JP2017100093A - エアフィルタ組立体及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、フィルタフレームがフィルタを確実に保持し、フィルタの設置性、交換等の作業性を向上させるエアフィルタ組立体を提供する。【解決手段】 開口４０ｇ，４０ｄを有するフレーム部４０ａ，４０ｂを有し、フレーム部４０ａは、開口４０ｇの周縁部４０ｍに突起列４０ｎを有し、フレーム部４０ｂは、開口４０ｄの周縁部４０ｗに内周突起列４０ｘと、外周突起列４０ｙと、を有し、フレーム部４０ａ，４０ｂが閉じられた際に、内周突起列４０ｘと、外周突起列４０ｙとにより突起列４０ｎを両側から挟んで噛合することによりフィルタ３２を保持することを特徴とする。【選択図】 図５

Description

本発明は画像形成装置における排気ダクトに配備される集塵フィルタ等のエアフィルタ組立体に関するものである。

画像形成装置には、記録材の搬送から画像形成、成果物の排出までの各種構成要素の駆動源として複数のモータや送風ファン、電源基板等の電気部品が搭載されている。

しかしながら、モータや電気基板といった電気部品は、熱を発し、その熱は画像形成装置内に蓄積されて温度が上昇する。それにより画像形成装置内に設置されているプラスチック製の搬送ガイド等の部材が熱変形し、記録材の搬送詰まりを引き起こす原因となる。

更に、画像形成装置の設置場所の環境によっては、画像形成装置内に埃塵が溜まったり、画像形成装置の動作による振動や送風ファンのエアフロー等によって埃塵が巻き上げられて浮遊したりする。これにより記録材の表面に埃塵が付着し、画像を記録材に転写したときに、画像の一部が欠けてしまい、画像不良による画質の低下の原因となっていた。

そこで、画像形成装置内の空気清浄及び排気を目的とした送風ファンとダクトが設けられており、そのダクトの経路内に集塵のためのフィルタが設置されている。

また、画像形成装置内には、塵埃の他にも、画像形成装置を構成する各種部品に用いられる様々な樹脂、金属等の各種無機材料等から化学物質分子を発生する場合がある。他に、表面処理材等に用いられる各種有機材料が発する臭い分子や、それらの材料が加熱されて発する揮発性有機化合物（ＶＯＣ；Volatile Organic Compounds）等の不快な化学物質分子を発生する場合がある。これらの化学物質分子を捕集、或いは、分解するためのエアフィルタを上記ダクトの経路内に備える場合もある。

特許文献１では、プリーツ形状のフィルタを設置するための設置部を有するベースフレームにフィルタを設置する。そして、ベースフレームとヒンジで一体に形成されたカバーフレームをヒンジを回動起点として回動させて、フィルタをベースフレームと挟持する。そして、ベースフレームに設けられた嵌合穴を有する片持ち支柱部材にカバーフレームに設けられた嵌合のための突起を嵌合させて閉じる。これによりフィルタ組立体を構成している。

これにより埃塵を捕捉して汚れたフィルタを取り外すことができる。つまり、新品のフィルタと交換することができるので、メンテナンス時の交換作業の簡略化につながり、大きなメリットが得られる。

特許文献２では、平板状フィルタを第一のフレームに設置する。そして、第一のフレームとヒンジで一体に形成されたフィルタを挟持するための第二のフレームをヒンジを折り曲げて第一のフレーム上に二つに折り畳む。

そして、第一のフレーム上に設けられた係止爪が第二のフレームのフレーム(薄板)を係止する。更に、第二のフレームに設けられた係合突起に第一のフレームにヒンジで一体に形成された係合穴を有する折曲片をヒンジを折返して係合突起に折曲片の係合穴を係合させる。

これによりフィルタ組立体を構成している。汚れたときにはフレームとフィルタが一体で形成されていたフィルタ組立体すべてを交換していたが、汚れたフィルタのみを新品のフィルタに交換可能にする。これによりランニングコストの低減を図ることができる。

特表２００７−５１６８２９号公報 特開平１１−６３５９７号公報

しかしながら、特許文献1のフィルタ構造では、汚れたフィルタの脱着交換作業をする際には以下の通りである。先ずフィルタケースのベースフレームに設けられた嵌合穴を有する片持ち支柱部材を、カバーフレームに設けられた嵌合のための突起から一つずつ嵌合を解除する作業を行なうことでフレーム枠体を開く。

次にフィルタケースから汚れたフィルタを取り出す。その次に蛇腹状のプリーツ織りした不織布のフィルタを枠体フレームに設けられた凹凸の山谷を形成したガイドに合わせて新しいフィルタ挟み込む。

その際にメルトフロー等の加工を施してあるフィルタの場合はプリーツ織をしても弾性力が有るので、凹凸部にうまく合わせてフィルタ枠体を閉じるまで不安定であるので、作業に手間と時間がかかる。

このような不具合を解決する他の方法の一つとしてプリーツ織を施さないフラットな不織布のフィルタが用いられている。その一例として特許文献２のように枠体を用いた構成が知られている。

特許文献２のフィルタ構造では、先ず、広げたフィルタケースに新品のフィルタを載置する。次に、フィルタフレームを嵌合爪とフレームで嵌合させる作業を行う。その次に、更に係合穴を有する折曲片を、ヒンジを折返してフレームに設けられた係合突起に係合穴を係合させることでフィルタフレームを組み立てる。

しかしながら、装置のメンテナンス時は、汚れたフィルタを取り外す。これは前記作業を逆から追っていくというように、複数の係合部を一つずつ係合、または解除するという作業を行うため手間と時間がかかる。

特許文献１のフィルタは、格子状の横方向リブ側には、押し出されることはないが、反対側に押されると、縁の幅でしか保持されていないため、縁からすり抜けて、脱落することがある。

また、片面全面に、格子状リブがあるため、その格子状リブの分だけ開口面積が少なくなるためフィルタを通過する風の圧損が大きくなり、効率が低下する。

また、フィルタは、開口側に向けて面に垂直方向に押される場合がある。また、送風ファンの風圧が加わると、フィルタフレームであるケース枠からすり抜けてフィルタが外れ脱落してしまう。集塵物の再飛散による汚れの蔓延や送風ファンへのフィルタの巻き込み等の故障の原因になる。

更に、特許文献１の場合、フィルタ材質、形状、製造方法等によって、繊維の密度や厚さの層の状態が異なり、厚さで押え込もうとすると、フィルタの反力によって枠が閉じづらくなる。

更に、幅方向に押えエリアを増やすと、開口面積が減って集塵性能が低下してしまう虞が有る。

他方、これらに用いる不織布のフィルタを保持するために、枠体に設けた突起物でフィルタに貫通させて保持させようとする場合がある。

特に繊維のほつれ防止処理加工であるところの、例えば、スパンボンド、メルトフロー等の加工を施したフィルタの場合では、繊維同士が結合されているので動き難い。尚、スパンボンド（spun-bounded fabric）とは、不織布の一種で化学繊維を紡糸する際に繊維が十分に固まらないうちに直接シート状にして作るものである。

このためフィルタ素材に容易に穴が開かない場合がある。これを、無理に枠体により挟持しても隙間からすり抜けたりして、フィルタを保持できない等の課題がある。

無理に穴を広げると繊維のダメージがあること、穴部のストレスで皿状にフィルタ平面部が変形してしまうためにたわみが生じる等の課題が有った。従って、事前に貫通用の穴を設ける等の形状を構成して加工工程を増やすことは製造プロセスが長くなり、更には作業ミスを起こす可能性も増加する等の虞もある。

本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、フィルタフレームがフィルタを確実に保持し、フィルタの設置性、交換等の作業性を向上させるエアフィルタ組立体を提供するものである。

前記目的を達成するための本発明に係るエアフィルタ組立体の代表的な構成は、フィルタと、前記フィルタを保持するフィルタフレームと、を有するエアフィルタ組立体において、前記フィルタフレームは、前記フィルタに通気する第一の開口を有する第一のフレーム部と、前記フィルタに通気する第二の開口を有すると共に、前記第一のフレーム部に対して開閉可能に構成された第二のフレーム部と、を有し、前記第一のフレーム部は、前記第一の開口の周縁部の少なくとも一部に複数の針爪状突起を間隔をおいて列状に並設した突起列を有し、前記第二のフレーム部は、前記第二の開口の周縁部の少なくとも一部に複数の針爪状突起を間隔をおいて列状に並設した内周突起列と、前記内周突起列の外周の少なくとも一部に複数の針爪状突起を間隔をおいて列状に並設した外周突起列と、を有し、前記第一のフレーム部と、前記第二のフレーム部とが閉じられた際に、前記内周突起列と、前記外周突起列とにより前記突起列を両側から挟んで噛合することにより前記フィルタを保持することを特徴とする。

本発明によれば、フィルタフレームがフィルタを確実に保持し、フィルタの設置性、交換等の作業性を向上させることができる。

本発明に係るエアフィルタ組立体を備えた画像形成装置の構成を示す断面説明図である。 第１実施形態のエアフィルタ組立体を備えたエアフィルタを画像形成装置の排気ダクトに装着した状態を示す斜視説明図である。 第１実施形態のエアフィルタ組立体の第一のフレーム部に設けられた縁部壁の外周部に隙間埋部材となる方形環状のスポンジが両面テープにより貼り付けられてエアフィルタ組立体がエアフィルタとして完成された斜視説明図である。 （ａ）は第１実施形態のエアフィルタ組立体を構成するフィルタフレームの構成を示す正面図である。（ｂ）は第１実施形態のエアフィルタ組立体を構成するフィルタフレームの構成を示す上面図である。（ｃ）は第１実施形態のエアフィルタ組立体を構成するフィルタフレームの構成を示す左側面図である。（ｄ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 第１実施形態のエアフィルタ組立体を構成するフィルタフレームの構成を示す斜視説明図である。 図５に示す角部Ｂを拡大して針爪状突起の構成を示す部分拡大図である。 ヒンジ部を中心に第一のフレーム部と、第二のフレーム部とを回動させて閉じることにより第１実施形態のエアフィルタ組立体を構成するフィルタフレームを閉じた状態を示す斜視説明図である。 第１実施形態のエアフィルタ組立体を構成するフィルタフレームがヒンジ部を構成する薄肉に形成された可撓部を撓ませることにより第一のフレーム部と第二のフレーム部とが該可撓部を中心に回動可能に構成された様子を示す断面説明図である。 第１実施形態のエアフィルタ組立体を構成するフィルタフレームを閉じた状態でフィルタが第一のフレーム部と第二のフレーム部との間に挟持されている状態を示す断面説明図である。 第１実施形態のエアフィルタ組立体を構成するフィルタフレームを閉じた状態における第一のフレーム部側と第二のフレーム部側にそれぞれ形成された各針爪状突起の配置構成を示す平面説明図である。 第２実施形態のエアフィルタ組立体を構成するフィルタフレームの構成を示す斜視説明図である。 第２実施形態のエアフィルタ組立体を構成するフィルタフレームを閉じた状態でフィルタが第一のフレーム部と第二のフレーム部との間に挟持されている状態を示す断面説明図である。

図により本発明に係るエアフィルタ組立体及びこれを備えた画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。

先ず、図１〜図１０を用いて本発明に係るエアフィルタ組立体及びこれを備えた画像形成装置の第１実施形態の構成について説明する。

＜画像形成装置＞
図１は、本発明に係るエアフィルタ組立体を備えた画像形成装置の構成を示す断面説明図である。図１に示す画像形成装置３０は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を形成する像担持体となる感光ドラム１０ａ〜１０ｄが四つ設けられている。尚、説明の都合上、各感光ドラム１０ａ〜１０ｄを代表して単に感光ドラム１０を用いて説明する場合もある。他の画像形成プロセス手段についても同様である。

各感光ドラム１０の周囲には、図示しない帯電手段となる帯電装置、現像手段となる現像装置、クリーニング手段となるクリーナがそれぞれ配置されている。これらの画像形成プロセス手段がプロセスカートリッジ１ａ〜１ｄとして一体的にユニット化されている。

各プロセスカートリッジ１の上部には、各感光ドラム１０の表面と接触する像担持体である中間転写ベルト１２が設けられている。中間転写ベルト１２は、張架ローラ１１ａ〜１１ｃにより回転可能に張架されている。

各感光ドラム１０は、それぞれ図示しない帯電装置により表面が一様に帯電される。各感光ドラム１０の一様に帯電された表面上には、像露光手段となるレーザスキャナ６により色分解したイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報に応じたレーザ光６Ａが照射されて露光され、静電潜像が形成される。

各感光ドラム１０の表面には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報に応じた静電潜像が形成される。各感光ドラム１０の表面上に形成されたそれぞれの静電潜像は、図示しない現像装置によって現像剤が供給されてトナー像として現像される。これにより各感光ドラム１０の表面上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が形成される。

各感光ドラム１０の図１の時計回り方向の回転に伴い、各感光ドラム１０の表面上に形成されたトナー像は、各感光ドラム１０の表面と、中間転写ベルト１２の外周面とが当接する一次転写部に到達する。

一方、中間転写ベルト１２は、図１の反時計回り方向に回転する。中間転写ベルト１２の内周面側には、各感光ドラム１０に対向して設けられた一次転写手段となる一次転写ローラ２ａ〜２ｄが設けられている。各一次転写ローラ２には、図示しない一次転写バイアス電源から一次転写バイアス電圧が印加される。

各感光ドラム１０の表面上に形成されたトナー像は、各一次転写ローラ２に印加される一次転写バイアス電圧により図１の反時計回り方向に移動する中間転写ベルト１２の外周面上に順次一次転写される。

一方、給送カセット４に収納されている記録材Ｐは、ピックアップローラ８により繰り出され、図示しない分離手段との協働により一枚ずつ送り出される。記録材Ｐの先端は、一旦停止したレジストローラ９のニップ部に突き当てられて該記録材Ｐの腰の強さにより斜行が補正される。

記録材Ｐは、レジストローラ９により挟持されて二次転写手段となる二次転写ローラ３と中間転写ベルト１２の外周面とのニップ部により形成される二次転写部に搬送される。レジストローラ９は、中間転写ベルト１２の外周面上に一次転写されたトナー像の位置にタイミングを合わせて記録材Ｐを搬送する。

二次転写ローラ３には、図示しない二次転写バイアス電源から二次転写バイアス電圧が印加され、中間転写ベルト１２の外周面上に一次転写されて重畳されたトナー像が記録材Ｐに一括して二次転写される。

トナー像が二次転写された記録材Ｐは、定着手段となる定着装置５に搬送され、該定着装置５に設けられた定着ローラと加圧ローラとにより挟持搬送される過程で加熱及び加圧されて各色のトナーが熱溶融混色して記録材Ｐに熱定着される。

フルカラーのトナー像（画像）が固定された記録材Ｐは、定着装置５の下流に設けられた排出ローラ２１により挟持搬送されて排出トレイ７上に排出される。

本実施形態の画像形成装置３０は、図１の下方から上方に向かって、給送カセット４、レーザスキャナ６、プロセスカートリッジ１、中間転写ベルト１２、排出トレイ７の順に設けられている。

この様な画像形成装置３０は、多機能化が進み、各種構成要素の数が多くなったことによる画像形成装置３０の大型化や処理スピードの高速化が進んでいる。画像形成装置３０本体内には、熱源となる電気部品が増加し、画像形成装置３０本体内の温度が上昇する。このため画像形成装置３０本体内の温度上昇を防止するために排気ダクト等は高い排気効率が要求される。

また、画像形成装置３０の印刷速度の高速化により画像形成装置３０本体の振動も大きくなっている。このため画像形成装置３０本体内を舞うトナー粉等の画像形成プロセスに起因する汚れの他に使用環境等の埃塵も冷却風量に比例するように増加していく。このため排気ダクト内の集塵構成要素であるところの集塵フィルタは高い集塵効率が要求される。

また、多機能化による画像形成装置３０の大型化や処理スピードの高速化が行なわれる。画像形成装置３０の品質を維持するために排気ダクトの高い排気効率、集塵効率を確保する必要がある。このため集塵構成要素である集塵フィルタの定期的なメンテナンスを必要とする。

このため集塵フィルタの定期交換作業、或いは、清掃作業が不可欠となっている。集塵により汚れた集塵フィルタの交換頻度が増えるため集塵フィルタの設置性や交換等の作業性の向上が求められている。

デスクトップタイプのプリンタやＭＦＰ（Multifunction Printer）等、ユーザのワークエリア内、或いは、パーソナルコンピュータやインターネットを活用して自宅等の小規模のオフィスで仕事をする形態がある。そのようなＳＯＨＯ（small office home office）等の狭い場所に設置される画像形成装置３０では、機外に排出される排熱だけでなく、トナー粉、臭い等にも配慮した集塵フィルタの清浄化の要求が一層高まっている。

これらの要求に応えるために、本実施形態では、集塵フィルタの設置性、交換作業等のメンテナンス性を向上させてメンテナンス時間の短縮を図る。更に、システムやサービス等が停止している時間であるダウンタイムの最小化、ランニングコストの低減を達成する画像形成装置３０のエアフィルタ組立体３１を提供する。

＜エアフィルタ組立体＞
図２は、本実施形態のエアフィルタ組立体３１を画像形成装置３０に設置した状態を示す斜視説明図である。図３は、本実施形態のエアフィルタ組立体３１の構成を示す斜視説明図である。

図４（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ本実施形態のエアフィルタ組立体３１を構成するフィルタフレーム４０の構成を示す正面図、上面図、左側面図である。図４（ｄ）は図４（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

図５は、本実施形態のエアフィルタ組立体３１を構成するフィルタフレーム４０の構成を示す斜視説明図である。図６は、図５に示す角部Ｂを拡大して針爪状突起４０ｆの構成を示す部分拡大図である。

図７は、図４及び図５に示すヒンジ部４０ｊを中心に第一のフレーム部４０ａと、第二のフレーム部４０ｂとを回動して閉じることによりエアフィルタ組立体３１を構成するフィルタフレーム４０を閉じた状態を示す斜視説明図である。

図８は、図４及び図５に示すヒンジ部４０ｊを構成する薄肉に形成された可撓部４０ｖを撓ませることにより第二のフレーム部４０ｂが該可撓部４０ｖを中心に図８の矢印Ｄ１，Ｄ２方向に回動可能に構成された様子を示す断面説明図である。

図９は、エアフィルタ組立体３１を構成するフィルタフレーム４０を閉じた状態でフィルタ３２が第一のフレーム部４０ａと第二のフレーム部４０ｂとの間に挟持されている状態を示す断面説明図である。

フィルタ３２を保持するフィルタフレーム４０は、組み立て時にフィルタ３２が第一のフレーム部４０ａと第二のフレーム部４０ｂとの間に挟持されて保持される。

図１０は、第一のフレーム部４０ａと第二のフレーム部４０ｂとを閉じた状態における第一のフレーム部４０ａ側と第二のフレーム部４０ｂ側にそれぞれ形成された各針爪状突起４０ｆの配置構成を示す平面説明図である。

図３に示すように、本実施形態のエアフィルタ組立体３１は、方形状のフィルタ３２の四辺を挟持して支持するフィルタフレーム４０を有する。

フィルタフレーム４０は、図４及び図５に示すように、フィルタ３２の外形に対応する方形枠状の第一のフレーム部４０ａと、第二のフレーム部４０ｂとを有して構成される。

フィルタフレーム４０の材料は、ポリプロピレンやナイロン等の比較的靱性と繰り返し疲労特性に優れた樹脂材料を用いるのが好適である。

第一のフレーム部４０ａは、フィルタ３２に通気する開口４０ｇ（第一の開口）を有する。第二のフレーム部４０ｂは、フィルタ３２に通気する開口４０ｄ（第二の開口）を有する。

第一のフレーム部４０ａと、第二のフレーム部４０ｂとは、図８に示すように、可撓性を有する可撓部４０ｖからなるヒンジ部４０ｊを中心に矢印Ｄ１，Ｄ２方向に回動して相互に開閉可能に構成される。

図４、図５及び図８に示すように、薄肉に形成された可撓部４０ｖを有する二箇所のヒンジ部４０ｊを介して第一のフレーム部４０ａと第二のフレーム部４０ｂとが相互に連結される。一体成型された第一のフレーム部４０ａと第二のフレーム部４０ｂとの双方にフィルタ３２への通気を確保するための方形状の貫通穴からなる開口４０ｇ，４０ｄがそれぞれ形成されている。

図４、図５及び図６に示す４０ｗは、第二のフレーム部４０ｂに設けられた開口４０ｄの周縁部であり、４０ｍは、第一のフレーム部４０ａに設けられた開口４０ｇの周縁部である。

第一のフレーム部４０ａに設けられた開口４０ｇの周縁部４０ｍの全周には、図４、図５及び図６に示すように、所定の間隔をおいて複数の針爪状突起４０ｆが列状に並設された突起列４０ｎが該第一のフレーム部４０ａに一体的に設けられている。

また、第二のフレーム部４０ｂに設けられた開口４０ｄの周縁部４０ｗの全周には、所定の間隔をおいて複数の針爪状突起４０ｆが列状に並設された内周突起列４０ｘが該第二のフレーム部４０ｂに一体的に設けられている。

前記内周突起列４０ｘの外周には、図９に示すように、谷間部４０ｋを挟んで開口４０ｄの周縁部４０ｗの全周に亘って複数の針爪状突起４０ｆが所定の間隔をおいて列状に並設された外周突起列４０ｙが該第二のフレーム部４０ｂに一体的に設けられている。

＜針爪状突起＞
図６に示すように、針爪状突起４０ｆの頂上部である針状先端部４０ｕは、枠体からなる各第一、第二のフレーム部４０ａ，４０ｂのそれぞれの外側方向に向けられた略垂直面４０ｓを有する。更に、枠体からなる各第一、第二のフレーム部４０ａ，４０ｂのそれぞれの内側方向に緩やかに傾斜した傾斜面４０ｔを有する。更に、略垂直面４０ｓと傾斜面４０ｔとを接続する一対の側面４０ｚとを有する。これにより針状先端部４０ｕは、フィルタ３２の繊維質部に食い込む鋭利な形状で構成されている。

図８に示すように、ヒンジ部４０ｊの可撓部４０ｖを撓ませて第一のフレーム部４０ａと第二のフレーム部４０ｂとを閉じる。そのとき、図９に示すように、第一のフレーム部４０ａに設けられた針爪状突起４０ｆが図６に示す第二のフレーム部４０ｂに設けられた針爪状突起４０ｆの間の谷間部４０ｐに対向して噛み合う。

また、第二のフレーム部４０ｂに設けられた針爪状突起４０ｆが第一のフレーム部４０ａに設けられた針爪状突起４０ｆの間の谷間部４０ｐに対向して噛み合う。

図４（ａ）及び図９に示すように、第二のフレーム部４０ｂに設けられた開口４０ｄの周縁部４０ｗの全周に亘って列状に設けられた複数の針爪状突起４０ｆが成す内周突起列４０ｘが形成される。その外側に設けられた外周突起列４０ｙとの間に谷間部４０ｋが形成される。該谷間部４０ｋと、第一のフレーム部４０ａに設けられた開口４０ｇの周縁部４０ｍの全周に亘って列状に設けられた複数の針爪状突起４０ｆからなる突起列４０ｎとが対向して噛み合う。

図１０に示すように、第一のフレーム部４０ａ側に形成された各針爪状突起４０ｆと、第二のフレーム部４０ｂ側に形成された各針爪状突起４０ｆとは、縦方向にも横方向にもそれぞれ互いに位置をずらして配置されている。

図８に示すように、第一のフレーム部４０ａと、第二のフレーム部４０ｂとの枠体内にフィルタ３２を収容し、ヒンジ部４０ｊを中心に可撓部４０ｖを撓ませて第一のフレーム部４０ａと、第二のフレーム部４０ｂとを回動して閉じる。

本実施形態のフィルタ３２は、平板状の繊維質の不織布により構成される。図９に示すように、フィルタ３２の周縁部の両面側から第一のフレーム部４０ａ側に設けられた各針爪状突起４０ｆと、第二のフレーム部４０ｂ側に設けられた各針爪状突起４０ｆとがフィルタ３２の繊維質分に食い込んで該フィルタ３２の周縁部が保持される。

フィルタ３２の周縁部は、第一のフレーム部４０ａ側に設けられた複数の針爪状突起４０ｆが成す突起列４０ｎが以下の通りである。第二のフレーム部４０ｂ側に設けられた複数の針爪状突起４０ｆが成す内周突起列４０ｘと、その外側に設けられた外周突起列４０ｙとの間の谷間部４０ｋに噛み合う。これによりフィルタ３２は、該谷間部４０ｋ側に凸形状で湾曲した状態で保持される。

このとき、図９に示すフィルタ３２の上部から第二のフレーム部４０ｂ側に設けられた内周突起列４０ｘと外周突起列４０ｙとで第一のフレーム部４０ａ側に設けられた各針爪状突起４０ｆが成す突起列４０ｎを挟むように押圧する。

図９に示すように、第一のフレーム部４０ａと、第二のフレーム部４０ｂとが閉じられる。その際に、第二のフレーム部４０ｂ側に設けられた内周突起列４０ｘと外周突起列４０ｙとにより第一のフレーム部４０ａ側に設けられた突起列４０ｎを両側から挟んで噛合する。これによりフィルタ３２を保持する。

これによりフィルタ３２が図９の矢印Ｅ方向で示す押圧方向と直交する方向（図１０の上下左右方向）にずれることがない。第一のフレーム部４０ａ側に設けられた突起列４０ｎを構成する各針爪状突起４０ｆの針状先端部４０ｕがフィルタ３２の繊維質部に深く侵入する。これによりフィルタ３２を効率良く保持することができる。

フィルタ３２は、第一のフレーム部４０ａ側に設けられた突起列４０ｎにより確実に保持される。これにより該突起列４０ｎの両側に配置された第二のフレーム部４０ｂ側に設けられた内周突起列４０ｘと外周突起列４０ｙもフィルタ３２の繊維質部に確実に侵入することができる。

フィルタ３２の繊維質部に各第一、第二のフレーム部４０ａ，４０ｂに設けられる全ての針爪状突起４０ｆの針状先端部４０ｕが食い込む。そして、図９に示す矢印Ｅ方向で示す押圧力によりフィルタ３２の四辺の周縁部は、図９に示すように、略「へ」の字状に湾曲した状態で保持される。

図９に示すように、第二のフレーム部４０ｂ側に設けられた内周突起列４０ｘによりフィルタ３２が受ける押圧力Ｃが作用する部位よりも各第一、第二のフレーム部４０ａ，４０ｂの開口４０ｇ，４０ｄ側には針爪状突起４０ｆは存在していない。

従って、フィルタ３２は、第二のフレーム部４０ｂ側に設けられた内周突起列４０ｘにより受ける押圧力Ｃに対向する押圧力は、何れの針爪状突起４０ｆからも受けない。

このためフィルタ３２の中央部は、図９に示すように、第二のフレーム部４０ｂに設けられた複数の針爪状突起４０ｆの間の谷間部４０ｐの表面から高さＨ１だけ窪んだ形状となる。

そして、図９に示すエアフィルタ組立体３１の厚さＨの範囲内に収まるように、図８に示す各第一、第二のフレーム部４０ａ，４０ｂに設けられる全ての針爪状突起４０ｆの高さＬが設定されている。

図８に示すように、第二のフレーム部４０ｂは、ヒンジ部４０ｊを中心にして可撓部４０ｖを撓ませて図８の矢印Ｄ１，Ｄ２方向に回動可能に設けられている。

第一のフレーム部４０ａと、第二のフレーム部４０ｂとの間にフィルタ３２を配置した状態で、第一のフレーム部４０ａと、第二のフレーム部４０ｂとを回動してフィルタ３２の両表面を挟み込む。

すると、フィルタ３２は、第一のフレーム部４０ａの周縁部でフィルタ設置面４０ｃ１に対して直交して立設された外周枠４０ｒの内側に収まる。そして、各第一、第二のフレーム部４０ａ，４０ｂの各針爪状突起４０ｆと、その間の谷間部４０ｐとの隙間に波打つように押圧されながら挟持される。

図７に示すように、第一のフレーム部４０ａの周縁部に設けられた外周枠４０ｒにおいて、ヒンジ部４０ｊが設けられた一辺以外の三辺には、該外周枠４０ｒの天端部にそれぞれ係止爪４０ｈ（係止部）が設けられている。

また、第二のフレーム部４０ｂの周縁部の係止爪４０ｈに対応する位置には、該係止爪４０ｈが係合する被係止部となる嵌合部４０ｉが設けられている。

そして、図８に示すように、第二のフレーム部４０ｂをヒンジ部４０ｊを中心にして可撓部４０ｖを撓ませて図８の矢印Ｄ２方向に回動し、内部にフィルタ３２を両側から挟んだ状態で閉じる。すると、第一のフレーム部４０ａの係止爪４０ｈが第二のフレーム部４０ｂの嵌合部４０ｉにスナップフィットにより係止されて保持固定される。

図３に示すように、図７に示す第一のフレーム部４０ａに設けられた外周枠４０ｒの外周部に方形環状のスポンジ等の柔らかい材質で作られた隙間埋部材４０ｅが両面テープ等により貼り付けられる。これによりエアフィルタ組立体３１がエアフィルタ１３として完成される。

＜フィルタ＞
本実施形態のフィルタ３２は、不織布状のフィルタである。不織布は、繊維を集積してシート状に成したものであるので外的な強度に弱く変形してしまう。

不織布をエアフィルタ１３として用いる場合は、空気が不織布の中を通過し易くすることが排気効率に大きく影響を及ぼす。

他方、不織布の繊維の隙間に被捕集物である粉塵が保持されるように適度な一定の密度が必要とされる。この密度が安定しない場合、排気ファンの風量、フィルタ３２の圧損、捕集効率、フィルタ３２の寿命等の不安定要因となるのでエアフィルタ１３を設けた画像形成装置３０全体に大きな影響を及ぼす。

本実施形態のフィルタ３２は、形状を維持し、繊維のほつれを防止する目的で特殊な処理が施されたものである。本実施形態のフィルタ３２は、ミクロ的に不織布を構成する繊維相互同士が接触する箇所で相互にずれて繊維の位置が変化することを防止するための固定手段として、各第一、第二のフレーム部４０ａ，４０ｂに針爪状突起４０ｆが設けられている。

不織布の加工方法として、例えば、加熱エアーを吹き付けることで繊維の接触部位を相互に溶着させるサーマルボンド法がある。また、接着剤をスプレー等により吹き付けて繊維の相互接着を行うケミカルボンド法がある。また、ニードルを高速度で動かして繊維を交絡させるニードルパンチ法がある。また、長い単繊維であるフィラメントにより縫い込んだステッチボンド法がある。また、水圧によって繊維を交絡させる水流交絡法等の種々の加工方法が知られている。

それらの加工方法によれば、繊維同士のずれを極力低減することが出来る。

本実施形態でも上記加工方法により繊維同士のずれを極力低減することにより繊維密度が安定したフィルタ３２を用いている。

本実施形態のフィルタ３２は、集塵フィルタの一例について説明するが、該フィルタ３２の濾過機能は、単に粉塵捕集に限ったものではない。

例えば、不織布内部に活性炭等の吸着剤を有して臭い分子や揮発性有機化合物（ＶＯＣ；Volatile Organic Compounds）等の特定の化学物質の分子を捕集するものがある。また、光触媒等により化学物質の分子を分解する機能を有したものがある。

一定の繊維密度を確保するとともに安定した繊維構造をもつフィルタ３２に直径０．５ｍｍ程度の虫ピン等の針を突き刺してもなかなか貫通しない。

これは、繊維同士の隙間が小さいことと、繊維同士が固定されていて位置ズレが起こらないために針が貫通し難い。

本実施形態では、図７及び図９に示すように、第一のフレーム部４０ａと、第二のフレーム部４０ｂとの間にフィルタ３２を挟み込んで保持する構成である。

特許文献２に示されたように、フィルタ材を平面で挟み込むだけでは容易にすり抜けて脱落する。本実施形態では、フィルタ３２の脱落防止のために各第一、第二のフレーム部４０ａ，４０ｂに複数の針爪状突起４０ｆを列状に設けた。

更に、図９に示すように、各第一、第二のフレーム部４０ａ，４０ｂにそれぞれ設けた複数の針爪状突起４０ｆのうちで第一のフレーム部４０ａに設けられた複数の針爪状突起４０ｆが成す突起列４０ｎを以下の通り配置した。第二のフレーム部４０ｂに設けられた複数の針爪状突起４０ｆが成す内周突起列４０ｘと、その外側に設けられた外周突起列４０ｙとにより両側から挟み込むように配置した。

図２は、図３に示すエアフィルタ１３を画像形成装置３０の排気ダクト６１に装着した状態を示す斜視説明図である。

図２に示すように、エアフィルタ組立体３１は、画像形成装置３０の使用状態では吸気や排気用の送風ファンの風圧を受ける。

例えば、一辺が８０ｍｍ〜１００ｍｍ程度のサイズの角型軸流ファンを用いた場合、一般的に風圧に対してエアフィルタ組立体３１が保持しなければならない力である脱落強度は、１．９６Ｎ（２００ｇｆ）程度である。

このため特許文献２に示されたフレームの表面にフィルタ材を挟み込むだけの構成では、フィルタ材がフレームから容易に脱落してしまう。

本実施形態の効果を検証するために、特許文献２に示されたフレームにフィルタ３２を装着した状態でテンションゲージによりフィルタ面に垂直力を加えていく。そして、フレームからフィルタ３２が徐々にずれて該フィルタ３２がフレームから脱落して開口が生じた際の荷重をテンションゲージにより計測する。すると、４９０ｍＮ（５０ｇｆ）以下であり、フレームからフィルタ３２が容易に脱落することが判明した。

そこで、本発明者らは、フィルタ３２の脱落を防止するために、例えば、円錐状、円柱状、ピラミッド状、四角錐状等の様々な形状の突起物やリブ等を使用してフィルタ３２の外れ防止の検討を重ねてきた。

しかしながら、送風ファンの風圧によるフィルタ３２の脱落強度基準である１．９６Ｎ（２００ｇｆ）をクリアすることが困難であった。

例えば、突起物がフィルタ３２を突き抜けるような構成とする。これにより送風ファンの風圧によるフィルタ３２の脱落強度基準である１．９６Ｎ（２００ｇｆ）をクリアすることができる。しかしながら不織布からなるフィルタ３２は、前述したように針をも通し難い繊維加工を施している。このため突起物がフィルタ３２を貫通した構成とすることは容易にはできない。

本発明者らが検討を進めた結果、本実施形態のように各第一、第二のフレーム部４０ａ，４０ｂにそれぞれ設けた複数の針爪状突起４０ｆの針状先端部４０ｕをフィルタ３２に突き刺して保持する構成とした。

これにより本実施形態のエアフィルタ組立体３１により保持されたフィルタ３２の脱落強度は、４．９Ｎ（５００ｇｆ）の荷重を加えても脱落しない構成となった。このため送風ファンの風圧によるフィルタ３２の脱落強度基準である１．９６Ｎ（２００ｇｆ）をクリアすることができた。

また、方形状の平板からなるフィルタ３２の厚みは、用途によって２ｍｍ〜５ｍｍと異なる。最も脱落強度を確保し難い厚みが２ｍｍのフィルタ３２の場合で保持条件を考慮した。

その結果、針爪状突起４０ｆがフィルタ３２に潜り込む深さは、約１ｍｍで、この場合に針爪状突起４０ｆに引っ掛けることが可能な繊維の本数は、最小で８０本であった。１本の針爪状突起４０ｆにフィルタ３２を引っ掛けた場合の引張り破断強度は、１４７ｍＮ（１５ｇｆ）であった。

このため１４本の針爪状突起４０ｆにフィルタ３２を引っ掛けた場合の引張り破断強度は、２．０５８Ｎ（２１０ｇｆ）となる。このため送風ファンの風圧によるフィルタ３２の脱落強度基準である１．９６Ｎ（２００ｇｆ）をクリアすることができる。

本実施形態では、更にフィルタ３２を脱落し難くするためにフィルタ３２の位置が左右上下にずれても確実に針爪状突起４０ｆの潜り込み深さを確保する対応を講じた。

即ち、図６に示すように、鋭利な針状先端部４０ｕを有する複数の針爪状突起４０ｆを図４に示すように、各第一、第二のフレーム部４０ａ，４０ｂにそれぞれ設けた開口４０ｇ，４０ｄの周縁部４０ｍ，４０ｗに沿って直線的に配置した。

そして、図９に示すように、第一のフレーム部４０ａ側に設けられた針爪状突起４０ｆと、第二のフレーム部４０ｂ側に設けられた針爪状突起４０ｆとが交互に山と谷とになるように噛み込む構成とした。

図９に示すように、フィルタ３２が第一のフレーム部４０ａ側の針爪状突起４０ｆと、第二のフレーム部４０ｂ側の針爪状突起４０ｆとにより両面側から保持されている。その状態で、図９の矢印Ｅ方向に作用する圧力によりフィルタ３２の繊維が破断して該フィルタ３２がフィルタフレーム４０から脱落する限界荷重をテンションゲージにより測定する。これによりエアフィルタ組立体３１の最適形状を導き出すことができた。

本実施形態のエアフィルタ組立体３１により保持されたフィルタ３２の脱落強度の目標として、４．９Ｎ（５００ｇｆ）以上の荷重を加えても脱落しない構成とする。

第二のフレーム部４０ｂに設けられた複数の針爪状突起４０ｆが成す内周突起列４０ｘを考慮する。更に、その外側に設けられた複数の針爪状突起４０ｆが成す外周突起列４０ｙを考慮する。更に、第一のフレーム部４０ａに設けられた複数の針爪状突起４０ｆが成す突起列４０ｎを考慮する。これらは、それぞれの各一辺につきそれぞれ８個の針爪状突起４０ｆを設けて品質のばらつきを低減すると共に安全率を確保した。

フィルタ３２の繊維質部に食い込む針爪状突起４０ｆの潜り込み量を安定化させるためには、図８に示す各第一、第二のフレーム部４０ａ，４０ｂに設けられる各針爪状突起４０ｆの高さＬを規定する必要がある。

本発明者らは、フィルタ３２の繊維質部に食い込む針爪状突起４０ｆの潜り込み量を確保するために該針爪状突起４０ｆの高さＬを割り出し、針爪状突起４０ｆがフィルタ３２の繊維により深く侵入できるように設定した。

図９に示すフィルタ３２の中央部の窪み部３２ａの第二のフレーム部４０ｂの谷間部４０ｐの表面からの高さＨ１（窪み量）の影響によりエアフィルタ組立体３１の厚さＨの範囲をはみ出すことがないようにする。このために各第一、第二のフレーム部４０ａ，４０ｂの各針爪状突起４０ｆと、その間の谷間部４０ｐとの隙間に波打つように押圧されながら挟持された状態でのフィルタ３２の波状の高さを約３．５ｍｍとした。

これにより針爪状突起４０ｆにより押圧されて湾曲したフィルタ３２の復元力、送風ファンの風圧等によって使用する毎に針爪状突起４０ｆがフィルタ３２の繊維の中に食い込んでいく。

そして、第一のフレーム部４０ａと第二のフレーム部４０ｂとにそれぞれ設けられた複数の針爪状突起４０ｆ相互間の谷間部４０ｐ，４０ｋの隙間を規定する。これにより組み立て上、支障なく、針を通すような抵抗力を生じさせないで、フィルタ３２を第一のフレーム部４０ａと第二のフレーム部４０ｂとの間に挟持させて固定することが可能となった。

このようにして、本実施形態のフィルタフレーム４０の針爪状突起４０ｆの配置をしたところフィルタ３２の脱落強度は、７．３５Ｎ（７５０ｇｆ）を達成し、フィルタ３２の脱落に対してマージン（余裕）を付与することができた。

＜係止部と被係止部＞
次に、図７を用いて第一のフレーム部４０ａと第二のフレーム部４０ｂとによりフィルタ３２を挟持した際のフィルタフレーム４０の開き防止機能を有する係止部と被係止部の構成について説明する。

図７に示すように、第二のフレーム部４０ｂと、第一のフレーム部４０ａとを嵌合させて係止する。そのために第一のフレーム部４０ａの周縁部に係止爪４０ｈ（係止部）が設けられる。第二のフレーム部４０ｂの周縁部に該係止爪４０ｈが嵌合して係止される嵌合部４０ｉ（被係止部）が設けられている。

図７に示すように、本実施形態の係止爪４０ｈは、第一のフレーム部４０ａの四辺のうち、ヒンジ部４０ｊが設けられた辺以外の三辺の外周枠４０ｒからそれぞれ内側に向かって延長されて設けられている。

ヒンジ部４０ｊが設けられた辺に対向する辺には、係止爪４０ｈが二箇所設けられており、それ以外の二辺には、係止爪４０ｈが一箇所設けられている。

第二のフレーム部４０ｂの周縁部にも各係止爪４０ｈに対応して嵌合部４０ｉが設けられている。

これにより図４及び図９に示す第二のフレーム部４０ｂに設けられたフィルタ設置面４０ｃ２と、第一のフレーム部４０ａに設けられたフィルタ押え部となる複数の針爪状突起４０ｆが成す突起列４０ｎとにより挟持されたフィルタ３２は以下の通りである。

図７に示すように、第一のフレーム部４０ａに設けられた各係止爪４０ｈが第二のフレーム部４０ｂに設けられた嵌合部４０ｉに係止される。これによりヒンジ部４０ｊで接続された辺以外の全ての辺で第二のフレーム部４０ｂと、第一のフレーム部４０ａとが嵌合し、その保持力を確保することが可能である。

図４に示すように、第一のフレーム部４０ａのフィルタ設置面４０ｃ１には、該第一のフレーム部４０ａの対向する二辺にそれぞれ設けられた係止爪４０ｈを結ぶ直線上にアーム４０ｑが設けられている。

＜フィルタ交換＞
次に、図３に示すエアフィルタ１３において使用済みの汚れたフィルタ３２を交換するときの手順について説明する。

先ず、図３に示すエアフィルタ１３のスポンジ等の隙間埋部材４０ｅを剥がすこと無く、図７に示す第一のフレーム部４０ａのヒンジ部４０ｊが設けられた辺とは反対側の辺の外周枠４０ｒを外側に撓ませるように力を加える。

このとき、第一のフレーム部４０ａの外周枠４０ｒの天端部に設けられた二つの係止爪４０ｈが第二のフレーム部４０ｂに設けられた嵌合部４０ｉからそれぞれ外れて嵌合が解除される。

そして、アーム４０ｑの反対側からフィルタ３２を介在した状態で該アーム４０ｑを押しながら第二のフレーム部４０ｂをヒンジ部４０ｊを中心に可撓部４０ｖを撓ませて図８の矢印Ｄ方向に回動する。

このとき、第一のフレーム部４０ａのアーム４０ｑに沿った位置に設けられた第二のフレーム部４０ｂの一対の嵌合部４０ｉは、ヒンジ部４０ｊを中心に所定の傾斜角度で傾き、第一のフレーム部４０ａの一対の係止爪４０ｈをそれぞれ持ち上げる。その後、係止爪４０ｈが嵌合部４０ｉから外れて全ての係止爪４０ｈと嵌合部４０ｉとの係合が解除される。

更に、アーム４０ｑの反対側からフィルタ３２を介在した状態で該アーム４０ｑを押しながら第二のフレーム部４０ｂをヒンジ部４０ｊを中心に可撓部４０ｖを撓ませて図８の矢印Ｄ１方向に回動させて図５に示すように第一のフレーム部４０ａを開く。

その後、使用済みの汚れたフィルタ３２を取り外して、新しいフィルタ３２を第一のフレーム部４０ａの外周枠４０ｒ内に嵌め込む。

フィルタ３２を交換した後は、再度、第二のフレーム部４０ｂをヒンジ部４０ｊを中心に可撓部４０ｖを撓ませて図８の矢印Ｄ２方向に折り畳む方向に回動して第一のフレーム部４０ａに嵌合させる。

このとき、第二のフレーム部４０ｂの嵌合部４０ｉの裏面が図８に示す第一のフレーム部４０ａの係止爪４０ｈの湾曲面４０ｈ１に当接摺動する。そして、該係止爪４０ｈを乗り越えて第一のフレーム部４０ａの係止爪４０ｈが第二のフレーム部４０ｂの嵌合部４０ｉに係止される。これにより図３に示すエアフィルタ１３において使用済みの汚れたフィルタ３２を交換することができる。

このようにフィルタフレーム４０を開く際に第一、第二のフレーム部４０ａ，４０ｂを撓ませる動作を行うだけで、第一のフレーム部４０ａの係止爪４０ｈと、第二のフレーム部４０ｂの嵌合部４０ｉとの係合を解除することができる。

これにより複数の係止爪４０ｈを一つ一つ解除するという作業がなく、簡単に短時間で汚れたフィルタ３２を取り外し、交換することができる。

第一のフレーム部４０ａに対して第二のフレーム部４０ｂをヒンジ部４０ｊを中心に図８の矢印Ｄ方向に回動させて嵌合させて組み立てていく動作と同時に係止爪４０ｈが嵌合部４０ｉに係止される。このためエアフィルタ組立体３１の組み立て作業の簡略化ができ、組み立て作業時間の短縮が可能となる。

次に、図２及び図３を用いて本実施形態の画像形成装置３０本体にエアフィルタ組立体３１を備えたエアフィルタ１３を設置、或いは、交換する手順について説明する。

先ず、図３に示すように、図９に示すフィルタフレーム４０によりフィルタ３２を保持したエアフィルタ組立体３１の外周面にスポンジ等の弾性部材からなる隙間埋部材４０ｅを両面テープ等により貼着してエアフィルタ１３を作成する。

本実施形態のエアフィルタ１３は、第一のフレーム部４０ａの外周枠４０ｒの外周面４０ｒ１に弾性部材からなる隙間埋部材４０ｅを装着した一例である。

他に、第二のフレーム部４０ｂにも外周枠を設けて構成した場合は、第二のフレーム部４０ｂの外周枠の外周面に隙間埋部材４０ｅを装着しても良いし、第一、第二のフレーム部４０ａ，４０ｂの外周枠の外周面の両方に隙間埋部材４０ｅを装着しても良い。隙間埋部材４０ｅによりフィルタ３２の外周部からの埃塵の漏れを防止することができる。

次に、図２に示すように、図３に示すエアフィルタ１３をフィルタケース６０の内周部に設置する。

そして、画像形成装置３０本体の側板４１にダクト支持板６２を介して設置された排気ダクト６１に図３に示すエアフィルタ１３を設けたフィルタケース６０を設置する。

画像形成装置３０が使用されることによりフィルタ３２が集塵し、汚れたフィルタ３２を交換する際には、前述した設置時とは逆に、図２に示すフィルタケース６０の内周部に設置されている図３に示すエアフィルタ１３を取り出す。

その後、前述した手順でエアフィルタ１３の汚れたフィルタ３２を新しいフィルタ３２に交換した後、再度、エアフィルタ１３をフィルタケース６０に設置する。

図８に示すように、フィルタフレーム４０のヒンジ部４０ｊを構成する可撓部４０ｖは、第一のフレーム部４０ａの外周枠４０ｒの天端部で該外周枠４０ｒの延長方向（図９に示すフィルタフレーム４０の厚み方向）に設けた。

図７に示すように、第一のフレーム部４０ａと第二のフレーム部４０ｂとが閉じられた際に、図８に示す第一のフレーム部４０ａの外周枠４０ｒの外周面４０ｒ１と、第二のフレーム部４０ｂの外周面４０ｂ１とが同一面上に配置される。そして、第一のフレーム部４０ａと第二のフレーム部４０ｂとを回動可能に接合する可撓部４０ｖからなるヒンジ部４０ｊが前記同一面上に配置される。

これによりヒンジ部４０ｊがフィルタフレーム４０の外周面（第一のフレーム部４０ａの外周枠４０ｒ）から外側に突出することがない。このためヒンジ部４０ｊが図３に示す隙間埋部材４０ｅに干渉しない。

このためフィルタ３２を設置したり交換する際に、図３に示す隙間埋部材４０ｅを取り外したり、再設置する必要が無い。

本実施形態では、第一のフレーム部４０ａと第二のフレーム部４０ｂとを一体的に構成する。そして、薄肉部からなる可撓部４０ｖをヒンジ部４０ｊとして第一のフレーム部４０ａと第二のフレーム部４０ｂとをヒンジ部４０ｊを中心に回動して折り畳む。これによりフィルタ３２を両面側から挟持する構成とした。

他の構成として、第一のフレーム部４０ａと第二のフレーム部４０ｂとを別体で構成することも出来る。そして、第一のフレーム部４０ａに複数の針爪状突起４０ｆが列状に配置された突起列４０ｎを設ける。更に、第二のフレーム部４０ｂに複数の針爪状突起４０ｆが列状に配置された内周突起列４０ｘと、その外側に設けられた外周突起列４０ｙとを設ける。このような構成でも同様な効果を得ることができる。

また、本実施形態では、図６に示すように、針爪状突起４０ｆが略四角錐形状で構成された場合の一例について説明した。針爪状突起４０ｆの形状は、他に、三角錐形状や円錐形状であっても良く、フィルタ３２の繊維質部に針爪状突起４０ｆの針状先端部４０ｕが侵入することによりフィルタ３２の位置ズレを防止できれば良い。

また、図９に示すように、第一のフレーム部４０ａ側と第二のフレーム部４０ｂ側にそれぞれ形成された複数の針爪状突起４０ｆが列状に構成された突起列を考慮する。そのうち、少なくとも一方の突起列４０ｎを他の一方の内周突起列４０ｘと、その外側に設けられた外周突起列４０ｙとが両側から挟み込む構成であれば良い。挟み込まれる側の突起列４０ｎが一列である必要はない。

即ち、第一のフレーム部４０ａ側と第二のフレーム部４０ｂ側にそれぞれ形成された複数の針爪状突起４０ｆが列状に構成された突起列を二列や三列等のように複数列とする。そして、それぞれ櫛歯状に噛み合わせるように挟み込まれる突起列を第一のフレーム部４０ａと第二のフレーム部４０ｂの双方に複数設けても良い。

また、図４に示すように、本実施形態では、第一のフレーム部４０ａと第二のフレーム部４０ｂとに、それぞれ方形状の開口４０ｄ，４０ｇを設け、その周囲の周縁部４０ｍ，４０ｗをフィルタ設置面４０ｃ１，４０ｃ２として構成した一例について説明した。他に、開口４０ｄ，４０ｇを真円形状や楕円形状、或いは、四角形状以外の多角形状等で構成しても良い。

また、図４に示すように、本実施形態では、第一、第二のフレーム部４０ａ，４０ｂに設けた複数の針爪状突起４０ｆが列状に構成された突起列４０ｎ、内周突起列４０ｘ及び外周突起列４０ｙは以下の通りである。それぞれ方形状の開口４０ｄ，４０ｇの周縁部４０ｍ，４０ｗの全周を囲むように配置した一例について説明した。

他に、各突起列間の挟み込みによりフィルタ３２を確実に保持することが出来れば良い。各突起列の針爪状突起４０ｆの高さＬ、針爪状突起４０ｆの針状先端部４０ｕの先鋭度や剛性、針爪状突起４０ｆの表面の摩擦特性、針状先端部４０ｕの配置数や配置密度等を適宜設定する。これによりフィルタ３２の最適保持力を適宜設定することが可能である。

従って、各突起列は、開口４０ｄ，４０ｇの周縁部４０ｍ，４０ｗの全周のうち、その一部に配置されたものであっても良い。即ち、複数の針爪状突起４０ｆが列状に構成された突起列４０ｎ、内周突起列４０ｘ及び外周突起列４０ｙのうち、その一部または全てが四辺形状の各開口４０ｄ，４０ｇの周囲の周縁部４０ｍ，４０ｗの四辺のうちの例えば三辺のみに設けられた構成でも良い。

例えば、真円状の開口４０ｄ，４０ｇの周縁部４０ｍ，４０ｗの全周のうち、例えば、半円部分や３／４周程度の範囲に各突起列を設けた構成でも良い。

また、針爪状突起４０ｆや各突起列４０ｎ、内周突起列４０ｘ、外周突起列４０ｙの配置ピッチ（密度）は、特に一定である必要もなく配置部位により異なっているランダムピッチや変化率が一定のものであっても良い。その他、各突起列の針爪状突起４０ｆの高さＬ、針爪状突起４０ｆの針状先端部４０ｕの先鋭度や剛性、針爪状突起４０ｆの表面の摩擦特性等もフィルタ３２の機械的特性に対して最適な仕様を適宜選択することができる。

本実施形態では、厚みが２ｍｍ〜５ｍｍのフラットな不織布を四角形に切り出したフィルタ３２に特別な穴加工を施す必要が無い。

更に、ワンタッチでフィルタ３２を保持するフィルタフレーム４０を開け、汚れたフィルタ３２を容易に脱着交換することができるように第一、第二のフレーム部４０ａ，４０ｂにスナップフィットで係合し得る係止爪４０ｈと嵌合部４０ｉとを設けた。

また、使用中や着脱の際に、フィルタ３２が不用意にフィルタフレーム４０から外れたり排気ファンによる風圧等の外力が加わってもフィルタ３２が撓んで膨らんだりフィルタフレーム４０から脱落しない。

不織布からなるフィルタ３２の素材は、繊維が脱落しないように繊維間の移動を阻止する各種のほつれ防止処理が施してある。これによりフィルタ３２に針等を刺しても抵抗が大きく貫通させることは困難であった。

このため従来では、フィルタ３２に事前に穴を開けて使用するか両面テープ等により貼着する固定方法であったため取り付けや交換に手間がかかっていた。

本実施形態では、図９に示すように、フィルタ３２を保持するために第二のフレーム部４０ｂに設けたフィルタ設置面４０ｃ２と、フィルタ押え部となる第一のフレーム部４０ａに設けられた複数の針爪状突起４０ｆが成す突起列４０ｎとを有する。そして、フィルタ設置面４０ｃ２と突起列４０ｎとによりフィルタ３２を挟み込むことで保持することができる。

また、図４に示すように、第一のフレーム部４０ａの開口４０ｇの周縁部４０ｍに鋭利な針状先端部４０ｕを有する針爪状突起４０ｆを所定の間隔をおいて列状に並設した突起列４０ｎを設けた。更に、第二のフレーム部４０ｂに設けられた複数の針爪状突起４０ｆが成す内周突起列４０ｘを設けた。更に、その外周に外周突起列４０ｙを設けた。

これにより図９に示すように、フィルタ３２表面の繊維に針爪状突起４０ｆの針状先端部４０ｕが確実に侵入して引っ掛かり、フィルタ３２の滑りを防止することができる。これによりフィルタ３２の耐脱落強度を高めることが可能となった。

また、従来、薄物シート状フィルタを樹脂のアウトサート成形により構成していた一体型フィルタの欠点であった使用済のフィルタを樹脂フレームから分離できないという材料分別のエコロジー（自然環境保全）の観点を考慮する。本実施形態では、フィルタ３２のみをフィルタフレーム４０から取り出して廃棄できる。これにより環境面でより優れたフィルタ３２の提供が可能となった。

画像形成装置３０を使用している市場ユーザ先での画像形成装置３０のメンテナンスを実施する際に、従来は樹脂一体型のフィルタをサービス部品として交換していた。本実施形態では、フィルタ３２単体のみを交換できる。これにより持ち運びや輸送のスペースを取らず軽くなるのでメンテナンスにかかる負担を軽減することが可能となった。

次に、図１１及び図１２を用いて本発明に係るエアフィルタ組立体及びこれを備えた画像形成装置の第２実施形態の構成について説明する。尚、前記第１実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。

図１１は、本実施形態のエアフィルタ組立体３１のフィルタフレーム５０の構成を示す斜視説明図である。

図１２は、本実施形態のエアフィルタ組立体３１のフィルタフレーム５０を構成する第一のフレーム部５０ａと、第二のフレーム部５０ｂとを閉じた状態を考慮する。そして、フィルタ３２が第一のフレーム部５０ａと第二のフレーム部５０ｂとの間に挟持されている状態を示す断面説明図である。

前記第１実施形態では、図５に示すように、第二のフレーム部４０ｂに設けられた複数の針爪状突起４０ｆが成す内周突起列４０ｘと、その外側に設けられた外周突起列４０ｙとを構成する各針爪状突起４０ｆの形状及び高さＬを同一とした。

本実施形態では、図１１及び図１２に示すように、第二のフレーム部５０ｂに設けられた複数の針爪状突起５０ｚが成す内周突起列５０ｘを構成する各針爪状突起５０ｆの形状及び高さＬ１は以下の通りである。その外側に設けられた外周突起列５０ｙを構成する各針爪状突起５０ｆの形状及び高さＬ２よりも低くなるように設定したものである。

図１１に示すように、第一のフレーム部５０ａの開口５０ｇの周縁部５０ｍの全周には、所定の間隔をおいて複数の針爪状突起５０ｆが列状に配置された突起列５０ｎが設けられている。

同様に第二のフレーム部５０ｂの開口５０ｄの周縁部５０ｗの全周には、所定の間隔をおいて複数の針爪状突起５０ｚが列状に配置された内周突起列５０ｘが設けられている。

更に、内周突起列５０ｘの外周部には、図１１及び図１２に示す谷間部５０ｋを挟んで、内周突起列５０ｘと同様に所定の間隔をおいて複数の針爪状突起５０ｆが列状に配置された外周突起列５０ｙが設けられている。

本実施形態の針爪状突起５０ｆの形状は、図６に示して前述した第１実施形態の針爪状突起４０ｆの形状と全く同じである。

本実施形態の針爪状突起５０ｚの形状は、図６に示して前述した針爪状突起４０ｆと同様に略四角錐状である。そして、図１１及び図１２に示すように、本実施形態の外周突起列５０ｙを構成する針爪状突起５０ｆの高さがＬ２であるのに対して、内周突起列５０ｘを構成する針爪状突起５０ｚの高さＬ１は、以下の数１式に示す関係に設定される。

［数１］
Ｌ１＜Ｌ２

本実施形態の針爪状突起５０ｆ，５０ｚは、前記第１実施形態と同様に第一のフレーム部５０ａと第二のフレーム部５０ｂとを閉じる。そのとき、図１２に示すように、第一のフレーム部５０ａの針爪状突起５０ｆと第二のフレーム部５０ｂの谷間部５０ｐとが対向して噛み合うように配置されている。また、第二のフレーム部５０ｂの針爪状突起５０ｆ，５０ｚと第一のフレーム部５０ａの谷間部５０ｐとが対向して噛み合うように配置されている。

更に、図１２に示すように、第二のフレーム部５０ｂ側に設けられた内周突起列５０ｘと外周突起列５０ｙとが第一のフレーム部５０ａ側に設けられた突起列５０ｎを挟み込むように配置される。

即ち、第二のフレーム部５０ｂの内周突起列５０ｘと外周突起列５０ｙとの間の谷間部５０ｋと、第一のフレーム部４０ａの突起列５０ｎとが対向して噛み合うように各針爪状突起５０ｆ，５０ｚが配置されている。

これにより図１０に示して前述した前記第１実施形態と同様に、第一、第二のフレーム部５０ａ，５０ｂに形成された各針爪状突起５０ｆ，５０ｚは、図１０の上下左右方向にそれぞれ互いに位置をずらして配置されている。

図１２は、フィルタ３２が第一、第二のフレーム部５０ａ，５０ｂ側にそれぞれ形成された各針爪状突起５０ｆ，５０ｚにより保持されている状態を示す。

このとき、図１２の矢印Ｅ方向にフィルタ３２の上部から第二のフレーム部５０ｂの内周突起列５０ｘと外周突起列５０ｙとで第一のフレーム部５０ａの各針爪状突起５０ｆが成す突起列５０ｎを挟むように押圧する。

これによりフィルタ３２が図１２の矢印Ｅ方向で示す押圧方向と直交する方向に位置ずれすることがない。

第一のフレーム部５０ａの突起列５０ｎを成す各針爪状突起５０ｆの針状先端部５０ｕがフィルタ３２の繊維質部に深く侵入する。これによりフィルタ３２を効率良く保持することができる。

また、フィルタ３２が第一のフレーム部５０ａの突起列５０ｎにより確実に保持される。これにより該突起列５０ｎの両側に配置される第二のフレーム部５０ｂの内周突起列５０ｘと外周突起列５０ｙもフィルタ３２の繊維質部に確実に侵入することができる。

図１２に示すように、フィルタ３２の内部に全ての針爪状突起５０ｆ，５０ｚの針状先端部５０ｕが食い込む。そして、前記第１実施形態と同様に第二のフレーム部５０ｂの内周突起列５０ｘによる押圧力によりフィルタ３２の四辺の周縁部は図１２の上に凸となる略「へ」の字状に湾曲する。

また、図１２に示すように、第二のフレーム部５０ｂの内周突起列５０ｘよりも内側には針爪状突起５０ｆ，５０ｚは存在しない。このためフィルタ３２の中央部には、図１２に示すように、第二のフレーム部５０ｂのフィルタ設置面５０ｃ２の表面から高さＨ２だけ窪んだ窪み部３２ａが形成される。

ここで、第二のフレーム部５０ｂの内周突起列５０ｘを構成する針爪状突起５０ｚのフィルタ設置面５０ｃ２からの高さＬ１と、外周突起列５０ｙを構成する針爪状突起５０ｆのフィルタ設置面５０ｃ２からの高さＬ２とは、前記数１式に示す関係に設定される。

このため図９に示す第１実施形態の場合のフィルタ３２の窪み量であるフィルタ設置面４０ｃ２からのフィルタ３２の中央部が窪んだ高さＨ１を考慮する。更に、図１２に示す本実施形態の場合のフィルタ３２の窪み量であるフィルタ設置面５０ｃ２からのフィルタ３２の中央部が窪んだ高さＨ２を考慮する。両者は、以下の数２式に示す関係に設定される。

［数２］
Ｈ１＞Ｈ２

即ち、本実施形態では、フィルタ３２が第一、第二のフレーム部５０ａ，５０ｂ側に形成された各針爪状突起５０ｆ，５０ｚにより両面から保持されている。その状態での窪み量となるフィルタ設置面５０ｃ２からのフィルタ３２の中央部が窪んだ高さＨ２が以下の通りである。

前記第１実施形態の場合のフィルタ設置面４０ｃ２からのフィルタ３２の中央部が窪んだ高さＨ１と比較してより低くなるように抑制されている。これによりフィルタフレーム５０に保持された状態でのフィルタ３２の平面性が確保される。

フィルタ３２は、材質や厚み等の違いにより様々な剛性（腰の強さ）を有する。剛性（腰の強さ）が低く柔らかいフィルタ３２の場合は、本実施形態のように、第二のフレーム部５０ｂの内周突起列５０ｘを構成する針爪状突起５０ｚのフィルタ設置面５０ｃ２からの高さＬ１を他の針爪状突起５０ｆの高さＬ２よりも低く設定する。これによりフィルタフレーム５０に保持された状態でのフィルタ３２の平面性を良化することができる。

これによりフィルタ３２への通気性が損なわれずに良好な集塵濾過性能を維持することができる。

また、エアフィルタ組立体３１の組み立て時にフィルタ３２への不要な応力負荷を与えずに良好な機械性能及び組み立て操作性を提供することができる。

尚、図１１及び図１２において、５０ｃ１は第一のフレーム部５０ａ側のフィルタ設置面である。５０ｈは係止爪、５０ｈ１は係止爪５０ｈの湾曲面である。

また、５０ｉは嵌合部、５０ｊはヒンジ部、５０ｑはアーム、５０ｒは第一のフレーム部５０ａに設けられた外周枠である。５０ｖは可撓部である。他の構成は前記第１実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。

３１…エアフィルタ組立体
３２…フィルタ
４０ａ…第一のフレーム部
４０ｂ…第二のフレーム部
４０ｄ…第二のフレーム部４０ｂに設けられた開口（第二の開口）
４０ｇ…第一のフレーム部４０ａの開口（第一の開口）
４０ｍ…開口４０ｇの周縁部
４０ｎ…第一のフレーム部４０ａに設けられた複数の針爪状突起４０ｆが成す突起列
４０ｗ…開口４０ｄの周縁部
４０ｘ…第二のフレーム部４０ｂに設けられた複数の針爪状突起４０ｆが成す内周突起列
４０ｙ…第二のフレーム部４０ｂに設けられた複数の針爪状突起４０ｆが成す外周突起列

Claims (7)

1. フィルタと、
   前記フィルタを保持するフィルタフレームと、
   を有するエアフィルタ組立体において、
   前記フィルタフレームは、
   前記フィルタに通気する第一の開口を有する第一のフレーム部と、
   前記フィルタに通気する第二の開口を有すると共に、前記第一のフレーム部に対して開閉可能に構成された第二のフレーム部と、
   を有し、
   前記第一のフレーム部は、前記第一の開口の周縁部の少なくとも一部に複数の針爪状突起を間隔をおいて列状に並設した突起列を有し、
   前記第二のフレーム部は、
   前記第二の開口の周縁部の少なくとも一部に複数の針爪状突起を間隔をおいて列状に並設した内周突起列と、
   前記内周突起列の外周の少なくとも一部に複数の針爪状突起を間隔をおいて列状に並設した外周突起列と、
   を有し、
   前記第一のフレーム部と、前記第二のフレーム部とが閉じられた際に、前記内周突起列と、前記外周突起列とにより前記突起列を両側から挟んで噛合することにより前記フィルタを保持することを特徴とするエアフィルタ組立体。
2. 前記内周突起列の前記針爪状突起の高さが、前記外周突起列の前記針爪状突起の高さよりも低いことを特徴とする請求項１に記載のエアフィルタ組立体。
3. 前記フィルタは、平板状の繊維質の不織布からなり、前記針爪状突起は、前記フィルタの繊維質部に食い込むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエアフィルタ組立体。
4. 前記第一のフレーム部と、前記第二のフレーム部とが閉じられた際に、前記第一のフレーム部の外周面と、前記第二のフレーム部の外周面とが同一面上に配置され、更に、前記第一のフレーム部と、前記第二のフレーム部とを回動可能に接合するヒンジ部が前記同一面上に配置されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のエアフィルタ組立体。
5. 前記第一のフレーム部と、前記第二のフレーム部との何れか一方に係止部が設けられ、他方に前記係止部が係合する被係止部が設けられたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のエアフィルタ組立体。
6. 前記第一のフレーム部の外周面または前記第二のフレーム部の外周面の何れかに弾性部材からなる隙間埋部材が装着されたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のエアフィルタ組立体。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のエアフィルタ組立体を有し、記録材に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。