JP2017138551A - Powder detection device, powder detection method, and program - Google Patents

Powder detection device, powder detection method, and program Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a powder detection device that can determine the presence/absence of toner in a sub hopper immediately after the power is turned on without storing the latest internal state of the sub hopper in a memory medium.SOLUTION: A powder detection device comprises: an oscillation part that outputs a signal of frequency; a vibration part that vibrates in a direction facing the oscillation part and is formed of a material effecting a magnetic flux; a vibration providing part that vibrates the vibration part; and a position detection part that detects the position of the vibration providing part. The powder detection device acquires, at a predetermined period, frequency related information, detects the vibration state of the vibration part on the basis of a change in the frequency related information changing according to the vibration of the vibration part, detects the internal state of the powder detection device on the basis of a result of the detection, controls the position of the vibration providing part on the basis of the detected internal state, and determines the internal state of the powder detection device immediately after the power is turned on according to the position of the controlled vibration providing part detected by the position detection part.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、粉体検知装置、粉体検知方法、およびプログラムに関する。   The present invention relates to a powder detection device, a powder detection method, and a program.

近年、情報の電子化が推進される傾向にあり、電子化された情報の出力に用いられるプリンタやファクシミリ及び書類の電子化に用いるスキャナ等の画像処理装置は欠かせない機器となっている。このような画像処理装置のうち、画像形成出力の方式として、感光体上に形成された静電潜像を現像して形成された画像を用紙に転写することによって画像形成出力を行う電子写真方式が知られている。   In recent years, there has been a tendency to digitize information, and image processing apparatuses such as printers and facsimiles used for outputting digitized information and scanners used for digitizing documents have become indispensable devices. Among such image processing apparatuses, as an image formation output method, an electrophotographic method for performing image formation output by transferring an image formed by developing an electrostatic latent image formed on a photoreceptor onto a sheet. It has been known.

電子写真方式の画像形成装置においては、感光体上に形成されて静電潜像を現像する現像器に対して、現像剤の供給元となる容器から現像剤を供給する。このように供給される現像剤の有無を検知するための方法として、例えば、サブホッパー内部の振動部の振動を磁束センサで検知し、磁束センサ内の発振回路による発振信号の周波数変化を周期的に取得することで容器内の現像剤の有無を検知する粉体検知装置が知られている。   In an electrophotographic image forming apparatus, a developer is supplied from a container which is a developer supply source to a developing device which is formed on a photoreceptor and develops an electrostatic latent image. As a method for detecting the presence or absence of the developer supplied in this way, for example, the vibration of the vibration part inside the sub hopper is detected by a magnetic flux sensor, and the frequency change of the oscillation signal by the oscillation circuit in the magnetic flux sensor is periodically detected. There is known a powder detection device that detects the presence or absence of a developer in a container.

しかし、従来の粉体検知装置では、トナー有無判定結果の最新状態を逐一メモリ媒体などに保存する必要があり、メモリ媒体としての不揮発性メモリに保存する方法を取っていたが、不揮発性メモリに寿命があり、これが粉体検知装置自体の寿命となっていることが課題であった。また、サブホッパー内部の振動部を振動させないとトナー有無の判断ができず、電源投入直後は、振動付与動作完了までトナー有無が確定しないことも新たな課題となっている。   However, in the conventional powder detection device, the latest state of the toner presence / absence determination result needs to be saved in a memory medium or the like one by one, and a method of saving in a non-volatile memory as a memory medium has been taken. The problem is that there is a lifetime and this is the lifetime of the powder detection device itself. Another problem is that the presence / absence of toner cannot be determined until the vibration applying operation is completed immediately after the power is turned on without vibrating the vibration part inside the sub hopper.

係る課題を解決するために、特許文献1では、補給されたトナーを撹拌部材で妨げずに検知体に到達させ、規定量までトナーが補給されたことを迅速、正確に検知できる技術が開示されている。   In order to solve such a problem, Patent Document 1 discloses a technique that allows a replenished toner to reach a detection body without being disturbed by a stirring member and quickly and accurately detect that the toner has been replenished to a specified amount. ing.

また、特許文献2では、トナー収納部からトナー補給部を介して現像剤収容部に補給用トナーを供給する現像装置に関して、当該トナー補給部内に補給用トナーを粗密なく均一に充填して現像剤収容部に補給用トナーを経時的に安定して供給することができる技術が開示されている。   Further, in Patent Document 2, regarding a developing device that supplies a replenishment toner from a toner storage unit to a developer storage unit via a toner replenishment unit, the toner replenishment unit is uniformly filled with the replenishment toner without being dense and developer. There is disclosed a technique capable of stably supplying replenishment toner to a storage portion over time.

また、特許文献3では、画像形成装置の駆動開始時における撹拌部材の駆動トルクを抑えることができ、さらに画像形成装置の撹拌部材の曲りを防止することができる制御方法を備え、撹拌部材が駆動トルクが軽くなる位置で停止するように制御できる技術が開示されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 includes a control method that can suppress the driving torque of the stirring member at the start of driving of the image forming apparatus and can prevent the stirring member of the image forming apparatus from being bent. A technique that can be controlled to stop at a position where torque becomes light is disclosed.

また、特許文献4では、トナーボトルにICチップ等の記憶素子を使用することなく残量を検知できる技術が公開されている。   Patent Document 4 discloses a technique that can detect the remaining amount without using a storage element such as an IC chip in the toner bottle.

しかし、特許文献1〜4のいずれにおいても、電源投入直後のサブホッパー内部の振動板付与動作終了までトナー有無が確定しないという、従来の課題を解決するには至っていない。また、サブホッパー内の最新のトナー有無判定結果を何かしらのメモリ媒体に記憶する手法を取っており、メモリ媒体に記憶する手法を使うと、媒体の寿命が粉体検知装置自体の寿命となってしまうため、コスト面、および利便性でも課題の解決には至っていない。   However, none of Patent Documents 1 to 4 has solved the conventional problem that the presence or absence of toner is not determined until the diaphragm applying operation inside the sub hopper immediately after the power is turned on. In addition, the latest toner presence / absence determination result in the sub hopper is stored in some kind of memory medium, and if the method of storing in the memory medium is used, the life of the medium becomes the life of the powder detection device itself. Therefore, the problem has not been solved in terms of cost and convenience.

本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、その目的は、サブホッパーの最新の内部状態をメモリ媒体に記憶することなく、電源ON直後のサブホッパー内のトナー有無を判断できる粉体検知装置、および粉体検知方法、およびプログラムを提供することである。   The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and its purpose is to make it possible to determine the presence or absence of toner in the sub hopper immediately after the power is turned on without storing the latest internal state of the sub hopper in the memory medium. A body detection device, a powder detection method, and a program are provided.

本発明に係る粉体検知装置は、流動性を有する粉体の容器内における残量を検知する粉体検知装置であって、対向する空間を通る磁束の状態に応じた周波数の信号を出力する発振部と、容器内部に配置され、容器の筐体を介して発振部と対向すると共に、発振部と対向する方向に振動し、磁束に影響する素材によって形成された振動部と、振動部を振動させる振動付与部と、振動付与部の位置を検知する位置検知部と、を含み、発振部の発振信号の周波数に関する周波数関連情報を所定の周期で取得し、振動部の振動に応じて変化する周波数関連情報の変化に基づいて振動部の振動状態を検知し、その検知結果に基づいて該粉体検知装置の内部状態を検知する検知処理手段と、検知された内部状態に基づいて振動付与部の位置を制御する位置制御手段と、制御された振動付与部を、位置検知部が検知した位置に応じて、電源投入直後の該粉体検知装置の内部状態を判断する内部状態判断手段と、を備える、ことを特徴とする。   The powder detection device according to the present invention is a powder detection device that detects the remaining amount of powder having fluidity in a container, and outputs a signal having a frequency corresponding to the state of magnetic flux passing through an opposing space. An oscillating unit, an oscillating unit disposed inside the container, facing the oscillating unit via the casing of the container, oscillating in a direction facing the oscillating unit, and formed of a material that affects magnetic flux, and Including a vibration applying unit that vibrates and a position detecting unit that detects a position of the vibration applying unit, and obtains frequency-related information related to the frequency of the oscillation signal of the oscillation unit at a predetermined period, and changes according to the vibration of the vibration unit Detecting processing means for detecting the vibration state of the vibration part based on the change in frequency related information, detecting the internal state of the powder detection device based on the detection result, and applying vibration based on the detected internal state Position to control the position of the part Control means and an internal state determination means for determining the internal state of the powder detection apparatus immediately after power-on according to the position detected by the position detection unit for the controlled vibration applying unit. And

本発明によれば、サブホッパー内部の振動板付与動作なく、サブホッパー内のトナー有無を判断することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to determine the presence or absence of toner in the sub hopper without the operation of applying the diaphragm inside the sub hopper.

本実施形態にかかる磁束センサが搭載される粉体検知装置の概観図である。It is a general-view figure of the powder detection apparatus with which the magnetic flux sensor concerning this embodiment is mounted. 本実施形態にかかるトナーの供給構成を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view illustrating a toner supply configuration according to the exemplary embodiment. 本実施形態にかかる粉体検知装置のハードウェア構成図である。It is a hardware block diagram of the powder detection apparatus concerning this embodiment. 本実施形態にかかる粉体検知装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the powder detection apparatus concerning this embodiment. 本実施形態にかかるサブホッパーの概観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the sub hopper concerning this embodiment. 本実施形態にかかるサブホッパーの概観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the sub hopper concerning this embodiment. 本実施形態にかかる反射センサの概観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the reflection sensor concerning this embodiment. 本実施形態にかかる反射センサによる撹拌部材の位置検知範囲と位置検知不可範囲を示す図である。It is a figure which shows the position detection range and position non-detectable range of a stirring member by the reflective sensor concerning this embodiment. 本実施形態にかかる磁束センサの回路構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the circuit structure of the magnetic flux sensor concerning this embodiment. 本実施形態にかかる磁束センサの出力信号のカウント態様を示す図である。It is a figure which shows the count aspect of the output signal of the magnetic flux sensor concerning this embodiment. 本実施形態にかかる磁束センサの概観を示す斜視図である。It is a perspective view showing an outline of a magnetic flux sensor concerning this embodiment. 本実施形態にかかる磁束センサと振動板との配置関係を示す図である。It is a figure which shows the arrangement | positioning relationship between the magnetic flux sensor concerning this embodiment, and a diaphragm. 本実施形態にかかる振動板を磁束が通る際の作用を示す図である。It is a figure which shows the effect | action at the time of a magnetic flux passing the diaphragm concerning this embodiment. 本実施形態にかかる振動板と磁束センサとの距離に応じた磁束センサの発振周波数を示す図である。It is a figure which shows the oscillation frequency of the magnetic flux sensor according to the distance of the diaphragm concerning this embodiment, and a magnetic flux sensor. 本実施形態にかかる振動板の配置状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the arrangement | positioning state of the diaphragm concerning this embodiment. 本実施形態にかかる振動板と撹拌部材との配置関係を示す側面図である。It is a side view which shows the arrangement | positioning relationship between the diaphragm concerning this embodiment, and a stirring member. 本実施形態にかかる振動板と撹拌部材との配置関係を示す側面図である。It is a side view which shows the arrangement | positioning relationship between the diaphragm concerning this embodiment, and a stirring member. 本実施形態にかかる振動板と撹拌部材との配置関係を示す上面図である。It is a top view which shows the arrangement | positioning relationship between the diaphragm concerning this embodiment, and a stirring member. 本実施形態にかかる振動板と撹拌部材との配置関係を示す側面図である。It is a side view which shows the arrangement | positioning relationship between the diaphragm concerning this embodiment, and a stirring member. 本実施形態にかかる振動板の振動状態を示す上面図である。It is a top view which shows the vibration state of the diaphragm concerning this embodiment. 本実施形態にかかる振動板の振動状態とトナーとの関係を示す側面図である。FIG. 6 is a side view showing a relationship between a vibration state of a diaphragm according to the present embodiment and toner. 本実施形態にかかる振動板の振動の減衰に応じて変化する磁束センサの発振周波数に応じたカウント値の経時変化を示す図である。It is a figure which shows a time-dependent change of the count value according to the oscillation frequency of the magnetic flux sensor which changes according to attenuation | damping of the vibration of the diaphragm concerning this embodiment. 本実施形態にかかるトナー有無の検知による撹拌部材の位置に切り替えを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows switching to the position of the stirring member by the detection of the presence or absence of the toner concerning this embodiment. 本実施形態にかかる電源立ち上げ時の撹拌部材の停止位置によるトナー有無の判断を行うフローチャートである。6 is a flowchart for determining the presence or absence of toner based on a stop position of a stirring member when a power source is turned on according to the present embodiment. 本実施形態にかかる撹拌パドルモータの動作処理による撹拌部材の位置の切り替え処理(A領域に撹拌部材を停止)を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the position switching process (stops a stirring member to A area | region) by the operation process of the stirring paddle motor concerning this embodiment. 本実施形態にかかる撹拌パドルモータの動作処理による撹拌部材の位置の切り替え処理(B領域に撹拌部材を停止)を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the switching process (stopping a stirring member in B area | region) of the position of the stirring member by the operation process of the stirring paddle motor concerning this embodiment. 本実施形態にかかる撹拌部材が停止する位置を円状に示したものである。The position where the stirring member according to the present embodiment stops is shown in a circular shape. 本実施形態にかかる撹拌部材が停止する位置を円状に示したものである。The position where the stirring member according to the present embodiment stops is shown in a circular shape. 本実施形態にかかる撹拌部材と振動板が接触していることを示す図である。It is a figure which shows that the stirring member concerning this embodiment and the diaphragm are contacting. 本実施形態にかかる異常状態の判定による撹拌部材の位置を制御する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which controls the position of the stirring member by determination of the abnormal state concerning this embodiment. 本実施形態にかかる反射の故障を検知した際の処理のフローチャートである。It is a flowchart of the process at the time of detecting the failure of reflection concerning this embodiment.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。本実形態においては、電子写真方式の画像形成装置において、感光体上に形成された静電潜像を現像する現像器と、現像剤であるトナーの供給元である容器との間でトナーを保持するサブホッパーにおけるトナーの有無の検知を例として説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In this embodiment, in an electrophotographic image forming apparatus, toner is supplied between a developing unit that develops an electrostatic latent image formed on a photoreceptor and a container that is a supply source of toner that is a developer. The detection of the presence / absence of toner in the holding sub hopper will be described as an example.

図1は、本実施形態に係る画像形成装置100に含まれる画像形成出力のための機構を示す側面図である。図1に示すように、本実施形態に係る画像形成装置100は、無端状移動手段である搬送ベルト105に沿って各色の画像形成部106K〜106Yが並べられた構成を備えるものであり、所謂タンデムタイプといわれるものである。すなわち、給紙トレイ101から給紙ローラ102により分離給紙される用紙(記録媒体の一例)104に転写するための中間転写画像が形成される中間転写ベルトである搬送ベルト105に沿って、この搬送ベルト105の輸送方向の上流側から順に、複数の画像形成部(電子写真プロセス部)106Y、106M、106C、106K(以下、総じて画像形成部106とする)が配置されている。   FIG. 1 is a side view showing a mechanism for image forming output included in the image forming apparatus 100 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 100 according to the present embodiment includes a configuration in which image forming units 106 </ b> K to 106 </ b> Y of respective colors are arranged along a conveyance belt 105 that is an endless moving unit. It is said to be a tandem type. That is, along the transport belt 105, which is an intermediate transfer belt on which an intermediate transfer image for transfer onto a sheet (an example of a recording medium) 104 that is separated and fed from the sheet feed tray 101 by the sheet feed roller 102 is formed. A plurality of image forming units (electrophotographic process units) 106Y, 106M, 106C, and 106K (hereinafter collectively referred to as the image forming unit 106) are arranged in order from the upstream side of the transport direction of the transport belt 105.

また、給紙トレイ101から給紙された用紙104は、レジストローラ103によって一度止められ、画像形成部106における画像形成のタイミングに応じて搬送ベルト105からの画像の転写位置に送り出される。   Further, the sheet 104 fed from the sheet feeding tray 101 is stopped once by the registration roller 103 and is sent out to the image transfer position from the conveying belt 105 according to the image forming timing in the image forming unit 106.

複数の画像形成部106Y、106M、106C、106K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。画像形成部106Kはブラックの画像を、画像形成部106Mはマゼンタの画像を、画像形成部106Cはシアンの画像を、画像形成部106Yはイエローの画像をそれぞれ形成する。尚、以下の説明においては、画像形成部106Yについて具体的に説明するが、他の画像形成部は、画像形成部106Yと共通であるので、説明を省略する。   The plurality of image forming units 106Y, 106M, 106C, and 106K have the same internal configuration except that the colors of the toner images to be formed are different. The image forming unit 106K forms a black image, the image forming unit 106M forms a magenta image, the image forming unit 106C forms a cyan image, and the image forming unit 106Y forms a yellow image. In the following description, the image forming unit 106Y will be described in detail. However, the other image forming units are common to the image forming unit 106Y, and thus description thereof is omitted.

搬送ベルト105は、回転駆動される駆動ローラ107と従動ローラ108とに架け渡されたエンドレスのベルト、即ち無端状ベルトである。この駆動ローラ107は、不図示の駆動モータにより回転駆動させられ、この駆動モータと、駆動ローラ107と、従動ローラ108とが、無端状移動手段である搬送ベルト105を移動させる駆動手段として機能する。   The conveying belt 105 is an endless belt, that is, an endless belt that is stretched between a driving roller 107 and a driven roller 108 that are rotationally driven. The drive roller 107 is driven to rotate by a drive motor (not shown), and the drive motor, the drive roller 107, and the driven roller 108 function as a drive unit that moves the conveyance belt 105 that is an endless moving unit. .

画像形成に際しては、回転駆動される搬送ベルト105に対して、最初の画像形成部106Yが、ブラックのトナー画像を転写する。画像形成部106Yは、感光体としての感光体ドラム109Y、この感光体ドラム109Yの周囲に配置された帯電器110Y、光書き込み装置111、現像器112Y、感光体クリーナ113Y等から構成されている。光書き込み装置111は、夫々の感光体ドラム109Y、109M、109C、109K(以下、総じて「感光体ドラム109」という)に対して光を照射するように構成されている。   During image formation, the first image forming unit 106Y transfers a black toner image to the conveyance belt 105 that is driven to rotate. The image forming unit 106Y includes a photoconductor drum 109Y as a photoconductor, a charger 110Y disposed around the photoconductor drum 109Y, an optical writing device 111, a developing device 112Y, a photoconductor cleaner 113Y, and the like. The optical writing device 111 is configured to irradiate light to each of the photosensitive drums 109Y, 109M, 109C, and 109K (hereinafter collectively referred to as “photosensitive drum 109”).

画像形成に際し、感光体ドラム109Yの外周面は、暗中にて帯電器110Yにより一様に帯電された後、光書き込み装置111からのイエロー画像に対応した光源からの光により書き込みが行われ、静電潜像が形成される。現像器112Yは、この静電潜像をイエロートナーにより可視像化し、このことにより感光体ドラム109Y上にイエローのトナー画像が形成される。   In the image formation, the outer peripheral surface of the photosensitive drum 109Y is uniformly charged by the charger 110Y in the dark, and then writing is performed by light from the light source corresponding to the yellow image from the optical writing device 111. An electrostatic latent image is formed. The developing device 112Y visualizes the electrostatic latent image with yellow toner, thereby forming a yellow toner image on the photosensitive drum 109Y.

このトナー画像は、感光体ドラム109Yと搬送ベルト105とが当接若しくは最も接近する位置(転写位置)で、転写器115Yの働きにより搬送ベルト105上に転写される。この転写により、搬送ベルト105上にイエローのトナーによる画像が形成される。トナー画像の転写が終了した感光体ドラム109Yは、外周面に残留した不要なトナーを感光体クリーナ113Yにより払拭された後、除電器により除電され、次の画像形成にために待機する。   This toner image is transferred onto the conveyance belt 105 by the action of the transfer unit 115Y at a position (transfer position) where the photosensitive drum 109Y and the conveyance belt 105 come into contact or closest to each other. By this transfer, an image of yellow toner is formed on the conveyance belt 105. After the transfer of the toner image is completed, the photosensitive drum 109Y is wiped away with unnecessary toner remaining on the outer peripheral surface by the photoconductor cleaner 113Y, and then is neutralized by the static eliminator, and waits for the next image formation.

以上のようにして、画像形成部106Yにより搬送ベルト105上に転写されてイエローのトナー画像は、搬送ベルト105のローラ駆動により次の画像形成部106Mに搬送される。画像形成部106Mでは、画像形成部106Yでの画像形成プロセスと同様のプロセスにより感光体ドラム109M上にマゼンタのトナー画像が形成され、そのトナー画像が既に形成されたイエローの画像に重畳されて転写される。   As described above, the yellow toner image transferred onto the conveyance belt 105 by the image forming unit 106Y is conveyed to the next image forming unit 106M by driving the roller of the conveyance belt 105. In the image forming unit 106M, a magenta toner image is formed on the photosensitive drum 109M by the same process as the image forming process in the image forming unit 106Y, and the toner image is superimposed and transferred onto the already formed yellow image. Is done.

搬送ベルト105上に転写されたイエロー、マゼンタのトナー画像は、さらに次の画像形成部106C、106Kに搬送され、同様の動作により、感光体ドラム109C上に形成されたシアンのトナー画像と、感光体ドラム109K上に形成されたブラックのトナー画像とが、既に転写されている画像上に重畳されて転写される。こうして、搬送ベルト105上にフルカラーの中間転写画像が形成される。   The yellow and magenta toner images transferred onto the conveying belt 105 are further conveyed to the next image forming units 106C and 106K, and the cyan toner image formed on the photosensitive drum 109C and the photosensitive member are subjected to the same operation. The black toner image formed on the body drum 109K is superimposed and transferred on the already transferred image. Thus, a full-color intermediate transfer image is formed on the conveyance belt 105.

給紙トレイ101に収納された用紙104は最も上のものから順に送り出され、その搬送経路が搬送ベルト105と接触する位置若しくは最も接近する位置において、搬送ベルト105上に形成された中間転写画像がその紙面上に転写される。これにより、用紙104の紙面上に画像が形成される。紙面上に画像が形成された用紙104は更に搬送され、定着器116にて画像を定着された後、画像形成装置の外部に給紙される。   The sheets 104 stored in the sheet feed tray 101 are sent out in order from the top, and the intermediate transfer image formed on the conveyance belt 105 is transferred at a position where the conveyance path is in contact with or closest to the conveyance belt 105. It is transferred onto the paper. As a result, an image is formed on the surface of the sheet 104. The sheet 104 on which the image is formed on the sheet surface is further conveyed, the image is fixed by the fixing device 116, and then fed to the outside of the image forming apparatus.

また、搬送ベルト105に対してベルトクリーナ118が設けられている。ベルトクリーナ118は、図1に示すように、搬送ベルト105から用紙104への画像の転写位置の下流側であって、感光体ドラム109よりも上流側において搬送ベルト105に押し当てられたクリーニングブレードであり、搬送ベルト105の表面に付着したトナーを除去する顕色剤除去部である。   A belt cleaner 118 is provided for the conveyor belt 105. As shown in FIG. 1, the belt cleaner 118 is a cleaning blade pressed against the conveyance belt 105 on the downstream side of the transfer position of the image from the conveyance belt 105 to the paper 104 and upstream of the photosensitive drum 109. And a developer remover that removes toner adhering to the surface of the conveyor belt 105.

次に、現像器112に対してトナーを供給するための構成について図2を参照して説明する。CMYK各色においてトナーの供給構成は概ね共通しており、図2においては1つの現像器112に対する供給構成を示す。トナーはトナーボトル117に収容されており、図2に示すように、トナーボトル117からトナーボトル供給路120を介してサブホッパー200にトナーが供給される。   Next, a configuration for supplying toner to the developing device 112 will be described with reference to FIG. The toner supply configuration is generally the same for each color of CMYK, and FIG. 2 shows the supply configuration for one developing device 112. The toner is contained in the toner bottle 117, and as shown in FIG. 2, the toner is supplied from the toner bottle 117 to the sub hopper 200 via the toner bottle supply path 120.

サブホッパー200は、トナーボトル117から供給されるトナーを一時的に保持し、現像器112内部のトナー残量に応じて現像器112にトナーを供給する。サブホッパー200からサブホッパー供給路119を介して現像器112にトナーが供給される。トナーボトル117内部のトナーが無くなってサブホッパー200にトナーが供給されなくなり、サブホッパー200内部のトナー量が少なくなった状態を検知することが可能となる。   The sub hopper 200 temporarily holds the toner supplied from the toner bottle 117 and supplies the toner to the developing device 112 according to the remaining amount of toner in the developing device 112. Toner is supplied from the sub hopper 200 to the developing device 112 via the sub hopper supply path 119. It is possible to detect a state in which the toner in the toner bottle 117 runs out and no toner is supplied to the sub hopper 200 and the amount of toner in the sub hopper 200 is reduced.

図3は、本実施形態に係る粉体検知装置のハードウェア構成を示す図である。粉体検知装置100は、所定のプログラムを実行することにより、粉体検知装置100の全体の制御を実現するためのCPU1001と、粉体検知装置100の電源が投入されたときにCPU1001が読出すプログラムを記憶するメモリであるFROM1002と、CPU1001が作業用メモリとして使用するアクセスメモリであるSRAM1003と、粉体検知装置100の電源が切断されたときに種々のデータの記録を保持することが可能なNVRAM1004と、を備えている。   FIG. 3 is a diagram illustrating a hardware configuration of the powder detection device according to the present embodiment. The powder detection device 100 executes a predetermined program, thereby realizing a CPU 1001 for realizing overall control of the powder detection device 100, and the CPU 1001 reads when the power of the powder detection device 100 is turned on. A FROM 1002 that is a memory for storing a program, an SRAM 1003 that is an access memory used as a work memory by the CPU 1001, and a record of various data can be held when the power of the powder detection apparatus 100 is cut off. NVRAM1004.

また、粉体検知装置100は、磁束を検知する磁束センサ1012と、光の反射を検知する反射センサ1013と、を備えるセンサ部1007を始めとして、センサから出力されるデータを基に、動作制御を行うためのTIMER1005と、I/O PORT1006と、発信回路1010と、撹拌パドルモータ1011と、振動部301と、振動付与部302と、を備えている。各機能の詳細に関しては、後述にて説明を行う。   In addition, the powder detection apparatus 100 controls operation based on data output from the sensor, including a sensor unit 1007 including a magnetic flux sensor 1012 that detects magnetic flux and a reflection sensor 1013 that detects reflection of light. TIMER 1005, I / O PORT 1006, transmission circuit 1010, stirring paddle motor 1011, vibration part 301, and vibration applying part 302 are provided. Details of each function will be described later.

各機能の詳細の説明をするため、本実施形態は、サブホッパー200内部状態を検知し、その検知結果から内部状態(トナーが有る又は無しなど)を判別し、その判別結果に応じた然るべき処理を行うものである。以下では図を用いてサブホッパー200の内部状態を検知し、内部状態を判別する方法を詳細に説明する。   In order to explain the details of each function, the present embodiment detects the internal state of the sub hopper 200, determines the internal state (with or without toner, etc.) from the detection result, and performs appropriate processing according to the determination result. Is to do. Hereinafter, a method for detecting the internal state of the sub-hopper 200 and determining the internal state will be described in detail with reference to the drawings.

CPU1001は演算手段であり、FROM1002等に記憶されたプログラムに従って演算を行うことにより、粉体の検知制御の実行を行う。SRAM1003はCPU1001が演算を行うためのワークエリアとして機能する。   The CPU 1001 is a calculation means, and performs powder detection control by performing calculations according to a program stored in the FROM 1002 or the like. The SRAM 1003 functions as a work area for the CPU 1001 to perform calculations.

NVRAM1004は、所定の判定動作を行うために必要となる基準の値(例えば判定閾値)などを記憶する。基準の値の具体例を上げるとすれば、例えば振動付与部302と、振動部301との接触における発振カウント値を予め定めておき、その定められた発振カウント値をセンサの異常を判断する場合などに用いることができる。   The NVRAM 1004 stores a reference value (for example, a determination threshold) necessary for performing a predetermined determination operation. To give a specific example of the reference value, for example, when an oscillation count value in contact between the vibration applying unit 302 and the vibration unit 301 is determined in advance, and the abnormality of the sensor is determined based on the determined oscillation count value. Can be used.

I/O PORT1006は、ここでは種々のセンサにおける検出結果をCPU1001などに出力する際のインタフェースとして機能する。I/O PORT1006は、撹拌パドルモータ1011、およびセンサ部1007と連動しており、出力結果を基に、然るべき制御を行う機能を備えている。   Here, the I / O PORT 1006 functions as an interface for outputting detection results of various sensors to the CPU 1001 or the like. The I / O PORT 1006 is interlocked with the stirring paddle motor 1011 and the sensor unit 1007, and has a function of performing appropriate control based on the output result.

コントローラ1007は、磁束センサ1012が出力する検知信号を取得して、コントローラ1007内部において処理可能な情報などに変換したり、磁束センサ1012が出力する信号より振動周波数を算出する対象の信号の信号数をカウントするカウンタとしての機能なども備える。   The controller 1007 acquires a detection signal output from the magnetic flux sensor 1012 and converts the detection signal into information that can be processed in the controller 1007 or the number of signals to be subjected to vibration frequency calculation from the signal output from the magnetic flux sensor 1012. It also has a function as a counter that counts.

発振回路1010は、磁束センサ1012と連動しており、振動部301と、磁束センサ1012の距離に従って変化する磁束のセンサを、発信周波数の変化として観測する機能を持つ。   The oscillation circuit 1010 is linked to the magnetic flux sensor 1012, and has a function of observing the vibration unit 301 and a magnetic flux sensor that changes according to the distance between the magnetic flux sensor 1012 as a change in the transmission frequency.

TIMER1005は、発信回路1010から入力される基準クロックのカウント値が所定の値になる度に割込み信号を生成してCPU1001に出力する。CPU1001は、TIMER1005から入力される割込み信号に応じて、磁束センサ1012の出力値を取得するためのリード信号を出力する。発振回路1010は、コントローラ1007内部に備えてある図示していないデバイスを動作させるための基準クロックの発振も行う。   The TIMER 1005 generates an interrupt signal and outputs it to the CPU 1001 every time the count value of the reference clock input from the transmission circuit 1010 reaches a predetermined value. The CPU 1001 outputs a read signal for acquiring the output value of the magnetic flux sensor 1012 in response to the interrupt signal input from the TIMER 1005. The oscillation circuit 1010 also oscillates a reference clock for operating a device (not shown) provided in the controller 1007.

次に、本実施形態の機能ブロック図において、説明を行う。図4は本実施形態の粉体検知装置100の機能ブロックを示すものである。本実施形態の粉体検知装置100は、機能部、および手段部と分割すると、機能部は、発振部300と、振動部301と、振動付与部302と、位置検知部303と、を有しており、手段部としては、検知処理手段401と、位置制御手段402と、内部状態判断手段403と、を備えている。   Next, the functional block diagram of this embodiment will be described. FIG. 4 shows functional blocks of the powder detection apparatus 100 of the present embodiment. When the powder detection device 100 of the present embodiment is divided into a functional unit and a means unit, the functional unit includes an oscillation unit 300, a vibration unit 301, a vibration applying unit 302, and a position detection unit 303. As the means, detection processing means 401, position control means 402, and internal state determination means 403 are provided.

粉体検知装置100の発振部300は、対向する空間を通る磁束の状態に応じた周波数の信号を出力する。特に、本実施形態では、磁束センサ1012を指すことになるが、詳細は後述にて説明する。   The oscillation unit 300 of the powder detection apparatus 100 outputs a signal having a frequency corresponding to the state of magnetic flux passing through the facing space. In particular, in the present embodiment, it refers to the magnetic flux sensor 1012, and details will be described later.

粉体検知装置100の振動部301は、粉体検知装置100の容器内部に配置され、容器の筐体を介して発振部300と対向すると共に、発振部300と対向する方向に振動し、磁束に影響する素材によって形成されたものである。特に、本実施形態では、所定の位置に備えてある振動板を指すことになるが、詳細は後述にて説明する。   The vibration unit 301 of the powder detection device 100 is disposed inside the container of the powder detection device 100, faces the oscillation unit 300 through the casing of the container, vibrates in a direction facing the oscillation unit 300, and generates magnetic flux. It is made of a material that affects In particular, in the present embodiment, it refers to a diaphragm provided at a predetermined position, and details will be described later.

粉体検知装置100の振動付与部302は、振動部301を振動させる、つまり振動部301に振動の機会を与えるものである。特に、本実施形態では、振動付与部302は、粉体検知装置100の容器内部を撹拌する撹拌部材を指すことになるが、詳細は後述にて説明する。   The vibration applying unit 302 of the powder detection apparatus 100 vibrates the vibrating unit 301, that is, gives the vibrating unit 301 an opportunity to vibrate. In particular, in the present embodiment, the vibration applying unit 302 refers to a stirring member that stirs the inside of the container of the powder detection device 100, and details will be described later.

粉体検知装置100の位置検知部303は、振動付与部302の位置を検知する。位置の検知方法としては、様々な手法を考えることができるが、特に、本実施形態では、サブホッパーの外側に設けられた反射光検知式のセンサを指すことになるが、詳細は後述にて説明する。   The position detection unit 303 of the powder detection device 100 detects the position of the vibration applying unit 302. Various methods can be considered as the position detection method. In particular, in the present embodiment, a reflected light detection type sensor provided outside the sub hopper will be described, but details will be described later. explain.

粉体検知装置100の検知処理手段401は、発振部300の発振信号の周波数に関する周波数関連情報を所定の周期で取得し、発振部300の振動に応じて変化する周波数関連情報の変化に基づいて振動部301の振動状態を検知し、その検知結果に基づいて該粉体検知装置100の内部状態を検知する。   The detection processing unit 401 of the powder detection apparatus 100 acquires frequency related information related to the frequency of the oscillation signal of the oscillation unit 300 at a predetermined period, and based on the change of the frequency related information that changes according to the vibration of the oscillation unit 300. The vibration state of the vibration unit 301 is detected, and the internal state of the powder detection device 100 is detected based on the detection result.

ここで、粉体検知装置100の内部状態とは、トナーがサブホッパー内の容器に有るか無しかを指すものであるが、例えば、反射センサ1013により振動付与部302の位置を検知する際に、センサ自体が故障、もしくは正しい検知が行われない場合が想定されることもある。そのような異常検知を含めて検知することも可能である。   Here, the internal state of the powder detection device 100 indicates whether toner is present in the container in the sub hopper. For example, when the position of the vibration applying unit 302 is detected by the reflection sensor 1013. There may be a case where the sensor itself is out of order or a correct detection is not performed. It is also possible to detect including such abnormality detection.

粉体検知装置100の位置制御手段402は、検知された粉体の有無の検知結果、もしくは粉体検知装置100の異常の有無に基づいて振動付与部302の位置を制御する。制御する際には、例えば、CPU1001が所定のプログラムに基づいて、検知された振動付与部302の位置と、検知処理手段401が検知した粉体検知装置100の内部状態の情報から総合的に振動付与部302の位置の制御を行うことができる。   The position control unit 402 of the powder detection device 100 controls the position of the vibration applying unit 302 based on the detection result of the presence or absence of the detected powder or the presence or absence of abnormality of the powder detection device 100. When controlling, for example, based on a predetermined program, the CPU 1001 comprehensively vibrates from the detected position of the vibration applying unit 302 and information on the internal state of the powder detection apparatus 100 detected by the detection processing unit 401. The position of the applying unit 302 can be controlled.

本実施形態での課題である装置のトナー有無を予め記憶装置などに記憶しておかなくても電源立ち上げ時にトナー有無を判断することができるために、トナー有無を判断する基準として、振動付与部302がどの位置にあるかという情報が必要になる。
つまり、所定の情報に従ってトナーの有無を判別するため、振動付与部302の位置を制御することができる。
Since it is possible to determine the presence / absence of toner when the power is turned on without having previously stored the presence / absence of toner in the device, which is a problem in this embodiment, in a storage device or the like, vibration is applied as a reference for determining the presence / absence of toner Information about where the unit 302 is located is required.
That is, the position of the vibration applying unit 302 can be controlled in order to determine the presence or absence of toner according to predetermined information.

粉体検知装置100の内部状態判断手段403は、制御された振動付与部302を、位置検知部303が検知した位置に応じて、電源投入直後の粉体検知装置100の内部状態を判断する。   The internal state determination unit 403 of the powder detection apparatus 100 determines the internal state of the powder detection apparatus 100 immediately after power-on according to the position of the controlled vibration applying unit 302 detected by the position detection unit 303.

位置制御手段402により制御された振動付与部302の位置によりトナーが粉体検知装置100のサブホッパー容器内に有るか否かを判断することができる。また、電源立ち上げ時などは、位置制御手段402の振動付与部302の位置の制御に基づいてトナーの有無、または粉体検知装置100の異常の有無を瞬時に判断することが可能となる。   It can be determined whether the toner is in the sub-hopper container of the powder detection device 100 based on the position of the vibration applying unit 302 controlled by the position control unit 402. Further, when the power is turned on, it is possible to instantaneously determine the presence or absence of toner or the presence or absence of abnormality of the powder detection device 100 based on the control of the position of the vibration applying unit 302 of the position control unit 402.

次に、本実施形態の機能、および手段において、詳細な説明を図5を用いて行う。図5は、本実施形態に係るサブホッパー200の概観を示す斜視図である。図5に示すように、サブホッパー200を構成する筺体の外壁には磁束センサ1012が取り付けられている。図5においてサブホッパー200の上部は開口となっており、この開口に対してトナーボトル供給路120の形成されたカバーが取り付けられる。   Next, in the functions and means of this embodiment, a detailed description will be given with reference to FIG. FIG. 5 is a perspective view showing an overview of the sub hopper 200 according to the present embodiment. As shown in FIG. 5, a magnetic flux sensor 1012 is attached to the outer wall of the casing constituting the sub hopper 200. In FIG. 5, the upper portion of the sub hopper 200 is an opening, and a cover in which the toner bottle supply path 120 is formed is attached to the opening.

図6は、サブホッパー200の内部を示す斜視図である。図6に示すように、サブホッパー200内部の内壁には振動板1014が設けられている。振動板1014が設けられた内壁は図3において磁束センサ1012が取り付けられている外壁の裏側である。従って振動板1014は磁束センサ1012に対向するように取り付けられている。   FIG. 6 is a perspective view showing the inside of the sub hopper 200. As shown in FIG. 6, a diaphragm 1014 is provided on the inner wall inside the sub hopper 200. The inner wall provided with the diaphragm 1014 is the back side of the outer wall to which the magnetic flux sensor 1012 is attached in FIG. Accordingly, the diaphragm 1014 is attached so as to face the magnetic flux sensor 1012.

振動板1014は、長方形の板状の部品であり、長手方向の一旦がサブホッパー200の筐体に固定された片持ち状態で配置されている。また、振動板1014の長手方向において固定されていない側の端部には重りが配置されている。重りは、振動板1014が振動した場合の振動数を調整する機能や、振動板1014を振動させるための機能を担う。   The diaphragm 1014 is a rectangular plate-like component, and is arranged in a cantilever state in which the longitudinal direction is once fixed to the housing of the sub hopper 200. In addition, a weight is disposed at the end of the diaphragm 1014 that is not fixed in the longitudinal direction. The weight has a function of adjusting the frequency when the diaphragm 1014 vibrates and a function of vibrating the diaphragm 1014.

サブホッパー200内部においては、内部のトナーを撹拌するための構成として、回転軸及び撹拌部材1015が設けられている。回転軸は、サブホッパー200内部で回転する軸である。この回転軸に撹拌部材1015が固定されており、回転軸の回転に伴って撹拌部材1015が回転してサブホッパー200内部のトナーが撹拌される。   In the sub hopper 200, a rotating shaft and a stirring member 1015 are provided as a configuration for stirring the toner inside. The rotation axis is an axis that rotates inside the sub hopper 200. An agitating member 1015 is fixed to the rotating shaft, and the agitating member 1015 rotates with the rotation of the rotating shaft, and the toner inside the sub hopper 200 is agitated.

また、撹拌部材1015は、トナー撹拌に加えて、回転により振動板1014に設けられて重りを弾く機能を担う。これにより、撹拌部材1015が1周回転する度に重りが弾かれて振動板1014を振動させる。即ち、振動板1014が振動部として機能すると共に、撹拌部材1015が振動付与部として機能する。この振動板1014の振動を検知することによりサブホッパー200内部におけるトナー有無を検知することが可能となる。   In addition to the toner stirring, the stirring member 1015 is provided on the vibration plate 1014 by rotation and has a function of flipping the weight. Accordingly, each time the stirring member 1015 rotates once, the weight is repelled to vibrate the diaphragm 1014. That is, the vibration plate 1014 functions as a vibration part, and the stirring member 1015 functions as a vibration applying part. By detecting the vibration of the vibration plate 1014, it is possible to detect the presence or absence of toner in the sub hopper 200.

また、図7より、サブホッパー200の外側には反射センサ1013が設けられている。反射センサ1013は、例えば図3の撹拌パドルモータ1011に空けられた検知穴1016を検知することによって撹拌パドルモータ1011の回転角度を制御することができるセンサである。センシング方法としては、図5を参照して、反射センサ1013から発した光が、検知穴1016を通り抜けて向かい側の外壁1017に跳ね返った光を検知するという方法である。本実施形態では、反射センサ1013が位置検知部303として機能する。   Further, as shown in FIG. 7, a reflection sensor 1013 is provided outside the sub hopper 200. The reflection sensor 1013 is a sensor that can control the rotation angle of the stirring paddle motor 1011 by detecting, for example, a detection hole 1016 formed in the stirring paddle motor 1011 of FIG. As a sensing method, referring to FIG. 5, it is a method in which light emitted from the reflection sensor 1013 passes through the detection hole 1016 and is bounced back to the opposite outer wall 1017. In the present embodiment, the reflection sensor 1013 functions as the position detection unit 303.

上記反射センサ1013によるセンシングで、撹拌部材1015の具体的な位置の特定が可能となる。例えば、図8のように撹拌部材1015がAという領域、もしくはBという領域のどちらの位置に属しているかを考えてみる。反射センサ1013が検知穴1016を検知したとき、撹拌パドルモータ1011は、撹拌部材1015がAの領域に位置する角度であると判断する、また反射センサ1013が検知穴1016を検知できないとき、撹拌パドルモータ1011は、撹拌部材1015がAではない領域(図6ではBの領域)に位置する角度であると判断する。   The specific position of the stirring member 1015 can be specified by sensing with the reflection sensor 1013. For example, as shown in FIG. 8, consider which position the stirring member 1015 belongs to, the region A or the region B. When the reflection sensor 1013 detects the detection hole 1016, the stirring paddle motor 1011 determines that the stirring member 1015 is at an angle where the stirring member 1015 is positioned in the region A. When the reflection sensor 1013 cannot detect the detection hole 1016, the stirring paddle The motor 1011 determines that the angle is such that the stirring member 1015 is located in a region that is not A (region B in FIG. 6).

特に、本実施形態では、トナー有無の判断を行うための撹拌部材1015の位置において、トナー有と判断された際には、領域Aの位置に制御を行い、トナー無と判断された際には、領域Bの位置に制御を行う。つまり、トナーの有無を振動板1014の振動を基に検知する際には、反射センサ1013で、撹拌部材1015が領域A、および領域Bのどちらに属しているかを監視している。最終的にトナーの有、および無が判断されたときに、撹拌部材1015を判定結果に基づいた所定の位置に移動されるよう制御する。   In particular, in this embodiment, when it is determined that toner is present at the position of the stirring member 1015 for determining the presence or absence of toner, control is performed to the position of the region A, and when it is determined that there is no toner. Then, control is performed at the position of region B. That is, when detecting the presence or absence of toner based on the vibration of the vibration plate 1014, the reflection sensor 1013 monitors whether the stirring member 1015 belongs to the region A or the region B. When it is finally determined whether the toner is present or not, the stirring member 1015 is controlled to be moved to a predetermined position based on the determination result.

次に、本実施形態に係る磁束センサ1012の内部構成について図9を参照して説明する。図9に示すように、本実施形態に係る磁束センサ1012は、コルピッツ型のLC発振回路を基本とする発振回路であり、平面パターンコイル11、パターン抵抗12、第一コンデンサ13、第2コンデンサ14、フィードバック抵抗15、アンバッファ16、17及び出力端子18を含む。   Next, the internal configuration of the magnetic flux sensor 1012 according to this embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 9, the magnetic flux sensor 1012 according to this embodiment is an oscillation circuit based on a Colpitts LC oscillation circuit, and includes a planar pattern coil 11, a pattern resistor 12, a first capacitor 13, and a second capacitor 14. , Feedback resistor 15, unbuffers 16 and 17, and output terminal 18.

平面パターンコイル11は、磁束センサ1012を構成する基板上に平面状にパターニングされた信号線によって構成される平面状のコイルである。図9に示すように、平面パターンコイル11は、コイルによって得られるインダクタンスLを有する。平面パターンコイル11は、コイルが形成された平面に対向する空間を通る磁束によってインダクタンスLの値が変化する。その結果、本実施形態に係る磁束センサ1012は、平面パターンコイル11のコイル面が対向する空間を通る磁束に応じた周波数の信号を発振する発振部として用いられる。   The planar pattern coil 11 is a planar coil constituted by signal lines patterned in a planar shape on a substrate constituting the magnetic flux sensor 1012. As shown in FIG. 9, the planar pattern coil 11 has an inductance L obtained by the coil. In the planar pattern coil 11, the value of the inductance L changes due to the magnetic flux passing through the space facing the plane on which the coil is formed. As a result, the magnetic flux sensor 1012 according to this embodiment is used as an oscillating unit that oscillates a signal having a frequency corresponding to the magnetic flux passing through the space where the coil surfaces of the planar pattern coil 11 face each other.

パターン抵抗12は、平面パターンコイル11と同様に基板上に平面状にパターニングされた信号線によって構成される抵抗である。本実施形態に係るパターン抵抗12は、つづら折り状に形成されたパターンであり、これによって直線状のパターンよりも電流の流れにくい状態を作り出している。尚、つづら折り状とは、換言すると、所定の方向に対して複数回往復させるように折り曲げた形状である。図9に示すように、パターン抵抗12は、抵抗値RPを有する。図9に示すように、平面パターンコイル11とパターン抵抗12とは直列に接続されている。 The pattern resistor 12 is a resistor configured by a signal line patterned in a planar shape on a substrate, like the planar pattern coil 11. The pattern resistor 12 according to the present embodiment is a pattern formed in a zigzag shape, thereby creating a state in which current does not flow more easily than a linear pattern. In other words, the zigzag folded shape is a shape folded so as to reciprocate a plurality of times in a predetermined direction. As shown in FIG. 9, the pattern resistor 12 has a resistance value R P. As shown in FIG. 9, the planar pattern coil 11 and the pattern resistor 12 are connected in series.

第一コンデンサ13及び第二コンデンサ14は、平面パターンコイル11と共にコルピッツ型LC発振回路を構成する容量である。従って、第一コンデンサ13及び第二コンデンサ14は、平面パターンコイル11及びパターン抵抗12と直列に接続されている。平面パターンコイル11、パターン抵抗12、第一コンデンサ13及び第二コンデンサ14によって構成されるループによって共振電流ループが構成される。   The first capacitor 13 and the second capacitor 14 are capacitors that together with the planar pattern coil 11 constitute a Colpitts LC oscillation circuit. Therefore, the first capacitor 13 and the second capacitor 14 are connected in series with the planar pattern coil 11 and the pattern resistor 12. A resonance current loop is constituted by a loop constituted by the planar pattern coil 11, the pattern resistor 12, the first capacitor 13 and the second capacitor 14.

フィードバック抵抗15は、バイアス電圧を安定化させるために挿入される。アンバッファIC16及びアンバッファ17の機能により、共振電流ループの一部の電位の変動が、共振周波数に応じた矩形波として出力端子18から出力される。   The feedback resistor 15 is inserted to stabilize the bias voltage. Due to the functions of the unbuffer IC 16 and the unbuffer 17, a change in potential of a part of the resonance current loop is output from the output terminal 18 as a rectangular wave corresponding to the resonance frequency.

このような構成により、本実施形態に係る磁束センサ1012は、インダクタンスL、抵抗RP、第一コンデンサ13及び第二コンデンサ14の静電容量Cに応じた周波数fで発振する。周波数fは、以下の式(1)によって表すことができる。 With such a configuration, the magnetic flux sensor 1012 according to this embodiment oscillates at a frequency f corresponding to the inductance L, the resistance R P , and the capacitance C of the first capacitor 13 and the second capacitor 14. The frequency f can be expressed by the following formula (1).

Figure 2017138551
Figure 2017138551

そして、インダクタンスLは、平面パターンコイル11の近傍における磁性体の存在やその濃度によっても変化する。従って、磁束センサ1012の発振周波数により、平面パターンコイル11近傍の空間における透磁率を判断することが可能となる。   The inductance L also changes depending on the presence of the magnetic substance in the vicinity of the planar pattern coil 11 and its concentration. Therefore, the magnetic permeability in the space near the planar pattern coil 11 can be determined from the oscillation frequency of the magnetic flux sensor 1012.

また、上述したように、本実施形態に係るサブホッパー200における磁束センサ1012は、筐体を介して振動板1014と対向して配置されている。従って、平面パターンコイル11によって発生する磁束は振動板1014を通ることになる。即ち、振動板1014が平面パターンコイル11によって生成される磁束に影響し、インダクタンスLに影響を与える。結果的に、振動板1014の存在が磁束センサ1012の発振信号の周波数に影響することとなる。詳細は後述する。   Further, as described above, the magnetic flux sensor 1012 in the sub hopper 200 according to the present embodiment is arranged to face the diaphragm 1014 via the housing. Accordingly, the magnetic flux generated by the planar pattern coil 11 passes through the diaphragm 1014. That is, the diaphragm 1014 affects the magnetic flux generated by the planar pattern coil 11 and affects the inductance L. As a result, the presence of the diaphragm 1014 affects the frequency of the oscillation signal of the magnetic flux sensor 1012. Details will be described later.

図10は、本実施形態に係る磁束センサ1012の出力信号のカウント値の態様を示す図である。磁束センサ1012に含まれる平面パターンコイル11によって発生する磁束に変化がなければ、原則として磁束センサ1012は同一の周波数で発振を続ける。その結果、図10に示すように、時間経過に応じてカウンタのカウント値は一様に増加し、図10に示すように、t1、t2、t3、t4、t5夫々のタイミングにおいて、aaaah、bbbbh、cccch、ddddh、AAAAhといったカウント値が取得される。 FIG. 10 is a diagram illustrating a count value aspect of the output signal of the magnetic flux sensor 1012 according to the present embodiment. If there is no change in the magnetic flux generated by the planar pattern coil 11 included in the magnetic flux sensor 1012, the magnetic flux sensor 1012 continues to oscillate at the same frequency in principle. As a result, the count value of the counter uniformly increases with time as shown in FIG. 10, and the timings of t 1 , t 2 , t 3 , t 4 , and t 5 are shown in FIG. In, count values such as aaaah, bbbbh, cccch, ddddh, AAAAh are acquired.

夫々のタイミングにおけるカウント値を、図10に示すT1、T2、T3、T4夫々の期間に基づいて計算することにより、夫々の期間における周波数が算出される。例えば、2(msec)に相当する基準クロックをカウントすると割込み信号を出力して周波数を計算する場合、夫々の期間におけるカウント値を2(msec)で割ることにより、図10に示すT1、T2、T3、T4夫々の期間における磁束センサ1012の発振周波数f(Hz)を算出する。 By calculating the count value at each timing based on the periods T 1 , T 2 , T 3 , and T 4 shown in FIG. 10, the frequency in each period is calculated. For example, when a frequency is calculated by outputting an interrupt signal when a reference clock corresponding to 2 (msec) is counted, T 1 and T shown in FIG. 10 are obtained by dividing the count value in each period by 2 (msec). 2 , the oscillation frequency f (Hz) of the magnetic flux sensor 1012 in each of the periods T 3 and T 4 is calculated.

また、図10に示すように、カウンタのカウント値の上限がFFFFhである場合、期間T4における周波数の算出に際して、FFFFhからddddhを引いた値と、AAAAhとの値の合計を2(msec)で割ることにより発振周波数f(Hz)を算出することができる。 As shown in FIG. 10, when the upper limit of the count value of the counter is FFFFh, when calculating the frequency in the period T 4 , the sum of the value obtained by subtracting ddddh from FFFFh and AAAAh is 2 (msec). The oscillation frequency f (Hz) can be calculated by dividing by.

このように、本実施形態に係る画像形成装置100においては、磁束センサ1012が発振する信号の周波数を取得し、その取得結果に基づいて磁束センサ1012に発振周波数に対応する事象を判断することができる。そして、本実施形態に係る磁束センサ1012においては、平面パターンコイル11に対向して配置されている振動板1014の状態に応じてインダクタンスLが変化し、結果として出力端子18から出力される信号の周波数が変化する。   As described above, in the image forming apparatus 100 according to the present embodiment, the frequency of the signal oscillated by the magnetic flux sensor 1012 is acquired, and the event corresponding to the oscillation frequency is determined by the magnetic flux sensor 1012 based on the acquisition result. it can. In the magnetic flux sensor 1012 according to the present embodiment, the inductance L changes according to the state of the diaphragm 1014 arranged to face the planar pattern coil 11, and as a result, the signal output from the output terminal 18 is changed. The frequency changes.

その結果、信号を取得するコントローラ1007においては、平面コイルパターン11に対向して配置された振動板1014の状態を確認することが可能となる。このようにして確認された振動板1014の状態に基づいてサブホッパー200の内部状態を判断することが可能となる。   As a result, in the controller 1007 that acquires the signal, it is possible to check the state of the diaphragm 1014 arranged to face the planar coil pattern 11. It is possible to determine the internal state of the sub hopper 200 based on the state of the diaphragm 1014 thus confirmed.

尚、上述したように、発振信号のカウント値を期間で割ることにより周波数が求められるが、カウント値を取得する期間が固定であれば、周波数を示すためのパラメータとして、取得されたカウント値をそのまま用いることも可能である。   As described above, the frequency is obtained by dividing the count value of the oscillation signal by the period. If the period for acquiring the count value is fixed, the acquired count value is used as a parameter for indicating the frequency. It is also possible to use it as it is.

図11は、本実施形態に係る磁束センサ1012に概観を示す斜視図である。図7においては、図5において説明した平面パターンコイル11及びパターン抵抗12が形成されている面、即ち、透磁率を検知するべき空間に対向させる検知面が上面に向けられている。   FIG. 11 is a perspective view showing an overview of the magnetic flux sensor 1012 according to the present embodiment. In FIG. 7, the surface on which the planar pattern coil 11 and the pattern resistor 12 described in FIG. 5 are formed, that is, the detection surface facing the space where the magnetic permeability is to be detected is directed to the upper surface.

図11に示すように、平面パターンコイル11が形成された検知面においては、平面パターンコイル11と直列に接続されるパターン抵抗12がパターニングされている。図9において説明したように、平面パターンコイル11は平面上に螺旋状に形成された信号線のパターンである。またパターン抵抗12は、平面上につづら折り状に形成された信号パターンであり、これらのパターンによって上述したような磁束センサ1012の機能が実現される。   As shown in FIG. 11, the pattern resistor 12 connected in series with the planar pattern coil 11 is patterned on the detection surface on which the planar pattern coil 11 is formed. As described with reference to FIG. 9, the planar pattern coil 11 is a signal line pattern formed in a spiral shape on a plane. The pattern resistor 12 is a signal pattern formed in a zigzag pattern on the plane, and the function of the magnetic flux sensor 1012 as described above is realized by these patterns.

この平面パターンコイル11及びパターン抵抗12によって形成される部分が、本実施形態に係る磁束センサ1012における透磁率の検知部である。磁束センサ1012をサブホッパー200に取り付ける際には、この検知部が振動板1014に対向するように取り付けられる。   A portion formed by the planar pattern coil 11 and the pattern resistor 12 is a magnetic permeability detection unit in the magnetic flux sensor 1012 according to the present embodiment. When the magnetic flux sensor 1012 is attached to the sub hopper 200, the detection unit is attached to face the diaphragm 1014.

次に、本実施形態に係る磁束センサ1012の発振周波数に対する振動板1014のよる影響について説明する。図12に示すように、磁束センサ1012において平面パターンコイル11が形成されている面と振動板1014とは、サブホッパー200の筐体を介して対向して配置されている。そして、図12に示すように、平面パターンコイル11の中央を中心とした磁束が発生し、その磁束が振動板1014を貫くこととなる。   Next, the influence of the diaphragm 1014 on the oscillation frequency of the magnetic flux sensor 1012 according to this embodiment will be described. As shown in FIG. 12, the surface on which the planar pattern coil 11 is formed in the magnetic flux sensor 1012 and the diaphragm 1014 are arranged to face each other with the housing of the sub hopper 200 interposed therebetween. Then, as shown in FIG. 12, a magnetic flux is generated around the center of the planar pattern coil 11, and the magnetic flux penetrates the diaphragm 1014.

振動板1014は、例えばSUS板によって構成されており、図13に示すように磁束G1が振動板1014を貫くことによって振動板1014内に渦電流が発生する。この渦電流が磁束G2を発生させ、平面パターンコイル11による磁束G1を打ち消すように作用する。このように磁束G1が打ち消されることにより、磁束センサ1012におけるインダクタンスLが減少する。上記式(1)において示すように、インダクタンスLが減少すると発振周波数fが増大する。 The diaphragm 1014 is formed of, for example, a SUS plate, and an eddy current is generated in the diaphragm 1014 when the magnetic flux G 1 penetrates the diaphragm 1014 as shown in FIG. This eddy current generates a magnetic flux G 2 and acts to cancel the magnetic flux G 1 generated by the planar pattern coil 11. By canceling out the magnetic flux G 1 in this way, the inductance L in the magnetic flux sensor 1012 decreases. As shown in the above equation (1), when the inductance L decreases, the oscillation frequency f increases.

平面パターンコイル11による磁束を受けて振動板1014内部において発生する渦電流の強さは、磁束の強さの他、平面パターンコイル11と振動板1014との間隔によっても発生する。図14は、平面パターンコイル11と振動板1014との間隔に応じた磁束センサ1012の発振周波数を示す図である。   The strength of the eddy current generated inside the diaphragm 1014 upon receiving the magnetic flux from the planar pattern coil 11 is also generated by the distance between the planar pattern coil 11 and the diaphragm 1014 in addition to the strength of the magnetic flux. FIG. 14 is a diagram illustrating the oscillation frequency of the magnetic flux sensor 1012 according to the distance between the planar pattern coil 11 and the diaphragm 1014.

振動板1014の内部に発生する渦電流の強さは、平面パターンコイル11と振動板1014との間隔に反比例する。従って、図14に示すように、平面パターンコイル11と振動板1014との間隔が狭くなるほど、磁束センサ1012の発振周波数は高くなり、所定の間隔よりも狭くなると、インダクタンスLが低くなり過ぎて発振しなくなる。   The strength of the eddy current generated inside the diaphragm 1014 is inversely proportional to the distance between the planar pattern coil 11 and the diaphragm 1014. Therefore, as shown in FIG. 14, as the distance between the planar pattern coil 11 and the diaphragm 1014 becomes narrower, the oscillation frequency of the magnetic flux sensor 1012 becomes higher. When the distance becomes narrower than a predetermined distance, the inductance L becomes too low and oscillation occurs. No longer.

本実施形態に係るサブホッパー200においては、図14に示すような特性を利用することにより、磁束センサ1012の発振周波数に基づいて振動板1014の振動を検知する。そのようにして検知した振動板1014の振動に基づいてサブホッパー200の内部のトナー量を検知することが本実施形態に係る要旨である。即ち、図12に示す振動板1014及び磁束センサ1012、並びに磁束センサ1012の出力信号を処理する構成が本実施形態に係る粉体検知装置として用いられる。   In the sub hopper 200 according to the present embodiment, the vibration of the diaphragm 1014 is detected based on the oscillation frequency of the magnetic flux sensor 1012 by utilizing the characteristics as shown in FIG. The gist of the present embodiment is to detect the toner amount inside the sub hopper 200 based on the vibration of the vibration plate 1014 thus detected. That is, the configuration for processing the output signal of the diaphragm 1014, the magnetic flux sensor 1012, and the magnetic flux sensor 1012 shown in FIG. 12 is used as the powder detection device according to this embodiment.

撹拌部材1015によって弾かれた振動板1014の振動は、振動板1014の剛性や重りの重量によって定まる固有振動数と、その振動エネルギーを吸収する外的な要因によって定まる減衰率によって表される。振動エネルギーを吸収する外的な要因としては、振動板1014を片持ち状態で固定する固定部の固定強度、空気抵抗率の固定要因に加えて、サブホッパー200内部において振動板1014に接触するトナーの存在がある。   The vibration of the diaphragm 1014 repelled by the stirring member 1015 is expressed by a natural frequency determined by the rigidity of the diaphragm 1014 and the weight of the weight, and a damping rate determined by an external factor that absorbs the vibration energy. As external factors that absorb vibration energy, in addition to the fixing factor of the fixing portion that fixes the vibration plate 1014 in a cantilever state and the fixing factor of air resistivity, the toner that contacts the vibration plate 1014 inside the sub hopper 200 There is a presence.

サブホッパー200内部において振動板1014に接触するトナーは、サブホッパー200内部のトナー残量によって変動する。従って、振動板1014の振動を検知することにより、サブホッパー200内部のトナー残量を検知することが可能となる。そのため、本実施形態に係るサブホッパー200内部においては、内部のトナーを撹拌するための撹拌部材1015が振動板1014を弾き、回転に応じて定期的に振動板1014を振動させる。   The toner that contacts the vibration plate 1014 in the sub hopper 200 varies depending on the remaining amount of toner in the sub hopper 200. Accordingly, it is possible to detect the remaining amount of toner in the sub hopper 200 by detecting the vibration of the vibration plate 1014. For this reason, in the sub hopper 200 according to the present embodiment, the stirring member 1015 for stirring the internal toner repels the vibration plate 1014 and periodically vibrates the vibration plate 1014 according to the rotation.

次に、サブホッパー200内部における振動板1014周辺の部品の配置や、撹拌部材1015が振動板1014を弾くための構成について説明する。図15は、振動板1014の周辺の配置関係を示す斜視図である。図15に示すように、振動板1014は固定部201aを介してサブホッパー200の筐体に固定されている。   Next, the arrangement of components around the diaphragm 1014 in the sub hopper 200 and the configuration for the stirring member 1015 to play the diaphragm 1014 will be described. FIG. 15 is a perspective view showing the positional relationship around the diaphragm 1014. As shown in FIG. 15, the diaphragm 1014 is fixed to the housing of the sub hopper 200 via a fixing portion 201a.

図16は、回転軸204の回転状態として、撹拌部材1015が振動板1014に取り付けられた重りに接触する前の状態を示す側面図である。図16において、回転軸204は、撹拌部材1015が時計回りに回転する。   FIG. 16 is a side view showing a state before the stirring member 1015 comes into contact with the weight attached to the diaphragm 1014 as the rotating state of the rotating shaft 204. In FIG. 16, the rotating shaft 204 rotates the stirring member 1015 clockwise.

図16に示すように、重りは、側面から見た状態において、振動板1014の板面に対して傾斜を有する形状となっている。この重りの傾斜面は、撹拌部材1015が振動板1014を弾いて振動させる際に撹拌部材1015によって押される部分である。図17は、図16に示す状態から撹拌部材1015が更に回転した状態を示す側面図である。   As shown in FIG. 16, the weight has a shape that is inclined with respect to the plate surface of the diaphragm 1014 when viewed from the side. The inclined surface of the weight is a portion that is pushed by the stirring member 1015 when the stirring member 1015 repels and vibrates the diaphragm 1014. FIG. 17 is a side view showing a state where the stirring member 1015 is further rotated from the state shown in FIG.

撹拌部材1015が重りに接触した状態で更に回転することにより、重りに設けられた傾斜に伴って振動板1014が押し込まれることとなる。図17においては、外力が加わっていない状態(以降、「定常状態」とする)の振動板1014及び重りの位置を破線で示している。図17に示すように、振動板1014及び重りが撹拌部材1015によって押し込まれる。   By further rotating the stirring member 1015 in contact with the weight, the diaphragm 1014 is pushed in along with the inclination provided on the weight. In FIG. 17, the positions of the diaphragm 1014 and the weight in a state where no external force is applied (hereinafter referred to as “steady state”) are indicated by broken lines. As shown in FIG. 17, the diaphragm 1014 and the weight are pushed by the stirring member 1015.

図18は、図17に示す状態を示す上面図である。振動板1014は固定部201aを介してサブホッパー200の筐体内壁に固定されているため、固定部201a側の位置は変化しない。これに対して、重りが設けられて自由端となっている反対側の端部は、撹拌部材1015によって押し込まれることにより回転軸204が設けられた側と反対側に移動する。   18 is a top view showing the state shown in FIG. Since the diaphragm 1014 is fixed to the inner wall of the housing of the sub hopper 200 via the fixing portion 201a, the position on the fixing portion 201a side does not change. On the other hand, the end on the opposite side, which is provided with a weight and is a free end, moves to the side opposite to the side on which the rotating shaft 204 is provided by being pushed in by the stirring member 1015.

尚、図18に示すように、本実施形態に係る撹拌部材1015は、重りに接触する部分とそれ以外の部分との間に切り込み205aが設けられている。これにより、撹拌部材1015が重りを押し込む際に無理な力が加わって撹拌部材1015が破損してしまうことを防ぐことができる。   As shown in FIG. 18, the stirring member 1015 according to the present embodiment is provided with a cut 205a between the portion that contacts the weight and the other portion. Thereby, it is possible to prevent the stirring member 1015 from being damaged by applying an excessive force when the stirring member 1015 pushes the weight.

図19は、図17に示す状態から更に撹拌部材1015が回転した状態を示す側面図である。図19においては、定常状態における振動板1014の位置を破線で、図17に示す振動板1014の位置を一転鎖線で示している。そして、撹拌部材1015によって押し込まれて蓄えられた振動エネルギーが解放されることにより反対側に撓んだ振動板1014の位置を実線で示している。   FIG. 19 is a side view showing a state where the stirring member 1015 is further rotated from the state shown in FIG. In FIG. 19, the position of the diaphragm 1014 in the steady state is indicated by a broken line, and the position of the diaphragm 1014 shown in FIG. 17 is indicated by a chain line. The position of the vibration plate 1014 that has been deflected to the opposite side when the vibration energy stored by being pushed in by the stirring member 1015 is released is indicated by a solid line.

図20は、図19に示す状態を示す上面図である。図19に示すように、撹拌部材1015による重りの押圧が解除されると、振動板1014に蓄えられた撓みのエネルギーにより、自由端である重りが設けられた側の端部が反対側に撓むように移動する。   20 is a top view showing the state shown in FIG. As shown in FIG. 19, when the weight pressing by the stirring member 1015 is released, the end of the side on which the weight which is a free end is bent is bent to the opposite side by the bending energy stored in the diaphragm 1014. Move like

図19、図20に示す状態において、振動板1014は、サブホッパー200の筐体を介して対向している磁束センサ1012から遠ざかった状態となる。以降、振動板1014は振動することにより、磁束センサ1012に対して定常状態よりも近づいた状態と、定常状態よりも遠ざかった状態とを繰り返しながら、振動の減衰によって定常状態に戻ることになる。   In the state shown in FIGS. 19 and 20, the diaphragm 1014 is away from the magnetic flux sensor 1012 facing through the housing of the sub hopper 200. Thereafter, the vibration plate 1014 vibrates to return to the steady state due to vibration attenuation while repeating the state closer to the magnetic flux sensor 1012 than the steady state and the state away from the steady state.

図21は、サブホッパー200内部に保持されているトナーの状態を模式的にドットで示した図である。図21に示すようにサブホッパー200内部にトナーが存在すると、振動板1014や重りが振動しながらトナーに接触する。そのため、サブホッパー200内部にトナーが存在しない場合に比べて早く振動板1014の振動が減衰する。この振動の減衰の変化に基づいてサブホッパー200内部のトナー有無を検知することができる。   FIG. 21 is a diagram schematically showing the state of toner held inside the sub hopper 200 with dots. As shown in FIG. 21, when the toner exists in the sub hopper 200, the vibration plate 1014 and the weight come into contact with the toner while vibrating. For this reason, the vibration of the diaphragm 1014 is attenuated faster than when no toner is present inside the sub hopper 200. The presence / absence of toner in the sub hopper 200 can be detected based on the change in vibration attenuation.

次に、サブホッパー200内部のトナー有無の検知結果を出力し、反射センサ103より撹拌部材1015の位置の確認を行う。サブホッパー200内部のトナー有無の判断は、振動板1014の振動状態に基づいて行われているため、振動の仕方に応じて判断することが可能となる。   Next, the detection result of the presence or absence of toner in the sub hopper 200 is output, and the position of the stirring member 1015 is confirmed by the reflection sensor 103. The determination of the presence / absence of toner in the sub hopper 200 is made based on the vibration state of the vibration plate 1014, and therefore can be determined according to the vibration method.

図22は、撹拌部材105によって重りが弾かれた後、振動板1014の振動が減衰して止まるまでの、所定時間毎の磁束センサ1012の発振信号のカウント値の変化を示す図である。磁束センサ1012のカウント値は、発信周波数が高い程多くなる。従って、図22の縦軸は、カウント値ではなく、発信周波数に置き換えることができる。   FIG. 22 is a diagram illustrating a change in the count value of the oscillation signal of the magnetic flux sensor 1012 every predetermined time until the vibration of the diaphragm 1014 is attenuated and stopped after the weight is bounced by the stirring member 105. The count value of the magnetic flux sensor 1012 increases as the transmission frequency increases. Therefore, the vertical axis in FIG. 22 can be replaced with the transmission frequency instead of the count value.

図22に示すように、タイミングt1において撹拌部材105が重りに接触して重りを押し込むことにより、振動板1014が磁束センサ1012に近づいていく。これにより、磁束センサ1012の発振周波数が上昇して所定期間毎のカウント値が上昇する。 As illustrated in FIG. 22, the vibration member 1014 approaches the magnetic flux sensor 1012 when the stirring member 105 contacts the weight and pushes the weight at timing t 1 . As a result, the oscillation frequency of the magnetic flux sensor 1012 increases and the count value for each predetermined period increases.

そして、タイミングt2において撹拌部材105による重りの押圧が解除され、以降、振動板1014に蓄えられた振動エネルギーによって振動する。振動板1014が振動することにより、振動板1014と磁束センサ1012との間隔が定常状態を中心として、それよりも広い状態と狭い状態が繰り返される。その結果、磁束センサ1012の発振信号の周波数が振動板1014に振動に伴って振動することとなり、所定時間毎のカウント値も同様に振動する。 Then, at the timing t 2 , the pressing of the weight by the stirring member 105 is released, and thereafter it vibrates with the vibration energy stored in the diaphragm 1014. When the vibration plate 1014 vibrates, a state where the distance between the vibration plate 1014 and the magnetic flux sensor 1012 is wider and narrower is repeated centering on the steady state. As a result, the frequency of the oscillation signal of the magnetic flux sensor 1012 vibrates with the vibration of the diaphragm 1014, and the count value for every predetermined time also vibrates in the same manner.

振動板1014の振動の振幅は、振動エネルギーの消費に伴って狭くなっていく。即ち、振動板1014の振動は時間と共に減衰する。そのため、振動板1014と磁束センサ1012との間隔の変化も時間経過と共に小さくなっていき、図22に示すように、カウント値の時間変化も同様に変化する。   The amplitude of vibration of the diaphragm 1014 becomes narrower as the vibration energy is consumed. That is, the vibration of the diaphragm 1014 attenuates with time. For this reason, the change in the distance between the diaphragm 1014 and the magnetic flux sensor 1012 also decreases with time, and the time change in the count value also changes as shown in FIG.

ここで、上述したように、振動板1014の振動は、サブホッパー200内部のトナー量が多い程早く減衰する。従って図22に示すような磁束センサ1012の発振信号の振動の減衰の態様を解析することにより振動板1014の振動がどのように減衰したかを認識し、それによってサブホッパー200内部のトナー有無を知ることができる。   Here, as described above, the vibration of the diaphragm 1014 attenuates faster as the amount of toner in the sub hopper 200 increases. Accordingly, by analyzing how the vibration of the oscillation signal of the magnetic flux sensor 1012 as shown in FIG. 22 is analyzed, it is recognized how the vibration of the diaphragm 1014 has been attenuated, thereby determining the presence or absence of toner in the sub hopper 200. I can know.

以上説明したように、サブホッパー200内部にトナー有無を磁束センサ1012を用いて検知することが可能となる。また、反射センサ1013を用いて、撹拌部材1015の位置を検知することにより、トナー有無のそれぞれの状態に応じて撹拌部材1015の位置を制御することが可能となり、その撹拌部材1015をどの位置に制御しておくかを定めておくことで、トナー有無の判断を瞬時に行うことが可能となる。   As described above, the presence or absence of toner in the sub hopper 200 can be detected using the magnetic flux sensor 1012. Further, by detecting the position of the stirring member 1015 using the reflection sensor 1013, the position of the stirring member 1015 can be controlled in accordance with the presence or absence of toner, and the position of the stirring member 1015 can be set to any position. By determining whether to control, it is possible to instantaneously determine the presence or absence of toner.

次に本実施形態の手順をフローチャートに従って説明する。図23は本実施形態における磁束センサ1012の振動検知に基づいて、トナー有無を判断するフローチャートである。   Next, the procedure of this embodiment will be described with reference to a flowchart. FIG. 23 is a flowchart for determining the presence or absence of toner based on vibration detection of the magnetic flux sensor 1012 in the present embodiment.

まず、サブホッパー内のトナー有無の検知要求が来た場合を想定する。初めにサブホッパー内部のトナー撹拌のための動作が実行される(ステップ3101)。次にトナー撹拌のために回転した撹拌部材1015が、振動板1014を弾くことで振動板1014の振動が開始される。ここで発生した振動板1014の振動開始の波形を磁束センサ1012で検知する(ステップ3102)。   First, it is assumed that a request for detecting the presence or absence of toner in the sub hopper is received. First, an operation for stirring the toner inside the sub hopper is executed (step 3101). Next, when the stirring member 1015 rotated for stirring the toner repels the vibration plate 1014, the vibration of the vibration plate 1014 is started. The generated vibration start waveform of the diaphragm 1014 is detected by the magnetic flux sensor 1012 (step 3102).

磁束センサ1012によって検知した振動の特性から、トナー有無を判断する(ステップ3103)。トナー有無の判断基準は、例えば図22のように発振信号のカウント値が所定の閾値Cnよりも小さくなったら無と判断するなどがある。ここでトナー有無の判断結果がトナー有と判断された場合(ステップ3104)、トナー有の判断結果を出力する(ステップ3105)。次の撹拌部材の位置の確認を行う(ステップ3107)。撹拌部材が反射センサ1013の検知可能な範囲であるAの位置にない場合に、撹拌部材をA、つまり反射センサ1013の検知可能な範囲に切り替えを行う(ステップ3109)。もし、撹拌部材がAの位置にあった場合は、特に切り替えを行う必要はない。 The presence / absence of toner is determined from the vibration characteristics detected by the magnetic flux sensor 1012 (step 3103). As a criterion for determining the presence or absence of toner, for example, as shown in FIG. 22, it is determined that there is no toner when the count value of the oscillation signal becomes smaller than a predetermined threshold C n . If it is determined that toner is present (step 3104), the result of toner presence is output (step 3105). The position of the next stirring member is confirmed (step 3107). When the stirring member is not in the position A which is the range detectable by the reflection sensor 1013, the stirring member is switched to A, that is, the range detectable by the reflection sensor 1013 (step 3109). If the stirring member is at the position A, it is not necessary to perform switching.

次にトナー有無の判断結果がトナー無と判断された場合(ステップ3104)、トナー無の判断結果を出力する(ステップ3016)。次に撹拌部材の位置の確認を行う(ステップ3108)。撹拌部材が反射センサ1013の検知可能な範囲であるAの位置にある場合は、撹拌部材をB、つまり反射センサ1013の検知可能な範囲外であるBの位置に切り替えを行う(ステップ3110)。もし、撹拌部材がBの位置にあった場合は、特に切り替えを行わない。以上がトナー有無の判断による撹拌部材の位置切り替えによる一連の操作となる。   Next, when it is determined that there is no toner (step 3104), the determination result of toner is output (step 3016). Next, the position of the stirring member is confirmed (step 3108). If the stirring member is in the position A, which is a range that can be detected by the reflection sensor 1013, the stirring member is switched to B, that is, the position B that is outside the range that can be detected by the reflection sensor 1013 (step 3110). If the stirring member is at the position B, no particular switching is performed. The above is a series of operations by switching the position of the stirring member based on the determination of the presence or absence of toner.

次に、図23のフローチャートで撹拌部材の位置の制御を行い、サブホッパー200内部の状態に応じた撹拌部材の位置を定めた状態で粉体検知装置100本体の電源をOFFとした時を想定する。そして、電源ONとした時に反射センサ1013が撹拌部材の位置検知を行う際の処理を、図24を用いて説明する。   Next, it is assumed that the position of the stirring member is controlled in the flowchart of FIG. 23 and the power source of the powder detection apparatus 100 main body is turned off with the position of the stirring member determined according to the state inside the sub hopper 200. To do. Then, processing when the reflection sensor 1013 detects the position of the stirring member when the power is turned on will be described with reference to FIG.

まず、粉体検知装置100の電源がONされると、反射センサ1013の電源がONされることになる(ステップ3201)。反射センサ1013の電源がONされることにより、撹拌部材1015の位置検知を開始する(ステップ3202)。反射センサ1013が撹拌部材1015の位置検知できる(ステップ3203)とき、撹拌部材1015はAの領域にあると判断を行う。撹拌部材1015がAの領域にあるときは、予め内部的に定められたとおり、トナー有の状態であると判断し、その結果を出力する(ステップ3204)。   First, when the power source of the powder detection apparatus 100 is turned on, the power source of the reflection sensor 1013 is turned on (step 3201). When the power source of the reflection sensor 1013 is turned on, position detection of the stirring member 1015 is started (step 3202). When the reflection sensor 1013 can detect the position of the stirring member 1015 (step 3203), it is determined that the stirring member 1015 is in the region A. When the stirring member 1015 is in the area A, it is determined that the toner is present as determined internally, and the result is output (step 3204).

また、反射センサ1013が撹拌部材1015の位置を検知できない(ステップ3203)とき、撹拌部材1015はAの領域ではなくBの領域にあると判断を行う。撹拌部材1015がBの領域にあるときは、予め定められたとおり、トナー無の状態であると判断し、その結果を出力する(ステップ3205)。   Further, when the reflection sensor 1013 cannot detect the position of the stirring member 1015 (step 3203), it is determined that the stirring member 1015 is in the region B instead of the region A. When the agitating member 1015 is in the region B, it is determined that the toner is not present as determined in advance, and the result is output (step 3205).

以上の処理により、サブホッパー内部のトナー有無の情報を予め記憶媒体などに記憶しておかなくても、振動部301が振動した際の情報を磁束センサ1012で検知し、その検知結果に基づいて撹拌部材の位置を制御し、電源立ち上げの際にその撹拌部材の位置情報を検知することでサブホッパー内部のトナー有無の情報を瞬時に出力することが可能となる。   Through the above processing, even when the information on the presence or absence of toner in the sub hopper is not stored in a storage medium or the like in advance, information when the vibration unit 301 vibrates is detected by the magnetic flux sensor 1012, and based on the detection result. By controlling the position of the stirring member and detecting the position information of the stirring member when the power is turned on, it is possible to instantaneously output information on the presence or absence of toner in the sub hopper.

次に、撹拌部材1015の位置の切り替えに関して、撹拌パドルモータ1011の動作処理の詳細に関して図25のフローチャート用いて説明を行う。動作機構として、撹拌部材1015が動作する際に、撹拌中に撹拌パドルモータ1011の回転動作を止めないための処理である。   Next, regarding the switching of the position of the stirring member 1015, details of the operation process of the stirring paddle motor 1011 will be described using the flowchart of FIG. This is a process for preventing the rotation operation of the stirring paddle motor 1011 from being stopped during stirring when the stirring member 1015 operates as an operation mechanism.

まず、図23のステップ3109で撹拌部材1015の位置を切り替える処理が開始されることを想定する。このとき、撹拌パドルモータ1011がOFFであるかどうかを確認する(ステップ3301)。撹拌パドルモータ1011がOFFであったとき、ONに切り替える処理が行われる(ステップ3302)。このとき、反射センサ1013はOFFの状態、つまり、検知できない領域Bの位置に撹拌部材1015があるとしたとき、反射センサ1013がONになるまで撹拌パドルモータ1011を動かして撹拌部材を回転させる(ステップ3303)。反射センサ1013がONになったことを確認し、撹拌パドルモータ1011をOFFにして撹拌部材1015の回転を止める(ステップ3304)。   First, it is assumed that the process of switching the position of the stirring member 1015 is started in Step 3109 of FIG. At this time, it is confirmed whether or not the stirring paddle motor 1011 is OFF (step 3301). When the agitation paddle motor 1011 is OFF, a process of switching to ON is performed (step 3302). At this time, when the reflection sensor 1013 is in an OFF state, that is, when the stirring member 1015 is in the position of the region B that cannot be detected, the stirring paddle motor 1011 is moved until the reflection sensor 1013 is turned ON to rotate the stirring member ( Step 3303). After confirming that the reflection sensor 1013 is turned on, the stirring paddle motor 1011 is turned off to stop the rotation of the stirring member 1015 (step 3304).

尚、以上の動作は撹拌部材の位置を反射センサ1013で検知可能な範囲であるA領域に切り替える動作を想定しているが、反射センサ1013の検知可能な範囲の範囲外であるB領域に切り替える処理は図26のフローチャートで説明を行う。   In addition, although the above operation | movement assumes the operation | movement which switches the position of a stirring member to the A area | region which is a range which can be detected with the reflective sensor 1013, it switches to the B area | region which is outside the range which the reflective sensor 1013 can detect. The process will be described with reference to the flowchart of FIG.

図26のステップ3401とステップ3402の処理は図25のステップ3301とステップ3302と同様のため、説明は割愛する。撹拌部材1015の回転により、反射センサ1013が撹拌部材1015の位置を検知できない領域Bに位置したとき(ステップ3403)、領域Bの位置であることを確認できたら、撹拌部材1015の回転を止める(ステップ3404)。   The processing in steps 3401 and 3402 in FIG. 26 is the same as that in steps 3301 and 3302 in FIG. When the reflection sensor 1013 is positioned in the region B where the position of the stirring member 1015 cannot be detected due to the rotation of the stirring member 1015 (step 3403), if it is confirmed that the position is in the region B, the rotation of the stirring member 1015 is stopped ( Step 3404).

以上、撹拌パドルモータ1011の動作により、反射センサ1013の検知可能範囲である領域A、および検知可能範囲外である領域Bの双方の位置に撹拌部材を位置させることが可能となる。以上の動作は例えば、コントローラ1007、もしくはFROM1002などに所定のプログラムを組み込んでおき、実現することが可能となる。   As described above, by the operation of the stirring paddle motor 1011, the stirring member can be positioned at both positions of the region A that is the detectable range of the reflection sensor 1013 and the region B that is outside the detectable range. The above operation can be realized by, for example, incorporating a predetermined program in the controller 1007, the FROM 1002, or the like.

次に、サブホッパー200の内部状態を確実に検知する手法として、撹拌部材1015を停止させる位置をこれまでの「領域Aのどこか」、および「領域Bのどこか」などの広範囲に渡って定めるのではなく、反射センサ1013が撹拌部材1015の位置を誤検知等しない様、ある特定の位置に確実に撹拌部材1015を停止させる処理について説明する。   Next, as a method for reliably detecting the internal state of the sub hopper 200, the position where the stirring member 1015 is stopped covers a wide range such as “somewhere in the region A” and “somewhere in the region B”. Instead, the process of reliably stopping the stirring member 1015 at a specific position so that the reflection sensor 1013 does not erroneously detect the position of the stirring member 1015 will be described.

本発明では、撹拌部材1015の位置に基づいてトナー有無が判断されるため、例えば撹拌部材1015が領域Aと領域Bの境界付近に止まってしまった場合などでは誤検知が起こってしまう可能性がある。具体的な処理のイメージを説明するため、図27を参照する。図27は撹拌部材1015が停止する範囲を円状に描いたものであり、塗りつぶし箇所が反射センサ1013が検知可能範囲であるA領域とする。   In the present invention, the presence / absence of toner is determined based on the position of the stirring member 1015. Therefore, for example, when the stirring member 1015 stops near the boundary between the region A and the region B, there is a possibility of erroneous detection. is there. In order to describe a specific image of processing, FIG. 27 is referred to. In FIG. 27, the range where the stirring member 1015 stops is drawn in a circle, and the painted area is an area A where the reflection sensor 1013 can detect.

ここで、所定の処理に基づいて、トナー無を判断するB領域に停止させたい場合を考えてみる。図27に沿って説明すると、現在の撹拌部材の位置がセンサ検知範囲内の位置であったとすると、A領域(塗りつぶし)でない位置まで撹拌部材1015を動作させ、A領域(塗りつぶし)から外れた時点で撹拌部材1015を停止させればよいが、A領域(塗りつぶし)とB領域の境界などで撹拌部材1015が停止した場合はトナー有無の判断が困難になることがある。   Here, let us consider a case where it is desired to stop in the area B where the absence of toner is determined based on a predetermined process. Referring to FIG. 27, when the current position of the stirring member is within the sensor detection range, the stirring member 1015 is operated to a position that is not the A area (filled), and the time when the stirring member 1015 is removed from the A area (filled). However, if the stirring member 1015 stops at the boundary between the area A (filled) and the area B, it may be difficult to determine the presence or absence of toner.

そこで、停止させる位置をB領域の指定箇所、ここでは現在の反射センサ1013で検知した位置から対向する位置(角度で言うと180°の位置)で停止させるよう制御することが可能である。方法としてタイマーなどを用いて検知範囲である領域A(塗りつつぶし)から一定時間、つまり検知範囲である領域A(塗りつぶし)から対向する位置まで撹拌部材1015が動く時間を定めておき、領域Bに停止させたい場合などはそのタイマーで定めた時間を用いて、停止させたい位置に撹拌部材1015を停止させる。尚、停止させたい位置の判断がA領域(塗りつぶし)、B領域かが定まる撹拌部材1015の位置がA領域(塗りつぶし)でなくB領域にあった場合でも、タイマーを発動させることで、特定の位置に撹拌部材1015を停止させることができる。以上のような方法により、誤検知が起こり得る停止位置での停止を抑制することができ、トナー有無の適格な判断を行わせることが可能となる。尚、タイマーは例えば、TIMER1005に機能を持たせて使用することも可能である。   Therefore, it is possible to perform control so that the position to be stopped is stopped at a designated position in the B region, here, a position opposite to the position detected by the current reflection sensor 1013 (180 ° in terms of angle). As a method, using a timer or the like, a predetermined time is determined from the region A (filled) that is the detection range, that is, the time for the stirring member 1015 to move from the region A (filled) that is the detection range to the opposite position. When it is desired to stop the stirring member 1015, the stirring member 1015 is stopped at the position to be stopped using the time determined by the timer. Even when the position of the stirring member 1015 where the position to be stopped is determined in the A region (filled) and the B region is determined is not in the A region (filled) but in the B region, The stirring member 1015 can be stopped at the position. By the method as described above, it is possible to suppress the stop at the stop position where an erroneous detection may occur, and it is possible to make a proper determination of the presence or absence of toner. For example, the timer can be used with the TIMER 1005 having a function.

次に、撹拌部材1015をある特定の位置に確実に停止させる第2の方法としては、振動板1014の振動検知を用いる方法を、図28を用いて説明する。振動板1014と反射センサ1013の検知可能範囲が図28の関係になっていることを想定する。ここでセンサ検知範囲内の位置で撹拌部材1015をB領域で停止させたいと判断したとすると、B領域の停止させる位置を、撹拌部材を回転させたときに、振動板1014を弾くまで移動させると予め設定しておくこととする。   Next, as a second method for reliably stopping the stirring member 1015 at a specific position, a method using vibration detection of the diaphragm 1014 will be described with reference to FIG. It is assumed that the detectable range of the diaphragm 1014 and the reflection sensor 1013 has the relationship shown in FIG. If it is determined that the stirring member 1015 is to be stopped in the B region at a position within the sensor detection range, the stop position in the B region is moved until the diaphragm 1014 is flipped when the stirring member is rotated. And set in advance.

細かい設定としては、例えば「振動板1014を弾いてから○○sec後に停止させる」などが考えられるが、とにかく振動板1014を弾いて振動を検知できたタイミングで停止させるよう制御することが可能となる。つまり、撹拌パドルモータ1011がONになった際に磁束センサ1012から振動板1014の振動検知情報を受け、その振動検知情報に基づいて撹拌パドルモータ1011を停止させ、撹拌部材1015を停止させる。   As a fine setting, for example, “stopping after ◯ sec from playing the diaphragm 1014” can be considered, but anyway, it is possible to control the diaphragm 1014 to stop at the timing when the vibration can be detected. Become. That is, when the stirring paddle motor 1011 is turned ON, vibration detection information of the diaphragm 1014 is received from the magnetic flux sensor 1012, the stirring paddle motor 1011 is stopped based on the vibration detection information, and the stirring member 1015 is stopped.

次に、振動板1014の振動に基づいて検知する磁束センサ1012の検知結果により、異常状態が発生した際の撹拌部材の停止位置の制御について図29を用いて説明する。図29は、撹拌部材1015が振動板1014に接触している場合を想定しているものである。その際の撹拌部材の位置をLと仮に定めるとする。   Next, control of the stop position of the stirring member when an abnormal state occurs based on the detection result of the magnetic flux sensor 1012 detected based on the vibration of the diaphragm 1014 will be described with reference to FIG. FIG. 29 assumes that the stirring member 1015 is in contact with the diaphragm 1014. It is assumed that the position of the stirring member at that time is determined as L.

通常であれば、撹拌部材1015が回転している間、所定時間(例えば撹拌部材が駆動範囲を1周する期間)までに、振動板1014は撹拌部材1015との接触により発振し、その発振結果を磁束センサ1012により検知できるものであるが、所定時間までに振動板1014の振動が検知できなかった際に、異常状態であると判断することができる。   Normally, while the stirring member 1015 is rotating, the diaphragm 1014 oscillates by contact with the stirring member 1015 by a predetermined time (for example, a period in which the stirring member makes one round of the driving range), and the oscillation result Can be detected by the magnetic flux sensor 1012, but when the vibration of the diaphragm 1014 cannot be detected by a predetermined time, it can be determined that the state is abnormal.

このような異常状態となった際には、撹拌部材1015を振動板1014と接触する位置Lに停止させるよう制御を行うことができる。また位置Lは一例であり、他の位置を定めるようにしてもよい。   When such an abnormal state occurs, control can be performed so that the stirring member 1015 is stopped at the position L in contact with the diaphragm 1014. The position L is an example, and other positions may be determined.

具体的に処理の手順をフローチャートに従って説明する。図30は異常状態の判定による撹拌部材1015の位置を制御する処理である。まず、電源ON直後の撹拌部材の位置を確認する(ステップ5001)。撹拌部材1015が位置L、つまり撹拌部材1015と振動板1014が接触する位置にあるとき(ステップ5002)、撹拌部材1015を撹拌部材が駆動範囲を1周させ、発振カウント値の変化を確認し、発振カウント値が所定の値以上(例えば、図22でのCn値)であることを確認する(ステップ5004)。このときの撹拌部材1015の動作はテストモードとして、予めFROM等のプログラム上に組み込んでおくことでテストモードとして起動することが可能となる。 A specific processing procedure will be described with reference to a flowchart. FIG. 30 shows a process for controlling the position of the stirring member 1015 based on the determination of the abnormal state. First, the position of the stirring member immediately after the power is turned on is confirmed (step 5001). When the stirring member 1015 is at the position L, that is, the position where the stirring member 1015 and the vibration plate 1014 are in contact with each other (step 5002), the stirring member 1015 makes the drive range once around the stirring member 1015, and the change of the oscillation count value is confirmed It is confirmed that the oscillation count value is not less than a predetermined value (for example, C n value in FIG. 22) (step 5004). The operation of the stirring member 1015 at this time can be activated as a test mode by incorporating it in a program such as FROM in advance as a test mode.

発振カウント値が所定の値以上でない場合、撹拌部材1015と振動板1014が接触しているにも関わらず、発振カウント値が上昇しないため異常状態であると判断する(ステップ5005)。このとき、サブホッパー200の内部状態に異常が生じていると判断され、異常状態であると出力される(ステップ5006)。また、この処理においては、異常状態によるトナー有無の判断は、トナー有と判断することとする。   If the oscillation count value is not equal to or greater than the predetermined value, it is determined that the oscillation count value does not increase even though the stirring member 1015 and the vibration plate 1014 are in contact with each other (step 5005). At this time, it is determined that an abnormality has occurred in the internal state of the sub hopper 200, and the abnormal state is output (step 5006). In this process, the determination of the presence / absence of toner due to an abnormal state is determined as having toner.

次に、反射センサ1013における位置検知に問題が生じ、反射センサ1013が故障したと判断した際の処理について説明する。例えば、撹拌パドルモータ1011が撹拌部材1015を回転させる際に、駆動範囲を1周するまでの期間で反射センサ1013による出力結果に変化がなかった、つまり撹拌部材1015の位置を検知できていないときは、反射センサ1013が故障していると判断する。尚、駆動範囲を1周するまでの期間は撹拌パドルモータ1011をONすると同時にタイマーをONさせて時間を管理するようにしてもよい。   Next, processing when it is determined that a problem has occurred in position detection in the reflection sensor 1013 and the reflection sensor 1013 has failed will be described. For example, when the agitation paddle motor 1011 rotates the agitation member 1015, the output result from the reflection sensor 1013 has not changed during the period until the drive range makes one revolution, that is, the position of the agitation member 1015 cannot be detected. Determines that the reflection sensor 1013 is out of order. It should be noted that during the period until the drive range makes one turn, the time may be managed by turning on the timer simultaneously with turning on the stirring paddle motor 1011.

具体的に処理の手順をフローチャートに従って説明する。図31は反射センサ1013の故障を検知した際の処理のフローチャートである。まず、撹拌部材1015の位置を切り替える処理が開始されたと想定する。このとき、撹拌パドルモータ1011がOFFであるかどうかを確認する(ステップ3301)。撹拌パドルモータ1011がOFFであったとき、ONに切り替える処理が行われる(ステップ3302)。このときタイマーも同時にONとする(ステップ6001)。   A specific processing procedure will be described with reference to a flowchart. FIG. 31 is a flowchart of processing when a failure of the reflection sensor 1013 is detected. First, it is assumed that the process of switching the position of the stirring member 1015 has started. At this time, it is confirmed whether or not the stirring paddle motor 1011 is OFF (step 3301). When the agitation paddle motor 1011 is OFF, a process of switching to ON is performed (step 3302). At this time, the timer is also turned on at the same time (step 6001).

次に反射センサ1013が撹拌部材の位置を検知したかどうかを確認し、位置検知による出力がなされない場合、所定の期間の経過を確認する(ステップ6002)。ここで所定の期間とは、撹拌パドルモータ1011が撹拌部材1015を回転させる際に、駆動範囲を1周するまでの期間である。ここで、所定の期間が経過していると判断されたとき、反射センサ1013の異常発生通知を出力する(ステップ6003)。異常発生通知に基づいて撹拌パドルモータ1011を停止させる(ステップ3304)。   Next, it is confirmed whether or not the reflection sensor 1013 has detected the position of the stirring member, and if no output is made by position detection, the passage of a predetermined period is confirmed (step 6002). Here, the predetermined period is a period until the drive range makes one round when the stirring paddle motor 1011 rotates the stirring member 1015. Here, when it is determined that the predetermined period has elapsed, an abnormality occurrence notification of the reflection sensor 1013 is output (step 6003). The stirring paddle motor 1011 is stopped based on the abnormality notification (step 3304).

本実施形態によれば、サブホッパーの最新の内部状態をメモリ媒体に記憶することなく、電源ON直後のサブホッパー内のトナー有無を判断することが可能となる。   According to the present embodiment, it is possible to determine the presence or absence of toner in the sub hopper immediately after the power is turned on without storing the latest internal state of the sub hopper in the memory medium.

尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。   The above-described embodiment is a preferred embodiment of the present invention, but is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

300 発振部
301 振動部
302 振動付与部
303 位置検知部
401 検知処理手段
402 位置制御手段
403 内部状態判断手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 300 Oscillation part 301 Vibration part 302 Vibration provision part 303 Position detection part 401 Detection processing means 402 Position control means 403 Internal state determination means

特開2012−198368号公報JP 2012-198368 A 特開2009−300876号公報JP 2009-300906 A 特開2009−092827号公報JP 2009-092827 A 特開2013−015804号公報JP 2013-015804 A

Claims (7)

流動性を有する粉体の容器内における残量を検知する粉体検知装置であって、
対向する空間を通る磁束の状態に応じた周波数の信号を出力する発振部と、
前記容器内部に配置され、前記容器の筐体を介して前記発振部と対向すると共に、前記発振部と対向する方向に振動し、磁束に影響する素材によって形成された振動部と、
前記振動部を振動させる振動付与部と、
前記振動付与部の位置を検知する位置検知部と、
を含み、
前記発振部の発振信号の周波数に関する周波数関連情報を所定の周期で取得し、前記振動部の振動に応じて変化する前記周波数関連情報の変化に基づいて前記振動部の振動状態を検知し、その検知結果に基づいて該粉体検知装置の内部状態を検知する検知処理手段と、
前記検知された内部状態に基づいて前記振動付与部の位置を制御する位置制御手段と、
前記制御された振動付与部を、前記位置検知部が検知した位置に応じて、電源投入直後の該粉体検知装置の内部状態を判断する内部状態判断手段と、
を備える、
ことを特徴とする粉体検知装置。
A powder detection device for detecting the remaining amount of powder having fluidity in a container,
An oscillating unit that outputs a signal having a frequency according to the state of magnetic flux passing through the opposing space;
A vibrating portion disposed inside the container, facing the oscillating portion via the housing of the container, vibrating in a direction facing the oscillating portion, and formed of a material that affects magnetic flux;
A vibration applying unit that vibrates the vibrating unit;
A position detection unit for detecting the position of the vibration applying unit;
Including
Obtaining frequency-related information related to the frequency of the oscillation signal of the oscillating unit at a predetermined cycle, detecting a vibration state of the oscillating unit based on a change in the frequency-related information that changes according to the vibration of the oscillating unit; Detection processing means for detecting the internal state of the powder detection device based on a detection result;
Position control means for controlling the position of the vibration applying unit based on the detected internal state;
An internal state determination means for determining the internal state of the powder detection apparatus immediately after power-on according to the position detected by the position detection unit, the controlled vibration applying unit;
Comprising
The powder detection apparatus characterized by the above-mentioned.
前記内部状態判断手段は、前記制御された振動付与部を、前記位置検知部が検知した位置に応じて、電源投入直後の該粉体検知装置の前記容器内の前記粉体の有無を判断する、
ことを特徴とする請求項1に記載の粉体検知装置。
The internal state determination means determines the presence / absence of the powder in the container of the powder detection device immediately after power-on according to the position detected by the position detection unit for the controlled vibration applying unit. ,
The powder detection apparatus according to claim 1.
前記位置検知部は、前記振動部の位置と対向する位置にある前記振動付与部の位置を検知する、
ことを特徴とする請求項1から2のいずれか1項に記載の粉体検知装置。
The position detection unit detects the position of the vibration applying unit at a position opposite to the position of the vibration unit;
The powder detection device according to claim 1, wherein the powder detection device is a powder detection device.
前記内部状態判断手段は、前記制御された振動付与部を、前記位置検知部が検知した位置に応じて、電源投入直後の該粉体検知装置の異常の有無を判断する、
ことを特徴する請求項1から3のいずれか1項に記載の粉体検知装置。
The internal state determination means determines the presence or absence of abnormality of the powder detection device immediately after power-on, according to the position detected by the position detection unit, the controlled vibration applying unit.
The powder detection apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein
前記位置制御手段は、前記振動付与部の位置を所定の期間認識しないとき、前記位置検知部に異常が生じていると判断する、
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の粉体検知装置。
The position control means determines that an abnormality has occurred in the position detection unit when the position of the vibration applying unit is not recognized for a predetermined period;
The powder detection device according to any one of claims 1 to 4, wherein
流動性を有する粉体の容器内における残量を検知する粉体検知装置の粉体検知方法であって、
対向する空間を通る磁束の状態に応じた周波数の信号を発振部により出力し、
前記容器内部に配置され、前記容器の筐体を介して前記発振部と対向すると共に、前記発振部と対向する方向に振動し、磁束に影響する素材によって形成された振動部を振動付与部が振動させ、
前記振動付与部の位置を検知し、
前記発振部の発振信号の周波数に関する周波数関連情報を所定の周期で取得し、前記振動部の振動に応じて変化する前記周波数関連情報の変化に基づいて前記振動部の振動状態を検知し、その検知結果に基づいて該粉体検知装置の内部状態を検知し、
前記検知された内部状態に基づいて前記振動付与部の位置を制御し、
前記制御された振動付与部を、検知した位置に応じて、電源投入直後の該粉体検知装置の内部状態を判断する、
ことを特徴とする粉体検知方法。
A powder detection method of a powder detection device for detecting the remaining amount of powder having fluidity in a container,
A signal with a frequency corresponding to the state of the magnetic flux passing through the opposing space is output by the oscillation unit,
The vibration applying unit is disposed inside the container and faces the oscillating unit through the casing of the container, and vibrates in a direction facing the oscillating unit, and is formed by a material that affects magnetic flux. Vibrate,
Detecting the position of the vibration applying unit,
Obtaining frequency-related information related to the frequency of the oscillation signal of the oscillating unit at a predetermined cycle, detecting a vibration state of the oscillating unit based on a change in the frequency-related information that changes according to the vibration of the oscillating unit; Detecting the internal state of the powder detection device based on the detection result,
Controlling the position of the vibration applying unit based on the detected internal state;
Determining the internal state of the powder detection device immediately after power-on according to the detected position of the controlled vibration applying unit;
The powder detection method characterized by the above-mentioned.
流動性を有する粉体の容器内における残量を検知する粉体検知方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
対向する空間を通る磁束の状態に応じた周波数の信号を発信部により出力する処理と、
前記容器内部に配置され、前記容器の筐体を介して前記発振部と対向すると共に、前記発振部と対向する方向に振動し、磁束に影響する素材によって形成された振動部を振動付与部が振動させる処理と、
前記振動付与部の位置を検知する処理と、
前記発振部の発振信号の周波数に関する周波数関連情報を所定の周期で取得し、前記振動部の振動に応じて変化する前記周波数関連情報の変化に基づいて前記振動部の振動状態を検知し、その検知結果に基づいて該粉体検知装置の内部状態を検知する処理と、
前記検知された内部状態に基づいて前記振動付与部の位置を制御する処理と、
前記制御された振動付与部を、検知した位置に応じて、電源投入直後の該粉体検知装置の内部状態を判断する処理と、
をコンピュータに実行させる、
ことを特徴とするプログラム。
A program for causing a computer to execute a powder detection method for detecting the remaining amount of powder having fluidity in a container,
A process of outputting a signal of a frequency according to the state of the magnetic flux passing through the facing space by the transmitter;
The vibration applying unit is disposed inside the container and faces the oscillating unit through the casing of the container, and vibrates in a direction facing the oscillating unit, and is formed by a material that affects magnetic flux. Processing to vibrate,
Processing for detecting the position of the vibration applying unit;
Obtaining frequency-related information related to the frequency of the oscillation signal of the oscillating unit at a predetermined cycle, detecting a vibration state of the oscillating unit based on a change in the frequency-related information that changes according to the vibration of the oscillating unit; Processing for detecting the internal state of the powder detection device based on the detection result;
Processing for controlling the position of the vibration applying unit based on the detected internal state;
A process of determining the internal state of the powder detection device immediately after the power is turned on according to the detected position of the controlled vibration applying unit;
To run on a computer,
A program characterized by that.
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