JP2007072123A - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真プロセスを用いた画像形成装置に関し、詳細には、現像器が画像形成装置本体に正しくセットされたか否か、その現像器にセットされた現像剤カートリッジのシールが引き抜かれたか否か、及び現像器内の現像剤が正常に攪拌されたか否かの判別を可能にした画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic process, and more specifically, whether or not the developing device is correctly set in the main body of the image forming device and whether or not the seal of the developer cartridge set in the developing device is pulled out. The present invention relates to an image forming apparatus capable of determining whether or not a developer in a developing device has been normally stirred.
電子写真プロセスを用いて画像を形成する画像形成装置(レーザプリンタ、複写機、ファクシミリ装置、マルチ・ファンクション・プリンタ等)が知られている。この電子写真プロセスとは、次のような工程を経て画像を形成するものである。まず、感光体等の潜像担持体に対して露光処理を施して静電潜像を形成し、これに負または正極性に帯電したトナーを付着させて現像し、可視像を得る。次いで、この可視像を、潜像担持体上から転写紙等の転写体に直接あるいは中間転写体を介して転写した後、加熱等によって転写体に定着させる。 Image forming apparatuses (laser printers, copiers, facsimile machines, multi-function printers, etc.) that form images using an electrophotographic process are known. The electrophotographic process is to form an image through the following steps. First, a latent image carrier such as a photoconductor is exposed to form an electrostatic latent image, and negatively or positively charged toner is attached to the latent image and developed to obtain a visible image. Next, the visible image is transferred from the latent image carrier onto a transfer member such as transfer paper directly or via an intermediate transfer member, and then fixed on the transfer member by heating or the like.
このような電子写真プロセスを用いる画像形成装置が具備する現像装置には、トナー粒子とキャリア粒子とを混合した二成分現像剤が用いられている。現像器と二成分現像剤を収容した現像剤カートリッジとからなる現像ユニットは画像形成装置本体に装着された状態で製造工場より出荷され、様々な輸送手段を経て発注先ユーザのオフィス、工場、仕事場、家庭などに設置される。このとき、現像剤カートリッジはシール材にて密閉された状態で本体に装着され出荷されている。 In a developing device provided in an image forming apparatus using such an electrophotographic process, a two-component developer in which toner particles and carrier particles are mixed is used. A developing unit comprising a developing device and a developer cartridge containing a two-component developer is shipped from the manufacturing factory in a state where it is mounted on the image forming apparatus main body, and through various means of transportation, the customer's office, factory, workplace Installed at home. At this time, the developer cartridge is mounted on the main body and shipped in a state of being sealed with a sealing material.
その理由は、輸送中の様々な振動、衝撃により二成分現像剤が零れ出し、画像形成装置内部を汚染してしまう事態を防止するためである。即ち、現像器には現像ローラから感光体へトナーの補給を行うための開口部が存在しており、この開口部より磁性粒子とトナーが露出しているので、この状態で振動、衝撃が加わると、露出している磁性粒子或いはトナーが零れ出し、画像形成装置内部を汚染してしまう。特に磁性粒子は導電性を有するため、電源装置、制御用プリント基板上などに零れると、動作異常はもとより発火発煙問題が発生するおそれがある。このように、磁性粒子の機内零れが発生した場合、画像形成装置そのものを回収破棄する場合が多く、その損失は大きい。そこで、磁性粒子とトナーとが混合された初期剤を収容する現像剤カートリッジ内にシール材にて密閉し、現像器に到達しないようにした状態で出荷している。 The reason for this is to prevent a situation in which the two-component developer starts to spill out due to various vibrations and impacts during transportation and contaminates the inside of the image forming apparatus. That is, the developing unit has an opening for supplying toner from the developing roller to the photosensitive member, and the magnetic particles and the toner are exposed from the opening, so that vibration and impact are applied in this state. As a result, the exposed magnetic particles or toner starts to spill out and contaminate the inside of the image forming apparatus. In particular, since magnetic particles have conductivity, if they fall on a power supply device, a printed circuit board for control, etc., there is a risk that not only abnormal operation but also ignition and smoke problems may occur. As described above, when the spilling of the magnetic particles occurs, the image forming apparatus itself is often collected and discarded, and the loss is large. Therefore, the developer cartridge is shipped in a state where it is sealed with a sealant in a developer cartridge that contains an initial agent in which magnetic particles and toner are mixed so as not to reach the developing device.
このような状態で出荷され、設置場所に搬入された画像形成装置の開梱作業、設置作業を行うときに、様々な作業の中で比較的単純な作業であるシールの引き抜きを忘れてしまうことがある。また現像器の寿命に伴う新品交換作業のときも、シールの引き抜きを忘れてしまう場合が多々ある。前者は多くは専任サービスマンが行い、後者はサービスマンの他にユーザが実施することもあるので、発生率は後者の方が圧倒的に多い。オフィスや事務所で稼動中のマシンが、現像器の寿命による交換作業のためのダウンタイムが発生するにもかかわらず、その交換作業にてシールの引き抜きを忘れると、更なるダウンタイムが重なり、ユーザに甚大な影響を与えてしまう事になりかねない。 When unpacking and installing an image forming apparatus that has been shipped in this state and carried into an installation location, forgetting to remove the seal, which is a relatively simple task among various operations. There is. In addition, there are many cases where the user forgets to pull out the seal even when a new product is replaced due to the life of the developing device. The former is mostly performed by a dedicated serviceman, and the latter may be performed by the user in addition to the serviceman, so the incidence is overwhelmingly higher in the latter. Even if the machine running in the office or office has a downtime for the replacement work due to the life of the developer, if you forget to pull out the seal in the replacement work, further downtime will overlap, This can have a huge impact on the user.
そこで、このような問題点を解決するために、少なくとも現像部を含み画像形成装置本体に対する装着時に前記現像部に現像剤プリセットシールから2成分現像剤が与えられるカートリッジと、前記現像部内の2成分現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、このトナー濃度検知手段の出力信号をもとに前記現像部内の2成分現像剤のトナー濃度を制御するトナー濃度制御手段とを有し、前記カートリッジを寿命により交換する画像形成装置において、前記カートリッジが新品であることを検知する新品検知手段と、この新品検知手段が前記カートリッジが新品であることを検知した後に前記トナー濃度検知手段の出力値が一定値以上でないときに所定の動作(コピー動作等)を禁止する禁止手段とを備えた画像形成装置が提案されている(特許文献1参照)。この画像形成装置によれば、画像形成装置本体に対するカートリッジの装着時に現像剤プリセットシールから現像部に2成分現像剤を与える作業を忘れると、所定の動作が禁止されることにより、その作業を忘れた場合における異常画像の発生を解消することができる。
しかしながら、前記画像形成装置では、現像器の寿命に伴う新品交換作業が正しく行われたことの確認を可能にするための手段については開示されていない。即ち、現像器の寿命に伴う新品交換作業の場合、まず新品の現像器を画像形成装置本体に装着(セット)し、次いで新品の現像剤カートリッジ(トナーカートリッジ)を現像器に装着し、次にシール材の引き抜きを行う手順を実行することになるが、これらをユーザが行う場合には、現像器を画像形成装置本体に正しく装着されたか否かを判別できない。
また、前記画像形成装置では、現像器内の現像剤濃度が一定になるようにトナー供給手段のトナー供給量を制御しているものの、現像剤の攪拌が正常に行われたか否かを検知していないため、攪拌手段に異常が発生した場合は、十分に攪拌されていない現像剤により現像されるため、画質が低下する。
However, the image forming apparatus does not disclose means for enabling confirmation that a new article replacement operation with the life of the developing device has been correctly performed. That is, in the case of a new product replacement operation accompanying the life of the developing device, first, a new developing device is mounted (set) on the image forming apparatus main body, then a new developer cartridge (toner cartridge) is mounted on the developing device, and then The procedure for pulling out the sealing material is executed. However, when these are performed by the user, it is not possible to determine whether or not the developing device is correctly attached to the main body of the image forming apparatus.
In the image forming apparatus, although the toner supply amount of the toner supply unit is controlled so that the developer concentration in the developing device is constant, it is detected whether the developer is normally stirred. Therefore, when an abnormality occurs in the agitation unit, the development is performed with a developer that is not sufficiently agitated, so that the image quality is deteriorated.
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、現像器が画像形成装置本体に正しく装着されたか否か、その現像器に装着された現像剤カートリッジのシールが引き抜かれたか否か、及び現像器内の現像剤が正常に攪拌されたか否かの判別を可能にすることである。 The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to determine whether or not the developing device is correctly attached to the main body of the image forming apparatus, and to seal the developer cartridge attached to the developing device. It is possible to determine whether or not the toner has been pulled out and whether or not the developer in the developing device has been normally stirred.
請求項1に係る発明は、所定比率で磁性粒子とトナーとが混合された現像剤を収容する現像剤カートリッジと、該現像剤カートリッジが着脱自在に装着され、かつ該現像剤カートリッジから供給される現像剤の攪拌機能を有すると共に、画像形成装置に着脱自在に装着される現像器と、該現像器内に設けられ、該現像器内のトナー濃度を検知すると共に、制御装置から供給される制御電圧に応答して、トナー濃度データをセンサ出力電圧値として前記制御装置へ出力するトナー濃度センサと、前記制御装置から前記トナー濃度センサに所定の第1制御電圧を印加したときのセンサ出力電圧値と、前記現像剤カートリッジ非装着時の前記トナー濃度センサの制御電圧対センサ出力電圧特性から決定された、前記第1制御電圧に対応する第1センサ出力電圧との大小関係に基づいて、前記現像器が前記画像形成装置本体に装着されているか否かを判定する判定手段とを有することを特徴とする画像形成装置である。
請求項2に係る発明は、請求項1記載の画像形成装置において、前記トナー濃度センサは、前記第1センサ出力電圧を記憶する記憶手段を有し、前記判定手段は、前記トナー濃度センサに所定の第1制御電圧を印加したときのセンサ出力電圧と、前記記憶手段に記憶されている第1センサ出力電圧とを比較することを特徴とする画像形成装置である。
請求項3に係る発明は、請求項2記載の画像形成装置において、前記記憶手段に記憶された第1センサ出力電圧は、前記トナー濃度センサの製造時に、初期剤と同等の磁性粒子とトナーとが混合された検査用治具を前記トナー濃度センサに装着せずに前記第1制御電圧を前記トナー濃度センサに印加したときのトナー濃度センサのセンサ出力電圧であることを特徴とする画像形成装置である。
請求項4に係る発明は、請求項1記載の画像形成装置において、前記現像器が前記画像形成装置本体に装着されていると判定されたとき、前記磁性粒子とトナーとの撹拌動作を一定時間実行させる手段と、該攪拌後に前記制御装置から前記トナー濃度センサに所定の第2制御電圧を印加したときのセンサ出力電圧値と、前記現像剤カートリッジ非装着時の前記トナー濃度センサの制御電圧対センサ出力電圧特性から決定された、前記第2制御電圧に対応する第2センサ出力電圧との大小関係に基づいて、現像剤カートリッジのシール材の引き抜きが行われたか否かを判定する手段とを有することを特徴とする画像形成装置である。
請求項5に係る発明は、請求項4記載の画像形成装置において、前記トナー濃度センサは、前記第2センサ出力電圧を記憶する記憶手段を有し、前記判定手段は、前記トナー濃度センサに所定の第2制御電圧を印加したときのセンサ出力電圧と、前記記憶手段に記憶されている第2センサ出力電圧とを比較することを特徴とする画像形成装置である。
請求項6に係る発明は、請求項5記載の画像形成装置において、前記記憶手段に記憶された第2センサ出力電圧は、前記トナー濃度センサの製造時に、初期剤と同等の磁性粒子とトナーとが混合された検査用治具を前記トナー濃度センサに装着せずに前記第2制御電圧を前記トナー濃度センサに印加したときのトナー濃度センサのセンサ出力電圧であることを特徴とする画像形成装置である。
請求項7に係る発明は、請求項1記載の画像形成装置において、前記現像器が前記画像形成装置本体に装着されていると判定されたとき、前記磁性粒子とトナーとの撹拌動作を一定時間実行させる手段と、該攪拌後に前記制御装置から前記トナー濃度センサに所定の第3制御電圧を印加したときのセンサ出力電圧値と、前記現像剤カートリッジ装着時の前記トナー濃度センサの制御電圧対センサ出力電圧特性から決定された、前記第3制御電圧に対応する第3センサ出力電圧との大小関係に基づいて、前記現像剤が正常に攪拌されたか否かを判定する手段とを有することを特徴とする画像形成装置である。
請求項8に係る発明は、請求項7記載の画像形成装置において、前記トナー濃度センサは、前記第3センサ出力電圧を記憶する記憶手段を有し、前記判定手段は、前記トナー濃度センサに所定の第3制御電圧を印加したときのセンサ出力電圧と、前記記憶手段に記憶されている第3センサ出力電圧とを比較することを特徴とする画像形成装置である。
請求項9に係る発明は、請求項8記載の画像形成装置において、前記記憶手段に記憶された第3センサ出力電圧は、前記トナー濃度センサの製造時に、初期剤と同等の磁性粒子とトナーとが混合された検査用治具を前記トナー濃度センサに装着して前記第3制御電圧を前記トナー濃度センサに印加したときのトナー濃度センサのセンサ出力電圧であることを特徴とする画像形成装置である。
請求項10に係る発明は、請求項4乃至6の何れかに記載の画像形成装置において、前記現像器が新品であるか否を検知する手段と、該手段により新品であることが検知されたとき、前記撹拌動作を一定時間実行させる手段を動作させる制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置である。
請求項11に係る発明は、請求項2又は5又は8の何れかに記載の画像形成装置において、前記制御電圧はハイとロウが所定間隔で切り換わるPWM信号であり、前記記憶手段に対するアクセス中はPWM動作を行わず電圧がハイ又はロウの何れか一方の値のみの信号を用いることを特徴とする画像形成装置である。
請求項12に係る発明は、請求項2又は5又は8の何れかに記載の画像形成装置において、前記制御電圧によるトナー濃度検出動作中は、前記記憶手段に対するアクセスを行わないこと特徴とする画像形成装置である。
請求項13に係る発明は、請求項2又は5又は8記載の画像形成装置において、現像器数分のトナー濃度センサを有し、前記データ記憶手段はI2 Cインタフェースを有する不揮発性メモリであり、該不揮発性メモリへのシリアルクロック線、シリアルデータ線は複数個の不揮発性メモリにまたがるデイジーチェイン形式で接続され、前記不揮発性メモリを選択する3ビットアドレスが供給される端子のうち何れか1本が前記制御電圧の出力端子に接続され、他はGND又はVccに接続されていることを特徴とする画像形成装置である。
請求項14に係る発明は、請求項13記載の画像形成装置において、前記複数のトナー濃度センサは、前記不揮発メモリを選択する3ビットアドレスが供給される端子の接続形態が全て同一であり、前記複数のトナー濃度センサは全て共通の構成を有することを特徴とする画像形成装置である。
請求項15に係る発明は、請求項2又は5又は8記載の画像形成装置において、前記データ記憶手段には、トナー濃度センサに関する製造情報が記憶されていることを特徴とする画像形成装置である。
請求項16に係る発明は、請求項2又は5又は8記載の画像形成装置において、前記データ記憶手段には、前記現像器と前記トナー濃度センサとを組み合わせて形成される前記画像形成装置の製造時の製造情報が記憶されていることを特徴とする画像形成装置である。
請求項17に係る発明は、請求項2又は5又は8記載の画像形成装置において、前記データ記憶手段には、前記画像形成装置の使用履歴が記憶されることを特徴とする画像形成装置である。
請求項18に係る発明は、請求項2又は5又は8記載の画像形成装置において、前記データ記憶手段には、前記画像形成装置に搭載されている部品の使用履歴が記憶されることを特徴とする画像形成装置である。
According to the first aspect of the present invention, a developer cartridge that contains a developer in which magnetic particles and toner are mixed at a predetermined ratio, and the developer cartridge is detachably mounted and supplied from the developer cartridge. A developer having a developer agitating function and detachably attached to the image forming apparatus, and a control provided in the developer for detecting the toner density in the developer and supplied from the control device A toner concentration sensor that outputs toner concentration data as a sensor output voltage value to the control device in response to the voltage; and a sensor output voltage value when a predetermined first control voltage is applied from the control device to the toner concentration sensor. And a first sensor corresponding to the first control voltage determined from the control voltage vs. sensor output voltage characteristics of the toner density sensor when the developer cartridge is not mounted. Based on the magnitude relationship between the output voltage, an image forming apparatus characterized by having a determining means for determining whether or not the developing device is mounted to the image forming apparatus main body.
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the toner density sensor has a storage unit that stores the first sensor output voltage, and the determination unit has a predetermined value in the toner density sensor. The image forming apparatus is characterized in that the sensor output voltage when the first control voltage is applied is compared with the first sensor output voltage stored in the storage means.
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second aspect, the first sensor output voltage stored in the storage unit is the same as that of the initial agent when the toner concentration sensor is manufactured. An image forming apparatus comprising: a sensor output voltage of the toner density sensor when the first control voltage is applied to the toner density sensor without mounting the inspection jig mixed with the toner density sensor. It is.
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, when it is determined that the developing device is attached to the main body of the image forming apparatus, the stirring operation of the magnetic particles and the toner is performed for a predetermined time. Means for executing, a sensor output voltage value when a predetermined second control voltage is applied from the control device to the toner density sensor after the stirring, and a control voltage pair of the toner density sensor when the developer cartridge is not mounted. Means for determining whether or not the sealing material of the developer cartridge has been pulled out based on the magnitude relationship with the second sensor output voltage corresponding to the second control voltage determined from the sensor output voltage characteristics; An image forming apparatus including the image forming apparatus.
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fourth aspect, the toner concentration sensor has a storage unit that stores the output voltage of the second sensor, and the determination unit has a predetermined value in the toner concentration sensor. The image forming apparatus is characterized in that the sensor output voltage when the second control voltage is applied is compared with the second sensor output voltage stored in the storage means.
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fifth aspect, the second sensor output voltage stored in the storage means is the same as that of the initial agent when the toner concentration sensor is manufactured. An image forming apparatus characterized by a sensor output voltage of the toner density sensor when the second control voltage is applied to the toner density sensor without mounting the inspection jig mixed with the toner density sensor. It is.
According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, when it is determined that the developing device is attached to the main body of the image forming apparatus, the stirring operation of the magnetic particles and the toner is performed for a predetermined time. Means for executing, a sensor output voltage value when a predetermined third control voltage is applied from the control device to the toner density sensor after the stirring, and a control voltage versus a sensor of the toner density sensor when the developer cartridge is mounted Means for determining whether or not the developer has been normally stirred based on a magnitude relationship with a third sensor output voltage corresponding to the third control voltage determined from an output voltage characteristic. An image forming apparatus.
According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the seventh aspect, the toner density sensor has a storage unit for storing the third sensor output voltage, and the determination unit has a predetermined value for the toner density sensor. The image forming apparatus is characterized in that the sensor output voltage when the third control voltage is applied is compared with the third sensor output voltage stored in the storage means.
According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the eighth aspect, the third sensor output voltage stored in the storage means is the same as that of the initial agent when the toner concentration sensor is manufactured. An image forming apparatus characterized by a sensor output voltage of a toner density sensor when a test jig mixed with is attached to the toner density sensor and the third control voltage is applied to the toner density sensor. is there.
According to a tenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the fourth to sixth aspects, the means for detecting whether or not the developing device is new, and the newness detected by the means are detected. And a control unit for operating a unit for executing the stirring operation for a predetermined time.
According to an eleventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the second, fifth, and eighth aspects, the control voltage is a PWM signal that switches between high and low at a predetermined interval, and the storage unit is being accessed. Is an image forming apparatus characterized in that a PWM operation is not performed and a signal having only one of high and low voltages is used.
According to a twelfth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the second, fifth, and eighth aspects, the storage unit is not accessed during the toner concentration detection operation by the control voltage. Forming device.
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second, fifth, or eighth aspect, the image forming apparatus includes a toner density sensor corresponding to the number of developing units, and the data storage means is a non-volatile memory having an I 2 C interface. The serial clock line and serial data line to the non-volatile memory are connected in a daisy chain format across a plurality of non-volatile memories, and any one of terminals to which a 3-bit address for selecting the non-volatile memory is supplied. The image forming apparatus is characterized in that the book is connected to the output terminal of the control voltage and the other is connected to GND or Vcc.
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the thirteenth aspect, all of the plurality of toner density sensors have the same connection form of terminals to which a three-bit address for selecting the nonvolatile memory is supplied. The plurality of toner density sensors all have a common configuration.
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second, fifth, or eighth aspect, the data storage unit stores manufacturing information relating to a toner density sensor. .
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second, fifth or eighth aspect, the data storage unit is formed by combining the developing device and the toner density sensor. The image forming apparatus is characterized in that manufacturing information is stored.
The invention according to claim 17 is the image forming apparatus according to
According to an eighteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second, fifth, or eighth aspect, the data storage unit stores a use history of components mounted on the image forming apparatus. The image forming apparatus.
本発明によれば、現像器が画像形成装置本体に正しく装着されたか否か、その現像器に装着された現像剤カートリッジのシール材が引き抜かれたか否か、及び現像器内の現像剤が正常に攪拌されたか否かを判別できる。 According to the present invention, whether or not the developing device is correctly attached to the main body of the image forming apparatus, whether or not the seal material of the developer cartridge attached to the developing device has been pulled out, and the developer in the developing device is normal. It can be discriminated whether or not it is stirred.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は本発明の実施形態に係る画像形成装置における感光体ユニット1及び現像ユニット2の構成を示す図である。この図に示すように、感光体ユニット1は、潜像担持体としての感光体ドラム11、帯電ローラ12、帯電ローラクリーニングブラシ13、クリーニングブレード14、クリーニングブラシ15、及び廃トナー回収コイル16を備えている。また、現像ユニット2は、トナー粒子とキャリア粒子とを混合した二成分現像剤(以下、現像剤と言う)が収容された現像剤カートリッジ21と、現像ローラ23、左搬送スクリュー24、右搬送スクリュー25、現像ドクタ26、及びトナー濃度センサ27を有する現像器22とを備えている。図示されていないが、現像剤カートリッジ21は、現像剤を排出するための開口と、この開口を覆って現像剤を内部に封止するシール材とを有しており、現像器22の上部に着脱可能に構成されている。また、現像ローラ23は、非磁性パイプ23a と、その内周に配置された磁性ローラ23b とを備え、非磁性パイプ23a は図示しない手段により回転駆動され、磁性ローラ23b は回転しないように固定されている。この磁性ローラ23b は、周方向に配設された複数の磁極を有している。トナー濃度センサ27は現像器22内の側壁に配置され、磁性キャリアと非磁性トナーの混合比率による見かけの透磁率を検知して電気信号に変換するインダクタンスヘッドからの検出信号によって現像器内のトナーの濃度を検知する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the
感光体ドラム11は図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転駆動され、帯電ローラ12は、感光体ドラム11の表面を例えば負極性に一様帯電させる。一様帯電後の感光体ドラム11の表面には、画像情報に基づいて駆動される図示しないレーザ書込手段から発せられるレーザ光Lが照射される。この照射によって感光体ドラム11の表面に形成された静電潜像は、現像ローラ23と感光体ドラム11との間の現像位置まで移動すると、ローラ23からトナーが付着してトナー像に現像される。このトナー像は記録紙Pに転写され、図示しない定着装置により定着される。転写残トナーはクリーニングブレード14及びクリーニングブラシ15により感光体ドラム11の表面から除去され、廃トナー回収コイル16により紙面に垂直な方向へ搬送され、回収される。
The
このとき現像ユニット2は以下のように動作している。現像剤カートリッジ21は、その開口を現像器22の現像剤受入口(図示せず)に対向させる姿勢で現像器22に装着される。そして、シール材による封止が何らかの方法で解除されると、内部に収容されていた現像剤を、上記開口及び現像剤受入口を通して現像器22内に落下させる。この落下により、現像器22内に現像剤が供給される。現像器22内では、非磁性パイプ23a が図示しない駆動手段によって回転し、現像剤カートリッジ21から現像器22内に送られた現像剤は、磁気ローラ23b の発する磁力によって磁性キャリアが引き寄せられて非磁性パイプ23a の表面に担持される。非磁性パイプ23a は、このようにして現像剤を担持しながら回転する。現像ドクタ26は、非磁性パイプ23a と所定の間隙を介して対向するように配設されており、非磁性パイプ23a の表面に担持された現像剤は、この現像ドクタ26と非磁性パイプ23a の表面との間隙を通過する際にその層厚が規制されると共に、トナーの摩擦帯電が助長される。そして、非磁性パイプ23a の回転に伴って上記現像位置まで移動すると、磁性キャリアに付着させていたトナーを感光体ドラム11の静電潜像に転移させる。
At this time, the developing
ここで、本実施形態に係る画像形成装置は、トナー濃度センサ27の出力電圧に基づいて、現像器22が画像形成装置本体にセット(装着)されているか否か、シール材による封止が解除されたか否か、及び搬送スクリュー24,25により攪拌が正常に行われたか否かを判定している。以下、その点について説明する。
Here, in the image forming apparatus according to this embodiment, based on the output voltage of the
図2は本実施形態に係る画像形成装置におけるトナー濃度センサ27とホスト側制御ボード30との電気的接続関係を示す図である。
制御ボード30には、この画像形成装置が備える現像ユニットの数であるn個のトナー濃度センサ27-1,27-2,・・・27-nが接続されている(現像ユニットがY,M,C,Kの4色であればn=4)。2本の制御線であるSCL(シリアルクロックライン)、SDA(シリアルデータライン)はI2 Cインタフェースにより全色の濃度センサに共通に接続されている。このSCL、SDAはデイジーチェイン形態で接続されている。論理的には8個(n=8)まで接続可能である。I2 Cインタフェースでは通信の最初に制御ボード30側からSCL、SDAにて定められたタイミングでスタート起動がかかり、制御ボード30からスタートコマンド、アクセスしたいデバイス(ここではトナー濃度センサ)のアドレス指示、リード/ライトの種類、などの要求をSDA上にシリアル信号で送信する。
FIG. 2 is a diagram showing an electrical connection relationship between the
Connected to the
トナー濃度センサ27-1,27-2,・・・27-nに供給する制御電圧であるVcnt 信号、及びトナー濃度センサ27-1,27-2,・・・27-nからの検知電圧であるVt 信号は独立で現像ユニット毎に有する。トナー濃度センサ27-1,27-2,・・・27-nのVcnt信号は、制御ボード30内に実装されているASIC又はCPUにおけるPWM信号を生成できる端子(以下、PWM端子)に接続されている。このPWM端子はPWM信号の他全ハイ(High)又は全ロウ(Low)状態の信号も出力できる。後述するように、トナー濃度センサ27-1,27-2,・・・27-nに接続されているメモリチップ(図示せず)にアクセスする時にはVcnt を全ハイ又は全ロウとし、トナー濃度センサ27-1,27-2,・・・27-nの検知データを読み取る時にはPWM信号とする。上記メモリチップへのアクセスモードと、トナー濃度を読むセンサモードとは排他的な動作となる。トナー濃度センサ27-1,27-2,・・・27-nからの検出電圧Vt は制御ボード内部にて抵抗31-1,31-2,・・・によりプルダウンされている。このため、トナー濃度センサ27-1,27-2,・・・27-nがセットされていない場合は、制御ボード30のCPU、ASICから見るとVt =0Vとなり、これによりトナー濃度センサ27-1,27-2,・・・27-nが、換言すれば現像器22が画像形成装置本体にセットされているか否かを検知できる。
Vcnt signal, which is a control voltage supplied to toner density sensors 27-1, 27-2,... 27-n, and detection voltages from toner density sensors 27-1, 27-2,. A certain Vt signal is independent and is provided for each developing unit. The Vcnt signals of the toner density sensors 27-1, 27-2,..., 27-n are connected to terminals (hereinafter referred to as PWM terminals) that can generate PWM signals in the ASIC or CPU mounted in the
図3はトナー濃度センサ27におけるセンサ部32とメモリチップ(EEPROM)33との電気的接続関係を示す図である。このセンサ部32とメモリチップ33とは同一基板上に設けられている。メモリチップ33のアドレス端子A0 、A1 、A2 の内、A0 はVcnt に、A1 、A2 はGNDに結線されている。この接続形態は複数個のトナー濃度センサについて皆同じである。即ち、例えばY,M,C,K4個のトナー濃度センサの内部回路はすべて同一であり、共通品になっている。
FIG. 3 is a diagram showing an electrical connection relationship between the sensor unit 32 and the memory chip (EEPROM) 33 in the
通常、I2 Cインタフェースにおいては、メモリチップ側にハードアドレス(物理アドレス)が固定で設定され、またSDAラインからは選択したいメモリチップのソフトアドレス(論理アドレス)を発行し、両アドレスが一致したメモリチップが選択される仕組みになっている。これにより、物理的にI2 Cインタフェースのラインに接続されているn個のデバイスの中から一つのデバイスを選択出来る。しかし、図2及び図3ではn個のデバイス(メモリチップ)のハードアドレスが同一であるため、このままでは特定のデバイスにアクセス出来ない。そこで、以下に説明するようにアドレッシング方法を工夫した。 Normally, in the I 2 C interface, a hard address (physical address) is fixedly set on the memory chip side, and the soft address (logical address) of the memory chip to be selected is issued from the SDA line, and both addresses match. The memory chip is selected. Thereby, one device can be selected from the n devices physically connected to the line of the I 2 C interface. However, in FIG. 2 and FIG. 3, since the hard addresses of n devices (memory chips) are the same, a specific device cannot be accessed as it is. Therefore, the addressing method has been devised as described below.
制御ボード30側から選択したいデバイスのみVcnt を”1”にし、他は”0”にする。こうすることでA0 =1を指定したことになるので、I2 CインタフェースのSDAから指定される物理デバイスのアドレス「A0 ,A1 ,A2 」に「1,0,0」を与えると、前記Vcnt =1で指定したデバイスのみがACKを返答し、他はNACKを返答する。従って、Vcn=1に設定したデバイスのみリード/ライト可能となる。このとき選択できるメモリチップは1個のみであるから、Vcnt を”1”とする信号線本数は一つである。
Set Vcnt to “1” only for devices that you want to select from the
このように、本実施形態では、メモリチップ側のハードアドレスが「A0 ,A1 ,A2 」=「Vcnt ,0,0」に接続されており、アクセスしたいメモリチップのVcnt のみ1とし、他のメモリチップのVcnt は0とする。従来はメモリチップ側のハードアドレスは固定であったのに対し、本実施形態ではこのように「0,0,0」又は「1,0,0」と変化するハードアドレスを有する。またSDAからのソフトアドレスは「1,0,0」に固定されているため、どのメモリチップをアクセスする場合でも「1,0,0」に固定である。つまり、本実施形態は、従来固定であったハードアドレスを変動に、変動であったソフトアドレスを固定に、と発想の転換を図ったものである。 As described above, in the present embodiment, the hard address on the memory chip side is connected to “A0, A1, A2” = “Vcnt, 0, 0”, and only Vcnt of the memory chip to be accessed is set to 1, and the other memory The Vcnt of the chip is 0. Conventionally, the hard address on the memory chip side is fixed, but in this embodiment, it has a hard address that changes as “0, 0, 0” or “1, 0, 0”. Further, since the soft address from the SDA is fixed to “1, 0, 0”, it is fixed to “1, 0, 0” when accessing any memory chip. In other words, the present embodiment is intended to change the idea that the hard address that has been fixed in the past is changed, and the soft address that has been changed is fixed.
この方式の最大のメリットは、メモリチップ側が0から3までの固定的なハードアドレスを有する必要がないことである。このため、1種類のトナー濃度センサで対応可能となり、わざわざ色毎の作り分けは必要ない。これにより、センサメーカや、現像ユニット生産ラインでは、色別のセンサの選択が不要となるため、単純ミス、ケアレスミスが無くなる。従って、トナー濃度センサの生産者、及び現像ユニットの生産者にとって、煩わしい管理が不要になる。 The greatest merit of this method is that the memory chip side does not need to have a fixed hard address from 0 to 3. For this reason, one type of toner density sensor can be used, and it is not necessary to separately make each color. As a result, sensor manufacturers and development unit production lines do not need to select a sensor for each color, thereby eliminating simple mistakes and careless mistakes. Therefore, troublesome management is unnecessary for the producer of the toner density sensor and the producer of the developing unit.
次に図4を参照しながら、トナー濃度センサ27のセンサ部32及びメモリチップ33の詳細を説明する。センサ部32は、発振回路34、共振回路35、位相比較回路36、平滑回路37、及び増幅回路38からなる。また、不揮発性メモリであるメモリチップ33がセンサ部32の回路基板と同一基板に設けられている。
Next, details of the sensor unit 32 and the
発振回路34は水晶やセラミックスなどの発振子OSC と、X−OR(排他的論理和)IC2-1 と、フィードバック抵抗R1 とを有し、4MHzで発振している。共振回路35は、抵抗R3 と第1コイルL1 とからなる第1共振回路と、第1コイルL1 と磁気的結合係数kで結合された第2コイルL2 を有する第2共振回路とを備えている。また、第1共振回路と第2共振回路とで共有される3つのコンデンサC1,C2,C3 からなる共有コンデンサを備えている。このように、第1共振回路と第2共振回路とがコンデンサを共有することで、第1共振回路と第2共振回路とを同等の共振特性とすることができる。第2コイルL2 は、第1コイルL1 と対向して設けられており、共振点を形成している。
The
発振回路34からの出力Vo1は図5AのVo1に示すような矩形波となっており、抵抗R3 を介して第1コイルL1 に入力される。抵抗R3 は共振点での入カインピーダンスを制限することができ、発振回路34が不安定になることを防止する。第2共振回路では、第1コイルL1 に入力された電圧Vo1を共振点で打ち消すような電圧Vo2が第2コイルL2 から出力される。このとき、第1コイルL1 及び第2コイルL2 の近傍にある現像剤の透磁率により第1コイルL1 と第2コイルL2 との間の相互インダクタンスが変化し、第2コイルL2 から出力される出力値Vo2が変化する。現像剤の透磁率は、磁性粒子とトナーとの混合比によって変化し、トナー濃度が低い場合は高く、トナー濃度が高い場合は低くなる。第2コイルL2 から出力された電圧Vo2は、図5Bに示すような正弦波となっている。ここで、実線は現像剤のトナー濃度が適正値の時の波形であり、破線はトナー濃度が適正値よりも低い時の波形である。このように、現像剤のトナー濃度が変化することで、共振点における相互インピーダンスが変化し、図5AのVo2及び図5Bに示すように、第2コイルL2 から出力される波形に位相差が生じる。
The output Vo1 from the
第2共振回路の第2コイルL2 から出力された電圧Vo2は、コンデンサC4 で直流分をカットされ、交流分のみがX−ORIC2-2 に入力される。X−ORIC2-2 の出力はフィードバック抵抗R200 により自己の入力端子にフィードバックされ、X−ORIC2-2 の入力端子のスレッショルド電圧近傍で直流バイアス電圧を印加することができる(自己バイアス方式)。従って、ロット間で大きくスレッショルド電圧が変動するのが半導体の通常の特性であるが、自己バイアス方式ではこの変動に対し自動追従させることができるので、常にスレッショルド電圧近傍に動作点が来る。そのためX−ORIC2-2 の動作入力電圧は振幅で100 mVp-p あれば十分である。 The voltage Vo2 output from the second coil L2 of the second resonance circuit is cut by the capacitor C4, and only the AC component is input to the X-ORIC2-2. The output of X-ORIC2-2 is fed back to its own input terminal by feedback resistor R200, and a DC bias voltage can be applied in the vicinity of the threshold voltage of the input terminal of X-ORIC2-2 (self-bias method). Therefore, it is a normal characteristic of a semiconductor that the threshold voltage largely fluctuates between lots. However, since the self-bias method can automatically follow this fluctuation, the operating point always comes in the vicinity of the threshold voltage. Therefore, it is sufficient that the operation input voltage of the X-ORIC2-2 is 100 mVp-p in amplitude.
位相比較回路36を構成するX−ORIC2-3 は、発振回路34からの信号Vo1と共振回路35からの正弦波を2値化反転した信号Vo3とを比較し、2値化信号Vo4を得る。つまり、X−ORIC2-3 は、発振回路34からの基準波形Vo1と共振回路35を経て位相の変化を受けた信号Vo3との位相差を検出し、位相差に応じたロウ/ハイの2値化信号Vo4を出力する。図6A〜Cに示すように、実線で示すトナー濃度が適正の場合に位相比較回路36から出力される出力波形に比べて、破線で示すトナー濃度が低い場合に位相比較回路36から出力される出力波形のハイの期間が長くなっている。
The X-ORIC 2-3 constituting the
2値化信号Vo4 が位相比較回路36から出力され、抵抗R7 、コンデンサC5 、及びオペアンプIC1-1 で構成される平滑化回路37に入力される。平滑化回路37は2値化信号Vo4の矩形波をR7 とC5 で積分して直流電圧に変換し、オペアンプIC1-1 に入力する。オペアンプIC1-1 はボルテージフォロワ回路で構成されているので、オペアンプIC1-1 の入力電圧Vo5と出力電圧Vo6とはほぼ同じ値である。ボルテージフォロワ回路は高インピーダンスで入力し、低インピーダンスで出力する回路なので、インピーダンス変換回路とも言われ、前段の位相比較回路36と抵抗R7,コンデンサC5 で構成される積分回路に影響を与えず、次段の増幅回路38にスムーズに電圧を引き渡す機能を有する重要な回路である。図7A、B、CにVo1、Vo4、Vo6の波形を示す。ここで、実線はトナー濃度が適正の場合の出力電圧Vo6-1 であり、破線はトナー濃度が適正値より低い場合の出力電圧Vo6-2 である。
The binarized signal Vo4 is output from the
平滑回路37からの直流電圧Vo6 は、直流増幅回路38に入力される。直流増幅回路38は オペアンプIC1-2 及び抵抗R8 、R9 、R10、R12、コンデンサC9 で構成されている。平滑回路37から出力される直流電圧Vo6はトナー濃度差が最大振れても、約0.5 V位しか変化しないので、このまま上流の制御ボード30へセンス信号として出力すると外来ノイズなどの外乱を受けS/Nが悪くなり、精度の低いものになってしまう。そこで直流増幅回路38で振幅を増幅し、制御ボード30に出力してS/Nを改善する。また、直流増幅回路38は制御ボード30からのVcnt 信号を抵抗R8 及びR9 、並びにコンデンサC9 で積分・平滑化し、PWM信号のデューティに比例した直流基準電圧Vref に変換し、オペアンプIC1-2 に入力する機能を有する。ここで、抵抗R8 及びR9 、並びにコンデンサC9 で構成される回路の充放電時定数はPWM信号の周期よるはるかに長い値に設定することにより、PWM信号のリップルが現れないようしている。
The DC voltage Vo6 from the smoothing
直流増幅回路38は基準電圧Vref と、平滑回路37からの出力電圧Vo6との差分を−(R12/R10)倍増幅した電圧Vo7を出力電圧Vt としてコネクタ端子CN1 に出力する。コネクタ端子CN1 には外来ノイズの影響を排除するためのコンデンサC8 、C10が接続されている。このようにして、トナー濃度に応じたセンサ出力Vt が得られる。このように、Vcnt の信号線は、メモリチップ33の選択線であり、かつセンサ部32の基準電圧でもあり、多重機能化されている。
The
図8はトナー濃度センサ27の入力制御電圧Vcnt と出力電圧Vt (以下、Vcnt −Vt 特性と言う)との関係の一例を示すグラフである。この図に示すように、現像剤なしの場合、Vcnt が約4.3V以上になるとVt が0Vから略リニアに上昇していき、Vcnt がトナー濃度センサ27の電源電圧と同じ5Vになると、Vt は約3Vとなる。また、現像剤の量が少ない(図のL)場合、Vcnt が約3.5V以上になるとVt が0Vから略リニアに上昇していき、Vcnt が約4.5Vになると、Vt は約5Vとなる。さらに、現像剤の量が中程度(図のM)の場合、Vcnt が約3V以上になるとVt が0Vから略リニアに上昇していき、Vcnt が約4.2Vになると、Vt は約5Vとなる。そして、現像剤の量が多い(図のH)の場合、Vcnt が約2.8V以上になるとVt が0Vから略リニアに上昇していき、Vcnt が約4Vになると、Vt は約5Vとなる。
FIG. 8 is a graph showing an example of the relationship between the input control voltage Vcnt of the
次に、以上説明した構成を有するトナー濃度センサ27の出力電圧に基づいて、現像器22が画像形成装置本体にセットされているか否か、セットされた現像器22が新品か否か、シール材による封止が解除されたか否か、及び搬送スクリュー24,25により攪拌が正常に行われたか否かを検知する手順について、図9乃至14を参照しながら説明する。
Next, based on the output voltage of the
下記の表1は上記手順における各検知の概要を示すものである。 Table 1 below shows an outline of each detection in the above procedure.
この表の(ア)に示すように、セットされたか否かの検知は、Vcnt として5Vを与え、Vt が1V以上あれば、セットされていると判定する。或いはVcnt として5Vを与え、Vt がメモリチップ33の第1記憶エリアに記憶されている値以上であればセットされていると判定する。ここで、Vcnt は濃度センサ27-1〜27-nの電源電圧と一致させることで制御を容易にした。
As shown in (a) of this table, detection of whether or not it is set gives 5 V as Vcnt, and if Vt is 1 V or more, it is determined that it is set. Alternatively, 5 V is given as Vcnt, and if Vt is equal to or greater than the value stored in the first storage area of the
図8に示すように、Vcnt =5Vを印加したとき、現像剤なしの場合はVt は約3Vとなる。従って、現像器22がセットされていればVt が約3Vになるので、Vt を第1固定値(1V)と比較し、それ以上であれば、セットされていると判定する。ここで、約2Vの余裕を持たせたのは、トナー濃度センサ27固有のばらつきがあり、セットによっては2V前後になるものも確率的に発生するためである。
As shown in FIG. 8, when Vcnt = 5V is applied, Vt is about 3V in the absence of developer. Therefore, if the developing
メモリチップ33の第1記憶エリアに記憶エリアに記憶されている値を用いる場合は、画像形成装置の製造時の検査工程において画像形成装置本体に現像器22をセットし、トナー濃度センサに基準器(初期剤と同等の磁性粒子とトナーとが混合された検査用治具)を接続していないとき、つまり現像剤なしの状態を模しているときに特定の値(ここでは5V)の制御電圧Vcntを印加したときのトナー濃度センサ27の検出電圧が記憶しておく。図8のVcont−Vt 特性の場合、メモリチップ33の第1記憶エリアには約3Vが記憶される。この値は個々のトナー濃度センサ27の現像剤なしの状態を模しているので、トナー濃度センサ27固有のばらつきを反映した値となる。
When the value stored in the storage area is used as the first storage area of the
また、現像器22がセットされていな場合は、図2の回路図の制御ボード30におけるVt の入力ラインの接続がなくなるので、Vt の値はプルダウン抵抗31-1〜31-nによりグランドレベル(0V)に落ちる。従って、制御ボード30のCPU又はASICが読み取るVt 値は0Vとなり、この値により現像器22がセットされていないと判定できる。
Further, when the developing
この表の(イ)に示すように、セットされた現像器22が新品か否かの検知は、新品検知機構又はメモリチップ33の新品機構検知エリアの記憶情報を用いる。新品検知機構としては、新品時に搬送スクリュー24,25に回転駆動力を伝達するギアにスプリングピンを挟み込み、そのピンにより所定の回路を電気的に導通させておき、現像器22を使用するときに、搬送スクリュー24,25回転させると、ギアが1回転してスプリングピンが外れ、導通が解除されるものを用いる。また、メモリチップ33の新品機構検知エリアには、新品時に所定の新品データが書き込まれており、制御ボード30のCPU又はASICからの読取により、新品か否かを判定できる。この新品データは最初に読み取られたときに消去される。
As shown in (a) of this table, detection of whether or not the set developing
この表の(ウ)に示すように、現像器22に現像剤が無いか否か(シール材が引き抜かれていないか否か)の検知は、Vcnt として4Vを与え、Vt が1.2V未満であれば、現像剤が無いと判定する。或いはVcnt として4Vを与え、Vt がメモリチップ33の第2記憶エリアに記憶されている値未満であれば、現像剤が無いと判定する。
As shown in (c) of this table, the detection of whether or not there is developer in the developing device 22 (whether or not the sealing material has been pulled out) is given 4V as Vcnt, and Vt is less than 1.2V. If so, it is determined that there is no developer. Alternatively, 4V is given as Vcnt, and if Vt is less than the value stored in the second storage area of the
現像器22が新品のときは、現像剤カートリッジ21と現像器22の撹拌室との間にはシール材が張り付けられており、初期剤はすべて現像剤カートリッジ21の内部に収容されている。現像器22を画像形成装置本体にセットする時、サービスマン又はユーザがシール材を引き抜き、初期剤を現像剤カートリッジ21から下の撹拌室に移動させることが必要である。シール材が引き抜かれ、攪拌されていれば、不均一な初期材のたまり具合が均一化され、トナー濃度センサ27の検出部にも均一化された現像材が堆積し、所定の電圧Vt が現れるので、この作業が実行されていれば、現像器22内に現像剤カートリッジ21が存在するため、現像剤の有無に基づいて、シール材が引き抜かれているか否かを判定できる。
When the developing
図8に示すように、現像剤がある場合、Vcnt として4Vを印加すると、Vt は現像剤が少ない場合で約2.5V、多い場合で約5Vになる。そこで、トナー濃度センサ27の固有のばらつきも考慮して、Vt を第2固定値(1.2V)と比較し、それ以上であれば、現像剤があると判定する。
As shown in FIG. 8, when a developer is present and Vcnt is applied with 4 V, Vt is approximately 2.5 V when the developer is small and approximately 5 V when the developer is large. Therefore, Vt is compared with the second fixed value (1.2 V) in consideration of the inherent variation of the
メモリチップ33の第2記憶エリアに記憶エリアに記憶されている値を用いる場合は、画像形成装置の製造時の検査工程において画像形成装置本体に現像器22をセットし、トナー濃度センサに基準器(初期剤と同等の磁性粒子とトナーとが混合された検査用治具)を接続していないとき、つまり現像剤なしの状態を模しているときに特定の値(ここでは4V)の制御電圧Vcntを印加したときのトナー濃度センサ27の検出電圧が記憶しておく。図8の場合、現像剤なしの特性を現像剤量・少の方向方へ平行移動させた特性(移動量は実験により求める)のVt =4VにおけるVt 値(例えば0.003V)を記憶する。この値は個々のトナー濃度センサ27の現像剤なし状態を模しているので、トナー濃度センサ27固有のばらつきを反映した値となる。
When the value stored in the storage area is used as the second storage area of the
この表の(エ)に示すように、現像剤が正常に攪拌されたか否かの検知は、Vcnt として所定の値(例、4V)を与え、Vt が第3固定値(1.3V)以上であれば、現像剤が正常に攪拌されたと判定する。或いはVcnt として所定の値(例、約3.6V)を与え、Vt がメモリチップ33の第3記憶エリアに記憶されている値以上であれば、現像剤が正常に攪拌されたと判定する。
As shown in (d) of this table, detection of whether or not the developer has been normally stirred gives a predetermined value (for example, 4V) as Vcnt, and Vt is equal to or greater than the third fixed value (1.3V). If it is, it is determined that the developer has been normally stirred. Alternatively, a predetermined value (eg, about 3.6 V) is given as Vcnt, and if Vt is equal to or greater than the value stored in the third storage area of the
図8に示すように、現像剤が適正に攪拌されているとき(剤量・多、剤量・中、剤量・少)は、必ず3〜4Vは出力されるはずである。1.3V未満であった場合は、現像剤有りと判定したときのVt である1.2Vから0.1Vも上昇していないので、搬送スクリュー或いは駆動源の異常、又はトナー濃度センサの不良などが考えられるが、いずれにせよどこかに不具合が発生しているので、攪拌不良と判断する。1.3V以上であれば、正常攪拌と判断する。 As shown in FIG. 8, when the developer is properly stirred (drug amount / large, agent amount / medium, agent amount / small), 3 to 4 V should be output without fail. When the voltage is less than 1.3 V, the voltage Vt when the developer is determined to be present has not increased by 0.1 V from 1.2 V, so the conveyance screw or the drive source is abnormal or the toner density sensor is defective. However, in any case, a problem has occurred somewhere, so it is determined that the stirring is poor. If it is 1.3 V or more, it is judged as normal stirring.
メモリチップ33の第3記憶エリアに記憶エリアに記憶されている値を用いる場合は、画像形成装置の製造時の検査工程において画像形成装置本体に現像器22をセットし、トナー濃度センサに基準器(初期剤と同等の磁性粒子とトナーとが混合された検査用治具)を接続したとき、つまり剤が正常に攪拌された状態を模しているときに特定の値(ここでは約3.6V)の制御電圧Vcntを印加したときのトナー濃度センサ27の検出電圧が記憶しておく。
When the value stored in the storage area is used as the third storage area of the
図8に示すように、現像剤が正常に攪拌されているとき(多、中、少)のVt の変化幅は5Vである。そこで、剤量・中の中心値の約2.5Vに対応するVcnt として約3.6Vを設定すると共に、メモリチップ33の第3記憶エリアに約2.5Vの値を記憶する。そして、約3.6V)の制御電圧Vcntを印加したときのトナー濃度センサ27の検出電圧が約2.5V以上であれば現像剤が正常に攪拌されていると判定し、約2.5V未満であれば攪拌不良と判断する。
As shown in FIG. 8, when the developer is normally stirred (many, medium, and small), the change width of Vt is 5V. Therefore, about 3.6 V is set as Vcnt corresponding to the central value of about 2.5 V in the amount / medium, and a value of about 2.5 V is stored in the third storage area of the
以上説明した(ア)〜(エ)に基づいて検知を行うときの動作を説明す。
図9は表1の(ア)におけるVt1=1Vを用いて、現像器22が画像形成装置にセットされているか否かを検知するときの動作を示すタイミング図である。この図に示すように、SCL及びSDAは非アクティブとし、現像器22がセットされているか否かを検知したい色に対応する濃度センサ27-1〜27-nの何れかに対し、制御電圧Vcnt をある特定の値(第1制御電圧、例えば5V)で全ハイにして供給し、Vt が1V以上になるか否かにより、セットされているか否かを検知する。このとき、SCL、SDAを非アクティブ状態とするので、各色のメモリチップ33と制御ボード30との間では通信が行われず、制御電圧Vcntがどのように印加されても、メモリチップ33の書込/読出及び誤動作は行われない。
The operation when detection is performed based on (A) to (D) described above will be described.
FIG. 9 is a timing chart showing an operation when it is detected whether or not the developing
図10は表1の(ア)における第1記憶エリアの記憶値を用いて、現像器22が画像形成装置にセットされているか否かを検知するときの動作を示すタイミング図である。この図に示すように、まず検知対象の色に対応する現像ユニット2のトナー濃度センサ27(ここではトナー濃度センサ27-1)のメモリチップに対し、SCLからクロックを供給すると共にSDAからメモリチップのアドレス”001”を供給し、第1記憶エリアのデータを読み出し、その値を制御ボード30側の記憶部に一時的に記憶する。
FIG. 10 is a timing chart showing an operation when it is detected whether or not the developing
次にトナー濃度センサ27-1に対して特定の値(例えば5V)の制御電圧Vcntを供給し、返ってきたVt の値と先に第1記憶エリアに記憶した値とを比較し、返ってきたVt の値が第1記憶エリアに記憶した値以上であれば現像器22がセットされていると判定し、返ってきたVt の値が第1記憶エリアの値未満であれば現像器22がセットされていないと判定する。
Next, a control voltage Vcnt having a specific value (for example, 5 V) is supplied to the toner density sensor 27-1, and the returned Vt value is compared with the value previously stored in the first storage area. If the Vt value is greater than or equal to the value stored in the first storage area, it is determined that the developing
この方法によれば、第1記憶エリア内のデータは、製造工程の中で実際にセットしたときの検知データであるため、図9に示す方法のように、大量の濃度センサのばらつきに関係なく、そのセンサに応じた値で検出できるため、誤検知などのおそれがない。また、まずメモリチップアクセスのためSCL、SDA、Vcnt =Hを送出し、メモリチップへのアクセスを行っているが、センサアクセス時のVcntの値を5Vに設定することで、メモリアクセス時であってもVt にはセット検知の検出電圧が返ってくるので、先にメモリアクセスとセンサアクセスとは排他的と説明したが、このVcnt =5Vの条件のみ、同時処理を行い、時間的効率を上げることが可能である。ただし、アクセスモードで記憶データを読み出した後に、センサモードに切り替えてVt を読み出し、セットされているか否かを判定するほうが、ソフトウェアの作成は容易である。 According to this method, the data in the first storage area is detection data when it is actually set during the manufacturing process, and therefore, regardless of variations in a large number of density sensors as in the method shown in FIG. Since it can be detected with a value corresponding to the sensor, there is no risk of false detection. First, SCL, SDA, and Vcnt = H are sent to access the memory chip, and the memory chip is accessed. By setting the Vcnt value at the time of sensor access to 5 V, the memory access is not possible. However, since the detection voltage of the set detection is returned to Vt, the memory access and the sensor access have been described as being exclusive. However, simultaneous processing is performed only under the condition of Vcnt = 5V, thereby improving the time efficiency. It is possible. However, after reading the stored data in the access mode, it is easier to create the software by switching to the sensor mode and reading Vt to determine whether or not it is set.
図11は表1の(ウ)におけるVt2=1.2Vを用いて、シール材が引き抜かれた否を判定するときの動作を示すタイミング図である。SCL及びSDAを非アクティブにする。また、Vcnt =4V (第2制御電圧:PWM信号のデユーティ=80%)を制御ボード30より送出し、濃度センサ27側の回路によりPWM信号のデューティに比例した4Vの直流基準電圧Vref に変換し、現像器22内に現像剤が有るか無いかを電圧Vt のレベルから検出する。ここでは、Vt が1.2V以上であれば、現像剤が有ると判定し、1.2V未満であれば無いと判定している。
FIG. 11 is a timing chart showing an operation when it is determined whether or not the sealing material has been pulled out using Vt2 = 1.2 V in Table 1 (c). Deactivate SCL and SDA. Also, Vcnt = 4V (second control voltage: PWM signal duty = 80%) is sent from the
図12は表1の(ウ)における第2記憶エリアの記憶データを用いて、シール材が引き抜かれたか否かを判定するときの動作を示すタイミング図である。この図において破線のタイミングT0 より前はメモリチップ33へのアクセスであり、T0 より後はトナー濃度センサ27-1に対するセンサアクセスを示す。
FIG. 12 is a timing chart showing an operation when it is determined whether or not the sealing material has been pulled out using the storage data in the second storage area in Table 1 (c). In this figure, the access to the
メモリチップ33へのアクセス動作は図9の場合と同様にして、メモリチップ33の第2記憶エリアのデータを読み出し、その値を制御ボード30側の記憶部に一時的に記憶する。次に、トナー濃度センサ27-1に対しVcnt=4Vを供給し、返ってきたVt の値と先に第2記憶エリアに記憶した値とを比較し、返ってきたVt の値が第2記憶エリアに記憶した値以上であればシール材が引き抜かれていると判定し、返ってきたVt の値が第2記憶エリアに記憶した値未満であればシール材が引き抜かれていないと判定する。
As in the case of FIG. 9, the access operation to the
図13は表1の(エ)におけるVt3=1.3Vを用いて、搬送スクリュー24,25により正常な攪拌が行われたか否かを判定するときの動作を示すタイミング図である。この図に示すように、SCL及びSDAを非アクティブにする。また、Vcnt =4V(第3制御電圧、PWM信号のデユーティ=80%)を制御ボード30より送出し、濃度センサ27側の回路によりPWM信号のデューティに比例した4Vの直流基準電圧Vref に変換し、現像器22内の現像剤が十分に攪拌されたか否かを電圧Vt のレベルから判定する。ここでは、Vt が1.3V以上であれば、正常に攪拌されたと判定し、1.3V未満であれば攪拌が異常であると判定している。
FIG. 13 is a timing chart showing an operation when it is determined whether or not normal stirring is performed by the conveying
ここで、シール材が手順どおり引き抜かれると、撹拌室に初期剤が移り、撹拌動作が行われる。しかし、搬送スクリュー24,25が正常に回転しない場合、或いは初期剤そのものが高温に曝され凝固した場合は、Vt は正常な値(1.3V以上)にならない。即ち、適正な撹拌動作が行われていないことを示している。一方、正常に初期剤が投入され、正常に撹拌された場合は、トナー濃度センサ27-1より適正なVt 値が得られる。
Here, when the sealing material is pulled out according to the procedure, the initial agent is transferred to the stirring chamber, and the stirring operation is performed. However, when the conveying
図14は表1の(エ)における第3記憶エリアの記憶データを用いて、搬送スクリュー24,25により正常な攪拌が行われたか否かを判定するときの動作を示すタイミング図である。この図において破線のタイミングT1 より前はメモリチップ33へのアクセスを示し、T1 より後はトナー濃度センサ27-1に対するセンサアクセスを示す。
FIG. 14 is a timing chart showing an operation when it is determined whether or not normal agitation has been performed by the conveying
メモリチップ33へのアクセス動作は図10の場合と同様にして、メモリチップ33の第3記憶エリアのデータを読み出し、その値を制御ボード30側の記憶部に一時的に記憶している。次いで、図12の場合と同様にして、トナー濃度センサ27-1に対しVcntを供給し、返ってきたVt の値と先に第3記憶エリアに記憶した値とを比較し、返ってきたVt の値が第3記憶エリアの値に記憶した値以上であれば正常に攪拌されていると判定し、返ってきたVt の値が第3記憶エリアに記憶した値未満であれば攪拌が異常であると判定している。
As in the case of FIG. 10, the access operation to the
次に、画像形成装置の電源オン時の初期動作時に実行する処理について図15に示すフローチャートを参照しながら説明する。
画像形成装置の電源がオンになったとき又は外装カバーが閉じられらとき、画像形成装置全体のウォームアップを行い、各種チェックを実施して立ち上がる(ステップS1)。そして,所定のタイミングで現像ユニット2が正常にセットされているかをチェックする(ステップS2)。これは、電源オフの間、或いはカバーが開いている間に、サービスマン或いはユーザが使用済みの現像ユニットを引き出し、新品の現像ユニットに交換する作業を行ったときに、正常にセットしなかったり、セットし忘れたりすることがあるからである。
Next, processing executed during the initial operation when the image forming apparatus is turned on will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
When the power of the image forming apparatus is turned on or when the exterior cover is closed, the entire image forming apparatus is warmed up, and various checks are performed to start up (step S1). Then, it is checked whether the developing
ステップS2における検知方法は、表1の(ア)を参照しながら説明した方法を用いる。ここで、現像ユニット2が正常にセットされていない場合はステップS3へ移行してマシン停止、及びエラー表示を行う。現像ユニット2が正常にセットされていれば、ステップS4へ移行し、新品検知処理を行う。新品検知処理は、表1の(イ)を参照しながら説明した方法を用いる。新品の場合はステップS5へ移行して、所定時間攪拌動作を行う。この攪拌動作は、電源オン又はマシンカバーを閉じた後の最初の攪拌動作であり、次のステップS6で行われる剤なし検知のための準備攪拌動作である。
As the detection method in step S2, the method described with reference to (a) of Table 1 is used. If the developing
ステップS6では、表1の(ウ)を参照しながら説明した何れかの方法を用いて、現像剤が現像器22内に移動したか否か(シール材が引き抜かれたか否を)を判定する。シール引き抜き忘れと判定した場合はステップS8へ移行してマシンストップ及びエラー表示を行う。引き抜かれたと判定した場合はステップS7へ移行し、攪拌動作を行う。ここで、ステップS5の攪拌時間とステップS7の攪拌時間との和は例えば100秒程度である。この攪拌動作は、殆どのトナーが帯電していない状態であるため電位的に感光体へ移動できない初期剤に対し十分な攪拌を施すことで帯電可能にするものである。なお、ステップS4にて、既に使用中の現像器であると判定した場合もステップS7にて攪拌動作を実行する。 In step S6, it is determined whether or not the developer has moved into the developing device 22 (whether or not the seal material has been pulled out) using any of the methods described with reference to (c) of Table 1. . If it is determined that the user has forgotten to pull out the seal, the process proceeds to step S8 to stop the machine and display an error. When it determines with having pulled out, it transfers to step S7 and performs stirring operation. Here, the sum of the stirring time in step S5 and the stirring time in step S7 is, for example, about 100 seconds. In this stirring operation, most of the toner is in an uncharged state, so that charging can be performed by sufficiently stirring the initial agent that cannot be moved to the photoreceptor in terms of potential. Even when it is determined in step S4 that the developing device is already in use, the stirring operation is executed in step S7.
攪拌時間終了後、ステップS9へ移行し、表1の(エ)を参照しながら説明した方法を用いて、正常に攪拌されたか否かをチェックする。正常に攪拌されていないと判断した場合は、マシンをストップさせると共にエラー表示を行う。正常攪拌と判断した場合はステップS10へ移行して、そこで改めて通常のフローと合流する。なお、ここでは第3固定値として1.3Vの代わりに、ステップS6で得たVt値プラス何Vという判定方法でもよい。 After completion of the stirring time, the process proceeds to step S9, and it is checked whether or not the stirring is normally performed using the method described with reference to (d) of Table 1. If it is determined that the agitation is not normal, the machine is stopped and an error is displayed. When it is determined that the agitation is normal, the process proceeds to step S10, where the normal flow is merged again. Here, instead of 1.3 V as the third fixed value, the determination method of the Vt value obtained in step S6 plus any V may be used.
なお、メモリチップ33内部に製造ロット番号などを記憶しておき、メモリチップ33の内容を読み出すときに、この情報も併せて読み出し、製造ロット番号から、この画像形成装置に装着された現像ユニットが正規品か否かを判断するように構成してもよい。そして、正規品でない場合は、画像形成を禁止したり、劣化した画像を形成するように画像形成条件を変更したりして、ユーザに現像ユニットの交換を促してもよい。また、現像ユニット2が故障した際、この製造ロット番号から、製造の履歴を遡って調査することができ、故障発生の原因解析などを容易に行えるようになる。
The manufacturing lot number and the like are stored in the
また、上記メモリチップ33の内容を読み出すときに、メモリチップ33の記憶されている部品の使用履歴や、現像ユニット2自体の使用履歴から、現像ユニット2の寿命や劣化状態を把握するように構成してもよい。この寿命の把握は、例えばメモリチップ33に部品や現像ユニット2の使用履歴の他、現像ユニット2の部品及び現像ユニット2の保証期間や限界コピー枚数などを記憶しておき、メモリチップ33から部品の使用履歴と共に、上記保証期間や限界コピー枚数などの寿命情報も読み出すことで実現する。そして、画像形成装置内のCPUで使用経歴と寿命情報とを比較し、使用履歴が寿命情報を越えていた場合は、現像ユニット2の寿命がきたとして、警告表示してもよい。このような現像ユニット2の寿命検知は、電源オン時の初期動作に限らず、例えば、所定枚数コピーを実行したときにする等、所定のタイミングで行うことも可能である。
Further, when reading the contents of the
なお、上記部品には、現像ユニット2内の感光体11や現像ローラ23の他に、現像ユニット2や帯電装置などの装置も含まれる。また、読み出された使用履歴情報から現像ユニットの劣化状態を把握し、その劣化状態に合わせて、現像条件等を変更するように構成してもよい。さらに、上記メモリチップ33の内容を読み出すときに、トナー濃度センサ27に固有の感度(トナー濃度/出力電圧)及び検知レベル(制御電圧/出力電圧)を読み出して、この情報を画像形成装置のメモリに記憶させてもよい。この感度情報は、トナー濃度制御のときに用いられ、検知レベルの情報は、上述した交換初期動作モードの時にそれぞれ画像形成装置から読み出される。
In addition to the
このように、Yの位置に装着された現像ユニットのメモリチップと通信を行い、新品検知、誤セット検知、メモリチップに使用履歴などの書き込みを終了したら、次にMの位置に装着されている現像ユニットについて、新品検知、誤セット検知、メモリチップの情報更新の制御を行う。この制御フローは、Yの位置に装着されている現像ユニットで行った制御フローと同じで、Cの位置、Kの位置に装着されている現像ユニットについても同様な通信制御を行って、新品検知、誤セット検知、メモリチップの情報の更新を行う。 As described above, after communicating with the memory chip of the developing unit mounted at the Y position, and detecting the new article detection, the erroneous set detection, and the writing of the use history to the memory chip, the mounting is performed at the M position. For the development unit, new article detection, erroneous set detection, and memory chip information update control are performed. This control flow is the same as the control flow performed for the developing unit mounted at the Y position. The same communication control is performed for the developing unit mounted at the C position and the K position to detect a new product. , Wrong set detection, update of memory chip information.
上記実施形態においては、ある色の位置に装着されている現像ユニットについて新品検知、誤セット検知、メモリチップの情報更新を行った後に別の色の位置に装着されている現像ユニットについて新品検知、誤セット検知、メモリチップの情報更新を行っている。しかし、これに限られず、例えば、Yの位置に装着されている現像ユニットについて新品検知を行った後に、M、C、Kの位置に装着されている現像ユニットについてそれぞれ新品検知を行い、各色の位置に装着されているそれぞれの現像ユニットの新品検知が終了したら、各色の位置に装着されているそれぞれの現像ユニットの誤セット検知を行い、次いで各色の位置に装着されているそれぞれの現像ユニットのメモリチップ情報を更新するようにしてもよい。 In the above-described embodiment, a new product is detected for a developing unit mounted at a certain color position, a new product is detected for a developing unit mounted at a different color position after detecting a new set, an erroneous set detection, and a memory chip information update. Incorrect set detection and memory chip information update. However, the present invention is not limited to this. For example, after a new product is detected for the developing unit mounted at the Y position, a new product is detected for each of the developing units mounted at the M, C, and K positions. When the new detection of each developing unit installed in the position is completed, the erroneous setting detection of each developing unit installed in each color position is performed, and then each developing unit installed in each color position is detected. The memory chip information may be updated.
また、本実施形態では、メモリチップをトナー濃度センサと同一基板に設けた例について説明したが、これに限られず、例えば、Pセンサと同一の基板にメモリチップを設けても良い。 In this embodiment, the example in which the memory chip is provided on the same substrate as the toner concentration sensor has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the memory chip may be provided on the same substrate as the P sensor.
2・・・現像ユニット、21・・・現像剤カートリッジ、22・・・現像器、24,25・・・搬送スクリュー、27・・・濃度センサ、30・・・制御ボード、32・・・センサ部、33・・・メモリチップ。 2 ... developing unit, 21 ... developer cartridge, 22 ... developer, 24,25 ... conveying screw, 27 ... density sensor, 30 ... control board, 32 ... sensor Part, 33 ... Memory chip.
Claims (18)
該現像剤カートリッジが着脱自在に装着され、かつ該現像剤カートリッジから供給される現像剤の攪拌機能を有すると共に、画像形成装置本体に着脱自在に装着される現像器と、
該現像器内に設けられ、該現像器内のトナー濃度を検知すると共に、制御装置から供給される制御電圧に応答して、トナー濃度データをセンサ出力電圧値として前記制御装置へ出力するトナー濃度センサと、
前記制御装置から前記トナー濃度センサに所定の第1制御電圧を印加したときのセンサ出力電圧値と、前記現像剤カートリッジ非装着時の前記トナー濃度センサの制御電圧対センサ出力電圧特性から決定された、前記第1制御電圧に対応する第1センサ出力電圧との大小関係に基づいて、前記現像器が前記画像形成装置本体に装着されているか否かを判定する判定手段と
を有することを特徴とする画像形成装置。 A developer cartridge containing a developer in which magnetic particles and toner are mixed at a predetermined ratio;
A developing device in which the developer cartridge is detachably mounted and has a function of stirring the developer supplied from the developer cartridge, and is detachably mounted in the image forming apparatus main body;
A toner concentration provided in the developing device and detecting the toner concentration in the developing device and outputting toner concentration data as a sensor output voltage value to the control device in response to a control voltage supplied from the control device. A sensor,
Determined from a sensor output voltage value when a predetermined first control voltage is applied from the control device to the toner concentration sensor, and a control voltage vs. sensor output voltage characteristic of the toner concentration sensor when the developer cartridge is not attached. And determining means for determining whether or not the developing device is attached to the image forming apparatus main body based on a magnitude relationship with a first sensor output voltage corresponding to the first control voltage. Image forming apparatus.
前記トナー濃度センサは、前記第1センサ出力電圧を記憶する記憶手段を有し、前記判定手段は、前記トナー濃度センサに所定の第1制御電圧を印加したときのセンサ出力電圧と、前記記憶手段に記憶されている第1センサ出力電圧とを比較することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
The toner density sensor has storage means for storing the first sensor output voltage, and the determination means has a sensor output voltage when a predetermined first control voltage is applied to the toner density sensor, and the storage means. An image forming apparatus that compares the first sensor output voltage stored in the image sensor.
前記記憶手段に記憶された第1センサ出力電圧は、前記トナー濃度センサの製造時に、初期剤と同等の磁性粒子とトナーとが混合された検査用治具を前記トナー濃度センサに装着せずに前記第1制御電圧を前記トナー濃度センサに印加したときのトナー濃度センサのセンサ出力電圧であることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 2.
The first sensor output voltage stored in the storage means is obtained without attaching an inspection jig in which magnetic particles equivalent to the initial agent and toner are mixed to the toner concentration sensor when the toner concentration sensor is manufactured. An image forming apparatus comprising: a sensor output voltage of a toner density sensor when the first control voltage is applied to the toner density sensor.
前記現像器が前記画像形成装置本体に装着されていると判定されたとき、前記磁性粒子とトナーとの撹拌動作を一定時間実行させる手段と、
該攪拌後に前記制御装置から前記トナー濃度センサに所定の第2制御電圧を印加したときのセンサ出力電圧値と、前記現像剤カートリッジ非装着時の前記トナー濃度センサの制御電圧対センサ出力電圧特性から決定された、前記第2制御電圧に対応する第2センサ出力電圧との大小関係に基づいて、現像剤カートリッジのシール材の引き抜きが行われたか否かを判定する手段と
を有することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
Means for executing a stirring operation of the magnetic particles and the toner for a predetermined time when it is determined that the developing device is attached to the image forming apparatus main body;
From the sensor output voltage value when a predetermined second control voltage is applied from the control device to the toner concentration sensor after the stirring, and the control voltage vs. sensor output voltage characteristic of the toner concentration sensor when the developer cartridge is not mounted. And means for determining whether or not the seal material of the developer cartridge has been pulled out based on the determined magnitude relationship with the second sensor output voltage corresponding to the second control voltage. Image forming apparatus.
前記トナー濃度センサは、前記第2センサ出力電圧を記憶する記憶手段を有し、前記判定手段は、前記トナー濃度センサに所定の第2制御電圧を印加したときのセンサ出力電圧と、前記記憶手段に記憶されている第2センサ出力電圧とを比較することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 4.
The toner density sensor has storage means for storing the second sensor output voltage, and the determination means has a sensor output voltage when a predetermined second control voltage is applied to the toner density sensor, and the storage means. And an output voltage of the second sensor stored in the image forming apparatus.
前記記憶手段に記憶された第2センサ出力電圧は、前記トナー濃度センサの製造時に、初期剤と同等の磁性粒子とトナーとが混合された検査用治具を前記トナー濃度センサに装着せずに前記第2制御電圧を前記トナー濃度センサに印加したときのトナー濃度センサのセンサ出力電圧であることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 5.
The second sensor output voltage stored in the storage means is obtained without attaching a test jig in which magnetic particles equivalent to the initial agent and toner are mixed to the toner concentration sensor when the toner concentration sensor is manufactured. An image forming apparatus comprising: a sensor output voltage of a toner density sensor when the second control voltage is applied to the toner density sensor.
前記現像器が前記画像形成装置本体に装着されていると判定されたとき、前記磁性粒子とトナーとの撹拌動作を一定時間実行させる手段と、
該攪拌後に前記制御装置から前記トナー濃度センサに所定の第3制御電圧を印加したときのセンサ出力電圧値と、前記現像剤カートリッジ装着時の前記トナー濃度センサの制御電圧対センサ出力電圧特性から決定された、前記第3制御電圧に対応する第3センサ出力電圧との大小関係に基づいて、前記現像剤が正常に攪拌されたか否かを判定する手段と
を有することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
Means for executing a stirring operation of the magnetic particles and the toner for a predetermined time when it is determined that the developing device is attached to the image forming apparatus main body;
Determined from a sensor output voltage value when a predetermined third control voltage is applied from the control device to the toner density sensor after the stirring, and a control voltage vs. sensor output voltage characteristic of the toner density sensor when the developer cartridge is mounted. And a means for determining whether or not the developer has been normally stirred based on a magnitude relationship with a third sensor output voltage corresponding to the third control voltage. .
前記トナー濃度センサは、前記第3センサ出力電圧を記憶する記憶手段を有し、前記判定手段は、前記トナー濃度センサに所定の第3制御電圧を印加したときのセンサ出力電圧と、前記記憶手段に記憶されている第3センサ出力電圧とを比較することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 7.
The toner density sensor has storage means for storing the third sensor output voltage, and the determination means has a sensor output voltage when a predetermined third control voltage is applied to the toner density sensor, and the storage means. And an output voltage of the third sensor stored in the image forming apparatus.
前記記憶手段に記憶された第3センサ出力電圧は、前記トナー濃度センサの製造時に、初期剤と同等の磁性粒子とトナーとが混合された検査用治具を前記トナー濃度センサに装着して前記第3制御電圧を前記トナー濃度センサに印加したときのトナー濃度センサのセンサ出力電圧であることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 8.
The third sensor output voltage stored in the storage means is obtained by attaching an inspection jig in which magnetic particles equivalent to the initial agent and toner are mixed to the toner concentration sensor when the toner concentration sensor is manufactured. An image forming apparatus comprising a sensor output voltage of a toner density sensor when a third control voltage is applied to the toner density sensor.
前記現像器が新品であるか否を検知する手段と、
該手段により新品であることが検知されたとき、前記撹拌動作を一定時間実行させる手段を動作させる制御手段と
を有することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 4 to 6,
Means for detecting whether the developing device is new;
An image forming apparatus comprising: a control unit that operates a unit that executes the stirring operation for a predetermined time when it is detected that the unit is new.
前記制御電圧はハイとロウが所定間隔で切り換わるPWM信号であり、前記記憶手段に対するアクセス中はPWM動作を行わず電圧がハイ又はロウの何れか一方の値のみの信号を用いることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 2, 5 or 8.
The control voltage is a PWM signal in which high and low are switched at a predetermined interval, and the PWM operation is not performed during access to the storage means, and a signal having only one value of high or low is used. Image forming apparatus.
前記制御電圧によるトナー濃度検出動作中は、前記記憶手段に対するアクセスを行わないこと特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 2, 5 or 8.
The image forming apparatus is characterized in that the storage means is not accessed during the toner concentration detection operation by the control voltage.
現像器数分のトナー濃度センサを有し、前記データ記憶手段はI2 Cインタフェースを有する不揮発性メモリであり、該不揮発性メモリへのシリアルクロック線、シリアルデータ線は複数個の不揮発性メモリにまたがるデイジーチェイン形式で接続され、前記不揮発性メモリを選択する3ビットアドレスが供給される端子のうち何れか1本が前記制御電圧の出力端子に接続され、他はGND又はVccに接続されていることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 2, 5 or 8.
There are as many toner concentration sensors as the number of developing units, the data storage means is a nonvolatile memory having an I 2 C interface, and a serial clock line and serial data lines to the nonvolatile memory are stored in a plurality of nonvolatile memories. Also connected in a daisy chain format, one of the terminals supplied with a 3-bit address for selecting the nonvolatile memory is connected to the output terminal of the control voltage, and the other is connected to GND or Vcc. An image forming apparatus.
前記複数のトナー濃度センサは、前記不揮発メモリを選択する3ビットアドレスが供給される端子の接続形態が全て同一であり、前記複数のトナー濃度センサは全て共通の構成を有することを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 13.
The plurality of toner density sensors have the same connection form of terminals to which a 3-bit address for selecting the nonvolatile memory is supplied, and the plurality of toner density sensors all have a common configuration. Forming equipment.
前記データ記憶手段には、トナー濃度センサに関する製造情報が記憶されていることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 2, 5 or 8.
The image forming apparatus, wherein the data storage unit stores manufacturing information relating to a toner density sensor.
前記データ記憶手段には、前記現像器と前記トナー濃度センサとを組み合わせて形成される前記画像形成装置の製造時の製造情報が記憶されていることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 2, 5 or 8.
6. The image forming apparatus according to claim 1, wherein manufacturing information of the image forming apparatus formed by combining the developing unit and the toner density sensor is stored in the data storage unit.
前記データ記憶手段には、前記画像形成装置の使用履歴が記憶されることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 2, 5 or 8.
The image forming apparatus, wherein the data storage means stores a use history of the image forming apparatus.
前記データ記憶手段には、前記画像形成装置に搭載されている部品の使用履歴が記憶されることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 2, 5 or 8.
The image forming apparatus, wherein the data storage means stores a use history of a component mounted on the image forming apparatus.
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