JP5545449B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、特に、装置内を冷却するための冷却ファンが設置された画像形成装置に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、装置内の温度上昇を軽減するために、装置内を冷却する冷却ファンを設置する技術が広く知られている（例えば、特許文献１参照。）。

一方、特許文献１には、原稿台や画像形成装置内の温度上昇を軽減することを目的として、原稿読取枚数や画像形成枚数や画像形成時間が所定の閾値に達した場合に冷却ファンを動作させるように制御する技術が開示されている。なお、特許文献１では、画像形成動作終了後には冷却ファンの動作が停止するように制御している。

従来の画像形成装置は、長時間の連続稼働による現像部の温度上昇によって現像部内のトナーが溶融してしまって、適正な画質の画像（トナー像）が得られなくなってしまう不具合が発生することがあった。特に、現像部内の温度は、直接的に検知しにくいために、このような不具合は無視できないものとなっていた。
その一方で、冷却ファンを画像形成動作を終了した後にも無制限に動作させて現像部を冷却し続ける対策をとった場合には、消費電力の浪費が大きくなるとともに、騒音が大きくなってしまうことになる。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、冷却ファンが効率的に動作されて、温度上昇によって現像部内のトナーが溶融する不具合が抑止される、画像形成装置を提供することにある。

この発明の請求項１記載の発明にかかる画像形成装置は、所定方向に走行するように回転駆動されて像担持体上に形成される潜像を現像する現像剤担持体を具備した現像部と、装置内に空気を送って装置内を冷却する冷却ファンと、前記現像剤担持体の走行距離を算出するとともに、前記冷却ファンの動作を制御する制御手段と、前記現像剤担持体の総走行距離を記憶する記憶手段と、を備え、過去のＸ分間分におけるＹ分毎の前記現像剤担持体の総走行距離を前記制御手段によって算出して当該総走行距離を前記記憶手段によって記憶して、前記制御手段によって算出した前記現像剤担持体の最新の総走行距離の値と前記記憶手段によってＺ分前に記憶した総走行距離の値との差分から最新のＺ分間分の総走行距離を前記制御手段によって算出して、その算出結果が閾値Ｍ以上であった場合に前記制御手段によって画像形成動作が終了した後にもＷ分間だけ前記冷却ファンを動作するように制御するものである。

また、請求項２記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１に記載の発明において、前記制御手段における制御条件を任意に設定するための操作部をさらに備え、前記操作部は、前記Ｘ、前記Ｙ、前記Ｚ、前記Ｍ、前記Ｗのうち少なくとも１つの値を可変できるように形成されたものである。

また、請求項３記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記冷却ファンは、装置内に複数設置され、前記制御手段は、前記算出結果が閾値Ｍ以上であった場合に複数の前記冷却ファンを画像形成動作が終了した後に動作させる時間Ｗを、それぞれ別々に設定できるように形成されたものである。

また、請求項４記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記記憶手段は、前記算出結果が閾値Ｍ以上であった場合に前記冷却ファンを画像形成動作が終了した後に動作開始させた時刻を記憶するように形成されたものである。

また、請求項５記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記冷却ファンを画像形成動作が終了した後にも動作させていることを報知するための表示部をさらに備えたものである。

本発明は、現像部の現像剤担持体の総走行距離に基いた制御によって所定条件に達したときに、画像形成動作が終了した後にも冷却ファンを動作するように制御しているため、冷却ファンが効率的に動作されて、温度上昇によって現像部内のトナーが溶融する不具合が抑止される、画像形成装置を提供することができる。

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 作像部を示す構成図である。 現像装置及び感光体ドラムを上方からみた断面図である。 冷却ファンの制御をおこなう制御系を示すブロック図である。 印刷時における現像ローラの総走行距離の記憶手順について説明するための図である。 電源オン後等における現像ローラの総走行距離の記憶フローを示すフローチャートである。 画像形成動作終了後の冷却ファン動作の実行判断について説明するための図である。

実施の形態．
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

まず、図１〜図３にて、画像形成装置について詳細に説明する。
図１は、画像形成装置としてのレーザプリンタを示す構成図である。図２は、そこに設置されるプロセスカートリッジ６（作像部）の近傍を示す断面図である。図３は、現像部５及び感光体ドラム１を上方からみた長手方向（図２の紙面垂直方向である。）の断面図である。

図１に示すように、中間転写ユニット１５の中間転写ベルト８に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部としてのプロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが並設されている。なお、装置本体１００に設置される４つのプロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋは、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる以外はほぼ同一構造であるので、図２及び図３において、プロセスカートリッジ６と感光体ドラム１と１次転写バイアスローラ９とにおける符号のアルファベット（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）を省略して図示する。

図２を参照して、作像部としてのプロセスカートリッジ６は、像担持体としての感光体ドラム１と、感光体ドラム１の周囲に配設された帯電部４、現像部５（現像部）、クリーニング部２と、が一体化されたものであって、装置本体１００に対して着脱自在に構成されている。このように作像部の構成部を一体化することで、作像部のメンテナンス性が向上する。そして、感光体ドラム１上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程、除電工程）がおこなわれて、感光体ドラム１上に所望のトナー像が形成されることになる。

なお、本実施の形態では、感光体ドラム１、帯電部４、現像部５（現像装置）、クリーニング部２を、一体化してプロセスカートリッジ６を構成したが、各構成部を単独のユニットとして、装置本体１００に着脱自在に設置することもできる。具体的に、現像部５（現像装置）を、単独のユニットとして、装置本体１００に対して着脱自在に構成することもできる。さらに、感光体ドラム１、帯電部４、クリーニング部２のうち少なくとも１つと、現像部５と、を一体化したユニットとして、装置本体１００に対して着脱自在に構成することもできる。

図２を参照して、感光体ドラム１は、不図示の駆動部によって図２中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部４の位置で、感光体ドラム１の表面が一様に帯電される（帯電工程である。）。
その後、感光体ドラム１の表面は、露光部７（図１を参照できる。）から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での露光走査によって静電潜像が形成される（露光工程である。）。

その後、感光体ドラム１の表面は、現像部５との対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、所望のトナー像が形成される（現像工程である。）。
詳しくは、現像部５内には、トナーとキャリア（磁性キャリア）とからなる２成分現像剤Ｇが収容されている。現像部５内の現像剤Ｇは、トナー濃度検知手段としての磁気センサ５７によって検知されるトナー濃度（現像剤Ｇ中のトナーの割合である。）が所定の範囲内になるように調整される。すなわち、現像部５内のトナー消費に応じて、トナー搬送パイプ４３（トナー搬送部）からトナー補給口４４を介して第２現像剤搬送部５４（第２搬送経路）内に、トナーが補給される。なお、磁気センサ５７は、その周囲を流動する現像剤の透磁率の変化からトナー濃度の変化を検知するセンサである。

トナー搬送パイプ４３は、図１を参照して、装置本体１００の上方のボトル収容部３１に設置されたトナーボトル３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋのうち対応するトナーボトルに連通している。図示は省略するが、トナー搬送部は、トナーボトル３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋを回転駆動する駆動部や、トナー搬送パイプ４３や、トナー搬送パイプ４３に接続されたエアーポンプ等で構成される。このように構成されたトナー搬送部によって、各色のトナーが収容されたトナーボトル３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋから、トナー搬送パイプ４３を介して、各現像部５にそれぞれ各色のトナーが搬送される。
なお、トナー搬送部は、上述した構成のものに限定されることなく、種々の構成のものを用いることができる。例えば、トナー搬送パイプを用いずに、トナーボトルから中継ホッパを介して現像部５にトナーを供給する構成にすることもできる。

その後、第２現像剤搬送部５４内に補給されたトナーは、第２搬送スクリュ５６及び第１搬送スクリュ５５によって、現像剤Ｇとともに混合・撹拌されながら、仕切部材５８で隔絶された第１現像剤搬送部５３（第１搬送経路）、第２現像剤搬送部５４を循環する（図３中の破線矢印方向の循環である。）。

詳しくは、図３を参照して、第１現像剤搬送部５３（第１現像剤収容部）内の現像剤Ｇは、第１現像剤搬送部材としての第１搬送スクリュ５５によって、紙面の左側から右側に現像ローラ５１の長手方向に沿って搬送される。これに対して、第２現像剤搬送部５４（第２現像剤収容部）内の現像剤Ｇは、第２現像剤搬送部材としての第２搬送スクリュ５６によって、紙面の右側から左側に第１現像剤搬送部５３とは逆方向に搬送される。

また、第１現像剤搬送部５３と第２現像剤搬送部５４とは、長手方向両端部を除く領域に配設された仕切部材５８によって隔絶されるとともに、仕切部材５８の介在しない長手方向両端部（第１中継部Ａ及び第２中継部Ｂ）で連通する。すなわち、第１搬送スクリュ５５（第１現像剤搬送部材）によって第１現像剤搬送部５３の下流側に搬送された現像剤は、第１中継部Ａを介して第２現像剤搬送部５４の上流側に流動して、その後に第２搬送スクリュ５６（第２現像剤搬送部材）によって長手方向に搬送される。第２搬送スクリュ５６によって第２現像剤搬送部５４の下流側に搬送された現像剤は、第２中継部Ｂを介して第１現像剤搬送部５３の上流側に流動して、その後に第１搬送スクリュ５５によって長手方向に搬送される。こうして、２つの搬送経路５３、５４の間に現像剤の長手方向の循環経路が形成される。

このように循環経路中を循環する現像剤Ｇ中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ５１上に形成された複数の磁極によってキャリアとともに現像ローラ５１上に担持される。
ここで、図３を参照して、現像ローラ５１は、内部に固設されてローラ周面に複数の磁極を形成するマグネット５１ｂと、マグネット２３ａ１の周囲を回転するスリーブ５１ａと、で構成される。そして、複数の磁極が形成されたマグネット５１ｂの周囲をスリーブ５１ａが回転することで、その回転にともない現像剤Ｇが現像ローラ５１上（スリーブ５１ａ上である。）を移動することになる。なお、現像ローラ５１（現像剤担持体）は、スリーブ５１ａの軸部に連結された駆動モータ７１（現像駆動モータ）によって図２の矢印方向（反時計方向）に回転駆動される（図４を参照できる）。

現像剤担持体としての現像ローラ５１上に担持された現像剤Ｇは、現像ローラ５１の矢印方向の回転（走行）にともなって搬送されて、現像剤規制部材としてのドクターブレード５２（現像ローラ５１の下方に配設されている。）の位置に達する。そして、現像ローラ５１上の現像剤Ｇは、この位置で適量に規制された後に、感光体ドラム１との対向位置（現像領域である。）まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界（現像電界）によって、感光体ドラム１上に形成された潜像にトナーが吸着される。

図示は省略するが、マグネット５１ｂによって現像ローラ５１（スリーブ５１ａ）の周囲には、複数の磁極が形成されている。複数の磁極は、感光体ドラム１との対向位置に形成された主磁極、第１搬送スクリュ５５との対向位置からドクターブレード５２との対向位置にかけて形成された汲上げ磁極（ドクタ対向磁極）、第１現像剤搬送部５３の上方に形成された剤離れ磁極、主磁極と剤離れ磁極との間に形成された搬送磁極、等で構成される。
まず、汲上げ磁極が磁性体としてのキャリアに作用して、第１現像剤搬送部５３内を移動する現像剤Ｇの一部が現像ローラ５１上に担持される。現像ローラ５１上に担持された現像剤Ｇは、その一部がドクターブレード５２（現像剤規制部材）の位置で掻き取られて、第１現像剤搬送部５３に戻される。一方、汲上げ磁極による磁力が作用するドクターブレード５２の位置で、ドクターブレード５２と現像ローラ５１とのドクターギャップを通過して現像ローラ５１上に担持された現像剤Ｇは、主磁極の位置で穂立ちして現像領域において磁気ブラシとなって感光体ドラム１に摺接する。こうして、現像ローラ５１に担持された現像剤Ｇ中のトナーが感光体ドラム１上の潜像に付着する。その後、主磁極の位置を通過した現像剤Ｇは、搬送磁極によって剤離れ磁極の位置まで搬送される。そして、剤離れ磁極の位置で、反発磁界がキャリアに作用して、現像ローラ５１上に担持されていた現像工程後の現像剤Ｇが現像ローラ５１から脱離される。脱離後の現像剤Ｇは、再び第１現像剤搬送部５３に戻されて、第１現像剤搬送部５３の下流側に向けて搬送され、第１中継部Ａを介して第２現像剤搬送部５４の上流側に移動する。さらに、第２現像剤搬送部５４の上流側に移動した現像剤は、トナー補給口４４から補給された補給トナーとともに、第２現像剤搬送部５４の下流側に達して、第２中継部Ｂを介して第１現像剤搬送部５３の上流側に移動する。このような一連の現像剤Ｇの循環が繰り返される。

上述した現像工程の後、感光体ドラム１の表面は、中間転写ベルト８及び第１転写バイアスローラ９との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト８上に転写される（１次転写工程である。）。このとき、感光体ドラム１上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
その後、感光体１の表面は、クリーニング部２との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上に残存した未転写トナーがクリーニングブレード２ａによって回収される（クリーニング工程である。）。
最後に、感光体ドラム１の表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム１上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。

なお、上述した作像プロセスは、４つのプロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋで、それぞれおこなわれる。すなわち、図１を参照して、プロセスカートリッジの下方に配設された露光部７から、画像情報に基いたレーザ光Ｌが、各プロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの感光体ドラム上に向けて照射される。詳しくは、露光部７は、光源からレーザ光Ｌを発して、そのレーザ光Ｌを回転駆動されたポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して感光体ドラム上に照射する。その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト８上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト８上にカラー画像が形成される。

ここで、図１を参照して、中間転写ユニット１５は、中間転写ベルト８、４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ、２次転写バックアップローラ１２、対向ローラ１３、テンションローラ１４、クリーニング部１０等で構成される。中間転写ベルト８は、３つのローラ部材１２〜１４によって張架・支持されるとともに、１つのローラ部材１２の回転駆動によって図１中の矢印方向に無端移動される。

４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト８を感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。そして、１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋに、トナーの極性とは逆極性の転写バイアスが印加される。
そして、中間転写ベルト８は、矢印方向に走行して、各１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト８上に重ねて１次転写される。

その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト８は、２次転写ローラ１９との対向位置に達する。この位置では、２次転写バックアップローラ１２が、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト８上に形成されたカラートナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された転写紙等の記録媒体Ｐ上に転写される。このとき、中間転写ベルト８には、記録媒体Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。
その後、中間転写ベルト８は、中間転写ベルト８用のクリーニング部１０の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト８上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト８上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。

ここで、２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Ｐは、装置本体１００の下方に配設された給紙部２６から、給紙ローラ２７やレジストローラ対２８等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部２６には、転写紙等の記録媒体Ｐが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ２７が図１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Ｐがレジストローラ対２８のローラ間に向けて給送される。

レジストローラ対２８に搬送された記録媒体Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対２８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対２８が回転駆動されて、記録媒体Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。

その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着部２０の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ローラ及び圧力ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。
その後、記録媒体Ｐは、排紙ローラ対２９のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対２９によって装置本体１００外に排出された記録媒体Ｐは、印刷後の画像（出力画像）として、スタック部３０上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセス（画像形成動作）が完了する。

なお、本実施の形態では、画像形成装置本体１００の内部に複数の冷却ファン６１〜６３が設置されている。詳しくは、図１及び図２を参照して、主として複数の現像部５（プロセスカートリッジ６）をそれぞれ冷却するための冷却ファン６１（現像部冷却用の冷却ファン）、主として定着部６２を冷却するための冷却ファン６２、主として露光部７を冷却するための冷却ファン６３、が設置されている。これらの冷却ファン６１〜６３は、画像形成装置１００内に空気を送って装置内の各部を冷却する。そして、本実施の形態では、これらの冷却ファン６１〜６３が、それぞれ別々に動作制御されている。

以下、図４〜図７にて、本実施の形態において特徴的な、画像形成装置の制御について詳しく説明する。
図４を参照して、現像部５（プロセスカートリッジ６）を冷却するための冷却ファン６１は、制御手段としての制御部７０によるファン・ドライバ７３の制御によって、その動作（オン・オフ動作）が制御される。また、制御手段としての制御部７０は、駆動モータ・ドライバ７２を介して駆動モータ７１（現像駆動モータ）を制御して、現像剤担持体としての現像ローラ５１の回転駆動制御をおこなう。すなわち、制御部７０（制御手段）は、現像ローラ５１の駆動・駆動停止や、冷却ファン６１の駆動・駆動停止の指令を発することになる。なお、図示は省略するが、制御部７０は、他の冷却ファン６２、６３を含む装置本体１００の全ての駆動部材の駆動制御をもおこなう。

ここで、制御部７０（制御手段）は、現像ローラ５１（現像剤担持体）の走行距離を算出する。詳しくは、駆動モータ７１によって現像ローラ５１を駆動した時間（駆動時間）と、現像ローラ５１の外周面における線速（駆動線速）と、から現像ローラ５１の走行距離を算出する。そして、制御部７０によって算出された所定時間毎の現像ローラ５１の総走行距離が記憶手段としての記憶部７４に記憶される。
なお、記憶部７４（記憶手段）では、後述する冷却ファン６１を画像形成動作終了後に動作させる際の動作開始時刻等、冷却ファン６１の動作条件をも記憶するように構成されている。
また、画像形成装置本体１００には、ユーザーやサービスマン等の作業者が制御部７０における制御条件を任意に設定するための操作部７５（操作パネル）や、ユーザーやサービスマン等の作業者が装置１００でおこなわれている動作等の情報を認識するための表示部７６（表示パネル）が設置されている。

ここで、本実施の形態では、現像ローラ５１の総走行距離に応じて冷却ファン６１の動作を制御している。
詳しくは、過去のＸ分間分におけるＹ分毎の現像ローラ５１の総走行距離を制御部７０によって算出してその算出結果（総走行距離）を記憶部７４によって記憶する。そして、制御部７０によって算出した現像ローラ５１の最新の総走行距離の値と、記憶部７４によってＺ分前に記憶した総走行距離の値と、の差分Δから、最新のＺ分間分の総走行距離を制御部７０によって算出する。そして、その算出結果（最新のＺ分間分の総走行距離であって、上述した差分Δである。）が閾値Ｍ以上であった場合に、制御部７０によって画像形成動作（印刷動作）が終了した後にもＷ分間だけ冷却ファン６１を動作するように制御する。
なお、本実施の形態では、上述した定数Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｍ、Ｗが、それぞれ、２００（分）、５（分）、６５（分）、２７６８４０（ｍｍ）、３０（分）に基準値として設定されている。

さらに具体的に、過去の２００分間分における５分毎の現像ローラ５１の総走行距離を制御部７０によって算出してその算出結果（総走行距離）を記憶部７４によって記憶する。そして、制御部７０によって算出した現像ローラ５１の最新の総走行距離の値と、記憶部７４によって６５分前に記憶した総走行距離の値と、の差分Δから、最新の６５分間分の総走行距離を制御部７０によって算出する。そして、その算出結果（差分Δ）が閾値２７６８４０（ｍｍ）以上であった場合には、連続稼働時間が比較的長くて現像部５の温度上昇が大きくなり現像部５内に収容されたトナーの溶融が生じやすい状況であるものとして、画像形成動作（印刷動作）が終了した後にも画像形成動作中の動作から延長して３０分間だけ冷却ファン６１を動作する。
そして、画像形成動作終了における冷却ファン６１の動作（動作延長）を実行してから、冷却ファン６１の動作延長時間（３０分）が経過していて、かつ、最新の６５分間分の総走行距離が閾値２７６８４０（ｍｍ）未満である場合には、現像部５の温度が充分に低下したものとして、冷却ファン６１の動作時間延長の設定を解除して、冷却ファン６１の動作時間設定を通常設定（画像形成動作中のみの動作である。）に戻す。

また、上述した制御フローにおいて、上述した算出結果（差分Δ）が閾値２７６８４０（ｍｍ）に達しない場合には、連続稼働時間が比較的短くて現像部５の温度上昇が小さく現像部５内に収容されたトナーの溶融が生じやすい状況にはないものとして、画像形成動作終了において画像形成動作中の動作から延長継続して冷却ファン６１を動作することなく、画像形成動作終了とともに冷却ファン６１の動作を停止する。

このように、本実施の形態では、現像部５の温度上昇の代替特性として現像ローラ５１の総走行距離を求めて、その総走行距離の長短に基いて画像形成動作終了後における冷却ファン６１の動作（延長動作）の可否を判断して冷却ファン６１の動作制御を実行しているため、冷却ファン６１が無駄に動作されることなく効率的に動作されて、現像部５が効率的に冷却されて、温度上昇によって現像部５内のトナーが溶融する不具合が確実に軽減されることになる。

以下、上述した冷却ファン６１の制御について、さらに詳細に説明する。
まず、図５を用いて、印刷時（画像形成動作時）における現像ローラ５１の総走行距離の記憶手順について説明する。図５は、記憶部７４（記憶手段）における複数のアドレス（図には「０００１」〜「１０２」までのアドレスが記載されている。）を示す図であって、図５（Ａ）〜（Ｃ）は記憶部７４において現像ローラ５１の総走行距離が記憶される手順の一例を示すものである。
図５（Ａ）に示すように、「０００１」〜「０００５」の各アドレスには、５分間（Ｙ分間）毎の現像ローラ５１の総走行距離が記憶されている。そして、アドレス「０００５」における総走行距離値の保存（記憶）が確定した時点での時刻（４月２２日１０時００分００秒とする。）が、最新確定時刻（０４２２１０００００）としてアドレス「１０１」に一時的に保存される。さらに、このとき、次に保存されるべき走行距離値の保存先（最新カウンタ保存先）として、アドレス名（０００６）がアドレス「１０２」に一時的に保存される。
その後、図５（Ｂ）に示すように、印刷動作（画像形成動作）時に、現像ローラ５１の総走行距離の値（例えば、２７３１０３ｍｍ）が、最新のアドレス「０００６」に随時保存される。
そして、図５（Ｃ）に示すように、アドレス「０００５」の保存が確定してから５分（Ｙ分）が確定した後に、最新のアドレス「０００６」における総走行距離値（２７３１０３ｍｍ）が確定して保存される。これと同時に、アドレス「０００６」における総走行距離値の保存が確定した時点での時刻（４月２２日１０時０５分００秒とする。）が、最新確定時刻（０４２２１００５００）としてアドレス「１０１」に一時的に保存される。さらに、このとき、次に保存されるべき走行距離値の保存先（最新カウンタ保存先）として、先のアドレス名（０００６）に対して＋１を加算したアドレス名（０００７）がアドレス「１０２」に一時的に保存される。
以上、全体的な記憶手順をまとめると、「最新確定時刻」から５分後までは、印刷終了時に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て、５分が経過した時点でそのアドレスの値を確定させて、「最新確定時刻」を現在時刻に更新するとともに、「最新カウンタ保存先」を１つ進める。

図６は、電源オン後やスリープモードからの復帰後における現像ローラ５１の総走行距離の記憶フローを示すフローチャートである。
図６に示すように、装置本体１００のメインスイッチ（主電源）がオンされた場合、又は、装置が「スリープモード」（低電力を供給して装置１００の消費電力を抑えつつ、装置１００の比較的迅速な立ち上げを可能にする制御モードである。）から復帰した場合であって、装置１００がオフ状態からオン状態になると（ステップＳ１〜Ｓ２）、まず、その時点での現在時刻Ｔが取得される（ステップＳ３）。
そして、現在時刻Ｔが（「最新確定時刻」の時刻＋５分×４０）の値以上であるかが判別される（ステップＳ４）。すなわち、予め定められた定数Ｚ（＝２００分）と現在時刻Ｔとの比較がおこなわれる。
その結果、現在時刻Ｔが（「最新確定時刻」の時刻＋５分×４０）の値以上であるものと判別された場合には、装置１００の稼動停止時間（又は、スリープ時間）が充分にあって現像部５の温度が充分に低下しているものとして、記憶部７４における総走行距離保存先のすべてに総走行距離値をセットして（ステップＳ１１）、「最新カウンタ保存先」を初期値（アドレス「０００１」）にリセットして（ステップＳ１２）、「最新確定時刻」をＴにセットして（ステップＳ１３）、その後にタイマーをスタートする（ステップＳ１４）。そして、それ以降、先に図５で説明した手順にて記憶部７４による記憶動作（基本動作）をおこなう（ステップＳ１７）。

これに対して、ステップＳ４にて、現在時刻Ｔが（「最新確定時刻」の時刻＋５分×４０）の値以上ではないものと判別された場合には、装置１００の稼動停止時間（又は、スリープ時間）が充分になく現像部５の温度が充分に低下していないものとして、まず、現在時刻Ｔが（「最新確定時刻」の時刻＋５分）の値以上であるかが判別される（ステップＳ５）。すなわち、予め定められた定数Ｙ（＝５分）と現在時刻Ｔとの比較がおこなわれる。
その結果、現在時刻Ｔが（「最新確定時刻」の時刻＋５分）の値以上ではないものと判別された場合には、次の確定（「最新確定時刻」の確定である。）までの残り時間Ｒ（（「最新確定時刻」の時刻＋５分）−Ｔ）が算出されて（ステップＳ１０）、その後にタイマーがスタートされ（ステップＳ１５）、上述した残り時間Ｒまで総走行距離の算出がおこなわれる（ステップＳ１６）。そして、それ以降、先に図５で説明した手順にて記憶部７４による記憶動作（基本動作）をおこなう（ステップＳ１７）。

これに対して、ステップＳ５にて、現在時刻Ｔが（「最新確定時刻」の時刻＋５分）の値以上であるものと判別された場合には、さらに現在時刻Ｔが（「最新確定時刻」の時刻＋５分×２）の値以上であるかが判別される（ステップＳ６）。その結果、現在時刻Ｔが（「最新確定時刻」の時刻＋５分×２）の値以上であるものと判別された場合には、「最新カウンタ保存先」の値＋１の番号のカウンタＳＰ（アドレス）から＋Ｎの番号のカウンタＳＰ（アドレス）まで総走行距離値をセットする（ステップＳ７）。ここで、上述した「Ｎ」は、（「最新確定時刻」の時刻＋５分）／５分（ただし、小数点以下は切り捨てる。）で求められる自然数である。
そして、「最新カウンタ保存先」の値に、「＋Ｎ＋１」を加算して、「最新カウンタ保存先」にセットする（ステップＳ８）。さらに、「最新確定時刻」に（「最新確定時刻」の時刻＋５分×（Ｎ＋１））の時刻をセットして（ステップＳ９）、その後に上述したステップＳ１０以降のフローをおこなう。
これに対して、ステップＳ６にて、現在時刻Ｔが（「最新確定時刻」の時刻＋５分×２）の値以上ではないものと判別された場合には、ステップＳ７のフローを飛ばして、上述したステップＳ８以降のフローをおこなう。

このような制御をおこなうことにより、画像形成装置１００が電源オフやスリープモードによって稼働停止していた場合であっても、その電源オン後やスリープモードからの復帰後にその駆動停止時間を算出して、その時間分に対応する総走行距離値を記憶することができることになる。すなわち、電源オフやスリープモードを挟んで画像形成装置１００の稼働がおこなわれても、最新の総走行距離の値と所定時間前に記憶した総走行距離の値との差分Δを計算するときに、稼働停止時における時間を把握するとともに、その間の走行距離をゼロとすることができるため、現像部５の温度上昇の程度に合わせた総走行距離の算出を正確におこなうことができる。

図７にて、画像形成動作終了後の冷却ファン動作の実行判断について説明する。図７は、図５に対応した記憶部７４（記憶手段）の一部を示す図であって、画像形成動作終了後の冷却ファン動作が実行されるように判断されたときの手順の一例を示すものである。
図７に示すように、アドレス「１０２」において一時的に保存されていた「最新カウンタ保存先」のアドレス「０００８」が確定して、アドレス「０００８」が更新されると、判定対象の２点の差分Δが計算される。ここでは、定数Ｚが２５分（２５分／５分＝アドレス５個分）に設定されていて、（「最新カウンタ保存先」の値−１）の番号のカウンタ（総走行距離）から、（「最新カウンタ保存先」の値−（１＋５））の番号のカウンタ（総走行距離）を引くことになる。すなわち、図中に示すように、差分Δとして、（「００８」−１のカウンタ）−（「００８」−（１＋５））のカウンタの結果である、「３１５９０１（ｍｍ）」が求められる。そして、この差分Δ（「３１５９０１（ｍｍ）」）と、閾値Ｍ（「２７６８４０（ｍｍ）」）との比較がおこなわれ、差分Δ≧閾値Ｍなる関係が判別されたため、画像形成動作終了後においても空冷ファン６１を３０分間（Ｗ分間）だけ延長して動作させる。そして、この動作設定がされた場合には、それ以降、画像形成動作（印刷動作）が終了するたびに、空冷ファン６１の３０分間の動作がおこなわれることになる。

なお、記憶部７４では、上述した算出結果（差分Δ）が閾値Ｍ以上であった場合に冷却ファン６１を画像形成動作が終了した後に動作開始させた時刻が記憶される。そして、この動作開始時刻から３０分が経過した時点で、最新の判定時間間隔において算出された走行距離が閾値Ｍを超えていなければ、充分に現像部５の温度が低下しているものとして、印刷動作終了後の冷却ファン６１の動作設定を元の状態に戻す。すなわち、画像形成動作（印刷動作）が終了するたびに空冷ファン６１を３０分間動作させる設定を解除する。
このような制御をおこなうことで、現像部５の温度上昇の程度に合わせた冷却ファン６１の効率的な動作をおこなうことができる。

なお、本実施の形態では、先に図４にて説明した操作部７５（操作パネル）において、上述した冷却ファン６１の制御に係る定数Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｍ、Ｗのうち少なくとも１つの値を可変できるように構成されている。すなわち、ユーザーやサービスマン等の作業者は、操作部７５を操作して、定数Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｍ、Ｗを可変して設定することができる。
このような構成によって、実際に画像形成装置を稼働させながら、その稼働状況に応じて、現像部５の温度上昇の程度に合わせた冷却ファン６１の効率的な動作制御を微調整することができる。

また、本実施の形態における画像形成装置１には、先に図１にて説明したように、現像部５を冷却する冷却ファン６１とは別に、装置１内を冷却する冷却ファン６２、６３が設置されている。さらに、４つのプロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの現像部５の下方に、それぞれ冷却ファン６１が設置されている（図１を参照できる）。
そして、制御部７０は、上述した算出結果（差分Δ）が閾値Ｍ以上であった場合に３種類の冷却ファン６１〜６３や４つの現像部冷却用の冷却ファン６１を画像形成動作が終了した後に動作させる時間Ｗを、それぞれ別々に設定できるように構成されている。したがって、算出結果（差分Δ）が閾値Ｍ以上であった場合に現像部冷却用の冷却ファン６１のみを画像形成動作終了後に動作させて、他の２つの冷却ファン６２、６３の動作は停止させたり、その動作時間を短く設定したりすることもできる。さらには、現像部冷却用の４つの冷却ファン６１において、それぞれの現像部５の稼働状況に合わせて、画像形成動作終了後の冷却ファン６１の動作を別々に制御することもできる（例えば、モノクロモード時には、黒色用の現像部５に対向する冷却ファン６１のみを、上述した制御の対象にすることができる）。
このような構成によって、現像部５の温度上昇の程度に合わせた冷却ファン６１〜６３の効率的な動作をおこなうことができる。

なお、先に図４にて説明した表示部７６（表示パネル）において、上述した現像ローラ５１の総走行距離に応じた冷却ファン６１の動作延長をおこなう際に、冷却ファン６１を画像形成動作が終了した後にも動作させていることを報知することが好ましい。
このような構成によって、画像形成動作終了後に冷却ファン６１が動作していることが、異常動作ではないことをユーザーに認識してもらうことができる。

以上説明したように、本実施の形態では、現像部５の現像ローラ５１（現像剤担持体）の総走行距離に基いた制御によって所定条件に達したときに、画像形成動作が終了した後にも冷却ファン６１を動作するように制御しているため、冷却ファン６１が効率的に動作されて、温度上昇によって現像部５内のトナーが溶融する不具合を抑止することができる。

なお、本実施の形態では、２成分現像剤が収容された現像装置に対して本発明を適用したが、１成分現像剤が収容された現像装置に対しても当然に本発明を適用することができる。その場合も、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

１、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ 感光体ドラム（像担持体）、
５ 現像部（現像装置）、
５１ 現像ローラ（現像剤担持体）、
６１〜６３ 冷却ファン、
７０ 制御部（制御手段）、
７４ 記憶部（記憶手段）、
１００ 画像形成装置本体（装置本体）。

特開平９−２６７４５号公報

Claims (5)

1. 所定方向に走行するように回転駆動されて像担持体上に形成される潜像を現像する現像剤担持体を具備した現像部と、
   装置内に空気を送って装置内を冷却する冷却ファンと、
   前記現像剤担持体の走行距離を算出するとともに、前記冷却ファンの動作を制御する制御手段と、
   前記現像剤担持体の総走行距離を記憶する記憶手段と、
   を備え、
   過去のＸ分間分におけるＹ分毎の前記現像剤担持体の総走行距離を前記制御手段によって算出して当該総走行距離を前記記憶手段によって記憶して、前記制御手段によって算出した前記現像剤担持体の最新の総走行距離の値と前記記憶手段によってＺ分前に記憶した総走行距離の値との差分から最新のＺ分間分の総走行距離を前記制御手段によって算出して、その算出結果が閾値Ｍ以上であった場合に前記制御手段によって画像形成動作が終了した後にもＷ分間だけ前記冷却ファンを動作するように制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段における制御条件を任意に設定するための操作部をさらに備え、
   前記操作部は、前記Ｘ、前記Ｙ、前記Ｚ、前記Ｍ、前記Ｗのうち少なくとも１つの値を可変できるように形成されたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記冷却ファンは、装置内に複数設置され、
   前記制御手段は、前記算出結果が閾値Ｍ以上であった場合に複数の前記冷却ファンを画像形成動作が終了した後に動作させる時間Ｗを、それぞれ別々に設定できるように形成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記記憶手段は、前記算出結果が閾値Ｍ以上であった場合に前記冷却ファンを画像形成動作が終了した後に動作開始させた時刻を記憶するように形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記冷却ファンを画像形成動作が終了した後にも動作させていることを報知するための表示部をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。

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