(57)【要約】【課題】ＵＦＰ（Ｕｌｔｒａ  Ｆｉｎｅ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ）の排出を抑制する。【解決手段】搬送されてきた用紙Ｐ上に保持されているトナー像を加熱してトナー像を用紙Ｐ上に定着する定着器４０により熱せられた空気を排気するファン６２と、用紙Ｐの搬送方向について定着器４０よりも下流側の空気を排気するファン６１と、ファン６１およびファン６２のうちの少なくとも一方のファンの単位時間あたりの排気能力を制御する排気制御部とを備える。【選択図】図４
2017037156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送されてきた用紙上に保持されている粉体像を加熱して該粉体像を該用紙上に定着する定着器により熱せられた空気を排気する第１排気部と、
前記用紙の搬送方向について前記定着器よりも下流側の空気を排気する第２排気部と、  第１排気部および前記第２排気部のうちの少なくとも一方の排気部の単位時間あたりの  排気能力を低下させるように制御する排気制御部とを備えたことを特徴とする排気装置  。
【請求項２】
前記第２排気部が、前記定着器通過後の用紙により熱せられた空気を排気する排気部であることを特徴とする請求項１記載の排気装置。
【請求項３】
前記排気制御部が、前記定着器における定着温度に応じて、該定着温度が相対的に低い場合に、前記少なくとも一方の排気部の単位時間当たりの排気能力を相対的に抑制する制御を行なうことを特徴とする請求項１又は２に記載の排気装置。
【請求項４】
前記排気制御部が、環境温度に応じて、該環境温度が相対的に低い場合に、前記少なくとも一方の排気部の単位時間当たりの排気能力を相対的に抑制する制御を行なうことを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか１項に記載の排気装置。
【請求項５】
粉体像を形成し搬送されてきた用紙上に該粉体像を保持させる像形成部と、
粉体像を保持してさらに搬送されてきた用紙上の粉体像を加熱して該粉体像を該用紙上に定着する定着器と、
請求項１から４のうちのいずれか１項に記載の排気装置とを備えた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、排気装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＵＦＰ（Ｕｌｔｒａ  Ｆｉｎｅ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ）と呼ばれる、粒径が０.１μｍ以下の微粒子の排出に対する規制が強化され、その対策が求められている。
【０００３】
ここで、特許文献１には、定着部の冷間時には、定着排気ファンを通常時より高速に駆動して、大量に発生するＵＦＰを機内に拡散させずに確実にフィルターを介して機外へ排気させることにより、生産性や画質を低下させることなく画像形成装置本体からのＵＦＰの排出量を低減させることが提案されている。
【０００４】
また、特許文献２には、定着粒子検知部によって検知された超微粒子の個数に基づいて判定値を取得し、判定値が予め決めた閾値以下の場合には通常モードを行わせ、判定値が予め決めた閾値を超えて大きい場合には微粒子対策モードを行わせるものであり、ダクトを、通常モードでは第１フィルタに接続させ、微粒子対策モードでは目のより細かい第２フィルタに接続させることが提案されている。
【０００５】
また、特許文献３には、通常の定着温度制御モードと，超微粒子発生温度制御モードとを有し、超微粒子発生温度制御モードは，定着ローラの表面温度を定着上限温度よりも１０℃以上高い超微粒子制御上限温度に保持する加熱状態と、定着ローラの加熱を停止する加熱停止状態とを有し、加熱状態と加熱停止状態とを交互に繰り返して定着ロールからの揮発有機物を熱処理で除去することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−０４４２３８号公報
【特許文献２】特開２０１２−１２８０１３号公報
【特許文献３】特開２０１２−０５８６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、第１排気部と第２排気部の双方の排気能力が固定されている装置と比較し、ＵＦＰの排出を抑制する排気装置および画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１は、搬送されてきた用紙上に保持されている粉体像を加熱して該粉体像を該用紙上に定着する定着器により熱せられた空気を排気する第１排気部と、
前記用紙の搬送方向について前記定着器よりも下流側の空気を排気する第２排気部と、第１排気部および前記第２排気部のうちの少なくとも一方の排気部の単位時間あたりの排気能力を低下させるように制御する排気制御部とを備えたことを特徴とする排気装置である。
【０００９】
請求項２は、前記第２排気部が、前記定着器通過後の用紙により熱せられた空気を排気する排気部であることを特徴とする請求項１記載の排気装置である。
【００１０】
請求項３は、前記排気制御部が、前記定着器における定着温度に応じて、該定着温度が相対的に低い場合に、前記少なくとも一方の排気部の単位時間当たりの排気能力を相対的に抑制する制御を行なうことを特徴とする請求項１又は２に記載の排気装置。である。
【００１１】
請求項４は、前記排気制御部が、環境温度に応じて、該環境温度が相対的に低い場合に、前記少なくとも一方の排気部の単位時間当たりの排気能力を相対的に抑制する制御を行なうことを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか１項に記載の排気装置である。
【００１２】
請求項５は、
粉体像を形成し搬送されてきた用紙上に該粉体像を保持させる像形成部と、
粉体像を保持してさらに搬送されてきた用紙上の粉体像を加熱して該粉体像を該用紙上に定着する定着器と、
請求項１から４のうちのいずれか１項に記載の排気装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の排気装置および請求項５の画像形成装置によれば、第１排気部と第２排気部の双方の排気能力が固定されている装置と比較し、ＵＦＰの排出を抑制することができる。
【００１４】
請求項２の排気装置によれば、定着後に発生するＵＦＰの排出を効果的に抑制することができる。
【００１５】
請求項３および４によれば、定着器の不要な温度上昇や低下を抑制しながら、ＵＦＰの排出を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の画像形成装置の一実施形態としてのプリンタの概略構成図である。
【図２】図１に示すプリンタにおける、ファンによる空気の流れを示した模式図である。
【図３】図１に示すプリンタから排気された空気に含まれるＵＦＰの個数と体積を示した図である。
【図４】図１に示すプリンタにおけるファンの回転制御シーケンスの一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１８】
図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態としてのプリンタの概略構成図である。このプリンタ１は、外部のスキャナやコンピュータなどの外部装置（不図示）に接続されて、その接続された外部装置から画像信号が入力され、その入力された画像信号に基づく画像を用紙Ｐ上に形成する装置である。
【００１９】
このプリンタ１は、像形成部１０を備えていて、この像形成部１０には、感光体１１が備えられている。この感光体１１は、駆動力を受けて矢印Ａ方向に回転しながら、その表面に静電潜像が形成され、さらに現像によりトナー像が形成される。
【００２０】
また、この感光体１１の周りには、帯電器１２、露光器１３、現像器１４、転写器１５、およびクリーナ１６が備えられている。
【００２１】
帯電器１２は感光体１１の表面を一様に帯電する。
【００２２】
露光器１３は、一様に帯電された感光体１１に、画像信号に基づいて変調された露光光１３１を照射して、感光体１１上に静電潜像を形成する。
【００２３】
現像器１４は、感光体１１上に形成された静電潜像をトナーで現像して、感光体１１上にトナー像を形成する。
【００２４】
この現像器１４の上方にはトナーが収容されたトナーカートリッジ１４１が備えられている。現像より現像器１４内のトナーが消費されると、トナーカートリッジ１４１から、その消費に応じた量のトナーが現像器１４に補充される。トナーカートリッジ１４１は着脱自在に構成されていて、そのトナーカートリッジ１４１が空になると、トナーが収容された新たなトナーカートリッジ１４１に交換される。
【００２５】
転写器１５は、感光体１１上に形成されたトナー像を、その転写器１５と感光体１１との間に挟まれた位置に搬送されてきた用紙Ｐ上に転写する。
【００２６】
クリーナ１６は、転写後の感光体１１上に残存するトナー等を除去する。
【００２７】
用紙Ｐは、このプリンタ１内の下部に備えられた用紙トレイ２１に積み重ねられた状態に収容されている。用紙トレイ２１は着脱自在であって、空になったとき、あるいはサイズや種類の異なる用紙Ｐに交換するときは、一旦取り出され、用紙Ｐを補充し、あるいは用紙Ｐを交換して、再度装着される。
【００２８】
画像形成にあたっては、用紙トレイ２１に収容されている用紙のうちの最も上に重ねられている用紙Ｐが、ピックアップロール３１により送り出され、捌きロール３２により確実に１枚のみに分離され、その分離された１枚の用紙Ｐが矢印Ｂ方向に搬送される。その用紙Ｐは、その先端がタイミング調整ロール３４に達すると一旦停止する。そして、タイミング調整ロール３４に到達した用紙Ｐは、感光体１１上に形成されたトナー像が感光体１１の矢印Ａ方向の回転により転写器１５の位置に到達するタイミングに合わせて転写器１５の位置に達するように、そのタイミング調整ロール３４によりさらに送り出され、転写器１５の作用により、感光体１１上のトナー像が用紙Ｐに転写される。トナー像の転写を受けた用紙Ｐは、さらに、搬送ベルト３５により矢印Ｃ方向に搬送されて、定着器４０を通過する。定着器４０には、加熱ロール４１と加圧ロール４２が備えられている。加熱ロール４１には、ヒータ４１１が備えられていて、その加熱ロール４１の温度が制御されている。加熱ロール４１および加圧ロール４２は、それぞれ、矢印Ｊ，Ｋ方向に回転し、通過中の用紙Ｐを挟んで加熱および加圧し、これにより、用紙Ｐ上のトナー像がその用紙Ｐ上に定着される。定着器４０を通過した用紙Ｐは、さらに矢印Ｄ方向に搬送され、排紙ロール３６により、排紙トレイ３７上に送り出される。
【００２９】
また、このプリンタ１の後段には、このプリンタ１が送り出された用紙Ｐをストックしておく装置や、このプリンタ１から送り出された用紙Ｐにパンチングを行なう装置や、あるいはステープラにより綴じる装置など、不図示の各種の後処理装置を接続することができる。このプリンタ１に後段処理装置が接続されているときは、このプリンタ１から送り出された用紙Ｐには、さらに、その接続されている後処理装置に応じた処理が施される。
【００３０】
また、このプリンタ１には、各部を制御する制御部５０が備えられていて、この制御部５０により、上記の動作が制御される。
【００３１】
さらに、このプリンタ１には、プリンタ１の内部の温度を測定する温度センサ５１が備えられている。この温度センサ５１の温度測定結果も制御部５０に伝えられて、制御に用いられる。
【００３２】
ここで、定着器４０を通過した直後の用紙Ｐは、定着器４０による加熱の影響でかなり高温の状態にあり、排紙ロール３６によりこのプリンタ１の外部に送り出されるまでの間、矢印Ｄ方向に搬送されながらプリンタ１の内部の空気を温める。そこで、ここには、ファン６１が備えられている。このファン６１を動作させると、用紙Ｐにより温められた空気が矢印Ｕで示す上方向に流れてファン６１に吸い込まれ、そのファン６１により矢印Ｓ方向に、プリンタ１の外部に排気される。これにより、プリンタ１内の温度上昇が抑えられている。このファン６１は、回転速度可変のファンであって、制御部５０により、その回転速度や回転のオン、オフが制御される。
【００３３】
図２は、図１に示すプリンタにおける、ファンによる空気の流れを示した模式図である。
【００３４】
この図２には、図１にも示すファン６１が図１における紙面に垂直な方向、すなわち、このプリンタ１の奥行き方向に２つ並んでいることが示されている。これら２つのファン６１は、いずれも、定着器４０の後段の部屋の空気を、図１に示す矢印Ｕ方向およびＳ方向に流すファンである。
【００３５】
また、定着器４０の奥側（図１の紙面に垂直な方向の奥側）にも、もう１台のファン６２が備えられている。このファン６２は、定着器４０を構成する加熱ロール４１によるプリンタ１内の温度上昇を抑えるためのファンである。このファン６２を動作させると、定着器４０内の空気に矢印Ｒ１方向の流れを作り、さらに、Ｒ２の向きに、このプリンタ１の外部に排気する。このファン６２も回転速度可変のファンであり、その回転速度や回転のオン、オフは、ファン６１と同様、図１に示す制御部５０により制御される。
【００３６】
ここで、図２には、点線の矢印Ｖが示されている。ファン６１が排気を担当している部屋とファン６２が排気を担当している定着器４０の内部とは完全に分離されている訳ではなく、仮に、ファン６１の回転を停止させてファン６２のみを動作させると、矢印Ｓ方向の排気に代わり、矢印Ｖ方向の空気の流れが生じ、ファン６１が排気を分担している部屋の空気も、定着器４０内の空気と一緒になって矢印Ｒ１，Ｒ２方向に流れて、プリンタ１から排気される。
【００３７】
一方、これとは逆に、ファン６１のみを動作させてファン６２を停止させると、矢印Ｒ１，Ｒ２方向の排気に代わり、矢印Ｖとは逆向きの空気の流れが生じ、定着器４０内の空気も、ファン６１が排気を担当している部屋の空気と一緒に矢印Ｓの向きに、プリンタ１から排気される。
【００３８】
図３は、図１に示すプリンタから排気された空気に含まれるＵＦＰの個数と体積を示した図である。
【００３９】
ここで、図３（Ａ）は、図２に示すファン６１，６２の双方を動作させたときのグラフであり、図３（Ｂ）は、ファン６１を停止させファン６２のみ動作させたときのグラフである。また、図３（Ａ），（Ｂ）のいずれにおいても、（１）はＵＦＰの個数を表わしていて、（２）はＵＦＰの体積（各個体の体積の総和）を表わしている。さらに左側の縦軸は、１ｃｍ3あたりの個数、右側の縦軸は、１ｃｍ3あたりの体積（ｍｍ3）を表わしている。
【００４０】
図３（Ａ）（２）と図３（Ｂ）（２）とを比べると、ファン６１，６２の双方を動作させた図３（Ａ）と比べ、ファン６１を停止した図３（Ｂ）の方が、プリンタ１から排出された空気中のＵＦＰの体積が減っていることが分かる。これは、ファン６１を停止したことにより、プリンタ１からの総排気量が低下したためと考えられる。
【００４１】
次に、図３（Ａ）（１）と図３（Ｂ）（１）とを比べる。すると、プリンタ１から排気された空気中のＵＦＰの個数が体積の減り方よりも大幅に減っていることが分かる。すなわち、ＵＦＰの体積と比べ個数が大幅に減っているということは、ファンを停止させると図２に示す矢印Ｖ方向の空気の流れが生じ、ファン６１が排気を分担していた部屋の空気が定着器４０内の空気と一体となる結果、定着器４０内のＵＦＰの密度が高まり、ＵＦＰどうしが相互に結合したためと考えられる。ＵＦＰの排出で問題となるのは、ＵＦＰの個数であり、この図３に示した現象を利用すると、ＵＦＰの排出個数を低減させることが可能となる。
【００４２】
図４は、図１に示すプリンタ１におけるファンの回転制御シーケンスの一例を示した図である。
【００４３】
図４（Ａ）は、定着器４０内の排気を担当しているファン６２の制御シーケンスを表わしている。また、図４（Ｂ）は、定着器４０の後段の部屋の排気を担当しているファン６１の制御シーケンスを表わしている。
【００４４】
定着器４０内の空気の排気を担当しているファン６２は、図４（Ａ）に示すように、電源オンから印字（画像形成）開始前のスタンバイ中は、定格の５０％の電力で低速回転が行われ、印字（画像形成）開始時以降、定格（１００％）の電力で回転する。そして今回の印字が終了してスタンバイ状態に戻ると、再び定格の５０％の電力で回転する。これは、スタンバイ中は、定着器４０の加熱ロール４１のヒータ４１１の通電が制限され、加熱ロール４１の温度が印字のときの温度よりも低いスタンバイ温度に保たれるため、強くは冷却する必要がないからである。
【００４５】
また、定着器４０の後段の部屋の排気を担当しているファン６１は、図４（Ｂ）に示すように、スタンバイ状態においては、温度センサ５１（図１参照）で測定されたプリンタ１の内部温度が閾値よりも高いときは、定格の５０％の電力で低速回転が行なわれる。一方、プリンタ１の内部温度が閾値よりも低いときは停止したままとなる。
【００４６】
また、このファン６１は、印字開始から印字停止までの印字中は、定格（１００％）の電力で間欠的に回転する。この間欠的な回転における、回転している時間と回転が停止している時間との比率は、固定的に決められていてもよいが、加熱ロール４１の温度あるいはヒータ４１１に流す電力量に応じ、温度が低いほど、あるいは電力量が小さいほど、回転している時間が短くなるように制御してもよい。あるいは、温度センサ５１により測定された、プリンタ１内の温度に応じて、その温度が低いほど、回転している時間が短くなるように制御してもよい。
【００４７】
このようにして、ファン６１の回転時間を抑えると、ファン６１の停止中は図２に示す矢印Ｖ方向の空気流が生じ、ＵＦＰの排出個数を減らすことができる。
【００４８】
なお、ここでは、印字中、ファン６１を間欠的に回転させることを例に挙げて説明したが、回転自体は連続的であって、回転速度を定格の電力から低下させるように（１０％）制御することによっても、常にある程度の矢印Ｖ方向の空気流を生じさせ、ＵＦＰ低減効果を得ることができる。
【００４９】
ここでは、ＵＦＰ低減のために主にファン６１の回転を制御する例を示したが、ファン６２の回転を制御して、図３に示す矢印Ｕとは逆向きの空気流を生じさせてもよい。
【００５０】
また、ここでは、単体のプリンタ１について例示したが、このプリンタ１に後処理装置を接続した形態のときは、その後処理装置に内蔵されているファンも、ファン６１と同様にして、その回転を制御してもよい。
【００５１】
さらに、ここでは、本発明を、図１に示す１色の画像を形成するモノクロプリンタに適用した例を示したが、本発明は、複数色のトナーを用いてカラー画像を形成するカラープリンタ等にもそのまま適用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１  プリンタ
１０  像形成部
４０  定着器
５０  制御部
５１  温度センサ
６１，６２  ファン
【図１】
2017037156.tif 000003
【図２】
2017037156.tif 000004
【図３】
2017037156.tif 000005
【図４】
2017037156.tif 000006