(57)【要約】【課題】  フィルタの耐用能力を最大限に活用できる空気吸引装置を有する画像形成装置を提供すること。【解決手段】  感光体上に電荷を付加する帯電手段と、電荷が付加された前記感光体上に潜像を形成する露光手段と、当該潜像を顕像化する現像手段と、装置内の空気を吸引する複数のダクトを合流させる合流ダクトと、当該合流ダクトに内設した少なくとも１枚のフィルタと、前記合流ダクト内の空気を装置外に排出する風の流れに対して前記フィルタの下流側に設置した排気ファンとを有する画像形成装置において、前記排気ファンは、前記フィルタの投影領域外に設置されていることを特徴とする画像形成装置。【選択図】        図１
2007041277.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体上に電荷を付加する帯電手段と、電荷が付加された前記感光体上に潜像を形成する露光手段と、当該潜像を顕像化する現像手段と、装置内の空気を吸引する複数のダクトを合流させる合流ダクトと、当該合流ダクトに内設した少なくとも１枚のフィルタと、前記合流ダクト内の空気を装置外に排出する風の流れに対して前記フィルタの下流側に設置した排気ファンとを有する画像形成装置において、前記排気ファンは、前記フィルタの投影領域外に設置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記排気ファンは、前記フィルタを通過する風の流れに対する前記合流ダクトの側面の壁に設置した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】
前記フィルタの面は長方形であり、前記合流ダクトにおける、前記フィルタの長方形の短辺側の壁に前記排気ファンを設置したことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記フィルタは少なくとも１枚が集塵フィルタであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記フィルタは少なくとも１枚がオゾンフィルタであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記複数のダクトの吸引口の内、少なくとも１つは、前記現像手段近傍に設置したことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記複数のダクトの吸引口の内、少なくとも１つは、前記帯電手段近傍に設置したことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記現像手段を複数個有することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記フィルタの面積は、前記複数のダクトの吸引口の面積の合計より大きいことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記合流ダクトは、前記感光体の回転軸方向に対する画像形成領域外に相当する空間に設置したことを特徴とする請求項１ないし９の何れか１項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た、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に、装置内（機内）で飛散するトナー等の粉塵を機外へ排出するための空気吸引装置を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式により画像を形成する画像形成装置は一般に粉体状のトナーを用いて現像し、画像を形成する。
【０００３】
粉体状のトナーを用いる現像プロセスにおいては、トナーの飛散に対する対策が必要である場合が多く、多くの電子写真方式の画像形成装置では、トナーの飛散が発生し易い箇所をシールするシール手段、または、現像装置から飛散するトナーを吸引する吸引手段が設けられている。
【０００４】
公知の技術としては、トナーが飛散しやすい複数箇所近傍からの粉塵（飛散物）が、排気ファンからの吸引力で、複数のダクト（送風路）で吸引され、さらにフィルタが適用された一つのダクトに合流した後、当該ダクトに粉塵量検出手段を設けたバイパス経路を並列に設け、ダクト排出口から機外へ空気を出す方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この場合、吸引ファンは、吸引効率を上げるために、フィルタの下流側または上流側でフィルタの投影領域無内に配置されている。
【特許文献１】特開２００３−２５５７８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献の内容によると、排気ファンはフィルタの投影領域内にあるため、排気ファンの投影領域に風が集中して通過するため、フィルタを通過する通過風がフィルタ全面に対して均一とならず、フィルタの特定箇所の目詰りを促進させる問題が生じがちである。
【０００６】
本発明は、複数のダクトを束ねた後、粉塵風等をフィルタに通す構成において、フィルタ全面に粉塵風等を均一に通過させ、フィルタの耐用能力を最大限に活用できる空気吸引装置を有す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】
上記目的は、下記の構成によって達成される。
【０００８】
感光体上に電荷を付加する帯電手段と、電荷が付加された前記感光体上に潜像を形成する露光手段と、当該潜像を顕像化する現像手段と、装置内の空気を吸引する複数のダクトを合流させる合流ダクトと、当該合流ダクトに内設した少なくとも１枚のフィルタと、前記合流ダクト内の空気を装置外に排出する風の流れに対して前記フィルタの下流側に設置した排気ファンとを有する画像形成装置において、前記排気ファンは、前記フィルタの投影領域外に設置されていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【０００９】
フィルタの投影領域外に排気ファンを設置することで、通過風をフィルタの全面に均一に受け、フィルタ全面を均一に活用でき、フィルタ寿命を延ばすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
はじめに、本実施の形態の画像形成装置全体について説明する。
【００１１】
本発明の実施の形態における説明では、本明細書に用いる用語により本発明の技術範囲が限定されることはない。
【００１２】
図１は本発明に係る画像形成装置の一例を示す模式図である。
【００１３】
図１において、その構成について説明すると、１０は感光体、１１は帯電手段であるスコロトロン帯電器、１２は露光手段手段である書き込み装置、１３は現像手段である現像器、１４は感光体１０の表面を清掃するためのクリーニング装置、１５はクリーニングブレード、１６は現像スリーブ、２０は中間転写ベルトを示す。画像形成手段１は感光体１０、スコロトロン帯電器１１、現像器１３、およびクリーニング装置１４等からなっており、各色毎の画像形成手段１の機械的な構成は同じであるので、図１ではＹ（イエロー）系列のみの構成について参照符号を付けており、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）およびＫ（黒）の構成要素については参照符号を省略した。
【００１４】
各色毎の画像形成手段１の配置は中間転写ベルト２０の走行方向に対して、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順になっており、各感光体１０は中間転写ベルト２０の張設面に接触し、接触点で中間転写ベルト２０の走行方向と同方向、かつ、同線速度で回転する。
【００１５】
中間転写ベルト２０は駆動ローラ２１０、アースローラ２２０、テンションローラ２３０、従動ローラ２４０に張架され、これらのローラと中間転写ベルト２０、転写器２５、クリーニング装置２８等でベルトユニット３を構成する。
【００１６】
中間転写ベルト２０の走行は不図示の駆動モータによる駆動ローラ２１０の回転によって行われる。
【００１７】
感光体１０は、例えばアルミ材によって形成される円筒状の金属基体の外周に導電層、ａ−Ｓｉ層あるいは有機感光体（ＯＰＣ）等の感光層を形成したものであり、導電層を接地した状態で図１の矢印で示す反時計方向に回転する。
【００１８】
読み取り装置８０からの画像データに対応する電気信号は画像形成レーザで光信号に変換され、書き込み装置１２によって感光体１０上に投光される。
【００１９】
現像器１３は、感光体１０の周面に対し所定の間隔を保ち、感光体１０の回転方向と最接近位置において逆方向に回転する円筒状の非磁性ステンレスあるいはアルミ材で形成された現像スリーブ１６を有している。
【００２０】
中間転写ベルト２０は、体積抵抗率１０6〜１０12Ω・ｃｍの無端ベルトであり、例えば変性ポリイミド、熱硬化ポリイミド、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロンアロイ等のエンジニアリングプラスチックに導電材料を分散した、厚さ０．０４〜０．１０ｍｍの半導電性シームレスベルトである。
【００２１】
２５は転写器で、トナーと反対極性の直流が印加され、感光体１０上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２０上に転写させる機能を有する。転写器２５としてはコロナ放電器の他に転写ローラを用いることもできる。
【００２２】
２６０はアースローラ２２０から当接および当接解除可能な転写ローラで、中間転写ベルト２０上に形成されたトナー画像を用紙である転写材Ｐに再転写する。
【００２３】
２８はクリーニング装置で、中間転写ベルト２０を挟んで従動ローラ２４０に対向して設けられている。トナー像を転写材Ｐに転写後、中間転写ベルト２０は、トナーと同極性または逆極性の直流電圧を重畳した交流電圧が印加された除電ローラ２７で残留トナーの電荷が弱められ、クリーニングブレード２９０によって周面上に残ったトナーが清掃される。
【００２４】
４は定着装置で、加熱ローラ４１、加圧ローラ４２等からなり、転写ローラ２６０とアースローラ２２０とのニップ部Ｓでトナー像が転写された転写材Ｐを当該定着装置４のニップ部Ｔで定着する。
【００２５】
７は空気吸引装置で、ダクト、排気ファンを介して装置内の空気を機外に排出する機能を有する。なお、空気吸引装置７の詳細については後述する。
【００２６】
８１は排紙ローラで、８２は排紙トレイ、８５は操作パネルである。Ｂ１は画像形成プロセス、転写材搬送、定着温度等のコントロール部である。
【００２７】
９は搬送路で、９０は紙送り出しローラ、９１はタイミングローラ、９２は紙カセット、９３は搬送ローラである。
【００２８】
以下、本発明に係わる空気吸引装置について説明する。
【００２９】
図１において、空気吸引装置７は装置前面から視た正面図である。
【００３０】
図２は、図１における矢印Ｖ方向から視た平面図である。
【００３１】
図３は、図１における矢印Ｗ方向から視た側面図である。
【００３２】
図１、図２、図３において、空気吸引装置７は、スコロトロン帯電器１１近傍と現像スリーブ１６近傍とに設置された吸引口７Ａおよび吸引口７Ｂを有するダクト７０が、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋそれぞれの画像形成手段１近傍で感光体１０の軸方向に配置されている。これらの複数のダクト７０は連通ダクト７１を介して、感光体１０の軸方向に対する画像形成領域外に相当する空間に設置された合流ダクト７２に通じている。当該合流ダクト７２は、縦長の長方形断面で当該長方形断面に集塵フィルタ７２Ａ、オゾンフィルタ７２Ｂがそれぞれ少なくとも１枚を内設し、更に、前記合流ダクト７２のフィルタを通過する風の流れに対する側面であるダクト壁面Ｕに排気ファン７３が設置され、当該排気ファン７３に排気ダクト７４が連結する構造となっている。ただし、フィルタの空気通過風速を低下させるためと、フィルタの集塵、もしくはオゾン回収能力を増加させるために、（複数の吸引口７Ａ、７Ｂの吸引口総面積）＜（フィルタの面積）なる条件が設定されている。
【００３３】
前記吸引口７Ａ、７Ｂで吸引された機内の粉塵を含んだ空気は、それぞれのダクト７０を流れ、前記連通ダクト７１を通り、合流ダクト７２に合流し、集塵、オゾンフィルタ７２Ａ、７２Ｂ（以下、単にフィルタという。）を通り、排気ファン７３に集められ排気ダクト７４から機外に排気される。
【００３４】
本発明は、前記フィルタの投影領域外に排気ファン設けられているため、各ダクト７０の吸引口７Ａ、７Ｂから吸引された空気は、連通ダクト７１を通って合流ダクト７２に入り、フィルタ通過速度が緩められ、フィルタ通過後、合流ダクト７２の空間Ｑで一旦溜滞できるのでフィルタ通過風をフィルタ全面に均一化することができ、フィルタの全面を有効に活用できることを特徴としている。すなわち、フィルタは、排気ファンの投影領域の影響を受けず、耐用期間を延ばすここができる。
【００３５】
次に、本発明の効果を確認するために、フィルタの投影領域外Ａと投影領域内Ｂとに排気ファンを設けた場合のフィルタ通過後の風速を測定する比較実験を行った結果について記す。
【００３６】
図４は、フィルタ通過後の風速を測定する実験を説明するための図である。
【００３７】
図４（ａ）において、本発明に関係する排気ファン７３を、フィルタの投影領域外である、フィルタを通過する風の流れに対する、合流ダクトの上壁面Ｕに配置した場合をＡとし、フィルタの投影領域内であるフィルタ面から２００ｍｍ離れた対面壁（合流ダクト７２の）で、上壁面Ｕから１３０ｍｍの位置に排気ファン（点線）を配置した場合をＢとし、フィルタ面近傍における風速を熱線流速計素子ＴＨ（三ツワ理化学工業（株）製、ＨＯＮＦＩＥＬＤ  ＧｅＴ−１６０）で測定した。
【００３８】
図４（ｂ）において、△、●は前記Ａ、Ｂの場合における熱線流速計素子ＴＨの側面の壁面Ｕからの測定位置を示す。また、熱線流速計素子ＴＨは、フィルタ下流側の面から５ｍｍ離れた位置に置いた。
【００３９】
実験の結果、図５のようなフィルタ通過後の風速が測定された。
【００４０】
図５は、フィルタ面における均一風速確保の対策後（Ａ）と対策前（Ｂ）との風速分布を示す。
【００４１】
図５において、対策前（Ｂ）は、排気ファン７３のフィルタ通過風の通過方向に対する投影位置（上壁面Ｕから１３０ｍｍ程度の位置）辺で風速はピークとなり、このピークから遠ざかるにつれて急激に風速が低下している。すなわち、フィルタの目詰まりが上壁面から１３０ｍｍの位置辺に片寄り、フィルタ耐用時間が短かくなり易いことが分かる。一方、対策後（Ａ）は、合流ダクト上壁面Ｕから２６０ｍｍの位置辺まで風速に大きな変化が見られず、上壁面Ｕから３１５ｍｍ以上離れた合流ダクトの底辺でのみ風速が低下することが測定できた。これによって、フィルタの投影領域外に排気ファンの配置による、フィルタ全面を均一に活用できる効果が確認できた。
【００４２】
なお、排気ファン７３の位置は、合流ダクト７２の上方の側面の壁に限らず、側方や下方の側面の壁に設けることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例を示す模式図である。
【図２】図１における矢印Ｖ方向から視た平面図である。
【図３】図１における矢印Ｗ方向から視た側面図である。
【図４】フィルタ通過後の風速を測定する実験を説明するための図である。
【図５】フィルタ面における均一風速確保の対策後と対策前との風速の測定値をプロットしたグラフである。
【符号の説明】
【００４４】
１  画像形成手段
１０  感光体
１１  スコロトロン帯電器
１３  現像器
２０  中間転写ベルト
７  空気吸引装置
７０  ダクト
７２  合流ダクト
７２Ａ  集塵フィルタ
７２Ｂ  オゾンフィルタ
７３  排気ファン
７Ａ、７Ｂ  吸引口
【図１】
2007041277.tif 000003
【図２】
2007041277.tif 000004
【図３】
2007041277.tif 000005
【図４】
2007041277.tif 000006
【図５】
2007041277.tif 000007