JP5423517B2 - Image forming apparatus and toner density sensor connection state determination method - Google Patents
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Description
本発明は、MFP等の画像形成装置およびトナー濃度センサの接続状態判定方法に関する。 The present invention relates to a connection state determination method for an image forming apparatus such as an MFP and a toner density sensor.
電子写真方式によって画像形成を行う画像形成装置、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ、複合機またはMFP(Multi Function Peripherals)と呼称される多機能機等では、ドラム形状の感光体上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルトに一次転写し、それをさらに記録紙に二次転写し、これを定着することにより画像形成を行う。なお、感光体はトナー像の転写後にクリーニングブレード等を有するクリーニング装置によってクリーニングされる。 In an image forming apparatus that forms an image by an electrophotographic method, such as a copier, a printer, a facsimile machine, a multifunction machine, or a multi-function machine called MFP (Multi Function Peripherals), it is formed on a drum-shaped photoreceptor. The electrostatic latent image is developed to form a toner image, the toner image is primarily transferred to an intermediate transfer belt, and then further transferred to a recording paper, and then fixed, thereby forming an image. The photoreceptor is cleaned by a cleaning device having a cleaning blade or the like after the transfer of the toner image.
このような画像形成装置において、白黒の画像形成装置については黒色(K)の、カラー画像形成装置についてはY、M、C、Kの各色についてのトナー像を形成する部分をイメージングユニットとしてユニット化し、その交換やメンテナンスを容易としたものがある。この場合に、黒色または各色のイメージングユニットは、それぞれ独立した消耗部材(消耗品)として位置付けられ、使用によって寿命がくればそれぞれ交換される。イメージングユニットには、各色に対応した感光体および現像装置等が含まれる。 In such an image forming apparatus, a black (K) image forming apparatus for a black and white image forming apparatus and a toner image forming part for each color of Y, M, C, and K for a color image forming apparatus are unitized as an imaging unit. , There are those that facilitate the replacement and maintenance. In this case, the black or each color imaging unit is positioned as an independent consumable member (consumable item), and is exchanged when the service life is reached by use. The imaging unit includes a photoreceptor and a developing device corresponding to each color.
現像装置は、感光体上の静電潜像をトナーとキャリアとからなる2成分系現像剤によって現像を行う。現像装置にはトナー補給装置からトナー(現像剤)が補給される。トナーとキャリアとは攪拌により帯電される。感光体上の静電潜像は現像装置によってトナーが静電的に付着されることにより現像される。 The developing device develops the electrostatic latent image on the photoreceptor with a two-component developer composed of toner and carrier. The developing device is supplied with toner (developer) from a toner supply device. The toner and the carrier are charged by stirring. The electrostatic latent image on the photoreceptor is developed by electrostatically attaching toner to the developing device.
また、画像形成装置においては、トナー濃度センサにより現像装置内の上記2成分系現像剤の透磁率等を検出することによってトナー濃度が検知される。トナー濃度センサによるトナー濃度の出力値に基づいて、トナー補給装置によってトナー補給量が制御される。 In the image forming apparatus, the toner concentration is detected by detecting the magnetic permeability of the two-component developer in the developing device with a toner concentration sensor. The toner replenishment amount is controlled by the toner replenishing device based on the output value of the toner density from the toner density sensor.
トナー濃度センサは画像形成装置本体側にコネクタを介して接続される。これにより、トナー濃度センサからの出力信号がコネクタを介して信号処理部に入力される。 The toner density sensor is connected to the image forming apparatus main body through a connector. As a result, an output signal from the toner density sensor is input to the signal processing unit via the connector.
現像装置の接続不良、またはコネクタ抜け等によるトナー濃度センサの接続不良が生じている場合には、トナー濃度を検出することができない。その結果、トナーの過補給によってトナー管のトナー詰まりが生じる場合や、トナーの過消費が生じる場合がある。 When there is a connection failure of the developing device or a connection failure of the toner concentration sensor due to a connector disconnection or the like, the toner concentration cannot be detected. As a result, the toner tube may become clogged due to excessive replenishment of toner, or toner may be excessively consumed.
そこで、パルス出力型のトナー濃度センサによる演算出力レベルがハイレベルとなるときに、現像器が未装着または現像器用コネクタが未接続であると判定することや(特許文献1)、電源オン後におけるトナー濃度の出力値が所定値以下の場合に、トナー濃度センサの接続不良が生じているとしてその後の処理を中止することが提案されている(特許文献2)。 Therefore, when the output level calculated by the pulse output type toner density sensor becomes a high level, it is determined that the developing device is not attached or the developing device connector is not connected (Patent Document 1), or after the power is turned on. When the output value of the toner density is equal to or less than a predetermined value, it is proposed that the subsequent processing is stopped because the connection failure of the toner density sensor has occurred (Patent Document 2).
一方、複数のトナー濃度センサの出力信号の信号処理部において、アナログの出力信号をデジタル信号に変換するためのAD変換器が用いられる。その場合に、1つのAD変換器に対し、複数のトナー濃度センサの出力信号をアナログスイッチによって順次切り替えて入力し、AD変換することが行われている(特許文献3)。 On the other hand, an AD converter for converting an analog output signal into a digital signal is used in a signal processing unit for output signals of a plurality of toner density sensors. In that case, the output signals of a plurality of toner density sensors are sequentially switched and input to one AD converter by analog switches to perform AD conversion (Patent Document 3).
例えば、図12は、従来のアナログスイッチおよび信号処理部の構成を示す図である。信号処理部80において、アナログスイッチ31jは、8つの入力ポートPT0〜7と1つの出力ポートPT20とを有し、図示しない選択信号によって、入力ポートPT0〜7が順次切り替えられて出力ポートPT20に選択的に接続される。A/D変換器320の入力端子には、入力されるアナログ信号電圧を平滑するためのコンデンサC1、および抵抗R1が接続されている。
図12において、信号処理部80において、全てのトナー濃度センサの出力信号が入力ポートPT0〜3に正常に接続されている場合には、それらトナー濃度センサの出力信号がA/D変換器320に順次正常に入力され、それに応じた検出が正常に行われる。しかし、上に述べたようなトナー濃度センサの接続不良が生じた場合には、その入力ポートはハイインピーダンスまたはオープン状態となるため、コンデンサC1に蓄えられた1つ前の入力ポートのアナログ信号電圧が放電し切れずに残留し、残留電圧に起因した不定の電圧を検出してしまうこととなる。
In FIG. 12, in the
この問題を解消するために、出力ポートPT20またはコンデンサC1と並列にプルダウン抵抗を接続し、トナー濃度センサの接続不良が生じた場合であってもコンデンサC1の残留電圧が所定のレベル以下となるように回路を構成することが考えられる。しかし、その場合には、トナー濃度センサが検出した所定のレベルより低い出力信号をトナー濃度の正常な範囲とすることができなくなり、その結果、トナー濃度センサの検出範囲(検出感度)のワイドレンジ化を実現することが困難となってしまう。 In order to solve this problem, a pull-down resistor is connected in parallel with the output port PT20 or the capacitor C1 so that the residual voltage of the capacitor C1 becomes a predetermined level or less even when a connection failure of the toner density sensor occurs. It is conceivable to construct a circuit. However, in that case, an output signal lower than a predetermined level detected by the toner density sensor cannot be set as a normal range of toner density, and as a result, a wide range of the detection range (detection sensitivity) of the toner density sensor. It will be difficult to realize this.
つまり、図13(A)に示すように、所定のレベルを例えば1ボルトとした場合には、トナー濃度センサの出力信号(出力電圧)が1ボルトのときにトナー濃度が正常な範囲である4〜11%に入らないように、例えば11%以上となるように、トナー濃度センサの感度特性を設定しなければならない。もし、図13(B)に示すように、トナー濃度センサの感度を上げてワイドレンジ化を図った場合には、出力信号が1ボルトであった場合に、トナー濃度が正常な範囲内の10%であるのかまたはトナー濃度センサが接続不良であるのかを区別することができず、したがってトナー濃度センサの接続不良を検出することができない。 That is, as shown in FIG. 13A, when the predetermined level is 1 volt, for example, the toner concentration is in a normal range when the output signal (output voltage) of the toner concentration sensor is 1 volt. The sensitivity characteristic of the toner density sensor must be set so as to be, for example, 11% or more so as not to fall within ˜11%. If, as shown in FIG. 13B, the sensitivity of the toner density sensor is increased to achieve a wide range, when the output signal is 1 volt, the toner density is within the normal range. % Or the toner density sensor cannot be distinguished from each other, and therefore the connection failure of the toner density sensor cannot be detected.
また、プルダウン抵抗の抵抗値を小さくすることによって残留電圧を小さくすることが考えられる。そうした場合には、それによってトナー濃度の検出範囲を電圧の低い方に拡大することは可能であるが、次の問題が生じる。すなわち、アナログ出力型のトナー濃度センサの出力部には、通常、振幅波形を平滑する平滑回路が設けられており、その平滑回路の出力抵抗(出力インピーダンス)は比較的大きいため、プルダウン抵抗の抵抗値を小さくした場合にはトナー濃度センサの正常検出時の感度が低下し、検出能力が低下してしまうという問題が生じる。 Further, it is conceivable to reduce the residual voltage by reducing the resistance value of the pull-down resistor. In such a case, it is possible to expand the toner density detection range to a lower voltage, but the following problem arises. That is, the output part of the analog output type toner density sensor is usually provided with a smoothing circuit for smoothing the amplitude waveform, and the output resistance (output impedance) of the smoothing circuit is relatively large. When the value is decreased, the sensitivity at the normal detection of the toner density sensor is lowered and the detection capability is lowered.
また、上に述べた特許文献1および2の方法は、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色成分のうちいずれかの色成分に対応するトナー濃度センサの接続状態を検出するものであり、これら全ての色成分に対応するトナー濃度センサの接続状態を、容易かつ低コストで検出する方法を提案するものではない。上に述べた特許文献3の方法は、複数のトナー濃度センサ入力の順番を他のセンサ入力の順番と組み合わせてトナー濃度センサの接続状態を検出するものである。そのため、他のセンサの種類によってはそれらの組合せが制約を受けたり、あるいは白黒の画像形成装置のように、トナー濃度センサが1つの場合は入力ポートにおける他のセンサとの順番の組合せが更に制約されるなどの問題が生じる。
Further, the methods of
本発明は、このような問題点に鑑み、トナー濃度センサの接続状態を、容易かつ低コストで確実に検出することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to reliably detect the connection state of a toner density sensor easily and at low cost.
本発明の一形態に係る画像形成装置は、複数の現像手段を備え電子写真プロセスによって画像を形成する画像形成装置であって、前記複数の現像手段内のそれぞれのトナー濃度に基づいた濃度検出信号を出力する複数の濃度検出手段と、前記濃度検出信号を処理する信号処理手段と、それぞれの前記濃度検出手段を、順次切り替えて選択的に前記信号処理手段に接続する切替え手段と、それぞれの前記濃度検出信号の電圧の最大値と最小値との差分を接続判定値として検出する差分検出手段と、を有し、前記信号処理手段は、選択された前記濃度検出手段の濃度検出信号の電圧を、トナー濃度を表す電圧として処理するとともに、前記接続判定値が所定の閾値より小さい場合に、該接続判定値が検出された濃度検出信号を出力する濃度検出手段が前記信号処理手段に正常に接続されていないと判定するものであり、前記接続判定値は、同一の前記濃度検出手段が前記切替え手段によって前記信号処理手段に接続される複数の異なる期間におけるサンプリングデータから算出される。 An image forming apparatus according to an aspect of the present invention is an image forming apparatus that includes a plurality of developing units and forms an image by an electrophotographic process, and a density detection signal based on each toner density in the plurality of developing units. A plurality of density detection means for outputting the signal, a signal processing means for processing the density detection signal, a switching means for sequentially switching each of the density detection means and selectively connecting to the signal processing means, Difference detection means for detecting a difference between a maximum value and a minimum value of the voltage of the concentration detection signal as a connection determination value, and the signal processing means outputs the voltage of the concentration detection signal of the selected concentration detection means. A density detection unit that processes a voltage representing the toner density and outputs a density detection signal in which the connection determination value is detected when the connection determination value is smaller than a predetermined threshold value. There are those determined not to be successfully connected to said signal processing means, the connection determination value, sampling at a plurality of different periods of the same of the concentration detection means is connected to said signal processing means by said switching means Calculated from the data .
好ましくは、前記差分検出手段は、前記濃度検出信号の電圧を逐次サンプリングしてサンプリングデータを取得するとともに、該サンプリングデータの最大値と最小値との差分を前記接続判定値として算出する。 Preferably, the difference detection means sequentially samples the voltage of the concentration detection signal to acquire sampling data, and calculates a difference between the maximum value and the minimum value of the sampling data as the connection determination value.
本発明によれば、トナー濃度センサの接続状態を、容易かつ低コストで確実に検出することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to reliably detect the connection state of the toner concentration sensor easily and at low cost.
以下、図面を参照して二つの実施形態を順に説明する。これら実施形態における共通する事項についての繰り返しとなる説明は省略する。複数の図のそれぞれに描かれた構成要素のうち同一または互いに対応する構成要素には同一の符号を附して、その詳説を省略する場合がある。 Hereinafter, two embodiments will be described in order with reference to the drawings. A repeated description of common items in these embodiments will be omitted. Of the components depicted in each of the drawings, the same or mutually corresponding components may be assigned the same reference numerals and detailed descriptions thereof may be omitted.
本発明は1つのトナー濃度センサを有する白黒の画像形成装置にも適用可能であるが、4つのトナー濃度センサを有するフルカラーの画像形成装置を例に挙げて説明する。 Although the present invention can be applied to a black and white image forming apparatus having one toner density sensor, a full color image forming apparatus having four toner density sensors will be described as an example.
図1は本発明の一実施形態に係る画像形成装置1の内部構成を概略的に示す図、図2は画像形成装置1の機能的構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an internal configuration of an
図1に示すように、本実施形態に係る画像形成装置1は、タンデム方式の画像形成部を有し、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色のトナーを順次重ね合わせることによってカラー画像を形成するものである。
As shown in FIG. 1, an
画像形成装置1は、露光によりドラム型の感光体11上に形成される静電潜像を、現像装置13によって現像し、得られたトナー像を一次転写ローラ18によって像担持体である中間転写ベルト14に転写し、さらに記録紙Sに転写するように構成されている。
The
画像形成装置1には、Y、M、C、Kの4色のイメージングユニットUY、UM、UC、UKが、タンデム配列で配置されており、これらのイメージングユニットUで形成された各色のトナー像(トナー画像)が、中間転写ベルト14上に重ねられて転写され合成される。なお、「イメージングユニットU」は、「イメージングユニットUY、UM、UC、UK」の全部または一部を示す。他の要素についても同様である。
In the
感光体11の表面は、図示しない帯電装置によって所定の電圧(帯電電位)V0に帯電され、図示しないプリントヘッドによる露光によって静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像バイアス電圧Vdcが印加された現像ローラ13aにより、静電潜像の電位と現像バイアス電圧Vdcとの電位ギャップΔVに現像ローラ13aから帯電したトナーが供給されることによってトナー像が形成され、顕像化される。
The surface of the
感光体11の表面に顕像化されたトナー像は、一次転写ローラ18によって中間転写ベルト14に1次転写される。感光体11上に残ったトナーは、図示しないクリーナによって掻き落とされる。中間転写ベルト14上のトナー像は、二次転写ローラ19によって記録紙Sに2次転写される。この記録紙Sは定着ユニット20で定着され、電子写真画像として排紙トレー21上に排出される。
The toner image visualized on the surface of the
また、画像形成装置1には、中間転写ベルト14上のトナー像の濃度(記録紙Sへの転写時の画像濃度)を検出する光学式のIDCセンサ(濃度検出センサ)22、23が設けられている。つまり、IDCセンサ22、23は、中間転写ベルト14の表面に光を照射し、反射して返ってきた光の量を検出する反射型フォトセンサである。IDCセンサ22とIDCセンサ23とは互いに異なる色の濃度を検出する。実際には、IDCセンサ22、23は、画像調整用に作成したY、M、C、Kの各パターン(トナーパッチ)についての濃度を検出する。
Further, the
画像形成装置1には、装置内の温度を計測する温度センサ24および装置内の相対湿度(湿度)を計測する湿度センサ25が設けられている。また、画像形成装置1には、現像装置(現像ローラ13aを含む)13にトナーを供給するトナー補給部(トナーボトル)12が設けられている。
The
現像装置13の近傍には、当該現像装置13内のトナー濃度を検出するトナー濃度センサ15が配されている。トナー濃度センサ15は、コネクタCN1、CN2および電線を介して制御部100に接続されている。
In the vicinity of the developing
画像形成装置1の制御部100は、CPU(中央演算処理装置)、メモリ、およびその他の周辺回路素子等からなる。制御部100は、コネクタCN1とコネクタCN2とが接続されることによって、トナー濃度センサ15の出力信号を正しく受信し、それに基づいてトナー濃度を検出し、その検出結果に基づいてトナー補給部12の補給量を制御する。
The
後で詳述するが、本実施形態では、コネクタCN1とコネクタCN2との接続状態(正常、不良)を容易かつ低コストで検出することができる。例えば、イメージングユニットUの交換時にコネクタCN1とコネクタCN2との接続が外された場合に、その作業後に接続状態を容易に確実に確認することができる。あるいは、現像材やトナーによってコネクタCN1やCN2の端子が汚れて、電気的な接触が悪くなった場合もその接続状態を容易に検出することができる。 As will be described in detail later, in this embodiment, the connection state (normal or defective) between the connector CN1 and the connector CN2 can be detected easily and at low cost. For example, when the connection between the connector CN1 and the connector CN2 is disconnected at the time of replacement of the imaging unit U, the connection state can be easily and reliably confirmed after the operation. Alternatively, the connection state can be easily detected even when the terminals of the connectors CN1 and CN2 are contaminated by the developer or toner and the electrical contact is deteriorated.
ここで、画像形成装置1の機能の概要について説明する。図2に示すように、本実施形態に係る画像形成装置1は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色成分に対応するトナーおよびキャリアをそれぞれ含む現像装置13Y、13M、13C、13Kを備え電子写真プロセスによって画像を形成する画像形成装置である。
Here, an outline of functions of the
画像形成装置1は、現像装置13Y、13M、13C、13K内のトナー濃度に基づいた検出信号(出力信号)KSY、KSM、KSC、KSKをそれぞれ出力するトナー濃度センサ15Y、15M、15C、15Kを有する。更に、トナー濃度センサ15Y、15M、15C、15Kからそれぞれ出力される検出信号KSY、KSM、KSC、KSKおよび当該検出信号KSY、KSM、KSC、KSK以外の信号を入力するための複数の入力ポートPT0〜7(後述)と1つの出力ポートPT20(後述)とを有するアナログスイッチ31を備える。アナログスイッチ31によって、複数の入力ポートPT0〜7が出力ポートPT20に順次切り替えられて選択的に接続される。また、出力ポートPT20に現れた信号を処理する信号処理部32を有する。
The
信号処理部32において、アナログスイッチ31による切替え接続の各タイミングにおいて、トナー濃度センサ15Y、15M、15C、15Kのいずれかがアナログスイッチ31に正常に接続されていないと判定された場合は、操作パネル33は、その液晶ディスプレイに接続不良である旨のメッセージを表示する。これにより、ユーザまたはサービスマンはトナー濃度センサ15の接続不良を認識することができる。
When the
信号処理部32の機能は、制御部100のCPUが適当なプログラムを実行することによってソフト的に、または適当なハードウェア回路との組み合わせによって実現される。
The function of the
上記検出信号KSY、KSM、KSC、KSK以外の信号として、温度センサ24からの温度信号ST、湿度センサ25からの湿度信号SH、IDCセンサ22からの濃度信号SN1、およびIDCセンサ23からの濃度信号SN2が用いられるが、これらは1つの例であって、実際の画像形成装置1が備える他の種類のセンサであってもよい。
As signals other than the detection signals KSY, KSM, KSC, and KSK, the temperature signal ST from the
なお、切替え手段として、アナログスイッチまたはマルチプレクサなどが用いられる。これら、アナログスイッチまたはマルチプレクサは、複数の入力ポート、例えば2個、4個、8個、12個、16個などの入力ポートと、1つの出力ポートとを持つものが多い。以下において、それら複数の入力ポートについて、濃度検出手段であるトナー濃度センサ15の検出信号(濃度検出信号)KSが入力される入力ポートを「濃度ポート」、それ以外の信号が入力される入力ポートを「所定ポート」と記載することがある。
An analog switch or a multiplexer is used as the switching means. Many of these analog switches or multiplexers have a plurality of input ports, for example, 2, 4, 8, 12, 16, etc. input ports and one output port. In the following, for these multiple input ports, the input port to which the detection signal (density detection signal) KS of the
また、信号処理部32として、A/D変換器、CPU、RAMなどが用いられる。これら、アナログスイッチまたはマルチプレクサ、A/D変換器、CPU、RAMなどは、それらの全体または一部が、マイクロコンピュータまたはASIC(Application Specific Integrated Circuit)などとしてLSI化されて用いられることがある。
As the
図3はトナー濃度センサ15の構成の一例を示す回路図である。図3に示すように、トナー濃度センサ15は、発振回路150、差動トランス151、増幅器152、位相比較器153、平滑回路154、出力端子155、および感度制御部156を有する。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the
差動トランス151は、駆動コイルLT1、基準コイルLT2、検知コイルLT3を有する。基準コイルLT2と検知コイルLT3とは差動巻結線となっている。発振回路150によって駆動コイルLT1に数百kHz程度の交流電圧(高周波電圧)を供給することにより、基準コイルLT2には電圧(基準電圧)V2が、検知コイルLT3には電圧(検知電圧)V3が、それぞれ生じる。これら電圧V2とV3とはほぼ同じ値または同じ位相となっており、その差動出力信号Vtの大きさはほぼ零であるが、現像剤の透磁率によって検知コイルLT3の電圧V3の値または位相が微小変化し、その微小変化分ΔV3が差動出力信号Vtとして得られる。現像剤の濃度および透磁率は、いずれもトナー量とキャリア量との比率によって変化するので、透磁率を検出することによってトナー濃度が検出されるのである。
The
差動トランス151から出力された差動出力信号Vtは、増幅器152によって増幅され、位相比較器153によって図示しない基準電圧と比較され、位相弁別が行われる。位相比較器153からの出力は、抵抗RhとコンデンサChからなる平滑回路154によって平滑化され、出力端子155から出力される。これにより、トナー濃度に対応した電圧値を持つ直流のアナログ信号が、検出信号KSとして得られる。
The differential output signal Vt output from the
なお、差動出力信号Vtの位相弁別を行うために、差動出力信号Vtに対し90度の位相差を持つ参照電圧が加えられるが、感度制御部156は、電圧制御部40からの制御電圧VSに応じてその参照電圧を制御し、トナー濃度センサ15の感度特性を調整する。
In order to perform phase discrimination of the differential output signal Vt, a reference voltage having a phase difference of 90 degrees is applied to the differential output signal Vt, but the
なお、発振回路150、増幅器152、感度制御部156などは、互いに独立して設けられることもあるが、複数の回路素子を互いに接続することによって全体としてそれらの機能が得られるように回路構成することも可能である。例えば、感度制御部156として、発振回路150の出力の一部を位相調整して基準コイルLT2に印加するように、抵抗、コンデンサ、および論理素子などを用いて構成してもよい。
Note that the
また、トナー濃度と検出信号KSとは比例し、トナー濃度が高くなれば検出信号KSは直線的に低下する。制御電圧VSを調整して、トナー濃度が理想値である7%の場合に検出信号KSが例えば2.5Vとなるように、キャリブレーションを実施する。なお、画質の向上または維持の観点から、トナー濃度の正常範囲を例えば4%〜11%とすることが好ましい。 Further, the toner density and the detection signal KS are proportional, and the detection signal KS decreases linearly as the toner density increases. The control voltage VS is adjusted, and calibration is performed so that the detection signal KS becomes, for example, 2.5V when the toner density is 7% which is an ideal value. From the viewpoint of improving or maintaining the image quality, it is preferable to set the normal range of the toner density to 4% to 11%, for example.
次に、このようなトナー濃度センサ15から出力される検出信号KSについて説明する。
Next, the detection signal KS output from the
図4は検出信号KSの波形の例を示す図である。各現像装置13は、図示しない攪拌ローラを備え、攪拌ローラは図示しない駆動源の駆動力によって所定のタイミングで回転して現像材とトナーとを攪拌し、トナー濃度センサ15が現像材のトナー濃度を検出して検出信号KSを出力する。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the waveform of the detection signal KS. Each developing
図4に例示される検出信号KSは、直流電圧成分Vcに、最大値Vpと最小値Vvを有する交流成分、いわゆるリップル電圧成分Vrが重畳された信号である。また、このリップル電圧成分Vrは、トナーを攪拌する攪拌ローラの回転によって生じるものであり、その構造と回転に応じたリップル周期Trを有している。図4の例では、リップル周期は約0.29秒である。また、リップル電圧成分Vrの最大振幅、すなわち最大値Vpと最小値Vvとの差分Vpvは、図4の例では約1.0Vである。なお、このリップル電圧成分Vrの波形は、攪拌時の現像材の流れや攪拌ローラ周辺の機構に応じて変わるため、常に図4に示すようになるとは限らないが、最大値Vpと最小値Vvとを有する交流成分である。 The detection signal KS illustrated in FIG. 4 is a signal in which an AC component having a maximum value Vp and a minimum value Vv, that is, a so-called ripple voltage component Vr is superimposed on the DC voltage component Vc. The ripple voltage component Vr is generated by the rotation of the stirring roller that stirs the toner, and has a ripple period Tr corresponding to the structure and rotation. In the example of FIG. 4, the ripple period is about 0.29 seconds. Further, the maximum amplitude of the ripple voltage component Vr, that is, the difference Vpv between the maximum value Vp and the minimum value Vv is about 1.0 V in the example of FIG. Note that the waveform of the ripple voltage component Vr varies depending on the flow of the developer during stirring and the mechanism around the stirring roller, and thus is not always as shown in FIG. 4, but the maximum value Vp and the minimum value Vv AC component having
なお、この検出信号KSの直流電圧成分Vcは、1周期の間に刻々と変化するリップル波形の平均値にほぼ相当し、検出対象である現像材のトナー濃度に応じて変化する。図4の例では、1.2〜4.2Vである。トナー濃度が高い場合に電圧は低く、トナー濃度が低い場合に電圧は高くなる。 Note that the DC voltage component Vc of the detection signal KS substantially corresponds to the average value of the ripple waveform that changes every period during one cycle, and changes according to the toner concentration of the developer to be detected. In the example of FIG. 4, it is 1.2-4.2V. When the toner density is high, the voltage is low, and when the toner density is low, the voltage is high.
続いて、アナログスイッチ31および信号処理部32について説明する。
Next, the
図5は、トナー濃度センサとアナログスイッチと信号処理部との接続の一例を示す図である。図5に示すように、アナログスイッチ31は、8つの入力ポートPT0〜7と1つの出力ポートPT20を有し、CPU321の制御によって、入力ポートPT0〜7が、PT0、PT1、PT2、PT3、PT4、PT5、PT6、PT7の順に切り替えられ、出力ポートPT20に選択的に接続される。入力ポートPT7の次は入力ポートPT0に戻り、再度同じ順で切り替えられる。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a connection between the toner density sensor, the analog switch, and the signal processing unit. As shown in FIG. 5, the
入力ポートPT0〜7には、順に、トナー濃度センサ15Y、15M、15C、および15Kが接続され、その後にその他のセンサである温度センサ24、湿度センサ25、IDCセンサ22、IDCセンサ23から出力される各信号(以下「センサ信号」と記載することがある)が入力されるよう、それぞれ接続されている。したがって、入力ポートPT0〜7が順次切り替えられることにより、それぞれの信号が、この順に、出力ポートPT20に現れる。この入力ポートPT0〜7への接続順は1例であって、この順番以外の接続も可能である。
The
出力ポートPT20に現れたアナログの信号電圧は、抵抗R1を介して、A/D変換器320でデジタル信号(デジタルデータ)に変換されて出力される。コンデンサC1は抵抗R1とともに時定数回路を構成しており、信号電圧に高周波ノイズが重畳した場合は、ノイズをグランドに導くが、信号電圧のリップル電圧成分Vrには影響を与えない時定数を有している。例えば、1ms程度以下の周期を有するノイズをグランドに導くように構成される。A/D変換器320で変換されたデジタルデータは差分検出部322によって処理されて、後述するサンプリングデータの最大値Vp、最小値Vv、その差分Vpv(接続判定値)などが算出される。なお、差分検出部322は、CPUが適当なプログラムを実行することによってソフト的に、または適当なハードウェア回路との組み合わせによって実現される。
The analog signal voltage appearing at the output port PT20 is converted into a digital signal (digital data) by the A /
CPU321は、アナログスイッチ31の入力ポートPT0〜7を、所定の時間間隔で順次切り替え、各センサ信号のデジタルデータを取り込み、それぞれのデジタルデータに基づいて必要な処理を行う。
The
CPU321の処理には、例えば、トナー濃度センサ15で検出されたトナー濃度に基づいて現像装置13のトナー濃度を制御するトナー濃度制御処理、温度センサ24および湿度センサ25で検出された温度および湿度に基づき必要に応じて行う画像安定化処理、IDCセンサ22および23で検出されたトナーパターン濃度に基づいて画像濃度制御処理、および、上に述べたように各色のトナー濃度センサ15の接続状態が正常であるか否かを検出する接続状態判定処理、現像材のトナー濃度を表す検出信号KSの値を検出するセンサ出力読み取り処理、その他の種々の処理が含まれる。
The processing of the
[第1実施形態]
次に、第1実施形態における各トナー濃度センサ15に関わる接続状態判定処理とセンサ出力読み取り処理について、図面を参照しながら説明する。
[First embodiment]
Next, connection state determination processing and sensor output reading processing related to each
図6は、第1実施形態におけるセンサ出力読み取り処理の流れを説明するための図、図7と図8は、第1実施形態における接続状態判定処理を示すフローチャートである。なお、図6〜図8において、トナー濃度センサ15以外のセンサの処理については記載を省略している。
FIG. 6 is a diagram for explaining the flow of the sensor output reading process in the first embodiment, and FIGS. 7 and 8 are flowcharts showing the connection state determination process in the first embodiment. 6 to 8, the description of the processes of sensors other than the
まず、図6に示すように、最初に、時刻t1において電圧制御部40によって各トナー濃度センサ15に所定の制御電圧VSが印加される(#1)。時刻t1から時刻t2までの期間T1(例えば220ms)は各トナー濃度センサ15の出力電圧を安定させるための待ち時間である(#2)。
First, as shown in FIG. 6, first, a predetermined control voltage VS is applied to each
出力電圧のサンプリングは、アナログスイッチ31による切り替えによって、濃度ポートポートPT0、濃度ポートPT1、濃度ポートPT2、濃度ポートPT3、所定ポートPT4、所定ポートPT5、所定ポートPT6、および所定ポートPT7の順で行われるが、各ポートPT0〜PT7に接続される各センサの順番は特に重要ではない。
The sampling of the output voltage is performed in the order of the density port port PT0, the density port PT1, the density port PT2, the density port PT3, the predetermined port PT4, the predetermined port PT5, the predetermined port PT6, and the predetermined port PT7 by switching by the
時刻t2に達すると、最初のポート切替えが行われて、トナー濃度センサ15Yが接続されている入力ポートPT0が出力ポートPT20に接続される(#3)。時刻t3からt4までの期間に、検出信号KSYのサンプリングが行われる。
When time t2 is reached, the first port switching is performed, and the input port PT0 to which the
なお、時刻t3からt4、t5からt6、t7からt8、t9からt10までの期間T2は、例えば、0.3秒である。この期間T2の長さは図4に示したリップル周期Trよりも少し長い期間であり、検出信号KSの実際のリップル周期Trに応じて変更すればよい。 Note that the period T2 from time t3 to t4, t5 to t6, t7 to t8, t9 to t10 is, for example, 0.3 seconds. The length of the period T2 is a period slightly longer than the ripple period Tr shown in FIG. 4, and may be changed according to the actual ripple period Tr of the detection signal KS.
CPU321は、時刻t3からt4までの期間に、トナー濃度センサ15の出力電圧の1つの周期におけるリップル電圧成分Vrの最大値Vpと最小値Vvとを充分サンプリングできる回数N(例えば、50回)のデータサンプリングを、出力ポートPT0に現れている検出信号KSYに対して行う。そのため、例えば、カウンタをリセットし(#4)、検出信号KSYのサンプリングを行い(#5)、カウンタ値を1つ進め(#6)、カウンタ値が所定の回数Nか否かをチェックする(#7)。回数Nより小さい場合は(#7のNo)、期間T2をN分割した時間分遅延させ(#8)、検出信号KSYの次のサンプリングを行う(#5)。なお、1つの周期内の信号をN回サンプリングする処理は、プログラムによってCPU321および図示しないその周辺回路が行う。
The
カウンタ値がNの場合は(#7のYes)、差分検出部322は、N個のサンプリングデータのうち、最大値Vpと最小値Vvとを取得し、それらの差分pv(接続判定値)を算出する(#9)。その後、CPU321はN個のデータの平均値を算出して、検出信号KSYの直流成分Vcとして設定する(#10)。なお、カウンタ値がNの場合の上記の処理(#9、#10)は、図6には図示していないが、時刻t4が終了して次のポートの切替えが終了する時刻t5までの期間において高速に行われる。
When the counter value is N (Yes in # 7), the
ここで、例えば、トナー濃度センサ15Yの接続状態が不良である場合は、アナログスイッチ31の入力ポートPT0はオープン状態になっている。そのため、時刻t3からt4までの期間において上記のデータサンプリングが行われることによって得られる差分Vpvは、ほぼゼロとなる。なお、信号処理部32のコンデンサC1に、1つ前の入力ポートから入力された信号による電荷が残留している場合であっても、差分Vpvはほぼゼロである。
Here, for example, when the connection state of the
このことから、差分Vpvの値を判断すれば、トナー濃度センサ15の接続状態を容易に判定できる。本実施形態では、この判定のための所定の閾値thとして、図4に例示した検出信号KSの波形を事前に測定して、その差分Vpvの例えば1/2の値、具体的には、例えば、0.5Vに設定している。そのため、差分Vpvが閾値th以上であれば、トナー濃度センサ15の接続状態は正常であると判断でき、差分Vpvが閾値thより小さければ、トナー濃度センサ15の接続状態は不良であると判断できる。
From this, the connection state of the
図6〜図8を再び参照する。50回のデータサンプリングとその処理が終了すると、信号処理部32によって、差分Vpvが所定の閾値th(本実施形態では0.5V)と比較判定される(#11)。差分Vpvが所定の閾値thより小さい場合は(#11のYes)、信号処理部32はトナー濃度センサ15Yの接続状態が不良であると判断する。
Reference is again made to FIGS. When 50 times of data sampling and its processing are completed, the
トナー濃度センサ15Yの接続状態が不良であると判断されると、それまでに記憶されていた各トナー濃度センサ15に対する直流成分Vcが破棄され、トナー濃度センサ15Yの接続状態が正常でない旨のトラブルメッセージが操作パネル33の液晶ディスプレイに表示される(#80)。これにより、ユーザまたはサービスマンは接続不良を認識することができる。同時に、以降の全ての接続状態判定処理、センサ出力読み取り処理、トナー濃度制御処理などが中止され、間違ったトナー濃度検出値に基づいたトナーの過補給が行われることはない。
If it is determined that the connection state of the
反対に、信号処理部32によって、トナー濃度センサ15Yの接続状態が正常であると判断されると(#11のNo)、時刻t3〜t5の期間に算出された検出信号KSYの直流成分Vcが、図示しない記憶部によって一時的に記憶されて、後述するトナー濃度を示すデータとして使用される。その後、次の入力ポートPT1が出力ポートPT20に接続され(#23)、時刻t5からt7までの期間、上記と同様の処理と判定(#24〜#31)がトナー濃度センサ15Mと検出信号KSMに対して行われる。
On the other hand, when the
トナー濃度センサ15Mの接続が正常と判定されると(#31のNo)、時刻t5〜t7の期間に算出された検出信号KSMの直流成分Vcが、図示しない記憶部によって一時的に記憶されて、後述するトナー濃度制御処理のための値として使用される。その後、次の入力ポートPT2が出力ポートPT20に接続され(#43)、時刻t7からt9までの期間、上記と同様の処理と判定(#44〜#51)がトナー濃度センサ15Cと検出信号KSCに対して行われる。
When it is determined that the connection of the
トナー濃度センサ15Cの接続が正常と判定されると(#51のNo)、時刻t7〜t9の期間に算出された検出信号KSCの直流成分Vcが、図示しない記憶部によって一時的に記憶されて、後述するトナー濃度制御処理のための値として使用される。その後、次の入力ポートPT3が出力ポートPT20に接続され(#63)、時刻t9からt11までの期間、上記と同様の処理と判定(#64〜#71)がトナー濃度センサ15Kと検出信号KSCに対して行われる。
When it is determined that the connection of the
トナー濃度センサ15Kの接続が正常と判定されると(#71のNo)、トナー濃度センサ15の接続状態判定処理は終了し、次の入力ポートPT4が出力ポートPT20に接続され、その他のセンサに対する処理が行われるが(図6の時刻t11以降)、その説明は省略する。
When it is determined that the connection of the
以上説明したトナー濃度センサ15の接続状態判定処理において、各色のトナー濃度センサ15全ての接続状態が正常であると判定された場合のみ、CPU321は、この接続状態判定処理の期間において検出されたそれぞれのトナー濃度センサ15の直流成分Vcに応じて、現像装置13Y、13M、13C、13Kにおける、現像材のトナー濃度制御処理を行う。
In the connection state determination process of the
[ 第2実施形態]
第1実施形態では、各検出信号KSの1つのリップル周期の開始から終了までの期間のサンプリングデータに基づいて、各トナー濃度センサ15の接続状態の良否を判定した。そのため、4つのトナー濃度センサ15接続状態の良否を判定するには、少なくともリップル周期Trの約4倍の時間が必要になる。しかし、トナー濃度センサ15の接続状態の良否判定時間の短縮が望まれる場合がある。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, whether the connection state of each
第2実施形態は上記の背景を考慮したものであり、第1実施形態よりも接続状態の良否判定の時間を短縮しようとするものである。以下、第2実施形態における各トナー濃度センサ15に関わる接続状態判定処理とセンサ出力読み取り処理について図面を参照しながら説明する。
The second embodiment takes the above background into consideration and intends to shorten the time for determining the quality of the connection state as compared to the first embodiment. Hereinafter, connection state determination processing and sensor output reading processing related to each
図9は、第2実施形態におけるセンサ出力読み取り処理の流れを説明するための図、図10は、第2実施形態における接続状態判定処理を示すフローチャートである。なお、図9と図10のトナー濃度センサ15以外のセンサの処理についての説明は省略する。
FIG. 9 is a diagram for explaining the flow of the sensor output reading process in the second embodiment, and FIG. 10 is a flowchart showing the connection state determination process in the second embodiment. A description of the processing of sensors other than the
まず、図9に示すように、最初に、時刻t1において電圧制御部40によって各トナー濃度センサ15に所定の制御電圧VSが印加される(#101)。時刻t1から時刻t2までの期間T1(例えば220ms)は各トナー濃度センサ15の出力電圧を安定させるための待ち時間である(#102)。
First, as shown in FIG. 9, first, at time t1, the
出力電圧のサンプリングは、アナログスイッチ31による切り替えによって、濃度ポートポートPT0〜所定ポートPT7の順で行われるが、各ポートPT0〜PT7に接続される各センサの順番は特に重要ではない。
The sampling of the output voltage is performed in the order of the density port port PT0 to the predetermined port PT7 by switching by the
時刻t2に達すると、最初のポート切替えが行われて、トナー濃度センサ15Yが接続されている入力ポートPT0が出力ポートPT20に接続される(#103)。その直後に、検出信号KSYのサンプリングが開始される(#104)。検出信号KSYの最初のサンプリングデータが取得されると、差分検出部322は、そのデータを検出信号KSYの最大値Vpおよび最小値Vvとして設定し、検出信号KSYの最大値Vpと最小値Vvの差分Vpv(接続判定値)を算出する(#105)。ただし、この回は初回なので、最大値Vpと最小値Vvは同じ値であり、それらの差分Vpvはゼロである。
When time t2 is reached, the first port switching is performed, and the input port PT0 to which the
次に、信号処理部32は、これまでに得た検出信号KSYのサンプリングデータの平均値(直流成分Vc)を算出する(#106)。そして、検出信号KSYの差分Vpvを所定の閾値thと比較する(#107)。差分Vpvが閾値thより小さい場合の回数がn回、例えば4回となったときに、トナー濃度センサ15Yの接続状態が不良であると判断し(#108のYes)、トラブルメッセージを操作パネル33の液晶ディスプレイに表示する(#150)。これにより、ユーザまたはサービスマンは接続不良を認識することができる。同時に、以降の全ての接続状態判定処理、センサ出力読み取り処理、トナー濃度制御処理などが中止され、間違ったトナー濃度検出値に基づいたトナーの過補給が行われることはない。なお、所定の回数nは、ノイズなどの要因によって接続が不良と誤判定される場合に、1回の判定で接続が不良であると決定されてしまうことを避けるための安全弁的な役割を果たすもので、実際の使用状態に応じて設定すればよい。
Next, the
また、差分Vpvと比較される所定の閾値thは、第1実施形態で説明したものと同じである。閾値thを大きくしすぎると、実際に接続状態が不良の場合であっても、不良と判定されるまでに多くのサンプリングデータが必要になり、時間がかかる。反対に、閾値thを小さく設定しすぎると、トナー濃度センサ15の接続状態が正常であるにもかかわらず、不良であると誤判定される可能性が生じるため、実際の検出信号KSに即した閾値にする必要がある。
The predetermined threshold th compared with the difference Vpv is the same as that described in the first embodiment. If the threshold value th is too large, even if the connection state is actually bad, a lot of sampling data is required until it is judged as bad, and it takes time. On the other hand, if the threshold value th is set too small, there is a possibility that the
ステップ#107において、差分Vpvが閾値th以上の場合は(#107のNo)、次の入力ポートが選択され、トナー濃度センサ15Mが接続されている入力ポートPT1が出力ポートPT20に接続される(#113)。その直後に、検出信号KSMのサンプリングが開始される(#114)。このような、トナー濃度センサ15Mの接続状態判定処理(#113〜#118)、トナー濃度センサ15Cの接続状態判定処理(#123〜128)、トナー濃度センサ15Kの接続状態判定処理(#133〜#138)は、上記のトナー濃度センサ15Yに対する接続状態判定処理(#103〜108)と同様であるので、その説明は省略する。
If the difference Vpv is greater than or equal to the threshold th in step # 107 (No in # 107), the next input port is selected, and the input port PT1 to which the
ステップ#107で「No」の場合は、トナー濃度センサ15に対して上記の処理(#103〜#138)を所定の回数繰り返す(#140)。所定の回数を多くすると、各色の検出信号KSから得られる最大値Vp、最小値Vv、それらの差分Vpv(接続判定値)、平均値(直流成分Vc)の精度が高くなる。従って、所定の回数は、接続状態判定処理の時間と精度との兼ね合いで設定すればよい。
If “No” in
[第3実施形態]
第1と第2実施形態では、所定のトナー濃度センサ15が出力ポートPT20に接続されている期間、そのトナー濃度センサ15の検出信号KSがサンプリングされる。信号処理部32が備える差分検出部322が、最大値Vpと最小値Vv、それらの差分Vpvを検出し、接続状態判定処理に使用する。トナー濃度検出信号KSの電圧値も平均値(直流成分Vc)という形で信号処理部32が同時に検出している。そのため、CPU321の負荷が増加し、その他の制御にCPU321を使用できる設計裕度が減少する可能性もある。
[Third embodiment]
In the first and second embodiments, the detection signal KS of the
CPU321の負荷を軽減できる第3実施形態について、図11を参照して簡単に説明する。図11は、第3実施形態におけるトナー濃度センサ15とアナログスイッチ31と信号処理部32との接続の一例を示す図である。
A third embodiment capable of reducing the load on the
図5に示した構成と比較すると、図11に示す構成は、各色のトナー濃度センサ15とアナログスイッチ31の各入力ポートPT0〜PT3との信号ラインに、それぞれ差分検出回路30が接続された構成になっている。また、信号処理部32に、差分検出回路30の出力を所定の閾値と比較する比較回路322aが付加されている。
Compared to the configuration shown in FIG. 5, the configuration shown in FIG. 11 is a configuration in which the
図11に示す構成において、別途設けられた差分検出回路30が、検出信号KSのリップル周期Trの期間における最大値Vp、最小値Vv、それらの差分Vpvを検出する。つまり、トナー濃度センサ15が正常に接続されていないと、差分検出回路30に接続された信号ラインがオープン状態となり、閾値th以上の差分Vpvが生じることはない。なお、閾値thは第1、第2実施形態と同様に設定される。また、差分検出回路30それ自体は従来のリップル電圧検出回路などで構成することが可能である。また、比較回路322aも既知の回路を利用できる。
In the configuration shown in FIG. 11, a separately provided
また、図11に示す構成では、トナー濃度制御処理に使用される検出信号KSの平均値が、アナログスイッチ31を介して信号処理部32によって読み取られる。そのため、信号処理部32を構成する抵抗R1とコンデンサC1の時定数は、第1、第2実施形態の場合よりも大きくしておいてよい。例えば、図4に示す検出信号KSのリップル電圧成分Vrが平滑される程度の値に設定しておいてよい。
In the configuration shown in FIG. 11, the average value of the detection signals KS used for the toner density control process is read by the
各差分検出回路30から出力される差分Vpv(接続判定値)を信号処理部32の比較回路322aが閾値thと比較し、信号処理部32は、接続判定値が閾値thより小さい場合に、該当するトナー濃度センサ15が正常に接続されていないと判定する。トナー濃度センサ15が1つでも正常に接続されていないと判定されると、トナー濃度制御処理を行わないため、トナーの過補給が行われることはない
(各実施形態における効果)
第1実施形態では、検出信号KSの1つのリップル周期Trに渡って検出信号KSを所定の回数サンプリングするため、正確な差分Vpv(接続判定値)を取得することができる。
The
In the first embodiment, since the detection signal KS is sampled a predetermined number of times over one ripple cycle Tr of the detection signal KS, an accurate difference Vpv (connection determination value) can be obtained.
また、第1実施形態の構成では、検出信号KSがプルダウン抵抗によって分圧されることがなく、トナー濃度センサ15の検出範囲(検出感度)のワイドレンジ化を実現することができる。また、それぞれのトナー濃度センサ15に対して、接続状態判定処理のためのサンプリングデータとセンサ出力読み取り処理のためのサンプリングデータとが共通であるため、時間短縮や制御の簡素化が図れる。
In the configuration of the first embodiment, the detection signal KS is not divided by the pull-down resistor, and the detection range (detection sensitivity) of the
また、第1実施形態では、アナログスイッチ31によって各センサ信号の入力の切り替えを行うことによって、当該各センサ信号をA/D変換するA/D変換器320を複数設けなくてもよい。したがって、コスト的に有利である。
In the first embodiment, it is not necessary to provide a plurality of A /
また、第1実施形態では、例えば、現像装置を1つ備える白黒の画像形成装置の単一のトナー濃度センサを、トナー濃度センサ以外のその他のセンサとともにアナログスイッチ31に接続しても、上記の接続状態判定処理とトナー濃度制御処理とを行うことができる。
In the first embodiment, for example, even if a single toner density sensor of a black and white image forming apparatus including one developing device is connected to the
第2実施形態では、リップル周期Trに渡って検出信号KSをサンプリングする必要が無く、第1実施形態に比べて、接続状態判定処理をより早く行うことができる。その他の効果に関しては第1実施形態と同様である。 In the second embodiment, it is not necessary to sample the detection signal KS over the ripple period Tr, and the connection state determination process can be performed faster than in the first embodiment. Other effects are the same as in the first embodiment.
第3実施形態では、アナログスイッチ31と信号処理部32とは別に検出信号KSの差分検出部を設けるため、CPU321の負荷を軽減することができる。
In the third embodiment, since the difference detection unit for the detection signal KS is provided separately from the
以上により、上記の実施形態に係る画像形成装置1によれば、トナー濃度センサ15の接続状態を、従来より容易、低コスト、かつ確実に検出することできる。
As described above, according to the
その他、画像形成装置1の全体または各部の構成、処理内容、処理順序等は、本発明の趣旨に沿って適宜変更することが可能である。
In addition, the configuration of the entire
1 画像形成装置
11 感光体
13 現像装置(現像手段)
15 トナー濃度センサ(濃度検出手段)
22,23 IDCセンサ
24 温度センサ
25 湿度センサ
30 差分検出回路(差分検出手段)
31 アナログスイッチ(切替え手段)
32 信号処理部(信号処理手段)
100 制御部
320 A/D変換器(A/D変換手段)
321 CPU(プロセッサ)
322 差分検出部(差分検出手段)
322a 比較回路
40 電圧制御部
C1 コンデンサ
KS 検出信号(濃度検出信号)
PT0,PT1,PT2,PT3 濃度ポート
PT4,PT5,PT6,PT7 所定ポート
SH 湿度信号
SN1,SN2 濃度信号
ST 温度信号
Vp 最大値
Vpv 差分(接続判定値)
VS 制御電圧
Vv 最小値
th 閾値
DESCRIPTION OF
15 Toner density sensor (density detection means)
22, 23
31 Analog switch (switching means)
32 Signal processing unit (signal processing means)
100 Control Unit 320 A / D Converter (A / D Conversion Unit)
321 CPU (processor)
322 Difference detection unit (difference detection means)
PT0, PT1, PT2, PT3 Concentration port PT4, PT5, PT6, PT7 Predetermined port SH Humidity signal SN1, SN2 Concentration signal ST Temperature signal Vp Maximum value Vpv Difference (connection determination value)
VS control voltage Vv minimum value th threshold
Claims (4)
前記複数の現像手段内のそれぞれのトナー濃度に基づいた濃度検出信号を出力する複数の濃度検出手段と、
前記濃度検出信号を処理する信号処理手段と、
それぞれの前記濃度検出手段を、順次切り替えて選択的に前記信号処理手段に接続する切替え手段と、
それぞれの前記濃度検出信号の電圧の最大値と最小値との差分を接続判定値として検出する差分検出手段と、を有し、
前記信号処理手段は、選択された前記濃度検出手段の濃度検出信号の電圧を、トナー濃度を表す電圧として処理するとともに、前記接続判定値が所定の閾値より小さい場合に、該接続判定値が検出された濃度検出信号を出力する濃度検出手段が前記信号処理手段に正常に接続されていないと判定するものであり、
前記接続判定値は、同一の前記濃度検出手段が前記切替え手段によって前記信号処理手段に接続される複数の異なる期間におけるサンプリングデータから算出される、
ことを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising a plurality of developing means and forming an image by an electrophotographic process,
A plurality of density detecting means for outputting density detection signals based on respective toner densities in the plurality of developing means;
Signal processing means for processing the concentration detection signal;
Switching means for sequentially switching each of the concentration detection means to selectively connect to the signal processing means;
Differential detection means for detecting a difference between the maximum value and the minimum value of the voltage of each concentration detection signal as a connection determination value ;
The signal processing means processes the voltage of the density detection signal of the selected density detection means as a voltage representing toner density, and detects the connection judgment value when the connection judgment value is smaller than a predetermined threshold value. Determining that the concentration detection means for outputting the concentration detection signal is not normally connected to the signal processing means ,
The connection determination value is calculated from sampling data in a plurality of different periods in which the same concentration detection unit is connected to the signal processing unit by the switching unit .
An image forming apparatus.
請求項1記載の画像形成装置。 The difference detection means sequentially samples the voltage of the concentration detection signal to obtain sampling data, and calculates a difference between the maximum value and the minimum value of the sampling data as the connection determination value.
The image forming apparatus according to claim 1.
前記複数の濃度検出手段の全てが前記信号処理手段に正常に接続されたと判定された場合のみ、前記トナー濃度を表す電圧に基づいて、前記複数の現像手段における現像材のトナー濃度制御処理を行う、
請求項1または2記載の画像形成装置。 The signal processing means calculates an average value of the sampling data for the plurality of density detection means as a voltage representing the toner density, respectively.
Only when it is determined that all of the plurality of density detection units are normally connected to the signal processing unit, the toner density control processing of the developer in the plurality of development units is performed based on the voltage representing the toner density. ,
The image forming apparatus according to claim 1 or 2 wherein.
前記複数の濃度検出手段を、順次切り替えて選択的に信号処理手段に接続するステップと、
選択的に接続された前記濃度検出手段の前記濃度検出信号を逐次処理することによって、各濃度検出手段のトナー濃度を表す電圧値を取得するステップと、
それぞれの前記濃度検出信号の電圧の最大値と最小値との差分を検出するステップと、
検出された前記差分が所定の閾値より小さい場合に、当該差分が検出された濃度検出信号を出力する濃度検出手段が正常に接続されていないと判定するステップと、を有する
ものであり、
前記差分は、同一の前記濃度検出手段が切り替えられて前記信号処理手段に接続される複数の異なる期間におけるサンプリングデータから算出される、
ことを特徴とする接続状態判定方法。 A connection state determination method for determining a connection state of a plurality of density detection means for outputting density detection signals based on respective toner densities in the development means,
Sequentially switching the plurality of concentration detection means and selectively connecting to the signal processing means;
Obtaining a voltage value representing the toner density of each density detection means by sequentially processing the density detection signals of the density detection means selectively connected;
Detecting a difference between a maximum value and a minimum value of a voltage of each of the concentration detection signals;
When the detected difference is smaller than a predetermined threshold value, the step of determining that the concentration detection means for outputting the concentration detection signal from which the difference is detected is not normally connected is included.
Is,
The difference is calculated from sampling data in a plurality of different periods when the same concentration detection unit is switched and connected to the signal processing unit .
The connection state determination method characterized by the above-mentioned.
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---|---|---|---|
JP2010064896A JP5423517B2 (en) | 2010-03-19 | 2010-03-19 | Image forming apparatus and toner density sensor connection state determination method |
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