(57)【要約】      （修正有）【課題】画像形成装置内の空気を効率良く浄化する。【解決手段】装置内から装置外に空気を排出するための排気手段と、前記排気手段によって発生する空気流が通過するフィルタと、を有し、前記フィルタは、空気流の方向に関して前記排気手段の下流側に配置され、空気内の揮発性有機化合物を捕集する画像形成装置において、前記フィルタは、前記排気手段によって発生する空気流の方向と、フィルタ面と直交する方向とが所定角度を有するように、かつ、前記排気手段の排気口中心から空気流の方向に前記フィルタ上に投影した点が前記フィルタの中心より前記排気手段に近い側になるように、傾斜していることを特徴とする。【選択図】  図２
2006208718.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置内から装置外に空気を排出するための排気手段と、前記排気手段によって発生する空気流が通過するフィルタと、を有し、前記フィルタは、空気流の方向に関して前記排気手段の下流側に配置され、空気内の揮発性有機化合物を捕集する画像形成装置において、
前記フィルタは、前記排気手段によって発生する空気流の方向と、フィルタ面と直交する方向とが所定角度を有するように、かつ、前記排気手段の排気口中心から空気流の方向に前記フィルタ上に投影した点が前記フィルタの中心より前記排気手段に近い側になるように、傾斜していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記所定角度は３０°≦θ≦６０°であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記フィルタ面の面積は、前記排出手段の排気口の面積以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記フィルタは、ハニカム構造で構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記フィルタは、プリーツ形状に構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を用いる複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関し、特に、効率的に本体内部の空気を濾過して、浄化する活性炭フィルタが具備された画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置においては、次の手順で記録材上に画像を形成する。
【０００３】
まず、像担持体（感光体）に静電潜像を形成し、該静電潜像に現像剤たるトナーを付着させて像担持体にトナー像を形成する。次に、前記トナー像を記録材に転写した後、定着器によってトナー像を記録材上に永久画像として定着させる。これにより記録材上に画像が形成される。ここで、定着器による定着方式としては、記録材に画像が定着する面において、トナー像を加熱、加圧して記録材に定着させる方式（熱定着方式）が一般的である。
【０００４】
定着器による定着動作においては、定着器の定着ローラを１８０℃〜２００℃前後という高温に加熱する。このため、定着器からの発熱により機内の温度が上昇し、装置内の各構成要素の機能を低下させるおそれがある。このため、排気ファンにより高温になった機内の空気を排出し、機内の温度を高温になり過ぎないように調整している。
【０００５】
また、定着器による定着動作において加熱、加圧が行われる際、記録材上のトナーが加熱される。すると、トナーの構成材料や樹脂材中の残存溶剤等から、スチレン・ベンゼン・トルエン等の有機ガス（揮発性有機化合物、ＶＯＣ：Ｖｏｌａｔｉｌｅ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）が発生する。これらの有機ガスは、排気ファンによりダクトを通じて活性炭フィルタ等の処理装置に導かれる。こうして有機ガスを含んだ排気は、処理装置により吸着処理された後に、排気される。
【０００６】
このように、画像形成装置においては、排気ファンにより定着器から発せられる熱を機外へ排出し、有機ガスをフィルタ等の処理装置にて収集させている。
【０００７】
ここで、排気ファンの下流側に配設される処理装置における活性炭フィルタの耐久性、捕集能力を向上させる方法がある。例えば、ダクト内にスリット板を用いた構成や、ダクト内を流れる空気の不均一に応じてフィルタの目の大きさを変化させた構成や、フィルタ内の空気流の方向が斜めになるような構成が開示されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開平０４−０３７８７３
【特許文献２】特開平０６−０００３１７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。
【００１０】
ダクト内にスリット板を用いる場合、スリット板が空気流の抵抗となり、排気ファンの効率を低下させるおそれがある。特に、ダクト内に流れる空気の方向に対し、スリット板を傾かせて配置する場合は、フィルタ全域に空気を導くことができるが、空気流の抵抗が大きくなり、ファンの効率を低下させるおそれがある。
【００１１】
また、ダクト内を流れる空気の不均一に応じてフィルタの目の大きさを変化させる構成や、フィルタ内の空気流の方向が斜めになるような構成では、フィルタの構造が複雑になり、製造コストが高くなるおそれがある。
【００１２】
そこで本発明では、フィルタの構造、及び、ダクト形状を複雑にすることなく、排気ファンの前記フィルタの捕集能力、耐久性を向上させ、フィルタを効率よく使用することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、装置内から装置外に空気を排出するための排気手段と、前記排気手段によって発生する空気流が通過するフィルタと、を有し、前記フィルタは、空気流の方向に関して前記排気手段の下流側に配置され、空気内の揮発性有機化合物を捕集する画像形成装置において、前記フィルタは、前記排気手段によって発生する空気流の方向と、フィルタ面と直交する方向とが所定角度を有するように、かつ、前記排気手段の排気口中心から空気流の方向に前記フィルタ上に投影した点が前記フィルタの中心より前記排気手段に近い側になるように、傾斜していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、前記フィルタは、前記排気手段から排出される空気流の方向とフィルタ面と直交する方向とが所定角度を有するように配設される。すると、前記排気手段から排出される空気は、フィルタを通過する空気とフィルタ面に沿って流れる空気とに分散される。また、前記フィルタは、前記排気手段の排気口の中心から空気流の方向に前記フィルタ上に投影した点が前記フィルタの中心より前記排気手段側に近い側になるように配設される。すると、分散された空気のうち、フィルタ面に沿って流れる空気が滞りにくくなる。
【００１５】
このように排出される空気を分散すると、フィルタ面に沿って流れる空気はフィルタ全域に行き渡る。これにより、フィルタ全域の捕集能力を十分に活かすことができ、フィルタの耐久性を向上させる。従って、フィルタを効率よく使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を例示的に詳しく説明する。但し、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲を本実施形態のみに限定する趣旨ではない。
【００１７】
〔第１実施形態〕
図を用いて本発明の第１実施形態を説明する。説明においては、画像形成装置100の全体説明の後、本発明の特徴的な構成である排気ファン（排気手段）12及びフィルタ13の構成について説明する。尚、本実施形態のフィルタ13は、排気手段によって発生する空気流が通過するものであり、空気内の揮発性有機化合物を捕集するため活性炭が含有された活性炭フィルタである。
【００１８】
（画像形成装置）
図１を用いて画像形成装置100の全体説明をする。図１は電子写真方式の画像形成装置100を概略を示す断面図である。
【００１９】
像担持体である回転ドラム型の電子写真感光体(感光体ドラム）１は、不図示の駆動手段によって図示矢印方向に駆動され、帯電ローラ２により一様に帯電される。次いで、露光装置３より画像模様に従ったレーザ光Ｌが感光体ドラム１に照射され、感光体ドラム１上に静電潜像が形成される。更に感光体ドラム１が矢印方向に進むと、現像ユニット４によって前記静電潜像が可視化されてトナー像となる。
【００２０】
一方、所定のタイミングで記録材カセット７内からピックアップローラ８によって記録材Ｐが給送される。その後記録材Ｐは、吸着ローラ９により静電吸着ベルト10に吸着され、上方向に搬送される。
【００２１】
記録材Ｐが感光体ドラム１と対向する位置に到達すると同時に、転写ローラ６に転写バイアスが印加され、感光体ドラム１から記録材Ｐへトナー像が転写される。さらに記録材Ｐは定着器11まで搬送され、トナーが溶融固着されることにより、記録材Ｐ上にトナー画像が定着される。
【００２２】
本実施形態の画像形成装置100は、装置本体の下段にカセット７が配置され、露光装置３、感光体ドラム１及びその周囲に設けられたプロセス手段としての現像ユニット４等が中段に配置される。さらに感光体ドラム１の上方の一側部に定着器11が配置され、定着済みの記録材Ｐは最上面の排出積載部20上に画像記録面を下向きにして排出されるように構成されている。このため、カセット７からの記録材Ｐは、略垂直の搬送路により定着器11へと搬送されることとなる。
【００２３】
定着器11からはダクト21を通って空気が機外へ排出されるように排気ファン12が配設されている。また、排気ファン12によって排出される空気内の有機ガス（揮発性有機化合物、ＶＯＣ：Ｖｏｌａｔｉｌｅ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）を吸着するためのフィルタ13が排気ファン12よりも空気流（空気の流れ）の方向の下流側に設置されている。こうして排気ファン12は、空気をフィルタ13に通して有機ガスを捕集させるとともに、定着器11から発せられる熱を機外へ排出する役割を担う。尚、図１の排気ファン12とフィルタ13は、概略の配置関係を示すものであり、詳細は図２以降で説明する。
【００２４】
（本発明の特徴的な構成）
本発明の特徴部分である、排気ファン12及びフィルタ13の配置構成について、図２を用いて詳細に説明する。図２は第１実施形態の画像形成装置100を上方から見た断面図であり、定着器11、排気ファン12及びフィルタ13の配置を示している。
【００２５】
定着器11から機外へ空気を排出するための排気ファン12の下流側には、有機ガスを吸着させるためのフィルタ13が配置されている。
【００２６】
フィルタ13は、空気の流路に対して直交する方向の断面が例えば六角形状であるハニカム構造に構成することが好ましい。ハニカム構造で構成すると、フィルタ13自体を軽量で丈夫に構成することができ、耐久性が向上する。また、空気の流路を十分に確保しつつも、フィルタ13に空気が触れる面積を大きくすることができる。このため、有機ガスの吸着性能も高いという利点がある。
【００２７】
フィルタ13の取付け位置、角度を図２を用いて説明する。
【００２８】
図２に示すように、フィルタ13は、フィルタ13の面13Ａに垂直な法線Ｈ１方向が、排気ファン12の軸線Ｈ２に対して所定角度θを有するように固定配設されている。
【００２９】
この構成により、排気ファン12から流される空気は、フィルタ13に対して斜め方向から当たる。これにより、流される空気は、フィルタ13の内部を流れる空気13ａと、フィルタ13の上流側の面13Ａに沿って流れる空気13ｂとに分かれる。
【００３０】
フィルタ13内部を流れる空気13ａは、排気ファン12からの空気がフィルタ13に斜め方向から当たる。これにより、フィルタ13内を流れる空気13ａの流速は適度に減速する。ここで、通常、フィルタ13の有機ガスの捕集能力は、流速が遅い方が高くなる。これは、流れる空気がフィルタ13に接触している時間が長くなるためである。このため、フィルタ13によってフィルタ13内部を流れる空気13ａに含まれる有機ガスを捕集する能力は高くなる。
【００３１】
また、排気ファン12の排気口の中心Ｍ１を空気流の方向（軸線Ｈ２と同方向）にフィルタ13上に投影した点Ｎ２が、フィルタ13の中心Ｎ１より排気ファン12側に近い側になるように、フィルタ13が傾斜して配置されている。これにより、面13Ａに沿って流れる空気13ｂが、面13Ａの排気ファン12から遠い側へも滞ることなく円滑に行き渡るようになる（整流作用）。この結果、排気ファン12より面積が大きいフィルタ13を使用しても、フィルタ13の全域に円滑に空気が流れ込むようになる。
【００３２】
このように、フィルタ面13Ａの面積が、排気ファン12の排気口の面積以上に構成すると、より大きな表面積にて有機ガスを捕集することができる。このため、フィルタ13の捕集能力や耐久性を向上させることができる。
【００３３】
次にフィルタ13の上記所定角度θについて図３を用いて説明する。図３はフィルタ13内の空気の流量Ｑとフィルタ13の上流側の面13Ａにおける排気ファン12に最も近い点からの距離Ｌとの関係を示す図である。
【００３４】
図３（ａ）に示すように、所定角度θが３０°未満の場合、排気ファン12の正面側に位置する部分のフィルタ13内を空気が流れてしまう。また、逆にフィルタ13上流側の面13Ａに沿って流れる空気の量が減り、フィルタ13奥側に空気が流れないため、フィルタ13全域を使い切れなくなってしまう。また、ファンの正面側のフィルタ13内を流れる空気の流速が減速しにくくなってしまうため、清浄能力が低下してしまう。
【００３５】
図３（ｂ）に示すように、所定角度θが６０°を超える場合、フィルタ13上流側の面13Ａに沿って流れる空気の量が多くなり過ぎる。上流側の面13Ａに沿って流れる空気13ｂの多くが奥側に流れると、フィルタ13の手前側を通過する空気が少なくなる。すると、フィルタ13内を通過する空気の量が不均一になってしまう。また、排気ファン12からの空気流の方向とフィルタ13内を流れる角度が大きくなると、フィルタ13を通過する空気の圧力損失が大きくなる。このため、排気ファン12の効率が悪くなるという問題もある。
【００３６】
図３（ｃ）に示すように、所定角度θが、３０≦θ≦６０°の間の場合、フィルタ13内部を流れる空気13ａとフィルタ13の上流側の面13Ａに沿って流れる空気13ｂとのバランスがよい。このため、フィルタ13全域を効率よく使うことが可能になる。このため、フィルタ13を配置する所定角度θは、測定の結果、３０≦θ≦６０°になるようにすることが望ましい。
【００３７】
排気ファン12近傍の空気流について図４を用いて説明する。図４は排気ファン12の下流における空気の流速Ｖと排気ファン12の軸線Ｈ２からの距離ｒとの関係を示す図である。
【００３８】
図４に示すように、排気ファン12の近傍では、空気流が不均一になる。例えば、軸流ファンにより生じる空気流の流速Ｖは、プロペラの半径方向に比例して増大し、流速Ｖには不均一さが生じる。このような場合でも、フィルタ13に所定角度θをつけて、フィルタ13の下流側が長くなるように配置することにより、空気の整流作用を得ることができる。この結果、フィルタ13内を流れる空気の不均一さは緩和される。
【００３９】
尚、より詳細な配置角度は、排気ファン12とフィルタ13との距離、及び排気ファンの流速等の諸条件とを考慮して、決定すると良い。
【００４０】
本実施形態においては、フィルタ13の目の大きさは均一であり、フィルタ13を斜めに配置したのみである。このため、従来のようなフィルタ13の目の大きさをダクト内の空気流に応じて変化させるなどの複雑な構造ではない。この結果、簡単な構成で、捕集能力向上と耐久性という効果を達成することができる。
【００４１】
〔第２実施形態〕
図５を用いて本発明の第２実施形態を説明する。前述した実施形態と同様の構成については同符号を付し、説明を省略する。図５は第２実施形態の画像形成装置100を上方から見た断面図で、フィルタ14の拡大図である。尚、本実施形態のフィルタ14は、排気手段によって発生する空気流が通過するものであり、空気内の揮発性有機化合物を捕集するため活性炭が含有された活性炭フィルタである。
【００４２】
本実施形態のフィルタ14は、１枚のフィルタの部材を多重に波状に畳んで構成されるプリーツ形状をしている。
【００４３】
フィルタ14におけるプリーツ形状の波目の方向は、排気ファン12の軸線Ｈ２に対してフィルタ14を傾けた方向Ｈ１に対し、直交する方向になるように構成される。即ち、フィルタ14の上流側のフィルタ面14Ａに垂直な法線Ｈ１方向に波が上下するような形状に構成されている。
【００４４】
この場合、排気ファン12からの空気はプリーツ形状の波目に当たり、フィルタ14内を流れる空気14ａと上流側のフィルタ面14Ａを流れる空気14ｂとに分かれる。これにより、第１実施形態と同様の空気流を作ることができる。
【００４５】
また、フィルタ14をプリーツ形状としたことにより、フィルタ14に空気が触れる面積を大きくすることができる。このため、有機ガスの吸着性能も高いという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】画像形成装置100を概略を示す断面図。
【図２】第１実施形態の画像形成装置100を上方から見た断面図。
【図３】フィルタ13内の空気の流量Ｑとフィルタ13の上流側の面13Ａにおける排気ファン12に最も近い点からの距離Ｌとの関係を示す図。
【図４】排気ファン12の下流における空気の流速Ｖと排気ファン12の軸線Ｈ２からの距離ｒとの関係を示す図。
【図５】第２実施形態の画像形成装置100を上方から見た断面図。
【符号の説明】
【００４７】
Ｐ …記録材
１ …感光体ドラム（像担持体）
11 …定着器
12 …排気ファン（排気手段）
13 …フィルタ
13Ａ …フィルタ面
14 …フィルタ
14Ａ …フィルタ面
20 …排出積載部
21 …ダクト
100 …画像形成装置
【図１】
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【図２】
2006208718.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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