JP2015100727A

JP2015100727A - 異物捕集装置

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Publication number: JP2015100727A
Application number: JP2013241367A
Authority: JP
Inventors: 宏之平川; Hiroyuki Hirakawa
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2013-11-21
Filing date: 2013-11-21
Publication date: 2015-06-04
Anticipated expiration: 2033-11-21
Also published as: JP6069177B2

Abstract

【課題】異物の捕集効率を長期間に亘って高く維持することができる異物捕集装置を提供する。
【解決手段】シャフト部材１０３ｆと第１及び第２フィルター１０３ａ，１０３ｂとを有するフィルター連結体１０３を備える。フィルター連結体１０３は、第１フィルター１０３ａが異物捕集位置にある状態では第２フィルター１０３ｂが退避位置に位置するように構成されていて、第１フィルター１０３ａが異物捕集位置にある状態で該第１フィルター１０３ａによる異物の捕集量が所定量を超えた場合には、シャフト部材１０３ｆの軸心回りに回転することにより、第１フィルター１０３ａが異物捕集位置から退避位置に退避するとともに、第２フィルター１０３ｂが退避位置から異物捕集位置に移動するように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、異物捕集装置に関する。

従来より、空気中に存在するトナー等の異物を捕集するための異物捕集装置は知られている。この異物捕集装置では、ファンを用いてダクト内に空気を流通させることで、ダクト内に配置されたフィルターにより空気中の異物を捕集するようになっている。この種の異物捕集装置では、フィルターの目詰まりに起因する捕集効率の低下を防止するべく現在までに様々な技術が提案されている。

例えば特許文献１に示す異物捕集装置では、フィルターの処理面が複数に分割されており、各分割部における空気の流通方向が逆向きに設定されている。そして、この異物捕集装置では、動作時間が所定時間を経過すると、フィルターを回転させることにより各分割部の位置を互いに入れ換えるようにしている。これにより、各分割部を通過する空気の向きがフィルターの回転の前後で逆向きになるので、各分割部における使用済みの面とは反対側の面を使用して異物を捕集することができる。

特開平６−１９０２３８号公報

しかしながら、上記特許文献１に示す異物捕集装置では、フィルターを回転させて各分割部の位置を互いに入れ換えたとしても、各分割部における一方の面は使用済みの面であるため、フィルターを全く使用していない状態に比べると異物の捕集効率は低下する。また、フィルターの回転後は回転前に比べて各分割部における空気の流通方向が逆向きになるので、一度フィルター上に捕集したトナーをこの逆向きの空気流によって再び飛散させてしまうという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、異物の捕集効率を長期間に亘って高く維持することができる異物捕集装置を提供することにある。

本発明に係る異物捕集装置は、風路内を流通する空気中の異物を捕集するための装置である。

そして、シャフト部材と該シャフト部材に対して異なる回転位相で固定された第１及び第２フィルターとを有するフィルター連結体を備え、上記第１及び第２フィルターはそれぞれ、上記シャフト部材がその軸心回りに回転することにより、上記風路の断面を遮る異物捕集位置と上記風路から退避した退避位置との間で移動可能に構成されており、上記フィルター連結体は、上記第１フィルターが異物捕集位置にある状態では上記第２フィルターが退避位置に位置するように構成されていて、上記第１フィルターが異物捕集位置にある状態で該第１フィルターによる異物の捕集量が所定量を超えた場合には、上記シャフト部材の軸心回りに回転することにより、該第１フィルターを異物捕集位置から退避位置に退避させるとともに、上記第２フィルターを退避位置から異物捕集位置に移動させるように構成されている。

本発明によれば、異物の捕集効率を長期間に亘って高く維持することができる異物捕集装置が提供される。

図１は、実施形態１における異物捕集装置を備えた画像形成装置を示す概略の断面図である。図２は、異物捕集装置を示す概略の断面図である。図３は、異物捕集装置の動作を説明するための説明図である。図４は、他の実施形態を示す図３相当図である。図５は、他の実施形態を示す図３相当図である。図６は、他の実施形態を示す図２相当図である。

《実施形態１》
−全体構成−
図１は、本実施形態における異物捕集装置１００を備えたレーザープリンター１（以下、単にプリンターという）を示している。このプリンター１は、画像形成部２０を有する装置本体６０を有している。装置本体６０内の下部には給紙部１０が設けられ、装置本体６０の上面には排紙部５０が形成されている。給紙部１０から排紙部５０に至る用紙搬送経路には、用紙Ｐを挟持して搬送する複数の搬送ローラー対１１〜１３が配置されている。尚、以下の説明において、「左側」、「右側」はそれぞれ、図１の左側、右側を意味し、「前側」、「後側」は、図１の紙面に垂直な方向の手前側、奥側を意味する。

上記給紙部１０は、シート状の用紙Ｐが収容される給紙カセット１０ａと、該給紙カセット１０ａ内の用紙Ｐを取り出して該カセット外に送り出すためのピックアップローラー１０ｂとを有している。給紙カセット１０ａよりカセット外に送り出された用紙Ｐは、搬送ローラー対１１を介して画像形成部２０に供給される。

画像形成部２０は、感光体ドラム２１、帯電器２３、露光装置２５、現像装置２７、転写器２９、及び定着器４０を含んでいる。画像形成時には、先ず、帯電器２３によって感光体ドラム２１の周面が帯電され、その後、露光装置２５によって感光体ドラム２１の表面に原稿画像データ（例えば、外部端末より受信した原稿画像の画像データ）に基づくレーザー光が照射される。そうして、感光体ドラム２１の表面には、上記画像データに対応する静電潜像が形成される。感光体ドラム２１の表面に形成された静電潜像は、現像装置２７によりトナー像として現像される。これにより、感光体ドラム２１の表面にトナー像が形成（担持）される。このトナー像は転写器２９によって、給紙部１０から供給される用紙Ｐに対して転写される。トナー像が転写された後の用紙Ｐは、転写器２９における転写ローラーの回転によって定着器４０へ供給される。

定着器４０では、転写器２９より供給される用紙Ｐを定着ローラー４０ａ及び加圧ローラー４０ｂ間で加熱及び加圧することにより、当該用紙Ｐにトナー像を定着させる。そして、定着器４０にてトナー像が定着された用紙Ｐは、両ローラー４０ａ，４０ｂにより用紙搬送方向の下流側へと送り出される。定着器４０より送り出された用紙Ｐは、複数の搬送ローラー対１２，１３を介して上記排紙部５０に排出される。

−異物捕集装置の詳細−
上記異物捕集装置１００は、装置本体６０内における画像形成部２０の右斜め上側に配置されている。異物捕集装置１００は、例えば現像装置２７から飛散したトナー等の異物を捕集するための装置である。

図２に示すように、異物捕集装置１００は、ダクト１０１、送風ファン１０２、フィルター連結体１０３、位置規制機構１０４、及び逆回転防止機構１０５を備えている。

ダクト１０１は上下方向に延びており、その水平断面は矩形状をなしている。送風ファン１０２は、ダクト１０１内の下端部に設けられている。そして、送風ファン１０２が作動することにより、ダクト１０１内には下方から上方へと向かう空気流が形成されるようになっている。ダクト１０１の上下方向の中間部には、上記フィルター連結体１０３が設けられている。

このフィルター連結体１０３は、ダクト１０１の左側壁部１０１ａに回転可能に取付けられている。フィルター連結体１０３は、第１フィルター１０３ａ、第２フィルター１０３ｂ、及びシャフト部材１０３ｆを有している。ダクト１０１の左側壁部１０１ａには、第１収納凹部１０１ｆと、第２収納凹部１０１ｇとが形成されている。第１及び第２収納凹部１０１ｆ，１０１ｇは、上下方向において連続的に繋がっている。第１及び第２収納凹部１０１ｆはそれぞれ、上記第１及び第２フィルター１０３ａ，１０３ｂを収納可能に構成されている。シャフト部材１０３ｆは、両収納凹部１０１ｆ，１０１ｇの境界部に配置されている。シャフト部材１０３ｆは前後方向に延びるように配置されており、その両端部がそれぞれ、ダクト１０１の前側及び後側壁部に回転可能に支持されている。

上記第１及び第２フィルター１０３ａ，１０３ｂは、全体視で矩形板状をなしている。そして、両フィルター１０３ａ，１０３ｂは、その厚さ方向に空気が流通する際に該空気中に含まれるトナー等の異物を捕集する。両フィルター１０３ａは、空気の流通を許可する一方トナー粒子の流通を遮断する網目状に形成されている。上記両フィルター１０３ａ，１０３ｂは、シャフト部材１０３ｆに対して回転扉状に固定されている。両フィルター１０３ａ，１０３ｂは、シャフト部材１０３ｆに対して異なる回転位相で固定されている。本実施形態では、両フィルター１０３ａ，１０３ｂは、シャフト部材１０３ｆに対して周方向に９０°の位相間隔を空けて固定されている。上記両フィルター１０３ａ，１０３ｂはそれぞれ、ダクト１０１内の風路１０１ｋの断面を遮る異物捕集位置と、風路１０１ｋから退避した退避位置とを有している。両フィルター１０３ａ，１０３ｂはそれぞれ、シャフト部材１０３ｆが回転することにより上記異物捕集位置と上記退避位置との間で移動可能に構成されている。

本実施形態では、両フィルター１０３ａ,１０３ｂは、それぞれの異物捕集位置において、風路１０１ｋの断面全体を遮るように構成されている。また、両フィルター１０３ａ，１０３ｂは、それぞれの退避位置において、全体が風路１０１ｋの外側に位置するように構成されている。図３の左側図は、第１フィルター１０３ａが異物捕集位置にあり且つ第２フィルター１０３ｂが退避位置にある状態を示し、図３の右側図は、第１フィルター１０３ａが退避位置にあり且つ第２フィルター１０３ｂが異物捕集位置にある状態を示している。

上記位置規制機構１０４は主に、フィルター連結体１０３における図２の反時計回り方向の移動を規制する機能を有する。この位置規制機構１０４は、三角柱状をなす位置規制体１０４ａと、該位置規制体１０４ａを左右方向に移動可能に支持する圧縮バネ１０４ｂとを有している。位置規制体１０４ａは、ダクト１０１の右側壁部１０１ｂから風路１０１ｋ内に突出することによりフィルター連結体１０３の位置を規制する。

上記逆回転防止機構１０５は、三角柱状の回転防止体１０５ａと、該回転防止体１０５ａを上下方向に移動可能に支持する圧縮バネ１０５ｂとを有している。回転防止体１０５ａは、ダクト１０１内における第１収納凹部１０１ｆに隣接する位置に設けられている。回転防止体１０５ａは、第１収納凹部１０１ｆの上端位置よりも右側且つ下側に位置している。

以上のように構成された異物捕集装置１００の動作について図３を参照しながら説明する。図３（ａ）は、第１フィルター１０３ａが異物捕集位置にある状態を示している。このとき、第２フィルター１０３ｂは退避位置にある。この状態で送風ファン１０２が作動すると、ダクト１０１の風路１０１ｋ内には下方から上方へと向かう空気流が形成される。この結果、空気中に含まれるトナー等の異物が第１フィルター１０３ａにより捕集される。ここで、フィルター連結体１０３は、第１フィルター１０３ａに作用する風圧により図３の反時計回り方向（黒矢印の方向）に回転しようとするが、送風ファン１０２の作動開始後しばらくの間は、位置規制体１０４ａによって当該回転は規制されている。しかし、第１フィルター１０３ａの異物捕集量（堆積量）が所定量を超えると、第１フィルター１０３ａに作用する風圧が所定値を超えるので、位置規制体１０４ａは、第１フィルター１０３ａによって圧縮バネ１０４ｂの付勢力に抗してダクト１０１の外方側（右側）に押し込まれる。この結果、フィルター連結体１０３が図３の反時計回り方向に回転し始めて、第１フィルター１０３ａが逆回転防止体１０５ａに当接する。逆回転防止体１０５ａは、第１フィルター１０３ａによって圧縮バネ１０５ｂの付勢力に抗して上側に押し込まれる。この結果、フィルター連結体１０３がさらに回転して、第１フィルター１０３ａが第１収容凹部１０１ｆに収納される（図３の右側図参照）。こうして、フィルター連結体１０３が回転して第１フィルター１０３ａが異物捕集位置から退避位置に移動するのに伴い、第２フィルター１０３ｂが退避位置（第２収納凹部１０１ｇに収納される位置）から異物捕集位置に移動する。したがって、異物捕集量が所定量を超えた目詰まりの激しい第１フィルター１０３ａに替えて、目詰まりのない新しい第２フィルター１０３ｂによりトナーを捕集することができる。よって、トナーの捕集効率を長期間に亘って高く維持することができる。

しかも、フィルター連結体１０３は、第１フィルター１０３ａに作用する風圧を利用して回転するように構成されているので、フィルター連結体１０３をモーター等により駆動する場合に比べてコストを低減することができる。

また、一旦、第１フィルター１０３ａが第１収納凹部１０１ｆ内に収納された後は、逆回転防止体１０５ａによって、フィルター連結体１０３の図３の時計回り方向の回転は規制される。よって、目詰まりの激しい使用済みの第１フィルター１０３ａが再び風路１０１ｋ内に戻るのを防止することができる。

また、上記実施形態では、第１フィルター１０３ａは、その退避位置において全体が上記風路１０１ｋの外側に位置するように構成されている。

これによれば、使用済みの第１フィルター１０３ａに捕集されたトナー等の異物が風路１０１ｋ内に飛散するのを抑制することができる。

また、上記実施形態では、第２フィルター１０３ｂは、異物捕集位置において上記風路１０１ｋの断面全体を遮るように構成されている。

これによれば、第１フィルター１０３ａに替えて出現する第２フィルター１０３ｂの異物捕集効率を可及的に高めることができる。

《他の実施形態》
本発明は、以下のような構成としてもよい。
すなわち、上記実施形態では、フィルター連結体１０３は２枚のフィルター１０３ａ，１０３ｂを有しているが、これに限ったものではなく、例えば、図４に示すように４枚のフィルター１０３ａ〜１０３ｄを有していてもよい。すなわち、この例では、フィルター連結体１０３は、第１及び第２フィルター１０３ａ，１０３ｂに加えて、第３フィルター１０３ｃ、及び第４フィルター１０３ｄを有している。４つのフィルター１０３ａ〜１０３ｄは、シャフト部材１０３ｆに対して周方向に９０°間隔で固定されている。そして、４つのフィルター１０３ａ〜１０３ｄのうち一のフィルターが異物捕集位置にあるときには、他の３つのフィルターは退避位置に位置するようになっている（収納凹部１０１ｈ内に収容されている）。具体的には、第１フィルター１０３ａの異物捕集量が所定量を超えると、フィルター連結体１０３が図４の反時計回り方向に回転して、第２フィルター１０３ｂが異物捕集位置に移動し、第２フィルター１０３ｂの異物捕集量が所定量を超えると、フィルター連結体１０３が同方向に回転して、第３フィルター１０３ｃが異物捕集位置に移動し、第３フィルター１０３ｃの異物捕集量が所定量を超えると、フィルター連結体１０３が同方向に回転して、第４フィルター１０３ｄが異物捕集位置に移動する。したがって、上記実施形態に比べてトナーの捕集効率を長期間（２倍の期間）に亘って高く維持することができる。

また、上記実施形態では、異物捕集装置１００を直線状の風路１０１ｋに配置した例を示したが、これに限ったものではなく、例えば図５に示すように略Ｌ字状の流路に配置するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、逆回転防止機構１０５を逆回転防止体１０５ａと圧縮バネ１０５ｂとによって構成するようにしているが、これに限ったものではなく、磁石１０５ｃによって構成してもよい。具体的には、例えば図６に示すように、第１収納凹部１０１ｆの上端部付近に磁石１０５ｃを埋め込むようにすればよい。これによれば、磁石１０５ｃの磁力により、第１フィルター１０３ａを第１収納凹部１０１ｆ内に保持することで、フィルター連結体１０３の逆回転を防止することができる。この場合、磁石１０５ｃの磁力が第１フィルター１０３ａに作用するように、第１フィルター１０３ａを金属部材で構成するか、又は、第１フィルター１０３ａに金属部材を取り付けておくようにすればよい。

上記実施形態では、フィルター連結体１０３を、第１フィルター１０３ａに作用する風圧により回転させるようにしているが、これに限ったものではなく、例えば、第１フィルター１０３ａの異物捕集量（堆積量）を捕集量検出手段により検出して、この検出量が所定量を超えた場合に、電気モータ等の駆動手段により第１フィルター１０３ａを強制的に回転させるようにしてもよい。捕集量検出手段は、例えば、第１フィルター１０３ａの上流側と下流側との圧力差を検知して、該検知した圧力差に基づいて第１フィルター１０３ａの異物捕集量を検出するように構成すればよい。

上記実施形態では、異物の一例としてトナー挙げたが、これに限ったものではなく、例えば紙粉等であってもよい。各フィルター１０３ａ，１０３ｂの粗さは、捕集対象とする異物の種類に応じて設定すればよい。

また、上記実施形態では、一例として、異物捕集装置１００をプリンター１に適用した例を示したが、これに限ったものではなく、空気中に異物が存在する如何なる装置又は環境に対しても適用し得る。

また、本発明は、上記説明した任意の実施形態を適宜組み合わせた構成を含む。

以上説明したように、本発明は、異物捕集装置に有用である。

１００異物捕集装置
１０１ｋ風路
１０３フィルター連結体
１０３ａ第１フィルター
１０３ｂ第２フィルター
１０３ｆシャフト部材
１０５逆回転防止機構

Claims

風路内を流通する空気中の異物を捕集するための異物捕集装置であって、
シャフト部材と該シャフト部材に対して異なる回転位相で固定された第１及び第２フィルターとを有するフィルター連結体を備え、
上記第１及び第２フィルターはそれぞれ、上記シャフト部材がその軸心回りに回転することにより、上記風路の断面を遮る異物捕集位置と上記風路から退避した退避位置との間で移動可能に構成されており、
上記フィルター連結体は、上記第１フィルターが異物捕集位置にある状態では上記第２フィルターが退避位置に位置するように構成されていて、上記第１フィルターが異物捕集位置にある状態で該第１フィルターによる異物の捕集量が所定量を超えた場合には、上記シャフト部材の軸心回りに回転することにより、該第１フィルターを異物捕集位置から退避位置に退避させるとともに、上記第２フィルターを退避位置から異物捕集位置に移動させるように構成されている、異物捕集装置。
請求項１記載の異物捕集装置において、
上記フィルター連結体は、上記第１フィルターが異物捕集位置にある状態で該第１フィルターによる異物の捕集量が上記所定量を超えた場合において、上記第１フィルターに作用する風圧により上記シャフト部材の軸心回りに回転するように構成されている、異物捕集装置。
請求項１又は２記載の異物捕集装置において、
上記第１フィルターは、その退避位置において全体が上記風路の外側に位置するように構成されている、異物捕集装置。
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の異物捕集装置において、
上記第２フィルターは、その異物捕集位置において上記風路の断面全体を遮るように構成されている、異物捕集装置。
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の異物捕集装置において、
上記第１フィルターが異物捕集位置から退避位置に退避した後に上記シャフト部材が逆回転して該第１フィルターが退避位置から異物捕集位置に戻るのを防止する逆回転防止機構をさらに備えている、異物捕集装置。