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JP2015028506A - Fixing apparatus and image forming apparatus - Google Patents

Fixing apparatus and image forming apparatus Download PDF

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JP2015028506A
JP2015028506A JP2013157278A JP2013157278A JP2015028506A JP 2015028506 A JP2015028506 A JP 2015028506A JP 2013157278 A JP2013157278 A JP 2013157278A JP 2013157278 A JP2013157278 A JP 2013157278A JP 2015028506 A JP2015028506 A JP 2015028506A
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JP
Japan
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unfixed toner
image
temperature
heating
toner
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Application number
JP2013157278A
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Japanese (ja)
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卓也 菅沼
Takuya Suganuma
卓也 菅沼
由良 純
Jun Yura
純 由良
武志 内谷
Takeshi Uchitani
武志 内谷
昌樹 助迫
Masaki Sukesako
昌樹 助迫
杉山 浩之
Hiroyuki Sugiyama
浩之 杉山
博樹 石井
Hiroki Ishii
博樹 石井
寛伸 竹下
Hironobu Takeshita
寛伸 竹下
翔吾 毛塚
Shogo Kezuka
翔吾 毛塚
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing apparatus configured to prevent the hand or clothes of a user from being stained even if toner sticks to a non-image area on a recording medium.SOLUTION: The fixing apparatus controls a temperature of a heating area corresponding to the non-image area on the recording medium, on the basis of image information, so as to be lower than a temperature of a heating area corresponding to an image area. The fixing apparatus includes: a cleaning device 35 which removes unfixed toner on a fixed recording medium; and unfixed-toner amount detection means 52 which detects the amount of unfixed toner when the cleaning device 35 removes the unfixed toner. According to a detection result of the unfixed-toner amount detection means 52, a temperature of the heating area corresponding to the non-image area is controlled.

Description

本発明は、画像情報に基づいて、記録媒体上の非画像領域に対応する加熱領域の温度を画像領域に対応する加熱領域の温度よりも低くするように制御可能な定着装置、及び当該定着装置を備える画像形成装置に関する。   The present invention relates to a fixing device capable of controlling the temperature of a heating area corresponding to a non-image area on a recording medium to be lower than the temperature of a heating area corresponding to an image area based on image information, and the fixing apparatus The present invention relates to an image forming apparatus.

電子写真方式等の画像形成装置においては、記録媒体としての用紙にトナー画像を定着させる定着装置が設けられている。定着装置は、加熱手段によって加熱される定着部材と、この定着部材に当接する当接部材とを有し、定着部材と当接部材との当接により形成されたニップ部を用紙が通過することにより、その用紙上のトナーが加熱溶融されて定着される。   In an image forming apparatus such as an electrophotographic system, a fixing device that fixes a toner image on a sheet as a recording medium is provided. The fixing device includes a fixing member heated by a heating unit and a contact member that contacts the fixing member, and the sheet passes through a nip portion formed by the contact between the fixing member and the contact member. Thus, the toner on the paper is heated and melted and fixed.

一般的に、加熱手段は、通紙幅全体に渡って定着部材を加熱するように構成されており、これによって用紙全体が加熱される。しかしながら、画像が用紙の一部の領域にしか存在しない場合は、画像の存在しない非画像領域において、熱エネルギーが無駄に消費されることになる。   In general, the heating unit is configured to heat the fixing member over the entire sheet passing width, and the entire sheet is thereby heated. However, when the image exists only in a partial area of the paper, heat energy is wasted in the non-image area where the image does not exist.

そこで、非画像領域への無駄な熱エネルギー消費を削減するため、例えば、下記特許文献1などには、用紙上の画像に応じて加熱領域を変更し、定着に必要な画像領域は加熱するが、定着に必要ない非画像領域は加熱しない、又は加熱温度を低くするように制御する定着装置が提案されている。   Therefore, in order to reduce wasteful heat energy consumption in the non-image area, for example, in Patent Document 1 below, the heating area is changed according to the image on the paper, and the image area necessary for fixing is heated. A fixing device that does not heat non-image areas that are not necessary for fixing or controls the heating temperature to be low has been proposed.

ところで、画像形成装置においては、現像工程や転写工程の異常等により、用紙上の非画像領域にトナーが付着する場合がある。非画像領域にトナーの付着が生じた場合、上記のような非画像領域を加熱しない、又は加熱温度を低くする定着装置においては、非画像領域に付着したトナーは定着処理後も溶けずに未定着トナーとして用紙上に残存する。このため、印刷後の用紙から未定着のトナーが脱落し、用紙を取り扱うユーザーの手や衣服などを汚す虞がある。   Incidentally, in an image forming apparatus, toner may adhere to a non-image area on a sheet due to an abnormality in a development process or a transfer process. When the toner adheres to the non-image area, in the fixing device in which the non-image area is not heated or the heating temperature is lowered as described above, the toner adhering to the non-image area is not melted after the fixing process and is not yet determined. Residual toner remains on the paper. For this reason, there is a possibility that unfixed toner may fall off from the printed paper, and the user's hand or clothes handling the paper may be soiled.

本発明は、斯かる事情に鑑み、記録媒体上の非画像領域にトナーが付着した場合であっても、ユーザーの手や衣服などを汚すことのない定着装置、及びその定着装置を備えた画像形成装置を提供しようとするものである。   In view of such circumstances, the present invention provides a fixing device that does not stain a user's hand or clothes even when toner adheres to a non-image area on a recording medium, and an image including the fixing device. A forming apparatus is to be provided.

上記課題を解決するため、本発明は、定着部材と、前記定着部材に当接してニップ部を形成する当接部材と、前記定着部材を加熱する加熱手段と、前記加熱手段を制御する加熱制御手段とを備え、前記加熱手段は、それぞれ独立して加熱可能でかつ記録媒体の幅方向に渡って分割された複数の加熱領域を有し、前記加熱制御手段が、画像情報に基づいて、記録媒体上の非画像領域に対応する加熱領域の温度を画像領域に対応する加熱領域の温度よりも低くするように制御する定着装置において、定着処理後の記録媒体上の未定着トナーを除去するクリーニング装置と、前記クリーニング装置が未定着トナーを除去した際の未定着トナー量を検知する未定着トナー量検知手段とを備え、前記未定着トナー量検知手段の検知結果に応じて、非画像領域に対応する加熱領域の温度を制御するように構成したことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a fixing member, an abutting member that abuts the fixing member to form a nip portion, a heating unit that heats the fixing member, and a heating control that controls the heating unit. The heating means includes a plurality of heating regions that can be independently heated and divided in the width direction of the recording medium, and the heating control means performs recording based on the image information. Cleaning for removing unfixed toner on a recording medium after fixing processing in a fixing device that controls a temperature of a heating area corresponding to a non-image area on the medium to be lower than a temperature of a heating area corresponding to an image area And an unfixed toner amount detecting means for detecting an unfixed toner amount when the cleaning device removes the unfixed toner, and a non-image is detected according to a detection result of the unfixed toner amount detecting means. Characterized by being configured to control the temperature of the heating area corresponding to the frequency.

本発明によれば、クリーニング装置が未定着トナーを除去した際の未定着トナー量を検知することで、非画像領域上に付着する未定着トナーの量を把握することが可能である。そして、この未定着トナー量の検知結果に応じて、非画像領域に対応する加熱領域の温度を制御することで、非画像領域における未定着トナーを定着させトナーの脱落を防止することができる。これにより、ユーザーの手や衣服などを汚すことのない定着装置を提供することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to grasp the amount of unfixed toner adhering to the non-image area by detecting the amount of unfixed toner when the cleaning device removes the unfixed toner. Then, by controlling the temperature of the heating area corresponding to the non-image area according to the detection result of the unfixed toner amount, it is possible to fix the unfixed toner in the non-image area and prevent the toner from falling off. Accordingly, it is possible to provide a fixing device that does not contaminate the user's hand or clothes.

本発明の第1実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention. 定着装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a fixing device. ヒータの構成を示す定着装置の斜視図である。It is a perspective view of the fixing device showing the configuration of the heater. 画像形成パターンを示す平面図である。It is a top view which shows an image formation pattern. 通紙時のヒータの出力と定着ベルトの温度変化を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a heater output and a temperature change of a fixing belt during paper passing. クリーニング装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of a cleaning apparatus. 定着装置の温度制御方法の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a temperature control method of the fixing device. 定着装置の温度制御方法の他の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating another example of a temperature control method of the fixing device. 温度制御のフローを示す図である。It is a figure which shows the flow of temperature control. 他の制御系の例を示す図である。It is a figure which shows the example of another control system. 本発明の第2実施形態に係るクリーニング装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the cleaning apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 用紙の非画像領域にトナーがスジ状に付着した状態を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which toner adheres to a non-image area of a sheet in a streak shape. スジ状のトナーが電極ローラ上に吸着された状態を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which streaky toner is adsorbed on an electrode roller. 図13に示す電極ローラの表面を光学センサで検知した場合の反射光強度を示すグラフである。It is a graph which shows the reflected light intensity at the time of detecting the surface of the electrode roller shown in FIG. 13 with an optical sensor. クリーニング装置でクリーニングした後の用紙上の未定着トナー付着量を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an unfixed toner adhesion amount on a sheet after cleaning with a cleaning device. 閾値の再設定の仕方を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method of resetting a threshold value. 電極ローラ上に生じたトナー落ちとスジ画像を示す図である。It is a figure which shows the toner fall and stripe image which arose on the electrode roller. 本発明に係る定着装置を搭載したカラー画像形成装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a color image forming apparatus equipped with a fixing device according to the present invention. 本発明を適用可能な他の定着装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the other fixing apparatus which can apply this invention. 本発明を適用可能なさらに別の定着装置の概略構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram of still another fixing device to which the present invention is applicable.

以下、添付の図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の実施の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, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In each of the drawings for explaining the embodiments of the present invention, constituent elements such as members and components having the same function or shape are described once by giving the same reference numerals as much as possible. Then, the explanation is omitted.

図1は、本発明の第1実施形態係る画像形成装置の概略構成図である。
第1実施形態に係る画像形成装置は、モノクロ画像形成装置であり、その装置本体1の中央には、像担持体としての感光体2が配設されている。感光体2の周囲には、帯電手段としての帯電ローラ3と、露光手段を構成する光源4及びミラー5と、現像ローラ6を備える現像手段7と、転写手段8と、クリーニングブレード9を備えるクリーニング手段10等が配設されている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
The image forming apparatus according to the first embodiment is a monochrome image forming apparatus, and a photosensitive member 2 as an image carrier is disposed in the center of the apparatus main body 1. Around the photosensitive member 2, a charging roller 3 as a charging unit, a light source 4 and a mirror 5 constituting an exposure unit, a developing unit 7 including a developing roller 6, a transfer unit 8, and a cleaning blade 9 are provided. Means 10 and the like are arranged.

また、装置本体1には、記録媒体としての用紙Pを収容した給紙トレイ11と、給紙トレイ11から用紙Pを搬出する給紙ローラ12と、搬出された用紙Pの紙粉等の異物を除去する異物除去手段としての除去ブラシ50と、除去ブラシ50によって除去された異物を回収する異物回収部51と、タイミングローラとしての一対のレジストローラ13と、用紙Pに画像を定着する定着装置14と、用紙Pの非画像領域に付着している未定着トナーを除去するクリーニング装置35と、クリーニング装置35が未定着トナーを除去した際の未定着トナー量を検知する未定着トナー量検知手段としての粉塵検知センサ52と、用紙Pを装置外に排出する排紙ローラ15とが設けられている。なお、記録媒体には、普通紙以外に、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙(コート紙やアート紙等)、トレーシングペーパ、OHPシート等が含まれる。また、図示しないが、手差し給紙機構が設けてあってもよい。   Further, the apparatus main body 1 includes a paper feed tray 11 that stores paper P as a recording medium, a paper feed roller 12 that carries out the paper P from the paper feed tray 11, and foreign matter such as paper dust from the paper P that has been carried out. Removing brush 50 as a foreign matter removing means for removing the toner, a foreign matter collecting unit 51 for collecting the foreign matter removed by the removing brush 50, a pair of registration rollers 13 as a timing roller, and a fixing device for fixing an image on the paper P 14, a cleaning device 35 that removes unfixed toner adhering to the non-image area of the paper P, and an unfixed toner amount detection unit that detects the amount of unfixed toner when the cleaning device 35 removes the unfixed toner. And a paper discharge roller 15 for discharging the paper P to the outside of the apparatus. In addition to plain paper, the recording medium includes cardboard, postcard, envelope, thin paper, coated paper (coated paper, art paper, etc.), tracing paper, OHP sheet, and the like. Although not shown, a manual paper feed mechanism may be provided.

続いて、図1を参照して、本実施形態に係る画像形成装置の基本的動作について説明する。
作像動作が開始されると、感光体2が図示しない駆動装置によって図の時計回りに回転駆動され、感光体2の表面が帯電ローラ3によって所定の極性に一様に帯電される。次いで、図示しない読取装置やコンピュータ等からの画像情報に基づいて、光源4から照射された露光光がミラー5を介して走査され、感光体2の帯電面に照射される。これにより、感光体2の表面に静電潜像が形成される。この静電潜像に対し、現像ローラ6からトナーが供給されることにより、静電潜像がトナー画像として顕像化(可視像化)される。
Next, the basic operation of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
When the image forming operation is started, the photosensitive member 2 is rotationally driven clockwise by a driving device (not shown), and the surface of the photosensitive member 2 is uniformly charged to a predetermined polarity by the charging roller 3. Next, the exposure light emitted from the light source 4 is scanned through the mirror 5 based on image information from a reading device, a computer, or the like (not shown), and is applied to the charged surface of the photoreceptor 2. As a result, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photoreceptor 2. By supplying toner from the developing roller 6 to the electrostatic latent image, the electrostatic latent image is visualized (visualized) as a toner image.

また、作像動作が開始されると、給紙ローラ12が回転駆動を開始し、給紙トレイ11から用紙Pが1枚ずつ分離して送り出される。送り出された用紙Pは、除去ブラシ50によって紙粉等の異物が除去された後、レジストローラ13によって搬送が一旦停止され、姿勢のずれが矯正される。その後、レジストローラ13を感光体2の回転に同期して回転駆動させ、感光体2上のトナー画像の先端と用紙Pの搬送方向先端の所定位置とが一致するタイミングで用紙Pを搬送する。そして、搬送される用紙P上に、感光体2上のトナー画像が、転写手段8によって形成された転写電界により転写される。また、用紙P上に転写されずに感光体2上に残った残留トナーは、感光体2の回転に伴ってクリーニングブレード9に至り、クリーニングブレード9によって掻き落とされ除去される。そして、感光体2の表面は、図示しない除電手段によって除電され、次の作像工程に備えられる。   When the image forming operation is started, the paper feed roller 12 starts to rotate, and the paper P is separated and sent out from the paper feed tray 11 one by one. After the foreign material such as paper dust is removed by the removal brush 50, the fed paper P is temporarily stopped by the registration roller 13 and the deviation of the posture is corrected. Thereafter, the registration roller 13 is driven to rotate in synchronization with the rotation of the photosensitive member 2, and the paper P is conveyed at a timing when the leading end of the toner image on the photosensitive member 2 coincides with a predetermined position at the leading end of the conveying direction of the paper P. Then, the toner image on the photoreceptor 2 is transferred onto the conveyed paper P by the transfer electric field formed by the transfer unit 8. Residual toner remaining on the photoreceptor 2 without being transferred onto the paper P reaches the cleaning blade 9 as the photoreceptor 2 rotates, and is scraped off and removed by the cleaning blade 9. Then, the surface of the photoreceptor 2 is neutralized by a neutralizing unit (not shown) and is prepared for the next image forming process.

トナー画像が転写された用紙Pは、定着装置14へと搬送され、定着装置14によって用紙P上のトナー画像が定着される。続けて、用紙Pは、クリーニング装置35に搬送される。このとき、用紙Pの非画像領域に未定着トナーが付着している場合は、クリーニング装置35によって非画像領域上の未定着トナーが除去される。また、クリーニング装置35の動作時に発生するトナー粉塵量を粉塵検知センサ52によって検知する。そして、検知されたトナー粉塵量があらかじめ設定された閾値を超えている場合は、その結果に基づき定着装置14の制御が行われる。なお、具体的な制御方法については後述する。その後、用紙Pは、排紙ローラ15によって装置外へ排出される。   The paper P on which the toner image has been transferred is conveyed to the fixing device 14, and the toner image on the paper P is fixed by the fixing device 14. Subsequently, the paper P is conveyed to the cleaning device 35. At this time, if unfixed toner adheres to the non-image area of the paper P, the unfixed toner on the non-image area is removed by the cleaning device 35. Further, the amount of toner dust generated when the cleaning device 35 is operated is detected by the dust detection sensor 52. When the detected toner dust amount exceeds a preset threshold value, the fixing device 14 is controlled based on the result. A specific control method will be described later. Thereafter, the paper P is discharged out of the apparatus by the paper discharge roller 15.

図2は、上記定着装置の概略構成図である。
図2に示すように、定着装置14は、定着部材としての定着ベルト21と、定着ベルト21に当接してニップ部Nを形成する当接部材としての加圧ローラ22と、定着ベルトを加熱する加熱手段としてのヒータ23とを備える。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the fixing device.
As shown in FIG. 2, the fixing device 14 heats a fixing belt 21 as a fixing member, a pressure roller 22 as an abutting member that contacts the fixing belt 21 to form a nip portion N, and the fixing belt. And a heater 23 as a heating means.

定着ベルト21は、薄肉で可撓性を有する無端状のベルト部材(フィルムも含む)で構成されている。具体的に、定着ベルト21は、外径40mmで厚み40μmのSUS製の基材21aと、この基材21aの外周面を被覆する厚み100μmのシリコーンゴム製の弾性層21bと、この弾性層21bの外周面を被覆する厚み5〜50μmのPFAやPTFE等のフッ素系樹脂製の離型層21cとで構成されている。なお、定着ベルト21の基材21aを、ポリイミド等の樹脂材料で構成してもよい。   The fixing belt 21 is composed of an endless belt member (including a film) that is thin and flexible. Specifically, the fixing belt 21 includes a base material 21a made of SUS having an outer diameter of 40 mm and a thickness of 40 μm, an elastic layer 21 b made of silicone rubber having a thickness of 100 μm covering the outer peripheral surface of the base material 21 a, and the elastic layer 21 b. And a release layer 21c made of a fluororesin such as PFA or PTFE having a thickness of 5 to 50 μm covering the outer peripheral surface. The base 21a of the fixing belt 21 may be made of a resin material such as polyimide.

加圧ローラ22は、外径40mmで厚み2mmの鉄製の芯金22aと、この芯金22aの外周面を被覆する弾性層22bとで構成されている。加圧ローラ22の弾性層22bは、シリコーンゴムで構成されており、その厚みは5mmである。また、離型性を高めるため、弾性層22bの外周面に厚み40μm程度のフッ素系樹脂から成る離型層を配設してもよい。   The pressure roller 22 includes an iron cored bar 22a having an outer diameter of 40 mm and a thickness of 2 mm, and an elastic layer 22b covering the outer peripheral surface of the cored bar 22a. The elastic layer 22b of the pressure roller 22 is made of silicone rubber and has a thickness of 5 mm. Moreover, in order to improve mold release property, you may arrange | position the mold release layer which consists of fluorine resin about 40 micrometers thick in the outer peripheral surface of the elastic layer 22b.

定着ベルト21の内周側の加圧ローラ22と対向する位置には、ニップ形成部材24が配設されている。ニップ形成部材24は、その両端部において、定着装置14の図示しない側板に支持されている。このニップ形成部材24に対し、加圧ローラ22が加圧レバー等の加圧手段によって圧接せしめられることで、定着ベルト21と加圧ローラ22との圧接部において所定幅のニップ部Nが形成されている。なお、定着部材と当接部材とを加圧を行わず単に当接させるだけの構成としてもよい。   A nip forming member 24 is disposed at a position facing the pressure roller 22 on the inner peripheral side of the fixing belt 21. The nip forming member 24 is supported by a side plate (not shown) of the fixing device 14 at both ends thereof. When the pressure roller 22 is brought into pressure contact with the nip forming member 24 by a pressure means such as a pressure lever, a nip portion N having a predetermined width is formed at the pressure contact portion between the fixing belt 21 and the pressure roller 22. ing. The fixing member and the abutting member may be simply brought into contact with each other without applying pressure.

また、加圧ローラ22は、図示しないモータ等の駆動源によって図の矢印B方向に回転駆動するように構成されている。そして、加圧ローラ22が回転駆動すると、その駆動力がニップ部Nで定着ベルト21に伝達され、定着ベルト21が図の矢印C方向に従動回転するようになっている。また、定着ベルト21の内周側には、定着ベルト21を支持するベルト支持部材29が配設されている。   The pressure roller 22 is configured to be rotationally driven in the direction of arrow B in the figure by a drive source such as a motor (not shown). When the pressure roller 22 is rotationally driven, the driving force is transmitted to the fixing belt 21 at the nip portion N, and the fixing belt 21 is driven to rotate in the direction of arrow C in the figure. A belt support member 29 that supports the fixing belt 21 is disposed on the inner peripheral side of the fixing belt 21.

ヒータ23は、サーマルヒータやセラミックヒータ等の面状又は板状の発熱体で構成されている。定着ベルト21の内周側には、支持部材としてのステー31が配設されており、このステー31によって、ヒータ23が、ニップ部Nよりも用紙搬送方向Aの上流側で、定着ベルト21の内周面に対向するように支持されている。また、ヒータ23には電源25が接続されており、電源25からヒータ23に電力が供給されるようになっている。この電源25の出力は、加熱制御手段26によって制御される。加熱制御手段26は、CPU、ROM、RAM、I/Oインターフェース等を包含するマイクロコンピュータで構成されている。   The heater 23 is composed of a planar or plate-like heating element such as a thermal heater or a ceramic heater. A stay 31 as a support member is disposed on the inner peripheral side of the fixing belt 21, and the stay 31 causes the heater 23 to be upstream of the nip portion N in the sheet conveyance direction A, and the fixing belt 21. It is supported so as to face the inner peripheral surface. Further, a power source 25 is connected to the heater 23 so that power is supplied from the power source 25 to the heater 23. The output of the power source 25 is controlled by the heating control means 26. The heating control means 26 is composed of a microcomputer including a CPU, ROM, RAM, I / O interface and the like.

また、定着装置14は、ヒータ23の温度を検知するヒータ温度検知手段としての第1のサーミスタ27と、定着ベルト21の温度を検知するベルト温度検知手段としての第2のサーミスタ28とを備える。第1のサーミスタ27は、ヒータ23に直接接触するように配設され、第2のサーミスタ28は、定着ベルト21の外周面に対し、ヒータ23よりもベルト回転方向Cの上流側で対向するように配設されている。各サーミスタ27,28で検知された温度情報は、加熱制御手段26に入力されるようになっており、この入力情報に基づいて、加熱制御手段26は電源25の出力を制御するように構成されている。   The fixing device 14 includes a first thermistor 27 as a heater temperature detecting unit that detects the temperature of the heater 23, and a second thermistor 28 as a belt temperature detecting unit that detects the temperature of the fixing belt 21. The first thermistor 27 is disposed so as to be in direct contact with the heater 23, and the second thermistor 28 is opposed to the outer peripheral surface of the fixing belt 21 on the upstream side in the belt rotation direction C with respect to the heater 23. It is arranged. The temperature information detected by each thermistor 27, 28 is input to the heating control means 26, and the heating control means 26 is configured to control the output of the power source 25 based on this input information. ing.

また、ヒータ23と対向する位置には、定着ベルト21を外周側から押さえる押さえ部材としての押圧ローラ30が配設されている。この押圧ローラ30によって、定着ベルト21が外周側から押さえられることで、定着ベルト21がヒータ23に接触するようになっている。押圧ローラ30は、外径が15mm乃至30mmであり、外径が8mmの鉄製の芯金30aと、この芯金30aの外周面を被覆する厚み3.5mm乃至11mmのシリコーンゴム製の弾性層30bとで構成されている。また、離型性を高めるために、弾性層30bの外周面に厚み40μm程度のフッ素系樹脂から成る離型層を配設してもよい。ここでは、押圧ローラ30が図示しない加圧手段によって定着ベルト21に圧接されているが、加圧を行わず単に当接させるだけの構成としてもよい。   A pressing roller 30 as a pressing member that presses the fixing belt 21 from the outer peripheral side is disposed at a position facing the heater 23. The fixing belt 21 is brought into contact with the heater 23 by pressing the fixing belt 21 from the outer peripheral side by the pressing roller 30. The pressing roller 30 has an outer diameter of 15 mm to 30 mm, an iron core metal 30 a having an outer diameter of 8 mm, and an elastic layer 30 b made of silicone rubber having a thickness of 3.5 mm to 11 mm covering the outer peripheral surface of the core metal 30 a. It consists of and. Further, in order to improve the mold release property, a mold release layer made of a fluorine resin having a thickness of about 40 μm may be disposed on the outer peripheral surface of the elastic layer 30b. Here, the pressing roller 30 is pressed against the fixing belt 21 by a pressing means (not shown). However, a configuration in which the pressing roller 30 is simply brought into contact without pressing is also possible.

図2を参照しつつ定着装置の基本動作について説明する。
画像形成装置本体の電源スイッチが投入されると、電源25からヒータ23に電力が供給されると共に、加圧ローラ22が図の矢印B方向に回転駆動を開始する。これにより、定着ベルト21は、加圧ローラ22との摩擦力によって、図の矢印C方向に従動回転する。
The basic operation of the fixing device will be described with reference to FIG.
When the power switch of the image forming apparatus main body is turned on, power is supplied from the power source 25 to the heater 23, and the pressure roller 22 starts to rotate in the direction of arrow B in the figure. As a result, the fixing belt 21 is driven to rotate in the direction of arrow C in the figure by the frictional force with the pressure roller 22.

その後、上述の画像形成工程を経て未定着のトナー画像Gが担持された用紙Pが、定着ベルト21と加圧ローラ22との間のニップ部Nに搬送されると、用紙Pが加熱及び加圧され、用紙P上のトナー画像Gが定着される。そして、用紙Pはニップ部Nから搬出された後、機外に排出される。   Thereafter, when the sheet P carrying the unfixed toner image G through the image forming process is conveyed to the nip portion N between the fixing belt 21 and the pressure roller 22, the sheet P is heated and heated. The toner image G on the paper P is fixed. Then, after the sheet P is carried out from the nip portion N, it is discharged out of the apparatus.

以下、本実施形態に係る定着装置の構成について、さらに詳しく説明する。
図3に示すように、ヒータ23は、用紙Pの幅方向に等間隔に配設された複数(図では7つ)の発熱体32を有しており、各発熱体32は、互いに独立して発熱可能に構成されている。すなわち、ヒータ23は、それぞれ独立して加熱可能でかつ用紙Pの幅方向に渡って分割された複数の加熱領域を有する。各発熱体32は、上記加熱制御手段26によって、その発熱が制御されるようになっている。
Hereinafter, the configuration of the fixing device according to the present embodiment will be described in more detail.
As shown in FIG. 3, the heater 23 has a plurality of (seven in the figure) heating elements 32 arranged at equal intervals in the width direction of the paper P, and each heating element 32 is independent of each other. It is configured to generate heat. That is, the heater 23 has a plurality of heating regions that can be independently heated and divided in the width direction of the paper P. The heat generation of each heating element 32 is controlled by the heating control means 26.

具体的に、加熱制御手段26は、複数の発熱体32のうち、発熱させる発熱体32を選択することによる用紙幅方向における加熱領域の変更と、発熱体32のON/OFFのタイミングを制御することによる回転方向における加熱領域の変更と、発熱体32の発熱量を制御することによる加熱量(加熱温度)の変更とを、行えるようになっている。なお、発熱体32の発熱量(出力)の制御は、発熱体32への供給電力の増減、あるいは、点灯デューティー(所定時間中のON時間の比率)の変更などによって行われる。   Specifically, the heating control unit 26 controls the change of the heating region in the paper width direction by selecting the heating element 32 to generate heat from among the plurality of heating elements 32 and the ON / OFF timing of the heating element 32. Thus, the heating area in the rotation direction can be changed, and the heating amount (heating temperature) can be changed by controlling the heat generation amount of the heating element 32. Note that the amount of heat generated (output) of the heat generating element 32 is controlled by increasing or decreasing the power supplied to the heat generating element 32 or changing the lighting duty (the ratio of the ON time during a predetermined time).

例えば、図4(a)に示すように、用紙搬送方向Aの先端側から順に、画像領域a、非画像領域b、画像領域cが存在するように画像形成された用紙Pの場合、画像領域a,cでは定着が必要であるが、非画像領域cでは定着の必要はない。このような場合、加熱制御手段26は、画像処理手段33(図2参照)から得られた画像情報に基づき、非画像領域bに対応する定着ベルト21の部位の温度を、画像領域a,cに対応する定着ベルト21の部位の温度よりも低くなるようにヒータ23を制御する。すなわち、この場合、画像領域a,cに対応する箇所では、全発熱体32への電力供給を通常通り行うが、非画像領域bに対応する箇所では、全発熱体32への電力供給を低減又は停止する。このように、非画像領域bに対応する箇所では、発熱体32への供給電力を低減又は停止することで、非画像領域bへの無駄な熱エネルギー消費を削減することができる。   For example, as shown in FIG. 4A, in the case of the paper P on which the image area a, the non-image area b, and the image area c are formed in order from the leading end side in the paper conveyance direction A, the image area In a and c, fixing is necessary, but in the non-image area c, fixing is not necessary. In such a case, the heating control means 26 determines the temperature of the part of the fixing belt 21 corresponding to the non-image area b based on the image information obtained from the image processing means 33 (see FIG. 2). The heater 23 is controlled to be lower than the temperature of the portion of the fixing belt 21 corresponding to. That is, in this case, the power supply to all the heating elements 32 is normally performed at the locations corresponding to the image areas a and c, but the power supply to all the heating elements 32 is reduced at the locations corresponding to the non-image areas b. Or stop. As described above, in the portion corresponding to the non-image area b, wasteful heat energy consumption to the non-image area b can be reduced by reducing or stopping the power supplied to the heating element 32.

また、図4(b)に示すように、用紙Pの幅方向に渡って、画像領域dと非画像領域eとが混在する場合は、複数の発熱体32のうち、非画像領域eに対応する位置(図の右側)にある発熱体32への電力供給を低減又は停止する。これにより、非画像領域eへの無駄な熱エネルギー消費を削減できる。   As shown in FIG. 4B, when the image area d and the non-image area e are mixed in the width direction of the paper P, it corresponds to the non-image area e among the plurality of heating elements 32. The power supply to the heating element 32 at the position (right side in the figure) is reduced or stopped. Thereby, useless heat energy consumption to the non-image area e can be reduced.

また、図4(c)に示す例では、画像領域と非画像領域とが用紙Pの幅方向と搬送方向に渡って混在している。この場合は、図中の符号gの範囲と符号iの範囲とが重なり合った箇所に形成される非画像領域に対応して、発熱体32への電力供給を低減又は停止することにより、上記と同様に、非画像領域への無駄な熱エネルギー消費を削減することができる。   In the example shown in FIG. 4C, the image area and the non-image area are mixed in the width direction and the conveyance direction of the paper P. In this case, the power supply to the heating element 32 is reduced or stopped in correspondence with the non-image area formed in the portion where the range of the symbol g and the range of the symbol i in the figure overlap with each other. Similarly, useless heat energy consumption to non-image areas can be reduced.

図5は、図4(a)に示す用紙を通過させた場合のヒータの出力と定着ベルトの温度変化を示す図である。以下、図5を参照しつつ、定着ベルトの温度制御について説明する。   FIG. 5 is a diagram illustrating the output of the heater and the temperature change of the fixing belt when the sheet illustrated in FIG. 4A is passed. Hereinafter, the temperature control of the fixing belt will be described with reference to FIG.

図5に示すように、用紙上の画像領域a,cがニップ部を通過するタイミングTa,Tcでは、定着ベルトの温度が、定着に必要な所定の第1の目標温度Q1となるように、発熱体への供給電力を制御する。具体的に、第1の目標温度Q1は、画像領域a,c上のトナーを確実に定着するため、例えば140℃に設定されている。一方、非画像領域bがニップ部を通過するタイミングTbでは、発熱体への電力供給を低減して、第1の目標温度Q1よりも低い第2の目標温度Q2となるように制御し、無駄な熱エネルギー消費を削減する。ここで、画像領域a,cがニップ部を通過しない時間Tb,T1,T2においては、発熱体への電力供給を完全に停止してもよいが、極端に温度が下がり過ぎると、次の、あるいは最初の画像領域に対応した温度の立ち上がりが間に合わないことがある。そのため、図5に示す例のように、発熱体の出力として、第1の目標温度Q1用の出力W1よりも小さい出力W2を設定し、画像領域の非通過時Tb,T1,T2においては、小さい出力W2で加熱することにより、第1の目標温度Q1よりも低いが室温よりは高い第2の目標温度Q2に保つように制御することが望ましい。具体的に、第2の目標温度Q2としては、80℃以上とすることが望ましい。本実施形態では、第2目標温度Q2を100℃に設定している。   As shown in FIG. 5, at the timings Ta and Tc when the image areas a and c on the paper pass through the nip portion, the temperature of the fixing belt is set to a predetermined first target temperature Q1 necessary for fixing. Controls the power supplied to the heating element. Specifically, the first target temperature Q1 is set to 140 ° C., for example, in order to reliably fix the toner on the image areas a and c. On the other hand, at the timing Tb when the non-image area b passes through the nip portion, power supply to the heating element is reduced to control the second target temperature Q2 that is lower than the first target temperature Q1, which is wasteful. Reduce energy consumption. Here, in the times Tb, T1, and T2 when the image areas a and c do not pass through the nip portion, the power supply to the heating element may be stopped completely. Alternatively, the temperature rise corresponding to the first image area may not be in time. Therefore, as in the example shown in FIG. 5, the output W2 smaller than the output W1 for the first target temperature Q1 is set as the output of the heating element, and the non-passing times Tb, T1, T2 of the image area It is desirable to perform control so as to maintain the second target temperature Q2 that is lower than the first target temperature Q1 but higher than room temperature by heating with a small output W2. Specifically, it is desirable that the second target temperature Q2 is 80 ° C. or higher. In the present embodiment, the second target temperature Q2 is set to 100 ° C.

また、一般的に、定着ベルトの加熱を開始してから、定着ベルトの温度が目標温度に達するまでには、一定の昇温時間を要する。従って、第1の目標温度Q1用の出力W1での立ち上げを、画像領域aの先端がニップ部に達した時点で開始した場合、第1の目標温度Q1への昇温が間に合わない。そこで、図5に示す例のように、定着ベルトの昇温時間を考慮して、各画像領域a,cの先端がニップ部へ到達するよりも前のタイミングから、所定時間Txの間、出力W1による予熱を行うことが望ましい。ただし、省エネの観点から、予熱時間Txはできるだけ短い方が望ましい。また、定着ベルトの昇温時間は、定着ベルト自体の熱伝達率や回転方向の発熱長さなどによって異なるため、予め実験などにより特定しておくとよい。   In general, it takes a certain time for the temperature of the fixing belt to reach the target temperature after the heating of the fixing belt is started. Accordingly, when the rise at the output W1 for the first target temperature Q1 is started when the leading edge of the image area a reaches the nip portion, the temperature rise to the first target temperature Q1 is not in time. Therefore, as in the example shown in FIG. 5, in consideration of the heating time of the fixing belt, the output is performed for a predetermined time Tx from the timing before the leading ends of the image areas a and c reach the nip portion. It is desirable to perform preheating with W1. However, from the viewpoint of energy saving, it is desirable that the preheating time Tx is as short as possible. In addition, the temperature increase time of the fixing belt varies depending on the heat transfer coefficient of the fixing belt itself, the heat generation length in the rotation direction, and the like, and therefore it is preferable to specify the temperature beforehand by experiments.

なお、図5に示す例では、各画像領域a,cの定着温度を、同じ第1の目標温度Q1に設定しているが、画像領域に応じて目標温度を異ならせてもよい。   In the example shown in FIG. 5, the fixing temperatures of the image areas a and c are set to the same first target temperature Q1, but the target temperatures may be varied depending on the image areas.

例えば、各画像領域の画像の種類が、文字、写真、図などで異なる場合に、画像の種類に応じて各画像領域に対応する目標温度を異ならせてもよい。特に、画像が写真の場合は、画像の光沢度を上げる必要がある場合があるので、写真の画像領域に対しては目標温度を高く設定することで、所望の光沢度が得られる。   For example, when the image type of each image area is different for characters, photographs, drawings, etc., the target temperature corresponding to each image area may be varied depending on the image type. In particular, when the image is a photograph, it may be necessary to increase the glossiness of the image. Therefore, a desired glossiness can be obtained by setting a high target temperature for the image area of the photograph.

また、各画像領域の画像パターンが、ベタ画像、ハーフトーン画像、線画像、文字画像などで異なる場合や、画像パターンの処理方法が、ディザ法や誤差拡散法などで異なる場合、画像パターンや処理方法に応じて各画像領域に対応する目標温度を異ならせてもよい。各種画像パターンによってトナー粒子同士の孤立度合い又は密集度合いが異なっており、孤立している場合の方が密集している場合よりもトナーが剥がれやすいことが知られている。そのため、トナーが孤立している画像パターンに対しては、目標温度を上げて剥がれにくくし、反対に、トナーが密集している画像パターンに対しては、目標温度を下げることで消費エネルギーを削減することが可能である。   Also, if the image pattern of each image area is different for solid images, halftone images, line images, character images, etc., or if the image pattern processing method is different for dither method, error diffusion method, etc., the image pattern and processing The target temperature corresponding to each image region may be varied depending on the method. It is known that the degree of isolation or density of toner particles differs depending on various image patterns, and the toner is more easily peeled off when it is isolated than when it is dense. Therefore, for image patterns with isolated toner, the target temperature is raised to make it difficult to peel off. On the other hand, for image patterns with dense toner, reducing the target temperature reduces energy consumption. Is possible.

また、各画像領域のトナー付着量が異なる場合、それぞれ、定着に必要な温度が異なるため、画像情報に基づきトナーの付着量を把握しておき、これに応じて画像領域ごとに目標温度を異ならせてもよい。通常、トナーの付着量が多い画像では、トナーの溶融に多くの熱量が必要になるため、目標温度を上げる必要がある。反対に、トナーの付着量が少ない画像では、目標温度を下げて消費エネルギーの削減を図ることができる。   In addition, when the toner adhesion amount of each image area is different, the temperature required for fixing is different, so the toner adhesion amount is grasped based on the image information, and the target temperature is different for each image area accordingly. It may be allowed. Usually, in an image with a large amount of toner adhesion, a large amount of heat is required for melting the toner, and thus it is necessary to raise the target temperature. On the contrary, for an image with a small amount of toner, the target temperature can be lowered to reduce energy consumption.

また、複数の色のトナーを用いるカラー画像形成装置においては、トナーの色によって定着に必要な熱量が異なる場合があるため、その場合、トナーの色に応じて目標温度を異ならせてもよい。例えば、ブラックのトナーは、イエロー、シアン、マゼンタ等の他の色のトナーに比べて、定着に必要な熱量が少なくてよい場合が多いため、ブラックのトナーのみ使用される画像領域では、目標温度を下げることで消費エネルギーの削減を図れる。   In a color image forming apparatus using a plurality of color toners, the amount of heat required for fixing may differ depending on the color of the toner. In this case, the target temperature may be varied depending on the color of the toner. For example, black toner often requires less heat than other color toners, such as yellow, cyan, and magenta. Therefore, in an image area where only black toner is used, the target temperature By reducing the value, energy consumption can be reduced.

図6は、上記クリーニング装置の概略構成図である。
図6に示すように、本実施形態のクリーニング装置35は、定着処理後の用紙P上の未定着トナーを除去する除去部材としてのクリーニングブラシ36と、クリーニングブラシ36に対向する対向部材としての対向ローラ38と、クリーニングブラシ36を収容するケース39とを備えている。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of the cleaning device.
As shown in FIG. 6, the cleaning device 35 of the present embodiment includes a cleaning brush 36 as a removing member that removes unfixed toner on the paper P after the fixing process, and a counter member as a counter member that faces the cleaning brush 36. A roller 38 and a case 39 for housing the cleaning brush 36 are provided.

クリーニングブラシ36は、芯金36aと、芯金36aの外周面に設けられた多数のブラシ繊維36bとから成るブラシローラである。また、クリーニングブラシ36は、搬送される用紙Pの画像形成面側に配置され、対向ローラ38は、用紙Pの画像形成面とは反対側の面に配置されている。   The cleaning brush 36 is a brush roller including a cored bar 36a and a large number of brush fibers 36b provided on the outer peripheral surface of the cored bar 36a. The cleaning brush 36 is disposed on the image forming surface side of the conveyed paper P, and the opposing roller 38 is disposed on the surface opposite to the image forming surface of the paper P.

図6に示すように、定着処理後の用紙Pがクリーニングブラシ36と対向ローラ38との間に進入すると、矢印D方向に回転するクリーニングブラシ36と矢印E方向に回転する対向ローラ38によって、用紙Pは矢印A方向に搬送される。ここで、用紙Pは定着処理されているが、上述の通り、非画像領域に対応する加熱領域では低い温度で加熱することから、万が一、用紙P上の非画像領域にトナーが付着した場合、非画像領域上のトナーは未定着トナーとして存在する。図6では、非画像領域上の未定着トナーを符号iで示し
、画像領域上の定着トナーを符号jで示している。このような未定着トナーiが付着した
用紙Pが、クリーニングブラシ36と対向ローラ38との間に進入すると、回転するクリーニングブラシ36によって未定着トナーiが機械的に掻き取られて用紙P上から除去さ
れる。
As shown in FIG. 6, when the paper P after the fixing process enters between the cleaning brush 36 and the opposing roller 38, the cleaning brush 36 that rotates in the direction of arrow D and the opposing roller 38 that rotates in the direction of arrow E P is conveyed in the direction of arrow A. Here, the sheet P is fixed, but as described above, the heating area corresponding to the non-image area is heated at a low temperature, so that by any chance toner adheres to the non-image area on the sheet P. The toner on the non-image area exists as unfixed toner. In FIG. 6, unfixed toner on the non-image area is indicated by a symbol i, and fixed toner on the image area is indicated by a symbol j. When the sheet P to which such unfixed toner i adheres enters between the cleaning brush 36 and the opposing roller 38, the unfixed toner i is mechanically scraped off by the rotating cleaning brush 36, and the sheet P is removed from above the sheet P. Removed.

クリーニングブラシ36によって用紙P上の未定着トナーiが掻き取られると、このと
きの掻き取り動作によって未定着トナーの粉塵が発生する。その粉塵となった未定着トナーを粉塵検知センサ52によって検知する。粉塵検知センサ52としては、例えば、TIS社製のDUSTTRK AEROSOL MONITOR 8520などがあるが、その他の粉塵検知センサを使用してもよい。なお、クリーニングブラシ36に代えて、用紙にエアーを吹き付けて未定着トナーを除去する手段を用い、そのとき発生するトナー粉塵量を検知するようにしてもよい。
When the unfixed toner i on the paper P is scraped off by the cleaning brush 36, dust of the unfixed toner is generated by the scraping operation at this time. The unfixed toner that has become dust is detected by the dust detection sensor 52. The dust detection sensor 52 includes, for example, DISTTRK AEROSOL MONITOR 8520 manufactured by TIS, but other dust detection sensors may be used. Instead of the cleaning brush 36, a means for removing unfixed toner by blowing air onto the paper may be used to detect the amount of toner dust generated at that time.

粉塵検知センサ52によって検知されるトナー粉塵量は、非画像領域における未定着トナーの付着量と連関している。すなわち、非画像領域に付着している未定着トナーが多いほど、粉塵検知センサ52によって検知されるトナー粉塵量が多くなる。従って、粉塵検知センサ52の検知結果は、非画像領域にトナーが付着している異常を表す指標となる。   The toner dust amount detected by the dust detection sensor 52 is related to the adhesion amount of unfixed toner in the non-image area. That is, as the amount of unfixed toner adhering to the non-image area increases, the amount of toner dust detected by the dust detection sensor 52 increases. Therefore, the detection result of the dust detection sensor 52 serves as an index representing an abnormality in which toner adheres to the non-image area.

上述のように、本実施形態では、クリーニングブラシ36によって用紙上の未定着トナーを除去するようにしているが、未定着トナーの付着量やクリーニングブラシ36の除去能力、その他種々の要因によって、未定着トナーを完全に除去できない場合もある。その場合、用紙上に未定着トナーが残存するため、未定着トナーによってユーザーの手や衣服等が汚れる虞がある。そこで、本実施形態では、粉塵検知センサ52で検知されたトナー粉塵量(未定着トナー量)に応じて、加熱制御手段26(図2参照)が非画像領域に対応する加熱領域の温度を制御するようにしている。   As described above, in this embodiment, the unfixed toner on the paper is removed by the cleaning brush 36. However, it is not yet determined depending on the amount of unfixed toner attached, the removal ability of the cleaning brush 36, and various other factors. In some cases, the toner contact may not be completely removed. In that case, since unfixed toner remains on the paper, the user's hand or clothes may be stained by the unfixed toner. Therefore, in the present embodiment, the heating control means 26 (see FIG. 2) controls the temperature of the heating area corresponding to the non-image area according to the toner dust amount (unfixed toner amount) detected by the dust detection sensor 52. Like to do.

以下、温度制御方法について詳しく説明する。
本実施形態では、上述の第1の目標温度Q1と、第1の目標温度Q1よりも低い上記第2の目標温度Q2以外に、第1の目標温度Q1よりは低いが第2の目標温度Q2よりは高い第3の目標温度Q3を設定している(Q1>Q3>Q2)。上記説明したように、第1の目標温度Q1は、画像領域に対応する加熱領域の温度であり、画像領域上のトナーを確実に定着するため、本実施形態では140℃に設定されている。一方、第2の目標温度Q2は、非画像領域に対応する加熱領域の温度であり、非画像領域への無駄な熱エネルギー消費を削減するため、100℃に設定されている。そして、本実施形態では、第3の目標温度Q3を、第1の目標温度Q1(140℃)よりは低く、第2の目標温度Q2(100℃)よりは高い、120℃に設定している。この120℃という温度は、用紙上の非画像領域に付着したトナーを用紙から脱落させない程度に定着させることができる温度である。より具体的には、単色ベタ画像の50%のトナー付着量において、十分な定着性が得られる定着温度であり、定着性の評価はスミア法を用いて実施した。
Hereinafter, the temperature control method will be described in detail.
In the present embodiment, in addition to the first target temperature Q1 and the second target temperature Q2 that is lower than the first target temperature Q1, the second target temperature Q2 is lower than the first target temperature Q1. A higher third target temperature Q3 is set (Q1>Q3> Q2). As described above, the first target temperature Q1 is the temperature of the heating area corresponding to the image area, and is set to 140 ° C. in this embodiment in order to reliably fix the toner on the image area. On the other hand, the second target temperature Q2 is the temperature of the heating area corresponding to the non-image area, and is set to 100 ° C. in order to reduce wasteful heat energy consumption to the non-image area. In the present embodiment, the third target temperature Q3 is set to 120 ° C., which is lower than the first target temperature Q1 (140 ° C.) and higher than the second target temperature Q2 (100 ° C.). . This temperature of 120 ° C. is a temperature at which the toner adhering to the non-image area on the paper can be fixed to the extent that it does not fall off the paper. More specifically, it is a fixing temperature at which a sufficient fixing property can be obtained at a toner adhesion amount of 50% of a monochromatic solid image, and the fixing property was evaluated using a smear method.

本実施形態では、通常、図7の一点鎖線で示す温度制御のように、用紙上の画像領域がニップ部を通過するタイミングTa,Tcでは、定着ベルトの温度が第1の目標温度Q1となるように制御し、用紙上の非画像領域がニップ部を通過するタイミングTbでは、定着ベルトの温度が第2の目標温度Q2となるように制御する。しかし、上記粉塵検知センサ52で検知されたトナー粉塵量があらかじめ設定された閾値を超えた場合は、非画像領域にユーザーの手や衣服等が汚れる可能性があるくらいの未定着トナーが付着していると判断し、図7の実線で示すように、非画像領域に対応する加熱領域の温度を第2の目標温度Q2よりも高い第3の目標温度Q3となるように制御する。なお、画像領域に対応する加熱領域の温度に関しては、上記と同様に、第1の目標温度Q1となるように制御する。   In the present embodiment, normally, the temperature of the fixing belt becomes the first target temperature Q1 at the timings Ta and Tc when the image area on the sheet passes through the nip portion as in the temperature control indicated by the one-dot chain line in FIG. At the timing Tb when the non-image area on the paper passes through the nip portion, the temperature of the fixing belt is controlled to be the second target temperature Q2. However, when the amount of toner dust detected by the dust detection sensor 52 exceeds a preset threshold, unfixed toner is attached to the non-image area to the extent that the user's hand or clothes may be stained. Then, as shown by the solid line in FIG. 7, the temperature of the heating area corresponding to the non-image area is controlled to be the third target temperature Q3 higher than the second target temperature Q2. Note that the temperature of the heating area corresponding to the image area is controlled to be the first target temperature Q1 as described above.

このように、粉塵検知センサ52によって検知されたトナー粉塵量が閾値を超えた場合、非画像領域に対応する加熱領域の温度を第2の目標温度Q2から第3の目標温度Q3へ変更することで、それ以降に排出される用紙において非画像領域上のトナーを定着させることが可能となる。これにより、ユーザーの手や衣服等が未定着トナーによって汚されるのを防止することができるようになる。   As described above, when the toner dust amount detected by the dust detection sensor 52 exceeds the threshold value, the temperature of the heating area corresponding to the non-image area is changed from the second target temperature Q2 to the third target temperature Q3. Thus, it is possible to fix the toner on the non-image area on the paper discharged thereafter. As a result, it is possible to prevent the user's hand, clothes, and the like from being soiled by unfixed toner.

ただし、紙粉の多い用紙が搬送される場合は、粉塵検知センサ52が用紙上の紙粉を検知することにより、未定着トナーの粉塵が検知されたと誤検知してしまう可能性もある。そこで、このような誤検知を防止するため、本実施形態では、図2に示すように、定着装置14よりも用紙搬送方向の上流側に、用紙上の紙粉等の異物を除去する除去ブラシ50を設けている。これにより、除去ブラシ50によって事前に紙粉等を除去することができるので、粉塵検知センサ52が紙粉を検知することによる誤検知を防止できる。   However, when a paper with a lot of paper dust is conveyed, there is a possibility that the dust detection sensor 52 detects the paper dust on the paper and erroneously detects that the dust of the unfixed toner is detected. Therefore, in order to prevent such erroneous detection, in this embodiment, as shown in FIG. 2, a removal brush that removes foreign matters such as paper dust on the paper upstream of the fixing device 14 in the paper conveyance direction. 50 is provided. Thereby, since paper dust etc. can be removed beforehand by the removal brush 50, the erroneous detection by the dust detection sensor 52 detecting paper dust can be prevented.

図7に示す例では、第3の目標温度Q3を第1の目標温度Q1よりも低い温度に設定しているが、図8に示す例のように、第3の目標温度Q3を第1の目標温度Q1と同じ温度に設定して、簡易な制御としてもよい。一方、図7に示すように、第3の目標温度Q3を第1の目標温度Q1よりも低い温度に設定した場合は、無駄な熱エネルギー消費の削減が図れる。特に、カラー画像を印刷する場合は、複数色のトナーが重なり合うので、定着に十分な温度は、モノクロ画像を印刷する場合よりも高くなるため、第3の目標温度Q3を第1の目標温度Q1よりも低い温度に設定することで、より大きな省エネ効果が期待できる。このことから、カラー画像形成時のみ、第3の目標温度Q3を第1の目標温度Q1よりも低く設定し(Q1>Q3>Q2)、モノクロ画像形成時は、第3の目標温度Q3を第1の目標温度Q1と同じに設定して簡易な制御としてもよい(Q1=Q3>Q2)。   In the example shown in FIG. 7, the third target temperature Q3 is set to a temperature lower than the first target temperature Q1, but the third target temperature Q3 is set to the first target temperature Q1 as in the example shown in FIG. Simple control may be performed by setting the same temperature as the target temperature Q1. On the other hand, as shown in FIG. 7, when the third target temperature Q3 is set to a temperature lower than the first target temperature Q1, wasteful heat energy consumption can be reduced. In particular, when printing a color image, since a plurality of color toners overlap, the temperature sufficient for fixing becomes higher than when printing a monochrome image. Therefore, the third target temperature Q3 is set to the first target temperature Q1. By setting the temperature lower than that, a greater energy saving effect can be expected. For this reason, the third target temperature Q3 is set lower than the first target temperature Q1 (Q1> Q3> Q2) only when forming a color image, and the third target temperature Q3 is set to be the first when forming a monochrome image. It is also possible to set the same as the target temperature Q1 of 1 and perform simple control (Q1 = Q3> Q2).

図9に、温度制御のフローを示す。
以下、上記第2の目標温度Q2を用いて温度制御する通常の制御モードを「第1の制御モード」と称し、上記第3の目標温度Q3を用いて温度制御する異常発生時の制御モードを「第2の制御モード」と称して説明する。
FIG. 9 shows a flow of temperature control.
Hereinafter, a normal control mode in which temperature control is performed using the second target temperature Q2 is referred to as a “first control mode”, and a control mode at the time of occurrence of an abnormality in which temperature control is performed using the third target temperature Q3. This will be described as “second control mode”.

本実施形態では、初めは第1の制御モードに設定されており、図9に示すように、印刷が開始されると、まず、1枚目の用紙が第1の制御モードで定着処理される。その後、クリーニング装置35によってクリーニングされ、そのとき生じるトナー粉塵量が粉塵検知センサ52によって検知される。検知されたトナー粉塵量が閾値以下であった場合は、異常がないと判断し、第1の制御モードによる制御が維持される。その後、印刷を継続する場合は、上記と同様に、第1の制御モードでの定着処理、クリーニング処理、トナー粉塵量の検知が用紙ごとに行われる。   In this embodiment, the first control mode is initially set. As shown in FIG. 9, when printing is started, the first sheet is first fixed in the first control mode. . Thereafter, cleaning is performed by the cleaning device 35, and the amount of toner dust generated at that time is detected by the dust detection sensor 52. If the detected amount of toner dust is less than or equal to the threshold value, it is determined that there is no abnormality, and control in the first control mode is maintained. Thereafter, when printing is continued, the fixing process, the cleaning process, and the toner dust amount detection in the first control mode are performed for each sheet in the same manner as described above.

一方、1枚目の用紙、あるいはそれ以降の用紙において検知されたトナー粉塵量が閾値を超えていた場合は、異常があると判断し、第1の制御モードから第2の制御モードへ変更される。第2の制御モードに変更された場合は、それ以降に印刷する用紙に対して第2の制御モードで定着処理を行う。   On the other hand, if the amount of toner dust detected on the first sheet or subsequent sheets exceeds the threshold, it is determined that there is an abnormality, and the control mode is changed from the first control mode to the second control mode. The When the mode is changed to the second control mode, the fixing process is performed in the second control mode for the paper to be printed thereafter.

ここで、上記のような異常、すなわち、ユーザーの手や衣服等が汚れる可能性があるくらいに未定着トナーが非画像領域に付着する現象が発生するのは、主に、作像ユニットが寿命に達し、交換時期の過ぎてもなお、当該作像ユニットを使用している場合である。このため、一度、非画像領域に未定着トナーが付着した異常画像が出力されると、同様の異常画像が続けて出力される傾向にある。そのため、本実施形態では、一旦、第2の制御モードに変更された場合は、その後、粉塵検知センサ52による検知結果が閾値以下となったとしても、検知結果にかかわらず、第1の制御モードには戻さず、第2の制御モードを維持するようにしている。このように制御することで、定着温度を上げたり下げたりを繰り返すことなく安定して制御することが可能となる。   Here, the above-mentioned abnormality, that is, the phenomenon in which unfixed toner adheres to the non-image area to the extent that the user's hand or clothes may become dirty, is mainly due to the life of the image forming unit. Even when the replacement time has passed and the image forming unit is still used. For this reason, once an abnormal image with unfixed toner attached to the non-image area is output, the same abnormal image tends to be output continuously. Therefore, in this embodiment, when the mode is once changed to the second control mode, even if the detection result by the dust detection sensor 52 becomes equal to or lower than the threshold value, the first control mode is used regardless of the detection result. However, the second control mode is maintained. By controlling in this way, it becomes possible to stably control without repeatedly increasing or decreasing the fixing temperature.

しかし、作像ユニットが新品のものに交換された場合は、上記のような異常は解消されるので、ユニット交換検知手段53(図2参照)よって作像ユニットの交換があったと検知された場合は、第1の制御モードに戻す。ユニット交換検知手段53としては、作像ユニットに設けられたIDチップの情報を読み取って検知するものや、メカ的な構成で検知するものなどを採用することができる。   However, when the image forming unit is replaced with a new one, the above-described abnormalities are resolved, so that the unit replacement detecting means 53 (see FIG. 2) detects that the image forming unit has been replaced. Returns to the first control mode. As the unit replacement detection means 53, a device that reads and detects information of an ID chip provided in the image forming unit, a device that detects with a mechanical configuration, and the like can be adopted.

また、作像ユニットの交換が行われる場合は、一般的に、装置本体のカバーの開閉が行われる。このため、図10に示すように、上記ユニット交換検知手段53に代えて、カバー閉鎖検知手段54を設けてもよい。カバー閉鎖検知手段54が装置本体のカバーの閉鎖を検知した場合、作像ユニットが交換された可能性があるとして、定着温度の制御を第2の制御モードから第1の制御モードへ戻す。しかし、この方式では、装置本体の電源OFF時に作像ユニットが交換されると、カバー閉鎖検知手段54がカバーの閉鎖を検知できない場合がある。そのため、図10に示すように、装置本体の電源投入を検知する電源投入検知手段55を設け、装置本体の電源投入が検知された場合は、第1の制御モードへ戻すように制御することが望ましい。   When the image forming unit is exchanged, the cover of the apparatus main body is generally opened and closed. For this reason, as shown in FIG. 10, instead of the unit replacement detecting means 53, a cover closing detecting means 54 may be provided. When the cover closing detection means 54 detects the closing of the cover of the apparatus main body, the fixing temperature control is returned from the second control mode to the first control mode on the assumption that the image forming unit may be replaced. However, in this method, if the image forming unit is replaced when the power of the apparatus main body is turned off, the cover closing detection unit 54 may not be able to detect the cover closing. Therefore, as shown in FIG. 10, a power-on detection means 55 for detecting power-on of the apparatus main body is provided, and when power-on of the apparatus main body is detected, control can be performed so as to return to the first control mode. desirable.

以下、本発明の第2実施形態の構成について説明する。
本発明の第2実施形態では、上記第1実施形態と比較して、主に、定着処理後の用紙上の未定着トナーを除去するクリーニング装置35と、クリーニング装置35が未定着トナーを除去した際の未定着トナー量を検知する未定着トナー量検知手段の構成が異なる。それ以外は、基本的に第1実施形態と同様の構成である。
The configuration of the second embodiment of the present invention will be described below.
In the second embodiment of the present invention, compared with the first embodiment, the cleaning device 35 mainly removes the unfixed toner on the paper after the fixing process, and the cleaning device 35 removes the unfixed toner. The configuration of the unfixed toner amount detecting means for detecting the unfixed toner amount at this time is different. Otherwise, the configuration is basically the same as in the first embodiment.

図11に示すように、第2実施形態に係るクリーニング装置35は、上記第1実施形態と同様に、クリーニングブラシ36と対向ローラ38を備えているが、クリーニングブラシ36の芯金36aには、クリーニングブラシ用電源40から所定の電圧が印加されるようになっている。   As shown in FIG. 11, the cleaning device 35 according to the second embodiment includes a cleaning brush 36 and a counter roller 38 as in the first embodiment, but the metal core 36 a of the cleaning brush 36 includes A predetermined voltage is applied from the cleaning brush power supply 40.

ここで、クリーニングブラシ36を、用紙から未定着トナーを除去する第1の除去部材とすると、第2実施形態では、第1の除去部材に付着している未定着トナーを除去する第2の除去部材として、クリーニングブラシ36に接触する電極ローラ41を備えている。電極ローラ41は、導電性の芯金41aと、芯金41aの外周面を被覆する絶縁性の表層41bとで構成されている。電極ローラ41の芯金41aには、電極ローラ用電源43から所定の電圧が印加されるようになっている。   Here, if the cleaning brush 36 is a first removal member that removes unfixed toner from the paper, in the second embodiment, a second removal that removes unfixed toner adhering to the first removal member is performed. As a member, an electrode roller 41 that contacts the cleaning brush 36 is provided. The electrode roller 41 includes a conductive metal core 41a and an insulating surface layer 41b that covers the outer peripheral surface of the metal core 41a. A predetermined voltage is applied to the core metal 41 a of the electrode roller 41 from the electrode roller power supply 43.

さらに、第2実施形態に係るクリーニング装置35は、第2の除去部材(電極ローラ41)に付着している未定着トナーを除去する第3の除去部材として、スクレーパ42を備えている。スクレーパ42は、電極ローラ41の表面に当接した状態で配置されている。   Furthermore, the cleaning device 35 according to the second embodiment includes a scraper 42 as a third removal member that removes unfixed toner adhering to the second removal member (electrode roller 41). The scraper 42 is disposed in contact with the surface of the electrode roller 41.

第2実施形態では、未定着トナー量検知手段として光学センサ44を用いている。光学センサ44は、電極ローラ41に対向するように配置されており、電極ローラ41へ光を照射して、その反射光強度を検知する。ここでは、光学センサ44は、電極ローラ41の表面がクリーニングブラシ36と接触する位置からスクレーパ42との当接位置に至るまでの間で、電極ローラ41の表面に光を照射し、その反射光強度を検知する。このとき、電極ローラ41上に未定着トナーが付着している場合は、光学センサ44から発する光の一部が電極ローラ41上の未定着トナーに吸収され、反射光強度が低下する。従って、電極ローラ41からの反射光強度を検知することで、電極ローラ41上に付着している未定着トナー量を検知することが可能である。また、本実施形態では、光学センサ44によって、電極ローラ41の軸方向全体に渡る反射光強度を検知するようにしている。光学センサ44としては、例えば、ラインセンサ(三菱電機社製WD6R305X)などを用いることができる。   In the second embodiment, an optical sensor 44 is used as unfixed toner amount detection means. The optical sensor 44 is disposed so as to face the electrode roller 41, and irradiates the electrode roller 41 with light to detect the intensity of reflected light. Here, the optical sensor 44 irradiates the surface of the electrode roller 41 with light from the position where the surface of the electrode roller 41 comes into contact with the cleaning brush 36 to the contact position with the scraper 42, and the reflected light thereof. Detect intensity. At this time, if unfixed toner is attached on the electrode roller 41, a part of the light emitted from the optical sensor 44 is absorbed by the unfixed toner on the electrode roller 41, and the reflected light intensity is reduced. Therefore, by detecting the intensity of reflected light from the electrode roller 41, it is possible to detect the amount of unfixed toner adhering to the electrode roller 41. In the present embodiment, the optical sensor 44 detects the reflected light intensity over the entire axial direction of the electrode roller 41. As the optical sensor 44, for example, a line sensor (WD6R305X manufactured by Mitsubishi Electric Corporation) or the like can be used.

図11に示すように、定着処理後の用紙Pがクリーニングブラシ36と対向ローラ38との間に進入すると、上記第1実施形態と同様に、矢印D方向に回転するクリーニングブラシ36と矢印E方向に回転する対向ローラ38によって、用紙Pは矢印A方向に搬送される。クリーニングブラシ36には、その電位が対向ローラ38の電位に対してトナーの帯電極性とは逆極性の電位となるように、クリーニングブラシ用電源40から所定の電圧が印加される。例えば、トナーの帯電極性が負極性である場合、クリーニングブラシ36は対向ローラ38の設置電位(0V)に対して正極性の電位となるように、クリーニングブラシ36に正極性の電圧が印加される。これにより、クリーニングブラシ36と対向ローラ38との間に、トナーをクリーニングブラシ36側へ移動させる静電気力が発生する。このため、未定着トナーiが付着した用紙Pがクリーニングブラシ36と対向ローラ3
8との間に進入すると、用紙P上の未定着トナーが上記静電気力によってクリーニングブラシ36へ転移し、クリーニングブラシ36のブラシ繊維36bに吸着される。その結果、非画像領域上から未定着トナーが除去される。
As shown in FIG. 11, when the paper P after the fixing process enters between the cleaning brush 36 and the opposing roller 38, the cleaning brush 36 that rotates in the arrow D direction and the arrow E direction as in the first embodiment. The sheet P is conveyed in the direction of arrow A by the counter roller 38 that rotates in the direction of A. A predetermined voltage is applied to the cleaning brush 36 from the cleaning brush power supply 40 so that the potential of the cleaning brush 36 is opposite to the toner charging polarity with respect to the potential of the counter roller 38. For example, when the charging polarity of the toner is negative, a positive voltage is applied to the cleaning brush 36 so that the cleaning brush 36 has a positive potential with respect to the installation potential (0 V) of the opposing roller 38. . As a result, an electrostatic force that moves the toner toward the cleaning brush 36 is generated between the cleaning brush 36 and the opposing roller 38. For this reason, the paper P to which the unfixed toner i adheres is removed from the cleaning brush 36 and the opposing roller 3
8, the unfixed toner on the paper P is transferred to the cleaning brush 36 by the electrostatic force and is adsorbed by the brush fibers 36b of the cleaning brush 36. As a result, unfixed toner is removed from the non-image area.

クリーニングブラシ36に吸着された未定着トナーは、矢印F方向に回転する電極ローラ41によって静電的に吸着され回収される。詳しくは、電極ローラ41に、その電位がクリーニングブラシ36の電位に対してトナーの帯電極性とは逆極性の電位となるように、電極ローラ用電源43から所定の電圧が印加することにより、クリーニングブラシ36から電極ローラ41へ未定着トナーを移動させる静電気力を発生させる。例えば、上記のように、トナーの帯電極性が負極性で、クリーニングブラシ36に正極性の電圧を印加した場合は、これに対して電極ローラ41が正極性の電位となるように、さらに高い正極性の電圧を印加する。これにより、クリーニングブラシ36に付着している未定着トナーが、電極ローラ41によって静電的に除去される。   The unfixed toner adsorbed by the cleaning brush 36 is electrostatically adsorbed and collected by the electrode roller 41 rotating in the arrow F direction. Specifically, cleaning is performed by applying a predetermined voltage from the electrode roller power supply 43 to the electrode roller 41 such that the potential of the electrode roller 41 is opposite to the charging polarity of the toner with respect to the potential of the cleaning brush 36. An electrostatic force that moves unfixed toner from the brush 36 to the electrode roller 41 is generated. For example, as described above, when the charge polarity of the toner is negative and when a positive voltage is applied to the cleaning brush 36, a higher positive electrode is applied so that the electrode roller 41 has a positive potential. Apply a positive voltage. Thereby, the unfixed toner adhering to the cleaning brush 36 is electrostatically removed by the electrode roller 41.

そして、電極ローラ41の表面がクリーニングブラシ36と接触する位置からスクレーパ42との当接位置に至るまでの間で、光学センサ44によって電極ローラ41からの反射光強度が検知される。このとき検知された反射光強度が所定の値を下回った場合、すなわち、電極ローラ41上の未定着トナー量が閾値を超えている場合は、非画像領域にユーザーの手や衣服等が汚れる可能性があるくらいの未定着トナーが付着していると判断し、上記第1実施形態と同様に、非画像領域に対応する加熱領域の温度を第2の目標温度Q2よりも高い第3の目標温度Q3となるように制御する。なお、第2実施形態における温度制御の詳しい内容は、第1実施形態における温度制御(図7〜図10に示す内容)と基本的に同様であるので説明を省略する。   Then, the reflected light intensity from the electrode roller 41 is detected by the optical sensor 44 from the position where the surface of the electrode roller 41 comes into contact with the cleaning brush 36 to the contact position with the scraper 42. If the reflected light intensity detected at this time falls below a predetermined value, that is, if the amount of unfixed toner on the electrode roller 41 exceeds a threshold value, the user's hand or clothes may be stained in the non-image area. It is determined that unfixed toner is attached to such a degree that the temperature is high, and the temperature of the heating area corresponding to the non-image area is higher than the second target temperature Q2 as in the first embodiment. It controls so that it may become temperature Q3. The detailed contents of the temperature control in the second embodiment are basically the same as the temperature control in the first embodiment (contents shown in FIGS. 7 to 10), and thus the description thereof is omitted.

また、第2実施形態では、電極ローラ41上の未定着トナーは、光学センサ44との対向位置を通過した後、スクレーパ42によって掻き落とされ機械的に除去される。スクレーパ42によって掻き落とされた未定着トナーは、図示しない回収機構に蓄積される。   In the second embodiment, the unfixed toner on the electrode roller 41 passes through a position facing the optical sensor 44 and is then scraped off and mechanically removed by the scraper 42. Unfixed toner scraped off by the scraper 42 is accumulated in a collecting mechanism (not shown).

図12は、用紙の非画像領域にトナーがスジ状に付着した状態を示す図である。
図12に示す例では、図の左から順に、線の太さが0.5pt(ポイント)のハーフトーンライン、1.0ptのハーフトーンライン、0.5ptのベタライン、1.0ptのベタラインが形成されている。これらのスジ状の異常画像(未定着トナー)は、クリーニングブラシ36によって用紙P上から除去された後、電極ローラ41上に吸着される。
FIG. 12 is a diagram illustrating a state in which toner adheres in a streaky manner to a non-image area of a sheet.
In the example shown in FIG. 12, a halftone line having a line thickness of 0.5 pt (point), a halftone line of 1.0 pt, a solid line of 0.5 pt, and a solid line of 1.0 pt are formed in order from the left of the figure. Has been. These streaky abnormal images (unfixed toner) are removed from the sheet P by the cleaning brush 36 and then adsorbed onto the electrode roller 41.

図13は、上記スジ状の異常画像(未定着トナー)が電極ローラ41上に吸着された状態を示す図である。このように、電極ローラ41上には、スジ状の異常画像が電極ローラ41の回転方向に渡って吸着される。   FIG. 13 is a diagram illustrating a state where the streaky abnormal image (unfixed toner) is adsorbed on the electrode roller 41. In this manner, streaky abnormal images are adsorbed on the electrode roller 41 in the rotation direction of the electrode roller 41.

図14は、図13に示す電極ローラ41の表面を光学センサ44で検知した場合の反射光強度を示すグラフである。
図14(a)に示すように、ハーフトーンラインとベタラインの箇所では、反射光強度が低下している。特に、トナー付着量の多いベタラインの方がトナー付着量の少ないハーフトーンラインに比べ、反射光強度が低くなる。また、ハーフトーンラインとベタラインのそれぞれにおいては、線の太い1.0ptの方が線の細い0.5ptよりも反射光強度が低くなる。
FIG. 14 is a graph showing the reflected light intensity when the surface of the electrode roller 41 shown in FIG. 13 is detected by the optical sensor 44.
As shown in FIG. 14A, the reflected light intensity is reduced at the halftone line and the solid line. In particular, a solid line with a large amount of toner adhesion has a lower reflected light intensity than a halftone line with a small amount of toner adhesion. In each of the halftone line and the solid line, the reflected light intensity is lower for the thicker 1.0 pt than for the thinner 0.5 pt.

図14(a)において点線Hで示す反射光強度は、異常画像判定の基準となる閾値である。ここでは、閾値として0.5ptのハーフトーンラインの反射光強度を設定している。0.5ptのハーフトーンラインは、クリーニングされずに未定着状態で出力されたとしても、スミア測定(白綿布で用紙上の未定着トナーを擦り取り、白綿布に付着したID(トナー濃度)を測定する試験)の結果で、ユーザーの手を汚さない程度のトナー付着量である。従って、検知された反射光強度が0.5ptのハーフトーンラインの反射光強度Hを下回った場合に、ユーザーの手が汚れる可能性があると判断する。そして、その場合、非画像領域に対応する加熱領域の温度を第3の目標温度Q3へ上げ、非画像領域上の未定着トナーを定着させて出力する。   The reflected light intensity indicated by the dotted line H in FIG. 14A is a threshold value that serves as a reference for abnormal image determination. Here, the reflected light intensity of a halftone line of 0.5 pt is set as the threshold value. Even if the halftone line of 0.5 pt is output in an unfixed state without being cleaned, smear measurement (scraping the unfixed toner on the paper with a white cotton cloth, and the ID (toner density) attached to the white cotton cloth) As a result of the test), the toner adhesion amount is such that the user's hand is not soiled. Therefore, when the reflected light intensity detected is lower than the reflected light intensity H of the halftone line of 0.5 pt, it is determined that the user's hand may become dirty. In this case, the temperature of the heating area corresponding to the non-image area is raised to the third target temperature Q3, and the unfixed toner on the non-image area is fixed and output.

なお、仮に、0.5ptを超える黒スジが発生しているにもかかわらず、何らかの理由で電極ローラ41へのトナー付着量が少なくなった場合は、反射光強度が上記閾値の反射光強度H以上と検知され、異常画像が生じていないと誤検知される可能性もある。しかし、本実施形態では、図15に示すように、1.0ptのベタラインが生じても、クリーニング装置35で未定着トナーがある程度除去されることで、ユーザーの手を汚さない程度(スミアID許容ライン以下)の未定着トナー付着量(スミアID)に抑えることができるので問題はない。   If the amount of toner adhering to the electrode roller 41 decreases for some reason despite the occurrence of black streaks exceeding 0.5 pt, the reflected light intensity is the above-mentioned threshold reflected light intensity H. It is detected as described above, and there is a possibility of erroneous detection that no abnormal image has occurred. However, in the present embodiment, as shown in FIG. 15, even if a 1.0 pt solid line occurs, the unfixed toner is removed to some extent by the cleaning device 35, so that the user's hand is not soiled (smear ID allowable This is not a problem because it can be suppressed to an unfixed toner adhesion amount (smear ID) below the line).

図14(b)に示すのは、同図(a)と同様に光学センサ44によって図13に示す電極ローラ41の表面を検知した結果を示すものであるが、この場合、電極ローラ41に対する光学センサ44の位置を(a)の場合よりも離した位置に設定している。
電極ローラ41上のトナー付着量が同様であっても、電極ローラ41に対する光学センサ44の位置を離すと、光学センサ44の感度が低下するため、図14(b)に示すように、ハーフトーンラインとベタラインにおける反射強度の落ち込みが図14(a)に示す場合に比べて小さくなる。仮に、光学センサ44の位置を離した場合に、電極ローラ41の地肌部における反射光強度にノイズが発生すると、地肌部とトナー付着部とでの反射光強度の差が小さくなり、誤検知してしまう可能性がある。よって、光学センサ44をできるだけ電極ローラ41に近づけて配置し、光学センサ44の感度を上げることが望ましい。さらに、トナー付着部と地肌部との反射光強度に差が出るようにするため、電極ローラ41の地肌部を、反射光強度が高くなるような白色又はそれに近い色に処理してもよい。
FIG. 14B shows the result of detecting the surface of the electrode roller 41 shown in FIG. 13 by the optical sensor 44 as in FIG. 14A. In this case, the optical for the electrode roller 41 is shown. The position of the sensor 44 is set at a position farther from the case of (a).
Even if the toner adhesion amount on the electrode roller 41 is the same, if the position of the optical sensor 44 with respect to the electrode roller 41 is separated, the sensitivity of the optical sensor 44 is lowered. Therefore, as shown in FIG. The drop in reflection intensity between the line and the solid line is smaller than that shown in FIG. If noise occurs in the reflected light intensity at the background portion of the electrode roller 41 when the position of the optical sensor 44 is separated, the difference in reflected light intensity between the background portion and the toner adhering portion becomes small, causing false detection. There is a possibility that. Therefore, it is desirable to increase the sensitivity of the optical sensor 44 by arranging the optical sensor 44 as close to the electrode roller 41 as possible. Furthermore, in order to make a difference in the reflected light intensity between the toner adhering portion and the background portion, the background portion of the electrode roller 41 may be processed into white or a color close thereto so that the reflected light intensity is increased.

また、第1実施形態と同様に、第2実施形態においても、第1の制御モードから第2の制御モードに移行した後、作像ユニットの交換が行われた場合、異常画像の生じる原因が改善されたとして、再び第1の制御モードへ戻す。しかしながら、第1の制御モードへ戻した際、電極ローラ41に未定着トナーが所定量以上付着していると、光学センサ44の検知結果に基づきすぐに第2の制御モードに移行されてしまう。これを回避する方法として、スクレーパ42によって電極ローラ41上の未定着トナーを除去する方法があるが、未定着トナーを完全に除去しきれないことも考えられる。   Similarly to the first embodiment, also in the second embodiment, when the image forming unit is replaced after shifting from the first control mode to the second control mode, the cause of the abnormal image may be generated. Returning to the first control mode again as improved. However, when a predetermined amount or more of unfixed toner adheres to the electrode roller 41 when returning to the first control mode, the mode immediately shifts to the second control mode based on the detection result of the optical sensor 44. As a method for avoiding this, there is a method in which the unfixed toner on the electrode roller 41 is removed by the scraper 42, but it is also conceivable that the unfixed toner cannot be completely removed.

そこで、本実施形態では、作像ユニット交換時(作像ユニット交換検知時、又は本体カバー閉鎖検知時、あるいは電源投入検知時)に、電極ローラ41を所定時間回転し、スクレーパ42によって電極ローラ41上の未定着トナーの除去を行った後、光学センサ44によって電極ローラ41からの反射光強度を検知し、その時の検知結果を新たな基準値として設定するようにしている。そして、この基準値に基づき、異常画像を判定するための閾値を再設定する。以下、閾値の再設定の仕方について説明する。   Therefore, in this embodiment, the electrode roller 41 is rotated for a predetermined time when the image forming unit is replaced (when the image forming unit replacement is detected, when the main body cover is closed, or when power is detected), and the electrode roller 41 is rotated by the scraper 42. After the unfixed toner on the upper side is removed, the intensity of reflected light from the electrode roller 41 is detected by the optical sensor 44, and the detection result at that time is set as a new reference value. Then, based on this reference value, a threshold value for determining an abnormal image is reset. Hereinafter, a method of resetting the threshold will be described.

図16(a)に示すように、最初、電極ローラ41には全く未定着トナーが付着していないので、電極ローラ41の地肌部の反射光強度Xは、軸方向に渡って均一な直線状になる。この地肌部の反射光強度Xを基準値として、異常画像判定の基準となる閾値Uを設定する。具体的には、異常画像と判断されるほどの未定着トナーが付着した場合の反射光強度の低下量をSとすると、基準値Xから低下量Sだけ低い値を閾値Uとして設定する。このように、最初に設定される閾値Uは、直線状の基準値Xから一定量Sだけ低い値に設定されるので、電極ローラ41の軸方向に渡って均一な値となる。   As shown in FIG. 16A, since no unfixed toner is attached to the electrode roller 41 at first, the reflected light intensity X of the ground portion of the electrode roller 41 is a uniform linear shape in the axial direction. become. A threshold U serving as a reference for abnormal image determination is set using the reflected light intensity X of the background portion as a reference value. Specifically, assuming that the amount of decrease in reflected light intensity when unfixed toner that is determined to be an abnormal image is attached is S, a value that is lower than the reference value X by the amount of decrease S is set as the threshold value U. Thus, since the threshold value U that is initially set is set to a value that is lower than the linear reference value X by a certain amount S, the threshold value U is a uniform value in the axial direction of the electrode roller 41.

これに対し、図16(b)に示すように、作像ユニットを交換時に新たに設定される基準値Xは、電極ローラ41上に多少の未定着トナーが残留しているので、未定着トナーが付着している箇所で反射光強度が低下する、ばらつきのある値となる。そして、再設定される閾値Uは、新しい基準値Xから上記と同様の一定量Sだけ低い値に設定されるため、電極ローラ41の軸方向に渡って部分的に低下した値に設定される。   On the other hand, as shown in FIG. 16B, the reference value X newly set when the image forming unit is replaced has a certain amount of unfixed toner remaining on the electrode roller 41. The reflected light intensity is reduced at the location where the light is adhered, and the value becomes variable. Then, the reset threshold value U is set to a value that is lower than the new reference value X by a certain amount S similar to the above, and thus is set to a value that partially decreases in the axial direction of the electrode roller 41. .

また、図17に示すように、電極ローラ41の周方向の一部にトナーが付着するトナー落ち等の異常画像を検知した場合は、周方向に渡って連続するスジ状の異常画像を検知した場合とは異なり、周方向のある個所で反射光強度が低下する。この場合、反射光強度は周方向に渡っても異なるため、上記新しい基準値の設定は周方向に渡っても行う。従って、閾値は、新しい基準値に基づき、電極ローラ41の軸方向だけでなく、周方向に渡っても再設定される。   In addition, as shown in FIG. 17, when an abnormal image such as a toner drop where the toner adheres to a part of the electrode roller 41 in the circumferential direction is detected, a streaky abnormal image continuous in the circumferential direction is detected. Unlike the case, the reflected light intensity decreases at a certain position in the circumferential direction. In this case, since the reflected light intensity varies even in the circumferential direction, the new reference value is set even in the circumferential direction. Therefore, the threshold value is reset not only in the axial direction of the electrode roller 41 but also in the circumferential direction based on the new reference value.

そして、再設定された閾値に基づき、光学センサ44によって反射光強度を検知した結果、反射光強度が閾値に対して周方向と軸方向の少なくとも一点でも下回った場合は、異常画像が発生していると判断し、第2の制御モードに変更する。その後、再び作像ユニットの交換があった場合は、上記と同様に、基準値と閾値の再設定を行い、以後、これを繰り返す。   As a result of detecting the reflected light intensity by the optical sensor 44 based on the reset threshold value, if the reflected light intensity falls below at least one point in the circumferential direction and the axial direction with respect to the threshold value, an abnormal image is generated. Is determined, and the control mode is changed to the second control mode. Thereafter, when the image forming unit is replaced again, the reference value and the threshold value are reset as described above, and this is repeated thereafter.

しかしながら、基準値と閾値の再設定を繰り返し行う方法では、電極ローラ41に残留するトナー量が次第に増加するに伴い、再設定される基準値及び閾値は徐々に低下していく。そして、電極ローラ41上のある部分において、付着しているトナー量が吸着可能なトナー量の限界値近くに達すると、その部分では異常画像の発生を検知できるほどの未定着トナー量をさらに吸着できなくなる。言い換えれば、n回再設定された基準値Xn(そのうちの最低値)がある値を下回ると、異常画像が生じても、電極ローラ41の反射光強度が閾値Unを下回らなくなり、異常画像の発生を見逃す誤検知が発生する。   However, in the method of repeatedly resetting the reference value and threshold value, the reset reference value and threshold value gradually decrease as the amount of toner remaining on the electrode roller 41 gradually increases. When the amount of toner adhering to a certain portion on the electrode roller 41 approaches the limit value of the adsorbable toner amount, the portion further adsorbs an unfixed toner amount enough to detect the occurrence of an abnormal image. become unable. In other words, if the reference value Xn (the minimum value among them) reset n times falls below a certain value, even if an abnormal image occurs, the reflected light intensity of the electrode roller 41 does not fall below the threshold value Un, and an abnormal image is generated. Misdetection that misses.

そこで、本実施形態では、基準値の値が所定値を超えた場合(下回った場合)は、電極ローラ41の寿命と判断し、電極ローラ41を交換するようにしている。これにより、上記のような誤検知を防止することができる。   Therefore, in this embodiment, when the value of the reference value exceeds a predetermined value (when it falls below), the life of the electrode roller 41 is determined and the electrode roller 41 is replaced. Thereby, the erroneous detection as described above can be prevented.

以上のように、本発明によれば、クリーニング装置が未定着トナーを除去した際の未定着トナー量を検知することで、非画像領域上に付着する未定着トナーの量を把握することが可能である。そして、この未定着トナー量の検知結果に応じて、非画像領域に対応する加熱領域の温度を制御することで、非画像領域における未定着トナーを定着させトナーの脱落を防止することができる。これにより、ユーザーの手や衣服などを汚すことのない定着装置を提供することが可能となる。   As described above, according to the present invention, it is possible to grasp the amount of unfixed toner adhering to the non-image area by detecting the amount of unfixed toner when the cleaning device removes the unfixed toner. It is. Then, by controlling the temperature of the heating area corresponding to the non-image area according to the detection result of the unfixed toner amount, it is possible to fix the unfixed toner in the non-image area and prevent the toner from falling off. Accordingly, it is possible to provide a fixing device that does not contaminate the user's hand or clothes.

また、本発明に係る画像形成装置は、上記のようなモノクロ画像形成装置に限らず、その他の画像形成装置としてのプリンタ、複写機、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等であってもよい。   The image forming apparatus according to the present invention is not limited to the monochrome image forming apparatus as described above, but may be a printer, a copier, a facsimile, or a complex machine of these as other image forming apparatuses.

図18は、本発明に係る定着装置を搭載したカラー画像形成装置の概略構成図である。
図18に示すカラー画像形成装置は、装置本体1に対して着脱可能な4つのプロセスユニット20Y,20M,20C,20Kを備えている。各プロセスユニット20Y,20M,20C,20Kは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の異なる色の現像剤を収容している以外は同様の構成となっている。具体的に、各プロセスユニット20Y,20M,20C,20Kは、感光体2と、感光体2の表面を帯電させる帯電ローラ3と、現像ローラ6を備える現像手段7と、感光体2の表面をクリーニングするクリーニング手段10などを備える。
FIG. 18 is a schematic configuration diagram of a color image forming apparatus equipped with a fixing device according to the present invention.
The color image forming apparatus shown in FIG. 18 includes four process units 20Y, 20M, 20C, and 20K that are detachable from the apparatus main body 1. Each process unit 20Y, 20M, 20C, and 20K contains developers of different colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) corresponding to the color separation components of the color image. The configuration is the same except that. Specifically, each of the process units 20Y, 20M, 20C, and 20K includes a photosensitive member 2, a charging roller 3 that charges the surface of the photosensitive member 2, a developing unit 7 that includes a developing roller 6, and a surface of the photosensitive member 2. A cleaning means 10 for cleaning is provided.

各プロセスユニット20Y,20M,20C,20Kの上方には、転写手段8として、中間転写ベルト16と、複数の一次転写ローラ17と、二次転写ローラ18とが設けられている。また、各プロセスユニット20Y,20M,20C,20Kの下方には、露光装置19が設けられている。   Above each process unit 20Y, 20M, 20C, 20K, an intermediate transfer belt 16, a plurality of primary transfer rollers 17, and a secondary transfer roller 18 are provided as transfer means 8. An exposure device 19 is provided below each process unit 20Y, 20M, 20C, 20K.

また、図18に示す画像形成装置は、両面印刷するために用紙を搬送する反転搬送路R2を備える。反転搬送路R2は、定着装置14の用紙搬送方向下流側で搬送路R1から分岐しており、レジストローラ13の用紙搬送方向上流側で搬送路R1に合流している。   The image forming apparatus shown in FIG. 18 includes a reverse conveyance path R2 that conveys a sheet for duplex printing. The reverse conveyance path R2 branches from the conveyance path R1 on the downstream side in the sheet conveyance direction of the fixing device 14, and joins the conveyance path R1 on the upstream side in the sheet conveyance direction of the registration roller 13.

以下、図18に示すカラー画像形成装置の基本的な作像動作について説明する。
作像動作が開始されると、各プロセスユニット20Y,20M,20C,20Kにおける各感光体2が回転駆動され、各感光体2の表面が帯電ローラ3によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された各感光体2の表面には、露光装置19からレーザー光がそれぞれ照射されて静電潜像が形成される。このとき、各感光体2に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように各感光体2上に形成された静電潜像に、各現像手段7によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として顕像化(可視像化)される。
The basic image forming operation of the color image forming apparatus shown in FIG. 18 will be described below.
When the image forming operation is started, each photoconductor 2 in each process unit 20Y, 20M, 20C, 20K is rotationally driven, and the surface of each photoconductor 2 is uniformly charged to a predetermined polarity by the charging roller 3. . An electrostatic latent image is formed on the surface of each charged photoreceptor 2 by irradiating laser light from the exposure device 19. At this time, the image information to be exposed on each photoconductor 2 is single-color image information obtained by separating a desired full-color image into color information of yellow, magenta, cyan, and black. The electrostatic latent images formed on the respective photoreceptors 2 in this way are supplied with toner by the developing means 7 so that the electrostatic latent images are visualized (visualized) as toner images. .

また、作像動作が開始されると、中間転写ベルト16が図の矢印で示す方向に回転駆動される。そして、各感光体2の回転に伴い、感光体2上の各色のトナー画像が各一次転写ローラ17の位置に達したときに、一次転写ローラ17と感光体2との間に形成された転写電界によって、各感光体2上のトナー画像が中間転写ベルト16上に順次重ね合わせて転写される。かくして、中間転写ベルト16の表面にフルカラーのトナー画像が担持される。また、転写後の各感光体2の表面は、クリーニング手段10によってクリーニングされた後、図示しない除電装置によって除電される。   When the image forming operation is started, the intermediate transfer belt 16 is rotationally driven in the direction indicated by the arrow in the drawing. When each toner image of each color on the photoconductor 2 reaches the position of each primary transfer roller 17 with the rotation of each photoconductor 2, the transfer formed between the primary transfer roller 17 and the photoconductor 2. The toner images on the respective photoreceptors 2 are sequentially superimposed and transferred onto the intermediate transfer belt 16 by the electric field. Thus, a full-color toner image is carried on the surface of the intermediate transfer belt 16. Further, the surface of each photoconductor 2 after the transfer is cleaned by the cleaning means 10 and then discharged by a charge removal device (not shown).

また、装置本体1の下部では、給紙ローラ12が回転駆動を開始し、給紙トレイ11から用紙Pが搬送路R1に送り出される。搬送路R1に送り出された用紙Pは、レジストローラ13によって搬送が一旦停止された後、所定のタイミングで二次転写ローラ18と中間転写ベルト16との間に搬送される。そして、二次転写ローラ18と中間転写ベルト16との間に形成された転写電界によって、中間転写ベルト16上のトナー画像が用紙P上に一括して転写される。その後、用紙Pは定着装置14へと搬送され、定着装置14によって用紙P上のトナー画像が当該用紙Pに定着された後、排紙ローラ15によって用紙Pが装置外へ排出される。   In the lower part of the apparatus main body 1, the paper feed roller 12 starts to rotate, and the paper P is sent out from the paper feed tray 11 to the transport path R1. The paper P sent to the transport path R1 is transported between the secondary transfer roller 18 and the intermediate transfer belt 16 at a predetermined timing after the transport is temporarily stopped by the registration roller 13. The toner images on the intermediate transfer belt 16 are collectively transferred onto the paper P by a transfer electric field formed between the secondary transfer roller 18 and the intermediate transfer belt 16. Thereafter, the paper P is conveyed to the fixing device 14, and after the toner image on the paper P is fixed to the paper P by the fixing device 14, the paper P is discharged out of the device by the paper discharge roller 15.

また、両面印刷する場合は、排紙ローラ15を逆回転させて、定着装置14から排出された用紙P(片面に画像が定着された用紙)を、反転搬送路R2へと搬送する。そして、用紙Pは、反転搬送路R2を通過して再び搬送路R1へ搬送されることで、表裏反転された状態で二次転写ニップに供給される。その後、上記と同様にして、用紙Pの裏面にトナー画像を転写・定着した後、用紙Pを装置外へと排出する。   In the case of duplex printing, the paper discharge roller 15 is rotated in the reverse direction, and the paper P discharged from the fixing device 14 (the paper with the image fixed on one side) is conveyed to the reverse conveyance path R2. Then, the sheet P passes through the reverse conveyance path R2 and is conveyed again to the conveyance path R1, so that the sheet P is supplied to the secondary transfer nip in a state where the paper is reversed. Thereafter, in the same manner as described above, after the toner image is transferred and fixed on the back surface of the paper P, the paper P is discharged out of the apparatus.

なお、以上の説明は、用紙上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、4つのプロセスユニット20Y,20M,20C,20Kのいずれか1つを使用して単色画像を形成したり、2つ又は3つの作像部を使用して、2色又は3色の画像を形成したりすることも可能である。   The above description is an image forming operation when a full-color image is formed on a sheet, but a single color image is formed using any one of the four process units 20Y, 20M, 20C, and 20K. It is also possible to form a two-color or three-color image using two or three image forming units.

上記の如く構成されたカラー画像形成装置においても、本発明の構成を適用することで、上記実施形態と同様に、用紙の非画像領域にトナーが付着した場合、非画像領域の温度を上げて未定着トナーを定着させることができる。これにより、ユーザーの手や衣装などがトナーで汚れてしまうのを防止することが可能である。   Also in the color image forming apparatus configured as described above, by applying the configuration of the present invention, when toner adheres to the non-image area of the paper, the temperature of the non-image area is raised as in the above embodiment. Unfixed toner can be fixed. As a result, it is possible to prevent the user's hand or costume from being stained with toner.

また、本発明を適用する定着装置は、図2に示す構成のものに限らない。
例えば、図19に示す定着装置14のように、ヒータ23を加圧ローラ22と対向する位置に配置し、ヒータ23が図2に示すニップ形成部材24としての機能を兼ねるようにしてもよい。
The fixing device to which the present invention is applied is not limited to the one shown in FIG.
For example, like the fixing device 14 shown in FIG. 19, the heater 23 may be disposed at a position facing the pressure roller 22 so that the heater 23 also functions as the nip forming member 24 shown in FIG.

また、図20に示すように、定着部材として定着ローラ60を用い、ヒータ23を定着ローラ60の外周側に配置してもよい。図20に示す定着ローラ60は、外径40mmで厚み1mmのアルミニウム製の芯金60aと、この芯金60aの外周面を被覆する断熱層60bと、この断熱層60bの外周面を被覆する熱伝導層60cと、この熱伝導層60cの外周面を被覆する離型層60dとで構成されている。   Further, as shown in FIG. 20, the fixing roller 60 may be used as the fixing member, and the heater 23 may be disposed on the outer peripheral side of the fixing roller 60. The fixing roller 60 shown in FIG. 20 includes an aluminum core bar 60a having an outer diameter of 40 mm and a thickness of 1 mm, a heat insulating layer 60b covering the outer peripheral surface of the core metal 60a, and heat covering the outer peripheral surface of the heat insulating layer 60b. The conductive layer 60c and the release layer 60d covering the outer peripheral surface of the heat conductive layer 60c are configured.

断熱層60bは、例えば、シリコーンゴムで形成されており、厚みは3mmである。また、断熱層60b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ーンゴムで断熱層60bを形成してもよい。   The heat insulation layer 60b is made of, for example, silicone rubber and has a thickness of 3 mm. Further, in order to further enhance the heat insulating function of the heat insulating layer 60b, the heat insulating layer 60b may be formed of a foamed silicone rubber with little heat escape.

熱伝導層60cは、例えば、ニッケルで形成されている。ただし、熱伝導層60cの材料は、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など、熱伝導性が少なくとも断熱層60bよりも高い材料であればよい。このような熱伝導性の良い熱伝導層60cを設けることで、ヒータ23の発熱ムラによる定着ローラ60の表面温度の局部的な温度のばらつきを低減することができる。また、熱伝導層60cによって、ヒータ23を配設した領域よりもやや広い領域において温度上昇させることができるため、画像とのずれを補填することができるという利点もある。これにより、ヒータ23を構成する複数の発熱体の大きさや間隔等の設定の自由度が広がる。   The heat conductive layer 60c is made of nickel, for example. However, the material of the heat conductive layer 60c is not limited to nickel, and may be any material having higher heat conductivity than that of the heat insulating layer 60b, such as an iron-based alloy such as stainless steel, a metal-based material such as aluminum or copper, or a graphite sheet. . By providing such a heat conductive layer 60c with good heat conductivity, local temperature variations in the surface temperature of the fixing roller 60 due to uneven heat generation of the heater 23 can be reduced. Further, since the temperature can be raised in a region slightly wider than the region where the heater 23 is provided by the heat conductive layer 60c, there is also an advantage that a deviation from the image can be compensated. Thereby, the freedom degree of setting of the magnitude | size, space | interval, etc. of the several heat generating body which comprises the heater 23 spreads.

離型層60cは、例えば、PTFやPTFE等のフッ素系樹脂で形成されており、厚みが5〜30μmである。   The release layer 60c is made of, for example, a fluorine-based resin such as PTF or PTFE, and has a thickness of 5 to 30 μm.

また、図20に示す定着装置14は、上記と同様に、ヒータ23に電力を供給する電源25、画像処理手段33から得られた情報に基づきヒータ23を制御する加熱制御手段26、ヒータ23の温度を検知する第1のサーミスタ27、定着部材(定着ローラ60)の温度を検知する第2のサーミスタ28等を備える。   20 includes a power supply 25 that supplies power to the heater 23, a heating control unit 26 that controls the heater 23 based on information obtained from the image processing unit 33, and the heater 23. A first thermistor 27 for detecting the temperature, a second thermistor 28 for detecting the temperature of the fixing member (fixing roller 60), and the like are provided.

なお、ヒータ23は、定着部材に対して接触するものに限らず、コイルとインバータを用いたIH方式による非接触式の加熱手段であってもよい。IH方式とした場合、加熱用のコイルを用紙の幅方向に渡って複数配設したり、あるいは、磁束をキャンセルする部材を用紙の軸方向に渡って複数配設したりすることで、画像情報に応じて加熱領域や加熱量を制御することが可能である。   In addition, the heater 23 is not limited to the one that contacts the fixing member, and may be a non-contact type heating unit using an IH method using a coil and an inverter. In the case of the IH method, a plurality of heating coils are arranged in the width direction of the paper, or a plurality of members for canceling the magnetic flux are arranged in the axial direction of the paper, so that image information is obtained. It is possible to control the heating region and the heating amount according to the above.

14 定着装置
21 定着ベルト(定着部材)
22 加圧ローラ(当接部材)
23 ヒータ(加熱手段)
26 加熱制御手段
35 クリーニング装置
44 光学センサ(未定着トナー量検知手段)
50 除去ブラシ(異物除去手段)
52 粉塵検知センサ(未定着トナー量検知手段)
60 定着ローラ(定着部材)
N ニップ部
14 Fixing device 21 Fixing belt (fixing member)
22 Pressure roller (contact member)
23 Heater (heating means)
26 Heating control means 35 Cleaning device 44 Optical sensor (unfixed toner amount detecting means)
50 Removal brush (foreign matter removal means)
52 Dust detection sensor (unfixed toner amount detection means)
60 Fixing roller (fixing member)
N Nip part

特開2001−343860号公報JP 2001-343860 A

Claims (10)

定着部材と、前記定着部材に当接してニップ部を形成する当接部材と、前記定着部材を加熱する加熱手段と、前記加熱手段を制御する加熱制御手段とを備え、前記加熱手段は、それぞれ独立して加熱可能でかつ記録媒体の幅方向に渡って分割された複数の加熱領域を有し、前記加熱制御手段が、画像情報に基づいて、記録媒体上の非画像領域に対応する加熱領域の温度を画像領域に対応する加熱領域の温度よりも低くするように制御する定着装置において、
定着処理後の記録媒体上の未定着トナーを除去するクリーニング装置と、
前記クリーニング装置が未定着トナーを除去した際の未定着トナー量を検知する未定着トナー量検知手段とを備え、
前記未定着トナー量検知手段の検知結果に応じて、非画像領域に対応する加熱領域の温度を制御するように構成したことを特徴とする定着装置。
A fixing member; a contact member that contacts the fixing member to form a nip portion; a heating unit that heats the fixing member; and a heating control unit that controls the heating unit. A plurality of heating areas that can be independently heated and divided in the width direction of the recording medium, and the heating control means corresponds to a non-image area on the recording medium based on image information; In the fixing device that controls the temperature of the heater to be lower than the temperature of the heating area corresponding to the image area,
A cleaning device for removing unfixed toner on the recording medium after the fixing process;
An unfixed toner amount detecting means for detecting an unfixed toner amount when the cleaning device removes the unfixed toner;
A fixing device configured to control a temperature of a heating region corresponding to a non-image region in accordance with a detection result of the unfixed toner amount detection unit.
前記未定着トナー量検知手段は、前記クリーニング装置が未定着トナーを掻き取って除去した際に発生するトナー粉塵量を検知するものである請求項1に記載の定着装置。   2. The fixing device according to claim 1, wherein the unfixed toner amount detection unit detects an amount of toner dust generated when the cleaning device scrapes and removes the unfixed toner. 前記未定着トナー量検知手段は、前記クリーニング装置が未定着トナーを除去した際に回収されるトナー量を検知するものである請求項1に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein the unfixed toner amount detection unit detects a toner amount collected when the cleaning device removes the unfixed toner. 画像領域に対応する加熱領域の温度をQ1、前記未定着トナー量検知手段によって未定着トナー量が検知されない場合、又は検知された未定着トナー量が閾値以下である場合の非画像領域に対応する加熱領域の温度をQ2、前記未定着トナー量検知手段によって検知された未定着トナー量が閾値を超える場合の非画像領域に対応する加熱領域の温度をQ3とすると、Q1≧Q3>Q2の関係となるように制御する請求項1から3のいずれか1項に記載の定着装置。   Corresponding to the non-image area when the temperature of the heating area corresponding to the image area is Q1, the unfixed toner amount is not detected by the unfixed toner amount detecting means, or the detected unfixed toner quantity is equal to or less than the threshold value. When the temperature of the heating region is Q2, and the temperature of the heating region corresponding to the non-image region when the unfixed toner amount detected by the unfixed toner amount detection unit exceeds the threshold is Q3, the relationship of Q1 ≧ Q3> Q2 The fixing device according to claim 1, wherein the fixing device is controlled so that 前記未定着トナー量検知手段によって検知された未定着トナー量が閾値を超えた場合、それ以降に定着処理される非画像領域に対応する加熱領域の温度を、その後の前記未定着トナー量検知手段の検知結果にかかわらず、Q3となるように制御する請求項4に記載の定着装置。   When the unfixed toner amount detected by the unfixed toner amount detection means exceeds a threshold value, the temperature of the heating area corresponding to the non-image area to be fixed thereafter is determined by the subsequent unfixed toner amount detection means. The fixing device according to claim 4, wherein the fixing device is controlled so as to be Q3 irrespective of the detection result. 画像形成装置に搭載される作像ユニットの交換があった場合、
それ以降に定着処理される非画像領域に対応する加熱領域の温度をQ3からQ2へ戻すように制御する請求項5に記載の定着装置。
If the image forming unit mounted on the image forming device has been replaced,
The fixing device according to claim 5, wherein the temperature of the heating area corresponding to the non-image area to be fixed thereafter is controlled to return from Q3 to Q2.
画像形成装置に設けられたカバーが閉じられた場合、又は画像形成装置の電源が投入された場合に、
それ以降に定着処理される非画像領域に対応する加熱領域の温度をQ3からQ2へ戻すように制御する請求項5に記載の定着装置。
When the cover provided on the image forming apparatus is closed or when the image forming apparatus is turned on,
The fixing device according to claim 5, wherein the temperature of the heating area corresponding to the non-image area to be fixed thereafter is controlled to return from Q3 to Q2.
非画像領域に対応する加熱領域の温度をQ3からQ2へ戻す場合、定着処理を開始する前に、前記未定着トナー量検知手段の検知動作を行い、そのときの検知結果を基準値とし、この基準値に基づき前記閾値を設定する請求項6又は7に記載の定着装置。   When returning the temperature of the heating area corresponding to the non-image area from Q3 to Q2, the detection operation of the unfixed toner amount detection means is performed before starting the fixing process, and the detection result at that time is used as a reference value. The fixing device according to claim 6, wherein the threshold value is set based on a reference value. 請求項1から8のいずれか1項に記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1. 前記定着装置よりも記録媒体搬送方向の上流側に、記録媒体上の異物を除去する異物除去手段を設けた請求項9に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 9, further comprising a foreign matter removing unit that removes foreign matter on the recording medium upstream of the fixing device in the recording medium conveyance direction.
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