JP2014215512A - Image formation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成部から排出された廃棄トナーが収容される廃棄トナー収容部の満杯検出機能を有する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus having a full detection function of a waste toner storage unit that stores waste toner discharged from an image forming unit.
一般に、画像形成部から排出された廃棄トナーが収容される廃棄トナー収容部の満杯検出機能を有する画像形成装置が知られている。例えば、廃棄トナー収容部内の廃棄トナー量は、廃棄トナー収容部の両側に配置された発光部及び受光部を有する光学式センサーの検出結果に応じて検出される。但し、光学式センサーを使用すると、外乱光又は廃棄トナー収容部の内壁のトナー汚れ等により誤検出が生じるおそれがある。 In general, an image forming apparatus having a function of detecting a fullness of a waste toner storage unit that stores waste toner discharged from the image forming unit is known. For example, the amount of waste toner in the waste toner storage unit is detected according to the detection result of an optical sensor having a light emitting unit and a light receiving unit disposed on both sides of the waste toner storage unit. However, if an optical sensor is used, there is a possibility that erroneous detection may occur due to ambient light or toner contamination on the inner wall of the waste toner storage unit.
一方、光学式センサーを使用しない構成として、トナー量に応じて上下方向に変位する支持部材とその支持部材の位置を検出する磁気センサーとを使用する技術も知れられている(例えば特許文献1参照)。 On the other hand, as a configuration that does not use an optical sensor, a technique that uses a support member that is displaced in the vertical direction according to the amount of toner and a magnetic sensor that detects the position of the support member is also known (see, for example, Patent Document 1). ).
しかしながら、廃棄トナー収容部内に上下方向に変位する支持部材を設けると廃棄トナー収容部の構成が複雑になり、その支持部材が正常に変位しなくなるおそれもある。 However, if a support member that is displaced in the vertical direction is provided in the waste toner storage unit, the configuration of the waste toner storage unit becomes complicated, and the support member may not be displaced normally.
本発明の目的は、誤検出を防止しつつ簡単な構成で廃棄トナー収容部の満杯を検出することのできる画像形成装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of detecting fullness of a waste toner container with a simple configuration while preventing erroneous detection.
本発明に係る画像形成装置は、画像形成部、廃棄トナー収容部、磁石、磁気センサー、及び満杯検出手段を備える。前記画像形成部は、磁性体を含有する磁性トナーを用いて画像を形成する。前記廃棄トナー収容部は、前記画像形成部から排出された前記磁性トナーを受け入れる開口が上端部に形成されている。前記磁石及び前記磁気センサーは、前記開口より低い予め定められた高さにおいて前記上端部の両側に配置されている。前記磁気センサーは、前記磁石により発生する磁力線の磁束密度を検出する。前記満杯検出手段は、前記磁気センサーにより検出される磁束密度に応じて前記廃棄トナー収容部が満杯であるか否かを判断する。 The image forming apparatus according to the present invention includes an image forming unit, a waste toner storage unit, a magnet, a magnetic sensor, and a fullness detection unit. The image forming unit forms an image using a magnetic toner containing a magnetic material. In the waste toner storage portion, an opening for receiving the magnetic toner discharged from the image forming portion is formed at an upper end portion. The magnet and the magnetic sensor are arranged on both sides of the upper end at a predetermined height lower than the opening. The magnetic sensor detects a magnetic flux density of lines of magnetic force generated by the magnet. The full detection means determines whether the waste toner container is full according to the magnetic flux density detected by the magnetic sensor.
本発明によれば、誤検出を防止しつつ簡単な構成で廃棄トナー収容部の満杯を検出することのできる画像形成装置が実現される。 According to the present invention, an image forming apparatus capable of detecting the fullness of the waste toner container with a simple configuration while preventing erroneous detection is realized.
以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention. In addition, the following embodiment is an example which actualized this invention, Comprising: The thing of the character which limits the technical scope of this invention is not.
<複合機10の概略構成>
まず、図1を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る複合機10の概略構成について説明する。
<Schematic configuration of
First, a schematic configuration of a
図1に示すように、前記複合機10は、ADF1、画像読取部2、画像形成部3、給紙カセット4、制御部5、操作表示部6、及びトナー検出部7などを備える。なお、前記複合機10は、本発明の画像形成装置の一例に過ぎず、プリンター、コピー機、及びファクシミリ装置なども本発明に係る画像形成装置に該当する。
As shown in FIG. 1, the
前記ADF1は、不図示のモーターで搬送ローラー12各々を駆動させることにより、原稿載置部11にセットされた原稿を前記画像読取部2による画像読取位置を通過させて排紙トレイ13まで搬送する原稿自動送り装置である。
The
前記画像読取部2は、原稿台21、光源ユニット22、ミラー23、24、光学レンズ25、及びCCD(Charge Coupled Device)26などを備える画像読取手段である。前記原稿台21は、前記画像読取部2の上面に設けられた原稿の載置部である。前記読取ユニット22は、LED光源221及びミラー222を備え、不図示のモーターによって副走査方向(図1における左右方向)に移動可能である。前記LED光源221は、主走査方向(図1における奥行き方向)に沿って配列された多数の白色LEDを備える。前記ミラー222は、前記LED光源221から照射されて前記原稿台21上の読取位置にある前記原稿の表面で反射した後の光を前記ミラー23に向けて反射させる。そして、前記ミラー222で反射した光は、前記ミラー23、24によって前記光学レンズ25に導かれる。前記光学レンズ25は、入射した光を集光して前記CCD26に入射させる。前記CCD26は、前記光学レンズ25から入射される光の受光量に応じた電気信号を前記原稿の画像データとして前記制御部5に入力する光電変換素子などを有する。
The
前記画像形成部3は、前記画像読取部2で読み取られた画像データ、又は外部のパーソナルコンピューター等の情報処理装置から入力された画像データに基づいて画像形成処理(印刷処理)を実行する電子写真方式の画像形成手段である。具体的に、前記画像形成部3は、感光体ドラム31、帯電装置32、露光装置(LSU)33、現像装置34、転写ローラー35、クリーニング装置36、定着ローラー37、加圧ローラー38、及び廃棄トナー収容部39などを備える。そして、前記画像形成部3では、前記給紙カセット4から供給される紙などのシートに、磁性体を含有する磁性トナーを用いて画像を形成する画像形成処理が以下の手順で実行される。
The
まず、前記帯電装置32によって前記感光体ドラム31が所定の電位に一様に帯電される。次に、前記露光装置33により前記感光体ドラム31の表面に画像データに基づく光が照射される。これにより、前記感光体ドラム31の表面に画像データに対応する静電潜像が形成される。そして、前記感光体ドラム31上の静電潜像は前記現像装置34によって磁性トナーにより現像(可視像化)される。なお、前記現像装置34には、前記画像形成部3に着脱可能なトナーコンテナ34Aから磁性トナーが補給される。続いて、前記感光体ドラム31に形成されたトナー像は前記転写ローラー35によってシートに転写される。その後、シートに転写されたトナー像は、そのシートが前記定着ローラー37及び前記加圧ローラー38の間を通過する際に前記定着ローラー37で加熱されて溶融定着する。
First, the
一方、前記画像形成部3による前記画像形成処理後に前記感光体ドラム31の表面に残存する前記磁性トナーは前記クリーニング装置36によって除去される。そして、前記クリーニング装置36により除去された前記磁性トナーは廃棄トナーとして排出され、前記廃棄トナー収容部39に収容される。具体的に、前記クリーニング装置36から排出される前記磁性トナーは、不図示のトナー排出経路においてスパイラル部材等の搬送部材の駆動により前記廃棄トナー収容部39まで搬送される。
On the other hand, the magnetic toner remaining on the surface of the
前記制御部5は、CPU、ROM、RAM、及びEEPROMなどの制御機器を有するコンピューターである。前記CPUは、各種の演算処理を実行するプロセッサーである。前記ROMは、前記CPUに各種の処理を実行させるための制御プログラムなどの情報が予め記憶される不揮発性の記憶手段である。前記RAMは揮発性の記憶手段、前記EEPROMは不揮発性の記憶手段である。前記RAM及び前記EEPROMは、前記CPUが実行する各種の処理の一時記憶メモリー(作業領域)として使用される。
The
そして、前記制御部5は、前記ROMに予め記憶された各種の制御プログラムを前記CPUで実行することにより前記複合機10を統括的に制御する。なお、前記制御部5は、集積回路(ASIC、DSP)などの電子回路で構成されたものであってもよく、前記複合機10を統括的に制御するメイン制御部と別に前記画像形成部3などに設けられたエンジン制御部であってもよい。
Then, the
前記操作表示部6は、前記制御部5からの制御指示に応じて各種の情報を表示する液晶ディスプレイなどの表示部と、ユーザー操作に応じて前記制御部5に各種の情報を入力するハードキー又はタッチパネルなどの操作部とを有する。
The operation display unit 6 includes a display unit such as a liquid crystal display that displays various types of information in accordance with control instructions from the
前記トナー検出部7は、前記廃棄トナー収容部39の満杯を検出するために用いられる磁石71及び磁気センサー72を備える。前記磁石71及び前記磁気センサー72は、前記廃棄トナー収容部39を支持する支持部(不図示)に配置されている。例えば、前記支持部(不図示)は、前記複合機10の本体フレームの一部であり、前記廃棄トナー収容部39は、前記複合機10の本体フレームに固定され又は揺動可能に装着されている。なお、前記支持部(不図示)は、前記画像形成部3又は前記クリーニング装置36などの筐体であってもよい。さらに、前記廃棄トナー収容部39は、前記クリーニング装置36における前記磁性トナーの排出口部により吊下げられた状態で支持されていてもよい。
The
ここに、図2は、前記トナー検出部7及び前記廃棄トナー収容部39の概略構成を示す模式図である。図2に示すように、前記廃棄トナー収容部39は、前記磁性トナーTが収容される本体部391及び前記本体部391の上部に設けられた上端部392を有する樹脂製の容器であって、前記複合機10に対して着脱可能である。また、前記上端部392の上面には、前記クリーニング装置36から前記スクリュー部材(不図示)により排出された前記磁性トナーTを受け入れる開口393が形成されている。なお、前記上端部392の水平断面の径は、前記本体部391の水平断面の径よりも小さく、前記本体部391には多量の前記磁性トナーTが収容可能である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the
そして、前記磁石71及び前記磁気センサー72は、前記開口393よりも低い予め定められた高さにおいて前記上端部392の両側に配置されている。即ち、前記磁気センサー72の検出対象位置は、前記開口393よりも低い位置に定められており、前記磁気センサー72は、後述するように前記廃棄トナー収容部39内の前記磁性トナーTが前記開口393まで満杯になる前に満杯状態を検出するために用いられる。
The
前記磁石71は、永久磁石であり、前記上端部392側から見てN極、S極の順になるように配置されている。即ち、前記磁石71は、前記上端部392に近い極性がN極となるように配置されている。これにより、前記上端部392では、前記磁石71により前記磁石71から前記磁気センサー72に向かう方向に磁力線が発生する。また、前記磁石71が永久磁石であるため、前記磁石71に配線する必要がなく、前記磁気センサー72への配線だけでよいため配線数が省減される。
The
前記磁気センサー72は、前記磁石71により発生し、前記磁石71から前記磁気センサー72に向かう方向の磁力線の磁束密度(磁場)を検出するホール素子を含み、前記磁束密度の大きさに応じた検出信号(電圧レベル)を前記制御部5に入力する。このように、前記磁気センサー72として一方向の磁力線の磁束密度を検出可能なホール素子を用いることにより安価な構成で前記廃棄トナー収容部39の満杯検出機能を具現することができる。
The
なお、前記磁気センサー72は、前記磁石71により発生する磁力線の磁束密度を検出することができればホール素子を用いたものに限らない。また、前記磁気センサー72は、前記磁石71から前記磁気センサー72に向かう方向に発生する磁力線、及び前記磁気センサー72から前記磁石71に向かう方向に発生する磁力線の両方の磁束密度を検出可能な構成であってもよい。
The
そして、前記制御部5は、前記磁気センサー72により検出された前記磁束密度に応じて前記廃棄トナー収容部39が満杯であるか否かを判断する。ここに、係る処理を実行するときの前記制御部5が満杯検出手段の一例である。
Then, the
具体的に、前記磁石71及び前記磁気センサー72は、前記磁石71及び前記磁気センサー72の間まで前記磁性トナーTが充満した場合に、予め設定された閾値以上の磁束密度が前記磁気センサー72によって検出され、前記磁石71及び前記磁気センサー72の間まで前記磁性トナーTが充満していない場合には前記磁気センサー72により検出される磁束密度が前記閾値未満となる位置関係で配置されている。そして、前記制御部5は、前記磁気センサー72によって検出される磁束密度が前記閾値以上である場合に、前記廃棄トナー収容部39が満杯であると判断する。
Specifically, when the magnetic toner T is filled up to between the
以下、図2及び図3を参照しつつ、前記トナー検出部7を用いた前記廃棄トナー収容部39の満杯検出手法について説明する。
Hereinafter, a full detection method for the waste
まず、図2に示すように、前記廃棄トナー収容部39内の磁性トナーTが、前記上端部392まで達していない場合を考える。この場合、前記磁石71から空気を介して前記磁気センサー72に達する磁力線の磁束密度は小さい。前記複合機10では、このときに前記磁気センサー72で検出される前記磁束密度が前記閾値未満となる位置関係で前記磁石71及び前記磁気センサー72が配置されている。そのため、この状態では、前記磁気センサー72で検出される前記磁束密度が前記閾値未満であり、前記制御部5は前記廃棄トナー収容部39が満杯でないと判断する。
First, consider the case where the magnetic toner T in the
次に、図3に示すように、前記廃棄トナー収容部39内の磁性トナーTが、前記上端部392まで達して前記磁石71及び前記磁気センサー72の間に充満した場合を考える。この場合、前記磁石71及び前記磁気センサー72の間に介在する前記磁性トナーTがヨーク(継鉄)として作用する。そのため、前記磁石71から前記磁気センサー72に達する磁力線が増加し、前記磁気センサー72で検出される磁束密度が大きくなる。前記複合機10では、このときに前記磁気センサー72で検出される前記磁束密度が前記閾値以上となる位置関係で前記磁石71及び前記磁気センサー72が配置されている。そのため、この状態では、前記磁気センサー72で検出される前記磁束密度が前記閾値以上となり、前記制御部5は前記廃棄トナー収容部39が満杯であると判断する。
Next, consider a case where the magnetic toner T in the
なお、前記制御部5は、前記廃棄トナー収容部39が満杯であると判断した場合、例えば前記操作表示部6にその旨を示すエラー信号又は交換通知などを表示させることが考えられる。これにより、ユーザーに前記廃棄トナー収容部39内の前記磁性トナーの廃棄、又は前記廃棄トナー収容部39の交換を促すことができる。また、前記制御部5は、前記廃棄トナー収容部39が満杯であると判断した場合、前記画像形成部3による画像形成処理の実行を禁止することも考えられる。これにより、前記廃棄トナー収容部39から前記磁性トナーが溢れること、又は前記画像形成部3に続く前記トナー排出経路(不図示)に前記磁性トナーが詰まること等が防止される。
Note that when the
以上説明したように、前記複合機10では、前記制御部5が、前記磁石71及び前記磁気センサー72を用いて前記廃棄トナー収容部39が満杯であるか否かを判断する。そのため、透過型の光センサーを用いる場合のように、外乱光又は前記廃棄トナー収容部39の汚れ等に起因する誤検出が防止される。また、前述の従来技術のようにトナー量に応じて上下方向に変位する支持部材などを前記廃棄トナー収容部39に設ける必要がないため、前記複合機10の構成を簡素化することができ、前記可動部材の不具合に起因する前記廃棄トナー収容部39の満杯検出漏れも防止される。さらに、前記廃棄トナー収容部39の満杯検知に光センサーを用いる場合には発光部及び受光部各々に配線する必要があるが、前記複合機10では、前記磁気センサー72だけに配線すればよいため配線数を省減することも可能である。なお、前記配線数の省減を考慮せずに前記磁石71として電磁石を用いることも他の実施形態として考えられる。
As described above, in the
[他の実施形態]
ここに、図4は、前記トナー検出部7の他の例を示す図である。図4に示す例では、前記磁石71が、前記上端部392側から見てS極、N極の順になるように配置されている。即ち、前記磁石71は、前記上端部392に近い極性がS極となるように配置されている。これにより、前記上端部392では、前記磁石71により発生する磁力線の方向が図3に示した前記トナー検出部7の構成とは逆方向になる。そして、前記複合機10には、前記磁気センサー72に代えて、前記磁石71に向かう方向(図4における右方向)の磁力線の磁束密度を検出する磁気センサー73が設けられる。前記磁気センサー73は、前記磁気センサー72と同様に磁力線の磁束密度を検出するホール素子を含み、前記磁束密度の大きさに応じた検出信号を前記制御部5に入力する。このように構成された前記複合機10においても、前記磁石71及び前記磁気センサー73の間まで前記磁性トナーTが充満したときに磁力線が増加し、前記磁気センサー73で前記閾値以上の磁束密度が検出される。従って、前記制御部5は、前記磁石71及び前記磁気センサー73を用いて前記廃棄トナー収容部39が満杯であるか否かを判断することが可能である。
[Other Embodiments]
FIG. 4 is a view showing another example of the
なお、前記磁気センサー73は、前記磁気センサー72が単に表裏面逆の状態で配置されたものであってもよい。また、前記磁気センサー73は、前記磁気センサー73から前記磁石71に向かう方向に発生する磁力線、及び前記磁石71から前記磁気センサー73に向かう方向に発生する磁力線の両方の磁束密度を検出可能な構成であってもよい。前記トナー検出部7で用いられる前記磁気センサー72又は前記磁気センサー73は、前記磁石71により発生する磁力線の向きを検出する必要はなく、前記磁石71により発生する磁力線の磁束密度を検出可能なセンサーであればよい。例えば、前記磁気センサー72又は前記磁気センサー73は、磁気インピーダンス素子又はファラデー素子を用いて磁束密度を検出するセンサーであることが考えられる。なお、このように前記磁気センサー72が磁束密度の向きに関係なく磁束密度を検出する構成であれば、前記磁石71の向きに関係なく同じ前記磁気センサー72を用いることができる。
The
また、前記磁石71は、前記廃棄トナー収容部39に設けられていてもよい。これにより、例えば、前記制御部5が、前記廃棄トナー収容部39の前記複合機10に対する着脱時に前記磁気センサー72で検出される磁束密度の変化に応じて前記廃棄トナー収容部39の着脱状態を検出することが可能となる。即ち、前記磁気センサー72を、前記廃棄トナー収容部39の着脱検知と前記廃棄トナー収容部39の満杯検知とに併用することが可能である。
The
また、前記廃棄トナー収容部39の前記複合機10に対する装着時の向きに表裏がある場合、前記廃棄トナー収容部39の表裏面が逆の状態で装着される可能性がある。これに対し、前記廃棄トナー収容部39が正しく設置された場合に、前記磁石71及び前記磁気センサー72が前記上端部392を挟む位置となるように前記磁石71が前記廃棄トナー収容部39に内蔵された構成が考えられる。この場合、前記磁気センサー72が双方向の磁力線の磁束密度を検出可能であれば、前記廃棄トナー収容部39が表裏逆向きで装着された場合に、前記磁石71が前記磁気センサー72に近接する。そこで、前記制御部5が、前記画像形成部3による画像形成処理が実行されていないときに前記磁気センサー72で検出される磁束密度が前記閾値以上に変化したことを条件に前記廃棄トナー収容部39の装着状態の異常を検出することが考えられる。
Further, when the
10:複合機
1 :ADF
2 :画像読取部
3 :画像形成部
31:感光体ドラム
32:帯電装置
33:露光装置
34:現像装置
35:転写ローラー
36:クリーニング装置
37:定着ローラー
38:加圧ローラー
39:廃棄トナー収容部
391:収容部
392:上端部
393:開口
4 :給紙カセット
5 :制御部
6 :操作表示部
7 :トナー検出部
71:磁石
72:磁気センサー
73:磁気センサー
10: MFP 1: ADF
2: Image reading unit 3: Image forming unit 31: Photosensitive drum 32: Charging device 33: Exposure device 34: Developing device 35: Transfer roller 36: Cleaning device 37: Fixing roller 38: Pressure roller 39: Waste toner storage unit 391: Storage unit 392: Upper end 393: Opening 4: Paper cassette 5: Control unit 6: Operation display unit 7: Toner detection unit 71: Magnet 72: Magnetic sensor 73: Magnetic sensor
Claims (5)
前記画像形成部から排出された前記磁性トナーを受け入れる開口が上端部に形成された廃棄トナー収容部と、
前記開口より低い予め定められた高さにおいて前記上端部の両側に配置された磁石及び前記磁石により発生する磁力線の磁束密度を検出する磁気センサーと、
前記磁気センサーにより検出される磁束密度に応じて前記廃棄トナー収容部が満杯であるか否かを判断する満杯検出手段と、
を備える画像形成装置。 An image forming unit that forms an image using a magnetic toner containing a magnetic material;
A waste toner storage portion in which an opening for receiving the magnetic toner discharged from the image forming portion is formed at an upper end;
A magnet disposed on both sides of the upper end at a predetermined height lower than the opening, and a magnetic sensor for detecting a magnetic flux density of magnetic lines of force generated by the magnet;
Full detection means for determining whether the waste toner container is full according to the magnetic flux density detected by the magnetic sensor;
An image forming apparatus comprising:
前記満杯検出手段が、前記磁気センサーにより前記閾値以上の磁束密度が検出された場合に前記廃棄トナー収容部が満杯であると判断する請求項1に記載の画像形成装置。 When the magnetic toner is filled between the magnet and the magnetic sensor, the magnetic sensor detects a magnetic flux density equal to or higher than a preset threshold value between the magnet and the magnetic sensor. When the magnetic toner is not filled up to, the magnetic flux density detected by the magnetic sensor is arranged in a positional relationship that is less than the threshold value,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the fullness detection unit determines that the waste toner container is full when the magnetic sensor detects a magnetic flux density equal to or higher than the threshold value.
前記磁気センサーが、前記磁石から前記磁気センサーに向かう方向の磁力線の磁束密度を検出するホール素子を含む請求項1〜4のいずれかに記載の画像形成装置。 The magnet is arranged so that the polarity close to the upper end is an N pole,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the magnetic sensor includes a Hall element that detects a magnetic flux density of a magnetic force line in a direction from the magnet toward the magnetic sensor.
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