(57)【要約】【課題】難燃性樹脂から成る定着装置の筐体構造体から難燃剤が蒸発しないようにして装置信頼性を高めること。【解決手段】本発明は、本体筐体１０内に、加熱ローラ２１と加圧ローラ２２とが対向配置された状態で収納される定着装置１において、本体筐体１０として、難燃剤を混入した難燃性樹脂による筐体構造体１１が用いられており、筐体構造体１１の表面に難燃剤の透過を抑制する被膜１２が形成されているものである。また、筐体構造体１１の内面側に加熱ローラ２１から発生する輻射熱を防ぐ金属板等の防護部材が設けられていたり、筐体構造体１１の外側表面にヒートシンク等の放熱構造部が設けられているものでもある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体筐体内に、加熱ローラと加圧ローラとが対向配置された状態で収納される定着装置において、
前記本体筐体として、難燃剤を混入した難燃性樹脂による筐体構造体が用いられており、前記筐体構造体の表面に前記難燃剤の透過を抑制する被膜が形成されている
ことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記被膜はポリイミド、フッ素系樹脂のうち選択された１つが用いられる
ことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
本体筐体内に、加熱ローラと加圧ローラとが対向配置された状態で収納される定着装置において、
前記本体筐体として、難燃剤を混入した難燃性樹脂による筐体構造体が用いられており、前記筐体構造体の内面側に前記加熱ローラから発生する輻射熱を防ぐ防護部材が設けられている
ことを特徴とする定着装置。
【請求項４】
前記防護部材は、金属板から成る
ことを特徴とする請求項３記載の定着装置。
【請求項５】
前記防護部材は、前記筐体構造体の内面側にわずかに隙間を開けて配置されている
ことを特徴とする請求項３記載の定着装置。
【請求項６】
前記防護部材は、前記筐体構造体の内面に被着する金属被膜から成る
ことを特徴とする請求項３記載の定着装置。
【請求項７】
本体筐体内に、加熱ローラと加圧ローラとが対向配置された状態で収納される定着装置において、
前記本体筐体として、難燃剤を混入した難燃性樹脂による筐体構造体が用いられており、前記筐体構造体の外側表面に放熱構造部が設けられている
ことを特徴とする定着装置。
【請求項８】
前記放熱構造部は、通気用の穴から成る
ことを特徴とする請求項７記載の定着装置。
【請求項９】
前記放熱構造部は、放熱フィンから成る
ことを特徴とする請求項７記載の定着装置。
【請求項１０】
請求項１から９のうちいずれか１項に記載の定着装置を備えている
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真技術を利用した画像形成装置の定着装置および画像形成装置に関し、特に難燃性樹脂材料から難燃剤が蒸発することを抑制するのに好適なものに関する。
【背景技術】
【０００２】
図６は、従来の定着装置を説明する模式断面図である。定着装置１はトナー像が転写された媒体（用紙）を用紙入口１１ａから搬入し、一対のローラ間を通過させることでトナー像を用紙に定着させ、用紙出口１１ｂから排出するものである（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
定着装置１は箱体である本体筐体１０と、本体筐体１０の内部に設けられる一対のローラ（加熱ローラ２１および加圧ローラ２２）とを備えており、加熱ローラ２１の内部中央に発熱体２０が組み込まれている。
【０００４】
このような定着装置１では、設計の自由度、コスト、安全性等の兼ね合いから、定着装置１の本体筐体１０の構造材として臭素等を含む難燃性樹脂材料が広く使われている。臭素系難燃剤は燃焼速度の減少または抑制させる効果がある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
しかし、代表的な臭素系難燃剤である、ポリ臭素化ジフェニルエーテル（PBDEs）、テトラブロモビスフェノールA（TBBPA）には次のようなことが問題視されている。
【０００６】
（１）ポリ臭素化ジフェニルエーテル(PBDEs)
構造がポリ塩化ビフェニル(PCBs)と類似している。また、分解して臭素化ダイオキシン類を発生する。
（２）テトラブロモビスフェノールＡ（TBBPA）
環境ホルモン作用を有する。また、光や熱分解により、脱臭素化したビスフェノールAを生じる。また、難燃助剤として三酸化アンチモン（Sb2O3）を添加した樹脂では焼却時に、発癌性の懸念されているアンチモンが放出される。
【０００７】
近年では、環境安全性への配慮から、燐酸エステル等を含む難燃性樹脂が使われるようになってきている。燐酸エステルはハロゲンを含まないため、着火時に毒性ガスの発生がない、生分解性が比較的高いため水生環境に長期間残留しない等の特長がある。樹脂材料へ添加される燐酸エステルとしては、樹脂の機械的特性を低下させず、成形時に揮発性しにくい材料として、モノマー型リン酸エステルよりも以下のものが使われる傾向がある。
【０００８】
＜芳香族リン酸エステルの例＞
トリフェニルホスフェート（TPP）、トリクレジルホスフェート（TCP）、トリキシレニルホスフェート（TXP）、クレジルジフェニルホスフェート（CDP）、２−エチルヘキシルジフェニルホスフェート（EHDP）、ブチル化フェニルホスフェート類であるt-ブチルフェニルジフェニルホスフェート（BDP）、ビス-(t-ブチルフェニル)フェニルホスフェート（BBDP）、トリス-(t-ブチルフェニル)ホスフェート（TBDP）、また、プロピル化フェニルホスフェート類であるイソプロピルフェニルジフェニルホスフェート（IPP）、ビス-(イソプロピルフェニル)ジフェニルホスフェート（BIPP）、トリス-(イソプロピルフェニル)ホスフェート（TIPP）
【０００９】
＜芳香族縮合リン酸エステルの例＞
レゾルシノールビス-ジフェニルホスフェート（RDP）、レゾルシノールビス-ジキシレニルホスフェート（RDX）、ビスフェノールAビス-ジフェニルホスフェート（BDP）
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−１２６１７５号公報
【特許文献２】特開２００３−２４７１６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ここで、電子写真用定着器においては、温度上昇に伴う難燃剤の揮発、昇華、析出を防ぐため、難燃剤の分子量が上記のものより大きく、蒸気圧のより低い物を選択することが望ましい。しかしそれは、難燃性樹脂の成形の容易さを確保するため難しい状況にある。
【００１２】
電子写真用定着器に使われる難燃性樹脂の例としては、主成分としてポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂、難燃剤として上記のリン酸エステル化合物を1〜数種類、樹脂の強度増強と成形時の収縮を抑制するためにガラス繊維などのフィラーを混合した物があげられる。
【００１３】
電子写真用の定着器は画像形成材料であるトナーを用紙に溶着させるために発熱体を備えており、その輻射熱で周囲の部材が加熱され、場合によっては150〜250℃の高温にさらされることがある。それに伴い、難燃性樹脂の中の難燃剤の蒸気圧が上昇し、わずかずつ蒸発(揮発ないし昇華)し始める。このため、難燃剤の種類によっては、150℃×100時間の放置で1〜10%の蒸発が起こる場合がある。
【００１４】
蒸発した難燃剤は定着器やその周辺の温度の比較的低い部分に触れると、凝縮したり析出したりする。そのため定着器自体や定着器周辺に備えた各種装置の性能や信頼性に影響を及ぼすことがある。また、まれに、長期間の難燃剤の蒸発によって、難燃性樹脂の難燃グレードが低下し、本来の燃えにくさを維持できなくなるという問題が生じる。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明はこのような課題を解決するために成されたものである。すなわち、本発明は、本体筐体内に、加熱ローラと加圧ローラとが対向配置された状態で収納される定着装置において、本体筐体として、難燃剤を混入した難燃性樹脂による筐体構造体が用いられており、筐体構造体の表面に難燃剤の透過を抑制する被膜が形成されているものである。
【００１６】
このような本発明では、定着装置内の加熱ローラによって本体筐体の筐体構造体が加熱されても、筐体構造体の表面に形成された被膜によって難燃剤が外部へ蒸発することを抑制することができるようになる。
【００１７】
また、本発明は、本体筐体内に、加熱ローラと加圧ローラとが対向配置された状態で収納される定着装置において、本体筐体として、難燃剤を混入した難燃性樹脂による筐体構造体が用いられており、筐体構造体の内面側に加熱ローラから発生する輻射熱を防ぐ防護部材が設けられているものである。
【００１８】
このような本発明では、定着装置内の加熱ローラから発生する輻射熱を防護部材によって遮断して筐体構造体へ伝わることを防止でき、筐体構造体の温度上昇を抑制して熱による難燃剤の蒸発を抑制することができるようになる。
【００１９】
また、本発明は、本体筐体内に、加熱ローラと加圧ローラとが対向配置された状態で収納される定着装置において、本体筐体として、難燃剤を混入した難燃性樹脂による筐体構造体が用いられており、筐体構造体の外側表面に放熱構造部が設けられているものである。
【００２０】
このような本発明では、定着装置内の加熱ローラから発生して筐体構造体に伝わった熱を放熱構造部で外部へ排出するため、筐体構造体の温度上昇を防ぐことができ、熱による難燃剤の蒸発を抑制することができるようになる。
【００２１】
例えば、燐酸エステル系難燃剤が添加された難燃性樹脂材料を電子写真用の定着器の構造材や部品に使用する場合において、当該定着器の動作に伴う発熱により当該難燃性樹脂材料の温度が上昇し、それにより燐酸エステル系難燃剤が揮発、昇華のいずれかを起こし、定着器自体あるいは定着器周辺に備えた各装置の表面に凝縮または析出することによって、定着器自体の性能・信頼性あるいは定着器周辺に備えた各装置の性能・信頼性に影響を及ぼす可能性がある。本発明では、当該燐酸エステル系難燃剤の揮発、昇華を遮蔽するか、温度上昇を抑制することができ、当該燐酸エステル系難燃剤の揮発、昇華、定着器自体あるいは定着器周辺に備えた各装置の表面への凝縮または析出を防ぐことができるようになる。
【発明の効果】
【００２２】
したがって、本発明によれば、成形性の観点から、熱によって難燃剤が揮発しやすい難燃性樹脂を用いて本体筐体の筐体構造体を構成した定着装置であっても、筐体構造体の樹脂材料からの難燃剤が蒸発することを抑制し、蒸発した難燃剤が定着装置内部のローラやその周辺の機能部品に付着し、それらの機能を低下させたり、阻害することを防止することが可能となる。また、樹脂材料の難燃性の劣化を防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図に基づき説明する。図１は、本発明の定着装置における第１実施形態を説明する模式断面図である。すなわち、本実施形態に係る定着装置１は、トナー像が転写された媒体（用紙）を用紙入口１０ａから搬入し、一対のローラ（加熱ローラ２１および加圧ローラ２２）間を通過させることでトナー像を用紙に定着させ、用紙出口１０ｂから排出するものである。
【００２４】
定着装置１は箱体である本体筐体１０と、本体筐体１０の内部に設けられる一対のローラ（加熱ローラ２１および加圧ローラ２２）とを備えており、加熱ローラ２１の内部中央に発熱体２０が組み込まれている。
【００２５】
本体筐体１０は、その箱体形状を構成する筐体構造体１１を備えており、筐体構造体１１として難燃性樹脂が用いられている。難燃性樹脂としては、例えば主成分としてポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂、難燃剤としてリン酸エステル化合物を1〜数種類、樹脂の強度増強と成形時の収縮を抑制するためにガラス繊維などのフィラーを混合した物が用いられる。
【００２６】
また、難燃剤として添加される燐酸エステルは、樹脂の機械的特性を低下させず、成形時に揮発性しにくい材料として、例えば以下のものが使用される。
【００２７】
＜芳香族リン酸エステルの例＞
トリフェニルホスフェート（TPP）、トリクレジルホスフェート（TCP）、トリキシレニルホスフェート（TXP）、クレジルジフェニルホスフェート（CDP）、２−エチルヘキシルジフェニルホスフェート（EHDP）、ブチル化フェニルホスフェート類、t-ブチルフェニルジフェニルホスフェート（BDP）、ビス-(t-ブチルフェニル)フェニルホスフェート（BBDP）、トリス-(t-ブチルフェニル)ホスフェート（TBDP）、プロピル化フェニルホスフェート類、イソプロピルフェニルジフェニルホスフェート（IPP）、ビス-(イソプロピルフェニル)ジフェニルホスフェート（BIPP）、トリス-(イソプロピルフェニル)ホスフェート（TIPP）
【００２８】
＜芳香族縮合リン酸エステルの例＞
レゾルシノールビス-ジフェニルホスフェート（RDP）、レゾルシノールビス-ジキシレニルホスフェート（RDX）、ビスフェノールAビス-ジフェニルホスフェート（BDP）
【００２９】
第１実施形態では、この難燃性樹脂から成る筐体構造体１１の表面に、難燃剤が透過しにくい被膜１２を設けている点に特徴がある。
【００３０】
＜第１実施形態、その１＞
難燃性樹脂によって形成される筐体構造体１１の表面に設ける被膜１２として、ポリイミドやフッ素系樹脂を用いる。被膜１２の形成方法はそれらの原材料を塗布し、加熱によって重合、架橋させてもよく、あるいはシート状のものを密着させてもよい。
【００３１】
＜第１実施形態、その２＞
難燃性樹脂によって形成される筐体構造体１１の表面に設ける被膜１２として、スパッタリングやイオンプレーティングなどの薄膜形成手段によって無機酸化膜を筐体構造体１１の表面に形成する。無機酸化膜の材料としては酸化アルミニウム、二酸化珪素など、緻密な薄膜を作れる材料が望ましい。
【００３２】
上記第１実施形態では、難燃性樹脂によって形成される筐体構造体１１の表面に、難燃剤の透過を抑制する被膜１２を形成しているため、定着装置１内の加熱ローラ２１によって本体筐体１０の筐体構造体１１が加熱されても、筐体構造体１１を構成する難燃性樹脂内の難燃剤が外部へ蒸発することを抑制できるようになる。
【００３３】
図２は、本発明の定着装置における第２実施形態を説明する模式断面図である。第２実施形態に係る定着装置１も第１実施形態と同様に、トナー像が転写された媒体（用紙）を用紙入口１０ａから搬入し、一対のローラ（加熱ローラ２１および加圧ローラ２２）間を通過させることでトナー像を用紙に定着させ、用紙出口１０ｂから排出するものである。
【００３４】
また、定着装置１は箱体である本体筐体１０と、本体筐体１０の内部に設けられる一対のローラ（加熱ローラ２１および加圧ローラ２２）とを備えており、加熱ローラ２１の内部中央に発熱体２０が組み込まれている。
【００３５】
本体筐体１０を構成する箱体形状の筐体構造体１１の材質も第１実施形態と同様に、難燃性樹脂が用いられている。このような第２実施形態においては、筐体構造体１１の内面側に発熱体２０や加熱ローラ２１から発生する輻射熱を防ぐ防護部材が設けられている点に特徴がある。
【００３６】
＜第２実施形態、その１＞
防護部材として、難燃性樹脂から成る筐体構造体１１の内面側に金属板１３を設ける。具体的には、ねじ１３ａによって筐体構造体１１の内側に僅かに隙間を設けて金属板１３を固定する。金属板１３としては、反射率の高いアルミニウムがあげられる。なお、剛性を要する場合にはステンレス板を用いることもできる。特に、金属板１３と筐体構造体１１の内面との間に僅かな隙間があることで、加熱ローラ２１からの輻射熱によって金属板１３が熱せられてもその熱が筐体構造体１１へ伝導することを効果的に防止することができる。この場合、従来、200℃に達する部分の温度を70°下げることができる。
【００３７】
＜第２実施形態、その２＞
防護部材として、上記金属板１３の代わりに、金属箔を表面に形成した板を用いる。この板を用いても上記と同様な効果を得ることができる。
【００３８】
上記第２実施形態では、定着装置１内の加熱ローラ２１から発生する輻射熱を金属番１３等の防護部材によって遮断して筐体構造体１１へ伝わることを防止でき、筐体構造体１１の温度上昇を抑制して、熱による難燃剤の蒸発を抑制することができるようになる。
【００３９】
図３は、本発明の定着装置における第３実施形態を説明する模式断面図である。第３実施形態に係る定着装置１も第１実施形態と同様に、トナー像が転写された媒体（用紙）を用紙入口１０ａから搬入し、一対のローラ（加熱ローラ２１および加圧ローラ２２）間を通過させることでトナー像を用紙に定着させ、用紙出口１０ｂから排出するものである。
【００４０】
また、定着装置１は箱体である本体筐体１０と、本体筐体１０の内部に設けられる一対のローラ（加熱ローラ２１および加圧ローラ２２）とを備えており、加熱ローラ２１の内部中央に発熱体２０が組み込まれている。
【００４１】
本体筐体１０を構成する箱体形状の筐体構造体１１の材質も第１実施形態と同様に、難燃性樹脂が用いられている。このような第３実施形態においては、筐体構造体１１の外側表面に放熱構造部が設けられている点に特徴がある。
【００４２】
＜第３実施形態、その１＞
放熱構造部として、難燃性樹脂から成る筐体構造体１１の外側表面に溝や通気用の穴１４を設けることで部品の表面積を増やすとともに通気性を向上させる。積極的に放熱させるために樹脂材料にフィンを設けることも可能である。また、放熱を促すため、ファンなどで強制的に空気の流れを作ることも有効である。
【００４３】
＜第３実施形態、その２＞
放熱構造部として、図４に示すように、難燃性樹脂から成る筐体構造体１１の外側表面にヒートシンク１５を設ける。樹脂部品である筐体構造体１１からヒートシンク１５に熱を効率的に伝えるため、窒化ホウ素の粉末などを含むシリコーングリースやシートを筐体構造体１１とヒートシンク１５との間に挿入してもよい。
【００４４】
上記第３実施形態では、定着装置１内の加熱ローラ２１から発生して筐体構造体１１に伝わった熱を放熱構造部で外部へ効率よく排出できるため、筐体構造体１１の温度上昇を防ぐことができ、熱による難燃剤の蒸発を抑制することができるようになる。
【００４５】
図５は、本発明の定着装置における第４実施形態を説明する模式断面図である。第４実施形態に係る定着装置１も第１実施形態と同様に、トナー像が転写された媒体（用紙）を用紙入口１０ａから搬入し、一対のローラ（加熱ローラ２１および加圧ローラ２２）間を通過させることでトナー像を用紙に定着させ、用紙出口１０ｂから排出するものである。
【００４６】
また、定着装置１は箱体である本体筐体１０と、本体筐体１０の内部に設けられる一対のローラ（加熱ローラ２１および加圧ローラ２２）とを備えており、加熱ローラ２１の内部中央に発熱体２０が組み込まれている。
【００４７】
本体筐体１０を構成する箱体形状の筐体構造体１１の材質も第１実施形態と同様に、難燃性樹脂が用いられている。このような第４実施形態においては、筐体構造体１１の内面に難燃剤が透過しにくく、かつ発熱体２０や加熱ローラ２１からの発生する輻射熱を防ぐための金属薄膜１５が設けられている点に特徴がある。
【００４８】
＜第４実施形態、その１＞
金属薄膜１５として、具体的にはスパッタリング、真空蒸着、イオンプレーティング等を用いて難燃性樹脂から成る筐体構造体１１の内側表面に難燃剤の蒸気が透過しにくい稠密な層を設ける。このような金属薄膜１５を形成することで、発熱体２０からの輻射熱を反射し、難燃性樹脂から成る筐体構造体１１の温度上昇を防ぐことができる。
【００４９】
＜第４実施形態、その２＞
難燃性樹脂から成る筐体構造体１１の内側表面に導電処理を施し、めっき技術により金属薄膜１５を設ける。金属薄膜１５のため、発熱体２０や加熱ローラ２１からの輻射熱を反射し、難燃性樹脂から成る筐体構造体１１の温度上昇を防ぐことができる。
【００５０】
＜第４実施形態、その３＞
難燃性樹脂から成る筐体構造体１１の内側表面に、干渉により赤外線を反射する厚さの透明薄膜を設ける。具体的にはスパッタリング、真空蒸着、イオンプレーティング等を用いて無機酸化膜を形成し、難燃性樹脂から成る筐体構造体１１の内側表面に難燃剤の蒸気が透過しにくい稠密な層を設ける（例えば、コールドミラー）。
【００５１】
上記第４実施形態では、定着装置１内の発熱体２０や加熱ローラ２１から発生する輻射熱を金属薄膜１５やコールドミラーによって遮断して筐体構造体１１へ伝わることを防止でき、筐体構造体１１の温度上昇を抑制して、熱による難燃剤の蒸発を抑制することができるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
上記実施形態で説明した定着装置１を画像形成装置に適用することで、熱によって難燃剤が蒸発しやすい難燃性樹脂を用いて本体筐体１０の筐体構造体１１を構成した場合でも筐体構造体１１から難燃剤が蒸発することを抑制し、難燃性の劣化を防止することが可能となる。また、蒸発した難燃剤が定着装置内部のローラやその周辺の機能部品に付着し、それらの機能を低下させたり、阻害することを防止することが可能となり、特に長期動作の信頼性に優れた画像形成装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の定着装置における第１実施形態を説明する模式断面図である。
【図２】本発明の定着装置における第２実施形態を説明する模式断面図である。
【図３】本発明の定着装置における第３実施形態を説明する模式断面図である。
【図４】筐体構造体の表面にヒートシンクを設ける例を説明する模式断面図である。
【図５】の定着装置における第４実施形態を説明する模式断面図である。
【図６】従来の定着装置を説明する模式断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１…定着装置、１０…本体筐体、１１…筐体構造体、１２…被膜、１３…金属板、１４…孔、１５…ヒートシンク、２０…発熱体、２１…加熱ローラ、２２…加圧ローラ
【図１】
2007147690.tif 000003
【図２】
2007147690.tif 000004
【図３】
2007147690.tif 000005
【図４】
2007147690.tif 000006
【図５】
2007147690.tif 000007
【図６】
2007147690.tif 000008