(57)【要約】【課題】加熱回転体の周囲の温度状態に応じて微粒子（ダスト）を効率良く回収可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】ワックスを含有するトナーＳを用いる画像形成部７と、画像をシートＰに転写する転写部１２ａと、シートをニップ部１０１ｂにて加熱するベルトユニット１０１及び加圧ローラ１０２と、シート入口４００からエアを吸気する吸気口５２ａを有するダクト５２と、ダクトに設けられダストＤを回収するフィルタ５１と、ダクトに設けられ吸気を行うファン６１と、を有するプリンタ１は、ベルトユニット近傍の温度を検知する温度検出手段６７と、画像形成処理中にベルトユニット近傍の温度が高い場合はファンの風量が弱くなるように、温度が高い場合はファンの風量が弱くなるように制御する制御回路Ａと、を有する。【選択図】図１
2019191399.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記録材にトナー像を第１の位置にて形成する画像形成部と、
前記第１の位置から搬送される記録材を第２の位置にて挟持搬送して熱と圧力による定着する加熱回転体および加圧回転体を有する定着部と、
前記第１の位置と前記第２の位置の間に吸気口を有するダクトと、
前記ダクトに設けられ離型剤に起因するダストを回収するためのフィルタと、
前記ダクトに吸気のためのエアフローを発生させるファンと、
前記加熱回転体の近傍の空間温度を検出する温度検出手段と、
前記ファンの動作を制御する制御部と、を有し、
前記加熱回転体の表面温度をＴｂ（℃）
前記トナーのダスト発生温度をＴｗｓ（℃）
前記温度検出手段によって検出された空間温度をＴａ（℃）
としたとき、前記制御部は以下の条件式（Ａ）と（Ｂ）を満す場合に前記ファンを所定の第１の効率にて作動させ、満たさない場合は前記ファン（６１）を非作動にする又は前記第１の効率よりも効率を落とした所定の第２の効率にて作動させることを特徴とする画像形成装置。
Ｔｂ≧Ｔｗｓ−Ｚ        ・・式（Ａ）
ただし、Ｚは予め定めた調整温度値（℃）
Ｔｗｓ−Ｔａ＞第一温度  ・・式（Ｂ）
ただし、第一温度は予め定めた閾値温度（℃）
【請求項２】
前記Ｔａは、前記加熱回転体から前記第１の位置の方向に向かって１ｍｍ以上２０ｍｍ以下の範囲内にある測定点の空間温度であ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】
前記温度検出手段は、前記測定点に設けた温度検知器であ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】
前記温度検出手段は、前記Ｔｂ、画像形成装置の外部温度、画像形成装置の装置内温度、前記加熱回転体および加圧回転体の近傍に気流を生じさせるファンの動作情報から、前記Ｔａを予測することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第一温度は、前記測定点が前記加熱回転体から前記第１の位置の方向に向かって６ｍｍ離れた位置にある場合に、１０９℃以上１２１℃以下の範囲にあることを特徴とする請求項２乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
離型剤を含有するトナーを用いて記録材にトナー像を第１の位置にて形成する画像形成部と、
前記第１の位置から搬送される記録材を第２の位置にて挟持搬送して熱と圧力による定着する加熱回転体および加圧回転体を有する定着部と、
前記第１の位置と前記第２の位置の間に吸気口を有する冷却ダクトと、
前記冷却ダクトに吸気のためのエアフローを発生させる冷却ファンと、
前記加熱回転体の近傍の空間温度を検出する温度検出手段と、
前記冷却ファンの動作を制御する制御部と、を有し、
前記加熱回転体の表面温度をＴｂ（℃）
前記トナーのダスト発生温度をＴｗｓ（℃）
前記温度検出手段によって検出された空間温度をＴａ（℃）
としたとき、前記制御部は、以下の条件式（Ａ）と（Ｂ）を満す場合に前記冷却ファン（６４）を非作動にする又は所定の第１の効率よりも効率を落とした所定の第２の効率にて作動させることを特徴とする画像形成装置。
Ｔｂ≧Ｔｗｓ−Ｚ        ・・式（Ａ）
ただし、Ｚは予め定めた調整温度値（℃）
Ｔｗｓ−Ｔａ＞第一温度  ・・式（Ｂ）
ただし、第一温度は予め定めた閾値温度（℃）
【請求項７】
更に、前記第１の位置と前記第２の位置の間に吸気口を有するダスト捕集ダクトと、
前記ダスト捕集ダクトに設けられ離型剤に起因するダストを回収するためのフィルタと、
前記ダスト捕集ダクトに吸気のためのエアフローを発生させるダスト捕集ファンと、を有する
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】
前記制御部は、前記Ｔａ（℃）、前記Ｔｗｓ（℃）が以下の条件式（Ｃ）と（Ｄ）を満足するとき、ダスト捕集ファンを非作動にする又は所定の第１の効率よりも効率を落とした所定の第２の効率にて作動させることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
Ｔｗｓ−Ｔａ≦第一温度・・式（Ｃ）
Ｔａ≦第二温度・・・・・・式（Ｄ）
ただし、第二温度は第一温度よりも低い予め定めた閾値温度（℃）
【請求項９】
前記Ｔａ（℃）、前記Ｔｗｓ（℃）が以下の条件式（Ｅ）と（Ｆ）を満足するとき、前記ダスト捕集ファンと前記冷却ファンを作動させることを特徴とする請求項７又は８に記載の画像形成装置。
Ｔｗｓ−Ｔａ≦第一温度・・・式（Ｅ）
Ｔａ＞第二温度・・・・・・・式（Ｆ）
【請求項１０】
前記Ｔａ（℃）は、前記第１の位置から前記第２の位置の方向に向かって１ｍｍ以上２０ｍｍ以下の範囲内にある測定点の空間温度であることを特徴とする請求項６乃至９の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記温度検出手段は、前記測定点に設けた温度検知器であ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】
前記温度検出手段は、前記Ｔｂ、画像形成装置の外部温度、画像形成装置の装置内温度、前記加熱回転体および加圧回転体の近傍に気流を生じさせるファンの動作情報から、前記Ｔａを予測することを特徴とする請求項６乃至１０の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記第一温度は、前記測定点が前記第１の位置から前記第２の位置の方向に向かって６ｍｍ離れた位置にある場合に、１０９℃以上１２１℃以下の範囲にあることを特徴とする請求項１０乃至１２の何れか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、記録材上にトナーの画像を形成する画像形成装置に関する。この画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの機能を複数備えた複合機等として用いられる。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の画像形成装置は、離型剤を含有するトナーを用いて記録材に画像を形成する。また、画像形成装置はトナーの画像を担持した記録材を加熱・加圧して記録材に画像を定着させる定着装置を備えている。
【０００３】
特許文献１に記載の定着装置では、定着ローラと加圧ローラの間にニップを形成し、このニップに記録材を通過させることで記録材にトナー像を定着させている。
【０００４】
また、特許文献１の画像形成装置は、離型剤を含有するトナーが加熱されて生じるダストを回収するための構成を備えている。詳細に述べると、この画像形成装置は定着ローラと対向する位置にダクトの開口が設けられており、この開口は定着ローラの長手方向に沿って延びている。このダクトはファンを有する排気路に接続されており、定着ローラ近傍のエアを排気路に案内する。排気路には静電フィルタ等のフィルタが設けられており、エアに含まれるダストを除去する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−１２０２８４公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
フィルタは、エアに含まれるダストに加えて、装置内にある紙粉やトナー粉をも捕集する。そのため、ダストが発生していないときにファンを作動させてしまうと、フィルタは紙粉やトナー粉の吸引によって劣化してしまう。
【０００７】
本発明は上記従来技術の更なる改善に係り、その目的はフィルタの長寿命化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、
離型剤を含有するトナーを用いて記録材にトナー像を第１の位置にて形成する画像形成部と、
前記第１の位置から搬送される記録材を第２の位置にて挟持搬送して熱と圧力による定着する加熱回転体および加圧回転体を有する定着部と、
前記第１の位置と前記第２の位置の間に吸気口を有するダクトと、
前記ダクトに設けられ離型剤に起因するダストを回収するためのフィルタと、
前記ダクトに吸気のためのエアフローを発生させるファンと、
前記加熱回転体の近傍の空間温度を検出する温度検出手段と、
前記ファンの動作を制御する制御部と、を有し、
前記加熱回転体の表面温度をＴｂ（℃）
前記トナーのダスト発生温度をＴｗｓ（℃）
前記温度検出手段によって検出された空間温度をＴａ（℃）
としたとき、前記制御部は以下の条件式（Ａ）と（Ｂ）を満す場合に前記ファンを所定の第１の効率にて作動させ、満たさない場合は前記ファンを非作動にする又は前記第１の効率よりの効率を落した所定の第２の効率にて作動させることを特徴とする。
【０００９】
Ｔｂ≧Ｔｗｓ−Ｚ        ・・式（Ａ）
ただし、Ｚは予め定めた調整温度値（℃）
Ｔｗｓ−Ｔａ＞第一温度  ・・式（Ｂ）
ただし、第一温度は予め定めた閾値温度（℃）
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、フィルタの長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１の画像形成装置における定着装置近傍においてダストを回収する様子を示す図である。
【図２】（ａ）は定着装置周辺の構成を並べて斜視した図、（ｂ）は定着装置の周辺におけるシート（記録材）の通過位置を示す図である。
【図３】（ａ）はダクトユニットの分解斜視図、（ｂ）はダクトユニットが動作する様子を示す図である。
【図４】実施例１の画像形成装置の構成を示す図である。
【図５】（ａ）は定着装置の断面図、（ｂ）はベルトユニットの分解斜視図である。
【図６】（ａ）は定着装置のニップ部近傍の横断面図、（ｂ）は定着ベルトの層構成を示す図、（ｃ）は加圧ローラの層構成を示す図である。
【図７】定着ベルトユニットの加圧機構を示す図である。
【図８】（ａ）はダストの生成過程を説明する図、（ｂ）はダストの付着現象を説明する模式図、（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、ダスト生成の有無と粒子の大きさが決まることを説明するグラフである。
【図９】（ａ）はダスト発生温度Ｔｗｓの測定装置を説明する図、（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。
【図１０】（ａ）は定着処理の進行に伴い拡大する定着ベルト上のワックス付着領域の様子を示す図、（ｂ）はワックスの付着領域とダストＤの発生領域の関係を示す図である。
【図１１】定着ベルトの周辺の気流の流れを説明する図である。
【図１２】制御回路と各構成の関連を示す図である。
【図１３】ファンの制御を説明するフローチャートである。
【図１４】（ａ）乃至（ｄ）は温度情報とファン動作の関係を説明するシーケンス図である。
【図１５】（ａ）はダストの瞬間ＥＲと過冷却度ΔＴの推移を説明するグラフ、（ｂ）はダストの放出が終わる時間と、過冷却度ΔＴを説明するグラフである。
【図１６】（ａ）はダスト発生量の測定系を説明する図、（ｂ）はダスト発生量の測定結果を説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に関して実施例を用いて詳細に説明する。なお、特段の断りがない限り、本発明の思想の範囲内において、実施例に記載された各種構成を他の公知の構成に置き換えてもよい。
【００１３】
＜実施例１＞
（１）画像形成装置の全体構成
本実施例の特徴部分を説明する前に、画像形成装置の一例の全体構成について説明する。図４は本実施例における画像形成装置（以下、プリンタと記す）１の構成を示す模式図である。図１２は制御回路と各構成の関係を示すブロック図である。
【００１４】
プリンタ１は、電子写真プロセスを用いる画像形成部７で画像（未定着のトナー画像）を形成し、この画像を転写部１２ａにて記録材Ｐに転写する。記録材Ｐはその表面に画像が形成される記録媒体である。記録材Ｐの例としては普通紙・厚紙・ＯＨＰシート・コート紙・ラベル紙等が挙げられる。以下、記録材をシートと記す、若しくは紙又は用紙とも記す。画像が転写されたシートＰを定着部１０３で加熱することでシートＰに画像を定着させる。
【００１５】
本実施例の説明で用いるプリンタ１は、電子写真プロセスを用いた４色フルカラーのマルチファンクションプリンタ（カラー画像形成装置）である。なお、プリンタ１は、モノクロのマルチファンクションプリンタやシングルファンクションプリンタであってもよい。以下、図を用いて詳細に説明する。
【００１６】
プリンタ１は、装置内の各構成を制御する制御回路部Ａ（図１２）を備えている。制御回路部Ａは、ＣＰＵ等の演算部やＲＯＭ等の記憶部を備えた電気回路である。制御回路部Ａは、ＲＯＭ等に記憶されたプログラムをＣＰＵが読みだすことで各種制御を行う制御部として機能する。
【００１７】
制御回路部Ａは、パーソナルコンピュータ等の外部情報端末（不図示）やイメージリーダ２等の入力装置Ｂ、及び操作パネル（不図示）等の各種構成と電気的に接続されており、信号情報のやり取りが可能である。制御回路部Ａは、入力装置Ｂから入力された画像信号に基づき装置内の各種構成を統括的に制御してシートＰ上に画像を形成させる。
【００１８】
また、制御回路部Ａは、後述する定着ベルト１０５（加熱回転体）の近傍の温度を検出する温度検出手段６７を有する。
【００１９】
図４に示すように、プリンタ１はトナー画像を形成する画像形成部７として第１から第４の４つの画像形成ステーション５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ（以下、ステーションと記す）を備えている。ステーション５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、図４に示すように左側から右側にかけて並べて設けられている。
【００２０】
各ステーション５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、用いるトナーの色が異なる以外はほぼ同様に構成されている。そのため、ステーション５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの詳細構成について説明する場合は第１のステーション５Ｙを代表例にして説明する。
【００２１】
ステーション５Ｙは、画像が形成される像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体（以下、ドラムと記す）６を有する。また、ステーション５Ｙは、このドラム６に作用するプロセス手段としてのクリーニング部材４１、現像ユニット９、帯電ローラ（不図示）を有している。このステーション５Ｙ以外の他のステーション５Ｍ、５Ｃ、５Ｋにおけるとこれらの機器に対する符号の加入は省略してある。
【００２２】
第１のステーション５Ｙは現像ユニット９のトナー収容室内にイエロー（Ｙ）色の現像剤（以下、トナーと記す）を収容している。第２のステーション５Ｍは現像ユニット９のトナー収容室内にマゼンタ（Ｍ）色のトナーを収容している。第３のステーション５Ｃは現像ユニット９のトナー収容室内にシアン（Ｃ）色のトナーを収容している。第４のステーション５Ｋは現像ユニット９のトナー収容室内にブラック（Ｋ）色のトナーを収容している。９ａＹ、９ａＭ、９ａＣ、９ａＫは、それぞれ、各ステーション５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋにおける現像ユニット９に対するトナー補給機構である。
【００２３】
画像形成部７の下側には各ステーション５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋにおけるドラム６に対する画像情報露光手段としてのレーザースキャナユニット８が配置されている。また画像形成部７の上側には、中間転写ベルトユニット１０（以下、転写ユニットと記す）が設けられている。
【００２４】
転写ユニット１０は、中間転写ベルト（以下、転写ベルトと記す）１０ｃとそれを駆動する駆動ローラ１０ａを有する。また、ベルト１０ｃの内側には各ステーション５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋに対応する第１から第４の４つの一次転写ローラ１１が平行に配設されている。各一次転写ローラ１１は各ステーションのドラム６に対向して配置されている。画像形成部７の各ドラム６は上面部分が各一次転写ローラ１１の位置においてベルト１０ｃの下面に接している。この接触部分を一次転写部と呼ぶ。
【００２５】
駆動ローラ１０ａはベルト１０ｃを回転駆動するローラであり、ベルト１０ｃのうち駆動ローラ１０ａによりバックアップされた部分の外側には二次転写ローラ１２が配設されている。ベルト１０ｃは転写手段である二次転写ローラ１２と接触しており、この接触部分を二次転写部１２ａ（転写部：第１の位置）と呼ぶ。ベルト１０ｃのうちテンションローラ１０ｂによってバックアップされた部分の外側には転写ベルトクリーニング装置１０ｄが配設されている。レーザースキャナユニット８の下部には、シートＰを収納するカセット３が配設されている。
【００２６】
図４に示すように、プリンタ１には、カセット３からピックアップされたシートＰを上方へ搬送するシート搬送路（縦パス）Ｑが配設されている。このシート搬送路Ｑは、下側から上側に順に、給送ローラ４ａとリタードローラ４ｂとのローラ対、レジストローラ対４ｃ、二次転写ローラ１２、定着装置１０３、排出ローラ対１４が配設されている。またイメージリーダ２の下方は排出トレイ１６が配置されている。
【００２７】
画像形成シーケンスを説明する。プリンタ１が画像形成動作を行う場合、制御回路部Ａは次のような制御を行う。制御回路部Ａは、画像形成タイミングに合わせて第１から第４のステーション５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋのドラム６を図中時計方向に所定の速度で回転駆動させる。制御回路部Ａは、ドラム６の回転速度に応じた速度且つドラム６の回転方向に対して順回転する方向に転写ベルト１０ｃが回転するように駆動ローラ１０ａの駆動を制御する。また、制御回路部Ａはレーザースキャナユニット８や帯電ローラ（不図示）を作動させる。
【００２８】
上述した制御が行われることで、プリンタ１は次のようにフルカラー画像を形成する。まず、帯電ローラ（不図示）はドラム６の表面を所定の極性・電位に均一に帯電させる。次に、レーザースキャナユニット８は、Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｋの各色の画像情報信号に応じて変調されたレーザービームを用いてドラム６の表面を走査露光する。こうして、各ドラム６の表面には、対応色に応じた静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像ユニット９によりトナー像として現像される。
【００２９】
上記のように形成されたＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋ各色のトナー像は、一次転写部において、転写ベルト１０ｃ上に順に重ねて一次転写されることで合成される。こうして、転写ベルト１０ｃ上にはＹ色＋Ｍ色＋Ｃ色＋Ｋ色の４色のトナー像が合成されたフルカラーの未定着トナー像が形成される。そして、この未定着トナー像は転写ベルト１０ｃの回転により二次転写部１２ａ（転写部）に搬送される。転写ベルト１０ｃにトナー像を一次転写した後のドラム６の表面はクリーニング部材４１によりクリーニングされる。
【００３０】
一方、カセット３内のシートＰは、給送ローラ４ａとリタードローラ４ｂによって１枚分給送されてレジストローラ対４ｃへ搬送される。レジストローラ対４ｃは、ベルト１０ｃ上のトナー像と同期を取ってシートＰを二次転写部１２ａへと搬送する。二次転写ローラ１２は、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の二次転写バイアスが印加されている。そのため、シートＰが二次転写部１２ａに挟持搬送されると、転写ベルト１０ｃ上の４色トナー像はシートＰ上に一括して二次転写される。
【００３１】
二次転写部１２ａから搬送されたシートＰが転写ベルト１０ｃから分離されて、定着装置１０３へ搬送されると、トナー像はシートＰ上に熱定着される。定着装置１０３から搬送されたシートＰは、ガイド部材１５と排出ローラ対１４を経て排出トレイ１６に排出される。シートＰに対してトナー像が二次転写された後、転写ベルト１０ｃの表面に残留した残トナーは、転写ベルトクリーニング装置１０ｄによりベルト表面から除去される。
【００３２】
なお、定着装置１０３の周辺には、エアフローを発生させる複数のファン、及びダクトが配置されている。水分を含むシートＰが定着装置１０３で加熱されると、定着装置１０３から発生する熱に加えてシートＰからは水蒸気が発生する。この水蒸気によって、シート搬送方向において定着装置１０３よりも下流側の空間Ｃは、湿度が高い状態になる。湿度が高いとガイド部材１５上に水滴を生じさせる可能性がある。搬送されてきたシートＰにガイド部材１５上の水滴が付着すると画像不良の発生を招く。
【００３３】
そのため、プリンタ１は第二ファン６２によってプリンタ１の外部からエア（外気）を機内に引き込み、ガイド部材１５にエアを吹き付けて空間Ｃの湿度を低下させている。第二ファン６２からのエア吹き付けによって空間Ｃから追い出された水蒸気は、気流Ｆｃに沿って排出トレイ１６に向けて排出される他、第三ファン６３（図２参照）によっても機外に排出される。第三ファン６３は、定着装置１０３から発生する熱を排熱する役目も有している。
【００３４】
ここで、以下の説明において、上流側と下流側はシート（記録材）Ｐの搬送方向Ｘにおいて上流側と下流側である。
【００３５】
さらに、プリンタ１は、定着装置１０３の上流側、すなわち転写部である二次転写部１２ａと定着装置１０３の間の空間を排熱する冷却ダクト４２と冷却吸気部である第四ファン（転写部冷却ファン）６４を有する。また、プリンタ１は、定着装置１０３の上流側に発生したダストＤ（図１１等：詳細は後述）を回収して除去するフィルタユニット５０を有する。
【００３６】
フィルタユニット５０は、図２と図３に示すように吸気部である第一ファン（ダスト捕集ファン）６１を有し、吸気口５２ａに装着したフィルタ５１にエアを引き込み、ダストＤを除去する役目を果たす。また、プリンタ１は、熱や湿度を排気する第二ファン６２と第三ファン６３、第四ファン６４を適切に制御する為、プリンタ１の装置内温度を測定する機内温度センサ６５と、プリンタ１の外部温度を測定する機外温度センサ６６を有する。
【００３７】
（２）定着装置
次に定着装置１０３と、定着装置１０３の近傍で発生するダストＤについて説明する。
【００３８】
（２−１）定着装置１０３
図５（ａ）は定着装置１０３の断面を示す図である。図５（ｂ）はベルトユニット１０１を分解した様子を示す図である。本実施例における定着装置１０３は、ヒータ１０１ａによって加熱された小径の定着ベルト１０５（以下、ベルトと記す）を用いてトナー画像をシートＰに定着させる低熱容量な定着装置である。
【００３９】
定着装置１０３は、加熱回転体としてのベルト１０５を備えた定着ベルトユニット１０１（以下、定着ユニットと記す）と、支持回転体（加圧回転体）としての加圧ローラ１０２と、加熱部としての面状のヒータ１０１ａと、筐体１００とを備えている。
【００４０】
図５（ａ）に示すように、筐体１００にはシート入口４００とシート出口５００が設けられている。このシート入口４００とシート出口５００により、一対の回転体である定着ユニット１０１と加圧ローラ１０２との協働によりその間に形成されるニップ部（加熱ニップ部：第２の位置）１０１ｂにシートＰを通過させることができる。
【００４１】
本実施例では、シート入口４００がシート出口５００よりも重力方向下方に配置されているため、シートＰが重力方向下方から上方に向けて搬送される。この構成を縦パス構成と称する。シート出口５００よりも下流側には、ニップ部１０１ｂを通過したシートＰの搬送をガイドするガイド部材１５が設けられている。
【００４２】
（２−２）定着ユニット１０１の構成
定着ユニット１０１は、後述する加圧ローラ１０２に当接してベルト１０５と加圧ローラ１０２との間にニップ部１０１ｂを形成し、ニップ部１０１ｂにおいてトナー画像をシートＰに定着させるユニットである。
【００４３】
定着ユニット１０１は、図５（ａ）、図５（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。定着ユニット１０１は、面状のヒータ１０１ａと、ヒータ１０１ａを保持するヒータホルダ１０４と、ヒータホルダ１０４を支持する加圧ステー１０４ａを有する。また定着ユニット１０１は、エンドレス状のベルト１０５と、ベルト１０５の幅方向一端側と他端側を保持するフランジ１０６Ｌ・１０６Ｒを有する。
【００４４】
ヒータ１０１ａは、ベルト１０５の内面に当接してベルト１０５を加熱する加熱部材である。本実施例ではヒータ１０１ａとして、通電によって発熱するセラミックヒータを用いている。セラミックヒータは、細長で薄板状のセラミック基板と、この基板面に具備された抵抗層と、を備えており、抵抗層に通電することで全体が速やかに発熱する低熱容量のヒータである。
【００４５】
ヒータホルダ１０４は、ヒータ１０１ａを保持する保持部材である。本実施例のホルダ１０４は、横断面が半円弧状をしており、ベルト１０５の周方向の形状を規制している。ホルダ１０４の材料には耐熱性の樹脂を用いることが望ましい。
【００４６】
加圧ステー１０４ａは、ヒータ１０１ａ及びホルダ１０４を長手方向で均一にベルト１０５に押し当てる部材である。加圧ステー１０４ａは高い加圧力がかかっても撓みにくい材質であることが望ましい。本実施例では加圧ステー１０４ａの材質としてステンレス鋼であるＳＵＳ３０４を用いた。加圧ステー１０４ａ上にはサーミスタＴＨが設けられている。サーミスタＴＨはベルト１０５の温度に応じた信号を制御回路部Ａに出力する。
【００４７】
ベルト１０５は、シートＰに接触してシートＰに熱を付与する回転体である。ベルト１０５は、円筒状（エンドレス状）のベルトであり、全体的に可撓性を有している。ベルト１０５は、ヒータ１０１ａ、ヒータホルダ１０４、加圧ステー１０４ａを外側から覆うように設けられている。
【００４８】
フランジ１０６Ｌ・１０６Ｒはベルト１０５の長手方向端部を回転可能に保持する一対の部材である。フランジ１０６Ｌ・１０６Ｒは、図５（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。
【００４９】
フランジ部１０６ａはベルト１０５の端面を受け止めてベルト１０５のスラスト方向への移動を規制する部分であり、ベルト１０５の径よりもより大きな外形をしている。バックアップ部１０６ｂは、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と１０８Ｒ（図７参照）による押圧力を受ける。
【００５０】
（２−３）定着ベルトの構成
図６（ａ）は定着ニップ部近傍の拡大断面模式図である。図６（ｂ）はベルト１０５の層構成を示す図である。図６（ｃ）は加圧ローラ１０２の層構成を示す図である。
【００５１】
本実施例のベルト１０５は、複数の層によって構成されている。詳細に述べるとベルト１０５は、内側から外側に順に、エンドレス（円筒状）の基層１０５ａと、プライマ層１０５ｂと、弾性層１０５ｃと、離型層１０５ｄを備えている。
【００５２】
基層１０５ａはベルト１０５の強度を確保するための層である。基層１０５ａはＳＵＳ（ステンレス）等の金属製のベース層でありと、熱ストレスと機械的ストレスに耐えられるように、３０μｍ程度の厚みを有している。
【００５３】
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。
【００５４】
弾性層１０５ｃは、ニップ部１０１ｂにてトナー画像を圧接する際に変形して離型層１０５ｄをトナー画像に密着させる役目を果たす。弾性層１０５ｃとしては耐熱ゴムを用いることができる。
【００５５】
離型層１０５ｄは、トナーや紙粉がベルト１０５に付着することを防止する機能を有する層である。離型層１０５ｄとしては離型性と耐熱性に優れたＰＦＡ樹脂等のフッ素樹脂を用いることができる。本実施例の離型層１０５ｄの厚さは伝熱性を考慮して２０μｍである。
【００５６】
（２−４）加圧ローラの構成と加圧方法
加圧ローラ１０２は、ベルト１０５の外周面に当接してベルト１０５との間にニップを形成するニップ形成部材である。本実施例の加圧ローラ１０２は、複数の層によって構成されたローラ部材である。詳細に述べると、加圧ローラ１０２は、金属（アルミや鉄）の芯金１０２ａと、シリコンゴム等で形成された弾性層１０２ｂ、弾性層１０２ｂを被覆する離型層１０２ｃを有している。離型層１０２ｃはＰＦＡ等のフッ素系樹脂を材料するチューブであり弾性層１０２ｂ上に接着されている。
【００５７】
図７に示すように、芯金１０２ａの一端側は軸受１１３を介して筐体１００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１００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。
【００５８】
芯金１０２ａの他端側はギアＧに接続されており、ギアＧが制御回路部Ａで制御される駆動モータ（不図示）から駆動を受けると、加圧ローラ１０２は駆動回転体として矢印Ｒ１０２の方向に所定の周速度にて回転駆動される。
【００５９】
定着ユニット１０１は、加圧ローラ１０２対して近接離間する方向にスライド移動できるように側板１０７Ｌと側板１０７Ｒに支持されている。詳細には、フランジ１０６Ｌと１０６Ｒが側板１０７Ｌと側板１０７Ｒのガイド溝（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と１０８Ｒにより、フランジ１０６Ｌと１０６Ｒの被押圧部１０６ｃは、加圧ローラ１０２に向かう方向に所定の押圧力Ｔで押圧されている。
【００６０】
押圧力Ｔにより、フランジ１０６Ｌ・１０６Ｒ、加圧ステー１０４ａ、ヒータホルダ１０４の全体が加圧ローラ１０２の方向に付勢される。ここで、定着ユニット１０１はヒータ１０１ａを有する側が加圧ローラ１０２を向いている。そのため、ヒータ１０１ａは、ベルト１０５を加圧ローラ１０２に向けて押圧する。このような構成により、ベルト１０５及び加圧ローラ１０２が変形し、ベルト１０５と加圧ローラ１０２との間にニップ部１０１ｂ（図６（ａ）参照）が形成される。
【００６１】
このように、定着ユニット１０１と加圧ローラ１０２が密着した状態で加圧ローラ１０２が回転（Ｒ１２０）すると、ニップ部１０１ｂにおけるベルト１０５と加圧ローラ１０２との摩擦力により、ベルト１０５に回転トルクが作用する。ベルト１０５は、加圧ローラ１０２に対して従動回転（Ｒ１０５）する。このときのベルト１０５の回転速度は、加圧ローラ１０２の回転速度にほぼ対応している。つまり本実施例では、加圧ローラ１０２は、ベルト１０５を回転駆動する駆動ローラとしての機能を担っている。
【００６２】
なおこのとき、ベルト１０５の内周面とヒータ１０１ａが摺動するため、ベルト１０５の内面にグリスを塗布して摺動抵抗を低減することが望ましい。
【００６３】
（２−５）定着処理
上述した構成を用いて定着装置１０３は画像形成処理中に定着処理を行う。定着処理を行う際、制御回路部Ａは駆動モータ（不図示）を制御して、加圧ローラ１０２を回転方向Ｒ１０２（図１）に所定の速度で回転駆動させ、ベルト１０５を従動回転（Ｒ１０５）させる。
【００６４】
また、制御回路部Ａは電源回路（不図示）を介してヒータ１０１ａに通電を開始する。この通電により発熱したヒータ１０１ａは、ニップ部１０１ｂにおいて、内面がヒータ面に密着して摺動しながら回転するベルト１０５に対して熱を付与する。こうして熱を付与されたベルト１０５は次第に高温になっていく。
【００６５】
ここで、サーミスタＴＨは加圧ステー１０４ａの頂面に配設されており、回転するベルト１０５の内面に弾性的に接触している。これにより、サーミスタＴＨは回転するベルト１０５の温度を検知してその検知温度情報を制御回路部Ａにフィードバックしている。制御回路部Ａはベルト１０５の表面温度Ｔｂが目標温度Ｔｐとなるように（図１４（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への供給電力を制御する。本実施例の目標温度Ｔｐ（図１４（ａ））は約１７０℃である。
【００６６】
ベルト１０５が目標温度Ｔｐまで加熱されると、制御回路部Ａは各構成を制御してトナー画像Ｓ（図５（ａ））を担持したシートＰを定着装置１０３へと搬送させる。定着装置１０３に搬送されたシートＰはニップ部１０１ｂによって挟持搬送される。
【００６７】
シートＰは挟持搬送される過程で、ベルト１０５を介してヒータ１０１ａの熱を付与される。未定着トナー画像Ｓはヒータ１０１ａの熱によって溶融され、ニップ部１０１ｂにかかっている圧力によってシートＰに定着される。ニップ部１０１ｂを通過したシートＰは、ガイド部材１５によって排出ローラ対１４に案内され、排出ローラ対１４を経由して排出トレイ１６上に排出される。本実施例では上述した工程を定着処理と呼ぶ。
【００６８】
（３）ダスト
次に、トナーＳに含有された離型剤（以下、ワックスと称する）に起因する超微粒子（以下、ダストと称する）の発生と、ダストの性質について説明する。
【００６９】
（３−１）トナーＳに含有されるワックスとダストの関係
上述したように定着装置１０３は、シートＰに高温のベルト１０５を接触させることでシートＰにトナー画像を定着させている。このような構成を用いて定着処理を行う場合、定着処理時に一部のトナーＳがベルト１０５に転移（付着）してしまうことがある。これをオフセット現象と呼ぶ。オフセット現象は画像不良の原因となるためこれを解決することが望ましい。
【００７０】
そこで本実施例では、トナー画像の形成に用いるトナーＳにパラフィンからなるワックス（離型剤）を内包させている。このトナーＳは、加熱されると内部のワックスが溶解して染み出す構成となっている。そのため、このトナーＳによって形成された画像に定着処理を施すと、溶解したワックスによってベルト１０５の表面が覆われる。表面がワックスによって覆われたベルト１０５は、ワックスの離型作用により、トナーＳが付着し難くなる。
【００７１】
なお、本実施例では純粋なワックスの他に、ワックスの分子構造を含んだ化合物をもワックスと呼んでいる。例えば、トナーの樹脂分子と炭化水素鎖等のワックス分子構造が反応した化合物もワックスと称する。また、離型剤としては、ワックスの他にシリコンオイル等の離型作用を有する物質を用いてもよい。
【００７２】
ベルト１０５に付着したワックスの一部は、ベルト１０５の表面温度が一定温度以上になった時に気化する。さらに気化（ガス化）したワックス成分が空気中で冷やされると、数ｎｍ〜数百ｎｍ程度のダスト（微粒子）が発生する。なお、発生するダストの多くは数ｎｍ〜数十ｎｍの粒径であると推察される。
【００７３】
このダスト生成現象は核生成と呼ばれ、加熱によって気化したワックス成分をより低い温度環境にさらすことにより生じる。これを過冷却という。この現象は、水蒸気が露点温度を下回ると、微小水滴になって霧を発生させる現象と同じものである。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９（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。
【００７４】
過冷却度ΔＴ＝Ｔｗｓ−Ｔａ・・・式（１）
ΔＴが大きいほど、気化したワックス成分は急速に冷却され、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ΔＴが大きいほど、粒子がたくさんできることを意味する。そしてΔＴが小さくなるにつれて核生成する箇所は減る。またその時、生成した核にガスが凝集していくため、粒子は大きくなる。
【００７５】
・ΔＴ大→小さいダストが多く発生
・ΔＴ小→大きいダストが少量発生
【００７６】
ダストは粘着性を有するワックス成分からなるため、プリンタ１の内部構成の各所に付着しやすく（図８（ｂ）参照）、問題を生じる場合がある。例えば、定着装置１０３の熱に起因する上昇気流によってダストＤがガイド部材１５や排出ローラ対１４の周辺まで運ばれた場合、ガイド部材１５や排出ローラ対１４にワックスが付着・堆積し、固着してしまう虞がある。ガイド部材１５や排出ローラ対１４がワックスで汚れると、シートＰにワックスが付着して画像不良の発生原因となる。そのため、プリンタ１は、ダストを除去するフィルタ５１を有し、このような問題の発生を防いでいる。
【００７７】
しかし、フィルタ５１はダストの吸引に加えて、紙から発生する紙粉やシートＰ上の未定着トナーに由来する飛散トナーの吸引によっても劣化する。そのため、フィルタ５１にエアを引き込む第一ファン６１は、ダストが発生している時のみ作動することが望ましい。本実施例は、過冷却度ΔＴによってダストの発生を予測し、第一ファン６１を適切に制御する。
【００７８】
（３−２）定着処理に伴うダストの発生
（３−２−１）ダストの性質
以下では図８（ａ）〜（ｃ）を用いてダストの性質を詳細に説明する。図８（ａ）はダストが発生して成長する様子を説明する図である。図８（ｂ）はダストの付着現象を説明する図である。図８（ｃ）はワックスの加熱温度と、加熱部周囲の空間温度と、過冷却度ΔＴ、ダストの大きさの関係を説明するグラフである。
【００７９】
図８（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るため、空気中で凝縮し、数ｎｍ程度の粒径の微小ダスト２１ｂに変化する。
【００８０】
さらに微小ダスト２１ｂの周囲にダスト化しなかった揮発物２１ａが集まって凝集する上、微小ダスト２１ｂ同士の衝突による合体も発生するため、微小ダスト２１ｂはより大きなダスト２１ｃへと成長する。この時、気中におけるガスの凝集／ダスト化は図８（ｃ）に示すように、加熱温度が低く、空間温度が高いほど、すなわち図中右下の方向（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）ほどダスト生成の種となるガスの揮発量が少なくなり、空間温度が高い（過冷却度→小）ほどガスの飽和蒸気圧が上がり、ガス分子は気体状態を維持し易くなるためである。
【００８１】
つまり、過冷却度ΔＴが小さいほどダスト生成が阻害される。図８（ｃ）中の線Ｌ１と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８（ｃ）に示す線Ｌ１より右下の領域に入ったとき、ダストは生成しなくなる。反対に、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、すなわち図中の線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ガスの蒸気圧が下がり、ガス分子の粒子化を促進するためである。
【００８２】
つまり、過冷却度ΔＴが大きい程ダスト生成が促進され、多数のダストを生成する。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と同時に生成個数も多くなる。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。
【００８３】
なお、図８（ｃ）に大粒径ダスト発生領域と小粒径ダスト発生領域を分ける線として線Ｌ２を示しているが、実際には大粒径ダストと小粒径ダストを分ける明確な基準はない。ダスト粒径は過冷却度ΔＴの変化によって徐々に変化する。
【００８４】
次に、図８（ｂ）において、微小ダスト２１ｂ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と推定される。従って、雰囲気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。
【００８５】
このように、ダスト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の衝突確率が上がると、合体し易くなる。
【００８６】
（３−２−２）ダスト発生温度Ｔｗｓ
図９（ａ）に示す装置を用いて、ダスト発生温度Ｔｗｓを測定する方法を以下に説明する。また図９（ｂ）にダスト発生温度Ｔｗｓの一例を示す。前述したように本実施例においては、過冷却度ΔＴによってダストの発生を予測し、ダストを除去するフィルタにエアを吸引する第一ファン６１を制御する。より具体的には、第一ファン６１を非作動にする又は第一ファン６１の効率（Ｄuｔｙ）を落とす制御する。即ち、所定の第１の効率よりの効率を落した所定の第２の効率にて作動させる。
【００８７】
以下において、第一ファン６１を非作動にする制御は第一ファン６１の効率を落とす制御（第１の効率から第２の効率に切り換える制御）であってもよい。後述する第四一ファン６４の制御についてもこの第一ファン６１の制御と同様である。
【００８８】
ダスト発生温度Ｔｗｓは過冷却度ΔＴの算出に用いられ、トナーに固有の物性値であるので、ここで測定方法の詳細を説明する。
【００８９】
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。チャンバは温度２３±２℃、湿度５０±５％、換気率４回／ｈに設定されている。また内部に設置したヒータープレートは、常温からスタートして３℃／分の温度上昇レートで温度上昇する。ヒータープレート上にはワックスを含有するトナーが設置されている。トナーに含まれるワックスから発生するダストは、０．５ｍ３チャンバに接続されたナノ粒子粒径分布計測器であるＦＭＰＳ  Ｍｏｄｅｌ  ３０９１（ＴＳＩ製）によって測定される。
【００９０】
次に、ダスト発生温度Ｔｗｓの解析方法を説明する。図９（ｂ）のように得られた結果から、ダストが発生していない領域（本実験では常温から１７０℃程度まで）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Ｔｗｓと定義する。
【００９１】
本実験においては、１７９℃がダスト発生温度Ｔｗｓとなった。なお、ダストが発生する温度は、図８（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Ｔｗｓは、図８（ｃ）にあてはめると線Ｌ１上の一点であるＤ１であらわされる。
【００９２】
（３−２−３）プリンタにおけるダストの発生温度とＴｗｓの違い
プリンタ１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する。ダストが発生し始める時のベルト１０５の表面温度がプリンタ１におけるダストの発生温度となる。しかしこの温度は、上述したダストの発生温度測定方法により得られたＴｗｓと比べて約２０℃低くなる。これはプリンタ１においてダストが生成する空間、すなわちベルト１０５の近傍の空間の温度が、ヒータープレートの上方のダスト生成空間の温度より低くなり易いことに起因する。
【００９３】
加熱されたベルト１０５の近傍の空間は、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まれるため、低温になりやすい。一方で、図９（ａ）の装置において、ヒータープレートの上方のダスト生成空間は、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の周辺より緩やかである。その結果ベルト１０５の周辺の空間温度は、プリンタ１がチャンバ内の温度と同じ２３℃に置かれたとしても、ヒータープレートの上方のダスト生成空間の温度より低くなる。
【００９４】
図８（ｃ）を用いて説明すると、プリンタ１におけるダストの発生温度は、線Ｌ１上において点Ｄ１より空間温度が低い方向、すなわち線Ｌ１上を左下の方向にシフトした点になる。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、実施例のプリンタ１においては約２０℃である。
【００９５】
・プリンタ１におけるダストの発生温度＝ダスト発生温度Ｔｗｓ−Ｚ
上記の温度低下幅を予め定めた調整温度値Ｚ（℃）とすると、プリンタにおけるダストの発生温度Ｔｗｓ（℃）は一般式として下式で表される。
【００９６】
・プリンタ１におけるダストの発生温度＝ダスト発生温度Ｔｗｓ−Ｚ
（３−２−４）ダストＤの発生箇所
次に、ダストＤの発生箇所について、図１０と図１１に基づいて説明する。図１０（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１０（ｂ）は、ワックスの付着領域とダストＤの発生領域の関係を示す図である。図１１はベルト１０５の周辺の気流の流れを説明する図である。
【００９７】
本発明者等が検証したところ、定着装置１０３から発生するダストＤは、ニップ部１０１ｂの下流側よりもニップ部１０１ｂの上流側において発生量が多いことが分かった。以下そのメカニズムについて説明する。
【００９８】
ニップ部１０１ｂを通過した直後のベルト１０５の表面（離型層１０５ｄ）はシートＰによって熱を奪われているため、その温度は１００℃程度まで低下している。一方で、ベルト１０５の内面・裏面（基層１０５ａ）の温度はヒータ１０１ａとの接触によって高温に保たれている。そのため、ベルト１０５がニップ部１０１ｂを通過した後、高温に保たれた基層１０５ａの熱が、プライマ層１０５ｂと弾性層１０５ｃを経由して離型層１０５ｄに伝わっていく。
【００９９】
その為、ベルト１０５の表面（離型層１０５ｄ）の温度は、ベルト１０５がＲ１０５方向（図１０）に回転する過程で、ニップ部１０１ｂを通過した後に上昇してゆき、ニップ部１０１ｂの入口側付近で最も高い温度に達する。
【０１００】
一方、シートＰ上のトナーＳから染み出したワックスは、定着処理が行われるときにベルト１０５とトナー像の界面に介在する。その後、ワックスの一部はベルト１０５に付着する。図１０（ａ）に示すようにシートＰの先端側の一部がニップ部１０１ｂを通過した段階では、トナーＳからベルト１０５に移行したワックスは領域１３５ａに存在している。この領域１３５ａではベルト１０５の温度が低くワックスが揮発し難いためダストＤはほとんど発生しない。
【０１０１】
シートＰがニップ部１０１ｂを進行すると、ワックスはベルト１０５の略全周（１３５ｂ）に存在した状態となる。このうち、領域１３５ｃではベルトが高温になっているため、ワックスが揮発し易い。そして、領域１３５ｃから揮発したワックスが凝縮するとダストＤが発生する。そのため、領域１３５ｃの近傍、すなわちニップ部１０１ｂの入口付近（上流側）には多くのダストＤが存在する。
【０１０２】
また、ニップ部１０１ｂの入口付近のダストＤは、図１１に示すエアフローによって矢印Ｗ方向に拡散していく。詳細に説明すると次の通りである。図１１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、シートＰがＸ方向に沿って搬送されるとシートＰの搬送方向Ｘに沿ったエアフローＦ２が発生する。
【０１０３】
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、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。詳細は後述するが、ダストを除去するフィルタ５１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（図１参照）
（３−２−５）空間温度Ｔａの測定点とＴａの求め方
図１を用いて、過冷却度ΔＴ（＝Ｔｗｓ−Ｔａ）の算出に用いる空間温度Ｔａの測定点Ｔｐの位置を説明する。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。
【０１０４】
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から転写部１２ａの方向に向かって２０ｍｍ以下の範囲内で核生成が生じていると推定された。
【０１０５】
また、測定点Ｔｐ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Ｔｐはベルト１０５から少なくとも１ｍｍ離す必要があると考えられる。
【０１０６】
そこで、測定点Ｔｐの位置は、ベルト１０５の断面の面心、且つベルト１０５の長手方向中央を通り、シートＰの搬送方向と平行な直線にそって、ベルト１０５の表面から転写部１２ａに向かって１ｍｍ以上２０ｍｍ以下の範囲内にあれば良いものとする。本実施例ではベルト１０５から測定点Ｔｐまでの距離ｈを６ｍｍとしている。
【０１０７】
なお、測定点Ｔｐの温度、すなわち空間温度Ｔａの求め方として、温度検知器で測定する方法の他、プリンタの温度情報とファンの動作情報から予測する方法が考えられる。本実施例は後者の方法を用いており、図１２に示す制御回路部Ａに内蔵される温度検出手段６７が、空間温度Ｔａを予測する。以下、温度検出手段６７による空間温度Ｔａの予測方法の一例を説明する。
【０１０８】
・前述の機内温度センサ６５により測定された装置内温度をＴｉｎ
・機外温度センサ６６により測定された外部温度をＴｏｕｔ
・サーミスタＴＨの温度から予測されるベルト１０５の表面温度をＴｂ
・第一ファン６１の作動時ＤｕｔｙをＦＡＮ１＿ｄｕｔｙ
・第二ファン６２の作動時ＤｕｔｙをＦＡＮ２＿ｄｕｔｙ
・第三ファン６３の作動時ＤｕｔｙをＦＡＮ３＿ｄｕｔｙ
・第四ファン６４の作動時ＤｕｔｙをＦＡＮ４＿Ｄｕｔｙ
とした時、温度検出手段６７は以下式によりＴａを予測する。
【０１０９】
Ta = Tin + A×Tb - B×Tout×FAN1_Duty - C × Tout × FAN2_Duty-D × Tout × FAN3_Duty - E × Tout × FAN4_Duty
【０１１０】
なお、Ｔｂは、サーミスタＴＨの検知温度から１０℃を差し引いた値である。ベルト１０５の構成素材は熱伝導抵抗を持つためベルト１０５の表面温度は、サーミスタＴＨが検知するベルト１０５の裏面温度より約１０℃低くなる。また式中のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは定数である。
【０１１１】
上式右辺の第一項は、Ｔａが装置内温度Ｔｉｎをベースに決まることを意味する。第二項は、測定点Ｔｐの空間温度である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意味する。そのため第二項の符号はプラスとなる。
【０１１２】
第三項から第六項は、Ｔａが、測定点Ｔｐに外気（温度はＴｏｕｔ）を引き込む作用を持つファンの作動に影響されることを意味する。ＴｏｕｔはＴｉｎとＴｂに比べて低いため、ファンの作動によってＴａは下がる方向にシフトする。そのため第三、四、五、六項の符号はマイナスになる。定数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは、測定点Ｔｐの温度を実験により実測した温度と、上式による予測値Ｔａが一致するように決定される。
【０１１３】
なお、Ｔａの予測に用いるパラメータとして、他にもシートＰのサイズや搬送速度、搬送枚数、その他ファンの作動時Ｄｕｔｙ、さらには各ファンの動作頻度を含めても良い。
【０１１４】
（３−３）ダスト発生量測定
（３−３−１）ダスト発生量の測定装置
図１６（ａ）に、プリンタ（画像形成装置）から発生するダストの発生量の測定装置を示す。ダストの発生量は、図１６（ａ）に示すように、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）で測定した。なお、ダストの発生量は、ナノ粒子粒径分布計測器であるＦＭＰＳ  Ｍｏｄｅｌ  ３０９１（ＴＳＩ製）を用い、ＲＡＬ−ＵＺ２０５に従って測定を行う。概要を説明すると、チャンバ内にプリンタを設置し、５分間バックグラウンドを測定した後、およそ１０分間プリントを行い、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。
【０１１５】
（３−３−２）ダスト発生量の解析方法
解析方法も同様に、ＲＡＬ−ＵＺ２０５に従って解析を行う。図１６（ｂ）に上述した測定系で得られた結果の一例を示す。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、プリント終了後に粒子が減少している領域の一点をｔ１とし、ｔ１＋２５分をｔ２とする。この時のダスト濃度それぞれｃ１、ｃ２とすると、粒子消失係数βは
【０１１６】
【数１】
2019191399.tif 000003
【０１１７】
となる。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から、以下の瞬間エミッションレート（以下瞬間ＥＲとする）ＰＥＲ（ｔ）［１／ｓ］を算出する。
【０１１８】
【数２】
2019191399.tif 000004
【０１１９】
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している。上式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総量を求めることができる。
【０１２０】
（３−３−３）瞬間ＥＲと過冷却度ΔＴの関係
図１５（ａ）に本実施例のプリンタ１を約１１分間動作させた時における、瞬間ＥＲと過冷却度ΔＴの推移の一例を示す。なおこの時のベルト１０５の表面温度は温度Ｂである。またこのグラフにおける経過時間は、プリント開始前６０秒を０秒としている。
【０１２１】
図１５（ｂ）は、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、プリント開始後経過時間（図１５（ａ）の経過時間から６０秒を差引いた時間）と過冷却度ΔＴの関係を示したグラフである。
【０１２２】
図１５（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。なお前述したようにダストの発生量は図１５（ａ）中の瞬間ＥＲ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、ダストの発生量全体の積分量に対して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。
【０１２３】
ダストＤ８０％放出時：
経過時間２０７秒（プリント開始後１４７秒）、過冷却度ΔＴ１２０．９℃
ダストＤ９０％放出時：
経過時間２５６秒（プリント開始後１９６秒）、過冷却度ΔＴ１１６．４℃
ダストＤ１００％放出時：
経過時間３９５秒（プリント開始後３３５秒）、過冷却度ΔＴ１０９．６℃
【０１２４】
以上はベルト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発生量全体の積分量に対して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。
【０１２５】
図１５（ｂ）に、ベルト１０５の表面温度Ｔｂを温度Ａ、Ｂと変えて測定した時の結果を示す。なお温度Ａは温度Ｂよりも低い温度である。ダストをそれぞれ８０％、９０％、１００％放出した時のプリント開始後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に変えた時、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。
【０１２６】
ダスト８０％放出時の第一温度ΔＴ＿ｓｔｏｐ＝１２０．９℃
ダスト９０％放出時の第一温度ΔＴ＿ｓｔｏｐ＝１１６．４℃
ダスト１００％放出時の第一温度ΔＴ＿ｓｔｏｐ＝１０９．６℃
【０１２７】
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、ほぼ一定になる。
【０１２８】
そして、プリンタの機能を発揮させるには、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。その結果上記値は、プリンタの構成やトナーが変わった場合でも、大きく変わることはない。すなわち、前述の測定方法と測定条件に従って過冷却度ΔＴを求めれば、本実施例のトナーとは異なるトナーを用いたプリンタ、及び異なる構造のプリンタに対しても、上記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。
【０１２９】
（４）ダストＤの回収方法
以上で述べたダストの性質を踏まえて、ベルト１０５の近辺で発生するダストＤ（図１、３参照）の回収方法と、ダストＤの発生の抑制方法を説明する。初めにダストＤを濾過するフィルタユニット５０と、転写部１２ａを冷却する冷却ダクト４２の構成と動作を説明し、次にエアフローの動作シーケンスを説明する。
【０１３０】
図１はフィルタユニット５０の配置位置を説明する図である。図２（ａ）は定着装置１０３の周辺の構成を並べて斜視した図である。図２（ｂ）は定着装置１０３の周辺におけるシートＰの通過位置を示す図である。図３（ａ）はフィルタユニット５０を分解して斜視した図である。図３（ｂ）はフィルタユニット５０が動作する様子を示す図である。
【０１３１】
図１２は、制御回路と各構成の関係を示すブロック図である。図１３は各ファンの制御を説明するフローチャートである。図１４（ａ）は実施例におけるサーミスタＴＨのシーケンス図である。図１４（ｂ）は実施例における過冷却度ΔＴの推移を示す図である。図１４（ｃ）は実施例における空間温度Ｔａの推移を示す図である。図１４（ｄ）は実施例における第一ファン６１と第四ファン６４のシーケンス図である。図１５（ａ）はダストの瞬間ＥＲと過冷却度ΔＴの関係を説明するグラフである。図１５（ｂ）はダストの放出と、過冷却度ΔＴ、プリント開始後経過時間の関係を説明するグラフである。
【０１３２】
（４−１）フィルタユニットの構成
フィルタユニット５０は、図１（ａ）に示すように、シートＰの搬送方向において定着ユニット１０１と、転写ユニット１０の間に位置している。あるいは、シートＰの搬送方向において定着装置１０３のニップ部１０１ｂと、転写手段の転写部１２ａの間に位置している。
【０１３３】
フィルタユニット５０は、図１（ａ）に示すようにダストＤを含むエアを吸入することで、ダストＤの回収を行う。フィルタユニット５０は、ダストＤを回収するためのフィルタ５１と、エアを吸引するための第一ファン６１と、定着装置１０３のシート入口４００近傍のエアがフィルタ５１を通過するようにエアを案内するダクト（ダスト捕集ダクト）５２と、を有している。
【０１３４】
第一ファン６１はシート入口４００近傍のエアを機外に吸引するための吸気部である。第一ファン６１はファン吸気口６１ａと排気口６１ｂを備えており、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。
【０１３５】
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内のエアを吸引するための開口である。排気口６１ｂは、プリンタ１の外側に向けて設けられ、ファン吸気口６１ａから吸引したエアを機外に向けて排出するための開口である。ダクト５２は、シート入口４００近傍のエアを機外に向けて案内するための案内部である。ダクト５２は、シート入口４００近傍の吸気口５２ａと、シート入口４００近傍から離れた排気口５２ｅを備えている。
【０１３６】
冷却ダクト４２は冷却吸気部である第四ファン６４（図１と図２（ａ））と冷却吸気口４２ａ、排気口４２ｂを有する。冷却吸気口４２ａは、図１に示すようにフィルタユニット５０と定着装置１０３の間に配置される。冷却ダクト４２は、定着装置１０３と転写部１２ａの間にある熱気を排出して転写部１２ａの温度上昇を防ぐ役割を持つ。
【０１３７】
本実施例のプリンタ１は、第一ファン６１としてブロワファンを用い、第四ファン６４として軸流ファンを用いる。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。一方で冷却ダクト４２はフィルタ５１のような通気抵抗体を持たないため、第四ファン６４には高風量を特徴とする軸流ファンが適している。
【０１３８】
吸気口５２ａはニップ部１０１ｂと転写部１２ａの間に位置する開口であり、ニップ部側を向くように設けられている。このような構成により、吸気口５２ａはエアフローＦ３（図１１）によって運ばれてくるダストＤを図１のように受け止めることができる。
【０１３９】
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。
【０１４０】
また、ダクト５２は吸気口５２ａを覆うようにフィルタ５１を取り付け可能である。詳細には、ダクト５２は吸気口５２ａの縁部５２ｃと、湾曲部５２ｄを備えるリブ５２ｂと、を備えている。縁部５２ｃとリブ５２ｂによって支持されるように、フィルタ５１をダクト５２に固定すると、吸気口５２ａはフィルタ５１によって覆われる。本実施例のフィルタ５１は、耐熱性接着剤によって縁部５２ｃ及びリブ５２ｂに隙間なく接着されている。そのため、吸気口５２ａを通過するエアはフィルタ５１を必ず通過する。
【０１４１】
また、本実施例のフィルタ５１は縁部５２ｃの湾曲部５２ｄに沿って接着されている。換言すると、ダクト５２は、フィルタ５１を湾曲させた状態で保持している。このとき、フィルタ５１は、その短手方向の中央部がニップ部１０１ｂから離間する方向に湾曲している。換言すると、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。
【０１４２】
（４−１−１）フィルタの性質
フィルタ５１は、吸気口５２ａを通過するエアからダストＤを濾過（回収、除去）するための濾過部材である。ワックスに起因するダストＤを回収する場合、フィルタ５１は、静電不織布フィルタであることが望ましい。静電不織布フィルタとは静電気を保持した繊維を不織布状に形成したもので、ダストＤを高効率で濾過することができる。
【０１４３】
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。
【０１４４】
本実施例のフィルタ５１に用いられる静電不織布は、通過風速が１０ｃｍ／ｓのときにおける通気抵抗が約４０Ｐａ、回収率が９５％程度になるように、繊維密度と厚さ、帯電強度が設定されている。なお、排気エア中のトナーを濾過しようとした場合、静電不織布は通過風速が１０ｃｍ／ｓにおいて通気抵抗が１０Ｐａ以下で用いられる。したがって、本実施例のフィルタ５１は通気抵抗が比較的大きな静電不織布を用いていると言える。
【０１４５】
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（本実施例では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を通過するエアの風速について長手方向でムラが生じ易い。
【０１４６】
フィルタ５１を通過するエアの風速が速ければ速いほどフィルタ５１を通過する単位時間あたりのエアの量を多くなる。しかしながら、フィルタ５１を通過するエアの風速が速ければ速いほど、シート入口４００の近傍のエアの温度を低下させやすい。そのため、ダストＤの回収効率を高める場合、フィルタ５１を通過するエアの風速は適度な速さであることが望ましい。
【０１４７】
具体的には、フィルタ５１を通過する際のエアの風速は５ｃｍ／ｓ以上７０ｃｍ／ｓ以下であることが望ましい。本実施例の構成ではフィルタ５１におけるダストＤの回収率は風速５ｃｍ／ｓにおいてほぼ１００％、風速７０ｃｍ／ｓにおいて約７０％である。そのため、この範囲の風速であれば高い効率でダストＤを回収することができる。なお、第一ファン６１は、フィルタ５１を通過するエアの風速を５ｃｍ／ｓから７０ｃｍ／ｓの範囲で調節することができる。
【０１４８】
（４−１−２）フィルタの寸法
フィルタ５１は、図２（ａ）に示すように、シート搬送方向と直交する方向（ニップ部１０１ｂの長手に沿った方向）を長手とする細長い形状をしている。このような形状により、ニップ部１０１ｂの近傍で生じるダストＤを長手方向の広い範囲で確実に捕集することができる。
【０１４９】
図２（ｂ）のシートＰ上に斜線で示した領域は、所定の幅サイズのシートＰを使用した場合の画像形成が可能な領域Ｗｐ−ｍａｘを示している。なお、実際には図２（ｂ）で見えているシートＰの裏面側に画像が形成される。図２（ｂ）に示すように、領域Ｗｐ−ｍａｘはシートＰの幅サイズ以下の領域である。この領域においてシートＰ上にトナー画像が形成され、この領域において、ベルト１０５にワックスが付着し、この領域においてダストＤが発生する。
【０１５０】
ところで、本実施例の定着装置１０３は、ベルト１０５の幅方向の中央を基準にシートＰを搬送する（中央基準搬送）。そのため、装置に導入可能な最小幅サイズのシートＰにおける領域Ｗｐ−ｍａｘではシートＰの幅サイズによらずダストＤが発生し易い。そのため、ダストＤを効率良く回収するためには、少なくともこの領域においてダストを確実に回収することが望ましい。したがって、フィルタ５１の寸法Ｗｆは、最小幅サイズのシート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、最小の幅サイズのシートＰよりも長いことが望ましい。
【０１５１】
また、ダストＤは、装置に導入可能な最大幅サイズのシートＰにおける領域Ｗｐ−ｍａｘにおいて発生し得る。そのため、ダストＤを確実に回収するためには、この領域の全域でダストＤを回収することが望ましい。したがって、フィルタ５１の寸法Ｗｆは、最大幅サイズのシート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、最大幅サイズのシートＰよりも長いことが望ましい。
【０１５２】
プリンタ１が複数幅サイズのシート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シートＰが分かっている場合はそのシートＰの幅Ｗｐ−ｍａｘにおいてＷｆ＞Ｗｐ−ｍａｘであることが望ましい。
【０１５３】
なお本実施例において、使用可能なシートの最大サイズはＡ３サイズであり、使用可能なシートの最小サイズはハガキサイズである。シートＰの搬送方向における幅は、Ａ３サイズが２９７ｍｍ、ハガキサイズが１００ｍｍである。前述のＷＰ−ｍａｘは、シート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サイズのシートＰにおける幅ＷＰ−ｍａｘは２９１ｍｍ（＝２９７−３−３）であり、ハガキサイズのシートＰにおける幅ＷＰ−ｍａｘは９４ｍｍ（＝１００−３−３）である。
【０１５４】
（４−１−３）フィルタの配置
フィルタ５１は、図１（ａ）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に進入するシート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はニップ部１０１ｂにできるだけ近いことが望ましい。しかしながら、フィルタ５１とベルト１０５を近づけ過ぎると、ベルト１０５からの輻射によりフィルタ５１が熱的に劣化し、濾過性能が低下してしまう虞がある。そのため、フィルタ５１は、ニップ部１０１ｂに対して適度な距離に配置されていることが望ましい。
【０１５５】
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、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。
【０１５６】
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に向けてエア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。
【０１５７】
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におけるエア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。すなわち図３の（ｂ）に示すポイント５３ａと５３ｂと５３ｃの負圧は、略同じ値になっている。
【０１５８】
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に吸引されるエア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。
【０１５９】
フィルタユニット５０による吸気量が小さいと、ベルト１０５の近傍に流れ込むエアの量も小さくなる。そのため、ベルト１０５の近傍のエアの温度低下を小さくすることができる。その結果、ダストＤの発生を抑制することができ、ダストＤ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。
【０１６０】
（４−１−４）フィルタの形状
上述したように、フィルタ５１の短手方向中央部は、ニップ部１０１ｂから離間する方向に湾曲している（図１）。このような曲面形状にした場合、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ることができる。フィルタ５１の表面積が増えるとダストＤの回収効率が向上する。
【０１６１】
（４−２）エアフロー構成
次にプリンタ内のエアフローについて説明する。ダストＤを効率良く回収する場合、プリンタ内のエアフロー、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。以下、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。
【０１６２】
（４−２−１）第一ファン
上述したように、吸気部である第一ファン６１の風量が多いとエアを多く吸引できる一方で、シート入口４００の近傍のエアの温度を低下させやすい。エア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、第一ファン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、本実施例のプリンタ１は５０Ｌ／ｍｉｎに設定している。
【０１６３】
なお、フィルタ５１はダストやシートＰから発生する紙粉、搬送中のシートＰ上の未定着画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、第一ファン６１は、ダストＤが発生していない場合は停止していることが望ましい。
【０１６４】
（４−２−２）第二ファン及び第三ファン
水分を含むシートＰが定着装置１０３で加熱されると、シートＰからは水蒸気が発生する。この水蒸気によって、シート搬送方向において定着装置１０３よりも下流側の空間Ｃ（図４）は湿度が高い状態になる。湿度が高いと結露を発生させ易いため、ガイド部材１５上には水滴が付着しやすくなる。搬送されてきたシートＰにガイド部材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、シートＰから発生する水蒸気によって空間Ｃの湿度が高くなった場合、この湿度を低下させることが望ましい。
【０１６５】
第二ファン６２はガイド部材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。第二ファン６２はプリンタ１の外部からエアを機内に引き込んで、ガイド部材１５にエアを吹き付けることで、空間Ｃの湿度を低下させる。
【０１６６】
詳細には、第二ファン６２からエアが吹き付けにより、ガイド部材１５近傍の水蒸気が空間Ｃの周囲に拡散するため、ガイド部材１５近傍の局所的な湿度上昇が抑制される。第二ファン６２のみを用いる場合であっても、ガイド部材１５における結露をある程度抑制できる。
【０１６７】
しかしながら、水蒸気の排出先が排出ローラ対１４の周囲にある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。そこで本実施例では、第三ファン６３によってガイド部材１５近傍の湿度を画像形成装置外に排出している。
【０１６８】
（４−２−４）第四ファン
冷却吸気部である第四ファン６４は、転写部１２ａ付近の温度上昇を防ぐため、定着装置１０３と転写部１２ａの間の空間の熱気を排出する作用を有する。転写部１２ａを構成する転写ベルト１０ｃと二次転写ローラ１２の温度が上がりすぎると、未定着画像を形成する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はこれら部材の周辺の熱気を排出する。第四ファン６４の風量は、第一ファン６１の５０Ｌ／ｍｉｎと比べて大きな５００Ｌ／ｍｉｎ程度に設定されている。
【０１６９】
冷却ダクト４２の開口４２ａは、図２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、風量が大きくなるように設定されている。一方で第四ファン６４は、ベルト１０５の周辺空間の温度を下げ、過冷却度ΔＴを増大させる作用がある。過冷却度ΔＴの増大はダストＤ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作動させるべきである。
【０１７０】
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、前述の式（１）よりわかる。そのため、過冷却度ΔＴが大きい時に第四ファン６４を停止させたとしても問題にはならない。
【０１７１】
（４−３）制御フロー
本実施例では、第一ファン６１と第四ファン６４を過冷却度ΔＴに応じて制御することにより、ダストＤの発生を抑制しつつ、フィルタ５１によりダストＤを効果的に除去し、且つフィルタ５１の劣化を防いでいる。さらには転写部１２ａの温度上昇をも防いでいる。
【０１７２】
以下、図１３と図１４に基づいて第一ファン６１と第四ファン６４の動作を説明する。プリンタ１の電源がＯＮになると制御回路部Ａは制御プログラムを実行する（Ｓ１０１）。制御回路部Ａはプリント命令信号を受信するとＳ１０３へとステップを進める（Ｓ１０２）。制御回路部Ａは、以下の条件式（２）、式（３）を満足するか否かを判定する（Ｓ１０３）。
【０１７３】
・ベルト１０５の表面温度Ｔｂ≧Ｔｗｓ―２０℃・・・式（２）
・トナーのダスト発生温度Ｔｗｓ−測定点Ｔｐの空間温度Ｔａ＞第一温度
・・・式（３）
【０１７４】
式（２）は、ベルト１０５の表面温度が、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式である。図１４（ａ）において、矢印Ａの範囲に入れば式（２）を満足する。なお、ここで、式（２）はＴｗｓから２０℃を差し引いているが、これは図９（ａ）の測定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る。
【０１７５】
ベルト１０５の周辺温度は、前述したようにベルト１０５の回転に伴う周辺気流の引き込みにより低下する。温度低下によって過冷却度が増大するため、図９（ａ）の装置よりも２０℃低い温度でダストが発生する。式（２）はこの現象を補正するために２０℃（調整温度値Ｚ℃）を差し引いている。
【０１７６】
式（３）は、式（１）で定義された過冷却度ΔＴ（＝Ｔｗｓ―Ｔａ）が、ダストの放出終了条件を満足するか否かを判定する式である。この式を満足すれば、ダストの放出はないと判定される。図１４（ｂ）において、矢印Ｂの範囲に入れば式（３）を満足する。前述したようにダストＤの総発生量の８０％が放出される時の過冷却度ΔＴは１２０．９℃、９０％放出時のΔＴは１１６．４℃、１００％放出時のΔＴは１０９．５℃である。
【０１７７】
本実施例は、ダストＤの放出が１００％完了した時に第一ファン６１と第四ファン６４の作動を切り替えるようにしているため、式（３）の第一温度を１０９℃としている。しかし多くの場合、ダストＤ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できることが多い。そのため閾値温度としての第一温度は、測定点Ｔｐがベルト（加熱回転体）１０５から転写部（第１の位置）１２ｂの方向に向かって６ｍｍ離れた位置にある場合に、１０９℃以上１２１℃以下の範囲で適宜設定されれば良い。
【０１７８】
以上の式（２）、式（３）を満足する場合は、ダストＤの発生条件が満たされているので、Ｓ１０４に進んで第一ファン６１が作動する。第一ファン６１の作動により、プリント開始後からただちにダストＤを除去できるようにする。なおこの時、第四ファン６４は非作動（非動作）となる。第四ファン６４の作動により、ダストＤ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。
【０１７９】
図１４（ａ）（ｂ）（ｄ）は、プリント開始時点で式（２）と式（３）が満足されていて、第一ファン６１が作動していることを示している。なお式（２）と式（３）を満足しない場合は第一ファン６１と第四ファン６４はともに非作動となる（Ｓ１０５）。
【０１８０】
次にプリントが開始（Ｓ１０６）した後、制御回路部Ａは以下の式（４）を満足するか否かを判定する。
【０１８１】
Ｔａ≧第二温度・・・式（４）
第二温度は図１４（ｃ）に示すように９０℃に設定されている。Ｔａがこの温度に到達した時、即ちＴａが図１４（ｃ）における矢印Ｃの領域に入って、式（４）を満足する場合は、転写部１２ａが画像形成に良くない影響を与えるほどに温度上昇したものとみなす。そして、制御回路部Ａは第四ファン６４に加えて第一ファン６１を作動させる。
【０１８２】
第一ファン６１は第四ファン６４と比べて風量が少ないものの、ベルト１０５の長手方向全域の熱気を吸気できるため、冷却効率が高い。第一ファン６１の作動により、フィルタ５１の劣化は進んでしまうが、本実施例では画像品質維持を優先にして第一ファン６１を作動させている。Ｓ１０７で式（４）を満足しない場合はＳ１０９に進む。
【０１８３】
Ｓ１０９では、Ｓ１０３と同様に、式（２）と式（３）を満足するか否かを判定する。満足する場合はダストＤが発生するものとみなして、第一ファン６１を作動させる。第四ファン６４は非作動とする（Ｓ１１０）。式（２）と式（３）を満足しない場合はＳ１１１に進んで、第一ファン６１を非作動、第四ファン６４を作動として、転写部１２ａの周辺の熱気を排熱する（Ｓ１１１）。
【０１８４】
プリント中に式（２）と式（３）を満足するのは、図１４でいうとプリント開始後経過時間が２０７秒に到達した時である。図１４（ｄ）において、第四ファン６４は２０７秒を少し経過した時にＤｕｔｙ５０％で作動させているが、これは過冷却度ΔＴの増大を抑制するためである。過冷却度ΔＴが十分小さくなった時点（３２０秒）で第四ファン６４はＤｕｔｙ１００％で作動する。
【０１８５】
Ｓ１１０とＳ１１１の後は、プリント終了条件を満足したか否かを判定する（Ｓ１１２）。プリント終了条件を満足しない場合はＳ１０７に戻って式（２）と式（３）と式（４）の判定を繰り返す。
【０１８６】
本実施例１における上記の第一ファン６１の制御をまとめると次のとおりである。
【０１８７】
・ベルト（加熱回転体）１０５の表面温度をＴｂ（℃）
・トナーのダスト発生温度をＴｗｓ（℃）
・温度検出手段６７によって検出された空間温度をＴａ（℃）
としたとき、制御部Ａは以下の条件式（１）と（２）を満す場合に第一ファン６１を所定の第１の効率にて作動させ、満たさない場合は第一ファン６１を非作動にする又は前記第１の効率よりも効率を落とした所定の第２の効率にて作動させることを特徴とする。
【０１８８】
Ｔｂ≧Ｔｗｓ−Ｚ        ・・式（Ａ）
ただし、Ｚは予め定めた調整温度値（℃）
Ｔｗｓ−Ｔａ＞第一温度  ・・式（Ｂ）
ただし、第一温度は予め定めた閾値温度（℃）
【０１８９】
本実施例のプリンタ１は、以上の構成と動作により、ダストＤをフィルタ５１により除去しつつ、第一ファン６１の作動を抑制してフィルタ５１の劣化を防ぐことができる。即ち、ダストの発生を予測して、ダストが発生している間のみフィルタを作動させることにより、フィルタの長寿命化を図ることができる。また過冷却度ΔＴが十分大きくなってダストＤの発生がなくなった時に第四ファン６４を作動させるため、フィルタ５１の効果を最大化できる。
【０１９０】
（５）その他の事項
以上、本発明について実施例１を用いて説明したが、実施例１に記載の構成に限られるものではない。実施例で例示した寸法等の数値は一例であって、本発明の効果が得られる範囲においては適宜設定してよい。また、本発明の効果が得られる範囲において実施例に記載の一部構成、制御を同様の機能を有する他に置き換えてもよい。
【０１９１】
例えば温度検出手段６７は、測定点Ｔｐに設けた温度センサであっても良い。第一温度は１０９℃から１２１℃の範囲を外れても良い。過冷却度ΔＴが１２１℃を上回った場合、ダスト放出は８０％を下回るが、ガイド１５の汚れを実用上十分なレベルに抑制できれば良い。ＴａとＴｂが式（２）と式（３）を満たさない場合、第一ファン６１は低Ｄｕｔｙで作動するのであっても良い。ＴａとＴｂが式（２）と式（３）を満たすようになった場合、第四ファン６４のＤｕｔｙを段階的にではなく、直線的に上げるのであっても良い。
【０１９２】
＜実施例２＞
実施例１で述べたように定着装置１０３の上流側はプリントが進むと温度が上がり、定着装置１０３の上流側にある転写部１２ａが昇温し、未定着画像を形成するトナーが溶融し、転写プロセスに影響を及ぼす。そのため、第四ファン（転写部冷却ファン）６４を設け、定着装置１０４の上流側を冷却する。しかし、第四ファン６４により定着装置１０３の上流側を冷却することで、ダストが発生しやすい環境になってしまう。
【０１９３】
そこで、第四ファン６４の動作を制御することで、ダスト発生を抑制させ、さらに、ダストを除去するフィルタ５１の効果を増大化することができる。即ち、
・ベルト（加熱回転体）１０５の表面温度をＴｂ（℃）
・トナーのダスト発生温度をＴｗｓ（℃）
・温度検出手段６７によって検出された空間温度をＴａ（℃）
としたとき、制御部Ａは、以下の条件式（Ａ）と（Ｂ）を満す場合に第四ファン（冷却ファン）６４を非作動にする又は第四ファン６４の効率を所定の第１の効率から効率を落とした所定の第２の効率にて作動させることを特徴とする。
【０１９４】
Ｔｂ≧Ｔｗｓ−Ｚ        ・・式（Ａ）
ただし、Ｚは予め定めた調整温度値（℃）
Ｔｗｓ−Ｔａ＞第一温度  ・・式（Ｂ）
ただし、第一温度は予め定めた閾値温度（℃）
【０１９５】
制御部Ａは、Ｔａ（℃）、Ｔｗｓ（℃）が以下の条件式（Ｃ）と（Ｄ）を満足するとき、第一ファン（ダスト捕集ファン）６１を非作動にする。又は所定の第１の効率から効率を落とした所定の第２の効率にて作動させる。それとともに第四ファン（冷却ファン）６４を作動させることを特徴とする。
【０１９６】
Ｔｗｓ−Ｔａ≦第一温度・・式（Ｃ）
Ｔａ≦第二温度・・・・・・式（Ｄ）
ただし、第二温度は第一温度よりも低い予め定めた閾値温度（℃）
Ｔａ（℃）、Ｔｗｓ（℃）が以下の条件式（Ｅ）と（Ｆ）を満足するとき、第一ファン（ダスト捕集ファン）６１と第四ファン（冷却ファン）６４を作動させることを特徴とする。
【０１９７】
Ｔｗｓ−Ｔａ≦第一温度・・・式（Ｅ）
Ｔａ＞第二温度・・・・・・・式（Ｆ）
【０１９８】
本実施例２は、ダストの発生を予測して第四ファン６４の動作を制御する点にある。これにより、ダスト発生の抑制と、ダストを除去するフィルタの効果を増大化する。プリンタ１のハード構成およびソフト構成は実施例１（全図）と同様であるから再度の説明は省略する。
【０１９９】
本実施例２のプリンタにおいても実施例１と同様に一部構成を同様の機能を有する他の構成に置き換えてもよい。例えば温度検出手段６７は、測定点Ｔｐに設けた温度センサであっても良い。第一温度は１０９℃から１２１℃の範囲を外れても良い。過冷却度ΔＴが１２１℃を上回った場合、ダスト放出は８０％を下回るが、ガイド１５の汚れを実用上十分なレベルに抑制できれば良い。
【０２００】
《他の実施形態》
１）以上で本発明の実施例を説明したが、本発明にかかる構成はこの実施例に限定されない。例えば、定着装置１０３は、熱ローラ方式であっても良いし、電磁誘導加熱を利用する方式でも良い。
【０２０１】
２）実施例では未呈者トナー像をシートに熱定着する定着装置を例にして説明したが、これに限られず、画像の光沢を向上させるために、シートに一旦定着された若しくは仮定着されたトナー像を再加熱する装置であってもよい。この場合も定着装置と呼ぶことにする。
【０２０２】
３）実施例では、画像形成装置１として、ドラム６を複数備えたマルチファンクションプリンタを取り上げた。しかし、ドラム６を一つ備えたモノクロのマルチファンクションプリンタやシングルファンクションプリンタに搭載する画像形成装置にも本発明を適用することができる。
【０２０３】
４）ジート搬送は中央基準搬送に限られない。片側基準搬送であってもよい。
【符号の説明】
【０２０４】
１・・画像形成装置、７・・画像形成部、１２ａ・・転写部（第１の位置）、Ｐ・・記録材（シート）、Ｓ・・トナー像、１０３・・定着部（定着装置）、１０５・・ベルト（加熱回転体）、１０８・・加圧ローラ（加圧回転体）、１０１ａ・・定着ニップ部（第２の位置）、５２・・ダスト捕集ダクト、５２ａ・・吸気口、５１・・フィルタ、６１・・第一ファン（ダスト捕集ファン）、６７・・温度検出手段、Ａ・・制御部、４２・・冷却ダクト、４２ａ・・吸気口、６４・・第四ファン（冷却ファン）
【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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