JP4100988B2

JP4100988B2 - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP4100988B2
Application number: JP2002217093A
Authority: JP
Inventors: 志朗坂田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-07-25
Filing date: 2002-07-25
Publication date: 2008-06-11
Anticipated expiration: 2022-07-25
Also published as: JP2004061660A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像形成装置に着脱可能なカートリッジの状態を検知するための制御に関するものある。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置のうち、プリンタを例にとって説明する。従来プリンタは、図５に示すような機構を有している。図５において、１０１は静電担持体である感光体ドラム、１０２は光源としての半導体レーザ、１０３はスキャナモータ１０４によって回転する回転多面鏡、１０５は半導体レーザ１０２から発射され、感光体ドラム１０１上を走査するレーザビームである。
【０００３】
１０６は感光体ドラム１０１上を一様に帯電するための帯電ローラ、１０７は感光体ドラム１０１上に形成された静電潜像をトナーにて現像するための現像機である。１０８は現像機１０７にて現像されたトナー像を所定の記録用紙に転写するための転写ローラ、１０９は記録用紙に転写されたトナーを熱にて融着するための定着ローラである。
【０００４】
１１０は１回転する事により、記録用紙のサイズを識別する機能を有するカセットから用紙を給紙して、搬送路に送り出すカセット給紙ローラ、１１１は記録用紙のサイズを識別する機能を有しない手差し給紙口から用紙を搬送路に送り込む手差し給紙ローラである。１１２は着脱可能で記録用紙のサイズを識別する機能を有するカセットから用紙を搬送路に送り込むオプションカセット給紙ローラ、１１３は着脱可能で封筒のみ積載可能な封筒フィーダから用紙を１枚ずつ搬送路に送り込む封筒フィーダ給紙ローラである。１１４、１１５はカセットから給紙された用紙を搬送する搬送ローラである。
【０００５】
１１６は封筒フィーダ以外から給紙された用紙の先端と後端を検出するためのプレフィードセンサ、１１７は搬送された用紙を感光体ドラム１０１へ送り込む転写前ローラ、１１８は給紙された用紙に対し、感光体ドラム１０１への画像書き込み（記録/印字）と用紙搬送の同期をとると共に、給紙された用紙の搬送方向の長さを測定するためのトップセンサである。１１９は定着後の用紙の有無を検出するための排紙センサ、１２０は定着後の用紙を機外に排出するための排出ローラである。
【０００６】
１２１は印字された用紙の搬送先（機外排出あるいは、着脱可能な両面ユニット）を切り換えるフラッパ、１２２は両面ユニットに搬送された用紙を反転部に搬送するための搬送ローラ、１２３は反転部に搬送された用紙の先端/後端を検出する反転センサ、１２４は正転/逆転をシーケンシャルに動作させる事で、用紙を反転させ、再給紙部に用紙を搬送するための反転ローラ、１２５は再給紙部の用紙有無を検出再給紙センサ、１２６は再給紙部の用紙を再び搬送路へ送り込むための再給紙ローラである。
【０００７】
このような機構部を制御するための制御系の回路構成のブロック図を図６に示す。図６において、２０１は不図示のホストコンピュータ等の外部機器から送られる画像コードデータをプリンタの印字に必要なビットデータに展開すると共に、プリンタ内部情報を読み取りそれを表示するためのプリンタコントローラである。２０２はプリンタエンジンの各部をプリンタコントローラ２０１の指示にしたがって動作制御すると共に、プリンタコントローラ２０１へプリンタ内部情報を報知するためのプリンタエンジン制御部である。２０３はプリンタエンジン制御部２０２の指示に従い、記録用紙搬送のためのモータ、ローラ等の駆動/停止を行う用紙搬送制御部、２０４は帯電、現像、転写等各工程における各高圧の出力制御をプリンタエンジン制御部２０２の指示にしたがって行う高圧制御部である。２０５はスキャナモータ１０４の駆動/停止、レーザビームの点灯をエンジン制御部２０２の指示にしたがって制御する光学系制御部である。２０７は定着器の温度をプリンタエンジン制御部２０２の指定した温度に調節するための定着温度制御部である。
【０００８】
２０８は着脱可能なオプションカセット制御部で、プリンタエンジン制御２０２の指示により駆動系の駆動/停止を行うと共に、紙有無状態、紙サイズ情報をプリンタエンジン制御部２０２に報知する。
【０００９】
２０９は着脱可能な両面ユニット制御部で、プリンタエンジン制御部２０２の指示にしたがって、用紙の反転および再給紙動作を行うと同時に、その動作状態をエンジン制御部２０２に報知する。
【００１０】
２１０は着脱可能な封筒フィーダ制御部で、プリンタエンジン制御部２０２の指示により駆動系の駆動/停止を行うとともに、紙有無状態をプリンタエンジン制御部２０２に報知する。
【００１１】
そして、画像記録は現像装置１００内に収容されたトナーを用いて行われるため、この画像形成においては、判断手段としてトナー残量検出装置を備え、トナーの補給を促すようになっている。また、この画像形成装置においては、プリンタ本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジとして形成されているため、このプロセスカートリッジの装置の有無も判定している。
【００１２】
図７に、トナー残量検出装置の概略構成を示す。このトナー残量検出装置は、現像装置１００の現像剤担持体１０７とアンテナ３０１を電極部材として用い、アンテナ３０１と現像剤担持体１０７間に生じる静電容量の変化をトナー残量検出回路３０２で検出することにより、トナー残量を判定する装置である。
【００１３】
つまり、現像バイアス印加手段として現像バイアス回路３０４で規定のＡＣバイアス値を出力させ、現像剤担持体１０７に印加すると、現像剤担持体１０７とアンテナ３０１の間に生成される容量にその値に見合ったＡＣバイアス電流値I１が印加される。また、インピーダンス素子３０３にも同様にＡＣバイアス電流値I２が印加され、トナー残量を検出する上での基準値となる。そして、I１，I２の値をトナー残量検出回路３０２に入力し、トナー残量を判断するのである。
【００１４】
なお、カートリッジの構成は図８に示すような構成であり、感光体ドラム１、現像剤（トナー）収容容器２、クリーニングされた現像剤を回収する現像剤回収容器３、トナーシール４、現像剤を感光体１に供給する現像剤担持体１０７、現像剤担持体１０７の近傍の現像剤収容部５内のトナー残量を検出するために設けられたアンテナ部材３０１である。また、現像剤収容容器２内の現像剤を攪拌するための攪拌棒６、攪拌棒６に取付けられて攪拌棒と一緒に回転される攪拌羽６０１である。
【００１５】
また、カートリッジとしては、図８に示すような構成以外にも、現像剤（トナー）収容容器２、トナーシール４、現像剤を感光体１に供給する現像剤担持体１０７、現像剤担持体１０７の近傍の現像剤収容部５内のトナー残量を検出するために設けられたアンテナ部材３０１を一体化して構成する場合もある。
【００１６】
カートリッジ新品時（トナーシールが引き抜かれる前の状態）は、現像剤収容部５にはトナーは存在していない。画像形成を行なうために、カートリッジが新品時においては、ユーザによってトナーシール４が引き抜かれる。その後、カートリッジを装着して電源をオンすることによって画像形成装置のイニシャライズが開始され、感光体１、現像剤担持体１０７、攪拌棒６、攪拌羽６０１はそれぞれ図示しないモータにより駆動されて回転される。回転によって現像剤が攪拌され、トナーは現像剤収容容器２から現像剤収容部５、現像剤担持体１０７に供給されて画像形成の準備が完了する。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の構成において、現像剤担持体１０７と現像剤担持体１０７(以下、スリーブと称する。)に直交するよう配置されたアンテナ部材３０１との間の静電容量値を電圧値として検出することのみによって、トナー残量検知に加えて、カートリッジ有無やトナーシール有無の判定を行おうとする場合には、カートリッジ内に取付けられるアンテナ部材３０１などの部品取付けのバラツキ、環境変動公差等の変動要素が影響し、検出される電圧値が変動する可能性がある。たとえば、トナーシール４が引き抜かれていない状態で検出されるべき電圧値が、部品取付けのバラツキ、環境変動公差等の変動要素が影響によって、引き抜かれた状態での電圧値として検出されてしまう可能性がある。すなわち、正確にカートリッジ有無/トナーシール有無/トナー残量検知を行うことが困難である。そのため、特にユーザがトナーシール４を引き忘れた際に、トナーシールを引き忘れたことを誤検知した場合には、トナーシール４有りの状態で駆動が始まり、トナーシールに攪拌羽が当接して、カートリッジ内に存在する攪拌棒が壊れる可能性がある。
【００１８】
また、同様の理由で、カートリッジが装着されているにもかかわらず、カートリッジ無しと判定されたり、逆にカートリッジが無いにも関わらず有りと判定されてしまう場合も発生する可能性があり、ユーザに対して誤った状態を通知してしまう可能性がある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、カートリッジの有無/トナーシールの有無/ メモリ異常の有無 / 新品カートリッジか否かを正確に検出して、攪拌棒が破損することのない画像形成装置を提供することである。上記の目的は、本発明に関わる画像形成装置によって達成される。
【００２０】
より具体的には、現像剤を収容する現像剤収容容器と、像担持体に現像剤を搬送する現像剤担持体と、前記現像剤収容容器から前記現像剤担持体に現像剤を供給するための現像剤収容部と、前記現像剤の量を検出する検出部材と、現像剤を前記現像剤収容部に供給しない状態で前記現像剤収容容器内に保持させるシール部材と、情報を記憶するための記憶媒体とを備えたカートリッジを着脱可能な画像形成装置であって、
前記現像剤担持体と前記検出部材間の静電容量に対応する電圧値を検出する電圧検出手段と、
前記記憶媒体の有無を検知する記憶媒体有無検知手段と、
前記電圧検出手段によって検出された電圧値を用いて前記現像剤収容容器内の現像材残量に応じた検出値を算出する算出手段と、
前記記憶媒体に記憶されている情報を読み出す読出手段と、
前記算出手段で算出した前記検出値と前記記憶媒体有無検知手段の検知結果と前記読出手段によって前記記憶媒体から読み出された前記カートリッジの履歴情報とを用いて、前記カートリッジの複数の状態を判定する判定手段であって、前記検出値と予め設定された基準値とに基づいて前記現像剤収容部に現像剤が有るか否かを判定する判定手段とを有し、
前記判定手段は、前記現像剤収容部に現像剤が無いと判定した場合は、前記記憶媒体有無検知手段の検知結果と前記カートリッジの履歴情報とを用いて前記カートリッジが前記画像形成装置に装着されているか否か、及び、前記シール部材が取り外されているか否か、及び、前記記憶媒体に異常があるか否かを判定し、
前記現像剤収容部に現像剤が有ると判定した場合は、前記記憶媒体有無検知手段の検知結果と前記カートリッジの履歴情報とを用いて前記カートリッジが新品であるか否か、及び、前記記憶媒体に異常があるか否かを判定することを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
【第１の実施形態】
本実施形態は、カートリッジ内部に電極部材（アンテナ部材）を有し、スリーブ−電極部材の静電容量は現像剤担持体に現像バイアスを印加することによって電圧値として検出し、かつカートリッジ内部に記憶媒体（メモリタグ）を有し、そのメモリタグに記録されたカートリッジの履歴情報を用いて、カートリッジの状態を判断する。そして、これらの静電容量値と判断結果に基づき、トナー量/カートリッジ有無/トナーシール有無などのカートリッジ状態を検知することを特徴とする。
【００２３】
まず、図９に本発明の実施形態におけるカートリッジ３００の断面図の一例を示す。図９において、カートリッジ３００は、図８の従来のカートリッジと同様に、感光ドラム１、現像剤を収容する現像剤収容容器２、現像剤を搬送する現像剤担持体１０７、クリーニングされた現像剤を収容する現像剤収容容器３などを一体的に構成したものである。
【００２４】
本実施形態では、さらにカートリッジには図示したようにメモリタグ１８を搭載している。このメモリタグ１８には履歴情報として、カートリッジに関する種々の情報を記憶することが可能である。なおカートリッジの構成としては、この構成に限定されるものではなく、例えば、現像剤担持体１０７と現像剤収容容器２とメモリタグ１８を一体的に構成したものでも良い。
【００２５】
さらに、図１０に本発明の実施形態における制御系の回路ブロック図の一例を示す。従来例で説明した図６とは、エンジン制御部２０２とプロセスカートリッジ３００のメモリタグ１８とが通信線で接続されて、メモリタグ１８に対してエンジン制御部２０２がデータの通信（読み出し／書き込み）を行う構成である点が異なる。
【００２６】
なお、メモリタグ１８内には、カートリッジ３００の履歴情報として、カートリッジ３００が新品であることを示す情報、現像剤残量情報、印刷枚数、使用開始日などプロセスカートリッジ３００に関する情報が記憶されている。
【００２７】
次に、図２に本発明の第１の実施形態におけるメモリタグ１８の接続構成の一例を示す。図２の１８は図９及び図１０におけるカートリッジ３００に搭載されたメモリタグ１８であり、このメモリタグ１８は不揮発性メモリであり所定のアドレス内容を書き換え禁止にする機能を有している。また、１９はメモリタグ１８としての不揮発性メモリ１８と信号のやり取りを行なうためのコネクタである。２０２はコネクタを介してメモリタグ１８に対してデータの読み書きを実行するエンジン制御部であり、このエンジン制御部２０２はトナーカートリッジが一度使用されたと判断した場合、一度以上使用した新品でないカートリッジであると示す情報をメモリに書き込み（このとき新品であることを示す情報を削除しても良い）かつ、そのデータの書換えを禁止する設定をメモリタグ１８に対して実行する機能を有する。
【００２８】
次に、図１に本発明の第１の実施形態におけるカートリッジ状態検知回路の一例を示す。図１において、６０１は現像バイアス印加手段としての現像バイアス回路であり、スリーブ６１２に接続されている。また、現像バイアス回路６０１はインピーダンス素子６０２を介してカートリッジ状態検知回路の増幅回路６０８に接続されている。そして、これら増幅回路に印加されるＡＣ電流Ｉ６１を用い、トナー残量を検出する上での基準電圧Ｖ６１を設定する。
【００２９】
図１に示すように増幅回路６０８には静電容量Ｃ６１が接続されている。また、スリーブ６１２と電極部材(Ａ)６０３との間の静電容量Ｃ６２が形成される。これらの静電容量に応じて、電流Ｉ６２は、増幅回路６０８に印加され、トナー有無の検出値Ｖ６２（＝基準電圧Ｖ６１−Ｉ６２×Ｒ６１）として出力される。出力した電圧値は、エンジン制御部２０２内の制御回路６１１に供給される。このような構成をとることで、スリーブ６１２−電極部材(Ａ)間に入り込んでいるトナー量に応じた検出値を出力することができる。また、制御回路６１１内では、検出値Ｖ６２の値に基づいて、カートリッジ状態検知回路６０９によりトナーの有無検知を行い、その結果に応じてシーケンス制御部６１０においてユーザーへの警告信号の通知等を含む所定のシーケンスを実行する。
【００３０】
本実施形態のフローチャートを図３に示す。まず、前多回転時もしくは前回転時に現像ＡＣバイアス回路６０１を駆動させ現像ＡＣバイアスをスリーブ６１２に印加する(Ｓ６０２)。そして、スリーブ６１２−電極部材(Ａ)間の静電容量値に準じた検知電圧Ｖ６２が出力される。その値をカートリッジ状態検知回路６０９にて一定期間のサンプリングを行い、サンプリングした値を加算して平均化処理して検出値αを算出する。この検出値αとカートリッジ状態検知回路６０９内のＲＯＭ（不図示）に予め記憶されたテーブル値（基準値）と比較し、トナーの有無検知を行う（Ｓ６０３）。
【００３１】
この判定にて、検出値αがテーブル値以下の場合にはトナー残量有りと判定され、次のステップとしてメモリタグ１８の有無検知を行う（Ｓ６１４）。メモリタグ１８有無の検出は、プリンタ制御部２２から信号をメモリタグ１８に送信して、応答があればメモリタグ１８有り、応答が無ければメモリタグ１８無しと判断する。そして、その検知にてメモリタグ１８無しと判断された場合はメモリ異常と判断する（Ｓ６１５）。異常と判断した場合には、ユーザに対してメモリタグ１８が異常であることを示す警告信号を発信する(Ｓ６１６)。
【００３２】
タグ有りと判断された場合は、メモリタグ１８の履歴情報、すなわち、カートリッジ３００が使用中であることを示す情報を読み込み(Ｓ６１７)、その履歴情報がメモリタグ１８に記憶されていない場合は新品カートリッジであると判定する(Ｓ６１８)。一方、履歴情報が有る場合は使用中カートリッジと判定し(Ｓ６１９)、履歴情報が所定の値（例えば、０もしくは１）でない異常値の場合はメモリ異常と判定される（Ｓ６２０）。メモリ異常と判断された場合には、ユーザに対してメモリタグ１８が異常であることを示す警告信号を発信する(Ｓ６２１)。
【００３３】
次に、Ｓ６０３の判定にて検出値αがテーブル値より大きい場合にはトナー無しと判定され、次のステップとしてメモリタグ１８の有無検知を行う(Ｓ６０４)。そして、その検知にてメモリタグ１８無しと判断された場合はカートリッジ無し（装着されていない）と判断する(Ｓ６０５)。メモリタグ１８有りと判断された場合は、タグの履歴情報、すなわち、カートリッジが使用中であることを示す履歴情報がメモリタグ１８に記憶されているかを判断し(Ｓ６０７)、履歴情報が無い場合はトナーシール有りと判定し(Ｓ６０８)、ユーザに対してトナーシール引き忘れであることを警告する信号を発信する(Ｓ６０９)。また、履歴情報有りの場合は使用中カートリッジであると判定される(Ｓ６１０)。履歴情報が異常値の場合はメモリタグ１８が異常であると判定され(Ｓ６１２)、ユーザにメモリ異常であることを警告する信号を発信する。
【００３４】
このように、カートリッジ内部に電極部材を有し、スリーブ-電極部材の容量は現像剤担持体に現像バイアスを印加することによって検出し、かつカートリッジ内部にメモリタグ１８を有し、そのメモリタグ１８に記録されたカートリッジの履歴情報を用いて、カートリッジの状態を判断することによって、カートリッジ有無/トナーシール有無/メモリ異常検知 / 新品カートリッジ検知を正確に行うことができる。すなわち、ユーザによるトナーシールの引き忘れが生じた場合にも、トナーシール有りの状態で駆動が始まり、カートリッジ内に存在する攪拌棒がトナーシールに衝突して攪拌棒を破壊するといった現象を防ぐことが可能となる。また、カートリッジの有り無しを正確に検知することが可能となる。
【００４８】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、カートリッジの複数の状態（カートリッジ有無/トナーシール有無/メモリ異常 / 新品カートリッジかどうか）の検知を正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に対応したカートリッジ状態検知回路概略図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に対応した不揮発性メモリの接続方法の概略図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に対応したカートリッジ状態検知処理のフローチャート概略図である。
【図４】本発明の画像形成装置の制御系のブロック図である。
【図５】従来の画像形成装置の制御系のブロック図である。
【図６】従来の画像形成装置コントローラ部の概略図である。
【図７】従来のトナー残量検知回路の概略図である。
【図８】従来のカートリッジの断面図である。
【図９】本発明のカートリッジの断面図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to control for detecting the state of a cartridge that can be attached to and detached from an image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
Of the image forming apparatuses, a printer will be described as an example. Conventional printers have a mechanism as shown in FIG. In FIG. 5, 101 is a photosensitive drum which is an electrostatic carrier, 102 is a semiconductor laser as a light source, 103 is a rotating polygon mirror which is rotated by a scanner motor 104, and 105 is emitted from the semiconductor laser 102 and is placed on the photosensitive drum 101. Is a laser beam.
[0003]
Reference numeral 106 denotes a charging roller for uniformly charging the surface of the photosensitive drum 101, and reference numeral 107 denotes a developing machine for developing the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 101 with toner. Reference numeral 108 denotes a transfer roller for transferring the toner image developed by the developing device 107 to a predetermined recording paper, and 109 denotes a fixing roller for fusing the toner transferred to the recording paper by heat.
[0004]
110 is a cassette paper feed roller that feeds paper from a cassette having a function of identifying the size of the recording paper by one rotation and sends it to the conveyance path, and 111 is a manual feed that does not have a function of identifying the size of the recording paper This is a manual sheet feed roller that feeds a sheet from a sheet feed port to a conveyance path. 112 is an optional cassette paper feed roller that is detachable and has a function of identifying the size of the recording paper, and feeds the paper from the cassette to the transport path. 113 is a detachable envelope feeder that can load only the envelopes, one sheet at a time into the transport path. This is an envelope feeder feeding roller to be fed. Reference numerals 114 and 115 denote transport rollers for transporting paper fed from the cassette.
[0005]
116 is a pre-feed sensor for detecting the leading and trailing edges of sheets fed from other than the envelope feeder, 117 is a pre-transfer roller that feeds the conveyed sheets to the photosensitive drum 101, and 118 is a sheet that is fed. On the other hand, it is a top sensor for synchronizing the writing (recording / printing) of the image on the photosensitive drum 101 and the sheet conveyance and measuring the length of the fed sheet in the conveyance direction. Reference numeral 119 denotes a paper discharge sensor for detecting the presence or absence of paper after fixing, and 120 denotes a discharge roller for discharging the paper after fixing to the outside of the apparatus.
[0006]
121 is a flapper for switching the transport destination of the printed paper (external discharge or removable duplex unit), 122 is a transport roller for transporting the paper transported to the duplex unit to the reversing unit, and 123 is the reversing unit. A reversing sensor 124 for detecting the leading edge / rear edge of the conveyed paper, a reversing roller 125 for reversing the paper by sequentially operating normal rotation / reverse rotation and conveying the paper to the refeeding unit, 125 Re-feed sensor 126 detects the presence or absence of paper in the re-feed unit, and a re-feed roller for sending the paper in the re-feed unit back to the transport path.
[0007]
A block diagram of a circuit configuration of a control system for controlling such a mechanism unit is shown in FIG. In FIG. 6, reference numeral 201 denotes a printer controller for developing image code data sent from an external device such as a host computer (not shown) into bit data necessary for printing by the printer, and reading printer internal information and displaying it. . A printer engine control unit 202 controls the operation of each unit of the printer engine in accordance with an instruction from the printer controller 201 and notifies the printer controller 201 of printer internal information. A sheet conveyance control unit 203 drives / stops a motor, a roller, and the like for conveying a recording sheet in accordance with an instruction from the printer engine control unit 202, and 204 controls a high-voltage output control in each process such as charging, development, and transfer. This is a high pressure control unit that is performed in accordance with an instruction from the engine control unit 202. An optical system control unit 205 controls driving / stopping of the scanner motor 104 and lighting of the laser beam in accordance with instructions from the engine control unit 202. Reference numeral 207 denotes a fixing temperature control unit for adjusting the temperature of the fixing device to a temperature designated by the printer engine control unit 202.
[0008]
A detachable option cassette control unit 208 drives / stops the drive system according to an instruction from the printer engine control 202, and notifies the printer engine control unit 202 of the paper presence / absence status and paper size information.
[0009]
Reference numeral 209 denotes a detachable duplex unit control unit that performs a paper reversal and refeed operation in accordance with an instruction from the printer engine control unit 202 and simultaneously notifies the engine control unit 202 of the operation state.
[0010]
Reference numeral 210 denotes a detachable envelope feeder control unit that drives / stops the drive system according to an instruction from the printer engine control unit 202 and notifies the printer engine control unit 202 of the paper presence / absence state.
[0011]
Since the image recording is performed using toner stored in the developing device 100, in this image formation, a toner remaining amount detecting device is provided as a determination unit, and toner replenishment is urged. Further, since this image forming apparatus is formed as a process cartridge that is detachable from the printer main body, the presence / absence of this process cartridge apparatus is also determined.
[0012]
FIG. 7 shows a schematic configuration of the toner remaining amount detecting device. This toner remaining amount detecting device uses the developer carrier 107 and the antenna 301 of the developing device 100 as electrode members, and the toner remaining amount detecting circuit 302 detects a change in electrostatic capacitance generated between the antenna 301 and the developer bearing member 107. This is a device that determines the remaining amount of toner by detecting the toner.
[0013]
That is, when a predetermined AC bias value is output by the developing bias circuit 304 as the developing bias applying means and applied to the developer carrier 107, the capacitance generated between the developer carrier 107 and the antenna 301 matches the value. The AC bias current value I1 is applied. Similarly, the AC bias current value I2 is also applied to the impedance element 303, which serves as a reference value for detecting the remaining amount of toner. Then, the values of I1 and I2 are input to the toner remaining amount detection circuit 302 to determine the toner remaining amount.
[0014]
The configuration of the cartridge is as shown in FIG. 8, and the photosensitive drum 1, the developer (toner) container 2, the developer recovery container 3 for recovering the cleaned developer, the toner seal 4 and the developer. A developer carrier 107 for supplying the photosensitive member 1 to the photosensitive member 1, and an antenna member 301 provided for detecting the remaining amount of toner in the developer accommodating portion 5 in the vicinity of the developer carrier 107. Further, a stirring rod 6 for stirring the developer in the developer container 2 and a stirring blade 601 attached to the stirring rod 6 and rotated together with the stirring rod.
[0015]
In addition to the configuration shown in FIG. 8, the cartridge includes a developer (toner) container 2, a toner seal 4, a developer carrier 107 that supplies the developer to the photoreceptor 1, and a developer carrier 107. In some cases, the antenna member 301 provided for detecting the remaining amount of toner in the developer accommodating portion 5 in the vicinity of is integrated.
[0016]
When the cartridge is new (the state before the toner seal is pulled out), no toner is present in the developer container 5. In order to perform image formation, the toner seal 4 is pulled out by the user when the cartridge is new. After that, the cartridge is mounted and the power is turned on to start initialization of the image forming apparatus. The photosensitive member 1, the developer carrier 107, the stirring rod 6, and the stirring blade 601 are each driven and rotated by a motor (not shown). The The developer is agitated by the rotation, and the toner is supplied from the developer container 2 to the developer container 5 and the developer carrier 107, and preparation for image formation is completed.
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional configuration, only the electrostatic capacitance value between the developer carrier 107 and the antenna member 301 arranged to be orthogonal to the developer carrier 107 (hereinafter referred to as a sleeve) is detected as a voltage value. Therefore, in addition to the detection of the remaining amount of toner, when determining whether or not there is a cartridge or whether or not the toner seal is present, fluctuation factors such as variations in mounting components such as the antenna member 301 mounted in the cartridge and environmental variation tolerances are affected. In addition, the detected voltage value may fluctuate. For example, the voltage value that should be detected when the toner seal 4 is not pulled out may be detected as a voltage value when the toner seal 4 is pulled out due to the influence of variation factors such as component mounting variations and environmental variation tolerances. There is sex. That is, it is difficult to accurately detect the presence / absence of the cartridge / the presence / absence of the toner seal / the remaining amount of toner. For this reason, particularly when the user forgets to pull the toner seal 4 and erroneously detects that the toner seal has been forgotten, the driving starts with the toner seal 4 and the stirring blade comes into contact with the toner seal. The stirring bar present in the cartridge may be broken.
[0018]
For the same reason, there may be a case where it is determined that there is no cartridge even though the cartridge is mounted, or conversely, it is determined that there is no cartridge but the user is present. There is a possibility that a wrong state is notified.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
An object of the present invention, whether the presence / memory abnormality presence / new cartridge presence / toner seal of the cartridge to accurately detect, is that the stir bar to provide an image forming apparatus that does not damage. The above object is thus achieved in an image forming apparatus according to the present invention.
[0020]
More specifically, a developer container that contains the developer, a developer carrier that transports the developer to the image carrier, and a developer that is supplied from the developer container to the developer carrier. For storing information, a detection member for detecting the amount of the developer, a seal member for holding the developer in the developer container without supplying the developer to the developer container, and information An image forming apparatus in which a cartridge including the storage medium is removable.
Voltage detection means for detecting a voltage value corresponding to the capacitance between the developer carrier and the detection member;
Storage medium presence / absence detecting means for detecting presence / absence of the storage medium;
Calculating means for calculating a detection value corresponding to the remaining amount of developer in the developer container using the voltage value detected by the voltage detection means;
Reading means for reading out information stored in the storage medium;
A plurality of states of the cartridge are determined using the detection value calculated by the calculation unit, the detection result of the storage medium presence / absence detection unit, and the history information of the cartridge read from the storage medium by the reading unit. Determination means for determining whether there is a developer in the developer accommodating portion based on the detection value and a preset reference value,
When the determination unit determines that there is no developer in the developer storage unit, the cartridge is mounted on the image forming apparatus using the detection result of the storage medium presence / absence detection unit and the history information of the cartridge. Whether or not the seal member is removed, and whether or not there is an abnormality in the storage medium,
If it is determined that the developer is present in the developer container, whether or not the cartridge is new using the detection result of the storage medium presence / absence detection means and the history information of the cartridge, and the storage medium It is characterized by determining whether or not there is an abnormality.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0022]
[First Embodiment]
This embodiment has an electrode member (antenna member) inside the cartridge, and the capacitance of the sleeve-electrode member is detected as a voltage value by applying a developing bias to the developer carrying member, and stored in the cartridge. It has a medium (memory tag), and the cartridge status is determined using the history information of the cartridge recorded in the memory tag. Based on the capacitance value and the determination result, the cartridge state such as toner amount / cartridge presence / absence / toner seal presence / absence is detected.
[0023]
First, FIG. 9 shows an example of a cross-sectional view of the cartridge 300 in the embodiment of the present invention. In FIG. 9, a cartridge 300 is similar to the conventional cartridge of FIG. 8, in which a photosensitive drum 1, a developer storage container 2 for storing a developer, a developer carrier 107 for transporting the developer, and a cleaned developer. The developer storage container 3 to be stored is integrally configured.
[0024]
In the present embodiment, the memory tag 18 is further mounted on the cartridge as illustrated. The memory tag 18 can store various information regarding the cartridge as history information. The configuration of the cartridge is not limited to this configuration. For example, the developer carrying member 107, the developer container 2 and the memory tag 18 may be integrally configured.
[0025]
Furthermore, FIG. 10 shows an example of a circuit block diagram of a control system in the embodiment of the present invention. In FIG. 6 described in the conventional example, the engine control unit 202 and the memory tag 18 of the process cartridge 300 are connected by a communication line, and the engine control unit 202 communicates data (read / write) to the memory tag 18. The difference is that it is configured to perform.
[0026]
The memory tag 18 stores information about the process cartridge 300 such as information indicating that the cartridge 300 is new, developer remaining amount information, the number of printed sheets, and the use start date as history information of the cartridge 300. .
[0027]
Next, FIG. 2 shows an example of the connection configuration of the memory tag 18 in the first embodiment of the present invention. 2 in FIG. 2 is a memory tag 18 mounted on the cartridge 300 in FIGS. 9 and 10, and this memory tag 18 is a non-volatile memory and has a function of prohibiting rewriting of predetermined address contents. Reference numeral 19 denotes a connector for exchanging signals with the nonvolatile memory 18 as the memory tag 18. Reference numeral 202 denotes an engine control unit that reads / writes data from / to the memory tag 18 via the connector. When it is determined that the toner cartridge has been used once, the engine control unit 202 is a non-new cartridge that has been used more than once. Is written in the memory (the information indicating that it is new at this time may be deleted), and the memory tag 18 is set to prohibit the rewriting of the data.
[0028]
Next, FIG. 1 shows an example of a cartridge state detection circuit according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 601 denotes a developing bias circuit as a developing bias applying unit, which is connected to a sleeve 612. The developing bias circuit 601 is connected to the amplifier circuit 608 of the cartridge state detection circuit via the impedance element 602. Then, a reference voltage V61 for detecting the remaining amount of toner is set using the AC current I61 applied to these amplifier circuits.
[0029]
As shown in FIG. 1, an electrostatic capacity C61 is connected to the amplifier circuit 608. Further, a capacitance C62 between the sleeve 612 and the electrode member (A) 603 is formed. In accordance with these electrostatic capacities, the current I62 is applied to the amplifier circuit 608 and output as a toner presence / absence detection value V62 (= reference voltage V61−I62 × R61). The output voltage value is supplied to the control circuit 611 in the engine control unit 202. By adopting such a configuration, it is possible to output a detection value corresponding to the amount of toner entering between the sleeve 612 and the electrode member (A). In the control circuit 611, the presence / absence of toner is detected by the cartridge state detection circuit 609 based on the value of the detection value V62, and the sequence control unit 610 includes notification of a warning signal to the user in accordance with the result. A predetermined sequence is executed.
[0030]
A flowchart of the present embodiment is shown in FIG. First, the development AC bias circuit 601 is driven at the time of pre-multi rotation or pre-rotation, and the development AC bias is applied to the sleeve 612 (S602). And the detection voltage V62 according to the electrostatic capacitance value between the sleeve 612 and the electrode member (A) is output. The cartridge state detection circuit 609 samples the value for a certain period, adds the sampled values and averages them to calculate the detection value α. The detection value α is compared with a table value (reference value) stored in advance in a ROM (not shown) in the cartridge state detection circuit 609 to detect the presence or absence of toner (S603).
[0031]
In this determination, if the detected value α is equal to or smaller than the table value, it is determined that there is a remaining amount of toner, and the presence / absence of the memory tag 18 is detected as the next step (S614). The presence / absence of the memory tag 18 is detected by transmitting a signal from the printer control unit 22 to the memory tag 18 and determining that there is a memory tag 18 if there is a response and that there is no memory tag 18 if there is no response. If it is determined that there is no memory tag 18, the memory is determined to be abnormal (S615). If it is determined that there is an abnormality, a warning signal indicating that the memory tag 18 is abnormal is transmitted to the user (S616).
[0032]
If it is determined that there is a tag, the history information of the memory tag 18, that is, information indicating that the cartridge 300 is in use is read (S617), and if the history information is not stored in the memory tag 18, it is new. The cartridge is determined to be a cartridge (S618). On the other hand, if there is history information, it is determined that the cartridge is in use (S619), and if the history information is an abnormal value other than a predetermined value (for example, 0 or 1), it is determined that the memory is abnormal (S620). If it is determined that the memory is abnormal, a warning signal indicating that the memory tag 18 is abnormal is transmitted to the user (S621).
[0033]
Next, if the detection value α is larger than the table value in the determination of S603, it is determined that there is no toner, and the presence / absence of the memory tag 18 is detected as the next step (S604). If it is determined that there is no memory tag 18 as a result of the detection, it is determined that there is no cartridge (not mounted) (S605). If it is determined that the memory tag 18 is present, it is determined whether the history information of the tag, that is, history information indicating that the cartridge is in use, is stored in the memory tag 18 (S607). Determines that there is a toner seal (S608), and sends a signal warning to the user that the toner seal has been forgotten (S609). If there is history information, it is determined that the cartridge is in use (S610). If the history information is an abnormal value, it is determined that the memory tag 18 is abnormal (S612), and a signal is issued to warn the user that the memory is abnormal.
[0034]
As described above, the electrode member is provided inside the cartridge, and the capacity of the sleeve-electrode member is detected by applying a developing bias to the developer carrying member, and the memory tag 18 is provided inside the cartridge. By determining the state of the cartridge using the cartridge history information recorded on the cartridge, it is possible to accurately perform the presence / absence of the cartridge / the presence / absence of the toner seal / the memory abnormality detection / the new cartridge detection. In other words, even when the user forgets to pull the toner seal, the drive starts with the toner seal present, and the stirring rod present in the cartridge collides with the toner seal and destroys the stirring rod. Is possible. In addition, it is possible to accurately detect the presence or absence of a cartridge.
[0048]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, Ru can perform detection of a plurality of states of the cartridge (whether the cartridge presence / toner seal presence / memory error / new cartridge) accurately.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of a cartridge state detection circuit corresponding to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view of a non-volatile memory connection method according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic flowchart of a cartridge state detection process corresponding to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram of a control system of the image forming apparatus of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram of a control system of a conventional image forming apparatus.
FIG. 6 is a schematic diagram of a conventional image forming apparatus controller unit.
FIG. 7 is a schematic diagram of a conventional toner remaining amount detection circuit.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a conventional cartridge.
FIG. 9 is a cross-sectional view of the cartridge of the present invention.

Claims

A developer accommodating container for accommodating the developer, a developer accommodating portion for supplying a developer carrying member for carrying the developer to the image bearing member, the developer on the developer carrier from said developer container comprising: a detection member for detecting the amount of the developer, a seal member is held in the developer container in a state of not supplying the developer to the developer containing section, and a storage medium for storing information An image forming apparatus in which the cartridge is detachable,
Voltage detection means for detecting a voltage value corresponding to the capacitance between the developer carrier and the detection member;
Storage medium presence / absence detecting means for detecting presence / absence of the storage medium;
Calculation means for calculating a detection value corresponding to the remaining amount of developer in the developer container using the voltage value detected by the voltage detection means;
Reading means for reading out information stored in the storage medium;
A plurality of states of the cartridge are determined using the detection value calculated by the calculation unit, the detection result of the storage medium presence / absence detection unit, and the history information of the cartridge read from the storage medium by the reading unit. Determination means for determining whether there is a developer in the developer accommodating portion based on the detection value and a preset reference value,
When the determination unit determines that there is no developer in the developer storage unit, the cartridge is mounted on the image forming apparatus using the detection result of the storage medium presence / absence detection unit and the history information of the cartridge. And whether or not the seal member is removed and whether or not there is an abnormality in the storage medium,
If it is determined that the developer is present in the developer container, whether or not the cartridge is new using the detection result of the storage medium presence / absence detection means and the history information of the cartridge, and the storage medium It is determined whether or not there is an abnormality in the image forming apparatus.

Storage means;
A comparison means for comparing the detection value calculated by the calculation means with a reference voltage value stored in the storage means;
The determination means is an image forming apparatus according to claim 1, wherein determining the plurality of states of the cartridge by using a comparison result of the comparing means.

The storage medium presence / absence detecting means transmits a signal to the storage medium, detects that the storage medium is present when there is a response to the signal, and detects that there is no response to the signal. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus detects that there is no storage medium.

The determination means determines whether or not the history information is stored in the storage means or whether or not the history information is an abnormal value, and using the determination result, the plurality of cartridges The image forming apparatus according to claim 1, wherein the state is determined.