JP2018077295A - Image forming apparatus - Google Patents

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静磨 西村
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内田  理夫
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征児 尾畑
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus that is excellent in collection of evaporated wax generated when an image formed by using a toner containing wax is heated.SOLUTION: An image forming apparatus comprises: an image forming part 10 that forms an image T on a recording material P by using a toner containing wax; and a fixing part 100 including nip part forming members 101 and 102 forming a nip part N that heats, while holding the recording material on which the image is formed to fix the image to the recording material. The image forming apparatus includes: a frame 120 that includes a conveyance port 121 for passing the recording material on which the image is formed through the nip part and an opening 122 provided at a position different from that of the conveyance port to store the nip part forming members; a fan 115 that draws air inside the frame from the opening; and a member 113 for urging collision of particles of evaporated wax generated when the image is heated provided between the opening and the fan.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、電子写真複写機や電子写真プリンタなどの画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or an electrophotographic printer.

電子写真方式の複写機やプリンタは、記録材にトナーを用いてトナー画像を形成する画像形成部と、記録材に形成されたトナー画像を記録材に定着する定着部(定着装置)と、を備えている。定着装置では、スリーブやローラ等の加熱回転体にローラ等の加圧回転体を圧接させてニップ部を形成し、トナー画像が形成された記録材をニップ部で搬送しつつ加熱して記録材にトナー画像を定着する。トナーはワックスが含有されているものが多い。これは、印字画像の光沢度の調整、顔料の分散性などの効果を付与するためであり、その他、定着オフセットの防止のために添加されている。   An electrophotographic copying machine or printer includes an image forming unit that forms a toner image using toner as a recording material, and a fixing unit (fixing device) that fixes the toner image formed on the recording material to the recording material. I have. In the fixing device, a pressure rotator such as a roller is pressed against a heating rotator such as a sleeve or a roller to form a nip portion, and the recording material on which the toner image is formed is heated while being conveyed in the nip portion. The toner image is fixed on. Many toners contain wax. This is for the purpose of imparting effects such as adjusting the glossiness of the printed image and the dispersibility of the pigment, and is added to prevent fixing offset.

トナーに添加されたワックスは、定着装置でトナー画像の定着処理動作時に液化し、ワックス成分の多くは溶融トナーと共に記録材に転写された後に固着するが、その一部は気化し画像形成装置内のさまざまな場所に付着する。例えば記録材の搬送ガイドや搬送ローラにワックス成分が付着した場合、記録材の搬送を妨げたり、搬送ローラの摩擦係数を低下させたりするといったことにつながるため対応が必要であった。   The wax added to the toner is liquefied during the fixing process of the toner image by the fixing device, and most of the wax components are fixed to the recording material after being transferred together with the molten toner. Adhere to various places. For example, when a wax component adheres to the recording material conveyance guide or the conveyance roller, the conveyance of the recording material may be hindered or the friction coefficient of the conveyance roller may be reduced.

特許文献1には、気化したワックスを、定着ニップ部形成部材と定着装置のフレームの間に設けられた捕集部材で捕集する方法が開示されている。   Patent Document 1 discloses a method of collecting vaporized wax by a collecting member provided between a fixing nip forming member and a frame of a fixing device.

特開2012−194576号公報JP 2012-194576 A

画像形成装置の印字処理動作が高速化されると、定着装置において単位時間当たりの気化ワックス量の増大をもたらすだけではなく、搬送される記録材によって発生する気流の増加をも伴う。そのため、定着装置の記録材の搬送方向下流側に、気化したワックスの拡散を促進させる。   When the printing processing operation of the image forming apparatus is speeded up, not only the amount of vaporized wax per unit time is increased in the fixing device, but also an increase in airflow generated by the conveyed recording material is accompanied. Therefore, diffusion of the vaporized wax is promoted on the downstream side in the conveyance direction of the recording material of the fixing device.

本発明の目的は、ワックスを含有するトナーを用いて形成された画像が加熱されたときに発生する気化ワックスの捕集に優れる画像形成装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an image forming apparatus excellent in collecting vaporized wax generated when an image formed using a toner containing wax is heated.

上記の目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、
ワックスを含有するトナーを用いて記録材に画像を形成する画像形成部と、前記画像が形成された前記記録材を挟持しつつ加熱して前記画像を前記記録材に定着するニップ部を形成するニップ部形成部材を有する定着部と、を備える画像形成装置において、
前記画像が形成された前記記録材を前記ニップ部に通過させるための搬送口、及び前記搬送口とは異なる位置に設けられた開口を有して前記ニップ部形成部材を収容するフレームと、前記開口から前記フレームの内部の空気を引き出すファンと、を有し、前記開口と前記ファンとの間に、前記画像が加熱されたときに発生する気化ワックスの粒子同士の衝突を促進するための部材を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention includes:
An image forming portion that forms an image on a recording material using toner containing wax, and a nip portion that fixes the image on the recording material by heating while sandwiching the recording material on which the image is formed are formed. In an image forming apparatus comprising a fixing unit having a nip forming member,
A transport port for allowing the recording material on which the image is formed to pass through the nip portion, a frame having an opening provided at a position different from the transport port, and housing the nip portion forming member; And a fan for drawing air inside the frame from the opening, and a member for promoting collision of vaporized wax particles generated when the image is heated between the opening and the fan. It is characterized by having.

本発明によれば、ワックスを含有するトナーを用いて形成された画像が加熱されたときに発生する気化ワックスの捕集に優れる画像形成装置の提供を実現できる。   According to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus that is excellent in trapping vaporized wax that is generated when an image formed using a toner containing wax is heated.

実施例1に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図Sectional drawing which shows schematic structure of the image forming apparatus which concerns on Example 1. FIG. 定着装置の概略構成を示す断面図Sectional view showing schematic configuration of fixing device 定着装置のフレーム、及びカバー部材を説明するための図The figure for demonstrating the flame | frame of a fixing device, and a cover member 定着装置のエアフローの構成を説明するための図The figure for demonstrating the structure of the airflow of a fixing device 実施例2に係る画像形成装置の定着装置におけるフレームの前カバーの斜視図FIG. 9 is a perspective view of a front cover of a frame in a fixing device of an image forming apparatus according to a second embodiment.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本発明の好適な実施形態は、本発明における最良の実施形態の一例ではあるものの、本発明は以下の実施例により限定されるものではなく、本発明の思想の範囲内において他の種々の構成に置き換えることは可能である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Although the preferred embodiment of the present invention is an example of the best embodiment of the present invention, the present invention is not limited by the following examples, and various other configurations are within the scope of the idea of the present invention. It is possible to replace with.

[実施例1]
<画像形成装置1>
図1を参照して、実施例1に係る画像形成装置を説明する。図1は電子写真記録技術を用いた画像形成装置(本実施形態ではフルカラープリンタ)1の一例の概略構成を示す断面図である。
[Example 1]
<Image forming apparatus 1>
With reference to FIG. 1, an image forming apparatus according to a first embodiment will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an example of an image forming apparatus (full color printer in the present embodiment) 1 using an electrophotographic recording technique.

画像形成装置1において、ワックスを含有するトナーを用いて記録材に画像を形成する画像形成部10は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4つの画像形成ステーションSY,SM,SC,SKを有する。各画像形成ステーションは、像担持体としての感光ドラム11Y,11M,11C,11Kと、帯電部材12Y,12M,12C,12Kと、現像器13Y,13M,13C,13Kと、を有する。更に、画像形成部10は、レーザースキャナ14と、転写部材15Y,15M,15C,15Kと、転写部材で各感光ドラムから転写したトナー画像を担持しつつ搬送するベルト16と、ベルトから記録材Pへトナー画像を転写する二次転写部材17と、を有する。以上の画像形成部10の動作は周知であるので詳細な説明は割愛する。   In the image forming apparatus 1, an image forming unit 10 that forms an image on a recording material using a toner containing wax has four image forming stations SY, SM, SC, and SK of yellow, magenta, cyan, and black. Each image forming station includes photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11K as image carriers, charging members 12Y, 12M, 12C, and 12K, and developing units 13Y, 13M, 13C, and 13K. Further, the image forming unit 10 includes a laser scanner 14, transfer members 15Y, 15M, 15C, and 15K, a belt 16 that carries a toner image transferred from each photosensitive drum by the transfer member, and a recording material P from the belt. And a secondary transfer member 17 for transferring the toner image to the head. Since the above-described operation of the image forming unit 10 is well known, detailed description thereof is omitted.

画像形成装置本体1A内のカセット21に収納された記録材(不図示)はローラ23の回転によって1枚ずつローラ26に供給される。或いは画像形成装置本体1Aに設けられた手差しトレイ22にセットされた記録材Pはローラ24の回転によって1枚ずつローラ25を介してローラ26に供給される。そして記録材Pはローラ26の回転によってベルト16と二次転写部材17とで形成された二次転写ニップ部に搬送される。二次転写部でトナー画像が転写された記録材Pは定着部としての定着装置100に送られ、トナー画像は定着装置で記録材に加熱定着される。定着装置100を出た記録材Pはフラッパ29を通過しローラ27の回転によってトレイ28に排出される。   Recording materials (not shown) stored in the cassette 21 in the image forming apparatus main body 1A are supplied to the rollers 26 one by one as the rollers 23 rotate. Alternatively, the recording material P set on the manual feed tray 22 provided in the image forming apparatus main body 1 </ b> A is supplied to the roller 26 via the roller 25 one by one by the rotation of the roller 24. Then, the recording material P is conveyed to the secondary transfer nip portion formed by the belt 16 and the secondary transfer member 17 by the rotation of the roller 26. The recording material P on which the toner image is transferred in the secondary transfer unit is sent to a fixing device 100 as a fixing unit, and the toner image is heated and fixed on the recording material by the fixing device. The recording material P exiting the fixing device 100 passes through the flapper 29 and is discharged to the tray 28 by the rotation of the roller 27.

以上の印字動作の説明は片面印字の場合である。   The above description of the printing operation is for single-sided printing.

両面印字の場合、フラッパ29によって搬送路が切り替えられ、記録材Pはローラ30側に搬送される。ローラ30側に搬送された記録材Pは、ローラ30によって反転搬送され、ローラ25,26、二次転写部、定着装置100を通過した後、フラッパ29を通過しローラ27の回転によってトレイ28に排出される。   In the case of duplex printing, the conveyance path is switched by the flapper 29, and the recording material P is conveyed to the roller 30 side. The recording material P conveyed to the roller 30 side is reversely conveyed by the roller 30, passes through the rollers 25 and 26, the secondary transfer unit, and the fixing device 100, then passes through the flapper 29, and rotates on the roller 27 to the tray 28. Discharged.

<定着装置100>
次に、定着装置100について、図2、図3を参照しながら説明する。図2は定着装置100の概略構成を示す断面図、図3は定着装置100のフレーム、及びカバー部材を説明するための図である。
<Fixing device 100>
Next, the fixing device 100 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the fixing device 100, and FIG. 3 is a view for explaining a frame and a cover member of the fixing device 100.

定着装置100は、ニップ部形成部材として、可撓性を有する耐熱性のエンドレスベルト(以降、スリーブと記す)101と、加圧ローラ102と、を有する。更に、定着装置100は、加熱体としての板状のヒータ103と、支持部材としてのホルダ104と、加圧部材としての加圧ステー105と、規制部材としての左右一対のフランジ106L,106Rと、を有する。   The fixing device 100 includes a heat resistant endless belt (hereinafter referred to as a sleeve) 101 having flexibility and a pressure roller 102 as a nip portion forming member. Further, the fixing device 100 includes a plate-like heater 103 as a heating body, a holder 104 as a support member, a pressure stay 105 as a pressure member, and a pair of left and right flanges 106L and 106R as restriction members, Have

記録材Pの搬送方向に直交する長手方向において、ヒータ103はホルダ104に支持されている。加圧ステー105はヒータ103とは反対側でホルダ104に載置されている。ホルダ104は液晶ポリマー等の、耐熱性と摺動性を具備した耐熱性樹脂により形成されている。ヒータ103を支持し、かつ加圧ステー105を載置したホルダ104にはスリーブ101が外嵌されている。スリーブ101は加圧ローラ102とほぼ同じ周長を有している。   The heater 103 is supported by the holder 104 in the longitudinal direction perpendicular to the conveyance direction of the recording material P. The pressure stay 105 is placed on the holder 104 on the side opposite to the heater 103. The holder 104 is formed of a heat resistant resin having heat resistance and sliding properties such as a liquid crystal polymer. A sleeve 101 is fitted on the holder 104 that supports the heater 103 and on which the pressure stay 105 is placed. The sleeve 101 has substantially the same circumference as the pressure roller 102.

ヒータ103は絶縁性のセラミックス製の細長い基板103aを有する。基板103aのホルダ104とは反対側の表面には、通電によって発熱する発熱抵抗体103bが基板の長手方向に沿って設けられている。更に、基板103aの表面には、発熱抵抗体103bを覆うように絶縁性の保護層103cが設けられている。   The heater 103 has an elongated substrate 103a made of insulating ceramics. On the surface of the substrate 103a opposite to the holder 104, a heating resistor 103b that generates heat when energized is provided along the longitudinal direction of the substrate. Further, an insulating protective layer 103c is provided on the surface of the substrate 103a so as to cover the heating resistor 103b.

記録材Pの搬送方向に直交する長手方向において、スリーブ101の両端部はフランジ106L,106Rの外周に回転可能に保持されている。また、ホルダ104の両端部は加圧ステー105を介してフランジ106L,106Rに支持されている。そしてこのフランジ106L,106Rを左右の側板対107L,107Rに支持させている。   In the longitudinal direction perpendicular to the conveyance direction of the recording material P, both end portions of the sleeve 101 are rotatably held on the outer periphery of the flanges 106L and 106R. Further, both end portions of the holder 104 are supported by the flanges 106L and 106R via the pressure stay 105. The flanges 106L and 106R are supported by the left and right side plate pairs 107L and 107R.

加圧ローラ102は、芯金102aと、芯金の外周面上に設けられた弾性層102bと、弾性層の外周面上に被覆された離形層102cと、を有する。記録材Pの搬送方向に直交する長手方向において、芯金102aの両端部は側板対107L,107Rに図示しない軸受を介して回転可能に支持されている。   The pressure roller 102 includes a cored bar 102a, an elastic layer 102b provided on the outer peripheral surface of the cored bar, and a release layer 102c coated on the outer peripheral surface of the elastic layer. In the longitudinal direction perpendicular to the conveyance direction of the recording material P, both ends of the cored bar 102a are rotatably supported by the side plate pairs 107L and 107R via bearings (not shown).

記録材Pの搬送方向に直交する長手方向において、側板対107L,107Rのバネ受け部(不図示)とフランジ106L,106Rとの間に設けた加圧バネ(不図示)によって両フランジはスリーブ101の母線方向に直交する垂直方向に加圧されている。図3においてフランジ106L,106Rの加圧方向を矢印Aにて示す。   In the longitudinal direction perpendicular to the conveyance direction of the recording material P, both flanges are sleeves 101 by pressure springs (not shown) provided between the spring receiving portions (not shown) of the pair of side plates 107L and 107R and the flanges 106L and 106R. The pressure is applied in the vertical direction perpendicular to the generatrix direction. In FIG. 3, the pressing direction of the flanges 106L and 106R is indicated by an arrow A.

フランジ106L,106Rが加圧されることによってホルダ104はヒータ103をスリーブ101の内周面(内面)に加圧してスリーブ101の外周面(表面)を加圧ローラ102の外周面(表面)に圧接させる。これにより加圧ローラ102の弾性層102bが潰れて弾性変形しスリーブ101表面と加圧ローラ102表面とによって所定幅のニップ部Nが形成される。ニップ部Nはトナー画像Tが形成された記録材Pを挟持搬送しつつ加熱する領域である。   When the flanges 106L and 106R are pressed, the holder 104 presses the heater 103 against the inner peripheral surface (inner surface) of the sleeve 101, and the outer peripheral surface (surface) of the sleeve 101 becomes the outer peripheral surface (front surface) of the pressure roller 102. Press contact. As a result, the elastic layer 102b of the pressure roller 102 is crushed and elastically deformed, and a nip portion N having a predetermined width is formed by the surface of the sleeve 101 and the surface of the pressure roller 102. The nip portion N is an area where the recording material P on which the toner image T is formed is heated while being nipped and conveyed.

<加熱定着処理動作>
加圧ローラ103は加圧ローラ103の芯金103aにモータ(不図示)の駆動力が伝達されることによって図2に示す矢印方向へ回転する。スリーブ101はスリーブ101内面がヒータ103の保護層103cに摺動しながら加圧ローラ102の回転に追従して図2に示す矢印方向へ回転する。発熱抵抗体102bに通電し発熱抵抗体102bを発熱させるとヒータ102bは急速に昇温してスリーブ101を加熱する。スリーブ101の温度は図示しない温度検知素子によって検知され、その温度を所定の定着温度(目標温度)に維持するように図示しない温調制御部がヒータ103への電力供給量を制御する。
<Heat fixing processing operation>
The pressure roller 103 rotates in the direction of the arrow shown in FIG. 2 when a driving force of a motor (not shown) is transmitted to the core metal 103 a of the pressure roller 103. The sleeve 101 rotates in the direction of the arrow shown in FIG. 2 following the rotation of the pressure roller 102 while the inner surface of the sleeve 101 slides on the protective layer 103 c of the heater 103. When the heating resistor 102b is energized to cause the heating resistor 102b to generate heat, the heater 102b rapidly rises in temperature to heat the sleeve 101. The temperature of the sleeve 101 is detected by a temperature detection element (not shown), and a temperature control unit (not shown) controls the amount of power supplied to the heater 103 so as to maintain the temperature at a predetermined fixing temperature (target temperature).

未定着のトナー画像Tが形成された記録材Pはニップ部Nに搬送される。記録材Pはニップ部Nで搬送されつつヒータ103の熱によって加熱される。これによって記録材P上のトナー画像Tは記録材に定着される。   The recording material P on which the unfixed toner image T is formed is conveyed to the nip portion N. The recording material P is heated by the heat of the heater 103 while being conveyed at the nip portion N. As a result, the toner image T on the recording material P is fixed to the recording material.

<フレーム120の構成>
定着装置100のフレーム120について、図2、図3を参照しながら説明する。
<Configuration of frame 120>
The frame 120 of the fixing device 100 will be described with reference to FIGS.

側板対107L,107Rと、ステー108と、ベース板109は全て板金部材である。これらの3部品は定着装置100のフレーム120の一部を構成して定着装置100の剛性を確保している。記録材Pの搬送方向に直交する長手方向において、ステー108の両端部はスリーブ101側で側板対107L,107Rに接続されている。またベース板109の両端部は加圧ローラ102側で側板対107L,107Rに接続されている。L字形状の前カバー112は樹脂により形成されていて、下部がステー108に接して定着装置100のフレーム120としての機能を兼ね備えている。   The side plate pairs 107L and 107R, the stay 108, and the base plate 109 are all sheet metal members. These three components constitute part of the frame 120 of the fixing device 100 to ensure the rigidity of the fixing device 100. In the longitudinal direction orthogonal to the conveyance direction of the recording material P, both ends of the stay 108 are connected to the side plate pairs 107L and 107R on the sleeve 101 side. Further, both ends of the base plate 109 are connected to the side plate pairs 107L and 107R on the pressure roller 102 side. The L-shaped front cover 112 is formed of a resin, and the lower part is in contact with the stay 108 and also functions as the frame 120 of the fixing device 100.

つまり、フレーム120は、側板対107L,107Rと、ステー108と、ベース板109と、前カバー112と、によって構成されている。そしてこのフレーム120は、ヒータ103、ホルダ104、及び加圧ステー105を内包するスリーブ101と、スリーブ101と共にニップ部Nを形成する加圧ローラ102と、を収容している。記録材Pの搬送方向において、フレーム120は記録材Pをニップ部Nに通過させるための搬送口121を有する。搬送口121は、側板対107L,107R間において、ステー108とベース板109の間から記録材Pをニップ部Nに導入しニップ部Nを出た記録材Pを前カバー112とベース板109の間から排出するように形成してある。   That is, the frame 120 includes the side plate pairs 107L and 107R, the stay 108, the base plate 109, and the front cover 112. The frame 120 accommodates a sleeve 101 that encloses the heater 103, the holder 104, and the pressure stay 105, and a pressure roller 102 that forms a nip portion N together with the sleeve 101. In the conveyance direction of the recording material P, the frame 120 has a conveyance port 121 for allowing the recording material P to pass through the nip portion N. The conveyance port 121 introduces the recording material P from the stay 108 and the base plate 109 into the nip portion N between the pair of side plates 107L and 107R, and causes the recording material P that has left the nip portion N to pass between the front cover 112 and the base plate 109. It is formed to discharge from the space.

更に、側板対107L,107Rと、ステー108と、ベース板109は、後ろカバー110、上カバー111、前カバー112、左カバー117L、右カバー117Rによって囲われている。つまり、ベース板109は後ろカバー110によって囲われ、側板対107L,107Rは左カバー117Lと右カバー117Rによって囲われている。側板対107L,107R間において、側板対107L,107Rの加圧ローラ102側は上カバー111によって囲われ、側板対107L,107Rのスリーブ101側は前カバー112によって囲われている。これによってユーザーが外側から側板対107L,107R、ステー108、及びベース板109に触れることが出来ない構成になっている。   Further, the pair of side plates 107L and 107R, the stay 108, and the base plate 109 are surrounded by the rear cover 110, the upper cover 111, the front cover 112, the left cover 117L, and the right cover 117R. That is, the base plate 109 is surrounded by the rear cover 110, and the side plate pairs 107L and 107R are surrounded by the left cover 117L and the right cover 117R. Between the side plate pairs 107L and 107R, the pressure roller 102 side of the side plate pairs 107L and 107R is surrounded by the upper cover 111, and the sleeve 101 side of the side plate pairs 107L and 107R is surrounded by the front cover 112. As a result, the user cannot touch the side plate pairs 107L and 107R, the stay 108, and the base plate 109 from the outside.

前カバー112のスリーブ101表面に対向する面には、記録材Pの搬送方向に交差する縦方向の寸法が16mm、記録材Pの搬送方向に交差する長手方向の寸法が200mmの細長い開口122を設けている。つまり、開口122は搬送口121とは異なる位置に設けられている。この開口122には、気化ワックスの粒子同士の衝突を促進するための部材として金網113が嵌め込まれている。この金網113を嵌め込んだ開口122から空気が自由に移動できるようになっている。金網113については追って詳しく説明する。   On the surface of the front cover 112 facing the surface of the sleeve 101, an elongated opening 122 having a longitudinal dimension that intersects with the conveying direction of the recording material P is 16 mm and a longitudinal dimension that intersects with the conveying direction of the recording material P is 200 mm. Provided. That is, the opening 122 is provided at a position different from the conveyance port 121. A metal mesh 113 is fitted into the opening 122 as a member for promoting collision between vaporized wax particles. Air can freely move from the opening 122 into which the wire mesh 113 is fitted. The wire mesh 113 will be described in detail later.

<エアフローの構成>
次に、定着装置100のエアフローの構成を図4に基づいて説明する。図4(a)はエアフローの概略構成を示す断面図、図4(b)はエアフローの概略構成を示す斜視図である。
<Composition of air flow>
Next, the airflow configuration of the fixing device 100 will be described with reference to FIG. 4A is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the airflow, and FIG. 4B is a perspective view showing a schematic configuration of the airflow.

樹脂で形成されたダクト114は、フレーム120の前カバー112とファン115との空気の流路をつなぐように装置本体1Aに設置された送風管である。ファン115は装置本体1Aに設置された30角軸流ファンであり、ダクト114からの空気を電装部118に排気する。これらのダクト114とファン115によって定着装置100のスリーブ101で発生した気化ワックスは、矢印で示すように前カバー112の金網113の網目の間を通ってダクト114に抜け、ファン115により電装部118に至る。この気化ワックスの流路上のダクト114または電装部118において、気化ワックスはこれらの周辺部材の壁面に吸着する。   The duct 114 formed of resin is a blower pipe installed in the apparatus main body 1A so as to connect the air flow path between the front cover 112 of the frame 120 and the fan 115. The fan 115 is a 30 angle axial flow fan installed in the apparatus main body 1 </ b> A, and exhausts air from the duct 114 to the electrical component 118. The vaporized wax generated in the sleeve 101 of the fixing device 100 by the duct 114 and the fan 115 passes through the mesh of the metal mesh 113 of the front cover 112 as shown by an arrow and passes into the duct 114, and the electric unit 118 is provided by the fan 115. To. In the duct 114 or the electrical component 118 on the vaporized wax flow path, the vaporized wax is adsorbed on the wall surfaces of these peripheral members.

ここで、トナーからの気化ワックス発生のメカニズムについて、図2を参照しながら説明する。   Here, a mechanism of generation of vaporized wax from the toner will be described with reference to FIG.

図1に示す画像形成部10の各画像形成ステーションの現像器13Y,13M,13C,13Kにはトナーが収納されている。このトナーには、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなどの炭化水素系のワックスが含有されている。   Toners are stored in the developing devices 13Y, 13M, 13C, and 13K of each image forming station of the image forming unit 10 shown in FIG. This toner contains hydrocarbon waxes such as paraffin wax, polyethylene wax, and polypropylene wax.

ワックスは、トナー画像TがニップNを通過するときの熱と圧力により液化し、トナー内部からトナー表面へと染み出てくる。このときにワックスの一部は気化し、空気中に放出される。これら気化したワックスは超微粒子になり、周囲の気流に乗って周りの空間に浮遊する。これらの気化ワックスは、浮遊している状態が長いと凝集し易く、かつ周辺部材に吸着され易くなる。このため一般的には、捕集部材でスリーブ101の周辺を覆って、発生直後の気化ワックスを一時的に滞留させることが好ましいとされてきた。   The wax is liquefied by heat and pressure when the toner image T passes through the nip N, and exudes from the inside of the toner to the toner surface. At this time, part of the wax is vaporized and released into the air. These vaporized wax becomes ultrafine particles and floats in the surrounding space by riding on the surrounding air current. These vaporized waxes tend to agglomerate if they are in a floating state for a long time, and are easily adsorbed to peripheral members. For this reason, it has been generally preferred to cover the periphery of the sleeve 101 with a collecting member to temporarily retain the vaporized wax immediately after the occurrence.

しかしながら、画像形成装置の高速化にともない、いくらスリーブ101の周辺を捕集部材で覆っても記録材Pが搬送される時に発生する気流に負けて気化ワックスは拡散してしまうようになる。そして拡散した気化ワックスは気流に載って搬送路に運ばれるようになった。   However, as the speed of the image forming apparatus increases, the vaporized wax diffuses against the air current generated when the recording material P is conveyed, no matter how much the periphery of the sleeve 101 is covered with the collecting member. Then, the diffused vaporized wax is carried on the airflow by being carried on the airflow.

このため、記録材Pの搬送方向において、定着装置100の下流側にある搬送ガイド、ないしローラ27や、ローラ30に気化ワックスが付着し記録材Pの搬送を妨げたり、ローラ27,30の摩擦係数を低下させたりといったことにつながっていた。   For this reason, in the conveyance direction of the recording material P, vaporized wax adheres to the conveyance guide or the roller 27 or the roller 30 on the downstream side of the fixing device 100 to prevent the conveyance of the recording material P, or the friction of the rollers 27 and 30. It led to things like lowering the coefficient.

これに対し本実施例のエアフロー構成では、気化ワックスは図4の矢印で示した気流に載って電装部118に積極的に運ばれるため、搬送ガイド、ないしローラ27,30に気化ワックスが付着することはなくなった。   On the other hand, in the airflow configuration of the present embodiment, the vaporized wax is actively carried to the electrical component 118 on the airflow indicated by the arrow in FIG. 4, so that the vaporized wax adheres to the conveyance guide or the rollers 27 and 30. That was gone.

<金網113の構成>
一般的な気体運動論によれば、粒子は温度が高いほど速度が速くなり、そして速度が速くなればなるほど粒子同士の衝突頻度が上がる。本実施例に示す金網113は、この気体の性質を利用したものである。すなわち、気化ワックスの流路上の温度を高くすることにより気化ワックスの粒子同士、ないし周辺部材への気化ワックスの衝突頻度を増加させ、ダクト114または電装部118への吸着を促すことを狙ったものである。
<Configuration of wire mesh 113>
According to general gas kinetics, the higher the temperature, the higher the speed of the particles, and the higher the speed, the higher the collision frequency between the particles. The wire mesh 113 shown in the present embodiment utilizes this gas property. That is, it is intended to increase the collision frequency of vaporized wax to vaporized wax particles or peripheral members by increasing the temperature on the vaporized wax flow path, and to promote adsorption to the duct 114 or the electrical component 118. It is.

金網113を用いた理由を以下に述べる。   The reason for using the wire mesh 113 will be described below.

まず金網113を用いることにより新たな加熱源を必要とせず気化ワックスの流路上の温度を高くすることができることが挙げられる。すなわち、金網113はスリーブ101からの空気の対流により加熱されるが、金網113は熱容量が小さいため、スリーブ101からある程度の距離が離れていてもすばやく温度上昇し、周囲の温度を高温にすることができる。これは金網113の材質がモールドなどよりも比熱が小さい金属であり、また形状が細線で編まれたものであることから質量が小さいためである。   First, the use of the wire mesh 113 can increase the temperature on the flow path of the vaporized wax without requiring a new heating source. That is, the wire mesh 113 is heated by the convection of air from the sleeve 101, but the wire mesh 113 has a small heat capacity, so that the temperature quickly rises even when a certain distance is away from the sleeve 101, and the surrounding temperature is increased. Can do. This is because the metal mesh 113 is a metal having a specific heat smaller than that of a mold or the like, and the shape is knitted with fine wires, so the mass is small.

次に金網113を用いることにより空気の流れを阻害しないことが挙げられる。   Next, it is mentioned that the flow of air is not inhibited by using the wire mesh 113.

例えば金網113の代わりにスチールウールなどのより線密度が高い材料を設置した場合、気化ワックスは搬送路の方に流出するようになり、効果は減少する。これは線密度が高い材料の場合、空気の流れが阻害されることによってスリーブ101からダクト114または電装部118へ流れる空気の流量が落ちるためであり、これにはファン115の容量を上げるなどスペース的にもコスト的な対応が必要となる。   For example, when a material with higher linear density such as steel wool is installed instead of the wire mesh 113, the vaporized wax flows out toward the conveyance path, and the effect is reduced. This is because, in the case of a material having a high linear density, the flow of air flowing from the sleeve 101 to the duct 114 or the electrical component 118 decreases due to the inhibition of the air flow. In particular, costly measures are required.

これに対し本実施例においては線径Φ0.1〜0.3、網目10〜30メッシュ/インチの金網を用いた。その場合、ファン115で引かれる流量が大きく変化することはなく、スリーブ101からダクト114または電装部118へのエアフローは阻害されることがなかった。   On the other hand, in this embodiment, a wire net having a wire diameter of 0.1 to 0.3 and a mesh of 10 to 30 mesh / inch was used. In that case, the flow rate drawn by the fan 115 did not change greatly, and the air flow from the sleeve 101 to the duct 114 or the electrical component 118 was not obstructed.

本実施例ではこのような観点から金網113には材質SUS304、線径Φ0.25、網目20メッシュ/インチのものを用い、これを20mm×220mmのサイズにカットしたものを前カバー112の開口121のスリーブ105側に熱溶着して使用した。   In this embodiment, from this point of view, the wire mesh 113 is made of material SUS304, wire diameter Φ0.25, mesh 20 mesh / inch, and is cut into a size of 20 mm × 220 mm and the opening 121 of the front cover 112 is used. The sleeve 105 was used for heat welding.

<実施例の効果>
本実施例の効果を定量的に確認するためにローラ27付近の気化ワックスの個数を計測した。計測にはナノ粒子計測機FMPS(TSI社製)を使用し、10分間プリントした場合の積算値を比較した。表1に結果を示す。なお、表1には後述する実施例2の結果も示す。
<Effect of Example>
In order to quantitatively confirm the effect of this example, the number of vaporized wax near the roller 27 was measured. For the measurement, a nanoparticle measuring machine FMPS (manufactured by TSI) was used, and the integrated values when printed for 10 minutes were compared. Table 1 shows the results. Table 1 also shows the results of Example 2 described later.

比較例(Ref)は前カバー112の金網113に前カバー112と同じ材質のモールド板を貼りつけて開口121を塞いだ場合である。これに対して、本実施例(実施例1)の場合は半分の個数となっており、記録材Pの搬送によって生じる気流によって拡散する気化ワックスを効果的に削減できていることが確認された。   The comparative example (Ref) is a case where a mold plate made of the same material as that of the front cover 112 is attached to the metal mesh 113 of the front cover 112 to close the opening 121. On the other hand, in the case of this example (Example 1), the number is half, and it was confirmed that the vaporized wax diffused by the airflow generated by the conveyance of the recording material P could be effectively reduced. .

以上説明したように、実施例の画像形成装置は、定着装置100のフレーム120に設けた開口122を通してフレーム120の内部の空気を引き出すとともに開口122に設置された金網113によって気化ワックスの粒子同士の衝突を促進させることができる。これによって気化ワックスを効率良く捕集できる。   As described above, in the image forming apparatus of the embodiment, the air inside the frame 120 is drawn out through the opening 122 provided in the frame 120 of the fixing device 100 and the vaporized wax particles are exchanged between the metal meshes 113 installed in the opening 122. Collisions can be promoted. As a result, the vaporized wax can be collected efficiently.

[実施例2]
画像形成装置の他の例を説明する。本実施例では実施例1と異なる構成のみを説明する。
[Example 2]
Another example of the image forming apparatus will be described. In the present embodiment, only the configuration different from the first embodiment will be described.

実施例1では気化ワックスの粒子同士の衝突を促進するための部材として金網113を用いたが、本実施例では金属バネ116を用いた場合について説明する。   In the first embodiment, the metal mesh 113 is used as a member for promoting collision between vaporized wax particles. In the present embodiment, a case where a metal spring 116 is used will be described.

図5は本実施例の画像形成装置1の定着装置100におけるフレーム120の前カバー112の斜視図である。   FIG. 5 is a perspective view of the front cover 112 of the frame 120 in the fixing device 100 of the image forming apparatus 1 of the present embodiment.

金属バネ116は、材質SUS304、線径Φ0.20、コイル径Φ3、まき数300である。本実施例では、3本の金属バネ116を各々220mmの長さに伸ばして前カバー112の開口122の左右の内側面に設けた図示しない突起部に両端を引っ掛けて設置している。金属バネ116を使用した理由は、まず実施例1と同様に空気の流れをできるだけ阻害せず、また熱容量が低い材料であり、かつ実施例1の金網に比べて組み立て性が良いためである。   The metal spring 116 is made of material SUS304, wire diameter Φ0.20, coil diameter Φ3, and number of windings 300. In the present embodiment, the three metal springs 116 are each extended to a length of 220 mm, and are installed by hooking both ends to projections (not shown) provided on the left and right inner surfaces of the opening 122 of the front cover 112. The reason for using the metal spring 116 is that it is a material that does not obstruct air flow as much as possible in the same manner as in the first embodiment, has a low heat capacity, and is easier to assemble than the wire mesh in the first embodiment.

本実施例の効果を定量的に確認するために実施例1と同様にローラ27付近の気化ワックスの個数を10分間プリントして計測した。表1に結果を示すように実施例1の減少率には及ばないものの比較例(Ref)に対し気化ワックスを効果的に削減できていることが確認された。   In order to quantitatively confirm the effect of this example, the number of vaporized wax near the roller 27 was printed for 10 minutes and measured in the same manner as in Example 1. As shown in Table 1, it was confirmed that the vaporized wax could be effectively reduced compared to the comparative example (Ref) although it did not reach the reduction rate of Example 1.

以上説明したように、実施例の画像形成装置は、定着装置100のフレーム120に設けた開口122を通してフレームFの内部の空気を引き出すとともに開口122に設置された金属バネ116によって気化ワックスの粒子同士の衝突を促進させることができる。これによって気化ワックスを効率良く捕集できる。   As described above, the image forming apparatus according to the exemplary embodiment draws the air inside the frame F through the opening 122 provided in the frame 120 of the fixing device 100 and uses the metal spring 116 installed in the opening 122 to exchange the vaporized wax particles. Can promote collisions. As a result, the vaporized wax can be collected efficiently.

<他の実施例>
実施例1、及び実施例2の画像形成装置では金網113や金属バネ116を前カバー112の開口121に設置したが、これに限らずダクト114に設置されていてもよい。本発明はフルカラーの画像形成装置に限らずモノクロの画像形成装置にも適用できる。また、スリーブを用いた定着装置に限らず、定着ローラを用いたヒートローラ方式の定着装置等、その他の構成の定着装置にも適用できる。
<Other embodiments>
In the image forming apparatuses according to the first and second embodiments, the metal mesh 113 and the metal spring 116 are installed in the opening 121 of the front cover 112. However, the present invention is not limited to this and may be installed in the duct 114. The present invention can be applied not only to a full-color image forming apparatus but also to a monochrome image forming apparatus. Further, the present invention can be applied not only to a fixing device using a sleeve but also to a fixing device having other configurations such as a heat roller type fixing device using a fixing roller.

10 画像形成部、100 定着装置、101 スリーブ、102 加圧ローラ、
115 ファン、120 フレーム、121 搬送口、122 開口、113,116 部材、P 記録材、T 未定着のトナー画像
10 image forming section, 100 fixing device, 101 sleeve, 102 pressure roller,
115 fan, 120 frame, 121 transport port, 122 opening, 113, 116 member, P recording material, T unfixed toner image

Claims (3)

ワックスを含有するトナーを用いて記録材に画像を形成する画像形成部と、前記画像が形成された前記記録材を挟持しつつ加熱して前記画像を前記記録材に定着するニップ部を形成するニップ部形成部材を有する定着部と、を備える画像形成装置において、
前記画像が形成された前記記録材を前記ニップ部に通過させるための搬送口、及び前記搬送口とは異なる位置に設けられた開口を有して前記ニップ部形成部材を収容するフレームと、前記開口から前記フレームの内部の空気を引き出すファンと、を有し、前記開口と前記ファンとの間に、前記画像が加熱されたときに発生する気化ワックスの粒子同士の衝突を促進するための部材を有することを特徴とする画像形成装置。
An image forming portion that forms an image on a recording material using toner containing wax, and a nip portion that fixes the image on the recording material by heating while sandwiching the recording material on which the image is formed are formed. In an image forming apparatus comprising a fixing unit having a nip forming member,
A transport port for allowing the recording material on which the image is formed to pass through the nip portion, a frame having an opening provided at a position different from the transport port, and housing the nip portion forming member; And a fan for drawing air inside the frame from the opening, and a member for promoting collision of vaporized wax particles generated when the image is heated between the opening and the fan. An image forming apparatus comprising:
前記部材は金網であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the member is a wire mesh. 前記部材は金属バネであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the member is a metal spring.
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