JPH04221968A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機、プリ
ンタ等の加熱定着装置を備えた画像形成装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真を応用した画像形成装置
例えばプリンタは図３に示す如くアルミニウム等の導電
性シリンダ上面に感光層を設けた感光ドラム２１を矢印
方向に回転しコロナ帯電器２２によって均一に帯電し、
画像信号をレーザダイオード２３に与え且つ高速モータ
２４で回転されたポリゴンミラー２５、レンズ２６、折
返しミラー２７の組合せた露光装置によって感光ドラム
２１上に画像露光を行ない静電潜像を形成する。尚、電
子写真複写機では走査光学装置により、感光ドラム２１
上に露光する点が上記と異なる。

【０００３】この感光ドラム２１上の静電潜像は、２成
分現像法、カスケード現像法、ジャンピング現像法或は
タッチダウン法等公知の現像手段２８によって着色荷電
粒子（以下現像剤と呼ぶ）を付着させる。これをペーパ
カセット２９内の転写材８をピックアップローラ３１に
よって給送し、タイミングローラ３２によって前述の感
光ドラム２１上の画像と転写材８の位置が一致する様に
制御し搬送する。これを転写コロナ帯電器３３によって
感光ドラム２１上のトナー像を転写材８上に転写し、こ
の転写材８は搬送ベルト駆動ローラ３４によって移送さ
れる搬送ベルト３５によって搬送され定着ローラ７と加
圧ローラ６を組合せた加熱定着装置Ｂによって転写材８
上に定着され、排紙トレイ３６上に排出される。

【０００４】一方感光ドラム２１上の転写残トナーはゴ
ムブレードやファーブラシ等で構成されたクリーニング
装置３７によって除去され再度画像形成される。これら
の機能は本体枠Ａ内にペーパカセット２９及び排紙トレ
イ３６の除いた全てが収容されている。

【０００５】本体枠Ａは半密閉型であり、ペーパカセッ
ト２９の挿入口及び加熱定着装置Ｂの出口に合せて設け
た転写材８の排紙部３９は開口しており、他の部分も充
分には気密に作られていない。

【０００６】加熱定着装置Ｂで発生する熱及びコロナ帯
電器２２、転写帯電器３３等で発生するオゾンを清浄化
処理した後の気体を排出するため排気ファン４１が設け
てある。

【０００７】従来、一般的なプリンタ、電子写真複写機
等の画像形成装置において上述した定着装置としては、
様々な定着装置が考案され実施されているが現在では加
熱定着装置が主流となっている。加熱定着装置としては
炉内を熱源側と非接触で像支持材を通過させる形式のも
のもあるが、中でも一対のローラを用いる熱ローラ定着
装置が熱効率が良いなどの理由から多く採用されている
。その基本的な構成を画像形成側に熱源を持つローラを
用いる場合を例にとり、図４に示す。定着ローラ７は内
部にハロゲンヒータなどの発熱源４を有する。表層をゴ
ム等の弾性体５を用いて構成され、定着ローラ７に向っ
て不図示の加圧手段でもって加圧される加圧ローラ６と
定着ローラ７は適当なニップをもって対をなしており、
不図示の駆動手段により画像形成装置の本体からの駆動
を受け図示矢印方向に回転する。稼働中、定着ローラ７
の表面は不図示のサーミスタなどにより略一定温度に維
持されている。潜像形成部で現像剤９により形成された
未定着画像を支持した像支持材の転写材８は、定着ロー
ラ７と加圧ローラ６の間を挟持搬送される際に発熱源４
の熱及びローラ６，７間の圧力で転写材８に定着される
。定着ローラ７は現像剤の付着を防止するため芯金３上
に接着剤としてのプライマー層２を介して、被覆樹脂層
１を最上層にして構成されている。このような樹脂層に
は、シリコーンゴムやフッ素樹脂フィルム又はチューブ
が用いられる。好ましく用いられるフッ素樹脂材料とし
ては、例として、パーフルオロアルコキシド（ＰＦＡ）
、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ヘキサフ
ルオロプロピレンと共重合体（ＦＥＰ）などが挙げられ
る。そして、通常、離型剤塗布手段を備えるが、その場
合は例えばシリコーンオイルのような離型剤を含浸させ
たクリーニングウエブ１０を捲回したウエブ供給ローラ
１５と、ウエブ供給ローラ１５からくり出すクリーニン
グウエブ１０を巻取る巻取りローラ１４と、クリーニン
グウエブ１０を定着ローラ７に向って押圧するウエブ加
圧ローラ１１を備えており、クリーニングウエブ１０を
複写動作に合せて少し宛送り、定着ローラ７の回転によ
り、定着ローラ７に離型剤を塗布すると共に、定着ロー
ラ７上に付着した現像剤を除去している。尚、いわゆる
クリーニングレスの定着装置は離型剤塗布手段を備えず
、定着ローラ７の表層の離型性のみにより現像剤の付着
を防止する。

【０００８】離型剤塗布手段は塗布部材に離型剤を含浸
させ、定着ローラ７に接触可能とするものであり、離型
剤塗布手段としては、例えば、離型剤を含浸させた、ク
リーニングウエブ、フエルトパット、フエルトローラな
どや、オイルパンから離型剤容器の底に透過膜を備えた
ポアフロン、塗布ローラ等をとうして塗布するものなど
がある。又、加圧ローラの弾性体に離型剤を塗布させる
方法もある。離型剤としては、シリコーンなどのオイル
が用いられている。加熱定着装置Ｂでは発熱源４から大
量の熱が出て定着装置Ｂの回りの画像入力装置及び感光
ドラム及びその周囲の各部材を加熱し、光学部材の変形
、現像剤の融着を防止するため断熱カバー１２を設けて
いる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】揮発成分は、主に現像
剤を構成する結着樹脂中に含有される。一般に結着樹脂
には合成重合体が用いられるが、重合体合成時に、単量
体や、単量体の酸化物、単量体中の不純物、溶媒などが
重合体中に取り込まれる。これらの成分は、重合体合成
時に極力取り除かれるが、微量であってもこれらの成分
は、匂いとして感じ取られるものである。

【００１０】画像形成装置では加熱定着装置で電力の大
部分を加熱のために消費する。例えば１００Ｖ１５Ａを
画像形成装置の最大電力とした場合に加熱定着装置は９
Ａを消費し、またハロゲンヒータを２本加熱ローラ内に
収容した加熱定着装置では立上り時に更に大きな割合で
電力を消費する。然して定着ローラ７は１７０℃〜１８
０℃に調温されているので加熱定着装置Ｂ及びその近傍
は高温度となっている。

【００１１】加熱定着時に現像剤に含まれる揮発成分が
揮発する。この揮発量が多いと、定着時に不快臭を生じ
るようになる。又、デスクトップで用いられる小型プリ
ンタでは、その使用状況から、量が少なくても匂いが気
になることもある。高速機では、単位時間あたりの定着
される枚数が多いので画像比率の多い画像を一度に多量
の複写やプリントをすると、匂いが気になることがある
。

【００１２】又、潜像形成時における潜像担持体の感光
ドラム２１への帯電工程では、一次帯電器としてはコロ
トロン、スコロトロン等を用いたコロナ帯電器を用いる
のが一般的である。コロナ帯電器は、汚れると、火花放
電、異状放電、リーク、放電ムラなどが生じ、感光ドラ
ム２１への帯電が不均一になり潜像が乱れる。その結果
として、濃度ムラ、黒筋、白筋、黒ポチ、白ポチなどの
画質劣化をもたらす。特に中間調のベタ画像には、画像
の劣化が現われやすく、濃度ムラや、縦筋が出やすい。

【００１３】一方、離型剤塗布手段が定着手段の定着ロ
ーラ７上で長時間高温にさらされていると、離型剤の揮
発成分が多少なりとも発生するようになる。この揮発成
分が画像形成装置内に拡散していくと、コロナ放電に引
き寄せられ、コロナ帯電器のワイアなどに付着し、帯電
器が汚れる原因となる。そして、コロナ放電が乱れ、画
質劣化がもたらされる。同様に離型剤の揮発成分が感光
ドラムに付着すると画質劣化をもたらすおそれがある。

【００１４】本発明は定着時の現像剤の揮発成分の機外
への拡散を防ぎ、不快臭が発生することを防ぐ画像形成
装置の定着装置を提供することを第１の目的とするもの
である。

【００１５】本発明は定着装置中の離型剤の揮発成分の
機内への拡散を防ぎ、コロナ帯電器等が汚れることを防
止し、コロナ放電を安定化させ、画質劣化をもたらさな
い画像形成装置の定着装置を提供することを他の目的と
する。

【００１６】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は定着装
置内例えば加熱定着させる手段、又は離型剤塗布手段の
近傍、定着装置の近傍に吸着剤を担持する部材を配置す
ることにより、現像剤の定着時に発生する揮発成分を吸
着させ、画像形成装置内外に拡散することを防ぎ、不快
臭の発生を防止することが出来る。又、離型剤の揮発成
分を吸着させ、画像形成装置内への拡散を防止し、コロ
ナ帯電器の汚れを防ぐことによって、潜像担持体上の帯
電を均一化させ、潜像の乱れを防止することを可能とし
たものである。その結果として、安定して、良好な画像
が得られ続けられるものである。

【００１７】本発明の各発明において、吸着剤とは、物
理的或は、化学的に気相中の物質を、その界面に捕らえ
られる剤である。例えば、シリカゲル、アルミナ、チタ
ニア、活性炭、活性炭素繊維、多孔質ガラス、多孔質の
アルミナ、ジルコニア、マグネシア、などの多孔質の金
属酸化物、多孔質のセラミックス、ゼオライト、カリオ
ン、モンモリロナイト、バーミキュライト、などの粘土
鉱物等がある。これらを、単独或は併用して用いても良
い。そして、吸着剤は、表面積が大きく取れる形態のも
のが好ましく、吸着剤担持体も吸着剤を担持する面の表
面積ができるだけ大きく取れる形態のものが好ましい。

【００１８】かかる本発明の第１の発明は像支持材上に
未定着画像を出力する画像形成部を有し、像支持材を通
過させて、像支持材上に形成された未定着画像を、加熱
定着させる手段を有するように構成された定着装置を備
えた画像形成装置において、定着装置、又は定着装置の
近傍に吸着剤を担持する部材を有することを特徴とする
画像形成装置である。

【００１９】かかる本発明の第２の発明は像支持材上に
未定着画像を出力する画像形成部を有し、像支持材を挟
持搬送させて、像支持材上に形成された未定着画像を、
像支持材に接触して加熱定着させる手段を備え、且つ、
離型剤を前記加熱定着させる手段に塗布するための離型
剤塗布手段を有するように構成された画像形成装置にお
いて、定着装置、又は定着装置の近傍に吸着剤を担持す
る部材を有することを特徴とする画像形成装置である。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例について一部図面を併
用して説明する。

【００２１】

【実施例１】電子写真複写機［商品型式ＮＰ−８５８０
（キヤノン株式会社製）］の定着装置を改造し本発明に
かかわるところの定着装置を装着し、複写試験を行い臭
気試験を行った。電子写真複写機は画像入力は走査光学
装置、感光体ドラム２１の感光層がアモルファスシリコ
ンであり加熱定着装置Ｂは熱ローラ定着装置である。画
像形成装置の概略は画像入力部を除き、図３に示したも
のと同じである。又図１に示すように吸着剤として、活
性炭を塗布した吸着剤担持部材１３を定着装置の断熱カ
バー１２の内側に装着した。現像剤は、懸濁重合法で合
成し、残留成分除去処理をしないスチレン−アクリル樹
脂１００重量部、磁性酸化鉄８０重量部、負荷電制御剤
２重量部、低分子量ポリプロピレン３重量部を混練、粉
砕、分級して重量平均粒径８．５μの微粉体を得て、疎
水性コロイダルシリカ０．６重量部を外添したものを用
いた。

【００２２】連続複写を行つて、７名によるパネルテス
トを行った。４名は多少匂うと答え、３名は匂うが気に
ならないと答えた。

【００２３】ついで、吸着剤担持部材１３を取り除いて
、同様のテストを行った。５名が不快臭がすると答え、
２名が匂うが不快ではないと答えた。

【００２４】更に、残留成分除去処理をしたスチレン−
アクリル樹脂を用いた現像剤を用い、吸着剤担持部材１
３を装着して、同様のテストを行った。その結果、２名
は匂わないと答え、４名はわずかに匂うと答え、１名は
匂うが注意しなければ気がつかないと答えた。ここで、
排紙部３９にも吸着剤担持部材を装着してテストを行っ
たところ、５名が匂わないと答え、２名がかすかに匂う
と答えた。

【００２５】このように、定着装置Ｂの近傍の排紙部３
９にも装着させることによって、より効果が上がること
が確認された。尚臭気の成分をガスクロマトグラフィに
より分析したところ、残存モノマーやこれらの酸化成分
であることが分かった。

【００２６】

【他の実施例】

【００２７】

【実施例２】プリンタ［商品形式ＬＢＰ−８−２（キヤ
ノン株式会社製）］の定着装置を本発明にかかわるとこ
ろの定着装置に改造した。この定着装置を上記プリンタ
に装着して、プリント試験を行い臭気試験を行った。又
図１に示すように吸着剤として、活性炭を塗布した吸着
剤担持部材１３を定着装置Ｂの断熱カバー１２の内側や
加熱定着装置Ｂの近傍のプリンタ本体の内側に装着した
。現像剤は、懸濁重合法で合成し、残留成分除去処理を
したスチレンアクリル樹脂１００重量部、磁性酸化鉄８
０重量部、負荷電制御剤２重量部、低分子量ポリプロピ
レン３重量部を混練、粉砕、分級して重量平均粒径８．
５μの微粉体を得て、疎水性コロイダルシリカ０．６重
量部を外添したものを用いた。

【００２８】連続プリントを行って、７名によるパネル
テストを行った結果、４名は匂いがあるのに気がつくが
、まったく不快ではないと答え、３名は注意しなければ
匂いがあるのに気がつかないと答えた。

【００２９】ここで、吸着剤担持部材１３を総て取り除
いて、同様のテストをしたところ、７名が不快ではない
が匂うと答えた。一方、定着装置Ｂの近傍として排紙部
３９や排紙ファン４１周辺に吸着剤担持部材１３を更に
装着して同様のテストを行ったところ、７名が匂いは気
にならないと答え、より効果が上った。

【００３０】

【実施例３】吸着剤を活性アルミナとシリカゲルの混合
物にする他は、実施例１と同様にして連続複写試験を行
った。その結果、吸着剤担持部材１３の装着により複写
時の匂いはかなり軽減された。

【００３１】

【実施例４】吸着剤を多孔質ガラスとする他は実施例２
と同様にしてプリント試験を行った。その結果、プリン
ト時の匂いは軽減された。

【００３２】

【実施例５】画像形成装置は、実施例１と同じであり、
定着装置の概略はおおむね図２に示したものと同じであ
るので図２をもって説明する。定着ローラ７の被覆樹脂
層１はＰＦＡコートであり、クリーニングウエブ１０に
含浸させた離型剤には、ジメチルシリコーンオイルを用
いた。又、吸着剤として、シリカゲルを塗布した吸着剤
保持部材１３を定着装置の断熱カバー１２の内側に装着
した。

【００３３】現像剤は、スチレン−アクリル樹脂１００
重量部、磁性酸化鉄８０重量部、負荷電制御剤２重量部
、低分子量ポリプロピレン３重量部を混練、粉砕、分級
して重量平均粒径８．５μの微粉体を得て、疎水性コロ
イダルシリカ０．６重量部を外添したものを用いた。

【００３４】コロナ帯電器２２，３３のワイヤを清掃す
ることなく、１０万枚の複写試験を行ったところ、常に
画像に欠陥が出ることはなかった。又１万枚ごとに中間
調のベタ画像を出して、濃度ムラや縦筋をチェックした
。３万枚目当たりから、わずかな縦筋濃度ムラが見られ
るようになったが、急激に悪くなるようなことはなかっ
た。１０万枚時には、多少の濃度ムラはあったが、ここ
でワイア清掃を入れたところ、濃度ムラは消失した。

【００３５】一方、吸着剤担持部材１３を取り除いて、
同様の複写試験を行ったところ、２万枚時に、中間調に
濃度ムラが生じ始め、次第に悪化した。そして８万枚時
には異常放電による黒ポチが発生したので中止した。こ
こで、ワイア清掃を入れても、黒ポチは消えることがな
く、濃度ムラは、程度は軽くなるものの消失することは
なかった。

【００３６】

【実施例６】吸着剤を活性アルミナにする他は、実施例
５と同様にして１０万枚複写試験を行った。黒ポチも発
生することもなく、１０万枚時の軽い濃度ムラもワイア
清掃によってほとんど消失した。

【００３７】

【実施例７】吸着剤を活性炭とチタニアの混合物にする
他は、実施例５と同様にして１０万枚の複写試験を行っ
た。１０万枚時にあったハーフトーン上の軽い縦筋は、
コロナ帯電器２２，３３のワイア清掃によって非常に軽
くなり気にならなくなった。

【００３８】

【実施例８】吸着剤担持部材１３を多孔質ガラスとする
他は実施例５と同様にして１０万枚の複写試験を行った
。その結果、黒ポチが発生することもなく、ハーフトー
ン上の濃度ムラもひどくなることもなく、コロナ放電器
２２，３３のワイア清掃をすると濃度ムラはほとんど消
失した。

【００３９】

【実施例９】実施例５においてコロナ帯電器２２に設け
たワイア自動清掃機を作動させて複写試験を行ったとこ
ろ濃度ムラは発生しなかった。

【００４０】尚、本発明は以上の説明にのべた定着装置
に限定されるものではなく、熱定着方式すべて応用でき
る。例えば図５に示した加熱定着方式にも応用できる。

【００４１】即ち、図５は駆動手段４２、回転自在なこ
ろ４３、発熱源４に無端の離型樹脂層のベルト４５を掛
け、発熱源４に向って加圧ローラ６で加圧して、未定着
現像剤９を支持した転写材８を加圧ローラ６を離型樹脂
層のベルト４５間を通過させて発熱源４によって加熱加
圧して定着するものである。

【００４２】以上、各実施例に用いる吸着剤の活性炭、
活性炭アルミナ、シリカゲル、多孔質ガラスは現像剤、
離型剤の揮発分を吸着する効果が認められ、現像剤の揮
発分の吸着目的で吸着剤担持部材を設けても、離型剤の
吸着目的で吸着担持部材を設けても両者互いに効果を及
ぼすのである。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、定着装置又は定着
装置の近傍に、吸着剤担持部材を設けることにより、現
像剤からの揮発物を吸着し画像形成装置内外に拡散する
ことを防ぎ、不快臭を防止することが可能となった。

【００４４】尚、定着装置述近傍として、排紙部や排気
ファン近傍にも吸着剤担持体を装着することにより、よ
り防臭効果を上げることが出来る。

【００４５】又、定着装置又は定着装置近傍に吸着剤担
持部材を設けることにより、離型剤塗布手段を備えてい
る場合には併せて、離型剤揮発物を吸着し画像形成装置
内に拡散することを防ぎ、コロナ帯電器等の汚染を防止
することが可能となった。

【００４６】これによりコロナ放電が安定し、潜像担持
体を均一に帯電させることができ、濃度ムラ、縦筋を軽
減させ、黒ポチなどの発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる定着装置の実施例の縦断面図で
ある。

【図２】本発明に係わる定着装置の他の実施例の縦断面
図である。

【図３】本発明の画像形成装置の実施例の縦断面図であ
る。

【図４】従来例の縦断面図である。

【図５】本発明の適用される定着装置の他の実施例の縦
断面図である。

【符号の説明】

１　　被覆樹脂層 ２　　プライマー層 ３　　芯金 ４　　発熱源 ５　　弾性体 ６　　加圧ローラ ７　　定着ローラ ８　　転写材 ９　　現像剤 １０　　クリーニングウエブ １１　　ウエブ加圧ローラ １２　　断熱カバー １３　　吸着剤担持部材 ３９　　排紙部 ４１　　排気ファン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　像支持材上に未定着画像を出力する画
   像形成部を有し、像支持材を通過させて、像支持材上に
   形成された未定着画像を、加熱定着させる手段を有する
   ように構成された定着装置を備えた画像形成装置におい
   て、定着装置、又は定着装置の近傍に吸着剤を担持する
   部材を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】　　像支持材上に未定着画像を出力する画
   像形成部を有し、像支持材を挟持搬送させて、像支持材
   上に形成された未定着画像を、像支持材に接触して加熱
   定着させる手段を備え、且つ、離型剤を前記加熱定着さ
   せる手段に塗布するための離型剤塗布手段を有するよう
   に構成された画像形成装置において、定着装置、又は定
   着装置の近傍に吸着剤を担持する部材を有することを特
   徴とする画像形成装置。