JP2015118133A - 異物捕集装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルターの長寿命化を図ることができる異物捕集装置を提供する。
【解決手段】異物捕集体１０３は、送風ファン１０２が作動すると、風受体１０３ａに作用する空気の風圧により該風受体１０３ａが風路１０１ｋ外に退避し且つフィルター１０３ｂが風路１０１ｋを遮る第１の状態になる一方、送風ファン１０２が停止すると、重力により異物捕集体全体１０３がシャフト部材１０３ｆの軸心回りに回転して、フィルター１０３ｂが風路１０１ｋ外に退避し且つ風受体１０３ａが風路１０１ｋを遮る第２の状態に移行することによって、該移行時の衝撃でフィルター１０３ｂに付着した異物１５０を振るい落とすように構成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、異物捕集装置に関する。

従来より、ダクト内を流通する空気中の異物を捕集する異物捕集体を備えた異物捕集装置は知られている。この異物捕集体はフィルターを有しており、ダクト内を流通する空気中の異物は該フィルターにより捕集される。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が問題となっている。そして、この問題を解決するべく、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に示すものでは、可撓性部材からなるフィルターをダクトの鉛直部分内に配置するようにしている。これによれば、送風ファンが作動すると、フィルターは下側から流れてきた空気に押されて変形する。そして、この送風ファンが停止する際には、フィルターの変形が解除されることにより、該フィルターに付着した異物が振るい落とされる。

特開２００８−０１５０９０号公報

しかしながら、上記特許文献１に示す従来の異物捕集装置では、フィルターを可撓性部材で構成する必要があるため、フィルターの強度を十分に確保することができない。この結果、フィルターの耐久性が低下するという問題がある。また、フィルターの変形量にも限界があるため、フィルターの復元時（変形解除時）の衝撃だけではフィルターに付着した異物を十分に振るい落とすことができないという問題がある。

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、フィルターの目詰まりを抑制して、フィルターの長寿命化を図ることにある。

本発明に係る異物捕集装置は、ダクト部と、該ダクト部内の風路に空気を流通させる送風ファンと、該ダクト部の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体とを備えている。

上記異物捕集体は、上記ダクト部に対して回動可能に支持されたシャフト部材と、該シャフト部材に対して異なる回転位相で固定されたフィルター及び風受体とを有していて、上記送風ファンが作動すると、上記風受体に作用する空気の風圧により該風受体が風路外に退避し且つ上記フィルターが風路を遮る第１の状態になる一方、上記送風ファンが停止すると、重力により又はバネ力により異物捕集体全体が上記シャフト部材の軸心回りに回転して、上記フィルターが風路外に退避し且つ上記風受体が風路を遮る第２の状態に移行することによって、該移行時の衝撃で上記フィルターに付着した異物を振るい落とすように構成されている。

本発明によれば、フィルターの目詰まりを抑制して、フィルターの長寿命化を図ることができる。

図１は、実施形態における異物捕集装置を備えたレーザープリンターを示す概略図である。 図２は、異物捕集装置を示す縦断面図である。 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、実施形態２を示す図２相当図である。 図５は、実施形態２を示す図３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、ダクト部１０１、送風ファン１０２、及び異物捕集体１０３を備えている。

ダクト部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、ダクト部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、ダクト部１０１内の風路１０１ｋ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。ダクト部１０１の上下方向の中間部には、上記異物捕集体１０３が設けられている。

この異物捕集体１０３は、風受体１０３ａ、フィルター１０３ｂ、及びシャフト部材１０３ｆを有している。ダクト部１０１の左側壁部１０１ａには、風受体収納凹部１０１ｆが形成されている。風受体収納凹部１０１ｆは、後述するように、異物捕集体１０３が第１の状態にあるときに風受体１０３ａを収納するための空間である。風受体収納凹部１０１ｆは、風路１０１ｋよりも外側に位置している。詳しくは、該風受体収納凹部１０１ｆは、ダクト部１０１内の風路１０１ｋと隣接してその左側に形成されている。

上記ダクト部１０１の左側壁部１０１ａの外側には、回収ボックス部１０４が形成されている。回収ボックス部１０４は、フィルター１０３ｂが捕集した異物を回収するための回収空間１０４ｋを有している。回収ボックス部１０４の上端部の内壁面には、フィルター１０３ｂの位置を規制するためのストッパー部１０１ｃが突設されている。ストッパー部１０１ｃは、本実施形態では回収ボックス部１０４の内壁面から突出する水平板部により構成されている。

上記シャフト部材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、ダクト部１０１の前側壁部及び後側壁部に回転可能に支持されている。

上記フィルター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。フィルター１０３ｂ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。フィルター１０３ｂは、全体視が板状に形成されている。

上記風受体１０３ａは、送風ファン１０２より送風される空気の風圧を受け止めて異物捕集体１０３全体を回転させる。風受体１０３ａは全体視が板状に形成されている。

上記風受体１０３ａ及びフィルター１０３ｂは共に、シャフト部材１０３ｆに対して回転扉状に固定されている。風受体１０３ａ及びフィルター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、風受体１０３ａ及びフィルター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。

異物捕集体１０３は、第１の状態と第２の状態とを有している。第２の状態（図３の（ａ）及び（ｃ）の状態）では、シャフト部材１０３ｆにより風受体１０３ａが水平に支持され且つフィルター１０３ｂが鉛直に支持されている。フィルター１０３ｂは、ストッパー部１０１ｃの突出側の端部に当接している。ストッパー部１０１ｃは、異物捕集体１０３がその自重（つまり重力）により図３の時計回り方向に回転しようとするのを規制する。上記第２の状態において、風受体１０３ａは、風路１０１ｋ内に位置していて、該風路１０１ｋの断面の少なくとも一部（本実施形態では全部）を遮っている。一方、フィルター１０３ｂは、回収ボックス部１０４の回収空間１０４ｋ内において、該回収空間１０４ｋと風路１０１ｋとの連通部１０５を遮るように配置されている。

上記第１の状態（図３の（ｂ）の状態）では、シャフト部材１０３ｆにより風受体１０３ａが鉛直に支持され且つフィルター１０３ｂが水平に支持されている。該第１の状態において、風受体１０３ａは、風受体収納凹部１０１ｆ内に収納されている。そうして、風受体１０３ａは、風路１０１ｋの外側に位置している。一方、フィルター１０３ｂは、風路１０１ｋ内に位置していて、該風路１０１ｋの断面の少なくとも一部（本実施形態では全部）を遮っている。

異物捕集体１０３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の状態から第２の状態、及び、第２の状態から第１の状態に移行可能に構成されている。

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。尚、図３中の白抜き矢印は空気流の流れを示し、黒矢印は異物捕集体１０３の回転方向を示している。

先ず送風ファン１０２が停止している状態では、異物捕集体１０３は上記第２の状態にある（図３の左側図参照）。送風ファン１０２が作動すると、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、風路１０１ｋの断面を遮る風受体１０３ａに対して上向きの風圧が作用する。これにより、異物捕集体１０３は、シャフト部材１０３ｆの軸心回りに図の反時計回り方向に回転し始めて風受体１０３ａが風受体収納凹部１０１ｆの底壁部に当接したところで停止する。そうして、異物捕集体１０３は、上記第２の状態から第１の状態に移行する（図３の中央図参照）。この状態では、フィルター１０３ｂが風路１０１ｋの断面を遮るので、フィルター１０３ｂにより空気中の異物が捕集される。異物捕集体１０３は、フィルター１０３ｂに作用する風圧により該第１の状態に維持される。そしてその後、送風ファン１０２が停止すると、フィルター１０３ｂに風圧が作用しなくなるので、異物捕集体１０３ｂ全体が、その自重によりシャフト部材１０３ｆの軸心回りに図の時計回り方向に回転し始めてフィルター１０３ｂがストッパー部１０１ｃに当接したところで停止する。そうして、異物捕集体１０３は上記第１の状態から第２の状態に移行する。そして、この該移行時の衝撃（慣性力とも言える）で上記フィルター１０３ｂに付着した異物１５０（例えばトナー）が振るい落とされる。振るい落とされた異物１５０は、重力により下方に落下して回収ボックス部１０４内に回収される（図３の右側図参照）。

以上説明したように上記実施形態１では、異物捕集体１０３は、送風ファン１０２が作動すると、風受体１０３ａに作用する空気の風圧により該風受体１０３ａが風路１０１ｋ外に退避し且つフィルター１０３ｂが風路１０１ｋを遮る第１の状態になる一方、送風ファン１０２が停止すると、重力により異物捕集体全体１０３がシャフト部材１０３ｆの軸心回りに回転して、フィルター１０３ｂが風路１０１ｋ外に退避し且つ風受体１０３ａが風路１０１ｋを遮る第２の状態に移行することによって、該移行時の衝撃でフィルター１０３ｂに付着した異物１５０を振るい落とすように構成されている。

これによれば、例えばフィルター１０３ｂを可撓性部材で構成する場合に比べて、フィルター１０３ｂに付着した異物１５０を確実に振るい落とすことができる。また、フィルター１０３ｂの強度を十分に確保することができるので、フィルター１０３ｂの耐久性を向上させることができる。よって、フィルター１０３ｂの長寿命化を図ることができる。

また、上記実施形態１では、ダクト部１１の風路１０１ｋの外側には、フィルター１０３ｂに付着した異物を回収するための回収ボックス部１０４が設けられている。そして、上記異物捕集体１０３は、上記第２の状態において、フィルター１０３ｂが回収ボックス部１０４内に位置するように構成されている。

これによれば、異物捕集体１０３が第１の状態から第２の状態に移行する際の衝撃でフィルター１０３ｂから振るい落とされた異物１５０を、回収ボックス部１０４により確実に回収することができる。よって、振るい落とされた異物が風路１０１ｋ内に排出されて再度フィルター１０３ｂに付着するのを防止することができる。
《実施形態２》

図４及び図５は、実施形態２を示している。この実施形態２は、ダクト部１０１の延びる向きが上記実施形態１とは異なっている。尚、以下の実施形態において、図２及び図３と同じ構成要素には、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。

すなわち、本実施形態では、ダクト部１０１は水平方向（本実施形態では例えば左右方向）に延びている。送風ファン１０２は、ダクト部１０１内の右側端部に配置されている。そして、送風ファン１０２が作動することにより、ダクト部１０１内には右側から左側へと向かう空気流が形成される。回収ボックス部１０４部は、ダクト部１０１の下側壁部に接続されている。回収ボックス部１０４内の回収空間１０４ｋとダクト部１０１内の風路１０１ｆとは連通部１０５を介して連通している。

異物捕集体１０３は、風受体１０３ａ、フィルター１０３ｂ及びシャフト部材１０３ｆに加えて遮断体１０３ｃと付勢部材１０６とを有している。風受体１０３ａ及びフィルター１０３ｂの形状等は上記実施形態１と同様であるためその説明を省略する。遮断体１０３ａは、連通部１０５の形状に対向する板状に形成されている。

風受体１０３ａ、遮断体１０３ｃ及びフィルター１０３ｂは、シャフト部材１０３ｆの軸心方向から見てＴ字状に配置されている。すなわち、風受体１０３ａ、遮断体１０３ｃ及びフィルター１０３ｂは、シャフト部材１０３ｆに対して周方向に９０°の位相間隔で扉状に固定されている。風受体１０３ａ及び遮断体１０３ｃは、シャフト部材１０３ｆを挟んで対称（シャフト部材１０３ｆの軸心方向から見て一直線状に）に配置されている。

異物捕集体１０３は、第１の状態と第２の状態とを有している。第２の状態では、シャフト部材１０３ｆによって風受体１０３ａ及び遮断体１０３ｃが鉛直に支持され且つフィルター１０３ｂが水平に支持されている。フィルター１０３ｂは回収空間１０４内に位置している。そして、フィルター１０３ｂは、回収空間１０４ｋと風路１０１ｋとの連通部１０５を遮るように配置されている。風受体１０３ａは、風路１０１ｋ内に位置している。そして、該風受体１０３ａは、該風路１０１ｋの断面の少なくとも一部（本実施形態でｈ全部）を遮るように配置されている。遮断体１０３ｃは、回収空間１０４ｋ内に位置していて、その左側面が回収ボックス部１０４の内壁面に当接している。

上記第１の状態（図５の中央部の状態）では、シャフト部材１０３ｆによって風受体１０３ａ及び遮断体１０３ｃが水平に支持され且つフィルター１０３ｂが鉛直に支持されている。風受体１０３ａは、ダクト部１０１内の風路１０１ｋの外側に位置している。すなわち、風受体１０３ａは、ダクト部１０１の下側壁部１０１ｄに形成された風受体収納凹部１０１ｆ内に収納されている。遮断体１０３ｃは、回収空間１０４ｋと風路１０１ｋとの連通部１０５を遮るように配置されている。フィルター１０３ｂは、風路１０１ｋ内に位置していて、風路１０１ｋの断面の少なくとも一部（本実施形態では全部）を遮るように配置されている。

上記付勢部材１０６は、異物捕集体１０３全体をシャフト部材１０３ｆの軸心回りに図の時計回り方向（つまり異物捕集体１０３を第２の状態から第１の状態に移行させる方向）に付勢する。付勢部材１０６は、例えば捻りバネにより構成されている。

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５を参照しながら説明する。尚、図５中の白抜き矢印は空気流の流れを示し、黒矢印は異物捕集体１０３の回転方向を示している。

異物捕集装置１００の送風ファン１０２が停止している状態では、異物捕集体１０３は上記第２の状態（図５の上側図の状態）にある。

送風ファン１０２が作動すると、風路１０１ｋ内には右側から左側へと向かう空気流が形成される。この結果、風路１０１ｋの断面を遮る風受体１０３ａに対して左向きの風圧が作用する。これにより、異物捕集体１０３は、シャフト部材１０３ｆの軸心回りに図の反時計回り方向に回転し始めて風受体１０３ａが風受体収納凹部１０１ｆの底壁部に当接したところで停止する。そうして、異物捕集体１０３は、上記第２の状態から第１の状態に移行する（図５の中央図参照）。この状態では、フィルター１０３ｂが風路１０１ｋの断面を遮るので、フィルター１０３ｂにより空気中の異物が捕集される。異物捕集体１０３は、フィルター１０３ｂに作用する風圧により該第１の状態に維持される。遮断体１０３ｃは、風路１０１ｋと回収空間１０４ｋとの連通を遮断する。

そしてその後、送風ファン１０２が停止すると、フィルター１０３ｂに風圧が作用しなくなるので、異物捕集体１０３全体が、付勢部材１０６のバネ力によりシャフト部材１０３ｆの軸心回りに図の時計回り方向に回転し始めて遮断体１０３ｃが回収ボックス部１０４の左側壁部に当接したところで停止する。そうして、異物捕集体１０３は上記第１の状態から第２の状態に移行する。そして、該移行時の衝撃（慣性力とも言える）で上記フィルター１０３ｂに付着した異物１５０（例えばトナー）が振るい落とされる。振るい落とされた異物１５０は、重力により下方に落下して回収ボックス部１０４内に回収される（図５の右側図参照）。

以上説明したように上記実施形態２では、異物捕集体１０３は、送風ファン１０２が作動すると、風受体１０３ａに作用する空気の風圧により該風受体１０３ａが風路１０１ｋ外に退避し且つフィルター１０３ｂが風路１０１ｋを遮る第１の状態になる一方、送風ファン１０２が停止すると、重力により異物捕集体全体１０３がシャフト部材１０３ｆの軸心回りに回転して、フィルター１０３ｂが風路１０１ｋ外に退避し且つ風受体１０３ａが風路１０１ｋを遮る第２の状態に移行することによって、該移行時の衝撃でフィルター１０３ｂに付着した異物１５０を振るい落とすように構成されている。

よって、上記実施形態１と同様の作用効果を得ることができる。

また、上記実施形態２では、異物捕集装置１００は、異物捕集体１０３をシャフト部材１０３ｆの軸心回りに付勢する付勢部材１０６を備えており、この付勢部材１０６は、異物捕集体１０３を、上記第１の状態から上記第２の状態に移行させる向きに付勢するように構成されている。

これにより、送風ファン１０２の停止時に異物捕集体１０３が第１の状態から第２の状態に移行する際に、フィルター１０３ｂに付着した異物に作用する衝撃（慣性力）を増加させることができる。よって、フィルター１０３ｂに付着した異物をより一層効果的に振るい落とすことができる。延いては、フィルター１０３ｂの長寿命化を図ることができる。

さらに上記実施形態２では、異物捕集体１０３が上記第１の状態にあるときには、遮断体１０３ｃによって風路１０１ｋと回収空間１０４ｋとの連通が遮断される。よって、回収空間１０４ｋ内に回収された異物１５０が風路１０１ｋ内に舞い戻ってフィルター１０３ｂに付着するのを確実に防止することができる。

《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１では、フィルター１０３ｂの回転を規制するストッパー部１０１ｃを設けるようにしているが、ストッパー部１０１ｃは必ずしも必要ない。すなわち、例えばフィルター１０１ｃの重量を風受体１０３ａの重量に比べて十分に大きくすることによって、ストッパー部１０１ｃを設けずとも、送風ファン１０２が停止した状態で異物捕集体１０３を第２の状態に維持することができる。

上記各実施形態では、異物捕集装置１００をレーザープリンター１に適用した例を示したが、これに限ったものではなく、異物捕集装置１００は、空気中に異物が存在する如何なる装置及び環境に対しても適用し得る。

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。

上記各実施形態では、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、例えば略Ｌ字状の流路に配置するようにしてもよい。

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、異物捕集装置について有用である。

１００ 異物捕集装置
１０１ ダクト部
１０１ｋ 風路
１０２ 送風ファン
１０３ 異物捕集体
１０３ａ 風受体
１０３ｂ フィルター
１０３ｃ 遮断体
１０３ｆ シャフト部材
１０４ 回収ボックス部
１０４ｆ 回収空間
１０５ 連通部
１０６ 付勢部材
１５０ 異物

Claims (4)

1. ダクト部と、該ダクト部内の風路に空気を流通させる送風ファンと、該ダクト部の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体とを備えた異物捕集装置であって、
   上記異物捕集体は、上記ダクト部に対して回動可能に支持されたシャフト部材と、該シャフト部材に対して異なる回転位相で固定されたフィルター及び風受体とを有していて、上記送風ファンが作動すると、上記風受体に作用する空気の風圧により該風受体が風路外に退避し且つ上記フィルターが風路を遮る第１の状態になる一方、上記送風ファンが停止すると、重力により又はバネ力により異物捕集体全体が上記シャフト部材の軸心回りに回転して、上記フィルターが風路外に退避し且つ上記風受体が風路を遮る第２の状態に移行することによって、該移行時の衝撃で上記フィルターに付着した異物を振るい落とすように構成されている、異物捕集装置。
2. 請求項１記載の異物捕集装置において、
   上記ダクト部の風路の外側には、上記フィルターに付着した異物を回収するための回収ボックス部が設けられ、
   上記異物捕集体は、上記第２の状態において上記フィルターが上記回収ボックス部内に位置するように構成されている、異物捕集装置。
3. 請求項１又は２記載の異物捕集装置において、
   上記異物捕集体は、上記第１の状態において、上記送風ファンが停止した場合に重力により上記シャフト部材の軸心回りに回転して上記第２の状態に移行するように構成されている、異物捕集装置。
4. 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、
   上記異物捕集体を、上記シャフト部材の軸心回りに付勢する付勢部材を備え、
   上記付勢部材は、上記異物捕集体を、上記第１の状態から上記第２の状態に移行させる向きに付勢する、異物捕集装置。

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