JP6507711B2 - クリーンユニット及びクリーンユニットを備える画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリンター、複写機及びプリンター複合機等の画像形成装置が備える定着装置から発生した気体を取り込み、蛇腹折状のフィルターを通して外部へ排気するクリーンユニットに関し、特に、フィルターの形状変形を防止する技術に関する。

プリンター、複写機等の画像形成装置では、快適なオフィス環境を実現するため、定着装置等から発生する揮発性有機化合物（ＶＯＣ（Volatile Organic Compounds））等の浮遊物質が機外へ排出されてオフィス環境に影響を与えないように、上記物質を含む気体を取り込んでフィルターで上記浮遊物質を捕集した後、残余の気体を外部へ排気するようにしている。

上記のように、フィルターを通して浮遊物質を捕集して排気する機構は、クリーンユニットと称され、排気ファン、エアダクト、フィルター等から構成されて
近年、オフィス環境をクリーンにすることへの関心の高まりとともに、クリーンユニットのフィルター性能を向上させ、上記物質の機外への排出量をできるだけ低量に抑える必要性が高まっている。一方、フィルター性能を高めるため、フィルターのサイズを大型化すると、その分、クリーンユニット及び当該クリーンユニットを備える画像形成装置全体のサイズが大きくなってしまい、オフィスにおけるスペース効率が悪くなってしまう。

そのため、できるだけコンパクトなサイズで、フィルター性能を高めるため、例えば、特許文献１に開示されているような蛇腹折り状のフィルターが利用されるようになってきている。これにより、コンパクトなサイズでフィルターの表面積を大きくすることができるとともに、気体がフィルターを通過するときの圧力損失を小さくすることができる。その結果、画像形成装置のサイズを大きくすることなく、フィルターの捕集性能及び排気効率を高めることができる。

特開２００１−２６９５２９号公報

フィルターは、通常、装着時に外周全体が樹脂製のフィルター枠部材によって囲繞された状態でフィルター装着部に密嵌めされ、フィルター装着部に導入された気体がフィルターを通過することなく外部へ排出されないようにされているが、フィルター枠部材は、製造誤差を有するため、目標の寸法から多少ばらついている。
例えば、製造誤差により、フィルター枠部材の大きさが目標値よりも大きくなった場合、フィルター装着部に嵌まりにくくなり、そのためフィルター装着部に無理やりに嵌め込んだ時に、フィルター枠部材が圧縮されて内方に変形してしまうことになる。これにより、フィルター枠部材内に収納されているフィルターの折り線形状が変形して捕集性能が著しく低下してしまうという問題が生じる。

本発明は、上述のような問題に鑑みて為されたものであって、蛇腹折り状のフィルターを備えるクリーンユニットにおいて、フィルター枠部材が内方に変形し、蛇腹折り形状のフィルターの捕集性能が低下するのを抑制することが可能なクリーンユニット及び当該クリーンユニットを備え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、本発明の一形態に係るクリーンユニットは、定着装置から発生した気体を取り込み、取り込んだ気体を蛇腹折り状のフィルターを装着されたフィルター装着部を通して外部へ排気するクリーンユニットであって、出口が前記フィルター主表面の少なくとも一部に対向しており、取り込まれた前記気体を前記フィルター主表面に向かって導くエアダクトと、前記気体を前記エアダクトから取り込ませて前記フィルターを通過させるファンと、前記フィルターの外周を内周面で囲繞し、囲繞した状態で前記フィルター装着部に密嵌め状態で装着される樹脂製のフィルター枠部材と、前記フィルター装着時において、前フィルター枠部材の内方への変形を防止する変形防止部材と、を備える。

ここで、前記変形防止部材は、前記フィルター装着部に形成された複数のリブから構成され、前記複数のリブは、フィルター装着時に、密嵌めされた前記フィルター枠部材の内周面と当接して内周面を係止することとすることができる。
又、前記複数のリブは、前記フィルターの蛇腹折りの折り線方向において対向する位置において前記内周面と当接していることとすることができる。さらに、前記複数のリブはさらに、前記折り線方向と略垂直の方向において対向する位置においても前記内周面と当接していることとすることができる。

又、前記フィルター装着部に密嵌めされる前記フィルター枠部材は、前記出口側の先端部であることとすることができる。さらに、前記先端部が、弾性部材で被覆されていることとすることができる。
又、 前記複数のリブは、前記先端部が密嵌めされる前記フィルター装着部の装着領域に設けられた段差を介して前記装着領域に隣接する領域にその一部が前記装着領域側に突出するように形成され、前記弾性部材で被覆された前記先端部が前記装着領域に密嵌めされると、前記段差が解消されて前記複数のリブの突出部が当該先端部の内周面と当接することとすることができる。

さらに、前記複数のリブの突出部の先端部の形状は、突出方向と反対方向に向かうに従って前記内周面と接近するように傾斜するテーパー形状であることとすることができる。
又、前記リブは、前記フィルター装着時において、先端部が、前記内周面上の前記蛇腹折り状のフィルターの谷部にあたる位置に配置されていることとすることができる。
又、本発明の一形態に係る画像形成装置は、前記クリーンユニットを備える画像形成装置であることとすることができる。さらに、前記クリーンユニットは、背面側に配置されていることとすることができる。

上記構成を備えることにより、フィルター装着時において、フィルター枠部材の内方への変形を防止する変形防止部材により、フィルター枠部材の内方への変形が防止されるので、フィルター枠部材内の蛇腹折り状のフィルターの折り線形状が変形してフィルターの捕集性能が低下するのを抑制することができる。

本実施の形態に係る画像形成装置１の外観を示す斜視図である。 画像形成装置１の構成を示す断面図である。 定着装置４０と排紙部８０とクリーンユニット９０の関係を示す斜視図である。 クリーンユニット９０を排紙部８０から脱着した状態を示す斜視図である。 浮遊物質除去部９２の構成を示す分解斜視図である。 フィルター装着部９２１を、側面方向（図５のＤ方向）から見た部分断面斜視図である。 静電フィルター９２２がフィルター枠部材９２３内に収納されてフィルター装着部９２１に装着された状態の浮遊物質除去部９２の斜視図を示す。 図７のＤ方向から見た上記浮遊物質除去部９２の部分断面斜視図を示す。 図７のＥ方向から見た上記浮遊物質除去部９２の部分断面斜視図を示す。 フィルター装着部内におけるフィルター枠部材９２３の状態を、リブ９２１１が形成されている場合と形成されていない場合とで比較した図である。

(実施の形態)
以下、本発明の実施の形態に係る画像形成装置について、図面を参照しながら説明する。
［１］画像形成装置の構成
図１は、本実施の形態に係る画像形成装置の外観を示す斜視図である。画像形成装置１は、複合機（multi-function peripheral：ＭＦＰ）であり、矢印Ａで示す正面側に操作パネル６０を備え、矢印Ｂで示す背面側に後述する不図示のクリーンユニットが配置されている。又、画像形成装置１は、その筐体の上に画像読取装置７０を備える。

図２は、画像形成装置１の構成を示す断面図である。同図に示すように、画像形成装置１は、電子写真方式により画像を形成するものであり、画像プロセス部１０、給紙部３０、定着装置４０、制御部５０、操作パネル６０、画像読取装置７０を備えている。
画像形成装置１は、ネットワーク（例えばＬＡＮ）に接続され、外部の端末装置（不図示）や操作パネルから印刷指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色のトナー像を形成し、これらを記録シートへ多重転写してフルカラーの画像を形成することにより、記録シートへの印刷処理を実行する。以下、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各再現色をＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋと表し、各再現色に関連する構成要素の番号にこのＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを添字として付加する。

画像プロセス部１０は、作像部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ、中間転写ベルト２１、二次転写ローラー２７などを有している。作像部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの構成は、いずれも同様の構成であるため、以下、主として作像部１０Ｙの構成について説明する。
作像部１０Ｙは、感光体ドラム１１と、その周囲に配設された帯電器１２、露光部１３、現像器１４、感光体ドラム１１を清掃するためのクリーナー１５などを有しており、感光体ドラム１１上にＹ色のトナー像を作像する。帯電器１２は、矢印Ｃで示す方向に回転する感光体ドラム１１の周面を帯電させる。

露光部１３は、レーザーダイオードなどの発光素子を備え、制御部５０からの駆動信号によりＹ色の画像形成のためのレーザー光Ｌを発し、帯電された感光体ドラム１１をレーザー光Ｌにより露光して、感光体ドラム１１上に静電潜像を形成する。
現像器１４は、感光体ドラム１１に対向するように配置され、感光体ドラム１１に帯電トナーを搬送する。中間転写ベルト２１は、無端状のベルトであり、駆動ローラー２４と従動ローラー２５、２６に張架されて矢印Ｃ方向に周回駆動される。各感光体ドラム上に形成された静電潜像は、作像部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの各現像器により現像されて各感光体ドラム上に対応する色のトナー像（未定着画像）が形成される。

形成されたトナー像は、作像部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋに対応する各一次転写ローラー（図１では、作像部１０Ｙに対応する一次転写ローラーのみ符号２２を付し、他の一次転写ローラーについては、符号を省略している。）により、中間転写ベルト２１上の同じ位置で重ね合わされるように、中間転写ベルト２１上にタイミングをずらして順次一次転写された後、二次転写ローラー２３による静電力の作用により中間転写ベルト２１上のトナー像が一括して記録シート上に二次転写される。

給紙部３０は、記録シート（ここでは、符号Ｓで示す用紙）を収容する給紙カセット３１と、給紙カセット３１の用紙Ｓをシート搬送路上に1枚ずつ繰り出す繰り出しローラー３２と、繰り出された用紙Ｓを搬送する搬送ローラー３３、タイミングローラー３４を備える。
タイミングローラー３４は、中間転写ベルト１１上の同じ位置で重ね合わされるように中間転写ベルト１１上に一次転写されたトナー像が二次転写位置２８に搬送されるタイミングに合わせて、記録シートを二次転写位置２８に搬送する。そして、二次転写位置２８において、二次転写ローラー２８により中間転写ベルト１１上のトナー像が一括して記録シート上に二次転写される。

定着装置４０は、定着ローラー４１、加熱ローラー４２（ここでは、例えば、加熱方式がハロゲンヒーターによる加熱方式の定着ローラーを用いることとする。）、両者のローラーによって張架される定着ベルト４３、定着ベルト４３を介して定着ローラー４１を押圧して定着ニップを形成する加圧ローラー４４等から構成され、トナー像が二次転写された記録シートを定着ニップにおいて加熱及び加圧してトナー像を記録シートに熱定着する。

定着ローラー４１、加熱ローラー４２、定着ベルト４３、及び加圧ローラー４４は、ハウジング４５内に収納され、ハウジング４５の搬送方向の両側には、記録シートが通過するための不図示のスリット（隙間）が形成されている。
定着装置４０において熱定着された記録シートは、後述する排紙部を介して排出ローラー８１へ搬送された後、排出ローラー８１により排紙トレイ８２に排出される。

制御部５０は、所謂コンピューターであって、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成され、画像形成装置１全体の制御を行う。操作パネル６０は、液晶ディスプレイ、液晶ディスプレイに積層されたタッチパネルや各種指示を入力するための操作ボタン等から構成され、タッチパネルや操作ボタン等の操作を介してユーザーから各種指示の入力を受け付ける。画像読取装置７０は、スキャナなどの画像入力装置から構成され、用紙等の記録シートに記載されている文字、図形、写真などの画像の情報を読取り、画像データを形成する。

［２］クリーンユニットの構成
図３は、定着装置と排紙部とクリーンユニットの関係を示す斜視図である。同図に示すように、クリーンユニット９０は、定着装置４０内及び定着装置４０の周辺部等を含む画像形成装置１内で発生した浮遊物質を含む気体（以下、「雰囲気気体」という。）をフィルターへ導く導風部９１と、雰囲気気体中の浮遊物質を除去する浮遊物質除去部９２とから構成される。又、クリーンユニット９０は、図４に示すように排紙部８０から着脱可能なように構成されている。同図において、ダクト８０１の出口部を、ファン９０１に設けられた、当該出口部と係合可能な矩形状の開口部を有する係合部９０１０に挿入することにより、ダクト８０１の出口部とファン９０１とを接続させることができる。

図３の説明に戻って導風部９１は、ファン９０１とエアダクト９０２とから構成される。ファン９０１は、クリーンユニット９０の流路方向入口側に設けられ、排紙部８０に設けられたダクト８０１の出口部と接続されている。ファン９０１は、同図に示すように、羽根車９０１Ａとケーシング９０１Ｂとファンモーター９０１Ｃ等から構成されるシロッコ型の遠心ファンであり、雰囲気気体をダクト８０１に設けられた不図示の取り込み口からダクト８０１内に取り込み、取り込んだ雰囲気気体を回転軸方向（点線矢印Ｅの示す方向）に吸引し、吸引した雰囲気気体を回転による遠心力が働く方向（点線矢印Ｆの示す方向）へ排出する。

エアダクト９０２は、図３に示すように浮遊物質除去部９２の静電フィルター９２２と対向する方向に屈曲して浮遊物質除去部９２に連通する。又エアダクト９０２の出口部９０２Ｂには、複数のリブ９０２１が形成され、これらのリブ９０２１により、流路分散部材９０３が支持されている。流路分散部材９０３は、雰囲気気気体の流路方向を変更して雰囲気気気体を浮遊物質除去部９２の静電フィルター９２２の主表面全域に分散させるための部材である。

図５は、浮遊物質除去部９２の構成を示す分解斜視図である。同図に示すように、浮遊物質除去部９２は、フィルター装着部９２１内に静電フィルター９２２を、その外周をフィルター枠部材９２３で囲繞して挿入し、静電フィルター９２２を通過した後の雰囲気気体を機外へ導くルーバーを有する外装カバー９２４を背面に取り付けて構成される。
静電フィルター９２２は、フィルター主表面の表面積を大きくするため、蛇腹折された静電フィルターが用いられている。

フィルター枠部材９２３は、樹脂製であり、フィルター装着部９２１への挿入方向（１点鎖線矢印で示す方向）側の外周の縁部であるフロント部分がシール部材９２３１で被覆されている。シール部材９２３１は、弾性を有する材質であればよく、例えば、ポリウレタンやフェルト、スポンジ等で構成することができる。
フロント部分の縦横の長さは、当該フロント部分が装着されるフロント装着部９２１３の内周の縦横の長さよりもやや長く、当該フロント部分をフロント装着部９２１３に密嵌めすることにより、上記フィルター枠部材９２３がフィルター装着部９２１に装着される。

フィルター装着部９２１の導風部９１と対向する側の縁部には、静電フィルター９２２装着時のフィルター枠部材９２３の変形を防止するための複数のリブ９２１１が上下及び左右に対向するように形成されている。
図６は、フィルター装着部９２１を、側面方向（図５のＤ方向）から見た部分断面斜視図である。同図に示すように、リブ９２１１が形成されている縁部９２１２とフィルター枠部材９２３のフロント部分が配置されるフロント装着部９２１３との間には段差が形成されている。リブ９２１１は、先端部（縁部９２１２より内方向側の端部）側が装着部９２１３側に突出している。

さらに、リブ９２１１は、先端部が突出方向と反対方向に装着部９２１３に接近するように傾斜するテーパー形状になるように構成されている。これにより、フィルター枠部材９２３の枠フロント部分をテーパー形状の斜面に沿ってフロント装着部９２１３へ案内しやすくしている。
図７は、静電フィルター９２２がフィルター枠部材９２３内に収納されてフィルター装着部９２１に装着された状態の浮遊物質除去部９２の斜視図を示す。図８は、図７のＤ方向から見た上記浮遊物質除去部９２の部分断面斜視図を示す。図９は、図７のＥ方向から見た上記浮遊物質除去部９２の部分断面斜視図を示す。

以下、図７〜図９を参照して、静電フィルター９２２が装着された状態におけるフィルター装着部９２１とフィルター枠部材９２３との関係について説明する。
上記フィルター枠部材９２３がフィルター装着部９２１に装着された状態においては、フィルター装着部９２１の導風部９１に対向する側の縁部において、上下（静電フィルター９２２の折り線方向）及び左右（上記折り線方向と略垂直方向）に対向するように形成されたリブ９２１１が、フィルター枠部材９２３上へ突出している。

フィルター枠部材９２３がフロント装着部位９２１３に密嵌めされることにより生じるシール部材９２３１からの弾性応力により、図８、図９に示すように、フィルター枠部材９２３のフロント部分の内周面が、リブ９２１１の突出部と当接し、リブ９２１１に係止されている。
その結果、フロント部分のフィルター枠部材９２３が、密嵌め或いは、無理矢理に嵌め込まれたときの圧縮力により内方向に変形するのを抑制し、フィルター枠部材９２３内の蛇腹折り形状の静電フィルター９２２の形状が変形して捕集性能が低下するのを抑制することができる。

図１０（a）は、リブ９２１１が形成されていないフィルター装着部９２１０に静電フィルター９２２を収納したフィルター枠部材９２３を装着した場合におけるフィルター枠部材９２３の変形状態を示す断面図であり、図１０（ｂ）は、リブ９２１１を形成した本実施の形態のフィルター装着部９２１に図１０（a）と同様にしてフィルター枠部材９２３を装着した場合におけるフィルター枠部材９２３の状態を示す断面図である。なお、両図において、静電フィルター９２２の図示は、省略している。

図１０（a）に示すように、リブ９２１１がない場合には、フィルター枠部材９２３が内方に変形するのに対し、本実施の形態の場合のようにリブ９２１１がある場合には、フィルター枠部材９２３の内周面がリブ９２１１により係止されているので、フィルター枠部材９２３が内方に変形しない。
従って、フィルター枠部材９２３に囲繞されている静電フィルター９２２が、フィルター枠部材９２３の内方への変形により、静電フィルター９２２の折り線形状が変形したり、静電フィルター９２２が主表面に沿って内方に変形したりするのを抑制することができ、捕集性能の低下を抑制することができる。
（変形例）
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上記実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。

（１）上記実施の形態の浮遊物質除去部９２の構成では、フィルター枠部材９２３の内方への変形を防止する部材としてリブを用いることとしたが、当該部材はフィルター枠部材９２３の内方への変形を防止する部材であれば、リブに限定されない。
例えば、フィルター枠部材９２３の折り線方向において対向する内周面の間に板状の支持部材を少なくとも１つ以上介挿させることにより、フィルター枠部材９２３の内方への変形を防止することとしてもよい。

なお、上記のような支持部材を対向する内周面の間に介挿させると、その分、フィルターの収納スペースが狭くなるので、フィルターの主表面の表面積の低下を防ぐという観点からは、上記実施の形態のようにリブを用いるのが望ましい。
（２）上記実施の形態の浮遊物質除去部９２の構成では、フィルター装着部９２１の開口部９２１１側の縁部に複数のリブ９２１１が上下左右にそれぞれ形成された構成としたが、リブ９２１１は、少なくとも静電フィルター９２２の上下（折り線方向）に形成されればよく、また形成されるリブ９２１１の数は、折り線方向に対向する位置に少なくとも１つずつあればよい。この場合においても、効果の程度に差はあるが、上記実施の形態の場合と同様に、フィルター枠部材９２３内の静電フィルター９２２の折り線形状が変形してフィルターの捕集性能が低下するのを抑制することができる。

（３）又、フィルター装着部９２１の縁部に形成されるリブ９２１１の位置は、静電フィルター９２２装着時にリブ９２１１の先端部が、フィルター枠部材９２３上に配置されている静電フィルター９２２の蛇腹折りの谷部に当たるフイルター枠部材９２３上の位置に静電フィルター９２２と非接触に配置されていることが望ましい。上記のように構成することにより、浮遊物質除去部９２の奥行方向の長さを短くし、その分、サイズをコンパクトにすることができる。

（４）上記実施の形態では、フィルター枠部材９２３のフロント部分をシール部材９２３１で被覆することとしたが、フィルター枠部材９２３を、弾性を有する部材で構成し、シール部材を使用しない構成とすることとしてもよい。
又、上記実施の形態では、シール部材９２３１をフィルター枠部材９２３に設けることとしたが、シール部材９２３１をフィルター枠部材９２３に設ける代わりにフロント装着部９２１３に設けることとしてもよい。

（５）又、エアダクト９０２の出口部９０２Ｂとフィルター装着部９２１とを一体構成とすることとしてもよい。

本発明は、プリンター、複写機及びプリンター複合機等の画像形成装置が備える定着装置から発生した気体を取り込み、蛇腹折り状のフィルターを通して外部へ排気するクリーンユニットに関し、特に、フィルターの形状変形を防止する技術として利用できる。

１ 画像形成装置
１０ 画像プロセス部
３０ 給紙部
４０ 定着装置
５０ 制御部
６０ 操作パネル
７０ 画像読取装置
９０ クリーンユニット
９１ 導風部
９２ 浮遊物質除去部
９２１ フィルター装着部９２１
９２２ 静電フィルター
９２３ フィルター枠部材
９２１１ リブ
９２１２ 縁部
９２１３ フロント装着部

Claims (11)

1. 画像形成装置内から発生した気体を取り込み、取り込んだ気体を蛇腹折り状のフィルターを装着されたフィルター装着部を通して外部へ排気するクリーンユニットであって、
   出口が前記フィルター主表面の少なくとも一部に対向しており、取り込まれた前記気体を前記フィルター主表面に向かって導くエアダクトと、
   前記気体を前記エアダクトから取り込ませて前記フィルターを通過させるファンと、
   前記フィルターの外周を内周面で囲繞し、囲繞した状態で前記フィルター装着部に密嵌め状態で装着される樹脂製のフィルター枠部材と、
   前記フィルター装着時において、前記フィルター枠部材の内方への変形を防止する変形防止部材と、
   を備えることを特徴とするクリーンユニット。
2. 前記変形防止部材は、前記フィルター装着部に形成された複数のリブから構成され、前記複数のリブは、フィルター装着時に、密嵌めされた前記フィルター枠部材の内周面と当接して内周面を係止する
   ことを特徴とする請求項１記載のクリーンユニット。
3. 前記複数のリブは、前記フィルターの蛇腹折りの折り線方向において対向する位置において前記内周面と当接している
   ことを特徴とする請求項２記載のクリーンユニット。
4. 前記複数のリブはさらに、前記折り線方向と略垂直の方向において対向する位置においても前記内周面と当接している
   ことを特徴とする請求項３記載のクリーンユニット。
5. 前記フィルター装着部に密嵌めされる前記フィルター枠部材は、前記出口側の先端部である
   ことを特徴とする請求項２〜４の何れかに記載のクリーンユニット。
6. 前記先端部が、弾性部材で被覆されている
   ことを特徴とする請求項５記載のクリーンユニット。
7. 前記複数のリブは、前記先端部が密嵌めされる前記フィルター装着部の装着領域に設けられた段差を介して前記装着領域に隣接する領域にその一部が前記装着領域側に突出するように形成され、
   前記弾性部材で被覆された前記先端部が前記装着領域に密嵌めされると、前記段差が解消されて前記複数のリブの突出部が当該先端部の内周面と当接する
   ことを特徴とする請求項６記載のクリーンユニット
8. 前記複数のリブの突出部の先端部の形状は、突出方向と反対方向に向かうに従って前記内周面と接近するように傾斜するテーパー形状である
   ことを特徴とする請求項７記載のクリーンユニット。
9. 前記リブは、前記フィルター装着時において、先端部が、前記内周面上の前記蛇腹折り状のフィルターの谷部にあたる位置に配置されている
   ことを特徴とする請求項２〜８の何れかに記載のクリーンユニット。
10. 請求項１〜９の何れかに記載のクリーンユニットを備える
    ことを特徴とする画像形成装置。
11. 前記クリーンユニットは、背面側に配置されている
    ことを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。

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