JP6645386B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に定着部を通過する際に発生する異物を捕集する技術に関する。

一般に、画像形成装置から排出される異物としては、紙粉やトナー粉だけでなく、ＵＦＰ（Ultra-Fine Particle）と呼ばれる、粒子径１００ｎｍ未満の超微小粒子がある。加熱された定着部が超微小粒子粉塵を発生させることは既に確認されていて、この種の粉塵に起因する不快臭やオフィス環境の汚染が問題になっている。また、超微小粒子粉塵の発生量には温度依存性があり、定着部の温度が上昇するほど超微小粒子粉塵が多く発生することもよく知られている。

超微小粒子粉塵の装置外部への排出を抑制する技術として、例えば、下記の特許文献１には、定着部周辺の空気をファンで排気ダクト内に吸引し、排気ダクトの排出口に設けたフィルターで空気中の超微小粒子粉塵を捕集してから、当該空気を装置外部へ排出することが開示されている。特許文献１には、更に、排気ダクト内における（超微小粒子粉塵を含む）空気の流速を遅くし、超微小粒子粉塵を排気ダクト内で堆積させることによって、フィルターでの超微小粒子粉塵の捕集効率を高めることが開示されている。

特開２０１５−１４１３５１号公報

排気ダクト内にフィルターを設け、空気の流速を遅くしたとしても、フィルターで捕集されずに、装置外部へ排出される超微小粒子粉塵は存在する。また、流速を遅くすると、上記空気の排気効率が低下する。また、捕集能力の高いフィルターを採用したとしても、空気流速が遅くなり、排気効率は低下する。

本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、排気ダクト内における空気の流速を遅くすることなく、超微小粒子粉塵等の異物の捕集効率を向上させることを目的とする。

本発明の一局面に係る画像形成装置は、トナー像を記録紙に定着させる定着部と、前記定着部周辺の空気を本画像形成装置の装置本体外部へ排気する排気ダクトと、前記排気ダクトにおける前記空気の入口近傍に設けられ、前記定着部周辺の空気を吸引し、吸引した空気を、前記排気ダクトを介して前記装置本体外部へ送り出すファンと、前記排気ダクト内において、前記ファン対して前記空気の流れ方向下流側に、前記空気の流れ方向に対向させて配置され、前記排気ダクト内を流れる空気に含まれている異物を捕集するフィルター部材と、前記フィルター部材を移動させる駆動部と、を備え、前記フィルター部材の異物捕集面は、ひだ形状とされ、前記ひだの折り目が前記空気の流れ方向と直交する方向に延び、前記駆動部は、前記フィルター部材を、前記異物捕集面における前記折り目の延びる方向に移動させる。

本発明によれば、フィルター部材の位置に変化がなければフィルター部材に接触せずにそのまま通過することになる異物を、上記移動によりフィルター部材に接触させて捕集することが可能になる。これにより、排気ダクト内における空気の流速を遅くすることなく、超微小粒子粉塵等を含む異物の捕集効率を向上させることができる。

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の構造を示した概略的な断面図である。 第１実施形態に係る画像形成装置における定着部及び異物捕集部を拡大した概略的な断面図である。 図２に示したフィルターを矢印Ａ１方向から見た概略的な断面図であり、（Ａ）はフィルターの第１状態を示し、（Ｂ）はフィルターの第２状態を示している。 第２実施形態に係る画像形成装置における定着部及び異物捕集部を拡大した概略的な断面図である。 ひだ折り加工されたフィルターを示した図であり、（Ａ）はフィルターを図４に示した矢印Ａ１方向から見た概略的な断面図であり、（Ｂ）はフィルターを図４に示した矢印Ｂ１方向から見た概略的な正面図である。 図５（Ａ）に示したフィルターを拡大した概略的な断面図である。 第３実施形態に係る画像形成装置における定着部及び異物捕集部を拡大した概略的な断面図である。

以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の構造を示した概略的な断面図である。画像形成装置１は、例えば、コピー機能、プリンター機能、スキャナー機能、及びファクシミリ機能のような複数の機能を兼ね備えた複合機であり、装置本体１１に、画像形成部１２、定着部１３、給紙部１４、及び異物捕集部１６を含んで構成されている。

画像形成部１２は、感光体ドラム１２１と、感光体ドラム１２１の表面を帯電させる帯電装置１２２と、電荷を帯びた感光体ドラム１２１の表面に、原稿読取部（図略）によって読み取られた原稿画像データに基づいて、レーザー光を照射することによって潜像を形成する露光装置１２３と、潜像をトナーで可視化する現像装置１２４と、感光体ドラム１２１上に形成されたトナー像を記録紙Ｐに転写させる転写装置１２５とを備える。トナー像の転写が行われる転写位置を通過した感光体ドラム１２１表面に付着している残トナーは、クリーニング部６０で除去して回収される。

定着部１３は、熱圧着によりトナー像を記録紙Ｐに定着させるものであり、ヒーター１３２を内蔵する熱ローラー１３１と、加圧ローラー１３３とを備える。熱ローラー１３１と加圧ローラー１３３とは対を成し、記録紙Ｐが熱ローラー１３１と加圧ローラー１３３との間を挟持搬送される際に、未定着のトナー像がヒーター１３２の熱で溶融し、熱ローラー１３１及び加圧ローラー１３３の圧力で記録紙Ｐに定着される。定着処理が施された記録紙Ｐは、排出トレイ１５１に排出される。

異物捕集部１６は、定着部１３周辺の空気を装置本体１１外部へ排出するための排出経路を構成する排気ダクト１６１と、定着部１３周辺の空気を吸引し、吸引した空気を、排気ダクト１６１を介して装置本体１１外部へ送り出すファン１６２と、排気ダクト１６１内を流れる空気に含まれる異物を捕集するフィルター部材１６３とを備える。ファン１６２は、排気ダクト１６１の吸気口１６４の上方に配置され、吸気口１６４は、熱ローラー１３１の近くであってその上方に配置されている。

給紙部１４は、給紙カセット１４１、及び給紙カセット１４１に収容された記録紙Ｐをピックアップするためのピックアップローラー１４５を含んで構成されている。

図２は、定着部１３及び異物捕集部１６を拡大した概略的な断面図である。フィルター部材１６３は、排気ダクト１６１内を流れる空気に含まれる異物を捕集する異物捕集面１６３１を有し、異物捕集面１６３１が当該空気の流れ方向Ｆ１に対向し、かつ直交するように配置されている。フィルター部材１６３は、例えば、不織布等からなる。

駆動部１７は、フィルター部材１６３を、排気ダクト１６１内における空気の流れ方向に対して交差する方向に移動させる。駆動部１７は、振動モーター１７１と、移動子１７２とを備える。振動モーター１７１は、例えば排気ダクト１６１の外壁面に配置される。振動モーター１７１は、図２の紙面奥行き方向に移動子１７２を往復移動させることで、移動子１７２を振動させる。移動子１７２は、フィルター部材１６３に連結されている。フィルター部材１６３は、振動モーター１７１が移動子１７２を上記往復移動させると、移動子１７２と一体的に図２の紙面奥行き方向に往復移動する構成とされている。これにより、振動モーター１７１の駆動によって、移動子１７２が図２の紙面奥行き方向に振動すると、移動子１７２と共にフィルター部材１６３が図２の紙面奥行き方向に振動する。

図３は、図２に示したフィルター部材１６３を矢印Ａ１方向から見た概略的な断面図であり、（Ａ）はフィルター部材１６３の第１状態を示し、（Ｂ）はフィルター部材１６３の第２状態を示している。第２状態は、矢印Ｖ１方向（図２における紙面垂直方向）へのフィルター部材１６３の振動により、第１状態から別の位置に移動したフィルター部材１６３の状態である。

例えば不織布からなるフィルター部材１６３の内部に、図３の紙面奥行き方向に延びる繊維が並ぶ領域を示す。図３において、フィルター部材１６３に到達した空気は、フィルター部材１６３を構成する繊維１６３２（図３（Ａ）（Ｂ）にはその断面が示されている）部分を避けて、繊維１６３２の間を通過する。すなわち、繊維１６３２の空間は通気孔１６３３となる。

ここで、フィルター部材１６３が第１状態（図３（Ａ））の位置にある場合、通気孔１６３３に存在して繊維１６３２に接触しない異物Ｍ１はフィルター部材１６３に捕集されずに通過する。しかしながら、フィルター部材１６３が第２状態（図３（Ｂ））に移動すると、第１状態では捕集されなかった異物Ｍ１は繊維１６３２に接触可能になる。すなわち、フィルター部材１６３を構成する繊維１６３２が、フィルター部材１６３の振動により、異物Ｍ１に近づいて接触して異物Ｍ１を捕集する。

上記第１実施形態によれば、フィルター部材１６３における異物捕集面１６３１の位置の変化がなければ、通気孔１６３３を通過して繊維１６３２に接触せずにそのままフィルター部材１６３を通過することになる異物Ｍ１を、上記振動により異物捕集面１６３１の位置を変化させることで、繊維１６３２に接触させて捕集することができる。これにより、排気ダクト１６１内における空気の流速を遅くすることなく、超微小粒子粉塵等を含む異物Ｍ１の捕集効率を向上させることができる。

なお、上記ではフィルター部材１６３が、図２の紙面奥行き方向に往復移動するものとしたが、これに代えて、上記ではフィルター部材１６３が、図２の紙面上下方向に往復移動するものとしてもよい。この場合でも、フィルター部材１６３は不織布からなるので、図３に通気孔１６３３のみが示される部分にも、図３の奥行き方向における各所に繊維１６３２が存在するため、フィルター部材１６３が、図２の紙面上下方向に往復移動することによっても、異物Ｍ１の捕集効率を向上させることができる。

次に、第２実施形態に係る画像形成装置について説明する。第２実施形態は、ひだ折り加工されたフィルターを用いる点で、第１実施形態と相違し、さらにフィルターの振動方向が第１実施形態とは異なる。図４は、定着部１３及び異物捕集部１６を拡大した概略的な断面図である。図５は、ひだ折り加工されたフィルター部材１６３を示した図であり、（Ａ）はフィルター部材１６３を図４に示した矢印Ａ１方向から見た概略的な断面図であり、（Ｂ）はフィルター部材１６３を図４に示した矢印Ｂ１方向から見た概略的な正面図である。

フィルター部材１６３は、ひだ形状とされている。これにより、空気の流れ方向に対向する異物捕集面１６３１の面積を第１実施形態よりも大きく確保する。異物捕集面１６３１における、ひだの折り目１６３４は、排気ダクト１６１内における空気の流れ方向Ｆ１と直交する方向、本実施形態では、図４における上下方向に延びる。

駆動部１７は、振動モーター１７３と、移動子１７４とを備える。振動モーター１７３は、例えば排気ダクト１６１の外壁面に配置される。ここで、駆動部１７は、フィルター部材１６３を、異物捕集面１６３１における折り目１６３４の延びる方向に移動させる。

移動子１７４は、図４における紙面上下方向に移動可能に構成されている。振動モーター１７３は、移動子１７４を図４における紙面上下方向に往復移動させる。振動モーター１７３は、移動子１７４を介して、フィルター部材１６３に連結されている。フィルター部材１６３は、移動子１７４と一体的に図４における上下方向に移動可能に構成されている。これにより、振動モーター１７３の駆動によって、移動子１７４が図４における上下方向に往復移動すると、移動子１７４と共にフィルター部材１６３も当該上下方向への往復移動を行う。すなわち、フィルター部材１６３は、当該上下方向に振動する。

図４における上下方向は、画５（Ａ）では紙面奥行き方向、図５（Ｂ）では矢印Ｖ２方向である。フィルター部材１６３のひだの折り目１６３４は当該←Ｖ２方向に延びる。すなわち、フィルター部材１６３は、ひだの折り目１６３４方向に振動する。

図６は、図５（Ａ）に示したフィルター部材１６３の一部を拡大した概略的な断面図であり、フィルター部材１６３を構成する繊維１６３２間に形成される通気孔１６３３に異物Ｍ１が存在する状態を示している。フィルター部材１６３を、この状態から異物捕集面１６３１を図６における上下方向又は左右方向に振動させたとしても、異物Ｍ１は繊維１６３２に接触して、フィルター部材１６３に捕集されるが、この第２実施形態では、フィルター部材１６３を図６における紙面奥行き方向（ひだの折り目１６３４を示す線が延びる方向）に振動させる。

第２実施形態では、図６に示すように、フィルター部材１６３は、断面Ｖ字状とされているため、図６における上下方向及び左右方向にフィルター部材１６３を往復移動させても、通気孔１６３３にある異物Ｍ１を、異物捕集面１６３１及びその繊維１６３２に効率良く接触させることが比較的難しい。しかしながら、図６に通気孔１６３３のみが示される部分にも、図６の紙面奥行き方向における各所に繊維１６３２が存在しているため、フィルター部材１６３を、図６における紙面奥行き方向、すなわち、ひだの折り目１６３４を示す線が延びる方向に往復移動させると、当該繊維１６３２に異物Ｍ１を効率良く接触させることができる。

当該第２実施形態によれば、フィルター部材１６３としてひだ折り加工されたフィルターを用いるので、異物捕集面１６３１の面積を広くして、超微小粒子粉塵等を含む異物Ｍ１の捕集効率をより一層向上させることができる。

次に、第３実施形態に係る画像形成装置について説明する。第３実施形態は、フィルター部材１６３が振動するのではなく回転する点で、第１実施形態と相違する。図７は、定着部１３及び異物捕集部１６を拡大した概略的な断面図である。

フィルター部材１６３は、その異物捕集面１６３１が当該空気の流れ方向Ｆ１と直交するように配置されるとともに、当該空気の流れ方向Ｆ１と平行な回転軸１６３５を中心に回転する構成とされている。

異物捕集面１６３１の位置を変化させる駆動部１７は、回転モーター１７５を備え、回転モーター１７５は、回転軸１６３５を中心にフィルター部材１６３を回転させることによって、異物捕集面１６３１の位置を変化させる。すなわち、回転モーター１７５は、回転軸１６３５に回転駆動力を供給する。

これにより、異物捕集面１６３１が静止した状態ではフィルター部材１６３を構成する繊維１６３２に接触しない異物Ｍ１を、フィルター部材１６３を回転させることで、フィルター部材１６３に接触させて捕集することができる。これにより、排気ダクト１６１内における空気の流速を遅くすることなく、超微小粒子粉塵等を含む異物Ｍ１の捕集効率を向上させることができる。

また、上記実施形態では、図１乃至図７を用いて上記実施形態により示した構成及び処理は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明を当該構成及び処理に限定する趣旨ではない。

１ 画像形成装置
１１ 装置本体
１３ 定着部
１７ 駆動部
１６１ 排気ダクト
１６２ ファン
１６３ フィルター部材
１７１，１７３ 振動モーター
１６３１ 異物捕集面

Claims (3)

1. トナー像を記録紙に定着させる定着部と、
   前記定着部周辺の空気を本画像形成装置の装置本体外部へ排気する排気ダクトと、
   前記排気ダクトにおける前記空気の入口近傍に設けられ、前記定着部周辺の空気を吸引し、吸引した空気を、前記排気ダクトを介して前記装置本体外部へ送り出すファンと、
   前記排気ダクト内において、前記ファン対して前記空気の流れ方向下流側に、前記空気の流れ方向に対向させて配置され、前記排気ダクト内を流れる空気に含まれている異物を捕集するフィルター部材と、
   前記フィルター部材を移動させる駆動部と、を備え、
   前記フィルター部材の異物捕集面は、ひだ形状とされ、前記ひだの折り目が前記空気の流れ方向と直交する方向に延び、
   前記駆動部は、前記フィルター部材を、前記異物捕集面における前記折り目の延びる方向に移動させる画像形成装置。
2. 前記駆動部は、前記フィルター部材を、前記空気の流れ方向と直交する方向に往復移動させる請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記駆動部は、振動モーターを備え、当該振動モーターにより前記フィルター部材に振動を与えることで、前記フィルター部材に前記移動を行わせる請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。