JP2009103906A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、感光体等の像担持体上に形成した潜像を現像装置でトナー現像して画像を形成する電子写真装置等の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus that forms an image by developing a latent image formed on an image carrier such as a photoconductor with a developing device.
従来、感光体等の像担持体上に形成した潜像を現像装置でトナー現像して画像を形成する画像形成装置においては、画像形成プロセスの進行に伴い現像装置内のトナー(現像剤)は消費されていくので、トナーの補給が必要である。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus that forms an image by developing a latent image formed on an image carrier such as a photoreceptor with a developing device, toner (developer) in the developing device is used as the image forming process proceeds. Since it is consumed, it is necessary to supply toner.
現像装置内へのトナーの補給は、トナーを収納したトナー補充容器から現像装置内へトナーを移し換えることでなされる。 Toner is replenished into the developing device by transferring the toner from the toner replenishing container containing the toner into the developing device.
従来においては、トナー補充容器を交換後、速やかに画像形成が可能な状態(スタンバイ状態)にするために、トナー補充容器の着脱検知やトナー残量の検知する手段を設けた画像形成装置が提案されている(特許文献1及び特許文献2)。
しかし、上記従来例では、トナー補充容器の着脱検知やトナー残量を検知するために複数のセンサを使用しており、コストがかかってしまう。また、トナー補充容器の着脱を機構的に検知しているため機構が複雑となり、部材等のコストがかかってしまう。 However, in the above conventional example, a plurality of sensors are used to detect attachment / detachment of the toner replenishing container and to detect the remaining amount of toner, which is costly. Further, since the attachment / detachment of the toner replenishing container is mechanically detected, the mechanism becomes complicated, and the cost of the members and the like is increased.
そこで、本発明は、補充容器を交換後、速やかにスタンバイ状態にすることができると共に、一つのセンサで現像剤の残量の予測と補充容器の着脱検知を行えるようにしてコスト低減を図ることができる画像形成装置を提供することを目的とする。 In view of the above, the present invention can reduce the cost by making it possible to quickly enter the standby state after replacing the replenishing container, and to predict the remaining amount of developer and detect the attachment / detachment of the replenishing container with one sensor. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of performing the above.
上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、像担持体に現像剤を付着させる現像装置と、該現像装置に供給する現像剤を貯蔵する貯蔵装置と、着脱可能に装着され、内部に収容された現像剤を該現像剤の残量に応じて回転数が変化する回転駆動機構の駆動により前記貯蔵装置へ補充すると共に、前記回転駆動機構の回転部に磁石が設けられた補充容器と、該補充容器に収容された現像剤の残量を予測する予測手段と、を備え、前記予測手段は、前記補充容器の装着時に前記磁石に接近して配置され、磁界で動作可能な非接触素子と、該非接触素子の動作に基づいて、前記補充容器の着脱を検知すると共に、該補充容器に収容された現像剤の残量を予測する第1の制御手段と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an image forming apparatus of the present invention is detachably mounted with a developing device for attaching a developer to an image carrier, a storage device for storing the developer supplied to the developing device, Replenish the developer stored in the storage device by driving a rotational drive mechanism whose rotational speed changes according to the remaining amount of the developer, and a magnet is provided in the rotating part of the rotational drive mechanism And a predicting means for predicting the remaining amount of developer contained in the replenishing container, the predicting means being disposed close to the magnet when the replenishing container is mounted and operable with a magnetic field A non-contact element; and a first control unit that detects attachment / detachment of the replenishing container based on an operation of the non-contact element and predicts a remaining amount of the developer stored in the replenishing container. Features.
本発明によれば、補充容器を交換後、速やかにスタンバイ状態にすることができ、また、一つのセンサで現像剤の残量の予測と補充容器の着脱検知を行えるので、コスト低減を図ることができる。 According to the present invention, after replacement of the replenishing container, it is possible to quickly enter the standby state, and the remaining amount of developer can be predicted and the attachment / detachment detection of the replenishing container can be performed with one sensor, thereby reducing costs. Can do.
以下、本発明の実施の形態の一例を図面を参照して説明する。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態の一例である画像形成装置を説明するための概略断面図である。 FIG. 1 is a schematic sectional view for explaining an image forming apparatus which is an example of an embodiment of the present invention.
図1に示すように、本実施形態の画像形成装置100は、像担持体としての感光体101を有し、感光体101の表面に不図示の帯電器や露光装置等によって静電潜像を形成した後、該静電潜像に現像装置102によって現像剤を付着させて可視像を形成する。
As shown in FIG. 1, an
可視像は、給紙カセット103に収納されて給紙ローラ105、搬送ローラ106、107等を介して感光体101に供給された転写材Sに、転写装置109によって転写される。
The visible image is transferred by the
その後、この転写材Sは、排熱ファン113に近接して設けられた搬送手段によって定着装置111に搬送され、定着装置111において加熱及び加圧される。定着装置111により可視像が定着された転写材Sは、装置外部に排出され、画像形成が終了する。
Thereafter, the transfer material S is transported to the
なお、図1において、符号102bは、トナー(現像剤)を感光体101上の静電潜像に付着させるように現像装置102に配置された現像スリーブである。また、符号114は、画像形成装置100の制御回路であり、装置全体の制御を行う。更に、符号115は、操作パネル等に設けた液晶式等の操作表示部である。
In FIG. 1,
図2は、トナー補充容器1、貯蔵装置2及び現像装置102の紙面に平行な面に沿う断面図である。図3は、図2のA−A線断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the
図2及び図3に示すように、トナー補充容器1の内部には、トナーが収容されると共に、トナー排出スクリュー(回転駆動機構)4、及び電磁石10aが配置されている。電磁石10aは、トナー排出スクリュー4の回転部である回転羽に取り付けられる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
また、トナー補充容器1の長手方向(図3の左右方向)の側部には、補助部材6aが突設されている。この補助部材6aは、トナー補充容器1の装着時に、電磁石10aと後述するリードスイッチ10bとが互いに接近して対向配置されるように、装置100内に設けられた装着部6bに着脱可能に装着される。
Further, an
トナー補充容器1は、装置100内に装着された状態において、トナー補充口1aを介して貯蔵装置2に連通する。トナーは、トナー補充容器1内のトナー排出スクリュー4が回転することで、補充口1aを介して貯蔵装置2に供給される。
The
貯蔵装置2に補給されたトナーは、均し手段5によって長手方向(図3の左右方向)へ均一に均されながら補充口1a側の内壁(図3の右側の内壁)側から順次対向する内壁(図3の左側の内壁)側へ搬送される。
The toner replenished to the
また、トナー排出スクリュー4は、装置100内の不図示のDCモータによって駆動され、トナー補充容器1内のトナーの量に応じてトナー排出スクリュー4の回転数を変化させるようにDCモータが制御回路114によって制御される。
Further, the
通常のコピー動作を行う場合は、トナー補充容器1から補充口1aを介してトナーを貯蔵装置2に対して一定時間内に一定量を補給するようにトナー排出スクリュー4の回転数が制御される。
When a normal copying operation is performed, the rotation speed of the
また、トナー排出スクリュー4は、貯蔵装置2にトナーを一定量供給する場合、トナー残量が多いときは、設定された一定の回転数で回転してトナーを貯蔵装置2に供給する。一方、トナー排出スクリュー4は、トナー残量が少ないときは、トナー補充容器1の奥側(図3の左側)からトナーを掻き出して貯蔵装置2に供給する。
Further, when supplying a certain amount of toner to the
このとき、トナーを掻き出すための時間が必要となり、設定された一定の回転数でトナー排出スクリュー4が回転すると時間がかかってしまう。そのため、トナー残量が少ない場合は、制御回路114は、トナー排出スクリュー4の回転数を高めるようにDCモータを制御して時間を短縮し、トナー残量が多いときと同じ時間でトナーを貯蔵装置2に供給できるようなっている。
At this time, it takes time to scrape off the toner, and it takes time if the
図4は、同じ量のトナーを貯蔵装置2に供給する場合のトナー排出スクリュー4の回転数とトナー残量との関係を示すグラフ図である。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the rotation speed of the
図4から判るように、トナー排出スクリュー4は、トナー補充容器1のトナー残量が多い場合は、回転数を低くし、少ない場合は、回転数を高くして、一定時間内に一定量のトナーを貯蔵装置2に供給するように制御される。
As can be seen from FIG. 4, the
次に、図5を参照して、トナー補充容器1内のトナー量を予測するトナー残量予測回路(予測手段)10について説明する。
Next, a toner remaining amount prediction circuit (prediction unit) 10 that predicts the amount of toner in the
トナー残量予測回路10は、リードスイッチ(非接触素子)10b、及び磁石検知制御回路(第1の制御手段)10cを備える。ここで、本実施形態では、トナー残量予測回路10は、トナー補充容器1の着脱の検知とトナー残量の予測とを行なう。
The toner remaining
リードスイッチ10bは、磁界で動作可能な非接触素子であり、トナー補充容器1の装着時に、トナー排出スクリュー4の回転羽に取り付けられた電磁石10aと対向するように、トナー補充容器1の外側位置に設置される。
The
磁石検知制御回路10cは、リードスイッチ10bのON/OFF動作に応じて所定の処理を実行する。
The magnet
図5(a)は、トナー補充容器1の補助部材6aが装置100内に設けられた装着部6bに装着された状態を示す図である。
FIG. 5A is a diagram illustrating a state where the
図5(a)においては、電磁石10aがリードスイッチ10bに接近して、リードスイッチ10bがOFFとなり、磁石検知制御回路10cはトナー補充容器1が装着されたことを検知して、装置100の制御回路114へ送信する。
In FIG. 5A, the
また、トナー補充容器1が装置100から取り外された場合は、電磁石10aがリードスイッチ10bから離れてリードスイッチ10bがONとなり、磁石検知制御回路10cはトナー補充容器1が外されたことを検知し、装置100の制御回路114へ送信する。
When the
図6は、トナー残量予測回路10によるトナー残量予測動作について説明するためのタイムチャート図である。
FIG. 6 is a time chart for explaining the toner remaining amount predicting operation by the toner remaining
まず、トナー補充容器1の補助部材6aが装置100内に設けられた装着部6bに装着された場合は、上述したように、図5(a)の状態となり、リードスイッチ10bは、OFFとなる。
First, when the
コピー動作が開始されると、トナー排出スクリュー4が、図5(b)の矢印方向に回転し始める。すると、トナー排出スクリュー4の回転羽に取り付けられ電磁石10aも回転し、リードスイッチ10bから離れて、リードスイッチ10bがOFF→ONとなる。また、トナー排出スクリュー4の回転羽が一周すると、電磁石10aは図5(a)の位置に戻り、リードスイッチ10bはON→OFFとなる。
When the copy operation is started, the
このような動作において、トナー排出スクリュー4の1回転中にリードスイッチ10bがONからOFFするまでの時間を磁石検知制御回路10cで測定して所定の記憶領域に記憶する。
In such an operation, the time required for the
例えば、図6(a)において、磁石検知制御回路10cは、トナー排出スクリュー4の1回転中にリードスイッチ10bがONからOFFするまでの時間T1を測定して所定の記憶領域に記憶する。また、磁石検知制御回路10cは、予め記憶されている時間T0の間にT1が何回繰り返されたかをカウントし、該カウント値C1を予め記憶されているカウント値Cと比較する。
For example, in FIG. 6A, the magnet
ここで、上述したように、トナー補充容器1内のトナー残量が少ない場合は、画像形成装置100の制御回路114は、トナー排出スクリュー4の回転数を高めるようにDCモータを制御して時間を短縮する。
Here, as described above, when the remaining amount of toner in the
従って、図6(b)に示すように、磁石検知制御回路10cによって測定される、トナー排出スクリュー4の1回転中にリードスイッチ10bがONからOFFするまでの時間T1は短くなり、T0時間でのカウント数、即ちカウント値C1が増える。
Therefore, as shown in FIG. 6B, the time T1 from the ON to OFF of the
そして、カウント値C1が予め記憶されているカウント値Cを超えると、磁石検知制御回路10cは、装置100の制御回路114に対してトナー無しの予測結果を指示する。このように、本実施形態では、トナー排出スクリュー4の回転数によってトナー残量無しを予測することができる。
When the count value C1 exceeds the count value C stored in advance, the magnet
一方、画像形成装置100の制御回路(第2の制御手段)114は、磁石検知制御回路10cからトナー無しの予測結果の指示を受け取ると、プリントカウンタ値を取得して、該プリントカウンタ値が予め定められた設定値に達しているか否かを判断する。
On the other hand, when the control circuit (second control unit) 114 of the
そして、制御回路114は、該プリントカウンタ値が予め定められた設定値に達していると判断した場合は、トナー残量が無いと最終的に判断し、トナー残量が無いことを操作表示部115等に表示(通知)して、ユーザに対してトナー補充容器1の交換を促す。
If the
図7はトナー残量予測回路10の動作例を説明するためのフローチャート図、図8は制御回路114の動作例を説明するためのフローチャート図である。
FIG. 7 is a flowchart for explaining an operation example of the remaining toner
まず、図7を参照して、トナー残量予測回路10の動作例を説明する。
First, an operation example of the toner remaining
ステップS1では、電磁石10aがリードスイッチ10bに接近してリードスイッチ10bがOFFとなると、磁石検知制御回路10cは、トナー補充容器1が装着されたことを検知して、装置100の制御回路114へ送信する。
In step S1, when the
ステップS2では、磁石検知制御回路10cは、トナー補充容器1内のトナー排出スクリュー4が回転に合わせて時間T1をカウントしてそのカウント値C1を不図示の記憶領域に記録していく。
In step S2, the magnet
次に、ステップS3では、磁石検知制御回路10cは、カウント値C1の記録開始からの時間Tが予め決められた時間T0になったか否かを判断し、T=T0の場合は、カウント値C1と予め記憶されているカウント値Cとを比較する(ステップS4)。
Next, in step S3, the magnet
そして、カウント値C1がカウント値Cを超えた場合は、磁石検知制御回路10cは、トナー無しと判断し、判断結果を制御回路114へ指示する(ステップS5)。
When the count value C1 exceeds the count value C, the magnet
次に、図8を参照して、制御回路114の動作例を説明する。
Next, an exemplary operation of the
まず、ステップS11では、制御回路114は、磁石検知制御回路10cからトナー補充容器1が装着された旨の検知信号を受信すると、ステップS12でコピーを開始すると共に、ステップS13でDCモータを制御してトナー排出スクリュー4の回転を開始する。
First, in step S11, when the
次に、ステップS14では、制御回路114は、磁石検知制御回路10cからトナー無しの予測結果の指示があるか否かを判断し、トナー無しの予測結果の指示がある場合は、プリントカウンタ値を取得する(ステップS15)。
Next, in step S14, the
次に、ステップS16では、制御回路114は、取得したプリンタカウンタ値が予め設定された設定値に達しているか否かを判断し、達していない場合は、ステップS14に戻り、達している場合は、ステップS17に進む。
Next, in step S16, the
ステップS17では、制御回路114は、操作表示部115に「トナー無し」の表示を行ない、ユーザに対してトナー補充容器1の交換を促す。
In step S <b> 17, the
以上説明したように、本実施形態では、トナー補充容器1を交換したときに、画像形成装置100の制御回路114でトナー補充容器1の交換を確認することができるので、トナー補充容器1を交換後、速やかにスタンバイ状態にすることができる。
As described above, in the present embodiment, when the
また、一つのセンサでトナーの残量の予測とトナー補充容器1の着脱検知を行うことができるので、コスト低減を図ることができる。
Further, since the remaining amount of toner can be predicted and the attachment / detachment detection of the
なお、本発明は、上記実施の形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。 In addition, this invention is not limited to what was illustrated to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can change suitably.
1 トナー補充容器
1a 補充口
2 貯蔵装置
4 トナー排出スクリュー
5 均し手段
10 トナー残量予測回路
10a 電磁石
10b リードスイッチ
10c 磁石検知制御回路
100 画像形成装置
101 感光体
102 現像装置
102a 現像容器
T トナー
DESCRIPTION OF
Claims (4)
該現像装置に供給する現像剤を貯蔵する貯蔵装置と
着脱可能に装着され、内部に収容された現像剤を該現像剤の残量に応じて回転数が変化する回転駆動機構の駆動により前記貯蔵装置へ補充すると共に、前記回転駆動機構の回転部に磁石が設けられた補充容器と、
該補充容器に収容された現像剤の残量を予測する予測手段と、を備え、
前記予測手段は、前記補充容器の装着時に前記磁石に接近して配置され、磁界で動作可能な非接触素子と、
該非接触素子の動作に基づいて、前記補充容器の着脱を検知すると共に、該補充容器に収容された現像剤の残量を予測する第1の制御手段と、を有する、ことを特徴とする画像形成装置。 A developing device for attaching a developer to the image carrier;
A storage device that stores the developer supplied to the developing device is detachably mounted, and the developer housed therein is stored by driving a rotation driving mechanism that changes the number of rotations according to the remaining amount of the developer. Replenishing the apparatus, and a replenishing container provided with a magnet in the rotating part of the rotation drive mechanism;
Predicting means for predicting the remaining amount of developer accommodated in the replenishing container,
The predicting means is disposed close to the magnet when the refill container is mounted, and a non-contact element operable by a magnetic field;
And a first control unit that detects attachment / detachment of the replenishing container based on an operation of the non-contact element and predicts a remaining amount of the developer stored in the replenishing container. Forming equipment.
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JP2012078689A (en) * | 2010-10-05 | 2012-04-19 | Ricoh Co Ltd | Toner supply device and image forming device |
US9052637B2 (en) | 2012-08-10 | 2015-06-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Toner supply device and image forming apparatus |
JP2019053207A (en) * | 2017-09-15 | 2019-04-04 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | Image forming device |
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- 2007-10-23 JP JP2007275322A patent/JP2009103906A/en active Pending
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