CN108469723A

CN108469723A - 图像形成装置

Info

Publication number: CN108469723A
Application number: CN201810154930.0A
Authority: CN
Inventors: 矢吹信; 矢吹信一; 关冈忠康; 田代茂
Original assignee: Konica Minolta Opto Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc; Konica Minolta Opto Inc
Priority date: 2017-02-23
Filing date: 2018-02-23
Publication date: 2018-08-31
Also published as: US20180239298A1; EP3367180B1; US10241463B2; JP2018136505A; EP3367180A1

Abstract

本发明提供一种图像形成装置，其能够减少逃脱了流入过滤器而从筐体内泄漏到外部空气中的UFP的个数。在图像形成装置(100)中，在其筐体的内部，在第一部位设置有第一至第五电荷赋予部(211～215)，该第一部位是从伴随着吸气部(71)的动作而朝向吸气部(414)的气流(ARF)的通路偏离的部位，在第二部位(134)设置有第六电荷赋予部(216)，该第二部位是伴随着吸气部的动作而外部空气向筐体中流入的部位。各电荷赋予部通过向周围的空气中释放电荷，使漂浮在该空气中的UFP凝聚。

Description

图像形成装置

技术领域

本发明涉及图像形成装置，特别涉及防止超微粒子从该装置向外部空气中飞散的技术。

背景技术

激光打印机、复印机等电子照相式的图像形成装置利用调色剂在片材上形成图像，使调色剂像热定影在该片材上。对于该定影处理，以前被指出了防止超微粒子(UFP)和挥发性有机化合物(VOC)的飞散的必要性。“UFP”通常指半径为100nm以下的微粒。作为电子照相式的图像形成装置中UFP和VOC(以下称为“VOC等”)主要的产生来源，公知的是覆盖定影辊、定影带等的外周面的硅橡胶、以及附着于调色剂颗粒的外部添加剂。它们在伴随着定影处理的高温环境下挥发，向定影部的周围或片材的搬送路径内扩散并冷却、凝结，由此形成UFP。近年来UFP等给环境和人体带来的不良影响被关注，因此，图像形成装置必须防止它们向外部空气中飞散。例如，专利文献1、2公开的图像形成装置包括用于捕获UFP等的换气机构。该换气机构利用风扇从定影部和片材的搬送路径中抽吸空气，并使其通过过滤器，由此，从该空气中捕获UFP等来进行去除。特别地，该换气机构在导管内通过电晕放电使UFP等带电，或使离子发生器中生成的空气离子吸附在UFP等上。由此提高了过滤器对UFP等的捕获率。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开第2016-024428号公报

专利文献2：(日本)特开第2008-251514号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

针对图像形成装置，本发明谋求进一步提高生产率。为了应对该要求，需要进一步提高片材搬送等与图像形成相关的所有处理的速度。对于定影处理，也希望使定影辊等加热部件的温度(以下称为“定影温度”)上升，从而缩短各片材的加热所需的时间。

然而，定影温度的上升会增加定影部及其周围产生的UFP等的个数。这些UFP中的96％被抽吸到上述换气机构并流入过滤器。由于过滤器对UFP的捕获率已经达到了98％以上，防止了定影部及其周围产生的UFP中的至少96％×98％＝94％向外部空气中飞散。另一方面，没有被抽吸到上述换气机构而逃脱了流入过滤器的4％从图像形成装置的筐体所包括的间隙和开口向外部空气中泄漏。它们比虽流入了过滤器但没有被捕获而逃脱的UFP的个数多(4％＞96％×2％＝2％)。所以，为了即使在定影温度上升的情况下也将飞散到外部空气中的UFP的个数维持在非常小的数量，与进一步提高过滤器对UFP的捕获率相比，减少逃脱了流入过滤器而泄漏到外部空气中的UFP的个数更为有效。

减少这些UFP的个数并不容易。实际上，逃脱了流入过滤器的大部分UFP与片材一同沿搬送路径向下游移动，从排纸口向图像形成装置的筐体外泄漏。由于不能封闭排纸口，难以将这些UFP封入筐体内。即使封闭了排纸口，由于UFP的粒径是纳米级尺寸，也能够从筐体所包括的其他间隙，例如调色剂瓶更换用门、维护用门、手动送纸托盘的收纳部中的任意一个的周围的间隙向筐体外泄漏。不管从防止UFP的飞散的效果看，还是从图像形成装置的制造成本看，气密地封闭这些间隙都不现实。而且，用于利用外部空气冷却控制基板、电源基板、搬送辊用电动机等发热较多的元件的换气机构在待机模式下使风扇停止时，不能防止UFP从外部空气的吸入口向筐体外泄漏。

本发明的目的在于解决上述问题，特别是提供一种图像形成装置，其能够减少逃脱了流入过滤器而从筐体内泄漏到外部空气中的UFP的个数。

用于解决技术问题的技术方案

本发明的一个实施例中的图像形成装置是电子照相式，具备：使调色剂像热定影到片材上的定影部；在内部收纳该定影部的筐体；从该筐体中抽吸空气的吸气部；通过向周围的空气中释放电荷而使漂浮在该空气中的超微粒子凝聚的电荷赋予部。电荷赋予部在筐体的内部设置于第一部位和第二部位中的至少任意一个，所述第一部位是从伴随着吸气部的动作而朝向吸气部的气流的通路偏离的部位，所述第二部位是伴随着吸气部的动作而外部空气向筐体中流入的部位。

该图像形成装置可以还具备从定影部至筐体外沿铺设在筐体中的排纸路径搬送片材的排纸部。吸气部可以包括供空气从排纸路径中流入的吸气口。设置有电荷赋予部的第一部位可以包括：排纸路径中所述吸气口的下游、排纸路径的外表面或其附近、或排纸路径的内表面这些部位中与定影了调色剂像的片材的表面相对的区域。该图像形成装置可以还具备：能够堆叠调色剂像形成之前的片材的手动送纸托盘；从该手动送纸托盘至定影部沿铺设在筐体中的搬送路径搬送片材的搬送部。设置有电荷赋予部的第一部位可以包括面向手动送纸托盘的搬送路径的入口。

电荷赋予部可以至少在设置于第二部位的情况下，在所述吸气部的停止期间内动作。吸气部的停止期间可以包括图像形成装置的预热期间、恢复期间或待机期间中的至少任意一个。设置有电荷赋予部的第二部位可以包括：筐体所包括的开口和间隙中、在吸气部的动作期间内供外部空气流入、在吸气部的停止期间内供内部空气漏出的部位。该图像形成装置的筐体可以在定影部的附近包括能够开闭的门。设置有电荷赋予部的第二部位可以包括该门周围的间隙。该图像形成装置可以还具备从定影部至筐体外沿铺设在筐体中的排纸路径搬送片材的排纸部。设置有电荷赋予部的第二部位可以包括排纸路径的出口中、比片材能够通过的区域靠外侧的区域。电荷赋予部每次启动的连续动作时间可以至少上限一定。

该图像形成装置可以还具备控制部，所述控制部根据设置有电荷赋予部的部位周围的空气中漂浮的超微粒子的个数的推测值，控制电荷赋予部应当向该空气中释放的电荷量。该控制部可以实际测量或推测定影部的温度，根据该温度的实际测量值或推测值，决定个数的推测值。控制部可以推测已定影在片材上的调色剂像的覆盖率，根据该覆盖率的推测值决定个数的推测值。控制部可以实际测量或推测吸气部在单位时间内抽吸的空气的量，根据该量的实际测量值或推测值，决定个数的推测值。

吸气部可以包括：风扇；使由所述风扇形成的气流通过而从该气流中去除超微粒子的过滤器。电荷赋予部可以包括离子发生器。电荷赋予部可以包括：使漂浮在周围的空气中的超微粒子的一部分带正电的第一带电器；使另一部分带负电的第二带电器。

发明效果

在本发明的上述图像形成装置中，电荷赋予部在其筐体的内部设置于第一部位和第二部位中的至少任意一个，所述第一部位是从伴随着吸气部的动作而朝向吸气部的气流的通路偏离的部位，所述第二部位是伴随着吸气部的动作而外部空气向筐体中流入的部位。电荷赋予部通过向周围的空气中释放电荷，使漂浮在该空气中的超微粒子特别是UFP凝聚。由此，该图像形成装置能够减少逃脱了流入过滤器而从筐体内泄漏到外部空气中的UFP的个数。

附图说明

图1(a)是表示本发明的实施方式的图像形成装置的外观的立体图。图1(b)是示意地表示内置于该装置的打印机的结构的主视图。

图2(a)是图1(b)所示的从定影部至排纸口的片材的搬送路径的示意性的放大图。图2(b)是表示图2(a)所示的内侧引导部的外观的立体图。

图3(a)是电晕放电型离子发生器的电路图，图3(b)是电子辐射型离子发生器的电路图。图3(c)是表示UFP的静电凝聚的过程的示意图。

图4是表示图1所示的图像形成装置的侧面的外观的立体图。

图5是图1所示的图像形成装置的电子控制系统的框图。

图6(a)是表示定影温度的经时变化的一个例子的图表。图6(b)是表示伴随着图6(a)所示的定影温度的经时变化，UFP的产生率所示的典型的经时变化的图表。图6(c)是表示与图6(b)所示的UFP的产生率的经时变化对应地设定的风扇的吸气量的目标值的经时变化的图表。图6(d)是表示基于图6(b)所示的UFP的产生率的经时变化在各电荷赋予部设定的该离子产生率的经时变化的图表。

图7(a)是表示定影部及其周围实际产生的UFP的粒径分布的一个例子的直方图。图7(b)是图7(a)所示的直方图中粒径为9nm以下的范围的放大图，图7(c)是图7(b)所示的直方图中粒径为7nm以下的范围的放大图。图7(d)是图7(a)所示的直方图中粒径为143nm以上的范围的放大图，图7(e)是图7(d)所示的直方图中粒径为191nm以上的范围的放大图。图7(f)是表示对从图4所示的门周围的间隙向图像形成装置的筐体外漏出的UFP实际进行计数而得到的单位时间的计数值的经时变化的图表。

附图标记说明

100 MFP

211、212、213、214 电荷赋予部

30 定影部

31 定影辊

32 加压辊

33 通气口

40 排纸部

42 切换爪

411 内侧引导部

412 外侧引导部

413 肋部

414 吸气口

42 排纸口

43 排纸辊

44 排纸托盘

45 翻转口

46 翻转辊

47 翻转托盘

48 循环路

481 循环路导入部的上侧的引导板

482 循环路导入部的下侧的引导板

70 吸气部

71 风扇

72、74 过滤器

73 导管

ARF 被抽吸到吸气口的气流

FVL 电荷赋予部周围的空间

TRS 片材的轨迹

具体实施方式

以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。

[图像形成装置的外观]

图1(a)是表示本发明的实施方式的图像形成装置的外观的立体图。该图像形成装置100是机内排纸型的复合机(MFP)，同时具备扫描仪、彩色复印机和彩色激光打印机的功能。在MFP100的筐体的上表面，能够开闭地安装有自动原稿输送装置(ADF)110。在位于ADF110的正下方的筐体的上部，内置有扫描仪120，下部内置有打印机130。在打印机130的底部，能够抽出地安装有多层供纸盒133。扫描仪120和打印机130之间开设有间隙DSP，其中配置有排纸托盘44。该间隙DPS内侧设置有排纸口(图中看不到)，从此处向排纸托盘44排出片材。排纸托盘上设置有翻转托盘47。双面印刷时，表面印刷后的片材在翻转托盘47上折返。也就是说，该片材被暂时从开设于排纸口上的翻转口(图中看不到)搬送到朝翻转托盘47上突出的位置后，搬送方向翻转，再次被拉入翻转口中。在位于间隙DSP横向旁边的筐体的前面部分，安装有操作面板51。操作面板51的前表面嵌入有触控面板，被各种机械的按钮包围。触控面板显示操作画面、各种信息的输入画面等图形用户界面(GUI)的画面，通过其包括的图标、虚拟按钮、菜单、工具栏等小工具，接收使用者的输入操作。

[打印机的结构]

图1(b)是示意地表示打印机130的结构的主视图。该图是以透过筐体的前表面仿佛能看到打印机130的元件的方式绘制的。打印机130是电子照相式的彩色打印机，也就是彩色激光打印机，包括输送部10、成像部20、定影部30和排纸部40。

输送部10利用搬送辊12P、12F、12R、13、14、15，从收纳于供纸盒11或手动送纸托盘16的片材堆SHT向成像部20逐页地输送片材SH1。片材的材质是例如纸张或树脂等，纸张种类是例如普通纸、高级纸、彩色纸或涂层纸，尺寸是例如A3、A4、A5或B4。

成像部20在从输送部10输送的片材SH2上形成调色剂像。具体而言，四个成像单元21Y、21M、21C、21K分别先使感光鼓25Y、25M、25C、25K的表面带电，利用从光扫描部26照射的激光，将各感光鼓25Y、…、25K的表面以基于图像数据的图案曝光。由此，在其表面上作成静电潜像。各成像单元21Y、…、21K然后使其静电潜像利用黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)中任意一种不同颜色的调色剂进行显影。通过一次转印辊22Y、22M、22C、22K和感光鼓25Y、…、25K之间的电场，四个颜色的调色剂像从感光鼓25Y、…、25K的表面依次被转印到中间转印带23的表面上的相同位置。这样，在该位置构成了一个彩色调色剂像。该彩色调色剂像在进一步通过中间转印带23的驱动辊23R和二次转印辊24之间的捏合部时，通过两个辊23R、24之间的电场，被转印到同时向同一个捏合部走纸的片材SH2的表面。该片材SH2从二次转印辊24剥离后，向定影部30送出。

定影部30使调色剂像热定影在从成像部20送出的片材SH2上。具体而言，该片材SH2向定影辊31和加压辊32之间的捏合部走纸时，定影辊31向该片材SH2的表面施加内置的加热器的热，加压辊32对该片材SH2的加热部分施加压力并向定影辊31按压。通过来自定影辊31的热和来自加压辊32的压力，调色剂像定影到该片材SH2的表面上。然后，定影部30将该片材SH2从上部送出。

排纸部40将从定影部30送出的片材向排纸托盘44排纸，或使其在翻转托盘47折返。具体而言，在排纸部40将片材SH3向排纸托盘44排纸的情况下，使前端上升至切换爪41并打开通向排纸口42的通路，将该片材SH3的前端拉入排纸辊43。由此，该片材SH3从排纸口42向筐体外送出，收纳在排纸托盘44上。在排纸部40使片材在翻转口45折返的情况下，使前端下降至切换爪41并打开通向翻转口45的通路，将该片材SH4的前端拉入翻转辊46。翻转辊46首先正转，将沿切换爪41移动而来的片材SH4从翻转口45送出，暂时载置在翻转托盘47上。在该片材SH4的后端即将通过翻转口45之前，翻转辊46翻转，将该片材SH4从翻转托盘47拉入翻转口45中，也就是使其折返而输送到循环路48。在循环路48，多个搬送辊使从翻转辊46送出的片材SH5反转地返回到输送部10内的搬送路径。然后，输送部10再次将该片材SH5向成像部20输送，成像部20在该片材SH5的背面形成调色剂像。定影部30对该片材SH5再次进行热处理，排纸部40这次将该片材SH5向排纸托盘44排纸。

[排纸路径及其周围的结构]

图2(a)是图1(b)所示的从定影部30至排纸口42的片材的搬送路径的示意性的放大图。该搬送路径(以下称为“排纸路径”)是夹在两片引导板411、412之间的空间。在排纸路径的上方还隔开间隔地配置有两片引导板481、482，形成循环路48的导入部分。在翻转辊46附近能够旋转地固定有切换爪41的基端。切换爪41是硬质树脂制或金属制的爪状部件或板状部件，通过绕基端摆动，使前端上下移动。各引导板411、412、481、482是硬质树脂制或金属制的板状部件，板面相对于搬送辊31、32、43、46共同的轴向平行地(在图2(a)中垂直于图面)扩展。限定排纸路径的边界的引导板411、412还从定影部30的上方朝向排纸口42弯曲。所以，从定影部30送出的片材通过排纸路径时，如图2(a)中点划线所示的轨迹TRS所示，向包括刚刚定影后的调色剂像的表面侧(图中左侧)弯曲。以下，将与该表面相对配置的引导板(图中左侧)411称为“内侧引导部”，将与位于该表面的相反侧的背面相对配置的引导板(图中右侧)412称为“外侧引导部”。

图2(b)是表示内侧引导部411的外观的立体图。特别地，该附图表示内侧引导部411的表面中与片材相对的一侧(以下称为“排纸路径的内表面”)的形状。该内表面包括肋部413和吸气口414。肋部413是从该内表面朝向排纸路径的内侧突出并且沿片材的搬送方向延伸的刀状部。肋部413通常设置有多条，在搬送辊31、32、43、46共同的轴向(图中的左右方向)上隔开间隔地排列。吸气口414是在内侧引导部411上被夹在两条肋部413之间且开设有多个贯通孔的部分，使排纸路径的内侧的空间与外侧的空间连通。

如图2(a)中轨迹TRS所示，片材在排纸路径中沿肋部413的前端前进。在此期间，片材使包括刚刚定影的调色剂像的表面与吸气口414相对。在吸气口414的外侧配置有吸气部70。吸气部70包括风扇71、第一过滤器72和导管73。它们相互气密地连接。风扇71设置在吸气口414的相邻外侧，其更外侧配置有第一过滤器72。风扇71通过其旋转，将空气从排纸路径中相吸气口414中抽吸。由此，风扇71旋转时，在排纸路径中，特别是在吸气口414的上游侧的空间，产生了朝向吸气口414的气流ARF。该气流ARF通过吸气口414、风扇71后，进入第一过滤器72。第一过滤器72例如是静电加工的无纺布过滤器，通过纤维网孔的微小尺寸和纤维持有的静电力吸附UFP。通过这个功能，第一过滤器72从气流ARF捕获并去除UFP。这些UFP主要是由附着在定影辊31、加压辊32和片材上的调色剂产生的。导管73从第一过滤器72通过定影部30附近，延伸至在MFP100的筐体上开设的排气口(未图示)。通过第一过滤器72的气流ARF通过导管73而向筐体外排出。导管73的中途设置有通气口33和第二过滤器74。由于通气口33与定影部30的内部连通，风扇71将气流ARF送入导管73内，由此，从定影部30中将空气向导管73内吸入。第二过滤器74是例如与第一过滤器72相同的静电加工的无纺布过滤器，捕获通过通气口33而从定影部30中流入的UFP。

-扩散到排纸路径内的UFP的产生来源-

定影辊31是软辊，由硅橡胶等高弹性的耐热树脂构成的弹性体层覆盖金属芯的外侧。对于定影辊31，例如通过插入金属芯的内侧的空心部的卤素加热器从内侧进行加热，或通过与外周面接触的高温的带从外侧进行加热。由此，外周面的温度即定影温度被维持在例如摄氏一百几十度～几百度的范围。加压辊32是与定影辊31相同的软辊，以来自弹簧、电磁铁等施力部件的10⁶Pa左右的压力向定影辊31按压。通过来自定影辊31的高温和来自加压辊32的高压，在夹持于两个辊31、32之间的捏合部的片材的表面上附着的调色剂均匀地熔融并定影在其表面。来自定影辊31的高温还使硅从本身的弹性体层和加压辊32的弹性体层挥发，使外部添加剂从调色剂分离。挥发的硅通过在环境中冷却而凝结成低分子量硅氧烷形成UFP。外部添加剂通常是附着在调色剂颗粒的表面的微粒子，通过从调色剂分离，作为UFP飞散到环境中。任一种UFP都是电介质，因此接近带电的物体时内部容易发生极化，进而因随之产生的静电力而容易吸附在该物体上。过滤器72、74是静电加工的无纺布时，通过利用UFP的这个性质，实现了98％以上的高捕获率。

[电荷赋予部]

图2(a)、(b)中示出了电荷赋予部211、212、213、214。电荷赋予部211～214是例如电晕放电型或电子辐射型的离子发生器，收纳在数厘米见方的长方体形状的筐体内。电荷赋予部211～214都与MFP100的电源基板线连结(未图示)，利用此处的供电向周围的空气中释放至少带有正负任一极性的电荷。由此，使漂浮在该空气中的UFP凝聚。

-离子发生器的结构-

图3(a)是电晕放电型离子发生器310的电路图，图3(b)是电子辐射型离子发生器320的电路图。电晕放电型离子发生器310包括针状的放电电极311、与其隔开间隔相对的接地电极312。从MFP100的电源向放电电极311施加例如负的高电压VNG。接地电极312与MFP100的底盘(未图示)等接地导体连接，维持在接地电位。两个电极311、312之间的电压超过周围的空气的绝缘极限时，两个电极311、312之间发生电晕放电，特别从放电电极311向空气中释放电子。电子辐射型离子发生器320包括针状的放电电极321和开关322。开关322控制放电电极321和MFP100的电源之间的连接，由此，向放电电极321施加例如负的脉冲电压。通过该施加，从放电电极321向空气中释放电子。

-UFP的静电凝聚-

图3(c)是表示UFP的静电凝聚的过程的示意图。从离子发生器310、320释放的电子被空气中的分子、特别是电子亲和力较强的氧分子O₂捕获。负离子化的氧分子O₂ ^-等通常在周围吸附多个水分子H₂O，形成所谓的负(空气)离子簇O₂ ^-(H₂O)_n等。各负离子的负电荷产生的电场使漂浮在周围的UFP发生极化，通过随之产生的静电力，使这些UFP凝聚在该负离子周围。这样，两个以上的UFP巨大化为单个UFP。此时，UFP整体的重量虽然不发生变化，但个数从“两个以上”减少成“一”。

-电荷赋予部的设置部位的种类-

UFP基本上能扩散到MFP100的筐体内的任何位置，因此，只要在MFP100的筐体内，不管将电荷赋予部设置在哪里，都可以期待UFP的某种程度上的个数减少的效果。为了更可靠地提高UFP的个数减少的效果，可以在MFP100的筐体内将电荷赋予部设置在如下两种部位中的至少任意一种。第一种部位是从伴随着风扇71的动作而朝向吸气部70的气流ARF的通路偏离的部位。第二种部位是伴随着风扇71的动作而外部空气向MFP100的筐体中流入的部位。

-第一种设置部位-

图2(a)、(b)所示的电荷赋予部211～214的设置部位都被分类成第一种。具体而言，第一电荷赋予部211设置在排纸路径的内表面中比吸气口414更靠近排纸口42的区域，第二电荷赋予部212设置在限定循环路48的边界的上侧的引导板482的外表面，第三电荷赋予部213设置在循环路48的内表面中不与片材干涉的部位，第四电荷赋予部214设置在定影部30的筐体的外表面。如图2(a)中的虚线FVL所示，在任意一个设置部位，电荷赋予部211～214周围的空间都从伴随着风扇71的动作而朝向吸气部70的气流ARF的通路偏离。也就是说，在该空间FVL中，空气不会被风扇71抽吸。所以，无论风扇71如何动作，扩散到该空间FVL的UFP逃脱向第一过滤器72的流入的可能性高。然而，在这些空间FVL中，存在大量电荷赋予部211～214产生的负离子。由于这些负离子使周围的UFP凝聚，所以在各空间FVL中漂浮的UFP的个数减少。

图4是表示MFP100的侧面的外观的立体图。在该侧面的下部能够开闭地安装有手动送纸托盘16。在手动送纸托盘16所在的筐体部分的内侧，开设有片材的搬送路径的入口、即供纸口。如图1(b)所示，供纸口通过搬送路径并与定影部30周围的空间连通。所以，在定影部30的周围产生的UFP也能扩散到手动送纸托盘16周围的间隙，另一方面，风扇71的抽吸力不能到达该间隙。所以，无论风扇71如何动作，到达该间隙的UFP逃脱向第一过滤器72的流入的可能性高。也就是说，手动送纸托盘16周围的间隙的附近被分类成第一种设置部位。在该部位设置有第五电荷赋予部215。由第五电荷赋予部215产生的负离子使周围的UFP凝聚，因此在该间隙中空气中漂浮的UFP的个数减少。

-第二种设置部位-

在图4所示的MFP100的侧面的上部，能够开闭地安装有用于维护定影部30的门134。被该门134封闭的筐体的开口直接与定影部30周围的空间连通。如图2(a)所示，伴随着吸气部70的风扇71的动作，空气从该空间中通过吸气口414和通气口33被抽吸到导管73中。由此，风扇71动作时，该空间的气压被维持为比外部气压低，特别地，外部空气从门134周围的间隙向筐体内流入。所以，风扇71动作时，定影部30的周围产生的UFP难以从门134周围的间隙向外部空气中泄漏。然而，一旦风扇71停止，该空间的气压上升至外部气压，来自间隙的外部空气的流入停止。其结果是，内部空气和UFP一起从该间隙向外部空气中漏出的危险性迅速提升。像该间隙这样，风扇71动作时允许外部空气的流入，同时风扇71停止时使内部空气向筐体外漏出的危险性高的部位被分类成第二种设置部位。如图4所示，在该间隙设置有第六电荷赋予部216，风扇71停止时产生负离子。这些负离子使周围的UFP凝聚，因此在该间隙中空气中漂浮的UFP的个数减少。

[图像形成装置的电子控制系统]

图5是MFP100的电子控制系统的框图。在该系统中，除了ADF110、扫描仪120、打印机130之外，操作部50和主控制部60也通过总线90相互之间能够通讯地连接。

-打印机的驱动部-

打印机130的元件10、20、30、40、70分别包括专用的驱动部10D、20D、30D、40D、70D。驱动部10D～70D驱动所属的元件10～70具备的可动部件。这些可动部件包括如图1(b)所示的搬送辊12P、12F、12R、13、14、15、23R、24、31、32、43、46，还包括感光鼓25Y～25K、一次转印辊22Y～22K、切换爪41和风扇71。驱动部10D～70D分别包括控制电路和驱动电路，该控制电路和驱动电路作用于为这些可动部件提供驱动力的电动机、电磁阀等促动器。控制电路是微处理器(MPU/CPU)、专用集成电路(ASIC)或可编程集成电路(FPGA)等电子电路，设定相对于促动器的输出(控制量)的目标值，并指示给驱动电路。例如，基于从电动机反馈的实际的转速，将施加于该电动机的施加电压的目标值指示给驱动电路。驱动电路是开关转换器，作为开关元件使用场效应晶体管(FET)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等功率晶体管，向促动器供电。驱动电路通过控制电路控制电动机的电力，由此，各搬送辊12P、12F、12R、13、14、15、23R、24、31、32、43、46将片材的搬送速度维持在目标值，风扇71将吸气量维持在目标值。而且，驱动电路通过控制电路接通或关闭电磁阀，由此，切换爪41的前端向适当的位置移动。

定影部30的驱动部30D还进行定影温度的反馈控制。具体而言，定影部30利用温度传感器30A监测定影辊31的外周面的实际温度。温度传感器30A是例如利用热电堆的非接触式传感器，隔开规定的距离与定影辊31的外周面相对，根据伴随着来自该外周面的热辐射的热电堆的输出，实际测量该外周面的温度即定影温度。根据该实际测量值和目标值之间的差，驱动部30D控制对卤素加热器等加热部件的供电。由此调节定影辊31从加热部件接收的热，因此，定影温度被维持在目标值。

-操作部-

操作部50是安装于MFP100的、与使用者和外部的电子设备相对应的接口的整体，通过使用者的操作或与外部的电子设备的通讯，接收任务处理的要求和印刷对象的图像数据，并将它们传递至主控制部60。如图5所示，操作部50包括操作面板51和外部接口(I/F)52。如图1(a)所示，操作面板51包括按钮、触控面板和显示器。在该显示器上，操作面板51显示GUI画面。而且，操作面板51识别按钮中使用者按下的部分，或检测触控面板中使用者接触的位置，将与该识别或检测相关的信息作为操作信息传递至主控制部60。特别地，印刷任务的输入画面显示在显示器上时，操作面板51从使用者接收印刷对象的片材的大小、纸张种类、姿势(竖放和横放的差别)、份数、图像质量等与印刷相关的条件，将表示这些条件的项目编入操作信息。外部I/F52包括USB端口或存储卡插槽，通过它们从USB存储器或硬盘驱动器(HDD)等外接的存储装置直接得到印刷对象的图像数据。外部接口52还包括与外部的网络有线或无线地连接的通讯端口，通过该网络从其他电子设备接收印刷对象的图像数据。

-主控制部-

主控制部60是安装在一块印刷电路基板即控制基板的集成电路，该印刷电路基板设置于MFP100的内部。如图5所示，主控制部60包括CPU61、RAM62和ROM63。CPU61由MPU构成，执行各种固件。RAM62是DRAM、SRAM等易失性半导体存储装置，为CPU61提供CPU61执行固件时的作业区域，保存操作部50接收的印刷对象的图像数据。特别地，该作业区域内保存有表示MFP100现在的动作模式的数据OPM、以及从操作部50接收的操作信息OPD。ROM63由不可写入的非易失性存储装置和可改写的非易失性存储装置的组合构成。前者存储固件，后者包括EEPROM、闪存、固态硬盘(SSD)等半导体存储装置或HDD，为CPU61提供环境变量等的保存区域。

主控制部60根据CPU61执行的各种固件，实现作为控制其他元件10～70的控制主体的多种功能。例如，主控制部60使操作部50显示GUI画面并接收使用者的输入操作，根据来自操作部50的操作信息OPD，决定MFP100的动作模式OPM。MFP100的动作模式包括例如“工作”、“待机(低电量)”、“睡眠”。“工作模式”指MFP100处理印刷任务的动作模式。例如，输送部10连续地输送操作信息OPD所示的张数的片材，成像部20反复进行调色剂像的形成和在片材上的转印，定影部30继续进行对片材的加热和加压，吸气部70使风扇71持续旋转。“待机模式”指MFP100在能够执行任务的状态下待机的动作模式。具体而言，输送部10、成像部20和吸气部70停止，定影部30预热定影辊31并将定影温度保持在适当的值。“睡眠模式”指MFP100将耗电量抑制在必要的最低限度的动作模式。例如，除了输送部10、成像部20、吸气部70之外，定影部30也停止，切断对卤素加热器等加热部件的供电。主控制部60根据MFP100内发生的各种事件，例如任务处理的完成、停止按钮或电源按钮等的按下、触控面板对手势的检测、来自网络的任务处理要求或停止命令的接收，切换MFP100的动作模式。主控制部60还向MFP100的元件10～70提供该切换所需的信息。例如，指示进行工作模式时，主控制部60为输送部10指定输送对象的片材的纸张种类和张数、各搬送辊12P、12F、12R、13、14、15、23R、24、31、32、43、46的旋转的时间点、以及片材的搬送速度的目标值，向成像部20提供图像数据和成像处理的时间点，为定影部30指定定影温度的目标值，为吸气部70指定风扇71的吸气量的目标值。主控制部60还设定单位体积的空间和单位时间内各电荷赋予部211～216应当产生的负离子的个数，即离子产生率，并控制MFP100的电源，以向各电荷赋予部211～216供给与设定值对应的电力。

[对吸气部和电荷赋予部的控制]

定影温度的最佳值通常取决于MFP100的动作模式、片材的搬送速度和纸张种类、印刷对象的图像的覆盖率(也称为“印字率”，例如以单位面积所需的调色剂的消耗量来表示)。所以，基于MFP100的这些动作条件，主控制部60决定定影温度的目标值。另一方面，定影温度越高，从定影辊31等挥发的硅越多，因此，单位体积的空间和单位时间内在定影部30及其周围产生的UFP的个数，即UFP的产生率通常较高。该产生率越高，从MFP100漏出到外部空气中的UFP的个数增加的危险性越高。为了将该危险性维持地足够低，主控制部60根据MFP100的动作条件，决定风扇71的吸气量的目标值和电荷赋予部211～216的离子产生率的设定值。具体而言，主控制部60监测MFP100的动作条件，根据这些条件推测到UFP的产生率的上升时，增大风扇71的吸气量的目标值和电荷赋予部211～216的离子产生率的设定值。特别地，与UFP的产生率的上升量的推测值相对应地设定各数值的增量。

图6(a)是表示定影温度经时变化的一个例子的图表。在MFP100的待机期间WTT内，操作部50在某个时刻t0接收到印刷任务的处理要求时，根据表示该要求的操作信息，主控制部60将MFP100的动作模式切换为待机模式或工作模式，将定影温度的目标值设定为工作模式下的值Ttg，例如180℃。根据该设定，在MFP100的恢复期间RCV内，定影部30提高从卤素加热器等加热部件提供给定影辊31的热。由此，定影温度快速升高，在恢复期间RCV的结束时刻t1到达目标值Ttg。在该时刻t1，主控制部60进一步使打印机130开始印刷任务的处理。在该时刻t1之后的印刷期间PRT内，定影部30为了将定影温度维持在目标值Ttg，持续加热定影辊31，另一方面，片材每次在定影辊31和加压辊32之间的捏合部走纸时，大量的热从定影辊31转移到该片材，因此，定影温度大幅度变动。克重越大的纸张种类，或片材上形成有覆盖率越高的调色剂像时，从定影辊31转移到片材的热越多，因此，伴随着片材的走纸而引起的定影温度的变动即温度波动PRL越大。在印刷期间PRT的结束时刻t2，主控制部60使工作模式转换为待机模式，使定影温度的目标值下降至待机模式下的值Twt，例如150℃。根据目标值的该变化，定影部30减少从加热部件提供给定影辊31的热。由此，定影温度快速下降，在MFP100的待机期间WTT内，维持在目标值Twt。在其后的时刻t3，操作部50接收到新的印刷任务的处理要求时，根据表示该要求的操作信息，主控制部60使待机模式转换为工作模式，使定影温度的目标值上升至工作模式下的值Ttg。根据该变化，在MFP100的恢复期间RCV内，定影部30提高从加热部件提供给定影辊31的热。由此，定影温度快速升高，在恢复期间RCV的结束时刻t4到达目标值Ttg。在该时刻t4，主控制部60进一步使打印机130开始印刷任务的处理，因此，在该时刻t4之后的印刷期间PRT内，定影温度内出现波动RPL。

图6(b)是表示伴随着图6(a)所示的定影温度经时变化，UFP的产生率所示的典型的经时变化的图表。在MFP100的各个恢复期间RCV内，伴随着定影温度的上升，UFP的产生率上升。在其后续的印刷期间PRT内，虽然定影温度内出现波动RPL，但定影温度总体上被维持为比待机模式下的值Twt高，因此，UFP的产生率持续上升，最终达到峰值PK。克重越大的纸张种类，或片材上形成有覆盖率越高的调色剂像时，从定影辊31转移到片材的热越多，因此，从加热部件提供给定影辊31的热也越大。该热越大，UFP的产生率内出现的峰值PK越高。

图6(c)是表示与图6(b)所示的UFP的产生率的经时变化对应地设定的风扇71的吸气量的目标值的经时变化的图表。在MFP100的印刷期间PRT内，推测为UFP的产生率在较高的范围内变化，因此，从MFP100漏出到外部空气中的UFP的个数增加的危险性较高。为了充分降低该危险性，主控制部60根据MFP100的动作条件，决定风扇71的吸气量的目标值。具体而言，主控制部60首先通过定影部30的温度传感器30A实际测量定影温度，或者根据MFP100的动作模式推测定影温度是工作模式、待机模式、睡眠模式中的哪个模式下的值。定影温度的实际测量值或推测值表示了工作模式下的较高的值时，推测为UFP的产生率上升，因此，主控制部60进一步根据操作信息OPD所示的纸张种类或图像数据所示的覆盖率，推测UFP的产生率的上升量或峰值PK的高度。例如，这期间的对应关系预先基于实验或模拟的结果被表格化。推测值越高，主控制部60将风扇71的吸气量的目标值设定地越大。例如，在MFP100的待机期间WTT内，该目标值被维持在风扇71半速时的值FHF，在印刷期间PRT内，UFP的产生率内出现的峰值PK被推测地越高，该目标值被设定为越大的值FR1、FR2。

图6(d)是表示基于图6(b)所示的UFP的产生率的经时变化在各电荷赋予部设定的该离子产生率的经时变化的图表。在印刷期间PRT内，推测到UFP的产生率的上升，因此，从MFP100漏出到外部空气中的UFP的个数增加的危险性较高。为了充分降低该危险性，与风扇71的吸气量的目标值一样，主控制部60根据MFP100的动作条件，决定电荷赋予部211～216的离子产生率的设定值。具体而言，主控制部60首先实际测量定影温度，或者根据MFP100的动作模式进行推测。定影温度的实际测量值或推测值表示了工作模式下的较高的值时，主控制部60进一步根据操作信息OPD所示的纸张种类或图像数据所示的覆盖率，推测UFP的产生率的上升量或峰值PK的高度。该推测值越高，主控制部60使电荷赋予部211～216的离子产生率的设定值增大地越多。例如，对于设置在第一种部位的电荷赋予部211～215，在MFP100的待机期间WTT内，设定值被维持在比较低的恒定值NiD，在印刷期间PRT内，UFP的产生率内出现的峰值PK被推测地越高，设定值被决定为越高的值Ni1、Ni2(参照图6(d)所示的实线的图表)。另一方面，对于设置在第二种部位的第六电荷赋予部216，仅仅在待机期间WTT中从开始时点t2至经过一定时间Δtc的期间内，设定值被维持在恒定值NiS，在其他期间内，设定值被决定为“0”(参照图6(d)所示的点划线的图表)，也就是说，第六电荷赋予部216停止。其理由如下。在第二种部位，UFP的漏出的危险性只发生在风扇71停止期间。而且，在待机期间WTT内，定影温度被维持在待机模式下的比较低的值Twt，UFP的产生率持续下降，因此，从待机期间WTT的开始时点t2经过规定时间Δtc后，可能漏出的UFP剩余的个数几乎可以忽略。

[电荷赋予部对UFP的个数减少效果]

图7(a)是表示定影部30及其周围实际产生的UFP的粒径分布的一个例子的直方图。使两种直方条与粒径的各个数值对应。空白的直方条RDW表示UFP的产生区域内没有设置电荷赋予部时的UFP的个数，用斜线阴影化的直方条RDH表示该产生区域内设置有电荷赋予部且工作时的UFP的个数。如连结空白的直方条RDW的尖端的包络线EVW所示，UFP的典型的粒径分布是平均值为几十nm(图中为大约30nm)、标准偏差为十几nm(图中为大约12nm)的正态分布。在呈该粒径分布EVW的UFP漂浮的空间内使电荷赋予部工作时，该粒径分布EVW变形为连结用斜线阴影化的直方条RDH的尖端的包络线EVH。变形后的粒径分布EVH与原来的粒径分布EVW相比，包络线和横轴包围的面积，即UFP的总数减少大约60％。

图7(b)是图7(a)所示的直方图中粒径为9nm以下的范围的放大图，图7(c)是图7(b)所示的直方图中粒径为7nm以下的范围的放大图。图7(d)是图7(a)所示的直方图中粒径为143nm以上的范围的放大图，图7(e)是图7(d)所示的直方图中粒径为191nm以上的范围的放大图。在两个粒径分布EVW、EVH之间，进一步根据粒径比较UFP的个数时，在粒径为52nm以下的范围内，变形后的个数减少率大约达到40％，与此相对，在粒径为60nm以上的范围内，粒径越大个数减少率越低。另外，在粒径为143nm以上的范围内，反而变为个数增加。

由以上内容能够确认以下内容。在UFP漂浮的空间，电荷赋予部产生了负离子时，多个UFP以这些负离子为核而凝聚，巨大化为一个UFP。其结果是，UFP的总数减少，另一方面，相对于其总数，粒径特别大(100nm以上)的UFP的个数所占的比例上升。

图7(f)是表示对从图4所示的门134周围的间隙漏出到MFP100的筐体外的UFP实际进行计数而得到的单位时间的计数值经时变化的图表。虚线的图表GRB表示没有设置第六电荷赋予部216的情况，实线的图表GRA表示设置有第六电荷赋予部216的情况。在该实验中，MFP100从计数开始时刻TE1开始印刷，在该印刷的结束时刻TE2之后维持待机模式。没有设置第六电荷赋予部216时，如虚线的图表GRB所示，单位时间内从门134周围的间隙漏出的UFP的个数(以下称为“UFP的漏出率”)从印刷结束时刻TE2开始快速增加，几分钟后呈现很大的峰值PKB。由此可知，UFP在风扇71动作时不容易从门134周围的间隙泄漏，但是，风扇71一旦停止，UFP就容易从该间隙泄漏。另一方面，设置有第六电荷赋予部216时，如实线的图表GRA所示，印刷结束导致的UFP的漏出率的峰值PKA被大幅度抑制。由此能够确认以下内容。在印刷结束时刻TE2，随着MFP100转换为待机模式，第六电荷赋予部216开始工作。由于UFP以第六电荷赋予部216产生的负离子为核而凝聚从而减少了个数，即使由于风扇71停止而容易从门134周围的间隙泄漏，漏出的个数本身就很少。

[实施方式的优点]

本发明的实施方式的MFP100如上所述，在其筐体的内部，在第一种部位设置有第一至第五电荷赋予部211～215，该第一种部位是从伴随着风扇71的动作而朝向吸气口414的气流ARF的通路偏离的部位，在第二种部位设置有第六电荷赋予部216，该第二种部位是伴随着风扇71的动作而外部空气向筐体中流入的部位。这些电荷赋予部211～216通过向周围的空气中释放电荷，产生负离子。通过这些负离子的静电力，漂浮在该空气中的UFP每多个凝聚而巨大化为一个UFP。其结果是，漂浮在该空气中的UFP的总数减少。由此，该MFP100能够减少逃脱了流入过滤器72而从筐体内泄漏到外部空气中的UFP的个数。

[变形例]

(A)本发明的上述实施方式的图像形成装置是MFP100。此外，本发明的实施方式的图像形成装置也可以是激光打印机、复印机、传真机等任意一种单功能设备。

(B)在图2中，吸气口414设置在内侧引导部411上，因此，与包括刚刚定影后的调色剂像的片材的表面相对。此外，吸气口也可以设置在排纸路径的侧部等、与排纸路径中移动的片材的任意表面都不相对的位置。

图2所示的吸气部70除了捕获UFP的功能之外，还具有从定影部30排热的功能。此外，以排热为目的的换气机构还可以设置在例如控制基板、电源基板、搬送辊的驱动用电动机、内置于光扫描部的多边形电动机、内置在筐体的排纸托盘的各自的附近。通过在这些换气机构中组装过滤器，能够增加捕获UFP的功能。此时，对于每个换气机构，在分别属于第一种、第二种的部位设置电荷赋予部都能有效地减少泄漏到筐体外的UFP的个数。

(C)图2、图3所示的电荷赋予部211～216包括的离子发生器是电晕放电型或电子辐射型。这些离子发生器也可以是沿面放电型等其他类型的机型。在上述实施方式的说明中，假定电荷赋予部211～216产生的空气离子是负离子。然而，即使空气离子是(H₃O)⁺(H₂O)_n等正离子簇，也像负离子一样作为引起UFP的静电凝聚的核发挥作用，因此，能有效减少UFP的个数。而且，也可以代替离子发生器，而像例如专利文献1公开的带电部那样，电荷赋予部同时包括使周围的空气中漂浮的UFP的一部分带正电的第一带电器、以及使另一部分带负电的第二带电器。此时，带电极性不同的UFP由于静电力相互吸引，由此能够凝聚。

(D)在图6(d)所示的例子中，设置在第二种部位的第六电荷赋予部216每次启动的连续动作时间被限制为一定时间Δtc。此外，连续动作时间的上限可以一定。也就是说，主控制部60每次启动第六电荷赋予部216时，可以在上限以下的范围内变更其连续动作时间。而且，在MFP100的预热期间或恢复期间内定影温度达到很高的值的部分，定影部30及其周围产生大量的UFP。所以，即使在风扇71启动前，主控制部60也可以启动第六电荷赋予部216。

(E)关于图像形成装置产生的UFP，公知的是被称为“初始爆发”的现象。初始爆发是UFP的产生率瞬间快速增高的现象，由于电源长时间持续切断等原因，在定影部的温度几乎维持在室温不变的状态下，图像形成装置刚刚开始印刷后会发生该现象。初始爆发中的UFP的产生率与之后的印刷期间PRT内的产生率相比，通常明显更高。所以，在初始爆发发生的期间内，主控制部60可以使电荷赋予部211～216的离子产生率的设定值比图6(d)所示的印刷期间PRT内的值Ni1、Ni2增大地更高。

(F)在上述实施方式中，主控制部60根据操作信息OPD所示的纸张种类或图像数据所示的覆盖率，推测UFP的产生率的上升量，该推测值越高，使电荷赋予部211～216的离子产生率的设定值增大地越多。此外，主控制部60可以实际测量风扇71的吸气量，或根据该时点设定的目标值进行推测，根据该实际测量值或推测值决定离子产生率的设定值。

工业上的可利用性

本发明涉及一种图像形成装置，如上所述，电荷赋予部设置于从伴随着风扇71的动作而朝向吸气口414的气流ARF的通路偏离的部位、以及伴随着风扇71的动作而外部空气流入筐体中的部位中的至少任意一个。由此，本发明显然在工业上能够利用。

Claims

1.一种电子照相式的图像形成装置，其特征在于，具备：

使调色剂像热定影到片材上的定影部；

在内部收纳所述定影部的筐体；

从所述筐体中抽吸空气的吸气部；

通过向周围的空气中释放电荷而使漂浮在该空气中的超微粒子凝聚的电荷赋予部；

所述电荷赋予部在所述筐体的内部设置于第一部位和第二部位中的至少任意一个，所述第一部位是从伴随着所述吸气部的动作而朝向所述吸气部的气流的通路偏离的部位，所述第二部位是伴随着所述吸气部的动作而外部空气向所述筐体中流入的部位。

2.如权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，

还具备从所述定影部至所述筐体外沿铺设在所述筐体中的排纸路径搬送片材的排纸部，

所述吸气部包括供空气从所述排纸路径中流入的吸气口，

设置有所述电荷赋予部的第一部位包括：所述排纸路径中所述吸气口的下游、所述排纸路径的外表面或其附近、或所述排纸路径的内表面这些部位中与定影了调色剂像的片材的表面相对的区域。

3.如权利要求1或2所述的图像形成装置，其特征在于，还具备：

能够堆叠调色剂像形成之前的片材的手动送纸托盘；

从所述手动送纸托盘至所述定影部沿铺设在所述筐体中的搬送路径搬送片材的搬送部；

设置有所述电荷赋予部的第一部位包括面向所述手动送纸托盘的所述搬送路径的入口。

4.如权利要求1～3中任意一项所述的图像形成装置，其特征在于，

所述电荷赋予部至少在设置于所述第二部位的情况下，在所述吸气部的停止期间内动作。

5.如权利要求4所述的图像形成装置，其特征在于，

所述吸气部的停止期间包括所述图像形成装置的预热期间、恢复期间或待机期间中的至少任意一个。

6.如权利要求4或5所述的图像形成装置，其特征在于，

设置有所述电荷赋予部的第二部位包括：所述筐体所包括的开口和间隙中、在所述吸气部的动作期间内供外部空气流入、在所述吸气部的停止期间内供内部空气漏出的部位。

7.如权利要求4～6中任意一项所述的图像形成装置，其特征在于，

所述筐体在所述定影部的附近包括能够开闭的门，

设置有所述电荷赋予部的第二部位包括所述门的周围的间隙。

8.如权利要求4～7中任意一项所述的图像形成装置，其特征在于，

设置有所述电荷赋予部的第二部位包括所述排纸路径的出口中、比片材能够通过的区域靠外侧的区域。

9.如权利要求4～8中任意一项所述的图像形成装置，其特征在于，

所述电荷赋予部每次启动的连续动作时间至少上限一定。

10.如权利要求1～9中任意一项所述的图像形成装置，其特征在于，

还具备控制部，所述控制部根据设置有所述电荷赋予部的部位周围的空气中漂浮的超微粒子的个数的推测值，控制所述电荷赋予部应当向该空气中释放的电荷量。

11.如权利要求10所述的图像形成装置，其特征在于，

所述控制部实际测量或推测所述定影部的温度，根据该温度的实际测量值或推测值，决定所述个数的推测值。

12.如权利要求10或11所述的图像形成装置，其特征在于，

所述控制部推测已定影在所述片材上的调色剂像的覆盖率，根据该覆盖率的推测值决定所述个数的推测值。

13.如权利要求10～12中任意一项所述的图像形成装置，其特征在于，

所述控制部实际测量或推测所述吸气部在单位时间内抽吸的空气的量，根据该量的实际测量值或推测值，决定所述个数的推测值。

14.如权利要求1～13中任意一项所述的图像形成装置，其特征在于，

所述吸气部包括：

风扇；

使由所述风扇形成的气流通过而从该气流中去除超微粒子的过滤器。

15.如权利要求1～14中任意一项所述的图像形成装置，其特征在于，

所述电荷赋予部包括离子发生器。

16.如权利要求1～14中任意一项所述的图像形成装置，其特征在于，

所述电荷赋予部包括：使漂浮在周围的空气中的超微粒子的一部分带正电的第一带电器；使另一部分带负电的第二带电器。