JP2019155246A - 微粒子捕集装置及び画像形成装置 - Google Patents

微粒子捕集装置及び画像形成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】圧損の抑制と微粒子の捕集効率の向上とを両立させることができる微粒子捕集装置を提供する。【解決手段】微粒子捕集装置２００が、ダクト２０１と、ダクト２０１の内部に、所定の送風方向Ｄ１１に空気を流す送風機構２０２と、ダクト２０１の内部に配置され、当該内部の空気に含まれる微粒子をイオン化するイオン化装置２０３と、ダクト２０１の内部における、イオン化装置２０３に対する送風方向Ｄ１１の下流側に、当該送風方向Ｄ１１に沿って各々が延在して互いに対向するように配置される２つの電極２０４と、２つの電極２０４の相互間に電位差が生じるように一方の帯電電極２０４ａ帯電させる電源部２０５と、イオン化装置２０３がイオン化動作を行うときに送風機構２０２を停止させる制御部２０６と、を備えた。【選択図】図２

Description

本発明は、空気中の微粒子を捕集する微粒子捕集装置、及び、そのような微粒子捕集装置を搭載した画像形成装置に関するものである。
近年、画像形成装置等の事務機器についても環境への影響を抑えるべく、ＶＯＣ（Volatile Organic Compounds：揮発性有機化合物）やＵＦＰ（Ultrafine Particles：超微粒子）等といった微粒子の排出量を抑えようという機運が高まっている。
ここで、空気中の微粒子を捕集する微粒子捕集装置としては、従来、微粒子をイオン化して電極で捕集する装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。このような微粒子捕集装置を、事務機器における例えば冷却のための空気の排気路等に搭載することで、上記のような微粒子の排出量を抑えることができる。
ここで、事務機器では一定の排気量が求められる。このため、排気路等に微粒子捕集装置を搭載するに当たっては、その微粒子捕集装置での圧損はなるべく抑えられていることが望ましい。一方で、微粒子捕集装置については微粒子の捕集効率の向上が求められるが、捕集効率を向上させるための構造上の工夫が圧損を高めてしまうことがある。このように、微粒子捕集装置については、圧損の抑制と微粒子の捕集効率の向上との両立という観点からは未だ改善の余地が見られるというのが現状である。
そこで、本発明は、圧損の抑制と微粒子の捕集効率の向上とを両立させることができる微粒子捕集装置を提供することを課題とする。
上述した課題を解決するため、請求項１に係る発明は、ダクトと、前記ダクトの内部に、所定の送風方向に空気を流す送風機構と、前記ダクトの内部に配置され、当該内部の空気に含まれる微粒子をイオン化するイオン化装置と、前記ダクトの前記内部における、前記イオン化装置に対する前記送風方向の下流側に、当該送風方向に沿って各々が延在して互いに対向するように配置される少なくとも２つの電極と、少なくとも２つの前記電極について、相互間に電位差が生じるように少なくとも１つを帯電させる電源部と、前記イオン化装置がイオン化動作を行うときに前記送風機構を停止させる制御部と、を備えたことを特徴とした微粒子捕集装置となっている。
請求項１に記載の発明によれば、互いに対向する少なくとも２つの電極が送風方向に沿って延在するように配置されるため、この電極での圧損が抑えられる。また、イオン化装置がイオン化動作を行うときに送風機構が停止するので、微粒子を含んだ空気をイオン化装置の近傍に滞留させた状態でイオン化を行うことができる。これにより、イオン化の効率を向上させ、電極での微粒子の捕集効率を向上させることができる。更に、イオン化の効率の向上を見越してイオン化装置を簡素化し、このイオン化装置での圧損を抑えることもできる。このように、請求項１に記載の発明によれば、イオン化装置及び電極の双方で圧損を抑え、微粒子の捕集効率を向上させることができる。つまり、圧損の抑制と微粒子の捕集効率の向上とを両立させることができる。
第１実施形態及び第２実施形態で共通の画像形成装置の概略構成を示す図である。 第１実施形態の微粒子捕集装置を示す模式図である。 第２実施形態の微粒子捕集装置を示す模式図である。 図３に示されている電極がメッシュ状の部材であることを示す部分拡大図である。 第１及び第２実施形態の微粒子捕集装置と比較するための比較例を示す図である。
以下、本発明の一実施形態について説明する。まず、後述する第１実施形態及び第２実施形態で共通の画像形成装置の概略構成について説明する。
図１は、第１実施形態及び第２実施形態で共通の画像形成装置の概略構成を示す図である。
図１に示されている画像形成装置１は、シート状の記録媒体Ｓに、トナー像を形成して定着させる複写機、プリンター、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機などとして用いられるものである。尚、本実施形態においては、画像形成装置の一例として、タンデム方式のフルカラー画像形成装置について説明するが、例えば４サイクル式のフルカラー画像形成装置等であってもよい。あるいは、画像形成装置は、モノクロ画像形成装置等であってもよい。
画像形成装置１は、筐体１ａと、この筐体１ａの内部に配置されて記録媒体Ｓに画像を形成する画像形成部１ｂと、微粒子捕集装置１ｃと、を備えている。微粒子捕集装置１ｃは、筐体１ａの内部に配置されて、当該内部の空気に含まれる微粒子を捕集しつつ当該空気を筐体１ａの外部へと排出する装置である。
画像形成部１ｂは、レーザ光を照射する露光装置３と、レーザ光によって静電潜像が形成され且つその静電潜像からトナー像を形成するプロセスユニット５と、を備えている。また、画像形成部１ｂは、プロセスユニット５からトナー像が転写される中間転写ユニット７と、その中間転写ユニット７からトナー像を記録媒体Ｓに転写する二次転写部８と、を備えている。そして、画像形成部１ｂは、二次転写部８によって転写されたトナー像を記録媒体Ｓに定着させる定着装置９を備えている。
また、画像形成部１ｂは、トナー像が定着された記録媒体Ｓを一時的に保持するストックトレイ１１と、複数枚の記録媒体Ｓを収容する給紙トレイ１３と、排出ローラ４１と、トナーボトルを収容するためのボトル収容部４３と、を備えている。排出ローラ４１は、定着後の記録媒体Ｓを、ストックトレイ１１へと排出するものである。
露光装置３は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、それぞれの色に対応する部材には、「Ｙ」、「Ｍ」、「Ｃ」、「Ｋ」を付す。）のそれぞれの画像情報に応じたレーザ光を照射する。露光装置３は、各色の露光部３Ｙ、３Ｍ，３Ｃ，３Ｋを備えている。露光装置３（即ち、各色の露光部３Ｙ、３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ）は、図１に示されているようにプロセスユニット５の下方に配置されており、プロセスユニット５に向けて下方から上方へとレーザ光を照射する。
プロセスユニット５は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのそれぞれのトナー像を生成するためのプロセスカートリッジ１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋを備えている。プロセスカートリッジ１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋのそれぞれは、画像形成装置１の筐体１ａに対して着脱可能に構成されており、寿命到達時や消耗時に、これらに該当するプロセスカートリッジを交換できるようになっている。他方、各プロセスカートリッジ１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋに向けてレーザ光を出射する露光部３Ｙ、３Ｍ，３Ｃ，３Ｋは、画像形成装置１の筐体１ａに固定されている。
プロセスカートリッジ１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋは、使用するトナーの色が異なる他は、互いに同等な構成を有している。以下では、イエローのプロセスカートリッジ１００Ｙを代表例に挙げて、その構成について説明する。また、併せて、イエローの露光部３Ｙを例に挙げて、露光部についても説明する。
プロセスカートリッジ１００Ｙは、図２に示すように、感光体ドラム１０１Ｙと、帯電器１０２Ｙと、現像部１０３Ｙと、を備えている。感光体ドラム１０１Ｙは、回転するドラム状の感光体である。帯電器１０２Ｙは、感光体ドラム１０１Ｙの外周面を帯電させるものである。そして、感光体ドラム１０１Ｙの回転方向について帯電器１０２Ｙの下流側に露光部３Ｙが配置される。
本実施形態では、露光部３Ｙは、感光体ドラム１０１Ｙの下方に配置されており、感光体ドラム１０１Ｙの外周面に向けて下方から上方へとレーザ光を出射する。このレーザ光によって感光体ドラム１０１Ｙにおける、帯電済みの外周面が露光される。この露光により、感光体ドラム１０１Ｙの外周面に静電潜像が形成される。
現像部１０３Ｙは、感光体ドラム１０１Ｙの回転方向について露光部３Ｙの下流側に配置され、その露光によって形成された静電潜像の現像を行う。現像により形成されたトナー像は、感光体ドラム１０１Ｙの回転方向について現像部１０３Ｙよりも下流側の転写位置で後述するように中間転写ユニット７へと転写される。
中間転写ユニット７は、各プロセスカートリッジ１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋからのトナー像を、記録媒体Ｓの表面に転写するものである。中間転写ユニット７は、無端状の中間転写ベルト２７と、中間転写ベルト２７が張架され且つ中間転写ベルト２７を周回させるクリーニングバックアップローラ２５および二次転写バックアップローラ１２と、を備えている。また、中間転写ユニット７は、各プロセスカートリッジ１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋの感光体ドラムとの間に中間転写ベルト２７を挟んで配置される各色の一次転写ローラ２９Ｙ、２９Ｍ、２９Ｃ、２９Ｋを備えている。また、中間転写ユニット７は、ベルトクリーニング装置３３を備えている。中間転写ベルト２７は、テンションローラ３５によって所定の張力に保持された状態で、図面上の反時計回りに周回される。
一次転写ローラ２９Ｙ、２９Ｍ、２９Ｃ、２９Ｋは、トナーの電荷の極性とは逆の極性でバイアスが印加されている。そして、この印加バイアスにより各プロセスカートリッジ１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋの感光体ドラムの表面から中間転写ベルト２７側にトナーを引き寄せて中間転写ベルト２７にトナー像を一次転写する。
二次転写部８は、中間転写ベルト２７に記録媒体Ｓを押し当てる二次転写ローラ３１を備えている。二次転写ローラ３１は、二次転写バックアップローラ１２に対向して設けられている。二次転写ローラ３１は、トナーの電荷の極性とは逆の極性でバイアスが印加されており、中間転写ベルト２７の表面から記録媒体Ｓ側にトナーを引き寄せて該記録媒体Ｓにトナー像を二次転写する。
ベルトクリーニング装置３３は、中間転写ベルト２７に当接するウレタンゴムなどの弾性体で構成されたクリーニングブレードを備えている。このクリーニングブレードが、中間転写ベルト２７に接触し、中間転写ベルト２７の表面の転写残トナーを堰き止めて除去する。
定着装置９は、トナー像が二次転写された記録媒体Ｓを、少なくとも一方が熱を帯びる２つの回転体で形成されるニップ部に受け入れて、加熱および加圧して、記録媒体Ｓにそのトナー像を定着させるものである。
給紙トレイ１３は、画像形成装置１の筐体１ａにおける下部に設けられている。給紙トレイ１３には、用紙などの記録媒体Ｓが複数枚収容されている。記録媒体Ｓは、給紙ローラ３７によって一枚毎に給紙トレイ１３から引き出されて、筐体１ａの内部に形成された記録媒体搬送経路Ｒを搬送される。
ボトル収容部４３は、筐体１ａの上部に設けられている。ボトル収容部４３には、トナーボトル４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ、４５Ｋが収容されている。トナーボトル４５Ｙには、カラー画像の色分解成分に対応するイエローのトナーが充填される。トナーボトル４５Ｍには、カラー画像の色分解成分に対応するマゼンタのトナーが充填される。トナーボトル４５Ｃには、カラー画像の色分解成分に対応するシアンのトナーが充填される。トナーボトル４５Ｋには、カラー画像の色分解成分に対応するブラックのトナーが充填される。
各トナーボトル４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ、４５Ｋ内の各色のトナーは、各プロセスカートリッジ１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋのそれぞれの現像部に適宜供給される。各トナーボトル４５Ｙ、４５Ｍ、４５Ｃ、４５Ｋは、各プロセスカートリッジ１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋとは独立して筐体１ａに対して着脱可能に構成されている。
ここで、本実施形態では、微粒子捕集装置１ｃが、上述した定着装置９において加熱された空気を一定の流量で取り込んで排気口１ｄから排出するように設けられている。このような排気動作により定着装置９が冷却される。このとき、定着装置９では、ＶＯＣやＵＦＰ等といった微粒子が発生することがある。微粒子捕集装置１ｃは、これらの微粒子を空気とともに取り込んで、その空気に含まれる微粒子を捕集し、その捕集後の空気を排出するものとなっている。
次に、上述のように構成された画像形成装置１の基本的動作について説明する。
画像形成装置１において画像形成動作が開始されると、各プロセスカートリッジ１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋのそれぞれの感光体ドラムが回転駆動される。そして、各感光体ドラムの表面が帯電される。
次いで、帯電された各感光体ドラムの表面が、各露光部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋによって露光されて静電潜像が形成される。このとき、各感光体ドラムへの露光に使われる画像情報は、所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの色情報に分解した単色の画像情報とされる。
次いで、各感光体ドラムの表面の静電潜像が現像されて各色のトナー像が形成される。それら各色のトナー像は、各一次転写ローラ２９Ｙ、２９Ｍ、２９Ｃ、２９Ｋによって、図中の反時計回りに周回する中間転写ベルト２７上に順次重ね合わされて転写される。このとき、中間転写ベルト２７上にフルカラーのトナー像が担持される。
また、給紙ローラ３７が駆動装置によって回転され、給紙トレイ１３から一枚の記録媒体Ｓが記録媒体搬送経路Ｒに送り出される。記録媒体搬送経路Ｒに送り出された記媒体Ｓは、一対のレジストローラ３９によってタイミングが計られて、二次転写ローラ３１とこれに対向する二次転写バックアップローラ１２との間に送られる。そして、二次転写ローラ３１によって、中間転写ベルト２７上のフルカラーのトナー像が記録媒体Ｓ上に転写される。また、トナー像の転写後の中間転写ベルト２７の表面に残留する転写残トナーは、ベルトクリーニング装置３３によって除去される。
次いで、トナー像が転写された記録媒体Ｓは、定着装置９へと搬送される。定着装置９では、ニップ部に記録媒体Ｓが受け入れられて挟持搬送される。その際に、ニップ部において記録媒体Ｓに熱と圧力とが加えられる。これにより、トナー像が記録媒体Ｓに定着される。そして、ニップ部を通過した記録媒体Ｓは、その後、排出ローラ４１によってストックトレイ１１へと排出される。
また、このときには、定着時の熱によって加熱された空気が、微粒子捕集装置１ｃによって取り込まれ、その空気に含まれるＶＯＣやＵＦＰ等といった微粒子が捕集された後、排気口１ｄから排出される。
このような画像形成装置１の基本的動作は、記録媒体Ｓ上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作である。このような動作以外にも、プロセスカートリッジ１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋのいずれか一つを使用して単色画像を形成したり、２台または３台のプロセスカートリッジを用いて、二色または三色の画像を形成したりしてもよい。
次に、上記の微粒子捕集装置１ｃとして画像形成装置１に搭載し得るものとして、第１実施形態及び第２実施形態の２形態の微粒子捕集装置について説明する。まず、第１実施形態の微粒子捕集装置について説明する。
図２は、第１実施形態の微粒子捕集装置を示す模式図である。
この図２に示されている微粒子捕集装置２００は、ダクト２０１と、送風機構２０２と、イオン化装置２０３と、２つの電極２０４と、電源部２０５と、制御部２０６と、を備えている。
ダクト２０１は、図１に示されている定着装置９の内部から、画像形成装置１の筐体１ａに設けられた排気口１ｄまで延出した絶縁材料で形成された筒である。
送風機構２０２は、ダクト２０１の内部に、定着装置９の内部から排気口１ｄへと向かう送風方向Ｄ１１に空気を流すファンである。
イオン化装置２０３は、ダクト２０１の内部に配置され、当該内部の空気に含まれる微粒子をイオン化する装置である。このイオン化装置２０３は、内蔵の高圧電源から高電圧を印加された電極がコロナ放電することで近傍エリアＡ１１の空気に含まれる微粒子をイオン化するように構成されている。
２つの電極２０４は、ダクト２０１の内部における、イオン化装置２０３に対する送風方向Ｄ１１の下流側に、当該送風方向Ｄ１１に沿って各々が延在して互いに対向するように配置される。２つの電極２０４のうちの一方が帯電電極２０４ａで、他方がアース電極２０４ｂとなっている。帯電電極２０４ａは、電源部２０５によって電圧が印加される電極であり、アース電極２０４ｂは、画像形成装置１の筐体１ａにおけるグランドに接地される電極である。本実施形態では、帯電電極２０４ａ及びアース電極２０４ｂは、何れも平板形状の金属板であり、それぞれダクト２０１の内面に近接配置される。
電源部２０５は、２つの電極２０４の相互間に電位差が生じるように帯電電極２０４ａを帯電させる電源である。この帯電で生じる電位差により、帯電電極２０４ａからアース電極２０４ｂへと向かう電界Ｅ１１が発生する。
制御部２０６は、送風機構２０２、イオン化装置２０３、及び電源部２０５の動作を制御する装置である。そして、この制御部２０６は、イオン化装置２０３がイオン化動作を行うときに送風機構２０２を停止させる制御を行うように設定されている。
以上の構成を有する微粒子捕集装置２００では、制御部２０６での制御の下、まず、送風機構２０２が送風方向Ｄ１１に空気を流す。これにより、ダクト２０１の内部に、定着装置９で発生した微粒子を含む空気が取り込まれる。ある程度取り込んだ時点で、制御部２０６は、送風機構２０２を停止させるとともにイオン化装置２０３にイオン化動作を行わせる。送風機構２０２が停止するので、イオン化装置２０３は、近傍エリアＡ１１に滞留した空気中の微粒子をイオン化する。イオン化装置２０３において一定の時間に亘ってイオン化動作を行わせた後、制御部２０６は、送風機構２０２に送風を再開させるとともに、電源部２０５から帯電電極２０４ａに対し電圧を印加させる。このときに発生する電界Ｅ１１に沿って、イオン化装置２０３でイオン化された微粒子が帯電電極２０４ａやアース電極２０４ｂへと動いて捕集される。微粒子が捕集された後の空気は、そのまま排気口１ｄから排出されることとなる。以下、画像形成装置１に電源が投入されている間は、予め定められたタイミングで、微粒子捕集装置２００が上記の一連の動作を繰り返し実行する。
次に、第２実施形態の微粒子捕集装置について説明する。
図３は、第２実施形態の微粒子捕集装置を示す模式図である。尚、この図３では、図２に示されている構成要素と同等な構成要素には図２と同じ符号が付されており、以下では、それら同等な構成要素については重複説明を割愛する。
この図３に示されている微粒子捕集装置３００は、まず、図２に示されている第１実施形態の微粒子捕集装置２００の構成要素と同等の構成要素として、送風機構２０２と、イオン化装置２０３と、電源部２０５と、制御部２０６と、を備えている。他方、第１実施形態の微粒子捕集装置２００の構成要素と異なる構成要素として、ダクト３０１と、１つの電極３０４と、を備えている。
ダクト３０１は、図１に示されている定着装置９の内部から、画像形成装置１の筐体１ａに設けられた排気口１ｄまで延出した筒である。本実施形態では、電極３０４と対向する一部壁面３０１ａを含む全ての壁面が導電性材料の金属で形成された金属筒となっている。そして、このダクト３０１の壁面、つまり、上記の一部壁面３０１ａが画像形成装置１の筐体１ａにおけるグランドに接地される。即ち、この第２実施形態の微粒子捕集装置３００では、ダクト３０１において電極３０４と対向する一部壁面３０１ａがアース電極の役割を果たす。
イオン化装置２０３は、ダクト３０１の内部における、上記の一部壁面３０１ａに対する送風方向Ｄ１１の上流側、つまりは、この一部壁面３０１ａと対向する電極３０４の上流側に配置される。
電極３０４は、ダクト３０１の内部に、送風方向Ｄ１１に沿って延在して上記の一部壁面３０１ａと対向するように１つが配置される。本実施形態では、この１つの電極３０４が、電源部２０５から電圧を印加される帯電電極となっている。この帯電により、一部壁面３０１ａと電極３０４との間に電位差が生じる。この電位差によって、電極３０４の両面それぞれから、各面と対向する一部壁面３０１ａへと向かう電界Ｅ１２が発生する。ここで、本実施形態では、上記の電極３０４が次のようなメッシュ状の部材となっている。
図４は、図３に示されている電極がメッシュ状の部材であることを示す部分拡大図である。
この図４に示されているように、電極３０４は、複数の金属線３０４ａで編まれた金属メッシュとなっている。これにより、電極３０４は、単純な金属板で形成された場合と比較して、その表面積が実質的に大きくなっている。
図３に示される第２実施形態の微粒子捕集装置３００も、制御部２０６の制御の下、送風機構２０２が送風方向Ｄ１１に空気を流し、ダクト２０１の内部に、定着装置９で発生した微粒子を含む空気が取り込まれる。続いて、制御部２０６が、送風機構２０２を停止してイオン化装置２０３にイオン化動作を行わせる。イオン化装置２０３において一定の時間に亘ってイオン化動作を行わせた後、制御部２０６は、送風機構２０２に送風を再開させて電源部２０５から電極３０４に対し電圧を印加させる。このときに発生する電界Ｅ１２に沿って、イオン化された微粒子が電極３０４やダクトの一部壁面３０１ａへと動いて捕集される。微粒子が捕集された後の空気は排気口１ｄから排出されることとなる。予め定められたタイミングで、微粒子捕集装置３００が上記の一連の動作を繰り返し実行する。
図５は、第１及び第２実施形態の微粒子捕集装置と比較するための比較例を示す図である。
図５に示されている比較例の微粒子捕集装置５００は、ダクト５０１内に送風機構５０２で空気を送風方向Ｄ５１に取り込み、その空気に含まれる微粒子をイオン化電極５０３でイオン化して捕集電極５０４で吸着捕集するものである。イオン化電極５０３は、複数の点状帯電電極５０３ａと平板状アース電極５０３ｂとが交互に配置されたものであり、各点状帯電電極５０３ａにイオン化用電源部５０５から電圧が印加される。また、捕集電極５０４は、複数の平板状帯電電極５０４ａと複数の平板状アース電極５０４ｂとが交互に配置されたものであり、各平板状帯電電極５０４ａに捕集用電源部５０６から電圧が印加される。
この比較例の微粒子捕集装置５００では、上述した第１実施形態や第２実施形態の微粒子捕集装置２００，３００のような動作制御は行われない。比較例の微粒子捕集装置５００の動作中は常に送風機構５０２が空気を流し続け、イオン化用電源部５０５や捕集用電源部５０６は電圧を印加し続ける。
ここで、比較例の微粒子捕集装置５００では、イオン化電極５０３におけるイオン化の効率を向上させるために、平板状アース電極５０３ｂと点状帯電電極５０３ａとの電極対を、複数対設けている。平板状アース電極５０３ｂは、送風方向Ｄ５１の空気の流れを妨げないようにこの送風方向Ｄ５１に沿って延在するように配置されてはいるものの、複数枚がルーバー状に重ね配置されているため、ここを通過する空気流に圧損が生じることは否めない。同様のことが、捕集電極５０４についても言える。
上述した第１及び第２実施形態の微粒子捕集装置２００，３００によれば、互いに対向する２つの微粒子捕集用の電極２０４が送風方向Ｄ１１に沿って延在するように配置されるため、この電極２０４での圧損が抑えられる。また、イオン化装置２０３がイオン化動作を行うときに送風機構２０２が停止する。このため、微粒子を含んだ空気をイオン化装置２０３の近傍領域Ａ１１に滞留させた状態でイオン化を行うことができる。これにより、イオン化の効率を向上させ、電極２０４，３０４での微粒子の捕集効率を向上させることができる。更に、イオン化の効率の向上を見越してイオン化装置２０３を簡素化したり微粒子捕集用の電極２０４，３０４の数を抑えたりして、このイオン化装置での圧損を抑えることもできる。
まず、イオン化装置２０３については、第１及び第２実施形態の微粒子捕集装置２００，３００の双方とも、ダクト２０１，３０１の太さ方向中央付近に１装置のみが配置されて簡素化されている。この１装置のイオン化装置２０３は、ここでは特定しないが、例えば、図５に示されている平板状アース電極５０３ｂと点状帯電電極５０３ａとの電極対を１対のみ備えたもの等であってもよい。このような簡素化により、イオン化装置２０３の周辺についてダクト２０１，３０１における空気の流通空間を広くとって圧損を抑えることが可能となっている。
第１実施形態の微粒子捕集装置２００では、電極２０４の数は、帯電電極２０４ａとアース電極２０４ｂとの２枚に抑えられている。そして、電極２０４の数を２枚としたことで、それぞれを送風方向Ｄ１１に沿って延在するようにダクト２０１の内面に近接配置して空気の流通空間を広くとって圧損を抑えることが可能となっている。また、第２実施形態の微粒子捕集装置３００では、電極３０４の数は、帯電電極２０４ａの１枚に抑えられているので、ダクト２０１における空気の流通空間を広くとって圧損を抑えることが可能となっている。
このように、第１及び第２実施形態の微粒子捕集装置２００，３００によれば、イオン化装置２０３及び電極２０４，３０４の双方で圧損を抑え、微粒子の捕集効率を向上させることができる。つまり、圧損の抑制と微粒子の捕集効率の向上とを両立させることができる。
また、第１実施形態の微粒子捕集装置２００では、２つの電極２０４のうちの１つが接地されている。接地されたアース電極２０４ｂについては帯電が不要となるので、電源部２０５を簡素化している。このように、第１実施形態の微粒子捕集装置２００では、電極数が２つに抑えられるとともに、帯電については１つの帯電電極２０４ａのみで済むので電源部２０５を含めて装置全体を簡素化し、製造コストを抑えることができる。
また、第１実施形態の微粒子捕集装置２００によれば、２枚の電極２０４が平板形状という加工が容易な形状の部材であるので、電極２０４について部品コストを抑えることができる。
また、第２実施形態の微粒子捕集装置３００では、ダクト３０１において電極３０４と対向する一部壁面３０１ａが接地されており、電源部２０５が、電極３０４のみを帯電させる。これにより、帯電については電極３０４のみで済むので電源部２０５を簡素化し、製造コストを抑えることができる。
また、第２実施形態の微粒子捕集装置３００によれば、電極３０４が、メッシュ状の部材であって、イオン化された微粒子の捕集に寄与する表面積が大きいことから、微粒子の捕集効率を一層向上することができる。
そして、図１に示される画像形成装置１によれば、筐体１ａの内部の空気に含まれる微粒子の捕集に、上述した第１及び第２の微粒子捕集装置２００，３００が用いられる。これにより、筐体１ａからの排気について、圧損の抑制と微粒子の捕集効率の向上とを両立させることができる。
尚、以上に説明した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の微粒子捕集装置及び画像形成装置の何れかの構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。
例えば、上述した第１及び第２実施形態では、画像形成装置の一例として、電子写真方式の画像形成装置１が例示されている。しかしながら、画像形成装置は、これに限るものではなく、例えばインクジェット方式の画像形成装置であってもよい。
また、上述した第１及び第２実施形態では、微粒子捕集装置の一例として、電子写真方式の画像形成装置１における定着装置９の空気に含まれる微粒子を捕集する微粒子捕集装置１ｃ，２００，３００が例示されている。しかしながら、微粒子捕集装置は、これに限るものではなく、画像形成装置における他の箇所の空気に含まれる微粒子を捕集するものであってもよい。あるいは、画像形成装置以外の機器の空気に含まれる微粒子を捕集するものであってもよく、若しくは、単独で部屋等に設置されて周辺空気に含まれる微粒子を捕集するものであってもよい。
また、上述した第１実施形態では、電極の一例として、第１実施形態の微粒子捕集装置２００において互いに対向する２つの電極２０４として平板形状の電極２０４が例示されている。また、第２実施形態の微粒子捕集装置３００においてダクト３０１の一部壁面３０１ａと対向する１つの電極３０４としてメッシュ状の電極３０４が例示されている。しかしながら、電極はこれらに限るものではない。電極は、例えば互いに対向する電極をメッシュ状の電極とし、ダクトの一部壁面と対向する電極を平板形状の電極としてもよい。あるいは、互いに対向する電極のうちの一方を平板形状とし、他方をメッシュ状としてもよい。
また、上述した第１及び第２実施形態では、イオン化装置の一例として、ダクト２０１，３０１の太さ方向中央付近に１装置のみが配置されたイオン化装置２０３が例示されている。しかしながら、イオン化装置はこれに限るものではなく、微粒子捕集装置における圧損に対する許容範囲内であれば、その設置数や設置位置については任意に設定し得る。
また、上述した第１実施形態では、「少なくとも２つの電極」の一例として、各々がダクト２０１の内面に近接配置された２つの電極２０４が例示されている。しかしながら、「少なくとも２つの電極」もこれに限るものではなく、微粒子捕集装置における圧損に対する許容範囲内であれば、その設置数や設置位置については任意に設定し得る。
また、電源部の一例として、上述した第１実施形態では、２つの電極２０４のうち帯電電極２０４ａのみを帯電させる電源部２０５が例示されている。また、第２実施形態では、ダクト３０１の一部壁面３０１ａと電極３０４とのうち電極３０４のみを帯電させる電源部２０５が例示されている。しかしながら、電源部はこれらに限るものではない。電源部は、少なくとも２つの電極について、相互間に電位差が生じるように帯電させるものであれば、全ての電極を、互いに異なる電位に帯電させるものであってもよい。また、電源部は、ダクトの一部壁面と、これに対向する電極との間に電位差が生じるように帯電させるものであれば、両部位を、互いに異なる電位に帯電させるものであってもよい。
また、上述した第１実施形態では、「少なくとも一部壁面が導電性材料で形成されたダクト」の一例として、電極３０４と対向する一部壁面３０１ａを含む全体が導電性金属で形成されたダクト３０１が例示されている。しかしながら、「少なくとも一部壁面が導電性材料で形成されたダクト」はこれに限るものではなく、一部壁面のみが導電性材料で形成され、他の壁面が絶縁性材料で形成されたものであってもよい。
また、上述した第１実施形態では、微粒子捕集装置の一例として、帯電電極２０４ａとアース電極２０４ｂとの２つの電極２０４がダクト２０１の内部に配置された微粒子捕集装置２００が例示されている。また、第２実施形態では、１つの電極３０４が、その両面それぞれと一部壁面３０１ａで対向するダクト３０１の内部に配置された微粒子捕集装置３００が例示されている。しかしながら、微粒子捕集装置はこれらに限るものではなく、例えばこれら２つの実施形態を組合せたもの等であってもよい。即ち、ダクトの一部壁面に１面で対向する２つの電極を互いに離して平行配置し、両者間に、例えば帯電電極及びアース電極等といった電極対を、１対以上平行配置したもの等であってもよい。
１ 画像形成装置
１ａ 筐体
１ｂ 画像形成部
１ｃ，２００，３００ 微粒子捕集装置
１ｄ 排気口
９ 定着装置
２０１，３０１ ダクト
２０２ 送風機構
２０３ イオン化装置
２０４，３０４ 電極
２０４ａ 帯電電極
２０４ｂ アース電極
２０５ 電源部
２０６ 制御部
３０１ａ 一部壁面
Ｄ１１ 送風方向
Ａ１１ 近傍エリア
特許第５７７４２１２号公報

Claims (8)

  1. ダクトと、
    前記ダクトの内部に、所定の送風方向に空気を流す送風機構と、
    前記ダクトの内部に配置され、当該内部の空気に含まれる微粒子をイオン化するイオン化装置と、
    前記ダクトの前記内部における、前記イオン化装置に対する前記送風方向の下流側に、当該送風方向に沿って各々が延在して互いに対向するように配置される少なくとも２つの電極と、
    少なくとも２つの前記電極について、相互間に電位差が生じるように少なくとも１つを帯電させる電源部と、
    前記イオン化装置がイオン化動作を行うときに前記送風機構を停止させる制御部と、
    を備えたことを特徴とした微粒子捕集装置。
  2. 少なくとも２つの前記電極のうち、少なくとも１つが接地されていることを特徴とした請求項１に記載の微粒子捕集装置。
  3. 前記電極が２つのみ設けられており、一方が接地されていることを特徴とした請求項２に記載の微粒子捕集装置。
  4. 少なくとも一部壁面が導電性材料で形成されたダクトと、
    前記ダクトの内部に、所定の送風方向に空気を流す送風機構と、
    前記ダクトの内部における、前記一部壁面に対する前記送風方向の上流側に配置され、前記内部の空気に含まれる微粒子をイオン化するイオン化装置と、
    前記ダクトの前記内部に、前記送風方向に沿って延在して前記一部壁面と対向するように配置される電極と、
    前記一部壁面と前記電極との間に電位差が生じるように、少なくとも一方の部位を帯電させる電源部と、
    前記イオン化装置がイオン化動作を行うときに前記送風機構を停止させる制御部と、
    を備えたことを特徴とした微粒子捕集装置。
  5. 前記ダクトにおける前記一部壁面が接地されており、
    前記電源部が、前記電極のみを帯電させることを特徴とした請求項４に記載の微粒子捕集装置。
  6. 前記電極が、平板形状の部材であることを特徴とした請求項１〜５のうち何れか一項に記載の微粒子捕集装置。
  7. 前記電極が、メッシュ状の部材であることを特徴とした請求項１〜５のうち何れか一項に記載の微粒子捕集装置。
  8. 筐体と、
    前記筐体の内部に配置されて所定の記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
    前記筐体の前記内部に配置されて、当該内部の空気に含まれる微粒子を捕集しつつ当該空気を前記筐体の外部へと排出する請求項１〜７のうち何れか一項に記載の微粒子捕集装置と、
    を備えた画像形成装置。
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