JP2006215307A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、特に装置内において発生する揮発性有機化合物を捕集する機能を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic method, and more particularly to an image forming apparatus having a function of collecting a volatile organic compound generated in the apparatus.
従来、電子写真方式を用いた画像形成装置としては、複数の画像形成部を備え、各画像形成部でそれぞれ色の異なったトナー像を形成し、記録材担持体によって担持搬送される同一記録材上に前記各色トナー像を順次重ね合わせて転写してカラー画像を形成する画像形成装置や、各色トナー像を中間転写体に順次重ね合わせて転写し、該中間転写体に重ね合わせて転写されたトナー像を記録材に一括転写してカラー画像を形成する画像形成装置など、種々提案されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, as an image forming apparatus using an electrophotographic system, a plurality of image forming units are provided, toner images of different colors are formed in each image forming unit, and the same recording material carried and conveyed by a recording material carrier An image forming apparatus for forming a color image by sequentially superimposing and transferring the respective color toner images thereon, and transferring each color toner image by sequentially superimposing and transferring the color toner image onto the intermediate transfer member. Various proposals have been made for an image forming apparatus that forms a color image by batch-transferring toner images onto a recording material.
この様な複数の画像形成部を備えるカラー画像形成装置は、タンデム型と呼ばれ、記録速度を速く設定できることから一般的なカラー画像形成装置の構成となっている。 A color image forming apparatus including a plurality of such image forming units is called a tandem type, and has a general color image forming apparatus configuration because the recording speed can be set high.
しかしながら、近年、前述のカラー画像形成装置におけるプリントスピードの更なる高速化が進んでおり、装置内の発熱源とされる、モータ、電源等の電気ユニット、及び定着器等から発生される発熱の総量は増加している。 However, in recent years, the printing speed of the above-described color image forming apparatus has been further increased, and heat generated from an electric unit such as a motor and a power source, a fixing device, etc., which is a heat generation source in the apparatus, has been developed. The total amount is increasing.
その対応のために、前記画像形成装置には装置内部を冷却するための吸気および排気用のファンやダクトが備えられている。前記吸気および排気用のファンやダクトによる装置内のエアーの流れとしては、装置外から取り込んだエアーを、前述の発熱源(モータ、電源等の電気ユニット、定着器等)に送り込み、熱を奪ったエアーを装置外に排気するようにしている。 For this purpose, the image forming apparatus is provided with an intake and exhaust fan and duct for cooling the inside of the apparatus. As the air flow inside the device by the intake and exhaust fans and ducts, the air taken from outside the device is sent to the above-mentioned heat sources (electrical units such as motors, power supplies, etc.) and the heat is taken away. Air is exhausted outside the equipment.
また、前述のカラー画像形成装置において、記録材の両面に記録を行う場合、一方の面に記録が行われた記録材は、温度の高い定着器を通過して熱を持った状態で、再び前述の画像形成部を通過することとなる。これにより前記画像形成部が昇温するが、この画像形成部に対しても前述のファンやダクトを用いてエアーを送り込み、前述と同様にして、熱を奪ったエアーを装置外に排気するようにしている。 Further, in the above-described color image forming apparatus, when recording is performed on both sides of the recording material, the recording material on which one side is recorded again passes through a high-temperature fixing device and has heat. It passes through the above-described image forming unit. As a result, the temperature of the image forming unit is raised, but air is also sent to the image forming unit using the fan and duct described above, and the air deprived of heat is exhausted outside the apparatus in the same manner as described above. I have to.
前述したように、装置内部冷却のためのエアーの排気が行われる際に、装置内で発生する物質も排気される。近年では、環境的見地から前記装置内で発生する物質に対して、その排出量が規制されるようになってきている。 As described above, when air is exhausted for cooling the inside of the apparatus, substances generated in the apparatus are also exhausted. In recent years, the discharge amount of substances generated in the apparatus has been regulated from an environmental standpoint.
特開平2003−186324号公報(特許文献1)には、加熱部である定着器にトナーやオイルから発生するホルムアルデヒドを吸着する部材を設けた画像形成装置が開示されている。また、装置によっては、排気口に集塵フィルターを取り付け、トナー粒子が装置外に排出されないようにしているものもある。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-186324 (Patent Document 1) discloses an image forming apparatus in which a fixing unit as a heating unit is provided with a member that adsorbs formaldehyde generated from toner or oil. Some devices have a dust collection filter attached to the exhaust port so that toner particles are not discharged outside the device.
このように装置内発生物質の排出量が規制されるようになってきている中で、画像形成装置内に使用される樹脂部品から発生する微量な揮発性有機化合物も気にされるようになってきている。具体的には、前述の揮発性有機化合物の排出量を規制するBAM規格、UL規格、TUV規格などの規格があり、画像形成装置においてもこれらの規格を満たす必要性が生じてきた。 As the discharge amount of substances generated in the apparatus is regulated in this way, a trace amount of volatile organic compounds generated from resin parts used in the image forming apparatus are also concerned. It is coming. Specifically, there are standards such as the BAM standard, the UL standard, and the TUV standard that regulate the emission amount of the volatile organic compounds described above, and the necessity of satisfying these standards has arisen also in the image forming apparatus.
前述の如き画像形成装置を構成する部品には、従来から樹脂が多く用いられている。前記画像形成装置を構成する部品に、樹脂を用いているのは、金属に比べて、形状の自由度があり、重量が軽いこと等の理由による。実際、装置内の総部品点数のうち、外装カバー、シートガイド、歯車など、約5割〜8割程度の部品に、ABS、PS、PC+ABS、PPE、POM等の樹脂が使用されている。 Conventionally, a lot of resin has been used for the components constituting the image forming apparatus as described above. The reason why the resin is used for the parts constituting the image forming apparatus is that it has a higher degree of freedom in shape and lighter than metal. Actually, resin such as ABS, PS, PC + ABS, PPE, and POM is used for about 50% to 80% of the total number of parts in the apparatus, such as an exterior cover, a sheet guide, and a gear.
前述の規格において排出量が規制されている揮発性有機化合物の一部が、前記画像形成装置内で使われているABS、PS、PC+ABS、PPE等を材料としている樹脂部品から発生している。それらの樹脂部品は駆動モータの発熱や電源の発熱、定着器の発熱、或いは両面記録時の熱せられた記録材の通紙などによる装置内昇温による熱にさらされることで、樹脂成分であるスチレン(沸点145.2℃)やベンゼン(沸点80.1℃)といった化学物質が沸点に到達し、気体となって装置内に設けられた前記ファンやダクトを通して装置外に排気される。 A part of the volatile organic compounds whose emission amount is regulated in the aforementioned standard is generated from resin parts made of ABS, PS, PC + ABS, PPE, etc. used in the image forming apparatus. These resin parts are resin components by being exposed to heat generated by the drive motor, power supply, fixing device, or temperature rise in the apparatus due to the passing of heated recording material during double-sided recording. Chemical substances such as styrene (boiling point: 145.2 ° C.) and benzene (boiling point: 80.1 ° C.) reach the boiling point, become gas and are exhausted outside the device through the fan and duct provided in the device.
前述したように、近年画像形成装置の高速化、両面記録の標準化が進み、装置内の発熱量が増し、装置内に配置された樹脂部品がいままで以上の熱にさらされるようになっている。その結果、前記樹脂部品から発生する揮発性有機化合物の量も無視できない量になっている。 As described above, in recent years, the speed of image forming apparatuses and the standardization of double-sided recording have progressed, the amount of heat generated in the apparatus has increased, and the resin parts disposed in the apparatus have been exposed to more heat than ever. . As a result, the amount of volatile organic compounds generated from the resin parts is also an amount that cannot be ignored.
これら樹脂部品から発生する揮発性有機化合物を捕集するために、活性炭素などを主成分とした捕集フィルターなどを使用することが効果的である。この種のフィルターは細孔と呼ばれる細かな孔にガス状物質を物理吸着させることにより揮発性有機化合物を捕集している。この捕集フィルターは、一定速度で回転する前記ファンの風速に応じた分だけ、排気エアー中に含まれる一定量の揮発性有機化合物を捕集している。 In order to collect the volatile organic compounds generated from these resin parts, it is effective to use a collection filter mainly composed of activated carbon. This type of filter collects volatile organic compounds by physically adsorbing gaseous substances in fine pores called pores. This collection filter collects a certain amount of volatile organic compounds contained in the exhaust air by an amount corresponding to the wind speed of the fan rotating at a constant speed.
しかしながら、一般的に前記樹脂部品はモールド成型したものが使用され、該モールド成型された樹脂部品は、成型直後から微量ではあるものの揮発性有機化合物を発生し、その量は時間が経過するに従い減少していく傾向がある。したがって、これら樹脂部品が多く用いられた画像形成装置においても、前記樹脂部品から発生する揮発性有機化合物の量が使用初期から時間が経過するに従い減少していく傾向がある。すなわち、前記樹脂部品を多く用いた画像形成装置から発生する揮発性有機化合物の量は一定ではない。 However, in general, the resin part is molded, and the molded resin part generates a volatile organic compound although it is a small amount immediately after molding, and the amount decreases as time passes. There is a tendency to do. Therefore, even in an image forming apparatus in which many of these resin parts are used, the amount of volatile organic compounds generated from the resin parts tends to decrease as time passes from the initial use. That is, the amount of the volatile organic compound generated from the image forming apparatus using many resin parts is not constant.
このため、前記画像形成装置内に使用される多くの樹脂部品から発生する揮発性有機化合物が、前記一定速度で回転するファンによる前記フィルターの捕集量を超える場合、前述した様々な規格の規定値を超える量の揮発性有機化合物が、装置外へ排気されてしまう可能性がある。 For this reason, when the volatile organic compounds generated from many resin parts used in the image forming apparatus exceed the collection amount of the filter by the fan rotating at the constant speed, the various standards described above are prescribed. The amount of volatile organic compounds exceeding the value may be exhausted outside the apparatus.
一方、使用初期の揮発性有機化合物の発生量が前記フィルターの捕集量を超えない場合であっても、前記ファンが一定速度で回転する以上、前記フィルターの捕集量は一定であるため、前記排気エアー内の揮発性有機化合物を常に一定量捕集することとなる。すなわち、たとえ時間の経過とともに揮発性有機化合物が前記規定値以下に減少したとしても、装置内から装置外に排気されるエアー中の揮発性有機化合物を必要以上に捕集することとなる。このように必要以上の揮発性有機化合物を捕集することによって前記フィルターの捕集可能な期間が減少してしまい、その結果、前記揮発性有機化合物を捕集するフィルターとしての寿命が短くなってしまうなど、前記フィルターによる揮発性有機化合物の効率的な捕集が行えないという問題がある。 On the other hand, even if the amount of volatile organic compounds generated at the initial stage of use does not exceed the amount collected by the filter, the amount collected by the filter is constant as long as the fan rotates at a constant speed. A certain amount of volatile organic compounds in the exhaust air is always collected. That is, even if the volatile organic compound decreases below the specified value with time, the volatile organic compound in the air exhausted from the inside of the apparatus to the outside of the apparatus is collected more than necessary. By collecting more volatile organic compounds in this way, the period during which the filter can be collected decreases, and as a result, the lifetime of the filter that collects the volatile organic compounds is shortened. There is a problem that the volatile organic compound cannot be efficiently collected by the filter.
そこで、本発明の目的は、画像形成装置内に使用される樹脂部品から発生する揮発性有機化合物が、様々な規格の規定値を超える量、装置外へ排出されることを未然に防止することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to prevent volatile organic compounds generated from resin parts used in an image forming apparatus from being discharged out of the apparatus in an amount exceeding the specified values of various standards. It is.
また、本発明の他の目的は、前記フィルターによる揮発性有機化合物の効率的な捕集が行えるようにし、前記フィルターの寿命を延命させることである。 Another object of the present invention is to enable efficient collection of volatile organic compounds by the filter and extend the life of the filter.
上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、装置内から装置外に空気を排出するための排気手段と、前記排気手段によって発生する空気流が通過するフィルターと、を有し、前記フィルターは空気内の揮発性有機化合物を捕集する画像形成装置において、装置内の温度に関わる情報に基づき、前記排気手段によって前記フィルターを通過する空気の量を制御することを特徴とする。 A typical configuration of the present invention for achieving the above object has an exhaust means for exhausting air from the inside of the apparatus to the outside of the apparatus, and a filter through which an air flow generated by the exhaust means passes, In the image forming apparatus that collects volatile organic compounds in the air, the filter controls the amount of air that passes through the filter by the exhaust unit based on information on the temperature in the apparatus.
本発明によれば、画像形成装置内に使用される樹脂部品から発生する揮発性有機化合物が、様々な規格の規定値を超える量、装置外へ排出されることを未然に防止できる。また、前記フィルターによる揮発性有機化合物の効率的な捕集が行え、前記フィルターの寿命を延命させるができる。 According to the present invention, it is possible to prevent the volatile organic compound generated from the resin component used in the image forming apparatus from being discharged out of the apparatus in an amount exceeding the specified values of various standards. Further, the volatile organic compound can be efficiently collected by the filter, and the life of the filter can be extended.
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
〔第1実施形態〕
図1〜図3を用いて、本発明の第1実施形態に係る画像形成装置について詳しく説明する。
[First Embodiment]
The image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
まず図1を参照して、画像形成装置の全体構成について概要説明する。なお、図1は画像形成装置の一態様であるフルカラーレーザービームプリンタ100の全体構成を示す縦断面図である。
First, the overall configuration of the image forming apparatus will be outlined with reference to FIG. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the overall configuration of a full-color
同図に示す画像形成装置100は、垂直方向に並設された4個の感光体ドラム1a,1b,1c,1dを備えている。像担持体としての感光体ドラム1(1a,1b,1c,1d)は、駆動手段(不図示)によって、同図中、反時計回りに回転駆動される。感光体ドラム1の周囲には、その回転方向に従って順に、感光体ドラム1の表面を均一に帯電する帯電装置2(2a,2b,2c,2d)、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する現像装置4(4a,4b,4c,4d)、転写後の感光体ドラム1表面に残った転写残トナーを除去するクリーニング装置6(6a,6b,6c,6d)等が配設されている。3(3a,3b,3c,3d)は帯電装置2と現像装置4の間で、画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光体ドラム1上に静電潜像を形成するスキャナユニット、5は複数の感光体ドラム1a,1b,1c,1dと対向し、感光体ドラム1上のトナー像を記録材としてのシートSに転写させる転写手段としての静電転写ユニットである。
An
ここで、感光体ドラム1と、この感光体ドラム1に作用するプロセス手段としての帯電装置2、現像装置4、クリーニング装置6は一体的にカートリッジ化され、画像形成装置本体100に対して着脱可能なプロセスカートリッジ7(7a,7b,7c,7d)を形成している。そして、これらプロセスカートリッジ7や静電転写ユニット5によりシートに画像を形成する画像形成部を構成している。
Here, the
なお、各プロセスカートリッジ7における各現像装置4a,4b,4c,4dはそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを夫々収納した現像器から構成される。現像器内には、トナーを収納するトナー容器があり、トナー容器内にLED光を透過することで、透過時間を検知し、トナー残量の検出を行っている。
Each developing
前記静電転写ユニット5は、シートを担持搬送するシート担持体としての静電転写ベルト11を有している。この静電転写ベルト11は、駆動ローラ13、従動ローラ14a,14b、テンションローラ15の4本のローラにより垂直方向に支持され、図中左側の外周面にシートSを静電吸着して上記感光体ドラム1にシートSを接触させるべく循環移動する。また前記静電転写ベルト11の内側に当接し、4個の感光体ドラム1a,1b,1c,1dに対向した位置に転写ローラ12(12a,12b,12c,12d)が並設される。これにより、シートSは静電転写ベルト11により各転写位置まで搬送され、各転写ローラ12により各感光体ドラム1上のトナー像が転写される。
The
給送部16は、画像形成部にシートSを給送するものであり、複数枚のシートSがカセット17に収納されている。画像形成時には給送ローラ18(半月ローラ)がカセット17上最上部のシートSを給送し、シートS先端はレジストローラ対19に突き当たり一旦停止し、ループを形成した後静電転写ベルト11の回転と画像書出し位置の同期をとって、レジストローラ対19によって静電転写ベルト11へと給送されていく。
The
定着手段としての定着部20は、シートSに転写された複数色のトナー画像を定着させるものであり、回転する加熱ローラ21aと、これに圧接してシートSに熱及び圧力を与える加圧ローラ21bとからなる。その下流には排出ローラ対23があり、シートSを装置本体外に排出する。
The fixing
また、定着ローラ対21と排出ローラ対23との間には排出センサー(不図示)を配置しており、シートSが確実に装置外に排出できたか、定着ローラ対21に巻きついていないかをモニターしている。
In addition, a discharge sensor (not shown) is disposed between the fixing roller pair 21 and the
また、静電転写ベルトユニット5の裏面部には、シートSの両面に画像記録を行う際に用いる両面パスが形成されている。両面パスの入口部には、シートを排出部31に排出するか又はシートを両面パスに導くかを切り替える切替フラッパ24、前記切替フラッパ24によって両面パスへ導かれたシートをスイッチバック搬送することの可能な搬送ローラ対25、スイッチバック搬送されたシートを両面パス内へ搬送する搬送ローラ対26が配置され、図中下方向にシートSを搬送していく。両面パスの最下点にはシートの搬送方向を変えるべくUターンパス30が設けられ、Uターンパス30に導かれたシートSはレジストローラ対19に再給送されていく。
In addition, a double-sided path used when image recording is performed on both sides of the sheet S is formed on the back surface of the electrostatic
画像形成の動作としては、プロセスカートリッジ7a,7b,7c,7dが、記録タイミングに合わせて順次駆動され、その駆動に応じて感光体ドラム1a,1b,1c,1dが、反時計回り方向に回転駆動される。そして、各々のプロセスカートリッジ7に対応するスキャナユニット3が順次駆動される。この駆動により、帯電ローラ2は感光体ドラム1の周面に一様な電荷を付与し、スキャナユニット3は、その感光体ドラム1周面に画像信号に応じて露光を行って感光体ドラム1周面上に静電潜像を形成する。現像装置4内の現像ローラは、静電潜像にトナーを転移させて感光体ドラム1周面上にトナー像を形成(現像)する。
As an image forming operation, the
最上流にある感光体ドラム1周面上のトナー像の先端が、静電転写ベルト11との対向点に回転搬送されてくるタイミングで、その対向点にシートSの記録開始位置が一致するように、レジストローラ対19が回転を開始してシートSを静電転写ベルト11へ給送する。
At the timing when the leading edge of the toner image on the circumferential surface of the
シートSは静電吸着ローラ22と静電転写ベルト11とによって挟み込むようにして静電転写ベルト11の外周に圧接し、かつ静電転写ベルト11と静電吸着ローラ22との間に電圧を印加することにより、シートSを静電転写ベルト11の外周に静電吸着するように構成している。これにより、シートSは静電転写ベルト11に安定して吸着され、最下流の転写部まで搬送される。
The sheet S is pressed against the outer periphery of the
このように搬送されながらシートSは、各感光体ドラム1と転写ローラ12との間に形成される電界によって、各感光体ドラム1のトナー像を順次転写される。
While being conveyed in this way, the toner images on the
4色のトナー像を転写されたシートSは、ベルト駆動ローラ13の曲率により静電転写ベルト11から曲率分離され、定着部20に搬入される。シートSは、定着部20で上記トナー像を熱定着された後、排出ローラ対23によって、排出部31へ画像面を下にした状態で装置外に排出される。
The sheet S to which the four color toner images are transferred is separated from the
両面記録の動作について説明する。プリンタ本体は、両面記録の信号を受け取ると、切替フラッパ24によりシートSが搬送ローラ対25に導かれ、該シートSが定着ローラ対21を抜けたことを排出センサーにて検知する。その検出信号に基づいて、搬送ローラ対25は逆回転を行い、搬送ローラ対26にシートSを導いていく。搬送ローラ対26により両面パスに入ったシートSは搬送ローラ対28,29により、Uターンパス30を通り、レジストローラ対19まで搬送されていく。その後、表面記録と同様の画像形成プロセスで裏面記録が完了し、表裏面に画像が記録されたシートSは排出部31に排出される。
The operation of double-sided recording will be described. When the printer main body receives the duplex recording signal, the switching
なお、本画像形成装置100には、外装カバーをはじめ、シートガイドやユーザーアクセス部など、その他多くの箇所に樹脂部品を使用している。この樹脂部品の材料としては、各部品に必要な機能に応じて、ABS(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン)、PS(ポリスチレン)、PC(ポリカーボネート)、POM(ポリアセタール)などを使い分けて使用している。
The
次に図2を用いて画像形成装置100内のエアーフロー構成について説明する。図2は画像形成装置のエアーフロー構成を示す説明図であって、図2(a)は画像形成装置100の上面図、図2(b)はフィルターの斜視図である。
Next, the airflow configuration in the
図2に示すように、画像形成装置本体100の左側面部には、吸気軸流ファン51を配置している。吸気軸流ファン51は、左カバー52に直接ビスにより固定されている。装置の外装をなす外装カバーの一部である左カバー52は、ABSなどの樹脂によって成形されており、吸気軸流ファン51近傍にルーバー53を一体的に形成している。吸気軸流ファン51は、外気を装置本体内に取り込む方向に回転しており、装置内の温度上昇を抑制するために、画像形成部や定着部20などの装置昇温部に向けてエアー(空気)を吹き付けている。
As shown in FIG. 2, an intake axial fan 51 is disposed on the left side surface portion of the image forming apparatus
また、画像形成装置本体100の右奥部には、排気手段を構成する排気軸流ファン54を配置している。排気軸流ファン54は、装置内のエアーを装置外に排出する方向に回転しており、前記画像形成部や定着部20などの装置昇温部に吹き付けて熱を奪ったエアー(空気)を装置外に向けて排出している。
In addition, an exhaust
また、排気軸流ファン54は、ダクト部を一体的に形成したファンホルダ55によって保持されている。このファンホルダ55は、ABSなどの樹脂で成形されており、不図示のスナップフィットによって排気軸流ファン54を固定している。
The exhaust
ファンホルダ55の一端部は、装置の外装をなす外装カバーの一部である後カバー56に一体的に形成されたルーバー57と係合している。ファンホルダ55の他端部は、画像形成装置100内の昇温部となる画像形成部や定着部20に向けられて配置されている。その結果、軸流ファン51,54は、図2(a)中矢印方向にエアフローを発生させ、装置外から装置内へ取り込んだエアーを装置内昇温部に吹き付け、該エアーを効果的に装置外に排気している。
One end of the
ファンホルダ55は、排気軸流ファン54を保持するとともに、排気軸流ファン54に近接する位置に捕集部材としてのフィルター58を保持している。フィルター58は、ファンホルダ55に形成された不図示のスナップフィットによって固定されている。本実施形態のフィルター58は、排気手段によって発生する空気流が通過するものであり、空気内の揮発性有機化合物を捕集するため活性炭が含有された活性炭フィルターである。
The
フィルター58は、排気軸流ファン54の風切り音を発生させないために、排気軸流ファン54から所定の距離(本実施形態では約20mm)を空けた位置に配置している。また、一般的に軸流ファンは、吸気側の風速が位置によらずほぼ均等であり、排気側は放射状の風力を発揮するため、その位置によって風速が異なるという特性をもっている。そこで本実施形態では、フィルター58は、該フィルター58内に均一にエアーを通過させるよう、排気軸流ファン54に対してエアーフロー上流側に配置している。
The
また、前記フィルター58は、その素材に活性炭を配合しており、その表面に微小な細孔をもち、フィルター58内を通過するエアー内のスチレン、ベンゼン等の揮発性有機化合物を物理吸着することで捕集ができるものを使用している。
The
また、前記フィルター58は、図2(b)に示すようなハニカム構造をしており、図中矢印方向のエアーの流れを乱すことがなく、エアーをフィルター58内に均等に通過させることができる。また、このフィルター58はエアーと触れる表面積が最大限とれるため、該エアー内の揮発性有機化合物の捕集性能を向上させている。
Further, the
次に図3を用いて、装置内の温度変化に応じた、前記排気軸流ファン54の可変制御について説明する。
Next, the variable control of the exhaust
本実施形態では、画像形成装置100内の温度が上昇するに従い、前記フィルター58による前記エアー内の規定値を超える揮発性有機化合物を捕集すべく、前記排気軸流ファン54の回転数を下げる制御を行っている。なお、ここでいう規定値とは、前記揮発性有機化合物の排出量を規制するBAM規格、UL規格、TUV規格などの規格の規定値のことである。
In the present embodiment, as the temperature in the
画像形成装置100は、前述したように多くの樹脂部品によって構成されている。その樹脂部品は空気内に絶えず揮発性有機化合物を排出している。
As described above, the
図3(a)は画像形成装置100の装置内温度と、画像形成装置100に使用される樹脂部品から発生される揮発性有機化合物の量との関係を示している。
FIG. 3A shows the relationship between the internal temperature of the
図3(a)からわかるように、多くの樹脂部品は高温時(約80℃以上)には多くの揮発性有機化合物を発生しているものの、常温時(約25℃程度)にはその発生量は低下していることがわかる。これは、揮発性有機化合物は50℃から260℃に沸点をもつスチレン、ベンゼン等の化合物であり、装置内昇温により前記沸点に近づくほど揮発しやすく、ガスを多く発生するからである。 As can be seen from FIG. 3 (a), many resin parts generate many volatile organic compounds at high temperatures (about 80 ° C or higher), but at normal temperatures (about 25 ° C). It can be seen that the amount is decreasing. This is because the volatile organic compound is a compound such as styrene or benzene having a boiling point of 50 ° C. to 260 ° C., and is likely to volatilize as the temperature rises in the apparatus, and generates a lot of gas.
次に図3(b)にフィルター58内を通過するエアーの風速と、フィルター58が揮発性有機化合物を捕集する捕集効率との関係を示す。
Next, FIG. 3B shows the relationship between the wind speed of air passing through the
図3(b)に示すように、一般的に軸流ファン54による風速が遅いほどフィルター58による捕集効率が向上することが知られている。通常、装置内昇温抑制のために配置された軸流ファン54は、ファンの最大風速となるように最大回転数(図3(b)中一点鎖線部)で使用される。しかしながら、最大回転数で回転された軸流ファン54では、これよりも低い風速となる回転数で回転された場合に比べて、前記フィルター58表面でのエアーの風速が速く、該フィルター58表面の細孔に安定して揮発性有機化合物を吸着させることができないため、揮発性有機化合物の捕集効率が低く、フィルター58による揮発性有機化合物の捕集性能が十分に発揮できていない。
As shown in FIG. 3B, it is generally known that the collection efficiency by the
そこで本実施形態では、図3(a)に示すように画像形成装置から発生される揮発性有機化合物の量に応じて、図3(c)に示すように排気軸流ファン54によって発生される風速を変化させ、排気エアー中の規定値を超える揮発性有機化合物を捕集すべく、かつフィルター58の寿命を延命させるように、フィルター58による捕集効率を最適化している。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 3A, it is generated by the exhaust
前記揮発性有機化合物の量に応じた前記排気軸流ファン54の具体的な制御を図3(c)に示す。図3(c)は、装置内温度と排気軸流ファン54の回転数との関係を示したものである。図3(c)に示すように、排気軸流ファン54は、回転数を段階的に変更(本実施形態では5段階)して、その風速を段階的に変更する制御が行われる構成となっている。なお、この排気軸流ファン54の制御は、画像形成装置全体の各部を制御する制御手段60(図1参照)によって行われる。装置内温度が常温状態(約25℃程度)である装置使用初期段階では、装置内部の樹脂部品から発生する揮発性有機化合物が、前述した規格の規定値よりも少ないため、排気軸流ファン54の回転数は、通常のファンの最大能力の回転数で動作させている。
Specific control of the exhaust
その後、連続通紙または頻繁にプリントアウトを行った場合、画像形成装置100の装置内温度が上昇する。そして、画像形成装置100内の温度を検出する温度検出手段70(図2(a)参照)によって装置内温度が所定温度t1に到達した時、装置内温度から揮発性有機化合物の発生増加量を予測し、図3(c)に示すように排気軸流ファン54の回転数を1段階下げ、つまり排気軸流ファン54の風速、風量を下げる制御を行い、前記フィルター58による揮発性有機化合物の捕集効率を上げている。
Thereafter, when continuous paper feeding or frequent printout is performed, the internal temperature of the
その後も、図3(c)に示すように装置内温度が昇温して所定温度t2,t3に到達する毎に、排気軸流ファン54の回転数を1段階ずつ下げて風速、風量を増加させ、最終的に装置内昇温のピーク時(図3(c)中の温度t4)には排気軸流ファン54の回転数は、フィルター58による揮発性有機化合物の捕集効率が最大になる低速回転数になるよう制御を行っている。
Thereafter, as shown in FIG. 3C, every time the temperature inside the apparatus rises and reaches the predetermined temperatures t2 and t3, the rotational speed of the exhaust
このように本実施形態では、装置内の温度に関わる情報に基づき、排気手段によってフィルターを通過する空気の量を制御している。特に本実施形態では、装置内の温度に関わる情報に基づき、排気ファンの単位時間当たりの回転数(回転速度)が制御されるものであり、装置内の温度が増加した時、排気ファンの単位時間当たりの回転数)が減少し、排気手段によって発生する空気流の速度が減少するものである。 As described above, in the present embodiment, the amount of air passing through the filter is controlled by the exhaust unit based on the information related to the temperature in the apparatus. In particular, in this embodiment, the number of rotations (rotational speed) per unit time of the exhaust fan is controlled based on information related to the temperature in the apparatus. When the temperature in the apparatus increases, the unit of the exhaust fan The number of revolutions per hour) decreases, and the speed of the air flow generated by the exhaust means decreases.
なお、前記排気軸流ファンの回転数を変更する基準となる装置内温度は、実験的に求められるものであり、画像形成装置を構成する部品に使用される樹脂の種類、サイズ、肉厚、配置などによって異なる。このため製品毎に実験を行い決定していく必要がある。 The temperature inside the apparatus, which serves as a reference for changing the rotational speed of the exhaust axial flow fan, is experimentally determined, and the type, size, thickness, and resin of the resin used in the components constituting the image forming apparatus, It depends on the arrangement. For this reason, it is necessary to make an experiment and decide for each product.
このように、画像形成装置内に使用される樹脂部品から発生される揮発性有機化合物の量をあらかじめ把握し、装置内温度が上昇するに従って増加する揮発性有機化合物の発生増加量に応じて、画像形成装置から排気されるエアー中の揮発性有機化合物が規定値以下となるように、前記排気軸流ファン54の回転数を下げる制御をし、前記エアー内の揮発性有機化合物を前記フィルター58によって捕集する量を増やすようにしている。
In this way, the amount of volatile organic compounds generated from the resin components used in the image forming apparatus is grasped in advance, and according to the amount of increase in the generation of volatile organic compounds that increases as the apparatus temperature rises, Control is performed to reduce the rotational speed of the exhaust
これにより、画像形成装置内に使用される樹脂部品から発生する揮発性有機化合物が、様々な規格の規定値を超える量、装置外へ排出されることを未然に防止することできる。また、装置内温度が上昇するに従って増加する前記揮発性有機化合物を、その増加量に応じて捕集することができるため、前記フィルター58による揮発性有機化合物の効率的な捕集が行え、捕集可能な総量の決まっているフィルター58の寿命を延命することができる。
Thereby, it is possible to prevent the volatile organic compound generated from the resin parts used in the image forming apparatus from being discharged out of the apparatus in an amount exceeding the prescribed values of various standards. Further, since the volatile organic compound that increases as the temperature in the apparatus rises can be collected according to the increase amount, the volatile organic compound can be efficiently collected by the
また、装置寿命に対してフィルター58の寿命を長く設定することが可能になり、従来ユーザーが行っていたフィルター58の交換の必要がなくなり、ユーザーメンテナンス性を向上させることができる。
In addition, the life of the
さらに、従来ユーザーによる交換性を配慮し、フィルター58の配置は外装カバーに近接した場所である前記排気軸流ファン54の排気側に限られていたが、本実施形態によれば前述したようにフィルター58の寿命を装置寿命よりも長く設定することが可能であるため、フィルター58の配置自由度が増し、排気軸流ファン54の吸気側への配置が可能になる。これにより、軸流ファンの特性からフィルター58内に均一のエアーを通過させることが可能になり、フィルター58による揮発性有機化合物の捕集効率を更に向上させることができる。
Furthermore, in consideration of the exchangeability by the user in the past, the arrangement of the
さらに装置内昇温抑制のための冷却ファンとしての排気軸流ファン54の回転数を、装置内温度が上昇するに従って増加する揮発性有機化合物の発生増加量に応じて変化させることで、前記フィルター58による揮発性有機化合物の捕集効率を最適化しているので、製品コストを上げることなく、製品寿命にわたり安定した揮発性有機化合物の捕集が可能である。
Furthermore, by changing the rotational speed of the exhaust
また、本実施形態では排気軸流ファン54の風速、風量を変化させる制御によりフィルター58による揮発性有機化合物の捕集量を変化させる構成について述べたが、これに限定されるものではない。例えば、前記フィルター58の前後のいずれか一方に可動式の遮蔽部材(捕集量変更手段)を設けて、前記遮蔽部材により前記フィルター58のエアーが通過する領域を増減するようにし、前記画像形成装置内の温度が上昇するに従い、揮発性有機化合物を前記フィルター58によって捕集する量を増やすべく、前記フィルター58のエアー通過領域を増やす制御を行うようにしても良い。
In the present embodiment, the configuration in which the amount of volatile organic compounds collected by the
つまり、装置内の温度に関わる情報に基づき、遮蔽部材の位置が制御されるものであり、装置内の温度が増加した時、遮蔽部材がフィルターを露出するように移動し、排気手段によって発生する空気流が通過するフィルターの面積が増加するものである。 That is, the position of the shielding member is controlled based on the information related to the temperature in the apparatus. When the temperature in the apparatus increases, the shielding member moves so as to expose the filter and is generated by the exhaust means. The area of the filter through which the air flow passes increases.
この構成によっても前記フィルター58による揮発性有機化合物の捕集効率を変化させて該捕集効率の最適化を図ることができる。
Also with this configuration, the collection efficiency of the volatile organic compound by the
〔第2実施形態〕
前述した第1実施形態では、装置内温度が上昇するに従い、揮発性有機化合物をフィルター58によって捕集する量を増やすべく、排気軸流ファン54の回転数を下げる制御を行う構成を例示したが、第2実施形態では、定着部20周囲の雰囲気温度の情報を用いて、前述した第1実施形態と同様に揮発性有機化合物をフィルター58によって捕集する量を増やすべく、排気軸流ファン54の回転数を下げる制御を行う構成としている。以下、第2実施形態について説明する。なお、第2実施形態に係る画像形成装置の概略構成は前述した実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略し、前述した説明を援用するものとする。
[Second Embodiment]
In the first embodiment described above, the configuration is illustrated in which control is performed to reduce the rotational speed of the exhaust
画像形成装置の装置内昇温の多くは定着部20によるシートへの加熱定着時の熱量が影響している。このことから、本実施形態では、定着部20周囲に雰囲気温度の情報を元に、排気軸流ファン54の回転制御を行うようにしている。この定着部20周囲の雰囲気温度は、定着部20が発熱している場合、それまで定着部20の発熱時間や休止時間、あるいはプリントジョブ履歴等のパラメータから、予測することができる。つまり制御手段60は装置内の温度に関わる情報を検出するための検出手段を備えており、この検出手段は定着部20の発熱時間を検出したり、又はプリントジョブ数を検出することができる。そして、装置内には検出手段の検出結果から得られた情報に基づき温度を予測する温度予測テーブルが備えられており、発熱時間、ジョブ数等のパラメータをもとに温度予測テーブルを参照し、雰囲気温度を予測している。なお、定着部20周囲の雰囲気温度は、前述した情報からの予測に限定されるものではなく、例えば定着部20周囲の雰囲気温度を検知するためのセンサなどの温度検知手段を設けても良い。
Most of the temperature rise in the apparatus of the image forming apparatus is influenced by the amount of heat when the fixing
1000枚以上連続通紙を行った場合、装置内昇温の実験結果によると定着部20周りの樹脂部品は、200℃を超える定着部20の発熱によってピーク時には130℃を超えるものもある事がわかった。
When 1000 sheets or more are continuously passed, the resin parts around the fixing
また、定着部20周りで使われるPC−ABS材のテストピースの樹脂温度を130℃と25℃に設定して揮発性有機化合物の測定を行ったところ、揮発性有機化合物の排出量は25℃の場合を1としたとき、130℃の場合はその235倍以上もあった。この結果より、揮発性有機化合物の排出量は、特に定着部20周り等の高温に達する樹脂部品の影響が大きいことが分かった。
Moreover, when the resin temperature of the test piece of the PC-ABS material used around the fixing
揮発性有機化合物測定結果 PC+ABS
25℃状態(2.5g/30分測定):45.8ng/g
130℃状態(0.1g/30分測定):10800ng/g
Measurement result of volatile organic compounds PC + ABS
25 degreeC state (2.5 g / 30 minute measurement): 45.8 ng / g
130 degreeC state (0.1 g / 30 minute measurement): 10800 ng / g
この結果より、本実施形態では、定着部20周囲の雰囲気温度の情報を用いて、前述した第1実施形態と同様に揮発性有機化合物をフィルター58によって捕集する量を増やすべく、排気軸流ファン54の回転数を下げる制御を行う構成としている。
From this result, in this embodiment, the information on the ambient temperature around the fixing
これにより、特に定着部20周りの樹脂部品から発生する揮発性有機化合物が、様々な規格の規定値を超える量、装置外へ排出されることを未然に防止することできる。また、定着部20が発熱している場合、その加熱量が多くなるに従って増加する前記揮発性有機化合物を、その増加量に応じて捕集することができるため、前記フィルター58による揮発性有機化合物の効率的な捕集が行え、捕集可能な総量の決まっているフィルター58の寿命を延命することができる。
As a result, it is possible to prevent the volatile organic compound generated from the resin parts around the fixing
〔第3実施形態〕
前述した第1実施形態では装置内温度の変化によって排気軸流ファン54の風速、風量を変化させることでフィルター58による揮発性有機化合物の捕集効率を最適化させる例を示したが、第3実施形態では、装置に装置内温度検出手段を持たず、環境情報としての使用環境の温度や湿度を検知する事ができる環境検知センサ80(図1参照)のみ備えている時に装置自体の使用環境温度の変化に応じてフィルター58による揮発性有機化合物の捕集効率を最適化するようにしている。
[Third Embodiment]
In the first embodiment described above, an example in which the collection efficiency of the volatile organic compound by the
画像形成装置の装置内昇温の変化を調べたところ、画像形成装置に備えた環境検知センサ(環境検出手段)80の検知結果から、装置使用時の環境温度に応じて装置内昇温のピークの装置内温度がオフセットすることが分かった。具体的には、図4に示すように気温20℃で装置の連続プリント(時間:60分)を行った場合、装置内昇温のピークは約37℃だったのに対して、同様にして気温30℃で連続プリントを行った場合、装置内昇温のピークは約45℃に到達した。図3(a)に示す装置内温度と揮発性有機化合物の発生量の関係から、装置内温度が上昇するに従って揮発性有機化合物の発生が多くなる。これに第2実施形態で示した定着器の発熱/休止時間やプリントジョブ履歴から予測可能な定着部周囲の雰囲気温度情報を加味することで揮発性有機化合物の発生量をより正確に知る事が可能になった。 When the change in the temperature rise in the image forming apparatus was examined, the detection result of the environment detection sensor (environment detection means) 80 provided in the image forming apparatus showed the peak of the temperature rise in the apparatus according to the environment temperature when the apparatus was used. It was found that the temperature inside the apparatus was offset. Specifically, as shown in FIG. 4, when continuous printing (time: 60 minutes) of the apparatus was performed at an air temperature of 20 ° C., the peak temperature rise in the apparatus was about 37 ° C. When continuous printing was performed at an air temperature of 30 ° C., the peak temperature rise in the apparatus reached about 45 ° C. From the relationship between the temperature in the apparatus and the amount of volatile organic compounds generated as shown in FIG. 3A, the generation of volatile organic compounds increases as the apparatus temperature increases. By adding to this information the ambient temperature information around the fixing unit that can be predicted from the heat generation / rest time of the fixing device and the print job history shown in the second embodiment, the amount of volatile organic compounds generated can be known more accurately. It became possible.
従って、これらの機内温度情報を第1実施形態で行った制御と同じ制御を排気軸流ファンに当てはめることにより、装置内に発生する揮発性有機化合物の量に応じた最適の捕集効率となるように排気軸流ファン54を制御することで、効率的にフィルター58を使用することができ、フィルター58の寿命を延命することができる。また、画像形成装置内に使用される樹脂部品から発生する揮発性有機化合物が、様々な規格の規定値を超える量、装置外へ排出されることを未然に防止することできる。
Therefore, by applying the same control as the control performed in the first embodiment to the in-machine temperature information to the exhaust axial flow fan, the optimum collection efficiency according to the amount of volatile organic compounds generated in the apparatus is obtained. By controlling the exhaust
〔他の実施形態〕
前述した実施形態では、排気手段を構成する排気ファンの回転数を、装置内に使用される樹脂部品から発生する揮発性有機化合物の量に応じて、段階的に変更する制御を例示したが、これに限定されるものではなく、例えば無段階に変更する制御であっても良い。
[Other Embodiments]
In the above-described embodiment, the control of changing the rotational speed of the exhaust fan constituting the exhaust means stepwise according to the amount of the volatile organic compound generated from the resin component used in the apparatus is exemplified. However, the present invention is not limited to this. For example, the control may be changed steplessly.
また前述した実施形態では、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジとして、感光体ドラムと、該感光体ドラムに作用するプロセス手段としての帯電手段(帯電装置),現像手段(現像装置),クリーニング手段(クリーニング装置)を一体に有するプロセスカートリッジを例示したが、これに限定されるものではなく、感光体ドラムの他に、前記帯電手段、前記現像手段、前記クリーニング手段のうち、いずれか1つを一体に有するプロセスカートリッジであっても良い。 In the embodiment described above, as a process cartridge that is detachable from the main body of the image forming apparatus, a photosensitive drum, a charging unit (charging device) as a process unit that acts on the photosensitive drum, and a developing unit (developing device). , The process cartridge integrally including the cleaning unit (cleaning device) is illustrated, but is not limited thereto, and any one of the charging unit, the developing unit, and the cleaning unit may be used in addition to the photosensitive drum. It may be a process cartridge integrally having one.
また前述した実施形態では、カラー画像が形成可能なカラー画像形成絵装置を例示して説明したが、これに限定されるものではなく、モノクロ画像が形成可能なモノクロ画像形成装置であっても良い。 In the above-described embodiment, the color image forming picture apparatus capable of forming a color image has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and may be a monochrome image forming apparatus capable of forming a monochrome image. .
また前述した実施形態では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良い。或いは、中間転写体を使用し、該中間転写体に各色のトナー像を順次重ねて転写し、該中間転写体に担持されたトナー像をシートに一括して転写する画像形成装置であっても良く、該画像形成装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。 In the above-described embodiments, the printer is exemplified as the image forming apparatus. However, the present invention is not limited to this, and other image forming apparatuses such as a copying machine and a facsimile machine, or a combination of these functions. Other image forming apparatuses such as multifunction peripherals may also be used. Alternatively, an image forming apparatus that uses an intermediate transfer member, sequentially transfers the toner images of each color on the intermediate transfer member, and collectively transfers the toner images carried on the intermediate transfer member onto a sheet. The same effect can be obtained by applying the present invention to the image forming apparatus.
51 …吸気軸流ファン
54 …排気軸流ファン(排気手段)
55 …ファンホルダ
58 …フィルター
60 …制御手段
70 …温度検出手段
80 …環境検出手段
100 …画像形成装置本体
51 ... Intake
55 ...
Claims (10)
装置内の温度に関わる情報に基づき、前記排気手段によって前記フィルターを通過する空気の量を制御することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus that includes an exhaust unit for exhausting air from the inside of the apparatus to the outside of the apparatus and a filter through which an air flow generated by the exhaust unit passes, and the filter collects volatile organic compounds in the air. In the device
An image forming apparatus, wherein the amount of air passing through the filter is controlled by the exhaust unit based on information related to temperature in the apparatus.
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