JP6344276B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は,電子写真方式によって画像を形成する画像形成装置に関する。さらに詳細には,温度に応じた搬送制御に関するものである。
従来から,電子写真方式の画像形成装置では,機内が高温になることで,樹脂部品の変形による故障,トナーの溶融による印字品質の低下等の,不具合が発生し易くなることが知られている。そこで,画像形成装置では,機内の温度が所定の温度を超えた場合に,印刷動作を制限して機内を冷却するクーリング動作が行う技術も知られている。
温度に応じた制御に関する文献としては,例えば特許文献1がある。特許文献1では,冷却ファンの通気ダクトに配置された温度センサと,定着装置内に配置された温度センサと,を備えた画像形成装置であって,各温度センサからの信号に基づいて,定着ローラの回転速度や,冷却ファンの回転速度を制御する構成が開示されている。
特開2001−194980号公報
しかしながら,前記した従来の技術には,次のような問題があった。すなわち,クーリング動作は印刷動作を制限するため,できる限り行わない方が好ましい。そのため,画像形成装置は,機内の温度がクーリング動作の実行条件となる所定の温度に達する前から,温度上昇を抑制することが望まれる。
温度上昇が予想される場合として,例えば,両面印刷を行う場合がある。両面印刷では,定着装置を通過することで熱を持ったシートが,機内を長時間移動するため,片面印刷と比較して,単位時間当たりのシートによって奪われる熱量が少なく,機内の温度が上昇し易い。特許文献1では,複数の温度センサを配置し,機内あるいは機外の温度によって制御を変更する構成ではあるものの,両面印刷か片面印刷かによって制御を変更する構成ではないため,改善の余地がある。
本発明は,前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは,両面印刷が可能な画像形成装置において,温度に応じた好適なシートの搬送制御を提供することにある。
この課題の解決を目的としてなされた画像形成装置は,シートに画像を形成する画像形成部と,前記画像形成部を支持するフレームと,前記画像形成部にてシートに形成された画像を,当該シートに定着させる定着部と,前記画像形成部にて一方の面に画像が形成され,前記定着部を通過したシートを,搬送方向を反転させて当該シートの他方の面に画像を形成するために再び前記画像形成部に導く再搬送路と,前記フレームよりも内側に配置され,温度の高低に応じて異なる信号を出力する第1温度センサと,前記フレームよりも外側に配置され,温度の高低に応じて異なる信号を出力する第2温度センサと,制御部と,を備え,前記制御部は,前記第1温度センサから機内閾値温度よりも温度が高い旨の信号が出力されている場合かつ,前記第2温度センサから機外閾値温度よりも温度が高い旨の信号が出力されている場合,シートの一方の面にのみ印刷する片面印刷では,第1の速度でシートを搬送して前記画像形成部に画像を形成させ,シートの一方の面および他方の面の両面に印刷する両面印刷では,前記第1の速度よりも低速の第2の速度でシートを搬送して前記画像形成部に画像を形成させ,前記第1温度センサから前記機内閾値温度よりも温度が高い旨の信号が出力されていない場合あるいは,前記第2温度センサから前記機外閾値温度よりも温度が高い旨の信号が出力されていない場合,前記第1の速度でシートを搬送して前記画像形成部に画像を形成させることを特徴としている。
第1温度センサからの信号が示す機内温度も第2温度センサからの信号が示す機外温度もともに高温の場合,機内に籠る熱が外気と熱交換され難く,機内の温度が上昇し易い。そこで,本明細書に開示される画像形成装置は,機内温度も機外温度も高い状態で両面印刷を行う場合には,シートの搬送速度を低速にして,温度の上昇度合を抑制し,クーリング動作の実行条件の温度に達するまでの時間を遅らせる。これにより,より多くの印刷の実行が期待できる。片面印刷の場合は,シートによって奪われる単位時間あたりの熱量が多く,機内温度が上昇し難いことから,生産性を優先して,シートの搬送速度を高速にする。これにより,温度に応じて,生産性の低下の抑制効果が期待できる。
また,本明細書に開示される画像形成装置は,機内に気流を発生させるファンを備え,前記制御部は,前記第1温度センサから前記機内閾値温度より高い機内限界温度よりも温度が高い旨の信号が出力されている場合,前記画像形成部による画像の形成を禁止し,前記ファンを稼働させるとよい。画像形成装置の機内が,不具合の発生の可能性が極めて高い温度になった場合,画像形成を禁止し,ファンを稼働させて機内の温度を直ちに下げる方が好ましい。
また,前記制御部は,前記第1温度センサから前記機内限界温度よりも温度が高い旨の信号が出力された後,前記第1温度センサから前記機内閾値温度より高く前記機内限界温度よりも低い機内許可温度よりも温度が低い旨の信号が出力された場合,前記ファンの稼働を停止し,前記画像形成部による画像形成の禁止を解除するとよい。機内温度が下がった後は,速やかにファンの稼働を停止し,画像形成を許可する方が望ましい。
また,本明細書に開示される画像形成装置は,機内に気流を発生させるファンを備え,前記制御部は,前記第2温度センサから前記機外閾値温度より高い機外限界温度よりも温度が高い旨の信号が出力されている場合かつ,前記第1温度センサからの信号に基づく温度が前記第2温度センサからの信号に基づく温度に第1調整値を加算した温度以下の場合,前記ファンを稼働させるとよい。本来,機外温度は,機内温度よりも低い。しかし,機外温度が機内温度よりも高くなることが稀にある。この場合,例えば,西日等によって第2温度センサ周辺が局所的に暖められ,本来の外気温よりも高い温度の信号を出力してしまっている可能性がある。その場合,ファンを稼働させ,機内の空気を循環させて第2温度センサ周辺の温度を下げる方が好ましい。
また,前記制御部は,前記第2温度センサから前記機外限界温度よりも温度が高い旨の信号が出力され,かつ,前記第1温度センサからの信号に基づく温度が前記第2温度センサからの信号に基づく温度に前記第1調整値を加算した温度以下になった後,前記第2温度センサからの信号に基づく温度が所定温度下がった場合,前記ファンの稼働を停止させるとよい。機外温度が下がった後は,速やかにファンの稼働を停止し,画像形成を許可する方が望ましい。
また,前記制御部は,前記第1温度センサから前記機内閾値温度よりも温度が高い旨の信号が出力されている場合かつ,前記第2温度センサから前記機外限界温度よりも低くかつ前記機外閾値温度よりも高い第2機外閾値温度よりも温度が高い旨の信号が出力されている場合,所定枚数以上の連続印刷では,前記画像形成部に前記所定枚数の画像を形成させた後に画像を形成しない冷却期間を設けるとよい。機外温度が機外限界温度に近い場合,連続印刷を行うと早期に機外限界温度に達し,印刷ができなくなる可能性が高まる。そのため,間欠印刷を行い,機内の温度上昇を遅らせる方が好ましい。
また,本明細書に開示される画像形成装置は,機内に気流を発生させるファンを備え,前記制御部は,前記第2温度センサから前記機外閾値温度より高い機外限界温度よりも温度が高い旨の信号が出力されている場合かつ,前記第1温度センサからの信号に基づく温度が前記第2温度センサからの信号に基づく温度に第2調整値を加算した温度以上の場合,前記画像形成部による画像の形成を禁止し,前記ファンを稼働させるとよい。機外高温であり,さらに機内温度が更に高い場合には,不具合の発生の可能性が極めて高い。そのため,画像形成を禁止し,ファンを稼働させて機内を冷却する方が好ましい。
また,前記制御部は,前記第2温度センサから前記機外閾値温度より高い機外限界温度よりも温度が高い旨の信号が出力されている場合かつ,前記第1温度センサからの信号に基づく温度が前記第2温度センサからの信号に基づく温度に第2調整値を加算した温度以上になって前記ファンを稼働させた後,前記第1温度センサからの信号に基づく温度が前記第2温度センサからの信号に基づく温度に第2調整値を加算した温度よりも低くなった場合,前記ファンの稼働を停止させ,さらに前記第2温度センサから前記機外閾値温度より高く前記機外限界温度よりも低い機外許可温度よりも温度が低い旨の信号が出力された場合,前記画像形成部による画像形成の禁止を解除するとよい。機内温度が下がった後は,速やかにファンの稼働を停止し,さらに機外温度が十分下がった後は,画像形成を許可する方が望ましい。
また,本明細書に開示される画像形成装置は,機内に気流を発生させるファンを備え,前記制御部は,前記画像形成部による画像の形成後,前記第1温度センサから前記機内閾値温度より低い機内特定温度よりも温度が低い旨の信号が出力されるまで,あるいは所定時間が経過するまで,前記ファンを稼働させるとよい。画像形成の後,モータの余熱等によって機内の温度が一時的に上昇する。そのため,機内の温度がその一時的な上昇によって機内限界温度を超えない温度となるまで,あるいは所定の時間が経過するまで,ファンを稼働させる方が好ましい。
上記画像形成装置の機能を実現するための制御方法,コンピュータプログラム,および当該コンピュータプログラムを格納するコンピュータ読取可能な記憶媒体も,新規で有用である。
本発明によれば,両面印刷が可能な画像形成装置において,温度に応じた好適なシートの搬送制御が実現される。
実施の形態にかかるプリンタの電気的構成を示すブロック図である。 図1に示したプリンタの側面側の内部構成を示す概略図である。 図1に示したプリンタの上面側の内部構成を示す概略図である。 機内温度T1と機外温度T2との関係に基づく印刷モードの設定を示す図である。 実施の形態に係る閾値温度の一覧を示す図である。 プリンタが実行する温度管理処理の手順を示すフローチャートである。 プリンタが実行する印刷処理の手順を示すフローチャートである。 プリンタが実行する第1高温印刷処理の手順を示すフローチャートである。 プリンタが実行する第2高温印刷処理の手順を示すフローチャートである。 プリンタが実行する冷却処理の手順を示すフローチャートである。
以下,本発明にかかる画像形成装置を具体化した実施の形態について,添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は,電子写真方式によって画像を形成するプリンタに本発明を適用したものである。
[プリンタの電気的構成]
本形態のプリンタ100は,図1に示すように,CPU31と,ROM32と,RAM33と,NVRAM(Non Volatile RAM)34とを有するコントローラ30を備えている。また,プリンタ100は,印刷部10と,ユーザからの入力操作を受け付ける操作部40と,温度の高低に応じて異なる信号を出力する機外温度センサ61および機内温度センサ62と,機内に気流を発生させるファン80と,外部装置と通信するための通信インターフェース37とを備え,これらがCPU31によって制御される。なお,図1中のコントローラ30は,CPU31等,プリンタ100の制御に利用されるハードウェアを纏めた総称であって,実際にプリンタ100に存在する単一のハードウェアを表すとは限らない。
ROM32には,プリンタ100を制御するための制御プログラムであるファームウェアや各種設定,初期値等が記憶されている。RAM33およびNVRAM34は,各種制御プログラムが読み出される作業領域として,あるいは画像データを一時的に記憶する記憶領域として利用される。
CPU31は,ROM32から読み出した制御プログラムや各種センサから送られる信号に従って,その処理結果をRAM33またはNVRAM34に記憶させながら,プリンタ100の各構成要素を制御する。CPU31は,制御部の一例である。なお,コントローラ30が制御部であってもよい。
機内温度センサ61および機外温度センサ62は,温度検知を可能にするハードウェアである。具体的な温度センサとしては,例えば,サーミスタ,熱電対,測温抵抗体が該当する。CPU31は,機内温度センサ61および機外温度センサ62の各出力信号を定期的(例えば,印刷動作中は1msごと,レディ状態で待機している間は5msごと)に取得し,取得した各出力信号に対応する温度をRAM33に記憶している。機内温度センサ61は,第1温度センサの一例である。機外温度センサ62は,第2温度センサの一例である。
ファン80は,羽根を回転させて気流を発生させるハードウェアである。具体的なファンとしては,例えば,シロッコファンが該当する。ファン80は,プリンタ100の機内の冷却に用いられる。
通信インターフェース37は,他の装置との通信を可能にするハードウェアである。具体的な通信インターフェース37としては,例えば,有線LANインターフェース,無線LANインターフェース,シリアル通信インターフェース,パラレル通信インターフェース,ファクシミリインターフェースが該当する。プリンタ100は,印刷部10に印刷動作を行わせるジョブを,通信インターフェース37を介して外部装置から受信できる。
操作部40は,ユーザからの入力操作を受け付ける各種のボタンや,メッセージや設定内容を表示するタッチパネルを有している。各種のボタンとしては,例えば,印刷部10に印刷を実行させる実行ボタンや,印刷のキャンセル指示を入力するキャンセルボタンがある。また,操作部40は,ユーザがタッチパネルに指を接触させることによっても,各種の入力を受け付ける。
[プリンタの内部構成]
続いて,プリンタ100の内部構成について,図2および図3を参照しつつ説明する。図2は,プリンタ100のハウジング90内の側面側の概略構成を示している。図3は,プリンタ100のハウジング90内の上面側の概略構成を示している。
プリンタ100のハウジング90内には,図2に示すように,印刷部10が収容される。印刷部10は,電子写真方式によってトナー像を形成し,そのトナー像をシートに転写するプロセス部50と,プロセス部50に光を照射する露光装置53と,シート上の未定着のトナーを定着させる定着装置8と,画像転写前のシートを載置する給紙トレイ91と,画像転写後のシートを載置する排紙トレイ92と,プロセス部50の転写位置にシートを搬送する搬送ベルト7とを備えている。プロセス部50は,画像形成部の一例である。定着装置8は,定着部の一例である。
また,プリンタ100内には,底部に位置する給紙トレイ91に収容されたシートが,給紙ローラ21,レジストローラ22,プロセス部50,定着装置8を通り,排紙ローラ26を介して上部の排紙トレイ92への導かれるように,略S字形状の搬送路11(図2中の一点鎖線)が設けられている。
プロセス部50は,カラー画像の形成が可能であり,シアン(C),マゼンタ(M),イエロー(Y),ブラック(K)の各色に対応するプロセス部を並列に配置している。具体的には,C色の画像を形成するプロセス部50Cと,M色の画像を形成するプロセス部50Mと,Y色の画像を形成するプロセス部50Yと,K色の画像を形成するプロセス部50Kとを備えている。そして,シートの搬送方向において,下流側からプロセス部50C,50M,50Y,50Kの順に等間隔に配置されている。なお,プロセス部の順番はこれに限定するものではない。
プロセス部50Kは,ドラム状の感光体1と,感光体1の表面を一様に帯電する帯電装置2と,感光体1上の静電潜像に対してトナーによる現像を行う現像装置4と,感光体1上のトナー像をシートあるいは搬送ベルト7に転写させる転写装置5とを有している。感光体1および転写装置5は,搬送ベルト7に対して接触配置されている。そして,感光体1は,転写装置5に対して搬送ベルト7を挟んで対向している。他のプロセス部50C,50M,50Yについても,プロセス部50Kと同様の構成である。
各プロセス部50C,50M,50Y,50Kでは,感光体1の表面が帯電装置2によって一様に帯電される。その後,露光装置53からの光により露光され,形成すべき画像の静電潜像が感光体1上に形成される。次いで,現像装置4を介してトナーが感光体1に供給される。これにより,感光体1上の静電潜像は,トナー像として可視像化される。
プリンタ100は,給紙トレイ91に載置されているシートを1枚ずつ取り出し,そのシートを搬送ベルト7上に搬送する。そして,プロセス部50にて形成されたトナー像をそのシートに転写する。このとき,カラー印刷では,各プロセス部50C,50M,50Y,50Kにてトナー像が形成され,シート上で各トナー像が重ね合わせられる。一方,モノクロ印刷では,プロセス部50Kのみでトナー像が形成され,シートに転写される。その後は,トナー像が転写されたシートを定着装置8に搬送し,トナー像をそのシートに熱定着させる。そして,定着後のシートを排紙トレイ92に排出する。
また,プリンタ100内には,両面印刷を行うための搬送機構が設けられている。図2中の搬送路12(図2中の二点鎖線)は,一方の面である第1面に印刷が行われたシートの,他方の面である第2面にも印刷が行われるように,定着装置8を通過したシートを,プロセス部50に再搬送するための搬送経路である。搬送路12は,再搬送路の一例である。
搬送路12は,定着装置8よりもシートの搬送方向の下流側であって排紙ローラ26の上流側の位置の分岐点15で,印刷経路11から分岐している。そして,分岐点15からプロセス部50と給紙トレイ91との間を通り,印刷経路11のレジストローラ22よりも上流側の合流点16で,印刷経路11と合流する経路をなしている。
具体的に,プリンタ100による両面印刷では,次のような手順でシートを反転させる。まず,プリンタ100は,印刷経路11を経由して第1面に画像が形成されたシートを,排紙ローラ26まで搬入する。シートの後端が分岐点15を通過した後,排紙ローラ26がシートを挟持した状態で一旦停止させる。その後,排紙ローラ26の回転方向を切り換えてシートの搬送方向を反転させ,シートを分岐点15を経由して搬送路12に搬入する。そして,印刷経路11のプロセス部50よりも上流側で,シートを合流点16を経由して印刷経路11に戻す。これにより,シートの表裏が反転され,第2面に画像が形成されることになる。
また,プリンタ100のハウジング90内には,図3に示すように,金属製のフレーム71,72が設けられている。定着装置8,プロセス部50,搬送ベルト7,各種の搬送ローラは,フレーム71とフレーム72との間に配置され,それぞれフレーム71およびフレーム72の少なくとも一方に支持される。また,ハウジング90には,定着装置8の長手方向(図3中のX方向)上の一方に吸気口91が,他方に排気口92が設けられる。
ファン80は,フレーム72とハウジング90の排気口92との間に配置される。ファン80を動作させることで,プリンタ100のハウジング90内には,吸気口91から排気口92に向かう気流が形成される。これにより,例えば定着装置8やプロセス部50から発生した熱がハウジング90外に放出され,機内が冷却される。なお,ファン80には,防塵フィルタ81が貼付される。
機内温度センサ61は,フレーム72に支持され,さらにフレーム71とフレーム72との間に配置される。すなわち,機内温度センサ61は,フレーム71とフレーム72との間の空間の温度に応じた信号を出力している。そのため,CPU31は,機内温度センサ61からの出力信号によって,フレーム71とフレーム72との間の空間の温度を取得する。
機外温度センサ62は,フレーム71に支持され,さらにフレーム71とハウジング90との間に配置される。すなわち,機外温度センサ62は,フレーム71とハウジング90との間の空間の温度に応じた信号を出力している。そのため,CPU31は,機外温度センサ62からの出力信号によって,フレーム71とハウジング90との間の空間の温度を取得する。また,機外温度センサ62は,吸気口91に隣接配置されており,機外温度センサ62からの出力信号によって得られる温度は,ハウジング90の外側の温度と見做すことができる。
なお,機内温度センサ61は,フレーム71とフレーム72との間に配置されていればよく,例えばフレーム71に支持されていてもよい。また,フレーム71,72に支持されていなくてもよく,例えばプロセス部50に支持されていてもよい。また,機外温度センサ62は,フレーム71とフレーム72との間の外側に配置されていればよく,例えばフレーム72やハウジング90に支持されてもよい。
[プリンタの印刷モード]
続いて,プリンタ100における,温度別の印刷モードについて説明する。プリンタ100は,機内が高温になることで不具合が発生し易くなることから,機内の温度が所定の温度を超えた場合に,定着装置8のヒータおよびプロセス部50の駆動モータをオフし,さらにファン80を動作させることで機内を冷却するクーリング動作が行う。また,クーリング動作期間は,印刷ができない。そのため,プリンタ100は,機内の温度がクーリング動作の実行条件となる所定の温度に達するのを遅らせるために,温度上昇を抑制する印刷動作を行う。
プリンタ100は,前述のクーリング動作の実行および温度上昇を抑制する印刷動作の実行を,機内温度センサ61からの出力信号および機外温度センサ62からの出力信号に基づいて決定する。なお,本明細書では,機内温度センサ61からの出力信号に基づいて得られる温度を「機内温度T1」とし,機外温度センサ62からの出力信号に基づいて得られる温度を「機外温度T2」とする。
図4は,機内温度T1と機外温度T2との組合せによって決定されるプリンタ100の動作領域を示している。図4中の(A)は,クーリング動作を開始する条件を満たす機外温度T2の閾値温度(以下,「閾値A」とする)である。図4中の(B)は,クーリング動作を停止する条件を満たす機外温度T2の閾値温度(以下,「閾値B」とする)である。図4中の(C)は,温度上昇を抑制する第1の特別印刷動作を実行する条件を満たす機外温度T2の閾値温度(以下,「閾値C」とする)である。図4中の(D)は,クーリング動作を開始する条件を満たす機内温度T1の閾値温度(以下,「閾値D」とする)である。図4中の(E)は,クーリング動作を停止する条件を満たす機内温度T1の閾値温度(以下,「閾値E」とする)である。図4中の(F)は,温度上昇を抑制する第1の特別印刷動作ないし第2の特別印刷動作を実行する条件を満たす機内温度T1の閾値温度(以下,「閾値F」とする)である。図4中の(K)は,温度上昇を抑制する第2の特別印刷動作を実行する条件を満たす機外温度T2の閾値温度(以下,「閾値K」とする)である。第1の特別印刷動作および第2の特別印刷動作については後述する。図4に示した各閾値の大小関係は次の通りである。
閾値A>閾値B>閾値C>閾値K
閾値D>閾値E>閾値F
なお,閾値Aは,機外限界温度の一例である。閾値Bは,機外許可温度の一例である。閾値Cは,第2機外閾値温度の一例である。閾値Dは,機内限界温度の一例である。閾値Eは,機内許可温度の一例である。閾値Fは,機内閾値温度の一例である。閾値Kは,機外閾値温度の一例である。
図5は,図4中の各閾値の具体例を示している。各閾値は,ROM32あるいはNVRAM34に記憶されている。各閾値は,固定値であってもよいし,ユーザ入力によって変更可能にしてもよい。本形態では,ROM32に記憶される固定値とする。
プリンタ100は,図4中の(1)の領域,すなわち,機内温度T1が閾値D以下であって機外温度T2が閾値K以下の場合,あるいは機内温度T1が閾値F以下であって機外温度T2が閾値C以下の場合,温度による不具合が発生し難いことから,全速で印刷を行う。また,図4中の(3)の領域,すなわち,機内温度T1が閾値F以下であって機外温度T2が閾値Kよりも高く閾値A以下の場合も,プロセス部50周辺の機内温度T1が低く,温度による不具合が発生し難いことから,全速で印刷を行う。すなわち,(1)および(3)の領域では,不具合が発生する可能性が低いことから,通常の印刷動作を行う。
プリンタ100は,図4中の(4)の領域,すなわち,機内温度T1が閾値Fよりも高く閾値D以下であって機外温度T2が閾値Cよりも高く閾値A以下の場合に,第1の特別印刷動作として,半速で間欠印刷を行う。半速は,全速の1/2の速さを意味する。なお,厳密に1/2の速さにする必要は無く,全速よりも遅い速度であればよい。また,間欠印刷は,所定枚数の連続印刷の後,所定の秒数は印刷動作を行わない印刷である。印刷動作を行わない期間を設けることで,機内温度T1の上昇度合を小さくできる。本形態では,例えば,10枚の連続印刷の後,60秒間印刷を行わないものとする。機内温度T1と機外温度T2とがともにクーリング動作が必要となる温度に近い場合,機内に籠る熱が外気と熱交換され難い。そのため,全速で連続印刷を行うと,機内温度T1が早期にクーリング動作が必要な温度に達する可能性が高まる。そこで,低速での間欠印刷を行うことで機内の温度上昇を抑え,クーリング動作が必要な温度に達するのを遅らせることで,より多くの印刷を可能にする。
プリンタ100は,図4中の(2)の領域,すなわち,機内温度T1が閾値Fよりも高く閾値D以下であって機外温度T2が閾値Kよりも高く閾値C以下の場合,第2の特別印刷動作として,片面印刷であれば全速で印刷を行い,両面印刷であれば半速で印刷を行う。図4中の(2)の領域では,機外温度T2がそれほど高くはないが,両面印刷を行う場合には,機内温度T1が早期にクーリング動作が必要な温度に達するおそれがある。つまり,両面印刷の場合は,熱を持ったシートが機内を長時間移動するため,機内の温度が上昇し易い。そのため,両面印刷の場合には,半速の印刷動作を行うことで機内の温度上昇を抑え,クーリング動作が必要な温度に達するのを遅らせることで,より多くの印刷を可能にする。
プリンタ100は,図4中の(5)の領域,すなわち,機外温度T2が閾値A以下であって機内温度T1が閾値Dよりも高い場合,温度による不具合が発生し易いことから,プロセス部50の駆動モータおよび定着装置8のヒータをオフする。さらにファン80を全速で動作させる。すなわち,機内温度T1がクーリング動作が必要な温度を超えた場合には,クーリング動作として,熱を発生させる印刷動作を禁止し,ファン80によって機内を冷却する。
プリンタ100は,図4中の(6)の領域,すなわち,機外温度T2が閾値Aよりも高い場合,機内温度T1もさらに高ければ,クーリング動作を行う。そして,機内温度T1と機外温度T2とが略同等になった後は,外気と機内の空気との熱交換の効果が期待できないことから,ファン80の動作を停止させる。その後,機外温度T2が閾値B以下となれば,プリンタ100は印刷動作の禁止を解除する。
また,プリンタ100は,図4中の(6)の領域の場合,機外温度T2が機内温度T1と比較してかなり高い場合も,クーリング動作を行う。機内温度センサ61は,フレーム71,72に囲まれた領域内に配置されており,通常,機内温度T1の方が機外温度T2よりも高くなる。しかしながら,例えば,西日等の影響を受けて機外温度センサ62の周辺の温度のみが局所的に暖められ,機外温度センサ62が本来の外気温よりも高い温度の信号を出力してしまっていることが稀にある。そのため,プリンタ100は,ファン80を動作させ,機外温度センサ62の周辺の空気を循環させる。そして,機外温度T2がある程度低下した後は,ファン80の動作を停止させ,印刷動作の禁止を解除する。この場合,機内温度T1が閾値Fよりも高ければ,図4中の(4)の領域と同様に第1の印刷動作を行い,機内温度T1が閾値Fよりも高くなければ,図4中の(3)の領域と同様に全速で印刷を行う。
[温度管理処理]
続いて,前述した印刷モードの具体的な制御の1つであって,機内温度T1と機外温度T2との組合せに応じてクーリング動作を行う温度管理処理について,図6を参照しつつ説明する。温度管理処理は,電源投入時,あるいは印刷の実行が不可能な省電力状態から印刷の実行が可能なレディ状態に復帰したことを条件として,プリンタ100のCPU31によって実行される。なお,温度管理処理は,レディ状態であることを条件として,定期的(例えば5分ごと)に実行されてもよい。
温度管理処理では,CPU31は先ず,機外温度T2が閾値A以下であるか否かを判断する(S101)。CPU31は,機外温度センサ62から定期的に取得した機外温度T2をRAM33に記憶していることから,S101ではRAM33に記憶した機外温度T2を読み出すことで,機外温度T2と閾値Aとを比較できる。以下,機外温度T2を利用する場合には,RAM33から読み出すものとする。機内温度T1を利用する場合にも同様に,RAM33から読み出すものとする。
機外温度T2が閾値A以下の場合(S101:YES),CPU31は,機内温度T1が閾値D以下であるか否かを判断する(S102)。機内温度T1が閾値D以下の場合(S102:YES),クーリング動作を行うことなく,温度管理処理を終了する。
一方,機外温度T2が閾値Aよりも高い場合(S101:NO),CPU31は,モータの駆動,定着装置8のヒータの加熱等,熱を発生させる印刷動作を禁止する(S111)。例えば,プリンタ100は,印刷動作を禁止する禁止フラグをNVRAM34に記憶させ,S111では当該禁止フラグをオンにし,当該禁止フラグがオンの間,CPU31は印刷部10に印刷を指示しないようにする。
S111の後,CPU31は,機内温度T1が機外温度T2にG℃を加算した温度以上か否かを判断する(S112)。Gは,各センサ61,62の検知精度のばらつきを考慮した調整値である。本形態では,Gを2℃とする。なお,Gを0としてもよい。Gは第2調整値の一例である。機内温度T1が機外温度T2にG℃を加算した温度以上の場合(S112:YES),CPU31は,ファン80を全速で動作させる(S113)。S113は,図4中の(6)の領域の動作である。S112の後は,機内温度T1が機外温度T2にG℃を加算した温度よりも低くなるまで待つ。これにより,プリンタ100の機内と機外との間で熱交換が行われ,機内温度T1が下がる。
機内温度T1が機外温度T2にG℃を加算した温度よりも低い場合(S112:NO),CPU31は,ファン80の動作を停止させる(S121)。なお,始めから機内温度T1が機外温度T2に所定温度Gを加算した温度よりも低く,S113にてファン80を動作させていない場合は,S121をスキップする。その後,機内温度T1が機外温度T2にM℃を加算した温度以下か否かを判断する(S122)。Mも,各センサ61,62の検知精度のばらつきを考慮した調整値である。MとGとは同じ値であっても異なる値であってもよい。本形態では,MをGと同じ値とする。Mは第1調整値の一例である。
機内温度T1が機外温度T2にM℃を加算した温度を超えている場合(S122:NO),CPU31は,機外温度T2が閾値B以下か否かを判断する(S123)。そして,機外温度T2が閾値B以下でなければ,機外温度T2が閾値B以下となるまで待つ。すなわち,機外温度T2が高い状態ではファン80を動作させてプリンタ100周囲の空気を機内に取り込んでも冷却効果が期待できない。そのため,CPU31は,ファン80を動作させずに,機外温度T2が下がるまで待つ。この待機動作は,図4中の(6)の領域の動作である。
機外温度T2が閾値B以下になれば(S123:YES),印刷動作の禁止を解除する(S124)。例えば,CPU31は,S111にてオンにした禁止フラグをオフにし,当該禁止フラグがオフの間,CPU31は印刷動作を禁止しない。S124の後,温度管理処理を終了する。
機内温度T1が機外温度T2にM℃を加算した温度以下の場合(S122:YES),CPU31は,ファン80を全速で動作させる(S131)。S131は,図4中の(6)の領域の動作である。これにより,西日等によって局所的に機外温度T2が上昇していた場合に,機外温度T2が下がる。S131の後,CPU31は,機外温度T2がN℃低下したか否かを判断する(S132)。Nは,機外温度T2が正常値に戻ったと判断するための温度である。本形態では,Nを2℃とする。Nは所定温度の一例である。
機外温度T2がN℃低下していない場合(S132;NO),CPU31は,機外温度T2がN℃下がるまで待つ。機外温度T2がN℃低下した場合(S132;YES),CPU31は,ファン80の動作を停止させ,印刷動作の禁止を解除する(S133)。S133の後は,温度管理処理を終了する。
一方,機内温度T1が閾値Dよりも高い場合(S102:NO),CPU31は,印刷動作を禁止し,ファン80を全速で動作させる(S141)。S141は,図4中の(5)の領域の動作である。これにより,プリンタ100の機内と機外との間で熱交換が行われ,機内温度T1が下がる。S141の後,CPU31は,機内温度T1が閾値E以下になったか否かを判断する(S142)。機内温度T1が閾値Eよりも高いままの場合(S142;NO),CPU31は,機内温度T1が閾値E以下に下がるまで待つ。機内温度T1が閾値E以下になった場合(S142;YES),CPU31は,ファン80の動作を停止させ,印刷動作の禁止を解除する(S143)。S143の後は,温度管理処理を終了する。
[印刷処理]
続いて,前述した印刷モードの具体的な制御の1つであって,温度に応じて印刷動作を行う印刷処理について,図7を参照しつつ説明する。印刷処理は,印刷開始条件を満たしたことを契機に,プリンタ100のCPU31によって実行される。
印刷処理では,CPU31は先ず,印刷動作が禁止されているか否かを判断する(S200)。前述した温度管理処理にて印刷動作が禁止されている場合には,印刷動作を開始できない。そのため,印刷動作が禁止されている場合(S200:YES),CPU31は,印刷動作の禁止が解除されるのを待つ。なお,エラーメッセージ等を表示し,印刷処理を終了してもよい。
印刷動作が禁止されていない場合(S200:NO),CPU31は,機外温度T2が閾値C以下か否かを判断する(S201)。機外温度T2が閾値C以下の場合(S201:YES),CPU31は更に,機外温度T2が閾値K以下か否かを判断する(S202)。機外温度T2が閾値K以下の場合(S202:YES),CPU31は更に,機内温度T1が閾値D以下か否かを判断する(S203)。
機内温度T1が閾値Dよりも高い場合(S203:NO),CPU31は,印刷動作を禁止し,ファン80を全速で動作させる(S211)。S211は,図4中の(5)の領域の動作である。S211の後は,CPU31は,機内温度T1が閾値E以下になったか否かを判断する(S212)。機内温度T1が閾値Eよりも高いままの場合(S212;NO),CPU31は,機内温度T1が閾値E以下に下がるまで待つ。機内温度T1が閾値E以下になった場合(S212;YES),CPU31は,ファン80の動作を停止させ,印刷動作の禁止を解除する(S213)。
S213の後,あるいは機内温度T1が閾値D以下の場合(S203:YES),CPU31は,全速での印刷を印刷部10に行わせる(S204)。S204は,図4中の(1)の領域の動作である。その後,CPU31は,印刷が完了したか否かを判断する(S205)。印刷が完了してなければ(S205:NO),S203に戻り,印刷動作を継続する。印刷が完了している場合(S205:YES),印刷処理を終了する。なお,印刷完了には,全ページの印刷完了の他,キャンセル指示の入力も含まれる。
一方,機外温度T2が閾値Cよりも高い場合(S201:NO),CPU31は,高温時の印刷処理の1つである第1高温印刷処理を実行する(S221)。図8は,第1高温印刷処理の手順を示している。
第1高温印刷処理では,CPU31は先ず,機内温度T1が閾値F以下か否かを判断する(S241)。機内温度T1が閾値F以下の場合(S241:YES),CPU31は,全速での印刷を印刷部10に行わせる(S261)。S261は,図4中の(3)の領域の動作である。
機内温度T1が閾値Fよりも高い場合(S241:NO),CPU31は更に,機内温度T1が閾値D以下か否かを判断する(S242)。機内温度T1が閾値Dよりも高い場合(S242:NO),CPU31は,印刷動作を禁止し,ファン80を全速で動作させる(S251)。S251は,図4中の(5)の領域の動作である。S251の後は,CPU31は,機内温度T1が閾値E以下になったか否かを判断する(S252)。機内温度T1が閾値Eよりも高いままの場合(S252;NO),CPU31は,機内温度T1が閾値E以下に下がるまで待つ。機内温度T1が閾値E以下になった場合(S252;YES),CPU31は,ファン80の動作を停止させ,印刷動作の禁止を解除する(S253)。
S253の後,あるいは機内温度T1が閾値D以下の場合(S242:YES),CPU31は,半速での間欠印刷を印刷部10に行わせる(S244)。S244は,図4中の(4)の領域の動作である。これにより,機内温度T1の上昇を抑え,より多くの印刷を可能にする。
S244あるいはS261の後,CPU31は,印刷が完了したか否かを判断する(S245)。印刷が完了してなければ(S245:NO),S241に戻り,印刷動作を継続する。印刷が完了している場合(S245:YES),第1高温印刷処理を終了する。第1高温印刷処理を終了した後,図7の印刷処理に戻り,印刷処理を終了する。
図7の印刷処理の説明に戻り,機外温度T2が閾値Kよりも高い場合(S202:NO),CPU31は,高温時の印刷処理の1つである第2高温印刷処理を実行する(S231)。図9は,第2高温印刷処理の手順を示している。
第2高温印刷処理では,CPU31は先ず,機内温度T1が閾値F以下か否かを判断する(S271)。機内温度T1が閾値F以下の場合(S271:YES),CPU31は,全速での印刷を印刷部10に行わせる(S291)。S291は,図4中の(1)の領域の動作である。
機内温度T1が閾値Fよりも高い場合(S271:NO),CPU31は更に,機内温度T1が閾値D以下か否かを判断する(S272)。機内温度T1が閾値Dよりも高い場合(S272:NO),CPU31は,印刷動作を禁止し,ファン80を全速で動作させる(S281)。S281は,図4中の(5)の領域の動作である。S281の後は,CPU31は,機内温度T1が閾値E以下になったか否かを判断する(S282)。機内温度T1が閾値Eよりも高いままの場合(S282;NO),CPU31は,機内温度T1が閾値E以下に下がるまで待つ。機内温度T1が閾値E以下になった場合(S282;YES),CPU31は,ファン80の動作を停止させ,印刷動作の禁止を解除する(S283)。
S283の後,あるいは機内温度T1が閾値D以下の場合(S272:YES),CPU31は,両面印刷か否かを判断する(S273)。そして,両面印刷であれば(S273:YES),半速での両面印刷を印刷部10に行わせる(S274)。片面印刷であれば(S273:NO),全速での片面印刷を印刷部10に行わせる(S275)。S274あるいはS275は,図4中の(2)の領域の動作である。両面印刷では,片面印刷と比較して機内温度が上昇し易い。そのため,両面印刷の場合は半速にすることにより,機内温度T1の上昇を抑え,より多くの印刷を可能にする。
S274,S275,あるいはS291の後,CPU31は,印刷が完了したか否かを判断する(S276)。印刷が完了してなければ(S276:NO),S271に戻り,印刷動作を継続する。印刷が完了している場合(S276:YES),第2高温印刷処理を終了する。第2高温印刷処理を終了した後,図7の印刷処理に戻り,印刷処理を終了する。
[冷却処理]
続いて,印刷動作を完了させた後に機内を冷却する冷却処理について,図10を参照しつつ説明する。冷却処理は,印刷ジョブの完了後,次に印刷する印刷ジョブをプリンタ100が受け付けていないことを契機に,プリンタ100のCPU31によって実行される。また,電源投入時,あるいは省電力状態からレディ状態への復帰時,に実行される印刷部10の初期動作,例えば現像装置4の撹拌動作が完了したことを契機としてもよい。
冷却処理では,CPU31は先ず,機内温度T1が閾値P以下か否かを判断する(S301)。閾値Pは冷却処理の開始後に機内温度T1の一時的な上昇が生じたとしても閾値Dを超えないと想定される温度であり,閾値Fよりも低い温度が設定される。本形態では,閾値Pを39℃とする。閾値Pは,機内特定温度の一例である。
機内温度T1が閾値Pよりも高い場合(S301:YES),CPU31は,冷却処理を開始してから所定時間が経過したか否かを判断する(S302)。本形態では,所定時間を5分とする。所定時間が経過していなければ(S302:NO),ファン80を半速で動作させる(S311)。これにより,印刷が行われていない空き時間にて,機内温度T1を下げることができる。S311の後は,S301に戻る。
処理開始から所定時間が経過している場合(S302:YES),あるいは機内温度T1が閾値P以下の場合(S301:YES),ファン80の動作を停止させる(S303)。なお,始めから機内温度T1が閾値P以下であって,ファン80を動作させていない場合は,S303をスキップする。S303の後,冷却処理を終了する。
プリンタ100は,プロセス部50の駆動モータや定着装置8のヒータをオンさせた後,それらをオフしたとしても余熱によって機内温度T1が一時的に上昇することがある。そして,この一時的な温度上昇によってクーリング動作に移行し,印刷が制限されることは好ましくない。そのため,ファン80を動作させて機内温度T1がその一時的な上昇によって閾値Dを超えないようにする。また,ファン80を動作させる時間を固定時間とすると,1枚の印刷のように印刷後の温度上昇が小さい場合であっても必要以上にファン80を動作させることになり,無駄が多い。そこで,本形態の冷却処理のように,実際の機内の温度に応じて,ファン80を動作させるか否かを決定する。これにより,ファン80の無駄な動作を少なくしつつ,クーリング動作に移行する機会の低減が期待できる。
なお,上述の冷却処理では,ファン80を半速で動作させているが,全速で動作させてもよい。全速で動作させる方が機内の冷却効果が高い。ただし,全速にすることで半速と比較して騒音が大きくなる。そのため,騒音を抑えることを優先する場合には,半速にする方が好ましい。
以上詳細に説明したように実施の形態のプリンタ100では,図4中の(B)の場合,すなわち機内温度T1も機外温度T2も高温の場合,両面印刷では,シートの搬送速度を半速にして,機内温度T1の上昇度合を抑制し,クーリング動作の実行温度である閾値Dに達するまでの時間を遅らせる。これにより,より多くの印刷の実行が期待できる。一方,片面印刷では,シートによって奪われる単位時間あたりの熱量が多く,機内温度T1が上昇し難いことから,生産性を優先して,シートの搬送速度を全速にする。これにより,温度に応じて,生産性の低下の抑制効果が期待できる。
なお,本実施の形態は単なる例示にすぎず,本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に,その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良,変形が可能である。例えば,画像形成装置は,プリンタに限らず,コピー機,FAX装置,複合機等,印刷機能を備えるものであれば適用可能である。また,実施の形態のプリンタ100は,カラープリンタであるが,モノクロプリンタであってもよい。
また,実施の形態のプリンタ100では,図4中の(4)の領域において,両面印刷か否かに限らず,半速で間欠印刷を行っているが,図4中の(2)の領域と同様に,両面印刷か否かによって制御を切り換えてもよい。例えば,片面印刷であれば全速で間欠印刷を行い,両面印刷であれば半速で間欠印刷を行うとしてもよい。また,図4中の(4)の領域においても,図4中の(2)の領域と同様の動作としてもよい。
また,実施の形態のプリンタ100では,ファン80に防塵フィルタ81が貼付されているが,防塵フィルタ81が無い構成であってもよい。また,防塵フィルタ81が無いと防塵フィルタ81が有る場合と比較してファン80の冷却能力が高くなることから,NVRAM34あるはROM32に防塵フィルタ81の有無を示すフラグを記憶させ,フラグのオンオフによって印刷動作を変更してもよい。例えば,図4中の(2)の領域において,防塵フィルタ81が有る場合には,実施の形態と同じ動作を行い,防塵フィルタ81が無い場合には,図4中の(1)の領域と同様の動作を行ってもよい。なお,防塵フィルタ81の有無を示すフラグは,ユーザ設定によってセットされる可変値であってもよいし,工場出荷前にセットされる固定値であってもよい。
また,実施の形態に開示されている処理は,単一のCPU,複数のCPU,ASICなどのハードウェア,またはそれらの組み合わせで実行されてもよい。また,実施の形態に開示されている処理は,その処理を実行するためのプログラムを記録した記録媒体,または方法等の種々の態様で実現することができる。
10 印刷部
31 CPU
61 機内温度センサ
62 機外温度センサ
80 ファン
100 プリンタ

Claims (9)

  1. シートに画像を形成する画像形成部と,
    前記画像形成部を支持するフレームと,
    前記画像形成部にてシートに形成された画像を,当該シートに定着させる定着部と,
    前記画像形成部にて一方の面に画像が形成され,前記定着部を通過したシートを,搬送方向を反転させて当該シートの他方の面に画像を形成するために再び前記画像形成部に導く再搬送路と,
    前記フレームよりも内側に配置され,温度の高低に応じて異なる信号を出力する第1温度センサと,
    前記フレームよりも外側に配置され,温度の高低に応じて異なる信号を出力する第2温度センサと,
    制御部と,
    を備え,
    前記制御部は,
    前記第1温度センサから機内閾値温度よりも温度が高い旨の信号が出力されている場合かつ,前記第2温度センサから機外閾値温度よりも温度が高い旨の信号が出力されている場合,シートの一方の面にのみ印刷する片面印刷では,第1の速度でシートを搬送して前記画像形成部に画像を形成させ,シートの一方の面および他方の面の両面に印刷する両面印刷では,前記第1の速度よりも低速の第2の速度でシートを搬送して前記画像形成部に画像を形成させ,
    前記第1温度センサから前記機内閾値温度よりも温度が高い旨の信号が出力されていない場合あるいは,前記第2温度センサから前記機外閾値温度よりも温度が高い旨の信号が出力されていない場合,前記第1の速度でシートを搬送して前記画像形成部に画像を形成させることを特徴とする画像形成装置。
  2. 請求項1に記載する画像形成装置において,
    機内に気流を発生させるファンを備え,
    前記制御部は,
    前記第1温度センサから前記機内閾値温度より高い機内限界温度よりも温度が高い旨の信号が出力されている場合,前記画像形成部による画像の形成を禁止し,前記ファンを稼働させることを特徴とする画像形成装置。
  3. 請求項2に記載する画像形成装置において,
    前記制御部は,
    前記第1温度センサから前記機内限界温度よりも温度が高い旨の信号が出力された後,前記第1温度センサから前記機内閾値温度より高く前記機内限界温度よりも低い機内許可温度よりも温度が低い旨の信号が出力された場合,前記ファンの稼働を停止し,前記画像形成部による画像形成の禁止を解除することを特徴とする画像形成装置。
  4. 請求項1から請求項3のいずれか1つに記載する画像形成装置において,
    機内に気流を発生させるファンを備え,
    前記制御部は,
    前記第2温度センサから前記機外閾値温度より高い機外限界温度よりも温度が高い旨の信号が出力されている場合かつ,前記第1温度センサからの信号に基づく温度が前記第2温度センサからの信号に基づく温度に第1調整値を加算した温度以下の場合,前記ファンを稼働させることを特徴とする画像形成装置。
  5. 請求項4に記載する画像形成装置において,
    前記制御部は,
    前記第2温度センサから前記機外限界温度よりも温度が高い旨の信号が出力され,かつ,前記第1温度センサからの信号に基づく温度が前記第2温度センサからの信号に基づく温度に前記第1調整値を加算した温度以下になった後,前記第2温度センサからの信号に基づく温度が所定温度下がった場合,前記ファンの稼働を停止させることを特徴とする画像形成装置。
  6. 請求項4または請求項5に記載する画像形成装置において,
    前記制御部は,
    前記第1温度センサから前記機内閾値温度よりも温度が高い旨の信号が出力されている場合かつ,前記第2温度センサから前記機外限界温度よりも低くかつ前記機外閾値温度よりも高い第2機外閾値温度よりも温度が高い旨の信号が出力されている場合,所定枚数以上の連続印刷では,前記画像形成部に前記所定枚数の画像を形成させた後に画像を形成しない冷却期間を設けることを特徴とする画像形成装置。
  7. 請求項1から請求項6のいずれか1つに記載する画像形成装置において,
    機内に気流を発生させるファンを備え,
    前記制御部は,
    前記第2温度センサから前記機外閾値温度より高い機外限界温度よりも温度が高い旨の信号が出力されている場合かつ,前記第1温度センサからの信号に基づく温度が前記第2温度センサからの信号に基づく温度に第2調整値を加算した温度以上の場合,前記画像形成部による画像の形成を禁止し,前記ファンを稼働させることを特徴とする画像形成装置。
  8. 請求項7に記載する画像形成装置において,
    前記制御部は,
    前記第2温度センサから前記機外閾値温度より高い機外限界温度よりも温度が高い旨の信号が出力されている場合かつ,前記第1温度センサからの信号に基づく温度が前記第2温度センサからの信号に基づく温度に第2調整値を加算した温度以上になって前記ファンを稼働させた後,前記第1温度センサからの信号に基づく温度が前記第2温度センサからの信号に基づく温度に第2調整値を加算した温度よりも低くなった場合,前記ファンの稼働を停止させ,さらに前記第2温度センサから前記機外閾値温度より高く前記機外限界温度よりも低い機外許可温度よりも温度が低い旨の信号が出力された場合,前記画像形成部による画像形成の禁止を解除することを特徴とする画像形成装置。
  9. 請求項1から請求項8のいずれか1つに記載する画像形成装置において,
    機内に気流を発生させるファンを備え,
    前記制御部は,
    前記画像形成部による画像の形成後,前記第1温度センサから前記機内閾値温度より低い機内特定温度よりも温度が低い旨の信号が出力されるまで,あるいは所定時間が経過するまで,前記ファンを稼働させることを特徴とする画像形成装置。
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