JP2006251502A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】定着すべき紙を、所定の温度に加熱した筒状のヒートローラとプレッシャローラで挟んで定着する定着装置において、前記紙を挟む領域を箱状の循環通路で囲み、紙から発生する臭気ガスをヒートローラの筒状の内部へ導入する。ヒートローラ内部には活性化温度に加熱された加熱型触媒を設けているので、臭気ガスは加熱型触媒に触れて燃焼し脱臭される。臭気ガスはヒートローラと循環通路を循環するので、画像形成装置の外部へ漏れ出ることはない。
【選択図】図1
Description
脱臭に関する他の従来技術としては、脱臭機能及び芳香発生機能を有する部材を排気口に設け、排気口から出る臭気を減らすとともに芳香を加えて外部へ排出しているものもある(例えば、特許文献2を参照)。
前記第2の従来技術の脱臭方法では、臭気を含む空気が排気口を通過する時に脱臭する構成であるため、完全な脱臭ができず臭気が外部へ出るのを避けられない。
この発明によれば、加熱部により加熱されたトナーから発生する臭気成分を含むガスは、加熱型触媒に接触することにより脱臭される。
請求項2の発明の画像形成装置は、前記加熱型触媒を前記加熱部により加熱することを特徴とする。この発明では、加熱型触媒をトナーを加熱する加熱部で加熱するので、別個の加熱手段を必要としない。
請求項3の発明の画像形成装置は、前記加熱部を、前記定着装置に設けられた前記トナーを加熱するヒートローラ内に配設したことを特徴とする。この発明では、加熱部をヒートローラ内に配設したので、ヒートローラを内部から加熱できる。加熱部が露出しないので安全である。
請求項4の発明の画像形成装置は、前記加熱部が、発熱体を有し、前記加熱部の表面に加熱型触媒を設けたことを特徴とする。この発明では、加熱部の表面に加熱型触媒を設けたので、加熱型触媒の温度上昇が速い。
請求項6の発明の画像形成装置は、前記加熱部が、発熱体と発熱体を収納する絶縁体を有する。発熱体が絶縁体内に収納されているので損傷をうけにくい。
請求項7の発明の画像形成装置は、前記絶縁体が、石英、ガラス、セラミックス、コージライト、ムライト、アルミナ、ジルコニア、マグネシア、及びカルシア、シリカのグループから選択した少なくとも1つを含むことを特徴とする。
請求項8の発明の画像形成装置は、前記発熱体がニクロム線、カンタル線、タングステン線、モリブデン線及び炭素系発熱体のグループから選択した少なくとも1つを有することを特徴とする。
請求項10の発明の画像形成装置は、前記加熱部に含まれる発熱体の近傍に、一定の空間を設けて、表面に加熱型触媒を有する筒状体又は面状体のいずれか一方を配設したことを特徴とする。この発明によれば、発熱体と加熱型触媒との間に一定の空間を設けることにより、加熱型触媒の温度を、発熱体より低い所望の温度に調節しやすい。
請求項11の発明の画像形成装置は、前記加熱型触媒を有する筒状体或いは面状体が、多数の連通孔を有する蜂の巣形状、蛇腹形状、ハニカム形状、格子形状、メッシュ形状、ラス形状から選択した少なくとも1つの形状に形成されていることを特徴とする。この発明によれば、加熱型触媒の表面積が大きいので、脱臭効果が高い。
請求項13の発明の画像形成装置は、前記加熱型触媒を担持させる担体として、高比表面積のアルミナ粉体の部分焼結及び水酸化アルミニウムの脱水反応のいずれかにより形成された高比表面積多孔質被覆層を備えることを特徴とする。この発明によれば、加熱型触媒が多孔質の担体に担持されるので、表面積が大きく脱臭効果が高い。
請求項14の発明の画像形成装置は、前記アルミナ粉体が、重量比0.2wt%から9wt%の含有量のバリウムを含み、950℃以上の温度で焼成処理をしたことを特徴とする。
請求項16の発明の画像形成装置は、前記臭気成分ガスが装置外部へ拡散しないよう臭気成分ガスを循環させる少なくとも1つの空気流通路を備えたことを特徴とする。この発明によれば、臭気成分ガスが外部へ拡散しないので空気汚染を防止できる。
請求項17の発明の画像形成装置は、前記臭気成分ガスが装置外部へ拡散しないように、臭気成分ガスを循環させる少なくとも1つのファンを備えたことを特徴とする。ファンにより、臭気成分ガスの循環量が多くなり、その分脱臭効果が高くなる。
《実施の形態1》
筐体40の左下部には、定着装置55が設けられている。定着装置55の左方には、用紙送りローラ57が用紙排出孔59に対向して設けられている。用紙排出孔59の下方には、用紙受60が設けられている。
図1に示す定着装置30は、内部に棒状の発熱部1を有し、一定方向に回転する管状のヒートローラ5と、ヒートローラ5に対向して配置され前記ヒートローラ5の回転方向と逆の方向に回転するプレッシャーローラ6を有する。ヒートローラ5とプレッシャーローラ6の間に、定着すべきトナーを担持する印刷用紙11が挟まれて搬送される。ヒートローラ5とプレッシャーローラ6の対向部近傍の領域を覆うように、箱状の循環通路7が設けられている。前記印刷用紙11は、循環通路7の、図1では見えない側面に設けた狭い開口7aから定着装置30に入り、ヒートローラ5とプレッシャーローラ6の間を通って、図の手前の側面に設けられた狭い開口7bから出る。
循環吸入パイプ8の他端は循環ファン10を経て循環通路7の内部空間に連通している。循環排出パイプ9は、ヒートローラ5の燃焼空間5bと循環通路7とを連通している。循環吸入パイプ8及び循環排出パイプ9は、発熱部1を支持するとともに、ヒートローラ5を回転可能に支持する軸としての機能を有している。ヒートローラ5は、歯車20にかみ合う図示を省略した回転伝達歯車により駆動され矢印5aの方向に回転する。
循環通路7の開口7aから矢印21の方向にトナーを担持した印刷用紙11が挿入される。挿入された印刷用紙11はヒートローラ5とプレッシャーローラ6の間に挟まれて矢印21の方向に搬送されつつ加熱され、表面のトナーは印刷用紙11に定着される。トナーの定着時にトナーが潰されて出る臭気を含む臭気ガスは矢印12に示すように、循環ファン10によって循環吸入パイプ8を経てヒートローラ5の管状の燃焼空間5bに導入される。燃焼空間5bに導入された矢印12aで示す臭気ガスはヒートローラ5の燃焼空間5b内で加熱型触媒4に接触する。加熱型触媒4に接触した臭気ガスはその触媒作用により燃焼し脱臭される。未燃焼の臭気ガスは循環排出パイプ9を経て循環通路7に入り、新たに発生した臭気ガスと混合されて再び循環吸入パイプ8を通って燃焼空間5bに入る。このようにして臭気ガスは、循環通路7、循環吸入パイプ8、燃焼空間5b、循環排出パイプ9で構成されるほぼ密閉された空間を循環する過程で、燃焼空間5bで加熱型触媒4に接して燃焼し脱臭される。従ってトナーの定着時に発生する臭気ガスが外部へ漏れることはない。
発熱部1の発熱体2としては、ニクロム線、カンタル線、タングステン線、モリブデン線などの金属線をコイル状に巻いたものが用いられる。また、板状、棒状、繊維状、フェルト状などの炭素系発熱体を用いてもよい。発熱体2は被加熱物であるヒートローラ5を加熱しその外壁表面温度を約190℃まで昇温させることができるものであればどのような発熱体を用いてもよい。
《実施の形態2》
本実施の形態2の定着装置32の面状触媒促進体14は、図3に示すようにハニカム構造の面状担体13を加熱型触媒4aで被覆しているので、加熱型触媒4の表面積が極めて大きい。そのため燃焼空間5bを通る臭気ガスの、面状触媒促進体14に接触するものの割合が、前記実施の形態1の加熱型触媒4に比較するとはるかに高い。そのため、臭気ガスの燃焼が促進されて脱臭効果が高くなる。
《実施の形態3》
本発明の実施の形態では画像形成装置として複写装置を挙げたが、本発明は複写装置に限定されるものではなく、レーザープリンタなどトナーを用いて画像を形成する種々の画像形成装置の定着装置に適用可能である。また、上記の実施の形態1から3では、トナーを用いる画像形成装置について説明したが、トナーの代わりにインクやその他の加熱により定着する画像形成材料を用いる画像形成装置にも本発明を適用できる。
2 発熱体
3 絶縁体
4、4a 加熱型触媒
5 ヒートローラ
6 プレッシャーローラ
7 循環通路
7a 用紙進入口
7b 用紙排出口
8 循環吸入パイプ
9 循環排出パイプ
10 循環ファン
11 用紙
12 臭気を示す矢印
13 面状担体
14 面状触媒促進体
15 筒状担体
16 筒状触媒促進体
20 歯車
30、32、36 定着装置
35 被膜
40 筐体
41 ガラス板
42 光学ユニット
43 像形成ユニット
44 帯電器
45 徐電器
46 感光ドラム
49 現像器
55 定着装置
57 用紙送りローラ
Claims (17)
- 感光ドラムに電子潜像を形成する光学ユニット、
前記電子潜像を現像してトナー像を形成し、前記トナー像を画像担体に転写する現像部、
前記トナー像が転写された画像担体に前記トナー像を定着する定着装置を有し、
前記定着装置は、
定着させるトナーを加熱する加熱部、及び
加熱により発生する臭気成分を含むガスを接触させて臭気成分を分解する加熱型触媒
を有することを特徴とする画像形成装置。 - 前記加熱型触媒を前記加熱部により加熱することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記加熱部を、前記定着装置に設けられた、前記トナーを加熱する筒状のヒートローラ内に配設したことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記加熱部は、発熱体を有し、前記加熱部の表面に加熱型触媒を設けたことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記加熱部を有するヒートローラの内壁面に加熱型触媒を配設し、臭気成分を含むガスを前記ヒートローラ内に導入する手段を有することを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
- 前記加熱部は、発熱体と発熱体を収納する絶縁体を有する請求項1から4のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記絶縁体は、石英、ガラス、セラミックス、コージライト、ムライト、アルミナ、ジルコニア、マグネシア、及びカルシア、シリカのグループから選択した少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
- 前記発熱体はニクロム線、カンタル線、タングステン線、モリブデン線及び炭素系発熱体のグループから選択した少なくとも1つを有することを特徴とする請求項4又は6に記載の画像形成装置。
- 前記炭素系発熱体の形状は、板状、棒状、繊維状及びフェルト状の中から選択した少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
- 前記加熱部に含まれる発熱体の近傍に、一定の空間を設けて、表面に加熱型触媒を有する筒状体又は面状体のいずれか一方を配設したことを特徴とする請求項4から9のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記加熱型触媒を有する筒状体或いは面状体は、多数の連通孔を有する蜂の巣形状、蛇腹形状、ハニカム形状、格子形状、メッシュ形状、ラス形状から選択した少なくとも1つの形状に形成されていることを特徴とした請求項10に記載の画像形成装置。
- 前記加熱型触媒を有する筒状体及び面状体は、セラミックハニカム体、発泡セラミック体、耐熱繊維編組体、耐熱繊維不織布、耐熱繊維及び金属多孔体のグループから選択した少なくとも1つの構成を有することを特徴とする請求項10又は11に記載の画像形成装置。
- 前記加熱型触媒を担持させる担体として、高比表面積のアルミナ粉体の部分焼結及び水酸化アルミニウムの脱水反応のいずれかにより形成された高比表面積多孔質被覆層を備えることを特徴とする請求項1、2、4、5、10、11及び12のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記アルミナ粉体は、重量比0.2wt%から9wt%の含有量のバリウムを含み、950℃以上の温度で焼成処理をしたことを特徴とする請求項13に記載の画像形成装置。
- 前記加熱型触媒は、Pt、Pd、Rhなどの貴金属類と、Ru、Cu、Ce、Mn、Fe、Ni、Sn、Zn、Al、Zr、W、Vなどの遷移金属で構成されたグループの中から選択された少なくとも1つの金属を含むことを特徴とする請求項1、2、4、5、10、11及び12のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記定着装置は、前記臭気成分を含むガスが画像形成装置の外部へ拡散しないように、トナーを加熱するヒートローラを含む領域を囲む循環通路を設け、循環通路と筒状のヒートローラの内部とを連通する少なくとも1つの空気流通路を備えたことを特徴とする請求項1から12のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記定着装置は、前記臭気成分を含むガスが画像形成装置の外部へ拡散しないように、前記循環通路とヒートローラの内部に臭気成分を含むガスを循環させる少なくとも1つのファンを備えたことを特徴とする請求項16に記載の画像形成装置。
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