JP2017125976A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、記録材上にトナーの画像を形成する画像形成装置に関する。この画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの機能を複数備えた複合機等として用いられる。 The present invention relates to an image forming apparatus that forms a toner image on a recording material. This image forming apparatus is used as a copying machine, a printer, a facsimile, and a multifunction machine having a plurality of these functions.
電子写真式の画像形成装置は、離型剤を含有するトナーを用いて記録材(用紙、シート)に画像を形成する。また、画像形成装置はトナーの画像を担持した記録材を加熱・加圧して記録材に画像を定着させる定着装置を備えている。 An electrophotographic image forming apparatus forms an image on a recording material (paper, sheet) using toner containing a release agent. The image forming apparatus includes a fixing device that heats and presses a recording material carrying a toner image to fix the image on the recording material.
特許文献1に記載の定着装置は、定着ローラと加圧ローラの間にニップを形成し、このニップに記録材を通過させることで記録材にトナーの画像を定着させる。
The fixing device described in
また、特許文献1の画像形成装置は、加熱ローラから生じる微粒子を回収するための構成を備えている。詳細に述べると、定着装置の長手方向の両端部には開口が設けられており、開口には微粒子を案内するためのダクトが接続されている。ダクトは、定着装置よりもその長手方向の外側の領域に向かって延びており、その領域には、フィルタ部材、排気ファン及び排気口が設けられている。排気ファンが機外に向かって排気を行うと、加熱ローラの近傍から吸気されたエアがフィルタを通過し、微粒子がフィルタで回収される。なお、特許文献1では、微粒子の発生原因として加熱ローラのゴム層を挙げているが、離型剤を含有するトナーを加熱することでも微粒子は発生する(特許文献2)。離型剤に起因する微粒子は、特にニップ入り口近傍において発生し易い。
Further, the image forming apparatus disclosed in
上述したように、特許文献1の画像形成装置は、定着装置の長手方向両端部にある開口からエアを吸気して、長手方向一端部にある排気口に案内する構成である。このように、ダクトを長手方向に沿って延ばし、長手方向の一端側から排気を行う構成ではダクトを小型にできる点でメリットがある。
As described above, the image forming apparatus disclosed in
しかしながら、定着装置の長手方向他端部にある開口は、長手方向一端部にある開口よりも排気口からの距離が遠い。排気口からの距離が遠い開口ではエアの吸引力が低下するため、微粒子をフィルタまで案内することが困難である。つまり、この画像形成装置は定着装置の長手方向他端側から発生する微粒子を回収することが困難である。 However, the opening at the other end in the longitudinal direction of the fixing device is farther from the exhaust port than the opening at one end in the longitudinal direction. Since the air suction force decreases at an opening far from the exhaust port, it is difficult to guide the fine particles to the filter. That is, it is difficult for this image forming apparatus to collect fine particles generated from the other end in the longitudinal direction of the fixing device.
ファンの風量を増加させることで、ダクトの長手方向他端側におけるエアの吸引力を向上させた場合、ダクトの長手方向一端側のエアの吸引力が高くなり過ぎてしまい、局所的に加熱ローラを冷ます虞がある。加熱ローラの温度が局所的に低下するとグロスムラ等の画像不良の発生を招くため、別の解決方法が望まれる。 If the air suction force at the other end side in the longitudinal direction of the duct is improved by increasing the air volume of the fan, the air suction force at one end side in the longitudinal direction of the duct becomes too high, and the heating roller locally There is a risk of cooling. When the temperature of the heating roller is locally lowered, image defects such as gloss unevenness are caused, and therefore another solution is desired.
画像形成装置は、定着装置の長手方向の一端側に排気口を設けた場合であっても、定着装置の長手方向一端側及び他端側において吸気ムラが抑制されていることが望ましい。 In the image forming apparatus, even when an exhaust port is provided on one end side in the longitudinal direction of the fixing device, it is desirable that uneven air intake is suppressed on one end side and the other end side in the longitudinal direction of the fixing device.
本発明の目的は、離型剤を含有するトナーに起因する微粒子を回収するためのダクトの排気口が長手方向の一端側に設けられている場合であっても、長手方向における吸気ムラを抑制できる画像形成装置を提供することである。 An object of the present invention is to suppress uneven suction in the longitudinal direction even when a duct exhaust port for collecting fine particles caused by toner containing a release agent is provided on one end side in the longitudinal direction. An image forming apparatus is provided.
本発明は、離型剤を含有するトナーを用いて画像を形成する画像形成部と、画像形成部で形成された画像を記録材に転写する転写部と、前記転写部から搬送された記録材をニップ部にて挟持搬送することで加熱して記録材に画像を定着させる一対の回転体と、前記一対の回転体の近傍からエアを吸気するための吸気口と前記吸気口が吸気したエアを機外に排気するための排気口を備えるダクトであって記録材の搬送方向において前記転写部と前記ニップ部の間に前記吸気口が設けられたダクトと、前記ダクトに設けられ離型剤に起因する微粒子を回収するためのフィルタと、前記ダクトに設けられ前記吸気口から前記排気口に向かうエアフローを発生させるファンと、を有する画像形成装置において、前記ニップ部の長手方向において、前記ダクトは前記ニップ部よりも前記長手方向の外側の領域に前記排気口が設けられ且つ前記長手方向に沿って延びる側面のうち前記ニップ部の両端部よりも内側の領域に前記吸気口が設けられ、前記ファンは前記ニップ部よりも外側の領域に設けられ、前記フィルタは前記吸気口を覆うように前記ニップ部の両端部よりも内側の領域に設けられていることを特徴とするものである。 The present invention relates to an image forming unit that forms an image using toner containing a release agent, a transfer unit that transfers an image formed by the image forming unit to a recording material, and a recording material conveyed from the transfer unit A pair of rotators for heating and fixing the image on the recording material by nipping and conveying the nip portion, an intake port for sucking air from the vicinity of the pair of rotators, and air sucked by the intake port A duct having an exhaust port for exhausting the air to the outside of the apparatus, the duct having the intake port provided between the transfer portion and the nip portion in the recording material conveyance direction, and a release agent provided in the duct In a longitudinal direction of the nip portion, an image forming apparatus having a filter for collecting particulates resulting from the above and a fan that is provided in the duct and generates an air flow from the intake port toward the exhaust port. The exhaust is provided with the exhaust port in a region outside the nip portion in the longitudinal direction, and the intake port is provided in a region inside the both end portions of the nip portion among side surfaces extending along the longitudinal direction. The fan is provided in a region outside the nip portion, and the filter is provided in a region inside the both end portions of the nip portion so as to cover the intake port. .
本発明によれば、離型剤を含有するトナーに起因する微粒子を回収するためのダクトの排気口が長手方向の一端側に設けられている場合であっても、長手方向における吸気ムラを抑制できる画像形成装置を提供できる。 According to the present invention, even when the exhaust port of the duct for collecting the fine particles caused by the toner containing the release agent is provided at one end side in the longitudinal direction, the uneven intake air in the longitudinal direction is suppressed. An image forming apparatus that can be provided can be provided.
以下、本発明に関して実施例を用いて詳細に説明する。なお、特段の断りがない限り、本発明の思想の範囲内において、実施例に記載された各種構成を他の公知の構成に置き換えてもよい。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. Unless otherwise specified, the various configurations described in the embodiments may be replaced with other known configurations within the scope of the idea of the present invention.
<実施例>
(1)画像形成装置の全体構成
本実施例の特徴部分を説明する前に、画像形成装置の全体構成について説明する。図4は画像形成装置の構成を示す図である。プリンタ1は、電子写真プロセスを用いる画像形成部で画像を形成し、この画像を転写部にてシートに転写し、画像が転写されたシートを定着部で加熱することでシートPに画像を定着させる装置である。本実施例の説明で用いるプリンタ1は、電子写真プロセスを用いた4色フルカラーのマルチファンクションプリンタ(カラー画像形成装置)である。なお、プリンタ1は、モノクロのマルチファンクションプリンタやシングルファンクションプリンタであってもよい。以下、図を用いて詳細に説明する。
<Example>
(1) Overall Configuration of Image Forming Apparatus Before describing the features of this embodiment, the overall configuration of the image forming apparatus will be described. FIG. 4 is a diagram illustrating the configuration of the image forming apparatus. The
プリンタ1は、装置内の各構成を制御する制御回路200を備えている。制御回路200は、CPU等の演算部やROM等の記憶部を備えた電気回路である。制御回路200は、ROM等に記憶されたプログラムをCPUが読みだすことで各種制御を行う制御部として機能する。制御回路200は、パーソナルコンピュータ等の外部情報端末300)やイメージリーダ2等の入力装置B、及び操作パネル(不図示)等の各種構成と電気的に接続されており、信号情報のやり取りが可能である。制御回路200は、入力装置Bから入力された画像信号に基づき装置内の各種構成を統括的に制御してシートP上に画像を形成させる。
The
シートPは、その表面に画像が形成される記録材(用紙)である。シートPの例としては普通紙・厚紙・OHPシート・コート紙・ラベル紙等が挙げられる。 The sheet P is a recording material (paper) on which an image is formed. Examples of the sheet P include plain paper, cardboard, OHP sheet, coated paper, label paper, and the like.
図1に示すように、プリンタ1はトナー画像を形成する画像形成部5として第1から第4の4つの画像形成ステーション5Y、5M、5C、5K(以下、ステーションと記す)を備えている。ステーション5Y、5M、5C、5Kは、図1に示すように左側から右側にかけて並べて設けられている。
As shown in FIG. 1, the
各ステーション5Y、5M、5C、5Kは、用いるトナーの色が異なる以外はほぼ同様に構成されている。そのため、ステーション5Y、5M、5C、5Kの詳細構成について説明する場合はステーション5Kを例に説明する。ステーション5Kは、画像が形成される像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体(以下、ドラムと記す)6を有する。また、ステーション5Kは、このドラム6に作用するプロセス手段としてのクリーニング部材41、現像ユニット9、帯電ローラ(不図示)を有している。
The
第1のステーション5Yは現像ユニット9のトナー収容室内にイエロー(Y)色の現像剤(以下、トナーと記す)を収容している。第2のステーション5Mは現像ユニット9のトナー収容室内にマゼンタ(M)色のトナーを収容している。第3のステーション5Cは現像ユニット9のトナー収容室内にシアン(C)色のトナーを収容している。第4のステーション5Kは現像ユニット9のトナー収容室内にブラック(K)色のトナーを収容している。
The
画像形成部5の下側にはドラム6に対する画像情報露光手段としてのレーザースキャナユニット8が配置されている。また画像形成部5の上側には、中間転写ベルトユニット10(以下転写ユニットと呼ぶ)が設けられている。
A
転写ユニット10は、中間転写ベルト(以下、ベルトと記す)10cとそれを駆動する駆動ローラ10a有する。また、ベルト10cの内側には第1から第4の4つの一次転写ローラ11が平行に配設されている。各一次転写ローラ11は各ステーションのドラム6に対向して配置されている。
The
画像形成部の各ドラム6は上面部分が各一次転写ローラ11の位置においてベルト10cの下面に接している。この接触部分を一次転写部と呼ぶ。
Each drum 6 of the image forming unit is in contact with the lower surface of the
駆動ローラ10aはベルト10cを回転駆動するローラであり、ベルト10cのうち駆動ローラ10aによりバックアップされた部分の外側には二次転写ローラ12が配設されている。ベルト10cは転写手段である二次転写ローラ12と接触しており、この接触部分を二次転写部12aと呼ぶ。ベルト10cのうちテンションローラ10bによってバックアップされた部分の外側には転写ベルトクリーニング装置10dが配設されている。レーザースキャナユニット8の下部には、シートPを収納するカセット3が配設されている。
The driving
図1に示すように、プリンタ1には、カセット3からピックアップされたシートPを上方へ搬送するシート搬送路(縦パス)Qが配設されている。このシート搬送路Qは、下側から上側に順に、給送ローラ4aとリタードローラ4bとのローラ対、レジストローラ対4c、二次転写ローラ12、定着装置103、排出ローラ対14が配設されている。またイメージリーダ2の下方は排出トレイ16が配置されている。
As shown in FIG. 1, the
(1−1)画像形成装置の画像形成シーケンス
プリンタ1が画像形成動作を行う場合、制御回路200は次のような制御を行う。制御回路200は、画像形成タイミングに合わせて第1から第4のステーション5Y、5M、5C、5Kのドラム6を図中時計方向に所定の速度で回転駆動させる。制御回路200は、ドラム6の回転速度に応じた速度且つドラム6の回転方向に対して順回転する方向にベルト10cが回転するように駆動ローラ10aの駆動を制御する。また、制御回路200はレーザースキャナユニット8や帯電ローラ(不図示)を作動させる。
(1-1) Image Forming Sequence of Image Forming Apparatus When the
上述した制御が行われることで、プリンタ1は次にようにしてフルカラー画像を形成する。
By performing the control described above, the
まず、帯電ローラ(不図示)はドラム6の表面を所定の極性・電位に均一に帯電させる。次に、レーザースキャナユニット8は、Y・M・C・Kの各色の画像情報信号に応じて変調されたレーザービームを用いてドラム6の表面を走査露光する。こうして、各ドラム6の表面には、対応色応じた静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像ユニット9によりトナー像として現像される。上記のように形成されたYMCK各色のトナー像は、一次転写部において、ベルト10c上に順に重ねて一次転写されることで合成される。こうして、ベルト10c上にはY色+M色+C色+K色の4色のトナー像が合成されたフルカラーの未定着トナー像が形成される。そしてこの未定着トナー像はベルト10cの回転により転写部12aに搬送される。ベルト10cにトナー像を一次転写した後のドラム6の表面はクリーニング部材41によりクリーニングされる。
First, a charging roller (not shown) uniformly charges the surface of the drum 6 to a predetermined polarity and potential. Next, the
一方、カセット3内のシートPは、給送ローラ4aとリタードローラ4bによって1枚分給送されてレジストローラ対4cへ搬送される。レジストローラ対4cベルト10c上のトナー像と同期を取ってシートPを二次転写部へと搬送する。二次転写ローラ12は、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の二次転写バイアスが印加されている。そのため、シートPが二次転写部に挟持搬送されると、ベルト10c上の4色トナー像はシートP上に一括して二次転写される。
On the other hand, the sheet P in the
二次転写部から搬送されたシートPがベルト10cから分離されて定着装置103へ搬送されると、トナー像はシートP上に熱定着される。定着装置103から搬送されたシートPは、ガイド部材15と排出ローラ対14を経て排出トレイ16に排出される。シートPに対するトナー像が二次転写された後にベルト10cの表面に残留した残トナーは、転写ベルトクリーニング装置10dによりベルト表面から除去される。
When the sheet P conveyed from the secondary transfer unit is separated from the
(2)定着装置
次に定着装置103と、定着装置103の近傍で発生するダストDについて説明する。
(2) Fixing Device Next, the fixing
(2−1)定着装置103
図2(a)は定着ユニットの断面を示す図である。図2(b)は定着ベルトユニットの加圧構成を示す図である。本実施例における定着装置103は、ヒータ101aによって加熱された小径の定着ベルト105(以後ベルトと呼ぶ)を用いてトナー画像をシートPに定着させる低熱容量な定着装置である。定着装置103は、回転体としてのベルト105を備えた定着ベルトユニット101(定着ユニットと呼ぶ)と、回転体としての加圧ローラ102と、加熱部としての面状のヒータ101aと、筐体100とを備えている。図2の(a)に示すように筐体100にはシート入口400とシート出口500が設けられており、定着ユニット101と加圧ローラ102の間のニップ部101bにシートPが通過させることができる。本実施例では、シート入口400がシート出口500よりも重力方向下方に配置されているため、シートPが重力方向下方から上方に向けて搬送される。この構成を縦パス構成と称する。
(2-1)
FIG. 2A is a diagram showing a cross section of the fixing unit. FIG. 2B is a diagram illustrating a pressure configuration of the fixing belt unit. The fixing
シート入口400には、薄板状の回転円板からなるコロ100aが、ベルト105の回転軸方向に複数並べて設けられている。コロ100aは、搬送パスから外れたシートPを案内することで筐体100にトナーが付着することを抑制している。
The
シート出口500よりもシートの搬送方向下流側には、ニップ部101bを通過してシートの搬送をガイドするガイド部材15が設けられている。以後の説明において、シートPの搬送方向下流側を下流側と呼び、シートPの搬送方向上流側を上流側と呼ぶ。
A
(2−2)定着ユニット101の構成
定着ユニット101は、後述する加圧ローラ102に当接して加圧ローラ102との間にニップ部101bを形成し、ニップ部101bにおいてトナー画像をシートPに定着させる定着ユニットである。定着ユニット101は、図2(a)に示すように、複数の部材で構成された組み立て体である。定着ユニット101は、面状のヒータ101aと、ヒータ101aを保持するヒータホルダ104と、ヒータホルダ104を支持する加圧ステー104aと、エンドレス状のベルト105と、ベルト105の幅方向一端側と他端側を保持するフランジ106L・106Rと、を有する。
(2-2) Configuration of
ヒータ101aは、ベルト105の内面に当接してベルト105を加熱する加熱部材である。本実施例ではヒータ101aとして、通電によって発熱するセラミックヒータを用いている。セラミックヒータは、細長で薄板状のセラミック基板と、この基板面に具備された抵抗層と、を備えており、抵抗層に通電することで全体が速やかに発熱する低熱容量のヒータである。
The
ヒータホルダ104は、ヒータ101aを保持する保持部材である。本実施例のホルダ104は、横断面が半円弧状をしており、ベルト105の周方向の形状を規制している。ホルダ104の材料には耐熱性の樹脂を用いることが望ましい。
The
加圧ステー104aは、ヒータ101a及びホルダ104を長手方向で均一にベルト105に押し当てる部材である。加圧ステー104aは高い加圧力がかかっても撓みにくい材質であることが望ましい。本実施例では加圧ステー104aの材質としてステンレス鋼であるSUS304を用いた。加圧ステー104a上にはサーミスタTHが設けられている。サーミスタTHはベルト105の温度に応じた信号を制御回路200に出力する。
The
ベルト105は、シートPに接触してシートPに熱を付与する回転体である。ベルト105は、円筒状(エンドレス状)のベルトであり、全体的に可撓性を有している。ベルト105は、ヒータ101a、ヒータホルダ104、加圧ステー104aを外側から覆うように設けられている。
The
フランジ106L・106Rはベルト105の長手方向端部を回転可能に保持する一対の部材である。フランジ106L・106Rは、図2(b)に示すように、それぞれ、フランジ部106aとバックアップ部106bと被押圧部106cとを有する。フランジ部106aはベルト105の端面を受け止めてベルト105のスラスト方向への移動を規制する部分であり、ベルト105の径よりもより大きな外形をしている。バックアップ部106bは、定着ベルト内面を保持してベルト105の円筒形状を保つ部分である。被押圧部106cはフランジ部106aの外面側に設けられており、後述する加圧バネ108Lと108R(図2参照)による押圧力を受ける。
The
(2−2−1)定着ベルトの構成
ベルト105は、内側から外側に順に、エンドレス(円筒状)の基層105aと、プライマ層105bと、弾性層105cと、離型層105dを備えている。
(2-2-1) Constitution of Fixing Belt The
基層105aはベルト105の強度を確保するための層である。基層105aはSUS(ステンレス)等の金属製のベース層でありと、熱ストレスと機械的ストレスに耐えられるように、30μm程度の厚みを有している。
The base layer 105 a is a layer for ensuring the strength of the
プライマ層105bは、基層105aと弾性層105cを接着するための層である。プライマ層は基層105aの上に、プライマを5μm程度の厚みで塗布することによって形成されている。 The primer layer 105b is a layer for bonding the base layer 105a and the elastic layer 105c. The primer layer is formed by applying a primer with a thickness of about 5 μm on the base layer 105a.
弾性層105cは、ニップ部101bにてトナー画像を圧接する際に変形して離型層105dをトナー画像に密着させる役目を果たす。弾性層105cとしては耐熱ゴムを用いることができる。
The elastic layer 105c is deformed when the toner image is pressed in contact with the
離型層105dは、トナーや紙粉がベルト105に付着することを防止する機能を有する層である。離型層105dとしては離型性と耐熱性に優れたPFA樹脂等のフッ素樹脂を用いることができる。本実施例の離型層105dの厚さは伝熱性を考慮して20μmである。
The release layer 105 d is a layer having a function of preventing toner and paper powder from adhering to the
(2−3)加圧ローラの構成と加圧方法
加圧ローラ102は、ベルト105の外周面に当接してベルト105との間にニップを形成するニップ形成部材である。本実施例の加圧ローラ102は、複数の層によって構成されたローラ部材である。詳細に述べると、加圧ローラ102は、金属(アルミや鉄)の芯金102aと、シリコンゴム等で形成された弾性層102b、弾性層102bを被覆する離型層102cを有している。離型層102cはPFA等のフッ素系樹脂を材料するチューブであり弾性層102b上に接着されている。
(2-3) Configuration and Pressing Method of Pressure Roller The
図2(b)に示すように、芯金102aの一端側は軸受113を介して側板107Lに回転可能に支持されている。芯金102aの他端側は軸受113を介して側板107Rに回転可能に支持されている。このとき、加圧ローラ102のうち、弾性層102bと離型層102cを有する部分は、側板107Lと側板107Rの間に位置する。
As shown in FIG. 2B, one end side of the cored
芯金102aの他端側はギアGに接続されており、ギアGが駆動モータ(不図示)から駆動を受けると加圧ローラ102は回転駆動する。
The other end of the cored
定着ユニット101は、加圧ローラ102対して近接離間する方向にスライド移動できるように側板107Lと側板107Rに支持されている。詳細には、フランジ106Lと106Rが側板107Lと側板107Rのガイド溝に嵌め合わさるように設けられている。そして、バネ支持部109Rと109Lに支持された加圧バネ108Lと108Rにより、フランジ106Lと106Rの被押圧部106cは、加圧ローラ102に向かう方向に所定の押圧力Tで押圧されている。
The fixing
押圧力Tにより、フランジ106L・106R、加圧ステー104a、ヒータホルダ104の全体が加圧ローラ102の方向に付勢される。ここで、定着ユニット101はヒータ101aを有する側が加圧ローラ102を向いている。そのため、ヒータ101aは、ベルト105を加圧ローラ102に向けて押圧する。このような構成により、ベルト105及び加圧ローラ102が変形し、ベルト105と加圧ローラ102との間にニップ部101bが形成される。
The flanges 106 </ b> L and 106 </ b> R, the pressure stay 104 a, and the
このように、定着ユニット101と加圧ローラ102が密着した状態で加圧ローラ102が回転すると、ニップ部101bにおけるベルト105と加圧ローラ102との摩擦力により、ベルト105に回転トルクが作用する。ベルト105は、加圧ローラ102に対して従動回転(R105)する。このときのベルト105の回転速度は、加圧ローラ102の回転速度にほぼ対応している。つまり本実施例では、加圧ローラ102は、ベルト105を回転駆動する駆動ローラとしての機能を担っている。なおこのとき、ベルト105の内周面とヒータ101aが摺動するため、ベルト105の内面にグリスを塗布して摺動抵抗を低減することが望ましい。
As described above, when the
(2−4)定着処理
上述した構成を用いて定着装置103は画像形成処理中に定着処理を行う。定着処理を行う際、制御回路200は駆動モータ(不図示)を制御して、加圧ローラ102を回転方向R102(図4(a))に所定の速度で回転駆動させ、ベルト105を従動回転させる。
(2-4) Fixing Process Using the above-described configuration, the fixing
また、制御回路200は電源回路(不図示)を介してヒータ101aに通電を開始する。この通電により発熱したヒータ101aは、摺動するベルト105に対して熱を付与する。こうして熱を付与されたベルト105は次第に高温になっていく。このベルト105の温度が目標温度TPとなるように、制御回路200はサーミスタTHの出力する信号に基づいてヒータ101aへの供給電力を制御する。本実施例の目標温度TPは約170℃である。
Further, the
ベルト105が目標温度TPまで加熱されると、制御回路200は各構成を制御してトナー画像Sを担持したシートPを定着装置103へと搬送させる。定着装置103に搬送されたシートPはニップ部101bによって挟持搬送される。
When the
シートPはニップ部101bにおいて挟持搬送される過程で、ヒータ101aの熱がベルト105を介して付与される。未定着トナー画像Sはヒータ101aの熱によって溶融され、ニップ部101bにかかっている圧力によってシートPに定着される。ニップ部101bを通過したシートPは、ガイド部材15によって排出ローラ対14に案内され排出ローラ対14によって排出トレイ16上に排出される。本実施例では上述した工程を定着処理と呼ぶ。
In the process where the sheet P is nipped and conveyed in the
(3)ダストDの発生
次に、トナーSに含有された離型剤(以下、ワックスと称する)に起因する超微粒子(以下、ダストDと称する)の発生と、ダストDの性質について説明する。
(3) Generation of Dust D Next, generation of ultrafine particles (hereinafter referred to as dust D) caused by a release agent (hereinafter referred to as wax) contained in the toner S and properties of the dust D will be described. .
(3−1)トナーSに含有されるワックス
上述したように定着装置103は、シートPに高温のベルト105を接触させることでシートにトナー画像を定着させている。このような構成を用いて定着処理を行う場合、定着処理時に一部のトナーSがベルトに転移(付着)してしまうことがある。これをオフセット現象と呼ぶ。オフセット現象は画像不良の原因となるためこれを解決することが望ましい。
(3-1) Wax Contained in Toner S As described above, the fixing
そこで本実施例では、トナー画像の形成に用いるトナーSにワックス(離型剤)を内包させている。このトナーSは、加熱されると内部のワックスが溶解して染み出す構成となっている。そのため、このトナーSによって形成された画像に定着処理を施すと、溶解したワックスによってベルト105の表面が覆われる。表面がワックスによって覆われたベルト105は、ワックスの離型作用により、トナーSが付着し難くなる。
In this embodiment, therefore, wax (release agent) is included in the toner S used for forming the toner image. The toner S is configured so that the internal wax dissolves and exudes when heated. Therefore, when a fixing process is performed on the image formed with the toner S, the surface of the
なお、本実施例では純粋なワックスの他に、ワックスの分子構造を含んだ化合物をワックスと呼んでいる。例えば、トナーの樹脂分子と炭化水素鎖等のワックス分子構造が反応した化合物もワックスと称する。また、離型剤としては、ワックスの他にシリコンオイル等の離型作用を有する物質を用いてもよい。 In this embodiment, in addition to pure wax, a compound containing the molecular structure of wax is called wax. For example, a compound in which a resin molecule of a toner reacts with a wax molecular structure such as a hydrocarbon chain is also referred to as a wax. Moreover, as a mold release agent, you may use the substance which has mold release effects, such as silicone oil, besides wax.
ワックスは、ベルト105が目標温度Tpに維持されている場合、ニップ部101bにおいて瞬時に溶解してトナーSから染み出すことが望ましい。 本実施例では、目標温度Tpが170℃であるのに対して、融点Tmが75℃であるパラフィンワックスを用いた。
When the
なお、ワックスが溶融する際、一部のワックスは気化(揮発)してしまう。これは、ワックスが含有する分子成分の大きさにバラつきがあるためであると考えられる。つまり、ワックスには、鎖が短く沸点の低い低分子成分と、鎖が長く沸点の高い高分子成分が含まれており、沸点の低い低分子成分が先に気化すると考えられる。 When the wax melts, some of the wax is vaporized (volatilized). This is considered to be because the size of molecular components contained in the wax varies. That is, the wax contains a low molecular component having a short chain and a low boiling point, and a high molecular component having a long chain and a high boiling point, and it is considered that the low molecular component having a low boiling point is vaporized first.
気化(ガス化)したワックス成分が空気中で冷やされると、数nm〜数百nm程度の微粒子(ダストD)が発生する。但し、発生する微粒子の多くは数nm〜数十nmの粒径であると推察される。 When the vaporized (gasified) wax component is cooled in the air, fine particles (dust D) of about several nm to several hundred nm are generated. However, it is assumed that many of the generated fine particles have a particle size of several nm to several tens of nm.
このダストDは粘着性を有するワックス成分であり、プリンタ1の内部構成の各所に付着しやすい。例えば、定着装置103の熱に起因する上昇気流によってダストDがガイド部材15や排出ローラ対14の周辺まで運ばれた場合、ガイド部材15や排出ローラ対14にワックスが付着・体積し、固着してしまう虞がある。ガイド部材15や排出ローラ対14がワックスで汚れていると、シートPにワックスが付着して画像不良の発生原因となる。
This dust D is a wax component having adhesiveness and easily adheres to various parts of the internal configuration of the
(3−2)定着処理に伴いワックスから発生する粒子(ダスト)
本発明者等の検討によれば、上述したダストDの多くは定着装置103のシートのシート入口(図4)の近傍に存在することが分かった。また、ダストDは、気温が高い状況では大粒径化して近傍部材に付着しやすくなることが分かった。以下、詳細に説明する。
(3-2) Particles (dust) generated from wax during fixing processing
According to the study by the present inventors, it has been found that most of the dust D described above exists in the vicinity of the sheet entrance (FIG. 4) of the sheet of the fixing
(3−2−1)ダストDの発生箇所
次に、ダストDの発生箇所について、図3に基づいて説明する。図3(a)は定着処理の進行に伴い拡大する定着ベルト上のワックス付着領域の様子を示す図である。図3(b)は、ワックスの付着領域とダストDの発生領域の関係を示す図である。 本発明者等が検証したところ、定着装置103から発生するダストDは、ニップ部101bの下流側よりもニップ部101bの上流側において発生量が多いことが分かった。以下そのメカニズムについて説明する。
(3-2-1) Dust D Generation Location Next, the dust D generation location will be described with reference to FIG. FIG. 3A is a diagram illustrating a state of the wax adhesion region on the fixing belt that expands as the fixing process proceeds. FIG. 3B is a diagram showing the relationship between the wax adhesion region and the dust D generation region. As a result of verification by the present inventors, it was found that the amount of dust D generated from the fixing
ニップ部101bを通過した直後のベルト105の表面(離型層105d)はシートPによって熱を奪われているため、その温度は100℃程度まで低下している。一方で、ベルト105の内面・裏面(基層105a)の温度はヒータ101aとの接触によって高温に保たれている。そのためベルト105がニップ部101bを通過した後、高温に保たれた基層105aの熱が、プライマ層105bと弾性層105cを経由して離型層105dに伝わっていく。その為、ベルト105の表面(離型層105d)の温度は、R105方向(図3)に回転する過程で、ニップ部101bを通過した後に上昇してゆき、ニップ部101bの入口側付近で最高温度に達する。
Since the surface (release layer 105d) of the
一方、シートP上のトナーSから染み出したワックスは、定着処理が行われるときにベルト105とトナー像の界面に介在する。その後、ワックスの一部はベルト105に付着する。図3(a)に示すようにシートPの先端側の一部がニップ部101bを通過した段階では、トナーSからベルト105に移行したワックスは領域135aに存在している。この領域ではベルト105の温度が低くワックスが揮発し難いためダストDはほとんど発生しない。シートPがニップ部101bを進行すると、ワックスはベルト105の略全周(135b)に存在した状態となる。このうち、領域135cではベルトが高温になっているため、ワックスが揮発し易い。そして、領域135cから揮発したワックスが凝縮するとダストDが発生する。そのため、領域135cの近傍、すなわちニップ部101bの入口付近(上流側)には多くのダストDが存在する。
On the other hand, the wax that exudes from the toner S on the sheet P is present at the interface between the
(4)ダストDの回収方法
上述したように、ダストDはシート入口400の近傍において発生しやすい。そのため、画像形成装置は、シート入口400の近傍においてダストDを除去することが望ましい。
(4) Method for Collecting Dust D As described above, dust D is likely to be generated in the vicinity of the
以上で述べたダストDの性質を踏まえて、ダストDの回収方法を説明する。 Based on the properties of the dust D described above, a method for collecting the dust D will be described.
図4(a)はフィルタユニットの配置位置を説明する図である。図5(a)はフィルタユニットを分解して斜視した図である。図5(b)はフィルタユニットが動作する様子を示す図である。 FIG. 4A is a diagram illustrating the arrangement position of the filter unit. FIG. 5A is an exploded perspective view of the filter unit. FIG. 5B is a diagram showing how the filter unit operates.
(4−1)フィルタユニットの構成
フィルタユニット50は、図4(a)に示すように、フィルタユニット50は、シートPの搬送方向において定着ユニット101と、転写ユニット10の間に位置している。あるいは、シートPの搬送方向において定着装置103のニップ部101bと、転写手段の転写部12aの間に位置している。
(4-1) Configuration of Filter Unit As shown in FIG. 4A, the
フィルタユニット50は、図4に示すようにダストDを含むエアを吸入することで、ダストDの回収を行う。フィルタユニット50は、ダストDを回収するためのフィルタ51と、エアを吸引するためのファン61と、シート入口400近傍のエアがフィルタ51通過するようにエアを案内するダクト52と、を有している。
The
ファン61はシート入口400近傍のエアを機外に吸引するための吸気部である。あるいは、ファン61はダクト52内のエアを機外に向けて送風する排気部である。ファン61は、定着ユニット101の長手方向において、シートPの通過領域よりも外側の領域に設けられている。また、ファンは、定着ユニット101の長手方向において、ニップ部101bよりも外側の領域に設けられている。ファン61は吸気口61aと排気口61bを備えており、吸気口61aから排気口61bに向けてエアフローを発生させる。吸気口61aは、ダクト52の排気口52eに接続されダクト52内のエアを吸引するための開口である。排気口61bは、プリンタ1の外側に向けて設けられ、吸気口52aから吸引したエアを機外に向けて排出するための開口である。なお、排気口61bの面積は、吸気口52aの面積よりも小さい。そのため、構成を小型にすることが出来ている。
The
なお、ファン61としてブロワファンを用いてもよい。ブロワファンは高静圧を特徴としており、フィルタ51のような通気抵抗体があっても一定の風量(吸気量)を確保することができる。
A blower fan may be used as the
ダクト52は、シート入口400近傍のエアを機外に向けて案内するための案内部である。ダクト52は、シート入口400近傍の吸気口52aと、シート入口400近傍から離れた排気口52eを備えている。
The
吸気口52aはニップ部101bと二次転写ローラ12の間に位置する開口であり、ニップ部側を向くように設けられている。このような構成により、吸気口52aはエアフローF3によって運ばれてくるダストDを図4のように受け止めることができる。
The
排気口52eは、吸気口52aよりもその長手方向の外側において、ダクト52の複数の側面のうち吸気口52aとは反対側の側面に設けられている。上述したように排気口52eは吸気口61aに接続されている。
The
また、ダクト52は吸気口52aを覆うようにフィルタ51を取り付け可能である。詳細には、ダクト52は吸気口52aの縁部52cと、湾曲部52dを備えるリブ52bと、を備えている。縁部52cとリブ52bによって支持されるように、フィルタ51をダクト52に固定すると、吸気口52aはフィルタ51によって覆われる。本実施例のフィルタ51は、耐熱性接着剤によって縁部52c及びリブ52bに隙間なく接着されている。そのため、吸気口52aを通過するエアがフィルタ51を必ず通過する。
Further, the
なお、フィルタ51の配置位置は吸気口52aには限られない。図4において、吸気口52aよりも矢印F4方向に所定長さ(例えば3mm)だけ奥まった位置にフィルタ51を設けてもよい。このとき、フィルタ51の長手方向長さは最小サイズのシートPの幅以上である。また、吸気口52aの長手方向長さはフィルタ51の長手方向長さ以上である。ダクト52のうち、上述した条件を満たす部位を吸気口52aの近傍と呼ぶ。すなわち、フィルタ51は吸気口52aの近傍に設けられる。
The arrangement position of the
(4−1−1)フィルタの性質
フィルタ51は、吸気口52aを通過するエアからダストDを濾過(回収、除去)するための濾過部材である。ワックスに起因するダストDを回収する場合、フィルタ51は、静電不織布フィルタであることが望ましい。静電不織布フィルタとは静電気を保持した繊維を不織布状に形成したもので、ダストDを高効率で濾過することができる。
(4-1-1) Properties of the filter The
静電不織布フィルタは、繊維が高密度であるほど濾過性能が高いが、半面、圧力損失が大きくなりやすい。この関係は静電不織布の厚さを厚くした場合も同様である。また繊維の帯電強度(静電気の強さ)を高くすれば、圧力損失を一定にしたまま濾過性能を向上させることができる。静電不織布の厚さと繊維密度、及び繊維の帯電強度は、フィルタに求められる濾過性能に応じて適宜設定することが望ましい。 本実施例のフィルタ51に用いられる静電不織布は、通過風速が10cm/sのときにおける通気抵抗が約40Pa、回収率が95%程度になるように、繊維密度と厚さ、帯電強度が設定されている。なお、排気エア中のトナーを濾過しようとした場合、静電不織布は通過風速が10cm/sにおいて通気抵抗が10Pa以下で用いられる。したがって、本実施例のフィルタ51は通気抵抗が比較的大きな静電不織布を用いていると言える。
The electrostatic nonwoven fabric filter has higher filtration performance as the fiber density is higher, but on the other hand, pressure loss tends to increase. This relationship is the same when the thickness of the electrostatic nonwoven fabric is increased. Moreover, if the charging strength (static strength) of the fiber is increased, the filtration performance can be improved while keeping the pressure loss constant. It is desirable that the thickness and fiber density of the electrostatic nonwoven fabric and the charging strength of the fibers are appropriately set according to the filtration performance required for the filter. The electrostatic non-woven fabric used for the
フィルタ51に使用する静電不織布は、通過風速が10cm/sにおける通気抵抗が、30Pa以上で且つ150Pa以下であることが望ましい。静電不織布の通気抵抗が150Paよりも大きいと、プリンタ1に搭載可能な排気用ファンではダストDの回収に求められる風速を得ることが困難である。なお、ダストDの回収に求められる風速は、5cm/s以上で且つ70cm/s以下である。
The electrostatic nonwoven fabric used for the
静電不織布の通気抵抗が30Pa未満であると、フィルタ51を通過するエアの風速について長手方向でムラが生じ易い。
If the airflow resistance of the electrostatic nonwoven fabric is less than 30 Pa, the air velocity passing through the
フィルタ51を通過するエアの風速が速ければ速いほどフィルタ51を通過する単位時間あたりのエアの量を多くなる。しかしながら、フィルタ51を通過するエアの風速が速ければ速いほど、シート入口400の近傍のエアの温度を低下させやすい。そのため、ダストDの回収効率を高める場合、フィルタ51を通過するエアの風速は適度な速さであることが望ましい。具体的にはフィルタ51を通過する際のエアの風速は5cm/s以上で且つ70cm/s以下であることが望ましい。本実施例の構成ではフィルタ51におけるダストDの回収率は風速5cm/sにおいてほぼ100%、風速70cm/sにおいて約70%である。そのため、この範囲の風速であれば高い効率でダストDを回収することができる。なお、ファン61は、フィルタ51を通過するエアの風速を5cm/sから70cm/sの範囲で調節することができる。フィルタ51を通過するエアの風速及びフィルタ51の通気抵抗は、マルチノズルファン風量測定装置 F−401(ツクバリカセイキ)により測定した。
The higher the wind speed of the air passing through the
(4−1−2)フィルタの寸法
フィルタ51は、図2(a)に示すように、シート搬送方向と直交する方向(ニップ部101bの長手に沿った方向)を長手とする細長い形状をしている。このような形状により、ニップ部101bの近傍で生じるダストDを長手方向の広い範囲で確実に捕集することができる。
(4-1-2) Filter Dimensions As shown in FIG. 2A, the
図2(b)のシートP上に斜線で示した領域は、所定の幅サイズのシートPを使用した場合の画像形成が可能な領域Wp−maxを示している。なお、実際には図2(b)で見えているシートPの裏面側に画像が形成される。図2(b)に示すように、領域Wp−maxはシートPの幅サイズ以下の領域である。この領域においてシートP上にトナー画像が形成され、この領域において、ベルト105にワックスが付着し、この領域においてダストDが発生する。
A region indicated by hatching on the sheet P in FIG. 2B indicates a region Wp-max in which image formation is possible when the sheet P having a predetermined width size is used. In practice, an image is formed on the back side of the sheet P visible in FIG. As illustrated in FIG. 2B, the region Wp-max is a region that is equal to or smaller than the width size of the sheet P. In this area, a toner image is formed on the sheet P. In this area, wax adheres to the
ところで、本実施例の定着装置103は、ベルト105の幅方向の中央を基準にシートPを搬送する。そのため、装置に導入可能な最小サイズのシートPにおける領域Wp−maxではシートPの幅サイズによらずダストDが発生し易い。そのため、ダストDを効率良く回収するためには、少なくともこの領域においてダストDを確実に回収するとよい。したがって、フィルタ51の寸法Wfは、最小サイズのシートPの幅Wp−min以上である。また、ダストDは、装置に導入可能な最大サイズのシートPにおける領域Wp−maxにおいて発生し得る。そのため、ダストDを確実に回収するためには、この領域の全域でダストDを回収することがより望ましい。したがって、フィルタ51の寸法Wfは、最大サイズのシートPの幅Wp−max以上であることが望ましい。
By the way, the fixing
なお本実施例において、使用可能なシートの最大サイズはA3サイズであり、使用可能なシートの最小サイズはハガキサイズである。シートPの搬送方向における幅は、A3サイズが297mm、ハガキサイズが100mmである。
フィルタ幅Wf(吸気口52a)、最小シート幅Wp−min、最大シート幅Wp−maxm及びニップ部101bの位置関係は図2(b)に示す通りである。すなわち、フィルタ幅Wf(吸気口52a)、最小シート幅Wp−min、最大シート幅Wp−maxm及びニップ部101bはニップ部101bの長手方向においてオーバーラップしている。
In this embodiment, the maximum usable sheet size is A3 size, and the minimum usable sheet size is a postcard size. The width of the sheet P in the conveyance direction is 297 mm for the A3 size and 100 mm for the postcard size.
The positional relationship among the filter width Wf (
また、フィルタ51の短手方向の長さは、シート入口400の短手方向の長さよりも長い。本実施例では、フィルタ51の短手方向長さは15mmである。そのため、シート入口400近傍で発生したダストDを効率的に回収することができる。
Further, the length of the
(4−1−3)フィルタの配置
フィルタ51は、図4に示すように、ベルト105の近傍に配置されている。また、フィルタ51は定着装置103に侵入するシートPと対向する位置関係にある。ダストDの回収効率を考えた場合、フィルタ51はニップ部101bにできるだけ近いことが望ましい。しかしながら、フィルタ51とベルト105を近づけ過ぎると、ベルト105からの輻射によりフィルタ51が熱的に劣化し、濾過性能が低下してしまう虞がある。そのため、フィルタ51は、ニップ部101bに対して適度な距離に配置されていることが望ましい。具体的には、フィルタ51とベルト105の最寄りの間隔(最短距離)は5mm以上であることが望ましい。一方で、ダストDを確実に回収するために、フィルタ51は、ニップ部101bを基準として100mm以内に配置されていることが望ましい。
したがって、フィルタ51とベルト105(ローラ102)の最寄りの間隔は5mm以上で且つ100mm以下である。
(4-1-3) Arrangement of Filter The
Therefore, the nearest distance between the
(4−2)検討
本実施例の効果を確認すべく比較例を用いて検証を行った。
(4-2) Examination In order to confirm the effect of this example, verification was performed using a comparative example.
(4−2−1)ダクトの検討
フィルタユニット50は、上述したようにシート入口400の近傍のエアを吸気する。
フィルタユニット50に吸気されたエアはダクト52によってプリンタ1の機外へと案内される。ここで、ダクト52の構成について検討を行う。図6(a)は本実施例のダクトの構成を示す図1のA―A断面の図である。図6(b)は比較例のダクトの構成を示す図1のA―A断面の図である。
(4-2-1) Examination of Duct The
The air sucked into the
図6(a)に示すように、本実施例のプリンタ1は、後ろ側面側(図1の奥側、図6(a)の上側)に排気口61bが設けられている。この構成では、ダクト52の一端側を少し延ばして接続部52e設けることで、ダクト52と本体枠209を接続することができる。本体枠209には第1ファン61が設けられており、ダクト52は第1ファンを介して排気口61bに接続される。このとき、本実施例のフィルタユニット50は、接続部52eと、支持部材211を介して本体枠209に支持されている。
As shown in FIG. 6A, the
一方、図6(b)に示すように、比較例のプリンタ1は、横側面(図1の左側、図6(b)の左側)にファン61が設けられている。この構成では、ファン61とダクト52を接続する接続部52eがプリンタ1の左右方向に延びている。このとき、比較例のフィルタユニット50は、接続部52eと、2つの支持部材211を介して本体枠209に支持されている。また、接続部52eにエアが流れ易くなるようにダクト52は、図6(b)に示すようなテーパ形状であることが求められる。そのため、比較例のフィルタユニット50の体積は、本実施例のフィルタユニット50の体積の3倍に相当する。フィルタユニット50が大きいと、プリンタ1の機内スペースを圧迫するため他の構成の設計自由度が減少してしまう。フィルタユニット50が大きいほどフィルタユニット50のコストが増大してしまう。フィルタユニット50が大きいほど部品点数が増大し、継ぎ目から空気漏れするなどのリスクが増大する。こうした空気漏れは画像不良の原因となる虞もある。
On the other hand, as shown in FIG. 6B, the
そのため、ニップ部101bの長手方向に沿って延びるダクト52を設ける場合、排気口61は、その長手方向の一端側にあるプリンタ側面に設けることが望ましい。本実施例のプリンタ1は、前側面側(図1の手前側、図6(a)の下側)に前扉(不図示)や操作部(不図示)があるため、前側面側に排気口61bを設けることは好ましくない。そこで、本実施例では後ろ側面側に排気口61bを設けている。
Therefore, when the
上述したように、本実施例ではダクト52の長手方向一端側と第1ファン61とを接続部52eを介して接続している。ここで、大きな風量で効率良く排気を行うことを考慮すると第1ファンの径は大きいことが望ましく、ダクト52内の吸引圧を高めることを考慮するとダクト52の短手方向断面は小さいことが望ましい。そのため接続部52eは、ダクト52側よりも第1ファン61側の断面寸法が大きいことが望ましい。また、低コストに制作でき且つ空気の漏れを防止し易い点において、ダクト52eとダクト52を一体で成形することが望ましい。
As described above, in this embodiment, one end of the
(4−2−2)フィルタの検討
次にダストDを回収するためのフィルタ51の配置構成について検討する。上述したように、フィルタユニット50は、ダクト52の長手方向一端側から排気を行う。このような構成のフィルタユニット50において、ダクト52内のエアフローを検証したところ、フィルタ51の配置位置の違いによってダクト52内におけるエアフローが変化することが分かった。図7(a)は実施例のダクトにおけるエアの流れを示す図である。図7(b)は比較例のダクトにおけるエアの流れを示す図である。本実施例のフィルタユニット50は、ダクト52の吸気口52aにフィルタ51が設けられている。一方、比較例のフィルタユニット50、接続部52eにフィルタ51が設けられている。
(4-2-2) Examination of Filter Next, the arrangement configuration of the
図7(a)に示すように本実施例のフィルタユニット50は、吸気口52aの長手方向の全域において均一に吸気を行うことが出来ている。一方、図7(b)に示すように比較例のフィルタユニット50は、吸気口52aの長手方向の領域のうち、ファン61に近い側領域において強く吸気が行われ、ファン61から遠い領域では弱く吸気が行われている。つまり、比較例のフィルタユニット50は、吸気口52aの長手方向において吸気力にムラが生じている。
As shown in FIG. 7A, the
本実施例のフィルタユニット50が均一に吸気できる理由としては、ダクト52内の通気抵抗よりも格段に大きい通気抵抗を持つフィルタ51が、吸気口52aに設けられていることが挙げられる。上述したようダストDを回収すべく細かい繊維の目をフィルタ51は、空気の通過を妨げる特性を持っている。フィルタ51によって空気の通過が妨げられた状態でファン61による排気が行われるとフィルタ51とファン61の間の空間が負圧の状態となる。ファン61とフィルタ51の間の空間が負圧の状態では、フィルタ51の全域に均等に吸引圧が作用するため、フィルタ51の全域をエアが均等に通過する。換言すると、吸気口52aに通気抵抗体であるフィルタ51を配置することで、フィルタ51の背面領域の全域を一定の負圧に保つことができる。すなわち図3の(b)に示すポイント53aと53bと53cの負圧は、略同じ値になっている。ポイント53aと53bと53cの負圧が同レベルであれば、フィルタ51に吸引されるエアF4の風速は、フィルタ51の全面にわたって均一である。風速が均一化された結果、フィルタユニット50は、ベルト105から発生するダストDを効率良く(最小限の風量で)回収することができる。フィルタユニット50による吸気量が小さいと、ベルト105の近傍に流れ込むエアの量も小さくなる。そのため、ベルト105の近傍のエアの温度低下を小さくすることができる。その結果、ダストDの発生を抑制することができ、ダストDの回収効率も向上する。また、ベルト105の温度低下を抑えられるため省エネにも有利である。
The reason why the
一方、接続部52eにフィルタ51を設けた比較例のフィルタユニット50は、接続部52eの一部だけを負圧にすることが出来る。この構成では、フィルタ51の全域におけるエアを均一に通過させるができるが、吸気口52aにおいてエアを均一に通過させることはできない。そのため、比較例のフィルタユニット50は吸気ムラが生じてしまう。比較例の構成の場合、吸気口52aの領域のうちファン61から遠い側の端部領域を通過する風量は、吸気口52aの領域のうちファン61から近い側の端部領を通過する風量の20%であった。そのため、比較例の構成では、吸気口52aの領域のうちファン61から遠い側の端部領域からダストDを回収することは困難である。なお、吸気口52aの領域のうちファン61から遠い側の端部領域においてダストDを十分に回収できるようにファン61の風量を増加させた場合、吸気口52aの領域のうちファン61から近い側の端部領域の風量が多くなり過ぎてしまう。そして、ベルト105を局所的に冷やしてしまい画像不良の発生を招いてしまった。したがって、比較例のようにフィルタユニット50のように吸気ムラが生じてしまうとダストDを効率よく回収することは難しい。
On the other hand, the
本実施例によれば、ニップ部101bの近傍において、ニップ部101bの長手方向に沿ってムラなく吸気を行い、ダストDを効率良く回収することができる。本実施例によれば、ニップ部101bの近傍において、吸気圧が局所的に強くなることを抑制し、定着ベルト105の局所的な温度低下を抑制できる。本実施例によれば、ニップ部101bの近傍において、ニップ部101bの長手方向端部側のエアを確実に吸気し、ニップ部101bの長手方向端部側のダストDを確実に回収できる。
According to this embodiment, in the vicinity of the
(その他の実施例)
以上、本発明について実施例を用いて説明したが、本発明は実施例に記載の構成に限られるものではない。実施例で例示した寸法等の数値は一例であって、本発明の効果が得られる範囲においては適宜設定してよい。また、本発明の効果が得られる範囲において実施例に記載の一部構成を同様の機能を有する他の構成に置き換えてもよい。
(Other examples)
Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the configurations described in the embodiments. Numerical values such as dimensions exemplified in the embodiments are examples, and may be appropriately set within a range where the effects of the present invention can be obtained. Moreover, you may replace the one part structure as described in an Example with the other structure which has the same function in the range with which the effect of this invention is acquired.
フィルタ51の吸気面51aは曲面形状でなくてもよい、吸気面51aが平面形状であってダストDの回収は可能である。フィルタ51として、不織布フィルタではなくハニカムフィルタ等の別のフィルタを用いてもよい。フィルタ51として静電処理された不織布フィルタである静電フィルタを用いる場合、ダストDを帯電装置で帯電させてからフィルタ51で回収してもよい。フィルタ51の配置構成は実施例に記載のものには限られない。例えば、ベルト105の長手方向両端部に二つ以上のフィルタ51が設置されていても良い。フィルタ51は、シート搬送路に対して加圧ローラ側に設置されていても良い。
The intake surface 51a of the
定着装置103は縦パスでシートを搬送する構成には限定されない。例えば定着装置103は横パスや斜めにシートを搬送する構成であっても良い。
The fixing
シート上のトナー画像を加熱する加熱回転体は、ベルト105には限られない、加熱回転体は、ローラであってもよく、複数のローラにベルトが架け渡されたベルトユニットであってもよい。しかしながら、加熱回転体の表面が高温となり、ダストDが発生し易い実施例1の構成の方が大きな効果を得ることができる。
The heating rotator for heating the toner image on the sheet is not limited to the
加熱回転体とニップ部を形成するニップ形成部材は、加圧ローラ102には限られない。例えば、複数のローラにベルトが架け渡されたベルトユニットを用いてもよい。
The nip forming member that forms the nip portion with the heating rotator is not limited to the
加熱回転体を加熱する加熱源は、ヒータ101aのようなセラミックヒータには限られない。例えば、加熱源はハロゲンヒータであってもよい。また加熱回転体を直接電磁誘導発熱させてもよい。このような構成であってもシート入り口400近傍でダストDが発生し易いため、実施例1の構成を適用できる。
The heat source for heating the heating rotator is not limited to a ceramic heater such as the
プリンタ1を例に説明した画像形成装置は、フルカラーの画像を形成する画像形成装置に限られず、モノクロの画像を形成する画像形成装置でもよい。また画像形成装置は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、複写機、FAX、及び、これらの機能を複数備えた複合機等、種々の用途で実施できる。
The image forming apparatus described using the
50 フィルタユニット
51 フィルタ
52 ダクト
52a 吸気口
61 ファン
101 定着ベルトユニット
101a ヒータ
101b ニップ部
102 加圧ローラ
103 定着装置
105 定着ベルト
400 シート入口
500 シート出口
P シート
S トナー
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記一対の回転体の近傍からエアを吸気するための吸気口と前記吸気口が吸気したエアを機外に排気するための排気口を備えるダクトであって記録材の搬送方向において前記転写部と前記ニップ部の間に前記吸気口が設けられたダクトと、前記ダクトに設けられ離型剤に起因する微粒子を回収するためのフィルタと、前記ダクトに設けられ前記吸気口から前記排気口に向かうエアフローを発生させるファンと、を有する画像形成装置において、
前記ニップ部の長手方向において、前記ダクトは前記ニップ部よりも前記長手方向の外側の領域に前記排気口が設けられ且つ前記長手方向に沿って延びる側面のうち前記ニップ部の両端部よりも内側の領域に前記吸気口が設けられ、前記ファンは前記ニップ部よりも外側の領域に設けられ、前記フィルタは前記吸気口を覆うように前記ニップ部の両端部よりも内側の領域に設けられていることを特徴とする画像形成装置。 An image forming unit that forms an image using toner containing a release agent, a transfer unit that transfers an image formed by the image forming unit to a recording material, and a recording material conveyed from the transfer unit to the nip unit A pair of rotating bodies that are heated by pinching and conveying to fix an image on a recording material;
A duct having an air inlet for sucking air from the vicinity of the pair of rotating bodies and an air outlet for exhausting the air sucked by the air inlet to the outside of the apparatus; A duct provided with the intake port between the nip portions, a filter provided in the duct for collecting fine particles caused by a release agent, and provided in the duct from the intake port toward the exhaust port An image forming apparatus having a fan for generating airflow,
In the longitudinal direction of the nip portion, the duct is provided with the exhaust port in a region outside the longitudinal direction with respect to the nip portion, and on the inner side of both end portions of the nip portion among side surfaces extending along the longitudinal direction. And the fan is provided in a region outside the nip portion, and the filter is provided in a region inside both ends of the nip portion so as to cover the intake port. An image forming apparatus.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the duct is provided so that the air inlet port faces the nip portion.
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-
2016
- 2016-01-14 JP JP2016005619A patent/JP2017125976A/en active Pending
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