(57)【要約】【課題】トナー固着の防止とプリント生産性の向上を両立させる。【解決手段】現像剤を収容する容器と、前記容器の温度情報を取得する温度情報取得手段と、画像を形成する画像形成動作を制御する制御手段と、を備える画像形成装置であって、前記画像形成動作において、前記容器の前記温度情報による温度が所定の閾温度Ｔｔｈを超えた時点からの経過時間をｔとし、前記容器の前記温度情報による温度が前記閾温度Ｔｔｈを超えた状態が続いた時間に関する超過時間閾値をｔｏｔｈとし、前記制御手段は、ｔ≧ｔｏｔｈ（ただし、ｔｏｔｈ≠０）の場合に、前記画像形成動作を一時停止させる一時停止動作を実行させる。【選択図】図６
2019128415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を収容する容器と、
前記容器の温度情報を取得する温度情報取得手段と、
画像を形成する画像形成動作を制御する制御手段と、を備える画像形成装置であって、
前記画像形成動作において、前記容器の前記温度情報による温度が所定の閾温度Ｔｔｈを超えた時点からの経過時間をｔとし、
前記容器の前記温度情報による温度が前記閾温度Ｔｔｈを超えた状態が続いた時間に関する超過時間閾値をｔｏｔｈとし、
前記制御手段は、ｔ≧ｔｏｔｈ（ただし、ｔｏｔｈ≠０）の場合に、前記画像形成動作を一時停止させる一時停止動作を実行させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記容器の前記温度情報による温度が前記閾温度Ｔｔｈを超えた場合であっても、ｔ＜ｔｏｔｈの場合には、前記一時停止動作を実行させず、前記画像形成動作を継続させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、
前記画像形成動作の開始から、第１の時間を経過したときに、前記画像形成動作を一時停止する第１のモードと、
前記画像形成動作の開始から、前記第１の時間よりも長い第２の時間を経過したときに、前記画像形成動作を一時停止する第２のモードと、を有し、
前記画像形成動作を開始する際、前記容器の前記温度情報による温度に基づき、前記第１のモードと前記第２のモードのうちの一つを選択して実行させることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、
前記容器の前記温度情報による温度に基づき、前記画像形成動作を開始した時点から、前記一時停止動作を実行するべき時点までに、画像形成が可能な記録材の枚数を決定する際に、
前記画像形成動作を開始した時の前記容器の前記温度情報による温度が第１温度ＴＡである場合に、画像形成が可能な記録材の枚数をＯＡとし、
前記画像形成動作を開始した時の前記容器の前記温度情報による温度が第２温度ＴＢである場合に、画像形成が可能な記録材の枚数をＯＢとし、
前記画像形成動作を開始した時の前記容器の前記温度情報による温度が第３温度ＴＣである場合に、画像形成が可能な記録材の枚数をＯＣとし、
ＴＣ−ＴＢ＝ＴＢ−ＴＡ、且つ、ＴＡ＜Ｔｔｈ＜ＴＢ＜ＴＣであるとき、
ＯＡ−ＯＢ＞ＯＢ＞ＯＣが成立することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
現像剤を収容する容器と、
前記容器の温度情報を取得する温度情報取得手段と、
記録材に画像を形成する画像形成動作を制御する制御手段と、を備えた画像形成装置であって、
前記画像形成動作において、前記容器の温度情報による温度が所定の閾温度Ｔｔｈを超えた後に画像が形成される記録材の枚数をｐとし、前記容器の前記温度情報による温度が前記閾温度を超えた時点から、前記画像形成動作を一時停止する一時停止動作を実行するまでに画像形成が可能な記録材の枚数の閾値をｐｏｔｈ（但し、ｐｏｔｈ≠０）とした場合、
前記制御手段は、
ｐ≧ｐｏｔｈの場合に、前記一時停止動作を実行させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記容器の前記温度情報による温度が前記閾温度Ｔｔｈを超えた状態であっても、ｐ＜ｐｏｔｈの場合には、前記一時停止動作を実行させず、前記画像形成動作を継続させることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、
前記画像形成動作の開始から、第１の時間を経過したときに、前記画像形成動作を一時停止する第１のモードと、
前記画像形成動作の開始から、前記第１の時間よりも長い第２の時間を経過したときに、前記画像形成動作を一時停止する第２のモードと、を有し、
前記画像形成動作を開始する際、前記容器の前記温度情報による温度に基づき、前記第１のモードと前記第２のモードのうちの一つを選択して実行させることを特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御手段は、
前記容器の前記温度情報による温度に基づき、前記画像形成動作を開始した時点から、前記一時停止動作を実行するべき時点までに、画像形成が可能な前記記録材の枚数を決定する際に、
前記画像形成動作を開始した時の前記容器の前記温度情報による温度が第１温度ＴＡである場合に、画像形成が可能な記録材の枚数をＯＡとし、
前記画像形成動作を開始した時の前記容器の前記温度情報による温度が第２温度ＴＢである場合に、画像形成が可能な記録材の枚数をＯＢとし、
前記画像形成動作を開始した時の前記容器の前記温度情報による温度が第３温度ＴＣである場合に、画像形成が可能な記録材の枚数をＯＣとし、
ＴＣ−ＴＢ＝ＴＢ−ＴＡ、且つ、ＴＡ＜Ｔｔｈ＜ＴＢ＜ＴＣであるとき、
ＯＡ−ＯＢ＞ＯＢ＞ＯＣが成立することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
環境温度を検知する第１温度検知手段を有し、
前記温度情報取得手段は、前記第１温度検知手段の検知結果に基づき、前記容器の前記温度情報を取得することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記温度情報取得手段は、
前記画像形成動作が開始してから終了までの経過時間、前回の画像形成動作の終了から次の画像形成動作の開始までの停止時間、定着器の定着温度、画像を形成する画像形成プロセスのプロセス速度、画像を形成する画像形成モード、又は、画像形成に使用される記録材のサイズに関する情報のうち、少なくとも一つの情報に基づき、前記温度情報を取得することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記現像剤を収容する容器の温度を検知する第２温度検知手段を有し、
前記温度情報取得手段は、前記第２温度検知手段の検知結果に基づき、前記容器の前記温度情報を取得することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
現像剤によって静電潜像から現像された現像剤像を転写する転写ローラと、を有し、
前記温度情報取得手段は、前記転写ローラの電気抵抗値に基づき、前記容器の前記温度情報を取得することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
記録材に転写される現像剤像を定着する定着器と、
前記定着器内の温度を検知する第３温度検知手段と、を有し、
前記温度情報取得手段は、前記第３温度検知手段の検知結果に基づき、前記容器の前記温度情報を取得することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記容器に取り付けられ、前記容器の温度情報を記憶する記憶手段を有し、
前記温度情報取得手段は、前記記憶手段に記憶された温度情報に基づき前記温度情報を取得することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
現像剤を収容する容器と、
記録材に画像を形成する画像形成動作を終了してからの経過時間情報を取得する経過時間取得手段と、
前記画像形成動作を制御する制御手段と、を備える画像形成装置であって、
前記制御手段は、
前回の画像形成動作の終了時点から次の画像形成動作の開始時点までの経過時間をｔとしたとき、該経過時間ｔが所定の経過時間閾値ｔｔｈ以上の場合は、該経過時間ｔが前記経過時間閾値ｔｔｈ未満の場合よりも、次の画像形成動作において画像形成が可能な記録材の枚数が多くなるように、前記画像形成動作を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
現像剤を収容する容器と、
記録材に画像形成する画像形成動作を終了してからの経過時間情報を取得する経過時間取得手段と、
前記画像形成動作を制御する制御手段と、を備える画像形成装置であって、
前記制御手段は、
前記画像形成動作の開始から、第１の時間を経過したときに、前記画像形成動作を一時停止する第１のモードと、
前記画像形成動作の開始から、前記第１の時間よりも長い第２の時間を経過したときに、前記画像形成動作を一時停止する第２のモードと、を有し、
前記画像形成動作を開始する際、前回の画像形成動作を一時停止した時点からの経過時間に基づき、前記第１のモードと前記第２のモードのうちの一つを選択して実行させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
前記制御手段は、
次の画像形成動作において画像形成が可能な記録材の枚数を決定する際に、
前回の画像形成動作の終了時点からの経過時間が第１時間ｔＡである場合に、画像形成が可能な記録材の枚数をｐＡとし、
前回の画像形成動作の終了時点からの経過時間が第２時間ｔＢである場合に、画像形成が可能な記録材の枚数をｐＢとし、
前回の画像形成動作の終了時点からの経過時間が第３時間ｔＣである場合に、画像形成が可能な記録材の枚数をｐＣとし、
ｔＣ−ｔＢ＝ｔＢ−ｔＡ、且つ、ｔＡ＜ＴＢ＜ｔｔｈ＜ｔＣであるとき、
ｐＡ−ｐＢ＞ｐＢ＞ｐＣが成立ことを特徴とする請求項１５又は１６に記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記容器に設けられ、現像剤によって静電潜像から現像された現像剤像を担持する像担持体と、
前記容器に設けられ、前記像担持体から被転写材に転写されずに前記像担持体に残留した現像剤を除去するクリーニング部材と、を有し、
前記クリーニング部材によって除去された現像剤が前記容器に収容されることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか１項に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、電子写真方式や静電記録方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば電子写真方式の画像形成装置では、電子写真感光体（感光体）が一様に帯電された後に、画像情報に応じて露光されることで、感光体上に静電潜像が形成される。この静電潜像は、トナーを用いてトナー像として現像された後に、転写手段により直接又は中間転写体を介して記録用紙などの記録材に転写される。その後、記録材に転写されたトナー像は定着器によって記録材上に加熱定着されることで、記録材上にトナー像を形成する。トナーは、その温度が高くなりすぎるとトナーの粘性の上昇によってトナー同士の固着が発生する。転写後に像担持体上に残った廃トナーを収容する廃トナー容器を備えるカートリッジが装着される画像形成装置においては、カートリッジが昇温すると、廃トナー容器も昇温する。そして、廃トナー容器の昇温により、廃トナー容器入口近傍のトナーの固着が発生すると、容器の入口を塞いでしまい、感光体上に廃トナーがあっても廃トナー容器に回収されなくなる。このように感光体上の廃トナーが廃トナー容器に回収されなくなると、感光体上にトナー像が残ってしまい、本来のトナー像とは異なる画像が記録材に転写されるクリーニング不良が発生する。また、感光体上の静電潜像を現像するトナーを収容する現像容器が昇温すると、収容されたトナーの固着が発生し、トナーの劣化が進んでしまう。
ここで、カートリッジ昇温によるクリーニング不良の発生を防止するため、特許文献１のような技術が提案されている。ここで提案されているのは、トナーの固着が起きないようにカートリッジの温度を検出し、その温度がトナーのガラス転移温度（Ｔｇ）等の所定の閾温度以下になるように本体動作を制御する構成である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２８６５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、トナーのガラス転移温度（Ｔｇ）を超えた場合、即時トナーが固着するわけではない。特許文献１のように閾温度を超えないように動作する構成では過剰に本体動作を制限し、プリントの生産性を低下させる場合がある。
本発明の目的は、トナー固着によるクリーニング不良等の画像弊害を防止しながら、生産性を向上することができる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】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、
現像剤を収容する容器と、
前記容器の温度情報を取得する温度情報取得手段と、
画像を形成する画像形成動作を制御する制御手段と、を備える画像形成装置であって、
前記画像形成動作において、前記容器の前記温度情報による温度が所定の閾温度Ｔｔｈを超えた時点からの経過時間をｔとし、
前記容器の前記温度情報による温度が前記閾温度Ｔｔｈを超えた状態が続いた時間に関する超過時間閾値をｔｏｔｈとし、
前記制御手段は、ｔ≧ｔｏｔｈ（ただし、ｔｏｔｈ≠０）の場合に、前記画像形成動作
を一時停止させる一時停止動作を実行させることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明は、
現像剤を収容する容器と、
前記容器の温度情報を取得する温度情報取得手段と、
記録材に画像を形成する画像形成動作を制御する制御手段と、を備えた画像形成装置であって、
前記画像形成動作において、前記容器の温度情報による温度が所定の閾温度Ｔｔｈを超えた後に画像が形成される記録材の枚数をｐとし、前記容器の前記温度情報による温度が前記閾温度を超えた時点から、前記画像形成動作を一時停止する一時停止動作を実行するまでに画像形成が可能な記録材の枚数の閾値をｐｏｔｈ（但し、ｐｏｔｈ≠０）とした場合、
前記制御手段は、
ｐ≧ｐｏｔｈの場合に、前記一時停止動作を実行させることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、
現像剤を収容する容器と、
記録材に画像を形成する画像形成動作を終了してからの経過時間情報を取得する経過時間取得手段と、
前記画像形成動作を制御する制御手段と、を備える画像形成装置であって、
前記制御手段は、
前回の画像形成動作の終了時点から次の画像形成動作の開始時点までの経過時間をｔとしたとき、該経過時間ｔが所定の経過時間閾値ｔｔｈ以上の場合は、該経過時間ｔが前記経過時間閾値ｔｔｈ未満の場合よりも、次の画像形成動作において画像形成が可能な記録材の枚数が多くなるように、前記画像形成動作を制御することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、
現像剤を収容する容器と、
記録材に画像形成する画像形成動作を終了してからの経過時間情報を取得する経過時間取得手段と、
前記画像形成動作を制御する制御手段と、を備える画像形成装置であって、
前記制御手段は、
前記画像形成動作の開始から、第１の時間を経過したときに、前記画像形成動作を一時停止する第１のモードと、
前記画像形成動作の開始から、前記第１の時間よりも長い第２の時間を経過したときに、前記画像形成動作を一時停止する第２のモードと、を有し、
前記画像形成動作を開始する際、前回の画像形成動作を一時停止した時点からの経過時間に基づき、前記第１のモードと前記第２のモードのうちの一つを選択して実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、トナー固着によるクリーニング不良等の画像弊害を防止しながら、生産性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１の画像形成装置の概略断面図
【図２】実施例１の画像形成装置の制御系ブロックの概略図
【図３】実施例１における定着器カバーとカートリッジ温度の昇温イメージ図
【図４】実施例１における定着器カバーとカートリッジ温度の昇温イメージ図
【図５】実施例１におけるカートリッジ温度推定の制御フローチャート
【図６】比較例と実施例１におけるカートリッジ温度と生産性を示す図
【図７】実施例１におけるモード切替え条件の例
【図８】実施例１におけるモード切替え条件の例
【図９】実施例２の画像形成装置の概略断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【００１２】
＜画像形成装置構成＞
図１は、本発明の一実施例に係るレーザビームプリンタ等の画像形成装置の要部断面図である。
画像形成装置Ｍは、像担持体としてドラム型（円筒形）の電子写真感光体（感光体）である感光ドラム１を有する。感光ドラム１は、ＯＰＣ（有機光半導体）、アモルファスセレン、アモルファスシリコンなどの感光材料を、アルミニウムやニッケルなどで形成されたシリンダ状のドラム基体上に設けて構成したものである。感光ドラム１は、装置本体Ｍに回転自在に支持されており、駆動源ｍ１によって図中矢印Ｒｄ方向に１１８ｍｍ／秒のプロセススピード（周速度）で回転駆動される。本実施例では、感光ドラム１の外径は２４ｍｍである。
感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿って順に、次の各手段が配置されている。まず、帯電手段としてローラ状の帯電部材である帯電ローラ２が配置されている。次に、露光手段としての露光装置（レーザスキャナ）３が配置されている。次に、現像手段としての現像装置４が配置されている。次に、転写手段としてのローラ状の転写部材である転写ローラ５が配置されている。この転写ローラ５は、感光ドラム１との間で記録材（被転写材）Ｐを挟持すると共に、電圧が印加されることでトナー像を感光体ドラム１から記録材Ｐに転写させる転写手段の一例である。次に、クリーニング手段としてのクリーニング装置６が配置されている。
また、装置本体Ｍの図中下部には、紙などの記録材Ｐを収納した記録材カセット７が配置されている。また、記録材カセット７から記録材Ｐの搬送経路に沿って順に、給紙ローラ８、搬送ローラ９、トップセンサ１０、転写前ガイド１７、搬送ガイド１１、定着装置１２、排紙センサ１３、排紙ローラ１５、排紙トレイ１６が配置されている。装置本体には不図示の環境センサが配置してあり、装置周囲の外気温度を検出することが可能である。
【００１３】
＜給紙部動作＞
記録材Ｐは、記録材カセット７に収納されており、給紙ローラ８によって１枚ずつ送り出され、搬送ローラ９によって搬送されて、ガイド部材である転写前ガイド１７に沿って転写ニップ（Ｎｔ）に搬送される。このとき、記録材Ｐは、トップセンサ１０によって先端が検知され、感光ドラム１上の画像形成と同期がとられる。
【００１４】
＜画像形成動作＞
感光ドラム１は、駆動源ｍ１によって図中矢印Ｒｄ方向に回転駆動される。回転する感光ドラム１の表面は、帯電ローラ２によって所定の極性（本実施例では負極性）の所定の電位に略一様に帯電される。このとき、帯電ローラ２には、図示しない帯電電源（高圧電源）から帯電バイアス（帯電電圧）が印加される。帯電した感光ドラム１の表面は、露光装置３によって、画像情報に基づいた画像露光Ｌがなされ、露光された部分の電荷が除去されて静電潜像が形成される。感光ドラム１上に形成された静電潜像は、現像装置４によ
ってトナー像として現像される。すなわち、感光ドラム１上に現像剤像としてのトナー像が担持される。現像装置４は、トナーを感光ドラム１との対向部（現像部）に供給する現像剤担持体としての現像ローラ４ａを有する。そして、この現像ローラ４ａに、図示しない現像電源から現像バイアスが印加されることによって、感光ドラム１上の静電潜像にトナーが付着し、トナー像として現像される。本実施例では、一様に帯電された後に露光されることで電位の絶対値が低下した露光部に、感光ドラム１の帯電極性と同極性に帯電したトナーを付着させる反転現像方式で、トナー像が形成される。
【００１５】
＜転写部構成＞
感光ドラム１上に形成されたトナー像は、転写ローラ５の作用によって、紙等の記録材Ｐに転写される。転写ローラ５は、図示しない転写加圧バネによって感光ドラム１に向けて押圧され、感光ドラム１に圧接されている。これにより、感光ドラム１と転写ローラ５との間の接触部として転写ニップ（転写挟持部）Ｎｔが形成されている。転写ローラ５は、感光ドラム１の回転に従動して回転する。転写ローラ５は、感光ドラム１との間で記録材Ｐを挟持して搬送する。このとき、転写ローラ５には、転写電源１８から現像時のトナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアスが印加される。これにより、感光ドラム１上のトナー像が、記録材Ｐ上の所定の位置に転写される。転写ローラ５に流れる電流は、転写電流検知回路１９で検知することができ、転写制御へのフィードバックが可能となっている。
本実施例で用いた転写ローラ５は、芯金の表面に導電性のゴム材からなる弾性層を形成して構成され、転写ローラの電気抵抗値は１０7〜１０９Ωに調整されている。また、転
写ローラ５は、外径φ１２．５ｍｍ、芯金径φ５ｍｍ、ゴム厚みｔ＝３．７５ｍｍである。
転写ニップ（Ｎｔ）でトナー像を転写された記録材Ｐは、除電部材２０によってその表面電荷を除電され、搬送ガイド１１に沿って定着装置１２に搬送される。一方、トナー像を記録材Ｐに転写した後の感光ドラム１は、記録材Ｐに転写されずにその表面に残留した転写残トナーがクリーニング装置６のクリーニングブレード６ａによって除去され、次の画像形成に供される。
【００１６】
＜定着部構成＞
加熱部材である加熱ヒータ２１はヒータホルダ１０１に保持され、この周囲に無端状のベルトで可撓性の定着フィルム２２が設けられた構成となっている。加熱ヒータ２１は、定着フィルム２２の内面に接触し、加圧ローラ２３に押圧されることで定着ニップ（Ｎｆ）を形成し、定着フィルム２２を内側から加熱する。加熱ヒータ２１にはトライアックなどを介して商用電源から交流電圧が印加され、トライアックのＯＮ／ＯＦＦによって調整された所定の温度に加熱する。したがって、定着ニップ（Ｎｆ）に搬送された記録材Ｐ上の未定着トナー像は、加圧と加熱によって記録材Ｐに定着される。また、定着器カバー１４とカートリッジ容器２５との間の距離は、約５ｍｍである。このような構成の画像形成装置においては、定着装置１２から発生する熱が、画像形成装置本体内及び画像形成装置内に装着されたカートリッジの昇温を促進し、カートリッジ内に貯留するトナーも昇温する。このため、既に説明したような、廃トナー容器入口近傍のトナーの固着の発生による、クリーニング不良等が発生する可能性があった。また、画像形成装置本体のサイズを小型化する場合には、カートリッジ容器と定着装置との間の距離が短くなり、定着装置の熱がカートリッジ側に伝わりやすくなる。さらに、コストダウンを目的として、装置内部を冷却する冷却ファンを使用しない場合には、よりカートリッジ内の温度が高くなりやすく、上述のクリーニング不良等の発生を促進することになっていた。本実施例の画像形成装置によれば、このようなクリーニング不良等の発生を防止しつつ、生産性を向上することができる。
【００１７】
＜加熱ヒータ＞
本実施例の加熱ヒータ２１は、フィルム加熱方式の加熱装置で用いられる一般的なヒータであり、セラミックス製の基板上に抵抗発熱体を直列に設けたものを用いている。加熱ヒータ２１は、搬送方向の幅６ｍｍ、厚さ１ｍｍのアルミナの基板２０７の表面に、Ａｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）の抵抗発熱体をスクリーン印刷により１０μｍ塗工し、その上に発熱体保護層としてガラスを６０μｍの厚さで覆ったものを用いた。抵抗発熱体の端部にはそれぞれ導電性の電極が設けられ、これらの電極から通電することで抵抗発熱体が発熱するようになっている。加熱ヒータの背面には不図示の温度センサ（サーミスタ）が配置され、定着器内の温度を検知する。この温度検知素子の信号に応じて、電極部から抵抗発熱体に流す電流を適切に制御することで、加熱ヒータ２１の温度を調整している。
【００１８】
＜定着後動作＞
定着装置１２によってトナー像が定着された後の記録材Ｐは、排紙ローラ１５によって搬送され、装置本体Ｍの図中上面に形成された排紙トレイ１６上に排出される。このとき、記録材Ｐはジャム（紙詰まり）の有無の確認などのために、排紙センサ１３によって後端が検知される。
以上の動作を繰り返すことで、次々と画像形成を行うことができる。本実施例においては、連続プリント中の記録材と記録材との搬送路上の距離間隔（紙間）５５ｍｍ、毎分２０枚のプリントスピードで排出される。
【００１９】
＜画像形成制御＞
図２は画像形成装置の制御系ブロック図である。画像形成制御手段２００は、画像形成装置全体を制御するＣＰＵ２０１、制御プログラムを格納したＲＯＭ２０２、データなどを記憶するＲＡＭ２０３等により構成されている。ビデオインターフェース制御回路２０４を通して後述のコントローラ装置３００と通信できる。画像形成装置において、特定の時点からの経過時間に関する経過時間情報を取得する経過時間取得手段としては、画像形成制御手段２００に設けれた不図示のクロックに基づいて、ＣＰＵ２０１が所定のプログラムを実行し、タイマの機能を実現する。
コントローラ装置３００は、コントローラ装置全体を制御するＣＰＵ３０１、制御プログラムを格納したＲＯＭ３０２、データ等を記憶するＲＡＭ３０３等により構成されている。画像読み取り装置やコンピュータ等の装置（図示せず）、および画像形成制御手段２００とはビデオインターフェース制御回路３０４を介して接続されている。
【００２０】
＜昇温抑制シーケンス＞
本画像形成装置が長時間画像形成動作を行った場合、カートリッジ２５の温度が所定の閾温度を一定時間以上超えてしまうとトナーの粘性が上昇し、固着してしまうため、昇温抑制シーケンスによって画像形成動作を途中で停止する必要がある。図３に定着器カバー１４とカートリッジ２５の温度変化グラフを示す。プリント動作中はカートリッジ２５と定着器カバー１４は、定着器内の加熱ヒータ２１の温度に影響されて、それぞれの放熱量と発熱量が熱平衡となる温度に向けて温度上昇する。プリント動作が終了すると、加熱ヒータ２１は加熱を停止するため、熱源を失った定着器カバー１４は室温に向けて温度降下する。一方、加熱ヒータ停止後、カートリッジ２５にとってはカートリッジ２５よりも高温である定着器カバー１４が熱源であるため、定着器カバー１４の温度に近づくように温度変化する。そのため、カートリッジ２５は、プリント動作停止後も少し温度上昇した後、徐々に温度降下する振る舞いとなる。
図４は、連続プリント時間を変えて、カートリッジ２５のプリント終了後の温度変化を比較したグラフである。プリント終了後にカートリッジ２５が温度上昇する量及び温度上昇する速度は、プリント動作終了時点のカートリッジ２５と定着器カバー１４の温度差に依存する。定着器カバー１４は加熱ヒータ２１の近傍にあり、カートリッジ２５に比べて熱容量が小さいため、プリント開始直後から急激に温度上昇し、カートリッジ２５よりも早く温度が収束する（図３を参照する）。すなわち、プリント枚数が増えるほど、プリン
ト動作終了時点のカートリッジ２５と定着器カバー１４の温度差は小さくなる。よって、プリント終了後に温度上昇する量は、プリント枚数が増えるほど減少し、ΔＴ１８０＜ΔＴ１２０＜ΔＴ６０となる。
【００２１】
＜トナーのガラス転移温度（Ｔｇ）＞
本実施例において、カートリッジの閾温度はトナーのガラス転移温度（Ｔｇ）を考慮して設定する。カートリッジ内温度がトナーのガラス転移温度（Ｔｇ）を超えると、トナーの粘性が増してくるため、トナー同士が凝集し、固着してしまう。そのため、カートリッジ内温度はトナーのガラス転移温度（Ｔｇ）を超えないように、閾温度はトナーのガラス転移温度（Ｔｇ）よりも低く設定する。本実施例でトナーのガラス転移温度（Ｔｇ）は下記の測定により５５℃であったため、閾温度は５０℃に設定した。
トナーのガラス転移温度（Ｔｇ）は、示差走査熱量分析装置「Ｑ１０００」（ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製）を用いてＡＳＴＭ  Ｄ３４１８−８２に準じて測定する。装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる。具体的には、測定サンプル２ｍｇを精秤し、アルミニウム製のパンの中に入れ、リファレンスとして空のアルミニウム製のパンを用い、測定範囲０℃から１５０℃の間で、昇温速度１０℃／分の速度で昇温する。１００℃で１５分間ホールドし、その後１００℃から０℃の間で、降温速度１０℃／分の速度で冷却する。０℃で１０分間ホールドし、その後０℃から１００℃の間で、昇温速度１０℃／分の速度で測定を行う。この２回目の昇温過程における比熱変化曲線の比熱変化が出る前と出た後の、各ベースラインの延長した直線から縦軸方向に等距離にある直線とガラス転移の階段状変化部分の曲線が交わる点の温度をトナーのガラス転移温度（Ｔｇ）とする。
【００２２】
＜トナー固着温度と固着時間の測定＞
トナーの固着温度と固着時間の測定は次のようにして行った。まず、トナー約５ｇをポリカップに入れ、恒温槽に放置する。放置後にポリカップを取り出し、ポリカップ内のトナーが固着しているかどうかを段階的に評価する。トナーが固着しておらず、放置前と同様にサラサラな状態であれば“〇”、固着しかけているものの、ポリカップを振る等の振動によってサラサラな状態に戻るのであれば“△”、完全に固着している場合は“×”とした。その結果を表１に示す。
【表１】
2019128415.tif 000003
このように、５０℃以下であれば、長時間放置してもトナーの固着はない。５５℃で２時間以上放置すると固着しやすくなり、６０℃になると１時間以上放置すると固着する傾向になるが、５０℃以上６０℃以下である時間が３０分以内であれば固着はしない。
【００２３】
［実施例１］
通紙およびカートリッジ温度の測定は下記条件で行った。
環境：２３℃／５５％Ｒ．Ｈ．常温常湿（Ｎ／Ｎ）環境
本体：スループット２０ｐｐｍ、プロセススピード１１８ｍｍ／ｓｅｃ
記録材：Ｏｃｅ製Ａ４サイズ紙ＲｅｄＬａｂｅｌ（坪量８０ｇ／ｍ２）を包装紙から開けた直後の開直紙
画像：全面白画像
本実施例では、環境センサ（第１温度検出手段）による検知温度と本体の動作状況から推定される昇温によってカートリッジの温度を推定し、所定の条件下においてはカートリッジの温度が閾温度を超えてもプリント動作を継続する。また、カートリッジの温度は放射温度計等の非接触型の温度計、あるいは熱電対等の接触型の温度計でも測定可能である。
カートリッジの温度は、環境センサによって検知される外気温度と次に示すカートリッジの昇温との和である。このようなカートリッジの温度の推定は、温度情報取得手段として、画像形成制御手段２００を構成するＣＰＵ２０１、ＲＡＭ２０３により、ＲＯＭ２０２に記憶されたプログラムを実行することにより実現される。その際、外気温度の検知には、動作停止から十分時間が経過した後の定着器内の温度を検知するサーミスタ（第３温度検知手段）あるいは転写ローラ抵の電気抗値による検知結果を使用しても良い。動作停止から十分時間が経過した後であれば、装置内全体が冷却していると判断できる。冷却時のサーミスタ温度は外気温度と同じなので、その際のサーミスタ温度を外気温度に設定しても良い。また、転写ローラの電気抵抗値は温度によって変化するため、サーミスタ温度と同様に冷却時に電気抵抗値を測定できれば、予め実験的に求めた転写ローラの電気抵抗値と温度との相関関係から、外気温度を推定できる。転写ローラの電気抵抗値はたとえばＡＴＶＣ（Ａｃｔｉｖｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）の結果によって測定できる。ＡＴＶＣは、記録材が転写ニップにない領域で所定の電流値の定電流制御を行い、そのときの転写出力電圧から転写ローラの電気抵抗値を推測する制御である。また、現像剤を収容する容器として、カートリッジについて説明しているが、クリーニング部材であるクリーニングブレード６ａが取り付けられたクリーニング装置６の容器も、廃トナーである現像剤を収容した容器である。さらに、現像のためのトナーを収容する現像装置４の容器も、現像剤を収容する容器である。クリーニング装置６や現像装置４の温度は、これらの温度を直接検知、推定する場合に限らず、カートリッジの温度によって代表させ、これを検知、推定してもよい。
【００２４】
＜カートリッジ昇温推定方法＞
本実施例での画像形成制御手段２００が行う具体的な処理を説明する前に、まず説明の必要な用語について説明する。収束温度Ｃｘおよび温度変化率ｋは、予め実験的に熱電対や放射温度計等と相関をとり、求めた値を用いる。以下のカートリッジ昇温推定方法の説明における「カートリッジの温度」は、特に断らない限り、環境検知センサによる検知温度に対する昇温分を指す。
Ｃ：カートリッジ２５の温度を表すカウンタ（１℃＝１００００カウント）
Ｃｘ：カートリッジ２５が収束する収束温度
ΔＣ：更新１回におけるカートリッジ２５の温度変化分
ｋ：カートリッジ２５の温度変化率
Ｃｐｒｉｎｔ：「冷却中」移行直前のプリントでカートリッジ２５の温度を表すカウンタＣの値を一時的に記憶するバッファ
Ｃｘｐｒｉｎｔ：「冷却中」移行直前のプリントでカートリッジ２５が収束する収束温度Ｃｘの値を一時的に記憶するバッファ
本実施例での画像形成制御手段２００が行う具体的な処理について図５を使用して説明する。実施例におけるカートリッジ２５の推定温度の算出は、所定時間間隔で加算あるいは減算処理を行う温度カウンタに基づいて行われる。更新処理に使用するパラメータは、「プリント中」、「プリント直後」、「冷却中」のうち、プリンタの状態がいずれかによって変化し、プリンタの状態によってカウンタ更新処理を増減させることで、実際のカートリッジ温度をシミュレートする。
最初にプリント動作中の温度カウンタの更新処理について説明する。まずステップ１で温度カウンタを更新するタイミングまで待つ。待つ時間は画像形成装置のスペックに応じて決定すればよい。更新間隔が大きすぎるとプリント動作があったことに気付かず、正確
な温度推定ができないため、少なくとも１枚プリントする時間よりも短くする必要がある。本実施例では１秒に設定する。
【００２５】
次にステップ２でプリンタの状態を判断する。プリント中およびカートリッジ２５の昇温が継続しているプリント直後はカートリッジ温度Ｃを加算する。カートリッジ温度は、経過時間と共に温度変化率が減衰していき、やがてある温度に向かって収束する。カートリッジ２５が収束する温度に収束した後は「冷却中」の状態に移行し、カートリッジ温度Ｃを減算する。本実施例での温度カウンタのアルゴリズムは、一定間隔で１分間にｍ回演算を行うとして、次の式で表せる。（式の導出に関しては特許文献１を参照のこと。）
ΔＣ＝（ｋ／ｍ）×（Ｃｘ−Ｃ）
Ｃ’＝Ｃ＋ΔＣ
ここで、ｍ＝６０００００（１秒間隔で更新するため、６０回×１００００カウント）
「プリント中」の場合、ステップ３でカートリッジ２５が収束する収束温度Ｃｘ、カートリッジ２５の温度変化率ｋを設定する。収束温度Ｃｘは、プリント時の定着器温調温度で決定する。定着器温調温度が高いほど収束温度Ｃｘは高い。本実施例で「プリント中」のＣｘは４２００００、ｋは１５２に設定した。
ステップ４でカートリッジ２５の温度変化分ΔＣを算出し、ステップ５でカートリッジ２５の温度カウンタＣにΔＣを加算することでＣ’に更新する。プリント終了直前の状態を判定するため、ステップ６でカートリッジ２５の収束温度Ｃｘの値とカートリッジ２５の温度カウンタＣを、一時的に記憶するバッファＣｘｐｒｉｎｔとＣｐｒｉｎｔに記憶して、ステップ１に戻る。
次に「プリント直後」の温度カウンタの更新処理について説明する。「プリント中」と同様にステップ２でプリンタの状態を判断した後は、ステップ７においてステップ６で保存したバッファＣｘｐｒｉｎｔを用いて、「プリント直後」であるかを判定する。Ｃｘｐｒｉｎｔ＞０である場合には、「プリント直後」であると判断する。
「プリント直後」と判定された場合、ステップ１１において、次のような処理を行う。すなわち、ステップ６で保存してあったバッファＣｘｐｒｉｎｔとＣｐｒｉｎｔの値を用いて、プリント終了後にカートリッジ２５の温度上昇が収束する収束温度Ｃｘと、カートリッジ２５の温度変化率ｋを算出する。収束温度Ｃｘおよび温度変化率ｋは、予め実験的に熱電対や放射温度計等との相関をとり求めた値を用いる。つまり、「プリント直後」の収束温度Ｃｘおよび温度変化率ｋは定数であり、「プリント直後」状態の温度はプリント終了時点の温度とその時点からの経過時間で決定する。
【００２６】
ステップ１２で更新１回におけるプリント終了後からのカートリッジ２５の温度上昇ΔＣを求め、ステップ１３でカートリッジ温度の収束判定を行う。カートリッジ２５の温度上昇ΔＣが十分小さく、閾値未満になった場合、図３に言及したように「プリント直後」からの温度上昇は収束し、「冷却中」に移行したと判断する。次回更新から冷却状態へ移行するために、ステップ１４でバッファＣｘｐｒｉｎｔとＣｐｒｉｎｔの値をクリアし、最後にステップ１０でカートリッジ２５の温度カウンタＣを更新してステップ１に戻る。
ステップ７で「冷却中」へ移行と判断された場合、ステップ８で、カートリッジ２５の温度を表すカウンタＣに対して、冷却状態用の制御データ（カートリッジ２５が収束する収束温度Ｃｘおよびカートリッジ２５の温度変化率ｋ）を設定する。本実施例で「冷却中」のＣｘは１５０００、ｋは１２０に設定した。次にステップ９でカートリッジ２５の温度変化分ΔＣを算出し、最後にステップ１０でカートリッジ２５の温度カウンタＣｃを更新してステップ１に戻る。つまり、「冷却中」状態の温度も「プリント直後」状態と同様に、収束温度Ｃｘおよび温度変化率ｋは定数であり、「冷却中」状態の温度はプリント終了時点の温度とその時点からの経過時間で決まる。
以上、述べたように、装置の動作状態、プリントモードおよび外気温度等の情報からカートリッジ温度を一定時間間隔で更新していくことで、カートリッジ温度を検出する。また、プリント終了後のカートリッジの温度は、プリント終了時点の温度と終了時点からの
経過時間で決まる。
【００２７】
＜本実施例の昇温抑制制御＞
本実施例のプリンタは、プリント動作開始から第１の時間を経過したときにプリント動作を一時停止する第１のモードと、プリント動作の開始から第１の時間よりも長い第２の時間を経過したときにプリント動作を一時停止する第２のモードとを有する。そして、プリント動作を開始する際、前回のプリント動作を一時停止した時点のカートリッジの温度と、前回のプリント動作を一時停止した時点からの経過時間とに基づき、第１のモードと第２のモードのうちの一つを選択して実行させる制御を行っている。
即ち、前回のプリント動作を一時停止（終了）したときの温度に対して、十分の冷却時間を経過した場合に、次のプリント動作において第２モードを実行することができる。
一方、前回のプリント動作一時停止（終了）したときの温度に対して、冷却時間が不十分の場合に、次のプリント動作において第１モードを実行することができる。
【００２８】
以下、本実施例の制御について、より詳細に説明する。
本実施例では、図６（ａ）に示すように通紙（記録）モードを２種類設定し、カートリッジ温度によってそれらを切り替える。まず、それぞれのモードについて、説明する。
第１のモードである「モード１」は、カートリッジの温度が５０℃を超えるとプリント動作を停止、すなわち一時停止動作を実行し、その後４９℃を下回ったらプリント動作を再開するモードである。
そして、第２のモードである「モード２」は、カートリッジの温度が５０℃を超えても所定の時間、プリント動作を継続するモードであり、トナーのガラス転移温度（Ｔｇ）近傍もしくはガラス転移温度（Ｔｇ）を超えた温度での動作である。
前述のトナーのガラス転移温度（Ｔｇ）の測定により、６０℃で３０分以内であれば固着は発生しなかった。その結果から、カートリッジの温度が５０℃以上６０℃以下である時間が３０分（＝ｔｏｔｈ）以内であれば「モード２」で動作する。プリント動作を停止するタイミングは、前回のプリント動作後にカートリッジの温度が５０℃以下になるまでの経過時間（冷却時間）を計算し、その時間とカートリッジの温度が５０℃以上になっている時間との和が３０分を超えないように動作する。即ちプリント動作を停止してからも、上述のように算出された冷却時間を経過するまでは５０℃以上の状態が継続するので、冷却時間も含めてカートリッジの温度が５０℃以上になっている時間が３０分を超えるときにモード２を終了させる。ここで、プリント動作中にカートリッジの温度が閾温度（Ｔｔｈ）である５０℃を超えた時点からの経過時間をｔとし、カートリッジの温度が閾温度Ｔｔｈを超えた状態が続いた時間に関する超過時間閾値をｔｏｔｈとする。この場合、ｔ≧ｔｏｔｈ（ただし、ｔｏｔｈ≠０）となる場合にプリント動作を一時停止させる。ここで、ｔｏｔｈ≠０であるから、本実施例の昇温抑制制御においては、カートリッジの温度が閾温度Ｔｔｈを超えても直ちに画像形成動作を一時停止するのではなく、ｔ＜ｔｏｔｈの場合には画像形成動作を継続する。画像形成動作を一時停止するタイミングについて、カートリッジの温度が図６（ａ）のように変化する場合を例に、より具体的に説明する。この場合には、カートリッジの温度が閾温度５０℃を超えた後に画像形成動作を一時停止させると、カートリッジの温度が低下し、５０℃以下になる。このように一時停止後の冷却時間も含めて、カートリッジの温度が閾温度を超えている時間、すなわち閾温度を超えた時点からの経過時間ｔが、超過時間閾値ｔｏｔｈを超えることとなるべきタイミングで画像形成動作を一時停止させる。ここで、冷却時間は、前回のプリント動作時の情報を用いることができるが、これに限られない。上述のモード１において、プリント動作の開始から、カートリッジの温度が５０℃を超えるまでの経過時間が第１の時間である。そして、モード２において、プリント動作の開始から、第２の時間が経過したタイミングでプリント動作を一時停止した時に、カートリッジの温度が５０℃以上になっている時間が３０分以内となるような時間が、第２の時間である。モード１では、カートリッジの温度が５０℃以上の状態でのプリント動作は許容されていないのに対し、モード２では、カートリ
ッジの温度が５０℃以上の状態でのプリント動作が所定条件の下で許容されている。従って、第２の時間は、第１の時間よりも長くなっている。
【００２９】
上述のモード２でのプリント動作が一時停止した後、カートリッジの温度が５０℃以下になったとしても、再度モード２を実行せず、モード１を実行する。仮に、カートリッジの温度が５０℃まで冷却された後に、再度「モード２」を実行すると、カートリッジの温度が既に５０℃以上になっている時間が３０分を超えているので、カートリッジの温度が５０℃以上となる時間が３０分を超えてさらに延びてしまう。このため、「モード２」通紙後に５０℃まで冷却された後は、「モード１」を実行し、カートリッジ温度が５０℃を超えないように制御する。
【００３０】
「モード２」によるプリント動作後、カートリッジ温度が下降し、カートリッジが十分に冷却され、図７（ａ）に示すように冷却温度Ｔｔｈを下回る場合には、カートリッジが冷えていると判断し、「モード２」の実行を再度許可する。冷却温度Ｔｔｈを超える場合には、図７（ｂ）に示す「モード１」を実行することでトナーの固着を防止する。図７（ａ）及び図７（ｂ）では、前回の昇温制御が、カートリッジの温度が閾温度に達した時点でＯＮとなっているが、前回のプリント動作を停止してからのカートリッジ温度の変化を分かりやすくするためである。カートリッジが冷えている状態から昇温する場合、カートリッジ容器で高温状態になる部分は定着器側の面である。そのため、最も影響を受けるのはその面に付着したトナーのみであり、トナーの固着は発生しにくい。一方、カートリッジが暖まっている状態から昇温する場合、カートリッジ容器全体が温まっているため、容器内のトナー全体が高温になり、トナー固着が発生しやすい。したがって、「モード２」で通紙後、カートリッジが冷却されれば、再度「モード２」を実行することを許可することによって、図７（ｃ）に示すようにプリント可能な枚数を増やし、生産性を上げる。本実施例ではカートリッジ昇温が５℃以内、つまり環境温度は２３℃なのでカートリッジ温度が２８℃以内であればカートリッジが冷えていると判断する。このとき、プリント開始時の温度である第１温度ＴＡ、第２温度ＴＢ、第３温度ＴＣを等間隔、すなわちＴＣ−ＴＢ＝ＴＢ−ＴＡ（ＴＡ＞Ｔｔｈ＞ＴＢ＞ＴＣ）とする。そして、それぞれの温度のプリント開始時点からプリント可能な枚数をＯＡ、ＯＢ、ＯＣとすると、ＯＡ−ＯＢ＞ＯＢ＞ＯＣが成立する。ただし、耐久によるトナー劣化等によって、トナー固着が発生しやすい状況になれば、「モード２」の実行を禁止しても良い。
【００３１】
５０℃以上６０℃以下のカートリッジ温度で動作する条件は、時間ではなく（記録動作の結果である記録済みの記録材）枚数で規定しても良い。その場合には、冷却されている時点から最もカートリッジ昇温が大きくなる通紙方法で通紙した場合にカートリッジ温度をあらかじめ測定し、５０℃を超えてから６０℃になるまでの時間が３０分以内になる枚数を設定し、その枚数分だけ「モード２」で動作する。最もカートリッジ昇温が大きくなる通紙方法としては、１枚通紙後にプリント動作を停止し、その直後に次のプリント動作を開始する「１枚促進間欠通紙」が挙げられる。この「１枚促進間欠通紙」は、少ない枚数で最もカートリッジ昇温が大きい通紙方法である。これは、紙が定着器に入る前後も定着器は発熱しているため、１枚の通紙に対する定着器の発熱時間が最も多くなるからである。その通紙方法で通紙した場合、凡そ１００枚の通紙で容器の温度が５０℃を超えてから６０℃になるまでの時間が３０分以内であったため、枚数で規定する場合には「モード２」による通紙枚数を１００枚（＝ｐｏｔｈ）と設定する。
【００３２】
また、「モード２」での通紙後に再度「モード２」で動作可能とする条件を、カートリッジの推定温度ではなく、昇温抑制制御に入った時点、すなわち、前回のプリント動作の終了時点からの経過時間で判断しても良い。昇温抑制制御がＯＮになった時点からの経過時間ｔが所定の経過時間閾値ｔｔｈ以上となる場合には、カートリッジの温度は冷えていると判断し、図８（ａ）に示すようにモード２を選択する。一方、時間ｔが経過時間閾値
ｔｔｈ未満である場合には、冷えていないと判断し、図８（ｂ）に示すようにモード１を選択する。つまり、図８（ｃ）に示すように昇温抑制制御がＯＮになった時点からの時間ｔが閾値ｔｔｈを超えているかどうかによって、「モード１」、「モード２」のいずれかを選択する。図８（ａ）及び図８（ｂ）では、前回の昇温制御が、カートリッジの温度が閾温度に達した時点でＯＮとなっているが、前回のプリント動作を停止してからの時間経過を分かりやすくするためである。昇温抑制からの経過時間を等間隔に第１時間ｔＡ、第２時間ｔＢ、第３時間ｔＣ、すなわちｔＣ−ｔＢ＝ｔＢ−ｔＡ（ｔＡ＜ｔＢ＜ｔｔｈ＜ｔＣ）とし、それぞれのプリント枚数をｐＡ、ｐＢ、ｐＣとすると、ｐＣ−ｐＢ＞ｐＢ＞ｐＡが成立する。
昇温抑制制御に入った後、放射温度計によるカートリッジ昇温分が５℃以内になる時間は６２分であったため、時間で規定する場合にはｔｔｈを６２分とする。
【００３３】
上述の例では、カートリッジの温度を、環境センサによって検知される外気温度と温度カウンタによって推定されるカートリッジの昇温との和として求めている。このとき、カートリッジの推定温度の算出に用いられる温度カウンタは、所定時間間隔で加算あるいは減算処理を行うものであり、プリント動作の開始から終了までの経過時間に基づいて得られるものである。そして、温度カウンタによる推定に用いられるパラメータＣｘやｋは、カートリッジの温度変化に影響を与える種々の情報に応じて設定される。例えば、前回のプリント動作の終了から次のプリント動作までの停止時間、定着器の定着温度や転写ローラの電気抵抗値、画像を形成する画像形成プロセスのプロセス速度、画像を形成する画像形成モードや画像形成に使用される記録材のサイズ等の情報である。
【００３４】
また、「モード２」での通紙後に再度「モード２」で動作可能とする条件を、定着器内の温度を検知するサーミスタあるいは転写ローラの電気抵抗値による検知結果を使用しても良い。熱源である定着器内のサーミスタ温度が室温と同程度になっていれば、装置内も十分に冷却されていると判断できる。また、転写ローラのＡＴＶＣによる抵抗検知結果から、予め実験的に求めた転写ローラ抵抗と温度との相関関係から、機内温度を推定し、十分に装置内温度が低いと推測できれば、再度「モード２」の実行を許可することも可能である。
【００３５】
＜比較例の昇温抑制制御＞
比較例では、図６（ａ）に示すように、「モード１」のみが設定されており、カートリッジ温度が５０℃を超えるとプリント動作を停止し、その後４９℃を下回ったらプリント動作を再開する。
＜本実施例と比較例におけるトナー固着結果＞
図６（ａ）に示すような本実施例および比較例の通紙を行った後のトナー固着結果を示す。比較例においては、前述のトナーのガラス転移温度（Ｔｇ）測定結果から、カートリッジ温度が５０℃以下であれば長時間継続してもトナー固着は発生しなかった。本実験の通紙後のカートリッジ内のトナーを観察してもトナー固着は発生せず、ＯＫであった。本実施例においては、前述のトナーのガラス転移温度（Ｔｇ）測定結果から、カートリッジ温度が６０℃以下であれば３０分継続してもトナー固着は発生しなかった。本実験においては、５０℃以上６０℃以下である時間ｔｏｔｈが２６分と３０分以内であったため、トナーの固着はなく、ＯＫであった。
本実施例においては、固着しない時間を３０分以内と定めたが、現像容器あるいは廃トナー容器等に撹拌する部材等があれば、より長時間固着しない場合もある。また、現像容器あるいは廃トナー容器等の鉛直方向に対する向きにも影響し、トナーの溜まりやすい容器内の鉛直方向と容器の入口が一致していない方が、トナー固着によるクリーニング不良等が発生しにくい。
【００３６】
＜本実施例と比較例における生産性比較＞
図６（ｂ）は、プリンタに継続的にプリント信号が送られた場合の本実施例および比較例におけるプリント動作と生産性を示したグラフである。本実施例では、３０分以内であればカートリッジ温度が５０℃以上６０℃以下の範囲を許容するモード２で動作し、その後カートリッジが冷却されるまでは５０℃以下になるようにモード１で動作する。比較例では、いずれの場合でもモード１で動作する。
図３および図４で示したように、プリント終了後もカートリッジの昇温は継続し、その昇温量はプリント終了時点の温度が高いほど小さい。したがって、比較例のように少ない枚数のプリントと本体動作の短い停止を繰り返すよりも、本実施例のように多い枚数のプリントをする方がプリントの生産性は向上する。
以上、本実施例のように、カートリッジ温度を推定し、その推定温度によってモードを切り替えることによって、トナーの固着防止とプリントの生産性向上を両立させることが可能となる。
【００３７】
［実施例２］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例１に記載のものと実質的に同じである。したがって、実施例１の画像形成装置のものと同一またはそれに相当する機能、構成を有する要素には同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
実施例１では、カートリッジの温度を環境センサによる外気温度と、本体動作によって推定されるカートリッジ昇温との和の値を昇温抑制制御に使用していた。カートリッジの温度は、第２温度検知手段としての、放射温度計等の非接触型の温度計、あるいは熱電対等の接触型の温度計で直接測定可能である。本実施例では、カートリッジの温度を直接測定する非接触の赤外線放射温度計３０を図９に示すように本体側に配置し、その温度を本体制御に使用する。その測定した温度を使用し、カートリッジの温度に応じた動作は実施例１と同様である。ただし、本実施例の形態では、温度センサが必要になるため、コストは上がってしまうものの、温度を直接測定するため、カートリッジ温度の検知精度は上がる。したがって、実際は閾温度を超えていないにも関わらず、本体動作を停止してしまう等の弊害を防止することができる。
以上、本実施例によれば、コストアップにはなるものの、カートリッジ温度を実測することで検知精度を上げることができ、生産性の低下を防止することが可能となる。
【００３８】
［実施例３］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例１に記載のものと実質的に同じである。したがって、実施例１の画像形成装置のものと同一またはそれに相当する機能、構成を有する要素には同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
実施例１および実施例２では、カートリッジ温度等の昇温抑制制御に関連する情報を装置本体の記憶領域に記憶し、その情報に応じてプリントモードを選択していた。本実施例では、昇温抑制制御に関連する情報をカートリッジに取り付けられた記憶領域に記録する。たとえば長時間通紙し、昇温したカートリッジを別の冷却した本体に投入してプリントした場合、実施例１の構成ではカートリッジも冷却していると判断してしまう。その場合、冷却したカートリッジと同様の動作をするため、想定以上の長時間、高温状態が維持されることになり、トナー固着のリスクが高まってしまう。したがって、本実施例のように、カートリッジの推定温度をカートリッジの記憶領域に記憶しておくことで、異なる装置に投入された場合でも、各カートリッジに対するカートリッジ温度を検出することが可能である。ただし、この場合、カートリッジの温度に加えて時間情報等もあわせて記憶しておく必要がある。カートリッジを装置から外した時点から別の装置に入れた時点までの経過時間を求めることで、別の装置に入れた際の温度を推定することが可能になる。
以上、本実施例のようにカートリッジの記憶領域にカートリッジ温度等の昇温抑制関連の情報を記憶しておくことで、カートリッジが別の装置に入れられた場合にも各カートリ
ッジに対するカートリッジ温度を検出することができる。このため、カートリッジが別の装置に入れられた場合にも、同様にトナーの固着とプリント生産性を両立させることが可能となる。
【符号の説明】
【００３９】
２５        カートリッジ容器（現像剤を収容する容器）
２００      画像形成制御手段
２０１      ＣＰＵ
２０２      ＲＯＭ
２０３      ＲＡＭ
【図１】
2019128415.tif 000004
【図２】
2019128415.tif 000005
【図３】
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【図４】
2019128415.tif 000007
【図５】
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【図６】
2019128415.tif 000009
【図７】
2019128415.tif 000010
【図８】
2019128415.tif 000011
【図９】
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