JP2021009226A

JP2021009226A - 選択的に制御されるイオナイザを備えた画像形成システム

Info

Publication number: JP2021009226A
Application number: JP2019122980A
Authority: JP
Inventors: 拓也伊藤; Takuya Ito; 崇中澤; Takashi Nakazawa
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 2019-07-01
Filing date: 2019-07-01
Publication date: 2021-01-28
Also published as: US11366414B2; US20220137540A1; WO2021003136A1

Abstract

【課題】画像形成装置内に浮遊している粒子を有効に捕集する。特に定着装置又はその他の周辺部品から発生しうるＵＦＰの発生を効果的に捕集する。【解決手段】画像形成システムは、ハウジング内において定着装置の近傍にイオナイザを有する捕集装置が配置され、制御部は、印刷枚数をカウントし、印刷枚数が所定枚数以上となったときにイオナイザをＯＮにする。また印刷終了からの経過時間が所定以上になったらイオナイザをＯＦＦする。【選択図】図１１

Description

画像形成システムは、印刷媒体を搬送する搬送装置と、静電潜像が形成される像担持体と、静電潜像を現像する現像装置と、トナー像を印刷媒体に転写する転写装置と、トナー像を印刷媒体に定着させる定着させる定着装置と、印刷媒体を排出する排出装置と、を備える。

図１は、本明細書に開示された種々の例を実施するために使用することができる例示的な画像形成システムの概略図である。図２は、図１の画像形成システムのイオナイザを備えた例示的な捕集装置の斜視図である。図３は、印刷枚数及び時間と超微粒子（ＵＦＰ：Ultra FineParticle）の数との関係の例を示すグラフである。図４は、複数の印刷ジョブの間の時間である経過時間とＵＦＰの放散量との関係の例を示すグラフである。図５は、イオナイザがＯＮされたときの印刷枚数と、ＵＦＰの放散量との関係の例を示すグラフである。図６は、例示的な第１印刷ジョブ、第２印刷ジョブ及び経過時間と、印刷枚数との関係を模式的に示す図である。図７は、例示的な第１印刷ジョブ、第２印刷ジョブ及び経過時間と、印刷枚数との関係を模式的に示す図である。図８は、複数の印刷ジョブを実行したときにおける、印刷枚数、経過時間及びイオナイザのＯＮ／ＯＦＦ制御の関係の例を示す図である。図９は、複数の印刷ジョブを実行したときにおける、印刷枚数、経過時間及びイオナイザのＯＮ／ＯＦＦ制御の関係の例を示す図である。図１０は、複数の印刷ジョブを実行したときにおける、印刷枚数、経過時間及びイオナイザのＯＮ／ＯＦＦ制御の関係の例を示す図である。図１１は、イオナイザのＯＮ／ＯＦＦ制御、及び定着装置の動作制御の例を示すフローチャートである。図１２は、実施例及び比較例のそれぞれにおけるイオナイザをＯＮしている状態で印刷された印刷媒体の枚数の例を示すグラフである。図１３は、イオナイザのＯＮ／ＯＦＦ制御、及び定着装置の動作制御の例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、例示的な画像形成システムについて説明する。画像形成システムは、例えば、プリンタ等の画像形成システムであるが、画像形成システムを構成する要素であってもよい。例えば、画像形成システムは、プリンタの一部として用いられる現像装置等であってもよい。以下、図面に基づいて説明するにあたり、同一の要素又は同一の機能を有する類似する要素には、同一の符号を付して重複する説明を適宜省略する。

図１に示される画像形成システム１は、例えば、マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの各色を用いてカラー画像を形成する装置である。画像形成システム１は、例えば、ハウジング２と、印刷媒体である印刷媒体Ｐを搬送する搬送装置１０と、静電潜像を現像する現像装置２０と、トナー像を印刷媒体Ｐに転写する転写装置３０と、静電潜像が形成される像担持体４０と、トナー像を印刷媒体Ｐに定着させる定着装置５０と、印刷媒体Ｐを排出する排出装置６０とを備える。ハウジング２は、搬送装置１０、現像装置２０、転写装置３０、像担持体４０、定着装置５０及び排出装置６０を収容している。

搬送装置１０は、例えば、画像が形成される印刷媒体Ｐを搬送経路Ｒ１に沿って搬送する。印刷媒体Ｐは、例えば、積層された状態でカセットＫに収容され、給紙ローラ１１によりピックアップされて搬送される。搬送装置１０は、例えば、印刷媒体Ｐに転写されるトナー像が二次転写領域Ｒ２に到達するタイミングで、搬送経路Ｒ１を介して二次転写領域Ｒ２に印刷媒体Ｐを到達させる。

現像装置２０は、例えば、色ごとに４個設けられる。各現像装置２０は、例えば、トナーを像担持体４０に担持させる現像剤担持体２４を備える。現像装置２０では、例えば、現像剤として、トナー及びキャリアを含む二成分現像剤が用いられる。現像装置２０では、トナー及びキャリアが所望の混合比になるように調整されて混合撹拌され、トナーが均一に分散する。これにより、最適な帯電量が付与された現像剤が調整される。この現像剤は、現像剤担持体２４に担持される。現像剤担持体２４は、回転することにより現像剤を像担持体４０と向かい合う領域まで搬送する。そして、現像剤担持体２４に担持された現像剤のうちのトナーが像担持体４０の周面上に形成された静電潜像に移動し、静電潜像が現像される。

転写装置３０は、例えば、現像装置２０が現像したトナー像を二次転写領域Ｒ２に搬送する。転写装置３０は、例えば、像担持体４０からトナー像が一次転写される転写ベルト３１と、転写ベルト３１を懸架する懸架ローラ３４，３５，３６，３７と、像担持体４０と共に転写ベルト３１を挟持する一次転写ローラ３２と、懸架ローラ３７と共に転写ベルト３１を挟持する二次転写ローラ３３とを備える。

転写ベルト３１は、例えば、懸架ローラ３４，３５，３６，３７により循環移動する無端状のベルトである。懸架ローラ３４，３５，３６，３７は、それぞれの軸線周りに回転可能なローラである。懸架ローラ３７は、例えば、軸線周りに回転駆動する駆動ローラである。懸架ローラ３４，３５，３６は、例えば、懸架ローラ３７の回転駆動により従動回転する従動ローラである。一次転写ローラ３２は、例えば、転写ベルト３１の内周側から像担持体４０を押圧するように設けられる。二次転写ローラ３３は、例えば、転写ベルト３１を挟んで懸架ローラ３７と平行に配置されて、転写ベルト３１の外周側から懸架ローラ３７を押圧するように設けられる。これにより、二次転写ローラ３３は、転写ベルト３１との間に転写ニップ部である二次転写領域Ｒ２を形成する。

像担持体４０は、静電潜像担持体、又は感光体ドラムであってもよい。像担持体４０は、例えば、色ごとに４個設けられる。各像担持体４０は、例えば、転写ベルト３１の移動方向に沿って並ぶように設けられる。像担持体４０の周上には、例えば、現像装置２０、帯電ローラ４１、露光ユニット４２及びクリーニング装置４３が設けられる。

帯電ローラ４１は、例えば、像担持体４０の表面を所定の電位に均一に帯電させる。帯電ローラ４１は、例えば、像担持体４０の回転に追従して動く。露光ユニット４２は、例えば、帯電ローラ４１によって帯電した像担持体４０の表面を、印刷媒体Ｐに形成する画像に応じて露光する。これにより、像担持体４０の表面のうち露光ユニット４２により露光された部分の電位が変化し、静電潜像が形成される。４個の現像装置２０は、例えば、それぞれの現像装置２０に向かい合うように設けられたトナータンクＮから供給されたトナーによって静電潜像を現像し、トナー像を生成する。各トナータンクＮ内には、例えば、マゼンタ、イエロー、シアン及びブラックのトナーがそれぞれ充填される。クリーニング装置４３は、例えば、像担持体４０上に形成されたトナー像が転写ベルト３１に一次転写された後に、像担持体４０上に残存するトナーを回収する。

定着装置５０は、例えば、加熱及び加圧する定着ニップ部に印刷媒体Ｐを通過させることで、転写ベルト３１から印刷媒体Ｐに二次転写されたトナー像を印刷媒体Ｐに溶融定着させる。定着装置５０は、例えば、印刷媒体Ｐを加熱する加熱ローラ５２と、加熱ローラ５２を押圧して回転駆動する加圧ローラ５４とを備える。

加熱ローラ５２及び加圧ローラ５４は、例えば、円筒状に形成されており、加熱ローラ５２は内部にハロゲンランプ等の熱源を備える。加熱ローラ５２と加圧ローラ５４との間には接触領域である定着ニップ部が設けられ、定着ニップ部に印刷媒体Ｐを通過させることにより、トナー像を印刷媒体Ｐに溶融定着させる。

定着装置５０は電源から電気エネルギーの供給を受けて動作し、例えば、画像形成システム１は定着装置５０への電気エネルギーを計測するエネルギー計測部５５を備える。また、画像形成システム１は、定着装置５０の温度を計測する温度計測部５６を備えていてもよい。排出装置６０は、例えば、定着装置５０によりトナー像が定着された印刷媒体Ｐを装置外部へ排出するための排出ローラ６２，６４を備える。

続いて、画像形成システム１による印刷工程の一例について説明する。画像形成システム１に記録対象画像の印刷信号が入力されると、画像形成システム１の制御部（図示省略）は、給紙ローラ１１を回転させて、カセットＫに積層された印刷媒体Ｐをピックアップして搬送する。そして、受信した印刷信号に基づいて、帯電ローラ４１により像担持体４０の表面を所定の電位に均一に帯電させる（帯電工程）。その後、露光ユニット４２により像担持体４０の表面にレーザ光を照射して静電潜像を形成する（露光工程）。

現像装置２０では、静電潜像が現像されてトナー像が形成される（現像工程）。こうして形成されたトナー像は、像担持体４０と転写ベルト３１とが向かい合う領域において、像担持体４０から転写ベルト３１へ一次転写される（転写工程）。転写ベルト３１には、４個の像担持体４０上に形成されたトナー像が順次積層されて、１つの積層トナー像が形成される。そして、積層トナー像は、懸架ローラ３７と二次転写ローラ３３とが向かい合う二次転写領域Ｒ２において、搬送装置１０から搬送された印刷媒体Ｐに二次転写される。

積層トナー像が二次転写された印刷媒体Ｐは、定着装置５０へ搬送される。そして、定着装置５０は、印刷媒体Ｐが定着ニップ部を通過する際に、印刷媒体Ｐを加熱ローラ５２と加圧ローラ５４との間で加熱及び加圧することにより、積層トナー像を印刷媒体Ｐへ溶融定着させる（定着工程）。その後、印刷媒体Ｐは、排出ローラ６２，６４によって画像形成システム１の外部へ排出される。

図１及び図２に示されるように、画像形成システム１は、捕集装置７０を更に備える。捕集装置７０は、例えば、ハウジング２内において定着装置５０の近傍に配置され、ハウジング２内に浮遊している粒子を捕集する。当該粒子は、例えば、５０ｎｍ〜３００ｎｍ程度のサイズを有する粒子であり、ＵＦＰ（Ultrafine Particle：超微粒子）５である。ＵＦＰ５は、例えば、定着装置５０によって加温されるトナー、用紙、定着装置５０の構成部品、又はその他の周辺部品から発生しうる。ＵＦＰ５の発生量が比較的多い定着装置５０の隣接位置に捕集装置７０を配置することにより、ＵＦＰ５を一層効果的に捕集することができる。

例示的な捕集装置７０は、イオナイザ７１と、粒子フィルタ７２と、排気ファン７３と、制御部７４とを備える静電集塵装置である。イオナイザ７１は、例えば、第１電極（放電電極）７５と、一対の第２電極（対向電極）７６とを有する。第１電極７５及び第２電極７６は、一例として、ステンレス製である。

第１電極７５には、高電圧電源（図示省略）によって高電圧が印加される。第１電極７５は、放電のための複数の突起７５ａを備える。複数の突起７５ａは、例えば、等間隔に並んで配置されている。突起７５ａは、例えば、鋸刃状又は針状に形成されている。一対の第２電極７６は、接地されており、互いに向かい合うように配置されている。第１電極７５は、一対の第２電極７６の間に配置されている。なお、イオナイザ７１の構成は図２の例に限定されず適宜変更可能である。

イオナイザ７１では、第１電極７５に印加される電圧が所定値よりも小さい場合、第１電極７５と第２電極７６との間に電流が流れない。しかしながら、第１電極７５に印加される電圧が所定値以上である場合、放電現象が生じ、第１電極７５と第２電極７６との間に電流が流れる。イオナイザ７１は、当該電流により、第１電極７５と第２電極７６との間を通過するＵＦＰ５を帯電させる。第１電極７５に印加される電圧が大きくなるほど、第１電極７５と第２電極７６との間に流れる電流量（通電量）は大きくなる。

制御部７４はイオナイザ７１を制御する。例えば、第１電極７５に印加される電圧の大きさは、制御部７４によって制御される。制御部７４は、例えば、高電圧電源を制御することにより、定電流制御を行う。すなわち、制御部７４は、第１電極７５と第２電極７６との間に流れる電流量が所定の目標値となるように、第１電極７５に印加される電圧の大きさを制御する。より詳細には、制御部７４は、例えば、高電圧電源に入力されるＰＷＭ信号のデューティ比を変化させることにより、第１電極７５に印加される電圧の大きさを制御する。

イオナイザ７１においては、使用に伴って第１電極７５の先端部が劣化する場合がある。先端部が劣化すると、電圧の印加量が同一であっても、第１電極７５と第２電極７６との間に流れる電流量が変化してしまうことがある。これに対し、定電流制御を行うことで、先端部が劣化した場合でも、電流量を目標値に安定的に調整することができる。

粒子フィルタ７２は、例えば、エレクトレット処理が施された高分子シートの積層体であり、管状に形成された複数の通風路７２ａを有する。粒子フィルタ７２の表面は、半永久的に帯電している。その結果、粒子フィルタ７２は、イオナイザ７１によって帯電したＵＦＰ５を集めることができる。すなわち、粒子フィルタ７２は、目が粗くても、クーロン力によってＵＦＰ５を集めることが可能である。

エレクトレット処理とは、例えば、加熱溶融した高分子材料を、高電圧を印加しながら固化させることにより、高分子材料に帯電を保持する構造を持たせる処理である。粒子フィルタ７２は、例えば、図２に示されるようにハニカム構造を有していてもよいし、コルゲート構造を有していてもよい。

排気ファン７３は、ＵＦＰ５を移送するための気流７を発生させる気流発生部である。例えば、排気ファン７３は、ハウジング２の外部との空気流通が可能とされており、ハウジング２に形成された開口の内側に配置されていてもよい。例えば、排気ファン７３と定着装置５０との間に、イオナイザ７１及び粒子フィルタ７２が配置されている。排気ファン７３は、粒子フィルタ７２から見てイオナイザ７１の反対側に配置されていていもよい。排気ファン７３は、イオナイザ７１で帯電したＵＦＰ５が粒子フィルタ７２に移送されるように、気流７を発生させる。

制御部７４は、イオナイザ７１に電気的に接続されており、イオナイザ７１の動作を制御する。制御部７４は、例えば、第１電極７５に印加される電圧の大きさを制御すると共に、排気ファン７３の動作を制御してもよい。制御部７４は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサ７４ａと、ＲＯＭ（Read Only Memory）又はＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶部７４ｂとを備えるコンピュータによって構成されている。

一例として、記憶部７４ｂには、電流制御プログラムＣが記憶されている。記憶部７４ｂは、例えば、電流制御プログラムＣを格納した非一時的なコンピュータ読み取り可能記憶装置（記憶媒体）である。例えば、制御部７４は、電流制御プログラムＣをプロセッサ７４ａに読み込ませて実行することにより、イオナイザ７１への電流制御を実現する。

図３は、画像形成システム１による印刷媒体Ｐの印刷枚数と、画像形成システム１の内部におけるＵＦＰの発生量との関係を模式的に示すグラフである。図３に示されるように、画像形成システム１の印刷枚数の増加に応じてＵＦＰの発生量が増加する。しかしながら、画像形成システム１が印刷を開始した後直ぐにＵＦＰの発生量が増加するわけではなく、ＵＦＰは印刷を開始してから一定時間ｔ１が経過した後に発生する。

一定時間ｔ１が経過する前にＵＦＰが発生しない理由としては、ＵＦＰの発生源が定着装置５０において所定温度まで熱せられてからＵＦＰの元となる気化物質が蒸発するまでに一定時間ｔ１を要するためであると考えられる。一定時間ｔ１が経過した後にはＵＦＰは徐々に増加し、印刷が終了する時間ｔ２になるとＵＦＰの量は徐々に減少する。印刷終了後には、例えば、複数のＵＦＰが凝集したり、ＵＦＰが壁等に付着したりすることによってＵＦＰの発生量が徐々に減少する。

画像形成システム１で複数の印刷ジョブを実行する場合において、最後の印刷からの経過時間（複数の印刷ジョブの間のインターバル時間）が長いほどＵＦＰの量は減少する。例えば、「印刷ジョブ」とは、１度に１枚以上の印刷を行う印刷の単位を示しており、所定の関係で一纏めとされた１枚以上のページの集合体を示していてもよい。「印刷ジョブ」には属性が含まれてもよく、「属性」は、例えば、用紙の種類（厚紙か薄紙か等）、カラーかモノクロか、片面印刷か両面印刷か等、印刷前に設定される属性を含んでいる。例えば、印刷媒体が厚紙である場合、薄紙と比較して定着装置５０の発熱量が増え、ＵＦＰが発生するまでの時間が短くなることが想定されるので、このときにイオナイザ７１をＯＮにしてもよい。このように、属性に応じてイオナイザ７１のＯＮ／ＯＦＦを制御してもよい。

「最後の印刷からの経過時間」とは、直近の印刷からの経過時間を示しており、一例として、前回の印刷から次回の印刷までの時間を示していてもよい。図４は、最後の印刷からの経過時間とＵＦＰの放散量（粒子エミッション率）との関係の例を示すグラフである。図４に示されるように、最後の印刷からの経過時間が長くなるとＵＦＰの放散量が徐々に減少し、例えば、経過時間が５０秒以上となったときにＵＦＰの放散量は３．５×１０^１１（粒子数／１０分）以下となる。画像形成システム１では、例えば、ＵＦＰの放散量が３．５×１０^１１（粒子数／１０分）以下となるようにイオナイザ７１のＯＦＦ／ＯＦＦを制御する。

すなわち、最後の印刷からの経過時間が０秒以上且つ５０秒未満の間はＵＦＰの放散量が３．５×１０^１１（粒子数／１０分）より多く、最後の印刷からの経過時間が５０秒を超えるとＵＦＰの放散量が３．５×１０^１１（粒子数／１０分）以下に減少することが分かる。よって、最後の印刷からの経過時間が５０秒未満であるときには前回の印刷ジョブで発生したＵＦＰの影響が大きい。更に、最後の印刷からの経過時間が１２０秒以上となったときにはＵＦＰの放散量が１．０×１０^１１（粒子数／１０分）以下となり、前回の印刷ジョブで発生したＵＦＰの影響をほとんど受けないことが分かる。

図５は、イオナイザ７１がＯＮされたときの印刷枚数とＵＦＰの放散量（最大値）との関係の例を示すグラフである。図５に示されるように、印刷枚数が０枚であるときにイオナイザ７１をＯＮした場合と、印刷枚数が５０枚であるときにイオナイザ７１をＯＮした場合とではＵＦＰの放散量にほとんど差が見られなかった。このとき、ＵＦＰの放散量は、２．４×１０^１１（粒子数／１０分）程度であった。

また、印刷枚数が７５枚又は１５０枚であるときにイオナイザ７１をＯＮした場合にはＵＦＰの放散量は３．３×１０^１１（粒子数／１０分）程度であり、印刷枚数が１００枚であるときにイオナイザ７１をＯＮした場合にはＵＦＰの放散量は３．１×１０^１１（粒子数／１０分）程度であった。このように、印刷枚数が５０枚を超えたときにイオナイザ７１をＯＮした場合にはＵＦＰの放散量が増加することが分かった。

以上のように、印刷開始時から一定時間ｔ１まではＵＦＰが増加しないこと、最後の印刷からの経過時間が５０秒となってからイオナイザ７１をＯＮにしてもＵＦＰの放散量を抑えられること、及び印刷枚数が５０枚であるときにイオナイザ７１をＯＮにしてもＵＦＰの放散量を抑えられることから、制御部７４は最後の印刷からの経過時間及び印刷枚数（累積印刷枚数）に応じてイオナイザ７１のＯＮ／ＯＦＦを選択する。これにより、イオナイザ７１を無駄に稼働させることを抑制することができる。以下では、制御部７４によるイオナイザ７１の制御の例について説明する。

制御部７４は、例えば、タイマとカウンタとを有し、カウンタは前述した印刷枚数のカウントを行う。タイマは、例えば、所定時間（一例として後述する経過時間）が経過すると、タイマ自身をリセットし且つストップさせて基底状態に遷移する。基底状態とは、カウンタがリセットを行って印刷枚数が０となり且つタイマがストップしている状態を示している。例えば、制御部７４は、印刷信号が入力されると、タイマをリセットし且つスタートさせる。例えば、制御部７４では、カウンタによる印刷枚数カウント処理と、タイマによる経過時間計測処理とが組み合わされ、且つ印刷枚数カウント処理と経過時間計測処理とは非同期で動作する。よって、制御部７４では、印刷信号待ちのときであっても経過時間計測処理は動作しており、印刷信号が入力されたときに印刷枚数カウント処理を動作させる。

図６及び図７のそれぞれは、画像形成システム１が前回の印刷及び次回の印刷を行う場合の動作の説明をするための図であり、具体例として、画像形成システム１が第１印刷ジョブＪ１及び第２印刷ジョブＪ２を実行する場合における制御部７４の印刷枚数のカウント（加算）を説明する。一例として、第１印刷ジョブＪ１（前回の印刷）では３０枚の印刷を行い、第２印刷ジョブＪ２（次回の印刷）では２０枚の印刷を行う。

例えば、制御部７４は、印刷枚数をカウントし、印刷枚数が所定枚数以上となったときにイオナイザ７１をＯＮにする。一例として、制御部７４は、印刷枚数が５０枚以上となったときにイオナイザ７１をＯＮにしてもよい。制御部７４は、経過時間Ｔ１（最後の印刷からの経過時間）が所定時間以上でないと判定したときに印刷枚数のカウントを継続し、経過時間Ｔ２（最後の印刷からの経過時間）が所定時間以上である判定したときに印刷枚数をリセットする。

図６及び図７の例では、第１印刷ジョブＪ１終了後の経過時間Ｔ１が所定時間以上でない（例えば５０秒以上でない）ときに、制御部７４は、第２印刷ジョブＪ２において印刷枚数を第１印刷ジョブＪ１の終了時の値から加算する。一方、第１印刷ジョブＪ１終了後の経過時間Ｔ２が所定時間以上である（例えば５０秒以上である）ときに、制御部７４は、第２印刷ジョブＪ２を実行する前に印刷枚数を０にリセットする。

図８は、画像形成システム１が複数の印刷ジョブＪを実行するときにおける制御部７４の印刷枚数のカウント及びイオナイザ７１のＯＮ／ＯＦＦ制御の例を示す図である。一例として、各印刷ジョブＪでは１０枚の印刷を行う。まず、最初の印刷ジョブＪを開始してから印刷枚数が所定枚数（例えば５０枚）以下であるまでの間には、制御部７４はイオナイザ７１をＯＦＦにする。

制御部７４は、最後の印刷からのそれぞれの経過時間Ｔを所定時間ＴＨと比較し、経過時間Ｔが所定時間ＴＨ未満であるときに印刷枚数をカウント（加算）する。所定時間ＴＨは、一例として、５０秒である。図８の例では、複数の印刷ジョブＪの間の経過時間Ｔがいずれも所定時間ＴＨ未満であるため、制御部７４は印刷枚数をリセットすることなくカウントする。

そして、制御部７４は、印刷枚数が所定枚数以上となり次の印刷ジョブＪが開始されたときにイオナイザ７１をＯＮにする。図８の例では、印刷枚数が５０枚以上となって且つ印刷ジョブＪが開始されるときにイオナイザ７１をＯＮにし、当該印刷ジョブＪが終了したときにイオナイザ７１をＯＦＦにする。その後も経過時間Ｔが所定時間ＴＨ未満であるため、更に次の印刷ジョブＪが開始されたときに制御部７４は再度イオナイザ７１をＯＮにする。

図９は、画像形成システム１が複数の印刷ジョブＪを実行するときにおける制御部７４の印刷枚数のカウント及びイオナイザ７１のＯＮ／ＯＦＦ制御の別の例を示す図である。制御部７４は、最後の印刷からのそれぞれの経過時間Ｔと所定時間ＴＨとを比較して、経過時間Ｔが所定時間ＴＨ以上であるときに印刷枚数を０にリセットする。図９の例では、複数の印刷ジョブＪ間の経過時間Ｔがいずれも所定時間ＴＨ以上であるため、印刷ジョブＪが終了して次の印刷ジョブＪが開始されるまでの間に制御部７４が印刷枚数をリセットする。

図１０は、制御部７４の印刷枚数のカウント及びイオナイザ７１のＯＮ／ＯＦＦ制御の更に別の例を示す図である。図１０の例では、印刷枚数が１０枚の第１印刷ジョブＹ１、印刷枚数が１０枚の第２印刷ジョブＹ２、印刷枚数が１００枚の第３印刷ジョブＹ３、印刷枚数が１０枚の第４印刷ジョブＹ４、印刷枚数が３０枚の第５印刷ジョブＹ５、及び印刷枚数が５０枚の第６印刷ジョブＹ６、をこの順で実行する。

制御部７４は、第１印刷ジョブＹ１の実行後、及び第２印刷ジョブＹ２の実行後には、最後の印刷からの経過時間Ｔが所定時間ＴＨよりも短いので、第１印刷ジョブＹ１及び第２印刷ジョブＹ２のそれぞれにおいて印刷枚数をカウントする。しかしながら、第１印刷ジョブＹ１の実行後、及び第２印刷ジョブＹ２の実行後において、印刷枚数が所定枚数以上でないため、制御部７４はイオナイザ７１をＯＮにしない。

第３印刷ジョブＹ３の実行が開始されると、制御部７４は、印刷枚数を第２印刷ジョブＹ２終了時の値からカウントし、印刷枚数が所定枚数以上（例えば５０枚以上）になったときにイオナイザ７１をＯＮにする。このように、制御部７４は、印刷ジョブの実行中にイオナイザ７１をＯＮにしてもよい。この場合、ＵＦＰの除去が必要な場合に速やかにイオナイザ７１をＯＮにすることができる。

第３印刷ジョブＹ３が完了して第４印刷ジョブＹ４が開始されると、経過時間Ｔが所定時間ＴＨより短く且つ印刷枚数が所定枚数以上であるため、制御部７４は、印刷枚数をカウントすると共にイオナイザ７１をＯＮにする。そして、制御部７４は、第４印刷ジョブＹ４の終了後にイオナイザ７１をＯＦＦにする。

制御部７４は、第４印刷ジョブＹ４の実行後には、経過時間Ｔが所定時間ＴＨ以上であるため、印刷枚数を０にリセットする。制御部７４は、第５印刷ジョブＹ５が開始されてから印刷枚数のカウントを０から開始し、第５印刷ジョブＹ５が終了して第６印刷ジョブＹ６が開始されて印刷枚数が所定枚数以上となったときにイオナイザ７１をＯＮにする。以上のように、制御部７４は、印刷枚数の値に応じてイオナイザ７１のＯＮ／ＯＦＦを選択する。

次に、制御部７４によるイオナイザ７１の制御の例と、定着装置５０の制御の例について、図１１のフローチャートを参照しながら説明する。図１１に示されるフローチャートの各工程は、画像形成システム１が複数の印刷ジョブを実行するときに行われる。例えば、制御部７４は、画像形成システム１の電源がＯＮされて最初の印刷ジョブが実行されてから印刷枚数をカウントする。すなわち、制御部７４は、印刷信号が入力されたときにカウンタによる印刷枚数カウント処理を動作させる。

制御部７４は、タイマによる経過時間計測処理を動作させて経過時間Ｔの計測を行い、最後の印刷からの経過時間Ｔが所定時間ＴＨ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１）。制御部７４は、経過時間Ｔが所定時間ＴＨ以上であると判定したときには（ステップＳ１においてＹＥＳ）、印刷枚数をリセットする（ステップＳ２）。すなわち、カウンタの印刷枚数の値をゼロにリセットする。また、制御部７４は、経過時間Ｔが所定時間ＴＨ以上でないと判定したときには（ステップＳ１においてＮＯ）、印刷枚数が所定枚数以上であるか否かを判定する（ステップＳ３）。

制御部７４は、印刷枚数が所定枚数以上であると判定したときには（ステップＳ３においてＹＥＳ）、ＵＦＰの飛散量が増加していると判断してイオナイザ７１をＯＮにする（ステップＳ４）。一方、制御部７４は、印刷枚数が所定枚数以上でないと判定したときには（ステップＳ３においてＮＯ）、ＵＦＰの飛散量が少ないと判断してイオナイザ７１をＯＦＦにする（ステップＳ５）。

ステップＳ４又はステップＳ５の後には、例えば、エネルギー計測部５５によって計測された定着装置５０への電気エネルギーが所定値以上であるか否かを判断する（ステップＳ６）。定着装置５０への電気エネルギー（例えば電気エネルギーの総量）が所定値以上であると判定された場合、ＵＦＰの飛散量が増加しているものとして画像形成システム１はセーフティーモードに移行する（ステップＳ７）。セーフティーモードは、例えば、実行中の印刷ジョブの一時停止、及び印刷速度の低下、の少なくともいずれかを含む。

定着装置５０への電気エネルギーが所定値以上であると判定された場合（ステップＳ６においてＹＥＳ）、セーフティーモードに切り替えて一連の工程を終了する。また、定着装置５０への電気エネルギーが所定値以上でないと判断された場合（ステップＳ６においてＮＯ）、セーフティーモードに移行することなく一連の工程を終了する。

また、ステップＳ６に代えて、例えば、温度計測部５６によって計測された定着装置５０の温度が所定温度以上であるか否かを判定してもよい。定着装置５０の温度が所定温度以上であると判定された場合、ＵＦＰの飛散量が増加しているものとして画像形成システム１がセーフティーモードに移行してもよい。また、定着装置５０の温度が所定温度以上でないと判定された場合、セーフティーモードに移行することなく一連の工程を終了してもよい。

以上のように構成される画像形成システム１において、制御部７４は、印刷枚数をカウントし、印刷枚数が所定枚数以上となったときにイオナイザ７１をＯＮにする。例えば、制御部７４は、第１印刷ジョブで印刷された印刷枚数に、第２印刷ジョブで印刷された印刷枚数を加算して印刷枚数をカウントすると共に、印刷枚数に基づいてイオナイザ７１のＯＮ／ＯＦＦを選択する。従って、不要なときにイオナイザ７１をＯＦＦにすることができる。

例えば、図１２に示されるように、実施例に係る画像形成システム１では、印刷ジョブの実行時に常にイオナイザをＯＮにする比較例の画像形成システムと比べると、イオナイザ７１を稼働させているときの印刷枚数を（１／５．７）、すなわち２０％以下に抑えることができる。このように、画像形成システム１では、不要なときにイオナイザ７１をＯＦＦにすることができるので、電力消費を抑えると共にイオナイザ７１の寿命を延ばすことができる。

具体的には、イオナイザ７１の第１電極７５は複数の突起７５ａを有し、イオナイザ７１の稼働時間が長いほど第１電極７５の突起７５ａが汚れてイオナイザ７１の寿命が短くなるという問題が生じうる。しかしながら、画像形成システム１では、イオナイザ７１を稼働させているときの印刷枚数を２０％以下とすることができるので、イオナイザ７１の寿命を５倍以上とすることができる。

前述したように、印刷枚数が所定枚数以上になったときに制御部７４がイオナイザ７１をＯＮにする場合、印刷枚数が所定枚数以上となってＵＦＰが多く発生しているときにイオナイザ７１をＯＮにすることができる。よって、多く発生しうるＵＦＰをイオナイザ７１によって低減させることができる。

制御部７４は、印刷枚数が所定枚数以上でないときにイオナイザ７１をＯＦＦにしてもよい。この場合、印刷枚数が少なくてＵＦＰがあまり発生していないときにイオナイザ７１をＯＦＦにすることができる。よって、イオナイザ７１の無駄な稼働を抑えて、イオナイザ７１の寿命を延ばすことができる。

制御部７４は、最後の印刷からの経過時間Ｔが所定時間ＴＨ以上であると判定したときに、イオナイザ７１をＯＦＦにしてもよい。この場合、前回の印刷から次回の印刷までの間の経過時間が所定時間ＴＨ以上であって、ＵＦＰが相当減少したと想定されるときにイオナイザ７１をＯＦＦにすることができる。よって、イオナイザ７１の無駄な稼働を確実に抑えることができる。

制御部７４は、印刷が開始され且つ印刷枚数が所定枚数以上となったときに、イオナイザ７１をＯＮにし、印刷が開始され且つ印刷枚数が所定枚数以下であるときに、イオナイザ７１をＯＦＦにし、最後の印刷からの経過時間Ｔが所定時間ＴＨ以上であると判定したときに印刷枚数をリセットしてもよい。この場合、印刷枚数及び経過時間Ｔを用いてイオナイザ７１のＯＮ／ＯＦＦ制御を高精度に行うことができる。従って、無駄なイオナイザ７１の稼働を抑えつつＵＦＰをより確実に低減させることが可能となる。

制御部７４は、最後の印刷からの経過時間Ｔが所定時間ＴＨ以上でないと判定したときに、イオナイザ７１をＯＮにしてもよい。この場合、前回の印刷との時間間隔である経過時間Ｔが短いときにイオナイザ７１をＯＮにすることができる。従って、経過時間Ｔが短くＵＦＰが多く残っているときにイオナイザ７１を稼働することができるので、ＵＦＰの飛散量の増加をより確実に抑えることができる。

制御部７４は、最後の印刷からの経過時間Ｔが所定時間ＴＨ以上であると判定したときに、印刷枚数をリセットすると共にイオナイザ７１をＯＦＦにしてもよい。この場合、経過時間Ｔが所定時間以上となって前回の印刷からの時間が長く経過したときに、印刷枚数を０にリセットすると共にイオナイザ７１をＯＦＦにすることができる。従って、前回の印刷からの時間が長くてＵＦＰの飛散量が少なくなっているときにイオナイザ７１をＯＦＦにすることができる。その結果、ＵＦＰが少ないときにイオナイザ７１をＯＦＦにするので、イオナイザ７１の無駄な稼働をより確実に抑えることができる。

制御部７４は、最後の印刷からの経過時間Ｔが所定時間ＴＨ以上でないときに印刷枚数と所定枚数とを比較し、印刷枚数が所定枚数以上であると判定したときにイオナイザ７１をＯＮにしてもよい。この場合、経過時間Ｔ及び印刷枚数に基づいてイオナイザ７１のＯＮ／ＯＦＦ制御を高精度に行うことができる。

画像形成システム１は、定着装置５０に供給される電気エネルギーを計測するエネルギー計測部５５を備え、制御部７４は、エネルギー計測部５５によって計測された定着装置５０への電気エネルギーが所定値以上となったときに、実行中の印刷の一時停止、及び印刷速度の低下、の少なくともいずれかを行ってもよい。この場合、定着装置５０への電気エネルギーが増大してＵＦＰの飛散量が多くなったと想定されるときにＵＦＰの飛散量を抑えるセーフティーモードに移行させることができる。従って、ＵＦＰの過剰発生を抑制することができる。エネルギー計測部５５は、定着装置５０が一定時間消費する電力を平均してもよい。すなわち、エネルギー計測部５５は計測された電力を平均値として算出してもよい。この場合、定着装置５０が消費するエネルギーを平均値として用いることができる。

画像形成システム１は、定着装置５０の温度を計測する温度計測部５６を備え、制御部７４は、温度計測部５６によって計測された定着装置５０の温度が所定温度以上となったときに、実行中の印刷の一時停止、及び印刷速度の低下、の少なくともいずれかを行ってもよい。この場合、定着装置５０が高温となってＵＦＰの飛散量が多くなったと想定されるときにＵＦＰの飛散量を抑えるセーフティーモードに移行させることができる。従って、ＵＦＰの過剰発生を抑制することができる。

制御部７４は、温度計測部５６によって計測された定着装置５０の温度が所定温度以上となったときに、イオナイザ７１をＯＮにしてもよい。この場合、定着装置５０が高温となって多くのＵＦＰが発生する可能性が高くなったときにイオナイザ７１をＯＮにすることができるので、ＵＦＰの増加をより確実に抑制することができる。更に、制御部７４は、温度計測部５６によって計測された定着装置５０の温度が所定温度未満となったときに、イオナイザ７１をＯＦＦにしてもよい。この場合、定着装置５０が低温となってＵＦＰが減少したときにイオナイザ７１をＯＦＦにすることができるので、イオナイザ７１の無駄な稼働をより確実に抑制することができる。

制御部７４は、ＵＦＰの粒子エミッション率が３．５×１０^１１（粒子数／１０分）以下となるようにイオナイザ７１のＯＮ／ＯＦＦを選択してもよい。この場合、画像形成システム１から生じるＵＦＰの飛散量を３．５×１０^１１（粒子数／１０分）以下に抑えることができるので、ＵＦＰの飛散量に関する品質基準を満たすことが可能となる。

イオナイザ７１は、ＯＮされた状態において電圧が印加される第１電極７５と、第２電極７６とを有し、第１電極７５に印加される電圧が所定値以上である場合に、放電現象によって第１電極７５と第２電極７６との間に電流が流れ、イオナイザ７１は、当該電流により、第１電極７５と第２電極７６との間を通過するＵＦＰ５を帯電させてもよい。第１電極７５は、放電のための複数の突起７５ａを備えていてもよい。この場合、第１電極７５と第２電極７６の間にＵＦＰ５を通すことによってＵＦＰ５を帯電して捕集することができる。

制御部７４は、第１電極７５に印加する電圧を制御し、制御部７４は、第１電極７５と第２電極７６との間に流れる電流量が所定の目標値となるように第１電極７５に印加する電圧の大きさを制御してもよい。この場合、定電流制御を行うことができるので、電流量が目標値に安定するように電圧の調整を行うことができる。

捕集装置７０は、イオナイザ７１と、イオナイザ７１によって帯電されたＵＦＰ５を集める粒子フィルタ７２と、ＵＦＰ５を移送する気流７を発生させる排気ファン７３とを含んでおり、排気ファン７３は、粒子フィルタ７２から見てイオナイザ７１の反対側に配置されていてもよい。この場合、排気ファン７３により、イオナイザ７１で帯電されたＵＦＰ５が粒子フィルタ７２に移送されるように気流７を発生させることができる。

続いて、制御部７４によるイオナイザ７１の制御と、定着装置５０の制御の変形例について、図１３のフローチャートを参照しながら説明する。図１３の例は、前述した図１１の例と重複する内容を含むため、図１１の例と重複する内容の説明を適宜省略する。制御部７４は、ある印刷ジョブが終了して次の印刷ジョブが開始されるときに、最後の印刷からの経過時間Ｔが所定時間ＴＨ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。

制御部７４は、最後の印刷からの経過時間Ｔが所定時間ＴＨ以上であると判定したときには（ステップＳ１１においてＹＥＳ）、印刷枚数をリセットする（ステップＳ１２）。一方、制御部７４は、経過時間Ｔが所定時間ＴＨ以上でないと判定したときには（ステップＳ１１においてＮＯ）、単位時間あたりに定着装置５０へ供給される電気エネルギーが所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。このとき、制御部７４は、エネルギー計測部５５によって測定された定着装置５０への単位時間あたりの電気エネルギー量を取得して上記の判定を行ってもよい。

制御部７４は、単位時間あたりの定着装置５０への電気エネルギーが所定値以上であると判定したときには（ステップＳ１３においてＹＥＳ）、ＵＦＰの飛散量が増加していると判断してイオナイザ７１をＯＮにする（ステップＳ１４）。また、制御部７４は、単位時間あたりの定着装置５０への電気エネルギーが所定値以上でないと判定したときには（ステップＳ１３においてＮＯ）、ＵＦＰの飛散量が少ないと判断してイオナイザ７１をＯＦＦにする（ステップＳ１５）。

ステップＳ１４又はステップＳ１５の後には、例えば、定着装置５０への電気エネルギーが所定値以上であるか否かを判断する（ステップＳ１６）。定着装置５０への電気エネルギーが所定値以上であると判定された場合、ＵＦＰの飛散量が増加しているものとして画像形成システム１はセーフティーモードに移行する（ステップＳ１７）。なお、ステップＳ１６及びステップＳ１７の各工程は、図１１のステップＳ６及びステップＳ７の各工程と同一の内容であってもよい。

以上、図１３の例のように、制御部７４は、単位時間あたりに定着装置５０へ供給される電気エネルギーが所定値以上となったときに、イオナイザ７１をＯＮにしてもよい。この場合、単位時間あたりに定着装置５０に供給される電気エネルギーが大きくＵＦＰの飛散量が多いときにイオナイザ７１をＯＮにしてＵＦＰの飛散量を低減させることができる。

また、制御部７４は、単位時間あたりに定着装置５０に供給される電気エネルギーが所定値以上でないときに、イオナイザ７１をＯＦＦにしてもよい。この場合、単位時間あたりに定着装置５０に供給される電気エネルギーが小さくＵＦＰの飛散量が少ないときにイオナイザ７１をＯＦＦにすることができる。従って、イオナイザ７１の無駄な稼働を抑えることができるので、消費電力を抑えると共にイオナイザ７１の寿命を長くすることができる。

以上、本明細書に記載の全ての側面、利点及び特徴が、必ずしも、いずれか一つの特定の例及び実施形態によって達成される又は含まれるわけではないことは理解されたい。実際、本明細書において様々な例を示したが、これらの例の配置及び詳細を修正することができることは明らかである。

例えば、前述では、捕集装置７０がＵＦＰを捕集する例について説明した。しかしながら、捕集装置７０は、ＵＦＰ以外の粒子を捕集してもよい。また、捕集装置７０は、定着装置５０以外から生じた粒子を捕集してもよい。このように、捕集装置が捕集する粒子の種類は適宜変更可能である。

例えば、前述では、制御部７４が第１印刷ジョブＪ１及び第２印刷ジョブＪ２の間の経過時間Ｔを判定し、経過時間Ｔと所定時間ＴＨとを比較し、経過時間Ｔが所定時間ＴＨ以上であると判定したときに印刷枚数をリセットする例について説明した。しかしながら、この例に限られず、制御部は、経過時間Ｔ以外のトリガを基に印刷枚数をリセットしてもよいし、印刷枚数をリセットしなくてもよい。

また、前述の例では、印刷枚数が所定枚数以上となったときにイオナイザ７１をＯＮにする例について説明した。しかしながら、イオナイザ７１をＯＮ／ＯＦＦするトリガは、印刷枚数でなくてもよく、前述したように定着装置５０の温度であってもよい。この場合、例えば、定着装置５０の温度が所定温度以上となったときにイオナイザ７１をＯＮにし、定着装置５０の温度が所定温度未満となったときにイオナイザ７１をＯＦＦにする。

更に、前述の例では、イオナイザ７１、粒子フィルタ７２、排気ファン７３及び制御部７４を備える捕集装置７０について説明したが、捕集装置におけるイオナイザ、粒子フィルタ、排気ファン及び制御部の構成は適宜変更可能である。以上のように、ここに請求される保護主題の精神及び範囲に包含される全ての修正及び変形を請求する。

Claims

定着装置と、
イオナイザを有する捕集装置と、
前記イオナイザを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
印刷枚数をカウントし、
前記印刷枚数が所定枚数以上となったときに前記イオナイザをＯＮにする、
画像形成システム。
前記制御部は、
最後の印刷からの経過時間を判定し、
前記経過時間が前記所定時間以上であると判定したときに、前記イオナイザをＯＦＦにし、且つ前記印刷枚数をリセットする、
請求項１に記載の画像形成システム。
前記制御部は、
印刷が開始され且つ前記印刷枚数が前記所定枚数以上となったときに、前記イオナイザをＯＮにし、
印刷が開始され且つ前記印刷枚数が前記所定枚数以下であるときに、前記イオナイザをＯＦＦにし、
前記経過時間が前記所定時間以上であると判定したときに前記印刷枚数をリセットする、
請求項２に記載の画像形成システム。
前記制御部は、
前記経過時間が前記所定時間以上でないときに前記印刷枚数と所定枚数とを比較し、
前記印刷枚数が前記所定枚数以上であると判定したときに前記イオナイザをＯＮにする、
請求項２に記載の画像形成システム。
前記定着装置に供給される電気エネルギーを計測するエネルギー計測部を備え、
前記制御部は、前記エネルギー計測部によって計測された前記定着装置への電気エネルギーが所定値以上となったときに、実行中の印刷の一時停止、及び印刷速度の低下、の少なくともいずれかを行う、
請求項１に記載の画像形成システム。
前記定着装置に供給される電気エネルギーを計測するエネルギー計測部を備え、
前記制御部は、
単位時間あたりに前記定着装置に供給される電気エネルギーが所定値以上となったときに、前記イオナイザをＯＮにし、
単位時間あたりに前記定着装置に供給される電気エネルギーが前記所定値以上でないときに、前記イオナイザをＯＦＦにする、
請求項１に記載の画像形成システム。
前記エネルギー計測部は、前記定着装置が一定時間消費する電力を平均する、
請求項５に記載の画像形成システム。
前記定着装置の温度を計測する温度計測部を備え、
前記制御部は、前記温度計測部によって計測された前記定着装置の温度が所定温度以上となったときに、実行中の印刷の一時停止、及び印刷速度の低下、の少なくともいずれかを行う、
請求項１に記載の画像形成システム。
定着装置と、
イオナイザを有する捕集装置と、
前記イオナイザを制御する制御部と、
前記定着装置の温度を計測する温度計測部と、
を備え、
前記制御部は、
前記温度計測部によって計測された前記定着装置の温度が所定温度以上となったときに、前記イオナイザをＯＮにし、
前記温度計測部によって計測された前記定着装置の温度が前記所定温度未満となったときに、前記イオナイザをＯＦＦにする、
画像形成システム。
前記定着装置の温度を計測する温度計測部を備え、
前記制御部は、
前記温度計測部によって計測された前記定着装置の温度が所定温度以上となったときに、前記イオナイザをＯＮにし、
前記温度計測部によって計測された前記定着装置の温度が前記所定温度未満となったときに、前記イオナイザをＯＦＦにする、
請求項２に記載の画像形成システム。
前記制御部は、Ultra Fine Particle（ＵＦＰ）の粒子エミッション率が３．５×１０^１１（粒子数／１０分）以下となるように前記イオナイザのＯＮ／ＯＦＦを選択する、
請求項１に記載の画像形成システム。
前記イオナイザは、ＯＮされた状態において電圧が印加される第１電極と、第２電極とを有し、
前記第１電極に印加される電圧が所定値以上である場合に、放電現象によって前記第１電極と前記第２電極との間に電流が流れ、
前記イオナイザは、前記電流により、前記第１電極と前記第２電極との間を通過するＵＦＰを帯電させる、
請求項１に記載の画像形成システム。
前記第１電極は、放電のための複数の突起を備える、
請求項１２に記載の画像形成システム。
前記制御部は、前記第１電極に印加する電圧を制御し、
前記制御部は、前記第１電極と前記第２電極との間に流れる電流量が所定の目標値となるように前記第１電極に印加する電圧の大きさを制御する、
請求項１２に記載の画像形成システム。
前記捕集装置は、前記イオナイザと、前記イオナイザによって帯電された前記ＵＦＰを集める粒子フィルタと、前記ＵＦＰを移送する気流を発生させる排気ファンとを含んでおり、
前記排気ファンは、前記粒子フィルタから見て前記イオナイザの反対側に配置されている、
請求項１２に記載の画像形成システム。