JP2013205480A - Image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式の画像形成装置において、一時的にトナーを蓄積する蓄積容器を介して現像器トナーを補給する処理に関するものである。 The present invention relates to processing for replenishing developer toner through a storage container that temporarily stores toner in an electrophotographic image forming apparatus.
電子写真方式の画像形成装置は、現像器内のトナーを用いて像担持体上の静電潜像をトナー像として顕像化する。現像器内のトナーが所定量より減少した場合、トナーを収容した容器(以後、トナーボトルと称す。)から、トナーを一時的に蓄積するバッファー部を介して現像器へトナーが補給される。さらに、このような構成の画像形成装置は、バッファー部を設けているので、トナーボトル内のトナーが空となった後も、バッファー部内に蓄積されたトナーを現像器に補給することができ、トナーボトルを交換している間も画像形成動作を行うことが可能である。 An electrophotographic image forming apparatus visualizes an electrostatic latent image on an image carrier as a toner image using toner in a developing device. When the amount of toner in the developing device has decreased below a predetermined amount, the toner is supplied from a container (hereinafter referred to as a toner bottle) containing toner to the developing device through a buffer unit that temporarily accumulates toner. Furthermore, since the image forming apparatus having such a configuration is provided with the buffer unit, the toner accumulated in the buffer unit can be replenished to the developing unit even after the toner in the toner bottle becomes empty. The image forming operation can be performed while the toner bottle is replaced.
バッファー部内のトナーの量を検知するセンサとしては、一定間隔で並置された電極の間に電界を形成させ、この形成された電界中の物質の誘電率に応じて変化する静電容量に基づき、トナーの残量を検知する静電容量方式のものが知られている。これは、空気の誘電率がトナーの誘電率よりも高いので、電極の近傍のトナーが減少すると電極間の静電容量が減少するからである。 As a sensor for detecting the amount of toner in the buffer unit, an electric field is formed between electrodes arranged in parallel at regular intervals, and based on the capacitance that changes according to the dielectric constant of the substance in the formed electric field, An electrostatic capacitance type that detects the remaining amount of toner is known. This is because the dielectric constant of air is higher than the dielectric constant of toner, so that the capacitance between the electrodes decreases when the toner near the electrodes decreases.
ところで、大気中の水蒸気量が多くなると大気の誘電率が増加する。従って、湿度が変化すると同じ量のトナーが蓄積されているにも拘らず、上記のセンサが検知する静電容量が変化してしまい、トナー量を精度良く検知できなくなる。 By the way, when the amount of water vapor in the atmosphere increases, the dielectric constant of the atmosphere increases. Therefore, although the same amount of toner is accumulated when the humidity changes, the capacitance detected by the sensor changes, and the amount of toner cannot be detected accurately.
そこで、特許文献1の画像形成装置では、蓄積されるトナーと接触し得る位置に第1のセンサを有し、トナーと接触しない位置に第2のセンサを有し、第1のセンサで検知される静電容量を第2のセンサで検知される静電容量を用いて補正している。 Therefore, the image forming apparatus disclosed in Patent Document 1 has the first sensor at a position where it can come into contact with the accumulated toner, and has the second sensor at a position where it does not come into contact with the toner. Is corrected using the capacitance detected by the second sensor.
このような構成とすることで、第2のセンサが大気の誘電率に応じた静電容量を検知し、この検知結果を用いて、第1のセンサにより検知される静電容量を補正するので、大気中の水蒸気量に影響されずにトナーの残量を検知することができる。 With this configuration, the second sensor detects the capacitance according to the dielectric constant of the atmosphere, and the detection result is used to correct the capacitance detected by the first sensor. The remaining amount of toner can be detected without being affected by the amount of water vapor in the atmosphere.
ここで、バッファー部内の湿度が上昇すると、このバッファー部の壁面に付着するトナーの量が増加してしまう。そのため、バッファー部内の湿度が上昇すると、センサ近傍に付着するトナーの量が増加し、センサ近傍の空気の割合が減少するので、このセンサの電極間の誘電率が減少し、センサにより検知される静電容量が低下してしまう。これにより、センサによって検知される静電容量が、バッファー部にトナーを補給するべき値以下となってしまうと、バッファー部内のトナーが不足しているにも拘らず、トナーが補給されないという問題がある。 Here, when the humidity in the buffer portion increases, the amount of toner adhering to the wall surface of the buffer portion increases. Therefore, when the humidity in the buffer portion increases, the amount of toner adhering to the vicinity of the sensor increases and the proportion of air in the vicinity of the sensor decreases, so the dielectric constant between the electrodes of this sensor decreases and is detected by the sensor. Capacitance will decrease. As a result, when the capacitance detected by the sensor becomes equal to or less than the value at which the toner should be supplied to the buffer unit, the toner is not supplied even though the toner in the buffer unit is insufficient. is there.
また、バッファー部内の湿度が低下するとセンサ近傍に付着するトナーの量が減少してしまう。これにより、バッファー部内のトナーが目標量蓄積されているにも拘らず、センサにより検知される静電容量が、バッファー部にトナーを補給するべきと判定する閾値よりも高い値となってしまうと、バッファー部に過剰にトナーが補給されてしまう虞もある。 Further, when the humidity in the buffer unit decreases, the amount of toner adhering to the vicinity of the sensor decreases. As a result, even though the target amount of toner in the buffer unit is accumulated, the capacitance detected by the sensor is higher than a threshold value for determining that the toner should be supplied to the buffer unit. In addition, there is a possibility that the toner is excessively supplied to the buffer unit.
そこで、本発明の目的は、環境変動によってトナーの量を誤検知してしまうことを抑制することができる画像形成装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can suppress erroneous detection of the amount of toner due to environmental fluctuations.
上記課題を解決するため請求項1に記載の画像形成装置は、感光体上に形成された静電潜像をトナーで現像する現像手段と、前記現像手段に補給するためのトナーを蓄積する蓄積容器と、前記蓄積容器の壁面に設けられ、第1の検知面に直交する方向で、前記第1の検知面から第1の距離までの間にあるトナーの量に応じた第1の信号を出力する第1の出力手段と、前記蓄積容器の壁面に設けられ、第2の検知面に直交する方向で、前記第2の検知面から前記第1の距離よりも長い第2の距離までの間にあるトナーの量に応じた第2の信号を出力する第2の出力手段と、前記第1の信号と、前記第2の信号を補正するための補正値との対応関係を示すデータが記憶された記憶手段と、前記第1の信号と前記データとに基づいて決定される補正値と、前記第2の信号との差が規定値以上であれば、前記蓄積容器に蓄積されたトナーの量が目標量以上であると識別し、前記差が前記規定値未満であれば、前記蓄積容器に蓄積されたトナーの量が目標量未満であると識別する識別手段と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, an image forming apparatus according to claim 1 includes a developing unit that develops an electrostatic latent image formed on a photoreceptor with toner, and an accumulation that accumulates toner for replenishing the developing unit. A first signal corresponding to the amount of toner provided between the first detection surface and the first distance in a direction orthogonal to the first detection surface provided on the container and the wall surface of the storage container; First output means for outputting, and provided on the wall surface of the storage container, in a direction perpendicular to the second detection surface, from the second detection surface to a second distance longer than the first distance. There is data indicating the correspondence between the second output means for outputting the second signal corresponding to the amount of toner in between, the first signal, and the correction value for correcting the second signal. Correction determined based on stored storage means, the first signal and the data If the difference between the second signal and the second signal is not less than a specified value, the amount of toner accumulated in the storage container is identified as not less than a target amount, and if the difference is less than the specified value, And identifying means for identifying that the amount of toner accumulated in the accumulation container is less than the target amount.
また、他の請求項に記載の画像形成装置は、感光体上に形成された静電潜像をトナーで現像する現像手段と、前記現像手段に補給するためのトナーを蓄積する蓄積容器と、前記蓄積容器の壁面に設けられ、第1の検知面に直交する方向で、前記第1の検知面から第1の距離までの間にあるトナーの量に応じた第1の信号を出力する第1の出力手段と、前記蓄積容器の壁面に設けられ、第2の検知面に直交する方向で、前記第2の検知面から前記第1の距離よりも長い第2の距離までの間にあるトナーの量に応じた第2の信号を出力する第2の出力手段と、前記第1の信号と、前記蓄積容器にトナーを補給するべきと判定するための閾値との対応関係を示すデータが記憶された記憶手段と、前記第2の信号が、前記第1の信号と前記データとに基づいて決定される閾値以上であれば、前記蓄積容器に蓄積されたトナーの量が前記目標量以上であると識別し、前記第2の信号が前記閾値未満であれば、前記蓄積容器に蓄積されたトナーの量が前記目標量未満であると識別する識別手段と、を有することを特徴とする。 An image forming apparatus according to another claim includes a developing unit that develops an electrostatic latent image formed on a photoreceptor with toner, a storage container that accumulates toner for replenishing the developing unit, A first signal is provided on the wall surface of the storage container and outputs a first signal corresponding to the amount of toner between the first detection surface and the first distance in a direction orthogonal to the first detection surface. 1 between the first detection means and a second distance longer than the first distance in a direction orthogonal to the second detection surface provided on the wall surface of the storage container. There is data indicating a correspondence relationship between the second output means for outputting a second signal corresponding to the amount of toner, the first signal, and a threshold value for determining that the storage container should be replenished with toner. The stored storage means and the second signal are converted into the first signal and the data. The amount of toner accumulated in the accumulation container is identified as being equal to or greater than the target amount, and accumulation in the accumulation container is performed if the second signal is less than the threshold. And identifying means for identifying that the amount of toner applied is less than the target amount.
本発明によれば、環境変動によってトナーの有無を誤検知してしまうことを抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress erroneous detection of the presence or absence of toner due to environmental fluctuations.
(第1の実施形態)
図1は本実施形態の画像形成装置100の概略断面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an
画像形成装置100は、ブラックの色成分のトナー像を担持する感光ドラム1と、この感光ドラム1を帯電する帯電器2と、感光ドラム1に静電潜像を形成するため、感光ドラム1を露光する露光装置3を有する。さらに、画像形成装置100は、感光ドラム1上に形成された静電潜像を、トナーを有する現像剤を用いてトナー像として顕像化する現像器4と、紙などの記録材P上に転写する転写ローラ5を有している。また、画像形成装置100は、トナー像を転写した後に感光ドラム1上に残留したトナーを除去するドラムクリーナ6も有している。
The
転写ローラ5によりトナー像が転写された記録材Pは定着器7へと搬送される。定着器7は、加熱ローラ71と、加圧ローラ72を有しており、記録材Pに担持されたトナー像を、熱と圧力によって定着させる。
The recording material P onto which the toner image has been transferred by the transfer roller 5 is conveyed to the fixing device 7. The fixing device 7 includes a
次に画像形成装置100の画像形成動作について説明する。
Next, an image forming operation of the
画像形成装置100は、PC(不図示)などの外部装置から送信される画像データをI/F110(図7)を介して受信すると、感光ドラム1を矢印方向へ回転駆動させ、帯電器2により感光ドラム1の表面を一様に帯電する。PCから送信された画像データはCPU120(図7)により種々の画像処理が施され、露光装置3に転送される。露光装置はCPU120から転送される画像データに応じて変調したレーザビームを感光体としての感光ドラム1上に露光する。これにより、感光ドラム1の表面に静電潜像が形成される。
When the
感光ドラム1上の静電潜像は、現像器4のトナーによって顕像化されると、トナー像として感光ドラム1上に担持される。このトナー像は感光ドラム1の矢印方向への回転に伴い、転写ローラ5が感光ドラム1を押圧している転写部Nへと搬送される。このとき、給紙カセット8内の記録材Pがピックアップローラ81により1枚ずつ給紙され、転写部Nへ向けて搬送される。給紙ローラ対82と、搬送ローラ対83とによって搬送される記録材Pは、レジストレーションローラ84で紙の位置と送り出しのタイミングを調整され、感光ドラム1上のトナー像と接触するように転写部Nに供給される。
When the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 is visualized by the toner of the developing device 4, it is carried on the photosensitive drum 1 as a toner image. This toner image is conveyed to the transfer portion N where the transfer roller 5 presses the photosensitive drum 1 as the photosensitive drum 1 rotates in the arrow direction. At this time, the recording material P in the paper feed cassette 8 is fed one by one by the
感光ドラム1上のトナー像と、レジストレーションローラ84から送り出された記録材Pが転写部Nに進入すると、転写ローラ5に転写電圧が印加され、感光ドラム1上のトナー像が記録材P上に転写される。
When the toner image on the photosensitive drum 1 and the recording material P sent out from the
転写部Nでトナー像が転写された記録材Pは、定着器7へと搬送される。定着器7では、加熱ローラ71および加圧ローラ72がトナー像と記録材Pを挟持、搬送しながら、加熱ローラ71内に設けられた不図示のヒータにより加熱することで、トナー像を記録材Pへと定着する。その後、トナー像を定着した記録材Pは、排出ローラ対85により画像形成装置から排出される。
The recording material P onto which the toner image has been transferred at the transfer unit N is conveyed to the fixing device 7. In the fixing device 7, the
次に、本実施形態の画像形成装置に設けられた現像器4のトナー補給機構を図2に基づいて説明する。本実施形態のトナー補給機構は、画像形成装置100の本体に交換可能に装着されるトナーボトル31から、トナーを一時的に蓄積する蓄積容器としてのバッファー部30を介して、現像器4にトナーを補給する構成となっている。
Next, the toner replenishing mechanism of the developing device 4 provided in the image forming apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG. The toner replenishing mechanism according to the present exemplary embodiment is configured so that toner is supplied from the
現像器4には、一成分系の現像剤であるトナーが収容されており、このトナーがマグネット(不図示)からの磁力により現像スリーブ4Cに担持され、静電潜像をトナー像として現像することで、現像器4内のトナーが消費される。現像器4には、この現像器4内のトナーの量を現像剤の透磁率に基づいて検知するためのインダクタンスセンサ34が備えられている。
The developing device 4 contains toner that is a one-component developer, and this toner is carried on the developing
バッファー部30には、このバッファー部30内のトナーを現像器4に補給するための搬送スクリュー33と、バッファー部30内のトナーの残量を検知するための静電容量センサユニット32が配置されている。本実施形態では、前述のインダクタンスセンサ34により検知される現像器4内のトナーの量が所定量以下となると、スクリューモータ126(図7)によって搬送スクリュー33を回転駆動し、バッファー部30から現像器4にトナーが補給される。なお、搬送スクリュー33が1回転することで現像器4に補給されるトナーの量は大凡決まっている。また、静電容量センサユニット32により検知されるバッファー部30内のトナーの量が目標量以下となると、トナーボトル31が矢印方向へ回転駆動され、トナーボトル31からバッファー部30にトナーが補給される。
The
前述のトナーボトル31は、バッファー部30へ補給するためのトナーを収容しており、その内側面にトナーを搬送するらせん状の案内溝が形成されている。トナーボトル31がボトルモータ125(図7)によって回転駆動されることで、このトナーボトル31内のトナーが開口部からバッファー部30へと補給される。なお、トナーボトル31内のトナーの残量に応じて一定時間内でトナーボトル31からバッファー部30に補給されるトナーの量が異なる。
The above-described
図2(b)は、バッファー部30の壁面に設けられた静電容量センサユニット32の拡大図である。本実施形態では、静電容量センサユニット32が取り付けられる位置を、バッファー部30に500[mg]以上のトナーが蓄積されたときに、このトナーによって静電容量センサユニット32が覆われるようなバッファー部30の壁面とした。
FIG. 2B is an enlarged view of the
本実施形態の静電容量センサユニット32は、バッファー部30内のトナーの量を検知するための静電容量センサ32aと、トナーの誘電率を検知可能な距離が静電容量センサ32aよりも長い静電容量センサ32bとから構成される。なお、トナーの誘電率を検知可能な距離とは、静電容量センサ32a、32bの検知面に直交する方向の距離である。
The electrostatic
図3は、静電容量センサ32aの検知面の概略図と斜視図であり、図4は、静電容量センサ32bの検知面の概略図と斜視図である。図3(b)と図4(b)における矢印は電界強度を示しており、矢印の太さが太いほど電界強度が強いことを意味する。
FIG. 3 is a schematic view and a perspective view of the detection surface of the
静電容量センサ32aは、図3(a)に示すように、幅Daの櫛歯状に構成された複数の電極40aと、同じく幅Daの櫛歯状に構成された複数の電極41aとが電極間距離Gaとなるように基板42a上に形成されている。本実施形態では、本発明者の実験により電極40aと電極41aの電極間距離Gaを電極40a、41aの幅Daの半分未満とした。具体的には、電極40a、41aの長さLaを30[mm]、幅Daを0.3[mm]、電極間距離Gaを0.01[mm]とした。なお、幅Daは電極40a、41aの凸部における長手方向に直交する方向の長さである。ここで、電極40aは第1の電極に相当し、電極41aは第2の電極に相当する。
As shown in FIG. 3A, the
本実施形態において、電極40aと電極41aとは、互いに重ならないように、且つ、電極40aを構成する複数の電極の各々と電極41aを構成する複数の電極の各々とが交互に位置するように、基板42a上印刷された構成となっている。なお、電極40a、41aは、この構成に限定されず、少なくとも一対の、対向して配置された電極であり、これら電極間に電界が形成されるように離間させた構成であればよい。
In the present embodiment, the
また、静電容量センサ32a近傍の電界強度が静電容量センサ32a遠方の電界強度よりも大きくなるので、静電容量センサ32aはバッファー部30の壁面にトナーが付着したときに、このトナーの誘電率が増加することに応じて出力電圧Vaを増大させる。即ち、静電容量センサ32aは、トナーの誘電率に応じた第1の信号としての電圧Vaを出力する第1の出力手段に相当する。なお、静電容量センサ32aの長さLa、幅Da、電極間距離Gaは本実施形態の寸法に限定されない。
In addition, since the electric field strength in the vicinity of the
一方、静電容量センサ32bは、図4(a)に示すように、幅Dbの櫛歯状に構成された複数の電極40bと、同じく幅Dbの櫛歯状に構成された複数の電極41bとが電極間距離Gbとなうように基板42b上に形成されている。本実施形態では、本発明者の実験により電極40bと電極41bの電極間距離Gbを電極40b、41bの幅Dbの半分以上とした。具体的には、電極40b、41bの長さLbを30[mm]、幅Dbを0.5[mm]、電極間距離Gbを0.5[mm]とした。なお、幅Dbは電極40b、41bの凸部における長手方向に直交する方向の長さである。ここで、電極40bは第3の電極に相当し、電極41bは第4の電極に相当する。
On the other hand, as shown in FIG. 4A, the
本実施形態において、電極40bと電極41bとは、互いに重ならないように、且つ、電極40bを構成する複数の電極の各々と電極41bを構成する複数の電極の各々とが交互に位置するように、基板42b上印刷された構成となっている。なお、電極40b、41bは、この構成に限定されず、少なくとも一対の、対向して配置された電極であり、これら電極間に電界が形成されるように離間させた構成であればよい。静電容量センサ32bは、トナーの誘電率に応じた第2の信号としての電圧Vbを出力する第2の出力手段に相当する。なお、静電容量センサ32bの長さLb、幅Db、電極間距離Gaは本実施形態の寸法に限定されない。
In the present embodiment, the electrode 40b and the
また、静電容量センサ32b近傍の電界強度と静電容量センサ32b遠方の電界強度との差が、静電容量センサ32a近傍の電界強度と静電容量センサ32a遠方の電界強度との差よりも小さい。これにより、静電容量センサ32bが検知面に直交する方向でトナーの誘電率を検知可能な距離は、静電容量センサ32aが検知面に直交する方向でトナーの誘電率を検知可能な距離よりも長くなる。なお、本実施形態では、静電容量センサ32aの基板42aが第1の検知面に相当し、静電容量センサ32bの基板42bが第2の検知面に相当する。さらに、静電容量センサ32aよりトナーの誘電率を検知可能な第1の距離が、基板42aから第1の距離までの領域に相当し、静電容量センサ32bによりトナーの誘電率を検知可能な第2の距離が、基板42bから第2の距離までの領域に相当する。
In addition, the difference between the electric field strength near the
ここで、本発明者の検討によれば、静電容量センサ32aの電極40aと電極41aとの間隔である電極間距離Gaが、静電容量センサ32bの電極40bと電極41bとの間隔である電極間距離Gbよりも短ければよいことがわかった。このようにすることで、静電容量センサ32bが検知面に直交する方向でトナーを検知可能な距離を、静電容量センサ32aが検知面に直交する方向でトナーを検知可能な距離よりも長くすることができる。
Here, according to the study of the present inventor, the inter-electrode distance Ga, which is the distance between the
次に、バッファー部30内のトナーの状態によって変化する静電容量センサ32a、32bの出力値の変化を図5に基づいて説明する。図5は、向かって左側の3つが静電容量センサ32aの出力値であり、向かって右側の3つが静電容量センサ32bの出力値である。図5は、(A)バッファー部30内の壁面にトナーが付着していない状態での出力値と、(B)トナーが目標量未満だが壁面にトナーが付着した状態での出力値と、(C)トナーが目標量以上の状態での出力値とをそれぞれ示している。
Next, changes in the output values of the
図5の検知結果を検討すると、静電容量センサ32aの出力電圧は、(A)〜(C)の何れにおいても、静電容量センサ32bの出力電圧よりも大きい。また、静電容量センサ32aの出力電圧は、(B)と(C)との差がほとんど無い。一方、静電容量センサ32bの出力電圧は、ダイナミックレンジが小さいものの、(B)と(C)とで差がみられる。
When the detection result of FIG. 5 is examined, the output voltage of the
ここで、バッファー部30内のトナーの誘電率は装置の置かれる環境の湿度によって変化するが、バッファー部30の壁面に付着したトナーの量、即ち、静電容量センサユニット32の検知面に付着するトナーの量も湿度によって変化してしまう。そのため、静電容量センサ32bの出力値に基づいて、バッファー部30内のトナーの量を検知しようとしても、静電容量センサ32bのダイナミックレンジが小さいので、バッファー部30内のトナーが目標量以上であるか否かを高精度に検知することが困難となってしまう。
Here, the dielectric constant of the toner in the
そこで、本実施形態では、静電容量センサ32aの出力値に基づいて、静電容量センサ32bの検知面に付着するトナーの影響で静電容量センサ32bの出力電圧の変化分を予測し、この変化分に基づき静電容量センサ32bの出力値を補正する構成とした。具体的には、静電容量センサ32bの出力電圧が静電容量センサ32aの出力電圧に基づいて決定される補正値で補正された結果に応じて、バッファー部30内のトナーが目標量以上であるか否かが高精度に識別される。
Therefore, in the present embodiment, based on the output value of the
図6は、本発明者が検討した静電容量センサ32aの出力電圧Vaと補正値Vcとの対応関係を示すデータである。本実施形態では、このデータを参照することで、出力電圧Vaに応じた補正値Vcが決定され、出力電圧Vbと補正値Vcとの差分である電圧差Vbcに基づき、バッファー部30内のトナーが目標量よりも少ないか否かを識別する構成となっている。具体的には、電圧差Vbcが閾値Vt以上であれば、バッファー部30内にトナーが目標量以上蓄積されており、電圧差Vbcが閾値Vt未満であれば、バッファー部30内のトナーが目標量未満であり、不足していると判定される。本実施形態において、閾値Vtは予め決定された規定値である。なお、以下に電圧差Vbcは、静電容量センサ32bからの出力電圧Vbと、補正値Vcとから式1を用いて算出される。
Vbc=Vb−Vc (式1)
FIG. 6 is data showing the correspondence between the output voltage Va of the
Vbc = Vb−Vc (Formula 1)
以下、図7と図8を用いて、本実施形態の画像形成装置が現像器4にトナーを補給する補給処理について説明する。 Hereinafter, a replenishment process in which the image forming apparatus of the present embodiment replenishes toner to the developing device 4 will be described with reference to FIGS. 7 and 8.
図7は画像形成装置の制御ブロック図である。CPU120は、画像形成装置全体を制御する制御回路である。ROM128は、画像形成装置で実行する各種処理を制御するための制御プログラムが格納されている。RAM127は、CPU120が動作するためのシステムワークメモリである。なお、図8のフローチャートを実行するためのプログラムは、ROM128に記憶されており、CPU120によって読みだされることにより実行される。
FIG. 7 is a control block diagram of the image forming apparatus. The
駆動回路123は、CPU120からバッファー部30へのトナーの補給を指示する信号が入力されると、ボトルモータ125によってトナーボトル31を回転駆動させ、トナーボトル31内のトナーをバッファー部30へ補給させる。駆動回路124は、CPU120から現像器4へのトナーの補給を指示する信号が入力されると、スクリューモータ126によって搬送スクリュー33を回転駆動させ、バッファー部30内のトナーを現像器4へ補給させる。
When a signal instructing the replenishment of toner to the
インダクタンスセンサ34は、現像器4内のトナーの量を透磁率に応じた電圧Viとして検知するセンサであり、現像器4内のトナーの量が増加すると出力される電圧Viも増加し、現像器4内のトナーの量が減少すると出力される電圧Viも減少する。なお、インダクタンスセンサ34は、既知の構成であるため、その詳細な説明を省略する。
The
静電容量センサ32aは、CPU120から現像器4へのトナーの補給を指示する信号が駆動回路124へ入力された後、交流電圧が印加されることで入力側電極40aと出力側電極41aとの間の静電容量に応じた電圧を出力する。同様に、静電容量センサ32bは、CPU120から現像器4へのトナーの補給を指示する信号が駆動回路124へ入力された後、交流電圧が印加されることで入力側電極40bと出力側電極41bとの間の静電容量に応じた電圧を出力する。
The
操作部22は、タッチパネル、画像形成動作を開始させるスタートキー、部数などを入力するためのテンキー、入力内容をデフォルト値に戻すキャンセルキーなどを有する。タッチパネルは、CPU120からの信号によってユーザに画像形成装置100の状態を報知する構成となっている。なお、ユーザに画像形成装置の状態を報知する構成としては、ネットワークを通じて画像形成装置と通信可能に接続されたPCのディスプレイであってもよい。
The
次に、現像器4とバッファー部30にトナーを補給する処理を図8に基づき説明する。このフローチャートは、CPU120がROM128に格納されたプログラムを読み出すことにより実行される。
Next, processing for supplying toner to the developing device 4 and the
先ず、CPU120は、現像器4内のトナーの量が所定量よりも少なくなったかどうかを判定する(S100)。ステップS100において、CPU120は、インダクタンスセンサ34から出力される電圧Viが基準値Vrよりも低くなると、現像器4内のトナーの量が所定量よりも少ないと判定する。
First, the
ステップS100において現像器4内のトナーの量が所定量よりも少ない場合、即ち、インダクタンスセンサ34の出力電圧Viが基準値Vrよりも低い場合、CPU120は、バッファー部30から現像器4へトナーを補給する(S101)。ステップS101において、CPU120は、駆動回路124に現像器4へのトナーの補給を指示する信号を入力し、スクリューモータ126により搬送スクリュー33を回転駆動させる。このとき、CPU120は、インダクタンスセンサ34の出力電圧Viに基づき現像器4内のトナーの量を判定し、この現像器4内のトナーの量が所定量よりも多くなるために必要な回転数以上スクリューモータ126を駆動させて搬送スクリュー33回転させる。
When the amount of toner in the developing device 4 is smaller than the predetermined amount in step S100, that is, when the output voltage Vi of the
次いで、CPU120は、静電容量センサ32a、32bを用いて検知したバッファー部30内のトナーの量が目標量未満であるか否かを識別するために、出力電圧Vbと補正値Vcとの電圧差Vbcが閾値Vt未満であるか否かを識別する(S102)。ステップS102において、CPU120は、静電容量センサ32a、32bに交流電圧を印加し、静電容量センサ32aから出力される電圧Vaと、静電容量センサ32bから出力される電圧Vbを夫々検知する。CPU120は、予めROM128に記憶されている出力電圧Vaと補正値Vcとの対応関係を示すデータ(図6)を参照することで補正値Vcを決定し、電圧Vbと補正値Vcから式1によって算出される電圧差Vbcが、閾値Vt未満であるか否かを識別する。ステップS102において、ROM128は出力電圧Vaと補正値Vcとの対応関係を示すデータ(図6)が記憶された記憶部として機能する。
Next, the
ステップS102において、補正値Vcと出力電圧Vbとの電圧差Vbcが閾値Vt以上である場合、CPU120は、バッファー部30内のトナーの量が目標量以上であると識別し、ステップS100へ移行する。CPU120は、ステップS100からステップS102を繰り返すことで、バッファー部30内のトナーが目標量未満となるまで、現像器4内のトナーが所定量よりも少なくなる度に、バッファー部30から現像器4にトナーを補給し続ける。
In step S102, when the voltage difference Vbc between the correction value Vc and the output voltage Vb is equal to or larger than the threshold value Vt, the
一方、ステップS102において、補正値Vcと出力電圧Vbとの電圧差Vbcが閾値Vt未満である場合、CPU120は、バッファー部30内のトナーの量が目標量未満であると識別し、トナーボトル31からバッファー部30にトナーを補給し始める(S103)。ステップS103において、CPU120は、駆動回路123にバッファー部30へのトナーの補給を指示する信号を入力し、ボトルモータ125によりトナーボトル31の回転駆動を開始する。
On the other hand, if the voltage difference Vbc between the correction value Vc and the output voltage Vb is less than the threshold value Vt in step S102, the
次いで、CPU120は、ステップS120と同様に、静電容量センサ32a、32bを用いて検知したバッファー部30内のトナーの量が目標量未満であるか否かを識別する(S104)。ステップS104の詳細な処理はステップS102と同じであるため、ここでの詳細な説明を省略する。ステップS104において、補正値Vcと出力電圧Vbとの差分が閾値Vt以上である場合、CPU120は、CPU120は、バッファー部30内のトナーの量が目標量以上であると識別し、ステップS100へ移行する。
Next, as in step S120, the
一方、ステップS104において、補正値Vcと出力電圧Vbとの電圧差Vbcが閾値Vt未満である場合、CPU120は、バッファー部30内のトナーの量が目標量未満であると識別し、バッファー部30へのトナーの補給を開始してから所定時間経過したか否かを識別する(S105)。ステップS105において、CPU120は、不図示のカウンタにより、バッファー部30へのトナーの補給を開始してから経過した時間を計時する構成とすればよい。ステップS105において、経過した時間が所定時間未満の場合、CPU120は、ステップS103へ移行し、バッファー部30へのトナーの補給を継続する。
On the other hand, if the voltage difference Vbc between the correction value Vc and the output voltage Vb is less than the threshold value Vt in step S104, the
一方、ステップS105において、経過した時間が所定時間以上である場合、CPU120は、駆動回路123を介してボトルモータ125の回転を停止し、操作部22のタッチパネルにトナーボトル31を交換する旨のメッセージを表示する(S106)。ステップS106において、CPU120は、トナーボトル31がユーザによって交換されるまで画像形成を中止し、画像形成の実行を禁止する。
On the other hand, if the elapsed time is equal to or longer than the predetermined time in step S105, the
このように、静電容量センサ32aにより検知面に付着するトナーの静電容量を検知した結果に基づき、静電容量センサ32aよりも検知範囲の広い静電容量センサ32bの出力値を補正する構成とすれば、バッファー部30内のトナーの有無を高精度に識別することができる。
In this way, the output value of the
(第2の実施形態)
本実施形態は、前述した第1の実施形態に対して下記に示す点において相違する。本実施形態のその他の要素は、前述の第1の実施形態に対応するものと同一なので説明を省略する。
(Second Embodiment)
This embodiment differs from the first embodiment described above in the following points. The other elements of the present embodiment are the same as those corresponding to the first embodiment described above, and a description thereof will be omitted.
第1の実施形態では、静電容量センサ32aの出力電圧Vaに基づいて決定される補正値Vcを用いて、静電容量センサ32bの出力電圧Vbを補正し、この補正した結果に基づいてバッファー部30内のトナーの量が目標量以上であるか否かを識別する構成とした。一方、本実施形態では、静電容量センサ32bの出力電圧Vbに応じてバッファー部30内のトナーが目標量以上であるか否かを識別するための閾値Vtを、静電容量センサ32aの出力電圧Vaに基づいて決定する構成とする。
In the first embodiment, the output voltage Vb of the
図9は、本発明者の検討によって決定された静電容量センサ32aの出力電圧Vaと閾値Vtとの対応関係を示すデータである。静電容量センサ32aの出力電圧Vaが増加すると、閾値Vtが階段状に減少している。この静電容量センサ32aの出力電圧Vaと閾値Vtとの対応関係を示すデータは予めROM128に記憶させておけばよい。
FIG. 9 is data showing a correspondence relationship between the output voltage Va of the
CPU120は、静電容量センサ32aから出力される電圧Vaから、予めROM128に記憶されている出力電圧Vaと閾値Vtとの対応関係を示すデータ(図9)を参照することで閾値Vtを決定し、出力電圧Vbが閾値Vt未満であるか否かを識別すればよい。これにより、CPU120は、出力電圧Vbが閾値Vt以上である場合、バッファー部30内のトナーの量が目標量以上であると識別し、出力電圧Vbが閾値Vt未満の場合、バッファー部30内のトナーの量が目標量未満であると識別することができる。
The
静電容量センサ32aにより検知面に付着するトナーの静電容量を検知した結果に応じてトナーの有無を識別するための閾値Vtを決定する構成とすれば、出力電圧Vbと閾値Vtとに基づいて、バッファー部30内のトナーの有無を高精度に識別することができる。
Based on the output voltage Vb and the threshold value Vt, the threshold value Vt for identifying the presence or absence of toner is determined according to the result of detecting the electrostatic capacity of the toner adhering to the detection surface by the
4 現像器
30 バッファー部
32a 静電容量センサ
32b 静電容量センサ
120 CPU
4
Claims (4)
前記現像手段に補給するためのトナーを蓄積する蓄積容器と、
前記蓄積容器の壁面に設けられ、第1の検知面に直交する方向で、前記第1の検知面から第1の距離までの間にあるトナーの量に応じた第1の信号を出力する第1の出力手段と、
前記蓄積容器の壁面に設けられ、第2の検知面に直交する方向で、前記第2の検知面から前記第1の距離よりも長い第2の距離までの間にあるトナーの量に応じた第2の信号を出力する第2の出力手段と、
前記第1の信号と、前記第2の信号を補正するための補正値との対応関係を示すデータが記憶された記憶手段と、
前記第1の信号と前記データとに基づいて決定される補正値と、前記第2の信号との差が規定値以上であれば、前記蓄積容器に蓄積されたトナーの量が目標量以上であると識別し、前記差が前記規定値未満であれば、前記蓄積容器に蓄積されたトナーの量が目標量未満であると識別する識別手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。 Developing means for developing the electrostatic latent image formed on the photoreceptor with toner;
An accumulation container for accumulating toner for replenishing the developing means;
A first signal is provided on the wall surface of the storage container and outputs a first signal corresponding to the amount of toner between the first detection surface and the first distance in a direction orthogonal to the first detection surface. 1 output means;
Depending on the amount of toner provided on the wall surface of the storage container and in a direction perpendicular to the second detection surface and between the second detection surface and a second distance longer than the first distance. Second output means for outputting a second signal;
Storage means for storing data indicating a correspondence relationship between the first signal and a correction value for correcting the second signal;
If the difference between the correction value determined based on the first signal and the data and the second signal is greater than or equal to a specified value, the amount of toner accumulated in the accumulation container is greater than or equal to a target amount. An image forming apparatus comprising: an identification unit that identifies that the toner amount is less than the predetermined value, and identifies that the amount of toner accumulated in the accumulation container is less than a target amount.
前記現像手段に補給するためのトナーを蓄積する蓄積容器と、
前記蓄積容器の壁面に設けられ、第1の検知面に直交する方向で、前記第1の検知面から第1の距離までの間にあるトナーの量に応じた第1の信号を出力する第1の出力手段と、
前記蓄積容器の壁面に設けられ、第2の検知面に直交する方向で、前記第2の検知面から前記第1の距離よりも長い第2の距離までの間にあるトナーの量に応じた第2の信号を出力する第2の出力手段と、
前記第1の信号と、前記蓄積容器にトナーを補給するべきと判定するための閾値との対応関係を示すデータが記憶された記憶手段と、
前記第2の信号が、前記第1の信号と前記データとに基づいて決定される閾値以上であれば、前記蓄積容器に蓄積されたトナーの量が目標量以上であると識別し、前記第2の信号が前記閾値未満であれば、前記蓄積容器に蓄積されたトナーの量が前記目標量未満であると識別する識別手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。 Developing means for developing the electrostatic latent image formed on the photoreceptor with toner;
An accumulation container for accumulating toner for replenishing the developing means;
A first signal is provided on the wall surface of the storage container and outputs a first signal corresponding to the amount of toner between the first detection surface and the first distance in a direction orthogonal to the first detection surface. 1 output means;
Depending on the amount of toner provided on the wall surface of the storage container and in a direction perpendicular to the second detection surface and between the second detection surface and a second distance longer than the first distance. Second output means for outputting a second signal;
Storage means storing data indicating a correspondence relationship between the first signal and a threshold value for determining that toner should be supplied to the storage container;
If the second signal is equal to or greater than a threshold value determined based on the first signal and the data, it identifies that the amount of toner accumulated in the accumulation container is equal to or greater than a target amount, and An image forming apparatus comprising: identification means for identifying that the amount of toner stored in the storage container is less than the target amount if the signal of 2 is less than the threshold value.
前記第2の出力手段は、第3の電極と、該第3の電極に対向する第4の電極とを有し、前記第3の電極と前記第4の電極との間の静電容量に基づいて前記第2の信号を出力し、前記第3の電極と前記第4の電極との間隔は、前記第1の電極と前記第2の電極との間隔よりも広いことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。 The first output means has a first electrode and a second electrode opposite to the first electrode, and has a capacitance between the first electrode and the second electrode. Outputting the first signal based on:
The second output means includes a third electrode and a fourth electrode facing the third electrode, and has a capacitance between the third electrode and the fourth electrode. The second signal is output based on the second signal, and a distance between the third electrode and the fourth electrode is wider than a distance between the first electrode and the second electrode. Item 3. The image forming apparatus according to Item 1 or 2.
Each of the first electrode and the second electrode has a configuration in which a plurality of electrodes are formed in a comb shape so that the first electrode and the second electrode do not overlap each other. Each of the first electrodes and each of the second electrodes are alternately arranged, and each of the third electrode and the fourth electrode includes a plurality of electrodes. The electrodes are formed in a comb-teeth shape so that the third electrode and the fourth electrode do not overlap each other, and each of the third electrodes and the fourth electrode The image forming apparatus according to claim 3, wherein the electrodes are arranged so as to be alternately positioned.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012071702A JP2013205480A (en) | 2012-03-27 | 2012-03-27 | Image forming device |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US10331058B2 (en) * | 2017-06-19 | 2019-06-25 | Kyocera Document Solutions Inc. | Image forming apparatus configured to detect toner quality |
-
2012
- 2012-03-27 JP JP2012071702A patent/JP2013205480A/en active Pending
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