JP2009109874A - 画像形成装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】比較的に安価な構成で、トナーの融解や廃トナー詰りを抑制する。
【解決手段】画像形成装置は、複数のプロセス速度を切り替えて画像形成する。画像形成装置は、当該画像形成装置の内部へと外気を吸い込む吸気手段と、吸気手段が吸い込んだ外気の温度である外気温度を検知する温度検知手段とを含む。とりわけ、画像形成装置は、外気温度から画像形成装置の内部温度を推定する推定手段と、推定された内部温度に応じたプロセス速度を複数のプロセス速度から選択する選択手段とを含む。
【選択図】図６

Description

本発明は、一般に、画像形成装置に係り、特に両面画像形成機能を有する画像形成装置に関する。

近年、複写機等の画像形成装置はさらなる高速化が求められている。しかし、高速化を図れば図るほど、装置内部の温度が上昇しやすくなる。これは、定着温度の高温化や印刷間隔の短縮化に起因する。特に、両面印刷の際には、この傾向が顕著となる。なぜなら、一面目の印刷時に定着装置で温められた用紙が、二面目の印刷のために再び転写装置を通過するからである。

画像形成装置内部の温度が上昇することに伴う問題点のひとつとして、カートリッジにおけるトナーの融解が考えられる。これは、画像品質の低下や、廃トナー詰まりといった事態を招いてしまう恐れがある。

特許文献１によれば、現像器とトナー回収用容器のそれぞれに設けられた専用の温度センサのどちらかが閾値温度を超えた温度を検知すると、印刷動作を禁止する画像形成装置が提案されている。現像器及びトナー回収容器の温度が低下するまで印刷動作を禁止することで、カートリッジ内部の温度上昇が防止されるという。

特許文献２によれば、カートリッジ内部に設置された温度センサが一定温度を検知したら、所定時間にわたり印刷動作を停止する画像形成装置が提案されている。これによって、カートリッジ内部の温度上昇が防止されるという。
特開平１１−３４４８４２号公報 特開２００１−３４３８８４号公報

たしかに、特許文献１によれば、トナーカットリッジの温度上昇が抑制されるかもしれないが、２つの温度センサが必要になってしまう課題がある。一方で、特許文献２によれば、温度センサを１つに減らすことができるが、印刷動作を完全に停止してしまうため、連続印刷を保証することが困難であった。

そこで、本発明は、このような課題および他の課題のうち、少なくとも１つを解決することを目的とする。例えば、本発明は、比較的に安価な構成で、トナーカートリッジの温度上昇に伴うトナーの融解や廃トナー詰りを抑制することを目的とする。なお、他の課題については明細書の全体を通して理解できよう。

本発明は、例えば、複数のプロセス速度を切り替えて画像形成する画像形成装置に適用できる。画像形成装置は、当該画像形成装置の内部へと外気を吸い込む吸気手段と、吸気手段が吸い込んだ外気の温度である外気温度を検知する温度検知手段とを含む。とりわけ、画像形成装置は、外気温度から画像形成装置の内部温度を推定する推定手段と、推定された内部温度に応じたプロセス速度を複数のプロセス速度から選択する選択手段とを含む。

本発明によれば、検知された外気温度から推定された内部温度に応じたプロセス速度を選択することで、比較的に安価な構成で、トナーの融解やナーの融解や廃トナー詰りを抑制することができる。

以下に本発明の一実施形態を示す。以下で説明される個別の実施形態は、本発明の上位概念、中位概念および下位概念など種々の概念を理解するために役立つであろう。また、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。

図１は、実施形態に係る画像形成装置の概略断面図である。この画像形成装置１００は、複数のプロセス速度を切り替えて単色の画像を形成するプリンタである。しかし、本発明の画像形成装置は、印刷装置、複写機、複合機、ファクシミリであってもよい。また、２色以上の現像剤を使用する多色の画像形成装置に本発明を適用してもよい。

給紙トレイ１０１は、用紙を格納するトレイである。なお、用紙は、記録材、記録媒体、シート、転写材、転写紙と呼ばれることもある。給紙ローラ１０２は、給紙トレイ１０１から用紙を搬送路へ送出するローラである。搬送ローラ１０３は、用紙をさらに搬送路１４０の下流方向へ搬送するローラである。その後、用紙は、調整するレジストローラ１０４によって搬送タイミングを調整され、画像形成部へと送出される。

画像形成部は、転写ローラ１０７、現像ローラ１０８、帯電ローラ１０９、感光ドラム１１０、トナーカートリッジ１１１、折り返しミラー１１２及び光走査装置１１３などにより較正されている。感光ドラム１１０は、静電潜像や現像剤（例：トナー）の像を担持する像担持体の一例である。帯電ローラ１０９は、感光ドラム１１０の表面を一様に電荷を帯電させる。光走査装置１１３は、折り返しミラー１１２を介して感光ドラム１１０の表面に画像情報に応じた光束を照射することで潜像を形成する。潜像は、現像ローラ１０８によって現像され、トナー像に変換される。用紙が感光ドラム１１０と転写ローラ１０７との間を通過する際に、トナー像が用紙へ転写される。

用紙は定着器１１９を通過する。定着器１１９は、加熱されたヒータ１１８、ヒータの温度を検知するサーミスタ１１７、熱を伝える定着フィルム１１６、及び、用紙に圧力をかける加圧ローラ１１５などを備えている。用紙が定着フィルム１１６と加圧ローラ１１５の間を通過することで、未定着のトナー像が用紙に定着する。トナー像が定着した用紙は、搬送ローラ１２０を経て、搬送路１４１に搬送される。

片面画像形成（片面印刷）の場合、排紙ローラ１２２によって排紙口１４３から用紙が排紙される。一方、両面画像形成（両面印刷）の場合、排紙ローラ１２２を回転させるモータが逆回転をはじめ、搬送路１４１内にある用紙が、搬送ローラ１２０と両面搬送ローラ１３１によって、両面搬送路１４２へ搬送される。その後、用紙は、搬送ローラ１３３を経て再び搬送路１４０へ搬送され、画像形成部によって、用紙の第２面にトナー像が転写される。その後、定着器１１９によって第２面のトナー像が定着され、排紙される。

図２は、画像形装置の左側面を示す図である。図３は、画像形装置の右側面を示す図である。画像形装置の左側面には、外気を画像形成装置の内部へ吸い込むためのファン２５０、２５１が設けられている。また、画像形装置の左側面には、外気を画像形成装置の内部へ吸い込むためのファン３５２及びファン３５３が設けられている。これらのファンは、画像形成装置の内部へと外気を吸い込む吸気手段の一例である。外気を画像形成装置の内部に導入できるのであれば、ファン以外の吸気手段が導入されてもよい。

ファン２５０、３５２は、定着器１１９を冷却できる位置に配置されることが望ましい。また、ファン２５１、３５３は、トナーカートリッジ１１１を冷却できる位置に具備させるのが望ましい。定着器１１９やトナーカートリッジ１１１は、画像の品質に与える影響が他の部位と比較し大きいからである。とりわけ、トナーカートリッジ１１１が好ましくないほど昇温してしまうと、トナーが溶融したり、詰まったりする。

図４は、外気温検知センサの設置位置を示す図である。図４では、画像形成装置の内部に視点があるものとする。外気温検知センサ４６０は、ファン２５０が吸気する外気温度を検知するためのセンサである。よって、外気温検知センサ４６０は、吸気手段が吸い込んだ外気の温度である外気温度を検知する温度検知手段の一例である。

この外気温検知センサ４６０は、主に定着器１１９を冷却するためのファン２５０に設置されている。なお、外気温検知センサ４６０の取り付け位置は、吸気された外気の温度を検知できる位置であれば、どのような位置であってもよい。

図５は、制御部の構成を示すブロック図である。プリンタコントローラ５０１は、ホストコンピュータ等の外部装置からの画像コードをプリンタによる印刷に必要なビットデータに展開したり、プリンタエンジンの内部情報を表示装置に表示したりする。

エンジン制御部５０２は、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを内蔵したワンチップマイクロコンピュータを有している。エンジン制御部５０２は、マイクロコンピュータを有するプリンタコントローラ５０１とシリアル通信によって情報を送受信し、プリンタエンジンの各部をプリンタコントローラ５０１の指示に従って制御をする。エンジン制御部５０２は、プリンタコントローラ５０１へプリンタ内部情報を送信することもある。例えば、エンジン制御部５０２は、いずれかのファンの外部に障害物があると推定されると、障害物に関する警告情報をプリンタコントローラ５０１へ出力する。プリンタコントローラ５０１は、この警告情報を表示装置から出力する。これにより、操作者が障害物を移動させることが期待される。

用紙搬送制御部５０３は、用紙を給紙するための給紙ローラ１０２や搬送ローラ１０３の回転開始や停止をエンジン制御部５０２の指示に従って制御する。高圧制御部５０４は、帯電、現像、転写の各高圧（数百〜数千ボルト）の出力制御を、エンジン制御部５０２からの指示に基づき行う。

光学系制御部５０５は、光走査装置に搭載されたスキャナモータの駆動／停止や、レーザの点滅などを、エンジン制御部５０２の指示にしたがって実行する。定着器温度制御部５０６は、定着器１１９の温度がエンジン制御部５０２により指示された目標温度を維持するよう調節する。ファン制御部５０７は、エンジン制御部５０２の指示にしたがってファン２５０、２５１、３５２、３５３の駆動と停止を制御する。センサ入力部５０８は、外気温検知センサ４６０からの情報（外気温度など）をエンジン制御部５０２に伝達するためのユニットである。両面ユニット制御部５０９は、エンジン制御部５０２の指示に従い、両面ユニットを制御する。

［実施形態１］
本実施形態では、画像形成装置１００の内部温度Ｔｃが、少なくとも外気温度Ｔｏに基づいて推定される。外気温度から内部温度を推定できる理由は、画像形成装置１００は、内部の熱を外部へと放熱するため、内部温度が上昇すれば熱伝導によって外気の温度も上昇するからである。

なお、推定は、例えば、画像形成装置１００が実行した印刷量や、画像形成装置１００の設置環境などが考慮されて実行されてもよい。印刷量は、例えば、画像形成枚数としてもよい。また、画像形成枚数には、片面画像形成の画像形成枚数や両面画像形成の画像形成枚数の少なくとも一方が含まれるものとする。本実施形態では、推定された内部温度に応じて適切なプロセス速度が選択される。プロセス速度は、例えば、単位時間あたりの画像形成枚数として定義できる。内部温度に異常がなければ、デフォルトである最高速度のプロセス速度が選択される。一方、内部温度に異常があれば、内部温度を低下させることが可能な、相対的に遅いプロセス速度が選択される。すなわち、本実施形態では、内部温度に異常があったとしても、画像形成処理を完全に停止することはないため、操作者の利便性も維持できよう。

図６は、実施形態に係る制御方法の一例を示したフローチャートである。このフローチャートに係る制御方法は、画像形成装置１００に電源が投入されると開始される。エンジン制御部５０２は、予め、エンジン制御部５０２のＣＰＵが備えるタイマーをスタートさせる。

ステップＳ６０１で、エンジン制御部５０２は、タイマーからカウント値を取得し、計時開始から一定時間（例：５分）が経過したか否かを判定する。一定時間は、画像形成枚数などの印刷情報を周期的に取得するために規定された時間である。この時間は、異常な内部温度の上昇を見逃さない程度の時間間隔とすべきであり、経験的に決定すべきであろう。一定時間が経過していなければ、ステップＳ６０２へ進む。

ステップＳ６０２で、エンジン制御部５０２は、１面の画像形成の回数をカウントするカウンタから１面の画像形成の回数を取得するとともに、２面の画像形成の回数をカウントするカウンタから２面の画像形成の回数を取得し、ＲＡＭに記憶する。ここでは、１面の画像形成の回数と、２面の画像形成の回数とを印刷情報としている。１面の画像形成の回数のカウントは、片面画像形成の実行回数と両面画像形成の実行回数との和である。しかし、２面の画像形成の回数のカウントは、両面画像形成の実行回数そのものである。このように、エンジン制御部５０２が備えるＲＡＭなどの記憶装置は、片面印刷の回数と両面印刷の回数とを記憶する記憶手段の一例である。画像形成の回数は、画像形成された用紙またはページの枚数でもある。

ステップＳ６０３で、エンジン制御部５０２は、トナーカートリッジの駆動時間をＲＡＭに記憶する。エンジン制御部５０２は、トナーカートリッジの駆動時間を計測するタイマーを備えているものとする。なお、エンジン制御部５０２は、現在適用されているプロセス速度に応じてトナーカートリッジの積算時間に重み付けを行ってもよい。これは、プロセス速度に依存して内部の発熱量が異なるためである。例えば、プロセス速度が最速であれば、エンジン制御部５０２は、計時したトナーカートリッジの駆動時間をそのままＲＡＭに記憶する。一方、最速でない第２のプロセス速度（例：半分の速度）であれば、エンジン制御部５０２は、計時した駆動時間の半分をトナーカートリッジの駆動時間としてＲＡＭに記憶する。ＲＡＭに記憶済みのデータがある場合は、今回取得した値を積算してもよいし、上書き保存してもよい。このように、エンジン制御部５０２又はそのタイマーは、画像形成装置に備えられた現像装置の稼働時間を計測する計測手段の一例である。

ステップＳ６０１で一定時間が経過したと判定されると、ステップＳ６０４へ進む。ステップＳ６０４で、エンジン制御部５０２は、ＲＡＭから読み出した印刷情報とトナーカートリッジの駆動時間とから、一定時間内に印刷された印刷量を算出する。例えば、一面目の印刷枚数と、二面目の印刷枚数と、トナーカートリッジの駆動時間とにそれぞれ第１係数、第２係数及び第３係数を乗算して加算することで、印刷量を算出する。

ここで、発明者の実験によれば、一面目の印刷が実行されるとファンによって内部温度が低下する傾向にあることがわかった。一方、二面目の印刷が実行されると、ファンによる冷却よりも内部の発熱が支配的となり、内部温度の上昇が観測された。また、トナーカートリッジの駆動によっても内部温度が上昇する傾向がみられた。そこで二面目の印刷枚数とトナーカートリッジの駆動時間との和から、一面目の印刷枚数を減算することで得られた差を一定時間内に印刷した量として扱う。例えば、過去５分間の印刷量PV5は以下の式で算出される。
PV5 = 0.0024×二面目の通紙枚数(枚) + 0.0021×トナーカートリッジの駆動時間(秒) - 0.0012×一面目の印刷枚数(枚)
このように、エンジン制御部５０２は、両面印刷の回数と第１係数との積と、稼働時間と第２係数との積との和から、片面印刷の回数と第３係数との積を減算することで、印刷量を算出している。式からわかるように、第１係数（0.0024）は、第３係数（0.0012）よりも大きい。第１係数ないし第３係数は、内部温度への寄与度であり、実験またはシミュレーションなどにより決定される。

ステップＳ６０５で、エンジン制御部５０２は、算出した印刷量をＲＡＭに記憶する。この際に、エンジン制御部５０２は、最も古い情報を破棄して、新たに算出された値を最新の情報としてＲＡＭ記憶してもよい。例えば、過去８０分の印刷量PV80から内部温度を推定する場合、PV80は５分毎に保持する印刷量PV5_{n(n=0.1…15)}の合計から算出される。

この数式を使用する前に、まず、２番目に古い情報PV514を１番古い情報PV515に変更する。これを一般化すれば、次式となる。
PV5_n+1 = PV5_{n(n=14.13…0)}
この置換作業を順番に繰り返して行き、最後に、算出した情報を最も新しい情報PV5₀に代入する。これらの情報を積算することで、エンジン制御部５０２は、過去８０分間の印刷量PV80を算出する。このように、エンジン制御部５０２は、画像形成装置における印刷量を算出する印刷量算出手段の一例である。

ステップＳ６０６で、エンジン制御部５０２は、直前の一定期間内の印刷履歴がＲＡＭに記憶されているか否かを判定する。例えば、エンジン制御部５０２は、ＲＡＭから印刷量を読み出し、直前の一定期間内の印刷量がゼロであるか否かを調べる。ゼロであれば、印刷が実行されていないことを意味するからである。印刷が一定期間内に実行されていれば、ステップＳ６０９に進む。印刷が一定期間にわたり実行されていなければ、ステップＳ６０７に進む。このように、エンジン制御部５０２は、印刷量が閾値を超えると、ステップＳ６０９に進み、障害物の判定処理を実行することになる。

ステップＳ６０７で、エンジン制御部５０２は、最後の印刷が実行された時刻と現在の時刻との差から、最後の印刷が実行された時刻から所定時間が経過したか否かを判定する。この所定時間は、内部温度を低下させるのに十分な時間であり、画像形成装置の機種ごとに経験的に決定される。所定時間が経過していなければ、ステップＳ６０９に進む。一方、所定時間が経過していれば、ステップＳ６０８に進む。

ステップＳ６０８で、エンジン制御部５０２は、吸気口に障害物があることを示すフラグをクリアする。例えば、５分毎に印刷履歴を確認して２時間印刷履歴がない状態が続いたら、障害物ありといった過去の判断が解除される。

ステップＳ６０９で、エンジン制御部５０２は、吸気口近傍に障害が存在するか否かを判定する。なお、すでに障害物の有無を示すフラグが「あり」を示していれば、ステップＳ６０９はスキップされてもよい。吸気口の前に障害物があるとファンによる冷却効果が低下する。例えば、画像形成装置１００が壁に寄せられて設置されていると、外気を効果的に取り入れることが困難となり、内部温度が上昇しやすくなる。

障害物を検知する方法は種々考えられる。例えば、赤外線を外部に照射してから反射してくるまでの時間を計測することで障害物の有無を検知できる。あるいは、外気温度の上昇速度（外気温度の変化率）が閾値を超えていれば、吸気口の前に障害物があると判断してもよい。例えば１５分間の間に３度以上外気温度が上昇すると、ファンによる冷却が追いつかなくなると仮定する。この場合、上昇速度の閾値は、０．２［度／分］にすればよい。なお、エンジン制御部５０２は、吸気手段の吸気口近傍に外気の吸い込みを妨げる障害物があるか否かを判定する障害物判定手段の一例である。また、エンジン制御部５０２は、外気温度の上昇速度が閾値を超えれば障害物があると判定し、外気温度の上昇速度が閾値以下であれば障害物がないと判定する障害物判定手段の一例でもある。

ステップＳ６１０で、エンジン制御部５０２は、内部温度を推定するために使用する重み付け係数αを取得する。例えば、重み付け係数αは、障害物の有無に応じて決定してもよい。障害物が存在すれば、障害物が存在しないときよりも内部温度が上昇しやすい。よって、障害物が存在すれば重み付け係数を相対的に大きくし、障害物が存在しなければ重み付け係数を相対的に小さくする。このように、エンジン制御部５０２は、障害物があると判定されると内部温度を相対的に高く推定し、障害物がないと判定されると内部温度を相対的に低く推定する推定手段の一例でもある。また、推定手段は、温度検知工程の検知結果と判定工程の判定結果とから画像形成装置の内部温度を推定しているともいえよう。

ステップＳ６１１で、エンジン制御部５０２は、内部温度Ｔｃを推定する。エンジン制御部５０２は、例えば、センサ入力部５０８を通じて入力された外気温度Ｔｏ、重み付け係数α、及び、印刷量を示すＰＶ８０から内部温度を推定する。以下は、推定式の一例である。
Ｔｃ＝Ｔｏ＋ΔＴ
＝Ｔｏ＋α×ＰＶ８０
このように、エンジン制御部５０２は、外気温度から画像形成装置の内部温度を推定する推定手段の一例である。また、エンジン制御部５０２は、内部温度の推定ユニットを備えているともいえよう。

ステップＳ６１２で、エンジン制御部５０２は、推定した内部温度が閾値を超えている否かを判定する。例えば、閾値は、トナーの溶融や詰まりを招くような温度からある程度の余裕を持たせた温度を経験的に求めて決定する。閾値＝溶融温度 − 余裕温度。内部温度が閾値を超えていれば、ステップＳ６１３に進む。

ステップＳ６１３で、エンジン制御部５０２は、現在のプロセス速度よりも遅い第２のプロセス速度を選択する。すなわち、使用可能なプロセス速度が第２のプロセス速度以下に限定されることになる。この際に、エンジン制御部５０２は、プロセス速度の限定状態を維持しなければならない最低の限定時間をタイマーにより計時を開始する。例えば、内部温度が４７度で、閾値が４５度と仮定すると、エンジン制御部５０２は、最低でも２０分間は第２のプロセス速度を継続して使用する。このように、限定時間を設けることで、トナーの溶融や詰まりの発生をさらに低減できると考えられる。なお、エンジン制御部５０２は、推定された内部温度に応じたプロセス速度を、複数のプロセス速度から選択する選択手段の一例である。すなわち、エンジン制御部５０２は、例えば、内部温度が３０度であれば第１のプロセス速度を選択し、内部温度が４５度であれば第２のプロセス速度を選択し、内部温度が５０であれば第３のプロセス速度を選択してもよい。もちろん、選択できるプロセス速度と内部温度との組み合わせは、４つ以上あってもよい。

一方、ステップＳ６１２で内部温度が閾値以下であれば、ステップＳ６１４に進む。ステップＳ６１４で、エンジン制御部５０２は、限定時間が経過したか否かを判定する。まだ、限定時間が経過していなければ、ステップＳ６０１に戻る。すでに、限定時間が経過していれば、ステップＳ６１５に進む。ステップＳ６１５で、エンジン制御部５０２は、プロセス速度の限定を解除し、例えば、最高のプロセス速度に切り替える。このように、エンジン制御部は、デフォルトのプロセス速度よりも相対的に遅いプロセス速度を選択した後で、内部温度が閾値温度以下になったとしても、遅いプロセス速度での画像形成時間が所定時間を超えるまでは遅いプロセス速度での画像形成を継続させる。なお、、遅いプロセス速度での画像形成時間が所定時間には、画像形成を実行していない時間（待機時間）が含まれてもよい。

本実施形態によれば、検知された外気温度から推定された内部温度に応じたプロセス速度を選択することで、比較的に安価な構成で、トナーの融解やナーの融解や廃トナー詰りを抑制することができる。

とりわけ、吸気手段の吸気口近傍に外気の吸い込みを妨げる障害物があれば、内部温度の上昇速度が速くなるため、現在のプロセス速度よりも遅いプロセス速度を選択することで、内部温度の上昇を抑制できる。

障害物の判定方法は種々考えられる。例えば、専用の障害物検知センサを設けてもよい。しかしこの場合は、コストアップを招く。よって、コストを低減するには、外気温度の上昇速度から障害物の有無を推測することが望ましいだろう。

なお、常に障害物の判定処理を実行する必要はない。例えば、印刷量が増加し、内部温度の上昇を招きやすくなったときにだけ障害物の判定処理が実行されてもよい。つまり、必要に応じて障害物の判定処理を実行すれば、エンジン制御部の負荷を軽減できよう。

印刷量の決定方法としては内部温度への寄与度を考慮することが望ましい。例えば、両面印刷や現像装置の稼働は、内部温度を上昇させる。しかし、片面印刷は、内部温度を低下させる。これは、片面印刷による発熱量よりもファンによる冷却効果が上回っているからである。よって、これらの寄与度に相当する係数を各パラメータに乗算した上で加算して印刷量とすることが望ましいだろう。

なお、相対的に遅いプロセス速度を選択しても少なくとも所定時間は遅いプロセス速度での画像形成を継続させることが望ましい。これは、画像形成装置の内部を十分に冷却するためである。

［実施形態２］
実施形態１では、より遅いプロセス速度に切り替えることで内部温度の上昇を緩和することを提案した。ところで、画像形成装置を起動した直後などのタイミングでは、ある程度の画像形成枚数についてはプロセス速度をそのまま維持したいこともある。画像形成装置を起動した直後は、外気温度が高くても内部温度が高いとは限らず、しかしも起動直後であれば操作者はすぐに高速のプロセス速度で画像を形成したいと考えるのが自然であろう。そこで、実施形態２では、プロセス速度をそのまま維持することについて提案する。

図７は、実施形態に係る制御方法の他の例を示したフローチャートである。ステップＳ７０１で、エンジン制御部５０２は、印刷情報を記録する周期である一定時間が経過したか否かを判定する。一定時間が経過していなければ、ステップＳ７０２に進み、一定時間が経過していれば、ステップＳ７０３に進む。

ステップＳ７０２で、エンジン制御部５０２は、印刷情報をＲＡＭに記憶する。実施形態２における印刷情報は、内部温度が上昇しやすい環境で実行された両面画像形成の回数（枚数）とする。例えば、外気温検知センサ４６０により検知された外気温度が閾値を超えているときに両面画像形成が実行されれば、そのときの枚数をカウントする。なお、外気温度が閾値を超えていないときに実行された両面画像形成の枚数は、カウントしない。また、片面画像形成の回数もカウントから除外する。このようにして、内部温度に関して厳しい条件で実行された画像形成枚数がカウントされることになる。ここでのカウント値は、例えば、５分後とのカウント値（ＰＶ５ｎ）である。このように、エンジン制御部５０２は、外気温度が閾値を超えているときに実行された両面印刷の回数をカウントするカウント手段の一例である。

ステップＳ７０３で、エンジン制御部５０２は、過去一定時間内に実行された両面画像形成の枚数を積算し、ＲＡＭに記憶する。ここでの積算値は、例えば、８０分間の積算値（ＰＶ８０）である。ステップＳ７０４で、エンジン制御部５０２は、両面画像形成の枚数の積算値が閾値を超えているか否かを判定する。積算値が閾値を超えていれば、ステップＳ７０５に進み、超えていなければ、ステップＳ７０７に進む。ちなみに、積算値が閾値を超えているケースは、画像形成装置の起動直後から一定の枚数が形成されているケースが含まれる。また、積算値が閾値を超えていないケースは、画像形成装置の起動直後から一定の枚数が形成されていないケースが含まれる。

ステップＳ７０５で、エンジン制御部５０２は、現在のプロセス速度よりも遅い第２のプロセス速度を選択する。すなわち、使用可能なプロセス速度が第２のプロセス速度以下に限定されることになる。ここで、エンジン制御部５０２は、複数あるプロセス速度から、外気温度が閾値を超えているときに実行された両面画像形成の回数に対応したプロセス速度を選択してもよい。両面画像形成の回数は、実質的に実施形態１における内部温度として用いられている。両面画像形成の回数と、それに対応したプロセス速度との組み合わせは、予めＲＯＭなどに記憶されているものとする。もちろん、両面画像形成の回数からプロセス速度を算出するための関数を予めＲＯＭに記憶しておき、その関数に両面画像形成の回数を代入することでプロセス速度が算出されてもよい。

ステップＳ７０６で、エンジン制御部５０２は、第２のプロセス速度限定時間を設定する。第２のプロセス速度限定時間は、プロセス速度の限定状態を維持しなければならない最低限の時間である。エンジン制御部５０２は、タイマーにより第２のプロセス速度限定時間の計時を開始する。例えば、内部温度が４７度で、閾値が４５度と仮定すると、エンジン制御部５０２は、最低でも２０分間は第２のプロセス速度を継続して使用する。このように、限定時間を設けることで、トナーの溶融や詰まりの発生をさらに低減できると考えられる。

ステップＳ７０４で、積算値が閾値を超えていなければ、ステップＳ７０７で、エンジン制御部５０２は、画像形成装置が第２のプロセス速度による限定状態にあるか否かを判定する。例えば、限定状態にあるか否かを管理するためのフラグがメモリなどに格納されていれば、エンジン制御部５０２は、メモリからフラグを読み出し判定を実行する。限定状態になければ、ステップＳ７０１に戻り、相対的に高速の第１のプロセス速度が維持されることになる。

一方、既に限定状態にあれば、ステップＳ７０８に進み、エンジン制御部５０２は、直前の一定期間内の印刷履歴がＲＡＭに記憶されているか否かを判定する。例えば、エンジン制御部５０２は、ＲＡＭから印刷量を読み出し、直前の一定期間内の印刷量がゼロであるか否かを調べる。ゼロであれば、印刷が実行されていないことを意味するからである。印刷が一定期間内に実行されていれば、ステップＳ７０６に進む。熱的に悪条件下で印刷が実行されていれば、冷却の必要があるからである。一方、印刷が一定期間にわたり実行されていなければ、冷却の必要性は低いため、ステップＳ７０９に進む。

ステップＳ７０９で、エンジン制御部５０２は、第２のプロセス速度限定時間が経過したか否かを判定する。例えば、エンジン制御部５０２は、第２のプロセス速度限定時間を計時しているタイマーがタイムアウトしたか否かを判定する。例えば、温度上昇が顕著にあらわれる悪条件下での両面画像形成が第２のプロセス速度に限定した状態で１００分間行われなかったら、限定を解除してもよい。タイムアウトしていなければ、ステップＳ７０１に戻り、冷却を継続する。一方、タイムアウトしていれば、ステップＳ７１０に戻る。ステップＳ７１０で、エンジン制御部５０２は、プロセス速度を第２のプロセス速度から第１のプロセス速度に戻す。第２のプロセス速度限定時間が経過していれば、画像形成装置の内部が冷却されたと推定されるからである。

本実施形態によれば、エンジン制御部５０２は、外気温度が閾値を超えているときに実行された前記両面画像形成の回数が一定回数を超えるまではプロセス速度を低下させない。例えば、画像形成装置を起動した直後などのタイミングでは、ある程度の画像形成枚数についてはプロセス速度をそのまま維持することが可能となる。これは、ステップＳ７０４でＮｏ、ステップＳ７０７でＮｏと進むことで達成される。よって、起動直後であればすぐに高速のプロセス速度で画像を形成したいと考える操作者の希望も実現できるだろう。

実施形態に係る画像形成装置の概略断面図である。 画像形装置の左側面を示す図である。 画像形装置の右側面を示す図である。 外気温検知センサの設置位置を示す図である。 制御部の構成を示すブロック図である。 実施形態に係る制御方法の一例を示したフローチャートである。 実施形態に係る制御方法の他の例を示したフローチャートである。

Claims (9)

1. 複数のプロセス速度を切り替えて画像形成する画像形成装置であって、
   前記画像形成装置の内部へと外気を吸い込む吸気手段と、
   前記吸気手段が吸い込んだ外気の温度である外気温度を検知する温度検知手段と、
   前記外気温度から前記画像形成装置の内部温度を推定する推定手段と、
   推定された前記内部温度に応じたプロセス速度を前記複数のプロセス速度から選択する選択手段と
   を含むことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記吸気手段の吸気口近傍に外気の吸い込みを妨げる障害物があるか否かを判定する障害物判定手段をさらに備え、
   前記推定手段は、
   前記障害物があると判定されると前記内部温度を相対的に高く推定し、前記障害物がないと判定されると前記内部温度を相対的に低く推定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記障害物判定手段は、
   前記外気温度の上昇速度が閾値を超えれば前記障害物があると判定し、前記外気温度の上昇速度が閾値以下であれば前記障害物がないと判定する
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記画像形成装置における印刷量を算出する印刷量算出手段をさらに備え、
   前記障害物判定手段は、前記印刷量が閾値を超えると、障害物の判定処理を実行する
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記印刷量算出手段は、
   片面画像形成の回数と両面画像形成の回数とを記憶する記憶手段と、
   前記画像形成装置に備えられた現像装置の稼働時間を計測する計測手段と
   を備え
   前記両面画像形成の回数と第１係数との積と、前記稼働時間と第２係数との積との和から、前記片面画像形成の回数と第３係数との積を減算することで、前記印刷量を算出し、
   前記第１係数は前記第３係数よりも大きいことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記選択手段は、
   デフォルトのプロセス速度よりも相対的に遅いプロセス速度を選択した後で、前記内部温度が閾値温度以下になったとしても、前記相対的に遅いプロセス速度での画像形成時間が所定時間を超えるまでは前記相対的に遅いプロセス速度での画像形成を継続させる
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記推定手段は、
   前記外気温度が閾値を超えているときに実行された両面画像形成の回数をカウントするカウント手段
   を備え、
   前記選択手段は、前記外気温度が閾値を超えているときに実行された前記両面画像形成の回数に応じて前記プロセス速度を選択することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
8. 前記推定手段は、
   前記外気温度が閾値を超えているときに実行された両面画像形成の回数をカウントするカウント手段
   を備え、
   前記選択手段は、前記外気温度が閾値を超えているときに実行された前記両面画像形成の回数が一定回数を超えるまではプロセス速度を低下させないことを特徴とする請求項１又は７に記載の画像形成装置。
9. 複数のプロセス速度を切り替えて画像形成する画像形成装置の制御方法であって、
   前記画像形成装置の内部へと外気を吸い込む吸気手段が吸い込んだ外気の温度である外気温度を検知する温度検知工程と、
   前記吸気手段の吸気口近傍に外気の吸い込みを妨げる障害物があるか否かを判定する判定工程と、
   前記温度検知工程の検知結果と前記判定工程の判定結果とから前記画像形成装置の内部温度を推定する推定工程と、
   推定された前記内部温度に応じたプロセス速度を前記複数のプロセス速度から選択する選択工程と
   を含むことを特徴とする画像形成装置の制御方法。

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