JP2017009903A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置本体の外部へと排出する粉塵の増加を抑制することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】装置本体１００Ａの内部の空気を外部に排出する気流を発生させる排気ファン２４７と、排気ファン２４７の気流を導く排気ダクト２２４と、排気ダクト２２４を流れた気流を排気する排気口２５１と、排気ダクト２２４と排気口２５１との間に配置され、排気ダクト２２４の終端部に対向して配置され、排気ダクト２２４から排気された気流の方向を変更する導風板２５０と、を備える画像形成装置１００を構成した。【選択図】 図６

Description

装置本体の内部の空気を装置本体の外部に排出する気流を発生させる気流発生手段を備える画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置にて感光体を一様に帯電する方式としてコロナ帯電器を用いた場合は、コロナ放電による副生成物としてオゾン等

が発生するため、コロナ帯電器内に気流を通過させて換気する必要がある。この場合はコロナ帯電器近傍に空気の吸引口を設けてコロナ帯電器から排出された気流を吸引している。また、現像剤の温度上昇を抑制するため画像形成部付近の一端に機外からの空気を送り込み、それら排気するため画像形成部付近の他端に吸引口を設けて吸引することで画像形成部を換気するものもある。

上記のような画像形成部近傍の空気を吸引する構成においては、現像器に配置された現像剤担持体や、感光体、あるいは現像されたトナー像を記録材まで搬送する像担持体上などからトナーなどが遊離して飛散することある。そして、その飛散トナーを含んだ空気を吸引することがある。そのため、一般的には画像形成部近傍から吸引された気流を排気ダクトなどによって集合し、トナーなどの粉塵やオゾンなどを収集する収集手段を用いてそれらの物質を除去した後、装置本体の外部に排出している。

上記の収集手段としては主に不織布や活性炭などを使用したフィルタが用いられ、多くは画像形成装置の排気口近傍に配置されている。これらのフィルタ類は収集量に限度があるため定期的に交換する必要がある。そのため、フィルタの交換時期を大きく過ぎて使用された場合、特にトナーなどの粉塵を捕集する防塵フィルタは目詰まりを起こして除去効率が落ちてしまう可能性がある。

これに対応するため、防塵フィルタの交換時期を検知するため、通紙枚数をカウントするカウンタを備えたものや、特許文献１に開示されるようにファンの回転数を検知する検知手段を設けて回転数の変化によってフィルタの交換時期を検知するものがある。

特開２００３−３１６２２０号公報

しかしながら、防塵フィルタの交換時期を検知した後から防塵フィルタが交換されるまでの間で長期間使用された場合、防塵フィルタの除去効率が落ちたまま使用されることとなる。この場合、装置本体の外部に排出される粉塵は、通常時に比べて若干増加する可能性がある。

本発明は、上記実情に鑑み、装置本体の外部へと排出する粉塵の増加を抑制することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、装置本体の内部の空気を外部に排出する気流を発生させる気流発生手段と、前記気流発生手段の気流を導く排気ダクトと、前記排気ダクトを流れた気流を排気する排気口と、前記排気ダクトと前記排気口との間に配置され、前記排気ダクトの終端部に対向して配置され、前記排気ダクトから排気された気流の方向を変更する気流方向変更部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、装置本体の外部へと排出する粉塵の増加を抑制することができる。

実施例１に係る画像形成装置の断面図である。 装置本体内の画像形成部よりも前側の構成模式図である。 画像形成部の断面図を示す。 装置本体内の画像形成部よりも後側の構成模式図である。 排気口近傍の斜視図である。 図５の構成を矢印Ｊ１方向から見た断面図である。 図５の構成を矢印Ｊ２方向から見た断面図である。 実施例２に係る画像形成装置にて排気ファンが停止状態のときの導風板の状態の模式図である。 排気ファンが動作状態のときの導風板の状態の模式図である。

以下、図面を参照して、この発明を実施するための形態を実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対位置等は、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるから、特に特定的な記載が無い限りは、発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。なお、後の実施例の構成に関して、前の実施例と同一の構成に関しては前の実施例と同一の符号を付して、前の実施例中の説明が援用されるものとする。

図１は、実施例１に係る画像形成装置１００の断面図である。画像形成装置１００は電子写真式のフルカラーレーザープリンタである。画像形成装置１００は、装置本体１００Ａの内部に並設されている第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｂによって異なる色の４色のトナー画像を帯電、露光、現像、転写の各プロセスを経てトナー画像を形成する。

制御部１９は、ＣＰＵと、ＲＯＭやＲＡＭなどのメモリと、を有する。制御部１９は、ホストコンピュータなどの外部インターフェース２２から出力されるプリント指令信号を入力するとメモリに記憶されている画像形成制御シーケンスに従って画像形成部Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｂを順次動作させる。画像形成部Ｐｙはイエローのトナーを使用し、画像形成部Ｐｍはマゼンタのトナーを使用し、画像形成部Ｐｃはシアンのトナーを使用し、画像形成部Ｐｂはブラックのトナーを使用する。

各々の画像形成部Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｂは、像担持体としての感光体ドラム１と、帯電器２と、露光装置３、現像装置４と、ドラムクリーナ５と、を有する。感光体ドラム１の表面は、帯電器２により一様に帯電され、露光装置３により静電像が形成され、現像装置４によりトナー（現像剤）で現像されてトナー像が形成される。

画像形成部Ｐｙ〜Ｐｂの下方には、中間転写ベルト７が配置される。中間転写ベルト７は、駆動ローラ６ａと従動ローラ６ｂとテンションローラ６ｃに懸架されている。また、中間転写ベルト７を介して感光体ドラム１と対向する位置には、一次転写ローラ８（転写部材）が配置される。各々の感光体ドラム１の表面のトナー像は、１次転写ローラ８によって中間転写ベルト７に転写されて重畳される。感光体ドラム１の表面に残留した転写残トナーは、ドラムクリーナ５で除去される。

一方、給送カセット１０には、記録材Ｐが収容される。記録材Ｐは、給送ローラ１１、レジストローラ１３を通過して、従動ローラ６ｂと２次転写ローラ１４との２次転写ニップＴｎを通過するときにトナー像が２次転写される。中間転写ベルト７の表面に残留した転写残トナーは、ベルトクリーナ９で除去される。

トナー像が２次転写された記録材Ｐは、定着装置１５で定着され、排出ローラ１７により排出トレイ１８に排出される。

画像形成装置１００上部には、給気口２１２があり、給気ファン２１１によって矢印２１０のように冷却用の空気を画像形成部Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｂに導入する。画像形成部Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｂを冷却した空気は、中間転写ベルト７、ベルトクリーナ９などを冷却した後、さらに定着装置１５を冷却し、排気ファン２１３により、排気口（不図示）から画像形成装置１００の外に排出される。続いて、帯電器２内で発生するオゾン等の換気と現像装置４下部の換気の概略を説明する。

図２は、装置本体１００Ａ内の画像形成部Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｂよりも前側の構成模式図である。図２に示す通り、画像形成装置１００の上部に帯電器２に空気を送り込むための給気口２２２が配置され、給気ファン２２１によって装置本体１００Ａの内部に取り入れられる。取り入れられた空気は、給気ダクト２２３内を矢印２２０方向に流れ、各画像形成部Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｂに送り込まれる。

図３に画像形成部の断面図を示す。給気ダクト２２３から画像形成部Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｂに送り込まれた空気は、帯電器２の上の上ダクト２３０に送り込まれる。送り込まれた空気は、上ダクト２３０内で、矢印２３６方向に流れ、その間で帯電器２内の長手領域内における矢印２３７方向の風速がおおむね均一となるように整流される。

整流された空気は、帯電器２内を上から下に流れ、帯電器２によって生成されたオゾン等とともに、矢印２３８方向に流れて帯電器２の電極板の隙間から帯電器２外に排出される。帯電器２外に排出された空気は、排気ダクト２３２に設けられた吸引口２３１から排気ダクト２３２内に吸引され、矢印２３９方向、矢印２４０方向に流れる。

一方、現像装置４の下部にも下吸引口２３３が設けられており、現像装置４周りを換気することで、現像装置４の温度上昇を抑制している。下吸引口２３３から吸引された空気は、矢印２４２方向に流れ、現像装置４の画像形成装置１００の後側に設けられた排気ダクト２３４を通じ、合流部２３５で帯電器２から排気された空気と合流する。

図４は、装置本体１００Ａ内の画像形成部Ｐｙ、Ｐｍ、Ｐｃ、Ｐｂよりも後側の構成模式図である。排気ダクト２３２の合流部２３５で帯電器２からの排気と現像装置４の下部から吸引された空気を合流し、排気手段である装置本体１００Ａの後側に設けられた排気ダクト２２４を矢印２２５方向に流れる。

そして、その排気は、トナーフィルタ２４４によって粉塵やトナーを除去される。その後、その排気は、装置本体１００Ａの内部の空気を外部に排出する気流を発生させる『気流発生手段』としての排気ファン２４７を通る。さらに、その排気は、オゾンフィルタ２４９によってオゾン等などを除去された後、矢印２２９方向に流れて装置本体１００Ａの排出口から排気される。こうした排気経路となる。

ここで、トナーフィルタ２４４、オゾンフィルタ２４９は必ずしも必要ではなく、主に装置本体１００Ａ内でトナーの飛散が少ない場合、あるいはオゾン等の発生のない箇所から排気される場合は省略可能である。次に本実施例の排気手段の詳細な構成について説明する。

図５は排気口２５１近傍の斜視図、図６は図５の構成を矢印Ｊ１方向から見た断面図、図７は図５の構成を矢印Ｊ２方向から見た断面図である。排気ダクト２２４は、一部が着脱可能に取り付けられた複数のダクト類で構成されている。前述の『捕集手段』としてのトナーフィルタ２４４は、排気ダクト２２４の内部、又は、排気ダクト２２４よりも気流進行方向の上流に配置され、粉塵を捕集する。排気ダクト２２４がトナーフィルタ２４４やオゾンフィルタ２４９を有する。

排気ダクト２２４は、合流部２３５に接続しトナーフィルタ２４４を着脱可能に支持するトナーフィルタホルダ２４３を含む。また、排気ダクト２２４は、トナーフィルタ２４４の交換時に着脱可能に取り付けられた連結ダクト２６０を含む。排気ファン２４７の気流を導く『排気ダクト』の一部としての連結ダクト２６０は、連結下ダクト２４５と連結上ダクト２４６を合わせてダクトを構成し、トナーフィルタホルダ２４３と排気ファン２４７とを連結している。さらに、排気ダクト２２４は、排気ファン２４７の下流に配置されて下流側の開口にオゾンフィルタ２４９を着脱可能に支持するオゾンフィルタホルダ２４８を含む。

さらに、排気ダクト２２４の出口に配置されたオゾンフィルタ２４９と、連結ダクト２６０を流れた気流からオゾン等を除去してオゾンフィルタ２４９を通過させて排気する排気口２５１と、の間には、空間２５５と、導風板２５０と、が設けられる。『第１領域』としての空間２５５は、排気ダクト２２４と排気口２５１との間の領域である。

『気流方向変更部』としての導風板２５０は、排気ダクト２２４と排気口２５１との間の空間２５５の内部に配置され、排気ダクト２２４の終端部に対向して配置される。導風板２５０は、連結ダクト２６０から空間２５５に排気された気流が方向転換してから排気口２５１に向かうように気流の方向を変更する。すなわち、導風板２５０は、空間２５５内にオゾンフィルタ２４９と通過した排気が直接に排気口２５１に向かわず迂回して装置本体１００Ａの外部に排出されるよう排気の風向を変える。

導風板２５０は、連結ダクト２６０から排気される気流の気流進行方向と直交する方向とは異なる方向に広がる面２５０ａを有する。導風板２５０は、排気ダクト２２４から排気された気流を迂回させるよう配置されているため、排気口２５１から画像形成装置１００内を見た場合に排気ダクト２２４の出口は見えない。

これより、図６に示す通り、排気ダクト２２４内で排気ファン２４７から矢印２５２方向に送られた排気は、オゾンフィルタ２４９を通過した後、導風板２５０によって矢印２５３方向に転換される。そして、その排気は、さらに導風板２５０端部近傍でさらに方向転換して排気口２５１から排出される。

排気ダクト２２４の終端部の周囲に『第２領域』としての間隙２７０が確保される。このことから、排気ダクト２２４から出る排気は、方向転換する際、排気の一部は矢印２５６方向に渦を巻くように分流して間隙２７０（排気ダクト２２４の終端部の周囲）に向かって流れてから空間２５５内をゆっくり流れた後、排気口２５１から排気される。矢印２５６方向に分流しなかった排気は、矢印２５４方向に方向転換することで風速が小さくなってから排気口２５１から排気される。

また、図７に示すように排気ダクト２２４の上下方向にも間隙２７０が設けられている。これより、矢印２５３方向に流れている排気は常に矢印２５６方向の分流を発生させながら流れる。本実施例では、図６のように、排気ファン２４７の排気方向は矢印２５２方向となるため、オゾンフィルタ２４９を通過した排気の風速は、図６上では上側が大きく、下側は小さくなる。

このような風速分布を持つ排気ダクト２２４の場合、風速の大きい上側の気流が排気口２５１に到達するまでに長い経路を通るように導風板２５０の角度を調整し、排気の大部分が矢印２５３方向に流れるようにすればよい。このようにすることで排気ダクト２２４からの排気口２５１までの実質的な流路が延長され、排気が分流する機会をさらに増やすことが可能となる。

トナーなどの粉塵類は気流が向きを変える場所では遠心力の影響を受けて外側に集まる傾向があり、また風速が小さい場合は気流に乗らずに堆積する。渦が発生する場所では、遠心力によってトナーなどの粉塵が外側に流される箇所と風速が小さくトナーなどの粉塵が堆積する箇所が多く存在する。そのため、トナーなどの粉塵は気流から分離されやすい場所となる。これより、排気経路途中に多くの分流ポイントを設け、多くの渦を発生させることで排気に含まれるトナーなどの粉塵をより多く分離し、排気中に含まれる粉塵を削減することが可能となる。

上記のように排気に含まれるトナーなどの粉塵を分離する領域を装置本体１００Ａから排気させる直前に設ける。このことで、交換時期を超えて除去効率が落ちた防塵フィルタを使用した場合でも装置本体１００Ａの外部に排出されるトナーなどの粉塵の量を抑制することが可能となる。

本実施例に係る画像形成装置１００及び排気ダクト２２４、排気口２５１近傍の基本構成は同一である。本実施例の特徴とするところは、導風板２５０は、可撓性材料により形成され、排気ファン２４７が停止しているときに排気ダクト２２４に接近する方向に付勢されている点である。図８に排気ファン２４７が停止状態のときの導風板２５０の状態の模式図を、図９に排気ファン２４７が動作状態のときの導風板２５０の状態の模式図を示す。

排気ファン２４７が停止しているときに、導風板２５０は排気ダクト２２４から排気される気流の気流進行方向と直交する方向に広がるように面が配置される。排気ファン２４７が駆動しているときに、導風板２５０は排気ダクト２２４から排気される気流の気流進行方向と直交する方向とは異なる方向に広がるように面が移動する。

導風板２５０を排気ダクト２２４の方向に付勢することで、排気ファン２４７が停止状態の時、排気ダクト２２４の出口付近の流路は狭くなる。排気ファン２４７が動作状態になると導風板２５０は排気ファン２４７から発生する気流に押されてたわみ流路は大きくなる。すなわち、排気ダクト２２４から排気口２５１までの排気流路の抵抗は、排気ファン２４７の動作状態に対して停止状態の方が大きくなる。

排気ファン２４７は起動時に風速が大きくなる瞬間があるが、その際、排気ダクト２２４内に堆積していたトナーなどの粉塵が舞い上げて気流に乗せる可能性がある。しかし、本実施例のような構成とすることで排気ファン２４７の起動時の瞬間的な風速の増大を緩和することが可能となり、トナーなどの粉塵の舞い上がりを抑制することができる。

１００ 画像形成装置
１００Ａ 装置本体
２２４ 排気ダクト
２４７ 排気ファン（気流発生手段）
２５０ 導風板（気流方向変更部）
２５１ 排気口
２５５ 空間（第１領域）
２７０ 間隙（第２領域）

Claims (6)

1. 装置本体の内部の空気を外部に排出する気流を発生させる気流発生手段と、
   前記気流発生手段の気流を導く排気ダクトと、
   前記排気ダクトを流れた気流を排気する排気口と、
   前記排気ダクトと前記排気口との間に配置され、前記排気ダクトの終端部に対向して配置され、前記排気ダクトから排気された気流の方向を変更する気流方向変更部と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記排気ダクトは、前記排気ダクトの内部又は前記排気ダクトよりも気流進行方向の上流に配置されて粉塵を捕集する捕集手段を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記気流方向変更部は、前記排気ダクトから排気される気流の気流進行方向と直交する方向とは異なる方向に広がる面を有す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. 排気ダクトから出る排気は、前記気流方向変更部に向かって流れて前記排気口から排出されると共に、前記排気ダクトの終端部の周囲に向かって流れることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記気流方向変更部は、可撓性材料により形成され、前記気流発生手段が停止しているときに前記排気ダクトに接近する方向に付勢されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記気流発生手段が停止しているときに、前記気流方向変更部は前記排気ダクトから排気される気流の気流進行方向と直交する方向に広がるように前記面が配置され、
   前記気流発生手段が駆動しているときに、前記気流方向変更部は前記排気ダクトから排気される気流の気流進行方向と直交する方向とは異なる方向に広がるように前記面が移動することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。

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