JP2009145702A - Image forming device, method of determining connection state of toner density sensor, and method of determining connection state of sensor - Google Patents

Image forming device, method of determining connection state of toner density sensor, and method of determining connection state of sensor Download PDF

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健一 林
Hisakuni Ando
寿邦 安藤
Isao Watanabe
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Kiyoto Tsujihara
清人 辻原
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily detect a connection state of a toner density sensor at low cost. <P>SOLUTION: This image forming device 1 is provided with the toner density sensors 15Y, 15M, 15C, 15K for outputting respectively respective detection signals KS based on toner densities in developing devices 13Y, 13M, 13C, 13K, an analog switch 31 having four toner density ports for inputting respectively the respective detection signals KS, four image density ports for inputting respectively respective density signals SI, and one output port, and for switching the respective toner density ports and the respective image density ports sequentially to the output port to be connected selectively, and a signal processing part 32 for processing a signal appearing in the output port. The respective detection signals KS and the respective density signals SI are connected to the respective toner density ports and the respective image density ports, to make each of the density signals SI appear in the output port in advance to each of the detection signals KS, when the analog switch 31 switches sequentially the connection. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、MFP等の画像形成装置、トナー濃度センサの接続状態判定方法、およびセンサの接続状態判定方法に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus such as an MFP, a toner density sensor connection state determination method, and a sensor connection state determination method.

電子写真方式によって画像形成を行う画像形成装置、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ、複合機またはMFP(Multi Function Peripherals)と呼称される多機能機等では、ドラム形状の感光体上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルトに一次転写し、それをさらに記録紙に二次転写し、これを定着することにより画像形成を行う。なお、感光体はトナー像の転写後にクリーニングブレード等を有するクリーニング装置によってクリーニングされる。   In an image forming apparatus that forms an image by an electrophotographic method, such as a copier, a printer, a facsimile machine, a multifunction machine, or a multi-function machine called MFP (Multi Function Peripherals), it is formed on a drum-shaped photoreceptor. The electrostatic latent image is developed to form a toner image, the toner image is primarily transferred to an intermediate transfer belt, and then further transferred to a recording paper, and then fixed, thereby forming an image. The photoreceptor is cleaned by a cleaning device having a cleaning blade or the like after the transfer of the toner image.

このような画像形成装置において、Y、M、C、Kの各色についてのトナー像を形成する部分をイメージングユニットとしてユニット化し、その交換やメンテナンスを容易としたものがある。この場合に、各色のイメージングユニットは、それぞれ独立した消耗部材(消耗品)として位置付けられ、使用によって寿命がくればそれぞれ交換される。イメージングユニットには、各色に対応した感光体および現像装置等が含まれる。   In such an image forming apparatus, there is an apparatus in which a portion for forming a toner image for each color of Y, M, C, and K is unitized as an imaging unit to facilitate replacement and maintenance. In this case, the imaging units of the respective colors are positioned as independent consumable members (consumables), and are exchanged when the service life is reduced by use. The imaging unit includes a photoreceptor and a developing device corresponding to each color.

現像装置は、感光体上の静電潜像をトナーとキャリアとからなる2成分系現像剤によって現像を行う。現像装置にはトナー補給装置からトナー(現像剤)が補給される。トナーとキャリアとは攪拌により帯電される。感光体上の静電潜像は現像装置によってトナーが静電的に付着されることにより現像される。   The developing device develops the electrostatic latent image on the photoreceptor with a two-component developer composed of toner and carrier. The developing device is supplied with toner (developer) from a toner supply device. The toner and the carrier are charged by stirring. The electrostatic latent image on the photoreceptor is developed by electrostatically attaching toner to the developing device.

また、画像形成装置においては、トナー濃度センサにより現像装置内の上記2成分系現像剤の透磁率等を検出することによってトナー濃度が検知される。トナー濃度センサによるトナー濃度の出力値に基づいてトナー補給装置によってトナー補給量が制御される。   In the image forming apparatus, the toner concentration is detected by detecting the magnetic permeability of the two-component developer in the developing device with a toner concentration sensor. The toner replenishing amount is controlled by the toner replenishing device based on the output value of the toner density from the toner density sensor.

トナー濃度センサは画像形成装置本体側にコネクタを介して接続される。これにより、トナー濃度センサからの出力信号がコネクタを介して信号処理回路に入力される。   The toner density sensor is connected to the image forming apparatus main body through a connector. As a result, an output signal from the toner density sensor is input to the signal processing circuit via the connector.

現像装置の接続不良、またはコネクタ抜け等によるトナー濃度センサの接続不良が生じている場合には、トナー濃度を検出することができない。その結果、トナーの過補給によってトナー管のトナー詰まりが生じる場合や、トナーの過消費が生じる場合がある。   When there is a connection failure of the developing device or a connection failure of the toner concentration sensor due to a connector disconnection or the like, the toner concentration cannot be detected. As a result, the toner tube may become clogged due to excessive replenishment of toner, or toner may be excessively consumed.

そこで、パルス出力型のトナー濃度センサによる演算出力レベルがハイレベルとなるときに、現像器が未装着または現像器用コネクタが未接続であると判定することや(特許文献1)、電源オン後におけるトナー濃度の出力値が所定値以下の場合に、トナー濃度センサの接続不良が生じているとしてその後の処理を中止することが提案されている(特許文献2)。   Therefore, when the output level calculated by the pulse output type toner density sensor becomes a high level, it is determined that the developing device is not attached or the developing device connector is not connected (Patent Document 1), or after the power is turned on. When the output value of the toner density is equal to or less than a predetermined value, it is proposed that the subsequent processing is stopped because the connection failure of the toner density sensor has occurred (Patent Document 2).

一方、複数のトナー濃度センサの出力信号の信号処理回路において、アナログの出力信号をデジタル信号に変換するためのAD変換器が用いられる。その場合に、1つのAD変換器に対し、複数のトナー濃度センサの出力信号をアナログスイッチによって順次切り替えて入力し、AD変換することが行われている。   On the other hand, an AD converter for converting an analog output signal into a digital signal is used in a signal processing circuit for output signals of a plurality of toner density sensors. In that case, the output signals of a plurality of toner density sensors are sequentially switched and input to one AD converter by analog switches, and AD conversion is performed.

すなわち、図13に示すように、信号処理回路80において、アナログスイッチ31jは、8つの入力ポートPT0〜7と1つの出力ポートPT20とを有し、図示しない選択信号によって、入力ポートPT0〜7が順次切り替えられて出力ポートPT20に選択的に接続される。A/D変換器320の入力端子には、入力されるアナログ信号電圧を保持するためのコンデンサC1、および抵抗R1が接続されている。
特開平5−307325号公報 特開平10−26876号公報
That is, as shown in FIG. 13, in the signal processing circuit 80, the analog switch 31j has eight input ports PT0 to PT7 and one output port PT20, and the input ports PT0 to PT7 are selected by a selection signal (not shown). They are sequentially switched and selectively connected to the output port PT20. A capacitor C1 for holding an input analog signal voltage and a resistor R1 are connected to the input terminal of the A / D converter 320.
JP-A-5-307325 JP-A-10-26876

図13に示す信号処理回路80において、全てのトナー濃度センサの出力信号が入力ポートPT0〜3に正常に接続されている場合には、それらトナー濃度センサの出力信号がA/D変換器320に順次正常に入力され、それに応じた検出が正常に行われる。しかし、上に述べたようなトナー濃度センサの接続不良が生じた場合には、その入力ポートはハイインピーダンスとなるため、コンデンサC1に蓄えられた1つ前の入力ポートのアナログ信号電圧が放電し切れずに残留し、残留電圧に起因した不定の電圧を検出してしまうこととなる。   In the signal processing circuit 80 shown in FIG. 13, when the output signals of all toner density sensors are normally connected to the input ports PT0 to PT3, the output signals of these toner density sensors are sent to the A / D converter 320. The data is sequentially input normally, and detection corresponding to the input is performed normally. However, when the connection failure of the toner density sensor as described above occurs, the input port becomes high impedance, so that the analog signal voltage of the previous input port stored in the capacitor C1 is discharged. It remains without being cut, and an indefinite voltage due to the residual voltage is detected.

この問題を解消するために、出力ポートPT20またはコンデンサC1と並列にプルダウン抵抗を接続し、トナー濃度センサの接続不良が生じた場合であってもコンデンサC1の残留電圧が所定のレベル以下となるように回路を構成することが考えられる。しかし、その場合には、トナー濃度センサが検出した所定のレベルより低い出力信号をトナー濃度の正常な範囲とすることができなくなり、その結果、トナー濃度センサの検出範囲(検出感度)のワイドレンジ化を実現することが困難となってしまう。   In order to solve this problem, a pull-down resistor is connected in parallel with the output port PT20 or the capacitor C1 so that the residual voltage of the capacitor C1 becomes a predetermined level or less even when a connection failure of the toner density sensor occurs. It is conceivable to construct a circuit. However, in that case, an output signal lower than a predetermined level detected by the toner density sensor cannot be set as a normal range of toner density, and as a result, a wide range of the detection range (detection sensitivity) of the toner density sensor. It will be difficult to realize this.

つまり、図14(A)に示すように、所定のレベルを例えば1ボルトとした場合には、トナー濃度センサの出力信号(出力電圧)が1ボルトのときにトナー濃度が正常な範囲である4〜11%に入らないように、例えば11%以上となるように、トナー濃度センサの感度特性を設定しなければならない。もし、図14(B)に示すように、トナー濃度センサの感度を上げてワイドレンジ化を図った場合には、出力信号が1ボルトであった場合に、トナー濃度が正常な範囲内の10%であるのかまたはトナー濃度センサが接続不良であるのかを区別することができず、したがってトナー濃度センサの接続不良を検出することができない。   That is, as shown in FIG. 14A, when the predetermined level is 1 volt, for example, the toner concentration is in a normal range when the output signal (output voltage) of the toner concentration sensor is 1 volt. The sensitivity characteristic of the toner density sensor must be set so as to be, for example, 11% or more so as not to fall within ˜11%. As shown in FIG. 14B, when the sensitivity of the toner density sensor is increased to achieve a wide range, when the output signal is 1 volt, the toner density is within the normal range. % Or the toner density sensor cannot be distinguished from each other, and therefore the connection failure of the toner density sensor cannot be detected.

また、プルダウン抵抗の抵抗値を小さくすることによって残留電圧を小さくすることが考えられるが、そうした場合には、それによってトナー濃度の検出範囲を電圧の低い方に拡大することは可能であるが、次の問題が生じる。すなわち、アナログ出力型のトナー濃度センサの出力部には、通常、振幅波形を平滑する平滑回路が設けられており、その平滑回路の出力抵抗(出力インピーダンス)は比較的大きいため、プルダウン抵抗の抵抗値を小さくした場合にはトナー濃度センサの正常検出時の感度が低下し、検出能力が低下してしまうという問題が生じる。   Further, it is conceivable to reduce the residual voltage by reducing the resistance value of the pull-down resistor. In such a case, it is possible to expand the toner density detection range to a lower voltage. The following problems arise: That is, the output part of the analog output type toner density sensor is usually provided with a smoothing circuit for smoothing the amplitude waveform, and the output resistance (output impedance) of the smoothing circuit is relatively large. When the value is decreased, the sensitivity at the normal detection of the toner density sensor is lowered and the detection capability is lowered.

また、上に述べた特許文献1および2の方法は、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色成分のうちいずれかの色成分に対応するトナー濃度センサの接続状態を検出するものであり、これら全ての色成分に対応するトナー濃度センサの接続状態を、容易かつ低コストで検出する方法を提案するものではない。   Further, the methods of Patent Documents 1 and 2 described above are for detecting the connection state of the toner density sensor corresponding to any one of the color components of yellow, magenta, cyan, and black, for example. It does not propose a method for detecting the connection state of toner density sensors corresponding to all color components easily and at low cost.

本発明は、このような問題点に鑑み、トナー濃度センサの接続状態を、容易かつ低コストで検出することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to easily and inexpensively detect the connection state of a toner density sensor.

本発明の一形態に係る画像形成装置は、複数の現像手段を備え電子写真プロセスによって画像を形成する画像形成装置であって、前記現像手段内のトナー濃度に基づいたトナー濃度検出信号を出力する複数のトナー濃度検出手段と、複数の前記トナー濃度検出手段から出力されるトナー濃度検出信号、および前記トナー濃度検出信号以外の複数の所定信号を入力するための複数の入力ポートと1つの出力ポートとを有し複数の前記入力ポートを前記出力ポートに順次切り替えて選択的に接続する切替え手段と、前記出力ポートに現れた信号を処理する信号処理手段と、を有し、前記切替え手段が接続を順次切り替えたときにそれぞれの前記トナー濃度検出信号の前に前記所定信号が前記出力ポートに現れるように、複数の前記トナー濃度検出信号および前記複数の所定信号が複数の前記入力ポートに接続されており、前記信号処理手段において、前記切替え手段による異なる切替え接続の各タイミングにおいて電圧が異なるように変化された前記所定信号の直後に前記出力ポートに現れる前記トナー濃度検出信号を出力する前記トナー濃度検出手段について、前記所定信号の電圧の変化に基づく前記トナー濃度検出信号の変化量が所定値以上であった場合に、当該トナー濃度検出手段が前記切替え手段に正常に接続されていないと判定する、ように構成されている。   An image forming apparatus according to an aspect of the present invention is an image forming apparatus that includes a plurality of developing units and forms an image by an electrophotographic process, and outputs a toner density detection signal based on the toner density in the developing unit. A plurality of input ports and one output port for inputting a plurality of toner concentration detection means, a toner concentration detection signal output from the plurality of toner concentration detection means, and a plurality of predetermined signals other than the toner concentration detection signal Switching means for sequentially switching a plurality of the input ports to the output port and selectively connecting them, and signal processing means for processing a signal appearing at the output ports, the switching means being connected A plurality of toner density detections so that the predetermined signal appears at the output port before each of the toner density detection signals. And the plurality of predetermined signals are connected to the plurality of input ports, and in the signal processing means, immediately after the predetermined signals changed in voltage at different timings of different switching connections by the switching means. For the toner concentration detection means for outputting the toner concentration detection signal appearing at the output port, when the change amount of the toner concentration detection signal based on the change in the voltage of the predetermined signal is equal to or greater than a predetermined value, the toner concentration The detection unit is configured to determine that it is not normally connected to the switching unit.

好ましくは、前記所定信号は、像担持体上のトナー像の濃度に基づいた画像濃度を検出するIDCセンサから出力される画像濃度信号を含み、電圧制御手段によって前記IDCセンサに印加する制御電圧を変更することにより、当該所定信号の電圧が異なるように変更される。   Preferably, the predetermined signal includes an image density signal output from an IDC sensor that detects an image density based on a density of a toner image on the image carrier, and a control voltage applied to the IDC sensor by voltage control means. By changing, the voltage of the predetermined signal is changed.

本発明によれば、トナー濃度センサの接続状態を、容易かつ低コストで検出することが可能となる。   According to the present invention, the connection state of the toner density sensor can be detected easily and at low cost.

図1は本発明の一実施形態に係る画像形成装置1の内部構成を概略的に示す図、図2は画像形成装置1の機能的構成を示すブロック図である。   FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an internal configuration of an image forming apparatus 1 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration of the image forming apparatus 1.

図1に示すように、本実施形態に係る画像形成装置1は、タンデム方式の画像形成部を有し、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色のトナーを順次重ね合わせることによってカラー画像を形成するものである。   As shown in FIG. 1, an image forming apparatus 1 according to the present embodiment has a tandem image forming unit, and has four colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). A color image is formed by sequentially superposing the toners.

画像形成装置1は、露光によりドラム型の感光体11上に形成される静電潜像を、現像装置13によって現像し、得られたトナー像を一次転写ローラ18によって像担持体である中間転写ベルト14に転写し、さらに記録紙Sに転写するように構成されている。   The image forming apparatus 1 develops an electrostatic latent image formed on a drum-type photoconductor 11 by exposure by a developing device 13, and the obtained toner image is an intermediate transfer as an image carrier by a primary transfer roller 18. The image is transferred to the belt 14 and further transferred to the recording paper S.

画像形成装置1には、Y、M、C、Kの4色のイメージングユニットUY、UM、UC、UKが、タンデム配列で配置されており、これらのイメージングユニットUで形成された各色のトナー像(トナー画像)が、中間転写ベルト14上に重ねられて転写され合成される。なお、「イメージングユニットU」は、「イメージングユニットUY、UM、UC、UK」の全部または一部を示す。他の要素についても同様である。   In the image forming apparatus 1, four color imaging units UY, UM, UC, and UK of Y, M, C, and K are arranged in a tandem arrangement, and each color toner image formed by these imaging units U. The (toner image) is superimposed on the intermediate transfer belt 14 and transferred and synthesized. The “imaging unit U” indicates all or part of the “imaging units UY, UM, UC, UK”. The same applies to other elements.

感光体11の表面は、図示しない帯電装置によって所定の電圧(帯電電位)V0に帯電され、図示しないプリントヘッドによる露光によって静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像バイアス電圧Vdcが印加された現像ローラ13aにより、静電潜像の電位と現像バイアス電圧Vdcとの電位ギャップΔVに現像ローラ13aから帯電したトナーが供給されることによってトナー像が形成され、顕像化される。   The surface of the photoreceptor 11 is charged to a predetermined voltage (charging potential) V0 by a charging device (not shown), and an electrostatic latent image is formed by exposure with a print head (not shown). The electrostatic latent image is supplied by toner charged from the developing roller 13a to a potential gap ΔV between the potential of the electrostatic latent image and the developing bias voltage Vdc by the developing roller 13a to which the developing bias voltage Vdc is applied. A toner image is formed and visualized.

感光体11の表面に顕像化されたトナー像は、一次転写ローラ18によって中間転写ベルト14に1次転写される。感光体11上に残ったトナーは、図示しないクリーナによって掻き落とされる。中間転写ベルト14上のトナー像は、二次転写ローラ19によって記録紙Sに2次転写される。この記録紙Sは定着ユニット20で定着され、電子写真画像として排紙トレー21上に排出される。   The toner image visualized on the surface of the photoreceptor 11 is primarily transferred to the intermediate transfer belt 14 by the primary transfer roller 18. The toner remaining on the photoreceptor 11 is scraped off by a cleaner (not shown). The toner image on the intermediate transfer belt 14 is secondarily transferred onto the recording sheet S by the secondary transfer roller 19. The recording paper S is fixed by the fixing unit 20 and is discharged onto the paper discharge tray 21 as an electrophotographic image.

また、画像形成装置1には、中間転写ベルト14上のトナー像の濃度(記録紙Sへの転写時の画像濃度)を検出する光学式のIDCセンサ(濃度検出センサ)22Y、22M、22C、22Kが設けられている。つまり、IDCセンサ22Y、22M、22C、22Kは、中間転写ベルト14の表面に光を照射し、反射して返ってきた光の量を検出する反射型フォトセンサである。IDCセンサ22Y、22M、22C、22Kは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分の画像濃度を検出し、当該画像濃度に基づいた濃度信号SIY、SIM、SIC、SIKを出力する。なお、IDCセンサ22Y、22M、22C、22Kの構成については後述する。   Further, the image forming apparatus 1 includes optical IDC sensors (density detection sensors) 22Y, 22M, and 22C that detect the density of the toner image on the intermediate transfer belt 14 (image density at the time of transfer to the recording paper S). 22K is provided. That is, the IDC sensors 22Y, 22M, 22C, and 22K are reflection type photosensors that irradiate the surface of the intermediate transfer belt 14 and detect the amount of light that is reflected and returned. The IDC sensors 22Y, 22M, 22C, and 22K detect image densities of color components of yellow, magenta, cyan, and black, respectively, and output density signals SIY, SIM, SIC, and SIK based on the image densities. The configuration of the IDC sensors 22Y, 22M, 22C, and 22K will be described later.

中間転写ベルト14上のトナー像の濃度が低いときつまり載っているトナーが少ないときは、中間転写ベルト14で反射した光が多く返ってきて光量が多くなり、トナー像の濃度が高いときつまりトナーが多く載っているときは、光がトナーに遮られて反射光量が低下する。このようにして、IDCセンサ22Y、22M、22C、22Kは中間転写ベルト14の表面の状態を確認する。IDCセンサ22Y、22M、22C、22Kによって検出されたトナー像の濃度によって、プリントヘッドのレーザダイオード(図示せず)の光量の制御、現像装置13における現像条件の制御等を行って画像調整を行う。実際には、IDCセンサ22Y、22M、22C、22Kは、画像調整用に作成したY、M、C、Kの各パターン(トナーパッチ)についての濃度を検出する。   When the density of the toner image on the intermediate transfer belt 14 is low, that is, when the amount of toner on the intermediate transfer belt 14 is low, the amount of light reflected by the intermediate transfer belt 14 is returned to increase and the amount of light increases, that is, when the density of the toner image is high. When there is a large amount of light, the light is blocked by the toner and the amount of reflected light decreases. In this way, the IDC sensors 22Y, 22M, 22C, and 22K confirm the state of the surface of the intermediate transfer belt 14. Image adjustment is performed by controlling the light amount of a laser diode (not shown) of the print head, developing conditions in the developing device 13, and the like according to the density of the toner image detected by the IDC sensors 22Y, 22M, 22C, and 22K. . Actually, the IDC sensors 22Y, 22M, 22C, and 22K detect the density for each pattern (toner patch) of Y, M, C, and K created for image adjustment.

また、画像形成装置1には、現像装置(現像ローラ13aを含む)13にトナーを供給するトナー補給部(トナーボトル)12が設けられている。   Further, the image forming apparatus 1 is provided with a toner replenishing unit (toner bottle) 12 for supplying toner to a developing device (including a developing roller 13a) 13.

現像装置13の近傍には、当該現像装置13内のトナー濃度を検出するトナー濃度センサ15が配されている。トナー濃度センサ15は、コネクタCN1、CN2および電線を介して制御部100に接続されている。   In the vicinity of the developing device 13, a toner concentration sensor 15 for detecting the toner concentration in the developing device 13 is disposed. The toner concentration sensor 15 is connected to the control unit 100 via connectors CN1 and CN2 and electric wires.

画像形成装置1の制御部100は、CPU(中央演算処理装置)、メモリ、およびその他の周辺回路素子等からなる。制御部100は、コネクタCN1とコネクタCN2とが接続されることによって、トナー濃度センサ15の出力信号を正しく受信し、それに基づいてトナー濃度を検出し、その検出結果に基づいてトナー補給部12の補給量を制御する。   The control unit 100 of the image forming apparatus 1 includes a CPU (Central Processing Unit), a memory, and other peripheral circuit elements. When the connector CN1 and the connector CN2 are connected, the control unit 100 correctly receives the output signal of the toner concentration sensor 15, detects the toner concentration based on the output signal, and detects the toner concentration based on the detection result. Control the replenishment amount.

後で詳述するが、本実施形態では、コネクタCN1とコネクタCN2との接続状態(接続および非接続)を容易かつ低コストで検出することができる。例えば、イメージングユニットUの交換時にコネクタCN1とコネクタCN2との接続が外された場合に、その作業後に接続状態を容易に確実に確認することができる。   As will be described in detail later, in the present embodiment, the connection state (connected and disconnected) between the connector CN1 and the connector CN2 can be detected easily and at low cost. For example, when the connection between the connector CN1 and the connector CN2 is disconnected at the time of replacement of the imaging unit U, the connection state can be easily and reliably confirmed after the operation.

ここで、画像形成装置1の機能の概要について説明する。図2に示すように、本実施形態に係る画像形成装置1は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色成分に対応するトナーおよびキャリアをそれぞれ含む現像装置13Y、13M、13C、13Kを備え電子写真プロセスによって画像を形成する画像形成装置であって、現像装置13Y、13M、13C、13K内のトナー濃度に基づいた検出信号(出力信号)KSY、KSM、KSC、KSKをそれぞれ出力するトナー濃度センサ15Y、15M、15C、15Kと、検出信号KSY、KSM、KSC、KSKをそれぞれ入力するためのトナー濃度ポートPT1、PT3、PT5、PT7(後述)と、濃度信号SIY、SIM、SIC、SIKをそれぞれ入力するための画像濃度ポートPT0、PT2、PT4、PT6(後述)と、1つの出力ポートPT20(後述)とを有し、トナー濃度ポートPT1、PT3、PT5、PT7および画像濃度ポートPT0、PT2、PT4、PT6を出力ポートPT20に順次切り替えて選択的に接続するアナログスイッチ31と、出力ポートPT20に現れた信号を処理する信号処理部32と、を有する。   Here, an outline of functions of the image forming apparatus 1 will be described. As shown in FIG. 2, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment includes developing devices 13Y, 13M, 13C, and 13K that respectively include toners and carriers corresponding to the respective color components of yellow, magenta, cyan, and black. An image forming apparatus for forming an image by a process, and a toner density sensor 15Y that outputs detection signals (output signals) KSY, KSM, KSC, and KSK based on the toner density in the developing devices 13Y, 13M, 13C, and 13K. , 15M, 15C, 15K, and toner density ports PT1, PT3, PT5, PT7 (described later) for inputting detection signals KSY, KSM, KSC, KSK, respectively, and density signals SIY, SIM, SIC, SIK, respectively. Image density ports PT0, PT2, PT4, PT6 (described later) and 1 An output port PT20 (to be described later), and an analog switch 31 for selectively switching the toner density ports PT1, PT3, PT5, PT7 and the image density ports PT0, PT2, PT4, PT6 by sequentially switching to the output port PT20. And a signal processing unit 32 for processing a signal appearing at the output port PT20.

画像形成装置1においては、アナログスイッチ31が接続を順次切り替えたときに検出信号KSY、KSM、KSC、KSKの各々の前に濃度信号SIY、SIM、SIC、SIKの各々が出力ポートPT20に現れるように、検出信号KSY、KSM、KSC、KSKおよび濃度信号SIY、SIM、SIC、SIKがそれぞれトナー濃度ポートPT1、PT3、PT5、PT7および画像濃度ポートPT0、PT2、PT4、PT6に接続されている。   In the image forming apparatus 1, each of the density signals SIY, SIM, SIC, and SIK appears at the output port PT20 before each of the detection signals KSY, KSM, KSC, and KSK when the analog switch 31 sequentially switches connections. In addition, detection signals KSY, KSM, KSC, KSK and density signals SIY, SIM, SIC, SIK are connected to toner density ports PT1, PT3, PT5, PT7 and image density ports PT0, PT2, PT4, PT6, respectively.

また、信号処理部32において、アナログスイッチ31による異なる切替え接続の各タイミングにおいて制御電圧VGが異なるように変化された濃度信号SIの直後に出力ポートPT20に現れる検出信号KSを出力するトナー濃度センサ15について、濃度信号SIの変化に基づく検出信号KSの変化量が所定値以上であった場合に、当該トナー濃度センサ15がアナログスイッチ31に正常に接続されていないと判定される。この場合、操作パネル33は、その液晶ディスプレイに接続不良である旨のメッセージを表示する。これにより、ユーザまたはサービスマンはトナー濃度センサ15の接続不良を認識することができる。   Further, in the signal processing unit 32, the toner concentration sensor 15 that outputs the detection signal KS that appears at the output port PT20 immediately after the concentration signal SI that is changed so that the control voltage VG is different at each timing of different switching connections by the analog switch 31. When the change amount of the detection signal KS based on the change of the density signal SI is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that the toner concentration sensor 15 is not normally connected to the analog switch 31. In this case, the operation panel 33 displays a message indicating that the connection is poor on the liquid crystal display. Thereby, the user or service person can recognize the connection failure of the toner density sensor 15.

信号処理部32の機能は、制御部100のCPUが適当なプログラムを実行することによってソフト的に、または適当なハードウェア回路との組み合わせによって実現される。   The function of the signal processing unit 32 is realized in software by the CPU of the control unit 100 executing an appropriate program or in combination with an appropriate hardware circuit.

なお、切替え手段として、アナログスイッチまたはマルチプレクサなどが用いられる。これら、アナログスイッチまたはマルチプレクサは、複数の入力ポート、例えば2個、4個、8個、12個、16個などの入力ポートと、1つの出力ポートとを持つものが多い。   An analog switch or a multiplexer is used as the switching means. Many of these analog switches or multiplexers have a plurality of input ports, for example, 2, 4, 8, 12, 16, etc. input ports and one output port.

また、信号処理部32として、A/D変換器、CPU、RAMなどが用いられる。これら、アナログスイッチまたはマルチプレクサ、A/D変換器、CPU、RAMなどは、それらの全体または一部が、マイクロコンピュータまたはASIC(Application Specific Integrated Circuit)などとしてLSI化されて用いられることがある。   As the signal processing unit 32, an A / D converter, a CPU, a RAM, or the like is used. These analog switches or multiplexers, A / D converters, CPUs, RAMs, and the like may be used as a whole or part of them as a microcomputer or ASIC (Application Specific Integrated Circuit).

図3はトナー濃度センサ15の構成の一例を示す回路図、図4は制御電圧VSを変化させた場合におけるトナー濃度と検出信号との関係を示す図、図5はIDCセンサ22の概略的な構成を示す図、図6は制御電圧VGを変化させた場合における画像濃度と濃度信号SIの電圧との関係を示す説明図、図7はアナログスイッチ31および信号処理部32の構成の一例を示す図である。   3 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the toner density sensor 15, FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the toner density and the detection signal when the control voltage VS is changed, and FIG. 5 is a schematic diagram of the IDC sensor 22. FIG. 6 is a diagram illustrating the configuration, FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating the relationship between the image density and the voltage of the density signal SI when the control voltage VG is changed, and FIG. 7 illustrates an example of the configuration of the analog switch 31 and the signal processing unit 32. FIG.

図3に示すように、トナー濃度センサ15は、発振回路150、差動トランス151、増幅器152、位相比較器153、平滑回路154、出力端子155、および感度制御部156を有する。   As illustrated in FIG. 3, the toner density sensor 15 includes an oscillation circuit 150, a differential transformer 151, an amplifier 152, a phase comparator 153, a smoothing circuit 154, an output terminal 155, and a sensitivity control unit 156.

差動トランス151は、駆動コイルLT1、基準コイルLT2、検知コイルLT3を有する。基準コイルLT2と検知コイルLT3とは差動巻結線となっている。発振回路150によって駆動コイルLT1に数百kHz程度の交流電圧(高周波電圧)を供給することにより、基準コイルLT2には電圧(基準電圧)V2が、検知コイルLT3には電圧(検知電圧)V3が、それぞれ生じる。これら電圧V2とV3とはほぼ同じ値または同じ位相となっており、その差動出力信号Vtの大きさはほぼ零であるが、現像剤の透磁率によって検知コイルLT3の電圧V3の値または位相が微小変化し、その微小変化分ΔV3が差動出力信号Vtとして得られる。現像剤の濃度および透磁率は、いずれもトナー量とキャリア量との比率によって変化するので、透磁率を検出することによってトナー濃度が検出されるのである。   The differential transformer 151 includes a drive coil LT1, a reference coil LT2, and a detection coil LT3. The reference coil LT2 and the detection coil LT3 are differentially wound. By supplying an alternating voltage (high frequency voltage) of about several hundred kHz to the drive coil LT1 by the oscillation circuit 150, the voltage (reference voltage) V2 is applied to the reference coil LT2, and the voltage (detection voltage) V3 is applied to the detection coil LT3. Each occurs. These voltages V2 and V3 have substantially the same value or the same phase, and the magnitude of the differential output signal Vt is almost zero, but the value or phase of the voltage V3 of the detection coil LT3 depending on the magnetic permeability of the developer. Slightly changes, and the minute change ΔV3 is obtained as the differential output signal Vt. Since both the developer concentration and the magnetic permeability change depending on the ratio between the toner amount and the carrier amount, the toner concentration is detected by detecting the magnetic permeability.

差動トランス151から出力された差動出力信号Vtは、増幅器152によって増幅され、位相比較器153によって基準電圧と比較され、位相弁別が行われる。位相比較器153からの出力は、抵抗RhとコンデンサChからなる平滑回路154によって平滑化され、出力端子155から出力される。これにより、トナー濃度に対応した電圧値を持つ直流のアナログ信号が、検出信号KSとして得られる。   The differential output signal Vt output from the differential transformer 151 is amplified by an amplifier 152, compared with a reference voltage by a phase comparator 153, and phase discrimination is performed. The output from the phase comparator 153 is smoothed by a smoothing circuit 154 including a resistor Rh and a capacitor Ch, and is output from an output terminal 155. As a result, a DC analog signal having a voltage value corresponding to the toner density is obtained as the detection signal KS.

なお、差動出力信号Vtの位相弁別を行うために、差動出力信号Vtに対し90度の位相差を持つ参照電圧が加えられるが、感度制御部156は、電圧制御部30aからの制御電圧VGに応じてその参照電圧を制御し、トナー濃度センサ15の感度特性を調整する。   In order to perform phase discrimination of the differential output signal Vt, a reference voltage having a phase difference of 90 degrees is applied to the differential output signal Vt, but the sensitivity control unit 156 controls the control voltage from the voltage control unit 30a. The reference voltage is controlled according to VG, and the sensitivity characteristic of the toner density sensor 15 is adjusted.

電圧制御部30aは、制御部100の一部であり、各色のトナー濃度センサ15に対し独立して制御電圧VSを出力する。つまり、各色のトナー濃度センサ15は、電圧制御部30aからそれぞれ出力される制御電圧VSによって、それぞれの感度特性が調整され、したがってそれぞれの検出信号KSの電圧のレベルが調整される。つまり、電圧制御部30aからの制御電圧VSによって、各色のトナー濃度センサ15の検出信号KSのキャリブレーションを行うことが可能である。   The voltage control unit 30a is a part of the control unit 100, and outputs the control voltage VS independently to the toner density sensor 15 of each color. That is, the sensitivity characteristics of the toner density sensors 15 of the respective colors are adjusted by the control voltage VS output from the voltage control unit 30a, and accordingly, the voltage level of each detection signal KS is adjusted. That is, it is possible to calibrate the detection signal KS of the toner density sensor 15 of each color by the control voltage VS from the voltage control unit 30a.

なお、発振回路150、増幅器152、感度制御部156などは、互いに独立して設けられることもあるが、複数の回路素子を互いに接続することによって全体としてそれらの機能が得られるように回路構成することも可能である。例えば、感度制御部156として、発振回路150の出力の一部を位相調整して基準コイルLT2に印加するように、抵抗、コンデンサ、および論理素子などを用いて構成してもよい。   Note that the oscillation circuit 150, the amplifier 152, the sensitivity control unit 156, and the like may be provided independently of each other, but are configured so that their functions are obtained as a whole by connecting a plurality of circuit elements to each other. It is also possible. For example, the sensitivity control unit 156 may be configured using a resistor, a capacitor, a logic element, and the like so that a part of the output of the oscillation circuit 150 is phase-adjusted and applied to the reference coil LT2.

図4に示すように、制御電圧VSを変化させることで検出信号KSの出力電圧を変化させることが可能な機能を有するトナー濃度センサにおいては、トナー濃度と検出信号KSとは比例し、トナー濃度が高くなれば検出信号KSは直線的に低下する。制御電圧VSを変化させることによって、トナー濃度が同じであっても検出信号KSの電圧値が変化する。制御電圧VSを高くすると検出信号KSは高くなり、制御電圧VSを低くすると検出信号KSは低くなる。一般に、各色のトナー濃度センサごとに制御電圧VSを調整し、適切なトナー濃度の範囲が検出されるように調整する。例えば、制御電圧VSを調整して、トナー濃度が理想値である7%の場合に検出信号KSが例えば2.5Vとなるように、キャリブレーションを実施する。なお、画質の向上または維持の観点から、トナー濃度の正常範囲を例えば4%〜11%とすることが好ましい。   As shown in FIG. 4, in the toner density sensor having a function capable of changing the output voltage of the detection signal KS by changing the control voltage VS, the toner density and the detection signal KS are proportional to each other. As the value increases, the detection signal KS decreases linearly. By changing the control voltage VS, the voltage value of the detection signal KS changes even if the toner density is the same. When the control voltage VS is increased, the detection signal KS is increased, and when the control voltage VS is decreased, the detection signal KS is decreased. In general, the control voltage VS is adjusted for each toner concentration sensor of each color so that an appropriate toner concentration range is detected. For example, the control voltage VS is adjusted, and the calibration is performed so that the detection signal KS becomes, for example, 2.5V when the toner density is 7% which is an ideal value. From the viewpoint of improving or maintaining the image quality, it is preferable to set the normal range of the toner density to 4% to 11%, for example.

図5に示すように、IDCセンサ22は、中間転写ベルト14上に形成されたトナーパターンTPの画像濃度を検出するための発光素子220および受光素子221を有する。すなわち、発光素子220から出射した光がトナーパターンTPで反射して返ってきた帰還光を受光素子221で受けることによって、トナーパターンTPの画像濃度が検出される。   As shown in FIG. 5, the IDC sensor 22 includes a light emitting element 220 and a light receiving element 221 for detecting the image density of the toner pattern TP formed on the intermediate transfer belt 14. That is, when the light emitted from the light emitting element 220 is reflected by the toner pattern TP and returned by the light receiving element 221, the image density of the toner pattern TP is detected.

光量制御部30bは、制御部100の一部であり、各色のIDCセンサ22の発光素子220に対し独立して制御電圧VGを出力する。光量制御部30bは制御電圧VGを変化させることによって、発光素子220の出射する光の量を制御することができる。これにより、受光素子221が受ける光の量を制御することができる。したがって、IDCセンサ22の出力電圧を制御することが可能となる。   The light quantity control unit 30b is a part of the control unit 100, and outputs a control voltage VG independently to the light emitting element 220 of the IDC sensor 22 of each color. The light quantity control unit 30b can control the amount of light emitted from the light emitting element 220 by changing the control voltage VG. Thereby, the amount of light received by the light receiving element 221 can be controlled. Therefore, the output voltage of the IDC sensor 22 can be controlled.

図6に示すように、各色のIDCセンサ22は、光量制御部30bからそれぞれ出力される制御電圧VGによって、それぞれの感度特性が調整され、したがってそれぞれの濃度信号SIの電圧のレベルが調整される。つまり、光量制御部30bからの制御電圧VGによって、各色のIDCセンサ22の濃度信号SIのキャリブレーションを行うことが可能である。また、本実施形態においては、光量制御部30bの制御電圧VGを変化させることによって、各色のトナー濃度センサ15の接続状態が正常であるか否かを検出する。これについては後で詳しく説明する。   As shown in FIG. 6, the sensitivity characteristics of the IDC sensors 22 of the respective colors are adjusted by the control voltage VG output from the light amount control unit 30b, and accordingly, the voltage level of each density signal SI is adjusted. . That is, it is possible to calibrate the density signal SI of the IDC sensor 22 of each color by the control voltage VG from the light quantity control unit 30b. In the present embodiment, it is detected whether or not the connection state of the toner density sensor 15 of each color is normal by changing the control voltage VG of the light amount control unit 30b. This will be described in detail later.

続いて、アナログスイッチ31および信号処理部32について説明する。   Next, the analog switch 31 and the signal processing unit 32 will be described.

図7に示すように、アナログスイッチ31は、8つの入力ポートPT0〜7と1つの出力ポートPT20とを有し、CPU321の制御によって、これらの入力ポートが、PT0、PT1、PT2、PT3、PT4、PT5、PT6、PT7の順に切り替えられ、出力ポートPT20に選択的に接続される。入力ポートPT7の次は入力ポートPT0に戻り、再度同じ順で切り替えられる。   As shown in FIG. 7, the analog switch 31 has eight input ports PT0 to PT7 and one output port PT20, and these input ports are controlled by the CPU 321 so that these input ports are PT0, PT1, PT2, PT3, PT4. , PT5, PT6, PT7 in this order, and selectively connected to the output port PT20. After the input port PT7, the process returns to the input port PT0 and is switched again in the same order.

入力ポートPT0〜7には、上位ポートから順に、IDCセンサ22Y、トナー濃度センサ15Y、IDCセンサ22M、トナー濃度センサ15M、IDCセンサ22C、トナー濃度センサ15C、IDCセンサ22K、およびトナー濃度センサ15Kから出力される各信号(以下「センサ信号」と記載することがある)が入力されるよう、それぞれ接続されている。したがって、入力ポートPT0〜7が順次切り替えられることにより、それぞれの信号が、この順に、出力ポートPT20に現れる。なお、入力ポートPT0、PT2、PT4、PT6を画像濃度ポートと称し、入力ポートPT1、PT3、PT5、PT7をトナー濃度ポートと称することがある。   The input ports PT0 to PT7 are, in order from the upper port, from IDC sensor 22Y, toner density sensor 15Y, IDC sensor 22M, toner density sensor 15M, IDC sensor 22C, toner density sensor 15C, IDC sensor 22K, and toner density sensor 15K. Each output signal (hereinafter sometimes referred to as “sensor signal”) is connected so as to be input. Therefore, when the input ports PT0 to PT7 are sequentially switched, the respective signals appear at the output port PT20 in this order. The input ports PT0, PT2, PT4, and PT6 may be referred to as image density ports, and the input ports PT1, PT3, PT5, and PT7 may be referred to as toner density ports.

出力ポートPT20には、コンデンサC1の残留電圧を放電するためのプルダウン抵抗R2が接続されている。プルダウン抵抗R2は、抵抗値が小さいほど残留電圧を速く放電させることができるが、各センサの出力インピーダンスとの関係から余り小さくすることはできない。すなわち、トナー濃度センサ15の接続状態が良好である場合に、プルダウン抵抗R2の抵抗値が小さいほど、トナー濃度に基づく出力電圧が低下してしまい、トナー濃度センサ15の検出感度が低下してしまう。本実施形態では、数百kΩ乃至数MΩ程度の範囲、例えば1MΩに設定されている。   A pull-down resistor R2 for discharging the residual voltage of the capacitor C1 is connected to the output port PT20. The pull-down resistor R2 can discharge the residual voltage faster as the resistance value is smaller, but cannot be made too small due to the relationship with the output impedance of each sensor. That is, when the connection state of the toner density sensor 15 is good, the smaller the resistance value of the pull-down resistor R2, the lower the output voltage based on the toner density and the lower the detection sensitivity of the toner density sensor 15. . In the present embodiment, the range is set to about several hundred kΩ to several MΩ, for example, 1 MΩ.

出力ポートPT20に現れた信号は、抵抗R1を介してコンデンサC1を充電し、A/D変換器320に入力される。A/D変換器320は、コンデンサC1によって保持(サンプルホールド)されたアナログの信号電圧(ピーク電圧)をデジタル信号(デジタルデータ)に変換する。   The signal appearing at the output port PT20 charges the capacitor C1 through the resistor R1 and is input to the A / D converter 320. The A / D converter 320 converts the analog signal voltage (peak voltage) held (sampled and held) by the capacitor C1 into a digital signal (digital data).

CPU321は、アナログスイッチ31の入力ポートPT0〜7を、例えば数μ秒程度で順次切り替え、各センサ信号のデジタルデータを取り込み、それぞれのデジタルデータに基づいて必要な処理を行う。   The CPU 321 sequentially switches the input ports PT0 to PT7 of the analog switch 31 in, for example, about several microseconds, takes in digital data of each sensor signal, and performs necessary processing based on the respective digital data.

CPU321の処理には、例えば、トナー濃度センサ15で検出されたトナー濃度に基づいて現像装置13のトナー濃度を制御するトナー濃度制御処理、図示しない温度センサおよび湿度センサで検出された温度および湿度に基づき必要に応じて行う画像安定化処理、IDCセンサ22で検出されたトナーパターン濃度に基づいて画像濃度制御処理、および、上に述べたように各色のトナー濃度センサ15の接続状態が正常であるか否かを検出する接続状態判定処理、その他の種々の処理が含まれる。   The processing of the CPU 321 includes, for example, a toner density control process for controlling the toner density of the developing device 13 based on the toner density detected by the toner density sensor 15, and the temperature and humidity detected by a temperature sensor and a humidity sensor (not shown). Based on the image stabilization processing based on necessity, the image density control processing based on the toner pattern density detected by the IDC sensor 22, and the connection state of the toner density sensor 15 for each color as described above is normal. Connection state determination processing for detecting whether or not, and various other processing.

IDCセンサ22は、制御電圧VGを変化させることにより、その出力信号電圧である濃度信号SIをほぼ瞬間的に変化させることが可能である。   The IDC sensor 22 can change the concentration signal SI, which is its output signal voltage, almost instantaneously by changing the control voltage VG.

本実施形態では、接続状態判定処理において、トナー濃度センサ15の検出信号KSのサンプリング、つまり検出信号KSのデジタルデータの取り込みを行う度ごとに、各検出信号KSの前に各画像濃度ポートPT0、PT2、PT4、PT6に入力される濃度信号SIを出力するIDCセンサ22の制御電圧VGを変化させ、これによる検出信号KSの変化量を所定値thと比較することにより、各トナー濃度センサ15の接続状態の良否を判定する。   In the present embodiment, each time the sampling of the detection signal KS of the toner density sensor 15, that is, the digital data of the detection signal KS is taken in the connection state determination process, each image density port PT0, By changing the control voltage VG of the IDC sensor 22 that outputs the density signal SI input to PT2, PT4, and PT6, and comparing the change amount of the detection signal KS with the predetermined value th, Determine whether the connection is good or bad.

また、検出信号KSのデジタルデータの取り込みを複数回行う度ごとに制御電圧VGを変化させるようにしてもよい。この場合には、複数回のサンプリングの平均値または中央値などを用いることにより、検出精度が向上する。   Further, the control voltage VG may be changed every time the digital data of the detection signal KS is taken a plurality of times. In this case, the detection accuracy is improved by using an average value or median value of a plurality of samplings.

なお、本実施形態において、所定値thは、十分の1ボルトないし十分の数ボルト程度の範囲、具体例には例えば0.2Vに設定される。   In the present embodiment, the predetermined value th is set to a range of about 1 volt to a sufficient number of several volts, for example, 0.2 V in a specific example.

続いて、接続状態判定処理について図面を参照しながら説明する。   Next, the connection state determination process will be described with reference to the drawings.

図8は接続状態判定処理の流れを概略的に示す図、図9は接続状態判定処理におけるサンプリングのタイミングを示す図、図10は制御電圧VGを変化させる前のセンサ信号の出力電圧および制御電圧VGを変化させた後のセンサ信号の出力電圧を説明するための図、図11は接続状態判定処理を示すフローチャートである。   FIG. 8 is a diagram schematically showing the flow of the connection state determination process, FIG. 9 is a diagram showing the sampling timing in the connection state determination process, and FIG. 10 is the output voltage and control voltage of the sensor signal before the control voltage VG is changed. FIG. 11 is a flowchart for explaining a connection state determination process for explaining the output voltage of the sensor signal after changing VG.

図8に示すように、最初に、時間t1において光量制御部30bによってIDCセンサ22に制御電圧(以下、「前制御電圧」と称する)VG1が印加される。本実施形態において前制御電圧VG1は例えば0Vである。時間t1から時間t2までの期間(例えば220ms)は各センサの出力電圧を安定させるための待ち時間である。   As shown in FIG. 8, first, a control voltage (hereinafter referred to as “pre-control voltage”) VG1 is applied to the IDC sensor 22 by the light quantity control unit 30b at time t1. In the present embodiment, the pre-control voltage VG1 is, for example, 0V. A period from time t1 to time t2 (for example, 220 ms) is a waiting time for stabilizing the output voltage of each sensor.

時間t2に達すると、前制御電圧VG1における各センサの出力電圧のサンプリングが開始される。サンプリングが開始される時間t2から終了される時間t3までの期間は例えば80msである。   When the time t2 is reached, sampling of the output voltage of each sensor at the pre-control voltage VG1 is started. The period from time t2 at which sampling is started to time t3 at which sampling is ended is, for example, 80 ms.

時間t3において光量制御部30bによって前制御電圧VG1が後制御電圧VG2に変化される。後制御電圧VG2は例えば12.8Vである。時間t3から時間t4までの期間(例えば220ms)は各センサの出力電圧を安定させるための待ち時間である。   At time t3, the light control unit 30b changes the front control voltage VG1 to the rear control voltage VG2. The post control voltage VG2 is, for example, 12.8V. A period from time t3 to time t4 (for example, 220 ms) is a waiting time for stabilizing the output voltage of each sensor.

時間t4に達すると、後制御電圧VG2における各センサの出力電圧のサンプリングが開始される。サンプリングが開始される時間t4から終了される時間t5までの期間は例えば80msである。本実施形態では、IDCセンサ22の各々に対して前制御電圧VG1または後制御電圧VG2は同一タイミングで印加される。   When time t4 is reached, sampling of the output voltage of each sensor at the post-control voltage VG2 is started. The period from time t4 when sampling is started to time t5 when sampling is ended is, for example, 80 ms. In the present embodiment, the front control voltage VG1 or the rear control voltage VG2 is applied to each IDC sensor 22 at the same timing.

以下、前制御電圧VG1および後制御電圧VG2におけるサンプリングについて説明する。   Hereinafter, sampling in the pre-control voltage VG1 and the post-control voltage VG2 will be described.

上述したように、アナログスイッチ31による切り替えは、画像濃度ポートPT0、トナー濃度ポートPT1、画像濃度ポートPT2、トナー濃度ポートPT3、画像濃度ポートPT4、トナー濃度ポートPT5、画像濃度ポートPT6、およびトナー濃度ポートPT7の順で行われる。   As described above, the switching by the analog switch 31 is performed by the image density port PT0, the toner density port PT1, the image density port PT2, the toner density port PT3, the image density port PT4, the toner density port PT5, the image density port PT6, and the toner density. This is done in the order of port PT7.

したがって、図9に示すように、時間t2から時間t3までの期間(前制御電圧VG1が印加されている期間)に信号処理部32に入力される各センサ信号の順序は、濃度信号SIY、検出信号KSY、濃度信号SIM、検出信号KSM、濃度信号SIC、検出信号KSC、濃度信号SIK、および検出信号KSKとなる。時間t4から時間t5までの期間(後制御電圧VG2が印加されている期間)に信号処理部32に入力される各センサ信号の順序も同様である。   Therefore, as shown in FIG. 9, the order of the sensor signals input to the signal processing unit 32 during the period from time t2 to time t3 (period during which the previous control voltage VG1 is applied) is the density signal SIY, detection The signal KSY, the density signal SIM, the detection signal KSM, the density signal SIC, the detection signal KSC, the density signal SIK, and the detection signal KSK. The order of the sensor signals input to the signal processing unit 32 in the period from time t4 to time t5 (period in which the post-control voltage VG2 is applied) is the same.

本実施形態では、上記の各期間における各センサ信号のサンプリングは例えば3〜10回行われ(図9では3回を図示)、これらの出力電圧の平均値が上記各期間における各センサ信号の出力電圧とされる。   In this embodiment, sampling of each sensor signal in each of the above periods is performed, for example, 3 to 10 times (three times are shown in FIG. 9), and the average value of these output voltages is the output of each sensor signal in each of the above periods. The voltage.

ここで、トナー濃度センサ15Y側のコネクタCN1Yと制御部100側のコネクタCN2Yとが電気的に接続されており、トナー濃度センサ15M側のコネクタCN1Mと制御部100側のコネクタCN2Mとが電気的に接続されていない場合を一例に、トナー濃度センサ15Y、15Mの検出信号KSY、KSMの電圧の変化について説明する。   Here, the connector CN1Y on the toner concentration sensor 15Y side and the connector CN2Y on the control unit 100 side are electrically connected, and the connector CN1M on the toner concentration sensor 15M side and the connector CN2M on the control unit 100 side are electrically connected. As an example of the case where they are not connected, changes in the voltages of the detection signals KSY and KSM of the toner density sensors 15Y and 15M will be described.

図10(A)に示すように、トナー濃度センサ15Yの接続不良が生じている場合には、光量制御部30bによって前制御電圧VG1が後制御電圧VG2に変化されると、検出信号KSYの電圧も変化する。   As shown in FIG. 10A, when the connection failure of the toner density sensor 15Y occurs, when the front control voltage VG1 is changed to the rear control voltage VG2 by the light quantity control unit 30b, the voltage of the detection signal KSY. Also changes.

これに対して、図10(B)に示すように、トナー濃度センサ15Mの接続状態が良好である場合には、光量制御部30bによって前制御電圧VG1が後制御電圧VG2に変化されても、検出信号KSMの電圧は変化しない。   On the other hand, as shown in FIG. 10B, when the connection state of the toner density sensor 15M is good, even if the front control voltage VG1 is changed to the rear control voltage VG2 by the light amount control unit 30b, The voltage of the detection signal KSM does not change.

図11において、上述したように、まず、光量制御部30bによってIDCセンサ22の発光素子220に前制御電圧VG1が印加される(#1)。そして、時間t2から時間t3まで各センサの出力電圧のサンプリングが実施される(#2)。   In FIG. 11, as described above, first, the pre-control voltage VG1 is applied to the light emitting element 220 of the IDC sensor 22 by the light quantity control unit 30b (# 1). Then, the output voltage of each sensor is sampled from time t2 to time t3 (# 2).

次に、光量制御部30bによってIDCセンサ22に印加される制御電圧VGが前制御電圧VG1から後制御電圧VG2に変化される(#3)。そして、時間t4から時間t5まで各センサの出力電圧のサンプリングが実施される(#4)。   Next, the control voltage VG applied to the IDC sensor 22 by the light quantity control unit 30b is changed from the front control voltage VG1 to the rear control voltage VG2 (# 3). Then, the output voltage of each sensor is sampled from time t4 to time t5 (# 4).

続いて、トナー濃度センサ15Yについて前制御電圧VG1時の出力電圧と後制御電圧VG2時の出力電圧との差が閾値である所定値th未満であるか否かが判別される(#5)。   Subsequently, it is determined whether or not the difference between the output voltage at the front control voltage VG1 and the output voltage at the rear control voltage VG2 is less than a predetermined value th that is a threshold (# 5).

上記差が所定値th以上である場合(#5でNo)、トナー濃度センサ15Yの接続状態が正常でない旨のトラブルメッセージが操作パネル33の液晶ディスプレイに表示される(#6)。これにより、ユーザまたはサービスマンは接続不良を認識することができる。   When the difference is equal to or greater than the predetermined value th (No in # 5), a trouble message indicating that the connection state of the toner density sensor 15Y is not normal is displayed on the liquid crystal display of the operation panel 33 (# 6). Thereby, the user or the service person can recognize the connection failure.

上記差が所定値th未満である場合(#5でYes)、トナー濃度センサ15Mについて前制御電圧VG1時の出力電圧と後制御電圧VG2時の出力電圧との差が所定値th未満であるか否かが判別される(#7)。   If the difference is less than the predetermined value th (Yes in # 5), whether the difference between the output voltage at the front control voltage VG1 and the output voltage at the rear control voltage VG2 for the toner density sensor 15M is less than the predetermined value th. It is determined whether or not (# 7).

上記差が所定値th以上である場合(#7でNo)、トナー濃度センサ15Mの接続状態が正常でない旨のトラブルメッセージが操作パネル33の液晶ディスプレイに表示される(#8)。   When the difference is equal to or greater than the predetermined value th (No in # 7), a trouble message indicating that the connection state of the toner density sensor 15M is not normal is displayed on the liquid crystal display of the operation panel 33 (# 8).

上記差が所定値th未満である場合(#7でYes)、トナー濃度センサ15Cについて前制御電圧VG1時の出力電圧と後制御電圧VG2時の出力電圧との差が所定値th未満であるか否かが判別される(#9)。   If the difference is less than the predetermined value th (Yes in # 7), is the difference between the output voltage at the front control voltage VG1 and the output voltage at the rear control voltage VG2 less than the predetermined value th for the toner density sensor 15C? It is determined whether or not (# 9).

上記差が所定値th以上である場合(#9でNo)、トナー濃度センサ15Cの接続状態が正常でない旨のトラブルメッセージが操作パネル33の液晶ディスプレイに表示される(#10)。   When the difference is equal to or greater than the predetermined value th (No in # 9), a trouble message indicating that the connection state of the toner density sensor 15C is not normal is displayed on the liquid crystal display of the operation panel 33 (# 10).

上記差が所定値th未満である場合(#9でYes)、トナー濃度センサ15Kについて前制御電圧VG1時の出力電圧と後制御電圧VG2時の出力電圧との差が所定値th未満であるか否かが判別される(#11)。   If the difference is less than the predetermined value th (Yes in # 9), is the difference between the output voltage at the front control voltage VG1 and the output voltage at the rear control voltage VG2 for the toner density sensor 15K less than the predetermined value th? It is determined whether or not (# 11).

上記差が所定値th以上である場合(#11でNo)、トナー濃度センサ15Kの接続状態が正常でない旨のトラブルメッセージが操作パネル33の液晶ディスプレイに表示される(#12)。   When the difference is equal to or greater than the predetermined value th (No in # 11), a trouble message indicating that the connection state of the toner density sensor 15K is not normal is displayed on the liquid crystal display of the operation panel 33 (# 12).

上記差が所定値th未満である場合(#11でYes)、トナー濃度センサ15Y、15M、15C、15Kの接続状態が全て良好であるので、各現像装置13内でトナーとキャリアとの攪拌が実施される(#13)。このように、トナー濃度センサ15Y、15M、15C、15Kのいずれか一つでも接続状態が正常でない場合、攪拌処理は実施されずにトラブルメッセージが表示される。これにより、現像装置13において不適切なトナー濃度で攪拌処理が実施されることが防止される。   When the difference is less than the predetermined value th (Yes in # 11), since the connection states of the toner density sensors 15Y, 15M, 15C, and 15K are all good, the toner and the carrier are agitated in each developing device 13. Implemented (# 13). As described above, when any one of the toner density sensors 15Y, 15M, 15C, and 15K is not in a normal connection state, the stirring process is not performed and a trouble message is displayed. This prevents the developing device 13 from performing the stirring process with an inappropriate toner concentration.

(本実施形態における効果)
トナー濃度センサの接続状態を検出する方法として、トナー濃度センサへの印加電圧を変化させ、変化前後の出力電圧に基づいて接続状態を判断する方法があるが、本実施形態では、出力電圧を変化させる機能を有する高価なトナー濃度センサを用いない場合でも、以下の方法を用いてトナー濃度センサ15の接続状態を検出する。したがって、コスト的に有利となる。
(Effect in this embodiment)
As a method of detecting the connection state of the toner concentration sensor, there is a method of changing the applied voltage to the toner concentration sensor and determining the connection state based on the output voltage before and after the change. In this embodiment, the output voltage is changed. Even when an expensive toner concentration sensor having the function of using the toner concentration sensor is not used, the connection state of the toner concentration sensor 15 is detected using the following method. Therefore, it is advantageous in terms of cost.

すなわち、本実施形態では、トナー濃度ポートPT1、PT3、PT5、PT7のそれぞれに入力された検出信号KSY、KSM、KSC、KSKの各々が出力ポート20に現れる前に、画像濃度ポートPT0、PT2、PT4、PT6のそれぞれに入力された濃度信号SIY、SIM、SIC、SIKの各々が出力ポート20に現れるように、アナログスイッチ31によって入力ポートPT0〜7が順次切り替えられる。   That is, in this embodiment, before the detection signals KSY, KSM, KSC, and KSK input to the toner density ports PT1, PT3, PT5, and PT7 appear at the output port 20, the image density ports PT0, PT2,. The input ports PT0 to PT7 are sequentially switched by the analog switch 31 so that the density signals SIY, SIM, SIC and SIK input to the PT4 and PT6 respectively appear at the output port 20.

そして、IDCセンサ22の制御電圧VGを変化させ、出力電圧を変化させた場合に、IDCセンサ22の出力電圧の変化に伴って検出信号KSの出力電圧が変化した場合には、1つ前(1つ上位)の画像濃度ポートPT0、PT2、PT4、PT6のいずれかに入力された濃度信号SIの残留電圧(不定電圧)の影響を受けているとして、トナー濃度センサ15の接続状態が正常でないと判断する。これに対して、IDCセンサ22の出力電圧の変化前後において検出信号KSの出力電圧が変化しない場合には、トナー濃度センサ15の接続状態が良好であると判断する。   Then, when the control voltage VG of the IDC sensor 22 is changed and the output voltage is changed, when the output voltage of the detection signal KS changes along with the change of the output voltage of the IDC sensor 22, the previous one ( The connection state of the toner density sensor 15 is not normal, assuming that it is affected by the residual voltage (undefined voltage) of the density signal SI input to any one of the image density ports PT0, PT2, PT4, and PT6, which is one level higher. Judge. On the other hand, when the output voltage of the detection signal KS does not change before and after the change of the output voltage of the IDC sensor 22, it is determined that the connection state of the toner density sensor 15 is good.

このような方法によって、トナー濃度センサ15の接続状態を正確に検出することが可能となる。   By such a method, the connection state of the toner density sensor 15 can be accurately detected.

また、本実施形態では、アナログスイッチ31により入力ポートPT0〜7の切り替えを行うことによって、各センサ信号をA/D変換するA/D変換器320を複数設けなくてもよい。したがって、コスト的にさらに有利である。   Further, in this embodiment, it is not necessary to provide a plurality of A / D converters 320 that A / D convert each sensor signal by switching the input ports PT0 to PT7 by the analog switch 31. Therefore, it is further advantageous in terms of cost.

また、本実施形態では、IDCセンサ22への制御電圧VGを変化させる方法によってトナー濃度センサ15の接続状態を容易に検出することができる。   In this embodiment, the connection state of the toner density sensor 15 can be easily detected by a method of changing the control voltage VG to the IDC sensor 22.

さらに、アナログスイッチ31の入力ポートにトナー濃度センサ15Y、15M、15C、15Kからの検出信号KSY、KSM、KSC、KSKを順に入力する方法を採用する場合には、制御電圧VSを変化させたときの出力電圧の変化が次の入力切り替えの対象となる入力ポートに影響するので、制御電圧VSを変化させるタイミングを各トナー濃度センサ15ごとにずらす必要がある。その結果、タイミングをずらすことによってトナー濃度センサ15の接続状態を検出する処理時間が長くなり、例えば画像形成装置1の初期ウォームアップ時間が長くなってしまうが、本実施形態の画像形成装置1によれば、上記タイミングをずらす必要は生じないので、初期ウォームアップ時間等が長くなることが防止される。   Further, when the method of sequentially inputting the detection signals KSY, KSM, KSC, and KSK from the toner density sensors 15Y, 15M, 15C, and 15K to the input port of the analog switch 31, the control voltage VS is changed. Therefore, the timing of changing the control voltage VS needs to be shifted for each toner density sensor 15. As a result, by shifting the timing, the processing time for detecting the connection state of the toner density sensor 15 becomes longer. For example, the initial warm-up time of the image forming apparatus 1 becomes longer. Accordingly, since it is not necessary to shift the timing, it is possible to prevent the initial warm-up time and the like from becoming long.

以上により、本実施形態の画像形成装置1によれば、トナー濃度センサ15の接続状態を、従来より容易かつ低コストで検出することできる。   As described above, according to the image forming apparatus 1 of the present embodiment, the connection state of the toner density sensor 15 can be detected more easily and at a lower cost.

(他の実施形態)
上記実施形態(図7)で説明した、アナログスイッチ31のトナー濃度ポートPT1、PT3、PT5、PT7および画像濃度ポートPT0、PT2、PT4、PT6に対するセンサ信号の入力方法を次のようにしてもよい。
(Other embodiments)
The sensor signal input method for the toner density ports PT1, PT3, PT5, PT7 and the image density ports PT0, PT2, PT4, PT6 of the analog switch 31 described in the above embodiment (FIG. 7) may be as follows. .

図12はアナログスイッチ31の各ポートに対する信号の入力を行う構成の他の例を示す図である。   FIG. 12 is a diagram showing another example of a configuration for inputting a signal to each port of the analog switch 31.

図12に示すように、アナログスイッチ31aは、入力ポートとして、画像濃度ポートPT0、PT2、トナー濃度ポートPT1、PT3、所定ポートPT40、PT41、PT42、PT43を有し、出力ポートPT20を有する。   As shown in FIG. 12, the analog switch 31a has image density ports PT0 and PT2, toner density ports PT1 and PT3, predetermined ports PT40, PT41, PT42, and PT43 as input ports, and an output port PT20.

アナログスイッチ31aの画像濃度ポートPT0にはIDCセンサ22Yからの濃度信号SIYが入力され、トナー濃度ポートPT1には検出信号KSYまたは検出信号KSMが入力され、画像濃度ポートPT2にはIDCセンサ22Mからの濃度信号SIMが入力され、トナー濃度ポートPT3には検出信号KSCまたは検出信号KSKが入力され、所定ポートPT40にはAセンサ40からの信号SAが入力され、所定ポートPT41にはBセンサ41からの信号SBが入力され、所定ポートPT42にはCセンサ42からの信号SCが入力され、所定ポートPT43にはDセンサ43からの信号SDが入力される。なお、Aセンサ40、Bセンサ41、Cセンサ42およびDセンサ43は、装置内の温度を計測する温度センサや湿度を計測する湿度センサ等であってもよい。   The density signal SIY from the IDC sensor 22Y is input to the image density port PT0 of the analog switch 31a, the detection signal KSY or the detection signal KSM is input to the toner density port PT1, and the image density port PT2 is input from the IDC sensor 22M. The density signal SIM is inputted, the detection signal KSC or the detection signal KSK is inputted to the toner density port PT3, the signal SA from the A sensor 40 is inputted to the predetermined port PT40, and the B sensor 41 is inputted to the predetermined port PT41. The signal SB is input, the signal SC from the C sensor 42 is input to the predetermined port PT42, and the signal SD from the D sensor 43 is input to the predetermined port PT43. The A sensor 40, the B sensor 41, the C sensor 42, and the D sensor 43 may be a temperature sensor that measures the temperature in the apparatus, a humidity sensor that measures humidity, or the like.

本例では、アナログスイッチ等からなる第1切替素子50によって、トナー濃度センサ15Yからの検出信号KSYとトナー濃度センサ15Mからの検出信号KSMとが選択的に切り替えられてトナー濃度ポートPT1に入力される。また、アナログスイッチ等からなる第2切替素子51によって、トナー濃度センサ15Cからの検出信号KSCとトナー濃度センサ15Kからの検出信号KSKとが選択的に切り替えられてトナー濃度ポートPT3に入力される。   In this example, the detection signal KSY from the toner density sensor 15Y and the detection signal KSM from the toner density sensor 15M are selectively switched by the first switching element 50 made of an analog switch or the like and input to the toner density port PT1. The Further, the detection signal KSC from the toner density sensor 15C and the detection signal KSK from the toner density sensor 15K are selectively switched by the second switching element 51 made of an analog switch or the like and input to the toner density port PT3.

アナログスイッチ31aによって、入力ポートが画像濃度ポートPT0、トナー濃度ポートPT1、画像濃度ポートPT2、トナー濃度ポートPT3、所定ポートPT40、所定ポートPT41、所定ポートPT42、および所定ポートPT43の順に切り替えられ、出力ポートPT20に選択的に接続される。所定ポート43の次は画像濃度ポートPT0に戻り、再度同じ順で切り替えられる。   By the analog switch 31a, the input port is switched in the order of the image density port PT0, the toner density port PT1, the image density port PT2, the toner density port PT3, the predetermined port PT40, the predetermined port PT41, the predetermined port PT42, and the predetermined port PT43. It is selectively connected to port PT20. After the predetermined port 43, the process returns to the image density port PT0 and is switched again in the same order.

このように、画像形成装置1に設けられるIDCセンサ22の数が少ない場合にも、第1切替素子50および第2切替素子51を設けることによって、トナー濃度センサ15の接続状態を検出することが可能となる。   As described above, even when the number of IDC sensors 22 provided in the image forming apparatus 1 is small, the connection state of the toner density sensor 15 can be detected by providing the first switching element 50 and the second switching element 51. It becomes possible.

また、上記実施の形態では、検出信号KSの入力切り替えの前に、出力電圧を変化させることが可能なIDCセンサ22からの濃度信号SIを入力することとしたが、出力電圧を変化させることが可能な他の電圧出力回路からの信号を入力してもよい。   In the above embodiment, the concentration signal SI from the IDC sensor 22 that can change the output voltage is input before the input of the detection signal KS is switched. However, the output voltage can be changed. Signals from other possible voltage output circuits may be input.

また、上記実施の形態では、IDCセンサ22の制御電圧VGを変化させることでトナー濃度センサ15の接続状態を検出することとしたが、他のセンサの接続状態を検出する場合にも本発明を適用することが可能である。   In the above embodiment, the connection state of the toner density sensor 15 is detected by changing the control voltage VG of the IDC sensor 22, but the present invention is also applied to the case of detecting the connection state of other sensors. It is possible to apply.

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構成を概略的に示す図である。1 is a diagram schematically illustrating an internal configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 画像形成装置の機能的構成を示すブロック図である。2 is a block diagram illustrating a functional configuration of the image forming apparatus. FIG. トナー濃度センサの構成の一例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram illustrating an example of a configuration of a toner density sensor. 制御電圧を変化させた場合におけるトナー濃度と検出信号との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a toner density | concentration when a control voltage is changed, and a detection signal. IDCセンサの概略的な構成を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of an IDC sensor. 制御電圧を変化させた場合における画像濃度と濃度信号の電圧との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the image density at the time of changing a control voltage, and the voltage of a density signal. アナログスイッチおよび信号処理部の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of an analog switch and a signal processing part. 接続状態判定処理の流れを概略的に示す図である。It is a figure which shows the flow of a connection state determination process roughly. 接続状態判定処理におけるサンプリングのタイミングを示す図である。It is a figure which shows the timing of the sampling in a connection state determination process. 制御電圧を変化させる前のセンサ信号の出力電圧および制御電圧を変化させた後のセンサ信号の出力電圧を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the output voltage of the sensor signal after changing the output voltage of the sensor signal before changing a control voltage, and a control voltage. 接続状態判定処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a connection state determination process. アナログスイッチの各入力ポートに対する信号の入力を行う構成の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the structure which inputs the signal with respect to each input port of an analog switch. 従来のアナログスイッチおよび信号処理回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional analog switch and a signal processing circuit. トナー濃度センサの検出範囲を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a detection range of a toner density sensor.

符号の説明Explanation of symbols

1 画像形成装置
11 感光体
13 現像装置(現像手段)
15 トナー濃度センサ(トナー濃度検出手段)
22 IDCセンサ
30b 光量制御部(電圧制御手段)
31 アナログスイッチ(切替え手段)
32 信号処理部(信号処理手段)
100 制御部
320 A/D変換器(A/D変換手段)
321 CPU(プロセッサ)
C1 コンデンサ
KS 検出信号(トナー濃度検出信号)
PT0,PT2,PT4,PT6 画像濃度ポート
PT1,PT3,PT5,PT7 トナー濃度ポート
SI 濃度信号(画像濃度信号)
VG 制御電圧
VG1 前制御電圧
VG2 後制御電圧
th 所定値
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 11 Photoconductor 13 Developing device (Developing means)
15 Toner density sensor (toner density detection means)
22 IDC sensor 30b Light quantity control unit (voltage control means)
31 Analog switch (switching means)
32 Signal processing unit (signal processing means)
100 Control Unit 320 A / D Converter (A / D Conversion Unit)
321 CPU (processor)
C1 Capacitor KS detection signal (toner concentration detection signal)
PT0, PT2, PT4, PT6 Image density port PT1, PT3, PT5, PT7 Toner density port SI Density signal (image density signal)
VG control voltage VG1 before control voltage VG2 after control voltage th predetermined value

Claims (6)

複数の現像手段を備え電子写真プロセスによって画像を形成する画像形成装置であって、
前記現像手段内のトナー濃度に基づいたトナー濃度検出信号を出力する複数のトナー濃度検出手段と、
複数の前記トナー濃度検出手段から出力されるトナー濃度検出信号、および前記トナー濃度検出信号以外の複数の所定信号を入力するための複数の入力ポートと1つの出力ポートとを有し複数の前記入力ポートを前記出力ポートに順次切り替えて選択的に接続する切替え手段と、
前記出力ポートに現れた信号を処理する信号処理手段と、
を有し、
前記切替え手段が接続を順次切り替えたときにそれぞれの前記トナー濃度検出信号の前に前記所定信号が前記出力ポートに現れるように、複数の前記トナー濃度検出信号および前記複数の所定信号が複数の前記入力ポートに接続されており、
前記信号処理手段において、
前記切替え手段による異なる切替え接続の各タイミングにおいて電圧が異なるように変化された前記所定信号の直後に前記出力ポートに現れる前記トナー濃度検出信号を出力する前記トナー濃度検出手段について、前記所定信号の電圧の変化に基づく前記トナー濃度検出信号の変化量が所定値以上であった場合に、当該トナー濃度検出手段が前記切替え手段に正常に接続されていないと判定する、ように構成されている、
ことを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus comprising a plurality of developing means and forming an image by an electrophotographic process,
A plurality of toner density detection means for outputting a toner density detection signal based on the toner density in the developing means;
A plurality of input ports each having a plurality of input ports and one output port for inputting toner concentration detection signals output from the plurality of toner concentration detection means and a plurality of predetermined signals other than the toner concentration detection signals; Switching means for sequentially switching the ports to the output ports and selectively connecting them;
Signal processing means for processing a signal appearing at the output port;
Have
The plurality of toner concentration detection signals and the plurality of predetermined signals are a plurality of the plurality of predetermined signals so that the predetermined signal appears at the output port before each of the toner concentration detection signals when the switching unit sequentially switches the connection. Connected to the input port,
In the signal processing means,
For the toner concentration detection means for outputting the toner concentration detection signal appearing at the output port immediately after the predetermined signal changed so that the voltage differs at each timing of different switching connections by the switching means, the voltage of the predetermined signal When the amount of change in the toner density detection signal based on the change in the value is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that the toner density detection means is not normally connected to the switching means.
An image forming apparatus.
前記所定信号は、像担持体上のトナー像の濃度に基づいた画像濃度を検出するIDCセンサから出力される画像濃度信号を含み、
電圧制御手段によって前記IDCセンサに印加する制御電圧を変更することにより、当該所定信号の電圧が異なるように変更される、
請求項1記載の画像形成装置。
The predetermined signal includes an image density signal output from an IDC sensor that detects an image density based on the density of the toner image on the image carrier,
By changing the control voltage applied to the IDC sensor by the voltage control means, the voltage of the predetermined signal is changed to be different.
The image forming apparatus according to claim 1.
前記信号処理手段は、
前記出力ポートに現れた信号を保持するためのコンデンサと、
前記コンデンサに保持された信号をデジタル信号に変換するA/D変換手段と、
前記デジタル信号を処理するプロセッサと、を含む、
請求項1または2記載の画像形成装置。
The signal processing means includes
A capacitor for holding the signal appearing at the output port;
A / D conversion means for converting the signal held in the capacitor into a digital signal;
A processor for processing the digital signal;
The image forming apparatus according to claim 1.
複数の前記現像手段においてトナーとキャリアとの攪拌動作が行われる前に、前記電圧制御手段が前記制御電圧を変化させることによって、前記信号処理手段は前記トナー濃度検出手段が前記切替え手段に正常に接続されていないかどうかを判定する、
請求項1ないし3のいずれかに記載の画像形成装置。
Before the agitation operation of the toner and the carrier is performed in the plurality of developing units, the voltage control unit changes the control voltage, so that the signal processing unit can normally operate the toner concentration detection unit with the switching unit. Determine if it is not connected,
The image forming apparatus according to claim 1.
複数の現像手段を備え電子写真プロセスによって画像を形成する画像形成装置に用いられる複数のトナー濃度検出手段の接続状態を判定する接続状態判定方法であって、
前記現像手段内のトナー濃度に基づいたトナー濃度検出信号を複数のトナー濃度検出手段により出力するステップと、
複数の前記トナー濃度検出手段から出力されるトナー濃度検出信号、および前記トナー濃度検出信号以外の複数の所定信号を入力するための複数の入力ポートと1つの出力ポートとを有する切替え手段によって、それぞれの前記トナー濃度検出信号の前に前記所定信号が前記出力ポートに現れるように、複数の前記入力ポートを前記出力ポートに順次切り替えて選択的に接続するステップと、
前記切替え手段による異なる切替え接続の各タイミングにおいて電圧が異なるように変化された前記所定信号の直後に前記出力ポートに現れる前記トナー濃度検出信号を出力する前記トナー濃度検出手段について、前記所定信号の電圧の変化に基づく前記トナー濃度検出信号の変化量が所定値以上であった場合に、当該トナー濃度検出手段が前記切替え手段に正常に接続されていないと判定するステップと、を有する、
ことを特徴とするトナー濃度検出手段の接続状態判定方法。
A connection state determination method for determining a connection state of a plurality of toner density detection units used in an image forming apparatus that includes a plurality of development units and forms an image by an electrophotographic process,
Outputting a toner density detection signal based on the toner density in the developing means by a plurality of toner density detecting means;
The switching means having a plurality of input ports and one output port for inputting a plurality of toner density detection signals output from the plurality of toner density detection means and a plurality of predetermined signals other than the toner density detection signals, respectively. Sequentially switching a plurality of the input ports to the output port so that the predetermined signal appears at the output port before the toner concentration detection signal of
For the toner concentration detection means for outputting the toner concentration detection signal appearing at the output port immediately after the predetermined signal changed so that the voltage differs at each timing of different switching connections by the switching means, the voltage of the predetermined signal Determining that the toner density detection means is not normally connected to the switching means when the amount of change in the toner density detection signal based on the change is greater than or equal to a predetermined value.
A connection state determination method for toner density detection means.
センサの接続状態を判定する接続状態判定方法であって、
前記センサから出力されるセンサ信号、および前記センサ信号以外の所定信号を入力するための複数の入力ポートと1つの出力ポートとを有する切替え手段によって、前記センサ信号の前に前記所定信号が前記出力ポートに現れるように、複数の前記入力ポートを前記出力ポートに順次切り替えて選択的に接続するステップと、
前記切替え手段による異なる切替え接続の各タイミングにおいて電圧が異なるように変化された前記所定信号の直後に前記出力ポートに現れる前記センサ信号を出力する前記センサについて、前記所定信号の電圧の変化に基づく前記センサ信号の変化量が所定値以上であった場合に、当該センサが前記切替え手段に正常に接続されていないと判定するステップと、を有する、
ことを特徴とするセンサの接続状態判定方法。
A connection state determination method for determining a connection state of a sensor,
The predetermined signal is output before the sensor signal by switching means having a plurality of input ports and one output port for inputting a sensor signal output from the sensor and a predetermined signal other than the sensor signal. Selectively switching a plurality of the input ports to the output ports so as to appear at the ports; and
The sensor that outputs the sensor signal that appears at the output port immediately after the predetermined signal that has been changed so that the voltage differs at each timing of different switching connections by the switching means, based on the change in the voltage of the predetermined signal. Determining that the sensor is not normally connected to the switching means when the change amount of the sensor signal is equal to or greater than a predetermined value.
A method for determining a connection state of a sensor.
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