(57)【要約】【課題】トナーフィルターを用いることなく、オゾンを含む空気から飛散トナーを分離すること。【解決手段】画像形成装置１は、用紙に画像を形成する画像形成部４０と、画像形成部４０の周辺に存在し、画像形成部４０による画像形成時に発生したオゾン及び画像形成時に飛散したトナーが含まれる空気を収容する空気収容部８２と、空気収容部８２内の空気に含まれるトナー同士が溶融結合して落下するように、空気を加熱する加熱部（加熱部８３、加圧・対流部８４）と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙に画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部の周辺に存在し、前記画像形成部による画像形成時に発生したオゾン及び画像形成時に飛散したトナーが含まれる空気を収容する空気収容部と、
前記空気収容部内の前記空気に含まれるトナー同士が溶融結合して落下するように、前記空気を加熱する加熱部と、
を具備する画像形成装置。
【請求項２】
前記加熱部は、前記空気収容部内の前記空気を圧縮することにより、前記空気を加熱する、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記空気収容部内の前記空気を対流させる対流部、を更に具備する、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
画像形成時に飛散したトナー量が多いほど、前記対流部における前記空気の対流速度を速く設定する制御部、を更に具備する、
請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
画像形成時に飛散したトナー量が多いほど、前記対流部において前記空気を対流させる時間を長く設定する制御部、を更に具備する、
請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記対流部は、前記空気収容部内の圧力が、前記空気収容部に対する前記空気の吸気側の空間における圧力以下の場合に、前記空気の対流を開始する、
請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項７】
画像形成時に発生したオゾン量が多いほど、前記画像形成部から前記空気収容部に吸気される単位時間あたりの前記空気の量を多く設定する制御部、を更に具備する、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項８】
画像形成時に飛散したトナー量が多いほど、前記画像形成部から前記空気収容部に吸気される単位時間あたりの前記空気の量を多く設定する制御部、を更に具備する、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記空気から分離されたトナーを前記空気収容部から排出する排出部、を更に具備する、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記排出部は、前記分離されたトナーを前記空気収容部から掻き出すためのスクリューを備える、
請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記トナーが分離された空気を、前記空気収容部から排気する排気部、を更に具備する、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記空気収容部には、前記トナーが分離された空気の排気後に、前記画像形成部から空気が新たに吸気される、
請求項１１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置（プリンター、複写機、ファクシミリ等）は、帯電した感光体に対して、画像データに基づくレーザー光を照射（露光）することにより静電潜像を形成する。そして、静電潜像が形成された感光体（像担持体）へ現像装置よりトナーを供給することにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。さらに、このトナー像を直接又は間接的に用紙に転写させた後、加熱、加圧して定着させることにより用紙に画像を形成する。
【０００３】
画像形成装置による画像形成動作において、感光体表面を帯電極により一様に帯電する際に、帯電極の放電によりオゾンが発生する。このオゾンは、帯電装置の周辺の部品及び感光体などを汚損し、画像不良等の発生原因となる。
【０００４】
従来のオゾンを除去する方法として、オゾンフィルターがある。また、オゾンは熱分解が可能であるので、オゾンに熱を加えることにより、空気に含まれるオゾンを除去する方法がある。また、特許文献１には、空気に含まれるオゾンを廃トナーに接触させて吸着させることでオゾンを除去する方法が提案されている。このようにしてオゾンが除去された空気は画像形成装置の機外に排気される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２１６３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しがしながら、画像形成動作においては、現像、転写、クリーニングの各工程でトナーの飛散が発生する。よって、オゾンを含む空気には、飛散したトナーも混じっている。この場合、オゾンを除去するためのオゾンフィルター又は排気経路にトナーが堆積し、オゾンの排気性能が劣化してしまう。例えば、オゾンフィルターにトナーが堆積すると、目詰まりを引き起こし、オゾンの除去性能が低下するとともに、オゾンフィルターの寿命が著しく低下してしまう。また、オゾンの排気性能が劣化すると、画像形成装置内に溜まったオゾンによる画像劣化（オゾンボケ）、部品劣化、オゾンフィルターの交換作業（メンテナンス）の頻度の増加などの問題が発生してしまう。
【０００７】
また、空気から飛散トナーを除去するためのトナーフィルターを新たに設けることが考えられるが、トナーフィルターにトナーが堆積し、目詰まりを引き起こすことで、上記同様、オゾンの排気性能が劣化するとともに、トナーフィルターのメンテナンスが頻繁に必要となる。
【０００８】
そこで、本発明は、トナーフィルターを用いることなく、オゾンを含む空気から飛散トナーを分離することが可能な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】
【０００９】
本発明に係る画像形成装置は、
用紙に画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部の周辺に存在し、前記画像形成部による画像形成時に発生したオゾン及び画像形成時に飛散したトナーが含まれる空気を収容する空気収容部と、
前記空気収容部内の前記空気に含まれるトナー同士が溶融結合して落下するように、前記空気を加熱する加熱部と、
を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、トナーフィルターを用いることなく、オゾンを含む空気から飛散トナーを分離することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。
【図２】本実施の形態に係る画像形成装置の制御系の主要部を示すブロック図である。
【図３】本実施の形態に係るトナー分離装置における吸気動作を概略的に示す図である。
【図４】本実施の形態に係るトナー分離装置におけるトナー分離動作を概略的に示す図である。
【図５】本実施の形態に係るトナー分離装置における排気動作を概略的に示す図である。
【図６】本実施の形態に係る浮遊トナー量、対流時間とトナー粒子の質量との関係を示す図である。
【図７】本実施の形態に係る浮遊トナー量、対流時間とトナー粒子の質量との関係を示す図である。
【図８】本実施の形態に係る印刷条件とトナー分離装置の設定パラメーターとの対応関係を示す図である。
【図９】本実施の形態に係るトナー分離方法を示すフローチャートである。
【図１０】本実施の形態の変形例に係るトナー分離装置における排出動作を概略的に示す図である。
【図１１】本実施の形態に係る本実施の形態の変形例に係るトナー分離方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図である。図２は、本実施の形態に係る画像形成装置１の制御系の主要部を示す。図１、２に示す画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置１は、感光体ドラム４１３（本発明の「像担持体」に対応）上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写ベルト４２１に転写（一次転写）し、中間転写ベルト４２１上で４色のトナー像を重ね合わせた後、用紙Ｓに転写（二次転写）することにより、画像を形成する。
【００１４】
また、画像形成装置１には、ＹＭＣＫの４色に対応する感光体ドラム４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向に直列配置し、中間転写ベルト４２１に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。
【００１５】
図２に示すように、画像形成装置１は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０、定着部６０および制御部１００を備える。
【００１６】
制御部１００は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）１０１、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）１０２、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）１０３等を備える。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０３に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部７２に格納されている各種データが参照される。記憶部７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。
【００１７】
制御部１００は、通信部７１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピューター）との間で各種データの送受信を行う。制御部１００は、例えば、外部の装置から送信された画像データを受信し、この画像データ（入力画像データ）に基づいて用紙Ｓに画像を形成させる。通信部７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。
【００１８】
画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto  Document  Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１および原稿画像走査装置１２（スキャナー）等を備えて構成される。
【００１９】
自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｄを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１により、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることが可能となる。
【００２０】
原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。
【００２１】
操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１及び操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部１００から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１００に出力する。
【００２２】
画像処理部３０は、入力画像データに対して、初期設定またはユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部３０は、制御部１００の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部３０は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。
【００２３】
画像形成部４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによって用紙Ｓに画像を形成するための画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、中間転写ユニット４２等を備える。
【００２４】
Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分用の画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有する。図示および説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、またはＫを添えて示すこととする。図１では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素については符号が省略されている。
【００２５】
画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４、ドラムクリーニング装置４１５を備える。
【００２６】
感光体ドラム４１３は、例えばドラム状の金属基体の外周面に、有機光導電体を含有させた樹脂よりなる感光層が形成された有機感光体よりなる。
【００２７】
制御部１００は、感光体ドラム４１３を回転させる駆動モーター（図示略）に供給される駆動電流を制御することにより、感光体ドラム４１３を一定の周速度で回転させる。
【００２８】
帯電装置４１４は、例えば帯電チャージャーであり、コロナ放電を発生させることにより、光導電性を有する感光体ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。この帯電動作によって帯電装置４１４の近傍でオゾンが発生する。
【００２９】
露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。その結果、感光体ドラム４１３の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成されることとなる。
【００３０】
現像装置４１２は、例えば、二成分逆転方式の現像装置であり、感光体ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。
【００３１】
現像装置４１２は、感光体ドラム４１３と現像領域を介して対向するよう配置された現像スリーブを備えている。現像スリーブには、例えば帯電装置４１４の帯電極性と同極性の直流現像バイアス、または交流電圧に帯電装置４１４の帯電極性と同極性の直流電圧が重畳された現像バイアスが印加される。その結果、露光装置４１１によって形成された静電潜像にトナーを付着させる反転現像が行われる。
【００３２】
ドラムクリーニング装置４１５は、感光体ドラム４１３の表面に当接され、弾性体よりなる平板状のドラムクリーニングブレード等を有し、中間転写ベルト４２１に転写されずに感光体ドラム４１３の表面に残留するトナーを除去する。
【００３３】
中間転写ユニット４２は、中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、複数の支持ローラー４２３、二次転写ローラー４２４およびベルトクリーニング装置４２６等を備える。
【００３４】
中間転写ベルト４２１は、無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも一つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。例えば、Ｋ成分用の一次転写ローラー４２２よりもベルト走行方向下流側に配置されるローラー４２３Ａが駆動ローラーであることが好ましい。これにより、一次転写ニップにおけるベルトの走行速度を一定に保持しやすくなる。駆動ローラー４２３Ａが回転することにより、中間転写ベルト４２１は矢印Ａ方向に一定速度で走行する。
【００３５】
中間転写ベルト４２１は、制御部１００からの制御信号によって回転駆動される。なお、中間転写ベルト４２１については、導電性および弾性を有するものであれば、材質、厚さおよび硬度を限定しない。
【００３６】
一次転写ローラー４２２は、各色成分の感光体ドラム４１３に対向して、中間転写ベルト４２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、一次転写ローラー４２２が感光体ドラム４１３に圧接されることにより、感光体ドラム４１３から中間転写ベルト４２１へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。
【００３７】
二次転写ローラー４２４は、駆動ローラー４２３Ａのベルト走行方向下流側に配置されるバックアップローラー４２３Ｂに対向して、中間転写ベルト４２１の外周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、二次転写ローラー４２４がバックアップローラー４２３Ｂに圧接されることにより、中間転写ベルト４２１から用紙Ｓへトナー像を転写するための二次転写ニップが形成される。
【００３８】
一次転写ニップを中間転写ベルト４２１が通過する際、感光体ドラム４１３上のトナー像が中間転写ベルト４２１に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー４２２に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト４２１の裏面側（一次転写ローラー４２２と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は中間転写ベルト４２１に静電的に転写される。
【００３９】
その後、用紙Ｓが二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が用紙Ｓに二次転写される。具体的には、二次転写ローラー４２４に二次転写バイアスを印加し、用紙Ｓの裏面側（二次転写ローラー４２４と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は用紙Ｓに静電的に転写される。トナー像が転写された用紙Ｓは定着部６０に向けて搬送される。
【００４０】
ベルトクリーニング装置４２６は、二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残留する転写残トナーを除去する。なお、二次転写ローラー４２４に代えて、二次転写ローラーを含む複数の支持ローラーに、二次転写ベルトがループ状に張架された構成（いわゆるベルト式の二次転写ユニット）を採用しても良い。
【００４１】
定着部６０は、用紙Ｓの定着面（トナー像が形成されている面）側に配置される定着面側部材を有する上側定着部６０Ａ、用紙Ｓの裏面（定着面の反対の面）側に配置される裏面側支持部材を有する下側定着部６０Ｂ、および加熱源６０Ｃ等を備える。定着面側部材に裏面側支持部材が圧接されることにより、用紙Ｓを狭持して搬送する定着ニップが形成される。
【００４２】
定着部６０は、トナー像が二次転写され、搬送されてきた用紙Ｓを定着ニップで加熱、加圧することにより、用紙Ｓにトナー像を定着させる。定着部６０は、定着器Ｆ内にユニットとして配置される。また、定着器Ｆには、エアーを吹き付けることにより、定着面側部材または裏面側支持部材から用紙Ｓを分離させるエアー分離ユニットが配置されていてもよい。
【００４３】
用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２および搬送経路部５３等を備える。給紙部５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃには、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙Ｓ（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された種類毎に収容される。搬送経路部５３は、レジストローラー体５３ａ等の複数の搬送ローラーを有する。
【００４４】
給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃに収容されている用紙Ｓは、最上部から一枚ずつ送出され、搬送経路部５３により画像形成部４０に搬送される。このとき、レジストローラー体５３ａが配設されたレジストローラー部により、給紙された用紙Ｓの傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。そして、画像形成部４０において、中間転写ベルト４２１のトナー像が用紙Ｓの一方の面に一括して二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。画像形成された用紙Ｓは、排紙ローラー５２ａを備えた排紙部５２により機外に排紙される。
【００４５】
また、上記画像形成装置１においては、画像形成部４０における画像形成動作時に発生したオゾンを画像形成装置１の外部に排気するための排気ダクト（図示せず）と、排気ダクトからの空気を外部に送り出す排気ファン（図示せず）とを備える。また、排気ファンの排気口と画像形成装置１の外部との間の通気経路には、オゾンフィルター（図示せず）が設けられている。オゾンフィルターは、例えば、空気の通気経路において所定の触媒（例えば、活性炭等）を含む層に空気を通過させるフィルターであり、触媒の働きにより空気からオゾン（放電生成物）を除去する。なお、オゾンは帯電極による高圧の沿面放電により発生するため、例えば、画像形成装置１は、高圧印加される帯電極の周辺、又は、オゾンの影響を受けやすい感光体ドラム４１３の周辺の空気を、オゾンフィルターを介して外部に送り出す。
【００４６】
また、本実施の形態に係る画像形成装置１においては、画像形成部４０とオゾンフィルターとの間の通気経路には、画像形成部４０から送出される空気に含まれる飛散トナーを、当該空気から分離するためのトナー分離装置８０が設けられている。
【００４７】
［トナー分離装置の構成］
以下、トナー分離装置８０について図３〜図５を参照して説明する。
【００４８】
トナー分離装置８０は、吸気部８１、空気収容部８２、加熱部８３、加圧・対流部８４、及び排気部８５等から構成される。
【００４９】
吸気部８１は、画像形成部４０（例えば、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４）の周辺の空気を吸気して空気収容部８２へ送り出す。例えば、吸気部８１は、画像形成部４０の周辺の空気を空気収容部８２に導くための吸気ダクトと、画像形成部４０内の空気を吸気ダクトに送り込む吸気ファンとを備える。また、例えば、吸気ダクトと空気収容部８２との接続口には、空気収容部８２へ送り出された空気の逆流を防ぐための逆止弁を設けてもよい。なお、画像形成部４０の周辺の空気には、画像形成時に発生したオゾン及び飛散トナーが含まれる。
【００５０】
空気収容部８２は、吸気部８１から送られた、画像形成部４０の周辺の空気を収容する。例えば、空気収容部８２は、画像形成部４０の周辺に配置される。
【００５１】
加熱部８３、及び、加圧・対流部８４は、空気収容部８２内の空気に含まれる飛散トナー同市が溶融して吸着（溶融結合）して落下するように、空気収容部８２内の空気を加熱する加熱部として動作する。なお、本発明の加熱部としては、図３〜図５のように加熱部８３及び加圧・対流部８４の双方を備えてもよく、加熱部８３及び加圧・対流部８５の何れか一方を備えてもよい。
【００５２】
加熱部８３は、空気収容部８２に近接して配置されている。加熱部８３は、制御部１００の制御を受けて、空気収容部８２内の空気を加熱することにより、飛散トナーを溶融させる。つまり、加熱部８３は、空気収容部８２内の空気を直接的に加熱する。
【００５３】
加圧・対流部８４は、制御部１００の制御を受けて、空気収容部８２内の空気を圧縮することにより、飛散トナーを溶融させる。ここで、気体の状態方程式等により、空気が圧縮されると、当該空気の温度が上昇することが知られている。つまり、加圧・対流部８４は、空気収容部８２内の空気を圧縮することにより、当該空気を間接的に加熱する。
【００５４】
また、加圧・対流部８４は、制御部１００の制御を受けて、空気収容部８２内の空気を対流させる。例えば、加圧・対流部８４は、空気収容部８２に対して空気を噴射するファンと、当該ファンによって噴射された空気を空気収容部８２に導くためのダクトとを備える。ファンは、例えば、静圧の大きいシロッコファンでもよい。
【００５５】
例えば、加圧・対流部８４は、空気収容部８２内の圧力が、空気収容部８２に対する空気の吸気側の空間（吸気部８１の吸気ダクト内）における圧力以下の場合に、空気の対流を開始する。
【００５６】
なお、図３〜図５では、１つの加圧・対流部８４が、加圧機能及び対流機能の双方を実行する場合を示すが、加圧機能及び対流機能をそれぞれ備える構成部を個別に備えてもよい。
【００５７】
排気部８５は、空気収容部８２内の飛散トナーが分離された空気を空気収容部８２から排気する。例えば、排気部８５は、空気収容部８２内の空気をオゾンフィルター（図示せず）に導くための排気ダクトと、空気収容部８２内の空気を排気ダクトに送り込む排気ファンとを備える。また、排気ダクトと空気収容部８２との接続口には、開閉可能なゲートを設けてもよい。例えば、制御部１００は、図３に示すように画像形成部４０内の空気を空気収容部８２に取り入れる場合、及び、図４に示すように飛散トナーを分離する場合、当該ゲートを閉状態とし、図５に示すように空気収容部８２内の空気を排気する場合、当該ゲートを開状態とする。
【００５８】
［トナー分離装置の動作］
次に、上記説明したトナー分離装置８０の動作について説明する。
【００５９】
まず、図３に示すように、吸気部８１は、画像形成部４０の周辺の空気を、空気収容部８２内に取り込む。この際、制御部１００は、吸気部８１の動作を制御することにより、空気収容部８２に収容する空気の量（吸引量）を調節する。例えば、制御部１００は、画像形成時に発生したオゾン量が多いほど、画像形成部４０から空気収容部８２に吸気される単位時間あたりの空気量を多く設定する。又は、制御部１００は、画像形成時に飛散したトナー量が多いほど、画像形成部４０から空気収容部８２に吸気される単位時間あたりの空気量を多く設定する。なお、吸引量の制御方法については後述する。
【００６０】
次に、図４に示すように、加熱部８３は、空気収容部８２内の空気を加熱することにより、空気に含まれるトナーを溶融する。また、加圧・対流部８４は、ファン（図示せず）により空気を噴射して空気収容部８２内の空気を圧縮することにより、空気の温度を上昇させ、空気に含まれるトナーを溶融する。
【００６１】
空気収容部８２内の空気に含まれる飛散トナーが溶融すると、溶融トナー同士が衝突することによりトナー同士が吸着（溶融結合）し、トナーの重量が重くなる。重量が重くなったトナーは、図５に示すように、空気収容部８２の底部に沈殿していく。このようにして、飛散トナーは空気（オゾンを含む）から分離される。
【００６２】
また、加熱部８４又は加圧・対流部８５によって空気収容部８２内の空気の温度が高くなることにより、図５に示すように、当該空気に含まれるオゾンも分解される。つまり、空気収容部８２内の空気中のオゾン濃度が低下する。
【００６３】
また、図４に示すように、加圧・対流部８４は、ファンによる空気の噴射によって、空気収容部８２内の空気を対流させる。空気収容部８２内の空気が対流することにより、溶融トナー同士が衝突しやすくなり、トナー同士の吸着が促進されるので、空気から飛散トナーが分離する時間を早めることができる。
【００６４】
例えば、制御部１００は、加圧・対流部８５による対流速度、及び、対流処理を行う時間（以下、対流時間と呼ぶ）を決定する。例えば、制御部１００は、画像形成部４０において飛散したトナー量が多いほど、対流速度を速く設定してもよく、又は、対流時間を長く設定してもよい。なお、対流速度及び対流時間の制御方法については後述する。
【００６５】
次に、図５に示すように、排気部８５は、トナーが分離された空気を図示しないオゾンフィルターへ送り出す。
【００６６】
これにより、オゾンフィルターには、トナーを含まない空気が送り込まれ、オゾンフィルターは、当該空気に含まれるオゾンを効率良く除去することができる。また、上述したように、トナー分離装置８０でのオゾン分解によって排気される空気中のオゾン濃度が低下するので、オゾンフィルターによって除去されるオゾンを低減することができる。これにより、オゾンフィルターの寿命を延ばすことができる。
【００６７】
なお、トナー分離装置８０は、図５においてトナーが分離された空気の排気が完了した後、図３のように画像形成部４０から空気を新たに吸気する。こうすることで、トナー分離装置８０は、画像形成部４０の周辺の空気からのトナー分離処理を順次行うことができる。
【００６８】
［トナー分離装置における対流制御］
次に、制御部１００による加圧・対流部８４の対流速度及び対流時間の制御方法について詳細に説明する。
【００６９】
［制御方法１］
まず、トナー分離装置８０による空気の対流速度及び対流時間と、空気中の浮遊トナー量と、溶融され吸着したトナー粒子の質量との関係について、図６及び図７を参照して説明する。
【００７０】
図６及び図７は、空気中に浮遊するトナー量［μｇ／ｍ３］と対流時間［ｓ］と、対流時間経過後のトナー粒子の質量［μｇ］との関係の一例を示す。また、図６は対流速度が０．０５［ｍ／ｓ］の一例を示し、図７は対流速度が０．１[ｍ／ｓ]の一例を示す。
【００７１】
なお、ここでは、トナーの１粒子の球径を１０［μｍ］とし、トナーの１粒子の質量を３Ｅ−７［μｇ］とする。また、図６及び図７の網掛け部分は、空気収容部８２においてトナーの沈殿に要するトナー粒子の質量に対応する。すなわち、網掛け部分は、空気からトナーを分離するための条件に対応する。
【００７２】
まず、対流時間及び対流速度に着目する。図６及び図７に示すように、対流時間が長いほど、最終的に得られるトナーの質量は重くなる。また、対流速度が速いほど（つまり、図６よりも図７の方が）、最終的に得られるトナーの質量は重くなる。これは、対流時間が長いほど、又は、対流速度が速いほど、トナー同士が衝突する回数が多くなり、溶融された多数のトナーが吸着し合うためである。
【００７３】
次に、浮遊トナー量に着目する。図６及び図７に示すように、浮遊トナー量が多いほど、最終的に得られるトナーの質量は重くなる。これは、浮遊トナー量が大きいほど、トナー同士が衝突しやすく、溶融された多数のトナーが吸着し合うためである。
【００７４】
また、図６及び図７に示すように、浮遊トナー量が多いほど、トナーを分離するために必要な対流時間は短くてもよい。一例として、図６において、トナーを分離するために必要な対流時間は、浮遊トナー量が１［μｇ／ｍ３］の場合には０．５［ｓ］であるのに対して、浮遊トナー量が０．５［μｇ／ｍ３］の場合には１［ｓ］である。
【００７５】
同様に、図６及び図７に示すように、浮遊トナー量が多いほど、トナーを分離するために必要な対流速度は遅くてもよい。一例として、図６及び図７において、対流時間が２［ｓ］の場合、トナーを分離するために必要な対流速度は、浮遊トナー量が０．５［μｇ／ｍ３］の場合には０．０５［ｍ／ｓ］（図６）であるのに対して、浮遊トナー量が０．１［μｇ／ｍ３］の場合には０．１［ｍ／ｓ］（図７）である。
【００７６】
このように、空気中に含まれる浮遊トナー量に応じて、空気中からトナーを分離するために必要な対流速度及び対流時間は異なる。
【００７７】
そこで、制御部１００は、例えば図６及び図７を参照して、画像形成部４０から空気収容部８２に吸気された空気に含まれる飛散トナー量（浮遊トナー量に相当）に応じて、トナーが沈殿するために必要な対流速度及び対流時間を決定してもよい。具体的には、制御部１００は、飛散トナー量が少ない場合には対流速度又は対流時間を増加させる一方、飛散トナー量が多い場合には対流速度及び対流時間を減少させる。
【００７８】
こうすることで、トナー分離装置８０は、飛散トナー量に応じて適切な対流時間及び対流速度で空気収容部８２内の空気を対流させて、空気からトナーを効率良く分離することができる。
【００７９】
［制御方法２］
空気中に含まれる浮遊トナー量は、印刷条件に応じて異なる。また、画像形成部４０で発生するオゾン量も、印刷条件に応じて異なる。
【００８０】
そこで、制御部１００は、印刷条件に応じて、空気中からトナーを分離するために必要な対流速度及び対流時間、及び、単位時間あたりに画像形成部４０から空気収容部８２に吸気される空気量（吸引量）を決定する。
【００８１】
以下、図８を参照して、トナー分離装置８０における印刷条件に応じて、単位時間あたりに吸気する空気量（吸引量）、対流速度、及び対流時間を決定方法の一例について具体的に説明する。
【００８２】
図８では、印刷条件は、帯電装置４１４の帯電極の電流値（条件１）、用紙Ｓに対するカバレッジ（印字率）（条件２）、及び、印刷モード（カラー印刷又はモノクロ印刷）（条件３）である。なお、印刷条件として用いるパラメーターは、図８に示す条件に限定されず、オゾン量又はトナー量の増減に関するパラメーターであればよい。
【００８３】
例えば、条件１の帯電極電流が大きいほど、１色あたりのオゾン発生量は多くなる。つまり、帯電極電流が大きいほど、オゾンフィルター又はトナー分離装置８０で除去すべきオゾン量が多くなる。そこで、制御部１００は、帯電極電流が大きいほど、画像形成部４０から空気収容部８２に吸気する空気量（吸引量）をより多く設定する。
【００８４】
また、条件２のカバレッジが高いほど、使用されるトナー量が多くなるので、画像形成動作によって飛散するトナー量が多くなる。つまり、カバレッジが高いほど、トナー分離装置８０に吸気される空気中に含まれるトナー量は多くなる。そこで、制御部１００は、カバレッジが高いほど、より多くのトナーを空気中から分離するために、対流速度をより早く設定し、又は、対流時間をより長く設定する。
【００８５】
また、条件３の印刷モードがカラー印刷の場合は４色（ＹＭＣＫ）に対応する画像形成ユニット４１が動作するのに対して、モノクロ印刷の場合は単色（Ｋ）に対応する画像形成ユニット４１のみが動作する。よって、カラー印刷の場合は、モノクロ印刷の場合と比較して、動作する画像形成ユニット４１の数が多いので、発生するオゾン量、及び、飛散トナー量が多くなる。つまり、カラー印刷では、モノクロ印刷よりも、トナー分離装置８０に吸気される空気中に含まれるトナー量は多くなる。そこで、制御部１００は、カラー印刷の場合には、モノクロ印刷の場合と比較して、吸引量をより多く設定するとともに、対流速度をより早く設定し、又は、対流時間をより長く設定する。
【００８６】
ただし、制御方法１で説明したように、制御方法２で設定される対流速度及び対流時間は、飛散したトナー量（浮遊トナー量）に対して、トナーが沈殿するために必要な速度及び時間を満たすものとする。
【００８７】
例えば、制御部１００は、図８に示すように、条件１〜条件３の組み合わせ（図８ではケース１〜４）に応じて、吸引量、対流速度、及び、対流時間を決定する。
【００８８】
こうすることで、トナー分離装置８０は、印刷条件に応じて、画像形成部４０で発生するオゾン量及び飛散するトナー量を推定し、オゾン量に応じた吸引量の空気を、トナー量に応じた対流時間及び対流速度で対流させて、空気からトナーを効率良く分離することができる。
【００８９】
［トナー分離方法］
次に、トナー分離方法について、図９を参照して説明する。図９はトナー分離方法を示すフローチャートである。本フローは、入力画像データに基づく画像形成の実行により開始される。
【００９０】
まず、制御部１００は、画像形成動作における印刷条件（例えば、図８に示す帯電極電流、カバレッジ、印刷モードなど）を決定する（ステップＳ１００）。
【００９１】
次に、制御部１００は、トナー分離装置８０における対流速度、対流時間を決定する（ステップＳ１１０）。この際、制御部１００は、トナー分離装置８０に送られる空気量（吸引量）を決定してもよい。例えば、制御部１００は、ステップＳ１００で決定した印刷条件に応じて、画像形成部４０の周辺の空気に含まれるオゾン量及び飛散トナー量を推定し、対流速度及び対流時間を決定する。
【００９２】
次に、トナー分離装置８０は、オゾン及び飛散トナーを含む空気（オゾン・トナー混合空気）を吸気して、空気収容部８２に取り込む（ステップＳ１２０）。この際、トナー分離装置８０は、設定された吸引量に応じて、画像形成部４０からの空気を吸気する。
【００９３】
次に、トナー分離装置８０は、対流処理及び加熱処理を実行する（ステップＳ１３０）。この際、トナー分離装置８０は、ステップＳ１１０で設定された対流速度及び対流時間に応じて、対流処理を実行する。これにより、オゾン・トナー混合空気からトナーが分離される。
【００９４】
次に、制御部１００は、設定された対流時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１４０）。設定対流時間が経過するまで（ステップＳ１４０：Ｎｏの間）、トナー分離装置８０は、ステップＳ１３０の対流処理及び加熱処理を繰り返す。
【００９５】
設定対流時間が経過した場合（ステップＳ１４０：Ｙｅｓ）、トナー分離装置８０は、対流処理及び加熱処理を停止する（ステップＳ１５０）。
【００９６】
次に、トナー分離装置８０は、対流処理及び加熱処理が施された空気（つまり、トナーが分離された空気）の排気処理を実行する（ステップＳ１６０）。
【００９７】
次に、制御部１００は、トナー分離装置８０による排気処理が完了したか否かを判定する（ステップＳ１７０）。排気処理が完了するまで（ステップＳ１７０：Ｎｏの間）、トナー分離装置８０は、ステップＳ１６０の排気処理を繰り返す。
【００９８】
排気処理が完了した場合（ステップＳ１７０：Ｙｅｓ）、トナー分離装置８０は、ステップＳ１２０の処理に戻り、画像形成部４０から新たな空気を取り込む。
【００９９】
以上説明したように、本実施の形態に係る画像形成装置１は、用紙Ｓに画像を形成する画像形成部４０と、画像形成部４０の周辺に存在し、画像形成部４０による画像形成時に発生したオゾン及び画像形成時に飛散したトナーが含まれる空気を収容する空気収容部８２と、空気収容部８２内の空気に含まれるトナー同士が溶融結合して落下するように、空気を加熱する加熱部（加熱部８３、加圧・対流部８４）と、を備える。
【０１００】
これにより、画像形成装置１は、トナーフィルターを用いることなく、オゾンを含む空気から飛散トナーを分離することができる。よって、本実施の形態によれば、飛散トナーを分離するためのメンテナンスが不要、又は、メンテナンス頻度を低減することができる。
【０１０１】
また、本実施の形態によれば、トナー分離装置８０からオゾンフィルターには、トナーが除去された空気が排気されるので、オゾンフィルターにトナーが堆積（目詰まり）することに起因したオゾンの排気性能の劣化を回避できる。すなわち、本実施の形態では、飛散トナーによる、オゾンフィルターのオゾン除去性能の低下、及び、オゾンフィルターの寿命の低下を防ぐことができる。よって、画像形成装置１では、画像形成装置内に溜まったオゾンを効率良く除去できるので、画像劣化（オゾンボケ）、部品劣化の発生を抑えることができる。
【０１０２】
また、本実施の形態によれば、画像形成装置１は、トナー分離処理の際、トナーを溶融させるために空気が加熱されるので、空気中のオゾンを分解することができる。このため、トナー分離装置８０からオゾンフィルターへ排気される空気中のオゾン濃度が低下するので、オゾンフィルターで除去するオゾン量を低減することができる。これにより、オゾンフィルターのオゾン除去性能を長時間維持し、オゾンフィルターの寿命を延ばすことができる。
【０１０３】
［変形例］
（１）上記実施の形態において、トナー分離装置８０は、図１０に示すように、空気から分離されたトナーを空気収容部８２から排出する排出部８６を更に備えてもよい。排出部８６は、空気収容部８２から排出されるトナーを廃トナー貯留部９０に搬送してもよい。例えば、排出部８６は、トナーを空気収容部８２から掻き出すためのスクリューを備え、空気収容部８２に一定量のトナーが堆積された場合に、スクリューを空気収容部８２に入れ、トナーを掻き出してもよい。なお、排出部８６においてトナーを排出する方法は、スクリューで掻き出す方法に限定されず、例えば、空気収容部８２の外部からトナーを吸引する方法でもよい。
【０１０４】
（２）上記実施の形態において、トナー分離装置８０の加圧・対流部８４として、定着部６０の既存の機構を流用してもよい。
【０１０５】
具体的には、定着部６０が備えるエアー分離ユニット部（図示せず）は、定着ニップ部における用紙Ｓの排紙側から所定の分離ポイントに向けてエアー（圧縮空気）を吹き付けることにより定着ベルト（図示せず）から用紙Ｓを分離させる。そこで、画像形成装置１は、エアー分離ユニット部を、加圧・対流部８４に流用してもよい。この場合、画像形成装置１は、エアー分離ユニット部の送風経路を、定着部６０での用紙Ｓに対するエアー分離用の経路と、トナー分離装置８０でのトナー分離用の経路とに分岐し、定着処理及びトナー分離処理の有無に応じて経路を切り替える。
【０１０６】
こうすることで、画像形成装置１は、加圧・対流部８４として、トナー分離処理のための専用の機構を新たに設ける必要が無いので、画像形成装置１の大型化及びコストアップを回避することができる。
【０１０７】
また、画像形成装置１内において、トナー分離装置８０の空気収容部８２を定着部６０に接するように配置してもよい。こうすることで、空気収容部８２には、定着部６０の定着処理でトナー画像に熱を与える熱源からの熱をトナーの溶融に用いることができる。これにより、トナー分離装置８０は、トナー分離をより効率良く行うことができる。
【０１０８】
（３）上記実施の形態において、トナー分離装置８０の加圧・対流部８４として、給紙部５１の既存の機構を流用してもよい。
【０１０９】
具体的には、給紙部５１は、用紙の重送を防ぐために、エアー給紙によって給紙を行う。そこで、画像形成装置１は、エアー給紙時に圧縮空気を生成するためのコンプレッサー（図示せず）を、加圧・対流部８４に流用してもよい。この場合、画像形成装置１は、給紙部５１の送風経路を、給紙部５１でのエアー給紙用の経路と、トナー分離装置８０でのトナー分離用の経路とに分岐し、給紙処理及びトナー分離処理の有無に応じて経路を切り替える。
【０１１０】
こうすることで、画像形成装置１は、加圧・対流部８４として、トナー分離処理のための専用の機構を新たに設ける必要が無いので、画像形成装置１の大型化及びコストアップを回避することができる。
【０１１１】
なお、変形例（３）と（４）とを組み合わせて、画像形成装置１は、加圧・対流部８４として、定着部６０の既存のエアー分離用の既存の機構と、給紙部５１のエアー給紙用の既存の機構の双方を流用してもよい。
【０１１２】
（４）上記実施の形態では、画像形成装置１は、一例として、図９に示すように印刷条件に応じてオゾン量及び飛散トナー量を推定し、トナー分離処理のためのパラメータ（対流速度、対流時間など）を決定する場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。
【０１１３】
例えば、画像形成装置１は、吸気部８１の吸気経路及び排気部８５の排気経路の各々にトナーの質量を測定するためのセンサー（例えばパーティクルセンサー）を備え、センサーで測定されたトナー質量に応じてトナー分離処理のためのパラメーターを決定してもよい。
【０１１４】
変形例（４）に係るトナー分離方法について、図１１を参照して説明する。図１１はトナー分離方法を示すフローチャートである。なお、図１１において、図９と同様の処理には同一符号を付し、その説明を省略する。
【０１１５】
図１１において、トナー分離装置８０は、画像形成部４０からオゾン・トナー混合空気を吸気すると（ステップＳ１２０）、オゾン・トナー混合空気の吸気経路に設置されたセンサーを用いて、オゾン・トナー混合空気（吸引エアー）内のトナー量を測定する（ステップＳ２００）。
【０１１６】
次に、制御部１００は、ステップＳ２００で測定したトナー量に基づいて、対流速度及び対流時間を算出する（ステップＳ２１０）。例えば、制御部１００は、測定されたトナー量を、図６及び図７に示す浮遊トナー量として、上記制御方法１と同様、測定されたトナー量に応じて、トナーを空気から分離するために必要な対流時間及び対流速度を算出してもよい。
【０１１７】
トナー分離装置８０は、上記実施の形態と同様にして、算出された対流時間及び対流速度に基づいてトナー分離処理を行う（ステップＳ１３０〜Ｓ１７０）。
【０１１８】
トナー分離処理が終了すると（ステップＳ１７０：Ｙｅｓ）、トナー分離装置８０は、排気部８５の吸気経路に設置されたセンサーを用いて、排気エアー内のトナー量を測定する（ステップＳ２２０）。そして、トナー分離装置８０は、ステップＳ１２０の処理に戻る。
【０１１９】
そして、制御部１００は、ステップＳ２１０において、対流速度及び対流時間を算出する際、ステップＳ２２０で測定した排気エアー内のトナー量を用いる。例えば、制御部１００は、排気エアー内のトナー量が多い場合（例えば、規定値以上の場合又は前回よりも増加している場合）には対流速度及び対流時間を増加させ、排気エアー内のトナー量が少ない場合（例えば、規定値未満の場合又は前回よりも減少している場合）には対流速度及び対流時間を減少させてもよい。
【０１２０】
すなわち、制御部１００は、排気エアー内のトナー量に基づいて、トナーの分離が十分であるか否かを判定し、判定結果に応じて対流速度及び対流時間を調整する。こうすることで、画像形成装置１は、実際に発生する飛散トナー量、及び、トナー分離処理の実際の状況に応じてトナー分離処理を効率良く行うことができる。
【０１２１】
なお、画像形成装置１は、吸気経路及び排気経路の各々に、トナー量を測定するセンサーに加え、オゾン量を測定するセンサー（オゾンセンサー）を備えてもよい。ここでは、画像形成装置１は、トナー分離処理に加え、空気収容部８２においてオゾンを分解することを目的として対流速度及び対流時間を決定するものとする。
【０１２２】
この場合、吸気経路のオゾンセンサーは、画像形成部４０で発生するオゾン量を測定する。そして、制御部１００は、画像形成部４０で発生するオゾン量が多いほど、オゾン分解するために対流速度及び対流時間を増加させる。すなわち、制御部１００は、吸気エアー内のオゾン量に基づいて、トナー分離装置８０でオゾン分解に必要な対流速度及び対流時間を設定する。
【０１２３】
また、排気経路のオゾンセンサーは、トナー分離装置８０から排気される空気中のオゾン量を測定する。そして、制御部１００は、トナー分離装置８０から排気される空気中のオゾン量が多いほど、対流速度及び対流時間を増加する。すなわち、制御部１００は、排気エアー内のオゾン量に基づいて、オゾンの分解が十分であるか否かを判定し、判定結果に応じて対流速度及び対流時間を調整する。
【０１２４】
こうすることで、画像形成装置１は、実際に発生するオゾン量、及び、オゾン分解処理の実際の状況に応じてオゾン分解処理を効率良く行うことができる。
【０１２５】
（５）上記の実施の形態では、帯電装置４１４で発生するオゾンを挙げたが、これに限らず、他の部位において発生するオゾンであってもよい。
【０１２６】
その他、上記実施の形態は、何れも本発明の実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【０１２７】
１  画像形成装置
４０  画像形成部
５１  給紙部
６０  定着部
８０  トナー分離装置
８１  吸気部
８２  空気収容部
８３  加熱部
８４  加圧・対流部
８５  排気部
８６  排出部
９０  廃トナー貯留部
１００  制御部
４１３  感光体ドラム
４１４  帯電装置
【図１】
2017219765.tif 000003
【図２】
2017219765.tif 000004
【図３】
2017219765.tif 000005
【図４】
2017219765.tif 000006
【図５】
2017219765.tif 000007
【図６】
2017219765.tif 000008
【図７】
2017219765.tif 000009
【図８】
2017219765.tif 000010
【図９】
2017219765.tif 000011
【図１０】
2017219765.tif 000012
【図１１】
2017219765.tif 000013