JP4972680B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、イオン発生機能を有するイオン発生ユニット、およびこれを備えた画像形成装置に関する。

複写機やプリンタ等の画像形成装置は、オフィス等において必要不可欠な機器といっても過言ではなく、実際にほとんどのオフィスにて設置されている。さらには、近年、画像形成装置は、一般家庭や病院等にも普及しつつあり、我々にとって極めて身近な存在となっている。

ところで、画像形成装置の中には、画像形成装置の周囲から筐体内部に吸入した空気を、画像形成部や定着部に供給した後に、画像形成装置の外部に排出するものが知られている。そのような画像形成装置の中の１つに、装置外部に放出される気流に含有される有害物質を除去して清浄した上、マイナスイオンを供給し、装置内部で発生した有害物質が装置外部へ排出されることを防止するように構成された空気清浄部を備えた画像形成装置が存在する（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００５−４１４４号公報

上述の特許文献１に記載の技術では、像形成部の像形成動作によって生じるトナー粉、塵埃、オゾン等を除去する必要上、電極を有するイオン発生部を、像形成部の近傍であって像形成部の周囲に形成される気流の内部に配置することを余儀なくされる。この結果、像形成部の周囲に発生するシリコン等の影響によってイオン発生部のイオン発生効率が早期に低下してしまうという問題が生じることがあった。このため、画像形成装置の使用期間が長くなるにつれて、画像形成装置の周囲の空気を浄化する能力が低下するという問題がある。

一方で、イオン発生部と像形成部との距離を大きく取るために空気清浄機能を備えるユニットを画像形成装置の外部に配置する場合には、そのようなユニットを設置するスペースが余計に必要となり、結果的に画像形成装置の設置に必要なスペースが拡大するという問題がある。

この発明は、画像形成装置の設置に必要なスペースを拡大させることなく、長期間にわたって安定してイオンを発生させる機能を持たせることが可能なイオン発生ユニットおよび画像形成装置を提供することである。

この発明に係るイオン発生ユニットは、画像形成装置の筐体の内部に設置可能に構成される。このイオン発生ユニットは、ダクト、イオン発生装置、取り付け板、および気流発生部を備える。

ダクトは、第１の端部に吸気口を有するとともに第２の端部に排気口を有するダクトであって、筐体の外部から吸入した空気を、筐体の内部の空気と完全に隔離した状態で筐体内部を通過させて再び筐体の外部に案内する流路を画定するように構成される。イオン発生装置は、ダクトの内部に配置される。

取り付け板は、ダクトを筐体に取り付ける役割を果たすように構成される。この取り付け板は、ダクトに連通する開口孔を有するとともに、筐体に取り付け可能に構成されており、かつ、筐体に取り付けられた時に筐体の一部として機能するように構成される。

気流発生部は、ダクトの内部に配置されるとともに、ダクト内部に第１の端部から第２の端部に向う気流を発生されるように構成される。気流発生部の例としては、各種のファンが挙げられる。例えば、イオン発生装置の上流からイオン発生装置に向って空気を送り出すファンを設けると良い。また、第２の端部の近傍からエアを吸引するファンを設けることも可能である。ただし、発生したイオンは物に当たると消滅し易い特徴を有しているため、ファンを配置する場合にはイオン発生装置の上流に配置することが好ましいと言える。

この構成においては、画像形成装置の内部に格納されているイオン発生ユニットのイオン発生装置がダクト内に配置されている。このため、イオン発生装置が、筐体内における画像形成部が属する空間とは隔離された空間に位置することになり、画像形成部から発生するシリコン等の影響がイオン発生装置に及ぶことが防止される。

また、筐体内部の空いたスペースを有効に利用してイオン発生ユニットを簡易に配置することが可能であるため、筐体の外部にイオン発生ユニットが突出することがなくなり、その結果、イオン発生ユニットを設置しても画像形成装置の設置に必要なスペースが拡大することがない。

上述の構成において、さらに、ダクトにおける空気を吸入する側に位置する第１の端部に、ダクトに吸入される空気を浄化するためのフィルタを設けることが好ましい。このようなフィルタを設けることにより、イオン発生装置が塵埃に触れにくくなるため、イオン発生ユニットのさらなる長寿命化が図られる。

この発明によれば、画像形成装置の設置に必要なスペースを拡大させることなく、長期間にわたって安定してイオンを発生させる機能を持たせることが可能になる。

本発明の実施形態に係る複写機の概略を示す図である。 複写機におけるイオン発生ユニットの取り付け状態を示す図である。 イオン発生ユニットの概略構成を示す図である。 複写機におけるイオン発生ユニットの取り付け状態を示す図である。 イオン発生ユニットのバリエーションを示す図である。 複写機の筐体の構成のバリエーションを示す図である。 イオン発生ユニットのバリエーションを示す図である。 イオン発生ユニットのバリエーションを示す図である。

図１を用いて、本発明の実施形態に係る複写機１の構成を示す図である。同図に示すように、複写機１は、原稿読取部２０、画像形成部１０、および給紙部１６を備えている。

原稿読取部２０は、透明ガラスからなる原稿台２１Ａ、２１Ｂと、原稿台２１Ａ、２１Ｂに載置された原稿の画像を読み取るスキャナユニット３０と、原稿台２１Ｂへと自動的に原稿を供給搬送するための両面対応自動原稿送り装置（以下、ＲＡＤＦという。）２２と、を備えている。

原稿台２１Ａは、固定原稿方式の原稿読取時に使用される一方で、原稿台２１Ｂは、ＲＡＤＦ２２を用いた原稿送り方式の原稿読取時に使用される。ＲＡＤＦ２２は、原稿トレイを備えており、この原稿トレイ上にセットされた複数枚の原稿を１枚ずつ自動的に原稿台２１Ｂ上に搬送する。また、ＲＡＤＦ２２は、ユーザの選択に応じて原稿の片面または両面をスキャナユニット３０に読み取らせるために、片面原稿のための搬送経路、両面原稿のための搬送経路、搬送経路切り換え手段、各部を通過する原稿の状態を把握し管理するセンサ群等を備えている。

スキャナユニット３０は、第１の走査ユニット３１、第２の走査ユニット３２、光学レンズ３７、および光電変換素子（以下、ＣＣＤという。）３８を備える。第１の走査ユニット３１は、原稿面上を露光するランプリフレクタアセンブリ３３、および原稿からの反射光像をＣＣＤ３８に導く第１の反射ミラー３４を搭載する。第２の走査ユニット３２は、第１の走査ユニット３１からの反射光像をＣＣＤ３８に導くための第２の反射ミラー３５、および第３反射ミラー３６を搭載する。光学レンズ３７は、原稿からの反射光像をＣＣＤ３８上に結像させる。ＣＣＤ３８は、原稿からの反射光像を電気的画像信号に変換する。

上述の原稿読取部２０の構成により、原稿台２１上に載置された原稿の画像を１ライン毎に順次ＣＣＤ４４へと結像させて原稿の画像が読み取られる。スキャナユニット３０が読み取った画像データは、図示しない画像処理部に送られて各種の画像処理が施された後、複写機１に備えられた記憶部に一旦記憶され、出力指示に応じて画像形成部１０に転送される。

画像形成部１０には、画像形成処理される用紙が収容される給紙部１６から画像形成位置を経由して用紙を胴内排紙型の排紙部４０に排出する排紙ローラ１７までの間に用紙搬送路が形成されている。また、画像形成部１０は、用紙搬送路に沿って用紙の搬送系、レーザ書き込みユニット１１、および画像を形成するための電子写真プロセス部１３が設けられている。

レーザ書き込みユニット１１は、上述の原稿読取部２０から供給される画像データ、またはパソコン等の外部機器から転送されてくる画像データに応じてレーザ光を出射する半導体レーザ光源、レーザ光を等角速度偏向するポリゴンミラー、等角速度で偏向されたレーザ光が電子写真プロセス部１３における感光体ドラム上で等速度にて走査するように補正するｆ−θレンズなどを備えている。

電子写真プロセス部１３は、像担持体としての感光体ドラムの周囲に、感光体ドラムを一様に帯電する帯電器、レーザ書き込みユニット１１によって感光体ドラム上に形成された静電潜像に現像剤を供給する現像器、感光体ドラム上の現像剤像を用紙に転写する転写器、感光体ドラムから用紙を剥離する剥離器、感光体ドラムに残留した現像剤を除去するクリーニング器、および感光体ドラム表面を除電する除電器を備えている。

また、用紙搬送路における電子写真プロセス部１３の上流側には、給紙部１６の給紙カセット１６０に収容されている用紙を電子写真プロセス部１３における感光体ドラムと転写機との間の転写位置に用紙を搬送する搬送部１５が配置されている。また、用紙搬送路における電子写真プロセス部１３の下流側には、用紙に付着した未定着の現像剤像を熱と圧力によって用紙に定着させる定着器１２が配置されている。さらに、定着器１２の下流側には、定着後の用紙の裏面に再度画像を形成するために用紙を再供給するための再供給経路１４が配置されている。そして、定着器１２の近傍には、電子写真プロセス部１３および定着器１２の周囲の気体を複写機１の外部に排出するように構成された排気用ファン１８が設けられている。

複写機１は、給紙部１６の上であって排紙部４０の下に、電源ユニット５０、およびイオン発生ユニット６０を備えている。電源ユニット５０は、複写機１の各部に電力を供給するように構成される。

イオン発生ユニット６０は、空気中の水蒸気をコロナ放電によりイオン化し、略同量のプラスイオンとマイナスイオンとを生成するように構成される。本実施形態において、プラスイオンは、水素イオン（Ｈ＋）の周囲に複数の水分子が付随しており、Ｈ+（Ｈ₂ Ｏ）m（ｍは自然数）として表される。一方、マイナスイオンは、酸素イオン（Ｏ₂−）の周囲に複数の水分子が付随しており、Ｏ₂−（Ｈ₂ Ｏ）n （ｎは自然数）として表される。これらのプラスイオンおよびマイナスイオンは、複写機１の周囲に浮遊する細菌の表面に付着すると、化学反応して活性種である過酸化水素Ｈ_２Ｏ_２または水酸基ラジカル・ＯＨを生成する。これらの過酸化水素Ｈ₂Ｏ₂または水酸基ラジカル・ＯＨは、極めて強力な活性を示すために、空気中の浮遊細菌を殺菌することができる。

図２（Ａ）に示すように、筐体２は、イオン発生ユニット６０を設置するための第１の開口部２０２および第２の開口部２０４を備えている。これらの第１の開口部２０２および第２の開口部２０４は、それぞれカバー部材１０２およびカバー部材１０４によって覆われている。カバー部材１０２およびカバー部材１０４は、筐体２にビス止めされているため、筐体２から任意に取り外すことが可能である。

イオン発生ユニット６０を複写機１の内部に設置する際には、まず、図２（Ａ）に示すように、複写機１の筐体２の側面および筐体の前面にそれぞれビス止めされているカバー部材１０２およびカバー部材１０４がそれぞれ取り外される。そして、図２（Ｂ）に示すように第１の開口部２０２を介して、イオン発生ユニット６０が複写機１の筐体２の内部に挿入される。

図３に示すように、イオン発生ユニット６０は、取り付け板６２、ダクト６４、フィルタ６６、ファン６８、およびイオン発生装置７０を備える。取り付け板６２は、カバー部材１０２と同じサイズになるように構成されており、第１の開口部２０２を覆うように複写機１の筐体２にビスを介して取り付け可能に構成される。

ダクト６４は、空気の流路を画定するように構成されており、取り付け板６２に接続されている。具体的には、取り付け板６２には、ダクト６４の断面積に対応する開口孔６３が形成されており、この開口孔６３にダクト６４に嵌め込まれている。この実施形態では、取り付け板６２にダクト６４が接着剤等によって固着されているが、取り付け板６２とダクト６４とが分離可能になるように取り付け板６２とダクト６４とをビス止め等することも可能である。

フィルタ６６は、ダクト６４における空気吸引側となるべき第１の端部近傍に設けられている。フィルタ６６は、ダクト６４内に進入しようとする埃、トナー、紙粉等の塵埃を捕捉するように構成される。フィルタ６６は、原則として、塵埃を捕捉するための一般的な機能を有するもので足りるが、シリコン吸着機能を有するものを用いることが好ましい。

ファン６８は、ダクト６４におけるフィルタ６６とイオン発生装置７０の間に設けられている。ファン６８は、ダクト６４において第１の端部から、空気排出側となるべき第２の端部に向う空気の流れを発生させるように構成される。

イオン発生装置７０は、ダクト６４内の空気の水蒸気をコロナ放電によりイオン化し、略同量のプラスイオンとマイナスイオンとを生成するように構成される。ただし、イオン発生装置７０の構成は、この実施形態のものに限定されるものではない。

以上の構成において、ダクト６４内にイオン発生装置７０を配置しているため、イオン発生装置７０は、図４に示すように、複写機１内部の空気と完全に隔離された空間に設置されることになる。特に、排気用ファン１８の吸引作用によって電子写真プロセス部１３および定着器１２の周囲に生じる気流と混じることがないようにイオン発生装置７０が配置されることから、コロナ電極の汚損等によってイオン発生装置７０のイオン発生効率が低下することがないため、イオン発生装置７０のイオン発生効率が長期間にわたって維持される。

また、複写機１の筐体における排気用ファン１８が設けられた面とは異なる面にイオン発生ユニット６０の吸気口が設けられるため、排気用ファン１８から排出された空気をイオン発生ユニット６０内に吸入してしまうことが防止される。

原則として、イオン発生ユニット６０は、電子写真プロセス部１３（特に現像ユニット）および定着器１２から遠い位置に配置されることが好ましい。例えば、電子写真プロセス部１３および定着器１２が複写機１の右側に位置する場合は、イオン発生ユニットを複写機１の左側に配置することが好ましい。

さらには、ダクト６４における空気吸入側には、空気を清浄化するためのフィルタ６６が設けられているため、イオン発生装置７０のコロナ電極の汚損がより効果的に防止される。このため、複写機１の耐久使用期間の全期間にわたってイオン発生装置７０のイオン発生効率を高く維持することが可能になる。

続いて、図５（Ａ）および図５（Ｂ）を用いて、イオン発生ユニットのバリエーションを説明する。上述のイオン発生ユニット６０は、平面視Ｌ字状のダクト６４を用いたが、図５（Ａ）に示すように、複写機１の奥行き方向の全域に延びる直線状のダクト６４２を用いることも可能である。このようなダクト６４２を有するイオン発生装置６０２を設置する場合には、例えば、複写機１の筐体の背面に空気吸入口を配置し、筐体の前面に空気排気口を配置すると良い。給紙部１６と排紙部４０の間においては複写機１の奥行き方向の全域にわたる空間が比較的多く存在するため、比較的容易にイオン発生装置６０２を設置することが可能である。

また、上述のイオン発生ユニット６０では、空気吸入口および空気排出口がいずれも複写機１の筐体の側面の近傍に配置されていたが、図５（Ｂ）に示すように、筐体の側面から離れた位置（例えば、複写機１の幅方向の中央）から空気の排出を行うようにすることが可能である。この場合には、イオン発生ユニット６０に換えて、複写機１の幅方向に長く延びるダクト６４４を有するイオン発生ユニット６０４を用いると良い。

続いて、図６（Ａ）および図６（Ｂ）を用いて、空気排気口の構成のバリエーションを説明する。カバー部材１０４を筐体から取り外してイオン発生ユニット６０、６０２、６０４の空気排気口を確保していたが、図６（Ａ）に示すように、複写機１の筐体に予め網目状の空気孔を設けるようにしても良い。また、図６（Ｂ）に示すように、複写機の筐体に予めルーバーを設けるようにしても良い。図６（Ａ）および図６（Ｂ）に記載の構成では、イオン発生ユニット６０、６０２、６０４を取り付ける際に、カバー部材１０４を筐体から取り外す必要がなくなる。また、イオン発生ユニット６０、６０２、６０４を取り付けない場合であっても複写機１の外観性を損ねることがない。

また、上述の実施形態では、イオン発生ユニットの吸気および排気を筐体における互いに異なる面にて行っていたが、イオン発生ユニットの吸気および排気を筐体における同一の面にて行うようにすることも可能である。例えば、図７に示すように、平面視Ｕ字状を呈するダクト６４６を有するイオン発生ユニット６０６を用いると良い。このとき、イオン発生ユニット６０６は、ダクト６４６の断面積に対応するサイズの開口孔６２７が２つ形成された取り付け板６２６を備えることが好ましい。このように構成することにより、イオン発生ユニット６０６を複写機１に設置し易くなる。

上述の実施形態では、ダクト６４、６４２、６４４、６４６の断面形状が長方形を呈しているが、断面形状が円形やその他の形状を呈するダクトを用いることも可能である。

また、上述の実施形態では、単一の取り付け板６２を用いて、ダクト６４、６４２、６４４、６４６を筐体２に取り付ける例を説明したが、複数の取り付け板を用いることも可能である。例えば、図８（Ａ）および図８（Ｂ）に示すように、ダクト６４の第２の端部に連通する開口孔６３８を有するとともに、筐体２に取り付け可能に構成された取り付け板６２８を、上述の取り付け板６２と併せて用いると良い。この場合、筐体２には、上述の第２の開口部２０４よりも大きい第３の開口部２０８が設けられる。

上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１−複写機
１６−給紙部
１８−排気用ファン
４０−排紙部
６０−イオン発生ユニット
６２−取り付け板
６４−ダクト
６６−フィルタ
６８−ファン
７０−イオン発生装置

Claims (5)

1. 画像形成装置の本体を構成する筐体の内部に設置可能なイオン発生ユニットであって、
   第１の端部に吸気口を有するとともに第２の端部に排気口を有するダクトであって、前記筐体の外部から吸入した空気を、前記筐体の内部の空気と完全に隔離した状態で前記筐体内部を通過させて再び前記筐体の外部に案内する流路を画定するように構成されたダクトと、
   前記ダクトの内部に配置されたイオン発生装置と、
   前記ダクトを前記筐体に取り付けるための取り付け板であって、前記ダクトに連通する開口孔を有するとともに、前記筐体に取り付け可能に構成されており、かつ、前記筐体に取り付けられた時に前記筐体の一部として機能するように構成された取り付け板と、
   前記ダクトの内部に配置されるとともに、前記ダクト内部に前記第１の端部から前記第２の端部に向う気流を発生されるように構成された気流発生部と、
   を備えたイオン発生ユニット。
2. 前記ダクトにおける第１の端部に、前記ダクトに吸入される空気を浄化するためのフィルタを設けた請求項１に記載のイオン発生ユニット。
3. 請求項１または２に記載のイオン発生ユニットを備えた画像形成装置であって、
   前記ダクトの吸気口に対応する位置に形成された第１の開口部、および前記ダクトの排気口に対応する位置に形成された第２の開口部を有する筐体と、
   前記筐体の内部に配置され、供給された画像データに基づいて画像形成処理を行うように構成された画像形成部と、
   を備えた
   画像形成装置。
4. 前記筐体の前記第１の開口部が、前記筐体における前記画像形成部用の排気部とは異なる面に配置された請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記画像形成部が前記筐体における第１の側端部に配置されており、前記イオン発生ユニットが前記第１の側端部の反対に位置する第２の側端部に配置された請求項３または４に記載の画像形成装置。

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