JP2022180001A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】微粒子を捕集する部材として不織布、スポンジ等のフィルタを配置する場合に比べて、粒径が１００ｎｍ以下の超微粒子を効率よく長期にわたり捕集して低減させることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置１は、筐体１０と、筐体１０内に配置され、現像剤からなる未定着像を加熱して記録媒体９に定着させる定着装置５と、定着装置５で加熱された空気を吸い込む吸気口６２と、吸気口６２で吸い込んだ空気を筐体１０の外に排出する排気口６３と、吸気口６２から排気口６３に至る空気の流路空間Ｃを形成する流路部６４を有する排気装置６と、吸気口６２等に設けられ、その吸い込まれる空気中の微粒子を捕集する網部材７とを備えている。
【選択図】図１

Description

この発明は、画像形成装置に関するものである。

特許文献１には、トナー像を形成した記録シートを目標温度まで加熱した定着部材に圧接させてトナー像を熱定着させる定着装置と、取込口と出口とを有するダクトと、定着装置の駆動中に発生する超微粒子を含む空気を取込口から取り込み、その空気を取込口から出口へ通過させて機外へ排気する排気手段と、ダクト内の流路方向における異なる位置に配置され、何れか１つのフィルタのみが超微粒子を捕集可能な状態とすべてのフィルタが超微粒子を捕集可能な状態とに切り換え可能な複数のフィルタと、その複数のフィルタを上記２つの捕集可能な状態に切り換える切替手段等を備える画像形成装置が記載されている。

特開２０１６－８５４０７号公報（請求項１、図１－図３など）

この発明は、微粒子を捕集する部材として不織布、スポンジ等のフィルタを配置する場合に比べて、粒径が１００ｎｍ以下の超微粒子を効率よく長期にわたり捕集して低減させることができる画像形成装置を提供するものである。

この発明（１）は、
筐体と、
前記筐体内に配置され、現像剤からなる未定着像を加熱して記録媒体に定着させる定着装置と、
前記定着装置で加熱された空気を吸い込む吸気口と、前記吸気口で吸い込んだ空気を前記筐体の外に排出する排気口と、前記吸気口から前記排気口に至る空気の流路空間を形成する流路部を有する排気装置と、
前記吸気口に設けられ、前記吸い込まれる空気中の微粒子を捕集する網部材と、
を備えた画像形成装置である。

また、この発明（２）は、
筐体と、
前記筐体内に配置され、現像剤からなる未定着像を加熱して記録媒体に定着させる定着装置と、
前記定着装置で加熱された空気を吸い込む吸気口と、前記吸気口で吸い込んだ空気を前記筐体の外に排出する排気口と、前記吸気口から前記排気口に至る空気の流路空間を形成する流路部を有した排気装置と、
前記定着装置と前記吸気口を隔てるよう配置され、前記定着装置と近い位置にあって前記吸気口と向き合う開口部を有した隔壁と、
前記開口部又は吸気口に設けられ、当該開口部を通過する空気中の微粒子を捕集する網部材と、
を備えた画像形成装置である。

この発明（３）は、上記発明（１）又は（２）の画像形成装置において、前記網部材は、１００メッシュ以上５００メッシュ以下の網目を有する部材である画像形成装置である。
この発明（４）は、上記発明（１）から（３）のいずれかの画像形成装置において、前記網部材は、複数の網部材を空気の流れる方向に並べて設けられている画像形成装置である。

この発明（５）は、上記発明（１）、（３）又は（４）のいずれかの画像形成装置において、前記吸気口は、前記定着装置の前記記録媒体が通過するときの幅方向に沿って延びる形状の開口である画像形成装置である。
この発明（６）は、上記発明（２）、（３）又は（４）のいずれかの画像形成装置において、前記開口部は、前記定着装置の前記記録媒体が通過するときの幅方向に沿って延びる形状の開口である画像形成装置である。

この発明（７）は、上記発明（１）、（３）、（４）又は（５）のいずれかの画像形成装置において、前記吸気口は、前記定着装置の前記記録媒体の導入口がある側の空間部分に配置されている画像形成装置である。
この発明（８）は、上記発明（２）、（３）、（４）又は（６）のいずれかの画像形成装置において、前記開口部は、前記隔壁のうち前記定着装置の前記記録媒体の導入口がある側の空間部分に向き合う部位に設けられている画像形成装置である。

この発明（９）は、上記発明（１）、（３）、（４）又は（５）のいずれかの画像形成装置において、前記吸気口は、前記定着装置の前記記録媒体の導入口がある側の空間部分に配置される第１吸気口と当該記録媒体の排出口がある側の空間部分に配置される第２吸気口とを有しており、前記網部材が前記第１吸気口に設けられている画像形成装置である。
この発明（１０）は、上記発明（１）、（３）、（４）又は（５）のいずれかの画像形成装置において、前記吸気口は、前記定着装置の前記記録媒体の導入口がある側の空間部分に配置される第１吸気口と当該記録媒体の排出口がある側の空間部分に配置される第２吸気口とを有しており、前記網部材は前記第１吸気口と前記第２吸気口の双方に設けられる画像形成装置である。
この発明（１１）は、上記発明（１０）の画像形成装置において、前記網部材は、前記第２吸気口に設けられる網部材が前記第１吸気口に設けられる網部材よりも網目が大きい関係にある画像形成装置である。

上記発明（１）および（２）によれば、微粒子を捕集する部材として不織布、スポンジ等のフィルタを配置する場合に比べて、粒径が１００ｎｍ以下の超微粒子を効率よく長期にわたり捕集して低減させることができる。

上記発明（３）によれば、網部材が１００メッシュ以上５００メッシュ以下の網目を有する部材でない場合に比べて、超微粒子を効率よく長期にわたり捕集して低減させることができる。
上記発明（４）によれば、網部材が複数の網部材を空気の流れる方向に並べて設けていない場合に比べて、超微粒子をより多く低減させることができる。

上記発明（５）によれば、吸気口が、定着装置の記録媒体が通過するときの幅方向に沿って延びる形状の開口でない場合に比べて、定着装置で加熱された空気に含まれる超微粒子を効率よく捕集しやすくなる。
上記発明（６）によれば、開口部が、定着装置の記録媒体が通過するときの幅方向に沿って延びる形状の開口でない場合に比べて、定着装置で加熱された空気に含まれる超微粒子を効率よく捕集しやすくなる。

上記発明（７）によれば、開口部が、定着装置の記録媒体の導入口がある側の空間部分に配置されていない場合に比べて、定着装置で加熱された空気に含まれる超微粒子を捕集しやすくなる。
上記発明（８）によれば、開口部が、隔壁のうち定着装置の記録媒体の導入口がある側の空間部分に向き合う部位に配置されていない場合に比べて、定着装置で加熱された空気に含まれる超微粒子を捕集しやすくなる。

上記発明（９）によれば、吸気口が第１吸気口と第２吸気口とを有するものの、網部材が第１吸気口に設けられていない場合に比べて、第２吸気口での圧力損失を回避しつつ、定着装置で加熱された空気に含まれる超微粒子を効率よく捕集することができる。
上記発明（１０）によれば、吸気口が第１吸気口と第２吸気口とを有し、網部材が第１吸気口および第２吸気口の双方に設けられていない場合に比べて、定着装置で加熱された空気に含まれる超微粒子を効率よく捕集することができる。
上記発明（１１）によれば、第２吸気口に設けられる網部材が第１吸気口に設けられる網部材よりも網目が大きい関係にない場合に比べて、第２吸気口での圧力損失を抑制しつつ、定着装置で加熱された空気に含まれる超微粒子を捕集することができる。

実施の形態１に係る画像形成装置の全体を示す概要図である。 図１画像形成装置における定着装置および排気装置等を示す概要図である。 図２の定着装置および排気装置等を上方から見た状態で示す概要図である。 （Ａ）は図１の画像形成装置における隔壁の開口部に設けた網部材の状態を示す概要図、（Ｂ）は（Ａ）の網部材の構成例を示す概要図である。 試験Ｔ１等で使用した試験内容を示す断面概要図である。 （Ａ）は試験Ｔ１の結果（実施例など）を示すグラフ図、（Ｂ）は（Ａ）の試験Ｔ１の他の結果（比較例など）を示すグラフ図である。 試験Ｔ１の結果と試験Ｔ２，Ｔ３の結果を示す図表である。 実施の形態２に係る画像形成装置の全体を示す概要図である。 図８の画像形成装置における定着装置および排気装置等を示す概要図である。 図９の排気装置における排気通路を示す下方から見たときの斜視図である。

以下、この発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。

［実施の形態１］
図１から図３は、この発明の実施の形態１に係る画像形成装置１Ａを示す概要図である。図１にはその画像形成装置１Ａの全体の構成が示され、図２および図３にはその画像形成装置１Ａの一部（主に定着装置５と排気装置６Ａ）の構成を示している。
図１等の各図面中に符号Ｘ，Ｙ，Ｚで示す矢印は、図１等において想定した３次元空間の幅、高さおよび奥行の各方向を示す。また、符号Ｘ，Ｙの方向の矢印が交わる部分の丸印は、Ｚの方向が図面（紙面）の鉛直下方に向いていることを示している。

＜画像形成装置＞
画像形成装置１Ａは、電子写真方式により画像を記録媒体の一例である記録用紙９に形成する装置である。実施の形態１に係る画像形成装置１Ａは、例えば、情報端末機等の外部接続機器から入力される画像情報に対応した画像の形成を行うプリンタとして構成されている。

この画像形成装置１Ａは、図１に示されるように、所要の外観形状からなる筐体１０を有しており、その筐体１０の内部空間に、画像情報に基づいて現像剤としてのトナーで構成されるトナー像を形成して記録用紙９に転写する像形成装置２と、像形成装置２の転写を行う位置に供給すべき記録用紙９を収容して供給する給紙装置４と、像形成装置２で転写されたトナー像を少なくとも加熱して記録用紙９に定着させる定着手段の一例である定着装置５、定着装置５等において加熱された空気を筐体１０の外部に排気する排気装置６Ａ等を備えている。

ここで、画像情報は、例えば、文字、図形、写真、模様等の画像に関係する情報である。また筐体１０は、各種の支持部材、外装材等で所要の形状に形成された構造物である。筐体１０の上面部には、画像が形成されて排出される記録用紙９を収容する傾斜面を含む排出収容部１２が設けられている。図１等における一点鎖線は、筐体１０内で記録用紙９が搬送されるときの主な搬送経路を示している。

像形成装置２は、矢印Ａで示す方向に回転する像保持手段の一例である感光ドラム２１を有し、その感光ドラム２１の周囲に、帯電装置２２、露光装置２３、現像装置２４、転写装置２５、清掃装置２６等の機器を配置して構成されている。

このうち、帯電装置２２は、感光ドラム２１の外周面（像形成可能面）を所要の表面電位に帯電させる装置である。この帯電装置２２は、例えば感光ドラム２１の外周面の像形成域に接触させるとともに帯電電流が供給されるロール等の帯電部材を備えて構成されている。露光装置２３は、感光ドラム２１の帯電後の外周面に画像情報に基づく露光をして静電潜像を形成する装置である。この露光装置２３は、外部から入力される画像情報が図示しない画像処理手段等で所要の処理が施されて生成される画像信号を受けて作動する。

また、現像装置２４は、感光ドラム２１の外周面に形成された静電潜像を対応する所定の色（例えばブラック）の現像剤（トナー）により現像して単色のトナー像として顕像化する装置である。転写装置２５は、感光ドラム２１の外周面に形成されたトナー像を記録用紙９に静電的に転写させる装置である。この転写装置２５は、感光ドラム２１の外周面に接触するとともに転写電流が供給されるロール等の転写部材を備えて構成されている。清掃装置２６は、感光ドラム２１の外周面に付着する不要なトナー、紙粉等の不要物をかき取るように除去して感光ドラム２１の外周面を清掃する装置である。
像形成装置２では、感光ドラム２１と転写装置２５が対向する各部位がトナー像の転写を行う転写位置ＴＰになる。

給紙装置４は、像形成装置２の下方側の位置に配置されている。給紙装置４は、記録用紙９を収容する収容体４１と、記録用紙９を１枚ずつ送り出す送出装置４３等の機器を配置して構成されている。
記録用紙９は、筐体１０内での搬送が可能であってトナー像の転写および定着が可能な普通紙、コート紙、厚紙等の記録媒体であればよく、その材質、形態等については特に制約されるものでない。

定着装置５は、像形成装置２の転写位置ＴＰの上方側の位置に配置されている。定着装置５は、筐体５０の内部空間に、加熱用回転体５１、加圧用回転体５２等の機器を配置して構成されている。

筐体５０は、その上面部に定着対象の記録用紙９が導入される導入口５０ａが、その下面部に定着後の記録用紙９が排出される排出口５０ｂがそれぞれ設けられている。
加熱用回転体５１は、画像形成装置１Ａの奥行方向Ｚに沿って延びる回転軸線の周りを矢印で示す方向に回転するロール形態、ベルト－パット形態等からなる回転体であり、図示しない加熱手段により外表面が所要の温度に保たれるよう加熱される。
加圧用回転体５２は、加熱用回転体５１にその回転軸線にほぼ沿って所要の加圧下で接触して追従するよう回転するロール形態、ベルト－パット形態等からなる回転体である。加圧用回転体５２は、加熱手段により加熱されるものを適用してもよい。

この定着装置５では、加熱用回転体５１と加圧用回転体５２が互いにほぼ水平の状態で接触するよう配置されている。また、この定着装置５では、加熱用回転体５１と加圧用回転体５２が接触する部位が、未定着像のトナー像を記録用紙９に定着するための加熱、加圧等の処理をする定着処理部（ニップ部）ＦＮとして構成されている。

筐体１０内における記録用紙９の主な搬送経路は、記録用紙９を挟持して搬送する複数の搬送ロール４５ａ，４５ｂ，４５ｃや、記録用紙９の搬送空間を確保して記録用紙９の搬送を案内する図示しない複数の案内部材等を配置して構成されている。
画像形成装置１Ａにおける上記主な搬送経路は、記録用紙９が像形成装置２における転写位置ＴＰから上方にある定着装置５の定着処理部ＦＮを通過した後に定着装置５の上方にさらに搬送されて排出収容部１２に排出される経路部分が、Ｃの文字のように湾曲する形状の経路、いわゆるＣパス型の経路部分になっている。

そして、画像形成装置１Ａでは、画像を形成する動作の指令を図示しない制御手段が受けると、像形成装置２において帯電動作、露光動作、現像動作および転写動作が実行され、その一方で、給紙装置４から転写位置ＴＰへの記録用紙９の給紙動作が実行される。
これにより、感光ドラム２１上にトナー像が形成された後、そのトナー像が給紙装置４から転写位置ＴＰに供給された記録用紙９に転写される。

続いて、画像形成装置１Ａでは、定着装置５において、トナー像が転写された記録用紙９がニップ部ＦＮに導入されて定着動作が実行される。
これにより、未定着のトナー像が記録用紙９に定着される。
この定着が終了した後の記録用紙９は、例えば搬送ロール４５ｂ,４５ｃにより筐体１０の上部に設けられた排出収容部１２に排出されて収容される。
以上により、画像形成装置１による１枚の記録用紙９片面への画像形成動作が完了する。

＜排気装置の構成＞
画像形成装置１Ａにおける排気装置６Ａは、図１、図２等に示されるように、定着装置５で加熱された空気を吸い込んで筐体１０の外部に排気するまで通過させる流路空間Ｃを有する排気通路６１と、流路空間Ｃに排気の気流Ｄを発生させる気流発生手段６５を備えている。この排気装置６Ａは、例えば、筐体１０の内部空間のうち定着装置５における加熱用回転体５１が存在する側の横隣りの位置に配置されている。

上記排気通路６１は、定着装置５で加熱された空気を吸い込む吸気口６２と、吸気口６２で吸い込んだ空気を筐体１０の外に排出する排気口６３と、吸気口６２から排気口６３に至る空気が流れる流路空間Ｃを形成する流路部６４を有する管状の構造物である。

ここで、画像形成装置１Ａは、図１から図３に示されるように、筐体１０の内部に、定着装置５と排気通路６１における吸気口６２とを隔てる隔壁１６が配置されている。

実施の形態１における隔壁１６は、定着装置５の筐体５０のうち加熱用回転体５１が存在する側の側面部と間隔をあけて向き合う状態で配置されている。また隔壁１６は、その奥側の端部が、筐体１０の内部の一部を縦方向に仕切る仕切り板１５に固定されている。このような隔壁１６は、例えば、遮熱板、仕切り板、板状の骨格フレーム等のいずれかの部材として設けられる。

また、隔壁１６には、定着装置５と近い位置にあって吸気口６２と向き合う貫通した開口部１７が設けられている。開口部１７は、隔壁１６の下部であって定着装置５の筐体５０の下端部付近と向き合う位置に設けられている。
さらに、開口部１７は、定着装置５の記録用紙９が通過するときの幅方向に沿って延びる長方形状の開口として設けられている。記録用紙９の幅方向は、画像形成装置１Ａの奥行方向Ｚに沿う方向である。

排気通路６１における吸気口６２は、隔壁１６の開口部１７と向き合う位置に配置される。また、吸気口６２は、図２に示されるように、開口部１７と同様に、定着装置５の記録用紙９が通過するときの幅方向に沿って延びる長方形状の開口になっている。
この吸気口６２は、定着装置５で加熱された空気のうち隔壁１６の開口部１７を通過したものを吸い込むことになる。

排気通路６１における流路部６４は、図１から図３に示されるように、吸気口６２を含む流路であって定着装置５に近い側に配置される第１流路部６４ａと、排気口６３を含む流路であって第１流路部６４ａから排気口６３に至るように配置される第２流路部６４ｂとで構成されている。

第１流路部６４ａは、吸気口６２とほぼ同じ幅で定着装置５および隔壁１６から遠ざかる方向に延びた管状の流路部分として形成されている。
第２流路部６４ｂは、第１流路部６４ａの奥側の端部から仕切り板１５が存在する側に延びた後にほぼ鉛直の方向に立ち上がるように曲げられて延びる第１曲げ部６４c1と、第１曲げ部６４c1から立ち上がった後に上端部で筐体１０の背面部１０ｅにむけてほぼ直角に曲げられて延びる第２曲げ部６４c2を有する形状になっている。
また、流路部６４は、全体が筐体１０とは別の部材により独立して構成されているものに限らず、その一部が筐体１０の一部を兼用して流路空間Ｃを形成するよう構成されているものであってもよい。

排気通路６１における排気口６３は、筐体１０の背面部１０ｅの上部に設ける横長の矩形の開口部１８と接続されている。背面部１０ｅの開口部１８には、図２に示されるように、通気性を確保して開口を塞ぐため、例えばルーバー１９が取り付けられている。

上記気流発生手段６５は、排気通路６１の流路部６４における流路空間Ｃ内で排気用の気流Ｄを発生させる手段である。
実施の形態１では、気流発生手段６５として軸流ファンを適用しており、その軸流ファンを排気通路６１の流路空間Ｃのうち排気口６３に近い下流側の位置に配置されている。
気流発生手段６５で発生させる気流の強さ（風量又は風速）については、例えば、画像形成装置１の筐体１０内（本例では特に定着装置５の筐体５０内）における温度の上昇や結露の発生を防止する等の観点から、０．１～１ｍ³／分の範囲に設定することが好ましい。

また、画像形成装置１Ａでは、図１から図４等に示されるように、定着装置５で加熱された空気を排気装置６Ａにより排気する際に、その加熱された空気のうち排気装置６Ａにより吸い込こまれる手前の空気の中に含まれる微粒子、特に粒径が１００ｎｍ（０．１μｍ）以下のいわゆる超微粒子（ＵＦＰ：Ultra Fine Particle）を捕集する網部材７を、隔壁１６の開口部１７に設けている。

網部材７により捕集する超微粒子は、例えば、現像剤のトナーに含まれるワックス等の成分が定着処理（定着動作）時の加熱により揮発した後に冷却されて生成される微粒子（粉じん）に含まれる超微粒子が対象である。以下の説明では、超微粒子を単にＵＦＰと記載することもある。

網部材７は、ほぼ同じ開口形状の網目（開き目）がほぼ均等に散在するよう複数設けられている網状の部材である。より具体的には、縦用の線材と横用の線材を平織等の織り方で織って複数の網目（開き目）を形成してなる網状の部材である。

このような網部材７としては、例えば、１００メッシュ以上５００メッシュ以下の網目を有する部材が適用される。また、この網部材７は、圧力損失を有効に低減する等の観点からすると、１００メッシュ以上２５０メッシュ以下の網目を有する部材がより好ましい。メッシュは、１インチ（２．５４ｃｍ）の間にある網目の数を示す。

また、この網部材７は、別の観点からすると、開口の大きさが０．００５ｍｍ以上かつ０．１ｍｍ以下の複数の網目（開き目）を有する網であることが好ましい。この場合、網目の開口の大きさ（目開きともいう）とは、すべての網目における天地幅および左右幅を平均した値となる。また、網部材７を構成する線材は、上記開口の大きさを所要の範囲内におさめる等の観点からすると、その線径が０．０１～０．１ｍｍの範囲内のものを適用することが好ましい。

そして、この網部材７は、ステンレス、アルミニウム等の金属からなる線材を用いて製作される。また網部材７は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合樹脂（ＡＢＳ樹脂）、ポリ塩化ビニル等の合成樹脂からなる線材を用いて製作されたものであってもよい。

この網部材７は、その網部材単体（網部材単独で枠材等を含まないもの）７１を、隔壁１６の開口部１７を塞ぐように接着テープ等の手段により固定して隔壁１６に直接取り付けてもよいが、図４（Ｂ）に示されるように、その網部材単体７１を枠材７２に取り付け、その枠材７２を介して隔壁１６に取り付けられる。枠材７２は、その枠内に１つ又は複数の補強材７３が設けられたものであってもよい。

そして、この排気装置６Ａは、例えば、定着装置５が作動している時期やその停止後の所定期間に少なくとも作動する。

すなわち、排気装置６Ａは、作動時期になると、気流発生手段６５が始動して、図２や図３に示されるように、排気通路６１の流路部６４における流路空間Ｃ内に矢印Ｄで示す方向に流れる排気用の気流が発生する。
これにより、定着装置５において定着動作で主に発生する微粒子が含まれる加熱された空気のうち隔壁１６の開口部１７を通過した空気が、吸気口６２から吸い込まれて排気通路６１の流路部６４における流路空間Ｃ内に流れ込む。このとき隔壁１６の開口部１７を通過する空気は、開口部１７が定着装置５の筐体５０の下部に近い位置に配置されているため（図１参照）、その筐体５０の下面部に設けられた導入口５０aから漏れ出る空気が多めになる。

またこの際、隔壁１６の開口部１７を通過する空気は、捕集前の空気Ｅａとして開口部１７に設けられている網部材７にほぼ衝突するとともに、その網部材７の網目を通過して捕集後の空気Ｅｂとして移動する。つまり、捕集前の空気Ｅａは、網部材７（単体７１）に衝突しながら網部材７を通過する。
これにより、その捕集前の空気Ｅａに含まれる超微粒子も網部材７に衝突した際に網部材７を構成する線材部分に付着しやすくなり、この結果、網部材７を通過する空気Ｅｂに含まれる微粒子のうち超微粒子が網部材７により捕集される。この網部材７を通過した捕集後の空気Ｅｂは、その後、排気装置６Ａの排気通路６１における吸気口６２から吸い込まれる。

この排気装置６Ａの排気通路６１に吸い込まれた捕集後の空気Ｅｂは、排気通路６１の流路部６４における流路空間Ｃ内を矢印Ｄの方向に流れる気流に乗るように流れて気流発生手段６５を通過し、最後に、排気通路６１の排気口６３から画像形成装置１の筐体１０の外部に最終排気の空気Ｅｅとして排出される。
この捕集後の空気Ｅｂは、捕集前の空気Ｅａに比べて、超微粒子の総量が低減された空気になる。超微粒子の総量の低減とは、網部材７を設けた場合における空気中の超微粒子の総量が、その網部材７を設けない場合における空気（捕集前の空気Ｅａにも相当する）中の超微粒子の総量に比べて、少なくなっていることをいう。

＜捕集効果に関する試験Ｔ１＞
次に、この排気装置６Ａと網部材７による超微粒子の捕集効果に関して行った試験Ｔ１について説明する。

このときの捕集効果に関する試験Ｔ１は、ドイツの環境ラベルであるブルーエンジェルマークの試験規格（ＲＡＬ-ＵＺ２０５）に準拠して行った試験である。
試験Ｔ１は、図５に示されるように、試験環境室である密閉性の高く所定の室内環境（温度：２３℃、湿度：５０％ＲＨ）に設定された試験チャンバー１００の空間１１０内における載置台１２０上に測定対象となる画像形成装置１Ａを設置して平衡化した後、その画像形成装置１Ａを起動させて所定の画像形成動作を１０分間（６００ｓ：秒）行い、その画像形成動作中と動作停止後の所定時間内における室内の空気に含まれる超微粒子（ＵＦＰ）の量などについて測定装置（ＴＳＩ社製：凝縮粒子計数器CPC Model3775）１５０により測定することで行った。

試験チャンバー１００は、その容積が例えば５．１ｍ³からなる室内を有し、給気口１０３から清浄された空気１３２が室内に供給されるとともに、排気口１０４から室内の空気１３３が排気されるようになっている。また、試験チャンバー１００から排気された室内の空気１３３は、測定装置１５０に接続されて送られるようになっている。

測定対象の画像形成装置１Ａとしては、下記構成からなる網部材７を隔壁１６の開口部１７に設けたものを適用した。
網部材７としては、ステンレス（ＳＵＳ）からなる線材を平織したものであって、１００メッシュ、２００メッシュおよび２５０メッシュの３種類のもの（実施例１～３）を使い分けた。参考までに、網部材７として上記同種のもので５００メッシュのもの（実施例４）を用意して使用した。
また、比較基準とする参考例の画像形成装置として、網部材７を設けないものも用意した。さらに、比較例１の画像形成装置として、網部材７（２５０メッシュ）を排気装置６Ａの排気通路６１の排気口６３に設けたものを用意した。

試験Ｔ１では、排気装置６Ａにおける気流発生手段６５である軸流ファンを作動させて風量が０．３３ｍ³／分になるような排気用の気流を発生させた。排気装置６Ａは、試験Ｔ１における画像形成動作の開始から停止までの期間、作動させた。
画像形成動作は、画像面積率が５％からなるＢＡ（ブルーエンジェル）指定のチャートを７００枚プリントすることで行った。現像剤としては、非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤を用いた。定着装置５における定着温度は、約１７５～１８０℃の温度範囲とした。
また、参考例、実施例１～３および比較例１，２に関する各試験Ｔ１は、１２０分間のインターバル時間をおいてそれぞれ行った。

そして、この試験Ｔ１では、超微粒子（ＵＦＰ）の総量の変化について調べた。そのときの結果を図６と図７の一部に示す。
ＵＦＰ値は、上記試験規格（ＲＡＬ-ＵＺ２０５）に記載の方法に基づいて求めた。ＵＦＰの低減率は、網部材７を設けない参考例におけるＵＦＰの総量を基準にしたときの総量の差から求めた。

図６と図７の一部に示される結果から、参考例におけるＵＦＰの総量を基準にすると、実施例１～４ではＵＦＰをそれぞれのレベルで低減することができ、ＵＦＰの捕集効果が得られることがわかる。また、実施例１～４の結果を比べると、網部材７のメッシュが大きくなるにつれてＵＦＰの低減率が増加して、ＵＦＰの捕集効果が高まることがわかる。

また、実施例３の結果と比較例１の結果とを比べると、ＵＦＰの低減率は、同じメッシュの網部材７を比較例１のように排気通路６１の排気口６３に設ける場合よりも実施例３のように隔壁１６の開口部１７に設ける場合の方が高くなることもわかる。

このことから、網部材７は、実施例３の場合のようにＵＦＰが発生する発生源の１つである定着装置５に相対的に近い位置である隔壁１６の開口部１７に配置した方が、比較例１の場合のように定着装置５から離れた位置である排気口６３に設置することに比べて、ＵＦＰを効率よく捕集されることが言えそうである。
また、ＵＦＰは定着装置５の加熱用回転体５１において高温で動きが活発になるので、定着装置５に相対的に近い位置である隔壁１６の開口部１７に網部材７を設けてＵＦＰの捕集を行うことは有効であるとも言えそうである。

＜捕集効果に関する試験Ｔ２＞
また、参考例、実施例１～３および比較例１におけるＵＦＰの粒径の変化について調べる試験Ｔ２を行った。この試験Ｔ２の結果について図７に示す。

試験Ｔ２は、参考例、実施例１～３および比較例１の試験Ｔ１において試験Ｔ１での試験用の画像形成動作を開始してから完了するまでの６００秒間におけるＵＰＦの粒径を測定することでＵＦＰの粒径の変化について調べた。

粒径変化の結果については、その試験用の画像形成動作の開始時における粒径とその終了時（６００秒経過時）における粒径を代表して採り上げることにした。図７では、左側の数値が画像形成動作の開始時における粒径を示し、矢印の右側の数値が画像形成動作の終了時における粒径を示している。

＜圧力損失に関する試験Ｔ３＞
さらに、実施例３～４、比較例１および後述する比較例３における圧力損失について調べる試験Ｔ３を行った。この試験Ｔ３の結果について図７に併せて示す。

試験Ｔ３は、実施例３，４および比較例１における網部材７を各配置位置に配置して気流発生手段６５による一定の風量（０．３３ｍ³／分）の気流を発生させたときに、その各網部材７よりも上流側の位置での空気圧（Ｐａ）と各網部材７よりも下流側の位置での空気圧（Ｐａ）とを測定した後にその差分を求めることで圧力損失（Ｐａ）を調べた。空気圧は、差圧計（ＴＥＳＴＯ社製：Model5122）を用いて測定した。
詳しくは、実施例３，４では、網部材７が配置される隔壁１６の開口部１７よりも定着装置５側の位置における空気圧と、排気通路６１の吸気口６２よりも内側の流路空間Ｃの位置における空気圧とを測定した。比較例１では、網部材７が配置される排気通路６１の排気口６３よりも内側の流路空間Ｃの位置における空気圧と、排気口６３よりも外側の位置における空気圧とを測定した。

また試験Ｔ３では、圧力損失に関する効果を対比確認するため比較例２の画像形成装置として、網部材７に代えて不織布からなるフィルタを排気装置６Ａの排気通路６１の排気口６３に設けたものを用意した。フィルタの不織布としては、ポリプロピレンからなる不織布をプリーツ形状（山折り部どうしの離間距離に相当する厚さ：約２ｍｍ）にしたものを用いた。

また、図７に示される圧力損失の結果から、実施例３や比較例１のように超微粒子を捕集する部材として網部材７を適用した場合は、比較例２のように不織布からなるフィルタを適用した場合に比べて、圧力損失が低くなることがわかる。なお、実施例４の結果が示すように５００メッシュの網部材７の場合は、ＵＦＰの捕集効果の点では優れるが、圧力損失の点では比較例２のフィルタと同程度の性能になることがわかる。

ちなみに、超微粒子を捕集する部材として不織布、スポンジ（弾性発泡体）等からなるフィルタを適応した場合は、圧力損失の影響で排気装置６Ａの排気通路６１において空気が流れにくくなるため、定着装置５等で加熱された空気の排気が十分にできず筐体１０内の温度が上昇してしまう可能性があった。この場合、例えば排気装置６Ａの排気通路６１における空気の流量を確保するために気流発生手段６５の回転数を上げたときは、騒音や消費電力の悪化を招くことが懸念される。
この点、網部材７を適用した場合は、フィルタを適用した場合のような上記不具合の発生が回避される。

また、画像形成装置１Ａの使用可能な寿命が１２００ｋ枚であるのに対して、網部材７の寿命が約１２００ｋ枚であったので、交換が不要であった。
このことから、網部材７は、フィルタに比べて、超微粒子を捕集する部材として長期にわたり使用することが可能である。またこれにより、網部材７は、フィルタに比べると、交換する回数がゼロとなり、交換コストを皆無にさせることが可能になる。

実施の形態２．
図８から図１０は、この発明の実施の形態２に係る画像形成装置１Ｂを示す概要図である。図８にはその画像形成装置１Ｂの全体の構成が示され、図９および図１０にはその画像形成装置１Ｂの一部（主に定着装置５と排気装置６Ｂ）の構成を示している。

この画像形成装置１Ｂは、像形成装置２と定着装置５の配置を変更したことと、その定着装置５に適合する排気装置６Ｂに変更したことと、網部材７の配置位置を変更したこと以外は実施の形態１に係る画像形成装置１Ａと同じ構成からなるものである。
このため、以下の説明では、実施の形態１に係る画像形成装置１Ａと共通する構成部分については同じ符号を付し、その説明を必要な場合を除いて省略している。

画像形成装置１Ｂにおける定着装置５は、図８に示されるように、筐体１０の内部空間のうち像形成装置２の転写位置ＴＰの側方（横隣り）の位置に配置されている。
また、定着装置５は、加熱用回転体５１と加圧用回転体５２がほぼ上下に配置された状態で互いに接触するようになっている。

また、画像形成装置１Ｂにおける記録用紙９の主な搬送経路は、記録用紙９が像形成装置２における転写位置ＴＰから横隣りにある定着装置５の定着処理部ＦＮを通過した後にほぼ横隣りの方向に搬送されて排紙口１３から図示しない排出収容部に排出される経路部分が、ほぼ水平の状態で搬送される形状の経路、いわゆる水平パス型の経路部分になっている。

＜排気装置の構成＞
画像形成装置１Ｂにおける排気装置６Ｂは、図８から図１０等に示されるように、吸気口６６が定着装置５の上方側の位置に配置される排気通路６８に変更している以外は実施の形態１における排気装置６Ａとほぼ同じ構成からなるものである。この排気装置６Ｂは、例えば、筐体１０の内部空間のうち定着装置５における加熱用回転体５１が存在する側の位置に配置されている。

上記排気通路６８は、定着装置５の筐体５０における記録用紙９の導入口５０ａがある側の空間部分に配置される第１吸気口６６Ａと、記録用紙９の排出口５０ｂがある側の空間部分に配置される第２吸気口６６Ｂと、第１吸気口６６Ａおよび第２吸気口６６Ｂでそれぞれ吸い込んだ空気を筐体１０の外に排出する排気口６７と、第１吸気口６６Ａおよび第２吸気口６６Ｂから排気口６７に至る空気が流れる流路空間Ｃを形成する流路部６９を有する管状の構造物である。

第１吸気口６６Ａは、定着装置５の筐体５０における導入口５０ａよりも記録用紙９の搬送方向上流側に少しずれた位置において、導入口５０ａの上方の位置から記録用紙９の搬送経路に下に向く開口として設けられている。
第２吸気口６６Ｂは、定着装置５の筐体５０における排出口５０ｂよりも記録用紙９の搬送方向下流側に少しずれた位置において、排出口５０ｂの上方の位置から記録用紙９の搬送経路に下に向く開口として設けられている。

この第１吸気口６６Ａと第２吸気口６６Ｂはいずれも、図９等に示されるように、定着装置５の記録用紙９が通過するときの幅方向に沿って延びる長方形状の開口として設けられている。記録用紙９の幅方向は、画像形成装置１Ａの奥行方向Ｚに沿う方向である。
また、第１吸気口６６Ａと第２吸気口６６Ｂはいずれも、図９等に示されるように、上記幅方向に沿う長さが、定着装置５の筐体１０における導入口５０ａおよび排出口５０ｂの幅方向の長さよりの長くなるよう形成されている。

排気通路６８における流路部６９は、図８から図１０に示されるように、第１吸気口６６Ａおよび第２吸気口６６Ｂを含む流路であって定着装置５の上方の近い側に配置される第１流路部６９ａと、排気口６７を含む流路であって第１流路部６９ａから排気口６７に至るように配置される第２流路部６９ｂとで構成されている。

第１流路部６９ａは、定着装置５の筐体５０の少なくとも上面部に接近して覆うように配置される内部が流路空間Ｃとなる空洞の板状の流路部分として形成されている。
第２流路部６９ｂは、第１流路部６９ａの奥側の端部から仕切り板１５が存在する側に延びた後にほぼ鉛直の方向に立ち上がるように曲げられて延びる第１曲げ部６９c1と、第１曲げ部６９c1から立ち上がった後に上端部で筐体１０の背面部１０ｅにむけてほぼ直角に曲げられて延びる第２曲げ部６９c2を有する形状になっている。第２流路部６９ｂの立ち上げ部は、上部において下部よりも幅が拡大された形状の流路になっている。
また、排気通路６８における流路部６９は、これ以外については実施の形態１における排気通路６１の流路部６４と同様に構成されている。

排気通路６８における排気口６７は、実施の形態１における排気口６３とほぼ同様に構成されており、背面部１０ｅの開口部１８と接続されている。
上記気流発生手段６５は、排気通路６８の流路部６９における流路空間Ｃ内で排気用の気流Ｄを発生させる手段であり、排気通路６８の流路空間Ｃのうち排気口６７に近い下流側の位置に配置されている。気流発生手段６５は、実施の形態１の場合と同様に、例えば軸流ファンを適用が適用される。なお気流発生手段６５としては、例えば、他の手段であるシロッコファン等を適用してもよい。

また、画像形成装置１Ｂでは、図８から図１０に示されるように、排気装置６Ｂにおけて吸気口６６Ａ，６６Ｂから排気通路６８に吸い込まれた空気中に含まれる微粒子、特に超微粒子（ＵＦＰ）を捕集する網部材７を、第１吸気口６６Ａおよび第２吸気口６６Ｂの双方に設けている。

網部材７としては、実施の形態１における網部材７を同様に適用することができる。
また、第１吸気口６６Ａに設ける網部材７を第１網部材７Ａ、第２吸気口６６Ｂに設ける網部材７を第２網部材７Ｂとした場合、第１網部材７Ａと第２網部材７Ｂは同じ構成のものが使用される。第１網部材７Ａと第２網部材７Ｂは、例えば、第１吸気口６６Ａと第２吸気口６６Ｂの外側から覆うように取り付けられて固定される。

そして、この排気装置６Ｂは、実施の形態１における排気装置６Ａの場合と同様に、定着装置５が作動している時期やその停止後の所定期間に少なくとも作動する。

すなわち、排気装置６Ｂは、作動時期になると、気流発生手段６５が始動して、図９等に示されるように、排気通路６８の流路部６９における流路空間Ｃ内に矢印Ｄで示す方向に流れる排気用の気流が発生する。
これにより、定着装置５において定着動作で主に発生する微粒子が含まれる加熱された空気は、図１０等に示されるように、第１吸気口６６Ａと第２吸気口６６Ｂの双方からそれぞれ吸い込まれて排気通路６８の流路部６９における流路空間Ｃ内に流れ込み、第１流路部６９ａの流路空間Ｃ内で合流する。

このとき第１吸気口６６Ａでは、定着装置５の筐体５０における導入口５０ａから漏れ出る加熱された空気Ｅa1が相対的に多く吸い込まれる。また、第２吸気口６６Ｂでは、定着装置５の筐体５０における排出口５０ｂから漏れ出る加熱された空気Ｅa2が相対的に多く吸い込まれる。

この際、第１吸気口６６Ａを通過する空気は、捕集前の空気Ｅa1として第１吸気口６６Ａに設けられている第１網部材７Ａにほぼ衝突するとともに、その第１網部材７Ａの網目を通過して捕集後の空気Ｅｃとして移動する。また、第２吸気口６６Ｂを通過する空気は、捕集前の空気Ｅa2として第２吸気口６６Ｂに設けられている第２網部材７Ｂにほぼ衝突するとともに、その第２網部材７Ｂの網目を通過して捕集後の空気Ｅｃとして移動する。つまり、このときの捕集前の空気Ｅa1，Ｅa2は、第１網部材７Ａと第２網部材７Ｂ（単体７１）にそれぞれ衝突しながら第１網部材７Ａと第２網部材７Ｂをそれぞれ通過する。

これにより、その捕集前の空気Ｅa1，Ｅa2に含まれる超微粒子も第１網部材７Ａと第２網部材７Ｂにそれぞれ衝突した際に第１網部材７Ａと第２網部材７Ｂをそれぞれ構成する線材部分に付着しやすくなる。この結果、第１網部材７Ａと第２網部材７Ｂを通過した空気Ｅｃに含まれる微粒子のうち超微粒子が、第１網部材７Ａと第２網部材７Ｂによりそれぞれ捕集される。

この第１網部材７Ａと第２網部材７Ｂを通過した捕集後の空気Ｅｃは、排気通路６８の第１流路部６９ａおよび第２流路部６９ｂにおける流路空間Ｃ内を矢印Ｄの方向に流れる気流に乗るように流れて気流発生手段６５を通過し、最後に、排気通路６８の排気口６７から画像形成装置１の筐体１０の外部に最終排気の空気Ｅｅとして排出される。
このときの捕集後の空気Ｅｃは、実施の形態１における排気装置６Ａおよび網部材７による作用効果の場合とほぼ同様に、捕集前の空気Ｅａに比べて、超微粒子の総量が低減された空気になる。

変形例．
この発明は、実施の形態１、２で例示した内容に何ら限定されるものではなく種々の変更が可能であり、例えば、以下に挙げるような変形例の構成も含むものである。

実施の形態１に係る画像形成装置１Ａでは、網部材７を隔壁１６の開口部１７に設けたが、その開口部１７と向き合う排気装置６Ａの排気通路６１の吸気口６２に網部材７を設けてもよい。
このように網部材７を排気通路６１の吸気口６２に設けた場合でも、網部材７を定着装置５の相対的に近い位置に配置することになり、網部材７を隔壁１６の開口部１７に設けた場合とほぼ同様の作用効果を得ることができる。

実施の形態２に係る画像形成装置１Ｂでは、排気装置６Ｂにおける第２網部材７Ｂについて、その網目が第１網部材７Ａよりも大きい関係にある網部材を設けるよう構成してもよい。
このように構成した場合は、第２網部材７Ｂとして第１網部材７Ａよりも網目が大きい関係にある網部材を設けない場合に比べると、第２吸気口６６Ｂでの圧力損失が抑制されつつ、第１網部材７Ａおよび第２網部材７Ｂにより定着装置５で加熱された空気に含まれる超微粒子が効率よく捕集される。

また実施の形態２に係る画像形成装置１Ｂでは、排気装置６Ｂにおける排気通路６８における第１吸気口６６Ａおよび第２吸気口６６Ｂのうち第１吸気口６６Ａのみに網部材７を設け、第２吸気口６６Ｂに網部材７を設けないよう構成してもよい。
このように構成した場合は、第１吸気口６６Ａおよび第２吸気口６６Ｂの双方に網部材７を設ける場合に比べると、第２吸気口６６Ｂでの圧力損失が回避されつつ、第１吸気口６６Ａにおいて網部材７により定着装置５で加熱された空気に含まれる超微粒子が捕集される。

この他、排気装置６と網部材７を備える画像形成装置は、実施の形態１、２で例示した形式の画像形成装置１Ａ，１Ｂに限定されず、定着装置５を備えるものであれば他の形式からなる画像形成装置であってもよい。他の形式としては、例えば、像形成装置２として中間転写方式を採用した形式、多色画像を形成する形式等が挙げられる。

定着装置５についても、記録用紙９等の記録媒体に現像剤からなる未定着像を少なくとも加熱して定着するものであれば、他の加熱方式の定着装置を適用しても構わない。
排気装置６についても、定着装置５で加熱された空気を排気通路の流路空間Ｃを通して筐体１０の外部に排気できるものであれば、他の形式や構造のものを適用することができる。なお、排気装置６は、気流発生手段６５がなくとも定着装置５で加熱された空気を網部材７と排気通路の流路空間Ｃを通して筐体１０の外部に排気できる場合は、気流発生手段６５を省略することも可能である。

１Ａ，１Ｂ…画像形成装置
５ …定着装置
６Ａ，６Ｂ…排気装置
７，７Ａ，７Ｂ…網部材
９ …記録用紙（記録媒体の一例）
１６…隔壁
１７…開口部
５０ａ…導入口
６２…吸気口
６３，６７…排気口
６４，６９…流路部
６６Ａ…第１吸気口
６６Ｂ…第２吸気口
Ｃ …流路空間
Ｄ …空気の流れる方向（排気の気流）

Claims (11)

1. 筐体と、
   前記筐体内に配置され、現像剤からなる未定着像を加熱して記録媒体に定着させる定着装置と、
   前記定着装置で加熱された空気を吸い込む吸気口と、前記吸気口で吸い込んだ空気を前記筐体の外に排出する排気口と、前記吸気口から前記排気口に至る空気の流路空間を形成する流路部を有する排気装置と、
   前記吸気口に設けられ、前記吸い込まれる空気中の微粒子を捕集する網部材と、
   を備えた画像形成装置。
2. 筐体と、
   前記筐体内に配置され、現像剤からなる未定着像を加熱して記録媒体に定着させる定着装置と、
   前記定着装置で加熱された空気を吸い込む吸気口と、前記吸気口で吸い込んだ空気を前記筐体の外に排出する排気口と、前記吸気口から前記排気口に至る空気の流路空間を形成する流路部を有した排気装置と、
   前記定着装置と前記吸気口を隔てるよう配置され、前記定着装置と近い位置にあって前記吸気口と向き合う開口部を有した隔壁と、
   前記開口部又は吸気口に設けられ、当該開口部を通過する空気中の微粒子を捕集する網部材と、
   を備えた画像形成装置。
3. 前記網部材は、１００メッシュ以上５００メッシュ以下の網目を有する部材である請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記網部材は、複数の網部材を空気の流れる方向に並べて設けられている請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記吸気口は、前記定着装置の前記記録媒体が通過するときの幅方向に沿って延びる形状の開口である請求項１、３又は４に記載の画像形成装置。
6. 前記開口部は、前記定着装置の前記記録媒体が通過するときの幅方向に沿って延びる形状の開口である請求項２、３又は４に記載の画像形成装置。
7. 前記吸気口は、前記定着装置の前記記録媒体の導入口がある側の空間部分に配置されている請求項１、３、４又は５に記載の画像形成装置。
8. 前記開口部は、前記隔壁のうち前記定着装置の前記記録媒体の導入口がある側の空間部分に向き合う部位に設けられている請求項２、３、４又は６に記載の画像形成装置。
9. 前記吸気口は、前記定着装置の前記記録媒体の導入口がある側の空間部分に配置される第１吸気口と当該記録媒体の排出口がある側の空間部分に配置される第２吸気口とを有しており、
   前記網部材が前記第１吸気口に設けられている請求項１、３、４又は５に記載の画像形成装置。
10. 前記吸気口は、前記定着装置の前記記録媒体の導入口がある側の空間部分に配置される第１吸気口と当該記録媒体の排出口がある側の空間部分に配置される第２吸気口とを有しており、
    前記網部材は前記第１吸気口と前記第２吸気口の双方に設けられる請求項１、３、４又は５に記載の画像形成装置。
11. 前記網部材は、前記第２吸気口に設けられる網部材が前記第１吸気口に設けられる網部材よりも網目が大きい関係にある請求項１０に記載の画像形成装置。

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