(57)【要約】【課題】装置内に浮遊するトナーを捕集もしくは付着防止を行える柔軟性を有し、取り扱い性が良好で、省スペースにも対応できるトナーフィルターを提供する。【解決手段】トナーを定着させて画像を形成させる装置に設置するトナーフィルターにおいて、フィルターの表裏が異極に帯電されたフィルムで、表面電荷密度が２０×１０-9クーロン／ｃｍ2以上であることを特徴とするトナーフィルターとする。更に詳しくは、フィルムが少なくとも２層以上積層されていることを特徴とする請求項１記載のトナーフィルターである。【選択図】 図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表裏が異極に帯電されたフィルムで、表面電荷密度が２０×１０-9クーロン／ｃｍ2以上である、トナーを定着させて画像を形成させる装置に設置することを特徴とするトナーフィルター。
【請求項２】
フィルムが少なくとも２層以上積層されていることを特徴とする請求項１記載のトナーフィルター。
【請求項３】
フィルムの異極同士を対面して積層されていることを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載のトナーフィルター。
【請求項４】
フィルムの原料樹脂１００重量部に対して、結晶核剤を０．０１乃至０．５重量部配合したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のトナーフィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナーを定着させる画像形成装置に関して、感光体に定着できなかった浮遊トナーを、捕集もしくは付着防止が行えるトナーフィルターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、コピー機等のトナーを定着させる画像形成装置は、帯電トナーが使用し、ペーパー等に画像を形成している。まず、感光体をプラス帯電もしくはマイナス帯電に帯電させ、感光体の異極の帯電トナーを感光体に現像し、ペーパー等に転写、定着され、画像が作成できる。但し、供給したトナーが全てペーパー等に定着されることはなく、若干未定着のトナーが装置内を浮遊する。その浮遊トナーを処理する方法が各種提案されている。
【０００３】
特許文献１には、感光体の近傍に、浮遊トナーを吸引捕集可能なトナー捕集装置が提案されている。浮遊トナーの吸引捕集は有効な手段といえるが、浮遊トナーが発生する箇所は１箇所とは限定できないため、全てを吸引捕集する場合は、かなりの吸引捕集用のダクトを設置する必要がある。
【０００４】
特許文献２には、感光体と定着装置との間に、空気を円滑に案内する仕切板を設置した画像形成装置が提案されている。しかし、仕切板を設置した箇所の浮遊トナーは吸引可能であるが、省スペース化のために、かなり複雑になっている画像形成装置の内部に、新たな滞留部が発生する問題がある。
【０００５】
特許文献３には、導電性透明膜（ＳｎＯ2、Ｉｎ2Ｏ3）を形成し、更に透明電極を設け、その近傍に別の電極を設け、２極間に電場を掛けることにより、トナーの付着防止方法が提案されている。しかし、２極間に電場を掛けることにより、レーザービーム射出窓への付着は防止できるが、電場により、浮遊トナーがより発生しやすくなるといった問題がある。
【０００６】
以上のように、浮遊トナーの処理方法として効果はあるが、省スペース化が進む画像形成装置において、全ての浮遊トナーを無くす事は難しく、更に、ダクト等の設置場所にも制限が多く、有効な処理方法が見出せていない状況であった。
【０００７】
【特許文献１】特開平５−１５０６３４号公報
【特許文献２】特開平５−１５０６０５号公報
【特許文献３】特開平９−４３９４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、装置内に浮遊するトナーを捕集もしくは付着防止を行える柔軟性を有し、取り扱い性が良好で、省スペースにも対応できるトナーフィルターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、トナーを定着させて画像を形成させる装置に設置するトナーフィルターにおいて、フィルターの表裏が異極に帯電されたフィルムで、表面電荷密度が２０×１０-9クーロン／ｃｍ2以上であることを特徴とするトナーフィルターを提供するものである。
【００１０】
また本発明の好ましい実施態様は、フィルムが少なくとも２層以上積層させ、フィルムの異極同士を対面して積層し、更にフィルムの原料樹脂１００重量部に対して、結晶核剤を０．０１〜０．５重量部配合したことによって、上記目的に適す有用なトナーフィルターが実現できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明はトナーを定着させて画像を形成させる装置に設置するトナーフィルターであり、装置内に浮遊するトナーを高性能で捕集もしくは付着防止を行える、さらに柔軟性を有し、取り扱い性が良好で、省スペースにも対応できるトナーフィルターを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の帯電フィルムは以下のように製造することができる。原料樹脂としてポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ−４−メチル−１−ペンテン、ポリ−３−メチル−１−ブテンなどが挙げられるが好ましくはポリプロピレンである。これらの樹脂から溶融押し出しによりキャストフィルムを作製し、次いで５〜１０倍に一軸延伸して延伸フィルムを得る。その後これを荷電工程にてフィルムを帯電させる。
【００１３】
具体的な帯電方法にはコロナ放電による荷電、電子線照射による荷電、高電界下における荷電などが挙げられる。前記の方法で、フィルムに荷電することにより、一方面はプラス帯電、他方面はマイナス帯電となり、フィルム表裏が異極化することができる。
【００１４】
フィルムの厚みは５〜５０μｍで、７〜２０μｍが好ましい。５μｍ未満の場合、フィルム強度の低下が大きく、取り扱い性が悪くなる。一方５０μｍを越える場合は、表面電荷密度が小さく、トナーの捕集もしくは付着防止能力が低下するからである。
【００１５】
上記の帯電フィルムを２層以上積層することにより、表面電荷密度は向上する。表面電荷密度がより高くするためには、フィルムの異極同志を対面して積層することが好ましい。
【００１６】
表面電荷密度が２０×１０-9クーロン／ｃｍ2以上であることが好ましく、３０×１０-9クーロン／ｃｍ2以上がより好ましい。表面電荷密度の大きい帯電フィルムの方が浮遊トナーの捕集もしくは付着防止が高くなる。
【００１７】
ペーパー等にトナーを定着するには、１６０〜１８０℃の高温で処理し、画像形成装置の排気口でも３０〜４０℃もあり、画像形成装置内に設置するトナーフィルターは耐熱性を付与する必要がある。そのために、フィルムの原料樹脂に特定の結晶核剤を配合することが有効である。結晶核剤としては例えば、リン酸ビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ナトリウム、リン酸２，２'−メチレンビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）のごとき樹脂改質剤や、トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）イソシアヌレート、ペンタエリスリチル−テトラキス｛３−（３，５−ジ−t−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート｝、ビス（２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト、トリス−（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイトのごとき抗酸化剤や、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸アルミニウム、ラウリン酸アルミニウムのごとき脂肪酸金属塩などが挙げられる。例えば、結晶核剤の効果は、ポリプロピレン製フィルムにステアリン酸アルミニウム０．３重量％を配合したものと未配合のもので耐熱性を比較した場合、１００℃で３０分間放置後の表面電荷密度の保持率は、０．３重量％添加したものは９０％であったが、未配合のものは２０％しか保持できていなかった。
【００１８】
上記の耐熱性を付与するための添加剤の添加量は、添加剤の種類によっても異なるが、原料樹脂に対して０．０５〜５重量％が好ましい。０．０５重量％未満の場合は、耐熱性の向上が小さく、５重量％を越える場合は、樹脂特性の低下が起こり、低厚みのフィルム化が困難になる。
【００１９】
トナーフィルターの画像形成装置内に設置する方法は、両面テープで装置内に貼り付ける方法や、トナーフィルターに枠材を取り付ける方法などが挙げられる。  トナーにはプラス帯電トナーとマイナス帯電トナーがあり、機種によって使い分けられている。トナーフィルターでトナーを捕集させたい場合は、トナーと異極の帯電面がトナーと接触するようにトナーフィルターを設置する。一方、トナーを付着させたくない場合は、トナーと同極の帯電面をトナーと接触するように設置する。概略図を図２、図３、図４に記載する。
【実施例】
【００２０】
以下、実施例に基づき本発明を詳述するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００２１】
まず、本実施例で用いたトナーフィルターの試験方法を以下に記す。
【００２２】
（表面電荷密度）
図１に示す装置によって測定される。試料３をアース電極２に置き、測定電極１に接触しているコンデンサー４に電荷を誘起させ、この電位を電位計５で測定して下式から算出される。
表面電荷密度（クーロン／ｃｍ2）＝Ｃ×Ｖ／Ｓ
Ｃ：コンデンサー容量（クーロン）
Ｖ：測定電位（ボルト）
Ｓ：測定電極面積（ｃｍ2）
【００２３】
（浮遊トナーの捕集試験）
直径１００ｍｍの縦型円筒形ガラス製ダクトの内壁に３０×３０ｍｍのトナーフィルターを両面テープで貼り付けた。その後、上部から下部の方向に通気し、マイナス帯電のトナー濃度が０．０２ｍｇ／ｍ3を供給した。通気風量は０．１ｍ3／分、２０分間通気し、トナーフィルターへの捕集量を下式から算出した。
捕集量（ｇ）＝Ａ１−Ａ２
Ａ１：試験後のトナーフィルターの重量（ｍｇ）
Ａ２：試験前のトナーフィルターの重量（ｍｇ）
【００２４】
（実施例１）
厚さ１２μｍ、結晶核剤としてステアリン酸アルミニウム０．３重量％を配合したポリプロピレン製エレクトレットフィルムのトナーフィルターを作製した。マイナス帯電側に両面テープを貼り付け、プラス帯電面で浮遊トナーの捕集試験を実施した。
【００２５】
（実施例２）
厚さ１８μｍ、結晶核剤としてステアリン酸アルミニウム０．３重量％を配合したポリプロピレン製エレクトレットフィルムを各々のフィルムの異極同士を対極になるように、５枚積層したトナーフィルターを作製した。マイナス帯電側に両面テープを貼り付け、プラス帯電面で浮遊トナーの捕集試験を実施した。
【００２６】
（実施例３）
実施例１のエレクトレットフィルムを、各々のフィルムの異極同士を対極になるように、５枚積層したトナーフィルターを作製した。マイナス帯電側に両面テープを貼り付け、プラス帯電面で浮遊トナーの捕集試験を実施した。
【００２７】
（実施例４）
実施例３のトナーフィルターのプラス帯電側に両面テープを貼り付け、マイナス帯電面で浮遊トナーの捕集試験を実施した。
【００２８】
（比較例１）
厚さ８μｍ、結晶核剤としてステアリン酸アルミニウム０．３重量％を配合したポリプロピレン製フィルムのトナーフィルターを作製した。マイナス帯電側に両面テープを貼り付け、プラス帯電面で浮遊トナーの捕集試験を実施した。
【００２９】
（比較例２）
比較例１のトナーフィルターのプラス帯電側に両面テープを貼り付け、マイナス帯電面で浮遊トナーの捕集試験を実施した。
【００３０】
上述したフィルターについて、表面電荷密度の測定、トナー捕集試験を実施した。結果を第１表に示す。
【００３１】
【表１】
2005037937.tif 000003
【００３２】
実施例１〜３では、トナーと異極の帯電面でトナー捕集試験を実施した結果、帯電量の増加と共に、トナー捕集量も増加することが認められた。一方、実施例４では、トナーと同極面の試験では、トナー付着が極微量であり、トナーを反発し、付着防止が行えていることが分かる。
【００３３】
比較例１では、帯電量が小さいため、トナー付着が起こるが、その効果は顕著でない。比較例２では、帯電量が小さいため、トナーの反発が起こるが、その効果は顕著でない。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明のトナーフィルターは、装置内に浮遊するトナーを捕集もしくは付着防止を行える柔軟性を有し、取り扱い性が良好で、省スペースにも対応できるものであり、近年急速に普及している複写機、コピー機等のトナーを定着させる画像形成装置に広く利用することができ、産業界に寄与することが大である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】表面電荷密度の測定概略図である。
【図２】樹脂枠で帯電フィルムを２層積層したトナーフィルターの正面図と断          面図である。
【図３】マイナス帯電トナーを捕集する場合のトナーフィルターの設置例であ          る。
【図４】マイナス帯電トナーを付着させたくない場合のトナーフィルターの設          置例である。
【符号の説明】
【００３６】
１：測定電極
２：アース電極
３：試料
４：コンデンサー
５：電位計
６：アース
７：帯電フィルム
８：樹脂枠
９：プラス帯電トナー
１０：マイナス帯電トナー
【図１】
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【図２】
2005037937.tif 000005
【図３】
2005037937.tif 000006
【図４】
2005037937.tif 000007