CN104166321A

CN104166321A - 图像形成装置

Info

Publication number: CN104166321A
Application number: CN201410204800.5A
Authority: CN
Inventors: 中野干; 齐藤正志; 大塚丰; 林英明
Original assignee: Konica Minolta Opto Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc; Konica Minolta Opto Inc
Priority date: 2013-05-15
Filing date: 2014-05-15
Publication date: 2014-11-26
Anticipated expiration: 2034-05-15
Also published as: JP5915590B2; US20140341607A1; US9291996B2; CN104166321B; JP2014224848A

Abstract

本发明涉及图像形成装置，能够抑制向装置外排出UFP的排出量。在图像形成装置(1)中，管道(71)将构成为能够使在定影单元(4)所产生的空气流入的吸气口(711、715)与朝该图像形成装置(1)的外部设置的排气口(717)连通。管道(71)还包括对从吸气口(711、715)吸入的空气进行引导并使该空气喷出的导入流路(712、716)；一端与导入流路(712、716)连接并将导入流路(712、716)与排气口(717)之间连通起来的主流路(713)；以及自身的一端与主流路(713)连通而自身的另一端封闭的死胡同状部(714)。

Description

图像形成装置

技术领域

本发明涉及具备朝自身装置外排出定影单元周围的空气并收集该空气中含有的超微粒子(UFP：Ultra fine Particle)的管道的图像形成装置。

背景技术

以往，作为这种图像形成装置，例如像专利文献1所记载的那样，存在具备超微粒子去除装置的图像形成装置。该超微粒子去除装置包括吸引风扇以及管道，其中，该吸引风扇用于去除主要由用作定影装置的弹性部件的硅橡胶产生的超微粒子。管道具有在固定辊的轴向的一端以及另一端以对置的方式形成有第一开口部以及第二开口部的第一末端部以及第二末端部。并且，在第一末端部的与第一开口部对置的面形成有第一吸引口。在第二末端部同样地形成有第二吸引口。

专利文献1：日本特开2012-47790号公报

然而，对于图像形成装置，今后也更加要求对UFP的排出量的抑制。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种能够进一步抑制UFP排出量的图像形成装置。

为了达成上述目的，本发明的第一方案为一种图像形成装置，其具备：图像形成部，该图像形成部在片材上形成调色剂像并将该片材送出；定影单元，该定影单元包括具有发热部以及弹性层的第一旋转体、以及与所述第一旋转体抵接而形成夹持部的第二旋转体，当从所述图像形成部送出的片材被导入所述夹持部时，该定影单元将调色剂像定影在被导入的片材上；管道，该管道将吸气口与排气口连通，其中，所述吸气口构成为能够使在所述定影单元所产生的空气流入，所述排气口设置为朝向所述图像形成装置的外部；以及送风单元，该送风单元使所述管道内产生朝向所述排气口的空气流。

所述管道包括：导入流路，该导入流路对从所述吸气口被吸入的空气进行引导并喷出；主流路，该主流路朝所述排气口引导从所述导入流路喷出的空气；以及死胡同状部，该死胡同状部的自身的一端与所述主流路连通，自身的另一端封闭。

根据上述各方案，能够提供一种能进一步抑制UFP排出量的图像形成装置。

附图说明

图1是示出图像形成装置的大致结构的示意图。

图2是示出包含于图1所示的定影单元的第一旋转体与第二旋转体的详细结构的剖视图。

图3是示出图1所示的排气***的详细结构的图。

图4是图3所示的主流路的横向剖视图。

图5是示出比较例所涉及的排气***的结构的图。

图6是对于图3的主流路示出其他的结构例的横向剖视图。

具体实施方式

《实施方式》

以下，参照附图对本发明的一个实施方式所涉及的图像形成装置进行详细说明。

《初始》

首先，对图中的X轴、Y轴以及Z轴进行说明。X轴、Y轴以及Z轴相互正交。并且，X轴、Y轴以及Z轴分别表示图像形成装置1的左右方向、前后方向以及上下方向。另外，Y轴的朝向是正面观察图像形成装置1时的观察方向。并且，Z轴的反方向是俯视观察图像形成装置1时的观察方向。

另外，记载在附图标号号之后的小写拉丁字母a、b、c、d是表示黄色(Y)、品红(M)、青色(C)、黑色(Bk)的下标。例如，感光鼓32_a是指黄色用的感光鼓。

《图像形成装置的结构、动作》

在图1中，图像形成装置1例如是采用电子照相方式的复合机(MFP：Multifunction Peripheral)。并且，该图像形成装置1例如通过串行方式将全彩图像印刷于片材(例如纸张或OHP用胶片)。这种图像形成装置大致具备供纸装置2、图像形成部3以及定影单元4。

在供纸装置2以片材束的方式放置有多张片材S。供纸装置2从片材束一张一张地拾起片材S并向单点划线的箭头α所示的输送路径(以下称为输送路径α)送出片材S。

在图像形成部3，带电单元31a～31d使旋转的感光鼓32a～32d的周面一致带电。在带电的感光鼓32a～32d的周面照射来自曝光装置33的光束Ba～Bd，其结果形成Y、M、C、Bk色的静电潜像。显像单元34a～34d向担载有对应颜色的静电潜像的感光鼓32a～32d供给调色剂，由此形成Y、M、C、Bk色的调色剂像。感光鼓32_a～32d上的调色剂像依次被转印于朝箭头β方向旋转的中间转印带35的同一区域(一次转印)。其结果，在中间转印带35上形成全彩的合成调色剂像。该合成调色剂像被担载于中间转印带35而朝二次转印区域36输送。

另外，从供纸装置2送出的片材S在输送路径α上输送，与不旋转且停止的定时辊对37碰撞。之后定时辊对37以与在二次转印区域36中的转印时机一致方式开始旋转，将暂时停止的片材S向二次转印区域36送出。

在二次转印区域36中，将中间转印带35上的合成调色剂像转印到从定时辊对37送出的片材S(二次转印)。二次转印完毕的片材S作为未定影片材S被向输送路径α的下游送出。

定影单元4例如是热辊定影方式的单元，包括第一旋转体41以及第二旋转体42。上述旋转体41、42相互抵接而形成定影夹持部43。未定影片材S被导入于定影夹持部43。定影单元4将通过夹持部43的未定影片材S在旋转体41处加热并在旋转体42处加压。由此使未定影片材S上的合成调色剂像定影。该定影完毕的片材S被从夹持部43向输送路径α的下游送出，最终被向托盘6排出。

《定影单元的详细结构》

第一旋转体41是直径24.8(mm)的辊，如图2所例示的那样，其包括铁制的金属芯411、加热灯412、硅橡胶层413、以及耐热脱模层414。

加热灯412是发热部的一个例子，其插通于筒状的金属芯411的内部。硅橡胶层413以0.6(mm)的厚度覆盖金属芯411的周面。耐热脱模层414是以40(μm)的厚度覆盖硅橡胶层413的表面的PFA管(氟树脂管)。耐热脱模层414是为了防止调色剂的附着而设置。此处，为了便于加工，硅橡胶层413从第一旋转体41的两端露出。

第二旋转体42是直径为30.0(mm)的辊。其包括STKM规格的钢管421、硅橡胶层422、硅海绵层423、耐热脱模层424。

硅橡胶层422覆盖钢管421的周面。硅海绵层423覆盖硅橡胶层422的表面。这两层422、423被用作耐热弹性层。耐热脱模层424是覆盖硅海绵层423的表面的PFA管。此处，硅橡胶层422以及硅海绵层423从第二旋转体42的两端露出。另外，还从由定影单元4加热的片材S上的调色剂产生。

上述旋转体42以约215(N)的力压接于旋转体41，由此在片材S的通过方向(以箭头γ表示)上形成约7(mm)的定影夹持部43。

在具有上述结构的定影单元4中，构成第一旋转体41的硅橡胶层413被加热灯412加热。凭借所述加热使得低分子硅氧烷作为UFP从硅橡胶层413扩散到空气中。同样，也存在UFP从构成第二旋转体42的两个层422、423扩散到空气中的可能性。

《排气***的结构》

再次参照图1。图像形成装置1具备主要对UFP进行收集的排气***7。如图3所示，排气***7包括管道71、过滤器72、以及送风单元73。管道71例如由未经表面处理的不锈钢等金属材料制作而成，大致上具有第一吸气口711、第一导入流路712、主流路713、死胡同状部714、第二吸气口715、第二导入流路716、以及排气口717。

从定影单元4来看未定影片材在上游侧的输送路径α1中输送。该输送路径α1从二次转印区域36朝向上方延伸至由两旋转体41、42形成的夹持部43的入口近前。

在管道71中，正面观察时，吸气口711设置为在两旋转体41、42以及夹持部43的左斜下方并朝向右方。另外，如图4所示，吸气口711设于面对沿前后方向延伸的旋转体41的至少两端部分的位置。在本实施方式中，吸气口711形成为从旋转体41的一端到另一端为止的缝隙状的开口。在设于所述位置的吸气口711中，通过下述的送风单元73驱动而使得含有在定影单元4所产生的UFP的空气流入管道71内。

导入流路712从吸气口711朝左方延伸。流入吸气口711的空气在导入流路712内被向左方引导。被引导的空气从导入流路712的左端朝主流路713喷出。此处，以下将来自导入流路712的空气(即喷流)的喷出方向称为第一喷出方向D1。

另外，在本实施方式中，导入流路712从右端至左端为止具有大致固定的截面积S1(例如1822(mm²))。另外，导入流路712中的空气的平均流速V1为1.42(m/s)。

在导入流路712的左端连通有主流路713。主流路713以沿左右方向横穿的方式从导入流路712的左端延伸至图像形成装置1的左侧面。从正面观察时，主流路713从右端到中途为止其上下方向高度逐渐增大，从中途到左端为止则形成为大致固定的上下方向高度H1。此处，高度H1被设计为与送风单元73的上下方向高度相一致。

此处，参照图4。图4是从Z轴的正方向侧对将主流路713沿平行于XY平面截断时的截面进行观察时的横向剖视图。主流路713被设计为从右端到中途为止具有大致固定的前后方向宽度，且从中途到左端为止前后方向宽度逐渐变窄。另外，主流路713的左端的前后方向宽度W1被设计为与送风单元73的前后方向宽度相一致。

再次参照图3。从导入流路712喷出的空气流入上述那样的主流路713。从下述导入流路716喷出的空气也流入主流路713。流入的空气在主流路713内被朝左方引导。

另外，在本实施方式中，主流路713在紧挨着过滤器72的上游侧具有截面积S2(例如15951(mm²))。此处，该截面是平行于YZ平面的纵向截面。另外，空气通过截面的平均流速V2为0.23(m/s)。

在主流路713的右端上方(即上游端上方)设有死胡同状部714。死胡同状部714的一端形成为开口且与主流路713连通。死胡同状部714从自身的一端沿着与上述的喷出方向D1大致垂直的方向延伸。另外，死胡同状部714的另一端封闭。另外，死胡同状部714的前后端以及左右端形成为壁面。以下，将由死胡同状部714的另一端、前后两端以及左右两端的壁面所围成的空间称为袋状小路空间A。

此处，为了提高UFP的收集性能，优选，在死胡同状部714中，成为开口的是下端，被封闭的是上端。

然而，从定影单元4观察，定影完毕的片材S被朝下游侧的输送路径α2送出。该输送路径α2从夹持部43的出口朝向左斜上方。

在管道71中，从正面观察，吸气口715设为在输送路径α2的下表面朝向上方。从抑制UFP排出量的观点出发，优选，吸气口715不靠近托盘6设置而设置于输送路径α2上的夹持部43的出口附近。另外，俯视观察时，吸气口715设置于面对沿前后方向延伸的旋转体41的至少两端部分的位置。吸气口715是具有尺寸与吸气口711大致相同的Y轴方向宽度的缝隙状的开口。通过送风单元73驱动，使得含有在定影单元4所产生的UFP的空气流入设于所述位置的吸气口715。

导入流路716从吸气口715朝下方延伸。流入吸气口715的空气在导入流路716内被朝下方引导。被引导的空气从导入流路716的下端朝向处于死胡同状部714的一端的开口喷出。导入流路716的下端即喷出口设于死胡同状部714的右端壁面中靠下端的位置。此处，以下将来自导入流路716的空气(即喷流)的喷出方向称为第二喷出方向D2。

此处，在本实施方式中，导入流路716从上端到下端为止具有大致固定的截面积S3(例如592(mm²))。并且，导入流路716中的空气的平均流速V3为1.68(m/s)。

另外，过滤器72设于主流路713中比送风单元73靠上游侧的位置。过滤器72主要从在主流路713中被引导的空气中收集UFP。

另外，送风单元73的典型例子为直径50(mm)～100(mm)的风扇，设于主流路713的左端附近(即，排气口717的近前)。该送风单元73利用来自未图示的马达的驱动力而进行旋转，将主流路713内的空气从排气口717排出到图像形成装置1的外部。

《排气***中的空气的流动》

为了收集在定影单元4中产生的UFP，本排气***7在定影工序的实施过程中驱动送风单元73，由此在管道71内产生朝向排气口717的空气流。于是，含有UFP的空气被从第一吸气口711吸入并被引导到第一导入流路712内，之后朝主流路713喷出。另外，含有UFP的空气也被从第二吸气口715吸入并被引导到第二导入流路716内，之后朝袋状小路空间A的一端(即，主流路713与死胡同状部714的连接处附近)喷出。从两导入流路712、716喷出的空气在主流路713内流动，通过过滤器72以及送风单元73之后从排气口717排出到图像形成装置1的外部。

《排气***的作用、主要效果》

在具有上述结构的排气***7中，如图3中箭头B1所示，从导入流路712喷出的空气(即喷流)通过袋状小路空间A的下方而被朝主流路713的下游方向引导。如图3中箭头B2所示，来自导入流路716的喷流横穿袋状小路空间A的下方而在与主流路713中流动的空气合流之后朝下游方向流动。

通过附壁效应，这样的空气流将已存在于袋状小路空间A的空气朝内部引入。由此，在袋状小路空间A中，在空气流的周围产生相对较大的负压。由于该负压而在袋状小路空间A中产生紊流。在图3中以漩涡表示紊流。一般而言，在死胡同状部714的壁面周围，UFP由于静电力、液体交联力、范德华力等而附着于死胡同状部714的壁面。此处，对于气体中包含的粒子附着于周围的壁面为止的过程，例如在“岛田学及另一名著者的《气溶胶粒子向物体表面的沉着现象》、空气溶胶研究Vol.3，No.4(1988)”中有所记载。对于本排气***7而言，除了上述静电力等，由于因在袋状小路空间A内所产生的紊流而引起的紊流扩散也进一步促进UFP向死胡同状部714的壁面的附着。这样，利用本排气***7能够在死胡同状部714内收集UFP，因此能够降低向下游侧的过滤器72送出的UFP的量，进而能够降低向图像形成装置1的外部排放UFP的排出量。另外，朝向下游侧的过滤器72的一部分UFP附着于主流路713的内壁而被收集。

本发明的发明人为了定量地示出排气***7的效果，对从具备排气***7的图像形成装置1(参照图1)排出的UFP排出量，与从具备比较例所涉及的排气***8的图像形成装置9(参照图5)排出的UFP排出量进行了比较。首先，对比较例所涉及的排气***8进行说明。

在图5中，与排气***7相比，排气***8在不具备死胡同状部714这一点上以及导入流路716代替导入路径81这一点上不同。除此之外两排气***7、8没有不同。因此，在图5中，对相当于图3所示的结构的部分附上相同的附图标号，并省略对它们各自进行说明。另外，在排气***8中，也是主流路713在紧挨着过滤器72的上游侧具有截面积S2(例如15951(mm²))，空气通过截面的平均流速V2为0.23(m/s)。

导入路径81从吸气口715朝下方延伸，在下端朝右方(换言之定影单元4的方向)以大致垂直的方式弯折。因此，导入路径81在第一旋转体41的下方形成末端，且在该部分形成开口。该开口部分与导入流路712的吸气口711连通。因此，从吸气口715流入导入路径81的空气先被朝下方引导，接着被朝右方引导，而后从导入路径81的开口喷出。该喷流与从吸气口711流入的空气合流之后被引导到导入流路712内。

本发明的发明人分别对从图像形成装置1、9排出的UFP的个数进行了测定。对UFP的测定基于BAM(Blue Angel Mark)获取所要求的试验方法进行。其详细说明如下。

分别将图像形成装置1、9设置于测定室。测定室内的温度大致为22℃～23℃，该室内的湿度大约为50％。

在测定室内将各图像形成装置1、9接通电源，而后使它们待机60分钟，之后连续10分钟进行印刷。具体而言，在A4尺寸的纸张的单面打印BAM试验所使用的彩色打印用图案。

对UFP排出量的测定则使用东京dylec(株)的高速响应型粒度仪FMPS3091。测定的结果为：图像形成装置1的UFP排出量为每10分钟1.0×10¹¹(个)，图像形成装置9的UFP排出量为每10分钟2.0×10¹¹(个)。由此可以确认出由于死胡同状部714的有无使得UFP的排出量出现2倍的差异。

《其他效果》

另外，优选，如图3所示，死胡同状部714的下端侧与主流路713连接，其上端侧封闭。其原因为：由于含有UFP的空气在高温环境下容易上升，因此，如果将死胡同状部714的上端侧封闭，则UFP易于附着在死胡同状部714的上端。由此能够提高对UFP的收集性能。

另外，优选，如图3所示，死胡同状部714设于主流路713的上游端。因此，在主流路713中，在死胡同状部714的下方(即主流路713的上游端)流动的空气(箭头B1、B2所示)的平均流速，比在相对主流路713与死胡同状部714的连接处更靠下游侧的部位流动的空气(参照图3的箭头B3)的平均流速大。由此，在袋状小路空间A中，在空气流的周围产生相对的负压，因此能够在死胡同状部714内更有效地收集UFP。

另外，优选，死胡同状部714以大致垂直的方式相对于主流路713交叉。由于以大致垂直的方式交叉，因此，从导入流路712朝喷出方向D1流动的空气与死胡同状部714的下游侧壁面(图3中左侧)碰撞而易于产生紊流。此外，将导入流路716沿死胡同状部714的上游侧壁面设置，由此，从导入流路716朝第二喷出方向D2流动的空气易于与死胡同状部714的下游侧壁面的下部碰撞，从而易于产生紊流。这样，由于在袋状小路空间A中易于产生紊流，因此提高了UFP的收集性能。

另外，优选，如图3所示，在片材S的输送路径α中，以夹持部43以及第一旋转体41为基准在上游侧(即下方)以及下游侧(即上方)两方分别设置一组吸气口以及导入流路。由此，能够收集更多的UFP，因此能够进一步降低UFP排出量。

另外，优选，如图3所示，从第二导入流路716朝死胡同状部714的一端喷出空气。具体而言，来自第二导入流路716的喷流基本上穿过死胡同状部714的开口与从第一导入流路712朝主流路713喷出的喷流合流。通过合流而在死胡同状部714的一方端容易产生紊流。由此，UFP易于附着在死胡同状部714的壁面。

《附记》

另外，如图3所示，死胡同状部714的下游侧壁面形成为不与管道71的底面垂直(铅直方向)而是越朝向下方越宽，但并不限于该形状，也可以形成为沿铅直方向延伸的管道形状。

另外，死胡同状部714的下游侧壁面的下端与管道71的底面的距离比导入流路712的上下方向的长度(高度)宽，但也可以形成为相同的长度。

另外，在上述说明中，如图4所示，对吸气口711是从旋转体41的一端至另一端的缝隙状的开口的情况进行了说明。但并不限于此，如图6所示，吸气口711也可是以分别面对沿前后方向延伸的旋转体41的一端以及另一端的方式而形成的两个缝隙状的开口。吸气口715与吸气口711相同，也可以形成为两个缝隙状的开口。

产业上的可利用性

本发明所涉及的图像形成装置能够进一步抑制UFP排出量，适用于复印机、打印机、传真机以及具备以上功能的复合机。

附图标记说明

1：图像形成装置；3：图像形成部；4：定影单元；41：第一旋转体；413：硅橡胶层；42：第二旋转体；43：夹持部；71：管道；711：吸气口(第一吸气口)；712：导入流路(第一导入流路)；713：主流路；714：死胡同状部；715：第二吸气口；716：第二导入流路；717：排气口；S：片材。

Claims

1.一种图像形成装置，其特征在于，具备：

图像形成部，该图像形成部在片材上形成调色剂像并将该片材送出；

定影单元，该定影单元包括具有发热部以及弹性层的第一旋转体、以及与所述第一旋转体抵接而形成夹持部的第二旋转体，当从所述图像形成部送出的片材被导入所述夹持部时，该定影单元将调色剂像定影在被导入的片材上；

管道，该管道将吸气口与排气口连通，其中，所述吸气口构成为能够使在所述定影单元所产生的空气流入，所述排气口设置为朝向所述图像形成装置的外部；以及

送风单元，该送风单元使所述管道内产生朝向所述排气口的空气流，

所述管道包括：

导入流路，该导入流路对从所述吸气口被吸入的空气进行引导并喷出；

主流路，该主流路朝所述排气口引导从所述导入流路喷出的空气；以及

死胡同状部，该死胡同状部的自身的一端与所述主流路连通，自身的另一端封闭。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，

所述死胡同状部的所述一端为下端，所述死胡同状部的所述另一端为上端。

3.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其特征在于，

所述死胡同状部设于所述主流路的上游端。

4.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其特征在于，

所述死胡同状部与所述主流路大致垂直地交叉。

5.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其特征在于，

所述吸气口是以所述夹持部以及所述第一旋转体为基准而设于片材输送路径的上游侧的第一吸气口，所述导入流路是对从所述第一吸气口被吸入的空气进行引导并朝所述主流路喷出该空气的第一导入流路，

所述管道还具备：

第二吸气口，该第二吸气口以所述夹持部以及所述第一旋转体为基准而设于片材输送路径的下游侧；以及

第二导入流路，该第二导入流路对从所述第二吸气口被吸入的空气进行引导并从所述死胡同状部的一端以及另一端之间喷出该空气。

6.根据权利要求5所述的图像形成装置，其特征在于，

从所述第二导入流路朝所述死胡同状部的一端喷出空气。