JP2009282061A - 画像形成装置、画像形成装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】冷却手段の稼動音や消費電力などを必要以上に大きくすることなく、経時で現像剤が付着した軸受け部で回転部材が回転し摺動熱が発生しても現像手段やその周辺の温度が過度に上昇するのを抑制できる画像形成装置及び画像形成装置の制御方法を提供する。
【解決手段】潜像担持体２２と、潜像担持体２２上に潜像を形成する潜像形成手段７０と、少なくともトナーからなる現像剤で潜像を現像する、自身に設けた軸受け部で回転自在に軸支される回転部材を１つ以上有した現像手段２と、現像手段２を冷却する冷却手段８とを備え、途中で現像手段２への現像剤の補給を行わず現像剤を使い切った後に新品の現像手段と交換する画像形成装置において、所定量の現像剤を収容した現像手段２を用いて画像形成動作を始めてからの現像剤の残量を検出する現像剤残量検出手段１４と、その検出結果に応じて冷却手段８の冷却能力を変更する冷却能力変更手段１３とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置及びその画像形成装置の制御方法に関するものである。

従来から、画像形成装置内に設けられた書込装置、定着装置及び現像装置などの発熱体の近傍に冷却ファンを配置し、その冷却ファンによって発生させた気流によって発熱体や発熱体周辺を空冷するものが知られている。

現像装置においては、現像装置内の現像剤を攪拌搬送する現像剤攪拌搬送部材を駆動した際に、現像剤攪拌搬送部材と現像剤とが摺擦するなどして摩擦熱が発生するため発熱体となる。このような摩擦熱が発生すると現像装置内の現像剤が加熱されてしまい現像剤が劣化しやすくなる。また、現像装置、さらには現像装置周辺の過度な温度上昇を招き、画像形成装置の動作上または画像品質上の不具合が発生する。そのため、従来においては冷却ファンなどによって現像装置周辺に気流を発生させ現像装置を空冷し、現像装置や現像装置周辺の温度が過度に上昇するのを抑制している。

特許文献１に記載の画像形成装置では、画像形成装置周辺の外気温に応じて現像装置や現像装置周辺を冷却する冷却ファンの回転数を制御している。画像形成装置周辺の外気温が高いほど現像装置や現像装置周辺の温度が上昇し易くなるので、画像形成装置周辺の外気温が低い場合よりも高い場合のほうが冷却ファンの回転数が高くなるように制御して、現像装置や現像装置周辺の温度が過度に上昇するのを抑制している。また、画像形成装置周辺の外気温に応じて冷却ファンの回転数を制御することで、冷却ファンを常に高回転数で回転させて冷却ファンの稼動音が常に大きくなったり、冷却ファンの回転駆動にかかる消費電力が常に大きくなったりするのを抑制している。

特開２０００−２５０３８１号公報

一般に、画像形成装置によって画像形成をするにしたがって現像装置内の現像剤が現像剤攪拌搬送部材によって搬送されることなどにより、現像剤攪拌搬送部材の回転軸を回転自在に軸支する軸受け部に現像剤が付着していく。このように経時で軸受け部に現像剤が付着していくとその現像剤が次第に軸受け部と上記回転軸との隙間に詰まり軸受け部で上記回転軸が回転する際の抵抗となる。そのため、軸受け部と上記回転軸とが現像剤を介して摺動した際に摺動熱が発生して軸受け部周辺の温度が上昇し、その分現像装置や現像装置周辺の温度が上昇する。

特許文献１に記載の画像形成装置では、画像形成装置周辺の外気温に応じて冷却ファンの回転数を制御しているため、画像形成装置周辺の外気温が同じであれば上記摺動熱が発生していないときと上記摺動熱が発生しているときとで冷却ファンを同じ回転数で回転させることになる。そのため、外気温毎に上記摺動熱が発生しているときの現像装置や現像装置周辺の温度上昇を抑えられるように冷却ファンの回転数が設定されていると、上記摺動熱が発生していないときに冷却ファンが必要以上に高回転数で回転していることになる。よって、新品の現像装置を用いて画像形成を行い始めてから経時で軸受け部に現像剤が付着し上記摺動熱が発生するまでの間、冷却ファンの稼動音を必要以上に大きくさせたり、冷却ファンの回転駆動にかかる消費電力が必要以上に大きくなったりするといった問題が生じる。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、冷却手段の稼動音や消費電力などを必要以上に大きくすることなく、現像手段に設けられ経時で現像剤が付着した軸受け部で回転部材が回転し摺動熱が発生しても現像手段や現像手段周辺の温度が過度に上昇するのを抑制できる画像形成装置、及び、その画像形成装置の制御方法を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、現像剤を収容し該現像剤によって該潜像担持体上の潜像を現像する、自身に設けられた軸受け部で回転自在に軸支される回転部材を１つ以上有した現像手段と、該現像手段を冷却する冷却手段とを備え、該現像手段に予め収容された現像剤を使い切るまでに該現像手段への該現像剤の補給を行わず、現像剤を使い切った後に該現像手段を現像剤が収容された新品の現像手段と交換する画像形成装置において、予め設定された所定量の現像剤を収容した状態の現像手段を用いて画像形成動作を始めたときからの該現像手段に収容された現像剤の残量を検出する現像剤残量検出手段と、該現像剤残量検出手段の検出結果に応じて該冷却手段の冷却能力を該現像手段内の現像剤の残量が多い場合よりも少ない場合のほうが高くなるように変更する冷却能力変更手段とを有することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記冷却手段は、第１の冷却モードとして設定された所定の冷却能力と該第１の冷却モードよりも冷却能力が大きい第２の冷却モードとで、上記現像手段を冷却するものであり、上記冷却能力変更手段は、上記現像剤検出手段によって検出された上記現像手段内の現像剤残量が所定値よりも大きい場合は該冷却手段の冷却能力を第１の冷却モードにし、該所定値以下の場合には該冷却手段の冷却能力を第２の冷却モードにすることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記冷却能力変更手段は、上記現像手段内の現像剤残量が減少するにしたがって段階的に上記冷却手段の冷却能力を大きくするものであることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項２の画像形成装置において、装置本体周辺の温度を検知する温度検知手段を有しており、上記現像剤検出手段によって検出された該現像手段内の現像剤残量が所定値以下で、且つ、該温度検知手段によって検知された装置本体周辺の温度が所定値以上である場合に、上記冷却能力変更手段が上記冷却手段の冷却モードを上記第１の冷却モードから上記第２の冷却モードに変更することを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項２の画像形成装置において、画像形成時間と待機時間とを計時する計時手段と、該画像形成時間と該待機時間とに基づいて装置本体内の温度に対応するカウンタ値を算出するカウンタ値算出手段とを有しており、該カウンタ算出手段によって算出されたカウンタ値が所定値以上であり、且つ、上記現像剤検出手段によって検出された上記現像手段内の現像剤残量が所定値以下の場合に、上記冷却能力変更手段が上記冷却手段の冷却モードを上記第１の冷却モードから上記第２の冷却モードに変更することを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項４の画像形成装置において、画像形成時間と待機時間とを計時する計時手段と、該画像形成時間と該待機時間とに基づいて装置本体内の温度に対応するカウンタ値を算出するカウンタ値算出手段とを有しており、該カウンタ算出手段によって算出されたカウンタ値が所定値以上であり、且つ、上記現像剤検出手段によって算出された上記現像手段内の現像剤残量が所定値以下であり、且つ、該温度検知手段によって検知された装置本体周辺の温度が所定値以上である場合に、上記冷却能力変更手段が上記冷却手段の冷却モードを上記第１の冷却モードから上記第２の冷却モードに変更することを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項５または６の画像形成装置において、上記現像手段を駆動する駆動手段を有しており、上記計時手段は、該駆動手段の駆動時間を画像形成時間として計時し、該駆動手段の停止時間を待機時間として計時するものであることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項５、６または７の画像形成装置において、上記カウンタ値算出手段は、画像形成時にカウンタ値を所定値加算し待機時にカウンタ値を所定値減算するとともに、常にカウンタ値が０以上の値となるように演算するものであることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１、２、４、５、６、７または８の画像形成装置において、上記冷却手段は軸流ファンであり、上記第２のモードにおける上記冷却手段の回転数が上記第１の冷却モードにおける該冷却手段の回転数よりも高いことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９の画像形成装置において、上記現像手段を複数備えており、上記現像剤検出手段は複数の現像手段のうち少なくとも１つの現像手段の現像剤残量を検出するものであることを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１、２、４、５、６、７、８、９または１０の画像形成装置において、複数の上記現像手段と該複数の現像手段を冷却する複数の上記冷却手段とを備えており、上記現像剤検出手段は該複数の現像手段のうち少なくとも２つの現像手段の現像剤残量をそれぞれ検出し、その検出により現像剤残量が所定値以下の該現像手段に対応する該冷却手段の冷却能力を上記冷却能力変更手段が上記第１の冷却モードから上記第２の冷却モードに変更することを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１の画像形成装置において、装置本体に上記現像剤検出手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、潜像担持体上に形成された潜像を現像手段によって現像剤により現像し可視像化する画像形成装置の制御方法において、少なくとも、該現像手段に収容された現像剤の残量を検出する現像剤残量検出工程と、該現像剤残量検出工程で検出された現像剤残量に応じて該現像手段を冷却する冷却手段の冷却能力を設定する冷却能力設定工程と、を行うことを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、請求項１３の画像形成装置の制御方法において、上記冷却能力設定工程では、少なくとも、該現像手段を冷却する冷却手段の冷却能力を第１の条件に設定する第１条件設定工程と、上記現像剤残量検出工程で検出された現像剤残量の値が所定値以下であるか否かを判定する判定工程と、該判定工程により該現像剤残量の値が所定値以下であると判定された場合に、該第１の条件に設定されている該冷却手段の冷却能力を該第１の条件よりも冷却能力が大きい第２の条件に設定する第２条件設定工程と、を行うことを特徴とするものである。
また、請求項１５の発明は、請求項１３の画像形成装置の制御方法において、上記冷却能力設定工程では、上記現像剤残量検出工程で検出される上記現像手段内の現像剤残量が減少するにしたがって段階的に上記冷却手段の冷却能力を大きくすることを特徴とするものである。
また、請求項１６の発明は、請求項１４の画像形成装置の制御方法において、上記画像形成装置に設けられた温度検出手段によって画像形成装置周辺温度を検出する温度検出工程をさらに行うものであり、上記判定工程では上記現像剤残量検出工程で検出された現像剤残量の値が所定値以下であり、且つ、該温度検出工程で検出された温度が所定値以上であるという２つの条件の成立を判定することを特徴とするものである。
また、請求項１７の発明は、請求項１４の画像形成装置の制御方法において、上記画像形成装置の画像形成時間と待機時間とを計時する計時工程と、該画像形成時間と該待機時間とに基づいて装置本体内の温度に対応するカウンタ値を算出するカウンタ値算出工程と、をさらに行うものであり、上記判定工程は、上記現像剤残量検出工程で検出された現像剤残量の値が所定値以下であり、且つ、該カウンタ値算出工程で算出された該カウンタ値が所定値以上であるという２つの条件の成立を判定することを特徴とするものである。
また、請求項１８の発明は、請求項１６の画像形成装置の制御方法において、上記画像形成装置の画像形成時間と待機時間とを計時する計時工程と、該画像形成時間と該待機時間とに基づいて装置本体内の温度に対応するカウンタ値を算出するカウンタ値算出工程と、をさらに行うものであり、上記判定ステップは、上記現像剤残量検出工程で検出された現像剤残量の値が所定値以下であり、且つ、該カウンタ値算出工程で算出された該カウンタ値が所定値以上であり、且つ、該温度検出工程で検出された温度が所定値以上であるという３つの条件の成立を判定することを特徴とするものである。
また、請求項１９の発明は、請求項１７または１８の画像形成装置の制御方法において、上記計時工程では、上記現像手段を駆動する駆動モータの回転時間を上記画像形成時間として計時し、該駆動モータの停止時間を上記待機時間として計時することを特徴とするものである。
また、請求項２０の発明は、請求項１７、１８または１９の画像形成装置の制御方法において、上記カウンタ値算出工程では、画像形成時にカウンタを所定値加算し待機時にカウンタを所定値減算するとともに、常に該カウンタ値が０以上の値となるように演算することを特徴とするものである。
また、請求項２１の発明は、請求項１４、１６、１７、１８、１９または２０の画像形成装置の制御方法において、上記第１の条件及び上記第２の条件は、軸流ファンからなる上記冷却手段の回転数であることを特徴とするものである。
また、請求項２２の発明は、請求項１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０または２１の画像形成装置の制御方法において、上記画像形成装置には複数の上記現像手段が備えられており、上記現像剤残量検出工程では該複数の現像手段のうち少なくとも１つの現像手段の現像剤残量を検出することを特徴とするものである。
また、請求項２３の発明は、請求項１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１または２２の画像形成装置の制御方法において、上記画像形成装置には上記複数の現像手段を冷却する複数の冷却手段が備えられており、上記現像剤残量検出工程では該複数の現像手段のうち少なくとも２つの現像手段の現像剤残量をそれぞれ検出し、上記判定工程では該現像剤残量検出工程で検出された現像剤残量の値が所定値以下であるという条件の成立を該現像剤残量検出工程で現像剤残量の検出が行われた現像手段それぞれに対して判定し、上記第２条件設定工程は該複数の冷却手段のうち該現像剤残量の値が所定値以下であると判定された該現像手段に対応する該冷却手段の冷却能力を上記第２の条件に設定することを特徴とするものである。

画像形成装置によって画像形成をするにしたがって現像手段に収容した現像剤が回転部材を回転自在に軸支する軸受け部に付着していく。つまり、画像形成が行われ経時で現像剤が消費されて現像手段内の現像剤が無くなる時期に近づくにつれて、軸受け部に多くの現像剤が付着している。このことから、現像剤残量検出手段によって現像手段内の現像剤の残量を検出し、その検出した現像剤の残量から軸受け部に付着した現像剤の付着程度を推測することができると考えられる。
したがって、本発明においては、現像剤残量検出手段の検出結果に応じて冷却能力変更手段により、現像手段内の現像剤の残量が多い場合よりも少ない場合のほうが冷却能力が高くなるように冷却手段の冷却能力を変更する。これにより、経時で軸受け部に多くの現像剤が付着し軸受け部で回転部材が回転した際に摺動熱が発生しても、現像手段内の現像剤の残量に応じて冷却手段の冷却能力を変更することで、現像手段や現像手段周辺の温度の過度な上昇を抑えられる冷却能力で現像手段を冷却することができる。また、現像手段内の現像剤の残量から軸受け部に付着した現像剤の付着程度を推測して冷却手段の冷却能力を変更するので、上記摺動熱が発生していないときに冷却手段の冷却能力を必要以上に高くすることがない。

以上、本発明によれば、冷却手段の稼動音や消費電力などを必要以上に大きくすることなく、現像手段に設けられ経時で現像剤が付着した軸受け部で回転部材が回転し摺動熱が発生しても現像手段や現像手段周辺の温度上昇を抑制できるという優れた効果がある。

［実施形態１］
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタという）の一実施形態について説明する。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図２は、本プリンタを示す概略構成図である。同図において、このプリンタは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋと記す）のトナー像を形成するための４つのプロセスカートリッジ５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Ｋトナー像を形成するためのプロセスカートリッジ５Ｋを例にすると、潜像担持体たるドラム状の感光体ドラム２２Ｋ、ドラムクリーニング装置３Ｋ、除電装置（不図示）、帯電装置４Ｋ、現像ユニット２Ｋ等を備えている。画像形成ユニットたるプロセスカートリッジ５Ｋは、プリンタ本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。

帯電装置４Ｋは、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転せしめられる感光体ドラム２２Ｋの表面を一様帯電せしめる。一様帯電せしめられた感光体ドラム２２Ｋの表面は、レーザ光Ｌによって露光走査されてＫ用の静電潜像を担持する。このＫ用の静電潜像は、図示しないＫトナーを用いる現像ユニット２ＫによってＹトナー像に現像される。そして、後述する中間転写ベルト６６上に中間転写される。ドラムクリーニング装置３Ｋは、中間転写工程を経た後の感光体ドラム２２Ｋ表面に付着している転写残トナーを除去する。また、上記除電装置は、クリーニング後の感光体ドラム２２Ｋの残留電荷を除電する。この除電により、感光体ドラム２２Ｋの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他色のプロセスカートリッジ（５Ｙ，Ｍ，Ｃ）においても、同様にして感光体（２２Ｙ，Ｍ，Ｃ）上に（Ｙ，Ｍ，Ｃ）トナー像が形成されて、後述する中間転写ベルト６６上に中間転写される。

なお、Ｋ用のプロセスカートリッジ５について説明したが、Ｙ，Ｍ，Ｃ用のプロセスカートリッジ５Ｙ，Ｍ，Ｃにおいても、同様のプロセスにより、感光体ドラム２２Ｙ，Ｍ，Ｃ表面にＹ，Ｍ，Ｃトナー像が形成される。

先に示した図２において、プロセスカートリッジ５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの鉛直方向上方には、書込装置７０が配設されている。潜像書込装置たる書込装置７０は、画像情報に基づいてレーザーダイオードから発したレーザ光Ｌにより、プロセスカートリッジ５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおける感光体ドラム２２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを光走査する。この光走査により、感光体ドラム２２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の静電潜像が形成される。なお、書込装置７０は、光源から発したレーザ光（Ｌ）を、図示しないポリゴンモータによって回転駆動したポリゴンミラーで主走査方向に偏光せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体ドラム２２に照射するものである。ＬＥＤアレイの複数のＬＥＤから発したＬＥＤ光によって光書込を行うものを採用してもよい。

プロセスカートリッジ５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの鉛直方向下方には、無端状の中間転写ベルト６６を張架しながら図中反時計回り方向に無端移動せしめる転写ユニット６５が配設されている。転写手段たる転写ユニット６５は、中間転写ベルト６６の他に、駆動ローラ１７、従動ローラ６９、４つの１次転写ローラ８３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、２次転写ローラ８０、ベルトクリーニング装置８１、クリーニングバックアップローラ８２などを備えている。

中間転写ベルト６６は、そのループ内側に配設された駆動ローラ１７、従動ローラ６９、クリーニングバックアップローラ８２及び４つの１次転写ローラ８３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって張架されている。そして、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ１７の回転力により、同方向に無端移動せしめられる。

４つの１次転写ローラ８３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト６６を感光体ドラム２２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ベルト６６のおもて面と、感光体ドラム２２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとが当接するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップが形成されている。

１次転写ローラ８３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、図示しない転写バイアス電源によってそれぞれ１次転写バイアスが印加されており、これにより、感光体ドラム２２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの静電潜像と、１次転写ローラ８３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に転写電界が形成される。なお、１次転写ローラ８３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに代えて、転写チャージャーや転写ブラシなどを採用してもよい。

Ｙ用のプロセスカートリッジ５Ｙの感光体ドラム２２Ｙ表面に形成されたＹトナーは、感光体ドラム２２Ｙの回転に伴って上述のＹ用の１次転写ニップに進入すると、転写電界やニップ圧の作用により、感光体ドラム２２Ｙ上から中間転写ベルト６６上に１次転写される。このようにしてＹトナー像が１次転写せしめられた中間転写ベルト６６は、その無端移動に伴ってＭ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを通過する際に、感光体ドラム２２Ｍ，Ｃ，Ｋ上のＭ，Ｃ，Ｋトナー像が、Ｙトナー像上に順次重ね合わせて１次転写される。この重ね合わせの１次転写により、中間転写ベルト６６上には４色トナー像が形成される。

転写ユニット６５の２次転写ローラ８０は、中間転写ベルト６６のループ外側に配設されて、ループ内側の従動ローラ６９との間に中間転写ベルト６６を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ベルト６６のおもて面と、２次転写ローラ８０とが当接する２次転写ニップが形成されている。２次転写ローラ８０には、図示しない転写バイアス電源によって２次転写バイアスが印加される。この印加により、２次転写ローラ８０と、アース接続されている従動ローラとの間には、２次転写電界が形成される。

転写ユニット６５の鉛直方向下方には、記録紙Ｐを複数枚重ねた紙束の状態で収容している給紙カセット８４がプリンタの筐体に対してスライド着脱可能に配設されている。この給紙カセット８４は、紙束の一番上の記録紙Ｐに給紙ローラ８５を当接させており、これを所定のタイミングで図中反時計回り方向に回転させることで、その記録紙Ｐを給紙路８６に向けて送り出す。

給紙路８６の末端付近には、レジストローラ対８７が配設されている。このレジストローラ対８７は、給紙カセット８４から送り出された記録紙Ｐをローラ間に挟み込むとすぐに両ローラの回転を停止させる。そして、挟み込んだ記録紙Ｐを上述の２次転写ニップ内で中間転写ベルト６６上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで回転駆動を再開して、記録紙Ｐを２次転写ニップに向けて送り出す。

２次転写ニップで記録紙Ｐに密着せしめられた中間転写ベルト６６上の４色トナー像は、２次転写電界やニップ圧の影響を受けて記録紙Ｐ上に一括２次転写され、記録紙Ｐの白色と相まって、フルカラートナー像となる。このようにして表面にフルカラートナー像が形成された記録紙Ｐは、２次転写ニップを通過すると、２次転写ローラ８０や中間転写ベルト６６から曲率分離する。そして、転写後搬送路８８を経由して、後述する定着ユニット３４に送り込まれる。

２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト６６には、記録紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、中間転写ベルト６６のおもて面に当接しているベルトクリーニング装置８１によってベルト表面からクリーニングされる。中間転写ベルト６６のループ内側に配設されたクリーニングバックアップローラ８２は、ベルトクリーニング装置８１によるベルトのクリーニングをループ内側からバックアップする。

定着ユニット３４は、図示しないハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ３４ａと、これに所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ３４ｂとによって定着ニップを形成している。定着ユニット３４内に送り込まれた記録紙Ｐは、その未定着トナー像担持面を定着ローラ３４ａに密着させるようにして、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧の影響によってトナー像中のトナーが軟化さしめられて、フルカラー画像が定着せしめられる。

定着ユニット３４内から排出された記録紙Ｐは、定着後搬送路８９を経由した後、排紙路９０と反転前搬送路４１との分岐点にさしかかる。定着後搬送路８９の側方には、回動軸４２ａを中心にして回動駆動される切替爪４２が配設されており、その回動によって定着後搬送路８９の末端付近を閉鎖したり開放したりする。定着ユニット３４から記録紙Ｐが送り出されるタイミングでは、切替爪４２が図中実線で示す回動位置で停止して、定着後搬送路８９の末端付近を開放している。よって、記録紙Ｐが定着後搬送路８９から排紙路９０内に進入して、排紙ローラ対９１のローラ間に挟み込まれる。

図示しないテンキー等からなる操作部に対する入力操作や、図示しないパーソナルコンピュータ等から送られてくる制御信号などにより、片面プリントモードが設定されている場合には、排紙ローラ対９１に挟み込まれた記録紙Ｐがそのまま機外へと排出される。そして、筐体の上カバー５０の上面であるスタック部にスタックされる。

一方、両面プリントモードに設定されている場合には、先端側を排紙ローラ対９１に挟み込まれながら排紙路９０内を搬送される記録紙Ｐの後端側が定着後搬送路８９を通り抜けると、切替爪４２が図中一点鎖線の位置まで回動して、定着後搬送路８９の末端付近が閉鎖される。これとほぼ同時に、排紙ローラ対９１が逆回転を開始する。すると、記録紙Ｐは、今度は後端側を先頭に向けながら搬送されて、反転前搬送路４１内に進入する。

図２は、本プリンタを正面側から示している。図紙面に直交する方向の手前側がプリンタの前面であり、奥側が後面である。また、本プリンタの図中右側が右側面、左側が左側面である。本プリンタの右端部は、回動軸４０ａを中心に回動することで筐体本体に対して開閉可能な反転ユニット４０になっている。排紙ローラ対９１が逆回転すると記録紙Ｐがこの反転ユニット４０の反転前搬送路４１内に進入して、鉛直方向上側から下側に向けて搬送される。そして、反転搬送ローラ対４３のローラ間を経由した後、半円状に湾曲している反転搬送路４４内に進入する。更に、その湾曲形状に沿って搬送されるのに伴って上下面が反転せしめられながら、鉛直方向上側から下側に向けての進行方向も反転して、鉛直方向下側から上側に向けて搬送される。その後、上述した給紙路８６内を経て、２次転写ニップに再進入する。そして、もう一方の面にもフルカラー画像が一括２次転写された後、転写後搬送路８８、定着ユニット３４、定着後搬送路８９、排紙路９０、排紙ローラ対９１を順次経由して、機外へと排出される。

上述の反転ユニット４０は、外部カバー４５と揺動体４６とを有している。具体的には、反転ユニット４０の外部カバー４５は、プリンタ本体の筺体に設けられた回動軸４０ａを中心にして回動するように支持されている。この回動により、外部カバー４５は、その内部に保持している揺動体４６とともに筺体に対して開閉する。図中点線で示すように、外部カバー４５がその内部の揺動体４６とともに開かれると、反転ユニット４０とプリンタ本体側との間に形成されていた給紙路８６、２次転写ニップ、転写後搬送路８８、定着ニップ、定着後搬送路８９、排紙路９０が縦に２分されて、外部に露出する。これにより、給紙路８６、２次転写ニップ、転写後搬送路８８、定着ニップ、定着後搬送路８９、排紙路９０内のジャム紙を容易に取り除くことができる。

また、揺動体４６は、外部カバー４５が開かれた状態で、外部カバー４５に設けられた図示しない揺動軸を中心にして回動するように外部カバー４５に支持されている。この回動により、揺動体４６が外部カバー４５に対して開かれると、反転前搬送路４１や反転搬送路４４が縦に２分されて外部に露出する。これにより、反転前搬送路４１内や反転搬送路４４内のジャム紙を容易に取り除くことができる。

プリンタの筺体の上カバー５０は、図中矢印で示すように、軸部材５１を中心にして回動自在に支持されており、図中反時計回り方向に回転することで、筺体に対して開いた状態になる。そして、筺体の上部開口を大きく露出させる。

［実施例１］
プリンタには図３に示すように軸流ファン８ａ，８ｂがプリンタ本体左側の構造体フレーム９に取り付けられており、軸流ファン８ａ，８ｂが図中矢印Ｃａ，Ｃｂの方向にそれぞれ排気している。軸流ファン８ａ，８ｂの回転数は、プリンタ本体に設けられた制御装置１３によって制御されており、通常印刷時は軸流ファン８ａ，８ｂともにそれぞれ第１の冷却モードとして設定された半速回転（回転数２２００［ｒｐｍ］）で回転している。

図４は、プリンタを上方向から見た軸流ファン８ａ，８ｂ近傍の拡大図である。構造体フレーム９には複数の穴形状１０が設けられており、異なる４色のトナーが封入された現像ユニット２Ｙ、２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ周辺の熱を、穴形状１０を通過して機外に排熱している。プリンタにはプリンタ周辺の外気温を検知する温度センサ１１が図３に示す位置に設けられており、プリンタ周辺の温度を検知する。

また、温度センサ１１は、プリンタ本体内の発熱による影響を極力少なくし、プリンタ周辺の温度を正確に検知するため、発熱源（書込装置７０、現像ユニット２、定着ユニット３４、図示しない駆動ユニット、電源ユニット）から離れた位置に配置することが望ましい。

各現像ユニット２それぞれには、図５や図６に示すように、潜像担持体である感光体ドラム２２、感光体ドラム２２の表面を帯電させる帯電ローラ２３、軸受け２９などに軸２４ａが回転自在に軸支され表面に担持したトナーを感光体ドラム表面へ送り込む現像ローラ２４、軸受け３０などに軸２５ａが回転自在に軸支され現像ローラ２４にトナーを供給する供給ローラ２５、未使用のトナー及び使用後のトナーを収容するトナー収容部２６、軸受け３１などに軸３２ａが回転自在に軸支されトナーを攪拌搬送する攪拌搬送スクリュー３２、感光体ドラム２２の表面に残留するトナーを除去するクリーニングブレード２７、及び、除去した廃トナーをトナー収容部２６へと搬送するトナー搬送手段２８を備えている。また、現像ローラ２４、供給ローラ２５及び攪拌搬送スクリューはそれぞれ軸受け２９，３０，３１に軸２４ａ，２５ａ，３２ａが軸支されている側とは反対側の軸端それぞれも図示しない軸受けによって軸２４ａ，２５ａ，３２ａが回転自在に軸支されている。

現像ローラ２４は、供給ローラ２５に当接しながら供給ローラ２４と同じ方向に回転している。現像ローラ２４と供給ローラ２５とは同じ方向に回転しており、この回転によって供給ローラ２５から現像ローラ２４へ供給されたトナーを、現像ローラ２４と感光体ドラム２２との当接部である現像領域で現像ローラ２４から感光体ドラム表面に送り込み感光体ドラム表面の静電潜像にトナーを付着させる。この付着により、静電潜像がトナー像に現像される。

また、各現像ユニット２の構成要素として、図７に示す電気接点２１が配置される。この電気接点２１とは、現像ユニット２のトナー残量演算手段１４への通電手段等であり、図７に示すようにプリンタ本体に装着した際、電気接点２１対向面には、構造体フレーム９に取り付けられた接触端子１２が配置されている。接触端子１２はプリンタ本体に具備する制御装置１３と接続されており、制御装置１３はトナー残量演算装置１４と接続されている。トナー残量演算装置１４は、現像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋそれぞれのトナー残量を演算している。

本実施形態では、感光体ドラム２２上を露光した際の潜像１ドットを現像ユニット２で現像するのにどれだけトナーを消費するか予め実験で求めておき、書込装置７０によって感光体ドラム２２を露光した際のドット数からトナー残量を演算している。

図８は本実施形態に係るプリンタの制御系を示すブロック図である。本実施形態では、軸流ファン８は制御装置１３に接続されており、その駆動が制御される。制御装置１３は、トナー残量算出手段１４によるトナー残量、温度センサ１１による周囲温度、及び、以下に説明するカウンタ値の情報によって、軸流ファン８の駆動を制御する。

制御装置１３は、現像ユニット２を駆動する図８に示す駆動ユニット１５、言い換えれば、現像ローラ２４などを回転させる駆動ユニット１５の駆動モータが回転駆動しているときを画像形成時間として計時し駆動モータが停止しているときを待機時間として計時しており、画像形成時間と待機時間とからプリンタ本体内温度に対応するカウンタ値を算出している。つまり、画像形成中は、１秒ごとにカウンタ値を２加算することで画像形成中のプリンタ本体内の温度上昇に対応しており、待機中はカウンタ値を１秒ごとに３減算することで、待機中のプリンタ本体内の冷却に対応している。ここで、プリンタ本体内温度とはプリンタ本体内の現像ユニット周辺温度のことである。

また、カウンタ値の算出結果が０未満、または、５０００を超える場合は、カウンタ値がそれぞれ０、５０００に補正される。これは、カウンタ値が０である場合は実際のプリンタ本体内温度が周囲温度とほぼ同程度であり、それ以上、下がらない状態であり、カウンタ値が５０００である場合はプリンタ本体内温度が一定値に収束し、それ以上上昇しない状態を模倣しているため、カウンタ値をそれぞれ０、５０００に補正している。

本実施例のように、プリンタ本体内温度を制御装置１３によって算出される上述したカウンタ値で表すことで、プリンタ本体内温度を検知する温度センサなどをプリンタ本体内の現像ユニット２や現像ユニット周辺に設ける場合よりも温度センサを設けない分、低コスト化を図ることができる。当然ながら、プリンタのコストアップにはなるが、プリンタ本体内温度を検知する温度センサなどをプリンタ本体内の現像ユニット２や現像ユニット周辺に設けて、プリンタ本体内温度を検知するような構成でも良い。

図９は、制御装置１３による制御の一例を示すフローチャートである。本実施例では、周囲温度が２７［℃］以上であり、カウンタ値が４８００以上、且つ、現像ユニット２内の供給前トナー残量が最大トナー蓄積量の１５［％］以下の場合（Ｓ１でＹｅｓ，Ｓ２でＹｅｓ及びＳ３でＹｅｓ）にのみ軸流ファン８を制御装置１３が軸流ファン８の冷却モードを第１の冷却モードから第２の冷却モードに変更し、第２の冷却モードとして設定された全速回転（４５００［ｒｐｍ］）で駆動する（Ｓ４）。

また、図９において、周囲温度が２７［℃］未満の場合（Ｓ１でＮｏ）、カウンタ値が４８００未満の場合（Ｓ２でＮｏ）、または、トナー残量が１５［％］より多い場合（Ｓ３でＮｏ）には、制御装置１３が軸流ファン８を第１の冷却モードとして設定された半速回転（２２００［ｒｐｍ］）で回転駆動するように制御する。

これにより、後述する実施例３からわかるように現像ユニット周辺の温度が上昇しやすい条件の場合に軸流ファン８を全速回転で駆動させるので、必要以上に騒音と消費電力とが大きくなるのを抑制できる。

［実施例２］
本実施例のおいて基本的な構成は実施例１と同じである。本実施例では、温度センサ１１が検知したプリンタ周辺温度が２７［℃］であり、且つ、プリンタ本体内温度に対応するカウンタ値が４８００以上で、且つ、現像ユニット２Ｙと現像ユニット２Ｍとの少なくともどちらか一方のトナー残量演算装置１４によって算出されたトナー残量が最大トナー蓄積量の１５［％］以下である場合は、制御装置１３によって軸流ファン８ａが全速回転になる。また、温度センサ１１が検知したプリンタ周辺温度が２７℃であり、且つ、現像ユニット２Ｃと現像ユニット２Ｋとの少なくともどちらか一方のトナー残量演算装置１４によって算出されたトナー残量が最大トナー蓄積量の１５［％］以下である場合は、制御装置１３によって軸流ファン８ｂが全速回転になる。このように、温度が上昇しやすい条件の現像ユニット２に近い軸流ファン８のみを全速で駆動させることで、騒音と消費電力とをより低減することができる。

［実施例３］
図１に、プリンタ周辺の温度が２６．５［℃］（軸流ファン８を半速回転）、プリンタ周辺の温度が３２［℃］（軸流ファン８を半速回転）、プリンタ周辺の温度が３２℃（軸流ファン８を半速回転、トナー残量が１５［％］以下の場合軸流ファン８を全速回転）の３条件で、画像面積率５［％］で連続印刷をおこなった場合の、現像ユニット２周辺の温度推移を示す。

なお、本実施例では、図１に示すグラフや後述する図１０に示すグラフを作図するために、プリンタ本体内温度を検知する温度センサを現像ユニット周辺に設けてプリンタ本体内温度を検知しているが、後述するように本実施例のプリンタにおいても制御装置１３によってプリンタ本体内温度に対応したカウンタ値を算出しているので、本実施例のプリンタを用いて通常の画像形成を行う際にはプリンタ本体内温度を検知する温度センサを設ける必要はない。

プリンタ周辺の温度が２６．５［℃］の場合において、上述したように現像ローラ２４と供給ローラ２５とが当接しながら同じ方向に回転しているため、現像ローラ２４と供給ローラ２５との当接部で発生する摩擦熱などにより温度が経時で上昇し連続印刷枚数が約２４００枚（カウンタ値４８００）で、温度が所定温度に収束する。すなわち、カウンタ値が４８００以上であるということは、上述したように現像ユニット周辺温度が収束する所定温度に近い温度である。さらに連続印刷を続けると、その後、現像ユニット周辺温度は一定値を保ち続けるが、トナー残量が１５［％］以下で、現像ユニット２内の軸受けと軸との隙間にトナーが詰まることによって、そのトナーが抵抗となり軸受けと軸とが摺動した際に発生する摺動熱によって現像ユニット周辺温度が上昇し、最大で４５［℃］程度まで上昇する。

ここで、現像ユニット周辺温度が上昇するタイミングは、印刷枚数でなく、現像ユニット２内のトナー残量に依存する。図１０に画像面積率３［％］で連続印刷した場合の現像ユニット２周辺の温度推移を示す。図１０からわかるように、画像面積率３［％］で連続印刷した場合でも画像面積率５［％］で連続印刷した場合と同様にトナー残量が１５［％］以下になると、現像ユニット周辺温度が上昇しているのがわかる。

つまり、トナーを消費した量に大きく依存して現像ユニット２内の軸受け部２９にトナーが付着するためであり、軸受け部２９のトナーの付着量が微量であればプリンタ本体内温度にほぼ影響を及ぼさないが、トナー残量が約１５［％］以下のときには現像ユニット２内で攪拌搬送されるトナーの量が多くなるため軸受けにトナーが多く付着し易くなり、軸受けに付着したトナーが軸受けと軸との隙間に詰まって軸受けと軸とが摺動する際に詰まったトナーが抵抗となって摺動熱が発生し現像ユニット２の雰囲気温度、特に軸受け部２９近傍の温度が上昇する。

このように現像ユニット周辺温度が上昇し現像ユニット周辺の温度が４７［℃］を超えると、現像ユニット２近傍に設けられた感光体ドラム２２にトナーが融着しやすくなり、記録紙Ｐに形成される画質が劣化したり、感光体ドラム２２の耐久性が短くなってしまうので、現像ユニット周囲の雰囲気温度は４７［℃］以下であることが望ましい。

しかしながら、図１から明らかなように、プリンタ周囲温度が３２［℃］の場合、約２４００枚連続通紙して温度が所定値に収束した後、さらに連続通紙を行いトナー残量が１５［％］未満になると、現像ユニット周辺温度は上昇し４７［℃］を超え、最大で約５０［℃］まで上昇する。

そのため、プリンタ周囲温度が３２［℃］以上の場合においては、トナー残量が１５［％］未満となったときに軸流ファン８を全速回転させることで現像ユニット周囲温度が４７［℃］を超えず、良好な画像が維持される。

また、現像ユニット周辺の温度が上昇しやすい条件の場合に軸流ファン８を全速回転で駆動させるので、必要以上に騒音と消費電力とが大きくなるのを抑制できる。

［実施形態２］
本実施形態に係るプリンタの基本的な構成は実施形態１に係るプリンタと略同様であるため説明を省略する。

［実施例４］
本実施例では、現像ユニット２内に収容されたトナー残量に応じて軸流ファン８の回転数を段階的に高くしていく。

これは、現像ユニット２の軸受けに付着したトナー量は、画像形成動作の際にトナーが攪拌搬送される時間にも多少なりとも影響されるものであり、また、現像ユニット２内のトナーが消費され少なくなるにつれて攪拌搬送されるトナー量が多くなるため、軸受けにトナーが付着し易くなるためである。

つまり、経時でトナーが現像ユニット２内で攪拌搬送されるにつれて、軸受けにトナーが付着していく。よって、経時でトナーが消費され現像ユニット２内のトナーが無くなるトナーエンドの時期に近づくにつれて軸受けに多くのトナーが付着している。このことから、トナー残量演算装置１４の検出結果から軸受けに付着したトナーの付着程度を推測することが可能であると考えられる。

したがって、トナー残量演算装置１４の検出結果に応じて制御装置１３により軸流ファン８の冷却能力つまり回転数を段階的に高くしていくことで、経時で軸受けと軸との隙間にトナーが詰まり、そのトナーが抵抗となって軸受け２９，３０，３１などと軸２４ａ，２５ｂ，３２ｂとが摺動する際に発生する摺擦熱による現像ユニット周辺温度の上昇を抑制できる適切な軸流ファン８の冷却能力にすることができる。また、段階的に軸流ファン８の回転数を高くするので、必要以上に騒音や消費電力が大きくなるのを抑制することができる。

また、現像ユニット２内のトナー残量に応じて軸流ファン８の回転数を段階的に高くする際のトナー残量と回転数との組み合わせは、使用する現像ユニット２の構成や、騒音や消費電力をどの程度抑制したいかなどによって異なる。そのため、予め実験などにより、経時で軸受けと軸との隙間にトナーが詰まり、そのトナーが抵抗となって軸受けと軸とが摺動する際に発生する摺擦熱による現像ユニット周辺温度の上昇を抑制でき、必要以上に騒音や消費電力が大きくなるのを抑制できる、トナー残量と回転数との組み合わせを求めれば良い。

さらに、実施形態１のように、トナー残量だけではなくプリンタ本体周辺温度やプリンタ本体内温度なども考慮して、軸流ファン８の回転数を変化させるようにすることで、現像ユニット周辺の温度が上昇しやすい条件下で軸流ファン８の冷却能力を最適化することができる。

以上、各実施形態によれば、潜像担持体である感光体ドラム２２と、感光体ドラム２２上に潜像を形成する潜像形成手段である書込装置７０と、少なくともトナーからなる現像剤を収容し現像剤によって感光体ドラム２２上の潜像をトナー像に現像する、自身に設けられた軸受け部である軸受け２９，３０，３１などで回転自在に軸支される現像ローラ２４、供給ローラ２５及び攪拌搬送スクリュー３２などの回転部材を１つ以上有した現像手段である現像ユニット２と、現像ユニット２を冷却する冷却手段である軸流ファン８とを備え、現像ユニット２に予め収容された現像剤を使い切るまでに現像ユニット２への現像剤の補給を行わず、現像剤を使い切った後に現像ユニット２を現像剤が収容された新品の現像ユニットと交換する画像形成装置であるプリンタにおいて、予め設定された所定量の現像剤を収容した状態の現像ユニット２を用いて画像形成動作を始めたときからの現像ユニット２に収容された現像剤の残量を検出する現像剤残量検出手段であるトナー残量演算装置１４と、トナー残量演算装置１４の検出結果に応じて軸流ファン８の冷却能力を変更する冷却能力変更手段である制御装置１３とを有する。これにより、経時で軸受け部に多くの現像剤が付着し軸受けで回転部材が回転した際に摺動熱が発生しても、現像ユニット２内の現像剤の残量に応じて軸流ファン８の冷却能力を変更することで、現像ユニット２や現像ユニット周辺の温度の過度な上昇を抑えられる適切な冷却能力で現像ユニット２や現像ユニット周辺などを冷却することができる。また、現像ユニット２内の現像剤の残量から軸受けに付着した現像剤の付着程度を推測して軸流ファン８の冷却能力を変更するので、上記摺動熱が発生していないときに軸流ファン８の冷却能力を必要以上に高くすることがない。したがって、軸流ファン８の稼動音や消費電力などを必要以上に大きくすることなく、現像ユニット２に設けられ経時で現像剤が付着した軸受けで回転部材が回転し摺動熱が発生しても現像ユニット２や現像ユニット周辺の温度の過度な上昇を抑制できる。
また、実施形態１によれば、軸流ファン８は、第１の冷却モードとして設定された所定の冷却能力と第１の冷却モードよりも冷却能力が大きい第２の冷却モードとで、現像ユニット２を冷却するものであり、制御装置１３は、トナー残量演算装置１４によって検出された現像ユニット２内のトナー残量が所定値よりも大きい場合は軸流ファン８の冷却能力を第１の冷却モードにし、所定値以下の場合には軸流ファン８の冷却能力を第２の冷却モードにする。これにより、必要最低限の場合のみ軸流ファン８の冷却能力を高くするので消費電力をより低減することができる。
また、実施形態２によれば、制御装置１３は、現像ユニット２内のトナー残量が減少するにしたがって段階的に軸流ファン８の冷却能力を大きくするものであることで、上述したように経時で軸受けに付着したトナーの付着程度が大きくなり軸受け周辺つまり現像ユニット周辺の温度上昇に応じた冷却能力で冷却することができる。
また、実施形態１によれば、プリンタ本体周辺の温度を検知する温度検知手段である温度センサ１１を有しており、トナー残量演算装置１４によって検出された現像ユニット２内のトナー残量が所定値以下で、且つ、温度センサ１１によって検知されたプリンタ本体周辺の温度が所定値以上である場合に、制御装置１３が軸流ファン８の冷却モードを第１の冷却モードから第２の冷却モードに変更する。これにより、トナー残量が所定値以下であり、且つ、プリンタ本体の周囲の温度が所定値以上の場合にのみ軸流ファン８の冷却能力が高くなるので、さらに消費電力を低減できる。
また、実施形態１によれば、画像形成時間と待機時間とを計時する計時手段としても機能し、画像形成時間と待機時間とに基づいてプリンタ本体内の温度に対応するカウンタ値を算出するカウンタ値算出手段としても機能する制御装置１３を有しており、制御装置１３によって算出されたカウンタ値が所定値以上であり、且つ、トナー残量演算装置１４によって検出された現像ユニット２内のトナー残量が所定値以下の場合に、制御装置１３が軸流ファン８の冷却モードを第１の冷却モードから第２の冷却モードに変更する。これにより、トナー残量が所定値以下であり、且つ、プリンタ本体内の温度に対応するカウンタ値が所定値以上の場合にのみ軸流ファン８の冷却能力が高くなるので、さらに消費電力を低減できる。また、画像形成時間と待機時間とでプリンタ本体内の温度に対応するカウンタ値を算出することで、プリンタ本体内の温度を検知する検知手段を設ける必要が無いため低コスト化を図ることができる。
また、実施形態１によれば、画像形成時間と待機時間とを計時する計時手段としても機能し、画像形成時間と待機時間とに基づいてプリンタ本体内の温度に対応するカウンタ値を算出するカウンタ値算出手段としても機能する制御装置１３を有しており、制御装置１３によって算出されたカウンタ値が所定値以上であり、且つ、トナー残量演算装置１４によって算出された現像ユニット２内のトナー残量が所定値以下であり、且つ、温度センサ１１によって検知されたプリンタ本体周辺の温度が所定値以上である場合に、制御装置１３が軸流ファン８の冷却モードを第１の冷却モードから第２の冷却モードに変更する。これにより、トナー残量が所定値以下であり、且つ、プリンタ本体の周囲の温度が所定値以上であり、且つ、プリンタ本体内の温度に対応するカウンタ値が所定値以上の場合にのみ軸流ファン８の冷却能力が高くなるので、さらに消費電力を低減できる。また、画像形成時間と待機時間とでプリンタ本体内の温度に対応するカウンタ値を算出することで、プリンタ本体内の温度を検知する検知手段を設ける必要が無いため低コスト化を図ることができる。
また、実施形態１によれば、現像ユニット２を駆動する駆動手段である駆動モータを有しており、制御装置１３は、駆動モータの駆動時間を画像形成時間として計時し、駆動モータの停止時間を待機時間として計時するものである。これにより、現像ユニット２を駆動する駆動モータの回転の有無で画像形成時間と待機時間とを計時するため、正確に画像形成時間と待機時間とを計時できる。
また、実施形態１によれば、制御装置１３は、画像形成時にカウンタ値を所定値加算し待機時にカウンタ値を所定値減算するとともに、常にカウンタ値が０以上の値となるように演算するものである。これにより、カウンタ値が画像形成中のプリンタ本体内の温度上昇と待機中のプリンタ本体内の温度低下とに対応し、また、カウンタ値は常にゼロ以上の値になるので充分長い時間画像形成を行わず待機した場合に所定の温度に収束することに対応するため、カウンタ値の変化がよりプリンタ本体内の温度変化に近い挙動となる。
また、実施形態１によれば、上記冷却手段が軸流ファン８であり、第２のモードにおける軸流ファン８の回転数が第１の冷却モードにおける軸流ファン８の回転数よりも高い。これにより、第２のモードにおける風量が第１の冷却モードにおける風量よりも多くなり、第２のモードの冷却能力を第１の冷却モードの冷却能力よりも簡単に高くすることができる。
また、各実施形態によれば、現像ユニット２を複数備えており、トナー残量演算装置１４は複数の現像ユニット２のうち少なくとも１つの現像ユニット２のトナー残量を検出するものである。これにより、いずれかの現像ユニット２のトナー残量が所定量以下になった場合に軸流ファン８の冷却能力を高くすることができる。
また、実施形態１によれば、複数の現像ユニット２と、複数の現像ユニット２を冷却する複数の軸流ファン８とを備えており、トナー残量演算装置１４は複数の現像ユニット２のうち少なくとも２つの現像ユニット２のトナー残量をそれぞれ検出し、その検出によりトナー残量が所定値以下の現像ユニット２に対応する軸流ファン８の冷却能力を制御装置１３が第１の冷却モードから第２の冷却モードに変更する。これにより、冷却したい現像ユニット２に対応した軸流ファン８の冷却能力を高めるので効果的に所望の現像ユニット２を冷却でき、さらに、消費電力や騒音を低減できる。
また、各実施形態によれば、プリンタ本体にトナー残量演算装置１４を設けることで、消耗品である現像ユニット２にトナー残量演算装置１４を設ける場合よりも低コスト化を図ることができる。
また、各実施形態によれば、感光体ドラム２２上に形成された潜像を現像ユニット２によって少なくともトナーからなる現像剤により現像し可視像化する画像形成装置の制御方法において、少なくとも、現像ユニット２に収容されたトナーの残量を検出するトナー残量検出工程と、トナー残量検出工程で検出されたトナー残量に応じて現像ユニット２を冷却する冷却手段である軸流ファン８の冷却能力を設定する冷却能力設定工程と、を行う。これにより、上述したように適切な冷却能力で現像ユニット２を冷却することができる。
また、実施形態１によれば、冷却能力設定工程では、少なくとも、現像ユニット２を冷却する軸流ファン８の冷却能力を第１の条件に設定する第１条件設定工程と、トナー残量検出工程で検出されたトナー残量の値が所定値以下であるか否かを判定する判定工程と、判定工程によりトナー残量の値が所定値以下であると判定された場合に、第１の条件に設定されている軸流ファン８の冷却能力を第１の条件よりも冷却能力が大きい第２の条件に設定する第２条件設定工程と、を行う。これにより、必要最低限の場合のみ軸流ファン８の冷却能力を高くするので消費電力をより低減することができる。
また、実施形態２によれば、冷却能力設定工程では、トナー残量検出工程で検出される現像ユニット２内のトナー残量が減少するにしたがって段階的に軸流ファン８の冷却能力を大きくする。これにより、経時で軸受け部に付着したトナーの付着程度が大きくなり軸受け部周辺の温度上昇に応じた冷却能力で冷却することができる。
また、実施形態１によれば、プリンタ本体に設けられた温度検出手段である温度センサ１１によってプリンタ本体周辺温度を検出する温度検出工程をさらに行うものであり、判定工程ではトナー残量検出工程で検出されたトナー残量の値が所定値以下であり、且つ、温度検出工程で検出された温度が所定値以上であるという２つの条件の成立を判定する。これにより、トナー残量が所定値以下であり、且つ、プリンタ本体の周囲の温度が所定値以上の場合にのみ軸流ファン８の冷却能力が高くなるので、さらに消費電力を低減できる。
また、実施形態１によれば、プリンタ本体の画像形成時間と待機時間とを計時する計時工程と、画像形成時間と待機時間とに基づいてプリンタ本体内の温度に対応するカウンタ値を算出するカウンタ値算出工程と、をさらに行うものであり、判定工程は、トナー残量検出工程で検出されたトナー残量の値が所定値以下であり、且つ、カウンタ値算出工程で算出されたカウンタ値が所定値以上であるという２つの条件の成立を判定する。これにより、トナー残量が所定値以下であり、且つ、プリンタ本体内の温度に対応するカウンタ値が所定値以上の場合にのみ軸流ファン８の冷却能力が高くなるので、さらに消費電力を低減できる。
また、実施形態１によれば、プリンタ本体の画像形成時間と待機時間とを計時する計時工程と、画像形成時間と待機時間とに基づいてプリンタ本体内の温度に対応するカウンタ値を算出するカウンタ値算出工程と、をさらに行うものであり、判定ステップは、トナー残量検出工程で検出されたトナー残量の値が所定値以下であり、且つ、カウンタ値算出工程で算出されたカウンタ値が所定値以上であり、且つ、温度検出工程で検出された温度が所定値以上であるという３つの条件の成立を判定する。これにより、トナー残量が所定値以下であり、且つ、プリンタ本体の周囲の温度が所定値以上であり、且つ、プリンタ本体内の温度に対応するカウンタ値が所定値以上の場合にのみ軸流ファン８の冷却能力が高くなるので、さらに消費電力を低減できる。
また、実施形態１によれば、計時工程では、現像ユニット２を駆動する駆動モータの回転時間を画像形成時間として計時し、駆動モータの停止時間を待機時間として計時する。これにより、現像ユニット２の駆動モータの回転の有無で画像形成時間と待機時間とを計時するため、正確に画像形成時間と待機時間とを計時できる。
また、実施形態１によれば、カウンタ値算出工程では、画像形成時にカウンタを所定値加算し待機時にカウンタを所定値減算するとともに、常にカウンタ値が０以上の値となるように演算する。これにより、カウンタ値が画像形成中のプリンタ本体内の温度上昇と待機中のプリンタ本体内の温度低下とに対応し、また、カウンタ値は常にゼロ以上の値になるので充分長い時間画像形成が行われず待機した場合に所定の温度に収束することに対応するため、カウンタ値の変化がよりプリンタ本体内の温度変化に近い挙動となる。
また、実施形態１によれば、上記第１の条件及び上記第２の条件は、軸流ファン８からなる冷却手段の回転数であることで、第２のモードの冷却能力を第１の冷却モードの冷却能力よりも簡単に高くすることができる。
また、実施形態１によれば、プリンタ本体には複数の現像ユニット２が備えられており、トナー残量検出工程では複数の現像ユニット２のうち少なくとも１つの現像ユニット２のトナー残量を検出する。これにより、いずれかの現像ユニット２のトナー残量が所定量以下になった場合に軸流ファン８の冷却能力を高くすることができる。
また、実施形態１によれば、プリンタ本体には複数の現像ユニット２を冷却する複数の軸流ファン８が備えられており、トナー残量検出工程では複数の現像ユニット２のうち少なくとも２つの現像ユニット２のトナー残量をそれぞれ検出し、判定工程ではトナー残量検出工程で検出されたトナー残量の値が所定値以下であるという条件の成立をトナー残量検出工程でトナー残量の検出が行われた現像ユニット２それぞれに対して判定し、第２条件設定工程は複数の軸流ファン８のうちトナー残量の値が所定値以下であると判定された現像ユニット２に対応する軸流ファン８の冷却能力を上記第２の条件に設定する。これにより、冷却したい現像ユニット２に対応した軸流ファン８の冷却能力を高めるので効果的に所望の現像ユニット２を冷却でき、さらに、消費電力や騒音を低減できる。

画像面積率５［％］で連続印刷をおこなった場合の現像ユニット周辺の温度推移を示すグラフ。 プリンタの概略構成図。 プリンタの斜視図。 プリンタを上方向から見た場合の軸流ファン近傍の拡大図。 プロセスカートリッジの斜視図。 現像ユニットの軸受け近傍の拡大図。 現像ユニットに電気接点を配置した模式図。 プリンタの制御系を示すブロック図。 制御装置による制御の一例を示すフローチャート。 画像面積率３［％］と画像面積率５［％］とで連続印刷をおこなった場合の現像ユニット周辺の温度推移を示すグラフ。

符号の説明

２ 現像ユニット
８ 軸流ファン
１０ 穴形状
１１ 温度センサ
１３ 制御装置
１４ トナー残量演算装置
１５ 駆動ユニット
２１ 電気接点
２２ 感光体ドラム
２４ 現像ローラ
２５ 供給ローラ
２９ 軸受け
３０ 軸受け
３１ 軸受け
３２ 攪拌搬送スクリュー

Claims (23)

1. 潜像担持体と、
   該潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、
   現像剤を収容し該現像剤によって該潜像担持体上の潜像を現像する、自身に設けられた軸受け部で回転自在に軸支される回転部材を１つ以上有した現像手段と、
   該現像手段を冷却する冷却手段とを備え、
   該現像手段に予め収容された現像剤を使い切るまでに該現像手段への該現像剤の補給を行わず、現像剤を使い切った後に該現像手段を現像剤が収容された新品の現像手段と交換する画像形成装置において、
   予め設定された所定量の現像剤を収容した状態の現像手段を用いて画像形成動作を始めたときからの該現像手段に収容された現像剤の残量を検出する現像剤残量検出手段と、
   該現像剤残量検出手段の検出結果に応じて該冷却手段の冷却能力を該現像手段内の現像剤の残量が多い場合よりも少ない場合のほうが高くなるように変更する冷却能力変更手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１の画像形成装置において、
   上記冷却手段は、第１の冷却モードとして設定された所定の冷却能力と該第１の冷却モードよりも冷却能力が大きい第２の冷却モードとで、上記現像手段を冷却するものであり、
   上記冷却能力変更手段は、上記現像剤検出手段によって検出された上記現像手段内の現像剤残量が所定値よりも大きい場合は該冷却手段の冷却能力を第１の冷却モードにし、該所定値以下の場合には該冷却手段の冷却能力を第２の冷却モードにすることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１の画像形成装置において、
   上記冷却能力変更手段は、上記現像手段内の現像剤残量が減少するにしたがって段階的に上記冷却手段の冷却能力を大きくするものであることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項２の画像形成装置において、
   装置本体周辺の温度を検知する温度検知手段を有しており、
   上記現像剤検出手段によって検出された該現像手段内の現像剤残量が所定値以下で、且つ、該温度検知手段によって検知された装置本体周辺の温度が所定値以上である場合に、上記冷却能力変更手段が上記冷却手段の冷却モードを上記第１の冷却モードから上記第２の冷却モードに変更することを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項２の画像形成装置において、
   画像形成時間と待機時間とを計時する計時手段と、
   該画像形成時間と該待機時間とに基づいて装置本体内の温度に対応するカウンタ値を算出するカウンタ値算出手段とを有しており、
   該カウンタ算出手段によって算出されたカウンタ値が所定値以上であり、且つ、上記現像剤検出手段によって検出された上記現像手段内の現像剤残量が所定値以下の場合に、上記冷却能力変更手段が上記冷却手段の冷却モードを上記第１の冷却モードから上記第２の冷却モードに変更することを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項４の画像形成装置において、
   画像形成時間と待機時間とを計時する計時手段と、
   該画像形成時間と該待機時間とに基づいて装置本体内の温度に対応するカウンタ値を算出するカウンタ値算出手段とを有しており、
   該カウンタ算出手段によって算出されたカウンタ値が所定値以上であり、且つ、上記現像剤検出手段によって算出された上記現像手段内の現像剤残量が所定値以下であり、且つ、該温度検知手段によって検知された装置本体周辺の温度が所定値以上である場合に、上記冷却能力変更手段が上記冷却手段の冷却モードを上記第１の冷却モードから上記第２の冷却モードに変更することを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項５または６の画像形成装置において、
   上記現像手段を駆動する駆動手段を有しており、
   上記計時手段は、該駆動手段の駆動時間を画像形成時間として計時し、該駆動手段の停止時間を待機時間として計時するものであることを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項５、６または７の画像形成装置において、
   上記カウンタ値算出手段は、画像形成時にカウンタ値を所定値加算し待機時にカウンタ値を所定値減算するとともに、常にカウンタ値が０以上の値となるように演算するものであることを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項１、２、４、５、６、７または８の画像形成装置において、
   上記冷却手段は軸流ファンであり、上記第２のモードにおける上記冷却手段の回転数が上記第１の冷却モードにおける該冷却手段の回転数よりも高いことを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９の画像形成装置において、
    上記現像手段を複数備えており、上記現像剤検出手段は複数の現像手段のうち少なくとも１つの現像手段の現像剤残量を検出するものであることを特徴とする画像形成装置。
11. 請求項１、２、４、５、６、７、８、９または１０の画像形成装置において、
    複数の上記現像手段と該複数の現像手段を冷却する複数の上記冷却手段とを備えており、上記現像剤検出手段は該複数の現像手段のうち少なくとも２つの現像手段の現像剤残量をそれぞれ検出し、その検出により現像剤残量が所定値以下の該現像手段に対応する該冷却手段の冷却能力を上記冷却能力変更手段が上記第１の冷却モードから上記第２の冷却モードに変更することを特徴とする画像形成装置。
12. 請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１の画像形成装置において、
    装置本体に上記現像剤検出手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
13. 潜像担持体上に形成された潜像を現像手段によって現像剤により現像し可視像化する画像形成装置の制御方法において、
    少なくとも、該現像手段に収容された現像剤の残量を検出する現像剤残量検出工程と、該現像剤残量検出工程で検出された現像剤残量に応じて該現像手段を冷却する冷却手段の冷却能力を設定する冷却能力設定工程と、を行うことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
14. 請求項１３の画像形成装置の制御方法において、
    上記冷却能力設定工程では、少なくとも、該現像手段を冷却する冷却手段の冷却能力を第１の条件に設定する第１条件設定工程と、上記現像剤残量検出工程で検出された現像剤残量の値が所定値以下であるか否かを判定する判定工程と、該判定工程により該現像剤残量の値が所定値以下であると判定された場合に、該第１の条件に設定されている該冷却手段の冷却能力を該第１の条件よりも冷却能力が大きい第２の条件に設定する第２条件設定工程と、を行うことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
15. 請求項１３の画像形成装置の制御方法において、
    上記冷却能力設定工程では、上記現像剤残量検出工程で検出される上記現像手段内の現像剤残量が減少するにしたがって段階的に上記冷却手段の冷却能力を大きくすることを特徴とする画像形成装置の制御方法。
16. 請求項１４の画像形成装置の制御方法において、
    上記画像形成装置に設けられた温度検出手段によって画像形成装置周辺温度を検出する温度検出工程をさらに行うものであり、
    上記判定工程では上記現像剤残量検出工程で検出された現像剤残量の値が所定値以下であり、且つ、該温度検出工程で検出された温度が所定値以上であるという２つの条件の成立を判定することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
17. 請求項１４の画像形成装置の制御方法において、
    上記画像形成装置の画像形成時間と待機時間とを計時する計時工程と、該画像形成時間と該待機時間とに基づいて装置本体内の温度に対応するカウンタ値を算出するカウンタ値算出工程と、をさらに行うものであり、
    上記判定工程は、上記現像剤残量検出工程で検出された現像剤残量の値が所定値以下であり、且つ、該カウンタ値算出工程で算出された該カウンタ値が所定値以上であるという２つの条件の成立を判定することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
18. 請求項１６の画像形成装置の制御方法において、
    上記画像形成装置の画像形成時間と待機時間とを計時する計時工程と、該画像形成時間と該待機時間とに基づいて装置本体内の温度に対応するカウンタ値を算出するカウンタ値算出工程と、をさらに行うものであり、
    上記判定ステップは、上記現像剤残量検出工程で検出された現像剤残量の値が所定値以下であり、且つ、該カウンタ値算出工程で算出された該カウンタ値が所定値以上であり、且つ、該温度検出工程で検出された温度が所定値以上であるという３つの条件の成立を判定することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
19. 請求項１７または１８の画像形成装置の制御方法において、
    上記計時工程では、上記現像手段を駆動する駆動モータの回転時間を上記画像形成時間として計時し、該駆動モータの停止時間を上記待機時間として計時することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
20. 請求項１７、１８または１９の画像形成装置の制御方法において、
    上記カウンタ値算出工程では、画像形成時にカウンタを所定値加算し待機時にカウンタを所定値減算するとともに、常に該カウンタ値が０以上の値となるように演算することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
21. 請求項１４、１６、１７、１８、１９または２０の画像形成装置の制御方法において、
    上記第１の条件及び上記第２の条件は、軸流ファンからなる上記冷却手段の回転数であることを特徴とする画像形成装置の制御方法。
22. 請求項１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０または２１の画像形成装置の制御方法において、
    上記画像形成装置には複数の上記現像手段が備えられており、上記現像剤残量検出工程では該複数の現像手段のうち少なくとも１つの現像手段の現像剤残量を検出することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
23. 請求項１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１または２２の画像形成装置の制御方法において、
    上記画像形成装置には上記複数の現像手段を冷却する複数の冷却手段が備えられており、上記現像剤残量検出工程では該複数の現像手段のうち少なくとも２つの現像手段の現像剤残量をそれぞれ検出し、上記判定工程では該現像剤残量検出工程で検出された現像剤残量の値が所定値以下であるという条件の成立を該現像剤残量検出工程で現像剤残量の検出が行われた現像手段それぞれに対して判定し、上記第２条件設定工程は該複数の冷却手段のうち該現像剤残量の値が所定値以下であると判定された該現像手段に対応する該冷却手段の冷却能力を上記第２の条件に設定することを特徴とする画像形成装置の制御方法。

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