(57)【要約】【課題】加熱定着時にコピー用紙から発生する水蒸気やトナーの臭気物や蒸発物を効率よく捕集しかつ除去する技術に関し、具体的には機内のこれら発生源となる熱定着装置の下流に新規な気体捕集装置を設けて、これらを効率よく捕集することで、機内での結露を防止して画像品質を安定させるとともに、臭気をトラップして解消防止すること。【解決手段】定着装置の下流側の用紙搬送過程において気体を捕集する装置を設けたことを特徴とする画像形成装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着装置の下流側の用紙搬送過程において気体を捕集する装置を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記気体捕集装置の内部が定着装置とその周囲よりも負圧であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記気体捕集装置に定着装置で発生する気体を移送する手段を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記気体捕集装置に、気体の捕集剤を配置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画像形成装置。
【請求項５】
前記捕集剤が、通気性を有するものであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
捕集剤が多孔性の成形体であることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記気体捕集装置に光触媒性作用を有する物質を配置したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
光照射手段を設けたことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やレーザープリンター等の画像形成装置に関し、コピー用紙の加熱定着に際して発生する水蒸気等の気体を効率よく除去する気体捕集装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機やレーザープリンター等の画像形成装置の印刷や複写は、コピー用紙上にトナーを固着させて行うが、これは粉体のトナーを加熱と加圧して用紙に融着させる方法で一般的に利用され熱定着装置と呼ばれている。この熱定着装置は、内部にある加熱ローラ−や加圧ローラー等を１５０〜１８０℃程度の温度に加熱して、トナーを紙に融着させる。この際に用紙の温度は約１２０℃にも達し、コピー用紙やトナーからは種々の気体が発生する。その主たるものは水蒸気である。これは、コピー用紙に含まれている水分が加熱されたときに蒸発したものである。その他、トナーの樹脂成分や定着オイル成分なども蒸発する。
【０００３】
ところが、最近の複写機やプリンターは高速化やカラー化が進展し、従来よりも多量の用紙をコピーするため、これら蒸発した気体の発生量が増加してきた。さらに、最近では省スペース化や小型化など装置全体も小さく設計されるようになってきた。そのため、また装置内に組み込まれる各種ユニットや部材は小型化されると共に、ユニットが高密度に配置されるため、以前は気体を排出するための空気流路は充分確保できたものが、現在では設計が困難である状況が生じて来た。その結果、従来は容易に熱とともにこれら気体をファンで排気することができたものが、機内に滞留するようになり種々の問題が生じている。
【０００４】
その問題の一つに熱定着装置を通過したコピー用紙から発生する水蒸気がある。この水蒸気は、もともとはコピー用紙が含有している水分であるが、トナーを融着する際に加熱され水蒸気となるものである。この水蒸気の大方は排出されるものの、一部はファン気流の関係で機内の各所に回り込み、金属板やレンズ等に触れて結露を引き起こすことがある。ところが、前述したような不十分な排気やコピー量の増大により、水蒸気の結露は大きな問題となってきた。特に、機内を効率よく冷却するため冷熱デバイスや液体冷却法も用いられるようになると、結露はさらに頻繁に発生するため対策が必要とされている。
【０００５】
従来技術として特許文献１では、排紙ユニットの上部に排気口を設け、煙突効果で機外に熱と水蒸気を排気する工夫や特許文献２では定着ユニットのニップ部から搬送される排紙ガイドに水蒸気を上に逃がす通路と孔を設けている。これら以外にも水蒸気を機外に排出するファンと通路等の工夫がなされている。ところが、これらの方法では、機器の小型化に伴って十分な空間的な排気スペースが確保できないため、効率的に排気できず水蒸気が滞留、あるいは残留して不具合が生じている。また、毎分１００枚以上のコピー速度となる高速機では排気が間に合わない場合もあり、課題が解消できない不具合がある。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−９１５６６号公報
【特許文献２】特開２００４−９０２２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、加熱定着時にコピー用紙から発生する水蒸気やトナーの臭気物や蒸発物を効率よく捕集しかつ除去する技術に関し、具体的には機内のこれら発生源となる熱定着装置の下流に新規な気体捕集装置を設けて、これらを効率よく捕集することで、機内での結露を防止して画像品質を安定させるとともに、臭気をトラップして解消防止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、上記課題は、本発明の（１）〜（８）によって達成される。
（１）定着装置の下流側の用紙搬送過程において気体を捕集する装置を設けたことを特徴とする画像形成装置。
（２）前記気体捕集装置の内部が定着装置とその周囲よりも負圧であることを特徴とする上記（１）に記載の画像形成装置。
（３）前記気体捕集装置に定着装置で発生する気体を移送する手段を有することを特徴とする上記（１）に記載の画像形成装置。
（４）前記気体捕集装置に、気体の捕集剤を配置したことを特徴とする上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の画像形成装置。
（５）前記捕集剤が、通気性を有するものであることを特徴とする上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の画像形成装置。
（６）捕集剤が多孔性の成形体であることを特徴とする、上記（５）に記載の画像形成装置。
（７）前記気体捕集装置に光触媒性作用を有する物質を配置したことを特徴とする上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の画像形成装置。
（８）光照射手段を設けたことを特徴とする上記（７）に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【０００９】
以下の詳細かつ具体的な説明から明らかなように、画像形成装置における定着装置は熱によってトナーを溶かし、同時に加熱された用紙にトナーを融着させる。そのためにトナー中の種々の材料成分が溶けて蒸発したり、あるいは揮発したりして気体が発生する。その中で、トナー中の樹脂成分や加熱ローラに塗布されるシリコンオイル、あるいは用紙中の水分が水蒸気となり機内中に滞留したり、各所に飛散して機器の信頼性を損ねたり、あるいは汚染したり、水蒸気が冷えて結露したりすることが頻繁に発生していたが、本発明によれば、画像形成装置における定着装置の下流側に気流捕集装置を設けたことによって、先の気体が大方捕集できたことによって信頼性や画像品質向上が図れた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明ついてより詳細に説明する。
画像形成装置の定着装置は、トナーをコピー用紙に加圧しながら加熱して融着させるものであるが、この加圧加熱において、用紙に含有されている水分の他、トナー中の樹脂成分、加熱ローラに塗布されるオイル成分等様々な成分が蒸発し、水蒸気等の気体となって、用紙が搬送される下流側へと流出していく。本発明においては、この定着装置において発生する水蒸気等の気体を、定着装置の下流側の上記用紙搬送過程において気体補集装置を設けることにより、効果的に除去するものである。
上記気体捕集装置においては、その内部空気を吸引して周囲よりも圧力を下げて、負圧にすることによって、気体を漏れなく捕集することが好ましい。
気体の発生場所は、用紙が定着装置の加熱ローラーを通過する際に発生するため、加熱ローラー位置から気体捕集装置に種々の方法、例えば気流の流路ダクトとファンあるいは吸引ポンプ等の手段で、発生した気体を気体捕集装置へ移送し、周囲への漏れを少なくして影響を最小限に留めるとともに、捕集効率を向上させることができる。
また、定着装置から発生する気体は、例えば、発生捕集装置内に捕集剤を配置することにより捕集することが好ましい。すなわち、例えば、発生した気体を吸引して、捕集装置内に配置した捕集剤に該気体をトラップさせる。これにより、従来は、ファン排気などのように気体を排出していたが、本発明によれば、気体発生後、周囲へ逸散する前に吸収できるため効率よく捕集できしかも、機外に排出させないため、オフィス環境の清浄化にも適している。
捕集剤としては水蒸気をよく吸収する乾燥剤、あるいはそれ以外の種類の気体であれば、性質に合わせて効率よく吸収するような材料を捕集剤として捕集装置内に配置し、定着装置で発生した気体は直ちに処理できるようにする。
気体捕集装置内の捕集剤に発生した気体を効率よく吸収させるためには、捕集剤をシート状にして通気孔を設けたり、また、このシート状物を積層するなどの手段により、捕集剤の内部にまで気体を通気して、気体と捕集剤との接触面積を広げ、効率的に気体を捕集剤に吸収させることが好ましい。また、別法として捕集剤を多孔質にしたりあるいは粒状にして並べるなどの種々の方法によっても効率よく気体を吸収させることができる。すなわち、捕集剤は粉体や粒状であるので、このままでは、気体吸収効率がそれほど高くないため、気体吸収効率を向上させるためには、通気性の高い多孔を有するシート状の成形品にすることが最も効率がよく、しかも交換にも便利である。
また、本発明においては、捕集剤として乾燥剤乃至吸湿剤等を用いるが、他の作用を有するものとして、脱臭剤あるいは光触媒作用を有する物質等を気体捕集装置内部に配置しても良く、該物質は捕集剤と併用しても良い。特に、光触媒作用を有する物質を使用した場合には、発生した、イオウ酸化物、窒素酸化物あるいは有機性ガス等の汚染物質あるいは臭気物質を分解することにより、捕集剤の長寿命化や脱臭効果の効率化を図ることができる。また、光触媒作用を有する物質を配置する場合には、光触媒作用を活性化させるために気体保捕集装置に光源を設けることが望ましい。また、この場合においては、画像露光用のスキャナー光あるいは除電光を導光して、光源とすることも可能であり、この様な手段によれば、新たな光源の設置は不要となり、装置を複雑化することなく、有害気体の除去乃至浄化が可能となる。
【実施例】
【００１１】
以下、実施例によって説明する。
図１は、本発明の画像形成装置における、定着装置、本発明の気体捕集装置及び用紙搬送系の概略を示す図である。
図１の装置においては、加熱ローラと加圧ローラからなる定着装置の下流に気体捕集装置が設けられ、コピー用紙は用紙搬送手段により、定着装置を出た直後に、気体捕集装置に移送され、さらに該装置から排出されるように構成されている。
コピー用紙は図の右の方からガイド板に沿って搬送され、定着装置の加熱ローラと加圧ローラ間を通過し熱定着される。定着温度は機種や線速に応じて様々であるが、通常約１５０℃位であり、このローラ間を通過する際に、コピー用紙中の水分が蒸発して水蒸気が発生したり、トナーの樹脂や成分が蒸発して臭気を発生する。発生した蒸気等の気体は、定着装置の下流側に設けた気体捕集装置に捕集される。
【００１２】
図２は本気体捕集装置の別な設置レイアウトを示す図である。この設置レイアウトによれば、気体捕集装置は定着装置のすぐ後方に配置されている。
なお、本発明においては、発生する気体が効率よく捕集される配置であれば、そのレイアウトは本実施例に限定されるものではない。
【００１３】
図３は、本発明の気体捕集装置に吸引装置を設けた例を示す図である。これによれば、気流捕集装置の一端からファンや小型吸引ポンプを使って空気を吸引することにより、捕集装置内部は装置周囲よりも負圧にされている。これによって気体捕集装置には吸込み気流が発生して水蒸気やその他気体を逃がさず捕集できる。ポンプの場合には、捕集装置からチューブ自由に配管でき、捕集装置と必ずしも一体ではなくてよい。
【００１４】
図４は、定着装置と気体捕集装置間にさらに空気移送用のダクトを設けた例を示す図である。これによれば、定着装置の加熱ローラから用紙が排出された時から気体捕集装置に移送される間が移送ダクトにより覆われているため、発生する水蒸気等の気体の殆どが移送ダクトを介して、気体捕集装置に吸引される。したがって、この装置によれば捕集効果の向上が図れる。
【００１５】
図５は、気体捕集装置に配置する捕集剤をシート状にして、該シート状物を縦に配置してその背面から吸引する例を、また、図６は、捕集剤と気体を接触させるためのエアポンプを用いた吸引システムの例を示す。捕集剤のシート状物は通気可能なように設けられており、吸引された水蒸気等の気体は、シート状物内部に拡散し、吸着される。シート状物の成型法としては、例えば、繊維状物に捕集剤を坦持させたもの、粒状の捕集剤をバインダー樹脂を介して通気性を有するよう集合結着させたもの等が挙げられる。またシート状物でなくとも通気性を有する容器、包装体あるいはネットに粒状、あるいは粉状の捕集剤を収容したもの等も用いることが出来る。
捕集剤としては、例えば、シリカゲル、ゼオライト、活性炭等の種々の吸水性と吸着性材料が挙げられる。また、光触媒作用を有する物質としては、例えば酸化チタン等が用いられる。この光触媒作用を有する物質も、上記捕集剤と同様に例えばシート状物の形態で用いることができる。上記捕集剤及び光触媒作用を有する物質は、例えば、各シート状物を積層する等の方法で、併用することがより効果的である。
図７は、気体捕集装置に、光触媒作用を有する物質をシート状にして配置する例を示す。気体は該シート状物背面の吸引手段により吸引され、またその前面には、光触媒作用を活性化させるための光源が設けられている。光によって吸着気体の分子を分解する作用のある酸化チタンなどは、光活性作用があり光の波長にもよるが、捕集した気体の一部を分解し、清浄化させることができる。光源としてはLED等、種々の形状のものが利用できる。
この図の例においては新たに光源を設けたが、スキャナー光や除電光を導光して光源として用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る気体捕集装置の設置概要図である。
【図２】本発明に係る定着装置と気体捕集装置概要図である。
【図３】本発明に係る気体捕集装置の吸引装置の例を示した図である。
【図４】本発明に係る気体の移送手段のダクトを示した図である。
【図５】本発明に係る気体捕集装置の模式図である。
【図６】本発明に係る吸引、接触用エアーポンプを示した図である。
【図７】本発明に係る光源を備えた気流捕集装置図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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