JP2011017895A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は複写機やプリンタ等の画像形成装置において発生するVOC(揮発性有機化合物)を除去する装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for removing VOC (volatile organic compound) generated in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer.
複写機やプリンタ等の画像形成装置は、記録用紙にトナーやインクを転写し、それを機外に排出する。そしてトナーを用紙に転写する電子写真方式の画像形成装置は、内部にヒータを有する加熱ロ−ラと、加圧ロ−ラの接触部で、トナーを転写した用紙を挟持搬送しつつ、トナーを用紙に熱定着する熱定着装置を使用する。 An image forming apparatus such as a copying machine or a printer transfers toner or ink onto a recording sheet and discharges it outside the apparatus. Then, an electrophotographic image forming apparatus that transfers toner onto a sheet of paper is configured such that the toner is transferred while nipping and transporting the sheet of paper to which the toner has been transferred at a contact portion between a heating roller having a heater and a pressure roller. Use a heat fixing device that heat-fixes on paper.
ここで熱定着装置の加熱ローラは200℃近くまで加熱されるため、熱定着装置がいわゆるVOCを人体に影響を及ぼすことがない程度に極微量発生することがある。VOCとは揮発性有機化合物の英語訳を省略した語で、身近な例ではアルコールやトルエン、ベンゼン、スチレンといった物質が挙げられる。すなわちVOCは揮発性質を持つ有機化合物を総称した名称といえる。熱定着装置から発生するVOCとして、加熱ローラに用いるシリコーンオイルから発するメチルメルカプタンが挙げられる(特許文献1 参照)。また熱定着装置、及びその近辺の樹脂材料からスチレンを発生させることがある。さらには熱定着装置の加熱ローラのゴム部分に使われているシリコンゴムは、ベンゼンを発生させることがある。シリコーンオイル、シリコンゴム、樹脂材料は、室温でVOCをほとんど発生させないが、加熱されると含有成分の一部が気化(若しくは材料中に微小気泡の形態で含有されているVOCが膨張)して、VOCを極微量発生する。 Here, since the heating roller of the heat fixing device is heated to nearly 200 ° C., a very small amount of the heat fixing device may be generated to the extent that the so-called VOC is not affected. VOC is an abbreviation for English translation of volatile organic compounds, and familiar examples include substances such as alcohol, toluene, benzene, and styrene. In other words, VOC is a generic name for organic compounds having volatile properties. An example of VOC generated from a heat fixing device is methyl mercaptan generated from silicone oil used in a heating roller (see Patent Document 1). Further, styrene may be generated from the heat fixing device and the resin material in the vicinity thereof. Furthermore, silicon rubber used in the rubber portion of the heat roller of the heat fixing device may generate benzene. Silicone oil, silicone rubber, and resin materials hardly generate VOC at room temperature, but when heated, some of the components are vaporized (or VOC contained in the form of microbubbles in the material expands). , Generates a very small amount of VOC.
そしてこのようなVOCは、上述したように、人体に影響を及ぼす程ではない極微量であるため、特に問題とされないものの、極微量であっても排出させない方がより望ましい。前述のメチルメルカプタンは前者に、スチレンとベンゼンは後者にあたる。特にベンゼンは規制値が低く、問題となりやすい。そこで画像形成装置にフィルタを設け、VOCを除去する構成が提案されている(特許文献1 参照)
以下、図5を例にとり、熱定着装置79の近傍にVOCを除去するフィルタ91を備えたカラーレーザプリンタ75の概略構成を説明する。
As described above, since such VOC is a very small amount that does not affect the human body, it is not particularly problematic, but it is more preferable not to discharge even a very small amount. The aforementioned methyl mercaptan is the former, and styrene and benzene are the latter. In particular, benzene has a low regulatory value and is prone to problems. Therefore, a configuration has been proposed in which a filter is provided in the image forming apparatus to remove VOC (see Patent Document 1).
The schematic configuration of the
カラーレーザプリンタ75は、複数のプーリに架け渡され矢印方向に定速度で回転するベルト状の感光体84と、感光体84と一部分で接触して配置される転写ドラム80と、感光体84の表面を一様に帯電する帯電器83と、一様に帯電された感光体84の表面を露光して該表面に静電潜像を形成する露光装置85と、静電潜像を現像してトナー像を形成する4つの現像装置76a〜76dと、トナー像を用紙に転写する転写ローラ77と、用紙を転写ドラム80から剥離するための除電器78と、用紙を熱定着する熱定着装置79とからなる。熱定着装置79は、図6に示すように加熱ローラ81と加圧ローラ82を備え、加熱ローラ81の側方に、シリコーンオイルタンク92を備えたオイル塗布ユニット93を配設されている。
The
そして本例のシリコーンオイルはメルカプト変性シリコーンオイルであり、熱によってメルカプト基がメチルメルカプタン(CH3−SH)となって揮発し、異臭を発するという性質を持つ(特許文献1 参照)。そこで図9、10に示すように、本例のカラーレーザプリンタは熱定着装置79の上方に、フィルタ91とファン90を設け、シリコーンオイルの揮発成分や樹脂から発生するスチレン、シリコンゴムから発生するベンゼンを、フィルタ91で浄化する構成になっている。
The silicone oil of this example is a mercapto-modified silicone oil, and has a property that a mercapto group volatilizes into methyl mercaptan (CH 3 -SH) by heat and volatilizes to give off an odor (see Patent Document 1). Therefore, as shown in FIGS. 9 and 10, the color laser printer of this example is provided with a
図5から8は従来提案されているフィルタを示す。図5はVOCの処理剤(吸着剤、触媒)を担持する襞状濾過材71(図6(a))から構成されるプリーツフィルタを示す。図7は波状部材72(図6(b))と平板を積層したハニカムフィルタで、多数の通気孔をエアが通過する間に、穴の壁面に塗布された処理剤(吸着剤、触媒)がVOCを除去する。図8はプリーツフィルタに用いられる濾過材の構造を示す。濾過材は二枚の通気性不織布95とその間にはさまれる活性炭粒94から構成される。VOCを含む処理前空気96は、活性炭粒94を通過する間にVOCを除去されて清浄空気97になる。プリーツフィルタは処理空気の通過面積を増やして処理能力を向上させやすいという特徴を有し、ハニカムフィルタは処理空気の通気抵抗を低く抑えられるという特徴を有する。複写機等の画像形成装置に使うフィルタは、これら特徴を考慮して最適なタイプを選択される。
5 to 8 show conventionally proposed filters. FIG. 5 shows a pleated filter composed of a bowl-shaped filter material 71 (FIG. 6A) carrying a VOC treatment agent (adsorbent, catalyst). FIG. 7 shows a honeycomb filter in which corrugated members 72 (FIG. 6B) and flat plates are laminated. While air passes through a large number of air holes, a treatment agent (adsorbent, catalyst) applied to the wall surfaces of the holes is shown. Remove the VOC. FIG. 8 shows the structure of a filter medium used for a pleated filter. The filter medium is composed of two breathable
しかしながら前述のハニカムフィルタとプリーツフィルタは、構造がやや複雑なためにコスト高である。またハニカムフィルタは、高いVOC除去能力を得るには目を細かく(通気孔のピッチを細かく)しなければならない。しかし目を細かくするとフィルタの圧力損失も上昇して風量低下を招くが、風量を確保するためにファンパワーを増大させると、次は騒音が問題となる。 However, the above-described honeycomb filter and pleated filter are expensive because they have a slightly complicated structure. Further, in order to obtain a high VOC removal capability, the honeycomb filter must have fine eyes (fine pitch of the air holes). However, if the eyes are narrowed, the pressure loss of the filter also increases and the air volume is reduced. However, if the fan power is increased to secure the air volume, the next problem is noise.
一方プリーツフィルタは、プリーツ面の面積を増やしてフィルタ性能を上げる(面積が増えるとプリーツ面を通過するエアの風速が低下するため、活性炭でVOCを確実に捕集できると同時に、圧力損失も低下する)ために、プリーツの折数を増大させる他、折り高さを増やすといった工夫がなされる。しかしながら、そのようにしてもプリーツ折り曲げ部にエアが通り難くなってしまうため、性能上昇には限りがある。 On the other hand, the pleated filter increases the area of the pleated surface and improves the filter performance (the air velocity of the air passing through the pleated surface decreases as the area increases, so activated carbon can reliably collect VOC and at the same time the pressure loss decreases. In order to achieve this, in addition to increasing the number of pleat folds, the fold height is increased. However, even if it does in that way, since it becomes difficult for air to pass through a pleat bending part, a performance increase is limited.
そこでフィルタの圧力損失を抑えつつ、フィルタのVOC除去能力を上げるには、エアの通過面積(すなわちフィルタ断面積)を増やすしかない。しかし大型のフィルタを体積の限られた複写機に装着することは困難である。 Therefore, the only way to increase the VOC removal capability of the filter while suppressing the pressure loss of the filter is to increase the air passage area (that is, the filter cross-sectional area). However, it is difficult to mount a large filter in a copying machine with a limited volume.
さらに本例のカラープリンタのような画像形成装置は、ファンの騒音だけでなく、内部の駆動機構から発する騒音が問題にされることが多い。ここでプリーツフィルタの濾過材は、柔軟な不織布の間に活性炭粒を充填した、多孔質構造を持つ為、騒音に対して吸音効果を有する。またハニカムフィルタは、細い通気孔の中を音波が伝播する過程で騒音を吸音する効果がある。しかしながら本例におけるフィルタ91は、ファン90の騒音を吸音するだけで、内部駆動機構から発する騒音を低減することができない。
Further, in the image forming apparatus such as the color printer of this example, not only the noise of the fan but also the noise generated from the internal drive mechanism is often a problem. Here, since the filter material of the pleated filter has a porous structure in which activated carbon particles are filled between flexible nonwoven fabrics, it has a sound absorbing effect on noise. In addition, the honeycomb filter has an effect of absorbing noise in the process in which sound waves propagate through the fine ventilation holes. However, the
従来例のVOC除去構成は次の問題点を持つ。 The conventional VOC removal configuration has the following problems.
・ハニカムフィルタとプリーツフィルタは、複雑な構造を持つ為高価である。 -Honeycomb filters and pleated filters are expensive due to their complex structure.
・ハニカムフィルタとプリーツフィルタのVOC除去能力を上げるには、エア通過面積(フィルタ断面積)を増やさなければならない。しかし大型のフィルタを体積の限られた複写機に装着することは困難である。 In order to increase the VOC removal capability of the honeycomb filter and the pleated filter, the air passage area (filter cross-sectional area) must be increased. However, it is difficult to mount a large filter in a copying machine with a limited volume.
・装置内部から発生する騒音(特に装置背面の駆動部品)は、装置外壁を透過して装置外部に漏れてしまう。 ・ Noise generated from inside the device (especially driving parts on the back of the device) penetrates the outer wall of the device and leaks outside the device.
以上の課題を解決するため、本発明は以下構成を備える。
(1)画像形成装置の排熱エアを、外壁に沿って形成したダクトに流すと同時に、VOC除去能力と吸音効果を兼ね備えた板状フィルタを、外壁と略水平になるようにダクト内に斜めに設置して排熱エア中のVOCを除去する。さらに画像形成装置内部の騒音源と装置外壁の間を遮るように板状フィルタを配置した。
(2)板状フィルタの一端部を、前記ダクト内面の装置外壁側に係止する第一の係止手段と他端部を前記ダクト内面の装置内部側に係止する第二の係止手段を備え、第一の係止手段と第二の係止手段の少なくとも一方を、弾性部材で構成した。
(3)前記板状フィルタを前記ダクトの流れ方向に対して斜めに配置するとともに、前記板状フィルタの一端部を前記ダクト内面の装置外壁側に、他端部を前記ダクト内面の装置内部側に接しさせ、前記他端部が前記騒音源近傍に位置するようにした。
(4)前記板状フィルタを前記ダクト内面の装置外壁側に固定するとともに、前記板状フィルタの前記他端部と前記ダクト内面とを、弾性部材を介して接しさせた。
In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration.
(1) At the same time that the exhaust heat air of the image forming apparatus is caused to flow through a duct formed along the outer wall, a plate filter having a VOC removal capability and a sound absorbing effect is slanted in the duct so as to be substantially horizontal to the outer wall. To remove VOC in exhaust heat air. Further, a plate filter is disposed so as to block between the noise source inside the image forming apparatus and the outer wall of the apparatus.
(2) First locking means for locking one end of the plate filter to the outer wall side of the duct inner surface, and second locking means for locking the other end to the inner side of the duct inner surface of the apparatus. And at least one of the first locking means and the second locking means is made of an elastic member.
(3) The plate filter is disposed obliquely with respect to the flow direction of the duct, one end of the plate filter is on the device outer wall side of the duct inner surface, and the other end is on the device inner side of the duct inner surface. So that the other end is located in the vicinity of the noise source.
(4) While fixing the said plate-like filter to the apparatus outer wall side of the said duct inner surface, the said other end part of the said plate-like filter and the said duct inner surface were made to contact through an elastic member.
本発明に係る構成は以下の効果を奏する。
(1)画像形成装置外壁に沿って形成されたダクトの内部に、板状フィルタを斜めに設置することで、装置外壁面積と略同じ大きさの大面積フィルタを設置可能にした。そのため画像形成装置は高いVOC除去能力を有すると同時に、フィルタ構造が簡略になり、安価である。また画像形成装置内部の騒音源から発生する騒音は板状フィルタで吸音され、画像形成装置を低騒音化できる。さらに板状フィルタは、従来例のプリーツタイプフィルタのように折り曲げ部を持たないため、フィルタ全面に均一にエアを流すことができる。
(2)板状フィルタの端部を弾性部材で構成することにより、板状フィルタを介した騒音伝達を低減して低騒音化できる。
(3)板状フィルタをダクト内に斜めに配置するとともに、騒音源近傍において、装置内部側のダクト内側面と板状フィルタの端部を接しさせた。板状フィルタを騒音源に近づけることによって、板状フィルタによる吸音効果を高め、低騒音化できる。
(4)板状フィルタを、装置外壁側のダクト内側面に固定するとともに、板状フィルタ端部とダクト内面とを弾性部材を介して接しさせることにより、板状フィルタを介した騒音伝達を低減して低騒音化できる。
The configuration according to the present invention has the following effects.
(1) By installing a plate-like filter obliquely inside a duct formed along the outer wall of the image forming apparatus, it is possible to install a large area filter having approximately the same size as the outer wall area of the apparatus. Therefore, the image forming apparatus has a high VOC removal capability, and at the same time the filter structure is simplified and inexpensive. Further, noise generated from a noise source inside the image forming apparatus is absorbed by a plate filter, and the image forming apparatus can be reduced in noise. Further, since the plate-like filter does not have a bent portion unlike the pleated type filter of the conventional example, air can be uniformly flowed over the entire surface of the filter.
(2) By configuring the end of the plate filter with an elastic member, noise transmission through the plate filter can be reduced and noise can be reduced.
(3) While arrange | positioning a plate-shaped filter diagonally in a duct, the edge part of the plate-shaped filter was made to contact | connect the inner surface of a duct inside an apparatus, and the noise source vicinity. By bringing the plate filter closer to the noise source, the sound absorption effect by the plate filter can be enhanced and the noise can be reduced.
(4) The plate-like filter is fixed to the inner surface of the duct on the outer wall side of the device, and the noise transmission through the plate-like filter is reduced by bringing the end of the plate-like filter into contact with the inner surface of the duct via an elastic member. And noise can be reduced.
(第1の実施の形態)
以下、本発明を適用した第1の実施形態について、図1〜3を参照して説明する。図1は本発明を施した複写機30の正面断面図、図2aは複写機30の右側面断面図、図2bは斜視図である。以下、図面に基づき構成を説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS. 1 is a front sectional view of a copying
図1の複写機30はリーダ部32、給紙部50、印刷部24、熱定着装置25から構成される。複写機30は給紙部31の用紙50を印刷部24に送り、リーダー部32で読み取られた原稿像を用紙にトナー像として印刷してから熱定着装置25で定着・排出するものである。熱定着装置25は、ヒーターを備えた加熱ローラと、それに圧接された加圧ローラからなる。また加熱ローラと加圧ローラの表面にシリコンゴム層が設けられ、ローラニップ部の接触面積を増やしている。係る構成において給紙部31で一枚のシートに分離された用紙50は、シート検出手段11を経て停止状態のレジストローラ対9、10に送られる。画像形成装置のコントローラ40(図3参照)は、シート検出手段11での用紙検出タイミングに基づいて、用紙搬送動作を停止させ、斜行補正をするためのループをレジストローラ対9、10の手前に形成する。次に画像形成装置の図示しないコントローラは、印刷部24の準備を待ってレジストローラ対9、10を回転させ、印刷部24に用紙50を送り込む。印刷部24でトナー像を転写された用紙50は、熱定着装置25に搬送され、加熱ローラと加圧ローラの圧接ニップ部でトナー像を定着させた後、機外に排出される。
The copying
図2aの右側面断面図は複写機30の排熱機構、及び排気中VOCの除去機構を示している。図2bはVOC除去機構の斜視図である。熱定着装置25周辺の熱気はファン3の吸引力に引っ張られて、ダクト5内に導入される。ダクト5内のエアは板状のフィルタ1を経由して、ファン3によって機外に排出される。なおフィルタ1は、従来例 図8に示す濾過材と同じ素材が用いられ、エア中のVOCを除去すると同時に、複写機30の騒音を吸収する役目を果たす。本例の場合、給紙部50の駆動機構8が主な騒音発生源となるが、駆動機構8が発した騒音をフィルタ1で吸音し、複写機外に漏れる騒音を低減している。またフィルタ1は、図2bに示すように複写機背面を広い範囲で覆うようになっている。さらにフィルタ1の一端は、第一の係止手段4aによってダクト内面外壁側5bに係止され、他端は第二の係止手段4bによってダクト内面内部側5aに係止されている。第一の係止手段4aと第二の係止手段4bはゴム素材で構成され、装置内部の振動がフィルタ1を介して装置外壁に伝わらないようになっている。
The right side cross-sectional view of FIG. 2a shows the exhaust heat mechanism of the copying
以上構成、動作の本実施形態によれば、次の効果が得られる。
(1)画像形成装置外壁に沿って形成されたダクトの内部に、板状フィルタを斜めに設置することで、装置外壁面積と略同じ大きさの大面積フィルタを設置可能にした。そのため画像形成装置は高いVOC除去能力を有する(フィルタ面積が増えることによってフィルタを通過するエアの風速が低下し、活性炭がVOCを確実にキャッチする)と同時に、フィルタ構造が簡略化され、安価になる。また駆動機構8から発生する騒音は板状フィルタで吸音され、画像形成装置を低騒音化できる。さらに本実施形態のフィルタ1は、従来例のプリーツフィルタのように折り曲げ部を持たないため、フィルタ全面に均一にエアを流すことができ、フィルタ全面を有効活用できる。
(2)第一の係止手段4aと第二の係止手段4bはゴム素材で構成され、装置内部の振動がフィルタ1を介して装置外壁に伝わらないようになっている。
(3)第二の係止手段4bの位置は、騒音源となる駆動機構8の近傍にある。そのためフィルタ1は駆動機構8の近傍に位置することとなり、駆動機構8から発する騒音を効果的に吸収し、複写機30を低騒音化することができる。
According to this embodiment of the above configuration and operation, the following effects can be obtained.
(1) By installing a plate-like filter obliquely inside a duct formed along the outer wall of the image forming apparatus, it is possible to install a large area filter having approximately the same size as the outer wall area of the apparatus. Therefore, the image forming apparatus has a high VOC removal capability (the air velocity of the air passing through the filter decreases as the filter area increases, and the activated carbon reliably catches VOC). At the same time, the filter structure is simplified and inexpensive. Become. Further, the noise generated from the
(2) The first locking means 4a and the second locking means 4b are made of a rubber material so that vibrations inside the apparatus are not transmitted to the outer wall of the apparatus via the
(3) The position of the second locking means 4b is in the vicinity of the
図3はフィルタ1を通過する音波が減衰する様子を示している。ダクト壁面の装置内部側面5aに入射した音波Sin(駆動機構8から発した音波)は、フィルタ1でエネルギーを吸収され、減衰音波Soutとなる。ここで一般論として、吸音材による効果は音波エネルギーが高いほど高くなることが知られている。図3の例ではフィルタ1がより音源(駆動機構8)に近いため、フィルタ1に入射する音波エネルギーは高くなる(音源から離れると音波エネルギーは空気中で減衰する)。またフィルタ1を通過した音波Soutは、ダクト壁面の装置外壁側面5bで一部反射され、フィルタ1で吸収される。この時、ダクト壁面の装置外壁側面5bとフィルタ1が離れている程、音波エネルギーが空気中で減衰するため、フィルタ1で確実に反射音波Sreflectを吸収することができる。以上説明したように、フィルタ1を駆動機構8に近づけることにより、低騒音化を実現できる。
FIG. 3 shows how the sound wave passing through the
なお図2cは、フィルタ1を弓形状にすることで、フィルタ1をより駆動機構8に近づけた様子を示している。図2cの例では駆動機構8から発する騒音をより効果的に吸収することができる。
FIG. 2 c shows a state in which the
また本実施形態のフィルタ構成は、VOC除去を目的としたものであるが、印刷部の帯電部から放出されるオゾンや飛散トナーを除去するために、用いても良い。フィルタ1を構成する活性炭は、オゾンをも吸着できるし、不織布は飛散トナーを捕集することができる。不織布に静電処理を施すと、より飛散トナーの捕集効率を高めることができる。
The filter configuration of this embodiment is intended to remove VOC, but may be used to remove ozone and scattered toner released from the charging unit of the printing unit. The activated carbon constituting the
ところでオゾン除去をより効果的に行うには、フィルタ1に酸化触媒を付与する必要がある。しかし酸化触媒の付与は、フィルタ1のように空気接触面積の大きいフィルタの難燃性を低化させることが判明している。そのため、本実施形態のフィルタ構成はVOC除去と、飛散トナー等の粉塵捕集に適しているといえる。
By the way, in order to perform ozone removal more effectively, it is necessary to apply an oxidation catalyst to the
(第二の実施形態)
図4はフィルタ1を三角リブ6で支持したものである。ダクト内面の装置外壁側5bに、フィルタ1を支持すると同時に、弾性部材6bを介して、ダクト内面の装置内部側2に接しさせている。係る構成により、本実施形態はフィルタ1を介した外壁への振動伝達を低減して、低騒音化を図ることができる。
(Second embodiment)
FIG. 4 shows the
1 フィルタ
3 ファン
4a 第1の係止手段
4b 第2の係止手段
5 ダクト
6 リブ
8 駆動機構
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記エアフローを遮るように配置され、且つエアに含まれる所定の物質を除去するとともに吸音効果を有する板状フィルタを備え、
前記板状フィルタを、前記外壁と水平に、且つ、前記騒音源と前記外壁の間を遮るように配置したことを特徴とする装置。 In the device provided with an air flow formed so as to flow in the horizontal direction with the outer wall surface in the vicinity of the outer wall of the device, and a noise source inside,
A plate-like filter that is arranged so as to block the air flow and has a sound absorbing effect while removing a predetermined substance contained in the air;
The apparatus is characterized in that the plate-like filter is disposed horizontally with the outer wall and between the noise source and the outer wall.
前記板状フィルタの一端部を、前記ダクト内面の装置外壁側に係止する第一の係止手段と、
他端部を前記ダクト内面の装置内部側に係止する第二の係止手段を備え、
前記板状フィルタを、エア流れ方向に対して斜めに、且つ装置外壁面と垂直方向に傾けるように配置した装置であって、
第一の係止手段と第二の係止手段の少なくとも一方を、弾性部材で構成したことを特徴とする請求項1に記載の装置。 A duct constituting the air flow;
First locking means for locking one end of the plate filter to the outer wall side of the duct inner surface;
A second locking means for locking the other end of the inner surface of the duct to the inside of the device;
An apparatus in which the plate filter is disposed so as to be inclined with respect to the air flow direction and in a direction perpendicular to the outer wall surface of the apparatus,
2. The apparatus according to claim 1, wherein at least one of the first locking means and the second locking means is constituted by an elastic member.
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