JP2022070503A - 循環流路を有する捕集装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ダクトの気流の圧力損失の増加を抑制しつつ、粒子の捕集率を向上させる。【解決手段】捕集装置８０は、気流を入口位置８１ａから出口位置８１ｂに導くダクト８１と、前記入口位置と前記出口位置との間で前記ダクト内に配置され、前記気流内で運ばれる粒子を捕集するフィルタ８２と、前記入口位置と前記フィルタとの間に形成され、前記ダクト内の気流を循環させる循環流路８３と、前記フィルタと前記循環流路との間に配置されて、前記ダクト内の開度を可変可能に動作可能なバルブ８５と、を備える。【選択図】図３

Description

画像形成システムには、超微粒子等の粒子が外部に排出される数を減らすために、排気ダクトにフィルタを設けたものがある。また、ダクト内に渦や乱流を発生させて粒子の数を減らすために、排気ダクトに気流の一部を遮るバッフルを設けたものもある。

図１は、本明細書に開示された種々の例を実施するために使用することができる例の画像形成装置の概略図である。 図２は、例の捕集装置の、バルブが閉位置にある状態を示す模式断面図である。 図３は、例の捕集装置の、バルブが開位置にある状態を示す模式断面図である。 図４（ａ）、図４（ｂ）、及び図４（ｃ）は、バルブの例を示す模式断面図である。 図５（ａ）、図５（ｂ）、及び図５（ｃ）は、バルブの他の例を示す模式断面図である。 図６は、他の例の捕集装置の、バルブが閉位置にある状態を示す模式断面図である。 図７は、他の例の捕集装置の、バルブが開位置にある状態を示す模式断面図である。 図８は、図２及び図３に示す捕集装置に対する制御部の制御例を示すグラフである。 図９は、図６及び図７に示す捕集装置に対する制御部の制御例を示すグラフである。 図１０（ａ）は、実施例の捕集装置の、バルブが閉位置にある状態を示す模式断面図であり、図１０（ｂ）は、実施例の捕集装置の、バルブが開位置にある状態を示す模式断面図である。 図１１は、比較例の捕集装置を示す模式断面図である。 図１２は、実験１で計測された単位時間（１０秒）当たりの粒子の数を示すグラフである。 図１３は、実験１で計測された累計の粒子の数を示すグラフである。 図１４は、実験２で計測された粒子の数を示すグラフである。 図１５（ａ）及び図１５（ｂ）は、主気流発生器の制御例を説明するための図である。 図１６は、他の例の捕集装置の、バルブが閉位置にある状態を示す模式断面図である。 図１７は、他の例の捕集装置の、バルブが開位置にある状態を示す模式断面図である。 図１８は、図１６及び図１７に示す捕集装置に対する制御部の制御例を示すグラフである。 図１９は、他の例の捕集装置の、バルブが閉位置にある状態を示す模式断面図である。 図２０は、他の例の捕集装置の、バルブが開位置にある状態を示す模式断面図である。 図２１は、他の例の捕集装置の、バルブが閉位置にある状態を示す模式断面図である。 図２２は、他の例の捕集装置の、バルブが開位置にある状態を示す模式断面図である。 図２３は、粒子数と粒径分布とフィルタ捕集効率との関係の例を示すグラフである。

フィルタで粒子を捕集する場合、粒子の粒径が小さくなるほど、フィルタによる粒子の捕集率が低下する。ここで、フィルタ材料が折り曲げられたり積層されたりしたフィルタや目の細かいフィルタを設けると、フィルタによる粒子の捕集率を向上することができるが、フィルタを通過する気流の圧力損失が大きくなる。また、排気ダクトに気流の一部を遮るバッフルを設けると、バッフルを通過する気流の圧力損失が大きくなる。その結果、気流を発生させるための大型の気流発生器が必要になるため、製造コスト増大、大型化、騒音増大、消費電力増大等の問題が発生しうる。そこで、ダクトに、循環流路及びバルブを設けることで、気流の圧力損失の増加を抑制しつつ、粒子の捕集率を向上させる。

例えば、例の捕集装置は、気流を入口位置から出口位置に導くダクトと、前記入口位置と前記出口位置との間で前記ダクト内に配置され、前記気流内で運ばれる粒子を捕集するフィルタと、前記入口位置と前記フィルタとの間に形成され、前記ダクト内の気流を循環させる循環流路と、前記フィルタと前記循環流路との間に配置されて、前記ダクト内の開度を可変可能に動作可能なバルブと、を備える。

また、例の画像形成システムは、定着処理を行うことで粒子を放出する定着装置と、前記定着装置からの気流を出口位置に導くダクトと、前記定着装置と前記ダクトの前記出口位置との間の前記ダクト内に配置され、前記気流に含まれる前記粒子を捕集するフィルタと、前記定着装置と前記フィルタとの間に形成され、前記ダクト内の気流を循環させる循環流路と、前記フィルタと前記循環流路との間の前記ダクト内に配置されて、前記ダクト内の開度を可変可能に動作可能なバルブと、を備える。

以下、図面を参照して、例の画像形成システムについて説明する。画像形成システムは、プリンタ等の画像形成装置であってもよく、画像形成装置等に用いられる装置であってもよい。なお、図面に基づいて説明するにあたり、同一の要素又は同一の機能を有する類似する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。

まず、画像形成装置の例の概略構成を説明する。図１は、例の画像形成装置１の概略図である。図１に示す画像形成装置１は、マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの４色を用いてカラー画像を形成する装置である。画像形成装置１は、記録媒体である用紙３を搬送する搬送装置１０と、表面（周面）に静電潜像が形成される像担持体２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｋと、静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置３０Ｍ，３０Ｙ，３０Ｃ，３０Ｋと、トナー像を用紙３に転写する転写装置４０と、トナー像を用紙３に定着する定着装置５０と、用紙３を排出する排出装置６０と、制御部７０と、を備える。

搬送装置１０は、画像が形成される記録媒体としての用紙３を搬送経路１１上で搬送する。用紙３は、カセット１２に積層されて収容され、給紙ローラ１３によりピックアップされて搬送される。

像担持体２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｋのそれぞれは、静電潜像担持体、感光体ドラム等とも呼ばれる。像担持体２０Ｍは、マゼンタのトナー像を形成するための静電潜像を形成する。像担持体２０Ｙは、イエローのトナー像を形成するための静電潜像を形成する。像担持体２０Ｃは、シアンのトナー像を形成するための静電潜像を形成する。像担持体２０Ｋは、ブラックのトナー像を形成するための静電潜像を形成する。像担持体２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｋは、基本的に同じ構成をしている。このため、特に分けて説明する場合を除き、像担持体２０Ｍを代表として説明する。

像担持体２０Ｍの周上には、現像装置３０Ｍと、帯電ローラ２２Ｍと、露光ユニット２３と、クリーニングユニット２４Ｍと、が設けられている。なお、像担持体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｋのそれぞれの周上にも、像担持体２０Ｍの周上と同様に、現像装置３０Ｙ，３０Ｃ，３０Ｋのそれぞれと、帯電ローラと、露光ユニット２３と、クリーニングユニットと、が設けられている。

帯電ローラ２２Ｍは、像担持体２０Ｍの表面を所定の電位に帯電させる帯電手段である。帯電ローラ２２Ｍは、像担持体２０Ｍの回転に追従して動く。露光ユニット２３は、帯電ローラ２２Ｍによって帯電した像担持体２０Ｍの表面を、用紙３に形成する画像に応じて露光する。これにより、像担持体２０Ｍの表面のうち露光ユニット２３により露光された部分の電位が変化し、静電潜像が形成される。クリーニングユニット２４Ｍは、像担持体２０Ｍ上に残存するトナーを回収する。

現像装置３０Ｍは、マゼンタのトナー及びキャリアが充填されているトナータンク２１Ｍから供給されたトナーによって、像担持体２０Ｍに形成された静電潜像を現像し、マゼンタのトナー像を形成する。現像装置３０Ｙは、イエローのトナー及びキャリアが充填されているトナータンク２１Ｙから供給されたトナーによって、像担持体２０Ｙに形成された静電潜像を現像し、イエローのトナー像を形成する。現像装置３０Ｃは、シアンのトナー及びキャリアが充填されているトナータンク２１Ｃから供給されたトナーによって、像担持体２０Ｃに形成された静電潜像を現像し、シアンのトナー像を形成する。現像装置３０Ｋは、ブラックのトナー及びキャリアが充填されているトナータンク２１Ｋから供給されたトナーによって、像担持体２０Ｂに形成された静電潜像を現像し、ブラックのトナー像を形成する。現像装置３０Ｍ，３０Ｙ，３０Ｃ，３０Ｋは、基本的に同じ構成をしている。このため、特に分けて説明する場合を除き、現像装置３０Ｍを代表として説明する。

現像装置３０Ｍは、トナーを像担持体２０Ｍに担持させる現像ローラ３１Ｍを備えている。現像装置３０Ｍでは、現像剤として、トナー及びキャリアを含む二成分現像剤を用いる。つまり、現像装置３０Ｍでは、トナーとキャリアを所望の混合比になるように調整し、さらに混合撹拌してトナーを分散させることで、最適な帯電量が付与された現像剤が調整される。現像装置３０Ｍでは、この現像剤が現像ローラ３１Ｍに担持させる。そして、現像ローラ３１Ｍの回転により現像剤が像担持体２０Ｍと対向する領域まで搬送されると、現像ローラ３１Ｍに担持された現像剤のうちのトナーが像担持体２０Ｍの周面上に形成された静電潜像に移動し、静電潜像が現像される。

転写装置４０は、現像装置３０Ｍ，３０Ｙ，３０Ｃ，３０Ｋのそれぞれで形成されたトナー像を搬送して用紙３に転写する。転写装置４０は、像担持体２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｋのそれぞれからトナー像が一次転写される転写ベルト４１と、転写ベルト４１を懸架する懸架ローラ４４，４５，４６，４７と、像担持体２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｋのそれぞれと共に転写ベルト４１を挟持して像担持体２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｋのそれぞれから転写ベルト４１にトナー像を一次転写する一次転写ローラ４２Ｍ，４２Ｙ，４２Ｃ，４２Ｋと、懸架ローラ４７と共に転写ベルト４１を挟持して転写ベルト４１から用紙３に各トナー像を二次転写する二次転写ローラ４３と、を備えている。

転写ベルト４１は、懸架ローラ４４，４５，４６，４７により循環移動する無端ベルトである。懸架ローラ４４，４５，４６，４７のそれぞれは、軸線周りに回転可能なローラである。懸架ローラ４７は、軸線周りに回転駆動する駆動ローラであり、懸架ローラ４４，４５，４６は、懸架ローラ４７の回転駆動により従動回転する従動ローラである。一次転写ローラ４２Ｍは、転写ベルト４１の内周側から像担持体２０Ｍを押圧するように設けられる。一次転写ローラ４２Ｙは、転写ベルト４１の内周側から像担持体２０Ｙを押圧するように設けられる。一次転写ローラ４２Ｃは、転写ベルト４１の内周側から像担持体２０Ｃを押圧するように設けられる。一次転写ローラ４２Ｋは、転写ベルト４１の内周側から像担持体２０Ｋを押圧するように設けられる。二次転写ローラ４３は、転写ベルト４１を挟んで懸架ローラ４７と平行に配置されて、転写ベルト４１の外周側から懸架ローラ４７を押圧するように設けられる。これにより、二次転写ローラ４３は、転写ベルト４１との間に、転写ベルト４１から用紙３にトナー像を転写するための転写ニップ領域１４を形成する。

定着装置５０は、加熱及び加圧する定着ニップ領域に用紙３を通過させることで、転写ベルト４１から用紙３に二次転写されたトナー像を用紙３に付着させ、定着させる。定着装置５０は、用紙３を加熱する加熱ローラ５２と、加熱ローラ５２を押圧して回転駆動する加圧ローラ５４と、を備えている。加熱ローラ５２及び加圧ローラ５４は円筒状に形成されており、加熱ローラ５２は内部にハロゲンランプ等の熱源を備えている。加熱ローラ５２と加圧ローラ５４との間には接触領域である定着ニップ領域が設けられ、定着ニップ領域に用紙３を通過させることにより、トナー像を用紙３に溶融定着させる。

排出装置６０は、定着装置５０によりトナー像が定着された用紙３を装置外部へ排出するための排出ローラ６２，６４を備えている。

制御部７０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を有する電子制御ユニットである。制御部７０では、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＣＰＵで実行することで、各種の制御を実行する。制御部７０は、複数の電子制御ユニットにより構成されていてもよく、単一の電子制御ユニットにより構成されていてもよい。制御部７０は、画像形成装置１における様々な制御を行う。

続いて、画像形成装置１による印刷工程について説明する。画像形成装置１に被記録画像の画像信号が入力されると、制御部７０は、給紙ローラ１３を回転させて、カセット１２に積層された用紙３をピックアップして搬送する。そして、帯電ローラ２２Ｍにより像担持体２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｋのそれぞれの表面を所定の電位に帯電する（帯電工程）。その後、制御部７０は、受信した画像信号に基づいて、露光ユニット２３により像担持体２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｋのそれぞれの表面にレーザ光を照射して静電潜像を形成する（露光工程）。

現像装置３０Ｍ，３０Ｙ，３０Ｃ，３０Ｋのそれぞれでは、像担持体２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｋのそれぞれに形成された静電潜像が現像されてトナー像が形成される（現像工程）。こうして形成された各トナー像は、像担持体２０Ｍ，２０Ｙ,２０Ｃ，２０Ｋのそれぞれと転写ベルト４１とが対向する領域において、転写ベルト４１に一次転写される（転写工程）。転写ベルト４１には、像担持体２０Ｍ，２０Ｙ,２０Ｃ，２０Ｋのそれぞれに形成された各トナー像が順次積層されて、１つの積層トナー像が形成される。そして、積層トナー像は、懸架ローラ４７と二次転写ローラ４３とが対向する転写ニップ領域１４において、搬送装置１０により搬送された用紙３に二次転写される。

積層トナー像が二次転写された用紙３は、定着装置５０へ搬送される。そして、定着装置５０は、用紙３が定着ニップ領域を通過する際に、用紙３を加熱ローラ５２と加圧ローラ５４との間で加熱及び加圧することにより、積層トナー像を用紙３へ溶融定着させる（定着工程）。その後、用紙３は、排出ローラ６２，６４によって画像形成装置１の外部へ排出される。

図２及び図３は、例の捕集装置８０の模式断面図である。図１～図３に示すように、画像形成装置１は、捕集装置８０を備える。

捕集装置８０は、画像形成装置１のハウジング２の内部空間に浮遊している粒子を捕集する。捕集装置８０が捕集する粒子は、例えば、５ｎｍ～３００ｎｍ程度のサイズを有するＵＦＰ（Ultrafine Particle：超微粒子）であってもよい。粒子は、例えば、定着装置５０によって加温されるトナー、用紙、定着装置５０の構成部品、又はその他の周辺部品から発生する。定着装置５０は、定着処理を行うことで粒子を放出する。定着処理は、トナー像を用紙３に定着するための処理であり、例えば、上述したように、用紙３が定着ニップ領域を通過する際に、用紙３を加熱ローラ５２と加圧ローラ５４との間で加熱及び加圧することにより、積層トナー像を用紙３へ溶融定着させる処理である。

捕集装置８０は、例えば、ダクト８１と、フィルタ８２と、循環流路８３と、主気流発生器８４と、バルブ８５と、内部環境検出部８６と、制御部７０と、を備える。

ダクト８１は、ハウジング２内に配置されて、気流を入口位置８１ａから出口位置８１ｂに導く部材である。ダクト８１は、直線状に延びていてもよく、湾曲しながら延びていてもよく、屈曲しながら延びていてもよい。ダクト８１の延在方向を、長手方向Ｄ１という。ダクト８１が直線状に延びている場合、長手方向Ｄ１も直線の方向となるが、ダクト８１が湾曲又は屈曲しながら延びている場合、長手方向Ｄ１は、ダクト８１に沿って湾曲又は屈曲した方向となる。なお、ダクト８１内の空間において、出口位置８１ｂに対する入口位置８１ａ側を上流側、入口位置８１ａに対する出口位置８１ｂ側を下流側という。入口位置８１ａは、例えば、粒子の発生源の近傍に配置されている。粒子の発生源は、例えば、ダクト８１内に配置されている。本例では、定着装置５０が、粒子の発生源として、ダクト８１内の入口位置８１ａの近傍に配置されている。出口位置８１ｂは、例えば、気流をハウジング２の外側に排出するために、ハウジング２に配置されている。

フィルタ８２は、入口位置８１ａと出口位置８１ｂとの間でダクト８１内に配置されている。フィルタ８２は、定着装置５０から発生した粒子を捕集するために、ダクト８１内における定着装置５０の下流側に配置されている。フィルタ８２は、例えば、複数のシート状のフィルタ材料が積層されたもの、シート状のフィルタ材料が折り曲げられたもの等とすることができる。

循環流路８３は、入口位置８１ａ及び定着装置５０とフィルタ８２との間のダクト８１内に形成されて、ダクト８１内の気流を循環させるための流路である。つまり、循環流路８３は、フィルタ８２の上流側、かつ定着装置５０の下流側に配置されている。循環流路８３は、例えば、ダクト８１に配置された隔壁８７により形成されている。隔壁８７は、ダクト８１内に第一流路８３ａと第二流路８３ｂとを形成するために、循環流路８３に設けられて、定着装置５０及び入口位置８１ａとフィルタ８２及び出口位置８１ｂとの間でダクト８１の略長手方向Ｄ１に延びている。隔壁８７は、ダクト８１内の空間を、長手方向Ｄ１と直交する方向に仕切る。隔壁８７により仕切られたダクト８１内の一方側の空間が、第一流路８３ａとなり、隔壁８７により仕切られたダクト８１内の他方側の空間が、第二流路８３ｂとなる。第一流路８３ａ及び第二流路８３ｂは、循環流路８３の一部を構成する。隔壁８７は、フィルタ８２及び出口位置８１ｂに向かうに従い第一流路８３ａを狭めるように配置されている。隔壁８７は、平板状に形成されていてもよく、湾曲状に形成されていてもよく、屈曲状に形成されていてもよい。

主気流発生器８４は、第一流路８３ａ内の空気をダクト８１の出口位置８１ｂに向けて導く。つまり、主気流発生器８４は、第一流路８３ａ内の空気を、入口位置８１ａ側から出口位置８１ｂ側に送る。主気流発生器８４は、例えば、ファンにより構成することができる。主気流発生器８４は、第一流路８３ａ内に配置されていてもよく、第一流路８３ａの上流側に配置されていてもよく、第一流路８３ａの下流側に配置されていてもよい。

バルブ８５は、循環流路８３及び入口位置８１ａとフィルタ８２との間に配置されて、ダクト８１内の開度を可変可能に動作可能である。本例では、バルブ８５は、閉位置と開位置との間で切り替え可能となっている。図２は、バルブ８５が閉位置にある状態を示しており、図３は、バルブが開位置にある状態を示している。

図２に示すように、バルブ８５は、閉位置では、循環流路８３内で気流を循環させるように気流の循環流路８３からフィルタ８２への通過を阻止する。つまり、バルブ８５は、閉位置では、循環流路８３内で気流を循環させるように気流のフィルタ８２への通過を阻止するように動作可能である。また、図３に示すように、バルブ８５は、開位置では、気流の循環流路８３からフィルタ８２への通過を許容する。つまり、バルブ８５は、閉位置では、循環流路８３からフィルタ８２を通ってダクト８１の出口位置８１ｂに向かって気流を向けるように動作可能である。また、バルブ８５は、開位置における開度を変更することも可能となっている。開度は、バルブ８５の開く割合であり、例えば、バルブ８５の全閉状態を０％、バルブ８５の全開状態を１００％とした百分率で表すことができる。

バルブ８５は、例えば、図４（ａ）、図４（ｂ）、及び図４（ｃ）に示すように、開位置と閉位置とを切り替えるためにダクト８１内で開閉する複数のルーバー９１を有してもよい。このバルブ８５は、例えば、ダクト８１に固定される固定部９２と、複数のルーバー９１と、を備えている。そして、複数のルーバー９１のそれぞれが、固定部９２に対して開閉することで、開位置と閉位置とが切り替わる。この場合、例えば、固定部９２に対する複数のルーバー９１の開き度合いを変えることで、又は、固定部９２に対して開くルーバー９１の数を変えることで、開位置における開度を変更することが可能となる。

図４（ａ）は、バルブ８５が閉位置にある状態（全閉状態）を示している。図４（ｂ）及び図４（ｃ）は、バルブ８５が開位置にある状態を示している。図４（ｂ）は、固定部９２に対して全てのルーバー９１が全開することにより、バルブ８５の開度が１００％となっている状態を示している。図４（ｃ）は、固定部９２に対して全てのルーバー９１が半開することにより、バルブ８５の開度が５０％となっている状態を示している。

また、バルブ８５は、例えば、図５（ａ）、図５（ｂ）、及び図５（ｃ）に示すように、開位置と閉位置とを切り替えるためにダクト８１内に対して出没可能であってもよい。このバルブ８５は、例えば、バルブ８５の主部を成すバルブ本体９３と、ダクト８１に対してバルブ本体９３を揺動可能に軸支するピボット９４と、を備えている。そして、ピボット９４を軸としたバルブ本体９３の揺動により、バルブ本体９３がダクト８１内に対して出没することで、開位置と閉位置とが切り替わる。この場合、例えば、ピボット９４を軸としたバルブ本体９３の揺動角度を変えることで、開位置における開度を変更することが可能となる。

図５（ａ）は、バルブ８５が閉位置にある状態（全閉状態）を示している。図５（ｂ）及び図５（ｃ）は、バルブ８５が開位置にある状態を示している。図５（ｂ）は、ダクト８１内からバルブ本体９３の全体が出るようにピボット９４を軸としてバルブ本体９３を揺動することにより、バルブ８５の開度が１００％となっている状態を示している。図５（ｃ）は、ダクト８１内からバルブ本体９３の半分が出るようにピボット９４を軸としてバルブ本体９３を揺動することにより、バルブ８５の開度が５０％となっている状態を示している。

なお、本例では、バルブ８５が図４（ａ）、図４（ｂ）、及び図４（ｃ）に示すものとして説明する。

図２及び図３に示すように、バルブ８５は、例えば、ダクト８１の入口位置８１ａに向けられた入口面８５ａが凹面状に形成された、凹板状に形成されている。ダクト８１の入口位置８１ａに向けられているとは、ダクト８１の延在方向である長手方向Ｄ１に沿って、ダクト８１の入口位置８１ａに向けられていることをいう。入口面８５ａは、循環流路８３の下流側を形成する。つまり、循環流路８３は、ダクト８１の内壁面、隔壁８７、及びバルブ８５の入口面８５ａにより形成されている。このため、入口面８５ａが凹面状に形成されていることで、循環流路８３において気流が循環しやすくなる。

内部環境検出部８６は、ハウジング２の内部環境を検出する。ハウジング２の内部環境としては、例えば、温度、粒子の数、湿度等が挙げられる。内部環境検出部８６としては、例えば、温度を検出する温度センサ８６Ａ、粒子の数を検出する粒子カウンター８６Ｂ等を用いることができる。図２及び図３に示す捕集装置８０では、内部環境検出部８６として、温度センサ８６Ａが設けられており、図６及び図７に示す捕集装置８０Ａでは、内部環境検出部８６として、温度センサ８６Ａ及び粒子カウンター８６Ｂが用いられている。図６及び図７に示す捕集装置８０Ａは、粒子カウンター８６Ｂを備える点を除き、図２及び図３に示す捕集装置８０と同じである。

温度センサ８６Ａは、例えば、循環流路８３、定着装置５０、ハウジング２内のダクト８１の外部等に配置することができる。図２及び図３に示す捕集装置８０及び図６及び図７に示す捕集装置８０Ａでは、隔壁８７の下流側、定着装置５０、及びハウジング２内のダクト８１の外部に、それぞれ温度センサ８６Ａが配置されている。

粒子カウンター８６Ｂは、例えば、循環流路８３等に配置することができる。図６及び図７に示す捕集装置８０Ａでは、隔壁８７の下流側に、粒子カウンター８６Ｂが配置されている。

制御部７０は、例えば、主気流発生器８４及びバルブ８５と電気的に接続されて、主気流発生器８４及びバルブ８５を制御する。制御部７０は、内部環境検出部８６により検出された内部環境に基づいて、主気流発生器８４及びバルブ８５を制御してもよい。主気流発生器８４の制御としては、例えば、主気流発生器８４の作動及び停止、主気流発生器８４の作動量（駆動量）の調整等が挙げられる。バルブ８５の制御としては、例えば、開位置と閉位置との間の切り替え、バルブ８５の開度の調整（設定）等が挙げられる。なお、バルブ８５を閉位置から開位置に切り替えることを、バルブ８５の開放ともいい、バルブ８５を開位置から閉位置に切り替えることを、バルブ８５の閉鎖ともいう。

次に、図２及び図３に示す捕集装置８０の動作例について説明する。

まず、図２に示すように、制御部７０は、主気流発生器８４を作動させるとともに、バルブ８５を閉鎖してバルブ８５を閉位置にする。すると、ダクト８１内では、定着装置５０から放出された粒子Ｐを含んだ気流が、循環流路８３で循環する。つまり、主気流発生器８４が第一流路８３ａ内の空気をダクト８１の出口位置８１ｂに向けて導くことで、定着装置５０を通過して粒子Ｐを含んだ気流は、第一流路８３ａを入口位置８１ａ側から出口位置８１ｂ側に流れ、隔壁８７の下流側においてバルブ８５の入口面８５ａに沿って第一流路８３ａ側から第二流路８３ｂ側に流れ、第二流路８３ｂを出口位置８１ｂ側から入口位置８１ａ側に流れ、隔壁８７の上流側において第二流路８３ｂ側から第一流路８３ａ側に流れる。

このようにして気流が循環流路８３を循環することで、気流に乱流や渦が発生し、気流に含まれる多数の粒子Ｐが、互いに衝突したり、ダクト８１の内壁面、バルブ８５の入口面８５ａ、隔壁８７等（以下「内壁面等」という）に衝突したりする。これにより、気流に含まれる多数の粒子Ｐは、互いに凝集したり、内壁面等に付着したりする。また、気流が循環流路８３を循環している時間が長くなるほど、粒子Ｐの凝集やダクト８１の内壁面等への付着が促進される。そして、このような粒子Ｐの凝集や付着により、粒子Ｐの粒径が大きくなるとともに、粒子Ｐの数が少なくなる。

その後、所定時間が経過すると、又は、温度センサ８６Ａで検出された温度が所定の閾値温度まで上がると、ダクト８１内、特に定着装置５０の温度が高くなり過ぎるのを抑制する観点から、図３に示すように、制御部７０は、バルブ８５を開放してバルブ８５を開位置にする。すると、ダクト８１内では、循環流路８３を循環していた気流が、バルブ８５を通過してフィルタ８２に向かう。なお、第一流路８３ａの空気は、主気流発生器８４によりバルブ８５を通過してフィルタ８２に向かい、第二流路８３ｂの空気は、主気流発生器８４が第一流路８３ａの空気をフィルタ８２に向ける気流の掃気効果により、バルブ８５を通過してフィルタ８２に向かう。そして、気流に含まれている粒子Ｐがフィルタ８２に捕集され、フィルタ８２を通過した気流が出口位置８１ｂからダクト８１の外部に排出される。これにより、ダクト８１内及びダクト８１内に配置されている定着装置５０の温度が低下する。更に、ダクト８１の外部に排出された気流がハウジング２の外部に排出されることで、ハウジング２内の温度も低下する。このとき、気流に含まれている粒子Ｐは、循環流路８３での気流の循環により、その粒径が大きくなっているとともに、その数が少なくなっている。このため、フィルタ８２による粒子Ｐの捕集効率が高くなるとともに、粒径の小さい粒子Ｐを捕集することにより生じるフィルタ８２の目詰まりが抑制される。

図８は、図２及び図３に示す捕集装置８０に対する制御部７０の制御例を示している。図８に示す例では、制御部７０は、まず、主気流発生器８４を作動させておく。そして、温度センサ８６Ａで検出された温度が閾値温度Ｔ２になるまでは、バルブ８５を閉鎖してバルブ８５を閉位置にしておく。温度センサ８６Ａで検出された温度が閾値温度Ｔ２になると、バルブ８５を開放してバルブ８５の開度を５０％にする。更に、温度センサ８６Ａで検出された温度が閾値温度Ｔ２よりも高い閾値温度Ｔ３になると、バルブ８５の開度を１００％にする。そして、温度センサ８６Ａで検出された温度が閾値温度Ｔ２よりも低い閾値温度Ｔ１になると、バルブ８５を閉鎖してバルブ８５を閉位置にする。

次に、図６及び図７に示す捕集装置８０Ａの動作例について説明する。

まず、図６に示すように、制御部７０は、主気流発生器８４を作動させるとともに、バルブ８５を閉鎖してバルブ８５を閉位置にしておく。すると、図２に示す場合と同様に、ダクト８１内では、定着装置５０から放出された粒子Ｐを含んだ気流が、循環流路８３で循環する。循環流路８３で気流が循環することで、気流に乱流や渦が発生し、これにより気流に含まれる粒子Ｐの凝集や付着が促進される。

その後、所定時間が経過すると、又は、温度センサ８６Ａで検出された温度が所定の閾値温度まで上がると、ダクト８１内、特に定着装置５０の温度が高くなり過ぎるのを抑制する観点から、図７に示すように、制御部７０は、バルブ８５を開放してバルブ８５を開位置にする。すると、図３に示す場合と同様に、ダクト８１内では、循環流路８３を循環していた気流が、バルブ８５を通過してフィルタ８２に向かい、気流に含まれている粒子Ｐがフィルタ８２に捕集され、出口位置８１ｂからダクト８１の外部に排出される。

一方、所定時間が経過していない場合であっても、又は、温度センサ８６Ａで検出された温度が所定の閾値温度まで上がっていない場合であっても、粒子カウンター８６Ｂで検出された粒子の数が所定の閾値数を下回ると、図７に示すように、制御部７０は、バルブ８５を開放してバルブ８５を開位置にする。粒子カウンター８６Ｂで検出された粒子の数が所定の閾値数を下回ると、ダクト８１内、特に定着装置５０の温度が高くなり過ぎるのを更に抑制することができる。

図９は、図６及び図７に示す捕集装置８０Ａに対する制御部７０の制御例を示している。図９に示す例では、制御部７０は、まず、主気流発生器８４を作動させておく。そして、温度センサ８６Ａで検出された温度が閾値温度Ｔ２になるまでは、バルブ８５を閉鎖してバルブ８５を閉位置にしておく。温度センサ８６Ａで検出された温度が閾値温度Ｔ２になると、バルブ８５を開放してバルブ８５の開度を５０％にする。その後、温度センサ８６Ａで検出された温度が閾値温度Ｔ２よりも高い閾値温度Ｔ３にならなくても、粒子カウンター８６Ｂで検出された粒子の数が閾値数Ｎまで減ると、バルブ８５の開度を１００％にする。閾値数Ｎは、例えば、バルブ８５を１００％の開度で開放しても、ハウジング２外への粒子の排出数が所定の基準以下となる値とすることができる。そして、温度センサ８６Ａで検出された温度が閾値温度Ｔ２よりも低い閾値温度Ｔ１になると、バルブ８５を閉鎖してバルブ８５を閉位置にする。

ここで、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示す実施例の捕集装置８０を備えた画像形成装置と、図１１に示す比較例の捕集装置１８０とを備えた画像形成装置とを作製し、これらの画像形成装置について、印刷時間とダクト８１から排出される気流に含まれる粒子の数との関係を計測する実験１を行った。図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示す実施例の捕集装置８０は、図５（ａ）、図５（ｂ）、及び図５（ｃ）に示すバルブ８５を備えている。図１１に示す比較例の捕集装置１８０は、バルブ８５及び主気流発生器８４を備えず、ダクト８１内に配置されたファン１８４を備える他は、実施例の捕集装置８０と同様とした。そして、実施例及び比較例において、ｔ秒間印刷を行った。実施例では、印刷開始時にバルブ８５を閉鎖し、印刷開始からｔ１秒後にバルブ８５を開放し、印刷開始からｔ２秒後にバルブ８５を閉鎖し、印刷開始からｔ３秒後にバルブ８５を開放し、印刷開始からｔ４秒後にバルブを閉鎖した。印刷時間とダクト８１から排出される気流に含まれる粒子の数は、ダクト８１の出口位置８１ｂの近傍に配置された粒子カウンター８６Ｂにより計測した。図１２に、単位時間当たりの粒子の数を示し、図１３に、累計の粒子の数を示す。なお、図１２において、実験を行った空間の通常時の粒子の数を、破線で示している。

図１２及び図１３に示すように、実施例では、バルブ８５を開閉することで、一時的に粒子の数が増えることがあるものの、印刷開始からｔ秒経過後の累計の粒子の数は、比較例に対して４０％も削減された。

以上説明したように、図２及び図３に示す捕集装置８０、及び図６及び図７に示す捕集装置８０Ａでは、ダクト８１内に循環流路８３及びバルブ８５が設けられているため、バルブ８５を閉位置とすることで、循環流路８３で気流が循環する。これにより、気流に含まれている粒子の凝集や内壁面等への付着が促進され、粒子の粒径が大きくなるとともに、粒子の数が少なくなる。その後、バルブ８５を開位置とすると、気流に含まれている粒子がフィルタで捕集される。このとき、循環流路８３での気流の循環により、粒子の粒径が大きくなっている。

また、循環流路８３内に隔壁８７を設けることで、循環流路８３で気流を循環させやすくなる。しかも、フィルタ８２及び出口位置８１ｂに向かうに従い第一流路８３ａを狭めるように隔壁８７を配置することで、循環流路８３を循環する気流をバルブ８５の入口面８５ａまで到達させやすくなる。これにより、気流に含まれている粒子の入口面８５ａへの付着が更に促進されるとともに、入口面８５ａ近傍での乱流及び渦の発生が更に促進される。

また、第一流路８３ａ内の空気をダクト８１の出口位置８１ｂに向けて導く主気流発生器８４を備えることで、バルブ８５を閉位置とした際は、循環流路８３で気流を循環させることができ、バルブ８５を開位置とした際は、循環流路８３からバルブ８５を通ってフィルタ８２に気流を向けることができる。

また、制御部７０が、内部環境検出部８６により検出された内部環境に基づいてバルブ８５を制御することで、ハウジング２内の内部環境に応じた適切な制御を行うことができる。例えば、所定時間が経過すると、又は温度センサ８６Ａで検出された温度が所定の閾値温度まで上がると、バルブ８５を開放する。これにより、ダクト８１内、特に定着装置５０の温度が高くなり過ぎるのを抑制することができる。また、バルブ８５を開放している際に、粒子カウンター８６Ｂで検出された粒子の数が所定の閾値数を下回ると、バルブ８５を開放する。これにより、フィルタ８２による粒子の捕集効率の低下を抑制しつつ、ダクト８１内、特に定着装置５０の温度が高くなり過ぎるのを抑制することができる。

ここで、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示す実施例の捕集装置８０を備えた画像形成装置において、バルブ８５を開状態とした際に主気流発生器８４を所定の基準風量で作動させるとともに、バルブ８５を開状態とした際に主気流発生器８４を基準風量の２倍の風量で作動させた。そして、所定時間印刷を行った後の１０分間に、ダクト８１から排出される気流に含まれる粒子の数を計測する実験２を行った。図１４に、実験２の結果を示す。

図１４に示すように、バルブ８５を開状態とした際に主気流発生器８４の風量を増加しても、ダクト８１から排出される気流に含まれる粒子の数は殆ど変わらなかった。一方、バルブ８５を開状態とした際に主気流発生器８４の風量を増加すると、ダクト８１内及びダクト８１内に配置された定着装置５０の温度の低下速度が早まる。このため、例えば、制御部７０は、バルブ８５を開状態とする時間に対するバルブ８５を閉状態とする時間の比率を大きくすることで、粒子の凝集及び付着を更に促進させることができ、また、バルブ８５を開状態とした際の主気流発生器８４の風量を増加させることで、ダクト８１内、特に定着装置５０の温度低下を早めることができる。

一方、バルブ８５を閉状態とした際、循環流路８３を循環する気流の速度が変化した方が、乱流や渦の発生が促進され易い。このため、図１５（ａ）及び図１５（ｂ）に示すように、バルブ８５を閉状態とした際に、制御部７０は、主気流発生器８４の作動量を変化させてもよい。図１５（ａ）及び図１５（ｂ）に示す矢印は、主気流発生器８４の作動量（風量）の大きさを示している。つまり、図１５（ａ）は、主気流発生器８４の作動量が大きい状態を示しており、図１５（ｂ）は、主気流発生器８４の作動量が小さい状態を示している。そして、バルブ８５を閉状態とした際は、制御部７０は、例えば、図１５（ａ）に示すように主気流発生器８４の作動量が大きい状態と、図１５（ｂ）に示すように主気流発生器８４の作動量が小さい状態とが、連続的に繰り返されるように、主気流発生器８４を制御してもよい。これにより、気流に含まれる粒子の凝集や付着が更に促進される。なお、図１５（ａ）及び図１５（ｂ）では、内部環境検出部８６の図示を省略している。

図１６及び図１７は、他の例の捕集装置８０Ｂの模式断面図である。捕集装置８０Ｂは、例えば、図１に示す画像形成装置１において、捕集装置８０の代わりに用いられる。図１、図１６、及び図１７に示すように、捕集装置８０Ｂは、例えば、ダクト８１Ｂと、フィルタ８２と、循環流路８３と、主気流発生器８４と、補助気流発生器８４Ｂと、バルブ８５と、内部環境検出部８６と、制御部７０と、を備える。図１６及び図１７に示す捕集装置８０Ｂは、ダクトの形状が異なるとともに補助気流発生器８４Ｂを備える他は、図６及び図７に示す捕集装置８０Ａと同様である。

ダクト８１Ｂは、ハウジング２内に配置されて、気流を入口位置８１Ｂａから出口位置８１Ｂｂに導く部材である。ダクト８１Ｂは、本管８１Ｂｃと、支管８１Ｂｄと、を有する。

本管８１Ｂｃは、図６及び図７に示す捕集装置８０Ａのダクト８１に対応し、入口位置８１Ｂａ及び出口位置８１Ｂｂは、本管８１Ｂｃの両端に位置する。本管８１Ｂｃは、直線状に延びていてもよく、湾曲しながら延びていてもよく、屈曲しながら延びていてもよい。本管８１Ｂｃの延在方向を、長手方向Ｄ１という。なお、本管８１Ｂｃ内の空間において、出口位置８１Ｂｂに対する入口位置８１Ｂａ側を上流側、入口位置８１Ｂａに対する出口位置８１Ｂｂ側を下流側という。本管８１Ｂｃ内には、図６及び図７に示す捕集装置８０Ａと同様に、入口位置８１Ｂａ側（上流側）から出口位置８１Ｂｂ側（下流側）に向けて、定着装置５０、循環流路８３、バルブ８５、及びフィルタ８２がこの順で配置されている。

支管８１Ｂｄは、本管８１Ｂｃに連通されて、気流を中間開口８１Ｂｅから本管８１Ｂｃに導く部材である。中間開口８１Ｂｅは、支管８１Ｂｄの本管８１Ｂｃとは反対側に位置する開口である。支管８１Ｂｄは、循環流路８３の第二流路８３ｂにおいて、又は循環流路８３と定着装置５０との間において、本管８１Ｂｃと接続されている。このため、中間開口８１Ｂｅは、ダクト８１Ｂの入口位置８１Ｂａとフィルタ８２との間に位置している。支管８１Ｂｄから本管８１Ｂｃに流れ込む気流が本管８１Ｂｃの下流側に向くように、支管８１Ｂｄの本管８１Ｂｃとの接続部分は、長手方向Ｄ１と直交する方向に対して、上流側（出口位置８１Ｂｂに対する入口位置８１Ｂａ側）に傾斜している。

補助気流発生器８４Ｂは、ダクト８１Ｂの外部からダクト８１Ｂ内に外気を導入する。つまり、補助気流発生器８４Ｂは、ダクト８１Ｂの外部の空気を、中間開口８１Ｂｅから循環流路８３の第二流路８３ｂ、又は循環流路８３と定着装置５０との間に導入する。これにより、補助気流発生器８４Ｂは、循環流路８３の空気を、特に第二流路８３ｂの空気を、入口位置８１Ｂａ側から出口位置８１Ｂｂ側に導く。補助気流発生器８４Ｂは、例えば、ファンにより構成することができる。

次に、図１６及び図１７に示す捕集装置８０Ｂの動作例について説明する。

まず、図１６に示すように、制御部７０は、主気流発生器８４を作動させるとともに、バルブ８５を閉鎖してバルブ８５を閉位置にしておく。このとき、補助気流発生器８４Ｂは停止しておく。すると、図６に示す場合と同様に、ダクト８１Ｂ内では、定着装置５０から放出された粒子Ｐを含んだ気流が、循環流路８３で循環する。循環流路８３で気流が循環することで、気流に乱流や渦が発生し、これにより気流に含まれる粒子Ｐの凝集や付着が促進される。

その後、所定時間が経過すると、又は、温度センサ８６Ａで検出された温度が所定の閾値温度まで上がると、ダクト８１Ｂ内、特に定着装置５０の温度が高くなり過ぎるのを抑制する観点から、図１７に示すように、制御部７０は、バルブ８５を開放してバルブ８５を開位置にするとともに、補助気流発生器８４Ｂを作動させる。

すると、補助気流発生器８４Ｂにより、ダクト８１Ｂの外部の空気が、中間開口８１Ｂｅから循環流路８３の第二流路８３ｂ、又は循環流路８３と定着装置５０との間に導入される。そして、本管８１Ｂｃ内では、主気流発生器８４及び補助気流発生器８４Ｂにより、循環流路８３を循環していた気流が、バルブ８５を通過してフィルタ８２に向かう。つまり、第一流路８３ａの空気は、主気流発生器８４によりバルブ８５を通過してフィルタ８２に向かう。なお、支管８１Ｂｄが循環流路８３と定着装置５０との間において本管８１Ｂｃと接続されている場合は、第一流路８３ａの空気は、主気流発生器８４及び補助気流発生器８４Ｂによりバルブ８５を通過してフィルタ８２に向かう。また、第二流路８３ｂの空気は、補助気流発生器８４Ｂによりバルブ８５を通過してフィルタ８２に向かう。なお、支管８１Ｂｄが、循環流路８３の第二流路８３ｂにおいて本管８１Ｂｃと接続されている場合は、定着装置５０を通過した空気の一部は、補助気流発生器８４Ｂが第二流路８３ｂの空気をフィルタ８２に向ける気流の掃気効果により、第二流路８３ｂにも向かう。そして、気流に含まれている粒子Ｐがフィルタ８２に捕集され、フィルタ８２を通過した気流が出口位置８１Ｂｂからダクト８１Ｂの外部に排出される。

図１８は、図１６及び図１７に示す捕集装置８０Ｂに対する制御部７０の制御例を示している。図１８に示す例では、制御部７０は、まず、主気流発生器８４を作動させるとともに、補助気流発生器８４Ｂを停止しておく。そして、温度センサ８６Ａで検出された温度が閾値温度Ｔ２になるまでは、バルブ８５を閉鎖してバルブ８５を閉位置にしておく。温度センサ８６Ａで検出された温度が閾値温度Ｔ２になると、バルブ８５を開放してバルブ８５の開度を５０％にする。その後、温度センサ８６Ａで検出された温度が閾値温度Ｔ２よりも高い閾値温度Ｔ３にならなくても、粒子カウンター８６Ｂで検出された粒子の数が閾値数Ｎまで減ると、バルブ８５の開度を１００％にするとともに、補助気流発生器８４Ｂを作動させる。そして、温度センサ８６Ａで検出された温度が閾値温度Ｔ２よりも低い閾値温度Ｔ１になると、バルブ８５を閉鎖してバルブ８５を閉位置にするとともに、補助気流発生器８４Ｂを停止する。

以上説明したように、図１６及び図１７に示す捕集装置８０Ｂでは、中間開口８１Ｂｅを介してダクト８１Ｂの外部から本管８１Ｂｃ内に外気を導入する補助気流発生器８４Ｂを備えるため、バルブ８５を開状態とした際に、ダクト８１Ｂから排出される気流を増大させて、ダクト８１Ｂ内、特に定着装置５０の温度の低下速度を早めることができる。このため、例えば、制御部７０は、バルブ８５を開状態とする時間に対するバルブ８５を閉状態とする時間の比率を大きくすることで、粒子の凝集及び付着を更に促進させ、かつ、ダクト８１Ｂ内、特に定着装置５０の温度低下を早めることができる。

また、補助気流発生器８４Ｂが、第二流路８３ｂにダクト８１Ｂの出口位置８１ｂに向けて外気を導くことで、バルブ８５を開状態とした際の、第二流路８３ｂにおける下流側に向けた気流が発生しやすくなる。

図１９及び図２０は、他の例の捕集装置８０Ｃの模式断面図である。捕集装置８０Ｃは、例えば、図１に示す画像形成装置１において、捕集装置８０の代わりに用いられる。図１、図１９、及び図２０に示すように、捕集装置８０Ｃは、例えば、ダクト８１と、フィルタ８２と、循環流路８３と、主気流発生器８４と、バルブ８５と、内部環境検出部（不図示）と、妨害部材８８と、制御部７０と、を備える。図１９及び図２０に示す捕集装置８０Ｃは、妨害部材８８を備える他は、図２及び図３に示す捕集装置８０と同様である。なお、図１９及び図２０では、図を分かり易くするために、内部環境検出部及び粒子の図示を省略している。

妨害部材８８は、気流に乱れを発生させるために、循環流路８３に設けられている。妨害部材８８は、循環流路８３を通る気流に乱れを発生させて、乱流や渦の発生を促進するための部材である。妨害部材８８は、ダクト８１の長手方向に対して略横方向（図１９及び図２０における紙面方向）に延びて、その端部においてダクト８１に保持されている。妨害部材８８は、例えば、ロッド状、板状、波状等に形成されている。妨害部材８８は、例えば、循環流路８３に複数設けられている。妨害部材８８は、第一流路８３ａに設けられていてもよく、第二流路８３ｂに設けられていてもよく、第一流路８３ａ及び第二流路８３ｂ以外の位置に設けられていてもよい。図１９及び図２０では、循環流路８３に８個のロッド状の妨害部材８８が設けられた例を示している。

次に、図１９及び図２０に示す捕集装置８０Ｃの動作例について説明する。

まず、図１９に示すように、制御部７０は、主気流発生器８４を作動させるとともに、バルブ８５を閉鎖してバルブ８５を閉位置にしておく。すると、図２に示す場合と同様に、ダクト８１内では、定着装置５０から放出された粒子を含んだ気流が、循環流路８３で循環する。循環流路８３で気流が循環することで、気流に乱流や渦が発生し、これにより気流に含まれる粒子の凝集や付着が促進される。このとき、循環流路８３で循環する気流が妨害部材８８に衝突することにより、乱流や渦の発生が促進される。これにより、気流に含まれる粒子の凝集や付着が更に促進される。

その後、所定時間が経過すると、又は、温度センサ（不図示）で検出された温度が所定の閾値温度まで上がると、ダクト８１内、特に定着装置５０の温度が高くなり過ぎるのを抑制する観点から、図２０に示すように、制御部７０は、バルブ８５を開放してバルブ８５を開位置にする。すると、図３に示す場合と同様に、ダクト８１内では、循環流路８３を循環していた気流が、バルブ８５を通過してフィルタ８２に向かい、気流に含まれている粒子がフィルタ８２に捕集され、出口位置８１ｂからダクト８１の外部に排出される。

以上説明したように、図１９及び図２０に示す捕集装置８０Ｃでは、循環流路８３に妨害部材８８が設けられているため、循環流路８３において乱流や渦の発生を促進することができる。これにより、気流に含まれる粒子の凝集や付着が更に促進されて、粒子の粒径が大きくなるとともに、粒子の数が少なくなっているため、フィルタ８２による粒子の捕集効率を更に高めることができる。

図２１及び図２２は、他の例の捕集装置８０Ｄの模式断面図である。捕集装置８０Ｄは、例えば、図１に示す画像形成装置１において、捕集装置８０の代わりに用いられる。図１、図２１、及び図２２に示すように、捕集装置８０Ｄは、例えば、ダクト８１と、フィルタ８２と、循環流路８３Ｄと、主気流発生器８４Ｄと、バルブ８５と、内部環境検出部（不図示）と、制御部７０と、を備える。図２１及び図２２に示す捕集装置８０Ｄは、主気流発生器及び循環流路が異なる他は、図２及び図３に示す捕集装置８０と同様である。なお、図２１及び図２２では、図を分かり易くするために、内部環境検出部及び粒子の図示を省略している。

主気流発生器８４Ｄは、クロスフローファン８４Ｄａと、規制板８４Ｄｂと、を備える。

クロスフローファン８４Ｄａは、軸方向に延びる複数の羽根８４Ｄｃが円筒状に配列されて、複数の羽根８４Ｄｃの中央部に導入空間８４Ｄｄが形成されたたファンである。クロスフローファン８４Ｄａは、クロスフローファン８４Ｄａの軸線方向がダクト８１の長手方向Ｄ１と直交するように、ダクト８１内に配置されている。クロスフローファン８４Ｄａは、軸線周りに回転することで、クロスフローファン８４Ｄａに軸線方向における端面から導入空間８４Ｄｄに空気を吸い込み、導入空間８４Ｄｄに吸い込んだ空気を複数の羽根８４Ｄｃの間から軸線方向と直交する方向に吐き出すように構成されている。このため、クロスフローファン８４Ｄａの周囲の空間、クロスフローファン８４Ｄａの導入空間８４Ｄｄ、複数の羽根８４Ｄｃの間、及びクロスフローファン８４Ｄａの周囲の空間が、循環流路８３Ｄとなる。

規制板８４Ｄｂは、クロスフローファン８４Ｄａからの吐き出し方向を規制するための部材である。規制板８４Ｄｂは、クロスフローファン８４Ｄａのバルブ８５側の、クロスフローファン８４Ｄａの回転方向Ｄ２における下流側を覆うように、配置されている。つまり、規制板８４Ｄｂは、クロスフローファン８４Ｄａから吐き出された空気が、クロスフローファン８４Ｄａのバルブ８５側の、クロスフローファン８４Ｄａの回転方向Ｄ２における上流側に向けられるように、配置されている。

次に、図２１及び図２２に示す捕集装置８０Ｄの動作例について説明する。

まず、図２１に示すように、制御部７０は、主気流発生器８４Ｄのクロスフローファン８４Ｄａを作動させるとともに、バルブ８５を閉鎖してバルブ８５を閉位置にしておく。すると、ダクト８１内では、定着装置５０から放出された粒子を含んだ気流が、循環流路８３Ｄで循環する。循環流路８３Ｄで気流が循環することで、気流に乱流や渦が発生し、これにより気流に含まれる粒子の凝集や付着が促進される。

その後、所定時間が経過すると、又は、温度センサ（不図示）で検出された温度が所定の閾値温度まで上がると、ダクト８１内、特に定着装置５０の温度が高くなり過ぎるのを抑制する観点から、図２２に示すように、制御部７０は、バルブ８５を開放してバルブ８５を開位置にする。すると、ダクト８１内では、クロスフローファン８４Ｄａから吐き出された気流が、バルブ８５を通過してフィルタ８２に向かい、気流に含まれている粒子がフィルタ８２に捕集され、出口位置８１ｂからダクト８１の外部に排出される。

以上説明したように、クロスフローファン８４Ｄａを用いることでも、気流に含まれる粒子の凝集や付着を促進することができるため、気流の圧力損失の増加を抑制しつつ、粒子の捕集率を向上させることができる。

本明細書に記載の全ての側面、利点及び特徴が、必ずしも、いずれかひとつの特定の例及び実施形態により達成される又は含まれるわけではないことは理解されたい。実際、本明細書において様々な例を記載し示したが、他の例もその配置及び詳細について修正することができることは明らかであるべきだ。ここに請求される保護主題の精神及び範囲に包含される全ての修正及び変形を請求する。

例えば、バルブは、ダクト内の開度を可変可能に動作可能であればよく、必ずしも閉位置に切り替え可能でなくてもよい。つまり、バルブは、ダクト内を閉じることができなくてもよい。例えば、バルブは、図４（ｂ）と図４（ｃ）との間でダクト内の開度を可変可能に動作可能であってもよく、図５（ｂ）と図５（ｃ）との間でダクト内の開度を可変可能に動作可能であってもよい。ダクト内が閉じられていなくても、開度が小さくなれば、循環流路で気流が循環して、気流に含まれている粒子の凝集や内壁面等への付着が促進される。これにより、粒子の粒径が大きくなるとともに、粒子の数が少なくなる。

例えば、捕集装置の外部に設けられた気流発生器等により、循環流路で気流を循環させることができれば、必ずしも主気流発生器を備えなくてもよい。また、ファン等の気流発生器により循環流路を形成することができれば、必ずしも隔壁を備えなくてもよい。また、図１６及び図１７に示す捕集装置８０Ｂにおいて、支管８１Ｂｄを備えずに、本管８１Ｂｃに補助気流発生器８４Ｂが設けられていてもよい。また、定着装置等の消費電力、温度、湿度、印刷モード、用紙の厚さ、用紙サイズ等により、制御部によるバルブの開閉制御を最適化してもよい。

例えば、制御部は、粒子の粒径個数分布に基づいてバルブの開度を制御してもよく、粒子の粒径個数分布を加味してバルブの開度を制御してもよい。例えば、図２３に示すように、ハウジング２内で発生する粒子は、所定の粒径個数分布を有している。また、粒子の粒径が大きくなるほど、フィルタの捕集効率が高くなる。そこで、例えば、ダクト内に配置された粒子カウンターにより、粒子を分級してカウントすることで、所定の粒径範囲毎の粒子の個数を表した粒子個数分布を作成する。図２３に示す検出値Ａは、この粒子個数分布の例を示しており、検出値Ａの線で囲まれる部分の面積は、粒子カウンターにより検出した粒子の総数を示している。次に、所定の粒径範囲毎に粒子の個数をフィルタの捕集効率で積算し、全ての粒径範囲の積算値を加算することで、フィルタを通過してダクトから排出された気流に含まれる粒子の粒子個数分布を予測する。図２３に示す予測値Ｂは、この予測粒子個数分布の例を示しており、予測値Ｂの線で囲まれる部分の面積は、ダクトから排出された気流に含まれる粒子の予測総数を示している。そして、制御部は、例えば、図９に示す制御と同様に、温度センサ８６Ａで検出された温度が閾値温度Ｔ２よりも高い閾値温度Ｔ３にならなくても、粒子カウンターにより検出した粒子の総数、又は、ダクトから排出された気流に含まれる粒子の予測される総数が、所定の閾値数Ｎまで減ると、バルブの開度を１００％にする。この場合、閾値数Ｎの基準の一例となるハウジング２外への粒子の排出数を、粒子の粒径個数分布に基づいて決定してもよく、粒子の粒径個数分布を加味して決定してもよい。

例えば、制御部は、粒子発生量の予測値から、バルブの開度、又はバルブを開状態とする時間に対するバルブを閉状態とする時間の比率を決定してもよい。この場合、制御部は、粒子発生量の予測値が短期的又は長期的に小さくなるように、バルブの開度、又は上記比率を決定する。例えば、捕集装置又は画像形成システムは、印刷モード、用紙の厚さ、片面印刷及び両面印刷の別、定着装置の熱源のデューティー比、印刷枚数等から粒子発生量を予測する粒子発生量予測装置を備え、制御部は、粒子発生量予測装置で予測された粒子発生量の予測値に基づいて、バルブの開度、又は上記比率を決定してもよい。

Claims (15)

1. 気流を入口位置から出口位置に導くダクトと、
   前記入口位置と前記出口位置との間で前記ダクト内に配置され、前記気流内で運ばれる粒子を捕集するフィルタと、
   前記入口位置と前記フィルタとの間に形成され、前記ダクト内の気流を循環させる循環流路と、
   前記フィルタと前記循環流路との間に配置されて、前記ダクト内の開度を可変可能に動作可能なバルブと、を備える、
   捕集装置。
2. 前記バルブは、閉位置と開位置との間で動作可能であり、前記閉位置では、前記循環流路内で前記気流を循環させるように前記気流の前記フィルタへの通過を阻止するように動作可能であり、前記開位置では、前記循環流路から前記フィルタを通って前記ダクトの前記出口位置に向かって前記気流を向けるように動作可能である、
   請求項１に記載の捕集装置。
3. 前記バルブを動作させるための制御部を備える、
   請求項１に記載の捕集装置。
4. 前記バルブは、前記ダクトの前記入口位置に向けられた入口面を含み、前記入口面は凹面状である、
   請求項１に記載の捕集装置。
5. 前記ダクト内に第一流路と第二流路とを形成するために、前記循環流路内に設けられて、前記入口位置と前記出口位置との間で前記ダクトの略長手方向に延びる隔壁を備える、
   請求項１に記載の捕集装置。
6. 前記隔壁は、前記バルブに向かうに従い前記第一流路を狭めるように配置されている、
   請求項５に記載の捕集装置。
7. 前記第一流路内の空気を前記ダクトの前記出口位置に向けて導く主気流発生器を備える、
   請求項５に記載の捕集装置。
8. 前記ダクトの前記入口位置と前記フィルタとの間に位置する前記ダクトの中間開口を介して、前記ダクトの外部から前記ダクト内に外気を導入する補助気流発生器を備える、
   請求項７に記載の捕集装置。
9. 前記補助気流発生器は、前記第二流路に前記ダクトの前記出口位置に向けて前記外気を導く、
   請求項８に記載の捕集装置。
10. 前記気流に乱れを発生させるために、前記循環流路に設けられ、前記ダクトの長手方向に対して略横方向に延びる妨害部材を備える、
    請求項１に記載の捕集装置。
11. 定着処理を行う定着装置と、
    前記定着装置からの気流を出口位置に導くダクトと、
    前記定着装置と前記ダクトの前記出口位置との間の前記ダクト内に配置され、前記気流に含まれる粒子を捕集するフィルタと、
    前記定着装置と前記フィルタとの間に形成され、前記ダクト内の気流を循環させる循環流路と、
    前記フィルタと前記循環流路との間の前記ダクト内に配置されて、前記ダクト内の開度を可変可能に動作可能なバルブと、を備える、
    画像形成システム。
12. 前記バルブは、閉位置と開位置との間で動作可能であり、前記閉位置では、前記循環流路内で前記気流を循環させるように前記気流の前記フィルタへの通過を阻止するように動作可能であり、前記開位置では、前記循環流路から前記フィルタを通って前記ダクトの前記出口位置に向かって前記気流を向けるように動作可能である、
    請求項１１に記載の画像形成システム。
13. 前記定着装置と前記ダクトとを収容するハウジングと、
    前記ハウジングの内部環境を検出する内部環境検出部と、
    前記内部環境検出部によって検出された内部環境に基づいて前記バルブを作動させる制御部と、を備える、
    請求項１２に記載の画像形成システム。
14. 前記制御部は、前記内部環境検出部により検出された内部環境に基づいて前記バルブの開度を設定する、
    請求項１３に記載の画像形成システム。
15. 前記定着装置は、前記ダクト内に配置される、
    請求項１２に記載の画像形成システム。

Images