JP6708416B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録材上にトナーの画像を形成する画像形成装置に関する。この画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの機能を複数備えた複合機等として用いられる。

電子写真式の画像形成装置は、離型剤を含有するトナーを用いて記録材（シート）に画像を形成する。また、画像形成装置はトナーの画像を担持したシートを加熱・加圧してシートに画像を定着させる定着装置を備えている。

特許文献１に記載の定着装置では、定着ローラ（加熱回転体）と加圧ローラの間にニップを形成し、このニップにシートを通過させることでシートに画像を定着させている。
また、特許文献１の画像形成装置は、離型剤を含有するトナーが加熱されて生じる超微粒子を回収するための構成を備えている。詳細に述べると、この画像形成装置は定着ローラと対向する位置にダクトの開口が設けられており、この開口は定着ローラの長手方向に沿って延びている。このダクトはファンを有する排気路に接続されており、定着ローラ近傍のエアを排気路に案内する。排気路には静電フィルタ等の濾過フィルタが設けられており、エアに含まれる微粒子を除去する。
なお、静電フィルタとは、エレクトレット繊維を用いたフィルタのことであり、エレクトレット繊維とは電気的に分極した状態で固定された繊維のことである。繊維が分極していることで、静電フィルタは、エアに含まれる微粒子を電気的に吸着することができる。つまり、静電フィルタは微粒子の除去性能（回収性能）が優れている。

特開２０１３−１９０６５１号公報

しかしながら、特許文献１のように静電フィルタを用いた場合、加熱回転体の近傍の熱気が静電フィルタを通過するため、静電フィルタが高温になりやすい。エレクトレット繊維は、高温環境下において電気的な吸着能力が劣化する特性を持っている。そのため、特許文献１のように静電フィルタを高温環境下で使用し続けた場合、静電フィルタは微粒子の回収効率が低下してしまう。

一方で、低温環境下で発生する微粒子の粒径は高温環境下で発生する微粒子の粒径と比べて小さいことがわかっている。また、フィルタは大径の微粒子ほど効率良く回収することができる。つまり、フィルタは、加熱回転体の近傍のエアが高温に維持されているほど微粒子の回収効率が高い。

そのため、画像形成装置は、加熱回転体の近傍の高温のエアを静電フィルタで濾過した場合であっても静電フィルタが高温状態にならないように、静電フィルタを機外のエアで冷却することが望ましい。

本発明の目的は、高温のエアをフィルタで濾過する場合にフィルタを冷却することのできる画像形成装置を提供することである。

本発明は、離型剤を含有するトナーを用いて画像を形成する画像形成部と、画像形成部で形成された画像を記録材に転写する転写部と、前記転写部から搬送された記録材をニップ部にて挟持搬送することで加熱して記録材に画像を定着させる一対の回転体と、前記一対の回転体の近傍からエアを吸気するための吸気口を有し記録材の搬送方向において前記吸気口が前記転写部と前記ニップ部との間に配置されているダクトと、前記ダクトに設けられたフィルタであって離型剤に起因する微粒子を回収するためのエレクトレット繊維製のフィルタと、前記一対の回転体の近傍のエアを前記フィルタに案内すべく前記ダクトから機外に向けて送風を行うための第１のファンと、を有する画像形成装置において、前記フィルタを冷却すべく前記フィルタに向けて機外のエアを送風する第２のファンを有することを特徴とするものである。

本発明によれば、高温のエアをフィルタで濾過する場合にフィルタを冷却することのできる画像形成装置を提供できる。

画像形成装置の構成を示す図である。 （ａ）はベルトユニットの断面を示す図である。（ｂ）はベルトユニットの加圧機構を示す図である。 （ａ）は定着処理の進行に伴い拡大する定着ベルト上のワックス付着領域の様子を示す図である。（ｂ）はワックスの付着領域とダストＤの発生領域の関係を示す図である。 定着装置近傍においてダストを回収する様子を示す図である。 （ａ）はフィルタユニットを分解して斜視した図である。（ｂ）フィルタユニットを斜視した図である。 （ａ）はダクトの構成を示す図である。（ｂ）はフィルタの冷却動作の様子を示す図である。 制御に関する構成のブロック図である。 ファン制御に用いられるフローチャートである。 （ａ）は実施例２のフィルタユニットを分解した様子を示す図である。（ｂ）は実施例２のフィルタユニットが動作した様子を示す図である。

以下、本発明に関して実施例を用いて詳細に説明する。なお、特段の断りがない限り、本発明の思想の範囲内において、実施例に記載された各種構成を他の公知の構成に置き換えてもよい。

＜実施例１＞
（１）画像形成装置の全体構成
本実施例の特徴部分を説明する前に、画像形成装置の全体構成について説明する。図４は画像形成装置の構成を示す図である。プリンタ１は、電子写真プロセスを用いる画像形成部で画像を形成し、この画像を転写部にてシートに転写し、画像が転写されたシートを定着部で加熱することでシートＰに画像を定着させる装置である。本実施例の説明で用いるプリンタ１は、電子写真プロセスを用いた４色フルカラーのマルチファンクションプリンタ（カラー画像形成装置）である。なお、プリンタ１は、モノクロのマルチファンクションプリンタやシングルファンクションプリンタであってもよい。以下、図を用いて詳細に説明する。図１は、画像形成装置の構成を示す図である。図７は、画像形成装置の制御構成に関するブロック図である。

プリンタ１は、図７に示すように装置内の各構成を制御する制御回路Ａを備えている。制御回路Ａは、ＣＰＵ等の演算部やＲＯＭ等の記憶部を備えた電気回路である。制御回路Ａは、ＲＯＭ等に記憶されたプログラムをＣＰＵが読みだすことで各種制御を行う制御部として機能する。制御回路Ａは、パーソナルコンピュータ等の外部情報端末やイメージリーダ２等の入力装置Ｂ、及び操作パネル（不図示）等の各種構成と電気的に接続されており、信号情報のやり取りが可能である。制御回路Ａは、入力装置Ｂから入力された画像信号に基づき装置内の各種構成を統括的に制御してシートＰ上に画像を形成させる。

シートＰは、その表面に画像が形成される記録材（用紙）である。シートＰの例としては普通紙・厚紙・ＯＨＰシート・コート紙・ラベル紙等が挙げられる。

図１に示すように、プリンタ１はトナー画像を形成する画像形成部５として第１から第４の４つの画像形成ステーション５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ（以下、ステーションと記す）を備えている。ステーション５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、図１に示すように左側から右側にかけて並べて設けられている。

各ステーション５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、用いるトナーの色が異なる以外はほぼ同様に構成されている。そのため、ステーション５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの詳細構成について説明する場合はステーション５Ｋを例に説明する。ステーション５Ｋは、画像が形成される像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体（以下、ドラムと記す）６を有する。また、ステーション５Ｋは、このドラム６に作用するプロセス手段としてのクリーニング部材４１、現像ユニット９、帯電ローラ（不図示）を有している。

第１のステーション５Ｙは現像ユニット９のトナー収容室内にイエロー（Ｙ）色の現像剤（以下、トナーと記す）を収容している。第２のステーション５Ｍは現像ユニット９のトナー収容室内にマゼンタ（Ｍ）色のトナーを収容している。第３のステーション５Ｃは現像ユニット９のトナー収容室内にシアン（Ｃ）色のトナーを収容している。第４のステーション５Ｋは現像ユニット９のトナー収容室内にブラック（Ｋ）色のトナーを収容している。

画像形成部５の下側にはドラム６に対する画像情報露光手段としてのレーザースキャナユニット８が配置されている。また画像形成部５の上側には、中間転写ベルトユニット１０（以下転写ユニットと呼ぶ）が設けられている。

転写ユニット１０は、中間転写ベルト（以下、ベルトと記す）１０ｃとそれを駆動する駆動ローラ１０ａ有する。また、ベルト１０ｃの内側には第１から第４の４つの一次転写ローラ１１が平行に配設されている。各一次転写ローラ１１は各ステーションのドラム６に対向して配置されている。

画像形成部の各ドラム６は上面部分が各一次転写ローラ１１の位置においてベルト１０ｃの下面に接している。この接触部分を一次転写部と呼ぶ。

駆動ローラ１０ａはベルト１０ｃを回転駆動するローラであり、ベルト１０ｃのうち駆動ローラ１０ａによりバックアップされた部分の外側には二次転写ローラ１２が配設されている。ベルト１０ｃは転写手段である二次転写ローラ１２と接触しており、この接触部分を二次転写部１２ａと呼ぶ。ベルト１０ｃのうちテンションローラ１０ｂによってバックアップされた部分の外側には転写ベルトクリーニング装置１０ｄが配設されている。レーザースキャナユニット８の下部には、シートＰを収納するカセット３が配設されている。

図１に示すように、プリンタ１には、カセット３からピックアップされたシートＰを上方へ搬送するシート搬送路（縦パス）Ｑが配設されている。このシート搬送路Ｑは、下側から上側に順に、給送ローラ４ａとリタードローラ４ｂとのローラ対、レジストローラ対４ｃ、二次転写ローラ１２、定着装置１０３、排出ローラ対１４が配設されている。またイメージリーダ２の下方は排出トレイ１６が配置されている。

（１−１）画像形成装置の画像形成シーケンス
プリンタ１が画像形成動作を行う場合、制御回路Ａは次のような制御を行う。制御回路Ａは、画像形成タイミングに合わせて第１から第４のステーション５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋのドラム６を図中時計方向に所定の速度で回転駆動させる。制御回路Ａは、ドラム６の回転速度に応じた速度且つドラム６の回転方向に対して順回転する方向にベルト１０ｃが回転するように駆動ローラ１０ａの駆動を制御する。また、制御回路Ａはレーザースキャナユニット８や帯電ローラ（不図示）を作動させる。

上述した制御が行われることで、プリンタ１は次にようにしてフルカラー画像を形成する。

まず、帯電ローラ（不図示）はドラム６の表面を所定の極性・電位に均一に帯電させる。次に、レーザースキャナユニット８は、Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋの各色の画像情報信号に応じて変調されたレーザービームを用いてドラム６の表面を走査露光する。こうして、各ドラム６の表面には、対応色応じた静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像ユニット９によりトナー像として現像される。上記のように形成されたＹＭＣＫ各色のトナー像は、一次転写部において、ベルト１０ｃ上に順に重ねて一次転写されることで合成される。こうして、ベルト１０ｃ上にはＹ色＋Ｍ色＋Ｃ色＋Ｋ色の４色のトナー像が合成されたフルカラーの未定着トナー像が形成される。そしてこの未定着トナー像はベルト１０ｃの回転により転写部１２ａに搬送される。ベルト１０ｃにトナー像を一次転写した後のドラム６の表面はクリーニング部材４１によりクリーニングされる。

一方、カセット３内のシートＰは、給送ローラ４ａとリタードローラ４ｂによって１枚分給送されてレジストローラ対４ｃへ搬送される。レジストローラ対４ｃベルト１０ｃ上のトナー像と同期を取ってシートＰを二次転写部へと搬送する。二次転写ローラ１２は、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の二次転写バイアスが印加されている。そのため、シートＰが二次転写部に挟持搬送されると、ベルト１０ｃ上の４色トナー像はシートＰ上に一括して二次転写される。

二次転写部から搬送されたシートＰがベルト１０ｃから分離されて定着装置１０３へ搬送されると、トナー像はシートＰ上に熱定着される。定着装置１０３から搬送されたシートＰは、ガイド部材１５と排出ローラ対１４を経て排出トレイ１６に排出される。シートＰに対するトナー像が二次転写された後にベルト１０ｃの表面に残留した残トナーは、転写ベルトクリーニング装置１０ｄによりベルト表面から除去される。

（２）定着装置
次に定着装置１０３と、定着装置１０３の近傍で発生するダストＤについて説明する。

（２−１）定着装置１０３
図２（ａ）は定着ユニットの断面を示す図である。図２（ｂ）は定着ベルトユニットの加圧構成を示す図である。本実施例における定着装置１０３は、ヒータ１０１ａによって加熱された小径の定着ベルト１０５（以後ベルトと呼ぶ）を用いてトナー画像をシートＰに定着させる低熱容量な定着装置である。定着装置１０３は、回転体としてのベルト１０５を備えた定着ベルトユニット１０１（定着ユニットと呼ぶ）と、回転体としての加圧ローラ１０２と、加熱部としての面状のヒータ１０１ａと、筐体１００とを備えている。図２の（ａ）に示すように筐体１００にはシート入口４００とシート出口５００が設けられており、定着ユニット１０１と加圧ローラ１０２の間のニップ部１０１ｂにシートＰが通過させることができる。本実施例では、シート入口４００がシート出口５００よりも重力方向下方に配置されているため、シートＰが重力方向下方から上方に向けて搬送される。この構成を縦パス構成と称する。

シート入口４００には、薄板状の回転円板からなるコロ１００ａが、ベルト１０５の回転軸方向に複数並べて設けられている。コロ１００ａは、搬送パスから外れたシートＰを案内することで筐体１００にトナーが付着することを抑制している。

シート出口５００よりもシートの搬送方向下流側には、ニップ部１０１ｂを通過してシートの搬送をガイドするガイド部材１５が設けられている。以後の説明において、シートＰの搬送方向下流側を下流側と呼び、シートＰの搬送方向上流側を上流側と呼ぶ。

（２−２）定着ユニット１０１の構成
定着ユニット１０１は、後述する加圧ローラ１０２に当接して加圧ローラ１０２との間にニップ部１０１ｂを形成し、ニップ部１０１ｂにおいてトナー画像をシートＰに定着させる定着ユニットである。定着ユニット１０１は、図２（ａ）に示すように、複数の部材で構成された組み立て体である。定着ユニット１０１は、面状のヒータ１０１ａと、ヒータ１０１ａを保持するヒータホルダ１０４と、ヒータホルダ１０４を支持する加圧ステー１０４ａと、エンドレス状のベルト１０５と、ベルト１０５の幅方向一端側と他端側を保持するフランジ１０６Ｌ・１０６Ｒと、を有する。

ヒータ１０１ａは、ベルト１０５の内面に当接してベルト１０５を加熱する加熱部材である。本実施例ではヒータ１０１ａとして、通電によって発熱するセラミックヒータを用いている。セラミックヒータは、細長で薄板状のセラミック基板と、この基板面に具備された抵抗層と、を備えており、抵抗層に通電することで全体が速やかに発熱する低熱容量のヒータである。

ヒータホルダ１０４は、ヒータ１０１ａを保持する保持部材である。本実施例のホルダ１０４は、横断面が半円弧状をしており、ベルト１０５の周方向の形状を規制している。ホルダ１０４の材料には耐熱性の樹脂を用いることが望ましい。

加圧ステー１０４ａは、ヒータ１０１ａ及びホルダ１０４を長手方向で均一にベルト１０５に押し当てる部材である。加圧ステー１０４ａは高い加圧力がかかっても撓みにくい材質であることが望ましい。本実施例では加圧ステー１０４ａの材質としてステンレス鋼であるＳＵＳ３０４を用いた。加圧ステー１０４ａ上にはサーミスタＴＨが設けられている。サーミスタＴＨはベルト１０５の温度に応じた信号を制御回路Ａに出力する。

ベルト１０５は、シートＰに接触してシートＰに熱を付与する回転体である。ベルト１０５は、円筒状（エンドレス状）のベルトであり、全体的に可撓性を有している。ベルト１０５は、ヒータ１０１ａ、ヒータホルダ１０４、加圧ステー１０４ａを外側から覆うように設けられている。

フランジ１０６Ｌ・１０６Ｒはベルト１０５の長手方向端部を回転可能に保持する一対の部材である。フランジ１０６Ｌ・１０６Ｒは、図２（ｂ）に示すように、それぞれ、フランジ部１０６ａとバックアップ部１０６ｂと被押圧部１０６ｃとを有する。フランジ部１０６ａはベルト１０５の端面を受け止めてベルト１０５のスラスト方向への移動を規制する部分であり、ベルト１０５の径よりもより大きな外形をしている。バックアップ部１０６ｂは、定着ベルト内面を保持してベルト１０５の円筒形状を保つ部分である。被押圧部１０６ｃはフランジ部１０６ａの外面側に設けられており、後述する加圧バネ１０８Ｌと１０８Ｒ（図２参照）による押圧力を受ける。

（２−２−１）定着ベルトの構成
ベルト１０５は、内側から外側に順に、エンドレス（円筒状）の基層１０５ａと、プライマ層１０５ｂと、弾性層１０５ｃと、離型層１０５ｄを備えている。

基層１０５ａはベルト１０５の強度を確保するための層である。基層１０５ａはＳＵＳ（ステンレス）等の金属製のベース層でありと、熱ストレスと機械的ストレスに耐えられるように、３０μｍ程度の厚みを有している。

プライマ層１０５ｂは、基層１０５ａと弾性層１０５ｃを接着するための層である。プライマ層は基層１０５ａの上に、プライマを５μｍ程度の厚みで塗布することによって形成されている。

弾性層１０５ｃは、ニップ部１０１ｂにてトナー画像を圧接する際に変形して離型層１０５ｄをトナー画像に密着させる役目を果たす。弾性層１０５ｃとしては耐熱ゴムを用いることができる。

離型層１０５ｄは、トナーや紙粉がベルト１０５に付着することを防止する機能を有する層である。離型層１０５ｄとしては離型性と耐熱性に優れたＰＦＡ樹脂等のフッ素樹脂を用いることができる。本実施例の離型層１０５ｄの厚さは伝熱性を考慮して２０μｍである。

（２−３）加圧ローラの構成と加圧方法
加圧ローラ１０２は、ベルト１０５の外周面に当接してベルト１０５との間にニップを形成するニップ形成部材である。本実施例の加圧ローラ１０２は、複数の層によって構成されたローラ部材である。詳細に述べると、加圧ローラ１０２は、金属（アルミや鉄）の芯金１０２ａと、シリコンゴム等で形成された弾性層１０２ｂ、弾性層１０２ｂを被覆する離型層１０２ｃを有している。離型層１０２ｃはＰＦＡ等のフッ素系樹脂を材料するチューブであり弾性層１０２ｂ上に接着されている。

図２（ｂ）に示すように、芯金１０２ａの一端側は軸受１１３を介して側板１０７Ｌに回転可能に支持されている。芯金１０２ａの他端側は軸受１１３を介して側板１０７Ｒに回転可能に支持されている。このとき、加圧ローラ１０２のうち、弾性層１０２ｂと離型層１０２ｃを有する部分は、側板１０７Ｌと側板１０７Ｒの間に位置する。

芯金１０２ａの他端側はギアＧに接続されており、ギアＧが駆動モータ（不図示）から駆動を受けると加圧ローラ１０２は回転駆動する。

定着ユニット１０１は、加圧ローラ１０２対して近接離間する方向にスライド移動できるように側板１０７Ｌと側板１０７Ｒに支持されている。詳細には、フランジ１０６Ｌと１０６Ｒが側板１０７Ｌと側板１０７Ｒのガイド溝に嵌め合わさるように設けられている。そして、バネ支持部１０９Ｒと１０９Ｌに支持された加圧バネ１０８Ｌと１０８Ｒにより、フランジ１０６Ｌと１０６Ｒの被押圧部１０６ｃは、加圧ローラ１０２に向かう方向に所定の押圧力Ｔで押圧されている。

押圧力Ｔにより、フランジ１０６Ｌ・１０６Ｒ、加圧ステー１０４ａ、ヒータホルダ１０４の全体が加圧ローラ１０２の方向に付勢される。ここで、定着ユニット１０１はヒータ１０１ａを有する側が加圧ローラ１０２を向いている。そのため、ヒータ１０１ａは、ベルト１０５を加圧ローラ１０２に向けて押圧する。このような構成により、ベルト１０５及び加圧ローラ１０２が変形し、ベルト１０５と加圧ローラ１０２との間にニップ部１０１ｂが形成される。

このように、定着ユニット１０１と加圧ローラ１０２が密着した状態で加圧ローラ１０２が回転すると、ニップ部１０１ｂにおけるベルト１０５と加圧ローラ１０２との摩擦力により、ベルト１０５に回転トルクが作用する。ベルト１０５は、加圧ローラ１０２に対して従動回転（Ｒ１０５）する。このときのベルト１０５の回転速度は、加圧ローラ１０２の回転速度にほぼ対応している。つまり本実施例では、加圧ローラ１０２は、ベルト１０５を回転駆動する駆動ローラとしての機能を担っている。なおこのとき、ベルト１０５の内周面とヒータ１０１ａが摺動するため、ベルト１０５の内面にグリスを塗布して摺動抵抗を低減することが望ましい。

（２−４）定着処理
上述した構成を用いて定着装置１０３は画像形成処理中に定着処理を行う。定着処理を行う際、制御回路Ａは駆動モータ（不図示）を制御して、加圧ローラ１０２を回転方向Ｒ１０２（図４（ａ））に所定の速度で回転駆動させ、ベルト１０５を従動回転させる。

また、制御回路Ａは電源回路（不図示）を介してヒータ１０１ａに通電を開始する。この通電により発熱したヒータ１０１ａは、摺動するベルト１０５に対して熱を付与する。こうして熱を付与されたベルト１０５は次第に高温になっていく。このベルト１０５の温度が目標温度ＴＰとなるように、制御回路ＡはサーミスタＴＨの出力する信号に基づいてヒータ１０１ａへの供給電力を制御する。本実施例の目標温度ＴＰは約１７０℃である。

ベルト１０５が目標温度ＴＰまで加熱されると、制御回路Ａは各構成を制御してトナー画像Ｓを担持したシートＰを定着装置１０３へと搬送させる。定着装置１０３に搬送されたシートＰはニップ部１０１ｂによって挟持搬送される。

シートＰはニップ部１０１ｂにおいて挟持搬送される過程で、ヒータ１０１ａの熱がベルト１０５を介して付与される。未定着トナー画像Ｓはヒータ１０１ａの熱によって溶融され、ニップ部１０１ｂにかかっている圧力によってシートＰに定着される。ニップ部１０１ｂを通過したシートＰは、ガイド部材１５によって排出ローラ対１４に案内され排出ローラ対１４によって排出トレイ１６上に排出される。本実施例では上述した工程を定着処理と呼ぶ。

（３）ダストＤの発生
次に、トナーＳに含有された離型剤（以下、ワックスと称する）に起因する超微粒子（以下、ダストＤと称する）の発生と、ダストＤの性質について説明する。

（３−１）トナーＳに含有されるワックス
上述したように定着装置１０３は、シートＰに高温のベルト１０５を接触させることでシートにトナー画像を定着させている。このような構成を用いて定着処理を行う場合、定着処理時に一部のトナーＳがベルトに転移（付着）してしまうことがある。これをオフセット現象と呼ぶ。オフセット現象は画像不良の原因となるためこれを解決することが望ましい。

そこで本実施例では、トナー画像の形成に用いるトナーＳにワックス（離型剤）を内包させている。このトナーＳは、加熱されると内部のワックスが溶解して染み出す構成となっている。そのため、このトナーＳによって形成された画像に定着処理を施すと、溶解したワックスによってベルト１０５の表面が覆われる。表面がワックスによって覆われたベルト１０５は、ワックスの離型作用により、トナーＳが付着し難くなる。

なお、本実施例では純粋なワックスの他に、ワックスの分子構造を含んだ化合物をワックスと呼んでいる。例えば、トナーの樹脂分子と炭化水素鎖等のワックス分子構造が反応した化合物もワックスと称する。また、離型剤としては、ワックスの他にシリコンオイル等の離型作用を有する物質を用いてもよい。

ワックスは、ベルト１０５が目標温度Ｔｐに維持されている場合、ニップ部１０１ｂにおいて瞬時に溶解してトナーＳから染み出すことが望ましい。 本実施例では、目標温度Ｔｐが１７０℃であるのに対して、融点Ｔｍが７５℃であるパラフィンワックスを用いた。

なお、ワックスが溶融する際、一部のワックスは気化（揮発）してしまう。これは、ワックスが含有する分子成分の大きさにバラつきがあるためであると考えられる。つまり、ワックスには、鎖が短く沸点の低い低分子成分と、鎖が長く沸点の高い高分子成分が含まれており、沸点の低い低分子成分が先に気化すると考えられる。

気化（ガス化）したワックス成分が空気中で冷やされると、数ｎｍ〜数百ｎｍ程度の微粒子（ダストＤ）が発生する。但し、発生する微粒子の多くは数ｎｍ〜数十ｎｍの粒径であると推察される。

このダストＤは粘着性を有するワックス成分であり、プリンタ１の内部構成の各所に付着しやすい。例えば、定着装置１０３の熱に起因する上昇気流によってダストＤがガイド部材１５や排出ローラ対１４の周辺まで運ばれた場合、ガイド部材１５や排出ローラ対１４にワックスが付着・体積し、固着してしまう虞がある。ガイド部材１５や排出ローラ対１４がワックスで汚れていると、シートＰにワックスが付着して画像不良の発生原因となる。

（３−２）定着処理に伴いワックスから発生する粒子（ダスト）
本発明者等の検討によれば、上述したダストＤの多くは定着装置１０３のシートのシート入口（図４）の近傍に存在することが分かった。また、ダストＤは、気温が高い状況では大粒径化して近傍部材に付着しやすくなることが分かった。以下、詳細に説明する。

（３−２−１）ダストＤの発生箇所
次に、ダストＤの発生箇所について、図３に基づいて説明する。図３（ａ）は定着処理の進行に伴い拡大する定着ベルト上のワックス付着領域の様子を示す図である。図３（ｂ）は、ワックスの付着領域とダストＤの発生領域の関係を示す図である。 本発明者等が検証したところ、定着装置１０３から発生するダストＤは、ニップ部１０１ｂの下流側よりもニップ部１０１ｂの上流側において発生量が多いことが分かった。以下そのメカニズムについて説明する。

ニップ部１０１ｂを通過した直後のベルト１０５の表面（離型層１０５ｄ）はシートＰによって熱を奪われているため、その温度は１００℃程度まで低下している。一方で、ベルト１０５の内面・裏面（基層１０５ａ）の温度はヒータ１０１ａとの接触によって高温に保たれている。そのためベルト１０５がニップ部１０１ｂを通過した後、高温に保たれた基層１０５ａの熱が、プライマ層１０５ｂと弾性層１０５ｃを経由して離型層１０５ｄに伝わっていく。その為、ベルト１０５の表面（離型層１０５ｄ）の温度は、Ｒ１０５方向（図３）に回転する過程で、ニップ部１０１ｂを通過した後に上昇してゆき、ニップ部１０１ｂの入口側付近で最高温度に達する。一方、シートＰ上のトナーＳから染み出したワックスは、定着処理が行われるときにベルト１０５とトナー像の界面に介在する。その後、ワックスの一部はベルト１０５に付着する。図３（ａ）に示すようにシートＰの先端側の一部がニップ部１０１ｂを通過した段階では、トナーＳからベルト１０５に移行したワックスは領域１３５ａに存在している。この領域ではベルト１０５の温度が低くワックスが揮発し難いためダストＤはほとんど発生しない。シートＰがニップ部１０１ｂを進行すると、ワックスはベルト１０５の略全周（１３５ｂ）に存在した状態となる。このうち、領域１３５ｃではベルトが高温になっているため、ワックスが揮発し易い。ワックスの気化温度は例えば１５０℃である。そして、領域１３５ｃから揮発したワックスが凝縮するとダストＤが発生する。そのため、領域１３５ｃの近傍、すなわちニップ部１０１ｂの入口付近（上流側）には多くのダストＤが存在する。なお、高温のダストＤを含むエアは高温状態（例えば９０℃以上）になる。

（４）ダストＤの回収方法
上述したように、ダストＤはシート入口４００の近傍において発生しやすい。そのため、画像形成装置は、シート入口４００の近傍においてダストＤを除去することが望ましい。

以上で述べたダストＤの性質を踏まえて、ダストＤの回収方法を説明する。

図４（ａ）はフィルタユニットの配置位置を説明する図である。図５（ａ）はフィルタユニットを分解して斜視した図である。図５（ｂ）はフィルタユニットが動作する様子を示す図である。

（４−１）フィルタユニットの構成
フィルタユニット５０は、図４（ａ）に示すように、フィルタユニット５０は、シートＰの搬送方向において定着ユニット１０１と、転写ユニット１０の間に位置している。あるいは、シートＰの搬送方向において定着装置１０３のニップ部１０１ｂと、転写手段の転写部１２ａの間に位置している。

フィルタユニット５０は、図４に示すようにダストＤを含むエアを吸入することで、ダストＤの回収を行う。フィルタユニット５０は、ダストＤを回収するためのフィルタ５１と、エアを吸引するためのファン６１と、シート入口４００近傍のエアがフィルタ５１通過するようにエアを案内するダクト５２と、を有している。

ファン６１はシート入口４００近傍のエアを機外に吸引するための吸気部である。あるいは、ファン６１はダクト５２内のエアを機外に向けて送風する排気部（送風部）である。ファン６１は、定着ユニット１０１の長手方向において、シートＰの通過領域よりも外側の領域に設けられている。また、ファンは、定着ユニット１０１の長手方向において、ニップ部１０１ｂよりも外側の領域に設けられている。ファン６１は吸気口６１ａと排気口６１ｂを備えており、吸気口６１ａから排気口６１ｂに向けてエアフローを発生させる。吸気口６１ａは、ダクト５２の排気口５２ｅに接続されダクト５２内のエアを吸引するための開口である。排気口６１ｂは、プリンタ１の外側に向けて設けられ、吸気口５２ａから吸引したエアを機外に向けて排出するための開口である。なお、排気口６１ｂの面積は、吸気口５２ａの面積よりも小さい。そのため、構成を小型にすることが出来ている。本実施例ではファン６１としてブロワファンを用いている。ブロワファンは高静圧を特徴としており、フィルタ５１のような通気抵抗体があっても一定の風量（吸気量）を確保することができる。

ダクト５２は、シート入口４００近傍のエアを機外に向けて案内するための案内部である。ダクト５２は、シート入口４００近傍の吸気口５２ａと、シート入口４００近傍から離れた排気口５２ｅを備えている。

吸気口５２ａはニップ部１０１ｂと二次転写ローラ１２の間に位置する開口であり、ニップ部側を向くように設けられている。このような構成により、吸気口５２ａはエアフローＦ３によって運ばれてくるダストＤを図４のように受け止めることができる。

排気口５２ｅは、吸気口５２ａよりもその長手方向の外側において、ダクト５２の複数の側面のうち吸気口５２ａとは反対側の側面に設けられている。上述したように排気口５２ｅは吸気口６１ａに接続されている。

図５（ａ）に示すように、ダクト５２は吸気口５２ａを覆うようにフィルタ５１を取り付け可能である。詳細には、ダクト５２は吸気口５２ａの縁部５２ｃと、湾曲部５２ｄを備えるリブ５２ｂと、を備えている。縁部５２ｃとリブ５２ｂによって支持されるように、フィルタ５１をダクト５２に固定すると、図５（ｂ）に示すように吸気口５２ａはフィルタ５１によって覆われる。本実施例のフィルタ５１は、耐熱性接着剤によって縁部５２ｃ及びリブ５２ｂに隙間なく接着されている。そのため、吸気口５２ａを通過するエアがフィルタ５１を必ず通過する。
なお、フィルタ５１の配置位置は吸気口５２ａには限られない。図４において、吸気口５２ａよりも矢印Ｆ４方向に所定長さ（例えば３ｍｍ）だけ奥まった位置にフィルタ５１を設けてもよい。このとき、フィルタ５１の長手方向長さは最小サイズのシートＰの幅以上である。また、吸気口５２ａの長手方向長さはフィルタ５１の長手方向長さ以上である。ダクト５２のうち、上述した条件を満たす部位を吸気口５２ａの近傍と呼ぶ。すなわち、フィルタ５１は吸気口５２ａの近傍に設けられる。

（４−１−１）フィルタの通気抵抗
フィルタ５１は、吸気口５２ａを通過するエアからダストＤを濾過（回収、除去）するための濾過部材である。ワックスに起因するダストＤを回収する場合、フィルタ５１は、静電不織布フィルタであることが望ましい。静電不織布フィルタとは静電気を保持した繊維を不織布状に形成したもので、ダストＤを高効率で濾過することができる。

静電不織布フィルタは、繊維が高密度であるほど濾過性能が高いが、半面、圧力損失が大きくなりやすい。この関係は静電不織布の厚さを厚くした場合も同様である。また繊維の帯電強度（静電気の強さ）を高くすれば、圧力損失を一定にしたまま濾過性能を向上させることができる。静電不織布の厚さと繊維密度、及び繊維の帯電強度は、フィルタに求められる濾過性能に応じて適宜設定することが望ましい。本実施例のフィルタ５１に用いられる静電不織布は、通過風速が１０ｃｍ／ｓのときにおける通気抵抗が約４０Ｐａ、回収率が９５％程度になるように、繊維密度と厚さ、帯電強度が設定されている。なお、排気エア中のトナーを濾過しようとした場合、静電不織布は通過風速が１０ｃｍ／ｓにおいて通気抵抗が１０Ｐａ以下で用いられる。したがって、本実施例のフィルタ５１は通気抵抗が比較的大きな静電不織布を用いていると言える。

フィルタ５１に使用する静電不織布は、通過風速が１０ｃｍ／ｓにおける通気抵抗が、３０Ｐａ以上で且つ１５０Ｐａ以下であることが望ましい。静電不織布の通気抵抗が１５０Ｐａよりも大きいと、プリンタ１に搭載可能な排気用ファンではダストＤの回収に求められる風速を得ることが困難である。なお、ダストＤの回収に求められる風速は、５ｃｍ／ｓ以上で且つ７０ｃｍ／ｓ以下である。静電不織布の通気抵抗が３０Ｐａ未満であると、フィルタ５１を通過するエアの風速について長手方向でムラが生じ易い。

本実施例のフィルタユニット５０、ダクト５２内の通気抵抗よりも格段に大きい通気抵抗を持つフィルタ５１を用いているため、エアの吸気ムラが生じていない。換言すると、吸気口５２ａに通気抵抗体であるフィルタ５１を配置することで、フィルタ５１の背面領域の全域を一定の負圧に保つことができる。すなわち図３の（ｂ）に示すポイント５３ａと５３ｂと５３ｃの負圧は、略同じ値になっている。ポイント５３ａと５３ｂと５３ｃの負圧が同レベルであれば、フィルタ５１に吸引されるエアＦ４の風速は、フィルタ５１の全面にわたって均一である。風速が均一化された結果、フィルタユニット５０は、ベルト１０５から発生するダストＤを効率良く（最小限の風量で）回収することができる。

フィルタ５１を通過するエアの風速が速ければ速いほどフィルタ５１を通過する単位時間あたりのエアの量を多くなる。しかしながら、フィルタ５１を通過するエアの風速が速ければ速いほど、シート入口４００の近傍のエアの温度を低下させやすい。シート入口４００の近傍のエアが温度低下すると、小径のダストＤが発生しやすい。そのため、ダストＤの回収効率を高める場合、フィルタ５１を通過するエアの風速は適度な速さであることが望ましい。具体的にはフィルタ５１を通過する際のエアの風速は５ｃｍ／ｓ以上で且つ７０ｃｍ／ｓ以下であることが望ましい。本実施例の構成ではフィルタ５１におけるダストＤの回収率は風速５ｃｍ／ｓにおいてほぼ１００％、風速７０ｃｍ／ｓにおいて約７０％である。そのため、この範囲の風速であれば高い効率でダストＤを回収することができる。なお、ファン６１は、フィルタ５１を通過するエアの風速を５ｃｍ／ｓから７０ｃｍ／ｓの範囲で調節することができる。フィルタ５１を通過するエアの風速及びフィルタ５１の通気抵抗は、マルチノズルファン風量測定装置 Ｆ−４０１（ツクバリカセイキ）により測定した。

（４−１−２）フィルタの寸法
フィルタ５１は、図２（ａ）に示すように、シート搬送方向と直交する方向（ニップ部１０１ｂの長手に沿った方向）を長手とする細長い形状をしている。このような形状により、ニップ部１０１ｂの近傍で生じるダストＤを長手方向の広い範囲で確実に捕集することができる。

図２（ｂ）のシートＰ上に斜線で示した領域は、所定の幅サイズのシートＰを使用した場合の画像形成が可能な領域Ｗｐ−ｍａｘを示している。なお、実際には図２（ｂ）で見えているシートＰの裏面側に画像が形成される。図２（ｂ）に示すように、領域Ｗｐ−ｍａｘはシートＰの幅サイズ以下の領域である。この領域においてシートＰ上にトナー画像が形成され、この領域において、ベルト１０５にワックスが付着し、この領域においてダストＤが発生する。

ところで、本実施例の定着装置１０３は、ベルト１０５の幅方向の中央を基準にシートＰを搬送する。そのため、装置に導入可能な最小サイズのシートＰにおける領域Ｗｐ−ｍａｘではシートＰの幅サイズによらずダストＤが発生し易い。そのため、ダストＤを効率良く回収するためには、少なくともこの領域においてダストＤを確実に回収するとよい。したがって、フィルタ５１の寸法Ｗｆは、最小サイズのシートＰの幅Ｗｐ−ｍｉｎ以上である。また、ダストＤは、装置に導入可能な最大サイズのシートＰにおける領域Ｗｐ−ｍａｘにおいて発生し得る。そのため、ダストＤを確実に回収するためには、この領域の全域でダストＤを回収することがより望ましい。したがって、フィルタ５１の寸法Ｗｆは、最大サイズのシートＰの幅Ｗｐ−ｍａｘ以上であることが望ましい。

なお本実施例において、使用可能なシートの最大サイズはＡ３サイズであり、使用可能なシートの最小サイズはハガキサイズである。シートＰの搬送方向における幅は、Ａ３サイズが２９７ｍｍ、ハガキサイズが１００ｍｍである。
フィルタ幅Ｗｆ（吸気口５２ａ）、最小シート幅Ｗｐ−ｍｉｎ、最大シート幅Ｗｐ−ｍａｘｍ及びニップ部１０１ｂの位置関係は図２（ｂ）に示す通りである。すなわち、フィルタ幅Ｗｆ（吸気口５２ａ）、最小シート幅Ｗｐ−ｍｉｎ、最大シート幅Ｗｐ−ｍａｘｍ及びニップ部１０１ｂはニップ部１０１ｂの長手方向においてオーバーラップしている。

また、フィルタ５１の短手方向の長さは、シート入口４００の短手方向の長さよりも長い。本実施例では、フィルタ５１の短手方向長さは１５ｍｍである。そのため、シート入口４００近傍で発生したダストＤを効率的に回収することができる。

（４−１−３）フィルタの配置
フィルタ５１は、図４に示すように、ベルト１０５の近傍に配置されている。また、フィルタ５１は定着装置１０３に侵入するシートＰと対向する位置関係にある。すなわち、フィルタ５１の一方の面はダクト５２の内側を向いており、フィルタ５１の他方のシートＰの搬送領域側を向いている。ダストＤの回収効率を考えた場合、フィルタ５１はニップ部１０１ｂにできるだけ近いことが望ましい。しかしながら、フィルタ５１とベルト１０５を近づけ過ぎると、ベルト１０５からの輻射によりフィルタ５１が熱的に劣化し、濾過性能が低下してしまう虞がある。そのため、フィルタ５１は、ニップ部１０１ｂに対して適度な距離に配置されていることが望ましい。具体的には、フィルタ５１とベルト１０５の最寄りの間隔（最短距離）は５ｍｍ以上であることが望ましい。一方で、ダストＤを確実に回収するために、フィルタ５１は、ニップ部１０１ｂを基準として１００ｍｍ以内に配置されていることが望ましい。したがって、フィルタ５１とベルト１０５（ローラ１０２）の最寄りの間隔は５ｍｍ以上で且つ１００ｍｍ以下である。

（４−１−４）静電フィルタの性質
本実施例で用いられるフィルタ５１は、静電フィルタである。静電フィルタとは、エレクトレット繊維製の不織布フィルタのことである。エレクトレット繊維とは電気的に分極した状態に固定された繊維のことである。繊維が電気的分極していることで、静電フィルタは、エアに含まれる微粒子を電気的に吸着することができる。つまり、静電フィルタは微粒子の除去性能（回収性能）が優れている。エレクトレット繊維は、加熱された状態の繊維材料に電界をかけ、電界をかけたまま冷却することで製造される。本実施例のフィルタ５１は静電フィルタＯＦ−９４３（フロイデンベルグ社製） である。

こうしたエレクトレット繊維は熱に弱く高温環境下に曝されると誘電特性（分極）が弱くなり、微粒子の回収効率が低下することが知られている。フィルタ５１の誘電特性の低下は、大きくわけて２段階ある。

１段階目の性能低下は、可逆的な性能低下である。１段階目の性能低下では、繊維の温度上昇に伴い誘電特性が低下するが、繊維の温度低下に伴い誘電特性が元に戻る。つまり、フィルタ５１の温度上昇に伴いダストＤの回収効率が低下するが、フィルタ５１の温度低下に伴いダストＤの回収効率が元に戻る。なお、本実施例のフィルタ５１の場合、フィルタ５１の温度が８０℃を上回るとダストＤの回収効率が顕著に低下し始める。

２段階目の性能低下は、非可逆的な性能低下である。２段階目の性能低下では、繊維の温度上昇に伴い誘電特性が低下し、繊維が温度低下しても誘電特性が元に戻らない。つまり、フィルタ５１の温度上昇に伴いダストＤの回収効率が低下し、フィルタ５１が温度低下してもダストＤの回収効率が元に戻らない。フィルタ５１の温度を温度Ｔとした場合、温度Ｔは上限温度Ｔ_ｍａｘ以下に維持するとよい。上限温度Ｔ_ｍａｘは誘電特性が可逆可能な範囲の上限温度である。なお、本実施例でのＴ_ｍａｘは１２０℃である。

上述したように、フィルタユニット５０はシート入口４００近傍のエアを吸気してダストＤの回収を行う。そのため、フィルタ５１は高温状態のエアに加熱され次第に温度Ｔが上昇していく。特に、画像形成動作が連続して行われた場合は、フィルタ５１が加熱され続けて高温になり易い。フィルタ５１が高温になるとダストＤの回収性能が低下するため、フィルタ５１が高温状態になることを抑制することが望ましい。なお、シート入口４００の近傍を冷やしてしまうと小径のダストＤが発生し易くなることが知られている。具体的には、シート入口４００の温度が４０℃の場合のダストＤの発生量は、シート入口４００の温度が６０℃の場合のダストＤの発生量の２〜３倍である。したがって、シート入口４００近傍を冷やさず且つフィルタ５１を冷やすことが望ましい。

（４−２）フィルタ冷却機構
そこで、本実施例では、常温（例えば２５℃）の外気をフィルタ５１に吹き付けることでフィルタ５１の冷却を行っている。図６（ａ）は、ダクト７０の構成を示す図である。図６（ｂ）はダクト７０をフィルタユニット５０に取り付けた様子を示す図である。図６具体的に述べると、図６に示すように、プリンタ１はフィルタ５１に外気を吹き付けるための導入ダクト７０と導入ファン７１を備えている。以後、ダクト７０、ファン７１と称する。

（４−２−１）フィルタ冷却機構の構成
ファン７１は、ダクト７０に外気を送り込む送風機構である。ファン７１は、プリンタ１の外側からダクト７０の長手方向の一端側に向けてエアフローＦ３を発生させる送風部である。なお、排気ファン６１が排気した高温のエアをファン７１が吸引しないように、排気ファン６１とファン７１は離れた位置に設けられている。本実施例では、排気ファン６１はプリンタ１の後ろ側面側（図１の奥方向側）に設けられており、第２ファン７１はプリンタ１の前側面側（図１の手前方向側）に設けられている。

ダクト７０は、外気をフィルタ５１に案内する部材である。ダクト７０は、開口部７２と、整流板７３と、突出部７４を備える。本実施例のダクト７０は、フィルタユニット５０の長手方向に沿って延びており、フィルタユニット５０と一体に設けられている。

整流板７３は、ダクト７０に送り込まれたエアの流れの向きを変える部材である。整流板７３は、ダクト７０の長手方向に複数並べて設けられている。このような構成により、エアフローＦ３は複数のエアフローＦ４に分散する。整流板７３は一端から他端にかけて弧を描く曲面形状をしており、エアフローＦ４はダクト７０の長手方向に対して直交する方向に向かう。このような構成により、ダクト７０の内部はその長手方向における風量分布が略均一となる。エアフローＦ４の向かう先には突出部７４が設けられている。

突出部７４は、エアフローＦ４の流れの向きを変える部材である。突出部７４はダクト７０の長手側面において弧を描く曲面形状をしている。突出部７４はエアフローＦ４を開口部７２へと案内する。

開口部７２は、突出部７４とダクト５２の間に設けられた開口である。開口部７２へと案内されたエアフローＦ４はエアフローＦ５となってフィルタ５１の外面に吹き当たる。なお、エアフローＦ５が定着ユニットに向かわないように突出部７４の形状は調整されている。開口部７２の長手方向長さは、フィルタ５１の長手方向長さと略同じである。上述した構成により、エアフローＦ１によって加熱されたフィルタ５１がエアフローＦ５によって冷される。あるいは、フィルタ５１の直前において、エアフローＦ１とエアフローＦ５が混ざり合うことで、高温過ぎないエアがフィルタ５１を通過する。

（４−２−２）ファンの制御
次に、ファン７１の制御について説明する。ファン７１の風量は、フィルタ５１を冷ますことができ、且つ、ダストＤの回収を妨げない風量であることが望ましい。そこで、本時実施例ではフィルタ５１の温度に応じてファン７１の出力を変更している。具体的に述べると、温度センサ７５の出力に基づいてファン７１の出力を変更している。なお、フィルタ５１の温度は、ファン６１が動作することで上昇する。そのため、結果としてファン６１が動作している間にファン７１は動作する。なお、ファン６１はダストＤが発生する場合に動作する。ダストＤが発生する場合とは、画像形成処理が行われる場合である。特に、連続した画像形成動作の初期においてダストＤは発生しやすい。さらには、冷え切った状態のプリンタ１に電源を投入して画像形成処理を開始する際にダストＤが発生しやすい。したがって、本実施例のファン７１は冷え切った状態のプリンタ１に電源を投入して画像形成処理を開始する際に動作する。以下詳細に説明する。

温度センサ７５はフィルタ５１の温度を検知するための検知部である。温度センサ７５は、図７に示すように制御回路Ａに電気的に接続されており、検知温度に応じた信号を制御回路Ａに出力している。制御回路Ａは、温度センサ７５が出力した信号に基づいてファン７１に電力を供給する。例えば、フィルタ５１の温度が高い（所定の温度以上である）ことを温度センサ７５の出力が示す場合は、ファン７１の出力を大きくする。フィルタ５１の温度が低い（所定の温度未満である）ことを温度センサ７５の出力が示す場合には、ファン７１の出力を小さくする。制御回路Ａによるファン制御について図８に記載のフローチャートを用いて説明する。図８は、ファン制御に用いられるフローチャートである。

画像形成処理が開始されると、制御回路Ａは、ファン７１の制御処理が開始し、温度センサ７５の出力から温度Ｔを取得する（Ｓ２０１）。次に、制御回路Ａは、温度Ｔの判定を行う（Ｓ２０２、２０５、Ｓ２０７）。温度Ｔが所定の温度Ｔｌｏｗ未満（例えば５０℃未満）である場合、制御回路Ａはファン７１の出力をオフに設定する（Ｓ２０３）。温度Ｔが所定の温度Ｔｌｏｗ以上（例えば５０℃以上）で且つ更なる所定の温度Ｔｍｉｄ未満（例えば８０℃未満）である場合、制御回路Ａはファン７１の出力を５０％の出力に設定する（Ｓ２０６）。温度Ｔが更なる所定の温度Ｔｍｉｄ以上（例えば８０℃以上）である場合、制御回路Ａはファン７１の出力を１００％に設定する（Ｓ２０８）。制御回路Ａは、ファンの設定を終えると、プリントが終了条件に達しているかを確認する（Ｓ２０９）。プリントが終了条件に達している場合、制御回路ＡはファンをＯＦＦにしてプリントを終了する（Ｓ２１０）。プリントが終了条件に達していない場合、制御回路Ａは再びフィルタの温度測定を行う（Ｓ２０１）。

なお、エアフローＦ５の風量が大きすぎると、フィルタ５１の表面でエアフローＦ５が拡散し、定着ユニットの温度を冷ましてしまう。あるいは、エアフローＦ５の風量が多すぎると、エアフローＦ１が発生し難くなり、ダストＤの回収が困難となる。そのため、エアフローＦ５とエアフローＦ２を同時に発生させる場合、エアフローＦ５の風量は、エアフローＦ２の風量よりも小さいことが望ましい。つまり、ファン７１の風量とファン６１が同時に動作する場合、ファン７１の風量はファン６１の風量よりも小さいことが望ましい。本実施例では、排気ファン６１として最大風量が５ｌ／ｓのファンを用いている。また、ファン７１として最大風量が３ｌ／ｓのファンを用いている。なお、排気ファン６１の出力を低下させた場合、すなわち排気ファン６１を最大風量で動作させない場合は、ファン７１の出力も低下させるとよい。そして、ファン７１の風量が排気ファン６１の風量を上回らないように調整するとよい。本実施例では、温度ＴがＴｌｏｗ未満（例えば５０℃未満）である場合、制御回路Ａはファン６１の出力を１０％に設定する。温度ＴがＴｌｏｗ以上（例えば５０℃以上）で且つＴｍｉｄ未満（例えば８０℃未満）である場合、制御回路Ａはファン６１の出力を５０％の出力に設定する。温度ＴがＴｍｉｄ以上（例えば８０℃以上）である場合、制御回路Ａはファン７１の出力を１００％に設定する。

なお、制御回路Ａはプリント開始時からどれだけ時間が経過したかに基づいて定着装置１０３の周辺の温度状態を推測し、ファン６１を制御してもよい。例えば、画像形成処理を第１の期間、第２の期間、第３の期間に区切って良い。そして、画像形成処理の進行とともに定着装置１０３の周辺の温度が上昇すると推測し、第１の期間から、第２の期間、第３の期間と順にファン６１の風量を増大させてもよい。なお、画像形成処理の進行とともにフィルタ５１の温度も上昇し易くなる。そのため、画像形成処理が進行するのに伴って、ファン７１の出力を０％、５０％、１００％と増大させてもよい。このとき、制御回路Ａは、画像形成処理の初期の期間においてファン７１の風量を小さくし、これよりも後の期間においてファン７１の風量を大きくする動作モードを実行可能であるといえる。

なお、ファン６１の制御が必要な状態か、即ち、ダストＤが多量に発生しそうな状態かどうかは、画像形成処理の開始前のサーミスタＴＨの出力を参考にするとよい。例えば、プリンタ１の電源を立ち上げた直後のサーミスタＴＨの温度が１００℃以上であれば、つい先ほどに画像形成処理が行われたばかりであり、シート入口４００の近傍の温度も高い。そのため、ダストＤの発生量が少なく、ファン６１を動作させなくてもよい。これにともないファン７１も動作させなくてもよい。一方、プリンタ１の電源を立ち上げた直後のサーミスタＴＨの温度が１００℃未満であれば、しばらく画像形成処理が行われておらず、シート入口４００の近傍の温度は低い。そのため、ダストＤが発生し易く、ファン６１を動作させることが求められる。これにともないファン７１を動作させることが求められる。

以上で説明したように、本実施例によれば、フィルタ５１を用いてダストＤを回収することができる。また、本実施例によれば、フィルタ５１を外気で冷却することによりフィルタ５１の回収性能の低下を抑制できる。したがって、本実施例によれば、長期にわたってダストＤを効率良く回収することができる。

（実施例２）
次に実施例２のプリンタ１について説明する。実施例１では、フィルタ５１の外面に向かって外気を吹き付けることでフィルタの冷却をおこなっている。一方、実施例２では、フィルタ５１の内面に外気を吹き付けることで、フィルタ５１の冷却を行う。なお、実施例２のプリンタ１は、フィルタユニット５０及びフィルタ５１を冷却する構成を除いて実施例１のプリンタ１と同様に構成されている。そのため同様に構成については同様の符号・番号を付し、詳細な説明を省略する。

初めにダストを濾過するフィルタユニット５０の構成を説明し、次にフィルタユニット５０近辺からのダストの流出を抑制するエアフロー構成を説明する。図９（ａ）は実施例２のフィルタユニット５０を分解して斜視した図である。図９（ｂ）はフィルタユニット５０が動作した様子を示す図である。

図９（ａ）に示すように、フィルタユニット５０は、ファン６１と、ダクト５２と、フィルタ５１を備えている。

ダクト５２は、シート入口４００近傍のエアを機外に向けて案内するための案内部である。ダクト５２は、シート入口４００近傍の吸気口５２ａと、シート入口４００近傍から離れた排気口５２ｅと、排気口５２ｅとは反対側に設けられた吸気口５２ｆを備えている。ダクト５２は、気密性の高い樹脂材で成形されている。吸気口５２ａは、ダクト５２の長手に延びる側面に設けられた開口である。吸気口５２ａは、フィルタ５１によって覆われている。

排気口５２ｅは、ダクト５２の長手方向一端側に設けられた開口である。排気口５２ｅは、ファン６１を介してプリンタ１の後ろ側板に設けられた排気部８１の排気口８１ａに接続されている。

吸気口５２ｆは、ダクト５２の長手方向他端側に設けられた開口である。吸気口５２ｆは、プリンタ１の前側板に設けられた吸気部８０の吸気口８１ａに接続されている。

ファン６１はシート入口４００近傍のエアをダクト５２内に吸引するための吸気部である。あるいは、ファン６１はダクト５２内のエアを機外に向けて送風する排気部である。ファン６１は、定着ユニット１０１の長手方向において、シートＰの通過領域よりも外側の領域に設けられている。また、ファンは、定着ユニット１０１の長手方向において、ニップ部１０１ｂよりも外側の領域に設けられている。本実施例のファン６１は、ハウジング外形寸法が幅８ｃｍ、高さ８ｃｍ、奥行２ｃｍの軸流ファンである。

制御回路Ａからの通電によりファン６１が動作すると、ダクト５２内のエアが機外へと送風される。すると、ダクト５２の内部は負圧の状態となる。その結果、吸気口５２ｆでは、機外からダクト５２内に流れ込むエアフローＦ３が発生する。また、吸気口５２ａでは、機外からダクト５２内に流れ込むエアフローＦ１が発生する。なお、エアフローＦ１の風量とエアフローＦ２風量の和の風量がエアフローＦ３の風量に相当する。

なお、実施例で用いるフィルタ５１は、エアを風速５ｃｍ／ｓで通過させたときに最大限の性能を発揮することができる。このときダストＤの除去率はほぼ１００％である。フィルタ５１に所望の風速のエア通過させたい場合は、吸気口５２ｆの寸法やファン６１の出力を適切に設定するとよい。本実施例では、最大風量が１．１ｍ＾３／ｍｉｎのファン６１を用いており、吸気口５２ｆの断面積は１６ｃｍ＾２である。本実施例では、吸気口５２ｆの断面積が吸気口５２ａの断面積よりも小さくなっているそのためダクト５２を小型にすることが出来ている。ファン６１を６０％の出力（０．６１ｍ＾３／ｍｉｎ）で動作させた場合、エアフローＦ１の風量は０．０１ｍ＾３／ｍｉｎ、エアフローＦ３の風量は０．６ｍ＾３／ｍｉｎである。このとき、外気の温度が２５℃である場合、エアフローＦ３の強制対流により、６０℃環境に配置されたフィルタ５１の温度を４５℃程度に抑えることができる。また、エアフローＦ１の風量が多すぎないため、シート入口近傍を高温（例えば６０℃以上）に保つことができる。また、本実施例では、ダクト内の各ポイント５３ａ、５３ｂ、５３ｃの負圧状態は略等しい。つまり、フィルタ５１の背面全域には略等しい負圧がかかっている。したがって、ダクト５２内では長手方向に略均一な強制対流が発生し、エアフローＦ１の風量はフィルタ５１の長手全域で略均一である。フィルタユニット５０は、定着ベルト１０５から発生するダストを効率良く回収することができる。

上述したように、ファン６１を６０％の出力で動作させた場合、エアフローＦ３の風量はエアフローＦ１の風量の６０倍である。すなわち、エアフローＦ３の風量はエアフローＦ１の風量よりも大きき。この関係は、ファン６１の出力を変更した場合であっても変わらない。シート入口４００の近傍の気温が低下しないようエアフローＦ１を発生させ、且つ、エアフローＦ３により外気でフィルタ５１を冷却する場合、エアフローＦ３の風量はエアフローＦ１の風量の１０倍以上で且つ１００倍以下であることが望ましい。

なお、実施例１と同様に、画像形成の途中においてファン６１の出力を変更してもよい。その場合、実施例１と同様にフィルタ５１に温度センサ７５を設け、温度センサ７５の検知温度Ｔに基づいて、ファン６１の出力を変更してよい。すなわち、検知温度Ｔが高いほどファン６１の出力を増加させてよい。
あるいは、実施例１に記載したように、画像形成処理の開始からの時間の経過に基づいてファン６１の出力を変更してよい。すなわち、画像形成処理の前記におけるファン６１の出力よりも画像形成処理の後期におけるファン６１の出力を強くしてよい。このようにファン６１の出力の制御を行うことで、ダストＤの回収とフィルタ５１の冷却をより適切に行うことができるようになる。

また、実施例１と同様に、フィルタ５１を冷却するためのファン７１を別途設けてもよい。本実施例においてファン７１を設ける場合は吸気口５２ｆにファン７１を設けるとよい。その際、制御回路Ａは、ファン７１の出力を実施例１と同様に制御するとよい。すなわち、制御回路Ａは、ファン７１の風量がファン６１の風量よりも小さくなるように各ファンを制御するとよい。 以上で説明したように、本実施例によれば、フィルタ５１を用いてダストＤを回収することができる。また、本実施例によれば、フィルタ５１を外気で冷却することによりフィルタ５１の回収性能の低下を抑制できる。したがって、本実施例によれば、長期にわたってダストＤを効率良く回収することができる。フィルタユニット５０の構成を簡易出来る点において実施例１よりも実施例２が好ましい。しかしながら、フィルタ５１の温度を調整し易い点において実施例２の構成が好ましい。

なお、本実施例では、ダクト５２の長手方向に延びる側面のうち１つの側面にフィルタ５１を配置したが、長手に延びる側面の全周にフィルタ５１を配置してもよい。その際は、ハニカム構造となるようにダクト５２の側面に穴を設け、その上からフィルタ５１を張り付けるとよい。

（その他の実施例）
以上、本発明について実施例を用いて説明したが、本発明は実施例に記載の構成に限られるものではない。実施例で例示した寸法等の数値は一例であって、本発明の効果が得られる範囲においては適宜設定してよい。また、本発明の効果が得られる範囲において実施例に記載の一部構成を同様の機能を有する他の構成に置き換えてもよい。

フィルタ５１の吸気面５１ａは曲面形状でなくてもよい、吸気面５１ａが平面形状であってダストＤの回収は可能である。フィルタ５１の配置構成は実施例に記載のものには限られない。例えば、ベルト１０５の長手方向両端部に二つ以上のフィルタ５１が設置されていても良い。フィルタ５１は、シート搬送路に対して加圧ローラ側に設置されていても良い。

定着装置１０３は縦パスでシートを搬送する構成には限定されない。例えば定着装置１０３は横パスや斜めにシートを搬送する構成であっても良い。

シート上のトナー画像を加熱する加熱回転体は、ベルト１０５には限られない、加熱回転体は、ローラであってもよく、複数のローラにベルトが架け渡されたベルトユニットであってもよい。しかしながら、加熱回転体の表面が高温となり、ダストＤが発生し易い実施例１の構成の方が大きな効果を得ることができる。

加熱回転体とニップ部を形成するニップ形成部材は、加圧ローラ１０２には限られない。例えば、複数のローラにベルトが架け渡されたベルトユニットを用いてもよい。

加熱回転体を加熱する加熱源は、ヒータ１０１ａのようなセラミックヒータには限られない。例えば、加熱源はハロゲンヒータであってもよい。また加熱回転体を直接電磁誘導発熱させてもよい。このような構成であってもシート入り口４００近傍でダストＤが発生し易いため、実施例の構成を適用できる。

プリンタ１を例に説明した画像形成装置は、フルカラーの画像を形成する画像形成装置に限られず、モノクロの画像を形成する画像形成装置でもよい。また画像形成装置は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、複写機、ＦＡＸ、及び、これらの機能を複数備えた複合機等、種々の用途で実施できる。

５０ フィルタユニット
５１ フィルタ
５２ ダクト
５２ａ 吸気口
６１ ファン
７０ ダクト
７２ 開口部
１０１ 定着ベルトユニット
１０１ａ ヒータ
１０１ｂ ニップ部
１０２ 加圧ローラ
１０３ 定着装置
１０５ 定着ベルト
４００ シート入口
５００ シート出口
Ｐ シート
Ｓ トナー

Claims (10)

1. 離型剤を含有するトナーを用いて画像を形成する画像形成部と、画像形成部で形成された画像を記録材に転写する転写部と、前記転写部から搬送された記録材をニップ部にて挟持搬送することで加熱して記録材に画像を定着させる一対の回転体と、
   前記一対の回転体の近傍からエアを吸気するための吸気口を有し記録材の搬送方向において前記吸気口が前記転写部と前記ニップ部との間に配置されているダクトと、
   前記ダクトに設けられたフィルタであって離型剤に起因する微粒子を回収するためのエレクトレット繊維製のフィルタと、前記一対の回転体の近傍のエアを前記フィルタに案内すべく前記ダクトから機外に向けて送風を行うための第１のファンと、を有する画像形成装置において、
   前記フィルタを冷却すべく前記フィルタに向けて機外のエアを送風する第２のファンを有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ダクトの外側を向く前記フィルタの一方の面に向けて前記第２のファンからの送風を案内する更なるダクトであって、機外に向けて設けられた更なる吸気口と前記フィルタの前記一方の面に向けて設けられた更なる排気口を備える更なるダクトを有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１のファンによる送風と前記第２のファンによる送風を同時に行う場合、前記第１のファンの風量は前記第２のファンの風量よりも大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 画像形成処理の第１の期間では前記第２のファンの風量を第１の風量に制御し、画像形成処理の前記第１の期間よりも後の第２の期間では前記第２のファンの風量を前記第１の風量よりも大きな第２の風量に制御する制御部を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 離型剤を含有するトナーを用いて画像を形成する画像形成部と、画像形成部で形成された画像を記録材に転写する転写部と、前記転写部から搬送された記録材をニップ部にて挟持搬送することで加熱して記録材に画像を定着させる一対の回転体と、前記一対の回転体の近傍からエアを吸気するための第１の吸気口とエアを機外に排気するための排気口を有し記録材の搬送方向において前記第１の吸気口が前記転写部と前記ニップ部との間に配置されているダクトと、前記ダクトに設けられたフィルタであって離型剤に起因する微粒子を回収するためのエレクトレット繊維製のフィルタと、前記一対の回転体の近傍のエアを前記フィルタに案内すべく前記ダクトから機外に向けて送風を行うためのファンと、を有する画像形成装置において、
   前記ダクトは、機外からエアを吸気するための第２の吸気口を備え、前記ニップ部の長手方向において前記第１の吸気口が前記排気口と前記第２の吸気口の間に位置し且つ前記第１の吸気口が前記フィルタによって覆われており、
   前記フィルタの温度を検知するための温度センサと、
   前記フィルタを冷却すべく前記温度センサの出力に基づいて前記ファンを制御する制御部と、を有することを特徴とする画像形成装置。
6. 前記制御部は、前記温度センサの検知温度が第１の温度の場合は前記ファンに第１の風量で送風させ、前記温度センサの検知温度が前記第１の温度よりも高い第２の温度の場合は前記第１の風量よりも大きな第２の風量で送風させることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記ファンが動作する場合、前記第２の吸気口を通過する風量は前記第１の吸気口を通過する風量よりも大きいことを特徴とする請求項５または６に記載の画像形成装置。
8. 離型剤を含有するトナーを用いて画像を形成する画像形成部と、画像形成部で形成された画像を記録材に転写する転写部と、前記転写部から搬送された記録材をニップ部にて挟持搬送することで加熱して記録材に画像を定着させる一対の回転体と、前記一対の回転体の近傍からエアを吸気するための第１の吸気口とエアを機外に排気するための排気口を有し記録材の搬送方向において前記第１の吸気口が前記転写部と前記ニップ部との間に配置されているダクトと、前記ダクトに設けられたフィルタであって離型剤に起因する微粒子を回収するためのエレクトレット繊維製のフィルタと、前記一対の回転体の近傍のエアを前記フィルタに案内すべく前記ダクトから機外に向けて送風を行うためのファンと、を有する画像形成装置において、
   前記ダクトは、機外からエアを吸気するための第２の吸気口を備え、前記ニップ部の長手方向において前記第１の吸気口が前記排気口と前記第２の吸気口の間に位置し且つ前記第１の吸気口が前記フィルタによって覆われており、
   画像形成処理の第１の期間では前記ファンの風量を第１の風量に制御し且つ画像形成処理の前記第１の期間よりも後の第２の期間では前記ファンの風量を前記第１の風量よりも大きな第２の風量に制御するモードを実行可能な制御部を有することを特徴とする画像形成装置。
9. 前記一対の回転体のうちの一方の回転体の温度を検知する温度センサを備え、
   前記制御部は、画像形成処理の開始時における前記温度センサの検知温度が所定の温度未満である場合は前記モードを実行し、画像形成処理の開始時における前記温度センサの検知温度が所定の温度以上である場合は前記モードを実行しないことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記ファンが動作する場合、前記第２の吸気口を通過する風量は前記第１の吸気口を通過する風量よりも大きいことを特徴とする請求項８または９に記載の画像形成装置。

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