JP2022076201A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】廃トナーの成分に基づいて画像形成装置内の冷却を開始することができ、画像形成動作を効率良く行うことが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、画像形成部と、入力部と、機内温度検出部と、制御部と、を備える。画像形成部のクリーニング部は、像担持体の外周面に残留する廃トナーを除去するとともに、廃トナーを収容する廃トナー収容部を有する。入力部は、画像形成部において記録媒体に形成される画像の画像情報が入力される。制御部は、機内温度検出部によって検出された機内温度が基準温度に達した場合に画像形成部の動作を停止させるクーリングモードを実施可能であるとともに、直近の所定期間における画像情報及び画像形成部の動作情報に基づいて廃トナーの外添剤比率を導出し、外添剤比率に基づいて基準温度を変更する。【選択図】図４

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

複写機やプリンター等の電子写真方式の画像形成装置では、像担持体である感光体ドラムの表面に形成した静電潜像を現像剤で現像し、後に用紙に転写されるトナー像を形成する装置が広く利用されている。そして、現像剤の性能維持と画像品質の保証とを実現するために、現像剤の溶融や固着を抑制する技術が提案されている。このような従来の画像形成装置一例が、特許文献１に開示されている。

特許文献１で開示された従来の画像形成装置は、画像形成装置本体の機内温度を検出する温度検出手段と、機内温度を低下させる内部冷却手段と、を備える。この画像形成装置は、待機中に、温度検出手段が検出した機内温度が、あらかじめ設定された設定温度以上になった場合、内部冷却手段の動作を開始させる。これにより、待機中の機内温度の上昇を防止し、作像部で扱うトナーの溶融、固着などを防止することが可能である。

特開２００６－２２７５５７号公報

しかしながら、上記の従来技術では、感光体ドラム（像担持体）の外周面から除去された廃トナーの成分に応じて、廃トナーを収容する廃トナー収容部の温度に差異が生じることに関して考慮されていないことに課題があった。すなわち、廃トナーの成分がどのような状況であっても、一定の条件に達することで画像形成装置内の冷却が開始されるので、画像形成動作を効率良く行うことができないことが懸念された。

本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、廃トナーの成分に基づいて画像形成装置内の冷却を開始することができ、画像形成動作を効率良く行うことが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、画像形成部と、入力部と、機内温度検出部と、制御部と、を備える。前記画像形成部は、像担持体と、現像部と、クリーニング部と、を少なくとも含み、記録媒体への画像形成を行う。前記像担持体は、外周面に静電潜像が形成される。前記現像部は、前記静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する。前記クリーニング部は、前記像担持体の前記外周面に残留する廃トナーを除去するとともに、前記廃トナーを収容する廃トナー収容部を有する。前記入力部は、前記画像形成部において前記記録媒体に形成される画像の画像情報が入力される。前記機内温度検出部は、前記画像形成部周辺の機内温度を検出する。前記制御部は、前記画像形成部を制御する。前記制御部は、前記機内温度検出部によって検出された前記機内温度が基準温度に達した場合に前記画像形成部の動作を停止させるクーリングモードを実施可能であるとともに、直近の所定期間における前記画像情報及び前記画像形成部の動作情報に基づいて前記廃トナーの外添剤比率を導出し、前記外添剤比率に基づいて前記基準温度を変更する。

本発明の構成によれば、廃トナーの外添剤比率に基づいて、クーリングモードを実施するタイミングを変更することが可能である。したがって、廃トナーの成分に基づいて画像形成装置内の冷却を開始することができ、画像形成動作を効率良く行うことが可能である。

本発明の実施形態の画像形成装置の構成を示す概略断面図である。 図１の画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。 図１の画像形成装置の画像形成部周辺を示す断面図である。 図１の画像形成装置のクーリングモードの処理の例を示すフローチャートである。 印字率毎の廃トナーの外添剤比率を示すグラフである。 印字率毎のガラス転移点を示すグラフである。 本発明の実施例及び比較例の画像形成装置におけるクーリングモードを開始するまでの時間を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態を図に基づき説明する。なお、本発明は以下の内容に限定されるものではない。

図１は、実施形態の画像形成装置１の構成を示す概略断面図である。図２は、図１の画像形成装置１の概略構成を示すブロック図である。図３は、図１の画像形成装置１の画像形成部２０周辺を示す断面図である。本実施形態の画像形成装置１の一例としては、中間転写ベルト３１を用いてトナー像を用紙（記録媒体）Ｓに転写するタンデム方式のカラープリンターである。画像形成装置１は、例えば印刷、スキャン（画像読取）、ファクシミリ送信等の機能を備えたいわゆる複合機であって良い。

画像形成装置１は、図１に示すように、原稿搬送部３と、画像読取部（入力部）４と、を備える。原稿搬送部３は、画像形成装置１の本体２の上面に載置される。画像読取部４は、原稿搬送部３の下方の、本体２の内部に配置される。原稿搬送部３に積載した原稿の画像が、或いは画像読取部４の上面のコンタクトガラス（不図示）上に載置した原稿の画像が、画像読取部４によって読み取られる。すなわち、画像読取部４は、画像形成部２０において用紙Ｓに形成される画像の画像情報が入力される入力部として機能する。

さらに、画像形成装置１は、図１、図２及び図３に示すように、その本体２に設けられた、給紙部５、用紙搬送部６、露光部７、画像形成部２０、転写部３０、定着部８、用紙排出部９、通信部（入力部）１０、及び制御部１１を備える。

給紙部５は、複数枚の用紙Ｓを収容し、印刷時に用紙（記録媒体）Ｓを１枚ずつ分離して送り出す。用紙搬送部６は、給紙部５から送り出された用紙Ｓを二次転写部３３及び定着部８へと搬送し、さらに定着後の用紙Ｓを用紙排出口６ａから用紙排出部９に排出する。両面印刷が行われる場合、用紙搬送部６は、第一面の定着後の用紙Ｓを分岐部６ｂによって反転搬送部６ｃに振り分け、用紙Ｓを再度、二次転写部３３及び定着部８へと搬送する。露光部７は、画像データに基づき制御されたレーザー光を画像形成部２０に向かって照射する。

画像形成部２０は、中間転写ベルト３１の下方に配置される。画像形成部２０は、イエロー用の画像形成部２０Ｙ、シアン用の画像形成部２０Ｃ、マゼンタ用の画像形成部２０Ｍ及びブラック用の画像形成部２０Ｂを含む。これらの４つの画像形成部２０は、基本的な構成が同じである。これにより、以下の説明において、特に限定する必要がある場合を除き、各色を表す「Ｙ」、「Ｃ」、「Ｍ」、「Ｂ」の識別記号は省略することがある。

画像形成部２０は、図３に示すように、所定の方向（図３における時計回り）に回転可能に支持された感光体ドラム（像担持体）２１を備える。画像形成部２０は、さらに感光体ドラム２１の周囲に、その回転方向に沿って配置された帯電部２２と、現像部２３と、ドラムクリーニング部２４と、を備える。なお、現像部２３とドラムクリーニング部２４との間に一次転写部３２が配置される。

感光体ドラム２１は、外周面に感光層を有する。帯電部２２は、感光体ドラム２１の外周面を所定電位に帯電させる。露光部７は、帯電部２２によって帯電された感光体ドラム２１の外周面を露光し、感光体ドラム２１の外周面に原稿画像の静電潜像を形成する。現像部２３は、この静電潜像にトナーを付着させて現像し、トナー像を形成する。４つの画像形成部２０それぞれは、異なる色のトナー像を形成する。ドラムクリーニング部２４は、トナー像が中間転写ベルト３１の外周面に一次転写後に、感光体ドラム２１の外周面に残留する廃トナー等を除去してクリーニングする。このようにして、画像形成部２０は、用紙Ｓへの画像形成を行う。

転写部３０は、図１に示すように、中間転写ベルト３１、一次転写部３２Ｙ、３２Ｃ、３２Ｍ、３２Ｂ、二次転写部３３、及びベルトクリーニング部３４を備える。中間転写ベルト３１は、４つの画像形成部２０の上方に配置される。中間転写ベルト３１は、所定の方向（図１における反時計回り）に回転可能に支持され、４つの画像形成部２０それぞれで形成されたトナー像が順次重ねて一次転写される中間転写体である。４つの画像形成部２０は、中間転写ベルト３１の回転方向上流側から下流側に向けて一列に並んだいわゆるタンデム方式にして配置される。

一次転写部３２Ｙ、３２Ｃ、３２Ｍ、３２Ｂは、中間転写ベルト３１を挟んで、各色の画像形成部２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂの上方に配置される。二次転写部３３は、用紙搬送部６の、定着部８よりも用紙搬送方向上流側であって、転写部３０の、各色の画像形成部２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂよりも中間転写ベルト３１の回転方向下流側に配置される。ベルトクリーニング部３４は、各色の画像形成部２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂよりも中間転写ベルト３１の回転方向上流側に配置される。

トナー像は、各色の一次転写部３２Ｙ、３２Ｃ、３２Ｍ、３２Ｂで中間転写ベルト３１の外周面に一次転写される。そして、中間転写ベルト３１の回転とともに所定のタイミングで４つの画像形成部２０のトナー像が連続して重ねて中間転写ベルト３１に転写されることにより、中間転写ベルト３１の外周面にはイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされたカラートナー像が形成される。

中間転写ベルト３１の外周面のカラートナー像は、用紙搬送部６によって同期をとって送られてきた用紙Ｓに、二次転写部３３に形成される二次転写ニップ部で転写される。ベルトクリーニング部３４は、二次転写後に中間転写ベルト３１の外周面に残留するトナー等を除去してクリーニングする。

定着部８は、二次転写部３３の上方に配置される。定着部８は、トナー像が転写された用紙Ｓを加熱、加圧することで、トナー像を用紙Ｓに定着させる。

用紙排出部９は、画像読取部４の下方に配置される。トナー像が定着されて印刷が完了した用紙Ｓは、用紙排出部９に搬送される。用紙排出部９は、正面に開口を有し、正面側から印刷後の用紙（印刷物）が取り出される。

通信部１０は、例えば制御部１１の近傍等に配置され、通信によって外部機器と情報の授受を行う。通信部１０は、例えば画像情報、印刷条件、及び実行指令等を、コンピュータ等の外部機器からネットワーク回線等を介して受け付ける。すなわち、通信部１０は、画像形成部２０において用紙Ｓに形成される画像の画像情報が入力される入力部として機能する。さらに、通信部１０は、例えば画像形成装置１の状態や注意事項、エラーメッセージなどを送信することによって、それらを外部機器の使用者に対して報知する。

制御部１１は、ＣＰＵ、画像処理部、記憶部、並びにその他の電子回路及び電子部品を含む（いずれも不図示）。ＣＰＵは、記憶部に記憶された制御用のプログラムやデータに基づき、画像形成装置１に設けられた各構成要素の動作を制御して画像形成装置１の機能に係る処理を行う。給紙部５、用紙搬送部６、露光部７、画像形成部２０、転写部３０、及び定着部８のそれぞれは、制御部１１から個別に指令を受け、連動して用紙Ｓへの印刷を行う。記憶部は、例えばプログラムＲＯＭ（Read Only Memory）、データＲＯＭなどといった不揮発性の記憶装置と、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性の記憶装置との組み合わせで構成される。

続いて、画像形成部２０の構成について、図２及び図３を用いて説明する。なお、各色の画像形成部２０は基本的な構成が同じであるので、特に限定する必要がある場合を除き、構成要素について各色を表す識別記号の記載と、説明とを省略することがある。

画像形成部２０は、感光体ドラム２１と、帯電部２２と、現像部２３と、ドラムクリーニング部２４と、を備える。

感光体ドラム２１は、中心軸線を水平にして回転可能に支持された円筒形状であり、駆動部（不図示）によって中心軸線回りに一定速度で回転される。感光体ドラム２１は、例えばアルミニウム等の金属製のドラム素管の外周面に、アモルファスシリコン等の無機感光体で構成される感光層を有する。感光体ドラム２１の外周面には、静電潜像が形成される。

帯電部２２は、例えば帯電ローラー２２１と、帯電クリーニングローラー２２２と、を有する。

帯電ローラー２２１は、感光体ドラム２１の軸線方向と平行に延び、中心軸線を水平にして回転可能に支持される。帯電ローラー２２１は、感光体ドラム２１の外周面に接触することで、感光体ドラム２１の回転に従って回転する。帯電ローラー２２１は、例えば芯金の外周面に、イオン導電材を配合した架橋ゴム等で構成される導電層を有する。帯電ローラー２２１に所定の帯電電圧を印加すると、感光体ドラム２１の外周面が一様に帯電される。帯電クリーニングローラー２２２は、帯電ローラー２２１の外周面に接触し、帯電ローラー２２１の外周面をクリーニングする。

現像部２３は、現像容器２３１と、第１攪拌搬送部材２３２と、第２攪拌搬送部材２３３と、現像ローラー２３４と、規制部材２３５と、を有する。

現像容器２３１は、感光体ドラム２１の軸線方向（図２の紙面奥行き方向）に沿って延びる細長い形状であって、その長手方向を水平にして配置される。現像容器２３１は、現像部２３から感光体ドラム２１の外周面に供給する現像剤として、例えばトナー及び磁性キャリアを含む二成分現像剤を収容する。なお、現像剤は、一成分現像剤であっても良い。

第１攪拌搬送部材２３２及び第２攪拌搬送部材２３３は、感光体ドラム２１と平行に延びる軸線回りに回転可能にして現像容器２３１に支持される。第１攪拌搬送部材２３２及び第２攪拌搬送部材２３３は、それらの軸線回りに回転することで、当該回転の軸線方向に沿って互いに反対方向に現像剤を攪拌しながら搬送する。

現像ローラー２３４は、感光体ドラム２１の軸線と平行に延びる軸線回りに回転可能にして現像容器２３１に支持される。現像ローラー２３４は、その外周面の一部が現像容器２３１から露出し、感光体ドラム２１と対向し、近接する。現像ローラー２３４は、感光体ドラム２１との対向領域において感光体ドラム２１の外周面に供給するトナーを、その外周面に担持する。現像ローラー２３４は、現像容器２３１内のトナーを感光体ドラム２１の外周面の静電潜像に付着させ、トナー像を形成する。

規制部材２３５は、現像ローラー２３４と感光体ドラム２１との対向領域の、現像ローラー２３４の回転方向上流側に配置される。規制部材２３５は、現像ローラー２３４に近接して対向し、その先端と現像ローラー２３４の外周面との間に所定の間隔を設けて配置される。規制部材２３５は、現像ローラー２３４の軸線方向（図３の紙面奥行き方向）の全域にわたって延びる。

現像容器２３１内のトナーは、第１攪拌搬送部材２３２及び第２攪拌搬送部材２３３によって攪拌、循環されて帯電され、現像ローラー２３４の外周面に担持される。現像ローラー２３４の外周面に担持された現像剤（トナー）は、規制部材２３５によって層厚が規制される。現像ローラー２３４に所定の現像電圧が印加されると、感光体ドラム２１の外周面の電位との間の電位差により、現像ローラー２３４の外周面に担持されたトナーが現像空間において感光体ドラム２１の外周面に飛翔し、感光体ドラム２１の外周面の静電潜像が現像される。

ドラムクリーニング部２４は、回収容器２４１と、クリーニングローラー２４２と、クリーニングブレード２４３と、回収スパイラル２４４と、を有する。

回収容器２４１は、感光体ドラム２１の軸線方向（図３の紙面奥行き方向）に沿って延びる細長い形状であって、その長手方向を水平にして配置される。回収容器２４１は、クリーニングローラー２４２及びクリーニングブレード２４３によって感光体ドラム２１の外周面から除去された廃トナー等の残留物を収容する廃トナー収容部２４１ａを有する。廃トナー収容部２４１ａは、例えば回収容器２４１の下部に設けられる。

クリーニングローラー２４２は、感光体ドラム２１の軸線と平行に延びる軸線回りに回転可能にして回収容器２４１に支持される。クリーニングローラー２４２は、その外周面の一部が回収容器２４１から露出して感光体ドラム２１と対向し、感光体ドラム２１の外周面に所定の圧力で接触する。クリーニングローラー２４２は、感光体ドラム２１の外周面に接触しながら、駆動部（不図示）によって感光体ドラム２１との接触領域が感光体ドラム２１と同方向に移動する向きに回転する。クリーニングローラー２４２の回転速度は、感光体ドラム２１の回転速度に対して差を設けても良い。クリーニングローラー２４２は、感光体ドラム２１の外周面をクリーニングする。

なお、現像部２３から感光体ドラム２１の外周面に供給されるトナーには外添剤（研磨剤）が含まれる。外添剤は、例えばチタン、銅、亜鉛、アルミニウム等の材料で構成される。トナーは、感光体ドラム２１の外周面の静電潜像に付着してトナー像を形成するだけでなく、一次転写時に中間転写ベルト３１に転写されなかった残留トナー（廃トナー）を利用して感光体ドラム２１の外周面を研磨するためにも用いられる。

クリーニングブレード２４３は、クリーニングローラー２４２の、ドラム回転方向の下流側に配置される。クリーニングブレード２４３は、感光体ドラム２１の軸線方向に沿って延びる板形状である。クリーニングブレード２４３は、感光体ドラム２１の外周面に所定の圧力で接触する。クリーニングブレード２４３は、一次転写後に感光体ドラム２１の外周面に残留する廃トナー等の残留物を除去する。

回収スパイラル２４４は、クリーニングローラー２４２の下方であって、クリーニングブレード２４３を隔てて感光体ドラム２１から離れた領域に配置される。回収スパイラル２４４は、例えば廃トナー収容部２４１ａ内に配置される。回収スパイラル２４４は、感光体ドラム２１の軸線と平行に延びる軸線回りに回転可能にして回収容器２４１に支持される。回収スパイラル２４４は、感光体ドラム２１の外周面から除去された廃トナー等の残留物を、ドラムクリーニング部２４の外部に設けられた回収物廃棄容器（不図示）へ搬送する。

また、画像形成装置１は、冷却ファン１２と、機内温度検出部１３と、を備える。

冷却ファン１２は、例えば画像形成部２０周辺に配置される。冷却ファン１２は、画像形成装置１内の空気を外部に排出する。これにより、冷却ファン１２は、画像形成装置１内を冷却することができる。詳細に言えば、冷却ファン１２は、例えば現像部２３及びドラムクリーニング部２４を冷却することができる。冷却ファン１２は、制御部１１によって制御される。

機内温度検出部１３は、例えば回収容器２４１の外壁部に取り付けられる。機内温度検出部１３は、例えばサーミスタ等で構成され、画像形成装置１の画像形成部２０周辺の機内温度を検出する。詳細に言えば、機内温度検出部１３は、ドラムクリーニング部２４の、最も高温になり易い廃トナー収容部２４１ａの温度を検出する。機内温度検出部１３の検出信号は、制御部１１に送信される。

そして、制御部１１は、機内温度検出部１３によって検出された機内温度が所定の基準温度に達した場合に、画像形成装置１内を冷却するクーリングモードを実施可能である。制御部１１は、クーリングモードにおいて、画像形成部２０の動作を停止させることで、画像形成装置１内を冷却する。さらに、クーリングモードでは、冷却ファン１２を作動させても良い。

図４は、図１の画像形成装置１のクーリングモードの処理の例を示すフローチャートである。

画像形成装置１において印刷ジョブが開始されると（図４のスタート）、制御部１１は、廃トナー収容部２４１ａ内の廃トナーの外添剤比率に基づき、クーリングモードの実施の基準温度を変更する（ステップ＃１０１）。ここで参照する廃トナーの外添剤比率は、前回の印刷ジョブにおいて導出された外添剤比率であって、その詳細は後述する。

なお、廃トナーの外添剤比率と、クーリングモードの実施の基準温度との対応関係に係る情報は、例えば記憶部等に予め記憶される。また、廃トナーの外添剤比率に係る情報は、例えば印刷が実行されるたびに逐次更新され、記憶部等に記憶される。

次に、制御部１１は、機内温度検出部１３によって検出された機内温度が、クーリングモードの実施の基準温度より低いか否かを判定する（ステップ＃１０２）。制御部１１は、機内温度検出部１３から受信したサーミスタ等の検出信号に基づき、画像形成部２０周辺の機内温度を認識し、当該機内温度が基準温度より低いか否かを判定する。

画像形成部２０周辺の機内温度が、クーリングモードの実施の基準温度より低い場合（ステップ＃１０２のＹｅｓ）、制御部１１は、印刷を実行する（ステップ＃１０３）。

一方、機内温度検出部１３によって検出された画像形成部２０周辺の機内温度が、クーリングモードの実施の基準温度に達した場合（ステップ＃１０２のＮｏ）、制御部１１は、クーリングモードを実施する。この場合、制御部１１は、画像形成部２０の動作を停止させることで（ステップ＃１０４）、画像形成装置１内の冷却を開始する。そして、制御部１１は、冷却ファン１２をＯＮにし（ステップ＃１０５）、画像形成装置１内の冷却を促進する。

続いて、制御部１１は、機内温度検出部１３によって検出された機内温度が、クーリングモードの実施の基準温度より２℃低い温度未満に達したか否かを判定する（ステップ＃１０６）。制御部１１は、機内温度検出部１３から受信したサーミスタ等の検出信号に基づき、画像形成部２０周辺の機内温度を認識し、当該機内温度が基準温度より２℃低い温度未満であるか否かを判定する。機内温度が基準温度より２℃低い温度に達していない場合（ステップ＃１０６のＮｏ）、機内温度検出部１３によって検出される機内温度の監視が継続される。

画像形成部２０周辺の機内温度が、クーリングモードの実施の基準温度より２℃低い温度に達した場合（ステップ＃１０６のＹｅｓ）、制御部１１は、冷却ファン１２をＯＦＦにし（ステップ＃１０７）、画像形成装置１内の冷却を終了する。そして、制御部１１は、印刷を実行する（ステップ＃１０３）。

印刷が終了すると、制御部１１は、廃トナーの外添剤比率を導出する（ステップ＃１０８）。廃トナーの外添剤比率とは、ドラムクリーニング部２４の廃トナー収容部２４１ａに収容された廃トナーに含まれる外添剤の比率であって、現像部２３に補給されたばかりのトナー（以下、補給トナーと称す）の外添剤比率を１として導出される。さらに詳細に言えば、制御部１１は、直近の所定期間における用紙Ｓに形成される画像の画像情報及び画像形成部２０の動作情報に基づいて廃トナーの外添剤比率を導出する。直近の所定期間は、例えば直近の１０００～２０００枚の画像形成を実行する期間である。

制御部１１は、直近の所定期間における用紙Ｓの画像情報及び画像形成部２０の動作情報に基づいて廃トナーの外添剤比率を導出し、当該外添剤比率に基づいてクーリングモードの実施の基準温度を変更する（ステップ＃１０１参照）。この構成によれば、廃トナーの外添剤比率に基づいて、クーリングモードを実施するタイミングを変更することが可能である。したがって、廃トナーの成分に基づいて画像形成装置１内の冷却を開始することができ、画像形成動作を効率良く行うことが可能である。

制御部１１は、入力部である画像読取部４及び通信部１０から用紙Ｓに形成される画像の画像情報を取得する。用紙Ｓに形成される画像の画像情報は、用紙Ｓに対する印字率と、印字率毎の画像形成枚数と、である。制御部１１は、用紙Ｓに対する印字率と、印字率毎の画像形成枚数と、に基づいて算出される印字率毎のトナー消費量に基づいて廃トナーの外添剤比率を導出する。

図５は、印字率毎の廃トナーの外添剤比率を示すグラフである。前述のように補給トナーの外添剤比率を１として、印字率１％、５％、２０％の場合について、印字率毎の外添剤比率を図５に示した。

図５の外添剤比率は、蛍光Ｘ線装置による定量分析をチタン元素に対して行った結果に基づいて算出している。この結果は、他の金属材料（例えば銅、亜鉛、アルミニウム等）で構成される外添剤においても同様に適用することが可能である。ここで、外添剤は、トナーと概ね逆極性で帯電しており、トナーが飛翔する電界に対して逆電界で移動する。これにより、外添剤は、用紙Ｓの背景部（白地部）に多く付着する。したがって、用紙Ｓに対する印字率が低いほど、背景部が多くなり、外添剤比率は高くなる。すなわち、図５の外添剤比率は、印字率１％において最も高い。

上記の構成によれば、直近の所定期間における用紙Ｓの画像情報に基づき、廃トナーの外添剤比率を導出することが可能である。したがって、直近の所定期間における印刷物の状況に応じて、好適なタイミングでクーリングモードを実施することができる。

図６は、印字率毎のガラス転移点を示すグラフである。図６によれば、先の図５における外添剤比率が高い印字率ほど、ガラス転移点が高くなることが分かる。ガラス転移点が高いということは、トナーの溶融及び固着が発生し難く、クーリングモードが開始されるまでの時間が長くなる。

したがって、制御部１１は、廃トナーの外添剤比率が高いほど、クーリングモードの実施の基準温度を高くする。この構成によれば、廃トナーの外添剤比率に基づいて、クーリングモードを実施するタイミングを変更することが可能である。

画像形成部２０の動作情報は、用紙Ｓに対する非画像形成時に、トナー像として使用されることなく現像部２３から感光体ドラム２１を介して廃トナー収容部２４１ａに送られるトナーの消費量である画像形成外トナー消費量を含む。なお、画像形成部２０では、非画像形成時に、感光体ドラム２１等の構成要素の保守のために所定のタイミングで自動的に、トナーをトナー像として使用することなく現像部２３から感光体ドラム２１を介して廃トナー収容部２４１ａに送って消費することがある。

非画像形成時に消費されるトナーは、画像形成が実行されることなく現像部２３から廃トナー収容部２４１ａに送られるため、補給トナーと同等の外添剤比率を有すると定義される。制御部１１は、印字率毎のトナー消費量と、画像形成外トナー消費量と、に基づいて廃トナーの外添剤比率を導出する。

上記の構成によれば、直近の所定期間における画像形成部２０の動作情報に基づき、廃トナーの外添剤比率を導出することが可能である。したがって、直近の所定期間における画像形成部２０の動作状況に応じて、好適なタイミングでクーリングモードを実施することができる。

図７は、本発明の実施例及び比較例の画像形成装置におけるクーリングモードを開始するまでの時間を示すグラフである。

図７に関して、廃トナーの外添剤比率に基づいてクーリングモードの実施の基準温度を変更した実施例の画像形成装置１と、クーリングモードの実施の基準温度を一定の温度とした比較例の画像形成装置と、においてクーリングモードを開始するまでの時間（図７の縦軸）を計測した。比較例のクーリングモードの実施の基準温度は、印字率２０％におけるガラス転移点を参考に定めた温度である。また、実施例及び比較例のクーリングモードを開始するまでの時間は、常温常湿環境と、高温高湿環境と、において計測した。

図７によれば、実施例の画像形成装置１の場合、常温常湿環境及び高温高湿環境のいずれにおいても、先の図５における外添剤比率が高い印字率ほど、クーリングモードを開始するまでの時間が長くなることが分かる。すなわち、実施例の画像形成装置１では、廃トナーの成分に基づく好適なタイミングで画像形成装置１内の冷却が開始され、画像形成動作を効率良く行うことが可能である。

上記構成に鑑み、画像形成装置１で使用されるトナーは、廃トナーとして廃トナー収容部２４１ａに収容されたときの外添剤比率が、現像部２３に補給される新しいトナーの外添剤比率を１とした場合に、いずれの画像形成条件においても１以上４以下である（図５参照）。この構成によれば、廃トナーの外添剤比率に基づいて、クーリングモードを実施するタイミングを好適に変更することが可能である。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

例えば、上記実施形態では、画像形成装置１は、複数色の画像を順次重ねて形成するいわゆるタンデム型のカラー印刷用の画像形成装置であることとしたが、このような機種に限定されるわけではない。画像形成装置は、タンデム型ではないカラー印刷用の画像形成装置やモノクロ印刷用の画像形成装置であって良い。

本発明は、画像形成装置において利用可能である。

１ 画像形成装置
２ 本体
３ 原稿搬送部
４ 画像読取部（入力部）
１０ 通信部（入力部）
１１ 制御部
１２ 冷却ファン
１３ 機内温度検出部
２０ 画像形成部
２１ 感光体ドラム（像担持体）
２２ 帯電部
２３ 現像部
２４ ドラムクリーニング部
２４１ 回収容器
２４１ａ 廃トナー収容部
２４２ クリーニングローラー
２４３ クリーニングブレード
２４４ 回収スパイラル
Ｓ 用紙（記録媒体）

Claims (5)

1. 外周面に静電潜像が形成される像担持体と、前記静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する現像部と、前記像担持体の前記外周面に残留する廃トナーを除去するとともに、前記廃トナーを収容する廃トナー収容部を有するクリーニング部と、を少なくとも含み、記録媒体への画像形成を行う画像形成部と、
   前記画像形成部において前記記録媒体に形成される画像の画像情報が入力される入力部と、
   前記画像形成部周辺の機内温度を検出する機内温度検出部と、
   前記画像形成部を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記機内温度検出部によって検出された前記機内温度が基準温度に達した場合に前記画像形成部の動作を停止させるクーリングモードを実施可能であるとともに、直近の所定期間における前記画像情報及び前記画像形成部の動作情報に基づいて前記廃トナーの外添剤比率を導出し、前記外添剤比率に基づいて前記基準温度を変更することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御部は、前記外添剤比率が高いほど、前記基準温度を高く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. 前記画像情報は、前記記録媒体に対する印字率と、前記印字率毎の画像形成枚数と、であり、
   前記制御部は、前記印字率と、前記画像形成枚数とに基づいて算出される前記印字率毎のトナー消費量に基づいて前記外添剤比率を導出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記動作情報は、前記記録媒体に対する非画像形成時に、前記トナー像として使用されることなく前記現像部から前記像担持体を介して前記廃トナー収容部に送られるトナーの消費量である画像形成外トナー消費量を含み、
   前記制御部は、前記印字率毎のトナー消費量と、前記画像形成外トナー消費量とに基づいて前記外添剤比率を導出することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記トナーは、前記廃トナーとして前記廃トナー収容部に収容されたときの前記外添剤比率が、前記現像部に補給される新しい前記トナーの前記外添剤比率を１とした場合に、いずれの画像形成条件においても１以上４以下であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。

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