JP6380078B2 - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置及び画像形成方法に関し、特に、定着処理時に発生する揮発性化合物及び超微粒子を効率よく回収することができ、装置外へ排出される排出量を大幅に低減でき、その結果、画像汚れも防止することができる画像形成装置及び画像形成方法に関する。

プリンタ、複写機、ファクシミリ、又はこれらの複合機等の電子写真装置の使用により、画像形成装置から粒子径が１００ｎｍ未満の超微粒子が排出されることが指摘されている。このような超微粒子の健康への影響が心配されることから、ブルーエンジェルマークの基準に超微粒子の放散量が規格化される動きがある。
このような超微粒子を除去できる画像形成装置として、画像形成装置内において発生した微粒子粉塵を静電的に回収する静電的集塵手段、又はサイクロン方式により捕集するサイクロン集塵手段を備えた画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この画像形成装置は、静電的集塵手段を使用することにより、超微粒子をイオン化させた後に、静電的に捕集でき、また、サイクロン集塵手段を使用することにより、超微粒子を凝集させて捕集できることを開示している。また、特許文献１では、吸着剤を担持するフィルター手段を併用することによって、超微粒子を吸着除去できることも開示している。
また、特許文献２によると、超微粒子化する前のガス状物質を含むガスを通過させることにより、吸着層の活性炭粒子の作用によってガス状物質を吸着し、除去することができ、これによって、超微粒子自体の発生を抑制でき、結果として画像形成装置からの超微粒子の排出を抑制できることを開示している。

しかしながら、特許文献１のような、静電的集塵手段又はサイクロン集塵手段を画像形成装置に設置することは、画像形成装置のスペース的な問題から困難であり、十分な集塵能力を発揮できず、また、構造が複雑化するため、実用化は困難であった。
また、特許文献２のような、化学吸着剤を用いて、活性炭に化学吸着させてガスを除く方法が提示されているが、発生量に応じて吸着能が下がるため、長期に渉って、超微粒子の発生を抑制することはできない。

特開２０１０−２８０３号公報 特開２０１３−３３１９７号公報

本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、定着処理時に発生する揮発性化合物及び超微粒子を、装置が大型化することなく、簡便かつ安価で、効率よく回収することができ、装置外へ排出される排出量を大幅に低減でき、その結果、画像汚れを防止することができる画像形成装置及び画像形成方法を提供することである。

本発明者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討する過程において、揮発性化合物及び超微粒子を電荷付与材料によって凝集させることにより、簡便かつ安価で、効率よく回収でき、装置外へ排出される排出量を大幅に低減でき、その結果、画像汚れの防止につながることを見いだし本発明に至った。
すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。
１．トナー像を坦持する記録材を一対の定着部材によって形成されたニップ部に通しつつ加熱及び加圧する定着処理により、前記トナー像を前記記録材上に定着する定着装置を有する画像形成装置であって、
前記一対の定着部材のうち少なくとも一方は、弾性体により形成されており、前記定着装置近傍の空気を画像形成装置本体外へ排気する排気ダクトと、前記排気ダクト内に空気を吸引する吸気ファンとを備え、
前記排気ダクト内の排気経路に、揮発性化合物及び超微粒子を凝集させる電荷付与材料が設けられていることを特徴とする画像形成装置。

２．前記電荷付与材料が、触媒作用により電荷を付与する材料から形成されていることを特徴とする第１項に記載の画像形成装置。

３．前記電荷付与材料が、酸性化合物であることを特徴とする第１項又は第２項に記載の画像形成装置。

４．前記電荷付与材料の下流側に、さらにろ過フィルターが設けられていることを特徴とする第１項から第３項までのいずれか一項に記載の画像形成装置。

５．前記電荷付与材料の下流側で、かつ、前記ろ過フィルターの上流側に加湿フィルターが設けられていることを特徴とする第４項に記載の画像形成装置。

６．前記弾性体が、シリコーン材料を含む材料により形成されていることを特徴とする第１項から第５項までのいずれか一項に記載の画像形成装置。

７．トナー像を坦持する記録材を一対の定着部材によって形成されたニップ部に通しつつ加熱及び加圧する定着処理により、前記トナー像を前記記録材上に定着する定着装置を有する画像形成装置を用いた画像形成方法であって、
前記一対の定着部材のうち少なくとも一方を、弾性体により形成し、前記定着装置近傍の空気を吸引して排気経路から前記画像形成装置本体外へ排気させ、
前記排気経路に、揮発性化合物及び超微粒子を凝集させる電荷付与材料を設けることを特徴とする画像形成方法。

本発明の上記手段により、定着処理時に発生する揮発性化合物及び超微粒子を、装置が大型化することなく、簡便かつ安価で、効率よく回収することができ、装置外へ排出される排出量を大幅に低減でき、その結果、画像汚れを防止することができる画像形成装置及び画像形成方法を提供することができる。
本発明の効果の発現機構ないし作用機構については、明確にはなっていないが、以下のように推察している。
本発明では、定着処理時に発生する揮発性化合物及び超微粒子といった物理化学的に濾しにくいものを、電荷付与材料により電荷を与えることで、凝集させ、粒子が大きくなったものを回収することができる。よって、揮発性化合物及び超微粒子が装置外へ排出される排出量を大幅に低減することができ、また、装置が大型化することもなく、簡便かつ安価で、効率よく回収することができる。さらに、装置内に揮発性化合物や超微粒子が漂うことを低減できるため、揮発性化合物及び超微粒子を核に成長した粗大粒子によって画像汚れにつながることも防止することができる。

本発明の一実施形態の画像形成装置の全体構成を示す図 図１の画像形成装置に備えられた定着装置近傍の一態様を示す図

本発明の画像形成装置は、トナー像を坦持する記録材を一対の定着部材によって形成されたニップ部に通しつつ加熱及び加圧する定着処理により、前記トナー像を前記記録材上に定着する定着装置を有する画像形成装置であって、前記一対の定着部材のうち少なくとも一方は、弾性体により形成されており、前記定着装置近傍の空気を画像形成装置本体外へ排気する排気ダクトと、前記排気ダクト内に空気を吸引する吸気ファンとを備え、前記排気ダクト内の排気経路に、揮発性化合物及び超微粒子を凝集させる電荷付与材料が設けられていることを特徴とする。この特徴は、請求項１から請求項７までの請求項に係る発明に共通する技術的特徴である。
本発明の実施態様としては、本発明の効果発現の観点から、前記電荷付与材料が、触媒作用により電荷を付与する材料から形成されていることが好ましい。

また、前記電荷付与材料が、酸性化合物であることが、電子を与え凝集を促進させることができる点で好ましい。
また、前記電荷付与材料の下流側に、さらにろ過フィルターが設けられていることが、電荷付与材料により凝集した揮発性化合物及び超微粒子が確実に回収される点で好ましい。
また、前記電荷付与材料の下流側で、かつ、前記ろ過フィルターの上流側に加湿フィルターが設けられていることが好ましい。電荷付与材料により凝集した揮発性化合物及び超微粒子を加湿することによって、より大きな粒子となり、回収しやすくなる。
さらに、前記弾性体が、シリコーン材料を含む材料により形成されていることが、定着時における耐熱性の点で好ましい。

本発明の画像形成方法は、トナー像を坦持する記録材を一対の定着部材によって形成されたニップ部に通しつつ加熱及び加圧する定着処理により、前記トナー像を前記記録材上に定着する定着装置を有する画像形成装置を用いた画像形成方法であって、前記一対の定着部材のうち少なくとも一方を、弾性体により形成し、前記定着装置近傍の空気を吸引して排気経路から前記画像形成装置本体外へ排気させ、前記排気経路に、揮発性化合物及び超微粒子を凝集させる電荷付与材料を設けることを特徴とする。これによって、定着処理時に発生する揮発性化合物及び超微粒子を、装置が大型化することなく、簡便かつ安価で、効率よく回収することができ、装置外へ排出される排出量を大幅に低減でき、その結果、画像汚れを防止することができる。

以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。

［画像形成装置］
＜本発明の画像形成装置の概要＞
本発明の画像形成装置は、定着装置の前記一対の定着部材のうち少なくとも一方は、弾性体により形成されており、定着装置近傍の空気を画像形成装置本体外（本体ケーシング外）へ排気する排気ダクトと、前記排気ダクト内に空気を吸引する吸気ファンとを備え、前記排気ダクト内の排気経路に、揮発性化合物及び超微粒子を凝集させる電荷付与材料が設けられていることを特徴とする。
本発明でいう揮発性化合物とは、定着温度で揮発する揮発性化合物をいう。
また、本発明でいう超微粒子とは、粒子径が１００ｎｍ未満の粒子をいう。

＜画像形成装置の全体構成＞
図１は、本発明の一実施形態のカラータンデム方式の画像形成装置１００の概略構成を示している。この画像形成装置は、スキャナ、コピー、プリンタなどの機能を備えた複合機であって、ＭＦＰ（Multi Function Peripheral）（Multi Function Printer）と呼ばれるものである。

画像形成装置１００は、本体ケーシング１０１内の略中央に、２個のローラー１０２、１０６に巻回された周方向に移動する環状の中間転写体としての中間転写ベルト１０８を備えている。
２個のローラー１０２、１０６のうち、一方のローラー１０２は図において左側に配置され、他方のローラー１０６は図において右側に配置されている。中間転写ベルト１０８は、これらのローラー１０２、１０６によって支持されて矢印Ｘ方向に回転駆動される。

中間転写ベルト１０８の下方には、図において左側から順に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色トナーに対応する印字部としての画像形成ユニット１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋが並べて配置されている。

各画像形成ユニット１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋは、それらが取り扱うトナー色の違いを除いて全く同様に構成されている。
具体的には、例えばイエローの画像形成ユニット１１０Ｙは、感光体ドラム１９０と、帯電装置１９１と、露光装置１９２と、トナーを用いて現像を行う現像装置１９３と、クリーナー装置１９５とを一体にして構成されている。
中間転写ベルト１０８を挟んで感光体ドラム１９０と対向する位置に、１次転写ローラー１９４が設けられている。画像形成時には、まず帯電装置１９１によって感光体ドラム１９０の表面が一様に帯電され、続いて、露光装置１９２によって、図示されない外部装置から入力された画像信号に応じて感光体ドラム１９０の表面が露光されて、そこに潜像が形成される。次に、現像装置１９３によって、感光体ドラム１９０の表面上の潜像が現像されてトナー画像となる。このトナー画像は、感光体ドラム１９０と１次転写ローラー１９４との間の電圧印加によって、中間転写ベルト１０８に転写される。感光体ドラム１９０の表面上の転写残トナーは、クリーナー装置１９５によってクリーニングされる。

中間転写ベルト１０８が矢印Ｘ方向に移動するに伴って、各画像形成ユニット１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋによって中間転写ベルト１０８上に出力画像として４色のトナー画像が重ねて形成される。

中間転写ベルト１０８の左側には、中間転写ベルト１０８の表面から残留トナーを取り除くクリーニング装置１２５と、このクリーニング装置１２５によって取り除かれたトナーを回収するトナー回収ボックス１２６とが設けられている。
中間転写ベルト１０８の右側には、用紙のための搬送路１２４を挟んで２次転写部材としての２次転写ローラー１１２が設けられている。搬送路１２４のうち２次転写ローラー１１２の上流側に相当する位置に、搬送ローラー１２０が設けられている。中間転写ベルト１０８上のトナーパターンを検出するためのトナー濃度センサとしての光学式濃度センサ１１５が設けられている。

本体ケーシング１０１内の右上部には、トナーを用紙に定着させる定着部としての定着装置１３０が設けられている。
定着装置１３０は、図１において紙面に対して垂直に延在する一対の定着部材を備えている。一対の定着部材としては、加熱ローラー１３２と加圧ローラー１３１である。
加熱ローラー１３２は、加熱源としてのヒータ１３３によって所定の目標温度（この例では１８０〜２００℃の範囲内の定着温度）に加熱される。加圧ローラー１３１は、図示しない、ばねによって加熱ローラー１３２へ向かって付勢されている。これにより、加圧ローラー１３１と加熱ローラー１３２とは定着のためのニップ部を形成している。
トナー像が転写された用紙９０がこのニップ部を通ることにより、その用紙９０にトナー画像が定着される。加圧ローラー１３１と加熱ローラー１３２の温度は、それぞれこの例ではサーミスタからなる温度センサ１３５，１３６によって検出される。

また、本体ケーシング１０１の下部には、出力画像が形成されるべき印字媒体（記録材）としての用紙９０を収容した給紙口としての給紙カセット１１６Ａ，１１６Ｂが２段に設けられている。
給紙カセット１１６Ａ，１１６Ｂにはそれぞれ、用紙を送り出すための給紙ローラー１１８と、送り出された用紙を検出する給紙センサ１１７とが設けられている。なお、簡単のため、給紙カセット１１６Ａにのみ用紙９０が収容された状態を示している。

本体ケーシング１０１内には、この画像形成装置全体の動作を制御するＣＰＵ（中央演算処理装置）からなる制御部２００が設けられている。

画像形成時には、制御部２００による制御によって、用紙９０は給紙ローラー１１８によって例えば給紙カセット１１６Ａから搬送路１２４へ１枚ずつ送り出される。搬送路１２４に送り出された用紙９０は、レジストセンサ１１４によってタイミングをとって、搬送ローラー１２０によって中間転写ベルト１０８と２次転写ローラー１１２との間のトナー転写位置へ送り込まれる。
一方、既述のように、各画像形成ユニット１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋによって中間転写ベルト１０８上に４色のトナー画像が重ねて形成されている。上述のトナー転写位置に送り込まれた用紙９０に、この中間転写ベルト１０８上の４色のトナー画像が、２次転写ローラー１１２によって転写される。
トナー像が転写された用紙９０は、定着装置１３０の加圧ローラー１３１と加熱ローラー１３２とが作るニップ部を通して搬送され、加熱及び加圧を受ける。これにより、その用紙９０にトナー画像が定着される。
そして、トナー画像が定着された用紙９０は、排紙ローラー１２１によって、排紙路１２７を通して本体ケーシング１０１の上面に設けられた排紙トレイ部１２２へ排出される。なお、この例では、両面印刷の場合に用紙９０を再びトナー転写位置へ送り込むためのスイッチバック搬送路１２８が設けられている。

＜定着装置近傍＞
図２は、上記画像形成装置１００に含まれた定着装置１３０近傍の一態様を、定着部材としての定着ローラー３００（図１中の加熱ローラー１３２に相当する。）の中心軸Ｃに沿った方向（−Ｙ方向）から見たところを示している。

図２中に示す定着ローラー３００自体は、一般的なものと同様に、円筒状の基材としての芯金３０１と、この芯金３０１の外周面を覆うように設けられたゴム層（弾性体）３０２と、このゴム層３０２の外周面を覆うように設けられた表層３０３との３層からなっている。芯金３０１の内部空間には、定着ローラー３００を所定の目標温度（この例では、１８０〜２００℃の範囲内の定着温度）に加熱する加熱源としてのヒータ（図１中のヒータ１３３に相当）が設けられている。

芯金３０１は、アルミニウム又は鉄等の金属材料からなる。芯金３０１の厚さは、この例では厚さが０．１〜５ｍｍ程度であるが、軽量化及びウォームアップ時間を考慮すると、０．１〜１．５ｍｍ程度であるのがより望ましい。芯金３０１の外径は、この例では１０〜５０ｍｍ程度に設定されている。

ゴム層３０２は、シリコーンゴム材料からなることが好ましい。シリコーンゴム材料であれば、上記定着温度に対する耐熱性と、用紙９０が圧接される領域の寸法（ニップ部の長さ）を確保するための弾性をもつ点で好ましい。その他、ゴム層３０２に使用できる材料としては、定着温度に対する耐熱性を有するものであればよく、アクリルゴム、フッ素系ゴム材料等が挙げられる。
ゴム層３０２の厚さは、０．０５〜２ｍｍの範囲内であるのが望ましく、この例では０．２〜０．４ｍｍ程度である。

表層３０３は、この例ではＰＦＡ（テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテルコポリマー）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＥＴＦＥ（エチレンテトラフルオロエチレン）等のフッ素系樹脂からなり、上記定着温度に対する耐熱性と、ニップ部を通過した用紙９０の剥離を助ける離型性と、さらにゴム層３０２から発生した揮発性化合物及び超微粒子を透過しにくい性質（ガスバリアー性）とをもつ。
表層３０３の厚さは、５〜１００μｍの範囲内であるのが望ましく、この例では３０〜４０μｍ程度に設定されている。

芯金３０１の中心軸Ｃに沿った方向、すなわちこの定着ローラー３００に圧接されるべき用紙９０の幅方向に関して、ゴム層３０２の端部３０２ｅと表層３０３の端部３０３ｅは、それぞれ芯金３０の端部３０１ｅよりも内側で、互いに同じ位置に位置している。

図２に示すように、この実施形態では、定着ローラー３００の近傍に、本体ケーシング１０１に対して図示しないフレームを介して支持されて固定された排気ダクト４０を備えている。排気ダクト４０は、上記定着温度に対する耐熱性をもつとともに、熱伝導性が良好なアルミニウムや鉄などの金属材料からなっている。

この排気ダクト４０は、ゴム層３０２の端部３０２ｅに面する位置に設けられた取込口４１を有している。取込口４１の開口形状は、この例では矩形であるが、円形その他の形状でも良い。この例では、取込口４１の開口寸法は、定着ローラー３００の外径と同程度に設定されている。

さらに、この排気ダクト４０は、この取込口４１から上方へ向かって鉛直方向（Ｚ方向）に延びる鉛直部４２と、この鉛直部４２の上部に連通し、鉛直部４２の上部から水平方向（Ｘ方向）にストレートに延びる水平部４３と、この水平部４３の末端に連通し、水平部４３の断面寸法よりも拡張された断面寸法を有する拡張部４４とを有している。鉛直部４２、水平部４３、及び拡張部４４の断面形状は、この例では矩形であるが、円形その他の形状でも良い。この例では、鉛直部４２、水平部４３、及び拡張部４４の各断面寸法は、取込口４１の開口寸法と同程度に設定されている。

拡張部４４の末端（図２における右端）は、排気ダクト４０の出口４５になっている。排気ダクト４０の出口４５は、この画像形成装置１００の本体ケーシング１０１の外部へ開いている。

排気ダクト４０の取込口４１と出口４５との間の経路としての水平部４３には、この水平部４３内を流れる空気Ａ中の揮発性化合物及び超微粒子Ｇを凝集させるための電荷付与材料５０が設けられている。

（電荷付与材料）
電荷付与材料５０は、低分子な揮発性有機化合物（ＶＯＣ）として飛んできた、ガス状物質や、超微粒子に電荷を与えることで凝集させることができる材料のことで、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、リン酸グアニジン、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム等塩基性塩や、リン酸、クエン酸、リンゴ酸、アスコルビン酸、エリソルビン酸等の酸性塩が好適に用いられる。さらに、荷電制御剤のような材料も好適に用いられ、ＬＲ−１４７（日本カーリット社製）、ＦＣＡ−２０７Ｐ（藤倉化成社製、スチレンアクリル系ポリマー）などが用いられる。
さらに、それらを担持するのに活性炭を使用しても良く、活性炭に替えて、シリカゲル、活性アルミナ、ゼオライト、イオン交換樹脂、光触媒などの触媒を、１種又は２種以上使用することができる。
電荷付与材料５０としては、電子を与えることができる点で酸性化合物を用いることが好ましく、さらに好ましくは、アスコルビン酸を用いることである。また、荷電制御剤として、ＦＣＡ−２０７Ｐを用いることが好ましく、それらを担持するのに活性アルミナを用いることがさらに好ましい。

（加湿フィルター）
水平部４３内で、電荷付与材料５０よりも下流側には、加湿フィルター５１が設けられていることが好ましい。
加湿フィルター５１は、電荷付与材料５０により電荷が付与されて凝集した揮発性化合物及び超微粒子Ｇを加湿して、凝集した揮発性化合物及び超微粒子Ｇの粒子を大きくし、より回収しやすくするためのものである。
加湿フィルター５１としては、例えば、形状保持部材と吸水・保水繊維材から構成されているものを使用することができる。
形状保持部材としては、例えば、金属ネットからなるものが挙げられ、吸水・保水繊維材としては、例えば、レーヨン又はコットン等からなる不織布を網状又は小格子状に編んだものが挙げられる。そして、形状保持部材と吸水・保水繊維材とが重ね合わされていることが好ましい。これによって、吸水時でも加湿フィルターの形状が歪むことなく、均一に吸水できるようになり、また、防かび効果も得られる。
また、形状保持部材が、硬質プラスチック材からなり、この形状保持部材が吸水・保水繊維材に対して縫製により重ね合わされて一体型に形成してもよい。
さらに、形状保持部材が、網状の硬質プラスチック材からなり、形状保持部材の両面を吸水・保水繊維材で挟み込むように積層して重ね合わされた構造としてもよい。形状保持部材と吸水・保水繊維材とは接着剤により重ね合わせることが好ましい。
また、加湿フィルター５１の構造は上記に限らず、適宜変更可能である。

（ろ過フィルター）
水平部４３内で、加湿フィルター５１よりも下流側には、ろ過フィルター５２が設けられていることが好ましい。
ろ過フィルター５２は、電荷付与材料５０によって電荷が付与されて凝集し、さらに加湿フィルター５１によって粒子が大きくなった揮発性化合物及び超微粒子Ｇを物理的に捕集するためのものであり、空気Ａは通過するようになっている。
ろ過フィルター５２としては、例えば不織布、織布、活性炭フィルター等を用いることができる。

拡張部４４には、気流発生部としての吸気ファン４６が設けられている。この吸気ファン４６によって、取込口４１から排気ダクト４０の出口４５へ向かう気流を発生させることができる。

このような構成を備えた画像形成装置１００では、定着ローラー３００がヒータ１３３によって１８０〜２００℃の範囲内の定着温度に加熱される。搬送される用紙９０が定着ローラー３００の外周面３０３ａに圧接されて用紙９０に画像が定着される。

定着ローラー３００が上記定着温度に加熱されると、定着ローラー３００のゴム層３０２からシロキサンなどの揮発性化合物及び超微粒子（１００ｎｍ未満の粒径をもつ）Ｇが発生する。ゴム層３０２の外周面は表層３０３で覆われているので、揮発性化合物及び超微粒子Ｇはゴム層３０２の端部３０２ｅから噴出しようとする。

ここで、本発明の画像形成装置１００では、ゴム層３０２の端部３０２ｅから噴出しようとする揮発性化合物及び超微粒子Ｇは、ゴム層３０２の端部３０２ｅに面する位置に設けられた取込口４１から、排気ダクト４０内に取り込まれる。このとき、取込口４１がゴム層３０２の端部３０２ｅに面する位置に設けられていることから、揮発性化合物及び超微粒子Ｇが比較的高濃度の状態で取り込まれる。排気ダクト４０内に取り込まれた揮発性化合物及び超微粒子Ｇは、吸気ファン４６が発生させる気流Ａに乗って、取込口４１から排気ダクト４０の鉛直部４２、水平部４３を通して排気ダクト４０の出口４５へ向かって流れる。
そして、排気ダクト４０内を流れる揮発性化合物及び超微粒子Ｇを含んだ空気Ａは、この水平部４３の途中に設けられた電荷付与材料５０によって電荷が付与されて凝集する。その後、凝集した揮発性化合物及び超微粒子Ｇは、加湿フィルター５１によって加湿されて、凝集した粒子が大きくなり、その後、ろ過フィルター５２で回収される。このようにして揮発性化合物及び超微粒子Ｇは、電荷付与材料５０によって電荷が付与されて凝集され、その後、ろ過フィルター５２で回収されるので、装置内や周囲の環境の汚染を防止することができる。

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

［画像形成装置〔１〕］
図２に示す定着装置１３０において、定着ローラー３００のゴム層として、アクリルゴムを使用した。さらに、電荷付与材料５０、加湿フィルター５１及びろ過フィルター５２は設けない構成の画像形成装置〔１〕を用意した。

［画像形成装置〔２〕〜〔１３〕］
画像形成装置〔１〕において、定着ローラー３００の弾性体の種類、電荷付与材料５０の有無及び種類、加湿フィルター５１及びろ過フィルター５２の有無を、下記表１に示すとおりとした画像形成装置〔２〕〜〔１３〕を用意した。なお、ろ過フィルター５２としては、一般的な活性炭フィルターを用い、加湿フィルター５１としては、一般的な水吸い上げ式不織布フィルターを用いた。

［評価］
上記画像形成装置〔１〕〜〔１３〕を、該画像形成装置を容積１ｍ^３のステンレス製チャンバー内に設置し、チャンバー内を６７Ｌ／ｍｉｎの換気を行うように設定した。チャンバー内を約１時間換気後、１０分間プリント動作を行い、プリント動作中に装置から排出される超微粒子及び揮発性化合物をサンプリングした。トナーは、体積平均粒子径が、８μｍのものを使用した。
＜品質評価＞
（超微粒子総数）
チャンバー内に排出された超微粒子ＧをＴＳＩ社製微粒子計測器（型式ＣＰＣ３００７）で連続的に測定した。プリント開始からプリント終了後３換気相当分の時間に観測された粒子径１０〜１０００ｎｍの範囲内の超微粒子数の総数を測定した。１×１０^７個／ｍＬ以上の場合を実用上問題となるレベルとする。

（揮発性化合物）
揮発性化合物のサンプリングは、Ｔｅｎａｘ管（Ｔｅｎａｘ：登録商標）で１００ｍＬ／ｍｉｎの吸引速度でチャンバー内の空気を捕獲し、プリント動作の停止後も約２時間連続してサンプリングを行った。Ｔｅｎａｘ管から捕集した揮発性化合物を加熱脱着装置で脱離させ、ガスクロマトグラフ質量分析計（ＧＣ−ＭＳ）にて脱離された揮発性化合物の量を測定した。装置から排出された全揮発性有機化合物量（ＴＶＯＣ）をＢｌｕｅＡｎｇｅｌ Ｍａｒｋ〔ＢＡＭ（ドイツ連邦材料研究試験機関）の基準〕のエミッション率の計算式にて算出した。１０ｍｇ／ｈ以上の場合を実用上問題となるレベルとする。

＜画像評価＞
（画像汚れの数）
１０万枚印刷後において、べた画像をＪ紙（Ａ４）出力したときに、スポットのように観察できる画像汚れを数えた。１枚当たりの画像汚れが１００以上である場合を実用上問題となるレベルとする。

表１に示す結果から明らかなように、本発明の画像形成装置は、比較例の画像形成装置に比べて、画像形成装置外に排出された揮発性化合物及び超微粒子が少なく、画像形成装置内で揮発性化合物及び超微粒子が凝集されて回収されたことが認められる。また、画像汚れも少ないことから、揮発性化合物及び超微粒子が画像形成装置内に漂うことによって、それを核に成長する粗大粒子による画像汚れが防止されたことがわかる。

４０ 排気ダクト
４６ 吸気ファン
５０ 電荷付与材料
５１ 加湿フィルター
５２ ろ過フィルター
９０ 用紙（記録材）
１００ 画像形成装置
１３０ 定着装置
１３１ 加圧ローラー（定着部材）
１３２ 加熱ローラー（定着部材
３００ 定着ローラー（定着部材）
Ｇ 揮発性化合物及び超微粒子

Claims (7)

1. トナー像を坦持する記録材を一対の定着部材によって形成されたニップ部に通しつつ加熱及び加圧する定着処理により、前記トナー像を前記記録材上に定着する定着装置を有する画像形成装置であって、
   前記一対の定着部材のうち少なくとも一方は、弾性体により形成されており、前記定着装置近傍の空気を画像形成装置本体外へ排気する排気ダクトと、前記排気ダクト内に空気を吸引する吸気ファンとを備え、
   前記排気ダクト内の排気経路に、揮発性化合物及び超微粒子を凝集させる電荷付与材料が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記電荷付与材料が、触媒作用により電荷を付与する材料から形成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記電荷付与材料が、酸性化合物であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記電荷付与材料の下流側に、さらにろ過フィルターが設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記電荷付与材料の下流側で、かつ、前記ろ過フィルターの上流側に加湿フィルターが設けられていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記弾性体が、シリコーン材料を含む材料により形成されていることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. トナー像を坦持する記録材を一対の定着部材によって形成されたニップ部に通しつつ加熱及び加圧する定着処理により、前記トナー像を前記記録材上に定着する定着装置を有する画像形成装置を用いた画像形成方法であって、
   前記一対の定着部材のうち少なくとも一方を、弾性体により形成し、前記定着装置近傍の空気を吸引して排気経路から前記画像形成装置本体外へ排気させ、
   前記排気経路に、揮発性化合物及び超微粒子を凝集させる電荷付与材料を設けることを特徴とする画像形成方法。

Images