JP2013205480A - Image forming device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To identify the presence of toner in a housing part with high accuracy even if the amount of toner adhered on a wall surface of the housing part housing the toner changes according to the environment.SOLUTION: An image forming device includes: a developing unit 4; a buffer part 30 for storing toner to be supplied to the developing unit 4; a capacitive sensor 32a provided on a wall surface of the buffer part 30 to detect a dielectric constant between an electrode 40a and an electrode 41a; a capacitive sensor 32b provided on a wall surface of the buffer part 30 to detect a dielectric constant between an electrode 40b and an electrode 41b having a larger distance than between the electrode 40a and the electrode 41a; and a CPU 120 that identifies whether the amount of toner in the buffer part 30 is equal to or larger than a target amount, on the basis of an output voltage Va of the capacitive sensor 32a and an output voltage Vb of the capacitive sensor 32b.

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.

特開2001−92231号公報JP 2001-92231 A

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.

画像形成装置の要部概略図Schematic diagram of main parts of image forming apparatus トナー補給機構の要部断面図Cross section of the main part of the toner supply mechanism 静電容量センサ32aの要部概略図とセンサ周囲に形成される電界のイメージ図Schematic diagram of the main part of the capacitance sensor 32a and an image diagram of the electric field formed around the sensor 静電容量32bセンサの要部概略図とセンサ周囲に形成される電界のイメージ図Schematic diagram of the main part of the capacitance 32b sensor and an image diagram of the electric field formed around the sensor 静電容量センサ32aと静電容量センサ32bの出力電圧を比較した棒グラムBargram comparing output voltage of capacitance sensor 32a and capacitance sensor 32b 出力電圧Vaと補正値Vcとの対応関係を示すデータData indicating the correspondence between the output voltage Va and the correction value Vc 画像形成装置の制御ブロック図Control block diagram of image forming apparatus 現像器にトナーを補給する補給処理を示すフローチャート図The flowchart figure which shows the replenishment process which replenishes toner to a developing device. 出力電圧Vaと規定値Vtとの対応関係を示すデータData indicating the correspondence between the output voltage Va and the specified value Vt

(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 image forming apparatus 100 of the present embodiment.

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 image forming apparatus 100 includes a photosensitive drum 1 that carries a toner image of a black color component, a charger 2 that charges the photosensitive drum 1, and a photosensitive drum 1 that forms an electrostatic latent image on the photosensitive drum 1. It has the exposure apparatus 3 which exposes. Further, the image forming apparatus 100 includes a developing unit 4 that visualizes an electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 as a toner image using a developer having toner, and a recording material P such as paper. A transfer roller 5 for transferring is provided. The image forming apparatus 100 also includes a drum cleaner 6 that removes toner remaining on the photosensitive drum 1 after the toner image is transferred.

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 heating roller 71 and a pressure roller 72, and fixes the toner image carried on the recording material P by heat and pressure.

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 image forming apparatus 100 will be described.

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 image forming apparatus 100 receives image data transmitted from an external device such as a PC (not shown) via the I / F 110 (FIG. 7), the image forming apparatus 100 rotates the photosensitive drum 1 in the direction of the arrow, and the charger 2 The surface of the photosensitive drum 1 is uniformly charged. The image data transmitted from the PC is subjected to various image processing by the CPU 120 (FIG. 7) and transferred to the exposure apparatus 3. The exposure apparatus exposes a laser beam modulated according to image data transferred from the CPU 120 onto the photosensitive drum 1 as a photosensitive member. As a result, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 1.

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 pickup roller 81 and conveyed toward the transfer unit N. The recording material P transported by the paper feed roller pair 82 and the transport roller pair 83 is transferred so that the registration roller 84 adjusts the paper position and feed timing, and comes into contact with the toner image on the photosensitive drum 1. Part N is supplied.

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 registration roller 84 enter the transfer portion N, a transfer voltage is applied to the transfer roller 5, and the toner image on the photosensitive drum 1 is transferred onto the recording material P. Is transcribed.

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 heating roller 71 and the pressure roller 72 sandwich and convey the toner image and the recording material P and are heated by a heater (not shown) provided in the heating roller 71, so that the toner image is recorded. Fix to P. Thereafter, the recording material P on which the toner image is fixed is discharged from the image forming apparatus by the discharge roller pair 85.

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 toner bottle 31 that is replaceably mounted to the main body of the image forming apparatus 100 to the developing device 4 via a buffer unit 30 serving as a storage container that temporarily stores toner. It is the composition which replenishes.

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 sleeve 4C by a magnetic force from a magnet (not shown) and develops the electrostatic latent image as a toner image. As a result, the toner in the developing device 4 is consumed. The developing device 4 is provided with an inductance sensor 34 for detecting the amount of toner in the developing device 4 based on the magnetic permeability of the developer.

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 buffer unit 30 is provided with a conveying screw 33 for supplying toner in the buffer unit 30 to the developing device 4 and a capacitance sensor unit 32 for detecting the remaining amount of toner in the buffer unit 30. ing. In the present embodiment, when the amount of toner in the developing device 4 detected by the inductance sensor 34 is equal to or less than a predetermined amount, the conveying screw 33 is rotationally driven by the screw motor 126 (FIG. 7) to develop from the buffer unit 30. Toner 4 is replenished with toner. Note that the amount of toner replenished to the developing device 4 by the rotation of the conveying screw 33 is roughly determined. When the amount of toner in the buffer unit 30 detected by the capacitance sensor unit 32 becomes equal to or less than the target amount, the toner bottle 31 is driven to rotate in the direction of the arrow, and toner is supplied from the toner bottle 31 to the buffer unit 30. 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 toner bottle 31 contains toner to be replenished to the buffer unit 30, and a helical guide groove for conveying the toner is formed on the inner surface of the toner bottle 31. The toner bottle 31 is rotationally driven by the bottle motor 125 (FIG. 7), so that the toner in the toner bottle 31 is replenished from the opening to the buffer unit 30. It should be noted that the amount of toner replenished from the toner bottle 31 to the buffer unit 30 within a certain time varies depending on the remaining amount of toner in the toner bottle 31.

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 capacitance sensor unit 32 provided on the wall surface of the buffer unit 30. In the present embodiment, the position at which the electrostatic capacity sensor unit 32 is attached is a buffer that covers the electrostatic capacity sensor unit 32 with the toner when 500 [mg] or more of toner is accumulated in the buffer section 30. The wall surface of the portion 30 was used.

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 capacity sensor unit 32 according to the present embodiment has a longer distance than the electrostatic capacity sensor 32a that can detect the dielectric constant of the electrostatic capacity sensor 32a for detecting the amount of toner in the buffer unit 30. And a capacitance sensor 32b. The distance that can detect the dielectric constant of the toner is a distance in a direction orthogonal to the detection surfaces of the capacitance sensors 32a and 32b.

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 capacitance sensor 32a, and FIG. 4 is a schematic view and a perspective view of the detection surface of the capacitance sensor 32b. The arrows in FIGS. 3B and 4B indicate the electric field strength, and the thicker the arrow, the stronger the electric field strength.

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 capacitance sensor 32a includes a plurality of electrodes 40a configured in a comb-teeth shape having a width Da and a plurality of electrodes 41a similarly configured in a comb-teeth shape having a width Da. It is formed on the substrate 42a so as to have an interelectrode distance Ga. In this embodiment, the inter-electrode distance Ga between the electrode 40a and the electrode 41a is set to be less than half of the width Da of the electrodes 40a and 41a according to the experiments of the present inventors. Specifically, the length La of the electrodes 40a and 41a was 30 [mm], the width Da was 0.3 [mm], and the inter-electrode distance Ga was 0.01 [mm]. The width Da is the length in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the convex portions of the electrodes 40a and 41a. Here, the electrode 40a corresponds to a first electrode, and the electrode 41a corresponds to a second electrode.

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 electrode 40a and the electrode 41a do not overlap each other, and each of the plurality of electrodes constituting the electrode 40a and each of the plurality of electrodes constituting the electrode 41a are alternately positioned. The configuration is printed on the substrate 42a. Note that the electrodes 40a and 41a are not limited to this configuration, and may be at least a pair of electrodes arranged to face each other as long as they are separated so that an electric field is formed between these electrodes.

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 electrostatic capacity sensor 32a is larger than the electric field strength in the far position of the electrostatic capacity sensor 32a, the electrostatic capacity sensor 32a has a dielectric constant when the toner adheres to the wall surface of the buffer unit 30. As the rate increases, the output voltage Va is increased. That is, the capacitance sensor 32a corresponds to a first output unit that outputs a voltage Va as a first signal corresponding to the dielectric constant of the toner. Note that the length La, the width Da, and the inter-electrode distance Ga of the capacitance sensor 32a are not limited to the dimensions of the present embodiment.

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 capacitance sensor 32b includes a plurality of electrodes 40b configured in a comb-teeth shape having a width Db and a plurality of electrodes 41b configured similarly in a comb-teeth shape having a width Db. Are formed on the substrate 42b so as to be the interelectrode distance Gb. In the present embodiment, the inter-electrode distance Gb between the electrode 40b and the electrode 41b is set to be half or more of the width Db of the electrodes 40b and 41b according to the experiment of the present inventor. Specifically, the length Lb of the electrodes 40b and 41b was 30 [mm], the width Db was 0.5 [mm], and the interelectrode distance Gb was 0.5 [mm]. The width Db is the length in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the convex portions of the electrodes 40b and 41b. Here, the electrode 40b corresponds to a third electrode, and the electrode 41b corresponds to a fourth electrode.

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 electrode 41b do not overlap each other, and each of the plurality of electrodes constituting the electrode 40b and each of the plurality of electrodes constituting the electrode 41b are alternately positioned. The configuration is printed on the substrate 42b. Note that the electrodes 40b and 41b are not limited to this configuration, and may be at least a pair of electrodes arranged to face each other as long as they are separated so that an electric field is formed between these electrodes. The capacitance sensor 32b corresponds to a second output unit that outputs a voltage Vb as a second signal corresponding to the dielectric constant of the toner. Note that the length Lb, the width Db, and the inter-electrode distance Ga of the capacitance sensor 32b are not limited to the dimensions of the present embodiment.

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 electrostatic capacitance sensor 32b and the electric field strength far from the electrostatic capacitance sensor 32b is larger than the difference between the electric field strength near the electrostatic capacitance sensor 32a and the electric field strength far from the electrostatic capacitance sensor 32a. small. Thus, the distance that the electrostatic capacity sensor 32b can detect the dielectric constant of the toner in the direction orthogonal to the detection surface is larger than the distance that the electrostatic capacity sensor 32a can detect the dielectric constant of the toner in the direction orthogonal to the detection surface. Also gets longer. In the present embodiment, the substrate 42a of the capacitance sensor 32a corresponds to the first detection surface, and the substrate 42b of the capacitance sensor 32b corresponds to the second detection surface. Further, the first distance at which the dielectric constant of the toner can be detected by the capacitance sensor 32a corresponds to the region from the substrate 42a to the first distance, and the dielectric constant of the toner can be detected by the capacitance sensor 32b. The second distance corresponds to a region from the substrate 42b to the second distance.

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 electrode 40a and the electrode 41a of the capacitance sensor 32a, is the distance between the electrode 40b and the electrode 41b of the capacitance sensor 32b. It was found that it should be shorter than the interelectrode distance Gb. By doing so, the distance at which the electrostatic capacity sensor 32b can detect toner in the direction orthogonal to the detection surface is longer than the distance at which the electrostatic capacity sensor 32a can detect toner in the direction orthogonal to the detection surface. can do.

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 capacitance sensors 32a and 32b that change depending on the state of the toner in the buffer unit 30 will be described with reference to FIG. In FIG. 5, the left three are the output values of the capacitance sensor 32a, and the right three are the output values of the capacitance sensor 32b. 5A shows an output value in a state where toner is not attached to the wall surface in the buffer unit 30, and FIG. 5B shows an output value in a state where toner is less than the target amount but the toner is attached to the wall surface. C) Each of the output values in a state where the toner is equal to or larger than the target amount is shown.

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 capacitance sensor 32a is larger than the output voltage of the capacitance sensor 32b in any of (A) to (C). Further, the output voltage of the capacitance sensor 32a has almost no difference between (B) and (C). On the other hand, although the output voltage of the capacitance sensor 32b has a small dynamic range, there is a difference between (B) and (C).

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 buffer unit 30 varies depending on the humidity of the environment in which the apparatus is placed, but the amount of toner attached to the wall surface of the buffer unit 30, that is, the detection surface of the capacitance sensor unit 32. The amount of toner to be changed also varies depending on the humidity. For this reason, even if an attempt is made to detect the amount of toner in the buffer unit 30 based on the output value of the capacitance sensor 32b, the dynamic range of the capacitance sensor 32b is small, so that the toner in the buffer unit 30 exceeds the target amount. It becomes difficult to detect whether or not it is.

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 capacitance sensor 32a, the amount of change in the output voltage of the capacitance sensor 32b is predicted due to the influence of toner adhering to the detection surface of the capacitance sensor 32b. The output value of the capacitance sensor 32b is corrected based on the change. Specifically, the toner in the buffer unit 30 exceeds the target amount according to the result of correcting the output voltage of the capacitance sensor 32b with a correction value determined based on the output voltage of the capacitance sensor 32a. Whether or not there is is identified with high accuracy.

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 capacitance sensor 32a and the correction value Vc studied by the present inventors. In this embodiment, the correction value Vc corresponding to the output voltage Va is determined by referring to this data, and the toner in the buffer unit 30 is based on the voltage difference Vbc that is the difference between the output voltage Vb and the correction value Vc. Is configured to identify whether or not is less than the target amount. Specifically, if the voltage difference Vbc is equal to or greater than the threshold value Vt, the toner is accumulated in the buffer unit 30 over the target amount, and if the voltage difference Vbc is less than the threshold value Vt, the toner in the buffer unit 30 is targeted. It is determined that the amount is less than the required amount. In the present embodiment, the threshold value Vt is a predetermined value that is determined in advance. In the following, the voltage difference Vbc is calculated using the expression 1 from the output voltage Vb from the capacitance sensor 32b and the correction value Vc.
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 CPU 120 is a control circuit that controls the entire image forming apparatus. The ROM 128 stores a control program for controlling various processes executed by the image forming apparatus. The RAM 127 is a system work memory for the CPU 120 to operate. Note that a program for executing the flowchart of FIG. 8 is stored in the ROM 128 and executed by being read by the CPU 120.

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 buffer unit 30 is input from the CPU 120, the driving circuit 123 rotates the toner bottle 31 by the bottle motor 125 and replenishes the buffer unit 30 with toner in the toner bottle 31. . When a signal instructing replenishment of toner from the CPU 120 to the developing device 4 is input, the driving circuit 124 rotates the transport screw 33 by the screw motor 126 to replenish the toner in the buffer unit 30 to the developing device 4. .

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 inductance sensor 34 is a sensor that detects the amount of toner in the developing device 4 as a voltage Vi corresponding to the magnetic permeability. When the amount of toner in the developing device 4 increases, the output voltage Vi also increases. When the amount of toner in 4 decreases, the output voltage Vi also decreases. Since the inductance sensor 34 has a known configuration, detailed description thereof is omitted.

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 electrostatic capacity sensor 32a receives a signal instructing replenishment of toner from the CPU 120 to the developing device 4 to the drive circuit 124, and then an AC voltage is applied to the input sensor 40a and the output electrode 41a. Outputs voltage according to the capacitance between. Similarly, the electrostatic capacity sensor 32b is configured such that an input voltage is applied to the input side electrode 40b and the output side electrode after a signal instructing the toner supply from the CPU 120 to the developing device 4 is input to the drive circuit 124 and then an AC voltage is applied. The voltage according to the electrostatic capacitance between 41b is output.

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 operation unit 22 includes a touch panel, a start key for starting an image forming operation, a numeric keypad for inputting the number of copies, a cancel key for returning input contents to default values, and the like. The touch panel is configured to notify the user of the state of the image forming apparatus 100 by a signal from the CPU 120. The configuration for notifying the user of the state of the image forming apparatus may be a display of a PC connected to be communicable with the image forming apparatus through a network.

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 buffer unit 30 will be described with reference to FIG. This flowchart is executed when the CPU 120 reads a program stored in the ROM 128.

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 CPU 120 determines whether the amount of toner in the developing device 4 is less than a predetermined amount (S100). In step S100, when the voltage Vi output from the inductance sensor 34 is lower than the reference value Vr, the CPU 120 determines that the amount of toner in the developing device 4 is less than a predetermined amount.

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 inductance sensor 34 is lower than the reference value Vr, the CPU 120 supplies toner from the buffer unit 30 to the developing device 4. Replenish (S101). In step S <b> 101, the CPU 120 inputs a signal instructing toner supply to the developing device 4 to the drive circuit 124, and rotates the conveying screw 33 by the screw motor 126. At this time, the CPU 120 determines the amount of toner in the developing device 4 based on the output voltage Vi of the inductance sensor 34, and exceeds the number of rotations necessary for the amount of toner in the developing device 4 to exceed a predetermined amount. The screw motor 126 is driven to rotate the conveying screw 33.

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 CPU 120 determines the voltage between the output voltage Vb and the correction value Vc in order to identify whether or not the amount of toner in the buffer unit 30 detected using the capacitance sensors 32a and 32b is less than the target amount. It is identified whether or not the difference Vbc is less than the threshold value Vt (S102). In step S102, the CPU 120 applies an AC voltage to the capacitance sensors 32a and 32b, and detects the voltage Va output from the capacitance sensor 32a and the voltage Vb output from the capacitance sensor 32b. The CPU 120 determines the correction value Vc by referring to data (FIG. 6) indicating the correspondence relationship between the output voltage Va and the correction value Vc stored in advance in the ROM 128, and from the voltage Vb and the correction value Vc, the following equation 1 is obtained. It is identified whether or not the calculated voltage difference Vbc is less than the threshold value Vt. In step S102, the ROM 128 functions as a storage unit that stores data (FIG. 6) indicating the correspondence between the output voltage Va and the correction value Vc.

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 CPU 120 identifies that the amount of toner in the buffer unit 30 is equal to or larger than the target amount, and proceeds to step S100. . The CPU 120 repeats the steps S100 to S102, so that the toner in the developing unit 4 becomes less than the predetermined amount until the toner in the buffer unit 30 becomes less than the target amount. Continue to replenish toner.

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 CPU 120 identifies that the amount of toner in the buffer unit 30 is less than the target amount, and the toner bottle 31 Then, toner supply to the buffer unit 30 is started (S103). In step S <b> 103, the CPU 120 inputs a signal instructing supply of toner to the buffer unit 30 to the drive circuit 123, and starts rotating the toner bottle 31 by the bottle motor 125.

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 CPU 120 identifies whether the amount of toner in the buffer unit 30 detected using the capacitance sensors 32a and 32b is less than the target amount (S104). Since the detailed process of step S104 is the same as that of step S102, detailed description here is omitted. If the difference between the correction value Vc and the output voltage Vb is greater than or equal to the threshold value Vt in step S104, the CPU 120 identifies that the amount of toner in the buffer unit 30 is greater than or equal to the target amount, and proceeds to step S100. To do.

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 CPU 120 identifies that the amount of toner in the buffer unit 30 is less than the target amount, and the buffer unit 30 Whether or not a predetermined time has elapsed since the start of toner replenishment is identified (S105). In step S <b> 105, the CPU 120 may be configured to count the time that has elapsed since the start of the replenishment of toner to the buffer unit 30 using a counter (not shown). If the elapsed time is less than the predetermined time in step S105, the CPU 120 proceeds to step S103 and continues to supply toner to the buffer unit 30.

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 CPU 120 stops the rotation of the bottle motor 125 via the drive circuit 123 and replaces the toner bottle 31 with the touch panel of the operation unit 22. Is displayed (S106). In step S106, the CPU 120 stops image formation until the toner bottle 31 is replaced by the user, and prohibits execution of image formation.

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 capacitance sensor 32b having a detection range wider than that of the capacitance sensor 32a is corrected based on the result of detecting the capacitance of the toner adhering to the detection surface by the capacitance sensor 32a. As a result, the presence or absence of toner in the buffer unit 30 can be identified with high accuracy.

(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 capacitance sensor 32b is corrected using the correction value Vc determined based on the output voltage Va of the capacitance sensor 32a, and the buffer is based on the corrected result. It is configured to identify whether or not the amount of toner in the unit 30 is greater than or equal to the target amount. On the other hand, in the present embodiment, the threshold value Vt for identifying whether or not the toner in the buffer unit 30 is equal to or greater than the target amount according to the output voltage Vb of the capacitance sensor 32b is used as the output of the capacitance sensor 32a. The configuration is determined based on the voltage Va.

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 capacitance sensor 32a and the threshold value Vt determined by the study of the present inventor. When the output voltage Va of the capacitance sensor 32a increases, the threshold value Vt decreases stepwise. Data indicating the correspondence between the output voltage Va of the capacitance sensor 32a and the threshold value Vt may be stored in the ROM 128 in advance.

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 CPU 120 determines the threshold value Vt from the voltage Va output from the capacitance sensor 32a by referring to data (FIG. 9) indicating the correspondence relationship between the output voltage Va and the threshold value Vt stored in advance in the ROM 128. Whether or not the output voltage Vb is less than the threshold value Vt may be identified. Thus, the CPU 120 identifies that the amount of toner in the buffer unit 30 is greater than or equal to the target amount when the output voltage Vb is greater than or equal to the threshold value Vt, and if the output voltage Vb is less than the threshold value Vt, It can be identified that the amount of toner is less than the target amount.

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 electrostatic capacity sensor 32a. Thus, the presence or absence of toner in the buffer unit 30 can be identified with high accuracy.

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 Developer 30 Buffer Unit 32a Capacitance Sensor 32b Capacitance Sensor 120 CPU

Claims (4)

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.
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1の出力手段は、第1の電極と、該第1の電極に対向する第2の電極とを有し、前記第1の電極と前記第2の電極との間の静電容量に基づいて前記第1の信号を出力し、
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.
前記第1の電極と前記第2の電極の各々は、複数の電極が櫛歯状に形成された構成となっており、前記第1の電極と前記第2の電極とが互いに重ならないように、且つ、前記第1の電極の各々の電極と前記第2の電極の各々の電極とが交互に位置するように配置され、前記第3の電極と前記第4の電極の各々は、複数の電極が櫛歯状に形成された構成となっており、前記第3の電極と前記第4の電極とが互いに重ならないように、且つ、前記第3の電極の各々の電極と前記第4の電極の各々の電極とが交互に位置するように配置されることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
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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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10331058B2 (en) * 2017-06-19 2019-06-25 Kyocera Document Solutions Inc. Image forming apparatus configured to detect toner quality

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