CN110389518B - 图像形成装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及图像形成装置。该图像形成装置(100)具备：二次转印辊(30r)，向纸张(S)转印调色剂图像；定影装置(20)，被设置在纸张(S)的输送方向的下游侧，包括使转印到纸张上的调色剂图像定影的定影辊(20r)；纸张吸引风扇单元(10)，吸引空气以使空气通过二次转印辊(30r)；引导部件(12)，被设置于纸张吸引风扇单元(10)，使从纸张吸引风扇单元(10)吐出的空气朝向定影辊(20r)吐出；以及过滤装置(50)，使从引导部件(12)吐出的空气通过并排出，引导部件(12)至少朝向定影辊(20r)的旋转轴的两端部沿与旋转轴交叉的方向引导空气。

Description

图像形成装置
技术领域
本发明涉及复印机、激光光束打印机、FAX、这些复合机等图像形成装置。
背景技术
图像形成装置为了使调色剂图像定影于纸张，使用定影装置对调色剂图像施加热。对于设置在定影装置的内部的定影辊而言，由于纸张走纸了的区域向纸张传递热，所以该区域的温度降低。因此，在纸张的走纸时，需要始终施加热。其结果是，在纸张未走纸的定影辊的端部中，有成为高温的倾向。
另一方面，随着纸张的输送速度的高速化发展，二次转印辊的排出部的纸张稳定性变得不稳定、由于定影装置的热成为高温而导致UFP(Ultrafine Particle：超微粒子)的释放量增加、图像形成装置内的温度上升这些课题也变得显著起来。
在日本特开2006－349826号公报以及日本特开2016－51000号公报中公开了通过朝向定影辊流动空气来减少UFP的释放量的技术。在日本特开2013－190627号公报中公开了在定影装置中设置对加压辊进行冷却的冷却风扇的技术。
通过在图像形成装置中设置使纸张的输送性稳定的风扇、对定影辊端部进行冷却的风扇以及捕集UFP的风扇，能够解决每个课题。然而，由于增设风扇而产生图像形成装置的成本的上升以及图像形成装置的大型化这些新的课题。
发明内容
该发明的目的在于解决上述课题，提供通过使用使纸张输送性稳定的风扇的吐出空气对定影辊的端部进行冷却，并使其排出空气通过过滤器并排出，从而抑制图像形成装置的成本的上升以及图像形成装置的大型化，并且实现优异的纸张输送性、适当的机内温度、定影辊的端部冷却以及UFP捕集的图像形成装置。
在该图像形成装置中，具备：二次转印辊，向纸张转印调色剂图像；定影装置，被设置在上述纸张的输送方向的下游侧，包括使转印到上述纸张上的上述调色剂图像定影的定影辊；纸张吸引风扇单元，吸引空气以使空气通过上述二次转印辊；引导部件，被设置于上述纸张吸引风扇单元，使从上述纸张吸引风扇单元吐出的空气朝向上述定影辊吐出；以及过滤装置，使从上述引导部件吐出的空气通过并排出，上述引导部件至少朝向上述定影辊的旋转轴的两端部沿与上述旋转轴交叉的方向引导空气。
在其它方式中，在上述定影辊的上游侧还具备路径切换装置，上述路径切换装置根据上述纸张的尺寸来切换从上述纸张吸引风扇单元吐出的空气的路径。
在其它方式中，在上述纸张的尺寸大的情况下，通过上述路径切换装置使上述定影装置的上游侧的空气路径处于避开上述定影辊的位置。
在其它方式中，上述过滤装置具有：过滤管道，将从上述引导部件吐出的空气汇集到一处；以及过滤部件，使由上述过滤管道汇集的空气通过。
在其它方式中，上述过滤部件是捕集UFP的过滤器。
在其它方式中，在上述过滤管道连通有用于取入外部空气的外部空气取入管道。
在其它方式中，上述外部空气取入管道的中心线与上述过滤管道延伸的线交叉成锐角。
在其它方式中，上述外部空气取入管道具有随着朝向上述过滤管道而变窄的形状。
在其它方式中，包括设置上述二次转印辊的输送引导件，在上述输送引导件朝向上述二次转印辊设置有用于使空气通过的空气吸引口，上述空气吸引口被设置在上述二次转印辊的后流侧。
在其它方式中，上述空气吸引口被设置成包括上述二次转印辊的中央区域。
在其它方式中，上述纸张吸引风扇单元包括风扇，根据上述纸张的纸种来切换上述风扇的风量。
在其它方式中，在未对上述纸张进行走纸的情况下，也使上述风扇旋转。
根据该图像形成装置，能够提供通过使用使纸张输送性稳定的风扇的吐出空气对定影辊的端部进行冷却，并使其排出空气通过过滤器并排出，从而抑制图像形成装置的成本的上升以及图像形成装置的大型化，并且实现优异的纸张输送性、适当的机内温度、定影辊的端部冷却以及UFP捕集的图像形成装置。
附图说明
本发明的上述以及其它目的、特征、方面以及优点根据与附图关联地理解的与本发明有关的接下来的详细说明将会更加明确。
图1是表示实施方式的图像形成装置的整体结构的示意图。
图2是包括实施方式的二次转印部的区域的局部放大图。
图3是表示实施方式的纸张吸引风扇单元的结构的概略的立体图。
图4是图2中的IV线向视图。
图5是表示实施方式的纸张吸引风扇单元以及过滤装置的结构的图。
图6是表示实施方式的开口调整机构的示意图。
图7是表示实施方式的开口调整机构的第一状态的图。
图8是表示实施方式的开口调整机构的第二状态的图。
图9是表示实施方式的开口调整机构的第三状态的图。
图10是表示实施方式的路径切换装置的第一状态的图。
图11是表示实施方式的路径切换装置的第二状态的图。
图12是表示实施方式的外部空气取入口的外观的立体图。
图13是表示实施方式的外部空气取入口的结构的纵剖视图。
图14是表示实施方式的过滤装置的过滤管道的开口面积与外部空气取入口的过滤管道侧的开口面积的关系的图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本实施方式中的图像形成装置进行说明。在以下说明的实施方式中，在提及个数、量等的情况下，除了有特别记载的情况之外，本发明的范围不一定局限于该个数、量等。针对同一部件、相当部件，标注同一参照编号，存在不反复进行重复的说明的情况。在附图中，有的地方不是按照实际的尺寸比例进行图示，而是为了易于理解构造而变更比例进行图示以使构造更为明确。
(图像形成装置100)
参照图1至图5，对本实施方式中的图像形成装置100的示意结构进行说明。图1是表示图像形成装置100的内部结构的示意图，图2是包括二次转印部30的区域的局部放大图，图3是表示纸张吸引风扇单元10的构成的概略的立体图，图4是图2中的IV线向视图，图5是表示纸张吸引风扇单元10以及过滤装置50的结构的图。
参照图1，图像形成装置100主要具备装置主体2和纸张收纳部9。装置主体2包括图像形成部2A和供纸部2B，该图像形成部2A是用于在作为记录介质的纸张S上形成图像的部位，该供纸部2B是用于向图像形成部2A供给纸张S的部位。纸张收纳部9收纳用于供给到图像形成部2A的纸张S，并且可装卸地设置于供纸部2B。
在图像形成装置100的内部设置有多个辊3，由此跨越上述的图像形成部2A以及供纸部2B构建沿着规定的方向输送纸张S的输送路径4。如图1中所示，也可以在装置主体2中另外设置手动托盘9a，该手动托盘9a用于向图像形成部2A供给纸张S。
图像形成部2A主要具备：例如能够形成黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)以及黑色(K)的各色的调色剂图像的成像单元5；架设于成像单元5的中间转印带7a；设置在输送路径4上且设置在中间转印带7a的行进路上的二次转印部30；以及被设置在比包括二次转印辊30r的二次转印部30靠下游侧的部分的输送路径4上的定影装置20。
成像单元5将调色剂图像形成于感光体的表面，并将其转印至中间转印带7a(所谓的一次转印)。由此，在中间转印带7a上形成彩色调色剂图像或单色调色剂图像的调色剂图像。
中间转印带7a将形成在其表面上的调色剂图像向二次转印部30转移，与从供纸部2B向二次转印部30输送来的纸张S一起在二次转印部30被压接。由此，将形成在中间转印带7a的表面上的调色剂图像向纸张S转印(所谓的二次转印)。
对于转印有调色剂图像的纸张S而言，通过定影装置20的加热装置20h以及定影辊20r，定影纸张S上的调色剂图像。由此，在纸张S上形成图像。之后，纸张S被从装置主体2排出。
图像形成装置100还具备引导部件12A和控制部13。检测部12对从纸张收纳部9沿着输送路径4输送的纸张S的尺寸进行检测。
图像形成装置100具备输送引导件150。二次转印辊30r以能够以其旋转轴30a(参照图4)为中心旋转的方式安装于输送引导件150。并且，在输送引导件150安装有纸张吸引风扇单元10。
参照图2至图4，纸张吸引风扇单元10具有两个横流风扇11。在定影辊20r的旋转轴20a(参照图4)的轴方向观察的情况下，横流风扇11分别被配置在两侧。横流风扇11位于定影装置20的上游侧。为了使该横流风扇11具有使纸张S从二次转印辊30r分离以及使纸张S的姿势稳定的效果，而在二次转印辊30r的下游侧的紧接着的输送引导件150设置空气吸引口150W来吸引空气。
参照图4，设置于输送引导件150的空气吸引口150W设置在二次转印辊30r的后流侧即可。并且，以包含二次转印辊30r的中央区域的方式设置开口即可。
并且，在将定影辊20r的旋转轴20a与二次转印辊30r的旋转轴30a之间的距离设为D1的情况下，空气吸引口150W的开口高度(D2)满足[D1/2]＞D2(D3＞D2)的关系即可。
由此，能够辅助纸张S的从二次转印辊30r的分离性，并且能够提高纸张S的输送性的稳定化。此外，在本实施方式中，空气吸引口150W采用由一个孔构成的横长的长方形状的形态，但也可以设置多个孔来作为空气吸引口150W。
横流风扇11从中心部吸入空气，并向定影装置20的定影辊20r侧吹出空气。横流风扇11具有引导部件12A。引导部件12A具有将空气向定影辊20r侧引导的管道12d、以及与该管道12d连续地设置并将从管道12d吐出的空气整流到定影辊20r侧的多个翅片12r。
从横流风扇11吐出的空气通过管道12d以及多个翅片12r，朝向定影辊20r的两端部，向与沿着定影辊20r的旋转轴20a的方向交叉的方向(在图示中为上方)排出。
参照图5，在两个横流风扇11的上方(空气流的下游侧)设置有过滤装置50。过滤装置50具有覆盖两侧的翅片12r的一个过滤管道51，将从横流风扇11吐出的空气汇集到一处。
在过滤管道51的内部，在两处设置有朝向上方(空气流的下游侧)吸引空气的吸引风扇52。并且，在吸引风扇52的上方(空气流的下游侧)设置有过滤部件53。在本实施方式中，优选在过滤部件53中设置捕集UFP的过滤器。
如上述那样，通过采用将从横流风扇11吐出的空气汇集到一处的过滤管道51，从而与横流风扇11的数量无关地准备一个过滤部件53即可。
吸引风扇52吸引从纸张吸引用的横流风扇11吐出的空气并使得在空气通过定影装置20后不与纸张S一起排出到纸张的排纸口。
像这样在本实施方式的图像形成装置100中，使用安装在安装有二次转印辊30r的输送引导件150的横流风扇11，从被设置在定影装置20的上游侧的输送引导件150的空气吸引口150W吸引空气，并将该空气朝向定影辊20r的轴方向的两端部，向与定影辊20r的旋转轴20a方向交叉的方向排出，并且使该空气通过过滤装置50并排出。
由此，通过使用使纸张输送性稳定的横流风扇11的吐出空气来对定影辊20r的各端部进行冷却，且使其排出空气通过过滤装置50并排出，从而能够抑制图像形成装置的成本的上升以及图像形成装置的大型化，并且实现优异的纸张输送性、适当的机内温度、定影辊20r的端部冷却以及UFP捕集。
在上述实施方式中，设置了两个横流风扇11，但也可以使用一个横流风扇11朝向定影辊20r的两端部送出空气。
(开口调整机构40)
以下，对优选的实施方式进行说明。参照图6至图9，对向定影辊20r的空气的吐出口的开口调整机构40的一个例子进行说明。图6是表示开口调整机构40示意图，图7至图9是表示开口调整机构40的第一状态至第三状态的图。基于由检测部12检测到的纸张S的尺寸，由控制部13执行开口调整机构40的控制。
参照图6，开口调整机构40具备具有小齿轮的步进电机44，并且设置有与小齿轮旋合的一对齿条43。在每个齿条43设置有开闭板43a，并被设置成能够朝向管道12d的内部突出。在管道12d的内部设置有通过与开闭板43a抵接而能够转动的转动板41。转动板41具有轴41d，通过转动弹簧45施力以维持直立状态。此外，由于左右的开口调整机构40的结构相同，所以以下对图示中左侧的开口调整机构40的结构进行说明。
图7所示的状态为开闭板43a在从管道12d的内部后退的位置待机且管道12d的内部开放的状态。其结果是，从横流风扇11吐出的空气全部被送至定影辊20r的两端部侧。在纸张S的尺寸(定影辊20r的旋转轴20a方向的尺寸)比较小的情况下，换句话说，在定影辊20r的两端部中，纸张S的非通过区域的面积较大的情况下，采用该状态。
图8所示的状态表示控制步进电机44的旋转以使开闭板43a突出到与转动板41抵接的位置的状态。在该状态下，通过开闭板43a关闭管道12d的内侧部分，向外侧方向引导从横流风扇11吐出的空气。在虽然纸张S的尺寸不是最大但比图6所示的状态的尺寸大的情况下采用该状态。
图9所示的状态表示控制步进电机44的旋转以使开闭板43a与转动板41抵接进而对抗转动弹簧45的作用力而开闭板43a突出到推倒转动板41的位置的状态。在该状态下，通过开闭板43a以及转动板41关闭管道12d的内侧部分以及外侧部分，从横流风扇11吐出的空气不被送至定影辊20r侧。在纸张S的尺寸最大的情况下采用该状态。
这样，能够进行如下那样的控制：在纸张S的尺寸较小的情况下，由于定影辊20r的非走纸区域变大，所以增大管道12d的送风面积，而在纸张S的尺寸较大的情况下，由于定影辊20r的非走纸区域变小，所以减小管道12d的送风面积。
(路径切换装置120)
在纸张S的尺寸较大的情况下，由于定影辊20r的非走纸区域变小，所以考虑也可以不使从横流风扇11吐出的空气送入至定影辊20r的情况。在这种情况下，也可以如图2所示，在横流风扇11的上部设置路径切换装置120。
图10以及图11表示路径切换装置120的示意结构。图10以及图11是表示路径切换装置120的第一状态以及第二状态的图。路径切换装置120被设置在定影辊20r的上游侧，具有路径切换板121和步进电机122。在路径切换板121与步进电机122之间，通过齿轮齿条机构，可以使路径切换板121朝向横流风扇11的上部突出。
在图10所示的状态下，路径切换板121在后退的位置待机，从横流风扇11吐出的空气在全部被送入至定影辊20r的路径A11中流动。在图11所示的状态下，路径切换板121由步进电机122控制位置，移动到向横流风扇11侧突出的位置。从横流风扇11吐出的空气在被路径切换板121阻挡而远离定影辊20r并避开定影辊20r的位置的路径A12中流动。
像这样通过使用路径切换装置120并根据纸张S的尺寸来切换从横流风扇11吐出的空气的流路，如果在纸张S的尺寸较大的情况下冷却定影辊20r则消耗不必要的电力，所以使空气沿着空气不与定影辊20r接触的路径A12吐出。
在纸张S的尺寸较小的情况下，为了对定影辊20r的端部进行冷却，而使空气通过路径A11向与定影辊－20r交叉的方向吐出。并且，纸张S的尺寸越小，如上述那样使管道12d的送风面积越大，定影辊20r的端部的冷却范围越宽即可。
(外部空气取入管道80)
参照图1、图2以及图12～图14，对外部空气取入管道80进行说明。图12是表示外部空气取入管道80的外观的立体图，图13是表示外部空气取入管道80的结构的纵剖视图，图14是表示过滤装置50的过滤管道51的开口面积A1与外部空气取入管道80的过滤管道51侧的开口面积A2的关系的图。
在图像形成装置100的框体101设置有外部空气取入管道80。该外部空气取入管道80具有与过滤装置50的过滤管道51连通的内部管道81、和沿图像形成装置100的宽度方向延伸的多个百叶板80r。百叶板80r防止风向的调整和来自外部的异物的混入。
从外部空气取入管道80到过滤管道51设置有内部管道81，从外部空气取入管道80取入的机外的空气通过内部管道81被送入到过滤管道51的内部。内部管道81与过滤管道51的连结位置优选是吸引风扇52的上游侧的位置。
内部管道81的上下壁的间隔具有从外侧朝向内侧变窄的形状。通过采用这样变窄形状，能够获得逐渐加快从机外取入的空气的流速的效果。
参照图13，将外部空气取入管道80的上下壁的间隔的中间位置连结而形成的外部空气取入管道80的中心线CL1与过滤管道51延伸的线VL交叉成锐角(β1)即可。根据该结构，能够防止在过滤管道51的内部存在的包含UFP的空气向机外释放。
参照图14，过滤装置50的过滤管道51的开口面积A1(W11×W12)与外部空气取入管道80的过滤管道51侧的开口面积A2(W21×W22)的关系为A1＞A2即可。通过形成该面积的关系，从而过滤管道51的内部与内部管道81的内部相比成为负压状态，能够进一步防止在过滤管道51的内部存在的包含UFP的空气向机外释放。
并且，横流风扇11以及吸引风扇52(以下，统称为风扇)的各个的风量能够根据纸张S的纸种(基重)进行调整。控制为如下即可：对于薄的纸张S，与厚的纸张S相比，减少风扇的风量。关于风扇的旋转定时，不仅在对纸张S进行走纸时，也在连续打印时，在纸张S与下一纸张S之间的纸张S没有通过的期间开始旋转，或从对定影装置20开始给予热的定时起开始旋转。
在未对纸张S进行走纸的情况下，也使风扇旋转，从而能够抑制UFP的释放量。
对本发明的实施方式进行了说明，但本次公开的实施方式在全部方面均仅为例示，而不应被理解成限制性描述。本发明的范围如权利要求书所示，意在包含与权利要求书等同的意思以及范围内的全部变更。

Claims (10)

1.一种图像形成装置，具备：
二次转印辊，向纸张转印调色剂图像；
定影装置，被设置在所述纸张的输送方向的下游侧，包括使转印到所述纸张上的所述调色剂图像定影的定影辊；
纸张吸引风扇单元，吸引空气以使空气通过所述二次转印辊；
引导部件，被设置于所述纸张吸引风扇单元，使从所述纸张吸引风扇单元吐出的空气朝向所述定影辊吐出；以及
过滤装置，使从所述引导部件吐出的空气通过并排出，
所述引导部件至少朝向所述定影辊的旋转轴的两端部沿与所述旋转轴交叉的方向引导空气，
所述过滤装置具有：
过滤管道，将从所述引导部件吐出的空气汇集到一处；以及
过滤部件，使由所述过滤管道汇集的空气通过，
在所述过滤管道连通有用于取入外部空气的外部空气取入管道。
2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，
在所述定影辊的上游侧还具备路径切换装置，所述路径切换装置根据所述纸张的尺寸来切换从所述纸张吸引风扇单元吐出的空气的路径。
3.根据权利要求2所述的图像形成装置，其中，
在所述纸张的尺寸大的情况下，通过所述路径切换装置使所述定影装置的上游侧的空气路径处于避开所述定影辊的位置。
4.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，
所述过滤部件是捕集UFP的过滤器。
5.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，
所述外部空气取入管道的中心线与所述过滤管道延伸的线交叉成锐角。
6.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，
所述外部空气取入管道具有随着朝向所述过滤管道而变窄的形状。
7.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，
包括设置所述二次转印辊的输送引导件，
在所述输送引导件朝向所述二次转印辊设置有用于使空气通过的空气吸引口，
所述空气吸引口被设置在所述二次转印辊的后流侧。
8.根据权利要求7所述的图像形成装置，其中，
所述空气吸引口被设置成包括所述二次转印辊的中央区域。
9.根据权利要求1～8中的任意一项所述的图像形成装置，其中，
所述纸张吸引风扇单元包括风扇，
根据所述纸张的纸种来切换所述风扇的风量。
10.根据权利要求9所述的图像形成装置，其中，
在未对所述纸张进行走纸的情况下，也使所述风扇旋转。
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