JP2017138551A - Powder detection device, powder detection method, and program - Google Patents
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Abstract
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,
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
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.
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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 /
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
That is, the position of the
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Claims (7)
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.
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.
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.
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
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
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.
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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