JP5585602B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着手段からの放散物質を捕集する画像形成装置に関する。

従来、上記のような画像形成装置として、例えば特許文献１に記載のものがある。この画像形成装置では、筐体内で定着手段の上部にダクトが設けられている。このダクトは、定着手段の直上に配された底のない覆いである本体部と、該本体部から延びる中空の筒部と、からなる。筒部は、筐体に設けられた排気口に通じ、内側は空気のダクト部となっている。

筒部の内側における排気口側の端部には排気ファンが設けられる。また、排気口と反対側（本体部側）の端部には、粉塵を除去するフィルタがダクト部を塞ぐようにして設けられている。排気ファンは、筒部の内側の空気を本体部側から排気口側へ搬送するように回転する。これにより、定着手段によって加熱された空気は本体部で回収され、筒部を通って排気口から筐体の外部へと排出される。

また、定着手段は、臭気、揮発性有機化合物（以下ＶＯＣをいう）、低分子シロキサンおよび粉塵（トナーや紙粉等）のような物質を放散する。これら放散物質の中でも、ＶＯＣ、臭気、低分子シロキサン等の粒子は細かく、フィルタを通過する。これら細かい粒子を除去するために、この画像形成装置には、マイナスイオンを発生させるイオン発生器も設けられる。具体的には、イオン発生器は、排気ファンよりも空気搬送方向の上流で、フィルタよりも空気搬送方向の下流に設けられる。イオン発生器はダクトの内部でマイナスイオンを発生させることにより、ＶＯＣ等がマイナスイオンの作用によって中和され、排気に含まれるＶＯＣ等を削減することができる。

特開２００８−２５１５１４号公報

上記から明らかなように、マイナスイオン発生器はＶＯＣ等の粒子に曝され、マイナスイオン発生器に付着する。その結果、マイナスイオン発生器のイオン発生量が低下してしまうという問題点があった。

それゆえに、本発明の目的は、イオン発生量の低下を防止する画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の一形態に係る画像形成装置は、トナー画像が転写された記録媒体を加熱および加圧して、該トナー画像を該記録媒体に定着させる定着手段と、前記定着手段で発生した放散物質を含む空気が流れる第１ダクト部と、前記第１ダクト部から離れた位置に設けられ、イオンを発生するイオン発生手段と、前記イオン発生手段で発生したイオンを含む空気が流れる第２ダクト部と、前記第１ダクト部および前記第２ダクト部と接続され、該第１ダクト部および該第２ダクト部から空気が流入し、放散物質がイオンにより帯電する第３ダクト部と、前記第３ダクト部内に設けられ、帯電した放散物質を捕集するフィルタ手段と、前記第３ダクト部内に、前記第１および第２ダクト部の接続箇所から前記フィルタ手段への方向の気流を発生させる送風手段と、前記第２ダクト部を開閉可能であって、前記送風手段が気流発生を停止した後、該第２ダクト部を閉じる開閉機構と、を備える。

上記形態によれば、送風手段が発生する空気流により、合流箇所の空気をフィルタ手段へと引っ張るため、放散物質の第２ダクト部への侵入を防止することが可能となる。これにより、イオン発生手段への放散物質の付着を防止できるため、イオン発生量の低下を防止することができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構成を示す縦断面図である。 図１の捕集システムの縦断面を示す模式図である。 図１の捕集システムの第１変形例の縦断面を示す模式図である。 図１の捕集システムの第２変形例の縦断面を示す模式図である。 図１の捕集システムの第３変形例の縦断面を示す模式図である。 図１の捕集システムの第４変形例の縦断面を示す模式図である。

（実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について説明する。まず、いくつかの図面には矢印Ｘ，Ｙ，Ｚが示されている。矢印Ｘは画像形成装置の右方向を、矢印Ｙは画像形成装置の後方向（奥行き方向）を、矢印Ｚは画像形成装置の上方向を示す。また、参照符号の後に記載されたアルファベット小文字のａ、ｂ、ｃ、ｄは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）を表す添え字である。例えば、感光体ドラム２２ａは、イエロー用の感光体ドラム２２を意味する。

（画像形成装置の概略構成）
図１において、画像形成装置は、排気システムが設けられる機器の典型例であって、電子写真方式を採用したＭＦＰ（Multifunction Peripheral）である。また、この画像形成装置は、例えばタンデム方式によりフルカラー画像を形成して、用紙等の記録媒体に印刷する。そのために、画像形成装置は、大略的に、プロセスユニット２０ａ〜２０ｄと、レーザ走査光学系４２と、中間転写ベルト３０と、定着手段４８と、を本体１０に備えている。

プロセスユニット２０ａ〜２０ｄは、画像形成装置の左から右へと横並び配置されており、像担持体の典型例としての感光体ドラム２２ａ〜２２ｄを有する。感光体ドラム２２ａ〜２２ｄは、奥行き方向に延在しており、図示しないモータからの駆動力により回転する。また、この感光体ドラム２２ａ〜２２ｄの周囲には、その回転方向の上流から下流に向けて、帯電手段２４ａ〜２４ｄ、現像手段２６ａ〜２６ｄ、清掃手段２８ａ〜２８ｄなどが配置されている。

レーザ走査光学系４２は、プロセスユニット２０ａ〜２０ｄの下方に設けられ、Ｙ，Ｍ，Ｃ、Ｋ色の画像データを例えばパーソナルコンピュータから受け取る。レーザ走査光学系４２は、受信画像データで変調した光ビームＢａ〜Ｂｄを、感光体ドラム２２ａ〜２２ｄに向けて出射する。

中間転写ベルト３０は、画像形成装置の正面から見て、矢印αで示す反時計回りに無端状に回転駆動される。また、中間転写ベルト３０を挟んで、感光体ドラム２２ａ〜２２ｄと対向する位置に、一次転写ローラ３６ａ〜３６ｄが設けられる。さらに、中間転写ベルト３０を挟んでローラ３２と対向する位置に二次転写ローラ３８が圧接される。二次転写ローラ３８と中間転写ベルト３０とは、二次転写領域４０を形成する。

上記本体１０の下方には供給装置４４が設けられる。供給装置４４は、内部に積載された用紙を１枚ずつ取り出して、一点鎖線の矢印βで示す搬送経路（以下、搬送経路βという）に送り出す。

搬送経路β上には、その上流側から下流側に向かって、タイミングローラ対４６、二次転写領域４０、定着手段４８、排出／反転ローラ５０および排出トレイ５２が設けられる。

（画像形成装置の概略的な動作）
次に、画像形成装置の概略的な動作を説明する。画像形成装置において、帯電手段２４ａ〜２４ｄは、回転する感光体ドラム２２ａ〜２２ｄの周面を帯電する。帯電した感光体ドラム２２ａ〜２２ｄの周面に、レーザ走査光学系４２は光ビームＢａ〜Ｂｄを照射し（露光）、これによって、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ色の静電潜像を形成する。現像手段２６ａ〜２６ｄは、静電潜像を担持する感光体ドラム２２ａ〜２２ｄにトナーを供給し（現像）、これによって、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ色のトナー画像を形成する。感光体ドラム２２ａ〜２２ｄ上のトナー画像は、一次転写ローラ３６ａ〜３６ｄへの印加電圧によって中間転写ベルト３０の同一エリアに静電的に順次転写される（一次転写）。その結果、フルカラーの合成トナー画像が中間転写ベルト３０上に形成される。この合成トナー画像は、中間転写ベルト３０に担持されつつ二次転写領域４０に向けて搬送される。

感光体ドラム２２ａ〜２２ｄの周面には、一次転写できなかったトナー（転写残トナー）が残る。この転写残トナーは、清掃手段２８ａ〜２８ｄによって掻き取られ、図示しない廃トナーボックスに回収される（クリーニング）。

また、供給装置４４から送り出された用紙は、搬送経路β上を搬送され、回転せずに停止中のタイミングローラ対４６に突き当てられる。その後、タイミングローラ対４６は、二次転写領域４０での転写タイミングに同期するように回転を開始して、一旦停止していた用紙を二次転写領域４０に送り出す。

二次転写領域４０では、タイミングローラ対４６によって送り出された用紙に、中間転写ベルト３０上の合成トナー画像が転写される（二次転写）。二次転写済みの用紙は、二次転写ローラ３８および中間転写ベルト３０により搬送経路βの下流に送り出される。

定着手段４８は、前後方向に延在する加熱ローラおよび加圧ローラを備えている。これらローラの間に、二次転写領域４０から送り出された用紙が導入される。加熱ローラは、加圧ローラとの間を通過する用紙上のトナーを加熱し、それと同時に、加圧ローラは該用紙を加圧する（定着処理）。その後、両ローラは、定着済みの用紙を搬送経路βの下流に送り出す。定着済みの用紙は排出トレイ５２に排出される。

（捕集システムについて）
既に述べたように、定着手段４８からは、臭気、ＶＯＣ、低分子シロキサンおよび粉塵（トナーや紙粉等）のような物質を放散する。これら放散物質を捕集するために、図１に示すような捕集システム６６が設けられる。本実施形態の例では、定着手段４８の上方で、本体１０に固定された捕集システム６６が設けられている。捕集システム６６は、図２に示すように、第１、第２および第３ダクト部６８，６９，７０と、イオン発生器７２と、送風手段７４と、フィルタ手段７６と、を備えている。

第１〜第３ダクト部６８〜７０は、定着手段４８の温度に対し耐熱性を有する樹脂材料や金属材料からなる。

第１ダクト部６８は、例えば定着手段４８の前後両端の真上を上流端として、該上流端から上方向に延び、左方向に曲がり合流する。なお、都合上、第１ダクト部６８において、定着手段４８の後端から延びる部分は図示されていない。そして、第１ダクト部６８は、合流箇所から第３ダクト部７０（後述）に向かって延び、下流端で第３ダクト部７０と接続される。また、第１ダクト部６８の上流端は概ね水平面に平行に開口しており、第１ダクト部６８は上流端から下流端に至るまで中空となっている。

第２ダクト部６９は、上流端から下流端に至るまで中空となっている。第２ダクト部６９は、自身の上流端が例えば本体１０に設けられた吸気口と対向し、該上流端から右方向に延びるように配置される。そして、第２ダクト部６９は下流端で第３ダクト部７０（後述）と接続される。

この第２ダクト部６９の上流端から下流端までの間に、イオン発生器７２が配置される。イオン発生器７２は、電極を有しており、該電極に高電圧をかけて空気中にイオンの流れ（放電）を形成する。このイオンにより、定着手段４８で発生した放散物質を帯電させる。

第３ダクト部７０は、上下方向に延びる筒状形状を有しており、内部は中空になっている。本実施形態の例では、第３ダクト部７０の上端は閉止され、下端は開口している。また、第３ダクト部７０の上端近傍には、第１ダクト部６８および第２ダクト部６９が接続される。

第３ダクト部７０において、第１ダクト部６８および第２ダクト部６９との接続箇所よりも下流側（図示した例では下方）に、中空部分を塞ぐように送風手段７４が設けられる。送風手段７４は、典型的には送風ファンであり、軸αを中心に回転する回転翼により、上流側（上方）の空気を吸い込んで、下流側（下方）に吹き出す。

また、フィルタ手段７６は、少なくとも静電フィルタ７８を有する。静電フィルタ７８は、送風手段７４の下流側に接するよう配置される。また、静電フィルタ７８は、放散物質の帯電極性とは逆極性に帯電させられる。また、フィルタ手段７６はオゾンフィルタ８０をさらに有することが好ましい。オゾンフィルタ８０は、例えば活性炭を含んでおり、静電フィルタ７８の下流側に接するよう配置される。

（空気の流れについて）
画像形成装置が印刷処理を始めると、上記構成の捕集システム６６において、送風手段７４およびイオン発生器７２には電力供給される。また、静電フィルタ７８は帯電させられる。

送風手段７４の回転翼が回転し始めると、第３ダクト部７０内には、第１ダクト部６８および第２ダクト部６９との接続箇所からフィルタ手段７６（本実施形態では上方から下方）に向かう空気流が生じる。主として空気流により、定着手段４８の前後両端周辺の空気は、第１ダクト部６８の上流端に流入して下流端に向けて流れる。この空気流により定着手段４８の放散物質は搬送される。また、イオン発生器７２で発生したイオンは、第２ダクト部６９内を下流端に向けて搬送される。なお、図２中、放散物質は、格子状のハッチングが付けられた○で示され、イオンは、ドットが付けられた○で示されている。

第３ダクト部７０において、第１および第２ダクト部６８，６９との接続箇所に放散物質およびイオンが流入し、該放散物質は該イオンにより帯電する。帯電した放散物質は、空気の流れにより第３ダクト部７０の下端に向けて搬送され、送風手段７４を介して、放散物質の帯電極性とは逆極性に帯電した静電フィルタ７８に流入する。静電フィルタ７８は、流入した放散物質を捕集して、空気を通過させる。オゾンフィルタ８０は、静電フィルタ７８からの空気に含まれるオゾンを吸着して、空気を通過させる。

（捕集システムの作用・効果）
以上説明したように、本捕集システム６６によれば、送風手段７４が発生する空気流により、第３ダクト部７０において第１および第２ダクト部６８，６９との合流箇所の空気をフィルタ手段７６の方に引っ張ることになる。それゆえ、第１ダクト部６８から第３ダクト部７０に流入した放散物質は、第２ダクト部６９の方には搬送されず、フィルタ手段７６の方に搬送される。したがって、放散物質の第２ダクト部６９への侵入を防止でき、ひいてはイオン発生器７２への放散物質の付着を防止できる。これにより、イオン発生量の低下を防止することができる。

（第１変形例）
なお、上記実施形態では、送風手段７４は合流箇所の下方に設けられていたが、これに限らず、図３に示すように、上方に設けられても構わない。この場合、第３ダクト部７０の上端は閉止されない。この構成でも上記と同様の効果を得ることができる。

（第２変形例）
また、図４に示すように、第２ダクト部６９において、イオン発生器７２の下流側に、自然対流により、換言すると送風手段７４への電力供給時に開閉する弁８２が配置されることが好ましい。これにより、放散物質の第２ダクト部６９への侵入をより良好に防止することが可能となる。

（第３変形例）
また、図５に示すように、第２ダクト部６９において、イオン発生器７２の下流側に、モータ８４から与えられる駆動力により、送風手段７４への電力供給時に開閉するシャッタ８６が配置されることが好ましい。これによっても、放散物質の第２ダクト部６９への侵入をより良好に防止することが可能となる。

（第４変形例）
次に、図６を参照して、第４変形例に係る捕集システム６６’について説明する。図６の捕集システム６６’は、第２，第３ダクト部６９，７０に代えて、第２，第３ダクト部６９’，７０’を備えている。それ以外に、捕集システム６６，６６’の間に相違点は無いので、図６において、図２の構成に相当するものには同一参照符号を付け、それぞれの説明を省略する。

第２および第３ダクト部６９’，７０’は、第２および第３ダクト部６９，７０と同様の樹脂材料等からなる。

第２ダクト部６９’は、上端から下端に至るまで中空となっており、上端で第３ダクト部７０’（後述）と接続される。この第２ダクト部６９’の下端（上流端）から上端（下流端）までの間に、上記同様のイオン発生器７２が配置される。

第３ダクト部７０’は、左右方向に筒状形状を有しており、内部は中空になっている。本実施形態の例では、第３ダクト部７０’の右端に第１ダクト部６８が接続され、第３ダクト部７０’の左端近傍で下端に第２ダクト部６９’が接続されている。

第３ダクト部７０’において、第１ダクト部６８および第２ダクト部６９’との接続箇所よりも下流側（図示した例では左方）に、上記実施形態と同様に、送風手段７４、静電フィルタ７８、オゾンフィルタ８０がこの順番で上流から下流に配列されている。

定着手段４８は動作中高温になるので、第１ダクト部６８から第３ダクト部７０’に流入する空気は、第２ダクト部６９’から流入する空気と比較して高温である。よって、第１ダクト部６８からの空気は、第３ダクト部７０’内の上方を流れる。第３ダクト部７０’において、第１ダクト部６８からの空気層の下方には、煙突効果により負圧が働くため、第２ダクト部６９’からの空気が流入する。それゆえ、第４変形例によっても、第２ダクト部６９’への放散物質の侵入を防止することが可能となる。これによって、イオン発生量の低下を防止することが可能となる。

本発明に係る画像形成装置は、イオン発生量の低下を防止することが可能であり、ＭＦＰ以外にも、カラープリンタ、コピー機または複写機等として有用である。

４８ 定着手段
６６ 捕集システム
６６’ 捕集システム
６８ 第１ダクト部
６９，６９’ 第２ダクト部
７０，７０’ 第３ダクト部
７２ イオン発生器
７４ 送風手段
７６ フィルタ手段
７８ 静電フィルタ
８０ オゾンフィルタ
８２ 弁
８４ モータ
８６ シャッタ

Claims (5)

1. トナー画像が転写された記録媒体を加熱および加圧して、該トナー画像を該記録媒体に定着させる定着手段と、
   前記定着手段で発生した放散物質を含む空気が流れる第１ダクト部と、
   前記第１ダクト部から離れた位置に設けられ、イオンを発生するイオン発生手段と、
   前記イオン発生手段で発生したイオンを含む空気が流れる第２ダクト部と、
   前記第１ダクト部および前記第２ダクト部と接続され、該第１ダクト部および該第２ダクト部から空気が流入し、放散物質がイオンにより帯電する第３ダクト部と、
   前記第３ダクト部内に設けられ、帯電した放散物質を捕集するフィルタ手段と、
   前記第３ダクト部内に、前記第１および第２ダクト部の接続箇所から前記フィルタ手段への方向の気流を発生させる送風手段と、
   前記第２ダクト部を開閉可能であって、前記送風手段が気流発生を停止した後、該第２ダクト部を閉じる開閉機構と、を備える画像形成装置。
2. 前記開閉機構は自然対流により開閉する弁である、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記開閉機構は、与えられた駆動力により開閉するシャッターであり、
   前記送風手段が気流発生を停止した後に、前記シャッターを閉じるための駆動力を発生するモータを、さらに備える請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記第２ダクト部は、前記第１ダクト部および前記第３ダクト部の下方に接続される、請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記フィルタ手段は静電フィルタを含む、請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。

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