JPH06167856A - Fixing device - Google Patents

Fixing device

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Publication number
JPH06167856A
JPH06167856A JP4076903A JP7690392A JPH06167856A JP H06167856 A JPH06167856 A JP H06167856A JP 4076903 A JP4076903 A JP 4076903A JP 7690392 A JP7690392 A JP 7690392A JP H06167856 A JPH06167856 A JP H06167856A
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JP
Japan
Prior art keywords
fixing
fixing roller
roller
fixing device
recording material
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4076903A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Chiaki Tanuma
千秋 田沼
Hiroki Takano
浩樹 高野
Kenichi Mori
健一 森
Mitsunaga Saitou
三長 斉藤
Yukihiro Osugi
之弘 大杉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba TEC Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP4076903A priority Critical patent/JPH06167856A/en
Publication of JPH06167856A publication Critical patent/JPH06167856A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide the fixing device which can control the temp. of a fixing roller without providing a sensor and control circuit for exclusively use and makes a great contribution to saving of electric power consumption. CONSTITUTION:This fixing device fixes the toner image formed on a recording material 14 by respective means for forming, development and transferring an electrostatic latent image onto this recording material 14 and has a fixing heat source 23 for heating the fixing roller 20, a gas transporting means for introducing the ozone and NOx generated in the electrostatic latent image forming means and/or transferring means into the inside of the fixing roller 20 and a member which is arranged on the inner side of the fixing roller 20 and generates active oxygen and exothermic reaction. The members to be used are exemplified by decomposition accelerators and adsorbents such as, for example, fine powder platinum, manganese oxide, lead oxide, copper oxide and mercury. These members are preferably used by applying and depositing the members on a planar or fabric-like base in the form of increasing the contact area with the gas to be introduced by the gas transporting means.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式の複写
機、プリンタなどの画像形成装置に用いられる定着装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing device used in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine and a printer.

【0002】[0002]

【従来の技術】情報処理技術の発展に伴いいろいろの複
写機、プリンタなどの画像形成装置が開発され実用化さ
れており、その中の代表的なものに電子写真方式の画像
形成装置がある。
2. Description of the Related Art With the development of information processing technology, various image forming apparatuses such as copying machines and printers have been developed and put into practical use, and a typical one of them is an electrophotographic image forming apparatus.

【0003】この電子写真方式は、たとえば感光体ドラ
ム状をコロナ放電器によって帯電させた後、その感光体
ドラムを選択的に露光して所望の静電潜像を形成し、こ
うして形成した静電潜像をトナーによって現像した後、
記録材に転写し熱,圧力などによって、記録材上に形成
されたトナー像を、前記記録材に定着する構成を採って
いる。
In this electrophotographic system, for example, a photosensitive drum is charged by a corona discharger, and then the photosensitive drum is selectively exposed to form a desired electrostatic latent image. After developing the latent image with toner,
The toner image formed on the recording material is transferred to the recording material and is fixed to the recording material by heat or pressure.

【0004】このような画像形成装置において、最終的
に形成される画像の出来栄えは、定着工程における加熱
温度などの制御精度によって左右されることが知られて
いる。また、定着装置で消費される電力は、通常数百ワ
ット程度と大きく、複写機、プリンタにおける消費電力
全体の約50%を占めているため、待機時(非定着時)に
は温度を下げて消費電力の低減を図っている。たとえ
ば、代表的な電子写真方式の普及型プリンタでは、待機
時に定着装置の定着ローラ温度を 165℃程度に設定して
おき、画像信号が転送され、画像形成プロセスが稼働す
ると同時に、定着ローラの温度が 185℃程度となるよう
に、定着装置の定着熱源(ヒーター)を制御する構成と
成っている。つまり、普及型プリンタの定着装置におい
ては、消費電力の節減という経済的な問題に対応しなが
ら、信頼性の高い画像を形成するため、各種のセンサ,
制御回路などを用いて厳密なタイミングコントロールを
行うことにより、定着ローラの適正な温度制御を達成す
る必要があった。
It is known that in such an image forming apparatus, the quality of the finally formed image depends on the control accuracy of the heating temperature in the fixing step. In addition, the power consumed by the fixing device is usually as large as several hundreds of watts, which accounts for about 50% of the total power consumption of the copying machine and printer, so the temperature should be lowered during standby (non-fixing). We are trying to reduce power consumption. For example, in a typical electrophotographic popular printer, the temperature of the fixing roller of the fixing device is set to about 165 ° C during standby, the image signal is transferred, and the image forming process starts. The fixing heat source (heater) of the fixing device is controlled so that the temperature becomes about 185 ° C. That is, in the fixing device of the popular type printer, various sensors, in order to form a highly reliable image while coping with the economical problem of saving power consumption,
It was necessary to achieve proper temperature control of the fixing roller by performing strict timing control using a control circuit or the like.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記したような従来の
定着装置においては、消費電力の節減のため、定着ロー
ラの温度を温度センサによって検出し、この信号によっ
て定着装置のヒーターに供給する電力を制御するという
方式を採っているため、必然的に時間的なずれを生じ
る。したがって、定着すべき記録材が定着ローラに搬送
されたとき所要の温度に設定されるように、時間的に余
裕を持ってタイミングをコントロールする必要があっ
た。しかも、温度設定を変更した直後は過大な電力が供
給されるので、定着ローラの温度が設定温度以上になる
オーバーシュート現象が発生する。そして、このとき記
録材が定着装置に供給されると、過剰に熱せられた定着
ローラの表面に溶融したトナーが残り、定着ローラの周
長に一致した偽の画像が定着されるという問題があっ
た。
In the conventional fixing device as described above, in order to save power consumption, the temperature of the fixing roller is detected by a temperature sensor, and the electric power supplied to the heater of the fixing device is supplied by this signal. Since the method of controlling is adopted, there is inevitably a time lag. Therefore, it is necessary to control the timing with a time margin so that the recording material to be fixed is set to a required temperature when it is conveyed to the fixing roller. Moreover, since an excessive amount of power is supplied immediately after changing the temperature setting, an overshoot phenomenon occurs in which the temperature of the fixing roller exceeds the set temperature. Then, when the recording material is supplied to the fixing device at this time, there is a problem in that the melted toner remains on the surface of the fixing roller that is excessively heated, and a false image matching the peripheral length of the fixing roller is fixed. It was

【0006】また、前記電子写真方式の普及型プリンタ
などでは、コロナ放電器による感光ドラムの帯電段階な
ど安全衛生上問題の多いオゾンや窒素酸化物が生じる。
このため、たとえばヒーター付きフィルターを介して、
オゾンや窒素酸化物を含む空気を排気する構成を採って
いるが、ここでのヒーターの付設は、さらに消費電力の
増大および過度の放熱を招来することになり、経済的な
いし環境的な問題を提起することになる。
Further, in the above-mentioned electrophotographic popular printer, ozone and nitrogen oxides, which have many safety and health problems at the charging stage of the photosensitive drum by a corona discharger, are generated.
So, for example, through a filter with a heater,
Although it adopts a configuration that exhausts air containing ozone and nitrogen oxides, the addition of a heater here leads to further increase in power consumption and excessive heat dissipation, which causes economic or environmental problems. Will be raised.

【0007】本発明は、上記従来技術の問題を解決する
ためになされたもので、特にセンサ、制御回路を設ける
ことなく、定着ローラの温度制御を行うことが可能で、
消費電力の節減に大きく寄与する定着装置の提供を目的
とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is possible to control the temperature of the fixing roller without providing a sensor and a control circuit.
It is an object of the present invention to provide a fixing device that greatly contributes to the reduction of power consumption.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明に係る定着装置
は、静電潜像形成、現像および転写の各手段により記録
材上に形成されたトナー像を前記記録材上に定着する定
着装置であって、前記定着ローラを加熱する定着熱源
と、前記静電潜像形成手段および/または転写手段で生
じたオゾンおよび窒素酸化物を前記定着ローラの内側に
導く気体輸送手段と、前記定着ローラの内側に配置され
活性酸素と発熱反応を生じる部材とを有することを特徴
とする。
A fixing device according to the present invention is a fixing device for fixing a toner image formed on a recording material by means of electrostatic latent image formation, development and transfer to the recording material. A fixing heat source for heating the fixing roller; a gas transporting means for guiding ozone and nitrogen oxides generated by the electrostatic latent image forming means and / or the transferring means to the inside of the fixing roller; It is characterized in that it has a member that is disposed inside and that causes an exothermic reaction with active oxygen.

【0009】本発明において用いられる前記部材として
は、たとえば微粉末白金,酸化マンガン,酸化鉛,酸化
銅,銀,水銀などの分解促進剤,吸着剤が挙げられる。
またこれらの部材は、板状もしくは布状の支持体面に塗
布・被着し、気体輸送手段によって導かれる気体との接
触面積を大きくした形態などで使用するのが好ましい。
Examples of the member used in the present invention include fine powder platinum, manganese oxide, lead oxide, copper oxide, decomposition accelerators such as silver and mercury, and adsorbents.
Further, it is preferable that these members are applied / adhered to a plate-shaped or cloth-shaped support surface and used in a form in which the contact area with the gas guided by the gas transport means is increased.

【0010】[0010]

【作用】本発明の定着装置においては、画像形成プロセ
スで生ずるオゾンおよび窒素酸化物を、気体輸送手段に
よって、定着ローラの内側に誘導し、定着熱源からの熱
でオゾンおよび窒素酸化物が分解されることによって発
生した活性酸素を、定着ローラ内側に配置された部材と
反応させる。そして、この化学反応で発生する熱によっ
て定着ローラの温度が上昇するるため、定着熱源へ供給
する電力を増加させることなく、定着ローラの温度制御
を行うことができる。
In the fixing device of the present invention, ozone and nitrogen oxides generated in the image forming process are guided to the inside of the fixing roller by the gas transportation means, and the ozone and nitrogen oxides are decomposed by the heat from the fixing heat source. The active oxygen generated by the reaction reacts with the member disposed inside the fixing roller. Since the temperature of the fixing roller rises due to the heat generated by this chemical reaction, the temperature of the fixing roller can be controlled without increasing the electric power supplied to the fixing heat source.

【0011】[0011]

【実施例】以下添付図を参照して本発明の一実施例を説
明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0012】先ず、図2を参照して画像形成装置の構成
について説明する。図2において、画像形成装置の略中
央部には、感光体ドラム1が、矢印Aの方向に回転可能
に設けられている。ここで、感光体ドラム1は、たとえ
ば有機感光体(OPC)系の光導電材料を用いて形成さ
れており、またその感光体ドラム1の径は、たとえば40
mmである。さらに、前記感光体ドラム1の周囲には、そ
の回転方向に沿って、感光体ドラム1面の除電を行う除
電手段2、転写後感光体ドラム1面に残留している転写
残りトナーを攪拌する撹拌手段3、感光体ドラム1面を
帯電するスコロトロン帯電器4、感光体ドラム1面に所
要の静電潜像を形成する静電潜像形成手段5、現像同時
クリーニング機能を備えた現像装置6、トナー像を記録
材14に転写する転写ローラ7が順次配設されている。
First, the structure of the image forming apparatus will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the photoconductor drum 1 is rotatably provided in the direction of arrow A in the substantially central portion of the image forming apparatus. Here, the photoconductor drum 1 is formed of, for example, an organic photoconductor (OPC) -based photoconductive material, and the diameter of the photoconductor drum 1 is, for example, 40 μm.
mm. Further, around the photoconductor drum 1, along with its rotation direction, a charge eliminating unit 2 for removing the charge on the surface of the photoconductor drum 1, and a transfer residual toner remaining on the surface of the photoconductor drum 1 after transfer are agitated. A stirring unit 3, a scorotron charger 4 for charging the surface of the photosensitive drum 1, an electrostatic latent image forming unit 5 for forming a required electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 1, and a developing device 6 having a cleaning simultaneous cleaning function. A transfer roller 7 that transfers the toner image onto the recording material 14 is sequentially arranged.

【0013】また、前記画像形成装置は、感光体ドラム
1と転写ローラ7との間に転写領域に、所要の記録材14
を給紙ユニット15から搬送・供給する手段として給紙ロ
ーラ16を備えている。すなわち、転写領域には給紙ユニ
ット15から普通紙あるいはプラスチックフィルムなどの
記録材14が、感光体ドラム1の回転に同期して送られ
る。ここで記録材14の裏面には、転写ローラ7によって
正極性偏奇したバイアス電圧が印加され、感光体ドラム
1の表面上のトナー像が、静電的に記録材14面に引き寄
せられて転写される構成を成している。そして、トナー
像が転写された記録材14は、搬送ガイド17に沿って定着
装置18打ちの定着ローラ20と加圧ローラ22の間に搬送さ
れ、定着装置18によってトナー像が永久定着され、排出
ローラ19により定着装置18外に排出される。
In the image forming apparatus, the required recording material 14 is provided in the transfer area between the photosensitive drum 1 and the transfer roller 7.
A paper feed roller 16 is provided as means for conveying and supplying the paper from the paper feed unit 15. That is, the recording material 14 such as plain paper or plastic film is fed from the paper feeding unit 15 to the transfer area in synchronization with the rotation of the photosensitive drum 1. A bias voltage having a positive bias is applied to the back surface of the recording material 14 by the transfer roller 7, and the toner image on the surface of the photosensitive drum 1 is electrostatically attracted to the surface of the recording material 14 and transferred. It has a structure. Then, the recording material 14 to which the toner image is transferred is conveyed along the conveyance guide 17 between the fixing roller 20 of the fixing device 18 and the pressure roller 22, and the toner image is permanently fixed by the fixing device 18 and discharged. It is ejected to the outside of the fixing device 18 by the roller 19.

【0014】本発明では、このような基本的構成を成す
画像形成装置で用いられる前記定着装置18において、定
着ローラ20を筒状に形成し、この定着ローラ20の内側に
活性酸素と発熱反応を生じる部材を配置する一方、画像
形成装置内でのコロナ放電で生ずるオゾンおよび窒素酸
化物を含む空気を、前記部材が配置された領域に搬送す
る気体輸送手段21を具備せしめ、オゾンおよび窒素酸化
物が熱分解されることによって生成した活性酸素と前記
部材との化学反応熱を、定着ローラ20の温度制御に利用
するようにしている。図1はこのような定着装置18の要
部構成を斜視的に示したもので、定着ローラ20に対向し
て加圧ローラ22が配置されており、さらに定着ローラ20
の内側には定着熱源として加熱ヒーター23が挿通配置さ
れるとともに、前記部材が(図示せず)が配置されてい
る。
In the present invention, in the fixing device 18 used in the image forming apparatus having such a basic structure, the fixing roller 20 is formed in a cylindrical shape, and the active oxygen and the exothermic reaction are generated inside the fixing roller 20. While arranging the resulting member, a gas transportation means 21 for conveying the air containing ozone and nitrogen oxides generated by corona discharge in the image forming apparatus to the region where the member is disposed is provided with ozone and nitrogen oxides. The heat of chemical reaction between the active oxygen and the member generated by the thermal decomposition of the is used for controlling the temperature of the fixing roller 20. FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the main part of such a fixing device 18, in which a pressure roller 22 is arranged so as to face the fixing roller 20, and further, the fixing roller 20.
A heater 23 as a heat source for fixing is inserted and disposed inside of the above, and the member (not shown) is arranged.

【0015】次に、前記構成の画像形成装置、および定
着装置の動作について説明する。
Next, the operations of the image forming apparatus and the fixing device having the above-mentioned configurations will be described.

【0016】先ず、負帯電型の感光体ドラム1を矢印A
方向に回転させて、感光体ドラム1の周面をスコロトロ
ン帯電器4により負極性に帯電する。次いで、前記スコ
ロトロン帯電器4による感光体ドラム1の周面の帯電領
域に、画像情報に応じて、たとえばEEH(ELエッジ
エミッタアレイヘッド)より成る静電潜像形成手段5か
ら、光ビーム8を照射して露光し、感光体ドラム1の表
面に所要の静電潜像を形成する。なお、この実施例にお
いては、静電潜像形成手段5としてEEHを用いている
が、たとえば、レーザー、LED、液晶シャッターなど
を用いても何等支障はない。
First, the negative charging type photosensitive drum 1 is attached to the arrow A.
The peripheral surface of the photoconductor drum 1 is negatively charged by the scorotron charger 4 by rotating in a direction. Then, according to image information, a light beam 8 is emitted from the electrostatic latent image forming means 5 composed of, for example, EEH (EL edge emitter array head) to the charged area on the peripheral surface of the photosensitive drum 1 by the scorotron charger 4. Irradiation and exposure are performed to form a required electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 1. Although EEH is used as the electrostatic latent image forming means 5 in this embodiment, there is no problem even if a laser, an LED, a liquid crystal shutter or the like is used.

【0017】感光体ドラム1の表面の静電潜像が形成さ
れた領域は、現像装置6と対面する現像領域に搬送さ
れ、現像ローラ9によって現像される。このとき現像部
では、ホッパ10内に収容されている摩擦帯電性のいわゆ
る一成分系のトナー11が、げぞうローラ9から感光体ド
ラム1上に移動して現像が行われるとともに、非画像部
では感光体ドラム1上にに残留している転写残りトナー
が現像ローラ9側に移動してクリーニングが行われる。
The area on the surface of the photosensitive drum 1 where the electrostatic latent image is formed is conveyed to the developing area facing the developing device 6 and developed by the developing roller 9. At this time, in the developing unit, the triboelectrically-charged so-called one-component toner 11 contained in the hopper 10 moves from the back roller 9 onto the photosensitive drum 1 for development, and at the same time, in the non-image portion. Then, the transfer residual toner remaining on the photosensitive drum 1 is moved to the developing roller 9 side and cleaning is performed.

【0018】なお、前記現像ローラ9には、弾性ブレー
ド12が押圧されており、ここを通過するトナー11は感光
体ドラム1と同極性の負の摩擦帯電を帯びて、1層〜3
層程度のトナー層を現像ローラ9表面に形成する。ま
た、前記現像ローラ9には、バイアス電源(図示せず)
が接続されており、これにより、現像同時クリーニング
時に所定の現像バイアスを印加する構成を成しており、
さらにホッパ10内には、トナー搬送ローラ13が設けられ
ていて、ホッパ10内のトナー11の凝集防止と、トナー11
の搬送供給の役割を果たしている。そして、前記現像装
置6の現像ローラ9からは、トナー11が送り出され、前
記感光体ドラム1面に形成されている静電潜像に弾性的
に、かつ変形によりニップ幅を持って接触し、トナー11
を静電潜像が形成された感光体ドラム1面に付着させて
トナー像を形成する。この場合、トナー11は、光の照射
領域に付着して反転現像される。つまり、トナー11は、
弾性ブレード12および現像ローラ9との摩擦により、約
−5 〜−30μc/g に帯電されており、現像ローラ9には
現像バイアスが印加され、所要の反転現像が行われる。
このような反転現像によりトナー像が形成された感光
体ドラム1面は、次に転写ローラ7と対面する転写領域
に搬送される。この転写領域には、給紙ローラ14の回転
によって、給紙ユニット15から普通紙あるいはプラスチ
ックフィルムなどの記録材16が、感光体ドラム1の回転
に同期して送られてくる。ここで、記録材16の裏面に
は、転写ローラ7によって正極性に偏奇したバイアス電
圧が印加され、感光体ドラム1の表面上のトナー像が、
静電的に記録材16面に引き寄せられて転写される。トナ
ー像が転写された記録材16は、搬送ガイド17に沿って搬
送され、定着装置18によってトナー像が永久定着され、
排出ローラ19により定着装置18外に排出される。一方、
前記記録材16へのトナー像の転写後、感光体ドラム1は
表面に転写残りトナーを付着したまま、除電手段2を通
過して、感光体ドラム1面上の静電潜像は大方除電され
る。また、剤撹拌手段3に設けられた導電性ブラシ3a
が、感光体ドラム1の回転とともに摺擦され、転写残り
トナーを十分に撹拌・非パターン化する。このように、
静電潜像が消去され、転写残りトナーが非パターン化さ
れた後、スコロトロン帯電器4によって、感光体ドラム
1面は所定の電位に帯電される。この際、感光体ドラム
1面上に非パターン化され、均一に散乱している転写残
りトナーも帯電され、現像時に現像装置6においてクリ
ーニングされ、上述の工程を繰り返す。
An elastic blade 12 is pressed against the developing roller 9, and the toner 11 passing through the developing roller 9 is negatively triboelectrically charged with the same polarity as that of the photosensitive drum 1, and the first to third layers.
A toner layer having a layer thickness is formed on the surface of the developing roller 9. Further, the developing roller 9 has a bias power source (not shown).
Is connected, which constitutes a structure for applying a predetermined developing bias at the time of simultaneous developing cleaning.
Further, a toner conveying roller 13 is provided in the hopper 10 to prevent aggregation of the toner 11 in the hopper 10 and
Plays the role of transportation supply. Then, the toner 11 is sent out from the developing roller 9 of the developing device 6, and comes into contact with the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 1 elastically and with a nip width by deformation, Toner 11
Is attached to the surface of the photosensitive drum 1 on which the electrostatic latent image is formed to form a toner image. In this case, the toner 11 adheres to the light irradiation area and undergoes reversal development. That is, the toner 11 is
Due to friction between the elastic blade 12 and the developing roller 9, the developing roller 9 is charged to about −5 to −30 μc / g, and a developing bias is applied to the developing roller 9 to perform required reversal development.
The surface of the photosensitive drum 1 on which the toner image is formed by such reversal development is then conveyed to the transfer area facing the transfer roller 7. A recording material 16 such as plain paper or a plastic film is sent from the paper feeding unit 15 to the transfer area by the rotation of the paper feeding roller 14 in synchronization with the rotation of the photosensitive drum 1. Here, a bias voltage biased to the positive polarity is applied to the back surface of the recording material 16 by the transfer roller 7, and the toner image on the surface of the photosensitive drum 1 is
It is electrostatically attracted to the surface of the recording material 16 and transferred. The recording material 16 on which the toner image has been transferred is conveyed along a conveyance guide 17, and the toner image is permanently fixed by a fixing device 18,
The sheet is discharged to the outside of the fixing device 18 by the discharge roller 19. on the other hand,
After the transfer of the toner image to the recording material 16, the photosensitive drum 1 passes through the discharging unit 2 with the transfer residual toner remaining on the surface thereof, and the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 1 is mostly discharged. It Further, the conductive brush 3a provided in the agent stirring means 3
However, the photosensitive drum 1 is rubbed with the rotation of the photosensitive drum 1 to sufficiently stir and unpattern the untransferred toner. in this way,
After the electrostatic latent image is erased and the untransferred toner is unpatterned, the surface of the photosensitive drum 1 is charged to a predetermined potential by the scorotron charger 4. At this time, the untransferred toner that has not been patterned on the surface of the photosensitive drum 1 and is uniformly scattered is also charged, and is cleaned in the developing device 6 at the time of development, and the above steps are repeated.

【0019】一方、前記定着装置18においては、筒状の
定着ローラ20に加熱ヒーター23が挿通固定されている。
そして、前記定着ローラ20、加圧ローラ22は図1の矢印
に示す方向に回転し、前述の如く搬送ガイド17に沿って
図の矢印B方向に搬送される記録材14に転写されたトナ
ー像を永久定着する。ここで、前記画像形成装置のスコ
ロトロン帯電器4近傍で発生するオゾンおよび窒素酸化
物を含む空気は、気体輸送手段21を介して、前記定着ロ
ーラ20の内側へ導かれ、定着ローラ20の内側に挿通固定
された加熱ヒーター23の周囲に集まり、所望の反応を終
えた後に、排風器、フィルタを介して、筐体の外に排出
される。この際、定着ローラ20の内側では、加熱ヒータ
ー23の熱によるオゾンおよび窒素酸化物の分解で生成す
る活性酸素と、定着ローラ20の内側に配置された部材と
が反応して発熱する。つまり、前記電子写真方式による
画像形成プロセスに用いられるスコロトロン帯電器4な
どから生じたオゾンや窒素酸化物を含む空気は、気体輸
送手段21により定着ローラ20の内側に導入される。この
とき、定着ローラ20では、加熱ヒーター23を定着熱源と
して、プリント待機時 160℃温調の場合、 400℃〜 450
℃の加熱ヒーター23の管壁からのの輻射熱が定着ローラ
20の内面に伝導されている。この結果、定着ローラ20の
内側に誘導された空気中のオゾンや窒素酸化物は、加熱
ヒーター23と定着ローラ20の間との空間を通過するとき
に、 400℃以上の高熱で瞬時(0.1sec以内)に分解され
る(因みに、 300℃では0.1secでオゾンの99% 以上が分
解することが判明している)。したがって、たとえば前
記オゾンは酸素分子と活性酸素やオゾン生成物を含む空
気は、酸素分子と活性酸素に分解され、この中活性酸素
は、うち空気は定着用ヒーター23と定着ローラ20の内側
面の空間に漂い、特に、活性酸素は、窒素酸化物の分解
で生じた活性酸素とともに、定着ローラ20の内面に塗布
などされ、かつこれらと発熱反応を生じる部材と容易に
反応して反応熱を発生し、定着ローラ20を加熱する。こ
のようにして、スコロトロン帯電器4などから生じたオ
ゾンや窒素酸化物を含む空気は確実に無害化され、排風
器によって筐体の外に排出されるとともに、画像形成プ
ロセスの稼働時には定着装置18の定着ローラ20の温度が
上昇する。本実施例において、定着ローラ20の内面に前
記部材としてたとえば銀パラジウム合金系吸着剤を塗
布、被着した場合、活性酸素と部材との発熱反応による
温度上昇は、概ね20℃であった。
On the other hand, in the fixing device 18, the heater 23 is inserted and fixed to the cylindrical fixing roller 20.
The fixing roller 20 and the pressure roller 22 rotate in the direction shown by the arrow in FIG. 1, and the toner image transferred onto the recording material 14 conveyed in the direction of arrow B in the figure along the conveying guide 17 as described above. To be permanently fixed. Here, the air containing ozone and nitrogen oxides generated in the vicinity of the scorotron charger 4 of the image forming apparatus is guided to the inside of the fixing roller 20 via the gas transporting means 21, and enters the inside of the fixing roller 20. After gathering around the heaters 23 fixed by insertion and finishing a desired reaction, they are discharged to the outside of the housing through an air blower and a filter. At this time, inside the fixing roller 20, active oxygen generated by decomposition of ozone and nitrogen oxides due to the heat of the heater 23 reacts with a member arranged inside the fixing roller 20 to generate heat. That is, the air containing ozone and nitrogen oxides generated from the scorotron charger 4 used in the electrophotographic image forming process is introduced into the fixing roller 20 by the gas transporting means 21. At this time, in the fixing roller 20, the heating heater 23 is used as the fixing heat source and 400 ° C to 450 ° C when the temperature is controlled at 160 ° C during the print standby.
The radiant heat from the tube wall of the heater 23 at ℃
Conducted on the inner surface of 20. As a result, ozone and nitrogen oxides in the air, which have been induced inside the fixing roller 20, pass through the space between the heater 23 and the fixing roller 20 and are instantaneously heated by high heat of 400 ° C. or more (0.1 sec. (It is known that more than 99% of ozone decomposes in 0.1 sec at 300 ° C). Therefore, for example, in the ozone, air containing oxygen molecules and active oxygen or ozone products is decomposed into oxygen molecules and active oxygen. Among them, the active oxygen is the air of the fixing heater 23 and the inner surface of the fixing roller 20. Floating in the space, in particular, active oxygen, together with the active oxygen generated by the decomposition of nitrogen oxides, is applied to the inner surface of the fixing roller 20 and easily reacts with a member that causes an exothermic reaction to generate reaction heat. Then, the fixing roller 20 is heated. In this way, the air containing ozone and nitrogen oxides generated from the scorotron charger 4 and the like is surely rendered harmless, and is discharged to the outside of the housing by the air blower, while the fixing device is operated during the image forming process. The temperature of the fixing roller 20 of 18 rises. In this example, when the inner surface of the fixing roller 20 was coated with, for example, a silver-palladium alloy-based adsorbent as the member, the temperature rise due to the exothermic reaction between active oxygen and the member was about 20 ° C.

【0020】上記実施例では、活性酸素と発熱反応を生
じる部材として銀パラジウム合金を用いたが、本発明に
おいては、発生熱量、寿命などの目標値に合わせてこの
ような部材を適宜選択することが可能であり、前記オゾ
ンや窒素酸化物の分解にあたっては、実施例で示した熱
分解以外に、静電的な分解手段を用いることも可能であ
る。
In the above embodiments, a silver-palladium alloy is used as a member that causes an exothermic reaction with active oxygen. However, in the present invention, such a member should be appropriately selected according to target values such as the amount of heat generated and the life. When decomposing the ozone and nitrogen oxides, an electrostatic decomposing means can be used in addition to the thermal decomposition shown in the examples.

【0021】また、上記実施例においては、感光体ドラ
ム1の帯電時に生じたオゾンや窒素酸化物を含む空気を
定着ローラ20の内側に導く構成を示したが、画像形成装
置で非接触型の転写装置を使用した構成で、転写工程に
おけるコロナ放電でオゾンや窒素酸化物が生じる場合
は、ここで生じたオゾンや窒素酸化物を含む空気を、前
記例示の場合と同様に、定着ローラ20の内側に導けばよ
い。
Further, in the above-described embodiment, the structure in which the air containing ozone and nitrogen oxides generated at the time of charging the photoconductor drum 1 is guided to the inside of the fixing roller 20 has been described. When ozone or nitrogen oxides are generated by corona discharge in the transfer process in the configuration using the transfer device, the air containing the ozone or nitrogen oxides generated here is used in the fixing roller 20 in the same manner as in the case of the above example. Just lead it inside.

【0022】本発明に係る定着装置は、前記例示の構成
に限定されるものでなく、発明の主旨を逸脱しない範囲
で適宜変形することも可能である。たとえば、気体輸送
手段の配置、部材の配置状態、部材の2種以上の組み合
わせ使用など、定着装置や画像形成装置の設計や使用条
件などに応じて適宜選択・設定し得る。
The fixing device according to the present invention is not limited to the above-mentioned constitution, but may be appropriately modified without departing from the gist of the invention. For example, the arrangement of the gas transportation means, the arrangement state of the members, the combined use of two or more kinds of the members, and the like can be appropriately selected and set according to the design of the fixing device or the image forming apparatus and the use conditions.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る定着
装置によれば、画像形成プロセスで生じたオゾンおよび
窒素酸化物を、筒状の定着ローラの内側に導き、オゾン
および窒素酸化物の分解で生成した活性酸素を、前記定
着ローラの内側に配置した部材と反応させ、このとき発
生する反応熱を効果的に利用している。したがって、加
熱ヒーターに供給される電力を増加させることなく、前
記反応で発生する熱により定着ローラの温度を上昇さ
せ、所望の定着温度を保持・発揮し得るように定着ロー
ラの温度制御を行うことができる。
As described above, according to the fixing device of the present invention, ozone and nitrogen oxides generated in the image forming process are guided to the inside of the cylindrical fixing roller to remove ozone and nitrogen oxides. The active oxygen generated by the decomposition reacts with the member arranged inside the fixing roller, and the reaction heat generated at this time is effectively used. Therefore, without increasing the electric power supplied to the heater, the temperature of the fixing roller is controlled by the heat generated by the reaction so that the temperature of the fixing roller is raised and the desired fixing temperature can be maintained and exhibited. You can

【0024】このように本発明に係る定着装置において
は、画像形成プロセスの稼働時に加熱ヒーターに供給さ
れる電力を増加させる必要もなく、消費電力の節減に大
きく寄与する。しかも専用の制御回路およびセンサなど
を用いてタイミングコントロールすることなく、画像形
成装置の画像形成プロセスに同期して、簡単に定着ロー
ラを所望温度にすることができる。
As described above, in the fixing device according to the present invention, it is not necessary to increase the electric power supplied to the heater when the image forming process is in operation, which greatly contributes to the reduction of the electric power consumption. Moreover, it is possible to easily bring the fixing roller to the desired temperature in synchronization with the image forming process of the image forming apparatus without timing control using a dedicated control circuit and sensor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】画像形成装置に適用される本発明に係る定着装
置の要部構成例を示す斜視図。
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration example of a main part of a fixing device according to the present invention applied to an image forming apparatus.

【図2】画像形成装置の概略構成例を示す断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration example of an image forming apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…感光体ドラム 2…除電手段 3…撹拌手段
3a…導電性ブラシ 4…スコロトロン帯電器 5…静電潜像形成手段
6…現像装置 7…転写ローラ 8…光ビーム
9…現像ローラ 10…ホッパ 11…トナー 12…
弾性ブレード 13…トナー搬送手段 14…記録材
15…給紙ユニット 16…給紙ローラ 17…搬送ガ
イド 18…定着装置 19…排出ローラ 20…定着
ローラ 21…気体輸送手段 22…加圧ローラ 23
…加熱ヒーター
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Photosensitive drum 2 ... Static elimination means 3 ... Stirring means
3a ... Conductive brush 4 ... Scorotron charger 5 ... Electrostatic latent image forming means
6 ... Developing device 7 ... Transfer roller 8 ... Light beam
9 ... Developing roller 10 ... Hopper 11 ... Toner 12 ...
Elastic blade 13 ... Toner conveying means 14 ... Recording material
15 ... Paper feeding unit 16 ... Paper feeding roller 17 ... Conveying guide 18 ... Fixing device 19 ... Discharging roller 20 ... Fixing roller 21 ... Gas transporting means 22 ... Pressure roller 23
… Heating heater

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 健一 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝総合研究所内 (72)発明者 斉藤 三長 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝総合研究所内 (72)発明者 大杉 之弘 静岡県三島市南町6−78 東京電気株式会 社技術研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Kenichi Mori, 1 Komukai Toshiba-cho, Sachi-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa, Ltd. Within Toshiba Research Laboratories, Inc. (72) Inventor Mitsunori Saito, Komukai Toshiba Town No. 1 Incorporated company Toshiba Research Institute (72) Inventor Norihiro Osugi 6-78 Minamimachi, Mishima City, Shizuoka Prefecture

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 静電潜像形成、現像および転写の各手段
により記録材上に形成されたトナー像を前記記録材上に
定着する定着装置であって、 前記定着ローラを加熱する定着熱源と、前記静電潜像形
成手段および/または転写手段で生じたオゾンおよび窒
素酸化物を前記定着ローラの内側に導く気体輸送手段
と、前記定着ローラの内側に配置され活性酸素と発熱反
応を生じる部材とを有することを特徴とする定着装置。
1. A fixing device for fixing a toner image formed on a recording material by means of electrostatic latent image formation, development and transfer to the recording material, and a fixing heat source for heating the fixing roller. A gas transporting means for guiding ozone and nitrogen oxides generated in the electrostatic latent image forming means and / or the transferring means to the inside of the fixing roller, and a member arranged inside the fixing roller to generate an exothermic reaction with active oxygen. And a fixing device.
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