CN117160156A - 微粒捕集装置和图像形成装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及微粒捕集装置和图像形成装置。微粒捕集装置具备:通气管,其具有供包含微粒的空气进行流动的流路空间;第一过滤器,其按照遮挡上述通气管的流路空间的方式进行配置,由捕集上述空气中所包含的微粒的蜂窝结构构成;以及第二过滤器,其在上述通气管的比上述第一过滤器更靠空气流动方向的下游侧的位置按照遮挡上述流路空间的方式进行配置,由捕集通过了上述第一过滤器的空气中所包含的微粒的、弯折成波浪形的无纺布构成。
Description
技术领域
本公开涉及微粒捕集装置和图像形成装置。
背景技术
日本特开2021-148904号公报(权利要求1、图3)中记载了一种微粒捕集装置,其具备:通气管,其具有供包含微粒的空气进行流动的流路空间;以及捕集机构,其以遮蔽该通气管的流路空间内的状态配置,捕集该空气中所包含的微粒,作为上述捕集机构,采用了由每1平方英寸的孔道数(巢室的个数)为600以上且1400以下的蜂窝(蜂巢)结构构成的板状通气部件。
日本专利第5404552号公报(权利要求1、0027段、图2)中记载了一种图像形成装置,其具备:用于将从定影部排出的冷却风排出到装置主体外的、由背面罩和排气管道形成的壁路;具有含浸有硅油的硅油含浸过滤器、沿着风路配置的过滤器单元;以及配置在过滤器单元的冷却风排出侧且在风路的排出口附近的活性炭过滤器。另外,日本专利第5404552号公报(权利要求1、0027段、图2)中记载了,上述过滤器单元与形成于上述背面罩的开口部对置且可装卸地安装于上述背面罩的外面侧。另外,日本专利第5404552号公报(权利要求1、0027段、图2)中,作为硅含浸过滤器的形状,例示出了蜂窝形、网形等形状。
日本特开2020-27158号公报(权利要求1、7、8、图2)中记载了微粒捕集装置等,其具备:将由臭氧生成部生成的臭氧排出的臭氧排出路径;将由热气生成部生成的热气排出的排气排出路径;臭氧排出路径和排气排出路径的各下游侧分别合流的合流排出路径;设置在排气排出路径中的非合流排出路径的位置以捕集挥发性有机化合物(VOC)的VOC过滤器;以及设置于合流排出路径的中途的静电过滤器。另外,日本特开2020-27158号公报(权利要求1、7、8、图2)中,作为臭氧生成部例示出了充电装置,作为热气生成部例示出了定影装置。
发明内容
本公开提供:与利用1个过滤器捕集100nm以下的超微粒的情况相比,能够捕集更多的超微粒的微粒捕集装置;以及使用了该捕集装置的图像形成装置。
根据本公开的第1方案,提供一种微粒捕集装置,其具备:通气管,其具有供包含微粒的空气进行流动的流路空间;第一过滤器,其按照遮挡上述通气管的流路空间的方式进行配置,由捕集上述空气中所包含的微粒的蜂窝结构构成;以及第二过滤器,其在上述通气管的比上述第一过滤器更靠空气流动方向的下游侧的位置按照遮挡上述流路空间的方式进行配置,由捕集通过了上述第一过滤器的空气中所包含的微粒的、弯折成波浪形的无纺布构成。
根据本公开的第2方案,在上述第1方案的上述微粒捕集装置中,上述第一过滤器和上述第二过滤器按照使分别穿过各厚度方向的中央的假想平面彼此平行移动而接近时的交叉角为0°以上30°以下的关系的方式进行配置。
根据本公开的第3方案,在上述第1或2方案的上述微粒捕集装置中,具备气流产生机构,在上述通气管的流路空间内产生沿着上述空气流动方向的气流,上述气流产生机构被配置在上述通气管的比上述第二过滤器更靠上述空气流动方向的下游侧的位置。
根据本公开的第4方案,在上述第1至3中任一方案的上述微粒的捕集装置中,上述通气管中,从上述第一过滤器起到上述第二过滤器为止的流路空间的截面积随着接近上述第二过滤器而扩大。
根据本公开的第5方案,上述第4方案的上述微粒捕集装置中,具备气流产生机构,在上述通气管的流路空间内产生沿上述空气所要输送的方向流动的气流,上述通气管的从上述第一过滤器起到上述第二过滤器为止的流路空间的截面积按照如下方式扩大:使上述第二过滤器超过第一过滤器的一端单方向延长以使其长于上述第一过滤器;上述气流产生机构在上述通气管的比上述第二过滤器更靠上述空气流动方向的下游侧的位置,相对于上述第一过滤器偏向上述第二过滤器的上述扩大侧进行配置。
根据本公开的第6方案,在上述第1~5方案的上述微粒捕集装置中,上述第一过滤器是厚度为5mm以上20mm以下的板状部件。
根据本公开的第7方案,上述第1~6方案的上述微粒捕集装置中,上述第一过滤器的上述蜂窝结构中的每1平方英寸的孔道数为300以上800以下。
根据本公开的第8方案,上述第7方案的上述微粒捕集装置中,上述第一过滤器由纸构成。
根据本公开的第9方案,提供一种图像形成装置,其具备排气机构,该排气机构
收集存在于装置主体内的空气并进行排气,在上述排气机构中配置有上述第1~8的5任一方案所示的上述微粒捕集装置。
根据本公开的第10方案,在上述第9方案的上述图像形成装置中具备:
定影机构,将未定影的色调剂图像热定影至记录介质;以及
作为上述排气机构的第一排气机构,该第一排气机构收集存在于上述定影机构中
的空气并进行排气,
0在上述第一排气机构配置有上述微粒捕集装置。
发明的效果
根据上述第1方案的微粒捕集装置,与利用1个过滤器捕集100nm以下的超微粒的情况相比,能够捕集更多的超微粒。
5根据上述第2方案的微粒捕集装置,与第一过滤器和第二过滤器按照上述交叉角
为大于30°的关系的方式进行配置的情况相比,能够捕集更多的超微粒。
根据上述第3方案的微粒捕集装置,与气流产生机构被配置在比第一过滤器、第二过滤器更靠空气流动方向的上游侧的位置的情况相比,能够效率良好地捕集超微粒。
0根据上述第4方案的微粒捕集装置,与通气管中的从第一过滤器起到第二过滤器
为止的流路空间的截面积并未随着接近第二过滤器而扩大的情况相比,能够效率良好地捕集超微粒。
根据上述第5方案的微粒捕集装置,与气流产生机构在通气管中并未以相对于第
一过滤器偏向第二过滤器的扩大侧的状态进行配置的情况相比,能够利用第二过滤器5效率良好地捕集超微粒。
根据上述第6方案的微粒捕集装置,与第一过滤器的厚度小于5mm的情况、大于20mm的情况相比,能够在降低压力损失的同时效率良好地捕集超微粒。
根据上述第7方案的微粒捕集装置,与第一过滤器的蜂窝结构中的孔道数小于300的情况、大于800的情况相比,能够在降低压力损失的同时效率良好地捕集超微粒。
根据上述第8方案的微粒捕集装置,与第一过滤器由金属构成的情况相比,能够降低第一过滤器的成本。
根据上述第9方案的图像形成装置,与在排气机构中组合配置利用1个过滤器捕集100nm以下的超微粒的微粒捕集装置的情况相比,在排气机构中能够捕集更多的超微粒。
根据上述第10方案的图像形成装置,与在第一排气机构中组合配置利用1个过滤器捕集100nm以下的超微粒的微粒捕集装置的情况相比,在第一排气机构中能够捕集更多的超微粒。
附图说明
图1是应用了实施方式1的微粒捕集装置的图像形成装置的概要图。
图2是图1的图像形成装置中的定影装置和微粒捕集装置的概要图。
图3是以从侧方观察的状态示出微粒捕集装置的概要图。
图4是以从上方观察的状态示出微粒捕集装置的概要图。
图5的(A)是第一过滤器等的概要图,图5的(B)是第二过滤器的概要图。
图6的(A)是示出对超微粒量进行考察的试验的结果的图表,图6的(B)是示出图6的(A)的试验结果中的第一过滤器与超微粒量的关系的图。
图7是以从上方观察的状态示出第一过滤器和第二过滤器的配置的变形例的概要图。
图8的(A)是以从侧方观察的状态示出通气管的变形例的概要图,图8的(B)是以从上方观察的状态示出图8的(A)的通气管的概要图。
具体实施方式
以下对用于实施本公开的方式进行说明。
实施方式1.
图1和图2示出了本公开的实施方式1的微粒捕集装置和图像形成装置。图1中示出了该图像形成装置的概要,图2中示出了该图像形成装置中的定影装置和微粒捕集装置的概要。
在图1等的各附图中,符号X、Y、Z所示的箭头分别表示以图1为基准规定的左右(X1,X2)、上下(Y1,Y2)和前后(Z1,Z2)的各方向。另外,图中的箭头交叉部分的圆圈表示带括号的符号的箭头方向朝向附图的铅直下方。
(图像形成装置)
图1所示的图像形成装置1例如是通过电子照相方式在作为记录介质的一例的纸张9上形成图像的装置。另外,图像形成装置1例如形成与从信息终端机等外部连接设备输入的图像信息相对应的图像。此时的图像信息例如是文字、图形、照片、图案等与所要形成的图像相关的信息。
如图1所示,图像形成装置1具有作为装置主体的一例的壳体10,在该壳体10的内部空间中配置成像装置2、进纸装置4、定影装置5、微粒捕集装置6等而构成。
壳体10是由各种支持部件、封装材料等材料以所需要的形状和结构形成的结构物。图1等中的带箭头的单点划线表示在壳体10内输送纸张9时的主要的输送路径。
成像装置2是基于图像信息形成由作为显影剂的色调剂构成的色调剂图像并转印至纸张9的装置。
该成像装置2具有沿箭头A所示的方向旋转的作为图像保持机构的一例的感光鼓21,在该感光鼓21的周围配置充电装置22、曝光装置23、显影装置24、转印装置25、清洁装置26等设备而构成。
其中,充电装置22是使感光鼓21的外周表面(可成像面)以所需要的表面电位进行充电的装置。该充电装置22例如具备辊等充电部件而构成,该辊与感光鼓21的外周表面的成像区域接触的同时,被供给充电电流。
曝光装置23是对感光鼓21的充电后的外周表面进行基于图像信息的曝光而形成静电潜像的装置。该曝光装置23接收图像信号而工作,该图像信号是由未图示的图像处理机构等对于从外部输入的图像信息实施所需要的处理而生成的图像信号。
显影装置24是利用相对应的规定颜色(例如黑色)的显影剂(色调剂)对于在感光鼓21的外周面形成的静电潜像进行显影而以单色的色调剂图像的形式进行显像的装置。
转印装置25是将在感光鼓21的外周面形成的色调剂图像静电转印至纸张9的装置。该转印装置25具备辊等转印部件而构成,该辊与感光鼓21的外周面接触并且被供给转印电流。
清洁装置26是按照刮削的方式去除附着于感光鼓21的外周面的不需要的色调剂、纸粉等废弃物而对感光鼓21的外周面进行清洁的装置。
在成像装置2中,感光鼓21与转印装置25对置的部位被构成为进行色调剂图像的转印的转印位置TP。
进纸装置4是收容要被供给至成像装置2中的转印位置TP的纸张9并将其送出的装置。该进纸装置4配置收容纸张9的收容体41以及送出纸张9的送出装置43等设备而构成。
收容体41具有未图示的装载板,该装载板以所需要的朝向装载并收容特定尺寸的多张纸张9,并且是以能够向壳体10的外部抽出而进行纸张9的补充等作业的方式进行安装的结构体。送出装置43是利用多个辊等送出设备将装载在收容体41的装载板上的纸张9逐张送出的装置。
纸张9只要是能够在壳体10内输送且能够进行色调剂图像的转印和定影的普通纸、铜版纸、厚纸等记录介质即可,对其材质、形态等没有特别限制。
定影装置5将由成像装置2的转印位置TP转印的色调剂图像定影在纸张9上的装置。该定影装置5构成为在设有纸张9的导入口50a、排出口50b的壳体50的内部空间中配置加热用旋转体51、加压用旋转体52等设备。
加热用旋转体51是由沿箭头所示的方向旋转的辊形态、带-垫形态等构成的旋转体。加热用旋转体51通过未图示的加热机构加热以使外表面保持为所需的温度。加压用旋转体52是由在所需的加压下与加热用旋转体51接触并进行旋转的辊形态、带-垫形态等构成的旋转体。作为加压用旋转体52,也可以应用由加热机构进行加热的部件。
在定影装置5中,加热用旋转体51与加压用旋转体52接触的部位构成为进行用于将未定影像的色调剂图像定影在纸张9上的加热、加压等处理的定影处理部(咬合部)FN。
图1中的符号Rt1所表示的单点划线的部分是将位于进纸装置4的纸张9输送并供给至转印位置TP的进纸输送路径。该进纸输送路径Rt1构成为配置有用于夹持并输送纸张9的多个输送辊44a,44b、用于确保纸张9的输送空间并引导纸张9的输送的未图示的多个引导部件等。
图像形成装置1的图像形成动作例如如下进行。
即,在图像形成装置1中,当未图示的控制机构接收到形成图像的动作的指令时,在成像装置2中执行充电动作、曝光动作、显影动作、转印动作、清洁动作等,另一方面,在进纸装置4中执行纸张9向转印位置TP中的进纸动作。由此,在图像形成装置1中,在感光鼓21上形成色调剂图像,并且该色调剂图像被转印到从进纸装置4供给至转印位置TP的纸张9。
接着,在图像形成装置1中,在定影装置5中,执行将转印有色调剂图像的纸张9导入并通过咬合部FN的定影动作。由此,在图像形成装置1中,未定影的色调剂图像被定影在纸张9上。定影后的纸张9例如通过排出辊45被排出到位于壳体10的外部的未图示的收容部并被收容。
通过以上说明的动作完成了利用图像形成装置1在1张纸张9的单面进行了基本的图像形成动作。
另外,如图1、图2等所示,图像形成装置1具备作为排气机构或第一排气机构的一例的排气构件55,该排气构件55收集存在于定影装置5的壳体50内等的空气并排出到图像形成装置1的壳体10外。
排气构件55具有收集存在于定影装置5内等的空气的收集管道56。如图2、图3所示,收集管道56是具有收集空气并供空气流动的流路空间56a的通气管。
收集管道56按照其一端部与设于定影装置5的壳体50的例如侧面部的一部分的空气排出口50c连接的方式进行配置。空气排出口50c例如被设于壳体50中的比纸张9的导入口50a和排出口50b更靠上方的位置。
另外,收集管道56按照另一端部朝向排气口12延伸的方式进行配置,排气口12设于图像形成装置1的壳体10的背面部10e。收集管道56具有如下形状:由空气排出口50c起按照钻过仅存在于壳体10内的剩余间隙的方式向上方延伸,之后向壳体10的背面部10e延伸的形状。
实施方式1中的收集管道56被构成为其后端侧的部分(后半部)兼作后述的微粒捕集装置6中的通气管(61)。
图2中的符号10d表示壳体10的上表面部,符号13表示安装于排气口12的放气孔或通气性保护板。
(微粒捕集装置)
微粒捕集装置6是捕集由定影装置5及其周边产生的微粒的装置。
如图1至图4等所示,该捕集装置6具备通气管61、气流产生机构62、第一过滤器63、第二过滤器66等。
由捕集装置6捕集的微粒主要是粒径为100nm(0.1μm)以下的所谓超微粒(UFP:Ultra Fine Particle)。
另外,由捕集装置6捕集的超微粒例如以色调剂中所包含的蜡等成分通过定影处理(定影动作)时的加热而挥发后被冷却所生成的微粒(粉尘)所包含的超微粒作为对象。
通气管61为具有供包含微粒的空气进行流动的流路空间61a的管状结构物。
实施方式1中的通气管61是流路空间61a的横截面的形状大致为矩形的方筒状管。
另外,如图1至图3所示,通气管61中,其一端部61b按照与定影装置5中的排气构件55的收集管道56连接的方式进行配置,另一方面,另一端部61c按照与设于壳体10的背面部10e的排气口12直接或间接连接的方式进行配置。通气管61的另一端部61c与排气口12间接连接的情况例如是指藉由配置于排气口12附近的气流产生机构62进行连接的情况。
另外,如图3、图5所示,通气管61被形成为从其一端部61b到另一端部61c的流路空间61a的高度H为大致固定的尺寸的形状。
此外,通气管61中,如图4所示,在从其上方观察的情况下,例如排气构件55的收集管道56与排气口12按照处于在箭头X1所示方向上错开的位置关系的方式进行配置,因此成为下述3个部分组合而成的形状。
即,通气管61成为具有下述3个部分的形状:上游部611,按照流路空间61a从其一端部61b以大致固定的宽度W1向下游侧呈直线状延伸的形状存在;中游部612,按照流路空间61a从上游部611在箭头X1所示的方向上以宽度W2的量扩大的形状存在;以及下游部613,按照流路空间61a从中游部612朝向空气的流动方向C的下游侧在箭头X1所示的方向上逐渐变窄的形状存在。
气流产生机构62是在通气管61的流路空间61a内产生沿着上述空气的流动方向C的气流的机构。
实施方式1中,如图3等所示,作为气流产生机构62应用轴流风扇62A。如图3所示,轴流风扇62A例如由下述部分构成:形成有截面圆形的贯通部621a的框部621;存在于该框部621的贯通部621a中并且被可旋转地支撑、同时内置有未图示的驱动马达的轴部622;以及立设在该轴部622的周围的多片桨叶部623。
另外,如图2、图3所示,气流产生机构62被配置在通气管61的比第二过滤器66更靠空气的流动方向C的下游侧的位置。
气流产生机构62按照存在于通气管61的另一端部61c的流路空间61a内的方式进行配置,或者以与另一端部61c连接的状态进行配置。另外,气流产生机构62与第二过滤器66隔开所需的间隔进行配置。
此外,气流产生机构62中,关于其所产生的气流的强度(风量或风速),例如可从下述方面出发进行设定。该气流的强度被设定为从下述方面出发适当的条件:防止图像形成装置1的壳体10内(本例中尤其是定影装置5的壳体50内)的温度上升、结露的产生、动作噪音的增加等二次故障;确保第二过滤器66的良好的捕集性能;等等。作为该气流的风量,例如第一过滤器63的空气流入侧的风量优选被设定为0.2m3/分钟以上且为1.0m3/分钟以下。该风量超过1.0m3/分钟的情况下,通过第二过滤器66的空气的速度(风速)过度升高、捕集效率容易降低,并且气流产生机构62的动作音会增大。
第一过滤器63是由捕集在通气管61的流路空间61a内流动的空气中所包含的微粒的蜂窝结构构成的过滤器。
第一过滤器63在通气管61的流路空间61a中的比第二过滤器66更靠空气的流动方向C的上游侧的位置按照横断遮挡该流路空间61a的方式进行配置。实施方式1中的第一过滤器63以相对于沿直线状延伸的流路空间61a大致正交的状态配置在通气管61的上游部611的流路空间61a的下游侧的端部。
第一过滤器63由板状蜂窝结构件64以及框件65构成,板状蜂窝结构件64的外形为长方形等矩形,框件65将蜂窝结构件64保持成为大致平面的状态。
蜂窝结构件64是多个贯通的孔道641按照二维整齐排列的方式存在的通气性部件。孔道641是相当于蜂窝结构的重复单元的部分,构成以筒状贯通的中空结构。孔道641中,作为其截面形状采用了正六边形,但作为其截面形状也可以为三角形、四边形、由波线和在波线的上部相接的直线包围的形状(波纹蜂窝)等截面形状。
另外,第一过滤器63中,蜂窝结构件64的每1平方英寸蜂窝结构中的孔道641的个数可以任意选定,但优选该孔道641的个数被设定为300以上且800以下的范围内。
关于孔道641的个数,若该个数小于300,则表面积减小、难以得到捕集超微粒的性能,并且难以得到对通过孔道641的空气进行整流的作用。反之,在孔道641的个数大于800的情况下,压力损失增大并且难以被抑制。
另外,第一过滤器63中,蜂窝结构件64的厚度D1也可以任意地选定,但优选其厚度D1被设定为5mm以上且20mm以下的范围内,进而更优选被设定为5mm以上且15mm以下的范围内。
此时的厚度D1是指沿着孔道641的贯通方向的尺寸。该厚度D1若小于5mm,则不容易得到对通过孔道641的空气进行整流的作用。反之,若厚度D1大于20mm,则不容易抑制压力损失。若从该后者的方面出发,则在厚度D1为15mm以下的情况下,容易抑制压力损失。
此外,第一过滤器63(蜂窝结构件64)使用铝等金属材料、无机纤维纸等纸来制作。
蜂窝结构件64用纸来制作的情况下,与用金属材料制作的情况相比,能够低成本地制作、能够削减成本。
蜂窝结构件64用纸来制作的情况下,在该纸的材料中或表面可以附着有用于提高或附加捕集能力等的活性炭等材料。蜂窝结构件64例如附着有活性炭的情况下,能够捕集空气中所包含的臭氧、挥发性化合物(VOC)。
第二过滤器66是由捕集在通气管61的流路空间61a内流动的空气中所包含的微粒、特别是超微粒的无纺布构成的过滤器。
如图4所示,第二过滤器66的无纺布形成为弯折成波浪形的形状、即所谓褶皱形状。由此,若流路空间61a相同,则与形成为平面状的无纺布相比,第二过滤器66的无纺布可扩大能够与空气接触的表面积。
第二过滤器66在通气管61的流路空间61a中的比第一过滤器63更靠空气的流动方向C的下游侧,在隔开所需的间隔的位置按照横断遮挡该流路空间61a的方式进行配置。
实施方式1中的第二过滤器66被配置在通气管61的流路空间61a中的比气流产生机构62更靠空气的流动方向C的上游侧的位置。
另外,第二过滤器66被配置在通气管61的中游部612的流路空间61a的下游侧的端部。
第二过滤器66由弯折成波浪形的片状的无纺布67以及保持无纺布67的框件68构成。
关于无纺布67,使用特别适合于捕集超微粒的天然纤维、化学纤维等材料制作成所需厚度的片。
另外,如图4、图5的(B)所示,弯折的无纺布67是成型为下述形状的无纺布:在从空气的流动方向C的上游侧观察时,向其上游侧突出的凸出部分(峰部)67a和向其下游侧凹陷的凹部(谷部)67b隔开大致固定的间隔以所需数目反复存在。
第二过滤器66中,该弯折成波浪形的无纺布67的厚度D2也可以任意地设定,但优选将其厚度D2设定为15mm以上且20mm以下的范围内。
如图4等所示,此时的厚度D2是相当于无纺布67的弯折成波浪形时的凸出部分(峰部)67a的最外部与凹部(谷部)67b的最外部的距离(高低差)的尺寸。该厚度D2若低于上述下限值,则过滤器的表面积减小、难以提高捕集效率。反之,厚度D2若超过上述上限值,则压力损失容易增高(高压损失)。
另外,无纺布67本身的厚度例如优选为0.5mm以上且3.0mm以下。
另外,如图4所示,捕集装置6中的第一过滤器63和第二过滤器66按照使分别穿过各厚度D1,D2方向的中央的假想平面VS1,VS2彼此平行移动而接近时的交叉角α为0°以上30°(绝对值)以下的关系的方式进行配置。图4的下部的符号LI表示交线(严格地说为该交线的一点),该交线是在设想使假想平面VS1,VS2接近时交叉这种情况之时的交线。
实施方式1中的第一过滤器63和第二过滤器66按照该交叉角α为大致0°的关系的方式、换言之按照呈大致平行状态的方式进行配置。
上述交叉角α大于30°的情况下,通过了第一过滤器63的空气将会与第二过滤器66倾斜地接触而通过。
即,这种情况下,通过了第一过滤器63的空气将会与第二过滤器66的弯折成波浪形的面的一部分、具体地说与夹持凸出部分67a的两面中的一面相对更多地接触而通过。其结果,第二过滤器66的整个面区域不容易均匀地使用,由第二过滤器66产生的超微粒捕集效率容易降低。
另外,如图4、图5所示,捕集装置6中的通气管61中,从第一过滤器63起到第二过滤器66为止的流路空间61a的截面积(=高度H×宽度W)随着延伸至第二过滤器66而扩大。
如上所述,实施方式1中的通气管61构成具有上游部611、以及从上游部611起在箭头X1所示的方向上扩大的中游部612的形状。另外,在通气管61的上游部611配置第一过滤器63、在通气管61的中游部612配置第二过滤器66。
由此,在实施方式1中,配置有第一过滤器63的上游部611中的流路空间61a的截面积是以H×W1表示的面积。另一方面,配置有第二过滤器66的中游部612中的流路空间61a的截面积是以H×(W1+W2)表示的面积。该中游部612中的流路空间61a的截面积是比上游部611中的流路空间61a的截面积更宽广的面积。
此外,如图4所示,捕集装置6中的气流产生机构62在通气管61的比第二过滤器66更靠空气的流动方向C的下游侧的位置相对于第一过滤器63偏向第二过滤器66的扩大侧进行配置。
实施方式1中,将气流产生机构62以如下状态配置:相对于第一过滤器63偏向第二过滤器66的箭头X1所示的扩大方向的状态。
另外,实施方式1中的通气管61中,其下游部613以具有流路空间61a的形状形成,流路空间61a与气流产生机构62的偏向配置的形态相对应地偏向上述扩大侧逐渐变窄。
因该气流产生机构62的偏向状态下的配置和通气管61的下游部613的形状等而在中途单方向扩大的形状的通气管61中所流动的空气如图4中由带箭头的单点划线所例示,在通过第一过滤器63后按照一定程度上追随第二过滤器66的扩大侧的方式弯曲流动。其结果,通过第一过滤器63后的空气(Ec)容易以偏向少的方式与第二过滤器66的整个区域接触而通过。
第一过滤器63和第二过滤器66可以按照在通气管61等中不能进行装卸更换的方式来配置,但优选按照能够装卸更换的方式来配置。由此,第一过滤器63和第二过滤器66能够拆下进行清洁或者能够拆下并更换新品。
(捕集装置的动作)
并且,微粒捕集装置6中,例如至少在定影装置5工作的时期、其停止后的所需要的时期进行工作。
即,捕集装置6中,当为要进行该工作的时期时,气流产生机构62起动,如图3所示,在通气管61的流路空间61a内产生沿箭头C所示的方向流动的气流。
此时,在通气管61的流路空间61a内,由配置在通气管61的空气流动方向C的下游端的气流产生机构62产生的流路空间61a内的空气由于吸入力的作用而呈负压状态。
由此,由定影装置5的定影动作主要产生的包含微粒的空气Ea被收集在排气构件55中的收集管道56并使其朝向通气管61移动,之后以被吸引的方式流入到通气管61的流路空间61a内。
接着,如图3、图4所示,流入到通气管61的上游部611的流路空间61a内的空气Eb通过第一过滤器63。
此时,空气Eb按照与第一过滤器63的蜂窝结构件64碰撞的同时通过该蜂窝结构的孔道641内的方式移动。
由此,空气Eb中包含的微粒中的超微粒的至少一部分附着于蜂窝结构件64中的各孔道641而被捕集。
其结果,通过了第一过滤器63后的空气Ec与该通过前的空气Eb相比,超微粒降低。
另外,使空气Ec由蜂窝结构件64中的各孔道641通过,与该通过前的空气Eb相比,空气Ec呈被整流的状态。即,空气Ec通过第一过滤器63,由此使其被整流。
具体地说,通过第一过滤器63之前的空气Eb的流动方向、其流动强度或量的分布可能存在偏差。但是,该空气Eb一旦通过由蜂窝结构构成的第一过滤器63,就可得到其流动方向大致一致并且其流动强度或量的分布大致均匀的空气Ec。
接着,如图3、图4所示,通过了第一过滤器63之后的空气Ec在通气管61的中游部612的流路空间61a内流动,通过第二过滤器66。
此时,空气Ec按照与第二过滤器66的弯折成波浪形的无纺布67碰撞后由无纺布67内的微细间隙通过的方式移动。
另外,如图4所示,此时的空气Ec大部分在由于通过第一过滤器63而进行了整流的状态下按照从正面与第二过滤器66碰撞的方式移动。另一方面,该空气Ec的一部分在按照弯曲扩展的方式进入到通气管61的中游部612的扩大侧后,按照与相当于第二过滤器66的宽度W2的扩大部分稍微倾斜一些地进行碰撞的方式移动。
此外,由于此时的空气Ec通过从通气管61的上游部611的流路空间61a逐渐扩大的中游部612的流路空间61a,因此空气的流速(或风速)比通过第二过滤器66之前的空气、换言之比通过了第一过滤器63之后的空气Eb的流速缓慢。之后,该空气Ec在空气的流速变缓的状态下在第二过滤器66的无纺布67内通过。
由此,空气Ec中包含的微粒中的超微粒大多附着于第二过滤器66的无纺布67而被捕集。另外,对于通过第一过滤器63之后的空气Ec,使流速减速而通过第二过滤器66,因此由此也可效率良好地捕集超微粒。
其结果,通过了第二过滤器66之后的空气Ed与该通过之前的空气Ec相比,超微粒大幅降低。
最后,如图3、图4所示,通过了第二过滤器66之后的空气Ed按照通过气流产生机构62的方式移动后,作为空气Ee从图像形成装置1的壳体10的排气口12排出到外部。
(捕集效果的相关试验)
接着说明与捕集装置6的捕集效果相关地进行的试验。
试验依据德国环境标志——蓝天使标志的试验标准(RAL-UZ205)进行。
具体地说,试验通过下述方式进行:在配置于作为高密闭性试验环境室的试验箱室的空间内的载置台上设置作为测定对象的设有捕集装置6的图像形成装置1并进行平衡化后,起动该图像形成装置1执行1分钟的规定图像形成动作,对于该图像形成动作中和动作停止后的规定时间内的室内的空气中所包含的超微粒(UFP)的量进行测定。
超微粒的测定使用测定装置(TSI公司制造:凝聚粒子计数器CPC Model3775)来进行。试验T1中,将试验箱室设定为规定的室内环境(温度:23℃、湿度:50%RH)。
试验箱室具有其容积例如为5.1m3的室内,从供气口将清洁的空气供给至室内,并且从排气口将室内的空气排出。另外,从试验箱室排出的室内空气与上述测定装置连接地进行输送。
测定对象的图像形成装置1设有捕集装置6,该捕集装置6分别仅配置有包含图6所示的构成的多个第一过滤器63。图6中的第一过滤器的基材的纸是由无机纤维纸构成的纸。
另外,作为比较例,还准备了如下图像形成装置:不配置第一过滤器63的捕集装置、即设有仅由通气管61和气流产生机构62构成的捕集装置的图像形成装置。
作为捕集装置6中的通气管61,如图4、图5所示,使用如下通气管,该通气管至少具有:流路空间61a的高度H为90mm、其宽度W1为90mm的上游部611;以及流路空间61a的高度H为90mm、其宽度(W1+W2)为186mm的中游部612。
另外应用了作为气流产生机构62的轴流风扇62A。轴流风扇62A按照第一过滤5器63的空气流入侧(上游侧)的风量为0.33m3/分钟的方式进行旋转驱动。
此外,捕集装置6在试验中的从图像形成动作的开始到停止的期间工作。
由图像形成动作形成的图像是图像面积率为5%的BA(蓝天使)指定的图形。作为定影装置5,使用了进行定影加热温度被设定为150~180℃的定影动作的装置。作为色调剂,使用了由树脂、颜料、蜡颗粒等构成的色调剂。
0接着,在该试验中,对UFP的数量(UFP数)进行了考察。此时的结果如图6所示。
由图6所示的结果可知,捕集装置6即使在仅配置有由蜂窝结构构成的第一过滤器63的情况下(省略第二过滤器66的情况下),也可一定程度地捕集超微粒。另外可知,第一过滤器63即使为纸制过滤器,也可以以与铝制过滤器的情况相近的水平得到超微粒捕集效果。
5顺便提及,在该试验中的捕集装置6中,尽管配置有第一过滤器63和第二过滤
器66,仍确认到了抑制压力损失、抑制轴流风扇62A中的噪音的产生或消耗电力的倾向。
另外,该试验中,作为捕集装置6,对于设有仅配置了第二过滤器66的情况(省
略第一过滤器63的情况)的捕集装置的图像形成装置,也同样地对UFP数进行了多0次考察。
作为第二过滤器66,使用了将由微细纤维构成的厚度1.5mm的无纺布弯折成波浪形而成的过滤器。此时的弯折的波浪形被制成弯折的一面的宽度(沿着从峰部67a到谷部67b的面的长度)为约19mm、沿着弯折的峰部67a与谷部67b的假想平面VS2的方向上的间隔(弯折间距)为约2mm、整体厚度D2为19mm的波形。
5此时,仅配置有第二过滤器的捕集装置6中的UFP捕集率得到了平均为77~84%的结果。
需要说明的是,该试验中,关于由轴流风扇62A所致的第二过滤器66的空气流入侧(上游侧)的风量,代替“0.33m3/分钟”而变更为例如“0.65m3/分钟”来进行试验,结果确认到,得到了与变更前的风量的情况大致同样水平的UFP捕集率。
此外,在该试验中,对于分别设有捕集装置6(其是图6所示的分别组合配置有4个第一过滤器和上述试验中的第二过滤器的捕集装置)的图像形成装置,也同样地对UFP数进行了考察。
此时的分别组合配置有各第一过滤器和第二过滤器的捕集装置6得到了UFP捕集率为90~97%的结果。
(变形例)
以上对本公开的实施方式进行了说明,但本公开并不限定于上述实施方式,可以在不变更本公开的要点的范围内进行各种变形或实施。因此,本公开例如也包括以下所示的变形例。
关于捕集装置6中的第一过滤器63和第二过滤器66,对于实施方式1中的通气管61,可以按照图7中例示出的微粒捕集装置6B中的第一过滤器63B和第二过滤器66B的方式进行配置。
即,该变形例中的第一过滤器63B在通气管61的上游部611的沿直线状延伸的流路空间61a的下游端,按照朝向通气管61的中游部612的扩大侧稍微倾斜的姿势进行配置。具体地说,如图7所示,第一过滤器63B按照使位于箭头X2所示的右方向的端部(右端)比位于箭头X1所示的左方向的端部(左端)更朝向箭头Z2所示的后方向稍微错开的姿势进行配置。
另外,该变形例中的第二过滤器66B在通气管61的中游部612的流路空间61a的下游端,按照在可能的范围内追随第一过滤器63B的倾斜姿势而进行倾斜的姿势进行配置。具体地说,第二过滤器66B中,与实施方式1中的第二过滤器66的配置(图4)相比,如图7所示,按照使位于箭头X2所示的右方向的端部(右端)成为朝向箭头Z2所示的后方向稍微错开的姿势、使位于箭头X1所示的左方向的端部(左端)成为朝向箭头Z1所示的前方向稍微错开的姿势的方式进行配置。
此外,关于该变形例中的第一过滤器63B和第二过滤器66B,如图7所示,按照使分别穿过各厚度的方向的中央的假想平面VS3,VS4彼此平行移动而接近时的交叉角α2为5°以上15°(绝对值)以下的关系的方式进行配置。
换言之,该变形例中,将第二过滤器66B按照在通气管61的中游部612的流路空间61a的下游端成为在可能的范围内平行于倾斜姿势的第一过滤器63B的状态,或者处于该交叉角α2尽可能落入小的角度范围内的关系的方式进行配置。
根据该变形例的捕集装置6B,通过第一过滤器63B而整流后的空气Ec按照沿着该第一过滤器63B的倾斜的方式流动,也以扩展的状态流向第二过滤器66B的扩大侧,并通过第二过滤器66B。另外,通过了第一过滤器63B的空气Ec按照与第二过滤器66B接触时的接触角比实施方式1的捕集装置6的情况更大的状态流入,或者按照相对于第二过滤器66B的正面以接近直角的朝向流入。
其结果,与实施方式1的捕集装置6的情况相比,捕集装置6B容易捕集更多的超微粒。
另外,捕集装置6也可以为应用了图8中所例示的形状的通气管61C作为通气管61的捕集装置6C。
图8所例示的通气管61C是从其一端部61b到另一端部61c的整体大致笔直地延伸的管状结构物。即,该通气管61C形成为流路空间61a的高度H呈大致固定尺寸的形状、且为从其一端部61b到另一端部61c的流路空间61a的宽度W呈大致固定的尺寸W3的形状。
另外,如图8所示,该变形例的捕集装置6C中的第一过滤器63C和第二过滤器66C按照使分别穿过各厚度的方向的中央的假想平面VS5,VS6彼此平行移动而接近时的交叉角α为大致0°的关系的方式进行配置。
另外,捕集装置6例如与具备产生气流的排气风扇等设备的排气机构组合设置的情况下,可以省略气流产生机构62。
另外,作为气流产生机构62,并不限于实施方式1中例示出的轴流风扇62A,例如也可应用西洛克风扇等离心式送风机。
此外,实施方式1中,例示出了将微粒捕集装置6作为用于捕集由图像形成装置1的定影装置5产生的包含超微粒的空气中的微粒的捕集装置使用的情况。但是,微粒捕集装置6也可以配置在收集由图像形成装置1的定影装置5以外的构成部分产生的包含微粒的空气并进行排气的排气机构中作为用于捕集超微粒的捕集装置使用。
另外,只要需要捕集超微粒,本公开的微粒捕集装置也可配置在图像形成装置以外的各种装置中进行应用。
此外,应用微粒捕集装置6的图像形成装置并不限于实施方式1所例示的形成单色图像的形式的图像形成装置1,也可以为形成多色图像的形式的图像形成装置。
另外,关于应用捕集装置6的图像形成装置,也可以是采用电子照相方式以外的图像形成方式的图像形成装置。作为电子照相方式以外的图像形成方式,例如可以举出液滴喷射方式、印刷方式等。
(付记)
(1)
一种微粒捕集装置,其具备:
通气管,其具有供包含微粒的空气进行流动的流路空间;
第一过滤器,其按照遮挡上述通气管的流路空间的方式进行配置,由捕集上述空气中所包含的微粒的蜂窝结构构成;以及
第二过滤器,其在上述通气管的比上述第一过滤器更靠空气流动方向的下游侧的位置,按照遮挡上述流路空间的方式配置,由捕集通过了上述第一过滤器的空气中所包含的微粒的、弯折成波浪形的无纺布构成。
(2)
如(1)的微粒捕集装置,其中,上述第一过滤器和上述第二过滤器按照使分别穿过各厚度方向的中央的假想平面彼此平行移动而接近时的交叉角为0°以上30°以下的关系的方式进行配置。
(3)
如(1)或(2)的微粒捕集装置,其中,
该装置具备气流产生机构,该气流产生机构在上述通气管的流路空间内产生沿着上述空气流动方向的气流,
上述气流产生机构被配置在上述通气管的比上述第二过滤器更靠上述空气流动方向的下游侧的位置。
(4)
如(1)至(3)中任一项的微粒捕集装置,其中,上述通气管中,从上述第一过滤器起到上述第二过滤器为止的流路空间的截面积随着接近上述第二过滤器而扩大。
(5)
如(4)的微粒捕集装置,其中,
该装置具备气流产生机构,该气流产生机构在上述通气管的流路空间内产生沿上述空气所要输送的方向流动的气流,
上述通气管的从上述第一过滤器起到上述第二过滤器为止的流路空间的截面积按照如下方式扩大:使上述第二过滤器超过第一过滤器的一端单方向延长以使其长于上述第一过滤器,
上述气流产生机构在上述通气管的比上述第二过滤器更靠上述空气流动方向的下游侧的位置,相对于上述第一过滤器偏向上述第二过滤器的上述扩大侧进行配置。
(6)
如(1)至(5)中任一项的微粒捕集装置,其中,上述第一过滤器是厚度为5mm以上20mm以下的板状部件。
(7)
如(1)至(6)中任一项的微粒捕集装置,其中,上述第一过滤器的上述蜂窝结构中的每1平方英寸的孔道数为300以上800以下。
(8)
如(7)的微粒捕集装置,其中,上述第一过滤器由纸构成。
(9)
一种图像形成装置,其中,
该装置具备排气机构,其收集存在于装置主体内的空气并进行排气,
在上述排气机构中配置有(1)至(8)中任一项的微粒捕集装置。
(10)
如(9)的图像形成装置,其具备:
定影机构,将未定影的色调剂图像热定影至记录介质;以及
作为上述排气机构的第一排气机构,收集存在于上述定影机构中的空气并进行排气,
在上述第一排气机构中配置有上述微粒捕集装置。
根据(1)的微粒捕集装置,与利用1个过滤器捕集100nm以下的超微粒的情况相比,能够捕集更多的超微粒。
根据(2)的微粒捕集装置,与第一过滤器和第二过滤器按照上述交叉角大于30°的关系的方式进行配置的情况相比,能够捕集更多的超微粒。
根据(3)的微粒捕集装置,与气流产生机构被配置在比第一过滤器、第二过滤器更靠空气流动方向的上游侧的位置的情况相比,能够效率良好地捕集超微粒。
根据(4)的微粒捕集装置,与通气管中的从第一过滤器起到第二过滤器为止的流路空间的截面积并未随着接近第二过滤器而扩大的情况相比,能够效率良好地捕集超微粒。
根据(5)的微粒捕集装置,与气流产生机构在通气管中并未以相对于第一过滤器
偏向第二过滤器的扩大侧的状态进行配置的情况相比,能够利用第二过滤器效率良好5地捕集超微粒。
根据(6)的微粒捕集装置,与第一过滤器的厚度小于5mm的情况、大于20mm的情况相比,能够在降低压力损失的同时效率良好地捕集超微粒。
根据(7)的微粒捕集装置,与第一过滤器的蜂窝结构中的孔道数小于300的情况、大于800的情况相比,能够在降低压力损失的同时效率良好地捕集超微粒。
0根据(8)的微粒捕集装置,与第一过滤器由金属构成的情况相比,能够降低第一
过滤器的成本。
根据(9)的图像形成装置,与在排气机构中组合配置利用1个过滤器捕集100nm以下的超微粒的微粒捕集装置的情况相比,在排气机构中能够捕集更多的超微粒。
根据(10)的图像形成装置,与在第一排气机构中组合配置利用1个过滤器捕集5100nm以下的超微粒的微粒捕集装置的情况相比,在第一排气机构中能够捕集更多的超微粒。
Claims (10)
1.一种微粒捕集装置,其具备:
通气管,该通气管具有供包含微粒的空气进行流动的流路空间;
第一过滤器,该第一过滤器按照遮挡上述通气管的流路空间的方式进行配置,并且由捕集上述空气中所包含的微粒的蜂窝结构构成;以及
第二过滤器,该第二过滤器在上述通气管的比上述第一过滤器更靠空气流动方向的下游侧的位置按照遮挡上述流路空间的方式进行配置,并且由弯折成波浪形的无纺布构成,该第二过滤器捕集通过了上述第一过滤器的空气中所包含的微粒。
2.如权利要求1所述的微粒捕集装置,其中,上述第一过滤器和上述第二过滤器按照如下方式配置:
使分别穿过各过滤器的厚度方向的中央的假想平面彼此平行移动而接近时的交叉角为0°以上30°以下的关系。
3.如利要求1或2所述的微粒捕集装置,其中,
该装置具备气流产生机构,该气流产生机构在上述通气管的流路空间内产生沿着上述空气流动方向的气流,
上述气流产生机构被配置在上述通气管的比上述第二过滤器更靠上述空气流动方向的下游侧的位置。
4.如权利要求1~3中任一项所述的微粒捕集装置,其中,上述通气管中,从上述第一过滤器起到上述第二过滤器为止的流路空间的截面积随着接近上述第二过滤器而扩大。
5.如权利要求4所述的微粒捕集装置,其中,
该装置具备气流产生机构,在上述通气管的流路空间内产生沿上述空气所要输送的方向流动的气流,
上述通气管的从上述第一过滤器起到上述第二过滤器为止的流路空间的截面积按照如下方式扩大:使上述第二过滤器超过第一过滤器的一端单方向延长以使其长于上述第一过滤器,
上述气流产生机构在上述通气管的比上述第二过滤器更靠上述空气流动方向的下游侧的位置,相对于上述第一过滤器偏向上述第二过滤器的上述扩大侧进行配置。
6.如权利要求1~5中任一项所述的微粒捕集装置,其中,上述第一过滤器是厚度为5mm以上20mm以下的板状部件。
7.如权利要求1~6中任一项所述的微粒捕集装置,其中,上述第一过滤器的上述蜂窝结构中的每1平方英寸的孔道数为300以上800以下。
8.如权利要求7所述的微粒捕集装置,其中,上述第一过滤器由纸构成。
9.一种图像形成装置,其中,
该装置具备排气机构,该排气机构收集存在于装置主体内的空气并进行排气,
在上述排气机构中配置有权利要求1~8中任一项所述的微粒捕集装置。
10.如权利要求9所述的图像形成装置,其具备:
定影机构,将未定影的色调剂图像热定影至记录介质;以及
作为上述排气机构的第一排气机构,收集存在于上述定影机构中的空气并进行排气,
在上述第一排气机构配置有上述微粒捕集装置。
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