JP2013225108A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像ユニット内の過度の温度上昇を抑制する画像形成装置を提供すること。
【解決手段】画像形成装置（プリンタ）２００内の温度Ｔを測定する温度測定手段９１ｂと、現像ユニットの現像剤担持体における予め定められた走行距離算出時間内の走行距離を算出する走行距離算出手段９１ｃと、印刷要求された総ページ数の連続印刷を行う通常印刷動作モード時に、走行距離算出手段で算出された走行距離が走行距離閾値以上でありかつ温度測定手段で測定された温度Ｔが制限印刷動作実行温度閾値Ｔａ以上の状態になった場合は、通常印刷動作モードから、連続印刷ページ数を単位時間あたり所定ページ数に制限して印刷する制限印刷動作モードに切り換える動作モード切替手段９１ｄを備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成動作を連続して実行可能な複写機、プリンタ、ＦＡＸなどの画像形成装置に関するものである。

電子写真方式の画像形成装置では、長時間にわたり連続して大量の画像形成動作が行われると、画像形成動作に係る現像ユニットや定着ユニット等の内蔵ユニットが長時間連続して駆動されるため、内蔵ユニットの発熱等により画像形成装置の内部温度が上昇する。そして、このような温度上昇によって、現像ユニット内のトナーが溶融してしまうなどの不具合が生じる恐れがある。そのため、従来の画像形成装置には、内部温度等が上昇した場合でもその温度が所定の上限温度を超えないように抑制するために、冷却ファンや排熱ダクトなどの機構が一般的に設けられていた。

しかしながら、冷却ファンや排熱ダクトによる温度上昇の抑制は、画像形成装置又はその内蔵ユニット等のサイズ、構成、レイアウト等の制約により、その抑制効果に限界があった。

そして、特許文献１（特開２０１０−１３４４０７号公報）には、現像ユニットの温度を、直接検知して制御するのではなく、現像ユニットが備える現像モータの温度を推定することにより、当該現像ユニットの発熱を抑えて温度上昇を抑制する画像形成装置が開示されている。すなわち、この画像形成装置は、現像ユニットが備える現像モータの温度を、現像モータの駆動時間と画像形成装置の内部の温度である環境温度とから推定する。そして、連続印字要求がされた場合において、推定された現像モータの温度が１００℃以上になると、６０秒間連続印字を行ったのち６０秒間印字を待機する制限印字動作を実行する。そのあと、この画像形成装置は、当該温度が８０℃未満になると、印字待機のない通常の連続印字動作に復帰する。このようにして、特許文献１の画像形成装置は、現像モータの推定温度が所定値に達した場合に、単位時間当たりの現像ユニットの動作を減少させることによって温度上昇を抑制していた。

また、特許文献２（特開２０１２−０４２６３４号公報）には、現像ユニットの温度を、直接検知して制御するのではなく、印刷動作を監視し温度上昇を未然に防ぐ制御を行う画像形成装置が開示されている。すなわち、この画像形成装置は、現像ユニットの画像形成動作における走行距離を算出し、算出した走行距離が、所定の走行距離閾値以上であった場合に、以後所定時間内は、連続印刷を所定ページ数に制限した制限印刷動作を行う。このようにして、画像形成装置は、現像ユニットの走行距離が所定値に達した場合に、単位時間当たりの現像ユニットの動作を減少させることによって温度上昇を抑制していた。

しかしながら、特許文献１及び２の画像形成装置では、現像ユニットの温度を、現像ユニットの温度に関連する代替特性（特許文献１では現像モータの推定温度特性、特許文献２では現像ユニットの走行距離特性）により推定している。そのため、現像ユニット内の実際の温度が、トナーが溶融するほどの過度の温度になってしまうことを抑制し切れていないという問題があった。

本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。即ち、本発明は、現像ユニット内の過度の温度上昇を抑制する画像形成装置を提供することを目的としている。

上述した課題を解決するため、請求項１に係る発明は、図１の基本構成図に示すように、
像担持体、及び、表面が前記像担持体表面を走行することにより前記像担持体に担持された潜像にトナーを供給する現像剤担持体を有し前記潜像を現像する現像ユニット７Ｙ、を有し、トナー像を形成するトナー像形成ユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋと、前記トナー像形成ユニットによって形成された前記トナー像を記録媒体に転写する転写ユニット４０と、前記転写ユニットによって前記記録媒体に転写された前記トナー像を該記録媒体に定着させる定着ユニット６０と、前記トナー像形成ユニット、前記転写ユニット及び前記定着ユニットがそれぞれ同期して動作することにより前記記録媒体に画像を形成する一連の画像形成動作による印刷動作モードを実行するように各ユニットを制御するユニット制御手段９１ａと、を備えた画像形成装置において、
前記画像形成装置内の温度Ｔを測定する温度測定手段９１ｂと、
前記現像ユニットの前記現像剤担持体における予め定められた走行距離算出時間内の走行距離を算出する走行距離算出手段９１ｃと、
印刷要求された総ページ数の連続印刷を行う通常印刷動作モード時に、前記走行距離算出手段で算出された走行距離が走行距離閾値以上でありかつ前記温度測定手段で測定された前記温度が制限印刷動作実行温度閾値以上の状態になった場合は、前記通常印刷動作モードから、連続印刷ページ数を単位時間あたり所定ページ数に制限して印刷する制限印刷動作モードに切り換える動作モード切替手段９１ｄを備えている
ことを特徴とする画像形成装置である。

請求項１に記載された発明によれば、温度測定手段で、画像形成装置内の温度Ｔを測定し、走行距離算出手段で、現像ユニットの現像剤担持体における予め定められた走行距離算出時間内の走行距離を算出する。そして、印刷要求された総ページ数の連続印刷を行う通常印刷動作モード時に、走行距離算出手段で算出された走行距離が走行距離閾値以上でありかつ温度測定手段で測定された温度Ｔが制限印刷動作実行温度閾値Ｔａ以上の状態になった場合は、通常印刷動作モードから、連続印刷ページ数を単位時間あたり所定ページ数に制限して印刷する制限印刷動作モードに動作モード切替手段で切り換える。それにより、従来のように、現像ユニット温度の予測を、現像走行距離からだけで行うのではなく、実際の現像ユニット温度の温度推移とある程度相関がある温度センサによる温度Ｔも加味して行うことによって、本当に必要な時、すなわち、現像ユニットの現像剤担持体における予め定められた走行距離算出時間内の走行距離が所定の走行距離閾値以上、且つ温度Ｔ≧制限印刷動作実行温度閾値Ｔａとなった場合にのみ、連続印刷ページ数を単位時間あたり所定ページ数に制限して印刷するので、時間当りの現像ユニットの停止時間を増やし現像ユニットの温度上昇を防ぐ制御を実行するので、現像剤の温度を予測するための、代替特性（現像ユニット走行距離）と温度センサによる検知温度によって、使われ方によらず必要な時のみ、現像ユニット内の過度の温度上昇を抑制して現像ユニット内トナーの溶融を防ぐことができる。

本発明に係る画像形成装置の基本構成図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例であるプリンタの全体構成を示す概略構成図である。(第１の実施形態） 図２のプリンタが備えるイエロー用のトナー像形成ユニットの一例の構成を示す概略構成図である。(第１の実施形態） 図３のトナー像形成ユニットの斜視図である。(第１の実施形態） 図２のプリンタが備える制御部及びその周辺部の一例の構成を示す機能ブロック図である。(第１の実施形態） 図５のトナー像形成ユニットを構成する現像ユニットにおける現像ローラの駆動制御構成を示すブロック図である。 電源ＯＮした以降の現像装置の総走行距離を記憶するフローチャートである。(第１の実施形態) 本発明の画像形成装置における印刷時の現像装置の総走行距離の記憶について説明する図である。(第１の実施形態） 制限印刷動作の実行判断について説明する図である。(第１の実施形態） 制限印刷動作モード及び通常印刷動作モードへの移行制御を行ったときの現像ユニットの検知温度の時間変化の一例を示すグラフである。(第１の実施形態） 制限印刷動作モード及び通常印刷動作モードへの移行制御を行ったときの現像ユニットの検知温度の時間変化の一例を示すグラフである。(第２の実施形態） 図１のプリンタにおける印刷動作の一例を模式的に示す図であって、（ａ）は、通常印刷動作モード時の動作を示す図、（ｂ）及び（ｃ）は、制限印刷動作モード時の動作を示す図である。 制限印刷動作モード及び通常印刷動作モードへの移行制御を行ったときの現像ユニットの検知温度の時間変化の一例を示すグラフである。(第３の実施形態） 図１のプリンタにおける印刷動作の他の例を模式的に示す図であって、（ａ）は、通常印刷動作モード時の動作を示す図、（ｂ）及び（ｃ）は、制限印刷動作モード時の動作を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。

（第１の実施形態）図２は、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の一例であるプリンタの全体構成を示す概略構成図である。図３は、図２のプリンタが備えるイエロー用のトナー像形成ユニットの一例の構成を示す概略構成図である。図４は、図３のトナー像形成ユニットの斜視図である。

図２のプリンタ２００は、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラック（以下、Ｙ、Ｃ、Ｍ及びＫと記す）のトナー像を生成するための４つのトナー像形成ユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋと、光書込ユニット２０と、給紙ユニット３０と、転写ユニット４０と、定着ユニット６０と、制御部９１（図２において不図示）と、を備えている。

トナー像形成ユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋは、画像を形成する画像形成物質として互いに異なる色のＹトナー、Ｃトナー、Ｍトナー、Ｋトナーを用いるが、それ以外は基本的に同じ構成になっている。Ｙトナー像を生成するためのトナー像形成ユニット１Ｙを例にすると、トナー像形成ユニット１Ｙは、図３に示すように、感光体ユニット２Ｙと現像ユニット７Ｙとを有している。また、トナー像形成ユニット１Ｙには、現像ユニット７Ｙ内の温度を検知する温度センサ９５Ｙが、現像ユニット７Ｙ内に設けられている。

これら感光体ユニット２Ｙ、現像ユニット７Ｙは、図４に示すように、トナー像形成ユニット１Ｙとして一体的にプリンタ本体に対して着脱可能なものである。また、トナー像形成ユニット１Ｙは、プリンタ本体から取り外した状態において、さらに、現像ユニット７Ｙを感光体ユニット２Ｙに対して着脱することができるように構成されている。

感光体ユニット２Ｙは、図３に示すように、像担持体としてのドラム状の感光体３Ｙ、ドラムクリーニング装置４Ｙ、不図示の除電装置、帯電装置５Ｙなどを有している。帯電装置５Ｙは、不図示の駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動される感光体３Ｙの表面を一様帯電させる。図３においては、不図示の電源によって帯電バイアスが印加されながら、図中反時計回りに回転駆動される帯電ローラ６Ｙを感光体３Ｙに近接させることで、感光体３Ｙを一様帯電させる方式の帯電装置５Ｙを示している。帯電ローラ６Ｙの代わりに、帯電ブラシを当接させる方式のものを用いてもよい。また、スコロトロンチャージャーのように、チャージャー方式によって感光体３Ｙを一様帯電させる方式のものを用いてもよい。帯電装置５Ｙによって一様帯電された感光体３Ｙの表面は、後述する光書込ユニット２０から発せられるレーザ光によって露光走査されてＹ用の静電潜像を担持する。

現像ユニット７Ｙは、第一搬送スクリュー８Ｙが配設された第一剤収容部９Ｙを有している。また、透磁率センサから成るトナー濃度センサ（以下、単に「トナー濃度センサ」と記す）１０Ｙ、第二搬送スクリュー１１Ｙ、現像剤担持体としての現像ローラ１２Ｙ、ドクターブレード１３Ｙなどが配設された第二剤収容部１４Ｙも有している。これら二つの剤収容部内には、磁性キャリアとマイナス帯電性のＹトナーとを有するＹ現像剤（図示せず）が収容されている。

第一剤収容部９Ｙ内の第一搬送スクリュー８Ｙは、不図示の駆動手段によって回転駆動されて、第一剤収容部９Ｙ内のＹ現像剤を図３における紙面に垂直な方向における手前側から奥側へと搬送する。そして、第一搬送スクリュー８Ｙは、Ｙ現像剤を図中奥側まで搬送すると、第一剤収容部９Ｙと第二剤収容部１４Ｙとの間の仕切壁に設けられた不図示の連通口を経て、第二剤収容部１４Ｙ内にＹ現像剤を進入させる。

第二剤収容部１４Ｙ内の第二搬送スクリュー１１Ｙは、不図示の駆動手段によって回転駆動されて、第二剤収容部１４Ｙ内のＹ現像剤を図中奥側から手前側へと搬送する。そして、第二搬送スクリュー１１Ｙは、Ｙ現像剤を図中手前端まで搬送すると、不図示の連通口を経て第一剤収容部９Ｙ内へＹ現像剤を戻す。即ち、Ｙ現像剤は、第一剤収容部９Ｙと第二剤収容部１４Ｙを循環移動される。

第二搬送スクリュー１１Ｙの上方には、現像ローラ１２Ｙが第二搬送スクリュー１１Ｙと平行に配設されている。この現像ローラ１２Ｙは、図中反時計回り方向に回転駆動される非磁性パイプから成る現像スリーブ１５Ｙ内に回転しないように固定されたマグネットローラ１６Ｙを内包している。そして、第二搬送スクリュー１１Ｙによって搬送されるＹ現像剤の一部は、マグネットローラ１６Ｙの発する磁力によって現像スリーブ１５Ｙ表面に汲み上げられる。そして、現像スリーブ１５Ｙ表面に汲み上げられたＹ現像剤は、現像スリーブ１５Ｙと所定の間隙を保持するように配設されたドクターブレード１３Ｙによりその層厚が規制された後、感光体３Ｙと対向する現像領域まで搬送される。そして、現像領域において、感光体３Ｙ上のＹ用静電潜像にＹトナーを付着させる。この付着により、感光体３Ｙ上にＹトナー像が形成（即ち、現像）される。現像によってＹトナーを消費したＹ現像剤は、現像スリーブ１５Ｙの回転に伴って第二搬送スクリュー１１Ｙ上に戻されて、第二剤収容部１４Ｙ内を搬送される。

また、第二剤収容部１４Ｙ内を搬送されるＹ現像剤は、第二剤収容部１４Ｙの底部に固定されたトナー濃度センサ１０Ｙによってそのトナー濃度が検知される。トナー濃度センサ１０ＹによるＹ現像剤の透磁率の検知結果は、電圧信号として不図示のトナー濃度制御部に送られる。Ｙ現像剤の透磁率は、Ｙ現像剤のＹトナー濃度と相関を示すため、トナー濃度センサ１０ＹはＹトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。上記トナー濃度制御部はＣＰＵ及びＲＡＭなどの記憶手段を備えており、この記憶手段には、トナー濃度センサ１０Ｙからの出力電圧の目標値であるＹ用Ｖｔｒｅｆのデータが格納されている。また、この記憶手段には、他の現像ユニットに搭載された各トナー濃度センサからの出力電圧の目標値であるＣ用Ｖｔｒｅｆ、Ｍ用Ｖｔｒｅｆ、Ｋ用Ｖｔｒｅｆのデータも格納されている。Ｙ用現像ユニット７Ｙについては、トナー濃度センサ１０Ｙからの出力電圧の値とＹ用Ｖｔｒｅｆを比較し、Ｙトナーを収容するトナーカートリッジ１００Ｙに対応して設けられた不図示のＹ用トナー供給装置を、比較結果に応じた時間だけ駆動させる。この駆動により、現像に伴ってＹトナーを消費することにより濃度が低下したＹ現像剤を収容する第一剤収容部９Ｙに、適量のＹトナーが供給される。このため、第二剤収容部１４Ｙ内のＹトナー濃度が所定の範囲内に維持される。他色用のトナー像形成ユニット（１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ）内における現像剤についても、同じトナー供給制御が実施される。

感光体３Ｙ上に形成されたＹトナー像は、後述する中間転写ベルト４１に中間転写される。そして、ドラムクリーニング装置４Ｙが、中間転写工程を経た後の感光体３Ｙ表面に残留したトナーを除去する。これによってクリーニング処理が施された感光体３Ｙ表面は、不図示の除電装置によって除電される。この除電により、感光体３Ｙの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。図２において、他色用のトナー像形成ユニット１Ｃ、１Ｍ、１Ｋにおいても、同様に感光体３Ｃ、３Ｍ、３Ｋ上にＣトナー像、Ｍトナー像、Ｋトナー像が形成されて、中間転写ベルト４１上に中間転写される。

温度センサ９５Ｙは、例えば、サーミスタ等の温度検知素子などが用いられており、検知温度に応じた電圧信号を出力するように構成されている。温度センサ９５Ｙは、現像ユニット７Ｙ内に配設されている。または、温度センサ９５Ｙは、現像ユニット７Ｙ外で、トナー像形成ユニット１Ｙ内の現像ユニット７Ｙの近傍の位置などに配設されていてもよい。つまり、温度センサ９５Ｙは、本発明の目的に反しない限り、現像ユニット７Ｙ内の温度と相関がある検知温度となる位置に配設されていればよい。

本実施形態において、温度センサ９５Ｙは、現像ユニット７Ｙ内の温度を検知して、当該温度に応じた電圧信号を制御部９１に出力する。制御部９１は、この電圧信号に基づいて、現像ユニット７Ｙ内の温度を測定する。これにより、温度センサ９５Ｙと制御部９１とで、請求項中の温度測定手段の一例を構成する。温度測定手段は、温度センサを含み、温度センサは現像ユニット内に配設されている。勿論、この構成に限定されるものではなく、例えば、温度センサと制御部９１とが通信可能に接続され、温度センサが温度測定手段として機能して、検知した温度を示す測定値を含む電文を生成して、当該電文を制御部９１に送信するような構成であってもよく、本発明の目的に反しない限り、温度測定手段の構成は任意である。

感光体ユニット７Ｙは、制御部９１からの制御命令に基づいて感光体３Ｙの帯電、除電及びドラムクリーニング動作を実行する。現像ユニット７Ｙは、制御部９１からの制御命令に基づいて感光体３ＹのＹ用静電潜像の現像動作を実行する。

他色用のトナー像形成ユニット１Ｃ、１Ｍ、１Ｋについても、上述した感光体ユニット２Ｙ、現像ユニット７Ｙ、及び、温度センサ９５Ｙと同様のものを備えて構成されている。

光書込ユニット２０は、図２に示すように、トナー像形成ユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの図中下方に配設されている。光書込ユニット２０は、制御部９１からの画像情報を含む制御命令に基づいて、レーザ光Ｌを、各トナー像形成ユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの感光体３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋに照射する。これにより、感光体３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋ上にＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋ用の静電潜像が形成される。なお、光書込ユニット２０は、光源から発したレーザ光Ｌを、モータによって回転駆動されるポリゴンミラー２１によって偏向させながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋに照射するものである。かかる構成のものに代えて、ＬＥＤアレイによる光走査を行うものを採用することもできる。

給紙ユニット３０は、図２に示すように、第一給紙カセット３１及び第二給紙カセット３２と、給紙路３３と、を有している。

第一給紙カセット３１及び第二給紙カセット３２は、光書込ユニット２０の下方に鉛直方向に重なるように配設されている。これら給紙カセット内には、それぞれ、記録媒体としての記録紙Ｐが複数枚重ねられた記録紙束の状態で収容されており、一番上の記録紙Ｐには、第一給紙ローラ３１ａ、第二給紙ローラ３２ａがそれぞれ当接されている。

第一給紙ローラ３１ａが不図示の駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動されると、第一給紙カセット３１内の一番上の記録紙Ｐが、カセットの図中右側方において鉛直方向に延在するように配設された給紙路３３に向けて排出される。また、第二給紙ローラ３２ａが不図示の駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動されると、第二給紙カセット３２内の一番上の記録紙Ｐが、給紙路３３に向けて排出される。

給紙路３３内には、複数の搬送ローラ対３４が配設されており、給紙路３３に送り込まれた記録紙Ｐは、これら搬送ローラ対３４のローラ間に挟み込まれながら、給紙路３３内を図中下方から上方に向けて搬送される。給紙路３３の末端には、レジストローラ対３５が配設されている。レジストローラ対３５は、搬送ローラ対３４から送られてくる記録紙Ｐをローラ間に挟み込むとすぐに、両ローラの回転を一旦停止させる。そして、記録紙Ｐを適切なタイミングで後述の二次転写ニップへ向けて送り出す。

給紙ユニット３０は、制御部９１からの制御命令に基づいて、第一給紙ローラ３１ａ、第二給紙ローラ３２ａ、複数の搬送ローラ対３４、レジストローラ対３５を回転駆動することにより記録紙Ｐを給紙路３３に沿って移動させる。

転写ユニット４０は、各トナー像形成ユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの図中上方に配設されている。転写ユニット４０は、中間転写ベルト４１、ベルトクリーニングユニット４２、第一ブラケット４３、第二ブラケット４４などを備えている。また、４つの一次転写ローラ４５Ｙ、４５Ｃ、４５Ｍ、４５Ｋ、二次転写バックアップローラ４６、駆動ローラ４７、補助ローラ４８、テンションローラ４９なども備えている。中間転写ベルト４１は、これら８つのローラに張架されながら、駆動ローラ４７の回転駆動によって図中反時計回りに無端移動される。

４つの一次転写ローラ４５Ｙ、４５Ｃ、４５Ｍ、４５Ｋは、このように無端移動される中間転写ベルト４１を感光体３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋとの間に挟み込んでそれぞれ一次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト４１の裏面（ループ内周面）にトナーとは逆極性（例えばプラス）の転写バイアスを印加する。中間転写ベルト４１は、その無端移動に伴ってＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋ各色用の一次転写ニップを順次通過していく過程で、中間転写ベルト４１のおもて面（ループ外周面）に感光体３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋ上のＹトナー像、Ｃトナー像、Ｍトナー像、Ｋトナー像が重ね合わせられるように一次転写される。これにより、中間転写ベルト４１上に四色重ね合わせトナー像（以下、四色トナー像という）が形成される。

二次転写バックアップローラ４６は、中間転写ベルト４１のループ外側に配設された二次転写ローラ５０との間に中間転写ベルト４１を挟み込んで二次転写ニップを形成している。レジストローラ対３５が、ローラ間に挟み込んだ記録紙Ｐを、中間転写ベルト４１上の四色トナー像に同期させるタイミングで、二次転写ニップに向けて送り出す。中間転写ベルト４１上の四色トナー像は、二次転写バイアスが印加される二次転写ローラ５０と二次転写バックアップローラ４６との間に形成される二次転写電界や、ニップ圧の影響により、二次転写ニップ内で記録紙Ｐに一括して二次転写される。そして、記録紙Ｐの白色と相まって、フルカラートナー像となる。

二次転写ニップを通過しても記録紙Ｐに転写されずに中間転写ベルト４１に残った転写残トナーは、ベルトクリーニングユニット４２によってクリーニングされる。なお、ベルトクリーニングユニット４２は、クリーニングブレード４２ａを中間転写ベルト４１のおもて面に当接させ、これによってベルト上の転写残トナーを掻き取って除去するものである。

転写ユニット４０は、制御部９１からの制御命令に基づいて、中間転写ベルト４１等を回転駆動させるとともに転写バイアスを印加して、一次転写ニップ及び二次転写ニップにおいて、それぞれ中間転写ベルト及び記録紙Ｐに対して順次トナー像を転写する。

定着ユニット６０は、図２に示すように、二次転写ニップの図中上方に配設されている。この定着ユニット６０は、ハロゲンランプなどの発熱源を内包する加圧加熱ローラ６１と、定着ベルトユニット６２を備えている。定着ベルトユニット６２は、定着ベルト６４、ハロゲンランプなどの発熱源６３ａを内包する加熱ローラ６３、テンションローラ６５、駆動ローラ６６などを有している。そして、無端状の定着ベルト６４を加熱ローラ６３、テンションローラ６５及び駆動ローラ６６によって張架しながら、図中反時計回り方向に無端移動される。この無端移動の過程で、定着ベルト６４は加熱ローラ６３によって裏面側から加熱される。このようにして加熱された定着ベルト６４の加熱ローラ６３掛け回し箇所には、図中時計回り方向に回転駆動される加圧加熱ローラ６１がおもて面側から当接している。これにより、加圧加熱ローラ６１と定着ベルト６４とが当接する定着ニップが形成されている。

定着ベルト６４のループ外側には、不図示の定着温度センサが定着ベルト６４のおもて面と所定の間隙を介して対向するように配設されており、定着ニップに進入する直前の定着ベルト６４の表面温度を検知する。この検知結果は、不図示の定着電源回路に送られる。定着電源回路は、定着温度センサによる検知結果に基づいて、加熱ローラ６３に内包される発熱源６３ａや、加圧加熱ローラ６１に内包される発熱源６１ａに対する電源の供給をオンオフ制御する。これにより、定着ベルト６４の表面温度が約１４０℃に維持される。

二次転写ニップを通過した記録紙Ｐは、中間転写ベルト４１から分離した後、定着ユニット６０内に送られる。そして、定着ユニット６０内の定着ニップに挟まれながら図中下方から上方に向けて搬送される過程で、定着ベルト６４及び加圧加熱ローラ６１によって加熱され、押圧されて、フルカラートナー像が記録紙Ｐに定着される。

定着ユニット６０は、制御部９１からの制御命令に基づいて、駆動ローラ６６を回転駆動させるとともに、加圧加熱ローラ６１及び加熱ローラ６３によってトナー像を加熱しながら押圧して、記録紙Ｐにトナー像を定着させる。

このようにして定着処理が施された記録紙Ｐは、排紙ローラ対６７のローラ間を経た後、機外へと排出される。プリンタ本体の筺体の上面には、スタック部６８が形成されており、排紙ローラ対６７によって機外に排出された記録紙Ｐは、このスタック部６８に順次スタックされる。

なお、転写ユニット４０の上方には、Ｙトナー、Ｃトナー、Ｍトナー、Ｋトナーを収容する４つのトナーカートリッジ１００Ｙ、１００Ｃ、１００Ｍ、１００Ｋが配設されている。トナーカートリッジ１００Ｙ、１００Ｃ、１００Ｍ、１００Ｋ内の各色トナーは、トナー像形成ユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの現像ユニット７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋそれぞれに適宜供給される。これらトナーカートリッジ１００Ｙ、１００Ｃ、１００Ｍ、１００Ｋは、トナー像形成ユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋとは独立してプリンタ本体に脱着可能である。

図５は、図２のプリンタが備える制御部及びその周辺部の一例の構成を示す機能ブロック図である。

制御部９１は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマなどの機能を備えたマイクロコンピュータなどで構成されている。

ＲＯＭには、ＣＰＵに実行されることにより、当該ＣＰＵをユニット制御手段９１ａ、温度測定手段９１ｂの一部、走行距離算出手段９１ｃなどの各種手段として機能させる制御プログラムが格納されている。ＣＰＵは、この制御プログラムを実行することにより上記各種手段として機能する。ＲＡＭは、ＣＰＵの処理に必要な各種データなどが格納される。

制御部９１には、記憶手段としての記憶部９２及び入力手段としての操作部９３がバスを通じて接続されている。

また、制御部９１には、温度センサ９５Ｙが接続された図示しないアナログ−デジタル変換機能を備えた入力インタフェース部が設けられている。そして、この入力インタフェース部を介して温度センサ９５ＹがＣＰＵに接続されている。温度センサ９５Ｙによる温度検知により出力されたアナログ値としての電圧信号は、入力インタフェース部で量子化されてＣＰＵにて取り扱い可能なデジタル値に変換される。ＣＰＵは、このデジタル値に示される電圧を後述する記憶部９２に格納された電圧−温度変換テーブルに当てはめて、現像ユニット７Ｙ内の温度を取得（即ち、測定）する。

記憶部９２は、例えば半導体などからなるメモリ、磁気ディスク、光ディスクなどで構成されている。この記憶部９２内のデータは、制御部９１から読み出し及び書き込みができる。記憶部９２には、それぞれ後述する画像形成動作で用いられる、「温度センサ９５Ｙが出力した電圧と現像ユニット７Ｙ内の温度との関係を示す電圧−温度変換テーブル」、「印刷動作実行温度閾値Ｔａ、制限印刷動作解除温度閾値Ｔｂ（Ｔａ＞Ｔｂ）」、「走行距離閾値」、「制限印刷動作モードにおける単位時間」、「印刷動作における連続動作間隔時間」、「制限印刷動作モードにおける単位時間あたり連続印刷可能な所定ページ数Ｌ」、「現像ローラ１２Ｙの総走行距離」、「制限印刷動作解除時間」などの各種制御条件等のパラメータが格納されている。

本実施形態において、印刷動作実行温度閾値Ｔａが１００℃、制限印刷動作解除温度閾値Ｔｂが８０℃、単位時間が６０秒、連続動作間隔時間が１秒、に設定されているものとする。勿論、本発明の目的に反しない限り、これら以外の値が設定されていてもよい。

また、記憶部９２には、温度センサ９５Ｙの出力電圧に基づいて測定された現像ユニット７Ｙ内の温度が、測定タイミング毎に順次格納される。

操作部９３は、例えば、利用者が操作可能な各種ボタンやタッチパネル、及び表示手段としての液晶ディスプレイなどで構成され、各種制御条件を入力するための入力手段としても機能する。利用者が操作部９３を操作して入力されて設定された各種制御条件等のパラメータは、制御部９１を介して記憶部９２に格納される。本実施形態において、記憶部９２に格納されている制限印刷動作実行温度閾値Ｔａ、制限印刷動作解除温度閾値Ｔｂ、走行距離閾値、所定ページ数Ｌ、印刷休止期間Ｒ等は、操作部９３への操作入力により各値間の関係を維持した範囲内で値を変更可能に構成されている。

また、制御部９１は、図示しない外部インタフェース部を有しており、この外部インタフェース部を介して、光書込ユニット２０、トナー像形成ユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ、給紙ユニット３０、転写ユニット４０、及び、定着ユニット６０と、ＣＰＵと、が通信可能に接続されている。制御部９１（具体的にはＣＰＵ）は、各ユニットに制御命令を同期して送信する。この制御命令に基づき、各ユニットは、（１）像担持体に静電潜像を形成し、（２）この静電潜像を現像してトナー像を形成し、（３）このトナー像を記録紙Ｐに転写し、（４）記録紙Ｐに転写したトナー像を当該記録紙Ｐに定着させる、という一連の画像形成動作を行う。つまり、制御部９１は、記録紙Ｐに画像を形成する一連の画像形成動作（印刷動作）を行うように各ユニットを同期して制御するものである。

図６は、図５のトナー像形成ユニット１Ｙを構成する現像ユニット７Ｙにおける現像ローラの駆動制御構成を示すブロック図である。図６に示すように、制御部９１は、駆動制御部であるモータドライバ１０４に接続されている。そして、モータドライバ１０４は、駆動部材であるモータ１０５に接続されている。このモータ１０５が、モータドライバ１０４で駆動されることによって、現像ユニット７Ｙにおける現像ローラ１２Ｙが回転駆動される。

上記構成を有する本発明の画像形成装置であるプリンタ２００では、制御部９１により、トナー像形成ユニット１Ｙの現像ユニット７Ｙにおける現像ローラ１２Ｙの駆動の指示を行うと共に、その駆動時間と駆動線速から、現像ローラ１２の走行距離を算出／積算して、総走行距離を取得する。取得された総走行距離は、所定の時間間隔、例えば５分毎に、記憶部９２に保存していく。また、５分毎の保存時に、その最新の総走行距離値と、予め定められた一定時間である走行距離算出時間だけ現在時刻からさかのぼった前の（例えば、１００分前）の総走行距離値との差分を走行距離算出時間内走行距離として算出する。また、これと並行して、温度センサ９５Ｙにより検知された電圧の温度への換算を制御部９１により行う。

そして、算出された走行距離算出時間内走行距離と、換算結果の温度値Ｔ（℃）とを、記憶部９２に保存していく。そして、走行距離算出時間内走行距離が所定の走行距離閾値を超えていなかった場合又は現在温度Ｔと予め定められた制限印刷動作実行温度閾値Ｔａ（例えば、１００℃）とを比較し、Ｔ＜Ｔａとなっている場合は、通常の連続印刷動作モードを実行する。

一方、走行距離算出時間内走行距離が所定の走行距離閾値を超えていた場合、且つ、Ｔ≧Ｔａとなった場合には、連続印刷可能な通常の印刷動作モードから連続印刷が制限される制限印刷動作モードに動作モードを切り替えて印刷動作を実行する。

そして、制限印刷動作を開始してから所定時間が経過した場合、且つ、現在温度Ｔと制限印刷動作実行温度閾値Ｔａより低く予め設定された制限印刷動作解除温度閾値Ｔｂ（例えば、８０℃）とを比較する。比較結果としてＴ＜Ｔｂとなった場合には、現像ユニット７Ｙの温度がある程度低下したとみなし、制御部９１は、制限印刷動作の限定を解除し、連続印刷可能とする。前記走行距離算出時間及び走行距離閾値と、制限印刷動作実行温度閾値Ｔａ及び制限印刷動作解除温度閾値Ｔｂは、記憶部９２に保存されており、操作部９３によりその値を任意に設定することができる。これにより、実際の使用環境や使われ方に合わせた値に市場で設定できるため、温度上昇による不具合発生をより低減することができる。

次に、上述した制御部９１のＣＰＵが実行する現像ユニット７Ｙの総走行距離記憶処理を、図７に示すフローチャートを参照して説明する。ここでは、電源ＯＮした以降の現像ユニット７Ｙの総走行距離を記憶している。印刷時の現像ユニット総走行距離値記憶の基本的な流れとしては、「最新確定時刻」から５分後までは、印刷終了時に現像ユニット総走行距離値を随時「最新カウンタ保存先」に示されるアドレスに保存し、５分が経過した時点でそのアドレスの値は確定、「最新確定時刻」を現在時刻に更新し、「最新カウンタ保存先」を一つ進める。

すなわち、図７に示すように、画像形成装置１００が電源ＯＦＦ又はスリープモードにより、印刷動作を停止していた場合、その電源ＯＮ又は印刷動作の復帰時（ステップＳ１）に、その時刻Ｔを現在時刻として取得する（ステップＳ２）。その取得した時刻Ｔが、最新確定時刻の時刻から、現像ユニット走行距離を記憶可能な総時間（例えば、２００分）以上経過しているかを判断する(ステップＳ３）。経過していない場合は、取得した時刻Ｔが、最新確定時刻から、記憶可能な総時間を分割した時間の最小時間、つまり、分割された時間（例えば、４０分割による５分）分だけが経過しているか判断する（ステップＳ４）。その取得した時刻Ｔが、最新確定時刻の時刻から分割された時間（５分）分だけが経過している場合、さらに、分割された時間（５分）×２の時間分だけ経過しているか判断する（ステップＳ５）。次に、その取得した時刻Ｔが、最新確定時刻の時刻から、分割された時間×２の時間分だけ経過していると判断された場合、「最新カウンタ保存先」の値の＋１のカウンタから、＋Ｎの番号のカウンタまで、現像ユニット７Ｙの総走行距離の値をセットする（ステップＳ６）。ただし、Ｎの値としては、｛取得した現在の時刻Ｔ−（「最新確定時刻」の時刻＋５分）｝÷５として、小数点以下を切り捨てた値とする。次に、「最新カウンタ保存先」の値を「Ｎ＋１」として、「最新カウンタ保存先」としてセットする（ステップＳ７）。次に、「最新確定時刻」に、｛「最新確定時刻」の時刻＋５分×（Ｎ＋１）｝の時刻をセットする（ステップＳ８）。このときに、先のステップＳ４、Ｓ５で経過していないと判断された場合は、同様に、処理される。次に、次の確定までの残り時間Ｒ＝｛「最新確定時刻」の時刻十５分｝一Ｔ｝を算出する（ステップＳ９）。これで、次に、タイマーをスタートさせる（ステップＳ１０）。タイマーの値が、次の確定までの残り時間Ｒに達したところでストップさせ（ステップＳ１１）、以降は、現像ユニット７の総走行距離の記憶する動作を開始する（ステップ１６）。ここで、その取得した時刻Ｔが、最新確定時刻の時刻から、現像ユニット走行距離を記憶可能な総時間（図中では２００分）以上経過している場合は、現像ユニット７の総走行距離保存先全てに、現像ユニット７の総走行距離の値をセットする（ステップＳ１２）。

そして、「最新カウンタ保存先」を初期値（１）にリセットし（ステップＳ１３）、次いで、「最新確定時刻」に所得した現在時刻Ｔをセットする（ステップＳ１４）。これで、ステップ１０と、同様に、タイマーをスタートさせる（ステップＳ１５）。このように、その取得した時刻Ｔが、最新確定時刻の時刻から停止していた時間を算出し、その時間分だけ同じ現像ユニット７の総走行距離値を記憶する。これにより、その間の２点間の差分を計算した際には、走行距離＝０となり、駆動していない事が把握できる。

次に、図８は、本発明の画像形成装置における印刷時の現像ユニットの総走行距離の記憶について説明する図である。図８に示すように、ここでは、図７のフローチャートで示した現像ユニット７の総走行距離の記憶する動作を説明している。本発明の画像形成装置１００における印刷時の現像ユニット７Ｙの総走行距離値記憶の流れとしては、まず、図８（ａ）に示すように、スタートしたときの最新確定時刻Ｔを所得し、最新カウンタ保存先をセットする。そこで、図８（ｂ）に示すように、「最新確定時刻」から、分割された時間の５分の後までは、印刷終了時に現像ユニット７Ｙの総走行距離値を随時に、「最新カウンタ保存先」に示されるアドレスであるカウンタ００６に保存する。そして、図８（ｃ）に示すように、分割された時間の５分が経過した時点でそのアドレスの値は確定し、「最新確定時刻」を現在時刻に更新し、「最新カウンタ保存先」を一つ進めて、最新カウンタ保存先はカウンタ００７となり、そのカウンタ００７には、制限印刷動作の条件として予め定められた一定時間である２００分の前の総走行距離がセットされている。これが、制限印刷動作の条件として定めている分割された時間が、ここでは、５分が経過する毎に更新されていく。これによって、画像形成装置１００における印刷時の現像ユニット７の総走行距離が記憶部９２に記憶されていくことになる。

次に、図９は、制限印刷動作の実行条件の１つである「走行距離条件」の判断について説明する図である。先の図７に示した次の分割された時間に進んでいるとして（ステップＳ２１）、最新の現像ユニット７の総走行距離値と、「判定時間」として設定されている時間前の総走行距離値との差分を計算する（ステップＳ２２）。図９では、走行距離算出時間が「２５分」に設定された場合について説明している。としてその差分の値（走行距離算出時間内走行距離）「３１５９０１」（ｍｍ）が「走行距離閾値」として予め設定されている値「２７６８４０」（ｍｍ）を超えていると判断された場合（ステップＳ２３）、制限印刷動作の実行条件の１つである「走行距離条件」にヒットしたと判定する。

一方、制御部９１は、「走行距離条件」の判断と平行して、もう１つの実行条件である温度センサ９５で検知された温度に基づく「温度条件」の判断を行う。具体的には、制御部９１は、入力インタフェース部を介して入力された温度センサ９５Ｙからの電圧信号のデジタル値（即ち、出力電圧）を、記憶部９２に格納された電圧−温度変換テーブルに当てはめる。そして、この変換テーブルに当てはめた出力電圧に対応する温度を取得することにより現像ユニット７Ｙ内の温度Ｔを測定する。これ以外にも、計算式などを用いて出力電圧を現像ユニット７Ｙ内の温度に変換してもよく、または、出力電圧値をそのまま現像ユニット７Ｙ内の温度を示す指標として用いてもよい。そして、このように測定した温度Ｔを、その直前に測定した温度Ｔ’を残すようにして記憶部９２に格納する。この検知温度Ｔのデータの保存時に、現在の検知温度Ｔと、記憶部９２に保存されている予め設定した制限印刷動作実行温度閾値Ｔａとを比較する。ここで、Ｔ≧Ｔａとなった場合には、制限印刷動作のもう１つの実行条件である「温度条件」にヒットしたと判定する。

次に、上記構成のプリンタにおける走行距離条件及び温度条件に基づく動作モードの制御例について説明する。制御部９１は、「走行距離条件」及び「温度条件」の２つの実行条件が共に満たされているか否かを判定する。「走行距離条件」及び「温度条件」の２つの実行条件の何れか一方が満たされていない場合、すなわち、走行距離＜走行距離閾値または温度Ｔ＜Ｔａの状態であれば、連続画像形成動作（すなわち、連続印刷動作）が可能な通常の画像形成動作モード（以下、「通常印刷動作モード」という。）になっている。しかし、走行距離≧走行距離閾値且つ温度Ｔ≧Ｔａの状態になった場合には、通常印刷動作モードから連続画像形成可能なページ数を単位時間あたり所定ページ数Ｌに制限した制限付き画像形成動作モード（以下、「制限印刷動作モード」という。）に切り替えるように制御される。この制限印刷動作モードは、連続印刷ページ数を所定ページ数Ｌに制限して印刷する連続印刷期間と、印刷休止期間とを有する制限印刷動作を行う。

例えば、総ページ数Ｌｉ（＞Ｌ）の印刷要求が指示された場合、連続印刷動作モードでは、総ページ数Ｌｉの印刷が完了するまで連続的に印刷動作（画像形成動作）が行われる。また、制限印刷動作モードでは、総ページ数Ｌｉ（＞Ｌ）の印刷要求が指示された場合、連続印刷期間の間連続印刷ページ数を所定ページ数Ｌに制限して印刷する。また、所定ページ数Ｌの連続印刷後に印刷休止期間Ｒだけ、現像ローラ１２Ｙを含む現像ユニット７Ｙが停止して印刷動作（画像形成動作）の待機状態になる。すなわち、制限印刷動作モードでは、駆動開始→所定ページＬの連続印刷→印刷休止期間Ｒの間印刷停止→駆動再開→所定ページＬの連続印刷→・・・という動作が、総ページ数Ｌｉの印刷が完了するまで行われる。

したがって、例えば、総ページ数Ｌｉの印刷要求が指示された時に通常印刷動作モードで印刷中であっても、走行距離≧走行距離閾値且つ温度Ｔ≧Ｔａの状態になった場合には、通常印刷動作モードから制限印刷動作モードに切り替えられる動作が行われる。

仮に、走行距離条件のみで制限印刷動作の実行判断を行おうとした場合、外気温や定着温度等により想定している現像ユニット温度と実際の温度とに乖離が生じる場合がある。また、逆に温度条件のみで制限印刷動作の実行判断を行おうとした場合、センサ自体の感度ばらつきや機内気流の影響等により、検知温度と現像ユニット自体の温度とに乖離が生じる場合がある。したがって、走行距離条件及び温度条件の両者を併用することにより、より精度の高い現像ユニット温度予測が可能となる。

制限印刷動作の実行後は、次の印刷要求が多ページの連続印刷であったとしても、連続印刷ページ数をＬページに制限した制限印刷動作を繰り返す。こうすることで、総印刷ページ数に対する現像ユニットの停止時間が増加し、温度をそれ以上上昇させない或いは低下させることが可能となる。また、不図示の制限印刷動作時の現像ユニットの駆動停止から再駆動までの印刷休止期間Ｒを任意の値に設定することにより、前記現像ユニット温度のさらなる制御が可能となる。尚、前記所定ページ数Ｌや印刷休止期間Ｒは、実際の使用環境や使われ方に合わせて任意の値に設定可能とすることにより、温度上昇による不具合の発生をより低減することができる。

上記制限印刷動作モードに移行した後、制御部９１は、制限印刷動作実行開始から予め定められた制限印刷動作解除時間経過且つ、検知温度Ｔが制限印刷動作解除温度閾値Ｔｂ未満（Ｔ＜Ｔｂ）となった時には、現像ユニット７Ｙの温度が十分低下したと判断できるため、それまでの連続印刷ページ数の制限を解除し、再び、通常印刷動作モードに切り替えて制限無しの連続印刷を可能とする。尚、Ｔａ及びＴｂは、操作部９３により任意の値に設定可能であるが、Ｔａ＞Ｔｂとするヒステリシス制御とすることで、解除後すぐに連続印刷され温度が急上昇することによる現像ユニット７Ｙ内でのトナーの溶融を防ぐ効果がある。

図１０は、本実施形態における上記制限印刷動作モード及び通常印刷動作モードへの移行制御を行ったときの現像ユニットの検知温度Ｔの時間変化の一例を示すグラフである。

図１０において、プリンタ２００の動作経過時間が小さいうちは、走行距離＜走行距離閾値又は温度Ｔ＜制限印刷動作実行温度閾値Ｔａの状態なので、連続印刷動作が可能な通常印刷動作モードになっている。この時に、総ページ数Ｌｉの印刷要求があると、図１２（ａ）に示すように、単位時間である６０秒内に１秒間隔で連続して６０回の連続印刷動作が行われ、即ち、休止することなく、印刷要求された総ページ数Ｌｉの印刷が完了するまでが連続印刷動作が実行される。なお、図１２（ａ）において、図中の丸が１つの画像形成動作（印刷動作）単位を模式的に示している。図１２（ｂ）及び（ｃ）も同様である。

通常印刷動作モードによる連続印刷の時間が経過して、走行距離≧走行距離閾値且つ温度Ｔ≧制限印刷動作実行温度閾値Ｔａの状態になった場合には、通常印刷動作モードから制限印刷動作モードへ移行する。この制限印刷動作モードへの移行により、印刷要求が多ページ（総ページ数Ｌｉ＞Ｌ）の連続印刷であったとしても、連続印刷ページ数を単位時間あたりＬページに制限した制限印刷動作を繰り返す。すなわち、図１２（ｂ）又は（ｃ）に示すように、単位時間である６０秒内に１秒間隔で連続して所定ページ数Ｌの連続印刷動作が行われる。即ち、単位時間内において連続した印刷動作のあとに休止期間が設けられ（つまり、制限印刷動作となり）、当該単位時間が経過した後、次の単位時間内の制限印刷動作が実行される。

さらに時間が経過して、制限印刷動作実行開始から予め定められた制限印刷動作解除時間経過且つ、温度Ｔ＜制限印刷動作解除温度閾値Ｔｂの状態になった時には、再び、通常印刷モードに切り替り、制限無しの連続印刷が可能となる。

このように動作させることで、総印刷ページ数Ｌｉに対する現像ユニット７Ｙの休止時間が増加し、現像ユニット７Ｙ（現像ローラ１２Ｙ）の温度をそれ以上上昇させない或いは低下させることが可能となる。また、不図示の制限印刷動作時の現像ユニット７Ｙの駆動停止から再駆動までの休止期間（待機時間）Ｒを任意の値に設定することにより、プリンタの実際の使用環境や使われ方に応じて現像ユニット７の温度のさらなる制御が可能となる。

以上説明したように、第１の実施形態によれば、現像ユニット温度の予測を、ある一定時間の直近の現像走行距離からだけで行うのではなく、実際の現像ユニット温度の温度推移とある程度相関がある温度センサによる検知温度Ｔも加味して行う。それにより、本当に必要な時、すなわち、一定の走行距離算出時間内の現像ユニット７Ｙの現像ローラ１２Ｙの走行距離が所定の走行距離閾値以上、且つ現像ユニット７Ｙの温度Ｔ≧制限印刷動作実行温度閾値Ｔａとなった場合にのみ、印刷動作モードを通常印刷動作モードから制限印刷動作モードに切り替えて、連続印刷を制限的に行う。そのため、時間当りの現像ユニットの停止時間を増やし、現像ユニットの過度の温度上昇を防ぐ制御を実行することができる。また、前記制限印刷動作が不要となった時、すなわち、制限印刷動作実行から制限印刷動作解除時間経過且つＴ＜解除温度閾値Ｔｂとなった場合に、前記制限印刷動作モードを解除する。このように、本発明では、現像ユニットの温度を予測するための、代替特性（現像ユニット走行距離）と温度センサとによる検知温度によって、使われ方によらず必要な時のみ、現像ユニットの過昇温を未然に防ぎ現像ユニット内トナーの溶融を防ぐことができる。

（第２の実施形態）次に、本発明の第２の実施形態について説明する。上述の第１の実施形態では、現像ユニット７Ｙの走行距離が走行距離閾値以上且つ温度Ｔ≧制限印刷動作実行温度閾値Ｔａの状態になった場合には、連続印刷可能なページ数を所定ページ数Ｌに制限した制限印刷動作モードに移行するように制御している。この第２の実施形態では、現像ユニット７Ｙの走行距離が走行距離閾値以上且つ温度Ｔ≧制限印刷動作実行温度閾値Ｔ１〜Ｔｎ（ｎ＝１，２，３，・・・）（Ｔ１＜Ｔ２＜・・・Ｔｎ）の状態になった場合には、各温度閾値以上の温度上昇に応じて、制限印刷動作モード時における単位時間あたり所定ページ数Ｌが段階的に小さくなるように可変する制御を行うものである。

次に、第２の実施形態におけるプリンタの走行距離条件及び温度条件に基づく動作モードの制御例について説明する。制御部９１は、「走行距離条件」及び「温度条件」の判定結果に基づき、走行距離≧走行距離閾値且つ温度Ｔ≧制限印刷動作実行温度閾値Ｔ１〜Ｔｎ（ｎ＝１，２，３，・・・）（Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３＜・・・＜Ｔｎ）の状態になっているか否かを判定する。この複数の制限印刷動作実行温度閾値Ｔ１〜Ｔｎは、予め定められ、記憶部９２に格納されている。走行距離≧走行距離閾値且つ温度Ｔ≧第１制限印刷動作実行温度閾値Ｔ１の状態になった場合には、一段階目の制限印刷動作を実行する。その後、現在温度Ｔと第１制限印刷動作実行温度閾値Ｔ２とを比較し、Ｔ≧Ｔ２となった場合には二段階目の制限印刷動作を実行する。その後、第３制限印刷動作実行温度閾値Ｔ３との比較においてＴ≧Ｔ３となった場合には、三段階目の制限印刷動作を実行する。以下同様に、第ｎ制限印刷動作実行温度閾値Ｔｎとの比較においてＴ≧Ｔｎとなった場合には、ｎ段階目の制限印刷動作を実行する。ここで、Ｔ１〜Ｔｎの関係はＴ１＜Ｔ２＜Ｔ３＜・・・＜Ｔｎであり、一段階目の制限印刷動作からｎ段階目の制限印刷動作まで、徐々に連続印刷可能なページ数が減少するものとする。例えば、一段階目の単位時間あたりの最大連続印刷可能所定ページ数Ｌ１は３０ページ、二段階目の最大連続印刷可能所定ページ数Ｌ２は１０ページ、三段階目の最大連続印刷可能所定ページ数Ｌ３は５ページに制限、Ｎ段階目の最大連続印刷可能所定ページ数Ｌｎは１ページに制限、等である。

このように、現像ユニット限界温度に達した際に、急激に制限（１ページ等）し低い生産性で印刷を続けるよりも、限界温度よりも低い温度から少しずつ制限をかけていき、限界温度に達するまでの時間を延ばしつつある程度の生産性を確保する方が、絶えず印刷要求が続くような使われ方に対しては、結果的に時間当たりの生産性が高くなる。

制限印刷動作の実行後は、制限印刷動作実行開始から制限印刷動作解除時間経過且つ、検知温度Ｔが制限印刷動作解除温度閾値Ｔ０未満（Ｔ＜Ｔ０）となった時には、現像ユニット７Ｙの温度が十分低下したと判断できるため、それまでの連続印刷ページ数の制限を解除し、再び、通常印刷動作モードに切り替えて制限無しの連続印刷を可能とする。尚、Ｔ０は、操作部９２により任意の値に設定可能であるが、Ｔ1＞Ｔ０とするヒステリシス制御とすることで、解除後すぐに連続印刷され温度が急上昇することによる現像ユニット７Ｙ内トナーの溶融を防ぐ効果がある。前記所定時間及び所定の走行距離閾値、制限印刷動作実行温度閾値Ｔ１〜Ｔｎ、制限印刷動作解除温度閾値Ｔ０、各最大連続印刷可能所定ページ数Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、・・・Ｌｎは、記憶部９２に保存されており、操作部９３によりその値を任意に設定することができる。これにより、実際の使用環境や使われ方に合わせた閾値及び最大連続印刷可能所定ページ数に市場で設定できるため、温度上昇による不具合発生をより低減することができると同時に、本制御により発生する生産性の低下を適宜最小限に抑えることが可能となる。

図１１は、第２の実施形態における上記制限印刷動作モード及び通常印刷動作モードへの移行制御を行ったときの現像ユニットの検知温度Ｔの時間変化の一例を示すグラフである。

図１１において、プリンタ２００の動作経過時間が小さいうちは、走行距離＜走行距離閾値又は温度Ｔ＜Ｔ１の状態なので、連続印刷動作が可能な通常印刷動作モードになっている。この時に、総ページ数Ｌｉの印刷要求があると、図１２（ａ）に示すように、単位時間である６０秒内に１秒間隔で連続して６０回の連続印刷動作が行われ、即ち、休止することなく、印刷要求された総ページ数Ｌｉの印刷が完了するまでが連続印刷動作が実行される。

通常印刷動作モードによる連続印刷の時間が経過して、走行距離≧走行距離閾値且つ温度Ｔ≧第１制限印刷動作実行閾値Ｔ１になった場合には、通常印刷動作モードから一段階目の制限印刷動作モード（制限印刷動作モード１）へ移行する。この一段階目の制限印刷動作モードへの移行により、印刷要求が多ページ（総ページ数Ｌｉ＞Ｌ１）の連続印刷であったとしても、連続印刷ページ数を最大連続印刷可能ページ数Ｌ１（単位時間あたり３０ページ）に制限した制限印刷動作を繰り返す。すなわち、図１２（ｂ）に示すように、単位時間である６０秒内に１秒間隔で連続してＬ１（＝３０）ページの連続印刷期間と、それに続く休止期間が繰り返される制限印刷動作となる。

さらに時間が経過して、走行距離≧走行距離閾値且つ温度Ｔ≧第２制限印刷動作実行閾値Ｔ２（＞Ｔ１）になった場合には、一段階目の制限印刷動作モードから二段階目の制限印刷動作モード（制限印刷動作モード２）へ移行する。この二段階目の制限印刷動作モードへの移行により、印刷要求が多ページ（総ページ数Ｌｉ＞Ｌ２）の連続印刷であったとしても、連続印刷ページ数を最大連続印刷可能ページ数Ｌ２（単位時間あたり１０ページ）に制限した制限印刷動作を繰り返す。

さらに時間が経過して、走行距離≧走行距離閾値且つ温度Ｔ≧第３制限印刷動作実行閾値Ｔ３（＞Ｔ２）になった場合には、二段階目の制限印刷動作モードから三段階目の制限印刷動作モード（制限印刷動作モード３）へ移行する。この三段階目の制限印刷動作モードへの移行により、印刷要求が多ページ（総ページ数Ｌｉ＞Ｌ３）の連続印刷であったとしても、連続印刷ページ数を最大連続印刷可能ページ数Ｌ３（単位時間あたり５ページ）に制限した制限印刷動作を繰り返す。

さらに時間が経過して、制限印刷動作実行開始から予め定められた制限印刷動作解除時間経過且つ、温度Ｔ＜制限印刷動作解除温度閾値Ｔ０の状態になった時には、現像ユニット７Ｙの温度が十分低下したと判断できるため、三段階目の制限印刷動作モード（制限印刷動作モード３）から、再び通常印刷動作モードに切り替る。

このように、第２の実施形態では、連続印刷により、ある一定時間の直近の走行距離が走行距離閾値以上且つ、温度センサによる検知温度Ｔが、第１制限印刷動作実行温度閾値Ｔ１以上となった時に、一段階目の制限印刷動作、すなわち制限印刷動作１を実行する。実行後は、印刷要求が多ページの連続印刷であったとしても、最大連続印刷可能所定ページ数をＬ１ページに制限した制限印刷動作１を繰り返し、温度上昇が緩和される。続いて、温度Ｔが第２制限印刷動作実行温度閾値Ｔ２以上となった時に、最大連続印刷可能所定ページ数をＬ１よりも少ないＬ２に制限した二段階目の制限印刷動作２を実行し、さらに温度上昇を緩和する。その後、温度Ｔが、第３制限印刷動作実行温度閾値Ｔ３以上となった時に、最大連続印刷可能所定ページ数をＬ２よりもさらに制限した三段階目の制限印刷動作３を実行する。以下同様に、Ｔが第ｎ制限印刷動作実行温度閾値Ｔｎ以上となった時に、最大連続印刷可能所定ページ数をＬ（ｎ−１）よりもさらに制限したｎ段階目の制限印刷動作ｎを実行し温度を低下させる。

以上のように制限印刷動作を実行することで、総印刷ページ数に対する現像ユニット７Ｙの停止時間が増加し、温度上昇を緩和する或いは低下させることが可能となる。また、制限印刷動作に切り替える際、急激に連続印刷可能な所定ページ数を小さい数（例えば、１ページ等）にし低い生産性で印刷を続けるよりも、このように低い制限印刷動作実行温度閾値から少しずつ所定ページ数に制限をかけていき、現像ユニット限界温度に達するまでの時間を延ばしつつある程度の生産性を確保する方が、絶えず印刷要求が続くような使われ方に対しては、結果的に時間当たりの生産性が高くなる。また、不図示の制限印刷動作時の現像ユニットの駆動停止から再駆動までの印刷休止期間Ｒを任意の値に設定することにより、前記現像ユニット温度のさらなる制御が可能となる。尚、前記所定ページ数Ｌ１〜Ｌｎや最短時間Ｒは、実際の使用環境や使われ方に合わせて任意の値に設定可能とすることにより、温度上昇による不具合の発生をより低減することができると同時に、それにより発生する生産性の低下を最小限に抑えることができる。

その後、制限印刷動作実行から所定時間経過且つ、検知温度Ｔが制限印刷動作解除温度閾値Ｔ０未満となった時には、現像ユニットの温度が十分低下したと判断できるため、それまでの連続印刷ページ数の制限を解除し、再び通常印刷動作モードに再び切り替えられ、制限無しの連続印刷が可能となる。

このように、第２の実施形態によれば、像ユニット７Ｙの走行距離が走行距離閾値以上且つ温度Ｔ≧制限印刷動作実行温度閾値Ｔ１〜Ｔｎ（ｎ＝１，２，３，・・・）（Ｔ１＜Ｔ２＜・・・Ｔｎ）の状態になった場合には、各温度閾値以上の温度上昇に応じて、制限印刷動作モード時における所定ページ数Ｌが段階的に小さくなるように可変する制御を行う。それにより、温度上昇による不具合発生をより低減することができると同時に、本制御により発生する生産性の低下を適宜最小限に抑えることが可能となる。

（第３の実施形態）次に、本発明の第３の実施形態について説明する。上述の第１の実施形態では、現像ユニット７Ｙの走行距離が走行距離閾値以上且つ温度Ｔ≧制限印刷動作実行温度閾値Ｔａの状態になった場合には、連続印刷可能なページ数を所定ページ数Ｌに制限した制限印刷動作モードに移行するように制御している。この第３の実施形態では、温度Ｔが制限印刷動作実行温度以上になった後、温度低下して、現像ユニット７Ｙの走行距離が走行距離閾値以上且つ温度Ｔ＜制限印刷動作実行温度閾値Ｔｎ（ｎ＝・・・，３，２，１）（Ｔｎ＞・・・＞Ｔ１）の状態になった場合には、各温度閾値以下の温度低下に応じて、制限印刷動作モード時における単位時間あたり所定ページ数Ｌが段階的に大きくなるように緩和する制御を行うものである。

図１３は、制限印刷動作モード及び通常印刷動作モードへの移行制御を行ったときの現像ユニットの検知温度の時間変化の一例を示すグラフである。図１３において、連続印刷の時間が経過して、走行距離≧走行距離閾値且つ温度Ｔ≧第３制限印刷動作実行閾値Ｔ３になった場合には、二段階目の制限印刷動作モードから三段階目の制限印刷動作モード（制限印刷動作モード３）へ移行する。この三段階目の制限印刷動作モードへの移行により、印刷要求が多ページ（総ページ数Ｌｉ＞Ｌ３）の連続印刷であったとしても、連続印刷ページ数を最大連続印刷可能ページ数Ｌ３（単位時間あたり５ページ）に制限した制限印刷動作を繰り返す。

さらに時間が経過して、走行距離≧走行距離閾値且つ温度Ｔ＜第３制限印刷動作実行閾値Ｔ３になった場合には、三段階目の制限印刷動作モードから二段階目の制限印刷動作モード（制限印刷動作モード２）へ移行する。この二段階目の制限印刷動作モードへの移行により、印刷要求が多ページ（総ページ数Ｌｉ＞Ｌ２）の連続印刷であったとしても、連続印刷ページ数を最大連続印刷可能ページ数Ｌ２（単位時間あたり１０ページ）に制限した制限印刷動作を繰り返す。

さらに連続印刷の時間が経過して、走行距離≧走行距離閾値且つ温度Ｔ＜第２制限印刷動作実行閾値Ｔ３になった場合には、二段階目の制限印刷動作モードから一段階目の制限印刷動作モード（制限印刷動作モード１）へ移行する。の一段階目の制限印刷動作モードへの移行により、印刷要求が多ページ（総ページ数Ｌｉ＞Ｌ１）の連続印刷であったとしても、連続印刷ページ数を最大連続印刷可能ページ数Ｌ１（単位時間あたり３０ページ）に制限した制限印刷動作を繰り返す。すなわち、図１２（ｂ）に示すように、単位時間である６０秒内に１秒間隔で連続してＬ１（＝３０）ページの連続印刷期間と、それに続く休止期間が繰り返される制限印刷動作となる。

さらに時間が経過して、制限印刷動作実行開始から予め定められた制限印刷動作解除時間経過且つ、温度Ｔ＜制限印刷動作解除温度閾値Ｔ０の状態になった時には、現像ユニット７Ｙの温度が十分低下したと判断できるため、一段階目の制限印刷動作モード（制限印刷動作モード１）から、再び通常印刷動作モードに切り替る。

このように、第３の実施形態では、制限印刷動作モード時に温度低下した場合、連続印刷可能なページ数を次第に増やす制限印刷動作を実行（すなわち、Ｔ＜Ｔｎ（ｎ＝・・・３，２，１）となる毎に連続印刷可能ページ数をＬ（ｎ−１）に制限する制限印刷動作を実行）するように徐々に緩和していき、所定時間経過且つ温度Ｔ＜制限印刷動作解除温度閾値Ｔ０の状態になった場合に、制限印刷動作を解除して通常印刷動作とする。

以上のように制限印刷動作を実行することで、生産性の低下を適宜最小限に抑えることが可能となる。

以上の通り、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用が可能である。かかる変形、応用によってもなお本考案の構成を具備する限り、勿論、本考案の範疇に含まれるものである。

例えば、上記の実施形態では、単位時間内において所定ページ数Ｌを連続印刷する連続印刷期間と休止期間とを含んで断続的に行う制限印刷動作を行うように各ユニットを制御する構成とされていたが、これに限定されるものではない。例えば、単位時間内において均等間隔で連続的に所定ページ数Ｌの印刷動作を行うように各ユニットを制御する構成とされていてもよい。

図１４に、このような単位時間内に連続的に実行される印刷動作の例を示す。図１４は、図１のプリンタにおける印刷動作の他の例を模式的に示す図であって、（ａ）は、通常印刷動作モード時の動作を示す図、（ｂ）及び（ｃ）は、制限印刷動作モード時の動作を示す図である。図１４（ａ）〜（ｃ）において、図中の丸が１つの画像形成動作単位を模式的に示している。なお、図１４（ｃ）は、制限印刷動作モードにおいて、単位時間あたり所定ページ数Ｌを図１４（ｂ）よりも減らした場合を示している。

また、本実施形態では、温度センサ９５Ｙが現像ユニット７Ｙ内に配設されているものであったが、これに限定されるものではない。温度センサは、トナーの溶融を防ぐために各トナーが収容されている現像ユニット内の温度を直接的又は間接的に検知できればよいので、本発明の目的に反しない限り、現像ユニット７Ｙ内の温度と相関がある検知温度となる位置に配設されていればよい。つまり、現像ユニット７Ｙがプリンタ２００に内蔵されているので、温度センサは少なくともプリンタ２００内に配設されていればよく、より現像ユニット７Ｙに近いトナー像形成ユニット１Ｙ内に配設されているのが好ましく、さらに、直接温度検知できるように現像ユニット７Ｙ内に配設されているのがより好ましい。また、温度センサを複数個設けた構成でもよく、又は、１つのみ設けた構成でもよい。

また、本実施形態では、フルカラー画像に対応したタンデム型画像形成装置であるプリンタ２００に本発明を適用した構成について説明するものであったが、これに限定するものではなく、ロータリー型画像形成装置あるいは単色の画像形成装置に本発明を適用してもよい。

１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ トナー像形成ユニット
２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋ 感光体ユニット
３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋ 感光体（像担持体の一例）
７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋ 現像ユニット
２０ 光書込ユニット
３０ 給紙ユニット
４０ 転写ユニット
６０ 定着ユニット
９１ 制御部（ユニット制御手段ａ、温度測定手段の一部、走行距離算出手段、動作モード切替手段）
９１ａ ユニット制御手段
９１ｂ 温度測定手段
９１ｃ 走行距離算出手段
９１ｄ 動作モード切替手段
９２ 記憶部
９３ 操作部
９５Ｙ 温度センサ（温度測定手段の一部）
２００ プリンタ（画像形成装置）

特開２０１０−１３４４０７号公報 特開２０１２−０４２６３４号公報

Claims (10)

1. 像担持体、及び、表面が前記像担持体表面を走行することにより前記像担持体に担持された潜像にトナーを供給する現像剤担持体を有し前記潜像を現像する現像ユニット、を有し、トナー像を形成するトナー像形成ユニットと、前記トナー像形成ユニットによって形成された前記トナー像を記録媒体に転写する転写ユニットと、前記転写ユニットによって前記記録媒体に転写された前記トナー像を該記録媒体に定着させる定着ユニットと、前記トナー像形成ユニット、前記転写ユニット及び前記定着ユニットがそれぞれ同期して動作することにより前記記録媒体に画像を形成する一連の画像形成動作による印刷動作モードを実行するように各ユニットを制御するユニット制御手段と、を備えた画像形成装置において、
   前記画像形成装置内の温度Ｔを測定する温度測定手段と、
   前記現像ユニットの前記現像剤担持体における予め定められた走行距離算出時間内の走行距離を算出する走行距離算出手段と、
   印刷要求された総ページ数の連続印刷を行う通常印刷動作モード時に、前記走行距離算出手段で算出された走行距離が走行距離閾値以上でありかつ前記温度測定手段で測定された前記温度が制限印刷動作実行温度閾値以上の状態になった場合は、前記通常印刷動作モードから、連続印刷ページ数を単位時間あたり所定ページ数に制限して印刷する制限印刷動作モードに切り換える動作モード切替手段を備えている
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記動作モード切替手段は、印刷要求された総ページ数の連続印刷を行う連続印刷動作モード時に、前記走行距離算出手段で算出された走行距離が走行距離閾値以上でありかつ前記温度測定手段で測定された前記温度Ｔが第１の制限印刷動作実行温度閾値Ｔ１〜第ｎ（ｎ＝２，３，・・・）の制限印刷動作実行温度閾値Ｔｎ（Ｔ１＜・・・＜Ｔｎ）以上の状態になった場合は、前記通常印刷動作モードから、連続印刷ページ数を単位時間あたり所定ページ数に制限し、且つ前記各制限印刷動作実行温度閾値以上の温度上昇に応じて前記所定ページ数を段階的に減少させて印刷する制限印刷動作モードに切り換えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記動作モード切替手段は、前記制限印刷動作モード時に、温度低下して、前記温度測定手段で測定された前記温度Ｔが第ｎ（ｎ＝・・・，３，２，１）の制限印刷動作実行温度閾値Ｔｎ（Ｔｎ＞・・・＞Ｔ２＞Ｔ１）以下の状態になった場合は、前記各制限印刷動作実行温度閾値以下の温度低下に応じて前記所定ページ数を段階的に増加させて印刷することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記制限印刷動作モードによる制限印刷開始から制限印刷動作解除時間経過且つ前記温度が前記制限印刷動作実行温度閾値より低い制限印刷動作解除温度閾値以下の状態になった場合は、前記動作モード切替手段は、前記制限印刷動作モードから前記通常印刷動作モードに切り替えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記走行距離算出時間または前記走行距離閾値は、任意の値に設定可能であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記制限印刷動作解除時間は、任意の値に設定可能であることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
7. 前記制限印刷動作を開始した時刻を記憶しておくことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記制限印刷動作解除温度閾値は前記制限印刷動作実行温度閾値より小さいことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記所定ページ数が、任意の値に設定可能であることを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記印刷休止期間が、任意の値に設定可能であることを特徴とする請求項１から９の何れか１項に記載の画像形成装置。

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