JP2016224193A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】特別な部材を必要とせず、かつ、画像形成の生産性を低下させることなく、画像形成装置外に排出される微粒子を抑制することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】記録材に形成された画像を記録材に加熱定着させる定着手段を有する画像形成装置は、前記画像形成装置の外部から内部、又は、内部から外部へ空気を送る送風手段と、記録材に対する画像形成動作を開始すると、前記送風手段を第１出力で動作させ、前記画像形成動作を開始してから所定時間が経過した場合、又は、前記画像形成動作を開始してから所定枚数の記録材に画像を形成した場合、前記送風手段を停止させ、或いは、前記送風手段を前記第１出力より低い第２出力で動作させ、前記画像形成動作を継続させる制御手段と、を備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、複写機、レーザビームプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。

画像形成装置は、記録材に画像を定着させるための定着装置を備えている。定着装置においては、記録材を加熱して定着を行う際に、定着部材の弾性層を構成するシリコーン材料、トナー、グリス等から超微粒子（ＵＦＰ：Ｕｌｔｒａ Ｆｉｎｅ Ｐａｒｔｉｃｌｅ）が発生し得ることが知られている。

特許文献１は、画像形成装置外に排出されるＵＦＰを抑制する構成を開示している。具体的には、特許文献１は、定着装置の排気を行うダクトにシリコーンオイルを含浸させたフィルタを設け、このフィルタにより画像形成装置外に排出されるＵＦＰを抑制する構成を開示している。また、特許文献２は、ＵＦＰの排出量を抑えるために、定着温度および記録材の搬送速度を遅くする構成を開示している。画像形成装置におけるＵＦＰの発生は、定着時の熱によるトナーワックス成分の揮発物が大勢を占めているので、定着温度を下げることによりＵＦＰの排出を低減することができる。一方、定着温度を低くした場合においても定着性を保つために、特許文献２では記録材の搬送速度を遅くしている。

特開２０１２−３２６６３号公報 特開２０１４−９２７１８号公報

特許文献１に記載の構成では、フィルタなどの特別な部材が必要でありコスト高となる。また、特許文献２に記載の構成では、記録材の搬送速度を遅くするため、画像形成の生産性が低下してしまう。

本発明は、特別な部材を必要とせず、かつ、画像形成の生産性を低下させることなく、画像形成装置外に排出される微粒子を抑制することができる画像形成装置を提供するものである。

本発明の一側面によると、画像形成装置は、記録材に形成された画像を記録材に加熱定着させる定着手段を有する画像形成装置であって、前記画像形成装置の外部から内部、又は、内部から外部へ空気を送る送風手段と、記録材に対する画像形成動作を開始すると、前記送風手段を第１出力で動作させ、前記画像形成動作を開始してから所定時間が経過した場合、又は、前記画像形成動作を開始してから所定枚数の記録材に画像を形成した場合、前記送風手段を停止させ、或いは、前記送風手段を前記第１出力より低い第２出力で動作させ、前記画像形成動作を継続させる制御手段と、を備えていることを特徴とする。

本発明によると、特別な部材を必要とせず、かつ、画像形成の生産性を低下させることなく、画像形成装置外に排出される微粒子を抑制することができる。

一実施形態による画像形成装置の構成図。 一実施形態による画像形成装置の制御構成図。 一実施形態による定着装置の構成図。 一実施形態によるＵＦＰ濃度の時間変化を示す図。 一実施形態によるＵＦＰ排出抑制制御のフローチャート。 一実施形態によるＵＦＰ濃度の時間変化を示す図。 一実施形態による温調温度と濃度カウンタのカウント数との関係を示す図。 一実施形態によるＵＦＰ濃度の時間変化を示す図。 一実施形態によるＵＦＰ排出抑制制御のフローチャート。 一実施形態による画像形成装置の制御構成図。 一実施形態によるＵＦＰ濃度の時間変化を示す図。 一実施形態による送風部の状態と濃度カウンタのカウント数との関係を示す図。 一実施形態によるＵＦＰ濃度の時間変化を示す図。 一実施形態によるＵＦＰ排出抑制制御のフローチャート。

以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は例示であり、本発明を実施形態の内容に限定するものではない。また、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。

＜第一実施形態＞
図１は、本実施形態による画像形成装置の概略的な構成図である。なお、図１において、参照符号の末尾の英文字ａ、ｂ、ｃ及びｄは、それぞれ、当該部材がイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の現像剤像を形成するためのものであることを示している。また、色を区別する必要が無い場合には、末尾の英文字ａ、ｂ、ｃ及びｄを除いた参照符号を使用する。感光体２は、像担持体であり、画像形成時、回転駆動される。帯電部７は、対応する感光体２の表面を一様な電位に帯電させる。露光部１は、形成する画像の画像データに応じた光で感光体２の表面を走査して露光することで、感光体２に静電潜像を形成する。現像部３は、それぞれ、対応する色の現像剤を有し、現像スリーブ１３により、感光体２の静電潜像に現像剤を付着させることで、感光体２の静電潜像を現像する。１次転写ローラ４は、感光体２に形成された現像剤像を、像担持体であり、ローラ１１、１２及び１３により周回駆動される中間転写ベルト１０に転写する。なお、各感光体２の現像剤像を重ね合わせて中間転写ベルト１０に転写することでカラー画像が形成される。クリーニング部５は、中間転写ベルト１０に転写されず、感光体２に残留した現像剤を回収する。

２次転写ローラ２２は、カセット４０又は４１から搬送路に給紙され、搬送路を搬送される記録材３０に、中間転写ベルト１０に形成された現像剤像を転写する。帯電ローラ１４は、記録材３０に転写されず、中間転写ベルト１０に残留した現像剤を帯電させる。帯電された現像剤は感光体２に逆転写され、クリーニング部５により回収される。定着装置３４は、記録材３０に転写された現像剤像を記録材３０に加熱定着させる。その後、記録材３０は、排出トレイ３６に排出される。なお、画像形成装置は、画像形成装置を冷却するための冷却ファンを含む送風部７０を備えている。本実施形態において、送風部７０は、外気を画像形成装置内に送り込む。

図３は、本実施形態による定着装置３４の構成図である。ヒータ２０３に電力を供給することで、ヒータ２０３及び定着フィルム２０１が加熱される。なお、ヒータ２０３は、ヒータホルダ２０４によって支持され、剛性付与のための金属ステー２１１を介して、不図示の加圧機構によって加圧されている。定着フィルム２０１は、薄いポリイミド等の樹脂またはＳＵＳ、ニッケル等の金属よりなる基層上に、シリコーンゴム等の弾性体からなるゴム層を設け、最表面にフッ素樹脂等の離型性に優れた表面層を設けたものを用いる。定着フィルム２０１の熱容量は小さいため、ヒータ２０３に電力を供給することで、ごく短時間のうちにニップ部Ｎ１を昇温させることが可能となる。また、ヒータ２０３の記録材の通過領域には温度検出部であるサーミスタ５００を設けている。なお、サーミスタ５００は、定着フィルム２０１の温度を検出するものであっても良い。加圧ローラ２０２は、鉄やアルミからなる芯金上に、シリコーンゴム、シリコーンスポンジ等よりなる弾性層を設け、さらに表面にフッ素樹脂等よりなる離型層を設けることにより得られる。

図２は、本実施形態による画像形成装置の制御構成図である。コントローラ６５０は、不図示のホストコンピュータ及び制御部６２０と相互に通信が可能となっている。コントローラ６５０は、ホストコンピュータから画像情報と画像形成命令を受け取ると、画像情報を解析してビットデータに変換し、ビデオインタフェース６４０を介して、記録材毎に画像形成予約コマンド、画像形成開始コマンドを制御部６２０に送信する。また、制御部６２０から／ＴＯＰ信号を受信すると、ビデオ信号を制御部６２０に送信する。制御部６２０の画像形成部６３０は、図１を用いて説明した各部材を制御して記録材に画像を形成する。また、制御部６２０は、送風部７０を制御する送風制御部６２を備えている。

まず、送風制御部６２の温度調整部６０について説明する。画像形成を行うと、定着装置３４の熱や、アクチュエータの自己昇温による熱によって、画像形成装置内の温度が上昇する。画像形成装置内の温度が上昇すると、現像剤が溶融することがあり、画像不良につながる。したがって、温度調整部６０は、画像形成中において、送風部７０を動作させて画像形成装置を冷却する。なお、送風部７０を動作させて画像形成装置内に外気を取り込んでも画像形成装置内の温度が所定値、例えば、４５度を超えると、制御部６２０は、送風部７０を動作させたまま、画像形成動作を中断して、画像形成装置内部を冷却する。以後、この状態を"昇温抑制モード"と呼ぶものとする。なお、画像形成装置内の温度は不図示の温度検出部により検出する。温度調整部６０は、画像形成装置内の温度が所定値以下になると、昇温抑制モードを終了して画像形成を再開する。昇温抑制モードに入ると、画像形成動作を中断するため生産性が低下する。したがって、本実施形態において、温度調整部６０は、画像形成の開始と共に、送風部７０の冷却ファンを最大出力で動作させる。つまり、冷却ファンを最大回転数で回転させる。

上述した様に、定着装置３４では、定着処理の際にＵＦＰが発生する。ＵＦＰは、一般的には、１００ｎｍ以下の粒径である。以下、ＵＦＰの発生について具体的に説明する。実験に用いた画像形成装置は、プロセススピードが１５０ｍｍ／ｓで、２５枚／分のフルカラープリント出力が可能なものであった。評価方法は、密閉化された３立方平方メートルのチャンバ内を浄化した空気で満たして画像形成装置を設置し、連続印刷を行ってチャンバ内の単位体積あたりのＵＦＰ個数（ＵＦＰ濃度）を単位時間毎に測定した。なお、ＵＦＰ濃度の測定には、ナノ粒子粒径分布計測器ＦＭＰＳ３０９１（ＴＳＩ社製）を用いた。また、記録材としては、一般的なＬＢＰ印刷用紙、坪量８０ｇ／ｍ^２（普通紙モード、１／１速）、Ａ４サイズ紙を用いて、５％の印刷率で画像を形成した。なお、環境は、気温２３度、湿度５０％であった。その結果を図４に示す。

図４において、ケース（ａ）は、画像形成の開始と共に送風部７０の冷却ファンを最大出力（１００％）で動作させ続けた場合である。一方、ケース（ｂ）は、画像形成の開始と共に送風部７０の冷却ファンを最大出力で５分間だけ動作させ、その後、送風部７０を停止させた場合である。なお、画像形成開始時の温度は、ケース（ａ）と（ｂ）において同じである。冷却ファンを回転させ続けたケース（ａ）では、開始から７分を過ぎた時点で、ＵＦＰ濃度が、所定の上限値Ａ（本例では、１．０Ｅ＋５）を超えてしまった。これは、定着処理時に発生したＵＦＰが時間経過と共に装置内に充満し、装置のすき間から外部に漏れたためである。さらに、本実施形態の冷却ファンは、吸気タイプであったため、冷却ファンの動作により装置内の気圧が上昇する。この気圧の上昇もＵＦＰが装置のすき間から漏れやすくなることの要因の１つであった。なお、冷却ファンを動作させ続けても、開始から１０分が経過すると、ＵＦＰ濃度の上昇変化が飽和した。これは、装置内の温度がある程度まで上昇すると、ＵＦＰ同士が合体することにより粒径が大きくなり、単位体積あたりのＵＦＰ個数が飽和するためである。

一方、開始から５分が経過した段階で冷却ファンを停止させたケース（ｂ）では、装置内の気圧の上昇を抑えることができ、よって、装置外に漏れるＵＦＰの濃度が抑制された。図４に示す様に、ケース（ｂ）では、画像形成の開始から１０分が経過しても、ＵＦＰ濃度は上限値Ａ以下に抑えられている。なお、ケース（ｂ）では１０分経過後から送風部７０の冷却ファンを再び最大出力で動作させたが、前述したように、ＵＦＰ濃度の上昇変化が飽和しているため、ＵＦＰ濃度が上限値Ａを超えることはなかった。

なお、図４は、画像形成装置の温度が所定値以下から画像形成動作を開始した場合であった。なお、以下では、画像形成装置内部の温度が所定値以下となっている状態をコールド状態と呼ぶ。これに対して、画像形成装置内部の温度が所定値より大きい場合をホット状態と呼ぶものとする。ホット状態から画像形成を開始した場合には、前述した理由により、画像形成の開始と共に送風部７０の冷却ファンを最大出力で動作させてもＵＦＰ濃度は上限値Ａ以下のままであった。

よって、コールド状態から画像形成を開始した場合において画像形成装置周囲のＵＦＰ濃度を所定の上限値以内に抑えるには、画像形成開始から送風部７０を動作させ、所定時間が経過すると一時的に送風部７０の動作を停止させれば良いことになる。なお、ホット状態から画像形成を開始した場合においても、コールド状態から画像形成を開始した場合と同じ制御とすることもできるが、上述した理由により、ホット状態から画像形成を開始した場合には、送風部７０の動作を一時的に停止しなくとも良い。この構成においては、特別な装置を必要とせず、また、記録材３０の搬送速度を低下させる必要がない。よって、安価な構成で、画像形成の生産性を高く保ちつつ、画像形成装置外に排出されるＵＦＰを抑制することができる。

なお、コールド状態から画像形成を開始した場合には、所定時間経過後に冷却ファンを停止させることにより画像形成装置内の温度が上昇し、よって、昇温抑制モードとなってしまうことが生じ得る。しかしながら、冷却ファンを停止させるまでの時間は、例えば、５分程度あり、大多数の画像形成処理において問題にはならない。また、大量の印刷を行う様な状況においても、冷却ファンを停止させることによって昇温抑制モードとなるまでの時間は、冷却ファンを停止させない場合と比較して数分、例えば、３分程度早くなるのみであり、冷却ファンを停止することによる影響は少ない。

なお、上記の具体的な値は、冷却ファンの風量、画像形成装置の体積、密閉度等によって変化し、画像形成開始から冷却ファンを停止させるまでの時間や、冷却ファンの停止期間は、個々の画像形成装置によって異なる。つまり、上記具体的な値は単なる例である。

図５は、本実施形態におけるＵＦＰ排出抑制制御のフローチャートである。画像形成の開始により、ＵＦＰ調整部６１は、Ｓ１００で時間カウンタをクリアしてカウント値Ｔｃｎｔのカウントを開始し、抑制フラグをオフにする。ＵＦＰ調整部６１は、Ｓ１０１で、コールドスタートであるか否か、つまり、画像形成開始時の状態がコールド状態であるか否かを所定の条件により判定する。なお、コールド状態であるかを判定する所定の条件は、本実施形態では、画像形成開始時における定着装置３４のサーミスタ５００の温度Ａと、不図示の温度検出部が検出する雰囲気温度Ｂから、以下の式（１）により判定する。
（Ａ−Ｂ）＜判定基準値 （１）
なお、判定基準値は、任意の値であり、例えば、１５度とすることができる。なお、サーミスタ５００が検出する温度Ａのみや、雰囲気温度Ｂのみから判定することも、他の値を考慮して判定することもできる。

コールドスタートでないと、ＵＦＰ調整部６１は、抑制フラグを初期値であるオフのままとしてＳ１０６に進む。一方、コールドスタートであると、ＵＦＰ調整部６１は、Ｓ１０２で時間カウンタのカウント値Ｔｃｎｔが閾値時間ｔ１を超えているか否かを判定する。なお、閾値時間ｔ１は、印刷開始から送風部７０を停止させるまでの時間である。カウント値Ｔｃｎｔが閾値時間ｔ１を超えていないとＳ１０６に進む。一方、カウント値Ｔｃｎｔが閾値時間ｔ１を超えていると、ＵＦＰ調整部６１は、Ｓ１０３で、カウント値Ｔｃｎｔが閾値時間ｔ２を超えているか否かを判定する。なお、閾値時間ｔ２は、印刷開始後、送風部７０を停止させた後、再度、送風部７０を動作させるまでの時間である。よって、閾値時間ｔ２は、閾値時間ｔ１より大きい値である。カウント値Ｔｃｎｔが閾値時間ｔ２を超えていないと、ＵＦＰ調整部６１は、Ｓ１０４で抑制フラグをオンにする。一方、カウント値Ｔｃｎｔが閾値時間ｔ２を超えている場合、ＵＦＰ調整部６１は、Ｓ１０５で抑制フラグをオフにする。

ＵＦＰ調整部６１は、Ｓ１０６で昇温抑制モードとする必要があるかどうかを判定する。つまり、ＵＦＰ調整部６１は、装置内の温度が閾値より高く、昇温抑制モードに移行する必要があるか否かを判定する。昇温抑制モードとする必要が無い場合、ＵＦＰ調整部６１は、Ｓ１０７で抑制フラグがオンであるか否かを判定する。抑制フラグがオフであると、温度調整部６０は、所定の出力、例えば、１００％で送風部７０を動作させる。一方、抑制フラグがオンであると、装置内冷却よりも装置外におけるＵＦＰ濃度の上昇抑制を優先し、ＵＦＰ調整部６１は、Ｓ１０８で送風部７０を停止させる。

制御部６２０は、Ｓ１１０で総ての印刷が終了したかを判定し、終了していないとＳ１０１からの処理を繰り返す。なお、Ｓ１０６において、昇温抑制モードとする必要がある場合、制御部６２０は、印刷動作を中断し、Ｓ１１１で、昇温抑制モードに入り本フローを終了する。

以上、本実施形態では、コールドスタートにおいて、印刷開始からの時間が閾値時間ｔ１を過ぎると、閾値時間ｔ１から閾値時間ｔ２までの間、送風部７０を停止させる。これにより、装置外のＵＦＰ濃度を所定の上限値以内に抑えることができる。本実施形態では、記録材の搬送速度を低下させないため、生産性を高く保つことができる。また、送風部７０を停止させるのは、閾値時間ｔ１から閾値時間ｔ２までの間のみであり、よって、生産性を落とすことなく、かつ、装置冷却に対する影響も小さくしている。つまり、本実施形態において、送風部７０を停止させるのは、コールド状態から印刷を開始した場合のみであり、かつ、印刷開始から閾値時間ｔ１までは、送風部７０を動作させている。したがって、閾値時間ｔ１までに終了する印刷ジョブには影響がまったくない。

なお、送風部７０における冷却ファンは１つではなく、複数あっても良い。さらに、閾値時間ｔ１から閾値時間ｔ２の間においては、送風部７０を停止させるのではなく、所定出力より小さい出力、例えば、最大出力の２０％で動作させる構成であっても良い。なお、このときの出力は、画像形成装置外のＵＦＰ濃度を上限値以内に抑える様に選択する。さらに、送風部７０を動作させる際の出力も、最大出力ではなく、画像形成装置外のＵＦＰ濃度を上限値以内に抑える任意の出力とすることができる。また、コールドスタートであるか否かの判定には、前回の印刷ジョブが終了してからの時間により判定しても良い。また、送風部７０を停止させる期間を、閾値時間ｔ１から閾値時間ｔ２の間としたが、経過時間を実際の時間ではなく、画像形成を開始してからの印刷枚数により判定しても良い。つまり、印刷枚数が閾値である所定枚数Ｓ１を超えると閾値時間ｔ１に達したと判定して送風部７０を停止させる。そして、送風部７０を停止させてからの印刷枚数が所定枚数Ｓ２を超えると閾値時間ｔ２に達したと判定して、再度、送風部７０を動作させる構成であっても良い。

以上を纏めると、本実施形態において、制御部６２０は、画像形成動作を開始すると送風部７０を第１出力で動作させ、所定条件に合致すると送風部７０を一時的に停止させる、或いは、第１出力より低い第２出力で動作させ、画像形成動作を継続させる。この構成により画像形成装置の周囲におけるＵＦＰ濃度上昇を抑制することができる。なお、制御部６２０は、画像形成動作の開始時における画像形成装置の状態が第１条件を満たす場合に、所定条件に基づき送風部７０の制御を行うが、第１条件を満たさない場合には、所定条件の合致に拘らず、送風部７０を第１出力で動作させ続ける。ここで、第１条件は、定着装置３４の温度と画像形成装置内の温度の一方又は両方に基づく条件とすることや、前回の画像形成動作が終了してからの経過時間に基づく条件とすることができる。具体的には、画像形成動作の開始時における定着装置３４の温度が所定の温度より低いと第１条件は満たされ、そうでないと第１条件は満たされないとすることができる。また、画像形成動作の開始時において前回の画像形成動作が終了してからの経過時間が所定値を超えていると第１条件は満たされ、所定値以下であると前記第１条件は満たされないとすることができる。画像形成時に第１条件を満たさないとＵＦＰ濃度の上昇は少ないので、不必要に送風部７０の出力を落とす必要がなくなる。

なお、所定条件の合致は、時間による条件とすることも画像形成枚数による条件とすることもできる。例えば、時間による条件とする場合、制御部６２０は、画像形成動作を開始してから所定時間が経過すると、その後、第１時間が経過するまでは、送風部７０を停止、或いは、第２出力で動作させる。また、画像形成枚数による条件とする場合、制御部６２０は、画像形成動作を開始してからの画像形成枚数が所定枚数に達すると、その後、更に第１枚数の記録材に画像形成を行うまでは、送風部７０を停止、或いは、第２出力で動作させる。この様に、ＵＦＰ濃度の上昇抑制のために送風部７０を停止、或いは、出力を落とす期間は一時的であり、ＵＦＰ濃度の上昇を抑制しつつ、画像形成装置内の冷却に対する影響も抑えることができる。

＜第二実施形態＞
第一実施形態では、閾値時間ｔ１及び閾値時間ｔ２の間、送風部７０を停止させていた。ここで、閾値時間ｔ１及び閾値時間ｔ２は、例えば、普通紙等の単一種別の記録材に連続して画像を形成する場合等を想定して、予め、実験等により求めて設定していた。しかしながら、実際の画像形成装置の使用状況では、各種の記録材が混在し、かつ、色ずれ調整などのキャリブレーションも実行される。例えば、記録材の種別により定着装置３４における温調温度は異なる。図６は、異なる温調温度でのＵＦＰ濃度の時間変化を示している。図６において、ケース（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）は、それぞれ、温調温度２７０度、２６５度、２５０度で画像形成を行い、送風部７０を１００％の出力で動作させたときの結果を示している。

図６から温調温度が低いほどＵＦＰ濃度が低くなることが分かる。したがって、本実施形態では、温調温度によってＵＦＰ濃度を予測するカウンタ（以降、濃度カウンタと呼ぶ）を設ける。そして、所定タイミングにおいて温調温度に基づき濃度カウンタを繰り返し更新して送風部７０の動作を制御する。図７は、温調温度と、濃度カウンタのカウント値との関係の一例を示している。図７に示す様に、温調温度が高くなる程カウント値を全体的に大きくする。より詳細には、温調温度が第１温度であるときのカウント値は、温調温度が第１温度より低い第２温度であるときのカウント値以上とする。本実施形態においては、一例として、１秒毎に温調温度に対応するカウント値を濃度カウンタで積算し、この積算値が閾値Ｔを超えると、ＵＦＰの排出を抑制するために送風部７０を停止させる。

ＵＦＰ濃度カウンタを用いて、ＵＦＰ濃度を予測して送風部７０を制御する様子を、図８を用いて説明する。図８では、コールド状態から、まず、普通紙に印刷を行っている。普通紙の温調温度は２３０度であり、図７より、濃度カウンタは、１秒毎に３３０ずつ増加する。図８では、その後、厚紙に印刷が行われている。厚紙の温調温度は１９０度であり、図７から濃度カウンタは、１秒毎に１８０ずつ増加していく。その後、普通紙に切り替わると、濃度カウンタは、１秒毎に３３０ずつ増加する。その結果、濃度カウンタは、７分を経過した時点で閾値Ｔに到達したため、画像形成開始から７分後に送風部７０は停止される。なお、図８には、普通紙で印刷を続けた場合の濃度カウンタの変化を点線で示しており、この場合には、第一実施形態と同様に、画像形成開始から５分を経過した時点で濃度カウンタが閾値Ｔに達している。この様に、温調温度に基づき濃度カウンタの増加量を変更することで、ＵＦＰ濃度を抑えつつ、送風部７０の停止時間を画像形成装置の使用状況に応じた時間とすることができる。

図９は、本実施形態におけるＵＦＰ排出抑制制御のフローチャートである。画像形成の開始により、ＵＦＰ調整部６１は、Ｓ２００で時間カウンタをクリアしてカウント値Ｔｃｎｔのカウントを開始し、濃度カウンタのカウント値Ｄｃｎｔを零にクリアする。また、ＵＦＰ調整部６１は、Ｓ２００で、抑制フラグをオフにする。Ｓ２０１で、ＵＦＰ調整部６１は、コールドスタートか否かを判定する。なお、コールドスタートであるか否かの判定は第一実施形態と同様である。コールドスタートではないと処理はＳ２０８に進む。一方、コールドスタートであると、ＵＦＰ調整部６１は、Ｓ２０２で記録材を定着中であるか否かを判定する。定着中であると、ＵＦＰ調整部６１は、Ｓ２０３で、定着温度に基づき濃度カウンタのカウント値Ｄｃｎｔを更新する。一方、定着中ではないと、ＵＦＰ調整部６１は、濃度カウンタを更新せずにＳ２０４に進む。ＵＦＰ調整部６１は、Ｓ２０４で濃度カウンタのカウント値Ｄｃｎｔが閾値Ｔを超えているかを判定する。閾値Ｔを超えていないと、処理はＳ２０８に進む。一方、閾値Ｔを超えていると、ＵＦＰ調整部６１は、Ｓ２０５で、時間カウンタのカウント値Ｔｃｎｔが閾値時間ｔ２を超えているかを判定する。なお、閾値時間ｔ２は、第一実施形態と同様に、送風部７０を再動作させ始める時間である。ＵＦＰ調整部６１は、カウント値Ｔｎｃｔが閾値時間ｔ２未満であると、Ｓ２０６で抑制フラグをオンとし、閾値時間ｔ２以上であるとＳ２０７で抑制フラグをオフにする。なお、Ｓ２０８〜Ｓ２１３までの処理は、第一実施形態におけるＳ１０６〜Ｓ１１１の処理と同様であるため、再度の説明は省略する。

以上、本実施形態において、ＵＦＰ調整部６１は、画像形成動作を開始すると、画像形成装置から画像形成装置の外部へ排出されるＵＦＰを抑制する抑制制御が必要であるか否かを判定する判定部として機能する。そして、制御部６２０は、画像形成動作を開始すると、送風部７０を第１出力で動作させ、抑制制御が必要であるとＵＦＰ調整部６１が判定すると、送風部７０を停止、或いは、第１出力より低い第２出力で動作させる。なお、ＵＦＰ調整部６１は、抑制制御が必要か否かを定着装置３４の定着温度に基づき判定する。より詳しくは、濃度カウンタを設け、所定のタイミングにおいて、定着温度に応じたカウント値を積算することを繰り替えし、積算した値が閾値に達すると抑制制御が必要であると判定する。本実施形態でも記録材の搬送速度を低下させないため、生産性を高く保つことができる。また、定着温度によりＵＦＰの排出抑制制御の要否を判定するため、送風部７０の停止時間が必要以上に長くなることを防ぎ、よって、昇温抑制モードへの移行までの時間を長くすることができ、生産性を高く保つことができる。

なお、ＵＦＰ調整部６１は、画像形成動作を開始してから所定時間が経過すると抑制制御は必要ないと判定する。これは、所定時間が経過すると、ＵＦＰの濃度上昇が飽和するからである。また、ＵＦＰ調整部６１は、画像形成開始時の画像形成装置の状態がコールド状態であると抑制制御は必要ないと判定する。制御部６２０は、ＵＦＰ調整部６１が抑制制御の必要が無いと判定すると、送風部７０を所定出力で動作させる。この構成により、ＵＦＰの濃度上昇を抑えつつ、画像形成装置の冷却への影響も抑えることができる。

＜第三実施形態＞
既に説明した様に、画像形成装置周囲のＵＦＰ濃度は、装置内の気圧の上昇に関係して変化する。したがって、冷却ファンを含む送風部が複数設けられていると、ＵＦＰの濃度変化は、送風部が１つの場合とは異なる様相を示す。本実施形態は、送風部が複数ある場合においてもＵＦＰ濃度を抑制するものである。

図１０は、本実施形態による画像形成装置の制御構成図である。第一実施形態との相違点は、送風部７０に加えて送風部７１と、送風部７１を制御する送風制御部６３を画像形成装置が備えている点である。本実施形態において、送風部７０は、第一実施形態と同様に、画像形成装置に空気を取り込むためのものである。これに対して、送風部７１は、不図示の低圧電源基板を冷却するために設けられている。この低圧電源基板にはサーミスタが備えられており、送風制御部６３は、このサーミスタが所定温度以上、例えば、８０度以上になると、送風部７１を所定の出力、例えば、１００％の出力で動作させる。送風部７０及び７１の動作状態に対するＵＦＰ濃度の時間変化の測定結果を図１１に示す。なお、ＵＦＰ濃度の時間変化は、コールド状態から印刷を開始し、普通紙に対して連続して画像形成を行うことにより測定した。

図１１のケース（ｅ）は、送風部７０を印刷開始から５分後に停止し、１０分後に再度動作させ、かつ、送風部７１を停止状態のままとしたものであり、ＵＦＰ濃度の時間変化は、図４のケース（ｂ）と同様である。一方、ケース（ｆ）は、送風部７０については、第一実施形態と同様に印刷開始から５分後に停止し、１０分後に再度動作させているが、送風部７１については印刷開始の３分後から動作させている。この場合、図１１に示す様に、ＵＦＰ濃度が上限値を超えてしまっている。この理由は、送風部７０に加えて送風部７１も動作させたため、装置内の気圧の上昇がケース（ｅ）より大きくなり、ＵＦＰが装置外に漏れやすくなったためである。一方、ケース（ｇ）は、送風部７０を印刷開始から４分後に停止し、１０分後に再度動作させ、かつ、送風部７１については印刷開始の３分後から動作させたものである。ケース（ｇ）では、送風部７０を印刷開始から４分後に停止させたため、ケース（ｆ）より装置内の気圧の上昇を抑えることができ、よって、ＵＦＰ濃度も上限値以内の抑えることができている。本実施形態では、送風部７１の動作状況に応じても第二実施形態の濃度カウンタを更新して送風部７０の動作を制御する。図１２に送風部７１の動作状態に対するＵＦＰ濃度カウンタのカウント値の例を示す。

本実施形態における濃度カウンタによる送風部７０の制御を図１３により説明する。まず、コールド状態から普通紙に対して連続して印刷を行う。また、送風部７０については印刷開始から１００％の出力で動作させる。一方、送風部７１は、印刷開始から３分間は停止させ、３分後から１００％の出力で動作させている。印刷開始から３分が経過するまでは、送風部７１を停止させているため、送風部７１の動作状態による濃度カウンタの更新はなく、第二実施形態と同様に、印刷対象の記録材のみに基づき濃度カウンタを更新している。印刷開始から３分が経過した時点で、送風部７１が動作したことにより、濃度カウンタを、印刷対象の記録材による増加分に加えて、図１２に示す様に、１秒当たり８０ずつ増加させる。その結果、濃度カウンタは、印刷開始から４分で閾値Ｔに達し、これにより送風部７０が停止される。以上の構成で、複数の送風部がある場合にもＵＦＰ濃度を予測でき、装置外に流出するＵＦＰを抑制できる。

図１４は、本実施形態におけるＵＦＰ排出抑制制御のフローチャートである。なお、図１４においては、第二実施形態である図９のフローチャートと同様の処理については同じステップ番号を付与し、その説明は省略する。第二実施形態と異なる点は、Ｓ２０２及びＳ２０３で定着温度に基づき濃度カウンタのカウント値Ｄｃｎｔを更新した後、Ｓ３００で、送風部７１の動作状態に基づき濃度カウンタのカウント値Ｄｃｎｔを更新する点である。なお、図１２では、送風部７１の動作状態を"停止"及び"動作"に分類し、動作状態であると一律に毎秒８０ずつ濃度カウンタを増加させていた。しかしながら、送風部７１の出力、つまり、送風部７１の冷却ファンの回転数を複数の段階に分類し、出力に応じて濃度カウンタの増加量を異ならせても良い。この場合、送風部７１の出力の大きい段階程、濃度カウンタの増加量を大きくする。つまり、送風部７１がある出力で動作しているときのカウント値は、それより小さい出力で動作しているときのカウント値以上とする。

以上、本実施形態では、送風部７１の動作状態も考慮してＵＦＰ排出の抑制制御の要否を判定する。より詳しくは、濃度カウンタを定着温度に加えて送風部７１の動作状態により積算する。これにより、送風部が複数ある場合においても簡易な構成で装置外に排出されるＵＦＰの量を抑制することができる。また、本実施形態においても記録材３０の搬送速度を低下させないため、生産性を高く保つことができる。

［その他の実施形態］
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

また、上記の実施形態においては、送風部として吸気タイプの冷却ファンを例に挙げて説明した。しかし、本発明は、これに限定されない。送風部として排気タイプの冷却ファンを使用してもよい。ここで、吸気タイプの冷却ファンは装置の外部から内部へ空気を送るファンであるのに対し、排気タイプの冷却ファンは装置の内部から外部へ空気を送るファンのことである。排気タイプの冷却ファンを使用する場合、定着装置３４から発生したＵＦＰがすぐに装置の外部へ漏れ出さないよう、例えば冷却ファンと定着装置３４の位置が離れて配置されているような構成が望ましい。これによって、印刷開始からの時間が閾値時間ｔ１を過ぎるまでは、定着装置３４の近くでＵＦＰを滞留させることができる。

７０：送風部、６２０：制御部、６１：ＵＦＰ調整部

Claims (22)

1. 記録材に形成された画像を記録材に加熱定着させる定着手段を有する画像形成装置であって、
   前記画像形成装置の外部から内部、又は、内部から外部へ空気を送る送風手段と、
   記録材に対する画像形成動作を開始すると、前記送風手段を第１出力で動作させ、前記画像形成動作を開始してから所定時間が経過した場合、又は、前記画像形成動作を開始してから所定枚数の記録材に画像を形成した場合、前記送風手段を停止させ、或いは、前記送風手段を前記第１出力より低い第２出力で動作させ、前記画像形成動作を継続させる制御手段と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記画像形成動作の開始時における前記画像形成装置の状態が第１条件を満たす場合において、前記画像形成動作を開始してから所定時間が経過した場合、又は、前記画像形成動作を開始してから所定枚数の記録材に画像を形成した場合に、前記送風手段を停止させる、或いは、前記送風手段を前記第２出力で動作させる制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記画像形成動作の開始時における前記画像形成装置の状態が前記第１条件を満たさない場合には、前記画像形成動作を開始してから所定時間が経過した場合、又は、前記画像形成動作を開始してから所定枚数の記録材に画像を形成した場合においても前記送風手段を前記第１出力で動作させることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記第１条件は、前記定着手段の温度に基づく条件であることを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
5. 前記画像形成動作の開始時における前記定着手段の温度が所定の温度より低いと前記第１条件は満たされ、前記画像形成動作の開始時における前記定着手段の温度が前記所定の温度以上であると前記第１条件は満たされないことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記第１条件は、前回の画像形成動作が終了してからの経過時間に基づく条件であることを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
7. 前記画像形成動作の開始時において前回の画像形成動作が終了してからの経過時間が所定値を超えていると前記第１条件は満たされ、前記所定値以下であると前記第１条件は満たされないことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記制御手段は、前記画像形成動作を開始してから所定時間が経過した場合、前記所定時間の経過後、第１時間が経過するまでは前記送風手段を停止させる、或いは、前記送風手段を前記第２出力で動作させることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記制御手段は、前記所定時間の経過後、前記第１時間が経過すると前記送風手段を前記第１出力で動作させることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記制御手段は、画像形成動作を開始してから前記所定枚数の記録材に画像を形成すると、その後、第１枚数の記録材に画像を形成するまでは、前記送風手段を停止させる、或いは、前記送風手段を前記第２出力で動作させることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 画像形成装置であって、
    前記画像形成装置の外部から内部、又は、内部から外部へ空気を送る送風手段と、
    記録材に対する画像形成動作を開始すると、前記画像形成装置から前記画像形成装置の外部へ排出される微粒子を抑制する抑制制御が必要であるか否かを判定する判定手段と、
    前記画像形成動作を開始すると、前記送風手段を第１出力で動作させ、前記抑制制御が必要であると前記判定手段が判定すると、前記送風手段を停止させる、或いは、前記送風手段を前記第１出力より低い第２出力で動作させ、前記画像形成動作を継続させる制御手段と、
    を備えていることを特徴とする画像形成装置。
12. 前記判定手段は、前記画像形成動作を開始してから第１時間が経過すると前記抑制制御は必要ないと判定することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
13. 前記判定手段は、前記画像形成動作の開始時において前回の画像形成動作が終了してからの経過時間が所定時間より短いと前記抑制制御は必要ないと判定することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の画像形成装置。
14. 記録材に形成した画像を記録材に加熱定着させる定着手段を更に備えており、
    前記判定手段は、前記画像形成動作を開始すると、前記定着手段の定着温度に基づき前記抑制制御が必要であるか否かを判定することを特徴とする請求項１１から１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
15. 前記判定手段は、前記画像形成動作を開始すると、所定のタイミングにおいて、前記定着手段の定着温度に応じたカウント値を積算することを繰り替えし、前記積算した値が閾値に達すると前記抑制制御が必要であると判定することを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
16. 前記定着温度が第１温度であるときのカウント値は、前記定着温度が前記第１温度より低い第２温度であるときのカウント値以上であることを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
17. 前記画像形成装置の部材を冷却させる別の送風手段を更に備えており、
    前記判定手段は、前記画像形成動作を開始すると、前記定着手段の定着温度及び前記別の送風手段の動作状態に基づき前記抑制制御が必要であるか否かを判定することを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
18. 前記判定手段は、画像形成動作を開始すると、所定のタイミングにおいて、前記定着手段の定着温度に応じた第１カウント値及び前記別の送風手段の動作状態に応じた第２カウント値を積算することを繰り替えし、前記積算した値が閾値に達すると前記抑制制御が必要であると判定することを特徴とする請求項１７に記載の画像形成装置。
19. 前記定着温度が第１温度であるときの第１カウント値は、前記定着温度が前記第１温度より低い第２温度であるときの第１カウント値以上であり、
    前記別の送風手段が動作しているときの第２カウント値は、前記別の送風手段が停止しているときの第２カウント値より大きいことを特徴とする請求項１８に記載の画像形成装置。
20. 前記別の送風手段が第３出力で動作しているときの第２カウント値は、前記別の送風手段が前記第３出力より小さい第４出力で動作しているときの第２カウント値以上であることを特徴とする請求項１９に記載の画像形成装置。
21. 前記判定手段は、前記画像形成動作の開始時における前記定着手段の温度が所定の条件を満たすと前記抑制制御は必要ないと判定することを特徴とする請求項１４から２０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
22. 前記判定手段は、前記画像形成動作の開始時における雰囲気温度と前記定着手段の温度との差が所定値より大きいと前記抑制制御は必要ないと判定することを特徴とする請求項２１に記載の画像形成装置。

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