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JPH07114285A - Image forming method - Google Patents

Image forming method

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Publication number
JPH07114285A
JPH07114285A JP5257285A JP25728593A JPH07114285A JP H07114285 A JPH07114285 A JP H07114285A JP 5257285 A JP5257285 A JP 5257285A JP 25728593 A JP25728593 A JP 25728593A JP H07114285 A JPH07114285 A JP H07114285A
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JP
Japan
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toner
temperature
fixing device
fixing
replenishing
Prior art date
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JP5257285A
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Japanese (ja)
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Toru Fujita
徹 藤田
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Publication of JPH07114285A publication Critical patent/JPH07114285A/en
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  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】トナーエンド時のトナー補給動作時に、トナー
固着による駆動負荷の増加と定着器の損傷を防ぐ。 【構成】トナー補給モードに入ると、まず定着器の温度
制御を開始し(S1)、設定温度以上となったら、トナ
ー固着が解除されたと判断し、駆動系と最大待ち時間タ
イマをスタートする(S4,S5)。その後、トナーエ
ンド状態でなくなっているかが判定され(S6)、エン
ド状態でなくなると、トナーエンド表示を解除し(S
7)、定着器の温度制御と駆動系、冷却ファンを停止し
て補給モードを抜ける。エンド状態のまま最大待ち時間
タイマが経過すると(S11)、トナーエンド表示を解
除せずに、補給モードを抜ける。
(57) [Summary] [Purpose] To prevent an increase in drive load and damage to the fixing device due to toner sticking during toner replenishment operation at the toner end. [Structure] When the toner replenishing mode is entered, first the temperature control of the fixing device is started (S1), and when the temperature exceeds the set temperature, it is determined that the toner fixation has been released, and the drive system and the maximum waiting time timer are started ( S4, S5). Thereafter, it is determined whether the toner end state is no longer present (S6), and when the end state is no longer present, the toner end display is canceled (S6).
7) The temperature control of the fixing device, the drive system, and the cooling fan are stopped to exit the replenishment mode. When the maximum waiting time timer elapses in the end state (S11), the toner end display is not canceled and the replenishment mode is exited.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真プロセスによ
り熱溶融性のトナーからなる画像を紙やOHPシートな
どの支持体上に形成し、それを熱ローラや熱ベルトなど
の熱により溶融定着する定着器を持つ、複写機、プリン
タ、ファクシミリなどの画像形成方法に関し、より詳し
くはその装置の、トナー補給に伴う定着器の制御方法に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention forms an image composed of a heat-fusible toner on a support such as paper or an OHP sheet by an electrophotographic process, and melts and fixes it by heat from a heat roller or a heat belt. The present invention relates to an image forming method for a copying machine, a printer, a facsimile or the like having a fixing device, and more particularly to a method for controlling the fixing device in the apparatus when toner is supplied.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ
などの画像形成装置は、トナー切れになると、現像器に
直接トナーを補給していた。ところが、現像器にトナー
を直接補給するためには、トナーボトルを現像器付近に
までもって行くためのスペースが必要で、装置を小型化
する上での障害となっていた。そこで、小型の装置では
トナー収容部、感光体、帯電器、現像器、クリーナなど
を含んで一体化されたカートリッジを交換することで、
トナー補給を行っていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, image forming apparatuses such as copying machines, printers, and facsimiles have replenished toner directly to a developing device when the toner runs out. However, in order to directly supply the toner to the developing device, a space for bringing the toner bottle to the vicinity of the developing device is required, which is an obstacle to downsizing the apparatus. Therefore, in a small device, by exchanging an integrated cartridge including a toner storage portion, a photoconductor, a charger, a developing device, a cleaner, and the like,
The toner was being replenished.

【0003】ところが、近年、省資源やごみの減量化が
社会問題となり、消耗品であるトナー以外の部品もトナ
ーとともに廃棄するというカートリッジ方式に代わる消
耗品補給方式が検討されてきた。その際、装置を大型化
しなくともトナーを収容したトナータンクだけを交換し
てトナー補給することのできる、トナーホッパ方式が特
公平3−60433に、トナー循環方式が特願平4−2
46771に提案されている。
In recent years, however, resource saving and reduction of dust have become a social issue, and a consumable supply method, which replaces the cartridge method in which parts other than the consumable toner, are also discarded, has been studied. At that time, the toner hopper method, in which only the toner tank containing the toner can be replaced and the toner can be replenished without increasing the size of the apparatus, is disclosed in Japanese Patent Publication No. 3-60433 and the toner circulation method is disclosed in Japanese Patent Application No. 4-2.
46771.

【0004】このようなトナー補給方式での補給時の動
作については、特公平3−60433に現像器内のトナ
ー量が減少したときにホッパモータによりトナーホッパ
から現像器へトナー搬送することが述べられている。
Regarding the operation at the time of replenishment by such a toner replenishing method, it is described in Japanese Patent Publication No. 3-60433 that toner is conveyed from the toner hopper to the developing unit by the hopper motor when the amount of toner in the developing unit decreases. There is.

【0005】一方、このような小型の装置では、駆動系
の省スペースのため駆動モータを1つとし、トナー循環
系、画像形成系、定着系を同時に駆動すると良い。駆動
モータが1つなので、装置駆動の制御系が簡略化される
ことはもちろん、転写と定着のような複数のプロセス間
での、画像支持体搬送速度の調整をとることも容易にな
り、さらにモータは一般に駆動時に発熱するが、モータ
を1つにすることでその発熱源が一箇所になり、小型の
装置では特に重要な、排熱の対策が容易となるためであ
る。また、画像形成時には定着器や駆動モータが発熱す
るため、トナー循環路を含めた装置内部の温度が上昇す
るが、駆動モータを1つとすることで画像形成時には必
ずトナー搬送動作が行われるため、トナーが温度上昇し
た循環路内に滞留することがなく、トナーの溶融や凝集
といった問題が防がれ、好都合である。
On the other hand, in such a small apparatus, in order to save the space of the driving system, it is preferable to use one driving motor and simultaneously drive the toner circulation system, the image forming system and the fixing system. Since there is only one drive motor, not only the control system for driving the apparatus is simplified, but also it becomes easy to adjust the image support carrying speed between a plurality of processes such as transfer and fixing. This is because the motor generally generates heat when it is driven, but by using one motor, the heat source is located in one place, and it is easy to take measures against exhaust heat, which is particularly important in a small device. Further, since the fixing device and the drive motor generate heat during image formation, the temperature inside the apparatus including the toner circulation path rises. However, by using only one drive motor, the toner conveying operation is always performed during image formation. This is convenient because the toner does not stay in the circulation path whose temperature has risen, and problems such as toner melting and aggregation are prevented.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】このように、モータを
1つにして装置全体の駆動を同期させることにはさまざ
まな利点があるが、モータを1つにしたもので前記特許
公報記載のトナー補給動作を行うと、画像形成直後にト
ナー補給する場合は問題無いが、画像形成後少し時間が
経過してからトナー補給しようとすると定着器が回転せ
ず駆動モータがロックしてしまうという問題が生じた。
これは、画像形成後定着ローラの温度が低下して行く
と、定着ローラのまわりに接触しているセンサーパッド
やクリーニングパッド、加圧ローラ、分離爪などの接触
部材と定着ローラとの間に溜ったトナーが固化して定着
ローラと接触部材が固着されているためである。そこ
で、駆動モータを大型のものに変更して固着を破壊して
回転できるようにしたところ、固着していたセンサーパ
ッドやクリーニングパッドが破損することがあった。
As described above, there are various advantages in synchronizing the driving of the entire apparatus by using one motor, but the one motor is used, and the toner described in the above patent publication is used. When the replenishing operation is performed, there is no problem in replenishing the toner immediately after the image is formed, but if the toner is replenished after a short time has elapsed after the image is formed, the fixing device does not rotate and the drive motor is locked. occured.
This is because when the temperature of the fixing roller decreases after forming an image, it accumulates between the fixing member and a contact member such as a sensor pad, a cleaning pad, a pressure roller, or a separating claw that is in contact with the fixing roller. This is because the toner solidifies and the fixing roller and the contact member are fixed. Therefore, when the drive motor was changed to a large-sized one to break the sticking so that it could rotate, the sticking sensor pad or cleaning pad could be damaged.

【0007】本発明は、駆動モータを1つにした場合の
上記のような問題点を何ら構成要素を追加せずに解決す
るもので、その目的とするところは、また、トナー補給
時のトナー固着による定着器の損傷を防止すること、さ
らに、トナー補給時の起動トルクを小さくして小型のモ
ータを使用できるようにすることにある。
The present invention solves the above-mentioned problems in the case of using only one drive motor without adding any constituent elements. This is to prevent the fixing device from being damaged due to sticking, and to reduce the starting torque when replenishing the toner so that a small motor can be used.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成方法
は、電子写真プロセスによりトナー画像を形成するプロ
セス部と、トナー貯蔵器と、トナー貯蔵器から前記プロ
セス部へトナーを補給する補給手段と、未定着のトナー
を支持体上に主に熱により定着する定着器を有し、定着
器の加熱時に、前記補給手段によるトナー補給動作を開
始することを特徴とする。また、電子写真プロセスによ
りトナー画像を形成するプロセス部と、トナー貯蔵器
と、トナー貯蔵器から前記プロセス部へトナーを補給す
る補給手段と、未定着のトナーを支持体上に主に熱によ
り定着する定着器を有し、定着器が所定温度以上である
ときに、前記補給手段によるトナー補給動作を開始する
ことを特徴とする。また、トナー補給動作を開始した
後、定着器の温度がトナー補給動作の開始時の温度より
低い温度で定着器を制御することを特徴とする。また、
トナー補給動作を開始した後、定着器の加熱を停止する
ことを特徴とする。また、定着器が室温より高い所定温
度以上であるときに、トナー補給動作を開始することを
特徴とする。
An image forming method according to the present invention comprises a process section for forming a toner image by an electrophotographic process, a toner reservoir, and a replenishing means for replenishing toner from the toner reservoir to the process section. A fixing device for fixing unfixed toner on the support mainly by heat is provided, and the toner replenishing operation by the replenishing means is started when the fixing device is heated. In addition, a process unit that forms a toner image by an electrophotographic process, a toner storage unit, a replenishment unit that replenishes toner from the toner storage unit to the process unit, and unfixed toner is fixed onto a support mainly by heat. When the fixing device is at a temperature equal to or higher than a predetermined temperature, the toner replenishing operation by the replenishing means is started. Further, after the toner replenishing operation is started, the temperature of the fixing device is controlled to be lower than the temperature at the start of the toner replenishing operation. Also,
The heating of the fixing device is stopped after the toner supply operation is started. Further, it is characterized in that the toner replenishing operation is started when the temperature of the fixing device is higher than a predetermined temperature higher than room temperature.

【0009】[0009]

【作用】定着器が加熱された状態では、定着ローラとそ
れに接触する部材との間で生じた固着は解消あるいは脆
弱化されている。この状態でトナー補給動作が開始され
るため、固着を破壊するための力が小さくなり、固着部
のトナーが常に破壊され、周辺の部材が破壊されること
が無くなる。
In the heated state of the fixing device, the fixing between the fixing roller and the member in contact with it is eliminated or weakened. Since the toner replenishing operation is started in this state, the force for breaking the fixing becomes small, the toner in the fixing portion is always broken, and the peripheral members are not broken.

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明を実施例を用いて説明する。EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples.

【0011】(実施例1)図1は、本発明をプリンタに
適用した一実施例である。この装置は、給紙ローラ11
と分離パッド12からなる給紙部、図示しないレーザー
光源と偏光装置21、折返しミラー22からなる露光部
20、感光ドラム31、帯電ローラ32、現像器33、
転写ローラ34、トナー循環路35、トナータンク36
などからなる電子写真プロセス部30、トナー面に接す
る定着ローラ41と加圧ローラ42などからなる定着器
40、外部のホストコンピュータとの通信、定着器ヒー
タの制御、モータの駆動制御、電子写真プロセス用電源
の制御などを行う制御回路部50などからなり、それら
が枠体60の中に収められている。
(Embodiment 1) FIG. 1 is an embodiment in which the present invention is applied to a printer. This device includes a paper feed roller 11
And a separation pad 12, a sheet feeding section, a laser light source and a polarizing device 21 (not shown), an exposing section 20 including a folding mirror 22, a photosensitive drum 31, a charging roller 32, a developing unit 33,
Transfer roller 34, toner circulation path 35, toner tank 36
An electrophotographic process unit 30 including: a fixing roller 41 that contacts the toner surface, a fixing roller 40 including a pressure roller 42, communication with an external host computer, fixing unit heater control, motor drive control, electrophotographic process A control circuit unit 50 for controlling the power supply for the power source and the like is contained in a frame 60.

【0012】このプリンタは、ホストのコンピュータか
らプリントデータを受け取ると、そのデータに応じて制
御された露光部20からのレーザー光により、予め帯電
ローラ32で均一に帯電された感光ドラム31上に潜像
が形成される。感光ドラム31上の潜像は、現像器33
によりトナー画像とされる。給紙トレイ13上の支持体
である転写シートSは、感光ドラム31上の像形成に同
期して給紙ローラ11により感光ドラム31と転写ロー
ラ34のニップ部へ送られ、そこでトナー画像を転写さ
れる。転写後の未定着のトナー画像を載せた転写シート
は転写ローラ34に送られて定着部40へ進み、定着ロ
ーラ41と加圧ローラ42のニップ部で定着ローラの熱
と加圧ローラの圧力により、トナー像が定着される。定
着部を抜けた転写紙は排紙ローラ80により装置外へ排
出される。
When this printer receives print data from the host computer, it is latently placed on the photosensitive drum 31 which is uniformly charged in advance by the charging roller 32 by the laser light from the exposure section 20 controlled according to the data. An image is formed. The latent image on the photosensitive drum 31 is transferred to the developing device 33.
To form a toner image. The transfer sheet S, which is a support on the paper feed tray 13, is sent to the nip portion between the photosensitive drum 31 and the transfer roller 34 by the paper feed roller 11 in synchronization with the image formation on the photosensitive drum 31, and the toner image is transferred there. To be done. The transfer sheet on which the unfixed toner image after the transfer is placed is sent to the transfer roller 34 and advances to the fixing unit 40. At the nip portion between the fixing roller 41 and the pressure roller 42, the heat of the fixing roller and the pressure of the pressure roller cause the transfer sheet to move. , The toner image is fixed. The transfer sheet that has passed through the fixing unit is discharged to the outside of the apparatus by the discharge roller 80.

【0013】図示されない駆動系70は駆動モータ71
とギア列72からなり、ギア列72はトナー循環系、感
光ドラム31、定着ローラ41などに動力を伝達する。
駆動モータ71はステップモータで制御系51によりス
ローアップ、スローダウン、定速回転などに駆動制御さ
れる。
A drive system 70 (not shown) is a drive motor 71.
The gear train 72 transmits power to the toner circulation system, the photosensitive drum 31, the fixing roller 41, and the like.
The drive motor 71 is a step motor and is controlled by the control system 51 to slow up, slow down, rotate at a constant speed, or the like.

【0014】枠体60を構成するカバー61はユーザが
開放可能で、トナータンク36を交換するときには開放
される。インターロックスイッチ62は、カバー61を
開放すると解除され、カバーを閉鎖するとセットされ
る。ユーザの安全のため、カバー61が開いた状態すな
わちインターロックが解除された状態では、全てのアク
チュエータが非動作とされる。枠体60の表面にはLE
Dを主体とした表示部63があり、トナーエンド表示ラ
ンプ64もここに設けられている。また、枠体60内の
空気は図示されない冷却ファン81によりを装置外に排
出される。
The cover 61 constituting the frame 60 can be opened by the user, and is opened when the toner tank 36 is replaced. The interlock switch 62 is released when the cover 61 is opened, and is set when the cover is closed. For the safety of the user, all the actuators are inoperative when the cover 61 is open, that is, when the interlock is released. LE on the surface of the frame 60
There is a display section 63 mainly composed of D, and a toner end display lamp 64 is also provided here. Further, the air inside the frame 60 is discharged outside the apparatus by a cooling fan 81 (not shown).

【0015】図2は定着器40の主断面図で、41は内
部にヒータ43を設けた定着ローラで端部に設けられた
ギアを介して駆動系70により駆動される。定着ローラ
41は、アルミ製のパイプを逆クラウンなど所望の形状
に研削し、中央部の直径18mm肉厚0.6mmとした
ものの表面に、離型層としてPTFEを30±5μmの
厚みでコーティングしたものである。ヒータ43はハロ
ゲンヒータで、制御系51からの信号でオンオフされる
SSR52を介して交流電力が印加され、その点滅が制
御される。42は加圧ローラで図示しない加圧機構によ
り総荷重6Kgfで定着ローラ41に圧接される。加圧
ローラ42は、快削鋼などの金属芯がね421上にLT
Vシリコンゴムなどの弾性材層422を設けて外径を1
8mmとしたもので、金属芯がね421は電気的に接地
されている。加圧ローラ42の温度が室温付近では弾性
材層422の電気抵抗は大きいが、温度の上昇につれ電
気抵抗が小さくなるので、通常定着に使用する温度範囲
では加圧ローラ42の表面に電荷が存在しても弾性材層
422を通じて徐々に接地された芯がね421へ逃げて
行き、表面に電荷が過剰に蓄積することが無い。定着ロ
ーラ41にはポリイミドシート441を介してサーミス
タなどの温度検出素子44が弾性パッド442および板
バネ443により押し当てられており、その表面の温度
をある時定数だけ遅れて検出する。耐熱ナイロン性のク
リーニングパッド45は定着ローラ41の回転によりロ
ーラ表面を摺擦し、トナーなどの汚れを拭き取る。分離
爪46はPPS樹脂上にフッ素樹脂をコーティングした
もので、バネ461により定着ローラ41に圧接されて
おり、定着後の転写紙が定着ローラ41に巻き付くこと
を防止している。定着動作時には、定着ローラ41は駆
動系70により周速度24mm/secで回転駆動され
るとともに、温度検出素子44からの信号に基づいて、
ヒータ43の点滅が制御され、定着ローラ41の表面温
度が所定範囲に制御される。
FIG. 2 is a main sectional view of the fixing device 40. Reference numeral 41 denotes a fixing roller having a heater 43 provided therein, which is driven by a drive system 70 via a gear provided at an end portion. The fixing roller 41 was formed by grinding an aluminum pipe into a desired shape such as an inverted crown and having a central portion having a diameter of 18 mm and a wall thickness of 0.6 mm, and the surface thereof was coated with PTFE as a release layer at a thickness of 30 ± 5 μm. It is a thing. The heater 43 is a halogen heater, and AC power is applied through the SSR 52 that is turned on / off by a signal from the control system 51, and its blinking is controlled. A pressure roller 42 is pressed against the fixing roller 41 with a total load of 6 kgf by a pressure mechanism (not shown). The pressure roller 42 is LT on the metal core 421 such as free-cutting steel.
An elastic material layer 422 such as V silicone rubber is provided to reduce the outer diameter to 1
It is 8 mm, and the metal core 421 is electrically grounded. When the temperature of the pressure roller 42 is near room temperature, the electric resistance of the elastic material layer 422 is large, but the electric resistance becomes smaller as the temperature rises. Therefore, electric charges exist on the surface of the pressure roller 42 in the temperature range normally used for fixing. Even then, the core that has been gradually grounded escapes through the elastic material layer 422 to the core 421, and excessive charges do not accumulate on the surface. A temperature detection element 44 such as a thermistor is pressed against the fixing roller 41 via a polyimide sheet 441 by an elastic pad 442 and a leaf spring 443, and the surface temperature is detected with a delay of a certain time constant. The heat-resistant nylon cleaning pad 45 rubs the roller surface by the rotation of the fixing roller 41 to wipe off dirt such as toner. The separation claw 46 is made of PPS resin coated with fluororesin, and is pressed against the fixing roller 41 by a spring 461 to prevent the transfer sheet after fixing from winding around the fixing roller 41. During the fixing operation, the fixing roller 41 is rotationally driven by the drive system 70 at a peripheral speed of 24 mm / sec, and based on the signal from the temperature detecting element 44,
The blinking of the heater 43 is controlled, and the surface temperature of the fixing roller 41 is controlled within a predetermined range.

【0016】図3はトナー循環系とトナータンク36の
構成を示す部分切断斜視図である。内部に攪拌器363
a、363bをもつトナータンク36は装置にセットさ
れると、蓋361の開口部362からトナー循環路35
にトナーを送り出す。トナー循環路35は現像器33と
クリーナ部37を結んで閉じたエンドレス状になってい
る。トナー循環路内には、トナー搬送バネベルト351
がエンドレスに張り渡されており、トナー搬送バネベル
ト351はギア352により駆動され、循環路35内の
トナーを搬送する。ギア352は駆動系70により駆動
される。トナーエンドセンサ353は発光部と受光部か
らなる反射型の光学式センサで、循環路35の底部に取
り付けられる。循環路のそれと対向する天井部には反射
板354が設けられていて、センサ353の発光部から
発した光を受光部へと反射する。センサの受光量は循環
路内のトナー量により変化し、受光量につれてセンサの
出力も変化する。通常使用時には、センサ付近のトナー
の量は所定範囲内にあるので、センサの出力も所定範囲
内にある。印字に伴いトナーが消費されて装置内のトナ
ー量が減って来ると、受光量が大きくなりセンサ出力は
前記の所定範囲より高いレベルとなる。その後トナーが
さらに消費され受光量がさらに大きく、センサ出力がさ
らに高くなるとトナーエンドと判定される。これらの判
定のための受光量レベルは任意に設定することができ
る。
FIG. 3 is a partially cutaway perspective view showing the structure of the toner circulation system and the toner tank 36. Stirrer 363 inside
When the toner tank 36 having a and 363b is set in the apparatus, the toner circulation path 35 is opened from the opening 362 of the lid 361.
Send toner to. The toner circulation path 35 has an endless shape in which the developing device 33 and the cleaner portion 37 are connected and closed. A toner transport spring belt 351 is provided in the toner circulation path.
Are endlessly stretched, and the toner conveying spring belt 351 is driven by a gear 352 to convey the toner in the circulation path 35. The gear 352 is driven by the drive system 70. The toner end sensor 353 is a reflective optical sensor including a light emitting portion and a light receiving portion, and is attached to the bottom of the circulation path 35. A reflection plate 354 is provided on the ceiling portion of the circulation path, which is opposed to that of the circulation path, and reflects the light emitted from the light emitting portion of the sensor 353 to the light receiving portion. The amount of light received by the sensor changes depending on the amount of toner in the circulation path, and the output of the sensor also changes according to the amount of light received. During normal use, the amount of toner near the sensor is within the predetermined range, so the output of the sensor is also within the predetermined range. When the toner is consumed by printing and the amount of toner in the apparatus decreases, the amount of light received increases and the sensor output becomes a level higher than the predetermined range. After that, when the toner is further consumed, the amount of received light is further increased, and the sensor output is further increased, it is determined that the toner is out. The received light amount level for these determinations can be set arbitrarily.

【0017】図4は制御系51と定着器他のトナー補給
動作に関連するユニットとの接続関係を示した図で、制
御系は他にも電子写真プロセスの諸要素と接続されてい
るが、ここでは省略した。図中細線は電気的な接続を、
細線の二重線は駆動力の伝達を示している。制御系51
にはトナーエンドセンサ353の出力信号、定着ローラ
に接する温度検出素子44の出力信号、インターロック
スイッチ62の信号などが入力され、それらの情報を内
部のプログラムで処理して、定着ローラやトナー搬送系
の駆動信号を駆動系70に、定着器ヒータ43の通電信
号をSSR52に、トナーエンドの表示信号をトナーエ
ンド表示64に、ファン駆動信号を冷却ファン11にそ
れぞれ出力する。メモリ53は、NV−RAMなど装置
の電源が切られても内容が保持されるもので、トナーエ
ンド状態かどうかの情報などが記録される。駆動系70
は制御系51からの駆動信号に従ってモータ71を回転
し、駆動力がギア列72を介して定着ローラ43、トナ
ー搬送ギア352に伝達される。SSR52は、制御系
51からの通電信号により、交流電源54とヒータ43
を接続あるいは遮断する。通電信号が与えられないとき
は、電源54とヒータ43は遮断される。トナーエンド
センサ353と温度検出素子44の出力はA/D変換さ
れて制御系51に入力され、そのデジタル値で処理され
るが、センサと制御系の間でコンパレータを含む回路な
どにより、所定値以上かどうかの判定結果が入力される
ように構成されても良い。
FIG. 4 is a diagram showing the connection relationship between the control system 51 and the fixing unit and other units related to the toner replenishing operation. The control system is connected to various other elements of the electrophotographic process. It is omitted here. The thin lines in the figure indicate electrical connections,
The thin double line indicates the transmission of the driving force. Control system 51
The output signal of the toner end sensor 353, the output signal of the temperature detecting element 44 in contact with the fixing roller, the signal of the interlock switch 62, and the like are input to the input terminal, and the information is processed by an internal program to transfer the fixing roller and toner. The drive signal of the system is output to the drive system 70, the energization signal of the fixing device heater 43 is output to the SSR 52, the toner end display signal is output to the toner end display 64, and the fan drive signal is output to the cooling fan 11. The memory 53 retains its contents even when the power of the apparatus such as NV-RAM is turned off, and records information such as whether the toner is in the end state or the like. Drive system 70
Rotates the motor 71 according to the drive signal from the control system 51, and the driving force is transmitted to the fixing roller 43 and the toner conveying gear 352 via the gear train 72. The SSR 52 receives the energization signal from the control system 51, and the AC power supply 54 and the heater 43.
Connect or disconnect. When no energization signal is given, the power supply 54 and the heater 43 are shut off. The outputs of the toner end sensor 353 and the temperature detection element 44 are A / D converted and input to the control system 51 and processed by the digital value thereof. However, a predetermined value is set by a circuit including a comparator between the sensor and the control system. The determination result of whether or not the above may be input.

【0018】制御系51は、装置が動作している間は、
所定時間間隔でトナーエンドセンサ353の出力をモニ
タし、出力レベルが所定範囲を外れてトナー量が少ない
状態であるかどうかを監視する。トナー量が少ないと判
断するのは、トナータンク36が空になり交換可能な状
態となった時となるようにする。トナータンク中のトナ
ーがなくなるまでは循環路中のトナー量は変化しないの
で、前述のようにトナー循環路中にセンサ353を設け
れば、トナータンク36が空になってからセンサの出力
レベルが変化するので、誤検出が防がれる。トナーエン
ドセンサ353をトナー循環路の現像器33より上流
側、トナータンク36より下流側とすれば、現像器33
で一時的に大量のトナーが消費されても誤検出すること
がなく好都合である。この時電気回路のノイズによるセ
ンサ出力レベル変動や、トナー循環路内のトナーの局所
的な粗密による一時的なセンサ出力レベル変動が予想さ
れるときには、1度センサ出力が所定範囲を外れても、
すぐにはトナーロー状態とは判断せず、複数回検出され
てからトナーロー状態と判断させても良い。
The control system 51 controls the operation of the device while it is operating.
The output of the toner end sensor 353 is monitored at predetermined time intervals to monitor whether the output level is out of the predetermined range and the toner amount is small. It is determined that the toner amount is small when the toner tank 36 is empty and can be replaced. The amount of toner in the circulation path does not change until the toner in the toner tank is exhausted. Therefore, if the sensor 353 is provided in the toner circulation path as described above, the output level of the sensor will be changed after the toner tank 36 is emptied. Since it changes, false detection is prevented. If the toner end sensor 353 is located upstream of the developing device 33 and downstream of the toner tank 36 in the toner circulation path, the developing device 33
Therefore, even if a large amount of toner is temporarily consumed, false detection is not made, which is convenient. At this time, if a sensor output level fluctuation due to noise in the electric circuit or a temporary sensor output level fluctuation due to local density of toner in the toner circulation path is expected, even if the sensor output once deviates from the predetermined range,
The toner low state may not be determined immediately, but the toner low state may be determined after a plurality of detections.

【0019】トナーロー状態と判断されると、制御装置
は表示パネルのトナーエンド表示を点滅させ、ユーザに
トナー量が少なくなったことを知らせる(トナーロー表
示)。トナーの残量によって点滅間隔を変化させたり、
表示の色を変えたりしても良い。あるいは、トナー残量
メータを設けたり、トナーエンド表示とトナーロー表示
を独立の表示装置で表示しても良い。トナーロー表示中
は印字動作可能とする。
When it is judged that the toner amount is low, the control device blinks the toner end display on the display panel to notify the user that the toner amount is low (toner low display). You can change the blinking interval depending on the remaining amount of toner,
You may change the display color. Alternatively, a toner remaining amount meter may be provided, and the toner end display and the toner low display may be displayed by independent display devices. Printing is enabled while the toner low is displayed.

【0020】トナーロー表示後ユーザがトナータンク3
6を交換すると、トナー搬送路35にトナーが再び供給
され、印字動作にともなうトナー搬送によりトナーエン
ドセンサ部のトナー量も増えてトナーエンドセンサの出
力レベルが所定範囲に復帰し、トナーロー表示が解除さ
れる。
After the toner low is displayed, the user sets the toner tank 3
When 6 is replaced, the toner is re-supplied to the toner conveyance path 35, and the toner amount in the toner end sensor section also increases due to the toner conveyance accompanying the printing operation, the output level of the toner end sensor returns to the predetermined range, and the toner low display is canceled. To be done.

【0021】トナーロー表示後、トナータンクが交換さ
れずに印字が続けられると、トナー搬送路中のトナー量
はさらに減って行く。トナーエンドセンサの出力レベル
がさらに変化すると、トナーローの場合と同様の判定基
準によりトナーエンド状態と判断される。トナーエンド
状態と判断されると、装置の電源を切られても保持され
るメモリ53に、トナーエンド状態であることが記録さ
れる。こうすることで、次に電源オンした際にトナー量
をモニタするために装置を動作させることが省略でき
る。
After the toner low is displayed, if the toner tank is not replaced and printing is continued, the amount of toner in the toner conveying path is further reduced. When the output level of the toner end sensor further changes, the toner end state is determined by the same determination criteria as in the case of toner low. When the toner end state is determined, the toner end state is recorded in the memory 53 that is retained even when the power of the apparatus is turned off. By doing so, it is possible to omit operating the device to monitor the toner amount when the power is turned on next time.

【0022】印字中にトナーエンド状態が検出される
と、次のページの印字要求があっても現在印字中のシー
トSH1を印字するだけで次のページ以降の印字は行わ
ない。前記SH1の定着終了後、印字データのメモリに
は次のページ以降のデータを保持しておくが、定着器4
0の温度制御は中止し、ヒータ43は通電されないよう
になる。SH1の排出後、トナーエンド表示64を点灯
させ、ユーザにトナーエンドを知らせる。トナーエンド
を知ったユーザは装置のカバー61を開けて、空になっ
たトナータンク36を新しいトナータンク36’に交換
する。SH1の排出後にトナーエンドの表示をするの
で、ユーザがSH1の排出を待たずにカバー61を開け
て装置を停止させてしまい結果としてSH1が装置内に
とどまってしまうことが防がれる。また、長時間連続で
印字したときなど、ヒータ43の通電が停止されても定
着器40の温度がすぐには低下しない場合がある。この
状態で、カバー61を開放するとインターロックスイッ
チ62が解除され、ユーザの安全のため冷却ファン81
を含め全てのアクチュエータ類が動作停止するので、冷
却ファン81により排出されていた定着器付近の熱が排
出されなくなる。従って、定着器の温度が低下するまで
は、印字停止した状態でトナーエンド表示を「点灯」で
はなく「点滅」状態にして、ユーザにカバー開放するの
を待ってもらうようにしても良い。この時定着器の温度
が低下したことの判断は、温度検出素子44の検出温度
が所定温度以下となることや、実験的に求められた定着
器温度低下特性に基づいて決められた所定時間の経過に
よって行うことができる。
When the toner end state is detected during printing, even if a print request for the next page is made, only the sheet SH1 currently being printed is printed, and printing for the next page and thereafter is not performed. After the SH1 fixing is completed, the print data memory holds the data for the next and subsequent pages.
The temperature control of 0 is stopped and the heater 43 is not energized. After the discharge of SH1, the toner end display 64 is turned on to inform the user of the toner end. The user who knows the toner end opens the cover 61 of the apparatus and replaces the empty toner tank 36 with a new toner tank 36 '. Since the toner end is displayed after SH1 is discharged, it is possible to prevent the user from opening the cover 61 and stopping the apparatus without waiting for SH1 to be discharged, and as a result, the SH1 remains in the apparatus. In addition, the temperature of the fixing device 40 may not immediately drop even when the power supply to the heater 43 is stopped, such as when printing is continuously performed for a long time. In this state, when the cover 61 is opened, the interlock switch 62 is released, and for the safety of the user, the cooling fan 81
Since the operation of all actuators including is stopped, the heat near the fixing device, which has been discharged by the cooling fan 81, is not discharged. Therefore, until the temperature of the fixing device decreases, the toner end display may be set to "blinking" instead of "lighting" in a state where printing is stopped, and the user may wait until the cover is opened. At this time, it is determined that the temperature of the fixing device has decreased by detecting that the temperature detected by the temperature detecting element 44 is equal to or lower than a predetermined temperature, or that the temperature of the fixing device has decreased for a predetermined time determined based on the experimentally obtained fixing device temperature lowering characteristic. Can be done over time.

【0023】トナーエンド状態が印字中以外に検出され
たときは、新たに印字を開始することは禁止され、定着
器温度が低いときには直ちにトナーエンド表示し、定着
器温度が高いときには前述のように定着器温度が下がる
のを待ってトナーエンド表示する。
When the toner end state is detected other than during printing, the start of new printing is prohibited, the toner end is displayed immediately when the fixing device temperature is low, and as described above when the fixing device temperature is high. Wait for the temperature of the fixing device to drop and display the toner end.

【0024】また、定着器の熱容量を小さくしたり、自
然対流などによる排熱によって、定着器付近に滞留する
熱を無視できるほど少なくすることにより、前述のよう
に定着器の温度低下を待たずにトナータンクの交換がで
きるようにしても良い。さらに、装置のカバーを開放し
なくても、トナータンク交換用のカバーのみの開放でト
ナータンクの交換が行えるようにして、冷却ファンが停
止しないようにすることにより定着器温度の低下を待た
ずにトナーエンド表示やトナータンク交換を行えるよう
にしても良い。この時は、定着ローラの温度低下も少な
いので後述するトナー固着解除のための定着ローラ昇温
時間が短くなるという利点も有する。
Further, the heat capacity of the fixing device is reduced, and the heat accumulated in the vicinity of the fixing device is reduced to a negligible amount by exhaust heat due to natural convection or the like, so that the temperature of the fixing device is not lowered as described above. Alternatively, the toner tank may be replaced. Furthermore, even if the cover of the device is not opened, the toner tank can be replaced by opening only the cover for toner tank replacement so that the cooling fan does not stop and the temperature of the fixing device does not drop. Alternatively, the toner end display and the toner tank replacement may be performed. At this time, there is also an advantage that the temperature rise of the fixing roller for releasing the toner fixation, which will be described later, is shortened because the temperature drop of the fixing roller is small.

【0025】さて、トナーエンド表示を認めてユーザが
トナータンク36を交換した後、ユーザが再びカバー6
1を閉じると、トナー補給を開始する。本実施例では、
メモリ53にトナーエンド状態が保持されている時、イ
ンターロックスイッチ62が解除からセットされること
でカバー61が閉鎖されたことを検知すると、トナー補
給モードに入る。トナー補給モードへ入る条件は、この
他にもカバー閉鎖直後にトナーエンド状態が検出された
ときや、トナーエンド状態で電源が投入されしかもカバ
ーが閉じているとき、あるいはユーザが操作するスイッ
チによるなどいろいろに設定し得る。
Now, after recognizing the toner end indication and the user replacing the toner tank 36, the user again covers the cover 6
When 1 is closed, toner supply is started. In this embodiment,
When it is detected that the cover 61 is closed by setting the interlock switch 62 from the released state when the toner end state is held in the memory 53, the toner replenishment mode is entered. Other conditions for entering the toner replenishment mode are when the toner end state is detected immediately after the cover is closed, when the power is turned on in the toner end state and the cover is closed, or by a switch operated by the user. It can be set in various ways.

【0026】図5はトナー補給モードの制御の流れを示
すフローチャートである。トナー補給モードに入ると、
ステップS1で定着ローラ表面設定温度が90℃でヒー
タ制御が開始される。また、定着器の熱を排出するため
に冷却ファン81も動作させる(S2)。次いで、サー
ミスタの検出温度が90℃以上かが判定され(S3)、
90℃未満では90℃以上となるまで次のステップへ進
まない。サーミスタ検出温度が90℃以上となると、ト
ナー固着が解除されたと判断し、駆動系70をスタート
させ(S4)、トナー補給最大待ち時間タイマをスター
トさせる(S5)。この時、加圧ローラの温度も室温よ
り上がっているので、加圧ローラの表面から芯がねまで
の電気抵抗が下がり、ローラ表面の電荷が芯がねを通じ
て徐々に逃げる。駆動系のスタート後トナーエンドセン
サの動作を再開し、トナーエンド状態でなくなっている
かどうかを判定する(S6)。トナーエンド状態でない
との判断は、トナーエンドセンサの出力レベルが前述の
所定範囲内に復帰したかどうかでなされるが、エンド状
態の検出同様、複数回連続して所定範囲内と検出される
まで判定を遅らせても良い。トナーエンド状態でないと
判断されると、トナーエンド表示を解除して(S7)、
定着器の温度制御を停止する(S8)。その後、駆動系
を停止し(S9)、冷却ファンを停止し(S10)、ト
ナー補給モードを終了する。判定の結果トナーエンド状
態のままと判断されると、最大待ち時間タイマが経過し
たかが判定され(S11)、経過していないときはトナ
ー補給動作が続けられる。最大待ち時間タイマが経過し
たときは、トナーエンド表示を解除せずに駆動系を停止
させてトナー補給モードを抜け、トナーエンド判定時と
同じ状態に戻る。最大待ち時間タイマは、トナーエンド
状態でトナータンクを交換することなくカバーが開閉さ
れたときなどに動作停止させるためのタイマで、通常の
トナー補給動作に要する時間より長く選ぶことが必要
で、本実施例では2分間とした。
FIG. 5 is a flow chart showing the control flow of the toner replenishment mode. When you enter the toner supply mode,
In step S1, the heater control is started when the surface temperature of the fixing roller is 90 ° C. Further, the cooling fan 81 is also operated to discharge the heat of the fixing device (S2). Next, it is determined whether the temperature detected by the thermistor is 90 ° C. or higher (S3),
If the temperature is lower than 90 ° C, the process does not proceed to the next step until the temperature becomes 90 ° C or higher. When the temperature detected by the thermistor exceeds 90 ° C., it is determined that the toner fixation is released, the drive system 70 is started (S4), and the toner replenishment maximum waiting time timer is started (S5). At this time, since the temperature of the pressure roller is also higher than room temperature, the electric resistance from the surface of the pressure roller to the core is reduced, and the electric charge on the roller surface gradually escapes through the core. After the drive system is started, the operation of the toner end sensor is restarted, and it is determined whether the toner end state is lost (S6). The determination that the toner is not in the end state is made based on whether the output level of the toner end sensor has returned to within the predetermined range described above. The judgment may be delayed. If it is determined that the toner end state is not reached, the toner end display is canceled (S7),
The temperature control of the fixing device is stopped (S8). After that, the drive system is stopped (S9), the cooling fan is stopped (S10), and the toner replenishing mode is ended. If it is determined that the toner end state is still maintained, it is determined whether the maximum waiting time timer has elapsed (S11). If not, the toner replenishing operation is continued. When the maximum waiting time timer has elapsed, the drive system is stopped without canceling the toner end display, the toner replenishment mode is exited, and the same state as at the toner end determination is returned. The maximum waiting time timer is a timer to stop the operation when the cover is opened and closed without replacing the toner tank in the toner end state, and it is necessary to select a time longer than the time required for normal toner supply operation. In the example, it was set to 2 minutes.

【0027】本実施例では、定着器を所定温度(90
℃)まで昇温させることによってトナーの固着解除を行
う。トナーの固着解除温度は、トナーの相変化温度、熱
伝導率などから計算によって求めることもできるが、ト
ナーの種類やトナーの溜った量や溜り方(厚くたまるか
広くたまるかなど)、固着する相手などによって変化す
る。そこで、ここではトナー固着解除温度を求めるた
め、下記の実験を行った。
In this embodiment, the fixing device is set to a predetermined temperature (90
The toner fixation is released by raising the temperature to (° C.). The toner release temperature can be calculated from the phase change temperature and thermal conductivity of the toner, but the type of toner, the amount of toner accumulated and how it accumulates (whether it accumulates thickly or widely) is fixed. It changes depending on the other party. Therefore, in order to obtain the toner fixation release temperature, the following experiment was performed.

【0028】(実験)定着装置の寿命である10万枚相
当の定着を行った定着器を、時間遅れの短い放射温度計
で表面温度をモニタしながら常温から昇温させ、表面温
度が100℃の時に定着ローラの回転を開始し、起動ト
ルクを測定した。表面温度が90℃、80℃の時にも測
定し、下記の結果を得た。
(Experiment) The fixing device, which has fixed a life of 100,000 sheets of the fixing device, is heated from room temperature while monitoring the surface temperature with a radiation thermometer having a short time delay, and the surface temperature is 100 ° C. At that time, rotation of the fixing roller was started and the starting torque was measured. The measurement was performed also when the surface temperature was 90 ° C. and 80 ° C., and the following results were obtained.

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】この結果から、常温から昇温して表面温度
が90℃にすれば固着解除できることがわかった。
From these results, it was found that fixing can be released by raising the temperature from room temperature to bring the surface temperature to 90 ° C.

【0031】トナー固着の解除には、温度だけでなく時
間も必要だが、本実施例で使用したサーミスタを初め温
度検出素子には時間遅れが有るので、温度検出素子によ
る固着解除温度の検出時点では時間遅れ分だけの時間が
経過しているので、固着は解除されている。
To release the toner fixation, not only the temperature but also the time is required. However, since the temperature detection element including the thermistor used in this embodiment has a time delay, at the time of detection of the fixation release temperature by the temperature detection element. Since the time corresponding to the time delay has elapsed, the sticking has been released.

【0032】トナー固着解除温度は、トナーの融点が低
くしかも定着ローラに接触する部品が少ない場合には、
室温よりわずかに高い温度であるなど、トナーを初めと
した装置の構成によって異なるが、上記の実験を繰り返
して求めることができる。しかし、より簡便にこの所定
温度を求めるには、例えば所定温度を定着温度とすれ
ば、定着装置の昇温に多少余計に時間がかかるが、定着
温度は固着強度の弱まる温度より十分高く固着解除が可
能な上、制御温度が通常定着時と同一なので制御系の構
成が簡略化できる。また、トナー固着解除は温度検出素
子の検出温度による他、ヒータのオフ時間や温度検出素
子の検出温度の変化率などから予測しても良い。
When the melting point of toner is low and the number of parts contacting the fixing roller is small, the toner fixation releasing temperature is
Although the temperature is slightly higher than room temperature, which depends on the configuration of the apparatus including the toner, the above experiment can be repeated to obtain the value. However, in order to obtain this predetermined temperature more easily, for example, if the predetermined temperature is set as the fixing temperature, it takes a little longer for the temperature of the fixing device to rise, but the fixing temperature is sufficiently higher than the temperature at which the fixing strength weakens, and the fixing is released. In addition, since the control temperature is the same as that during normal fixing, the structure of the control system can be simplified. Further, the release of the toner fixation may be predicted not only by the temperature detected by the temperature detecting element, but also by the heater off time, the rate of change in the temperature detected by the temperature detecting element, and the like.

【0033】本実施例ではトナー補給モード中、定着器
は定着温度より低い90℃で制御されるが、例えば印字
途中にトナー補給モードに入った場合は補給終了後即座
に印字可能となるように定着器を定着温度で制御し、印
字途中でないときは装置内部の昇温を防止するために最
低固着解除温度で制御するようにしても良い。
In this embodiment, the fixing device is controlled at 90 ° C., which is lower than the fixing temperature, during the toner replenishing mode. However, if the toner replenishing mode is entered during printing, printing can be performed immediately after the replenishment is completed. The fixing device may be controlled at the fixing temperature, and may be controlled at the minimum fixing release temperature in order to prevent the temperature rise inside the apparatus when printing is not in progress.

【0034】このようにトナー補給モードを持ったた
め、トナータンク交換後循環路や現像器にトナーが行き
渡らないために生ずる、画像の濃度むらや画像のカスレ
が防止され、交換後の第1印字時から良好な画質が得ら
れた。また、トナータンク交換後トナーが循環路に行き
渡らないと、トナーエンドセンサが再びトナーエンド状
態と誤って判定する心配があるが、トナー補給モードに
より循環路内にトナーが行き渡るため、そのような不都
合は生じなかった。特にトナー循環方式では、循環路内
のトナーの量が均一に減って行くので、トナーエンドを
検出したときには循環路内全体でトナー量が減ってお
り、補給モードが無いときには、上記のような不都合が
長時間継続するおそれがあった。
Since the toner replenishment mode is provided in this manner, uneven density of images and blurring of images, which are caused by the toner not being distributed to the circulation path and the developing device after the toner tank is replaced, are prevented, and at the time of the first printing after the replacement. From this, good image quality was obtained. Further, if the toner does not reach the circulation path after the toner tank is replaced, the toner end sensor may erroneously determine that the toner is in the end state again. Did not occur. Particularly in the toner circulation method, the amount of toner in the circulation path decreases uniformly, so when the toner end is detected, the amount of toner decreases in the entire circulation path. Might continue for a long time.

【0035】(実施例2)トナー循環路や現像器が大き
くトナー補給量が多い場合や、装置の動作速度が遅いと
きなど、トナー補給動作が長くかかる場合は、トナー補
給モード中定着器が昇温されているため消費電力が多く
なり、望ましくない機内温度上昇が引き起こされるだけ
でなく、定着ローラから加圧ローラへ流れる熱量が大き
くなるため、加圧ローラの温度が通常の印字時に比べ非
常に高くなる。トナー補給時間を短縮するためには、ト
ナー補給時に通常より高速で動作させるように装置を構
成することができるが、加圧ローラへ流れる熱量は依然
として大きく、加圧ローラの温度上昇はやはり引き起こ
される。加圧ローラの温度が上昇するとその上昇につれ
て、芯がねとシリコンゴムの接合部が弱くなり、耐久性
に問題が生じてしまう。また、トナー補給直後に印字し
たとき加圧ローラの熱でシートにしわが発生する場合が
ある。このように加圧ローラが昇温することが望ましく
ないときは、定着器の温度をトナー固着が解除できる温
度に引き上げて回転を開始した後、定着器を前記の温度
以下の温度で制御するか、ヒータの通電を中止するとよ
い。本発明の第2の実施例はトナー補給モードでそのよ
うな制御を行うもので、図6はそのフローチャートであ
る。装置の構成は第1の実施例と同様だが、通紙速度が
18mm/秒で、装置の動作速度は第1の実施例のほぼ
3/4である。トナー補給モードに入ると、定着ローラ
表面設定温度が90℃でヒータ制御が開始され、冷却フ
ァンがスタートされるる(S1’、S2’)。次いで、
サーミスタの検出温度が90℃以上であるかが判定され
(S3’)、90℃未満ではヒータ制御が続けられる。
サーミスタ検出温度が90℃以上となると、トナー固着
が解除されたと判断し、駆動系をスタートさせ(S
4’)、トナー補給最大待ち時間タイマをスタートさせ
る(S5’)。ここまでは第1の実施例と同様である。
第2の実施例ではステップS4’で駆動系をスタートさ
せた後、ステップS6’でヒータの制御を中止し、冷却
ファンも停止する(S7’)。その後トナーエンドセン
サの動作を再開し、トナーエンド状態でなくなっている
かどうかを判定する(S8’)。トナーエンド状態でな
いと判断されると、トナーエンド表示を解除して(S
9’)駆動系を停止し(S10’)、トナー補給モード
を終了する。判定の結果トナーエンド状態のままと判断
されると、最大待ち時間タイマが経過したかが判定され
(S11’)、経過していないときはトナー供給動作が
続けられる。最大待ち時間タイマが経過したときは、ト
ナーエンド表示を解除せずにステップS10’へ移り駆
動系を停止させてトナー補給モードを抜け、トナーエン
ド検出時と同じ状態に戻る。本実施例では装置の動作ス
ピードが第1の実施例に比べ遅いので、最大待ち時間タ
イマもそれにともなって長く取った。この第2の実施例
では、トナー補給中にヒータオフされ定着器の発熱が少
ないので、冷却ファンを駆動する時間が短く、騒音が低
減された。
(Embodiment 2) When the toner replenishing operation is long, for example, when the toner circulation path or the developing device is large and the toner replenishing amount is large, or when the operation speed of the apparatus is slow, the fixing device is raised during the toner replenishing mode. The temperature of the pressure roller is much higher than that during normal printing because not only is the power consumption increased due to being heated, which causes an undesirable rise in the machine temperature, but also the amount of heat flowing from the fixing roller to the pressure roller is large. Get higher To reduce the toner replenishment time, the device can be configured to operate faster than normal when replenishing toner, but the amount of heat flowing to the pressure roller is still large, and the temperature rise of the pressure roller is still caused. . When the temperature of the pressure roller rises, the joint between the core and the silicone rubber becomes weaker as the temperature rises, which causes a problem in durability. Further, when printing is performed immediately after replenishing toner, the heat of the pressure roller may cause wrinkles on the sheet. When it is not desirable to raise the temperature of the pressure roller in this way, after raising the temperature of the fixing device to a temperature at which toner fixation can be released and starting rotation, the fixing device is controlled at a temperature below the above temperature. It is recommended to stop energizing the heater. The second embodiment of the present invention performs such control in the toner replenishment mode, and FIG. 6 is a flowchart thereof. The structure of the apparatus is the same as that of the first embodiment, but the sheet passing speed is 18 mm / sec, and the operation speed of the apparatus is about 3/4 of that of the first embodiment. When the toner replenishing mode is entered, the heater control is started at the fixing roller surface set temperature of 90 ° C., and the cooling fan is started (S1 ′, S2 ′). Then
It is determined whether the temperature detected by the thermistor is 90 ° C. or higher (S3 ′), and if it is lower than 90 ° C., the heater control is continued.
When the temperature detected by the thermistor exceeds 90 ° C., it is determined that the toner fixation is released, and the drive system is started (S
4 '), and the toner supply maximum waiting time timer is started (S5'). The process up to this point is the same as in the first embodiment.
In the second embodiment, after the drive system is started in step S4 ', the heater control is stopped and the cooling fan is stopped in step S6' (S7 '). After that, the operation of the toner end sensor is restarted, and it is determined whether or not the toner end state is lost (S8 ′). If it is determined that the toner end state is not reached, the toner end display is canceled (S
9 ') The drive system is stopped (S10'), and the toner replenishing mode is ended. If it is determined that the toner end state is still maintained, it is determined whether the maximum waiting time timer has elapsed (S11 '). If not, the toner supply operation is continued. When the maximum waiting time timer has elapsed, the toner end display is not canceled and the process proceeds to step S10 'to stop the drive system, exit the toner replenishment mode, and return to the same state as when the toner end is detected. In this embodiment, the operation speed of the device is slower than that in the first embodiment, and accordingly, the maximum waiting time timer is set longer accordingly. In the second embodiment, since the heater is turned off during the toner replenishment and the fixing device generates less heat, the time for driving the cooling fan is short and the noise is reduced.

【0036】さて、本実施例ではトナー補給中定着ロー
ラの温度が、トナー固着解除温度以下になることがあっ
たが、固着による弊害が生ずることはなかった。その理
由は次のように考えられる。例えば定着ローラと加圧ロ
ーラの間を例に取ると、その間で固着するためには、ト
ナーが軟化してそれぞれのローラの表面の凹凸に倣い、
トナー表面とローラ表面の間に空隙が無くなることが必
要だが、ローラ回転中のニップ通過時間は0.1秒程度
で、この短時間中に表面の凹凸に倣うことのできる軟化
状態から固化状態に変化することはできず、軟化状態の
ままニップを通過するか、ニップ到達前に凹凸に倣うこ
とができない程度に固化してそのままニップを通過する
のである。いずれの場合も定着ローラと加圧ローラを固
着させることにはならない。その他の接触部材に関して
も同様である。これは、よほど凝固速度の速いトナーで
ない限り、どんなトナーを用いても同様だと考えられ
る。
In the present embodiment, the temperature of the fixing roller during toner replenishment was sometimes lower than the toner fixation release temperature, but no adverse effect due to fixation occurred. The reason is considered as follows. For example, taking between the fixing roller and the pressure roller as an example, in order to fix between them, the toner softens and follows the unevenness of the surface of each roller,
It is necessary to eliminate voids between the toner surface and the roller surface, but the nip passage time during roller rotation is about 0.1 seconds, and during this short time the softened state that can follow the irregularities of the surface changes from the softened state to the solidified state. It cannot be changed, and passes through the nip in a softened state, or is solidified to the extent that unevenness cannot be traced before reaching the nip and passes through the nip as it is. In either case, the fixing roller and the pressure roller are not fixed to each other. The same applies to other contact members. It is considered that this is the same regardless of the toner used, unless the toner has a very high solidification rate.

【0037】本実施例の定着ローラは、小径薄肉で熱容
量が小さいため、一旦トナー固着解除温度まで昇温して
も蓄積される熱量が少なく、本実施例の制御方式が特に
効果的に用いられる。さらに、トナー補給後の昇温も短
時間で済むため、トナー固着解除温度を保った場合に比
べても、昇温のための待機時間はあまり変わらず、操作
性にも違いが少ない点でも好ましかった。
Since the fixing roller of this embodiment has a small diameter and thin wall and a small heat capacity, the amount of heat accumulated is small even if the temperature is once raised to the toner fixing release temperature, and the control method of this embodiment is particularly effectively used. . Furthermore, since the temperature rise after toner replenishment can be done in a short time, the waiting time for temperature rise does not change much compared to the case where the toner fixation release temperature is maintained, and there is little difference in operability. It was good.

【0038】図7は、トナー固着解除後に定着器をトナ
ー固着解除温度より低温で制御する場合の、制御のフロ
ーチャートである。およその流れは実施例2と同様だ
が、駆動系をスタートし最大待ち時間タイマをスタート
した後にヒータ制御を中止する代わりに、設定温度60
℃で制御させる。また、駆動系を停止した後ヒータ制御
を停止する。この方式は、トナー補給が長時間かかる場
合や低温度環境でトナー補給する場合に特に有効で、加
圧ローラの温度が低下し過ぎて表面に摩擦による電荷が
溜ることが防がれ、溜った電荷が放電するために生ずる
ノイズが防止された。
FIG. 7 is a control flowchart when the fixing device is controlled at a temperature lower than the toner fixation releasing temperature after the toner fixation is released. The flow is approximately the same as in Example 2, but instead of stopping the heater control after starting the drive system and the maximum waiting time timer, the set temperature is set to 60.
Control at ℃. Further, the heater control is stopped after the drive system is stopped. This method is particularly effective when the toner replenishment takes a long time or when the toner is replenished in a low temperature environment, and it is possible to prevent the temperature of the pressure roller from being lowered too much and to accumulate the electric charge due to friction on the surface. Noise caused by discharge of electric charges was prevented.

【0039】以上の説明は、熱ローラを用いた定着装置
を例に取ったが、ローラの片方あるいは両方がベルトで
あるベルト式定着器でも本発明を適用して同様の効果が
得られるのは自明で、さらにラジアント定着器でも内部
にシート搬送用のローラを持つものやシャッタを持つも
のなど可動部がトナーで固着するおそれのあるものにも
本発明は適用できる。
In the above description, the fixing device using the heat roller is taken as an example, but the same effect can be obtained by applying the present invention to a belt type fixing device in which one or both of the rollers is a belt. Obviously, the present invention can also be applied to a radiant fixing device having a roller for carrying a sheet or a shutter having a movable portion which may be fixed by toner.

【0040】また、トナー補給モードを持つ画像形成装
置で本発明を説明してきたが、トナー補給モードを持た
ない装置でも、画像形成と無関係にトナー循環動作をさ
せる場合がある。例えば、設置場所が傾斜していたり、
装置の運搬中に倒されたりして、現像器やトナー循環路
内でトナーが偏ったときに、そのまま画像形成すると印
字の濃度むらやかすれが生ずるという問題があるが、画
像形成に先だって、トナー循環動作をさせることで、ト
ナーの偏りを解消させることができる。この偏り解消の
ためのトナー循環動作の際にも、本発明は好ましく適用
できる。すなわち、トナー補給後にカバーの閉鎖などで
トナー補給動作へ移行する代わりに、装置の傾斜を感知
してトナー循環動作を開始させたり、ユーザが操作可能
なボタンを操作パネルに設けて、それが押されたときに
動作を開始させれば良い。
Further, although the present invention has been described with respect to the image forming apparatus having the toner replenishing mode, the toner circulating operation may be performed independently of the image forming even in the apparatus having no toner replenishing mode. For example, the installation location is inclined,
If the toner is biased in the developing device or the toner circulation path due to being overturned during transportation of the device, there is a problem that uneven image density or blurring may occur if an image is formed as it is. By performing the circulation operation, it is possible to eliminate the bias of the toner. The present invention can be preferably applied to the toner circulation operation for eliminating the bias. That is, instead of shifting to the toner replenishment operation by closing the cover after toner replenishment, the inclination of the device is detected to start the toner circulation operation, or the user-operable button is provided on the operation panel and the button is pressed. It is sufficient to start the operation when it is given.

【0041】さらに、これまでトナー補給時の動作につ
いて説明したが、その他にも転写紙をオートローディン
グする際に装置全体が駆動される装置などにも適用可能
で、同様の効果が得られる。
Further, the operation at the time of replenishing toner has been described so far, but it is also applicable to a device in which the entire device is driven when the transfer paper is automatically loaded, and the same effect can be obtained.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上述べてきたように、本発明によれ
ば、トナー補給を開始する際に定着器が加熱されている
ので、トナーの固着により定着装置内の部材が損傷する
ことがなく、装置の駆動モータを1つにすることがで
き、排熱効率が向上できた。また、トナーが固着した状
態で定着装置を駆動しないので固着を解除するトルクが
必要なくなり、小型のモータを使用することが出来た。
これらは装置の小型化と低価格化に有効であった。ま
た、低温環境下でトナー補給をしても加圧ローラに電荷
が異常に溜ることがなく、ノイズが発生することが防止
された。また、トナー補給中にヒータの加熱を停止また
は低減するので、消費電力が低減され、装置内の温度上
昇が防がれ、加圧ローラが異常に昇温することがなく、
結果として加圧ローラの耐久性が向上し、紙しわの発生
が防止された。
As described above, according to the present invention, since the fixing device is heated when the toner replenishment is started, the members in the fixing device are not damaged by the fixing of the toner. The number of drive motors of the device can be one, and the heat exhaust efficiency can be improved. Further, since the fixing device is not driven in the state where the toner is fixed, the torque for releasing the fixing is not required, and the small motor can be used.
These were effective in reducing the size and cost of the device. Further, even if the toner is replenished in a low temperature environment, the electric charge is not abnormally accumulated in the pressure roller, and the generation of noise is prevented. Further, since heating of the heater is stopped or reduced during toner supply, power consumption is reduced, temperature rise in the device is prevented, and the pressure roller does not rise abnormally.
As a result, the durability of the pressure roller was improved and the occurrence of paper wrinkles was prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明をプリンタに適用した一実施例の主要断
面図。
FIG. 1 is a main sectional view of an embodiment in which the present invention is applied to a printer.

【図2】定着器の主断面図。FIG. 2 is a main cross-sectional view of a fixing device.

【図3】トナー循環系とトナータンクの構成を示す部分
切断斜視図。
FIG. 3 is a partially cutaway perspective view showing a configuration of a toner circulation system and a toner tank.

【図4】制御系と定着器他のトナー補給動作に関連する
ユニットとの接続関係を示した図。
FIG. 4 is a diagram showing a connection relationship between a control system and a fixing unit and other units related to a toner supply operation.

【図5】第1の実施例におけるトナー補給時の制御の流
れを示すフローチャート。
FIG. 5 is a flowchart showing a control flow when toner is replenished in the first embodiment.

【図6】第2の実施例におけるトナー補給時の制御の流
れを示すフローチャート。
FIG. 6 is a flowchart showing a control flow when toner is replenished in the second embodiment.

【図7】第2の実施例の変形例におけるトナー補給時の
制御の流れを示すフローチャート。
FIG. 7 is a flowchart showing a control flow at the time of toner replenishment in a modification of the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11・・・給紙ローラ 12・・・分離パッド 13・・・給紙トレイ 20・・・露光部 21・・・偏光装置 22・・・折返しミラー 30・・・電子写真プロセス部 31・・・感光ドラム 32・・・帯電ローラ 33・・・現像器 34・・・転写ローラ 35・・・トナー循環路 351・・トナー搬送バネベルト 352・・トナー搬送ギア 353・・トナーエンドセンサ 354・・反射板 36・・・トナータンク 361・・蓋 362・・開口部 37・・・クリーナ部 40・・・定着器 41・・・定着ローラ 42・・・加圧ローラ 421・・金属芯がね 422・・弾性材層 43・・・ヒータ 44・・・温度検出素子 441・・ポリイミドシート 442・・弾性パッド 443・・板バネ 45・・・クリーニングパッド 46・・・分離爪 461・・バネ 50・・・制御回路部 51・・・制御系 52・・・SSR 53・・・メモリ 54・・・交流電源 60・・・枠体 61・・・カバー 62・・・インターロックスイッチ 63・・・表示部 64・・・トナーエンド表示ランプ 70・・・駆動系 71・・・駆動モータ 72・・・ギア列 80・・・排紙ローラ 81・・・冷却ファン 11 ... Paper feeding roller 12 ... Separation pad 13 ... Paper feeding tray 20 ... Exposure unit 21 ... Polarizing device 22 ... Folding mirror 30 ... Electrophotographic process unit 31 ... Photosensitive drum 32 ... Charging roller 33 ... Developing device 34 ... Transfer roller 35 ... Toner circulation path 351 ... Toner transport spring belt 352 ... Toner transport gear 353 ... Toner end sensor 354 ... Reflector plate 36 ... Toner tank 361 ... Lid 362 ... Opening 37 ... Cleaner 40 ... Fixing device 41 ... Fixing roller 42 ... Pressure roller 421 ... Metal core 422 ... Elastic material layer 43 ... Heater 44 ... Temperature detection element 441 ... Polyimide sheet 442 ... Elastic pad 443 ... Leaf spring 45 ... Cleaning pad 46 ... Separation Claw 461 ... Spring 50 ... Control circuit unit 51 ... Control system 52 ... SSR 53 ... Memory 54 ... AC power supply 60 ... Frame 61 ... Cover 62 ... Inter Lock switch 63 ... Display unit 64 ... Toner end display lamp 70 ... Drive system 71 ... Drive motor 72 ... Gear train 80 ... Paper ejection roller 81 ... Cooling fan

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電子写真プロセスによりトナー画像を形
成するプロセス部と、トナー貯蔵器と、トナー貯蔵器か
ら前記プロセス部へトナーを補給する補給手段と、未定
着のトナーを支持体上に主に熱により定着する定着器を
有し、前記定着器の加熱時に、前記補給手段によるトナ
ー補給動作を開始することを特徴とする画像形成方法。
1. A process unit for forming a toner image by an electrophotographic process, a toner reservoir, a replenishing unit for replenishing toner from the toner reservoir to the process unit, and unfixed toner mainly on a support. An image forming method comprising: a fixing device for fixing by heat; and when the fixing device is heated, a toner replenishing operation by the replenishing means is started.
【請求項2】 電子写真プロセスによりトナー画像を形
成するプロセス部と、トナー貯蔵器と、トナー貯蔵器か
ら前記プロセス部へトナーを補給する補給手段と、未定
着のトナーを支持体上に主に熱により定着する定着器を
有し、前記定着器が所定温度以上であるときに、前記補
給手段によるトナー補給動作を開始することを特徴とす
る画像形成方法。
2. A process section for forming a toner image by an electrophotographic process, a toner reservoir, a replenishing means for replenishing toner from the toner reservoir to the process section, and unfixed toner mainly on a support. An image forming method comprising: a fixing device for fixing by heat, wherein the toner replenishing operation by the replenishing means is started when the fixing device is at a predetermined temperature or higher.
【請求項3】 トナー補給動作を開始した後、定着器の
温度がトナー補給動作の開始時の温度より低い温度で定
着器を制御することを特徴とする請求項1または2に記
載の画像形成方法。
3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein after the toner replenishing operation is started, the temperature of the fixing device is controlled to be lower than the temperature at the start of the toner replenishing operation. Method.
【請求項4】 トナー補給動作を開始した後、定着器の
加熱を停止するすることを特徴とする請求項1または2
に記載の画像形成方法。
4. The heating of the fixing device is stopped after starting the toner replenishing operation.
The image forming method described in 1 ..
【請求項5】 定着器が室温より高い所定温度以上であ
るときに、トナー補給動作を開始することを特徴とする
請求項2記載の画像形成方法。
5. The image forming method according to claim 2, wherein the toner replenishing operation is started when the temperature of the fixing device is higher than a predetermined temperature higher than room temperature.
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