JP2014059416A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus.
電子写真方式の画像形成装置において、トナー容器から現像ユニットにトナーを補給する構成が用いられている。トナーが補給される場合、トナー容器から補給されるトナー(補給トナー)と現像ユニット内部のトナーは、トナーの劣化状態が異なるため、補給直後は現像システムが不安定になる(品質としては、地肌汚れ(地カブリ)、濃度変動など)。そこで、出来るだけ現像システムを安定化させるために、現像ユニット内部のトナーの量を高精度で検知し、所定量を下回るとトナーを補給することで、補給直後のトナーと補給トナーの比率を一定にするように補給量を制御している。このトナー量を検出する技術として、現像ユニット内に設けた光学式の検出手段を用いる技術が知られている。 In an electrophotographic image forming apparatus, a configuration is used in which toner is supplied from a toner container to a developing unit. When toner is replenished, the toner that is replenished from the toner container (replenishment toner) and the toner inside the development unit differ in the toner deterioration state, so the development system becomes unstable immediately after replenishment (as for the quality of the background Dirt (ground fog), concentration fluctuation, etc.). Therefore, in order to stabilize the development system as much as possible, the amount of toner in the development unit is detected with high accuracy, and if the amount falls below the predetermined amount, the toner is replenished, so that the ratio between the toner immediately after replenishment and the replenished toner is constant. The replenishment amount is controlled so that As a technique for detecting the toner amount, a technique using an optical detection means provided in the developing unit is known.
例えば特許文献1には、現像ユニット内のトナーの量をより高精度に検出し制御することを目的として、現像ユニット内部のトナー量を少なくとも2つのレベルで検出可能な光学式のトナー検出手段を有する構成において、トナー量を検知する制御手段が開示されている。また、特許文献2には、現像ユニット内に設けた光学式の発光部の発光強度または受光部の受光感度、あるいは受光部の検出信号を2値化するしきい値を変更する技術が開示されている。
For example,
しかしながら、特許文献1および特許文献2に開示された技術では、現像ユニット内のトナーが満杯になっているのか、検出手段に異常があるのかを判別することができないという問題がある。
However, the techniques disclosed in
検出手段に異常が発生している場合、現像ユニット内のトナーが空となっている可能性があるので、直ちに印刷を停止する必要があるが、現像ユニット内のトナーが満杯になっているのであれば、トナーを補給することで印刷を継続することもできる。すなわち、現像ユニット内のトナーが満杯になっているのか、検出手段に異常が発生しているのかを判別することができないことにより、画像形成装置を適切に動作させることができないという問題が起こる。 If there is an abnormality in the detection means, the toner in the development unit may be empty, so printing must be stopped immediately, but the toner in the development unit is full. If so, printing can be continued by supplying toner. That is, since it is impossible to determine whether the toner in the developing unit is full or whether the detection unit is abnormal, there is a problem that the image forming apparatus cannot be operated properly.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、現像ユニット内のトナーが満杯になっているのか、検出手段に異常が発生しているのかを判別可能な画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and provides an image forming apparatus capable of determining whether the toner in the developing unit is full or whether a detection unit has an abnormality. Objective.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、像担持体上に形成される静電潜像をトナーで現像する現像部と、前記現像部内のトナー量を検出する第1検出部と、予め定められた期間内の複数のサンプリングタイミングで前記第1検出部により検出されたトナー量が第1閾値を上回り、かつ、各前記サンプリングタイミングで前記第1検出部により検出されたトナー量のばらつきを示す値が第2閾値以下の場合は、前記第1検出部に異常が発生していると判断する判断部と、を備える画像形成装置である。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention provides a developing unit that develops an electrostatic latent image formed on an image carrier with toner, and a first that detects the amount of toner in the developing unit. The amount of toner detected by the detection unit and the first detection unit at a plurality of sampling timings within a predetermined period exceeds a first threshold, and is detected by the first detection unit at each sampling timing. The image forming apparatus includes a determination unit that determines that an abnormality has occurred in the first detection unit when the value indicating the variation in the toner amount is equal to or less than a second threshold value.
本発明によれば、現像ユニット内のトナーが満杯になっているのか、検出手段に異常が発生しているのかを判別できる。 According to the present invention, it can be determined whether the toner in the developing unit is full or whether an abnormality has occurred in the detection means.
以下、添付図面を参照しながら、本発明の画像形成装置の実施形態を詳細に説明する。本発明の画像形成装置は、電子写真方式で画像を形成する装置であれば適用でき、例えば、電子写真方式の画像形成装置や複合機(MFP:Multifunction Peripheral)などにも適用できる。なお、複合機とは、印刷機能、複写機能、スキャナ機能、および、ファクシミリ機能のうちの少なくとも2つの機能を有する装置である。 Hereinafter, embodiments of the image forming apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The image forming apparatus of the present invention can be applied to any apparatus that forms an image by electrophotography, and can be applied to, for example, an electrophotographic image forming apparatus or a multifunction peripheral (MFP). Note that a multifunction peripheral is a device having at least two functions of a printing function, a copying function, a scanner function, and a facsimile function.
(第1実施形態)
図1は、本実施形態の画像形成装置1の一例を示す機械的構成図である。図1に示すように、画像形成装置1では、転写ベルト12に沿って、各色の作像ユニット2A,2B,2C,2Dとトナー容器22A,22B,22C,22Dが並べられて設置されている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a mechanical configuration diagram illustrating an example of an
転写ベルト12は、回転駆動される2次転写駆動ローラ3と転写ベルトテンションローラ4とに巻回されたエンドレスのベルトである。トナー濃度センサ70は、転写ベルト12上に転写されたトナーの濃度(後述のトナー画像の濃度)を検知するためのセンサであって、転写ベルト12に対して照射された光の反射光量に応じた信号を出力する。
The
作像ユニット(画像形成ユニット)2Aは、感光体5Aと、感光体5Aの周囲に配置された帯電器6Aと、露光器7と、現像部8Aと、クリーニングブレード9Aとを含んで構成されている。これら複数の作像ユニット2A,2B,2C,2Dは、形成するトナー画像の色が異なるだけで内部構成は共通である。
The image forming unit (image forming unit) 2A includes a
露光器7は、各作像ユニット2A,2B,2C,2Dが形成する画像色に対応する露光光であるレーザ光10A,10B,10C,10Dを照射するように構成されている。また、画像形成装置1は、用紙15を積載するための給紙トレイ14、用紙15を搬送するための給紙ローラ16、レジストローラ17、排紙ローラ19、両面ローラ20、転写ベルト12に形成された画像(トナー画像)を用紙に転写するための二次転写ローラ13、トナーが転写された用紙15にトナーを定着させる定着器18を備える。排紙ローラ19には用紙15が通紙したことを検知する排紙センサ21が近接している。さらに、転写ベルト12に形成された画像調整用のパターン(パッチ画像)や、用紙15に転写されずに残ったトナーを回収する廃トナーボックス23が配置されている。
The
次に、このように構成された画像形成装置1における一般的な動作について説明する。画像形成に際し、感光体5Aの外周面は、暗中にて帯電器6Aにより一様に帯電された後、露光器7からの出射光(LED光もしくはレーザ光)10Aにより露光され、静電潜像が形成される。現像部8Aは、この静電潜像をトナーにより可視像化(現像)し、このことにより感光体5A上にトナー画像が形成される。このトナー画像は感光体5Aと転写ベルト12とが接する位置(一次転写位置)で、一次転写ローラ11Aの働きにより転写ベルト12上に転写される。この転写により、転写ベルト12上にトナー画像が形成される。トナー画像の転写が終了した感光体5Aは、外周面に残留した不要なトナーをクリーニングブレード9Aにより払拭された後、次の画像形成のために待機する。
Next, a general operation in the
以上のようにして、作像ユニット2Aでトナー画像を転写された転写ベルト12は、次の作像ユニット2Bに搬送される。作像ユニット2Bでは、作像ユニット2Aでの画像形成プロセスと同様のプロセスにより、作像ユニット2Bに対応する色のトナー画像が感光体5B上に形成され、感光体5B上に形成されたトナー画像が転写ベルト12上に形成されたトナー画像(作像ユニット2Aで転写されたトナー画像)に重畳されて転写される。転写ベルト12はさらに次の作像ユニット2C,2Dに搬送され、同様の動作により、作像ユニット2Cにより感光体5C上に形成されたトナー画像、および、作像ユニット2Dにより感光体5D上に形成されたトナー画像の各々が転写ベルト12上に順次に重畳されて転写される。こうして、転写ベルト12上にフルカラーの画像が形成される。このフルカラーの重ね画像が形成された転写ベルト12は、二次転写ローラ13の位置まで搬送される。また、転写ベルト12上に形成されたトナー画像の濃度は、一次転写ローラ11Dより更に下流側に設置されたトナー濃度センサ70により検出することができる。
As described above, the
画像形成時の用紙搬送動作に際して、給紙トレイ14に収納された用紙15は、最も上のものから給紙ローラ16を時計回りに回転駆動することにより順に送り出される。レジストローラ17の駆動開始は、前記の転写ベルト12により搬送されたトナー画像と二次転写ローラ13上で、トナー画像と用紙15の位置が重なり合うようなタイミングで行なわれる。この時レジストローラ17は反時計方向に回転駆動することで用紙15を送り出す。レジストローラ17にて送り出された用紙15は、二次転写ローラ13にて転写ベルト12上のトナー画像を用紙15に転写した後、定着器18にてトナー画像を熱および圧力にて定着し、反時計回りに回転駆動された排紙ローラ19にて画像形成装置1の外部に排紙される。
During the paper transport operation during image formation, the
両面印刷を行う場合は、用紙15が排紙ローラ19を通過する手前で、排紙ローラ19を時計回りに回転駆動し、用紙15を両面搬送経路に搬送する。両面搬送経路に搬送された用紙15は両面ローラ20を経由し、再びレジストローラ17まで搬送される。レジストローラ17に到達した用紙15は再びレジストローラ17から再給紙され、二次転写ローラ13にて先ほどと逆側の用紙面にトナー画像を転写後、定着器18にてトナー画像を熱および圧力にて定着し、反時計回りに回転駆動された排紙ローラ19にて画像形成装置1の外部に排紙される。
When performing duplex printing, the
また、各現像部8A,8B,8C,8D内には、現像部内のトナーが一定量以下になったかを検知するセンサが設けられており(詳細例は後述する)、センサにより現像部内のトナーが一定量以下になったかを検知し、トナー容器22A,22B,22C,22Dから現像部8A,8B,8C,8Dにトナーが供給される。この例では、トナー容器22Aは現像部8Aに対して脱着可能に構成され、トナー容器22Bは現像部8Bに対して脱着可能に構成され、トナー容器22Cは現像部8Cに対して脱着可能に構成され、トナー容器22Dは現像部8Dに対して脱着可能に構成されている。以下では、現像部8A,8B,8C,8Dを区別しない場合は、単に現像部8と表記し、トナー容器22A,22B,22C,22Dを区別しない場合は、単にトナー容器22と表記する場合がある。
Each of the developing
図2は、画像形成装置1のハードウェア構成例を示す図である。図2に示すように、画像形成装置1は、外部I/F24と、CPU25と、ROM26と、RAM27と、操作パネルI/F28と、操作パネル29と、NVRAM(K)31と、NVRAM(C)32と、NVRAM(M)33と、NVRAM(Y)34と、I/O35と、トナー供給モータ36と、トナー供給クラッチ(K)37と、トナー供給クラッチ(C)38と、トナー供給クラッチ(M)39と、トナー供給クラッチ(Y)40と、現像部トナー検知センサ(K)41と、現像部トナー検知センサ(C)42と、現像部トナー検知センサ(M)43と、現像部トナー検知センサ(Y)44と、画像処理IC45と、コントローラ46とを備え、これらはシステムバス30を介して互いに接続されている。
FIG. 2 is a diagram illustrating a hardware configuration example of the
CPU25は、ROM26に記憶された制御プログラム等に基づいてシステムバス36に接続される各種デバイスとのアクセスを総括的に制御し、I/O35を介して接続されるセンサやモータ、クラッチ、ヒーターなどの電装品の入出力を制御する。
The
ROM26は、CPU25の制御プログラムなどを記憶する不揮発性のメモリである。
The
RAM27は、CPU25の主メモリ、ワークエリア等として機能する揮発性のメモリで、記録データ展開領域、環境データ格納領域等に用いられる。
The
各NVRAM31,32,33,34は、各トナー容器22A,22B,22C,22Dに搭載され、各トナー容器22の残量などの情報が格納される。
Each
操作パネルI/F28を介して接続される操作パネル29に対する操作入力によって、プリンタモードなどを設定できる。
A printer mode or the like can be set by an operation input to the
トナー供給モータ36を駆動させ、各トナー供給クラッチ37,38,39,40をONにすることで、各トナー容器22からの各色のトナーが各現像部8へそれぞれ供給される。
By driving the
各現像部8内には、トナーが一定量以上入っているかを検知するために、現像部トナー検知センサ41,42,43,44が設置される。
In each developing unit 8, developing unit
画像処理IC45は、コントローラ46からの画像データを受け、画像データに従った露光器7による露光を制御する。更に画像処理IC45は、コントローラ46から受け取った画像データから1ページあたりのトナー消費量を算出し、算出したトナー消費量を、システムバス30を介してCPU25に通知する機能を持つ。
The
図3は、現像部8Aの機械的構成の一例を示す図である。なお、他の現像部8B,8C,8Dの構成も同様である。図3に示すように、現像部8Aは、現像部トナー検知センサ41と、供給ローラ49とを含んで構成される。供給ローラ49の表面には、現像部8A内に貯留されているトナーが積層され、現像工程では、供給ローラ49の表面上のトナーを用いて、感光体5A上の静電潜像を可視像化する。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a mechanical configuration of the developing
現像部トナー検知センサ41は、現像部8A内のトナー量を検出するためのセンサであって、現像部8A内のトナー量に応じた信号を出力する。より具体的には、現像部トナー検知センサ41は、発光素子47と受光素子48とを含んで構成され、発光素子47および受光素子48は、現像部8Aの内部に取り付けられている。発光素子47から照射された光は現像部8A内部を通り、受光素子48が受け取る構成になっている。図3に示すように、現像部8A内のトナー量が少なめであり、光路上にトナーが存在しない場合は光が透過し、発光素子47から照射された光はそのまま受光素子48に供給される。一方、図4に示すように、現像部8A内のトナー量が多めであり、光路上にトナーが存在する場合は光が遮断されるため、受光素子48の受光量は図3の場合に比べて少なくなる。本実施形態では、受光素子48は、受光量に応じた電圧信号を出力する。この例では、受光量が少ないほど電圧信号の出力値は大きくなるよう設定(つまり、現像部内のトナー量が多いほど電圧信号の出力値は増大するよう設定)されるが、これに限られるものではない。見方を変えれば、受光素子48から出力される電圧信号は、現像部8A内のトナー量を示すと捉えることもできる。この例では、現像部トナー検知センサ41は、請求項の「第1検出部」に対応する。
The developing unit
また、現像部8A内のトナーは劣化したトナーと新しいトナーの濃度を均一にする目的から不図示の攪拌パドル(請求項の「攪拌部」に対応)により常時撹拌しているため、現像部8A内のトナー量が少ないときは、受光素子48から出力される電圧値の波形は図5に例示された50Aのようになる。一方、現像部8A内のトナー量が多いときは、受光素子48から出力される電圧値の波形は図6に例示された50Bのようになる。従来技術では、この出力電圧値に対して閾値51を設け、サンプリング周期でトナーあり/なしを検出し、それぞれの検出回数の割合からトナー量を判断している。ここで、出来るだけ現像システムを安定化させるために現像部8内のトナー量が所定量を下回ると直ぐに所定量の補給トナーを補給することで、補給直後のトナーと補給トナーの比率を一定にするように制御している。本実施形態では、トナー量検出時のサンプリング周期10msで50回サンプリングし、そのうち40回以上トナーなしが検出された場合に、現像部内のトナー量が少なくなったと判断し、トナー補給を開始する。
Further, the toner in the developing
図7は、現像部トナー検知センサ41の異常時と現像部8A内においてトナーが満杯状態時のセンサ波形を例示した図である。現像部8A内部の発光素子47と受光素子48の故障時やコネクタの接続不良時、及び光路ずれなど現像部トナー検知センサ41の異常が発生すると、受光素子48に光が入らないため、センサ波形50Cは常時トナーあり状態となる。これに対し、現像部8A内においてトナーが満杯状態になり、トナーの喫水面が発光素子47と受光素子48の光路より高い位置になってしまうと、センサ波形50Dは多少の変化はあるものの、閾値51以下になることはなく、現像部トナー検知センサ41の異常時と同様に、常時トナーあり状態となる。
FIG. 7 is a diagram illustrating sensor waveforms when the developing unit
ここで、従来においては、現像部トナー検知センサ41に異常があるのか、現像部8A内においてトナーが満杯状態になっているのかを判別できないため、常時トナーあり状態が検出された場合は、本来であれば印刷継続可能な場合においても、印刷停止しなければならず、画像形成装置を適切に動作させることができない。そこで、本実施形態では、現像部トナー検知センサ41の出力電圧(現像部8A内のトナー量であると捉えることもできる)のばらつきを示す値に基づいて、現像部トナー検知センサ41に異常があるのか、現像部8A内においてトナーが満杯状態になっているのかを判別する。以下、具体的に説明する。
Here, conventionally, it is impossible to determine whether the developing unit
図8は、画像形成装置1の機能構成例を示すブロック図である。図8に示すように、画像形成装置1は、第1検出部101と、判断部102と、第1制御部103と、第2制御部104と、トナー補給部105とを備える。第1検出部101は、現像部8内のトナー量を検出する機能を有する。この例では、第1検出部101は、前述の現像部トナー検知センサ(41,42,43,44)により実現される。
FIG. 8 is a block diagram illustrating a functional configuration example of the
判断部102は、予め定められた期間内の複数のサンプリングタイミングの各々において第1検出部101により検出されたトナー量のばらつきを示す値に基づいて、第1検出部101に異常が発生しているのか、現像部8内においてトナーが満杯状態であるのかを判断する。本実施形態では、判断部102は、各サンプリングタイミングで第1検出部101により検出されたトナー量が第1閾値を上回り、かつ、各サンプリングタイミングで第1検出部101により検出されたトナー量のばらつきを示す値が第2閾値以下の場合は、第1検出部101に異常が発生していると判断する。一方、判断部102は、各サンプリングタイミングで第1検出部101により検出されたトナー量が第1閾値を上回り、かつ、各サンプリングタイミングで第1検出部101により検出されたトナー量のばらつきを示す値が第2閾値を上回る場合は、現像部8内においてトナーが満杯状態であると判断する。
The
より具体的には、以下のとおりである。図9は、第1検出部101の異常時(現像部トナー検知センサの異常時)と、現像部8内においてトナーが満杯状態時との受光素子48の出力電圧値(第1検出部101で検出されたトナー量とみなすことができる)の波形を例示した図である。以下、第1検出部101で検出されたトナー量のばらつき(受光素子48の出力電圧値のばらつき)による第1検出部101の異常とトナー満杯の判別方法を説明する。この例では、現像部8A,8B,8C,8D内部の受光素子48は電圧を複数値で取得可能なデバイスを用いることとする。この例では、発光素子47から照射される光に対応する基準電圧を3.3Vとし、アナログ値としてトナー量を検出可能な構成を用いており、トナーあり/なしの閾値51は2.0V、トナー量検出時はサンプリング周期10msで50回のサンプリングを行う形態としている。この例では、閾値51は請求項の「第1閾値」に対応し、10ms周期のサンプリングが50回行われる期間(以下の説明では、「サンプリング期間」と呼ぶ場合がある)は請求項の「予め定められた期間」に対応すると捉えることができる。この構成において、第1検出部101の異常時の電圧値例としては図9の(a−2)のようになり、トナー満杯の電圧値例としては図9の(b−2)のようになる。ここで、第1検出部101の異常時の場合では電圧値はほぼ一定値を示しているが、トナー満杯の場合では0.5V程度のばらつきがあることが分かる。本実施形態では、このばらつきを示す値(分散)を以下の式で求め、この値が閾値(請求項の「第2閾値」に対応、以下の説明では、「第2閾値」と呼ぶ場合がある)を上回る場合はトナー満杯と判断する。
本実施形態では、上式でばらつきを求めたが、例えばサンプリング中の最大値と最小値を保持しておき、この差が一定値以内であれば第1検出部101に異常があると判断するなど、ばらつきが推定できる方法であればそれを用いても良い。
In this embodiment, the variation is obtained by the above equation. For example, the maximum value and the minimum value during sampling are held, and if this difference is within a certain value, it is determined that there is an abnormality in the
また、判断部102は、各サンプリングタイミングで第1検出部101により検出されたトナー量のばらつきを示す値に基づいて、現像部8内のトナーの有無を判断することもできる。図10は、現像部8内のトナーが少なくなったときの受光素子48の出力電圧値(第1検出部101で検出されたトナー量)の波形を例示した図である。この例では、現像部8A,8B,8C,8D内部の受光素子48は電圧を複数値で取得可能なデバイスを用いることとする。この例では、発光素子47から照射される光に対応する基準電圧を3.3Vとし、アナログ値としてトナー量を検出可能な構成を用いており、トナーあり/なしの閾値51は2.0V、トナー量検出時はサンプリング周期10msで50回のサンプリングを行う形態としている。この構成において、現像部8内のトナーが少なくなったときの電圧値例としては図10の(a−2),(b−2)のようになる。ここで、現像部8内のトナーが空の場合では電圧値はほぼ一定値を示しているが、トナーが空ではないが少なくなった状態では1V程度のばらつきがあることが分かる。本実施形態では、このばらつきを示す値(分散)を上記の式で求め、この値が所定値より大きく、かつ、50回のサンプリングタイミングのうち受光素子48の出力電圧値が閾値51を超える回数が所定数以上の場合はトナーありと判断する。
The
再び図8に戻って説明を続ける。第1制御部103は、判断部102により第1検出部101に異常が発生していると判断された場合、画像形成動作(印刷)を停止する制御を行う。第2制御部104は、前述の攪拌パドルの動作を制御する。トナー補給部105は、現像部8に対するトナー容器22からのトナー補給を行う。
Returning to FIG. 8 again, the description will be continued. The
本実施形態では、上述の判断部102、第1制御部103、第2制御部104、トナー補給部105の各々の機能は、CPU25がROM26等に格納されたプログラムをRAM27上に展開して実行することにより実現される。なお、これに限らず、例えば上述の判断部102、第1制御部103、第2制御部104、トナー補給部105の各々の機能のうちの少なくとも一部が、専用のハードウェア回路で実現される形態であってもよい。
In the present embodiment, the functions of the
次に、図11を参照しながら、画像形成装置1の動作例を説明する。図11は、画像形成装置1の動作例を示すフローチャートである。まず、第2制御部104は、攪拌パドルを回転させる制御を行うことで現像部8内のトナーを攪拌する(ステップS201)。本実施形態では、攪拌パドルの回転速度は145mm/secに設定される。そして、第1検出部101はトナー量の検出を開始する(ステップS202)。本実施形態では、10msごとのサンプリングタイミングに到達するたびに、発光素子47は受光素子48へ向けて光を出射し、受光素子48は、受光した光量に応じた電圧信号を出力する。この例では、受光素子48から出力される電圧信号は判断部102へ渡される。サンプリング期間の経過後(サンプリングタイミングの回数が50回に到達した後)、判断部102は、50回のサンプリングタイミングのうちトナーなしが検出された回数(つまり、受光素子48から出力された電圧値が閾値51以下である回数)が所定回数以上であるか否かを判断する(ステップS203)。本実施形態では、所定回数を40回に設定しているが、これに限られるものではない。
Next, an operation example of the
トナーなしが検出された回数が所定回数以上であると判断された場合(ステップS203の結果:YESの場合)、トナー補給部105は、現像部8に対するトナー補給を行う(ステップS204)。一方、トナーなしが検出された回数が所定回数以上ではないと判断された場合(ステップS203の結果:NOの場合)、判断部102は、常時トナーありか否か、つまり、各サンプリングタイミングで受光素子48から出力された電圧値が閾値51を上回るか否かを判断する(ステップS205)。
When it is determined that the number of times that no toner is detected is greater than or equal to the predetermined number (result of step S203: YES), the
常時トナーありではないと判断した場合(ステップS205の結果:NOの場合)、処理は終了する。一方、常時トナーありと判断した場合(ステップS205の結果:YESの場合)、判断部102は、トナー量のばらつきを示す値が第2閾値を上回るか否かを判断する(ステップS206)。本実施形態では、判断部102は、各サンプリングタイミングで受光素子48から出力された電圧値のばらつきを示す分散が第2閾値を上回るか否かを判断する。そして、その分散が第2閾値以下であると判断した場合(ステップS206の結果:NOの場合)、判断部102は、第1検出部101に異常が発生していると判断し、処理はステップS207に移行する。ステップS207では、第1制御部103は、印刷を停止する制御を行う。一方、各サンプリングタイミングで受光素子48から出力された電圧値のばらつきを示す分散が第2閾値を上回ると判断した場合(ステップS206の結果:YESの場合)、判断部102は、現像部8内においてトナーが満杯状態であると判断し、処理を終了する。
If it is determined that toner is not always present (result of step S205: NO), the process ends. On the other hand, when it is determined that the toner is always present (result of step S205: YES), the
本実施形態では、トナー満杯と判断された場合、トナー補給動作は行われず、不要な印刷停止をすることなく印刷を継続することが可能となる。一方、第1検出部101に異常があると判断された場合は、実際に現像部8内にどれだけトナーが残存しているのか判断できず、現像部8内にトナーが入っていない可能性もあるため、直ちに印刷を停止する。
In this embodiment, when it is determined that the toner is full, the toner replenishing operation is not performed, and printing can be continued without stopping unnecessary printing. On the other hand, if it is determined that there is an abnormality in the
以上に説明したように、本実施形態では、第1検出部101(現像部トナー検知センサ)により検出されたトナー量のばらつきを示す値(分散)に基づいて、第1検出部101に異常が発生しているのか、現像部8内においてトナーが満杯状態であるのかを判断する。より具体的には、各サンプリングタイミングで第1検出部101により検出されたトナー量が閾値51を上回り、かつ、各サンプリングタイミングで第1検出部101により検出されたトナー量のばらつきを示す値が第2閾値以下の場合は、第1検出部101に異常が発生していると判断する。一方、各サンプリングタイミングで第1検出部101により検出されたトナー量が閾値51を上回り、かつ、各サンプリングタイミングで第1検出部101により検出されたトナー量のばらつきを示す値が第2閾値を上回る場合は、現像部8内においてトナーが満杯状態であると判断する。本実施形態によれば、第1検出部101に異常が発生しているのか、現像部8内においてトナーが満杯状態であるのかを正確に判別できるので、画像形成装置1を適切に動作させることができる。
As described above, in the present embodiment, an abnormality is detected in the
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について説明する。上述の第1実施形態と共通する部分については適宜に説明を省略する。第2実施形態では、判断部102により第1検出部101に異常が発生していると判断された場合、第2制御部104は、攪拌パドルによる攪拌の速度を増速する制御を行う機能を有する点で上述の第1実施形態と相違する。ここでは、現像部8内のトナーを攪拌しながらトナー量のばらつきを検出することから、意図的にばらつきが大きくなるように設定した状態で、再度トナー量を検出することで、第1検出部101に異常が発生しているか否かの判断精度を向上させることができる。第2実施形態では、攪拌パドルの回転速度を増速させることにより、トナー量のばらつきが大きくなる状態を作り出している。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described. Description of parts common to the first embodiment described above will be omitted as appropriate. In the second embodiment, when the
図12は、第2実施形態の画像形成装置の動作例を示すフローチャートである。図12のステップS301〜ステップS306の内容は、図11のステップS201〜ステップS206の内容と同様なので、詳細な説明は省略する。ステップS306において、トナー量のばらつきを示す値が第2閾値以下であると判断された場合(ステップS306の結果:NOの場合)、第2制御部104は、攪拌パドルの回転速度を増速可能であるか否かを判断する(ステップS307)。攪拌パドルの回転速度を増速可能ではないと判断した場合(ステップS307の結果:NOの場合)、処理はステップS309に移行する。ステップS309では、第1制御部103は、印刷を停止する制御を行う。
FIG. 12 is a flowchart illustrating an operation example of the image forming apparatus according to the second embodiment. The contents of steps S301 to S306 in FIG. 12 are the same as the contents of steps S201 to S206 in FIG. If it is determined in step S306 that the value indicating the variation in toner amount is equal to or less than the second threshold (result of step S306: NO), the
一方、攪拌パドルの回転速度を増速可能であると判断した場合(ステップS307の結果:YESの場合)、第2制御部104は、攪拌パドルの回転速度を増速する制御を行う(ステップS308)。本実施形態では、第2制御部104は、ばらつきが最も大きくなるように、攪拌パドルのモータの回転速度を設定する。より具体的には、第2制御部104は、モータの回転速度を上限値(この例では200mm/sec)に設定する。ステップS308の後、処理はステップS301に移行し、ステップS301以降の処理が繰り返される。そして、再度、トナー量のばらつきを示す値が第2閾値以下であると判断された場合(ステップS306の結果:NOの場合)は、ステップS307の結果も否定となり、印刷を停止する(ステップS309)。
On the other hand, when it is determined that the rotational speed of the stirring paddle can be increased (result of step S307: YES), the
(第3実施形態)
次に、第3実施形態について説明する。上述の各実施形態と共通する部分については適宜に説明を省略する。図13は、第3実施形態の画像形成装置100の機能構成例を示す図である。図13に示すように、画像形成装置100は、第2検出部106と第3制御部107をさらに備える。第2検出部106は、トナー画像の濃度を検出する機能を有する。この例では、第2検出部106は、前述のトナー濃度センサ70により実現される。第3制御部107は、判断部102により第1検出部101に異常が発生していると判断された場合において、第2検出部106により検出されたトナー画像の濃度が正常である場合は、画像形成動作を継続する制御を行う。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described. Description of parts common to the above-described embodiments will be omitted as appropriate. FIG. 13 is a diagram illustrating a functional configuration example of the image forming apparatus 100 according to the third embodiment. As illustrated in FIG. 13, the image forming apparatus 100 further includes a
図14は、画像形成装置100の動作例を示すフローチャートである。図14のステップS401〜ステップS406の内容は、図11のステップS201〜ステップS206の内容と同様なので、詳細な説明は省略する。ステップS406において、トナー量のばらつきを示す値が第2閾値以下であると判断された場合(ステップS406の結果:NOの場合)、つまり、判断部102により第1検出部101に異常が発生していると判断された場合、第3制御部107は、次のページの印刷要求があるか否かを確認する(ステップS407)。次のページの印刷要求が無い場合(ステップS407の結果:NOの場合)、処理はステップS411に移行する。ステップS411では、第1制御部103は、印刷を停止する制御を行う。
FIG. 14 is a flowchart illustrating an operation example of the image forming apparatus 100. The contents of steps S401 to S406 in FIG. 14 are the same as the contents of steps S201 to S206 in FIG. In step S406, when it is determined that the value indicating the variation in toner amount is equal to or smaller than the second threshold value (result of step S406: NO), that is, the
一方、次のページの印刷要求がある場合(ステップS407の結果:YESの場合)、第2検出部106は、トナー画像の濃度検出を行う(ステップS408)。次に、第3制御部107は、第2検出部106により検出されたトナー画像の濃度が正常であるか否かを判断する(ステップS409)。第2検出部106により検出されたトナー画像の濃度が正常であると判断した場合(ステップS409の結果:YESの場合)、第3制御部107は、印刷を継続する制御を行う(ステップS410)。その後、処理はステップS407に移行し、ステップS407以降の処理が繰り返され、印刷ジョブの切れ目まで(次ページの印刷要求が無くなるまで)は印刷が継続される。
On the other hand, when there is a print request for the next page (result of step S407: YES), the
(第4実施形態)
次に、第4実施形態について説明する。上述の各実施形態と共通する部分については適宜に説明を省略する。図15は、第4実施形態の画像形成装置200の機能構成例を示す図である。図15に示すように、画像形成装置200は、第4制御部108をさらに備える。第4制御部108は、判断部102により現像部8内においてトナーが満杯状態であると判断された場合、現像部8内のトナーを強制的に吐き出す制御を行う。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment will be described. Description of parts common to the above-described embodiments will be omitted as appropriate. FIG. 15 is a diagram illustrating a functional configuration example of the
ここで、トナー満杯と判断された場合、想定より多い量のトナーが補給されているか、又はトナー消費量が想定より少ない状態となっていることが分かる。いずれの場合においても、現像部8内のトナー量と補給トナー量の割合が狙い通りの制御ができておらず、画像品質の低下が懸念されるので、トナー満杯と判断された場合は、現像部8内のトナーを強制的に吐出すことで、現像部8内のトナー量を調整し、画像品質を安定させる。 Here, when it is determined that the toner is full, it can be seen that a larger amount of toner is supplied than expected or the amount of toner consumption is less than expected. In either case, the ratio between the toner amount in the developing unit 8 and the replenished toner amount cannot be controlled as intended, and there is a concern about the deterioration of the image quality. By forcibly discharging the toner in the section 8, the toner amount in the developing section 8 is adjusted, and the image quality is stabilized.
図16は、画像形成装置200の動作例を示すフローチャートである。図16のステップS501〜ステップS506の内容は、図11のステップS201〜ステップS206の内容と同様なので、詳細な説明は省略する。ステップS506において、トナー量のばらつきを示す値が第2閾値を上回ると判断された場合(ステップS506の結果:YESの場合)、つまり、判断部102により現像部8内においてトナーが満杯状態であると判断された場合、第4制御部108は、現像部8内のトナーを強制的に吐き出す制御を行う(ステップS508)。一方、トナー量のばらつきを示す値が第2閾値以下であると判断された場合(ステップS506の結果:NOの場合)、つまり、判断部102により第1検出部101に異常が発生していると判断された場合、第1制御部103は、印刷を停止する制御を行う(ステップS507)。
FIG. 16 is a flowchart illustrating an operation example of the
(第5実施形態)
次に、第5実施形態について説明する。上述の各実施形態と共通する部分については適宜に説明を省略する。図17は、第5実施形態の画像形成装置300の機能構成例を示す図である。図17に示すように、画像形成装置300は、第2検出部106と第5制御部109とをさらに備える。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment will be described. Description of parts common to the above-described embodiments will be omitted as appropriate. FIG. 17 is a diagram illustrating a functional configuration example of the
第2検出部106は、トナー画像の濃度を検出する機能を有する。この例では、第2検出部106は、前述のトナー濃度センサ70により実現される。第5制御部109は、判断部102により現像部8内のトナーが満杯状態であると判断された場合、第2検出部106により検出されたトナー画像の濃度に基づいて、トナーの濃度調整を実行する制御を行う。トナーの濃度調整は、公知の様々な技術を利用可能である。
The
ここで、トナー満杯と判断された場合、想定より多い量のトナーが補給されているか、又はトナー消費量が想定より少ない状態となっていることが分かる。いずれの場合においても、現像部8内のトナー量と補給トナー量の割合が狙い通りの制御ができておらず、画像品質の低下が懸念される。そこで、本実施形態では、前述のトナー濃度センサ70を使い、トナーかすれの発生を確認し、トナーがかすれていれば、トナーの濃度調整を実行することで、画像品質を保つことができる。
Here, when it is determined that the toner is full, it can be seen that a larger amount of toner is supplied than expected or the amount of toner consumption is less than expected. In any case, the ratio between the toner amount in the developing unit 8 and the replenishment toner amount cannot be controlled as intended, and there is a concern that the image quality may be deteriorated. Therefore, in the present embodiment, the above-described
図18は、画像形成装置300の動作例を示すフローチャートである。図18のステップS601〜ステップS606の内容は、図11のステップS201〜ステップS206の内容と同様なので、詳細な説明は省略する。ステップS606において、トナー量のばらつきを示す値が第2閾値以下であると判断された場合(ステップS606の結果:NOの場合)、第1制御部103は、印刷を停止する制御を行う(ステップS607)。
FIG. 18 is a flowchart illustrating an operation example of the
一方、ステップS606において、トナー量のばらつきを示す値が第2閾値を上回ると判断された場合(ステップS606の結果:YESの場合)、つまり、判断部102により現像部8内においてトナーが満杯状態であると判断された場合、第2検出部106は、トナー画像の濃度検出を行う(ステップS608)。次に、第5制御部109は、第2検出部106により検出されたトナー画像の濃度が正常であるか否かを判断する(ステップS609)。第2検出部106により検出されたトナー画像の濃度が正常ではないと判断した場合(ステップS609の結果:NOの場合)、第5制御部109は、トナーの濃度調整を実行する制御を行う(ステップS610)。
On the other hand, if it is determined in step S606 that the value indicating the variation in the toner amount exceeds the second threshold value (result of step S606: YES), that is, the
以上、本発明の実施形態を説明したが、上述の各実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。本発明は、上述の各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述の各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, each above-mentioned embodiment was shown as an example and is not intending limiting the range of invention. The present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the components without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Moreover, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above-described embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment.
なお、上述の実施形態のCPU25が実行するプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD−ROM、フレキシブルディスク(FD)、CD−R、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。
The program executed by the
さらに、上述の実施形態のCPU25が実行するプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、上述の実施形態のCPU25が実行するプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。
Furthermore, the program executed by the
1 画像形成装置
2 作像ユニット
5 感光体
8 現像部
12 転写ベルト
41 現像部トナー検知センサ
42 現像部トナー検知センサ
43 現像部トナー検知センサ
44 現像部トナー検知センサ
47 発光素子
48 受光素子
70 トナー濃度センサ
100 画像形成装置
101 第1検出部
102 判断部
103 第1制御部
104 第2制御部
105 トナー補給部
106 第2検出部
107 第3制御部
108 第4制御部
109 第5制御部
200 画像形成装置
300 画像形成装置
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記現像部内のトナー量を検出する第1検出部と、
予め定められた期間内の複数のサンプリングタイミングの各々において前記第1検出部により検出されたトナー量のばらつきを示す値に基づいて、前記第1検出部に異常が発生しているのか、前記現像部内においてトナーが満杯状態であるのかを判断する判断部と、を備える、
画像形成装置。 A developing unit for developing the electrostatic latent image formed on the image carrier with toner;
A first detection unit for detecting a toner amount in the developing unit;
Based on a value indicating variation in the toner amount detected by the first detection unit at each of a plurality of sampling timings within a predetermined period, whether or not an abnormality has occurred in the first detection unit, or the development A determination unit that determines whether the toner is full in the unit;
Image forming apparatus.
請求項1の画像形成装置。 The determination unit indicates a variation in the toner amount detected by the first detection unit at each sampling timing, and the toner amount detected by the first detection unit at each sampling timing exceeds the first threshold value. When the value is equal to or less than the second threshold, it is determined that an abnormality has occurred in the first detection unit.
The image forming apparatus according to claim 1.
請求項1の画像形成装置。 The determination unit indicates a variation in the toner amount detected by the first detection unit at each sampling timing, and the toner amount detected by the first detection unit at each sampling timing exceeds the first threshold value. When the value exceeds the second threshold, it is determined that the toner is full in the developing unit.
The image forming apparatus according to claim 1.
請求項1の画像形成装置。 A first control unit that performs control to stop the image forming operation when the determination unit determines that an abnormality has occurred in the first detection unit;
The image forming apparatus according to claim 1.
前記判断部により前記第1検出部に異常が発生していると判断された場合、前記攪拌部による攪拌の速度を増速する制御を行う第2制御部と、をさらに備える、
請求項1の画像形成装置。 A stirring unit for stirring the toner in the developing unit;
A second control unit that performs control to increase the stirring speed by the stirring unit when the determination unit determines that an abnormality has occurred in the first detection unit;
The image forming apparatus according to claim 1.
前記判断部により前記第1検出部に異常が発生していると判断された場合において、前記第2検出部により検出された前記トナー画像の濃度が正常である場合は、画像形成動作を継続する制御を行う第3制御部と、をさらに備える、
請求項1の画像形成装置。 A second detector for detecting a density of a toner image indicating the electrostatic latent image developed with toner;
When the determination unit determines that an abnormality has occurred in the first detection unit and the density of the toner image detected by the second detection unit is normal, the image forming operation is continued. A third control unit that performs control,
The image forming apparatus according to claim 1.
請求項1の画像形成装置。 A fourth control unit that performs control to forcibly discharge the toner in the developing unit when the determination unit determines that the toner in the developing unit is full;
The image forming apparatus according to claim 1.
前記判断部により前記現像部内のトナーが満杯状態であると判断された場合、前記第2検出部により検出された前記トナー画像の濃度に基づいて、トナーの濃度調整を実行する制御を行う第5制御部と、をさらに備える、
請求項1の画像形成装置。 A second detector for detecting a density of a toner image indicating the electrostatic latent image developed with toner;
When the determination unit determines that the toner in the developing unit is full, control is performed to perform toner density adjustment based on the density of the toner image detected by the second detection unit. A control unit;
The image forming apparatus according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2019078790A (en) * | 2017-10-20 | 2019-05-23 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | Waste toner recovery device and image forming apparatus |
-
2012
- 2012-09-14 JP JP2012203697A patent/JP2014059416A/en active Pending
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