(57)【要約】【課題】装置本体内に生じるダストと水蒸気の両方を適切に除去することができる画像形成装置の提供。【解決手段】制御部は画像形成ジョブの開始指示があると（Ｓ１のＹｅｓ）、第二ファンの動作を開始する（Ｓ２）。その後、制御部は第一ファンの動作を開始する（Ｓ５）。第一ファンの動作を開始する時刻は、一枚目の記録材の先端が定着ニップ部に到達する時刻の所定時間前から、一枚目の記録材の後端が定着ニップ部を抜けるまでの間である。こうして、第二ファンを動作開始させてから第一ファンを動作開始させると、装置本体内に生じる微粒子状のダストと水蒸気の両方を適切に除去することができる。つまり、ダストの装置外への排出を抑制でき、また装置本体内に結露が生じるのを抑制することができる。【選択図】図１５
2020134935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
離型剤を含有するトナーを用いてトナー像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により形成されたトナー像を転写ニップ部にてシートに転写する転写部と、
前記転写部により転写されたトナー像を定着ニップ部にてシートに熱定着する定着部と、
前記転写ニップ部と前記定着ニップ部との間のシート搬送路に対向された吸気口を有するダクトと、
前記ダクトに設けられたフィルタと、
前記定着部のシート出口近傍のエアを排出するための第一ファンと、
前記吸気口から前記ダクトに取り込んだエアを外部へ排出するための第二ファンと、
前記第一ファンと前記第二ファンを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、シートに画像を形成する信号が入力された場合、前記定着部の加熱に伴い前記第二ファンの動作を開始し、前記第二ファンの動作を開始してから一枚目のシートが前記定着ニップ部を通り過ぎるまでの間に、前記第一ファンの動作を開始する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記定着部は、前記定着ニップ部が前記転写ニップ部よりも上方に位置するように配置されている、
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】
前記定着部を通過させたシートを前記定着部よりも上方に搬送するシート搬送機構を備える、
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】
前記第一ファンは、一枚目のシートに対する画像形成動作の開始時又は開始後に、動作を開始する、
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。
【請求項５】
シートを収容するシート収容部を備え、
前記第一ファンは、一枚目のシートを前記シート収容部から前記画像形成部へ搬送開始したとき又は搬送開始した後に、動作を開始する、
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。
【請求項６】
前記定着部は、前記定着ニップ部にてシートを挟持搬送する一対の回転体と、前記回転体を加熱する加熱部とを有し、
前記制御部は、前記回転体を加熱する場合に、前記第一ファンを動作させてから前記加熱部を動作させ、その後、前記加熱部の動作に伴い前記第一ファンを停止させる、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記定着部の周辺温度をＴａ（℃）、前記回転体の表面温度をＴｂ（℃）、離型剤が気化する温度をＴｗｓ（℃）としたとき、
Ｔｂ（℃）≧Ｔｗｓ（℃）
Ｔｗｓ−Ｔａ（℃）＞所定温度（℃）
の両方を満たす場合に前記第二ファンを動作させる、
ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記定着部は、前記定着ニップ部にてシートを挟持搬送する一対の回転体と、前記回転体を加熱する加熱部とを有し、
前記制御部は、連続画像形成の間に一時的に画像形成を中断して前記画像形成部が調整用画像を形成して画像形成装置の調整を行う動作を実行する場合に、前記第一ファンの出力を低下又は停止させ、画像形成の再開に伴い前記第一ファンの出力を上げる、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記定着部は、前記定着ニップ部にてシートを挟持搬送する一対の回転体と、前記回転体を加熱する加熱部とを有し、
前記制御部は、連続画像形成の間に一時的に画像形成を中断して前記画像形成部が調整用画像を形成して画像形成装置の調整を行う動作を実行する場合に、前記第二ファンの出力を維持する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御部は、画像形成の再開に伴い、一枚目のシートが前記定着ニップ部を通過し終わるまでに前記第一ファンの出力を上げる、
ことを特徴とする請求項８又は９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記制御部は、連続画像形成の間に一時的に画像形成を中断して前記画像形成部が調整用画像を形成して画像形成装置の調整を行う動作を実行する場合、
前記定着部の周辺温度をＴａ（℃）、前記回転体の表面温度をＴｂ（℃）、離型剤が気化する温度をＴｗｓ（℃）としたとき、
Ｔｂ（℃）≧Ｔｗｓ（℃）
Ｔｗｓ−Ｔａ（℃）＞所定温度（℃）
の両方を満たす場合に、前記第一ファンの出力を低下又は停止させる、
ことを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記回転体のいずれか一方は、シリンダー形状のフィルムであり、
前記加熱部は、前記フィルムの内部に設けられたヒータであり、
前記転写部により転写されたトナー像は、前記フィルムを介した前記ヒータの熱によりシートに定着される、
ことを特徴とする請求項６乃至１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記ダクトは、前記転写ニップ部と前記定着ニップ部との間のシート搬送路に対して前記フィルム側に設けられている、
ことを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記第一ファンは、シートの搬送方向において前記定着ニップ部よりも下流側に配置されている、
ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項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、プリンタ、複写機、ファクシミリあるいは複合機などの電子写真技術を用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置は装置本体内に、未定着のトナー像が形成された記録材に対し熱と圧力を加えることにより、記録材（シートとも呼ぶ）にトナー像を定着させる定着装置を備えている。定着装置は、定着ベルトと、定着ベルトに当接して加圧するための加圧ローラとを有し、この定着ベルトと加圧ローラとの間に形成される定着ニップ部を、記録材が加圧及び加熱された状態で挟持搬送されることにより、記録材にトナー像が定着される。
【０００３】
ところで、トナーが定着ベルトに多量に付着してしまうと、画像不良の原因となることから、これを避けるべく、トナーとしてワックス（離型剤）を含むものが用いられている。この場合、トナーが加熱されると、ワックスが溶解して定着ベルトの表面を覆い、そのワックスの離型作用により、その後にトナーが定着ベルトに付着し難くなる。ただし、定着ベルトに付着したワックスは、定着ベルトの表面温度が一定温度以上の高温になると気化（ガス化）し始める。そして、気化したワックスが周囲の空気により冷やされると、数ｎｍ〜数百ｎｍ程度の微粒子状のダストとなって装置本体内を浮遊し得る。この微粒子状のダストは粘着性を有しており、より周囲の温度が高くなるといくつかが集まってより大きな塊状のダストとなって、装置本体内の各所に付着し固着する虞がある。そこで、従来では、これらのダストを回収するための濾過機構を備えた画像形成装置が提案されている（特許文献１）。濾過機構は、装置本体内の空気を吸引するための吸引ファンと、吸引される空気に含まれるダストを濾過するフィルタとを有している。
【０００４】
また、画像形成装置には、装置本体内から外部へ排気を行う排気ファンを有する排気機構が設けられている。即ち、定着装置によるトナー像の定着の際には記録材が加熱されるので、場合によっては記録材に含まれる水分が気化され得る。そして、気化された水分が冷やされると、装置本体内に結露が生じる。こうした結露を防止するために、排気機構によって装置本体内から外部へ排気できるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−１２０２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の特許文献１に記載の装置の手法では、装置本体内に生じたダストと水蒸気の両方を適切に装置本体内から除去するという点で改善の余地があった。
【０００７】
本発明は上述の問題に鑑みてなされたもので、装置本体内に生じるダストと水蒸気の両方を適切に除去することができる画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の画像形成装置は、離型剤を含有するトナーを用いてトナー像を形成する画像形成部と、前記画像形成部により形成されたトナー像を転写ニップ部にてシートに転写する転写部と、前記転写部により転写されたトナー像を定着ニップ部にてシートに熱定着する定着部と、前記転写ニップ部と前記定着ニップ部との間のシート搬送路に対向された吸気口を有するダクトと、前記ダクトに設けられたフィルタと、前記定着部のシート出口近傍のエアを排出するための第一ファンと、前記吸気口から前記ダクトに取り込んだエアを外部へ排出するための第二ファンと、前記第一ファンと前記第二ファンを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、シートに画像を形成する信号が入力された場合、前記定着部の加熱に伴い前記第二ファンの動作を開始し、前記第二ファンの動作を開始してから一枚目のシートが前記定着ニップ部を通り過ぎるまでの間に、前記第一ファンの動作を開始する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、装置本体内に生じるダストと水蒸気の両方を適切に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態の画像形成装置の構成を示す概略図。
【図２】（ａ）定着装置を示す断面図、（ｂ）はベルトユニットを示す分解斜視図。
【図３】（ａ）定着ニップ部の近傍を示す断面図、（ｂ）定着ベルトの層構成を示す一部断面図、（ｃ）加圧ローラの層構成を示す断面図。
【図４】定着ローラと加圧ローラとの加圧について説明する概略図。
【図５】制御部を説明するための制御ブロック図。
【図６】（ａ）ダストの生成過程を説明する図、（ｂ）ダストの付着現象を説明する図、（ｃ）トナーの加熱温度と周囲の空間温度の関係によって、ダストの有無と粒子の大きさが決まることを説明するためのグラフ。
【図７】（ａ）ダスト発生温度を測定するための実験装置を示す模式図、（ｂ）ヒータ温度とダスト濃度の関係を示すグラフ。
【図８】（ａ）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、（ｂ）ワックスの付着領域とダストの発生領域の関係を示す図。
【図９】定着ベルトの周辺の気流の流れを説明する図。
【図１０】（ａ）ダスト放出量の測定装置について説明する模式図、（ｂ）ダスト放出量の測定結果を示すグラフ。
【図１１】（ａ）ダストの瞬間エミッションレートと過冷却度の時間推移を示すグラフ、（ｂ）ダストの放出が終わる時間と過冷却度の関係について説明するグラフ。
【図１２】フィルタユニットと排気機構について説明する概略図。
【図１３】（ａ）排気機構を示す分解斜視図、（ｂ）フィルタユニットを示す斜視図、（ｃ）記録材の通過位置を説明する図。
【図１４】（ａ）フィルタユニットを示す分解斜視図、（ｂ）フィルタユニットの動作を説明する図。
【図１５】第一実施形態のファン制御処理を示すフローチャート。
【図１６】調整動作が入っていない場合における、（ａ）定着ベルトの表面温度の時間推移を示す図、（ｂ）第二ファンの動作シーケンスを示す図、（ｃ）第一ファンの動作シーケンスを示す図。
【図１７】調整動作が入った場合における、（ａ）定着ベルトの表面温度の時間推移を示す図、（ｂ）第二ファンの動作シーケンスを示す図、（ｃ）第一ファンの動作シーケンスを示す図。
【図１８】調整動作とダスト放出の関係を説明するグラフであり、（ａ）調整動作中に第一ファンを停止した場合、（ｂ）調整動作中に第一ファンを停止しなかった場合。
【図１９】第二実施形態のファン制御処理を示すフローチャート。
【図２０】（ａ）定着ベルトの表面温度の時間推移を示す図、（ｂ）過冷却度の時間推移を示す図、（ｃ）空間温度の時間推移を示す図。
【図２１】第二実施形態における、（ａ）定着ベルトの表面温度の時間推移を示す図、（ｂ）第二ファンの動作シーケンスを示す図、（ｃ）第一ファンの動作シーケンスを示す図。
【図２２】第三実施形態のファン制御処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［第一実施形態］
＜画像形成装置＞
本実施形態について説明する。まず、本実施形態の画像形成装置について図１を用いて説明する。図１に示す画像形成装置１００は、装置本体１００ａ内に４色（イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを中間転写ベルト８に対向させて配置した、中間転写タンデム方式のカラー画像形成装置である。画像形成装置１００で利用可能な記録材Ｐ（シート）としては、例えば普通紙、厚紙、ラフ紙、凹凸紙、コート紙等の用紙、ＯＨＰシート、プラスチックフィルム、布など、といった様々な種類のシート材が挙げられる。画像形成装置１００は、制御部５００によって制御される。制御部５００については後述する。なお、本実施形態の場合、画像形成部ＰＹ〜ＰＫ、一次転写ローラ５Ｙ〜５Ｋ、中間転写ベルト８、二次転写内ローラ７６、二次転写外ローラ７７により、記録材Ｐにトナー像を形成する画像形成ユニット２００が構成されている。また、カセット７２、給紙ローラ７３、搬送パス７４、レジストローラ７５は、給紙部８００を構成している。そして、本実施形態の画像形成装置１００は、記録材Ｐを垂直方向に搬送する縦搬送型の装置であり、シート搬送機構としての給紙部８００により定着装置１０３を通過させた記録材Ｐが定着装置１０３よりも上方に搬送されるようになっている。
【００１２】
画像形成装置１００の記録材の搬送プロセスについて説明する。記録材Ｐは、シート収容部としてのカセット７２内に積載される形で収納されており、給紙ローラ７３により画像形成タイミングにあわせて１枚ずつ搬送パス７４に給紙される。また、不図示の手差しトレイや積載装置に積載された記録材Ｐが１枚ずつ搬送パス７４に給紙されてもよい。記録材Ｐは搬送パス７４の途中に配置されたレジストローラ７５へ搬送されると、レジストローラ７５により記録材Ｐの斜行補正やタイミング補正が行われた後に二次転写部Ｔ２へと送られる。二次転写部Ｔ２は、対向する二次転写内ローラ７６及び二次転写外ローラ７７により形成される転写ニップ部である。転写ローラとしての二次転写内ローラ７６は、記録材Ｐに対するトナー像の転写部を形成するために中間転写ベルト８を内側から圧接する。二次転写部Ｔ２では、二次転写外ローラ７７に対し電源７０により二次転写電圧が印加され、二次転写外ローラ７７と二次転写内ローラ７６との間に電流が流れることにより、トナー像が中間転写ベルト８から記録材Ｐへ二次転写される。
【００１３】
上記した二次転写部Ｔ２までの記録材Ｐの搬送プロセスに対して、同様のタイミングで二次転写部Ｔ２まで送られて来る画像の形成プロセスについて説明する。まず、画像形成部ＰＹ〜ＰＫについて説明する。ただし、画像形成部ＰＹ〜ＰＫは、現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外、ほぼ同一に構成される。そこで、以下では代表してイエローの画像形成部ＰＹを例に説明し、その他の画像形成部ＰＭ、ＰＣ、ＰＫについては説明を省略する。なお、図示の都合上、後述の現像容器４１Ｙと現像ローラ４２Ｙについては画像形成部ＰＹのみに符号を付してある。
【００１４】
画像形成部ＰＹは、主に感光ドラム１Ｙ、帯電装置２Ｙ、現像装置４Ｙ、及び感光ドラムクリーナ６Ｙ等から構成される。回転駆動される感光ドラム１Ｙの表面は、帯電装置２Ｙにより予め表面を一様に帯電され、その後、画像情報の信号に基づいて駆動される露光装置３によって静電潜像が形成される。次に、感光ドラム１Ｙ上に形成された静電潜像は、現像装置４Ｙによるトナー現像を経て可視像化される。現像装置４Ｙは、現像剤を収容した現像容器４１Ｙ、現像剤を担持して回転する現像ローラ４２Ｙ（現像スリーブとも呼ぶ）を有し、現像ローラ４２Ｙに対し現像電圧が印加されることにより、静電潜像をトナー像に現像する。その後、画像形成部ＰＹと中間転写ベルト８を挟んで対向配置される一次転写ローラ５Ｙにより所定の加圧力及び一次転写電圧が与えられ、感光ドラム１Ｙ上に形成されたトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。一次転写後の感光ドラム１Ｙ上に僅かに残る転写残トナーは、感光ドラムクリーナ６Ｙにより除去され、再び次の作像プロセスにそなえる。
【００１５】
中間転写ベルト８は、テンションローラ１０、二次転写内ローラ７６、及び張架ローラとしてのアイドラローラ７ａ、７ｂによって張架され、図中矢印Ｒ２方向へと移動するように駆動される。本実施形態の場合、二次転写内ローラ７６は中間転写ベルト８を駆動する駆動ローラを兼ねている。上述の画像形成部ＰＹ〜ＰＫにより処理される各色の作像プロセスは、中間転写ベルト８上に一次転写された移動方向上流の色のトナー像上に順次重ね合わせるタイミングで行われる。その結果、最終的にはフルカラーのトナー像が中間転写ベルト８上に形成され、二次転写部Ｔ２へと搬送される。なお、二次転写部Ｔ２を通過した後の転写残トナーは、転写クリーナ装置１１によって中間転写ベルト８から除去される。
【００１６】
以上、それぞれ説明した搬送プロセス及び作像プロセスをもって、二次転写部Ｔ２において記録材Ｐとフルカラートナー像のタイミングが一致し、中間転写ベルト８から記録材Ｐにトナー像が二次転写される。その後、記録材Ｐは定着装置１０３へと搬送され、定着装置１０３により加圧及び加熱されることにより、トナー像が記録材Ｐ上に溶融固着される。こうしてトナー像が定着された記録材Ｐは、排出ローラ７８により排出トレイ６０１上に排出される。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態の画像形成装置１００は、フィルタユニット５０、冷却機構３００、排気機構３５０を有する。これらフィルタユニット５０、冷却機構３００、排気機構３５０については、後述する（図１２乃至図１４（ｂ）参照）。また、本実施形態の画像形成装置１００は、装置本体１００ａ内（装置本体内）の温度を検出するための機内温度センサ６５と、装置本体１００ａ外の温度（外気温）を検出するための機外温度センサ６６とを有している。なお、本明細書において特に断りなく単に上流、下流と言う場合は、定着装置１０３における記録材Ｐの搬送方向に関し上流、下流を指すものとする。
【００１８】
＜定着装置＞
次に、本実施形態の定着装置１０３について、図２（ａ）乃至図４を用いて説明する。本実施形態の定着装置１０３は、円筒に形成された無端状の定着ベルト（以下、単にベルトと記す）を用いてトナー像を記録材Ｐに熱定着させることが可能な、低熱容量の定着装置である。なお、ベルト１０５はローラ形状の定着ローラであってもよい。
【００１９】
図２（ａ）に示すように、定着部としての定着装置１０３は、ベルトユニット１０１と、加圧回転体としての加圧ローラ１０２と、加熱部としてのプレート状のヒータ１０１ａと、筐体１１０とを備えている。筐体１１０には、開口したシート入口４００と開口したシート出口６００とが設けられている。このシート入口４００とシート出口６００により、ベルトユニット１０１と加圧ローラ１０２との協働によりそれらの間に形成される定着ニップ部１０１ｂに記録材Ｐを通過させることができる。本実施形態では、シート入口４００がシート出口６００よりも重力方向下方に配置されているため、記録材Ｐが重力方向下方から上方に向けて搬送される（所謂、縦パス搬送）。シート出口６００よりも下流側には、定着ニップ部１０１ｂを通過した記録材Ｐの搬送をガイドするガイド１５が設けられている。
【００２０】
ベルトユニット１０１は、加圧ローラ１０２に当接してベルト１０５と加圧ローラ１０２との間に定着ニップ部１０１ｂを形成し、定着ニップ部１０１ｂにおいてトナー像を記録材Ｐに定着させるユニットである。ベルトユニット１０１は、図２（ａ）、図２（ｂ）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。ベルトユニット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とを有する。また、ベルトユニット１０１は、エンドレス状のベルト１０５と、ベルト１０５の幅方向（回転軸線方向）の一端側と他端側とをそれぞれ保持するフランジ１０６Ｌ、１０６Ｒとを有する。
【００２１】
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。本実施形態ではヒータ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、図示を省略したが、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。このヒータ１０１ａを保持するヒータホルダ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。ヒータホルダ１０４の材料には、耐熱性の樹脂を用いることが望ましい。
【００２２】
加圧ステー１０４ａは、ヒータ１０１ａ及びヒータホルダ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。本実施形態では、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部５００に出力する。
【００２３】
ベルト１０５は、記録材Ｐに接触して記録材Ｐに熱を付与する回転体である。ベルト１０５は、薄膜のフィルム部材によって円筒状（シリンダー形状）に形成されたベルト（フィルム）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。
【００２４】
フランジ１０６Ｌ、１０６Ｒは、ベルト１０５の幅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の回転軸線方向への移動を規制する部分であり、ベルト１０５の径よりも大きな外形に形成されている。バックアップ部１０６ｂは、ベルト１０５の端部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、１０８Ｒ（図４参照）による押圧力を受ける。
【００２５】
次に、一対の回転体としてのベルト１０５（第一回転体）と加圧ローラ１０２（第二回転体）の構成、並びに定着ニップ部１０１ｂについて、図３（ａ）乃至図４を用いて説明する。ベルト１０５は、複数の層によって構成されている。図３（ｂ）に示すように、ベルト１０５は内側から外側に順に、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、熱ストレスと機械的ストレスに耐えられるように、例えば３０μｍ程度の厚みに形成されている。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、定着ニップ部１０１ｂにてトナー像を圧接する際に変形して離型層１０５ｄをトナー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に付着するのを防止するための層である。離型層１０５ｄとしては、離型性と耐熱性に優れたＰＦＡ等のフッ素系樹脂を用いることができる。離型層１０５ｄは、伝熱性を考慮して例えば２０μｍの厚さに形成されている。
【００２６】
図３（ａ）に示すように、加圧ローラ１０２は、ベルト１０５の外周面に当接してベルト１０５との間に定着ニップ部１０１ｂを形成するためのニップ形成部材である。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。図３（ｃ）に示すように、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と、弾性層１０２ｂを被覆する離型層１０２ｃとを有している。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。なお、加圧ローラ１０２はベルト状の加圧ベルトであってもよい。
【００２７】
図４に示すように、芯金１０２ａの一端側は軸受１１３を介して筐体１１０の一端側の側板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を介して筐体１１０の他端側の側板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は矢印Ｒ１０２（図３（ａ）参照）の方向に回転駆動される。
【００２８】
そして、ベルトユニット１０１は、加圧ローラ１０２に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とに支持されている。詳細には、フランジ１０６Ｌ、１０６Ｒが側板１０７Ｌと側板１０７Ｒのガイド溝（不図示）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１０９Ｌと１０９Ｒに支持された加圧バネ１０８Ｌ、１０８Ｒにより、フランジ１０６Ｌ、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で押圧されている。
【００２９】
上記の押圧力により、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、ベルトユニット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との間に定着ニップ部１０１ｂ（図３（ａ）参照）が形成される。
【００３０】
このように、ベルトユニット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、定着ニップ部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、本実施形態の場合、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、ベルト１０５の内周面とヒータ１０１ａとが摺動するため、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。
【００３１】
＜制御部＞
図１に示すように、画像形成装置１００は制御部５００を備えている。制御部５００について、図５を用いて説明する。ただし、制御部５００には図示した以外にも画像形成装置１００を動作させるためのモータや電源、上記の画像形成部ＰＹ〜ＰＫ等の各種機器が接続されているが、ここでは発明の本旨でないのでそれらの図示及び説明を省略する。
【００３２】
制御部５００は、画像形成動作などの画像形成装置１００の各種制御を行うものであり、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）５０１と、メモリ５０２とを有する。メモリ５０２は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などにより構成されている。メモリ５０２は、画像形成装置１００を制御するための各種プログラムや各種データが記憶される。ＣＰＵ５０１はメモリ５０２に記憶されている各種プログラムを実行可能であり、各種プログラムを実行して画像形成装置１００を動作させ得る。本実施形態の場合、ＣＰＵ５０１は、メモリ５０２に記憶されている「画像形成ジョブ処理（プログラム）」（不図示）や「ファン制御処理（プログラム）」（後述する図１５、図１９、図２２参照）を実行可能である。なお、メモリ５０２は、各種プログラムの実行に伴う演算処理結果などを一時的に記憶することもできる。
【００３３】
画像形成ジョブとは、記録材Ｐに画像形成するプリント信号に基づいて、画像形成開始してから画像形成動作が完了するまでの一連の動作のことである。即ち、画像形成を行うにあたり必要となる予備動作（所謂、前回転）を開始してから、画像形成工程を経て、画像形成を終了するにあたり必要となる予備動作（所謂、後回転）が完了するまでの一連の動作のことである。具体的には、プリント信号を受けた後の前回転時（画像形成前の準備動作）から、後回転（画像形成後の動作）までのことを指し、画像形成期間、紙間を含む。
【００３４】
制御部５００には入出力インタフェースを介して、入力装置３１０が接続されている。入力装置３１０は、ユーザによる画像形成ジョブなどの各種プログラムの開始指示や各種データ入力などが可能な、例えば操作パネルやパーソナルコンピュータ等の外部端末などである。入力装置３１０から画像形成ジョブの開始指示がなされた場合、ＣＰＵ５０１はメモリ５０２に記憶されている「画像形成ジョブ処理」を実行する。ＣＰＵ５０１は、「画像形成ジョブ処理」の実行に基づいて画像形成装置１００の動作を制御する。
【００３５】
また、制御部５００には入出力インタフェースを介して、上記したサーミスタＴＨ、機内温度センサ６５、機外温度センサ６６、ヒータ１０１ａが接続されている。制御部５００は、サーミスタＴＨの検出結果に基づきヒータ１０１ａの温度を調整し得る。さらに、制御部５００には入出力インタフェースを介して、給紙部８００、後述する第一ファン６３、第二ファン６１、第三ファン６２、第四ファン６４（図１３（ａ）、図１３（ｂ）参照）が接続されている。本実施形態の場合、制御部５００は後述の「ファン制御処理」（図１５、図１９、図２２参照）の実行により、機内温度センサ６５や機外温度センサ６６の検出結果に基づき、給紙部８００、第一ファン６３、第二ファン６１、第四ファン６４などを制御し得る。
【００３６】
＜定着処理＞
ここで、制御部５００による画像形成ジョブ時における定着装置１０３の制御（定着処理と呼ぶ）と定着動作について、図２（ａ）を参照しながら説明する。制御部５００は入力装置３１０から画像形成ジョブの開始指示を受け付けると、給紙部８００により記録材Ｐを上述の二次転写部Ｔ２に向かって搬送させ、記録材Ｐの先端を二次転写部Ｔ２に突き当てた状態で記録材Ｐを待機させる。一方で、制御部５００は駆動モータ（不図示）により加圧ローラ１０２を回転方向（矢印Ｒ１０２）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、制御部５００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、定着ニップ部１０１ｂにおいて、内面がヒータ１０１ａに密着して摺動しながら回転するベルト１０５を加熱する。加熱されたベルト１０５は、初期温度Ｔｓ（後述する図２０（ａ）参照）から上昇し次第に高温になっていく。ここで、サーミスタＴＨは加圧ステー１０４ａの頂面に配設され、回転するベルト１０５の内面に弾性的に接触しているため、サーミスタＴＨは回転するベルト１０５の温度を検出し、その検出結果を制御部５００に送信している。制御部５００はベルト１０５の表面温度Ｔｂが目標温度Ｔｐとなるように（図２０（ａ）参照）、サーミスタＴＨの出力する信号に基づいてヒータ１０１ａへの通電を制御する。本実施形態の場合、目標温度Ｔｐは約１７０℃である。
【００３７】
ベルト１０５が目標温度Ｔｐまで加熱され定着装置１０３の定着準備が完了し、且つ制御部５００が画像形成部ＰＹ〜ＰＫを画像形成開始可能な状態にあると判断した時、制御部５００は画像形成部ＰＹ〜ＰＫを動作させる。また、制御部５００は画像形成部ＰＹ〜ＰＫを動作させつつ、二次転写部Ｔ２に待機していた記録材Ｐを定着装置１０３に向かって搬送させる。この時、制御部５００は画像形成開始を意味する信号（本発明ではＩＴＯＰ信号と称する）を発する。ＩＴＯＰ信号が発生してから、カセット７２から記録材Ｐの搬送が開始される。そして、ＩＴＯＰ信号が発生してから一枚目の記録材Ｐの先端が定着ニップ部１０１ｂに到達するまでの時間は、常に一定である（例えば１秒以下）。このＩＴＯＰ信号は、後述するようにファンの動作制御に用いられる。
【００３８】
二次転写部Ｔ２でトナー像を転写された記録材Ｐは、定着装置１０３に向かって搬送され、定着ニップ部１０１ｂによって挟持搬送される。記録材Ｐは定着ニップ部１０１ｂに挟持搬送される過程で、ベルト１０５を介してヒータ１０１ａの熱が付与される。記録材Ｐ上の未定着トナー像はヒータ１０１ａの熱によって溶融され、定着ニップ部１０１ｂにかかっている圧力によって記録材Ｐに定着される。定着ニップ部１０１ｂを通過した記録材Ｐは、ガイド１５によって排出ローラ７８へと案内されて、排出ローラ７８により排出トレイ６０１上に排出される（図１参照）。なお、一般に画像形成装置１００の制御部５００は画像形成ジョブの開始指示を受けた後に、最適な画像を形成するために必要な条件が整っているか否かを自動的に判断し、必要に応じて画像濃度調整動作を行う。この動作は、中間転写ベルト８上に調整用画像を形成して、その濃度を濃度センサ（不図示）でチェックし、現像に関わる設定値を調整することにより行う。また他にも、記録材Ｐの位置を検出してシート搬送機構の動作を自動調整することもある。こうした調整動作は十数秒を要し、ベルト１０５が目標温度Ｔｐまで加熱された後に行われることもある。本実施形態の調整動作は、所定時間以上の動作時間を有する動作とする。本実施形態では、連続画像形成ジョブの実行中に調整動作が行われる場合があり、その場合、画像形成動作の中断が十数秒以上といった所定時間に亘って続くものである。目標温度Ｔｐに到達したからといって、記録材Ｐが一定時間後にかならず定着ニップ部１０１ｂに到達するわけではない。記録材Ｐが定着ニップ部１０１ｂに到達する時間が決定される時刻は、調整動作が完了して、ＩＴＯＰ信号が発生される時刻である。
【００３９】
上記のように、本実施形態の調整動作は、連続画像形成を行っている間に開始される場合がある。例えば、制御部５００は１００枚の記録材Ｐに対し連続で画像形成する連続画像形成ジョブの開始指示を受けて画像形成を開始し、２０枚の記録材Ｐに対する画像形成をした時点で上記の調整動作を要すると判定する場合がある。その場合、制御部５００は実行中の画像形成を一時的に停止（中断）させる。そして、制御部５００は調整動作の完了後、画像形成部ＰＹ〜ＰＫが画像像形成開始可能であるか否かを判定し、画像像形成開始可能であると判定した場合に、上述したＩＴＯＰ信号を発して画像形成を再開する。その後、制御部５００は残りの記録材Ｐ（ここでは８０枚）に対する画像形成を完了させるまで画像形成を続ける。
【００４０】
＜ダストについて＞
定着装置１０３では、記録材Ｐに高温のベルト１０５を接触させることで記録材Ｐにトナー像が定着される。この場合に、上記した定着処理を行った際に、記録材Ｐが定着ニップ部１０１ｂを通過するときに、一部のトナーＳがベルト１０５に付着してしまうことがある（オフセット現象などと呼ばれる）。ベルト１０５に付着したトナーＳは、画像不良の原因となる。そこで、本実施形態ではベルト１０５へのトナーＳの付着を抑制するために、例えばパラフィンからなるワックス（離型剤）を含有するトナーＳを用いている。このトナーＳは、加熱されるとワックスが溶解して表面から染み出すため、定着処理時にトナーＳに熱が加えられてワックスが溶解すると、その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ると、ワックスの離型作用によりベルト１０５に対しトナーＳが付着し難くなる。
【００４１】
なお、本実施形態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も含めて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などである。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。
【００４２】
ただし、ベルト１０５に付着したワックスの一部は、ベルト１０５の表面温度が所定温度以上になると気化（ガス化）する。そして、気化したワックス成分が空気中で冷やされると固形化し、粒径が数ｎｍ〜数百ｎｍ程度の微粒子状のダスト（ＵＦＰ：Ｕｌｔｒａ  Ｆｉｎｅ  Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ）が生じる。この微粒子状のダスト（ＵＦＰ）が生じる現象は核生成と呼ばれ、核生成は熱によって気化したワックスがより低い温度環境にさらされて過冷却されることにより生じる。過冷却の程度は、揮発物を徐々に加熱した時にダストが発生し始める温度であるダスト発生温度Ｔｗｓ（図７（ｂ）参照）と、周囲において核生成が生じている空間の空間温度Ｔａとの差分である過冷却度ΔＴによってあらわすことができる（式（１））。
過冷却度ΔＴ（℃）＝ダスト発生温度Ｔｗｓ（℃）−空間温度Ｔａ（℃）・・・式（１）
【００４３】
過冷却度ΔＴが大きいほど、気化したワックスは急速に冷却されて核生成を生じやすくなる。これは、所定体積の空間において、より多くの箇所で核生成が起きることを意味する。つまり、過冷却度ΔＴが大きいほど、より多くのダスト（ＵＦＰ）が生じる。そして、過冷却度ΔＴが小さくなるにつれて、核生成が起きる箇所が減る。また、その際には、生成した核に微粒子状のダストが凝集していくため、より大きい塊のダストとなる。即ち、過冷却度ΔＴが大きい場合に小さい粒径のダスト（ＵＦＰ）が数多く発生し、過冷却度ΔＴが小さい場合に数は少ないが大きい粒径のダストが生じ得る。
【００４４】
ダストは粘着性を有するワックスであるため、装置本体１００ａ内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がガイド１５や排出ローラ７８の周辺まで運ばれた場合には、ガイド１５や排出ローラ７８にダストが付着して固着してしまう。それを取り除くため、清掃間隔の頻度を多くする必要があり、メンテナンスの負荷が大きくなってしまう。
【００４５】
＜ダストの性質＞
上記したダストの性質について、図６（ａ）乃至図６（ｃ）を用いて説明する。図６（ａ）はダストの生成過程を説明する図、図６（ｂ）はダストの付着現象を説明する図、図６（ｃ）はトナーの加熱温度と周囲の空間温度の関係によって、ダストの有無と粒子の大きさが決まることを説明するためのグラフである。
【００４６】
図６（ａ）に示すように、加熱源２０ａの上に沸点が１５０℃以上２００℃以下の高沸点物質２０を置き、２００℃前後に加熱すると、高沸点物質２０から揮発物２１ａ（ガス）が発生する。揮発物２１ａは周囲の空気に触れると過冷却されて空気中で凝縮して、数ｎｍ程度の粒径の微小ダスト２１ｂ（ＵＦＰ）に変化する。そして、微小ダスト２１ｂの周囲に揮発物２１ａが集まって凝集する上に、また微小ダスト２１ｂ同士が衝突することにより、微小ダスト２１ｂはより大きな塊のダスト２１ｃへと成長する。この時、空気中における揮発物２１ａの凝集／ダスト化は、図６（ｃ）に示すように、加熱温度が低く、空間温度が高いほど、即ち図中右下の方向（過冷却度が小さくなる方向）に向かうほど阻害される。これは、加熱温度が低い（過冷却度→小）とダスト生成の種となる揮発物２１ａの揮発量が少なくなり、空間温度が高い（過冷却度→小）と揮発物２１ａの飽和蒸気圧が上がり、揮発物２１ａ（ガス分子）は気体状態を維持し易くなるためである。つまり、過冷却度ΔＴが小さいほどダスト（ＵＦＰ）の生成が阻害される。図６（ｃ）中の線Ｌ１と線Ｌ２は、ダスト生成現象が変わる領域を模式的に表したものである。加熱温度と空間温度が、図６（ｃ）に示す線Ｌ１より右下の領域に入ったとき、ダスト（ＵＦＰ）は生成され難くなる。
【００４７】
反対に、空気中におけるダスト生成は、加熱温度が高く、空間温度が低いほど、即ち図中の線Ｌ１より左上の方向に向かう（過冷却度→大）ほど促進される。これは、加熱温度が高いほどダスト生成の種となるガスの揮発量が多くなり、空間温度が低いほど揮発物２１ａの飽和蒸気圧が下がり、揮発物２１ａ（ガス分子）の粒子化を促進するためである。つまり、過冷却度ΔＴが大きいほどダスト生成が促進され、多数のダストが生成される。さらに、過冷却度ΔＴが大きくなって線Ｌ２より左上の領域に入ると、ダストのサイズはより小さくなるが個数が増す。これは、過冷却度ΔＴが大きくなると、核生成する箇所も増えるためである。
【００４８】
次に、図６（ｂ）において、微小ダスト２１ｂ（ＵＦＰ）とより大きなダスト２１ｃを含んだ空気αが、気流２２に沿って壁２３に向かう場合を考える。この時、微小ダスト２１ｂよりも大きなダスト２１ｃの方が壁２３に付着しやすく、拡散され難い。これは、ダスト２１ｃは慣性力が大きく、壁２３に勢いよく衝突するためである。したがって、環境を高温に保ってダストの大粒径化を促進すればするほど、ダストは定着装置内に付着し易くなり（多くは定着ベルトに付着）、結果として定着装置外に拡散され難くなる。
【００４９】
このように、微粒子状のダスト（ＵＦＰ）は高温下で合体が促進されて大粒径化する性質と、大粒径化によって周辺物体に付着し易くなるという二つの性質を持っている。なお、ダストの合体のし易さは、ダストの成分と温度、濃度に依存する。例えば、粘着しやすい成分が高温になって柔らかくなり、また高濃度下でダスト同士が衝突する確率が上がると、合体し易くなる。
【００５０】
＜ダスト発生温度＞
揮発物を徐々に加熱した時に微粒子状のダスト（ＵＦＰ）が発生し始める温度であるダスト発生温度Ｔｗｓは過冷却度ΔＴの算出に用いられる、トナーに固有の物性値である。このダスト発生温度Ｔｗｓについて、図７（ａ）及び図７（ｂ）を用いて説明する。図７（ａ）はダスト発生温度を測定するための実験装置を示す模式図であり、図７（ｂ）はヒータ温度とダスト濃度の関係を示すグラフである。
【００５１】
トナーに固有のダスト発生温度Ｔｗｓは、内容積０．５ｍ３のチャンバを用いて測定される。測定条件として、チャンバは温度２３±２℃、湿度５０±５％、換気率４回／ｈに設定され、内部に設置されたヒータ１０１ａは常温（２３±２℃）からスタートして３℃／分の温度上昇レートで温度上昇される。ヒータ１０１ａ上には、ワックスを含有するトナーが載せられている。トナーに含まれるワックスが気化して発生するダストは、チャンバに接続されたナノ粒子粒径分布計測器「ＦＭＰＳ  Ｍｏｄｅｌ  ３０９１（ＴＳＩ製）」によって測定される。
【００５２】
ナノ粒子粒径分布計測器の測定結果として得られたヒータ温度とダスト濃度の関係から（図７（ｂ）参照）、ダストが発生しない領域（ここでは１７０℃以下）のダスト濃度の平均値と標準偏差を算出する。そして、測定系のダスト濃度ばらつきを「平均値＋３×標準偏差」として計算する。このとき、測定系ばらつきである「平均値＋３×標準偏差」を超えたダスト濃度を初めて検出した時の温度を、ダスト発生温度とする。ここでは、１７９℃がダスト発生温度（℃）であった。なお、ダストが発生するダスト発生温度は、上記した図６（ｃ）から明らかなように、チャンバ内の空間温度に依存する。空間温度が低い程、ダストが発生する時の加熱温度も低くなる。上記測定条件により測定したダスト発生温度は、図６（ｃ）にあてはめると線Ｌ１上の点Ｄ１であらわされる。
【００５３】
ただし、画像形成装置１００では、実際のダスト発生温度Ｔｗｓが図７（ａ）に示したダスト発生温度の測定装置を用いて測定した温度に比べて、例えば約２０℃低くなる。これは、画像形成装置１００において、ダストはベルト１０５に付着したワックスから発生し、画像形成装置１００においてダストが発生するベルト１０５の近傍の空間の温度は、ヒータ１０１ａの上方の空間温度より低くなり易いからである。即ち、加熱されたベルト１０５の表面近傍の空間温度は、ベルト１０５の回転に伴って発生する気流によって外気から冷気を引き込むため、ベルト１０５から離れた箇所の空間温度に比べて低い温度になりやすい。一方で、図７（ａ）の装置において、ヒータ１０１ａ上方の空間温度は、熱対流による気流（ベルト１０５の回転による気流より弱い）によって冷やされるため、温度の低下幅はベルト１０５に比べて緩やかである。その結果、ベルト１０５の表面近傍の空間温度は、画像形成装置１００がチャンバ内の温度と同じ２３℃の環境下に置かれたとしても、ヒータ１０１ａの上方の空間温度よりも低くなる。
【００５４】
図６（ｃ）を用いて説明すると、加熱されたベルト１０５の表面近傍の空間温度は、線Ｌ１上において点Ｄ１より空間温度が低い方向、即ち線Ｌ１上を左下の方向にシフトした温度になる。その結果、ダストが発生する温度も下がる。この温度低下幅は、発明者の実験によれば、本実施形態においては約２０℃であった。上記の温度低下幅を予め定めた調整温度値Ｚ（℃）とすると、画像形成装置１００のダスト発生温度Ｔｗｓ（℃）は一般式として式（２）で表される。
画像形成装置のダスト発生温度Ｔｗｓ（℃）＝実験装置のダスト発生温度（℃）−Ｚ（℃）・・・式（２）
【００５５】
＜ダスト発生箇所＞
次に、ダストの発生箇所について、図３（ｂ）を参照しながら図８（ａ）乃至図９を用いて説明する。図８（ａ）は、定着処理の進行に伴い拡大するベルト１０５上のワックス付着領域を示す図である。図８（ｂ）は、ワックスの付着領域とダストの発生領域の関係を示す図である。図９は、ベルト１０５の周辺の気流の流れを説明する図である。
【００５６】
本発明者等が検証したところ、ベルト１０５に付着したワックスに起因して生じる微粒子状のダストＤ（ＵＦＰ）は、定着ニップ部１０１ｂの下流側よりも定着ニップ部１０１ｂの上流側においてダスト放出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。
【００５７】
定着ニップ部１０１ｂを通過した直後のベルト１０５の表面（離型層１０５ｄ）は記録材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、ベルト１０５の内面（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が定着ニップ部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。そのため、ベルト１０５の表面（離型層１０５ｄ）の温度は、ベルト１０５が回転する過程で、定着ニップ部１０１ｂを通過した後に上昇してゆき、定着ニップ部１０１ｂの入口側付近で最も高い温度に達する。
【００５８】
他方、記録材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８（ａ）に示すように、記録材Ｐの先端側の一部が定着ニップ部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。なお、領域１３５ａにおけるベルト１０５の表面温度は、ベルト１０５の表面の熱が定着ニップ部１０１ｂにおいて記録材Ｐに奪われるため、低くなっている。ベルト１０５の表面温度が低いと、ワックスが揮発し難いため、領域１３５ａではダストＤがほとんど発生しない。
【００５９】
記録材Ｐが定着ニップ部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１０５の表面温度が高温になる。これは、定着ニップ部１０１ｂにおいてヒータ１０１ａに加熱されたベルト１０５裏面の熱が、熱伝導によってベルト１０５の表面に移行するからである。また、領域１３５ａのベルト１０５と比べて、領域１３５ｃのベルト１０５は定着ニップ部１０１ｂを通過してからの経過時間が長い。経過時間が長い分、熱伝導によってベルト１０５の表面温度がより高くなる。このように領域１３５ｃではベルト１０５の表面温度が高いので、ワックスが揮発し易い。そして、領域１３５ｃから揮発したワックスが凝縮して、微粒子状のダストＤが発生する。上記のことから、領域１３５ｃの近傍、即ち定着ニップ部１０１ｂの入口付近（上流側）には多くのダストＤが存在する。
【００６０】
また、定着ニップ部１０１ｂの入口付近のダストＤは、図９に示すエアフローによって矢印Ｗ方向に拡散していく。即ち、図９に示すように、ベルト１０５がＲ１０５方向に回転していると、ベルト１０５の表面付近にはＲ１０５方向に沿ったエアフローＦ１が発生する。また、記録材ＰがＸ方向に沿って搬送されると、記録材Ｐの搬送方向Ｘに沿ったエアフローＦ２が発生する。さらに、定着ニップ部１０１ｂの近傍においてエアフローＦ１とエアフローＦ２が衝突すると、定着ニップ部１０１ｂから離れていく方向（Ｗ方向）に沿ってエアフローＦ３が発生する。後述するフィルタユニット５０（図１２参照）は、エアフローＦ３によってダストＤが運ばれていく方向であるＷ方向に配置されている。
【００６１】
なお、ダストＤが定着ニップ部１０１ｂの入口付近で発生して、図９におけるＷ方向、即ち図１においてフィルタユニット５０が配置されている方向に運ばれる現象は、記録材Ｐが搬送されている間に起きる現象である。制御部５００がプリント開始命令信号を受け取った後、第一枚目の記録材Ｐが搬送されるまでの間、ベルト１０５は定着動作を直ちに開始できるように加熱される。この時、ベルト１０５上には、前回プリント時に定着ニップ部１０１ｂで記録材Ｐを定着する際に、記録材Ｐ上のトナー像から移行したワックスが残留している。そして、残留ワックスからダストＤが発生する。その場合はベルト１０５の熱が記録材Ｐに奪われないため、ベルト１０５の外周における定着ニップ部１０１ｂの下流付近、即ち図８（ａ）における領域１３５ａの温度が高くなり、そこからダストＤが発生する。このダストＤはフィルタユニット５０が配置されている方向（図１参照）に向かわず、第一ファン６３によって吸引され、画像形成装置１００の外部に排出される。
【００６２】
なお、領域１３５ａにおいてダストＤが発生する現象は、上述の調整動作が入った時に生じ得る。調整動作が入ると記録材Ｐの搬送が停止し、ベルト１０５の熱が記録材Ｐに奪われなくなるためである。調整動作の直前にトナー像からベルト１０５に移行したワックスは領域１３５ａにおいて揮発し、ダストＤを発生させる。
【００６３】
＜ダスト放出量＞
次に、定着装置１０３で発生するダストの放出量について、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）を用いて説明する。図１０（ａ）はダスト放出量の測定装置について説明する模式図であり、図１０（ｂ）は、ダスト放出量の測定結果を示すグラフである。ダスト放出量は、ドイツ環境ラベル「ブルーエンジェルマーク」に則った試験装置（チャンバ容積：６ｍ３、換気率：２ｍ３／ｈ）を用い、ナノ粒子粒径分布計測器（ＦＭＰＳ  Ｍｏｄｅｌ  ３０９１（ＴＳＩ製））により「ＲＡＬ−ＵＺ２０５」に従い測定した。概要を説明すると、チャンバ内に画像形成装置（以下、プリンタ）を設置し、５分間バックグラウンドを測定した後におよそ１０分間に亘って画像形成を行い、測定開始から７０分間チャンバ内のダスト濃度を測定する。
【００６４】
そして、解析も同様に「ＲＡＬ−ＵＺ２０５」に従う。まず、チャンバの換気等による粒子消失係数β（１／ｓ）を計算する。粒子消失係数βは、図１０（ｂ）に示すように、プリント終了後に粒子が減少している領域の一点を時刻ｔａとし、「ｔａ＋２５分」を時刻ｔｂとする。この時のダスト濃度をそれぞれＣ１、Ｃ２とすると、粒子消失係数βは数１によって求められる。
【数１】
2020134935.tif 000003
【００６５】
また、ダスト濃度Ｃｐ（ｔ）、測定時間ｔ、連続する２つのデータ点間の時間差Δt、粒子消失係数β、チャンバ容積Ｖｋとして、数２に従って、ダストの瞬間エミッションレート（瞬間ＥＲ：ＰＥＲ（ｔ）（１／ｓ））を求める。
【数２】
2020134935.tif 000004
【００６６】
上記の数２で表される瞬間ＥＲ（ＰＥＲ（ｔ））は粒子の消失を計算に含んでいるため、プリンタが時間ｔにおいて単位時間あたりに放出したダストの量を示す。数２をプリント時間全域にわたって時間積分すれば、プリント中に放出したダストの放出量を求めることができる。
【００６７】
＜瞬間エミッションレートと過冷却度との関係＞
図１１（ａ）に、画像形成装置１００を約１１分間に亘って連続動作させた場合における、瞬間ＥＲと過冷却度ΔＴの時間推移の一例を示す。なお、この時のベルト１０５の表面温度は温度Ｂである。また、ここではプリント開始前６０秒を基準として０秒にしている。
【００６８】
図１１（ａ）に示すように、瞬間ＥＲはプリント開始後（６０秒後）から増えていき、約１２０秒を頂点に次第に減少し、最終的にはほぼ「０」となる。プリント中であるにも関わらずダストが減少していくのは、過冷却度ΔＴの減少によるものである。上記したように、ダストの放出量は、瞬間ＥＲ（数２参照）を時間積分することにより得られる。このとき、瞬間ＥＲをプリント開始から積分していき、ダストの放出量が８０％、９０％、１００％に到達したときの経過時間と過冷却度ΔＴを求める。以下はその結果である。
【００６９】
ダスト放出量が８０％である場合は、経過時間２０７秒（プリント開始後１４７秒）、過冷却度ΔＴ１２０．９℃であった。ダスト放出量が９０％である場合は、経過時間２５６秒（プリント開始後１９６秒）、過冷却度ΔＴ１１６．４℃であった。ダスト放出量が１００％である場合は、経過時間３９５秒（プリント開始後３３５秒）、過冷却度ΔＴ１０９．６℃であった。これらはベルト１０５の表面温度Ｔｂが温度Ｂの場合であり、温度Ａの場合も同様な方法でダストの放出量が８０％、９０％、１００％に到達したときの、経過時間と過冷却度ΔＴを求めることができる。
【００７０】
図１１（ｂ）に、ベルト１０５の表面温度Ｔｂを温度Ａ、温度Ｂと変えた時に得られた、画像形成ジョブの開始後からの経過時間（プリント開始前６０秒を除いた時間）と過冷却度ΔＴの関係を示す。なお、温度Ａは温度Ｂよりも低い温度である。ダスト放出量がそれぞれ８０％、９０％、１００％である場合の経過時間と過冷却度ΔＴを比較すると、ベルト１０５の表面温度Ｔｂを温度ＡからＢに変えた場合、ダストの放出に要する時間は増えるが、過冷却度ΔＴはほぼ一定である。つまり、過冷却度ΔＴを測定することで、ダストの発生終了時点を正確に予測することができる。ここでダストが８０％以上１００％以下放出された時の過冷却度を、第一温度（ΔＴ＿ｓｔｏｐ）とする。
【００７１】
ダスト放出量が８０％である場合は第一温度が１２０．９℃であり、ダスト放出量が９０％である場合は、第一温度が１１６．４℃であり、ダスト放出量が１００％である場合は、第一温度が１０９．６℃であった。この値は、トナーのワックスの沸点やワックス揮発物の凝集のし易さといったワックスの物性が大きく変わらない限り、ほぼ一定である。
【００７２】
そして、ワックスの物性は一定の範囲内に留めなければならない。その場合、上記第一温度（ΔＴ＿ｓｔｏｐ）の値は、画像形成装置の構成やトナーが変わっても、大きく変わることはない。それ故、上述した測定方法と測定条件に従って過冷却度ΔＴを求めれば、異なるトナーを用いた場合や、異なる構造の画像形成装置を用いた場合でも、上記第一温度（ΔＴ＿ｓｔｏｐ）の値に基づいてダストの放出終了時点を予測することができる。
【００７３】
図１に示すように、本実施形態の場合、定着装置１０３の上流側（搬送方向上流側）には離型剤（ワックス）を含有するトナーが加熱されることにより生じる上記したダストを回収するために、フィルタユニット５０が設けられている。また、フィルタユニット５０に隣接して、定着装置１０３の上流側を冷却するために、冷却機構３００が設けられている。他方、定着装置１０３の下流側（搬送方向下流側）には、記録材Ｐに含まれる水分が定着時の加熱により気化することに起因して生じる結露を防止するために、装置本体１００ａ内の空気を外部へ排気する排気機構３５０が設けられている。これらフィルタユニット５０、冷却機構３００、排気機構３５０について、図１２乃至図１４（ｂ）を用いて説明する。
【００７４】
＜フィルタユニット＞
まず、フィルタユニット５０について説明する。フィルタユニット５０は、図１２に示すように、記録材Ｐの搬送方向において、ベルトユニット１０１と二次転写外ローラ７７との間に位置している。あるいは、記録材Ｐの搬送方向において、定着装置１０３の定着ニップ部１０１ｂと二次転写部Ｔ２との間に位置している。
【００７５】
濾過機構としてのフィルタユニット５０は、ダストＤを含む空気を吸入することで、ダストＤの回収を行う。図１４（ａ）に示すように、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、空気を吸引するための第二ファン６１と、ダクト５２とを有している。ダクト５２は、定着装置１０３のシート入口４００（図１２参照）近傍の空気がフィルタ５１を通過するように空気を案内する。
【００７６】
フィルタユニット５０のダクト５２は、シート入口４００近傍の空気を機外に向けて案内するための案内部であり、二次転写部Ｔ２と定着ニップ部１０１ｂとの間の記録材Ｐのシート搬送路に対してベルト側（フィルム側）に設けられている。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は定着ニップ部１０１ｂと二次転写部Ｔ２の間に位置する開口であり、搬送パス７４において二次転写部Ｔ２と定着ニップ部１０１ｂとの間の記録材Ｐのシート搬送路に対向されている。また、吸気口５２ａは定着ニップ部１０１ｂ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（図９参照）によって運ばれてくるダストＤを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はファン吸気口６１ａに接続されている。
【００７７】
フィルタユニット５０の第二ファン６１は、吸気口５２ａからダクト５２内に取り込んだエアを外部へ排出するためのものである。図１４（ａ）に示すように、第二ファン６１はファン吸気口６１ａと排気口６１ｂを有しており、ファン吸気口６１ａから排気口６１ｂに向けてエアフローを発生させる。ファン吸気口６１ａは、ダクト５２の排気口５２ｅに接続され、ダクト５２内の空気を吸引するための開口である。排気口６１ｂは、装置本体１００ａ（図１参照）の外側に向けて設けられ、ファン吸気口６１ａから吸引した空気を機外に向けて排出するための開口である。なお、本実施形態では、第二ファン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。
【００７８】
＜フィルタ＞
図１４（ｂ）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、図１４（ａ）に示すように、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とを有している。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、吸気口５２ａはフィルタ５１によって覆われる。本実施形態のフィルタ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を通過する空気はフィルタ５１を必ず通過する。
【００７９】
さらに、フィルタ５１は縁部５２ｃの湾曲部５２ｄに沿って接着されている。したがって、フィルタ５１はダクト５２に湾曲した状態で保持される。本実施形態の場合、フィルタ５１は、その短手方向の中央部がダクト５２の内側に向かって突出している。言い換えるならば、フィルタ５１の短手方向中央部は、定着ニップ部１０１ｂから離間する方向に湾曲している。このようにフィルタ５１が湾曲した状態で保持されることで、限られたスペースの中でフィルタ５１の表面積を増大させてフィルタ５１によるダストの回収効率を向上できるので好ましい。
【００８０】
上記のフィルタ５１は、吸気口５２ａを通過する空気からダストを濾過（回収、除去）する濾過部材である。ベルト１０５に付着したワックスに起因して生じるダストを回収する場合、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、ダストを高効率で濾過することができる。ただし、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。
【００８１】
本実施形態のフィルタ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、排気空気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、本実施形態では、通気抵抗が比較的大きな静電不織布からなるフィルタ５１が用いられる。
【００８２】
フィルタ５１に使用する静電不織布の通気抵抗は、使用が想定される通過風速（本実施形態の場合、「５ｃｍ／ｓ以上７０ｃｍ／ｓ以下」）において３０Ｐａ以上１５０Ｐａ以下のものが望ましい。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のファンでは必要な風速を得ることが困難である。静電不織布の通気抵抗が３０Ｐａ未満であると、フィルタ５１を通過する空気の風速について長手方向でムラが生じ易い。
【００８３】
フィルタ５１を通過する空気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空気の量は多くなる。しかしながら、フィルタ５１を通過する空気の風速が速ければ速いほど、シート入口４００の近傍の空気の温度を低下させやすい。そのため、ダストの回収効率を高める場合、フィルタ５１を通過する空気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を通過する際の空気の風速は５ｃｍ／ｓ以上７０ｃｍ／ｓ以下であることが望ましい。本実施形態の場合、フィルタ５１におけるダストの回収率は風速「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を回収することができる。なお、第二ファン６１は、フィルタ５１を通過する空気の風速を「５ｃｍ／ｓ」から「７０ｃｍ／ｓ」の範囲で調節することができる。
【００８４】
フィルタ５１は、記録材Ｐの搬送方向と直交する方向（定着ニップ部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、定着ニップ部１０１ｂの近傍で生じるダストを長手方向の広い範囲で回収できるようにしている。
【００８５】
図１３（ｃ）の記録材Ｐ上に斜線で示した領域は、所定の幅サイズの記録材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１３（ｃ）で見えている記録材Ｐの裏面側に画像が形成される。図１３（ｃ）に示すように、領域Ｗｐ−ｍａｘは記録材Ｐの幅サイズ以下の領域である。この領域において記録材Ｐ上にトナー像が形成されることから、この領域においてベルト１０５にワックスが付着して、この領域においてワックスからダストが生じ得る。
【００８６】
本実施形態の定着装置１０３は、ベルト１０５の幅方向の中央を基準に記録材Ｐを搬送する中央基準搬送を採用しており、装置に導入可能な最小幅サイズの記録材Ｐにおける領域Ｗｐ−ｍａｘでは記録材Ｐの幅サイズによらずダストが生じやすい。そのため、ダストを効率良く回収するには、少なくともこの領域においてダストを確実に回収できるようにするのが望ましい。したがって、フィルタ５１の寸法Ｗｆは、最小幅サイズの記録材Ｐにおける領域Ｗｐ−ｍａｘよりも長いことが望ましい。あるいは、フィルタ５１の寸法Ｗｆは、最小幅サイズの記録材Ｐよりも長いことが望ましい。
【００８７】
また、ダストは、装置に導入可能な最大幅サイズの記録材Ｐにおける領域Ｗｐ−ｍａｘにおいて発生し得る。そのため、ダストを確実に回収するためには、この領域の全域でダストを回収できるようにするのが望ましい。したがって、フィルタ５１の寸法Ｗｆは、最大幅サイズの記録材Ｐにおける領域Ｗｐ−ｍａｘよりも長いことが望ましい。あるいは、フィルタ５１の寸法Ｗｆは、最大幅サイズの記録材Ｐよりも長いことが望ましい。複数幅サイズの記録材Ｐを利用可能な場合であって、最も利用頻度の高い幅サイズの記録材Ｐが分かっている場合は、その記録材Ｐの領域Ｗｐ−ｍａｘにおいて「Ｗｆ＞Ｗｐ−ｍａｘ」であることが望ましい。
【００８８】
なお、本実施形態において、使用可能な記録材Ｐの最大サイズはＡ３サイズであり、使用可能な記録材Ｐの最小サイズはハガキサイズである。記録材Ｐの幅サイズ（搬送方向に交差する幅方向のサイズ）は、Ａ３サイズが２９７ｍｍ、ハガキサイズが１００ｍｍである。上記の領域Ｗｐ−ｍａｘは、記録材Ｐの幅方向の全領域から端部の空白領域（非画像領域）３ｍｍを除いた領域である。そのため、Ａ３サイズの記録材Ｐにおける領域Ｗｐ−ｍａｘは２９１ｍｍ（＝２９７−３−３）であり、ハガキサイズの記録材Ｐにおける領域Ｗｐ−ｍａｘは９４ｍｍ（＝１００−３−３）である。
【００８９】
フィルタ５１は、図１２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に進入する記録材Ｐと対向する位置関係にある。ダストＤの回収効率を考えた場合、フィルタ５１は定着ニップ部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、定着ニップ部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、定着ニップ部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。
【００９０】
上述したようにフィルタ５１をダクト５２の吸気口５２ａに取り付けると、フィルタ５１に向けて空気を案内する構成が不要となる。そのため、フィルタユニット５０を小型にすることができる。また、上述したように、長手方向に延びるフィルタ５１をベルト１０５の近傍に配置すると、ダクトの吸気口５２ａにおける空気の通過風速が長手方向で均一になる。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。即ち、図１４（ｂ）に示すポイント５３ａ、５３ｂ、５３ｃの負圧は、略同じ値になっている。これは、フィルタ５１の通気抵抗が、ダクト５２内の通気抵抗よりも格段に大きいためである。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に吸引される空気Ｆ４の風速は、フィルタ５１の全面にわたって均一化される。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。
【００９１】
フィルタユニット５０による吸気量が小さいと、ベルト１０５の近傍に流れ込む空気の量も小さくなる。そのため、ベルト１０５の近傍の空気の温度低下を小さくすることができる。その結果、ダストの発生を抑制することができ、ダストの回収効率も向上する。また、ベルト１０５の温度低下を抑えられるため省エネにも有利である。
【００９２】
＜冷却機構＞
冷却機構３００について説明する。図１２及び図１３（ｂ）に示すように、冷却機構３００は冷却ダクト４２と第四ファン６４とを有する。冷却ダクト４２は開口した冷却吸気口４２ａと排気口４２ｂとを有し、冷却吸気部である第四ファン６４が途中に設けられている。冷却吸気口４２ａは、図１２に示すように、記録材Ｐの搬送方向に関しフィルタユニット５０と定着装置１０３との間に配置される。また、冷却吸気口４２ａは、図１３（ｂ）に示すように、ベルト１０５の長手方向の中央付近に位置する。その位置から長手方向全域の熱気を吸引するため、また冷却ダクト４２はフィルタ５１のような通気抵抗体を持たないために、第四ファン６４は風量が大きい軸流ファンが用いられる。冷却ダクト４２は、定着装置１０３と二次転写部Ｔ２の間にある熱気を排出することにより、二次転写部Ｔ２の温度上昇を防ぐ役割を持つ。
【００９３】
＜排気機構＞
排気機構３５０について説明する。水分を含む記録材Ｐが定着装置１０３で加熱されると、記録材Ｐに含まれていた水分が気化して水蒸気が発生する。この水蒸気によって、装置本体１００ａ内における定着装置１０３より下流側の空間Ｃの湿度が高い状態になる（図１参照）。湿度が高いと結露を発生させ易いため、ガイド１５上に水滴が付着しやすくなる。搬送されてきた記録材Ｐにガイド１５上の水滴が付着すると、画像不良の発生を招く。そのため、記録材Ｐから発生する水蒸気によって空間Ｃの湿度が高くならないように、この空間Ｃの空気を排気するのがよい。そこで、本実施形態では、定着装置１０３のシート出口近傍の空気を排出するために、図１３（ａ）に示すような、第一ファン６３と第三ファン６２とを有する排気機構３５０が、定着装置１０３の下流側に設けられている。
【００９４】
次に、装置本体１００ａ内における空気の流れ、エアフローについて説明する。ダストを効率良く回収するためには、装置本体１００ａ内におけるエアフロー、特に定着装置１０３の周辺のエアフローについて適切に制御することが望ましい。そこで、定着装置１０３の周辺のエアフローに関わる構成について詳細に説明する。
【００９５】
＜第二ファン＞
上述したフィルタユニット５０において、第二ファン６１の風量を大きくすると、空気を多く吸引できる一方で、シート入口４００の近傍の空気の温度を低下させやすい。空気温度の低下は過冷却度ΔＴを増加させ、ダスト発生を促進する。そのため、第二ファン６１の風量は、適切に設定される必要がある。風量「２０Ｌ／ｍｉｎ」から「１００Ｌ／ｍｉｎ」が適切な範囲であり、本実施形態では「５０Ｌ／ｍｉｎ」に設定している。
【００９６】
なお、フィルタ５１はダストの他に、記録材Ｐから発生する紙粉や記録材Ｐ上の未定着トナー像から極微量飛散する飛散トナーを吸い込むことによって劣化する。フィルタ５１へのダスト、紙粉、飛散トナーの付着は、フィルタ５１の素材である静電不織布の帯電強度を低下させるためである。そのため、第二ファン６１は、ダストが発生していない場合は停止していることが望ましい。
【００９７】
＜第一ファン、第三ファン＞
排気機構３５０の第三ファン６２は、ガイド１５に結露が発生することを防止するためのファンである。第三ファン６２はプリンタ１の外部から空気を機内に引き込んで、ガイド１５に空気を吹き付けることで、空間Ｃ（図１参照）の湿度を低下させる。詳細には、第三ファン６２から空気が吹き付けられることにより、ガイド１５近傍の水蒸気が空間Ｃに拡散するため、ガイド１５近傍の局所的な湿度の上昇が抑制される。第三ファン６２のみを用いる場合であっても、ガイド１５における結露を抑制可能である。しかしながら、そうした場合には水蒸気の排出先が排出ローラ７８近傍の隙間のみとなるので、空間Ｃにおける湿度は次第に上昇してしまう。そこで、本実施形態では、さらに第一ファン６３によってガイド１５近傍の空気を装置本体１００ａ外に排出できるようにしている。この場合、第一ファン６３と第三ファン６２とは同時に制御されることで、結露防止のためのエアフローを装置本体１００ａ内に形成させる。即ち、第三ファン６２により空気吹き付けによって空間Ｃから追い出された水蒸気は、排出トレイ６０１に向け装置本体１００ａ外に排出される他に、第一ファン６３によっても装置本体１００ａ外に排出されるようになる。なお、第一ファン６３と第三ファン６２により形成されるエアフローは、定着装置１０３で発生する熱を排熱する役目も有している。
【００９８】
＜第四ファン＞
冷却機構３００の第四ファン６４は、図１２に示すように、二次転写部Ｔ２付近の温度上昇を防ぐため、記録材Ｐの搬送方向に関し定着装置１０３と二次転写部Ｔ２との間の空間の空気を排気する作用を有する。二次転写部Ｔ２において中間転写ベルト８と二次転写外ローラ７７の温度が上がりすぎると、トナーが柔らかくなって転写プロセスに影響を及ぼすため、第四ファン６４はこれらの部材を冷却するために周辺の空気を排気する。第四ファン６４の風量は、第二ファン６１の「５０Ｌ／ｍｉｎ」と比べて大きい「５００Ｌ／ｍｉｎ」程度に設定されている。ただし、第四ファン６４によりベルト１０５の周辺空間の温度を下げた場合には、上記した過冷却度ΔＴが増大する。この過冷却度ΔＴの増大はダストの増加につながるため、第四ファン６４は過冷却度ΔＴが十分に小さくなった時のみ動作させるべきである。なお、過冷却度ΔＴが大きい時、ベルト１０５の周辺の温度は低くなることが、上記した式（１）よりわかる。そのため、過冷却度ΔＴが大きい場合には、第四ファン６４を停止させたとしても問題にならない。
【００９９】
＜ファン制御処理＞
本実施形態では、第一ファン６３と第二ファン６１の動作開始タイミングを制御することにより、フィルタ５１によるダストの除去を効果的に行うとともに、定着装置１０３の周辺の結露を防止できるようにしている。即ち、ベルト１０５に付着したワックスにより生じる微粒子状のダストが第一ファン６３により装置本体外に排出されないように、第一ファン６３よりも先に第二ファン６１を動作させてフィルタ５１により微粒子状のダストを回収させる。その後、第一ファン６３を動作させて排気を行わせる。ただし、その際に第一ファン６３の動作開始を遅くし過ぎると、装置本体１００ａ内に結露が生じやすくなる。そこで、本実施形態では、微粒子状のダストの排出抑制と結露防止とを両立すべく、第一ファン６３と第二ファン６１の動作開始タイミングを調整している。特に、本実施形態は定着装置１０３が冷えた状態から立ち上げられて（例えば電源オンに伴う起動時など）、画像形成ジョブを行う場合などに有効である。
【０１００】
以下、第一実施形態のファン制御処理について、図１、図５、図１２乃至図１３（ｃ）等を参照しながら図１５乃至図１８（ｂ）を用いて説明する。図１５に示すファン制御処理は、制御部５００（詳しくはＣＰＵ５０１）により画像形成装置１００の電源オンにあわせて開始される。
【０１０１】
図１５に示すように、制御部５００は入力装置３１０から画像形成ジョブの開始指示があるか否かを判定する（Ｓ１）。画像形成ジョブの開始指示がない場合（Ｓ１のＮｏ）、制御部５００は本ファン制御処理の進行を待機する。他方、画像形成ジョブの開始指示がある場合（Ｓ１のＹｅｓ）、制御部５００は第二ファン６１の動作を開始する（Ｓ２）。上述したように、ダストＤは一枚目の記録材Ｐが定着ニップ部１０１ｂに到達する前であっても、ベルト１０５上に残留したワックスから発生する。そのため、制御部５００は第二ファン６１を、一枚目の記録材の搬送開始時刻とは関係なく、ベルト１０５の温度が上昇する前に動作させている。この時の時刻を「ｔ１」（開始指示）で示す（図１６（ａ）参照）。この際に、制御部５００はベルト１０５と加圧ローラ１０２を回転させると同時にヒータ１０１ａの通電を開始する。そして、制御部５００は、入力装置３１０から画像形成ジョブの開始指示を受け付けてから所定の待機時間（例えば１秒）が経過したか否かを判定する（Ｓ３）。
【０１０２】
画像形成ジョブの開始指示を受け付けてから所定の待機時間が経過していない場合（Ｓ３のＮｏ）、制御部５００は所定の待機時間が経過するまで本ファン制御処理の進行を待機する。画像形成ジョブの開始指示を受け付けてから所定の待機時間が経過した場合に（Ｓ３のＹｅｓ）、制御部５００は画像形成ジョブを開始する（Ｓ４）。本実施形態では画像形成ジョブの開始指示を受け付けた後（時刻ｔ１）、約１０秒後に画像形成ジョブが開始される。この時の時刻をプリント開始時刻（前述のＩＴＯＰ信号が発せられた時刻である）「ｔ２」で示す（図１６（ａ）参照）。そして、制御部５００は第一ファン６３の動作を開始する（Ｓ５）。
【０１０３】
本実施形態の場合、第一ファン６３の動作を開始する時刻は、一枚目の記録材Ｐの先端が定着ニップ部１０１ｂに到達する時刻の所定時間前から、一枚目の記録材Ｐの後端が定着ニップ部１０１ｂを抜けるまでの間である。一枚目の記録材Ｐの先端が定着ニップ部１０１ｂに到達する時刻の所定時間前の時刻を「ｔ３」で示し、一枚目の記録材Ｐの後端が定着ニップ部１０１ｂを抜ける時刻を「ｔ５」で示す（図１６（ｃ）参照）。そして、第一ファン６３の動作を開始する時刻を「ｔ３」から「ｔ５」までの間にある「ｔ４」で示す（図１６（ｃ）参照）。ここで時刻ｔ３は第一ファン６３を動作させることができる最も早い時刻であり、時刻ｔ２（ＩＴＯＰ信号が発生する時刻）と同時かそれより後になる。
【０１０４】
第一ファン６３は記録材Ｐが定着ニップ部１０１ｂを通過し終わる前に動作させる必要があるが、時刻ｔ２よりも前は一枚目の記録材Ｐが定着ニップ部１０１ｂに到達していないため、第一ファン６３を動作させる必要がない。一方で、時刻ｔ２より早い時刻に第一ファン６３を動作させてしまうと、動作後に上述の調整動作が入った時に、記録材Ｐが搬送されない状態で第一ファン６３が動作しつづけてしまう。記録材Ｐが搬送されない状態において、ダストは上述の領域１３５ａで発生し、その大半は第一ファン６３に吸引され、画像形成装置１００外に排出される。そのため、時刻ｔ３は調整動作が確実に完了している時刻ｔ２以後にする必要がある。一枚目の記録材Ｐの先端が定着ニップ部１０１ｂに到達する時刻は、「プリント開始」の時刻「ｔ２」を基準に、プロセススピード、記録材Ｐの搬送方向に関し二次転写部Ｔ２の最下流端から定着ニップ部１０１ｂの最上流端までの間隔によって求められる。なお、定着ニップ部１０１ｂの最上流端に記録材検出センサ（不図示）を設けておき、記録材検出センサが記録材Ｐの先端を検出した時刻を一枚目の記録材Ｐの先端が定着ニップ部１０１ｂに到達する時刻としてもよい。このように、第一ファン６３の動作開始は、画像形成動作開始時又は画像形成した後とする構成や、カセット７２から一枚目の記録材Ｐの搬送を開始したとき又は搬送開始した後とする構成であってもよい。
【０１０５】
なお、上記の「所定時間」は画像形成ジョブ時のプロセススピードによって変えてよい。即ち、プロセススピードが速ければ「所定時間」は長くしてよいし、プロセススピードが遅ければ「所定時間」は短くしてよい。即ち、結露防止のための有効なエアフローが形成されるまでの時間が確保できればよい。本実施形態の場合、記録材Ｐの搬送方向に関し、二次転写部Ｔ２の最下流端から定着ニップ部１０１ｂの最上流端までの間隔が１０ｃｍほどであり、プロセススピードが３２０ｍｍ／ｓである。この場合、記録材Ｐの先端が二次転写部Ｔ２を抜けてから定着ニップ部１０１ｂに到達するまでにかかる時間は約０．３秒ほどであるので、上記「所定時間」は０．１秒であればよい。また、時刻「ｔ５」は、ダスト排出抑制の観点ではなるべく遅い時刻に、結露防止の観点ではなるべく早い時刻にすることが望ましい。本実施形態においては、一枚目の記録材Ｐの後端が定着ニップ部１０１ｂを抜ける時刻を「ｔ５」としている。以上述べたように、第一ファン６３の動作時刻「ｔ４」は時刻「ｔ３」と時刻「ｔ５」の間であればいつでもよいが、本実施形態では時刻「ｔ３」の０．１秒後としている。
【０１０６】
こうして、第一ファン６３が時刻「ｔ４」に動作を開始した後、制御部５００は引き続き、調整動作を行うか否かを判定する（Ｓ６）。調整動作を行わない場合（Ｓ６のＮｏ）、制御部５００は画像形成ジョブを終了するか否かを判定する（Ｓ１０１）。画像形成ジョブを終了する場合（Ｓ１０１のＹｅｓ）、制御部５００は第一ファン６３と第二ファン６１を停止する（Ｓ１０２）。
【０１０７】
次に、制御部５００が画像形成開始後に調整動作を行うと判定した場合（Ｓ６のＹｅｓ）のファン動作について、図１５のステップＳ７〜Ｓ１００の処理及び図１７（ａ）乃至図１８（ｂ）を用いて説明する。制御部５００は、連続画像形成ジョブの実行中に一時的に画像形成を停止すると判定した場合（Ｓ６のＹｅｓ）、制御部５００は第一ファン６３を停止させる（Ｓ７、図１７（ｃ）の時刻ｔｃｓ）。なお、この時、第二ファン６１はダスト除去のために動作し続ける。
【０１０８】
制御部５００は、調整動作の終了に伴い一時停止した連続画像形成ジョブを再開するか否かを判定する（Ｓ８）。調整動作の終了に伴い一時停止した連続画像形成ジョブを再開する場合（Ｓ８のＹｅｓ）、制御部５００はＩＴＯＰ信号を発して画像形成を再開して、画像形成再開後の一枚目の記録材Ｐの後端が定着ニップ部１０１ｂを抜けたか否かを判定する（Ｓ９）。制御部５００は、画像形成再開後の一枚目の記録材Ｐの後端が定着ニップ部１０１ｂを抜けた場合（Ｓ９のＹｅｓ）、一枚目の記録材Ｐの後端が定着ニップ部１０１ｂを抜ける時刻ｔｒ（図１７（ｃ）参照）に、第一ファン６３の動作を再開する（Ｓ１００）。こうして、調整動作の間に第一ファン６３を停止する理由は、記録材Ｐの搬送停止中に上述の領域１３５ａで発生するダストＤが第一ファン６３によって画像形成装置１００外に排出されることを防ぐためである。なお、本実施形態では、画像形成開始後に調整動作が行われる場合、第二ファン６１が動作された状態に維持される（図１７（ｂ）参照）。
【０１０９】
ここで、図１８（ａ）に、調整動作中に第一ファン６３を停止した場合、つまり図１５に示したステップＳ７〜Ｓ１００の処理を行った場合のダストの瞬間ＥＲの時間推移を示す。また、図１８（ｂ）に、調整動作中に第一ファン６３を停止しなかった場合のダストの瞬間ＥＲの時間推移を示す。
【０１１０】
図１８（ｂ）に示すように、調整動作中に第一ファン６３を停止しなかった場合、１回目の調整動作を開始したタイミングでは瞬間ＥＲが増えている、つまりダストが増えている。他方、２回目の調整動作を開始したタイミングでは瞬間ＥＲが増えていない、つまりダストが増えていない。これは、画像形成が進むことにより、上述の過冷却度ΔＴ（式（１）参照）が低下した結果、ダスト発生が解消されるためである（数２参照）。
【０１１１】
図１８（ａ）に示すように、調整動作中に第一ファン６３を停止した場合には、１回目の調整動作を開始したタイミングではダストの瞬間ＥＲが上昇しない。図１７（ｃ）に示すように、本実施形態では第一ファン６３に関し、時刻ｔｃｓに動作を停止し、結露防止のため時刻ｔｒに動作を再開している。ただし、第一ファン６３は、時刻ｔｃｓと時刻ｔｒの範囲で時刻ｔｃｓより遅いタイミングで動作が停止され、時刻ｔｒより早いタイミングで動作が再開されてもよい。そして、画像形成装置１００の構造上、結露が生じやすい場合には、第一ファン６３の停止時間を短縮すると、結露防止の観点で有効である。あるいは、第一ファン６３を完全に停止させるのではなく、半速にする等してファンパワーを弱めてもよい。さらに、時刻ｔｒに第一ファン６３を動作する場合に、図１７（ｃ）に示したような時刻ｔｃｓ以前と同じＤｕｔｙで動作することに限らず、より高いＤｕｔｙで動作してよいし、より低いＤｕｔｙで動作してもよい。また、画像形成装置１００が結露を生じにくい構造、つまり記録材Ｐから発生する水蒸気を排出し易い構造である場合には、時刻ｔｒより後に第一ファン６３の動作を再開させてもよい。例えば、画像形成再開後の三枚目の記録材Ｐの後端が定着ニップ部１０１ｂを抜ける時刻に、第一ファン６３の動作を再開させるなどしてよい。
【０１１２】
以上のように、本実施形態では、第一ファン６３を動作開始するよりも先に第二ファン６１を動作開始する。そして、第二ファン６１を動作開始した後、一枚目の記録材Ｐの先端が定着ニップ部１０１ｂに到達する時刻の所定時間前から、一枚目の記録材Ｐの後端が定着ニップ部１０１ｂを抜けるまでの間に、第一ファン６３の動作を開始する。こうして第一ファン６３を動作開始するよりも先に第二ファン６１を動作開始させることで、微粒子状のダストがフィルタ５１に回収されることになり、第一ファン６３を動作させても微粒子状のダストが装置本体外に排出され難い。また、第一ファン６３が速すぎず遅すぎないタイミングで動作開始されることから、第二ファン６１を動作開始させてから第一ファン６３を動作開始させても、装置本体１００ａ内に結露が生じ難い。このように、第一ファン６３と第二ファン６１の動作開始タイミングを調整することで、微粒子状のダストの排出抑制と結露防止との両立を実現できる。さらに、画像形成開始後に調整動作が行われた場合には、第二ファン６１を動作させた状態で第一ファン６３を停止させることにより、ダストの排出抑制と結露防止の効果をより高めている。
【０１１３】
なお、本実施形態におけるダストＤの排出抑制効果は、一枚目の記録材Ｐの画像形成が開始する前に、画像濃度調整動作等の調整動作が入った時に特に高い効果を示す。上述したように、一枚目の記録材Ｐの画像形成が開始する前であっても、ベルト１０５の温度が上昇すれば、ベルト１０５上に残留したワックスからダストＤが発生する。この時、ダストＤの一部は、上述したようにフィルタ５１が配置されている方向（図９におけるＷ方向）に向かわず、定着ニップ部１０１ｂの下流側に向かう。この時、第一ファン６３が動作していると、ダストＤは第一ファン６３によって画像形成装置１００の外部に排出されてしまう。しかし、本実施形態によれば、第一ファン６３が動作を開始する時刻は、一枚目の記録材Ｐの先端が定着ニップ部１０１ｂに到達する時刻を基準として決定される。即ち、ベルト１０５が目標温度Ｔｐに到達した後に調整動作が入った場合、第一ファン６３は直ちに動作せず、調整動作完了後に動作する。そのため、調整動作中に定着ニップ部１０１ｂの下流側に向かったダストＤは、第一ファン６３に吸引されることがない。ダストＤは既に動作している第二ファン６１の吸引力によってフィルタ５１の方向に引き戻され、除去される。
【０１１４】
［第二実施形態］
次に、第二実施形態のファン制御処理について説明する。本実施形態では、第二ファン６１を過冷却度ΔＴに応じて制御する。即ち、本実施形態では上述した過冷却度ΔＴによってダストの発生を予測し、ダストの発生が予測される場合に第二ファン６１を動作させるようにしている。以下、第二実施形態のファン制御処理について、図１、図５、図１２乃至図１３（ｃ）等を参照しながら図１９乃至図２１（ｃ）を用いて説明する。図１９に示すファン制御処理は、制御部５００（詳しくはＣＰＵ５０１）により画像形成装置１００の電源オンにあわせて開始される。
【０１１５】
＜ファン制御処理＞
図１９に示すように、制御部５００は直ちに第一ファン６３の動作を開始する（Ｓ１１）。この時の時刻を「ｔ１０」で示す（図２１（ｃ）参照）。そして、制御部５００は入力装置３１０から画像形成ジョブの開始指示があるか否かを判定する（Ｓ１２）。画像形成ジョブの開始指示がない場合（Ｓ１２のＮｏ）、制御部５００は本ファン制御処理の進行を待機する。他方、画像形成ジョブの開始指示がある場合（Ｓ１２のＹｅｓ）、制御部５００は第一ファン６３を停止する（Ｓ１３）。この時の時刻を「ｔ１１」（開始指示）で示す（図２１（ｃ）参照）。このように、画像形成ジョブの開始に伴って、ベルト１０５を回転させ加熱する前に第一ファン６３を動作させ、その後、ベルト１０５を回転させ加熱する際に第一ファン６３を停止させる。こうして第一ファン６３を画像形成ジョブの開始前に動作させることによって、前回の画像形成ジョブ時に装置本体１００ａ内に残留する水蒸気を含む空気を排気できるようにしている。
【０１１６】
なお、画像形成ジョブ開始前の第一ファン６３の動作は、機内温度センサ６５の検出値（Ｔｉｎ）が機外温度センサ６６の検出値（Ｔｏｕｔ）よりも低い場合に行うとしてよい。即ち、その場合には暖かい外気が低温の装置本体１００ａ内に流入し、装置本体１００ａ内の湿度が上昇する虞がある。その状態で、画像形成ジョブを開始した場合に、記録材Ｐの加熱によって発生する水蒸気が装置本体１００ａ内の湿度をさらに上昇させてしまい、装置本体１００ａ内で結露を生じさせる可能性がある。これを防ぐために、本実施形態では画像形成ジョブの開始前に第一ファン６３を動作させ、装置本体１００ａ内の空気を外気によって暖めることにより、画像形成ジョブ時に結露が生じ難いようにしている。また、ベルト１０５を加熱すると同時に第一ファン６３を停止することにより、ベルト１０５の周辺の温度上昇を早めることができる。温度上昇を早めることにより、過冷却度ΔＴを下げることができるので、ベルト１０５に付着したワックスに起因するダストの発生を抑制できる。
【０１１７】
次に、制御部５００は画像形成ジョブの開始に伴い以下の条件式（３）と式（４）の両方を満たすか否かを判定する（Ｓ１４）。
ベルト１０５の表面温度Ｔｂ（℃）≧ダスト発生温度Ｔｗｓ（℃）・・・式（３）
ダスト発生温度Ｔｗｓ（℃）−測定点Ｔｏの空間温度Ｔａ（℃）＞第一温度（℃）・・・式（４）
【０１１８】
上記の式（３）は、ベルト１０５の表面温度Ｔｂがダストを発生させ得る温度に到達したか否かを判定するための式である。図２０（ａ）において、ベルト１０５の表面温度Ｔｂが矢印Ａの範囲に入れば式（３）を満たす。なお、上記式（３）のダスト発生温度Ｔｗｓは、実験で得られたダスト発生温度から例えば２０℃を差し引いた温度である。これは、図７（ａ）の実験装置におけるダスト発生温度と、定着装置１０３におけるダスト発生温度の違いを考慮したものであってよい。即ち、ベルト１０５の周辺温度は、ベルト１０５の回転に伴う周辺気流の引き込みにより低下する。そして、温度低下によって過冷却度ΔＴが増大するため、本実施形態の場合には図７（ａ）の実験装置よりも２０℃低い温度でダストが発生した。そこで、式（３）では実験で得られたダスト発生温度から２０℃（調整温度値）を差し引いたものをダスト発生温度Ｔｗｓとして、ベルト１０５の表面温度Ｔｂと比較している。
【０１１９】
他方、上記の式（４）は、上記した式（１）の過冷却度ΔＴ（＝Ｔｗｓ―Ｔａ）が、微粒子状のダストの放出終了条件を満足するか否かを判定するための式である。この式（４）を満たさない場合、ダストの放出が終了したつまりはダストが発生しないと判定される。図２０（ｂ）において、過冷却度ΔＴが矢印Ｂの範囲に入れば式（４）を満たす。上述したように、本実施形態の場合、ダスト放出量が８０％である場合の過冷却度ΔＴは１２０．９℃、９０％である場合の過冷却度ΔＴは１１６．４℃、１００％である場合の過冷却度ΔＴは１０９．５℃である。ダストの放出が１００％完了した時に第二ファン６１の動作を切り替えるためには、式（４）の第一温度を１０９℃とすればよい。しかし多くの場合、ダストが８０％以上放出されればガイド１５等の部品のダスト汚れを十分に軽減し得る。そのため、式（４）の閾値としての第一温度は、測定点Ｔｏがベルト１０５から二次転写部Ｔ２の方向に向かって６ｍｍ離れた位置にある場合に（図１２の図中ｈ参照）、１０９℃以上１２１℃以下の範囲で適宜設定されればよい。
【０１２０】
上記の式（３）及び式（４）を満たす場合は、ダストの発生条件が満たされている。そこで、式（３）及び式（４）を満たす場合（Ｓ１４のＹｅｓ）、制御部５００は第二ファン６１を動作開始する（Ｓ１５）。この時の時刻を「ｔ１２」で示す（図２１（ｂ）参照）。このようにして、本実施形態では画像形成ジョブ開始前に第二ファン６１を動作させる。これは、ベルト１０５に残留するワックスに起因して生じるダストを除去するためである。なお、この時、第四ファン６４は非動作とする。第四ファン６４の動作により、ダストがフィルタ５１を経由せずに排出されることを防ぐためである。なお、上記した式（３）、式（４）の少なくともいずれかを満たさない場合（Ｓ１４のＮｏ）、制御部５００は第一ファン６３の動作を開始し（Ｓ１８）、ステップＳ１９の処理へジャンプする。
【０１２１】
＜測定点＞
ここで、上述した図１２を用いて、式（４）の過冷却度ΔＴ（Ｔｗｓ−Ｔａ）の算出に用いる空間温度Ｔａを測定するための測定点Ｔｏについて説明する。空間温度Ｔａは、ベルト１０５の周囲において核生成が生じている空間の温度である。
【０１２２】
核生成が生じている空間の範囲を正確に測定することは難しいが、発明者がベルト１０５の周辺のダスト濃度を測定した結果、ベルト１０５から二次転写部Ｔ２の方向に向かって２０ｍｍ以下の範囲で核生成が生じていた。また、測定点Ｔｏの位置がベルト１０５に近すぎる場合、ベルト１０５の熱の影響を強く受けてしまうので正しく測定できない可能性がある。そのため、測定点Ｔｏはベルト１０５から少なくとも１ｍｍ以上離す必要がある。そこで、測定点Ｔｏは、ベルト１０５の断面の面心且つベルト１０５の幅方向中央を通り、記録材Ｐの搬送方向と平行な直線に沿って、ベルト１０５の表面から二次転写部Ｔ２に向かって１ｍｍ以上２０ｍｍ以下の範囲内にあればよい。本実施形態では、上述のようにベルト１０５から測定点Ｔｏまでの距離を６ｍｍとした。
【０１２３】
測定点Ｔｏの空間温度Ｔａの求め方としては、測定点Ｔｏに設けた温度センサ（不図示）を用いて検出する方法、あるいは機内温度センサ６５や機外温度センサ６６の温度情報と各ファンの動作情報とから予測する方法が挙げられる。本実施形態では後者の方法を用いて、制御部５００が空間温度Ｔａを予測している。以下、制御部５００による空間温度Ｔａの予測方法の一例を説明する。
【０１２４】
＜空間温度の予測＞
機内温度センサ６５により検出された装置内温度を「Ｔｉｎ」、機外温度センサ６６により検出された外部温度を「Ｔｏｕｔ」、サーミスタＴＨの温度に基づくベルト１０５の表面温度を「Ｔｂ」とする。そして、第一ファン６３の動作時Ｄｕｔｙを「ＦＡＮ３＿ｄｕｔｙ」、第二ファン６１の動作時Ｄｕｔｙを「ＦＡＮ１＿ｄｕｔｙ」、第三ファン６２の動作時Ｄｕｔｙを「ＦＡＮ２＿ｄｕｔｙ」、第四ファン６４の動作時Ｄｕｔｙを「ＦＡＮ４＿Ｄｕｔｙ」とする。そうした場合、制御部５００は式（５）に従って空間温度Ｔａを予測する。動作時Ｄｕｔｙは、最大回転数を１００％とする回転比率（％）である。
空間温度Ｔａ（予測値）＝Ｔｉｎ＋（Ａ×Ｔｂ）−（Ｂ×Ｔｏｕｔ×ＦＡＮ１＿ｄｕｔｙ）−（Ｃ×Ｔｏｕｔ×ＦＡＮ２＿ｄｕｔｙ）−（Ｄ×Ｔｏｕｔ×ＦＡＮ３＿ｄｕｔｙ）−（Ｅ×Ｔｏｕｔ×ＦＡＮ４＿ｄｕｔｙ）・・・式（５）
【０１２５】
上記した式（５）右辺の第一項は、空間温度Ｔａが装置内温度Ｔｉｎをベースに予測されることを示している。第二項は、測定点Ｔｏの空間温度Ｔａが、ベルト１０５の表面温度Ｔｂの熱によって上昇することを示す。そのため、第二項の符号はプラスとなる。また、第三項から第六項は、空間温度Ｔａが測定点Ｔｏに外気（外部温度Ｔｏｕｔ）を引き込む作用を持つファンの動作に影響されることを意味する。外部温度Ｔｏｕｔは装置内温度Ｔｉｎや表面温度Ｔｂに比べて低いため、各ファンの動作によって空間温度Ｔａは下がる方向にシフトする。そのため第三項から第六項の符号はマイナスになる。なお、式（５）中の記号「Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ」は定数であり、測定点Ｔｏで実験により実測した空間温度と、上記の式５による空間温度の予測値とが一致するように予め決められている。
【０１２６】
なお、ベルト１０５の表面温度Ｔｂは、サーミスタＴＨの検出結果から１０℃を差し引いた値であってよい。これは、本実施形態の場合、熱伝導抵抗を有するベルト１０５の表面温度ＴｂがサーミスタＴＨの検出結果より約１０℃低くなるからである。また、空間温度Ｔａの予測に用いるパラメータとして、他にも記録材Ｐのサイズや搬送速度、搬送枚数、その他ファンの動作時Ｄｕｔｙ、さらには各ファンの動作頻度を含めてもよい。
【０１２７】
図１９の説明に戻って、制御部５００は、入力装置３１０から画像形成ジョブの開始指示を受け付けてから所定の待機時間が経過したか否かを判定する（Ｓ１６）。画像形成ジョブの開始指示を受け付けてから所定の待機時間が経過していない場合（Ｓ１６のＮｏ）、制御部５００は所定の待機時間が経過するまで本ファン制御処理の進行を待機する。画像形成ジョブの開始指示を受け付けてから所定の待機時間が経過した場合（Ｓ１６のＹｅｓ）、制御部５００は画像形成ジョブを開始して（Ｓ１７）、第一ファン６３の動作を開始する（Ｓ１９）。画像形成ジョブを開始した時の時刻を「ｔ１３」（プリント開始）で示し（図２１（ａ）参照）、第一ファン６３の動作を開始時の時刻を「ｔ１５」で示す（図２１（ｃ）参照）。
【０１２８】
本実施形態の場合、第一ファン６３の動作を開始する時刻は、一枚目の記録材Ｐの先端が定着ニップ部１０１ｂに到達する時刻の所定時間前（例えば０．１秒前）から、複数枚（例えば３枚）の記録材Ｐが定着ニップ部１０１ｂを通過するまでの間である。こうして時刻「ｔ１５」（図２１（ｃ）参照）に第一ファン６３を再び動作させるのは、複数枚の記録材Ｐを定着装置１０３によって加熱した時に発生する水蒸気を排出して、装置本体１００ａ内の結露を防止するためである。
【０１２９】
そして、制御部５００は画像形成ジョブの開始後、以下の式（６）を満たすか否かを判定する（Ｓ２０）。
空間温度Ｔａ（予測値）≧第二温度・・・式（６）
【０１３０】
第二温度は、図２０（ｃ）に示すように例えば９０℃に設定されている。空間温度Ｔａ（予測値）がこの温度に到達した場合、即ち空間温度Ｔａが図２０（ｃ）における矢印Ｃの領域に入って上記の式（６）を満たす場合は、二次転写部Ｔ２の温度が画像不良を生じさせ得る温度に上昇したものと看做すことができる。
【０１３１】
上記の式（６）を満たす場合（Ｓ２０のＹｅｓ）、制御部５００は第二ファン６１を動作させる（Ｓ２１）。第二ファン６１は第一ファン６３と比べて風量が少ないものの、ベルト１０５の幅方向全域の熱気を吸気できるため、冷却効率が高い。第二ファン６１の動作により、フィルタ５１の劣化は進んでしまう可能性があるが、本実施形態では画像品質維持を優先して第二ファン６１を動作させている。
【０１３２】
上記の式（６）を満たさない場合（Ｓ２０のＮｏ）、制御部５００は上記した式（３）と式（４）の両方を満たすか否かを判定する（Ｓ２２）。上記した式（３）と式（４）の両方を満たす場合（Ｓ２２のＹｅｓ）、制御部５００はダストが発生するものと看做して第二ファン６１を動作させる（Ｓ２３）。他方、上記した式（３）、式（４）の少なくともいずれかを満たさない場合（Ｓ２２のＮｏ）、制御部５００は第二ファン６１を停止して（Ｓ２４）、二次転写部Ｔ２周辺の空気を排気させる。上記のように、画像形成ジョブ中に上記した式（３）、式（４）の少なくともいずれかを満たさなくなった場合、例えば図２０（ｂ）に示す経過時間２０７秒に到達した場合、制御部５００は第二ファン６１を停止させる。このように、画像形成ジョブ中にダストの発生を予測して、ダストが発生している間のみ第二ファン６１を動作させフィルタ５１に回収させることにより、フィルタ５１の長寿命化を図ることができる。なお、上記した式（３）、式（４）の少なくともいずれかを満たさなくなった場合、上記のように第二ファン６１を停止させるのではなく、第二ファン６１を低い動作時Ｄｕｔｙ（例えば５０％）で動作させてもよい。
【０１３３】
そして、制御部５００は画像形成ジョブを終了するか否かを判定する（Ｓ２５）。画像形成ジョブを終了しない場合（Ｓ２５のＮｏ）、制御部５００はステップＳ２０の処理に戻って上記したＳ２０〜Ｓ２５の処理を繰り返す。他方、画像形成ジョブを終了する場合（Ｓ２５のＹｅｓ）、制御部５００は第一ファン６３と第二ファン６１を停止し（Ｓ２６）、本ファン制御処理を終了する。
【０１３４】
以上のように、本実施形態においても、第一ファン６３を動作開始するよりも先に第二ファン６１が動作開始され、第一ファン６３を動作させても微粒子状のダストが装置本体外に排出され難い。また、第二ファン６１を動作開始させてから第一ファン６３を動作開始させても、装置本体１００ａ内に結露が生じ難い。したがって、微粒子状のダストの排出抑制と結露防止との両立を実現できる、という効果が得られる。
【０１３５】
［第三実施形態］
次に、第三実施形態のファン制御処理について、図２２を用いて説明する。なお、図２２では、第一実施形態のファン制御処理（図１５参照）並びに第二実施形態のファン制御処理（図１９参照）と同じ処理に同じ符号を付し、それらの処理の詳しい説明は省略する。
【０１３６】
図２２に示すように、画像形成ジョブの開始指示がある場合（Ｓ１のＹｅｓ）、制御部５００は画像形成ジョブの開始に伴い上記した式（３）と式（４）の両方を満たすか否かを判定する（Ｓ１４）。上記した式（３）、式（４）の少なくともいずれかを満たさない場合（Ｓ１４のＮｏ）、制御部５００は第一ファン６３の動作を開始する（Ｓ１８）。その後、制御部５００は画像形成ジョブを終了するか否かを判定する（Ｓ２００）。画像形成ジョブを終了しない場合（Ｓ２００のＮｏ）、制御部５００は画像形成ジョブが終了するまで待機する。他方、画像形成ジョブを終了する場合（Ｓ２００のＹｅｓ）、制御部５００は第一ファン６３を停止し（Ｓ２０１）、本ファン制御処理を終了する。
【０１３７】
他方、式（３）及び式（４）を満たす場合（Ｓ１４のＹｅｓ）、制御部５００は上述したステップＳ１４〜Ｓ１７、Ｓ１９の処理を適宜に実行する。そして、制御部５００は第一ファン６３の動作を開始した場合（Ｓ１９）、上述したステップＳ６〜Ｓ９、Ｓ１００〜Ｓ１０２の処理を適宜に実行する。即ち、式（３）と式（４）の両方を満たす場合であって、且つ連続画像形成の間に一時的に画像形成を中断する場合には、第一ファン６３を停止（Ｓ７）、または出力を低下させる。
【０１３８】
上述の第二実施形態で述べたように、式（３）、（４）を満たす場合はダストがほとんど発生しない状態であるため、第二ファン６１を動作させる必要はない。また、第一ファン６３を調整動作の有無に関わらず動作させ続けたとしても、ダストへの影響はない。第一ファン６３を動作させ続けることにより、画像形成部ＰＹ〜ＰＫ周辺の温度上昇を確実に抑制する効果を得ることができる。また、第二ファン６１の動作を抑制することにより、フィルタ５１の消耗が抑制される。
【０１３９】
［他の実施形態］
なお、上述した各実施形態では、画像形成装置１００として中間転写タンデム方式のカラー画像形成装置を例に説明したがこれに限らない。上述した各実施形態は、搬送ベルトに担持され搬送される記録材に、感光ドラム１Ｙ〜１Ｋからトナー像が直接転写される直接転写方式の画像形成装置にも適用可能である。また、単色のトナー像を形成可能な画像形成装置（例えば、モノクロ機など）にも適用可能である。
【符号の説明】
【０１４０】
５０…濾過機構（フィルタユニット）、５１…フィルタ、５２…ダクト、５２ａ…吸気口、６１…第二ファン、６３…第一ファン、７２…シート収容部（カセット）、１００…画像形成装置、１００ａ…装置本体、１０１ａ…加熱部（ヒータ）、１０１ｂ…定着ニップ部、１０２…第二回転体（加圧ローラ）、１０３…定着部（定着装置）、１０５…第一回転体（定着ベルト）、２００…画像形成ユニット、５００…制御部、８００…シート搬送機構（給紙部）、Ｐ…シート（記録材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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