JP2010256823A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置コストの増大を招くことなく、各現像ユニットの温度に応じて各現像ユニットを適切に制御することの可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】各色に対応する現像ユニットを備える画像形成装置であって、機内の温度を検出する機内温度センサと、モノクロ印刷時及びカラー印刷時における各現像ユニットの温度上昇の推移を示す温度上昇データを予め記憶する記憶部と、前記機内温度センサによる機内温度の検出結果と前記温度上昇データとに基づいて、モノクロ印刷時またはカラー印刷時における各現像ユニットの温度を推定し、その温度推定結果を基に各現像ユニットを制御する制御部とを備えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、複写機やプリンタ、複合機等の画像形成装置に関する。

近年、複写機やプリンタ、複合機等の画像形成装置において、トナーの色に対応した複数の感光体を用いて、転写部材の送りに同期させてカラー画像を形成し転写部材上で色重ねを行うタンデム方式が注目されている。このタンデム方式は高速性に優れているとの利点があるものの、各色の電子写真プロセス部材を並べて配置しなければならないため、大型化するとの欠点を有していた。

この対策として、感光体どうしの間隔を狭くして小型化された画像形成ユニットを配置した小型タンデム画像形成装置が提案されている。この場合、現像ユニットの大きさも制約され、現像剤の容量も減らす傾向にある。小型タンデム画像形成装置にすると、必然的に各現像ユニットの温度が自己発熱及び機内の気流の滞留によって上昇する。さらに、その温度上昇は、使用環境及び使用のされ方によって異なる。

例えば、タンデムカラー機において、モノクロ印刷時では、Ｙ（イエロー）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンダ）に対応するカラー現像ユニット及びドラムユニットを停止（３色解除）しているため、カラー現像ユニットには自己発熱はなく各ユニットの温度上昇は機内の気流の滞留により支配される。一方、Ｋ（ブラック）に対応するモノクロ現像ユニットは自己発熱があり、カラー現像ユニットよりも急激な温度上昇が発生する。
現像ユニットの現像特性はユニット温度及び湿度に影響をうけるため、各現像ユニットの温度を正確に検出し、その温度に応じて各現像ユニットを適切に制御する必要がある。

特開２００４−２９１０４号公報

上記のように、各現像ユニットの温度を正確に検出し、その温度に応じて各現像ユニットを適切に制御するためには、例えば、各現像ユニットの温度を個別に設けられた温度センサによって検出する方法が考えられるが、各現像ユニットに対して温度センサを個別に用意する必要があるため、装置コストの増大につながる。また、現像ユニットを冷却するための冷却風によって、正確に温度センサで検知するのが困難になる場合がある。

また、上記特許文献１（特開２００４−２９１０４号公報）に記載されているように、現像剤消費量の検知値に基づいて、像担持体の非画像領域にて、現像剤の所定の極性とは逆極性に帯電した現像剤を強制消費するというような、画像の濃度、画質低下を防ぐようにトナーを吐き出す手法も考えられるが、正規の画像形成用として消費されていないにもかかわらずトナーを消費させる手法は、ユーザーに不利益になる行為であり、できるかぎりトナーの吐出し量を制限する必要がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、装置コストの増大を招くことなく、各現像ユニットの温度に応じて各現像ユニットを適切に制御することの可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、各色に対応する現像ユニ
ットを備える画像形成装置であって、機内の温度を検出する機内温度センサと、モノクロ印刷時及びカラー印刷時における各現像ユニットの温度上昇の推移を示す温度上昇データを予め記憶する記憶部と、前記機内温度センサによる機内温度の検出結果と前記温度上昇データとに基づいて、モノクロ印刷時またはカラー印刷時における各現像ユニットの温度を推定し、その温度推定結果を基に各現像ユニットを制御する制御部とを備えることを特徴とする。

また、本発明に係る画像形成装置において、前記制御部は、前記各現像ユニットの温度推定結果を基に各現像ユニットにおけるトナー吐き出し量を制御することを特徴とする。
また、本発明に係る画像形成装置において、前記制御部は、前記各現像ユニットの温度推定結果を基に各現像ユニットの回転数を制御することを特徴とする。
また、本発明に係る画像形成装置において、機外の湿度を検出する機外湿度センサが設けられ、前記制御部は、前記各現像ユニットの温度推定結果と前記機外湿度センサによる機外湿度の検出結果とを基に絶対湿度を算出し、当該算出した絶対湿度に応じて現像濃度が目標値に維持されるように各現像ユニットにおけるトナーとキャリアとの混合割合を制御することを特徴とする。
また、本発明に係る画像形成装置において、前記記憶部は、モノクロ印刷時及びカラー印刷時における各現像ユニットの温度下降の推移を示す温度下降データを予め記憶しており、前記制御部は、前記温度下降データを基に印刷動作終了時から印刷動作再開時までの時間における各現像ユニットの温度下降値を求め、印刷動作終了時の各現像ユニットの温度から前記温度下降値を減算することにより、印刷動作再開時における各現像ユニットの温度デフォルト値を算出し、印刷動作再開後の各現像ユニットの温度は、前記温度上昇データから求めた温度上昇値と前記温度デフォルト値を加算することで求めることを特徴とする。

本発明に係る画像形成装置によれば、モノクロ印刷時及びカラー印刷時における温度上昇データを予め用意（記憶部に記憶）しておくことにより、従来のように、各現像ユニット毎に温度センサを設けることなく、１つの機内温度センサによる機内温度の検出結果を用いて各現像ユニットの温度を推定することができる。つまり、装置コストの増大を招くことなく、各現像ユニットの温度に応じて各現像ユニットを適切に制御することが可能となる。

本発明の一実施形態における複写機（画像形成装置）Ｓの概略構成を示す機能ブロック図である。 本発明の一実施形態における複写機Ｓの概略構成を示す断面図である。 本発明の一実施形態における複写機Ｓが備える現像ユニット５３Ｋ（５３Ｙ、５３Ｃ、５３Ｍ）の概略構成を示す断面図である。 本発明の一実施形態における複写機Ｓで用いられる温度上昇データに関する詳細説明図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る画像形成装置の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。また、以下の説明においては、本発明の画像形成装置として、タンデム方式の複写機を挙げて説明する。

図１は、本実施形態に係る複写機Ｓの概略構成を示す機能ブロック図である。また、図２は、本実施形態の複写機Ｓの概略構成を示す断面図である。図１に示すように、本実施形態の複写機Ｓは、表示操作部１、画像読取部２、画像記憶部３、画像処理部４、印刷部５、機内温度センサ６、機外湿度センサ７及び主制御部８を備えている。

表示操作部１は、ユーザと複写機Ｓとを関係付けるマンマシンインタフェースとして装置の前面に設置される（図２には図示せず）ものであり、タッチパネル１ａ及び操作キー１ｂを備えている。タッチパネル１ａは、表示面に抵抗膜方式等の透明な面状押圧センサを設けた表示パネルであり、主制御部８による制御によってユーザに提供する情報の表示を行うと共に、ユーザの操作に基づく操作信号を主制御部８に出力する。操作キー１ｂは、例えば電源ボタンやコピー開始ボタン等の、タッチパネル１ａに表示される操作ボタン以外の操作キー（ハードウェアキー）であり、ユーザの操作に基づく操作信号を主制御部８に出力する。

画像読取部２は、主制御部８から入力される制御指令に基づいて、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）によって自動給紙される原稿あるいはプラテンガラス上に載置された原稿の画像をラインセンサで読み取って原稿画像データに変換するものであり、この原稿画像データを画像記憶部３に出力するものである。この画像読取部２は、図２に示すように、複写機Ｓの上部を構成するものである。そして、上記表示操作部１は、例えば、画像読取部２の近傍に配置される。

図１に戻り、画像記憶部３は、例えば半導体メモリあるいはハードディスク装置等であり、主制御部８から入力される制御指令に基づいて、画像読取部２から入力される上記原稿画像データを記憶すると共に当該原稿画像データを読み出して画像処理部４に出力する。

画像処理部４は、主制御部８から入力される制御指令に基づいて、画像記憶部３から入力される原稿画像データを印刷形式の画像データに変換して印刷部５（詳細には印刷制御部５ａ）に出力するものであり、必要に応じて原稿画像データに各種画像処理を施して印刷形式の画像データに変換する。
例えば、画像読取部２がカラー画像の形成された原稿を読み取った場合には、画像記憶部３から画像処理部４に入力される原稿画像データは、光の三原色に対応したＲＧＢ画像データとなるため、画像処理部４は、このようなＲＧＢ画像データを印刷部５の印刷形式に対応した、例えばＫ（ブラック）、Ｙ（イエロー）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンダ）を基準色とする画像データに変換して出力する。

印刷部５は、主制御部８から入力される制御指令及び画像処理部４から入力される画像データに基づいて用紙カセット９あるいは給紙トレー１０（図２参照）から給紙・搬送される記録用紙（印刷媒体）に印刷（画像形成）を行うものである。この印刷部５には、主制御部８から入力される制御指令及び画像処理部４から入力される画像データに基づいて、印刷に関する制御を行う印刷制御部５ａが設けられている。なお、この印刷制御部５ａと主制御部８とによって、本発明の制御部が構成される。

また、図２に示すように、印刷部５は、各色（Ｋ、Ｙ、Ｃ、Ｍ）に対応する画像（トナー画像）を形成する画像形成ユニット５０Ｋ、５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍと、レーザスキャニングユニット６０と、転写ユニット７０と、定着ユニット８０と、トナーカートリッジ９０Ｋ、９０Ｙ、９０Ｃ、９０Ｍとを備えている。上述した印刷制御部５ａは、これら各ユニットを統括的に制御することで記録用紙への印刷処理を行う。

各画像形成ユニット５０Ｋ、５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍは、複写機Ｓの正面から視て左側から順に水平方向に所定間隔で配置されており、それぞれ感光体ドラム（５１Ｋ、５１Ｙ、５１Ｃ、５１Ｍ）と、帯電器（５２Ｋ、５２Ｙ、５２Ｃ、５２Ｍ）と、現像ユニット（５３Ｋ、５３Ｙ、５３Ｃ、５３Ｍ）と、クリーナー（５４Ｋ、５４Ｙ、５４Ｃ、５４Ｍ）とを備えている。このように、各画像形成ユニット５０Ｋ、５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍの構成は同一であるため、以下では画像形成ユニット５０Ｋに着目して説明する。

感光体ドラム５１Ｋは、その周面に静電潜像及び当該静電潜像に基づくトナー画像が形成される円筒部材であり、複写機Ｓの正面から視て奥行き方向に延在して配置されている。帯電部５２Ｋは、感光体ドラム５１Ｋに対して対向配置され、感光体ドラム５１Ｋの周面を帯電状態とするものである。現像ユニット５３Ｋは、感光体ドラム５１Ｋの周面に対してトナー（ここではブラックのトナー）を供給することによって感光体ドラム５１Ｋの周面上に静電潜像に基づくトナー画像（ここではブラックのトナー画像）を形成（現像）するものである。

図３は、現像ユニット５３Ｋの概略構成を示す断面図である。なお、以下の説明は、他の現像ユニット５３Ｙ、５３Ｃ、５３Ｍについても同様である。現像ユニット５３Ｋは、内部に磁性キャリア及びトナーを収容していると共に、図３に示すように、攪拌ローラ５３ａと、磁気ローラ５３ｂと、穂切りブレード５３ｃと、現像ローラ５３ｄとを備えている。このような現像ユニット５３Ｋにおいて、攪拌ローラ５３ａによってトナーは攪拌・帯電され、磁気ローラ５３ｂの表面に磁性キャリアとトナーからなる磁気ブラシが形成される。

磁気ローラ５３ｂの表面に形成された磁気ブラシは、穂切りブレード５３ｃによって層規制され、磁気ローラ５３ｂと現像ローラ５３ｄとの間の電位差によって、現像ローラ５３ｄの表面にトナーのみの薄層が形成される。このように、トナーの薄層が形成された現像ローラ５３ｄと感光体ドラム５１ｋとの間に、直流及び交流が重畳されたバイアスを印加することにより、現像ローラ５３ｄから感光体ドラム５１ｋへトナーが供給され、感光体ドラム５１Ｋの周面上に静電潜像に基づくトナー画像（ここではブラックのトナー画像）が形成（現像）されることになる。
なお、印刷制御部５ａによって、上記の磁気ローラ５３ｂと現像ローラ５３ｄとの間の電位差と、現像ローラ５３ｄと感光体ドラム５１ｋとの間に印加するバイアスが制御される。

図２に戻り、クリーナー５４Ｋは、感光体ドラム５１Ｋから後述の転写ユニット７０
（詳細には中間転写ベルト７１）へトナー画像が転写された後に、感光体ドラム５１Ｋに残存するトナーを除去するものである。
レーザスキャニングユニット６０は、各画像形成ユニット５０Ｋ、５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍの下方に配置されており、レーザ光を帯電状態の各感光体ドラム５１Ｋ、５１Ｙ、５１Ｃ、５１Ｍの周面において走査することで各色に対応する静電潜像を形成するものである。

中間転写ユニット７０は、各画像形成ユニット５０Ｋ、５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍの上方に配置されており、一次転写用の中間転写ベルト７１と、該中間転写ベルト７１を回転させるための駆動ローラ７２と、中間転写ベルト７１に張力を与えるためのテンションローラ７３と、中間転写ベルト７１の回転に伴って回転する従動ローラ７４と、各感光体ドラム５１Ｋ、５１Ｙ、５１Ｃ、５１Ｍのトナー画像を中間転写ベルト７１に転写するための一次転写ローラ７５Ｋ、７５Ｙ、７５Ｃ、７５Ｍと、中間転写ベルト７１上のトナー画像を記録用紙に二次転写するための二次転写ローラ７６とを備えている。

上記のような中間転写ユニット７０によって、各感光体ドラム５１Ｋ、５１Ｙ、５１Ｃ、５１Ｍに現像された各色のトナー画像は、一旦、中間転写ベルト７１上において重ね合わされ、その後、駆動ローラ７２と二次転写ローラ７６との間に搬送される記録用紙に一括転写されることになる。

定着ユニット８０は、熱及び圧力を加えることによって、中間転写ユニット７０によって記録用紙に転写されたトナー画像を記録用紙に対して定着させるものであり、記録用紙の搬送経路に配置されている。 トナーカートリッジ９０Ｋ、９０Ｙ、９０Ｃ、９０Ｍは、各現像ユニット５３Ｋ、５３Ｙ、５３Ｃ、５３Ｍに供給すべき各色のトナーを収容するものであり、中間転写ユニット７０の上方に配置されている。また、装置の下部には給紙ローラ１００が設けられており、この給紙ローラ１００によって、用紙カセット９あるいは給紙トレー１０から給紙される記録用紙が、上述した印刷部５（詳細には駆動ローラ７２と二次転写ローラ７６との間）に搬送される。

また、図２に示すように、ブラックに対応する現像ユニット５３Ｋの近傍には機内温度センサ６が配置されている。この機内温度センサ６は、機内（複写機Ｓ内部）の温度、詳細には現像ユニット５３Ｋの近傍の温度を検出し、その検出結果を示す機内温度信号を主制御部８に出力する。さらに、図２に示すように、複写機Ｓの側面には機外湿度センサ７が配置されている。この機外湿度センサ７は、機外（複写機Ｓ外部）の湿度を検出し、その検出結果を示す機外湿度信号を主制御部８に出力する。なお、機外湿度センサ７を配置する位置は、機外の湿度を検出可能であれば複写機Ｓの側面に限る必要はない。

図１に戻り、主制御部８は、表示操作部１から入力される操作信号と、機内温度センサ６から入力される機内温度信号と、機外湿度センサ７から入力される機外湿度信号とに基づいて複写機Ｓの各機能部（表示操作部１、画像読取部２、画像記憶部３、画像処理部４及び印刷部５）を統括制御するものである。

この主制御部８は、温度上昇データを予め記憶する内部メモリ８ａ（記憶部）を備えており、この温度上昇データと、機内温度センサ６から入力される機内温度信号（機内温度の検出結果）とに基づいて、各現像ユニット５３Ｋ、５３Ｙ、５３Ｃ、５３Ｍの温度を推定する機能を有しており、その温度推定結果及び機外湿度センサ７から入力される機外湿度信号（機外湿度の検出結果）を基に各現像ユニット５３Ｋ、５３Ｙ、５３Ｃ、５３Ｍにおける現像条件を決定し、その現像条件にて現像動作を行うように印刷制御部５ａに対して指令を出す。

以下、図４を参照して内部メモリ８ａに記憶されている温度上昇データの詳細について説明する。図４（ａ）は、モノクロ印刷時（３色解除ＯＮ）における各現像ユニット５３Ｋ、５３Ｙ、５３Ｃ、５３Ｍの温度上昇曲線（温度上昇の推移）を示したものである。図４（ｂ）は、カラー印刷時（３色解除ＯＦＦ）における各現像ユニット５３Ｋ、５３Ｙ、５３Ｃ、５３Ｍの温度上昇曲線を示したものである。なお、図４（ａ）、（ｂ）において、横軸は現像駆動時間（ｍｉｎ）であり、縦軸は温度上昇値（°Ｃ）である。

図４（ａ）に示すように、モノクロ印刷時では、ブラックに対応する現像ユニット５３Ｋのみが駆動するため、現像ユニット５３Ｋは自己発熱して急激な温度上昇が発生するが、他の現像ユニット５３Ｙ、５３Ｃ、５３Ｍには自己発熱はなく、これらの温度上昇は機内の気流の滞留によって支配される。よって、現像ユニット５３Ｋから遠い位置に配置されている現像ユニットほど温度上昇の割合は低くなる。

一方、図４（ｂ）に示すように、カラー印刷時では、全ての現像ユニット５３Ｋ、５３Ｙ、５３Ｃ、５３Ｍが駆動する（自己発熱する）ため、各現像ユニットにおいて一様に急激な温度上昇が発生する。なお、各現像ユニット間で温度上昇の割合にズレがあるのは、機内の気流の滞留が要因であると考えられる。

上記のようなモノクロ印刷時及びカラー印刷時における各現像ユニット５３Ｋ、５３Ｙ、５３Ｃ、５３Ｍの温度上昇曲線を予め実験的に求めておき、それらの温度上昇曲線を表すデータを温度上昇データとして用意することにより、機内温度センサ６によって検出した機内温度と現像駆動時間とから各現像ユニット５３Ｋ、５３Ｙ、５３Ｃ、５３Ｍの温度を推定することができる。

例えば、本実施形態では、モノクロ印刷時及びカラー印刷時における各現像ユニット５３Ｋ、５３Ｙ、５３Ｃ、５３Ｍの温度上昇曲線を数式データとして内部メモリ８ａに記憶している。モノクロ印刷時における各現像ユニット５３Ｋ、５３Ｙ、５３Ｃ、５３Ｍの現像駆動時間ｘに対する温度上昇値Ｔ_Ｋ１、Ｔ_Ｙ１、Ｔ_Ｃ１、Ｔ_Ｍ１は、図４（ａ）に示す数式（１）〜（４）で表される。

また、カラー印刷時における各現像ユニット５３Ｋ、５３Ｙ、５３Ｃ、５３Ｍの現像駆動時間ｘに対する温度上昇値Ｔ_Ｋ２、Ｔ_Ｙ２、Ｔ_Ｃ２、Ｔ_Ｍ２は、図４（ｂ）に示す数式（５）〜（８）で表される。つまり、内部メモリ８ａには、上記の（１）〜（４）式がモノクロ印刷時における温度上昇データとして記憶され、上記の（５）〜（８）式がカラー印刷時における温度上昇データとして記憶される。
なお、各温度上昇曲線を数式データとしてではなく、現像駆動時間と温度上昇値との対応関係を示すテーブルデータとして内部メモリ８ａに記憶しても良い。

次に、上記のように構成された本実施形態に係る複写機Ｓにおける印刷動作について詳細に説明する。
〔モノクロ印刷時の印刷動作〕
まず、複写機Ｓにおけるモノクロ印刷時の印刷動作について説明する。主制御部８は、画像読取部２によって取得された原稿画像データを基にモノクロ画像であることを検知すると、印刷制御部５ａに対してモノクロ印刷モードで印刷するように指令を出す。また、この時、主制御部８は、機内温度センサ６から入力される機内温度信号を基に機内温度Ｔ０を把握し、この機内温度Ｔ０と、現在の現像駆動時間ｘ１と、内部メモリ８ａに記憶されているモノクロ印刷時における温度上昇データとに基づいて、各現像ユニット５３Ｋ、５３Ｙ、５３Ｃ、５３Ｍの温度を推定する。

具体的には、この主制御部８は、現在の現像駆動時間ｘ１を上述した（１）〜（４）式に代入することにより、モノクロ印刷時における各現像ユニット５３Ｋ、５３Ｙ、５３Ｃ、５３Ｍの温度上昇値Ｔ_Ｋ１、Ｔ_Ｙ１、Ｔ_Ｃ１、Ｔ_Ｍ１を算出し、それらの算出結果に機内温度Ｔ０を加算することで、各現像ユニット５３Ｋ、５３Ｙ、５３Ｃ、５３Ｍの現在の温度を算出する。

例えば、機内温度Ｔ０＝２５（°Ｃ）、現像駆動時間ｘ１＝１０（ｍｉｎ）と仮定すると、現像ユニット５３Ｋの現在の温度は３３（°Ｃ）、現像ユニット５３Ｙの現在の温度は３１．４（°Ｃ）、現像ユニット５３Ｃの現在の温度は３０．６（°Ｃ）、現像ユニット５３Ｍの現在の温度は２８．８（°Ｃ）であると推定することができる。

主制御部８は、上記のように求めた各現像ユニット５３Ｋ、５３Ｙ、５３Ｃ、５３Ｍの温度推定結果を基に、各現像ユニット５３Ｋ、５３Ｙ、５３Ｃ、５３Ｍにおける現像条件を決定する。例えば、現像条件の１つとして、トナー吐き出し量の設定が挙げられる。具体的には、主制御部８は、現像濃度を目標値に維持するためのトナー吐き出し量の設定を行い、例えば、ユニット温度が４３（°Ｃ）未満である場合には、上限吐き出し量を２（％）に設定し、ユニット温度が４３（°Ｃ）以上である場合には、上限吐き出し量を１（％）に設定する。

また、他の現像条件の１つとして、Ｓ／Ｄ（感光体ドラムと現像との線速差）設定が挙げられる。具体的には、主制御部８は、現像ユニットの自己発熱を抑えるために現像ユニットの回転数を下げるようにＳ／Ｄ設定し、例えば、ユニット温度が４３（°Ｃ）未満である場合には、Ｓ／Ｄ＝１．６に設定し、ユニット温度が４３（°Ｃ）以上である場合には、Ｓ／Ｄ＝１．３に設定する。

さらに、主制御部８は、各現像ユニット５３Ｋ、５３Ｙ、５３Ｃ、５３Ｍの温度推定結果と、機外湿度センサ７から入力される機外湿度信号（機外湿度の検出結果）とを基に絶対湿度を算出し、その算出した絶対湿度を基に現像条件を決定する。具体的には、絶対湿度が高いとトナーの帯電量が低くなり、現像ガンマが上昇して現像濃度が高くなる。そこで、現像濃度が低くなるように（目標値に維持されるように）各現像ユニット５３Ｋ、５３Ｙ、５３Ｃ、５３ＭのＴ／Ｃ（トナーとキャリアとの混合割合）を下げる（つまり現像ガンマが一定となるような現像条件を設定する）。
主制御部８は、上記のように現像条件を決定すると、その現像条件にて現像動作を行うように印刷制御部５ａに対して指令を出す。なお、モノクロ印刷時には、現像ユニット５３Ｋのみが動作するため、上記の現像条件は現像ユニット５３Ｋに対してのみ決定するようにしても良い。

印刷制御部５ａは、上記のような主制御部８からの指令に応じて、モノクロ印刷モードに切り替え（現像ユニット５３Ｙ、５３Ｃ、５３Ｍによる現像動作停止：３色解除ＯＮ）、主制御部８にて決定された現像条件に従って現像ユニット５３Ｋによる現像動作を制御すると共に、画像処理部４から入力される画像データを基にレーザスキャニングユニット６０、転写ユニット７０及び定着ユニット８０を統括的に制御することで記録用紙にモノクロ画像を印刷する。

〔カラー印刷時の印刷動作〕
続いて、複写機Ｓにおけるカラー印刷時の印刷動作について説明する。主制御部８は、画像読取部２によって取得された原稿画像データを基にカラー画像であることを検知すると、印刷制御部５ａに対してカラー印刷モードで印刷するように指令を出す。また、この時、主制御部８は、機内温度センサ６から入力される機内温度信号を基に機内温度Ｔ０を把握し、この機内温度Ｔ０と、現在の現像駆動時間ｘ１と、内部メモリ８ａに記憶されているカラー印刷時における温度上昇データとに基づいて、各現像ユニット５３Ｋ、５３Ｙ、５３Ｃ、５３Ｍの温度を推定する。

具体的には、この主制御部８は、現在の現像駆動時間ｘ１を上述した（５）〜（８）式に代入することにより、カラー印刷時における各現像ユニット５３Ｋ、５３Ｙ、５３Ｃ、５３Ｍの温度上昇値Ｔ_Ｋ２、Ｔ_Ｙ２、Ｔ_Ｃ２、Ｔ_Ｍ２を算出し、それらの算出結果に機内温度Ｔ０を加算することで、各現像ユニット５３Ｋ、５３Ｙ、５３Ｃ、５３Ｍの現在の温度を算出する。

例えば、機内温度Ｔ０＝２５（°Ｃ）、現像駆動時間ｘ１＝１０（ｍｉｎ）と仮定すると、現像ユニット５３Ｋの現在の温度は３３（°Ｃ）、現像ユニット５３Ｙの現在の温度は３２．２（°Ｃ）、現像ユニット５３Ｃの現在の温度は３１．８（°Ｃ）、現像ユニット５３Ｍの現在の温度は３１．４（°Ｃ）であると推定することができる。

主制御部８は、上記のように求めた各現像ユニット５３Ｋ、５３Ｙ、５３Ｃ、５３Ｍの温度推定結果を基に、各現像ユニット５３Ｋ、５３Ｙ、５３Ｃ、５３Ｍにおける現像条件を決定すると、その現像条件にて現像動作を行うように印刷制御部５ａに対して指令を出す。なお、現像条件の決定手法はモノクロ印刷時と同様である。

印刷制御部５ａは、主制御部８からの指令に応じて、カラー印刷モードに切り替え（現像ユニット５３Ｋ、５３Ｙ、５３Ｃ、５３Ｍによる現像動作：３色解除ＯＦＦ）、主制御部８にて決定された現像条件に従って現像ユニット５３Ｋ、５３Ｙ、５３Ｃ、５３Ｍによる現像動作を制御すると共に、画像処理部４から入力される画像データを基にレーザスキャニングユニット６０、転写ユニット７０及び定着ユニット８０を統括的に制御することで記録用紙にカラー画像を印刷する。

なお、印刷動作の終了後に再び印刷動作を行う際の各現像ユニットの温度デフォルト値は以下のように決定すれば良い。つまり、上記の温度上昇データと共に、モノクロ印刷時及びカラー印刷時における、現像駆動を停止してからの温度下降の推移を示す温度下降データを各現像ユニットについて予め用意（内部メモリ８ａに記憶）しておき、主制御部８は、この温度下降データを基に印刷動作終了時から印刷動作再開時までの時間における各現像ユニットの温度下降値を求め、印刷動作終了時の各現像ユニットの温度からそれら温度下降値を減算することにより、印刷動作再開時における各現像ユニットの温度デフォルト値を算出する。そして、主制御部８は、印刷動作再開後の各現像ユニットの温度は、温度上昇データから求めた温度上昇値と上記の温度デフォルト値を加算することで求める。

以上のように、本実施形態の複写機Ｓによれば、モノクロ印刷時及びカラー印刷時における温度上昇データを予め用意（内部メモリ８ａに記憶）しておくことにより、従来のように、各現像ユニット毎に温度センサを設けることなく、１つの機内温度センサ６による機内温度の検出結果を用いて各現像ユニット５３Ｋ、５３Ｙ、５３Ｃ、５３Ｍの現在の温度を推定することができる。つまり、装置コストの増大を招くことなく、各現像ユニット５３Ｋ、５３Ｙ、５３Ｃ、５３Ｍの温度に応じて適切な現像条件を決定でき、各現像ユニットを適切に制御することが可能となる（温度管理及び画像品質の維持が容易となる）。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳説したが、具体的な構成は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において設計変更等が可能である。例えば、上記実施形態においては、本発明の画像形成装置の一例として、複写機を挙げて説明した。しかしながら、本発明は複写機に限定されるものではなく、複合機、プリンタ及びファクシミリ装置等の他の画像形成装置に適用することも可能である。

Ｓ…複写機（画像形成装置）、１…表示操作部、２…画像読取部、３…画像記憶部、４…画像処理部、５…印刷部、５ａ…印刷制御部、６…機内温度センサ、７…機外湿度センサ、８…主制御部、８ａ…内部メモリ、５０Ｋ、５０Ｙ、５０Ｃ、５０Ｍ…画像形成ユニット、６０…レーザスキャニングユニット、７０…転写ユニット、８０…定着ユニット、９０Ｋ、９０Ｙ、９０Ｃ、９０Ｍ…トナーカートリッジ、５３Ｋ、５３Ｙ、５３Ｃ、５３Ｍ…現像ユニット

Claims (5)

1. 各色に対応する現像ユニットを備える画像形成装置であって、
   機内の温度を検出する機内温度センサと、
   モノクロ印刷時及びカラー印刷時における各現像ユニットの温度上昇の推移を示す温度上昇データを予め記憶する記憶部と、
   前記機内温度センサによる機内温度の検出結果と前記温度上昇データとに基づいて、モノクロ印刷時またはカラー印刷時における各現像ユニットの温度を推定し、その温度推定結果を基に各現像ユニットを制御する制御部と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御部は、前記各現像ユニットの温度推定結果を基に各現像ユニットのトナー吐き出し量を制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、前記各現像ユニットの温度推定結果を基に各現像ユニットの回転数を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 機外の湿度を検出する機外湿度センサを備え、
   前記制御部は、前記各現像ユニットの温度推定結果と前記機外湿度センサによる機外湿度の検出結果とを基に絶対湿度を算出し、当該算出した絶対湿度に応じて現像濃度が目標値に維持されるように各現像ユニットにおけるトナーとキャリアとの混合割合を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記記憶部は、モノクロ印刷時及びカラー印刷時における各現像ユニットの温度下降の推移を示す温度下降データを予め記憶しており、
   前記制御部は、前記温度下降データを基に印刷動作終了時から印刷動作再開時までの時間における各現像ユニットの温度下降値を求め、印刷動作終了時の各現像ユニットの温度から前記温度下降値を減算することにより、印刷動作再開時における各現像ユニットの温度デフォルト値を算出し、印刷動作再開後の各現像ユニットの温度は、前記温度上昇データから求めた温度上昇値と前記温度デフォルト値を加算することで求めることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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