JP2016050958A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、現像剤の補給を受け、補給された現像剤を用いて画像の形成を行う画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that receives replenishment of a developer and forms an image using the replenished developer.
画像形成装置では、像担持体上に形成した静電潜像を、現像剤担持体が担持するトナーにより現像してトナー像を形成し、そのトナー像を記録媒体に転写、定着して、画像を形成している。 In the image forming apparatus, the electrostatic latent image formed on the image carrier is developed with toner carried by the developer carrier to form a toner image, and the toner image is transferred and fixed on a recording medium. Is forming.
近年、画像形成装置の小型化が進み、装置内の限られたスペースの中に複数の現像器を設ける場合や、現像器を小型化する場合があり、現像器内の現像剤の収納容量も少なくなっている。 In recent years, image forming apparatuses have been downsized, and there are cases where a plurality of developing units are provided in a limited space in the apparatus or the developing units are downsized, and the developer storage capacity in the developing unit is also large. It is running low.
現像剤担持体である現像ローラ上のトナーは、現像ブレードにより薄層にされ、像担持体である感光体ドラムと対向する領域へと搬送され、感光体ドラム上に形成された潜像を現像する。 The toner on the developing roller, which is a developer carrier, is thinned by a developing blade and conveyed to a region facing the photosensitive drum, which is an image carrier, to develop a latent image formed on the photosensitive drum. To do.
また、トナーが充填されたトナーボトルから、現像器に直接トナーを補給する画像形成装置が用いられている。このような構成では、トナーボトル内のトナー残量が異なると現像器内へ排出されるトナー量が一定でなくなるため、現像器内の新/旧トナーの割合が不均一となり画質不良を引き起こすおそれがある。 In addition, an image forming apparatus that replenishes toner directly from a toner bottle filled with toner to a developing device is used. In such a configuration, if the remaining amount of toner in the toner bottle is different, the amount of toner discharged into the developing device becomes non-constant, and the ratio of new / old toner in the developing device becomes non-uniform, which may cause image quality defects. There is.
これに対し、トナーボトルと現像器の間に一時的にトナーを貯蔵するトナー補給部であるホッパーを設け、ホッパーを介して現像器にトナーを補給することにより安定したトナー補給を行う画像形成装置がある。 On the other hand, an image forming apparatus that provides a stable toner replenishment by providing a hopper that is a toner replenishing unit that temporarily stores toner between the toner bottle and the developing device, and replenishing the developing device via the hopper. There is.
このような画像形成装置では、トナーボトル内のトナーは、トナーボトルが回転することにより、ホッパー内に供給されるように構成されているものがある。そして、ホッパー内に供給されるトナー量は、ホッパーに設けられたトナー残量検知センサの検知情報に応じてトナーボトルを回転させることにより制御され、ホッパー内のトナー量を一定に保っている。 In some image forming apparatuses, the toner in the toner bottle is configured to be supplied into the hopper as the toner bottle rotates. The amount of toner supplied into the hopper is controlled by rotating the toner bottle according to the detection information of the toner remaining amount detection sensor provided in the hopper, and the amount of toner in the hopper is kept constant.
ホッパー内に供給されたトナーは、ホッパー内に設けられた搬送スクリューによって現像器に搬送される。搬送されるトナー量は、現像器に設けられたトナー残量検知センサの検知情報に応じて制御され、適時、現像器にトナーが補給される。 The toner supplied into the hopper is conveyed to the developing device by a conveying screw provided in the hopper. The amount of toner conveyed is controlled in accordance with detection information from a toner remaining amount detection sensor provided in the developing device, and toner is replenished to the developing device at an appropriate time.
このような動作を繰り返し、トナーボトルから現像器にトナーを補給することが可能となる。 By repeating such an operation, it becomes possible to replenish the toner from the toner bottle to the developing device.
特許文献1には、ユーザーのトナー利用状況からボトル内トナー残量を表示するための以下のような構成が開示されている。まず、ユーザーのトナー利用状況を算出する為に、ホッパー内スクリューを回転させるホッパーモータの累積作動時間を検知し、カウントする。トナーがホッパーからスクリューによって現像器へ搬送される量は一定であるので、トナー量の算出に利用できる。また、ホッパーモータの回転数をカウントして、トナー量の算出を行うことも開示されている。
さらに、画像形成装置の新規購入時、現像器の交換時等、現像器にトナーが実質的に存在しない初期の状態においては、現像器を現像実行可能な状態にするべく、トナーを補給するためのトナーの初期設置のためのトナー初期設置モードを実行することが多い。 Further, in the initial state where the toner is not substantially present in the developing device, such as when a new image forming apparatus is purchased or when the developing device is replaced, the toner is replenished so that the developing device can be developed. In many cases, the toner initial setting mode for initial toner setting is executed.
特許文献2には、トナー初期設置モードにおけるトナー補給制御に関する技術が開示されている。特許文献2では、トナー初期設置モード開始と同時にトナーボトルからホッパーを介して現像器内にトナー補給を開始し、所定時間はトナー補給手段を連続駆動し、その後はホッパー駆動ON、駆動OFFの間欠補給で現像器内にトナーを補給する。このようにすることで、画像形成が可能となるまでの時間を短縮させている。
さらに、現像器内にトナーを補給した後の最初の画像形成の際に、良好な画像を出力するために以下の工程を有するものがある。すなわち、トナー初期設置モードにおいて、トナーを現像器へと補給しながら現像器を空回転させる工程と、現像器内にトナーが補給された後に、現像器を空回転させる工程とを有するものがある。 Further, there are some which have the following steps in order to output a good image at the time of the first image formation after the toner is supplied into the developing device. That is, in the toner initial setting mode, there is a method that includes a step of rotating the developing device idly while supplying toner to the developing device, and a step of rotating the developing device idly after the toner is replenished in the developing device. .
図10は、従来のトナー初期設置モードにおけるフローチャートを示す図である。 FIG. 10 is a flowchart illustrating a conventional toner initial setting mode.
トナー初期設置モードを開始すると、現像ローラが駆動される(ステップS1001)。そして、現像器のトナーセンサが「トナー無し」を検出すると(ステップS1002)、ホッパーモータを駆動する(ステップS1003)。さらに、ホッパートナーセンサが「トナー無し」を検出すると(ステップS1004)、ボトルモータを駆動させる(ステップS1005)。また、現像器トナーセンサが「トナー有り」を検出すると2分経過したのち(ステップS1006)、現像ローラの駆動がオフされる(ステップS1007)。 When the toner initial setting mode is started, the developing roller is driven (step S1001). When the toner sensor of the developing device detects “no toner” (step S1002), the hopper motor is driven (step S1003). Further, when the hot partner sensor detects “no toner” (step S1004), the bottle motor is driven (step S1005). Further, when the developing device toner sensor detects “toner present”, after two minutes have passed (step S1006), the driving of the developing roller is turned off (step S1007).
以上のようにして、トナーボトルからホッパーを介して現像器内にトナー補給が開始する。 As described above, toner replenishment is started from the toner bottle into the developing device via the hopper.
しかしながら、上述した従来の構成においてはホッパーモータの個体差による出力バラツキが大きいという問題がある。ホッパーモータの個体差により、ホッパーモータの累積作動時間からユーザーのトナー利用状況を算出し残量表示を行う際に大きな誤差になってしまう。 However, the conventional configuration described above has a problem that output variations due to individual differences in the hopper motor are large. Due to individual differences in the hopper motor, a large error occurs when the toner usage status of the user is calculated from the accumulated operation time of the hopper motor and the remaining amount is displayed.
ホッパーモータの累積回転数からユーザーのトナー利用状況を算出するようにすれば、累積作動時間から残量表示を行う場合に比べると誤差は、小さくなる。しかし、ホッパーモータの回転数を検知するエンコーダ等を設置しエンコーダするため、画像形成装置のコストダウンと省スペース化を妨げることになってしまう。 If the toner usage status of the user is calculated from the cumulative number of revolutions of the hopper motor, the error becomes smaller than when the remaining amount is displayed from the cumulative operation time. However, since an encoder or the like that detects the number of rotations of the hopper motor is installed and encoded, the cost reduction and space saving of the image forming apparatus are hindered.
そこで、本発明の目的は、ホッパーモータの累積作動時間からユーザーのトナー利用状況を算出し、精度の高いインジケータ表示を行うためにホッパーモータ個体差による搬送力差を補正し現像剤の残量の管理を正確にできる画像形成装置を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to calculate the user's toner usage status from the accumulated operating time of the hopper motor, and to correct the conveyance force difference due to individual hopper motor differences in order to display a highly accurate indicator, An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of accurate management.
この目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置であって、形成された画像を担持する像担持体と、前記画像形成装置の装置本体に着脱可能で、前記装置本体に現像剤を補給するための補給容器と、前記補給容器から供給される現像剤を保持するホッパーと、現像剤を前記像担持体へ供給する現像器と、前記ホッパーから前記現像器に現像剤を供給する第1の供給手段と、前記第1の供給手段が所定量の現像剤を供給する際の動作時間から前記第1の供給手段の動作時間と現像剤の搬送量との関係を求め、求められた関係に基づいて前記第1の供給手段の動作を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve this object, an image forming apparatus according to the present invention is an image forming apparatus that forms an image using a developer, and includes an image carrier that carries the formed image, and an apparatus of the image forming apparatus. A replenishment container that is detachable from the main body and replenishes developer to the apparatus main body, a hopper that holds the developer supplied from the replenishment container, and a developer that supplies the developer to the image carrier; The first supply means for supplying the developer from the hopper to the developing device, and the operation time of the first supply means and the development from the operation time when the first supply means supplies a predetermined amount of developer. And a control unit that obtains a relationship with the transport amount of the agent and controls the operation of the first supply unit based on the obtained relationship.
本発明によれば、ホッパーモータの個体差に依らず動作時間からユーザーのトナー利用状況を算出し、精度の高いトナー残量の管理をすることができる。 According to the present invention, it is possible to calculate the toner usage status of the user from the operation time regardless of the individual difference of the hopper motor, and manage the remaining amount of toner with high accuracy.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, and relative arrangements of the components described in the following embodiments should be appropriately changed according to the configuration of the apparatus to which the present invention is applied and various conditions. Therefore, unless specifically stated otherwise, the scope of the present invention is not intended to be limited thereto.
<第1実施形態>
(画像形成装置の全体構成)
本発明の実施形態に係る画像形成装置について説明する。
<First Embodiment>
(Overall configuration of image forming apparatus)
An image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.
図1は本発明の実施形態の画像形成装置の概略構成を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
同図に示すように、感光体ドラム1(像担持体)は、現像剤像を担持し、矢印Rの方向に回転する。感光体ドラム1の周囲には、感光体ドラム1を帯電する帯電部材2が設けられている。露光装置3は、感光体ドラム1の表面をレーザ光Lにより露光して静電潜像を形成する。現像器4は、感光体ドラム1の表面の静電潜像にトナーを供給して現像して可視像化する。クリーニング装置5は、転写後に感光体ドラム1の表面に残った転写残トナーなどを除去する。また、転写ベルト6は、用紙等の記録媒体を搬送する。また、転写ローラ7は、現像器4によって現像されたトナー像を記録媒体に転写する。さらに、トナー補給装置8は、現像器4にトナーを補給する。
As shown in the figure, the photosensitive drum 1 (image carrier) carries a developer image and rotates in the direction of arrow R.
(画像形成装置の作像動作)
次に、画像形成装置の作像動作について説明する。先ず、帯電部材2にて感光体ドラム1を一様に帯電した後、露光装置3からのレーザ光にて感光体ドラム1上を露光し、静電潜像を作成する。その後、現像器4にて静電潜像をトナー像として可視像化し、所定のタイミングで転写ニップへと移動させる。一方、記録媒体は、転写ベルト6にて所定のタイミングで転写ニップへと搬送され、転写ローラ7と、帯電された転写ベルト6によって転写バイアスを印加されることで、感光体ドラム1上のトナー像が記録媒体に転写される。なお、転写ベルト6及び転写ローラ7とからなる転写手段は、帯電部材2による帯電とは逆極性となるように転写電界がかけられる。
(Image forming operation of image forming device)
Next, an image forming operation of the image forming apparatus will be described. First, the
(トナー補給装置の構成)
図2は、トナー補給装置8の部分拡大図を示す図である。図2(a)は正面図、図2(b)は側面図を示している。
(Configuration of toner supply device)
FIG. 2 is a partial enlarged view of the
図2(a)に示すように、トナー補給装置8は、トナーボトル9(補給容器)を着脱可能に収納するボトル接続部10と、トナーボトル9から供給されるトナーを一時的に保持して貯蔵するホッパー11とを有している。なお、トナーボトル9は、画像形成装置の装置本体の外部からトナーを装置本体に供給するためのものである。
As shown in FIG. 2A, the
トナーボトル9の排出口がホッパー11に挿入され、結合されることによりトナーボトル9とホッパー11とが接続される。トナーボトル9の内壁には螺旋状の突条が設けられており、トナー補給装置8によりトナーボトル9を回転させると、螺旋状の突条と重力の働きにより、トナーボトル9内のトナーが排出口に送り出され、ホッパー11内にトナーが供給される。ボトル接続部10には、図2(b)に示すようにボトルモータ16(第1の供給手段)が接続されており、このボトルモータ16が回転することによってトナーボトル9も回転し、排出口からホッパー11にトナーを送り出す。
The
またホッパー11と現像器4とは、搬送路14を介して接続されている。ホッパー11内のトナーはその下端に設けられた開口から搬送路14を経由して現像器4へ供給される。ホッパー11内に設けられた撹拌パドル12を回転させると、ホッパー11内のトナーの搬送路14への移動が促される。搬送路14内には搬送手段としてのオーガー15が配置され、ホッパーモータ17の回転により、搬送路14内のトナーが現像器4へ搬送されるようになっている。なお、搬送路14、オーガー15,ホッパーモータ17は、第2の供給手段を構成する。
Further, the
次に、現像器4の構成について説明する。
Next, the configuration of the developing
図3は、現像器4の断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the developing
同図に示すように、現像器4は、現像剤を担持して回転する現像ローラ41を有している。現像ローラ41は、現像バイアスが印加されて感光体ドラム1に現像剤を供給する。すなわち、現像器4により、トナー(現像剤)を用いて感光体ドラム1上の静電潜像が現像される。また、現像器4では、トナー補給装置8から現像器4に補給されたトナーを、オーガー43により現像容器40内へ搬送し、更に撹拌パドル44により撹拌しながら現像ローラ41に向けて搬送する。
As shown in the figure, the developing
現像ローラ41は、複数の固定磁極の外周に回転可能なスリーブを配置した現像剤担持体である。現像ローラ41に担持されたトナーは、トナー層厚規制手段としての現像ブレード42により均一に層厚が規制された後、現像領域に搬送され、感光体ドラム1に接触あるいは非接触で静電潜像を現像する。現像器4の駆動は現像ローラ41、オーガー43、撹拌パドル44が連動して行われる。
The developing
(トナーの検知)
図2に示すように、本実施形態では、ホッパー11にホッパートナーセンサ13(第1の現像剤量検出手段)を設け、ホッパートナーセンサ13によりホッパー11内のトナーの量を検知している。また、図2、図3に示すように、現像器4に現像器トナーセンサ45(第2の現像剤量検出手段)を設け、現像器トナーセンサ45により現像器4内のトナーの量を検知している。ホッパートナーセンサ13、現像器トナーセンサ45は、本実施形態では、透磁率検知方式を採用しており、検出結果として、トナーがセンサの検知面に存在していれば、「トナー有り」、存在していなければ「トナー無し」を出力する。すなわち、ホッパートナーセンサ13、現像器トナーセンサ45は、トナー(現像剤)の有無を検知する。なお、これらのトナーセンサは、磁気検知方式以外にも、光検知方式、電気検知方式などを用いることが可能である。
(Toner detection)
As shown in FIG. 2, in the present embodiment, the
(トナー補給制御)
次に、トナーボトル9から現像器4へのトナーの補給の制御について説明する。
(Toner supply control)
Next, control of toner supply from the
図4は、トナー補給装置8と現像器4とこれらを制御する制御ハードウェアを示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing the
まずは、トナーボトル9からホッパー11へのトナー補給に関わる制御について説明する。
First, control related to toner supply from the
ボトルモータ16は、画像形成装置の装置本体の制御装置20に接続している。制御装置20は、CPU21等の処理装置で構成され、メモリ22内に格納された制御プログラムを読み出して実行することにより必要な処理を実現する。制御装置20は、ホッパートナーセンサ13の検知結果に応じて、トナー補給を要求された場合、必要なサイクル分の動作を繰り返すようにボトルモータ16を制御する。ここでは、トナーボトル9の一定時間(本実施形態では3秒)の回転駆動と一定時間(本実施形態では2秒)の停止とを1サイクルとしている。なお、1サイクルの回転駆動は時間でなく回転数で規定してもよい。
The
ホッパートナーセンサ13は定期的にホッパー11内のトナー有無の検知を行い、ホッパートナーセンサ13からの信号は常時、制御装置20に出力される。制御装置20は、ホッパートナーセンサ13からの信号がホッパー11内の「トナー無し」を示す場合、ホッパー11内のトナーが少なくなっていると判断し、ボトルモータ16を1サイクル動作するように指示する信号を出力する。これにより、トナーボトル9からホッパー11に対してトナーが補給され、ホッパートナーセンサ13が「トナー有り」を検知するまで上記サイクルを繰り返して実行する。その際、サイクル数を計数してメモリ22に記憶し、ホッパートナーセンサ13が「トナー有り」を検知すると計数値をクリアする。
The
続いて、ホッパー11から現像器4へのトナー補給に関わる制御について説明する。
Next, control related to toner supply from the
上述のとおり、現像器4へのトナー補給は、搬送手段である搬送路14内のオーガー15で行われる。現像器4に設けられた現像器トナーセンサ45が「トナー無し」を検出すると、トナーボトル9からホッパー11への補給制御同様にメモリ22内に格納された制御プログラムを読み出してCPU21等にて実行することにより必要な処理を実現する。
As described above, the toner supply to the developing
現像器トナーセンサ45は定期的に現像器4内のトナー有無検知を行い、現像器トナーセンサ45からの信号は制御装置20に出力される。なお、本実施形態では、現像器トナーセンサ45は現像ローラ41の駆動時のみ現像器4内のトナーの有無の検知を行う。
The developing
制御装置20は、現像器トナーセンサ45からの信号が現像器4内の「トナー無し」を示す場合、現像器4内のトナーが少なくなっていると判断し、ホッパーモータ17を駆動するように指示する信号を出力する。これにより、ホッパー11から現像器4にトナーが補給され、現像器トナーセンサ45が「トナー有り」を検知するまでホッパーモータ17を駆動する。その際、ホッパーモータ17の駆動時間を計数してメモリ22に記憶し、現像器トナーセンサ45がトナー有りを検知すると計数値をクリアする。
When the signal from the developing
なお、上述したホッパー11内に設けられた撹拌パドル12は、搬送路14内のオーガー15と同一の駆動源であるホッパーモータ17により駆動され、オーガー15が駆動されている際に、回転し、ホッパー11内のトナーを撹拌する。
The
画像形成装置を最初に使用開始する際には空の現像器4にトナーを連続的に補給し、補給後、すなわち、「トナー有り」の検知後に現像ローラ41を所定時間回転駆動する設置モードを行う。
When the image forming apparatus is first used, toner is continuously replenished to the empty developing
本実施形態では、設置モードを開始してホッパートナーセンサ13が「トナー有り」を検知した時間を「0」とし、現像器トナーセンサ45が「トナー有り」を検知するまでの時間p1を計測する。一定量(第1の所定量)のトナーが、ホッパー11から現像器4まで搬送路14を通して送られる時間p1に応じて、ホッパーモータの個体差バラツキを補正している。そのために、制御装置20は前述の時間p1を計測するためのトナー検知カウント部24を有している。
In this embodiment, the time when the
(設置モードの詳細)
次に、設置モードの詳細動作について説明する。
(Details of installation mode)
Next, the detailed operation of the installation mode will be described.
図5は、設置モードにおけるシーケンスを示すフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart showing a sequence in the installation mode.
同図に示すように、設置モードを開始し、メインモータの駆動及び現像ローラ41の空回転を開始する(ステップS501)。
As shown in the figure, the installation mode is started, and the drive of the main motor and the idling rotation of the developing
次に、トナーボトル9からホッパー11にトナーが補給され、ホッパー11にトナーが充填される(ステップS502)。トナーはホッパー11内に充填されていき、ホッパートナーセンサ13が「トナー有り」を検知するまで(ステップS503)、ボトルモータ16は駆動し続け、トナーボトル9からホッパー11にトナーが補給され続ける(ステップS502〜ステップS503)。
Next, toner is replenished from the
ホッパートナーセンサ13が「トナー有り」を検知した時、ボトルモータ16は駆動を停止し、トナーボトル9からホッパー11へのトナーの供給が停止される。この時に、ホッパー11内は一定量のトナーで満たされている(本実施形態では200CC)また、トナー検知カウント部24はホッパーモータ17の累積作動時間を「0」にリセットする。
When the
すると、ホッパーモータ17が駆動される(ステップS504)。トナーはホッパー11の撹拌パドル12により搬送路14に送られ、オーガー15を介して現像器4内に送られる。現像器4に送られたトナーはオーガー43により現像容器40内に充填され始め、撹拌パドル44により、現像ローラ41へ搬送される。一方、ホッパーモータ17が駆動されると、トナー検知カウント部24はホッパーモータ17の累積作動時間のカウントを始める(ステップS505)。そして、ホッパー11から現像器4にトナーが補給され、一定量充填すると現像器トナーセンサ45が「トナー有り」を検知し、ホッパーモータ17の駆動が停止される(ステップS506)。また、トナー検知カウント部24はホッパーモータ17の累積作動時間のカウントをストップする(ステップS507)。この時の、トナー検知カウント部24がカウントした累積作動時間をP1とする。
Then, the
ホッパー11に蓄えられた一定量のトナーが撹拌パドル12により搬送路14に送られ、オーガー15を介して現像器4内に送られた単位作動時間あたりのトナー搬送量を算出する(ステップS508)。
A constant amount of toner stored in the
そして、算出された単位時間当たりのトナー搬送量からホッパーモータ17の個体差を補正する(ステップS509)。
Then, the individual difference of the
ホッパーモータ17の個体差による単位時間当たりの搬送量のバラツキは、以下のとおり補正する。すなわち、基準となるホッパーモータの単位回転時間当たりのトナーの搬送量をQr(g/sec)、基準となるホッパーモータの回転時間(累積駆動時間)をTr(sec)とする。そして、ある個体のホッパーモータの単位回転時間当たりのトナーの搬送量をQi(g/sec)、ある個体のホッパーモータの回転時間をTi(sec)とする。
Variations in the transport amount per unit time due to individual differences in the
この時、次の式により搬送量のバラツキを補正する。 At this time, the variation in the transport amount is corrected by the following equation.
Qi(g/sec)=Qr(g/sec)×Ti(sec)/Tr(sec)
すなわち、予め、基準となる搬送量Qr(g/sec)と回転時間Tr(sec)を測っておき、ある個体のホッパーモータ17の回転時間Ti(sec)は、累積駆動時間P1と等しい。このため、これらの値を上述の式に代入して、補正値である単位回転時間当たりのトナーの搬送量Qi(g/sec)が求められる。
Qi (g / sec) = Qr (g / sec) × Ti (sec) / Tr (sec)
That is, the reference transport amount Qr (g / sec) and the rotation time Tr (sec) are measured in advance, and the rotation time Ti (sec) of a
図6は、図5に示すフローチャートのステップに対応する、ホッパー11内及び現像器4内のトナーの状態を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing the state of toner in the
図6(a)は、図5のステップS502に対応する、ホッパー11内及び現像器4内のトナーの状態を示す図である。また、図6(b)は、図5のステップS503に対応する、ホッパー11内及び現像器4内のトナーの状態を示す図である。さらに、図6(c)は、図5のステップS505に対応する、ホッパー11内及び現像器4内のトナーの状態を示す図である。また、図6(d)は、図5のステップS507に対応する、ホッパー11内及び現像器4内のトナーの状態を示す図である。
FIG. 6A is a diagram illustrating a state of toner in the
図6(a)に示すように、トナーボトル9が回転駆動されると、トナーボトル9からトナー200がホッパー11内に供給される。また、図6(b)に示すように、ホッパー11内に所定の量のトナー200が供給されるとホッパートナーセンサ13が「トナー有り」を検知する。さらに、図6(c)に示すように、オーガー15によりホッパー11から現像器4にトナー200が補給されている期間は、ホッパーモータ17の累積駆動時間が計測される。また、図6(d)に示すように、現像器トナーセンサ45により「トナー有り」が検出されると、トナー検知カウント部24はホッパーモータ17の累積作動時間のカウントをストップする。
As shown in FIG. 6A, when the
(トナーボトル内のトナー残量の予測)
次に、トナーボトル9内のトナー残量の予測について説明する。
(Prediction of the amount of toner remaining in the toner bottle)
Next, prediction of the remaining amount of toner in the
トナーボトル9内のトナー残量W(g)は、トナーボトル9の満充填量Qf(g)、ホッパーモータ17の補正された単位時間あたりのトナーの搬送量Qi(g/sec)、回転時間T(sec)を用いて、以下のとおり計算される。
The toner remaining amount W (g) in the
W(g)=Qf(g)-Qi(g/sec)×T(sec)
図7は、本実施形態のホッパーモータ17の個体差による補正を行わない場合を示す図である。図7(a)は、ホッパーモータ17の個体差によるトナーボトル内のトナー残量の予測表示に対する、実際のトナー残量のグラフを示す図である。図7(b)は、ホッパーモータ17のある個体であるモータAとモータBとを用いた場合のトナーボトル9内のトナー残量の予測値とトナーボトル9内に実際に残っている残トナー量とをモータの累積駆動時間を変えて測定した結果を示す表である。なお、図7では、トナーボトル9の満トナー量を100%として残量をパーセント表示している。このようにしてトナーボトル9のトナー残量を管理している。 なお、トナー残量の予測値はガスゲージメータに表示される。
W (g) = Qf (g) −Qi (g / sec) × T (sec)
FIG. 7 is a diagram illustrating a case where correction due to individual differences of the
図7(a)のg0は、ホッパーモータ17の中心品を示すグラフであり、g1,g2は、それぞれ、中心品より単位時間あたりの搬送量が多い場ホッパーモータ合のグラフ、中心品より単位時間あたりの搬送量が少ない場合のグラフを示している。
In FIG. 7A, g0 is a graph showing a central product of the
同図に示すように、グラフg1の場合には、ホッパーモータ17のトナー搬送性能は中心品に比べ良いが、トナー残量の予測値は、0パーセントでは無いのに実際には、トナー残量が0パーセントになっているという不具合が起こる。一方、グラフg2の場合には、ホッパーモータ17のトナー搬送性能は中心品に比べ悪く、トナー残量の予測値が0パーセントを示していても実際には、トナーボトル9内にトナーが残っているとう不具合が生じる。すなわち、いずれの場合においても、トナーボトル9内のトナー残量の予測表示が実際のトナー残量を示さないという問題が生じる。
As shown in the figure, in the case of the graph g1, the toner conveyance performance of the
また、図7(b)に示すように、それぞれの累積作動時間において、ホッパーモータ17の実際の個体であるモータA、モータBの場合において、トナーボトル9内のトナー残量の予測値とトナーボトル9内に実際に残っているトナー残量とに差異が生じている。
Further, as shown in FIG. 7B, in the case of the motor A and the motor B that are actual
図8は、本実施形態のホッパーモータ17の個体差による補正を行った場合を示す図である。図8(a)は、ホッパーモータ17の個体差によるトナーボトル9内のトナー残量の予測表示に対する、実際のトナー残量のグラフを示す図である。図8(b)は、ホッパーモータ17のある個体であるモータAとモータBとを用いた場合のトナーボトル9内のトナー残量の予測値とトナーボトル9内に実際に残っている残トナー量とをモータの累積駆動時間を変えて測定した結果を示す表である。なお、図8では、トナーボトル9の満トナー量を100%として残量をパーセント表示している。
FIG. 8 is a diagram illustrating a case where correction due to individual differences of the
図8(a)のg0は、ホッパーモータ17の中心品を示すグラフ、g1,g2は、それぞれ、中心品より単位時間あたりの搬送量が多い場合のグラフ、中心品より単位時間あたりの搬送量が少ない場合のグラフを示している。
In FIG. 8A, g0 is a graph showing the central product of the
図8(a)に示すように、グラフg1、グラフg2の場合ともに、中心品であるグラフg0の場合と同様に、トナーボトル9内のトナー残量の予測値は、トナーボトル9内のトナーの実際の残量と同じ値になっている。
As shown in FIG. 8A, in both the graphs g1 and g2, as in the case of the graph g0 that is the central product, the predicted value of the remaining amount of toner in the
また、図8(b)に示すように、累積駆動時間が異なる場合にも、ホッパーモータ17の個体であるモータA、モータBについて、トナーボトル9内のトナー残量の予測値は、トナーボトル9内に実際に残っているトナー残量と一致している。
Further, as shown in FIG. 8B, for the motor A and the motor B, which are
このように、本実施形態によれば、ホッパーモータ17の個体差による搬送能力のバラツキを補正して、トナーボトル9内のトナー残量の予測をしているので、ホッパーモータ17の累積駆動時間からトナー残量の予測を精度良く実行することが可能である。
As described above, according to this embodiment, the remaining amount of toner in the
(環境センサによる補正)
また、図4に示すように、画像形成装置には、環境センサ23が設けられている。すなわち、環境センサ23(環境検知手段)は、画像形成装置内の温度、湿度を検知して、トナー搬送量の補正に用いる。温度や湿度が高い状態では、トナーが吸湿してしまうのでトナー同士が吸着してしまい、その結果、搬送性が落ちる。一方、低温、低湿においては、トナーはサラサラした状態に保たれるので搬送性が高い。このため、これらを考慮してトナー搬送送料を補正することでより正確な補正ができる。
(Correction by environmental sensor)
Further, as shown in FIG. 4, the image forming apparatus is provided with an
<第2実施形態>
次に、本発明の他の実施形態に係る画像形成装置について説明する。
Second Embodiment
Next, an image forming apparatus according to another embodiment of the present invention will be described.
第1実施形態では、設置モード時において現像器4内にトナーがない状態で、ホッパー11から現像器4へトナー搬送させ現像器トナーセンサ45が「トナー有り」を検知するまで計測した時間p1からホッパーモータ17のバラツキを補正した。そして、補正した後に、トナー残量表示を行うようにしていた。
In the first embodiment, the toner is transported from the
しかしながら、第1実施形態で説明した制御では、トナーボトル9内のトナーの状態や画像形成装置内のトナーの状態を良好適に把握するものではない。また、ホッパーモータ17の経時変化により搬送力が低下することを考慮すると、設置モード以外においてもホッパーモータ17の搬送力の補正ができることが望ましい。
However, in the control described in the first embodiment, the state of the toner in the
例えば、トナーボトル9によっては、輸送等の物流の際にトナーがトナーボトル9の排出口部で一時的に圧縮して、設置モード初期におけるトナーボトル9からのトナー排出性や搬送路14での搬送性が悪くなることがある。一方、トナー状態は劣化しているものの、トナーボトル9を振ったりすることによる一時的な流動性の良化により、設置モード初期におけるトナーボトル9の駆動でのトナー噴出現象が発生することがある。この場合、トナーボトル9からの排出性が良くなることもある。
For example, depending on the
そこで、本実施形態では、上記のように、設置モード以外でもトナーボトル9内のトナーの状態やホッパーモータ17の経時変化によって排出性や搬送性が異なった場合、トナーの流動性の変化による搬送性を検知している。このため、ホッパーモータ17の累積作動時間による精度の良い残量表示を可能にしている。
Therefore, in the present embodiment, as described above, when the dischargeability and transportability differ depending on the state of the toner in the
詳しくは、画像形成動作開始後に、印字中において補正モードを実行した場合、現像器トナーセンサ45が「トナー無し」を検知した状態かつホッパートナーセンサ13が「トナー有り」を検知した状態において、累積作動時間のカウンタをリセットする。そして、現像器トナーセンサ45が「トナー有り」を検知するまでのホッパーモータ17の累積作動時間P2からトナーの状態による流動性の補正およびホッパーモータ17の経時変化による搬送力の補正を実施する。
Specifically, when the correction mode is executed during printing after the image forming operation is started, accumulation is performed in a state where the
すなわち、現像器トナーセンサが「トナー無し」を検知した時の、現像器4内のトナー残量は決まってしまうのでそこから現像器トナーセンサ45が「トナー有り」までの動作で補正します。
That is, when the developer toner sensor detects "no toner", the remaining amount of toner in the
本実施形態における画像形成装置全体の概略構成は、前述した第1実施形態と同様であるため、同一の機能を有する部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。以降、第1実施形態と異なる構成の部分についてのみ説明する。 Since the schematic configuration of the entire image forming apparatus in the present embodiment is the same as that of the first embodiment described above, members having the same functions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. Hereinafter, only the parts different from the first embodiment will be described.
図9に本実施形態の補正モードにおけるシーケンスを示し、詳細な説明を行う。 FIG. 9 shows a sequence in the correction mode of the present embodiment and will be described in detail.
補正モードを開始すると、通常の印字中の補給動作から補正モードに切り替わる。ボトルモータ16は駆動を停止する。トナーボトル9からホッパー11へのトナー補給は停止される(ステップS902)通常印字中であるので、トナーが消費され次第にホッパー11のトナーはなくなり、現像器4内のトナーも減少する。その結果、現像器トナーセンサ45が「トナー無し」を検知する(ステップS903)
通常印字動作が中断され、ボトルモータ16が駆動を開始し、ホッパー11へトナーが供給される。(ステップS904〜S905)ホッパー11にトナーが充填され、ホッパートナーセンサ13が「トナー有り」を検知する(ステップS906)この時、ボトルモータ16は停止し、ホッパー11には一定量のトナーが存在する。
When the correction mode is started, the replenishment operation during normal printing is switched to the correction mode. The
The normal printing operation is interrupted, the
ホッパーモータ17の累積作動時間をカウントリセットし「0」とする。ホッパーモータ17の駆動開始と共に、トナー検知カウント部24によって、ホッパーモータ17による累積作動時間のカウントをはじめる。ホッパーモータ17の駆動開始によって搬送路14からオーガー15によって現像器4内にトナーが供給される。そして、現像器トナーセンサ45がトナー有りを検知する(ステップS908〜S910)現像器トナーセンサ45によって「トナー無し」を検知するトナー量から、「トナー有り」を検知するまでに必要なトナー量はトナーの流動性に関わらず一定量である。
The accumulated operation time of the
現像器トナーセンサ45が「トナー有り」を検知したら、トナー検知カウント部24によってカウントしたホッパーモータ17の累積作動時間から単位時間あたりの搬送量を算出する(ステップS911)。単位時間あたりの搬送量からトナー流動性差およびホッパーモータ17の経時変化による搬送力差を補正する(ステップS912)。補正後は通常補給動作に戻る。
When the developing
<その他の実施形態>
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、上記で言及した以外にも種々の変形、変更を行うことが可能である。例えば、本発明は、現像方式を1成分方式または2成分方式に限定するものではない。
<Other embodiments>
The preferred embodiments of the present invention have been described above, but various modifications and changes other than those mentioned above can be made. For example, the present invention does not limit the developing method to the one-component method or the two-component method.
また前述した実施形態では、現像剤をトナーボトルからホッパーを介して現像器へ補給する構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、現像剤をトナーボトルから現像器へ補給する構成であっても本発明は有効である。 In the above-described embodiment, the configuration in which the developer is supplied from the toner bottle to the developing device via the hopper is exemplified, but the present invention is not limited to this. For example, the present invention is effective even when the developer is supplied from the toner bottle to the developing device.
また前述した実施形態では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良い。これらの画像形成装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。 In the above-described embodiments, the printer is exemplified as the image forming apparatus. However, the present invention is not limited to this, and other image forming apparatuses such as a copying machine and a facsimile machine, or a combination of these functions. Other image forming apparatuses such as multifunction peripherals may also be used. The same effect can be obtained by applying the present invention to these image forming apparatuses.
1…感光体ドラム
4…現像器
8…トナー補給装置
9…トナーボトル
11…ホッパー
13…ホッパートナーセンサ
14…搬送路
15…オーガー
16…ボトルモータ
17…ホッパーモータ
20…制御装置
21…CPU
22…メモリ
23…環境センサ
24…トナー検知カウント部
45…現像器トナーセンサ
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (6)
形成された画像を担持する像担持体と、
前記画像形成装置の装置本体に着脱可能で、前記装置本体に現像剤を補給するための補給容器と、
前記補給容器から供給される現像剤を保持するホッパーと、
現像剤を前記像担持体へ供給する現像器と、
前記ホッパーから前記現像器に現像剤を供給する第1の供給手段と、
前記第1の供給手段が所定量の現像剤を供給する際の動作時間から前記第1の供給手段の動作時間と現像剤の搬送量との関係を求め、求められた関係に基づいて前記第1の供給手段の動作を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus that forms an image using a developer,
An image carrier for carrying the formed image;
A replenishment container that is detachable from the apparatus main body of the image forming apparatus and replenishes the apparatus main body with a developer;
A hopper for holding the developer supplied from the supply container;
A developing device for supplying a developer to the image carrier;
First supply means for supplying a developer from the hopper to the developer;
A relationship between the operation time of the first supply unit and the developer conveyance amount is obtained from the operation time when the first supply unit supplies a predetermined amount of developer, and the first supply unit calculates the relationship between the first supply unit and the transport amount of the developer. An image forming apparatus comprising: a control unit that controls an operation of one supply unit.
前記所定量は、前記第1の現像剤量検出手段の検出結果と前記第2の現像剤量検出手段の検出結果とに基づいて決められる量であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 A first developer amount detecting means for detecting the amount of developer held in the hopper, and a second developer amount detecting means for detecting the amount of developer held in the developing device;
2. The predetermined amount is an amount determined based on a detection result of the first developer amount detection unit and a detection result of the second developer amount detection unit. Image forming apparatus.
前記所定量は、前記現像器に最初に現像剤を供給する際に、前記第2の供給手段により前記補給容器から前記ホッパーに現像剤を前記第1の現像剤量検出手段が所定量の現像剤を検出するまで供給した後に、前記第1の供給手段により前記ホッパーから前記現像器に前記第2の現像剤量検出手段が所定量の現像剤を検出するまで供給する量であることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 A second supply means for supplying a developer from the supply container to the hopper;
The first amount of developer is supplied from the supply container to the hopper by the second supply means when the developer is first supplied to the developing device. After the supply until the developer is detected, the first supply means supplies the developer from the hopper until the second developer amount detection means detects a predetermined amount of developer. The image forming apparatus according to claim 2.
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