JP4628214B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、トナーで形成された像を加熱することにより定着する定着機構を備えた画像形成装置に関し、特に画像形成装置内で発生する臭いを浄化する機能を備えた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus having a fixing mechanism for fixing an image formed with toner by heating, and more particularly to an image forming apparatus having a function of purifying odor generated in the image forming apparatus. .
従来の電子写真方式の画像形成装置においては、一般に、その現像方式によって、粉末トナーを現像剤として使用する乾式と、液体トナーを現像剤として使用する湿式とに区分される。この二つの方式は両方とも静電潜像が形成される感光ドラムなどの感光媒体にトナーを供給して所定の画像を形成した後、その感光媒体と接触しつつ回転する転写媒体との間に画像担体である用紙を通過させることによって、感光媒体上に形成された画像を用紙に印刷する。乾式の電子写真方式の画像形成装置は粉末トナーを用いているため、有害な粉塵がトナー粉塵として機器周辺に発生するという問題がある。一方、湿式の電子写真方式の画像形成装置はトナー粉塵による被害がなく、かつ乾式の電子写真方式の画像形成装置より優れた印刷品質を有しているため、最近では湿式の電子写真方式の画像形成装置が主流となっている。このような湿式の電子写真方式の画像形成装置としては、例えば、特許文献1に開示されている。
Conventional electrophotographic image forming apparatuses are generally classified into a dry type using a powder toner as a developer and a wet type using a liquid toner as a developer, depending on the developing method. In both of these methods, toner is supplied to a photosensitive medium such as a photosensitive drum on which an electrostatic latent image is formed to form a predetermined image, and then the transfer medium rotates while contacting the photosensitive medium. By passing a sheet as an image carrier, an image formed on the photosensitive medium is printed on the sheet. Since the dry type electrophotographic image forming apparatus uses powder toner, there is a problem that harmful dust is generated around the apparatus as toner dust. On the other hand, wet electrophotographic image forming apparatuses are not damaged by toner dust and have better printing quality than dry electrophotographic image forming apparatuses. Forming devices are mainstream. Such a wet type electrophotographic image forming apparatus is disclosed in, for example,
また、湿式の画像形成装置においては、用紙上のトナー像を加熱して定着する印刷方式であるため、定着過程で加えられた熱によりトナー像から臭気が発生していた。この臭気は印刷用紙およびトナー像の構成成分に大きく影響されている。定着過程において発生したこれらの臭気は、装置内部に設けた脱臭フィルターや触媒フィルターを用いて臭気の元となるガス内の有機化合物を濾過し、それらのフィルターを通過したガスを排気ファン等により画像形成装置外部へ排出していた(例えば、特許文献1および特許文献2参照。)。
しかしながら、前述の従来の画像形成装置の構成においては、画像形成装置の外部へ濾過したガスを排出する構成であるが、臭気を完全に除去することはできず、装置周辺の環境および人体に悪影響を及ぼすという問題を有していた。また、従来の画像形成装置において用いられている脱臭フィルターは吸着方式であるため、脱臭フィルターの取替えが必要であり、保守管理が煩雑であるという問題があった。
したがって、画像形成装置の分野においては、定着過程において生じる臭いを装置外部に排出することなく、かつ保守管理が容易な画像形成装置を提供することが課題であった。
However, in the configuration of the conventional image forming apparatus described above, the filtered gas is discharged to the outside of the image forming apparatus. However, the odor cannot be completely removed, and the environment around the apparatus and the human body are adversely affected. Had the problem of affecting. Further, since the deodorizing filter used in the conventional image forming apparatus is an adsorption method, there is a problem that the deodorizing filter needs to be replaced, and maintenance management is complicated.
Therefore, in the field of image forming apparatuses, it has been a problem to provide an image forming apparatus that is easy to maintain and maintain without discharging odors generated in the fixing process to the outside of the apparatus.
本発明は、前記課題を解決するものであり、画像形成装置から発生する熱を効率的に利用して、画像形成装置内部の臭気成分を含むガスを触媒装置を用いて浄化し、画像形成装置の外部に臭気が排出されることのがない安全性の高い画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problem, and efficiently utilizes heat generated from an image forming apparatus to purify a gas containing an odor component inside the image forming apparatus using a catalyst device, thereby forming the image forming apparatus. An object of the present invention is to provide a highly safe image forming apparatus in which no odor is discharged outside.
本発明の第1の観点の画像形成装置は、前記課題を解決するために、
感光ドラムに電子潜像を形成する光学ユニットと、
前記電子潜像を現像してトナー像を形成し、前記トナー像を画像担体に転写する現像器と、
前記トナー像が転写された画像担体に前記トナー像を定着する定着ローラを有する定着装置と、
臭気成分を含むガスを吸入し、浄化して排気する循環式触媒装置と、が内部空間に配置された画像形成装置であって、
前記循環式触媒装置は、
当該画像形成装置の内部において発生する臭気成分を含むガスが吸入される臭気流路に設けられ、吸入したガスと接触して臭気成分を浄化する加熱型触媒と、
前記加熱型触媒を加熱するための加熱手段と、
前記臭気流路における前記加熱型触媒に対して吸入側に配置され、前記臭気流路内のガスを加熱する第1の熱交換部と、
前記臭気流路における前記加熱型触媒に対して排気側に配置され、前記臭気流路内のガスを冷却する第2の熱交換部と、を備えている。
このように構成された本発明の画像形成装置は、画像形成装置から発生する熱を効率的に利用して、画像形成装置内部の臭気成分を含むガスを触媒装置を用いて浄化し、画像形成装置の外部に臭気を排出することがない。
In order to solve the above problems, an image forming apparatus according to a first aspect of the present invention provides:
An optical unit for forming an electronic latent image on the photosensitive drum;
A developing device for developing the electronic latent image to form a toner image and transferring the toner image to an image carrier;
A fixing device having a fixing roller for fixing the toner image on an image carrier onto which the toner image has been transferred;
An image forming apparatus in which a circulating catalyst device that sucks, purifies, and exhausts gas containing an odor component is disposed in an internal space,
The circulating catalyst device includes:
A heating-type catalyst that is provided in an odor flow path through which a gas containing an odor component generated inside the image forming apparatus is sucked, and that purifies the odor component in contact with the sucked gas;
Heating means for heating the heating catalyst;
A first heat exchanging part that is disposed on the suction side with respect to the heating type catalyst in the odor flow path and heats the gas in the odor flow path;
A second heat exchanging unit that is disposed on the exhaust side of the heating type catalyst in the odor passage and cools the gas in the odor passage.
The image forming apparatus of the present invention configured as described above efficiently utilizes heat generated from the image forming apparatus, purifies gas containing odor components inside the image forming apparatus using a catalyst device, and forms an image. Odor is not discharged outside the device.
本発明の第2の観点の画像形成装置においては、前記の第1の観点における前記第1の熱交換部及び前記第2の熱交換部は、前記臭気流路に直交し、前記第1の熱交換部と前記第2の熱交換部との間を熱循環する循環通路を有し、
前記第1の熱交換部及び前記第2の熱交換部において、前記臭気流路内のガスと前記循環通路との間で熱交換が行われるよう構成してよい。
The image forming apparatus of the second aspect of the present invention, first the in terms first heat exchanger and the second heat exchanging portion of the is perpendicular to the odor flow path, said first A circulation passage that circulates heat between the heat exchange section and the second heat exchange section;
In the first heat exchange unit and the second heat exchange unit, heat exchange may be performed between the gas in the odor flow path and the circulation passage .
本発明の第3の観点の画像形成装置は、前記の第1の観点および第2の観点における加熱手段が発熱体により構成され、前記発熱体の表面に加熱型触媒を担持させる構成でもよい。 The image forming apparatus according to the third aspect of the present invention may be configured such that the heating means in the first and second aspects is constituted by a heating element, and a heating type catalyst is supported on the surface of the heating element.
本発明の第4の観点の画像形成装置は、前記の第1の観点および第2の観点における加熱手段が発熱体により構成され、前記発熱体の周囲に所定の空間を有して板状もしくは前記発熱体を取り囲むように筒状の被加熱体を配設し、前記被加熱体の表面に加熱型触媒を形成してもよい。 In the image forming apparatus according to the fourth aspect of the present invention, the heating means in the first and second aspects is constituted by a heating element, and has a predetermined space around the heating element. A cylindrical heated body may be disposed so as to surround the heating element, and a heating type catalyst may be formed on the surface of the heated body.
本発明の第5の観点の画像形成装置は、前記の第4の観点において、加熱型触媒を配設した筒状或いは板状の被加熱体を、多数の貫通孔を有する蜂の巣形状、蛇腹形状、或いは格子形状(メッシュ状、ラス状等を含む)から選択した少なくとも1つの形状を有する構成としてもよい。 An image forming apparatus according to a fifth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to the fourth aspect described above, wherein a heated object having a cylindrical shape or a plate shape provided with a heating type catalyst is a honeycomb shape or a bellows shape having a large number of through holes. Alternatively, a configuration having at least one shape selected from a lattice shape (including a mesh shape, a lath shape, or the like) may be used.
本発明の第6の観点の画像形成装置は、前記の第4の観点および第5の観点において、加熱型触媒を有する被加熱体を、大きな表面積を有した多孔質セラミックス体、発泡セラミックス体、耐熱繊維の編組体、耐熱繊維の不織布、耐熱繊維及び金属多孔体(金属ラスを含む)のグループから選択した少なくとも1つの素材から形成してもよい。 An image forming apparatus according to a sixth aspect of the present invention is the porous ceramic body, the foamed ceramic body having a large surface area, the heated body having a heating catalyst in the fourth aspect and the fifth aspect . You may form from the braided body of a heat resistant fiber, the nonwoven fabric of a heat resistant fiber, a heat resistant fiber, and a metal porous body (a metal lath is included) from the at least 1 raw material selected.
本発明の第7の観点の画像形成装置は、前記の第4の観点乃至第6の観点において、加熱型触媒を担持させる担体を、高比表面積アルミナ粉粒体の部分焼結或いは水酸化アルミニウムの脱水反応のいずれかにより形成し、加熱型触媒と前記担体との混合物を高比表面積多孔質被覆層の担体として被加熱体の表面に配設してもよい。 According to a seventh aspect of the present invention, in the fourth to sixth aspects, the carrier for supporting the heating-type catalyst is a partially sintered high-aluminum alumina granular material or aluminum hydroxide. The mixture of the heating catalyst and the carrier may be disposed on the surface of the object to be heated as a carrier for the high specific surface area porous coating layer.
本発明の第8の観点の画像形成装置は、前記の第3の観点において、発熱体が、通電される発熱部と、前記発熱部を内部に配設する管状の外装体(絶縁体)とにより構成され、前記外装体の表面に高比表面積アルミナ粉粒体の部分焼結或いは水酸化アルミニウムの脱水反応のいずれかにより形成した担体に加熱型触媒を担持させた高比表面積多孔質被覆層を配設してもよい。 An image forming apparatus according to an eighth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to the third aspect , wherein the heat generating element includes a heat generating portion to which power is supplied, and a tubular exterior body (insulator) in which the heat generating portion is disposed. A high specific surface area porous coating layer in which a heating type catalyst is supported on a support formed by either partial sintering of high specific surface area alumina particles or dehydration of aluminum hydroxide on the surface of the outer package. May be provided.
本発明の第9の観点の画像形成装置は、前記の第7の観点および第8の観点において、前記高比表面積アルミナ粉粒体が、重量比0.2wt%から9wt%の含有量のバリウムを含み、950℃以上の温度で焼成処理されたものであってもよい。 According to a ninth aspect of the present invention, in the seventh aspect and the eighth aspect, the high specific surface area alumina powder has a barium content of 0.2 wt% to 9 wt%. And may be fired at a temperature of 950 ° C. or higher.
本発明の第10の観点の画像形成装置は、前記の第3の観点乃至第6の観点において、加熱型触媒を、Pt、Pd、Rh、などの貴金属類または、Ru、Cu、Cr、Ce、Mn、Fe、Ni、Sn、Zn、Al、Zr、W、Vなどの遷移金属のうち少なくとも1つ以上含む構成としてもよい。 In the image forming apparatus according to the tenth aspect of the present invention, in the third to sixth aspects, the heating catalyst is a noble metal such as Pt, Pd, Rh, or Ru, Cu, Cr, Ce. , Mn, Fe, Ni, Sn, Zn, Al, Zr, W, V, and the like may be included.
本発明の第11の観点の画像形成装置は、前記の第1の観点乃至第10の観点において、循環式触媒装置を、画像形成装置内の定着装置の近傍、特に効果的であるのは上部近傍に配置し、定着装置からの排熱が前記第1の熱交換部および前記第2の熱交換部に伝導して予熱される構成とすることが好ましい。 An image forming apparatus according to an eleventh aspect of the present invention is the above-described first aspect to tenth aspect , in which the circulation type catalyst device is arranged in the vicinity of the fixing device in the image forming apparatus, particularly the upper part. It is preferable to arrange in the vicinity so that the exhaust heat from the fixing device is preheated by being conducted to the first heat exchange unit and the second heat exchange unit .
本発明の第12の観点の画像形成装置は、前記の第1の観点乃至第11の観点において、循環式触媒装置が、画像形成装置内に生じた臭気成分を含むガスを吸気し、かつ臭気成分が浄化されたガスを画像形成装置内に排気する強制循環手段、例えばファンを有しており、当該画像形成装置内に排気されたガスが前記循環式触媒装置に吸気する空気循環流路を生じさせる構成としてもよい。 An image forming apparatus according to a twelfth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to any one of the first to eleventh aspects, wherein the circulating catalyst device sucks in a gas containing an odor component generated in the image forming apparatus and A forced circulation means for exhausting the gas whose component has been purified into the image forming apparatus, for example, a fan, and an air circulation flow path through which the gas exhausted into the image forming apparatus sucks into the circulation type catalyst device. It is good also as a structure to produce.
本発明の第13の観点の画像形成装置は、前記の第1の観点乃至第12の観点において、循環式触媒装置を、断熱材もしくは遮熱材により実質的に覆われた構成としてもよい。 In the image forming apparatus according to the thirteenth aspect of the present invention, in the first to twelfth aspects, the circulating catalyst device may be substantially covered with a heat insulating material or a heat shielding material.
本発明の第14の観点の画像形成装置は、前記の第1の観点乃至第13の観点において、第1の熱交換部および第2の熱交換部は、気体或いは液体である熱媒体やヒートパイプによって熱循環させるよう構成してもよい。
本発明の第15の観点の画像形成装置は、前記の第1の観点乃至第14の観点において、循環式触媒装置の排気口近傍に画像形成装置内を冷却するための別の熱交換部を配設してもよい。
なお、本発明の特徴は特許請求の範囲に記載したものに他ならないが、構成及び内容の双方に関して本発明は、他の目的や特徴と合わせて図面と共に以下の発明の詳細な説明の欄の記載により、より良く理解され評価されるであろう。
14th image forming apparatus aspect of the present invention, in terms of the first aspect to the thirteenth of the first heat exchanging portion and the second heat exchange unit, the heat medium and the heat is a gas or liquid You may comprise so that it may heat-circulate with a pipe.
An image forming apparatus according to a fifteenth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to any one of the first to fourteenth aspects , wherein another heat exchange unit for cooling the inside of the image forming apparatus is provided in the vicinity of the exhaust port of the circulation type catalyst device. It may be arranged.
The features of the present invention are none other than those described in the scope of claims, but the present invention, in terms of both structure and content, together with other objects and features, is described in the following detailed description column of the present invention together with the drawings. The description will be better understood and appreciated.
本発明の画像形成装置によれば、画像形成装置内で最も多くの臭気成分を含むガスが発生する感光ドラムや定着ローラ近傍はもとより、装置内各所から発生する揮発性有機化合物(Volatile Organic Compounds:VOC)、オゾン等の有害ガスや臭気成分を含む空気を内部循環させることで、画像形成装置外へ臭気を排出することなく触媒装置を用いて浄化することができ、周辺環境及び人体に対して悪影響を及ぼすという課題を解消することができる。 According to the image forming apparatus of the present invention, volatile organic compounds (Volatile Organic Compounds) generated not only in the vicinity of the photosensitive drum and the fixing roller in which gas containing the most odorous components is generated in the image forming apparatus but also in various parts of the apparatus. VOC), ozone and other harmful gases and air containing odor components are internally circulated, and can be purified using a catalytic device without discharging odor outside the image forming apparatus. The problem of adverse effects can be solved.
また、従来の画像形成装置のように脱臭フィルターの取替えが必要という課題を、本発明においては加熱型触媒を担持させる脱臭手段を設けることにより半永久的に使用でき、交換のロスを省くことができる。 Further, the problem that the deodorizing filter needs to be replaced as in the conventional image forming apparatus can be used semipermanently by providing a deodorizing means for supporting the heating type catalyst in the present invention, and replacement loss can be saved. .
さらに、本発明の画像形成装置によれば、画像形成装置内部の臭気成分を触媒装置で浄化すると同時に、画像形成装置から発生する排熱、特に印字定着の際に発生した排熱を有効的に利用することで、エネルギーを効率的に触媒作用温度に変えることのできる省エネルギー型の脱臭機能付の画像形成装置となる。 Furthermore, according to the image forming apparatus of the present invention, the odor components inside the image forming apparatus are purified by the catalyst device, and at the same time, the exhaust heat generated from the image forming apparatus, particularly the exhaust heat generated at the time of print fixing is effectively reduced. By using this, an energy-saving image forming apparatus with a deodorizing function capable of efficiently changing the energy to the catalytic action temperature is obtained.
また、本発明の画像形成装置においては、触媒作用により浄化された空気を画像形成装置内に排出する部位に、別の熱交換部を設けることにより、浄化された空気の排熱温度を下げることにより、画像形成装置内の温度上昇を防ぐとともに、温度上昇によるVOC、オゾン等の有害ガスの発生を抑制するとことができる。 Further, in the image forming apparatus of the present invention, the exhaust heat temperature of the purified air is lowered by providing another heat exchanging part at a portion where the air purified by the catalytic action is discharged into the image forming apparatus. As a result, it is possible to prevent the temperature inside the image forming apparatus from rising and to suppress the generation of harmful gases such as VOC and ozone due to the temperature rise.
以下、本発明に係る画像形成装置の好適な実施の形態について添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
《実施の形態1》
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of an image forming apparatus according to the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1から図5を用いて、本発明に係る画像形成装置の実施の形態1を説明する。図1は実施の形態1の画像形成装置の構成を示す断面図である。
まず、図1を用いて実施の形態1の画像形成装置の構成について説明する。図1に示す実施の形態1の画像形成装置は、電子写真方式により液体トナー、紛体トナーまたはインクなどを用いて用紙21等の画像担体にトナー像を形成する複写装置であり、以下にその主要な構成を説明する。
First, the configuration of the image forming apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIG. The image forming apparatus according to
実施の形態1の画像形成装置の筐体32の上面には透明なガラス板33を有する窓が設けられており、ガラス板33上に複写すべき原稿を、複写面を下向きにして載置する。ガラス板33の下方には、原稿照明用の光源を有する光学ユニット34が設けられており、光学ユニット34は移動装置により駆動されて原稿の複写面を走査する。光学ユニット34の下方には像形成ユニット35が設けられている。像形成ユニット35内には回転する感光ドラム2、感光ドラム2を帯電させる帯電器36、感光ドラム2の帯電を除く徐電器37及び転写用帯電器38が設けられている。また、像形成ユニット35における用紙21の供給側(図1における右端側)には、トナー供給装置を有する現像器39が設けられている。一方、像形成ユニット35における用紙21の排出側(図1における左端側)には、感光ドラム2のクリーニングを行うクリーニング部40が設けられている。
A window having a
筐体32の右端及び下部には、画像担体である複数枚の用紙21が装填された用紙トレー41が設けられている。また、筐体内部における下側(底面側)には複数の用紙ストッカー42が設けられている。さらに、用紙21を用紙トレー41から感光ドラム2と転写用帯電器38との間に送る用紙移送ユニット43が設けられている。用紙移送ユニット43は、複数のローラを有して構成されている。用紙移送ユニット43により送られてきた感光ドラム2に送られた用紙21は、用紙ガイド44により受け取られて定着装置3に送られる。用紙ガイド44は、筐体32における中央部分近傍に配設されており、用紙移送ユニット43の左側に設けられている。
A paper tray 41 loaded with a plurality of
筐体32の内部において、その中央部分の用紙排出側(図1における中段部分左側)には、定着ローラを有する定着装置3が設けられている。定着装置3の用紙排出側には、用紙送りローラ45が用紙排出孔46に対向して設けられている。用紙排出孔46の用紙排出側下方には、複数段の用紙受47が設けられている。
Inside the
上記のように構成された実施の形態1の画像形成装置を用いて複写をするときの動作について以下に説明する。
ガラス板33上に原稿を置いて複写装置である実施の形態1の画像形成装置を起動すると、光学ユニット34は複写面を走査してその画像を感光ドラム2の表面に電子潜像として形成する。形成された電子潜像は、現像器39から現像ローラ48を経て供給される液体トナーなどによって現像され、感光ドラム2上にトナー像が形成される。感光ドラム2上のトナー像は、用紙トレー41や用紙ストッカー42から用紙移送ユニット43によって送られてきた用紙21の表面に転写される。トナー像が転写された用紙21は用紙ガイド44を経て定着装置3に移送される。トナー像が転写された用紙21は定着装置3において加熱され、トナー像は用紙表面に定着する。トナー像が定着した用紙21は、定着装置3の定着ローラおよび用紙送りローラ45により駆動されて用紙排出孔46から排出され用紙受47上に載置される。
The operation when copying using the image forming apparatus according to the first embodiment configured as described above will be described below.
When the original is placed on the
図1に示す実施の形態1の画像形成装置は、その内部空間に循環式触媒装置1が設けられている。
循環式触媒装置1は、画像形成装置内において発生する臭気成分を浄化して浄化空気11を生成し、その浄化空気を画像形成装置内部に循環させるものである。定着装置3において液体トナー(トナー)などが押し潰されて用紙21に定着させることにより、臭気成分を含むガス7が発生する。臭気成分を含むガス7は、画像形成装置内において発生する全臭気の約八割を占めているため、臭気成分を含むガス7を有効的に吸気して浄化できる位置として、循環式触媒装置1は設けられている。循環式触媒装置1は用紙送りの方向において感光ドラム2の後方であり、且つ定着装置3の上方部分近傍に設けられている。
The image forming apparatus of
The circulating
図2から図5を用いて、実施の形態1の画像形成装置において用いられている循環式触媒装置1の構成について以下に説明する。
図2は画像形成装置における循環式触媒装置1の構成を示す断面図である。図3は図2に示した循環式触媒装置1における熱交換部5の動作を示す図である。図4は画像形成装置内に配設された循環式触媒装置1の概略構成を示し、その動作を示す平面図である。図5は循環式触媒装置1において用いられる発熱体12の構成を示す斜視図である。
The configuration of the circulating
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the circulating
実施の形態1の画像形成装置においては、図2に示すように、定着装置3の上方部近傍に循環式触媒装置1の加熱手段である加熱装置4が設けられている。加熱装置4は発熱体12と、その表面に加熱型触媒10が担持されている。さらに、循環式触媒装置1において、吸入口6につながる送風路14には駆動部8により連動される強制循環手段であるファン9が設けられている。
図2に示すように、循環式触媒装置1は、送風路14の流路方向における加熱装置4の前後に配設した第1の熱交換部5aと第2の熱交換部5bに、吸入口6から臭気成分を含むガス7(空気)が送り込まれ、排気口22より排気される構成である。上記のようにファン9により駆動されて、吸入口6から送風路14を通り、第1の熱交換部5a、加熱装置4、および第2の熱交換部5bを流れる一連の空気の通路を、以下の説明においては臭気流路49と称する。
In the image forming apparatus according to the first embodiment, as shown in FIG. 2, a
As shown in FIG. 2, the circulation
また、臭気流路49における加熱装置4および熱交換部5が設けられている外装表面は断熱材16で覆われており、加熱装置4および熱交換部5で生じた熱が画像形成装置の内部空間に漏れない構造である。ただし、図2に示すように、定着装置3の上部が臭気流路49を形成する壁面の一部を構成しており、定着装置3からの熱が臭気流路49に伝導するよう構成されている。
Further, the exterior surface of the
第1の熱交換部5aと第2の熱交換部5bとを有する熱交換部5における熱交換は以下のように行われている。
第1の熱交換部5aと第2の熱交換部5bのそれぞれの内部には、臭気流路49に直行するように循環通路17が形成されている。この循環通路17内の空気はファンである熱交換駆動部15により、一方の方向に移動させられている。循環通路17内を通過する空気は、画像形成装置内部の空気であり低温度(約30〜50℃)の空気である。この結果、熱交換部5の内部において臭気流路49を通るガスと循環通路17を通る空気の間で熱交換が行われる。
Heat exchange in the
A
また、定着装置3は、上部定着ローラ3aと下部定着ローラ3bとを有して構成されており、上部定着ローラ3aの内部には、上部定着ローラ3aと下部定着ローラ3bの接触部温度をトナー定着温度(約170℃〜200℃)まで速やかに昇温して保持する定着用赤外線電球である定着用発熱体13が配設されている。
In addition, the fixing
次に、実施の形態1の画像形成装置における循環式触媒装置1に設けられている熱交換部5について説明する。
図3は、熱交換部5の一部を拡大して示した模式図であり、熱交換部5の熱交換メカニズムについて説明した図である。熱交換部5は、高温流体と低温流体が壁面を介して略直交して流れるように配置された多層構造の熱交換器である。熱交換部5は、各層が多数の流路を備えており、上下に隣り合う層の流路が略直角になるよう配置されている。図3に示すように、熱交換部5の各層においては、波形状の仕切り壁により複数の流路が形成されている。図3には、高温流体流路の高温流体入口温度分布と高温流体出口温度分布を示している。また、図3には、低温流体流路の低温流体入口温度分布と低温流体出口温度分布を示している。
Next, the
FIG. 3 is a schematic diagram showing a part of the
熱交換部5の熱交換メカニズムとしては、一つ置きの層の流路に高温流体が流れ、その上下に隣り合う層の流路に低温流体が流れるよう構成されている。すなわち、高温流体流路と低温流体流路は壁面を介して接しており、略直角に配置されている。
したがって、熱交換部5においては、高温流体流路に流れる高温流体の熱が上下の壁面を介して低温流体流路に流れる低温流体に伝導されるため、高温流体の温度は下降し、低温流体の温度は上昇する。
The heat exchanging mechanism of the
Therefore, in the
実施の形態1の画像形成装置における循環式触媒装置1の熱交換部5においては、高温流体流路が臭気流路49であり、低温流体流路が循環通路17である。すなわち、高温のガス7が流れる臭気流路49は、低温空気が循環する循環通路17に対して、上下の壁面を介して流路方向に略直角に形成されている。加熱装置4において加熱され浄化された浄化空気11は、第2の熱交換部5bを通過するとき、第2の熱交換部5b内部の上下に隣り合う層に形成された循環通路17に低温空気が流れているため、その低温空気により熱が取られ、熱交換にて冷却される。この結果、循環式触媒装置1の排気口22から画像形成装置内へ浄化された低温の空気が排気される。
In the
一方、第2の熱交換部5bにおいて温められた循環通路17内の空気(暖気)は、循環通路17内の熱交換駆動部15に連動したファンにより強制的に送風循環され、第1の熱交換部5aの循環通路17に導かれる。
図4は、循環式触媒装置1の平面図であり、第1の熱交換部5aと第2の熱交換部5bにおける臭気成分を含むガス7および空気の流れ方向を示している。図4において、符号Aで示す矢印は臭気通路49におけるガス7の流れ方向を示しており、符号Bで示す矢印は循環通路17における空気の流れ方向を示している。したがって、第2の熱交換部5bにおいて臭気通路49内のガス7は冷却され、第1の熱交換部5aにおいて循環通路17内の空気は加熱される。
On the other hand, the air (warm air) in the
FIG. 4 is a plan view of the circulating
上記のように、第1の熱交換部5aにおいては、循環通路17内の空気(暖気)が吸入口6より吸入された臭気成分を含むガス7を温めている。これにより、発熱体12で加熱する以前の段階において、臭気成分を含むガス7を温められるため、臭気成分の分解浄化温度に到達する時間を短くしている。
As described above, in the first heat exchanging unit 5 a, the air (warm air) in the
上記のように構成することにより、発熱体12に対する入力電力を小さくしても、臭気成分を含むガス7を触媒活性温度に達成させることが可能となる。したがって、第1の熱交換部5aが設けられていない場合と比較すると、少ない消費電力で触媒作用を行えることが可能となる。
また、第2の熱交換部5bにて適温まで冷却した浄化空気11を画像形成装置内部に循環させることにより、画像形成装置内の用紙21の乾燥も同時に行うことができ、紙詰まり等のトラブルの抑制が可能となる。
上記の実施の形態1の画像形成装置においては、熱交換部5の熱循環を空気にて行ったが、水冷による熱交換または、アルミニウム等の形成品または、ヒートパイプでの熱交換でも同様の効果が得られることは言うまでもない。
By comprising as mentioned above, even if the input electric power with respect to the
Further, by circulating the purified
In the image forming apparatus of the first embodiment, the heat exchange of the
次に、実施の形態1の画像形成装置における循環式触媒装置1に設けられている発熱体12について説明する。図5は循環式触媒装置1における発熱体12を示す斜視図である。
図5に示すように、発熱体12は、加熱手段である発熱部18、絶縁体19、および加熱型触媒10を有して構成されている。発熱部18は、加熱型触媒10の活性温度である250℃〜300℃まで速やかに昇温できるコイル形状のタングステン線を用いている。絶縁体19は耐熱性が高く熱膨張が少ない管状石英管を用いており、その両端は溶着され、内部にアルゴンガス等の不活性ガスが封入され封口部20が形成されている。
Next, the
As shown in FIG. 5, the
加熱型触媒10は絶縁体19の外周に被覆した膜体である。加熱型触媒10は高比表面積を有するアルミナ粉流体の部分焼結或いは水酸化アルミニウムの脱水反応により形成された高比表面積の多孔質被覆層に加熱型の触媒、例えば貴金属類Pt、Pd、Rhなどの貴金属類のうち何れかひとつを担持させて形成される。また触媒としては、Ru、Cu、Ce、Mn、Fe、Ni、Sn、Zn、Al、Zr、W、Vなどの遷移金属のうち何れかのひとつ以上を用いても浄化作用を有する。
The
また、発熱体12の取り付け位置については、封口部20内のモリブデン箔線等の配線部分から生じる熱の影響を避けるために、封口部20は循環式触媒装置1から外側に導出した外部位置にある。
Further, with respect to the mounting position of the
発熱体12の加熱手段である発熱部18は、タングステン線により構成したものを用いたが、ニクロム線、鉄クロム電線、モリブデン線などの金属線や、板状、棒状、繊維状、フェルト状などの炭素系発熱体を用いることもできる。発熱体12としては加熱型触媒10を活性温度までに速やかに昇温できるものであればよい。
さらに、絶縁体3としては、ガラス管、セラミックス管、例えば、コージライト管、ムライト管、アルミナ管、ジルコニア管、マグネシア管、カルシア管などから発熱体12の特性により選択することができる。
The
Furthermore, the
実施の形態1の画像形成装置においては、定着用発熱体13が被加熱物である定着装置3を加熱し、トナー定着温度まで昇温することによりトナー像を定着することができるが、そのとき、印字定着の際にトナーが押し潰されるたびに有害ガスや臭気成分を含むガス7が発生する。また、感光ドラム2から画像を感光した際にオゾンを発生していた。これらのガス7やオゾンは画像形成装置内の循環式触媒装置1内部へ流入し、加熱型触媒10の触媒作用によって臭気成分が浄化され浄化空気11となり画像形成装置内に排気されている。
In the image forming apparatus according to the first embodiment, the fixing
以下、本発明に係る実施の形態1の画像形成装置における循環式触媒装置1の浄化動作について説明する。
実施の形態1の画像形成装置を作動させることにより、定着装置3の上部定着ローラ3a内に配設された赤外線電球である定着用発熱体13が発熱する。定着用発熱体13の発熱により、被加熱物である上部定着ローラ3aが加熱されて用紙21表面にトナー像が定着されるとともに、上部定着ローラ3aの表面から放熱される。上部定着ローラ3aから放射された熱は上昇し、定着ローラ3の上部に配設された循環式触媒装置1の第1の熱交換部5aおよび第2の熱交換部5bへ伝熱される。その結果、第1の熱交換部5aおよび第2の熱交換部5bは予熱される。
Hereinafter, the purification operation of the circulating
By operating the image forming apparatus of the first embodiment, the fixing
上記のように、実施の形態1の画像形成装置においては、定着装置3の定着用発熱体13の熱を利用して、加熱装置4内に設けた発熱体12の加熱型触媒10を活性温度に素早く到達させることができる。さらに、実施の形態1の画像形成装置においては、定着用発熱体13からの熱を利用することにより加熱装置4における発熱体12の消費電力を抑制することが可能となる。
As described above, in the image forming apparatus of the first embodiment, the
循環式触媒装置1の発熱体12の加熱型触媒10としては、低温で触媒活性温度となる、例えばMn系等の遷移金属を主とした低温触媒材を用いてもよい。この場合には、加熱装置4に発熱体12が不要となり、加熱型触媒10のみを設けることにより、定着用発熱体13の伝導熱により当該加熱型触媒10を触媒活性温度に達成させることが可能となる。
As the heating-
実施の形態1の画像形成装置において、加熱型触媒10は、Pt、Pd等の貴金属触媒を、高比表面積を有するアルミナに高分散担持させたものである。この加熱型触媒10は、略250℃以上の活性化温度にて画像形成装置内で発生する可燃性の有害ガスや臭気成分を含むガス7を酸化分解し、炭酸ガスや水などの無臭成分に転化させる触媒作用を有する。
In the image forming apparatus according to the first embodiment, the
また、画像形成装置内で発生した臭気成分を含むガス7は、循環式触媒装置1の吸入口6から吸入され、循環式触媒装置1の内部へ流入し、送風路14を通って、第1の熱交換部5aにおいて予熱される。そして、発熱体12により約250℃〜300℃程度に加熱され活性温度に達した加熱型触媒10は、その触媒作用によってガス7の臭気成分を浄化して、浄化空気11を生成する。生成された浄化空気11は循環式触媒装置1の排気口22から排気される。また、加熱型触媒10の触媒層に接触せずに通過し、酸化分解されなかった臭気成分を含むガス7は、排気口22から排出された後、画像形成装置内部を循環して再び吸入口6より循環式触媒装置1に入り再度酸化分解される。
In addition, the
上記のように構成された実施の形態1の画像形成装置においては、循環式触媒装置1に配設する加熱装置4の発熱体12が、その封口部20が循環式触媒装置1の外側に導出した位置に配置されているため、封口部20が加熱領域から離れており、封口部20の温度上昇が抑えられている。この結果、外部リード線に接続される図5に示した封口部20における接続箇所への熱ストレスを小さくすることができ、発熱体12の寿命を長くすることが可能となる。
In the image forming apparatus according to the first embodiment configured as described above, the
また、実施の形態1の画像形成装置において、循環式触媒装置1の外面が断熱材16により実質的に覆われているため、循環式触媒装置1の内部に設けられた発熱体12から生じた熱が画像形成装置内の他の部位を直接的に加熱することが無い。さらに、定着用赤外線電球である定着用発熱体13から発生した排熱を循環式触媒装置1が吸入する構成であるため、装置外部に洩らすことなく装置内の温度上昇を抑止することが可能となる。また、循環式触媒装置1においては、定着用発熱体13からの排熱を効果的に触媒活性熱へと転換することができる。
Further, in the image forming apparatus according to the first embodiment, the outer surface of the circulating
上記の実施の形態1の画像形成装置においては、循環式触媒装置1を定着装置3の上部近傍に配設した例で説明したが、この循環式触媒装置1は臭気発生部位から循環式触媒装置1への空間に空気流路が形成される構成であれば、画像形成装置内のどの位置に配しても有効であることは言うまでもない。例えば、循環式触媒装置1は感熱ドラム2の近傍や定着装置3の近傍に設けることにより、有害ガスや臭気成分を含むガス7を浄化することが可能である。
また、実施の形態1の画像形成装置においては、発熱体12の形状は管状ヒータで説明を行ったが、面状ヒータを使用することも可能である。この場合、面状ヒータに加熱型触媒10を直接塗布して、その加熱型触媒10が触媒活性化温度に達すれば同様の効果が得られる。したがって、本発明の画像形成装置においては、発熱体12の形状や構成を問うものではなく、加熱型触媒10が触媒活性化温度に速やかに達する加熱手段であればよい。また、第2の熱交換部5bにおける発熱体12に対向する熱交換端部に直接加熱型触媒を塗布し、その加熱型触媒を発熱体12の後方近傍に配置して、触媒活性温度に達するよう構成することにより、上記の実施の形態1の画像形成装置と同様の効果を有する。
《実施の形態2》
In the image forming apparatus of the first embodiment described above, the circulation
In the image forming apparatus according to the first embodiment, the shape of the
<<
以下、本発明に係る実施の形態2の画像形成装置について説明する。実施の形態2の画像形成装置は、前述の実施の形態1の画像形成装置における循環式触媒装置1の加熱装置4の構成が異なるものである。実施の形態2の画像形成装置の構成において、加熱装置4以外の構成は前述の実施の形態1の画像形成装置の構成と同じであるため、その説明は前述の実施の形態1の説明を適用する。したがって、以下の説明においては、実施の形態2における加熱装置4の構成について説明する。
The image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described below. The image forming apparatus according to the second embodiment is different from the image forming apparatus according to the first embodiment in the configuration of the
図6は実施の形態2の画像形成装置における加熱装置4を示す構成図である。図6に示す加熱装置4は、発熱体12とその周りに同軸上に配設された円筒状の筒状被加熱体26を有して構成されている。筒状被加熱体26は、複数の貫通孔を有する蜂の巣(ハニカム状)形状の筒状被加熱体素材25と、その筒状被加熱体素材25の表面に担持された加熱型触媒10とにより構成されている。
FIG. 6 is a configuration diagram illustrating the
筒状被加熱体素材25は、複数の貫通孔を有して蜂の巣(ハニカム状)形状に構成された多孔質セラミックス体である。このため、筒状被加熱体素材25は大きな表面積を有している。筒状被加熱体26は、多孔質セラミックス体を円筒状に形成した筒状被加熱体素材25に、Pt、Pd、Rh、などの貴金属類を含む加熱型触媒10を担持させた構成である。
The cylindrical
上記のように構成された筒状被加熱体26を発熱体12とともに加熱装置4に用いた実施の形態2の画像形成装置を作動させると、発熱体12が発熱すると同時に、この発熱体12近傍で周りに配設された筒状被加熱体26が加熱され、加熱型触媒10が活性温度に達成する。この結果、実施の形態2の画像形成装置における循環式触媒装置1が吸い込んだ有害ガス及び臭気成分を含むガスは、第1の熱交換部(5a:図2参照)で温められた後に、筒状被加熱体26に接触する。このとき、上記の有害ガス及び臭気成分を含むガスは多数の貫通孔を有する表面積の大きな筒状被加熱体素材25上の活性した加熱型触媒10に接触する。この結果、活性した加熱型触媒10は有害ガス及び臭気成分を含むガスを燃焼させ浄化(消臭)する。
When the image forming apparatus according to the second embodiment in which the cylindrical
なお、上記の実施の形態2においては、筒状被加熱体素材25の構成を、多数の貫通孔を有する蜂の巣(ハニカム状)形状にて説明を行ったが、本発明においては、この構成に限定されるものではなく、例えば、筒状被加熱体素材25の構成としては、格子状(メッシュ状、ラス状等を含む)、或いは凹凸の多い蛇腹形状、またはこれらを複数組み合わせた形状の高比表面積を有する多孔質セラミックス体、発泡セラミックス体の素材(材質)の担体、或いは耐熱繊維の編組体、耐熱繊維の不織布、耐熱繊維等の担体であれば筒状被加熱体素材25としてどれを選択しても、有害ガス及び臭気成分を含むガスが接触する面積の割合が高くなるため同様の効果が得られる。
In
また、実施の形態2における加熱装置4の筒状被加熱体25に担持させる加熱型触媒10として有効的なものは、Pt、Pd、Rh、などの貴金属類、または、Ru、Cu、Cr、Ce、Mn、Fe、Ni、Sn、Zn、Al、Zr、W、Vなどの遷移金属があげられる。特に、有害ガスや臭気成分を含むガスの浄化(消臭)に関して優れた効果を奏する材料としては、Pt、Pd、Rhなどの貴金属類である。
Further,
実施の形態2における加熱装置4の構成によれば、発熱体12を単体で用いる場合に比べて、筒状被加熱体26を配設したことにより加熱型触媒10の表面積が増加し、これにより浄化率がさらに促進される。
また、本発明に係る実施の形態2の加熱装置4において用いた筒状被加熱体素材25としては、熱吸収性がよく且つ優れた熱放射性能を有するものが好ましく、ステンレス、鉄などの金属類やセラミックス類等であれば同等の効果が得られる。
さらに、筒状被加熱体素材25の材質として腐食する材質を用いた場合には、ガラス質層やセラミックス層などで耐腐食の養生を施すことにより素材の酸化を防止し、長期間の使用に耐える構成となる。
《実施の形態3》
According to the configuration of the
Moreover, as the cylindrical to-
Furthermore, when a corrosive material is used as the material of the cylindrical
<<
以下、本発明に係る実施の形態3の画像形成装置について説明する。実施の形態3の画像形成装置は、前述の実施の形態1の画像形成装置における循環式触媒装置1の加熱装置4の構成が異なるものである。実施の形態3の画像形成装置の構成において、加熱装置4以外の構成は前述の実施の形態1の画像形成装置の構成と同じであるため、その説明は前述の実施の形態1の説明を適用する。したがって、以下の説明においては、実施の形態3における加熱装置4の構成について説明する。
The image forming apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described below. The image forming apparatus according to the third embodiment is different from the image forming apparatus according to the first embodiment in the configuration of the
図7は実施の形態3の画像形成装置において加熱装置4として用いられる星形状被加熱体24の構成を示す斜視図である。加熱装置4は、発熱体12と、その周りに配設された星形状被加熱体24により構成されている。星形状被加熱体24は、星形状被加熱体素材23と、この星形状被加熱体素材23の外側表面に形成された高比表面積多孔質被覆層50と、この高比表面積多孔質被覆層50に担持された加熱型触媒10とを有して構成されている。
FIG. 7 is a perspective view showing a configuration of a star-shaped
図8は、星形状被加熱体24の星形状被加熱体素材23が発熱体12の周りに配設される前の状態を示す説明図である。星形状被加熱体素材23は、板状の被加熱体素材を、山折り谷折りに繰り返し折り曲げた波形に成形したものであり、この波形の成型品を発熱体12の周囲に円く形成して設け、発熱体12の中心軸に直交する断面を星形としたものである。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a state before the star-shaped
図7および図8に示した実施の形態3における星形状被加熱体24の製造方法は以下の通りである。
多数の貫通孔を有する金属多孔体、例えばアルミニウム製のラス形状を用いた素材に、加熱型触媒10を担持させる担体として、重量比0.2wt%から9wt%の含有量のバリウムを含み、950℃以上の温度で焼成処理をした高比表面積アルミナ粉粒体の部分焼結或いは水酸化アルミニウムの脱水反応のいずれかにより構成された高比表面積多孔質被覆層50を形成する。次に、高比表面積多孔質被覆層50に対して加熱型触媒10を担持させて、板状被加熱体を形成する。次に、この板状被加熱体を、山折りと谷折りとを繰り返して折り曲げ、波形に成形し、発熱体12の周囲に円く形成して設けたものを星形状被加熱体24とする。
The manufacturing method of the star-shaped body to be heated 24 in
As a carrier for supporting the
図9は、前述の実施の形態1の画像形成装置内部にある加熱装置4において、図7に示した星形状被加熱体24を用いた循環式触媒装置1を示す拡大図である。図9において、前述の図2に示した実施の形態1における循環式触媒装置1における要素と同じ構成、機能を有するものには同じ符号を付してその説明は実施の形態1の説明を適用する。
FIG. 9 is an enlarged view showing the circulating
図9に示した実施の形態3における循環式触媒装置1において、加熱装置4は第1の熱交換部5aと第2の熱交換部5bとの間に配設されており、発熱体12の周りに星形状被加熱体24が配置されて構成されている。したがって、発熱体12の周りの近傍に星形状被加熱体24が配設されて加熱される構造である。また、星形状被加熱体24の外周先端が臭気流路49の上下の壁面近傍になるよう、星形状被加熱体24は臭気流路49を流れる有害ガスや臭気成分を含むガスに確実に接触するよう配置されている。また。星形状被加熱体24は定着用発熱体13の上方に配置されているため、定着用発熱体13の排熱が上昇し、星形状被加熱体24を加熱するよう構成されている。
In the circulating
以上のように構成された実施の形態3の画像形成装置において、発熱体12が駆動して発熱することにより、星形状被加熱体24が加熱され、触媒活性化温度になる。このとき、画像形成装置内に発生した有害ガス及び臭気成分を含むガス7は、循環式触媒装置1の吸入口6に吸入され、送風路14を通り、ファン9により第1の熱交換部5aを通過する。このとき、有害ガス及び臭気成分を含むガス7は、定着用発熱体13および循環通路内の第1の熱交換部5bにおいて温められた空気により温められる。そして、有害ガス及び臭気成分を含むガス7は星形状被加熱体24における多数の貫通孔を通過するとき、活性状態の加熱型触媒12において燃焼して分解消臭される。
In the image forming apparatus according to the third embodiment configured as described above, when the
本発明に係る実施の形態3の画像形成装置の構成においては、発熱体12を単体で使用する場合に比べて、星形状被加熱体24を配設したことにより加熱型触媒10の表面積が増加し、浄化率がさらに促進されている。
In the configuration of the image forming apparatus according to the third embodiment of the present invention, the surface area of the
また、実施の形態3の画像形成装置においては、複数の貫通孔を有して加熱型触媒を坦持する板状被加熱体素材を山折り谷折りを繰り返して折り曲げた波形の形状のものを用いて星形に構成した例で説明を行ったが、本発明はこのような形状に限定されるものではない。板状被加熱体素材の形状は、発熱体12からの熱を効率的に受け取ることが可能な形状であればよく、例えば発熱体12の外周近傍に複数の平板な板状被加熱体素材を放射線上に配する形状、発熱体12の周りを多角形状に板状被加熱体素材を配置して覆う形状、発熱体12の周りを複数枚の板状被加熱体素材を用いて幾層にも覆う形状であっても効果的である。
Further, in the image forming apparatus of the third embodiment, a plate-shaped heated body material having a plurality of through holes and supporting a heating type catalyst has a waveform shape that is bent repeatedly by repeated mountain folds and valley folds. Although the description has been made with an example using a star shape, the present invention is not limited to such a shape. The shape of the plate-like heated body material only needs to be a shape that can efficiently receive the heat from the
また、加熱型触媒を坦持する板状被加熱体素材を配置する位置としては、少なくとも臭気流路49における発熱体12の後方であればよく、発熱体12からの熱が後方にある加熱型触媒層に伝わり、触媒の温度が上昇しやすい構造となり、高い浄化作用を奏するものとなる。
また、板状被加熱体素材は高い熱吸収性と優れた熱放射能力を有する材料が好ましく、例えばステンレス、鉄などの金属類やセラミックス類等であれば同等の効果が得られる。
Moreover, as a position which arrange | positions the plate-shaped to-be-heated body material which supports a heating type catalyst, it should just be the back of the
Further, the plate-like heated body material is preferably a material having high heat absorption and excellent heat radiation ability. For example, the same effect can be obtained if metals such as stainless steel and iron and ceramics are used.
さらに、板状被加熱体素材の材質として腐食する材質を用いた場合にはガラス質層やセラミックス層などで耐腐食の養生を施すことにより素材の酸化を防止し、長期間の使用が可能となる。
《実施の形態4》
In addition, when corrosive materials are used as the material of the plate-shaped heated object material, it is possible to prevent the material from being oxidized by applying corrosion-resistant curing with a vitreous layer or a ceramic layer, which enables long-term use. Become.
<<
以下、本発明に係る実施の形態4の画像形成装置について説明する。実施の形態4の画像形成装置は、前述の実施の形態1の画像形成装置における循環式触媒装置1の後方に冷却装置29を配設したものである。実施の形態4の画像形成装置の構成において、冷却装置29以外の構成は前述の実施の形態1の画像形成装置の構成と同じであるため、その説明は前述の実施の形態1の説明を適用する。したがって、以下の説明においては、実施の形態4における冷却装置29の構成について図10を参照しつつ説明する。
The image forming apparatus according to the fourth embodiment of the present invention will be described below. In the image forming apparatus according to the fourth embodiment, a
図10は実施の形態4の画像形成装置における循環式触媒装置1の近傍示す断面図である。図10に示すように、循環式触媒装置1の後方、すなわち循環式触媒装置1の排気口22の近傍に冷却装置29が配設されている。
実施の形態4の画像形成装置において用いた冷却装置29は、循環式触媒装置1において適温まで冷却できなかった浄化空気11を適温まで冷却するための装置である。冷却装置29は、装置外部の空気を吸入する吸込みファン27と、直交流型熱交換器を利用した熱交換部28と、それらをつなぐパイプ51とで構成されている。吸込みファン27は、駆動部を内蔵しており、駆動されたファンにより画像形成装置の外部から冷えた空気を吸入する構成を有している。熱交換部28の内部は画像形成装置内の空気と吸入した外気が混入しないよう仕切り壁が設けられており、異なる流路を有して仕切り壁を介して熱交換できる構成となっている。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing the vicinity of the circulating
The
冷却装置29の吸入口30は、循環式触媒装置1の排気口22に近接して配置されており、その開口部分の形状は実質的に同じ形状を有している。冷却装置29における熱交換部28は、冷却装置29の吸入口30と排気口31との間に設けられており、循環式触媒装置1の排気口22から排出された浄化空気11は、冷却装置29の吸入口30から取り込まれ、熱交換部28に確実に導入される構成である。
The
以上のように構成された実施の形態4の画像形成装置を作動させることにより、循環式触媒装置1の排気口22から排出された浄化空気11は、冷却装置29の吸入口30に流れ込み熱交換部28に導入される。熱交換部28においては、前述の実施の形態1において説明した熱交換部(図3参照)と同様の構成を有しており、仕切り壁を介して異なる流路を流れる浄化空気11と外気との間で熱交換される。すなわち、熱交換部28において、適温以上の熱い浄化空気11が外気(約25℃)より冷却されて適温(約35℃以下)となり、冷却装置29の排気口31より当該画像形成装置内へ排出され循環される。一方、熱交換部28において温まった外気は、パイプ51を通り画像形成装置の外部へ排出される。
By operating the image forming apparatus of the fourth embodiment configured as described above, the purified
上記のように、本発明に係る実施の形態4の画像形成装置においては、循環式触媒装置1の排気口近傍に冷却装置29を設けた構成であるため画像形成装置内の温度は常に適温状態に維持され、画像形成装置内における他の機器への熱による悪影響をなくし、有害ガスや臭気成分を含むガス7の発生を抑制することも可能となる。
なお、本発明に係る実施の形態4の画像形成装置においては、冷却装置29を実施の形態1の画像形成装置に設けた例で説明したが、前述の実施の形態2および実施の形態3の画像形成装置に実施の形態4において説明した冷却装置29を設けることによりそれぞれの実施の形態の効果に加えて実施の形態4の効果を奏する。
As described above, in the image forming apparatus according to the fourth embodiment of the present invention, the
In the image forming apparatus according to the fourth embodiment of the present invention, the
以上のように、本発明の画像形成装置によれば、画像形成装置内で最も多くの臭気成分を含むガスが発生する感光ドラムや定着ローラ部近傍はもとより、装置内各所から発生する揮発性有機化合物(VOC)、オゾン等の有害ガスや臭気成分を含む空気を内部循環させることにより、画像形成装置外へ臭気を排出することなく触媒装置を用いて浄化することができる。その結果、本発明によれば、周辺環境及び人体に対する悪影響を無くすというこの分野において達成すべき重要な課題を解消することができる。 As described above, according to the image forming apparatus of the present invention, not only the vicinity of the photosensitive drum and the fixing roller where gas containing the most odorous components is generated in the image forming apparatus but also volatile organic substances generated from various places in the apparatus. By internally circulating an air containing a harmful gas such as a compound (VOC) or ozone, or an odor component, the catalyst device can be used for purification without discharging the odor out of the image forming apparatus. As a result, according to the present invention, it is possible to solve an important problem to be achieved in this field of eliminating adverse effects on the surrounding environment and the human body.
また、本発明の画像形成装置によれば、加熱型触媒を担持させる脱臭手段を設けることにより半永久的に使用でき、交換のロスを省くことができる。
さらに、本発明の画像形成装置によれば、画像形成装置内部の臭気成分を触媒装置で浄化すると同時に、画像形成装置から発生する排熱、特に印字定着の際に発生した排熱を有効的に利用することで、エネルギーを効率的に触媒作用温度に変えることのできる省エネルギー型の脱臭機能付の画像形成装置となる。
Further, according to the image forming apparatus of the present invention, by providing a deodorizing means for supporting the heating type catalyst, it can be used semipermanently, and replacement loss can be omitted.
Furthermore, according to the image forming apparatus of the present invention, the odor components inside the image forming apparatus are purified by the catalyst device, and at the same time, the exhaust heat generated from the image forming apparatus, particularly the exhaust heat generated at the time of print fixing is effectively reduced. By using this, an energy-saving image forming apparatus with a deodorizing function capable of efficiently changing the energy to the catalytic action temperature is obtained.
また、本発明の画像形成装置においては、触媒作用により浄化された空気を画像形成装置内に排出する部位に、熱交換部を設けることにより、浄化された空気の排熱を触媒作用の熱として利用するよう循環させる構成により画像形成装置内の温度上昇を防ぐとともに、温度上昇によるVOC、オゾン等の有害ガスの発生を抑制するとことができる。
以上の説明から明らかなように、本発明は省エネルギーで消臭効果の高い効率的な画像形成装置を提供するものである。
なお、発明をある程度の詳細さをもって好適な実施の形態について説明したが、この好適な実施の形態の現開示内容は構成の細部において変化してしかるべきものであり、各要素の組合せや順序の変化は請求された発明の範囲及び思想を逸脱することなく実現し得るものである。
Further, in the image forming apparatus of the present invention, a heat exchanging portion is provided at a portion for discharging the air purified by the catalytic action into the image forming apparatus, so that the exhaust heat of the purified air is used as the heat of the catalytic action. The configuration in which it is circulated so as to prevent the temperature rise in the image forming apparatus can be prevented and the generation of harmful gases such as VOC and ozone due to the temperature rise can be suppressed.
As is apparent from the above description, the present invention provides an efficient image forming apparatus with energy saving and high deodorizing effect.
Although the present invention has been described with respect to a preferred embodiment with a certain degree of detail, the present disclosure of this preferred embodiment should be changed in the details of the configuration, and the combination and order of each element Changes may be made without departing from the scope and spirit of the claimed invention.
本発明は、有害ガスや臭気成分を含むガスの発生を抑制する機能を有し、汎用性の高い画像形成手段を提供することができる。 The present invention can provide a highly versatile image forming unit having a function of suppressing generation of a gas containing a harmful gas or an odor component.
1 循環式触媒装置
2 感光ドラム
3 定着装置
3a 上部定着ローラ
3b 下部定着ローラ
4 加熱装置
5 熱交換部
5a 第1の熱交換部
5b 第2の熱交換部
6 吸入口
7 有害ガスおよび臭気成分を含むガス
8 駆動部
9 ファン
10 加熱型触媒
11 浄化空気
12 発熱体
13 定着用発熱体
14 送風路
15 熱交換駆動部
16 断熱材
17 循環通路
18 発熱部
19 絶縁体
20 封口部
21 用紙
22 排気口
23 星形状被加熱体素材
24 星形状被加熱体
25 筒状被加熱体素材
26 筒状被加熱体
27 吸込みファン
28 熱交換部
29 冷却装置
30 吸入口
31 排気口
32 筺体
33 ガラス板
34 光学ユニット
35 像形成ユニット
36 帯電器
37 除電器
38 転写用帯電器
39 現像器
40 クリーニング部
41 用紙トレー
42 用紙ストッカー
43 用紙移送ユニット
44 用紙ガイド
45 用紙送りローラ
46 用紙排出孔
47 用紙受け
48 現像ローラ
49 臭気流路
50 高比表面積多孔質被覆層
51 パイプ
DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記電子潜像を現像してトナー像を形成し、前記トナー像を画像担体に転写する現像器と、
前記トナー像が転写された画像担体に前記トナー像を定着する定着ローラを有する定着装置と、
臭気成分を含むガスを吸入し、浄化して排気する循環式触媒装置と、が内部空間に配置された画像形成装置であって、
前記循環式触媒装置は、
当該画像形成装置の内部において発生する臭気成分を含むガスが吸入される臭気流路に設けられ、吸入したガスと接触して臭気成分を浄化する加熱型触媒と、
前記加熱型触媒を加熱するための加熱手段と、
前記臭気流路における前記加熱型触媒に対して吸入側に配置され、前記臭気流路内のガスを加熱する第1の熱交換部と、
前記臭気流路における前記加熱型触媒に対して排気側に配置され、前記臭気流路内のガスを冷却する第2の熱交換部と、を備えた画像形成装置。 An optical unit for forming an electronic latent image on the photosensitive drum;
A developing device for developing the electronic latent image to form a toner image and transferring the toner image to an image carrier;
A fixing device having a fixing roller for fixing the toner image on an image carrier onto which the toner image has been transferred;
An image forming apparatus in which a circulating catalyst device that sucks, purifies, and exhausts gas containing an odor component is disposed in an internal space,
The circulating catalyst device includes:
A heating-type catalyst that is provided in an odor flow path through which a gas containing an odor component generated inside the image forming apparatus is sucked, and that purifies the odor component in contact with the sucked gas;
Heating means for heating the heating catalyst;
A first heat exchanging part that is disposed on the suction side with respect to the heating type catalyst in the odor flow path and heats the gas in the odor flow path;
An image forming apparatus comprising: a second heat exchange unit that is disposed on an exhaust side with respect to the heating type catalyst in the odor channel and cools a gas in the odor channel .
前記第1の熱交換部及び前記第2の熱交換部において、前記臭気流路内のガスと前記循環通路との間で熱交換が行われるよう構成された請求項1に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, wherein heat exchange is performed between the gas in the odor flow path and the circulation passage in the first heat exchange unit and the second heat exchange unit. .
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