(57)【要約】【課題】複数の感光体の温度を適切に調整することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】記録媒体に画像を形成する画像形成装置１３０は、トナー像が形成される複数の感光体１３２、１３３、１３４、１３５と、前記複数の感光体の上の前記トナー像が転写される中間転写体１４０と、前記画像形成装置の周囲温度を検出する温度検出手段２３３と、を備え、前記温度検出手段の検出値から求めた前記周囲温度の変化量に基づいて決定された回転時間だけ、画像形成動作の開始前に前記複数の感光体が前記中間転写体に接触した状態で前記複数の感光体および前記中間転写体を回転させる。【選択図】図５
2016133591.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
トナー像が形成される複数の感光体と、
前記複数の感光体の上の前記トナー像が転写される中間転写体と、
前記画像形成装置の周囲温度を検出する温度検出手段と、
を備え、
前記温度検出手段の検出値から求めた前記周囲温度の変化量に基づいて決定された回転時間だけ、画像形成動作の開始前に前記複数の感光体が前記中間転写体に接触した状態で前記複数の感光体および前記中間転写体を回転させる画像形成装置。
【請求項２】
画像形成動作の要求があった時に、その時点における最後の画像形成動作終了時から所定の時間が経過しているか否かを判断する判断手段を備え、
前記判断手段の判断結果に基づいて前記周囲温度の前記変化量を求める請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記判断手段が前記最後の画像形成動作終了時から前記所定の時間が経過していると判断した場合、前記画像形成動作の要求があった時から前記所定の時間前の前記周囲温度と前記画像形成動作の要求があった時の前記周囲温度とから前記変化量を求める請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
画像形成動作の要求があった時に、その時点における最後の画像形成動作終了時から所定の時間が経過しているか否かを判断する判断手段と、
日時を取得する実時間監視手段と、
前記実時間監視手段により取得された日時と前記回転時間との関係を示すデータを格納する記憶手段と、
を備え、
前記判断手段が前記最後の画像形成動作終了時から前記所定の時間が経過していると判断した場合、前記実時間監視手段により取得された日時に基づいて前記記憶手段に格納された前記データに基づいて前記回転時間を決定する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記データを変更するための入力手段を備えた請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記判断手段が前記最後の画像形成動作終了時から前記所定の時間が経過していないと判断した場合、前記最後の画像形成動作終了時の前記周囲温度と前記画像形成動作の要求があった時の前記周囲温度との前記変化量に基づいて前記回転時間を決定する請求項２乃至請求項５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記変化量と前記回転時間との関係を示すデータを格納する記憶手段を備える請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記複数の感光体を加熱する加熱手段を備える請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記画像形成装置の外部の空気を前記画像形成装置の内部へ取り込んで前記画像形成装置の内部を冷却する空冷手段を備え、
前記画像形成動作の開始前に前記回転時間だけ前記複数の感光体および前記中間転写体を回転させるときに前記空冷手段の動作を停止させる請求項１乃至８のいずれか一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、複数の感光体と中間転写体を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー画像を形成する電子写真画像形成装置（以下、画像形成装置という。）は、複数の感光体を備え、光源から出射された光ビームにより複数の感光体の表面を走査することにより潜像を形成する。潜像は、現像器により現像剤（トナー）でトナー像に現像される。トナー像は、記録媒体に転写および定着されて記録媒体にカラー画像が形成される。画像形成装置としては、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機がある。
【０００３】
一般に、画像形成装置を低温の室内に長時間放置した後に、室内の空調設備等により室温を急激に上昇させると、画像形成装置内の雰囲気の温度も急激に上昇する。しかし、画像形成装置内の部材の温度は、短時間では室温の急激な上昇に追随できない。画像形成装置に設けられた冷却用ファンは、画像形成動作と同時に駆動するので、急激に上昇した温度及び湿度の外気が冷却用ファンにより画像形成装置内へ取り込まれると、低温の部材に結露が生じる。
【０００４】
このような問題を解決するために、装置内部に結露防止用ヒータを設けた画像形成装置が知られている。特許文献１は、機内温度及び機外温度を検知し、機内温度が機外温度よりも低くなったときに機内の結露防止用ヒータを作動させ、機内温度が機外温度よりも高くなったときに結露防止用ヒータを停止させるようにした電子複写機を開示している。これにより、結露防止とともに省電力化を達成している。
【０００５】
特許文献２は、機内温度、機外温度及び機外湿度を検知し、機外湿度が機内温度における飽和蒸気圧値に対応する湿度に達したときに、機内の結露防止用ヒータを作動させるようにした電子複写機を開示している。
【０００６】
一般に、画像形成装置は、感光ドラムを結露防止の為に温める必要がある。しかし、昨今では、組立性および設置性の要望から、複数の感光ドラムを一度に温めることができる１つの大きな結露防止用ヒータを装置内に設けることが望まれている。
【０００７】
一般に、カラー画像形成装置が備える感光ドラムは、画像形成装置のハウジング（筐体）からの位置が異なるように配置されている。画像形成装置のハウジングの近傍の感光ドラムの温度は、室温の急激な上昇に追従して上昇し易い。しかし、ハウジングから遠い画像形成装置内の中心近傍では、空気の流動がなく、また、ハウジングと中心近傍の感光ドラムとの間の熱伝達経路が乏しい。そのため、画像形成装置内の中心近傍の感光ドラムの温度は、室温の急激な上昇に追従できず、室温が急激に上昇し始めた時点では、低温をほぼ維持したままとなる。従って、室温の急激な上昇直後、画像形成装置内のハウジング近傍の感光ドラムとハウジングから遠い中心近傍の感光ドラムとの間に温度差が発生する。
【０００８】
また、上述したように、装置内に１つの大きな結露防止用ヒータを設けている場合、コストを抑えるために、ヒータ線を結露防止用ヒータの熱伝達部材の全面に這いまわすことによって、全面均一に発熱させる構成がとられている。全面均一に発熱する結露防止用ヒータにより装置内の各感光ドラムを露点温度以上に加熱する場合、以下のようなことが生じる。すなわち、ハウジングから遠い装置中心近傍の感光ドラムやその近傍の部品が露点温度以上に加熱されたとき、ハウジング近傍の感光ドラムやその近傍の部品は、露点温度を超えて必要以上に加熱されてしまう。
【０００９】
画像形成装置は、一般に、低融点トナーが用いられることから、トナーを必要以上に温度上昇させることは好ましくない。そのため、例えば、画像形成装置の連続動作によりトナー或いは現像器近傍の温度が高くなると、生産性を低下させるダウンシーケンスを行うことによりトナーの温度上昇を抑えている。従って、結露防止用ヒータによりトナーが必要以上に加熱された場合、ダウンシーケンスを行う必要が生じる。ダウンシーケンスの必要性を生じさせないためには、ハウジングから遠い装置中心近傍の感光ドラムを露点温度以上に加熱しつつもハウジング近傍の感光ドラムを必要以上に温めないことが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開昭６０−７６７５８号公報
【特許文献２】特開昭６０−７６７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、本発明は、複数の感光体の温度を適切に調整することができる画像形成装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そこで、本発明の一実施形態による記録媒体に画像を形成する画像形成装置は、
トナー像が形成される複数の感光体と、
前記複数の感光体の上の前記トナー像が転写される中間転写体と、
前記画像形成装置の周囲温度を検出する温度検出手段と、
を備え、
前記温度検出手段の検出値から求めた前記周囲温度の変化量に基づいて決定された回転時間だけ、画像形成動作の開始前に前記複数の感光体が前記中間転写体に接触した状態で前記複数の感光体および前記中間転写体を回転させる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数の感光体の温度を適切に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第一実施形態による画像形成装置の概略断面図。
【図２】第一実施形態による画像形成装置の電気回路の概略図。
【図３】従来の画像形成装置における各温度の時間変化の様子を示したグラフ。
【図４】第一実施形態による画像形成装置における各感光ドラム及び中間転写ベルトの模式的配置図。
【図５】第一実施形態による画像形成装置において実行される温度差抑制制御のフローチャート。
【図６】第一実施形態による画像形成装置における各温度の時間変化の様子を示したグラフ。
【図７】第二実施形態による画像形成装置の電気回路の概略図。
【図８】第二実施形態による画像形成装置において実行される温度差抑制制御のフローチャート。
【図９】第二実施形態による画像形成装置における温度差抑制制御において用いられるタイムテーブル。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。なお、以下に示す図面は、本発明を容易に理解できるようにするために、実際とは異なる縮尺で描かれている場合がある。
【実施例１】
【００１６】
図１は、本発明の第一実施形態による画像形成装置１３０の概略断面図を示している。なお、本発明は、電子写真方式または静電記録方式の画像形成装置に適用可能であるが、本実施形態による画像形成装置１３０は、一例としてデジタル複合機であるとする。
【００１７】
画像形成装置１３０は、操作部１０１、原稿読み取り装置１０２、用紙カセット１０７、１０８、ピックアップローラ１１１、１１２、搬送手段１１９を備えている。また、画像形成装置１３０は、光学ユニット（光走査装置）１３１、感光ドラム（感光体）１３２、１３３、１３４、１３５、現像ユニット（現像器）１３６、１３７、１３８、１３９、中間転写ベルト（中間転写体）１４０を備えている。さらに、画像形成装置１３０は、加熱定着装置（定着器）１４１、排紙トレイ１４５、ファン（空冷手段）１５１、結露防止用ヒータ（加熱器）１６１を備えている。また、画像形成装置１３０は、一次転写部（転写器）１５６、１５７、１５８、１５９、二次転写部（転写器）１６９、ハウジング（筐体）１８１を備えている。上記各部材は、ハウジング１８１に収納されている。ファン１５１は、画像形成装置１３０の外部の空気を画像形成装置１３０の内部へ取り込んで画像形成装置１３０の内部の部材を冷却する。ファン１５１は、結露防止用ヒータ１６１により部材が加熱されすぎることを防止するために結露防止用ヒータ１６１により加熱された部材を冷却するために外気を画像形成装置１３０の内部へ取り込むように配置されていてもよい。
【００１８】
ユーザが操作部１０１を操作することによって、原稿読み取り装置１０２は、原稿載置台に載置の画像を読み取り、画像形成装置１３０のコントロール部（不図示）へ画像信号を伝達する。記録媒体（以下、シートという。）１０３、１０４は、それぞれ、用紙カセット１０７、１０８に配置されている。用紙カセット１０７、１０８のいずれかからピックアップローラ１１１又は１１２及びそれらに圧接する分離パット（不図示）によって、シート１０３又は１０４が一枚ずつ分離給送される。分離給送されたシート１０３又は１０４は、搬送ローラおよびレジストローラからなる搬送手段１１９によって搬送される。
【００１９】
画像形成装置１３０は、光源（半導体レーザ）、レンズ群、ミラー群、回転多面鏡（偏向部材）からなる光学ユニット１３１を動作させる。光学ユニット１３１は、コントロール部（不図示）に伝達された画像信号に基づいた光ビームを射出し、ドラム形状の電子写真感光体である各色に対応した感光ドラム１３２、１３３、１３４及び１３５の表面上に照射する。感光ドラム１３２乃至１３５の各表面上に各色に対応した潜像が形成される。現像剤（以下、トナーという。）を内包する現像ユニット１３６、１３７、１３８及び１３９は、感光ドラム１３２乃至１３５の表面上の潜像を、各色のトナーを用いて、トナー像として現像する。
【００２０】
感光ドラム１３２乃至１３５に形成された各色のトナー像は、高電圧が印加された一次転写部１５６、１５７、１５８及び１５９により中間転写ベルト１４０上に重ね合わせて転写される。中間転写ベルト１４０上に重ね合わされたトナー像は、トナー像の形成と同期して搬送手段１１９により二次転写部１６９へ搬送されてきたシート１０３又は１０４上に、転写される。トナー像が転写されたシート１０３又は１０４は、加熱定着装置１４１へ搬送される。加熱定着装置１４１は、シート１０３又は１０４を加熱及び加圧することにより、トナー像をシート１０３又は１０４に定着させる。トナー像が定着されたシート１０３又は１０４は、排紙トレイ１４５から排紙される。
【００２１】
画像形成装置１３０が連続的に画像形成動作を続けた場合、以下のような問題が発生する。すなわち、感光ドラム１３２乃至１３５と中間転写ベルト１４０との間の摩擦熱によって、感光ドラム１３２乃至１３５、現像ユニット１３６乃至１３９、中間転写ベルト１４０等のトナーが配置される部材の雰囲気温度が上昇してしまう。また、感光ドラム１３２乃至１３５と感光ドラム１３２乃至１３５の転写残トナーを除去するための清掃部材（不図示）との間の摩擦熱によっても、上記トナーが配置される部材の雰囲気温度が上昇してしまう。さらに、加熱定着装置１４１が発生させる熱や、各部材を駆動させるモータ（不図示）などの電気部品が発生させる熱等によっても、トナーが配置される部材の雰囲気温度が上昇してしまう。
【００２２】
昨今、画像形成装置においては省エネルギーで動作することが求められているため、トナー像の加熱定着時の温度を下げるため、トナーが軟化及び融解する温度を、例えば４０度に、低く設定している。そのため、本実施形態による画像形成装置１３０は、雰囲気温度上昇に伴って、雰囲気温度がトナーの軟化及び融解の温度を超えないように、ファン１５１を駆動することで、画像形成装置内より温度の低い外気を装置外から装置内へ取り込むようにしている。取り込まれた外気は、トナーが配置される部材である感光ドラム１３２乃至１３５、現像ユニット１３６乃至１３９、中間転写ベルト１４０に当てられ、該トナーが配置される部材を冷却する。このようにして、トナーの温度が、トナーの軟化及び融解の温度を超えないように制御されている。
【００２３】
ファン１５１の駆動タイミングに関しては、トナーが配置される部材の雰囲気温度を、例えば温度センサ等を用いて監視することによって、より高精度なファン駆動制御を行うことができる。しかしながら、低コスト化の要求から、画像形成装置１３０内に温度センサを複数配置することは好ましくない。ファン１５１が動作さえしていれば、トナーが配置される部材の雰囲気温度は４０度以下に保たれることから、本実施例において、ファン１５１は、画像形成動作に同期して駆動するようにしている。
【００２４】
一方で、冬場の夜などの低温の室内で、長時間低温に画像形成装置１３０の本体が動作しないまま曝されると、画像形成装置１３０の本体内の各部材の温度が、ほぼ低温の室温と同じ程度に低くなる。その低温状態が続いた後、例えばユーザが、画像形成装置１３０が配置されている部屋に入室し、暖房器具を起動すると、室温が急激に上昇する。また、加湿器を起動した際には、部屋内の画像形成装置１３０の周囲湿度も急激に上昇する。
【００２５】
その場合、画像形成装置１３０の本体内のハウジング１８１の近傍の温度は、室温の急激な上昇に追従して、上昇していく。その一方で、ハウジング１８１から遠い画像形成装置１３０の中心近傍の温度は、装置中心近傍では空気の流動がないために熱伝達経路に乏しく、室温の急激な上昇に追従できない。そのため、装置中心近傍の部材の温度は、室温が急激に上昇し始めた時点では、低温をほぼ維持したままとなり、時間経過とともに緩やかに室温に近づいていく。
【００２６】
従って、画像形成装置１３０が、装置中心近傍の部材の温度が低温を維持したままの時に画像形成動作を行った場合、ファン１５１は、画像形成動作と同期して駆動するようにしているため、急激に上昇した温度及び湿度の外気を装置内に取り込む。すなわち、画像形成動作開始と同時に、ファン１５１が、暖房器具及び加湿器等の使用によって急激に上昇した温度及び湿度の外気を画像形成装置１３０の内部へ取り込むため、低温の装置中心近傍の部材に結露が生じる。
【００２７】
トナーが配置されている部材に結露が発生すると、潜像形成、現像及び転写を良好に行うことができず、画像形成不良が発生する。そのため、本実施形態による画像形成装置１３０は、結露を防止するために、常時装置中心近傍の部材を温めるための加熱手段として結露防止用ヒータ１６１を備えている。
【００２８】
なお、結露防止用ヒータ１６１が温めるべき部材は、例えば、光学ユニット１３１、感光ドラム１３２乃至１３５、現像ユニット１３６乃至１３９、中間転写ベルト１４０など多岐に渡る。それらに対して、結露防止用ヒータを個別に設けると、複数の結露防止用ヒータを設置する際の工数が増大してしまう。そのため、本実施形態による画像形成装置１３０の結露防止用ヒータ１６１は、上記部材を全て温めることができると共に、大きい配置スペースを使用しないように、大きい面状の形態を有する一つの面状ヒータである。なお、結露防止用ヒータ１６１は、低コスト化の要求から、等間隔にヒータ線２１１を敷き詰めるように構成されており、従って、面上にわたって、ほぼ均一に加熱できるようになっている。
【００２９】
図２は、本実施形態による画像形成装置１３０の電気回路１６５の概略図を示している。画像形成装置１３０は、主電源２０１に接続されている。そして、主電源２０１には、高効率で主電源２０１がオンされている状態では、出力が僅かではあるが、常に動作している常時制御用電源２０２が接続されている。また、主電源２０１には、出力が大きく、画像形成時にモータ等の大電力を必要とする部品に電力を供給するための画像形成動作用電源２０３が接続されている。すなわち、画像形成装置１３０は、常時制御用電源２０２及び画像形成動作用電源２０３の２電源系統によって、制御されている。通常、これら２つの電源は双方とも起動しているが、画像形成動作を行わない待機中においては、省エネルギーの観点から、画像形成動作用電源２０３はオフされ、次の画像形成動作要求があった際に、画像形成動作用電源２０３が再びオンされる。
【００３０】
主電源２０１には、常時制御用電源２０２及び画像形成動作用電源２０３による制御とは独立して動作する結露防止用ヒータ１６１が直接接続されている。結露防止用ヒータ１６１は、加熱するための抵抗体であるヒータ線２１１、結露防止用ヒータ１６１の温度を監視する温度センサ（温度検知器）２１２及びヒータ線２１１への通電をオンオフ制御するためのスイッチング素子（切替素子）２１３を備えている。
【００３１】
結露防止用ヒータ１６１は、温度センサ２１２及びスイッチング素子２１３によって温調制御される。具体的には、結露が発生しない温度になるように、温度センサ２１２の検知温度が目標温度（所定の温度）を上回ったらスイッチング素子２１３をオフし、目標温度（所定の温度）を下回ったらスイッチング素子２１３をオンするように温調制御が行われている。目標温度をある所定の温度一点に定めてしまうと、誤動作や素早くオン／オフすることによるスイッチング素子２１３の破壊が発生する虞がある。そのような破壊を防止するために、結露防止用ヒータ１６１は、目標温度が２乃至５度程度のヒステリシスを持つ温調制御を行うように構成されている。すなわち、温度センサ２１２の検知温度が第２の所定の温度を上回ったらスイッチング素子２１３をオフし、第１の所定の温度を下回ったらスイッチング素子２１３をオンするように温調制御が行われている。
【００３２】
電気回路１６５には、結露防止用ヒータ１６１による加熱が不要なときに結露防止用ヒータ１６１への通電をオフするためのスイッチ２１４が設けてられている。検知部（不図示）は、結露防止用ヒータ１６１がオンされているか否かを検知して、後述の制御部２３４へ検知結果を送信する。検知部（不図示）は、スイッチ２１４がオンされた後、結露防止用ヒータ１６１へ電圧が印加されたか否かを検知し、制御部２３４へ検知結果を送信してもよい。または、検知部（不図示）は、ユーザが操作部１０１からスイッチ２１４を操作したことを検知し、制御部２３４へ検知結果を送信してもよい。
【００３３】
常時制御用電源２０２には、電源制御部２２２が接続されている。電源制御部２２２は、操作部１０１や外部のネットワークからの要求などを受信して、画像形成動作用電源２０３を起動する。すなわち、電源制御部２２２は、ユーザ操作による操作部１０１から、又は、ＬＡＮなどのネットワークなどから画像形成動作の要求があった場合、画像形成動作用電源２０３を起動する。
【００３４】
画像形成動作用電源２０３には、画像形成部１９１の制御部（制御器）２３４が接続されている。制御部２３４には、感光ドラム１３２乃至１３５を動作させるためのドラムモータ２３１、中間転写ベルト１４０を駆動するためのベルトモータ２３２及びファン１５１を駆動するためのファンモータ２５１が接続されている。また、制御部２３４には、画像形成装置１３０の外部の温度および湿度、すなわち、室内の温度及び湿度を監視するための温湿度センサ（温度検出手段）２３３及び制御に必要なパラメータが保存される不揮発性メモリ２３５が接続されている。制御部２３４は、操作部１０１からの画像形成動作要求によって起動される。
【００３５】
次に、従来の画像形成装置における各温度の時間変化の様子を説明する。図３は、従来の画像形成装置における各温度の時間変化の様子を示したグラフである。図３（ａ）は、従来の画像形成装置において、結露防止用ヒータ１６１を使用していない場合における各温度の時間変化の様子を示したグラフである。図３（ｂ）は、従来の画像形成装置において、結露防止用ヒータ１６１を使用した場合における各温度の時間変化の様子を示したグラフである。なお、従来の画像形成装置は、第一実施形態に係る画像形成装置１３０と同一の構成であるため、同一の符号を付して、説明を省略する。
【００３６】
図３（ａ）及び（ｂ）において、時間ａは、暖房器具及び加湿器を起動したときの時間であり、時間ｂは、暖房器具及び加湿器の動作に伴って、室温がある所定の温度に到達し安定したときの時間である。すなわち、太実線Ａで表される室温は、時間ａにおいて、暖房器具及び加湿器の起動に伴って上昇し始め、時間ｂにおいて、ある所定の温度に到達し安定する。なお、時間ａ及び時間ｂそれぞれの室温・湿度は、５℃・６０％及び２５℃・６０％とし、時間ａと時間ｂの間の経過時間Ｔは、３０分であるとする。
【００３７】
また、破線Ｂは、室温に対して、画像形成装置１３０内の部材が結露に至る露点温度を示している。すなわち、時間ｂにおける室温・湿度は、２５℃・６０％であるので、水分量が飽和に至る温度すなわち露点温度は、１６℃となる。また、一点破線Ｃは、画像形成装置１３０のハウジング１８１の近傍で画像形成装置１３０の内部に配置されている感光ドラム１３２の温度を示している。細実線Ｄは、画像形成装置１３０のハウジング１８１から遠い装置中心近傍に配置されている感光ドラム１３５の温度を示している。
【００３８】
結露防止用ヒータ１６１が使用されていない場合、図３（ａ）に示すように、時間ａにおいて、感光ドラム１３２の温度Ｃ及び感光ドラム１３５の温度Ｄは、室温Ａと一致する。そして、室温Ａの上昇に伴い、感光ドラム１３２及び１３５の温度ＣおよびＤも上昇していく。
【００３９】
しかし、ハウジング１８１の近傍で画像形成装置１３０内に配置されている部材への熱伝導と、ハウジング１８１から遠い画像形成装置１３０の中心近傍に配置されている部材への熱伝導には差がある。そのため、感光ドラム１３２と感光ドラム１３５とでは、温度上昇の速度が異なる。すなわち、感光ドラム１３２の温度Ｃは、緩やかに室温Ａの上昇に追従し、時間ｂに至るまでに９℃程度の温度上昇がある。従って、時間ｂで、感光ドラム１３２の温度Ｃは、約１４℃となる。一方で、感光ドラム１３５の温度Ｄは、室温Ａの上昇にほとんど追従せず、時間ｂに至るまでに１℃程度の温度上昇しかない。従って、時間ｂで、感光ドラム１３５の温度Ｄは、約６℃となる。時間ｂで室温Ａは、ほぼ安定した温度になる。感光ドラム１３２及び１３５の温度ＣおよびＤは、時間ｂ以降も同じ速度で上昇していき、やがて室温Ａと同じ温度に到達する。
【００４０】
図３（ａ）からわかるように、感光ドラム１３２及び１３５の温度ＣおよびＤは、共に、時間ｂの時点では、露点温度Ｂを下回っている。そのため、時間ａと時間ｂとの間で画像形成動作が開始されてファン１５１が動作し外気を画像形成装置１３０の中へ取り込むと、感光ドラム１３２及び１３５は、共に結露する。また、感光ドラム１３２と１３５の間に配置されている感光ドラム１３３及び１３４も、同様に、結露する。感光ドラム１３２乃至１３５に結露が発生すると、感光ドラム１３２乃至１３５の表面上に現像されたトナー像に水分が固着するため、画像不良が発生する。
【００４１】
時間ａ以降においては、従来の画像形成装置１３０は、低電力モードもしくは電源オフの非稼働状態にあり、ユーザからの画像形成動作要求に応じて画像形成動作を開始する。従って、画像形成動作は、ユーザの指示によって行われるため、少なくとも時間ａから時間ｂまでの温度上昇中のどのタイミングにおいても、感光ドラム１３２乃至１３５を結露させることは好ましくない。
【００４２】
一方、結露防止用ヒータ１６１が使用されている場合、図３（ｂ）に示されるように、時間ａにおいて、感光ドラム１３２の温度Ｃ及び感光ドラム１３５の温度Ｄは、室温よりも一律高温側にオフセットされた温度となる。具体的には、時間ａにおける感光ドラム１３２及び１３５の温度ＣおよびＤは、想定される時間ｂでの露点温度１６℃よりもわずかに高い１７℃程度に設定されている。そして、暖房器具及び加湿器の起動による室温の上昇に伴い、感光ドラム１３２及び１３５の温度ＣおよびＤは、結露防止用ヒータ１６１が使用されていない場合における温度上昇と同程度の温度上昇を示す。その結果、時間ｂにおいて、感光ドラム１３２の温度Ｃは、１７℃から９℃程度上昇し、２６℃となり、また、感光ドラム１３５の温度Ｄは、１７℃から１℃程度上昇し、１８℃となる。このように結露防止用ヒータ１６１を用いることで、感光ドラム１３２乃至１３５は、露点温度Ｂを下回ることがなくなるため、結露が発生しなくなる。しかしながら、図３（ｂ）に示されるように、結露防止用ヒータ１６１を使用した場合、感光ドラム１３２の温度が、時間ｂにおいて、２６℃と過剰に高い温度となってしまう。
【００４３】
そこで、本実施形態では、以下のような制御を行う。すなわち、時間ｂにおいて、感光ドラム１３２乃至１３５間に温度差がある状態で、ファン１５１を動作させずに、感光ドラム１３２乃至１３５及び中間転写ベルト１４０を回転させる。それにより、高い温度の感光ドラムから低い温度の感光ドラムへ、中間転写ベルト１４０を介して熱を伝導させ、全ての感光ドラムの温度を露点温度以上に上げることができる。従って、感光ドラムの結露を防止しつつ、且つ、感光ドラムの過剰な温度上昇を抑えることができる。
【００４４】
図４は、本実施形態による画像形成装置１３０における感光ドラム１３２乃至１３５及び中間転写ベルト１４０の模式的配置図を示している。感光ドラム１３２乃至１３５は、それぞれ、中間転写ベルト１４０に当接しており、感光ドラム１３２乃至１３５は、ドラムモータ２３１が駆動することによって、図４中の矢印ｄで示す方向に回転する。また、中間転写ベルト１４０は、ベルトモータ２３２が駆動することによって、図４中の矢印ｅで示す方向に回転する。
【００４５】
例えば、高温である感光ドラム１３２が中間転写ベルト１４０に当接している面から中間転写ベルト１４０へ熱が伝導する。そして、感光ドラム１３２乃至１３５及び中間転写ベルト１４０が各々回転することで、感光ドラム１３２から中間転写ベルト１４０の全周に熱が伝導する。従って、感光ドラム１３２に隣接する感光ドラム１３３乃至１３５も中間転写ベルト１４０に当接しているため、中間転写ベルト１４０を介して、感光ドラム１３３乃至１３５にも熱が伝導する。
【００４６】
従って、感光ドラム１３２乃至１３５及び中間転写ベルト１４０を回転させるほど、熱伝導が進み、各感光ドラム間の温度差がなくなっていく。具体的には、時間ｂにおいて、感光ドラム１３２及び感光ドラム１３５間に生じていた、約２６℃−約１８℃＝約８℃の温度差が以下のように変化する。すなわち、中間転写ベルト１４０を１周だけ回転させることによって、感光ドラム１３２の温度は、約２４℃へと約２℃低下し、一方で感光ドラム１３５の温度は、約２０℃へと約２℃上昇する。もちろん、感光ドラム１３２乃至１３５及び中間転写ベルト１４０の回転時間をさらに延長させることによって、より熱伝導が進み、各感光ドラム間の温度差はさらに小さくなっていく。
【００４７】
図５は、本実施形態による画像形成装置１３０において実行される温度差抑制制御のフローチャートを示している。画像形成装置１３０において、画像形成動作の要求があったときに、温度差抑制制御が開始される。制御部２３４は、ＲＯＭ（記憶手段）２３６に格納されているプログラムに基づいて温度差抑制制御を実行する。制御部２３４は、温度差抑制制御が開始されると、画像形成動作の要求があった時（その時点）から１８０分前までの間に画像形成動作が行われたか否かを判断する（Ｓ６０１）。すなわち、制御部２３４（判断手段）は、画像形成動作の要求があった時（その時点）に最後の画像形成動作終了時から所定の時間（本実施形態においては、１８０分）が経過しているか否かを判断する。もし、その時点から１８０分前までの間に画像形成動作が行われていなければ（Ｓ６０１のＮＯ）、１８０分前（過去の所定の時刻）の室温とその時点の室温との温度差Δｔを算出する（Ｓ６０２）。すなわち、最後の画像形成動作終了時から所定の時間（本実施形態においては、１８０分）が経過している場合、その時点から所定の時間前の室温（周囲温度）とその時点の室温（周囲温度）との温度差Δｔを算出する。
【００４８】
本実施形態では、温度差Δｔの算出において、１８０分前の室温を用いている。この１８０分という時間は、画像形成装置１３０の構成に応じて、どの程度の時間で、画像形成装置１３０のハウジング１８１から遠い装置中心近傍に配置されている部材が室温に追従するかに基づいて決定されている。すなわち、１８０分よりも長い時間であれば、画像形成装置１３０内の温度が、だんだんと室温に近づいていくことにより、画像形成装置１３０の部材間の温度差もなくなっていくため、温度差抑制制御が不要になると考えられる。
【００４９】
一方、その時点から１８０分前までの間に画像形成動作が行われていれば（Ｓ６０１のＹＥＳ）、最後の画像形成動作終了時（過去の所定の時刻）における室温とその時点の室温との温度差Δｔを算出する（Ｓ６０３）。すなわち、最後の画像形成動作終了時から所定の時間が経過していない場合、最後の画像形成動作終了時の室温（周囲温度）とその時点の室温（周囲温度）との温度差Δｔを算出する。最後の画像形成動作終了時の室温とその時点の室温との間の温度差Δｔを算出する理由は、次のとおりである。画像形成動作中にファン１５１が動作することにより画像形成装置１３０内にその時の室内の外気が取りこまれ、画像形成装置１３０内の温度がその時の室温とほぼ同等になっていることが考えられるからである。あるいは、画像形成装置１３０内の温度が画像形成動作による温度上昇により、画像形成動作終了時の室温以上の温度となっていることが考えられるからである。
【００５０】
制御部２３４は、最後の画像形成動作終了時から所定の時間が経過しているか否かの判断結果に基づいて、画像形成装置１３０の周囲温度の変化量（温度差Δｔ）を求める。次に、算出された温度差（画像形成装置１３０の周囲温度の変化量）Δｔに基づいて、以下の表１から、感光ドラム１３２乃至１３５及び中間転写ベルト１４０の回転時間Ｔｒを決定する（Ｓ６０４）。すなわち、回転時間Ｔｒは、その時点より１８０分前の時刻及び最後（前回）の画像形成動作が行われた時刻のうちのその時点に近い時刻における室温とその時点の室温との温度差Δｔに基づいて決定される。
【００５１】
【表１】
2016133591.tif 000003
【００５２】
なお、表１に示される温度差Δｔと回転時間Ｔｒとの相関関係は、同条件で予め測定された結果に基づいて決定される。表１の相関関係（データ）は、ＲＯＭ（記憶手段）２３６に格納されている。
【００５３】
そして、画像形成動作の開始前に、決定された回転時間Ｔｒだけ、感光ドラム１３２乃至１３５及び中間転写ベルト１４０を回転させる（Ｓ６０５）。この際、ファン１５１や他の駆動系など室内の空気を画像形成装置１３０内へ取り入れる可能性のあるアクチュエータは動作させないことが重要である。また、このとき、感光ドラム１３２乃至１３５は、中間転写ベルト１４０に接触した状態で回転する。感光ドラム１３２乃至１３５及び中間転写ベルト１４０の回転により、感光ドラム間の温度差は、低減され、各感光ドラムの温度は露点温度を上回る温度まで上昇する。そして、温度差抑制制御を終了し、画像形成動作を開始する。
【００５４】
図６は、本実施形態による画像形成装置１３０における各温度の時間変化の様子を示したグラフである。図６において、時間ａは、暖房器具及び加湿器を起動したときの時間であり、時間ｂは、暖房器具及び加湿器の動作に伴って、室温がある所定の温度に到達し安定したときの時間である。
【００５５】
太実線Ａで表される室温は、時間ａにおいて、暖房器具及び加湿器の起動に伴って上昇し始め、時間ｂにおいて、ある所定の温度に到達し安定する。破線Ｂは、室温Ａに対して、画像形成装置１３０内の部材が結露に至る露点温度を示している。一点破線Ｃは、画像形成装置１３０のハウジング１８１の近傍に配置されている感光ドラム１３２の温度を示している。細実線Ｄは、画像形成装置１３０のハウジング１８１から遠い装置中心近傍に配置されている感光ドラム１３５の温度を示している。
【００５６】
結露防止用ヒータ１６１の使用により、図６に示されているように、時間ａにおいて、感光ドラム１３２の温度Ｃ及び感光ドラム１３５の温度Ｄは、室温Ａよりも一律高温側にオフセットされている。そして、暖房器具及び加湿器の起動による室温Ａの上昇に伴い、感光ドラム１３２及び１３５の温度Ｃ及びＤは、それぞれ、異なった速度で上昇し始め、時間ｂにおいて、室温Ａがある所定の温度に到達し安定した後も、同じ速度で上昇し続ける。
【００５７】
そして、時間ｃにおいて、温度差抑制制御を実行すると、各感光ドラム１３２乃至１３５間で中間転写ベルト１４０を介して熱伝導が生じ、高温側の感光ドラム１３２の温度は下がり、一方、低温側の感光ドラム１３５の温度は上がり、露点温度Ｂを超える。従って、温度差抑制制御を実行することによって、全ての感光ドラム１３２乃至１３５の温度が、露点温度Ｂを超える。
【００５８】
本実施形態の温度差抑制制御を実行すると、それによる低温の感光ドラム１３５の温度Ｄが上昇する。従って、時間ａにおける結露防止用ヒータ１６１の温度、すなわち時間ａにおける感光ドラム１３２乃至１３５の温度を相対的に下げることができる。よって、結露防止用ヒータ１６１へ印加する電力を低減することができるので、画像形成装置１３０の省電力化を達成することができる。また、時間ｃにおいて温度差抑制制御を実行すると、高温の感光ドラム１３２の温度Ｃを低減することができる。高温の感光ドラムの温度上昇を抑制することができるので、時間ｃ以降に、トナーの軟化及び融解する温度である４０℃に対して余裕を持って、画像形成動作を連続して行うことができる。
【００５９】
なお、本実施形態では、図２に示されているように、制御部２３４は、画像形成動作用電源２０３側に接続されている。従って、画像形成装置１３０が画像形成動作待機中に、画像形成動作用電源２０３はオフになっている。その場合、制御部２３４は温湿度センサ２３３の検出結果を取得することができない。そのため、画像形成動作用電源２０３がオフになっている状態が３時間以上続く場合、電源制御部２２２が備えるタイマーによって、３時間毎に画像形成動作用電源２０３が起動される。それによって、制御部２３４は、温湿度センサ２３３の検出値（画像形成装置１３０の周囲温度および周囲湿度）を取得し、その検出値を不揮発性メモリ２３５に記録し、再び画像形成動作用電源２０３をオフする。
【００６０】
そのように構成することで、画像形成動作を行わない際には、画像形成装置１３０が省エネルギーのための待機状態を維持しつつ、室温を取得し続け、複数の感光体の温度制御を行うことが可能となっている。以上の制御により、制御部２３４や温湿度センサ２３３がオフされるような状況下においても、結露防止用ヒータ１６１への電力印加を低減しつつ、結露を防止する制御を実現可能となる。
【実施例２】
【００６１】
図７は、本発明の第二実施形態による画像形成装置の電気回路２６５の概略図を示している。なお、第二実施形態による画像形成装置の電気回路２６５は、実時間監視ＩＣ９０１を備えている以外は、第一実施形態による画像形成装置１３０の電気回路１６５と同一の構成であるため、同一の符号を付して、説明を省略する。
【００６２】
図７に示されているように、電気回路２６５は、常時制御用電源２０２に接続されている実時間監視ＩＣ９０１を備えている。実時間監視ＩＣ９０１は、その時点の日時（月、日、時刻）を取得する。実時間監視ＩＣ９０１により求めたその時点の日時に基づいて、その時点の季節を判断する。第二実施形態による画像形成装置では、その判断結果に従って温度差抑制制御を実行する。
【００６３】
図８は、第二実施形態による画像形成装置において実行される温度差抑制制御のフローチャートを示している。第二実施形態による画像形成装置１３０において、画像形成動作の要求があったときに、温度差抑制制御が開始される。画像形成動作の要求に応じて、本体待機中で画像形成動作用電源２０３がオフされている状態から、画像形成動作用電源２０３を起動する（Ｓ９０１）。次に、画像形成動作用電源２０３の起動によって、制御部２３４が動作する。制御部２３４は、ＲＯＭ２３６に格納されているプログラムに基づいて温度差抑制制御を実行する。制御部２３４は、画像形成動作用電源２０３の起動と同時に実時間監視ＩＣ９０１の出力を取得し、その時点の日時を取得する（Ｓ９０２）。また、画像形成動作用電源２０３の起動と同時に、制御部２３４は、制御部２３４に接続される不揮発性メモリ２３５から、最後に画像形成動作を行ったときの日時とその時の室温を取得する（Ｓ９０３）。
【００６４】
次に、制御部２３４は、Ｓ９０３において取得したデータから、その時点の日時が、最後に画像形成動作を行ったときの日時から１８０分以上経過しているか否かを判断する（Ｓ９０４）。すなわち、制御部２３４（判断手段）は、画像形成動作の要求があった時点における最後の画像形成動作終了時から所定の時間（本実施形態においては、１８０分）が経過しているか否かを判断する。１８０分以上経過している場合（Ｓ９０４のＹＥＳ）、その時点の日時に基づいて図９に示されるタイムテーブルから感光ドラム１３２乃至１３５及び中間転写ベルト１４０の回転時間Ｔｒを決定する（Ｓ９０５）。
【００６５】
一方、１８０分以上経過していない場合（Ｓ９０４のＮＯ）、最後の画像形成動作の動作終了時（過去の所定の時刻）における室温とその時点の室温との間の温度差Δｔを算出する（Ｓ９０６）。すなわち、制御部２３４は、最後の画像形成動作終了時から所定の時間が経過していないという判断結果に基づいて、画像形成装置１３０の周囲温度の変化量（温度差Δｔ）を求める。そして、算出された温度差Δｔに基づいて表１から感光ドラム１３２乃至１３５及び中間転写ベルト１４０の回転時間Ｔｒを決定する（Ｓ９０６）。
【００６６】
すなわち、最後（前回）の画像形成動作がその時点より１８０分以上前に行われた場合、回転時間Ｔｒは、図９に示すタイムテーブルに従って決定される。最後の画像形成動作がその時点から１８０分前までの間に行われた場合、回転時間Ｔｒは、最後の画像形成動作終了時における室温とその時点の室温との間の温度差Δｔに基づいて決定される。
【００６７】
図９は、第二実施形態による画像形成装置１３０における温度差抑制制御において用いられるタイムテーブルを示している。図９に示されるように、その時点の日時（季節及び時刻）に応じて、回転時間Ｔｒが変更される。図９に示す例において、夏（５月から９月まで）は、回転時間Ｔｒは、０秒である。春（３月から４月）及び秋（１０月から１１月）の朝７時２０分から１０時までは、回転時間Ｔｒは、中間転写ベルト１４０の１回転分の時間であり、その他の時間は、回転時間Ｔｒは、０秒である。冬（１２月から２月）の朝７時２０分から１０時までは、回転時間Ｔｒは、中間転写ベルト１４０の５回転分の時間であり、朝１０時から１２時までは、回転時間Ｔｒは、中間転写ベルト１４０の３回転分の時間であり、その他の時間は、回転時間Ｔｒは、０秒である。なお、図９に示されている日時と回転時間Ｔｒとの関係を示すタイムテーブル（データ）は、代表的な例であり、ＲＯＭ（記憶手段）２３６に予め格納されている。しかし、ユーザが操作部１０１を操作することにより、実際に使用されている環境に合わせてカスタマイズすることも可能である。すなわち、ユーザが操作部（入力手段）１０１を操作することによりタイムテーブルにおける日時と回転時間Ｔｒとの関係（データ）を変更することができる。
【００６８】
画像形成動作の開始前に、ファン１５１や機外の空気を取り入れるようなアクチュエータを停止したまま、決定された回転時間Ｔｒだけ感光ドラム１３２乃至１３５及び中間転写ベルト１４０を回転させる（Ｓ９０８）。このとき、感光ドラム１３２乃至１３５は、中間転写ベルト１４０に接触した状態で回転する。その後に、画像形成動作を開始する（Ｓ９０９）。画像形成動作が終了したら（Ｓ９１０のＹＥＳ）、次回の画像形成動作の要求があった際に参照するために、制御部２３４は、その時点の日時及び室温を不揮発性メモリ２３５に記録する（Ｓ９１１）。そして、温度差抑制制御を終了する。その後、画像形成装置１３０は、ユーザの要求や設定された時間に応じて、再び画像形成動作用電源２０３をオフする待機状態へ移行し、次の画像形成動作を待つ。
【００６９】
以上から、第二実施形態による画像形成装置１３０は、第一実施形態と異なり、画像形成動作の要求がない場合においても室温を取得するために定期的に画像形成動作用電源２０３を起動する必要がない。そのため、待機状態における画像形成装置１３０の省エネルギー化を達成することができる。
【００７０】
室温が大きく変動し始めた直後、画像形成装置１３０のハウジング１８１の近傍の感光ドラムとハウジング１８１から遠い装置中心近傍の感光ドラムとの間に温度差が発生する。本実施例によれば、画像形成装置１３０の内部へ外気を取り入れる前に、感光ドラム及び中間転写ベルトを回転させ、中間転写ベルトを介して各感光ドラム間で熱伝導させることにより、温度差を低減させることができる。
【００７１】
本実施例の温度差抑制制御によれば、感光ドラム間の温度差を小さくできると共に、画像形成装置１３０のハウジング１８１から遠い装置中心近傍の感光ドラムの温度を露点温度以上にすることができる。従って、ハウジング１８１の近傍の感光ドラムを結露防止用ヒータ１６１により必要以上に加熱する必要がなくなり、ハウジング１８１の近傍の感光ドラム１３２の温度上昇を抑えることが可能となる。
【００７２】
また、ハウジング１８１から遠い装置中心近傍の感光ドラム１３５についても、画像形成装置１３０のハウジング１８１の近傍の感光ドラムからの熱伝導を考慮して、予め結露防止用ヒータ１６１によって露点温度以上に加熱しておく必要がなくなる。そのため、結露防止用ヒータ１６１に印加する電力を低減させることができ、画像形成装置１３０の省エネルギー化を達成することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１３０・・・画像形成装置
１３２、１３３、１３４、１３５・・・感光ドラム（感光体）
１４０・・・中間転写ベルト（中間転写体）
２３３・・・温湿度センサ（温度検出手段）
【図１】
2016133591.tif 000004
【図２】
2016133591.tif 000005
【図３】
2016133591.tif 000006
【図４】
2016133591.tif 000007
【図５】
2016133591.tif 000008
【図６】
2016133591.tif 000009
【図７】
2016133591.tif 000010
【図８】
2016133591.tif 000011
【図９】
2016133591.tif 000012