JP2019012178A - 定着装置 - Google Patents
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Abstract
Description
加熱手段を有する第一の回転体(105)と、第二の回転体(102)の間に形成されたニップ部(101b)にて前記トナー像を熱定着する熱定着装置(103)と、
前記ニップ部と前記転写手段の間に吸気口(52a)および排気口(52b)を有するダクト(52)と、
前記ダクトにエアフローを発生させるエアフロー発生手段(61)と、
前記ダクトに吸引されたエアからダストを濾過する濾過手段(51)と、
を備えた画像形成装置において、
前記ダクトは、前記ニップ部と前記転写手段の間であって前記シートの軌跡面に対し前記第一の回転体側に配置され、
前記吸気口は前記ニップ部近傍に配置され、
前記排気口は前記濾過手段で濾過されたエアの少なくとも一部を前記吸気口付近に排気することで循環エアフローを形成する
ことを特徴としている。
(1)画像形成装置の全体構成
ダストを濾過手段で除去する方法を説明する前に、まず、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1の概略断面図、図12は画像形成装置の制御部を説明するブロック図である。この画像形成装置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。即ち、画像形成装置は、パーソナルコンピュータやイメージリーダ2等の入力装置Bから制御手段である制御回路部(CPU)Aに入力(図12参照)される電気的画像信号に基づいて、シート(記録材)Pに画像形成を行う。シートPは、用紙、OHPシート・コート紙、ラベル紙等である。以下、用紙と記す。
フルカラー画像を形成するための動作は次のとおりである。制御回路部Aはプリント開始信号に基づいて画像形成装置の画像形成動作を開始させる。即ち、画像形成タイミングに合わせて第1から第4の各画像形成ステーション5Y、5M、5C、5Kのドラム6が図中時計方向に所定の速度で回転駆動される。ベルト10cはドラムの回転に順方向に、ドラム6の速度に対応した速度で回転駆動される。レーザースキャナユニット8も駆動される。
次に定着装置103と、ダストの発生について説明する。
(2−1)定着装置103
図5の(a)は定着装置103の概略断面図、(b)は定着装置103の分解斜視図である。本実施例における定着装置103は、第1の回転体である定着ベルト105を備えた定着ベルトユニット101と第2の回転体である加圧ローラ102、加熱手段である面状のヒータ101a、筐体100により構成される。筐体100には、図5の(a)に示すように用紙入口400と用紙出口500が形成されている。用紙入口400が用紙出口500よりも重力方向下方に位置するように、定着ベルト105と加圧ローラ102は配置されている。本例の装置は用紙を重力方向下方から上方に向けて搬送するように構成されており、縦パス構成と称される。
図5の(a)と(b)に示すように定着ベルトユニット101は、ヒータホルダ104、加熱手段である面状のヒータ101a、加圧ステー104a、エンドレスベルトからなる定着ベルト105、定着ベルト105の幅方向一端側と他端側に位置するフランジ106L・106Rなどによる組立体である。
図6の(a)は図5の(a)におけるニップ部101bの部分拡大図である。図6の(b)は定着ベルト105の層構成を、図6の(c)は加圧ローラ102の層構成を示す図である。定着ベルト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とを積層した複合層部材である。定着ベルト105は、全体的に可撓性を有する薄肉の低熱容量の部材である。
図6の(c)は加圧ローラ102の層構成を示す図である。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を有する弾性ローラである。離型層102cはPFA等のフッ素系樹脂で、チューブを被覆させたものである。
定着装置103の定着処理の動作は次のとおりである。制御回路部A(図12)は、所定の制御タイミングで加圧ローラ102を、図1の(a)において回転方向R102に所定の速度で回転駆動させる。加圧ローラ102の回転駆動は加圧ローラ102と一体の駆動ギアG(図7)に駆動源(不図示)の駆動力が伝達されることでなされる。
次に、トナーSに含有される離型剤(以下、ワックスと称する)に起因するダストの発生と、ダストの性質について説明する。
(3−1)トナーSに含有されるワックス
定着処理時にトナーSが定着ベルト105に転移してしまうオフセットと呼ばれる現象を生じる恐れがあり、このようなオフセット現象は画像不良など問題を引き起こす要因となる。
本発明者等の研究によれば、定着処理時に気化(揮発)し、その後、凝縮したワックス(離型剤)成分からなるダストの多くが、定着装置の用紙の導入口400(図1)の近傍に存在することが分かった。また、ダストは、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現象を生じることが分かった。以下、詳述する。
ワックスに起因するダストの性質として、高温下で大粒径化する性質と、大粒径化したダストが周辺の固形物に付着する性質が知られている。図8の(a)と(b)は、それらの性質を説明する図である。
(3−2−2)ダストの発生箇所
次に、ダストの発生箇所について、図10と図11に基づいて説明する。図10は、トナー像Sを載せた用紙Pがニップ部101bで挟持搬送されている間に、ダストを発生させている様子を示している。用紙P上のトナーSから染み出したワックスは定着ベルト105とトナー像の界面に介在するわけであるが、ワックスの一部は定着ベルト105に移行して、定着ベルト105が回転する間に加熱される。定着ベルト105の表面(離型層105d)の温度は、ニップ部101bにおける用紙Pとの接触によって100℃程度まで低下してしまうが、定着ベルト105の裏面(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。そのため定着ベルト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。その為定着ベルト105の表面(離型層105d)の温度は、R105方向に回転する過程で、ニップ101bを通過した後に上昇してゆき、ニップ101bの入口側付近で最高温度に達する。
(4)ダストの除去
以上で述べたダストの性質を踏まえて、図面に基づいて本発明におけるダストの除去方法を説明する。
Claims (6)
- 離型剤を含有するトナーを用いてシート(P)にトナー像を転写する転写手段(12)と、
加熱手段を有する第一の回転体(105)と、第二の回転体(102)の間に形成されたニップ部(101b)にて前記トナー像を熱定着する熱定着装置(103)と、
前記ニップ部と前記転写手段の間に吸気口(52a)および排気口(52b)を有するダクト(52)と、
前記ダクトにエアフローを発生させるエアフロー発生手段(61)と、
前記ダクトに吸引されたエアからダストを濾過する濾過手段(51)と、
を備えた画像形成装置において、
前記ダクトは、前記ニップ部と前記転写手段の間であって前記シートの軌跡面に対し前記第一の回転体側に配置され、
前記吸気口は前記ニップ部近傍に配置され、
前記排気口は前記濾過手段で濾過されたエアの少なくとも一部を前記吸気口付近に排気することで循環エアフローを形成する
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記吸気口の上端は前記第1の回転体の近傍に配置され、
前記排気口は前記吸気口に対し転写手段側に配置される
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記熱定着装置長手方向から見た、排気口からの風の排気方向と、シート軌跡面とでなす角のうち、
シート軌跡面に対し第一の回転体側で、シート軌跡面に対し熱定着装置側のなす角(θ1)は、鈍角となる
ことを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。 - 熱定着装置長手方向から見た、排気口からの風の排気方向とシート軌跡面からみて第2の回転体側のガイドとでなす角のうち、
シート軌跡面に対し第一の回転体側で、シート軌跡面に対し熱定着装置側のなす角(θ2)は、鈍角となる
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記排気口の熱定着装置長手方向の長さ(Lb)は、前記吸気口の熱定着装置長手方向の長さ(La)より短い
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記吸気口から吸引されるエア及び前記排気口から排気されるエアの前記熱定着装置長手方向の風量分布は均一である
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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Family Applications (1)
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JP2017128595A Pending JP2019012178A (ja) | 2017-06-30 | 2017-06-30 | 定着装置 |
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6219497B1 (en) * | 1999-11-23 | 2001-04-17 | Xerox Corporation | Apparatus and method for reducing condensation in an image forming apparatus |
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