JPH07213841A - 排気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複写機、プリンター等の装置内に備えられ、
該装置のハウジング内の気体を装置外に排出するととも
に、気体中に含まれる粉塵をフィルターに捕集する排気
装置において、フィルターを有効に使用し、適切に交換
時期を検出することができるものとする。 【構成】 装置内の気体は排気管１に導かれ、フィルタ
ー３を通過して、ファン２により排気口１０から装置外
へ排出されるようになっている。フィルター３の下流側
には複数の風速検出器４が設けられ、この出力によりＣ
ＰＵ７がフィルター３の目詰りの分布およびフィルター
全体の目詰りの程度を検出するように設定されている。
また、フィルター３の上流側には、可動翼６が設けら
れ、ＣＰＵ７の制御に基づいて、フィルターの目詰りが
少ない部分に多くの気体を導くように方向角が決められ
てる。さらに、フィルター３の全域が目詰りしたときに
は、表示装置８にフィルターの交換時期である旨の表示
を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機等の装置内に備
えられ、該装置のハウジング内の気体を装置外に排出す
るとともに、気体中に含まれる粉塵をフィルターに捕集
する排気装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、複写機等の装置内には排気装置
が配設され、装置ハウジング内部の気体を排気管を介し
て装置外に排出するとともに、排気中に飛散するトナー
や紙粉等の粉塵を、排気管に備えられたフィルターに捕
集するようになっている。このような排気装置では、フ
ィルターが一定量の粉塵を捕集して目詰まりをおこす
と、ハウジング内の気体を効率よく排出することができ
ず、ハウジング内の粉塵を効率よく除去することもでき
ない。従って、フィルターが一定量のトナーや紙粉を捕
集し、目詰まりを生じたときにはフィルターを交換する
ことが必要であり、排気装置にはフィルターの目詰まり
を検知してフィルター交換時期を表示する手段が備えら
れる。

【０００３】フィルターの目詰まりを検知する手段を備
えた排気装置としては、例えば、特公昭５８−５６１０
２号公報に開示される装置のように、フィルター前後の
通気管路を結ぶ分岐管路を設け、この分岐管路内にある
鋼球の位置によって圧力差を検知してフィルターの目詰
まりを検出するものや、実開平４−９８４２３号公報に
開示される装置のように、フィルターに目詰まりが生じ
ると排気ファンの負荷が増大して回転数が小さくなるこ
とに着目し、回転数の変化を検知してフィルターの目詰
まりを検出するものなどがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、排気管
路は曲折して設けられる場合や、複数の位置に設けられ
た吸気孔からの管路を合流するものが用いられることが
多い。このような管路を有する排気装置では、排気中に
含まれる粉塵等がフィルターによって捕集されるとき
に、管路の断面の全域に設けられたフィルターの一部に
偏って捕集されることがある。これは管路が曲折してい
ることにより管路内の流速が異なることや、吸気孔を２
以上有する場合においてそれぞれの吸気孔から排出され
る排気中の粉塵量が著しく異なる場合等に生じる。この
ような排気管路について従来の技術をそのまま適用する
場合には、フィルターの交換時期と判断された時に、フ
ィルターのある部分ではまだ使用可能な状態であり、他
の部分では使用可能な状態を過ぎて使用されていること
になる。このため、フィルターの交換時期が必要以上に
早期に表示されたり、実際にフィルターのライフが短縮
されたりするという問題がある。

【０００５】本発明は、上記のような問題点に鑑みてな
されたもので、その目的は、フィルターを有効に使用
し、適切に交換時期を検知することができる排気装置を
提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、 装置ハウジング内の
気体を装置外に導く排気管と、気体を装置外に排出する
ファンと、上記排気管内に設けられ、排気中に含まれる
粉塵を捕集するフィルターと、を有する排気装置におい
て、 前記フィルターの近傍における排気管断面内の複
数の位置に、前記排気管内の気流の速度を検知する風速
検出器を有するものとする。

【０００７】請求項２に記載の発明は、 装置ハウジン
グ内の気体を装置外に導く排気管と、気体を装置外に排
出するファンと、上記排気管内に設けられ、排気中に含
まれる粉塵を捕集するフィルターと、を有する排気装置
において、 前記排気管における前記フィルターの上流
側と下流側とに対をなすように、それぞれ複数設けられ
た圧力検出器を有するものとする。

【０００８】請求項３に記載の発明は、 上記請求項１
又は請求項２に記載の排気装置において、 前記排気管
における前記フィルターの上流側に設けられ、該フィル
ターに流入する気体の流入領域を制御する可動翼と、
前記複数の風速検出器又は圧力検出器によって検出され
たデータに基づいて、前記フィルターに捕集された粉塵
の排気管断面内における分布を演算する演算手段と、
前記演算手段によって得られた粉塵の分布に基づき、前
記可動翼を制御する制御手段とを有するものとする。

【０００９】上記請求項１に記載の発明における上記風
速検出器は、例えば、サーミスタを用い、センサ部分に
所定の熱量を供給しながら温度を測定し、排気中に散逸
される熱量から風速を検出するもの等とすることができ
る。上記請求項２に記載の発明における圧力検出器は、
例えば、気圧の変化によって位置を変える作動体を有
し、この作動体の変位を電気的に検出するもの等を使用
することができる。

【００１０】また、請求項２に記載の発明において、上
記圧力検出器はフィルターの上流側と下流側とに、該フ
ィルターと近接して設けるのが望ましく、管路の軸線と
平行な線上における上流側と下流側とにそれぞれ設けた
圧力検出器を対として用いるのが望ましい。

【００１１】請求項３に記載の発明において、可動翼は
排気管内の気体の流れを制御し、フィルターの目詰まり
が少ない部位に排気が多く流れ込むようにするためのも
のであり、管路内に設けられた単一の翼体からなるもの
でもよいし、複数の翼体からなるものでもよい。また、
この可動翼は方向を変えることができるように支持さ
れ、前記制御手段から入力される信号に基づいて作動す
るソレノイド等の駆動手段を備えるものである。なお、
駆動手段は上記ソレノイドを利用したものの他、駆動モ
ータを備えラックとピニオン等により翼体を駆動するも
の等を用いることができる。

【００１２】

【作用】請求項１記載の排気装置によれば、ファンが回
転することによって装置ハウジング内の気体は吸引口か
ら排気管内に吸引され、排気管内を移動した後、装置外
に排出される。この時、排気管内にはフィルターが備え
られているので、気体がフィルターを通り抜ける際に、
気体中に含まれる粉塵はフィルターに捕集される。この
とき、フィルターに捕集された粉塵の排気管断面内にお
ける分布が偏り、目詰まりの程度がフィルターの部位に
よって異なることがあっても、本発明の換気装置ではフ
ィルター付近に複数の風速検出器を備えているので、こ
のような目詰まりの程度の分布を検出することができ
る。つまり、フィルターが目詰まりしている部分では気
体が通過しにくく風速検出器によって風速が小さく検出
され、目詰まりが生じていない部分では風速が大きく検
出される。従って、フィルター全体の目詰まりの程度の
分布が検出され、目詰まりが全体に及びフィルターを交
換しなければならない時期を適切に判断することが可能
となる。

【００１３】また、請求項２に記載の排気装置では、フ
ィルターの上流側と下流側とに対になるようにそれぞれ
複数の圧力検出器を有しているので、対をなす圧力検出
器で検出する圧力差からフィルターの目詰まりの分布を
知ることができる。つまり、目詰まりが少なく排気が多
く通過している部分では圧力差が小さく検出され、目詰
まりの程度の高い部分では排気の通過が少なく、圧力差
が大きく検出される。従って、フィルター全体の目詰ま
りの程度の分布が検出され、目詰まりが全体に及びフィ
ルターを交換しなければならない時期を適切に判断する
ことが可能となる。

【００１４】請求項３に記載の排気装置では、風速検出
器又は圧力検出器によって排気管路断面内の各部におけ
る排気の流れが検知され、演算手段によってフィルター
の目詰まりの分布が得られる。この分布に基づいて制御
手段は、排気管内の排気をフィルターの目詰まりの少な
い領域に多く送り込むように可動翼の方向を制御する。
これにより、フィルターの粉塵の捕集量が少ない部分に
気体が多く回るようになり、フィルター各部の目詰まり
がほぼ均一に調整される。従って、目詰まり部分が極端
に偏るのが回避され、フィルターを有効に利用すること
ができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の排気装置の実施例を、図に基
づいて具体的に説明する。図１は、請求項１又は請求項
３に記載の発明の一実施例である排気装置を示す概略構
成図である。また図２は、図１に示す排気装置の全体形
状の概略を示す正面図及び側面図である。この排気装置
は電子写真式の画像形成装置に用いられ、２つの吸気口
５，５から装置内の気体を吸引して装置外に排出するも
のであり、２つの吸気口に接続された排気管１は途中で
合流し、排気口１０に導かれている。排気口１０の近傍
には強制的に排気を行なうためのファン２が設けられて
おり、さらにファン２の上流側にはフィルター３が設け
られている。このフィルター３は排気中に含まれるトナ
ーや紙粉を捕集するためのものである。

【００１６】フィルター３の下流側には、図１に示すよ
うに、排気管１の断面内に複数の風速検出器４が設けら
れており、これらの風速検出器４で得られたデータをＣ
ＰＵ７に入力するようになっている。上記風速検出器４
はセンサ部分にヒータで一定の熱量を供給するとともに
温度を測定するものであり、気体中に散逸される熱量が
風速によって変化することから、風速を検出することが
できるようになっている。

【００１７】フィルター３の上流側には、複数の可動翼
６が排気管の断面内に並設されている。この可動翼６
は、排気管内の気体の流れを制御する翼体６ａと、翼体
を回動可能に支持する支持部６ｂとで構成され、駆動装
置１１によって翼体の角度を調整することができるよう
になっている。この駆動装置１１はＣＰＵ７からの信号
によって制御され、上記ＣＰＵ７はＲＡＭ９とともに、
風速検出器からのデータに基づいてフィルター３の目詰
まりの分布を演算する演算手段としての機能と、この演
算手段の結果に基づいて上記可動翼を制御する制御手段
としての機能とを有するように設定されている。表示装
置８は、ＣＰＵ７から出力される信号に基づいて操作者
に必要な情報を表示するものであり、例えばフィルター
３の交換時期が来たことを表示することができるように
なっている。

【００１８】次に上記構成を有する排気装置の動作につ
いて説明する。上記排気装置において、ファン２を回転
させると画像形成装置内の気体が２つの吸気口５，５に
吸引され、排気管１で合流された後、フィルター３を通
過して装置外に排出される。このとき排気中に含まれる
トナーや紙粉等の粉塵はフィルター３に捕集される。こ
のように２つの吸気口５，５から吸引され、１つのフィ
ルター３を経て排出される場合において、一方の吸気口
から吸引される排気中に含まれる粉塵が他の吸気口から
の排気に比べて著しく多い場合等には、フィルター３に
よって捕集される粉塵が排気管の断面内で均等ではな
く、フィルター３の目詰まりの分布に著しい偏りが生じ
ることがある。このようなフィルター３の目詰まりの分
布の偏りについて、本実施例の排気装置は、図３に示す
フローのように動作する。

【００１９】すなわち、ＣＰＵ７内において初期値の設
定が行なわれた後（ＳＴ１，ＳＴ２）、風速検出器４の
サーミスタから出力されたデータがＣＰＵ７に入力され
（ＳＴ３）、ＲＡＭ９に格納される（ＳＴ４）。この動
作は３回繰り返し行なわれ（ＳＴ５）、順次３つのデー
タが採集されてその平均値が演算される（ＳＴ６）。さ
らに、上記サーミスタからの出力の取り込み、および平
均値の演算は複数ある風速検出器のそれぞれについて行
なわれる（ＳＴ７）。このようにして得られた温度デー
タによって排気管内におけるフィルター３の目詰まりの
分布は次のように判断される。つまり風速検出器４のセ
ンサ部分の温度が高く測定された領域では、風速が小さ
く排気への熱量の散逸が少なくなっており、温度が低く
測定される領域では、風速が大きく排気への熱の散逸が
多いと判断される。したがって温度が高く検出される部
分ではフィルター３が目詰まりし、通気量が少なくなっ
ており、一方、温度が低く検出される部分では目詰まり
の程度が低く、充分な通気量が確保されている。

【００２０】さらに、上記のようにして得られた測定値
に基づいて可動翼６の方向が制御される（ＳＴ８）。こ
の可動翼の制御は図３（ｂ）に示すように行なわれる。
先ず、ＣＰＵ７によって測定値の小さい領域が選別され
（ＳＴ２１）、フィルター３の目詰まりが少ない領域が
検知される。この領域に多くの排気が流れるように翼体
６ａの方向角が演算され（ＳＴ２２）、翼体６ａがその
方向となるように駆動信号が駆動装置１１に対して出力
される（ＳＴ２３）。駆動装置１１はこの駆動信号に基
づいて作動し、翼体６ａの方向が調整される。このよう
な動作を一定時時間毎に行なうことにより、フィルター
３に捕集される粉塵の分布はほぼ一様に維持され、フィ
ルターを有効に用いることができる。

【００２１】一方、フィルターの交換時期か否かの検知
は次のようにして行なわれる。上記複数の風速検出器で
検出された測定データの総和が演算され（ＳＴ９）、こ
の総和とあらかじめ設定されている基準値とが比較され
る（ＳＴ１０）。これらの測定データは温度として測定
されており、これらの測定値の総和が大きいと、排気官
内のそれぞれの位置における風速が減少してフィルター
３を通過する排気の量が減少していることを意味する。
したがって、フィルター３が目詰まりし、交換しなけれ
ばならない状態で測定される温度の総和を基準値として
設定しておくことにより、これを風速検出器からの測定
値と比較することによって、フィルター３の交換時期を
検知することができる。このようにして測定データの総
和が基準値を超えたときに表示装置８に信号が出力さ
れ、”フィルター交換”が表示される。

【００２２】図４は請求項２または請求項３に記載の発
明の一実施例である排気装置の要部を示す概略構成図で
ある。この排気装置は、図１および図２に示す排気装置
で用いられる風速検出器４に代えて、複数の圧力検出器
２４が排気管２１内に設けられている。また、この圧力
検出器２４はフィルター２３の下流側だけでなく、フィ
ルター２３の上流側にも同数の圧力検出器が設けられ、
排気管２１の軸線と平行な線上においてフィルター２３
の上流側に設けた圧力検出器と下流側に設けた圧力検出
器とが対をなして対峙するように設置されている。これ
らの圧力検出器２４は排気管２１内のそれぞれの位置で
圧力を測定することができるものであり、検出されたデ
ータをＣＰＵ２７に入力するようになっている。

【００２３】ＣＰＵ２７は、上記圧力検出器２４から入
力される測定データに基づいて必要な演算を行なうよう
に設定されており、ＲＡＭ２９とともにフィルターに捕
集された粉塵の分布を演算する演算手段を構成してい
る。なお、本実施例の排気装置で用いられる排気管２
１、ファン２２ フィルター２３、可動翼２６、表示装
置２８、駆動装置３１は図２に示す排気装置で用いられ
るものと同じものである。

【００２４】上記のような排気装置においても、図１お
よび図２に示す排気装置と同様に、ファン２２の回転に
より、装置内の気体は吸気口から排気管２１を経て排出
され、排気中に含まれる粉塵はフィルター２３に捕集さ
れる。そして、フィルター２３に捕集される粉塵の分布
の偏り対して、図５に示すフローのように動作する。Ｃ
ＰＵ内において、初期値の設定が行なわれた後（ＳＴ３
１，ＳＴ３２）、圧力検出器２４から出力されたデータ
がＣＰＵ２７に入力され（ＳＴ３３）、ＲＡＭ２９に格
納される（ＳＴ３４）。この動作はそれぞれの圧力検出
器について３回繰り返し行なわれ（ＳＴ３５）、順次３
つのデータが採取される。これらのデータはそれぞれの
圧力検出器について３回の測定値の平均が演算される
（ＳＴ３６，ＳＴ３７）。このようにして得られたデー
タから、対峙する圧力検出器の設置位置の圧力差が演算
され（ＳＴ５１）、この圧力差の分布から排気管２１内
におけるフィルター２３の目詰まりの分布が判断され
る。つまりフィルター２３の前後で対峙する位置の圧力
差が大きいと、その部分でフィルター２３の通気量が少
なくなっており、圧力差が小さいとその部分でフィルタ
ー２３を通過する排気の量が多くなっていることが解
る。したがって圧力差が大きく検出される部分では、フ
ィルター２３の目詰まりが進行しており、圧力差が小さ
く検出される部分では充分に通気が確保されており、目
詰まりの程度が低いと判断される。

【００２５】さらに、上記のようにして得られた測定値
に基づいてフィルター２３の目詰まりが少ない領域が検
知され（ＳＴ５２）、この領域に多くの排気が流れるよ
うに翼体の方向角が演算され（ＳＴ５３）、翼体がその
方向となるように駆動信号が駆動装置３１に対して出力
される（ＳＴ５４）。駆動装置３１はこの駆動信号に基
づいて作動し、翼体の方向が調整される。このような動
作を一定時時間毎に行なうことにより、フィルター２３
に捕集される粉塵の分布はほぼ一様に維持され、フィル
ター２３を有効に用いることができる。

【００２６】また、上記のように対峙する複数組の圧力
検出器２４で検出された圧力差のデータからその総和が
演算され（ＳＴ３８）、この総和とあらかじめ設定され
ている基準値とが比較される（ＳＴ３９）。この圧力差
の総和が大きいと、排気官内のそれぞれの位置における
フィルターを通過する排気の量が減少していることを意
味し、あらかじめ設定された基準値を超えたと判断され
たときには表示装置２８に信号が出力され、”フィルタ
ー交換”が表示される。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
排気装置では、フィルター付近に複数の風速検出器を備
えているので、フィルターに捕集された粉塵の排気管断
面内における分布が偏り、目詰まりの程度がフィルター
の部位によって異なることがあっても、この目詰まりの
程度の分布を検知することができ、フィルタ−の交換時
期を必要以上に早期に表示したりすることなく、目詰ま
りが全体に及んでフィルターを交換しなければならない
時期を適切に判断することができる。

【００２８】また、請求項２に記載の排気装置では、フ
ィルター付近の上流側と下流側とに対をなすようにそれ
ぞれ複数の圧力検出器を備えているので、対をなす圧力
検出器で検出される圧力差からフィルターの目詰まりの
分布を知ることができる。したがって、フィルタ−の交
換時期を必要以上に早期に表示したりすることなく、目
詰まりが全体に及び、真に交換しなければならない時期
を適切に判断することができる。

【００２９】さらに、請求項３に記載の排気装置では、
フィルターの上流側に排気の流れを制御することができ
る可動翼を有しているので、フィルターの粉塵の捕集量
が少ない部分に多くに排気が送り込まれるように排気管
内の流れを制御し、フィルター各部の目詰まりがほぼ均
一となるように調整することができる。したがって、目
詰まりがフィルターの一部分に偏るのが防止され、フィ
ルターのライフが短くなることを回避して有効に利用す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１又は請求項３に記載の発明の一実施例
である排気装置を示す概略構成図である。

【図２】図１に示す排気装置の全体形状の概略を示す正
面図及び側面図である。

【図３】図１に示す排気装置の動作の概略を示すフロー
図である。

【図４】請求項２又は請求項３に記載の発明の一実施例
である排気装置を示す概略構成図である。

【図５】図４に示す排気装置の動作の概略を示すフロー
図である。

【符号の説明】

１，２１ 排気管 ２，２２ ファン ３，２３ フィルター ４ 風速検出器 ５ 吸気口 ６，２６ 可動翼 ７，２７ ＣＰＵ ８，２８ 表示装置 ９，２９ ＲＡＭ １０ 排気口 １１，３１ 駆動装置 ２４
圧力検出器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 装置ハウジング内の気体を装置外に導
   く排気管と、気体を装置外に排出するファンと、上記排
   気管内に設けられ、排気中に含まれる粉塵を捕集するフ
   ィルターと、を有する排気装置において、 前記フィルターの近傍における排気管断面内の複数の位
   置に、前記排気管内の気流の速度を検知する風速検出器
   を有することを特徴とする排気装置。
2. 【請求項２】 装置ハウジング内の気体を装置外に導
   く排気管と、気体を装置外に排出するファンと、上記排
   気管内に設けられ、排気中に含まれる粉塵を捕集するフ
   ィルターと、を有する排気装置において、 前記排気管における前記フィルターの上流側と下流側と
   に対をなすように、それぞれ複数設けられた圧力検出器
   を有することを特徴とする排気装置。
3. 【請求項３】 上記請求項１又は請求項２に記載の排
   気装置において、 前記排気管における前記フィルターの上流側に設けら
   れ、該フィルターに流入する気体の流入領域を制御する
   可動翼と、 前記複数の風速検出器又は圧力検出器によって検出され
   たデータに基づいて、前記フィルターに捕集された粉塵
   の排気管断面内における分布を演算する演算手段と、 前記演算手段によって得られた粉塵の分布に基づき、前
   記可動翼を制御する制御手段とを有することを特徴とす
   る排気装置。