特許 5981950 画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5981950

(24)【登録日】2016年8月5日

(45)【発行日】2016年8月31日

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 21/00 20060101AFI20160818BHJP

   G03G 15/20 20060101ALI20160818BHJP

【ＦＩ】

   G03G21/00 538

   G03G15/20 510

【請求項の数】4

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2014-36751(P2014-36751)

(22)【出願日】2014年2月27日

(65)【公開番号】特開2015-161783(P2015-161783A)

(43)【公開日】2015年9月7日

【審査請求日】2015年11月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006150

【氏名又は名称】京セラドキュメントソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100184631

【弁理士】

【氏名又は名称】大久保 隆

(72)【発明者】

【氏名】田中 崇伯

【審査官】 齋藤 卓司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０５３２７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ １５／２０

Ｇ０３Ｇ ２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

トナー像をシート状の記録体に転写する転写部と、
上記転写部により上記記録体に転写されたトナー像を加熱して当該記録体に定着させる定着部と、
一端が上記定着部の近傍に位置するダクトと、
上記ダクト内の空気をその一端側から他端側に向かって流通させるための送風ファンと、
上記ダクト内に設けられ、互いに離接可能に構成された第１電極及び第２電極と、
上記第１及び第２電極の接触と離間とが交互に行われるように、該第１及び第２電極のうち少なくとも一方を駆動する駆動部と、を備えた画像形成装置。

【請求項2】

請求項１記載の画像形成装置において、
上記第１及び第２電極は複数設けられている、画像形成装置。

【請求項3】

請求項１又は２記載の画像形成装置において、
上記定着部は、加熱ローラーと加圧ローラーとを有していて、該両ローラー間で上記記録体を加熱及び加圧することにより、該記録体にトナー像を定着させるように構成され、
上記駆動部は、上記加熱ローラーの回転運動を直線運動に変換して、上記第１及び第２電極を所定の周期で接触させるように構成されている、画像形成装置。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
上記ダクトには、空気中の揮発性有機化合物を吸着可能なフィルターが設けられている、画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、シロキサンガスを含む揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を回収するための回収装置を備えた電子写真方式の画像形成装置は知られている（例えば、特許文献１参照）。この回収装置は、排気ダクトとワイヤーとを有している。排気ダクトの一端は、画像形成装置内におけるシロキサンガスが発生し易い箇所である定着部近傍に位置している。ワイヤーは排気ダクト内に配置されており、該ワイヤーには高電圧が印加されている。定着部で発生したシロキサンガスは、排気ダクト内を通過する際に、高電圧が印加されたワイヤーの集塵効果により該ワイヤーの表面に付着して堆積する。これにより、定着部で発生したシロキサンガスが画像形成装置内の電子機器やスイッチ類に付着するのを防止している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−５３３３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記特許文献１に示す画像形成装置では、ワイヤーに高電圧を印加するべくそれ専用の電源装置が必要となる。このため、装置全体のコストが増加するという問題がある。また、この画像形成装置では、ワイヤーの一部にのみシロキサンが堆積している場合でもワイヤー全体を交換する必要があるため、メンテナンス性が悪いという問題がある。

【0005】

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、低コスト化とメンテナンス性の確保とを実現しながら、定着部で発生するシロキサンガスを含む揮発性有機化合物を効率良く回収しようとすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る画像形成装置は、トナー像をシート状の記録体に転写する転写部と、上記転写部により上記記録体に転写されたトナー像を加熱して当該記録体に定着させる定着部と、一端が上記定着部の近傍に位置するダクトと、上記ダクト内の空気をその一端側から他端側に向かって流通させるための送風ファンと、上記ダクト内に設けられ、互いに離接可能に構成された第１電極及び第２電極と、上記第１及び第２電極の接触と離間とが交互に行われるように、該第１及び第２電極のうち少なくとも一方を駆動する駆動部と、を備えている。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、低コスト化とメンテナンス性の確保とを実現しながら、定着部で発生するシロキサンガスを含む揮発性有機化合物を効率良く回収しようとすることにある。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態における画像形成装置としてのレーザープリンターを示す概略図である。

【図2】図２は、排気ダクト内の構成を示す概略図である。

【図3】図３は、シロキサンガス回収装置の構成を示す概略図である。

【図4】図４は、シロキサンガス回収装置の効果確認のための試験装置を示す概略図である。

【図5】図５は、シロキサンの回収試験の結果を示す表である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

《実施形態１》
図１は、本実施形態における画像形成装置１５０としてのレーザープリンター１（以下、単にプリンターという）を示している。このプリンター１は、画像形成部２０を有する装置本体６０を有している。装置本体６０内の下部には給紙部１０が設けられ、装置本体６０の上面には排紙部５０が形成されている。給紙部１０から排紙部５０に至る用紙搬送経路には、用紙Ｐ（シート状の記録体）を挟持して搬送する複数の搬送ローラー対１１〜１３が配置されている。尚、以下の説明において、「左側」、「右側」はそれぞれ、図１の左側、右側を意味し、「前側」、「後側」は、図１の紙面に垂直な方向の手前側、奥側を意味する。

【0010】

上記給紙部１０は、シート状の用紙Ｐが収容される給紙カセット１０ａと、該給紙カセット１０ａ内の用紙Ｐを取り出して該カセット外に送り出すためのピックアップローラー１０ｂとを有している。給紙カセット１０ａよりカセット外に送り出された用紙Ｐは、搬送ローラー対１１を介して画像形成部２０に供給される。

【0011】

画像形成部２０は、感光体ドラム２１、帯電器２３、露光装置２５、現像装置２７、転写器２９、及び定着器４０を含んでいる。画像形成時には、先ず、帯電器２３によって感光体ドラム２１の周面が帯電され、その後、露光装置２５によって感光体ドラム２１の表面に原稿画像データ（例えば、外部端末より受信した原稿画像の画像データ）に基づくレーザー光が照射される。そうして、感光体ドラム２１の表面には、上記画像データに対応する静電潜像が形成される。感光体ドラム２１の表面に形成された静電潜像は、現像装置２７によりトナー像として現像される。これにより、感光体ドラム２１の表面にトナー像が形成（担持）される。このトナー像は転写器２９によって、給紙部１０から供給される用紙Ｐに対して転写される。トナー像が転写された後の用紙Ｐは、転写器２９における転写ローラーの回転によって定着器４０へ供給される。

【0012】

定着器４０は、定着ローラー４０ａと加圧ローラー４０ｂとを有している。定着ローラー４０ａの内部には加熱体が収容されている。定着ローラー４０ａの表面層は、例えばシリコンゴムにより構成されている。加圧ローラー４０ｂは、不図示の付勢バネにより定着ローラー４０ａに押付けられている。加圧ローラー４０ｂの表面層は、例えばシリコンゴムにより構成されている。そして、定着器４０では、転写器２９より供給される用紙Ｐを定着ローラー４０ａ及び加圧ローラー４０ｂ間で加熱及び加圧することにより、当該用紙Ｐにトナー像を定着させる。そして、定着器４０にてトナー像が定着された用紙Ｐは、両ローラー４０ａ，４０ｂにより用紙搬送方向の下流側へと送り出される。定着器４０より送り出された用紙Ｐは、複数の搬送ローラー対１２，１３を介して上記排紙部５０に排出される。

【0013】

ここで、定着ローラー４０ａ及び加圧ローラー４０ｂの表面は、用紙Ｐにトナー像を定着させる際に高温になる。このため、定着器４０では、シロキサンガスを含む揮発性有機化合物（ＶＯＣ）が多く発生する。発生したシロキサンガスは、温度が低くなると周辺の部材に付着する傾向があるので、電気回路やリレー接点に付着してプリンター１の作動不良を引き起こす一因となっている。本実施形態では、かかる問題を解決するべく、定着器４０にて発生するシロキサンガスを回収するためのシロキサン回収装置１００を設けるようにしている。

【0014】

図２に示すように、シロキサン回収装置１００は、排気ダクト１０１、送風ファン１０２、一対の回収フィルター１０３ａ，１０３ｂ、及び回収本体部１０５を有している。

【0015】

排気ダクト１０１の一端は、定着ローラー４０ａの近傍に位置している。排気ダクト１０１の他端は、装置本体６０の右側壁部に形成された排気口６０ａ（図１参照）に接続されている。

【0016】

詳しくは、排気ダクト１０１は、空気導入部１０１ａと、空気排出部１０１ｃと、両者の間に位置する中間部１０１ｂとを有している。空気導入部１０１ａは、空気流通方向の上流側から下流側に向かって断面積が減少するように形成されている。定着ローラー４０ａの一部（全部でもよい）は、該空気導入部１０１ａ内に位置している。中間部１０１ｂは、上下方向に延びていて、その下端部が空気導入部１０１aに接続され、上端部が空気排出部１０１ｃに接続されている。中間部１０１ｂ内には、上記送風ファン１０１が収容されている。この送風ファン１０１が作動することにより、排気ダクト１０１内にはその一端側から他端側へと向かう空気流が形成されるようになっている（図２の白抜き矢印を参照）。空気排出部１０４は、左右方向に延びていて、その右側端部が排気口６０ａに接続され、左側端部が中間部１０１ｂに接続されている。空気排出部１０４の左側端部（上流側端部）及び右側端部（下流側端部）にはそれぞれ、上記回収フィルター１０３ａ及び回収フィルター１０３ｂが取付けられている。そして、この左右の回収フィルター１０３ａ，１０３ｂの間に上記回収本体部１０５が設けられている。

【0017】

回収フィルター１０３ａ，１０３ｂは、空気中に存在するシロキサンガスを含む揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を吸着可能なフィルターである。回収フィルター１０３ａ，１０３ｂは、例えば難燃性オゾンＶＯＣ除去フィルターからなる。難燃性オゾンＶＯＣ除去フィルターには、例えば炭酸カリウムを添着した活性炭粒子が担持されている。各フィルター１０３ａ，１０３ｂの目開きが小さ過ぎると、排気ダクト１０１を通過する空気の流通性が悪くなりプリンター１内の温度が過度に上昇してしまう。本実施形態では、このようなプリンター１内の温度上昇を防止するべく、フィルター１０３ａ，１０３ｂの目開きを十分に大きくとっている。

【0018】

回収本体部１０５は、第１電極１０６、第２電極１０７、固定板１０８、及び可動板１０９を有している。固定板１０８及び可動板１０９は、左右方向において対向する鉛直板からなる。第１電極１０６及び第２電極１０７は複数設けられている。第１電極１０６及び第２電極１０７は、左右方向に延びる棒状電極である。第１電極１０６の基端部は、固定板１０８に固定されている。第１電極１０６は、電源１３０（図３参照）に接続されている。電源１３０は、定着ローラー４０ａの駆動用モーター１２５の電源としても使用されている。第２電極１０７の基端部は、可動板１０９に固定されている。第２電極１０７は、可動板１０９を介して接地されている。

【0019】

上記固定板１０８は排気ダクト１０１の壁面に固定されている。上記可動板１０９は、排気ダクト１０１内において左右方向に移動可能に構成されている。そして、可動板１０９は、後述するカム機構１２０によって、定着ローラー４０ａの回転に同期して左右に往復駆動される。可動板１０８及び固定板１０９には、排気ダクト１０１内の空気の流通を妨げないように複数の貫通孔そ形成しておくことが好ましい。

【0020】

図３に示すように、カム機構１２０は、回転カム部１２１と、該回転カム部１２１に固定されたカム軸部１２２と、可動板１０９の右側面から突出する突出棒１２６と、動力伝達ベルト１２３と、を有している。可動板１０９は、突出棒１２６の先端部が回転カム部１２１の外周面（カム面）に接触するように付勢バネ１１０により右側に付勢されている。動力伝達ベルト１２３は、カム軸部１２２と定着ローラー４０ａの軸部１２４とに掛け回されている。そうして、定着ローラー４０ａの回転が動力伝達ベルト１２３を介して回転カム部１２１に伝達されるようになっている。回転カム部１２１は、最小径部と最大径部とを有する偏心カムである。そして、回転カム部１２１が回転することにより可動板１０９が左右に往復移動して、所定の周期（回転カム部１２１のカム形状によって決まる周期）で各第２電極１０７の先端が各第１電極１０６の先端に接触する。第２電極１０７が第１電極１０６に接触すると、回路が一時的に短絡して両電極１０６，１０７の接触部に大電流が流れて大きなジュール熱が発生する。この結果、空気中のシロキサンガスが酸化分解されて両電極１０６，１０７の接触部に付着する。これにより、定着器４０で発生するシロキサンガスを効率良く回収することができる。また、シロキサンガスの回収効率が低下してきた場合でも、電極１０６，１０７を交換するだけでシロキサンガスの回収効率を回復させることができるので、メンテナンス性にも優れている。

【0021】

さらに、第１電極１０６及び第２電極１０７は複数設けられているので、仮に一組の電極１０６，１０７の接触部がシロキサンの付着により絶縁化しても、絶縁化していない電極１０６，１０７によりシロキサンガスを酸化分解して回収することができる。

【0022】

また、両電極１０６，１０７の先端は共に剣山状に形成されているので、両電極１０６，１０７の接触時に発生するジュール熱を可及的に高めることができる。延いては、シロキサンガスの回収効率を高めることができる。

【0023】

また、本実施形態では、第１電極１０６及び第２電極１０７を接触させることによりジュール熱を発生させるようにしているので、両電極を非接触の状態で放電させる場合に比べて、電源電圧を低く抑えることができる。このため、回収装置１００専用の高圧電源を別途用意しなくても、他のアクチュエータ（例えば定着ローラー４０ａの駆動用モーター１２５）と共通の電源１３０を使用することができる。延いては、装置全体を低コスト化することができる。

【0024】

また、本実施形態では、カム機構１２０により定着ローラー４０ａの回転を可動板１０９の直線運動に変換するようにしているので、可動板１０９の駆動源と、定着ローラー４０ａの駆動源とを共通化することができる。これにより、装置全体を低コスト化することができる。

【0025】

また、本実施形態では、排気ダクト１０１には、空気中に存在するシロキサンガスを含む揮発性有機化合物を吸着可能な回収フィルター１０３ａ，１０３ｂが取付けられている。したがって、両電極１０６，１０７の接触部において酸化しきれないシロキサンガスを含む揮発性有機化合物を両フィルター１０３ａ，１０３ｂによって回収することができる。よって、シロキサンガスの回収効率を可及的に高めることができる。

【0026】

−実施例−
次にシロキサンガスの回収効果を確認するために実施した試験について説明する。図４は、この試験に使用した試験装置２００である。試験装置２００は、ＳＵＳ製のチャンバー２０１を有している。チャンバー２０１の容積は５ｍ^３である。チャンバー２０１の側壁部にはＴＥＮＡＸ管２０２が接続されている。ＴＥＮＡＸ管２０２は、活性炭系の吸着剤（ＴＥＮＡＸ）を入れた吸着管である。チャンバー２０１は、ＴＥＮＡＸ管２０２を介して吸引ポンプ２０３に接続されている。チャンバー２０１内には、試験対象となる画像形成装置１５０を設置した。試験では、この画像形成装置１５０として京セラ社製の複合機ＫＭ−Ｃ３２３２を使用した。そして、吸引ポンプ２０３によりチャンバー２０１内を１５ｍ^３／ｈの割合で換気し、換気開始から１時間経過後に、画像形成装置１５０により１０分間の連続印刷を実行した。その間、画像形成装置１５０内から発生するシロキサンガスを含む揮発性物質をＴＥＮＡＸ管２０２により１００ｍｌ／ｍｉｎの割合でサンプリングした。その後、印刷を停止した後も約２０分間は連続してサンプリングを行った。そして、サンプリング後のＴＥＮＡＸ管２０２を加熱装置で脱着し、ガスクロマトグラフィーによりシロキサンガスの発生量を測定した。

【0027】

図５は、シロキサンガスの測定結果をまとめた表である。実施例１における画像形成装置１５０は、上記実施形態と同様に、回収本体部１０５と一対の回収フィルター１０３ａ，１０３ｂとを有している。実施例２における画像形成装置１５０は、回収本体部１０５と下流側（右側）の回収フィルター１０３ｂとを有しているものの、上流側の回収フィルター１０３ａを有していない点で実施例１とは異なる。比較例における画像形成装置１５０は、回収本体部１０５及び回収フィルター１０３ａ，１０３ｂの双方を有していない。

【0028】

図５の試験結果より、比較例、実施例２、実施例１の順でシロキサン発生量が減少していることがわかる。これにより、第１及び第２電極１０６，１０７によるシロキサンガスの回収効果と、回収フィルター１０３ａ，１０３ｂによるシロキサンガスの回収効果とが実証された。

【0029】

《他の実施形態》
本発明は、以下のような構成としてもよい。すなわち、上記実施形態では、第１電極１０６及び第２電極１０７を複数設けるようにしているが、これに限ったものではなく、第１電極１０６及び第２電極１０７を一つだけ設けるようにしてもよい。

【0030】

上記実施形態では、第１電極１０６を固定電極として第２電極１０７を可動電極としているが、これに限ったものではなく、例えば第１電極１０６を可動電極として第２電極１０７を固定電極としてもよいし、両電極１０６，１０７を共に可動電極としてもよい。すなわち、第１及び第２電極１０６，１０７の接触と離間とが交互に行われるように、該第１及び第２電極１０６，１０７のうち少なくとも一方を駆動する構成であればよい。

【0031】

上記実施形態では、両電極１０６，１０７の先端部を剣山状に形成するようにしているが、これに限ったものではなく、例えば球面状や平坦状に形成するようにしてもよい。

【0032】

上記実施形態では、画像形成装置１５０の一例としてレーザープリンター１について説明したが、これに限ったものではない。すなわち、画像形成装置１５０は、例えば複合機（ＭＦＰ）等であってもよい。

【0033】

上記実施形態では、用紙Ｐをシート状の記録体として説明しているが、これに限ったものではない。すなわち、シート状の記録体として例えばＯＨＰシート等を使用してもよい。

【産業上の利用可能性】

【0034】

以上説明したように、本発明は、画像形成装置について有用であり、特に定着装置を備えた電子写真方式の画像形成装置に有用である。

【符号の説明】

【0035】

Ｐ 用紙（シート状の記録体）
１ プリンター（画像形成装置）
２９ 転写器（転写部）
４０ 定着器（定着部）
４０ａ 定着ローラー（加熱ローラー）
４０ｂ 加圧ローラー
１００ 回収装置
１０１ 排気ダクト(ダクト）
１０２ 送風ファン
１０３ 回収フィルター（フィルター）
１０５ 回収本体部
１０６ 第１電極
１０７ 第２電極
１２０ カム機構（駆動部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】