JP2011112708A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＶＯＣやＵＦＰを効率良く除去することでき、実用性に優れた定着装置を提供する。
【解決手段】本発明は、記録媒体Ｐに画像Ｔを定着させるための定着部材１７の表面に、クリーニングウェブ２６を接触させて定着部材１７を清掃するクリーニング装置１９を備えた定着装置におけるものである。クリーニングウェブ２６に、揮発性有機化合物と超微粒子のうち少なくとも一方を捕捉する捕捉材を含ませた。
【選択図】図２

Description

本発明は、記録媒体に画像を定着させる定着装置、及び定着装置を備えた画像形成装置に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置には、熱によって記録媒体上の画像を定着させる定着装置が多く用いられている。この種の定着装置においては、トナーや記録媒体、定着装置に使用されている部材等が加熱されることによって、これらから揮発性有機化合物（Volatile Organic Compound、以下、適宜、ＶＯＣと略記する）が発生することがある。

一方、近年では、環境面からＶＯＣの低減に対する要望が高まっている。そのため、ＶＯＣを除去する手段を備えた画像形成装置が提案されている。例えば、特許文献１に記載の画像形成装置は、定着装置よりも記録媒体の搬送方向下流側に、ＶＯＣを吸着するための吸着ベルトを設置し、定着装置を通過した記録媒体から発生するＶＯＣを吸着ベルトで吸着するようにしている。また、特許文献２に記載の画像形成装置は、装置外壁に形成した排気口付近にＶＯＣを吸着するための吸着フィルタを設け、定着装置の近くで発生したＶＯＣを排気ファンで吸着フィルタへ導いて吸着させるようにしている。

しかしながら、上記特許文献１に記載の画像形成装置は、定着装置を通過した記録媒体から発生するＶＯＣを吸着するように構成されているため、定着装置内で発生した瞬間のＶＯＣを効果的に除去することができない。さらに、特許文献１に記載の構成では、ＶＯＣ除去装置が大掛かりなものとなり、実用性に乏しい。

また、上記特許文献２に記載の画像形成装置は、排気口からの排気によって定着装置全体が冷却されてしまい、定着装置の加熱に必要なエネルギーが増大するといった問題がある。さらに、この画像形成装置では、吸着フィルタの大きさが排気口の大きさに制限されるため、フィルタの目詰まりなどによる吸着能力の低下が早く、その性能の維持管理をすることが難しく、実用性に欠けていた。

また、近年、ＶＯＣに加え、サブミクロン（０．１μｍ）以下の超微粒子（Ultra Fine Particle、以下、適宜、ＵＦＰと略記する）が定着装置から発生するとの報告もあり、室内空気環境の維持の観点から、ＵＦＰの除去も求められている。

本発明は、斯かる事情に鑑み、ＶＯＣやＵＦＰを効率良く除去することができ、実用性に優れた定着装置、及びその定着装置を備えた画像形成装置を提供しようとするものである。

請求項１の発明は、記録媒体に画像を定着させるための定着部材の表面に、クリーニングウェブを接触させて前記定着部材を清掃するクリーニング装置を備えた定着装置において、前記クリーニングウェブに、揮発性有機化合物と超微粒子のうち少なくとも一方を捕捉する捕捉材を含ませたものである。

定着部材に接触するクリーニングウェブに、ＶＯＣ（揮発性有機化合物）とＵＦＰ（超微粒子）の少なくとも一方を捕捉する捕捉材を含ませているので、定着部材の清掃と同時に、定着装置内で発生した瞬間のＶＯＣやＵＦＰを捕捉することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の定着装置において、前記クリーニングウェブの前記定着部材に接触する面側に、前記捕捉部材を含まないクリーニング層を配設し、前記定着部材に接触する面と反対の面側に、前記捕捉材を含ませた捕捉材層を配設したものである。

このクリーニングウェブでは、クリーニング層によって定着部材の表面を清掃することができ、捕捉材層によって定着装置内で発生したＶＯＣやＵＦＰを捕捉することが可能である。しかも、この場合、捕捉材層は定着部材の表面に接触することはないので、捕捉材層が定着部材に付着した異物で汚されることがない。このため、捕捉材層のＶＯＣやＵＦＰの捕捉機能を良好に維持することができ、ＶＯＣやＵＦＰを確実に捕捉することが可能である。また、クリーニング層には、捕捉材を含ませないことにより、クリーニング層を清掃に適した材料だけで構成することができ、クリーニング性も良好に発揮することが可能となる。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の定着装置において、前記クリーニングウェブを、記録媒体の搬送経路の上方に配設したものである。

クリーニングウェブを記録媒体の搬送経路の上方に配設することによって、クリーニングウェブに含まれた捕捉材がＶＯＣやＵＦＰを効率良く捕捉することができる。

請求項４の発明は、請求項２に記載の定着装置において、前記捕捉材層を、記録媒体の搬送経路の上方に当該搬送経路と対向するように配設したものである。

捕捉材層を記録媒体の搬送経路の上方にその搬送経路と対向するように配設することによって、捕捉材層においてＶＯＣやＵＦＰを効率良く捕捉することができる。

請求項５の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の定着装置において、記録媒体の搬送経路から前記クリーニングウェブに向かって気流を発生させる気流発生手段を設けたものである。

記録媒体の搬送経路からクリーニングウェブに向かって気流を発生させることにより、定着装置内の搬送経路上で発生したＶＯＣやＵＦＰをクリーニングウェブに含ませた捕捉材によって確実に捕捉することができる。さらに、発生させた気流によってクリーニングウェブを冷却することができるので、温度上昇に伴うクリーニングウェブからのＶＯＣやＵＦＰの放出を抑制することができ、信頼性が向上する。

請求項６の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の定着装置において、前記クリーニングウェブを、記録媒体の搬送経路の上方で蛇行状に配設したものである。

クリーニングウェブを蛇行状に配設することで、搬送経路の上方におけるクリーニングウェブの配設経路が長くなり、搬送経路上で展開するクリーニングウェブの面積を拡大させることができる。これにより、クリーニングウェブに含ませた捕捉材によってより多くのＶＯＣやＵＦＰを捕捉することができ、さらなるＶＯＣやＵＦＰの低減効果を期待できる。

請求項７の発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載の定着装置において、前記クリーニングウェブが巻回された巻出軸と、前記クリーニングウェブを巻き取る巻取軸とを備え、前記巻出軸から繰り出されたクリーニングウェブを前記定着部材の表面に摺接させて当該定着部材の表面を清掃し、その清掃に使用したクリーニングウェブを前記巻取軸に巻き取るように構成したものである。

これにより、巻出軸から繰り出されたクリーニングウェブに含まれる捕捉材によって、定着装置内で発生した瞬間のＶＯＣやＵＦＰを捕捉することができる。

請求項８の発明は、請求項７に記載の定着装置において、前記巻取軸にてクリーニングウェブを巻き取る速度を、画像形成の種類と画像形成を行う時間の少なくとも一方に基づいて変更可能に構成したものである。

クリーニングウェブを巻き取る速度を、画像形成の種類と画像形成を行う時間の少なくとも一方に基づいて変更可能に構成することにより、ＶＯＣやＵＦＰの発生量が多い画像形成の種類や画像形成時間である場合に、クリーニングウェブの巻取速度を速くして、ＶＯＣやＵＦＰの捕捉効果を向上させることができる。これにより、ＶＯＣやＵＦＰを確実に捕捉することができ、信頼性が向上する。

請求項９の発明は、請求項７又は８に記載の定着装置において、前記巻取軸にてクリーニングウェブを巻き取る速度を、装置内の温度に基づいて変更可能に構成したものである。

クリーニングウェブを巻き取る速度を、装置内の温度に基づいて変更可能に構成することによって、温度が高くＶＯＣやＵＦＰの発生量が多い場合に、クリーニングウェブの巻取速度を速くして、ＶＯＣやＵＦＰの捕捉効果を向上させることができる。これにより、ＶＯＣやＵＦＰを確実に捕捉することができる。また、クリーニングウェブの巻取速度を速くすることにより、温度上昇に伴うクリーニングウェブからのＶＯＣやＵＦＰの放出を抑制することができ、信頼性が向上する。

請求項１０の発明は、請求項１から９のいずれか１項に記載の定着装置において、捕捉できる揮発性有機化合物又は超微粒子の種類が異なる前記捕捉材を２種類以上、前記クリーニングウェブに含ませたものである。

これにより、２種類以上のＶＯＣやＵＦＰを捕捉することが可能となるので、ＶＯＣやＵＦＰの除去をより効果的に行うことができる。

請求項１１の発明は、請求項１０に記載の定着装置において、前記種類の異なる捕捉材を、それぞれ前記クリーニングウェブの異なる部分に含ませたものである。

このように構成することで、同時に含ませることが困難な捕捉材であってもクリーニングウェブに含ませることが可能である。また、捕捉材同士の干渉を回避することができ、それぞれの機能を十分に発揮させることも可能となる。

請求項１２の発明は、請求項１から１１のいずれか１項に記載の定着装置において、前記捕捉材を前記クリーニングウェブに部分的に含ませたものである。

捕捉材をクリーニングウェブに部分的に含ませた場合は、使用する捕捉材の量を少なくすることができ製造コストを低減することができる。

請求項１３の発明は、請求項１から１２のいずれか１項に記載の定着装置を備えた画像形成装置である。

画像形成装置が、請求項１から１２のいずれか１項に記載の定着装置を備えているので、これらの定着装置による上記効果が得られる。

本発明は、定着部材に接触するクリーニングウェブに、ＶＯＣやＵＦＰを捕捉する捕捉材を含ませているので、定着部材の清掃と同時にＶＯＣやＵＦＰの捕捉を行うことができる。また、本発明によれば、定着装置内で発生した瞬間のＶＯＣやＵＦＰを効果的に捕捉することができる。このため、ＶＯＣやＵＦＰの除去効率が高まり、室内環境維持の面での信頼性が向上する。さらに、本発明によれば、簡素な構成でＶＯＣ等の除去を実現することができると共に、その除去能力の維持管理を行いやすいものとなるので、実用性に優れた定着装置又は画像形成装置を提供することが可能となる。

本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の概略構成図である。 本発明の第１実施形態に係る定着装置の概略構成図である。 クリーニングウェブの構成を模式的に表した拡大断面図である。 クリーニングウェブを搬送経路の上方に配設した状態を示す図である。 特定の微粒子や超微粒子を添加したクリーニングウェブの構成を模式的に表した拡大断面図である。 クリーニングウェブの他の実施形態の構成を模式的に表した拡大断面図である。 クリーニングウェブのさらに別の実施形態の構成を模式的に表した拡大断面図である。 図７に示すクリーニングウェブの変形例を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る定着装置の概略構成図である。 本発明の第３実施形態に係る定着装置の概略構成図である。 本発明の第４実施形態に係る定着装置の概略構成図である。 定着装置の動作のフローチャートである。 定着装置の他の制御方法に基づく動作のフローチャートである。

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

図１は、本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
図１に示す画像形成装置は、画像形成ユニットとしての４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋを備えている。各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋは、画像形成装置本体１００に対して着脱可能に構成してある。また、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの異なる色のトナーを収容している以外は同様の構成となっている。

具体的には、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋは、静電潜像担持体としての感光体２と、感光体２の表面を帯電させる帯電手段としての帯電ローラ３と、感光体２の表面にトナー像を形成する現像手段としての現像装置４と、感光体２の表面を清掃するクリーニング手段としてのクリーニングブレード５を備えている。

図１において、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの上方には、露光手段としての露光装置７が配設されている。露光装置７は、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの感光体２にレーザ光を照射するように構成されている。一方、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの下方には、転写装置６が配設されている。転写装置６は、画像を転写する転写体として無端状のベルトから成る中間転写ベルト１０を有する。中間転写ベルト１０は、複数のローラ２１〜２４に掛け渡されており、それらローラ２１〜２４のうちの１つが駆動ローラとして回転することによって、中間転写ベルト１０は図の矢印に示す方向に周回走行可能に構成されている。

４つの感光体２に対向した位置に、一次転写手段としての４つの一次転写ローラ１１が配設されている。各一次転写ローラ１１はそれぞれの位置で中間転写ベルト１０の内周面を押圧しており、中間転写ベルト１０の押圧された部分と各感光体２とが接触する箇所に一次転写ニップが形成されている。また、中間転写ベルト１０を張架する１つのローラ２４に対向した位置に、二次転写手段としての二次転写ローラ１２が配設されている。この二次転写ローラ１２は中間転写ベルト１０の外周面を押圧しており、二次転写ローラ１２と中間転写ベルト１０とが接触する箇所に二次転写ニップが形成されている。

画像形成装置本体１００の下部には、シート状の記録媒体としての記録用紙Ｐを収容した複数の給紙カセット１３が配設されている。各給紙カセット１３には、収容されている記録用紙Ｐを送り出す給紙ローラ１４が設けてある。また、画像形成装置本体１００の図の左側の外面には、機外に排出された記録用紙Ｐをストックする排紙トレイ２０が設けてある。

画像形成装置本体１００内には、記録用紙Ｐを給紙カセット１３から二次転写ニップを通って排紙トレイ２０へ搬送するための搬送経路Ｒが配設されている。搬送経路Ｒにおいて、二次転写ローラ１２の位置よりも記録用紙搬送方向上流側にはレジストローラ１５が配設されている。また、二次転写ローラ１２の位置よりも記録用紙搬の送方向下流側には、定着装置８が配設され、さらにその搬送方向下流側に一対の排紙ローラ１６が配設されている。

以下、図１を参照して上記画像形成装置の基本的動作について説明する。
各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの感光体２が図の反時計回りに回転駆動され、帯電ローラ３によって各感光体２の表面が所定の極性に一様に帯電される。図示しない読取装置によって読み取られた原稿の画像情報に基づいて、露光装置７から帯電された各感光体２の表面にレーザ光が照射されて、各感光体２の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体２に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように感光体２上に形成された静電潜像に、各現像装置４によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として可視像化される。

中間転写ベルト１０を張架するローラの１つが回転駆動し、中間転写ベルト１０を図の矢印の方向に周回走行させる。また、各一次転写ローラ１１に、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加されることによって、各一次転写ローラ１１と各感光体２との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。そして、各感光体２に形成された各色のトナー画像が、上記一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト１０上に順次重ね合わせて転写される。かくして中間転写ベルト１０はその表面にフルカラーのトナー画像を担持する。また、中間転写ベルト１０に転写しきれなかった各感光体２上のトナーは、クリーニングブレード５によって除去される。

給紙ローラ１４が回転することによって、給紙カセット１３から記録用紙Ｐが搬出される。搬出された記録用紙Ｐは、レジストローラ１５によってタイミングを計られて、二次転写ローラ１２と中間転写ベルト１０との間の二次転写ニップに送られる。このとき二次転写ローラ１２に、中間転写ベルト１０上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加され、二次転写ニップに転写電界が形成される。そして、二次転写ニップに形成された転写電界によって、中間転写ベルト１０上のトナー画像が記録用紙上に一括して転写される。その後、記録用紙Ｐは定着装置８に送り込まれ、トナー画像が記録用紙Ｐ上に定着された後、記録用紙Ｐは一対の排出ローラ１６によって排紙トレイ２０に排出される。

以上の説明は、記録用紙にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つのプロセスユニットを使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。

図２は、本発明の第１実施形態に係る定着装置８の概略構成図である。
図２に示すように、本実施形態の定着装置８は、記録用紙に画像を定着する定着部材としての定着ローラ１７と、その定着ローラ１７を加圧する加圧部材としての加圧ローラ１８と、定着ローラ１７の表面を清掃するクリーニング装置１９とを有している。定着ローラ１７内には、定着ローラ１７を加熱する加熱手段としてのヒータ２５が配設してある。定着ローラ１７と加圧ローラ１８は互いに圧接しており、その圧接部において定着ニップを形成している。また、定着ローラ１７は、図示しない駆動装置によって図の時計回りに回転駆動され、それによって、加圧ローラ１８は図の反時計回りに従動回転されるようになっている。そして、この回転する定着ローラ１７と加圧ローラ１８との間にトナー画像Ｔを担持した記録用紙Ｐが挟持されると、トナー画像Ｔが熱と圧力の作用によって溶け、記録用紙Ｐの表面に定着される。

このような定着動作が行われるとき、定着ローラ１７には記録用紙上のトナー画像が接触するので、定着ローラ１７の表面にはトナーの移行を少なくする種々の対策が施されている。しかし、定着ローラ１７への僅かなトナーの移行は避けられず、移行したトナー量が増えると、そのトナーが記録用紙Ｐの表面に再付着して記録用紙Ｐを汚し、画像品質を劣化させる虞がある。そこで、本発明の定着装置８は、定着ローラ１７に移行したトナーを除去するために上記クリーニング装置１９を備えている。

クリーニング装置１９は、可撓性のクリーニングウェブ２６が巻回された巻出軸２７と、クリーニングウェブ２６を巻き取る巻取軸２８と、クリーニングウェブ２６を定着ローラ１７の表面に押し付ける押圧ローラ２９とを備えている。巻出軸２７、巻取軸２８及び押圧ローラ２９は、図示しない定着装置等の側板に回転可能に支持されている。巻取軸２８の一端には図示しない駆動装置がギア等を介して駆動連結されている。この駆動装置を駆動させ巻取軸２８を回転させることにより、クリーニングウェブ２６を引っ張って巻出軸２７からクリーニングウェブ２６を繰り出すように構成されている。押圧ローラ２９は、芯金とその周りに被覆されたシリコーンゴムや発泡体等から成る弾性体とによって構成されている。

クリーニングウェブ２６は、織布、不織布などによって構成される。本実施形態では、クリーニングウェブ２６は、高耐熱性のアラミド繊維等から成る不織布で構成されている。クリーニングウェブ２６の製造方法としては、例えば、溶融押出紡糸法が挙げられる。

図３は、クリーニングウェブ２６の構成を模式的に表した拡大断面図である。
図３に示すように、クリーニングウェブ２６には、ＶＯＣ（揮発性有機化合物）とＵＦＰ（サブミクロン（０．１μｍ）以下の超微粒子）の少なくとも一方を捕捉する捕捉材としての繊維３０及び微粒子３１と、ＶＯＣを分解する触媒３２とが含まれている。図３に示す実施形態では、繊維３０はクリーニングウェブ２６の全体に分散するように交織され、微粒子３１と触媒３２もクリーニングウェブ２６の全体に分散するように添加されている。繊維３０や微粒子３１は、例えば、多数の微細孔を有する活性炭などで構成される。活性炭はそのファンデルワールス力によってＶＯＣやＵＦＰを引き寄せ、表面の微細孔に保持することができる。また、触媒３２は、例えば、酸化チタンの微粒子で構成される。

図２を参照して、クリーニング装置１９の動作について説明する。
定着装置８によって定着処理を行う際、巻取軸２８を図の時計回りに回転駆動させる。これにより、クリーニングウェブ２６が巻取軸２８側に引っ張られ、巻出軸２７からクリーニングウェブ２６が繰り出される。このようにして繰り出されたクリーニングウェブ２６は、押圧ローラ２９と定着ローラ１７との間を通り、図の時計回りに回転する定着ローラ１７の表面（周面）に摺接し、定着ローラ１７の表面に付着したトナーを除去して当該定着ローラ１７の表面を清掃する。そして、定着ローラ１７と押圧ローラ２９との間を通過したクリーニングウェブ２６は、巻取軸２８に巻き取られる。

また、図２に示すように、定着装置８内において、トナーや記録用紙、定着装置に使用されている部材等からＶＯＣやＵＦＰが発生しても、クリーニングウェブ２６に含まれる繊維３０や微粒子３１によってＶＯＣやＵＦＰが捕捉される。さらに、本実施形態では、クリーニングウェブ２６に触媒３２を含ませているため、その触媒３２によってＶＯＣが分解される。また、本実施形態では、繰り出されたクリーニングウェブ２６は、記録用紙Ｐの搬送経路Ｒの上方に配設されるので、定着前後で発生し浮上するＶＯＣやＵＦＰを効率良く捕捉することができる。なお、搬送経路Ｒ上で発生したＶＯＣやＵＦＰをより効果的に捕捉するには、図４に示すように、繰り出されたクリーニングウェブ２６を、記録用紙Ｐの搬送経路Ｒの上方で極力長く延伸して配設することが望ましい。

また、本実施形態では、巻出軸２７から全てのクリーニングウェブ２６が繰り出された場合は、新品のクリーニングウェブ２６と交換することができるようになっている。さらに、本実施形態では、クリーニングウェブ２６の消費が完了してから、新品のクリーニングウェブ２６がセットされるまでの間、画像形成装置を強制的に停止させておく機能を設けているので、クリーニングウェブ２６の交換作業を確実に行うことができ、交換し忘れの状態で画像形成装置を駆動させることがない。これにより、新品のクリーニングウェブ２６がセットされておらず、ＶＯＣやＵＦＰの捕捉ができない状態で、画像形成装置を駆動させるのを防止できるので、信頼性が向上する。

また、使用されているトナーの成分等により発生するＶＯＣやＵＦＰの種類が予め特定することができれば、図５に示すように、さらに、クリーニングウェブ２６に、特定のＶＯＣや特定のＵＦＰの捕捉に特化した成分を配合した微粒子や超微粒子３３を添加することが望ましい。これにより、より効果的にＶＯＣやＵＦＰの捕捉を行うことが可能となる。

図６に示すのは、クリーニングウェブ２６の他の実施形態の構成を模式的に表した拡大断面図である。以下、図６に基づいて、このクリーニングウェブ２６の構成を説明する。なお、図６では、クリーニングウェブ２６の図の下面２６ａを、定着ローラに接触する面として説明する。

この実施形態に係るクリーニングウェブ２６は、上面２６ｂ側と下面２６ａ側とでそれぞれ異なる層で構成された２層構造となっている。具体的には、クリーニングウェブ２６の下面２６ａ側にクリーニング層３４が配設され、上面２６ｂ側に捕捉材層３５が配設されている。捕捉材層３５は、上記捕捉材３０，３１，３３や上記触媒３２を含ませた織布又は不織布で構成されている。一方、クリーニング層３４は、上記捕捉材３０，３１，３３や上記触媒３２を含ませていない織布又は不織布で構成されている。すなわち、クリーニングウェブ２６の定着ローラに接触する下面２６ａ側には、捕捉材や触媒を含ませておらず、定着ローラと接触する下面２６ａと反対の上面２６ｂ側にのみ、捕捉材や触媒を含ませている。なお、このような２層構造で構成される繊維体は、例えば、溶融押出紡糸法によってウェブを重畳させることによって製造することが可能である（例えば特許第２５９８１１４号を参照）。

図６に示すクリーニングウェブ２６を上記と同様に巻出軸から繰り出して使用した場合は、クリーニングウェブ２６のクリーニング層３４が定着ローラに接触することにより、クリーニング層３４によって定着ローラの表面に付着したトナーや紙粉等を除去することができる。また、繰り出されたクリーニングウェブ２６の捕捉材層３５によって、定着装置内で発生したＶＯＣやＵＦＰを捕捉又は分解することが可能である。しかも、この場合、捕捉材層３５は定着ローラの表面に接触することはないので、捕捉材層３５が定着ローラに付着した異物で汚されることがない。このため、捕捉材層３５のＶＯＣやＵＦＰの捕捉機能や分解機能を良好に維持することができ、ＶＯＣやＵＦＰを確実に捕捉又は分解することが可能である。また、クリーニング層３４には、捕捉材３０，３１，３３や触媒３２を含ませないことにより、クリーニング層３４を清掃に適した材料だけで構成することができ、クリーニング性も良好に発揮することが可能となる。

図７に、クリーニングウェブ２６のさらに別の実施形態を示す。
図７に示すように、ＶＯＣやＵＦＰを捕捉する繊維３０及び微粒子３１、ＶＯＣを分解する触媒３２、特定のＶＯＣやＵＦＰを捕捉する微粒子又は超微粒子３３を、それぞれ、クリーニングウェブ２６の異なる部分に含ませている。このように構成することで、同時に含ませることが困難な捕捉材や触媒であってもクリーニングウェブ２６に含ませることが可能である。また、捕捉材同士、又は捕捉材と触媒との間の干渉を回避することができ、それぞれの機能を十分に発揮させることも可能となる。また、各捕捉材３０，３１，３３や触媒３２をクリーニングウェブ２６に部分的に含ませた場合は、使用する捕捉材や触媒の量を少なくすることができ製造コストを低減することができるメリットもある。なお、図７に示す実施形態では、各捕捉材３０，３１，３３や触媒３２を含ませた領域を、クリーニングウェブ２６の長手方向に区分けしているが、図８に示すように、各捕捉材３１，３３や触媒３２を含ませる領域を、平面的に分散させてもよい。

図９は、本発明の第２実施形態に係る定着装置８の概略構成図である。
図９に示すように、この実施形態では、定着ローラ１７と押圧ローラ２９との間を通過したクリーニングウェブ２６は、中間ローラ３６によって折り返された後、巻取軸２８で巻き取られるようになっている。これにより、クリーニングウェブ２６は、中間ローラ３６で折り返される前後でその上面と下面が入れ替わっている。本実施形態に係るクリーニングウェブ２６は、図６に示すクリーニングウェブ２６と同様に、定着ローラと接触する面側にクリーニング層３４が配設され、それと反対の面側には捕捉材層３５が配設されている。すなわち、図９において、クリーニングウェブ２６の中間ローラ３６で折り返される前は、下面がクリーニング層３４、上面が捕捉材層３５となっているが、中間ローラ３６で折り返された後は、上下反転するため、下面が捕捉材層３５、上面がクリーニング層３４となる。このように、本実施形態では、クリーニングウェブ２６と中間ローラ３６によって折り返すことにより、捕捉材や触媒を含ませた捕捉材層３５を、記録用紙Ｐの搬送経路Ｒの上方で、かつその搬送経路Ｒと対向するように配設することができる。これにより、その搬送経路Ｒと対向する捕捉材層３５において、ＶＯＣやＵＦＰを効率良く捕捉又は分解することが可能となる。なお、その他の構成は、上記本発明の第１実施形態と同様であるので説明を省略する。

図１０は、本発明の第３実施形態に係る定着装置８の概略構成図である。
図１０に示す第３実施形態に係る定着装置８は、上記図９に示す第２実施形態の定着装置８に、さらに気流発生手段としての送風ファン３７を設けたものである。この実施形態では、送風ファン３７を定着ローラ１７の下流側の搬送経路Ｒの下方に配設しているが、定着ローラ１７の上流側の搬送経路Ｒの下方にも送風ファン３７を配設してもよい。図１０に示す実施形態において、送風ファン３７を駆動させると、搬送経路Ｒからクリーニングウェブ２６に向かって気流を発生させることができるため、特に定着ローラ１７の下流側の搬送経路Ｒ上で発生したＶＯＣやＵＦＰをクリーニングウェブ２６の上記捕捉材層３５によって確実に捕捉又は分解することができる。さらに、送風ファン３７からの送風によってクリーニングウェブ２６を冷却することができるので、温度上昇に伴うクリーニングウェブ２６からのＶＯＣやＵＦＰの放出を抑制することができ、より信頼性の高い画像形成装置を提供することができる。

図１１は、本発明の第４実施形態に係る定着装置８の概略構成図である。
図１１に示す第４実施形態に係る定着装置８は、図１０に示す第３実施形態に係る定着装置８において、クリーニングウェブ２６の配設の仕方を異ならせたものである。それ以外の部分は第３実施形態の構成と同様である。具体的には、図１１に示すように、定着ローラ１７の下流側の搬送経路Ｒの上方において、中間ローラ３６を複数配設し、各中間ローラ３６にクリーニングウェブ２６を蛇行状に掛け渡して配設している。このようにクリーニングウェブ２６を蛇行状に配設することで、搬送経路Ｒの上方におけるクリーニングウェブ２６の配設経路が長くなり、搬送経路Ｒ上で展開するクリーニングウェブ２６の面積を拡大させることができる。これにより、クリーニングウェブ２６に含ませた捕捉材や触媒によってより多くのＶＯＣやＵＦＰを捕捉又は分解することができ、さらなるＶＯＣやＵＦＰの低減効果を期待できる。また、本実施形態において、定着ローラ１７の下流側だけでなく、定着ローラ１７の上流側の搬送経路Ｒの上方においても、クリーニングウェブ２６を蛇行状に配設してよい。

ところで、定着装置８内で発生するＶＯＣやＵＦＰは、画像の形成量に対応して変化する。具体的には、カラー画像を形成する場合や、画像比率の高い画像を形成する場合は、記録用紙に担持されるトナー量も多くなるため、トナー等から発生するＶＯＣやＵＦＰの量も多くなる傾向にある。また、連続印刷枚数が多くなることによっても、発生するＶＯＣやＵＦＰの量が多くなる。そのため、発生するＶＯＣやＵＦＰの量に対応してクリーニングウェブ２６がそれらを捕獲又は分解できるように、クリーニングウェブ２６の巻取速度（又は単位時間当たりのクリーニングウェブ２６の巻取量）を、画像形成の種類（画像比率や、カラー画像であるかモノクロ画像であるかなど）と、画像形成を行う時間（連続印刷枚数など）の少なくとも一方に基づいて変更可能に構成することが好ましい。この場合の定着装置の動作のフローチャートを図１２に示す。

図１２において、定着動作が開始された場合（ＳＴＥＰ１）、上記クリーニング装置１９によって定着ローラのクリーニング動作を行う（ＳＴＥＰ２）。次に、図示しない制御手段などによって、形成される画像がカラー画像であるか、あるいは、形成される画像の画像比率が予め設定した閾値以上であるかを判断する（ＳＴＥＰ３）。その結果、カラー画像であると判断された場合や、画像比率が閾値以上であると判断された場合は、クリーニングウェブ２６の巻取速度を所定の速度まで速くしてクリーニング動作を行う（ＳＴＥＰ４）。一方、カラー画像でない（モノクロ画像である）と判断された場合や、画像比率が閾値未満であると判断された場合は、上記巻取速度を速くせずにクリーニング動作を行う。その後、定着動作が終了したら（ＳＴＥＰ５）、クリーニング動作を終了する（ＳＴＥＰ６）。

このように、クリーニングウェブ２６の巻取速度を、画像形成の種類と、画像形成を行う時間の、少なくとも一方に基づいて変更可能に構成することにより、ＶＯＣやＵＦＰの発生量が多い場合に、クリーニングウェブ２６の巻取速度を速くして、ＶＯＣやＵＦＰの捕捉効果又は分解効果を向上させることができる。これにより、ＶＯＣやＵＦＰを確実に捕捉又は分解することができ、信頼性が向上する。また、ＶＯＣ等の発生量が多い場合は、記録用紙に担持されるトナー量が多い場合であるので、定着ローラの表面の汚れも多くなる。従って、この場合、クリーニングウェブ２６の巻取速度を速くすることによって、定着ローラのクリーニング性も向上する。

図１３は、本発明に係る定着装置の他の制御方法に基づく動作のフローチャートである。
この場合は、クリーニングウェブ２６の巻取速度を、装置内の温度に基づいて変更可能に構成している。具体的には、図１３のＳＴＥＰ３において、機内温度が予め設定した閾値以上であるか否かを判断し、機内温度が閾値以上であると判断された場合は、クリーニングウェブ２６の巻取速度を速くしてクリーニング動作を行う（ＳＴＥＰ４）。一方、機内温度が閾値未満であると判断された場合は、クリーニングウェブ２６の巻取速度を速くせずにクリーニング動作を行うように制御している。また、図１３に示すそれ以外の動作については、図１２と同様であるので説明を省略する。

このように、クリーニングウェブ２６の巻取速度を、装置内の温度に基づいて変更可能に構成することによって、温度が高くＶＯＣやＵＦＰの発生量が多い場合に、クリーニングウェブ２６の巻取速度を速くして、ＶＯＣやＵＦＰの捕捉効果又は分解効果を向上させることができる。これにより、ＶＯＣを確実に捕捉又は分解することができる。また、クリーニングウェブ２６の巻取速度を速くすることにより、温度上昇に伴うクリーニングウェブ２６からのＶＯＣやＵＦＰの放出を抑制することができ、信頼性が向上する。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。また、本発明に係る定着装置は、図１に示す電子写真方式のカラー画像形成装置に限らず、インクジェット方式の画像形成装置、又はモノクロ画像形成装置、あるいはその他の複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機等にも搭載することも可能である。

以上のように、本発明は、定着ローラに接触するクリーニングウェブに、ＶＯＣやＵＦＰを捕捉する捕捉材やそれらを分解する触媒を含ませているので、定着ローラの清掃と同時にＶＯＣやＵＦＰの捕捉又は分解を行うことができる。また、本発明によれば、定着装置内で発生した瞬間のＶＯＣやＵＦＰを効果的に捕捉又は分解することができる。このため、ＶＯＣやＵＦＰの除去効率が高まり、室内環境維持の面での信頼性が向上する。さらに、本発明によれば、簡素な構成でＶＯＣ等の除去を実現することができると共に、その除去能力の維持管理を行いやすいものとなるので、実用性に優れた定着装置又は画像形成装置を提供することが可能となる。

８ 定着装置
２６ クリーニングウェブ
２７ 巻出軸
２８ 巻取軸
３０ 繊維（捕捉材）
３１ 微粒子（捕捉材）
３２ 触媒
３３ 微粒子又は超微粒子（捕捉材）
３４ クリーニング層
３５ 捕捉材層
３７ 送風ファン（気流発生手段）
Ｐ 記録用紙（記録媒体）
Ｒ 搬送経路

特開２００８−４６２０７号公報 特開２００９−１４５７２９号公報

Claims (13)

1. 記録媒体に画像を定着させるための定着部材の表面に、クリーニングウェブを接触させて前記定着部材を清掃するクリーニング装置を備えた定着装置において、
   前記クリーニングウェブに、揮発性有機化合物と超微粒子のうち少なくとも一方を捕捉する捕捉材を含ませたことを特徴とする定着装置。
2. 前記クリーニングウェブの前記定着部材に接触する面側に、前記捕捉部材を含まないクリーニング層を配設し、前記定着部材に接触する面と反対の面側に、前記捕捉材を含ませた捕捉材層を配設した請求項１に記載の定着装置。
3. 前記クリーニングウェブを、記録媒体の搬送経路の上方に配設した請求項１又は２に記載の定着装置。
4. 前記捕捉材層を、記録媒体の搬送経路の上方に当該搬送経路と対向するように配設した請求項２に記載の定着装置。
5. 記録媒体の搬送経路から前記クリーニングウェブに向かって気流を発生させる気流発生手段を設けた請求項１から４のいずれか１項に記載の定着装置。
6. 前記クリーニングウェブを、記録媒体の搬送経路の上方で蛇行状に配設した請求項１から５のいずれか１項に記載の定着装置。
7. 前記クリーニングウェブが巻回された巻出軸と、前記クリーニングウェブを巻き取る巻取軸とを備え、前記巻出軸から繰り出されたクリーニングウェブを前記定着部材の表面に摺接させて当該定着部材の表面を清掃し、その清掃に使用したクリーニングウェブを前記巻取軸に巻き取るように構成した請求項１から６のいずれか１項に記載の定着装置。
8. 前記巻取軸にてクリーニングウェブを巻き取る速度を、画像形成の種類と画像形成を行う時間の少なくとも一方に基づいて変更可能に構成した請求項７に記載の定着装置。
9. 前記巻取軸にてクリーニングウェブを巻き取る速度を、装置内の温度に基づいて変更可能に構成した請求項７又は８に記載の定着装置。
10. 捕捉できる揮発性有機化合物又は超微粒子の種類が異なる前記捕捉材を２種類以上、前記クリーニングウェブに含ませた請求項１から９のいずれか１項に記載の定着装置。
11. 前記種類の異なる捕捉材を、それぞれ前記クリーニングウェブの異なる部分に含ませた請求項１０に記載の定着装置。
12. 前記捕捉材を前記クリーニングウェブに部分的に含ませた請求項１から１１のいずれか１項に記載の定着装置。
13. 請求項１から１２のいずれか１項に記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

Images