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JP6086232B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description

本発明は、電子写真式の複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの複合機等の画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, a printer, a facsimile, and a composite machine of these.

複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置では、画像情報に基づいて像担持体上にトナー像を形成する。そして、当該トナー像を紙やOHPシート等の記録媒体上に転写し、トナー像を担持した記録媒体を定着装置に通して熱と圧力によりトナー像を記録媒体上に定着することが行われている。定着装置としては、主として熱ローラ方式とフィルム方式が知られている。熱ローラ方式は、定着ローラの内部に熱源(ハロゲンヒータなど)を有する内部加熱方式と、定着ローラの外部に熱源を有する外部加熱方式が知られている。最近では、立ち上り時間の短縮、消費電力の削減、及び高速化に対応した高画質の画像出力などの要求を満たすことができる外部加熱方式が使用される傾向にある。   In an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile, a toner image is formed on an image carrier based on image information. Then, the toner image is transferred onto a recording medium such as paper or an OHP sheet, the recording medium carrying the toner image is passed through a fixing device, and the toner image is fixed onto the recording medium by heat and pressure. Yes. As the fixing device, a heat roller method and a film method are mainly known. As the heat roller system, an internal heating system having a heat source (such as a halogen heater) inside the fixing roller and an external heating system having a heat source outside the fixing roller are known. Recently, there is a tendency to use an external heating method that can satisfy demands such as high-quality image output corresponding to shortening of the rise time, reduction of power consumption, and high speed.

このような外部加熱方式の定着装置において、さらなる立ち上り時間の短縮と消費電力の削減のため、例えば特許文献1(特開2001−343860号公報)のように、定着装置の幅方向に複数に分割した加熱領域を設け、画像領域に対応した加熱領域のみを加熱するようにした定着装置が知られている(以下分割加熱方式と呼称する)。   In such an external heating type fixing device, in order to further shorten the rise time and reduce power consumption, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-343860, it is divided into a plurality in the width direction of the fixing device. There is known a fixing device in which only the heating region corresponding to the image region is heated (hereinafter referred to as a divided heating method).

しかし、この分割加熱方式では、像担持体のクリーニング不良等によって記録媒体の非画像領域にトナーが転写された場合、当該トナーが加熱定着されないまま出力されてしまう。このため、当該未定着トナーによって他の印刷物が汚染されたり、ユーザーの手や衣服等が汚染されたり、当該未定着トナーが飛散して周囲が汚染されたりする問題があった。   However, in this divided heating method, when toner is transferred to a non-image area of the recording medium due to poor cleaning of the image carrier, the toner is output without being heated and fixed. For this reason, other printed matter is contaminated by the unfixed toner, the user's hand and clothes are contaminated, and the unfixed toner is scattered to contaminate the surroundings.

ところで、従来から感光体の表面状態(基準トナー像の画像濃度等)を検知するためのセンサを設け、その検出情報を帯電器の出力等にフィードバックすることで感光体の経時劣化に伴う画質低下等を補正するようにした技術が知られている(例えば特許文献2:特開平5−281818号公報)。当該特許文献2の技術は、感光体の表面状態を広範囲に検知するためトナー濃度センサを長手方向(軸線方向)に移動可能に配設している。これにより、局部的な残留トナーの付着等に影響されずにトナー濃度を正確に検出し、適切な画質補正を行うようにしている。   By the way, conventionally, a sensor for detecting the surface state of the photoconductor (image density of the reference toner image, etc.) is provided, and the detected information is fed back to the output of the charger, etc., so that the image quality deteriorates as the photoconductor deteriorates with time. And the like are known (for example, Patent Document 2: Japanese Patent Laid-Open No. 5-281818). In the technique of Patent Document 2, a toner density sensor is disposed so as to be movable in the longitudinal direction (axial direction) in order to detect the surface state of the photoreceptor in a wide range. As a result, the toner density is accurately detected without being affected by local residual toner adhesion, and appropriate image quality correction is performed.

しかしながら、この特許文献2の技術はトナー濃度センサで感光体の経時劣化に伴う画質低下等を補正するだけであり、前記未定着トナーの問題はまったく考慮されていない。また、感光体表面のトナー濃度を検出するものであり、感光体からトナー画像を例えば中間転写ベルトにいったん転写し、この中間転写ベルトから記録媒体に転写・定着させる場合は、中間転写ベルト上のトナーの状態を検知することができない。このため、感光体と同様に中間転写ベルトでもクリーニング不良による前記未定着トナーの問題が発生したり、或いは中間転写ベルトに対するトナー落ちにより同様の問題が発生したりする。   However, the technique disclosed in Patent Document 2 only corrects a decrease in image quality associated with the deterioration of the photoreceptor with the lapse of time using a toner density sensor, and does not take into account the problem of unfixed toner. Also, the toner density on the surface of the photosensitive member is detected. When a toner image is temporarily transferred from the photosensitive member to, for example, an intermediate transfer belt, and then transferred and fixed from the intermediate transfer belt to a recording medium, The toner status cannot be detected. For this reason, the problem of unfixed toner due to poor cleaning occurs in the intermediate transfer belt as well as the photosensitive member, or the same problem occurs due to toner dropping on the intermediate transfer belt.

本発明の目的は、分割加熱方式の定着装置を備えた画像形成装置において、クリーニング不良等により像担持体の非画像領域に付着したトナーが記録媒体上で未定着のまま出力されるのを防止することにある。   An object of the present invention is to prevent toner that has adhered to a non-image area of an image carrier due to defective cleaning or the like from being output unfixed on a recording medium in an image forming apparatus having a fixing device of a division heating method. There is to do.

前記課題を解決するため本発明は、潜像画像を現像剤により顕像化した状態で担持する像担持体と、当該像担持体上の顕像画像を記録媒体上に転写させる転写手段と、前記記録媒体上に転写された前記顕像画像を定着させるために必要な加熱領域を選択して加熱可能な加熱手段と、転写後の前記像担持体の表面に残留した現像剤を除去するクリーニング手段と、前記必要な加熱領域の選択のため加熱領域を切り換える切換手段とを有する画像形成装置において、前記クリーニング手段による残留現像剤の除去不良を検出するクリーニング不良検知センサを、前記像担持体又は前記転写手段に配設すると共に、当該クリーニング不良検知センサを前記顕像画像の移動方向に対して横断する方向に往復動可能に構成し、前記クリーニング不良検知センサの検出位置に前記顕像画像の前端が到来するタイミングで前記クリーニング不良検知センサの往復動を停止し、前記クリーニング不良検知センサの検出位置を前記顕像画像の後端が通過するタイミングで前記クリーニング不良検知センサの往復動を再開し、当該往復動によって、前記顕像画像の移動方向前端側と後端側に形成される非印刷領域での残留現像剤の有無を検出するようにしたことを特徴とする画像形成装置である(請求項)。 In order to solve the above problems, the present invention provides an image carrier that carries a latent image in a state of being visualized by a developer, and a transfer unit that transfers the visible image on the image carrier onto a recording medium. Heating means capable of selecting and heating a heating area necessary for fixing the visible image transferred onto the recording medium, and cleaning for removing the developer remaining on the surface of the image carrier after transfer. And an image forming apparatus having a switching means for switching a heating region for selecting the necessary heating region, wherein a cleaning failure detection sensor for detecting defective removal of residual developer by the cleaning device is provided as the image carrier or wherein while disposed on the transfer means, and reciprocally configured in a direction transverse to the cleaning failure detecting sensor with respect to the moving direction of the visible image, the cleaning failure detection When the front end of the visible image reaches the detection position of the sensor, the reciprocation of the cleaning failure detection sensor is stopped, and when the rear end of the visible image passes the detection position of the cleaning failure detection sensor. The reciprocation of the cleaning failure detection sensor is resumed, and the presence or absence of residual developer in the non-printing areas formed on the front end side and the rear end side in the moving direction of the visible image is detected by the reciprocation. An image forming apparatus characterized by the above (claim 1 ).

本発明によれば、像担持体のクリーニング不良等で非印刷領域又は非画像領域に付着した残留現像剤を、低コストな単一のクリーニング不良検知センサで広範囲かつ高信頼性で検出することができる。また、像担持体のクリーニング不良等で顕像画像の移動方向前端側と後端側に形成される非印刷領域に付着した残留現像剤を、単一のクリーニング不良検知センサで広範囲かつ高信頼性で検出することができる(請求項)。 According to the present invention, it is possible to detect a residual developer adhering to a non-printing area or a non-image area due to poor cleaning of an image carrier or the like with a wide range and high reliability with a single low-cost cleaning sensor. can Ru. In addition, a single cleaning failure detection sensor can be used to remove residual developer adhering to the non-printing areas formed on the front and rear edges of the visible image due to poor cleaning of the image carrier. (Claim 1 ).

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略図である。1 is a schematic view of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 当該画像形成装置の定着手段の概略断面図である。2 is a schematic cross-sectional view of a fixing unit of the image forming apparatus. FIG. 当該画像形成装置の定着手段の概略斜視図である。2 is a schematic perspective view of a fixing unit of the image forming apparatus. FIG. 定着手段の他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of a fixing means. クリーニング不良検知センサの例を示す図である。It is a figure which shows the example of a cleaning defect detection sensor. クリーニング不良検知センサの例を示す図である。It is a figure which shows the example of a cleaning defect detection sensor. クリーニング不良検知センサの例を示す図である。It is a figure which shows the example of a cleaning defect detection sensor. クリーニング不良検知センサの例を示す図である。It is a figure which shows the example of a cleaning defect detection sensor. 非画像領域の残留現像剤の除去状態を検出する方法を示す図である。It is a figure which shows the method of detecting the removal state of the residual developer of a non-image area. 転写ベルトに設けたクリーニング不良検知センサの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the cleaning defect detection sensor provided in the transfer belt. 転写ベルトに設けたクリーニング不良検知センサの他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the cleaning defect detection sensor provided in the transfer belt. 記録媒体の画像形成領域の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the image formation area of a recording medium. 記録媒体の画像形成領域の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the image formation area of a recording medium. 記録媒体の画像形成領域の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the image formation area of a recording medium. 記録媒体の画像形成領域の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the image formation area of a recording medium. 加熱手段の加熱パターンの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the heating pattern of a heating means. 本発明の定着手段による記録媒体の加熱定着例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of heat fixing of a recording medium by a fixing unit of the present invention. 本発明の定着手段による記録媒体の加熱定着例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of heat fixing of a recording medium by a fixing unit of the present invention. 従来の定着手段による記録媒体の加熱定着例を示す図である。It is a figure which shows the example of heat fixing of the recording medium by the conventional fixing means. クリーニング不良検知センサの動作例1を示す概略図である。It is the schematic which shows the operation example 1 of a cleaning defect detection sensor. クリーニング不良検知センサの動作例1の制御例を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the control example of the operation example 1 of a cleaning defect detection sensor. クリーニング不良検知センサの動作例2を示す概略図である。It is the schematic which shows the operation example 2 of a cleaning defect detection sensor. クリーニング不良検知センサの動作例2の制御例を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the control example of the operation example 2 of a cleaning defect detection sensor. クリーニング不良検知センサの動作例3を示す概略図である。It is the schematic which shows the operation example 3 of a cleaning defect detection sensor. クリーニング不良検知センサの動作例3の制御例を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the control example of the operation example 3 of a cleaning defect detection sensor. クリーニング不良検知センサの動作例3の変形例を示す概略図である。It is the schematic which shows the modification of the operation example 3 of a cleaning defect detection sensor. クリーニング不良検知センサの動作例1の課題を示す概略図である。It is the schematic which shows the subject of the operation example 1 of a cleaning defect detection sensor. クリーニング不良検知センサの動作例4を示す概略図である。It is the schematic which shows the operation example 4 of a cleaning defect detection sensor. クリーニング不良検知センサの動作例4の制御例を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the control example of the operation example 4 of a cleaning defect detection sensor. クリーニング不良検知センサの動作例5を示す概略図である。It is the schematic which shows the operation example 5 of a cleaning defect detection sensor. クリーニング不良検知センサの動作例6を示す概略図である。It is the schematic which shows the operation example 6 of a cleaning defect detection sensor. クリーニング不良検知センサの動作例6の制御例を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the control example of the operation example 6 of a cleaning defect detection sensor. クリーニング不良検知センサの動作例7を示す概略図である。It is the schematic which shows the operation example 7 of a cleaning defect detection sensor. クリーニング不良検知センサの動作例7の制御例を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the control example of the operation example 7 of a cleaning defect detection sensor.

以下、添付の図面に基づいて本発明の画像形成装置の実施形態について説明する。なお、この実施形態を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより、一度説明した後ではその説明を省略する。   Hereinafter, an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In each drawing for explaining this embodiment, components such as members and components having the same function or shape are given the same reference numerals as much as possible, and once described, Description is omitted.

(画像形成装置)
図1は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例としてのプリンタ10である。当該プリンタ10は、給紙手段11と、タイミングローラ対12と、像担持体としての感光体13と、転写手段14と、定着手段15等を有している。感光体13の外周に、後述するクリーニング不良検知センサ31(32)が配設される。転写手段14と定着手段15は、図1の構成に限らず、後述する図5A、図5Bの構成も可能である。
(Image forming device)
FIG. 1 illustrates a printer 10 as an example of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. The printer 10 includes a paper feeding unit 11, a timing roller pair 12, a photoconductor 13 as an image carrier, a transfer unit 14, a fixing unit 15 and the like. A cleaning failure detection sensor 31 (32), which will be described later, is disposed on the outer periphery of the photoconductor 13. The transfer unit 14 and the fixing unit 15 are not limited to the configuration shown in FIG.

給紙手段11は、記録媒体としての用紙Pが積載状態で収容される給紙トレイ11aを有する。給紙トレイ11aに収容された用紙Pは、給紙コロ11bによって最上のものから順に1枚ずつ分離して送り出される。給紙コロ11bによって送り出された用紙Pは、タイミングローラ対12で一旦停止され、姿勢ずれを矯正される。その後、感光体13の回転に同期するタイミングで、すなわち、感光体13上に形成されたトナー像の前端と用紙Pの搬送方向前端部の所定位置とが一致するタイミングで、タイミングローラ対12により転写ニップNへ送られる。   The paper feed means 11 has a paper feed tray 11a in which paper P as a recording medium is stored in a stacked state. The paper P stored in the paper feed tray 11a is separated and sent one by one from the top one by the paper feed roller 11b. The paper P sent out by the paper feed roller 11b is temporarily stopped by the timing roller pair 12 and the posture deviation is corrected. Thereafter, at the timing synchronized with the rotation of the photoconductor 13, that is, at the timing when the front end of the toner image formed on the photoconductor 13 coincides with the predetermined position of the front end portion in the transport direction of the paper P, the timing roller pair 12 It is sent to the transfer nip N.

感光体13の周りには、クリーニング不良検知センサ31(32)の他に、矢印で示す回転方向順に、帯電手段としての帯電ローラ16と、図示しない露光手段の一部を構成するミラー17と、現像ローラ18aを備えた現像手段18が配設されている。さらに続けて、転写手段14と、クリーニングブレード19aを備えたクリーニング手段19等が配設されている。帯電ローラ16と現像手段18の間において、ミラー17を介して感光体13上の露光部13aに露光光Lbが照射され、走査されるようになっている。   Around the photosensitive member 13, in addition to the cleaning failure detection sensor 31 (32), a charging roller 16 as a charging unit, a mirror 17 constituting a part of an exposure unit (not shown), in the rotation direction indicated by an arrow, A developing means 18 having a developing roller 18a is provided. Subsequently, a transfer unit 14, a cleaning unit 19 including a cleaning blade 19a, and the like are disposed. Between the charging roller 16 and the developing means 18, exposure light Lb is irradiated to the exposure unit 13 a on the photosensitive member 13 via the mirror 17 and scanned.

プリンタ10における画像形成動作は従来と同様に行われる。すなわち、感光体13が回転を始めると、感光体13の表面が帯電ローラ16により均一に帯電され、画像情報に基づいて露光光Lbが露光部13aに照射、走査されて作成すべき画像に対応した静電潜像(潜像画像)が形成される。   The image forming operation in the printer 10 is performed in the same manner as before. That is, when the photosensitive member 13 starts rotating, the surface of the photosensitive member 13 is uniformly charged by the charging roller 16, and the exposure light Lb is irradiated and scanned on the exposure unit 13a based on the image information to correspond to an image to be created. An electrostatic latent image (latent image) is formed.

この静電潜像(潜像画像)は感光体13の回転により現像手段18へ移動し、ここで現像剤としてのトナーが供給されて顕像化(可視像化)され、トナー像が形成される。感光体13上に形成されたトナー像は、所定のタイミングで転写ニップNに進入してきた用紙P上に転写手段14による転写バイアス印加により転写される。   The electrostatic latent image (latent image) is moved to the developing means 18 by the rotation of the photosensitive member 13, where toner as a developer is supplied to be visualized (visualized) to form a toner image. Is done. The toner image formed on the photosensitive member 13 is transferred onto the paper P that has entered the transfer nip N at a predetermined timing by applying a transfer bias by the transfer unit 14.

トナー像を担持した用紙Pは定着手段15へ向けて搬送され、定着手段15で定着された後、図示しない排紙トレイへ排出・スタックされる。転写ニップNで転写されずに転写後の感光体13上に残った残留トナーは、感光体13の回転に伴ってクリーニング手段19に至り、このクリーニング手段19を通過する間にクリーニングブレード19aにより掻き落とされて清掃される。その後、感光体13上の残留電位が図示しない除電手段により除去され、次の作像工程に備えられる。   The sheet P carrying the toner image is conveyed toward the fixing unit 15, fixed by the fixing unit 15, and then discharged and stacked on a discharge tray (not shown). Residual toner that is not transferred at the transfer nip N and remains on the photoconductor 13 after transfer reaches the cleaning means 19 as the photoconductor 13 rotates, and is scraped by the cleaning blade 19 a while passing through the cleaning means 19. Dropped and cleaned. Thereafter, the residual potential on the photosensitive member 13 is removed by a neutralizing unit (not shown) and prepared for the next image forming step.

(定着手段)
定着手段15は、図2Aと図2Bに示すように、定着部材としての定着ローラ15aと、この定着ローラ15aとの間で定着ニップSNを形成する加圧部材としての加圧ローラ15bを有する。定着ローラ15aの外周には、電源23から電力を供給される加熱手段20が配設され、定着ローラ15aが外部加熱方式で加熱されるようになっている。
(Fixing means)
2A and 2B, the fixing unit 15 includes a fixing roller 15a as a fixing member and a pressure roller 15b as a pressure member that forms a fixing nip SN between the fixing roller 15a. On the outer periphery of the fixing roller 15a, a heating unit 20 to which electric power is supplied from the power source 23 is disposed, and the fixing roller 15a is heated by an external heating method.

定着手段15は、前述した定着ローラ15aと加圧ローラ15bによるものに限定されない。例えば図2Cのように、定着ローラ15aと加圧ローラ15bに加えて、加熱ローラ15cと定着ベルト15dを使用した定着ベルト方式としてもよい。   The fixing unit 15 is not limited to the fixing roller 15a and the pressure roller 15b described above. For example, as shown in FIG. 2C, a fixing belt method using a heating roller 15c and a fixing belt 15d in addition to the fixing roller 15a and the pressure roller 15b may be used.

この定着ベルト方式では、加熱ローラ15cがテンションバネ26によって定着ローラ15aから離間する方向に付勢され、これによって定着ベルト15dに所定の張力が付与される。加熱ローラ15cの外周に、図2Aと同様に加熱手段20が配設されている。用紙Pは入口ガイド板27に沿って定着ニップSNに送り込まれる。なお、第2の加圧ローラを設けて2つの加圧ローラ間に定着ベルト15dと同様に加圧ベルトを掛け渡し、いわゆるツインベルト方式としてもよい。   In this fixing belt system, the heating roller 15c is urged by the tension spring 26 in a direction away from the fixing roller 15a, thereby applying a predetermined tension to the fixing belt 15d. A heating means 20 is disposed on the outer periphery of the heating roller 15c as in FIG. 2A. The paper P is fed into the fixing nip SN along the entrance guide plate 27. A so-called twin belt system may be employed in which a second pressure roller is provided and a pressure belt is stretched between the two pressure rollers in the same manner as the fixing belt 15d.

加熱手段20は分割加熱方式で構成され、定着ローラ15aの長手方向に等間隔に配設された複数のサーマルヒータ20a〜20gを有する。各サーマルヒータ20a〜20gは独立に定着ローラ15aの周面を加熱可能とされている。図示例では便宜的に7つのサーマルヒータ20a〜20gのみを示すが、実際は印刷する用紙Pの幅に対応して必要数のサーマルヒータを配設する。   The heating unit 20 is configured by a divided heating method and includes a plurality of thermal heaters 20a to 20g arranged at equal intervals in the longitudinal direction of the fixing roller 15a. Each of the thermal heaters 20a to 20g can independently heat the peripheral surface of the fixing roller 15a. In the illustrated example, only seven thermal heaters 20a to 20g are shown for convenience, but a necessary number of thermal heaters are actually arranged corresponding to the width of the paper P to be printed.

定着ローラ15aの長手方向に沿ったサーマルヒータ20a〜20gの配列状態は、図2Bのように一直線でもよいし、サーマルヒータ20a〜20gの相互間に長手方向の隙間ができないように千鳥状にしてもよい。また、サーマルヒータ20a〜20gやその他の加熱手段で定着ローラ15aを加熱する構成に限らず、加圧ローラ15b側を加熱したり、定着ローラ15aと加圧ローラ15bの両方を加熱したりする構成も可能である。   The arrangement of the thermal heaters 20a to 20g along the longitudinal direction of the fixing roller 15a may be a straight line as shown in FIG. 2B, or staggered so that there is no gap in the longitudinal direction between the thermal heaters 20a to 20g. Also good. Further, the configuration is not limited to the configuration in which the fixing roller 15a is heated by the thermal heaters 20a to 20g or other heating means, but the configuration in which the pressure roller 15b side is heated or both the fixing roller 15a and the pressure roller 15b are heated. Is also possible.

定着ローラ15aの定着ニップSNの下流側であって、かつ加熱手段20の上流側に、定着ローラ15aの表面温度を検知する温度検知手段としてのサーミスタ21が配設されている。このサーミスタ21は、前記サーマルヒータ20a〜20gに対応して、サーマルヒータ20a〜20gと同数で、定着ローラ15aの長手方向に等間隔で配設されている。また、各サーマルヒータ20a〜20g自体の温度を検知する温度検知手段として、サーマルヒータ20a〜20gと同数のサーミスタ22が、定着ローラ15aの長手方向に等間隔で配設されている。   A thermistor 21 serving as a temperature detecting means for detecting the surface temperature of the fixing roller 15 a is disposed downstream of the fixing nip SN of the fixing roller 15 a and upstream of the heating means 20. Corresponding to the thermal heaters 20a to 20g, the thermistors 21 are provided in the same number as the thermal heaters 20a to 20g and at equal intervals in the longitudinal direction of the fixing roller 15a. Further, as the temperature detecting means for detecting the temperature of each of the thermal heaters 20a to 20g, the same number of thermistors 22 as the thermal heaters 20a to 20g are arranged at equal intervals in the longitudinal direction of the fixing roller 15a.

加熱手段20のサーマルヒータ20a〜20gに対して、電源23から例えば400w〜2000wの電力が供給される。この供給量は、前記サーミスタ21、22の検知情報に基づいて加熱制御手段24により制御される。これにより定着ローラ15aの表面温度がトナーを加熱溶融するのに必要な温度(定着温度)に維持される。   For example, power of 400 w to 2000 w is supplied from the power source 23 to the thermal heaters 20 a to 20 g of the heating unit 20. This supply amount is controlled by the heating control means 24 based on the detection information of the thermistors 21 and 22. As a result, the surface temperature of the fixing roller 15a is maintained at a temperature (fixing temperature) necessary for heating and melting the toner.

加熱制御手段24は、具体的には、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ある。加熱制御手段24は、サーマルヒータ20a〜20gによる加熱領域を異なる加熱領域に切り換える切換手段としても機能する。加熱手段20は後述するように非接触加熱方式も可能であり、このような非接触加熱方式も加熱手段20に含めると前述した「加熱領域の切り換え」は「加熱領域の選択」ともいえる。加熱制御手段24は、後述するクリーニング不良検知センサ31と接続され、当該クリーニング不良検知センサ31からの信号を受けて、加熱手段20を通常制御モード又はクリーン制御モードで作動させるように構成されている。通常制御モードとクリーン制御モードについては後述する。   Specifically, the heating control means 24 is a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, an I / O interface, and the like. The heating control means 24 also functions as a switching means for switching the heating area by the thermal heaters 20a to 20g to a different heating area. As will be described later, the heating means 20 can be of a non-contact heating method. If such a non-contact heating method is also included in the heating means 20, the above-described “switching of heating area” can be said to be “selection of heating area”. The heating control unit 24 is connected to a cleaning failure detection sensor 31 described later, and is configured to operate the heating unit 20 in a normal control mode or a clean control mode in response to a signal from the cleaning failure detection sensor 31. . The normal control mode and the clean control mode will be described later.

定着ローラ15aは、例えば外径が40mmで厚みが1mmのアルミニウム製の芯金15a1と、この芯金15a1の表面に被覆された断熱層15a2を有している。断熱層15a2は、例えばシリコンゴムで形成され、厚みは3mmである。断熱層15a2は、その断熱機能をより高めるために、熱の逃げが少ない発泡シリコンゴムで形成してもよい。定着ローラ15aの断熱層15a2の上には、ニッケルからなる良熱伝導層15a3が形成されている。この良熱伝導層15a3は、ニッケルに限らず、ステンレスなどの鉄系合金、アルミニウムや銅などの金属系、グラファイトシート等、熱伝導性が少なくとも断熱層28bよりも高ければよい。   The fixing roller 15a includes, for example, an aluminum core 15a1 having an outer diameter of 40 mm and a thickness of 1 mm, and a heat insulating layer 15a2 covered on the surface of the core 15a1. The heat insulating layer 15a2 is made of, for example, silicon rubber and has a thickness of 3 mm. The heat insulating layer 15a2 may be formed of foamed silicon rubber with less heat escape in order to further enhance its heat insulating function. A good heat conductive layer 15a3 made of nickel is formed on the heat insulating layer 15a2 of the fixing roller 15a. The good heat conductive layer 15a3 is not limited to nickel, but may be any iron-based alloy such as stainless steel, metal-based aluminum or copper, graphite sheet, or the like as long as the thermal conductivity is at least higher than that of the heat insulating layer 28b.

定着ローラ15aに良熱伝導層15a3を形成することで、サーマルヒータ20a〜20gの発熱むらによる定着ローラ15aの表面温度の局部的な温度むらが低減される。また、良熱伝導層15a3の機能によって、サーマルヒータ20a〜20gが加熱する領域よりもやや広い領域の温度が上昇するため、若干の画像とのずれを補償することができるという利点もある。   By forming the good heat conductive layer 15a3 on the fixing roller 15a, local temperature unevenness of the surface temperature of the fixing roller 15a due to heat generation unevenness of the thermal heaters 20a to 20g is reduced. In addition, the temperature of the region slightly larger than the region heated by the thermal heaters 20a to 20g is raised by the function of the good heat conductive layer 15a3, so that there is an advantage that a slight deviation from the image can be compensated.

換言すれば、サーマルヒータ20a〜20gを構成する各ヒータの大きさや間隔等の設定において設計自由度が大きいという利点がある。また定着ローラ15aの耐久性を高め、離型性を確保するために、断熱層15a2の表面にPFAやPTFE等のフッ素系樹脂による厚みが5〜30μmの離型層15a4を形成してもよい。   In other words, there is an advantage that the degree of freedom in design is large in setting the size and interval of each heater constituting the thermal heaters 20a to 20g. Further, in order to enhance the durability of the fixing roller 15a and ensure the releasability, a release layer 15a4 having a thickness of 5 to 30 μm made of fluorine resin such as PFA or PTFE may be formed on the surface of the heat insulating layer 15a2. .

加圧ローラ15bは、例えば外径が40mmで厚みが2mmの鉄製の芯金15b1と、この芯金15b1の表面に被覆された弾性層15b2を有している。弾性層15b2は例えばシリコンゴムで形成されており厚みは5mmである。 弾性層15b2の表面には、離型性を高めるために例えば厚みが40μm程度のフッ素樹脂層を形成するのが望ましい。 加圧ローラ15bは付勢手段としての加圧バネ25により定着ローラ15aに圧接されている。加熱手段20のサーマルヒータ20a〜20gは、図示しない付勢手段により定着ローラ15aの表面に押し当てられている。   The pressure roller 15b has, for example, an iron core metal 15b1 having an outer diameter of 40 mm and a thickness of 2 mm, and an elastic layer 15b2 covered on the surface of the core metal 15b1. The elastic layer 15b2 is made of, for example, silicon rubber and has a thickness of 5 mm. On the surface of the elastic layer 15b2, it is desirable to form a fluororesin layer having a thickness of, for example, about 40 μm in order to improve the releasability. The pressure roller 15b is pressed against the fixing roller 15a by a pressure spring 25 as an urging means. The thermal heaters 20a to 20g of the heating unit 20 are pressed against the surface of the fixing roller 15a by an urging unit (not shown).

(残留トナーのクリーニング不良検知センサ)
図3A〜図3Dは、感光体13上の残留トナーの有無すなわち除去不良(クリーニング不良)を検出するクリーニング不良検知センサ31、32の例を示すものである。図3A〜図3Cのクリーニング不良検知センサ31は、クリーニング手段19と帯電ローラ16の間に配置されている。クリーニング不良検知センサ31は、感光体13の表面を測定する感光体表面測定手段と、その測定結果を記録、処理するためのマイクロコンピュータを有する。マイクロコンピュータはCPU、ROM、RAM、I/Oインターフェース等を包含する。このマイクロコンピュータは、クリーニング不良検知センサ31の専用コンピュータとしてもよいし、前述した加熱制御手段24のマイクロコンピュータで兼用してもよい。
(Residual toner cleaning failure detection sensor)
3A to 3D show examples of cleaning failure detection sensors 31 and 32 that detect the presence or absence of residual toner on the photosensitive member 13, that is, a removal failure (cleaning failure). The cleaning failure detection sensor 31 in FIGS. 3A to 3C is disposed between the cleaning unit 19 and the charging roller 16. The cleaning failure detection sensor 31 has a photoconductor surface measuring means for measuring the surface of the photoconductor 13 and a microcomputer for recording and processing the measurement result. The microcomputer includes a CPU, a ROM, a RAM, an I / O interface, and the like. This microcomputer may be a dedicated computer for the cleaning failure detection sensor 31 or may be used as the microcomputer for the heating control means 24 described above.

図3Bは、クリーニング不良検知センサ31の感光体表面測定手段の実施形態を示すものである。当該感光体表面測定手段は、照明光源31a、結像レンズ31b、センサ31cで構成されている。照明光源31aは、感光体13の表面に、可視域の光及び可視域外の光を含む照射光を照射する機能を有する。照明光源31aは、照射光が感光体13に対して略斜め45度より入射する位置に配置されている。   FIG. 3B shows an embodiment of the photoconductor surface measuring means of the cleaning failure detection sensor 31. The photoconductor surface measuring means includes an illumination light source 31a, an imaging lens 31b, and a sensor 31c. The illumination light source 31a has a function of irradiating the surface of the photoreceptor 13 with irradiation light including light in the visible range and light outside the visible range. The illumination light source 31a is disposed at a position where the irradiated light is incident on the photosensitive member 13 at an angle of approximately 45 degrees.

照明光源31aとしては、例えば白色のLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)を用いることができる。照明光源31aとして、冷陰極管等の蛍光灯やランプ光源等を用いても構わない。   As the illumination light source 31a, for example, a white LED (Light Emitting Diode) can be used. As the illumination light source 31a, a fluorescent lamp such as a cold cathode tube or a lamp light source may be used.

照明光源31aによって照射された光は感光体13上で反射し、結像レンズ31bを通ってセンサ31c上に結像される。センサ31cは、光を受光する画素を有している。センサ31cとしては、例えばMOS(Metal Oxide Semiconductor Device)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor Device)、CCD(Charge Coupled Device)、CIS(Contact Image Sensor)等を用いることができる。   The light irradiated by the illumination light source 31a is reflected on the photosensitive member 13 and forms an image on the sensor 31c through the imaging lens 31b. The sensor 31c has a pixel that receives light. As the sensor 31c, for example, a metal oxide semiconductor device (MOS), a complementary metal oxide semiconductor device (CMOS), a charge coupled device (CCD), a contact image sensor (CIS), or the like can be used.

照射対象物である感光体13表面は平滑面であるため、照明光源31aからの照射光は通常ほとんどが正反射され、センサ31cによって検出される。一方、感光体13上にトナーが付着している場合は反射光量が減少し、センサ31cの受光量が減少する。この光量差を利用することで、感光体13の表面状態を軸方向全域において良好に検出することができ、感光体13表面のクリーニング不良やトナー落ちなどの感光体13表面の不具合状態を良好に検知することができる。   Since the surface of the photosensitive member 13 as an irradiation target is a smooth surface, most of the irradiation light from the illumination light source 31a is normally regularly reflected and detected by the sensor 31c. On the other hand, when toner adheres on the photosensitive member 13, the amount of reflected light decreases and the amount of light received by the sensor 31c decreases. By utilizing this light amount difference, the surface state of the photoconductor 13 can be detected well in the entire axial direction, and the defect state of the surface of the photoconductor 13 such as defective cleaning of the surface of the photoconductor 13 or toner dropping can be improved. Can be detected.

例えば、感光体13表面での反射光をセンサ31cで受光した際の基準光量をあらかじめマイクロコンピュータ上のROMやRAMへ記録しておき、センサ31cの受光量が基準光量よりも減少した場合に、クリーニング不良を検知したと判定することができる。また基準光量にはある程度のばらつきがあることを考慮し、予め基準光量を基にしたクリーニング不良判定閾値を設定しておき、センサ31cの受光量が当該閾値より小さくなった場合にクリーニング不良と判定してもよい。   For example, when the reference light amount when the reflected light from the surface of the photosensitive member 13 is received by the sensor 31c is recorded in advance in a ROM or RAM on a microcomputer, and the received light amount of the sensor 31c is smaller than the reference light amount, It can be determined that a cleaning failure has been detected. Considering that the reference light amount varies to some extent, a cleaning failure determination threshold value based on the reference light amount is set in advance, and it is determined that the cleaning is defective when the light reception amount of the sensor 31c becomes smaller than the threshold value. May be.

クリーニング不良検知センサ31は、図3Cのように感光体13の長手方向に配設された案内ロッド31dに沿って往復動可能に配設されている。すなわち、感光体13上の顕像画像の移動方向に対して横断する方向に往復動可能に配設されている。このような往復動可能なクリーニング不良検知センサ31は、従来技術(特許文献2:特開平5−281818号公報、特許文献3:特開2012−63560号公報)で知られている構成を利用してもよい。図3Cの移動式光学センサは感光体13の軸方向全域を同時に検知することは困難であるが、ラインセンサを用いた構成より安価にクリーニング不良検知センサを構成することができる。   The cleaning failure detection sensor 31 is disposed so as to be capable of reciprocating along a guide rod 31d disposed in the longitudinal direction of the photosensitive member 13 as shown in FIG. 3C. That is, it is arranged so as to be able to reciprocate in a direction transverse to the moving direction of the visible image on the photoreceptor 13. Such a cleaning failure detection sensor 31 capable of reciprocating motion uses a configuration known in the prior art (Patent Document 2: Japanese Patent Laid-Open No. 5-281818, Patent Document 3: Japanese Patent Laid-Open No. 2012-63560). May be. Although it is difficult for the movable optical sensor of FIG. 3C to simultaneously detect the entire axial direction of the photosensitive member 13, a cleaning failure detection sensor can be configured at a lower cost than a configuration using a line sensor.

図3Dは、クリーニング不良検知センサ32の他の実施形態を示すものである。このクリーニング不良検知センサ32は現像手段18の下流側に配置されている。   FIG. 3D shows another embodiment of the cleaning failure detection sensor 32. The defective cleaning detection sensor 32 is disposed on the downstream side of the developing unit 18.

画像形成装置のなかには、図3Dのクリーニング不良検知センサ32と同じ位置に反射式光学センサを配置したものがある。そして、現像手段18によって感光体13上に形成された画質調整用の濃度基準となる基準トナー画像(パッチ画像)の濃度を、当該センサ32で検出することで画像の安定化を図るようにしている。このような構成を持つ画像形成装置では、画像安定化用の既設の光学センサをそのまま利用して、本発明のクリーニング不良検知センサを構築することも可能である。すなわち、クリーニング不良検知センサ32で画像濃度調整用のパッチ画像を検出するのである。   Some image forming apparatuses have a reflective optical sensor disposed at the same position as the cleaning failure detection sensor 32 of FIG. 3D. Then, the sensor 32 detects the density of the reference toner image (patch image) that is the density reference for image quality adjustment formed on the photosensitive member 13 by the developing means 18 so as to stabilize the image. Yes. In the image forming apparatus having such a configuration, it is possible to construct the cleaning failure detection sensor of the present invention by using an existing optical sensor for image stabilization as it is. That is, the patch image for adjusting the image density is detected by the cleaning failure detection sensor 32.

図3Cのクリーニング不良検知センサ31について前述したように、移動式光学センサはラインセンサに比べて低コストで済む。画像安定化用の光学センサとクリーニング不良検知用の光学センサを共用化することでセンサ数を減らすことができ、より安価にクリーニング不良検知センサを構成することができる。   As described above with respect to the cleaning failure detection sensor 31 of FIG. 3C, the mobile optical sensor can be less expensive than the line sensor. By sharing the optical sensor for image stabilization and the optical sensor for detecting defective cleaning, the number of sensors can be reduced, and the defective cleaning detecting sensor can be configured at a lower cost.

図4は、図3Dのクリーニング不良検知センサ32を使用する場合の具体的な検知方法の例を示すものである。図3Dのように現像手段18とクリーニング手段19の間にクリーニング不良検知センサ32を配置する場合、クリーニング不良検知センサ32が測定する感光体13表面には印刷用の画像も通過する。このため、印刷用のトナー付着とクリーニング不良によるトナー付着を区別して検出する必要がある。   FIG. 4 shows an example of a specific detection method when the cleaning failure detection sensor 32 of FIG. 3D is used. When the cleaning failure detection sensor 32 is disposed between the developing unit 18 and the cleaning unit 19 as shown in FIG. 3D, an image for printing also passes through the surface of the photoreceptor 13 measured by the cleaning failure detection sensor 32. For this reason, it is necessary to distinguish between toner adhesion for printing and toner adhesion due to poor cleaning.

図4の検知方法は、画像形成装置による印刷時に、感光体13上に印刷領域と非印刷領域(非画像領域)が生じることを利用して前記トナー付着を区別して検出する。印刷する画像は印刷対象物(例えば紙、OHPシートなど)のサイズに合わせて作成する必要があり、また印刷対象物の搬送は一定の間隔を明けて行われる。   The detection method of FIG. 4 distinguishes and detects the toner adhesion using the fact that a print area and a non-print area (non-image area) are generated on the photosensitive member 13 during printing by the image forming apparatus. The image to be printed needs to be created according to the size of the print object (for example, paper, OHP sheet, etc.), and the conveyance of the print object is performed at regular intervals.

このため、感光体13上に印刷領域と非印刷領域(非画像領域)が必ず生じる。図4の検知方法ははこの非印刷領域(非画像領域)を活用し、非印刷領域(非画像領域)でクリーニング不良検知を行う。非印刷領域(非画像領域)には印刷用の画像が形成されることがないため、確実にクリーニング不良のみを検出することができる。   For this reason, a print area and a non-print area (non-image area) are necessarily generated on the photosensitive member 13. The detection method of FIG. 4 utilizes this non-printing area (non-image area) and detects a cleaning failure in the non-printing area (non-image area). Since no image for printing is formed in the non-printing area (non-image area), it is possible to reliably detect only the cleaning failure.

また、作像中はクリーニング不良検知を行わず、作像後に印刷を伴わない感光体13の空回しを行い、当該空回し時にクリーニング不良検知を行う構成としてもよい。この構成では印刷中にクリーニング不良が発生した場合、当該印刷での未定着トナーを伴う用紙Pの出力を完全には防止できないものの、印刷用のトナー付着とクリーニング不良によるトナー付着を確実に区別して検出することができる。また、これらの検出方法を組み合わせて実施してもよいことは勿論である。   Further, it may be configured such that the defective cleaning is not detected during the image formation, the photosensitive member 13 is rotated without printing after the image formation, and the defective cleaning is detected when the image is rotated. In this configuration, if a cleaning failure occurs during printing, the output of the paper P with unfixed toner in the printing cannot be completely prevented, but the toner adhesion for printing and the toner adhesion due to the cleaning failure are reliably distinguished. Can be detected. Of course, these detection methods may be combined.

クリーニング不良検知センサ32は感光体13上を常に測定し、その測定結果(受光光量)と測定位置を関連付けてマイクロコンピュータ上のRAMに記録(マッピング)する。当該測定位置は、例えば図3Cのクリーニング不良検知センサ31を用いる構成であれば、その往復運動時間や往復運動距離を、感光体13上の位置と関連付けてマイクロコンピュータ上のROMに記録(マッピング)しておくことで特定できる。   The cleaning failure detection sensor 32 constantly measures the surface of the photosensitive member 13 and records (mappings) the measurement result (the amount of received light) in association with the measurement position in the RAM on the microcomputer. For example, if the measurement position is configured to use the cleaning failure detection sensor 31 of FIG. 3C, the reciprocating time and the reciprocating distance are recorded in the ROM on the microcomputer in association with the position on the photosensitive member 13 (mapping). This can be specified.

加熱制御手段24は、図示しない画像処理装置からの画像情報入力を受けて、各サーマルヒータ20a〜20gへの供給電力量を決定している。よって、このうち定着に必要な電力を供給しているサーマルヒータ20a〜20gに対応する箇所には、印刷用のトナーが付着していることが分かる。   The heating control unit 24 receives image information input from an image processing apparatus (not shown), and determines the amount of power supplied to each of the thermal heaters 20a to 20g. Therefore, it can be seen that printing toner adheres to locations corresponding to the thermal heaters 20a to 20g that supply power necessary for fixing.

クリーニング不良検知センサ32は、加熱制御手段24によるサーマルヒータ20a〜20gへの電力供給状態と、クリーニング不良検知センサ32によって記録された測定位置情報を関連付ける。この関連付けは、サーマルヒータ20a〜20gと感光体13上の位置との対応情報を、あらかじめROMに記録(マッピング)することで行う。   The cleaning failure detection sensor 32 associates the power supply state to the thermal heaters 20 a to 20 g by the heating control unit 24 and the measurement position information recorded by the cleaning failure detection sensor 32. This association is performed by previously recording (mapping) correspondence information between the thermal heaters 20a to 20g and positions on the photosensitive member 13 in the ROM.

そして、サーマルヒータ20a〜20gが定着温度に達する電力供給を受けていない箇所で、トナー付着(受光光量の低下)が検出された場合に、クリーニング不良を検知したと判定する。このような構成とすることで、クリーニング不良検知センサ32は印刷用のトナー付着とクリーニング不良によるトナー付着を区別して検知することが可能になる。   Then, when toner adhesion (decrease in the amount of received light) is detected at a location where the thermal heaters 20a to 20g are not receiving power supply reaching the fixing temperature, it is determined that a cleaning failure has been detected. By adopting such a configuration, the cleaning failure detection sensor 32 can distinguish and detect the adhesion of printing toner and the toner due to cleaning failure.

図5Aと図5Bは、転写ベルトを使用したプリンタ10にクリーニング不良検知センサ33〜36を取り付けた実施形態を示すものである。複数色のトナーを用いてフルカラー印刷を可能とした画像形成装置などでは、図5A、図5Bのように転写ベルトを用いたものがある。   FIGS. 5A and 5B show an embodiment in which cleaning failure detection sensors 33 to 36 are attached to the printer 10 using a transfer belt. Some image forming apparatuses that enable full color printing using a plurality of colors of toner use a transfer belt as shown in FIGS. 5A and 5B.

図5Aのプリンタ10は、中間転写部材としての転写ベルト38に沿って4つの現像装置(感光体13K、13C、13M、13Y)を有し、それぞれが異なる色のトナー(例えばブラック、シアン、マゼンタ、イエロー)を保持している。この各色のトナーを転写ベルト38上で重ね合わせることで、フルカラーの印刷が可能となる。   The printer 10 of FIG. 5A has four developing devices (photosensitive members 13K, 13C, 13M, and 13Y) along a transfer belt 38 as an intermediate transfer member, and each has different color toners (for example, black, cyan, and magenta). , Yellow). By superimposing the toners of the respective colors on the transfer belt 38, full color printing can be performed.

図5Aで感光体13が第1像担持体であるとすると、転写ベルト38は第2像担持体である。前述した加熱手段20は、通常は図2A、図2Bのように定着手段15の定着ローラ15aの外周に配設する。しかし、加熱手段20を加圧ローラ15bの外周に配設することも可能である。   In FIG. 5A, assuming that the photosensitive member 13 is a first image carrier, the transfer belt 38 is a second image carrier. The heating means 20 described above is normally disposed on the outer periphery of the fixing roller 15a of the fixing means 15 as shown in FIGS. 2A and 2B. However, it is also possible to arrange the heating means 20 on the outer periphery of the pressure roller 15b.

このようなプリンタ10では、例えば画像安定用の光学センサとクリーニング不良検知センサの光学センサを兼用するのであれば、図5Aのクリーニング不良検知センサ34のように、最下流の感光体13Yと転写ニップNとの間に配置する。画像安定用の光学センサとクリーニング不良検知センサの光学センサを別々に配置する場合は、図5Aのクリーニング不良検知センサ34のようにベルトクリーニング手段39の下流に配置する。こうすることで、各現像装置の感光体13毎にクリーニング不良検知センサを配設する必要がなくなり、安価な構成でクリーニング不良検知センサを実現することができる。また、拡大して示す転写ベルト38の表面のように、非画像領域に落下したトナー落ちを含めて、クリーニング不良検知センサ34を往復動させることで、残留トナーをもれなく検知することができる。   In such a printer 10, for example, if the optical sensor for image stabilization and the optical sensor for the cleaning failure detection sensor are used together, the most downstream photosensitive member 13Y and the transfer nip, like the cleaning failure detection sensor 34 in FIG. 5A, are used. N. When the optical sensor for image stabilization and the optical sensor for the defective cleaning detection sensor are separately arranged, they are arranged downstream of the belt cleaning means 39 like the defective cleaning detection sensor 34 in FIG. 5A. By doing so, it is not necessary to provide a cleaning failure detection sensor for each photoconductor 13 of each developing device, and a cleaning failure detection sensor can be realized with an inexpensive configuration. Further, the residual toner can be detected without any leakage by reciprocating the cleaning failure detection sensor 34 including the fallen toner that has fallen into the non-image area, such as the surface of the transfer belt 38 shown in an enlarged manner.

図5Bは、転写・定着部材としての転写・定着ベルト40を使用したプリンタ10にクリーニング不良検知センサ35又は36を取り付けた実施形態を示すものである。感光体13が第1像担持体であるとすると、転写・定着ベルト40は第2像担持体である。図5Aのプリンタ10は用紙Pに対する転写と定着を別々に行うが、図5Bのプリンタ10は用紙Pに対する転写と定着を同時に行う。   FIG. 5B shows an embodiment in which a cleaning failure detection sensor 35 or 36 is attached to the printer 10 using the transfer / fixing belt 40 as a transfer / fixing member. Assuming that the photoreceptor 13 is a first image carrier, the transfer / fixing belt 40 is a second image carrier. The printer 10 in FIG. 5A performs transfer and fixing on the paper P separately, whereas the printer 10 in FIG. 5B performs transfer and fixing on the paper P at the same time.

図において41は駆動ローラ、42は従動ローラ、43は加圧ローラ、44は押し当て部材、45は加圧手段、46はクリーニング手段、46aはクリーニングブレードである。従動ローラ42と加圧ローラ43との間に転写・定着ニップSNが形成され、当該転写・定着ニップSNの上流側に加熱手段20が配設されている。   In the figure, 41 is a driving roller, 42 is a driven roller, 43 is a pressure roller, 44 is a pressing member, 45 is a pressure means, 46 is a cleaning means, and 46a is a cleaning blade. A transfer / fixing nip SN is formed between the driven roller 42 and the pressure roller 43, and the heating means 20 is disposed upstream of the transfer / fixing nip SN.

このような画像形成装置では、例えば画像安定用の光学センサとクリーニング不良検知センサの光学センサを兼用する場合、図5Bのクリーニング不良検知センサ35のように、最下流の感光体13Yと転写・定着ニップSNとの間に配置する。画像安定用の光学センサとは別にクリーニング不良検知センサの光学センサを配置する場合は、図5Bのクリーニング手段36のようにベルトクリーニング手段46の下流に配置する。いずれの場合でも、各現像装置の感光体13毎にクリーニング不良検知センサを配設する必要がないので、安価な構成でクリーニング不良検知センサを実現することができる。なお、転写・定着ニップSNの開閉機構を設けることで、クリーニング不良検知手段35を当該ニップSNの下流側に配設することも可能である。この場合、ニップSNを開いた状態でクリーニング不良検知手段35で非印刷領域及び非画像領域の残留トナーの有無を検出する。   In such an image forming apparatus, for example, when the optical sensor for stabilizing the image and the optical sensor of the cleaning failure detection sensor are used together, the most downstream photosensitive member 13Y and the transfer / fixing as in the cleaning failure detection sensor 35 of FIG. 5B are used. It arrange | positions between nip SN. When the optical sensor of the defective cleaning detection sensor is arranged separately from the optical sensor for image stabilization, it is arranged downstream of the belt cleaning means 46 like the cleaning means 36 in FIG. 5B. In any case, since it is not necessary to provide a cleaning failure detection sensor for each photoconductor 13 of each developing device, a cleaning failure detection sensor can be realized with an inexpensive configuration. In addition, by providing an opening / closing mechanism for the transfer / fixing nip SN, it is possible to dispose the cleaning failure detection means 35 on the downstream side of the nip SN. In this case, with the nip SN opened, the cleaning failure detection means 35 detects the presence or absence of residual toner in the non-printing area and the non-image area.

画像形成装置としてのプリンタ10、定着手段15及びクリーニング不良検知センサ31〜36は以上のように構成されている。そして、用紙P上にトナーTで形成すべき画像の情報が図示しない画像処理装置から図2Aに示すように加熱制御手段24に入力されると、当該加熱制御手段24により電源23が制御される。これにより、所定のサーマルヒータ20a〜20gに対してトナーTの定着に必要な電力が供給される。   The printer 10, the fixing unit 15, and the cleaning failure detection sensors 31 to 36 as the image forming apparatus are configured as described above. When information on an image to be formed with toner T on the paper P is input to the heating control unit 24 as shown in FIG. 2A from an image processing apparatus (not shown), the power source 23 is controlled by the heating control unit 24. . As a result, electric power necessary for fixing the toner T is supplied to the predetermined thermal heaters 20a to 20g.

「所定のサーマルヒータ」とは、トナーTによる顕像画像を用紙P上の所定位置に定着させるために必要な加熱領域に対応したサーマルヒータである。当該「所定のサーマルヒータ」に接触して定着温度まで加熱された定着ローラの昇温部位が、用紙P上のトナーTに接触して顕像画像を定着させる。サーマルヒータ20a〜20gは、以下に述べるように、画像情報に応じて必要なサーマルヒータ20a〜20gのみ加熱することで省エネを実現する。   The “predetermined thermal heater” is a thermal heater corresponding to a heating area necessary for fixing a visible image of the toner T at a predetermined position on the paper P. The heated portion of the fixing roller that has been heated to the fixing temperature in contact with the “predetermined thermal heater” contacts the toner T on the paper P to fix the visible image. As described below, the thermal heaters 20a to 20g realize energy saving by heating only the necessary thermal heaters 20a to 20g according to image information.

サーマルヒータ20a〜20gは、例えば図6A〜図6Dのように用紙P上に形成される画像の情報に基づいて、その加熱パターンが変化させられる。図7はその制御例を示すもので、用紙P上に図6Aと図6Bの画像を定着させる場合の加熱手段20の制御例を示している。図7の「P」で示す区間は用紙Pにトナーを定着させるための通電区間である。また「P'」で示す区間は、用紙Pの非画像領域や、用紙Pと用紙Pの間に形成される紙間隙間に対応している。   The heating patterns of the thermal heaters 20a to 20g are changed based on information on an image formed on the paper P as shown in FIGS. 6A to 6D, for example. FIG. 7 shows an example of the control, and shows an example of the control of the heating means 20 when the images of FIGS. 6A and 6B are fixed on the paper P. A section indicated by “P” in FIG. 7 is an energization section for fixing toner on the paper P. A section indicated by “P ′” corresponds to a non-image area of the paper P and a paper gap formed between the paper P and the paper P.

画像領域aと画像領域a'の区間で、サーマルヒータ20a〜20gが第1の目標温度に到達するように制御される。この第1の目標温度は、用紙Pに転写されたトナーが溶融して定着可能な温度である。区間Pは、サーマルヒータ20a〜20gの立ち上がり時間を考慮して、画像領域aと画像領域a'の開始側が延長されている(図7の立ち上がり傾斜部分)。当該延長部分は予備加熱領域であって、図6Aと図6Bのハッチングで示す領域に対応している。   The thermal heaters 20a to 20g are controlled so as to reach the first target temperature in a section between the image area a and the image area a ′. The first target temperature is a temperature at which the toner transferred onto the paper P can be melted and fixed. In the section P, the start side of the image area a and the image area a ′ is extended in consideration of the rising time of the thermal heaters 20a to 20g (the rising slope portion in FIG. 7). The extended portion is a preheating region and corresponds to a region indicated by hatching in FIGS. 6A and 6B.

当該ハッチング領域は非画像領域であるが、画像領域a、a'が定着ニップSNに到達した時に、サーマルヒータ20a〜20gが第1の目標温度に到達しているように、早めに電力が供給される。非画像領域bは、本来であれば省エネのためサーマルヒータ20a〜20gに通電しないが、前記立ち上がり時間を短縮して高速化を図るために、非画像領域bでも最低限第2の目標温度が維持されるようにサーマルヒータ20a〜20gに通電する。この第2の目標温度は前記第1の目標温度よりも低い温度であって、トナーを溶融しない温度である。   Although the hatched area is a non-image area, when the image areas a and a ′ reach the fixing nip SN, power is supplied early so that the thermal heaters 20a to 20g reach the first target temperature. Is done. In the non-image area b, originally, the thermal heaters 20a to 20g are not energized for energy saving. However, in order to shorten the rise time and increase the speed, the non-image area b has a minimum second target temperature in the non-image area b. The thermal heaters 20a to 20g are energized so as to be maintained. The second target temperature is a temperature lower than the first target temperature and does not melt the toner.

図6Cと図6Dは、用紙Pの幅方向の一部が画像領域で、残りが非画像領域である場合を示している。このように用紙Pの幅方向で画像領域c、efg、ehと非画像領域d、fhが混在する場合、サーマルヒータ20a〜20gに対する電力供給量を異ならせる。すなわち、画像領域cに対応するサーマルヒータが20a〜20dであり、非画像領域dに対応するサーマルヒータが20e〜20gであると仮定する。この場合、画像領域に対応するサーマルヒータ20a〜20dに第1の目標温度を達成する電力を供給し、非画像領域に対応するサーマルヒータ20e〜20gに第2の目標温度を達成する電力を供給する。画像領域c、efg、ehの開始側のハッチング領域で予備加熱することは、図6Aと図6Bで前述したのと同様である。   6C and 6D show a case where a part of the paper P in the width direction is an image area and the rest is a non-image area. As described above, when the image areas c, efg, and eh and the non-image areas d and fh are mixed in the width direction of the paper P, the power supply amounts to the thermal heaters 20a to 20g are varied. That is, it is assumed that the thermal heaters corresponding to the image area c are 20a to 20d and the thermal heaters corresponding to the non-image area d are 20e to 20g. In this case, power for achieving the first target temperature is supplied to the thermal heaters 20a to 20d corresponding to the image area, and power for achieving the second target temperature is supplied to the thermal heaters 20e to 20g corresponding to the non-image area. To do. The preliminary heating in the hatching area on the start side of the image areas c, efg, and eh is the same as described above with reference to FIGS. 6A and 6B.

前述した加熱手段20は、定着ローラ15aの表面に接触させて加熱する接触式としたが、加熱手段20を電磁誘導コイルとインバータを使用した電磁誘導加熱(IH方式)による非接触加熱方式としてもよい。IH方式では、加熱用のコイルを多数配置するか、或いは、磁束をキャンセルする部材を多数配置することで、加熱領域や加熱量を制御することができる。これら加熱手段20で一般的には定着ローラ15aの表面を加熱するが、サーマルヒータ20a〜20gの配設位置について前述したように、加圧ローラ15b側を加熱したり、定着ローラ15aと加圧ローラ15bの両方を加熱したりする構成も可能である。   Although the heating means 20 described above is a contact type that heats by contacting the surface of the fixing roller 15a, the heating means 20 may also be a non-contact heating method by electromagnetic induction heating (IH method) using an electromagnetic induction coil and an inverter. Good. In the IH method, the heating region and the heating amount can be controlled by arranging a large number of heating coils or arranging a large number of members that cancel the magnetic flux. The heating means 20 generally heats the surface of the fixing roller 15a. As described above with respect to the positions where the thermal heaters 20a to 20g are disposed, the pressure roller 15b side is heated, or the fixing roller 15a and the pressure are pressed. A configuration in which both of the rollers 15b are heated is also possible.

また加熱手段は、半導体レーザーアレイや発光ダイオードアレイなどの半導体発光素子による光エネルギを利用したものとしてもよい。この場合も、半導体発光素子を多数配置するか、或いは、半導体発光素子からの光を遮蔽する部材を多数配置することで、加熱領域や加熱量を制御することができる。当該光エネルギは、定着ローラ15aに照射するか、加圧ローラ15bに照射するか、或いは用紙P上のトナー画像に直接照射するか、或いはこれらを組み合わせて照射することが可能である。   The heating means may utilize light energy from a semiconductor light emitting element such as a semiconductor laser array or a light emitting diode array. Also in this case, the heating region and the heating amount can be controlled by arranging a large number of semiconductor light emitting elements or by arranging a large number of members that shield light from the semiconductor light emitting elements. The light energy can be applied to the fixing roller 15a, the pressure roller 15b, the toner image on the paper P directly, or a combination thereof.

(定着制御方法その1)
図8Aは、クリーニング不良検知センサ31によってトナーの除去不良が検出された場合の加熱手段20のクリーン制御モードとしての第1の制御方法を説明する図である。この第1の制御方法では、クリーニング不良検知センサ31によってトナーの除去不良(クリーニング不良)が検出されると、加熱手段20の全てのサーマルヒータ20a〜20gに第1の目標温度が得られる電力が供給される。この加熱制御により、クリーニング不良箇所のトナーを、それが画像領域にあるか非画像領域にあるかに関わりなく、画像領域のトナー画像と同時に定着することができる。
(Fixing control method 1)
FIG. 8A is a diagram illustrating a first control method as a clean control mode of the heating unit 20 when a toner removal failure is detected by the cleaning failure detection sensor 31. In this first control method, when a toner removal failure (cleaning failure) is detected by the cleaning failure detection sensor 31, electric power for obtaining the first target temperature is supplied to all the thermal heaters 20 a to 20 g of the heating unit 20. Supplied. By this heating control, it is possible to fix the toner at the poorly cleaned portion at the same time as the toner image in the image region regardless of whether it is in the image region or the non-image region.

クリーニング不良検知センサ31によってトナーの除去不良(クリーニング不良)が検出されない場合、通常制御モードにより画像領域に対応したサーマルヒータ20a〜20gのみに第1の目標温度が得られる電力が供給される。残りのサーマルヒータには第2の目標温度が得られる電力が供給される。これにより、クリーニング不良のない時は省エネ型の通常制御を実現し、クリーニング不良発生時は当該不良を回復して未定着トナーを出力しない回復制御を行うことができる。   When the toner removal failure (cleaning failure) is not detected by the cleaning failure detection sensor 31, only the thermal heaters 20a to 20g corresponding to the image area are supplied with electric power for obtaining the first target temperature in the normal control mode. The remaining thermal heater is supplied with electric power for obtaining the second target temperature. As a result, energy-saving normal control can be realized when there is no cleaning failure, and recovery control can be performed in which when the cleaning failure occurs, the failure is recovered and unfixed toner is not output.

(定着制御方法その2)
図8Bは、クリーニング不良検知センサ31によってトナーの除去不良が検出された場合の加熱手段20のクリーン制御モードとしての第2の制御方法を説明する図である。この第2の制御方法では、クリーニング不良検知センサ31によってトナーの除去不良(クリーニング不良)が検出されると、クリーニング不良検知センサ31が当該除去不良を除去不良位置と関連して検出する。そして、当該位置情報を加熱手段20の加熱制御手段24に搭載されたRAM上に記録する。
(Fixing control method 2)
FIG. 8B is a diagram for explaining a second control method as a clean control mode of the heating unit 20 when a toner removal failure is detected by the cleaning failure detection sensor 31. In the second control method, when a toner removal failure (cleaning failure) is detected by the cleaning failure detection sensor 31, the cleaning failure detection sensor 31 detects the removal failure in association with the removal failure position. Then, the position information is recorded on the RAM mounted on the heating control means 24 of the heating means 20.

ここでいう「位置情報」とは、感光体13上の残留トナーの位置を長手方向(軸方向)と周方向の位置で特定できる情報である。すなわち、当該情報に基づいて、除去不良トナーが転写された用紙Pが定着ニップSNに到達した時に、当該除去不良トナーに対応する(接触する)1又は2以上のサーマルヒータ20a〜20gが特定される。   The “position information” here is information that can specify the position of the residual toner on the photosensitive member 13 by the position in the longitudinal direction (axial direction) and the circumferential direction. That is, based on the information, when the sheet P on which the defective removal toner is transferred reaches the fixing nip SN, one or more thermal heaters 20a to 20g corresponding to (contact with) the defective removal toner are specified. The

加熱制御手段24は、搭載されたプログラムによって、当該位置情報と対応する1又は2以上のサーマルヒータ20a〜20gを対応付けする。そして、この対応付けられた1又は2以上のサーマルヒータ20a〜20gに対して、定着温度(第1の目標温度)が得られる電力を供給する。この定着制御により、クリーニング不良箇所のトナーも画像領域のトナー画像と同時に定着することが可能となるため、用紙Pが未定着トナーを保持したまま出力されるのを防止することができる。   The heating control unit 24 associates one or more thermal heaters 20a to 20g corresponding to the position information with the installed program. Then, electric power for obtaining a fixing temperature (first target temperature) is supplied to the associated one or more thermal heaters 20a to 20g. By this fixing control, it becomes possible to fix the toner at the poorly cleaned portion at the same time as the toner image in the image area, and thus it is possible to prevent the paper P from being output while holding the unfixed toner.

なお、クリーニング不良検知センサ31によってトナーの除去不良が検出された場合、画像領域のトナー画像を今回の印刷では定着せずに次回の印刷に先送りするようにしてもよい。そしてクリーニング不良箇所のトナーのみを今回の印刷で用紙P(無駄紙)に定着する制御も可能である。この制御の場合、前記対応付けられた1又は2以上のサーマルヒータ20a〜20gに対してのみ定着温度(第1の目標温度)が得られる電力を供給する。残りのサーマルヒータには電力を供給しないか、或いは前述した第2の目標温度が維持されるように電力を供給する。   If a toner removal failure is detected by the cleaning failure detection sensor 31, the toner image in the image area may be forwarded to the next printing without being fixed in the current printing. Further, it is possible to control only the toner at the defective cleaning portion to be fixed on the paper P (waste paper) by the current printing. In the case of this control, electric power that provides a fixing temperature (first target temperature) is supplied only to the associated one or more thermal heaters 20a to 20g. No power is supplied to the remaining thermal heaters, or power is supplied so that the above-described second target temperature is maintained.

クリーニング不良検知センサ31によってトナーの除去不良(クリーニング不良)が検出されない場合、通常制御モードにより画像領域に対応したサーマルヒータ20a〜20gのみに第1の目標温度が得られる電力が供給される。これは前記第1の制御方法と同様である。残りのサーマルヒータには第2の目標温度が得られる電力が供給される。これにより、クリーニング不良のない時は省エネ型の通常制御を実現し、クリーニング不良発生時は必要最低限のサーマルヒータ20a〜20gで当該不良を回復して未定着トナーを出力しない回復制御を行うことができる。   When the toner removal failure (cleaning failure) is not detected by the cleaning failure detection sensor 31, only the thermal heaters 20a to 20g corresponding to the image area are supplied with electric power for obtaining the first target temperature in the normal control mode. This is the same as the first control method. The remaining thermal heater is supplied with electric power for obtaining the second target temperature. As a result, energy-saving normal control is realized when there is no cleaning failure, and when cleaning failure occurs, recovery control is performed to recover the failure and output unfixed toner with the minimum necessary thermal heaters 20a to 20g. Can do.

この定着制御方法では、加熱制御手段24のCPUへの処理負荷やRAMの使用量が増加するが、クリーニング不良の回復制御時でも全てのサーマルヒータ20a〜20gを加熱するのではないので、省エネを維持することができる。また、このようなクリーン制御モードが実行された場合、画像形成装置の操作パネル等に、クリーン制御モードが実行されたことを表示する通知手段を設けてもよい。   In this fixing control method, the processing load on the CPU of the heating control means 24 and the amount of RAM used increase, but not all of the thermal heaters 20a to 20g are heated even during the cleaning control of the defective cleaning. Can be maintained. In addition, when such a clean control mode is executed, notification means for displaying that the clean control mode has been executed may be provided on an operation panel or the like of the image forming apparatus.

こうすることで、ユーザーはクリーニング不良が発生してクリーン制御モードが実行されたことを知ることができる。従って、クリーン制御モードの表示後にサービスマンを呼んだり、サービスマンの定期メンテナンス時にクリーニング手段19のメンテナンスを行ったりすることが可能となり、クリーニング不良の原因を速やかに修復することができる。また、画像形成装置の通信機能を利用することができる場合は、クリーン制御モードが実行されたことを自動でサービスマンに連絡することも可能である。   By doing so, the user can know that a cleaning failure has occurred and the clean control mode has been executed. Accordingly, it is possible to call a service person after the display of the clean control mode, or to perform maintenance of the cleaning means 19 during the regular maintenance of the service person, and to quickly repair the cause of the cleaning failure. Further, when the communication function of the image forming apparatus can be used, it is possible to automatically notify the service person that the clean control mode has been executed.

図8cは、本発明による加熱手段20の制御モードを行わない場合、つまり非画像領域ではサーマルヒータ20a〜20gを定着温度(第1の目標温度)まで加熱しない従来の問題を示した図である。クリーニング手段19のクリーニングブレード19aは、劣化により欠けを生じたり、ブレードの経時硬化でトナーをクリーニングしきれない、いわゆるクリーニング不良を生じたりする場合がある。本発明による加熱手段20の制御モードを行わない場合、クリーニング不良によりトナーが付着した非画像領域は、定着されないまま定着ニップSNを通過する。   FIG. 8c is a diagram showing a conventional problem in which the thermal heaters 20a to 20g are not heated to the fixing temperature (first target temperature) when the control mode of the heating unit 20 according to the present invention is not performed, that is, in the non-image region. . The cleaning blade 19a of the cleaning means 19 may be chipped due to deterioration, or may cause a so-called poor cleaning, in which the toner cannot be completely cleaned due to aging of the blade. When the control mode of the heating means 20 according to the present invention is not performed, the non-image area to which the toner has adhered due to poor cleaning passes through the fixing nip SN without being fixed.

前述したように分割加熱方式の定着装置では必要な箇所のみ定着を行うことで省エネを実現できる一方、こうしたクリーニング不良が非画像領域で生じた場合、クリーニング不良箇所の定着が行われず、トナーが未定着のまま出力されてしまう。この結果、未定着トナーによって他の印刷物が汚染されたり、ユーザーの手や衣服等が汚染されたり、当該未定着トナーが飛散して周囲が汚染されたりする問題があった。図8Aや図8Bの加熱制御を行うことで、省エネを図りつつ未定着トナーによる前記問題を解決することができる。   As described above, the divided heating type fixing device can save energy by fixing only necessary portions. On the other hand, when such a cleaning failure occurs in a non-image area, the fixing of the defective cleaning portion is not performed and the toner is not determined. It will be output while wearing. As a result, there are problems that other printed matter is contaminated by unfixed toner, the user's hand and clothes are contaminated, and the unfixed toner is scattered and the surroundings are contaminated. By performing the heating control shown in FIGS. 8A and 8B, the above-described problem caused by unfixed toner can be solved while saving energy.

(クリーニング不良検知センサの動作例)
以上、本発明の実施形態の画像形成装置、定着手段及びクリーニング不良検知センサ31〜36について説明したが、次に前記クリーニング不良検知センサ31〜36の7通りの動作例を図9〜図15を参照して説明する。
(Operation example of defective cleaning detection sensor)
The image forming apparatus, the fixing unit, and the cleaning failure detection sensors 31 to 36 according to the embodiment of the present invention have been described above. Next, seven examples of operation of the cleaning failure detection sensors 31 to 36 will be described with reference to FIGS. The description will be given with reference.

(動作例1)
図9Aは像担持体上でのクリーニング不良検知センサ31(又はセンサ32〜36)の基本となる動作例1の概略図である。図9Bは当該動作例1の制御例を示すフロー図である。像担持体は前述した感光体13、転写ベルト38又は転写・定着ベルト40である。なお、以下の説明では簡便のために、像担持体は感光体13とし、その残留トナーをクリーニング不良検知センサ31で検出するものとして説明する。
(Operation example 1)
FIG. 9A is a schematic diagram of Operation Example 1 serving as a basis of the cleaning failure detection sensor 31 (or the sensors 32 to 36) on the image carrier. FIG. 9B is a flowchart showing a control example of the operation example 1. The image carrier is the above-described photoreceptor 13, transfer belt 38 or transfer / fixing belt 40. In the following description, for the sake of simplicity, it is assumed that the image carrier is the photosensitive member 13 and the residual toner is detected by the cleaning failure detection sensor 31.

動作例1では、印刷領域の前端(又は画像領域の前端)がクリーニング不良検知センサ31の真下の検出位置に到来すると、クリーニング不良検知センサ31の動きを止める。印刷領域の後端(又は画像領域の後端)がクリーニング不良検知センサ31の真下の検出位置に到来すると、クリーニング不良検知センサ31の動きを再開する。これにより、感光体13の長手方向全体にわたって延びる非印刷領域をクリーニング不良検知センサ31で検知することができる。   In the first operation example, when the front end of the print area (or the front end of the image area) arrives at the detection position directly below the cleaning failure detection sensor 31, the movement of the cleaning failure detection sensor 31 is stopped. When the rear end of the print area (or the rear end of the image area) arrives at the detection position directly below the cleaning failure detection sensor 31, the movement of the cleaning failure detection sensor 31 is resumed. Thereby, the non-printing area extending over the entire length of the photosensitive member 13 can be detected by the cleaning failure detection sensor 31.

印刷領域の前端(又は画像領域の前端)の到来時刻は、書き込み位置(図1と図3Aの露光部13a)からクリーニング不良検知センサ31までの感光体13の移動距離をプロセス線速で割ることで求めることができる。その他の方法としては、印刷領域の前端が書き込み位置(露光部13a)に到来した段階で、その都度印刷領域の前端位置を記憶しても良い。また、連続印刷の場合は印刷開始時刻に一回だけ印刷領域の前端を記憶し、その後は印刷領域の長さ(用紙Pの長さ)と、印刷領域と印刷領域の間の規定長さ(紙間隙間)から、各印刷領域の前端位置を演算することも可能である。   The arrival time of the front edge of the print area (or the front edge of the image area) is obtained by dividing the moving distance of the photosensitive member 13 from the writing position (the exposure unit 13a in FIGS. 1 and 3A) to the cleaning failure detection sensor 31 by the process linear velocity. Can be obtained. As another method, the front end position of the print area may be stored each time the front end of the print area arrives at the writing position (exposure unit 13a). In the case of continuous printing, the front edge of the print area is stored only once at the print start time, and thereafter, the length of the print area (the length of the paper P) and the specified length between the print area and the print area ( It is also possible to calculate the front end position of each print area from the (inter-paper gap).

動作例1をフロー図で示すと図9Bのようになる。このフロー図で、プログラムが呼び出されるとステップS1で画像情報が取得される。この画像情報は、印刷領域の前端画素および後端画素の位置と、感光体13(又は転写ベルト38、40)の周回位置に関する情報を含む。当該画像情報と感光体13の搬送速度から、ステップS2でセンサ31位置に印刷領域の前端および後端が到来するタイミングが算出され、ステップS3でメモリに保存される。   FIG. 9B is a flowchart illustrating the first operation example. In this flowchart, when the program is called, image information is acquired in step S1. This image information includes information on the positions of the front end pixel and rear end pixel of the print region and the rotation position of the photosensitive member 13 (or the transfer belts 38 and 40). From the image information and the conveyance speed of the photosensitive member 13, the timing at which the front end and the rear end of the print area arrive at the position of the sensor 31 in step S2 is calculated, and stored in the memory in step S3.

当該タイミングがメモリに保存された後に、ステップS4で、現在のタイミングがメモリに保存された印刷領域の前端がセンサ31位置に到来するタイミングであるかどうかが判断される。印刷領域の前端がセンサ31位置に到来するタイミングではないと判断された場合、ステップS6で、現在のタイミングが、メモリに保存された印刷領域の前端がセンサ31位置に到来するタイミングと、メモリに保存された印刷領域の後端がセンサ31位置に到来するタイミングの間にあるかどうかが判断される。   After the timing is stored in the memory, it is determined in step S4 whether or not the current timing is the timing at which the front end of the print area stored in the memory arrives at the position of the sensor 31. When it is determined that it is not the timing when the front end of the print area arrives at the sensor 31 position, in step S6, the current timing is the timing when the front end of the print area stored in the memory arrives at the sensor 31 position, and It is determined whether or not the trailing edge of the stored print area is between the timing when the sensor 31 position is reached.

上記範囲内でない場合、すなわちクリーニング不良検知センサ31の検出位置に、印刷領域と印刷領域の間の非画像領域が位置している場合、ステップS7でクリーニング不良検知センサ31が往復動しているかどうかが判断される。往復動していない場合は、ステップS8で、クリーニング不良検知センサ31の往復動が開始される。クリーニング不良検知センサ31の往復動が開始された場合、または、既に往復動している場合は、ステップS9でクリーニング不良検知センサ31による残留トナーの検出が行われ、ステップS10で残留トナーが検出されたと判断された場合は、ステップS11でクリーニング不良回復処理が実行される。ステップS10で残留トナーが検出されなかったと判断された場合はプログラムが終了する。   If it is not within the above range, that is, if the non-image area between the print area and the print area is located at the detection position of the cleaning failure detection sensor 31, whether or not the cleaning failure detection sensor 31 is reciprocating in step S7. Is judged. If it is not reciprocating, the reciprocation of the cleaning failure detection sensor 31 is started in step S8. When reciprocation of the cleaning failure detection sensor 31 is started or when it has already reciprocated, residual toner is detected by the cleaning failure detection sensor 31 in step S9, and residual toner is detected in step S10. If it is determined that the cleaning failure is detected, a cleaning failure recovery process is executed in step S11. If it is determined in step S10 that no residual toner has been detected, the program ends.

メモリに保存された印刷領域の前端が、クリーニング不良検知センサ31の位置に到来するタイミングであった場合は、ステップS5でクリーニング不良検知センサ31の往復動が停止される。以上のフローによって、感光体13の長手方向全体の非画像領域におけるクリーニング不良や、トナー落ち、トナー抜けなどを、もれなく検知することが可能になる。   When the front end of the print area stored in the memory is at the timing when the cleaning failure detection sensor 31 arrives, the reciprocation of the cleaning failure detection sensor 31 is stopped in step S5. By the above flow, it becomes possible to detect a cleaning failure, a toner drop, a toner dropout, etc. in the non-image area in the entire longitudinal direction of the photoconductor 13 without any leakage.

(動作例2)
図10Aはクリーニング不良検知センサ31の動作例1の概略図である。図10Bは当該動作例1の制御例を示すフロー図である。この動作で2では、クリーニング不良検知センサ31で、画像濃度調整用のパッチ画像48の濃度も測定される。
(Operation example 2)
FIG. 10A is a schematic diagram of an operation example 1 of the cleaning failure detection sensor 31. FIG. 10B is a flowchart showing a control example of the operation example 1. In this operation 2, the density of the patch image 48 for image density adjustment is also measured by the cleaning failure detection sensor 31.

画像濃度調整用パッチ画像は、印刷領域と印刷領域の間や、印刷領域外の範囲に潜像として書き込まれた後に顕像化されたトナー像である。当該トナー像のトナー濃度を測定し、その測定結果に基づき、潜像形成用の書込光強度、帯電バイアス、現像バイアス等を変更して現像ポテンシャルを調節する。また、2成分現像方式の場合には、当該測定結果に基づいて、現像器内のトナー濃度の目標値を調節して画像濃度制御も行う。   The patch image for image density adjustment is a toner image that has been visualized after being written as a latent image between print regions or outside the print region. The toner density of the toner image is measured, and based on the measurement result, the developing potential is adjusted by changing the writing light intensity for forming the latent image, the charging bias, the developing bias, and the like. In the case of the two-component development method, image density control is also performed by adjusting a target value of toner density in the developing device based on the measurement result.

図10Bは動作例2のフロー図である。この動作例2では、ステップS1で濃度調整用パッチ画像が書き込まれたかどうかが判断される。当該パッチ画像が書き込まれていた場合、ステップS2でクリーニング不良検知センサをパッチ画像測定位置まで移動させ、ステップS3で測定のため停止させる。次に、ステップS4でパッチ画像が読み取れるタイミングになると画像濃度を測定し、ステップS5でその測定結果をメモリに記憶する。その後、ステップS6でセンサを測定前の元の位置まで戻し、図9Bの動作例1のステップS1に戻る。以上のステップを実行することで、クリーニング不良検知センサ31で、画像濃度調整用パッチ画像の読み取り用センサを兼用することができる。   FIG. 10B is a flowchart of the second operation example. In this operation example 2, it is determined whether or not the density adjustment patch image has been written in step S1. If the patch image has been written, the cleaning failure detection sensor is moved to the patch image measurement position in step S2, and stopped for measurement in step S3. Next, when it is time to read the patch image in step S4, the image density is measured, and in step S5, the measurement result is stored in the memory. Thereafter, in step S6, the sensor is returned to the original position before the measurement, and the process returns to step S1 of the operation example 1 in FIG. 9B. By executing the above steps, the cleaning defect detection sensor 31 can also be used as an image density adjustment patch image reading sensor.

(動作例3)
図11Aはクリーニング不良検知センサ31の動作例3の概略図である。図11Bは当該動作例3の制御例を示すフロー図である。前述した図9Aの動作例1では、図11Dに示すように、クリーニング不良検知センサ31の位置が感光体13の端部に近い箇所で画像領域に入ると、そこでセンサ31の動きがいったん止まる。そしてクリーニング不良検知センサ31が当該画像領域の後の次の非画像領域に入ると、センサ31の往復動範囲の端部まで移動した後に反対側の端部に向けて折り返す。
(Operation example 3)
FIG. 11A is a schematic diagram of an operation example 3 of the cleaning failure detection sensor 31. FIG. 11B is a flowchart showing a control example of the operation example 3. In the operation example 1 in FIG. 9A described above, as shown in FIG. 11D, when the position of the cleaning failure detection sensor 31 enters the image area near the end of the photosensitive member 13, the movement of the sensor 31 is temporarily stopped. When the cleaning failure detection sensor 31 enters the next non-image area after the image area, it moves to the end of the reciprocating range of the sensor 31 and then folds back toward the opposite end.

この際、当該折り返し部分では感光体13の長手方向で重複した範囲を検知することになる。この間も感光体13が回転しているので、感光体13上でのセンサ31の移動軌跡は重複しないが、感光体13の長手方向で検出密度が不均一化する。   At this time, an overlapping range in the longitudinal direction of the photosensitive member 13 is detected at the folded portion. Since the photosensitive member 13 is rotating during this time, the movement trajectory of the sensor 31 on the photosensitive member 13 does not overlap, but the detection density becomes non-uniform in the longitudinal direction of the photosensitive member 13.

そこで、動作例3では、図11Aのように次の非画像領域でクリーニング不良検知センサ31が折り返す場合、クリーニング不良検知センサ31が当該非画像領域の前の画像領域を通過している間に、当該クリーニング不良検知センサ31を感光体13の端部まで移動させる。そして次の非画像領域がセンサ31の位置に到来するまでセンサ31を当該端部で待機(一時停止)させ、非画像領域が到来すると同時にセンサ31を反対側に移動させる。このような処理を入れることで、感光体13の端部におけるセンサ31の長手方向検出密度を均一化することができる。   Therefore, in the operation example 3, when the cleaning failure detection sensor 31 is turned back in the next non-image area as shown in FIG. 11A, while the cleaning failure detection sensor 31 passes the image area before the non-image area, The cleaning failure detection sensor 31 is moved to the end of the photoreceptor 13. Then, until the next non-image area arrives at the position of the sensor 31, the sensor 31 waits (pauses) at the end, and the sensor 31 is moved to the opposite side simultaneously with the arrival of the non-image area. By including such processing, the detection density in the longitudinal direction of the sensor 31 at the end of the photoconductor 13 can be made uniform.

また、図11Cは、クリーニング不良検知センサ31が感光体13の長手方向中央寄りの位置で画像領域に入り、当該画像領域内で端部まで移動しきれないうちに次の非画像領域がセンサ31の位置に到来する場合である。この場合も、当該センサ31を画像領域の前端で停止することなく連続して移動させてもよい。そして次の非画像領域でセンサ31が感光体13の端部まで移動すると直ちに折り返す。これにより、重複検知範囲を図11Dの場合よりも狭くすることができる。   Further, FIG. 11C shows that the cleaning defect detection sensor 31 enters the image area at a position near the center in the longitudinal direction of the photoconductor 13 and the next non-image area is the sensor 31 before it can move to the end in the image area. It is a case where it arrives at the position of. Also in this case, the sensor 31 may be continuously moved without stopping at the front end of the image area. Then, when the sensor 31 moves to the end of the photosensitive member 13 in the next non-image area, it turns immediately. Thereby, the overlap detection range can be narrower than in the case of FIG. 11D.

動作例3のフロー図は図11Bの通りである。前述した重複検知範囲を解消するために、動作例1のステップS4の後に、ステップS12〜S15を追加している。その他は図9Bの動作例1と同様である。この動作例3では、ステップS12で、メモリに保存された印刷領域の前端が、クリーニング不良検知センサ31の位置に到来するタイミングにおいて、現在のクリーニング不良センサ31の位置が、感光体13の端部であるかどうかが判断される。   The flowchart of the operation example 3 is as shown in FIG. 11B. In order to eliminate the above-described overlap detection range, steps S12 to S15 are added after step S4 of operation example 1. Others are the same as the operation example 1 of FIG. 9B. In this operation example 3, at the timing when the front end of the print area stored in the memory arrives at the position of the cleaning failure detection sensor 31 in step S12, the current position of the cleaning failure sensor 31 is the end of the photoconductor 13. It is determined whether or not.

ステップS12でクリーニング不良検知センサ31の位置が感光体13の端部ではないと判断された場合、ステップS13で現在のセンサ31の位置から当該端部までの距離が算出される。次に、ステップS14で、この算出された端部までの距離が、次回の非画像領域においてセンサ31が移動しきれる距離であるかどうかが判断される。   If it is determined in step S12 that the position of the cleaning failure detection sensor 31 is not the end of the photoreceptor 13, the distance from the current position of the sensor 31 to the end is calculated in step S13. Next, in step S14, it is determined whether or not the calculated distance to the end is a distance that allows the sensor 31 to move in the next non-image area.

クリーニング不良検知センサ31が移動しきれる距離である場合、ステップS15で当該センサ31が感光体13の端部まで移動され、ステップS5で停止されてプログラムが終了する。   If it is the distance that the cleaning failure detection sensor 31 can move, the sensor 31 is moved to the end of the photosensitive member 13 in step S15, stopped in step S5, and the program ends.

また、ステップS12で、クリーニング不良検知センサ31の現在の位置が感光体13の端部であると判断された場合、当該センサ31の移動が停止される(ステップS5)。また、ステップS14で、次回の非画像領域においてクリーニング不良検知センサ31が感光体13の端部まで移動しきれないと判断された場合も、クリーニング不良検知センサ31の移動が停止される(ステップS5)。以上のフローによって、動作例1よりもクリーニング不良検知センサ31の長手方向検出密度を均一化することができる。   If it is determined in step S12 that the current position of the cleaning failure detection sensor 31 is the end of the photosensitive member 13, the movement of the sensor 31 is stopped (step S5). If it is determined in step S14 that the cleaning failure detection sensor 31 cannot move to the end of the photosensitive member 13 in the next non-image area, the movement of the cleaning failure detection sensor 31 is stopped (step S5). ). With the above flow, the longitudinal detection density of the cleaning failure detection sensor 31 can be made more uniform than in the first operation example.

(動作例4)
図12Aはクリーニング不良検知センサ31の動作例4の概略図である。図12Bは当該動作例4の制御例を示すフロー図である。この動作例4は、感光体13の長手方向に画像領域と非画像領域が混在している場合でも、非画像領域だけをクリーニング不良検知センサ31で検知可能にしたものである。この動作例4では、画像領域と非画像領域を区別するために、感光体13上に形成されたトナー画像の位置がメモリに保存される。そして、クリーニング不良検知センサの位置と、当該トナー画像の位置とが一致するタイミングでは、クリーニング不良の検知が行われず、非画像領域でのみクリーニング不良の検知が行われる。これにより、非画像領域は逐一クリーニング不良が検知され、クリーニング不良やトナー落ちが検知される。従って、動作例1よりも検知範囲を広げることができる。
(Operation example 4)
FIG. 12A is a schematic diagram of an operation example 4 of the cleaning failure detection sensor 31. FIG. 12B is a flowchart showing a control example of the operation example 4. In the fourth operation example, even when an image area and a non-image area are mixed in the longitudinal direction of the photosensitive member 13, only the non-image area can be detected by the cleaning failure detection sensor 31. In this operation example 4, the position of the toner image formed on the photoconductor 13 is stored in the memory in order to distinguish between the image area and the non-image area. Then, at the timing when the position of the cleaning failure detection sensor coincides with the position of the toner image, the cleaning failure is not detected and the cleaning failure is detected only in the non-image area. As a result, the non-image area is detected for a cleaning defect one by one, and a cleaning defect or toner drop is detected. Therefore, the detection range can be expanded as compared with the first operation example.

図12Bのフロー図において、プログラムが呼び出されると、ステップS1でクリーニング不良検知センサ31が感光体13の長手方向に連続的に往復動される。次に、ステップS2で、書き込みユニットにより露光部13aで潜像画像が書き込まれたか否かが判断される。潜像画像が書き込まれていた場合は、ステップS3で露光部13aに対応する感光体13上の当該書き込み位置が取得される。続いて、ステップS4で感光体13の搬送速度からクリーニング不良検知センサ31の位置に顕像画像としてのトナー画像が到来するタイミングが算出され、ステップS5で当該タイミングがメモリに保存される。   In the flowchart of FIG. 12B, when the program is called, the cleaning failure detection sensor 31 is continuously reciprocated in the longitudinal direction of the photosensitive member 13 in step S1. Next, in step S2, it is determined whether or not a latent image has been written by the exposure unit 13a by the writing unit. If the latent image has been written, the writing position on the photosensitive member 13 corresponding to the exposure unit 13a is acquired in step S3. Subsequently, in step S4, the timing at which the toner image as a visible image arrives at the position of the cleaning failure detection sensor 31 from the conveyance speed of the photosensitive member 13 is calculated, and in step S5, the timing is stored in the memory.

露光部13aで潜像画像が書き込まれず、トナー画像が形成されていない場合、ステップS6で、現在のタイミングが、メモリに保存された画像が到来するタイミングかどうかが判断される。トナー画像が到来するタイミングではない場合、ステップS7で、連続的に往復動しているクリーニング不良検知センサ31により残留トナーの状態が検出される。   If the latent image is not written in the exposure unit 13a and the toner image is not formed, it is determined in step S6 whether the current timing is the timing when the image stored in the memory arrives. If it is not the timing at which the toner image arrives, in step S7, the state of residual toner is detected by the cleaning failure detection sensor 31 that is continuously reciprocating.

この検出により残留トナーが検出されたか否かがステップS8で判断される。残留トナーが検知された場合は、ステップS9でクリーニング不良回復処理が実行され、その後プログラムが終了する。残留トナーが検知されなかった場合は直ちにプログラムが終了する。また、ステップS6で、メモリに保存された画像が到来するタイミングであると判断された場合、直ちにプログラムが終了する。   In step S8, it is determined whether or not residual toner is detected by this detection. If residual toner is detected, cleaning failure recovery processing is executed in step S9, and then the program ends. If no residual toner is detected, the program ends immediately. If it is determined in step S6 that the image stored in the memory has arrived, the program immediately ends.

以上のフローによって、感光体13の長手方向で画像領域と非画像領域が混在している場合でも、非画像領域のクリーニング不良が逐一検知され、クリーニング不良やトナー落ちが検出される。   According to the above flow, even when the image area and the non-image area are mixed in the longitudinal direction of the photosensitive member 13, the cleaning defect of the non-image area is detected one by one, and the cleaning defect and the toner drop are detected.

(動作例5)
図13はクリーニング不良検知センサ31の動作例5の概略図である。便宜的に、クリーニング不良検知センサ31の移動方向に重ねるようにしてーマルヒータ20a〜20gを並べている。この動作例5では、図12Bの動作例4のフロー図のステップS5の処理(画像が到来するタイミングをメモリに保存)において、その分解能を、図2Bの定着ローラ15aの周方向における分割加熱方式の各サーマルヒータ20a〜20gの長さにしている。
(Operation example 5)
FIG. 13 is a schematic diagram of an operation example 5 of the cleaning failure detection sensor 31. For convenience, the multiple heaters 20 a to 20 g are arranged so as to overlap in the moving direction of the cleaning failure detection sensor 31. In this operation example 5, in the process of step S5 in the flowchart of the operation example 4 in FIG. 12B (the timing at which the image arrives is stored in a memory), the resolution is divided heating method in the circumferential direction of the fixing roller 15a in FIG. The length of each of the thermal heaters 20a to 20g.

すなわち、印刷領域又は画像領域がクリーニング不良検知センサ31の検出位置に到来したか否かを、検出位置に対応する各サーマルヒータ20a〜20gの加熱領域内に印刷領域又は画像領域の画素があるか否かで判断する。この場合、画像が到来するタイミングの判定精度(検出の時間間隔)は、印刷領域又は画像領域の画素が、1つ1つのサーマルヒータ20a〜20gの、搬送方向加熱領域の長さ分を移動するのに要する時間にしたものである。これにより、「画像が到来するタイミング」のメモリ上の保存領域を荒くする(保存するタイミング数を少なくする)ことができ、演算装置の負荷を減らすことができる。 That is, whether or not the print area or the image area has arrived at the detection position of the cleaning failure detection sensor 31 and whether there is a pixel in the print area or the image area in the heating area of each of the thermal heaters 20a to 20g corresponding to the detection position. Judge by no. In this case, the determination accuracy (detection time interval) of the timing at which the image arrives is such that the pixels in the print area or the image area move by the length of the conveyance direction heating area of each of the thermal heaters 20a to 20g. This is the time it takes to complete. As a result, the storage area on the memory of “timing when the image arrives” can be roughened (the number of timings to be stored is reduced), and the load on the arithmetic device can be reduced.

図13は、サーマルヒータ20a、20b、20e、20fを通過する画像領域が定着される様子をイメージ的に示している。中央の縦線はクリーニング不良による未定着残留トナーを示している。この残留トナーは非画像領域にあるので、クリーニング不良検知センサ31によって検知して対応するサーマルヒータ20dに電力を供給することで定着される。   FIG. 13 conceptually shows how the image regions passing through the thermal heaters 20a, 20b, 20e, and 20f are fixed. The central vertical line indicates unfixed residual toner due to poor cleaning. Since this residual toner is in a non-image area, it is detected by the cleaning failure detection sensor 31 and fixed by supplying power to the corresponding thermal heater 20d.

(動作例6)
図14Aはクリーニング不良検知センサ31の動作例6の概略図である。この動作例6では、図14Aに示すように、前述した動作例1〜5において、印刷領域のサイズ(記録媒体の幅方向寸法)をあらかじめ記憶しておき、クリーニング不良検知センサの移動範囲の端部を、当該印刷領域のサイズにあわせて変更するものである。これにより、印刷領域のサイズに合わせて必要な範囲のみが無駄なく検知される。
(Operation example 6)
FIG. 14A is a schematic diagram of an operation example 6 of the cleaning failure detection sensor 31. In this operation example 6, as shown in FIG. 14A, in the above-described operation examples 1 to 5, the size of the print area (width direction dimension of the recording medium) is stored in advance, and the end of the movement range of the cleaning failure detection sensor is stored. The copy is changed in accordance with the size of the print area. Thereby, only a necessary range according to the size of the print area is detected without waste.

図14Bのフロー図は、前述した動作例1〜5のスタート処理の直後に入るサブルーチンである。ステップS1で、印刷領域のサイズが取得され、ステップS2で、クリーニング不良検知センサを移動させる範囲が決定される。   The flowchart in FIG. 14B is a subroutine that is entered immediately after the start processing in the first to fifth operation examples. In step S1, the size of the print area is acquired, and in step S2, a range in which the cleaning failure detection sensor is moved is determined.

(動作例7)
図15Aはクリーニング不良検知センサ31の動作例7の概略図である。クリーニング不良検知センサ31が往復動を繰り返すうちに、プログラムに記憶されているセンサ31の感光体13上の位置と、実際のセンサ31の位置とがずれてくることがある。そこで、この動作例7では、所定の枚数を印刷した後などに、プログラムをキャリブレーションモードにする。
(Operation example 7)
FIG. 15A is a schematic diagram of an operation example 7 of the cleaning failure detection sensor 31. While the cleaning failure detection sensor 31 repeats reciprocation, the position of the sensor 31 stored in the program on the photosensitive member 13 and the actual position of the sensor 31 may shift. Therefore, in this operation example 7, the program is set to the calibration mode after printing a predetermined number of sheets.

当該キャリブレーションモードでは、図15Aに示すように、像担持体としての感光体13の両端部に、クリーニング不良検知センサ31の往復動範囲の両端位置に対応させて書き込みユニットと現像手段18で線状のトナー像T1、T2を形成する。そのトナー像T1、T2をクリーニング不良検知センサ31で読み込むことで当該センサ31の両端位置のキャリブレーションを行う。   In the calibration mode, as shown in FIG. 15A, the writing unit and the developing unit 18 are connected to both ends of the photosensitive member 13 as the image carrier so as to correspond to both ends of the reciprocating range of the cleaning failure detection sensor 31. Toner images T1 and T2 are formed. The toner images T1 and T2 are read by the cleaning failure detection sensor 31 to calibrate the positions of both ends of the sensor 31.

図15Bは、この動作例7(キャリブレーションモード)のフロー図である。当該キャリブレーションモードでは、まずステップS1でクリーニング不良検知センサ31の往復動範囲の両端に相当する位置にトナー像T1、T2が形成される。その後、ステップS2でクリーニング不良検知センサ31の位置にトナー像T1、T2が到来するまで感光体13が駆動される。そしてステップS3において、トナー像T1、T2が到来するタイミングで感光体13が停止される。   FIG. 15B is a flowchart of this operation example 7 (calibration mode). In the calibration mode, first, toner images T1 and T2 are formed at positions corresponding to both ends of the reciprocating range of the cleaning failure detection sensor 31 in step S1. Thereafter, the photosensitive member 13 is driven until the toner images T1 and T2 arrive at the position of the cleaning failure detection sensor 31 in step S2. In step S3, the photosensitive member 13 is stopped at the timing when the toner images T1 and T2 arrive.

感光体13が停止されると、ステップS4で図15Aの左右両端のいずれか一方のトナー像T2が検知されるまでクリーニング不良検知センサ31が移動される。そして当該トナー像T2が検知されたときのクリーニング不良検知センサ31の位置が、ステップS5で当該センサ31の往復動の片端の位置として記憶される。   When the photosensitive member 13 is stopped, the cleaning failure detection sensor 31 is moved until one of the left and right toner images T2 in FIG. 15A is detected in step S4. The position of the cleaning failure detection sensor 31 when the toner image T2 is detected is stored as the position of one end of the reciprocation of the sensor 31 in step S5.

その後、ステップS6で同様に他端のトナー像T1が検知されるまでクリーニング不良検知センサ31が移動され、当該トナー像が検知された位置が、ステップS7で当該センサ31の往復動の他端の位置として記憶される。これでキャリブレーションモードが終了する。以上により、感光体13(又は38、40)上の絶対位置とプログラムで記憶しているセンサ31の位置を一致させることができる。   Thereafter, the cleaning failure detection sensor 31 is moved until the toner image T1 at the other end is similarly detected at step S6, and the position at which the toner image is detected at the other end of the reciprocation of the sensor 31 at step S7. Stored as position. This completes the calibration mode. As described above, the absolute position on the photoconductor 13 (or 38, 40) can be matched with the position of the sensor 31 stored in the program.

以上説明したように、本発明によれば、像担持体のクリーニング不良等で非印刷領域又は非画像領域に付着した残留現像剤を、低コストな単一のクリーニング不良検知センサで広範囲に検出することができる。また、当該検出情報に基づいて加熱手段の加熱領域を変更することで、当該残留現像剤が記録媒体上で未定着のまま出力されるのを防止することができる。従って、未定着現像剤で他の印刷物が汚染されたり、ユーザーの手や衣服等が汚染されたり、周囲が汚染されたりするのを防止することができる。   As described above, according to the present invention, residual developer adhering to a non-printing area or a non-image area due to an image carrier cleaning defect or the like is detected in a wide range by a low-cost single cleaning defect detection sensor. be able to. Further, by changing the heating area of the heating unit based on the detection information, it is possible to prevent the residual developer from being output unfixed on the recording medium. Therefore, it is possible to prevent the unfixed developer from contaminating other printed materials, the user's hands and clothes, and the like from being contaminated.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。また、本発明に係る画像形成装置は、図1のプリンタ10に限らず、その他の複写機、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等に設けることも可能である。   The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. The image forming apparatus according to the present invention is not limited to the printer 10 shown in FIG. 1, but may be provided in other copiers, facsimiles, or complex machines thereof.

10:プリンタ 11:給紙手段
11a:給紙トレイ 11b:給紙コロ
12:タイミングローラ対 13:感光体
14:転写手段 15:定着手段
15a:定着ローラ 15b:加圧ローラ
16:帯電ローラ 17:ミラー
18:現像手段 19:クリーニング手段
20:加熱手段 20a-20g:サーマルヒータ
21:サーミスタ 22:サーミスタ
23:電源 24:加熱制御手段
31〜36:クリーニング不良検知センサ 31a:照明光源
31b:結像レンズ 31c:センサ
38:転写ベルト 40:転写・定着ベルト
48:画像濃度調整用パッチ画像
10: printer 11: paper feeding means 11a: paper feeding tray 11b: paper feeding roller 12: timing roller pair 13: photoconductor 14: transfer means 15: fixing means 15a: fixing roller 15b: pressure roller 16: charging roller 17: Mirror 18: Developing means 19: Cleaning means 20: Heating means 20a-20g: Thermal heater 21: Thermistor 22: Thermistor 23: Power supply 24: Heating control means 31-36: Cleaning failure detection sensor 31a: Illumination light source 31b: Imaging lens 31c: sensor 38: transfer belt 40: transfer / fixing belt 48: patch image for image density adjustment

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Claims (7)

潜像画像を現像剤により顕像化した状態で担持する像担持体と、当該像担持体上の顕像画像を記録媒体上に転写させる転写手段と、前記記録媒体上に転写された前記顕像画像を定着させるために必要な加熱領域を選択して加熱可能な加熱手段と、転写後の前記像担持体の表面に残留した現像剤を除去するクリーニング手段と、前記必要な加熱領域の選択のため加熱領域を切り換える切換手段とを有する画像形成装置において、
前記クリーニング手段による残留現像剤の除去不良を検出するクリーニング不良検知センサを、前記像担持体又は前記転写手段に配設すると共に、当該クリーニング不良検知センサを前記顕像画像の移動方向に対して横断する方向に往復動可能に構成し、前記クリーニング不良検知センサの検出位置に前記顕像画像の前端が到来するタイミングで前記クリーニング不良検知センサの往復動を停止し、前記クリーニング不良検知センサの検出位置を前記顕像画像の後端が通過するタイミングで前記クリーニング不良検知センサの往復動を再開し、当該往復動によって、前記顕像画像の移動方向前端側と後端側に形成される非印刷領域での残留現像剤の有無を検出し、
前記クリーニング不良検知センサにより前記残留現像剤の除去不良が検出されないときは、前記顕像画像に対応した加熱領域を対象とする通常制御モードで前記加熱手段が作動され、
前記クリーニング不良検知センサにより前記残留現像剤の除去不良が検出されたときは、前記残留現像剤の除去不良を解消するクリーン制御モードで前記加熱手段が作動され、
前記クリーン制御モードは、前記顕像画像に対応した加熱領域を含む全ての加熱領域を対象とすることを特徴とする画像形成装置。
An image carrier that carries the latent image in a state of being visualized by a developer, a transfer unit that transfers the developed image on the image carrier onto a recording medium, and the developer that has been transferred onto the recording medium. Heating means capable of selecting and heating a heating area necessary for fixing an image, cleaning means for removing developer remaining on the surface of the image carrier after transfer, and selection of the necessary heating area An image forming apparatus having switching means for switching a heating region for
A cleaning failure detection sensor for detecting defective removal of the residual developer by the cleaning means is disposed on the image carrier or the transfer means, and the cleaning failure detection sensor is crossed with respect to the moving direction of the visible image. The cleaning failure detection sensor stops reciprocating at the timing when the front end of the visible image arrives at the detection position of the cleaning failure detection sensor, and is detected by the cleaning failure detection sensor. The cleaning failure detection sensor reciprocates at a timing when the rear end of the visible image passes through the non-printing area formed on the front end side and the rear end side in the moving direction of the visible image by the reciprocating motion. Detect the presence or absence of residual developer at
When the defective cleaning of the residual developer is not detected by the cleaning failure detection sensor, the heating unit is operated in a normal control mode for a heating region corresponding to the visible image,
When the residual developer removal failure is detected by the cleaning failure detection sensor, the heating means is operated in a clean control mode to eliminate the residual developer removal failure,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the clean control mode targets all heating regions including a heating region corresponding to the visible image .
潜像画像を現像剤により顕像化した状態で担持する像担持体と、当該像担持体上の顕像画像を記録媒体上に転写させる転写手段と、前記記録媒体上に転写された前記顕像画像を定着させるために必要な加熱領域を選択して加熱可能な加熱手段と、転写後の前記像担持体の表面に残留した現像剤を除去するクリーニング手段と、前記必要な加熱領域の選択のため加熱領域を切り換える切換手段とを有する画像形成装置において、An image carrier that carries the latent image in a state of being visualized by a developer, a transfer unit that transfers the developed image on the image carrier onto a recording medium, and the developer that has been transferred onto the recording medium. Heating means capable of selecting and heating a heating area necessary for fixing an image, cleaning means for removing developer remaining on the surface of the image carrier after transfer, and selection of the necessary heating area An image forming apparatus having switching means for switching a heating region for
前記クリーニング手段による残留現像剤の除去不良を検出するクリーニング不良検知センサを、前記像担持体又は前記転写手段に配設すると共に、当該クリーニング不良検知センサを前記顕像画像の移動方向に対して横断する方向に往復動可能に構成し、前記クリーニング不良検知センサの検出位置に前記顕像画像の前端が到来するタイミングで前記クリーニング不良検知センサの往復動を停止し、前記クリーニング不良検知センサの検出位置を前記顕像画像の後端が通過するタイミングで前記クリーニング不良検知センサの往復動を再開し、当該往復動によって、前記顕像画像の移動方向前端側と後端側に形成される非印刷領域での残留現像剤の有無を検出し、A cleaning failure detection sensor for detecting defective removal of the residual developer by the cleaning means is disposed on the image carrier or the transfer means, and the cleaning failure detection sensor is crossed with respect to the moving direction of the visible image. The cleaning failure detection sensor stops reciprocating at the timing when the front end of the visible image arrives at the detection position of the cleaning failure detection sensor, and is detected by the cleaning failure detection sensor. The cleaning failure detection sensor reciprocates at a timing when the rear end of the visible image passes through the non-printing area formed on the front end side and the rear end side in the moving direction of the visible image by the reciprocating motion. Detect the presence or absence of residual developer at
前記クリーニング不良検知センサにより前記残留現像剤の除去不良が検出されないときは、前記顕像画像に対応した加熱領域を対象とする通常制御モードで前記加熱手段が作動され、When the defective cleaning of the residual developer is not detected by the cleaning failure detection sensor, the heating unit is operated in a normal control mode for a heating region corresponding to the visible image,
前記クリーニング不良検知センサにより前記残留現像剤の除去不良が検出されたときは、前記残留現像剤の除去不良を解消するクリーン制御モードで前記加熱手段が作動され、When the residual developer removal failure is detected by the cleaning failure detection sensor, the heating means is operated in a clean control mode to eliminate the residual developer removal failure,
前記クリーニング不良検知センサが、前記残留現像剤の除去不良を、前記像担持体の表面における当該除去不良の位置と関連させて検出し、前記クリーン制御モードは、前記除去不良位置に対応し残留現像剤の定着に必要な加熱領域と、前記顕像画像に対応した加熱領域を対象とすることを特徴とする画像形成装置。The cleaning failure detection sensor detects the removal failure of the residual developer in relation to the position of the removal failure on the surface of the image carrier, and the clean control mode corresponds to the removal failure position and the residual development. An image forming apparatus characterized in that a heating area necessary for fixing an agent and a heating area corresponding to the visible image are targeted.
印刷領域又は画像領域が前記クリーニング不良検知センサの検出位置に到来したか否かを判定する時間分解能の程度を当該検出位置に対応する前記加熱手段の加熱領域内を前記印刷領域又は画像領域の画素が通過するのに要する時間にすることを特徴とする請求項1又は2の画像形成装置。 The degree of time resolution by the print area or the image area to determine whether arriving at the detection position of the defective cleaning sensor, the printed region or image region heating region of the heating means corresponding to the detection position 3. The image forming apparatus according to claim 1 , wherein the time required for the pixels to pass is set . 前記クリーニング不良検知センサの往復動の範囲が、顕像画像を転写する記録媒体の幅方向寸法に対応させられていることを特徴とする請求項1の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein a range of reciprocation of the cleaning failure detection sensor is made to correspond to a width direction dimension of a recording medium to which a visible image is transferred. 前記クリーニング不良検知センサの往復動の両端部に対応する像担持体上の幅方向両端部に往復動範囲の基準となるトナー像が形成され、前記クリーニング不良検知センサによって、両端部のトナー像が検知され、トナー像の位置がクリーニング不良検知センサの往復動の両端として記憶されることを特徴とする請求項1の画像形成装置。   A toner image serving as a reference for the reciprocating range is formed on both ends in the width direction on the image carrier corresponding to both ends of the reciprocating movement of the cleaning failure detection sensor. The toner images on both ends are formed by the cleaning failure detecting sensor. 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the detected position of the toner image is stored as both ends of the reciprocating motion of the cleaning failure detection sensor. 前記加熱手段が、サーマルヒータ、電磁誘導加熱又は光エネルギを利用することを特徴とする請求項1からのいずれか1の画像形成装置。 It said heating means, thermal heaters, electromagnetic induction heating or any one of the image forming apparatus of claims 1 to 5, characterized in that use light energy. 前記加熱手段が前記クリーン制御モードで制御されている時に、当該制御が行われていることを通知する通知手段を有することを特徴とする請求項の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 , further comprising a notification unit that notifies that the control is being performed when the heating unit is controlled in the clean control mode.
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