JP2017194602A - Fine particle removal device, image forming apparatus, and image forming method - Google Patents
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Description
本発明は、微粒子除去装置、画像形成装置および画像形成方法に関する。 The present invention relates to a fine particle removing apparatus, an image forming apparatus, and an image forming method.
近年、プリンタ、複写機、ファクシミリ、またはこれらの複合機などの電子写真方式を採用した画像形成装置から、粒子径が100nm未満の超微粒子が排出されることが指摘されている。このような画像形成装置では、所定の装置を使用することにより超微粒子を除去している(例えば、特許文献1、2参照)。 In recent years, it has been pointed out that ultrafine particles having a particle diameter of less than 100 nm are discharged from an image forming apparatus employing an electrophotographic method such as a printer, a copier, a facsimile machine, or a composite machine thereof. In such an image forming apparatus, ultrafine particles are removed by using a predetermined apparatus (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
特許文献1には、発生した超微粒子を静電的に捕集する静電的集塵手段、または発生した超微粒子をサイクロン方式により捕集するサイクロン集塵手段を有する画像形成装置が記載されている。特許文献1に記載の画像形成装置は、静電的集塵手段を使用することにより、超微粒子をイオン化させた後に、静電的に捕集している。また、特許文献1に記載の画像形成装置では、サイクロン集塵手段を使用することにより、超微粒子を凝集させて捕集している。さらに、特許文献1に記載の画像形成装置には、吸着剤を担持したフィルターを併用することによって、超微粒子を吸着除去できることも記載されている。 Patent Document 1 describes an image forming apparatus having electrostatic dust collecting means for electrostatically collecting generated ultra fine particles or cyclone dust collecting means for collecting generated ultra fine particles by a cyclone method. Yes. The image forming apparatus described in Patent Document 1 electrostatically collects ultrafine particles after ionizing them by using electrostatic dust collecting means. Moreover, in the image forming apparatus described in Patent Document 1, ultrafine particles are aggregated and collected by using a cyclone dust collecting means. Furthermore, the image forming apparatus described in Patent Document 1 also describes that ultrafine particles can be adsorbed and removed by using a filter carrying an adsorbent together.
また、特許文献2には、超微粒子化する前のガス状物質を含むガスを、活性炭粒子を含む吸着層に通過させることにより、活性炭粒子にガス状物質を吸着させて、超微粒子を除去している。このように、特許文献2に記載の画像形成装置では、超微粒子自体の発生を抑制することにより、結果として画像形成装置からの超微粒子の排出を抑制している。 Further, in Patent Document 2, a gas containing a gaseous substance before ultrafine particles is passed through an adsorption layer containing activated carbon particles, thereby adsorbing the gaseous substances on the activated carbon particles to remove ultrafine particles. ing. As described above, the image forming apparatus described in Patent Document 2 suppresses the generation of ultrafine particles themselves, thereby suppressing the discharge of ultrafine particles from the image forming apparatus.
しかしながら、特許文献1に記載の画像形成装置では、静電的集塵手段またはサイクロン集塵手段を設置する必要があり、省スペース化が図れず、かつ装置の構造が複雑化するという問題があった。また、特許文献2に記載の画像形成装置では、活性炭にガス状物質を化学吸着させる必要があるため、ガス状物質の発生量に応じて吸着能が下がってしまい、長期に渉って、超微粒子の発生を抑制することができないという問題があった。 However, in the image forming apparatus described in Patent Document 1, it is necessary to install electrostatic dust collecting means or cyclone dust collecting means, so that there is a problem that space saving cannot be achieved and the structure of the apparatus is complicated. It was. Further, in the image forming apparatus described in Patent Document 2, since it is necessary to chemically adsorb the gaseous substance to the activated carbon, the adsorptive capacity is lowered according to the amount of the gaseous substance generated. There was a problem that generation of fine particles could not be suppressed.
そこで、本発明は、長期にわたり、かつ簡単な構成で発生した微粒子を除去できる微粒子除去装置を提供することを第1の課題とする。また、本発明は、当該微粒子除去装置を有する画像形成装置を提供することを第2の課題とする。さらに、本発明は、微粒子が画像形成に関与しないように除去した画像形成方法を提供することを第3の課題とする。 Accordingly, a first object of the present invention is to provide a fine particle removing apparatus capable of removing fine particles generated with a simple configuration over a long period of time. A second object of the present invention is to provide an image forming apparatus having the particulate removing device. Furthermore, a third object of the present invention is to provide an image forming method in which fine particles are removed so as not to participate in image formation.
本発明は、前述の第1の課題を解決するための一手段として、微粒子の発生源に向けて開口した排気ダクトと、前記発生源側を前記排気ダクトの上流側としたとき、前記排気ダクトの上流側から下流側に移動する前記微粒子と接触するように配置されたアルカリ性微粒子と、を有し、前記アルカリ性微粒子のD10は1μm以上であり、D90は90μm以下である、微粒子除去装置を提供する。 The present invention provides, as one means for solving the first problem described above, an exhaust duct opened toward a particulate generation source, and the exhaust duct when the generation source side is an upstream side of the exhaust duct. A fine particle removing device, wherein the fine particles have a D 10 of 1 μm or more and a D 90 of 90 μm or less. I will provide a.
また、本発明は、前述の第2の課題を解決するための一手段として、トナー像を坦持する記録媒体を一対の定着部材によって形成されたニップ部に通しつつ加熱および加圧する定着処理により、前記トナー像を前記記録媒体上に定着させる定着装置と、本発明の微粒子除去装置と、有し、前記微粒子除去装置の前記排気ダクトの上流端は、前記定着部材に向けて開口している、画像形成装置を提供する。 According to the present invention, as a means for solving the second problem described above, a fixing process of heating and pressurizing a recording medium carrying a toner image through a nip formed by a pair of fixing members is performed. And a fixing device for fixing the toner image on the recording medium, and a particulate removing device of the present invention, wherein an upstream end of the exhaust duct of the particulate removing device opens toward the fixing member. An image forming apparatus is provided.
さらに、本発明は、前述の第3の課題を解決するための一手段として、トナー像を坦持する記録媒体を、少なくとも一方が弾性体により形成された一対の定着部材によって形成されたニップ部に通しつつ加熱および加圧して、前記トナー像を前記記録媒体上に定着する工程を含む画像形成方法であって、前記定着部材に向けて開口した排気ダクトへ吸気する工程と、吸引された空気中の微粒子を前記排気ダクト内でアルカリ微粒子に接触させて、前記微粒子を凝集またはイオン化する工程と、前記微粒子が凝集またはイオン化された後の前記空気を前記排気ダクトから排出する工程と、を含む、画像形成方法を提供する。 Further, according to the present invention, as one means for solving the above-mentioned third problem, a nip portion formed by a pair of fixing members, at least one of which is formed of an elastic body, a recording medium carrying a toner image. An image forming method including a step of fixing the toner image on the recording medium by heating and pressurizing through the air, the step of sucking air into an exhaust duct opened toward the fixing member, and the sucked air A step of contacting fine particles therein with alkali fine particles in the exhaust duct to aggregate or ionize the fine particles, and a step of discharging the air after the fine particles have been aggregated or ionized from the exhaust duct. An image forming method is provided.
本発明では、長期にわたり、かつ簡単な構成で発生した微粒子を除去できる微粒子除去装置および当該微粒子除去装置を有する画像形成装置を提供できる。また、本発明では、微粒子が影響しないように除去した画像形成方法を提供できる。 The present invention can provide a fine particle removing apparatus capable of removing fine particles generated with a simple configuration over a long period of time and an image forming apparatus having the fine particle removing apparatus. Further, the present invention can provide an image forming method in which fine particles are removed so as not to be affected.
以下、本発明の一実施の形態について、添付した図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(微粒子除去装置の構成)
図1は、微粒子除去装置200の構成を示す図である。
(Configuration of particulate removal device)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of the
図1に示されるように、微粒子除去装置200は、排気ダクト210と、アルカリ性微粒子220と、加湿装置230と、捕捉フィルター240と、送風機250とを有する。
As shown in FIG. 1, the
排気ダクト210は、その上流側が微粒子の発生源に向けて開口するように配置されている。具体的には、排気ダクト210は、吸気することにより微粒子を実質的に全て吸い込める位置に配置されている。排気ダクト210の材料は、特に限定されない。排気ダクト210の材料は、耐熱性を有するとともに、熱伝導性が良好であることが好ましい。排気ダクト210の材料は、例えば、アルミニウムや鉄などの金属材料である。本実施の形態では、「微粒子」とは、粒子径が10〜1000nmの範囲内の粒子をいう。また、微粒子の種類は、特に限定されない。微粒子の例には、後述する画像形成装置おいて定着部材が摩擦することにより生じるシロキサン分子や、トナーに一部含まれる揮発性物質を加熱することにより生じる成分などが含まれる。よって、「微粒子の発生源」とは、微粒子がシロキサン分子の場合には定着部材があげられる。
The
排気ダクト210は、排気ダクト本体212と、取込口213と、排気口214とを有する。排気ダクト本体212の一方(上流端)の開口部は取込口213であり、他方(下流端)の開口部は排気口214である。排気ダクト本体212の断面形状は、特に限定されない。排気ダクト本体212の断面形状は、円形であってもよいし、多角形であってもよい。本実施の形態では、排気ダクト本体212の断面形状は、矩形である。また、排気ダクト本体212の断面寸法も特に限定されない。排気ダクト本体212の断面寸法は、排気ダクト210の設置場所や、除去する微粒子の量などにより適宜設定すればよい。
The
取込口213は、排気ダクト本体212の発生源側の開口部である。取込口213は、発生源に向かって断面寸法が大きくなるように形成されている。取込口213の開口端部の断面寸法は、特に限定されない。取込口213の開口端部の断面寸法は、微粒子の発生源を平面視したときの寸法に対して0.5〜3.0倍程度の寸法である。なお、微粒子の発生源を平面視したときの寸法より大きいことが好ましい。取込口213の開口端部の断面寸法が発生源を平面視したときの寸法より大きければ、微粒子が取込口213から漏れることを低減させる観点から好ましい。また、取込口213は、発生源の近くに開口していることが好ましい。より具体的には、取込口213および発生源の距離は、取込口213の開口中心から発生源までの最短距離で表すことができる。
The
前述した取込口213の開口端部の断面寸法や、前述した最短距離は、吸気の強さに応じて適宜調整できる。具体的には、強い吸気の場合には、取込口213の開口端部の断面寸法が小さく、かつ最短距離が長くても、微粒子を実質的に全て吸い込むことができる。一方、弱い吸気の場合には、取込口213の開口端部の断面寸法が大きく、かつ最短距離が短い方が、微粒子を実質的に全て吸い込む観点から好ましい。
The cross-sectional dimension of the opening end portion of the
排気口214は、排気ダクト本体212の排気側の開口部である。本実施の形態では、排気口214は、排気領域に向かって断面寸法が大きくなるように形成されている。排気口214の開口位置は、微粒子を除去する目的に応じて適宜選択できる。例えば、発生源やその周囲の領域に対して微粒子が有害な場合、排気口214は、発生領域およびその周囲の領域から離れた位置に開口する。一方、発生源やその周囲の領域に対して凝集粒子やイオン化物が無害な場合、排気口214は、発生領域およびその周囲の領域近傍に開口していてもよい。
The
アルカリ性微粒子220は、発生源側を排気ダクト210の上流側としたとき、排気ダクト210の上流側から下流側に移動する微粒子と接触するように配置されている。アルカリ性微粒子220は、微粒子を凝集またはイオン化させる、アルカリ性を示す微粒子である。アルカリ性微粒子220のD10は1μm以上であり、D90は90μm以下である。なお、アルカリ性微粒子220のD10は2μm以上であり、D90は30μm以下であることがより好ましい。
The alkaline
アルカリ性微粒子220のD10が1μm未満の場合、後述する担持体221による担持が困難になってしまう。一方、アルカリ性微粒子220のD90が90μm超の場合、アルカリ性微粒子220の総表面積が小さくなってしまい、所望の効果を得ることができない。また、D90が90μm超のアルカリ性微粒子220は、排気ダクト210における気流を変化させてしまうため、その性能が低下すると考えられる。
If D 10 of the
ここで、「D10」とは、体積基準の粒度分布における累積体積が10%のときの粒子径を意味する。また、「D90」とは、体積基準の粒度分布における累積体積が90%のときの粒子径を意味する。なお、アルカリ微粒子のD10およびD90が所定の範囲内であれば、アルカリ微粒子の総表面積を増大させて、微粒子との接触機会を増大させる効果があると考えられる。また、アルカリ微粒子のD10およびD90が所定の範囲内の場合、飛来する微粒子の粒子径と、アルカリ微粒子との粒子径の比が、好適な効果を生み出しているものではないかと考えられる。 Here, “D 10 ” means the particle diameter when the cumulative volume in the volume-based particle size distribution is 10%. “D 90 ” means the particle diameter when the cumulative volume in the volume-based particle size distribution is 90%. Incidentally, D 10 and D 90 of the alkaline particles is within the predetermined range, to increase the total surface area of the alkaline particles, believed to have the effect of increasing the chance of contact between particles. Further, if D 10 and D 90 of the alkaline particles within a predetermined range, the particle diameter of the fine particles flying, the ratio of the particle diameter of the alkaline particles, considered or not to have produced a preferable effects.
アルカリ性微粒子220の種類は、特に限定されない。アルカリ性微粒子220の例には、炭酸カリウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸水素ナトリウムおよび炭酸水素カリウムなどが含まれる。アルカリ性微粒子220は、その触媒機能の高さの観点から、炭酸カリウムであることが好ましい。前述したアルカリ性微粒子220は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
The kind of the alkaline
アルカリ性微粒子220の粒子径は、例えば、透過型電子顕微鏡で撮影した画像の画像処理によって求めることが可能であり、例えば、分級や分級品の混合などによって調整できる。
The particle diameter of the alkaline
アルカリ性微粒子220は、排気ダクト本体212に直接配置されていてもよいし、担持体221により担持(保持)されていてもよい。担持体221の構成は、は、アルカリ性微粒子220を担持することができれば特に限定されない。担持体221の例には、アラミド繊維、ガラス繊維、セルロース繊維、ナイロン繊維、ビニロン繊維、ポリエステル繊維、ポリオレフィン繊維、レーヨン繊維などの繊維状物質や、当該繊維状物質で構成された不織布などが含まれる。
The alkaline
アルカリ性微粒子220は、前述の繊維状物質に固着されていてもよいし、粒子形状で不織布に収容されていてもよい。本実施の形態では、アルカリ性微粒子220は、繊維状物質で構成された不織布(担持体221)に収容されている。また、アルカリ性微粒子220を保持した担持体221は、排気ダクト本体212内の排気路を塞ぐように配置されている。このとき、担持体221は、繊維状物質で構成されており、細孔を有しているため、排気ダクト210を完全に閉塞することがない。よって、排気ダクト210を通る微粒子は、アルカリ性微粒子220に接触すると共に、担持体221を通過する。
The alkaline
加湿装置230は、排気ダクト210におけるアルカリ性微粒子220より上流側に配置されている。加湿装置230は、排気ダクト210内の微粒子を加湿して微粒子の凝集を促進する。加湿装置230の構成は、前述の機能を発揮できれば特に限定されない。加湿装置230の構成の例には、スプレー方式で水蒸気を噴霧する構成や、加湿フィルターなどが含まれる。本実施の形態では、加湿装置230は、加湿フィルターである。
The
加湿フィルターの構成は、前述の機能を発揮できれば特に限定されない。加湿フィルターの構成の例には、形状保持部材と、吸水および保水繊維材とから構成されているものを使用できる。形状保持部材の例には、金属ネット、硬質プラスチック材、網状の硬質プラスチック材などが含まれる。また、吸水および保水繊維材の例には、レーヨンまたはコットンなどから構成された不織布を網状または小格子状に編んだものが含まれる。そして、形状保持部材と、吸水および保水繊維材とは、排気ダクト220における微粒子の移動方向において重ね合わされていることが好ましい。これにより、加湿時でも加湿フィルターの形状が歪むことなく、均一に加湿できるとともに、防かび効果も得られる。
The configuration of the humidifying filter is not particularly limited as long as the above function can be exhibited. As an example of the configuration of the humidifying filter, one constituted by a shape holding member, water absorbing and water retaining fiber material can be used. Examples of the shape holding member include a metal net, a hard plastic material, a net-like hard plastic material, and the like. Examples of the water-absorbing and water-retaining fiber materials include those obtained by knitting a non-woven fabric made of rayon, cotton or the like into a net or small lattice. And it is preferable that the shape retention member and the water absorption and water retention fiber material are overlapped in the moving direction of the fine particles in the
例えば、加湿フィルターは、硬質プラスチック材からなる形状保持部材が、吸水および保水繊維材に対して縫製により重ね合わされて一体型に形成してもよい。また、加湿フィルターは、網状の硬質プラスチック材からなる形状保持部材の両面を、吸水および保水繊維材で挟み込むように積層して重ね合わされた構造としてもよい。なお、この場合、形状保持部材と吸水および保水繊維材とは接着剤により重ね合わせることが好ましい。このように、アルカリ性微粒子220の上流側に加湿装置230を配置することにより、加湿された微粒子がアルカリ性微粒子に接触することになる。
For example, the humidifying filter may be formed as a single unit by a shape holding member made of a hard plastic material being overlapped on the water absorbing and water retaining fiber material by sewing. The humidifying filter may have a structure in which both sides of a shape holding member made of a net-like hard plastic material are stacked and overlapped so as to be sandwiched between water absorbing and water retaining fiber materials. In this case, it is preferable that the shape holding member and the water absorption and water retention fiber material are overlapped with an adhesive. Thus, by disposing the
捕捉フィルター240は、排気ダクト210におけるアルカリ性微粒子220より下流側に配置されていている。捕捉フィルター240は、微粒子の凝集粒子および微粒子のイオン化物の一方または両方を捕捉する。捕捉フィルター240の構成は、前述の機能を発揮できれば特に限定されない。捕捉フィルター240の例には、不織布、織布、活性炭フィルターなどが含まれる。ここで、「微粒子の凝集粒子」とは、微粒子とアルカリ性微粒子220とが接触することにより凝集した粒子を意味する。また、「微粒子のイオン化物」とは微粒子とアルカリ性微粒子220とが接触することによりイオン化された粒子を意味する。
The
送風機250は、排気ダクト210の上流側から下流側に向かう気流を発生させる。送風機250は、排気ダクト210の上流側に配置されていてもよいし、下流側に配置されていてもよい。排気ダクト210の上流側に配置された送風機250は、排気ダクト210の上流側から下流側に向けて空気を送り込む。一方、排気ダクト210の下流側に配置された送風機250は、排気ダクト210の下流側から空気を吸引することで、上流側から下流側に向けて気流を発生させる。本実施の形態では、送風機250は、排気ダクト210の下流側に配置されている。
The
ここで、本発明の作用機序について説明する。本発明では、アルカリ性微粒子220が微粒子を凝集またはイオン化させることを見出した。アルカリ性微粒子220は、飛来している微粒子へ電荷の授受を行う。より具体的には、微粒子が有機化合物である場合、アルカリ性微粒子220は、微粒子の開裂を促進する。これにより、微粒子は、周囲の分子と結合して見かけの分子量および粒子径が増大する。このように、アルカリ性微粒子220は、他の分子と結合させることにより、微粒子(有機化合物)を凝集させる。一方、微粒子が無機化合物である場合、アルカリ性微粒子220は、微粒子をイオン化する。これにより、微粒子は、静電気力により捕捉フィルターに付着されやすくなると推測される。
Here, the mechanism of action of the present invention will be described. In the present invention, it was found that the alkaline
前述した微粒子除去装置200は、微粒子が発生しうる全ての装置に搭載することができ、適切に装置から微粒子を除去できる。以下の説明では、当該微粒子除去装置200を搭載した画像形成装置100について説明する。
The fine
(画像形成方法の構成)
図2は、本発明の一実施の形態に係るカラータンデム方式の画像形成装置100の構成を示した図である。この画像形成装置は、スキャナ、コピー、プリンタなどの機能を備えた複合機であって、MFP(Multi Function Peripheral)と呼ばれる装置である。
(Configuration of image forming method)
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a color tandem type
画像形成装置100は、本体ケーシング101内の略中央に、2個のローラー102(図2の左側)、106(図2の右側)に巻回された周方向に移動する環状の中間転写体としての中間転写ベルト108を備えている。中間転写ベルト108は、ローラー102、106によって支持されて矢印X方向に回転駆動される。
The
中間転写ベルト108の下方には、図2において左側から順に、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色トナーに対応する印字部としての画像形成ユニット110Y、110M、110C、110Kが並んで配置されている。
Below the
各画像形成ユニット110Y、110M、110C、110Kは、それぞれが取り扱うトナーの色以外は同様に構成されている。具体的には、例えば、イエローの画像形成ユニット110Yは、感光体ドラム190と、帯電装置191と、露光装置192と、トナーを用いて現像を行う現像装置193と、クリーナー装置195とが一体として構成されている。また、中間転写ベルト108を挟んで感光体ドラム190と対向する位置には、1次転写ローラー194が配置されている。画像形成時には、まず、帯電装置191によって感光体ドラム190の表面が一様に帯電された後、露光装置192によって図示されない外部装置から入力された画像信号に応じて感光体ドラム190の表面が露光されて潜像が形成される。次いで、現像装置193によって、感光体ドラム190の表面上の潜像が現像されてトナー画像となる。このトナー画像は、感光体ドラム190と1次転写ローラー194との間の電圧印加によって、中間転写ベルト108に転写される。感光体ドラム190の表面上の転写残トナーは、クリーナー装置195によって除去される。
Each of the
中間転写ベルト108が矢印X方向に移動するに伴って、各画像形成ユニット110Y、110M、110C、110Kによって中間転写ベルト108上に出力画像として4色のトナー画像が重ねて形成される。
As the
図2における中間転写ベルト108の左側には、中間転写ベルト108の表面から残留トナーを取り除くクリーニング装置125と、このクリーニング装置125によって取り除かれたトナーを回収するトナー回収ボックス126とが設けられている。また、図2における中間転写ベルト108の右側には、用紙90(記録媒体)のための搬送路124を挟んで2次転写部材としての2次転写ローラー112が設けられている。搬送路124のうち2次転写ローラー112の上流側に相当する位置に、搬送ローラー120が設けられている。中間転写ベルト108上のトナーパターンを検出するためのトナー濃度センサとしての光学式濃度センサ115が設けられている。
A
図2において、本体ケーシング101内の右上部には、トナーを用紙90に定着させる定着部としての定着装置130が設けられている。定着装置130は、図2において紙面に対して垂直に延在する一対の定着部材を有する。一対の定着部材としては、加熱ローラー132と加圧ローラー131である。加熱ローラー132は、加熱源としてのヒータ133によって所定の目標温度(例えば、180〜200℃の範囲内の定着温度)に加熱される。加圧ローラー131は、図示しない、ばねによって加熱ローラー132へ向かって付勢されている。これにより、加圧ローラー131と加熱ローラー132とは定着のためのニップ部を形成している。トナー像が転写された用紙90がこのニップ部を通ることにより、その用紙90にトナー画像が定着される。加圧ローラー131と加熱ローラー132の温度は、それぞれサーミスタからなる温度センサ135、136によって検出される。
In FIG. 2, a fixing
加熱ローラー132は、円筒状の基材としての芯金301と、芯金301の外周面を覆うように設けられたゴム層(弾性体)302と、ゴム層302の外周面を覆うように設けられた表層303とを有する。芯金301の内部空間には、加熱ローラー132を所定の目標温度(この例では、180〜200℃の範囲内の定着温度)に加熱する加熱源としてのヒータ133が設けられている。
The
芯金301は、アルミニウムまたは鉄などの金属材料からなる。本実施の形態では、芯金301の厚さは、0.1〜5mm程度であるが、軽量化およびウォームアップ時間を考慮すると、0.1〜1.5mm程度であることが好ましい。また、本実施の形態では、芯金301の外径は、10〜50mm程度に設定されている。 The core metal 301 is made of a metal material such as aluminum or iron. In the present embodiment, the thickness of the cored bar 301 is about 0.1 to 5 mm, but is preferably about 0.1 to 1.5 mm in consideration of weight reduction and warm-up time. Moreover, in this Embodiment, the outer diameter of the metal core 301 is set to about 10-50 mm.
ゴム層302は、シリコーンゴム材料で形成されることが好ましい。シリコーンゴム材料は、定着温度に対する耐熱性と、用紙90が圧接される領域の寸法(ニップ部の長さ)を確保するための弾性をもつ点とで好ましい。その他、ゴム層302に使用できる材料としては、定着温度に対する耐熱性を有するものであればよく、アクリルゴム、フッ素系ゴム材料などが含まれる。ゴム層302の厚さは、0.05〜2mmの範囲内であることが好ましい。本実施の形態では、ゴム層302の厚さは、0.2〜0.4mm程度である。
The
表層303は、定着温度に対する耐熱性と、ニップ部を通過した用紙90の剥離を助ける離型性と、ゴム層302から発生した微粒子を透過しにくい性質(ガスバリアー性)とを有する。表層303の材料の例には、テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテルコポリマー(PFA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、エチレンテトラフルオロエチレン(ETFE)などのフッ素系樹脂が含まれる。表層303の厚さは、5〜100μmの範囲内であることが好ましい。本実施の形態では、表層303の厚さは、30〜40μm程度に設定されている。
The
芯金301の中心軸に沿った方向、すなわちこの加熱ローラー132に圧接されるべき用紙90の幅方向に関して、ゴム層302の端部と表層303の端部は、それぞれ芯金301の端部よりも内側で、互いに同じ位置に配置されている。
With respect to the direction along the central axis of the core metal 301, that is, the width direction of the
また、定着部材(加熱ローラー132)には、前述した排気ダクト210の上流端が開口している。なお、本実施の形態では、排気ダクト210の下流端は、空気の流れが画像形成に影響をおよぼさないように、画像形成装置100の外部に開口している。なお、排気ダクト210の下流端は、画像形成装置100の内部に開口していてもよい。
Further, the upstream end of the above-described
また、本体ケーシング101の下部には、出力画像が形成されるべき印字媒体(記録媒体)としての用紙90を収容した給紙口としての給紙カセット116A,116Bが2段に設けられている。給紙カセット116A,116Bにはそれぞれ、用紙90を送り出すための給紙ローラー118と、送り出された用紙90を検出する給紙センサ117とが設けられている。なお、簡単のため、給紙カセット116Aにのみ用紙90が収容された状態を示している。
Further, at the lower part of the
本体ケーシング101内には、この画像形成装置全体の動作を制御するCPU(中央演算処理装置)からなる制御部400が設けられている。
In the
画像形成時には、制御部400による制御によって、用紙90は給紙ローラー118によって例えば給紙カセット116Aから搬送路124へ1枚ずつ送り出される。搬送路124に送り出された用紙90は、レジストセンサ114によってタイミングをとって、搬送ローラー120によって中間転写ベルト108と2次転写ローラー112との間のトナー転写位置へ送り込まれる。一方、前述したように、4色のトナー画像は、各画像形成ユニット110Y、110M、110C、110Kによって中間転写ベルト108上に重ねて形成されている。
At the time of image formation, the
上述のトナー転写位置に送り込まれた用紙90に、この中間転写ベルト108上の4色のトナー画像が、2次転写ローラー112によって転写される。トナー像が転写された用紙90は、定着装置130の加圧ローラー131と加熱ローラー132とが作るニップ部を通して搬送され、加熱及び加圧を受ける。これにより、その用紙90にトナー画像が定着される。そして、トナー画像が定着された用紙90は、排紙ローラー121によって、排紙路127を通して本体ケーシング101の上面に設けられた排紙トレイ部122へ排出される。なお、この例では、両面印刷の場合に用紙90を再びトナー転写位置へ送り込むためのスイッチバック搬送路128が設けられている。
The four-color toner images on the
(画像形成方法)
本発明の一実施の形態に係る画像形成方法は、定着部材に向けて開口した排気ダクトへ機内空気を吸引する工程と、吸引した機内空気中の微粒子を排気ダクト内でアルカリ微粒子220に接触させて、微粒子を凝集またはイオン化する工程と、微粒子が凝集またはイオン化された後の機内空気を画像形成装置100内外の少なくともいずれかに排出する工程と、定着工程とを含み、かつ例えば、帯電工程、露光工程、現像工程および転写工程を含む。
(Image forming method)
An image forming method according to an embodiment of the present invention includes a step of sucking in-machine air into an exhaust duct opened toward a fixing member, and contacting the fine particles in the sucked in-machine air with alkali
本実施の形態に係る画像形成方法を実施するためには、前述した画像形成装置100と同様に構成した装置を用いることができる。
In order to perform the image forming method according to the present embodiment, an apparatus configured similarly to the
帯電工程では、感光体ドラムを帯電装置などで帯電させる。感光体ドラムは、例えば、光導電性を有する負帯電型の有機感光体である。有機感光体は、例えば、導電性支持体と、電荷発生層と、電荷輸送層と、表面層とを有する。 In the charging step, the photosensitive drum is charged by a charging device or the like. The photoreceptor drum is, for example, a negatively charged organic photoreceptor having photoconductivity. The organic photoreceptor includes, for example, a conductive support, a charge generation layer, a charge transport layer, and a surface layer.
露光工程では、帯電した感光体ドラムに対して、露光装置などにより光を照射して、静電潜像を形成する。 In the exposure step, the charged photosensitive drum is irradiated with light by an exposure device or the like to form an electrostatic latent image.
現像工程では、静電潜像が形成された感光体ドラムにトナーを供給して静電潜像に応じたトナー画像を形成する。現像工程は、例えば、電子写真方式の画像形成装置における公知の現像装置を用いて行うことができる。ここで、「トナー画像」とは、トナーが画像状に集合した状態を言う。 In the development process, toner is supplied to the photosensitive drum on which the electrostatic latent image is formed, and a toner image corresponding to the electrostatic latent image is formed. The developing step can be performed using, for example, a known developing device in an electrophotographic image forming apparatus. Here, the “toner image” refers to a state where toner is gathered in an image form.
転写工程では、感光体ドラムに形成されたトナー画像を紙などの記録媒体に転写する。転写工程は、例えば、公知の転写ユニットを用いて行うことができる。転写ユニットは、例えば、トナー画像が転写される中間転写ベルトと、感光体ドラムに残留したトナーを除去するクリーニング装置と、を有する。このように、画像形成方法は、実質的に中間転写方式である。 In the transfer step, the toner image formed on the photosensitive drum is transferred to a recording medium such as paper. The transfer step can be performed using, for example, a known transfer unit. The transfer unit includes, for example, an intermediate transfer belt to which a toner image is transferred, and a cleaning device that removes toner remaining on the photosensitive drum. As described above, the image forming method is substantially an intermediate transfer method.
定着工程では、記録媒体に転写されたトナー画像が、公知の定着装置などによって、記録媒体に定着される。 In the fixing step, the toner image transferred to the recording medium is fixed to the recording medium by a known fixing device or the like.
定着部材に向けて開口した排気ダクトへ機内空気を吸引する工程では、例えば、送風機250を駆動させることにより、排気ダクト210へ機内空気を吸引する。
In the step of sucking the in-machine air into the exhaust duct opened toward the fixing member, for example, the in-machine air is sucked into the
微粒子を凝集またはイオン化する工程では、排気ダクト210へ機内空気を吸引することにより行われる。具体的には、排気ダクト210内に配置されたアルカリ性微粒子220に排気ダクト210を移動する微粒子が接触することにより、微粒子が凝集またはイオン化する。微粒子が凝集またはイオン化する機構は、前述した通りである。
The step of agglomerating or ionizing the fine particles is performed by sucking in-machine air into the
微粒子が凝集またはイオン化された後の機内空気を画像形成装置100内外の少なくともいずれかに排出する工程では、前述の排気ダクト210へ機内空気を吸引する工程と、微粒子を凝集またはイオン化する工程との後に行われ、定着部材近傍から微粒子を除去する。
In the step of discharging the in-machine air after the fine particles are aggregated or ionized to at least one of the inside and outside of the
よって、本実施の形態に係る画像形成方法では、微粒子が装置から除去される。これによりクリーンな環境で電子写真方式の画像形成を行うことができる。 Therefore, in the image forming method according to the present embodiment, the fine particles are removed from the apparatus. Thus, electrophotographic image formation can be performed in a clean environment.
以上の説明から明らかなように、前述の微粒子除去装置は、微粒子の発生源に向けて開口した排気ダクト210と、発生源側を排気ダクト210の上流側としたとき、排気ダクト210の上流側から下流側に移動する微粒子と接触するように配置されたアルカリ性微粒子220と、を有し、アルカリ性微粒子220のD10は1μm以上であり、D90は90μm以下である。よって、微粒子除去装置は、長期にわたり、かつ簡単な構成で発生した微粒子を除去できる。
As is apparent from the above description, the particulate removing device described above has the
また、アルカリ性微粒子220のD10は2μm以上であり、D90は30μm以下であることは、より効果的に微粒子を除去できる。
Further, D 10 of the
また、アルカリ性微粒子220は、炭酸カリウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸水素ナトリウムおよび炭酸水素カリウムからなる群から選択される1または2以上の微粒子を使用することができる。
Further, as the alkaline
また、排気ダクト210におけるアルカリ性微粒子220より上流側には、排気ダクト210を移動する微粒子を加湿するための加湿装置がさらに配置されていることは、微粒子の凝集を促進する観点からより一層効果的である。
In addition, it is more effective from the viewpoint of promoting the aggregation of the fine particles that the humidifying device for humidifying the fine particles moving through the
また、アルカリ性微粒子220は、繊維状物質で構成された不織布に保持されており、排気ダクト210におけるアルカリ性微粒子220より下流側には、微粒子の凝集粒子および微粒子のイオン化物の一方または両方を捕捉するための捕捉フィルターがさらに配置されていることは、微粒子の凝集粒子および微粒子のイオン化物を適切に捕捉できる観点からより一層効果的である。
Further, the alkaline
また、排気ダクト210の上流側から下流側に向かう気流を発生させる送風機がさらに配置されていることは、微粒子および微粒子が除去された空気を適切に排出できる観点からより一層効果的である。
Further, the arrangement of the blower that generates the airflow from the upstream side to the downstream side of the
また、以上の説明から明らかなように、前述の画像形成装置は、トナー像を坦持する記録媒体を一対の定着部材によって形成されたニップ部に通しつつ加熱および加圧する定着処理により、トナー像を記録媒体(用紙90)上に定着させる定着装置と、前述の微粒子除去装置と、有し、微粒子除去装置200の排気ダクト210の上流端は、定着部材に向けて開口している。よって、長期にわたり、かつ簡単な構成で発生した微粒子を除去し、クリーンな環境で画像を形成できる観点から効果的である。
Further, as is apparent from the above description, the above-described image forming apparatus performs the toner image by a fixing process in which the recording medium carrying the toner image is heated and pressed while passing through the nip portion formed by the pair of fixing members. Is fixed on a recording medium (paper 90) and the above-described fine particle removing device, and the upstream end of the
また、一対の定着部材の少なくとも一方は、シリコーン材料を含む材料で形成されていることは、シリコーン由来のシロキサン分子を適切に除去できる観点から一層効果的である。 In addition, it is more effective from the viewpoint of properly removing silicone-derived siloxane molecules that at least one of the pair of fixing members is formed of a material containing a silicone material.
また、以上の説明から明らかなように、前述の画像形成方法は、トナー像を坦持する記録媒体を、少なくとも一方が弾性体により形成された一対の定着部材によって形成されたニップ部に通しつつ加熱および加圧して、トナー像を記録媒体上に定着する工程を含む画像形成方法であって、定着部材に向けて開口した排気ダクト210へ吸気する工程と、吸引された空気中の微粒子を排気ダクト210内でアルカリ微粒子220に接触させて、微粒子を凝集またはイオン化する工程と、微粒子が凝集またはイオン化された後の空気を排気ダクト210から排出する工程と、を含む。よって、長期にわたり、かつ簡単な構成で発生した微粒子を除去し、クリーンな環境で高画質な画像を形成できる観点から効果的である。
Further, as is apparent from the above description, the above-described image forming method allows a recording medium carrying a toner image to pass through a nip portion formed by a pair of fixing members, at least one of which is formed of an elastic body. An image forming method including a step of fixing a toner image on a recording medium by heating and pressurizing, the step of sucking into an
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
1.画像形成装置の準備
<No.1の画像形成装置の準備>
画像形成装置として、図2に示すような構成を有する画像形成装置を用いた。具体的には、画像形成装置として、市販のフルカラー複合機(Bizhub(登録商標)C754e;コニカミノルタ株式会社)の改造機を使用した。また、アルカリ性微粒子として炭酸カリウムを使用した。アルカリ性微粒子は、D10=1.5μm、D90=30μmであった。また、アルカリ性微粒子は、ポリエチレンテレフタレート(PET)で構成した不織布(担持体)に収容した。
1. Preparation of image forming apparatus <No. Preparation of image forming apparatus 1>
An image forming apparatus having a configuration as shown in FIG. 2 was used as the image forming apparatus. Specifically, a modified machine of a commercially available full-color multifunction peripheral (Bizhub (registered trademark) C754e; Konica Minolta Co., Ltd.) was used as the image forming apparatus. Moreover, potassium carbonate was used as alkaline fine particles. The alkaline fine particles had D 10 = 1.5 μm and D 90 = 30 μm. The alkaline fine particles were accommodated in a non-woven fabric (support) made of polyethylene terephthalate (PET).
具体的には、アルカリ性微粒子は、袋状に形成した不織布の中に、袋の容量に対して30%となるように収容した。そして、アルカリ性微粒子を収容した不織布を排気ダクトの排気路を塞ぐように配置した。なお、アルカリ性微粒子の容量は、排気ダクトで吸気したときに、袋内の全体に広がる量である。これにより、排気路の断面全体にアルカリ性微粒子を配置した。また、微粒子除去装置には、捕捉フィルター、加湿装置および送風機が配置されており、定着部材の材料は、シリコーンゴム弾性体を使用した。 Specifically, the alkaline fine particles were accommodated in a non-woven fabric formed in a bag shape so as to be 30% with respect to the capacity of the bag. And the nonwoven fabric which accommodated the alkaline fine particle was arrange | positioned so that the exhaust path of an exhaust duct might be plugged up. In addition, the capacity | capacitance of alkaline particulates is the quantity spread to the whole in a bag, when it inhales by an exhaust duct. Thereby, the alkaline fine particles were arranged on the entire cross section of the exhaust passage. In addition, a trapping filter, a humidifier, and a blower are arranged in the fine particle removing device, and a silicone rubber elastic body is used as a material for the fixing member.
<No.2の画像形成装置の準備>
アルカリ性微粒子のD10が3.5μmであり、D90が85μmであること以外は、No.1の画像形成装置と同様にして、No.2の画像形成装置を準備した。
<No. Preparation of image forming apparatus 2>
A 3.5μm is D 10 of the alkaline particles, except that D 90 of a 85 .mu.m, No. No. 1 is the same as the image forming apparatus 1. 2 image forming apparatuses were prepared.
<No.3の画像形成装置の準備>
アルカリ性微粒子として、水酸化カリウムを使用したこと以外は、No.1の画像形成装置と同様にして、No.3の画像形成装置を準備した。
<No. Preparation of image forming apparatus 3>
Except that potassium hydroxide was used as the alkaline fine particles, No. 1 was used. No. 1 is the same as the image forming apparatus 1. 3 image forming apparatuses were prepared.
<No.4の画像形成装置の準備>
アルカリ性微粒子として炭酸ナトリウムを使用したこと以外は、No.1の画像形成装置と同様にして、No.4の画像形成装置を準備した。
<No. Preparation of image forming apparatus 4>
No. 1 except that sodium carbonate was used as the alkaline fine particles. No. 1 is the same as the image forming apparatus 1. 4 image forming apparatuses were prepared.
<No.5の画像形成装置の準備>
アルカリ性微粒子として水酸化ナトリウムを使用したこと以外は、No.1の画像形成装置と同様にして、No.5の画像形成装置を準備した。
<No. Preparation of image forming apparatus 5>
No. 1 except that sodium hydroxide was used as the alkaline fine particles. No. 1 is the same as the image forming apparatus 1. 5 image forming apparatuses were prepared.
<No.6の画像形成装置の準備>
アルカリ性微粒子として水酸化カルシウムを使用したこと以外は、No.1の画像形成装置と同様にして、No.6の画像形成装置を準備した。
<No. Preparation of image forming apparatus 6>
No. 1 except that calcium hydroxide was used as the alkaline fine particles. No. 1 is the same as the image forming apparatus 1. 6 image forming apparatuses were prepared.
<No.7の画像形成装置の準備>
アルカリ性微粒子として、D10=1.1μm、D90=25μmの炭酸カリウムを使用したこと以外は、No.1の画像形成装置と同様にして、No.7の画像形成装置を準備した。
<No. Preparation of image forming apparatus 7>
No. 1 except that potassium carbonate with D 10 = 1.1 μm and D 90 = 25 μm was used as the alkaline fine particles. No. 1 is the same as the image forming apparatus 1. 7 image forming apparatuses were prepared.
<No.8の画像形成装置の準備>
アルカリ性微粒子として、D10=60μm、D90=88μmの炭酸カリウムを使用したこと以外は、No.1の画像形成装置と同様にして、No.8の画像形成装置を準備した。
<No. Preparation of
No. 1 except that potassium carbonate with D 10 = 60 μm and D 90 = 88 μm was used as the alkaline fine particles. No. 1 is the same as the image forming apparatus 1. Eight image forming apparatuses were prepared.
<No.9の画像形成装置の準備>
アルカリ性微粒子を圧縮成形した円板状のペレット(直径5mm、厚さ2mm)にして配置したこと、および捕捉フィルターを設けなかったこと以外は、No.1の画像形成装置と同様にして、No.9の画像形成装置を準備した。なお、ペレットは、袋状に形成した不織布の表面に100mg/cm2の密度で配置した。
<No. Preparation of image forming apparatus 9>
Except that it was arranged as a disk-shaped pellet (diameter 5 mm, thickness 2 mm) in which alkaline fine particles were compression-molded, and no trapping filter was provided. No. 1 is the same as the image forming apparatus 1. Nine image forming apparatuses were prepared. In addition, the pellet was arrange | positioned with the density of 100 mg / cm < 2 > on the surface of the nonwoven fabric formed in the bag shape.
<No.10の画像形成装置の準備>
加湿装置を配置しなかったこと以外は、No.1の画像形成装置と同様にして、No.10の画像形成装置を準備した。
<No. Preparation of image forming apparatus 10>
No. except that the humidifier was not arranged. No. 1 is the same as the image forming apparatus 1. Ten image forming apparatuses were prepared.
<No.11の画像形成装置の準備>
定着部材の材料としてフッ素ゴムを使用したこと以外は、No.1の画像形成装置と同様にして、No.11の画像形成装置を準備した。
<No. Preparation of 11 Image Forming Apparatus>
No. except that fluororubber was used as the material of the fixing member. No. 1 is the same as the image forming apparatus 1. Eleven image forming apparatuses were prepared.
<No.12の画像形成装置の準備>
アルカリ性微粒子として炭酸水素ナトリウムを使用したこと以外は、No.1の画像形成装置と同様にして、No.12の画像形成装置を準備した。
<No. Preparation of 12 image forming apparatuses>
No. 1 except that sodium hydrogen carbonate was used as the alkaline fine particles. No. 1 is the same as the image forming apparatus 1. Twelve image forming apparatuses were prepared.
<No.13の画像形成装置の準備>
アルカリ性微粒子として炭酸水素カリウムを使用したこと以外は、No.1の画像形成装置と同様にして、No.13の画像形成装置を準備した。
<No. Preparation of 13 image forming apparatuses>
No. 1 except that potassium hydrogen carbonate was used as the alkaline fine particles. No. 1 is the same as the image forming apparatus 1. Thirteen image forming apparatuses were prepared.
<No.14の画像形成装置の準備>
アルカリ性微粒子として炭酸カリウムおよび炭酸水素ナトリウムを使用したこと以外は、No.1の画像形成装置と同様にして、No.14の画像形成装置を準備した。なお、炭酸カリウムおよび炭酸水素ナトリウムの配合比率は、1:1である。
<No. Preparation of image forming apparatus 14>
No. 1 except that potassium carbonate and sodium hydrogen carbonate were used as the alkaline fine particles. No. 1 is the same as the image forming apparatus 1. Fourteen image forming apparatuses were prepared. In addition, the mixture ratio of potassium carbonate and sodium hydrogencarbonate is 1: 1.
<No.15の画像形成装置の準備>
アルカリ性微粒子を配置しなかったこと、捕捉フィルターおよび加湿装置を配置しなかったこと以外は、No.1の画像形成装置と同様にして、No.15の画像形成装置を準備した。
<No. Preparation of 15 image forming apparatuses>
No. except that the alkaline fine particles were not arranged and the capture filter and the humidifier were not arranged. No. 1 is the same as the image forming apparatus 1. Fifteen image forming apparatuses were prepared.
<No.16の画像形成装置の準備>
アルカリ性微粒子を配置しなかったこと、捕捉フィルターおよび加湿装置を配置しなかったこと、および定着部材の材料をフッ素ゴムとしたこと以外は、No.1の画像形成装置と同様にして、No.16の画像形成装置を準備した。
<No. Preparation of 16 image forming apparatuses>
No. except that no alkaline fine particles were arranged, no capture filter and humidifier were arranged, and the fixing member was made of fluororubber. No. 1 is the same as the image forming apparatus 1. Sixteen image forming apparatuses were prepared.
<No.17の画像形成装置の準備>
アルカリ性微粒子に変えてアスコルビン酸を使用したこと、および加湿装置を配置しなかったこと以外は、No.1の画像形成装置と同様にして、No.17の画像形成装置を準備した。
<No. 17 Preparation of Image Forming Apparatus>
Except that ascorbic acid was used in place of the alkaline fine particles, and that no humidifier was provided, no. No. 1 is the same as the image forming apparatus 1. Seventeen image forming apparatuses were prepared.
<No.18の画像形成装置の準備>
アルカリ性微粒子として、D10=0.2μm、D90=20μmの炭酸カリウムを使用したこと、および加湿装置を配置しなかったこと以外は、No.1の画像形成装置と同様にして、No.18の画像形成装置を準備した。
<No. Preparation of 18 image forming apparatuses>
Except that potassium carbonate of D 10 = 0.2 μm, D 90 = 20 μm was used as the alkaline fine particles, and no humidifier was disposed. No. 1 is the same as the image forming apparatus 1. Eighteen image forming apparatuses were prepared.
<No.19の画像形成装置の準備>
アルカリ性微粒子として、D10=75μm、D90=156μmの炭酸カリウムを使用したこと、および加湿装置を配置しなかったこと以外は、No.1の画像形成装置と同様にして、No.19の画像形成装置を準備した。
<No. Preparation of 19 image forming apparatuses>
Except that potassium carbonate of D 10 = 75 μm, D 90 = 156 μm was used as the alkaline fine particles, and no humidifier was provided. No. 1 is the same as the image forming apparatus 1. Nineteen image forming apparatuses were prepared.
使用したアルカリ性微粒子の種類、D10、D90、アルカリ性微粒子の配置方法、微粒子除去装置の構成および定着部材の材料を表1に記した。 Table 1 shows the types of alkaline fine particles used, D 10 and D 90 , the arrangement method of the alkaline fine particles, the configuration of the fine particle removing apparatus, and the material of the fixing member.
2.評価
No.1〜No.19の画像形成装置を容積1m3のステンレス製チャンバー内に設置し、チャンバー内を67L/minの換気を行うように設定した。チャンバー内を約1時間換気後、60枚/分の速さで10分間プリント動作を行い、プリント動作中に各画像形成装置から排出される微粒子をサンプリングした。トナーは、体積平均粒子径が、8μmのものを使用した。チャンバー内に排出された微粒子は、微粒子計測器(CPC3007;TSI社)で連続的に測定した。プリント開始からプリント終了後3換気相当分の時間に観測された粒子径10〜1000nmの範囲内の微粒子数の総数を測定した。そして、以下の基準によりNo.1〜19の画像形成装置を評価した。
◎◎ :微粒子数が7.0×105以下である。
◎ :微粒子数が7.0×105超であり、8.0×106以下である。
○ :微粒子数が8.0×106超であり、1.0×107以下である。
× :微粒子数が1.0×107超であり、1.0×108以下である。
×× :微粒子数が1.0×108超であり、1.0×1010以下である。
×××:微粒子数が1.0×1010超である。
2. Evaluation No. 1-No. 19 image forming apparatuses were installed in a stainless steel chamber having a volume of 1 m 3, and the inside of the chamber was set to ventilate 67 L / min. After the inside of the chamber was ventilated for about 1 hour, a printing operation was performed at a rate of 60 sheets / minute for 10 minutes, and fine particles discharged from each image forming apparatus were sampled during the printing operation. A toner having a volume average particle diameter of 8 μm was used. The fine particles discharged into the chamber were continuously measured with a fine particle measuring instrument (CPC3007; TSI). The total number of fine particles within the range of particle diameter of 10 to 1000 nm observed from the start of printing to the time corresponding to 3 ventilation after the end of printing was measured. And, according to the following criteria, No. 1 to 19 image forming apparatuses were evaluated.
A: The number of fine particles is 7.0 × 10 5 or less.
A: The number of fine particles is more than 7.0 × 10 5 and not more than 8.0 × 10 6 .
○: The number of fine particles is more than 8.0 × 10 6 and 1.0 × 10 7 or less.
X: The number of fine particles is more than 1.0 × 10 7 and 1.0 × 10 8 or less.
XX: The number of fine particles is more than 1.0 × 10 8 and 1.0 × 10 10 or less.
XXX: The number of fine particles is more than 1.0 × 10 10 .
表2に画像形成装置No.、測定された微粒子数および評価結果を示す。 Table 2 shows the image forming apparatus No. The measured number of fine particles and the evaluation results are shown.
表2に示されるように、アルカリ性微粒子が配置されていないNo.15、No.16および酸性の微粒子が配置されたNo.17の画像形成装置では、微粒子が極めて多く測定された。これは、アルカリ性微粒子が配置されていないため、微粒子が凝集またはイオン化せずにそのまま排気されたことによるものと考えられる。また、アルカリ性微粒子の粒子径が小さすぎるNo.18の画像形成装置では、微粒子が多く測定された。これは、粒子径が小さすぎるため、担持体で担持できず、アルカリ性微粒子も排出されたことによるものと考えられる。さらに、アルカリ性微粒子の粒子径が大きすぎるNo.19の画像形成装置では、微粒子が多く測定された。これは、粒子径が大きすぎるため、アルカリ性微粒子の総表面積が小さくなり、効果が発揮されなかったものと考えられる。 As shown in Table 2, No. in which alkaline fine particles are not arranged. 15, no. 16 and No. 16 in which acidic fine particles are arranged. In the image forming apparatus 17, a very large amount of fine particles was measured. This is considered to be because the fine particles were exhausted as they were without being aggregated or ionized because the alkaline fine particles were not arranged. Moreover, the particle diameter of the alkaline fine particles is too small. In 18 image forming apparatuses, many fine particles were measured. This is presumably because the particle diameter was too small to be supported by the support and the alkaline fine particles were also discharged. Furthermore, the particle diameter of the alkaline fine particles is too large. In 19 image forming apparatuses, a lot of fine particles were measured. This is presumably because the particle diameter was too large, the total surface area of the alkaline fine particles was reduced, and the effect was not exhibited.
また、表2に示されるように、D10が1μm以上であり、D90が90μm以下であるアルカリ性微粒子を有すNo.1〜No.14の画像形成装置では、微粒子の排出が抑制されていた。また、No.1〜No.5、No.12〜No.14の画像形成装置の評価結果からも分かるように、アルカリ性微粒子の種類に関わらず、微粒子の排出が抑制されていた。 Further, as shown in Table 2, No. 10 having alkaline fine particles having D 10 of 1 μm or more and D 90 of 90 μm or less. 1-No. In 14 image forming apparatuses, discharge of fine particles was suppressed. No. 1-No. 5, no. 12-No. As can be seen from the evaluation results of the image forming apparatus No. 14, discharge of fine particles was suppressed regardless of the type of alkaline fine particles.
本発明によれば、微粒子が発生する任意の装置や画像形成装置において、長期に亘り適切に発生した微粒子を取り除くことができる。よって、本発明によれば、清浄な環境で使用されうる電子写真方式の画像形成装置の適用が期待される。 According to the present invention, it is possible to remove fine particles appropriately generated over a long period of time in any apparatus or image forming apparatus that generates fine particles. Therefore, according to the present invention, application of an electrophotographic image forming apparatus that can be used in a clean environment is expected.
90 用紙
100 画像形成装置
101 本体ケーシング
102、106 ローラー
108 中間転写ベルト
110Y、110M、110C、110K 画像形成ユニット
112 2次転写ローラー
114 レジストセンサ
115 光学式濃度センサ
116A、116B 給紙カセット
118 給紙ローラー
120 搬送ローラー
121 排紙ローラー
122 排紙トレイ部
124 搬送路
125 クリーニング装置
126 トナー回収ボックス
127 排紙路
128 スイッチバック搬送路
130 定着装置
131 加圧ローラー
132 加熱ローラー
133 ヒータ
135、136 温度センサ
190 感光体ドラム
191 帯電装置
192 露光装置
193 現像装置
194 1次転写ローラー
195 クリーナー装置
200 微粒子除去装置
210 排気ダクト
212 排気ダクト本体
213 取込口
214 排気口
220 アルカリ性微粒子
221 担持体
230 加湿装置
240 捕捉フィルター
250 送風機
301 芯金
302 ゴム層
303 表層
400 制御部
90
Claims (9)
前記発生源側を前記排気ダクトの上流側としたとき、前記排気ダクトの上流側から下流側に移動する前記微粒子と接触するように配置されたアルカリ性微粒子と、を有し、
前記アルカリ性微粒子のD10は1μm以上であり、D90は90μm以下である、
微粒子除去装置。 An exhaust duct that opens toward the source of particulates;
When the source side is the upstream side of the exhaust duct, alkaline fine particles arranged so as to come into contact with the fine particles moving from the upstream side to the downstream side of the exhaust duct,
The D 10 of the alkaline particles are at 1μm or more, D 90 is 90μm or less,
Particulate removal device.
前記排気ダクトにおける前記アルカリ性微粒子より下流側には、前記微粒子の凝集粒子および前記微粒子のイオン化物の一方または両方を捕捉するための捕捉フィルターがさらに配置されている、請求項1〜4のいずれか一項に記載の微粒子除去装置。 The alkaline fine particles are held in a nonwoven fabric composed of a fibrous material,
The capture filter for capturing one or both of the aggregated particles of the fine particles and the ionized product of the fine particles is further disposed downstream of the alkaline fine particles in the exhaust duct. The fine particle removing apparatus according to one item.
請求項1〜6のいずれか一項に記載の微粒子除去装置と、有し、
前記微粒子除去装置の前記排気ダクトの上流端は、前記定着部材に向けて開口している、
画像形成装置。 A fixing device for fixing the toner image on the recording medium by a fixing process in which the recording medium carrying the toner image is heated and pressed while passing through a nip formed by a pair of fixing members;
The fine particle removal apparatus according to any one of claims 1 to 6, and
An upstream end of the exhaust duct of the particulate removing device opens toward the fixing member,
Image forming apparatus.
前記定着部材に向けて開口した排気ダクトへ吸気する工程と、
吸引された空気中の微粒子を前記排気ダクト内でアルカリ微粒子に接触させて、前記微粒子を凝集またはイオン化する工程と、
前記微粒子が凝集またはイオン化された後の前記空気を前記排気ダクトから排出する工程と、を含む、
画像形成方法。 A process of fixing the toner image on the recording medium by heating and pressurizing the recording medium carrying the toner image through a nip formed by a pair of fixing members, at least one of which is formed of an elastic body. An image forming method comprising:
Inhaling into an exhaust duct that opens toward the fixing member;
Contacting the fine particles in the sucked air with the fine alkali particles in the exhaust duct to aggregate or ionize the fine particles;
Exhausting the air after the fine particles have been aggregated or ionized from the exhaust duct,
Image forming method.
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