JP2009265280A - 画像形成装置及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】温度検知手段は、画像形成装置の内部に外気を導入する外気導入部に設置され、画像形成装置に関する温度を検知する。温度記憶手段は、温度検知手段によって検知された温度を示す温度データを記憶する。取得手段は、画像形成装置の稼働状況を取得する。さらに、選択手段は、取得された稼働状況に応じて1つの決定規則を選択する。決定手段は、選択された決定規則を温度データに適用して環境情報を決定する。環境情報は、画像形成装置が設置されている環境を示すパラメータである。決定規則は、予め複数の決定規則が用意されている。制御手段は、決定された環境情報に応じて画像形成条件を制御する。
【選択図】図5
Description
図1は、本実施形態に係るカラーレーザープリンタの全体構成図である。ここでは、本発明に係る画像形成装置の一例として多色画像形成装置について説明するが、単色画像形成装置にも本願発明を適用できる。また、画像形成装置は、たとえば、印刷装置、プリンタ、複写機、複合機、ファクシミリとして実現できる。ここでは、一例として本発明を電子写真方式に適用した実施形態を説明する。しかし、本発明は、外気温を制御に使用する画像形成方式であれば、どのような画像形成方式であっても適用可能である。すなわち、画像形成方式は、静電記録方式、磁気記録方式、インクジェット方式、昇華方式、オフセット印刷方式であってもよい。
画像形成装置100は、4個の像担持体である感光体ドラム1を有している。各感光体ドラム1の周囲には、帯電器2、露光器3、現像器4、転写部材5、クリーニング部6が設けられ値得る。帯電器2は、感光体ドラム1の表面を一様に帯電させる。露光器3は、画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光体ドラム1上に静電潜像を形成する。現像器4は、静電潜像に現像剤(例:トナー)を付着させてトナー像として顕像化する。転写部材5は、感光体ドラム1上のトナー像をシートに転写させる。クリーニング部6は、転写後の感光体ドラム1表面に残留した転写後トナーを除去する。これらのユニットによって、画像形成部が構成されている。ここで、感光体ドラム1、帯電器2、現像器4及びクリーニング部6は一体的にカートリッジ化され、プロセスカートリッジ7を形成している。
給送部20は、一枚ずつシートを分離給送するカセットピックアップローラ21を備えている。セット搬送ローラ22及びレジストローラ15を介して、
シートは、搬送ベルト91に受け渡される。
感光体ドラム1は、たとえば、アルミニウム製シリンダの外周面に有機光導電体層(OPC)を塗布して構成される。
記録材担持体としての搬送ベルト91は、駆動ローラ92と従動コロ93で張架支持されている。搬送ベルト91は、感光体ドラム1に対向する外周面にシートを静電吸着しながら、駆動ローラ92によって循環移動する。搬送ベルト91により転写位置まで搬送されたシートには、感光体ドラム1上のトナー像が転写される。
定着器10は、シート上に形成された画像に熱及び圧力を加えてトナー像を定着させるユニットである。定着器10は、定着ベルトと弾性加圧ローラとを有している。定着ベルトと弾性加圧ローラとによって形成される定着ニップ部は、所定の定着温度となるように調整される。なお、定着器10には、定着温度を検出するための定着温度センサ35が設けられている。定着温度センサ35は、定着手段の温度を検出する定着温度検出手段の一例である。なお、定着温度の目標値は、環境センサ30によって検出された温度や湿度などの環境情報に基づいて補正される。
上説したように、現像バイアス、転写バイアス、吸着バイアス及び定着温度などの画像形成条件は、環境センサ30によって検出された環境情報に基づいて制御される。環境センサ30は、画像形成装置の内部に外気を導入する外気導入部に設置され、画像形成装置に関する温度を検知する温度検知手段の一例である。
図3Aないし図3Eは、画像形成装置100内の温度分布を模式的に示した図である。これらの図は、画像形成装置100の稼働状況に応じた画像形成装置100内の温度推移を示している。とりわけ、図3Aは、画像形成装置100が電力の供給を受けずに(すなわち電源スイッチがオフのまま)長時間放置されたときの温度分布を示している。この状態においては、画像形成装置100の機内温度は外気温と同じである。
図4は、本実施形態の画像形成装置に備えられた情報処理部のブロック図である。CPU401はROM402から読み出したプログラムを実行する。CPU401は、プログラムを実行する過程で、一時的に記憶すべき情報をRAM403に格納する。RAM403は、温度検知手段によって検知された温度を示す温度データを記憶する温度記憶手段の一例である。また、RAM403は、温度検知手段によって検知した温度の変化履歴を記憶する温度変化履歴記憶手段と、画像形成装置の稼働状況の履歴を記憶する稼働履歴記憶手段の一例でもある。
本実施形態は、環境情報の一例である外気温を決定するための複数ある決定規則のうち、画像形成装置の稼働状況に応じて1つの決定規則を選択し、選択した決定規則を温度データに適用して外気温を決定することを特徴とする。たとえば、環境センサ30によって検知した温度と、温度変化の履歴と、稼働状況の履歴とに基づいて外気温(外気の温度)が推定される。
ここで、換算温度tcは、たとえば、図6Aに示した換算表から決定される。換算表の数値は、機種ごとに異なる可能性があるため、機種ごとの実験結果や理論解析に基づいて決定されることが望ましい。この換算表によれば、変化量tdが比較的に小さいときと大きいときとで換算温度tcが小さくなるが、変化量tdが中程度のときには換算温度tcが大きくなる。これは、所定時間における変化量tdが中程度のときに、環境センサ30によって測定された温度と、実際の外気温との差が大きくなる傾向があるからである。
=f2(t3,Tc) = t3 − 1.5 (Tc ≧ 4分)
なお、tpは、電源投入時温度推定処理または省電力復帰時温度推定処理によって推定された最新の外気温である。tpは、予めCPU401によって決定され、RAM403に格納されている。
図8は、本実施形態における過熱抑制制御の一例を示した図である。ここでは、現像器4に格納されたトナーの温度が50℃を超えると、トナーの融解が発生する危険性があるものと仮定して説明する。
実施形態2では、本発明における外気温推定のための決定規則についてさらに他の例について説明する。とりわけ、第3の決定規則は、第1の時刻に検知された温度から所定温度差だけ変化するのに要した経過時間を計時し、この経過時間から外気温を推定する規則である。第3の決定規則は、画像形成装置が電源投入直後であるときに選択される。第4の決定規則は、画像形成装置が省電力モードへ移行中であることを稼働状況が示しているときに、CPU401によって選択される。また、第4の決定規則は、第1の時刻に検知された温度から所定温度差だけ変化したときに、その変化が減少なのか増加なのかを判定することを基本としている。さらに、第4の決定規則は、変化が減少であれば経過時間から外気温を推定し、変化が増加であれば画像形成装置が省電力モードへ移行する直前に決定された気温を現在の気温として採用する規則である。
ここで、tc2は、図11Bの換算表を用いてTdを温度に換算した値である。図11Bに示した換算表の数値は、たとえば、実験結果や理論解析によって決定される。図11Bに示した換算表では、Tdが増加すればするほど、換算温度tc2が小さくなってゆく。これは、外気温とダクト内温度との差が大きいほど、温度変化に要する経過時間が少なくて済むからである。
ここで、換算温度tc3は、図12Bの換算表を用いて経過時間Td2から換算された値である。図12Bに示した換算表の数値は、たとえば、実験結果や理論解析によって決定される。図12Bに示した換算表では、Td2が増加すればするほど、換算温度tc3が小さくなってゆく。これは、外気温とダクト内温度との差が大きいほど、温度変化に要する経過時間が少なくて済むからである。
本実施形態では、環境センサ30により検知された温度と定着器の温度とから外気温を推定することを特徴とする。その際には、第5の決定規則が適用される。この第5の決定規則は、画像形成装置が電源投入直後であるときに選択される。
ここで、換算温度tc4は、図14Bに示した換算表を用いて経過時間Td3を換算することで決定される。図14Bに示した換算表の数値は、たとえば、実験結果や理論解析によって決定される。図14Bに示した換算表では、Td3が増加すればするほど、換算温度tc4が小さくなってゆく。これは、外気温とダクト内温度との差が大きいほど、温度変化に要する経過時間が少なくて済むからである。
2・・・帯電器
3・・・露光器
4・・・現像器
5・・・転写部材
10・・・定着部
11・・・排紙ローラ対
12・・・レジストセンサ
13・・・排紙トレイ
20・・・給紙部
21・・・ピックアップローラ
22・・・搬送ローラ
30・・・環境センサ
35・・・定着温度センサ
100・・・装置本体
200・・・ファンダクト
201・・・環境センサステー
202・・・吸気ファン
401・・・CPU
402・・・ROM
403・・・RAM
404・・・各種センサ
405・・・各種アクチュエータ
406・・・NVRAM
Claims (12)
- 画像形成装置であって、
前記画像形成装置の内部に外気を導入する外気導入部に設置され、該画像形成装置に関する温度を検知する温度検知手段と、
前記温度検知手段によって検知された温度を示す温度データを記憶する温度記憶手段と、
前記画像形成装置の稼働状況を取得する取得手段と、
前記画像形成装置が設置されている環境を示す環境情報を決定するための複数ある決定規則のうち、取得された前記稼働状況に応じて1つの決定規則を選択する選択手段と、
選択された前記決定規則を前記温度データに適用して前記環境情報を決定する決定手段と、
決定された前記環境情報に応じて画像形成条件を制御する制御手段と
を含むことを特徴とする画像形成装置。 - 前記決定手段は、
前記画像形成装置への電源投入直後又は前記画像形成装置が省電力モードから復帰した直後であることを前記稼働状況が示していることで前記選択手段により選択された第1の決定規則を適用して、それぞれ異なる時刻に測定された2つ以上の前記温度データから、前記環境情報として、前記画像形成装置が設置されている環境の気温を推定する推定手段
を含むことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記推定手段は、前記2つ以上の温度データから所定時間における温度の変化量を算出し、算出した該温度の変化量から前記気温を推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。
- 前記温度検知手段により第1の時刻に検知された温度から所定温度差だけ変化するのに要した経過時間を計時する計時手段をさらに含み、
前記決定手段は、
前記画像形成装置が電源投入直後であることを前記稼働状況が示していることで前記選択手段により選択された第3の決定規則を適用して、前記経過時間から、前記環境情報として、前記画像形成装置が設置されている環境の気温を推定する推定手段
を含むことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記決定手段は、
前記第1の時刻に検知された温度から所定温度差だけ変化したときに、該変化が減少なのか増加なのかを判定する判定手段
を含み、
前記推定手段は、
前記変化が減少であれば、前記画像形成装置が省電力モードへ移行中であることを前記稼働状況が示していることで前記選択手段により選択された第4の決定規則を適用して前記経過時間から前記気温を推定し、前記変化が増加であれば、前記画像形成装置が省電力モードへ移行する直前に決定された気温を現在の気温として採用する
ことを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 - 前記画像形成装置の連続稼働時間を監視する監視手段をさらに含み、
前記推定手段は、
前記画像形成装置が稼働中であることを前記稼働状況が示していることで前記選択手段により選択された第2の決定規則を適用して、前記連続稼働時間と前記温度検知手段によって検知された温度とから、前記気温を推定することを特徴とする請求項2乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 未定着の現像剤像を定着する定着手段と、
前記定着手段の温度を検出する定着温度検出手段と
をさらに含み、
前記決定手段は、
前記画像形成装置が電源投入直後であることを前記稼働状況が示していることで前記選択手段により選択された第5の決定規則を適用して、前記温度検知手段により検知された温度と前記定着手段の温度とから、前記環境情報として、前記画像形成装置が設置されている環境の気温を推定する推定手段
を含むことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記推定手段は、
前記温度検知手段により検知された温度と前記定着手段の温度との温度差が閾値を超えているか否かを判別する判別手段をさらに含み、
前記温度差が前記閾値を超えていれば、前回取得された気温を今回の気温として採用し、
前記温度差が前記閾値を超えていなければ、前記温度検知手段により検知された温度が所定温度差だけ低下するの要した経過時間から前記気温を推定する
ことを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。 - 前記決定手段は、
前記第1の時刻に検知された温度から所定温度差だけ変化したときに、該変化が減少なのか増加なのかを判定する判定手段
を含み、
前記推定手段は、
前記変化が減少であれば、前記画像形成装置が省電力モードへ移行中であることを前記稼働状況が示していることで前記選択手段により選択された第4の決定規則を適用して前記経過時間から前記気温を推定し、
前記変化が増加であれば、前記画像形成装置が省電力モードへ移行する直前に決定された気温を現在の気温として採用する
ことを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。 - 前記画像形成装置の連続稼働時間を監視する監視手段をさらに含み、
前記推定手段は、
前記画像形成装置が稼働中であることを前記稼働状況が示していることで前記選択手段により選択された第2の決定規則を適用して、前記連続稼働時間と前記温度検知手段によって検知された温度とから、前記気温を推定することを特徴とする請求項8又は9に記載の画像形成装置。 - 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に外気を導入する外気導入部において、該画像形成装置に関する温度を検知する温度検知工程と、
前記検知された温度を示す温度データを記憶する温度記憶工程と、
前記画像形成装置の稼働状況を取得する取得工程と、
前記画像形成装置が設置されている環境を示す環境情報を決定するための複数ある決定規則のうち、取得された前記稼働状況に応じて1つの決定規則を選択する選択工程と、
選択された前記決定規則を前記温度データに適用して前記環境情報を決定する決定工程と
決定された前記環境情報に応じて画像形成条件を制御する制御工程と
を含むことを特徴とする画像形成装置の制御方法。 - 画像形成装置に関する温度を検知する温度検知手段と、
前記温度検知手段によって検知した温度の変化履歴を記憶する温度変化履歴記憶手段と、
前記画像形成装置の稼働状況の履歴を記憶する稼働履歴記憶手段と、
前記温度検知手段によって検知した温度と、前記温度変化履歴記憶手段によって記憶している温度変化の履歴と、前記稼働履歴記憶手段によって記憶している稼働状況の履歴とに基づいて、前記画像形成装置が設置されている環境の気温を推定する設置環境気温推定手段と
を含むことを特徴とした画像形成装置。
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