CN115079535A - 成像设备 - Google Patents

Abstract

一种成像设备，包括成像单元、定影单元、加热部分、具有抽吸开口和排出开口的导管、与排出开口连接的风扇以及设有基层和层压在该基层上的收集层的板状过滤器。过滤器布置成使得收集层在内侧并且基层在外侧，且过滤器成为从抽吸开口向外的凸形形状。当抽吸开口的宽度为d1，过滤器离通过抽吸开口的边缘部分的假想表面的最大高度为L时，该过滤器满足0.003<L/d1<5。

Description

成像设备

技术领域

本发明涉及一种使用电子照相技术的成像设备，例如打印机、复印机、传真机或多功能机。

背景技术

成像设备包含定影装置，该定影装置通过向形成于记录材料上的调色剂图像施加热和压力而将调色剂图像定影在记录材料上。定影装置有环形定影带和压力辊，该压力辊接触定影带并对其加压，且记录材料在被加热和加压的同时通过定影夹持部(该定影夹持部由定影带和压力辊形成)来夹持和供给。然后，过滤器单元布置在定影装置附近(日本特开专利申请No.2017-125976)。过滤器单元主要用于收集“几纳米至几百纳米”尺寸的细粉尘颗粒，这些细粉尘颗粒由包含在调色剂中的蜡(作为分离剂)的热蒸发而引起。过滤器单元包括：导管，该导管有抽吸开口和排出开口；风扇，该风扇将通过导管的空气从抽吸开口抽吸至排出开口；过滤器，该过滤器布置在抽吸开口中，并从抽吸的空气中除去粉尘；以及从抽吸的空气中除去粉尘的过滤器。

顺便说明，在过去，过滤器以扁平形状或朝向导管内部弯曲的弯曲形状而安装在导管的抽吸开口中。不过，在使用具有基层和收集层(该收集层收集粉尘)的过滤器的情况下，当过滤器以扁平形状或朝向导管内部的弯曲形状而安装在抽吸开口处时，如上所述，将很难通过过滤器来除去粉尘。

本发明是为了提供一种成像设备，该成像设备考虑了上述问题，其中，包括基层和收集层(该收集层收集粉尘)的过滤器布置在导管的抽吸开口处，以使得过滤器可以充分地除去粉尘。

发明内容

本发明的一个实施例是一种成像设备，它包括：成像单元，该成像单元设置成通过使用包含分离剂的调色剂而在记录材料上形成调色剂图像；定影单元，该定影单元设有第一可旋转部件和接触所述第一可旋转部件的第二可旋转部件，该第一可旋转部件和第二可旋转部件设置成形成定影夹持部，用于通过在供给和夹持记录材料的同时施加热和压力而使得记录材料上的调色剂图像定影；加热部分，该加热部分设置成加热所述第一可旋转部件；导管，其中有抽吸开口和排出开口，该抽吸开口设置于所述定影单元附近，从所述抽吸开口吸入的空气通过该排出开口排出；风扇，该风扇与所述排出开口连接，并设置成产生从所述抽吸开口至所述排出开口的空气流；以及板状过滤器，该板状过滤器设有基层和收集层，该收集层层压在所述基层上，用于收集粉尘，且该板状过滤器设置成覆盖所述抽吸开口；其中，当所述过滤器相对于抽吸方向的下游侧是内侧且所述过滤器相对于抽吸方向的上游侧是外侧时，所述过滤器布置成使得所述收集层在内侧，所述基层在外侧，且所述过滤器从所述抽吸开口向外侧成为凸形形状，当所述抽吸开口沿宽度方向的宽度为d1，且所述过滤器离经过所述抽吸开口的边缘部分的假想表面的最大高度为L时，所述过滤器满足以下公式：0.003<L/d1<5。

通过下面(参考附图)对示例实施例的说明，将清楚本发明的其它特征。

附图说明

图1是本实施例的成像设备的构造的示意图。

图2的部分(a)表示了显示定影装置的剖视图，图2的部分(b)表示了显示带单元的分解图。

图3的部分(a)表示了显示第一实施例的过滤器单元和定影装置的透视图，图3的部分(b)表示了过滤器单元的透视图，图3的部分(c)表示了没有过滤器的透视图，图3的部分(d)表示了显示导管和过滤器的剖视图。

图4是表示过滤器的形状的剖视图，图4的部分(a)表示了未安装在导管中的过滤器，图4的部分(b)表示了安装在导管中的过滤器。

图5是表示在收集层和增强层之间的粘附区域的俯视图。

图6是表示了过滤器形状的其它实例的剖视图，图6的部分(a)表示了第一变化形式，图6的部分(b)表示了第二变化形式，且图6的部分(c)表示了第三变化形式。

图7是表示当过滤器单元布置于定影装置的宽端处时的情况的透视图。

图8是表示第二实施例的过滤器单元的视图，图8的部分(a)表示了透视图，图8的部分(b)表示了分解图，且图8的部分(c)表示了局部放大图。

图9是表示用于过滤器保持的其它构造的剖视图，图9的部分(a)表示了只有笼架的构造，图9的部分(b)表示了只有内部框架的构造，且图9的部分(c)表示了有笼架和内部框架的构造。

图10是盖部件的概念图。

具体实施方式

第一实施例

成像设备

下面是本实施例的说明。首先，将使用图1来说明本实施例的成像设备的构造。图1所示的成像设备100是中间转印方法的全色打印机，它沿中间转印带8装备有黄色、品红色、青色和黑色的多个成像部分PY、PM、PC和PK。

成像设备100响应于来自外部装置的图像信息而在记录材料P上形成图像，该外部装置例如是与设备的主组件100a连接的文档读取器或者与设备的主组件100a通信连接的个人计算机(未示出)。记录材料P可以是各种类型的片材材料(例如普通纸、厚纸、粗糙纸、不平纸、涂覆纸等)、塑料膜、布等。在本实施例的情况下，成像部分PY至PK、初次转印辊5Y至5K、中间转印带8、二次转印内辊76、二次转印外辊77等构成在记录材料P上形成调色剂图像的成像单元200。

例如，记录材料P堆垛在盒72中，并根据成像定时而由供给辊73一张张地供给至供给通路74。或者，堆垛在手动供给托盘(未示出)上的记录材料P一次一张地供给至供给通路74。记录材料P供给至位于供给通路74中间的对齐辊75，并在由对齐辊75执行记录材料P的歪斜校正和定时校正之后，它被供给至二次转印夹持部T2。二次转印夹持部T2是由彼此相对的二次转印内辊76和二次转印外辊77形成的转印夹持部。在二次转印夹持部T2中，二次转印电压通过电源70而施加至二次转印外辊77，并在二次转印外辊77和二次转印内辊76之间产生电流，从而使得调色剂图像从中间转印带8转印至记录材料P。换句话说，在本实施例中，二次转印内辊76和二次转印外辊77构成将调色剂图像从中间转印带8转印至记录材料P的转印部分800。

对于上述记录材料P直至二次转印夹持部T2的供给过程，将解释在相同定时发送至二次转印夹持部T2的图像的成像处理过程。首先介绍成像部分PY、PM、PC和PK。不过，除了在显影装置4Y、4M、4C和4K中使用的调色剂颜色不同(黄色、品红色、青色和黑色)之外，成像部分PY、PM、PC和PK的构造几乎相同。因此，在下面的说明中，黄色成像部分PY将用作实例，并且将省略对其它成像部分PM、PC和PK的说明。为了方便绘图，对于下面所述的显影容器41Y和显影辊42Y，只标记成像部分PY。

成像部分PY主要包括感光鼓1Y、充电装置2Y、显影装置4Y和感光鼓清洁器6Y。旋转驱动的感光鼓1Y的表面预先由充电装置2Y均匀充电，然后，通过基于图像信息信号而被驱动的曝光装置3而形成静电潜像。然后，形成于感光鼓1Y上的静电潜像通过由显影装置4Y进行的调色剂显影而可视化。显影装置4Y有：显影容器41Y，该显影容器41Y包含显影剂；显影辊42Y(也称为显影套筒)，该显影辊42Y旋转承载显影剂，且通过向显影辊42Y施加显影电压，静电潜像显影成调色剂图像。然后，布置得与成像部分PY和中间转印带8相对的初次转印辊5Y施加预定压力和初次转印偏压，且形成于感光鼓1Y上的调色剂图像转印至中间转印带8。在初次转印之后少许残留在感光鼓1Y上的调色剂通过感光鼓清洁器6Y而被除去。

作为图像承载部件的中间转印带8通过张力辊10、二次转印内辊76和惰辊7a和7b(作为张力辊)而被拉伸，并被驱动而沿图中箭头R2的方向运动。在本实施例的情况下，二次转印内辊76还用作驱动中间转印带8的驱动辊。由上述成像部分PY至PK处理的各颜色成像处理在这样的定时进行：它顺序叠加在已经初次转印至中间转印带8上的、沿运动方向在上游的颜色的调色剂图像上。结果，全色调色剂图像最终承载在中间转印带8上，并供给至二次转印夹持部T2。在通过二次转印夹持部T2之后的剩余调色剂通过转印清洁器装置11而从中间转印带上除去。

通过上述供给处理和成像处理，记录材料P和全色调色剂图像的定时在二次转印夹持部T2中匹配，且调色剂图像从中间转印带8转印至记录材料P上。然后，记录材料P供给至定影装置103，其中，调色剂图像通过施加热和压力的定影装置103而熔化和定影在记录材料P上。在调色剂图像定影后，记录材料P通过排出辊78而排出至纸张排出托盘601上。

定影装置

下面将使用图2的部分(a)和(b)来说明定影装置103。在本实施例中，具有低热容量的定影装置103表示为实例，它可以使用形成为柱体的环形定影带105来将调色剂图像定影至记录材料P上。在图2的部分(a)中，由于附图原因，后面介绍的凸缘106L和106R将省略。

如图2的部分(a)中所示，定影装置103大致分为带单元101、压力辊102和壳体110。带单元101和压力辊102容纳在壳体110中，且壳体110有开口的片材进口400和开口的片材出口600，以便允许记录材料P通过该壳体110，这时，记录材料P由形成在定影带105和压力辊102之间的定影夹持部101b来夹持和供给，如后面所述。

在本实施例的情况下，定影装置103定位成使得纸张进口400沿重力方向低于纸张出口600，这样，记录材料P沿重力方向从下部向上部供给(所谓的竖直通路供给)。另外，供给引导件15安装在片材出口600的下游，以便引导已经通过定影夹持部101b的记录材料P的进给。

带单元101接触压力辊102，以便形成在定影带105和压力辊102之间的定影夹持部101b，并在定影夹持部101b中将调色剂图像定影在记录材料P上。如图2的部分(b)中所示，带单元101有环形定影带105、加热器101a、保持加热器101a的加热器保持器104以及支承加热器保持器104的压力支架104a。另外，带单元101有凸缘106L和106R，该凸缘106L和106R分别沿与记录材料P的供给方向交叉的宽度方向保持定影带105的一端侧和另一端侧。

作为第一可旋转部件的定影带105是接触通过定影夹持部101b(见图2的部分(a))的记录材料P以及向该记录材料P施加热量的带部件。定影带105形成为柱形(环形)，并有整体柔性。加热器101a、加热器保持器104和压力支架104a不旋转地布置在旋转定影带105的内周上。

作为加热部分的加热器101a接触定影带105的内表面并加热该定影带105。在本实施例中，当通电时产生热量的板状陶瓷加热器用作加热器101a。加热器保持器104在横截面区域中成形为半圆弧形，并保持加热器101a，以使它接触旋转定影带105的内表面并在旋转定影带105的内表面上滑动，以便管控定影带105沿径向方向的跳动。

压力支架104a是沿宽度方向将加热器101a和加热器保持器104均匀压靠在定影带105上的部件。压力支架104a装备有可以检测定影带105的温度的热敏电阻TH。该热敏电阻TH检测定影带105的温度。

凸缘106L和106R是沿宽度方向可旋转地保持定影带105的端部且不可旋转地保持加热器保持器104和压力支架104a的一对部件。凸缘106L和106R分别有凸缘部分106A、支承部分106B和加压部分106C，如图2的部分(b)中所示。

凸缘部分106a形成有比定影带105的直径更大的直径，并接收旋转定影带105的边缘，以便管控定影带105沿宽度方向的运动。支承部分106b从内表面侧保持旋转定影带105，以便将定影带105保持为柱形形状。加压部分106c用于接收加压弹簧(未示出)的按压压力，以便使凸缘106L和106R朝向压力辊102运动。当加压部分106c通过加压弹簧而接收按压压力时，凸缘106L和106R通过加压支架104a和加热器保持器104而将定影带105压靠在压力辊102上。这样，形成了定影夹持部101b。

作为第二可旋转部件的压力辊102有金属(例如铝或铁)芯、弹性层(例如硅橡胶)以及覆盖该弹性层的释放层。芯由轴承G保持就位。如上所述，压力辊102压靠定影带105，以便形成定影夹持部101b。当压力辊102通过马达、驱动齿轮等(未示出)而沿旋转方向(图2的部分(a)中的箭头R102)旋转时，压力辊102的旋转力通过在定影夹持部101b中产生的摩擦力而传递给定影带105。因此，环形定影带105跟随压力辊102(所谓的压力辊驱动系统)而旋转。

如上所述，在将热和压力施加给由旋转压力辊102和定影带105形成的定影夹持部101b的同时，上面形成有调色剂图像的记录材料S被夹持和供给。调色剂包含例如由石蜡制成的蜡作为分离剂，以使得具有定影的调色剂图像的记录材料P更容易与定影带105分离。蜡通过加热而熔化，且熔化的蜡渗入调色剂图像的表面中，以使得记录材料P更容易与定影带105分离。

不过，渗出至调色剂图像表面上的一些蜡有时粘附在定影带105上。在这种情况下，当定影带105的表面温度升高至高于预定温度时，粘附在定影带105上的蜡将蒸发(气化)。然后，蒸发的蜡在它由设备主组件100A内的空气来冷却时固化，并变成具有几nm至几百nm的颗粒直径的细粉尘颗粒(UFP：超细颗粒)，它们可以漂浮在设备的主组件100A内。

这种细粉尘颗粒的现象称为成核，这在通过加热而蒸发的蜡暴露于低温环境和过冷时发生。由蜡的蒸发而产生的细粉尘颗粒是粘性的，并倾向于粘附在设备主组件100A中的各个位置。例如，当上述粉尘粘附在供给引导件15或排出辊78(见图1)上时，这是不期望的，因为粉尘将传递给记录材料P并污染该记录材料P。

鉴于上述情况，如图2的部分(a)中所示，过滤器单元50沿记录材料P的供给方向(箭头X方向)安装在定影装置103的上游。过滤器单元50将由定影装置103产生的上述粉尘(UFP)与定影装置103附近的空气一起抽真空，从抽真空的空气中除去粉尘，并排出已经除去粉尘的空气。下面将介绍过滤器单元50(见图3的部分(a)至(d))。

在本实施例中，使用的术语“蜡”不仅包括纯蜡，还包括包含蜡分子结构的化合物。例如，在化合物中，蜡分子结构如烃链与调色剂的树脂分子反应。作为分离剂，不仅可以使用这种蜡，还可以使用例如硅油，只要它具有脱模效果即可。不过，即使当使用硅油时，硅油也可能由于用于在定影装置103中定影调色剂图像的热量而蒸发，导致产生如上所述的细粉尘颗粒。

过滤器单元

下面将参考图1和图2使用图3的部分(a)至(d)来介绍本实施例的过滤器单元50。在第一实施例的说明中，抽吸方向(箭头Z方向)的下游侧称为内侧，抽吸方向的上游侧称为外侧。

本实施例的过滤器单元50大致分成导管51、过滤器52和风扇53。过滤器单元50位于定影装置103附近，导管51沿记录材料P的供给方向(箭头X方向)位于转印部分800和定影装置103之间(见图1)，且布置于抽吸开口51a中的过滤器52面对记录材料P的供给通路。另外，导管51布置在设备的主组件100A中，以使得过滤器52位于定影夹持部101b的定影带105侧(第一可旋转部件侧)。这是因为，定影带105侧(定影带105侧由于由加热器101a(见图2)加热而比压力辊102相对更热)倾向于产生上述粉尘(UFP)，且过滤器单元50可以有效地除去产生的粉尘。

在本实施例的情况下，导管51沿定影带105的旋转轴线方向延伸，并在纵向端处与风扇53连接。如图3的部分(c)中所示，用于空气进气的抽吸开口51a沿定影带105的旋转轴线方向形成于导管51中。另外，导管51有排出开口51c，用于将从抽吸开口51a吸入的空气从导管51内部排出。

板状过滤器52安装在导管51的抽吸开口51a中。过滤器52是热塑性的，并附接得无间隙地覆盖抽吸开口51a，例如通过热粘接。在本实施例中，如图3的部分(d)中所示，过滤器52安装在抽吸开口51a中，以使得它有从抽吸开口51a向外凸出的凸形形状。如图3的部分(b)中所示，导管51设有作为支承部件的支承肋51b，该支承肋51b从内部支承布置在抽吸开口51a中的过滤器52，并将它保持为凸形形状。过滤器52在它布置于抽吸开口51a中的状态下的形状将在后面介绍。

在本实施例中使用的风扇53是抽吸风扇，并与导管51连接，以使它可以抽吸通过导管51而从排出开口51c排出的空气。当风扇53操作并开始抽吸空气时，产生从抽吸开口51a通过导管51至排出开口51c的空气流。风扇53随着成像工作的开始而开始操作，并随着成像工作的结束而停止操作。当风扇53操作时，由定影装置103产生的、包含粉尘的空气(UFP)从定影装置103流向导管51，并通过过滤器52而被吸入导管51中，如图3的部分(a)中所示。当包含粉尘的空气(UFP)通过过滤器52(后面将详细介绍的收集层)时，空气中的粉尘由过滤器52除去。已经通过过滤器52的空气通过导管51而从排出开口51c排出。从排出开口51c排出的空气通过风扇53而发送给设置于设备主组件100A中的排出导管(未示出)，并排出到设备外部。

过滤器

用图4的部分(a)和(b)来介绍在本实施例中使用的板状过滤器52。图4的部分(a)表示了当过滤器52未安装在导管51中时该过滤器52的横截面形状(扁平)，而图4的部分(b)表示了当过滤器52安装在导管51中时该过滤器52的横截面形状(弯曲)。

如图4的部分(a)中所示，过滤器52形成为具有收集层52b的板材形式，该收集层52b收集粉尘，并层压在作为基层的增强层52a上。在本实施例中，增强层52a用于向过滤器52提供一定的刚性。例如，聚丙烯纤维无纺织物用作收集层52b，且例如比收集层52b更刚性的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维(PET纤维)无纺织物用作增强层52a。

聚丙烯纤维无纺织物由紧密缠绕的静电粘附的微尺寸聚丙烯纤维来制造。由于聚丙烯纤维的物理阻挡作用和静电力的静电吸附作用，聚丙烯纤维无纺织物在收集粉尘方面非常有效。不过，由于聚丙烯纤维无纺织物的较低刚性，当它原样用作过滤器52时，它将在空气通过时变形，从而难以收集粉尘。因此，为了抑制这种变形，聚丙烯纤维无纺织物的收集层52b由PET纤维无纺织物的增强层52a来增强。PET纤维无纺织物是由比聚丙烯纤维更粗的PET纤维制造的无纺织物，该PET纤维以低密度缠绕，并适合用于提供高刚性，同时降低过滤器的气流阻力。

这种过滤器52的一个实例是例如日本Vilene有限公司的“FM-9106、FM-9206、FM-9306、FM-9406、FM-9806”。型号的数值越高，聚丙烯纤维的面密度越高。在本实施例的情况下，面密度在“50(g/m²)至300(g/m²)”的范围内。面密度越高，除尘性能和压力降越高。可以根据过滤器单元50所需的吸入空气体积和除尘性能以及风扇53的规格来合适地选择表面密度。在本实施例中，表面密度等于上述“FM-9806”的材料用于过滤器52。

本发明人进行了实验，以便根据形状差异研究过滤器52的除尘率。在实验中，使用日本Vilene有限公司的FM-9806作为过滤器52，包含粉尘的空气以“0.15m/s”的空气速度通过图4的部分(a)中所示的扁平过滤器52和图4的部分(b)中所示的弯曲过滤器52(曲率半径“15mm”)。

实验的结果是，对于图4的部分(a)中所示的扁平过滤器52，除尘率为“82％”。另一方面，在图4的部分(b)所示的弯曲过滤器52的情况下，除尘率为“93％”。除尘率根据下面所示的公式1来计算。

除尘率(％)＝100×(通过过滤器之前的粉尘密度(％)-通过过滤器之后的粉尘密度(％))/通过过滤器之前的粉尘密度(％)公式1

如上所述，当过滤器52是弯曲的时，与过滤器52扁平的情况相比，除尘率提高。这是因为，当板状过滤器52弯曲时，收集层52b的厚度(T2)变得比当它保持扁平时更大(t1<t2)，如图4的部分(a)和(b)中所示。收集层52b的厚度越大，包含粉尘的空气与收集层52b接触的时间就越长，并将提高上述聚丙烯纤维的静电力的粉尘收集效果。

在本实施例的情况下，为了增加收集层52b的厚度，过滤器52布置成从抽吸开口51a向外侧的凸形弧形形状，其中收集层52b在内侧，增强层52a在外侧，如图3的部分(d)中所示。换句话说，当过滤器52弯曲且收集层52b在内侧时，具有高刚性的增强层52a的厚度保持几乎相同，而具有比增强层52a更低的刚性的收集层52b的厚度变得大于当它扁平时的厚度。

不过，当过滤器52弯曲太多时，空气难以通过过滤器52，且除尘率可能降低。因此，在本实施例中，过滤器52在抽吸开口51a处弯曲，以便满足下面所示的公式2。如图3的部分(c)和(d)中所示，抽吸开口51a沿短方向的宽度为“d1”，且过滤器52离穿过抽吸开口51a的边缘510的虚拟表面Y的最大高度为“L”。

0.003<L/d1<5公式2

在本实施例的情况下，过滤器52的最大高度“L”和抽吸开口51a沿短方向的宽度“d1”的比率是例如“1:5”。为了改进过滤器52的除尘，过滤器52的最大高度“L”与抽吸开口51a沿短方向的宽度“d1”的比率应当在上述公式2的范围内。

上述公式2的下限“0.003”是使收集层52b膨胀所需的最小值。另一方面，上述公式2中的上限值“5”指定为用于防止过滤器52彼此接触。也就是，当风扇53操作时，过滤器52接收朝向导管51内部的负压。当上述比率超过“5”时，过量过滤器52由于负压而开始彼此接触。接触部分并不用作过滤器52。为了避免这种情况，上述比率的上限设置为“5”。

如上所述，在本实施例中，过滤器52布置成从抽吸开口51a向外的凸形弧形形状，收集层52b在内侧，增强层52a在外侧。当过滤器弯曲且收集层52b在内侧时，比增强层52a刚性更小的收集层52b的厚度变得大于当它扁平时的厚度。收集层52b的厚度越大，包含在通过收集层52b的空气中的粉尘的除去率就越高。这样，包括收集粉尘的收集层52b和增强所述收集层52b的增强层52a的过滤器52安装在导管51的抽吸开口51a中，并可以通过简单的构造来实现由过滤器52充分除去粉尘。还有，因为增强层52a在外侧，因此可以防止过滤器52在装配和维护更换时损坏。

如上所述，过滤器52并不局限于布置在抽吸开口51a中而使得它们在短方向的两端(记录材料P的供给方向的上游和下游)上弯曲。例如，过滤器52可以布置在抽吸开口51a中而使得它在沿纵向方向(宽度方向)的两端上相对于抽吸开口51a弯曲。

过滤器52的除尘率还取决于收集层52b和增强层52a之间的粘附力。图5表示了在收集层52b和增强层52a之间的粘附区域。如图5中所示，过滤器52的两个层(收集层52b和增强层52a)在粘附区域56处通过热熔合而彼此粘附。在粘附区域56处，纤维通过热熔合而熔化和固化，因此不存在透气性。不可渗透的粘附部分56不能有效地收集包含在空气中的粉尘。另外，当过滤器52如上所述弯曲时，收集层52b的厚度不太可能增加，因为收集层52b由粘附部分56中的增强层52a来约束。由于上述原因，优选是使得粘附区域56的总面积(也就是，在收集层52b和增强层52a之间的粘附面积)保持尽可能小。因此，在本实施例中，收集层52b的面积以及在收集层52b和增强层52a之间的粘附面积设计为满足“1/120<粘附面积/收集层面积<1/3”，且使用收集层52b和增强层52a粘附在一起的过滤器52。

当过滤器52安装在导管51中时，过滤器52的横截面形状并不局限于如图3的部分(d)中所示的弧形形状。图6表示了过滤器形状的变化形式的实例。如图6的部分(a)中所示，过滤器52可以布置在抽吸开口51a中，以使得过滤器52的外部沿抽吸开口51a的短方向从两端向中心以阶梯形状凸出。或者，如图6的部分(b)中所示，过滤器52可以布置在抽吸开口51a中，以使得它们有钟形形状，该钟形形状具有比图3的部分(d)中所示的弧形形状更大的曲率半径。还有，根据抽吸开口51a在导管51中的成形状态，其形状可以使得过滤器52延伸至导管51的下表面，如图6的部分(c)中所示。即使在这种情况下，优选是，布置在抽吸开口51a中的过滤器52面对记录材料P的供给通路。

在上述变化形式中，过滤器52以满足上述公式2的方式布置在抽吸开口51a中。图6的部分(a)至(c)表示了在各变化形式中沿抽吸开口51a的短方向的宽度“d1”和过滤器52离穿过抽吸开口51a边缘510的虚拟表面Y的最大高度“L”。这样，在所有变化形式中，可以增加收集层52b的厚度，以便提高过滤器52的除尘率，如上所述。

过滤器单元50并不局限于布置在如上面图3的部分(a)中所示的位置，而是可以布置在例如定影装置103沿宽度方向的边缘处。例如，当在空间方面很难将它布置在如上面图3的部分(a)中所示的位置时，这样就很合适。图7表示了过滤器单元50布置在定影装置103的宽度方向端部处的情况。

如图7中所示，过滤器单元50沿宽度方向布置在定影装置103的边缘处，其中，过滤器52面对定影装置103。过滤器52通过层叠所述收集层52b和增强层52a(如上所述)而形成板材形式(见图4的部分(a))，并且以收集层52b在内侧的弯曲形状而布置在抽吸开口51a中。通过在定影装置103中用于定影调色剂图像的热量而使得蜡蒸发而产生的粉尘与通过风扇53的操作而产生的、沿定影带105的宽度方向(旋转轴线方向)流动的空气一起运送至过滤器52，并由该过滤器52除去。

这种情况下，过滤器52也以满足上述公式2的方式布置在抽吸开口51a中。这里，当抽吸开口51a形成为正方形时，抽吸开口51a沿短方向的宽度“d1”和沿纵向方向的宽度“d2”相等。在这种情况下，应当满足“0.003<L/d1<5”。这样，可以提高过滤器52的除尘率，如上所述。当抽吸开口51a沿纵向方向的宽度为：“d2(>d1)”时，应当满足“0.003<L/d1<5”和“0.003<L/d2<5”中的至少一个。另外，过滤器52布置在抽吸开口51a上，以使得它们在沿记录材料P的供给方向(箭头X方向)的上游侧和下游侧弯曲，该记录材料P相对于抽吸开口51a从图7所示的状态旋转90度。

第二实施例

下面将参考图1用图8的部分(a)至图10来介绍第二实施例的过滤器单元60。在第二实施例的过滤器单元60中，与上述第一实施例的过滤器单元50相同的构造用相同标记来表示，并简化或省略说明。

在设备的主组件100A中，第二实施例的过滤器单元60位于与上述第一实施例的过滤器单元50相同的位置。作为除去单元的过滤器单元60安装在定影装置103附近，并除去由定影装置103中的热量来蒸发分离剂而产生的颗粒粉尘。详细地说，过滤器单元60沿记录材料P的供给方向安装在转印部分800和定影装置103之间，其中，过滤器52位于定影夹持部101b的定影带105侧(见图1)。

如图8的部分(a)和(b)中所示，过滤器单元60大致分为笼架61、板状过滤器52、保持框架63和风扇53。在本实施例的情况下，过滤器52沿定影带105的旋转轴线的方向通过保持框架63而保持成柱形形状，其中，收集层52b在内侧，且增强层52a在外侧(见图4的部分(a))。风扇53与过滤器52沿宽度方向的一个开口端侧连接，该过滤器52通过保持框架63而保持成柱形形状，且该风扇53产生从外部穿过过滤器52且朝向开口端侧穿过过滤器52(过滤器内部)的气流。换句话说，在本实施例中，柱形过滤器52用作导管，空气由风扇53抽吸而通过该导管。

当过滤器52制成柱形时，收集层52b的表面密度为“50(g/m²)或更大，但小于300(g/m²)”。

如图8的部分(b)中所示，作为保持单元的保持框架63有：梁部分63b，该梁部分63b沿定影带105的旋转轴线方向(宽度方向)从风扇53延伸；以及端部保持部63a和63c，该端部保持部63a和63c设置在梁部分63b的两端处。梁部分63b通过由热熔合来固定板状过滤器52的一端和另一端而将过滤器52保持为柱形形状，如图8的部分(c)中所示。考虑到过滤器52的除尘率，梁63b优选地沿与定影带105的旋转轴线方向(宽度方向)和记录材料P的供给方向交叉的方向而设置在距定影夹持部101b的远侧。这是因为，在梁部分63b处，过滤器52热熔合，且热熔合使得纤维熔化和硬化，这降低了透气性，并导致很难收集包含在空气中的粉尘。

端部保持部63a和63c用于通过热熔合而将板状过滤器52的端部无间隙地固定在梁部分63b上。这些端部保持部63a和63c确定柱形过滤器52的截面形状(在这种情况下，近似水滴形状)，并保持过滤器52的形状。如图8的部分(b)中所示，端部保持部63a在靠近风扇53的一侧有与风扇53连接的排出开口63d，以便允许空气通过。另一方面，在风扇53远侧作为屏蔽部分的端部保持部63c屏蔽过滤器52的端部部分，以使得空气不会从该端部部分进入过滤器52。这是因为，当过滤器52的边缘未屏蔽时，空气可以很容易地从边缘进入过滤器52而并不通过过滤器52，且过滤器52的除尘率降低。通过屏蔽过滤器52的边缘，空气并不从边缘进入过滤器52，而是在通过过滤器52之前穿过过滤器52的增强层52a和收集层52b。

如图8的部分(c)中所示，由保持框架63保持为柱形形状的过滤器52的外周由可渗透笼架61来覆盖。笼架61有固定所述保持框架63的框架固定部分61c。笼架61固定过滤器52的外周边，以便将过滤器52保持为柱形形状，还保护过滤器52，以使得过滤器52的形状并不由于外部冲击而变化。因此，笼架61有沿记录材料P的供给方向(箭头X方向)在上游固定的上游固定部分61a和在下游固定的下游固定部分61b。笼架61可以是可渗透且有一定刚性的部件，并可以由金属丝网或穿孔金属而形成为柱形形状。

在上述构造中，当风扇53操作时，包含由定影装置103产生的粉尘的空气从过滤器52的整个周边被抽吸，且粉尘通过过滤器52(详细地，收集层52b)来除去。在本实施例中，过滤器面积可以增加，因为柱形过滤器52也用作导管，换句话说，这与将过滤器52布置在导管的整个周边上相同。另外，由于过滤器52通过使收集层52b向内弯曲而制造成柱形，因此可以增加收集层52b的厚度。因此，可以提高过滤器52的除尘率。

第三实施例

如图9的部分(a)中所示，在不使用保持框架63的情况下(见图8的部分(c))，过滤器52热熔合在笼架61的固定部分(61a、61b、61c、61d)上，以使得横截面形状为柱形，例如椭圆形或圆形，且过滤器52保持就位。也就是说，笼架61用于包围预管化的过滤器52，并通过固定过滤器52的外周边而将过滤器52保持为柱形。

如图9的部分(b)中所示，内部框架69可以用于从内部将过滤器52保持在柱形状态，而并不使用保持框架63或笼架61。也就是说，内部框架69设置在预管化的过滤器52的内部，并从内部固定过滤器52，以便将它们保持在管形状态。在图9的部分(b)所示的实例中，十字形内部框架69布置在椭圆形横截面的柱形过滤器52内部。

而且，如图9的部分(c)中所示，上述笼架61(第一保持单元)和内部框架69(第二保持单元)可以组合，以便保持柱形过滤器52。在这种情况下，内部框架69形成为使得过滤器52在笼架61的固定部分(61a、61b，61c，61d)处从内侧保持在笼架61和笼架61之间，过滤器52在该固定部分(61a、61b，61c，61d)处热熔合。

在上述图9的部分(a)至(c)中所示的构造的情况下，优选地屏蔽过滤器52的端部，以使得空气并不从端部进入过滤器52而降低过滤器52的除尘率(省略附图)。

如图10中所示，盖部件65可以沿与定影带105的旋转轴线方向(宽度方向)交叉的方向沿与记录材料P的供给方向交叉的方向设置于定影夹持部101b的远侧。盖部件65使得由风扇53抽吸的空气更容易通过过滤器52。

第四实施例

下面将介绍在第一至第三实施例的过滤器52中收集粉尘的收集层52b是玻璃纤维过滤器的实例。玻璃纤维过滤器是通过粘接剂例如丙烯酸、PET或硅树脂来粘接/层压的微玻璃纤维板材。玻璃纤维过滤器并不像第一实施例中所示的聚丙烯纤维无纺织物那样被给予静电力，而是通过微玻璃纤维的物理屏蔽效应来收集粉尘。

由于玻璃纤维过滤器自身有足够刚性，因此在本实施例中作为基层的增强层52a并不用于保持形状，而是用于保护玻璃纤维过滤器免受损坏。增强层52a的材料是金属丝网或PET无纺织物。

玻璃纤维过滤器可以组合具有不同外径的微玻璃纤维，且可以根据它们的组分比来调节它们的性能。玻璃纤维过滤器也耐热，并可以在高于120℃的大气中使用。当暴露于80℃或更高的高温时，具有静电力的聚丙烯纤维无纺织物逐渐失去它的静电力，且它的性能退化，但不使用静电力的玻璃纤维过滤器即使在高温下也不会退化它的性能。因此，当过滤器暴露于高温时，例如当过滤器靠近定影带105布置时，应当使用本实施例的玻璃纤维过滤器。

由于玻璃纤维过滤器并不是热塑性的，因此粘附剂用于将过滤器附接在抽吸开口51a上。对粘附剂没有特别限制，但是当过滤器暴露于高温大气时，推荐有机硅粘附剂。

第五实施例

下面将介绍第一至第三实施例的过滤器52是PTFE过滤器的实例。PTFE是聚四氟乙烯的缩写。在PTFE过滤器中，收集粉尘的收集层52b由PTFE膜过滤器构成。PTFE膜过滤器有亚微米尺寸的微孔，该微孔允许空气通过微孔，并利用膜部分来阻挡粉尘。微孔通过拉伸和加工PTFE膜而形成，以便在膜上产生微观缺陷。由于PTFE膜过滤器较薄，大约几十微米厚，因此需要增强板材作为增强层52a，以便保护PTFE膜过滤器，同时保持它的形状。尽管多孔薄膜有时用作增强板材，但通常使用具有高透气性的无纺织物。根据应用，使用PET无纺织物、丙烯酸无纺织物、PPS(聚苯硫醚)无纺织物、芳族聚酰胺无纺织物和PTFE无纺织物。PTFE过滤器是PTFE膜过滤器和增强板材的粘附层压件。换句话说，本实施例中的过滤器的基层是增强板材。PTFE膜过滤器容易由于人手和处理机器产生的静电而产生缺陷。因此，为了减少缺陷的影响，PTFE膜过滤器和增强板材有时交替地层叠。

由于PTFE过滤器不使用静电力，因此它们可以与玻璃纤维过滤器一样用于高温大气中。当高耐热性材料(例如芳族聚酰胺无纺织物)用于增强板材时，过滤器可以在200℃或更高温度下使用。由于它们的结构，PTFE过滤器比玻璃纤维过滤器保留更少粉尘(在不降低性能的情况下可以保留的粉尘量)，但是它们有比玻璃纤维过滤器更低的压力降。因此，当所需的粉尘保持率较低时，可以使用具有低压力降的PTFE过滤器。使空气通过过滤器的风扇的功率可以降低，以便降低噪声。在一些情况下，玻璃纤维过滤器和PTFE过滤器进行层压，以便在保持粉尘保持能力的同时降低压力降。

固定PTFE过滤器的方法介绍如下。当热塑性树脂用于增强板材时，它可以在过滤器附接于抽吸开口51a上时热熔合。当热熔合较困难时，使用硅粘附剂或其它粘附剂，如在玻璃纤维过滤器的情况下那样。

各上述实施例也可以应用于使用辊形定影辊来代替定影带105的构造。上述实施例也可用于定影带105加热的构造以及压力辊102加热的构造。而且，压力辊102可以是带状的压力带。

在各上述实施例中，介绍了中间转印方法的成像设备100作为实例，该成像设备100将调色剂图像从感光鼓1Y至1K转印至中间转印带8，然后将调色剂图像从中间转印带8转印至记录材料P，但是本发明并不局限于此。上述实施例可以应用于直接转印方法的成像设备，其中，调色剂图像从旋转承载调色剂图像的感光鼓1Y至1K(等效于图像承载部件)直接转印至记录材料P。

根据本发明，具有收集粉尘的收集层和增强所述收集层的增强层的过滤器安装在导管的抽吸开口中，且过滤器可以很容易地构造得充分除去粉尘。

尽管已经参考示例实施例介绍了本发明，但是应当理解，本发明并不局限于公开的示例实施例。随后的权利要求的范围应当根据最广义的解释，以便包含所有这些变化形式以及等效的结构和功能。

Claims (12)

1.一种成像设备，包括：

成像单元，该成像单元设置成通过使用包含分离剂的调色剂而在记录材料上形成调色剂图像；

定影单元，该定影单元设有第一可旋转部件和接触所述第一可旋转部件的第二可旋转部件，该第一可旋转部件和第二可旋转部件设置成形成定影夹持部，用于通过在供给和夹持所述记录材料的同时施加热和压力而使得调色剂图像定影在记录材料上；

加热部分，该加热部分设置成加热所述第一可旋转部件；

导管，所述导管中有抽吸开口和排出开口，该抽吸开口设置于所述定影单元附近，从所述抽吸开口吸入的空气通过该排出开口排出；

风扇，该风扇与所述排出开口连接，并设置成产生从所述抽吸开口至所述排出开口的空气流；以及

板状过滤器，该板状过滤器设有基层和收集层，该收集层层压在所述基层上，用于收集粉尘，且该板状过滤器设置成覆盖所述抽吸开口；

其中，当所述过滤器相对于抽吸方向的下游侧是内侧且所述过滤器相对于抽吸方向的上游侧是外侧时，所述过滤器布置成使得所述收集层在内侧，所述基层在外侧，且所述过滤器从所述抽吸开口向外侧成为凸形形状，其中当所述抽吸开口沿宽度方向的宽度为d1，且所述过滤器离经过所述抽吸开口的边缘部分的假想表面的最大高度为L时，所述过滤器满足以下公式：0.003<L/d1<5。

2.根据权利要求1所述的成像设备，其中：所述导管包括支承部件，该支承部件设置成从所述收集层一侧支承所述过滤器，并保持所述凸形形状。

3.根据权利要求1或2所述的成像设备，其中：所述成像单元包括设置成承载调色剂图像并旋转的图像承载部件以及设置成将调色剂图像从所述图像承载部件转印至记录材料的转印部分，以及

其中所述导管的所述抽吸开口相对于记录材料的供给方向设置于所述转印部分和所述定影单元之间，且所述过滤器的所述基层布置得面对所述记录材料的供给通道。

4.根据权利要求3所述的成像设备，其中：所述导管布置成使得所述过滤器位于比所述定影夹持部更靠近所述第一可旋转部件一侧的位置。

5.根据权利要求1所述的成像设备，其中：所述过滤器形成为向外弯曲的弧形形状。

6.根据权利要求1所述的成像设备，其中：所述过滤器形成为向外凸出的阶梯形状。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的成像设备，其中：所述过滤器的表面密度大于等于50(g/m²)且小于等于300(g/m²)。

8.根据权利要求7所述的成像设备，其中：所述收集层由聚丙烯纤维的无纺织物来形成，且所述基层由聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的无纺织物来形成。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的成像设备，其中：所述收集层粘附在所述基层上，以及

其中所述收集层的面积以及所述收集层和所述基层的粘附面积满足以下公式：

1/120<所述粘附面积/所述收集层的面积<1/3。

10.根据权利要求1所述的成像设备，其中：所述收集层由玻璃纤维过滤器构成。

11.根据权利要求1所述的成像设备，其中：所述过滤器由PTFE过滤器构成，所述PTFE过滤器通过将作为PTFE膜过滤器的所述收集层和作为增强过滤器的所述基层层压而制造。

12.根据权利要求1所述的成像设备，其中：所述基层有比所述收集层更高的刚性。

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