JP2010107895A

JP2010107895A - 粉塵及び有機揮発成分除去装置

Info

Publication number: JP2010107895A
Application number: JP2008282024A
Authority: JP
Inventors: Usei Jo; 宇清徐
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 2008-10-31
Filing date: 2008-10-31
Publication date: 2010-05-13
Anticipated expiration: 2028-10-31
Also published as: JP5267056B2

Abstract

【課題】熱定着で発生する有機揮発成分及び粉塵が、画像形成装置外に排出される量を低減させる画像形成装置を提供する。
【解決手段】熱定着により未定着画像を定着する定着装置１ａ，１ｂを有する画像形成装置において、定着装置付近に吸気ダクト３を備え、吸気ダクト３から吸引した雰囲気はフィルター５を通過した後、排気することを特徴とする画像形成装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真法、静電写真法等に用いられる画像形成装置に関し、さらには有機揮発成分（ＶＯＣ）及び粉塵除去装置を備えた画像形成装置に関するものである。

レーザープリンター、複写機などの画像形成装置で印刷する際、静電荷現像用トナーや画像形成部そして定着部材から粉塵などが発生する。特に、熱定着によって、異臭など人体に悪影響を与える有機揮発成分（以下、ＶＯＣと示すことがある）や揮発物などを含む粉塵が多く発生する。

ＶＯＣ、粉塵の発生源として、トナーの飛散、熱定着時のトナーからの揮発成分、定着装置の部材などが考えられており、人体への影響を与えないため、画像形成装置から粉塵やＶＯＣの排出量の制限が必要である。

加熱ローラから発生する揮発成分を除去する方法として、触媒フィルターを定着装置付近に設けることが提案されている（特許文献１参照）。しかし、この方法では、加熱ローラとフィルター間に距離があるため、装置内で揮発成分が拡散してしまい、十分に揮発成分を処理することはできなかった。

揮発成分の拡散を防ぐため、定着部分にエアーを吹き付けることで、発生したＶＯＣをエアーによってフィルターへと誘導し、装置外へ排出することが提案されている（特許文献２参照）。しかし、装置内の気流を制御することは容易ではなく、ＶＯＣを十分にフィルターへと誘導することは困難であった。さらに、装置内に堆積した飛散トナーがエアーによって拡散し、装置内を汚染する可能性もあった。

トナーが飛散することによる粉塵を除去する方法として、粉塵の受け部材に吸引口を設け、装置外部に排出することが提案されている（特許文献３参照）。しかし、受け部材だけでは飛散したトナー全てを集めることはできず、もちろん揮発成分については処理することはできなかった。

特開平１１−１６１１２２号公報特開２００６−３４９８２６号公報特開２００３−１３１５３２号公報

本発明の目的は、トナーに由来する有機揮発成分（ＶＯＣ）及び粉塵を除去できる画像形成装置を提供することにある。

本発明者は鋭意検討の結果、定着装置の定着ローラ付近に、吸気ダクトを設置することにより、熱定着時に発生した粉塵及びＶＯＣを効率良く吸引回収し、吸気ダクトに接続するフィルターより粉塵及びＶＯＣを除去することにより、上記課題が解決できることを見出し、本発明に達した。

即ち、本発明の要旨は、以下の通りである。
（１）熱定着により未定着画像を定着する定着装置を有する画像形成装置において、定着
装置付近に吸気ダクトを備え、吸気ダクトから吸引した雰囲気はフィルターを通過した後、排気することを特徴とする画像形成装置。
（２）吸気ダクトは、定着媒体と、定着装置の定着ローラとの間に位置することを特徴とする前記（１）に記載の画像形成装置。
（３）フィルターは、少なくとも防塵フィルター又は有機揮発成分を吸着するフィルターから構成されることを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の画像形成装置。
（４）排気する雰囲気は画像形成装置内で循環させて排気することを特徴とする前記（１）乃至（３）に記載の画像形成装置。
（５）吸気ダクトは、少なくとも１つの吸気孔がある柱状体であることを特徴とする前記（１）乃至（４）に記載の画像形成装置。
（６）カラー複写動作中の粉塵の放散速度が４ｍｇ/ｈ以下の画像形成装置に用いられる
トナーであって、トナーから排出される粉塵の放散速度が１ｍｇ/ｈ以上であることを特
徴とする静電荷像現像用トナー。
（７）カラー複写動作中の有機揮発成分の放散速度が１８ｍｇ/ｈ以下の画像形成装置に
用いられるトナーであって、トナー中の有機揮発成分が３００ｐｐｍ以上であることを特徴とする静電荷像現像用トナー。

本発明によれば、熱定着で発生するＶＯＣ及び粉塵を画像形成装置外に排出しない画像形成装置を提供することができる。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

[第１実施形態]
本発明の第１実施形態を図１を用いて説明する。図１は現像部分、定着媒体、定着ローラ及び熱ローラを含む定着装置、吸気ダクト、吸気配管及び吸排気ポンプを含む排気装置を有する画像形成装置である。
図１のＡは現像部分であり、1aは定着装置の熱ローラ、１ｂは定着装置の定着ローラである。現像部分において、トナーを付着された定着媒体９は１aの定着装置の熱ローラと1ｂの定着装置の定着ローラにおいて、定着媒体上に定着される。トナーは熱ローラ側の定着媒体に付着している。この定着において発生したＶＯＣ及び粉塵を含む雰囲気を、３の吸気ダクトで吸引する。ＶＯＣ及び粉塵を含む雰囲気の吸引は６の吸排気ポンプによって行われる。吸気ダクトは、定着媒体が定着ローラを通過した後で、定着媒体においてトナーが定着される側に位置する。

吸気ダクトの位置は、ＶＯＣ及び粉塵発生源である定着媒体と定着装置である定着ローラ及び熱ローラにより近い方が好ましいが、定着ローラなどの部材と干渉しない位置に設置することが好ましい。より好ましくは、定着ローラを通過した定着媒体と、定着装置の定着ローラとの間に設置する。
吸気ダクトの形状は特に限定されないが、例えば吸気ダクトが筒状の場合は、図３に示すように吸気ダクトの長さは熱ローラの長さと同じか、それ以上の長さとし、熱ローラの中心から定着媒体の間に、熱ローラに並行に位置させることが、ＶＯＣや粉塵を含む雰囲気を効果的に吸引することかでき好ましい。
また、吸気ダクトは図４に示すような熱ローラを覆うような箱状であっても良く、この場合も吸気ダクトの長さは、熱ローラの長さと同じかそれ以上の長さとし、熱ローラに並
行に位置させることがＶＯＣや粉塵を含む雰囲気を効果的に吸引することかでき好ましい。

吸気ダクトによって吸引されたＶＯＣ及び粉塵を含む雰囲気は４の吸気配管を通り、５のフィルターで吸着される。フィルターによってＶＯＣ及び粉塵が除去された雰囲気は、画像形成装置外に排気するか、装置内で循環させることができるが、使用環境の面から装置内で循環させることが好ましい。

フィルターは、少なくとも防塵フィルター又は有機揮発成分を吸着するフィルターから構成される。フィルターは、ＶＯＣ及び粉塵を吸着できるものであれば特に限定されず、活性炭、化学吸引剤、触媒吸引剤などのＶＯＣや粉塵を吸着する吸着剤を含むものが好ましい。また、ＶＯＣを吸着させるフィルターと、粉塵を吸着させる防塵フィルターなど複数のフィルターを組み合わせて用いてもよく、それぞれ交換可能であることが好ましい。

吸気ダクトの吸引圧は大きい方が、ＶＯＣ及び粉塵を十分に吸引することができるが、定着媒体を吸引しない程度の吸引圧であることが好ましい。吸引圧が大きすぎると、定着媒体の位置が不安定になり、定着不良を発生する。また、吸排気ポンプが大型化してしまい、消費電力の増大及び装置大型化となり好ましくない。

吸気ダクトの形状は特に限定されず、いくつかの平面や曲面で囲まれた立体を用いる。具体的には筒状や三角柱などの柱状体等が挙げられる。筒状の場合は図５a、ｂに示すよ
うな吸引孔が複数あるもの、図５ｃに示すような吸引孔が筒長さ方向に切り欠いてあるものなどを用いてもよい。図５aのように、吸引孔の間隔を狭めたり、広くしたりすること
で、吸引圧力が吸気ダクト全体で均一になるように調整することが好ましい。また、図５ｂのように、吸引孔の大きさを調整することで、吸引圧力が各吸引孔で均一となるよう、吸排気ポンプとの近さによって調整することが好ましい。図５ｂの吸引孔は吸排気ポンプに近い方の吸引孔を小さくし、吸引圧力を調整している。

[第２実施形態]
本発明の第２実施形態を図２を用いて説明する。図１と同様、現像部分、定着媒体、定着ローラ及び熱ローラを含む定着装置、吸気ダクト、吸気配管及び吸排気ポンプを含む排気装置を有する画像形成装置である。

吸気ダクトによって吸引されたＶＯＣ及び粉塵を含む雰囲気は、４の吸気配管を通り、５のフィルターでＶＯＣ及び粉塵が吸着される。フィルターによってＶＯＣ及び粉塵が除去された雰囲気は、７の送気配管を通過し、８の送気ダクトより排出される。８より排出されるエアーが壁となり、熱定着により発生するＶＯＣ及び粉塵を拡散させることなく３の吸気ダクトより吸引することができる。
また、装置内で排気が循環することによって、装置外に排気が排出されず、画像形成装置の使用環境が向上する。

本願発明の装置を用いることによって、装置内に粉塵及びＶＯＣが拡散する前に吸引されるため、トナーから発生する粉塵及びＶＯＣ量が多いトナーを用いても、画像形成装置外に排出される粉塵及びＶＯＣ量を削減することができる。

画像形成装置から排出される粉塵及びＶＯＣ量は、エコマークであるブルーエンジェルで規定された試験方法（RAL-UZ-122:2005）で測定することができる。
また、トナーの揮発成分はガスクロマトグラフ等で測定することができる。
本願発明の装置を用いることにより、カラー複写動作中に、トナーから排出される粉塵の放散速度が１ｍｇ/ｈ以上であっても、画像形成装置からの粉塵の放散速度を４ｍｇ/ｈ
以下とすることができる。また、カラー複写動作中にトナーの有機揮発成分が３００ｐｐｍ以上であっても、画像形成装置からの有機揮発成分の放散速度を１８ｍｇ/ｈ以下とす
ることができる。

本発明で用いられる画像形成装置の実施形態１を示す図である。本発明で用いられる画像形成装置の実施形態２を示す図である。筒状吸気ダクトと、定着装置である熱ローラ及び定着ローラとの位置を示す図である。箱状吸気ダクトと、定着装置である熱ローラ及び定着ローラとの位置を示す図である。筒状吸気ダクトの吸引孔を示す図である。

符号の説明

Ａ：現像部分
１ａ：熱ローラ
1ｂ：定着ローラ
２ａ，２ｂ：サポートローラ
３：吸気ダクト
４：吸気配管
５：フィルター
６：吸排気ポンプ
７：送気配管
８：送気ダクト
９：定着媒体

Claims

熱定着により未定着画像を定着する定着装置を有する画像形成装置において、定着装置付近に吸気ダクトを備え、吸気ダクトから吸引した雰囲気はフィルターを通過した後、排気することを特徴とする画像形成装置。
吸気ダクトは、定着媒体と、定着装置の定着ローラとの間に位置することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
フィルターは、少なくとも防塵フィルター又は有機揮発成分を吸着するフィルターから構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
排気する雰囲気は、画像形成装置内で循環させて排気することを特徴とする請求項１乃至３に記載の画像形成装置。
吸気ダクトは、少なくとも１つの吸気孔がある柱状体であることを特徴とする請求項１乃至４に記載の画像形成装置。
カラー複写動作中の粉塵の放散速度が４ｍｇ/ｈ以下の画像形成装置に用いられるトナ
ーであって、トナーから排出される粉塵の放散速度が１ｍｇ/ｈ以上であることを特徴と
する静電荷像現像用トナー。
カラー複写動作中の有機揮発成分の放散速度が１８ｍｇ/ｈ以下の画像形成装置に用い
られるトナーであって、トナー中の有機揮発成分が３００ｐｐｍ以上であることを特徴とする静電荷像現像用トナー。