JP7530224B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は画像形成装置に関する。

画像形成装置が連続的に多数の画像を形成すると、画像形成装置の内部温度が上昇する。内部温度が高いまま画像形成が継続されると、画像形成装置の部品の消耗が促進されてしまうことがある。特許文献１によれば、定着装置の端部温度が所定値以上になると、給送間隔を徐々に長くしつつ、画像形成を継続することで、端部温度を低下させることが記載されている。特許文献２によれば、内部温度が所定値以上になると、画像形成装置が画像形成を停止することが記載されている。

特開２０１０－１９０９７６号公報 米国特許第８２２４１９７号明細書

特許文献１では、給送間隔を徐々に長くすることで画像形成が継続されるため、ユーザは画像形成装置が正常に動作していることを確認できる。しかし、画像形成が継続されるため、昇温抑制効果は小さいだろう。一方、特許文献２のように、画像形成装置が完全に停止してしまうと、昇温抑制効果は高くなる。しかし、内部温度が十分に低下するまで画像形成が再開されないため、画像形成装置が故障したとユーザが誤認してしまう恐れがある。このように、従来技術には二律背反する課題があった。そこで、本発明は、ユーザに画像形成装置が故障したと誤解させにくくし、かつ、画像形成装置の内部温度の上昇を適切に抑制することを目的とする。

本発明は、たとえば、
駆動源を有し、シートに画像を形成する画像形成手段と、
画像形成装置の内部温度に相関した評価値を取得する取得手段と、
前記画像形成手段を制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記画像形成手段が複数枚のシートに連続して画像を形成するとき、前記評価値が第一閾値以上になったタイミングからの昇温抑制期間において、前記画像形成手段の前記駆動源の停止と起動とを繰り返すことで前記画像形成手段が断続的に複数枚のシートに対して画像を形成するよう前記画像形成手段を制御する、ことを特徴とする。

本発明によれば、ユーザに画像形成装置が故障したと誤解させにくくし、かつ、画像形成装置の内部温度の上昇を適切に抑制することが可能となる。

画像形成装置を説明する図。 コントローラを説明する図。 ＣＰＵの機能を説明する図。 生産性を低下させる方法を説明する図。 実施例１の画像形成処理を示すフローチャート。 停止時間の最大値を決定するために使用されるテーブルを説明する図。 実施例２の画像形成処理を示すフローチャート。 プリント数の最大値を決定するために使用されるテーブルを説明する図。

以下、添付図面を参照して実施形態が詳しく説明される。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一または同様の構成に同一の参照番号が付され、重複した説明は省略される。

画像形成装置が、連続して多数の画像を形成すると、画像形成装置の内部温度が上昇する。画像形成装置の内部温度（評価値）が閾値以上になると、画像形成装置は内部温度の上昇を抑制する抑制動作を開始する。従来技術では、抑制動作中は、完全に画像形成が停止されていたため、ユーザが画像形成装置の故障を疑うことがあった。そこで、実施例では、抑制動作が実行される昇温抑制期間において、完全に画像形成が停止されることはなく、間欠的に（断続的に）画像形成が実行される。よって、ユーザは、抑制期間中においても画像形成が実行されていることを確認できる。そのため、画像形成装置が故障したかもしれないといった誤解は生じにくくなろう。また、画像形成が断続的に実行されるため、内部温度の上昇も適切に抑制される。

＜実施例１＞
実施例１では、抑制期間では、画像形成の実行と画像形成の中断とが交互に実行される。これにより、画像形成装置の故障の誤認が生じにくくなろう。

［画像形成装置］
画像形成装置１００は電子写真方式のプリンタである。シートカセット１０１は、多数のシートＰを収容可能な収容庫である。給紙ローラ１０２は、シートＰをシートカセット１０１からピックアップして搬送路へ送り出す。搬送ローラ１０３、１０４は、シートＰを画像形成部１２０へ搬送する。

画像形成部１２０は、静電潜像とトナー画像を担持する像担持体である感光体１２２を有している。帯電ローラ１２３は感光体１２２の表面を一様に帯電させる。露光装置１０８は、画像信号にしたがって光を感光体１２２の表面に照射することで静電潜像を形成する。現像ローラ１２１は、トナー容器に収容されているトナーを静電潜像に付着させることで静電潜像を現像してトナー画像を形成する。転写ローラ１０６はトナー画像を感光体１２２からシートＰへ転写する。定着装置１３０は定着フィルム１３３と加圧ローラ１３４とを有している。ヒーター１３２は、定着フィルム１３３の内周面に当接しており、定着フィルム１３３を加熱する。加圧ローラ１３４は、定着フィルム１３３に対して付勢されている。これにより、定着フィルム１３３と加圧ローラ１３４との間に定着ニップが形成される。シートＰが定着ニップを通過する際に、定着装置１３０は、熱と圧力をシートＰおよびトナー画像に加える。これにより、トナー画像がシートＰ上に定着する。シートＰは、搬送ローラ１１０および排紙ローラ１１１によって搬送され、排紙トレイ１１２上に排出される。

このように、画像形成装置１００の内部にはヒーター１３２および各ローラなどを駆動するモータなどの熱源が存在する。そのため、画像形成装置１００が多数の画像を連続的に形成すると、画像形成装置１００の内部温度が上昇する。内部温度とは、画像形成装置１００の筐体により囲まれた内部空間の温度である。画像形成装置１００の外気温度（環境温度）とは、画像形成装置１００の筐体よりも外側の温度である。内部温度の上昇を放っておけば、画像形成装置１００を構成する部品の消耗が激しくなる。たとえば、画像形成部１２０のトナー収容器内のトナーが固着する恐れがある。そのため、内部温度の上昇（昇温）は適切に抑制される必要がある。

［画像形成装置のシステム構成］
図２が示すように、画像形成装置１００はコントローラ２００を有している。コントローラ２００は、画像データを処理する画像処理部（プリントコントローラ）と、画像形成部１２０などの画像形成エンジンを制御するエンジンコントローラとに分割されていてもよい。コントローラ２００は、ホストコンピュータ２２０からプリントジョブを受信したり、操作部２４０の表示装置に情報を表示したりする。コントローラ２００は、操作部２４０の入力装置からユーザ指示の入力を受け付けてもよい。

ＣＰＵ２０１は、コントローラ２００の中核をなす中央演算処理装置である。なお、ＣＰＵ２０１は複数のプロセッサ回路を有していてもよい。記憶装置２０２のＲＯＭ領域に記憶されている制御プログラムにしたがって画像形成装置１００を制御する。記憶装置２０２はＲＡＭ領域を有していてもよい。ＣＰＵ２０１はプリントジョブ（印刷条件）に基づきシートＰごとの印刷予約情報を作成する。印刷予約情報は、たとえば、シートＰの供給元（給紙カセット）、シートＰのサイズ、および印刷モードなどを含む。印刷モードは普通紙モードおよび厚紙モードなどを含む。ＣＰＵ２０１は、ホストコンピュータ２２０またはイメージリーダから受信された画像データを露光データへ変換し、露光データを露光制御回路２０３に出力する。露光制御回路２０３は、露光データにしたがって露光装置１０８を制御する。ＣＰＵ２０１は、印刷モードを定着制御回路２０４に設定する。定着制御回路２０４は、印刷モードにしたがって定着装置１３０のヒーター１３２の温度を制御する。ＣＰＵ２０１は、駆動回路２０５を介してモータ２１０を制御する。モータ２１０は、感光体１２２、搬送ローラ１０３、１０４、１１０などの回転体を駆動する。環境センサ２３０は、画像形成装置１００の外気温度を測定するセンサである。入力回路２０６は、環境センサ２３０の検知信号を受け取ってＣＰＵ２０１に渡す。

［ＣＰＵの機能］
図３はＣＰＵ２０１が制御プログラムにしたがって実現する機能を示している。これらの機能の一部またはすべてがＦＰＧＡまたはＡＳＩＣなどのハードウエア回路により実現されてもよい。ＦＰＧＡはフィールドプログラマブルゲートアレイの略称である。ＡＩＳＣは特定用途集積回路の略称である。

タイマー３０１は画像形成装置１００の停止時間および定着装置１３０の連続稼働時間を計時する。内部温度評価部３０２は、連続稼働時間に応じて評価値（カウンタと呼ばれてもよい）を増加させ、停止時間に応じて評価値を減少させる。評価値は内部温度に相関したデータであるため、内部温度に換算されてもよい。評価値は、内部温度の推定値と呼ばれてもよい。

判定部３０３は、様々な判定を実行するブロックである。閾値判定部３１０は、評価値が閾値ＴＡ以下であるかどうかを判定する。閾値判定部３１１は、評価値が閾値ＴＢ以上であるかどうかを判定する。モード判定部３１２は、画像形成装置１００の動作モードがどの生産性モードに設定されているかを判定する。停止時間判定部３１３は、停止時間が所定の最大値ｔｍａｘ以上かどうかを判定する。プリント数判定部３１４は、実施例２で使用され、プリント数Ｍに関連した判定を実行する。

設定部３０４は、動作モード、閾値および制御値などを設定するブロックである。生産性設定部３２０は、内部温度の上昇を抑制することが必要な場合に、評価値および停止時間の少なくとも一方に基づき画像形成装置１００の動作モードを決定する。動作モードとしては、単位時間当たりのプリント数が相対的に多い第一モードと、単位時間当たりのプリント数が相対的に少ない第二モードとがある。プリント数は画像形成枚数と呼ばれてもよい。なお、初期（デフォルト）の動作モードは、より生産性が高い第一モードである。停止時間設定部３２１は、停止時間ｔの初期値（例：最小値ｔｍｉｎ）を設定したり、停止時間ｔを徐々に増加させたり、停止時間ｔの最大値ｔｍａｘを設定したりする。内部温度の上昇を抑制する動作期間（昇温抑制期間）は、複数の制御周期を含む。各制御周期は、画像形成期間（一時的再開期間）と停止期間（停止時間）とを含む。画像形成期間と停止期間とは交互に繰り返される。画像形成期間と停止期間とのうち少なくとも一方が可変長であるため、制御周期も可変長となる。プリント数設定部３２２は、画像形成期間におけるプリント数を固定値に設定したり、プリント数を徐々に削減したりする。

［昇温抑制期間］
図４（Ａ）は実施例１における内部温度の上昇を抑制する昇温抑制期間（以下、抑制期間と称す。）の一例を示している。抑制期間は、複数の制御周期を含む。なお、抑制期間の終了タイミングは一定ではない。抑制期間の終了タイミングは、内部温度（評価値）が十分に低下したタイミングまたはプリントジョブが終了したタイミングである。

一つの制御周期は、Ｎ枚のプリントを実行する画像形成期間と、画像を形成しないことで内部温度を低下させる停止期間とを含む。制御周期が進むにつれて、停止期間の長さ（停止時間ｔ）は１分ずつ増加される。ただし、画像形成期間におけるプリント数は、制御周期が進んでも、一定値に固定されている。実施例１では、停止時間ｔが徐々に増加するため、制御周期も徐々に長くなる。

［フローチャート］
図５は実施例１の画像形成制御を示すフローチャートである。ＣＰＵ２０１は、商用交流電源から電力を供給された画像形成装置１００が起動すると、以下の処理を実行する。

Ｓ５０１でＣＰＵ２０１は内部温度の評価値Ｅを取得する。内部温度評価部３０２は、タイマー３０１により計測された連続画像形成時間と連続停止時間とに基づき評価値Ｅを決定する。たとえば、記憶装置２０２は、連続画像形成時間ｘと連続停止時間ｙを入力し、評価値Ｅを出力する評価関数ｆ（ｘ，ｙ）を記憶していてもよい。この場合、内部温度評価部３０２は、連続画像形成時間ｘと連続停止時間ｙを評価関数ｆ（ｘ，ｙ）に入力することで、評価値Ｅを取得する。なお、評価関数ｆ（ｘ，ｙ）は予め実験またはシミュレーションによって決定されて、記憶装置２０２のＲＯＭ領域に格納される。

Ｓ５０２でＣＰＵ２０１（閾値判定部３１０）は評価値Ｅが閾値ＴＡ以下であるかどうかを判定する。評価値Ｅが閾値ＴＡ以下であれば、内部温度は十分に低い。一方、評価値Ｅが閾値ＴＡを超えていれば、内部温度の上昇の抑制が必要なほど、内部温度が高い。評価値Ｅが閾値ＴＡ以下であれば、ＣＰＵ２０１は、Ｓ５０３に進む。評価値Ｅが閾値ＴＡ以下でなければ、ＣＰＵ２０１は、Ｓ５０５に進む。なお、閾値ＴＡは画像形成装置１００が十分冷えている状態を示す評価値に相当し、実験またはシミュレーションにより決定され、記憶装置２０２のＲＯＭ領域に記憶される。

Ｓ５０３でＣＰＵ２０１（生産性設定部３２０）は、画像形成装置１００に高い生産性を設定する。たとえば、生産性設定部３２０は、画像形成装置１００の動作モードを第一モードに設定する。

Ｓ５０４でＣＰＵ２０１（停止時間設定部３２１）は、内部温度の上昇を抑制する抑制期間における停止時間ｔを最小値ｔｍｉｎ（例：１分）に設定する。なお、最小値ｔｍｉｎは一例であり、停止時間ｔとして設定可能な値のうち、最大値ｔｍａｘよりも低い値が設定されればよい。

Ｓ５０５でＣＰＵ２０１（判定部３０３）はプリントジョブがあるかどうかを判定する。ホストコンピュータ２２０などからプリントジョブが投入されている場合、ＣＰＵ２０１は、Ｓ５０６に進む。すでに投入されたプリントジョブが完了していない場合も、ＣＰＵ２０１は、Ｓ５０６に進む。プリントジョブが無ければ、ＣＰＵ２０１は、Ｓ５０１に戻る。

Ｓ５０６でＣＰＵ２０１（閾値判定部３１１）は評価値Ｅが閾値ＴＢ未満であるかどうかを判定する。つまり、ＣＰＵ２０１は、評価値Ｅに基づき内部温度の上昇の抑制を開始すべきかどうかを判定する。評価値Ｅが閾値ＴＢ未満であれば、内部温度の上昇の抑制は不要である。この場合、ＣＰＵ２０１はＳ５０７に進む。Ｓ５０７でＣＰＵ２０１は、画像形成装置１００を制御し、プリントジョブにしたがってシートＰに画像を形成する。一方、評価値Ｅが閾値ＴＢ以上であれば、内部温度の上昇の抑制が必要である。この場合、ＣＰＵ２０１はＳ５１１に進む。

Ｓ５１１でＣＰＵ２０１（モード判定部３１２）は画像形成装置１００に設定されている現在の生産性が高いかどうかを判定する。たとえば、モード判定部３１２は、画像形成装置１００に設定されている動作モードが第一モードであるかどうかを判定する。動作モードが第一モードであれば、ＣＰＵ２０１はＳ５１２に進む。動作モードが第二モード（または設定可能な最も生産性が低い動作モード）であれば、ＣＰＵ２０１はＳ５３１に進む。第二モードの生産性は第一モードの生産性よりも低い。つまり、第二モードは、内部温度の抑制効果が高い。なお、第一モードと第二モードとの間で、シートＰの搬送速度は一定であるが、先行するシートＰと後続のシートＰとの間の距離が異なってもよい。第一モードと第二モードとの間で、シートＰの搬送速度は異なるが、先行するシートＰと後続のシートＰとの間の距離は同じであってもよい。このように、第一モードの生産性と第二モードの生産性とを変える手法は様々である。

Ｓ５１２でＣＰＵ２０１は画像形成装置１００を制御してＮ枚の画像をプリントする。Ｎは、たとえば、１０枚であってもよい。なお、１枚のシートの両面に画像を形成する場合、プリント数は２枚である。１枚のシートの片面に画像を形成する場合、プリント数は１枚である。

Ｓ５１３でＣＰＵ２０１は、画像形成装置１００をｔ分にわたり停止させる。つまり、ｔ分間は画像形成装置１００が画像を形成しない。定着装置１３０のヒーター１３２はＯＦＦとなり、モータ２１０も停止される。ただし、モータ２１０が停止されるタイミングは、最後に形成されたシートＰが排紙トレイ１１２へ排出された後である。画像を形成されたシートＰを排出するためのモータ２１０の回転処理は後回転と呼ばれることがある。

Ｓ５１４でＣＰＵ２０１（停止時間判定部３１３）は、停止時間ｔが所定値（最大値ｔｍａｘ）以上になったかどうかを判定する。最大値ｔｍａｘは、たとえば、５分である。停止時間ｔが所定値（最大値ｔｍａｘ）に達した場合、動作モードを切り替えることで生産性を低下させる必要がある。この場合、ＣＰＵ２０１は、Ｓ５１５に進む。Ｓ５１５でＣＰＵ２０１（生産性設定部３２０）は画像形成装置１００の生産性を低下させる。たとえば、生産性設定部３２０は、動作モードを第一モードから第二モードに切り替える。動作モードが二種類しか存在せず、かつ、現在の動作モードがすでに第二モードである場合、動作モードは第二モードに維持される。第二モードよりも生産性が低い第三モードがある場合、生産性設定部３２０は、動作モードを第二モードから第三モードに切り替える。その後、ＣＰＵ２０１は、Ｓ５０１に戻る。一方で、停止時間ｔが所定値（最大値ｔｍａｘ）に達していない場合、ＣＰＵ２０１はＳ５２１に進む。

Ｓ５１５でＣＰＵ２０１（停止時間設定部３２１）は停止時間ｔを増加させる。たとえば、停止時間設定部３２１は現在の停止時間ｔに対して所定値（例：１分）を加算する。その後、ＣＰＵ２０１はＳ５０１に戻る。このように、停止時間ｔは徐々に増加する。

Ｓ５３１でＣＰＵ２０１は画像形成装置１００を制御してＮ枚の画像をプリントする。Ｓ５３２でＣＰＵ２０１は、画像形成装置１００をｔｍａｘ分にわたり停止させる。つまり、ｔｍａｘ分間は画像形成装置１００が画像を形成しない。その後、ＣＰＵ２０１は、Ｓ５０１に戻る。

なお、一度、内部温度の上昇抑制が開始されると、評価値Ｅが閾値ＴＡ以下になるまで停止時間ｔが維持される。たとえば、停止時間ｔが４分まで増加したタイミングでプリントジョブが完了した場合、停止時間ｔは４分に維持される。その後、Ｓ５０１ないしＳ５０５が繰り返される。次のプリントジョブが投入される前に、評価値Ｅが閾値ＴＡ以下に下がれば、停止時間ｔは初期化される。一方で、次のプリントジョブが投入されたときに、依然として、評価値Ｅが閾値ＴＡを超えていることがある。この場合、停止時間ｔは４分に維持されたまま、Ｓ５０６以降の処理が実行される。

図６は環境温度から停止時間ｔの最大値ｔｍａｘを決定するために使用されるテーブルを示している。このテーブルは記憶装置２０２のＲＯＭ領域に記憶されており、ＣＰＵ２０１によって参照可能である。

ＣＰＵ２０１（停止時間設定部３２１）は環境センサ２３０によって検知された環境温度に基づきテーブルを参照することで最大値ｔｍａｘを決定する。停止時間設定部３２１は環境温度を複数の温度レベルに分類してもよい。検知結果が高温である場合、停止時間設定部３２１は、最大値ｔｍａｘに５分を設定する。検知結果が常温である場合、停止時間設定部３２１は、最大値ｔｍａｘを３分に設定する。環境温度が常温で、かつ、画像形成装置１００が十分冷えている状態（Ｅ＝＜ＴＡ）で連続プリントが実行されると、内部温度が上昇する。内部温度が所定温度を超えると、抑制処理が開始される。抑制処理における１番目の制御周期ではＮ枚（例：１０枚）のプリントと最小値ｔｍｉｎ分間の停止とが実行される。２番目の制御周期ではＮ枚（例：１０枚）のプリントとｔ（＝最小値ｔｍｉｎ＋１）分の停止とが実行される。３番目の以降の制御周期ではＮ枚（例：１０枚）のプリントとｔ（＝最小値ｔｍｉｎ＋２）分の停止とが実行される。検知結果が低温である場合、停止時間設定部３２１は、最大値ｔｍａｘに１分を設定する。

実施例１によれば、内部温度が所定温度以上になると、内部温度の上昇を抑制するための抑制処理（抑制動作）が開始される。抑制処理では、画像形成装置１００の生産性が徐々に低下される。具体的には、画像形成期間におけるプリント数が一定に維持される一方で、停止期間の長さ（停止時間ｔ）が徐々に増加される。よって、抑制処理において画像を一切形成しない従来技術と比較して、画像形成装置１００が故障したものとユーザが誤解してしまう事態が減少するであろう。また、抑制期間においても画像が断続的に形成されるため、画像形成装置１００の生産性が維持されよう。たとえば、１００枚のプリントジョブにおいて９９枚のプリントが完了したときに抑制処理が開始されたと仮定する。また、抑制処理の解除には少なくとも５分が必要であったと仮定する。従来技術では抑制処理の開始から５分が経過しなければ、最後の１枚のプリントが実行されない。一方で、実施例１では、抑制処理中に最後の１枚のプリントが完了する。よって、ユーザの待ち時間が従来よりも削減される。このように、実施例１によれば、良好な生産性が維持され、かつ、内部温度の上昇が適切に抑制される。

＜実施例２＞
実施例１では、プリント数が固定される一方で停止時間ｔが徐々に増加されることで徐々に生産性が低下されている。実施例２では、停止時間ｔが固定される一方でプリント数が徐々に削減されることで生産性が低下される。実施例２において実施例１と同一または類似する構成および工程の説明は省略される。

図４（Ｂ）は実施例２における内部温度の上昇を抑制する抑制期間の一例を示している。抑制期間は、複数の制御周期を含む。

一つの制御周期は、プリントを実行する画像形成期間と、画像を形成しないことで内部温度を低下させる停止期間とを含む。制御周期が進むにつれて、画像形成期間におけるプリント数が１枚ずつ削減される。ただし、停止時間ｔは、制御周期が進んでも、一定値に固定されている。実施例２では、プリント数が徐々に削減されるため、制御周期も徐々に短くなる。

図７は実施例２にかかる画像形成処理を示すフローチャートである。図７において図５と共通する工程には同一の参照符号が付与されている。図５と比較して、図７ではＳ７００～Ｓ７０６が採用されている。

Ｓ５０４はＳ７００に置換されている。Ｓ７００でＣＰＵ２０１（プリント数設定部３２２）はプリント数Ｍに最大値Ｍｍａｘ（例：１０枚）を設定し、プリント数Ｌに最小値Ｍｍｉｎ（例：１枚）を設定する。プリント数Ｍとは、動作モードが第一モードに設定された抑制処理中のプリント数である。プリント数Ｌとは、動作モードが第二モードに設定された抑制処理中のプリント数である。

Ｓ５１１で生産性が高い（動作モードが第一モードに設定されている）と判定された場合、ＣＰＵ２０１はＳ７０１に進む。Ｓ７０１でＣＰＵ２０１は、画像形成装置１００を制御してＭ枚の画像をシートＰに対してプリントする。Ｓ７０２でＣＰＵ２０１はｔ分間にわたり画像形成装置１００を停止する。たとえば、停止時間ｔには１分が設定されてもよい。これにより、内部温度が低下する。Ｓ７０３でＣＰＵ２０１（プリント数判定部３１４）は現在のプリント数Ｍが最小値Ｍｍｉｎに一致するかどうかを判定する。現在のプリント数Ｍが最小値Ｍｍｉｎに一致している場合、ＣＰＵ２０１は、プリント数Ｍをもはや削減することができない。そのため、ＣＰＵ２０１は、Ｓ５１５に進む。Ｓ５１５でＣＰＵ２０１は、単位時間当たりのプリント数を削減するために、動作モードをより生産性の低い動作モード（例：第二モード）に設定することで、生産性を低下させる。これにより、内部温度の削減効果が増加する。その後、ＣＰＵ２０１はＳ５０１に戻る。

Ｓ７０３でプリント数Ｍが最小値Ｍｍｉｎに一致していないと判定された場合、ＣＰＵ２０１はＳ７０４に進む。Ｓ７０４でＣＰＵ２０１（プリント数設定部３２２）はプリント数Ｍを削減する。たとえば、プリント数Ｍから１が削減される。ここで、削減値が１であるが、２以上の削減値が設定されてもよい。画像形成期間におけるプリント数Ｍが削減されるため、内部温度の削減効果が増加する。その後、ＣＰＵ２０１はＳ５０１に戻る。

Ｓ５１１で生産性が低い（動作モードが第二モードに設定されている）と判定された場合、ＣＰＵ２０１はＳ７０５に進む。Ｓ７０５でＣＰＵ２０１は、画像形成装置１００を制御してＬ枚の画像をプリントする。プリント数Ｌは最小値Ｍｍｉｎ（例：１枚）に設定されている。Ｓ７０６でＣＰＵ２０１はｔ分間にわたり画像形成装置１００を停止する。その後、ＣＰＵ２０１はＳ５０１に戻る。

実施例２によれば、内部温度が所定温度以上になると、内部温度の上昇を抑制するための抑制処理が開始される。抑制処理では、画像形成装置１００の生産性が徐々に低下される。具体的には、画像形成期間におけるプリント数が徐々に削減される一方で、停止期間の長さ（停止時間ｔ）が固定される。よって、抑制処理において画像を一切形成しない従来技術と比較して、画像形成装置１００が故障したものとユーザが誤解してしまう事態が減少するであろう。また、抑制期間においても画像が断続的に形成されるため、画像形成装置１００の生産性が維持されよう。

たとえば、１番目の制御周期で画像形成装置１００は１０枚の画像を形成し、かつ、１分間にわたり停止する。２番目の制御周期で画像形成装置１００は９枚の画像を形成し、かつ、１分間にわたり停止する。３番目の制御周期で画像形成装置１００は８枚の画像を形成し、かつ、１分間にわたり停止する。１０番目以降の制御周期では、画像形成装置１００は１枚の画像を形成し、かつ、１分間にわたり停止する。ＣＰＵ２０１は、プリントジョブが完了したときのプリント数Ｍを初期化せずにＲＡＭ領域に保持する。図７が示すように、内部温度が所定温度よりも高い状態で新しいプリントジョブが投入されると、ＲＡＭ領域に保持されているプリント数Ｍが使用される。たとえば、プリント数Ｍが５枚であった場合、１番目の制御周期で画像形成装置１００は５枚の画像を形成し、かつ、１分間にわたり停止する。２番目の制御周期で画像形成装置１００は４枚の画像を形成し、かつ、１分間にわたり停止する。

図８（Ａ）は環境温度からプリント数の最大値Ｍｍａｘを決定するために使用されるテーブルを示している。このテーブルは記憶装置２０２のＲＯＭ領域に記憶されており、ＣＰＵ２０１によって参照可能である。

ＣＰＵ２０１（プリント数設定部３２２）は環境センサ２３０によって検知された環境温度に基づきテーブルを参照することで最大値Ｍｍａｘを決定する。プリント数設定部３２２は環境温度を複数の温度レベルに分類してもよい。たとえば、検知結果が高温である場合、プリント数設定部３２２は、最大値Ｍｍａｘに１０枚を設定する。検知結果が常温である場合、プリント数設定部３２２は、最大値Ｍｍａｘに２０枚を設定する。検知結果が低温である場合、プリント数設定部３２２は、最大値Ｍｍａｘに３０枚を設定する。最大値Ｍｍａｘの具体的な数値は、実験またはシミュレーションによって決定され、ＲＯＭ領域に記憶される。

図８（Ｂ）は環境温度からプリント数の最大値Ｍｍａｘと停止時間ｔを決定するために使用されるテーブルを示している。このテーブルは記憶装置２０２のＲＯＭ領域に記憶されており、ＣＰＵ２０１によって参照可能である。図８（Ｂ）が示すように、停止時間設定部３２１は、最大値Ｍｍａｘと停止時間ｔを環境温度に基づいて決定してもよい。検知結果が高温である場合、最大値Ｍｍａｘに１０枚が設定され、停止時間ｔに５分が設定される。検知結果が常温である場合、最大値Ｍｍａｘに２０枚が設定され、停止時間ｔに３分が設定される。検知結果が低温である場合、最大値Ｍｍａｘに３０枚が設定され、停止時間ｔに１分が設定される。いずれにしても、環境温度が高ければ高いほど、抑制期間中の生産性が低下される。環境温度が低ければ低いほど、抑制期間中の生産性が増加される。

＜実施例から導き出される技術思想＞
［観点１］
図１が示すように、画像形成部１２０は、シートに画像を形成する画像形成手段の一例である。ＣＰＵ２０１（内部温度評価部３０２）は画像形成装置１００の内部温度に相関した評価値Ｅを取得する取得手段の一例である。コントローラ２００およびＣＰＵ２０１は、画像形成手段を制御する制御手段として機能する。評価値Ｅが第一閾値（例：ＴＡ）以上になると、コントローラ２００およびＣＰＵ２０１は、モータ２１０を停止させることで、画像形成部１２０を一旦停止させる。これにより、内部温度の低下が促進される。評価値Ｅが第一閾値未満に戻ると、コントローラ２００およびＣＰＵ２０１は、モータ２１０を起動して、画像形成部１２０を連続的に動作させる。ここで、評価値Ｅが第一閾値（例：ＴＡ）以上になったタイミングから、評価値Ｅが第一閾値未満に戻るタイミングまでの動作期間は昇温抑制期間と呼ばれてもよい。昇温抑制期間では、画像形成部１２０が起動と停止とを繰り返すことで断続的にシートに対して画像を形成する。つまり、昇温抑制期間においては、基本的に画像形成部１２０は停止しているが、ときどき画像形成部１２０は画像形成を再開する。これにより、ユーザに画像形成装置が故障したと誤解させにくくし、かつ、画像形成装置１００の内部温度の上昇を適切に抑制することが可能となる。内部温度の上昇が適切に抑制されることで、トナーの固着および部品の消耗などが抑制される。

［観点２～４］
図４（Ａ）などが示すように、動作期間（抑制期間）は、複数の制御周期を有してもよい。複数の制御周期のそれぞれは、第一期間と第二期間とを有する。第一期間は、画像形成手段が連続的にシートに対して画像を形成する画像形成期間である。第二期間は、画像形成手段がシートに画像を形成しない停止期間（中断期間）である。図４（Ａ）が示すように、第一期間は、所定枚数（例：Ｎ枚）のシートに画像が形成される一定の長さの期間であってもよい。第二期間は、制御周期ごとに、徐々に長くなる可変長の期間であってもよい。これにより、徐々に生産性が低下する。プリント数はプリントジョブごとに異なる。抑制期間中にプリントジョブが完了することもある。したがって、徐々に生産性を低下させることは、ユーザがプリントジョブの完了を待たねばならない待ち時間の削減をもたらす。Ｓ５１４などが示すように、ＣＰＵ２０１は、第二期間が予め定められた最大値（例：ｔｍａｘ）に達すると、第二期間を最大値に固定してもよい。

［観点５～７］
ＣＰＵ２０１は、単位時間当たりの画像形成枚数が相対的に多い第一モードと、単位時間当たりの画像形成枚数が相対的に少ない第二モードとを有してもよい。つまり、第一モードの生産性は第二モードの生産性よりも高い。Ｓ５１５が示すように、ＣＰＵ２０１は、第二期間が最大値に達すると、画像形成手段の動作モードを第一モードから第二モードに切り替えてもよい。このように、停止時間ｔが限界まで増加された後は、単位時間当たりのプリント数が削減されることで、さらなる生産性の低下が達成されてもよい。

ＣＰＵ２０１は、評価値Ｅが第二閾値（例：ＴＡ）以下になると、動作モードを第一モードに設定してもよい。たとえば、内部温度が十分に低下すると、生産性の高い第一モードが設定されてもよい。

ＣＰＵ２０１は、評価値Ｅが第二閾値以下になると、第二期間の長さを初期値（例：最小値ｔｍｉｎ）に戻してもよい。たとえば、内部温度が十分に低下すると、停止時間ｔが初期化されるため、生産性が高くなろう。

［観点８］
環境センサ２３０は、画像形成装置１００の外気温度を測定する測定手段の一例である。停止時間設定部３２１は、測定手段により測定された外気温度に応じて最大値を設定する設定手段として機能する。図６を用いて説明したように、環境温度に応じて、閾値温度に対する内部温度の余裕度が異なる。したがって、環境温度が高くなればなるほど、停止時間ｔの最大値ｔｍａｘが長くされてもよい。

［観点９］
実施例２および図４（Ｂ）が示すように、第一期間は、制御周期ごとに、徐々に画像形成枚数（例：プリント数Ｍ）が削減される期間であってもよい。第二期間は、一定の長さの期間であってもよい。これにより、生産性が徐々に低下されてもよい。

［観点１０～１３］
Ｓ７０３およびＳ５１５が示唆するように、ＣＰＵ２０１は、第一期間における画像形成枚数が予め定められた最小値Ｍｍｉｎに達すると、第一期間における画像形成枚数を最小値に固定してもよい。第一期間における画像形成枚数が最小値に達すると、ＣＰＵ２０１は、画像形成手段の動作モードを第一モードから第二モードに切り替えてもよい。

Ｓ５０３が示すように、ＣＰＵ２０１は、評価値Ｅが第二閾値（例：ＴＡ）以下になると、動作モードを第一モードに設定してもよい。これにより、生産性が向上する。Ｓ７００が示すように、ＣＰＵ２０１は、評価値Ｅが第二閾値以下になると、第一期間において形成される画像形成枚数を初期値（例：最大値Ｍｍａｘ）に戻してもよい。これにより、生産性が向上する。

［観点１４］
図８（Ａ）が示すように、プリント数設定部３２２は、測定手段（例：環境センサ２３０）により測定された外気温度に応じて初期値（例：最大値Ｍｍａｘ）を設定してもよい。環境温度に応じて、閾値温度に対する内部温度の余裕度が異なる。したがって、環境温度が高くなればなるほど、プリント数Ｍの最大値Ｍｍａｘが削減されてもよい。これにより、内部温度の低下が促進されよう。図８（Ｂ）が示すように、停止時間設定部３２１は、測定手段により測定された外気温度に応じて第二期間の長さ（例：停止時間ｔ）を設定してもよい。たとえば、環境温度が高くなればなるほど、停止時間ｔの最大値ｔｍａｘが長くされてもよい。これにより、内部温度の低下が促進されよう。

［観点１６］
実施例２でも、評価値が第一閾値以上になったタイミングから、評価値が第一閾値未満に戻るタイミングまでの動作期間（抑制期間）が設けられる。抑制期間中に、画像形成手段の動作モードが第一モードから第二モードに切り替えられることがある。この場合、ＣＰＵ２０１は、第一期間における画像形成枚数を所定値（例：最小値Ｍｍｉｎ）に固定してもよい。

［観点１７］
第二閾値（例：ＴＡ）は第一閾値（例：ＴＢ）よりも小さい。これは、第二閾値（例：ＴＡ）は、内部温度が十分に低いことを判定するために使用される閾値であり、第一閾値（例：ＴＢ）は内部温度の上昇を抑制することが必要かどうかを判定するために使用される閾値だからである。

［観点１８］
Ｓ５０６およびＳ５０７が示すように、ＣＰＵ２０１は、評価値Ｅが第一閾値（例：ＴＢ）未満であれば、連続的にシートに対して画像を形成するよう画像形成手段を制御する。これにより、画像形成装置１００の生産性が高く維持され、ユーザの待ち時間が削減される。

［観点１９］
昇温抑制期間は、画像形成手段が画像形成を一時的に再開する複数の一時的再開期間を含む。ＣＰＵ２０１は、複数の一時的再開期間のそれぞれにおける画像形成手段の生産性が徐々に低下するように、画像形成部１２０などを制御する。たとえば、先行する一時的再開期間における生産性よりも、後続の一時的再開期間における生産性が低くなる。つまり、昇温抑制期間において、画像形成手段の生産性を徐々に低下する。これにより、ユーザに画像形成装置が故障したと誤解させにくくし、かつ、画像形成装置１００の内部温度の上昇を適切に抑制することが可能となる。内部温度の上昇が適切に抑制されることで、トナーの固着および部品の消耗などが抑制される。

［観点２０、２１］
ＣＰＵ２０１は、制御周期が繰り返されるたびに、第二期間を徐々に長くする一方で第一期間（一時的再開期間）における画像形成枚数を固定することで、動作期間における画像形成手段の生産性を徐々に低下させてもよい。ＣＰＵ２０１は、制御周期が繰り返されるたびに、第一期間における画像形成枚数を徐々に削減する一方で第二期間の長さを固定することで、動作期間における画像形成手段の生産性を徐々に低下させてもよい。

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項が添付される。

１２０：画像形成部、２００：コントローラ、２０１：ＣＰＵ

Claims (22)

1. 駆動源を有し、シートに画像を形成する画像形成手段と、
   画像形成装置の内部温度に相関した評価値を取得する取得手段と、
   前記画像形成手段を制御する制御手段と、を有し、
   前記制御手段は、前記画像形成手段が複数枚のシートに連続して画像を形成するとき、前記評価値が第一閾値以上になったタイミングからの昇温抑制期間において、前記画像形成手段の前記駆動源の停止と起動とを繰り返すことで前記画像形成手段が断続的に複数枚のシートに対して画像を形成するよう前記画像形成手段を制御する、ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記昇温抑制期間では、
   前記制御手段は、
   前記画像形成手段が連続的に複数枚のシートに対して画像を形成する第一期間と、
   前記画像形成手段がシートに画像を形成しない第二期間と、
   が設定される昇温抑制動作を実行することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第一期間は、所定枚数のシートに画像が形成される一定の長さの期間であり、
   前記第二期間は、前記昇温抑制動作でシートに画像を形成しても前記評価値が前記第一閾値以上であれば、徐々に長くなる可変長の期間である
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、前記第二期間が予め定められた最大値に達すると、前記第二期間を前記最大値に固定することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、
   前記昇温抑制期間で実行され、断続的に複数枚のシートに画像を形成する、前記昇温抑制動作である第一モードと、
   前記第一モードよりも単位時間当たりの画像形成枚数が少ない前記昇温抑制動作である第二モードと、を切り替えるように制御し、
   前記制御手段は、前記第二期間が前記最大値に達すると、前記画像形成手段の動作モードを前記第一モードから前記第二モードに切り替えることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記評価値が前記第一閾値未満では、前記昇温抑制動作を行わずに複数枚のシートへの画像形成を連続して行うことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は、前記第二期間を設けることにより、前記内部温度が前記第一閾値に対応する温度よりも低いことを示す第二閾値以下に前記評価値がなり、その後、前記昇温抑制動作を実行せずに複数枚のシートに画像形成を繰り返し、前記評価値が前記第一閾値以上になった場合、前記昇温抑制期間で実行される前記動作モードを前記第一モードに設定することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
8. 前記制御手段は、前記評価値が前記第二閾値以下になると、前記第二期間の長さを初期値に戻すことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記画像形成装置の外気温度を測定する測定手段と、
   前記測定手段により測定された前記外気温度に応じて前記最大値を設定する設定手段と、
   をさらに有することを特徴とする請求項４、５、７および８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
10. 前記第一期間は、前記昇温抑制動作でシートに画像を形成しても前記評価値が前記第一閾値以上であれば、徐々に画像形成枚数が削減される期間であり、
    前記第二期間は、一定の長さの期間である
    ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
11. 前記制御手段は、前記第一期間における画像形成枚数が予め定められた最小値に達すると、前記第一期間における画像形成枚数を前記最小値に固定することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記制御手段は、
    前記昇温抑制期間で実行され、断続的に複数枚のシートに画像を形成する、前記昇温抑制動作である第一モードと、
    前記第一モードよりも単位時間当たりの画像形成枚数が少ない前記昇温抑制動作である第二モードと、を切り替えるように制御し、
    前記制御手段は、前記第一期間における画像形成枚数が前記最小値に達すると、前記画像形成手段の動作モードを前記第一モードから前記第二モードに切り替えることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
13. 前記制御手段は、前記評価値が第二閾値以下になると、前記動作モードを前記第一モードに設定することを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
14. 前記制御手段は、前記評価値が前記第二閾値以下になると、前記第一期間において形成される画像形成枚数を初期値に戻すことを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
15. 前記画像形成装置の外気温度を測定する測定手段と、
    前記測定手段により測定された前記外気温度に応じて前記初期値を設定する設定手段と、
    をさらに有することを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
16. 前記設定手段は、前記測定手段により測定された前記外気温度に応じて前記第二期間の長さを設定する設定手段と、
    をさらに有することを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
17. 前記制御手段は、
    前記評価値が第一閾値以上になったタイミングから、前記評価値が前記第一閾値未満に戻るタイミングまでの前記昇温抑制期間において、前記画像形成手段の動作モードを前記第一モードから前記第二モードに切り替えられると、前記第一期間における画像形成枚数を所定値に固定することを特徴とする請求項１２ないし１６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
18. 前記第二閾値は前記第一閾値よりも小さいことを特徴とする請求項７、８、１３および１４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
19. 前記制御手段は、前記評価値が前記第一閾値未満であれば、連続的にシートに対して画像を形成するよう前記画像形成手段を制御することを特徴とする請求項１ないし１８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
20. シートに画像を形成する画像形成手段と、
    画像形成装置の内部温度に相関した評価値を取得する取得手段と、前記画像形成手段を制御する制御手段と、を有し、
    前記画像形成手段が複数枚のシートに連続して画像を形成するとき、前記評価値が第一閾値以上になったタイミングからの昇温抑制期間は、前記画像形成手段が画像形成を一時的に再開する複数の一時的再開期間を含み、前記制御手段は、前記一時的再開期間を繰り返すほど、前記画像形成手段の生産性が徐々に低下するように前記画像形成手段を制御する、ことを特徴とする画像形成装置。
21. 前記昇温抑制期間では、
    前記制御手段は、
    前記一時的再開期間としての前記画像形成手段が連続的に複数枚のシートに対して画像を形成する第一期間と、
    前記画像形成手段がシートに画像を形成しない第二期間と、
    が設定される昇温抑制動作を実行し、
    前記制御手段は、前記昇温抑制動作でシートに画像を形成しても前記評価値が前記第一閾値以上であれば、前記第二期間を徐々に長くする一方で前記第一期間における画像形成枚数を固定することで、前記昇温抑制期間における前記画像形成手段の生産性を徐々に低下させることを特徴とする請求項２０に記載の画像形成装置。
22. 前記昇温抑制期間では、
    前記制御手段は、
    前記一時的再開期間としての前記画像形成手段が連続的に複数枚のシートに対して画像を形成する第一期間と、
    前記画像形成手段がシートに画像を形成しない第二期間と、
    が設定される昇温抑制動作を実行し、
    前記制御手段は、前記昇温抑制動作でシートに画像を形成しても前記評価値が前記第一閾値以上であれば、前記第一期間における画像形成枚数を徐々に削減する一方で前記第二期間の長さを固定することで、前記昇温抑制期間における前記画像形成手段の生産性を徐々に低下させることを特徴とする請求項２０に記載の画像形成装置。

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