(57)【要約】【課題】複数の送風部を備える画像形成装置において、送風部の制御によって小径粒子の装置外への放出量抑制と、装置の冷却とを両立させる。【解決手段】画像形成部と、ニップ部で未定着トナー画像を記録材に定着する定着部と、ニップ部の出口近傍における風の向きが記録材搬送方向になるように送風する第１の送風部と、出口近傍における風の向きが記録材搬送方向と反対方向になるように送風する第２の送風部と、を有し、第１の送風部と第２の送風部の双方を駆動するモードであって出口近傍における風の向きが記録材搬送方向である第１の送風モードと、第１の送風部と第２の送風部の双方を駆動するモードであって出口近傍における風の向きが記録材搬送方向であってその速さが第１の送風モードよりも小さい若しくは前記出口近傍における風の向きが記録材搬送方向と反対方向である第２の送風モードと、を実行可能である。【選択図】図１
2014224997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材に未定着トナー画像を形成する画像形成部と、
ニップ部で前記未定着トナー画像が形成された記録材を搬送しながら加熱し、前記未定着トナー画像を記録材に定着する定着部と、
前記ニップ部の出口近傍における風の向きが記録材搬送方向になるように送風する第１の送風部と、
前記出口近傍における風の向きが記録材搬送方向と反対方向になるように送風する第２の送風部と、
を有し、記録材にトナー画像を形成する画像形成装置であって、
前記第１の送風部と前記第２の送風部の双方を駆動するモードであって前記出口近傍における風の向きが記録材搬送方向である第１の送風モードと、
前記第１の送風部と前記第２の送風部の双方を駆動するモードであって前記出口近傍における風の向きが記録材搬送方向であってその速さが前記第１の送風モードよりも小さい若しくは前記出口近傍における風の向きが記録材搬送方向と反対方向である第２の送風モードと、
を実行可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１の送風部の風量は、前記第２の送風モードの方が前記第１の送風モードより小さい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】
前記第２の送風部の風量は、前記第２の送風モードの方が前記第１の送風モード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。
【請求項４】
プリントを開始してからのプリント継続時間が所定時間より短いときは前記第２の送風モードを実行し、前記プリント継続時間が前記所定時間より長いときは前記第１の送風モードを実行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】
前記定着部は、加熱部材と、前記加熱部材の温度を検知する温度検知部材と、を有し、前記温度検知部材の検知温度が所定温度より低いときは前記第２の送風モードを実行し、前記検知温度が前記所定温度より高いときは前記第１の送風モードを実行することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか1項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
記録材に未定着トナー画像を形成する画像形成部と、
ニップ部で前記未定着トナー画像が形成された記録材を搬送しながら加熱し、前記未定着トナー画像を記録材に定着する定着部と、
前記ニップ部の出口近傍における風の向きが記録材搬送方向になるように送風する第１の送風部と、
前記出口近傍における風の向きが記録材搬送方向と反対方向になるように送風する第２の送風部と、
を有し、記録材にトナー画像を形成する画像形成装置であって、
前記第１の送風部と前記第２の送風部の双方を駆動する第１の送風モードと、
前記第１の送風部と前記第２の送風部の双方を駆動するモードであって前記出口近傍における風の速さが前記第１の送風モードよりも小さい第２の送風モードと、
を実行可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記装置がプリントを開始してからのプリント継続時間が所定時間より短いときは前記第２の送風モードを実行し、前記プリント継続時間が前記所定時間より長いときは前記第１の送風モードを実行す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、加熱部材と、前記加熱部材の温度を検知する温度検知部材と、を有し、前記温度検知部材の検知温度が所定温度より低いときは前記第２の送風モードを実行し、前記検知温度が前記所定温度より高いときは前記第１の送風モードを実行することを特徴とする請求項６または７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
記録材に未定着トナー画像を形成する画像形成部と、
ニップ部で前記未定着トナー画像が形成された記録材を搬送しながら加熱し、前記未定着トナー画像を記録材に定着する定着部と、
前記ニップ部の出口近傍における風の向きが記録材搬送方向になるように送風する第１の送風部と、
前記出口近傍における風の向きが記録材搬送方向と反対方向になるように送風する第２の送風部と、
を有し、記録材にトナー画像を形成する画像形成装置であって、
前記第１の送風部を駆動し且つ前記第２の送風部を駆動停止する第１の送風モードと、前記第１の送風部を駆動停止し且つ前記第２の送風部を駆動する第２の送風モードと、
を実行可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
プリントを開始してからのプリント継続時間が所定時間より短いときは前記第２の送風モードを実行し、前記プリント継続時間が前記所定時間より長いときは前記第１の送風モードを実行することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記定着部は、前記定着部の温度を検知する温度検知部材を有し、
プリント開始時の前記温度検知部材の検知温度が所定温度より低いときは前記第２の送風モードを実行し、前記検知温度が前記所定温度より高いときは前記第１の送風モードを実行することを特徴とする請求項９または１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
記録材に未定着トナー画像を形成する画像形成部と、
ニップ部で前記未定着トナー画像が形成された記録材を搬送しながら加熱し、前記未定着トナー画像を記録材に定着する定着部と、
前記ニップ部の出口近傍における風の向きが記録材搬送方向と反対方向になるように送風する送風部と、
を有し、記録材にトナー画像を形成することを特徴とする画像形成装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンターなどの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真プロセスを利用した画像形成装置において、感光体上に形成されたトナー像は、記録材上に転写された後、画像加熱装置としての定着装置を通過することによりトナー像が記録材上に定着（固着）される。なお、画像加熱装置としては、記録材上に形成した未定着トナー画像を固着画像として加熱定着する定着装置の他、記録材に定着された画像を加熱することにより画像の光沢度を増大させる光沢度増大装置等を挙げることができる。
【０００３】
多くの画像形成装置においては、装置本体内部の画像形成動作時に発生する熱、特に画像加熱装置としての定着装置からの発生熱を装置本体外に放出するための送風ユニットとして冷却ファン（送風手段）を設けることにより、装置本体内部の昇温を防止している。
【０００４】
そして、通常、冷却ファンによる冷却動作は、画像形成装置の起動時、または、画像形成動作開始と同時に開始されるが、特許文献１に定着装置近辺の雰囲気温度が画像定着に対して十分な温度に上昇するまで冷却ファンを作動させないものが開示されている。すなわち、消費電力を低減し、画像定着性を向上させる目的で、定着装置の内部温度を検知し、冷却ファンの動作を制御するものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１６０１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、画像加熱装置としての定着装置では、トナーを加熱することによりトナー像が記録材上に定着されるが、この加熱時の熱の影響によっては、トナーやグリスから直径が０．１マイクロメート以下の微粒子（以下、小径粒子と呼ぶ）が発生する。
【０００７】
ここで、特許文献１のように冷却ファンを作動させない間は、小径粒子の装置外への放出量抑制を行うことができても装置内の冷却をすることができない。
【０００８】
本発明の目的は、複数の送風部を備える画像形成装置において、送風部の制御によって小径粒子の装置外への放出量抑制と、装置の冷却とを両立させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、記録材に未定着トナー画像を形成する画像形成部と、ニップ部で前記未定着トナー画像が形成された記録材を搬送しながら加熱し、前記未定着トナー画像を記録材に定着する定着部と、前記ニップ部の出口近傍における風の向きが記録材搬送方向になるように送風する第１の送風部と、前記出口近傍における風の向きが記録材搬送方向と反対方向になるように送風する第２の送風部と、を有し、記録材にトナー画像を形成する画像形成装置であって、前記第１の送風部と前記第２の送風部の双方を駆動するモードであって前記出口近傍における風の向きが記録材搬送方向である第１の送風モードと、前記第１の送風部と前記第２の送風部の双方を駆動するモードであって前記出口近傍における風の向きが記録材搬送方向であってその速さが前記第１の送風モードよりも小さい若しくは前記出口近傍における風の向きが記録材搬送方向と反対方向である第２の送風モードと、を実行可能であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る別の画像形成装置は、記録材に未定着トナー画像を形成する画像形成部と、ニップ部で前記未定着トナー画像が形成された記録材を搬送しながら加熱し、前記未定着トナー画像を記録材に定着する定着部と、前記ニップ部の出口近傍における風の向きが記録材搬送方向になるように送風する第１の送風部と、前記出口近傍における風の向きが記録材搬送方向と反対方向になるように送風する第２の送風部と、を有し、記録材にトナー画像を形成する画像形成装置であって、前記第１の送風部と前記第２の送風部の双方を駆動する第１の送風モードと、前記第１の送風部と前記第２の送風部の双方を駆動するモードであって前記出口近傍における風の速さが前記第１の送風モードよりも小さい第２の送風モードと、を実行可能であることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る別の画像形成装置は、記録材に未定着トナー画像を形成する画像形成部と、ニップ部で前記未定着トナー画像が形成された記録材を搬送しながら加熱し、前記未定着トナー画像を記録材に定着する定着部と、前記ニップ部の出口近傍における風の向きが記録材搬送方向になるように送風する第１の送風部と、前記出口近傍における風の向きが記録材搬送方向と反対方向になるように送風する第２の送風部と、を有し、記録材にトナー画像を形成する画像形成装置であって、前記第１の送風部を駆動し且つ前記第２の送風部を駆動停止する第１の送風モードと、前記第１の送風部を駆動停止し且つ前記第２の送風部を駆動する第２の送風モードと、を実行可能であることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る別の画像形成装置は、記録材に未定着トナー画像を形成する画像形成部と、ニップ部で前記未定着トナー画像が形成された記録材を搬送しながら加熱し、前記未定着トナー画像を記録材に定着する定着部と、前記ニップ部の出口近傍における風の向きが記録材搬送方向と反対方向になるように送風する送風部と、を有し、記録材にトナー画像を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数の送風部を備える画像形成装置において、送風部の制御によって小径粒子の装置外への放出量抑制と、装置の冷却とを両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態に係る画像形成装置の冷却ファンと流路（風路）の概略構成を表す模式断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る画像形成装置の横断側面の概略構成を表す模式断面図である。
【図３】第１の実施形態に係る画像形成装置における定着装置の概略構成を表す模式断面図である。
【図４】第１の実施形態に係る画像形成装置における定着装置周辺の概略構成を表す模式断面図である。
【図５】第１の実施形態における小径粒子粒径分布測定結果を表したグラフである。
【図６】第２の実施形態における小径粒子粒径分布測定結果を表したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００１６】
《第１の実施形態》
（画像形成装置）
図２は、画像加熱装置としての定着装置を搭載する本実施形態に係る画像形成装置の横断側面の概略構成を表す図である。この画像形成装置は、電子写真式のレーザービームプリンターで、プロセススピードが１５０ｍｍ／ｓで、２８枚／分のフルカラープリント出力が可能である。本実施形態に示す画像形成装置は、現像剤としてのシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色のトナーを用いて未定着トナー画像を形成する第１から第４の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを、所定の方向に一列に並設したインライン方式の装置である。
【００１７】
各画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、それぞれ、像担持体としてドラム形状の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）１１７を有している。各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにおいて、感光ドラム１１７の外周面（表面）の周囲には、帯電部材としてのドラム帯電器１１９と、露光手段としての走査露光装置１０７が設けられている。また、感光ドラム１１７表面の周囲には、現像手段としての現像器１２０と、ドラムクリーナ１２２が設けられている。
【００１８】
そして、感光ドラム１１７に跨るように搬送部材としての中間転写ベルト１２３が設けてある。この中間転写ベルト１２３は、駆動ローラ１２５ａと、二次転写対向ローラ１２５ｂと、に掛け回してある。中間転写ベルト１２３の内周面（内面）側には、各感光ドラム１１７と中間転写ベルト１２３を挟むように、第１の転写部材としての一次転写ローラ１２４が設けられている。中間転写ベルト１２３の外周面（表面）側には、第２の転写部材としての二次転写ローラ１２１が、二次転写対向ローラ１２５ｂと中間転写ベルト１２３を挟むように設けられている。
【００１９】
本実施形態に係る画像形成装置は、ホストコンピュータ、ネットワーク上の端末機、外部スキャナなどの外部装置（不図示）から出力されるプリント指令に応じて、制御部１０１が所定の画像形成シーケンスを実行する。制御部１０１は、ＣＰＵとＲＯＭやＲＡＭなどのメモリとを備え、メモリには画像形成シーケンスや画像形成に必要な各種プログラムなどが記憶されている。
【００２０】
（画像形成動作）
本実施形態の画像形成装置の画像形成動作を、図２を参照して説明する。制御部１０１は、プリント指令に応じて実行される画像形成シーケンスに従い各画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを順次駆動する。先ず、各感光ドラム１１７が所定の周速度（プロセススピード）で矢印方向へ回転されると共に、駆動ローラ１２５ａにより中間転写ベルト１２３が各感光ドラム１１７の回転周速度と対応した周速度で矢印方向へ回転される。
【００２１】
１色目のシアンの画像形成部Ｐａにおいて、感光ドラム１１７表面は、ドラム帯電器１１９によって所定の極性・電位に一様に帯電される。次に、走査露光装置１０７が、外部装置から出力される画像データ（画像情報）に応じたレーザ光を、感光ドラム１１７の帯電面に対し走査露光する。これにより、感光ドラム１１７表面の帯電面に、画像データに応じた静電潜像（静電像）が形成される。そして、この静電潜像が、現像器１２０によってシアンのトナーを用いて現像される。これによって、感光ドラム１１７表面上にシアンのトナー画像（現像像）が形成される。
【００２２】
同様の帯電、露光、現像の各工程が、２色目のマゼンタの画像形成部Ｐｂ、３色目のシアンのイエローの画像形成部Ｐｃ、４色目のブラックの画像形成部Ｐｄにおいても行われる。各感光ドラム１１７表面に形成された各色のトナー画像は、感光ドラム１１７表面と中間転写ベルト１２３表面との間の一次転写ニップ部で、一次転写ローラ１２４によって中間転写ベルト１２３表面上に順番に重ねて転写される。これにより、中間転写ベルト１２３表面にフルカラーのトナー画像が担持される。
【００２３】
トナー画像転写後の感光ドラム１１７表面は、感光ドラム１１７表面に残留する転写残トナーがドラムクリーナ１２２により除去され次の画像形成に供される。
【００２４】
一方、記録紙等の記録材Ｐが、給送カセット１０２から繰り出しローラ１０５により１枚ずつ繰り出され、レジストローラ１０６に搬送される。この記録材Ｐは、レジストローラ１０６によって、中間転写ベルト１２３の表面と二次転写ローラ１２１の外周面（表面）との間の二次転写ニップ部に搬送される。そして、この搬送過程において、中間転写ベルト１２３表面のトナー画像が、二次転写ローラ１２１によって記録材Ｐ上に転写される。これにより、記録材Ｐ上に未定着のフルカラーのトナー画像が担持される。
【００２５】
フルカラーのトナー画像を担持した記録材Ｐは、以下に詳述する定着部における定着装置１０９の定着ニップ部Ｎ１に導入される。そして、定着ニップ部Ｎ１で記録材Ｐが挟持搬送され、トナー像に熱とニップ圧を印加される。これにより、記録材Ｐ上のトナー像が、記録材Ｐに加熱定着される。定着ニップ部Ｎ１を出た記録材Ｐは、排紙部１１１のローラ対により排紙トレイ１１２上に排出される。
【００２６】
（画像加熱装置）
次に、図３を用いて、画像加熱装置としての定着装置１０９及びその構成部材について説明を行う。図３において、２０１は加熱部材たる定着フィルム、２０２は加圧部材たる加圧ローラである。２０３は、加熱部材と摺動部材を兼ねたセラミックヒータである。セラミックヒータ２０３は、支持部材たるヒーターホルダ２０４によって支持され、剛性付与のための金属ステー２１１を介して、不図示の加圧機構によって加圧される。
【００２７】
定着フィルム２０１は、薄いポリイミド等の樹脂またはＳＵＳ、ニッケル等の金属よりなる基層上に、シリコーンゴム等の弾性体からなるゴム層を設け、最表面にフッ素樹脂等の離型性に優れた表面層を設けたものを用いる。定着フィルム２０１の熱容量は、従来の熱ローラと比較して非常に小さいため、ヒータ２０３に電力を供給することで、ごく短時間のうちにニップ部を昇温させることが可能となる。このことにより、ウェイトタイム無しに、定着装置１０９を立ち上げ、必要な時に素早く定着画像を得ることが可能となる。
【００２８】
ヒータ２０３の記録材の通過領域には第１の温度検知部材としてのメインサーミスタ５００を有する。メインサーミスタの検知温度に応じてヒータ２０３が制御される。メインサーミスタ５００は、定着フィルム２０１の温度を検知するものであっても良い。更に、ヒータ２０３の記録材の非通紙領域には第２の温度検知部材としてのサブサーミスタ５０１を有する。サブサーミスタ５０１は非通紙部の昇温具合をモニターする。
【００２９】
加圧ローラ２０２は、鉄やアルミからなる芯金上に、シリコーンゴム、シリコーンスポンジ等よりなる弾性層を設け、さらに表面にフッ素樹脂等よりなる離型層を設けることにより得られる。
【００３０】
セラミックヒータ２０３は、アルミナ、窒化アルミ等のセラミックよりなる基板上に、銀・パラジウム合金等による抵抗発熱体をスクリーン印刷等によって形成し、さらに抵抗発熱体に銀等による電極を接続してなる。抵抗発熱体上には、更にガラスコートを施すことにより、抵抗発熱体を保護し、定着フィルム２０１との摺動性を確保している。ヒーターホルダ２０４は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）等の耐熱性の高い樹脂を成型して得られる。ヒータホルダ２０４は、ヒータを保持しつつ、定着フィルム２０１が適切な形状を保ちつつ回転するためのガイドとしても機能する。
【００３１】
（画像加熱動作）
次に、画像加熱装置としての定着装置１０９における画像加熱動作について説明する。ヒーターホルダ２０４に保持されたヒータ２０３は、定着フィルム２０１を介して加圧ローラ２０２に圧接されることにより、定着ニップＮ１を形成する。加圧ローラ２０２が回転駆動され、定着フィルム２０１は加圧ローラ２０２によって回転力を付与され、ヒータ２０３と摺動しながら従動回転する。この時、ヒータ２０３に不図示の電源回路より、電力が供給され、ヒータ２０３の抵抗発熱体が発熱することで、定着ニップ部Ｎ１に熱が供給される。
【００３２】
そして、トナー像を転写された記録材Ｐが、定着ニップ部に搬送供給されることにより、トナー像に熱と圧力が印加され、トナー像が記録材Ｐ上に画像として固着される。
【００３３】
（送風ユニット）
次に、図を用いて、本実施形態における送風ユニットを説明する。この送風ユニットは、冷却する対象の異なる２つの冷却ファンを備えるものであるが、２つの冷却ファンの総和として少なくとも定着装置よりも搬送方向下流側における記録材の熱が、送風により冷却されることになる。
【００３４】
以下、図１において、冷却ファン及び流路（風路）の説明を行う。画像形成装置の側面下部には、電源部１５１の排熱を行う冷却部としての冷却ファン１４Ａ（第１の送風部）を備え、矢印Ａ方向に風路が形成されている。即ち、冷却ファン１４Ａは、ニップ部の出口近傍における風の向きが記録材搬送方向になるように送風する。
【００３５】
このような冷却ファン１４Ａは、例えば、寸法８０ｍｍ×８０ｍｍ、奥行き１５ｍｍ、最大風量０．５８（ｍ３／ｍｉｎ）、最大静圧２２．６（Ｐａ）のＤＣファンモーターである。冷却ファン１４Ａから吸気された空気は、電源部１５１を抜けて、一部は定着装置１０９の記録材搬送方向上流側に流れる。
【００３６】
また、画像形成装置の側面上部には、現像器１２０と排紙された記録材Ｐを冷却する冷却部としての冷却ファン１４Ｂ（第２の送風部）を備え、矢印Ｂ方向に流路（風路）が形成されている。即ち、冷却ファン１４Ｂは、ニップ部の出口近傍における風の向きが記録材搬送方向と反対方向になるように送風する。
【００３７】
冷却ファン１４Ｂも、冷却ファン１４Ａと同じく、例えば、寸法８０ｍｍ×８０ｍｍ、奥行き１５ｍｍ、最大風量０．５８（ｍ３／ｍｉｎ）、最大静圧２２．６（Ｐａ）のＤＣファンモーターである。冷却ファン１４Ｂから吸気された空気は、現像器１２０近傍を抜け、定着装置１０９の記録材搬送方向下流側の排気部１１１から排気される。
【００３８】
冷却ファン１４Ａ、１４Ｂは、制御部１０１の駆動回路部１５２によって、それぞれ独立に駆動されており、それぞれ独立に回転数を制御し、それぞれの冷却ファンが画像形成装置内に送り込む風量を変更できる。
【００３９】
尚、本実施形態では、第１の送風部、第２の送風部としてそれぞれ１つの冷却ファンで構成されているが、それぞれ２つ以上の冷却ファンで構成されていても良い。
【００４０】
（送風ユニットの定着装置周辺への関与）
ここで、送風ユニットを構成する冷却ファン１４Ａと、冷却ファン１４Ｂからの送風が、定着装置１０９周辺の気流に与える影響の確認結果を示す。図４は、定着装置１０９周辺部の模式断面図を示すが、定着装置１０９の記録材搬送方向下流側の測定点Ｚにおいて、フローマーカー（アキュセンス製）を用いて気流の流れる方向を確認し、気流センサーＡＴＭ２４００（アキュセンス製）で風速を測定した。定着装置１０９から排紙部１１１へ流れる風速をプラス方向とし、逆向きの排紙部１１１から定着装置１０９へ流れる風向きの風速をマイナス方向と定義する。
【００４１】
このように気流の測定を、定着装置１０９と、定着装置１０９から画像形成装置外部へ向かう最も大きな開口部との間で行うものとし、定着装置１０９と排紙部１１１との間で、定着装置１０９のニップ部の出口近傍の、記録材搬送路内を測定点Ｚとした。なお、気流の風速の測定は、定着装置近傍が望ましいが、気流が局所的に渦を巻いたりする場合は、より記録材搬送方向下流側で測定しても良い。また、気流が渦を巻いたり、局所的に不安定の場合、可視化した気流そのものの移動を映像で記録し、全体的な空気の移動速度を風速としても良い。
【００４２】
このような冷却ファン１４Ａと、冷却ファン１４Ｂからの送風が、定着装置１０９周辺の気流に与える影響は、画像形成装置が画像形成を行い、定着装置１０９が記録材Ｐを搬送しながら加熱定着動作を行っている状態で測定を行うことで確認された。冷却ファン１４Ａと、冷却ファン１４Ｂを動作させたときの測定点Ｚにおける風速を表１に示す。
【００４３】
【表１】
2014224997.tif 000003
【００４４】
冷却ファン１４Ａは、測定点Ｚにおいて、定着装置１０９から排紙部１１１へ向かうプラス方向（記録材搬送方向）の気流を発生させていた。一方、冷却ファン１４Ｂは、測定点Ｚにおいて、排紙部１１１から定着装置１０９へ向かうマイナス方向（記録材搬送方向と反対方向）の気流を発生させていた。冷却ファン１４Ａ、冷却ファン１４Ｂの両方を作動させた場合、気流はプラス方向になった。
【００４５】
ここで、本実施形態における冷却ファン１４Ａ、１４Ｂは、それぞれ独立に回転数を制御し、それぞれの冷却ファンが画像形成装置内に送り込む風量を変更できるものである。冷却ファン１４Ａの出力を、最大出力に対し１００％〜０％まで変更した場合の測定点Ｚでの気流を測定した結果を表２に示す。
【００４６】
【表２】
2014224997.tif 000004
【００４７】
冷却ファン１４Ａの出力を小さくするほど、測定点Ｚにおける定着装置１０９から排紙部１１１への気流は小さくなった。そして、冷却ファン１４Ａの出力が２０％以下になると、測定点Ｚにおける風の向きは逆転し、排紙部１１１から定着装置１０９へ流れる気流となった。
【００４８】
次に、冷却ファン１４Ｂの出力を、最大出力に対し１００％〜０％まで変更した場合の、測定点Ｚでの気流を測定した結果を表３に示す。
【００４９】
【表３】
2014224997.tif 000005
【００５０】
冷却ファン１４Ｂの出力を小さくする程、測定点Ｚにおける定着装置１０９から排紙部１１１への気流は大きくなった。また、冷却ファン１４Ａと、冷却ファン１４Ｂの出力を、共に変更した場合の、測定点Ｚでの気流を測定した結果を表４に示す。
【００５１】
【表４】
2014224997.tif 000006
【００５２】
冷却ファンＡと冷却ファンＢの出力を共に小さくすると、測定点Ｚにおける気流はほとんど変化しなかった。
【００５３】
（送風ユニットの送風動作モード）
以下、本実施形態に係る送風ユニットにおける冷却ファンの送風モードについて説明する。本実施形態に係る送風ユニットは、少なくとも２つ以上の冷却ファン動作モードを備える。即ち、画像形成装置の冷却を優先する通常モード（第１の送風モード）と、画像形成装置からの直径０．１マイクロメートル以下の微粒子（小径粒子）の放出量を抑制できる放出量抑制モード（第２の送風モード）を備える。放出量抑制モードは、定着装置１０９よりも搬送方向の下流側（排紙部１１１）へ向かう気流の速さが通常モードよりも遅い。
【００５４】
通常モードでは、画像形成装置内の冷却を優先し、冷却ファン１４Ａ、１４Ｂを最大出力で動作（駆動）させる。これにより、ニップ部の出口近傍における風の向きが記録材搬送方向であるように送風されることとなる。
【００５５】
一方、放出量抑制モードでは、冷却ファン１４Ａ、１４Ｂの少なくとも一つのファン（より好ましくは双方のファン）の出力（回転数）を制御し、定着装置１０９から排紙部１１１へ向かうプラス方向の気流の速さを遅くする。尚、排紙部１１１から定着装置１０９へ向かう方向（マイナス方向）の気流があっても良い。これにより、ニップ部の出口近傍における風の向きが記録材搬送方向であってその速さが通常モードよりも小さい、若しくはニップ部の出口近傍における風の向きが記録材搬送方向と反対方向とされる。
【００５６】
放出量抑制モードは、好ましくは、小径粒子を画像形成装置内で滞留させるために、風の向きを問わず、通常モードよりも定着装置１０９と排紙部１１１の間での気流の速さを小さくする。
【００５７】
本実施形態における放出量抑制モードでは、冷却ファン１４Ｂの出力は１００％のままで、例えば、冷却ファン１４Ａの出力を２０％とする。冷却ファン１４Ａ、冷却ファン１４Ｂの出力値は、他の出力値の組み合わせでも良い。すなわち、放出量抑制モードでの定着装置１０９から排紙部１１１へ向かう気流が、冷却ファン１４Ａ、冷却ファン１４Ｂともに最大出力で動作させる通常モードでの気流よりも、少なくすることができるように設定されれば良い。
【００５８】
（小径粒子放出量の抑制）
この放出量抑制モードにおける画像形成装置からの小径粒子放出量の抑制を、以下の実験で確認した。実験に用いた画像形成装置は、本実施形態に係るレーザービームプリンター（プロセススピードが１５０ｍｍ／ｓで、２８枚／分のフルカラープリント出力が可能）である。そして、このような本実施形態に係る画像形成装置を用い、実験は、１つ目を放出量抑制モードで動作させる、２つ目を通常モードで動作させる、３つ目を比較例として冷却ファンを停止させるという３つの場合で行った。
【００５９】
放出量抑制モードでは、冷却ファン１４Ａを２０％出力で動作させ、冷却ファン１４Ｂを１００％出力で動作させた。また、通常モードでは、冷却ファン１４Ａと、冷却ファン１４Ｂを１００％出力で動作させた。そして、比較例では、冷却ファン１４Ａと冷却ファン１４Ｂを、共にＯＦＦとした。
【００６０】
（実験１）
実験１では、気温２３℃、湿度５０％の環境下において、画像形成装置が冷えた状態から開始（コールドスタート）した。画像形成装置は、上記環境下に３時間放置されたものであり、実験の開始時、画像形成装置の搬送方向下流側、風速の測定点Ｚにおける雰囲気温度は２３℃であった。
【００６１】
評価方法は、密閉化された３立方平方メートルのチャンバー内を浄化された空気で満たし、画像形成装置を設置し、１０分間連続プリントを行った後の単位体積あたりの小径粒子放出量を測定した。小径粒子放出量の測定には、ナノ粒子粒径分布計測器ＦＭＰＳ３０９１（ＴＳＩ社製）を用いた。尚、プリントには、一般的なＬＢＰ印刷用紙、坪量８０ｇ／ｍ２、Ａ４（幅２１０ｍｍ縦２９７ｍｍ）サイズ紙を用い、印字率５％の文字画像をプリントした。表５に比較例の画像形成装置における小径粒子の放出量（個／ｍ３）を１とした時の本実施形態の通常モード及び放出量抑制モードの小径粒子放出量の比率を示す。
【００６２】
【表５】
2014224997.tif 000007
【００６３】
表５に示すように、放出量抑制モードを実行中は、定着装置よりも搬送方向の下流側で空気の流れがほとんどない。このような放出量抑制モードを実行している時の画像形成装置からの小径粒子放出量は、通常モードでの画像形成装置からの小径粒子放出量、比較例における画像形成装置からの小径粒子放出量よりも少ない。
【００６４】
上記放出量抑制モードを実行中の画像形成装置では、冷却ファン１４Ａは２０％まで出力を下げ、冷却ファン１４Ｂは最大出力のまま駆動し、定着装置１０９から画像形成装置外部へ向かう気流の速さを通常モードより小さくしている。このように、冷却ファン１４Ａ（第１の送風部）の風量は、第２の送風モード（放出量抑制モード）の方が第１の送風モード（通常モード）より小さい。
【００６５】
一方、通常モードを実行中の画像形成装置では、冷却ファン１４Ａ、１４Ｂは最大出力でそれぞれの冷却ファンを駆動し続けているので、定着装置１０９から画像形成装置外部へ向かう気流の速さは放出量抑制モードの実行時よりも大きい。
【００６６】
そして、比較例も、定着装置１０９から画像形成装置外部へ向かう気流の速さは大きい。すなわち、定着装置１０９の熱による上昇気流や、記録材Ｐの搬送に伴う層流が発生するので、それぞれの冷却ファンをただ単に停止するだけでは、定着装置１０９から画像形成装置外部へ向かう気流を抑えることができない。このように、比較例は、省エネルギ及び低騒音には貢献するものの、小径粒子放出量を減らす効果は小さい。
【００６７】
このように、画像形成装置からの小径粒子放出量を抑制する為には、本実施形態における放出量抑制モードのように、定着装置１０９から画像形成装置外部へ向かう気流の速さを小さくするように、それぞれの冷却ファンの回転数を制御することが必要である。
【００６８】
（小径粒子放出量の抑制メカニズム）
小径粒子は、定着装置１０９の熱によって、記録材Ｐ上のトナーや、定着装置１０９内のグリス等の成分が分解し、発生すると考えられている。そして、分解して発生した小径粒子同士は、高い温度のまま接触すると結合し、より粒径の大きな粒子にまとまることが分かっている。
【００６９】
本実施形態における画像形成装置を、放出量抑制モードでプリントした場合と、通常モードでプリントした場合とで、発生した小径粒子の粒系分布を図５に示す。図５のグラフの横軸は小径粒子の粒径、縦軸は単位体積あたりの小径粒子の放出量である。放出量抑制モードで発生した小径粒子は、通常モードで発生した小径粒子に比べて、粒径分布が大きくなっている。定着装置１０９は同条件で動作しているので、定着装置１０９で発生している小径粒子の粒径分布と発生数は同じはずである。定着装置１０９から画像形成装置外へ放出される過程で、小径粒子が結合して大きな粒子にまとまり、放出量が減少していることが分かる。
【００７０】
一方、通常モードでは、記録材Ｐの移動に伴って発生する層流や、定着装置１０９の熱によって発生する上昇気流、そして冷却ファンの影響により、定着装置１０９から排紙部１１１に向かう気流が発生する。そして、定着装置１０９で発生した小径粒子は、速画像形成装置外に排出される。小径粒子は、外気に触れて急速に冷め、または拡散してしまい、小径粒子同士での結合があまり起こらない。
【００７１】
これに対し、放出量抑制モードでは、定着装置１０９から排紙部１１１に向かう気流の速さを小さくしており、小径粒子を定着装置１０９の定着ニップＮ１と、排紙部１１１の間の狭い空間に長く留めておくことができる。この空間は、定着装置１０９からの熱で暖められており、ここで、小径粒子同士が結合し、大きな粒子にまとまっていると考えられる。そして、結合しやすい状態の小径粒子は、周辺部材にも付着しやすくなる。定着装置１０９で発生した小径粒子は、排紙部１１１へ向かう間に、周辺部材に付着し、画像形成装置からは排出されにくい。
【００７２】
（実験２）
次に実験２では、気温２３℃、湿度５０％の環境下において、画像形成装置が暖まった状態から開始（ホットスタート）した。具体的には、画像形成装置は、コールドスタートから１０分間連続プリントを行った後に、本実験を行った。実験の開始時、画像形成装置の搬送方向下流側、風速の測定点Ｚにおける温度は６３℃であった。その実験結果を表６に示す。
【００７３】
【表６】
2014224997.tif 000008
【００７４】
表６では比較例における小径粒子放出量を１とした時の放出量抑制モード、通常モードの放出量の比率を表す。表６によると、本実施形態における放出量抑制モードでの小径粒子放出量は、通常モードや、比較例に比べて小さい。ただし、コールドスタートに比べて、小径粒子の放出量は、放出量抑制モード、通常モード、比較例のいずれも少ない値であった。画像形成装置が暖まった状態から始めるホットスタートでは、放出量抑制モードを用いなくても、小径粒子は少なくなる。
【００７５】
ここで、本実施形態における通常モードでの画像形成装置で、コールドスタートと、ホットスタートでプリントした時に、発生した小径粒子の粒系分布比較したグラフを図６に示す。図６のグラフの横軸は小径粒子の粒径、縦軸は単位体積あたりの小径粒子放出量である。ホットスタートで発生した小径粒子は、コールドスタートで発生した小径粒子に比べて、粒径分布が大きくなっている。
【００７６】
ホットスタートでは、画像形成装置内部は暖まっており、特に、定着装置１０９近傍や、定着装置１０９の記録材搬送方向下流側は、定着装置１０９から発生する熱で暖められている。定着装置１０９で発生した小径粒子は、画像形成装置内に長く留めておかなくても、すぐに小径粒子同士が結合し、粒径が大きな粒子にまとまっていると考えられる。
【００７７】
（画像形成装置が冷えた状態での放出量抑制モード）
画像形成装置が放出量抑制モードと通常モードとのいずれも実行可能であるとき、画像形成装置が冷えた状態のみで放出量抑制モードを用いることが考えられる。すなわち、画像形成装置が冷えた状態にある場合は、小径粒子が発生しやすい状況であり、放出量抑制モードで冷却ファンを動作させる。これにより、画像形成装置から放出される小径粒子の数を少なくすることができる。
【００７８】
一方、画像形成装置が暖まった状態にある場合は、小径粒子が発生しにくく、通常モードで、画像形成装置の冷却を優先させる。このように、放出量抑制モードと通常モードとを、状況によって切り替えて実行することで、小径粒子放出量の抑制と画像形成装置内の冷却とを両立することができる。
【００７９】
このような送風ユニットにおける冷却ファンの動作モード切り替えの一例を示す。冷却ファンの動作モードは、表７の条件に従い、画像形成装置の機内温度とプリント開始からのプリント継続時間とにより、自動的に選択される。すなわち、装置内温度が所定温度以下（例えば５０℃以下）で、かつ記録材のプリント開始からまもない場合（例えばプリント開始から所定時間としての１０分より短いとき）に、自動的に送風ユニットを第２の送風モード（放出量抑制モード）を実行する。一方、所定時間としての１０分より長いときは、第１の送風モード（通常モード）を実行する。
【００８０】
尚、プリント開始時の定着フィルム２０１の温度を検知するメインサーミスタ５００若しくはサブサーミスタ５０１の検知温度を機内温度としても良い。
【００８１】
これより、表７に基づき、定着フィルム２０１の検知温度が所定温度（例えば５０℃）より低いときは第２の送風モード（放出量抑制モード）を実行し、検知温度が所定温度より高いときは第１の送風モード（通常モード）を実行することができる。
【００８２】
【表７】
2014224997.tif 000009
【００８３】
以上説明したように、本実施形態の画像形成装置は通常モードと放出量抑制モードとを実行可能であり、冷却ファン動作モードを、状況によって切り替えて実行することで、画像形成装置からの小径粒子放出量の抑制と装置内の冷却を両立することができる。放出量抑制モードでは、定着装置から記録材搬送方向の下流側へ向かう気流を少なくして、定着装置で発生する小径粒子が、発生後すぐに画像形成装置外に排出されることを抑制する。
【００８４】
そして、定着装置近傍の温かい画像形成装置内に長く留めておくことで、小径粒子同士が結合し易くし、画像形成装置内部に付着させ、小径粒子の画像形成装置外への放出量を減らすことができる。
【００８５】
尚、冷却ファンの動作モードは、プリント開始時の機内温度のみ又はプリント開始時からのプリント継続時間のみに応じて使い分けても良い。
【００８６】
《第２の実施形態》
本実施形態における画像形成装置は、第１の実施形態と同様であり、冷却ファンの配置や流路（風路）は同様である。本実施形態における送風ユニットは、冷却ファンの制御部が単純化され、冷却ファン１４Ａ、冷却ファン１４Ｂは、それぞれ独立に、ＯＮ／ＯＦＦ制御だけができる（冷却ファンの回転数、風量の制御はできない）。そして、本実施形態における送風ユニットは、第１の実施形態と同様に、通常モードと、放出量抑制モードの２つの冷却ファン動作モードを備える。それぞれの冷却モードでの、冷却ファンの動作と、定着装置１０９の搬送方向下流の測定点Ｚにおける風速を表８に示す。
【００８７】
【表８】
2014224997.tif 000010
【００８８】
放出量抑制モード時は、冷却ファン１４Ａの駆動回路をＯＦＦ（駆動停止）とし、冷却ファン１４Ｂの駆動回路をＯＮとすることで、冷却ファン１４Ｂのみが動作する。一方、通常モード時は、冷却ファン１４Ａ、冷却ファン１４Ｂの駆動回路を共にＯＮとし、冷却ファン１４Ａ、１４Ｂを共に動作させる。
【００８９】
本実施形態における放出量抑制モードは、通常モードよりも定着装置１０９から画像形成装置外部に向かう気流の速さを小さくすることができる。このように、本実施形態における画像形成装置でも、冷却ファン動作モードを状況によって切り替えて実行することで、画像形成装置からの小径粒子放出量を少なくすることができる。
【００９０】
ここで、上述したものは冷却ファン１４Ａ（第１の送風部）を駆動停止し且つ冷却ファン１４Ｂ（第２の送風部）を駆動する第２の送風モード（放出量抑制モード）と、第１の送風部を駆動し且つ第２の送風部を駆動する第１の送風モード（通常モード）を備える。これを変形し、冷却ファン１４Ａ（第１の送風部）を駆動停止し且つ冷却ファン１４Ｂ（第２の送風部）を駆動する第２の送風モード（放出量抑制モード）と、第１の送風部を駆動し且つ第２の送風部を駆動停止する第１の送風モード（通常モード）としても良い。
【００９１】
《第３の実施形態》
本実施形態における画像形成装置は、冷却ファン１４Ｂに、冷却ファン１４Ａより高出力の冷却ファンを用いている点を除いて第１の実施形態と同じである。すなわち、冷却ファン１４Ｂは、寸法９２ｍｍ×９２ｍｍ、奥行き２５ｍｍ、最大風量１．１６（ｍ３／ｍｉｎ）、最大静圧２４．０（Ｐａ）のＤＣファンモーターである。本実施形態における画像形成装置も、通常モードと、放出量抑制モードの２つの冷却ファン動作モードを実行可能である。夫々の冷却モードを実行中の冷却ファンの動作と、定着装置１０９の搬送方向の下流の測定点Ｚにおける風速を表９に示す。
【００９２】
【表９】
2014224997.tif 000011
【００９３】
本実施形態では、冷却ファン１４Ｂ（第２の送風部）の風量は、第２の送風モード（放出量抑制モード）の方が第１の送風モード（通常モード）よりも大きい。そして、通常モードを実行している時は、冷却ファン１４Ｂの出力を最大出力の５０％とする。冷却ファン１４Ｂは、大型で高出力であるために、５０％の出力で動作させても、十分な冷却能力を有しており、また、通常モードにおいて最大出力で動作させると発生する騒音が大きくこれを小さくするためである。本実施形態における放出量抑制モードでも、通常モードに比べて、定着装置１０９から画像形成装置外部への気流を小さくすることができる。
【００９４】
本実施形態における放出量抑制モードでは、冷却ファン１４Ａ、１４Ｂ共に、最大出力で動作させる。本実施形態における放出量抑制モードでは、小径粒子放出量を抑制しながらも画像形成装置内を十分に冷却することができる。そして、小径粒子が発生しにくい条件では、冷却ファン１４Ｂの出力を半減させる通常モードを実行し放出抑制モードよりも冷却ファンの駆動による騒音を小さくすることができる。このように、本実施形態における画像形成装置でも、冷却ファン動作モードを、状況によって切り替えて実行することで、画像形成装置からの小径粒子放出量の抑制と画像形成装置の静音化を両立できる。
【００９５】
《第４の実施形態》
本実施形態における画像形成装置は、冷却ファン１４Ａとして逆回転可能な冷却ファンを用いている点を除いて第１の実施形態の画像形成装置と同じ構成である。本実施形態における冷却ファン１４Ａは、寸法８０ｍｍ×８０ｍｍ、奥行き１５ｍｍ、最大風量０．５８（ｍ３／ｍｉｎ）、最大静圧２２．６（Ｐａ）の３相駆動タイプのＤＣファンモーターである。
【００９６】
冷却ファン１４Ａは、正回転させると、画像形成装置内部に空気を送り込み、逆回転させると吸い出す方向（送風手段からの送風方向が逆向き）となるように取り付けられている。なお、冷却ファン１４Ｂは、正回転のみ可能であり、画像形成装置内部に空気を送り込む方向に取り付けられている。本実施形態における画像形成装置も、通常モードと、放出量抑制モードの２つの冷却ファン動作モードを実行可能である。それぞれの冷却モードを実行した時の冷却ファンの動作と、定着装置１０９の記録材の搬送方向下流の測定点Ｚにおける風速を表１０に示す。
【００９７】
【表１０】
2014224997.tif 000012
【００９８】
本実施形態における通常モードの実行時は、冷却ファン１４Ａ、１４Ｂを共に正回転且つ最大出力で動作させる。この通常モードは、画像形成装置内の冷却を優先する場合に実行する。一方、放出量抑制モードでは、冷却ファン１４Ａを逆回転させ、画像形成装置内の空気を吸って装置外出す方向に動作させる。
【００９９】
このように、本実施形態における放出量抑制モードは、通常モードよりも定着装置１０９から画像形成装置外部へ向かう気流の速さを小さくすることができる。すなわち、この放出量抑制モードは、通常モードよりも冷却効率は低下するものの、画像形成装置内を冷却しつつ画像形成装置外への小径粒子の放出量を抑制することができる。なお、小径粒子が発生しにくい条件では、通常モードを実行し、画像形成装置の昇温をより低く抑えることができる。
【０１００】
このように、本実施形態における画像形成装置でも、冷却ファン動作モードを、状況によって切り替えて実行することで、画像形成装置からの小径粒子放出量を少なくすることができる。
【０１０１】
（変形例１）
尚、第１の実施形態、第２の実施形態、第３の実施形態においては画像形成装置が実行可能である送風ユニットの制御モードは、第１の送風モード、第２の送風モードの２つであった。しかし、測定点Ｚにおける風速が異なる３つ以上の送風モードを実行可能であっても良い。
【０１０２】
（変形例２）
また、上述した各実施形態では、送風ユニットとして２個の冷却ファン（送風手段）を用いることを前提としたが、冷却ファンの数が３個以上の複数、あるいは１個であっても良い。例えば、表５、表６、表７、表８、表１０に関して、送風ユニットとして１個の冷却ファンより構成されるものでも良い。
【０１０３】
（変形例３）
また、表７に関して、装置の動作状況により第１の送風モード、第２の送風モードを自動的に選択することを述べたが、装置の動作状況としてプリント枚数や、印字率などにより第１の送風モード、第２の送風モードを自動的に選択しても良い。この場合、プリント枚数や、印字率などは検知手段で検知されるように構成される。
【０１０４】
なお、装置の動作状況により第１の送風モード、第２の送風モードをユーザーの指定により手動で選択するような構成にすることもできる。
【符号の説明】
【０１０５】
１４Ａ・・冷却ファン（第１の送風部）、１４Ｂ・・冷却ファン（第２の送風部）、１０９・・定着装置（定着部）、Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ・・画像形成部
【図１】
2014224997.tif 000013
【図２】
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【図３】
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【図４】
2014224997.tif 000016
【図５】
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【図６】
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