CN100476624C - 图像形成装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种图像形成装置,该图像形成装置设置有用于将包含载像体、显影装置、带电装置、转印装置、和定影装置的空间与该空间外部的空间隔离的隔离壁,并且对由隔离壁隔离的空间进行减压。由此,能够防止在图像形成装置中产生由湿度变化引起的不利情况。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用显影剂使在载像体上形成的静电潜像可视像化的图像形成装置。
背景技术
至今,作为转印装置、打印机、传真装置等图像形成装置,电子照相方式的图像形成装置已普及。
在电子照相方式的图像形成装置中,由带电装置使感光体鼓等载像体的感光面带电,由曝光装置使带电的感光面曝光,从而在该感光面上形成静电潜像。然后,由显影装置使形成的静电潜像显影,在感光面上生成调色剂像(可视像)。其后,由转印装置将该调色剂像转印到片材(sheet)(记录材料:普通纸或OHP记录纸等)上后,由定影装置进行定影。
可是,近年来,通过调色剂的小粒径化,提高了图像品质,或者推进了印刷速度的高速化。因此,在图像形成装置中,容易产生调色剂的飞散·浮游,特别是来自图像形成装置的排气中包含的浮游调色剂成为了问题。
因此,在作为日本公开专利公报的特开2004-272122号公报(2004年9月30日公开)中,公开了在显影装置中设置经过空气过滤器吸引空气的真空发生装置,利用该真空发生装置吸引在显影装置的开口部附近的飞散调色剂的技术。
另外,在作为日本公开专利公报的特开平10-003220号公报(1998年1月6日公开)中,公开了在潜像载体(latent-image holding member)和以一部分露出的方式在显影器外壳的开口部设置的载体(carrier)回收部件的间隙中设置有产生从显影装置外部向内部的方向的气流的气流发生装置的技术。
另外,电子照相方式的图像形成装置存在图像形成装置的周边环境被在带电装置中产生的臭氧和氮氧化物污染的问题。另外,已知若氮氧化物附着在感光体鼓上,则会产生被称为白斑(whiteout)的图像缺陷。
因此,为了防止在带电装置中产生臭氧和氮氧化物,在作为日本公开专利公报的特开平11-38728号公报(1999年2月12日公开)中,公开了在使用接触带电方式的带电装置的图像形成装置中,通过使带电部件和被带电部件之间的空间成为封闭空间并减少该封闭空间内的压力,从而提高带电效率的技术。
另外,在作为日本公开专利公报的特开2003-241484号公报中,在包括具有导电性屏蔽层的电晕带电器、和配置在该电晕带电器周围的导管的带电装置中,当使屏蔽层内空间的气压为A、导管内空间的气压为B、导管外空间的气压为C时,在载像体旋转时使A>B>C,可防止作为放电生成物的臭氧、NOx等附着在载像体上。
但是,在上述各公报的技术中,存在当图像形成装置内的湿度变化时,会导致图像品质下降和处理效率降低的问题。
例如,上述日本特开2004-272122号公报的技术,虽然能够减少调色剂的飞散量,但是感光体和显影装置之间的空间中的湿度成为与其周围空间相同的程度。因此,当周围的湿度上升时,调色剂(显影剂)的电阻值下降,带电量下降,显影性能下降。
另外,上述日本特开平11-38728号公报的技术是为了适用于非接触带电方式的带电装置的技术,例如不能够适用于电晕带电方式等非接触方式的带电装置。在电晕带电方式的带电装置中,如果带电部件(放电电极)和感光体之间的空间成为高湿度,则放电开始电压升高,带电效率下降。所以,在上述日本特开平11-38728号公报的技术中,在非接触方式的带电装置中,不能够防止由湿度变化引起的带电效率的降低。此外,放电开始电压与气体压力和放电电极间隔之积成比例,作为帕邢定律通常是众所周知的。
另外,在转印装置中,各部的电阻值随着转印部件、片材输送路径(用纸通路)、片材、调色剂等的湿度的变化而变化,转印效率下降。
另外,在定影装置中,在定影装置中具有的各部件或片材、调色剂等的热传导率因湿度的变化而变化,热能的利用效率下降,因此定影效率下降。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而做出的,其目的在于防止在图像形成装置中由湿度变化引起的处理效率的降低。
为了解决上述课题,本发明的一种图像形成装置是包括载像体、使载像体带电的带电装置、在上述载像体上形成静电潜像的潜像形成装置、利用显影剂使在上述载像体上形成的静电潜像可视像化的显影装置、将上述可视像化后的图像转印到记录材料上的转印装置、和使转印到上述记录材料上的显影剂在该记录材料上定影的定影装置的图像形成装置,该图像形成装置还包括:将包含(i)包含上述显影装置和上述载像体中与上述显影装置相对的面的空间、(ii)包含上述转印装置和上述载像体中与上述转印装置相对的面的空间、和(iii)包含上述定影装置的空间中的至少一个以上的空间与该空间外部的空间隔离,防止外部气体流入到所述隔离空间内的隔离部件;和通过将所述隔离空间内的空气排出到所述隔离空间外部,将上述隔离空间的压力减少到比上述外部空间的压力低的压力的减压装置。
根据上述结构,通过减少上述隔离的空间的压力,能够防止由湿度变化引起的处理效率的降低。
例如,将(i)包含显影装置和载像体中与显影装置相对的面的空间与其外部的空间隔离并对其进行减压时,能够防止显影装置和载像体与显影装置之间的空间形成高湿度。由此,能够防止调色剂的电阻值因调色剂吸湿而下降,从而能够防止调色剂的带电量下降。即,能够防止显影性能因湿度变化而下降。
另外,通过对该空间进行减压,能够减少空气阻力、缩短调色剂的滞空时间,从而能够有效地回收浮游调色剂。因此,例如,即使在为了提高图像品质而使调色剂小粒径化的情况下,也能够有效地回收调色剂。另外,因为能够抑制与显影装置具备的旋转部件(例如显影辊、搅拌辊等)或载像体的旋转动作等相伴的空气流动,所以能够抑制调色剂的飞散。因此,例如,即使在为了加快处理速度(使在每单位时间内形成图像的片材的片数增加)而加快载像体的旋转速度的情况下,也能够抑制与其相伴的空气流动,从而能够抑制调色剂的飞散。另外,通过对隔离部件内进行减压,能够防止调色剂从隔离部件喷出。
另外,将(ii)包含转印装置和载像体中与转印装置相对的面的空间与其外部的空间隔离并对其进行减压时,能够减少由转印装置、用纸通路(记录纸输送路径)、记录材料、调色剂等的湿度的变化引起的电阻值的变化,从而能够抑制转印效率下降。
另外,将(iii)包含定影装置的空间与其外部的空间隔离并对其进行减压时,能够减少由定影装置中具备的各部件、记录材料、调色剂的湿度变化引起的热传导率的变化,从而能够抑制与热传导率的变化相伴的定影能力的下降和热能利用效率的下降。另外,通过对包含定影装置的空间进行减压,能够减少定影装置周围的空气的对流,能够抑制与空气对流相伴的热扩散,从而能够减少热能的损失。
为了解决上述课题,本发明的另一种图像形成装置是包括载像体、使载像体带电的带电装置、在上述载像体上形成静电潜像的潜像形成装置、利用显影剂使在上述载像体上形成的静电潜像可视像化的显影装置、将上述可视像化后的图像转印到记录材料上的转印装置、和使转印到上述记录材料上的显影剂在该记录材料上定影的定影装置的图像形成装置,上述带电装置包括以不与上述载像体接触的方式设置的放电电极,是通过在该放电电极和上述载像体之间发生电晕放电而使上述载像体带电的非接触方式的带电装置,该图像形成装置还包括:将包含上述放电电极和上述载像体中与上述放电电极相对的面的空间与该空间外部的空间隔离,防止外部气体流入到所述隔离空间内的隔离部件;和通过将所述隔离空间内的空气排出到所述隔离空间外部,将上述隔离的空间的压力减少到比上述外部空间的压力低的压力的减压装置。
根据上述结构,能够防止放电电极和载像体之间的空间形成高湿度,从而能够防止带电效率由于湿度的影响而下降。另外,通过减少放电电极和载像体之间的压力,能够降低放电开始电压,能够提高带电效率。另外,因为能够抑制带电效率下降,所以能够抑制臭氧或氮氧化物的产生量的增加。
通过以下所示的记载,将充分了解本发明的其它目的、特征和优点。另外,根据参照附图的如下说明,本发明的优点将变得明显。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的图像形成装置的截面图。
图2是表示本发明的一个实施方式的图像形成装置具备的隔离壁和输送辊的平面图。
图3(a)是本发明的一个实施方式的图像形成装置具备的隔离壁和输送辊的截面图。
图3(b)是表示图3(a)所示的隔离壁和输送辊的主要部分的平面图。
图4是表示本发明的一个实施方式的图像形成装置具备的隔离壁和输送辊的分解立体图。
图5是表示本发明的一个实施方式的图像形成装置具备的带电装置的一部分的立体图。
图6是本发明的一个实施方式的图像形成装置具备的带电装置的截面图。
图7(a)是从感光体鼓侧看图6所示的A-A截面的截面图,图7(b)是从与感光体鼓相反一侧看图6所示的A-A截面的截面图。
图8是本发明的一个实施方式的图像形成装置具备的带电装置的侧面图。
图9是本发明的一个实施方式的图像形成装置具备的显影单元的截面图。
图10是表示本发明的一个实施方式的图像形成装置具备的显影单元的一部分的平面图。
图11是表示在本发明的一个实施方式的图像形成装置中的定影装置的周围设置的绝热壁的构成例的截面图。
图12是表示在本发明的一个实施方式的图像形成装置中的定影装置的周围设置的绝热壁的另一构成例的截面图。
图13(a)是表示在本发明的一个实施方式的图像形成装置中,在定影装置中具有热泵的情况下的构成例的截面图。
图13(b)是表示图13(a)所示的热泵的结构的说明图。
图14是表示将各种扩展设备与本发明的一个实施方式的图像形成装置连接的情况下的构成例的截面图。
具体实施方式
对本发明的一个实施方式进行说明。图1是本实施方式的图像形成装置100的截面图。此外,图像形成装置100使用包含调色剂(粉体显影剂)和载体的双组分显影剂来形成图像。另外,图像形成装置100根据从外部设备输入的图像数据在片材(记录材料)上形成图像。
(图像形成装置100的总体结构)
如图1所示,图像形成装置100包括感光体鼓(载像体)3、带电装置5、光扫描单元11、显影单元(显影装置)2、转印装置6、清洁单元4、除电灯12、定影装置8等担负图像形成处理的各功能的处理单元。其中,将带电装置5、光扫描单元(潜像形成装置)11、显影单元2、转印装置6、清洁单元4和除电灯12按照该顺序沿感光体鼓3的旋转方向配置。
另外,图像形成装置100包括将包含感光体鼓3、带电装置5、显影单元2、转印装置6、清洁单元4、除电灯12、和定影装置8的空间与其外部空间隔离(遮蔽)的隔离壁(隔离部件)1。将在后面对隔离壁1进行详细说明。
图像形成装置100还包括用于将隔离壁1内的压力减少到比图像形成装置100周围的大气压低的压力的减压泵(减压装置)114。此外,减压泵114利用调色剂过滤器将吸入的空气中的调色剂除去后排出该空气。另外,也由减压泵114将隔离壁1内的空气中含有的水分排出到隔离壁1外。
为了利用光扫描单元11在感光体鼓3上形成静电潜像,带电装置5使感光体鼓3的表面均匀地带电。将在后面对带电装置5进行详细说明。
光扫描单元(潜像形成装置)11,根据从与图像形成装置100能够通信地连接的外部设备输入的图像数据,向感光体鼓3照射激光(曝光),并在均匀带电的感光体鼓3上扫描光像,从而在其上写入静电潜像。此外,图像形成装置100中可以包括图像读取装置,在这种情况下,可以根据由图像读取装置读取的图像数据来形成静电潜像。
显影单元2利用从调色剂补给容器7供给的调色剂使由光扫描单元11写入到感光体鼓3上的静电潜像显像化(可视像化),从而在感光体鼓3上形成调色剂像。将在后面对显影单元2进行详细说明。
转印装置6将在感光体鼓3上显像化后的调色剂像转印(静电转印)到片材(记录材料)上。
清洁单元4除去残留在感光体鼓3上的调色剂,从而能够在感光体鼓3上记录新的静电潜像和调色剂像。另外,除电灯12除去感光体鼓3表面的电荷。
定影装置8使转印到片材上的调色剂像定影。将在后面对定影装置8进行详细说明。
另外,在图像形成装置100的下部,配置有内置在图像形成装置100主体内的供给托盘10。
供给托盘10是收容片材(记录材料)的记录材料收容托盘。收容在供给托盘10中的片材,由搓纸辊(pickup roller)16等一张一张地分离,经过输送辊(输送部件)24输送至定位辊(regist roller)14,计算定时使得在感光体鼓3上形成的调色剂像被转印到片材的规定位置,由定位辊14将片材依次供给到转印装置6和感光体鼓3之间。其后,在感光体鼓3上记录再现的调色剂像被转印到片材上。
此外,向供给托盘10补充片材时,将供给托盘10从图像形成装置100的正面侧(操作侧)拉出进行。此时,因为供给托盘10被设置在隔离壁1的外部,所以能够在使隔离壁1内保持为减压状态(不进行使隔离壁1内开放至大气压的动作)下进行片材的补充。
另外,由定影装置8使调色剂像定影后的片材(记录有图像的片材)进一步由输送辊(输送部件)25输送,通过切换门(switch gate)9。其后,在将片材的排出目的地设定为图像形成装置100的外部具有的堆叠托盘(stack tray)15的情况下,由反转辊26将片材排出到堆叠托盘15中。
另外,图像形成装置100包括具有对图像形成装置100具有的各部件的工作进行控制的电路基板和接收来自外部设备的图像数据的接口基板(均未图示)等的控制部110。上述接口通过无线通信或有线通信,与例如个人计算机、传真装置等外部设备进行通信。由此,图像形成装置100能够根据从外部设备接收的数据将图像记录在片材上。
另外,在图像形成装置100中,设置有向图像形成装置100具有的各部件供给电力的电源装置111。
(隔离壁1的结构)
接着,详细地说明隔离壁1。如图1所示,隔离壁1被设置成将包含感光体鼓3、带电装置5、显影单元2、转印装置6、清洁单元4、除电灯12、和定影装置8的空间与其外部空间隔离(遮蔽)。此外,隔离壁1的材质没有特别的限定,但是优选使用导热系数大的材质,使得能够有效地将隔离壁1内的热散发到隔离壁1的外部。另外,为了即便使隔离壁1内处于减压状态也不发生变形、破损等,优选使用具有适当强度的材质。此外,可以在隔离壁1上设置用于赋予其强度的肋、增强板等增强部件。
另外,在例如对配设在隔离壁1内的空间中的各部件进行维护时或在隔离壁1内发生输送堵塞时等,能够打开隔离壁1以露出其内部。此外,在隔离壁1的一部分中,设置有用于解除隔离壁1内的减压状态的导通孔112。该导通孔112在通常状态时(使隔离壁1内处于减压状态时)被遮蔽,在解除隔离壁1内的减压状态以使其与外部气体压力相等时导通。用于使导通孔112导通的动作,例如可以通过连杆机构等与由用户进行的开闭图像形成装置100的前盖(未图示)的动作(例如为了解除卡纸、或者对隔离壁1内具有的部件进行维护等)联动地进行,或者也可以由控制部110控制未图示的驱动装置来进行。
图2是从片材输送方向的上游侧看输送辊24和隔离壁1的平面图。如图2所示,输送辊24由以相互接触的方式设置的2个辊24a、24b构成,通过一边将片材夹持在辊24a和24b之间、一边使辊24a和24b沿相互相反的方向旋转,来输送片材。
辊24a由不锈钢等刚性材料构成,辊24b的至少与辊24a的接触面由橡胶等弹性材料构成。由此,能够将片材适当地夹持在辊24a和24b之间进行输送,并且,能够确保辊24a和辊24b之间的气密性。即,能够防止空气从辊24a和24b之间流入到隔离壁1内,从而能够保持隔离壁1内的减压状态。此外,在本实施方式中,辊24a由刚性材料形成,辊24b的表面由弹性材料形成,但是不限于此。但是,为了能够适当地输送片材并且确保隔离壁1的气密性,优选至少一个辊的表面是弹性材料。
另外,在辊24a和24b与隔离壁1之间,设置有密封材料(密封部件)101。由此,即使在辊24a和24b旋转动作时,也能够防止外部空气从辊24a和24b与隔离壁1之间流入到隔离壁1内,从而能够将隔离壁1内保持在减压状态。此外,在输送辊25(构成输送辊25的一对辊)和隔离壁1之间也设置有同样的密封材料。将在后面对输送辊24和隔离壁1之间以及输送辊25和隔离壁1之间的密封机构(密封部件)进行详细说明。
另外,在隔离壁1中的、从光扫描单元11向感光体鼓3照射的激光通过的部分,形成有由透明玻璃等构成的透明盖部件(玻璃盖)27。光扫描单元11隔着该透明盖部件27设置在隔离壁1的外侧。由此,能够防止在隔离壁1内浮游(飞散)的调色剂附着在光扫描单元11具有的各光学部件上以污染光扫描单元11的光学系统,从而能够防止图像形成精度下降。此外,该透明盖部件27可以作为隔离壁1的一部分设置,也可以设置在光扫描单元11中、安装在隔离壁1上设置的开口部上。
另外,在隔离壁1的外面的显影单元2的下部,设置有散热片(散热部件)29a。另外,在显影单元2和隔离壁1之间,以与显影单元2和隔离壁1接触的方式配设有例如由铝等的导热系数大的材质构成的导热部件28。
另外,在隔离壁1的接近定影装置8的位置(定影装置8的侧方外面),设置有用于促进隔离壁1内部和隔离壁1外部之间的热交换的散热片(散热部件)29b。另外,在图像形成装置100中,设置有用于使由该散热片29b散发到隔离壁1外部的热散发到图像形成装置100外部的风扇(送风装置)113。
此外,在本实施方式中,只在显影单元2和隔离壁1之间设置有导热部件28,但是不限于此,还可以在隔离壁1内的其它部件和隔离壁1之间设置导热部件28。另外,在本实施方式中,只在显影单元2的下部和定影装置8的侧方设置有散热片,但是不限于此,还可以在隔离壁1周围设置散热片。另外,隔离壁1具有的散热部件不限于散热片,也可以增大隔离壁1的表面积等,只要能够促进隔离壁1内的热散发到外部即可。
(密封机构的结构)
接着,对输送辊24和隔离壁1之间的密封机构(密封部件)进行详细说明。此外,在此对输送辊24和隔离壁1之间的密封机构进行说明,但是在输送辊25和隔离壁1之间也设置有同样的密封机构。
图3(a)是隔离壁1和辊24a、24b的截面图,图3(b)是隔离壁1和辊24a、24b的平面图。另外,图4是隔离壁1和辊24a、24b的分解立体图。
如这些图所示,辊24a、24b被设置在隔离壁1上设置的开口部,在隔离壁1的与辊24a、24b的侧面相对的部分,以沿与两辊相对的面延伸的方式设置有磁铁102a。另外,在隔离壁1的与辊24a、24b的旋转轴方向的两端面相对的部分,以从该旋转轴方向看与辊24a、24b的截面形成的圆重叠的方式设置有环形磁铁102b。此外,这些磁铁102a、102b与辊24a、24b相对的面一侧是N极。
而且,在磁铁102a、102b和辊24a、24b之间设置有由磁性流体构成的密封材料101,使得在磁铁102a、102b(隔离壁1)和辊24a、24b之间不产生间隙。
在此,磁性流体是在液体中均匀地分散有极微细的强磁性体的复合材料,是具有即使在强磁场下也不发生粒子凝聚和固液分离、如同液体整体具有强磁性那样地发生行为的性质的流体。更详细地说,磁性流体是在液体中稳定地分散有高浓度的磁铁等强磁性超微粒子的系统,通常由作为介质的液体(基液)、磁性超微粒子、和牢固地化学吸附在磁性超微粒子表面上的表面活性剂3个成分构成。超微粒子由于激烈的热运动和在表面上形成的活性剂层的相互排斥性,不发生凝聚,保持稳定的分散状态。作为上述介质,使用例如水、和烷基萘、全氟聚醚等烃类油、氟类油等。另外,作为磁性超微粒子(磁性材料),使用粒子直径10nm左右的磁铁、Mn-Zn类复合铁氧体、和稀土类磁铁等。在本实施方式中,使用Simga HI-Chemical Inc.生产的A-300(商品名)作为强磁性流体。
这样,输送辊24和隔离壁1之间被由磁性流体构成的密封材料l01密封。由此,即使在输送辊24(辊24a、24b)旋转时也能够维持隔离壁1的气密性、防止外部空气流入到隔离壁1内,从而将隔离壁1内保持在减压状态。
此外,在本实施方式中,使用磁性流体作为密封材料101,但是不限于此。只要是即使输送辊24旋转也能够维持隔离壁1的气密性的结构即可,例如,也可以使用橡胶或氨基甲酸酯薄膜等弹性材料作为密封材料101。在这种情况下,不需要设置磁铁102a、102b,只要在隔离壁1的与输送辊24相对的面和输送辊24之间设置密封材料101即可。另外,也可以将由上述的弹性材料构成的密封材料和由磁性流体构成的密封材料组合起来使用。
(带电装置5的结构)
接着,对图像形成装置100具有的带电装置5进行详细说明。图5是带电装置5的立体图。图6是带电装置5的截面图。图7(a)是从感光体鼓3侧看图6所示的A-A截面的截面图,图7(b)是从与图7(a)相反一侧看A-A截面的截面图。图8是从侧方看带电装置5的平面图。
如图5所示,带电装置5包括外壳51、支撑部件52、锯齿电极(放电电极)53、和栅形电极54。
锯齿电极53是基于施加的电压进行放电的所谓的带电电极。锯齿电极53具有多个尖突形状的放电电极53a,这些放电电极53a形成为沿一定方向排列的锯齿形状。另外,在将带电装置5配设在图像形成装置100中时,锯齿电极53由外壳51内的支撑部件52支撑,使得放电电极53a的前端部(尖端部)朝向感光体鼓3的方向。通过从未图示的高压电源向该锯齿电极53施加电压,在与感光体鼓3之间产生电晕放电。
在外壳51中,在将带电装置5配设在图像形成装置100中时感光体鼓3侧的部分、即放电电极53a的尖端部方向的部分开口,在该开口部分上配设有栅形电极54。
栅形电极54配置金属丝网作为电极,和与锯齿电极53连接的高压电源不同的电源(未图示)连接。从该电源向栅形电极54施加偏压(栅压)。栅形电极54通过该栅压控制电晕离子流,调节到达感光体鼓3的离子量。
另外,如图6所示,在外壳51的与设置有栅形电极54的面相反侧的面上,配设有导管57。此外,在外壳51和支撑部件52的导管57侧的面上,设置有开口部55和56(参照图6、图7(a)、图7(b))。
导管57,如图8所示,长边方向的一端侧封闭,在另一端侧设置有臭氧过滤器58和风扇59。
臭氧过滤器58吸收(吸附)在带电装置5中作为放电生成物产生的臭氧。作为臭氧过滤器58,例如,使用日本东洋纺公司生产的KF蜂窝结构臭氧过滤器(honeycomb ozone filter)(商品名)等活性碳方式的臭氧过滤器。
风扇59吸引导管57内的空气,并将该空气经过臭氧过滤器58排出到带电装置5的外部。排出目的地只要是带电装置5的外部即可,可以是隔离壁1内也可以是隔离壁1的外部。在排出到隔离壁1的外部的情况下,也可以使风扇59作为用于减少隔离壁1内的压力的减压装置起作用。
由此,如图6和图8中的虚线箭头所示,从外壳51的感光体鼓3侧的开口部(设置有栅形电极54的开口部)吸引空气,被吸引的空气通过锯齿电极53的周围被导入到导管57中,由臭氧过滤器58吸收并除去臭氧后,被排出到带电装置5的外部。
由此,能够防止带电装置5(锯齿电极53)中的由电晕放电产生的臭氧向感光体鼓3的方向排出,或者臭氧在隔离壁1内滞留、到达感光体鼓3的表面从而生成氮氧化物。
此外,在本实施方式中,使用活性碳方式的臭氧过滤器作为臭氧过滤器58,但是不限于此,只要能够除去臭氧即可。例如,也可以使用日本东洋纺公司生产的CAO过滤器(商品名)等催化方式的臭氧过滤器。另外,也可以设置将臭氧分解成非污染物质的部件,来代替臭氧过滤器58。
另外,在本实施方式中,使用具有导管57、臭氧过滤器58、和风扇59的带电装置5,但是不限于此,也可以使用不具有这些部件的带电装置。
另外,在本实施方式中,使用电晕放电方式的带电装置(非接触带电式的带电装置),但是不限于此,也可以使用接触带电式的带电装置。例如,也可以设置作为接触带电式带电装置的一个例子的带电辊(带电装置),来代替电晕放电方式的带电装置。此外,作为接触带电式的带电装置,除了带电辊以外,也能够使用例如使用带电刷的带电装置等。
另外,即使在使用接触带电式的带电装置的情况下,也优选设置导管57、臭氧过滤器58、和风扇59等,从而由风扇59将带电辊周围的空气导入到臭氧过滤器58中以吸收和除去在带电装置中产生的臭氧。由此,能够更可靠地防止因臭氧在隔离壁1内滞留等而到达感光体鼓3的表面。
(显影单元2的结构)
接着,对图像形成装置100具有的显影单元2进行详细说明。图9是表示显影单元2的概略结构的截面图。
如该图所示,显影单元2包括显影辊61、搅拌辊62和63、调色剂浓度传感器64、显影槽60a、和风扇67等。
显影槽60a是用于收容调色剂和载体的收容槽,在显影槽60a内设置有显影辊61和搅拌辊62、63。另外,在显影槽60a中与搅拌辊62相对的位置上,设置有调色剂浓度传感器64。另外,在显影槽60a中,在搅拌辊63的上部设置有开口部,经过该开口部从调色剂补给容器7供给调色剂。
另外,显影槽60a被配置成接近感光体鼓3,在该显影槽60a中与感光体鼓3相对的面上,设置有开口部。此外,将该开口部中的感光体鼓3的旋转方向下游侧的边缘部和感光体鼓3的间隔设定为2mm以下。通过将上述间隔设定为2mm以下,能够抑制因感光体鼓3的旋转而引起的从显影槽60a内向外部流出的空气流,从而能够抑制调色剂的飞散。
显影辊61是设置成一部分从显影槽60a的与感光体鼓3相对的面上设置的开口部露出、该露出的部分与感光体鼓3相对的圆筒状的旋转辊。显影辊61载持显影槽60a内收容的调色剂并将其输送到上述露出部中与感光体鼓3相对的部分。由此,使调色剂附着在感光体鼓3上形成的静电潜像上,使感光体鼓3上的静电潜像显影从而形成调色剂像。此外,显影辊61沿图9所示的箭头方向旋转。
搅拌辊62、63搅拌显影槽60a内的调色剂,使调色剂轻微地带电,并且将调色剂输送至显影辊61。
调色剂浓度传感器64是检测显影槽60a内的调色剂浓度的传感器,将检测出的结果传送至控制部110。控制部110根据该检测结果,驱动设置在调色剂补给容器7中的补给辊(未图示),将需要量的调色剂从调色剂补给容器7补给到显影槽60a中。
风扇67,如图9中虚线的箭头所示,吸引显影槽60a内的空气并将其排出到显影单元2的外部,使得显影槽60a周围的空气从感光体鼓3和显影槽60a的间隙流入到显影槽60a内。排出目的地只要是显影单元2的外部即可,可以是隔离壁1内也可以是隔离壁1的外部。在排出到隔离壁1的外部的情况下,也可以使风扇67作为用于减少隔离壁1内的压力的减压装置起作用。
在显影槽60a中显影辊61下方的部分,设置有沿感光体鼓3和显影辊61的轴方向的大致整体延伸的排气导管69。另外,在显影槽60a中与排气导管69相对的面上,设置有中央部吸气口65和两端部吸气口66。图10是从显影辊61侧看显影槽60a中设置有中央部吸气口65和两端部吸气口66的部分的平面图。如该图所示,中央部吸气口65设置在显影槽60a中显影辊61的长边方向的中央部附近,两端部吸气口66·66分别设置在显影槽60a中显影辊61的长边方向的两端部附近。另外,如该图所示,在排气导管69的侧面设置有调色剂过滤器(显影剂除去部件)67a和风扇67。
从感光体鼓3和显影槽60a的间隙流入到显影槽60a内的空气,通过显影辊61的周围,通过设置在显影槽60a下面的中央部吸气口65和两端部吸气口66进入到排气导管69后,由调色剂过滤器67a除去调色剂(除尘)后排出到显影单元2的外部。
此外,在本实施方式中,使用具有风扇67、调色剂过滤器67a、排气导管69的显影单元2,但是不限于此,也可以使用不具有这些部件的显影单元。
(定影装置8的结构)
接着,对图像形成装置100具有的定影装置8进行详细说明。如图1所示,定影装置8包括定影辊81和加压辊82。依次接收由转印装置6转印调色剂像后的片材,使其通过定影辊81和加压辊82之间,利用热和压力使转印到片材上的调色剂像(显影图像)在片材上定影。由此,将图像记录在片材上。
另外,如图1所示,在定影装置8的周围设置有绝热壁(绝热部件、真空绝热部件)83。图11是表示绝热壁83的主要部分的结构的截面图。如该图所示,在绝热壁83中,在外壁部(外包材料)84·84之间的区域中形成有第一层(衬垫材料(spacer material))85和第二层(衬垫材料)86。而且,外壁部84·84的内部被密封在真空状态下。第一层85例如由二氧化硅、珍珠岩、硅酸钙、硅藻土等无机微粉末构成,比第二层86更近地设置在定影装置8一侧。另外,衬垫材料86例如由连通气泡聚氨酯泡沫构成。此外,衬垫材料86不限于此,可以是有机物也可以是无机物,但是优选使用气泡直径充分小、完全连通的材料。
通过设置这样的绝热壁83,能够防止定影装置8内的热扩散到隔离壁1内,从而能够抑制隔离壁1内的温度上升。另外,能够防止定影辊81或加压辊82的热传输(转入)到定影装置8的未图示的驱动系统等中从而造成不良影响。
此外,绝热壁83的结构不限于图11所示的结构。例如,如图12所示,绝热壁83也可以使用在由外壁部(外包材料)84密封的中空部分中具有由波形形状构成的衬垫材料84a、并使该中空部分成为真空状态的结构。另外,在这种情况下,作为外壁部84和衬垫材料84a,可以使用例如不锈钢等金属材料,可以利用点焊将衬垫材料84a和外壁部84的接触部接合。另外,也可以使用例如玻璃珠等衬垫(未图示),来代替衬垫材料84a。另外,在上述各结构的绝热壁83中,使用使外包材料的内侧成为真空并且密封的真空绝热壁(真空绝热部件),但是不限于此,也可以使用将外包材料的内侧减压至大气压以下并且密封的减压绝热部件。另外,不限于上述结构的绝热部件,能够使用各种绝热部件。
另外,在定影装置8中,也可以设置将通过绝热壁83而散发到隔离壁1内的热回收、并将回收的热能供给定影辊(加热部件)81和/或加压辊(加热部件)82的热回收机构。作为这种热回收机构,例如,如图13(a)所示,可以使用配设在定影装置8周围的热泵87。
图13(b)是表示热泵87的概略结构的说明图。如该图所示,热泵87包括压缩机87a、散热部87b、膨胀阀87c、和吸热部87d,在热泵87的内部封入有工作流体(未图示)。
压缩机87a压缩饱和蒸气状态的工作流体。由压缩机87a压缩成为液体状态的工作流体被输送到散热部87b。散热部87b设置在加压辊82附近或加压辊82的内部,在工作流体和加压辊82之间进行热交换,使工作流体的热散热到加压辊82。此外,在散热部87b中散热并冷却后的工作流体成为饱和液体,并被输送到膨胀阀87c。在膨胀阀87c中膨胀后的工作流体成为湿的蒸气状态,并被输送至吸热部87d。吸热部87d接近绝热壁83设置,使工作流体吸收从定影装置8的内部通过绝热壁83的热(吸热)。在吸热部87d中吸收来自绝热壁83的热后的工作流体再次成为饱和蒸气,并被输送到压缩机87a,重复上述的各动作。
这样,热泵87将从定影装置8通过绝热壁83散发的热回收、并将回收的热供给加压辊82。由此,能够减少定影装置8中用于加热的能量,从而能够减少消耗电力。
另外,用于驱动定影辊81和加压辊82的未图示的齿轮(齿轮系)优选由热传导率小的物质形成。例如,使用在作为耐热性材料的PPS(聚苯硫醚)中以体积比20%~30%配合粒径30μm~70μm左右的玻璃中空球(例如日本住友3M公司生产的Scotch Light(商品名))而形成的物质。此外,根据需要,也可以配合玻璃填料等以提高强度。
如上所述,图像形成装置100包括:将配设有感光体鼓3、带电装置5、显影单元2、转印装置6、定影装置8的空间与其外部空间隔离(遮蔽)的隔离壁1;和将由隔离壁1隔离的上述空间的空气排出到隔离壁1的外部,从而将隔离壁1内的压力减少到比大气压(隔离壁1外部的压力)低的压力的减压泵114。
由此,能够抑制隔离壁1内的湿度上升。即,通过减压使隔离壁1内的水蒸气的分压下降,隔离壁1内的水蒸气的分压将要向空气中的水蒸气平衡的状态的水的蒸气压(饱和水蒸气压:由温度决定)变化,利用此来促进由用纸或调色剂等吸收的水分的蒸发,并且通过将含有水蒸气的空气排出到隔离壁1的外部,能够降低隔离壁1内的湿度。所以,能够抑制由图像形成装置内的湿度上升所引起的图像品质下降或处理效率下降、或者由水蒸气在感光体或光学系统等中凝结所引起的工作缺陷等。
具体地说,通过减少包含带电装置5和与感光体鼓3中与带电装置5相对的面接触的空间的空间的压力,能够防止带电装置5具有的放电电极(带电部件)53a和感光体鼓3之间的空间成为高湿度,从而能够防止带电效率由于湿度的影响而降低。另外,通过减少放电电极53a和感光体鼓3之间的压力,能够降低放电开始电压,根据帕邢定律,能够提高带电效率。另外,因为能够抑制带电效率的降低,所以能够抑制臭氧或氮氧化物的产生量增加。
另外,通过防止包含显影单元2和与感光体鼓3中与显影单元2相对的面接触的空间的空间成为高湿度,能够抑制由于调色剂吸湿后调色剂的电阻值降低从而调色剂的带电量下降。另外,能够减少空气阻力以缩短调色剂的滞空时间,从而有效地回收浮游的调色剂。所以,例如,即使在为了提高图像品质而使调色剂小粒径化的情况下,也能够有效地回收浮游的调色剂。另外,因为能够抑制与显影辊、搅拌辊、和感光体鼓等的旋转动作相伴的空气流,所以能够抑制调色剂的飞散。因此,例如,即使在为了加快处理速度(增加每单位时间内形成图像的片材的片数)而加快感光体鼓的旋转速度的情况下,也能够抑制与此相伴的空气流,从而能够抑制调色剂的飞散。另外,通过减少隔离壁1内的压力,能够防止调色剂从隔离壁1喷出。
另外,通过减少包含转印装置6和与感光体鼓3中与转印装置6相对的面接触的空间的空间的压力,能够减少由转印部件、用纸通路(转印装置6和感光体鼓3之间)、片材、调色剂等的湿度引起的电阻值的变化,从而能够抑制转印效率的下降。
另外,通过减少包含定影装置8的空间的压力,能够减少由定影装置8具有的各部件、片材、或调色剂的湿度引起的热传导率的变化,从而能够抑制由热传导率的变化引起的定影能力的下降和热能利用效率的下降。另外,通过减少定影装置8中的空气对流,能够抑制与空气对流相伴的热扩散,从而能够减少热能的损失。
此外,在本实施方式中,利用隔离壁1将形成有感光体鼓3、带电装置5、显影单元2、转印装置6、和定影装置8的空间与外部空间隔离(遮蔽),并减少隔离壁1内的压力,但是由隔离壁1包围的范围,即成为减压状态的范围不限于此。只要使(a)包含带电装置5的放电电极和感光体鼓3中与上述放电电极相对的面的空间、(b)包含显影单元2和感光体鼓3中与显影单元2相对的面的空间、(c)包含转印装置6和感光体鼓3中与转印装置6相对的面的空间、和(d)包含定影装置8的空间中的至少1个以上的空间成为减压状态即可。此时,可以根据成为减压状态的空间范围来设置隔离壁1,并且可以通过适当地使用上述的使用磁性流体的密封构或由橡胶、氨基甲酸酯薄膜等弹性部件构成的密封机构,将期望的空间与外部隔离,并且可以设置对隔离的空间进行减压的减压装置。
另外,在本实施方式中利用减压泵(减压装置)114对隔离壁1内进行减压,但是减压装置不限于此,只要能够适当地对隔离壁1内进行减压即可。例如,也可以是减压风扇、真空泵等。另外,减压后的隔离壁1内的压力只要比图像形成装置100周围的大气压低即可。
此外,隔离壁1内减压时的压力优选为0KPa以上30KPa以下。由此,对于在带电装置5中降低放电开始电压和抑制臭氧的产生、通过抑制定影装置8的对流传热来提高定影装置8的热利用效率、通过减少隔离壁1内的空气流动来减少调色剂飞散等,都能够得到显著的效果。
另外,隔离壁1内减压时的压力优选为0KPa以上5KPa以下。此时,除了上述效果以外,能够更有效地促进用纸或调色剂等吸收的水分的蒸发,所以能够将隔离壁1内的湿度保持在更低的水平。
另外,对于图像形成装置100,也可以安装各种外围设备作为扩展设备。例如,如图14所示,可以装卸自如地安装图像读取装置(图像读取装置、读取光学系统)30、记录材料供给装置70、记录材料供给装置76、记录材料再供给输送装置90、中继输送装置91、后处理装置等。另外,控制部110能够使图像形成装置100的各部分的动作和安装的各扩展设备的动作联动并统括地进行控制。
图像读取装置30,如图14所示,包括:由透明玻璃构成的原稿载置台35;用于自动地将原稿供给输送到原稿载置台35上的自动原稿输送装置36;和用于对载置在原稿载置台35上的原稿的图像进行扫描并读取的原稿图像读取单元,即扫描单元40。由此,图像读取装置30对放置在透明的原稿载置台35上的原稿的图像进行曝光扫描,在光电转换元件上成像,将原稿图像变换成电信号后,作为图像数据传送到图像形成装置100,对图像数据进行规定的图像处理。
自动原稿输送装置36是在规定的原稿托盘(未图示)上一次放置多张原稿、将放置的原稿一张一张地自动传送到原稿载置台35上的装置。而且,具有在由扫描单元40读取原稿图像后,将原稿一直输出到规定的取出位置的功能。
扫描单元40是一行一行地读取输送到原稿载置台35上的原稿的图像的原稿图像读取单元。而且,如图14所示,具有第一扫描单元40a、第二扫描单元40b、光学透镜43和CCD44。
第一扫描单元40a一面以恒定速度V沿原稿载置台35从左向右移动,一面对原稿进行曝光。而且,如图14所示,具有用于照射光的灯光反射器组件(lamp reflector assembly)41和将来自原稿的反射光导入第二扫描单元40b的第一反射镜42a。
第二扫描单元40b跟着第一扫描单元40a以V/2的速度移动。而且,具有用于将被第一反射镜42a反射的光导入到光学透镜43和CCD44的方向的第二·第三反射镜42b·42c。
光学透镜43使被该第三反射镜42c反射的光在CCD44上成像。
CCD(光电转换元件)44用于将由光学透镜43成像的光变换成电信号(电的图像信号)。由设置有CCD44的CCD板(未图示)将由该CCD44得到的模拟电信号变换成数字信号的图像数据。然后,在图像处理部中对该图像数据进行各种图像处理后将其存储到存储器中(未图示)。然后,设定成根据控制部110的指示,传送至图像形成装置100。
另外,自动原稿输送装置包括由使原稿面的上面曝光的光源、将光像导入光电转换元件的光学透镜、将光像变换成图像数据的光电转换元件等一体地构成的密合图像传感器(coherence imaging sensor)(CIS、未图示)。由此,在由自动原稿输送装置沿原稿输送路径输送原稿的过程中,图像读取装置30能够从原稿的下方和上方同时扫描并读取原稿图像。
这样,图像读取装置30被构成为:利用自动原稿输送装置36和扫描单元40的相互关联的工作,一面将应该读取的原稿依次载置在原稿载置台35上,一面使扫描单元40沿原稿载置台35的下面移动,以读取原稿图像。
另外,图像读取装置30具有自动读取模式和手动读取模式。自动读取模式是由自动原稿输送装置自动地供给片状的原稿、并一张一张地依次进行曝光扫描以读取原稿图像的方式。手动读取模式是将书籍等的原稿、或者不能由自动原稿输送装置自动供给的片状的原稿等通过手动操作放置在原稿载置台35上以读取原稿图像的方式。
此外,在图像形成装置100中,能够利用隔离壁1防止装置内(隔离壁1内)的浮游调色剂向图像读取装置30飞散,所以能够防止由于浮游调色剂附着在图像读取装置30具有的各光学部件(透镜、镜子等)上等而使图像读取精度降低。
记录材料供给装置70是收容由图像形成装置100作为记录材料使用的片材的记录材料收容托盘,如图14所示,由记录材料供给部71~73和记录材料排出部74构成。这些记录材料供给部分别能够收容例如尺寸、材质不同的片材。另外,记录材料供给装置70是具有载置图像形成装置100的载置台功能的单元,相对于图像形成装置100装卸自如。
记录材料供给部71~73收容有用于供给图像形成装置100的片材(记录材料)。记录材料供给装置70,根据图像形成装置100具有的控制部110的指示,使选定的记录材料供给部71~73的搓纸辊75等选择性地工作,将收容在记录材料供给部71~73中的片材分离供给至记录材料排出部74。另外,从记录材料排出部74排出的片材被输送至设置在图像形成装置100下部的片材接收口17。
此外,如图1所示,在图像形成装置100的下面,设置有用于接收从记录材料供给装置70输送的片材、并将片材依次供给至感光体鼓3和转印装置6之间(转印部)的片材接收口17。由此,图像形成装置100能够对从记录材料供给装置70输送的片材,进行与在收容在供给托盘10中的片材上进行图像形成时同样的处理。
在向记录材料供给部71~73补给片材时,或者在更换收容在记录材料供给部71~73中的片材时,将记录材料供给部71~73从记录材料供给装置70主体的前面侧方向拉出而进行。在图像形成装置100中,将记录材料供给部71~73设置在隔离壁1的外部。因此,即使在向这些记录材料供给部补给片材时,也能够将隔离壁1内保持在减压状态进行补给。
此外,在此,记录材料供给装置70由3个记录材料供给部71~73构成,但是也可以由至少1个或者1个以上的记录材料供给部与记录材料排出部构成。
记录材料供给装置76,如图14所示,包括记录材料供给部77和记录材料排出部78。记录材料供给部77是收容片材的记录材料收容托盘。此外,记录材料供给装置76能够收容比图像形成装置100中内置的供给托盘10、或记录材料供给装置70的记录材料供给部71~73能够收容的片材量更大量的片材。
记录材料供给装置76,根据来自图像形成装置100具有的控制部110的指示,使搓纸辊79等工作,将收容在记录材料供给部77中的片材分离供给至设置在记录材料供给装置76的右侧面上部的记录材料排出部78。另外,将从记录材料排出部78排出的片材输送至设置在图像形成装置100下部的扩展记录材料接收部18。
此外,如图1所示,在图像形成装置100的侧面下部,设置有用于接收从记录材料供给装置76输送的片材、并将片材依次供给感光体鼓3和转印装置6之间(转印部)的扩展记录材料接收部18。由此,图像形成装置100能够对从记录材料供给装置76输送的片材,进行与在收容在供给托盘10中的片材上进行图像形成时同样的处理。
记录材料再供给输送装置(记录材料输送路径单元)90为了在片材的两面上记录图像,将在单面上记录有图像的片材的正反面反转,并再次供给至图像形成装置100中的感光体鼓3和转印装置6之间(转印部)。
在图像形成装置100中进行两面图像形成时,暂且由反转辊26将由定影装置8使调色剂像在单面上定影的片材向堆叠托盘15输送。但是,此时,不将片材完全排出,在夹持片材的状态下使反转辊26反转。然后,沿反方向、即安装有记录材料再供给输送装置90的方向反转输送片材。
此时,将切换门9从图1的实线状态切换到虚线状态。由此,反转输送的片材通过记录材料再供给输送装置90,再次供给至图像形成装置100的转印部。
中继输送装置91,如图14所示,配设在记录材料再供给输送装置90和后处理装置93之间,将从图像形成装置100排出的图像形成后的片材输送至后处理装置93。此外,以中继输送装置91整体能够以作为与后处理装置93的连结部的旋转支点92为中心旋转的方式支撑中继输送装置91。
后处理装置93对从图像形成装置100排出的形成图像后的片材进行装订、打孔等后处理。
如图14所示,后处理装置93包括接收输送部94、第一记录材料排出部95、和第二记录材料排出部96。接收输送部94接收从图像形成装置100经过中继输送装置91排出的片材。另外,后处理装置93根据来自控制部110的指示,将从图像形成装置100排出的形成图像后的片材,输送至第一记录材料排出部95或第二记录材料排出部96中的某一个。
第一记录材料排出部95是将由接收输送部94接收的片材,以原样的状态排出的排出部。
第二记录材料排出部96是由进行装订、打孔等后处理的后处理装置(未图示)对由接收输送部94接收的片材进行后处理,并将后处理后的片材排出的排出部。
此外,作为上述后处理装置,例如,可以使用对规定片数的片材进行装订处理的后处理装置、或使片材折叠的后处理装置、或打出归档用的孔的后处理装置、或具有数个贮存器(bin)~数10个贮存器的记录材料排出部以进行分组(sorting)或分类(assorting)的后处理装置。此外,能够选择这些后处理装置中的任何一个以上并安装到后处理装置93中。
为了解决上述课题,本发明的图像形成装置包括载像体、使载像体带电的带电装置、在上述载像体上形成静电潜像的潜像形成装置、利用显影剂使在上述载像体上形成的静电潜像可视像化的显影装置、将上述可视像化后的图像转印到记录材料上的转印装置、和使转印到上述记录材料上的显影剂在该记录材料上定影的定影装置的图像形成装置,该图像形成装置还包括:将包含(i)包含上述显影装置和上述载像体中与上述显影装置相对的面的空间、(ii)包含上述转印装置和上述载像体中与上述转印装置相对的面的空间、和(iii)包含上述定影装置的空间中的至少一个以上的空间与该空间外部的空间隔离的隔离部件;和将上述隔离的空间的压力减少到比上述外部空间的压力低的压力的减压装置。
根据上述结构,通过减少上述隔离的空间的压力,能够防止由湿度变化引起的处理效率的降低。
例如,将(i)包含显影装置和载像体中与显影装置相对的面的空间与其外部的空间隔离并对其进行减压时,能够防止显影装置和载像体与显影装置之间的空间形成高湿度。由此,能够防止调色剂的电阻值因调色剂吸湿而下降,从而能够防止调色剂的带电量下降。即,能够防止显影性能因湿度变化而下降。
另外,通过对该空间进行减压,能够减少空气阻力、缩短调色剂的滞空时间,从而能够有效地回收浮游调色剂。因此,例如,即使在为了提高图像品质而使调色剂小粒径化的情况下,也能够有效地回收调色剂。另外,因为能够抑制与显影装置具备的旋转部件(例如显影辊、搅拌辊等)或载像体的旋转动作等相伴的空气流动,所以能够抑制调色剂的飞散。因此,例如,即使在为了加快处理速度(增加在每单位时间内形成图像的片材的片数)而加快载像体的旋转速度的情况下,也能够抑制与其相伴的空气流动,从而能够抑制调色剂的飞散。另外,通过对隔离部件内进行减压,能够防止调色剂从隔离部件喷出。
另外,将(ii)包含转印装置和载像体中与转印装置相对的面的空间与其外部的空间隔离并对其进行减压时,能够减少由转印装置、用纸通路(记录纸输送路径)、记录材料、调色剂等的湿度的变化引起的电阻值的变化,从而能够抑制转印效率下降。
另外,将(iii)包含定影装置的空间与其外部的空间隔离并对其进行减压时,能够减少由定影装置中具备的各部件、记录材料、调色剂的湿度变化引起的热传导率的变化,从而能够抑制与热传导率的变化相伴的定影能力的下降和热能利用效率的下降。另外,通过对包含定影装置的空间进行减压,能够减少定影装置周围的空气的对流,能够抑制与空气对流相伴的热扩散,从而能够减少热能的损失。
此外,在上述图像形成装置中,也可以形成上述隔离的空间包含上述带电装置和与上述载像体中与上述带电装置相对的面接触的空间的结构。
根据上述结构,通过减少带电装置和载像体与带电装置之间的压力,能够抑制该空间的湿度的变化。因此,能够防止带电效率由于湿度的影响而下降。
为了解决上述课题,本发明的另一种图像形成装置包括:载像体、使载像体带电的带电装置、在上述载像体上形成静电潜像的潜像形成装置、利用显影剂使在上述载像体上形成的静电潜像可视像化的显影装置、将上述可视像化后的图像转印到记录材料上的转印装置、和使转印到上述记录材料上的显影剂在该记录材料上定影的定影装置,上述带电装置包括以不与上述载像体接触的方式设置的放电电极,是通过在该放电电极和上述载像体之间发生电晕放电而使上述载像体带电的非接触方式的带电装置,该图像形成装置还包括:将包含上述放电电极和与上述载像体的与上述放电电极相对的面接触的空间的空间与该空间外部的空间隔离的隔离部件;和将上述隔离的空间的压力减少到比上述外部空间的压力低的压力的减压装置。
根据上述结构,能够防止放电电极和载像体之间的空间形成高湿度,从而能够防止带电效率由于湿度的影响而下降。另外,通过减少放电电极和载像体之间的压力,能够降低放电开始电压,能够提高带电效率。另外,因为能够抑制带电效率下降,所以能够抑制臭氧或氮氧化物的产生量的增加。
另外,上述隔离部件也可以是将包含上述载像体、上述带电装置、上述显影装置、上述转印装置、和上述定影装置的空间与该空间外部的空间隔离的结构。
根据上述结构,能够防止由带电、显影、转印、和定影等各处理中湿度的变化引起的处理效率下降。另外,根据上述结构,能够将在记录材料上定影前的显影剂存在的空间与该空间外部的空间隔离。由此,能够防止在上述隔离的空间中浮游的显影剂飞散到隔离部件的外部。因此,能够防止浮游的显影剂排出到图像形成装置的外部、以及附着在隔离部件的外部设置的部件上。所以,能够防止图像形成装置的周边环境被污染和图像形成装置的功能由于浮游调色剂而下降。
另外,上述隔离部件也可以是具有:以包围上述隔离的空间的方式设置的隔离壁;和设置在上述隔离壁中设置的开口部,通过一边夹持记录材料一边沿相互相反的方向旋转,将记录材料输入到上述隔离的空间或者从上述隔离的空间输出的输送部件,在上述输送部件和上述隔离壁之间,设置有用于防止外部的空气流入到上述隔离的空间内的密封部件的结构。
根据上述结构,能够防止外部的空气从上述输送部件的周围流入到上述隔离的空间内。因此,能够将上述隔离的空间内适当地保持在减压状态。
另外,上述密封部件可以包括:在上述输送部件和上述隔离壁之间产生磁场的磁场发生部件;和由上述磁场发生部件产生的磁场保持在上述输送部件和上述隔离壁之间,将上述输送部件和上述隔离壁之间密封的磁性流体。在此,磁性流体是在液体中均匀地分散有微细的强磁性体的复合材料,是具有即使在强磁场下也不发生粒子凝聚和固液分离、如同液体整体具有强磁性那样地发生行为的性质的流体
根据上述结构,即使在旋转辊旋转工作时,也能够适当地防止外部的空气从输送部件的周围流入到隔离的空间内。
另外,也可以是收容用于形成图像的记录材料的记录材料收容部被设置在上述隔离的空间的外部的结构。
在上述结构中,记录材料收容部被设置在上述隔离的空间的外部。所以,即使在进行记录材料的补给操作或更换操作时,因为能够在将上述隔离的空间内保持在减压状态下进行操作,所以能够防止操作效率下降。
另外,也可以是在上述隔离部件的外面设置有促进上述隔离的空间内的热向外部散热的散热部件的结构。
根据上述结构,通过促进上述隔离的空间内的热向外部散热,能够抑制该空间的温度上升。
另外,也可以是将上述定影装置设置在上述隔离的空间中与上述隔离部件相对的位置、将上述散热部件设置在上述隔离部件中与上述定影装置相对的位置的外面的结构。
根据上述结构,能够促进定影装置的热散热到隔离部件的外部。所以能够防止定影装置由于热的积蓄而异常加热。
另外,也可以是如下结构:上述定影装置被设置在上述隔离的空间中,上述图像形成装置包括用于抑制上述定影装置内的热扩散到上述隔离的空间中的绝热部件。
根据上述结构,通过抑制定影装置内的热扩散到上述隔离的空间内,能够抑制该空间内的温度上升。另外,能够防止用于定影处理的热传输到定影装置的驱动系统中等而造成不良影响。
也可以是如下结构:上述定影装置被设置在上述隔离的空间中,上述图像形成装置包括将从上述定影装置扩散到上述隔离的空间的热回收、并将回收的热供给该定影装置中设置的加热部件的热回收机构。
根据上述结构,能够减少定影装置中用于加热的能量,从而能够减少消耗电力。
另外,也可以是如下结构:上述带电装置包括吸引该带电装置和上述载像体之间的空气并使该空气通过该带电装置内的吸引装置、和将上述被吸引并通过带电装置内的空气中含有的臭氧除去或分解的臭氧除去部件。
根据上述结构,能够防止在带电装置中产生的臭氧到达载像体的表面、并在载像体的表面生成氮氧化物。因此,能够防止载像体表面的带电均匀性下降,从而能够防止在载像体上显影的图像的图像浓度变得不稳定。另外,能够防止臭氧被排出到隔离部件的外部。
另外,也可以是如下结构:上述显影装置包括将该显影装置和上述载像体之间的空气吸引到该显影装置内的吸引装置、和将被吸引到上述显影装置内的空气中含有的显影剂除去的显影剂除去部件。
根据上述结构,通过由吸引装置将该显影装置和载像体之间的空气吸引到显影装置内,能够防止显影装置内的显影剂飞散到显影装置的外部。另外,能够利用显影剂除去部件从由吸引装置吸引的空气中除去显影剂。
另外,也可以是如下结构:上述潜像形成装置通过将上述载像体曝光而形成静电潜像,并且上述潜像形成装置被设置在上述隔离的空间的外部。
根据上述结构,能够防止在上述隔离的空间内浮游的显影剂附着在潜像形成装置中具有的光学部件上。因此,能够防止显影剂附着在潜像形成装置中具有的光学部件上,从而能够防止由于将潜像形成装置的光学系统污染而使图像形成精度降低。
另外,也可以是在上述隔离的空间的外部设置有读取原稿上的图像的图像读取装置的结构。
根据上述结构,能够防止在上述隔离的空间内浮游的显影剂飞散到图像读取装置中。因此,能够防止显影剂附着在图像读取装置中具有的光学部件上等,从而能够防止图像读取精度降低。
在本发明的详细说明的内容中说明的具体的实施方式或实施例,完全是为了阐明本发明的技术内容,不应该被狭义地解释成只限定于这样的具体例子,在本发明的主旨和下面记载的权利要求书的范围内,能够进行各种变更。
Claims (27)
1.一种图像形成装置,该图像形成装置包括载像体、使载像体带电的带电装置、在所述载像体上形成静电潜像的潜像形成装置、利用显影剂使在所述载像体上形成的静电潜像可视像化的显影装置、将所述可视像化后的图像转印到记录材料上的转印装置、和使转印到所述记录材料上的显影剂在该记录材料上定影的定影装置,其特征在于,包括:
将包含
(i)包含所述显影装置和所述载像体中与所述显影装置相对的面的空间、
(ii)包含所述转印装置和所述载像体中与所述转印装置相对的面的空间、和
(iii)包含所述定影装置的空间中的至少一个以上的空间与该空间外部的空间隔离,防止外部气体流入到所述隔离空间内的隔离部件;和
通过将所述隔离空间内的空气排出到所述隔离空间外部,将所述隔离空间的压力减少到比所述外部空间的压力低的压力的减压装置。
2.根据权利要求1所述的图像形成装置,其特征在于:
所述隔离的空间包含所述带电装置和与所述载像体的与所述带电装置相对的面接触的空间。
3.根据权利要求1所述的图像形成装置,其特征在于:
所述隔离部件将包含所述载像体、所述带电装置、所述显影装置、所述转印装置、和所述定影装置的空间与该空间外部的空间隔离。
4.根据权利要求1所述的图像形成装置,其特征在于:
所述隔离部件包括:
以包围所述隔离的空间的方式设置的隔离壁;和
设置在所述隔离壁中设置的开口部,通过一边夹持记录材料一边沿相互相反的方向旋转,将记录材料输入到所述隔离的空间或者从所述隔离的空间输出的输送部件,
在所述输送部件和所述隔离壁之间,设置有用于防止外部的空气流入到所述隔离的空间内的密封部件。
5.根据权利要求4所述的图像形成装置,其特征在于:
所述密封部件包括:在所述输送部件和所述隔离壁之间产生磁场的磁场发生部件;和由所述磁场发生部件产生的磁场保持在所述输送部件和所述隔离壁之间,将所述输送部件和所述隔离壁之间密封的磁性流体。
6.根据权利要求1所述的图像形成装置,其特征在于:
收容用于形成图像的记录材料的记录材料收容部被设置在所述隔离的空间的外部。
7.根据权利要求1所述的图像形成装置,其特征在于:
在所述隔离部件的外面,设置有促进所述隔离的空间的热向外部散热的散热部件。
8.根据权利要求7所述的图像形成装置,其特征在于:
所述定影装置被设置在所述隔离的空间中与所述隔离部件相对的位置;
所述散热部件被设置在所述隔离部件的与所述定影装置相对的位置的外面。
9.根据权利要求1所述的图像形成装置,其特征在于:
所述定影装置被设置在所述隔离的空间中,
所述图像形成装置包括用于抑制所述定影装置内的热扩散到所述隔离的空间中的绝热部件。
10.根据权利要求1所述的图像形成装置,其特征在于:
所述定影装置被设置在所述隔离的空间中;
所述图像形成装置包括将从所述定影装置扩散到所述隔离的空间的热回收、并将回收的热供给该定影装置中设置的加热部件的热回收机构。
11.根据权利要求1所述的图像形成装置,其特征在于:
所述带电装置包括:
吸引该带电装置和所述载像体之间的空气并使该空气通过该带电装置内的吸引装置;和
将所述被吸引并通过带电装置内的空气中含有的臭氧除去或分解的臭氧除去部件。
12.根据权利要求1所述的图像形成装置,其特征在于:
所述显影装置包括:
将该显影装置和所述载像体之间的空气吸引到该显影装置内的吸引装置;和
将被吸引到所述显影装置内的空气中含有的显影剂除去的显影剂除去部件。
13.根据权利要求1所述的图像形成装置,其特征在于:
所述潜像形成装置通过将所述载像体曝光而形成静电潜像,被设置在所述隔离的空间的外部。
14.根据权利要求1所述的图像形成装置,其特征在于:
在所述隔离的空间的外部设置有读取原稿上的图像的图像读取装置。
15.一种图像形成装置,该图像形成装置包括载像体、使载像体带电的带电装置、在所述载像体上形成静电潜像的潜像形成装置、利用显影剂使在所述载像体上形成的静电潜像可视像化的显影装置、将所述可视像化后的图像转印到记录材料上的转印装置、和使转印到所述记录材料上的显影剂在该记录材料上定影的定影装置,其特征在于:
所述带电装置包括以不与所述载像体接触的方式设置的放电电极,是通过在该放电电极和所述载像体之间产生电晕放电使所述载像体带电的非接触方式的带电装置,
所述图像形成装置包括:
将包含所述放电电极和所述载像体中与所述放电电极相对的面的空间与该空间外部的空间隔离,防止外部气体流入到所述隔离空间内的隔离部件;和
通过将所述隔离空间内的空气排出到所述隔离空间外部,将所述隔离的空间的压力减少到比所述外部空间的压力低的压力的减压装置。
16.根据权利要求15所述的图像形成装置,其特征在于:
所述隔离部件将包含所述载像体、所述带电装置、所述显影装置、所述转印装置、和所述定影装置的空间与该空间外部的空间隔离。
17.根据权利要求15所述的图像形成装置,其特征在于:
所述隔离部件包括:
以包围所述隔离的空间的方式设置的隔离壁;和
设置在所述隔离壁中设置的开口部,通过一边夹持记录材料一边沿相互相反的方向旋转,将记录材料输入到所述隔离的空间或者从所述隔离的空间输出的输送部件;
在所述输送部件和所述隔离壁之间,设置有用于防止外部的空气流入到所述隔离的空间内的密封部件。
18.根据权利要求17所述的图像形成装置,其特征在于:
所述密封部件包括:在所述输送部件和所述隔离壁之间产生磁场的磁场发生部件;和由所述磁场发生部件产生的磁场保持在所述输送部件和所述隔离壁之间,将所述输送部件和所述隔离壁之间密封的磁性流体。
19.根据权利要求15所述的图像形成装置,其特征在于:
收容用于形成图像的记录材料的记录材料收容部被设置在所述隔离的空间的外部。
20.根据权利要求15所述的图像形成装置,其特征在于:
在所述隔离部件的外面,设置有促进所述隔离的空间的热向外部散热的散热部件。
21.根据权利要求20所述的图像形成装置,其特征在于:
所述定影装置被设置在所述隔离的空间中与所述隔离部件相对的位置;
所述散热部件被设置在所述隔离部件的与所述定影装置相对的位置的外面。
22.根据权利要求15所述的图像形成装置,其特征在于:
所述定影装置被设置在所述隔离的空间中,
所述图像形成装置包括用于抑制所述定影装置内的热扩散到所述隔离的空间中的绝热部件。
23.根据权利要求15所述的图像形成装置,其特征在于:
所述定影装置被设置在所述隔离的空间中;
所述图像形成装置包括将从所述定影装置扩散到所述隔离的空间的热回收、并将回收的热供给该定影装置中设置的加热部件的热回收机构。
24.根据权利要求15所述的图像形成装置,其特征在于:
所述带电装置包括:
吸引该带电装置和所述载像体之间的空气并使该空气通过该带电装置内的吸引装置;和
将所述被吸引并通过带电装置内的空气中含有的臭氧除去或分解的臭氧除去部件。
25.根据权利要求15所述的图像形成装置,其特征在于:
所述显影装置包括:
将该显影装置和所述载像体之间的空气吸引到该显影装置内的吸引装置;和
将被吸引到所述显影装置内的空气中含有的显影剂除去的显影剂除去部件。
26.根据权利要求15所述的图像形成装置,其特征在于:
所述潜像形成装置通过将所述载像体曝光而形成静电潜像,被设置在所述隔离的空间的外部。
27.根据权利要求15所述的图像形成装置,其特征在于:
在所述隔离的空间的外部设置有读取原稿上的图像的图像读取装置。
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