特許 7491058 画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-20

(45)【発行日】2024-05-28

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 21/20 20060101AFI20240521BHJP

   G03G 15/20 20060101ALI20240521BHJP

   G03G 21/00 20060101ALI20240521BHJP

【ＦＩ】

G03G21/20

G03G15/20 555

G03G21/00 530

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2020093430

(22)【出願日】2020-05-28

(65)【公開番号】P2021189272

(43)【公開日】2021-12-13

【審査請求日】2023-02-27

(73)【特許権者】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】100107423

【弁理士】

【氏名又は名称】城村 邦彦

(74)【代理人】

【識別番号】100120949

【弁理士】

【氏名又は名称】熊野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100093997

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 秀佳

(72)【発明者】

【氏名】小木曽 敏夫

(72)【発明者】

【氏名】池田 保

(72)【発明者】

【氏名】南野 茂夫

(72)【発明者】

【氏名】高橋 良春

(72)【発明者】

【氏名】尾花 陽光

【審査官】山下 清隆

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－０７９０５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２４２６４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０３４９２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１５２４９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－２３４６０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０９６９３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２５１１２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１２９０９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２５８４８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ ２１／２０

Ｇ０３Ｇ １５／２０

Ｇ０３Ｇ ２１／００

Ｇ０３Ｇ ２１／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

環境温度検知センサで検知された外気検知温度Ｔｄを使用して環境温度を推定する環境温度推定手段を有する画像形成装置において、前記環境温度推定手段は、
前記画像形成装置が稼働状態を継続する第１の経過時間Ｔｏｎに基づいて当該第１の経過時間Ｔｏｎの増大に比例する第１の環境温度補正分を演算すると共に、
前記画像形成装置が非稼働状態を継続する第２の経過時間Ｔｏｆｆに基づいて当該第２の経過時間Ｔｏｆｆの増大につれて減少する第２の環境温度補正分を演算し、
前記稼働状態とは、前記画像形成装置の定着装置のヒータの制御が行われる立ち上げ、待機、印字動作の状態であり、
前記非稼働状態とは、前記画像形成装置の定着装置のヒータの制御が行われない電源オフ又は省電力状態であり、
前記第１の環境温度補正分は、所定の飽和温度上昇量Ｚ０を上限値とし、前記第１の環境温度補正分および前記第２の環境温度補正分から算出される環境温度補正量Ｚを使用して、環境温度推定値Ｔｐを次式（１）に基づいて算定し、

【数1】

前記第１の環境温度補正分と前記第２の環境温度補正分を含む環境温度補正量Ｚ、温度飽和時間Ｔｓａｔ、非稼働時の温度低下の熱時定数Ｃ、稼働時間Ｔｏｎ，非稼働時間Ｔｏｆｆ、稼働時の補正比Ｆ１、非稼働時の補正比Ｆ２としたとき、前記環境温度補正量Ｚを、
Ｚ＝Ｚ０×Ｆ１（Ｔｏｎ）×Ｆ２（Ｔｏｆｆ）
で算出し、ここで、

【数2】

もしくは、その２次近似式である

【数3】

で算定し、前記環境温度推定値Ｔｐを、Ｔｐ＝Ｔｄ－Ｚで算定することを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

環境温度検知センサで検知された外気検知温度Ｔｄを使用して環境温度を推定する環境温度推定手段を有する画像形成装置において、前記環境温度推定手段は、
前記画像形成装置が稼働状態を継続する第１の経過時間Ｔｏｎに基づいて当該第１の経過時間Ｔｏｎの増大に比例する第１の環境温度補正分を演算すると共に、
前記画像形成装置が非稼働状態を継続する第２の経過時間Ｔｏｆｆに基づいて当該第２の経過時間Ｔｏｆｆの増大につれて減少する第２の環境温度補正分を演算し、
前記稼働状態とは、前記画像形成装置の定着装置のヒータの制御が行われる立ち上げ、待機、印字動作の状態であり、
前記非稼働状態とは、前記画像形成装置の定着装置のヒータの制御が行われない電源オフ又は省電力状態であり、
前記第１の環境温度補正分は、所定の飽和温度上昇量Ｚ０を上限値とし、前記第１の環境温度補正分および前記第２の環境温度補正分から算出される環境温度補正量Ｚを使用して、環境温度推定値Ｔｐを次式（１）に基づいて算定し、

【数4】

前記第１の環境温度補正分と前記第２の環境温度補正分を含む環境温度補正量Ｚ、温度飽和時間Ｔｓａｔ、非稼働時の温度低下の熱時定数Ｃ、稼働時間Ｔｏｎ，非稼働時間Ｔｏｆｆ、稼働時の補正比Ｆ１、非稼働時の補正比Ｆ２としたとき、前記環境温度補正量Ｚを、
Ｚ＝Ｚ０×Ｆ１（Ｔｏｎ）×Ｆ２（Ｔｏｆｆ）として算定し、ここで、

【数5】

もしくは、その２次近似式である

【数6】

で算定し、かつ、前記飽和温度上昇量Ｚ０がＺＯ＝ａ×Ｔｐ＋ｂと表されるとき、前記環境温度推定値Ｔｐを次式（２）で算定することを特徴とする画像形成装置。

【数7】

【請求項3】

稼働ｉ回目、非稼働ｊ回目の移行時点で、前記環境温度補正量Ｚ（ｉ，ｊ）を保存し、
次回の稼働時は、Ｚ（ｉ＋１，ｊ）＝Ｚ（ｉ，ｊ）×Ｆ１（Ｔｏｎ＿ｉ＋１），
次回の非稼働時は、Ｚ（Ｉ，ｊ＋１）＝Ｚ（ｉ，ｊ）×Ｆ２（Ｔｏｆｆ＿ｊ＋１）
として算定し、前記環境温度推定値Ｔｐを、Ｔｐ＝Ｔ－Ｚで算定することを特徴とする請求項１の画像形成装置。

【請求項4】

前記画像形成装置が前記稼働状態と前記非稼働状態を繰り返す動作において、稼働ｎ回、非稼働ｍ回を行った場合に、前記環境温度推定値Ｔｐを次式（３）で算定することを特徴とする請求項２の画像形成装置。

【数8】

【請求項5】

前記画像形成装置が前記稼働状態と前記非稼働状態を繰り返す動作において、稼働ｉ回、非稼働ｊ回を行った時点で、次式（４）で示す補正関数関Ｆ（ｉ，ｊ）を保存し、

【数9】

次回ｉ＋１回目の稼働時、次回ｊ＋１回目の非稼働時、として算定し、前記環境温度推定値Ｔｐを次式（５）で算定することを特徴とする請求項１又は４の画像形成装置。

【数10】

【請求項6】

非稼働時間が所定時間以上の場合に、補正比Ｆ２（Ｔｏｆｆ）＝０、前記環境温度補正量Ｚ＝０とし、前記環境温度推定値Ｔｐ＝外気検知温度Ｔｄで算定することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項の画像形成装置。

【請求項7】

非稼働時間が６時間以上の場合に前記環境温度推定値Ｔｐ＝外気検知温度Ｔｄで算定することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項の画像形成装置。

【請求項8】

待機時の飽和温度上昇量Ｚ０，温度飽和時間Ｔｓａｔ、非稼働時の温度低下の熱時定数Ｃについて、その値が略下記の値であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項の画像形成装置。
Ｚ０＝３～１０（℃）
Ｔｓａｔ＝３０ｍｉｎ～３．０ｈｒ
Ｃ＝８０００～１２０００（１／ｓ）

【請求項9】

前記環境温度推定値Ｔｐに基づいて前記定着装置の定着目標温度を算定するにあたり、（ａ）Ｔｐ＜低温検知環境温度しきい値の場合は、前記定着目標温度＝常温定着目標温度＋低温加算温度、
（ｂ）低温検知環境温度しきい値＜Ｔｐ＜高温検知環境温度しきい値の場合は、前記定着目標温度＝常温定着目標温度、
（ｃ）Ｔｐ＞高温検知環境温度しきい値の場合は、前記定着目標温度＝常温定着目標温度－高温減算温度、
として、それぞれ算定することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項の画像形成装置。

【請求項10】

前記低温検知環境温度しきい値を１５℃～１９℃、前記高温検知環境温度しきい値を２７～３０℃、前記低温加算温度を５℃～１５℃、前記高温減算温度を３℃～７℃に設定したことを特徴とする請求項９の画像形成装置。

【請求項11】

環境温度１０℃一定の環境において、印刷、待機の混在で３時間連続稼働時における稼働中の印刷時に、前記定着目標温度が、常に前記常温定着目標温度に前記低温加算温度が加算されることを特徴とする請求項９又は１０の画像形成装置。

【請求項12】

環境温度が６℃～２３℃の範囲で少なくとも４時間推移する環境において、前記環境温度が１０℃到達時から印刷１０枚、省電力状態６０秒の繰り返しを３時間行った場合に、前記定着目標温度が常に高温減算されないことを特徴とする請求項９の画像形成装置。

【請求項13】

環境温度が２５℃～２７℃の範囲で印刷、待機の混在で少なくとも３時間連続稼働後に、６時間以上電源遮断又は省電力状態の非稼働状態を維持した後の電源ＯＮ直後の印刷時に、前記定着目標温度が高温減算されないことを特徴とする請求項９の画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像形成装置の内部機器を管理・制御するため、外気検知温度を使用して環境温度を推定する環境温度推定手段を有する画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電子写真方式の画像形成装置は、内部機器を管理・制御するため、環境温度検知センサを備える。この環境温度検知センサで検知された外気検知温度に基づいて、現像、転写、定着などの電子写真プロセスのプロセス条件が補正される。

【0003】

環境温度検知センサは、できるだけ環境温度に近い温度を検知するため、冷却用外気の引込みダクト入口など外気に直接触れる場所に設置される。しかし、小型の画像形成装置などでは、そのような設置場所であっても機内熱の影響を完全に排除するのが難しい。

【0004】

このため、環境温度検知センサが機内熱の影響を受けることがあり、低温環境であるにもかかわらず常温、高温と誤検知することがあった。このような誤検知が発生すると適切な定着温度補正が行えず、定着不良などの画質不良が発生する。そこで、従来の画像形成装置は外気検知温度を補正することで、機内熱の影響を軽減して実際の環境温度を推定する環境温度推定手段を備える（特許文献１、２参照）。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１、２に開示されている環境温度推定手段でも、画像形成装置の稼働状態・非稼働状態が混在する場合は適正な温度補正ができない。詳しくは、１）環境温度が変化する場合、及び、稼働状態（立ち上げ、待機、印字など制御している状態）、非稼働状態（電源ＯＦＦ，スリープ状態など制御をオフしている状態）の時間ばらつきがある場合、適正な温度補正を行うことができない。２）また長時間待機動作が持続するような場合も、適正な温度補正を行うことができない。従来の環境温度推定手段はこのような課題があった。

【0006】

本発明の目的は、画像形成装置の稼働状態・非稼働状態が混在する場合でも適正な温度補正を可能にすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、環境温度検知センサで検知された外気検知温度Ｔｄを使用して環境温度を推定する環境温度推定手段を有する画像形成装置において、前記環境温度推定手段は、前記画像形成装置が稼働状態を継続する第１の経過時間Ｔｏｎに基づいて当該第１の経過時間Ｔｏｎの増大に比例する第１の環境温度補正分を演算すると共に、前記画像形成装置が非稼働状態を継続する第２の経過時間Ｔｏｆｆに基づいて当該第２の経過時間Ｔｏｆｆの増大につれて減少する第２の環境温度補正分を演算し、前記稼働状態とは、前記画像形成装置の定着装置のヒータの制御が行われる立ち上げ、待機、印字動作の状態であり、前記非稼働状態とは、前記画像形成装置の定着装置のヒータの制御が行われない電源オフ又は省電力状態であり、前記第１の環境温度補正分は、所定の飽和温度上昇量Ｚ０を上限値とし、前記第１の環境温度補正分および前記第２の環境温度補正分から算出される環境温度補正量Ｚを使用して、環境温度推定値Ｔｐを次式（１）に基づいて算定し、

【数1】

前記第１の環境温度補正分と前記第２の環境温度補正分を含む環境温度補正量Ｚ、温度飽和時間Ｔｓａｔ、非稼働時の温度低下の熱時定数Ｃ、稼働時間Ｔｏｎ，非稼働時間Ｔｏｆｆ、稼働時の補正比Ｆ１、非稼働時の補正比Ｆ２としたとき、前記環境温度補正量Ｚを、
Ｚ＝Ｚ０×Ｆ１（Ｔｏｎ）×Ｆ２（Ｔｏｆｆ）
で算出し、ここで、

【数2】

もしくは、その２次近似式である

【数3】

で算定し、前記環境温度推定値Ｔｐを、Ｔｐ＝Ｔｄ－Ｚで算定することを特徴とする。

【0008】

また、本発明の画像形成装置は、環境温度検知センサで検知された外気検知温度Ｔｄを使用して環境温度を推定する環境温度推定手段を有する画像形成装置において、前記環境温度推定手段は、前記画像形成装置が稼働状態を継続する第１の経過時間Ｔｏｎに基づいて当該第１の経過時間Ｔｏｎの増大に比例する第１の環境温度補正分を演算すると共に、前記画像形成装置が非稼働状態を継続する第２の経過時間Ｔｏｆｆに基づいて当該第２の経過時間Ｔｏｆｆの増大につれて減少する第２の環境温度補正分を演算し、前記稼働状態とは、前記画像形成装置の定着装置のヒータの制御が行われる立ち上げ、待機、印字動作の状態であり、前記非稼働状態とは、前記画像形成装置の定着装置のヒータの制御が行われない電源オフ又は省電力状態であり、前記第１の環境温度補正分は、所定の飽和温度上昇量Ｚ０を上限値とし、前記第１の環境温度補正分および前記第２の環境温度補正分から算出される環境温度補正量Ｚを使用して、環境温度推定値Ｔｐを次式（１）に基づいて算定し、

【数4】

前記第１の環境温度補正分と前記第２の環境温度補正分を含む環境温度補正量Ｚ、温度飽和時間Ｔｓａｔ、非稼働時の温度低下の熱時定数Ｃ、稼働時間Ｔｏｎ，非稼働時間Ｔｏｆｆ、稼働時の補正比Ｆ１、非稼働時の補正比Ｆ２としたとき、前記環境温度補正量Ｚを、
Ｚ＝Ｚ０×Ｆ１（Ｔｏｎ）×Ｆ２（Ｔｏｆｆ）として算定し、ここで、

【数5】

もしくは、その２次近似式である

【数6】

で算定し、かつ、前記飽和温度上昇量Ｚ０がＺＯ＝ａ×Ｔｐ＋ｂと表されるとき、前記環境温度推定値Ｔｐを次式（２）で算定することを特徴とする。

【数7】

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、画像形成装置の稼働状態・非稼働状態が混在する場合でも適正な温度補正が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1A】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。

【図1B】本発明の実施形態に係る画像形成装置の原理図である。

【図1C】画像形成装置内の環境温度検知センサの配置位置を示す概略側面図である。

【図2A】画像形成装置の稼働状態（稼働・非稼働）と環境温度推定値の関係を示すグラフである。

【図2B】画像形成装置の稼働状態（印字・待機）と環境温度推定値の関係を示すグラフである。

【図3A】２２℃環境で待機３．５時間での外気検知温度と環境温度の変化グラフである。

【図3B】３．５時間待機後、電源ＯＦＦ２時間での外気検知温度低下を示すグラフである。

【図4A】２２℃環境で待機３．５時間後の片面印字２００枚時の外気検知温度の時間変化を示すグラフである。

【図4B】２２℃環境で待機３．５時間後の普通紙両面印字２００枚時の外気検知温度の時間変化を示すグラフである。

【図5A】冷間状態、普通紙、片面印字２００枚時の外気検知温度の時間変化を示すグラフである。

【図5B】冷間状態、普通紙、両面印字２００枚時の外気検知温度の時間変化を示すグラフである。

【図6A】稼働時の外気検知温度補正比Ｆ１と稼働時間の関係を示すグラフである。

【図6B】非稼働時の外気検知温度補正比Ｆ２と稼働時間の関係を示すグラフである。

【図6C】非稼働持続時の外気検知温度補正量変化を示すグラフである。

【図7A】稼働・非稼働を複数回繰り返した後に印刷する状態を示す図である。

【図7B】両面１枚印刷、スリープ移行１分設定、１５分間隔繰り返し４回印刷時の外気検知温度の時間変化を示すグラフである。

【図7C】１０℃環境一定、稼働持続（１５０枚印刷、６０秒待機の繰り返しで３時間稼働）したときの外気検知温度と環境温度推定値を示すグラフである。

【図8】環境温度変化時における稼働・非稼働混在時の、補正前後の環境温度推定値変化を示すグラフである。

【図9】第１実施形態に係る環境温度推定方法を表すフローチャートである。

【図10A】待機持続時、外気検知温度上昇量と外気温度の相関関係を示すグラフである。

【図10B】第２実施形態に係る環境温度推定方法を表すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態に係る冷却装置と、当該冷却装置を使用した定着装置及び画像形成装置（レーザプリンタ）について図面を参照して説明する。レーザプリンタは画像形成装置の一例であり、当該画像形成装置はレーザプリンタに限定されないことは勿論である。すなわち、画像形成装置は複写機、ファクシミリ、プリンタ、印刷機、及びインクジェット記録装置のいずれか一つ、またはこれらの少なくとも２つ以上を組み合わせた複合機として構成することも可能である。

【0012】

なお、各図中の同一または相当する部分には同一の符号を付し、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。また各構成部品の説明にある寸法、材質、形状、その相対配置などは例示であって、特に特定的な記載がない限りこの発明の範囲をそれらに限定する趣旨ではない。

【0013】

以下の実施形態では「記録媒体」を「用紙」として説明するが、「記録媒体」は紙（用紙）に限定されない。「記録媒体」は紙（用紙）だけでなくＯＨＰシートや布帛、金属シート、プラスチックフィルム、或いは炭素繊維にあらかじめ樹脂を含浸させたプリプレグシートなども含む。

【0014】

現像剤やインクを付着させることができる媒体、記録紙、記録シートと称されるものも、すべて「記録媒体」に含まれる。また「用紙」には、普通紙以外に、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ等も含まれる。

【0015】

また、以下の説明で使用する「画像形成」とは、文字や図形等の画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の模様を媒体に付与することも意味する。

【0016】

（レーザプリンタの構成）
図１Ａは、本発明の画像形成装置１００の一実施形態としてのカラーレーザプリンタの構成を概略的に示す構成図である。また図１Ｂは当該カラーレーザプリンタの原理を単純化して図示する。

【0017】

画像形成装置１００は、画像形成手段としての４つのプロセスユニット１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃを備える。これらプロセスユニットは、カラー画像の色分解成分に対応するブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の現像剤によって画像を形成する。

【0018】

各プロセスユニット１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃは、互いに異なる色の未使用トナーを収容したトナーボトル６Ｋ、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃを有する以外は、同様の構成となっている。このため、１つのプロセスユニット１Ｋの構成を以下に説明し、他のプロセスユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの説明を省略する。

【0019】

プロセスユニット１Ｋは、像担持体２Ｋ（例えば感光体ドラム）と、ドラムクリーニング装置３Ｋと、除電装置を有している。プロセスユニット１Ｋはさらに、像担持体の表面を一様帯電する帯電手段としての帯電装置４Ｋと、像担持体上に形成された静電潜像の可視像処理を行う現像手段としての現像装置５Ｋ等を有している。そして、プロセスユニット１Ｋは、画像形成装置１００の本体に対して着脱自在に装着され、消耗部品を同時に交換可能となっている。

【0020】

露光器７は、この画像形成装置１００に設置された各プロセスユニット１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの上方に配設されている。そして、この露光器７は、画像情報に応じた書き込み走査、すなわち、画像データに基づいてレーザダイオードからレーザ光Ｌをミラー７ａで反射して像担持体２Ｋに照射するように構成されている。

【0021】

転写装置１５は、この実施形態では各プロセスユニット１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの下方に配設されている。この転写装置１５は図１Ｂの転写部ＴＭに対応する。一次転写ローラ１９Ｋ、１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃは、各像担持体２Ｋ、２Ｙ、２Ｍ、２Ｃに対向して中間転写ベルト１６に当接して配置されている。

【0022】

中間転写ベルト１６は、各一次転写ローラ１９Ｋ、１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、駆動ローラ１８、従動ローラ１７に掛け渡された状態で循環走行するようになっている。二次転写ローラ２０は、駆動ローラ１８に対向し中間転写ベルト１６に当接して配置されている。なお、像担持体２Ｋ、２Ｙ、２Ｍ、２Ｃが各色の第１の像担持体とすれば、中間転写ベルト１６はそれらの像を合成した第２の像担持体である。

【0023】

ベルトクリーニング装置２１は、中間転写ベルト１６の走行方向において、二次転写ローラ２０より下流側に設置されている。また、クリーニングバックアップローラが中間転写ベルト１６に対してベルトクリーニング装置２１と反対側に設置されている。

【0024】

用紙Ｐを積載するトレイを有する用紙給送装置２００は、画像形成装置１００の下方に設置されている。この用紙給送装置２００は記録媒体供給部を構成するもので、記録媒体としての多数枚の用紙Ｐを束状で収容可能であり、用紙Ｐの搬送手段としての給紙ローラ６０やローラ対２１０と共にユニット化されている。

【0025】

用紙給送装置２００は用紙の補給等のために、画像形成装置１００の本体に対して挿脱可能とされている。給紙ローラ６０とローラ対２１０は用紙給送装置２００の上方に配置され、用紙給送装置２００の最上位の用紙Ｐを給紙路３２に向けて搬送するようになっている。

【0026】

分離搬送手段としてのレジストローラ対２５０は、二次転写ローラ２０の搬送方向直近上流側に配置され、用紙給送装置２００から給紙された用紙Ｐを一旦停止させることができる。この一旦停止により用紙Ｐの先端側に弛みが形成されて用紙Ｐの斜行（スキュー）が修正される。

【0027】

レジストローラ対２５０の搬送方向直近上流側にはレジストセンサ３１が配設され、このレジストセンサ３１によって用紙先端部分の通過が検知されるようになっている。レジストセンサ３１が用紙先端部分の通過を検知した後、所定時間が経過すると、当該用紙はレジストローラ対２５０に突き当てられて一旦停止する。

【0028】

用紙給送装置２００の下流端には、ローラ対２１０から右側に搬送された用紙を上方に向けて搬送するための搬送ローラ２４０が配設されている。図１Ａに示すように、搬送ローラ２４０は用紙を上方のレジストローラ対２５０へ向けて搬送する。

【0029】

ローラ対２１０は上下一対のローラで構成されている。当該ローラ対２１０はＦＲＲ分離方式またはＦＲ分離方式とすることができる。

【0030】

ＦＲＲ分離方式は、駆動軸によりトルクリミッタを介して反給紙方向に一定量のトルクを印加された分離ローラ（戻しローラ）を給送ローラに圧接させてローラ間のニップで用紙を分離する。ＦＲ分離方式は、トルクリミッタを介して固定軸に支持された分離ローラ（摩擦ローラ）を給送ローラに圧接させてローラ間のニップで用紙を分離する。

【0031】

この実施形態ではローラ対２１０をＦＲＲ分離方式で構成している。すなわち、ローラ対２１０は、用紙をマシン内部に搬送する上側の給送ローラ２２０と、この給送ローラ２２０と逆方向にトルクリミッタを介して駆動軸により駆動力を与えられる下側の分離ローラ２３０で構成されている。

【0032】

分離ローラ２３０は給送ローラ２２０に向けてバネ等の付勢手段で付勢されている。なお、前記給紙ローラ６０は、給送ローラ２２０の駆動力をクラッチ手段を介して伝達することで図１Ａで左回転するようになっている。

【0033】

レジストローラ対２５０に突き当てられて先端部に弛みが形成された用紙Ｐは、中間転写ベルト１６上に形成されたトナー像が好適に転写されるタイミングに合わせ、二次転写ローラ２０と駆動ローラ１８との二次転写ニップ（図１Ｂでは転写ニップＮ）に送り出される。そして、送り出された用紙Ｐは、二次転写ニップにおいて印加されたバイアスによって、中間転写ベルト１６上に形成されたトナー像が所望の転写位置に高精度に静電的に転写されるようになっている。

【0034】

転写後搬送路３３は、二次転写ローラ２０と駆動ローラ１８の二次転写ニップの上方に配設されている。定着装置３００は、転写後搬送路３３の上端近傍に設置されている。

【0035】

定着装置３００は、発熱部材を内包する加熱部材としての定着ローラ３１０と、この定着ローラ３１０に対して所定の圧力で当接しながら回転する加圧部材としての加圧ローラ３２０を備えている。定着装置３００は各種の型式が可能である。

【0036】

定着後搬送路３５は、定着装置３００の上方に配設され、定着後搬送路３５の上端で、排紙路３６と反転搬送路４１に分岐している。この分岐部に切り替え部材４２が配置され、切り替え部材４２はその揺動軸４２ａを軸として揺動するようになっている。また排紙路３６の開口端近傍には排紙ローラ対３７が配設されている。

【0037】

反転搬送路４１は、分岐部と反対側の他端で給紙路３２に合流している。そして、反転搬送路４１の途中には、反転搬送ローラ対４３が配設されている。排紙トレイ４４は、画像形成装置１００の上部に、画像形成装置１００の内側方向に凹形状を形成して、設置されている。

【0038】

粉体収容器１０（例えばトナー収容器）は、転写装置１５と用紙給送装置２００の間に配置されている。そして、粉体収容器１０は、画像形成装置１００の本体に対して着脱自在に装着されている。

【0039】

本実施形態の画像形成装置１００は、転写紙搬送の関係により、給紙ローラ６０から二次転写ローラ２０までの所定の距離が必要である。そして、この距離に生じたデッドスペースに粉体収容器１０を設置し、レーザプリンタ全体の小型化を図っている。

【0040】

転写カバー８は、用紙給送装置２００の上部で、用紙給送装置２００の引出方向正面に設置されている。そして、この転写カバー８を開くことで、画像形成装置１００の内部を点検可能にしている。転写カバー８には、手差し給紙用の手差し給紙ローラ４５、及び手差し給紙用の手差しトレイ４６が設置されている。

【0041】

次に、前述した画像形成装置１００の原理図を図１Ｂで説明する。画像形成装置１００は像担持体２（例えば感光体ドラム）と、ドラムクリーニング装置３を有している。また像担持体の表面を一様帯電する帯電手段としての帯電装置４と、像担持体上に形成された静電潜像の可視像処理を行う現像装置５と、像担持体２の下方に配設された転写手段ＴＭと、除電装置等を有する。

【0042】

露光器７は像担持体２の上方に配設されている。この露光器７は、画像情報に応じた書き込み走査、すなわち、画像データに基づいてレーザダイオードからのレーザ光Ｌｂをミラー７ａで反射して像担持体２に照射する。

【0043】

用紙Ｐを積載するトレイを有する用紙給送装置２００は、画像形成装置１００の下方に設置されている。この用紙給送装置２００は記録媒体としての多数枚の用紙Ｐを束状で収容可能であり、用紙Ｐの搬送手段としての給紙ローラ６０と共にユニット化される。

【0044】

給紙ローラ６０の下流側に、分離搬送手段としてのレジストローラ対２５０が配設されている。用紙給送装置２００から給紙された用紙Ｐをレジストローラ対２５０で一旦停止させる。この一旦停止により用紙Ｐの先端側に弛みが形成されて用紙Ｐの斜行（スキュー）が修正される。

【0045】

レジストローラ対２５０に突き当てられて先端部に弛みが形成された用紙Ｐは、像担持体２上のトナー像が好適に転写されるタイミングに合わせて転写手段ＴＭの転写ニップＮに送り出される。そして、送り出された用紙Ｐは、転写ニップＮにおいて印加されたバイアスによって像担持体２上のトナー像が所望の転写位置に静電的に転写されるようになっている。

【0046】

転写ニップＮの下流側に定着装置３００が配設されている。定着装置３００はヒータで加熱される定着ローラ３１０と、この定着ローラ３１０に対して所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ３２０を備えている。

【0047】

（レーザプリンタの作動）
次に、本実施形態に係るレーザプリンタの基本的動作について図１Ａを参照して以下に説明する。最初に、片面印刷を行う場合について説明する。

【0048】

給紙ローラ６０は、図１Ａに示すように、画像形成装置１００の制御部からの給紙信号によって回転する。そして、給紙ローラ６０は、用紙給送装置２００に積載された束状用紙Ｐの最上位の用紙のみを分離し、給紙路３２へ送り出す。

【0049】

給紙ローラ６０およびローラ対２１０によって送り出された用紙Ｐは、その先端がレジストローラ対２５０のニップに到達すると、弛みを形成し、その状態で待機する。そして、中間転写ベルト１６上に形成されたトナー画像をこの用紙Ｐに転写する最適なタイミング（同期）を図ると共に、用紙Ｐの先端スキューを補正する。

【0050】

手差しによる給紙の場合は、手差しトレイ４６に積載された束状用紙が、最上位の用紙から一枚ずつ手差し給紙ローラ４５によって反転搬送路４１の一部を通り、レジストローラ対２５０のニップまで搬送される。以後の動作は用紙給送装置２００からの給紙と同一である。

【0051】

ここで、作像動作については、１つのプロセスユニット１Ｋを説明し、他のプロセスユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃについてのその説明を省略する。まず、帯電装置４Ｋは、像担持体２Ｋの表面を高電位に均一に帯電する。そして、露光器７は、画像データに基づいたレーザ光Ｌを像担持体２Ｋの表面に照射する。

【0052】

レーザ光Ｌが照射された像担持体２Ｋの表面は、照射された部分の電位が低下して、静電潜像を形成する。現像装置５Ｋは、トナーを含む現像剤を担持する現像剤担持体を有し、トナーボトル６Ｋから供給された未使用のブラックトナーを、現像剤担持体を介して、静電潜像が形成された像担持体２Ｋの表面部分に転移させる。

【0053】

トナーが転移した像担持体２Ｋは、その表面にブラックトナー画像を形成（現像）する。そして、像担持体２Ｋ上に形成されたトナー画像を中間転写ベルト１６に転写する。

【0054】

ドラムクリーニング装置３Ｋは、中間転写行程を経た後の像担持体２Ｋの表面に付着している残留トナーを除去する。除去された残留トナーは、廃トナー搬送手段によって、プロセスユニット１Ｋ内にある廃トナー収容部へ送られ回収される。また、除電装置は、クリーニング装置３Ｋによって残留トナーが除去された像担持体２Ｋの残留電荷を除電する。

【0055】

各色のプロセスユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃにおいても、同様にして像担持体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ上にトナー画像を形成し、各色トナー画像が重なり合うように中間転写ベルト１６に転写する。

【0056】

各色トナー画像が重なり合うように転写された中間転写ベルト１６は、二次転写ローラ２０と駆動ローラ１８の二次転写ニップまで走行する。一方、レジストローラ対２５０は、それに突き当てられた用紙を所定のタイミングで挟み込んで回転し、中間転写ベルト１６上に重畳転写して形成されたトナー像が好適に転写されるタイミングに合わせて、二次転写ローラ２０の二次転写ニップまで搬送する。このようにして、中間転写ベルト１６上のトナー画像をレジストローラ対２５０によって送り出された用紙Ｐに転写する。

【0057】

トナー画像が転写された用紙Ｐは、転写後搬送路３３を通って定着装置３００へと搬送される。そして、定着装置３００に搬送された用紙Ｐは、定着ローラ３１０と加圧ローラ３２０によって挟まれ、加熱・加圧することで未定着トナー画像が用紙Ｐに定着される。トナー画像が定着された用紙Ｐは、定着装置３００から定着後搬送路３５へ送り出される。

【0058】

切り替え部材４２は、定着装置３００から用紙Ｐが送り出されたタイミングでは、図１Ａの実線で示すように定着後搬送路３５の上端近傍を開放している位置にある。そして、定着装置３００から送り出された用紙Ｐは、定着後搬送路３５を経由して排紙路３６へ送り出される。排紙ローラ対３７は、排紙路３６へ送り出された用紙Ｐを挟み込み、回転駆動することで排紙トレイ４４に排出することで片面印刷を終了する。

【0059】

次に、両面印刷を行う場合について説明する。片面印刷の場合と同様に、定着装置３００は用紙Ｐを排紙路３６へ送り出す。そして、両面印刷を行う場合、排紙ローラ対３７は、回転駆動によって用紙Ｐの一部を画像形成装置１００外に搬送する。

【0060】

そして、用紙Ｐの後端が、排紙路３６を通過すると、切り替え部材４２は、図１Ａの点線で示すように揺動軸４２ａを軸として揺動し、定着後搬送路３５の上端を閉鎖する。この定着後搬送路３５の上端の閉鎖とほぼ同時に、排紙ローラ対３７は、用紙Ｐを画像形成装置１００外へ搬送する方向と逆の方向に回転し、反転搬送路４１へ用紙Ｐを送り出す。

【0061】

反転搬送路４１へ送り出された用紙Ｐは、反転搬送ローラ対４３を経て、レジストローラ対２５０に至る。そして、レジストローラ対２５０は、中間転写ベルト１６上に形成されたトナー画像を用紙Ｐのトナー画像未転写面に転写する最適なタイミング（同期）を図り、用紙Ｐを二次転写ニップへ送り出す。

【0062】

そして、二次転写ローラ２０と駆動ローラ１８は、用紙Ｐが二次転写ニップを通過する際に用紙Ｐのトナー画像未転写面（裏面）にトナー画像を転写する。そして、トナー画像が転写された用紙Ｐは、転写後搬送路３３を通って定着装置３００へと搬送される。

【0063】

定着装置３００は、定着ローラ３１０と加圧ローラ３２０によって、搬送された用紙Ｐを挟み、加熱・加圧することで未定着トナー画像を用紙Ｐの裏面に定着する。このようにして、表裏両面にトナー画像が定着された用紙Ｐは、定着装置３００から定着後搬送路３５へ送り出される。

【0064】

切り替え部材４２は、定着装置３００から用紙Ｐが送り出されたタイミングでは、図１Ａの実線で示すように定着後搬送路３５の上端近傍を開放している位置にある。そして、定着装置３００から送り出された用紙Ｐは、定着搬送路を経由して排紙路３６へ送り出される。排紙ローラ対３７は、排紙路３６へ送り出された用紙Ｐを挟み、回転駆動し排紙トレイ４４に排出することで両面印刷を終了する。

【0065】

中間転写ベルト１６上のトナー画像を用紙Ｐに転写した後、中間転写ベルト１６上には残留トナーが付着している。ベルトクリーニング装置２１は、この残留トナーを中間転写ベルト１６から除去する。また、中間転写ベルト１６から除去されたトナーは、廃トナー搬送手段によって、粉体収容器１０へと搬送され、粉体収容器１０内に回収される。

【0066】

（環境温度推定手段の第１実施形態）
図１Ｃは、画像形成装置１００内の環境温度検知センサＴＨの配置例を示す。画像形成装置１００の機内には気流導入部４００が配設され、この気流導入部４００で導入した外気で定着装置３００などの内部機器が冷却される。定着装置３００で定着された用紙は定着後搬送路３５を搬送される。

【0067】

気流導入部４００の周辺に環境温度検知センサＴＨが設けられ、この環境温度検知センサＴＨによって環境温度（外気温度）が検知される。環境温度検知センサＴＨは定着装置３００から離れた位置に設けられるが、定着装置３００の発熱による温度上昇の影響を完全に除去するのは困難であり、環境温度検知センサＴＨの温度が環境温度（外気温度）以上に上昇することがある。

【0068】

以下、図２Ａ～図１０Ｂを参照して、環境温度検知センサＴＨから得られる外気検知温度Ｔｄと、画像形成装置１００の状態を考慮した環境温度推定手段（方法）の第１実施形態を説明する。なお、当該環境温度推定手段は、画像形成装置１００の機能を統括制御するコントローラで構成される。コントローラは、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏインターフェース等を包含するマイクロコンピュータで構成することができ、このマイクロコンピュータで環境温度推定方法が実行される。

【0069】

画像形成装置１００の状態（稼働状態・非稼働状態）と環境温度推定値Ｔｐの関係グラフを図２Ａに示す。また、画像形成装置１００の稼働状態（印字状態・待機状態）と環境温度推定値Ｔｐの関係グラフを図２Ｂに示す。図２Ｂでは、環境温度一定条件で稼働、非稼働を繰り返す画像形成装置の動作例と、その時の外気検知温度Ｔｄを示す。ここで「非稼働」は、電源ＯＦＦ，スリープ状態（省電力モード）など、画像形成装置（除くコントローラ部）に電力が投入されない状態を示す。また「稼働」は、立ち上げ動作、待機動作、印字動作など、画像形成装置（除くコントローラ部）に電力が投入される状態を示す。

【0070】

画像形成装置１００の現像、転写、定着などの電子写真プロセスのプロセス条件は、外気検知温度Ｔｄに即して補正するのではなく、機内熱の影響を軽減するため、外気検知温度Ｔｄと画像形成装置１００の状態を考慮して求めた図２Ａ、図２Ｂの環境温度推定値Ｔｐに基づいて補正される。図中の外気検知温度Ｔｄを、後述の補正量Ｚで補正（減算）することで環境温度推定値Ｔｐが得られる。

【0071】

図３Ａは環境温度一定条件（２２℃環境）で稼働（待機持続３．５時間）の場合の環境温度検知センサＴＨの検知温度上昇を示し、図３Ｂは環境温度一定条件で３．５時間待機後、非稼働（電源ＯＦＦ２時間）の場合の環境温度検知センサＴＨの検知温度低下を示す。

【0072】

稼働状態では定着装置３００のヒータ制御と電力消費があるので、図３Ａのように外気検知温度Ｔｄが上昇するが、所定経過時間後は温度上昇が飽和するので、後述の飽和温度上昇量Ｚ０を超えることはない。

【0073】

また、非稼働状態では定着装置３００のヒータ制御と電力消費がないので、図３Ｂのように外気検知温度Ｔｄが時間ともに環境温度に向かって降下するが、後述するように非稼働から６時間を経過すると温度低下が止まる。

【0074】

本発明実施形態では、上記の特性より、外気検知温度Ｔｄを以下の数１のように補正量Ｚで補正することで環境温度推定値Ｔｐを得る。

【数8】

図２Ａで環境温度補正の前後の環境温度波形を見ると、外気検知温度Ｔｄを補正量Ｚで補正することで、実環境温度Ｔｒｅａｌに近い環境温度推定値Ｔｐが得られることが分かる。

【0075】

次に、稼働時の補正量Ｚｏｎと非稼働時の補正量Ｚｏｆｆの決定方法について説明する。（Ａ）稼働時の補正量Ｚｏｎの決定方法
稼働時としては、図３Ａに示した待機持続時と、印字時がある。待機持続時は、図３Ａに示したように外気検知温度が上昇し、時間Ｔｓａｔ経過（例えば１５０ｍｉｎ）で飽和する（飽和温度上昇量Ｚ０＝例えば６℃程度）。

【0076】

一方、印字時の外気検知温度Ｔｄの時間変化を図４Ａ－図５Ｂに示す。図４Ａは熱間状態での片面印字、図４Ｂは熱間状態での両面印字、図５Ａは冷間状態での片面印字、図５Ｂは冷間状態での両面印字の結果を示している。図５Ｂの冷間状態では外気検知温度Ｔｄの上昇はみられるが、図４Ａ－図５Ａのいずれも外気検知温度Ｔｄの上昇はみられない。特に、図４Ｂのように、待機で温度上昇した後の熱間時は、両面印刷を行っても温度上昇がみられない。

【0077】

以上より、数１（Ｔｐ＝Ｔｄ－Ｚ）の補正量Ｚｏｎ、Ｚｏｆｆは以下のように求める。稼働時は、待機持続で外気検知温度Ｔｄが上昇し、時間Ｔｓａｔ経過（例えば１ｈｒ）で飽和する（飽和温度上昇量Ｚ０＝例えば６℃程度）。

【0078】

（稼働時の補正比Ｆ１）
これに対して印字時は、機内換気装置がフルに稼働するため温度上昇は少ない（両面３００枚印刷で３℃程度）。そのため、待機持続時に時間に比例して温度上昇する分（Ｔｓａｔ経過で飽和）を以下の数２で補正する。以下の補正量Ｚｏｎが第１の環境温度補正分である。

【数9】

【数10】

数３は、外気検知温度Ｔｄの上昇量が飽和温度上昇量に到達するまでは、稼働経過時間Ｔｏｎ_ｉに比例して補正量Ｚｏｎが増大し、飽和温度上昇量に到達すると補正量Ｚｏｎが
最大化（＝Ｚ０）して一定になることを表している。

【0079】

（非稼働時の補正比Ｆ２）
これに対して非稼働時は、第２の環境温度補正分Ｚｏｆｆは経過時間に反比例して減少する。熱入力がない場合の機内機器の温度変化について考えると、Ｔ：機器の温度、Ｔｉ：機器の初期温度、Ｔａ：環境温度，ｔ：時間、Ｃ：熱時定数として、機器の温度Ｔは以下の理論式である数４で示される。

【数11】

【0080】

ｊ回目の非稼働前の補正量をＺ（ｊ－１）としたとき、ｊ回目非稼働時補正量Ｚ（ｊ）は以下の数５で示される。また補正比Ｆ２は以下の数６で示される。

【数12】

【数13】

ただし、Ｔｏｆｆ＞非稼働時間しきい値（＝例えば６ｈｒ）では、Ｆ２はほぼ０になるのでＦ２＝０と置き換えてよい。

【0081】

印字時は、気流導入部４００から外気が機内に取り込まれるため、機内気流により環境温度検知センサＴＨの検知温度上昇が抑制される。以上の結果を基に、印字による外気検知温度Ｔｄの上昇は少ないため、図３Ａに示した待機持続時の外気検知温度Ｔｄの上昇特性を基に、図６Ａのような稼働時の外気検知温度Ｔｄの補正を行うこととした。

【0082】

待機持続時に時間に比例して温度上昇する分（時間Ｔｓａｔ経過で飽和）を補正する。温度補正量の飽和量をＺ０とすると、補正量Ｚ＝補正量飽和値Ｚ０×補正比Ｆ１と表わすことができ、１回目、ｉ回目稼働時補正比Ｆ１（Ｔｏｎ＿１），Ｆ１（Ｔｏｎ＿ｉ）は、前述した（数２）、（数３）で示される。

【0083】

稼働時、非稼働時の補正比の時間関係を図６Ａ、図６Ｂに示す。また非稼働持続時の外気検知温度の補正量の変化を図６Ｃに示す。図６Ｂのように、非稼働時の外気検知温度の補正量が６時間でほぼ０になるので、図６Ｃのように、実条件（熱時定数Ｃ＝１０８００（１／ｓ））で６（ｈｒ）の非稼働持続時の外気検知温度Ｔｄの補正量が１℃未満となる。

【0084】

このため、６（ｈｒ）以上では、補正量を０としてＦ２＝０とし、環境温度補正をリセットするような動作とした。このように、長い時間で非稼働が持続する場合に、環境温度補正をリセットすることで、環境温度推定のための演算量を低減することができる。

【0085】

（稼働・非稼働を繰り返す場合の温度補正）
図７Ａ－図７Ｃは、画像形成装置の稼働・非稼働を複数回繰り返す場合を説明する図であり、図７Ａは、稼働・非稼働を複数回（３回、ｉ＝３）繰り返した後に印刷する状態を示す。図７Ｂは、両面１枚印刷、スリープ移行１分設定、１５分間隔繰り返し４回印刷時の外気検知温度Ｔｄ、外気温度、定着ローラ３１０の長手方向中央温度の時間変化を示すグラフである。

【0086】

定着装置３００が稼働すると定着ローラ３１０の熱が用紙Ｐに奪われるため、稼働・非稼働（スリープ）の繰り返しにより定着ローラ３１０の温度が周期的に変動する。図７Ｃは、１０℃の低温環境一定、稼働持続（１５０枚印刷、６０秒待機の繰り返しで３時間稼働）したときの外気検知温度Ｔｄと環境温度推定値Ｔｐを示すグラフである。

【0087】

環境温度推定値Ｔｐを必要とするのは、印刷時の現像、転写、定着のプロセス条件を補正するためであり、稼働中における印刷開始時までの稼働経過時間から補正値Ｚを算定する。稼働、非稼働繰り返し時は、図７Ａのような動作になるが、稼働ｎ回、非稼働ｍ回の場合の補正量Ｚは以下の数７で示される。

【0088】

【数14】

【0089】

このような結果に基づき、環境温度変化時には、数１（Ｔｐ＝Ｔｄ－Ｚ）でＴｄが変化するため、適正な補正量Ｚを減じて、正確な環境温度推定値Ｔｐを算定できる。また、稼働、非稼働を繰り返した場合でも正確な環境温度推定値Ｔｐを算定できる。

【0090】

環境温度推定値Ｔｐの結果を図７Ｃ（低温環境時）と図８（環境温度変化時）に示す。この場合、熱時定数Ｃ＝１０８００（１／ｓ），Ｔｓａｔ＝１，Ｚ０＝６．２℃である。定着温度補正では、図７Ｃにおいて、１５℃以下を低温と判断して温度加算する制御を行う。また図８において、２７℃以上を高温と判断して温度減算する制御を行う。

【0091】

前述した定着の環境温度補正をまとめると、以下の（ａ）～（ｃ）ようになる。
（ａ）低温環境：外気検知温度＜１５℃ 定着目標温度＝常温定着目標温度＋低温加算（例えば５～１０℃加算）
（ｂ）常温環境：外気検知温度１６～２６℃ 定着目標温度＝常温定着目標温度
（ｃ）高温環境：外気検知温度＞２７℃ 定着目標温度＝常温定着目標温度－高温減算（例えば５℃減算）
前記常温定着目標温度は、例えば１５０～１８０℃の範囲内で設定することができる（以下同様）。

【0092】

（１）１０℃環境、稼働連続（150s間連続印刷・60s待機3hr，9:00～12:00）、非稼働（1
2:00～13:30）
図７Ｃで補正なしの場合、外気検知温度が１５℃を越える９：４０くらいから定着目標温度の低温加算が入らなくなるが、本実施形態の補正を行うと環境温度推定値Ｔｐが１５℃未満となるため、常に低温加算する制御が入る。１０℃環境で、１５０秒連続印字・６０秒待機動作を３時間繰り返しても、環境温度推定値Ｔｐが１５℃を越えないため、定着目標温度の低温加算がはずれる動作となることを回避できる。

【0093】

（２）環境温度急激変化（６℃～２３℃まで４ｈｒ変化、１０℃時点で稼働開始、稼働（６ｐ印刷）・非稼働（スリープ６０ｓ）繰り返し）
図８は、外気温度急激変化時（６℃～２３℃まで４ｈｒ変化）の外気温度推定結果の例示であって、外気温度変化時において、稼働・非稼働が混在する時の補正前後の外気検知温度Ｔｄの変化グラフである。前提条件として：
（ａ）６℃～１０℃まで２ｈｒ変化（非稼働状態，図８の7:00～9:00）、
（ｂ）１０℃時点で稼働開始、稼働（６ｐ印刷）・非稼働（スリープ６０ｓ）繰り返し（図８の9:00～14:00）を行った。

【0094】

図８のように外気温度急激変化時にも、外気検知温度Ｔｄ変化に対応する温度推定ができ、定着目標温度補正などの外気検知温度補正制御が実現できる。例えば、本発明実施形態の温度推定を行わない場合は、１２：００前の時点で外気検知温度Ｔｄが２７℃を越えるため、定着目標温度を下げる高温減算制御が入る。

【0095】

しかし、本発明実施形態の温度推定を行うことで、12:00以降で外気温度が２７℃以上と
誤って検知して定着目標温度を下げることを防止できる。なお、印刷１０Ｐ／Ｊ、省電力６０ｓの繰り返しを12:00以降３時間行った場合も、図８と大きな差異はなく高温減算制御は入らなかった。

【0096】

（フローチャート）
以上述べた環境温度推定方法（外気検知温度補正方法）を、図９のフローチャートで以下説明する。第１回目の電源ＯＮ時（Ｓ１）、保存されている非稼働時間は０である。電源ＯＮ時から稼働時間カウントを開始し（Ｓ２）、印刷受信があった場合は（Ｓ３）、外気検知温度Ｔｄを検知し（Ｓ４）、稼働時間Ｔｏｎ＿１を保存する（Ｓ４）。この稼働時間Ｔｏｎ＿１を基に、環境温度補正量Ｚを算定する（Ｓ５）。外気検知温度Ｔｄと算定補正量Ｚから、環境温度推定値Ｔｐを算定する（Ｓ６）。

【0097】

工程Ａの定着温度（定着目標温度）は、Ｓ６で算定した環境温度推定値Ｔｐの大きさに応じて、以下の（ａ）～（ｃ）のように３つに分けて補正する。
（ａ）低温環境（Ｓ７，Ｓ８）：環境温度推定値Ｔｐ＜低温しきい値（例えば１５℃）
定着目標温度＝常温定着目標温度＋低温加算（例えば５～１０℃加算）
（ｂ）常温環境（Ｓ１０，Ｓ１１）：環境温度推定値Ｔｐ：１６～２６℃
定着目標温度＝常温定着目標温度
（ｃ）高温環境（Ｓ１２）：環境温度推定値Ｔｐ＞高温しきい値（例えば２７℃）
定着目標温度＝常温定着目標温度－高温減算（例えば５℃減算）

【0098】

非稼働移行時（Ｓ９）、稼働時間カウントを終了し、稼働時間Ｔｏｎ＿ｉ（ｉ回目の稼働の場合、１回目ならｉ＝１）を保存する（Ｓ１３）。同時に、環境温度補正量Ｚを算定し、非稼働時刻を保存する（Ｓ１３）。

【0099】

稼働移行時（Ｓ１４）、稼働開始時刻を記憶し、稼働時間カウントを開始する（Ｓ１５）。同時に、非稼働時間Ｔｏｆｆ＿ｊ（１回目なら、ｊ＝１）を保存し、環境温度補正量Ｚを算定する（Ｓ１５）。

【0100】

稼働中、印刷ありの場合（Ｓ１６）、外気検知温度Ｔｄを検知し、稼働時間Ｔｏｎ＿ｉ＋１（ｉ＋１回目の場合）を保存する（Ｓ１７）。それを基に環境温度補正量Ｚを算定し（Ｓ１７）、同時に、外気検知温度Ｔｄと算定した環境温度補正量Ｚから環境温度推定値Ｔｐを算定する（Ｓ１７）。そして環境温度推定値Ｔｐに対応した定着目標温度補正を前記工程Ａのフローに基づき実施する。

【0101】

以上述べたように、本環境温度推定を行うことで、低温環境で、稼働・非稼働混在動作時も、安定して低温環境の検知がなされ、また、環境温度変化時も、環境室温度変化に追従した温度推定ができ、環境温度に合う環境補正制御を常時行うことが可能になる。

【0102】

本発明は、環境温度が変化する場合にも正しい温度検知が行えるように、外気検知温度Ｔｄと補正温度を分けて検知・算定し、その差分から推定温度を算定することにより、環境温度が変化する場合でも、環境温度を正しく推定できる。また、稼働時間（立ち上げ、待機、印字など制御している時間）と、非稼働時間（電源ＯＦＦ，スリープ状態など、制御をオフしている時間）を１区間ずつ、開始・終了の時刻の差から検出し、それに基づき補正温度を算定することで、稼働、非稼働を頻繁に切り替えた時も、当該切り替えを考慮して機内発熱の影響を打ち消すことで環境温度を正確に推定することができる。また、稼働状態として、印字のみでなく、待機、立ち上げの定着ヒータ点灯など全状態を含めることで、長時間待機状態が持続する場合にも、正確に環境温度を推定することができ、定着不良などの画質不良発生を防止することができる。

【0103】

（第２実施形態）
次に、環境温度推定方法の第２実施形態を図１０Ａ、図１０Ｂを参照して説明する。図１０Ａは待機持続時、外気検知温度Ｔｄの上昇量と環境温度との相関関係を示すグラフである。本実施形態は、待機持続時の外気検知温度Ｔｄの上昇飽和量Ｚ０（図２Ａ、図２Ｂ参照）が、外気温度により異なる値を示すため、外気温度により異なる飽和値として算定する。

【0104】

定着装置３００の図２Ａ、図２Ｂに示した待機温度を４通りに変えて、待機持続時の外気検知温度Ｔｄの上昇（飽和）量と、外気温度との関係を図１０Ａに示した。４種類の待機温度（１５０℃、１５５℃、１６３℃、１７０℃）に関わらず、外気温度の増大（１０℃→３２℃）とともに、外気検知温度Ｔｄの上昇飽和量は低下する。これは、外気温度と待機温度の温度差が小さくなることによる。

【0105】

以上のように、複数の待機温度で外気検知温度Ｔｄの上昇飽和量を確認した理由は、印刷速度が速い紙種における印刷生産性を高めるためである。すなわち、印刷速度は紙種により異なるが、印刷速度が速い紙種では定着目標温度が高くなる。そのため、定着目標温度との温度差が小さい高めの待機温度も選択肢として用意することで、印刷要求時から定着温度が所定範囲内に入って印刷可能となるまでの時間を短縮化する。

【0106】

図１０Ｂは、第２実施形態に係る外気検知温度Ｔｄの補正方法（環境温度推定方法）を表すフローチャートである。複数の印刷速度を有する画像形成装置では、印刷速度が低いほど印字時の定着目標温度が下がる。このため、待機温度もそれに対応して低下する。

【0107】

図１０Ａでは、４種類の待機温度（１５０℃、１５５℃、１６３℃、１７０℃）における待機持続時の環境温度検知センサＴＨの検知温度上昇飽和量を示した。待機温度に関わらず、外気温度が上昇すると、検知温度上昇飽和量が低下する傾向がみられる。そこで、環境温度推定値Ｔｐと、待機持続時温度上昇量Ｚ０との関係を以下の数８で示す。

【数15】

【0108】

図１０Ａでは、環境温度推定値Ｔｐ（単位：℃）で、数８の直線の勾配はａ＝－０．０３８２、切片はｂ＝６．５９６である。本発明の外気検知温度補正は、数１と数７に基づいて行っているため、数８を考慮すると環境温度推定値Ｔｐは以下の数９のように表せる。

【数16】

【0109】

数９で、環境温度推定値Ｔｐが左右両辺にでてくるので、数９からＴｐを算定すると、以下の数１０のように表せる。

【数17】

【0110】

ちなみに、ＯＮ回数とＯＦＦ回数が１回の場合（ｎ＝１，ｍ＝１）は、環境温度推定値Ｔｐと待機持続時温度上昇量Ｚ０との関係をＺ０＝ａＴｐ＋ｂで表す場合（ａ、ｂは係数）、環境温度推定値Ｔｐは次式で算定することができる。

【数18】

【0111】

前記数１０に基づき外気検知温度Ｔｄ補正を行うことで、外気温度変化時の図１０Ａに示した１０℃～３２℃環境での、外気温度による待機持続時の外気検知温度Ｔｄ補正量飽和値Ｚ０の差異を正確に補正できる。

【0112】

それにより、定着目標温度の低温、高温環境での補正を、外気温度が、低温閾温度（１５℃）、高温閾温度（２７℃）付近での外気検知温度補正の精度を高めることができ、定着不良などの画質不良の発生を低減することができる。なお、高温減算制御が入る前記高温閾温度は、例えば２５℃～２７℃の範囲で自由に設定することができる。

【0113】

以上述べた本発明の第２実施形態の外気検知温度補正方法のフローチャートを図１０Ｂに示す。図１０ＢのステップＳ１～１７は図１０のステップＳ１～１７に対応しているので、ステップＳ１～１７の説明を省略する。

【0114】

前記数１０の演算を行うにあたっては、以下の数１２で示すＦ関数を保存することで、数１０の算定を数１３に示すように簡易な演算で行えるため、それに基づくフローを図１０Ｂに示している。

【数19】

【数20】

【0115】

第２実施形態の環境温度推定方法を用いることにより、外気温度が低温閾温度（１５℃）や高温閾温度（２７℃）付近にある場合でも外気検知温度補正の精度を高めて環境温度の推定精度を高めることができ、定着不良などの画質不良の発生を低減することができる。また、前記数１３を使用することで、環境温度推定方法の演算量を低減して演算時間を低減することができる。

【0116】

以上、本発明を実施形態に基づき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で種々変更可能であることは言うまでもない。

【符号の説明】

【0117】

1K、1Y、1M、1C：プロセスユニット 2K、2Y、2M、2C：像担持体
3K、3Y、3M、3C：ドラムクリーニング装置 4K、4Y、4M、4C：帯電装置
5K、5Y、5M、5C：現像装置 6K、6Y、6M、6C：トナーボトル
７：露光器 ７ａ：ミラー
８：転写カバー １０：粉体収容器
１５：転写装置 １６：中間転写ベルト
１７：従動ローラ １８：駆動ローラ
19K、19Y、19M、19C：一次転写ローラ ２０：二次転写ローラ
２１：ベルトクリーニング装置 ３１：レジストセンサ
３２：給紙路 ３３：転写後搬送路
３５：定着後搬送路 ３６：排紙路
３７：排紙ローラ対 ４１：反転搬送路
４２：切り替え部材 ４２ａ：揺動軸
４３：反転搬送ローラ対 ４４：排紙トレイ
４５：給紙ローラ ４６：トレイ
６０：給紙ローラ １００：画像形成装置
２００：用紙給送装置 ２１０：ローラ対
２２０：給送ローラ ２３０：分離ローラ
２４０：搬送ローラ ２５０：レジストローラ対
３００：定着装置 ３１０：定着ローラ
３２０：加圧ローラ ４００：気流導入部
Ｌ：レーザ光 Ｎ：転写ニップ
Ｐ：用紙（シート部材） ＴＭ：転写部
ＴＨ：環境温度検知センサ

【先行技術文献】

【特許文献】

【0118】

【文献】特許第５５６８１６０号公報

【文献】特許第５１５９１５５号公報

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】