JP4411181B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置本体内で発生する排気物質を除去するためのエアフロー経路を備えた画像形成装置に関する。
従来から、画像形成装置の排気系にフィルタを設け、このフィルタによって、画像形成装置から空気(エア)とともに排出される排気物、例えば、臭いやオゾンを低減するように強いていた。近年においては、オフィス環境の快適性への要求の高まり等から、これらの排気系フィルタに求められる除去性能はますます高いものとなってきている。
このような要求を満たすべく、特許文献1,2には、複数のフィルタを組み合わせたものが記載されている。また、特許文献3には、フィルタの有効部へのエアフローを均一にして、フィルタの性能を向上させることが記載されている。さらに、特許文献4には、オフィス環境へ直接働きかけるものとしては、複写機のソータ下部等の複写機外部に空気清浄機を装着するものが提案されている。
特開平11−161121号公報 特開2000−330435号公報 特開平6−317号公報 実願平10−10771号公報
しかしながら、これら従来技術においては以下のような課題を有する。
近年、オフィス環境向上の要求においては、除去が求められる物質は多岐に渡る。一方、フィルタにはその特性によって物質により除去能力が異なるため、適不適がある。このため、除去対象とする物質によっては上述のフィルタ性能向上技術を用いても、ワンパス除去能力(フィルタに対して1回のエア通過で除去できる能力)に限界があり、排気物の十分な除去が難しい。ここで、このワンパス除去能力をさらに向上させるには大型で厚いフィルタを用いればよいが、この場合には圧損が悪化するため、画像形成装置の排気としての機能を満足するには強力なファン等が必要になり、騒音や電力等が悪化する。
また、複写機のソータ下部等の画像形成装置外部に空気清浄機を装着する場合には空気清浄機用の電力を別に必要とするため省エネルギーの観点から望ましくなく、また、ソータを装着しないユーザにとっては空気清浄機用のスペースが別に必要となる。
本発明は、占有スペースの少ない、簡単な構成でありながら、画像形成装置本体から排出される排気物質を有効に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ものである。
本発明は、トナー像を記録材に形成する画像形成部と、前記記録材上に形成されたトナー像を前記記録材に定着する定着部と、前記画像形成部及び前記定着部が設けられた画像形成装置本体の内側の空気を前記画像形成装置本体の外側に排出する第1のエアフロー経路と、を備え、前記第1のエアフロー経路は、前記画像形成部及び前記定着部から空気を吸気する第1吸気口と、前記画像形成装置本体の外側に空気を排気する第1排気口と、前記第1吸気口と前記第1排気口との間に配置され、前記第1吸気口から前記第1排気口へ向かって空気を送るための第1ダクトと、前記第1ダクト内に配置され、前記画像形成装置本体の内側で生成された物質を除去する第1フィルタと、を有する画像形成装置において、前記第1のエアフロー経路から前記画像形成装置本体の外側に排出された空気のうちの少なくとも一部を吸引して排出する第2のエアフロー経路を備え、前記第2のエアフロー経路は、前記画像形成装置本体の外側から空気を吸気する第2吸気口と、前記画像形成装置本体の外側に向けて空気を排気する第2排気口と、前記第2吸気口と前記第2排気口との間に配置され、前記第2吸気口から前記第2排気口へ向かって空気を送るための第2ダクトと、前記第2ダクト内に配置され、前記画像形成装置本体の内側で生成された物質を除去する第2フィルタと、を有し、前記第2ダクトは、前記画像形成装置本体内の空気が前記第2フィルタを経由せずに、前記第2ダクト内部に侵入しないように形成され、前記第2吸気口は、前記第1のエアフロー経路から前記画像形成装置本体の外側に排出された空気のうちの少なくとも一部を吸引できるように、前記第1排気口より上方で、前記第1排気口から排出される、前記画像形成装置本体に沿って上昇する空気の流路に対応する位置に配置されている、ことを特徴とする。
本発明によると、排気物質の濃度が比較的高い画像形成装置本体の内側の空気を、第1のエアフロー経路の第1フィルタを通過させることで、空気中の排気物質を大幅に除去することができる。さらに、第1のエアフロー経路から排出される空気の少なくとも一部を、第2のエアフロー経路の第2フィルタを通過させるので、第1のエアフロー経路で除去しきれなかった排気物質を第2のエアフロー経路で除去することができる。すなわち、第1のエアフロー経路の第1排気口から排出された空気は、定着部の定着熱によって昇温しているため、画像形成装置本体に沿って上昇する。上昇した空気の多くは、第2吸気口から吸引されて、第2のエアフロー経路内に取り込まれる。取り込まれた空気は、第2フィルタによって、第1フィルタで除去しきれなかった排気物質が除去され、第2排気口から排出される。したがって、第2のエアフロー経路から排出される空気中の排気物質はさらに低減される。しかも、第2のエアフロー経路は、例えば空気清浄機と比較した場合、占有スペースの少ない、簡単な構成とすることができる。
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図面において同一の符号を付したものは、同一の構成又は作用をなすものであり、これらについての重複説明は適宜省略した。
<実施の形態1>
図1に、本発明を適用することができる画像形成装置Mを示す。同図に示す画像形成装置Mは、電子写真方式のプリンタであり、同図はこのプリンタ(以下「画像形成装置」という。)の概略構成を模式的に示す縦断面図である。
画像形成装置Mの画像形成装置本体100の上部には原稿台ガラス101が設けられている。この原稿台ガラス101の上には、原稿Oが画像面を下向きにして所定の載置基準に合わせるようにして載置される。載置された原稿Oは、原稿圧着板102によって上方から押圧される。これにより原稿Oの画像面が原稿台101に密着される。
画像形成装置本体100の手前側上面に配設された操作パネル(不図示)上のコピースタートキー(画像形成開始ボタン)が押されると、移動光学系を含む画像光電読取装置(リーダ部)103が動作して原稿台ガラス101上の原稿Oの下向き画像面の画像情報が光電読取処理される。なお、原稿台ガラス101上に原稿自動送り装置(ADF、RDF)を搭載して原稿Oを原稿台ガラス101上に自動送りするようにしてもよい。
光電読取装置103の下方には、画像形成部A及び定着部Bが設けてある。このうち画像形成部Aには、回転ドラム型の電子写真感光体(以下「感光ドラム」という。)104が配設されている。感光ドラム104は、駆動手段(不図示)によって矢印a方向に所定のプロセススピード(周速度)で回転駆動される。感光ドラム104は、その回転過程でその表面が帯電装置105により所定の極性・電位に一様に帯電処理される。
一様帯電後の感光ドラム表面は、画像書き込み手段としての露光装置106によって静電潜像が形成される。本実施の形態では、露光装置106は、レーザースキャナであり、コントローラ(不図示)からの指令により、上述の光電読取装置103で光電読取した画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザ光Lを出力する。出力されたレーザ光Lは、回転する感光ドラム104の一様帯電面を走査露光する。そして、感光ドラム104表面の走査露光部分の電荷が除去されて、画像情報に対応した静電潜像が形成される。
こうして感光ドラム104上に形成された静電潜像は、現像装置107によってトナーが付着されてトナー像として現像される。このトナー像は、感光ドラム104と転写帯電器108との間に転写部において、給搬送装置から搬送されてきた記録材Sに転写される。給搬送装置は、本実施の形態では、第1,第2,第3,第4の給紙カセット109,110,111,112、手差しトレイ113、及び反転再給紙部114を有しており、記録材Sは、これらのいずれかから選択的に給紙されて、レジストローラ115により、感光ドラム104上のトナー像とタイミングを合わせるようにして、転写部に給送される。転写部に給送された記録材Sは、転写帯電器108により、感光ドラム104上からトナー像が転写される。トナー像転写後の記録材Sは、感光ドラム104表面から分離される。
表面から記録材Sが分離された感光ドラム104は、表面に残ったトナー(転写残トナー)がクリーニング装置119によって除去され、次の画像形成に供される。
一方、感光ドラム104から分離された記録材Sは、定着部Bに配設されている定着装置116へ搬送され、ここで加熱、加圧されて表面にトナー像が定着される。トナー像定着後の記録材Sは、排紙ローラ117により、排紙口(排出口)14aから画像形成装置本体100外部の排紙トレイ118上に排出される。これにより、1枚の記録材Sの表面(第1面)に対する画像形成が終了する。
なお、両面に画像形成を行う場合には、定着後の記録材Sは、反転再給紙部114に導入されて表裏が反転された後、転写部に再給送されることで裏面(第2面)に対するトナー像の転写がなされ、再び定着装置116を通って両面コピーとして排紙ローラ117により排紙トレイ118上に排出される。
図2は、画像形成装置本体100を左斜め後方の上側から見た斜視図である。また図3は、図2の状態から外装カバー10を取り外した状態を示している。さらに図4は、画像形成装置本体100を左斜め後方の下側から見た図である。図2,図4に示すように、画像形成装置本体100は、箱状の外装カバー10を有している。外装カバー10は、上カバー(天板)11、前カバー12、後カバー13、第1側面カバーである左カバー14、第2側面カバーである右カバー15によって直方体状に形成されている。画像形成装置本体100の下部には、4隅に配置されたキャスタ16によって支持された底板17が配設されており、図3に示すように、底板17の上には、箱状のエンジンカバー20が載置されている。このエンジンカバー20は、上板21、前側板22、後側板23、左側板24、右側板25によって直方体状に形成されている。このエンジンカバー20の内側には、図1中の感光ドラム104、現像装置107、クリーニング装置119等を有する画像形成部A、定着装置116を有する定着部B、給紙カセット109〜112、反転再給紙部114などが配設されている。以下、エンジンカバー20の内側を適宜、エンジン部という。
上述の外装カバー10の後カバー13と、エンジンカバー20の後側板23との間には空間が形成されていて、この空間には、図3に示す第1のエアフロー経路30(以下適宜単に「エアフロー経路30」という。)がほぼ上下方向に向けて配設されている。上述の後側板23における上部の、定着部Bに対応する位置には、透孔23aが穿設されている。エアフロー経路30は、この透孔23aに対応する位置に、第1吸気口30a(以下適宜単に「吸気口30a」という。)を有している。このように上部に吸気口30aを有するエアフロー経路30は、中間部の第1ダクトであるダクト部39が上下方向に配設され、図4に示すように、下部に第1排気口30b(以下適宜単に「排気口30b」という。)を有している。底板17における後部には、上下方向に貫通された透孔17aが穿設されている。上述のエアフロー経路30の排気口30bは、この透孔17aに対応する位置に配置されている。この排気口30bのすぐ上方には、図3に示すように、排気ファン31が配設されている。また、エアフロー経路30は、後カバー13が装着された状態においては、後側板23の透孔23aから、図4に示す底板17の透孔17aまでほぼ密閉されている。
このようにエアフロー経路30は、排気ファン31の回転により、画像形成部A及び定着部B近傍の空気(以下適宜「エア」という。)を、後側板23の透孔23a、吸気口30aから吸引し、ダクト内を下降させた後、排気口30b、透孔17aから、排気口17aから、底板17と床面(キャスタ60が接地している面)との間の空間に排出するようになっている。
排気ファン31の上方には第1フィルタであるフィルタユニット32が設けられている。フィルタユニット32は、画像形成部A及び定着部Bから排出される、臭い物質やオゾンなどの排気物質を含んだエアから、これら排気物質を除去するようになっている。フィルタユニット32は、図2中の後カバー13の下部に設けてある後補助カバー33を外すと、図5に示すようなユニットとして、画像形成装置本体100から取り外すことが可能である。
図5,図6にフィルタユニット32を示す。このうち、図5は、フィルタユニット32を、図3と同方向から見た図である。また、図6は、図5のX−X線矢視図である。フィルタユニット32は、フィルタケース34と、2種類のフィルタ41,42(図6参照)とを有している。フィルタケース34は、図5に示すように、前板35、後板36、左板37、右板38とによって構成されていて、上部と下部とがいずれも開口している。このフィルタケース32の内側には、図6に示すように2種類のフィルタ41,42が収納されている。フィルタ41は、図5に示すように、同形のものが前側と後側とに隣接して配置されている。フィルタ41は、2枚の不織布の間に活性炭の粒を担持させた状態で、ジグザグに屈曲されてプリーツ状に構成された脱臭フィルタである。これに対し、フィルタ42は、アルミニウムのハニカム基材に二酸化マンガン触媒をコートしたオゾンフィルタである。フィルタ41が上方に、またフィルタ42が下方に配置されている。これらフィルタ41,42は、必要に応じて、後補助カバー33を開放し、フィルタユニット32を引き抜くことにより、それぞれ簡単に交換できるようになっている。
本発明においては、画像形成装置Mは、上述のエアフロー経路30とは別に、第2のエアフロー経路50(以下適宜単に「エアフロー経路50」という。)を備えている。本実施の形態では、エアフロー経路50は、ほぼ左右方向(横方向)に向けて構成されていて、ほぼ左側から右側にエアが流れるようになっている。図2に示すように、外装カバー10の左カバー14の後側の上部には、多数の横向きのスリットからなる透孔14bが形成されている。一方、図7に示すように、右カバー15の上部には、前後方向に長い多数のスリットからなる透孔15aが形成されている。エアフロー経路50は、その第2吸気口51(以下適宜単に「吸気口51」という。)が透孔14bに、また第2排気口56(以下適宜単に「排気口56」という。)が透孔15aに対応する位置に配置されている。吸気口51の右側(図2の左奥側)には右方(図2の左奥方)に向かってダクト部52,53が延設され、ダクト部53の前側(図2の右奥側)には、ダクト部54が配設されている。これらダクト部52,53,54が第2ダクトである。ダクト部54は、ダクト54a,54b,54c,54dに4分割されていて、それぞれダクト部53からのエアを手前側(図2の右奥側)に導き、さらに右方(図2の左奥方)に導くようになっている。各ダクト54a,54b,54c,54dの開口部が、それぞれ開口部56a,56b,56c,56dとなる。
図3に示すように、吸気口51の近傍には、第2フィルタである脱臭用のフィルタ57が取り付けられており、このフィルタ57のすぐ下流側には、吸気ファン(送風手段)55が配設されている。
このように、吸気口51の近傍にフィルタ57を配設することにより、吸気口51から吸引したエアが勢いよくフィルタ57を通過するようにすることができ、エアを確実にフィルタ処理することができ、また、フィルタ57の下流側の設計の自由度が向上する。また、吸気ファン55とフィルタ57とを近接させることにより、エアフローの抵抗となるフィルタ57に確実にエアを送り込むことができるとともに、ダクト内で最も圧が高くなり、厳密な密閉が必要な、フィルタ57と吸引ファン55との間の距離を短縮することができ、その分、構成を簡略化することができる。
脱臭用のフィルタ57は、上述のエアフロー経路30設けた脱臭用のフィルタ41と同様の構成である。すなわち、2枚の不織布の間に活性炭粒を担持させ、ジグザグに屈曲させてプリーツ状構成したものである。このフィルタ57は、画像形成装置本体100から取り外し可能に装着されている。エアフロー経路50は、吸気口51と排気口56との間に位置するダクト部52,53,54が、画像形成装置本体100の他の部分から隔絶されている。つまり、エアフロー経路50は、吸気口51と排気口56とを除いて、ほぼ密閉状態となっている。
ここで、エアフロー経路50は、内部にケミカルエミッション発生源を含まない構成とする。これにより、エアフロー経路50から排出されるエアは、必ず画像形成装置本体の周囲の雰囲気よりもクリーンな状態とすることができる。このため、例えば、エアフロー経路50の風量を増やすことでより効果的に画像形成装置M周囲の環境改善を実現することができる。
次に、上述構成の第1のエアフロー経路30及び第2のエアフロー経路50の作用について説明する。
前述のように画像形成動作が開始されると、画像形成部Aや定着部B等を有するエンジン部(エンジンカバー20の内側)では、オゾンや定着熱に起因する臭い物質等の排気物質が生成される。これら排気物質を含んだエアはエアフロー経路30の排気ファン31の作用により、吸気口30aから吸引され、ダクト部39内を下降し、フィルタユニット32を通過して排気口30bから底板17の下方に排気される。
このように、エンジン部のエアは、エアフロー経路30を介して排気されるので、画像形成装置本体100の隙間等から外部に漏れ出ることが防止される。また、エンジンカバー20は、排気物質の濃度が所定値以下に保たれる。さらに、エアフロー経路30に吸引されたエアは、その中に含まれている排気物質がフィルタユニット32のフィルタ41,42によって除去される。このとき、オゾンに関しては、オゾン自体が不安定な物質であるため、そのほとんどが、フィルタ42によって分解除去される。
しかしながら、排気物質のうちでも、臭い物質等については、フィルタ41のワンパス除去能力に限界があるため、低減されつつも微量が排気口30bから排出されるエアによって画像形成装置本体100外部に排出される。これら臭い物質は通常、画像形成装置Mの周囲の雰囲気に拡散されるため、ユーザの気にならない程度の濃度に希釈される。ところが、画像形成装置Mが換気の悪い比較的狭い場所に設置されている場合には、濃度が高くなって、ユーザによっては臭いが気になることがある。
本発明では、前述のようにエアフロー経路30とは別に、エアフロー経路50を設けることにより、このような臭いまでも除去するようにしている。エアフロー経路50の作用により、画像形成装置M周囲の臭い物質の濃度は、ユーザが気にならない低濃度に維持することが可能となる。すなわち、エアフロー経路30の排気口30bから排出された微量の臭い物質を含むエアは、定着熱によって昇温しているため、外装カバー10のうち、排気口30bに近い側面である左カバー14に沿って上昇しつつ拡散する。上昇し拡散したエアは、吸気ファン55の作用により、その多くが左カバー14の上部に形成されている透孔14bを介して吸気口51から吸引されて、エアフロー経路50内に取り込まれる。取り込まれたエアは、脱臭用のフィルタ57によって臭い物質が吸着除去される。こうして脱臭されたエアは、ダクト部52,53に送られ、上カバー11の下側に広がるダクト54a〜54dに導かれて広くエアカーテンを形成しつつ、排気口56a〜56dから緩やかな流れとなって排出される。
なお、上カバー11上には、光電読取装置103(図1参照)が装着されるが、このエアカーテンの作用によりエンジン部からの熱が光電読取装置103に伝わることを有効に防止することができる。
ここで、エアフロー経路50は、フィルタ57から吸気ファン55までの間のダクト部52については、厳密な密閉が行われている。これにより、フィルタ57を通ってない画像形成装置本体100内のエアが吸気ファン55へのエアに混入しないよう構成されている。これに対して、ダクト部53,54については、吸気ファン55の下流側に位置していて、その内部が正圧であるため、多少の隙間があった場合でも画像形成装置本体100の他の部分のエアが入ってこない。このため、ラフな密閉構成となっており、少ないコストで容易に構成されている。このように、エアフロー経路50から排出されるエアは、画像形成装置本体100内の臭い物質を十分に除去した状態で排出することができる。つまり、吸気口51から吸引された臭い物質を確実に低減して排出することができる。
また、エアフロー経路50の吸気口51を、画像形成装置本体100の排紙口14aが形成されている左カバー14側に設けることで、排気口56から排出される臭い物質だけでなく、排紙口14aから排紙される記録材Sから直接、又は記録材Sの排紙に伴うエア流れに乗って発生する臭い物質についても効率的に吸引除去することができる。
なお、エアフロー経路50については、臭い物質の発生源から独立しているため、風量を上げることで、画像形成装置本体100周辺のエアを繰り返しこのエアフロー経路50内を通過させることで、ワンパスで除去しきれなかった極微量の臭い物質についても速やかに低減させることが可能となる。
また、一般に、画像形成装置Mが非常に狭い部屋に設置された場合、画像形成装置M自体が壁となって画像形成装置本体100周辺の臭い物質の濃度にムラができることがある。これに対して、本実施の形態の画像形成装置Mにおいては、エアフロー経路50は、画像形成装置本体100を左右方向に横断するように構成されているため、部屋の中にエアを循環させて、効率的に部屋全体の臭い物質の濃度を低減されることができる。
以上説明したように、本発明に係る画像形成装置は、占有スペースの少ない、簡単な構成でありながら、画像形成装置から排出される排気物質を有効に抑制することができる。したがって、快適なオフィス環境を実現できる。
本発明を適用することができる画像形成装置の概略構成を模式的に示す、正面側から見た縦断面図である。 画像形成装置本体を左斜め後方の上側から見た斜視図である。 外装カバーを取り外した状態の画像形成装置本体を左斜め後方の上側から見た斜視図である。 画像形成装置本体を左斜め後方の下側から見た図である。 フィルタユニットを左斜め後方の上側から見た斜視図である。 図5のX−X線矢視図である。 画像形成装置本体を右斜め後方の上側から見た斜視図である。
符号の説明
10 外装カバー
11 上カバー
12 上カバー
13 後カバー
14 左カバー(第1側面カバー)
14a 排紙口(排出口)
15 右カバー(第2側面カバー)
17 底板
30 第1のエアフロー経路
30a 第1吸気口
30b 第1排気口
41,42,57
フィルタ
50 第2のエアフロー経路
51 第2吸気口
52,53,54
ダクト部
55 吸気ファン(送風手段)
56 第2排気口
100 画像形成装置本体
A 画像形成部
B 定着部

Claims (3)

  1. トナー像を記録材に形成する画像形成部と、
    前記記録材上に形成されたトナー像を前記記録材に定着する定着部と、
    前記画像形成部及び前記定着部が設けられた画像形成装置本体の内側の空気を前記画像形成装置本体の外側に排出する第1のエアフロー経路と、を備え、
    前記第1のエアフロー経路は、前記画像形成部及び前記定着部から空気を吸気する第1吸気口と、前記画像形成装置本体の外側に空気を排気する第1排気口と、前記第1吸気口と前記第1排気口との間に配置され、前記第1吸気口から前記第1排気口へ向かって空気を送るための第1ダクトと、前記第1ダクト内に配置され、前記画像形成装置本体の内側で生成された物質を除去する第1フィルタと、を有する画像形成装置において、
    前記第1のエアフロー経路から前記画像形成装置本体の外側に排出された空気のうちの少なくとも一部を吸引して排出する第2のエアフロー経路を備え、
    前記第2のエアフロー経路は、前記画像形成装置本体の外側から空気を吸気する第2吸気口と、前記画像形成装置本体の外側に向けて空気を排気する第2排気口と、前記第2吸気口と前記第2排気口との間に配置され、前記第2吸気口から前記第2排気口へ向かって空気を送るための第2ダクトと、前記第2ダクト内に配置され、前記画像形成装置本体の内側で生成された物質を除去する第2フィルタと、を有し、
    前記第2ダクトは、前記画像形成装置本体内の空気が前記第2フィルタを経由せずに、前記第2ダクト内部に侵入しないように形成され、
    前記第2吸気口は、前記第1のエアフロー経路から前記画像形成装置本体の外側に排出された空気のうちの少なくとも一部を吸引できるように、前記第1排気口より上方で、前記第1排気口から排出される、前記画像形成装置本体に沿って上昇する空気の流路に対応する位置に配置されている、
    ことを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記画像形成装置本体は、操作時のユーザが対面する前カバーと、後カバーと、第1側面カバーと、第2側面カバーと、底板とを有し、
    前記第1排気口が前記底板に設けられ、
    前記第2吸気口が前記第1側面カバーに設けられ、
    前記第2排気口が前記第2側面カバーに設けられている、
    ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 画像形成後の記録材が排出される排出口が、前記第1側面カバーに設けられている、
    ことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
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