JP2019120845A - 画像形成装置および定着装置 - Google Patents
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Abstract
Description
(画像形成装置)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置の概略断面構成である。なお、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の方式の画像形成装置に対しても広く適用可能なものである。
以下、定着装置10の詳細な構成を図2に基づいて説明する。定着装置10において、101は加熱ユニット、102は加圧回転体としての加圧ローラであり、これら加熱ユニット101及び加圧ローラ102は筐体103に収納されている。
トナー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離型ワックスを含有する。離型ワックスは、定着ニップ部Nの熱と圧によりトナーが潰された時にトナー内部から出て来る。離型ワックスの融点は、例えば、76℃に設定してあり、ニップ部Nの熱によって離型ワックスが融点以上になると、溶融してトナーと定着スリーブ106表面の境目に入り込む。溶融した離型ワックスは、定着スリーブ106に溶融トナーが付着・残留するのを防止する。
1)UFP捕集手段エアフロー
図1に示す画像形成装置1は、上記UFPを捕集するためのUFP捕集手段200を有する。図2で示すように、筐体103の定着スリーブ106と対向する面に開口109を設けている。開口109の大きさとしては、20mm×220mmとした。開口109を設けることで、定着装置10で発生したUFPをUFP捕集手段200に導くことが可能になる。開口109の大きさは長手方向の幅(220mm)が印字領域と同等、またはそれ以上の長さであるとUFPを効率良く導くことが可能になる。ここで、長手方向は記録材の搬送方向に直交する方向である。なお本実施形態では、開口109に格子状の板材が設けられた構成とした。格子状の板材は、格子の目がUFPに対し、十分に大きい大きさとされており、50%以上の開口率とされている。
図4は、帯電空間200a1に設けられる帯電手段200bの斜視図である。本実施形態では、帯電空間200a1に、第1の電位となる第1の電極200b1(第1の電極部)と第2の電極200b2を組として対向配置させ、この組を流路に交差する方向に複数設ける(図3(b))。
図3を用いて、捕集空間200a2について説明する。第2の空間に設けられる第2の電極部(上述した第1の電位と異なる第2の電位)としての捕集電極200cは、本実施形態では平板金属を用いた。捕集電極200cは、アルミ、ステンレス等で形成される。本実施形態では、厚さ1.0mm、大きさが25mm×150mmのアルミを捕集空間200a2内に空気の流れに対し平行になるように、空気の流れに沿って4枚を並列に配置し、何れもグラウンドと接続(接地)した。なお捕集電極200cの配列方向は空気の流れる方向に対して交差するように捕集空間200a2内に設けられ、それぞれの捕集電極200cが空気の流れる方向において上流側へ延びる方向は空気の流れる方向との間のなす角が45°以下となるようにされている。
本実施形態の効果の確認方法について、以下詳述する。2立方メートルのチャンバー内に画像形成装置1を設置し、印字率が5%の画像を200秒間連続印刷した。そのときのチャンバー内のUFP濃度を、ナノ粒子粒径分布計測器FMPS3091(TSI社製)で測定した。
帯電空間200a1の空気の進行方向に対する断面の大きさS1が25mm×230mm、捕集空間200a2の空気の進行方向に対する断面の大きさS2が50mm×300mmの排気ダクト200aの構造を有した画像形成装置を前提とする。第1の電極200b1に、電圧−3.2kVを印加して画像形成動作を行った。
比較例1は、帯電空間200a1の空気の進行方向に対する断面の大きさS1が25mm×230mm、捕集空間200a2の空気の進行方向に対する断面の大きさS2が50mm×300mmの排気ダクト200aの構造を有した画像形成装置とした。本比較例では本実施形態と異なり、第1の電極200b1に電圧を印加しないで画像形成動作を行った。
比較例2は、本実施形態と比べ、捕集空間の空気の進行方向に対する断面の大きさが異なるもので、この点以外は本実施形態と同様である。図6(A)は比較例2の定着装置10とUFP捕集手段201の縦断面図であり、図6(B)は比較例2の定着装置10とUFP捕集手段201の上面図である。比較例2では、帯電空間200a1の空気の進行方向に対する断面の大きさS1が25mm×230mm、捕集空間201a2の空気の進行方向に対する断面の大きさS3も帯電空間200a1の断面の大きさS1と同様の25mm×230mmとした。
本実施形態は、第1の実施形態に対し捕集空間の構成が異なるもので、この点以外は同様である。図8(A)は、分岐した捕集空間を備える本実施形態の定着装置10とUFP捕集手段202の縦断面図であり、図8(B)は定着装置10とUFP捕集手段202の上面図である。本実施形態では、捕集電極200cがそれぞれ配置された、第1の捕集空間202a21と、第2の捕集空間202a22に分岐している。
本実施形態は、第1の実施形態に対し、画像形成装置内の電子回路基板が配置された空間(電装空間)を捕集空間として使うもので、この点以外は第1の実施形態と同様である。図9は、本実施形態の画像形成装置14の縦断面図を示しており、レーザービームスキャナ4の近傍の、レーザー光Lの進行方向とは逆方向の空間に、電子回路基板が配置された電装空間15を有する。なお、本実施形態の画像形成装置14および定着装置10の構成は、第1の実施形態と同様であり、説明を省略する。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
上述した実施形態では、画像形成装置がUFP捕集手段200を備える構成を説明したが、定着装置がUFP捕集手段200を備える構成としても良い。
上述した実施形態では、記録材として記録紙を説明したが、本発明における記録材は紙に限定されるものではない。一般に、記録材とは、画像形成装置によってトナー像が形成されるシート状の部材であり、例えば、定型或いは不定型の普通紙、厚紙、薄紙、封筒、葉書、シール、樹脂シート、OHPシート、光沢紙等が含まれる。なお、上述した実施形態では、便宜上、記録材の扱いを給紙、排紙などの用語を用いて説明したが、これによって本発明における記録材が紙に限定されるものではない。
上述した実施形態では、未定着トナー像をシートに定着する定着装置を例に説明したが、本発明は、これに限らず、画像の光沢を向上させるべく、シートに仮定着されたトナー像を加熱加圧する装置(この場合も定着装置と呼ぶ)にも同様に適用可能である。
Claims (15)
- 記録材にトナー像を形成する画像形成部と、
前記記録材に形成されたトナー像を加熱して前記記録材に定着する定着部と、
前記定着部から排出される空気が順に通過する第1の空間と前記第1の空間に対し下流側の第2の空間を流路として形成する流路形成部であって、
前記第1の空間に第1の電位となる第1の電極部を備え、
前記第2の空間に前記第1の電位と異なる第2の電位となる第2の電極部を備える流路形成部と、
を有し、
前記第1の空間を通過する空気の風速よりも前記第2の空間を通過する空気の風速が遅いことを特徴とする画像形成装置。 - 前記第2の電極部は接地され、前記第2の電位はゼロ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。
- 前記第2の電位は、前記第1の電位と逆極性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。
- 空気が通過する断面の大きさは、前記第1の空間より前記第2の空間の方が大きい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。
- 前記第1の電極部は、空気が通過する方向に交差する方向に対向配置される2つの電極を1つの組として設けられる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。
- 前記組が複数設けられることを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
- 前記第1の電極部を前記第1の電位として前記第1の空間で空気に含まれる微粒子を帯電する帯電手段を前記第1の空間に備え、前記第2の空間の前記第2の電極部で前記微粒子が捕集されることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記第2の空間が分岐されて設けられ、前記第2の電極部が分岐されたそれぞれの空間に設けられることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記第2の空間は、電子回路基板が配置される電装空間であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記第2の電極部は、前記電子回路基板で構成されることを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
- 前記第2の電極部は、前記第2の空間を形成する金属壁で構成されることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記第2の電極部は、表面積を増やすための突起または曲げを備えた電極を有することを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記流路形成部は、前記第1の空間への吸気口を備え、
空気が通過する断面の大きさは、前記吸気口より前記第1の空間の方が小さいことを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記流路形成部は、前記定着部における前記記録材の搬送方向に対し交差する方向に設けられることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 記録材に担持されたトナー像を加熱して前記記録材に定着する定着部と、
前記定着部から排出される空気が順に通過する第1の空間と前記第1の空間に対し下流側の第2の空間を流路として形成する流路形成部であって、
前記第1の空間に第1の電位となる第1の電極部を備え、
前記第2の空間に前記第1の電位と異なる第2の電位となる第2の電極部を備える流路形成部と、
を有し、
前記第1の空間を通過する空気の風速よりも前記第2の空間を通過する空気の風速が遅いことを特徴とする定着装置。
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