JP2016139046A - Image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus that accurately predicts the temperature inside the apparatus.SOLUTION: An image forming apparatus comprises: first acquisition means that acquires ambient temperature; holding means that holds a temperature prediction parameter for a temperature prediction target member; prediction means that obtains the convergence temperature of the target member when the current operation state continues, and predicts the temperature of the target member on the basis of the convergence temperature, the ambient temperature, and the temperature prediction parameter; and control means that controls the operation state on the basis of the predicted temperature of the target member.SELECTED DRAWING: Figure 9

Description

本発明は、画像形成装置の機内温度の予測技術と、予測した温度に基づく制御技術に関する。   The present invention relates to a technology for predicting an in-machine temperature of an image forming apparatus and a control technology based on the predicted temperature.

画像形成装置内の温度(以下、機内温度)の予測方法として、様々な画像形成条件ごとに予め温度変化データを測定しておき、この温度変化データにより機内温度を予測するものがある。また、特許文献1は、環境温度に応じた閾値を設定し、予測した機内温度の変化量が閾値を超えると、間欠運転等、機内の昇温を抑制するための制御(以下、昇温抑制制御)を行うことを開示している。   As a method for predicting the temperature in the image forming apparatus (hereinafter referred to as “in-machine temperature”), there is a method in which temperature change data is measured in advance for each of various image forming conditions and the in-machine temperature is predicted based on this temperature change data. Further, Patent Document 1 sets a threshold value according to the environmental temperature, and when the predicted amount of change in the machine temperature exceeds the threshold value, control for suppressing the temperature rise in the machine, such as intermittent operation (hereinafter, temperature rise suppression). Control).

特許第4781217号公報Japanese Patent No. 4781217

しかしながら、機内温度の予測には誤差が生じる。したがって、昇温抑制制御に切り替えるための閾値は、予測誤差を考慮してその値を小さくする必要がある。しかながら、予測誤差が小さいと、小さな閾値により必要以上に早く昇温抑制制御に切り替えられることになる。また、画像形成中に環境温度が低い状態から高い状態に変動すると、予測温度は実際の温度より高くなる傾向がある。その結果、昇温抑制制御へ必要以上に早く切り替わってしまう。   However, an error occurs in the prediction of the in-machine temperature. Therefore, the threshold value for switching to the temperature rise suppression control needs to be reduced in consideration of the prediction error. However, if the prediction error is small, the temperature increase suppression control is switched more quickly than necessary due to a small threshold. Further, when the environmental temperature changes from a low state to a high state during image formation, the predicted temperature tends to be higher than the actual temperature. As a result, the temperature rise suppression control is switched more quickly than necessary.

本発明は、機内温度を精度良く予測する画像形成装置を提供するものである。   The present invention provides an image forming apparatus that accurately predicts an in-machine temperature.

本発明の一側面によると、画像形成装置は、環境温度を取得する第1取得手段と、温度予測の対象部材に対する温度予測パラメータを保持する保持手段と、現在の動作状態が継続した際の前記対象部材の収束温度を求め、前記収束温度、前記環境温度及び前記温度予測パラメータに基づき前記対象部材の温度を予測する予測手段と、前記予測した前記対象部材の温度に基づき動作状態を制御する制御手段と、を備えていることを特徴とする。   According to an aspect of the present invention, the image forming apparatus includes: a first acquisition unit that acquires an environmental temperature; a holding unit that holds a temperature prediction parameter for a temperature prediction target member; and the current operation state when the current operation state continues. Control for obtaining the convergence temperature of the target member, predicting the temperature of the target member based on the convergence temperature, the environmental temperature, and the temperature prediction parameter, and controlling the operation state based on the predicted temperature of the target member And means.

本発明によると、機内温度を精度良く予測することができる。   According to the present invention, the in-machine temperature can be accurately predicted.

一実施形態による画像形成装置の構成図。1 is a configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment. 一実施形態による画像形成装置の制御構成を示す図。1 is a diagram illustrating a control configuration of an image forming apparatus according to an embodiment. 連続して画像形成を行った際の満載検出フラグの実測温度の例を示す図。The figure which shows the example of the actual measurement temperature of the full load detection flag at the time of performing image formation continuously. 様々な画像形成モードで画像形成を行った際の満載検出フラグの実測温度の例を示す図The figure which shows the example of the actual temperature of the full load detection flag when image formation is done with various image formation modes 一実施形態による温度予測パラメータを示す図。The figure which shows the temperature prediction parameter by one Embodiment. 一実施形態による対象部材の実測温度と予測温度を示す図。The figure which shows the actual measurement temperature and prediction temperature of the target member by one Embodiment. 一実施形態による対象部材の実測温度と予測温度を示す図。The figure which shows the actual measurement temperature and prediction temperature of the target member by one Embodiment. 一実施形態による温度予測パラメータの説明図。Explanatory drawing of the temperature prediction parameter by one Embodiment. 一実施形態による温度予測制御のフローチャート。The flowchart of the temperature prediction control by one Embodiment. 一実施形態による昇温抑制制御のフローチャート。The flowchart of the temperature rising suppression control by one Embodiment. 一実施形態による満載検出フラグの実測温度と予測温度を示す図。The figure which shows the actual temperature and estimated temperature of a full load detection flag by one Embodiment. 環境温度が変化した場合の予測温度を示す図。The figure which shows the estimated temperature when environmental temperature changes.

以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は例示であり、本発明を実施形態の内容に限定するものではない。また、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。   Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the following embodiment is an illustration and does not limit this invention to the content of embodiment. In the following drawings, components that are not necessary for the description of the embodiments are omitted from the drawings.

<第一実施形態>
図1は、本実施形態による画像形成装置100の構成図である。画像形成装置100は、画像形成装置100本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジ200を備えている。プロセスカートリッジ200は、像担持体である感光体201と、現像剤を収容する現像容器205と、帯電ローラ202と、現像ローラ203と、クリーニングブレード204と、を備えている。また、給紙カセット110は、画像形成装置100本体から着脱可能であり、複数枚のシートSを収容することができる。
<First embodiment>
FIG. 1 is a configuration diagram of an image forming apparatus 100 according to the present embodiment. The image forming apparatus 100 includes a process cartridge 200 that can be attached to and detached from the main body of the image forming apparatus 100. The process cartridge 200 includes a photoconductor 201 that is an image carrier, a developing container 205 that contains a developer, a charging roller 202, a developing roller 203, and a cleaning blade 204. The paper feed cassette 110 is detachable from the main body of the image forming apparatus 100 and can accommodate a plurality of sheets S.

画像形成の際、給紙ローラ111が回転し、これにより給紙カセット110に積載されたシートSは、搬送ローラ対109に向けて給送される。搬送ローラ対109は、シートSを感光体201と転写ローラ206とのニップ領域207に向けて搬送する。一方、プロセスカートリッジ200においては、帯電ローラ202が感光体201の表面を一様な電位に帯電させる。露光部108は、画像データに従い、感光体201に光を照射して感光体201を露光し、これにより感光体201に静電潜像を形成する。現像ローラ203は、現像容器205の現像剤で感光体201の静電潜像を現像し、現像剤像として可視化する。転写ローラ206は、感光体201の現像剤像をシートSに転写する。シートSに転写されず、感光体201の表面に残留した現像剤は、クリーニング部材である、クリーニングブレード204によって除去される。   At the time of image formation, the sheet feeding roller 111 rotates, and the sheet S stacked on the sheet feeding cassette 110 is fed toward the conveying roller pair 109. The conveyance roller pair 109 conveys the sheet S toward the nip region 207 between the photosensitive member 201 and the transfer roller 206. On the other hand, in the process cartridge 200, the charging roller 202 charges the surface of the photoreceptor 201 to a uniform potential. The exposure unit 108 irradiates the photoconductor 201 with light according to the image data to expose the photoconductor 201, thereby forming an electrostatic latent image on the photoconductor 201. The developing roller 203 develops the electrostatic latent image on the photoconductor 201 with the developer in the developing container 205 and visualizes it as a developer image. The transfer roller 206 transfers the developer image on the photoreceptor 201 to the sheet S. The developer that is not transferred to the sheet S and remains on the surface of the photoreceptor 201 is removed by a cleaning blade 204 that is a cleaning member.

現像剤像の転写が行われたシートSは、定着部103に搬送される。定着部103は、シートSを加熱・加圧して、シートSに現像剤像を定着させる。画像が定着されたシートSは、排紙ローラ対106に向けて搬送され、排紙ローラ対106によって画像形成装置100の排出部である排紙トレイ105へと排出される。なお、シートSの両面に画像を形成する場合、シートSが排出される前に排紙ローラ対106は反転制御される。これにより、シートSは両面搬送路112に向けて搬送され、更に再給紙ローラ対107により搬送ローラ対109に向けて搬送される。満載検出フラグ104は、排紙トレイ105上に積載されたシートSの後端を押さえ、シートSが排紙ローラ対106の排出口を塞ぐのを防止する。   The sheet S on which the developer image has been transferred is conveyed to the fixing unit 103. The fixing unit 103 heats and pressurizes the sheet S to fix the developer image on the sheet S. The sheet S on which the image is fixed is conveyed toward the paper discharge roller pair 106 and is discharged by the paper discharge roller pair 106 to a paper discharge tray 105 that is a discharge unit of the image forming apparatus 100. When images are formed on both sides of the sheet S, the paper discharge roller pair 106 is reversely controlled before the sheet S is discharged. As a result, the sheet S is conveyed toward the duplex conveyance path 112 and further conveyed toward the conveyance roller pair 109 by the refeed roller pair 107. The full load detection flag 104 presses the rear end of the sheet S stacked on the paper discharge tray 105 and prevents the sheet S from blocking the discharge port of the paper discharge roller pair 106.

図2は、画像形成装置100の制御構成を示す図である。制御部300は、CPU301、ROM302、RAM313、NVRAM303を備えている。制御部300は、後述する方法により機内温度を予測する予測部としても機能する。さらに、予測した機内温度により画像形成装置の動作を制御する。CPU301は、画像形成装置100の制御に必要な各種演算処理を行う。ROM302は、固定の情報を記憶・保持する保持部であり、CPU301の演算に必要なプログラムやパラメータ等の情報を格納している。RAM313は、CPU301が演算処理を行う際に一時的に記憶すべき情報を保持する保持部である。NVRAM303は、電源供給が停止した場合においても情報が消えない不揮発性メモリであり、CPU301により演算される機内の予測温度T等を保持する保持部である。   FIG. 2 is a diagram illustrating a control configuration of the image forming apparatus 100. The control unit 300 includes a CPU 301, ROM 302, RAM 313, and NVRAM 303. The control unit 300 also functions as a prediction unit that predicts the in-machine temperature by a method described later. Further, the operation of the image forming apparatus is controlled by the predicted in-machine temperature. The CPU 301 performs various arithmetic processes necessary for controlling the image forming apparatus 100. The ROM 302 is a holding unit that stores and holds fixed information, and stores information such as programs and parameters necessary for the calculation of the CPU 301. The RAM 313 is a holding unit that holds information to be temporarily stored when the CPU 301 performs arithmetic processing. The NVRAM 303 is a non-volatile memory in which information is not lost even when power supply is stopped, and is a holding unit that holds the predicted temperature T in the machine calculated by the CPU 301 and the like.

定着サーミスタ103b、環境サーミスタ307、外部装置314、フォトインタラプタ311等は、入力インターフェース308を介して制御部300に接続される。定着サーミスタ103bは、定着部103の温度を検出・取得する取得部である。環境サーミスタ307は、画像形成装置の電気基板に実装され、画像形成装置100が設置されている環境温度Teを検出・取得する取得部である。フォトインタラプタ311は、赤外光を送受信する。このフォトインタラプタ311が送受信する赤外光は、図1の排紙トレイ105上にシートSが一定量積載された場合、満載検出フラグ104により遮光される様に設けられる。フォトインタラプタ311は、赤外光の遮光を検出すると、排紙トレイ105のシートSが所定値に達したことを示す信号を制御部300に通知する。制御部300は、フォトインタラプタ311が遮光を検出すると、例えば、本体動作を停止する。外部装置314は、印刷する画像データを画像形成装置に出力する。   The fixing thermistor 103b, the environment thermistor 307, the external device 314, the photo interrupter 311 and the like are connected to the control unit 300 via the input interface 308. The fixing thermistor 103 b is an acquisition unit that detects and acquires the temperature of the fixing unit 103. The environmental thermistor 307 is an acquisition unit that is mounted on the electric substrate of the image forming apparatus and detects and acquires the environmental temperature Te where the image forming apparatus 100 is installed. The photo interrupter 311 transmits and receives infrared light. The infrared light transmitted and received by the photo interrupter 311 is provided so as to be shielded by the full load detection flag 104 when a certain amount of sheets S are stacked on the paper discharge tray 105 in FIG. When the photo interrupter 311 detects the blocking of infrared light, the photo interrupter 311 notifies the control unit 300 of a signal indicating that the sheet S on the paper discharge tray 105 has reached a predetermined value. For example, when the photo interrupter 311 detects light shielding, the control unit 300 stops the main body operation. The external device 314 outputs image data to be printed to the image forming apparatus.

また、制御部300の出力信号は出力インターフェース309を介して定着部103のヒータ103a、露光部108、駆動モータ304、画像形成装置100の構成要素を冷却するファン305、ユーザーインターフェースとしての表示部306に送信される。ヒータ103aは、定着部103が現像剤像を定着させるための熱源であり、定着部103の温度制御に用いられる。駆動モータ304は、給紙ローラ111、搬送ローラ対109、感光体201、定着部103のローラ対、排紙ローラ対106、再給紙ローラ対107等の動力源である。表示部306は、画像形成装置の状態等をユーザーに表示する。   An output signal from the control unit 300 is output via an output interface 309 to the heater 103a of the fixing unit 103, the exposure unit 108, the drive motor 304, the fan 305 that cools the components of the image forming apparatus 100, and the display unit 306 as a user interface. Sent to. The heater 103 a is a heat source for the fixing unit 103 to fix the developer image, and is used for temperature control of the fixing unit 103. The drive motor 304 is a power source such as a paper feed roller 111, a transport roller pair 109, a photoconductor 201, a roller pair of the fixing unit 103, a paper discharge roller pair 106, and a paper refeed roller pair 107. A display unit 306 displays the state of the image forming apparatus and the like to the user.

図3は、画像形成装置100内の機内温度が環境温度Teとほぼ同等の状態から連続して画像形成を行ったときの、満載検出フラグ104及び現像容器205の実測温度を示している。なお、図3の線aは満載検出フラグ104の温度であり、線bは現像容器205の温度である。なお、これら温度は、満載検出フラグ104及び現像容器205に熱電対を貼って取得した。なお、画像形成は、薄紙を給紙カセット110にセットし、通常速度及び両面印刷モードで行った。給紙カセット110内の薄紙が無くなると、1分程度で薄紙を給紙カセット110にセットし直して画像形成を再開し、時刻t1において画像形成を終了した。その後、画像形成装置100をスタンバイ状態、即ち画像形成の入力信号待ちの状態とした。   FIG. 3 shows measured temperatures of the full load detection flag 104 and the developing container 205 when image formation is continuously performed from a state in which the in-machine temperature in the image forming apparatus 100 is substantially equal to the environmental temperature Te. 3 represents the temperature of the full load detection flag 104, and line b represents the temperature of the developing container 205. These temperatures were obtained by attaching a thermocouple to the full load detection flag 104 and the developing container 205. Note that image formation was performed in normal speed and duplex printing mode with thin paper set in the paper feed cassette 110. When there was no thin paper in the paper cassette 110, the thin paper was set in the paper cassette 110 in about 1 minute and image formation was resumed, and the image formation was completed at time t1. Thereafter, the image forming apparatus 100 is set to a standby state, that is, a state waiting for an input signal for image formation.

画像形成の開始後、その動作状態が継続すると、満載検出フラグ104の温度は、定着部103により加熱されたシートからの伝熱により時間と共に上昇する。なお、単位時間当たりの温度上昇量は満載検出フラグ104の温度が上昇するにつれて小さくなる。さらに、満載検出フラグ104の温度は、画像形成を継続しても、温度Tzmax以上に上昇しない。時刻t1において画像形成装置100がスタンバイ状態に移行すると、満載検出フラグ104の温度は環境温度Teに向かって下降する。また、現像容器205の温度も、画像形成の開始後、時間と共に上昇する。単位時間当たりの温度上昇量は現像容器205の温度が上昇するにつれて小さくなる。さらに、現像容器205の温度は、画像形成を継続しても、温度Tbmax以上には上昇しない。時刻t1において画像形成装置100がスタンバイ状態に移行すると、現像容器205の温度は環境温度Teに向かって下降する。図3には示していないが、クリーニングブレード204、駆動モータ304等の他の部材の温度も同様の挙動を示す。なお、以下の説明において、上述した温度TzmaxやTbmaxといった、画像形成を継続することによる部材の収束温度を到達温度と呼ぶものとする。   If the operation state continues after the start of image formation, the temperature of the full load detection flag 104 rises with time due to heat transfer from the sheet heated by the fixing unit 103. The amount of temperature increase per unit time decreases as the temperature of the full load detection flag 104 increases. Furthermore, the temperature of the full load detection flag 104 does not rise above the temperature Tzmax even if image formation is continued. When the image forming apparatus 100 shifts to the standby state at time t1, the temperature of the full load detection flag 104 decreases toward the environmental temperature Te. The temperature of the developing container 205 also increases with time after the start of image formation. The amount of temperature increase per unit time becomes smaller as the temperature of the developing container 205 increases. Further, the temperature of the developing container 205 does not rise above the temperature Tbmax even if image formation is continued. When the image forming apparatus 100 shifts to the standby state at time t1, the temperature of the developing container 205 decreases toward the environmental temperature Te. Although not shown in FIG. 3, the temperature of other members such as the cleaning blade 204 and the drive motor 304 shows the same behavior. In the following description, the temperature at which the member converges by continuing image formation, such as the above-described temperatures Tzmax and Tbmax, is referred to as an ultimate temperature.

図4は様々な画像形成モードで連続して画像形成を行ったときの満載検出フラグ104の実測温度を示している。図4において、線cは両面印刷モード、かつ、通常速度での温度変化を示し、線dは両面印刷モード、かつ、通常速度の半分の速度での温度変化を示している。また、線eは片面印刷モード、かつ、通常速度での温度変化を示し、線fは、片面印刷モード、かつ、通常速度の半分の速度での温度変化を示している。満載検出フラグ104の到達温度Tzmaxは、画像形成モードごとに異なる値を示す。また、満載検出フラグ104の単位時間当たりの温度上昇量も画像形成モードごとに異なる値を示す。図4には示していないが、現像容器205、クリーニングブレード204、駆動モータ304等の他の部材も同様の挙動を示す。   FIG. 4 shows measured temperatures of the full load detection flag 104 when images are continuously formed in various image forming modes. In FIG. 4, a line c indicates a temperature change at the duplex printing mode and the normal speed, and a line d indicates a temperature change at the duplex printing mode and a half speed of the normal speed. A line e indicates a temperature change at a single-sided printing mode and at a normal speed, and a line f indicates a temperature change at a single-sided printing mode and at half the normal speed. The reached temperature Tzmax of the full load detection flag 104 indicates a different value for each image forming mode. Further, the temperature rise amount per unit time of the full load detection flag 104 also shows a different value for each image forming mode. Although not shown in FIG. 4, other members such as the developing container 205, the cleaning blade 204, and the drive motor 304 exhibit the same behavior.

図3及び図4に示す様に、画像形成装置100の各部材の温度は画像形成により上昇する。例えば、満載検出フラグ104の温度が過度に上昇した状態で、ユーザーが満載検出フラグ104に触れた場合、ユーザーがやけどをする可能性がある。現像容器205の温度が過度に上昇すると、現像容器205内部に保持されている現像剤がガラス転位点を超え溶融し、画像不良を引き起こす可能性がある。クリーニングブレード204が過度に上昇すると、クリーニングブレード204が熱により捲れ上がりクリーニング不良を引き起こす可能性がある。駆動モータ304の温度が過度に上昇すると、駆動モータ304を駆動させる電気基板上の素子が破壊される可能性がある。   As shown in FIGS. 3 and 4, the temperature of each member of the image forming apparatus 100 rises due to image formation. For example, if the user touches the full load detection flag 104 while the temperature of the full load detection flag 104 is excessively high, the user may be burned. If the temperature of the developing container 205 rises excessively, the developer held inside the developing container 205 may melt beyond the glass transition point, causing image defects. If the cleaning blade 204 rises excessively, the cleaning blade 204 may be swollen by heat and cause a cleaning failure. When the temperature of the drive motor 304 rises excessively, the element on the electric board that drives the drive motor 304 may be destroyed.

このため、画像形成装置100は、昇温予測箇所として対象部材を設定し、対象部材の温度を予測する。本実施形態では、満載検出フラグ104、現像容器205、クリーニングブレード204、駆動モータ304を昇温予測箇所とする。しかしながら、画像形成装置に搭載される電気基板上の素子も昇温予測箇所とすることができる。本実施形態では、対象部材ごとに閾値温度Txを設定し、画像形成装置100は、対象部材の予測温度Tが、対応する閾値温度Txを超えないようにその昇温抑制制御を行う。なお、環境温度を測定する環境サーミスタ307も画像形成により温度が上昇し、これにより実際の環境温度Teと環境サーミスタ307の検出温度Tpとの間には誤差が発生する。画像形成装置100は、この誤差を予測し、環境サーミスタ307の検出温度Tpから環境温度Teを検出する。なお、この誤差の予測方法については、任意の方法を使用できるが、本発明と直接関係しないため説明を省略する。   For this reason, the image forming apparatus 100 sets the target member as a temperature increase predicted portion and predicts the temperature of the target member. In the present embodiment, the full load detection flag 104, the developing container 205, the cleaning blade 204, and the drive motor 304 are assumed to be temperature rise predicted portions. However, an element on the electric substrate mounted on the image forming apparatus can also be a predicted temperature rise. In the present embodiment, the threshold temperature Tx is set for each target member, and the image forming apparatus 100 performs the temperature rise suppression control so that the predicted temperature T of the target member does not exceed the corresponding threshold temperature Tx. Note that the temperature of the environmental thermistor 307 that measures the environmental temperature also rises due to image formation, and an error occurs between the actual environmental temperature Te and the detected temperature Tp of the environmental thermistor 307. The image forming apparatus 100 predicts this error and detects the environmental temperature Te from the detected temperature Tp of the environmental thermistor 307. An arbitrary method can be used for the error prediction method, but the description is omitted because it is not directly related to the present invention.

以下、対象部材の温度予測方法について説明する。図5は、ROM302に格納されている対象部材の温度を予測するための温度予測パラメータ(以下、単にパラメータと呼ぶ。)を示している。本実施形態においては、温度上昇時の温度予測に使用するパラメータとして、温度変化係数k1と、切替昇温率Trcとを用いる。ここで、温度変化係数k1は、温度上昇時における温度上昇の速さを示す係数である。なお、切替昇温率Trcについては後述する。また、温度下降時の温度予測に使用するパラメータとして、温度変化係数k2と、切替温度Tmcとを用いる。ここで、温度変化係数k2は、温度下降時における温度下降の速さを示す係数である。なお、切替温度Tmcについては後述する。また、温度予測において対象部材の到達温度を決定するが、このため、定着温度係数Kfと、環境温度係数Keと、基準到達温度Tabと、基準温調温度Tfbと、基準環境温度Tebとを、パラメータとして用いる。なお、これらパラメータは、対象部材に熱電対を貼り付けて温度変化を観測することで予め決定しておく。なお、図3及び図4にて説明した様に、対象部材の温度変化は、対象部材毎に異なり、さらに、同じ対象部材であっても画像形成装置100の画像形成モード毎に異なる。したがって、パラメータは、画像形成モード及び対象部材の組み合わせ毎に予め取得してROM302に格納しておく。   Hereinafter, a method for predicting the temperature of the target member will be described. FIG. 5 shows temperature prediction parameters (hereinafter simply referred to as parameters) for predicting the temperature of the target member stored in the ROM 302. In the present embodiment, the temperature change coefficient k1 and the switching temperature increase rate Trc are used as parameters used for temperature prediction when the temperature rises. Here, the temperature change coefficient k1 is a coefficient indicating the speed of temperature rise at the time of temperature rise. The switching temperature increase rate Trc will be described later. Further, the temperature change coefficient k2 and the switching temperature Tmc are used as parameters used for temperature prediction when the temperature drops. Here, the temperature change coefficient k2 is a coefficient indicating the speed of temperature decrease at the time of temperature decrease. The switching temperature Tmc will be described later. In addition, the temperature reached by the target member is determined in the temperature prediction. For this reason, the fixing temperature coefficient Kf, the environmental temperature coefficient Ke, the reference reaching temperature Tab, the reference temperature adjustment temperature Tfb, and the reference environment temperature Teb are determined. Used as a parameter. These parameters are determined in advance by attaching a thermocouple to the target member and observing temperature changes. As described with reference to FIGS. 3 and 4, the temperature change of the target member is different for each target member, and even for the same target member, is different for each image forming mode of the image forming apparatus 100. Therefore, the parameters are acquired in advance for each combination of the image forming mode and the target member and stored in the ROM 302.

続いて、温度上昇時における対象部材の温度予測について説明する。図6(A)の線gは、満載検出フラグ104の実測温度の温度上昇カーブである。なお、画像形成モードは、薄紙の両面印刷、かつ、通常速度とした。図6(A)の線g1、線g2及び線g3は、以下の式(1)による近似曲線である。
T=Ta−(Ta−T0)×e−k1×t (1)
ここで、tは時刻、Tは対象部材の予測温度、Taは到達温度、T0は初期温度(時刻t=0)、k1は温度変化係数である。なお、図6(A)では、到達温度TaはTzmaxであり、初期温度T0は環境温度Teである。また、線g1、線g2、線g3は、それぞれ、k1=0.4、0.16、0.08としたときの近似曲線である。図6(A)より、適切な温度変化係数k1を選択することにより、線gに近い近似曲線が得られることが分かる。
Next, the temperature prediction of the target member when the temperature rises will be described. A line g in FIG. 6A is a temperature rise curve of the actually measured temperature of the full load detection flag 104. Note that the image forming mode was thin paper duplex printing and normal speed. A line g1, a line g2, and a line g3 in FIG. 6A are approximate curves according to the following expression (1).
T = Ta- (Ta-T0) * e- k1 * t (1)
Here, t is the time, T is the predicted temperature of the target member, Ta is the reached temperature, T0 is the initial temperature (time t = 0), and k1 is the temperature change coefficient. In FIG. 6A, the reached temperature Ta is Tzmax, and the initial temperature T0 is the environmental temperature Te. Lines g1, g2, and g3 are approximate curves when k1 = 0.4, 0.16, and 0.08, respectively. FIG. 6A shows that an approximate curve close to the line g can be obtained by selecting an appropriate temperature change coefficient k1.

また、図6(B)の線g4は、予測温度Tが温度T2に達した時に温度速度係数k1の値を切り替えたものである。具体的には、予測温度TがT2以下のときには温度変化係数k1=0.21とし、予測温度がT2を超えると温度変化係数k1=0.1としたものである。予測温度がT2に達した時刻t2以降の近似曲線は以下の式(2)で表される。
T=Ta−(Ta−T2)×e−k1×(t−t2) (2)
温度変化係数k1を1つの値とする構成であっても良いが、本実施形態では、温度変化係数kとして複数の値を用い、予測温度Tの値に応じて温度変化係数k1を切り替える。この構成により、対象部材の実際の温度上昇特性をより正確に近似することができる。本実施形態において、温度変化係数k1の切り替えを切替昇温率Trcにより制御する。具体的には、(T−T0)/(Ta―T0)の値が切替昇温率Trc以下であるか否かにより温度変化係数k1を切り替える。図6(B)においては、Trc=0.75とし、(T−T0)/(Ta―T0)の値が0.75以下では、温度変化係数k1を0.21とし、(T−T0)/(Ta―T0)の値が0.75より大きいと、温度変化係数k1を0.1としている。
A line g4 in FIG. 6B is obtained by switching the value of the temperature speed coefficient k1 when the predicted temperature T reaches the temperature T2. Specifically, the temperature change coefficient k1 = 0.21 when the predicted temperature T is equal to or lower than T2, and the temperature change coefficient k1 = 0.1 when the predicted temperature exceeds T2. An approximate curve after time t2 when the predicted temperature reaches T2 is expressed by the following equation (2).
T = Ta− (Ta−T2) × e− k1 × (t−t2) (2)
In this embodiment, a plurality of values are used as the temperature change coefficient k, and the temperature change coefficient k1 is switched according to the value of the predicted temperature T. With this configuration, the actual temperature rise characteristic of the target member can be approximated more accurately. In the present embodiment, switching of the temperature change coefficient k1 is controlled by the switching temperature increase rate Trc. Specifically, the temperature change coefficient k1 is switched depending on whether the value of (T−T0) / (Ta−T0) is equal to or lower than the switching temperature increase rate Trc. In FIG. 6B, Trc = 0.75, and when the value of (T−T0) / (Ta−T0) is 0.75 or less, the temperature change coefficient k1 is 0.21, and (T−T0) When the value of / (Ta−T0) is larger than 0.75, the temperature change coefficient k1 is set to 0.1.

続いて、温度下降時における対象部材の温度予測について説明する。図7(A)の線hは、満載検出フラグ104の実測温度の温度下降カーブである。図7(A)の線h1、線h2及び線h3は、式(1)による近似曲線である。なお、式(1)の初期温度T0はTzmaxであり、到達温度Taはスタンバイ時の到達温度であるTzsである。また、線h1、線h2、線h3は、それぞれ、k2=0.03、0.065、0.15としたときの近似曲線である。図7(A)より、適切な温度変化係数k2を選択することにより、線hに近い近似曲線が得られることが分かる。   Next, the temperature prediction of the target member when the temperature is lowered will be described. A line h in FIG. 7A is a temperature decrease curve of the actually measured temperature of the full load detection flag 104. A line h1, a line h2, and a line h3 in FIG. 7A are approximate curves according to Expression (1). Note that the initial temperature T0 in the equation (1) is Tzmax, and the reached temperature Ta is Tzs that is the reached temperature during standby. Lines h1, h2, and h3 are approximate curves when k2 = 0.03, 0.065, and 0.15, respectively. FIG. 7A shows that an approximate curve close to the line h can be obtained by selecting an appropriate temperature change coefficient k2.

また、図7(B)の線h4は、予測温度Tが温度T3に達した時に温度変化係数k2の値を切り替えたものである。具体的には、予測温度TがT3以上のときには温度変化係数k2=0.088とし、予測温度がT3を下回ると温度変化係数k2=0.045としている。温度変化係数k2を1つの値とする構成であっても良いが、本実施形態では、温度変化係数k2として複数の値を用い、予測温度Tの値に応じて温度変化係数k2を切り替える。この構成により、対象部材の実際の温度下降特性をより正確に近似することができる。本実施形態において、温度変化係数k2の切り替えを切替温度Tmcにより制御する。具体的には、予測温度がTzs+Tmcの値以上であるか否かにより温度変化係数k2を切り替えている。   A line h4 in FIG. 7B is obtained by switching the value of the temperature change coefficient k2 when the predicted temperature T reaches the temperature T3. Specifically, when the predicted temperature T is equal to or higher than T3, the temperature change coefficient k2 is set to 0.088, and when the predicted temperature is lower than T3, the temperature change coefficient k2 is set to 0.045. In this embodiment, a plurality of values are used as the temperature change coefficient k2, and the temperature change coefficient k2 is switched according to the value of the predicted temperature T. With this configuration, the actual temperature drop characteristic of the target member can be approximated more accurately. In the present embodiment, switching of the temperature change coefficient k2 is controlled by the switching temperature Tmc. Specifically, the temperature change coefficient k2 is switched depending on whether or not the predicted temperature is equal to or higher than the value of Tzs + Tmc.

図8(A)は、定着部103の定着温度Tfと、対象部材の到達温度Taとの関係を示している。なお、画像形成モードは、薄紙、両面印刷及び通常速度とし、定着温度以外の条件は、総て同じとし、環境温度Te=Tebで測定している。図8(A)に示す様に、定着温度Tf=Tfbにおける到達温度Ta=Tabである。本実施形態では、この環境温度Tebで、定着温度Tfbのときの到達温度Tabを、それぞれ、基準環境温度Teb、基準温調温度Tfb及び基準到達温度Tabと呼ぶ。基準温調温度Tfbを、基準熱源温度とも呼び、基準到達温度Tabを、基準収束温度とも呼ぶ。また、定着温度Tfが高くなると、到達温度Taも高くなる。図8(A)の線mは、定着温度Tfと到達温度Taの関係を一次関数で近似したものである。この線mの傾きを定着温度係数Kfと呼ぶ。定着温度係数Kfとは、定着温度の変化に対する到達温度の変化率である。   FIG. 8A shows the relationship between the fixing temperature Tf of the fixing unit 103 and the ultimate temperature Ta of the target member. Note that the image forming mode is thin paper, double-sided printing, and normal speed, all the conditions other than the fixing temperature are the same, and measurement is performed at the environmental temperature Te = Teb. As shown in FIG. 8A, the reached temperature Ta = Tab at the fixing temperature Tf = Tfb. In this embodiment, at this environmental temperature Teb, the reached temperature Tab at the fixing temperature Tfb is referred to as a reference ambient temperature Teb, a reference temperature adjustment temperature Tfb, and a reference attainment temperature Tab, respectively. The reference temperature control temperature Tfb is also referred to as a reference heat source temperature, and the reference attainment temperature Tab is also referred to as a reference convergence temperature. Further, as the fixing temperature Tf increases, the ultimate temperature Ta also increases. A line m in FIG. 8A is obtained by approximating the relationship between the fixing temperature Tf and the reached temperature Ta by a linear function. The slope of this line m is called the fixing temperature coefficient Kf. The fixing temperature coefficient Kf is a change rate of the reached temperature with respect to a change in the fixing temperature.

図8(B)は、環境温度Teと到達温度Taとの関係を示している。なお、図8(B)は、環境温度以外の条件を総て同じとし、定着温度Tf=Tfbで測定したものである。図8(B)に示す様に、環境温度Teが高くなると、到達温度Taも高くなる。図8(B)の線nは、環境温度Teと到達温度Taの関係を一次関数で近似したものである。この線nの傾きを環境温度係数Keと呼ぶ。環境温度係数Keとは、環境温度の変化に対する到達温度の変化率である。   FIG. 8B shows the relationship between the environmental temperature Te and the reached temperature Ta. In FIG. 8B, all the conditions other than the environmental temperature are the same, and the measurement is performed at the fixing temperature Tf = Tfb. As shown in FIG. 8B, when the environmental temperature Te increases, the ultimate temperature Ta also increases. The line n in FIG. 8B is obtained by approximating the relationship between the environmental temperature Te and the reached temperature Ta with a linear function. The slope of this line n is called the environmental temperature coefficient Ke. The environmental temperature coefficient Ke is the rate of change of the reached temperature with respect to the change of the environmental temperature.

対象部材の到達温度Taは、定着温度係数Kf、環境温度係数Ke、基準到達温度Tab、基準温調温度Tfb及び基準環境温度Tebにより以下の式(3)で計算することができる。
Ta=Tab+Ke(Te−Teb)+Kf(Tf−Tfb) (3)
なお、Teは計算時の環境温度であり、Tfは計算時の定着温度である。
The target temperature Ta of the target member can be calculated by the following equation (3) based on the fixing temperature coefficient Kf, the environmental temperature coefficient Ke, the reference reaching temperature Tab, the reference temperature control temperature Tfb, and the reference environment temperature Teb.
Ta = Tab + Ke (Te−Teb) + Kf (Tf−Tfb) (3)
Te is the environmental temperature at the time of calculation, and Tf is the fixing temperature at the time of calculation.

図9は、本実施形態による対象部材の温度予測制御のフローチャートである。制御部300は、所定時間Δt毎に、図9の処理を、対象部材それぞれに対して行う。つまり、制御部300は、予測温度Tを所定時間Δt毎に更新する。まず、S10で、制御部300は、前回の予測温度をRAM313から読み出す。制御部300は、S11で、環境温度Te及び定着温度Tfを検出する。その後、制御部300は、画像形成モードに応じたパラメータをROM302から読出し、S13で式(3)に従い到達温度Taを求める。   FIG. 9 is a flowchart of temperature prediction control of the target member according to the present embodiment. The control unit 300 performs the process of FIG. 9 on each target member every predetermined time Δt. That is, the control unit 300 updates the predicted temperature T every predetermined time Δt. First, in S10, the control unit 300 reads the previous predicted temperature from the RAM 313. In S11, the controller 300 detects the environmental temperature Te and the fixing temperature Tf. Thereafter, the control unit 300 reads out a parameter corresponding to the image forming mode from the ROM 302, and obtains the reached temperature Ta according to the equation (3) in S13.

続いて、S14において、制御部300は、前回の温度予測時からの温度変化量ΔTを求める。例えば、画像形成時には、温度上昇時のパラメータを用いた式(1)を時間tで微分して、現在の単位時間当たりの温度変化を求め、これに所定時間Δtを乗ずることで、制御部300は温度変化量ΔTを求める。具体的には、式(1)を時間で微分すると、
dT/dt=k1×(Ta−T0)×e−k1×t (4)
が得られる。また、式(1)を変形すると、
(Ta−T0)×e−k1×t=Ta−T (5)
が得られる。式(4)及び式(5)から、単位時間当たりの温度変化量を示す式(6)が以下の様に得られる。
dT/dt=k1×(Ta―T)となる。 (6)
式(6)から所定時間Δtでの温度変化量ΔTは、
ΔT=k1×(Ta―T)×Δt (7)
で求めることができる。なお、スタンバイ時には、温度下降時のパラメータを用いる。制御部300は、S15において予測温度を更新してRAM313に格納する。具体的には、S10で読み出した前回の予測温度に、S14で求めた温度変化量ΔTを加算することで予測温度を更新する。さらに、制御部300は、所定の周期毎にRAM313に格納された予測温度をNVRAM303に書込む。これは、電源断時に備えたものである。
Subsequently, in S14, the control unit 300 obtains a temperature change amount ΔT from the previous temperature prediction time. For example, at the time of image formation, equation (1) using the parameter at the time of temperature rise is differentiated by time t to obtain the current temperature change per unit time, and this is multiplied by a predetermined time Δt, thereby the control unit 300. Finds the temperature change ΔT. Specifically, when the equation (1) is differentiated with respect to time,
dT / dt = k1 * (Ta-T0) * e-k1 * t (4)
Is obtained. Further, when the equation (1) is transformed,
(Ta-T0) * e- k1 * t = Ta-T (5)
Is obtained. From Expression (4) and Expression (5), Expression (6) indicating the amount of temperature change per unit time is obtained as follows.
dT / dt = k1 × (Ta−T). (6)
From equation (6), the amount of temperature change ΔT at a predetermined time Δt is
ΔT = k1 × (Ta−T) × Δt (7)
Can be obtained. During standby, the parameters at the time of temperature drop are used. The controller 300 updates the predicted temperature in S15 and stores it in the RAM 313. Specifically, the predicted temperature is updated by adding the temperature change amount ΔT obtained in S14 to the previous predicted temperature read in S10. Furthermore, the control unit 300 writes the predicted temperature stored in the RAM 313 into the NVRAM 303 every predetermined cycle. This is provided when the power is turned off.

図10は、本実施形態による昇温抑制制御のフローチャートである。なお、制御部300は、図10の処理を所定時間Δt毎に繰り返す。制御部300は、S20で、昇温抑制フラグが0であるか否かを判定する。昇温抑制フラグが1であることは昇温抑制動作中であることを示し、昇温抑制フラグが0であることは通常動作中、つまり、昇温抑制動作中ではないことを示している。なお、昇温抑制フラグの値は、例えば、RAM313に格納される。昇温抑制フラグが0、つまり、通常動作中であると、制御部300は、S21で、総ての対象部材の予測温度Tが、対応する閾値Tx未満であるかを判定する。閾値Txの値は対象部材毎に異なる。また、対象部材の予測温度Tは、RAM313に格納されている。総ての対象部材の予測温度Tが、対応する閾値Tx未満であると、制御部300は、S22で通常の画像形成を行う。   FIG. 10 is a flowchart of the temperature rise suppression control according to this embodiment. The control unit 300 repeats the process of FIG. 10 every predetermined time Δt. The control unit 300 determines whether or not the temperature increase suppression flag is 0 in S20. A temperature increase suppression flag of 1 indicates that the temperature increase suppression operation is being performed, and a temperature increase suppression flag of 0 indicates that the operation is in a normal operation, that is, the temperature increase suppression operation is not being performed. Note that the value of the temperature rise suppression flag is stored in the RAM 313, for example. When the temperature increase suppression flag is 0, that is, during normal operation, the control unit 300 determines in S21 whether the predicted temperatures T of all target members are less than the corresponding threshold value Tx. The value of the threshold Tx is different for each target member. Further, the predicted temperature T of the target member is stored in the RAM 313. If the predicted temperatures T of all the target members are less than the corresponding threshold value Tx, the control unit 300 performs normal image formation in S22.

一方、S21で予測温度Tが閾値Tx以上の対象部材があると、制御部300は、S24で昇温抑制フラグを1に設定して、S25で昇温抑制動作を行う。昇温抑制動作とは、通常の画像形成動作より温度上昇を抑える動作をいう。例えば、制御部300は、画像形成動作を中断して、画像形成装置をスタンバイ状態にする。つまり、制御部300は、対象部材の予測温度に応じて、画像形成装置の状態を、通常の画像形成を行う通常状態と、画像形成を行わないスタンバイ状態に設定する。また、駆動モータ304の回転速度を制御し、画像形成装置100のスループットを低下させた状態とすることもできる。つまり、制御部300は、対象部材の予測温度に応じて、シートに画像形成を行う際、連続するシートの間隔を制御することができる。また、昇温抑制動作として、ファン等の冷却部材の冷却の強さを強くしても良い。つまり、制御部300は、対象部材の予測温度に応じて、対象部材に対する冷却部材の冷却の強さを制御する。これは、冷却部材がファンであると、対象部材の予測温度に応じて、対象部材に対するファンの回転速度を変化させることに対応する。   On the other hand, if there is a target member whose predicted temperature T is greater than or equal to the threshold value Tx in S21, the controller 300 sets the temperature increase suppression flag to 1 in S24, and performs the temperature increase suppression operation in S25. The temperature rise suppression operation refers to an operation that suppresses a temperature rise more than a normal image forming operation. For example, the control unit 300 interrupts the image forming operation and places the image forming apparatus in a standby state. That is, the control unit 300 sets the state of the image forming apparatus to a normal state in which normal image formation is performed and a standby state in which image formation is not performed according to the predicted temperature of the target member. Further, the rotation speed of the drive motor 304 can be controlled to reduce the throughput of the image forming apparatus 100. That is, the control unit 300 can control the interval between successive sheets when forming an image on a sheet according to the predicted temperature of the target member. Further, as the temperature rise suppression operation, the cooling strength of a cooling member such as a fan may be increased. That is, the control unit 300 controls the cooling strength of the cooling member with respect to the target member according to the predicted temperature of the target member. If the cooling member is a fan, this corresponds to changing the rotational speed of the fan relative to the target member in accordance with the predicted temperature of the target member.

また、S20において昇温抑制フラグが1、つまり、昇温抑制動作中であると、制御部300は、何れかの対象部材の予測温度Tが、閾値Txから値Rを減じた値より大きいかを判定する。値Rも、対象部材毎に異なる値であり、予めROM302に格納されている。何れかの対象部材の予測温度Tが、値(Tx−R)より大きいと、制御部300は、S24及びS25の処理により昇温抑制動作を継続させる。一方、総ての対象部材の予測温度が値(Tx−R)以下になると、制御部300は、S26で昇温抑制フラグを0に設定して、昇温抑制動作を終了する。その後、制御部300は、S20からの処理を行う。   If the temperature increase suppression flag is 1 in S20, that is, if the temperature increase suppression operation is being performed, the control unit 300 determines whether the predicted temperature T of any target member is greater than the value obtained by subtracting the value R from the threshold Tx. Determine. The value R is also different for each target member and is stored in the ROM 302 in advance. When the predicted temperature T of any of the target members is greater than the value (Tx−R), the control unit 300 continues the temperature increase suppression operation by the processes of S24 and S25. On the other hand, when the predicted temperatures of all the target members are equal to or lower than the value (Tx-R), control unit 300 sets the temperature increase suppression flag to 0 in S26 and ends the temperature increase suppression operation. Thereafter, the control unit 300 performs the processing from S20.

図11の線r及び線pは、それぞれ、環境温度Teが摂氏25度及び摂氏33度の状態において画像形成を行ったときの満載検出フラグ104の実測温度である。なお、画像形成モードは、薄紙の両面印刷、かつ、通常速度とした。破線s及び破線qは、それぞれ、図9の処理による、満載検出フラグ104の予測温度である。なお、破線sは、環境温度Teが摂氏25度の場合であり、破線qは、環境温度Teが摂氏33度の場合である。破線s及び破線qは、それぞれ、実測温度を示す線r及び線pとほぼ一致している。したがって、本実施形態では、昇温抑制動作への切替を判断する閾値Txに、予測誤差を考慮した大きなマージンを持たせる必要がない。つまり、必要以上に閾値Txを小さくする必要がない。したがって、必要以上に早く昇温抑制制御に切り替わることを防ぎ、昇温抑制制御となるまでの画像形成枚数を多くすることができる。また、環境温度Teが異なる状況であっても、実測温度と予測温度Tはほぼ一致している。したがって、様々な環境温度Teにおいて実測温度の温度上昇カーブを取得する必要がなく、簡易な手法で機内温度を精度良く予測することができる。   Lines r and p in FIG. 11 are measured temperatures of the full load detection flag 104 when image formation is performed in a state where the environmental temperature Te is 25 degrees Celsius and 33 degrees Celsius, respectively. Note that the image forming mode was thin paper duplex printing and normal speed. A broken line s and a broken line q are the predicted temperatures of the full load detection flag 104 by the process of FIG. The broken line s is when the environmental temperature Te is 25 degrees Celsius, and the broken line q is when the environmental temperature Te is 33 degrees Celsius. The broken line s and the broken line q substantially coincide with the line r and the line p indicating the actually measured temperature, respectively. Therefore, in the present embodiment, it is not necessary to give a large margin considering the prediction error to the threshold value Tx for determining the switching to the temperature increase suppression operation. That is, it is not necessary to make the threshold value Tx smaller than necessary. Therefore, it is possible to prevent switching to the temperature rise suppression control more quickly than necessary, and to increase the number of image formations until the temperature rise suppression control is reached. Further, even in a situation where the environmental temperature Te is different, the measured temperature and the predicted temperature T are almost the same. Therefore, it is not necessary to acquire a temperature rise curve of the actually measured temperature at various environmental temperatures Te, and the in-machine temperature can be accurately predicted by a simple method.

図12は、環境温度Teが変化した場合の予測温度を示している。図12において、線xは、環境温度Teであり、時刻t3までの環境温度Teは摂氏25度であり、時刻t4以降の環境温度Teは摂氏33度である。また、線yは、図9の処理による現像容器205の予測温度Tであり、線zは従来の昇温予測方法による現像容器205の予測温度Tである。なお、従来の昇温予測方法においては、環境温度Teに対する対象部材の温度上昇量と環境温度Teの和により予測温度Tを算出している。このため、従来手法による予測温度Tでは、環境温度Teが急減に変化する時刻t3〜t4において、予測温度Tも環境温度Teと同様に急減に変化する。一方で、図9の処理によると、時刻t3〜t4においても予測温度Tが急激に変化することはなく、時刻t3から穏やかに上昇する。なお、現像容器205の実測温度は、線yと同様に、時刻t3を起点に緩やかに上昇していた。つまり、本実施形態による温度予測により、環境温度Teの変動があっても、実際の温度との誤差を小さくできる。   FIG. 12 shows the predicted temperature when the environmental temperature Te changes. In FIG. 12, the line x is the environmental temperature Te, the environmental temperature Te until time t3 is 25 degrees Celsius, and the environmental temperature Te after time t4 is 33 degrees Celsius. Further, the line y is the predicted temperature T of the developing container 205 by the processing of FIG. 9, and the line z is the predicted temperature T of the developing container 205 by the conventional temperature rising prediction method. In the conventional temperature rise prediction method, the predicted temperature T is calculated from the sum of the temperature rise amount of the target member with respect to the environmental temperature Te and the environmental temperature Te. For this reason, at the predicted temperature T according to the conventional method, the predicted temperature T also changes rapidly in the same manner as the environmental temperature Te at times t3 to t4 when the environmental temperature Te changes rapidly. On the other hand, according to the process of FIG. 9, the predicted temperature T does not change abruptly at times t3 to t4, and rises gently from time t3. The actually measured temperature of the developing container 205 was gradually increased from the time t3 as in the case of the line y. That is, according to the temperature prediction according to the present embodiment, even if the environmental temperature Te varies, an error from the actual temperature can be reduced.

以上、画像形成装置は、現在の動作状態が継続した際の対象部材の収束温度を求め、収束温度と、環境温度と、保持している温度予測パラメータと、に基づき対象部材の温度を予測する。なお、動作状態とは、画像形成状態や、スタンバイ状態であり、画像形成状態は、その画像形成モード毎に異なる画像形成状態である。具体的には、画像形成モードは、印刷を行うシートの種別、画像形成速度、両面印刷又は片面印刷であるかにより規定される。この構成により、機内温度を精度良く予測することができる。したがって、必要以上に早く昇温抑制制御に切り替わることを抑えることができる。   As described above, the image forming apparatus obtains the convergence temperature of the target member when the current operation state continues, and predicts the temperature of the target member based on the convergence temperature, the environmental temperature, and the temperature prediction parameter held. . The operating state is an image forming state or a standby state, and the image forming state is an image forming state that differs depending on the image forming mode. Specifically, the image forming mode is defined by the type of sheet to be printed, the image forming speed, and double-sided printing or single-sided printing. With this configuration, the in-machine temperature can be accurately predicted. Therefore, it is possible to suppress switching to the temperature increase suppression control earlier than necessary.

[その他の実施形態]
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
[Other Embodiments]
The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiments to a system or apparatus via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or apparatus read and execute the program This process can be realized. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.

307:環境サーミスタ、313:RAM、300:制御部   307: Environmental thermistor, 313: RAM, 300: Control unit

Claims (12)

環境温度を取得する第1取得手段と、
温度予測の対象部材に対する温度予測パラメータを保持する保持手段と、
現在の動作状態が継続した際の前記対象部材の収束温度を求め、前記収束温度、前記環境温度及び前記温度予測パラメータに基づき前記対象部材の温度を予測する予測手段と、
前記予測した前記対象部材の温度に基づき動作状態を制御する制御手段と、
を備えていることを特徴とする画像形成装置。
First acquisition means for acquiring an environmental temperature;
Holding means for holding a temperature prediction parameter for a temperature prediction target member;
A prediction means for obtaining a convergence temperature of the target member when the current operation state continues, and predicting a temperature of the target member based on the convergence temperature, the environmental temperature, and the temperature prediction parameter;
Control means for controlling the operating state based on the predicted temperature of the target member;
An image forming apparatus comprising:
熱源の温度を取得する第2取得手段を更に備え、
前記制御手段は、前記熱源の温度、前記環境温度及び前記温度予測パラメータに基づき前記収束温度を求めることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
A second acquisition means for acquiring the temperature of the heat source;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit obtains the convergence temperature based on a temperature of the heat source, the environmental temperature, and the temperature prediction parameter.
前記熱源は、現像剤像を定着させるための熱源であることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 2, wherein the heat source is a heat source for fixing a developer image. 前記温度予測パラメータは、前記熱源の温度の変化による収束温度の変化率である第1変化率と、前記環境温度の変化による収束温度の変化率である第2変化率と、基準とする環境温度である基準環境温度及び基準とする熱源の温度である基準熱源温度の組に対する収束温度である基準収束温度と、を含み、
前記制御手段は、前記第1変化率、前記第2変化率及び前記基準収束温度に基づき、前記第1取得手段が取得した環境温度及び前記第2取得手段が取得した熱源の温度の組に対する前記収束温度を求めることを特徴とする請求項2又は3に記載の画像形成装置。
The temperature prediction parameter includes a first change rate that is a change rate of a convergence temperature due to a change in temperature of the heat source, a second change rate that is a change rate of the convergence temperature due to a change in the environmental temperature, and a reference environmental temperature. A reference convergence temperature that is a convergence temperature for a set of a reference environment temperature and a reference heat source temperature that is a reference heat source temperature, and
The control means, based on the first rate of change, the second rate of change, and the reference convergence temperature, for the set of the environmental temperature acquired by the first acquisition unit and the temperature of the heat source acquired by the second acquisition unit The image forming apparatus according to claim 2, wherein a convergence temperature is obtained.
前記温度予測パラメータは、対象部材の温度変化の速さを示す温度変化係数を含み、
前記制御手段は、前記温度変化係数に基づく所定時間における前記対象部材の温度変化量を求め、当該温度変化量により前記対象部材の温度を予測することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The temperature prediction parameter includes a temperature change coefficient indicating a speed of temperature change of the target member,
The said control means calculates | requires the temperature change amount of the said target member in the predetermined time based on the said temperature change coefficient, and predicts the temperature of the said target member with the said temperature change amount. 2. The image forming apparatus according to item 1.
前記温度予測パラメータは、対象部材に対する複数の温度変化係数を含み、
前記制御手段は、当該対象部材の予測した温度に応じて、当該対象部材の温度の予測に使用する温度変化係数を切り替えることを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
The temperature prediction parameter includes a plurality of temperature change coefficients for the target member,
The image forming apparatus according to claim 5, wherein the control unit switches a temperature change coefficient used for predicting a temperature of the target member according to a predicted temperature of the target member.
前記対象部材は、画像形成されたシートの排出部の部材、前記シートを搬送するための動力源、現像剤を保持する現像容器、前記現像剤のクリーニング部材、および、前記画像形成装置に保持される電気基板上の素子の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の画像形成装置。   The target member is held by a member of a discharge portion of a sheet on which an image is formed, a power source for conveying the sheet, a developer container for holding a developer, a cleaning member for the developer, and the image forming apparatus. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising at least one element on an electric substrate. 前記対象部材を冷却する冷却手段をさらに備えており、
前記制御手段は、前記対象部材の予測温度に応じて前記冷却手段による冷却の強さを制御することを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の画像形成装置。
A cooling means for cooling the target member;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls the strength of cooling by the cooling unit in accordance with a predicted temperature of the target member.
前記冷却手段はファンであり、
前記制御手段は、前記対象部材の予測温度に応じて前記ファンの回転速度を制御することを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
The cooling means is a fan;
The image forming apparatus according to claim 8, wherein the control unit controls a rotation speed of the fan according to a predicted temperature of the target member.
前記制御手段は、前記対象部材の予測温度に応じて、前記画像形成装置を通常の画像形成を行う通常状態、又は、画像形成を行わないスタンバイ状態に設定することを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の画像形成装置。   The control unit sets the image forming apparatus to a normal state in which normal image formation is performed or a standby state in which image formation is not performed according to the predicted temperature of the target member. 10. The image forming apparatus according to any one of 9 above. 前記制御手段は、前記対象部材の予測温度に応じて、シートに画像形成を行う際の、連続するシートの間隔を制御することを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の画像形成装置。   The said control means controls the space | interval of the continuous sheet | seat at the time of forming an image in a sheet | seat according to the estimated temperature of the said object member, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Image forming apparatus. 前記保持手段は、前記画像形成装置の動作状態それぞれに対して、前記対象部材の温度予測パラメータを保持することを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the holding unit holds a temperature prediction parameter of the target member with respect to each operation state of the image forming apparatus.
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