階は，
    前記液化されたキャリアをキャリア蒸気になるように加熱する第１加熱段階と，
    前記キャリア蒸気を加熱する第２加熱段階と，
    前記第２加熱段階により加熱されたキャリア蒸気を触媒により酸化分解する段階と，
    を含むことを特徴とする，請求項２２に記載の酸化触媒装置の制御方法。

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