JP2010256606A - Image forming apparatus - Google Patents

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Yuji Kamoda
雄二 鴨田
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Konica Minolta Inc
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Konica Minolta Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus which performs energy-saving fixing by efficiently configuring a heating means and cooling means used in fixing and by thermally efficiently achieving satisfactory fixing quality with a simple configuration regardless of whether a development system is of a dry system or wet system. <P>SOLUTION: The image forming apparatus having a non-contact heating means as a fixing means for fixing paper with a toner image formed thereon, includes: a paper conveying means disposed opposite the non-contact heating means; a cooling means for contacting and cooling the paper conveying means; a first air moving means for supplying air for cooling the cooling means; and a second air moving means supplying exhaust, thermally absorbed by the cooling means, to a heating area around the non-contact heating means. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、記録媒体上に形成されたトナー画像を定着するための定着手段として、非接触加熱手段を有する画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus having a non-contact heating unit as a fixing unit for fixing a toner image formed on a recording medium.

感光体(感光ドラム)に静電潜像を形成し、それをトナーで現像し、トナー画像を紙などの記録媒体に転写して定着する電子写真方式の画像形成装置が、広く使用されている。   2. Description of the Related Art An electrophotographic image forming apparatus that forms an electrostatic latent image on a photoreceptor (photosensitive drum), develops it with toner, and transfers and fixes the toner image onto a recording medium such as paper is widely used. .

乾式の現像剤を用いて静電潜像を現像する現像方式として、トナーのみを用いる一成分現像法及びトナーとキャリアを用いる二成分現像法が知られている。   As a developing method for developing an electrostatic latent image using a dry developer, a one-component developing method using only a toner and a two-component developing method using a toner and a carrier are known.

一成分現像法では一般的に装置の簡略化、小型化、低コスト化の面で有利であるが、現像装置の寿命が短い。二成分現像法では長寿命に有利であるが、現像された像に磁気ブラシ痕が発生する等の課題を有している。   The one-component development method is generally advantageous in terms of simplification, miniaturization, and cost reduction of the apparatus, but the life of the development apparatus is short. The two-component development method is advantageous for long life, but has problems such as generation of magnetic brush marks on the developed image.

また近年では、トナー粒子径が小さく、トナー画像の乱れもおきにくい液体現像剤を用いる湿式現像方式も用いられるようになってきている。   In recent years, a wet development method using a liquid developer having a small toner particle diameter and hardly disturbing a toner image has been used.

液体現像剤としては、溶媒としての「キャリア液」中にトナーを高濃度に分散させた液体現像剤を用いるのが一般的である。   As the liquid developer, it is common to use a liquid developer in which a toner is dispersed at a high concentration in a “carrier liquid” as a solvent.

感光体上の潜像を現像する方式は、一成分現像剤または二成分現像剤を用いる乾式現像法、そして液体現像剤を用いる湿式現像法とで異なるが、何れも現像により感光体上に顕像としてのトナー画像を形成する。   The method of developing the latent image on the photoconductor differs between a dry development method using a one-component developer or a two-component developer and a wet development method using a liquid developer, but both are developed on the photoconductor by development. A toner image as an image is formed.

このトナー画像は、記録媒体に転写される。あるいは、一旦中間転写体などに一次転写された後、記録媒体に二次転写される。   This toner image is transferred to a recording medium. Alternatively, the toner image is first temporarily transferred to an intermediate transfer member or the like and then secondarily transferred to a recording medium.

記録媒体に転写されたトナー画像は、定着装置により加圧、加熱されるなどして、通常は紙である記録媒体に定着される。   The toner image transferred to the recording medium is fixed on the recording medium, which is usually paper, by being pressurized and heated by a fixing device.

一般的な定着手段としては、ローラ定着器のように、加熱されたローラ等で記録媒体を挟むようにして、そのニップ部で加圧しながら加熱する加熱加圧手段が用いられてきた。   As a general fixing unit, a heating and pressing unit that uses a heated roller or the like to sandwich a recording medium and pressurizes the nip portion while heating the recording medium has been used, such as a roller fixing unit.

しかしながら、トナー画像の定着にはトナーを融着するため多大の熱エネルギーを要し、また定着品質確保のため適切な定着温度の制御が必要とされる。   However, the fixing of the toner image requires a great amount of heat energy for fusing the toner, and it is necessary to appropriately control the fixing temperature in order to ensure the fixing quality.

特に液体現像剤を用いて現像されたトナー画像の場合、トナー画像のトナー間、トナー紙間には溶媒(以後、キャリア液ともいう)が含まれており、通常にトナー融着させるのみの定着より多くのエネルギー投入が必要とされる。   In particular, in the case of a toner image developed using a liquid developer, a solvent (hereinafter also referred to as a carrier liquid) is contained between the toner of the toner image and between the toner paper, and the fixing is usually performed only by fusing the toner. More energy input is required.

また、キャリア液によって、トナー画像の定着性の低下や、加圧定着時の画像のつぶれや乱れが生じる、あるいは裏面に表面のトナー画像が透けて見える裏うつりが加速されるといった問題もある。   In addition, the carrier liquid may cause problems such as a decrease in toner image fixability, crushing or distortion of the image during pressure fixing, or acceleration of back surface in which the toner image on the surface can be seen through on the back surface.

一般的に、加熱加圧手段で多量の熱エネルギーを供給するには、ニップを拡大してより多くの熱エネルギーを付加することもできるが、定着器が大型になりやすい。またニップ時間を長くすると、高温オフセットや分離性に問題が生じてくることもある。   In general, in order to supply a large amount of heat energy by the heating and pressurizing means, more heat energy can be added by expanding the nip, but the fixing device tends to be large. Also, if the nip time is lengthened, there may be a problem with high temperature offset and separability.

こういったことから、ニップ部での接触加圧を避けるため、また特に液体現像の場合はキャリア液の揮発を効率的に促進するため、記録媒体と非接触の位置にヒータ等の熱源を配置し、放射熱等で加熱定着する非接触加熱手段が用いられることが多くなってきている。   For this reason, in order to avoid contact pressure at the nip, and in particular in the case of liquid development, to efficiently promote the volatilization of the carrier liquid, a heat source such as a heater is disposed at a position not in contact with the recording medium. However, non-contact heating means for heating and fixing with radiant heat or the like is increasingly used.

液体現像の場合、上述したように、用紙中に浸透したキャリア液の存在は用紙裏面から見た表面トナー画像の透け具合(裏うつり)が加速されてしまうという不具合がある。用紙中に浸透したキャリア液量を低減するためには、主に揮発させなければならない。   In the case of liquid development, as described above, the presence of the carrier liquid that has permeated into the sheet has a problem that the transparency (backward movement) of the front toner image viewed from the back of the sheet is accelerated. In order to reduce the amount of carrier liquid that has penetrated into the paper, it must be volatilized mainly.

この点、非接触加熱は、加熱時間の確保という点から有利である。   In this respect, non-contact heating is advantageous from the viewpoint of securing the heating time.

しかしながら、非接触加熱手段を用いる場合、カット紙に対しては用紙搬送手段が必要である。通常は、非接触加熱手段に対向する位置に、用紙を保持し搬送する用紙搬送手段(ベルト等)を配置する(例えば、特許文献1参照)。   However, when a non-contact heating unit is used, a sheet conveying unit is necessary for cut paper. Usually, a sheet conveying means (such as a belt) that holds and conveys a sheet is disposed at a position facing the non-contact heating means (for example, see Patent Document 1).

特許文献1では、用紙搬送手段として用紙搬送ベルトを配置し、ベルトの下部に吸引ファンを設け、用紙を吸着して搬送する技術が提示されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 proposes a technique in which a sheet conveying belt is disposed as a sheet conveying unit, a suction fan is provided below the belt, and the sheet is sucked and conveyed.

しかしながらこの場合、少なくとも搬送する用紙の間においては、用紙搬送手段の用紙を支える表面が直接的に加熱されることになる。従って、耐熱性や、両面プリントでの問題が生じてくる。   However, in this case, at least between the sheets to be conveyed, the surface supporting the sheet of the sheet conveying means is directly heated. Accordingly, problems arise in heat resistance and double-sided printing.

例えば、両面プリントの場合、用紙搬送手段が用紙に直接接触する部分の表面は、用紙を搬送する際に既にプリントされた画像(1面目)へ与える影響を考慮すると、100℃程度以下に保持する必要がある。すなわち、用紙搬送手段を冷却する必要が生じてくる(例えば、特許文献2参照)。   For example, in the case of double-sided printing, the surface of the portion where the paper transport unit directly contacts the paper is kept at about 100 ° C. or less in consideration of the influence on the already printed image (first surface) when the paper is transported. There is a need. In other words, it becomes necessary to cool the sheet conveying means (see, for example, Patent Document 2).

特許文献2では、定着する用紙下部のガイドを排熱ファンで冷却する技術が提示されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228561 proposes a technique for cooling a guide at the lower part of a sheet to be fixed with a heat exhaust fan.

特開昭59−91468号公報JP 59-91468 A 特開平4−155370号公報JP-A-4-155370

上記のように、定着手段は多大な熱量の発生を必要とし、特に液体現像の場合キャリア液を用紙から揮発させる必要もあり、非接触加熱手段が用いられるようになってきた。   As described above, the fixing unit needs to generate a large amount of heat, and in the case of liquid development, it is also necessary to volatilize the carrier liquid from the paper, and a non-contact heating unit has been used.

しかしながらこの場合、特許文献1に開示の技術のように、非接触加熱手段に対向する位置に、用紙を保持し搬送する用紙搬送手段(ベルト等)を配置する必要があり、その用紙を支える表面が直接的に加熱されることになる。従って、耐熱性や、両面プリントでの問題が生じてくる。   However, in this case, as in the technique disclosed in Patent Document 1, it is necessary to dispose paper conveying means (such as a belt) that holds and conveys paper at a position facing the non-contact heating means, and the surface that supports the paper Will be heated directly. Accordingly, problems arise in heat resistance and double-sided printing.

この課題に対処するため、特許文献2に開示の技術のように、冷却用のファンなどを設ける必要があるが、これは一方では、対向している非接触加熱手段の内部雰囲気温度の維持を妨げることになってしまう。   In order to cope with this problem, it is necessary to provide a cooling fan or the like as in the technique disclosed in Patent Document 2, but on the other hand, this maintains the internal atmospheric temperature of the opposed non-contact heating means. It will interfere.

特に液体現像の場合は、キャリア液を揮発させるために用紙を昇温することが必要である。そのため、非接触加熱手段による放射熱だけでなく、内部雰囲気温度を高温に保つことがエネルギー的に有利である。   In particular, in the case of liquid development, it is necessary to raise the temperature of the paper in order to volatilize the carrier liquid. Therefore, it is advantageous in terms of energy not only to radiate heat by the non-contact heating means but also to keep the internal atmosphere temperature high.

しかしまた、非接触加熱手段の内部雰囲気が揮発したキャリア液の蒸気で満たされると、用紙からのキャリア液の新たな揮発を妨げることになり、昇温した空気の入れ換えが必要となってくる。   However, if the internal atmosphere of the non-contact heating means is filled with the vaporized carrier liquid vapor, it will hinder the new volatilization of the carrier liquid from the paper, and the heated air must be replaced.

このように非接触加熱手段による定着については、昇温の必要な部分、冷却の必要な部分などの要請が十分に満たされるような構成が困難であり、結果的に熱効率がよいとはいえず、更なる省エネルギーをもたらすような構成が望まれる。   As described above, for the fixing by the non-contact heating means, it is difficult to form a structure that sufficiently satisfies the requirements such as a portion requiring temperature rise and a portion requiring cooling, and as a result, it cannot be said that the heat efficiency is good. Therefore, a configuration that brings about further energy saving is desired.

本発明は、上記の技術的課題を鑑みてなされたものである。本発明の目的は、定着における加熱手段と冷却手段を効率的に構成し、乾式あるいは湿式の現像方式に関わらず、十分な定着品質を、簡単な構成で、熱効率よく実現し、省エネルギーで定着可能な画像形成装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above technical problems. The object of the present invention is to efficiently configure the heating means and cooling means in fixing, regardless of the dry or wet development method, sufficient fixing quality can be realized with a simple structure, heat efficiency, and energy-saving fixing. An image forming apparatus is provided.

上記の課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有するものである。   In order to solve the above problems, the present invention has the following features.

1.記録媒体上に形成されたトナー画像を定着するための定着手段として、
前記記録媒体を非接触の熱源からの熱放射により加熱する非接触加熱手段を有する画像形成装置であって、
前記非接触加熱手段と対向して配置され、前記記録媒体を搬送する用紙搬送手段と、
前記用紙搬送手段に当接し、該用紙搬送手段を冷却する冷却手段と、
前記冷却手段に、該冷却手段を冷却するための空気を供給する第1の空気移動手段と、
前記冷却手段からの熱を吸収した排気を、前記非接触加熱手段周辺の空気が加熱される領域に供給する第2の空気移動手段と、を有する
ことを特徴とする画像形成装置。
1. As fixing means for fixing the toner image formed on the recording medium,
An image forming apparatus having non-contact heating means for heating the recording medium by heat radiation from a non-contact heat source,
A paper conveying means arranged opposite to the non-contact heating means and conveying the recording medium;
A cooling means that abuts on the paper conveying means and cools the paper conveying means;
First air moving means for supplying air for cooling the cooling means to the cooling means;
An image forming apparatus, comprising: a second air moving unit that supplies exhaust gas that has absorbed heat from the cooling unit to a region where air around the non-contact heating unit is heated.

2.前記非接触加熱手段は、
前記非接触の熱源と、
該熱源を内包し、前記用紙搬送手段に向かって開放された断熱カバーと、を有し、
前記第2の空気移動手段は、前記非接触加熱手段の断熱カバー内に空気を供給する
ことを特徴とする前記1に記載の画像形成装置。
2. The non-contact heating means includes
The non-contact heat source;
A heat insulating cover that encloses the heat source and is opened toward the paper conveying means,
The image forming apparatus according to 1, wherein the second air moving unit supplies air into a heat insulating cover of the non-contact heating unit.

3.前記用紙搬送手段は、
搬送ベルトと、
該搬送ベルトを駆動する駆動手段と、を有する
ことを特徴とする前記1または2に記載の画像形成装置。
3. The paper conveying means is
A conveyor belt;
3. The image forming apparatus according to 1 or 2, further comprising: a driving unit that drives the conveyance belt.

4.前記駆動手段は前記冷却手段であり、前記搬送ベルトを駆動しながら冷却する
ことを特徴とする前記3に記載の画像形成装置。
4). The image forming apparatus according to (3), wherein the driving unit is the cooling unit and cools the driving belt while driving.

5.前記記録媒体上のトナー画像は、液体現像剤を用いて現像された
ことを特徴とする前記1から4の何れか1項に記載の画像形成装置。
5). The image forming apparatus according to any one of 1 to 4, wherein the toner image on the recording medium is developed using a liquid developer.

本発明に係る画像形成装置によれば、トナー画像の形成された用紙を定着するための定着手段として、非接触加熱手段を有する画像形成装置において、非接触加熱手段と対向して配置された用紙搬送手段と、その用紙搬送手段に当接して冷却する冷却手段とを設け、冷却手段に冷却のための空気を供給する第1の空気移動手段を有するとともに、その冷却手段の熱吸収した排気を非接触加熱手段周辺の加熱領域に供給する第2の空気移動手段を有する。これにより、簡単な構成で、熱効率よく、省エネルギーで十分な定着品質を得ることができる。   According to the image forming apparatus of the present invention, in the image forming apparatus having the non-contact heating unit as the fixing unit for fixing the paper on which the toner image is formed, the paper disposed opposite to the non-contact heating unit. A conveying unit and a cooling unit for contacting and cooling the sheet conveying unit; and a first air moving unit for supplying air for cooling to the cooling unit. It has the 2nd air movement means supplied to the heating area | region around a non-contact heating means. Thereby, it is possible to obtain a sufficient fixing quality with a simple structure, heat efficiency, energy saving.

湿式画像形成装置におけるトナー画像形成部と転写装置、定着装置の概略構成例を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration example of a toner image forming unit, a transfer device, and a fixing device in a wet image forming apparatus. 第1の実施形態に係る画像形成装置における定着に関わる概略構成を示した模式図、(a)(正面図)、及び(b)(斜視図)である。1A and 1B are a schematic diagram illustrating a schematic configuration related to fixing in an image forming apparatus according to a first embodiment, and FIG. 3A is a front view, and FIG. 別の流路形態での概略構成を示した模式図(a)(正面図)及びさらに別の流路形態での概略構成を示した模式図(b)(斜視図)である。It is the schematic diagram (a) (front view) which showed schematic structure with another flow path form, and the schematic diagram (b) (perspective view) which showed schematic structure with another flow path form. 第2の実施形態に係る画像形成装置における定着に関わる概略構成を示した模式図、(a)(正面図)、及び(b)(斜視図)である。4A and 4B are a schematic diagram illustrating a schematic configuration related to fixing in the image forming apparatus according to the second embodiment, and FIG. 5A is a front view, and FIG. 第3の実施形態に係る画像形成装置における定着に関わる概略構成を示した模式図、(a)(正面図)、及び(b)(斜視図)である。FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration related to fixing in an image forming apparatus according to a third embodiment, (a) (front view), and (b) (perspective view).

本発明に係る画像形成装置の一実施形態を、図を参照して説明する。   An image forming apparatus according to an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.

以下の実施形態に係る画像形成装置は、液体現像方式の場合を例にとって説明する。本発明は、現像方式に関わらないが、液体現像によって形成されたトナー像の定着の場合に特に効果的である。   An image forming apparatus according to the following embodiment will be described by taking the case of a liquid developing method as an example. The present invention is not particularly related to the development method, but is particularly effective in the case of fixing a toner image formed by liquid development.

液体現像剤を用いる液体現像は、複写機、簡易印刷機、プリンタなどの画像形成装置に利用される。これらには、一般的に電子写真方式の画像形成プロセスが、共通して用いられている。まずその電子写真方式による湿式の画像形成部を、図1を参照して説明し、さらに液体現像剤を用いて現像され、記録媒体に転写された定着前のトナー画像を加熱定着する定着装置について、その構成と機能動作を説明する。   Liquid development using a liquid developer is used in image forming apparatuses such as copying machines, simple printing machines, and printers. In general, an electrophotographic image forming process is commonly used for these. First, the electrophotographic wet image forming unit will be described with reference to FIG. 1, and a fixing device that heats and fixes a pre-fixed toner image that has been developed using a liquid developer and transferred to a recording medium. The configuration and functional operation will be described.

(画像形成部の構成と機能動作)
図1を用いて、本実施形態の画像形成装置におけるトナー画像形成部の構成と動作の例を説明する。図1は、湿式画像形成装置におけるトナー画像形成部と転写装置、定着装置の概略構成例を示す断面図である。
(Configuration of image forming unit and functional operation)
An example of the configuration and operation of the toner image forming unit in the image forming apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration example of a toner image forming unit, a transfer device, and a fixing device in a wet image forming apparatus.

図1において、1は感光体ドラムであり、像担持体として機能する。トナー画像形成部10はこの感光体ドラム1を中心に、その周囲に配設された、感光体ドラム1の表面を均一に帯電させる帯電装置2、帯電した感光体ドラム1上にLEDまたはレーザビームを照射して静電潜像を形成する露光装置3、その静電潜像を、液体現像剤を用いて現像する液体現像装置4、現像されたトナー像が転写される中間転写体5、そして転写後の感光体ドラム1の表面に残存する液体現像剤を除去するクリーニング装置6などを備える。   In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a photosensitive drum, which functions as an image carrier. The toner image forming unit 10 has a charging device 2 for uniformly charging the surface of the photosensitive drum 1 disposed around the photosensitive drum 1, and an LED or a laser beam on the charged photosensitive drum 1. , An exposure device 3 for forming an electrostatic latent image, a liquid developing device 4 for developing the electrostatic latent image using a liquid developer, an intermediate transfer member 5 to which the developed toner image is transferred, and A cleaning device 6 for removing the liquid developer remaining on the surface of the photosensitive drum 1 after transfer is provided.

液体現像装置4は、一般的には、表面に液体現像剤の薄層を担持し、像担持体である感光体ドラム1上の潜像を現像する現像ローラ41、その表面に液体現像剤8を供給する現像剤槽44等を備える。   In general, the liquid developing device 4 carries a thin layer of a liquid developer on its surface, a developing roller 41 for developing a latent image on the photosensitive drum 1 as an image carrier, and a liquid developer 8 on its surface. Developer tank 44 and the like.

また、液体現像装置4の前後には、予め液体現像剤の一部を塗布したり、回収したりする装置を設ける場合もある。ここでは、液体現像装置4の後に、現像されたトナー像から余分な液体現像剤を除去するスクイズ装置61を設けている。   In some cases, before and after the liquid developing device 4, a device for applying or collecting a part of the liquid developer in advance is provided. Here, a squeeze device 61 for removing excess liquid developer from the developed toner image is provided after the liquid developing device 4.

感光体ドラム1上の現像されたトナー像は、中間転写体5ではなく、そのまま直接に記録用紙などの記録媒体7に転写される形態であってもよい。本実施形態では、中間転写体5に一次転写されたトナー像を、転写ローラ51を用いて、再度記録媒体7に転写(二次転写)するような構成としている。記録媒体7としては通常紙が用いられ、以降、本実施形態では記録媒体7は紙であるとして説明する(以後、用紙7と呼ぶ)。   The developed toner image on the photosensitive drum 1 may be transferred directly to the recording medium 7 such as a recording sheet instead of the intermediate transfer member 5. In the present embodiment, the toner image primarily transferred to the intermediate transfer member 5 is transferred to the recording medium 7 again (secondary transfer) using the transfer roller 51. Normal paper is used as the recording medium 7, and in the following description, the recording medium 7 is assumed to be paper (hereinafter referred to as paper 7).

また図1においては、トナー画像形成部10が1組のみ配置されているが、カラー画像形成のために、中間転写体5の周囲に複数組(通常イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色組)配置されていてもよい。カラー現像の方式、中間転写の有無などは任意に設定すればよく、それに合わせた任意の構成配置をとることができる。   In FIG. 1, only one set of the toner image forming unit 10 is arranged, but a plurality of sets (normally four color sets of yellow, magenta, cyan, and black) are provided around the intermediate transfer body 5 for color image formation. ) May be arranged. The color development method, the presence / absence of intermediate transfer, and the like may be set arbitrarily, and an arbitrary arrangement according to it can be taken.

感光体ドラム1は、図1に示す矢印A方向に回転し、帯電装置2は、回転する感光体ドラム1の表面をコロナ放電などにより数百V程度に帯電させる。帯電装置2より感光体ドラム回転方向下流側においては、露光装置3から照射されたレーザビームにより、表面電位が百V程度以下に低下させられた静電潜像が形成される。   The photosensitive drum 1 rotates in the direction of arrow A shown in FIG. 1, and the charging device 2 charges the surface of the rotating photosensitive drum 1 to about several hundred volts by corona discharge or the like. On the downstream side of the charging device 2 in the rotation direction of the photosensitive drum, an electrostatic latent image whose surface potential is lowered to about 100 V or less is formed by the laser beam emitted from the exposure device 3.

露光装置3のさらに下流側には、液体現像装置4が配設されており、感光体ドラム1に形成された静電潜像が、液体現像剤8を用いて現像される。   A liquid developing device 4 is disposed further downstream of the exposure device 3, and the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 is developed using the liquid developer 8.

液体現像装置4には、絶縁性の溶媒(以後キャリア液とも呼称する)中にトナーを分散させた液体現像剤8が現像剤槽44内に収容されており、現像ローラ41表面に液体現像剤8が供給され、現像ローラ41上には液体現像剤8の薄層が担持される。   In the liquid developing device 4, a liquid developer 8 in which toner is dispersed in an insulating solvent (hereinafter also referred to as carrier liquid) is accommodated in a developer tank 44, and the liquid developer is provided on the surface of the developing roller 41. 8 is supplied, and a thin layer of the liquid developer 8 is carried on the developing roller 41.

さらに現像ローラ41と感光体ドラム1の静電潜像との電位差により、現像ローラ41上に担持された液体現像剤8の薄層内のトナー粒子が感光体ドラム1上の静電潜像に移動して、静電潜像が現像される。   Further, due to the potential difference between the developing roller 41 and the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1, the toner particles in the thin layer of the liquid developer 8 carried on the developing roller 41 become an electrostatic latent image on the photosensitive drum 1. Moving, the electrostatic latent image is developed.

感光体ドラム1上の現像されたトナー像には、液体現像剤8、すなわちトナーとキャリア液が含まれている。スクイズ装置61は、例えばスクイズローラであり、現像されたトナー像から余分なキャリア液を除去する。スクイズローラ上のキャリア液は、ブレード62で除去する。   The developed toner image on the photosensitive drum 1 contains a liquid developer 8, that is, toner and carrier liquid. The squeeze device 61 is, for example, a squeeze roller, and removes excess carrier liquid from the developed toner image. The carrier liquid on the squeeze roller is removed by the blade 62.

中間転写体5は、図1に示す矢印B方向に回転し、同様に接触回転する感光体ドラム1とのニップ部でバイアス電圧が印加されることにより、感光体ドラム1上の現像されたトナー像が中間転写体5上に一次転写される。   The intermediate transfer member 5 rotates in the direction of arrow B shown in FIG. 1 and is applied with a bias voltage at the nip portion with the photosensitive drum 1 that similarly rotates in contact with the intermediate transfer member 5, thereby developing the developed toner on the photosensitive drum 1. The image is primarily transferred onto the intermediate transfer member 5.

カラー画像形成のために、トナー画像形成部10が中間転写体5の周囲に複数組配置されている場合は、各トナー画像形成部で現像された各色のトナー画像が中間転写体5上で重ね合わされるようにそれぞれ一次転写される。   When a plurality of sets of toner image forming units 10 are arranged around the intermediate transfer member 5 for color image formation, the toner images of the respective colors developed in the toner image forming units are superimposed on the intermediate transfer member 5. In each case, primary transfer is performed.

トナー画像形成部10において、中間転写体5の下流側には、一次転写後に感光体ドラム1の表面上に残存する液体現像剤8を除去するクリーニング装置6(例えば、クリーナブレード)が配設されている。このクリーニング装置6により感光体ドラム1上に残存する液体現像剤8が除去される。   In the toner image forming unit 10, a cleaning device 6 (for example, a cleaner blade) that removes the liquid developer 8 remaining on the surface of the photosensitive drum 1 after the primary transfer is disposed on the downstream side of the intermediate transfer member 5. ing. The cleaning device 6 removes the liquid developer 8 remaining on the photosensitive drum 1.

中間転写体5上に一次転写されたトナー像は、中間転写体5の周速と同速度で図1の矢印C方向に搬送される用紙7が転写ローラ51とのニップ部で挟持され、バイアス電圧を印加されることで、用紙7上に二次転写される。   The toner image primarily transferred onto the intermediate transfer member 5 is sandwiched between a sheet 7 conveyed at the same speed as the peripheral speed of the intermediate transfer member 5 in the direction of arrow C in FIG. By applying a voltage, the image is secondarily transferred onto the sheet 7.

転写ローラ51によりトナー像が転写された用紙7は、定着装置9へと搬送され、加熱定着の上、排出される。   The sheet 7 on which the toner image is transferred by the transfer roller 51 is conveyed to the fixing device 9 and is discharged after being heated and fixed.

定着時のトナー画像の加熱手段とそれによるキャリア液の揮発及び定着についての詳細は後述する。   Details of the heating means of the toner image at the time of fixing and the volatilization and fixing of the carrier liquid thereby will be described later.

(現像剤の構成)
現像に用いる液体現像剤8について説明する。液体現像剤8は、溶媒であるキャリア液体中に着色されたトナー粒子を高濃度で分散している。また液体現像剤8には、分散剤、荷電制御剤などの添加剤を適宜、選んで添加してもよい。
(Developer composition)
The liquid developer 8 used for development will be described. In the liquid developer 8, colored toner particles are dispersed at a high concentration in a carrier liquid as a solvent. In addition, additives such as a dispersant and a charge control agent may be appropriately selected and added to the liquid developer 8.

キャリア液としては、一般に電子写真用現像液として用いるものであれば、特に制限することなく使用できる。安全性を考慮して、絶縁性の、常温で不揮発性の溶媒が用いられる。不揮発性の溶媒としては、例えばシリコンオイル、ミネラルオイル、パラフィンオイル、鉱物油等を上げることができる。   Any carrier liquid can be used without particular limitation as long as it is generally used as an electrophotographic developer. In consideration of safety, an insulating, non-volatile solvent at room temperature is used. Examples of the non-volatile solvent include silicon oil, mineral oil, paraffin oil, mineral oil, and the like.

トナー粒子は、主として樹脂と着色のための顔料や染料からなる。樹脂には、顔料や染料をその樹脂中に均一に分散させる機能と、記録材に定着される際のバインダとしての機能がある。   The toner particles are mainly composed of a resin and a pigment or dye for coloring. The resin has a function of uniformly dispersing pigments and dyes in the resin and a function as a binder when being fixed to the recording material.

樹脂としては、例えば、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂等の熱可塑性樹脂を用いることができる。また、これらの樹脂を複数、混合して用いてもよい。   Examples of the resin that can be used include thermoplastic resins such as polystyrene resin, styrene-acrylic resin, acrylic resin, polyester resin, epoxy resin, polyamide resin, polyimide resin, and polyurethane resin. A plurality of these resins may be mixed and used.

トナーの着色に用いる顔料及び染料も一般市販のものを用いることができる。例えば、顔料として、カーボンブラック、ベンガラ、酸化チタン、シリカ、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、スカイブルー、ベンジジンイエロー、レーキレッドD等を用いることができる。染料としては、ソルベントレッド27やアシッドブルー9等を用いることができる。   Commonly commercially available pigments and dyes used for coloring the toner can also be used. For example, carbon black, bengara, titanium oxide, silica, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, sky blue, benzidine yellow, lake red D, etc. can be used as the pigment. Solvent red 27, acid blue 9, or the like can be used as the dye.

液体現像剤の調整方法としては、一般に用いられる技法に基づいて調整することができる。例えば、樹脂と顔料とを所定の配合比で、加圧ニーダ、ロールミルなどを用いて溶融混練し、均一に分散させ、得られた分散体を、例えばジェットミルによって微粉砕する。さらに得られた微粉末を、例えば風力分級機などにより分級することで、所定の粒径の着色トナーを得ることができる。   As a method for adjusting the liquid developer, it can be adjusted based on a commonly used technique. For example, the resin and the pigment are melt kneaded using a pressure kneader, a roll mill or the like at a predetermined blending ratio and uniformly dispersed, and the obtained dispersion is finely pulverized by, for example, a jet mill. Further, by classifying the obtained fine powder with, for example, an air classifier, a colored toner having a predetermined particle diameter can be obtained.

続いて、得られたトナーをキャリア液としての絶縁性液体と所定の配合比で混合する。この混合物をボールミル等の分散手段により均一に分散させ、液体現像剤を得ることができる。   Subsequently, the obtained toner is mixed with an insulating liquid as a carrier liquid at a predetermined blending ratio. This mixture can be uniformly dispersed by a dispersing means such as a ball mill to obtain a liquid developer.

トナーの体積平均粒子径は、0.1μm以上、5μm以下の範囲が適当である。トナーの平均粒子径が0.1μmを下回ると現像性が大きく低下する。一方、平均粒子径が5μmを超えると画像の品質が低下する。   The volume average particle diameter of the toner is suitably in the range of 0.1 μm or more and 5 μm or less. When the average particle diameter of the toner is less than 0.1 μm, the developability is greatly lowered. On the other hand, when the average particle diameter exceeds 5 μm, the quality of the image is degraded.

液体現像剤に対するトナー粒子の割合は、10〜50質量%程度が適当である。10質量%未満の場合、トナー粒子の沈降が生じやすく、長期保管時の経時的な安定性に問題がある。また必要な画像濃度を得るため、多量の現像剤を供給する必要があり、紙上に付着するキャリア液が増加し、定着時に乾燥せねばならず、蒸気が発生し環境上の問題が生じる。50質量%を超える場合には、液体現像剤の粘度が高くなりすぎ、製造上も、また取り扱いも困難になる。   An appropriate ratio of the toner particles to the liquid developer is about 10 to 50% by mass. When the amount is less than 10% by mass, the toner particles are liable to settle, and there is a problem in stability over time during long-term storage. Further, in order to obtain a required image density, it is necessary to supply a large amount of developer, the carrier liquid adhering to the paper increases, and it must be dried at the time of fixing, and steam is generated, resulting in environmental problems. If it exceeds 50% by mass, the viscosity of the liquid developer becomes too high, making it difficult to manufacture and handle.

液体現像剤の粘度は、25℃において0.1mPa・s以上、10000mPa・s以下が好ましい。10000mPa・s以上になると、キャリア液とトナーの撹拌が困難となり、均一な液体現像剤を得るための装置面での負担が大きい。   The viscosity of the liquid developer is preferably from 0.1 mPa · s to 10,000 mPa · s at 25 ° C. When it is 10,000 mPa · s or more, it becomes difficult to stir the carrier liquid and the toner, and the burden on the apparatus surface for obtaining a uniform liquid developer is large.

(定着装置及び用紙搬送手段の構成と機能動作)
図1の画像形成装置における定着装置及びその周辺の構成例と動作について説明する。
(Configuration and functional operation of the fixing device and the sheet conveying means)
A configuration example and operation of the fixing device and its periphery in the image forming apparatus of FIG. 1 will be described.

定着装置9としては、非接触加熱手段150が設けられている。定着のための非接触加熱手段150は、ヒータ151と断熱カバー152を有する。   As the fixing device 9, a non-contact heating unit 150 is provided. The non-contact heating unit 150 for fixing includes a heater 151 and a heat insulating cover 152.

非接触加熱手段150と対向する位置には、用紙搬送手段160が配置されている。   At a position facing the non-contact heating unit 150, a paper transport unit 160 is disposed.

用紙搬送手段160は、未定着のトナー画像を担持する用紙7が搬送され、非接触加熱手段150(ヒータ151)の熱放射を受けるように配置されている。   The sheet conveying means 160 is arranged so that the sheet 7 carrying an unfixed toner image is conveyed and receives heat radiation from the non-contact heating means 150 (heater 151).

非接触加熱手段150により、搬送された用紙7のトナーは溶融され定着し、キャリア液は揮発する。   The toner on the conveyed paper 7 is melted and fixed by the non-contact heating means 150, and the carrier liquid is volatilized.

<非接触加熱手段>
非接触加熱手段150の構成例について説明する。
<Non-contact heating means>
A configuration example of the non-contact heating unit 150 will be described.

非接触加熱手段150は、断熱カバー152内に熱源としてヒータ151が設置されている。ヒータ151は、不図示の制御手段により所望の温度になるよう表面温度が制御される。ヒータ151において熱放射を受ける位置を、用紙7が用紙搬送手段160により搬送される。   In the non-contact heating means 150, a heater 151 is installed as a heat source in the heat insulating cover 152. The surface temperature of the heater 151 is controlled to be a desired temperature by a control unit (not shown). The sheet 7 is conveyed by the sheet conveying means 160 at a position where the heater 151 receives heat radiation.

ヒータ151は、黒トナーと、イエロー、マゼンタ、シアンの各トナー及び用紙7の非画像部との光吸収の差を考慮してセラミックヒータ等の長波長のものを用いればよい。セラミックヒータの表面温度は500〜700℃程度である。   The heater 151 may be a long wavelength one such as a ceramic heater in consideration of the difference in light absorption between the black toner, the yellow, magenta, and cyan toners and the non-image portion of the paper 7. The surface temperature of the ceramic heater is about 500 to 700 ° C.

ヒータ151周辺を高温に保つための断熱カバー152は、セラミックファイバー等の高断熱性、高耐熱性の材料を用いればよい。断熱カバー152は、ヒータ151を内包し、用紙7に効率的に熱供給するため、用紙搬送手段160に向かって開放された形態を採ることが望ましい。   The heat insulating cover 152 for keeping the temperature around the heater 151 at a high temperature may be made of a highly heat insulating and heat resistant material such as ceramic fiber. The heat insulating cover 152 preferably includes a heater 151 and is opened toward the paper transport unit 160 in order to efficiently supply heat to the paper 7.

<用紙搬送手段>
用紙搬送手段160の構成例について説明する。
<Paper conveying means>
A configuration example of the sheet transport unit 160 will be described.

用紙搬送手段160は、搬送ベルト161と、該搬送ベルト161を張架し、駆動するベルト駆動ローラ163a、163bを有する。ベルト駆動ローラ163a、163bは、駆動手段として機能し、少なくとも何れかが不図示の駆動源からの動力伝達により回転駆動し、張架された搬送ベルト161を回動させることで用紙7を搬送する。   The paper transport unit 160 includes a transport belt 161 and belt driving rollers 163a and 163b that stretch and drive the transport belt 161. The belt driving rollers 163a and 163b function as driving means, and at least one of them is rotationally driven by power transmission from a driving source (not shown) and conveys the sheet 7 by rotating the stretched conveying belt 161. .

搬送ベルト161の用紙7保持面と反対側には、吸引ファン162が配設され、用紙7は、吸引ファン162により搬送ベルト161に密着される。用紙7は非画像面側が搬送ベルト161に当接するように保持され、画像面側が非接触加熱手段150に対向して、搬送される。   A suction fan 162 is disposed on the opposite side of the conveyance belt 161 from the sheet 7 holding surface, and the sheet 7 is brought into close contact with the conveyance belt 161 by the suction fan 162. The sheet 7 is held such that the non-image surface side is in contact with the conveyance belt 161, and the image surface side is conveyed facing the non-contact heating unit 150.

なお、吸引ファン162を用いる代わりに、静電的に搬送ベルト161へ用紙7を密着させてもよい。   Instead of using the suction fan 162, the sheet 7 may be electrostatically brought into close contact with the transport belt 161.

<冷却手段と空気移動手段>
図1には用紙搬送手段160に当接し、用紙搬送手段(特に搬送ベルト161)を冷却する冷却手段としてベルト冷却ローラ164を設けている。また、冷却手段に冷却のための空気を供給する第1の空気移動手段と、冷却手段からの熱を吸収した排気を、非接触加熱手段50周辺の空気が加熱される領域(断熱カバー152内)に供給する第2の空気移動手段として、それぞれエア流路165、166(図2参照)を設けている。
<Cooling means and air moving means>
In FIG. 1, a belt cooling roller 164 is provided as a cooling means that abuts on the sheet conveying means 160 and cools the sheet conveying means (particularly the conveying belt 161). In addition, the first air moving means for supplying air for cooling to the cooling means, and the exhaust air that has absorbed heat from the cooling means are used as a region where the air around the non-contact heating means 50 is heated (inside the heat insulating cover 152). Air flow paths 165 and 166 (see FIG. 2) are provided as the second air moving means for supplying the air to the air).

これらの詳細な構成と動作については、図2以下を用いて後述する。   These detailed configurations and operations will be described later with reference to FIG.

まず、従来の非接触加熱手段150と用紙搬送手段160のみの構成における問題点について、以下に説明する。   First, problems in the configuration of only the conventional non-contact heating unit 150 and the sheet conveying unit 160 will be described below.

<定着動作と従来の問題点>
用紙7が用紙搬送手段160により搬送され、非接触加熱手段150に対向する位置に達すると、トナー画像とキャリア液をのせた用紙7は、主にヒータ151からの熱放射により加熱され、残留していたキャリア液の大部分が揮発する。
<Fixing operation and conventional problems>
When the sheet 7 is conveyed by the sheet conveying unit 160 and reaches a position facing the non-contact heating unit 150, the sheet 7 on which the toner image and the carrier liquid are placed is mainly heated by the heat radiation from the heater 151 and remains. Most of the carrier liquid that had been stored volatilizes.

効率よく揮発するためには、用紙7の温度(キャリア液の温度)を高温に維持するだけでなく、揮発したキャリア液の飽和蒸気圧を上げて揮発しやすくするため、ヒータ151を内包する断熱カバー152の内部雰囲気も高温に保つ必要がある。   In order to volatilize efficiently, not only the temperature of the paper 7 (the temperature of the carrier liquid) is maintained at a high temperature, but also the heat insulation that encloses the heater 151 in order to increase the saturated vapor pressure of the volatilized carrier liquid to facilitate volatilization. It is necessary to keep the internal atmosphere of the cover 152 at a high temperature.

また、非接触加熱手段150の内部(断熱カバー152の内部)を高温に保つ必要がある一方、揮発したキャリア液の蒸気が非接触加熱手段150の内部に留まると新たな揮発を抑制するので、揮発したキャリア液の蒸気を非接触加熱手段150の外部に移動させ、換気を行う必要がある。   Moreover, while it is necessary to keep the inside of the non-contact heating means 150 (the inside of the heat insulating cover 152) at a high temperature, if the vapor of the volatilized carrier liquid stays inside the non-contact heating means 150, new volatilization is suppressed. It is necessary to ventilate by moving the vapor of the volatilized carrier liquid to the outside of the non-contact heating means 150.

従って後述するように、非接触加熱手段150内の蒸気を含む空気を排気するため、新たな空気を送り込む第2の空気移動手段を設けている。   Therefore, as will be described later, in order to exhaust the air containing the steam in the non-contact heating means 150, a second air moving means for sending new air is provided.

また用紙搬送手段160に着目すると、非接触加熱手段150に対向する位置に設けられており、用紙7を搬送しながら効率的に加熱できるよう配置される。   Focusing on the sheet conveying means 160, the sheet conveying means 160 is provided at a position facing the non-contact heating means 150, and is arranged so that the sheet 7 can be efficiently heated while being conveyed.

しかし用紙搬送手段160の搬送ベルト161は、用紙7が存在しない間は非接触加熱手段150からの熱放射を直接に受けて加熱されてしまうことになる。   However, the conveying belt 161 of the sheet conveying unit 160 is directly heated by the heat radiation from the non-contact heating unit 150 while the sheet 7 is not present.

例えば、非接触加熱手段150のウォームアップ時や画像形成装置の待機時(非接触加熱手段150は設定温度に維持されている)、あるいはジャム(用紙詰まり)等のトラブル時(この場合は、用紙が存在する可能性もある)などである。   For example, when the non-contact heating unit 150 is warmed up or when the image forming apparatus is on standby (the non-contact heating unit 150 is maintained at a set temperature), or when a trouble such as a jam (paper jam) occurs (in this case, paper May exist).

これらの場合は、非接触加熱手段150と用紙搬送手段160との間にシャッタを設ける、あるいは非接触加熱手段150を退避させる等により、用紙搬送手段160の過昇温を防ぐことは可能である。   In these cases, it is possible to prevent overheating of the paper transport unit 160 by providing a shutter between the non-contact heating unit 150 and the paper transport unit 160 or by retracting the non-contact heating unit 150. .

しかしながら、連続通紙時の用紙7の通過する間においては、用紙搬送手段160への直接的な加熱は避けられなくなる。また、もちろん連続通紙中は用紙7からも搬送ベルト161へ伝熱する。よって連続通紙中、搬送ベルト161は昇温し続けてしまう。   However, direct heating of the sheet conveying means 160 is unavoidable during the passage of the sheet 7 during continuous sheet passing. Of course, heat is also transferred from the sheet 7 to the conveying belt 161 during continuous sheet passing. Therefore, the temperature of the conveyor belt 161 continues to rise during continuous paper feeding.

搬送ベルト161が昇温しすぎると耐熱性の問題が生じてくる。   When the temperature of the conveyor belt 161 rises too much, a heat resistance problem occurs.

例えば、搬送ベルト161の耐熱性に関しては、シリコンゴム等高耐熱性のゴムであれば200℃程度まで、ポリイミド等耐熱性の高い樹脂であれば300℃以上、金属ベルトであれば1000℃以上確保可能である。   For example, regarding the heat resistance of the conveyor belt 161, if it is a high heat-resistant rubber such as silicon rubber, up to about 200 ° C., if it is a high heat-resistant resin such as polyimide, 300 ° C. or higher, and if it is a metal belt, ensure 1000 ° C. or higher. Is possible.

しかしながら、例え搬送ベルト161の耐熱性を確保し得たとしても、両面プリント時には問題が生じる。両面プリント時の第1面側、つまり第2面の定着時に用紙搬送手段160に当接する側の面に既に定着されている画像への影響を避けることはできない。   However, even if the heat resistance of the transport belt 161 can be ensured, a problem occurs during double-sided printing. The influence on the image already fixed on the first surface side at the time of duplex printing, that is, the surface that contacts the sheet conveying means 160 at the time of fixing the second surface cannot be avoided.

搬送ベルト161の、第1面目画像に接触する領域(非接触加熱手段150に対向する領域)の温度は、およそ100℃以下に維持することが望ましい。トナーの融点以上に搬送ベルト161の温度を上げると、トナーが再溶融してしまい画像が乱れる、あるいは最悪の場合、搬送ベルト161にオフセットしまう等の弊害が出るからである。   It is desirable to maintain the temperature of the region of the conveyor belt 161 in contact with the first surface image (the region facing the non-contact heating means 150) at about 100 ° C. or less. This is because if the temperature of the conveying belt 161 is raised above the melting point of the toner, the toner is remelted and the image is disturbed, or in the worst case, an adverse effect such as offset to the conveying belt 161 occurs.

従って、用紙7の第1面側に接触する領域の搬送ベルト161の温度をおよそ100℃以下に維持する必要がある。   Therefore, it is necessary to maintain the temperature of the conveyance belt 161 in the region in contact with the first surface side of the sheet 7 at about 100 ° C. or less.

(冷却手段の配設と排気熱の利用)
用紙搬送手段160(搬送ベルト161)の温度上昇を抑制するために、用紙搬送手段160に当接し、用紙搬送手段(特に搬送ベルト161)を冷却する冷却手段(ベルト冷却ローラ164)を設けている。また、冷却手段に冷却用の空気を供給する第1の空気移動手段(吸気ダクト165)と、冷却手段からの熱吸収した排気を非接触加熱手段150(断熱カバー152内)に供給する第2の空気移動手段(連結ダクト166)を設けている。これらの詳細な構成と動作の例について説明する。
(Cooling means and exhaust heat utilization)
In order to suppress the temperature rise of the sheet conveying means 160 (conveying belt 161), a cooling means (belt cooling roller 164) that contacts the sheet conveying means 160 and cools the sheet conveying means (particularly the conveying belt 161) is provided. . Also, a first air moving means (intake duct 165) for supplying cooling air to the cooling means, and a second for supplying the heat-absorbed exhaust from the cooling means to the non-contact heating means 150 (inside the heat insulating cover 152). Air moving means (connecting duct 166) is provided. Examples of these detailed configurations and operations will be described.

<第1の実施形態>
図2は、第1の実施形態に係る画像形成装置における定着に関わる概略構成を示した(a)正面図及び(b)斜視図である。図2(a)は用紙搬送方向上流側からみた図である。図2(b)はダクト、ヒータ、吸引ファンの記載を省略している。
<First Embodiment>
FIG. 2A is a front view and FIG. 2B is a perspective view illustrating a schematic configuration related to fixing in the image forming apparatus according to the first embodiment. FIG. 2A is a view as seen from the upstream side in the paper conveyance direction. FIG. 2B omits the description of the duct, the heater, and the suction fan.

図2(a)と(b)を用いて第1の実施形態に係る画像形成装置における定着に関わる概略構成例を説明する。   A schematic configuration example relating to fixing in the image forming apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.

図2(a)及び(b)において、用紙搬送手段160の搬送ベルト161は、ベルト駆動ローラ163の他にベルト冷却ローラ164にも張架されている。   2A and 2B, the conveying belt 161 of the sheet conveying means 160 is stretched around a belt cooling roller 164 in addition to the belt driving roller 163.

ベルト冷却ローラ164は搬送ベルト161の昇温を抑制するための冷却手段であり、後述するように新たな空気をローラ内に継続的に供給することにより、張架されている搬送ベルト161の温度上昇を防ぐ。   The belt cooling roller 164 is a cooling means for suppressing the temperature rise of the conveyor belt 161, and as described later, the temperature of the stretched conveyor belt 161 is supplied by continuously supplying new air into the roller. Prevent the rise.

ベルト冷却ローラ164には、熱伝導性のよいアルミ等の金属ローラを用いればよい。   As the belt cooling roller 164, a metal roller such as aluminum having good thermal conductivity may be used.

ベルト冷却ローラ164には、不図示のファン等の風力発生手段により形成されたエアフローを機外から給気ダクト165を通して室温の空気が供給される。すなわち、給気ダクト165は第1の空気移動手段として機能する。   The belt cooling roller 164 is supplied with air at room temperature from the outside of the machine through an air supply duct 165 by an air flow formed by wind power generation means such as a fan (not shown). That is, the air supply duct 165 functions as first air moving means.

供給された空気と搬送ベルト161は、ベルト冷却ローラ164により熱交換され、供給された空気は昇温し、搬送ベルト161は冷却される。   The supplied air and the conveyor belt 161 are heat-exchanged by the belt cooling roller 164, the supplied air is heated, and the conveyor belt 161 is cooled.

昇温した空気は、連結ダクト166により非接触加熱手段150の断熱カバー152に設けたエア供給口153に導かれる。すなわち、連結ダクト166は第2の空気移動手段として機能する。   The heated air is guided to the air supply port 153 provided in the heat insulating cover 152 of the non-contact heating means 150 by the connecting duct 166. That is, the connecting duct 166 functions as a second air moving unit.

非接触加熱手段150に供給された温風は、不図示のエア吸引手段により非接触加熱手段150内の揮発した蒸気(キャリア液)を含んだ状態で非接触加熱手段150から排気ダクト167を通じて排気される。   The warm air supplied to the non-contact heating unit 150 is exhausted from the non-contact heating unit 150 through the exhaust duct 167 in a state including the vaporized vapor (carrier liquid) in the non-contact heating unit 150 by an air suction unit (not shown). Is done.

こういった構成により、用紙搬送手段160から熱吸収した温風を非接触加熱手段150へ供給することができ、一方で用紙搬送手段160を冷却するとともに、非接触加熱手段150内は高温を維持した状態で換気を行うことが可能となる。   With such a configuration, the hot air absorbed from the paper transport unit 160 can be supplied to the non-contact heating unit 150, while the paper transport unit 160 is cooled and the non-contact heating unit 150 is maintained at a high temperature. It becomes possible to perform ventilation in the state.

非接触加熱手段150から排気された、揮発した蒸気(キャリア液)を含む空気は、排気ダクト167を通して不図示のキャリア液回収装置へ供給されるようにしてもよい。キャリア液回収装置にて回収されたキャリア液は、機内にて再利用することができる。   The air containing the vaporized vapor (carrier liquid) exhausted from the non-contact heating means 150 may be supplied to a carrier liquid recovery device (not shown) through the exhaust duct 167. The carrier liquid recovered by the carrier liquid recovery device can be reused in the machine.

また、用紙搬送手段160の冷却性能をより向上させるためには、搬送ベルト161を冷却する冷却手段を複数設けてもよいし、あるいは室温以下に冷却した空気を供給するようにしてもよい。   In order to further improve the cooling performance of the sheet conveying means 160, a plurality of cooling means for cooling the conveying belt 161 may be provided, or air cooled to a room temperature or lower may be supplied.

但し、非接触加熱手段150の投入エネルギーを考慮すると、搬送161ベルトはおよそ100℃程度に維持されるべきである(必要以上に搬送ベルト161を冷却すると、トナー、キャリア液、(用紙)の昇温には不利に働いてしまうため)。   However, considering the input energy of the non-contact heating means 150, the conveyance 161 belt should be maintained at about 100 ° C. (If the conveyance belt 161 is cooled more than necessary, the toner, carrier liquid, and (paper) rise). Because it works against temperature.)

そのためには、搬送ベルト161の温度を検出して風量を調整し、搬送ベルト161の温度を制御してもよいし、予め、用紙種、用紙サイズ、環境、通紙枚数等から風量設定値をメモリに記憶させておいてもよい。   For this purpose, the temperature of the conveyor belt 161 may be detected to adjust the air volume, and the temperature of the conveyor belt 161 may be controlled, or the air volume setting value may be determined in advance from the paper type, paper size, environment, number of sheets to be passed, etc. It may be stored in a memory.

また、非接触加熱手段160への空気供給の流路は、任意の方向に配置が可能である。例えば、図2(a)及び(b)では用紙搬送方向に垂直に流れるよう流路を設けているが、図3(a)の正面図に示すように用紙面に垂直方向に空気を流してもよい。また、図3(b)の斜視図に示すように用紙搬送方向に平行に流路を設けてもよい。   Moreover, the flow path of the air supply to the non-contact heating means 160 can be arranged in any direction. For example, in FIGS. 2 (a) and 2 (b), a flow path is provided so as to flow perpendicularly to the paper conveyance direction. However, as shown in the front view of FIG. Also good. Further, as shown in the perspective view of FIG. 3B, a flow path may be provided in parallel with the paper transport direction.

上記のように、トナー画像の形成された用紙を定着するための定着手段として、非接触加熱手段を有する画像形成装置を構成する。すなわち、本実施形態に係る画像形成装置においては、非接触加熱手段と対向して配置された用紙搬送手段と、その用紙搬送手段に当接して冷却する冷却手段とを設け、第1の空気移動手段で冷却手段に冷却用の空気を供給するとともに、第2の空気移動手段でその冷却手段の熱吸収した排気を非接触加熱手段周辺の加熱領域に供給する。   As described above, the image forming apparatus having the non-contact heating unit is configured as the fixing unit for fixing the paper on which the toner image is formed. In other words, in the image forming apparatus according to the present embodiment, the first air movement is provided by the sheet conveying unit disposed opposite to the non-contact heating unit and the cooling unit that cools in contact with the sheet conveying unit. The cooling air is supplied to the cooling means by the means, and the heat absorbed by the cooling means is supplied to the heating area around the non-contact heating means by the second air moving means.

本実施形態に係る画像形成装置によれば、用紙搬送手段から熱吸収した温風を非接触加熱手段へ供給することができ、一方で用紙搬送手段を冷却するとともに、非接触加熱手段内は高温を維持した状態で換気を行うことが可能となる。   According to the image forming apparatus according to the present embodiment, the hot air absorbed by the paper transport unit can be supplied to the non-contact heating unit, while the paper transport unit is cooled and the non-contact heating unit has a high temperature. Ventilation can be performed with the condition maintained.

これにより、簡単な構成で、熱効率よく、省エネルギーで十分な定着品質を得ることができる。   Thereby, it is possible to obtain a sufficient fixing quality with a simple structure, heat efficiency, energy saving.

<第2の実施形態>
図4は、第2の実施形態に係る画像形成装置における定着に関わる概略構成を示した(a)正面図及び(b)斜視図である。図4(a)は用紙搬送方向上流側からみた図である。図4(b)はダクト、ヒータ、吸引ファンの記載を省略している。
<Second Embodiment>
FIG. 4A is a front view and FIG. 4B is a perspective view illustrating a schematic configuration related to fixing in the image forming apparatus according to the second embodiment. FIG. 4A is a view as seen from the upstream side in the paper conveyance direction. FIG. 4B omits the duct, the heater, and the suction fan.

図4(a)と(b)を用いて第2の実施形態に係る画像形成装置における定着に関わる概略構成例を、第1の実施形態と異なる点についてのみ説明する。   With reference to FIGS. 4A and 4B, a schematic configuration example relating to fixing in the image forming apparatus according to the second embodiment will be described only with respect to differences from the first embodiment.

第2の実施形態においては、用紙搬送手段160のベルト搬送方向下流側のベルト駆動ローラ263bをベルト冷却ローラと兼ねている。すなわち、ベルト駆動ローラ263bは駆動手段であり、かつ冷却手段でもある。   In the second embodiment, the belt driving roller 263b on the downstream side in the belt conveyance direction of the paper conveyance unit 160 also serves as a belt cooling roller. That is, the belt driving roller 263b is a driving unit and a cooling unit.

もちろん、ベルト搬送方向上流側のベルト駆動ローラ263aをベルト冷却ローラと兼ねてもよい。   Of course, the belt driving roller 263a on the upstream side in the belt conveyance direction may also serve as the belt cooling roller.

このように駆動手段と冷却手段を兼用して構成することにより、熱効率よく、定着品質を維持しながら、より小型で簡易な装置構成が可能になる。   In this way, by using both the driving unit and the cooling unit, a smaller and simpler apparatus configuration can be achieved while maintaining the fixing quality with high thermal efficiency.

<第3の実施形態>
図5は、第3の実施形態に係る画像形成装置における定着に関わる概略構成を示した(a)正面図及び(b)斜視図である。図5(a)は用紙搬送方向上流側からみた図である。図5(b)はダクト、ヒータ、吸引ファンの記載を省略している。
<Third Embodiment>
FIG. 5A is a front view and FIG. 5B is a perspective view illustrating a schematic configuration related to fixing in the image forming apparatus according to the third embodiment. FIG. 5A is a view as seen from the upstream side in the paper conveyance direction. FIG. 5B omits the duct, the heater, and the suction fan.

図5(a)と(b)を用いて第2の実施形態に係る画像形成装置における定着に関わる概略構成例を、第1及び第2の実施形態と異なる点についてのみ説明する。   With reference to FIGS. 5A and 5B, a schematic configuration example relating to fixing in the image forming apparatus according to the second embodiment will be described only with respect to differences from the first and second embodiments.

第3の実施形態においては、用紙搬送手段160の搬送ベルト161を挟持するように複数のベルト冷却ローラ164a、164bを冷却手段として配設している。   In the third embodiment, a plurality of belt cooling rollers 164a and 164b are arranged as cooling means so as to sandwich the conveying belt 161 of the sheet conveying means 160.

もちろん、ベルト冷却ローラ本数、配置はこれに限定されない。   Of course, the number and arrangement of the belt cooling rollers are not limited to this.

このように、より用紙搬送手段160の冷却効果を上げるように冷却手段を構成しても、その分吸収した熱を非接触加熱手段150に供給し、その内部雰囲気を高温に維持することができる。   As described above, even if the cooling unit is configured to increase the cooling effect of the sheet conveying unit 160, the absorbed heat can be supplied to the non-contact heating unit 150, and the internal atmosphere can be maintained at a high temperature. .

上述したように、本実施形態に係る画像形成装置は、トナー画像の形成された用紙を定着するための定着手段として、非接触加熱手段を有する画像形成装置である。   As described above, the image forming apparatus according to the present embodiment is an image forming apparatus having a non-contact heating unit as a fixing unit for fixing a sheet on which a toner image is formed.

また、本実施形態に係る画像形成装置は、非接触加熱手段と対向して配置された用紙搬送手段と、その用紙搬送手段に当接して冷却する冷却手段とを設け、冷却手段に冷却用の空気を供給する第1の空気移動手段とともに、その冷却手段の熱吸収した排気を非接触加熱手段周辺の空気が加熱される領域に供給する第2の空気移動手段を有する。   In addition, the image forming apparatus according to the present embodiment includes a sheet conveying unit disposed to face the non-contact heating unit, and a cooling unit that cools in contact with the sheet conveying unit. In addition to the first air moving means for supplying air, the second air moving means for supplying the heat absorbed by the cooling means to the area where the air around the non-contact heating means is heated.

これにより、本実施形態に係る画像形成装置は、簡単な構成で、熱効率よく、省エネルギーで十分な定着品質を得ることができる。   As a result, the image forming apparatus according to the present embodiment can obtain a sufficient fixing quality with a simple configuration, heat efficiency, energy saving, and the like.

なお、上述の実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   In addition, the above-mentioned embodiment is an illustration and restrictive at no points. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

1 感光体ドラム
2 帯電装置
3 露光装置
4 液体現像装置
5 中間転写体
6 クリーニング装置
7 記録媒体(用紙)
8 液体現像剤
9 定着装置
150 非接触加熱手段
151 ヒータ(熱源)
152、252 断熱カバー
153、253 エア吸気口
160 用紙搬送手段
161 搬送ベルト
162 吸引ファン
163、163a、163b、263b ベルト駆動ローラ(駆動手段)
164、164a、164b ベルト冷却ローラ(冷却手段)
165、365 吸気ダクト(第1の空気移動手段)
166、266、366 連結ダクト(第2の空気移動手段)
167 排気ダクト
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photosensitive drum 2 Charging apparatus 3 Exposure apparatus 4 Liquid developing apparatus 5 Intermediate transfer body 6 Cleaning apparatus 7 Recording medium (paper)
8 Liquid developer 9 Fixing device 150 Non-contact heating means 151 Heater (heat source)
152, 252 Thermal insulation cover 153, 253 Air inlet 160 Paper conveying means 161 Conveying belt 162 Suction fan 163, 163a, 163b, 263b Belt driving roller (driving means)
164, 164a, 164b Belt cooling roller (cooling means)
165, 365 Intake duct (first air moving means)
166, 266, 366 Connecting duct (second air moving means)
167 Exhaust duct

Claims (5)

記録媒体上に形成されたトナー画像を定着するための定着手段として、
前記記録媒体を非接触の熱源からの熱放射により加熱する非接触加熱手段を有する画像形成装置であって、
前記非接触加熱手段と対向して配置され、前記記録媒体を搬送する用紙搬送手段と、
前記用紙搬送手段に当接し、該用紙搬送手段を冷却する冷却手段と、
前記冷却手段に、該冷却手段を冷却するための空気を供給する第1の空気移動手段と、
前記冷却手段からの熱を吸収した排気を、前記非接触加熱手段周辺の空気が加熱される領域に供給する第2の空気移動手段と、を有する
ことを特徴とする画像形成装置。
As fixing means for fixing the toner image formed on the recording medium,
An image forming apparatus having non-contact heating means for heating the recording medium by heat radiation from a non-contact heat source,
A paper conveying means arranged opposite to the non-contact heating means and conveying the recording medium;
A cooling means that abuts on the paper conveying means and cools the paper conveying means;
First air moving means for supplying air for cooling the cooling means to the cooling means;
An image forming apparatus, comprising: a second air moving unit that supplies exhaust gas that has absorbed heat from the cooling unit to a region where air around the non-contact heating unit is heated.
前記非接触加熱手段は、
前記非接触の熱源と、
該熱源を内包し、前記用紙搬送手段に向かって開放された断熱カバーと、を有し、
前記第2の空気移動手段は、前記非接触加熱手段の断熱カバー内に空気を供給する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
The non-contact heating means includes
The non-contact heat source;
A heat insulating cover that encloses the heat source and is opened toward the paper conveying means,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the second air moving unit supplies air into a heat insulating cover of the non-contact heating unit.
前記用紙搬送手段は、
搬送ベルトと、
該搬送ベルトを駆動する駆動手段と、を有する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。
The paper conveying means is
A conveyor belt;
The image forming apparatus according to claim 1, further comprising: a driving unit that drives the transport belt.
前記駆動手段は前記冷却手段であり、前記搬送ベルトを駆動しながら冷却する
ことを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 3, wherein the driving unit is the cooling unit and cools the driving belt while driving.
前記記録媒体上のトナー画像は、液体現像剤を用いて現像された
ことを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the toner image on the recording medium is developed using a liquid developer.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013113898A (en) * 2011-11-25 2013-06-10 Konica Minolta Business Technologies Inc Fixing device and image forming device

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