(57)【要約】【課題】濾過本体が目詰まりした場合に、機内温度の上昇を防止することができる気体濾過装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】気体濾過装置５６は、機内の気体に含まれる粉塵を濾過する濾過本体７０と、前記機内の静圧が予め定められた値以上となった場合に、破損することにより前記機内の静圧を低下させる静圧低下手段７２と、を有する。【選択図】図２
2018036576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機内の気体に含まれる粉塵を濾過する濾過本体と、
前記機内の静圧が予め定められた値以上となった場合に、破損することにより前記機内の静圧を低下させる静圧低下手段と、
を有する気体濾過装置。
【請求項２】
前記静圧低下手段は、前記濾過本体とは別個に設けられている請求項１記載の気体濾過装置。
【請求項３】
前記静圧低下手段は、前記濾過本体が破損することにより静圧を低下させる請求項１記載の気体濾過装置。
【請求項４】
画像形成装置内部の気体に含まれる粉塵を濾過する濾過本体と、
前記画像形成装置内部の静圧が予め定められた値以上となった場合に、破損することにより前記画像形成装置内部の静圧を低下させる静圧低下手段と、
を有する画像形成装置。
【請求項５】
さらに前記静圧低下手段が破損したことを検知する検知手段を有する請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記検知手段は、画像形成装置外部の温度を検知する第一の検知部と、前記画像形成装置内部の温度を検知する第二の検知部と、前記第一の検知部により検知された外部温度と前記第二の検知部により検知された内部温度との差に基づいて前記静圧低下手段の破損を検知する請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記濾過本体に送風する送風機をさらに有し、
前記検知手段は、前記送風機の回転状態に基づいて前記静圧低下手段の破損を検知する請求項５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、気体濾過装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、合流する複数の排気路を設ける画像形成装置において、前記複数の排気路の少なくとも１つに、吸引圧力に応じて当該排気路を開閉する開閉弁を備えてなる、画像形成装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−０２５３５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、濾過本体が目詰まりした場合に、機内温度の上昇を防止することができる気体濾過装置及び画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る本発明は、機内の気体に含まれる粉塵を濾過する濾過本体と、前記機内の静圧が予め定められた値以上となった場合に、破損することにより前記機内の静圧を低下させる静圧低下手段と、を有する気体濾過装置である。
【０００６】
請求項２に係る本発明は、前記静圧低下手段は、前記濾過本体とは別個に設けられている請求項１記載の気体濾過装置である。
【０００７】
請求項３に係る本発明は、前記静圧低下手段は、前記濾過本体が破損することにより静圧を低下させる請求項１記載の気体濾過装置である。
【０００８】
請求項４に係る本発明は、画像形成装置内部の気体に含まれる粉塵を濾過する濾過本体と、前記画像形成装置内部の静圧が予め定められた値以上となった場合に、破損することにより前記画像形成装置内部の静圧を低下させる静圧低下手段と、を有する画像形成装置である。
【０００９】
請求項５に係る本発明は、さらに前記静圧低下手段の破損を検知する検知手段を有する請求項４記載の画像形成装置である。
【００１０】
請求項６に係る本発明は、前記検知手段は、画像形成装置外部の温度を検知する第一の検知部と、前記画像形成装置内部の温度を検知する第二の検知部と、前記第一の検知部により検知された外部温度と前記第二の検知部により検知された内部温度との差に基づいて前記静圧低下手段の破損を検知する請求項５記載の画像形成装置である。
【００１１】
請求項７に係る本発明は、前記濾過本体に送風する送風機をさらに有し、前記検知手段は、前記送風機の回転状態に基づいて前記静圧低下手段の破損を検知する請求項５記載の画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る本発明によれば、濾過本体が目詰まりした場合に、機内温度の上昇を防止することができる気体濾過装置を提供することができる。
【００１３】
請求項２に係る本発明によれば、請求項１に係る本発明の効果に加えて、濾過本体を破損することなく機内温度の上昇を防止することができる。
【００１４】
請求項３に係る本発明によれば、請求項１に係る本発明の効果に加えて、濾過本体以外に特別な手段を設けることなく機内温度の上昇を防止することができる。
【００１５】
請求項４に係る本発明によれば、濾過本体が目詰まりした場合に、画像形成装置内部温度の上昇を防止することができる画像形成装置を提供することができる。
【００１６】
請求項５に係る本発明によれば、請求項４に係る本発明の効果に加えて、静圧低下手段の破損を検知することができる。
【００１７】
請求項６に係る本発明によれば、請求項５に係る本発明の効果に加えて、画像形成装置の内外の温度に基づいて静圧低下手段の破損を検知することができる。
【００１８】
請求項６に係る本発明によれば、請求項５に係る本発明の効果に加えて、送風機の回転に基づいて静圧低下手段の破損を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す断面図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に係る気体濾過装置を示す斜視図である。
【図３】本発明の第一の実施形態において、フィルタへの繊維付着量と風速・圧損の関係を示す線図である。
【図４】本発明の第二の実施形態に係る気体濾過装置を示す斜視図である。
【図５】本発明の第三の実施形態に係る気体濾過装置に用いたフィルタを示す斜視図である。
【図６】本発明の第四の実施形態に係る気体濾過装置に用いたフィルタを示す斜視図である。
【図７】本発明の第五の実施形態に係る気体濾過装置に用いたフィルタを示す斜視図である。
【図８】本発明の第六の実施形態に係る気体濾過装置に用いたフィルタを示す斜視図である。
【図９】本発明の実施形態に係る画像形成装置における制御部を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施形態において、破損部材又はフィルタが破損した場合の第一の検知手法における動作フローを示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施形態において、破損部材又はフィルタが破損した場合の第一の検知手法における原理を示す線図である。
【図１２】本発明の実施形態において、破損部材又はフィルタが破損した場合の第二の検知手法における動作フローを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、本発明に係る実施形態について説明する。
図１は、本発明実施形態に係る画像形成装置１０を示す。
【００２１】
画像形成装置１０は画像形成装置本体１２を有し、画像形成装置本体１２には、記録媒体として用いられている用紙を排出する排出口１４が形成されている。また、画像形成装置本体１２内には、用紙を搬送するための搬送路１６が形成されている。また、画像形成装置本体１２内には、搬送路１６に沿って用紙搬送方向における上流側から順に、給紙装置１８と、給紙装置１８から供給された用紙に転写され、定着されるトナー像を形成するための像形成部２０と、像形成部２０によって形成されたトナー像を用紙に転写する転写装置２２と、転写装置２２によって用紙に転写されたトナー像を用紙に定着する定着装置２４とが配置されている。
【００２２】
給紙装置１８は、用紙収容部２６と、用紙収容部２６に収納された最上位に位置する用紙を搬送路１６へと送り出す送出部材２８とを有する。
【００２３】
像形成部２０は、例えば画像形成装置本体１２に対して着脱することができ、像保持体として用いられている感光体ドラム３０を有する像形成ユニット３２と、光書込み装置３４とを有する。光書込み装置３４は、感光体ドラム３０に光により潜像を書き込むための光書込み装置本体として用いられているプリンタヘッド３６と、プリンタヘッド３６を保持する保持部として用いられている枠体３８とを有する。
【００２４】
像形成ユニット３２は、ユニット本体４０を有し、ユニット本体４０に対して先述の感光体ドラム３０と、感光体ドラム３０の表面を帯電させる帯電装置４２と、帯電装置４２によって帯電された感光体ドラム３０の表面にプリンタヘッド３６により形成された潜像を現像する現像装置４４と、転写装置２２によって用紙へとトナー像が転写された後に感光体ドラム３０の表面に残留しているトナー等を清掃する清掃装置４６とを有する。
【００２５】
転写装置２２は、転写部材として用いられている転写ロール４８を有し、転写ロール４８に転写バイアスが印加されていて、感光体ドラム３０から用紙へとトナー像を静電的に移動させる。
【００２６】
定着装置２４は、熱と圧力とを用いてトナー像を用紙に対して定着させる装置であり、例えばハロゲンランプ等を用いることができる熱源５０を有する加熱ロール５２と、加熱ロール５２に対して用紙を押し付ける加圧ロール５４とを有する。
【００２７】
以上のように構成された本発明の実施形態に係る画像形成装置１０においては、給紙装置１８から供給された用紙に対して、感光体ドラム３０の表面に形成されたトナー像が転写装置２２によって転写され、転写装置２２によって用紙に転写されたトナー像が定着装置２４によって用紙に定着され、定着装２４によってトナー像が定着された用紙が排出口１４を通過するようにして画像形成装置本体１２外へと排出される。
【００２８】
気体濾過装置５６はフィルタ装置であって、例えば定着装置２４の近傍に配置されている。この気体濾過装置５６は画像形成装置本体１４に固定されている。また、この気体濾過装置５４の機内側には送風機５８が設けられている。この送風機５８は、回転することにより機内の気体を気体濾過装置５６を介して機外へ排出し、機内の温度上昇を抑制するようになっている。気体濾過装置５６は、機外にトナー等の粉塵が排出されないように濾過するようになっている。
【００２９】
機内温度センサ６０は、例えば光書込み装置３４の枠体３８の反プリントヘッド側に配置され、機内の温度を検出するようになっている。また、機外温度センサ６２は、例えば通風口６４の機内側に配置され、機外の温度を検出するようになっている。
【００３０】
図２は、第一の実施形態に係る気体濾過装置５８を示す。
気体濾過装置５８は、空気通路を形成するダクト部６４を有する。ダクト部６４は、空気通路が例えば四角形状となるように形成されている。このダクト部６４は、下部ダクト６６と上部ダクト６８とに分かれている。下部ダクト６６には、濾過本体であるフィルタ７０が配置されている。このフィルタ７０は、例えばポーラスな繊維で波打つように形成されている。また、上部ダクト６８には、機内の静圧が予め定められた値以上になると破損する破損部材７２が配置されている。この破損部材７２は、例えばセルロース等の繊維部材（薄紙等を含む）で平面上に形成されている。この破損部材７２は、機内の静圧が予め定められた値未満であれば、フィルタ７０と同様に空気を通して濾過作用を行う。そして、フィルタ７０及び該破損部材７２が粉塵で詰まると、機内の静圧が予め定められた値以上となって破損するものである。
【００３１】
図３は、第一の実施形態に係る気体濾過装置５８に対する実験例の結果を示す。実験にあっては、一辺が１２０ｍｍの断面角形状の筒状ダクトに、上部ダクト６８は、ダクト部６４の１／５程度の面積とされた気体濾過装置５８を一方の開口に装着し、他方にファンを取り付けて、ファンを回転させて気体流を発生させた。そして、ファンの風速と圧力損失（圧損）を測定した。また粉塵の一例としての使用繊維は、直径２０ミクロンメートル、長さ０．９ｍｍを用いた。その結果、フィルタ７０への繊維付着量が増大すると、風速が低下し、圧損が上昇する。フィルタ７０への繊維付着量が６ｇになると、破損部材７２が破れ、風速の低下や圧損の上昇を押さえ、以降一定に保つようになる。
【００３２】
図４は、第二の実施形態に係る気体濾過装置５８を示す。この第二の実施形態は、破損部材７２に切り込み（ミシン目）７４を形成し、破損しやすいようにした点が第一の実施形態と異なる。
【００３３】
上記第一の実施形態及び第二の実施形態は、フィルタ７０とは別に破損部材７２を設けるようにしているが、フィルタ７０自身に破損機能を持たせるようにしてもよい。
【００３４】
図５は、第三の実施形態に係る気体濾過装置５８のフィルタ７０を示す。フィルタ７０には、切り込み７４が例えば中央長手方向に形成され、この切り込み７４に沿って破損するように構成されている。
【００３５】
図６は、第四の実施形態に係る気体濾過装置５８のフィルタ７０を示す。フィルタ７０には、例えば３つの切り込み７４ａ，７４ｂ，７４ｃが長手方向に形成され、該切り込み７４ａ，７４ｂ，７４ｃに沿って破損するように構成されている。
【００３６】
図７は、第五の実施形態に係る気体濾過装置５８のフィルタ７０を示す。フィルタ７０には、例えば２つの切り込み７４ｄ，７４ｅがフィルタ７０の頂点を結んで交差するように形成され、該切り込み７４ｄ，７４ｅに沿って破損するように構成されている。
【００３７】
図８は、第六の実施形態に係る気体濾過装置５８のフィルタ７０を示す。フィルタ７０には、例えば円形又は楕円形の切り込み７４が形成され、該切り込み７４ａに沿って破損するように構成されている。
【００３８】
次に上述した破損部材７２又はフィルタ７０が破損した場合の検知手法について説明する。
【００３９】
図９は、画像形成装置１０に用いられている制御装置７６を示す。
【００４０】
制御装置７６は、ＣＰＵ７８、メモリ８０、入出力インターフェイス８２、通信インターフェイス８４及びＵＩ制御部８６を有し、これらが制御バス８８を介して接続されている。
【００４１】
ＣＰＵ７６は、メモリ８０に格納された制御プログラムに基づいて予め定められた処理を実行する。入出力インターフェイス８２には、前述した機内温度センサ６０及び機外温度センサ６２から検出されたデータが入力されるようになっている。また、この入出力インターフェイス８２には、前述した送風機５８が接続され、送風機５８の回転数が入力されるようになっている。
【００４２】
ＵＩ制御部８６は、ユーザインターフェイス９０に接続され、ユーザインターフェイス９０の表示制御及びユーザインターフェイス９０からのデータの受付制御を行う。通信インターフェイス８２には、通信回線を介して印刷データ等が入力されるようになっている。
【００４３】
図１０は、破損部材７２又はフィルタ７０が破損した場合の第一の検知手法における動作フローを示す。
【００４４】
まずステップＳ１０において、印刷を実行し、次のステップＳ１２において、印刷時間を積算する。次のステップＳ１４においては、機内温度センサ６０から受け付けた機内温度Ｔ１と機外温度センサ６２から受け付けた機外温度Ｔ２との温度差ΔＴを計算する。次のステップＳ１６においては、ステップＳ１４で計算した温度差ΔＴが印刷時間に対して異常であるか否かを判定する。ステップＳ１６において、異常ではないと判定された場合は、ステップＳ１０に戻って印刷を続行する。ステップＳ１６において、異常であると判定された場合は、ステップＳ１８に進み、異常である旨の出力、例えばユーザインターフェイス９０に表示し、あるいは通信インターフェイス８２から管理者へ送信する等を行い、処理を終了する。
【００４５】
図１１は、破損部材７２又はフィルタ７０が破損した場合の第一の検知手法における原理を示す。
【００４６】
機外温度は、印刷時間に関係なく、略一定であるが、機内温度は、印刷時間が長くなるに連れて上昇する。ここで、印刷途中に用紙を補給したり、ジャムした用紙を除去したりすると、機内温度は低下する。
【００４７】
破損部材７２又はフィルタ７０が破損していない場合は、印刷を中断してもすぐには機外温度と同じにはならないが、破損部材７２又はフィルタ７０が破損していない場合はすぐに機外温度と同じになる。再度印刷を開始すると、破損部材７２又はフィルタ７０が破損していない場合に比べて破損している場合は機内温度の上昇が穏やかである。
【００４８】
そこで、例えば予め定めた印刷時間が経過した場合の機内温度Ｔ１と機外温度Ｔ２との温度差ΔＴが予め定めた値よりも小さい場合には異常と判定することができる。あるいはΔＴの上昇率により判定してもよい。
【００４９】
図１２は、破損部材７２又はフィルタ７０が破損した場合の第二の検知手法における原理を示す。
【００５０】
まずステップＳ２０において、送風機５８の回転数を受け付ける。次のステップＳ２２においては、ステップＳ２０で受け付けた回転数が予め定められた閾値Ｎ２よりも小さいか否かを判定する。ステップＳ２２において、送風機５８の回転数がＮ２以下であると判定されると、ステップＳ２４に進み、異常である旨の出力、例えばユーザインターフェイス９０に表示し、あるいは通信インターフェイス８２から管理者へ送信する等を行い、処理を終了する。一方、ステップＳ２２において、送風機５８の回転数がＮ２を越えていると判定された場合はステップＳ２０に戻る。
【００５１】
次に、破損部材７２又はフィルタ７０が破損した場合の第二の検知手法における原理を説明する。
【００５２】
送風機５８は、回転部分の空気を利用して、仕事（風をおこす）をする。密室空間である機内に送風機５８が空気を送ろうとすると、密閉空間の高圧によって空気が密となり、送風機５８の回転部分の空気は疎にある。仕事をしようと空気を送り出そうとするが、空気が疎のため仕事をするためにより回転数が増す。結果、軸すべりのような現象が起き、送風機５８の最高回転数で安定する。
逆に抵抗がない自由空間だと、十分な空気があることで仕事ができるため回転数は下がる。
即ち、静圧と回転数とは次の式（１）で表される。
【数１】
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したがって、破損部材７２又はフィルタ７０が破損した場合、静圧がＰ１からＰ２に変化し、回転数がＮ１からＮ２に変化する。このため、送風機５８の回転数がＮ２以下であると判定されることで破損部材７２又はフィルタ７０が破損したことを検知することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１０・・・画像形成装置
５６・・・気体濾過装置
５８・・・送風機
６０・・・機内温度センサ
６２・・・機外温度センサ
６４・・・ダクト部
７０・・・フィルタ
７２・・・破損部材
７４・・・切り込み
【図１】
2018036576.tif 000004
【図２】
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【図３】
2018036576.tif 000006
【図４】
2018036576.tif 000007
【図５】
2018036576.tif 000008
【図６】
2018036576.tif 000009
【図７】
2018036576.tif 000010
【図８】
2018036576.tif 000011
【図９】
2018036576.tif 000012
【図１０】
2018036576.tif 000013
【図１１】
2018036576.tif 000014
【図１２】
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