JPH10240086A

JPH10240086A - 画像形成装置の集塵装置

Info

Publication number: JPH10240086A
Application number: JP9059828A
Authority: JP
Inventors: Sachiko Hatakeyama; 幸子畠山
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-02-27
Filing date: 1997-02-27
Publication date: 1998-09-11

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構成でありながら、トナーフィルタの
目詰まりを有効に防止し、フィルタの交換サイクルを延
長し、さらに交換が容易な構成とすることができる集塵
装置を提供する。【解決手段】画像形成装置内に飛散したトナーを集塵
するダクト、ファン及び防塵フィルタを備えた集塵装置
において、前記ダクト内の空気の流路内に配置される防
塵フィルタ６０のフィルタ本体６３が空気の流路に対し
て斜めに交差するように配置され、且つ前記フィルタ本
体の斜め下側から上方に空気の流れ方向を設定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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
の改良に関し、特に機内の飛散トナーを吸引する集塵装
置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真式の画像形成装置は、感光体上
の静電潜像を現像するために現像装置からトナーを供給
する構成を有するが、トナーを用いる画像形成装置にお
いては、現像装置や、感光体上の残留トナーを除去回収
するクリーニングユニット等からトナーが外部に漏出
し、漏れたトナーが機内に飛散することがある。このよ
うな飛散トナーは機器の内外を汚損して見た目を悪くす
るばかりでなく、感光体上における帯電ムラを発生させ
たり、駆動機構を構成するギヤ、軸等の摺動負荷を上昇
させたり、それに伴って異音を発生させる等の原因とな
っている。このような不具合を防止するために、従来か
ら機内の飛散トナーを、ファンの回転により発生する強
制対流によって吸引し、フィルタで処理する集塵装置が
採用されている。しかし、機内のトナー飛散量が多くな
ると、集塵装置のフィルタに目詰まりが早期に発生し、
その結果、吸引力が低下したり、さらに機内の空気の流
れが妨げられることにより機内の温度が上昇するという
不具合も発生している。このため、フィルタの目詰まり
を防ぐために比較的短期間にフィルタを交換する必要が
発生し、メンテナンスコストを増大させる原因となって
いる。また、フィルタの交換時に機内や手や衣服を汚し
易くなる為、清掃、洗浄等が必要となるという不具合が
あり、この点の改善が強く望まれていた。トナーによる
吸引ノズルの目詰まりを防ぐ方法として、例えば特開平
４−１９４８７１号公報には、吸引ノズルを振動させる
ことにより吸引ノズルの吸引口の周囲やその内壁にトナ
ーが付着することを防止している。しかし、この従来例
のノズル振動方法はフィルタの目詰まりの防止策にはな
らないことが明らかであり、また、振動を発生する為の
機構が複雑となる。本発明の課題は、簡単な構成であり
ながら、トナーフィルタの目詰まりを有効に防止し、フ
ィルタの交換サイクルを延長し、さらに交換が容易な構
成とすることができる集塵装置を提供することを目的と
している。

【０００３】

【課題を解決する為の手段】上記課題を解決する為、請
求項１の発明は、画像形成装置内に飛散したトナーを集
塵するダクト、ファン及び防塵フィルタを備えた集塵装
置において、前記ダクト内の空気の流路内に配置される
防塵フィルタのフィルタ本体が空気の流路に対して斜め
に交差するように配置され、且つ前記フィルタ本体の斜
め下側から上方に空気の流れ方向を設定したことを特徴
とする。請求項２の発明は、前記フィルタ本体の下側の
ダクト内底面にフィルタ本体により捕集されてから落下
したトナーを受けるトナー収容室を設けたことを特徴と
する。請求項３の発明は、前記トナー収容室は、前記ダ
クトの一部を構成し且つダクトから着脱可能なフィルタ
パックの内底面に配置されて前記空気の流路と連通して
おり、該フィルタパックの外部から前記防塵フィルタを
着脱自在に組み付けたことを特徴とする。請求項４の発
明は、請求項２又は３のトナー収容室は、トナーを一時
的に貯めておくことができることを特徴とする。

【０００４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示した形態
例により詳細に説明する。図１は本発明の集塵装置を適
用する画像形成装置の一例としてのカラー複写装置の概
略構成図であり、また、図２は感光体・中間転写ベルト
回りの拡大図である。以下に、本装置の構成・動作を説
明する。カラー画像読み取り装置（以下、カラースキャ
ナーと称す）１は、原稿３の画像を照明ランプ４、ミラ
ー群５、およびレンズ６を介してカラーセンサー７に結
像して、原稿のカラー画像情報を、例えばＢｌｕｅ、Ｇ
ｒｅｅｎ、Ｒｅｄの色分解光毎に読み取り電気的な画像
信号に変換する。カラーセンサー７は、この例ではＢ、
Ｇ、Ｒの色分解手段とＣＣＤのような光電変換素子で構
成されており、３色同時読み取りを行なう。このカラー
スキャナー１で得たＢ、Ｇ、Ｒの色分解画像信号強度レ
ベルをもとにして、画像処理部（図示なし）で色変換処
理を行ない、Ｂｌａｃｋ（以下、Ｂｋと記す）、Ｃｙａ
ｎ（同、Ｃ）、Ｍａｇｅｎｔａ（同、Ｍ）、Ｙｅｌｌｏ
ｗ（同、Ｙ）のカラー画像データを得る。このカラー画
像データを、次に述べるカラー画像記録装置（以下、カ
ラープリンターと称す）２によって、Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ
の顕像化を行ない、最終的なカラーコピーとする。な
お、Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの画像データを得るためのカラー
スキャナー１の動作方式は、カラープリンター２の動作
とタイミングを取ったスキャナースタート信号を受け
て、図１において照明・ミラー光学系が左矢印方向へ原
稿走査し、１回の走査毎に１色の画像データを得る。こ
の動作を合計４回繰り返すことによって順次の４色画像
データを得る。そして、その都度カラープリンター２で
順次顕像化しつつこれを重ね合わせて４色フルカラー画
像を形成する。

【０００５】次にカラープリンター２の概要を説明す
る。書き込み光学ユニット８は、カラースキャナー１か
らのカラー画像データを光信号に変換して原稿画像に対
応した光書き込みを行ない、感光体ドラム９に静電潜像
を形成する。該ユニット８は、光源となるレーザー８−
１と、その発光駆動制御部（図示なし）と、ポリゴンミ
ラー８−２と、その回転用モータ８−３と、ｆ／θレン
ズ８−４、反射ミラー８−５等で構成されている。感光
体ドラム９は矢印の如く反時計方向に回転するが、その
回りには感光体クリーニングユニット（クリーニング前
除電器を含む）１０、除電ランプ１１、帯電器１２、電
位センサー１３、Ｂｋ（ブラック）現像器１４、Ｃ（シ
アン）現像器１５、Ｍ（マゼンタ）現像器１６、Ｙ（イ
エロー）現像器１７、現像濃度パターン検知器１８、中
間転写ベルト１９などが配置されている。各現像器は、
静電潜像を現像するために現像剤の穂を感光体９の表面
に接触させて回転する現像スリーブ（１４−１、１５−
１、１６−１、１７−１）と、現像剤を汲み上げ・攪拌
するために回転する現像パドル（１４−２、１５−２、
１６−２、１７−２）、および現像剤のトナー濃度検知
センサー（１４−３、１５−３、１６−３、１７−３）
などで構成されている。さて、待機状態では４箇の現像
器全てにおいて現像スリーブ上の剤は穂切り（現像不作
動）状態になっているが、現像動作の順序（カラー画像
形成順序）が、Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの例で以下説明する。
（ただし、画像形成順序は、これに限定されるものでは
ない）コピー動作が開始されると、カラースキャナ１で所定の
タイミングからＢｋ画像データの読み取りがスタート
し、この画像データに基づきレーザー光による光書き込
み・潜像形成が始まる。（以下、Ｂｋ画像データによる
静電潜像をＢｋ潜像と称す。Ｃ、Ｍ、Ｙについても同
じ）。このＢｋ潜像の先端部から現像可能とすべく、Ｂ
ｋ現像器１４の現像位置に潜像先端部が到達する前に現
像スリーブ１４−１を回転開始して剤の穂立てを行な
い、Ｂｋ潜像をＢｋトナーで現像する。それ以後もＢｋ
潜像領域の現像動作を続けるが、潜像後端部がＢｋ現像
位置を通過した時点で速やかにＢｋ現像スリーブ１４−
１上の剤穂切りを行ない、現像不作動状態にする。これ
は少なくとも次のＣ画像データによるＣ潜像先端部が到
達する前に完了させる。なお、穂切りは現像スリーブ１
４−１の回転方向を、現像動作中とは逆方向に切替える
ことで行なう。さて、感光体９に形成したＢｋトナー像
は、感光体と等速駆動されている中間転写ベルト１９の
表面に転写する（以下、感光体から中間転写ベルトへの
トナー像転写をベルト転写と称す）。ベルト転写は、感
光体９と中間転写ベルト１９が接触状態において、転写
バイアスローラ２０に所定のバイアス電圧を印加するこ
とで行う。なお、中間転写ベルト１９には感光体９に順
次形成するＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙのトナー像を同一面に順次
位置合せして４色重ねのベルト転写画像を形成し、その
後転写紙に一括転写を行う。この中間転写ベルトユニッ
トの構成・動作については後述する。

【０００６】ところで、感光体９側ではＢｋ工程の次に
Ｃ工程に進むが所定のタイミングからカラースキャナー
１によるＣ画像データ読み取りが始まりその画像データ
によるレーザー光書き込みでＣ潜像形成を行う。Ｃ現像
器１５はその現像位置に対して、先のＢｋ潜像後端部が
通過した後でかつＣ潜像の先端が到達する前に現像スリ
ーブ１５−１を回転開始して剤の穂立てを行い、Ｃ潜像
をＣトナーで現像する。以後Ｃ潜像領域の現像を続ける
が、潜像後端部が通過した時点で、先のＢｋ現像器の場
合と同様にＣ現像スリーブ１５−１上の剤穂切りを行
う。これもやはり次のＭ潜像先端部が到達する前に完了
させる。なお、ＭおよびＹの工程については、それぞれ
の画像データ読み取り・潜像形成・現像の動作が上述の
Ｂｋ・Ｃの工程と同様であるので説明は省略する。次
に、中間転写ベルトユニットについて説明する。中間転
写ベルト１９は、駆動ローラ２１、ベルト転写バイアス
ローラ２０、および従動ローラ群に張架されており、図
示していない駆動モータにより後述の如く駆動制御され
る。ベルトクリーニングユニット２２は、ブラシローラ
２２−１、ゴムブレード２２−２、およびベルトからの
接離機構２２−３などで構成されており、１色目のＢｋ
画像をベルト転写した後の、２、３、４色目をベルト転
写している間は、接離機構２２−３によってベルト面か
ら離間させておく。紙転写ユニット２３は、紙転写バイ
アスローラ（紙転写ローラ）２３−１、ローラクリーニ
ングブレード２３−２、およびベルトからの接離機構２
３−３などで構成されている。該バイアスローラ２３−
１は、通常はベルト１９面から離間しているが、中間転
写ベルト１９面に形成された４色の重ね画像を転写紙に
一括転写する時にタイミングを取って接離機構２３−３
で押圧され、該ローラ２３−１に所定のバイアス電圧を
印加して紙への転写を行う。なお、転写紙２４は給紙ロ
ーラ２５、レジストローラ２６によって、中間転写ベル
ト面の４色重ね画像の先端部が紙転写位置に到達するタ
イミングに合わせて給紙される。

【０００７】さて、中間転写ベルト１９の動き方には、
一定速往動方式、スキップ往動方式、往復動（クイック
リターン）方式などがあるが、ここでは詳細は説明しな
い。さて、中間転写ベルト面から４色重ねトナー像を一
括転写された転写紙２４は、紙搬送ユニット２７で定着
器２８に搬送され、所定温度にコントロールされた定着
ローラ２８−１と加圧ローラ２８−２でトナー像を溶融
定着してコピートレイ２９に搬出されフルカラーコピー
を得る。なお、ベルト転写後の感光体９は、感光体クリ
ーニングユニット１０（クリーニング前除電器１０−
１、ブラシローラ１０−２、ゴムブレード１０−３）で
表面をクリーニングされまた除電ランプ１１で均一に除
電する。また、転写紙２４にトナー像を転写した後の中
間転写ベルト１９はクリーニングユニット２２を再び接
離機構２２−３で押圧して表面をクリーニングする。ま
た、中間転写ベルト１９の方は１枚目の４色重ね画像の
転写紙への一括転写工程に引き続き表面をクリーニング
ユニット２２でクリーニングされた領域に、２枚目のＢ
ｋトナー像がベルト転写されるようにする。その後は、
１枚目と同様動作になる。なお、転写紙カセット３０、
３１、３２、３３は各種サイズの転写紙が収納されてお
り、操作パネル（図示なし）で指定されたサイズ紙の収
納カセットからタイミングを取ってレジストローラ２６
方向に給紙、搬送される。３４はＯＨＰ用紙や厚紙など
の手差し給紙トレイである。以上までは４色フルカラー
を得るコピーモードの説明であったが、３色コピーモー
ド、２色コピーモードの場合は指定された色と回数の分
について上記同様の動作を行うことになる。また単色コ
ピーモードの場合は、所定枚数が終了するまでの間その
色の現像器のみを現像作動（穂立て）状態にして、中間
転写ベルト１９は、感光体９面に接触したまま往動方向
に一定速駆動し、さらに、ベルトクリーナー２２もベル
ト１９に接触したままの状態でコピー動作を行う。

【０００８】次に、図３は上記画像形成装置を背面から
見た図であり、本発明の集塵装置はこの背面図に現れて
いる。この集塵装置は、各現像器１４〜１７の現像スリ
ーブ１４−１〜１７−１と感光体９との対向部分（現像
位置）と、感光体クリーニングユニット１０と感光体９
との対向部分とに向けて夫々開口したダクト部分５０、
５１と、両ダクト部分が合流してから下方に延びるダク
ト本体５２と、吸引用のシッコロファン５３と、シッコ
ロファン５３に連設され内部にオゾンフィルタ５４を収
容したファンダクト５５と、ファンダクト５５とダクト
本体５２との間に着脱自在に配置され内部に集塵フィル
タを備えたフィルタパック５６とを有する。このように
各現像器、クリーニングユニットの背面の後側板にダク
ト部分５０、５１の開口部を直結させ、各現像器とクリ
ーニングユニットからの飛散トナーと発生オゾンを各ダ
クト部分から一ヶ所（ダクト本体５２）に吸引し、フィ
ルタパック５６内の防塵フィルタ６０によってトナーを
取り除いた後で、オゾンフィルタ５４によってオゾンを
取り除いて、ファン、例えばシロッコファン５３などに
よって機外に排出する。

【０００９】次に、図４はフィルタパック及びその周辺
の構成を示す分解斜視図であり、図５(a) はフィルタパ
ックの縦断面図、(b) は集塵フィルタの構成図である。
フィルタパック５６は、本体ダクト５２の先端部に設け
た着脱ガイド部５２ａと，ファンダクト５５の端部に設
けた着脱ガイド５５ａに対して抜き差し自由に取り付け
られる。この例では、両着脱ガイド５２ａ，５５ａを溝
状に構成し、フィルタパック５６の両端部のフランジ５
６ａをガイド部５２ａ，５５ａ内にスライドさせて着脱
する。オゾンフィルタ５４は防塵フィルタ６０よりも下
流側に配置することとなる。防塵フィルタ６０は、図５
等にも示すようにフィルタパック５６の上面に設けた細
長い穴５７から図示のごとき姿勢でパック５６内に装着
されるものであり、図５(b) に示すように外部に位置す
るストッパ板６１と、ストッパ板６１から一体的に延び
る枠体６２と、枠体６２に支持されたフィルタ本体６３
と、シール６４とを有する。枠体６２は穴５７から挿入
可能な肉厚及び寸法を有し、枠体６２のフィルタ支持部
６２ａは図示のように斜めに屈曲している為、フィルタ
本体６３はストッパ６１（パック５６の上面）に対して
所定角度傾斜した状態で（空気流の上流側から下流へ向
かうに従って下向きに傾斜するように）装着される（図
５(a) ）。

【００１０】フィルタ支持部６２ａとストッパ板６１と
の間の垂下部６２ｂの両側面に相当するストッパ板の底
面にはパッキンとして機能する弾性材料であるシール６
４が配置され、穴５７内に防塵フィルタ６０を装着した
ときにこのシール６４が穴５７からのトナー洩れを防止
する。また、シール６４の弾性力により防塵フィルタ６
０の抜落ちを防止するようにしてもよい。フィルタパッ
ク５６の内底面には枠体６２の先端部を受ける突起６５
を設け、防塵フィルタ自体の位置決めを行う。また、フ
ィルタパック５６の両端開口部周縁には空気流路と連通
する穴を有したリング状のシール材７０、７１、例えば
発泡ポリウレタン等の板材を貼り付け、ダクト本体５２
と及びファンダクト５５に取り付けた際に、両ダクト５
２、５５との間の間隙からトナーを含んだ空気が漏れな
いようにする。

【００１１】また、フィルタパック５６の内底面を構成
する底板７２の下側にはトナー受け用の収容室７３があ
り、収容室７３は開口７４を介してパック５６内部を連
通する。また、開口７４はフィルタ本体６３の下方に位
置しているので、フィルタ本体６３から落下したトナー
を開口７４を介して収容室７３内に直接収容することが
できる。また、収容室７３の底面は図示のように傾斜し
ている。本発明の防塵フィルタのフィルタ本体６３は、
ダクト内を移動するトナーの流れ方向に対して直交では
なく傾斜した方向にセットされているので、斜め下方
（図５(a) の左側から入ってきた空気中のトナーを受け
止める。受け止めたトナーは、ファンの停止時、あるい
は機械の微小振動によって下方に落ちるので目詰まりし
にくい。防塵フィルタ本体６３の下方の収容室７３内に
落下したトナーは、収容室７３の底面の傾斜に沿ってさ
らに奥まで入り込み、ここに溜まっていく。防塵フィル
タ２の交換時に収容室７３に溜まったトナーを取り出す
が、取り出し方法としては、フィルタパックを逆さまに
して開口部から取り出す他に、例えばトナー受け部６の
底面、奥壁等に設けたトナー廃棄穴に開閉、或は着脱自
在な図示しない蓋を設けてもよいし、収容室７３自体を
フィルタパック５６の底面に着脱可能にしてもよい。

【００１２】以上のように本発明によれば、防塵フィル
タ６０のフィルタ本体６３が目詰まりした場合に、フィ
ルタパック５６を本体ダクト５２とファンダクト５５か
ら取り外した上で、フィイルタパック５６の上面に位置
するストッパ板６１を把持して防塵フィルタ６０全体を
穴５７から抜き出し、新たな防塵フィルタ６０と交換す
る。新たな防塵フィルタ６０のセットに当たっては、穴
５７から枠体６２を差し込んでその先端を突起６５に係
止すればよい。防塵フィルタ６０をフィルタパック５６
に固定する力は例えばシール６４の弾性力によってもよ
いし、格別の係止手段（接着テープ等）によってもよ
い。防塵フィルタ６０は廃棄することなく、メンテナン
ス業者に回収せしめて、フィルタ本体６３を交換した上
で再利用に供することが可能である。また、トナーを受
ける防塵フィルタをフィルタパック内に斜めに配置した
のでフィルタを通過する面積が広くなり（空気の流れ方
向と直交する方向に配置されるタイプのフィルタ面より
も広くなり）、圧損が小さくて済み、フィルタの寿命も
延びる。また、傾斜して配置された防塵フィルタの下側
下方から空気が上向きに流れてフィルタを通過するよう
にしたので、フィルタの下側でトナーがせき止められ、
そのトナーは下に落ちるので防塵フィルタが目詰まりし
にくくなる。また、トナー収容室を有するので、フィル
タパック内に於てフィルタから落下したトナーをトナー
収容室内に収容することができ、フィルタから落ちたト
ナーで手や機械を汚さずにフィルタ交換を行うことがで
きる。また、防塵フィルタがトナー収容室と一緒に取り
出されるので、フィルタ交換が容易である。また、トナ
ー収容室によりフィルタから落下したトナーを受けるの
で、トナーを一旦流路から避難させることができ、フィ
ルタから落ちたトナーが再度フィルタにかかることがな
くなり、長時間にわたりフィルタの目詰まりを防ぐこと
ができ、交換サイクルを延ばすことができる。なお、本
発明の集塵装置を適用する対象は図１等に示した画像形
成装置に限らず、種々のタイプの画像形成装置に適用可
能である。また、ダクトの配管状態も図示したものに限
らず種々変形可能である。

【００１３】

【発明の効果】以上のように請求項１の画像形成装置の
集塵装置においては、トナーを受ける防塵フィルタをフ
ィルタパック内に斜めに（空気流の上流側から下流へ向
かうに従って下向きに傾斜するように）配置したのでフ
ィルタの面積が広くなり、圧損が小さくて済み、フィル
タの寿命も延びる。また、下方から上向きに空気が流れ
るようにしたので、フィルタの下側でトナーがせき止め
られ、そのトナーは下に落ちるので防塵フィルタが目詰
まりしにくい。請求項２の画像形成装置の集塵装置につ
いては、落ちたトナーを受け止める部材（トナー収容
湿）があるので、フィルタから落ちたトナーで手や機械
を汚さずにフィルタ交換できる。請求項３の画像形成装
置の集塵装置については、防塵フィルタがトナー受け部
材と一緒に取り出されるので、フィルタ交換が容易であ
る。請求項４の画像形成装置の集塵装置については、飛
散トナーを一旦流路から避難させることができるので、
フィルタから落ちたトナーが再度フィルタにかかること
がなくなり、長時間にわたりフィルタの目詰まりを防ぐ
ことができ、交換サイクルを延ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の集塵装置を適用する画像形成装置の一
例としてのカラー複写装置の概略構成図。

【図２】感光体・中間転写ベルト回りの拡大図。

【図３】図１の画像形成装置の背面図。

【図４】本発明の要部であるフィルタパックの構成を示
す分解図。

【図５】(a) 及び(b) はフィルタパックの縦断面図、及
び防塵フィルタの斜視図。

【符号の説明】

１カラー画像読み取り装置、２カラー画像記録装
置、３原稿、４照明ランプ、５ミラー群、６レ
ンズ、７カラーセンサー、８書き込み光学ユニッ
ト、９感光体ドラム、１０クリーニングユニット、
１４、１５、１６、１７現像器、１９中間転写ベル
ト、５０、５１ダクト部分、５２ダクト本体、５２
ａ，５５ａ着脱ガイド、５３シッコロファン、５４
オゾンフィルタ、５５ファンダクト、５６フィル
タパック、５７穴、６０防塵フィルタ、６１スト
ッパ板、６２枠体、６２ａフィルタ支持部，６３
フィルタ本体、６４シール、７３トナー収容室。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像形成装置内に飛散したトナーを集塵
するダクト、ファン及び防塵フィルタを備えた集塵装置
において、前記ダクト内の空気の流路内に配置される防
塵フィルタのフィルタ本体が空気の流路に対して斜めに
交差するように配置され、且つ前記フィルタ本体の斜め
下側から上方に空気の流れ方向を設定したことを特徴と
する画像形成装置の集塵装置。
【請求項２】前記フィルタ本体の下側のダクト内底面
にフィルタ本体により捕集されてから落下したトナーを
受けるトナー収容室を設けたことを特徴とする請求項１
記載の画像形成装置の集塵装置。
【請求項３】前記トナー収容室は、前記ダクトの一部
を構成し且つダクトから着脱可能なフィルタパックの内
底面に配置されて前記空気の流路と連通しており、該フ
ィルタパックの外部から前記防塵フィルタを着脱自在に
組み付けたことを特徴とする請求項２記載の画像形成装
置の集塵装置。
【請求項４】請求項２又は３のトナー収容室は、トナ
ーを一時的に貯めておくことができることを特徴とする
画像形成装置の集塵装置。