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JP6137731B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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JP6137731B2 - 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。なお、転写後に像担持体上に残った残留トナーの回収については、例えば特許文献2(特開平07−084484号公報)に開示されている。   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. Note that recovery of residual toner remaining on the image carrier after transfer is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-084484.

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手段を配設し、前記切換手段による前記加熱手段の加熱領域切り換え制御モードを、当該クリーニング不良検知手段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とし、当該クリーニング不良検知手段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とするようにしたことを特徴とする画像形成装置である。   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 area for selecting the necessary heating area, wherein a cleaning failure detection means for detecting defective removal of residual developer by the cleaning means is disposed, and the switching is performed. The heating area switching control mode of the heating means by the means corresponds to the visible image when the cleaning failure detection means does not detect the removal failure of the residual developer. The normal control mode for the heating region is set, and when the residual developer removal failure is detected by the cleaning failure detection means, the clean control mode is set to eliminate the residual developer removal failure. An image forming apparatus characterized by the above.

本発明によれば、像担持体のクリーニング不良等で非画像領域に付着した現像剤が記録媒体に転写された場合でも、像担持体上のクリーニング不良等による残留現像剤をクリーニング不良検知手段で検出し、加熱手段をクリーン制御モードで制御することで、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。   According to the present invention, even when the developer adhering to the non-image area due to poor cleaning of the image carrier is transferred to the recording medium, the residual developer due to poor cleaning on the image carrier is removed by the cleaning failure detection means. By detecting and controlling the heating means in the clean control mode, 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.

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手段の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a cleaning defect detection means. クリーニング不良検知手段の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a cleaning defect detection means. クリーニング不良検知手段の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a cleaning defect detection means. クリーニング不良検知手段の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a cleaning defect detection means. 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. 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手段の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the cleaning defect detection means provided in the transfer belt. 転写ベルトに設けたクリーニング不良検知手段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 means 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. 加熱手段の制御モードの切り換え例を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the example of switching of the control mode of a heating means. 加熱手段の制御モードの切り換え例を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the example of switching of the control mode of a heating means. クリーニング不良回復判定の例を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the example of cleaning defect recovery determination.

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手段30〜32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. On the outer periphery of the photoreceptor 13, cleaning failure detection means 30 to 32 described later are disposed. 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先端と用紙Pの搬送方向先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 photosensitive member 13, that is, at the timing at which the leading end of the toner image formed on the photosensitive member 13 coincides with the predetermined position of the leading end portion in the conveyance 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手段30〜32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と、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 means 30 to 32, a charging roller 16 as a charging means, a mirror 17 constituting a part of an exposure means (not shown), and development in the order of rotation indicated by arrows. A developing means 18 provided with a roller 18a, a transfer means 14, a cleaning means 19 provided with 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。加熱制御手段24は、後述するクリーニング不良検知手段30と接続され、当該クリーニング不良検知手段30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。   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. The heating control unit 24 is connected to a cleaning failure detection unit 30 described later, and is configured to operate the heating unit 20 in the normal control mode or the clean control mode in response to a signal from the cleaning failure detection unit 30. .

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手段)
図3A〜図3Dは、感光体13上の残留トナーの除去不良(クリーニング不良)を検出するクリーニング不良検知手段30〜36の複数の例を示すものである。図3A、図3Bのクリーニング不良検知手段30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手段30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手段30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。
(Means for detecting defective cleaning of residual toner)
3A to 3D show a plurality of examples of cleaning failure detection means 30 to 36 for detecting a removal failure (cleaning failure) of residual toner on the photoreceptor 13. The cleaning failure detection unit 30 in FIGS. 3A and 3B is disposed between the cleaning unit 19 and the charging roller 16. The cleaning failure detection means 30 has a photoreceptor surface measurement means for measuring the surface of the photoreceptor 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 means 30 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手段30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、光源であるライン照明光源30a、結像レンズ30b、ラインセンサ30cで構成されている。ライン照明光源30aは、感光体13の軸方向全域に、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。ライン照明光源30a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 measurement means of the cleaning failure detection means 30. The photoconductor surface measuring means includes a line illumination light source 30a, an imaging lens 30b, and a line sensor 30c, which are light sources. The line illumination light source 30a has a function of irradiating irradiation light including visible light and non-visible light over the entire axial direction of the photoconductor 13. The line illumination light source 30a is disposed at a position where the irradiated light is incident on the photosensitive member 13 at an angle of approximately 45 degrees.

ライン照明光源30aとしては、例えば白色のLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)アレイを用いることができる。ライン照明光源30a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。ただし、ライン照明光源は、観測領域全体にわたって均質に照明可能なものであることが好ましい。   As the line illumination light source 30a, for example, a white LED (Light Emitting Diode) array can be used. As the line illumination light source 30a, a fluorescent lamp such as a cold cathode tube or a lamp light source may be used. However, the line illumination light source is preferably capable of being illuminated uniformly over the entire observation region.

ライン照明光源30a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30bを通ってラインセンサ30c上に結像される。ラインセンサ30cは、光を受光する画素が感光体13の軸方向に一列に配列された構造を有している。ラインセンサ30c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 line illumination light source 30a is reflected on the photoreceptor 13, and forms an image on the line sensor 30c through the imaging lens 30b. The line sensor 30 c has a structure in which pixels that receive light are arranged in a line in the axial direction of the photosensitive member 13. As the line sensor 30c, 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、ライン照明光源30aからの照射光は通常ほとんどが正反射され、ラインセンサ30c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、ラインセンサ30c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 that is an irradiation target is a smooth surface, most of the irradiation light from the line illumination light source 30a is normally regularly reflected and detected by the line sensor 30c. 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 line sensor 30c 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表面での反射光をラインセンサ30c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、ラインセンサ30c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、ラインセンサ30c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 line sensor 30c is recorded in advance in a ROM or RAM on the microcomputer, the light reception amount of the line sensor 30c is reduced below the reference light amount. In addition, it can be determined that a cleaning failure has been detected. Considering that there is some variation in the reference light amount, a cleaning failure determination threshold value based on the reference light amount is set in advance, and if the received light amount of the line sensor 30c becomes smaller than the threshold value, a cleaning failure is determined. You may judge.

図3Cは、クリーニング不良検知手段31に使用する感光体表面測定手段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手段31は感光体13の長手方向に配設されたガイドロッド31bに沿って往復移動可能に配設されている。このような往復移動可能なクリーニング不良検知手段31は、従来技術(特許文献3:特開平5−281818号公報、特許文献4:特開2012−63560号公報)で知られている構成を用いてもよい。   FIG. 3C shows another embodiment of the photoconductor surface measuring means used for the cleaning failure detecting means 31. This cleaning failure detection means 31 is disposed so as to be capable of reciprocating along a guide rod 31 b disposed in the longitudinal direction of the photosensitive member 13. Such a cleaning failure detection means 31 capable of reciprocating movement uses a configuration known in the prior art (Patent Document 3: Japanese Patent Laid-Open No. 5-281818, Patent Document 4: Japanese Patent Laid-Open No. 2012-63560). Also good.

このクリーニング不良検知手段31は、前述したライン照明光源30aとラインセンサ30cの代わりに、感光体13の露光領域長手方向を感光体13表面に沿って往復動する光学式センサ(残留トナー検出センサ)などのクリーニング不良検出センサ31aを用いる。このクリーニング不良検出センサ31aで感光体13表面における残留トナーの付着量を検出する。   This cleaning defect detection means 31 is an optical sensor (residual toner detection sensor) that reciprocates along the surface of the photosensitive member 13 in the longitudinal direction of the exposure region of the photosensitive member 13 instead of the line illumination light source 30a and the line sensor 30c described above. A cleaning failure detection sensor 31a such as is used. This cleaning failure detection sensor 31a detects the amount of residual toner adhering to the surface of the photoreceptor 13.

当該クリーニング不良検出センサ31aは発光手段と受光手段から成り、受光手段は、発光手段の正反射光が検出できる位置、または発光手段の拡散反射光が検出できる位置に配置される。発光手段の正反射光が検出できる位置に受光手段を配置すると、照射対象物である感光体表面が平滑面であるため、発光手段からの照射光のほとんどが正反射され、反射光のほとんどが受光手段に検出される。   The cleaning failure detection sensor 31a includes a light emitting unit and a light receiving unit, and the light receiving unit is disposed at a position where the regular reflected light of the light emitting unit can be detected or a position where the diffuse reflected light of the light emitting unit can be detected. When the light receiving means is arranged at a position where the regular reflection light of the light emitting means can be detected, since the surface of the photosensitive member, which is an irradiation object, is a smooth surface, most of the irradiation light from the light emitting means is regularly reflected and most of the reflected light is It is detected by the light receiving means.

一方で感光体13上にトナーが付着している場合は拡散反射光が増加し、正反射光が減少するため、正反射光受光手段で検出される光量は減少する。この受光光量差から、感光体の表面状態を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表面の不具合を良好に検知することができる。例えば、感光体表面での反射光を正反射光受光手段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、正反射光受光手段の受光量が基準光量より減少した場合に、クリーニング不良を検知したと判定することができる。   On the other hand, when toner adheres on the photosensitive member 13, the diffuse reflection light increases and the specular reflection light decreases, so the amount of light detected by the specular reflection light receiving means decreases. From this difference in the amount of received light, the surface state of the photoconductor can be detected satisfactorily, and defects on the surface of the photoconductor 13 such as poor cleaning of the surface of the photoconductor 13 and toner dropping can be detected well. For example, the reference light amount when the reflected light on the surface of the photosensitive member is received by the regular reflection light receiving means is recorded in advance in the ROM or RAM on the microcomputer, and the received light amount of the regular reflection light receiving means is reduced from the reference light amount. In this case, it can be determined that a cleaning failure has been detected.

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、あらかじ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、正反射光受光手段の受光量が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。図3Cの構成では感光体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手段を構成することができる。   Considering that there is some variation in the reference light quantity, a cleaning failure judgment threshold value based on the reference light quantity is set in advance, and the cleaning failure occurs when the amount of light received by the regular reflection light receiving means becomes smaller than the threshold value. May be determined. In the configuration of FIG. 3C, it is difficult to detect the entire axial direction of the photosensitive member 13 at the same time, but the cleaning failure detection means can be configured at a lower cost than the configuration using the line sensor.

図3Dは、クリーニング不良検知手段32のさらに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手段32は現像手段18の下流側に配置されている。   FIG. 3D shows still another embodiment of the cleaning failure detection means 32. This defective cleaning detection means 32 is arranged downstream of the developing means 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手段32と同じ位置に反射式光学センサを配置し、現像手段18によって感光体13上に形成された基準トナー画像(パッチ画像)の濃度を検出することで画像の安定化を図るようにしたものがある。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手段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手段32で画像濃度調整用のパッチ画像を検出するのである。   In the image forming apparatus, a reflective optical sensor is disposed at the same position as the cleaning failure detection unit 32 in FIG. 3D, and the density of the reference toner image (patch image) formed on the photoreceptor 13 by the developing unit 18 is detected. In some cases, the image is stabilized. In the image forming apparatus having such a configuration, it is possible to construct the cleaning failure detection means 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 means 32.

クリーニング不良検知手段32に使用する光学センサは、図3Bのようにラインセンサでもよいし、図3Cのように移動式光学センサでもよい。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手段を構成することができる。   The optical sensor used for the cleaning failure detection means 32 may be a line sensor as shown in FIG. 3B or a movable optical sensor as shown in FIG. 3C. Mobile optical sensors are less expensive than line sensors. By sharing the optical sensor for stabilizing the image and the optical sensor for detecting the defective cleaning, the number of sensors can be reduced, and the cleaning defective detecting means can be configured at a lower cost.

図4Aと図4Bは、図3Dのクリーニング不良検知手段32を使用する場合の具体的な検知方法の2つ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手段32を配置する場合、クリーニング不良検知手段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。   4A and 4B show two examples of specific detection methods when the cleaning failure detection means 32 of FIG. 3D is used. When the defective cleaning detection means 32 is arranged between the developing means 18 and the cleaning means 19 as shown in FIG. 3D, an image for printing also passes through the surface of the photoconductor 13 measured by the defective cleaning detection means 32. For this reason, it is necessary to distinguish between toner adhesion for printing and toner adhesion due to poor cleaning.

図4A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. 4A distinguishes and detects the toner adhesion by 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4A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. 4A utilizes this non-printing area (non-image area), and performs cleaning failure detection 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.

しかし、図4Aの方法は、印刷領域上のみにクリーニング不良トナーが付着していたり、一時的なトナー落ちが生じたりした場合には対応することが難しい。また、印刷中に生じたクリーニング不良による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という問題がある。そこで、図4Bの検知方法は、加熱制御手段24が有する加熱手段20(サーマルヒータ20a〜20g)への電力供給情報を活用してクリーニング不良検知を行うことで前記問題を解決する。   However, the method of FIG. 4A is difficult to handle when poorly cleaned toner adheres only to the print area or when toner drops temporarily. In addition, there is a problem in that the output of the paper P accompanied by unfixed toner due to poor cleaning that occurs during printing cannot be completely prevented. Therefore, the detection method of FIG. 4B solves the above problem by detecting the cleaning failure by utilizing the power supply information to the heating means 20 (thermal heaters 20a to 20g) of the heating control means 24.

クリーニング不良検知手段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3Bのラインセンサ30cを用いる構成であれば、受光画素と感光体13上の位置を予め対応付け、当該対応関係を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。また感光体13の露光領域長手方向を表面に沿って往復動する図3Cのような光学式センサであれば、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)しておくことでも特定できる。   The cleaning failure detection means 32 always measures the surface of the photosensitive member 13, and records (mappings) the measurement result (the amount of received light) in the RAM on the microcomputer in association with the measurement position. For example, if the measurement position is configured to use the line sensor 30c of FIG. 3B, the light receiving pixels and the positions on the photosensitive member 13 are associated in advance, and the correspondence is recorded (mapped) in the ROM on the microcomputer. Can be specified. Further, in the case of the optical sensor as shown in FIG. 3C that reciprocates along the surface in the longitudinal direction of the exposure area of the photoconductor 13, the reciprocating time and reciprocating distance are related to the position on the photoconductor 13 and the microcomputer. It can also be specified by recording (mapping) it in the ROM above.

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手段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手段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 unit 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 unit 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手段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 means 32 can distinguish and detect printing toner adhesion and toner adhesion 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手段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。   5A and 5B show an embodiment in which cleaning failure detection means 33 to 36 are attached to a 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手段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手段33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手段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手段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手段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手段を実現することができる。なお、転写ニップNの開閉機構を設けることで、クリーニング不良検知手段33を当該ニップNの下流側に配設することも可能である。この場合、転写ニップNを開いた状態でクリーニング不良検知手段33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 a printer 10, for example, if the optical sensor for stabilizing the image and the optical sensor of the cleaning failure detection unit are used together, the most downstream photoreceptor 13 </ b> Y and the transfer nip as in the cleaning failure detection unit 33 of FIG. 5A are used. N. When the optical sensor for image stabilization and the optical sensor for the cleaning failure detection unit are separately arranged, they are arranged downstream of the belt cleaning unit 39 like the cleaning failure detection unit 34 of FIG. 5A. By doing so, it is not necessary to provide a cleaning failure detection means for each photoconductor 13 of each developing device, and a cleaning failure detection means can be realized with an inexpensive configuration. In addition, by providing an opening / closing mechanism for the transfer nip N, it is possible to dispose the cleaning failure detection means 33 on the downstream side of the nip N. In this case, with the transfer nip N opened, the cleaning failure detection means 33 detects the presence or absence of residual toner in the non-printing area and the non-image area.

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手段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 the cleaning failure detection means 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手段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手段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手段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手段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手段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 image stabilization and the optical sensor for the cleaning failure detection means are used together, the most downstream photosensitive member 13Y and the transfer / fixing as in the cleaning failure detection means 35 of FIG. 5B. It arrange | positions between nip SN. When the optical sensor of the cleaning failure detection unit is arranged separately from the optical sensor for image stabilization, it is arranged downstream of the belt cleaning unit 46 like the cleaning unit 36 of FIG. 5B. In any case, since it is not necessary to provide a cleaning failure detection means for each photoconductor 13 of each developing device, the cleaning failure detection means 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手段30〜36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、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 units 30 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. 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 or a paper gap formed between 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手段30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手段30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 for explaining a first control method of the heating unit 20 when a toner removal failure is detected by the cleaning failure detection unit 30. In this first control method, when a toner removal failure (cleaning failure) is detected by the cleaning failure detection means 30, all the thermal heaters 20a to 20g of the heating means 20 have electric power that can obtain the first target temperature. 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手段30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 means 30, 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手段30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手段30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手段30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 of the heating unit 20 when a toner removal failure is detected by the cleaning failure detection unit 30. In the second control method, when a toner removal failure (cleaning failure) is detected by the cleaning failure detection means 30, the cleaning failure detection means 30 detects the removal failure in relation to 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.

クリーニング不良検知手段30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 means 30, 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.

図9A〜図9Cは、加熱手段の制御例を示すフロー図である。前記問題を解決するため、本発明はクリーニング不良検知手段30〜36を有し、加熱制御手段24が、加熱手段20の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を有する。   9A to 9C are flowcharts showing an example of control of the heating means. In order to solve the above problem, the present invention has cleaning failure detection means 30 to 36, and the heating control means 24 has a switching means for switching the heating area for selecting a heating area necessary for the heating means 20.

この切換手段は、まず図9AのステップS1でクリーニング不良検知を行う。そして、ステップS2で、クリーニング不良検知手段30(ライン照明光源30a、結像レンズ30b、ラインセンサ30c)によって感光体13上にクリーニング不良が検知されないと判断された場合は、ステップS3で通常通り図8A、図8Bで説明した画像領域のみ定着する加熱(通常制御モード)を行う。   This switching means first detects defective cleaning in step S1 of FIG. 9A. If it is determined in step S2 that no cleaning failure is detected on the photosensitive member 13 by the cleaning failure detection means 30 (line illumination light source 30a, imaging lens 30b, line sensor 30c), the image is displayed as usual in step S3. Heating (normal control mode) for fixing only the image area described in FIGS. 8A and 8B is performed.

一方、クリーニング不良が検知された場合は、ステップS4でクリーン制御モードに切り換えられる。この切り換えを行う切換手段は、加熱制御手段24のマイクロコンピュータ上に搭載されるプログラムで実現される。   On the other hand, if a cleaning failure is detected, the mode is switched to the clean control mode in step S4. The switching means for performing this switching is realized by a program mounted on the microcomputer of the heating control means 24.

(クリーニング不良回復判定)
図9Bは、クリーニング不良回復判定手段について説明する図である。クリーニング不良は通常クリーニングブレード19aの欠けや硬化といった経時劣化現象で生じるが、例えば環境条件が変化してプリンタ10の周辺温度が上がると、クリーニングブレード19aが軟化し、クリーニング不良が自然に回復することがある。本発明ではこうした現象に対応し、クリーニング不良から回復したかどうかを判定するクリーニング不良回復判定手段を設けている。
(Cleaning failure recovery judgment)
FIG. 9B is a diagram illustrating a cleaning failure recovery determination unit. The cleaning failure usually occurs due to deterioration with time such as chipping or hardening of the cleaning blade 19a. For example, when the ambient temperature changes and the temperature around the printer 10 increases, the cleaning blade 19a softens and the cleaning failure naturally recovers. There is. In the present invention, in response to such a phenomenon, cleaning failure recovery determination means for determining whether or not recovery from a cleaning failure is provided is provided.

クリーニング不良が回復(残留トナーの除去不良が解消)したと判定されると、サーマルヒータ20a〜20gの制御モードがクリーン制御モードから通常制御モードに自動で復帰するようになっている。このようにクリーニング不良回復判定手段を設けることにより、クリーニング不良回復後は速やかにサーマルヒータ20a〜20gの制御モードを通常制御モードへ戻すことができる。従って、サーマルヒータ20a〜20gの電力消費の無駄を最小化することができる。   When it is determined that the cleaning failure has been recovered (residual toner removal failure has been resolved), the control mode of the thermal heaters 20a to 20g is automatically returned from the clean control mode to the normal control mode. By providing the cleaning failure recovery determination means in this manner, the control mode of the thermal heaters 20a to 20g can be quickly returned to the normal control mode after the cleaning failure recovery. Therefore, waste of power consumption of the thermal heaters 20a to 20g can be minimized.

クリーニング不良回復判定手段は、まずステップS1で現在の制御モードがクリーン制御モードか否かが判断される。そして当該ステップS1でクリーン制御モードと判断された場合に、ステップS2のクリーニング不良回復判定、すなわち、図9Cのようなクリーニング不良回復判定のステップS1〜S5が実行される。そして、当該クリーニング不良回復判定の結果、ステップS3でクリーニング不良が回復されたと判定された場合は、ステップS4で制御モードが通常制御モードに切り換えられる。   First, in step S1, the cleaning failure recovery determination means determines whether or not the current control mode is the clean control mode. If it is determined in step S1 that the control mode is the clean control mode, the cleaning failure recovery determination in step S2, that is, the cleaning failure recovery determination steps S1 to S5 as shown in FIG. 9C is executed. If it is determined in step S3 that the cleaning failure has been recovered as a result of the cleaning failure recovery determination, the control mode is switched to the normal control mode in step S4.

また、クリーニング不良が回復されていないと判定された場合は、ステップS5でクリーン制御モードのままとされる。このクリーニング不良回復判定手段は、加熱手段20(サーマルヒータ20a〜20g)の加熱領域を切り換える切換手段と同様に、加熱制御手段24のマイクロコンピュータに搭載されるプログラムによって実現される。   If it is determined that the cleaning failure has not been recovered, the clean control mode is maintained in step S5. This cleaning failure recovery determination means is realized by a program mounted on the microcomputer of the heating control means 24, similarly to the switching means for switching the heating region of the heating means 20 (thermal heaters 20a to 20g).

図9Cは、前述したクリーニング不良回復判定手段の具体例について説明する図である。クリーニング不良回復判定が開始されると、まずステップS1でクリーニング回復判定タイマーがスタートされる。そして、ステップS2でクリーニング不良検知手段によってクリーニング不良が検知されたか否かが判断される。   FIG. 9C is a diagram illustrating a specific example of the cleaning failure recovery determination unit described above. When the cleaning failure recovery determination is started, a cleaning recovery determination timer is first started in step S1. In step S2, it is determined whether a cleaning failure is detected by the cleaning failure detection means.

ステップS2でクリーニング不良が検知されたと判断された場合は、ステップS3でタイマーがリセットされて判定が終了する。ステップS2でクリーニング不良が検知されないと判断された場合は、ステップS4でタイマースタートから一定時間が経過しているか否かが判断される。   If it is determined in step S2 that a cleaning failure has been detected, the timer is reset in step S3 and the determination ends. If it is determined in step S2 that no cleaning failure has been detected, it is determined in step S4 whether a fixed time has elapsed since the timer start.

ここで「一定時間」は、例えば感光体13が1回転する時間を予め加熱制御手段24のROMに記録しておき、この時間を「一定時間」とすることができる。なお、電気ノイズ等によってクリーニング不良検知手段の誤検知が発生する可能性を考慮すると、当該「一定時間」に余裕を持たせた方がよい。すなわち、感光体13の例えば2回転又は3回転分の時間を当該「一定時間」に設定する。この一定時間内で規定回数以上(例えば2回以上)クリーニング不良が検知されなければ、クリーニング不良が回復したと判定する。   Here, for example, the “certain time” can be recorded in the ROM of the heating control means 24 in advance as the time for which the photosensitive member 13 rotates once, and this time can be set as the “constant time”. In consideration of the possibility of erroneous detection of the cleaning failure detection means due to electrical noise or the like, it is better to allow a margin for the “certain time”. That is, for example, the time for two rotations or three rotations of the photosensitive member 13 is set to the “certain time”. If a cleaning failure is not detected more than a predetermined number of times (for example, 2 times or more) within this fixed time, it is determined that the cleaning failure has been recovered.

一定時間が経過していない場合は、一定時間が経過するまでステップS2とステップS4を交互に繰り返す。この途中でクリーニング不良が検知された場合は、ステップS3でタイマーをリセットして判定を終了する。   If the predetermined time has not elapsed, step S2 and step S4 are alternately repeated until the predetermined time has elapsed. If a cleaning failure is detected during this process, the timer is reset in step S3 and the determination is terminated.

ステップS2でクリーニング不良が検知された後、ステップS4でタイマースタートから一定時間が経過したと判断されると、ステップS5でクリーニング不良が回復したと判定されて判定を終了する。この処理は作像中に常に行ってもよいし、作像後にクリーニング不良検知モードを実行し、クリーニング不良検知モードでクリーニング不良が検知されなければ、回復したと判定する方法を取ってもよい。   After a cleaning failure is detected in step S2, if it is determined in step S4 that a fixed time has elapsed from the start of the timer, it is determined in step S5 that the cleaning failure has been recovered, and the determination ends. This process may always be performed during image formation, or a cleaning failure detection mode may be executed after image formation, and if no cleaning failure is detected in the cleaning failure detection mode, it may be determined that the image has been recovered.

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
30-36:クリーニング不良検知手段 30a:ライン照明光源
30b:結像レンズ 30c:ラインセンサ
38:転写ベルト 40:転写・定着ベルト
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 30-36: Cleaning failure detecting means 30a: Line illumination light source 30b: Imaging Lens 30c: Line sensor 38: Transfer belt 40: Transfer / fixing belt

特開2001−343860号公報JP 2001-343860 A 特開平07−084484号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-084484 特開平5−281818号公報JP-A-5-281818 特開2012−63560号公報JP 2012-63560 A

Claims (18)

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手段を配設し、前記切換手段による前記加熱手段の加熱領域切り換え制御モードを、
当該クリーニング不良検知手段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とし、
当該クリーニング不良検知手段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して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とするようにした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 unit that detects a removal failure of the residual developer by the cleaning unit is provided, and a heating region switching control mode of the heating unit by the switching unit is set,
When the cleaning failure detection means does not detect the residual developer removal failure, the normal control mode for the heating area corresponding to the visible image is set,
Clean control for eliminating the residual developer removal failure for all heating regions including the heating region corresponding to the visible image when the cleaning failure detection means detects the residual developer removal failure. An image forming apparatus having a mode.
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手段を配設し、前記切換手段による前記加熱手段の加熱領域切り換え制御モードを、
当該クリーニング不良検知手段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とし、
当該クリーニング不良検知手段により前記残留現像剤の除去不良が検出されたときは、前記クリーニング不良検知手段が、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して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とするようにした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 unit that detects a removal failure of the residual developer by the cleaning unit is provided, and a heating region switching control mode of the heating unit by the switching unit is set,
When the cleaning failure detection means does not detect the residual developer removal failure, the normal control mode for the heating area corresponding to the visible image is set,
When the residual developer removal failure is detected by the cleaning failure detection means, the cleaning failure detection means relates the removal failure of the residual developer to the position of the removal failure on the surface of the image carrier. And a heating control area corresponding to the removal failure position and necessary for fixing the residual developer, and a clean control mode for eliminating the residual developer removal failure for the heating area corresponding to the visible image. An image forming apparatus characterized by that.
前記クリーニング不良検知手段で画像濃度調整用のパッチ画像を検出することを特徴とする請求項1又は2の画像形成装置。 3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a patch image for image density adjustment is detected by the cleaning failure detection means. 前記クリーニング不良検知手段は、前記像担持体上の非印刷領域の残留現像剤の除去不良を検出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 cleaning failure detection means, the image forming apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that detecting the removal failure of the remaining developer of the non-printing area on said image bearing member. 前記クリーニング不良検知手段は、前記加熱手段が有する前記顕像画像を定着させるための加熱領域の情報に基づいて、前記像担持体上の印刷領域内の残留現像剤の除去不良を検出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 cleaning failure detection means detects a removal failure of a residual developer in a printing area on the image carrier based on information on a heating area for fixing the visible image possessed by the heating means. the image forming apparatus according to claim 1 or 2, characterized. 前記像担持体が感光体を有し、前記クリーニング手段が当該感光体の外周に配設され、前記加熱手段が、前記顕像画像が転写された前記記録媒体を、当該転写位置の下流側で挟む定着部材と加圧部材のいずれか一方に配設されていることを特徴とする請求項1又は2の画像形成装置。 The image bearing member includes a photosensitive member, the cleaning unit is disposed on an outer periphery of the photosensitive member, and the heating unit transfers the recording medium on which the visible image is transferred on the downstream side of the transfer position. sandwich fixing member and the pressing image forming apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that it is arranged in one of material. 前記像担持体が、複数の感光体による第1像担持体と、当該第1像担持体上の顕像画像が転写される中間転写部材による第2像担持体を有し、前記クリーニング手段が当該第2像担持体に配設され、前記加熱手段が、前記第2像担持体から前記顕像画像が転写された前記記録媒体を、当該転写位置の下流側で挟む定着部材と加圧部材のいずれか一方に配設されていることを特徴とする請求項1又は2の画像形成装置。 The image carrier has a first image carrier by a plurality of photosensitive members and a second image carrier by an intermediate transfer member to which a visible image on the first image carrier is transferred, and the cleaning means A fixing member and a pressure member that are disposed on the second image carrier, and in which the heating unit sandwiches the recording medium on which the visible image is transferred from the second image carrier on the downstream side of the transfer position. the image forming apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that it is arranged in one of. 前記像担持体が、複数の感光体による第1像担持体と、当該第1像担持体上の顕像画像が転写される転写・定着部材による第2像担持体を有し、前記クリーニング手段が当該第2像担持体に配設され、前記加熱手段が、前記記録媒体を前記第2像担持体に圧接させる加圧部材の上流側の前記第2像担持体に配設されていることを特徴とする請求項1又は2の画像形成装置。 The image carrier has a first image carrier by a plurality of photoconductors and a second image carrier by a transfer / fixing member to which a visible image on the first image carrier is transferred, and the cleaning means Is disposed on the second image carrier, and the heating means is disposed on the second image carrier upstream of the pressure member that presses the recording medium against the second image carrier. the image forming apparatus according to claim 1 or 2, characterized in. 前記定着部材が定着ローラ又は定着ベルトで構成され、前記加圧部材が加圧ローラ又は加圧ベルトで構成されていることを特徴とする請求項からのいずれか1の画像形成装置。 The fixing member is constituted by a fixing roller or fixing belt, the pressure member is any one of the image forming apparatus of claim 6, characterized in that it is constituted by a pressure roller or pressure belt 8. 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又は2の画像形成装置。 It said heating means, thermal heaters, electromagnetic induction heating or the image forming apparatus according to claim 1 or 2, characterized by the use of light energy. 前記加熱手段が、前記顕像画像の領域を定着に必要な定着温度に加熱するとともに、前記顕像画像以外の領域を当該定着温度よりも低い温度で加熱することを特徴とする請求項1又は2の画像形成装置。 Said heating means, while heating the region of the visible image to a fixing temperature required for fixing, claim 1 region other than the visible image, wherein the heating at a temperature lower than the fixing temperature or 2. Image forming apparatus of 2 . 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1又は2の画像形成装置。 3. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a notification unit configured to notify that the control is performed when the heating unit is controlled in the clean control mode. 前記クリーニング不良検知手段が、ラインセンサ又は反射型光学センサを有することを特徴とする請求項1又は2の画像形成装置。 3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the cleaning failure detection unit includes a line sensor or a reflective optical sensor. 前記反射型光学センサが前記像担持体の長手方向に移動可能に配設されていることを特徴とする請求項13の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 13 , wherein the reflective optical sensor is disposed so as to be movable in a longitudinal direction of the image carrier. 前記クリーニング不良検知手段による残留現像剤の除去不良を検出するためのクリーニング不良検知モードを有することを特徴とする請求項1又は2の画像形成装置。 3. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a cleaning failure detection mode for detecting a removal failure of the residual developer by the cleaning failure detection means. クリーニング不良が回復したことを判定するクリーニング不良回復判定手段を有し、クリーニング不良が回復したと判定すると前記クリーン制御モードが通常制御モードへ切り換えられることを特徴とする請求項1又は2の画像形成装置。 3. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a cleaning failure recovery determination unit that determines that the cleaning failure has been recovered, wherein the clean control mode is switched to the normal control mode when it is determined that the cleaning failure has been recovered. apparatus. 前記クリーニング不良回復判定手段は、前記クリーニング不良検知手段による残留現像剤の除去不良が所定時間検出されない場合にクリーニング不良が回復したと判定することを特徴とする請求項16の画像形成装置。 17. The image forming apparatus according to claim 16 , wherein the cleaning failure recovery determination unit determines that the cleaning failure has been recovered when the residual developer removal failure by the cleaning failure detection unit is not detected for a predetermined time. 前記クリーニング不良回復判定手段は、前記クリーニング不良検知手段による残留現像剤の除去不良が前記像担持体の1回転の間に検出されない場合にクリーニング不良が回復したと判定することを特徴とする請求項16の画像形成装置。 The cleaning failure recovery determination unit determines that the cleaning failure has been recovered when a residual developer removal failure by the cleaning failure detection unit is not detected during one rotation of the image carrier. 16 image forming apparatuses.
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