JP2014044306A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置内の昇温状態を的確に把握することによって冷却ファンの駆動を最小限に抑え、静音性、省エネ性に優れた画像形成装置を低コストで提供する。
【解決手段】画像形成装置内を冷却する冷却ファン１６を有し、帯電手段、現像手段又は転写手段のいずれかは、イオン導電性ゴム材料にて作製されたローラ部材を有し、ローラ部材の抵抗値の変化量を算出し、算出した抵抗値の変化量に応じて冷却ファン１６の駆動制御を行う制御手段１４を有している。
【選択図】図７

Description

本発明は、レーザプリンタ、ＬＥＤプリンタ等のプリンタ、デジタル複写機等の電子写真方式、静電記録方式を用いた画像形成装置に関し、特に、冷却ファンを有する画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真方式の複写機、プリンタ等の画像形成装置では、多くが像加熱装置である加熱定着装置を採用している。そのため、プリントを行うと加熱定着装置からの余熱により装置内温度が上昇することが知られており、装置内の温度上昇を防ぐために冷却ファンを設けることが広く行われている。

特に、自動両面プリント機能を有する場合は、１度加熱定着装置を通過した紙が再度装置内を通過するため、より顕著に装置内温度が上昇する。

この装置内の昇温は、様々な問題を引き起こすことが知られている。例えば、装置内の昇温により現像器内のトナーが加熱されると、トナーの特性が劣化（流動性が悪化）し、現像性が低下するため、画像の「濃度低下」を引き起こす場合がある。

また、クリーニング容器の温度が上昇した場合、感光体から回収されたクリーニング容器内のトナーが加熱され、トナー同士が固まり（トナーブロッキング）、クリーニング容器内でトナー移動ができなくなる。そのために、クリーニング部材で回収したトナーがトナー容器から溢れ「クリーニング不良」が発生する場合がある。

以上のような装置内の昇温に伴う問題点を改善するために、冷却ファンの駆動制御を行う様々な方法が提案されている。

例えば、片面印刷モード／両面印刷モードや、連続印刷／間欠印刷等の印刷モードに応じて印刷終了後の冷却ファンの駆動時間を変更する方法がある（例えば、特許文献１参照）。また、自動両面印刷時は両面ユニット内に設けた冷却ファンにより、紙に空気を吹き付けることによって装置内、特に感光体部分が昇温するのを防止する方法等が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

また、特許文献３には、転写ローラ、帯電ローラ、現像ローラとしてイオン導電ローラを使用した場合に冷却ファンの回転数、回転時間を制御することが提案されている。つまり、非通紙時にイオン導電ローラにバイアスを印加して抵抗値を検知し、この抵抗値からイオン導電ローラの温度を算出して、雰囲気温度とイオン導電ローラの温度差に応じて、冷却ファンの回転数、回転時間が制御されている。

特開平１０−２０７３２６号公報 特開２００６−５８７２４号公報 特開２００３−５６１４号公報

近年、装置の小型化、高速化が進み、装置内の昇温に関して厳しい状況にある。また、省エネ性、静音性の観点からは、冷却ファンの駆動時間を抑える必要があり、最小限の冷却ファンの駆動時間で装置内の過度の昇温を抑える必要がある。

このような状況から、上記従来例で示した装置内の冷却方法、及び、冷却ファンの制御方法では十分ではなかった。

例えば、上記特許文献１では、上述のように、片面／両面及び連続／間欠等の印刷モードによって印刷終了後の冷却ファンの駆動時間を変更している。しかしこの方法では、印刷モードによって装置内の昇温を予測して冷却ファンを制御しているため、実際の装置内の昇温状態とどうしてもずれが生じる場合がある。従って、必ずしも冷却ファンの駆動が必要でない場合でも冷却ファンを駆動する場合があり、冷却ファンの駆動時間を低減するという観点からは十分とは言えない。

また、特許文献２では、自動両面ユニット内に冷却ファンを設け、紙を冷却している。しかし、この方法では、両面搬送路内で紙を冷却するため、各部の昇温に対しては改善方向ではあるが、片面プリントと同様のレベルまでには昇温を抑えることができない。そのために、別途、感光体周辺を冷却するための冷却ファンが必要となり、装置の大型化、高コスト化を招いてしまう。

更に、特許文献３では、イオン導電ローラ抵抗値から算出した温度と雰囲気温度との差分から装置内の昇温を推測し、冷却ファンを制御している。しかし、この方法では、ローラ抵抗値からローラ温度（装置内温度）を算出するため、ローラ抵抗値のバラツキ（製造バラツキ）により正確にローラ温度（装置内温度）を推測することができないという問題がある。また、雰囲気温度を検知するための環境センサが必要となるため、周辺の電装部品等を含めると大幅なコストアップとなる。

また、上記以外に、装置内にサーミスタ等の温度検知部材を設け、検知温度に応じて冷却ファンの駆動制御を行う方法も考えられるが、温度検知に必要な部品の追加が必要となり、コストアップするという問題がある。

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、画像形成装置内の昇温状態を的確に把握することによって冷却ファンの駆動を最小限に抑え、静音性、省エネ性に優れた画像形成装置を低コストで提供することである。

本発明の他の目的は、イオン導電性のローラ部材を用いた画像形成装置において、ローラ部材の抵抗値変化量に応じて冷却ファンの駆動制御を行うことによって最小限の冷却ファン駆動で装置内の過度の昇温を防止することのできる画像形成装置を提供することである。

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、帯電手段により一様に帯電された感光体に露光して形成した静電潜像を、現像手段で現像し、転写手段により記録材に転写した後に、前記記録材上のトナー像を加熱定着手段によって加熱定着して出力する画像形成装置において、
前記画像形成装置内を冷却する冷却ファンを有し、
前記帯電手段、前記現像手段又は前記転写手段のいずれかは、イオン導電性ゴム材料にて作製されたローラ部材を有し、
前記ローラ部材の抵抗値の変化量を算出し、前記算出した前記抵抗値の変化量に応じて前記冷却ファンの駆動制御を行う制御手段を有することを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、プリントによる装置内の昇温状態を的確に把握でき、冷却ファンの駆動を最小限に抑えることができるため、静音性、省エネ性に優れた画像形成装置を低コストで提供することができる。

本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成断面図である。 本発明の一実施例の転写装置及び制御部の概略構成図である。 ＮＢＲ転写ローラ抵抗値の温度依存性を表す図である。 ＰＷＭ値と転写バイアス電圧値Ｖｔの関係を表す図である。 図５（ａ）は転写バイアス制御式を表す図であり（電圧形式）、図５（ｂ）は転写バイアス制御式を表す図である（ＰＷＭ形式）。 本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成上面図である。 本発明に従った冷却ファン制御の一実施例を説明するフローチャートである。 本発明に従った冷却ファン制御の他の実施例を説明するフローチャートである。 本発明に従った冷却ファン制御の他の実施例を説明するフローチャートである。

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

実施例１
図１に、本発明に係る画像形成装置の一実施例である、定着装置を備えたレーザプリンタの概略構成を示す。先ず、図１を参照して、本実施例のレーザプリンタ（以下、「画像形成装置」という。）１００の構成を説明する。

本実施例の画像形成装置１００は、像担持体としてドラム型の電子写真感光体（以下、「感光ドラム」という。）１を備えている。感光ドラム１は、ＯＰＣ（有機光半導体）、アモルファスセレン、アモルファスシリコン等の感光材料を、アルミニウムやニッケルなどで形成されたシリンダ上のドラム基体上に設けて構成したものである。感光ドラム１は、駆動手段（不図示）によって矢印Ｒ１方向に所定のプロセススピード（周速度）で回転駆動される。

感光ドラム１は、その表面が帯電手段としてのローラ部材（帯電ローラ）２によって、所定の極性、電位に一様に帯電される。

帯電後の感光ドラム１は、レーザスキャナ（露光手段）３からのレーザビームＥによって静電潜像が形成される。レーザスキャナ３は、画像情報に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御された走査露光を行い、露光部分の電荷を除去して感光ドラム１表面に静電潜像を形成する。

この静電潜像は、現像装置（現像手段）４で現像され、可視化される。現像方法としては、ジャンピング現像法、２成分現像法などが用いられる、イメージ露光と反転現像との組み合わせで用いられることが多い。上述の静電潜像は、現像装置４に設けられた現像剤担持体であるローラ部材（現像ローラ）４１によって現像剤（即ち、トナー）が付着され、トナー像として現像されるようになっている。

感光ドラム１上のトナー像は、記録材Ｐ表面に転写される。記録材Ｐは、給紙トレイ１１に収納されていたものが、給紙ローラ１２によって１枚ずつ給紙され、搬送ローラ１３等を介して、感光ドラム１と転写ローラ５との間の転写ニップ部Ｔに供給されるものである。この際、記録材Ｐの先端は、トップセンサ９によって検知され、このトップセンサ９の位置と転写ニップ部Ｔとの位置、及び記録材Ｐの搬送速度から、記録材Ｐの先端が転写ニップ部Ｔに到達するタイミングが検知される。感光ドラム１上のトナー像は、上述のようにして所定タイミングで給紙、搬送されてきた記録材Ｐ上に、転写手段としてのローラ部材（転写ローラ）５に転写バイアスを印加することで転写される。

トナー像が転写された記録材Ｐは、定着装置（加熱定着手段）６へ搬送され、定着装置６における定着フィルム６１と加圧ローラ６２との間の定着ニップ部Ｎにて侠持搬送されつつ、加熱、加圧されて、表面にトナー像が定着される。記録材Ｐは、その後、画像形成装置本体（プリンタ本体）１０上面に形成されている排紙トレイ１０１上に排出（出力）される。なお、この間、排紙センサ１５により記録材Ｐの先端及び後端が通過するタイミングを検知し、ジャム等の発生がないかモニターしている。

一方、トナー像転写後の感光ドラム１は、記録材Ｐに転写されないで表面に残ったトナー（転写残トナー）がクリーニング装置（クリーニング手段）７のクリーニングブレード７１によって除去され、次の画像形成に供される。

以上の動作を繰り返すことで、次々と画像形成を行うことができる。

次に、自動両面プリントの詳細な動作について説明する。

記録材Ｐの表裏両面に印字を行う場合には、記録材Ｐは排紙トレイ１０１側に送り出されて一旦プリンタ本体１０の外部へ一部（先端部分）が排紙された後、排紙ローラ２１によってスイッチバックされて両面搬送ローラ２２に送り込まれる。このようにして表裏逆転された記録材Ｐは再び搬送ローラ対１３により感光ドラム１まで送り込まれ、記録材Ｐの２面目に対するプリントが行われる。

尚、本実施例の画像形成装置は、６００ｄｐｉ、２６枚／分（ＬＴＲ縦送り：プロセススピード約１５０ｍｍ／ｓ）、寿命５万枚の装置例である。

上述構成の画像形成装置において、転写ローラ５は、図２に示すように、鉄、ステンレス（ＳＵＳ）等の芯金５１を備えている。そして、この芯金５１の上に、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム等の組成物中に極性基をもつイオン導電性ゴム材料を発泡させたスポンジ状の弾性体５２を設けて構成される。即ち、転写ローラ５は、イオン導電性ゴム材料で作製したローラ部材であり、ローラ抵抗調整のためにリチウムイミド塩等の金属イオン塩や第四級アンモニウム塩などのイオン導電性の導電剤を添加しても良い（以下、「イオン導電性ローラ」という。）。転写ローラ５の硬度としては２０〜７０度（Ａｓｋｅｒ Ｃ ５００ｇ荷重時）、ローラ抵抗値としては１０⁶〜１０⁹Ωの範囲のものが好ましく、本実施例では硬度３０度、抵抗値１×１０⁸〜３×１０⁸Ω（２３℃、５０％環境下）のローラを使用した。

尚、転写ローラ５の抵抗値は、直径３０ｍｍのアルミシリンダーに１ｋｇ加重で当接させ、２ｋＶを印加して測定した値である。

図３にイオン導電性のＮＢＲ転写ローラと電子導電性のＥＰＤＭ転写ローラの抵抗値と温度の関係（湿度一定：５０％）を示す。図３よりイオン導電性のＮＢＲ転写ローラは温度が上昇すると抵抗値が急激に低下するが、電子導電性のＥＰＤＭ転写ローラは温度が変化しても抵抗値の変動は小さいことが分かる。また、イオン導電性のＮＢＲ転写ローラの抵抗値は湿度によっても変化するが、温度による変化に比べると変化量は小さい。

転写ローラ５は、図２にて、加圧ばね５３により感光ドラム１に圧接されて、感光ドラム１との間に転写ニップ部Ｔを構成する。また、転写ローラ５は、感光ドラム１と直接又は記録材Ｐを介して接触することによって矢印Ｒ５方向に従動回転する。なお、駆動ギア等を設け、転写ローラ５を駆動回転させることも可能である。

このとき転写ローラ５には、高圧電源回路（転写バイアス印加電源）５４により所定のバイアス電圧値が印加される。このとき転写ローラ５から感光ドラム１又は記録材Ｐに流れる電流値は、高圧電源回路５４内で流れる転写電流を電圧変換し、Ａ／Ｄコンバータ５７を介して制御手段を構成するＣＰＵ５５にフィードバックされる。この電流量に応じてＣＰＵ５５は、高圧電源回路５４を制御するためのＰＷＭ信号はローパスフィルタ５６を介して電圧値に変換され、高圧電源回路５４を駆動することで所定の転写バイアス電圧値を得ることができる。

上述の転写バイアス電圧値の制御について、前述の図１、図２を参照して説明する。

プリント命令が、エンジン制御部（制御手段）１４に送られると、エンジン制御部１４は、給紙ローラ１２による記録材Ｐの給紙を開始すると同時に、定着装置６の加熱立ち上げ動作、画像形成工程前の感光ドラム１の準備回転（前回転）を開始する。前回転中は帯電ローラ２により感光ドラム１表面電位を暗部電位Ｖｄに保つように、帯電ローラ２に所定の帯電バイアス電圧を印加する。転写ローラ５には感光ドラム１の暗部に対して所定の電流が流れるようにＣＰＵ５５からのＰＷＭ制御値を徐々に増加させていき、目標電流値に到達した段階でＰＷＭ制御値を微調することで転写バイアス電圧値を制御しながら感光ドラム１に対し一定電流値が流れるように制御を行う。印加された転写バイアス値（Ｖｏ）と一定電流値（Ｉｏ）から転写ローラ５の抵抗値（Ω）が分かる。

つまり、本制御期間中のＰＷＭ値の平均値をＰＷＭ０として（このＰＷＭ０に対する転写バイアス電圧値をＶｏとする）ホールドする。このＰＷＭ０値は転写バイアス電圧値（Ｖｏ）、即ち、転写ローラ抵抗値（Ω）を反映するものである。従って、この値に基づいて画像形成中の転写バイアス値ＰＷＭ１値（このＰＷＭ１に対する転写バイアス電圧値をＶｔ１とする）を決定することによって転写ローラ抵抗値によらず良好な画像を得ることができる。

尚、自動両面プリント時は、１度定着装置６を通過した温まった記録材Ｐが再度転写ニップＴを通過するため転写ローラ抵抗値が上昇しやすく、抵抗値が刻々と変化していく。そのため、記録材Ｐを排紙ローラ部２１で反転させている期間で再度、抵抗値の変動を反映するＰＷＭ０値（Ｖｏ値）を求め、値を更新する制御を行っている。

本実施例ではＰＷＭ１はＰＷＭ０に対し一次式で表される制御式に基づき決定される。具体的には、ＰＷＭ１＝Ａ×ＰＷＭ０＋Ｂで表され、Ａ及びＢは定数を示している。ＰＷＭ値と転写バイアス電圧値Ｖｔの関係は、図４に示すように線形の関係があり、ＰＷＭ値を決定することにより転写バイアス電圧値Ｖｔが決定される。

図５に具体的な転写バイアス制御式の例を示す。図５（ａ）は電圧形式、（ｂ）はＰＷＭ形式で表している。１面目の転写バイアスをＰＷＭ１（Ｖｔ１）、２面目の転写バイアスをＰＷＭ２（Ｖｔ２）で表している。図５の制御式により、普通紙のみならず高抵抗紙においても転写不良等の画像不良が発生しないように転写バイアスが制御される。

次に、画像形成装置内の昇温及び昇温を抑えるための風路構成について説明する。

前述のように自動両面プリント時は１度定着装置６を通過した温まった記録材Ｐが再度転写ニップＴを通過するため、感光ドラム１及び転写ローラ５が昇温する。従って、感光ドラム１周辺の現像部やクリーニング部も同様に昇温し、「濃度低下」や「クリーニング不良」の発生につながる。このような装置内（感光ドラム１近傍）の昇温を低減するために本実施例では、感光ドラム１近傍に冷却ファン１６によって送風する構成を採っている。

本実施例の風路構成について図１、図６を用いて詳細に説明する。装置内へ送風するための冷却ファン１６は装置側面に設けられており、装置外の空気を本体外装カバー３０に設けられた外気取り込みルーバー１８から取り込み、本体フレーム３１に配置されたルーバー１７より装置内に吹き込むように構成されている。冷却ファン１６によって取り込まれた外気は、ルーバー１７によって感光ドラム１近傍の現像装置４やクリーニング装置７等に送風され、排紙口及び排気ルーバー１９等から装置外へ排出される構成となっている。これにより、感光ドラム１近傍が昇温しやすい自動両面プリント時でも感光ドラム１近傍の昇温を低減することができる。

尚、本実施例の冷却ファン１６は、６０ｍｍ角のＤＣ２４Ｖ駆動、軸流ファンであり、エンジン制御部１４によって駆動／停止の制御が行われる。

以上に述べたように転写ローラ５の昇温状態を知ることができれば、ほぼ同様の昇温状態である感光ドラム１近傍の現像部及びクリーニング部の昇温状態も知ることができる。そのため、転写ローラ５の昇温状態（転写ローラ抵抗値の変化量）に応じて冷却ファン１６の駆動を制御することによって感光ドラム１近傍の昇温状態をコントロールすることができる。

次に、具体的な実験例について説明する。転写ローラ抵抗値は、具体的には、一定電流Ｉｏを流した時の転写電圧値Ｖｏにて反映される。そのため、説明の便宜上、以下の説明では、転写ローラ抵抗値を「転写ローラ抵抗値（Ｖｏ）」として表示するものとする。

前述の通り、装置内昇温による「濃度低下」や「クリーニング不良」は機内の昇温が最も上昇しやすい高温環境で装置を使用された場合に発生しやすい。表１、表２に装置内が最も昇温しやすい条件下（高温環境：室温３２．５℃、５０％）で、転写ローラ抵抗値上下限（下限：１×１０⁸Ω、上限：３×１０⁸Ω）にて両面連続プリントを行った際の実験結果を示す。また、この実験結果は、このような条件下で、現像部／クリーニング部が許容限界温度（約４５℃）に達するまでのプリント枚数と転写ローラ５の抵抗値変動量（Ｖｏ変動量）を示す。なお、冷却ファン１６は停止した状態で確認を行っている。

表１、表２から両面プリントを続けると温まった記録材Ｐが転写ニップＴを通過するため装置内、特に感光ドラム近傍が昇温し、転写ローラ抵抗値（Ｖｏ）が低下することが分かる。また、冷却ファン１６を停止した状態では、３０枚程度連続プリントすると現像部及びクリーニング部の温度が許容温度を超えることが分かる。従って、Ｖｏの変化量が５５〜６０Ｖを超えると冷却ファン１６を駆動する必要があることが分かる。

従って、転写ローラ抵抗値の低下量が５５Ｖ以上となった場合に冷却ファン１６の駆動を行うことによって装置内の過昇温を防止することが可能である。

図７のフローチャートを用いて本実施例の冷却ファン制御の詳細について説明する。
本実施例の制御では、転写ローラ５の抵抗値変化量に応じて、冷却ファン１６の駆動を制御することを特徴とする。すなわち、転写ローラ５の抵抗値変動（即ち、Ｖｏ変化）により装置内の昇温状態を検知することで、冷却ファン１６の駆動を制御する。

先ず、プリント命令によりエンジン制御部１４が前回転処理を開始した後、ＣＰＵ５５により、前回転中にＶｏを求める（ステップＳ１０１）。次に、エンジン制御部１４は、ジョブが装置の電源をＯＮした後１回目のジョブ（プリント）であるかどうかの判断を行う（ステップＳ１０２）。１回目のジョブの場合は、ＣＰＵ５５は、先に求めたＶｏの値をＶｏ（Ｉｎｉ）として装置に配置された不揮発性メモリ５８に記憶し（ステップＳ１０３）、ステップＳ１０９に進む。これは、装置内が昇温していない状態の転写ローラ抵抗値（Ｖｏ）を記憶する作業である。なお、この値（Ｖｏ（Ｉｎｉ））は電源ＯＮ後１回目のジョブが終了してから１時間は不揮発性メモリに記憶されるが、１時間以上プリントが行われずに経過すると装置内の温度が常温に戻るため、次のプリントジョブで求めたＶｏ値に書き換えられる。

次に、ジョブが装置の電源ＯＮ後１回目のジョブでない場合は、ＣＰＵ５５は、記憶されているＶｏ（Ｉｎｉ）と今回求めたＶｏの差分を算出する（ステップＳ１０４）。算出したＶｏの差分△が５５Ｖを超えているかどうか判断し（ステップＳ１０５）、超えている場合は、エンジン制御部１４は、冷却ファン１６の駆動を開始し（ステップＳ１０６）、指定枚数までプリントを実行してから冷却ファン１６を停止し、ジョブを終了する（ステップＳ１０７、Ｓ１０８）。

ステップＳ１０５にて、Ｖｏの差分△が５５Ｖを超えていない場合、エンジン制御部１４は、片面プリントの場合は冷却ファン１６を停止したまま指定枚数までプリントを実行する（ステップＳ１０９、Ｓ１１０）。両面プリントの場合は冷却ファン１６を停止した状態でプリントを実行し（ステップＳ１１１）、前述の紙間でのＶｏの補正（ステップＳ１１２）が行われるたびにＶｏ（Ｉｎｉ）との差分△を算出・比較する動作を繰り返し指定枚数までプリントを行う（ステップＳ１１３）。指定枚数に達したらジョブを終了する。指定枚数に達していない場合には、ステップＳ１０４に戻り、上記諸ステップを繰り返す。

以上の制御により転写ローラ抵抗値（Ｖｏ）の変化量に応じて冷却ファン１６の駆動制御を行うことによって、最小限の冷却ファン１６の駆動で装置内の過度の昇温を抑えることができる。

尚、本実施例では冷却ファン１６の駆動／停止制御を行う例について説明したが、転写ローラ抵抗値（Ｖｏ）の変動量に応じて冷却ファン１６の駆動回転速度を段階的に増加させる等の方法も可能である。

以上より、転写ローラ５の抵抗値（Ｖｏ）の低下幅が所定値以上になった場合に冷却ファン１６を駆動する制御を行うことによって、装置内の昇温状態を的確に把握することができ、装置の省エネ化、静音化を低コストで達成することができる。

実施例２
前記実施例１では、使用環境によらず転写ローラ抵抗値の変化量が所定の値になった場合に、冷却ファン１６を駆動する例について示した。この場合、冷却ファン１６の駆動を行う閾値は昇温の最も厳しい条件（高温環境）で決める必要がある。従って、比較的に装置内の昇温に有利な低温環境下では、温度的には冷却ファン１６の駆動が必要ない時にも冷却ファン１６を駆動してしまうという問題があった。

そこで、本実施例では使用環境温度等の使用環境情報に応じて冷却ファン１６の駆動を開始する転写ローラ抵抗変化量を変更する例について説明する。なお、その他の条件は前記実施例１と同様であり、再度の説明は省略する。

前述の通りイオン導電性転写ローラ５の抵抗値は使用環境温度によって変化する。従って、転写ローラ抵抗値（Ｖｏ）の値によって使用環境温度をある程度特定することができる。

表３に各環境での転写ローラ５の抵抗値（Ｖｏ）の例を示す。なお、表中の値は装置内が昇温していない状態での抵抗値である。

表３から装置内が昇温していない状態であれば、おおよその環境を切り分けることができることが分かる。本実施例ではＶｏが３５０Ｖ以下を高温環境、３５０Ｖ〜８００Ｖを常温環境、８００Ｖ超を低温環境と判断することしている。

一方、表４に各環境において装置内の各部の温度が許容限界温度に達するまでの転写ローラ抵抗値（Ｖｏ）の変化量とプリント枚数を示す。なお、表中のデータは装置内が昇温していない状態から自動両面プリントを開始したときのデータであり、転写ローラ抵抗値は下限品を用いている。

表４から常温環境、低温環境では、高温環境に比べて装置内温度が許容限界温度に至るまでのプリント枚数が多いことが分かる。また、転写ローラ抵抗値（Ｖｏ）の変化量も高温環境に比べて大きいことが分かる。つまり、使用環境に応じて冷却ファン１６を駆動する変化幅を変更することによって、常温環境、低温環境ではより冷却ファン１６を停止させることができる時間が多くなると言える。

図８のフローチャートを用いて本実施例の冷却ファン制御の詳細について説明する。

先ず、プリント命令によりエンジン制御部１４が前回転処理を開始した後、ＣＰＵ５５は前回転中にＶｏを求める（ステップＳ２０１）。次に、エンジン制御部１４は、ジョブが装置の電源をＯＮした後１回目のジョブ（プリント）であるかどうかの判断を行う（ステップＳ２０２）。１回目のジョブの場合は、ＣＰＵ５５は、先に求めたＶｏの値をＶｏ（Ｉｎｉ）として装置に配置された不揮発性メモリ５８に記憶し（ステップＳ２０３）、ステップＳ２１２に進む。これは、前記実施例１と同様の動作である。

次に、１回目のジョブでない場合は、ＣＰＵ５５は、１回目のジョブで記憶されているＶｏと今回求めたＶｏの差分△を算出する（ステップＳ２０４）。次に、ＣＰＵ５５は、転写ローラ抵抗値（Ｖｏ）の値から使用環境を判別する（ステップＳ２０５）。

ステップＳ２０５で高温環境（Ｖｏ：３５０Ｖ以下）であれば、前記実施例１と同様にＶｏの差分△が５５Ｖを超えている場合、エンジン制御部１４は、冷却ファン１６を駆動して指定された枚数までプリント動作を実行する（ステップＳ２０９〜Ｓ２１１）。また、Ｖｏの差分△が５５Ｖを超えていない場合、片面プリントの場合は冷却ファン１６を駆動することなく指定枚数までプリント動作を行い（ステップＳ２１２、Ｓ２１３）、両面プリントの場合は冷却ファン１６を停止した状態でプリントを実行し（ステップＳ２１４）、紙間でのＶｏの補正（ステップＳ２１５）が行われるたびにＶｏ（Ｉｎｉ）との差分△を算出・比較する動作を繰り返し指定枚数までプリントを行う（ステップＳ２１６）。そして、ジョブを終了する。

ステップＳ２０５で常温環境（Ｖｏ：３５０〜８００Ｖ）であると判断した場合、算出したＶｏの差分△が１５０Ｖを超えているかどうか判断する（ステップＳ２０７）。Ｖｏの差分△が１５０Ｖを超えている場合、エンジン制御部１４は、冷却ファン１６の駆動を開始し（ステップＳ２０９）、指定された枚数までプリント動作を実行し、冷却ファン１６を停止してジョブを終了する（ステップＳ２１０、Ｓ２１１）。Ｖｏの差分△が１５０Ｖを超えていない場合、片面プリントの場合は冷却ファン１６を駆動することなく指定枚数までプリント動作を行う（ステップＳ２１２、Ｓ２１３）。両面プリントの場合は冷却ファン１６を停止した状態でプリントを実行し（ステップＳ２１４）、前述の紙間でのＶｏの補正（ステップＳ２１５）が行われるたびにＶｏ（Ｉｎｉ）との差分△を算出・比較する動作を繰り返し指定枚数までプリントを行う（ステップＳ２１６）。そして、ジョブを終了する。

また、ステップＳ２０５で低温環境（Ｖｏ：８００Ｖ超）であると判断した場合、算出したＶｏの差分△が３００Ｖを超えているかどうか判断する（ステップＳ２０８）。Ｖｏの差分△が３００Ｖを超えている場合、エンジン制御部１４は、冷却ファン１６の駆動を開始し（ステップＳ２０９）、指定された枚数までプリント動作を実行し、冷却ファン１６を停止してジョブを終了する（ステップＳ２１０、Ｓ２１１）。Ｖｏの差分△が３００Ｖを超えていない場合、片面プリントの場合は冷却ファン１６を駆動することなく指定枚数までプリント動作を行う（ステップＳ２１２、Ｓ２１３）。両面プリントの場合は冷却ファン１６を停止した状態でプリントを実行し（ステップＳ２１４）、前述の紙間でのＶｏの補正（ステップＳ２１５）が行われるたびにＶｏ（Ｉｎｉ）との差分△を算出・比較する動作を繰り返し指定枚数までプリントを行う（ステップＳ２１６）。指定枚数に達したらジョブを終了する。指定枚数に達していない場合には、ステップＳ２０４に戻り、上記諸ステップを繰り返す。

以上の制御により使用環境に応じて転写ローラ抵抗値（Ｖｏ）の変動量による冷却ファン１６の駆動制御を変更することによって、より詳細な冷却ファン１６の制御が可能となり、最小限の冷却ファン１６の駆動で装置内の過度の昇温を抑えることができる。

尚、本実施例では冷却ファン１６の駆動／停止制御を行う例について説明したが、転写ローラ抵抗値（Ｖｏ）の変動量に応じて冷却ファン１６の駆動回転速度を段階的に増加させる等の方法も可能である。

以上のように、使用環境温度（転写ローラ抵抗値）に応じて冷却ファン駆動を開始する転写ローラ抵抗値変動しきい値を変更することによって、より正確に装置内の昇温状態を把握でき、冷却ファンの駆動時間を最小限に抑えることができ、静粛性・省エネ性に優れた画像形成装置を低コストで提供することができる。

実施例３
前記実施例では装置寿命５万枚と比較的に短い場合について説明したが、装置寿命が長い（通紙枚数が多い）場合にはＮＢＲ等のイオン導電性転写ローラの抵抗値が通電による劣化や紙粉の付着等により除々に上昇していくことが知られており、冷却ファン１６の制御に影響を及ぼす場合がある。そこで本実施例では、冷却ファン１６の駆動／停止の切り替えを転写ローラ通紙枚数に応じて変更する例について説明する。なお、本実施例の画像形成装置の装置寿命は１５万枚であり、その他の条件は前記実施例と同様であり再度の説明は省略する。

本実施例の転写ローラ５では、初期の転写ローラ抵抗値に対して１５万枚通紙後では約２倍の抵抗値に上昇することが確認された。この通紙による転写ローラ５の抵抗値の上昇を補正し、冷却ファン１６の駆動制御を行う例について説明する。

表５に装置の転写ローラ使用状況（通紙枚数）と冷却ファン１６が駆動する必要になるまでのプリント枚数と転写ローラ抵抗値（Ｖｏ）変化量を示す。なお、測定環境は高温環境、転写ローラ抵抗値は下限品のデータである。

表５から装置の使用初期では転写ローラ抵抗値（Ｖｏ）の変化量が５５Ｖを超えると装置内の温度が許容温度を超える可能性があるのに対して、１０万枚通紙後は７５Ｖ、１５万枚通紙後は９５Ｖまでは、装置内の温度が許容温度を超えないことが分かる。つまり、装置を使用していくと装置内が許容温度を超える以前から冷却ファン１６の駆動を開始してしまうことになる。

従って、装置の通紙枚数に応じて冷却ファン１６の駆動を開始する変化量を変えることによって冷却ファン１６の駆動を最小化することができる。

図９のフローチャートを用いて本実施例の冷却ファン制御の詳細について説明する。
まず、プリント命令によりエンジン制御部１４が前回転処理を開始した後、ＣＰＵ５５により前回転中にＶｏを求める（ステップＳ３０１）。次に、エンジン制御部１４は、ジョブが装置の電源をＯＮした後１回目のジョブ（プリント）であるかどうかの判断を行う（ステップＳ３０２）。１回目のジョブの場合は、ＣＰＵ５５は、先に求めたＶｏの値をＶｏ（Ｉｎｉ）として装置に配置された不揮発性メモリ５８に記憶し（ステップＳ３０３）、ステップＳ３１１に進む。これは、前記実施例１と同様の動作である。

次に、１回目のジョブでない場合は、ＣＰＵ５５は、１回目のジョブで記憶されているＶｏと今回求めたＶｏの差分△を算出する（ステップＳ３０４）。次に装置内に装備された不揮発性メモリ５８から装置（転写ローラ）の通紙枚数情報を参照し（ステップＳ３０５）、１０万枚以下であれば、前記実施例１と同様にＶｏの差分△が５５Ｖを超えている場合、エンジン制御部１４は、冷却ファン１６を駆動して指定された枚数までプリント動作を実行する（ステップＳ３０８〜Ｓ３１０）。また、Ｖｏの差分△が５５Ｖを超えていない場合、片面プリントの場合は冷却ファン１６を駆動することなく指定枚数までプリント動作を行い（ステップＳ３１１、Ｓ３１２）、両面プリントの場合は冷却ファン１６を停止した状態でプリントを実行し（ステップＳ３１３）、紙間でのＶｏの補正（ステップＳ３１４）が行われるたびにＶｏ（Ｉｎｉ）との差分△を算出・比較する動作を繰り返し指定枚数までプリントを行う（ステップＳ３１５）。

ステップＳ３０５で１０〜１５万枚であると判断した場合、算出したＶｏの差分△が７５Ｖを超えているかどうか判断する（ステップＳ３０７）。Ｖｏの差分△が７５Ｖを超えている場合、エンジン制御部１４は、冷却ファン１６の駆動を開始し（ステップＳ３０８）、指定された枚数までプリント動作を実行し、冷却ファン１６を停止してジョブを終了する（ステップＳ３０９、Ｓ３１０）。Ｖｏの差分△が７５Ｖを超えていない場合、片面プリントの場合は冷却ファン１６を駆動することなく指定枚数までプリント動作を行う（ステップＳ３１１、Ｓ３１２）。両面プリントの場合は冷却ファン１６を停止した状態でプリントを実行し（ステップＳ３１３）、前述の紙間でのＶｏの補正（ステップＳ３１４）が行われるたびにＶｏ（Ｉｎｉ）との差分△を算出・比較する動作を繰り返し指定枚数までプリントを行う（ステップＳ３１５）。指定枚数に達したらジョブを終了する。指定枚数に達していない場合には、ステップＳ３０４に戻り、上記諸ステップを繰り返す。

以上の制御により、装置寿命を通じて装置内の昇温状態をより正確に把握することができ、より詳細な冷却ファン１６の制御が可能となり、最小限の冷却ファン１６の駆動で装置内の過度の昇温を抑えることができる。

尚、本実施例では装置（転写ローラ）の通紙枚数に応じて冷却ファン１６の駆動制御する方法について説明したが、その他に転写ローラ５への積算の通電時間によって冷却ファン１６の駆動を制御する等の方法も可能である。

以上のように、転写ローラの通紙枚数に応じて冷却ファン駆動を開始する転写ローラ抵抗値変化量のしきい値を変更することによって、装置寿命に亘ってより正確に装置内の昇温状態を把握でき、冷却ファンの駆動時間を最小限に抑え、静粛性・省エネ性に優れた画像形成装置を低コストで提供することができる。

（その他の実施例）
上記実施例では、イオン導電性の材料を使用した転写バイアス電圧が印加されるローラ部材として転写ローラ５を例として挙げて、該転写ローラ５の温度を検知する場合について説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、帯電バイアス電圧が印加され、感光ドラム１に当接して使用される上記転写ローラ５と同様の構成とされるイオン導電性の材料を使用した帯電ローラ２の温度を検知して、冷却ファン１６の駆動を制御することもできる。また、現像バイアス電圧が印加され、感光ドラム１に当接して使用される上記転写ローラ５と同様の構成とされるイオン導電性の材料を使用した現像ローラ４１の温度を検知して、冷却ファン１６の駆動を制御することもできる。更に、上記実施例１〜３で説明した制御態様は、イオン導電性のローラ部材である帯電ローラ、現像ローラなどに対しても同様に適用することができ、同様の作用効果を達成し得る。

転写ローラ５、更には、上述の帯電ローラ２、現像ローラ４１等の抵抗値及び抵抗値の変化量は、上記実施例にて説明したように、ローラ部材に一定電流を流した時の電圧値及び電圧値の変化量にて算出することができるが、ローラ部材に一定電圧を印加した時の電流値及び電流値の変化量にて算出することもできる。

更に、上記各実施例では、本発明は、感光ドラム１のトナー像を直接、記録媒体としての記録材Ｐに転写する画像形成装置であるとして説明したが、本発明はこの構成の画像形成装置に限定されるものではない。感光ドラム２のトナー像を一旦中間転写体に転写し、その後、中間転写体のトナー像を記録材Ｐに転写する中間転写方式の画像形成装置であってもよい。斯かる画像形成装置の構成は、当業者には周知であるので、これ以上の詳しい説明は省略する。

１ 感光ドラム（像担持体）
２ 帯電ローラ（帯電手段、ローラ部材）
３ レーザスキャナ（露光手段）
４ 現像装置（現像手段）
４１ 現像ローラ（現像剤担持体、ローラ部材）
５ 転写ローラ（転写手段、ローラ部材）
６ 定着装置（加熱定着手段）
７ クリーニング装置
１０ 画像形成装置本体
１４ エンジン制御部（制御手段）
１６ 冷却ファン

Claims (5)

1. 帯電手段により一様に帯電された感光体に露光して形成した静電潜像を、現像手段で現像し、転写手段により記録材に転写した後に、前記記録材のトナー像を加熱定着手段によって加熱定着して出力する画像形成装置において、
   前記画像形成装置内を冷却する冷却ファンを有し、
   前記帯電手段、前記現像手段又は前記転写手段のいずれかは、イオン導電性ゴム材料にて作製されたローラ部材を有し、
   前記ローラ部材の抵抗値の変化量を算出し、前記算出した前記抵抗値の変化量に応じて前記冷却ファンの駆動制御を行う制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記ローラ部材の抵抗値の変化量による冷却ファンの駆動制御を、更に、前記ローラ部材の抵抗値に応じて変更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. 前記制御手段は、前記ローラ部材の抵抗値の変化量による冷却ファンの駆動制御を、更に、前記記録材の通紙枚数又は前記ローラ部材への通電時間に応じて変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、前記ローラ部材の抵抗値の変化量は、前記ローラ部材に一定電流を流した時の電圧値及び電圧値の変化量にて算出するか、又は、前記ローラ部材に一定電圧を印加した時の電流値及び電流値の変化量にて算出することを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の画像形成装置。
5. 前記冷却ファンは、前記感光体の周辺から前記加熱定着手段に向けて送風することにより前記画像形成装置内を冷却することを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の画像形成装置。

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