JPH0450952A - 画像記録装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、複写機、レーザービームプリンタ、ファクシ
ミリ、マイクロフィルムリーダプリンタ、画像表示装置
、記録材の電子写真画像形成装置等の画像記録装置に関
するものである。

［従来の技術］ 従来、電子写真画像形成装置においては、電子写真感光
体表面の画像情報に応じた顕画材を記録材上に転写記録
した後の電子写真感光体表面に残った転写残り顕画材や
付着汚染物は、廃トナー容器や、電子写真感光体、現像
装置等をおさめたカートリッジ内の廃トナー室に入れら
れ、必要な時に廃棄されるものとなっている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前述した従来の技術においては、廃顕画
材、つまり、廃トナーの廃棄の際に、廃トナーが粉体で
あるため、飛散ごみという観点においても、処置に関し
て環境汚染等の問題点があり、また画像記録装置本体の
小型対応という面からは、廃トナー容器やカートリッジ
内の廃トナー室は小容量化へ向かうが、トナーが粉体で
あることからして、充てん率はそれ程上がらず、小容量
化は実現しがたく、該本体の小型化が困難であるという
問題点がある。

本発明は、上記のような問題点を解決しようとするもの
である。すなわち、本発明は、廃トナーの廃棄時の飛散
による環境汚染がなく、また装置本体の小型化が容易な
画像記録装置を提供することを目的とするものである。

［ｉ！Ｕを解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明は、記録材上に加熱
溶融性の樹脂等からなる顕画材を担持せしめた未定着画
像を転写材上に加熱定着させる加熱定着装置の発熱手段
の少なくとも一部と、電子写真感光体表面の画像情報に
応した顕画材を前記記録材上に転写した後に前記感光体
表面に残った転写残り顕画材および付着汚染物を該感光
体表面から除去するクリーニング手段との、少なくとも
前記両者を一体化とし、記録装置本体に脱着可能とした
記録装置であって、前記発熱手段の熱エネルギーを前記
クリーニング手段によって除去された転写残り顕画材お
よび付着汚染物に与える熱印加手段を備えているものと
した。

［作　　　用コ 本発明によれば、加熱定着装置の発熱手段の熱エネルギ
ーをクリーニング手段によって除去された転写残り顕画
材および付着汚染物に与える熱印加手段を備えているの
で、粉体である廃トナーを熱溶融させることができ、こ
れにより、廃棄時の廃トナーおよび付着汚染物の飛散等
の問題がなくなり、かつ、廃トナー容量および付着汚染
物容量に対する充てん率が大幅に向上し、装置本体の小
型化が容易となる。

［実　施　例］ ′！Ｊ１図は本発明の装置全体の概略を示した第１実施
例の断面図である。

同図において、１は支軸１ａを中心にして矢印の方向に
所定の周速度で回転されるドラム型電子写真感光体（以
下、ドラムと略す）であり、ドラム型基体の周面に有機
あるいは無機の光導電体層を主体とする感光体を具備さ
せたものである。

そして、ドラム１はその回転過程でイレーザ（全面露光
器）２により、全面一様露光を受けて均一除電がなされ
、ついで、−時帯電器３により、正または負の所定電位
の均一帯電を受け、ついで、露光部４にてレーザスキャ
ナ５によるレーザビーム走査露光して目的画像情報の走
査書き込みを受ける。

これにより、ドラム１の面に目的画像情報に対応した静
電潜像が順次に形成されていく。

５ａは該レーザスキャナ５から出力されたレーザビーム
走査露光りをドラム１に対する露光部４へ偏向させるレ
ーザビーム折り返しミラーである。

潜像の形成されたドラム１の面は、ついで、現像装置６
により顕画材（トナー）ｔの適用を受けてトナー画像と
して顕像化される。

ついで、そのトナー画像は、転写ローラフの位置を通過
する過程で、転写ローラフとトラム１との間に、給紙カ
セット１０上に設けられた給紙機構の給紙ローラ８から
一枚宛給送された転写材Ｐの面に順次転写されていく。

ドラム１の面から転写材Ｐの面へのトナー画像の転写は
、転写材Ｐの裏面に配置される転写ローラフによりトナ
ー画像の荷電極性と逆極性のｆ電がなされることにより
行なわれる。

転写ローラフの位置を通過した転写材Ｐは、ついで、転
写ローラフの次位に配置されて該転写ローラ７と逆極性
の電位を印加した分離除電針９で除電を受けることによ
り、ドラム１の面から分離され、定着装置１２へ導入さ
れ、転写材Ｐの面に転写されている未定着のトナー画像
か永久固着像として転写材Ｐの面に定着される。

そして、像定着のなされた転写材Ｐが像形成物として対
の排紙ローラ１３に搬送され、排紙トレイ１４上に排紙
される。

一方、トナー画像転写後のドラム１の面はクリーニング
装置１５によって転写残りトナー等の付着汚染物の除去
を受けて耽り退して画像形成に使用される。

第２図は第１図の自己発熱性の耐熱フィルムを定着フィ
ルムに使用したプロセスカートリッジの詳細図である。

同図において、クリーニング装置１５では、クリーニン
グブレード２４ａとすくいシート２４ｂによってドラム
１の面上の転写残りトナ　ｔｔがかき落とされてクリー
ニング容器２４ｃ内に収容されることとなる。

１８は厚み１　ｍｍのアルミ板からなる伝熱板で。定着
装置１２からの熱をクリーニング容器２４ｃ内にある廃
トナーｔｆに有効に熱を伝えるものである。

１６は定着フィルムで、本実施例において、厚み２０μ
ｍのアラミド樹脂（芳香族ポリアミド樹脂繊維）フィル
ムにカーボンブラックを約３５％含有させて、体積抵抗
値１０Ω・ｍ、表面抵抗値６００Ωであるフィルムを図
示のようにエンドレス状に成型して使用し、φ２の鋼製
棒に白金メツキを施した定着用電極１９ａ、１９ｂ間を
約５０Ｖの電圧により公知の通電制御を行ない、加圧ロ
ーラ２５との定着ニップ内の定着フィルム表面温度で約
１２０℃を得ている。

２１ａ、２１ｂは廃トナー用電極で、φ４の鋼製棒に白
金メツキを施したもので、両電極間に約７０Ｖの電圧を
印加し、通電デユーティ制御を行ない、伝熱板１８と接
触している定着フィルム１６の表面温度で約１４０℃を
得ている。

定着フィルム１６は、定着用電Ｖｉｌ！ｌａ、１９ｂお
よび廃トナー用電極２１ａ、２１ｂから通電供給され、
自己発熱する耐熱性と離型性に優れ、所定の電気的特性
を持つことが必要となる。−数的には１００μｍ以下、
好ましくは４０μｍ以下の薄肉のフィルムを使用する。

基材としては、たとえば、ポリイミド、ポリアミドイミ
ド、ポリエーテルイミド、ハイインパクトカーボネイト
、ポリカーボネイト、ＰＦＡ（４ふっ化エチレン・パー
フルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）等の耐
熱性樹脂の単層フィルム、あるいは複合層フィルム、た
とえば、２０〜３０μ岳厚の自己発熱性のフィルムの画
像当接面にＰ、ＴＦＥ（４ふっ化エチレン樹脂）、ＰＦ
Ａ等のふフ素樹脂からなる離型性コート層を１０μｍ厚
に施したものである。

電気的特性としては、体積抵抗値が２０〜９０Ω・ｍ１
表面抵抗値が２００〜１０００Ω程度であることが好ま
しく、カーボンブラック等を前記耐熱樹脂フィルムに添
加することによフて前記電気的特性が得られ、定着用電
極１９ａ、１９ｂおよび廃トナー用電極２１ａ、２１ｂ
間の電流密度が高い部分においてジュール熱が発生し、
必要熱量がトナーおよび廃トナー、転写材Ｐに与えられ
ることとなる。

電極ホルダ２０は定着用電極１９ａ、１９ｂを回転自在
に所定位置に保持するもので、たとえば、ｐｐｓ　（ポ
リフェニレンサルファイド）ＦＡＩ（ポリアミドイミド
）、　　ＰＩ　　（ポリイミド）ＰＢＴ　（ポリブチレ
ンテレフタレート）、不飽和ポリエステル等の樹脂やこ
れらの樹脂とセラミック、ガラス等の複合材料で構成さ
れる。

定着フィルム１６への電気エネルギーの供給手段である
定着用を極１！ｌａ、１９ｂはφ１〜４ｆｆ１ｍ程度の
銅棒に白金メツキ、ロジウムメツキ等を施したもので、
たとえば、第４図に示すように、公知の通電電極２２ａ
、２２ｂからなるしゆうａｔ極を持ち、電流供給を受け
ている。

このしゅう動電極部の詳細斜視図を第４図に示す。

また廃トナー用電極２１ａ、２１ｂは、φ１〜１０程度
の大きさの電極で、材質等は前記の定着電極と同様のも
のであり、固定状態で保持されている。

第３図は耐熱フィルムを定着フィルムとして使用し、ヒ
ータを別に具備した第２実施例であるプロセスカートリ
ッジの詳細図である。

同図において、３１は定着用ヒータで、厚さ１ｍｍのセ
ラミック材料に厚膜あるいは薄膜プロセスにより抵抗体
を形成したものである。

第５図は電気回路の概略の説明図であり、第７図は記録
のシーケンスを表わす説明図である。

つぎに、第７図に示すシーケン図に従って実際の動作に
沿って説明する。

まず、第５図に示す装置本体のメインスイッチ１００が
ＯＮになると、装置本体はスタンバイ状態となる。この
状態で、コンピュータ等からのＰＲＩＮＴ要求信号がく
ると、ＤＣコントローラ１０１は廃トナー溶融のシーケ
ンスに入り、定着制御回路１０４に廃トナー溶融信号を
出す。廃トナー溶融信号を受けた定着制御回路１０４は
廃トナー用電極２１ａ、２１ｂに所定の約７０Ｖの電圧
を印加し、約５０％のデユーティ制御を行ない、約１４
０℃に伝熱板１８の温度を制御する。約１０秒で伝熱板
１８は約１４０℃になり、同時にＤＣコントローラ　１
０１は給紙クラッチ　１０２をＯＮにし、メインモータ
　１０３を動かし、転写材Ｐを給紙カセット１０から一
枚給紙する。それと同時にスキャナモータ５を回転させ
る。この時に廃トナー室２４ｃ内の廃トナー１．．１ｙ
に熱が与えられるわけであるが、まず、伝熱板１８に接
しているトナー１．が熔融され、毛細管現象により伝熱
板１８に接していないトナー１、　トナーｔｙに吸着さ
れるように溶融し、伝熱板１８の方向に移！Ｉ］熔融さ
れていくこととなる。

給紙された転写材は、つぎに、給紙部組検知センサ１０
５のところまで搬送され、給紙部組検知センサ１０５が
ＯＮとなる。

ＰＲＩＮＴ要求信号から給紙部組検知センサ１０５がＯ
Ｎとなるまでの時間は約６秒である。

つぎに、給紙部組検知センサ１０５がＯＮになると、廃
トナー溶融信号はＯＦＦとなり、廃トナー用電極２１ａ
、２１ｂへの電力供給が切られる。

それと同時にＤＣコントローラ１０１から定着制御回路
１０４に定着信号が出され、定着シーケンスに移行、定
着用電極１９ａ、１９ｂに約５ｏ■の電圧が印加される
。

そして、電極ホルダ２０に埋め込まれた定着サーミスタ
１０６の信号が１２０ｔを示した時点でレーザダイオー
ド１０７を駆動し、両信号に従って記録が行なわれる。

トナー像が転写された転写材Ｐは定着フィルム１６と直
径約１６ｍｍでゴム硬度４０度のゴムを被覆した加圧ロ
ーラ２５の間を通り、約１４０℃の熱と約０．２ｋｇ／
ａｍの加圧力により所定の定着が行なわれ、トナーｔが
転写材Ｐに定着し排紙トレイ１４に記録後の転写材Ｐが
排紙される。

以上のようにしてＰＲＩＮＴ要求信号が装置本体にくる
たびに廃トナーを溶融することとなる。

第６図は定着用電極と廃トナー用電極とを兼用した第３
実施例の断面図である。すなわち、回転中心３３を中心
にして矢印方向に回転させることにより、伝熱板１８と
、定着時の加熱とを、図示されていない駆動源により切
り替える構成となりている。

なお第２図および第６図の定着フィルム１６、第３図の
定着フィルム３０を、エンドレス状にしないで、供給ロ
ーラと巻き取りローラを設けても、同様にして実施する
ことが可能である。また前述した廃トナー溶融のシーケ
ンスにおいて、給紙部組検知センサ１０５がＯＮとなっ
てから、転写材Ｐの先端が定着器の定着フィルムと加圧
ローラとの圧接部に噛まれるまでの所定時間経過後に廃
トナー溶融を終わり、定着シーケンス移行するようにし
てもよい。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明によれば、加熱定着装置の
発熱手段の熱エネルギーを、クリーニング手段によって
除去れさた転写残り顕画材および付着汚染物に与える熱
印加手段を備えているので、粉体である廃トナーを熱溶
融させることができ、これにより、廃棄時の廃トナーお
よび付着汚染物の飛散等の問題がなくなり、かつ、廃ト
ナー容量および付着汚染物容量に対する充てん率が大幅
に向上し、廃トナー容器の大きさ、廃トナー容器を納め
ているプロセスカートリッジ、またプロセスカートリッ
ジを納めている記録装置本体の大きさをコンパクトにす
ることができる。しかも、プロセスカートリッジ内に定
着用のフィルムを納めることができて、定着フィルｂを
カートリッジ交換時に簡便に交換することができ、定着
フィルムに高耐久性を持たせる必要かなくなり、定着フ
ィルムに低コストフィルムを使用することができるので
、装置全体としてのトータルコストを低く押さえること
が可能となる。また廃トナーを熱溶融する時間を、記録
をしていない給送り時間を利用して行なうことかできる
ので、装置全体の必要記録時間を延ばすことなく、行な
うことか可能となる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施態様を示したもので、第１図は装置
全体の概略を示した第１実施例の断面図、第２図は第１
図の自己発熱性耐熱フィルムを定着フィルムに使用した
プロセスカートリッジの詳細断面図、第３図は耐熱フィ
ルムを定着フィルムに使用した第２実施例のプロセスカ
ートリッジの詳細断面図、第４図は第２図のしゅう動電
極の詳細斜視図、第５図は電気回路の概略説明図、第６
図は定着用電極と廃トナー用電極とを兼用した第３実施
例の断面図、第７図は記録のシーケンスを表わした説明
図である。 １・・・ドラム、　　　　　　６・・・現像装置、７・
・・転写ローラ、　　　　１２・・・定着装置、１５・
・・クリーニング装置、 １６・・・定着フィルム、　　１８・・・伝熱板、１９
　ａ　＋’　１９　ｂ・・・定着用電極、２１ａ、２１
ｂ・・・廃トナー用電極、３０・・・定着フィルム、　
　３１・・・定着用ヒータ、１００・・・メインスイッ
チ、 １０１・・・ＤＣコントローラ、 １０２・・・給紙クラッチ、１０３・・・メインモータ
、１０４・・・定着制御回路、 １０５・・・給紙部紙検知センサ、 １０６・・・定着サーミスタ。 他４名 第 図 を 第 図 ２ａ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　記録材上に加熱溶融性の顕画材を担持せしめた未定
   着画像を転写材上に加熱定着させる加熱定着装置の発熱
   手段の少なくとも一部と、電子写真感光体表面の画像情
   報に応じた顕画材を前記記録材上に転写した後に前記感
   光体表面に残った転写残り顕画材および付着汚染物を該
   感光体表面から除去するクリーニング手段との、少なく
   とも前記両者を一体化とし、記録装置本体に脱着可能と
   した記録装置であって、前記発熱手段の熱エネルギーを
   前記クリーニング手段によって除去された転写残り顕画
   材および付着汚染物に与える熱印加手段を備えているこ
   とを特徴とする画像記録装置。 ２　記録装置に画像情報の記録要求が来た時から、記録
   材の先端が加熱定着装置に接するまでの間に、熱印加手
   段が熱エネルギーを転写残り顕画材および汚染物に与え
   るようにしている請求項１記載の画像記録装置。