(57)【要約】      （修正有）【課題】超微粒子の画像形成装置外への放出を抑制することのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】記録材の搬送方向において像加熱装置よりも下流側かつ排出部よりも上流側に配置され、第１の粒径の超微粒子を検知するための第１の検知部６８ａと、第１の粒径よりも大きい第２の粒径の超微粒子を検知するための第２の検知部６８ｂと、を備えた検知装置１０３と、筐体の内部から外部へ放出される超微粒子の量を低減するための低減制御を実行する制御部５０と、を有し、制御部は、第１の検知部及び第２の検知部の検知結果が示す第１の粒径の超微粒子及び第２の粒径の超微粒子のそれぞれの量に関する情報に基づいて、第１の制御対象の動作設定を変更する第１のモードと、第２の制御対象の動作設定を変更する第２のモードと、を切り替えて低減制御を実行する構成とする。【選択図】図４
2020020965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、前記筐体の内部に設けられ記録材にトナー像を形成する画像形成部と、前記筐体の内部に設けられ前記画像形成部で形成されたトナー像を担持した記録材を加熱する像加熱装置と、前記像加熱装置から排出された記録材を前記筐体の外部へ排出するための排出部と、を有する画像形成装置において、
記録材の搬送方向において前記像加熱装置よりも下流側かつ前記排出部よりも上流側に配置され、第１の粒径の超微粒子を検知するための第１の検知部と、前記第１の粒径よりも大きい第２の粒径の超微粒子を検知するための第２の検知部と、を備えた検知装置と、
前記筐体の内部から外部へ放出される超微粒子の量を低減するための低減制御を実行する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記第１の検知部及び前記第２の検知部の検知結果が示す前記第１の粒径の超微粒子及び前記第２の粒径の超微粒子のそれぞれの量に関する情報に基づいて、前記筐体の内部の第１の制御対象の動作設定を変更する第１のモードと、前記筐体の内部の第２の制御対象の動作設定を変更する第２のモードと、を切り替えて前記低減制御を実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記検知装置は、電圧が印加されてイオンを発生させるイオン発生電極と、前記イオン発生電極に対向する位置に配置された第１の対向電極及び第２の対向電極と、前記第１の対向電極及び前記第２の対向電極に超微粒子が到達することで発生する電圧をそれぞれ検知する第１の電圧検知部及び第２の電圧検知部と、を有し、前記イオン発生電極、前記第１の対向電極及び前記第１の電圧検知部が前記第１の検知部を構成し、前記イオン発生電極、前記第２の対向電極及び前記第２の電圧検知部が前記第２の検知部を構成することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記イオン発生電極と、前記第１の対向電極及び前記第２の対向電極とは、記録材の搬送経路を挟んで反対側に配置されており、記録材の搬送方向において前記第１の対向電極よりも前記第２の対向電極の方が下流側に配置され、記録材の搬送方向において前記第１の対向電極は前記第２の対向電極よりも前記イオン発生電極の近くに配置されていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記イオン発生電極は、マイナスイオンを発生す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。
【請求項５】
前記制御部は、前記第１の検知部及び前記第２の検知部の検知結果が、前記第１の粒径の超微粒子の量の方が前記第２の粒径の超微粒子の量よりも多いことを示す場合に前記第１のモードで前記低減制御を実行し、前記第２の粒径の超微粒子の量の方が前記第１の粒径の超微粒子の量よりも多いことを示す場合に前記第２のモードで前記低減制御を実行し、前記第１のモードでは、前記排出部を通って前記筐体の内部から外部へと流出する空気の量を抑制するように前記第１の制御対象の動作設定を変更し、前記第２のモードでは、前記筐体の内部における超微粒子の発生を抑制するように前記第２の制御対象の動作設定を変更することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記筐体の内部に空気の流れを生成する送風手段を有し、
前記制御部は、前記第１のモードでは、前記第１の制御対象としての前記送風手段の風量を小さくするように前記送風手段の動作設定を変更することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記第２のモードでは、前記画像形成部が記録材に載せることが可能な単位面積当たりの最大トナー量を小さくするように、前記第２の制御対象としての前記画像形成部の動作設定を変更することを特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記画像形成部は、感光体と、前記感光体を帯電させる帯電手段と、帯電した前記感光体を露光して前記感光体に静電像を形成する露光手段と、前記感光体に形成された静電像にトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、を有し、
前記制御部は、前記第２のモードでは、前記露光手段が発光する光の出力の設定を変更することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記第２のモードでは、前記第２の制御対象としての前記像加熱装置の温調温度を下げるように前記像加熱装置の動作設定を変更することを特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記第２のモードでは、更に前記排出部を通って前記筐体の内部から外部へと流出する空気の量を抑制するように第３の制御対象の動作設定を変更することを特徴とする請求項５乃至９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記第２のモードでは、前記第３の制御対象としての記録材の搬送手段による記録材の搬送速度を下げるように前記搬送手段の動作設定を変更することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記像加熱装置は、記録材を挟持して搬送する回転体対を有し、
前記制御部は、前記第２のモードでは、前記搬送手段としての前記回転体対による記録材の搬送速度を下げるように前記像加熱装置の動作設定を変更することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式などを用いた画像形成装置では、記録材上に形成したトナー像を熱定着処理によって定着させている。そのため、例えば記録材上のトナーが熱定着処理を受ける際に、微量ながらトナーに含有されるワックスが気化するなどして、超微粒子（Ｕｌｔｒａ  Ｆｉｎｅ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ）となって画像形成装置外へ放出されてしまうことがある。超微粒子が画像形成装置外へ放出されると、臭気を感じる可能性もある。
【０００３】
これに対し、画像形成装置内でイオンを発生させ、発生させたイオンによって超微粒子を分解などする技術が知られている。特許文献１では、超微粒子の発生を検知する検知装置を別途設け、その検知結果に応じてイオンの発生量を制御する技術が開示されている。具体的には、画像形成装置内に配置した臭気センサの出力値が所定の閾値を上回った場合にはイオン発生部に電圧を印加し、臭気センサの出力値が所定の閾値を下回った場合にはイオン発生部に電圧を印加しないという制御を行っている。特許文献１に記載の技術においては、検知しているのは超微粒子の発生量の総量（又は単位時間当たりの総量）であり、その検知結果によって制御しているのはイオン発生量である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２５１５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術には次のような課題がある。つまり、超微粒子を分解するイオンを発生させたとしても、全ての超微粒子を分解することは困難である。これは、発生したイオンが全ての超微粒子を捕らえられる可能性は少なく、かつ、捕らえたとしても電気的極性の不一致などで必ずしも分解できないためである。そこで、発生した超微粒子の画像形成装置外への放出を抑制することが重要となる。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、より効果的に超微粒子の画像形成装置外への放出を抑制することのできる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、筐体と、前記筐体の内部に設けられ記録材にトナー像を形成する画像形成部と、前記筐体の内部に設けられ前記画像形成部で形成されたトナー像を担持した記録材を加熱する像加熱装置と、前記像加熱装置から排出された記録材を前記筐体の外部へ排出するための排出部と、を有する画像形成装置において、記録材の搬送方向において前記像加熱装置よりも下流側かつ前記排出部よりも上流側に配置され、第１の粒径の超微粒子を検知するための第１の検知部と、前記第１の粒径よりも大きい第２の粒径の超微粒子を検知するための第２の検知部と、を備えた検知装置と、前記筐体の内部から外部へ放出される超微粒子の量を低減するための低減制御を実行する制御部と、を有し、前記制御部は、前記第１の検知部及び前記第２の検知部の検知結果が示す前記第１の粒径の超微粒子及び前記第２の粒径の超微粒子のそれぞれの量に関する情報に基づいて、前記筐体の内部の第１の制御対象の動作設定を変更する第１のモードと、前記筐体の内部の第２の制御対象の動作設定を変更する第２のモードと、を切り替えて前記低減制御を実行することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、より効果的に超微粒子の画像形成装置外への放出を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】画像形成装置の概略断面図である。
【図２】定着装置の概略断面図及びヒータの側面図である。
【図３】ヒータの通電制御系を表すブロック図及び定着装置の正面図である。
【図４】超微粒子検知装置の模式図である。
【図５】超微粒子検知装置の概略断面図である。
【図６】実施例１の制御のフローチャート図である。
【図７】実施例１の超微粒子検知装置の検知結果の例を示すグラフ図である。
【図８】実施例１の効果を示すグラフ図である。
【図９】他の例の超微粒子検知装置の模式図である。
【図１０】実施例２の制御のフローチャート図である。
【図１１】実施例２の超微粒子検知装置の検知結果の例を示すグラフ図である。
【図１２】比較例の画像形成装置の概略断面図である。
【図１３】比較例の制御のフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１１】
［実施例１］
（１）画像形成装置の全体的な構成及び動作
図１は、本実施例の画像形成装置１００の概略構成を示す断面図である。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真方式を用いてフルカラー画像を形成することのできる、中間転写方式を採用したタンデム型のフルカラープリンタである。
【００１２】
画像形成装置１００は、記録材Ｐにトナー像を形成する画像形成部１０１を有する。画像形成部１０１は、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の画像を形成する４つの画像形成ステーションＵＹ、ＵＭ、ＵＣ、ＵＫを有する。各画像形成ステーションＵＹ、ＵＭ、ＵＣ、ＵＫにおける同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、いずれかの色用の要素であることを示す符号の末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略して総括的に説明することがある。本実施例では、画像形成ステーションＵは、後述する感光ドラム１、帯電ローラ２、露光装置３、現像装置４、１次転写ローラ７、クリーニング装置６などを有して構成される。
【００１３】
画像形成ステーションＵは、像担持体としてのドラム型（円筒状）の感光体（電子写真感光体）である感光ドラム１を有する。本実施例では、感光ドラム１は、アルミニウム製シリンダの外周面に機能性膜である下引き層、キャリア発生層、キャリア移送層を順にコーティングした有機感光体である。感光ドラム１は、１８０ｍｍ／ｓｅｃの周速度で、図中矢印Ｒ１方向に回転駆動される。回転する感光ドラム１の表面は、帯電手段としてのローラ状の帯電部材である帯電ローラ２によって所定の極性（本実施例では負極性）の所定の電位に帯電処理される。本実施例では、帯電ローラ２は、導電性ゴムのローラ部を感光ドラム１の表面に加圧接触させて配置されており、感光ドラム１の回転に伴って従動回転する。帯電工程時に、帯電ローラ２の芯金には、感光ドラム１に対して−１１００Ｖの直流電圧が印加され、これにより誘起された電荷によって感光ドラム１の表面には−５５０Ｖの一様な暗部電位が形成される。
【００１４】
帯電処理された感光ドラム１の表面は、露光手段としての露光装置３によって画像データに従って露光され、感光ドラム１上に静電像（静電潜像）が形成される。本実施例では、露光装置３は、感光ドラム１にレーザ光Ｗを走査しながら照射するレーザスキャナである。露光装置３は、感光ドラム１の一様な表面電荷分布面を、画像データに対応してレーザ光源から発光されるレーザ光Ｗのスポットパターンで露光する。これにより、感光ドラム１の露光された部位は、キャリア発生層からのキャリアにより表面の電荷が消失し、電位の絶対値が低下する。その結果、露光部位は明部電位Ｖｌ＝−１００Ｖ、未露光部位は暗部電位Ｖｄ＝−５５０Ｖの静電潜像が、感光ドラム１上に形成される。感光ドラム１上に形成された静電像は、現像手段としての現像装置４によって、現像剤としてのトナーが供給されて現像（可視化）され、感光ドラム１上にトナー像が形成される。現像装置４は、現像剤担持体としての現像ローラ５を有する。感光ドラム１上の静電像は、所定のコート量及び電荷量を持ったトナーが、Ｖｄｃ＝−３００Ｖに帯電した現像ローラ５から感光ドラム１上の露光部位に移ることで現像される。
【００１５】
各感光ドラム１に対向するように、中間転写体としての無端状のベルトで構成された中間転写ベルト８が配置されている。中間転写ベルト８は、複数の張架ローラに掛け渡されて所定の張力で張架されている。中間転写ベルト８は、複数の張架ローラのうちの一つである駆動ローラが回転駆動されることによって、図中矢印Ｒ２方向に回転（周回移動）する。中間転写ベルト８の内周面側には、各感光ドラム１に対応して、１次転写手段としてのローラ状の１次転写部材である１次転写ローラ７が配置されている。１次転写ローラ７は、中間転写ベルト８を介して感光ドラム１に向けて押圧され、感光ドラム１と中間転写ベルト８とが接触する１次転写部（１次転写ニップ）Ｎ１を形成する。上述のように感光ドラム１上に形成されたトナー像は、１次転写部Ｎ１において、１次転写ローラ７の作用によって、回転している中間転写ベルト８上に１次転写される。例えばフルカラー画像の形成時には、各感光ドラム１上に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が、重ね合わされるようにして中間転写ベルト８上に順次１次転写される。また、１次転写工程時に中間転写ベルト８に転写されずに感光ドラム１上に残留したトナー（１次転写残トナー）は、クリーニング手段としてのクリーニング装置６によって感光ドラム１上から除去されて回収される。
【００１６】
中間転写ベルト８の外周面側において、中間転写ベルト８の張架ローラのうちの一つである２次転写対向ローラに対向する位置には、２次転写手段としてのローラ状の２次転写部材である２次転写ローラ９が配置されている。２次転写ローラ９は、中間転写ベルト８を介して上記２次転写対向ローラに向けて押圧され、中間転写ベルト８と２次転写ローラ９とが接触する２次転写部（２次転写ニップ）Ｎ２を形成する。上述のように中間転写ベルト８上に形成されたトナー像は、２次転写部Ｎ２において、２次転写ローラ９の作用によって、中間転写ベルト８と２次転写ローラ９とに挟持されて搬送される紙（用紙）などの記録材（転写材、シート）Ｐ上に２次転写される。記録材Ｐは、記録材収納部としてのカセット１１に収納されている。記録材Ｐは、カセット１１から給送ローラ１２によって１枚ずつ送り出される。この記録材Ｐは、搬送ローラ１３によって２次転写部Ｎ２へと搬送される。
【００１７】
トナー像が転写された記録材Ｐは、定着手段としての像加熱装置である定着装置１０２へと送られる。定着装置１０２は、未定着のトナー像を担持した記録材Ｐを加熱及び加圧することによって、トナー像を記録材Ｐに定着（溶融、固着）させる。定着装置１０２から排出された記録材Ｐは、超微粒子検知装置１０３を通過した後に、排出部１０５に設けられた排出ローラ１６によって、画像形成装置１００の装置本体１１０の外部（以下、「機外」ともいう。）に設けられた排出部１７に排出（出力）される。
【００１８】
また、画像形成装置１００は、装置本体１１０の内部（以下、「機内」ともいう。）に、機外から機内に空気を吸入（吸気）する向きに取り付けられた送風手段としてのファン１４を有する。ファン１４は、ファン１４の駆動回路であるファン制御部１５によって制御される。ファン制御部１５は、演算制御手段としてのＣＰＵ、記憶手段としてのＲＯＭやＲＡＭなどのメモリなどを有して構成される。ファン制御部１５は、ファン１４の風量（吸気量、送風量）を変えることで、後述する排出部１０５における記録材Ｐの搬送方向の気流、すなわち、排出部１０５を通って筐体１１０ａの内部から外部へと流出する空気の量を変化させることができる。なお、ファン１４の風量は、一般に、単位時間当たりに送ることのできる風の量（例えばｍ３／ｍｉｎ）などで表されるが、ファン１４の回転数（あるいは回転速度）で代表することができる。
【００１９】
また、露光装置３は、露光装置３の駆動回路である露光制御部１０によって制御される。露光制御部１０は、演算制御手段としてのＣＰＵ、記憶手段としてのＲＯＭやＲＡＭなどのメモリなどを有して構成される。露光制御部１０は、露光装置３から発光させるレーザ光の出力を変えることで、感光ドラム１の明部電位Ｖｌを変化させることができる。明部電位Ｖｌを変化させることで、現像により現像ローラ５から感光ドラム１に付着させることのできる単位面積当たりのトナー量を変化させることができる。また、結果的に、画像形成部１０１が記録材Ｐに載せることが可能な単位面積当たりの最大トナー量を変化させることができる。例えば、レーザ光の出力を小さくすることで明部電位Ｖｌを前述のＶｌ＝−１００ＶからＶｌ＝−１５０Ｖに変化させた場合、現像により感光ドラム１に付着させることのできる単位面積当たりのトナー量は少なくなる。逆に、レーザ光の出力を大きくすることで明部電位Ｖｌを前述のＶｌ＝−１００ＶからＶｌ＝−５０Ｖに変化させた場合、現像により感光ドラム１に付着させることのできる単位面積当たりのトナー量は多くなる。
【００２０】
なお、画像形成装置１００の装置本体１１０の内部（機内）、外部（機外）は、それぞれ画像形成装置１００の装置本体１１０を構成する筐体１１０ａの内部、外部のことである。
【００２１】
（２）定着装置
図２（ａ）は、定着装置１０２の概略構成を示す断面図である。図２（ｂ）は、後述するセラミックヒータ（以下、単に「ヒータ」ともいう。）２１の概略構成を示す側面図である。図３（ａ）は、ヒータ２１及び後述するサーミスタ２２の通電制御系を示すブロック図である。図３（ｂ）は、定着装置１０２を記録材Ｐの搬送方向の上流側から見た様子を示す正面図である。定着装置１０２及びその要素に関して、記録材Ｐの搬送方向と略直交する方向を長手方向ともいう。
【００２２】
（２−１）加熱ユニット
加熱ユニット２０は、ヒータ２１と、サーミスタ２２と、フィルムガイド２３と、筒状のフィルム２４と、を有する。ヒータ２１は、フィルム２４を加熱する。
【００２３】
ヒータ２１は、アルミナ、窒化アルミなどのセラミックを主成分とする薄板状の細長い基板２１ａを有する。基板２１ａのフィルム２４と摺動する摺動面側の基板面には、基板２１ａの長手方向に沿って銀、パラジウムなどを主成分とする通電発熱抵抗体２１ｂと、通電発熱抵抗体２１ｂと電気的に接続された電極２１ｃと、がパターン印刷されている。また、その基板面には、ガラス、又はフッ素樹脂やポリイミドなどの耐熱樹脂を主成分とする保護層２１ｄが、通電発熱抵抗体２１ｂを覆うように設けられている。一方、基板２１ａのフィルム２４と摺動しない非摺動面側の基板面には、基板２１ａの長手方向の略中央の領域において、サーミスタ２２が当接されている。このサーミスタ２２によって、ヒータ２１の温度が検出される。
【００２４】
フィルムガイド２３は、フィルム２４をガイドする部材である。フィルムガイド２３は、十分な耐熱性・剛性を備えた部材を用いて横断面略凹字形状に形成されている。フィルムガイド２３は、加圧ローラ３０との間に形成された平坦面に溝２３ａを有する。この溝２３ａは、フィルムガイド２３の長手方向に沿って設けられている。そして、ヒータ２１は、この溝２３ａに嵌合されて支持されている。フィルムガイド２３は、ポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＰＳ、液晶ポリマーなどの高耐熱性樹脂や、これらの樹脂とセラミックス、金属、ガラスなどとの複合材料などで構成することができる。本実施例では、液晶ポリマーを用いた。
【００２５】
フィルム２４は、無端状の耐熱フィルムであり、ヒータ２１を含むフィルムガイド部材２３に外嵌されている。フィルム２４の内周長は、ヒータ２１を含むフィルムガイド２３の外周長よりも、例えば３ｍｍ程度大きくされている。したがって、フィルム２４は、周長に余裕を持ってフィルムガイド２３に外嵌されている。フィルム２４は、その熱容量を小さくしてクイックスタート性を向上させるために、厚さ（膜厚）が１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下、かつ、２０μｍ以上の十分な耐熱性のあるフィルムを使用して形成することができる。本実施例では、膜厚約５０μｍのポリイミドフィルムの外周表面にＰＴＦＥをコーティングしたものを用いた。また、本実施例では、フィルム２４の外径は１８ｍｍとした。
【００２６】
（２−２）加圧ローラ
加圧ローラ３０は、ヒータ２１との間にフィルム２４を挟んで定着ニップ部Ｎを形成し、かつ、フィルム２４を回転駆動する。加圧ローラ３０は、芯金３０ａと、弾性体層３０ｂと、最外層の離型層３０ｃと、を有する。加圧ローラ３０は、軸受け部材（図示せず）が付勢部材（図示せず）によって付勢されることにより、所定の押圧力でフィルム２４を挟んでヒータ２１の表面に圧接させられて配置されている。
【００２７】
加圧ローラ３０は、駆動系（図示せず）により図中矢印Ｒ３方向に所定の周速度で回転駆動される。この加圧ローラ３０の回転駆動により、定着ニップ部Ｎにおける加圧ローラ３０とフィルム２４の外面との摩擦力でフィルム２４に回転力が作用する。フィルム２４は、その内面側が定着ニップ部Ｎにおいてヒータ２１の表面に密着して摺動しながら、フィルムガイド２３の外回りを図中矢印Ｒ４方向に、加圧ローラ３０の回転周速度とほぼ同じ周速度で従動回転する。
【００２８】
加圧ローラ３０は、鉄、ＳＵＳ、アルミニウムなどの金属材料で形成された芯金３０ａを有する。芯金３０ａの長手方向の両端部の軸部間の外周面上に、シリコーンゴムなどを主成分とする弾性層３０ｂが設けられている。そして、この弾性層３０ｂの外周面上に、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ又はＦＥＰなどを主成分とする離型層３０ｃが設けられている。
【００２９】
加圧ローラ３０と加熱ユニット２０とは並列に配置されている。加熱ユニット２０は、フィルムガイド２３の長手方向の両端部が定着装置１０２のフレームＦに支持されている。そして、この加熱ユニット２０のフィルムガイド２３の両端部が、加圧バネ２５によって加圧ローラ３０の回転軸線方向と略直交する垂直方向へ付勢されることによって、ヒータ２１がフィルム２２を介して加圧ローラ３０の外周面（表面）に加圧されている。芯金３０ａの長手方向の両端部の軸部は、定着装置１０２のフレームＦに回転可能に支持されている。この芯金３０ａの端部には、モータ３１からの駆動力を加圧ローラ３０に伝えて加圧ローラ３０を回転させるギア３２が取り付けられている。
【００３０】
（２−３）定着装置の動作
定着装置１０２の駆動源としてのモータ３１は、モータ３１の駆動回路である駆動制御部４０によって制御される（図３（ａ））。駆動制御部４０は、演算制御手段としてのＣＰＵ、記憶手段としてのＲＯＭやＲＡＭなどのメモリなどを有して構成される。駆動制御部４０は、プリント信号に応じてモータ３１を回転駆動して、加圧ローラ３０を図中矢印Ｒ３方向へ回転させる。加圧ローラ３０の回転に追従して、加熱ユニット２０のフィルム２４は、その内面がヒータ２１の保護層２１ｄと摺動しながら図中矢印Ｒ４方向へ回転する。
【００３１】
ヒータ２１は、ヒータ２１の駆動回路である温度制御部４３（図３（ａ））によって、サーミスタ２２の検出結果に基づいて制御される。温度制御部４３は、演算制御手段としてのＣＰＵ、記憶手段としてのＲＯＭやＲＡＭなどのメモリなどを有して構成される。ヒータ２１の電極２１ｃには、商用電源４１からトライアック４２を介して給電される（図３（ａ））。通電発熱抵抗体２１ｂは、電極２１ｃから通電されることによって発熱し、これによってヒータ２１は急速に昇温して定着ニップ部Ｎでフィルム２４を介して定着ローラ３０の表面を加熱する。温度制御部４３は、ヒータ２１の温度をモニタするサーミスタ２２の検出温度を取り込み、ヒータ２１が所定の定着温度（目標温度、温調温度）を維持するようにトライアック４２のＯＮ／ＯＦＦをコントロールして、ヒータ２１へ供給する通電量を制御する。
【００３２】
未定着のトナー像Ｔを担持する記録材Ｐは、定着ニップ部Ｎで加圧ローラ３０の表面とフィルム２４の表面とで挟持されて搬送される過程で加熱され、これによってトナー像が記録材Ｐ上に定着させられる。
【００３３】
（３）超微粒子検知装置
次に、本実施例における超微粒子検知装置（ここでは、単に「検知装置」ともいう。）１０３について説明する。図４は、本実施例における検知装置１０３の概略構成を示す模式図である。検知装置１０３は、イオン発生電極（イオン発生部）としての針状電極６１、第１の対向電極６２ａ、第２の対向電極６２ｂ、高圧電源６３などを有して構成される。検知装置１０３及びその要素に関して、記録材Ｐの搬送方向と略直交する方向を長手方向ともいう。
【００３４】
針状電極６１は、画像形成装置１００において搬送可能な記録材Ｐの全幅（搬送方向と略直交する方向）に渡って配置されている。針状電極６１は、高圧電源６３から負極性の電圧が印加されることによってマイナスイオンを発生させる。針状電極６１としては、金属材料で形成された鋸状部材、金属材料で形成されたブラシなどを利用することができる。本実施例では、針状電極６１は、直径５ｍｍのステンレス製の棒状部６１ａと、棒状部６１ａの長手方向に沿って５ｍｍおきに設けられた先端が尖ったステンレス製の刃部６１ｂと、を有して一体的に形成されている。本実施例では、棒状部６１ａの中心から刃部６１ｂの先端までの距離は１０ｍｍである。
【００３５】
針状電極６１と対向する位置に、第１の対向電極６２ａと第２の対向電極６２ｂとが配置されている。本実施例では、針状電極６１と、第１の対向電極６２ａ及び第２の対向電極６２ｂとは、記録材Ｐの搬送経路を挟んで反対側に配置されている。また、本実施例では、記録材Ｐの搬送方向において第１の対向電極６２ａよりも第２の対向電極６２ｂの方が下流側に配置されている。また、本実施例では、記録材Ｐの搬送方向において第１の対向電極６２ａの方が第２の対向電極６２ｂよりも針状電極６１の近くに配置されている。なお、針状電極６１と対向する位置とは、例えば本実施例の第１の対向電極６２ａのように記録材Ｐの搬送経路方向と略直交する方向に正対する位置の他、本実施例の第２の対向電極６２ｂのように該搬送経路方向に対して斜めの位置も含む。
【００３６】
第１の対向電極６２ａは、並列に接続された抵抗６６ａ及びコンデンサ６７ａを経て電気的に接地されている。同様に、第２の対向電極６２ｂは、並列に接続された抵抗６６ｂ及びコンデンサ６７ｂを経て電気的に接地されている。第１の対向電極６２ａと針状電極６１、第２の対向電極６２ｂと針状電極６１との間にそれぞれ電界を形成することで、針状電極６１で発生させたマイナスイオンを第１の対向電極６２ａ、第２の対向電極６２ｂ側に引き寄せることができる。第１の対向電極６２ａ、第２の対向電極６２ｂとしては、金属材料で形成された板状部材、金属材料で形成された棒状部材、金属箔、絶縁性の基板の上に蒸着された金属などを利用することができる。第１の対向電極６２ａ、第２の対向電極６２ｂは、画像形成装置１００において搬送可能な記録材Ｐの全幅に渡って配置されていることが望ましい。ただし、第１の対向電極６２ａ、第２の対向電極６２ｂの形状は特に限定されない。本実施例では、第１の対向電極６２ａ、第２の対向電極６２ｂはそれぞれ、厚さ（板厚）１ｍｍ、記録材Ｐの搬送方向（長手方向と略直交する短手方向）の長さ１０ｍｍ、長手方向の長さ２１０ｍｍのアルミニウム製の板状部材である。本実施例では、第１の対向電極６２ａ、第２の対向電極６２ｂの長手方向及び短手方向に延在する面は、記録材Ｐの搬送経路に面する。本実施例では、第１の対向電極６２ａ、第２の対向電極６２ｂに接続される抵抗６６ａ、６６ｂとしては、１００ｋΩの抵抗を使用した。また、本実施例では、第１の対向電極６２ａ、第２の対向電極６２ｂに接続されるコンデンサ６７ａ、６７ｂとしては、１０００ｐＦのコンデンサを使用した。
【００３７】
それぞれの抵抗６６ａ、６６ｂに掛かる電圧は、電圧検知部としての電圧計６５ａ、６５ｂによって検知される。電圧計６５ａ、６５ｂの検知結果は、制御部５０に送られる。本実施例では、制御部５０は、ファン制御部１５、露光制御部４４にそれぞれ接続されている。制御部５０は、電圧計６５ａ、６５ｂの検知結果に応じてファン制御部１５、露光制御部４４を制御する。制御部５０は、演算制御手段としてのＣＰＵ、記憶手段としてのＲＯＭやＲＡＭなどのメモリなどを有して構成される。
【００３８】
なお、第１の対向電極６２ａに接続された抵抗、コンデンサ、電圧計をそれぞれ第１の抵抗６６ａ、第１のコンデンサ６７ａ、第１の電圧計６５ａともいう。また、第２の対向電極６２ｂに接続された抵抗、コンデンサ、電圧計をそれぞれ第２の抵抗６６ｂ、第２のコンデンサ６７ｂ、第２の電圧計６５ｂともいう。
【００３９】
図５は、本実施例における検知装置１０３の概略断面図（長手方向と略直交する断面）である。検知装置１０３は、針状電極６１と、第１の対向電極６２ａ及び第２の対向電極６２ｂと、で記録材Ｐの搬送経路を挟み込むように配置されている。針状電極６１に高圧電源６３から−３．５ｋＶの電圧が印加されると、針状電極６１はマイナスイオンを発生させる。発生したマイナスイオンは、針状電極６１と第１の対向電極６２ａ及び第２の対向電極６２ｂとの間に形成された電界によって、第１の対向電極６２ａ及び第２の対向電極６２ｂ側に飛翔する。
【００４０】
一方、記録材Ｐの付近で浮遊する超微粒子は、記録材Ｐの搬送に伴って発生する気流に乗って、マイナスイオンが飛翔する針状電極６１と第１の対向電極６２ａ及び第２の対向電極６２ｂとの間の空間を通過する。この際に、マイナスイオンが接触し付着した超微粒子は、記録材Ｐの搬送方向とは別に、電界方向にも力を受けながら飛翔することになる。マイナスイオンの付着した超微粒子が、電界によるクーロン力を受けながら第１の対向電極６２ａ又は第２の対向電極６２ｂに付着する際に、次のようなことが起こる。つまり、針状電極６１に相対的に近い位置にある第１の対向電極６２ａに付着する超微粒子と、相対的に遠い位置にある第２の対向電極６２ｂに付着する超微粒子とで、その粒径（粒径範囲、粒度分布）に差が生じる。すなわち、相対的に粒径が小さい超微粒子は、針状電極６１と第１の対向電極６２ａ及び第２の対向電極６２ｂとの間の空間に流れる気流の抵抗を受けにくく、第１の対向電極６２ａに向かって飛翔する。しかし、相対的に粒径が大きい超微粒子は、針状電極６１と第１の対向電極６２ａ及び第２の対向電極６２ｂとの間の気流の抵抗を受やすく、第２の対向電極６２ｂに向かって飛翔する。
【００４１】
マイナスイオンを受けて帯電した超微粒子が第１の対向電極６２ａ又は第２の対向電極６２ｂに付着すると、その付着量に応じて第１の抵抗６６ａ又は第２の抵抗６６ｂの両端に電位差が生じる。この電位を第１の電圧計６５ａ又は第２の電圧計６５ｂによって検知することで、相対的に粒径が大きい超微粒子と相対的に粒径が小さい超微粒子とを切り分けて、それぞれの発生量を検知することができる。
【００４２】
なお、本実施例では、２個の対向電極を使用したが、より詳細に超微粒子の粒径を切り分けてそれぞれの発生量を検知するために、３個以上の対向電極を使用することもできる。
【００４３】
また、本実施例では、検知装置１０３は、記録材Ｐの搬送経路に沿って、定着装置１０３の定着ニップ部Ｎの下流端から１０ｃｍの位置に、針状電極６１と第１の対向電極６２ａを結ぶ線分の中点Ｚが位置するように配置されている。なお、この中点Ｚは、図５に示す断面において、針状電極６１の棒状部６１ａの中心と、第１の対向電極６２ａの短手方向及び厚さ方向の中央とを結ぶ線分の中点で代表される。また、本実施例では、針状電極６１と第１の対向電極６２ａとの間の距離Ｈは３０ｍｍとした。なお、この距離Ｈは、図５に示す断面において、針状電極６１の棒状部６１ａの中心と、第１の対向電極６２ａの短手方向及び厚さ方向の中央との間の距離で代表される。また、本実施例では、第１の対向電極６２ａと第２の対向電極６２ｂとの間の距離Ｌは１５ｍｍとした。なお、この距離Ｌは、図５に示す断面において、第１の対向電極６２ａの短手方向及び厚さ方向の中央と、第２の対向電極６２ｂの短手方向及び厚さ方向の中央との間の距離で代表される。
【００４４】
なお、本実施例では、検知装置１０３は、その要素が記録材Ｐの搬送経路を挟み込むように配置されているが、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。検知装置１０３は、その要素が、記録材Ｐの印字面側、又は非印字面側のいずれか一方にのみに配置された構成であってもよいし、印字面側と非印字面側との両方に配置された構成であってもよい。上記記録材Ｐの印字面側とは、検知装置１０３に到達する直前にフィルム２４と接触した面側である。また、上記非印字面側とは、検知装置１０３に到達する直前に加圧ローラ３０と接触した面側である。
【００４５】
ここで、「超微粒子」とは、一般に、粒径が１μｍ以下、典型的には粒径が１〜１００ｎｍ程度の粒子のことをいう。超微粒子の粒径は、例えば後述する測定装置（ナノ粒子粒径分布計測器ＦＭＰＳ３０９１（ＴＳＩ社製））で測定される粒度分布の最大値（最大粒径）で代表することができる。超微粒子の粒径が異なるとは、より詳細には、その粒度分布の最大値（最大粒径）が異なることをいう。本実施例のようなトナー像を担持した記録材を加熱する定着装置などの像加熱装置を備えた画像形成装置では、像加熱装置がトナー像を担持した記録材を加熱する際の熱の影響によってトナーやグリースから超微粒子が発生することがある。例えば、トナーに含まれるワックスの一部が気化し、超微粒子となって空気中を浮遊することがある。また、例えば、像加熱装置のヒータのまわりなどに用いられたグリースの一部が気化し、超微粒子となって空気中を浮遊することがある。そして、これらの超微粒子が画像形成装置内の気流に乗って、特に、記録材の搬送経路を通って、画像形成装置からの記録材の排出部から機外に放出されてしまうことがある。
【００４６】
（４）超微粒子低減制御
図６は、本実施例における超微粒子低減制御（ここでは、単に「低減制御」ともいう。）の手順の概略を示すフローチャート図である。本実施例では、このシーケンスは、制御部５０が制御部５０のメモリに格納されているプログラムに従って実行する。本実施例では、制御部５０は、低減制御において、検知した超微粒子の粒径と発生量とに応じてファン制御部１５、露光制御部４４を制御することで超微粒子の機外への放出を抑制する超微粒子低減処理（ここでは、単に「低減処理」ともいう。）を行う。
【００４７】
まず、制御部５０は、プリントジョブが開始されると、ファン１４への印加電圧の値としてＶｆをファン制御部１５に格納し、露光装置３（より詳細にはレーザ光源）への印加電圧の値としてＶｓを露光制御部４４に格納する（Ｄ１）。次に、制御部５０は、低減制御を行う際の変数Ｖｆ＿ｎｅｗ、Ｖｓ＿ｎｅｗの記憶領域を制御部５０のメモリに用意する（Ｄ２）。なお、プリントジョブとは、一の開始指示により開始される、単数又は複数の記録材Ｐに対して画像を形成して出力する一連の動作である。
【００４８】
次に、制御部５０は、高圧電源６３から針状電極６１への電圧の印加を開始させる（Ｓ１）。本実施例では、プリントジョブの最初の画像のプリント動作（画像形成動作）が開始される前に、針状電極６１への電圧の印加が開始される。次に、制御部５０は、プリント動作が継続中であるか否かを確認する（Ｓ２）。そして、制御部５０は、Ｓ２でプリント動作が継続中であると判断した場合は（Ｓ２で「Ｙｅｓ」）、低減制御の次の処理に移る。一方、制御部５０は、Ｓ２でプリント動作が終了していると判断した場合は（Ｓ２で「Ｎｏ」）、低減制御を終了させる（Ｓ３）。
【００４９】
次に、制御部５０は、第１の電圧計６２ａと第２の電圧計６２ｂとからそれぞれ検知結果を受け取り、第１の電圧計６２ａの検知電圧の絶対値と第２の電圧計６２ｂの検知電圧の絶対値とを比較する（Ｓ４）。そして、制御部５０は、Ｓ４で第１の電圧計６２ａの検知電圧の絶対値の方が第２の電圧計６２ｂの検知電圧の絶対値よりも大きいと判断した場合は（Ｓ４で「Ｙｅｓ」）、第１の電圧計６２ａの検知電圧の絶対値が閾値Ａを超えているか否かを判断する（Ｓ５）。一方、制御部５０は、Ｓ４で第２の電圧計６２ｂの検知電圧の絶対値の方が第１の電圧計６２ａの検知電圧の絶対値よりも大きいと判断した場合は（Ｓ４で「Ｎｏ」）、第２の電圧計６２ｂの検知電圧の絶対値が閾値Ｂを超えているか否かを判断する（Ｓ６）。本実施例では、閾値Ａ＝３Ｖ、閾値Ｂ＝３Ｖとした。
【００５０】
制御部５０は、Ｓ５で第１の電圧計６２ａの検知電圧の絶対値が閾値Ａを超えていると判断した場合は（Ｓ５で「Ｙｅｓ」）、次のような処理を実行する（Ｓ７）。つまり、Ｖｆ＿ｎｅｗとしてＶｆ＿ｄｏｗｎ×Ｖｆ＿ｎｅｗの値を制御部５０のメモリに格納する。また、Ｖｆ＿ｎｅｗの値がＶｆ＿ｍｉｎ×Ｖｆの値を超えているか否かを判断する。Ｖｆ＿ｄｏｗｎは、ファン１４の回転数を段階的に下げていく際の係数であり、本実施例では０．９とした。Ｖｆ＿ｍｉｎは、ファン１４の回転数の下限を決める係数であり、本実施例では０．５とした。そして、制御部５０は、Ｓ７でＶｆ＿ｎｅｗの値がＶｆ＿ｍｉｎ×Ｖｆの値を超えていると判断した場合は（Ｓ７で「Ｙｅｓ」）、ファン１４への印加電圧の値としてＶｆ＿ｎｅｗをファン制御部１５に格納し、ファン１４の回転数を落とす（Ｓ９）。一方、制御部５０は、Ｓ７でＶｆ＿ｎｅｗの値がＶｆ＿ｍｉｎ×Ｖｆの値を超えていないと判断した場合は（Ｓ７で「Ｎｏ」）、プリント動作を１分間停止させる（Ｓ１１）。なお、制御部５０は、Ｓ５で第１の電圧計６２ａの検知電圧の絶対値が閾値Ａを超えていないと判断した場合は（Ｓ５で「Ｎｏ」）、Ｓ２の処理に戻る。
【００５１】
制御部５０は、Ｓ６で第２の電圧計６２ｂの検知電圧の絶対値が閾値Ｂを超えていると判断した場合は（Ｓ６で「Ｙｅｓ」）、次のような処理を実行する（Ｓ８）。つまり、Ｖｓ＿ｎｅｗとしてＶｓ＿ｄｏｗｎ×Ｖｓ＿ｎｅｗの値を制御部５０のメモリに格納する。また、Ｖｓ＿ｎｅｗの値がＶｓ＿ｍｉｎ×Ｖｓの値を超えているか否かを判断する。Ｖｓ＿ｄｏｗｎは、露光装置３の光量を段階的に下げていく際の係数であり、本実施例では０．９とした。Ｖｓ＿ｍｉｎは、露光装置３の光量の下限を決める係数であり、本実施例では０．５とした。そして、制御部５０は、Ｓ８でＶｓ＿ｎｅｗの値がＶｓ＿ｍｉｎ×Ｖｓの値を超えていると判断した場合は（Ｓ８で「Ｙｅｓ」）、露光装置３への印加電圧の値としてＶｓ＿ｎｅｗを露光制御部４４に格納し、露光装置３の光量を落とす（Ｓ１０）。一方、制御部５０は、Ｓ８でＶｓ＿ｎｅｗの値がＶｓ＿ｍｉｎ×Ｖｓの値を超えていないと判断した場合は（Ｓ８で「Ｎｏ」）、プリント動作を１分間停止させる（Ｓ１２）。なお、制御部５０は、Ｓ６で第２の電圧計６２ｂの検知電圧の絶対値が閾値Ｂを超えていないと判断した場合は（Ｓ６で「Ｎｏ」）、Ｓ２の処理に戻る。
【００５２】
また、制御部５０は、Ｓ９、Ｓ１０の各処理の後、その効果が反映されるまでの時間を考慮して５秒待機する（Ｓ１３）。
【００５３】
（５）効果
図７は、本実施例における検知装置１０３による超微粒子の検知結果の例を示すグラフ図である。図７の横軸は時間（秒）を示し、縦軸は第１の電圧計６２ａ、第２の電圧計６２ｂで検知した電圧を示す。図７において、実線で表される電圧が、第１の電圧計６２ａの検知電圧（小粒径の超微粒子の検知結果）であり、破線で表される電圧が第２の電圧計６２ｂの検知電圧（大粒径の超微粒子の検知結果）である。
【００５４】
本実施例では、相対的に粒径が小さい超微粒子の濃度が高いと判断した場合、ファン１４の風量を下げることで、超微粒子が機外へ放出されることを抑制する。一方、相対的に粒径が大きい超微粒子の濃度が高いと判断した場合、露光装置３の光量を落とし、現像により感光ドラム１に付着させることのできる単位面積当たりのトナー量を抑えることで、超微粒子の発生量を低減する。この場合も、結果的に超微粒子が機外へ放出されることを抑制することができる。
【００５５】
つまり、相対的に粒径の小さい超微粒子（グリースに起因することが多い）は機内に滞留させることで、超微粒子同士を合一させ、機外への排出を抑えることができる。一方、相対的に粒径の大きな超微粒子は主にトナーに起因することから、感光ドラム１に付着させる単位面積当たりのトナー量を抑えることで、機外への超微粒子の排出を抑えることができる。
【００５６】
図８は、次の各場合における、機外へ放出された超微粒子の個数濃度の測定結果を示すグラフ図である。まず、本実施例の低減制御を行った場合の測定結果である。また、図６のＳ４の処理における不等号を逆向きにして低減制御を行った場合の測定結果である。また、低減制御を行わなかった場合の測定結果である。図８の横軸は測定された超微粒子の粒径を示し、縦軸は個数濃度を示す。図８の実線で表される測定結果が、本実施例の低減制御を実行した場合の測定結果である。また、図８の破線で表される測定結果が、図６のＳ４処理における不等号を逆向きにして低減制御を行った場合の測定結果である。また、図８の一点鎖線で表される測定結果が、低減制御を行わなかった場合の測定結果である。
【００５７】
ここで、機外へ放出された超微粒子の評価方法は、次のとおりである。３立方メートルの密閉されたチャンバー内を浄化された空気で満たし、チャンバー内に画像形成装置１００を設置し、印字率が５％の画像を５分間連続印刷した直後のチャンバー内の超微粒子濃度を測定した。測定にはナノ粒子粒径分布計測器ＦＭＰＳ３０９１（ＴＳＩ社製）を用いた。
【００５８】
また、図６のＳ４の処理における不等号を逆向きにするとは、次のような制御を行うことを意味する。つまり、相対的に粒径が小さい超微粒子の濃度が高いと判断した場合に露光装置３の光量を落とし、相対的に粒径が大きい超微粒子の濃度が高いと判断した場合にファン１４の風量を下げる制御を行うことである。
【００５９】
図８から明らかなように、本実施例の制御を行った場合の方が、より超微粒子の濃度を下げることができている。これは、超微粒子の粒径ごとの発生量に応じて最適な低減処理を行うことで、より効果的に超微粒子の機外への放出を抑制することができることを示している。本実施例では、相対的に粒径の小さな超微粒子に対しては、感光ドラム１に付着させる単位面積当たりのトナー量を下げるよりも、ファン１４の風量を下げる方がより効果がある。一方、本実施例では、相対的に粒径の大きな超微粒子に対しては、ファン１４の風量を下げるよりも、感光ドラム１に付着させる単位面積当たりのトナー量を下げる方がより効果がある。そのため、本実施例では上記のような結果になった。
【００６０】
相対的に粒径の小さな超微粒子は、機内で使用されているグリースに起因することが多く、感光ドラム１に付着させる単位面積当たりのトナー量を下げても、超微粒子の低減効果は少ない。一方、相対的に粒径の大きな超微粒子は、ファン１４の風量を下げた際の効果は限定的であり、感光ドラム１付着させる単位面積当たりのトナー量を下げることで、より直接的な効果を得ることができる。相対的に粒径の大きな超微粒子は、主にトナーに起因する（トナーに含有されるワックスが気化したものなど）からである。ここで、ファン１４の制御は、画像形成装置１００内の機内昇温に鑑みてなされるべきであり、ファン１４の制御には過剰に介入するべきではない。グリースに起因する粒径の小さな超微粒子は、定着装置１０２の温調温度が高い際に発生することが多く、つまり、画像形成装置１００内の温度が低い場合に発生することが多く、その状態においてはファン１４の制御への介入が可能である。低減処理をより効果的とし、かつ、ファン１４の制御に介入した際の悪影響を最小限に抑える、という観点からも、相対的に粒径の小さな超微粒子の発生量が多い場合にファン１４の制御に介入することは理にかなっている。
【００６１】
なお、本実施例では、ファン１４は機外から機内へ吸気して機内を冷却する向きに取り付けられている。そして、本実施例では、ファン１４の風量が相対的に大きい場合は、該風量が相対的に小さい場合よりも、排出部１０５を通って筐体１１０ａの内部から外部へと流出する空気の量が多くなる。本実施例とは逆向き、つまり機内から機外に排気する向きにファン１４が取り付けられている場合は、Ｖｆ＿ｄｏｗｎの値を１より大きくすることが望ましい。この場合は、ファン１４の風量が相対的に大きい場合に、該風量が相対的に小さい場合よりも、排出部１０５を通って筐体１１０ａの内部から外部へと流出する空気の量が少なくなる。ただし、これは検知装置１０３内の記録材Ｐの搬送経路方向の気流を抑制することが目的であり、ファン１４の取付け場所によっては、ファン１４の制御方法を適宜変更することが望ましい。
【００６２】
このように、本実施例の画像形成装置１００は、筐体１１０ａと、筐体１１０ａの内部に設けられ記録材Ｐにトナー像を形成する画像形成部１０１と、を有する。また、本実施例の画像形成装置１００は、筐体１１０ａの内部に設けられ画像形成部１０１で形成されたトナー像を担持した記録材Ｐを加熱する像加熱装置１０２を有する。また、本実施例の画像形成装置１００は、像加熱装置１０２から排出された記録材Ｐを筐体１１０ａの外部へ排出するための排出部１０５を有する。また、本実施例の画像形成装置１００は、記録材Ｐの搬送方向において像加熱装置１０２よりも下流側かつ排出部１０５よりも上流側に配置された、超微粒子を検知するための検知装置１０３を有する。この検知装置１０３は、第１の粒径の超微粒子を検知するための第１の検知部６８ａと、第１の粒径よりも大きい第２の粒径の超微粒子を検知するための第２の検知部６８ｂと、を備えている。また、本実施例の画像形成装置１００は、筐体１１０ａの内部から外部へ放出される超微粒子の量を低減するための低減制御を実行する制御部５０を有する。そして、本実施例では、制御部５０は、第１の検知部６８ａ及び第２の検知部６８ｂの検知結果が示す第１の粒径の超微粒子及び第２の粒径の超微粒子のそれぞれの量に関する情報に基づいて、筐体１１０ａの内部の第１の制御対象の動作設定を変更する第１のモードと、筐体１１０ａの内部の第２の制御対象の動作設定を変更する第２のモードと、を切り替えて低減制御を実行する。例えば、図６において、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ７及びＳ９の処理が、第１のモードで低減制御を実行する場合の処理に対応する。また、図６において、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ８及びＳ１０の処理が、第２のモードで低減制御を実行する場合の処理に対応する。
【００６３】
本実施例では、検知装置１０３は、電圧が印加されてイオンを発生させるイオン発生電極６１と、イオン発生電極６１に対向する位置に配置された第１の対向電極６２ａ及び第２の対向電極６２ｂと、を有する。また、本実施例では、検知装置１０３は、第１の対向電極６２ａ及び第２の対向電極６２ｂに超微粒子が到達することで発生する電圧をそれぞれ検知する第１の電圧検知部６５ａ及び第２の電圧検知部６５ｂを有する。そして、本実施例では、イオン発生電極６１、第１の対向電極６２ａ及び第１の電圧検知部６５ａが第１の検知部６８ａを構成し、イオン発生電極６１、第２の対向電極６２ｂ及び第２の電圧検知部６５ｂが第２の検知部６８ｂを構成する。また、本実施例では、イオン発生電極６１と、第１の対向電極６２ａ及び第２の対向電極６２ｂとは、記録材Ｐの搬送経路を挟んで反対側に配置されている。また、記録材Ｐの搬送方向において第１の対向電極６２ａよりも第２の対向電極６２ｂの方が下流側に配置され、記録材Ｐの搬送方向において第１の対向電極６２ａは第２の対向電極６２ｂよりもイオン発生電極６１の近くに配置されている。また、本実施例では、イオン発生電極６１は、マイナスイオンを発生する。
【００６４】
本実施例では、制御部５０は、第１の検知部６８ａ及び第２の検知部６８ｂの検知結果が、第１の粒径の超微粒子の量の方が第２の粒径の超微粒子の量よりも多いことを示す場合に第１のモードで低減制御を実行する。一方、制御部５０は、上記検知結果が、第２の粒径の超微粒子の量の方が第１の粒径の超微粒子の量よりも多いことを示す場合に第２のモードで低減制御を実行する。そして、制御部５０は、第１のモードでは、排出部１０５を通って筐体１１０ａの内部から外部へと流出する空気の量を抑制するように上記第１の制御対象の動作設定を変更する。一方、制御部５０は、第２のモードでは、筐体１１０ａの内部における超微粒子の発生を抑制するように上記第２の制御対象の動作設定を変更する。本実施例では、画像形成装置１００は、筐体１１０ａの内部に空気の流れを生成する送風手段１４を有する。そして、制御部５０は、第１のモードでは、第１の制御対象としての送風手段１４の風量を小さくするように送風手段１４の動作設定を変更する。また、本実施例では、制御部５０は、第２のモードでは、画像形成部１０１が記録材Ｐに載せることが可能な単位面積当たりの最大トナー量を小さくするように、第２の制御対象としての画像形成部１０２の動作設定（特に、本実施例では、露光手段３が発光する光の出力の設定）を変更する。
【００６５】
なお、本実施例では、画像形成部１０１が記録材Ｐに載せることが可能な単位面積当たりの最大トナー量を小さくする手段として、露光装置３の光量（発光する光の出力）の設定を変更したが、これに限定されるものではない。例えば、現像ローラ４１の電位（現像ローラ４１に印加するバイアス）や、感光ドラム１の暗部電位（帯電ローラ２に印加するバイアス）の設定を変更してもよい。露光装置３の光量、現像ローラ４１の電位、感光ドラム１の暗部電位のうち複数の設定を変更するようにしてもよい。
【００６６】
以上説明したように、本実施例によれば、複数の粒径ごとに切り分けて超微粒子の発生量（濃度）を検知することで、より発生量の多い（濃度の高い）粒径の超微粒子に応じた低減処理を行うことが可能となる。これにより、より効果的に超微粒子の機外への放出を抑制することが可能となる。つまり、本実施例によれば、複数の粒径ごとの超微粒子の発生量の検知結果に応じて、超微粒子の発生源・流通経路を制御することができるため、より効果的に超微粒子の機外への放出を抑制することができる。また、これにより、プリント動作を停止する頻度を低減することが可能となり、単位時間当たりの印刷枚数の低下を抑制しつつ、超微粒子の機外への放出を抑制することができる。
【００６７】
［実施例２］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１の画像形成装置のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例１の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例１と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
【００６８】
図９は、本実施例における検知装置１０３の概略構成を示す模式図である。本実施例では、制御部５０は、ファン制御部１５、温度制御部４３、駆動制御部４０にそれぞれ接続されている。本実施例では、制御部５０は、第１の電圧計６５ａ、第２の電圧計６５ｂの検知結果に応じてファン制御部１５、温度制御部４３、駆動制御部４０を制御する。
【００６９】
図１０は、本実施例における低減制御の手順の概略を示すフローチャート図である。本実施例では、このシーケンスは、制御部５０が制御部５０のメモリに格納されているプログラムに従って実行する。本実施例では、制御部５０は、低減制御において、検知した超微粒子の粒径と発生量とに応じてファン制御部１５、温度制御部４３、駆動制御部４０を制御することで超微粒子の機外への放出を抑制する低減処理を行う。
【００７０】
まず、制御部５０は、プリントジョブが開始されると、次の処理を実行する（Ｄ１）。つまり、ファン１４への印加電圧の値としてＶｆをファン制御部１５に格納し、ヒータ２１の目標温度の値としてＴｈを温度制御部４３に格納し、モータ３１への印加電圧の値としてＶｍを駆動制御部４０に格納する。次に、制御部５０は、低減制御を行う際の変数Ｖｆ＿ｎｅｗ、Ｖｈ＿ｎｅｗ、Ｖｍ＿ｎｅｗの記憶領域を制御部５０のメモリに用意する（Ｄ２）。
【００７１】
その後、図１０のＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ７、Ｓ９、Ｓ１１の処理は、それぞれ実施例１における図６のＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ７、Ｓ９、Ｓ１１の処理と同じであるため説明を省略する。なお、本実施例においても、実施例１と同様、Ｓ５の処理における閾値Ａは３Ｖとした。また、本実施例においても、実施例１と同様、Ｓ７の処理におけるＶｆ＿ｄｏｗｎは０．９、Ｖｆ＿ｍｉｎは０．５とした。
【００７２】
本実施例では、制御部５０は、Ｓ４で第２の電圧計６２ｂの検知電圧の絶対値の方が第１の電圧計６２ａのそれよりも大きいと判断した場合は（Ｓ４で「Ｎｏ」）、第２の電圧計６２ｂの検知電圧の絶対値が閾値Ｂを超えているか否かを判断する（Ｓ６）。本実施例では閾値Ｂ＝４Ｖとした。
【００７３】
また、本実施例では、Ｓ６で第２の電圧計６２ｂの検知電圧の絶対値が閾値Ｂを超えていると判断した場合は（Ｓ６で「Ｙｅｓ」）、次のような処理を実行する（Ｓ８−１）。つまり、Ｔｈ＿ｎｅｗとしてＴｈ＿ｎｅｗ−Ｔｈ＿ｄｏｗｎの値を制御部５０のメモリに格納する。また、Ｔｈ−Ｔｈ＿ｎｅｗの値がＴｈ＿ｍｉｎの値を超えているか否かを判断する。Ｔｈ＿ｄｏｗｎは、ヒータ２１の目標温度を段階的に下げていく際の差分であり、本実施例では２℃とした。Ｔｈ＿ｍｉｎは、ヒータ２１の目標温度の下限を決める定数であり、本実施例では２０℃とした。次に、制御部５０は、Ｓ８−１でＴｈ−Ｔｈ＿ｎｅｗの値がＴｈ＿ｍｉｎの値を超えていると判断した場合は（Ｓ８−１で「Ｙｅｓ」）、次のような処理を実行する（Ｓ８−２）。つまり、Ｖｍ＿ｎｅｗとしてＶｍ＿ｄｏｗｎ×Ｖｍ＿ｎｅｗの値を制御部５０のメモリに格納する。また、Ｖｍ＿ｎｅｗの値がＶｍ＿ｍｉｎ×Ｖｍの値を超えているか否かを判断する。Ｖｍ＿ｄｏｗｎは、モータ３１への印加電圧を段階的に下げていく際の係数であり、本実施例では０．９とした。Ｖｍ＿ｍｉｎは、モータ３１への印加電圧の下限を決める係数であり、本実施例では０．３とした。
【００７４】
そして、制御部５０は、Ｓ８−２でＶｍ＿ｎｅｗの値がＶｍ＿ｍｉｎ×Ｖｍの値を超えていると判断した場合は（Ｓ８−２で「Ｙｅｓ」）、次のような処理を実行する（Ｓ１０）。つまり、ヒータ２１の目標温度としてＴｈ＿ｎｅｗを温度制御部４３に格納し、ヒータ２１の目標温度を下げる。また、モータ３１への印加電圧の値としてＶｍ＿ｎｅｗを駆動制御部４０に格納し、モータ３１への印加電圧を下げる。
【００７５】
一方、制御部５０は、Ｓ８−１でＴｈ−Ｔｈ＿ｎｅｗの値がＴｈ＿ｍｉｎの値を超えていないと判断した場合は（Ｓ８−１で「Ｎｏ」）、プリント動作を１分間停止させる（Ｓ１２）。また、制御部５０は、Ｓ８−２でＶｍ＿ｎｅｗの値がＶｍ＿ｍｉｎ×Ｖｍの値を超えていないと判断した場合も（Ｓ８−２で「Ｎｏ」）、プリント動作を１分間停止させる（Ｓ１２）。なお、制御部５０は、Ｓ６で第２の電圧計６２ｂの検知電圧の絶対値が閾値Ｂを超えていないと判断した場合は（Ｓ６で「Ｎｏ」）、Ｓ２の処理に戻る。
【００７６】
また、実施例１と同様、制御部５０は、Ｓ７、Ｓ８−１、Ｓ８−２の各処理の後、その効果が反映されるまでの時間を考慮して５秒待機する（Ｓ１３）。
【００７７】
図１１は、本実施例における検知装置１０３による超微粒子の検知結果の例を示すグラフ図である。図１１の横軸は時間（秒）を示し、縦軸は第１の電圧計６２ａ、第２の電圧計６２ｂで検知した電圧を示す。図１１において、実線で表される電圧が、第１の電圧計６２ａの検知電圧（小粒径の超微粒子の検知結果）であり、破線で表される電圧が第２の電圧計６２ｂの検知電圧（大粒径の超微粒子の検知結果）である。
【００７８】
本実施例の構成では、プリントジョブの開始初期には、相対的に粒径が小さい超微粒子が多く検知されている。しかし、第１の電圧計６２ａの検知電圧値が３Ｖを超えた時点でファン１４の風量を下げることで、第１の電圧計６２ａの検知電圧値を大きく下げることができている。一方、ファン１４の制御では相対的に粒径が大きい超微粒子への効果は低く、その後第１の電圧計６２ａの検知電圧値と第２の電圧計６２ｂの検知電圧値とが逆転している。第２の電圧計６２ｂの検知電圧値が４Ｖを超えた時点で、ヒータ２１の目標温調温度を下げ、かつ、記録材Ｐの搬送速度を下げることで、第２の電圧値値を大きく下げることができている。このヒータ２１及び記録材Ｐの搬送速度の制御は、相対的に粒径が小さい超微粒子にも効果を発揮している。
【００７９】
このように、本実施例では、制御部５０は、第２のモードでは、第２の制御対象としての像加熱装置１０２の温調温度を下げるように像加熱装置１０２の動作設定を変更する。また、本実施例では、制御部５０は、第２のモードでは、更に排出部１０５を通って筐体１１０ａの内部から外部へと流出する空気の量を抑制するように第３の制御対象の動作設定を変更する。本実施例では、制御部５０は、第２のモードでは、第３の制御対象としての記録材Ｐの搬送手段による記録材Ｐの搬送速度を下げるように搬送手段の動作設定を変更する。特に、本実施例では、像加熱装置１０２は、記録材Ｐを挟持して搬送する回転体対を有し、制御部５０は、第２のモードでは、上記搬送手段としての上記回転体対による記録材Ｐの搬送速度を下げるように像加熱装置１０２の動作設定を変更する。
【００８０】
なお、本実施例では、第２のモードにおいて、ヒータ２１の温調温度の設定を変更した。別法として、第２のモードにおいて、ヒータ２１の温調温度の設定に代えて又は加えて、実施例１で説明した最大トナー量の設定を変更してもよい。
【００８１】
以上説明したように、本実施例によれば、実施例１と同様の効果を得ることができる。また、詳しくは後述するように、本実施例では記録材Ｐの搬送速度を下げたことによるものと考えられる効果により、実施例１よりも超微粒子の機外への放出を抑制する効果が高かった。
【００８２】
［比較例］
次に、上述の各実施例に対する比較対象としての比較例について説明し、上述の各実施例の効果について更に説明する。なお、比較例の画像形成装置においても、上述の各実施例の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については同一の符号を付し、詳しい説明は省略する。
【００８３】
図１２は、本比較例の画像形成装置１００の概略断面図である。本比較例の画像形成装置１００は、基本的には実施例１の画像形成装置１００に準ずるが、実施例１の画像形成装置１００における検知装置１０３、ファン１４、ファン制御部１５が設けられていない。本比較例の画像形成装置１００では、実施例１の検知装置１０３の代わりに、超微粒子濃度検知装置１０４が、記録材Ｐの搬送方向における定着装置１０２と排出ローラ１６との間に配置されている。超微粒子濃度検知装置１０４としては、汎用の粒子カウンターを用いることができる。本比較例では、ＣＰＣ  ３００７（東京ダイレック社製）を使用した。
【００８４】
図１３は、本比較例における低減制御の手順の概略を示すフローチャート図である。本比較例では、このシーケンスは、ＣＰＵとＲＯＭやＲＡＭなどのメモリとを有して構成された制御部５０が、メモリに格納されているプログラムに従って実行する。本比較例では、制御部５０は、低減制御において、超微粒子濃度検知装置１０４で検知した超微粒子の濃度の検知結果に応じて、プリント動作を１分間停止させるか否かを制御する。
【００８５】
まず、制御部５０は、プリントジョブが開始されると、超微粒子濃度検知装置１０４で超微粒子の濃度を検知する（Ｓ１）。次に、制御部５０は、プリント動作が継続中であるか否かを確認する（Ｓ２）。そして、制御部５０は、Ｓ２でプリント動作が継続中であると判断した場合は（Ｓ２で「Ｙｅｓ」）、低減制御の次の処理に移る。一方、制御部５０は、Ｓ２でプリント動作が終了していると判断した場合は（Ｓ２で「Ｎｏ」）、低減制御を終了させる（Ｓ３）。
【００８６】
次に、制御部５０は、超微粒子の濃度と閾値Ｃとを比較する（Ｓ４）。本比較例では、閾値Ｃの値を５０，０００ｐ／ｃｃとした。そして、制御部５０は、Ｓ４で検知した濃度が閾値Ｃを超えていると判断した場合は（Ｓ４で「Ｙｅｓ」）、プリント動作を１分間停止させる（Ｓ５）。一方、制御部５０は、Ｓ４で検知した濃度が超えていないと判断した場合は（Ｓ４で「Ｎｏ」）、再度超微粒子の濃度検知（Ｓ１）に戻る。
【００８７】
実施例１〜２の画像形成装置１００、及び本比較例の画像形成装置１００を用いて、機外へ放出された超微粒子の個数濃度を調べた結果を表１に示す。ただし、超微粒子の個数濃度の測定結果は、本比較例の画像形成装置１００において測定された超微粒子の個数濃度を１００％として比率（超微粒子濃度比）で表す。機外へ放出された超微粒子の評価方法は、実施例１において説明したとおりである。
【００８８】
【表１】
2020020965.tif 000003
【００８９】
表１に示すように、実施例１では超微粒子濃度比を５５％に抑えることができており、実施例２では超微粒子濃度比を５２％に抑えることができている。これは、複数の粒径ごとに切り分けて超微粒子の発生量を検知することで、より適した低減処理をより効率よく行うことができるためである。
【００９０】
実施例１では、相対的に粒径の小さい超微粒子に対してはファン１４の風量を抑え、相対的に粒径の大きい超微粒子に対しては感光ドラム１に付着させる単位面積当たりのトナー量を下げることで、超微粒子が機外に流出することを抑制している。これにより、相対的に粒径の小さい超微粒子、相対的に粒径の大きい超微粒子に対して、それぞれ効果的にその発生源と流通経路とを制御できているため、より効果的に超微粒子の機外への放出を抑制し、超微粒子濃度比を低く抑えられているものと考えられる。
【００９１】
実施例２では、相対的に粒径の小さい超微粒子に対してはファン１４の風量を抑え、相対的に粒径の大きい超微粒子に対してはヒータ２１の目標温調温度を下げ、かつ、記録材Ｐの搬送速度を下げることで、超微粒子が機外に流出することを抑制している。これにより、相対的に粒径の小さい超微粒子、相対的に粒径の大きい超微粒子に対して、それぞれ効果的にその発生源と流通経路とを制御できているため、より効果的に超微粒子の機外への放出を抑制し、超微粒子濃度比を低く抑えられているものと考えられる。また、実施例２では、記録材Ｐの搬送速度を下げた効果が、擬似的にファン１４の風量を抑えた効果となっているため、実施例１よりも僅かに超微粒子の低減効果が高くなっているものと考えられる。
【００９２】
本比較例では、印刷枚数の極端な低下を抑えるためには、閾値Ｃを高めに設定せざるを得ない。そのため、超微粒子が機外に流出することを効果的に抑制できていない。
【００９３】
以上説明したように、複数の粒径ごとに切り分けて超微粒子の発生量を検知できる構成とすることで、検知した超微粒子の粒径に応じた低減処理を実行することが可能となる。これにより、より効果的に超微粒子の機外への放出することを抑制することができる。
【００９４】
［その他］
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
【００９５】
トナー像を担持した記録材を加熱する像加熱装置は、面状発熱ヒータを用いてフィルムを加熱するフィルム式像加熱装置に限定されるものではない。例えば、面状発熱ヒータの代わりにハロゲンヒータなどを用いた像加熱装置であってもよい。また、例えば、交番磁界によってフィルムを渦電流によるジュール熱で発熱させるＩＨ方式の像加熱装置であってもよい。また、例えば、フィルムに電極を設けてそこに直接電圧を印加してジュール熱で発熱させる像加熱装置などであってもよい。また、互いに圧接して設けられたローラ対の少なくとも一方の内部に熱源が設けられ、該ローラ対によって記録材を搬送しながら加熱する構成の像加熱装置であってもよい。
【００９６】
また、トナー像を担持した記録材を加熱する像加熱装置は、典型的には未定着のトナー像を記録材に定着させる定着装置であるが、例えばトナー像が定着された記録材を再加熱して光沢を制御する装置などであってもよい。
【００９７】
また、上述の実施例では、像担持体（感光体）を複数備えたカラー画像形成装置を例として説明したが、本発明は像担持体を１つ備えたモノクロ画像形成装置にも本発明を等しく適用することができ、上述の実施例と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００９８】
６１          針状電極
６２ａ        第１の対向電極
６２ｂ        第２の対向電極
１００        画像形成装置
１０１        画像形成部
１０２        定着装置
１０３        超微粒子検知装置（検知装置）
Ｐ            記録材
【図１】
2020020965.tif 000004
【図２】
2020020965.tif 000005
【図３】
2020020965.tif 000006
【図４】
2020020965.tif 000007
【図５】
2020020965.tif 000008
【図６】
2020020965.tif 000009
【図７】
2020020965.tif 000010
【図８】
2020020965.tif 000011
【図９】
2020020965.tif 000012
【図１０】
2020020965.tif 000013
【図１１】
2020020965.tif 000014
【図１２】
2020020965.tif 000015
【図１３】
2020020965.tif 000016