画像形成装置
【課題】シロキサンガスの収集効率を向上させた画像形成装置を提供すること。
【解決手段】 少なくとも，転写部材表面に未定着のトナー像を付着させる転写手段と，前記転写手段によって転写されたトナー像を前記転写部材に加熱定着させる定着手段と，前記定着手段近傍の空気を定着装置近傍から排気する排気ダクトと，前記排気ダクト内に設けられた帯電ワイヤと，を備えてなる画像形成装置であって，前記帯電ワイヤの表面粗さμが３．０μｍ≧μ≧０．９μｍである画像形成装置。
【解決手段】 少なくとも，転写部材表面に未定着のトナー像を付着させる転写手段と，前記転写手段によって転写されたトナー像を前記転写部材に加熱定着させる定着手段と，前記定着手段近傍の空気を定着装置近傍から排気する排気ダクトと，前記排気ダクト内に設けられた帯電ワイヤと，を備えてなる画像形成装置であって，前記帯電ワイヤの表面粗さμが３．０μｍ≧μ≧０．９μｍである画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，転写部材表面に未定着のトナー像を付着させると共に，転写されたトナー像を前記転写部材に加熱定着させ，さらに，加熱定着時に発生した揮発性有機化合物蒸気の画像形成装置外への漏出を出来るだけ防止することの出来る手段を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来，画像形成装置を稼働させる際，種々の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）が機内より発生し，機外に排出することが知られている。特に定着装置では，トナー像の加熱定着のために加熱ローラとシリコンゴムを用いた圧着ローラが用いられ，また定着装置周辺は，高温となるため特にシロキサンガスを含むＶＯＣが多く発生することが知られている。シロキサンガスは温度が低くなると周辺の部材に付着する傾向があり，電気回路やリレー接点などの表面が汚染されると接点不良などの重大な問題が発生する恐れがある。また，画像形成装置内の光学系のミラー等に付着し，反射性能にも影響を及ぼしかねない。
そのため，定着装置で発生したシロキサン蒸気を機外へ排出しない工夫が必要である。例えば，特許文献１には，定着装置に連なるエアダクトの一端を像担持体表面を帯電させるための帯電ワイヤ近傍に臨ませ，高電圧を印加したときの集塵効果によって帯電ワイヤでシロキサンを回収することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１８０８０５号公報 このような公知の画像形成装置に用いられる帯電ワイヤは，高電圧を印加したときに集塵効果を生じるという現象が知られており，既存の帯電ワイヤを用いた上記公知の方法では，コストの上昇を抑えうる点で優れた方法と思われる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら，上記特許文献１に記載の集塵方法では，像担持体への帯電用のワイヤを用いているので，一時的ではあるとしても，像担持体の帯電むらが発生するなどの問題がある。
従って本発明は，上記した従来技術における問題点を解消するためになされたものであり，像担持体の帯電むらを発生させることなく，安定した画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために，本発明に係る画像形成装置は，
少なくとも，転写部材表面に未定着のトナー像を付着させる転写手段と，前記転写手段によって転写されたトナー像を前記転写部材に加熱定着させる定着手段と，前記定着手段近傍の空気を定着装置近傍から排気する排気ダクトとを備えてなる画像形成装置であって，
前記排気ダクト内に設けられた帯電手段と，
当該画像形成装置に設定された印刷条件を検知する印刷条件検知手段と，
前記帯電手段に与える流れ込み電流の値を，前記印刷条件検知手段によって検知された印刷条件あるいは環境条件に応じて制御する制御手段と，
を備えてなる画像形成装置として構成されている。
揮発性有機化合物（ＶＯＣ）は，例えば定着装置の一部を構成するシリコンゴムローラ（加圧ローラとして用いられている）の温度に応じて発生する。従って，定着装置の温度を低く抑えることが出来れば，ＶＯＣなどの発生に特別神経を使う必要はない。従って，定着装置やその周囲の温度に応じて，帯電手段に印加する電圧を調整することは，電力経費を削減する上で効果的である。
上記のような定着装置などの温度は，定着装置近傍の環境温度などの環境条件に応じて変動する。また，転写紙の大きさ，厚さ，使用するトナーの量（印字率）といった印刷条件によっても変動する。
この点，上記のような本願発明にかかる画像形成装置では，前記転写部材のサイズ，前記転写部材の厚さ，印字率，使用するトナーの種類，連続印字枚数あるいはそれらの組み合わせといった印刷条件，あるいは定着部の温度，定着部近傍の温度，室温の何れかあるいはその組み合わせといった環境条件に応じて帯電手段に与える流れ込み電流の値が制御されるので，揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の発生が問題とならない程度である場合には，帯電手段への流れ込み電流を少なくして，電力コストを低下させることが出来る。
前記帯電手段の代表例としては，金属ワイヤが通常用いられる。
前記制御手段は，前記帯電手段に正の電圧を印加するものが，前記ＶＯＣなどの吸着に効果がある。
また，帯電手段による除塵作用を向上させるには，帯電手段に対して対向する対向電極を設けることが有効である，そのため，有利な実施形態としては，前記排気ダクト内に，前記帯電手段に対して対向する対向電極が設けられる。
さらに，前記した帯電手段などによって，排気ダクト内の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を完全に除去することは不可能である，そのため，排気ダクト内に，揮発性有機化合物を吸着する吸着手段を設けて，帯電手段によって補足仕切れなかった揮発性有機化合物を吸着することが望ましい。
前記吸着手段は，前記帯電手段から前記排気ダクトの排出部までの間あるいは前記排気ダクトの排出部近傍のいずれかに設けられることで，定着装置で補足できなかった揮発性有機化合物を出来るだけ多く吸着することが望ましい。
なお，前記排気ダクトは定着部近傍の空気を画像形成装置外へ導出するものが一般的であるが，画像形成装置内で，揮発性有機化合物の吸収処理が可能であれば，前記排気ダクトが，定着部近傍の空気を画像形成装置内へ導くようにすることも可能である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係る画像形成装置は，前記したように，少なくとも，転写部材表面に未定着のトナー像を付着させる転写手段と，前記転写手段によって転写されたトナー像を前記転写部材に加熱定着させる定着手段と，前記定着手段近傍の空気を定着装置近傍から排気する排気ダクトとを備えてなる画像形成装置であって，
前記排気ダクト内に設けられた帯電手段と，当該画像形成装置に設定された印刷条件を検知する印刷条件検知手段と，前記帯電手段に与える流れ込み電流の値を，前記印刷条件検知手段によって検知された印刷条件あるいは環境条件に応じて制御する制御手段と，を備えてなる画像形成装置として構成されているので，像担持体の帯電むらを発生させることなく，余分な電力を消費すると言った運転効率の低下を招かない画像形成装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態にかかる画像形成装置の実験例におけるデータを示す図表。
【図２】本発明の一実施形態にかかる画像形成装置の排気ダクトの部分を示す断面図。
【図３】従来の画像形成装置の一例（カラー現像用）の断面図。
【図４】本発明の一実施形態にかかる画像形成装置に用いられる帯電部の概念図。
【図５】本発明の一実施形態にかかる画像形成装置の制御系統を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下，添付した図面を参照して，本発明を具体化した実施形態について説明し，本発明の理解に供する。
【０００９】
まず，図３に示す断面図および図５に示す制御ブロック図を用いて，本発明の実施形態に係るカラー画像形成装置Ｙの全体構成について説明する。
なお，以下の説明は，カラー画像形成装置Ｙを例にしたものであるが，モノクロの画像形成装置であっても原理は同じであるので，本発明はモノクロの画像形成装置にも適用される。ここでは，カラー画像形成装置Ｙについて説明し，モノクロ画像形成装置については説明を割愛する。
画像形成装置Ｙは，ブラック（ＢＫ），マゼンダ（Ｍ），イエロー（Ｙ），シアン（Ｃ），の４色のトナーを用いるタンデム方式の画像形成装置の一例であるプリンタである。
画像形成装置Ｙは，トナー像を形成し，記録紙に画像形成を行う画像形成部α１，その記録紙を前記画像形成部α１に供給する給紙部α２，及び画像形成の行われた記録紙の排出がなされる排紙部α３を有する。
パーソナルコンピュータ等の外部装置から不図示の通信部により受信された画像情報（印刷ジョブ）は，図５に示す画像処理部１２によりブラック（ＢＫ），マゼンダ（Ｍ），イエロー（Ｙ），シアン（Ｃ），の４色各々に対する画素ごとの濃淡値情報である画素階調に変換される。
【００１０】
前記画像形成部α１は，上記４色各々の像を担持する４つの感光体１（ブラック用１ＢＫ，マゼンダ用１Ｍ，イエロー用１Ｙ，シアン用１Ｃ），その感光体１各々の表面を一様に帯電させる帯電装置２３（２３ＢＫ，２３Ｍ，２３Ｙ，２３Ｃ），その帯電装置２３により予め帯電済みの前記感光体１各々の表面を画像処理部１２により決定される前記画素階調に対応する露光量の光を画素ごとに照射する（露光する）ことにより前記感光体１に静電潜像を書き込む露光源２（２ＢＫ，２Ｍ，２Ｙ，２Ｃ），その静電潜像にトナーを供給することによりトナー像として現像する現像装置５（５ＢＫ，５Ｍ，５Ｙ，５Ｃ），前記感光体１各々の表面に形成されたトナー像が順次転写され，そのトナー像を記録紙に転写する中間転写ベルト７，記録紙を搬送する搬送ローラ８，記録紙上に転写されたトナー像を加熱定着させる定着装置９，トナー像を記録紙に転写後の前記感光体１表面の除電を行う除電装置４（４ＢＫ，４Ｍ，４Ｙ，４Ｃ）等を備えて概略構成される。
上記露光源２（２ＢＫ，２Ｍ，２Ｙ，２Ｃ）から発射された各色のビーム光を前記感光体１（１ＢＫ,１Ｍ，１Ｙ，１Ｃ）にそれぞれ露光走査するために，走査装置（不図示）が用いられる。
【００１１】
前記感光体１は，例えば，高硬度で性状が安定しているため耐久性に優れる一方，感度ムラに加えて帯電ムラが比較的顕著に表れやすいａ−Ｓｉ感光体等である。
図５に示すワイヤ駆動部２１は，後記する排気ダクトＤ内に設けられた帯電装置２３，２３（図２参照）を駆動するもので，画像形成装置Ｙの制御プログラムの一部によって構成されても，あるいは別回路を設けることで実現可能である。
図５に示す前記露光源２は，前記感光体１（１ＢＫ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｃ）の軸方向（主走査方向）に１画素ごとに複数のＬＥＤが配列されたＬＥＤアレイにより構成されたものの例を示している。この他，前記露光源２は，レーザ光を前記感光体１の軸方向に走査するレーザスキャン装置等によって構成されたものであってもよい。
前記現像装置５は，前記感光体１にトナーを供給する現像ローラを備え，その現像ローラに印加された電位（現像バイアス電位）と前記感光体１表面の電位との電位ギャップに応じて，前記現像ローラ上のトナーが前記感光体１の面上に引き寄せられ，前記静電潜像がトナー像として顕像化される。
前記給紙部α２は，給紙カセット２０，給紙ローラ６等を有して概略構成される。前記給紙カセット２０に予め収容された記録紙は，前記給紙ローラ６が回転駆動することにより前記画像形成部α１に搬送される。
前記給紙部α２から送出された記録紙は，前記搬送ローラ８により搬送されつつ，前記中間転写ベルト７からトナー像が転写される。そして，トナー像が転写された記録紙は，前記定着装置９（定着手段の一例）に搬送され，例えば加熱ローラ等により記録紙に加熱定着された後，前記排紙部α３に搬送されて排出される。
【００１２】
前記した画像処理部１２，データ記憶部１３，帯電装置２３，露光源２，現像装置５，除電装置４，ワイヤ駆動部２１は，これらが接続された制御部１によって，操作表示部１１からの入力データあるいはデータ記憶部１３に記憶された各種印刷条件などのデータに基づいてプログラム制御される。
ワイヤ駆動部２１を駆動する条件としては，前記転写部材の一例である用紙Ｐ（図２参照）に関する各種データ，例えば用紙Ｐのサイズ，用紙Ｐの厚さ（通常は坪量として入力されるか，予め記憶されている），使用するトナーの種類，印字率，連続印刷枚数などの印刷条件が一例として挙げられる。これらのデータは，上記操作表示部１１から入力されるか，あるいは予め設定されているデータである。また，印字率や連続印字枚数は，印刷条件の設定時に入力される。
これらの条件は，制御部１によって検知され，ワイヤ駆動部２１の駆動条件として用いられる。
制御部１は，これらのデータの何れか，あるいはその組み合わせのデータを入力すると，これらのデータから，図５に示す定着装置９のヒートローラ９ｄ（図２参照）に与える流れ込み電流あるいは電圧を算出し，定着装置９を制御する。その際，制御部１は，これらのデータから定着装置９の温度を推測することが出来，加圧ローラ９ａが発生する熱量の大小を求めることが出来る。即ち，発生する熱量が多いほど，多くの揮発性有機化合物（ＶＯＣ）が発生した（あるいはものとして，これを吸着固定すべく前記ワイヤ駆動部２１によって駆動される帯電装置２３の金属ワイヤ２３ａへ与える流れ込み電流を制御する。揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の発生量が多いほど，金属ワイヤ２３ａに印加する流れ込み電流が大きくなるように制御される。
【００１３】
同様のことが画像形成装置Ｙの環境条件についても生じる，例えば，定着装置９の周囲の温度，定着装置９自身（具体的には，加熱ローラ９ｂ）の温度，あるいは画像形成装置Yが置かれた部屋の室温を周知の温度検出装置で検出し，これらの温度が高ければ定着装置９から生じる揮発性有機化合物（ＶＯＣ）蒸気量が多いとみなして，これを吸着固定すべく金属ワイヤ２３ａへ与える流れ込み電流を制御する。
【００１４】
上記定着装置９の詳細が図２に示されている。図３の画像形成装置Yでは，定着装置部９で用紙が垂直方向に搬送されるもの（縦搬送）が示されており，図２では，用紙が水平方向に搬送されるが，これらは事例に過ぎず，本質的な相違ではない。
図２に示されるように，この実施形態にかかる画像形成装置Yでは，加熱ローラ９ｄと，その垂直下方に設けられた加圧ローラ９ａとからなる定着装置９（定着手段の一例）を備え，前記中間転写ベルト７（転写手段の一例）でトナー画像Ｔが転写された用紙Ｐは，上記加熱ローラ９ｄと，その垂直下方に設けられた加圧ローラ９ａによって把持されつつ進行することで，トナー画像Ｔが用紙Ｐに定着される。
前記上記加熱ローラ９ｄと，その垂直下方に設けられた加圧ローラ９ａを備えた定着装置９の上部空間は，排気ダクトＤの下方に向けて拡開するように開放された下部開口Ｄａによって覆われており，上記下部開口Ｄａに接続された排気ダクトＤ内には，帯電手段の一例である金属ワイヤ２３ａを備えた２個の帯電装置２３，２３（帯電手段の一例）が配置されている。これらの帯電装置２３の金属ワイヤ２３ａは，前記したワイヤ駆動部２１に接続されており，金属ワイヤ２３ａに与えられる流れ込み電流の値が，前記のように制御部１によって制御される。
前記排気ダクトＤ内には，前記のように帯電装置２３，２３が設けられているが，さらに，ファンＦを設けて，定着装置９から立ち上る熱気および熱気に含まれるシロキサンガスなどを強制的に排気ダクトＤ内に吸い込み，さらに排気ダクトＤ外に排出するようにすることが望ましい。
【００１５】
定着装置９で発生したシロキサンガスなどは，前記のように定着装置９の発熱量に応じて流れ込み電流が制御される前記金属ワイヤ２３ａによって吸着固定されるが，これで全てのＶＯＣが吸着されるわけではない。従って，上記帯電装置２３，２３で吸着し切れなかったＶＯＣについては，排気ダクトＤ内で，あるいはその出口までの間で吸着することで，出来るだけＶＯＣの含まれていない排気を室内あるいは室外に排出することが望ましい。
そのための手段として，公知のフィルタなどの吸着手段２５を，前記帯電装置２３から前記排気ダクトＤの排出端部までの間あるいは前記排気ダクトＤの排出部近傍に設けておくことが望ましい。
図２の例では，排気ダクトＤの排出端部に吸着手段２５が設けられている。
これらの吸着手段の例としては，活性炭，チタニア，活性炭素繊維，多孔質ガラス，多孔質セラミックス，粘土鉱物，疎水性の合成吸着剤，合成ゼオライト，シリカゲル，アルミナ，ケイ酸マグネシウム，活性白土，シリカーアルミナ，極性を有する合成吸着剤などが挙げられる。
なお，上記排気ダクトＤの排出端部は，画像形成装置Ｙの外に向けて開放されるようにすることも出来るが，画像形成装置Ｙの内部に向けて開放させることで，上記帯電装置２３，２３あるいは吸着手段２５で吸着し切れなかったシロキサンガスなどを画像形成装置Ｙから排出されないようにすることも可能である。
【００１６】
更に，帯電装置の帯電効率を高めるために，金属ワイヤ２３ａに対向して，金属ワイヤ２３ａを取り囲むように対向電極２３ｂを設置することが望ましい。対向電極２３ｂの具体的形状が図４に示される。
【００１７】
上記したように，この実施形態では，シロキサンガスの発生しやすい定着装置９から排気ダクトＤおよびファンＦ等の排気装置を用いて，排気ダクトＤ内にシロキサンガスなどの揮発性有機物の蒸気を導く。そして，排気ダクトＤ内に電圧印加可能な金属ワイヤ２３ｂを設置する。金属ワイヤ２３ｂに印加する電圧は，正の電圧を印加することによって，シロキサンガスなどは金属ワイヤ２３ａに引き寄せられ，吸着し，固定化される。さらに，主にシロキサンガスの発生源となるシリコンゴムからなる加圧ローラ９ａの温度に応じて上記金属ワイヤ２３ａへの電流量を制御する事で，効率的な回収が可能となる。
また，定着装置９を通過するときに，溶着するトナーが定着装置９から熱を奪って，定着装置９の温度を低下させ。これによってシロキサンガスなどの発生が抑制されるので，トナーの消費量を表す印字率などによっても，上記金属ワイヤ２３ａへの電流量を制御する事で，シロキサンガスなどの効率的な回収が可能となり，電力の節減を図ることができる。
さらに，印字時においては，常に定着ローラの全幅に渡る用紙が供給されるわけではない。その結果，定着ローラ非通紙部（用紙サイズが小さいために用紙が通らない部分）の加圧ローラ９ａの温度は通紙部よりも著しく高温になるため，非通紙部が多くなるサイズの小さい用紙を使う印字ほど，より多くシロキサンガスを発生しやすい。そのため，紙のサイズを認識し，金属ワイヤ２３ａへの電流量を変化させ，効率よいガス回収を行うことが望ましい。
また，用紙サイズだけでなく，用紙の厚み（坪量によって表される）によっても加圧ローラ９ａへかかる熱量が異なるため，これらの条件に対応して金属ワイヤ２３ａへの電流量を制御する事で，効率的な回収が可能となる。
【００１８】
〔実験例〕
以下に，前記した画像形成装置Ｙを用いて画像形成動作を行い，このとき排気ダクトＤの出口に設置した揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の検知装置で吸着された蒸気の量を測定することで，どのような印字条件下でどの程度ＶＯＣガスが検出されるかを測定した。
（実験条件）
京セラミタ製画像形成装置ＫＭ−Ｃ３２３２Ｅ（プリンタ）（品番）内の定着装置上部に，図２に示すと同様のＳＵＳ製５ｍ3チャンバー（排気ダクト）を設置し，チャンバー内を１５ｍ3/ｈの換気を行うように設定した。約１時間換気後，各種用紙を用いて１０ｍｉｎ間プリント動作を行い，機内から発生する揮発性物質をＴｅｎａｘ管で１００ｍｌ／ｍｉｎサンプリングした。その後プリンタ動作停止後も約２０ｍｉｎは，連続してサンプリングを行った。サンプリングしたＴｅｎａｘ管を加熱脱着装置で脱着し，ＧＣ−ＭＳにて測定してシロキサンガスの発生量を算出した。その結果のデータを図１に示す。
なお，このとき用いた帯電ワイヤおよび対向電極の条件は次の通りである。
ワイヤ：直径６０μｍのタングステンワイヤー Ｒｍａｘ０．９μｍ
（ここに，Ｒｍａｘは，ＪＩＳ Ｂ０６０１：ＩＳＯ４２８７：１９９７)に規定する測定法に従って測定した時の最大粗さ（μｍ）を表す。）
印加電圧：ＤＣバイアス：６ｋＶ
ワイヤ／対向電極距離：４ｍｍ
ワイヤへの流れ込み電流値
印字用紙サイズ２５０ｍｍ以上 ３００μＡ
印字用紙サイズ２５０ｍｍ未満〜１５０ｍｍ以上 ５００μＡ
印字用紙サイズ１５０ｍｍ未満 ７００μＡ
〔実験例１〕
Ａ４縦（用紙サイズ２９７ｍｍ）給紙（普通紙坪量６４ｇ／ｍ3）を印字用紙として用い，サイズ検知して流れ込み電流値が３００μＡに自動調整されたＫＭ−Ｃ３２３２Ｅを印字率５％の条件でプリントし，サンプリングしてシロキサンガス量を算出した。
〔実験例２〕
実験例１と比べて印字率が２０％であること以外は実験例１と同じである。
〔実験例３〕
実験例１と比べて印字率が５０％であること以外は実験例１と同じである。
〔実験例４〕
実験例２と比べて用紙坪量が９０ｇ／ｍ3であること以外は実験例２と同じである。
〔実験例５〕
実験例４と比べて用紙坪量が１６０ｇ／ｍ3であること以外は実験例４と同じである。
〔実験例６〕
Ａ４横（用紙サイズ２１０ｍｍ）給紙（普通紙坪量６４ｇ／ｍ3）を印字用紙として用い，サイズ検知して流れ込み電流値が５００μＡに自動調整されたＫＭ−Ｃ３２３２Ｅを印字率５％の条件でプリントし，サンプリングしてシロキサンガス量を算出した。
〔実験例７〕
実験例６と比べて印字率が２０％であること以外は実験例６と同じである。
〔実験例８〕
実験例７と比べて印字率が５０％であること以外は実験例７と同じである。
〔実験例９〕
実験例７と比べて用紙の坪量が９０ｇ／ｍ3であること以外は実験例７と同じである。
〔実験例１０〕
実験例９と比べて用紙の坪量が１６０ｇ／ｍ3であること以外は実験例７と同じである。
〔実験例１１〕
葉書給紙（坪量１８５ｇ／ｍ3）を印字用紙として用い，サイズ検知して流れ込み電流値が７００μＡに自動調整されたＫＭ−Ｃ３２３２Ｅを印字率５％の条件でプリントし，サンプリングしてシロキサンガス量を算出した。
〔実験例１２〕
実験例１１と比べて印字率が２０％であること以外は実験例１１と同じである。
〔参考例１〕
実験例１と比べて流れ込み電流が５００μＡであること以外は実験例１１と同じである。
〔参考例２〕
実験例１と比べて流れ込み電流が７００μＡであること以外は実験例１１と同じである。
〔参考例３〕
実験例１あるいは参考例１，２と比べて帯電装置への電圧印加が行われなかったこと以外は実験例１あるいは参考例１，２と同じである。
〔参考例４〕
実験例１０（電流が５００μＡ）と比べて流れ込み電流が３００μＡであること以外は実験例１０と同じである。
〔参考例５〕
実験例７（電流が５００μＡ）と比べて流れ込み電流が３００μＡであること以外は実験例７と同じである
〔参考例６〕
実験例７（電流が５００μＡ）と比べて流れ込み電流が７００μＡであること以外は実験例７と同じである
〔参考例７〕
実験例１２（電流が７００μＡ）と比べて流れ込み電流が３００μＡであること以外は実験例１２と同じである
【００１９】
〔流れ込み電流の影響〕
流れ込み電流を印加しなかった参考例３は，他のデータと比べて，シロキサンガスの発生量が著しく多いことが理解され，流れ込み電流のシロキサンガスの発生を押さえる効果はきわめて顕著であることが分かる。
流れ込み電流の大きさについて
実験例１，参考例１，２の相違は，流れ込み電流の大きさ（３００，５００，７００）のみであり，その間でシロキサンガスの発生量が，４０，３８，３５と変動しており，流れ込み電流が大きいほどシロキサンガスの発生量が抑えられていることが分かる。従って，流れ込み電流を制御することで，シロキサンガスの発生を抑制できることがわかる。
参考例５，６の相違は，流れ込み電流の大きさ（３００，７００）のみであり，その間でシロキサンガスの発生量が，５８，３８と変動しており，流れ込み電流が大きいほどシロキサンガスの発生量が抑えられていることが分かる。
参考例５，実験例７の相違は，流れ込み電流の大きさ（３００，５００）のみであり，その間でシロキサンガスの発生量が，５８，４０と変動しており，流れ込み電流が大きいほどシロキサンガスの発生量が抑えられていることが分かる。
以上から，ワイヤへの流れ込み電流の大きさを調整することによって，シロキサンガスの発生量が抑えられることが結論される。
〔印字率の影響〕
実験例１，２，３の相違は，印字率（％）の大きさ（５，２０，５０）のみであり，その間でシロキサンガスの発生量が，４０，３８，３５と低下しており，印字率が大きいほどシロキサンガスの発生量が抑えられていることが分かる。
これは，印字率，即ちトナーの使用量が多く，用紙に持ち去られるトナーによって定着ローラの熱も持ち去られるためと考えられる。
実験例６，７，８の相違は，印字率（％）の大きさ（５，２０，５０）のみであり，その間でシロキサンガスの発生量が，３９，４０，３８と，わずかであるが低下しており，印字率が大きいほどシロキサンガスの発生量が抑えられていることが分かる。
実験例１１，１２の相違は，印字率（％）の大きさ（５，２０）のみであり，その間でシロキサンガスの発生量が，４２，４１と，わずかであるが低下しており，印字率が大きいほどシロキサンガスの発生量が抑えられていることが分かる。
以上より，印字率がシロキサンガスの発生に影響を与えていることが理解されるので，印字率に応じて，ワイヤへの流れ込み電流を調整することで，効率的なシロキサンガスの抑制を行うことができる。
〔用紙サイズ（副走査方向の長さの影響）〕
実験例２，参考例５の相違は，用紙サイズ（副走査方向の長さ）（Ａ４縦，Ａ４横）のみであり，その間でシロキサンガスの発生量が，３８，５８と，著しく変動しており，用紙サイズ（副走査方向の長さ）が長いほどシロキサンガスの発生量が抑えられていることが分かる。
実験例５，参考例４の相違は，用紙サイズ（副走査方向の長さ）（Ａ４縦，Ａ４横）のみであり，その間でシロキサンガスの発生量が，３１，５０と，著しく変動しており，用紙サイズ（副走査方向の長さ）が長いほどシロキサンガスの発生量が抑えられていることが分かる。
参考例１，実験例６の相違は，用紙サイズ（副走査方向の長さ）（Ａ４縦，Ａ４横）のみであり，その間でシロキサンガスの発生量が，３８，３９と，変動しており，用紙サイズ（副走査方向の長さ）が長いほどシロキサンガスの発生量が抑えられていることが分かる。
以上から，用紙サイズがシロキサンガスの発生量に大きい影響を持つことが理解されるので，用紙サイズに応じて，ワイヤへの流れ込み電流を調整することで，効率的なシロキサンガスの抑制を行うことができることが理解される。
〔用紙厚さ（坪量）の影響〕
実験例２，４，５の相違は，用紙厚さ（坪量）（６４，９０，１６０（ｇ／ｍ3）のみであり，その間でシロキサンガスの発生量が，３８，３５，３１と，著しく変動しており，用紙厚さ（坪量）が厚いほどシロキサンガスの発生量が著しく抑えられていることが分かる。
実験例７，９，１０の相違は，用紙厚さ（坪量）（６４，９０，１６０（ｇ／ｍ3）のみであり，その間でシロキサンガスの発生量が，４０，３７，３４と，著しく変動しており，用紙厚さ（坪量）が厚いほどシロキサンガスの発生量が著しく抑えられていることが分かるので，用紙厚さ（坪量）に応じて，ワイヤへの流れ込み電流を調整することで，効率的なシロキサンガスの抑制を行うことができることが理解される。
用紙が厚いほど，定着ローラの熱を大量に奪うため，定着装置の温度が低下し，シロキサンガスの発生量が著しく抑えられるためと考えられる。
上記の実験例は，一例であり，上記以外の印刷条件に応じるほか，前記した環境条件に応じてワイヤへの流れ込み電流を制御することで，効率的なシロキサンガスの抑制を行うことができることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明に係る画像形成装置は，複写機，ファクシミリなどの画像形成装置，あるいはこれらの機能とスキャナ機能とを備えた複合機としての画像形成装置などに適用可能である。
【符号の説明】
【００２１】
Ｙ…画像形成装置
Ｄ…排気ダクト
Ｄａ…下部開口
Ｆ…ファン
１（１ＢＫ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｃ）……感光体
９…定着装置
９ａ…加圧ローラ
９ｄ…加熱ローラ
２３…帯電装置
２３ａ…金属ワイヤ
２３ｂ…対向電極
２５…吸着手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は，転写部材表面に未定着のトナー像を付着させると共に，転写されたトナー像を前記転写部材に加熱定着させ，さらに，加熱定着時に発生した揮発性有機化合物蒸気の画像形成装置外への漏出を出来るだけ防止することの出来る手段を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来，画像形成装置を稼働させる際，種々の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）が機内より発生し，機外に排出することが知られている。特に定着装置では，トナー像の加熱定着のために加熱ローラとシリコンゴムを用いた圧着ローラが用いられ，また定着装置周辺は，高温となるため特にシロキサンガスを含むＶＯＣが多く発生することが知られている。シロキサンガスは温度が低くなると周辺の部材に付着する傾向があり，電気回路やリレー接点などの表面が汚染されると接点不良などの重大な問題が発生する恐れがある。また，画像形成装置内の光学系のミラー等に付着し，反射性能にも影響を及ぼしかねない。
そのため，定着装置で発生したシロキサン蒸気を機外へ排出しない工夫が必要である。例えば，特許文献１には，定着装置に連なるエアダクトの一端を像担持体表面を帯電させるための帯電ワイヤ近傍に臨ませ，高電圧を印加したときの集塵効果によって帯電ワイヤでシロキサンを回収することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１８０８０５号公報 このような公知の画像形成装置に用いられる帯電ワイヤは，高電圧を印加したときに集塵効果を生じるという現象が知られており，既存の帯電ワイヤを用いた上記公知の方法では，コストの上昇を抑えうる点で優れた方法と思われる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら，上記特許文献１に記載の集塵方法では，像担持体への帯電用のワイヤを用いているので，一時的ではあるとしても，像担持体の帯電むらが発生するなどの問題がある。
従って本発明は，上記した従来技術における問題点を解消するためになされたものであり，像担持体の帯電むらを発生させることなく，安定した画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために，本発明に係る画像形成装置は，
少なくとも，転写部材表面に未定着のトナー像を付着させる転写手段と，前記転写手段によって転写されたトナー像を前記転写部材に加熱定着させる定着手段と，前記定着手段近傍の空気を定着装置近傍から排気する排気ダクトとを備えてなる画像形成装置であって，
前記排気ダクト内に設けられた帯電手段と，
当該画像形成装置に設定された印刷条件を検知する印刷条件検知手段と，
前記帯電手段に与える流れ込み電流の値を，前記印刷条件検知手段によって検知された印刷条件あるいは環境条件に応じて制御する制御手段と，
を備えてなる画像形成装置として構成されている。
揮発性有機化合物（ＶＯＣ）は，例えば定着装置の一部を構成するシリコンゴムローラ（加圧ローラとして用いられている）の温度に応じて発生する。従って，定着装置の温度を低く抑えることが出来れば，ＶＯＣなどの発生に特別神経を使う必要はない。従って，定着装置やその周囲の温度に応じて，帯電手段に印加する電圧を調整することは，電力経費を削減する上で効果的である。
上記のような定着装置などの温度は，定着装置近傍の環境温度などの環境条件に応じて変動する。また，転写紙の大きさ，厚さ，使用するトナーの量（印字率）といった印刷条件によっても変動する。
この点，上記のような本願発明にかかる画像形成装置では，前記転写部材のサイズ，前記転写部材の厚さ，印字率，使用するトナーの種類，連続印字枚数あるいはそれらの組み合わせといった印刷条件，あるいは定着部の温度，定着部近傍の温度，室温の何れかあるいはその組み合わせといった環境条件に応じて帯電手段に与える流れ込み電流の値が制御されるので，揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の発生が問題とならない程度である場合には，帯電手段への流れ込み電流を少なくして，電力コストを低下させることが出来る。
前記帯電手段の代表例としては，金属ワイヤが通常用いられる。
前記制御手段は，前記帯電手段に正の電圧を印加するものが，前記ＶＯＣなどの吸着に効果がある。
また，帯電手段による除塵作用を向上させるには，帯電手段に対して対向する対向電極を設けることが有効である，そのため，有利な実施形態としては，前記排気ダクト内に，前記帯電手段に対して対向する対向電極が設けられる。
さらに，前記した帯電手段などによって，排気ダクト内の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を完全に除去することは不可能である，そのため，排気ダクト内に，揮発性有機化合物を吸着する吸着手段を設けて，帯電手段によって補足仕切れなかった揮発性有機化合物を吸着することが望ましい。
前記吸着手段は，前記帯電手段から前記排気ダクトの排出部までの間あるいは前記排気ダクトの排出部近傍のいずれかに設けられることで，定着装置で補足できなかった揮発性有機化合物を出来るだけ多く吸着することが望ましい。
なお，前記排気ダクトは定着部近傍の空気を画像形成装置外へ導出するものが一般的であるが，画像形成装置内で，揮発性有機化合物の吸収処理が可能であれば，前記排気ダクトが，定着部近傍の空気を画像形成装置内へ導くようにすることも可能である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係る画像形成装置は，前記したように，少なくとも，転写部材表面に未定着のトナー像を付着させる転写手段と，前記転写手段によって転写されたトナー像を前記転写部材に加熱定着させる定着手段と，前記定着手段近傍の空気を定着装置近傍から排気する排気ダクトとを備えてなる画像形成装置であって，
前記排気ダクト内に設けられた帯電手段と，当該画像形成装置に設定された印刷条件を検知する印刷条件検知手段と，前記帯電手段に与える流れ込み電流の値を，前記印刷条件検知手段によって検知された印刷条件あるいは環境条件に応じて制御する制御手段と，を備えてなる画像形成装置として構成されているので，像担持体の帯電むらを発生させることなく，余分な電力を消費すると言った運転効率の低下を招かない画像形成装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態にかかる画像形成装置の実験例におけるデータを示す図表。
【図２】本発明の一実施形態にかかる画像形成装置の排気ダクトの部分を示す断面図。
【図３】従来の画像形成装置の一例（カラー現像用）の断面図。
【図４】本発明の一実施形態にかかる画像形成装置に用いられる帯電部の概念図。
【図５】本発明の一実施形態にかかる画像形成装置の制御系統を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下，添付した図面を参照して，本発明を具体化した実施形態について説明し，本発明の理解に供する。
【０００９】
まず，図３に示す断面図および図５に示す制御ブロック図を用いて，本発明の実施形態に係るカラー画像形成装置Ｙの全体構成について説明する。
なお，以下の説明は，カラー画像形成装置Ｙを例にしたものであるが，モノクロの画像形成装置であっても原理は同じであるので，本発明はモノクロの画像形成装置にも適用される。ここでは，カラー画像形成装置Ｙについて説明し，モノクロ画像形成装置については説明を割愛する。
画像形成装置Ｙは，ブラック（ＢＫ），マゼンダ（Ｍ），イエロー（Ｙ），シアン（Ｃ），の４色のトナーを用いるタンデム方式の画像形成装置の一例であるプリンタである。
画像形成装置Ｙは，トナー像を形成し，記録紙に画像形成を行う画像形成部α１，その記録紙を前記画像形成部α１に供給する給紙部α２，及び画像形成の行われた記録紙の排出がなされる排紙部α３を有する。
パーソナルコンピュータ等の外部装置から不図示の通信部により受信された画像情報（印刷ジョブ）は，図５に示す画像処理部１２によりブラック（ＢＫ），マゼンダ（Ｍ），イエロー（Ｙ），シアン（Ｃ），の４色各々に対する画素ごとの濃淡値情報である画素階調に変換される。
【００１０】
前記画像形成部α１は，上記４色各々の像を担持する４つの感光体１（ブラック用１ＢＫ，マゼンダ用１Ｍ，イエロー用１Ｙ，シアン用１Ｃ），その感光体１各々の表面を一様に帯電させる帯電装置２３（２３ＢＫ，２３Ｍ，２３Ｙ，２３Ｃ），その帯電装置２３により予め帯電済みの前記感光体１各々の表面を画像処理部１２により決定される前記画素階調に対応する露光量の光を画素ごとに照射する（露光する）ことにより前記感光体１に静電潜像を書き込む露光源２（２ＢＫ，２Ｍ，２Ｙ，２Ｃ），その静電潜像にトナーを供給することによりトナー像として現像する現像装置５（５ＢＫ，５Ｍ，５Ｙ，５Ｃ），前記感光体１各々の表面に形成されたトナー像が順次転写され，そのトナー像を記録紙に転写する中間転写ベルト７，記録紙を搬送する搬送ローラ８，記録紙上に転写されたトナー像を加熱定着させる定着装置９，トナー像を記録紙に転写後の前記感光体１表面の除電を行う除電装置４（４ＢＫ，４Ｍ，４Ｙ，４Ｃ）等を備えて概略構成される。
上記露光源２（２ＢＫ，２Ｍ，２Ｙ，２Ｃ）から発射された各色のビーム光を前記感光体１（１ＢＫ,１Ｍ，１Ｙ，１Ｃ）にそれぞれ露光走査するために，走査装置（不図示）が用いられる。
【００１１】
前記感光体１は，例えば，高硬度で性状が安定しているため耐久性に優れる一方，感度ムラに加えて帯電ムラが比較的顕著に表れやすいａ−Ｓｉ感光体等である。
図５に示すワイヤ駆動部２１は，後記する排気ダクトＤ内に設けられた帯電装置２３，２３（図２参照）を駆動するもので，画像形成装置Ｙの制御プログラムの一部によって構成されても，あるいは別回路を設けることで実現可能である。
図５に示す前記露光源２は，前記感光体１（１ＢＫ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｃ）の軸方向（主走査方向）に１画素ごとに複数のＬＥＤが配列されたＬＥＤアレイにより構成されたものの例を示している。この他，前記露光源２は，レーザ光を前記感光体１の軸方向に走査するレーザスキャン装置等によって構成されたものであってもよい。
前記現像装置５は，前記感光体１にトナーを供給する現像ローラを備え，その現像ローラに印加された電位（現像バイアス電位）と前記感光体１表面の電位との電位ギャップに応じて，前記現像ローラ上のトナーが前記感光体１の面上に引き寄せられ，前記静電潜像がトナー像として顕像化される。
前記給紙部α２は，給紙カセット２０，給紙ローラ６等を有して概略構成される。前記給紙カセット２０に予め収容された記録紙は，前記給紙ローラ６が回転駆動することにより前記画像形成部α１に搬送される。
前記給紙部α２から送出された記録紙は，前記搬送ローラ８により搬送されつつ，前記中間転写ベルト７からトナー像が転写される。そして，トナー像が転写された記録紙は，前記定着装置９（定着手段の一例）に搬送され，例えば加熱ローラ等により記録紙に加熱定着された後，前記排紙部α３に搬送されて排出される。
【００１２】
前記した画像処理部１２，データ記憶部１３，帯電装置２３，露光源２，現像装置５，除電装置４，ワイヤ駆動部２１は，これらが接続された制御部１によって，操作表示部１１からの入力データあるいはデータ記憶部１３に記憶された各種印刷条件などのデータに基づいてプログラム制御される。
ワイヤ駆動部２１を駆動する条件としては，前記転写部材の一例である用紙Ｐ（図２参照）に関する各種データ，例えば用紙Ｐのサイズ，用紙Ｐの厚さ（通常は坪量として入力されるか，予め記憶されている），使用するトナーの種類，印字率，連続印刷枚数などの印刷条件が一例として挙げられる。これらのデータは，上記操作表示部１１から入力されるか，あるいは予め設定されているデータである。また，印字率や連続印字枚数は，印刷条件の設定時に入力される。
これらの条件は，制御部１によって検知され，ワイヤ駆動部２１の駆動条件として用いられる。
制御部１は，これらのデータの何れか，あるいはその組み合わせのデータを入力すると，これらのデータから，図５に示す定着装置９のヒートローラ９ｄ（図２参照）に与える流れ込み電流あるいは電圧を算出し，定着装置９を制御する。その際，制御部１は，これらのデータから定着装置９の温度を推測することが出来，加圧ローラ９ａが発生する熱量の大小を求めることが出来る。即ち，発生する熱量が多いほど，多くの揮発性有機化合物（ＶＯＣ）が発生した（あるいはものとして，これを吸着固定すべく前記ワイヤ駆動部２１によって駆動される帯電装置２３の金属ワイヤ２３ａへ与える流れ込み電流を制御する。揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の発生量が多いほど，金属ワイヤ２３ａに印加する流れ込み電流が大きくなるように制御される。
【００１３】
同様のことが画像形成装置Ｙの環境条件についても生じる，例えば，定着装置９の周囲の温度，定着装置９自身（具体的には，加熱ローラ９ｂ）の温度，あるいは画像形成装置Yが置かれた部屋の室温を周知の温度検出装置で検出し，これらの温度が高ければ定着装置９から生じる揮発性有機化合物（ＶＯＣ）蒸気量が多いとみなして，これを吸着固定すべく金属ワイヤ２３ａへ与える流れ込み電流を制御する。
【００１４】
上記定着装置９の詳細が図２に示されている。図３の画像形成装置Yでは，定着装置部９で用紙が垂直方向に搬送されるもの（縦搬送）が示されており，図２では，用紙が水平方向に搬送されるが，これらは事例に過ぎず，本質的な相違ではない。
図２に示されるように，この実施形態にかかる画像形成装置Yでは，加熱ローラ９ｄと，その垂直下方に設けられた加圧ローラ９ａとからなる定着装置９（定着手段の一例）を備え，前記中間転写ベルト７（転写手段の一例）でトナー画像Ｔが転写された用紙Ｐは，上記加熱ローラ９ｄと，その垂直下方に設けられた加圧ローラ９ａによって把持されつつ進行することで，トナー画像Ｔが用紙Ｐに定着される。
前記上記加熱ローラ９ｄと，その垂直下方に設けられた加圧ローラ９ａを備えた定着装置９の上部空間は，排気ダクトＤの下方に向けて拡開するように開放された下部開口Ｄａによって覆われており，上記下部開口Ｄａに接続された排気ダクトＤ内には，帯電手段の一例である金属ワイヤ２３ａを備えた２個の帯電装置２３，２３（帯電手段の一例）が配置されている。これらの帯電装置２３の金属ワイヤ２３ａは，前記したワイヤ駆動部２１に接続されており，金属ワイヤ２３ａに与えられる流れ込み電流の値が，前記のように制御部１によって制御される。
前記排気ダクトＤ内には，前記のように帯電装置２３，２３が設けられているが，さらに，ファンＦを設けて，定着装置９から立ち上る熱気および熱気に含まれるシロキサンガスなどを強制的に排気ダクトＤ内に吸い込み，さらに排気ダクトＤ外に排出するようにすることが望ましい。
【００１５】
定着装置９で発生したシロキサンガスなどは，前記のように定着装置９の発熱量に応じて流れ込み電流が制御される前記金属ワイヤ２３ａによって吸着固定されるが，これで全てのＶＯＣが吸着されるわけではない。従って，上記帯電装置２３，２３で吸着し切れなかったＶＯＣについては，排気ダクトＤ内で，あるいはその出口までの間で吸着することで，出来るだけＶＯＣの含まれていない排気を室内あるいは室外に排出することが望ましい。
そのための手段として，公知のフィルタなどの吸着手段２５を，前記帯電装置２３から前記排気ダクトＤの排出端部までの間あるいは前記排気ダクトＤの排出部近傍に設けておくことが望ましい。
図２の例では，排気ダクトＤの排出端部に吸着手段２５が設けられている。
これらの吸着手段の例としては，活性炭，チタニア，活性炭素繊維，多孔質ガラス，多孔質セラミックス，粘土鉱物，疎水性の合成吸着剤，合成ゼオライト，シリカゲル，アルミナ，ケイ酸マグネシウム，活性白土，シリカーアルミナ，極性を有する合成吸着剤などが挙げられる。
なお，上記排気ダクトＤの排出端部は，画像形成装置Ｙの外に向けて開放されるようにすることも出来るが，画像形成装置Ｙの内部に向けて開放させることで，上記帯電装置２３，２３あるいは吸着手段２５で吸着し切れなかったシロキサンガスなどを画像形成装置Ｙから排出されないようにすることも可能である。
【００１６】
更に，帯電装置の帯電効率を高めるために，金属ワイヤ２３ａに対向して，金属ワイヤ２３ａを取り囲むように対向電極２３ｂを設置することが望ましい。対向電極２３ｂの具体的形状が図４に示される。
【００１７】
上記したように，この実施形態では，シロキサンガスの発生しやすい定着装置９から排気ダクトＤおよびファンＦ等の排気装置を用いて，排気ダクトＤ内にシロキサンガスなどの揮発性有機物の蒸気を導く。そして，排気ダクトＤ内に電圧印加可能な金属ワイヤ２３ｂを設置する。金属ワイヤ２３ｂに印加する電圧は，正の電圧を印加することによって，シロキサンガスなどは金属ワイヤ２３ａに引き寄せられ，吸着し，固定化される。さらに，主にシロキサンガスの発生源となるシリコンゴムからなる加圧ローラ９ａの温度に応じて上記金属ワイヤ２３ａへの電流量を制御する事で，効率的な回収が可能となる。
また，定着装置９を通過するときに，溶着するトナーが定着装置９から熱を奪って，定着装置９の温度を低下させ。これによってシロキサンガスなどの発生が抑制されるので，トナーの消費量を表す印字率などによっても，上記金属ワイヤ２３ａへの電流量を制御する事で，シロキサンガスなどの効率的な回収が可能となり，電力の節減を図ることができる。
さらに，印字時においては，常に定着ローラの全幅に渡る用紙が供給されるわけではない。その結果，定着ローラ非通紙部（用紙サイズが小さいために用紙が通らない部分）の加圧ローラ９ａの温度は通紙部よりも著しく高温になるため，非通紙部が多くなるサイズの小さい用紙を使う印字ほど，より多くシロキサンガスを発生しやすい。そのため，紙のサイズを認識し，金属ワイヤ２３ａへの電流量を変化させ，効率よいガス回収を行うことが望ましい。
また，用紙サイズだけでなく，用紙の厚み（坪量によって表される）によっても加圧ローラ９ａへかかる熱量が異なるため，これらの条件に対応して金属ワイヤ２３ａへの電流量を制御する事で，効率的な回収が可能となる。
【００１８】
〔実験例〕
以下に，前記した画像形成装置Ｙを用いて画像形成動作を行い，このとき排気ダクトＤの出口に設置した揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の検知装置で吸着された蒸気の量を測定することで，どのような印字条件下でどの程度ＶＯＣガスが検出されるかを測定した。
（実験条件）
京セラミタ製画像形成装置ＫＭ−Ｃ３２３２Ｅ（プリンタ）（品番）内の定着装置上部に，図２に示すと同様のＳＵＳ製５ｍ3チャンバー（排気ダクト）を設置し，チャンバー内を１５ｍ3/ｈの換気を行うように設定した。約１時間換気後，各種用紙を用いて１０ｍｉｎ間プリント動作を行い，機内から発生する揮発性物質をＴｅｎａｘ管で１００ｍｌ／ｍｉｎサンプリングした。その後プリンタ動作停止後も約２０ｍｉｎは，連続してサンプリングを行った。サンプリングしたＴｅｎａｘ管を加熱脱着装置で脱着し，ＧＣ−ＭＳにて測定してシロキサンガスの発生量を算出した。その結果のデータを図１に示す。
なお，このとき用いた帯電ワイヤおよび対向電極の条件は次の通りである。
ワイヤ：直径６０μｍのタングステンワイヤー Ｒｍａｘ０．９μｍ
（ここに，Ｒｍａｘは，ＪＩＳ Ｂ０６０１：ＩＳＯ４２８７：１９９７)に規定する測定法に従って測定した時の最大粗さ（μｍ）を表す。）
印加電圧：ＤＣバイアス：６ｋＶ
ワイヤ／対向電極距離：４ｍｍ
ワイヤへの流れ込み電流値
印字用紙サイズ２５０ｍｍ以上 ３００μＡ
印字用紙サイズ２５０ｍｍ未満〜１５０ｍｍ以上 ５００μＡ
印字用紙サイズ１５０ｍｍ未満 ７００μＡ
〔実験例１〕
Ａ４縦（用紙サイズ２９７ｍｍ）給紙（普通紙坪量６４ｇ／ｍ3）を印字用紙として用い，サイズ検知して流れ込み電流値が３００μＡに自動調整されたＫＭ−Ｃ３２３２Ｅを印字率５％の条件でプリントし，サンプリングしてシロキサンガス量を算出した。
〔実験例２〕
実験例１と比べて印字率が２０％であること以外は実験例１と同じである。
〔実験例３〕
実験例１と比べて印字率が５０％であること以外は実験例１と同じである。
〔実験例４〕
実験例２と比べて用紙坪量が９０ｇ／ｍ3であること以外は実験例２と同じである。
〔実験例５〕
実験例４と比べて用紙坪量が１６０ｇ／ｍ3であること以外は実験例４と同じである。
〔実験例６〕
Ａ４横（用紙サイズ２１０ｍｍ）給紙（普通紙坪量６４ｇ／ｍ3）を印字用紙として用い，サイズ検知して流れ込み電流値が５００μＡに自動調整されたＫＭ−Ｃ３２３２Ｅを印字率５％の条件でプリントし，サンプリングしてシロキサンガス量を算出した。
〔実験例７〕
実験例６と比べて印字率が２０％であること以外は実験例６と同じである。
〔実験例８〕
実験例７と比べて印字率が５０％であること以外は実験例７と同じである。
〔実験例９〕
実験例７と比べて用紙の坪量が９０ｇ／ｍ3であること以外は実験例７と同じである。
〔実験例１０〕
実験例９と比べて用紙の坪量が１６０ｇ／ｍ3であること以外は実験例７と同じである。
〔実験例１１〕
葉書給紙（坪量１８５ｇ／ｍ3）を印字用紙として用い，サイズ検知して流れ込み電流値が７００μＡに自動調整されたＫＭ−Ｃ３２３２Ｅを印字率５％の条件でプリントし，サンプリングしてシロキサンガス量を算出した。
〔実験例１２〕
実験例１１と比べて印字率が２０％であること以外は実験例１１と同じである。
〔参考例１〕
実験例１と比べて流れ込み電流が５００μＡであること以外は実験例１１と同じである。
〔参考例２〕
実験例１と比べて流れ込み電流が７００μＡであること以外は実験例１１と同じである。
〔参考例３〕
実験例１あるいは参考例１，２と比べて帯電装置への電圧印加が行われなかったこと以外は実験例１あるいは参考例１，２と同じである。
〔参考例４〕
実験例１０（電流が５００μＡ）と比べて流れ込み電流が３００μＡであること以外は実験例１０と同じである。
〔参考例５〕
実験例７（電流が５００μＡ）と比べて流れ込み電流が３００μＡであること以外は実験例７と同じである
〔参考例６〕
実験例７（電流が５００μＡ）と比べて流れ込み電流が７００μＡであること以外は実験例７と同じである
〔参考例７〕
実験例１２（電流が７００μＡ）と比べて流れ込み電流が３００μＡであること以外は実験例１２と同じである
【００１９】
〔流れ込み電流の影響〕
流れ込み電流を印加しなかった参考例３は，他のデータと比べて，シロキサンガスの発生量が著しく多いことが理解され，流れ込み電流のシロキサンガスの発生を押さえる効果はきわめて顕著であることが分かる。
流れ込み電流の大きさについて
実験例１，参考例１，２の相違は，流れ込み電流の大きさ（３００，５００，７００）のみであり，その間でシロキサンガスの発生量が，４０，３８，３５と変動しており，流れ込み電流が大きいほどシロキサンガスの発生量が抑えられていることが分かる。従って，流れ込み電流を制御することで，シロキサンガスの発生を抑制できることがわかる。
参考例５，６の相違は，流れ込み電流の大きさ（３００，７００）のみであり，その間でシロキサンガスの発生量が，５８，３８と変動しており，流れ込み電流が大きいほどシロキサンガスの発生量が抑えられていることが分かる。
参考例５，実験例７の相違は，流れ込み電流の大きさ（３００，５００）のみであり，その間でシロキサンガスの発生量が，５８，４０と変動しており，流れ込み電流が大きいほどシロキサンガスの発生量が抑えられていることが分かる。
以上から，ワイヤへの流れ込み電流の大きさを調整することによって，シロキサンガスの発生量が抑えられることが結論される。
〔印字率の影響〕
実験例１，２，３の相違は，印字率（％）の大きさ（５，２０，５０）のみであり，その間でシロキサンガスの発生量が，４０，３８，３５と低下しており，印字率が大きいほどシロキサンガスの発生量が抑えられていることが分かる。
これは，印字率，即ちトナーの使用量が多く，用紙に持ち去られるトナーによって定着ローラの熱も持ち去られるためと考えられる。
実験例６，７，８の相違は，印字率（％）の大きさ（５，２０，５０）のみであり，その間でシロキサンガスの発生量が，３９，４０，３８と，わずかであるが低下しており，印字率が大きいほどシロキサンガスの発生量が抑えられていることが分かる。
実験例１１，１２の相違は，印字率（％）の大きさ（５，２０）のみであり，その間でシロキサンガスの発生量が，４２，４１と，わずかであるが低下しており，印字率が大きいほどシロキサンガスの発生量が抑えられていることが分かる。
以上より，印字率がシロキサンガスの発生に影響を与えていることが理解されるので，印字率に応じて，ワイヤへの流れ込み電流を調整することで，効率的なシロキサンガスの抑制を行うことができる。
〔用紙サイズ（副走査方向の長さの影響）〕
実験例２，参考例５の相違は，用紙サイズ（副走査方向の長さ）（Ａ４縦，Ａ４横）のみであり，その間でシロキサンガスの発生量が，３８，５８と，著しく変動しており，用紙サイズ（副走査方向の長さ）が長いほどシロキサンガスの発生量が抑えられていることが分かる。
実験例５，参考例４の相違は，用紙サイズ（副走査方向の長さ）（Ａ４縦，Ａ４横）のみであり，その間でシロキサンガスの発生量が，３１，５０と，著しく変動しており，用紙サイズ（副走査方向の長さ）が長いほどシロキサンガスの発生量が抑えられていることが分かる。
参考例１，実験例６の相違は，用紙サイズ（副走査方向の長さ）（Ａ４縦，Ａ４横）のみであり，その間でシロキサンガスの発生量が，３８，３９と，変動しており，用紙サイズ（副走査方向の長さ）が長いほどシロキサンガスの発生量が抑えられていることが分かる。
以上から，用紙サイズがシロキサンガスの発生量に大きい影響を持つことが理解されるので，用紙サイズに応じて，ワイヤへの流れ込み電流を調整することで，効率的なシロキサンガスの抑制を行うことができることが理解される。
〔用紙厚さ（坪量）の影響〕
実験例２，４，５の相違は，用紙厚さ（坪量）（６４，９０，１６０（ｇ／ｍ3）のみであり，その間でシロキサンガスの発生量が，３８，３５，３１と，著しく変動しており，用紙厚さ（坪量）が厚いほどシロキサンガスの発生量が著しく抑えられていることが分かる。
実験例７，９，１０の相違は，用紙厚さ（坪量）（６４，９０，１６０（ｇ／ｍ3）のみであり，その間でシロキサンガスの発生量が，４０，３７，３４と，著しく変動しており，用紙厚さ（坪量）が厚いほどシロキサンガスの発生量が著しく抑えられていることが分かるので，用紙厚さ（坪量）に応じて，ワイヤへの流れ込み電流を調整することで，効率的なシロキサンガスの抑制を行うことができることが理解される。
用紙が厚いほど，定着ローラの熱を大量に奪うため，定着装置の温度が低下し，シロキサンガスの発生量が著しく抑えられるためと考えられる。
上記の実験例は，一例であり，上記以外の印刷条件に応じるほか，前記した環境条件に応じてワイヤへの流れ込み電流を制御することで，効率的なシロキサンガスの抑制を行うことができることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明に係る画像形成装置は，複写機，ファクシミリなどの画像形成装置，あるいはこれらの機能とスキャナ機能とを備えた複合機としての画像形成装置などに適用可能である。
【符号の説明】
【００２１】
Ｙ…画像形成装置
Ｄ…排気ダクト
Ｄａ…下部開口
Ｆ…ファン
１（１ＢＫ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｃ）……感光体
９…定着装置
９ａ…加圧ローラ
９ｄ…加熱ローラ
２３…帯電装置
２３ａ…金属ワイヤ
２３ｂ…対向電極
２５…吸着手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも，
転写部材表面に未定着のトナー像を付着させる転写手段と，
前記転写手段によって転写されたトナー像を前記転写部材に加熱定着させる定着手段と，
前記定着手段近傍の空気を定着装置近傍から排気する排気ダクトと，
前記排気ダクト内に設けられた帯電ワイヤと，
を備えてなる画像形成装置であって，
前記帯電ワイヤの表面粗さμが，
μ≧０．９μｍ
である画像形成装置。
【請求項２】
少なくとも，
転写部材表面に未定着のトナー像を付着させる転写手段と，
前記転写手段によって転写されたトナー像を前記転写部材に加熱定着させる定着手段と，
前記定着手段近傍の空気を定着装置近傍から排気する排気ダクトと，
前記排気ダクト内に設けられた帯電ワイヤと，
を備えてなる画像形成装置であって，
前記帯電ワイヤの表面粗さμが
μ≦３．０μｍ
である画像形成装置。
【請求項３】
少なくとも，
転写部材表面に未定着のトナー像を付着させる転写手段と，
前記転写手段によって転写されたトナー像を前記転写部材に加熱定着させる定着手段と，
前記定着手段近傍の空気を定着装置近傍から排気する排気ダクトと，
前記排気ダクト内に設けられた帯電ワイヤと，
を備えてなる画像形成装置であって，
前記帯電ワイヤの表面粗さμが
３．０μｍ≧μ≧０．９μｍ
である画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は，前記帯電手段に正の電圧を印加するものである請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記排気ダクト内に，前記帯電手段に対して対向する対向電極が設けられてなる請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記排気ダクト内に，揮発性有機化合物を吸着する吸着手段が設けられてなる請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記吸着手段が，前記帯電手段から前記排気ダクトの排出部までの間あるいは前記排気ダクトの排出部近傍のいずれかに設けられてなる請求項１〜６の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記排気ダクトが，定着装置近傍の空気を画像形成装置外，あるいは内に向けて排気するダクトである請求項１〜７の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項１】
少なくとも，
転写部材表面に未定着のトナー像を付着させる転写手段と，
前記転写手段によって転写されたトナー像を前記転写部材に加熱定着させる定着手段と，
前記定着手段近傍の空気を定着装置近傍から排気する排気ダクトと，
前記排気ダクト内に設けられた帯電ワイヤと，
を備えてなる画像形成装置であって，
前記帯電ワイヤの表面粗さμが，
μ≧０．９μｍ
である画像形成装置。
【請求項２】
少なくとも，
転写部材表面に未定着のトナー像を付着させる転写手段と，
前記転写手段によって転写されたトナー像を前記転写部材に加熱定着させる定着手段と，
前記定着手段近傍の空気を定着装置近傍から排気する排気ダクトと，
前記排気ダクト内に設けられた帯電ワイヤと，
を備えてなる画像形成装置であって，
前記帯電ワイヤの表面粗さμが
μ≦３．０μｍ
である画像形成装置。
【請求項３】
少なくとも，
転写部材表面に未定着のトナー像を付着させる転写手段と，
前記転写手段によって転写されたトナー像を前記転写部材に加熱定着させる定着手段と，
前記定着手段近傍の空気を定着装置近傍から排気する排気ダクトと，
前記排気ダクト内に設けられた帯電ワイヤと，
を備えてなる画像形成装置であって，
前記帯電ワイヤの表面粗さμが
３．０μｍ≧μ≧０．９μｍ
である画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は，前記帯電手段に正の電圧を印加するものである請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記排気ダクト内に，前記帯電手段に対して対向する対向電極が設けられてなる請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記排気ダクト内に，揮発性有機化合物を吸着する吸着手段が設けられてなる請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記吸着手段が，前記帯電手段から前記排気ダクトの排出部までの間あるいは前記排気ダクトの排出部近傍のいずれかに設けられてなる請求項１〜６の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記排気ダクトが，定着装置近傍の空気を画像形成装置外，あるいは内に向けて排気するダクトである請求項１〜７の何れかに記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−５３２７６（Ｐ２０１２−５３２７６Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９５８６２（Ｐ２０１０−１９５８６２）
【出願日】平成２２年９月１日（２０１０．９．１）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１日（２０１０．９．１）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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