JP6252557B2 - 画像形成装置、制御方法、および制御プログラム - Google Patents

Description

本開示は、画像形成装置の制御に関し、特に、画像形成装置に備えられるファンの制御に関する。

電子写真方式の画像形成装置が普及している。電子写真方式による画像形成装置は、定着装置を備える。定着装置は、トナー像を熱で融解することによりトナー像を印刷物に定着させる。トナー像を印刷物に定着するときの温度を調整する技術に関し、特開２０１２−２４２６３５号公報（特許文献１）は、「待機モードにおいて、オーバーシュートあるいはアンダーシュートを伴うこともなく、加熱部材の表面温度を設定した範囲内に保持する」画像形成装置を開示している。

定着装置から生じた熱によって、画像形成装置の内部の温度が上昇することがある。このことに起因して、画像形成装置の内部の装置が故障することがある。そのため、定着装置から生じた熱は、画像形成装置から排出される必要がある。画像形成装置の内部の熱を排出する装置として、ファンがある。ファンは、定着装置からの印刷物の搬送路や、電源基板等の熱に送風することにより、画像形成装置の内部や定着装置の温度を下げる。ファンの制御に関し、特開２００８−１４５５９９号公報（特許文献２）は、「必要な時間だけファンモータを動作させる」画像形成装置を開示している。

特開２０１２−２４２６３５号公報 特開２００８−１４５５９９号公報

ファンを不必要に動作させると、電力が無駄に消費されたり、騒音が発生したりする。したがって、ファンは、必要最小限に動作されることが好ましい。

特許文献２に開示される画像形成装置は、印刷枚数が少ない場合には印刷動作の終了後におけるファンモータの動作時間を短くする。印刷枚数が少ない場合には装置内部の温度がそれほど上昇しないためである。しかしながら、当該画像形成装置は、印刷動作の終了後にファンを必ず動作させており、ファンを不必要に動作させている。

本開示は上述のような問題点を解決するためになされたものであって、ある局面における目的は、ファンを不必要に動作させることを抑制することが可能な画像形成装置を提供することである。他の局面における目的は、ファンを不必要に動作させることを抑制することが可能な制御方法を提供することである。さらに他の局面における目的は、ファンを不必要に動作させることを抑制することが可能な制御プログラムを提供することである。

ある局面に従うと、動作状態と、動作状態よりも消費電力の小さい非動作状態とを有する画像形成装置が提供される。画像形成装置は、トナー像を熱で印刷物に定着させるための定着装置と、画像形成装置内の温度が熱で上昇することを抑制するためのファンと、ファンの動作を制御するための制御部とを備える。制御部は、非動作状態に移行してから動作状態に移行するまでの時間が第１所定時間未満である場合、当該動作状態時において第１所定電力でファンを動作させ、時間が第１所定時間以上である場合、当該動作状態時において、ファンを停止または第１所定電力よりも小さい第２所定電力でファンを動作させるようにファンの抑制制御を行い、時間が、第１所定時間よりも長い第２所定時間以上である場合に、制御部によるファンの抑制制御を無効にする。

好ましくは、制御部は、時間が第１所定時間以上であって、かつ、時間が第２所定時間未満である場合に、当該制御部によるファンの抑制制御を実行する。

好ましくは、画像形成装置は、動作状態と非動作状態との繰り返し回数をカウントするためのカウント部をさらに備える。制御部は、繰り返し回数が所定回数以上になった場合に、当該制御部によるファンの抑制制御を無効にする。

好ましくは、カウント部は、画像形成装置の電源がオンされたことに基づいて、繰り返し回数をクリアする。

好ましくは、制御部は、当該制御部によるファンの抑制時間が所定時間を経過した場合に、当該制御部によるファンの抑制制御を無効にする。

好ましくは、定着装置は、当該定着装置の温度を検出するためのセンサを含む。画像形成装置は、印刷指示を受けたことに基づいて、トナー像を印刷物に定着させることが可能な温度に定着装置の温度を上昇させるためのウォームアップ機能を実行する。制御部は、画像形成装置の電源がオンされてからの２回目の印刷が実行されたことにより非動作状態から動作状態に移行した場合であって、かつ、ウォームアップ機能の開始時における温度が所定温度以下である場合に、当該制御部によるファンの抑制制御を実行する。

好ましくは、制御部は、画像形成装置の電源がオンされてからの１回目の印刷により動作状態に移行し、当該動作状態から非動作状態に移行する前に２回目の印刷指示を受け付けた場合に、当該制御部によるファンの抑制制御を無効にする。

好ましくは、制御部は、予め登録されている機器が画像形成装置に接続されている場合に、当該制御部によるファンの抑制制御を無効にする。

好ましくは、制御部は、予め登録されている機能が実行されている場合に、当該制御部によるファンの抑制制御を無効にする。

他の局面に従うと、動作状態と、動作状態よりも消費電力の小さい非動作状態とを有する画像形成装置の制御方法が提供される。画像形成装置は、トナー像を熱で印刷物に定着させるための定着装置と、画像形成装置内の温度が熱で上昇することを抑制するためのファンとを備える。制御方法は、非動作状態に移行してから動作状態に移行するまでの時間が第１所定時間未満である場合、当該動作状態時において第１所定電力でファンを動作させるステップと、時間が第１所定時間以上である場合、当該動作状態時において、ファンを停止または第１所定電力よりも小さい第２所定電力でファンを動作させるようにファンの抑制制御を行うステップと、時間が、第１所定時間よりも長い第２所定時間以上である場合に、第２所定電力でのファンの抑制制御を無効にするステップとを備える。

さらに他の局面に従うと、動作状態と、動作状態よりも消費電力の小さい非動作状態とを有する画像形成装置の制御プログラムが提供される。画像形成装置は、トナー像を熱で印刷物に定着させるための定着装置と、画像形成装置内の温度が熱で上昇することを抑制するためのファンとを備える。制御プログラムは、画像形成装置に、非動作状態に移行してから動作状態に移行するまでの時間が第１所定時間未満である場合、当該動作状態時において第１所定電力でファンを動作させるステップと、時間が第１所定時間以上である場合、当該動作状態時において、ファンを停止または第１所定電力よりも小さい第２所定電力でファンを動作させるようにファンの抑制制御を行うステップと、時間が、第１所定時間よりも長い第２所定時間以上である場合に、第２所定電力でのファンの抑制制御を無効にするステップとを実行させる。

ある局面において、ファンを不必要に動作させることを抑制することができる。
本発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解される本発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。

実施の形態に従う画像形成装置の装置構成の一例を示す図である。 実施の形態に従う画像形成装置の状態とファンへの供給電力との関係を示す図である。 無効条件１が満たされる場合における画像形成装置の状態とファンへの供給電力との関係を示す図である。 無効条件２が満たされる場合における画像形成装置の状態とファンへの供給電力との関係を示す図である。 無効条件３が満たされる場合における画像形成装置の状態とファンへの供給電力との関係を示す図である。 実施の形態に従う画像形成装置の機能構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態に従う画像形成装置が実行する処理の一部を表わすフローチャートである。 実施の形態に従う画像形成装置の主要なハードウェア構成を示すブロック図である。 定着装置の平面図である。 図９中のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。 図９中のＸＩ−ＸＩ線に沿った断面図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明に従う各実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらについての詳細な説明は繰り返さない。なお、以下で説明される各実施の形態および各変形例は、適宜選択的に組み合わされてもよい。

［画像形成装置１００］
図１を参照して、実施の形態に従う画像形成装置１００について説明する。図１は、画像形成装置１００の装置構成の一例を示す図である。

図１には、カラープリンタとしての画像形成装置１００が示されている。以下では、カラープリンタとしての画像形成装置１００について説明するが、画像形成装置１００は、カラープリンタに限定されない。たとえば、画像形成装置１００は、モノクロプリンタであってもよいし、モノクロプリンタ、カラープリンタおよびＦＡＸの複合機（所謂ＭＦＰ：Multi-Functional Peripheral）であってもよい。

画像形成装置１００は、画像形成ユニット１Ａ〜１Ｄと、中間転写ベルト１１と、一次転写部１２と、二次転写部１３と、クリーニング部１５と、排紙トレー１６と、カセット１７と、制御装置１８と、露光制御部１９と、定着装置３０と、ファン４０とを備える。

画像形成ユニット１Ａは、ブラック（ＢＫ）のトナー像を形成する。画像形成ユニット１Ｂは、イエロー（Ｙ）のトナー像を形成する。画像形成ユニット１Ｃは、マゼンタ（Ｍ）のトナー像を形成する。画像形成ユニット１Ｄは、シアン（Ｃ）のトナー像を形成する。中間転写ベルト１１は矢印２１の方向に回転し、画像形成ユニット１Ａ〜１Ｄは、それぞれ、中間転写ベルト１１の回転方向に沿って順に配置されている。

画像形成ユニット１Ａ〜１Ｄは、それぞれ、感光体２と、帯電部３と、現像部４と、クリーニング部５と、露光部９とを備える。

感光体２は、トナー像を担持する像担持体である。一例として、感光体２には、その表面に感光層が形成された感光体ドラムが用いられる。感光体２は、中間転写ベルト１１の回転方向に対応する方向に回転する。

帯電部３は、感光体２の表面を一様に帯電する。露光部９は、露光制御部１９からの制御信号に応じて感光体２にレーザーを照射し、指定された画像パターンに従って感光体２の表面を露光する。これにより、入力画像に応じた静電潜像が感光体２上に形成される。

現像部４は、感光体２上に形成された静電潜像をトナー像として現像する。一例として、現像部４は、トナーおよびキャリアからなる二成分系の現像剤を用いて静電潜像を現像する。

感光体２の表面に形成されたトナー像は、一次転写部１２によって中間転写ベルト１１に転写される。このとき、ブラック（ＢＫ）のトナー像、イエロー（Ｙ）のトナー像、マゼンタ（Ｍ）のトナー像、およびシアン（Ｃ）のトナー像が順に重ねられて中間転写ベルト１１に転写される。これにより、カラーのトナー像が中間転写ベルト１１上に形成される。

クリーニング部５は、クリーニングブレードを備える。クリーニングブレードは、感光体２に圧接され、トナー像の転写後に感光体２上に残留するトナーを回収する。

一次転写部１２は、感光体２上に現像されたトナー像を中間転写ベルト１１に転写する。感光体２と中間転写ベルト１１とは、一次転写部１２を設けている部分で接触している。この接触部分に所定の転写バイアスが印加され、この転写バイアスによって、感光体２上のトナー像が中間転写ベルト１１に転写される。

カセット１７は、画像形成装置１００の下部に設けられている。カセット１７には、紙等の印刷物１４がセットされる。印刷物１４は、カセット１７から１枚ずつ二次転写部１３に送られる。印刷物１４の送り出しおよび搬送のタイミングと、中間転写ベルト１１上のトナー像の位置とを同期させることで、印刷物１４の適切な位置にトナー像が転写される。その後、印刷物１４は、定着装置３０に送られる。

定着装置３０は、印刷物１４に転写されているトナー像を熱で融解し、印刷物１４にトナー像を定着させる。その後、印刷物１４は、排紙トレー１６に排紙される。定着装置３０の詳細については後述する。

クリーニング部１５は、クリーニングブレードを備える。クリーニングブレードは、中間転写ベルト１１に圧接され、トナー像の転写後に中間転写ベルト１１上に残留するトナーを回収する。当該トナーは、搬送スクリュー（図示しない）で搬送され、廃トナー容器（図示しない）に回収される。

制御装置１８は、画像形成装置１００を制御する。制御装置１８は、たとえば、露光制御部１９やファン４０を制御する。制御装置１８は、ファン４０を制御することにより、ファン４０の回転量や回転時間等を調整する。すなわち、ファン４０は、制御装置１８からの制御信号に従って画像形成装置１００内から熱を放出する。これにより、定着装置３０からの印刷物の搬送路、コントローラ基盤としての制御装置１８、電源基板、一次転写部１２、二次転写部１３、露光制御部１９等の画像形成装置１００内の装置が一定以上の温度になることを防ぐ。ファン４０のモータ（図示しない）の制御方法としては、たとえば、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御が挙げられる。

［ファン制御］
図２を参照して、画像形成装置１００によるファン４０（図１参照）の制御について説明する。図２は、画像形成装置１００の状態とファン４０への供給電力との関係を示す図である。

画像形成装置１００は、状態として、動作状態と非動作状態とを有する。「動作状態」とは、印刷指示等を受けて画像形成装置１００が動作している状態のことをいう。「非動作状態」とは、動作状態よりも小さい消費電力で画像形成装置１００が動作している状態のことをいう。非動作状態は、たとえば、画像形成装置１００を低電力状態に維持するスリープ状態や、印刷可能な状態にするための立ち上げ動作が必要な状態を含む。

制御装置１８（図１参照）は、画像形成装置１００の状態に応じてファン４０を制御する。より具体的には、画像形成装置１００が非動作状態にある場合には、制御装置１８は、ファン４０を動作させない。画像形成装置１００が非動作状態から動作状態に移行した場合に、制御装置１８は、動作状態への移行前における非動作状態の継続時間（以下、「非動作時間」ともいう。）に応じてファン４０を制御する。

非動作状態が一定時間以上続いた場合には、画像形成装置１００の内部温度は比較的低くなるため、動作状態がある程度続いたとしても、当該内部温度は、それほど高くならない。そのため、動作状態と非動作状態とが間隔を空けて繰り返される場合に、ファン４０が動作しなくとも、画像形成装置１００の内部温度は自然に下がる。したがって、非動作状態が一定時間以上続いた場合には、制御装置１８は、ファン４０を動作させないことが好ましい。あるいは、制御装置１８は、ファン４０を低電力で動作させることが好ましい。

この点に着目して、図２の制御例（Ａ）に示されるように、非動作時間Δｔ１が所定時間Ｔ１（第１所定時間）未満である場合、制御装置１８は、電力Ｐ１（第１所定電力）でファン４０を動作させる。図２の制御例（Ｂ）に示されるように、非動作時間Δｔ１が所定時間Ｔ１以上である場合、制御装置１８は、電力Ｐ１よりも小さい電力Ｐ２（第２所定電力）でファン４０を動作させる。あるいは、制御装置１８は、ファン４０への供給電力をゼロにし、ファン４０を停止する。

これにより、制御装置１８は、ファン４０を不必要に動作させることを抑制することができる。その結果、画像形成装置１００の内部温度を一定温度以下に抑えつつ、ファン４０の騒音を低減したり、ファン４０の消費電力を抑制したり、ファン４０の装置寿命を延ばしたりすることができる。

ファン４０の動作を抑制することは、特に、印刷指示等が頻繁に発生しないような状況において効果的である。なぜならば、このような状況では、ファン４０を動作せずとも、画像形成装置１００の内部温度が一定以上に上昇しないためである。一例として、当該状況としては、朝一の使用状況が想定される。朝一の典型的な使用状況として、使用者は、主電源を入れて、数枚の印刷を実行する。朝一においては、画像形成装置１００の使用者が少ないため、画像形成装置１００は、印刷後には、長時間（たとえば、１時間）スリープ状態になる。その後、使用者が徐々に多くなり、画像形成装置１００は、たとえば、３０秒程度の印刷と１５分程度のスリープ状態とを繰り返す。このような朝一の使用状況において、ファン４０の動作を抑制することは有効である。

なお、図２では、制御装置１８が２段階の電力でファン４０を制御する例について説明したが、制御装置１８は、３段階以上の電力でファン４０を制御してもよい。たとえば、非動作時間Δｔ１が所定時間Ｔ１以上である場合、制御装置１８は、ファン４０への供給電力を電力Ｐ１から電力Ｐ２まで段階的に増加させる。これにより、制御装置１８は、ファン４０を不必要に動作させることを抑制することができる。

また、図２では、電力Ｐ２が一定である例について説明を行ったが、電力Ｐ２は、一定でなくともよい。たとえば、画像形成装置１００の内部温度の冷め具合が非動作時間Δｔ１に相関することに着目して、制御装置１８は、非動作時間Δｔ１の長さに応じて電力Ｐ２を決定してもよい。より具体的には、制御装置１８は、非動作時間Δｔ１が長いほど電力Ｐ２を小さくし、非動作時間Δｔ１が短いほど電力Ｐ２を大きくする。これにより、画像形成装置１００の内部温度に合わせて、ファン４０の出力を制御することができる。

［抑制モードの無効化］
以下では、説明の便宜のために、電力Ｐ１（図２参照）でファン４０（図１参照）を動作させる動作モードを「通常モード」ともいう。電力Ｐ１よりも小さい電力Ｐ２（図２参照）でファン４０を動作させる動作モードを「抑制モード」ともいう。すなわち、抑制モードにおいては、通常モードと比較して、ファン４０の回転速度や回転時間が抑制される。

制御装置１８は、ファン４０を抑制モードで動作させることが好ましくないと判断した場合には、ファン４０を抑制モードで動作することを無効にする。より具体的には、制御装置１８は、以下で説明する無効条件が満たされたか否かを判断し、無効条件が満たされたと判断した場合には、ファン４０を通常モードで動作させる。以下では、抑制モードを無効にするための無効条件について説明する。

（無効条件１）
図３を参照して、ファン４０（図１参照）の抑制モードを無効にするための無効条件１について説明する。図３は、無効条件１が満たされる場合における画像形成装置１００の状態とファン４０への供給電力との関係を示す図である。

画像形成装置１００の非動作状態が長時間続いた場合には、画像形成装置１００は、冷め切った状態になる。このような状態から動作状態に移行した場合には、制御装置１８（図１参照）は、印刷可能な状態にするために、定着装置３０の温度を急激に高くすることがある。このような場合には、画像形成装置１００の内部の温度が上がらないように、制御装置１８は、ファン４０を通常モードで動作させることが好ましい。

この点に着目して、図３に示されるように、非動作時間Δｔ１が、所定時間Ｔ１よりも長い所定時間Ｔ２以上である場合に、制御装置１８は、ファン４０の抑制モードを無効にし、通常モードでファン４０を動作させる。これにより、画像形成装置１００の非動作状態が長時間続いて、画像形成装置１００の内部温度が急激に上昇した場合であっても、画像形成装置１００は、内部の温度を適正に保つことができる。

非動作時間Δｔ１が所定時間Ｔ１以上であって、かつ、非動作時間Δｔ１が所定時間Ｔ２未満である場合に、制御装置１８は、ファン４０の抑制制御を実行する。すなわち、制御装置１８は、ファン４０を抑制モードで動作させる。これにより、制御装置１８は、ファン４０を不必要に動作させることを抑制することができる。

なお、所定時間Ｔ１，Ｔ２は、画像形成装置１００の製造時に予め設定されていてもよいし、画像形成装置１００の使用者によって任意に設定されてもよい。

（無効条件２）
図４を参照して、ファン４０（図１参照）の抑制モードを無効にするための無効条件２について説明する。図４は、無効条件２が満たされる場合における画像形成装置１００の状態とファン４０への供給電力との関係を示す図である。

画像形成装置１００が動作状態と非動作状態とを頻繁に繰り返した場合には、画像形成装置１００の内部温度は、上昇および低下を繰り替えしながら徐々に上昇する可能性がある。そのため、動作状態と非動作状態とが頻繁に繰り返される場合には、画像形成装置１００の内部の温度が一定以上に上昇しないように、制御装置１８（図１参照）は、ファン４０を通常モードで動作させることが好ましい。

この点に着目して、図４に示されるように、画像形成装置１００の動作状態と非動作状態との繰り返し回数ｎが所定回数Ｎ（たとえば、１０回）以上になった場合に、制御装置１８は、ファン４０の抑制モードを無効にする。すなわち、繰り返し回数ｎが所定回数Ｎ以上になって以降は、抑制モードが実行される条件が満たされたときであっても、制御装置１８は、通常モードでファン４０を動作させる。これにより、画像形成装置１００は、内部温度が一定以上に上昇することを防ぐことができる。所定回数Ｎは、画像形成装置１００の製造時に予め設定されていてもよいし、画像形成装置１００の使用者によって任意に設定されてもよい。

繰り返し回数ｎは、たとえば、動作状態および非動作状態の少なくとも一方に移行したことに基づいてカウントされる。すなわち、画像形成装置１００は、動作状態に移行した数を繰り返し回数ｎとしてカウントしてもよいし、非動作状態に移行した数を繰り返し回数ｎとしてカウントしてもよいし、動作状態および非動作状態が繰り返されたことに基づいて繰り返し回数ｎをカウントしてもよい。

好ましくは、繰り返し回数ｎは、画像形成装置１００の電源がオンされたことに基づいてクリアされる。すなわち、繰り返し回数ｎは、電源がオンされる度に０回に設定される。なお、繰り返し回数ｎは、非動作状態が所定時間以上続いたことに基づいてクリアされてもよい。

（無効条件３）
図５を参照して、ファン４０（図１参照）の抑制モードを無効にするための無効条件３について説明する。図５は、無効条件３が満たされる場合における画像形成装置１００の状態とファン４０への供給電力との関係を示す図である。

ファン４０の抑制モードが続くにつれて、画像形成装置１００の内部温度は上昇する。そのため、ファン４０の抑制モードが長時間続く場合には、画像形成装置１００の内部温度は、一定以上に上昇する可能性がある。

このことを防ぐために、図５に示されるように、抑制モードが開始されてからの時間Δｔ２が所定時間（たとえば、１分）以上である場合に、制御装置１８は、ファン４０の抑制モードを無効にする。すなわち、画像形成装置１００が非動作状態から動作状態に移行したことに基づいて、制御装置１８は、ファン４０を抑制モードで動作させ、その後所定時間経過した後に、通常モードでファン４０を動作させる。

これにより、画像形成装置１００は、ファン４０を不必要に動作させることを抑制できるとともに、内部温度が一定以上に上昇することを防ぐことができる。

（無効条件４）
ファン４０（図１参照）の抑制モードを無効にするための無効条件４について説明する。

上述したように、ファン４０を抑制モードで動作させることは、印刷指示等が頻繁に発生しない朝一等の状況において効果的である。しかしながら、朝一であったとしても、画像形成装置１００の動作状態が特異的に連続することがある。この場合には、画像形成装置１００の内部温度は上昇してしまうため、内部温度が一定以上に上がらないように、画像形成装置１００から熱を排出することが好ましい。

この点に着目して、制御装置１８（図１参照）は、画像形成装置１００の電源がオンされてからの１回目の印刷により動作状態に移行し、当該動作状態から非動作状態に移行する前に２回目の印刷指示を受けた場合に、ファン４０の抑制モードを無効にする。すなわち、朝一に電源がオンされた場合であって、連続的に印刷指示を受け付けたときに、制御装置１８は、ファン４０の抑制モードを無効にする。

これにより、印刷指示等が特異的に頻発した場合であっても、画像形成装置１００は、内部温度が一定以上に上昇することを防ぐことができる。

（無効条件５）
ファン４０（図１参照）の抑制モードを無効にするための無効条件５について説明する。

消費電力が大きい機器が画像形成装置１００に接続されている場合には、画像形成装置１００での処理負荷が高くなるため、画像形成装置１００の内部温度（たとえば、電源基板等の温度）が上昇しやすい。画像形成装置１００に接続され得る機器としては、たとえば、中綴じ等を行なうフィニッシャ（すなわち、後処理装置）や製本を行なうオプション等が挙げられる。

フィニッシャやオプション等の消費電力が大きい機器が画像形成装置１００に装着されている場合には、制御装置１８は、ファン４０を通常モードで動作させる。消費電力が大きい機器は、画像形成装置１００の設計者や使用者によって画像形成装置１００に予め登録されている。制御装置１８は、予め登録されている機器が画像形成装置１００に接続されている場合に、ファン４０の抑制モードを無効にする。

これにより、消費電力が大きい機器が画像形成装置１００に接続された場合であっても、画像形成装置１００は、内部温度が一定以上に上昇することを防ぐことができる。

（無効条件６）
ファン４０（図１参照）の抑制モードを無効にするための無効条件６について説明する。

カラー印刷等の処理負荷が高い機能が実行される場合には、画像形成装置１００の内部装置の輻射熱量が多くなる。このことに起因して画像形成装置１００の内部温度が上昇することを防ぐため、制御装置１８は、予め登録されている機能が実行されている場合に、ファン４０の抑制モードを無効にする。

これにより、処理負荷が高い機能が実行された場合であっても、画像形成装置１００は、内部温度が一定以上に上昇することを防ぐことができる。当該機能は、画像形成装置１００の設計者や使用者によって予め登録されている。

（無効条件７）
ファン４０（図１参照）の抑制モードを無効にするための無効条件７について説明する。

朝一等に電源がオンされて印刷が実行されない場合には、画像形成装置１００は、冷め切った状態のままとなる。このような状態から動作状態に移行した場合には、制御装置１８（図１参照）は、印刷可能な状態にするために、定着装置３０の温度を急激に高くすることがある。そのため、この場合には、画像形成装置１００の内部の温度が上がらないように、制御装置１８は、ファン４０を通常モードで動作させることが好ましい。

この点に着目して、電源がオンされて一度も印刷が実行されることなく非動作状態に移行した場合には、ファン４０の抑制モードを無効にする。これにより、画像形成装置１００の内部温度が急激に上昇した場合であっても、画像形成装置１００は、内部の温度を適正に保つことができる。

［画像形成装置１００の機能構成］
図６を参照して、画像形成装置１００の機能について説明する。図６は、画像形成装置１００の機能構成の一例を示すブロック図である。

図６に示されるように、画像形成装置１００は、制御装置１８と、ファン４０とを備える。制御装置１８は、機能構成として、計測部１１０と、ファン制御部１１２と、カウント部１１４と、計測部１１６と、無効部１１８とを含む。

計測部１１０は、画像形成装置１００が非動作状態に移行してから動作状態に移行するまでの時間（すなわち、非動作時間）を算出する。より具体的には、計測部１１０は、動作状態から非動作状態に移行した時刻を履歴として記憶する。計測部１１０は、非動作状態から動作状態に復帰したときに、現在時刻と履歴に示される移行時刻との時刻差を非動作時間として算出する。計測部１１０は、計測した時間を非動作時間としてファン制御部１１２に出力する。

ファン制御部１１２は、非動作時間に基づいてファンを制御する。より具体的には、ファン制御部１１２は、非動作時間が所定時間未満である場合、通常モードでファン４０を動作させる。ファン制御部１１２は、非動作時間が所定時間以上である場合、抑制モードでファン４０を動作させる。

一例として、抑制モードによるファン制御は、ウォームアップ時に実行される。ウォームアップとは、トナー像を印刷物に定着させることが可能な温度に定着装置３０（図１参照）の温度を上昇させるための機能である。画像形成装置１００は、印刷指示を受け付けたことに基づいて、ウォームアップを実行する。ファン制御部１１２は、画像形成装置１００の電源がオンされてからの２回目の印刷が実行されたことにより非動作状態から動作状態に移行した場合であって、かつ、ウォームアップ機能の開始時における定着装置３０の温度が所定温度以下である場合に、ファン４０を抑制モードで動作させる。当該温度は、たとえば、後述するサーミスタ３６Ａ，３６Ｂで検出される。当該温度は、画像形成装置１００に搭載される他の温度センサによって検出されてもよい。

カウント部１１４は、画像形成装置１００の動作状態と非動作状態との繰り返し回数をカウントする。カウント部１１４は、画像形成装置１００の電源がオンされたことに基づいて、当該繰り返し回数をクリアする。カウント部１１４は、繰り返し回数を無効部１１８に出力する。

計測部１１６は、ファン４０が抑制モードで動作を開始してからの経過時間（以下、「抑制時間」ともいう。）を計測する。より具体的には、計測部１１６は、ファン４０が抑制モードに移行したことに基づいて時間の計測を開始し、当該抑制モードから通常モードに移行した時点で時間の計測を終了する。計測部１１６は、計測した抑制時間を無効部１１８に出力する。

無効部１１８は、上述の無効条件が満たされたか否かを判断する。無効部１１８は、無効条件が満たされたと判断した場合に、ファン４０を抑制モードで動作させることを無効にする命令をファン制御部１１２に出力する。

ある局面において、無効部１１８は、カウント部１１４によってカウントされた繰り返し回数が所定回数以上になった場合に、無効条件が満たされたと判断する。他の局面において、無効部１１８は、計測部１１６によって計測された抑制時間が所定時間以上になった場合に、無効部１１８は、無効条件が満たされたと判断する。

［画像形成装置１００の制御構造］
図７を参照して、画像形成装置１００の制御構造について説明する。図７は、画像形成装置１００が実行する処理の一部を表わすフローチャートである。図７の処理は、たとえば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）としての制御装置１８がプログラムを実行することにより実現される。他の局面において、図７の処理の一部または全部が、回路素子その他のハードウェアによって実行されてもよい。

ステップＳ１０において、制御装置１８は、計測部１１０（図６参照）として、非動作状態に移行するか否かを判断する。一例として、制御装置１８は、所定時間以上印刷指示を受けない場合に非動作状態に移行する。制御装置１８は、非動作状態に移行すると判断した場合（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、制御をステップＳ１１に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１０においてＮＯ）、制御装置１８は、ステップＳ１０の処理を再び実行する。

ステップＳ１１において、制御装置１８は、計測部１１０として、非動作時刻への移行時刻を履歴として記憶する。当該履歴は、たとえば、後述する記憶装置１２０に格納される。

ステップＳ１２において、制御装置１８は、画像形成装置１００の動作状態を非動作状態に移行させる。

ステップＳ１４において、制御装置１８は、ファン制御部１１２（図６参照）として、画像形成装置１００が非動作状態から動作状態に復帰したか否かを判断する。たとえば、画像形成装置１００は、他の装置から印刷指示を受け付けたことに基づいて、非動作状態から動作状態に復帰する。制御装置１８は、画像形成装置１００が非動作状態から動作状態に復帰したと判断した場合（ステップＳ１４においてＹＥＳ）、制御をステップＳ１５に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１４においてＮＯ）、制御装置１８は、制御をステップＳ３０に切り替える。

ステップＳ１５において、制御装置１８は、計測部１１０として、記憶装置１２０に格納した履歴を参照して、非動作状態に移行した時刻を取得し、当該時刻と現在時刻との時刻差を非動作時間として算出する。

ステップＳ１６において、制御装置１８は、ファン制御部１１２として、非動作時間が所定時間（たとえば、３０秒）以上であるか否かを判断する。制御装置１８は、非動作時間が所定時間以上であると判断した場合（ステップＳ１６においてＹＥＳ）、制御をステップＳ２０に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１６においてＮＯ）、制御装置１８は、制御をステップＳ３０に切り替える。

ステップＳ２０において、制御装置１８は、無効部１１８（図６参照）として、上述の無効条件が満たされたか否かを判断する。制御装置１８は、無効条件が満たされたと判断した場合（ステップＳ２０においてＹＥＳ）、制御をステップＳ３０に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ２０においてＮＯ）、制御装置１８は、制御をステップＳ。２２に切り替える。

ステップＳ２２において、制御装置１８は、ファン制御部１１２として、抑制モードでファン４０（図１参照）の動作を開始する。すなわち、制御装置１８は、ステップＳ３０と比べて省電力でファン４０を動作させる。

ステップＳ３０において、制御装置１８は、ファン制御部１１２として、通常モードでファン４０の動作を開始する。すなわち、制御装置１８は、ステップＳ２２のファン制御よりもファン４０の回転時間や回転速度を高い状態にする。

［画像形成装置１００のハードウェア構成］
図８を参照して、画像形成装置１００のハードウェア構成の一例について説明する。図８は、画像形成装置１００の主要なハードウェア構成を示すブロック図である。図８に示されるように、画像形成装置１００は、ファン４０と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０１と、ＣＰＵ１０２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３と、ネットワークＩ／Ｆ（インタフェース）１０４と、スキャナ１０６と、プリンタ１０７と、操作パネル１０８と、記憶装置１２０とを備える。

ＲＯＭ１０１は、画像形成装置１００で実行される制御プログラム等を格納する。ＣＰＵ１０２は、上述の制御装置１８である。ＣＰＵ１０２は、画像形成装置１００の制御プログラム等の各種プログラムを実行することで、画像形成装置１００の動作を制御する。ＲＡＭ１０３は、ワーキングメモリとして機能し、制御プログラムの実行に必要な各種データを一時的に格納する。

ネットワークＩ／Ｆ１０４には、アンテナ（図示しない）等が接続される。画像形成装置１００は、当該アンテナを介して、他の通信機器との間でデータをやり取りする。他の通信機器は、たとえば、スマートフォン等の携帯通信端末、サーバー等を含む。画像形成装置１００は、本実施の形態に従う制御プログラム１２２を、アンテナを介してサーバーからダウンロードできるように構成されてもよい。

スキャナ１０６は、画像形成装置１００にセットされた原稿を光学的に読み取って、原稿の画像データを生成する。

プリンタ１０７は、たとえば電子写真方式により、スキャナ１０６で読み取られた画像データや、外部の情報処理装置から送信されたプリントデータを、印刷のためのデータに変換し、変換後のデータに基づいて文書等の画像を印刷する装置である。

操作パネル１０８は、タッチパネルとして構成され、画像形成装置１００に対するユーザーのタッチ操作を受け付ける。一例として、操作パネル１０８は、表示パネルと、表示パネルに重ねて設けられるタッチセンサとで構成される。

電源１０９は、使用者が画像形成装置１００の電源ボタン（図示しない）を押下したことに基づいて、画像形成装置１００の各種装置に電力を供給する。

記憶装置１２０は、たとえば、ハードディスクや外付けの記憶装置等の記憶媒体である。記憶装置１２０は、一例として、本実施の形態に従う処理を実現するための制御プログラム１２２を格納する。

なお、本実施の形態に従う制御プログラム１２２は、単体のプログラムとしてではなく、任意のプログラムの一部に組み込まれて提供されてもよい。この場合、本実施の形態に従う処理は、任意のプログラムと協働して実現される。このような一部のモジュールを含まないプログラムであっても、本実施の形態に従うプログラムの趣旨を逸脱するものではない。さらに、本実施の形態に従う制御プログラム１２２によって提供される機能の一部または全部は、専用のハードウェアによって実現されてもよい。さらに、少なくとも１つのサーバーが本実施の形態に従う処理を実現する、所謂クラウドサービスのような形態で画像形成装置１００が構成されてもよい。

［定着装置３０］
（定着装置３０の構造）
図９〜図１１を参照して、図１に示される定着装置３０の構造について説明する。図９は、定着装置３０の平面図である。図１０は、図９中のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。図１１は、図９中のＸＩ−ＸＩ線に沿った断面図である。

図９〜図１１に示されるように、定着装置３０は、加熱ローラ３１と、加圧ローラ３２と、定着ベルト３３と、定着ローラ３４と、加熱ロングヒータ３５Ａと、加熱ショートヒータ３５Ｂと、サーミスタ３６Ａ，３６Ｂとを備える。

加熱ローラ３１は、たとえば、アルミニウム等からなる円筒状の芯金で構成される。当該芯金の厚さは、たとえば、０．６ｍｍである。当該芯金の外周面には、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等からなる樹脂層が形成されている。ＰＴＦＥの厚さは、たとえば、約１５μｍである。加熱ローラ３１の外径は、たとえば、２５ｍｍである。加熱ローラ３１の長手方向の長さは、たとえば、３３０ｍｍである。

加圧ローラ３２は、たとえば、アルミニウム等からなる円筒状の芯金で構成される。加圧ローラ３２の外径は、たとえば、３５ｍｍである。芯金の厚さは、たとえば、２ｍｍである。当該芯金の外周面には、ゴム層およびＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン）等からなる樹脂層が形成されている。ゴム層の厚さは、たとえば、２ｍｍである。ＰＦＡの厚さは、たとえば、３０μｍである。

定着ベルト３３は、ポリイミド、ゴム層、およびＰＦＡ等で構成されている。定着ベルト３３の外径は、たとえば、６０ｍｍである。ポリイミドの厚さは、たとえば、７０μｍである。ゴム層の厚さは、たとえば、２００μｍである。

定着ローラ３４は、たとえば、鉄等からなる円柱状の芯金で構成される。定着ローラ３４の外径は、たとえば、３０ｍｍである。芯金の外径は、たとえば、１８ｍｍである。芯金の外周面には、ゴム層やスポンジ層が形成されている。ゴム層の厚さは、たとえば、４ｍｍである。スポンジ層の厚さは、たとえば、２ｍｍである。

加熱ロングヒータ３５Ａは、たとえば、ハロゲンランプヒータである。加熱ロングヒータ３５Ａのワット数は、たとえば、９９９Ｗである。加熱ロングヒータ３５Ａの配光率は、たとえば、８０％以上である。加熱ロングヒータ３５Ａは、内部に熱源３８Ａを有する。熱源３８Ａにおいて熱を発生する部分の長さは、たとえば、２９０ｍｍである。

加熱ショートヒータ３５Ｂは、たとえば、ハロゲンランプヒータである。加熱ショートヒータ３５Ｂのワット数は、たとえば、７９０Ｗである。加熱ショートヒータ３５Ｂの配光率は、たとえば、８０％以上である。加熱ショートヒータ３５Ｂは、内部に熱源３８Ｂを有する。熱源３８Ｂにおいて熱を発生する部分の長さは、たとえば、１８０ｍｍである。

サーミスタ３６Ａ，３６Ｂは、定着ベルト３３の表面温度を検出するための温度センサである。サーミスタ３６Ａ，３６Ｂは、定着ベルト３３に対向するように配置されており、定着ベルト３３と非接触に配置されている。サーミスタ３６Ａは、たとえば、定着ベルト３３の中央通紙基準から長手方向に７０ｍｍ離れた位置に配置される。サーミスタ３６Ｂは、たとえば、定着ベルト３３の中央通紙基準から長手方向に１３５ｍｍ離れた位置に配置される。

（定着装置３０の動作）
引き続き図９〜図１１を参照して、定着装置３０の動作について説明する。

サーミスタ３６Ａの検出温度をＴとし、温度調整用の補正係数をＡとし、温度調整用の補正後温度をＴＡとしたとき、以下の式（１）が満たされる。熱源３８Ａ，３８Ｂをオンオフすることにより、補正後温度ＴＡが調整される。

ＴＡ＝Ａ×Ｔ・・・（１）
画像形成装置１００の電源をオンしてから定着ベルト３３および加圧ローラ３２の表面を印刷可能な温度にする動作をウォームアップといい、ウォームアップにかかる時間をウォームアップ時間という。ウォームアップ動作は、たとえば、電源が入れ直されたときや、ジャム処理の復帰時、カバーのクローズ時、スリープモードからの復帰時等に実行される。

定着装置３０は、ウォームアップ動作時において、加熱ローラ３１を駆動し、印刷可能な温度（以下、「設定温度」ともいう。）まで加熱ローラ３１の温度を上げる。設定温度は、たとえば、１５５℃である。定着装置３０は、補正後温度ＴＡを入力として、加熱ロングヒータ３５Ａおよび加熱ショートヒータ３５Ｂを制御する。

画像形成装置１００は、駆動ギア（図示しない）に駆動力を伝達することにより加圧ローラ３２を回転させ、加熱ローラ３１と定着ベルト３３と定着ローラ３４とを従動回転させる。これにより、加熱ローラ３１の熱は、定着ベルト３３や加圧ローラ３２の表面に伝えられる。このときの定着装置３０の線速度は、たとえば、１３５ｍｍ／ｓである。加熱ローラ３１による加熱と、加熱ローラ３１の回転とにより、定着ベルト３３および加圧ローラ３２の表面が印刷可能な温度まで上昇する。

サーミスタ３６Ａにより検出された温度Ｔに補正係数Ａを掛けた補正後温度ＴＡが印刷可能な温度になると、定着装置３０は、印刷可能であることを示す信号（ready）を画像形成装置１００に出力する。当該信号は、たとえば、補正後温度ＴＡが１３５℃に到達したことに基づいて出力される。画像形成装置１００は、印刷信号を受け付けない場合に待機状態になり、印刷信号を受け付けた場合に印刷を開始する。待機状態の設定温度は、たとえば、１５５℃〜１５０℃である。当該設定温度は、加熱ロングヒータ３５Ａおよび加熱ショートヒータ３５Ｂのオンオフにより制御される。設定温度は、ウォームアップ開始時の検出温度、用紙の種類、カラー印刷かモノクロか等に応じて変えられる。

［まとめ］
以上のようにして、画像形成装置１００は、非動作状態に移行してから動作状態に移行するまでの時間（すなわち、非動作時間）が所定時間未満である場合に、通常モードでファン４０を動作させる。画像形成装置１００は、非動作時間が所定時間以上である場合に、抑制モードでファン４０を動作させる。

これにより、画像形成装置１００は、ファン４０を不必要に動作させることを抑制することができる。その結果、画像形成装置１００の内部温度を一定温度以下に抑えつつ、ファン４０の騒音を低減したり、ファン４０の消費電力を抑制したり、ファン４０の装置寿命を延ばしたりすることができる。

今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１Ａ〜１Ｄ 画像形成ユニット、２ 感光体、３ 帯電部、４ 現像部、５，１５ クリーニング部、９ 露光部、１１ 中間転写ベルト、１２ 一次転写部、１３ 二次転写部、１４ 印刷物、１６ 排紙トレー、１７ カセット、１８ 制御装置、１９ 露光制御部、２１ 矢印、３０ 定着装置、３１ 加熱ローラ、３２ 加圧ローラ、３３ 定着ベルト、３４ 定着ローラ、３５Ａ 加熱ロングヒータ、３５Ｂ 加熱ショートヒータ、３６Ａ，３６Ｂ サーミスタ、３８Ａ，３８Ｂ 熱源、４０ ファン、１００ 画像形成装置、１０１ ＲＯＭ、１０２ ＣＰＵ、１０３ ＲＡＭ、１０４ ネットワークＩ／Ｆ、１０６ スキャナ、１０７ プリンタ、１０８ 操作パネル、１０９ 電源、１１０，１１６ 計測部、１１２ ファン制御部、１１４ カウント部、１１８ 無効部、１２０ 記憶装置、１２２ 制御プログラム。

Claims (11)

1. 動作状態と、前記動作状態よりも消費電力の小さい非動作状態とを有する画像形成装置であって、
   トナー像を熱で印刷物に定着させるための定着装置と、
   前記画像形成装置内の温度が前記熱で上昇することを抑制するためのファンと、
   前記ファンの動作を制御するための制御部とを備え、
   前記制御部は、
   前記非動作状態に移行してから前記動作状態に移行するまでの時間が第１所定時間未満である場合、当該動作状態時において第１所定電力で前記ファンを動作させ、
   前記時間が前記第１所定時間以上である場合、当該動作状態時において、前記ファンを停止または前記第１所定電力よりも小さい第２所定電力で前記ファンを動作させるように前記ファンの抑制制御を行い、
   前記時間が、前記第１所定時間よりも長い第２所定時間以上である場合に、前記制御部による前記ファンの抑制制御を無効にする、画像形成装置。
2. 前記制御部は、前記時間が前記第１所定時間以上であって、かつ、前記時間が前記第２所定時間未満である場合に、当該制御部による前記ファンの抑制制御を実行する、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記画像形成装置は、前記動作状態と前記非動作状態との繰り返し回数をカウントするためのカウント部をさらに備え、
   前記制御部は、前記繰り返し回数が所定回数以上になった場合に、当該制御部による前記ファンの抑制制御を無効にする、請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記カウント部は、前記画像形成装置の電源がオンされたことに基づいて、前記繰り返し回数をクリアする、請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、当該制御部による前記ファンの抑制時間が所定時間を経過した場合に、当該制御部による前記ファンの抑制制御を無効にする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記定着装置は、当該定着装置の温度を検出するためのセンサを含み、
   前記画像形成装置は、印刷指示を受けたことに基づいて、前記トナー像を前記印刷物に定着させることが可能な温度に前記定着装置の温度を上昇させるためのウォームアップ機能を実行し、
   前記制御部は、前記画像形成装置の電源がオンされてからの２回目の印刷が実行されたことにより前記非動作状態から前記動作状態に移行した場合であって、かつ、前記ウォームアップ機能の開始時における前記温度が所定温度以下である場合に、当該制御部による前記ファンの抑制制御を実行する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記制御部は、前記画像形成装置の電源がオンされてからの１回目の印刷により前記動作状態に移行し、当該動作状態から前記非動作状態に移行する前に２回目の印刷指示を受け付けた場合に、当該制御部による前記ファンの抑制制御を無効にする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記制御部は、予め登録されている機器が前記画像形成装置に接続されている場合に、当該制御部による前記ファンの抑制制御を無効にする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記制御部は、予め登録されている機能が実行されている場合に、当該制御部による前記ファンの抑制制御を無効にする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 動作状態と、前記動作状態よりも消費電力の小さい非動作状態とを有する画像形成装置の制御方法であって、
    前記画像形成装置は、
    トナー像を熱で印刷物に定着させるための定着装置と、
    前記画像形成装置内の温度が前記熱で上昇することを抑制するためのファンとを備え、
    前記制御方法は、
    前記非動作状態に移行してから前記動作状態に移行するまでの時間が第１所定時間未満である場合、当該動作状態時において第１所定電力で前記ファンを動作させるステップと、
    前記時間が前記第１所定時間以上である場合、当該動作状態時において、前記ファンを停止または前記第１所定電力よりも小さい第２所定電力で前記ファンを動作させるように前記ファンの抑制制御を行うステップと、
    前記時間が、前記第１所定時間よりも長い第２所定時間以上である場合に、前記第２所定電力での前記ファンの抑制制御を無効にするステップとを備える、制御方法。
11. 動作状態と、前記動作状態よりも消費電力の小さい非動作状態とを有する画像形成装置の制御プログラムであって、
    前記画像形成装置は、
    トナー像を熱で印刷物に定着させるための定着装置と、
    前記画像形成装置内の温度が前記熱で上昇することを抑制するためのファンとを備え、
    前記制御プログラムは、前記画像形成装置に、
    前記非動作状態に移行してから前記動作状態に移行するまでの時間が第１所定時間未満である場合、当該動作状態時において第１所定電力で前記ファンを動作させるステップと、
    前記時間が前記第１所定時間以上である場合、当該動作状態時において、前記ファンを停止または前記第１所定電力よりも小さい第２所定電力で前記ファンを動作させるように前記ファンの抑制制御を行うステップと、
    前記時間が、前記第１所定時間よりも長い第２所定時間以上である場合に、前記第２所定電力での前記ファンの抑制制御を無効にするステップとを実行させる、制御プログラム。