KR20100033497A

KR20100033497A - 토너 먼지필터

Info

Publication number: KR20100033497A
Application number: KR1020097027633A
Authority: KR
Inventors: 하랄트 폰 쉬슈카; 위르겐 아돌프; 슈테펜 그룬츠; 토르슈텐 슈미트
Original assignee: 칼 프로이덴베르크 카게
Priority date: 2007-06-15
Filing date: 2008-05-29
Publication date: 2010-03-30
Also published as: US20100166451A1; WO2008151721A1; CN101743049A; CA2727740A1; EP2158019A1

Abstract

토너를 사용하는 인쇄장치가 구비된 프린터(1)로서, 상기 프린터(1)는, 필터(3)가 교체가능하게 고정되며 상기 프린터(1) 내에 포함되어 있던 가스를 외부로 배출시키기 위한 하나 이상의 공기출구(2)가 포함하며, 상기 필터(3)는 하나 이상의 정전기적 활성상태인 필터층(4)을 포함한다.

정전기상 활성상태, 필터층

Description

토너 먼지필터 {TONER DUST FILTER}

본 발명은 토너를 사용하는 인쇄장치가 구비된 프린터에 관한 것으로, 상기 프린터는, 필터가 교체가능하게 고정되며 프린터 내에 포함되어 있던 가스를 외부로 배출시키기 위한 하나 이상의 공기출구를 포함하고 있다.

이러한 유형의 프린터류는 사무실 워크스테이션의 컴퓨터들과 연결되어 광범위하게 쓰이고 있다. 이런 맥락에서, 인쇄동작 도중에 공기출구로부터 배출되는 입자들과 공기가 혼합되는, 팬-냉각식 레이저 프린터류가 주로 이용된다. 대부분이 토너 먼지입자들인 이들 방출 입자의 직경은 최소 0.1μm 이하의 범위 내에 있다. 따라서 미세먼지는 건강에 위해를 입힐 수 있다. 이는 특히 워크스테이션에 가까이 위치되는 1인용 프린터류와 관련하여 문제점들이 제기된다. 통상, 이러한 유형의 프린터들은 배출되는 공기를 여과시키는 필터장치를 구비하고 있지 않다. 더욱이, 이렇게 미세한 입자들은 여러 공지된 필터 매질에 의해 걸리지 않는다는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 프린터용 필터를 제공하는 것으로, 상기 필터는 상기 프린터에서 방출되는 토너 먼지를 신뢰성 있게 그리고 긴 유효수명 기간에 걸쳐 여과시킨다.

이러한 목적은 청구 1항의 특징들을 통해 달성된다. 종속항들은 유용한 상세사항들에 관한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 필터는 하나 이상의 정전기적 활성상태인 필터층(filter ply)을 포함한다. 이러한 필터층은, 입자들과의 정전기적 상호작용 때문에 높은 분리성능과 한편으로는 낮은 수락 저항성(admission resistance)을 동시에 가진다는 장점이 있다. 이 경우, 구체적으로는 낮은 수락 저항성이 유리하며, 그 이유는 특히 1인용 프린터류가, 고역압의 경우 낮은 체적유량만을 허용하는 비용효율적 팬들을 구비하고 있기 때문이다. 그 결과, 높은 수락 저항성을 가지는 필터 매질은 여기에 사용될 수 없다. 본 발명에 따른 필터층은, 구체적으로, 입자들이 0.1μm 보다 큰 경우에 우수한 분리성능을 가진다. 이 경우 이들 입자는 정전기적 활성상태인 필터층 내로 침투할 수 있게 됨에 따라, 필터층의 두께에 따라서, 필터의 유효수명을 연장시킨다. 필터층은, 특히, 부직포로 형성되어도 좋다. 부직포는 필터 매질로서 광범위하게 사용되고 있으며, 비용효율적으로 생산될 수 있다. 정전기적으로 하전된 섬유를 포함하는 부직포로 구성된 필터 재료는 일반적으로 정전필터재로 칭해진다. 정전필터 재료를 제조하기 위해, 다양한 고분자 섬유들을 서로 혼합한 후 니들링(needling)을 통해 결합시킨다. 높은 마찰 때문에, 상이한 전기음성도를 띠는 고분자류를 가지는 섬유들은 정전기적으로 상이하게 하전되며, 결과적으로 상이한 정전기적 필터 활성을 가지게 된다. 따라서 정전기적 활성상태인 필터층은 양전하 및 음전하가 부가된 개별적 섬유들의 혼합물로 형성된다. 또한 고분자 섬유류는 열처리 또는 워터-젯 방법을 통해 결합될 수 있다. 이후 플라즈마 처리를 통해 정전기 하전을 수행할 수 있다. 이러한 배경과는 대조적으로, 용융반사(melt-blown) 방법을 통한 섬유 제조도 고려해봄 직하다.

정전 필터 재료에 있어서, 미세 입자들이 낮은 압력손실로 여과될 수 있다는 점이 특히 유리하다. 필터 성능이 동일하여도, 정전기적 상호작용 때문에, 하전되지 않은 필터 재료에서 보다 더 큰 기공들이 형성될 수 있다. 정전 필터 재료는 보조에너지 공급이 없이도 정전기적 필터 활성을 띤다. 정전필터재는 긴 유효수명을 지니며 비용효율적이다. 본 발명에 따른 필터는 1인용 프린터류에서의 용도에 특히 적합하다.

상기 필터는 접이식 필터로서 설계될 수 있다. 밑면적에 관련하여서는, 접이식 필터류가 평면 형상의 필터 매질보다 더 큰 필터 면적을 가지고 있다. 이로 인해 필터의 유효수명이 더욱 향상된다.

상기 필터는 3개 이상의 필터층들을 포함하되, 이 중 중간 필터층이 정전기적 활성상태인 필터층이다. 이러한 구체예에 따르면, 제 1 필터층은 프린터를 향하고, 제 3 필터층은 외부를 향해 있다. 제 1 필터층은 조대(coarser) 성분들이 공기흐름으로부터 걸러지는 예비필터를 형성한다. 정전기적 활성상태인 다음 중간 필터층에는 상기 예비필터를 통과한 미세입자들이 걸러진다. 외부를 향해 있는 마지막 층은 외부로부터 발생하는 손상에 맞서 상기 제 1 및 제 2 필터층을 보호하는 피복층 및 보호층을 형성한다. 필터층들은 재질적으로 통합되는 방식으로 서로 연결될 수 있다. 제 3층은 용융반사 방법을 통해 생성되는 정전기적 활성상태인 필터층을 위한 기재로서 기능하여도 된다. 이러한 유형의 필터층들은 특히 신속하게 제조될 수 있다.

상기 필터는 활성탄이 구비되어 있는 층을 포함할 수 있다. 프린터는 건강에 위해를 입히는 가스 성분들을 작동 중에 방출하기도 한다. 상기 활성탄이 구비된 층에는 건강에 위해를 입히는 그런 성분들이 걸리게 된다. 이 목적을 위해, 활성탄에 보조물질들을 추가로 포함시키거나 활성탄을 보조물질들로 선처리함으로써, 어떤 성분 내의 특정 가스들에 대한 분리성능을 향상시킬 수도 있다.

상기 필터는 하나 이상의 필터층에 응착결합되는 부직포로 구성된 프레임을 포함할 수 있다. 부직포로 구성되는 프레임은 간단하고 비용효율적으로 제조될 수 있다. 이러한 프레임은 상기 필터의 구조를 보강한다.

상기 필터의 단부면들 상에 플라스틱 앵글(plastic angles)이 형성될 수 있다. 플라스틱 앵글은 상기 필터를 보강하고, 상기 필터가 접이부들(folds)에 횡방향으로 압축되는 상황을 막는다. 또한, 이들은 상기 필터의 장착과정을 단순화한다. 구체적으로, 플라스틱 앵글은 간단하고 비용효율적으로 제조가능한 사출 성형물로 형성된다.

플라스틱 앵글은 프린터 방향을 가리키고 접착 스트립을 구비하고 있는 표면부(face)를 가질 수 있다. 구체적으로는, 이러한 접착 스트립으로 양면접착테이프를 사용함으로써, 프린터에 필터를 간단히 고정시킬 수 있고, 완전히 다시 탈착할 수 있도록 한다.

본 발명에 따른 프린터의 실시예들이 첨부된 도면을 참조로 하여 아래에서 보다 상세하게 기술된다.

도 1은 본 발명에 따른 필터가 구비된 프린터를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 1에는 토너를 사용하고 팬-냉각식 인쇄장치를 구비하고 있는 1인용 레이저 프린터(1)가 도시되어 있다. 프린터(1)에는 프린터(1) 내에 포함되어 있던 가스를 외부로 배출시키기 위한 공기출구(2)가 마련되어 있다. 이 공기출구(2)에는 필터(3)가 교체가능하게 고정된다. 필터(3)는 접이식 필터로 설계되어 있고, 부직포로 구성된다. 필터(3)는 3개의 필터층들(4,5,6)을 포함한다. 이들 중 제 1 필터층(5)은 프린터(1)를 향해 있다. 제 1 필터층(5)은 부직포로 구성되며, 조대 입자들을 거르는 예비필터를 형성한다. 중간 필터층(4)도 마찬가지로 부직포로 구성된다. 이는 정전 필터 재료의 형태로 되어 있으며, 이로써 정전기적으로 활성이다. 토너 먼지는 이러한 중간 필터층(4)에 의해 걸러진다. 제 3 필터층(6)은 외부를 향해 있다. 이 필터층(6)은 보호 및 피복층을 형성하며, 외부 영향에 맞서 나머지 필 터층들(4,5)을 보호한다. 기타 구체예들에 따르면, 활성탄이 구비되어 있는 추가적 필터층이 마련될 수 있다. 필터층들(4,5,6)에 응착결합되어 있는 부직포 스트립은 이들 필터층(4,5,6)을 원주방향으로 에워싸고 있다. 이 부직포 스트립은 필터(3)의 프레임(7)을 형성한다. 추가적 보강을 위해, 필터(3)의 단부면들(8) 상에 플라스틱 앵글(9)이 형성된다. 이들 플라스틱 앵글(9)은 프린터(1) 방향을 가리키고 접착 스트립(11)(여기서는 양면접착테이프)을 구비하고 있는 표면부(10)를 가지고 있다. 또한 본 발명에 따른 필터(3)는, 마찬가지로 미립자 성분들을 방출하는 기타 사무실 기기(예를 들어, 복사기류) 상의 용도로 적합하다.

Claims

토너를 사용하는 인쇄장치가 구비된 프린터(1)에 있어서,

상기 프린터(1)는, 필터(3)가 교체가능하게 고정되며 상기 프린터(1) 내에 포함되어 있던 가스를 외부로 배출시키기 위한 하나 이상의 공기출구(2)를 포함하고,

상기 필터(3)가 하나 이상의 정전기적 활성상태인 필터층(4)을 포함하는 것을 특징으로 하는,

프린터.
제1항에 있어서,

상기 필터층(4)은 부직포로 형성되는 것을 특징으로 하는,

프린터.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 필터(3)는 접이식 필터로서 설계되어 있는 것을 특징으로 하는,

프린터.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 필터(3)는 3개 이상의 필터층들(4,5,6)을 포함하며, 이들 중 중간 필터 층이 정전기적 활성상태인 필터층(4)인 것을 특징으로 하는,

프린터.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 필터(3)는 활성탄이 구비되어 있는 층을 포함하는 것을 특징으로 하는,

프린터.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 필터(3)는 상기 하나 이상의 필터층(4)에 응착결합되는 부직포로 구성된 프레임(7)을 포함하는 것을 특징으로 하는,

프린터.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 필터의 단부면들(8) 상에는 플라스틱 앵글들(9)이 형성되는 것을 특징으로 하는,

프린터.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 플라스틱 앵글들(9)은, 상기 프린터(1) 방향을 가리키고 접착 스트립(11)을 구비하고 있는 표면부(10)를 가지는 것을 특징으로 하는,

프린터.