(57)【要約】【課題】多孔体である金属有機構造体又は多孔性配位分子を用いた空気フィルターの交換時期を正確に検知することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成部で記録紙にトナー像を形成し、定着装置によって記録紙にトナー像を定着させる画像形成装置であって、定着装置の周辺の空気を機外に排気する排気ダクト９と、支持体２２に金属有機構造体又は多孔性配位高分子の粉体である多孔体２１を収容してなり、排気ダクト９を遮るように装着される空気フィルター２０と、多孔体２１の光の透過率を検知する透過率検知装置４０とを備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成部で記録紙にトナー像を形成し、定着装置によって記録紙にトナー像を定着させる画像形成装置であって、
前記定着装置の周辺の空気を機外に排気する排気ダクトと、
支持体に金属有機構造体又は多孔性配位高分子の粉体である多孔体を収容してなり、前記排気ダクトを遮るように装着される空気フィルターと、
前記多孔体の光の透過率を検知する透過率検知装置と、を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記透過率検知装置は、前記支持体に収容された前記多孔体に光を照射する発光素子と、
前記支持体に収容された前記多孔体を透過した光を受光する受光素子とを具備し、
前記発光素子と前記受光素子とは、前記排気ダクトの空気流路に対して直交方向に間隔をおいて配置されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記空気フィルターには、前記排気ダクトに装着した状態で、前記発光素子と前記受光素子との間に挿入される被検部が形成されており、
前記被検部には、前記発光素子からの光を内部に入射させる入射窓と、
前記入射窓から入射された光を前記受光素子に向けて射出させる射出窓とが設けられていることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記空気フィルターが前記排気ダクトに装着された状態で、前記入射窓が形成されている前記支持体の面は、前記発光素子のカバーと当接する第１当接面となると共に、前記射出窓が形成されている前記支持体の面は、前記受光素子のカバーと当接する第２当接面となり、前記空気フィルターが装着される装着枠によって前記第１当接面及び前記第２当接面への前記定着装置からの空気の流入が阻止されることを特徴とする請求項３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、記録紙にトナー像を定着させる定着部と、定着部から発生するＶＯＣ及びＵＦＰを吸着する空気フィルターとを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式の画像形成装置では、画像形成部で記録紙にトナー像を形成し、定着装置によって記録紙にトナー像を定着させている。定着装置では、加熱によって記録紙にトナー像を定着させているため、高温になった定着装置やトナー・記録紙からＶＯＣ（Volatile Organic Compounds）およびＵＦＰ（Ultra Fine Particle）が発生することが知られている。
【０００３】
そこで、定着装置から発生したＶＯＣ及びＵＦＰを多孔体である金属有機構造体又は多孔性配位分子を用いた空気フィルターで捕集する技術が提案されている
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１９８８８４号公報
【特許文献２】特開２０１３−５４４６３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、多孔体である金属有機構造体又は多孔性配位分子を用いた空気フィルターは、吸着効率とその持続性が高いが、交換時期がわからないという問題点があった。
ちなみに、光源からデマンド物質へ光を照射して、反射光の光学的応答を観測してフィルターカートリッジの耐用期間の終点を検知する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかし、特許文献２では、反射光を観測しているため空気フィルター表面の状態変化しか捉えらず、正確な交換時期を検知することができない。
【０００６】
本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、多孔体である金属有機構造体又は多孔性配位分子を用いた空気フィルターの交換時期を正確に検知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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の画像形成装置は、画像形成部で記録紙にトナー像を形成し、定着装置によって記録紙にトナー像を定着させる画像形成装置であって、前記定着装置の周辺の空気を機外に排気する排気ダクトと、支持体に金属有機構造体又は多孔性配位高分子の粉体である多孔体を収容してなり、前記排気ダクトを遮るように装着される空気フィルターと、前記多孔体の光の透過率を検知する透過率検知装置と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、透過率と空気フィルターの劣化度合とを相関付けすることで、透過率に基づいて空気フィルターの劣化度合を検知することができ、多孔体である金属有機構造体又は多孔性配位分子を用いた空気フィルターの交換時期を正確に検知することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る画像形成装置の実施の形態の構成を示す模式図である。
【図２】図１に示す空気フィルターの取付け構造を示す分解図である。
【図３】図２に示す透過率検知装置による透過率検知動作を説明する説明図である。
【図４】図２に示す多孔体の構造変化を説明する説明図である。
【図５】図２に示す受光素子による受光レベルと空気フィルターの劣化度合との相関図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態において、同様の機能を示す構成には、同一の符号を付してある。
【００１１】
本実施の形態の画像形成装置１は、図１を参照すると、原稿読取部２と、原稿給送部３と、本体部４と、操作部５とを備えている。原稿読取部２は、本体部４の上部に配設され、原稿給送部３は、原稿読取部２の上部に配設されている。操作部５は、スタートキー、テンキー等の操作キーやＬＣＤ等の表示部を備え、本体部４の手前側に配設されている。
【００１２】
原稿読取部２は、スキャナーと、プラテンガラスと、原稿読取スリットとを備える。スキャナーは、露光ランプ及びＣＣＤ(Charge Coupled Device)センサー等から構成され、原稿給送部３による原稿の搬送方向に移動可能に構成されている。プラテンガラスは、ガラス等の透明部材により構成された原稿台である。原稿読取スリットは、原稿給送部３による原稿の搬送方向と直交方向に形成されたスリットを有する。
【００１３】
原稿読取部２は、プラテンガラスに載置された原稿を読み取る場合、スキャナーをプラテンガラスに対向する位置に移動させ、プラテンガラスに載置された原稿を走査しながら原稿を読み取って画像データを取得し、取得した画像データを本体部４に出力する。また、原稿読取部２は、原稿給送部３により搬送された原稿を読み取る場合、スキャナーを原稿読取スリットと対向する位置に移動させ、原稿読取スリットを介し、原稿給送部３による原稿の搬送動作と同期して原稿を読み取って画像データを取得し、取得した画像データを本体部４に出力する。
【００１４】
原稿給送部３は、原稿載置部と、原稿搬送機構と、原稿排出部とを備えている。原稿載置部に載置された原稿は、原稿搬送機構によって、１枚ずつ順に繰り出されて原稿読取部２の原稿読取スリットに対向する位置へ搬送され、その後、原稿排出部に出力される。なお、原稿給送部３は、可倒式に構成され、原稿給送部３を上方に持ち上げることで、原稿読取部２のプラテンガラスの上面を開放させることができる。
【００１５】
本体部４は、給紙部６、画像形成部７と、定着装置８とを備える。給紙部６は、複数枚の記録紙が収納される給紙カセットであり、本体部４の下部に配置されている。給紙部６に収納された記録紙は、給紙部６から１枚ずつ繰り出され、画像形成部７に搬送される。そして、画像形成部７及び定着装置８によって印刷が施された記録紙は、原稿読取部２と本体部４との間に形成された排出空間に排出される。
【００１６】
画像形成部７は、像担持体である感光体ドラムと、帯電部と、露光部と、現像部と、転写部と、クリーニング部とを備えている。帯電部は、感光体ドラムを一様に帯電させる帯電ローラーである。露光部は、レーザー装置やミラー等を備えた光学ユニットである。露光部は、帯電部に一様に帯電された感光体ドラムに対し、画像データに基づくレーザー光を出力して露光し、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する。現像部は、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を用いて感光体ドラムに形成された静電潜像を現像する現像ユニットであり、静電潜像に基づいたトナー像を感光体ドラム上に形成させる。転写部は、現像部によって感光体ドラム上に形成されたトナー像を記録紙に転写させる。転写部によってトナー像が転写された記録紙は、定着装置８によって加熱・加圧され、トナー像が記録紙に定着される。そして感光体ドラム上に残存するトナーは、クリーニング部によって除去される。
【００１７】
定着装置８は、記録紙Ｐの加熱を行う加熱部として加熱ローラーと、加圧を行う加圧部として加圧ローラーと、加圧ローラーを加熱ローラーに押し付けて圧接させる付勢部とを備えている。また、定着装置８の周辺と、本体部４の形成された排気口とを接続し、定着装置８周辺の空気を本体部４外に排気する排気ダクト９が設けられている。
【００１８】
排気ダクト９は、定着装置８の周辺の温度上昇を抑制する目的で設けられ、排気ダクト９内に配置された送風ファン１０によって定着装置８周辺の空気を本体部４外に強制排気する。
【００１９】
排気ダクト９内には、空気フィルター２０が配置されている。空気フィルター２０は、図２を参照すると、ＭＯＦ（金属有機構造体：Metal Organic Frameworks）又はＰＣＰ（多孔性配位高分子：Porous Coordination Polymers）の粉体である多孔体２１と、内部に多孔体２１を収容する支持体２２を備える。多孔体２１を構成する金属有機構造体又は多孔性配位分子は、その細孔径を目的の孔径に調整して製造することが可能である。支持体２２は、多孔体２１を収容する布の袋または容器であり、多孔体２１の粒径よりも小さな網目状の開口が形成されている。
【００２０】
定着装置８から発生するＶＯＣおよびＵＦＰは、Ｄ３〜Ｄ１２の環状シロキサンおよびＭ８の鎖状シロキサンが大部分を占めている。前記環状シロキサン（Ｄ３〜Ｄ１２）および前記鎖状シロキサン（Ｍ８）の粒径は５〜２２オングストローム程度である。ＶＯＣであるＤ３〜Ｄ７の環状シロキサンの粒径は５〜１４オングストローム程度、ＵＦＰであるＤ８〜Ｄ１２およびＭ８の鎖状シロキサンの粒径は８〜２２オングストローム程度である。
【００２１】
従って、多孔体２１は、平均細孔径が異なる複数種類の前記金属有機構造体または前記多孔性配位高分子の混合物で構成し、平均細孔径が５オングストローム以上かつ２２オングストローム未満に調整して製造したものを使用すると良い。ＵＦＰとＶＯＣの排気比率により、各細孔径の前記多孔体の重量比を調整しても良い。多孔体２１としては、ＣＩＤ(Coordination polymer with InterDigitated structure) と呼ばれる一連の化合物群が考えられる。例：{Zn(ip)(bpy)} ip:イソフタル酸, bpy:ビピリジン
【００２２】
空気フィルター２０は、板状部材であり、排気ダクト９を遮るように、排気ダクト９の空気流路に対して垂直に装着される。
【００２３】
排気ダクト９内には、空気フィルター２０を装着する装着枠３０と、透過率検知装置４０とが配置されている。装着枠３０に空気フィルター２０を装着した後、装着枠３０と固定枠５０とで挟み込むことで固定する。
【００２４】
透過率検知装置４０は、発光素子４１と、受光素子４２とからなる透過型光センサーである。発光素子４１と、受光素子４２とは、排気ダクト９の空気流路に対して直交方向に間隔をおいて配置されている。
【００２５】
空気フィルター２０には、装着時に透過率検知装置４０の発光素子４１と受光素子４２との間に挿入される被検部２３が形成されている。そして、図２及び図３を参照すると、被検部２３の支持体２２には、発光素子４１からの光を内部に入射させる入射窓２４と、入射窓２４から入射された光を受光素子４２に向けて射出させる射出窓２５とが設けられている。入射窓２４及び射出窓２５は、例えば、樹脂テープや樹脂プレートからなる透明部材で構成される。
【００２６】
これにより、発光素子４１から照射された光は、発光素子４１のカバー４3に形成された開口４３ａを介して入射窓２４から被検部２３に収容された多孔体２１に入射され、被検部２３に収容された多孔体２１を透過した後に、射出窓２５から射出され、受光素子４２のカバー４４に形成された開口４４ａを介して受光素子４２によって受光される。
【００２７】
金属有機構造体又は多孔性配位分子からなる多孔体２１は、ゼオライトや活性炭などの多孔体と異なり柔軟な骨格構造をもつことが特徴の結晶性材料であり、図４に示すように、分子の吸着により骨格構造が変化する。そして、骨格構造の変化によって結晶の対称性が変化し、多孔体２１に分子が吸着される程、光が多孔体２１を透過する透過率も低下する。
【００２８】
これにより、図５に示すように、受光素子４２による受光レベルとして検出される透過率は、空気フィルター２０の劣化度合が増すほど、すなわち空気フィルター２０内部の多孔体２１への分子の吸着量が多くなるほど、低下していく。従って、受光素子４２による受光レベルと空気フィルター２０の劣化度合とを相関付けすることができ、受光素子４２による受光レベルに基づいて空気フィルター２０の劣化度合を検知することができる。例えば、受光素子４２による受光レベルが、予め設定した閾値ｔｈまで低下することで、空気フィルター２０の交換時期であることを検知し、操作部５によってユーザーに報知することができる。
【００２９】
図３を参照すると、空気フィルター２０が排気ダクト９に装着された状態で、発光素子４１のカバー４３と、入射窓２４が形成されている支持体２２の面とが当接すると共に、受光素子４２のカバー４４と、射出窓２５が形成されている支持体２２の面とが当接するように、被検部２３の形状及び大きさが設定されている。そして、これらの当接面には、装着枠３０によって定着装置８から排出される空気の流入が阻止されると共に、固定枠５０によって外部からの埃の侵入が阻止される。
【００３０】
これにより、発光素子４１及び受光素子４２や、入射窓２４及び射出窓２５がＶＯＣ及びＵＦＰや埃によって汚れることを防止することができ、透過率検知装置４０によって多孔体２１の透過率を正確に検知することができる。
【００３１】
以上説明したように、本実施の形態によれば、画像形成部７で記録紙にトナー像を形成し、定着装置８によって記録紙にトナー像を定着させる画像形成装置１であって、定着装置８の周辺の空気を機外に排気する排気ダクト９と、支持体２２に金属有機構造体又は多孔性配位高分子の粉体である多孔体２１を収容してなり、排気ダクト９を遮るように装着される空気フィルター２０と、多孔体２１の光の透過率を検知する透過率検知装置４０とを備えている。
この構成により、透過率と空気フィルター２０の劣化度合とを相関付けすることで、透過率に基づいて空気フィルター２０の劣化度合を検知することができ、多孔体２１である金属有機構造体又は多孔性配位分子を用いた空気フィルター２０の交換時期を正確に検知することができる。
【００３２】
さらに、本実施の形態において、透過率検知装置４０は、支持体２２に収容された多孔体２１に光を照射する発光素子４１と、支持体２２に収容された多孔体２１を透過した光を受光する受光素子４２とを具備し、発光素子４１と受光素子４２とは、排気ダクト９の空気流路に対して直交方向に間隔をおいて配置されている。
この構成により、支持体２２に収容された多孔体２１への吸着が透過率検知装置４０によって妨げられることがないため、透過率検知装置４０によって多孔体２１の透過率を正確に検知することができる。
【００３３】
さらに、本実施の形態において、空気フィルター２０には、排気ダクト９に装着した状態で、発光素子４１と受光素子４２との間に挿入される被検部２３が形成されており、被検部２３には、発光素子４１からの光を内部に入射させる入射窓２４と、入射窓２４から入射された光を受光素子４２に向けて射出させる射出窓２５とが設けられている。
この構成により、支持体２２によって光が遮断されることなく、透過率検知装置４０によって多孔体２１の透過率を正確に検知することができる。
【００３４】
さらに、本実施の形態において、空気フィルター２０が排気ダクト９に装着された状態で、入射窓２４が形成されている支持体２２の面は、発光素子４１のカバー４３と当接する第１当接面となると共に、射出窓２５が形成されている支持体２２の面は、受光素子４２のカバー４４と当接する第２当接面となり、空気フィルター２０が装着される装着枠３０によって第１当接面及び第２当接面への定着装置８からの空気の流入が阻止される。
この構成により、発光素子４１及び受光素子４２や、入射窓２４及び射出窓２５がＶＯＣ及びＵＦＰによって汚れることを防止することができ、透過率検知装置４０によって多孔体２１の透過率を正確に検知することができる。
【００３５】
なお、本発明が上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。なお、各図において、同一構成要素には同一符号を付している。
【符号の説明】
【００３６】
１  画像形成装置
２  原稿読取部
３  原稿給送部
４  本体部
５  操作部
６  給紙部
７  画像形成部
８  定着装置
９  排気ダクト
１０  送風ファン
２０  空気フィルター
２１  多孔体
２２  支持体
２３  被検部
２４  入射窓
２５  射出窓
３０  装着枠
４０  透過率検知装置
４１  発光素子
４２  受光素子
４３、４４  カバー
４３ａ、４４ａ  開口
５０  固定枠
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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