JPH03116165A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は静電プロセスにより電子写真感光体や静電記録
体に画像を形成する装置に関し、特に前記装置に発生す
るオゾンの離型剤ミストによる分解手段に関する。

〔従来技術〕

静電プロセスを利用した画像形成装置、いわゆる静電式
複写機においては電子写真感光体又は静電記録体に静電
潜像を形成し、これを乾式又は湿式現像剤で現像し、得
られた画像を転写紙上に静電転写し、ついでこの転写画
像を一般に定着ローラで熱定着することにより画像を得
ている。

この種の装置においては潜像の形成工程や転写工程で感
光体又は記録体や転写紙にコロナ放電を行なうため、装
置内でオゾンが発生する。このオゾンは、人にもよるが
、０．Ｏ２ｐｐｍ以上の濃度で異臭を感じ、０．ｌｐｐ
ｍ以上では不快感とともに衛生上、無視できない状況と
なり分解、除去を考えなくてはならない。

また装置内が０．ｌｐｐｍ以上のオゾン濃度に長時間さ
らされると、その強い酸化力によりゴム、感光体の感光
層等、装置の構成材料や部品の一部が劣化し、特性が低
下したりする。

しかしコロナ放電を行なう装置ではオゾンの発生を完全
に抑えることが困難なことから、従来よりオゾン分解剤
を用いたオゾン分解装置が提案されているが、オゾン分
解剤を必要とするため、装置が大型化し、また分解剤の
交換、メンテナンス等の手間を要し、コスト高となる。

一方、前述のように定着工程では一般に熱ローラ定着方
式が採用されているが、この定着ローラ表面には転写紙
の分離を良くするために、離型剤が塗布されている。離
型剤としては一般にシリコーンオイルが使用されている
が、シリコーンオイルは定着時の熱により揮発分が蒸発
ミスト化して白煙を生じ、これを使用者が嫌うため、従
来は揮発分の少ないシリコーンオイル（通常、揮発分は
０．５重量％未満）が使用されて来た。しかし揮発分の
少ないシリコーンオイルを作るには精製工程が必要であ
り、これもコスト高の一因となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は従来技術における以上のような問題を解
消し、装置内で発生するオゾンを特別にオゾン分解剤を
用いることなく効率的に分解でき、従って分解剤の交換
、メンテナンス等を不要とし、しかも離型剤として揮発
分の多い低コストのシリコーンオイルを用いても定着時
に白煙を生じない、コンパクトで、且つ低コストの画像
形成装置を提供することである。

〔発明の構成・動作〕

本発明の画像形成装置は、電子写真感光体又は静電記録
体に静電潜像を形成する手段と、前記潜像を現像剤で現
像する手段と、得られた画像を転写紙上に静電転写する
手段を、転写画像をシリコーンオイル離型剤を塗布した
定着ローラで熱定着する手段とを組合せた画像形成装置
において、さらに前記装置内で発生したオゾンを捕集す
る手段と、定着手段で発生した離型剤ミストを捕集する
手段と、前記捕集、されたオゾンと離型剤ミストとを混
合した後、装置外に排出する手段とを設けたことを特徴
とするものである。

本発明装置はオゾンの分解にこのように特別にオゾン分
解剤を使用していないが、本発明におけるオゾン分解の
原理は溶剤ミストがオゾンと接触すると、これを分解す
るという事実に基づくもので、本発明は使用者が白煙と
して嫌っているシリコーンオイルミストをオゾン分解用
の溶剤ミストとしてむしろ積極的に利用したものである
。なお従来の乾式複写機でも湿式複写機でもこの種の溶
剤ミスト（特に湿式複写機の場合は液体現像剤を用いる
ので、定着部ばかりでなく、現像部や現像後の転写紙等
からも溶剤ミストが発生する。）が装置内でオゾンと接
触した場合はこれを分解することはあり得るが、特別に
溶剤ミストとオゾンとを接触させるような手段は持って
いないので、自然接触に期待するほかなく、高い分解効
率は到底得られない。

次に本発明装置の一例を電子写真感光体ドラムを用いた
第１図の乾式電子写真複写機で説明する。

第１図において時計方向に回転する感光体ドラム３は帯
電チャージャー１０により、−様な電位に帯電された後
、露光系（光学走査系）２により原稿の反射像がこの帯
電面上に投影されて静電潜像が形成され、同時にイレー
ザ１１により感光体ドラム３上の作像領域外が除電され
る。感光体ドラム３上の潜像は現像器１２を通ると、そ
の中に含まれる乾式現像剤（乾式トナー）により可視化
される。一方、給紙カセット４又は５から所定のタイミ
ングでレジストローラ８によって送られて来た転写紙Ｐ
はこのトナー画像が形成された感光体ドラム３の表面に
接し、この状態で転写チャ−ジャ１４により一様な電位
に帯電され、これによりトナー像は感光体ドラム３から
転写紙上に転写される。更に、分離チャージャ１５によ
って、トナー像を担持した転写紙は感光体ドラム３から
分離された後、搬送ベルト１９により定着部Ａ内に搬送
される。定着部Ａ内に入った、未定着トナーを担持した
転写紙Ｐ（矢印の破線で示す。）は加熱ローラ２０及び
加圧ローラ２１からなる定着ローラを備えた定着装置に
より熱定着された後、コピーとして排紙トレー２２に排
出される。なお１は原稿を乗せるためのコンタクトガラ
ス、６．７は給紙用のコロ、９はレジストローラ８と共
に感光体ドラム３面に給紙するためのローラ、１３は転
写用除電ランプ、１６は分離爪、１７はファーブラシ、
１８は除電チャージャ又は除電ランプ、４０はトナー濃
度検知器、４１はスリットである。

ここで定着部Ａについて更に詳しく説明する。この定着
部は第２図の従来の一般的な熱定着装置の外装上部を離
型剤（シリコーンオイル）ミストが定着部Ａ上に設けら
れたオゾン分解部Ｂ内に通過、導入できるように開孔し
たもの（第３図参照）である。このような定着装置にお
いて未定着トナー像を担持した転写紙Ｐの通紙経路を挾
んで加熱ローラ２０と加圧ローラ２１が互いに圧接する
ように配置され、加熱ローラ２０には加熱手段としての
ヒータ２３が内蔵されている。加圧ローラ２１の軸部に
は加圧カム３４のカム面がばね３５の付勢力によって圧
接されており、これによって加圧ローラ２１に所定の加
圧作用力が与えられるようになっている。加熱ローラ２
０の周囲にはサーミスタ２６及び温度ヒユーズ２７が設
置され、これらによって温度制御及び異常昇温防止が行
なわれる。また、分離爪２８及びシリコーンオイル塗布
フェルト２９が加熱ローラ２０の表面に接触して配置さ
れている。なおシリコーンオイル塗布フェルト２９は離
型剤（シリコーンオイル）貯留タンク３０と連結し、こ
れによりシリコーンオイルはフェルト２９に常に供給さ
れる。

いずれにしても第２図及び第３図のような熱ローラ定着
方式の定着装置においてはトナー画像を担持した転写紙
Ｐが定着ローラ２０゜２１によって熱定着される際、加
熱ローラ２０に塗布された離型剤中の揮発分が加熱ロー
ラ２０の熱により蒸発、ミスト化する。なおこの時、同
時に転写紙内の水分も蒸発、ミスト化する。

従来は第２図に示すようにこのような離型剤ミストに対
しては何らの対策が施されていなかったが、本発明では
第１図の定着装置の例えば外装上部を開孔して定着部Ａ
とし、この開孔部からの離型剤ミストで複写機内で発生
したオゾンを分解処理するため、オゾン捕集手段、離型
剤ミスト捕集手段及び前記捕集したオゾンと離型剤ミス
トとを混合した後、排出する手段を有するオゾン分解装
置を組合せた。このオゾン分解装置は第１図の複写機に
オゾン分解部Ｂとして組込まれているが、前記３つの手
段は兼用されている。即ちこのオゾン分解部Ｂはダクト
３１とその排気口部分に吸引ファン２４と、その後にフ
ィルター２５とを備えたものである。このようなオゾン
分解部Ｂにおいて、定着部Ａ内で発生した離型剤ミスト
は吸引ファン２４により定着部Ａの開孔部を通ってダク
ト３１内に吸引、捕集され、同時に複写機内の潜像形成
、転写、除電等に用いられるチャージャ１０．１４．１
８等の付近から発生するオゾンガスもダクト３１内に吸
引、捕集され、ここで捕集された離型剤ミストは同様に
捕集されたオゾンと効率的に接触、混合してオゾンを効
率的に分解した後、排出される。

この場合、フィルター２５はなくてもよいが、あればこ
こで離型剤ミストをトラップし、オゾンガスといっそう
効率的に接触するので、オゾン分解効率もいっそう向上
する上、トラップされた離型剤ミストは冷却されて液滴
となるので、これを回収、再使用することが可能である
。第３図の例ではこの液化した離型剤が回収離型剤タン
ク３２内にいったん回収、貯留された後、離型剤貯留タ
ンク３０に循環、再使用されている。

なお吸引ファン２４は強すぎると定着時の熱を奪うので
、省エネを考え、吸引力はバランスを保って設定するこ
とが望ましい。またフィルターは圧損の小さいものが用
いられる。

以上は乾式静電複写機の例で説明したが、湿式静電複写
機の場合はコピー操作法自体は乾式トナーの代りに現像
液を用いる他は乾式複写機とほぼ同様であるが、オゾン
ガスや離型剤ミスト中には現像部；定着部；現像後の感
光体ドラム；転写紙等から発生する現像液の溶剤ミスト
も含まれる。このような湿式静電複写機の場合はフィル
ター２５は現像液の溶剤ミストもトラシブすることがで
きるので、このトラップされた溶剤は同時にトラップさ
れた離型剤と共に現像液貯留タンクに戻すことができる
。また静電潜像形成手段は第１図の装置では帯電・露光
系を用いているが、静電記録体の場合はこのような帯電
・露光系ではなく、記録ヘッド等により直接、静電潜像
を形成することできる。

本発明装置に使用されるシリコーンオイル離型剤として
は液状でシロキサン構造を有するものであればいずれで
もよく、例えばジメチルシリコーン、メチルフェニルシ
リコーン、環状シリコーン（環状ポリシロキサン）及び
それらの混合物が挙げられるが、中でもジメチルシリコ
ーンが好ましい。またこれらのシリコーンオイルは低コ
スト化及びミスト化をいっそう容易にしてオゾン分解効
率を上げるため、揮発分が０．５重量以上、特に０．１
重量％以上のものが好ましい。

〔実施例〕

以下に本発明を実施例によって更に詳しく説明する。

実施例１ 第１図の乾式静電複写機（第３図の定着部Ａ及びオゾン
分解部Ｂを備える）に乾式トナー、転写紙（リコー社製
タイプ６２００）及び離型剤として揮発分０．５重量％
のジメチルシリコーン（信越シリコーンａｔｌＫＦ−９
６、粘度３００ｃｓ）をセットし、線速３４５胴／ｓｅ
ｃ、定着用加熱ローラの表面温度１８０±２０°Ｃで３
時間連続コピーし、オゾン分解部から排出されるガス中
のオゾン濃度を測定した。なお複写機の使用環境は２３
±２℃−５５±５％ＲＨ；オゾン測定条件は３０ｒｒｆ
換気なし、オゾン濃度測定器はＣＬＤオゾン分析計ＤＹ
８４１０　（ダイレック社製）；オゾン測定器位置（ノ
ズル位置で）はオゾン分解部の排気口から２０　ｃｍ　
ｉｌｌれた所とした。

その結果、３時間コピー後のオゾン濃度は０．０３６ｐ
ｐｍであった。

実施例２ 離型剤として、ＫＦ−９６中に、同じジメチルシリコー
ンである揮発分０．５重量％ＫＦ−９６−１（粘度１　
ｃｓ）を１重量％添加した混合物を使用した他は実施例
１と同じ方法で連続コピーしたところ、オゾン濃度は０
．０２９ｐｐｍであった。

実施例３ 加熱ローラの表面温度を２００±２０℃とした他は実施
例１と同じ方法で連続コピーしたところ、オゾン濃度は
０．０２４ｐｐｍであった。

但しこの場合は白煙（離型剤ミスト）がフィルターを通
過してしまった。これはミスト発生量が２００℃以上で
急激に増大したからである。

実施例４ 離型剤として、ＫＦ−９６の代りに揮発分０．５重量％
のメチルフェニルシリコーン（信越シリコーン社製ＫＦ
−５６）を用いた他は実施例１と同じ方法で連続コピー
したところ、オゾン濃度は０．０４２ｐｐｍであった。

比較例 定着部Ａを第２図の定着装置に変え（オゾン捕集及び離
型剤ミストと捕集オゾンとの混合は行なわず）、且つ離
型剤として、ＫＦ−９６の代りに揮発分０．１重量％以
下のジメチルシリコーンを用いた他は実施例１と同じ方
法で連続コピーを行なったところ、オゾン濃度はＱ、　
１７３ｐｐｍと高い値を示した。

また、これらシリコーンオイルを用いた時のホットオフ
セット現象を検討した以下の結果が得られた。

ＫＦ−５６（メチルフェニルシリコーン）も通常使用で
は問題ないが、この表に示した条件ではジメチルシリコ
ーンの方がホットオフセットに対しては予裕度がある。

〔発明の作用効果〕

以上のように本発明の画像形成装置はオゾンの分解用材
料として、特別にオシ分解剤を用いずに、定着に用いる
離型剤中の揮発分を利用したオゾン分解手段を有し、こ
れにより捕集した離型剤ミストを分解剤の交換、メンテ
ナンス等の手間もなく、捕集したオゾンと効率良く接触
、分解できる上、揮発分の多いシリコーンオイルを用い
ても定着時に好ましくない白煙を生じることがなく、ま
た装置としてコンパクトで、且つ低コストという利点が
ある。また離型剤として揮発分の多い（特に揮発分０．
５重量％以上）シリコーンオイルが使用できるので、い
っそう低コスト化できる。更にシリコーンオイル離型剤
の回収手段を設ければ、回収されたシリコーンオイルが
熱的に安定で、酸化を受は難いこと、及び無臭であるこ
とから再利用できるという利点もある。なおシリコーン
オイルとしてジメチルシリコーンは特にホットオフセッ
ト現象に対し好ましい離型剤である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の画像形成装置の一例である乾式静電複
写機の全体図、第２図は従来の一般的な定着装置の断面
図、第３図は第１図の複写機の定着部Ａ及びオゾン分解
部Ｂの拡大図を示す。 ２・・・露　光　系　　　３・・・感光体ドラム１０・
・・帯電チャージャ　１２・・・現　像　器２０・・・
加熱ローラ　　　２１・・・加圧ローラ２３・・・ヒ　
−　タ　　　２４・・・吸引ファンｚ５・・・フィルタ
ー ２９・・・シリコーンオイル筺布フェルト３０・・・離
型剤（シリコーンオイル）貯留タンク３１・・・ダ　り
　ト　　　３２・・・回収離型剤タンクＡ・・・定　着
　部　　　Ｂ・・・オゾン分解部Ｐ・・・転写紙

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電子写真感光体又は静電記録体に静電潜像を形成す
   る手段と、前記潜像を現像剤で現像する手段と、得られ
   た画像を転写紙上に静電転写する手段と、転写画像を、
   シリコーンオイル離型剤を塗布した定着ローラで熱定着
   する手段とを組合せた画像形成装置において、更に前記
   装置内で発生したオゾンを捕集する手段と、定着手段で
   発生した離型剤ミストを捕集する手段と、前記捕集され
   たオゾンと離型剤ミストとを混合した後、装置外に排出
   する手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。 ２、シリコーンオイル中に含まれる揮発分が０．５重量
   ％以上である請求項１の装置。 ３、シリコーンオイルがジメチルシリコーンオイルであ
   る請求項１の装置。