(57)【要約】【課題】送風量を下げて全体的に騒音抑制しつつも、ブラック単色モードで中間転写体クリーニング装置の過剰な温度上昇を招かないで済む画像形成装置を提供する。【解決手段】  画像形成装置６９の筐体には排気ファン１７が設置され、現像装置９Ｍに近接して配置された環境センサ１０の検出温度が閾値（Ｔｓ）１、（Ｔｓ）２、（Ｔｓ）３に達すると、回転速度をＭ１、Ｍ２、Ｍ３へと段階的に高めて筐体内の温度上昇を抑制する。ブラック単色モードでは現像装置９Ｍが停止されて画像形成開始後の環境センサ１０の温度上昇が遅れるため、排気ファン１７の回転数の切り替わりが遅れて定着装置１５に近いベルトクリーニング装置１４が温度上昇する。このため、ブラック単色モードでは、閾値（Ｔｓ）１、（Ｔｓ）２、（Ｔｓ）３をフルカラーモードの場合よりも低く設定して、早い段階で排気ファン１７の回転数を高めている。【選択図】図３
2011033830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の現像装置が付設された第１の感光体と、第２の現像装置が付設された第２の感光体と、前記第１及び第２の感光体からトナー像を転写される中間転写体と、前記中間転写体に付着したトナーを回収する中間転写体クリーニング装置と、筐体内に放熱して前記中間転写体クリーニング装置に温度上昇をもたらす発熱源とを備え、前記第１及び第２の感光体でトナー像を形成する第１の画像形成モードと前記第１の現像装置を停止させて前記第２の感光体でトナー像を形成する第２の画像形成モードとを実行可能な画像形成装置において、
前記第１の現像装置と前記発熱源との両方から受熱するように前記筐体内に配置した温度検出素子と、前記筐体内の空気を可変の送風量で換気可能な送風手段と、温度が高くなると前記送風量を増すように前記温度検出素子の検出出力に基づいて前記送風手段を制御する制御手段とを備え、
前記第２の画像形成モードでは、前記送風手段の送風量を同一の送風量に高める前記温度検出素子の検出温度が前記第１の画像形成モードよりも低いことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記発熱源は、前記中間転写体からトナー像を転写された記録材を加熱してトナー像を定着させる定着装置であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記温度検出素子の検出温度が所定温度に達すると第１の送風量を第２の送風量に増加させ、
前記第１の画像形成モードにおける前記所定温度を（Ｔｓ）ｃとし、前記第２の画像形成モードにおける前記所定温度を（Ｔｓ）ｂとするとき、
（Ｔｓ）ｃ＞（Ｔｓ）ｂ
であることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記第１の送風量を前記第２の送風量に増加させた際の前記所定温度よりも低く設定された別の所定温度を前記温度検出素子の検出温度が割り込むと、前記第２の送風量を前記第１の送風量に低下させることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記第１の送風量を前記第２の送風量に増加させて所定時間が経過するまでに前記温度検出素子の検出温度が前記所定温度を割り込むと、前記所定時間が経過した後に前記第２の送風量を前記第１の送風量に低下させることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第１の送風量は、前記送風手段が停止された状態の送風量であることを特徴とする請求項４又は５記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記中間転写体に沿って複数の前記第１の感光体の外側に位置させて前記第２の感光体が配置され、
前記温度検出素子は、いずれかの前記第１の現像装置の近傍に非接触に配置されて前記筐体内の空気の温度を検出することを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記温度検出素子は、前記中間転写体に沿って配置された両端の前記第１の感光体を除いた前記第１の感光体に対応させて配置されることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の画像形成部の一部を作動させて画像形成が可能な画像形成装置に関し、詳しくは中間転写体クリーニング装置におけるトナー凝着を防止するための筐体内の空気の換気制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
中間転写ベルトに沿って現像色がそれぞれ異なる複数の画像形成を配置したタンデム型中間転写方式のフルカラー画像形成装置が広く用いられている。しかし、フルカラー画像形成装置であっても、モノクロ画像を出力する機会が多いため、通常は、有彩色の画像形成部を停止させ、ブラックの画像形成部だけを作動させてモノクロ画像を出力するブラック単色モードが準備されている。
【０００３】
特許文献１には、有彩色のトナー像が形成される感光ドラムから中間転写ベルトを離間させる機構を備えた画像形成装置が示され、ブラック単色モードでは、中間転写ベルトをこれらの感光ドラムから離間させて摩耗を回避している。
【０００４】
ところで、近年、従来よりも融点が低いトナーが使用される傾向があり、この場合、トナーの攪拌を伴う現像装置、ドラムクリーニング装置、中間転写ベルトクリーニング装置の温度を従来よりも低く管理する必要がある。温度上昇に伴って搬送スクリューや内壁へトナー凝着が発生し易くなるからである。
【０００５】
特許文献２には、現像装置とドラムクリーニング装置とに個別の空冷装置を配置した画像形成装置が示され、現像装置とドラムクリーニング装置は、それぞれの空冷装置によって個別に温度管理されている。
【０００６】
特許文献３には、画像形成装置の筐体内の所定位置の温度を検出して筐体内の空気の送風量を制御する画像形成装置が示される。ここでは、筐体内の空気を可変の送風量で換気可能な送風ファンを用いており、温度検出素子の検出温度が所定温度に達すると、送風ファンの出力を第１の送風量から第２の送風量へ増加させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１０７５０６号公報
【特許文献２】特開２００２−１３２１２１号公報
【特許文献３】特開２００３−５６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
タンデム型中間転写方式の画像形成装置では、図１に示すように、トナーを攪拌する装置が多いため、特許文献２に示されるように、冷却の必要な装置ごとに個別の空冷装置を配置することは実用的ではない。そこで、特許文献３に示されるように、筐体内の空気の送風量を段階的に切り替えて、筐体内の冷却の必要な複数の装置をまとめて冷却することが提案された。
【０００９】
しかし、タンデム型中間転写方式の画像形成装置では、画像形成装置の各コンポーネントを個別に交換する必要があるため、温度管理が必要な装置ごとに温度検出素子を固定して配置することは実用的でない。そこで、筐体側に筐体内の空気の温度を代表的に検出する温度検出素子を配置して、温度検出素子の検出温度が所定温度に達すると、送風ファンの出力を段階的に引き上げる制御が提案された。
【００１０】
しかし、この場合、図６に示すように、温度検出素子によって代表的に検出された筐体内の空気の温度（Ｔｓ）では、中間転写体クリーニング装置の温度（４１）を正確には反映できていない。だからと言って大きな安全率を見込んで送風量を大きく設定すると、運転騒音や電力消費が大きくなるし、そもそも温度検出素子を配置して送風量を切り替える意味が無い。
【００１１】
特に、図１に示すように、ブラック単色モードで有彩色の現像装置９Ｍが停止されると、有彩色の現像装置９Ｍから受熱するように筐体内に配置した温度検出素子（１０）の検出温度が低下する。このため、図６に示すように、温度検出素子（１０）の検出温度が所定温度（Ｔｓ）ｃに達するのを待っていると、フルカラーモード時と等しく定着装置（１５）から受熱している中間転写体クリーニング装置（１４）の温度上昇（４１）を見逃してしまう。
【００１２】
本発明は、送風量を下げて全体的に騒音抑制しつつも、ブラック単色モードで中間転写体クリーニング装置の過剰な温度上昇を招かないで済む画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の画像形成装置は、第１の現像装置が付設された第１の感光体と、第２の現像装置が付設された第２の感光体と、前記第１及び第２の感光体からトナー像を転写される中間転写体と、前記中間転写体に付着したトナーを回収する中間転写体クリーニング装置と、筐体内に放熱して前記中間転写体クリーニング装置に温度上昇をもたらす発熱源とを備え、前記第１及び第２の感光体でトナー像を形成する第１の画像形成モードと前記第１の現像装置を停止させて前記第２の感光体でトナー像を形成する第２の画像形成モードとを実行可能なものである。そして、前記第１の現像装置と前記発熱源との両方から受熱するように前記筐体内に配置した温度検出素子と、前記筐体内の空気を可変の送風量で換気可能な送風手段と、温度が高くなると前記送風量を増すように前記温度検出素子の検出出力に基づいて前記送風手段を制御する制御手段とを備え、前記第２の画像形成モードでは、前記送風手段の送風量を同一の送風量に高める前記温度検出素子の検出温度が前記第１の画像形成モードよりも低い。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の画像形成装置では、第１の現像装置が停止することで温度検出素子の検出温度が低下する第２の画像形成モードでは、温度検出素子の同一の検出出力に対する送風量を第１の画像形成モードでの送風量以上にする。このため、温度検出素子の検出温度が低くても、第２画像形成モードでは、第１画像形成モードよりも中間転写体クリーニング装置に対する冷却能力が高まり、中間転写体クリーニング装置の温度上昇が抑制される。
【００１５】
従って、送風量を下げて全体的に騒音抑制しつつも、ブラック単色モードで中間転写体クリーニング装置の過剰な温度上昇を招かないで済む。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】画像形成装置の外観の斜視図である。
【図３】ブラック単色モードの離間機構の説明図である。
【図４】トナーの回収システムの説明図である。
【図５】フルカラーモードとブラック単色モードとにおける各部の温度上昇の説明図である。
【図６】環境センサの検出温度と各部の温度との関係の説明図である。
【図７】実施例１における排気ファンの送風量制御の説明図である。
【図８】実施例１におけるフルカラーモードでの送風量制御のフローチャートである。
【図９】実施例１におけるブラック単色モードでの送風量制御のフローチャートである。
【図１０】実施例２における排気ファンの送風量制御の説明図である。
【図１１】実施例２におけるフルカラーモードでの送風量制御のフローチャートである。
【図１２】実施例２におけるブラック単色モードでの送風量制御のフローチャートである。
【図１３】実施例３における排気ファンの送風量制御の説明図である。
【図１４】実施例３におけるフルカラーモードでの送風量制御のフローチャートである。
【図１５】実施例３におけるブラック単色モードでの送風量制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、筐体内温度の上昇に伴う排気ファンの回転速度の上昇タイミングがフルカラーモードよりもブラックブラック単色モードで早まる限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。
【００１８】
本実施形態では、トナー像の形成／転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施できる。
【００１９】
なお、特許文献１〜３に示される画像形成装置の一般的な事項については、図示を省略して重複する説明を省略する。
【００２０】
＜画像形成装置＞
図１は画像形成装置の構成の説明図である。図２は画像形成装置の外観の斜視図である。
【００２１】
図１に示すように、画像形成装置６０は、中間転写ベルト１に沿って画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを配置したタンデム型中間転写方式フルカラープリンタである。タンデム型中間転写方式は、高いプロダクティビティや様々なメディアへの対応に優れる点から、近年主流となっている。
【００２２】
画像形成装置ＰＹでは、感光ドラム８Ｙにイエロートナー像が形成されて、中間転写ベルト１に一次転写される。画像形成部ＰＭでは、感光ドラム８Ｍにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト１のイエロートナー像に重ねて一次転写される。画像形成部ＰＣ、ＰＫでは、感光ドラム８Ｃ、８Ｋにそれぞれシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて、同様に中間転写ベルト１のトナー像に重ねて順次一次転写される。
【００２３】
中間転写ベルト１に担持された四色のトナー像は、二次転写部Ｔ２で記録材Ｐへ一括二次転写される。記録材カセット６１から引き出されて分離ローラ６３で１枚ずつに分離された記録材Ｐは、レジストローラ６５で待機し、中間転写ベルト１のトナー像にタイミングを合わせて、二次転写部Ｔ２へ送り出される。
【００２４】
二次転写部Ｔ２でトナー像を二次転写された記録材Ｐは、定着前搬送部６６により定着装置１５へ搬送され、加熱加圧を受けて表面にトナー像を定着された後に、排出ローラ６８を通じて排出トレイ６９へ排出される。
【００２５】
記録材Ｐの両面に画像を形成する場合、定着装置１５によってトナー像を定着された記録材Ｐは、フラッパ６７によって下方へ案内され、反転パス７３でスイッチバック搬送されて表裏反転される。その後、記録材Ｐは、両面搬送路７４を搬送されて再びレジストローラ６５で待機し、上記の手順で裏面にもトナー像を転写・定着されて裏面にもトナー像を形成されて排出トレイ６９へ排出される。
【００２６】
画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、それぞれに付設された現像装置で用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、ほぼ同一に構成される。以下では、画像形成部ＰＹについて説明し、他の画像形成部ＰＭ、ＰＣ、ＰＫについては、説明中の符号末尾のＹを、Ｍ、Ｃ、Ｋに読み替えて説明されるものとする。
【００２７】
画像形成部ＰＹは、感光ドラム８Ｙの周囲に、コロナ帯電器１８Ｙ、露光装置２０Ｙ、現像装置９Ｙ、一次転写ローラ７Ｙ、クリーニング装置１９Ｙを配置している。感光ドラム８Ｙは、帯電極性が負極性の感光層を形成した金属円筒で構成され、所定のプロセススピードで矢印方向に回転する。
【００２８】
コロナ帯電器１８Ｙは、感光ドラム８Ｙの表面を一様な負極性の電位に帯電させる。露光装置２０Ｙは、帯電した感光ドラム８Ｙの表面に画像の静電像を書き込む。現像装置９Ｙは、二成分現像剤を攪拌して帯電させ、負極性に帯電したトナーで感光ドラム８Ｙの静電像を反転現像する。
【００２９】
一次転写ローラ７Ｙは、中間転写ベルト１の内側面を押圧して感光ドラム８Ｙと中間転写ベルト１との間に一次転写部を形成する。一次転写ローラ７Ｙに正極性の直流電圧を印加することにより、感光ドラム８Ｙに担持されたトナー像が中間転写ベルト１に一次転写される。
【００３０】
中間転写ベルト１は、駆動ローラ２、テンションローラ３、対向ローラ４、及び従動ローラ６ａ〜６ｃに掛け渡して支持され、駆動ローラ２に駆動されて矢印Ｒ２方向へ回転する。二次転写ローラ５は、対向ローラ４との間に中間転写ベルト１を挟み込んで、中間転写ベルト１と二次転写ローラ５との間に二次転写部Ｔ２を形成する。二次転写部Ｔ２は、トナー像を担持した中間転写ベルト１に重ね合わせて記録材Ｐを挟持搬送し、二次転写ローラ５に正極性の直流電圧を印加することで、中間転写ベルト１から記録材Ｐへトナー像が二次転写される。ベルトクリーニング装置１４は、二次転写部Ｔ２を通過した中間転写ベルト１の表面に付着した転写残トナーを回収する。
【００３１】
図２の（ａ）に示すように、記録材カセット６１および操作パネル３２を有する面を前面、排紙トレイ６９を有する面を左面と定義しており、記録材カセット６１は前面側へ引き出し可能である。図２の（ｂ）に示すように、画像形成装置６０の背面には筐体内の空気を換気するための排気ファン１７が配置されている。実際は、排気ファン１７には、ルーバーなどを有した外装が設けられ、ファンが直接露出しないように覆われている。
【００３２】
＜ブラック単色モード＞
図３はブラック単色モードの離間機構の説明図である。画像形成装置６０は、第１の画像形成モードの一例であるフルカラーモードと第２の画像形成モードの一例であるブラック単色モードとを選択して実行可能である。フルカラーモードでは、第１及び第２の感光体（８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ）でトナー像を形成する。一方、ブラック単色モードでは、第１の感光体に付設された第１の現像装置（８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ）を停止させて、第２の現像装置を付設した第２の感光体（８Ｋ）でトナー像を形成する。
【００３３】
図３の（ａ）に示すように、一次転写ローラ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、および従動ローラ６ａは、ホルダー１３によって一体的に保持され、ホルダー１３は、加圧解除モータ１１に連結された加圧解除カム１２と当接する。フルカラープリント時にフルカラーモードが選択されると、ホルダー１３は、加圧解除カム１２によって持ち上げられた状態となり、一次転写ローラ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃは、対向する感光ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃに対して加圧される。このとき、従動ローラ６ａは、中間転写ベルト１を張架し、従動ローラ６ｂとともに一次転写面を形成する。これにより、感光ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋのすべてに中間転写ベルト１が当接し、４つの画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを使用した画像形成が行われる。
【００３４】
図３の（ｂ）に示すように、モノクロプリント時にブラック単色モードが選択されると、ホルダー１３は、加圧解除カム１２の位相変化によって下がった状態となる。このため、一次転写ローラ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃは、各々対向する感光ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃから加圧を解除され、従動ローラ６ａは、中間転写ベルト１を張架せず、一次転写面を形成する役割は、従動ローラ６ｂ、６Ｃが担う。
【００３５】
このように、一次転写ローラ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃの加圧解除を行うのは、感光ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃが中間転写ベルト１に従動することを防止するためであり、感光体８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ及び現像装置９Ｙ、９Ｍ、９Ｃを駆動するモータも停止される。そして、不要な３つの画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣを停止させることで、感光ドラム８Ｙ〜８Ｃの摩耗と現像装置９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ内の二成分現像剤の劣化とを防止する。
【００３６】
なお、ここでは、感光ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃまで完全に停止させる構成とした。しかし、一次転写ローラ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃの離間機構は設けずに、現像装置９Ｙ〜９Ｃの回転のみを停止させ、二成分現像剤の劣化防止のみを考慮した構成でも構わない。
【００３７】
＜筐体内各部の温度上昇と冷却システム＞
図４はトナーの回収システムの説明図である。図５はフルカラーモードとブラック単色モードとにおける各部の温度上昇の説明図である。
【００３８】
図４に示すように、現像装置９Ｍは、二成分現像剤を攪拌スクリュー９ｄで攪拌しつつ紙面と垂直な方向に搬送して現像容器９ａ内で循環させる。攪拌・循環の過程でトナーとキャリアが摩擦してそれぞれ負極性と正極性とに帯電し、帯電した二成分現像剤は、固定のマグネットロール９ｃの周囲で回転する現像スリーブ９ｂに担持されて感光ドラム８Ｍを摺擦する。
【００３９】
中間転写体クリーニング装置の一例であるベルトクリーニング装置１４は、クリーニングブレード１４ａを中間転写体の一例である中間転写ベルト１に摺擦させて、中間転写ベルト１から転写残トナーを掻き取る。掻き取って回収された転写残トナーは、搬送スクリュー１４ｂによって背面側の一端へ搬送され、トナー回収装置３５に合流させて回収容器３４へ搬送して蓄積される。
【００４０】
このため、現像装置９Ｍ（９Ｙ、９Ｃ、９Ｋ）は、現像スリーブ９ｂや攪拌スクリュー９ｄなどが回転し、かつ磁力やトナーから受ける回転負荷によって、軸受け部を中心に自分自身が著しく発熱して自己昇温する。ベルトクリーニング装置１４も、クリーニングブレード１４ａの摩擦や搬送スクリュー１４ｂの回転に伴って自己昇温する。
【００４１】
図１に示すように、画像形成装置６０は、記録材Ｐに転写されたトナー像を溶融・定着させるために定着装置１５を備えている。定着装置１５は、対向するローラ１５ａとベルト１５ｂとにより形成された定着ニップ内で、通過する記録材Ｐに所定の圧力と熱量を与えて、記録材Ｐにトナー像を溶融固着させる。定着装置１５は、熱源となるヒーター１５ｃを筐体内に備え、ヒーター１５ｃは、定着ニップで最適な温度が維持されるように供給電力を制御されている。
【００４２】
定着装置１５は、ヒーターなどの加熱手段を備えていることから、画像形成装置６０内では発熱源となる。また、両面画像形成を行う場合には、両面搬送パス７４から再給送される記録材Ｐ自身が、定着装置１５から奪った熱を筐体内に循環させる発熱源となる。
【００４３】
図５の（ａ）に示すように、フルカラーモード時は、自己昇温と発熱源からの受熱状態の違いによって、起動後の筐体内の各部における温度上昇パターンはそれぞれ異なる。これに対して、図５の（ｂ）に示すように、ブラック単色モード時は、現像装置９Ｙ、９Ｍ、９Ｃが停止されて自己昇温しなくなるため、起動後の筐体内の各部における温度上昇パターンはフルカラーモード時とは異なってくる。
【００４４】
図１に示すように、画像形成装置６０の筐体内の温度は、プリント動作を行うことで次第に昇温するため、現像装置８Ｙ、８Ｍ、８Ｃでも、ベルトクリーニング装置１４でも、トナーが溶融・固着・劣化を引き起す可能性がある。このため、画像形成装置６０には、これらの装置を一括して冷却するために、排気ファン１７を用いたエアフローシステムが設けられている。
【００４５】
一般にエアフローは、外気を筐体内に導入して発熱部を冷却するものと、筐体内に溜まった熱い空気を外部に排熱するものとが設けられているが、ここでは、排気ダクト１６および排気ファン１７が後者を構成している。排気ダクト１６は、定着装置１５の熱を直接奪ってしまわないように、搬送部や作像部の雰囲気を吸い込む開口部を備えている。そして、図２の（ｂ）に示すように、画像形成装置６０の筐体の背面に設けられた排気ファン１７が排気ダクトから繋がる排熱エアフローの出口となっている。筐体の外面に開口させて外気を取り込むエアフローの入口が複数配置され、排紙口３３はその１つとなっている。
【００４６】
ところで、特許文献３に示されるように、従来から、排気ファンと排気ダクトにより形成されたエアフローシステムによって、筐体内の熱を積極的に排出する構成が採用されている。しかし、一般的に、排気ファンによる排熱効果を上げると排気ファンの稼動音が大きくなるため、騒音が問題となる。
【００４７】
特に、複写機は静寂なオフィス内に設置される場合が多く、近年では小型プリンタがデスクトップ形態で設置されることも多いため、騒音の問題は非常に大きな課題となっている。さらに、省電力の観点からも、過剰な排気ファンの稼動は望ましくない。
【００４８】
特許文献３においても、筐体内の昇温抑制と騒音低下とは両立させるべき課題として認識されており、排気ファンの動作を必要最小限にするための制御が行われている。すなわち、画像形成装置が有する環境センサの検出温度から感光ドラムの昇温を予測し、排気ファンの回転数や回転時間をきめ細かく制御している。
【００４９】
しかし、画像形成装置のカラー化が進み、プロダクティビティ向上とともに高画質化が求められた結果、現像装置の濃度制御でも現像装置内の温度を検出する必要が出てきた。そして、現像装置内の温度を検出するための環境センサを用いて筐体内の温度も併せて測定できることが求められている。この場合、環境センサは、画像形成装置の設置環境（高温多湿、低温低湿など）を大まかに把握するだけでは足りず、経時的に変化する昇温状況を細やかに把握する必要がある。そのため、環境センサが設置される場所も制御対象部である現像装置８Ｍ（第１の現像装置）の近傍に設定されている。
【００５０】
上述したように、ベルトクリーニング装置１４は、発熱源の定着装置１５に近いため温度上昇が問題とされ、ベルトクリーニング装置１４内の回収トナーは、筐体内の昇温の影響を受けるものとして新たに挙げられるようになった。
【００５１】
フルカラーモードの場合、複数の現像装置９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋが同時に作動し、高画質化に伴う磁極特性の強化や高回転化によって、軸受け部を中心とする自己昇温が大きい。これに対して、ブラック単色モードでは、カラーの現像装置９Ｙ、９Ｍ、９Ｃの現像スリーブ９ｂを停止させるため、軸受け部を中心とする自己昇温が消滅する。このため、図６に示すように、フルカラーモードとブラック単色モードとでは、環境センサ１０の出力から推定したベルトクリーニング装置１４の内部温度が大きく食い違ってしまう。
【００５２】
また、フルカラーモードとブラック単色モードとでは、回転している現像装置９Ｙ、９Ｍ、９Ｃの数に差があるため、自己昇温の影響も異なり、注意すべき温度制御の対象が異なってくる。
【００５３】
図５の（ａ）に示すように、フルカラーモードでは、回転する現像装置９Ｙ、９Ｍ、９Ｃが、ベルトクリーニング装置１４よりも昇温が早いため、注意すべき温度の対象は現像装置となる。一般的に、昇温特性は、筐体内の昇温による間接的な影響よりも、自己昇温による直接的な影響の方が時間的には急激な温度上昇を示す。そのため、連続画像形成を行った場合、筐体内の昇温と自己昇温の両方の影響を受ける現像装置９Ｙ、９Ｍ、９Ｃが、時間的に最も早く温度上昇するからである。
【００５４】
図５の（ｂ）に示すように、ブラック単色モードでは、現像装置９Ｍよりもベルトクリーニング装置１４の方が注意すべき温度の対象となる。ブラック単色モードでは１つの現像装置９Ｋしか回転しないので自己昇温が小さいからである。また、画像形成部ＰＫはファーストコピータイム短縮のために端に設けられて、自然放熱やエアフローを受けて他色のものよりも昇温しにくいからである。
【００５５】
このようなフルカラーモードとブラック単色モード特有の特性差に対し、特許文献１に示される制御では、感光ドラムの昇温を知ることはできるが、現像装置９Ｍとベルトクリーニング装置１４の個別の昇温パターンは検出できない。
【００５６】
そこで、以下の実施例では、環境センサ１０から得られる１つの温度情報に基づき、画像形成装置６０の排気ファン１７の停止と作動、作動段階に応じた送風量を制御している。そして、送風量を段階的に切り替える際の閾値は、フルカラーモードとブラック単色モードで異ならせ、ブラック単色モードの方が低い閾値で制御される。
【００５７】
すなわち、温度検出素子（１０）は、第１の現像装置（９Ｍ）と発熱源との両方から受熱するように筐体内に配置され、送風手段（１７）は、筐体内の空気を可変の送風量で換気可能である。制御手段（５４）は、温度が高くなると送風量を増すように温度検出素子（１０）の検出出力に基づいて送風手段（１７）を制御する。所定温度に達すると、送風手段（１７）の送風量を第１の送風量から一段高い第２の送風量へ切り替える。このため、第１の画像形成モード（ブラック単色モード）では、送風手段の送風量を同一の送風量に高めるときの温度検出素子（１０）の検出温度が第２の画像形成モード（フルカラーモード）よりも低い。図６に示すように、第２の画像形成モード（ブラック単色モード）では、温度検出素子（１０）の検出温度の高まりに対する送風量の増加を、第１の画像形成モード（フルカラーモード）の場合よりも早くする。
【００５８】
＜実施例１＞
図６は環境センサの検出温度と各部の温度との関係の説明図である。図７は実施例１における排気ファンの送風量制御の説明図である。図８は実施例１におけるフルカラーモードでの送風量制御のフローチャートである。図９は実施例１におけるブラック単色モードでの送風量制御のフローチャートである。
【００５９】
図４に示すように、実施例１では、ＣＰＵ５０およびメモリー５１からなる制御部５４が排気ファン１７を制御する。制御部５４には、入力信号として、感光ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃに付設されたエンコーダ５３からの回転検知信号、感光ドラム８Ｋに付設されたエンコーダ５２からの回転検知信号、環境センサ１０からの筐体内の雰囲気温度信号が入る。
【００６０】
メモリー５１の内部には、ブラック単色モード用とフルカラーモード用の各々の予測近似式（又は予測テーブル）が格納されている。ＣＰＵ５０は、エンコーダ５３、５２の回転検知信号の組合せパターンからフルカラーモードかブラック単色モードかを判断して予測近似式を選択する。予測近似式は、環境センサ１０が検知した筐体内の雰囲気温度Ｔｓから監視対象部の予測温度Ｔｅを演算するために用いられる。ＣＰＵ５０は、予測温度Ｔｅの演算後、所定の閾値に基づいて、排気ファン１７の回転数（送風量）の指令値を出す。
【００６１】
実施例１では、排気ファン１７は、パルス変調幅を変化させることができるＰＷＭ制御ファンを用いている。プリント動作中における排気ファン１７の運転モードは、低速側からＭ１（ＰＷＭデューティー４５％）、Ｍ２（ＰＷＭデューティー７０％）、Ｍ３（ＰＷＭデューティー１００％）の３段階、待機中は運転モードＭ０（ＰＷＭデューティー３０％）に変化させる。
【００６２】
排気ファン１７としてＰＷＭ制御が可能なファンを用いれば、多段階制御が容易に実現できる。勿論、回転数を多段階に変化させる方法であれば、電圧を変化させる等の手段でも同様の効果が得られる。
【００６３】
図６は、横軸に環境センサ１０の検出温度Ｔｓ（℃）をとり、縦軸に監視対象部の予測温度Ｔｅ（℃）をとって、予測近似式に基づく具体的な温度予測を示している。
【００６４】
図４に示すように、実施例１では、環境センサ１０は、現像装置９Ｍの近傍に配置され、二成分現像剤のトナー濃度の制御に必要な相対湿度情報を得る目的で使用されているもので兼用している。
【００６５】
トナー濃度の制御に必要な相対湿度情報とともに離れた位置のベルトクリーニング装置の予測温度を精度良く得るためには、雰囲気温度を検知する方式が適している。このため、環境センサ１０には、接触式サーミスタではなく非接触サーミスタを採用している。
【００６６】
また、現像装置９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋの中でも、両側に隣接する現像装置４Ｙ、４Ｋは、放熱が良いため温度上昇が小さく、現像装置９Ｃは、現像装置９Ｋからの影響を受け易い。このため、定着装置１５からの熱の影響を最も受け易いこともあって、現像装置９Ｍの近傍に環境センサ１０を設置している。このように、稼動中の温度変化が最も顕著な現像装置９Ｍの近傍を選択することで、環境センサ１０の数を最小限に抑えつつ、予測温度の精度を向上させている。なお、環境センサ１０は、他の現像装置９Ｙ、９Ｃの近傍に設置したり、複数の現像装置９Ｙ、９Ｍ、９Ｃの近傍にそれぞれ設置して検出温度の平均値を使用したりしてもよい。
【００６７】
画像形成装置６０は、フルカラーモードとブラック単色モードとで回転する現像装置９Ｙ、９Ｍ、９Ｃを選択的に切り替えるため、環境センサ１０と監視対象部の温度の関係が図５のように異なる。
【００６８】
図６は、図５の昇温特性を元に求められた環境センサ１０の検出温度と監視対象部の推定温度との関係を示す近似式である。図６中、実線４０は、現像装置９Ｍ（最も昇温が著しい）を監視対象部とするフルカラーモード用の予測近似式である。また、破線４１は、ベルトクリーニング装置１４を監視対象部とするブラック単色モード用の予測近似式である。
【００６９】
２つの予測近似式の特徴として、低温時（環境センサ１０の検出温度の初期昇温時）における勾配がフルカラーモードよりもブラック単色モードの方が大きい。これは、環境センサ１０が現像装置９Ｙ、９Ｍ、９Ｃの自己昇温から受ける熱量が、フルカラーモードとブラック単色モードとで著しく異なることに起因している。ブラック単色モードでは、環境センサ１０の検出温度に比してベルトクリーニング装置１４の昇温が相対的に大きくなる。
【００７０】
したがって、環境センサ１０が稼動中に示す温度変動も、フルカラーモードでは、図６に示すＲｃの範囲となるが、ブラック単色モードでは、図６に示すＲｂの範囲と狭くなる。
【００７１】
図６の予測近似式を用いた排気ファン１７の制御とこれに伴う温度推移を図７に示す。図７は、横軸に時間（ｓｅｃ）をとり、縦軸に温度（℃）をとって、環境センサ１０の温度推移７０とフルカラーモードにおける現像装置９Ｍの温度推移７１（破線）を示している。
【００７２】
図７に示すように、温度Ｔｆは、監視対象部である現像装置９Ｍの目標規格温度である。実施例１では、温度推移７１（破線）で示した予測温度Ｔｅが温度Ｔｆを超えないように、２つの閾値（Ｔｅ）１および（Ｔｅ）２を境に排気ファン１７の運転モードがＭ１、Ｍ２、Ｍ３と切り替わって送風量を段階的に高くする。
【００７３】
図６の相関関係から、閾値（Ｔｅ）１および（Ｔｅ）２に相当する環境センサ１０の検出温度（Ｔｓ）１および（Ｔｓ）２が存在する。このため、言い換えると、環境センサ１０の検出温度が（Ｔｓ）１および（Ｔｓ）２に達したタイミングで排気ファン１７の送風量が段階的に高められる。
【００７４】
なお、図６のブラック単色モードにおけるベルトクリーニング装置１４（破線４１）についても、図７に示す閾値（Ｔｅ）１および（Ｔｅ）２に相当する環境センサ１０の検出温度（Ｔｓ）１および（Ｔｓ）２が別途設定される。
【００７５】
図６において、ある閾値（Ｔｅ）ｎにおいて、排気ファン１７の回転数を切り替える場合を考える。このとき、既に説明したフルカラーモードとブラック単色モードの特性差から、環境センサ１０の検出温度としては、ブラック単色モードの検出温度（Ｔｓ）ｂの方がフルカラーモードの検出温度（Ｔｓ）ｃよりも低い温度に設定される。
【００７６】
あるいは、フルカラーモードとブラック単色モードとで閾値（Ｔｅ）ｎを異なる温度に設定することも可能である。しかし、図６に示すように、環境センサ１０の温度変動範囲がＲｂ＜Ｒｃであり、ブラック単色モード時には、環境センサ１０の検出温度Ｔｓが比較的低温の間に監視対象部の温度Ｔｅが収束温度に達する。このため、少なくとも最初の閾値（Ｔｅ）１に相当する環境センサ１０の検出温度を（Ｔｓ）ｂ＜（Ｔｓ）Ｃとなるように設定することで、排気ファン１７動作の過不足を低減する。
【００７７】
＜実施例１のフローチャート＞
図１、図４を参照して図８に示すように、画像形成装置の電源が投入される（Ｓ８００）と、ＣＰＵ５０は、エンコーダ５３、５２の回転を検出する（Ｓ８０１）。そして、エンコーダ５３が回転している場合（Ｓ８０１のＹｅｓ）はフルカラーモードと判断し（Ｓ８０２）、エンコーダ５２のみが回転している場合（Ｓ８１３のＹｅｓ）はブラック単色モードと判断する（Ｓ８１３）。
【００７８】
また、エンコーダ５３、５２が両方停止している場合（Ｓ８１３のＮｏ）は待機モードと判断する（Ｓ８１６）。待機モードであると判断した場合（Ｓ８１６）、実施例１では静音化の観点から運転モードＭ１よりもさらに回転数の低い運転モードＭ０を選択し、環境センサ１０の検出温度Ｔｓに関係なく維持する（Ｓ８１７）。
【００７９】
フルカラーモードの場合、環境センサ１０の検出温度Ｔｓをサンプリングし（Ｓ８０３）、現像装置９Ｍの予測温度Ｔｅを演算する（Ｓ８０４）。
【００８０】
実施例１では、プリント動作中の排気ファン１７は、運転モードＭ１、Ｍ２、Ｍ３の３つの回転数に制御されるものとし、これら３つの運転モードを切り替える閾値として、予測温度（Ｔｅ）１、（Ｔｅ）２を予め設けてある。すなわち、
（１）演算された予測温度ＴｅがＴｅ＜（Ｔｅ）１である場合（Ｓ８０５のＹｅｓ）、最も回転数の低い運転モードＭ１を選択する（Ｓ８０８）。
（２）演算された予測温度Ｔｅが（Ｔｅ）１≦Ｔｅ＜（Ｔｅ）２である場合（Ｓ８０６のＹｅｓ）、より回転数の高い運転モードＭ２を選択する（Ｓ８０９）。
（３）演算された予測温度ＴｅがＴｅ≧（Ｔｅ）２である場合（Ｓ８０７のＹｅｓ）は、最も回転数の高い運転モードＭ３を選択する（ＳＳ８１０）。
【００８１】
このようにして、筐体内の昇温状態に適した排熱能力（送風量）を決定する。その後は、再度、エンコーダ５３、５２の回転を検出し（Ｓ８１１）、フルカラーモードのプリントジョブが継続されている間（Ｓ８１１のＹｅｓ）は、制御ステップＳ８０３に戻るルーチンを所定のサンプリング時間毎に実行する。
【００８２】
しかし、エンコーダ５３、５２が停止している場合（Ｓ８１１のＮｏ）、フルカラーモードのプリントジョブが終了したと判断し（Ｓ８１２）、再び次の稼動状態を判断するフローに戻る。
【００８３】
一方、ブラック単色モードであると判断した場合（Ｓ８１４）、制御ステップＳ８１５から図９の制御ステップＳ９００に移る。制御ステップＳ９０１以降は、基本的に図８で説明したフルカラーモードの制御フローと同じであり、異なる点は、環境センサ１０の検出温度Ｔｓから演算される予測温度Ｔｅがベルトクリーニング装置１４の温度である点である。
【００８４】
ブラック単色モードの場合も、プリントジョブが継続されている間（Ｓ９０９のＹｅｓ）は、制御ステップＳ９０１に戻るルーチンを所定のサンプリング時間毎に実行する。そして、エンコーダ５２の回転が検出されなかった場合（Ｓ９０９のＮｏ）に、ブラック単色モードのプリントジョブが終了したと判断して（Ｓ９１０）、再び図８のフローチャートの制御ステップＳ８１８に戻る。
【００８５】
＜実施例２＞
図１０は実施例２における排気ファンの送風量制御の説明図である。図１１は実施例２におけるフルカラーモードでの送風量制御のフローチャートである。図１２は実施例２におけるブラック単色モードでの送風量制御のフローチャートである。実施例２は、図１〜図６を参照して説明した画像形成装置６０に関している。したがって、図１〜図６に関して重複する説明は省略する。
【００８６】
図１０に示すように、実施例２では、環境センサ１０の検出温度の昇温に対しては、実施例１と同様に閾値（Ｔｓ）１、（Ｔｓ）２が設定される。そして、閾値（Ｔｓ）１、（Ｔｓ）２がフルカラーモードよりブラック単色モードの方で低く設定されている。
【００８７】
しかし、環境センサ１０の検出温度の降温に対しては、降温専用の閾値（Ｔｓ’）１、（Ｔｓ’）２を設けている。いわゆるヒステリシスを持たせた切り替え制御を行うことにより、閾値（Ｔｓ）１付近での排気ファン１７の送風量のばたつき（Ｂ）を解消している。図１０は、連続画像形成の開始後の排気ファン１７の制御と、これに伴う環境センサ１０の検出温度の時間的な推移を示している。
【００８８】
画像形成装置６０では、記録材Ｐの坪量が大きい厚紙や高いグロスを求めるコート紙などの場合、定着装置１５から単位時間あたりに与えられる熱量を増やす目的で搬送速度を１／２速や１／３速などに低下させる。
【００８９】
このような場合、現像装置９Ｍの回転数も同様に低下するため、自己昇温の影響も小さくなる。特に、ブラック単色モードにおいて記録材Ｐに厚紙が選択された場合のプリントジョブが最も代表的な場合であり、図１０における一点鎖線Ｃがこの場合の温度推移を示す。一方、破線Ａは、フルカラーモードが継続して搬送速度を低下させない場合のように、現像装置９Ｍの自己昇温の影響が大きい場合の温度推移である。
【００９０】
一点鎖線Ｃと破線Ａの両者は、環境センサ１０の検出温度が閾値（Ｔｓ）２に達し、排気ファン１７が運転モードＭ２からＭ３に切り替わって以降、異なる傾向を示す。
【００９１】
具体的には、現像装置９Ｍの自己昇温の影響が大きい破線Ａの場合は、運転モードＭ１、Ｍ２、Ｍ３と排熱効果が増加するにつれて勾配が小さくなる傾向にあるが、最上段階の運転モードＭ３においても暫くは緩やかな上昇傾向になる。しかし、現像装置９Ｍの自己昇温の影響が小さい一点鎖線Ｃの場合は、最大送風量の運転モードＭ３に切り替わると上昇傾向から下降傾向に転じる。
【００９２】
このように、画像形成装置６０が備える多様なモードは、同時に筐体内の熱システムを複雑に変化させてしまう。しかし、実施例２では、昇温専用の閾値（Ｔｓ）１、（Ｔｓ）２と降温専用の閾値（Ｔｓ’）１、（Ｔｓ’）２とを別々に設けることで、排気ファン１７の円滑な制御を実現している。
【００９３】
ここで、降温専用の閾値（Ｔｓ’）１、（Ｔｓ’）２を設けず、昇温時も降温時も閾値（Ｔｓ）１、（Ｔｓ）２で排気ファン１７の運転モードを切り替えると、図１０に示す実線Ｂのような不安定な温度推移を示す場合がある。
【００９４】
現像装置９Ｍの自己昇温の影響が小さい場合、送風量が上がると温度が低下してモードが切り下がり、モードが切り下がると温度が上昇して再びモードが切り上がることを繰り返す。その結果、排気ファン１７の回転数が反復的に切り替わり、非常に不快な稼動音となってしまう。しかし、実施例２の制御によれば、一点鎖線Ｃのように降温専用の閾値（Ｔｓ’）２を下回るまでは運転モードＭ３を維持するため、これを回避できる。
【００９５】
＜実施例２のフローチャート＞
図１、図４を参照して図１１に示すように、画像形成装置６０の電源が投入される（Ｓ１１００）と、ＣＰＵ５０は、エンコーダ５３、５２の回転を検出する（Ｓ１１０１）。そして、エンコーダ５３が回転している場合（Ｓ１１０１のＹｅｓ）はフルカラーモード（Ｓ１１０３）と判断し、エンコーダ５２のみが回転している場合（Ｓ１１０２のＹｅｓ）はブラック単色モード（Ｓ１１２０）と判断する。
【００９６】
また、エンコーダ５３、５２がいずれも停止している場合（Ｓ１１０２のＮｏ）は、待機モードと判断し（Ｓ１１２２）、運転モードＭ１よりもさらに回転数の低い運転モードＭ０を選択する（Ｓ１１２３）。
【００９７】
フルカラーモードであると判断した場合（Ｓ１１０３）、タイマーのカウントをｔ＝０（ｓｅｃ）にセット（Ｓ１１０４）した後、環境センサ１０の検出温度Ｔｓをサンプリングする（Ｓ１１０５）。そして、図６で説明した相関関係から現像装置９Ｍの予測温度Ｔｅを演算する（Ｓ１１０６）。
【００９８】
演算された予測温度ＴｅがＴｅ＜（Ｔｅ）１である場合（Ｓ１１０７のＹｅｓ）、前時刻における運転モードがＭ２であったか否かの判断を行う（Ｓ１１１０）。前時刻における運転モードがＭ２に該当しなければ（Ｓ１１１０のＮｏ）、前時刻における運転モードが存在しないため、無条件に運転モードＭ１が選択される（Ｓ１１１１）。しかし、以降のサンプリングでは、制御ステップＳ１１１０の判断に基づくフロー分岐が選択される。
【００９９】
仮に、制御ステップＳ１１１０においてＹｅｓの条件に合致した場合は降温によって昇温閾値（Ｔｅ）１を跨いだことを意味し、続けて降温閾値（Ｔｅ’）１との温度比較が行われる（Ｓ１１１２）。そして、Ｔｅ＜（Ｔｅ’）１の条件が満足される場合には運転モードＭ１を選択する（Ｓ１１１１）が、満足されない場合にはそのまま運転モードＭ２を維持させる（Ｓ１１１５）。
【０１００】
同様に、演算された予測温度Ｔｅが（Ｔｅ）１≦Ｔｅ＜（Ｔｅ）２である場合（Ｓ１１０８のＹｅｓ）、前時刻における運転モードがＭ３であったか否かの判断を行って（Ｓ１１１３）、昇温あるいは降温のいずれによるものかを判別する。
【０１０１】
前時刻における運転モードがＭ３の場合（Ｓ１１１３のＹｅｓ）は降温によって昇温閾値（Ｔｅ）２を跨いだことを意味し、続けて降温閾値（Ｔｅ’）２との温度比較を行う（Ｓ１１１４）。そして、Ｔｅ＜（Ｔｅ’）２の条件が満足される場合（Ｓ１１１４のＹｅｓ）には運転モードＭ２を選択し（Ｓ１１１５）、満足されない場合はそのまま運転モードＭ３を維持させる（Ｓ１１１６）。
【０１０２】
なお、演算された予測温度ＴｅがＴｅ≧（Ｔｅ）２である場合（Ｓ１１０９のＹｅｓ）は、無条件に運転モードＭ３が選択される（Ｓ１１１６）。
【０１０３】
以上で、ある時刻における排気ファン１７の運転モードがいずれかに決定され、その後はサンプリング時間Δｔを加算した時刻ｔ＋Δｔ（ｓｅｃ）に更新して（Ｓ１１１７）、エンコーダ５３の回転を検出する（Ｓ１１１８）。
【０１０４】
そして、エンコーダ５３の回転が検出された場合（Ｓ１１１８のＹｅｓ）は、フルカラーモードのプリントジョブが継続されていると判断して制御ステップＳ１１０５に戻るルーチンを繰り返し実行する。しかし、エンコーダ５３が停止している場合（Ｓ１１１８のＮｏ）は、フルカラーモードのプリントジョブが終了したと判断して、タイマーのカウントをリセットして再び次の稼動状態を判断するフローに戻る（Ｓ１１１９）。
【０１０５】
一方、ブラック単色モードであると判断した場合（Ｓ１１２０）は、図１２に示すフローチャートの制御ステップＳ１２００に移る（Ｓ１１２１）。図１２に示すように、制御ステップＳ１２０１以降は、基本的に図１１のフルカラーモードの場合と同じであるが、環境センサ１０の検出温度Ｔｓから演算される予測温度Ｔｅは、ベルトクリーニング装置１４の温度である。
【０１０６】
ブラック単色モードの場合、プリントジョブが継続されている間（Ｓ１２１５のＹｅｓ）は、制御ステップＳ１２０２〜Ｓ１２１５のルーチンをサンプリング時間毎に繰り返す。そして、エンコーダ５２が停止すると（Ｓ１２１５のＮｏ）、ブラック単色モードのプリントジョブが終了したと判断し、タイマーのカウントをリセットして（Ｓ１２１６）、図１１のフローチャートに戻る（Ｓ１２１７）。
【０１０７】
＜実施例３＞
図１３は実施例３における排気ファンの送風量制御の説明図である。図１４は実施例３におけるフルカラーモードでの送風量制御のフローチャートである。図１５は実施例３におけるブラック単色モードでの送風量制御のフローチャートである。実施例３は、図１〜図６を参照して説明した画像形成装置６０に関している。したがって、図１〜図６に関して重複する説明は省略する。
【０１０８】
図１３の（ａ）は、排気ファン１７の制御に伴う環境センサ１０の検出温度の時間的な推移を示している。図１３の（ｂ）は、連続画像形成の開始後の排気ファン１７の制御においてプリントジョブの間に待機モードが入る間欠的なパターンを示しており、これを反復することで、筐体内の温度が図１３の（ａ）に示すように上昇していく。
【０１０９】
図１３の（ａ）に示すように、実施例２では、環境センサ１０の検出温度の昇温に対しては、実施例１と同様に閾値（Ｔｓ）１、（Ｔｓ）２が設定される。そして、閾値（Ｔｓ）１、（Ｔｓ）２がフルカラーモードよりブラック単色モードの方で低く設定されている。
【０１１０】
しかし、昇温過程で閾値（Ｔｓ）１、（Ｔｓ）２に達して、排気ファン１７の運転モードが切り替えられた際には、その後に検出温度が低下してもその運転モードを所定時間継続する。ある運転モードが選択された後は、一定時間ｔｈｏｌｄ（ｓｅｃ）の間、環境センサ１０の検出温度に関係なくその運転モードを維持することで、閾値（Ｔｓ）２付近での排気ファン１７の送風量のばたつきを解消している。
【０１１１】
図１３（ｂ）に示すように、運転モードＭ０が選択された部分が待機モードであり、図１３（ａ）において、環境センサ１０の検出温度の昇温勾配が著しく大きく変化していることがわかる。これは、待機モードでは排気ファン１７の回転数が低下するため、筐体内の雰囲気温度がオーバーシュートするためである。このため、再びプリントジョブが開始されて、排気ファン１７の回転数が上がると、実施例３では約１０分程度で元の昇温カーブに戻る。このような特性に鑑みて、実施例３では、時間ｔｈｏｌｄを１５分に設定している。
【０１１２】
プリントジョブ開始時の環境センサ１０の検出温度から、運転モードＭ１が選択されると、一定時間ｔｈｏｌｄの間は、環境センサ１０の検出温度に関係なく運転モードＭ１を維持する（〜時刻ａ）。しかし、時刻ａを経過すると、環境センサ１０の検出温度に基づいて運転モードを選択する制御に切り替わり、運転モードＭ１とＭ２の閾値（Ｔｓ）１に達する時刻ｂまで運転モードＭ１で推移する。
【０１１３】
時刻ｂにおいて運転モードＭ２に切り替わった後、再び時刻ｃまでの時間ｔｈｏｌｄの間は、環境センサ１０の検出温度に関係なく運転モードＭ２を維持する。しかし、時刻ｃを経過すると、環境センサ１０の検出温度に基づいて運転モードを選択する制御に切り替わり、プリントジョブが終了する時刻ｄまで運転モードＭ２とＭ３の閾値（Ｔｓ）２に達しないため、運転モードＭ２で推移する。
【０１１４】
時刻ｄで待機モード（運転モードＭ０）に入ると、再びプリントジョブが受け付けられる時刻ｅまで、環境センサ１０の検出温度は先述のオーバーシュートを示す。
【０１１５】
プリントジョブの再開時刻ｅにおける環境センサ１０の検出温度から、運転モードＭ２が選択されると、同様に、一定時間ｔｈｏｌｄの間は、環境センサ１０の検出温度に関係なく運転モードＭ２が維持される。
【０１１６】
以降、この制御動作を繰り返すことになるが、時刻ｈ〜ｉの間のように、プリントジョブの時間ｔｊｏｂが時間ｔｈｏｌｄよりも短い場合には、プリントジョブが終了した時点で時間ｔｈｏｌｄの固定制御は解除される。
【０１１７】
実施例３の制御では、時間ｔｈｏｌｄの固定制御を入れるため、待機モードにおけるオーバーシュートの影響を解消し、元の昇温カーブに復帰させる効果がある。待機モードでは、現像装置９Ｍが停止して自己昇温しなくなるため、図６の相関関係に基づくと過剰な温度予測になる傾向がある。この点、時間ｔｈｏｌｄの固定制御は、監視対象部の温度に対して環境センサ１０の検出温度だけが過度に上昇してしまう状態を迅速に解消し、再び図６の相関関係に基づく予測が可能な状態に戻す上で有効である。
【０１１８】
なお、環境センサ１０の検出温度のオーバーシュートは、待機モードの他に、ジャムやエラーの発生時、記録材カセット６１への紙補給動作時などでも発生し、これらの場合でも時間ｔｈｏｌｄの固定制御は同様な効果を発揮する。
【０１１９】
また、実施例３の制御では、時間ｔｈｏｌｄの固定制御を入れるため、「排気ファン１７の回転数が反復的に切り替わることによる不快な稼動音」を防止できる。実施例２で説明したように、排気ファン１７の回転数が反復的に切り替わる現象は、厚紙モードのように搬送速度を全体的に低下（１／２速、１／３速など）させる場合の、現像装置９Ｍの自己昇温低減によって発生する。
【０１２０】
図１３の（ａ）に示すように、時刻ｒ以降で、破線Ｄは現像装置９Ｍの自己昇温が大きい場合の温度推移を示す。この場合は、閾値（Ｔｓ）２に達して運転モードＭ３に切り替わっても、緩やかな上昇勾配または定常状態となる。これに対して、実線Ｅは、現像装置９Ｍの自己昇温が小さい場合の温度推移を示す。この場合は、閾値（Ｔｓ）２に達して運転モードＭ３に切り替わると下降勾配に変化する。しかし、実施例３では、図１３（ｂ）に示すように、時刻ｒにおいて運転モードＭ３に切り替わった後、一定時間ｔｈｏｌｄは環境センサ１０の検出温度に関係なく運転モードＭ３を維持させるため、そのまま時刻ｓに至る。
【０１２１】
時刻ｓにおいて、環境センサ１０の検出温度に基づく運転モードの選択制御に戻ると、筐体内の降温により再び運転モードＭ２が選択される。以降、同様に一定時間ｔｈｏｌｄの固定制御の後に環境センサ１０の検出温度に基づく選択制御が行われるため、最短でも運転モード間の反復は時間ｔｈｏｌｄサイクルでしか発生せず、排気ファン１７の不快な稼動音を回避できる。
【０１２２】
＜実施例３のフローチャート＞
図１、図４を参照して図１４に示すように、画像形成装置６０の電源が投入される（Ｓ１４００）と、ＣＰＵ５０は、エンコーダ５３、５２の回転を検出する（Ｓ１４０１、Ｓ１４０２）。そして、エンコーダ５３が回転している場合（Ｓ１４０１のＹｅｓ）はフルカラーモードと判断し（Ｓ１４０３）、エンコーダ５２のみが回転している場合（Ｓ１４０２のＹｅｓ）はブラック単色モードと判断する（Ｓ１４２０）。
【０１２３】
また、エンコーダ５３、５２がいずれも停止している場合（Ｓ１４０２のＮｏ）は、待機モードと判断し（Ｓ１４２２）、運転モードＭ１よりもさらに回転数の低い運転モードＭ０を選択する（Ｓ１４２３）。
【０１２４】
フルカラーモードと判断した場合（Ｓ１４０３）、タイマーのカウントをｔ＝０（ｓｅｃ）にセット（Ｓ１４０４）した後、環境センサ１０の検出温度Ｔｓをサンプリングする（Ｓ１４０５）。図６で説明した相関関係から現像装置９Ｍの予測温度Ｔｅを演算する（Ｓ１４０６）。そして、演算した予測温度Ｔｅに基づいて運転モードを選択する。すなわち、
（１）演算された予測温度ＴｅがＴｅ＜（Ｔｅ）１である場合（Ｓ１４０７のＹｅｓ）、最も回転数の低い運転モードＭ１を選択する（Ｓ１４１０）。
（２）演算された予測温度Ｔｅが（Ｔｅ）１≦Ｔｅ＜（Ｔｅ）２である場合（Ｓ１４０８のＹｅｓ）、より回転数の高い運転モードＭ２を選択する（Ｓ１４１１）。
（３）演算された予測温度ＴｅがＴｅ≧（Ｔｅ）２である場合（Ｓ１４０９のＹｅｓ）、最も回転数の高い運転モードＭ３を選択する（Ｓ１４１２）。
【０１２５】
これにより、筐体内の昇温状態に適した排熱能力を決定され、このようにして選択された運転モードが、前時刻における運転モードと異なる場合（Ｓ１４１４のＹｅｓ）は、タイマーのカウントをｔ＝０にリセットする（Ｓ１４１５）。しかし、前時刻から変更がない場合（Ｓ１４１４のＮｏ）はタイマーのカウントをリセットせずに、サンプリング時間Δｔを加算する（Ｓ１４１６）。なお、最初の時間ステップ（Ｓ１４１３のＹｅｓ）では、前時刻の運転モード履歴がないので、そのままサンプリング時間Δｔが加算される（Ｓ１４１６）。
【０１２６】
その後、タイマーのカウントがｔ＞ｔｈｏｌｄとなるまでは環境センサ温度Ｔｓのサンプリングはせずに、制御ステップＳ１４１７、Ｓ１４１８、Ｓ１４１６のルーチンを繰り返す。そして、
（１）フルカラーモードのプリントジョブが時間ｔｈｏｌｄ以下で終了する場合（Ｓ１４１７のＮｏ、Ｓ１４１８のＮｏ）には、制御ステップＳ１４１９へと抜ける。
（２）プリントジョブが時間ｔｈｏｌｄを越える場合には、タイマーのカウントがｔ＞ｔｈｏｌｄとなった時点（Ｓ１４１７のＹｅｓ）で再び環境センサ１０の温度Ｔｓのサンプリングを開始する（Ｓ１４０５）。このようにして、同様に閾値の判定および運転モードの選択が実行される。
【０１２７】
一方、ブラック単色モードであると判断した場合（Ｓ１４２０）は、図１５の制御ステップＳ１５００に移る（Ｓ１４２１）。制御ステップＳ１５０１以降は、基本的に図１４で説明したフルカラーモードの制御フローと同じであるが、環境センサ１０の検出温度Ｔｓから演算される予測温度Ｔｅがベルトクリーニング装置１４の温度である点が異なる。
【０１２８】
＜実施例４＞
実施例４は、図１〜図６を参照して説明した画像形成装置６０に関している。したがって、図１〜図６に関して重複する説明は省略する。実施例４は、環境センサ１０の検出温度を所定の閾値に比較して排気ファン１７を停止させるか作動させかを判断する。そして、ブラック単色モードで判断に用いる閾値がフルカラーモードの場合よりも低い温度に設定されている。
【０１２９】
すなわち、実施例１〜３で説明した運転モードＭ１が排気ファンの停止状態に置き換えられ、運転モードＭ２を作動状態に置き換えている。この場合、運転モードＭ３を設けずに排気ファン１７の停止と作動の二段階のみで制御しても構わないし、運転モードＭ３（あるいはそれ以降Ｍｎ）まで設けて排気ファン１７の回転数を多値に制御しても構わない。また、実施例１〜３で説明した待機モードにおける運転モードＭ０も、静音化の観点から排気ファンを停止させるモードとしても構わない。
【０１３０】
また、実施例２で説明した昇温閾値と降温閾値とを別々に設けることも同様に可能であり、この場合、昇温閾値および降温閾値は、排気ファン１７を停止状態から作動状態に変更するための閾値となる。
【０１３１】
＜実施例の効果＞
実施例１〜４では、複数の温度監視対象部が存在する画像形成装置６０の場合であっても、フルカラーモードとブラック単色モードの各々の昇温特性に即した必要最小限の送風量を設定することが可能となる。そして、画像形成部のプロセス制御に用いる既存の環境センサ１０を利用し、環境センサ１０の１つの温度情報から複数の監視対象部の温度を予測するため、環境センサを追加することなく、簡単な構成で実現できる。
【０１３２】
複数の第１の感光体（８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ）の外側に位置させて第２の感光体（８Ｋ）が配置される。温度検出素子（１０）は、両端の第１の感光体（８Ｙ、８Ｃ）を除いた第１の感光体（８Ｍ）に付設された第１の現像装置（９Ｍ）の近傍に非接触に配置されて筐体内の空気の温度を検出する。このため、温度検出素子（１０）は、第２の感光体（８Ｋ）側からの熱影響を避けた状態で、周囲に過熱した空気がこもって温度上昇し易い第１の現像装置（９Ｍ）の内部温度を正確に測定できる。
【０１３３】
実施例１〜４では、効率的な排気ファン１７の運転が可能となり、１つの環境センサの温度情報から複数の異なる監視対象部の温度を予測して筐体内の昇温を抑制しつつ、稼動音の低減と省電力を実現している。このため、特に電子写真方式をはじめ、インクジェット方式、オフセット方式を用いた画像形成装置（プリンタ、複写機、ＦＡＸ，印刷機など）に利用可能性がある。特に、複数色のトナーによるカラー画像のプリントが可能で、プリント動作中に装置内の排熱を行うために排気ファンを駆動するカラー画像形成装置に利用可能性がある。
【０１３４】
実施例１〜３では、予測温度の閾値を（Ｔｅ）１、（Ｔｅ）２と定義した。しかし、予測温度の閾値（Ｔｅ）１に相当する環境センサ１０の検出温度（Ｔｓ）１が、ブラック単色モードの方がフルカラーモードよりも低い温度であれば、閾値（Ｔｅ）１、（Ｔｅ）２は両モードで同じ温度であっても異なる温度であっても構わない。
【０１３５】
実施例１〜３では、図６に示した予測近似式を用いて、より精細に監視対象部温度を追跡して排気ファン１７を制御している。しかし、予測近似式を用いずに環境センサ１０の検出温度が（Ｔｓ）１、（Ｔｓ）２および（Ｔｓ’）１、（Ｔｓ’）２の値になったら運転モードを切り替えてもよい。ただし、温度（Ｔｓ）１がフルカラーモードよりブラック単色モードの方が低く設定されている必要がある。
【０１３６】
実施例１〜３では、待機モードでは運転モードＭ１よりもさらに回転数の低い運転モードＭ０を選択した。しかし、運転モードＭ１、Ｍ２、Ｍ３の回転数が静音化の観点から十分である場合には、運転モードＭ０の代わりにＭ１を適用しても構わない。
【０１３７】
実施例１〜３では、排気ファン１７のＰＷＭデューティーを４０％、７５％、１００％の３段階としたが、デューティー値および設定の段階は任意であり、回転数を変化させる方式もパルス幅変調に限定されるものではない。排気ファン１７の運転モードもＭ１、Ｍ２，Ｍ３の３つに限定されるものではない。例えば、筐体内の温度上昇に伴って排気ファン１７の回転速度を無段階、連続的に高めてもよい。
【符号の説明】
【０１３８】
１  中間転写ベルト
８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ  感光体（感光ドラム）
９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ  現像装置
１０  環境センサ
１４  ベルトクリーニング装置
１５  加熱源（定着装置）
１６  排気ダクト
１７  排気ファン
３２  操作パネル
５０  ＣＰＵ
５１  メモリー
５２、５３  エンコーダ
５４  制御手段（制御部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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