微粒子捕集装置及图像形成装置的制作方法

1.本发明涉及一种微粒子捕集装置及图像形成装置。


背景技术：

2.专利文献1中记载了一种电气设备用选装装置，其具备：管道，其用于使来自电气设备的多个排气口的排气合流并从一个出口排出到大气中；过滤器和电动风扇，其内置于该管道的出口的近前侧；空气流传感器，其检测有无来自多个排气口中的一个排气口的排气；以及控制装置，其基于空气流传感器的输出来控制电动风扇的工作，其中，所述空气流传感器配置于所述多个排气口中的排气风速最快的排气口。此外，专利文献1中还记载了具备该选装装置的图像形成装置。
3.专利文献2中记载了一种配置在从图像形成装置中的定影装置吸引的空气的流路中的空气过滤器，其具备：多孔体，其为金属有机结构体或多孔性配位高分子的粉体；以及支撑体，其支撑该多孔体，其中，该多孔体的平均孔径为5埃以上且小于22埃。
4.专利文献3中记载了一种复印机用过滤器单元，其安装在复印机内，用于除去在纸上加热固定调色剂像时产生的、作为排气的空气中的超微粒子(ufp)，其中，过滤器单元的滤材被褶裥加工而收容在框内，该滤材包含液体带电无纺布层，并且该滤材所具有的总滤材面积s1除以过滤器单元的开口面积s2而得到的比s1/s2为7以上，而且根据过滤器单元的粒子排放而计算出的ufp除去效率为90％以上。
5.专利文献4中记载了一种在捕集废气中的粒状物质的方法中使用的废气净化过滤器，其中，沿着废气的流动方向，在前段设置有壁通型的过滤器，在后段配置有在与废气接触的壁面部分形成有针状物质或纤维的过滤器，针状物质为从堇青石蜂窝状的薄壁生长的针状的堇青石晶体，纤维为碳化硅纤维或陶瓷纤维无纺布。
6.专利文献5中记载了一种将冲孔金属安装于集尘极的尾流的电集尘器的管道除去装置。此外，专利文献5中还记载了将冲孔金属的开口率设为20％～60％、将冲孔金属的开口直径设为2～10mm。
7.专利文献6、7中记载了一种以静电吸附方式捕集空气中、废气中所含的微粒子的捕集装置、排气净化装置。
8.现有技术文献
9.专利文献
10.专利文献1：日本专利第6536082号公报(权利要求1、5，图6等)
11.专利文献2：日本特开2017-198884号公报(权利要求1、图1、图2等)
12.专利文献3：日本特开2018-4774号公报(权利要求1、图1、图2等)
13.专利文献4：日本专利第4649587号公报(权利要求1、图1等)
14.专利文献5：日本特开2002-239413号公报(权利要求1、4、5，图1等)
15.专利文献6：日本特开平09-173897号公报(权利要求1、图1、图2等)
16.专利文献7：日本特开2002-239413号公报(权利要求1、图1等)


技术实现要素：

17.发明要解决的课题
18.本发明旨在提供一种微粒子捕集装置以及使用了该捕集装置的图像形成装置，其与不应用具有开口大小为0.005mm以上且0.1mm以下的多个通气部且厚度为5mm以下的通气板作为捕集部的情况相比，尽管捕集部的空气通过方向上的厚度较薄，也能够在压力损失较小的情况下减少空气中所含的粒径为100nm以下的超微粒子的总量。
19.用于解决课题的手段
20.本发明的第一方面的微粒子捕集装置，其具备：
21.通气管，其具有供包含微粒子的空气流动的流路空间；
22.气流产生部，其在所述通气管的流路空间内产生沿所述空气的输送方向流动的气流；以及
23.捕集部，其配置为在与所述气流交叉的方向上横穿所述通气管的流路空间内部，以捕集所述空气中所含的微粒子，
24.其中，所述捕集部由具有开口大小为0.005mm以上且0.1mm以下的多个通气部且厚度为5mm以下的通气板构成。
25.本发明的第二方面的微粒子捕集装置，在上述第一方面的捕集装置中，所述通气板的开口率构成为20％以上且60％以下。
26.本发明的第三方面的微粒子捕集装置，在上述第一方面或第二方面的捕集装置中，所述通气板由网板构成。
27.本发明的第四方面的微粒子捕集装置，在上述第一方面或第二方面的捕集装置中，所述通气板由多孔板构成。
28.本发明的第五方面的微粒子捕集装置，在上述第一方面至第四方面中的任一方面的捕集装置中，所述通气板在所述空气的输送方向上配置在比所述气流产生部更靠上游侧的位置。
29.本发明的第六方面的图像形成装置，其具备：
30.排气部，其收集并排出存在于装置主体内的空气，
31.其中，所述排气部具备上述第一方面至第四方面中的任一方面的微粒子捕集装置。
32.本发明的第七方面的图像形成装置，在上述第六方面的图像形成装置中，还具备：定影部，其使未定影的调色剂像热定影于记录介质，其中，所述排气部具备：吸气口，其收集存在于所述定影部的空气；以及排气口，其将所述收集到的空气向外部排出。
33.发明效果
34.根据上述第一方面的微粒子捕集装置，与不应用具有开口大小为0.005mm以上且0.1mm以下的多个通气部且厚度为5mm以下的通气板作为捕集部的情况相比，尽管空气通过方向上的厚度较薄，也能够在压力损失较小的情况下减少捕集部的空气中所含的粒径为100nm以下的超微粒子的总量。
35.根据上述第二方面，与通气板的开口率未构成为20％以上且60％以下的情况相比，能够保持较少的压力损失并减少超微粒子的总量。
36.根据上述第三方面，与通气板不由网板构成的情况相比，更容易制作具有由所需
大小的开口构成的通气部的通气板。
37.根据上述第四方面，与通气板不由多孔板构成的情况相比，更容易对具有由所需图案的开口构成的通气部的通气板的开口大小进行调整。
38.根据上述第五方面，与不将通气板在空气的输送方向上配置在比气流产生部更靠上游侧的情况相比，能够更可靠地减少空气中所含的超微粒子的总量。
39.根据上述第六方面的图像形成装置，与不将应用了由具有开口大小为0.005mm以上且0.1mm以下的多个通气部且厚度为5mm以下的通气板构成的捕集部的捕集装置配置为捕集装置的情况相比，尽管空气通过方向上的厚度较薄，也能够在压力损失较小的情况下减少装置主体内的空气中所含的粒径为100nm以下的超微粒子的总量。
40.根据上述第七方面，能够从包含在定影部中产生的超微粒子的空气中减少该超微粒子的总量。
附图说明
41.图1是示出第一实施方式的图像形成装置的整体的概要图。
42.图2是示出作为图1的图像形成装置的一部分的定影装置和微粒子捕集装置的结构的概要图。
43.图3a是示出图2中的微粒子捕集装置的概要图。
44.图3b是示出作为图3a的捕集装置中的捕集部的网板的结构的概要图。
45.图4是示出图3b的网板的结构及其一部分的概要图和放大图。
46.图5是示出在试验t1等中采用的试验内容的截面概要图。
47.图6是示出在试验t1中对捕集装置产生的减少超微粒子总量的效果进行调查的结果的图表。
48.图7a是示出对金属网板的孔径(开口大小)与超微粒子的减少率的关系进行调查的结果的图表。
49.图7b是示出对pet网板的孔径与超微粒子的减少率的关系进行调查的结果的图表。
50.图8是示出对金属网板的开口率与压力损失的关系进行调查的试验t2的结果的图表。
51.图9a是示出第二实施方式的微粒子捕集装置的概要图。
52.图9b是示出作为图9a的捕集装置中的捕集部的多孔板的结构的概要图。
53.图10是示出图9b的多孔板的结构的概要图。
54.图11a是示出对金属多孔板的开口大小与超微粒子的减少率的关系进行调查的结果的图表。
55.图11b是示出对pet多孔板的开口大小与超微粒子的减少率的关系进行调查的结果的图表。
具体实施方式
56.以下，参照附图对本发明的具体实施方式进行说明。
57.[第一实施方式]
[0058]
图1和图2示出了本发明的第一实施方式的微粒子捕集装置和图像形成装置。图1示出了该图像形成装置的整体的结构，图2示出了该图像形成装置的一部分(主要是定影装置，以及具备微粒子捕集装置的排气部)的结构。
[0059]
在图1等的各图中，标号x、y、z所示的箭头表示在各图中假设的三维空间的宽度、高度和进深的各方向。此外，在各图中，x和y方向的箭头的交点处的圆形标记表示z方向朝向图中垂直下方。
[0060]
《图像形成装置的整体结构》
[0061]
图1所示的图像形成装置1是通过电子照相方式在作为记录介质的一例的纸张9上形成图像的装置。第一实施方式的图像形成装置1例如构成为打印机，其进行与从信息终端机等外部连接设备输入的图像信息对应的图像的形成。
[0062]
如图1所示，该图像形成装置1具有由所需的外观形状构成的壳体10，在该壳体10的内部空间中例如具备如下装置：成像装置2，其基于图像信息形成由作为显影剂的调色剂构成的调色剂像并转印到纸张9上；供纸装置4，其收容并送出向成像装置2进行转印的位置供给的纸张9；定影装置5，其作为使由成像装置2转印的调色剂像定影到纸张9上的定影部的一例；以及微粒子捕集装置6，其对从定影装置5及其周边产生的微粒子进行捕集。
[0063]
在此，图像信息例如是与文字、图形、照片、图案等图像相关的信息。此外，壳体10是由各种支撑部件、外装材料等形成为所需的形状的构造物。图1等中的带箭头的单点划线表示在壳体10内输送纸张9时的主要的输送路径。
[0064]
成像装置2具有作为沿箭头a所示的方向旋转的图像保持部的一例的感光鼓21，并且构成为在该感光鼓21周围配置带电装置22、曝光装置23、显影装置24、转印装置25和清洁装置26等设备。
[0065]
其中，带电装置22是使感光鼓21的外周面(可成像面)带电为所需的表面电位的装置。该带电装置22例如构成为具备与感光鼓21的外周面的成像区域接触并且被供给带电电流的辊等带电部件。曝光装置23是对感光鼓21的带电后的外周面进行基于图像信息的曝光而形成静电潜像的装置。该曝光装置23通过接收由未图示的图像处理部等对从外部输入的图像信息实施所需的处理而生成的图像信号而工作。
[0066]
显影装置24是利用对应的规定颜色(例如黑色)的显影剂(调色剂)对形成在感光鼓21的外周面上的静电潜像进行显影并显像为单色的调色剂像的装置。转印装置25是将形成在感光鼓21的外周面上的调色剂像静电转印到纸张9上的装置。该转印装置25构成为具备与感光鼓21的外周面接触并且被供给转印电流的辊等转印部件。清洁装置26是通过刮除附着在感光鼓21的外周面上的诸如不需要的调色剂、纸粉等不需要的物质来清洁感光鼓21的外周面的装置。
[0067]
在成像装置2中，感光鼓21与转印装置25相对的各部位为转印调色剂像的转印位置tp。
[0068]
供纸装置4是构成为收容并送出向成像装置2中的转印位置tp供给的纸张9的装置。该供纸装置4构成为配置有收容纸张9的收容体41以及送出纸张9的送出装置43等设备。
[0069]
收容体41是具有将多张纸张9以所需的朝向装载并收容的未图示的装载板，并以能够向壳体10的外部拉出而进行纸张9的补充等作业的方式安装的收容部件。送出装置43是利用多个辊等送出设备将装载在收容体41的装载板上的纸张9一张一张地送出的装置。
[0070]
纸张9只要是能够在壳体10内输送且能够进行调色剂像的转印和定影的普通纸、铜版纸、厚纸等记录介质即可，其材质、形态等没有特别限制。
[0071]
定影装置5是构成为使在成像装置2的转印位置tp转印的调色剂像定影在纸张9上的装置。该定影装置5构成为在设置有纸张9的导入口50a、排出口50b的壳体50的内部空间中配置加热用旋转体51、加压用旋转体52等设备。
[0072]
加热用旋转体51是由沿箭头所示的方向旋转的辊形态、带-垫形态等构成的旋转体，其通过未图示的加热部加热，使其外表面保持为所需的温度。加压用旋转体52是具有以在所需的加压下与加热用旋转体51接触并追随的方式旋转的辊形态、带-垫形态等的旋转体。加压用旋转体52也可以应用由加热部加热的部件。
[0073]
在该定影装置5中，加热用旋转体51与加压用旋转体52接触的部位构成为进行用于将未定影图像的调色剂像定影在纸张9上的加热、加压等处理的咬合部(定影处理部)fn。
[0074]
图1中的标号rt1所示的单点划线的部分是将位于供纸装置4的纸张9输送并供给至转印位置tp的供纸输送路径。该供纸输送路径rt1构成为配置有用于夹持并输送纸张9的多个输送辊44a和44b、用于确保纸张9的输送空间并引导纸张9的输送的未图示的多个引导构件等。
[0075]
在该图像形成装置1中，当未图示的控制部接收到形成图像的动作的指令时，在成像装置2中执行带电动作、曝光动作、显影动作和转印动作，另一方面，执行从供纸装置4向转印位置tp的纸张9的供纸动作。由此，在感光鼓21上形成调色剂像之后，该调色剂像被转印到从供纸装置4供给到转印位置tp的纸张9上。
[0076]
接着，在图像形成装置1中，在定影装置5中，转印有调色剂像的纸张9被导入咬合部fn而执行定影动作。由此，未定影的调色剂像被定影在纸张9上。定影后的纸张9例如通过排出辊45被排出到位于壳体10的外部的未图示的收容部并被收容。
[0077]
如上所述，完成了图像形成装置1在一张纸张9的单面上进行的图像形成动作。
[0078]
图像形成装置1具备收集并排出存在于装置主体内的空气的排气部。如图1至图3a等所示，排气部具备收集管道56、微粒子捕集装置6和排气口12。另外，在图1至图3a等所示的例子中，设置有收集并排出存在于定影装置5的空气的排气部。
[0079]
《微粒子捕集装置的结构》
[0080]
接着，如图1至图3b等所示，微粒子捕集装置6具备通气管61、气流产生部62、捕集部63等。
[0081]
由该捕集装置6捕集的微粒子的粒径为100μm以下。微粒子的一例是粒径为100nm(0.1μm)以下的所谓的超微粒子(ufp：ultra fine particle)。在此，粒径为球体积当量直径。
[0082]
作为该捕集装置6的捕集对象的超微粒子的一例例如是调色剂中所含的蜡等成分通过定影处理(定影动作)时的加热而挥发后被冷却而生成的微粒子(粉尘)中所含的超微粒子。
[0083]
通气管61是具有供包含微粒子的空气流动的流路空间61a的管状构造物。
[0084]
第一实施方式中的通气管61是在与流路空间61a的气流交叉的方向上的横截面的形状基本为矩形的方筒状管。如图2、图3a所示，通气管61的一端部61b与设置于定影装置5的壳体50的侧面部的收集管道56连接，通气管61的另一端部61c与设置于壳体10的背面部
10e的排气口12连接。收集管道56从设置在比定影装置5的壳体50中的导入口50a和排出口50b更靠上方的位置的吸气口56a收集并吸入存在于壳体50内、其周边的空气。排气口12和收集管道56是排气部的一部分。
[0085]
气流产生部62产生用于在通气管61的流路空间61a内沿上述空气的输送方向c流动的气流。
[0086]
在第一实施方式中，应用轴流风扇作为气流产生部62。如图3a所示，轴流风扇例如包括：框部621，其形成有截面为圆形的贯通部621a；轴部622，其存在于该框部621的贯通部621a且被可旋转地支撑并且内置有驱动马达；以及多个叶片部623，其竖立设置在该轴部622的周围。
[0087]
关于由气流产生部62产生的气流的强度(风量或风速)，例如从防止图像形成装置1的壳体10内(在本例中特别是定影装置5的壳体50内)的温度上升、产生结露等观点出发，优选设定在0.1～1m3/分的范围内。
[0088]
捕集部63配置为在与气流交叉的方向上横穿通气管61的中途部分的流路空间61a内部，以捕集在该流路空间61a内流动的空气中所含的微粒子。
[0089]
如图3b等所示，第一实施方式中的捕集部63由在外框64的内部具有开口大小为0.005mm以上且0.1mm以下的多个通气部63a且厚度d为5mm以下的通气板构成，具体而言，如图4所示，由具有开口大小为0.005mm以上且0.1mm以下的多个网眼(开孔)66且厚度d为5mm以下的网板65构成。
[0090]
在此，通气部63a是在外框64的内部贯通网板65的间隙。在开口为矩形的情况下，通气部63a的开口大小为将具有实际安装使用时的大小(配置在流路空间61a内的部分的流路面积)的通气板中的所有通气部63a的开口的纵横尺寸平均后的值。如图3a所示，通气板的厚度d是沿着空气通过通气部63a的方向c的尺寸。
[0091]
如图4所示，作为通气板的一例的网板65是设有多个网眼(开孔)66的网状的部件，该网眼具有基本相同的开口形状，并基本均等地分布。更具体而言，其是通过平织等编织方法编织纵向用线材65a和横向用线材65b而形成多个网眼(开孔)66而构成的网状的部件。在将设有多个具有矩形开口形状的网眼66的网板用作网板65的情况下，如图4所示，该网眼66的开口大小(也称为孔径)是将全部的网眼66的上下宽度ma和左右宽度mb平均后的值。
[0092]
从将上述开口大小、后述的开口率控制在所需的范围内等观点出发，构成网板65的线材65a、65b优选应用其线径在0.01～0.06mm的范围内的线材。
[0093]
在通气板(网板65)中的通气部63a(网眼66)的开口大小小于0.005mm的情况下，存在难以制作具有该大小的通气部63a(网眼66)的通气板(网板65)、压力损失容易变得过大等问题。相反，在开口大小大于0.1mm的情况下，特别是难以得到或无法得到减少空气中所含的ufp的效果。
[0094]
在通气板(网板65)的厚度d超过5mm的情况下，会导致设置该通气板的设置空间的空气通过方向上的尺寸的增加。该厚度d优选为4mm以下，更优选为2mm以下。另外，该厚度d的下限值只要能够制作网板65且能够得到所需的捕集性能(特别是ufp总量的减少效果)，就没有特别限制，当其下限值例如为0.02mm时，没有特别的问题。
[0095]
此外，通气板(网板65)的开口率构成为20％以上且60％以下。
[0096]
开口率为全部的通气部63a(全部网眼66)的总开口面积相对于在通气管61的流路
空间61a内通气板(网板65)实际与空气接触的部分的总面积所占的比例，以百分率表示。具体而言，图3b的网板65的开口率为相对于通气管61的每单位流路面积的网眼66的总开口面积的比例，以百分率表示。在该开口率小于20％的情况下，存在压力损失增加而空气难以流动等问题。相反，在开口率超过60％的情况下，特别是无法得到减少空气中所含的ufp的效果。
[0097]
关于该开口率，从可靠地降低压力损失并且可靠地得到使空气中所含的100μm以下的微粒子的总量减少的效果的观点等出发，更优选为25％以上且40％以下。
[0098]
网板65例如也可以使用由不锈钢、铝等金属构成的线材来制作。此外，网板65也可以使用由聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚树脂(abs树脂)、聚氯乙烯等合成树脂构成的线材来制作。
[0099]
在该捕集装置6中，如图2、图3a所示，将作为捕集部63的一例的通气板的网板65在通气管61中在通气管61的流路空间61a内的空气的输送方向c上配置在比气流产生部62更靠上游侧的位置。
[0100]
而且，该捕集装置6至少在定影装置5工作期间、其停止后的规定期间内工作。
[0101]
也就是说，捕集装置6在工作期间时，气流产生部62启动，在通气管61的流路空间61a内产生沿箭头c所示的方向流动的气流。
[0102]
由此，在定影装置5中，包含在定影动作中主要产生的微粒子的空气经由收集管道56被吸引并流入到通气管61的流路空间61a内。
[0103]
如图3a所示，此时流入的包含微粒子的捕集前的空气ea几乎与作为捕集部63的一例的通气板的网板65碰撞，并且通过作为网板65的通气部63a的网眼66后，作为捕集后的空气eb而移动。
[0104]
此时，捕集前的空气ea在与具有开口大小为0.005mm以上且0.1mm以下的多个网眼66的网板65碰撞的同时通过网板65。由此，粒径为100nm以下的超微粒子在与网板65碰撞时也容易附着在网板65的线材部分，其结果是，通过的空气中所含的微粒子中的超微粒子的总量减少。
[0105]
该捕集后的空气eb通过气流产生部62，作为最终排出的空气ec从图像形成装置1的壳体10的排气口12向外部排出。
[0106]
该最终排出的空气ec是与捕集前的空气ea相比超微粒子的总量减少的空气。
[0107]
超微粒子的总量的减少是指，设置有作为捕集部63的通气板的网板65时的超微粒子的总量与未设置该通气板的网板65时的超微粒子的总量相比变少。
[0108]
该超微粒子的总量的减少量与未设置网板65时的超微粒子的总量相比，优选为30％以上。
[0109]
《关于捕集效果的试验t1》
[0110]
接着，对关于该捕集装置6的捕集效果进行的试验t1进行说明。
[0111]
此时的关于捕集效果的试验t1是按照作为德国环境标志的蓝色天使标志的试验标准(ral-uz205)进行的试验。
[0112]
如图5所示，试验t1如下进行：在作为试验环境室的、密闭性高且设定为规定的室内环境(温度：23℃、湿度：50％rh)的试验室100的空间110内的载置台120上设置作为测定对象的图像形成装置1并使其平衡后，启动该图像形成装置1，进行规定的图像形成动作10
分钟(600s：秒)，利用测定装置(tsi公司制：冷凝粒子计数器cpc model 3775)150对该图像形成动作中和动作停止后的规定时间内的室内空气中所含的超微粒子(ufp)的量等进行测定。
[0113]
试验室100具有其容积例如为5.1m3的室内，从供气口103向室内供给清洁后的空气132，并且从排气口104排出室内空气133。从试验室100排出的室内空气133与测定装置150连接并被送出。
[0114]
作为测定对象的图像形成装置1，应用了设置有捕集装置6中的捕集部63的具有下述结构的网板65的图像形成装置。作为比较基准的图像形成装置1，也准备了未设置作为捕集装置6中的捕集部63的通气板的网板65的图像形成装置。
[0115]
捕集装置6将网板65的与空气接触的部分的总面积(通气管61的流路面积)设为14400mm2。作为捕集装置6中的网板65，使用了将由不锈钢(sus)构成的线材平织而成的且网眼66的开口大小为0.22mm、开口率为40％、厚度d为0.026mm的网板(金属网板)。捕集装置6在其动作时，使作为气流产生部62的轴流风扇工作而产生风量为0.33m3/分的气流。而且，捕集装置6在试验中从图像形成动作的开始到停止的期间工作。
[0116]
作为网板65的另一实施例，准备了将由pet构成的线材平织而成的网板(pet网板)，也使用了安装有该网板的捕集装置6。
[0117]
通过图像形成动作形成的图像是具有5％图像面积率的ba(蓝色天使)指定的图表。
[0118]
然后，在该试验t1中，对超微粒子(ufp)的总量(体积)的变化(推移)进行了调查。将此时的结果示于图6。
[0119]
根据图6所示的结果可知，在捕集装置6未安装通气板(网板65)的比较基准的图像形成装置的情况下，ufp的总量在从图像形成动作开始到停止的期间(0～600s之间)急剧增加，最大总量达到约64000(#/cc)，在该图像形成动作停止后逐渐减少，经过4000s后减少至总量的约1/6。
[0120]
图6中的图表的纵轴的单位内的“#”表示ufp的个数。
[0121]
与此相对，在捕集装置6安装有金属网板65的实施例的图像形成装置1的情况下，根据图6所示的结果可知，ufp的总量在从图像形成动作开始到停止的期间增加，但与比较基准的图像形成装置中的总量相比，其增加的比例较小，并有所减少。在这种情况下，ufp的最大总量约为4200(#/cc)。在该阶段，ufp的总量减少约超过20％。
[0122]
与比较基准的图像形成装置的情况相同，ufp的总量在停止图像形成动作后逐渐减少，但此时与比较基准的图像形成装置中的总量相比，也以减少的量进行推移。
[0123]
进而，在捕集装置6安装有pet网板65的另一实施例的图像形成装置1的情况下，从图6所示的结果可知，也能够得到与上述实施例的图像形成装置1的情况基本相同的结果。也就是说，在这种情况下，ufp的总量也减少。
[0124]
接着，在该试验t1中，对网板65中的网眼66的开口大小与ufp减少率的关系进行了调查。将此时的结果示于图7a和图7b。
[0125]
在此时的试验t1中，分别准备了将网眼66的开口大小(孔径)设定为不同值的网板65，并对将该各网板65安装于捕集装置6时的ufp减少率进行了调查。
[0126]
ufp值根据上述试验标准(ral-uz205)中记载的方法求出。ufp减少率根据有无网
板65的差求出。
[0127]
除了使用了金属网板作为网板65进行此时的试验t1以外，也以同样的方式准备了pet网板作为网板65进行了相同的试验t1。
[0128]
准备了五种金属网板65，如图7a的横轴所示，其开口大小分别为0.01mm、0.022mm、0.025mm、0.032mm、0.067mm。准备了一种pet网板，如图7b的横轴所示，其开口大小为0.086mm。此时，金属网板65和pet网板均调整为，即使改变网眼66的开口大小，开口率也全部保持在40％左右。
[0129]
根据图7a所示的结果可知，在金属网板65中，ufp减少率存在随着该网眼66的开口大小变小而逐渐变大的倾向，反之，ufp减少率存在随着该网眼66的开口大小变大而逐渐变小的倾向。
[0130]
因此，在金属网板65的情况下，可以说在开口大小与ufp减少率之间存在基本成反比例的相关关系。根据该结果可以说，如果开口大小(孔径)在0.01mm以上且0.07mm以下(约0.08mm以下)的范围内，则能够得到减少ufp的效果。
[0131]
根据图7b所示的结果可知，在pet网板65中，在将其网眼66的开口大小设为0.086mm的情况下，ufp减少率约为15％。
[0132]
综合以上试验t1的结果，在应用了网板65作为捕集部63的通气板的捕集装置6中，如果网眼66的开口大小在约0.005mm以上且约0.09mm以下的范围内，则能够得到减少ufp的效果。
[0133]
《关于捕集效果的试验t2》
[0134]
进行了试验t2，其对捕集装置6的网板65中的网眼66的开口率与压力损失的关系进行调查。该试验t2的结果如图8所示。
[0135]
在此时的试验t2中，分别准备了将网眼66的开口率设定为不同值的网板65，并对将该各网板65安装于捕集装置6时的ufp减少率进行了调查。
[0136]
在此时的试验t2中，仅准备了金属网板作为网板65。准备了五种金属网板65，如图8的横轴所示，其开口率分别为11％、13％、40％、49.5％、60％。
[0137]
在试验t2中，在将具有上述各开口率的网板65设置在捕集装置6的通气管61内而由气流产生部62产生一定的风量(0.33m3/分)的气流时，在测定出比该网板65更靠上游侧的位置处的气压(pa)和比该网板65更靠下游侧的位置处的气压(pa)之后求出其差分，由此调查压力损失(pa)。使用差压计(testo公司制：model 5122)测定气压。
[0138]
根据图8所示的结果可知，在具有上述开口率的网板65中，在开口率处于约10％～60％的范围时，压力损失在约5～80pa的范围内。
[0139]
另外，在压力损失较高的情况下，通过网板65的空气的量容易受到限制，因此例如从定影装置5吸入的空气难以排出，在定影动作中变热的空气容易滞留在定影装置5的壳体50内、图像形成装置1的壳体10内，由此机内的温度容易上升。在压力损失较高的情况下，也存在容易对气流产生部62等的驱动施加负荷、容易产生噪音的情况。
[0140]
因此，压力损失优选设定为40pa以下。根据图8所示的结果，可以说网板65的开口率优选为30％以上以得到该优选的压力损失。
[0141]
在该第一实施方式的捕集装置6中，作为通气板的网板65的厚度d设为5mm以下，因此能够减小在用于设置该网板65的设置空间的空气通过方向c上的尺寸，例如，能够减小网
板65的设置空间的尺寸，有助于捕集装置6、配备有该捕集装置6的图像形成装置1的小型化。特别是与普通的无纺布过滤器、褶裥型过滤器等其他类型的捕集部相比，对于能够减小该设置空间的尺寸是有利的。
[0142]
在该捕集装置6中，将网板65在空气的输送方向c上配置在比气流产生部62更靠上游侧的位置，因此从定影装置5捕集并被导入通气管61的空气首先接触并通过网板65，与配置在其下游侧的位置的情况相比，可靠地减少了超微粒子的总量。
[0143]
而且，确认了在该捕集装置6中，不易发生由网眼66的堵塞等引起的网板65的捕集性能的降低。因此，该捕集装置6具有基本不需要更换网板65的优点，其结果是，与需要定期更换网板的其他类型的捕集部相比，能够抑制运行成本、减少维护作业。
[0144]
[第二实施方式]
[0145]
图9a示出了本发明的第二实施方式的微粒子捕集装置。
[0146]
第二实施方式的微粒子捕集装置6除了应用多孔板67代替网板65来作为捕集部63的通气板的改变以外，与第一实施方式的捕集装置6具有相同的结构。
[0147]
图9b是示出作为图9a的捕集装置中的捕集部的多孔板67的结构的概要图。如图9b等所示，多孔板67由具有开口大小为0.005mm以上且0.1mm以下的多个通气孔68且厚度d为5mm以下的多孔板构成。
[0148]
如图9b、图10所示，该多孔板67是设有多个通气孔68的板状的部件，该通气孔具有相同开口形状，并基本均等地分布。在将设有多个具有圆形开口形状的通气孔68的多孔板用作多孔板67的情况下，如图10所示，多孔板67的通气孔68的开口大小为将所有通气孔68的直径r平均后的值。
[0149]
另外，在开口具有圆形或矩形以外的形状的情况下，将开口的当量圆直径设为开口大小。
[0150]
作为通气板的另一例的多孔板67中的作为通气部63a的通气孔68的开口大小的范围(0.005mm以上且0.1mm以下)的意义、多孔板67的厚度d的意义等与上述第一实施方式中的网板65的情况相同。
[0151]
通气板(多孔板67)与第一实施方式中的网板65的情况相同，开口率构成为20％以上且60％以下。
[0152]
关于该开口率的范围的意义、优选的范围，也与上述第一实施方式中的网板65的情况相同。具体而言，图9b的多孔板67的开口率为相对于通气管61的每单位流路面积的通气孔68的总开口面积的比例，以百分率表示。
[0153]
关于多孔板67，也与第一实施方式中的网板65的情况相同，使用由金属构成的材料、由合成树脂构成的材料来制作。更具体地，通过对由该材料构成的板材实施规定的开孔加工而制成多孔板。
[0154]
当到达规定的工作期间时，应用了该多孔板67的捕集装置6也执行与第一实施方式的捕集装置6的情况基本相同的动作。
[0155]
也就是说，在该捕集装置6中，如图9a所示，通过气流产生部62的工作而流入到通气管61的流路空间61a内的、包含微粒子的捕集前的空气ea几乎与作为捕集部63的一例的通气板的多孔板67碰撞，并且通过作为多孔板67的通气部63a的通气孔68后，作为捕集后的空气eb而移动。
[0156]
此时，捕集前的空气ea通过具有开口大小为0.005mm以上且0.1mm以下的多个通气孔68的多孔板67。由此，粒径为100nm以下的超微粒子在与多孔板67碰撞时也容易附着在多孔板67的非通气孔部分等，其结果是，通过的空气中所含的微粒子中的超微粒子的总量减少。
[0157]
捕集后的空气eb通过气流产生部62，作为最终排出的空气ec从图像形成装置1的壳体10的排气口12向外部排出。
[0158]
该最终排出的空气ec是与捕集前的空气ea相比超微粒子的总量减少的空气。
[0159]
《关于捕集效果的试验t1》
[0160]
接着，对关于该捕集装置6的捕集效果进行的试验t1进行说明。
[0161]
在第一实施方式中采用的试验t1中，对多孔板67中的通气孔68的开口大小与ufp减少率的关系进行了调查。将此时的结果示于图11a和图11b。
[0162]
在试验t1中，分别准备了将通气孔68的开口大小(直径r)设定为不同值的多孔板67，并对将该各多孔板67安装于捕集装置6时的ufp减少率进行了调查。
[0163]
除了使用了由sus构成的多孔板作为多孔板67进行试验t1以外，也以同样的方式准备了由pet构成的pet多孔板作为多孔板67并进行了相同的试验t1。
[0164]
准备了三种金属多孔板(所谓的冲孔金属)67，如图11a的横轴所示，其开口大小分别为0.047mm、0.10mm、0.12mm。准备了pet多孔板，如图11b的横轴所示，其开口大小为0.086mm。此时，金属多孔板67和pet多孔板都调整为，即使改变通气孔68的开口大小，开口率也全部保持在40％左右。
[0165]
根据图11a所示的结果可知，在金属多孔板67中，ufp减少率存在随着该通气孔68的开口大小变小而变大的倾向，反之，ufp减少率存在随着该通气孔68的开口大小变大而变小的倾向。另外，还可知在开口大小为0.12mm的情况下，ufp减少率基本为零。
[0166]
因此，在金属多孔板67的情况下，可以说在开口大小与ufp减少率之间存在基本成反比例的相关关系。此外，根据该结果可以说，在金属多孔板67中，如果开口大小在0.04mm以上且0.01mm以下的范围内，则能够得到减少ufp的效果。
[0167]
根据图11b所示的结果可知，在pet多孔板67中，在将该通气孔68的开口大小设为0.086mm的情况下，ufp减少率约为15％。
[0168]
综合以上试验t1的结果，在应用了多孔板67作为捕集部63的通气板的捕集装置6中，如果通气孔68的开口大小在0.04mm以上且0.1mm以下的范围内，则能够得到减少ufp的效果。
[0169]
另外，对于应用了该金属多孔板67、pet多孔板67的捕集装置6，也通过第一实施方式中的试验t1以同样的方式对超微粒子(ufp)的总量的变化(推移)进行了调查。
[0170]
在该情况下，也确认了能够得到与第一实施方式中的同一试验t1的结果(图6)基本相同的结果。
[0171]
对于应用了该金属多孔板67、pet多孔板67的捕集装置6，也通过第一实施方式中的试验t2对多孔板67中的通气孔68的开口率与压力损失的关系进行了调查。
[0172]
确认了此时的结果与第一实施方式中的同一试验t1的结果(图8)基本相同。
[0173]
根据该第二实施方式的捕集装置6，也能够同样地得到由上述第一实施方式的捕集装置6得到的其他效果。
[0174]
[变形例]
[0175]
本发明不限于第一和第二实施方式中例示的内容，能够进行各种改变，也包括例如以下列举的变形例。
[0176]
在第一和第二实施方式中，例示了将捕集部63的通气板在空气的输送方向c上配置在比气流产生部62更靠上游侧的位置的捕集装置6，但捕集装置6也可以将捕集部63的通气板在该方向c上配置在比气流产生部62更靠下游侧的位置。
[0177]
在第一和第二实施方式中，例示了应用微粒子捕集装置6作为捕集包含在图像形成装置1的定影装置5中产生的超微粒子的微粒子的捕集装置的情况，但也可以在对包含在图像形成装置1的定影装置5以外的构成部分中产生的微粒子的空气进行收集并排出的排气部上设置用于捕集超微粒子的捕集装置。
[0178]
只要需要捕集超微粒子，本发明的捕集装置6也可以应用于图像形成装置以外的各种装置。
[0179]
此外，应用微粒子捕集装置6的图像形成装置并不限定于第一实施方式中例示的形式的图像形成装置1，也可以是利用了电子照相方式的其他形式(也包括形成多色图像的形式)的图像形成装置。而且，应用捕集装置6的图像形成装置也可以是采用电子照相方式以外的图像形成方式(例如液滴喷射方式、印刷方式等)的图像形成装置。
[0180]
本技术基于2019年11月12日提出的日本特愿第2019-204828号主张优先权。
[0181]
标号说明
[0182]
1 图像形成装置
[0183]
5 定影装置(定影部的一例)
[0184]
6 微粒子捕集装置
[0185]
9 纸张(记录介质的一例)
[0186]
12 排气口(排气部的一部分)
[0187]
56 收集管道(排气部的一部分)
[0188]
61 通气管
[0189]
61a 流路空间
[0190]
62 气流产生部
[0191]
63 捕集部
[0192]
63a 通气部
[0193]
65 网板(通气板的一例)
[0194]
66 网眼(通气部的一例)
[0195]
67 多孔板(通气板的一例)
[0196]
68 通气孔(通气部的一例)
[0197]
c 空气的输送方向(空气通过方向)
[0198]
d 厚度。