JP2008083132A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置内で発生する飛散トナーや紙粉等の粉塵を含む粉煙から、粉塵を除去する防塵フィルタの早期目詰まりを防止し、長期間に亘って高い粉塵除去性能を維持することができる排気系を備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】排気系に、トナー等の粉塵を分離する分離・捕集室を複数設け、各室の上部に粉煙が通過する通風口を設け、各室の上部を粉煙の通路とし、各室の下部に粉塵を堆積させる。
【選択図】図２

Description

本発明は画像形成装置に関し、特に、粉体トナーを使用する画像形成装置における粉塵の飛散防止技術に関する。

電子写真方式の画像形成装置等、粉体トナーを用いる画像形成装置においては、装置内において、トナー等の粉塵の飛散を完全になくすることがきわめて困難である。

このために、飛散した粉塵を吸引して、粉塵を除去し、粉塵を含まない空気を装置外に排出する排気系を設けているのが一般的である。

また、電子写真方式の画像形成装置においては、排気系が帯電により発生するオゾンを除去するオゾン除去手段が設けられている。

排気系が画像形成装置内に占めるスペースを小さくし、できるだけ小さなパワーで粉塵やオゾンを除去するために、従来から改良が行われている。

たとえば、特許文献１では、防塵フィルタの下流に、板状のオゾン除去部材を櫛歯状に設けることにより、排気される空気を蛇行させ、狭い空間において広い面積でオゾン除去部材に空気を接触させて小型で高いオゾン除去性能を実現している。
特開平５−２３５３７号公報

画像形成装置の装置内で発生するトナー等の粉塵を防塵フィルタで除去する排気系においては、防塵フィルタが目詰まりを起こして排気能力が低下し、装置内部が汚染するという問題がある。

特許文献１のように、粉煙の通路に櫛歯状に規制部材を設けて粉煙の流れを蛇行させる手段は、従来から空気中の浮遊物を除去する場合に用いられている技術であるが、特許文献１の手段をトナーを含む粉塵の除去に用いた場合、櫛歯と櫛歯との間にトナーが詰まって排気性能が低下し、早期に規制部材が設けられた部分の交換が必要になる。

本発明は、長期間に亘って高い粉塵除去性能を維持することができる排気系を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

前記目的は下記の発明により達成される。
１．
粉煙を吸引する吸引手段、
粉煙の発生位置から前記吸引手段への粉煙の通路を形成するダクト及び、
該ダクトの下流に設けられ、粉煙から粉塵を除去する防塵フィルタを有する画像形成装置において、
前記ダクトと前記防塵フィルタとの間に、粉塵を分離・捕集する複数の分離・捕集室を設け、
前記分離・捕集室は、各室を隔てる隔壁及び該隔壁を連結する連結壁により形成され、前記隔壁の上部で、且つ、前記隔壁毎に水平方向の位置を変えて交互に配置された通風口が設けられており、前記分離・捕集室の上部に粉煙の通路が形成され、前記分離・捕集の下部に落下した粉塵の収容部が形成されることを特徴とする画像形成装置。
２．
前記通風口の下端縁が前記隔壁の高さの１／２以上高い位置に形成されていることを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。
３．
前記通風口の幅が前記分離・捕集室の幅の１／２以下であるように前記通風口が形成されていることを特徴とする前記１又は前記２に記載の画像形成装置。
４．
前記分離・捕集室には、室内の粉煙の流れを曲げる規制部材が設けられていることを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
５．
前記隔壁の面積は、排気方向に直角な面での前記ダクトの断面積の２倍以上であることを特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
６．
前記ダクトの吸引口は、現像装置近傍に配置されていることを特徴とする前記１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。

本発明においては、粉煙から粉塵を除去する分離・捕集室を複数設け、各分離・捕集室を粉煙が通過する通風口を各室の上部で、且つ、水平方向位置を変えて交互に設けることにより、分離・捕集室の上部が粉煙の通路となり、分離・捕集室の下部が粉塵の収容部となるので、粉煙の分離が良好であるとともに、分離した粉塵の堆積により、分離・捕集室が早期に詰まることが防止され、長期間に亘って、防塵フィルタが目詰まりを起こすことなく、長期間に亘って高い粉塵除去性能を維持することができる排気系を備えた画像形成装置が実現される。

従って、防塵フィルタの交換サイクルを長くすることができる。

以下に図示の実施の形態により本発明を説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。

図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置における排気系の概略構成を示す図である。

１は粉体トナーを用いて感光体ＰＣ上の静電潜像を現像する現像装置、２はトナーや紙粉を含む粉煙の通路を形成するダクトであり、ダクト２の吸気口が現像装置１における感光体ＰＣに対向する開口部１Ａの下方に配置される。３は粉煙から粉塵を分離・捕集する分離・捕集手段であり、複数の分離・捕集室３Ａ、３Ｂ、３Ｃで構成され、ダクト２の下流に設けられる。

４は粉煙から粉塵を除去する防塵フィルタであり、分離・捕集手段３の下流に設けられる。

５は空気を吸引し画像形成装置の外に排出する吸引手段としてのファンであり、排気系の排気部に設けられ、ダクト２→分離・捕集手段３→フィルタ４→ファン５という粉煙の流れを形成する。

分離・捕集室３Ａ、３Ｂ、３Ｃは基本的には同一構造を有する。図２により分離・捕集室３Ａ、３Ｂ、３Ｃの基本構造について説明する。

図２において、分離・捕集室３Ａ、３Ｂ、３Ｃを３０で示す。

３１、３２は図１における各分離・捕集室３Ａ、３Ｂ、３Ｃを隔てる隔壁、３３は排気方向Ｙの上流側から見て右方の側壁である右側壁、３４は排気方向Ｙの上流側から見て左方の側壁である左側壁、３５は上壁、３６は底壁である。

右側壁３３、左側壁３４、上壁３５及び底壁３６により、隔壁３１と隔壁３２とを連結する連結壁が形成される。なお、分離・捕集室３０は図のように直方体でなく、円筒形や楕円筒形でもよい。

上流側の隔壁３１には、分離・捕集室３０に粉煙が進入する通風口３７が設けられ、下流側の隔壁３２には、噴煙が排出される通風口３８が設けられる。

通風口３７、３８は、隔壁３１、３２の上部にそれぞれ設けられる。

このような構造によって、粉煙は矢印Ｗで示すように、分離・捕集室３０を通過し、分離・捕集室３０の上部に粉煙の通路が形成され、トナーを含む粉塵は、落下して分離・捕集室３０の底部に堆積する。

通風口３７、３８の下端縁３７Ａ、３８Ａの位置が、隔壁３１、３２の高さ（鉛直方向Ｚの長さ）Ｌ１の１／２以上高い位置となるように、通風口３７、３８が形成され、
また、通風口３７、３８の幅Ｌ２（水平方向Ｘの長さ）が隔壁３１、３２の幅Ｌ３（水平方向Ｘの長さ）の１／２以下であり、通風口３７の隔壁３１における水平方向Ｘの位置と、通風口３８の隔壁３２における水平方向Ｘの位置とが異なるように通風口３７、３８が隔壁３１、３２にそれぞれ形成されることが好ましい。図示の例では、通風口３７が排気方向Ｙの上流側から見て隔壁３１の右上端に形成され、通風口３８が隔壁３８の左上端に形成される。

この構造により、矢印Ｗで示すように、蛇行した粉煙の流れが形成されて粉塵の落下・分離が良好になり、また、分離・捕集室３０の容積を大きくとることが可能となって、堆積した粉塵により分離・捕集室３０が詰まることが避けられる。

通風口３７、３８の面積はほぼダクト２の断面積に等しく形成される。これによって、ダクト２を通風口３７に差し込むという簡単な操作でダクト２と分離。捕集手段３とを連結することができる。

また、この構造は排気の方向Ｙに直角な面ＳＳでのダクト２の断面積に比較して分離・捕集室３０の断面積が大きいことを意味しており、ダクト２内での粉煙の流速に比較して、分離・捕集室３０内での粉煙の流速が十分に低くなり、粉塵の分離が良好になる。

図３〜６は分離・捕集手段３の例である。

図３において、粉煙の流れＷは蛇行するが、図２の分離・捕集室３Ａ→３Ｂ→３Ｃのように分離・捕集室３Ａ、３Ｂ、３Ｃは排気の方向Ｙに沿って順次配列される。

分離・捕集室３Ａは隔壁３１Ａ、３２Ａ、左右側壁３３Ａ、３４Ａ及び上下壁３５Ａ、３６Ａにより形成され、隔壁３１Ａに通風口３７Ａが、隔壁３２に通風口３８がそれぞれ設けられる。

通風口３７にはダクト２が接続される。

ダクト２はその断面において、Ｚ方向よりもＸ方向に長い扁平な形状に形成され、通風口３７Ａ、３８Ａがダクト２の断面形状にほぼ等しい形状に形成される。これにより、ダクト２が通風口３７Ａに隙間なくはめ込まれる。

隔壁３１Ａは、その高さＬ１（Ｚ方向の長さ、図２参照）がほぼダクト２及び通風口３７の幅Ｌ２（Ｘ方向の長さ）にほぼ等しく、かつ、隔壁３１Ａ及び隔壁３２Ａの幅（Ｘ方向の長さ）Ｌ３がダクト２の幅Ｌ２のほぼ２倍に形成される。

また、分離・捕集室３Ａの奥行き（上下壁３５Ａ、３６ＡのＹ方向の長さ、上下流壁３１Ａ、３２Ａ間の間隔）Ｌ４は、ダクト２の幅Ｌ２にほぼ等しく形成される。

通風口３７はＹ方向の上流側から見て、隔壁３１Ａの右上部に設けられ、通風口３８ＡはＹ方向上流側から見て、隔壁３２Ａの左上部に設けられる。

分離・捕集室３Ｂ、３Ｃのほぼ分離・捕集室３Ｃと同一構造に形成され、通風口３８と３９及び通風口９と排気口４０との位置関係も、通風口３７と通風口３８との関係と同様に位置を違えて形成される。なお排気口４０はその高さがほぼ分離・捕集室３Ｃの高さに等しく形成される。

このような構造により、通風口３７〜３９と排気口４０とは、水平方向に位置を変えた交互配置となり、蛇行する粉煙の流れが形成される。

隔壁３７Ａ、３８Ａの面積は、ダクト２の排気方向Ｙに直角な面ＳＳでの断面積の２倍以上であることが好ましい。

このような分離・捕集室３の構造により、分離・捕集室３Ａにおける気流がダクト２における気流から拡大された気流となって、分離・捕集室内の気流の流速がダクト２内での流速よりも十分に低くなり、粉塵の落下を促進するとともに、図示の矢印で示すように蛇行する気流が形成されて、粉塵が分離・捕集室３Ａ〜３Ｃ内に捕集される。

分離・捕集手段３から排出される粉煙には、なお、粉塵が含まれるが、さらに、粉煙が防塵フィルタ４を通過することにより、粉塵が除去され、粉塵を含まない空気が装置外に排気される。

図４の例では、隔壁３２Ａ、３２Ｂに、粉煙を曲げる規制部材４１Ａ、４１Ｂを設けることにより、気流の蛇行をさらに複雑にして、粉塵の分離効率を向上している。

図５の例では、上壁３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃに粉煙を曲げる規制部材４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃを設けることにより、粉塵の分離効率を向上している。

図６の例では、通風口３７、３８、３９からそれぞれ延長した規制部材４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃを設けることにより、気流の蛇行をさらに複雑にして、粉塵の分離効率を向上している。

以上説明した例では、分離・捕集手段３を３個の分離・捕集室３Ａ、３Ｂ、３Ｃで構成しているが、分離・捕集室の数は、組み込まれる画像形成装置に応じて適宜決定される。また、図示の例では、複数の分離・捕集室が直線状に配置されているが、複数の分離・捕集室により屈曲した粉煙流路が形成されるように、分離・捕集室を配列することも可能である。

実施例
図３に示す分離・捕集手段３をフィルタ４及びファン５の上流に設け、ダクト断面積Ｓ１と隔壁３１、３２の断面積Ｓ２の比を１対５．４とし、隔壁３１、３２の面積と上下壁３５、３６の面積を等しくした排気系を用いた。

比較例
分離・捕集手段３を設けず、ダクト２にフィルタ４及びファン５を接続した排気系を用いた。

実施例では、単位時間あたり０．６ｇのトナーがフィルタに到達したが、実施例では、単位時間あたり０．１５ｇのトナーがフィルタに到達し、フィルタで捕集されるトナーの量が大幅に少なくなり、フィルタの寿命が延長された。

また、５００ｋＣのプリントにおいて、分離・捕集手段のトナー捕集性能が良好であった。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置における排気系の概略構成を示す図である。 分離・捕集室３Ａ、３Ｂ、３Ｃの基本構造を示す図である。 分離・捕集手段３の例を示す図である。 分離・捕集手段３の例を示す図である。 分離・捕集手段３の例を示す図である。 分離・捕集手段３の例を示す図である。

符号の説明

１ 現像装置
２ ダクト
３ 分離・捕集手段
４ 防塵フィルタ
５ ファン
３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３０ 分離・捕集室
３１、３２、３１Ａ、３２Ａ 隔壁
３３、３３Ａ 右側壁
３４、３４Ａ 左側壁
３５、３５Ａ 上壁
３６、３６Ａ 底壁
３７、３８、３９ 通風口
４１Ａ、４１Ｂ、４２Ａ〜４２Ｃ、４３Ａ、４３Ｂ 規制部材

Claims (6)

1. 粉煙を吸引する吸引手段、
   粉煙の発生位置から前記吸引手段への粉煙の通路を形成するダクト及び、
   該ダクトの下流に設けられ、粉煙から粉塵を除去する防塵フィルタを有する画像形成装置において、
   前記ダクトと前記防塵フィルタとの間に、粉塵を分離・捕集する複数の分離・捕集室を設け、
   前記分離・捕集室は、各室を隔てる隔壁及び該隔壁を連結する連結壁により形成され、前記隔壁の上部で、且つ、前記隔壁毎に水平方向の位置を変えて交互に配置された通風口が設けられており、前記分離・捕集室の上部に粉煙の通路が形成され、前記分離・捕集の下部に落下した粉塵の収容部が形成されることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記通風口の下端縁が前記隔壁の高さの１／２以上高い位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記通風口の幅が前記分離・捕集室の幅の１／２以下であるように前記通風口が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記分離・捕集室には、室内の粉煙の流れを曲げる規制部材が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記隔壁の面積は、排気方向に直角な面での前記ダクトの断面積の２倍以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記ダクトの吸引口は、現像装置近傍に配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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