JP5451241B2 - Developer detection apparatus and image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、現像剤を貯蔵する現像剤貯蔵容器と、現像剤貯蔵容器の壁に取付けられて内部の現像剤の有無を検知可能なトナーセンサと、トナーセンサを清掃するワイパと、を備える現像剤検知装置及び画像形成装置に関する。   The present invention includes a developer storage container that stores a developer, a toner sensor that is attached to a wall of the developer storage container and can detect the presence or absence of the developer inside, and a wiper that cleans the toner sensor. The present invention relates to an agent detection device and an image forming apparatus.

従来、画像形成装置には、トナーを感光体ドラムに現像するために現像装置が設けられる。そして、現像装置には、トナーを貯蔵する現像剤貯蔵容器を有する現像剤搬送装置が設けられる。この現像剤貯蔵容器には、画像形成装置本体に着脱可能であるメイントナー容器、画像形成装置本体に内蔵されて着脱不可であるサブトナー容器が含まれる場合がある。この場合に、トナーは、メイントナー容器、サブトナー容器、、現像装置といった経路を辿り、感光体ドラムへと現像されていく。サブトナー容器は、メイントナー容器の内部にトナーが無いことが検知されてからも暫くの間に記録材への画像形成が可能となるようにするために設けられる。こうしたサブトナー容器の内部でトナーの有無を検知する発明として、特許文献1に記載の発明がある。その他、こうした現像剤貯蔵容器の内部のトナーの有無を検知するセンサとして、特許文献2に記載の発明がある。   Conventionally, an image forming apparatus is provided with a developing device for developing toner on a photosensitive drum. The developing device is provided with a developer transport device having a developer storage container for storing toner. The developer storage container may include a main toner container that can be attached to and detached from the main body of the image forming apparatus, and a sub toner container that is built into the main body of the image forming apparatus and cannot be attached and detached. In this case, the toner follows the path of the main toner container, the sub toner container, and the developing device, and is developed to the photosensitive drum. The sub-toner container is provided so that an image can be formed on the recording material for a while after it is detected that there is no toner in the main toner container. As an invention for detecting the presence / absence of toner inside such a sub-toner container, there is an invention described in Patent Document 1. In addition, there is an invention described in Patent Document 2 as a sensor for detecting the presence or absence of toner in the developer storage container.

特許文献1には、サブトナー容器にトナーセンサが設けられ、トナーセンサの検知面の上で清掃部材が往復運動し、その往復運動後に検知面の外側の一定位置で清掃部材が停止する現像剤貯蔵容器に関する発明が開示される。こうした特許文献1に記載の発明によれば、メイントナー容器の内部で十分にほぐされたトナーがサブトナー容器の内部へと移動するために、トナーセンサの検知面にトナーが付着することが防止される。その結果、トナーの誤検知が防止される。   In Patent Document 1, a toner sensor is provided in a sub-toner container, a cleaning member reciprocates on a detection surface of the toner sensor, and the cleaning member stops at a fixed position outside the detection surface after the reciprocation. An invention relating to containers is disclosed. According to the invention described in Patent Document 1, the toner sufficiently loosened inside the main toner container moves to the inside of the sub toner container, so that the toner is prevented from adhering to the detection surface of the toner sensor. The As a result, erroneous detection of toner is prevented.

特許文献2には、現像剤貯蔵容器に設けられる2端子型圧電素子を用いたトナーセンサに関する発明が開示される。特許文献2に記載の発明では、トナーセンサは、トナーが負荷として加えられる2端子型圧電素子と、この2端子型圧電素子をこの圧電素子の共振周波数を含む周波数範囲で掃引する発振回路とを備える。また、このトナーセンサは、2端子型圧電素子のインピーダンスに対応した出力電圧を発生させるように駆動する駆動回路と、予め基準電圧を設定して、この基準電圧と前記出力電圧とを比較してトナーの有無を判断する比較手段とを備える。こうした特許文献2に記載の発明によれば、現像剤貯蔵容器の小型化を実現することができる。   Patent Document 2 discloses an invention relating to a toner sensor using a two-terminal piezoelectric element provided in a developer storage container. In the invention described in Patent Document 2, the toner sensor includes a two-terminal piezoelectric element to which toner is applied as a load, and an oscillation circuit that sweeps the two-terminal piezoelectric element in a frequency range including a resonance frequency of the piezoelectric element. Prepare. In addition, the toner sensor has a driving circuit that is driven to generate an output voltage corresponding to the impedance of the two-terminal piezoelectric element, a reference voltage is set in advance, and the reference voltage is compared with the output voltage. Comparing means for determining the presence or absence of toner. According to the invention described in Patent Document 2, it is possible to reduce the size of the developer storage container.

前述してきた特許文献2に記載のトナーセンサの構成と、特許文献1に記載のトナーセンサのセンサ面を清掃する構成と、を備える構成によれば、サブトナー容器の小型化は実現される。   According to the configuration including the configuration of the toner sensor described in Patent Document 2 described above and the configuration of cleaning the sensor surface of the toner sensor described in Patent Document 1, the sub-toner container can be reduced in size.

特開2006−047778号公報JP 2006-047778 A 特開平6−27065号公報JP-A-6-27065

しかしながら、特許文献1及び2に記載の発明では、清掃部材は、トナーセンサの検知面で一定角度で往復運動した後に、検知面の外側に待機される。そのために、清掃部材の待機スペースが余分に確保されることになり、現像剤貯蔵容器の縮小化が妨げられる。   However, in the inventions described in Patent Documents 1 and 2, the cleaning member reciprocates at a predetermined angle on the detection surface of the toner sensor, and then waits outside the detection surface. For this reason, an extra standby space for the cleaning member is secured, which prevents the developer storage container from being reduced.

また、清掃部材は、往復運動した後に両端部でトナーの圧力を受け易く、経時的に変形して、トナーセンサの検知面で機能できる可動範囲が実質的に狭められ、清掃部材がトナーセンサの検知面の内側で停止することがあった。このように清掃部材がトナーセンサの検知面の内側に停止することにより、トナーセンサの誤検知が生じる場合があった。   Further, the cleaning member is susceptible to toner pressure at both ends after reciprocating, and is deformed over time, so that the movable range that can function on the detection surface of the toner sensor is substantially narrowed. Sometimes it stopped inside the detection surface. As described above, when the cleaning member stops on the inner side of the detection surface of the toner sensor, erroneous detection of the toner sensor may occur.

本発明は、上記実情に鑑み、清掃部材の待機スペースの狭小化を実現して現像剤貯蔵容器の小型化を実現することができる現像剤検知装置を提供することを課題とする。   In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide a developer detection device that can reduce the standby space of the cleaning member and reduce the size of the developer storage container.

上記課題を解決するために、本発明の現像剤検知装置は、現像剤を貯蔵可能な現像剤貯蔵容器と、前記現像剤貯蔵容器の壁に取付けられ、前記現像剤貯蔵容器の内部の現像剤の有無によって異なる駆動特性を示す現像剤有無検知手段と、前記現像剤有無検知手段の表面を移動しつつ清掃する清掃部材と、前記清掃部材を駆動する駆動機構と、前記駆動機構によって前記現像剤有無検知手段の表面に前記清掃部材の少なくとも一部を停止させた状態で、前記現像剤有無検知手段が示す駆動特性に基づいて前記現像剤貯蔵容器の内部の現像剤の有無を判定するコントローラと、を有し、前記現像剤有無検知手段の駆動特性は、前記現像剤有無検知手段の出力電圧の特性であり、前記コントローラは、前記現像剤有無検知手段の表面の複数の停止位置で前記清掃部材を停止させる毎に前記現像剤有無検知手段の出力電圧が最大値となる最大出力電圧を計測する最大出力電圧計測部と、前記最大出力電圧計測部の計測結果に基づいて、前記複数の停止位置の中から前記現像剤有無検知手段の出力電圧が最大となる最大出力電圧位置を選択し、前記最大出力電圧位置に停止するように前記清掃部材の駆動を制御する第1停止位置制御部と、を備えることを特徴とする。
また、本発明の他の現像剤検知装置は、現像剤を貯蔵可能な現像剤貯蔵容器と、前記現像剤貯蔵容器の壁に取付けられ、前記現像剤貯蔵容器の内部の現像剤の有無によって異なる駆動特性を示す現像剤有無検知手段と、前記現像剤有無検知手段の表面を移動しつつ清掃する清掃部材と、前記清掃部材を駆動する駆動機構と、前記駆動機構によって前記現像剤有無検知手段の表面に前記清掃部材の少なくとも一部を停止させた状態で、前記現像剤有無検知手段が示す駆動特性に基づいて前記現像剤貯蔵容器の内部の現像剤の有無を判定するコントローラと、を有し、前記現像剤有無検知手段の駆動特性は、前記現像剤有無検知手段の周波数の特性であり、前記清掃部材の先端は、前記現像剤有無検知手段の表面の領域内に接触可能に配置され、前記コントローラは、前記現像剤有無検知手段の表面の複数の停止位置で前記清掃部材を停止させる毎に前記現像剤有無検知手段の出力電圧の一の極大値に対応する第1周波数、及び、他の極大値に対応する第2周波数を計測する周波数計測部と、前記周波数計測部の計測結果に基づいて、前記第1周波数及び前記第2周波数の差分の絶対値が最小となる最小絶対値位置を前記複数の停止位置の中から選択し、前記最小絶対値位置に停止するように前記清掃部材の駆動を制御する第2停止位置制御部と、を備えることを特徴とする。
In order to solve the above problems, a developer detection device of the present invention includes a developer storage container capable of storing a developer, a developer attached to a wall of the developer storage container, and a developer inside the developer storage container. Developer presence / absence detection means that exhibits different driving characteristics depending on the presence / absence of the developer, a cleaning member that cleans while moving the surface of the developer presence / absence detection means, a drive mechanism that drives the cleaning member, and the developer by the drive mechanism A controller for determining the presence or absence of the developer in the developer storage container based on the drive characteristics indicated by the developer presence / absence detection means in a state where at least a part of the cleaning member is stopped on the surface of the presence / absence detection means; has the driving characteristics of the developer presence detection means, wherein a characteristic of the output voltage of the developer presence detection means, said controller includes a plurality of stop positions of the surface of the developer presence detection means Based on the measurement result of the maximum output voltage measurement unit, the maximum output voltage measurement unit that measures the maximum output voltage at which the output voltage of the developer presence / absence detection means becomes the maximum value every time the cleaning member is stopped at A first stop position that selects a maximum output voltage position at which the output voltage of the developer presence / absence detecting means is maximized from a plurality of stop positions, and controls driving of the cleaning member so as to stop at the maximum output voltage position. And a control unit .
Further, another developer detection device of the present invention is attached to a developer storage container capable of storing a developer and a wall of the developer storage container, and differs depending on the presence or absence of the developer inside the developer storage container. A developer presence / absence detecting means exhibiting driving characteristics; a cleaning member for cleaning while moving the surface of the developer presence / absence detecting means; a drive mechanism for driving the cleaning member; and the developer presence / absence detecting means by the drive mechanism. A controller for determining the presence / absence of a developer inside the developer storage container based on a driving characteristic indicated by the developer presence / absence detecting means in a state where at least a part of the cleaning member is stopped on the surface. The driving characteristic of the developer presence / absence detecting means is a frequency characteristic of the developer presence / absence detecting means, and the tip of the cleaning member is disposed so as to be in contact with the surface area of the developer presence / absence detecting means, The controller includes a first frequency corresponding to one maximum value of the output voltage of the developer presence / absence detection means each time the cleaning member is stopped at a plurality of stop positions on the surface of the developer presence / absence detection means, and the like And a minimum absolute value position at which the absolute value of the difference between the first frequency and the second frequency is minimized based on the measurement result of the frequency measurement unit, and a frequency measurement unit that measures the second frequency corresponding to the local maximum value And a second stop position control unit that controls driving of the cleaning member so as to stop at the minimum absolute value position.

以上のように、本発明によれば、清掃部材が現像剤有無検知手段の表面に停止しても、現像剤有無検知手段の駆動特性に基づいて現像剤貯蔵容器の内部にある現像剤の有無は判断される。したがって、清掃部材を現像剤有無検知手段の表面の外側に停止する必要性は無くなる。その結果、清掃部材の待機スペースの狭小化が実現され、現像剤貯蔵容器の小型化が実現される。   As described above, according to the present invention, even if the cleaning member stops on the surface of the developer presence / absence detection unit, the presence / absence of the developer in the developer storage container based on the driving characteristics of the developer presence / absence detection unit. Is judged. Therefore, it is not necessary to stop the cleaning member outside the surface of the developer presence / absence detecting means. As a result, the waiting space for the cleaning member is reduced, and the developer storage container is reduced in size.

本発明の実施例1に係る現像剤搬送装置を備える画像形成装置を構成を示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an image forming apparatus including a developer conveyance device according to Embodiment 1 of the present invention. 現像剤搬送装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a developing agent conveyance apparatus. トナーセンサ、及び、清掃部材の駆動機構の構成を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view illustrating configurations of a toner sensor and a cleaning member drive mechanism. 現像剤有無検知手段の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a developer presence / absence detecting unit. 圧電素子の周波数特性を示すグラフである。It is a graph which shows the frequency characteristic of a piezoelectric element. コンパレータ回路の回路図である。It is a circuit diagram of a comparator circuit. 検知面の表面に清掃部材を停止させる停止位置を示す平面図である。It is a top view which shows the stop position which stops the cleaning member on the surface of a detection surface. サブトナー容器の内部にトナーが存在しない状態において、清掃部材が検知面の表面の各停止位置で停止する場合の出力電圧及び周波数の関係を示すグラフである。6 is a graph showing a relationship between an output voltage and a frequency when a cleaning member stops at each stop position on the surface of a detection surface in a state where no toner is present inside a sub toner container. 検知面の表面に清掃部材を停止させる停止位置を示す平面図である。It is a top view which shows the stop position which stops the cleaning member on the surface of a detection surface. コントローラによる清掃部材の停止位置設定制御工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the stop position setting control process of the cleaning member by a controller. 停止位置及びピーク出力値の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a stop position and a peak output value. 実施例2に係る現像剤搬送装置が有する清掃部材及びトナーセンサの配置関係を示す平面図及び側面図である。FIG. 10 is a plan view and a side view illustrating a positional relationship between a cleaning member and a toner sensor included in a developer conveyance device according to a second embodiment. サブトナー容器の内部にトナーが存在しない状態において、清掃部材が検知面の表面の各停止位置で停止する場合の出力電圧及び周波数の関係を示すグラフである。6 is a graph showing a relationship between an output voltage and a frequency when a cleaning member stops at each stop position on the surface of a detection surface in a state where no toner is present inside a sub toner container. 検知面の表面に清掃部材を停止させる停止位置を示す平面図である。It is a top view which shows the stop position which stops the cleaning member on the surface of a detection surface. 停止位置、第1ピーク値に対応する第1周波数、第2ピーク値に対応する第2周波数、第1周波数及び第2周波数の周波数差分値の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship of the frequency difference value of a stop position, the 1st frequency corresponding to a 1st peak value, the 2nd frequency corresponding to a 2nd peak value, a 1st frequency, and a 2nd frequency.

以下、本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載される構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対位置等は、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるから、特に特定的な記載が無い限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。   Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail by way of example. However, since the dimensions, materials, shapes, relative positions, etc. of the components described in this embodiment are appropriately changed depending on the configuration of the apparatus to which the present invention is applied and various conditions, there are particularly specific descriptions. As long as there is not, it is not the meaning which limits the scope of the present invention only to them.

図1は、本発明の実施例1に係る現像剤貯蔵容器を備える画像形成装置99を構成を示す断面図である。図1に示されるように、画像形成装置99は、記録材Pに画像を形成する画像形成部100Y〜100Bkを備える。画像形成部100Y〜100Bkは、イエローY、マジェンダM、シアンC、ブラックBkに対応する4つの『像担持体』である感光体ドラム101を備える。各々の感光体ドラム101の周囲には、一次帯電装置102、露光装置103、現像剤搬送装置104、現像装置105、転写ローラ106、クリーニング装置114を備える。また、画像形成装置99は、転写ベルト107と、転写ベルト107を懸架する複数のローラ107a、107bを備える。複数のローラ107a、107bの右方には定着装置113が配置される。   FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an image forming apparatus 99 including a developer storage container according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 99 includes image forming units 100 </ b> Y to 100 </ b> Bk that form images on the recording material P. Each of the image forming units 100Y to 100Bk includes four photosensitive drums 101 that are four “image carriers” corresponding to yellow Y, magenta M, cyan C, and black Bk. Around each photosensitive drum 101, a primary charging device 102, an exposure device 103, a developer conveying device 104, a developing device 105, a transfer roller 106, and a cleaning device 114 are provided. The image forming apparatus 99 includes a transfer belt 107 and a plurality of rollers 107 a and 107 b that suspend the transfer belt 107. A fixing device 113 is disposed on the right side of the plurality of rollers 107a and 107b.

初めに、一次帯電装置102により感光体ドラム101の表面に電荷を一様に帯電させる。その後に、露光装置103により感光体ドラムに光が照射されて静電像が書き込まれる。続いて、現像装置105によって現像剤のうちのトナーのみを感光体ドラム101の表面に現像する。現像したトナーは記録材Pに転写されて記録材Pは感光体ドラム101から分離される。最後に、定着装置113によって記録材Pの上に熱及び圧力が加えられることで画像が定着され、画像は記録材Pに出力されることとなる。   First, the primary charging device 102 charges the surface of the photosensitive drum 101 uniformly. Thereafter, the exposure device 103 irradiates the photosensitive drum with light to write an electrostatic image. Subsequently, only the toner in the developer is developed on the surface of the photosensitive drum 101 by the developing device 105. The developed toner is transferred to the recording material P, and the recording material P is separated from the photosensitive drum 101. Finally, the fixing device 113 applies heat and pressure to the recording material P to fix the image, and the image is output to the recording material P.

なお、『現像剤』としては、一成分組成(トナー粒子のみ)や二成分組成(キャリア粒子及びトナー粒子)があり、何れを用いても良い。ここでは、一成分組成のトナー粒子のみを用いた場合に関して説明していく。   The “developer” includes a one-component composition (only toner particles) and a two-component composition (carrier particles and toner particles), and any of them may be used. Here, a case where only toner particles having a single component composition are used will be described.

図2は、現像剤搬送装置104の構成を示す断面図及び正面図である。図2(a)は、感光体ドラム101、現像装置105及び現像剤搬送装置104を感光体ドラム101の軸と直交する方向で切る断面図である。図2(b)は、現像剤搬送装置104の正面図である。図2に示されるように、現像剤搬送装置104は、画像形成装置本体99Aに対して着脱自在な『第1現像剤貯蔵容器』であるメイントナー容器2、及び、画像形成装置本体に内蔵される『第2現像剤貯蔵容器』であるサブトナー容器1を備える。メイントナー容器2及びサブトナー容器1の何れも、『現像剤』であるトナーを貯蔵可能な容器である点では同じである。ただし、サブトナー容器1の方は、メイントナー容器2のトナー無くなった場合であっても、暫くの間は記録材Pへの画像が形成可能なようにするために、予備的にトナーが貯蔵される。なお、現像剤搬送装置104は、後述するが『現像剤検知装置』として機能する。   FIG. 2 is a cross-sectional view and a front view showing the configuration of the developer conveying device 104. FIG. 2A is a cross-sectional view of the photosensitive drum 101, the developing device 105, and the developer conveying device 104 cut in a direction perpendicular to the axis of the photosensitive drum 101. FIG. 2B is a front view of the developer transport device 104. As shown in FIG. 2, the developer conveying device 104 is built in the main toner container 2 which is a “first developer storage container” which is detachable from the image forming apparatus main body 99A, and the image forming apparatus main body. A sub-toner container 1 which is a “second developer storage container”. Both the main toner container 2 and the sub toner container 1 are the same in that they can store toner as “developer”. However, in the case of the sub toner container 1, the toner is preliminarily stored so that an image can be formed on the recording material P for a while even when the toner in the main toner container 2 runs out. The The developer conveying device 104 functions as a “developer detecting device” as described later.

また、サブトナー容器1の底部は、図2(a)中で水平方向に延びるトナー搬送パイプ3と連続しており、サブトナー容器1及びトナー搬送パイプ3は一体形成される。このトナー搬送パイプ3の左下方には現像装置105が設けられ、現像装置105は現像容器11を有する。メイントナー容器2及びサブトナー容器1の間は、メイントナー容器2に形成されたトナー供給口2aで連結される。また、トナー搬送パイプ3及び現像容器11の間は、現像容器11の上部に形成されるトナー受取孔13で連結される。   Further, the bottom of the sub toner container 1 is continuous with the toner transport pipe 3 extending in the horizontal direction in FIG. 2A, and the sub toner container 1 and the toner transport pipe 3 are integrally formed. A developing device 105 is provided on the lower left side of the toner conveying pipe 3, and the developing device 105 has a developing container 11. The main toner container 2 and the sub toner container 1 are connected by a toner supply port 2 a formed in the main toner container 2. Further, the toner conveying pipe 3 and the developing container 11 are connected by a toner receiving hole 13 formed in the upper part of the developing container 11.

メイントナー容器2の内部には撹拌翼12が回転自在に配置される。サブトナー容器1の内部には、トナー撹拌部材6が回転自在に配置される。トナー搬送パイプ3の内部には、トナー搬送スクリュー4が回転自在に配置される。メイントナー容器2の内部に保存されるトナーは、メイントナー容器2の内部で撹拌翼12の駆動によって搬送されてトナー供給口2aからサブトナー容器1へと補給される。サブトナー容器1の内部に移動したトナーは、サブトナー容器1の内部のトナー撹拌部材6で撹拌された後に、トナー搬送パイプ3の内部のトナー搬送スクリュー4によって搬送されてトナー受取孔13から現像容器11へと補給される。   A stirring blade 12 is rotatably disposed inside the main toner container 2. A toner stirring member 6 is rotatably disposed inside the sub toner container 1. A toner conveying screw 4 is rotatably disposed inside the toner conveying pipe 3. The toner stored inside the main toner container 2 is conveyed inside the main toner container 2 by driving the stirring blade 12 and is replenished from the toner supply port 2 a to the sub toner container 1. The toner that has moved into the sub-toner container 1 is agitated by the toner agitating member 6 inside the sub-toner container 1 and then conveyed by the toner conveying screw 4 inside the toner conveying pipe 3 to be developed from the toner receiving hole 13 through the developing container 11. To be replenished.

現像装置105では、現像スリーブ11aは、感光体ドラム101に対して近接配置され、感光体ドラム101と逆方向又は同一方向に回転する。現像剤(ドットで図示)は、感光体ドラム101に対して接触する状態で現像できるよう設定されている。前述したメイントナー容器2、サブトナー容器1、トナー搬送スクリュー4、現像容器11の構成に関して、以下に詳述していく。   In the developing device 105, the developing sleeve 11 a is disposed close to the photosensitive drum 101 and rotates in the reverse direction or the same direction as the photosensitive drum 101. The developer (shown by dots) is set so that development can be performed in contact with the photosensitive drum 101. The configurations of the main toner container 2, the sub toner container 1, the toner conveying screw 4, and the developing container 11 described above will be described in detail below.

まず、メイントナー容器2の内部構成に関して詳述する。メイントナー容器2の内部には、所定の中心軸を中心に回転自在に撹拌翼12が配置されており、駆動手段12aの駆動により回転する。図2(b)に示されるように、撹拌翼12は、回転することによってメイントナー容器2の内部でトナーが固まることを防止するために、トナーをほぐす機能を有する。また、撹拌翼12は、メイントナー容器2の内部のトナーをサブトナー容器1へ連通するトナー供給口2aへ向かって長手方向(紙面に平行な方向)へ搬送する機能を有する。また、撹拌翼12は、トナーをそのトナー供給口2aから押し出してサブトナー容器1へ落下させる機能を有する。撹拌翼12としては、例えば、PET等のシート材を用いられる。   First, the internal configuration of the main toner container 2 will be described in detail. An agitating blade 12 is disposed inside the main toner container 2 so as to be rotatable about a predetermined central axis, and is rotated by driving of a driving means 12a. As shown in FIG. 2B, the stirring blade 12 has a function of loosening the toner in order to prevent the toner from solidifying inside the main toner container 2 by rotating. Further, the stirring blade 12 has a function of conveying the toner inside the main toner container 2 in the longitudinal direction (direction parallel to the paper surface) toward the toner supply port 2 a communicating with the sub toner container 1. Further, the stirring blade 12 has a function of pushing toner out of the toner supply port 2a and dropping it into the sub-toner container 1. As the stirring blade 12, for example, a sheet material such as PET is used.

なお、メイントナー容器2は、画像形成装置本体99Aに着脱可能になっている場合と画像形成装置本体99Aに固定されている場合とがある。着脱可能になっている場合にメイントナー容器2は一般に現像剤カートリッジと呼ばれ、トナーが無くなった場合にはメイントナー容器2ごと交換することによってトナーが充填される。また、画像形成装置本体99Aに固定されている場合は、メイントナー容器2へ別のトナー容器から直接トナーを充填する。   The main toner container 2 may be detachable from the image forming apparatus main body 99A or may be fixed to the image forming apparatus main body 99A. The main toner container 2 is generally called a developer cartridge when it is detachable. When the toner runs out, the main toner container 2 is replaced with the main toner container 2 to be filled with toner. When the image forming apparatus main body 99A is fixed, the main toner container 2 is directly filled with toner from another toner container.

次に、サブトナー容器1の内部構成に関して詳述する。サブトナー容器1は、メイントナー容器2に収容されたトナーを現像容器11に補給する中間容器として位置付けられる。サブトナー容器1の上部はメイントナー容器2のトナー供給口2aと連結されている。そのために、サブトナー容器1はメイントナー容器2の内部のトナーの供給を受けることができる。サブトナー容器1の底部は、側面が略水平方向に突出し、円筒状に形成され、トナーを搬送することが可能なトナー搬送パイプ3と連続している。サブトナー容器1の底部と上部の中央部には、動作自在に設けられたトナー撹拌部材6が設けられており、トナー撹拌部材6が回転又は回動の動作をすることによってトナーをほぐす作用が施されている。サブトナー容器1の底部からトナー搬送パイプ3の内部に渡って、『現像剤搬送手段』であるトナー搬送スクリュー4が回転可能に設けられる。トナー搬送スクリュー4には螺旋面が形成される。トナー搬送スクリュー4の先端には、トナー搬送スクリュー4を回転駆動する『駆動手段』である駆動器5が設けられる。   Next, the internal configuration of the sub toner container 1 will be described in detail. The sub-toner container 1 is positioned as an intermediate container for supplying toner stored in the main toner container 2 to the developing container 11. The upper part of the sub toner container 1 is connected to the toner supply port 2 a of the main toner container 2. Therefore, the sub toner container 1 can receive supply of toner inside the main toner container 2. The bottom portion of the sub-toner container 1 has a side surface protruding in a substantially horizontal direction, is formed in a cylindrical shape, and is continuous with a toner transport pipe 3 capable of transporting toner. A toner agitating member 6 that is movably provided is provided at the bottom and the center of the upper part of the sub-toner container 1, and the toner agitating member 6 is rotated or rotated to act to loosen the toner. Has been. A toner conveying screw 4 as a “developer conveying means” is rotatably provided from the bottom of the sub toner container 1 to the inside of the toner conveying pipe 3. A spiral surface is formed on the toner conveying screw 4. At the tip of the toner conveying screw 4, a driver 5, which is “driving means” that rotationally drives the toner conveying screw 4 is provided.

次に、トナー搬送パイプ3の内部構成に関して詳述する。トナー搬送スクリュー4は駆動器5によって回転される。現像容器11の内部のトナー粒子及び磁性キャリアのT/C比を維持するために、現像容器11の内部のトナー濃度検知結果に応じて、コントローラ202は、現像により消費されたトナーに見合った量のトナーの量に応じてその回転回数又は回転時間を設定する。コントローラ202は図1に記載される。コントローラ202は、設定された回転回数又は回転時間に到達するとトナー搬送スクリュー4の回転を停止する。これによって現像装置105が要求しただけのトナーを搬送し、現像容器11へトナーを補給する。   Next, the internal configuration of the toner transport pipe 3 will be described in detail. The toner conveying screw 4 is rotated by a driver 5. In order to maintain the T / C ratio between the toner particles inside the developing container 11 and the magnetic carrier, according to the toner density detection result inside the developing container 11, the controller 202 corresponds to the toner consumed by the development. The number of rotations or the rotation time is set according to the amount of toner. The controller 202 is described in FIG. The controller 202 stops the rotation of the toner conveying screw 4 when the set number of rotations or rotation time is reached. As a result, as much toner as requested by the developing device 105 is conveyed, and the toner is supplied to the developing container 11.

このとき、トナー搬送スクリュー4は、その大きさに応じて1回転当たり又は単位時間当たりのトナーの搬送量があらかじめ定数化されており、コントローラ202は、要求量に応じて回転回数又は回転時間を算出する制御が可能になっている。ここでトナー搬送スクリュー4によるトナーの搬送量は回転回数に比例するので、回転時間で設定するためには、駆動器5によって、トナー搬送スクリュー4を常に一定の速度で回転するようにさせることが前提となる。また、この回転回数をカウントする手段を設けていれば、トナー搬送スクリュー4の回転速度は一定であってもなくても回転回数で設定することが可能である。   At this time, the toner conveying screw 4 has a constant toner conveying amount per rotation or unit time according to the size thereof, and the controller 202 determines the number of rotations or the rotation time according to the required amount. Control to calculate is possible. Here, since the amount of toner transported by the toner transport screw 4 is proportional to the number of rotations, in order to set the rotation time, the toner transport screw 4 is always rotated at a constant speed by the driver 5. It is a premise. Further, if a means for counting the number of rotations is provided, the rotation speed of the toner conveying screw 4 can be set by the number of rotations, whether or not constant.

サブトナー容器1の内部のトナー有無は、常に、サブトナー容器1に設けられたトナーセンサ7によって検知され、トナー有りの状態でメイントナー容器2からサブトナー容器1へとトナー補充される。トナー無しの状態ではユーザにその旨を通知するようになっている。サブトナー容器1の内部には、前述したように、トナー撹拌部材6が回動することにより、トナーは常時ほぐされている。同時に、トナーセンサ7の検知面7aには清掃部材8が設けられて、清掃部材8によって検知面7aの表面は常時清掃されている。この清掃部材8は検知面7a上でワイピングするワイパとして機能する。トナーは、その後にトナー受取孔13から現像容器11へと搬送される。   The presence / absence of toner in the sub toner container 1 is always detected by the toner sensor 7 provided in the sub toner container 1, and the toner is replenished from the main toner container 2 to the sub toner container 1 in the presence of toner. When there is no toner, the user is notified of this. As described above, the toner is constantly loosened in the sub-toner container 1 by the rotation of the toner stirring member 6. At the same time, a cleaning member 8 is provided on the detection surface 7a of the toner sensor 7, and the surface of the detection surface 7a is constantly cleaned by the cleaning member 8. This cleaning member 8 functions as a wiper for wiping on the detection surface 7a. The toner is then conveyed from the toner receiving hole 13 to the developing container 11.

次に、現像容器11の内部構成に関して詳述する。現像容器11は現像装置105の筐体に相当する。現像容器11における感光体ドラム101との対向部に設けられた開口部には、感光体ドラム101と平行に設けられた円筒状の現像スリーブ11aが備えられ、現像スリーブ11aの中には固定配置されたマグネットローラ11bが内蔵されている。そして、現像装置105は、現像スリーブ11aと平行に仕切られ、現像スリーブ11aに現像剤を供給する現像室11cと、上部にトナー受取孔13が設けられた撹拌室11dに分かれている。現像室11cには現像スクリュー11e、撹拌室11dには撹拌スクリュー11fが備えられ、現像室11cと撹拌室11dは、現像スクリュー11e及び撹拌スクリュー11fの端部で連通し、現像剤は両者の間を循環しながら、混合撹拌されるようになっている。   Next, the internal configuration of the developing container 11 will be described in detail. The developing container 11 corresponds to the housing of the developing device 105. A cylindrical developing sleeve 11a provided in parallel to the photosensitive drum 101 is provided in an opening provided in a portion of the developing container 11 facing the photosensitive drum 101, and is fixedly disposed in the developing sleeve 11a. The magnet roller 11b is incorporated. The developing device 105 is partitioned in parallel with the developing sleeve 11a, and is divided into a developing chamber 11c that supplies a developer to the developing sleeve 11a and an agitating chamber 11d that is provided with a toner receiving hole 13 in the upper portion. The developing chamber 11c is provided with a developing screw 11e, and the stirring chamber 11d is provided with a stirring screw 11f. The developing chamber 11c and the stirring chamber 11d communicate with each other at the ends of the developing screw 11e and the stirring screw 11f. The mixture is stirred while circulating.

よって、撹拌室11dで、トナー受取孔13より補給されたトナーは、既に現像容器11の内部にあるトナーとキャリアを含む現像剤と混合され、均一にされた状態で、現像室11cに搬送され、現像スリーブ11aに供給される。そして、現像スリーブ11aが設けられた現像容器11の開口部で、現像スリーブ11aの回転方向上流側には、現像剤を現像スリーブ11aの表面に薄層形成するために、それに対向する位置に規制ブレード11gが配置されている。そして、現像スリーブ11aの回転によって、それに担持された現像剤は感光体ドラム101の表面へと搬送され、不図示の電源より現像スリーブ11aに印加される現像バイアスにより、感光体ドラム101の上に形成されている静電潜像が現像される。   Therefore, the toner replenished from the toner receiving hole 13 in the stirring chamber 11d is mixed with the toner already in the developing container 11 and the developer containing the carrier, and is transported to the developing chamber 11c in a uniform state. , And supplied to the developing sleeve 11a. Then, at the opening of the developing container 11 provided with the developing sleeve 11a, the developer sleeve 11a is restricted to a position opposite to the upstream side in the rotational direction of the developing sleeve 11a in order to form a thin layer on the surface of the developing sleeve 11a. A blade 11g is arranged. Then, the developer carried on the developing sleeve 11a is conveyed to the surface of the photosensitive drum 101 by the rotation of the developing sleeve 11a, and on the photosensitive drum 101 by a developing bias applied to the developing sleeve 11a from a power source (not shown). The formed electrostatic latent image is developed.

現像剤搬送装置104により、現像装置105にて現像動作により消費されたトナーに見合った量のトナーが、メイントナー容器2、サブトナー容器1、トナー搬送パイプ3、トナー受取孔13を経て、撹拌スクリュー11fを有する撹拌室11dへ落下補給される。   An amount of toner commensurate with the toner consumed by the developing operation of the developing device 105 by the developer conveying device 104 passes through the main toner container 2, the sub toner container 1, the toner conveying pipe 3, and the toner receiving hole 13, and the stirring screw Dropped into the stirring chamber 11d having 11f.

現像装置105に用いられる現像剤に関して説明する。現像容器11の中にはトナー粒子と磁性キャリアが混合された現像剤が収容されている。トナー粒子と磁性キャリアの混合比(以後、「T/C比」と称す。)は、現像容器11内のトナー濃度検知結果に応じて、上記現像剤搬送装置104によりトナーを補給することによって一定に保たれている。このときの現像容器11の中のトナー粒子と磁性キャリアの混合比の検知すなわちトナー濃度検知及び濃度の維持方法としては従来から様々な方式が実用化されており、既知の方法から選択して行われる。   The developer used in the developing device 105 will be described. The developer container 11 contains a developer in which toner particles and a magnetic carrier are mixed. The mixing ratio of the toner particles and the magnetic carrier (hereinafter referred to as “T / C ratio”) is constant by replenishing the toner by the developer conveying device 104 according to the toner density detection result in the developing container 11. It is kept in. At this time, various methods for detecting the mixing ratio of the toner particles and the magnetic carrier in the developing container 11, that is, detecting the toner concentration and maintaining the concentration have been put to practical use. Is called.

『現像剤検知装置』である現像剤搬送装置104は、主として、現像剤を搬送するサブトナー容器1、トナーセンサ7、清掃部材8、駆動機構201、コントローラ202を備える。トナーセンサ7は、サブトナー容器1の壁に取付けられ、サブトナー容器1の内部のトナーの有無によって異なる駆動特性を示す。また、トナーセンサ7は、トナーの有無を電気的に検知する。清掃部材8は、トナーセンサ7の検知面7aを移動しつつ清掃する。清掃部材8は、トナー撹拌部材6に連動して動作してトナーセンサ7の検知面7aを清掃する。駆動機構201は清掃部材8を駆動する。コントローラ202は、駆動機構201によってトナーセンサ7の検知面7aに清掃部材8の少なくとも一部を停止させた状態で、トナーセンサ7が示す駆動特性に基づいてサブトナー容器1の内部のトナーの有無を判定する。その他、現像剤搬送装置104は、トナー搬送スクリュー4を駆動する駆動器5と、サブトナー容器1の内部を動作自在に設けられるトナー撹拌部材6を備える。また、現像剤搬送装置104は、清掃部材8の停止位置を検出する位置センサ9と、位置センサ9にて検出される被検出部材であるセンサフラグ10を有する。   The developer conveying device 104 that is a “developer detecting device” mainly includes a sub toner container 1 that conveys the developer, a toner sensor 7, a cleaning member 8, a drive mechanism 201, and a controller 202. The toner sensor 7 is attached to the wall of the sub toner container 1 and exhibits different driving characteristics depending on the presence or absence of toner inside the sub toner container 1. The toner sensor 7 electrically detects the presence or absence of toner. The cleaning member 8 cleans the detection surface 7a of the toner sensor 7 while moving. The cleaning member 8 operates in conjunction with the toner stirring member 6 to clean the detection surface 7 a of the toner sensor 7. The drive mechanism 201 drives the cleaning member 8. The controller 202 determines the presence / absence of toner in the sub-toner container 1 based on the drive characteristics indicated by the toner sensor 7 in a state where at least a part of the cleaning member 8 is stopped on the detection surface 7a of the toner sensor 7 by the drive mechanism 201. judge. In addition, the developer conveying device 104 includes a driver 5 that drives the toner conveying screw 4 and a toner stirring member 6 that is movably provided inside the sub toner container 1. Further, the developer transport device 104 includes a position sensor 9 that detects a stop position of the cleaning member 8 and a sensor flag 10 that is a detected member detected by the position sensor 9.

次に、トナーセンサ7に関して詳述する。『現像剤有無検知手段』であるトナーセンサ7には、『圧電センサ』としてピエゾセンサが用いられる。ピエゾセンサとは、圧電素子を利用したセンサである。検知面7aを一定の周波数で振動させると、トナーセンサ7は、検知面7aが圧力を受けて振動が低減される場合には、検知面7aがトナーに押されていると判定してトナー有りの信号を出す。反対に、トナーセンサ7は、検知面7aが圧力を受けることなく振動が増加する場合には、検知面7aがトナーに押されていないと判定してトナー無しの振動を出す。   Next, the toner sensor 7 will be described in detail. A piezo sensor is used as the “piezoelectric sensor” for the toner sensor 7 as “developer presence / absence detecting means”. A piezo sensor is a sensor using a piezoelectric element. When the detection surface 7a is vibrated at a constant frequency, the toner sensor 7 determines that the detection surface 7a is pressed by toner when the detection surface 7a receives pressure and the vibration is reduced. Signal. On the other hand, when the vibration increases without the detection surface 7a receiving pressure, the toner sensor 7 determines that the detection surface 7a is not pressed by the toner and generates vibration without toner.

サブトナー容器1の壁面にトナーセンサ7を配置し、検知面7aを清掃するための清掃部材8が配置され、清掃部材8は、針金等の部材を検知面7aにある一定の圧力にて押し当てている。この清掃部材8の圧力はサブトナー容器1の内部のトナーに悪影響を与えない程度のものに設定する。本実施例では、清掃部材8は、直径0.35mmの鉄にメッキをしたものが用いられる。   A toner sensor 7 is disposed on the wall surface of the sub-toner container 1 and a cleaning member 8 is disposed for cleaning the detection surface 7a. The cleaning member 8 presses a member such as a wire with a certain pressure on the detection surface 7a. ing. The pressure of the cleaning member 8 is set to a level that does not adversely affect the toner inside the sub toner container 1. In the present embodiment, the cleaning member 8 is obtained by plating iron having a diameter of 0.35 mm.

サブトナー容器1では、メイントナー容器2で既にある程度ほぐされたトナーが供給されてくるため、検知面7aに対するトナーの固着も少なく、清掃部材8の検知面7aに対する押圧を下げることができ、誤検知が生じにくい。また、サブトナー容器1にトナーセンサ7を配置することにより、通常交換使用されるメイントナー容器2からトナーセンサ7を無くすことが可能となり、メイントナー容器2のコストを下げてトナー交換に必要な費用(ランニングコスト)をさげることができる。さらに、本体寿命が長いほどトナー交換回数は増えるため、ランニングコストを下げることはユーザーの負担を軽減することができる。   In the sub-toner container 1, since the toner already loosened to some extent in the main toner container 2 is supplied, there is little sticking of the toner to the detection surface 7a, and the pressure on the detection surface 7a of the cleaning member 8 can be lowered. Is unlikely to occur. Further, by disposing the toner sensor 7 in the sub-toner container 1, it becomes possible to eliminate the toner sensor 7 from the main toner container 2 that is normally used for replacement, thereby reducing the cost of the main toner container 2 and the cost required for toner replacement. (Running cost) can be reduced. Furthermore, since the number of toner replacements increases as the life of the main body increases, reducing the running cost can reduce the burden on the user.

清掃部材8はトナー撹拌部材6に設置されており、トナー撹拌部材6はサブトナー容器1に軸支されている。トナー撹拌部材6の回動軸6aはサブトナー容器1の外部まで延長されており、その一部にセンサフラグ10が固定されている。センサフラグ10は回動軸6aと一体構成とすることも可能である。センサフラグ10の位置を検出する位置センサ9を配置する。位置センサ9には例えばフォトセンサが用いられる。位置センサ9をセンサフラグ10が切った状態から、所定時間後にて回動軸6aを停止させることにより、回動軸6aを常に同位置にて停止させることが可能となる。   The cleaning member 8 is installed on the toner stirring member 6, and the toner stirring member 6 is pivotally supported on the sub-toner container 1. The rotating shaft 6a of the toner stirring member 6 extends to the outside of the sub toner container 1, and a sensor flag 10 is fixed to a part of the rotating shaft 6a. The sensor flag 10 may be integrated with the rotation shaft 6a. A position sensor 9 for detecting the position of the sensor flag 10 is arranged. For example, a photo sensor is used as the position sensor 9. By stopping the rotation shaft 6a after a predetermined time from the state where the sensor flag 10 of the position sensor 9 is turned off, the rotation shaft 6a can always be stopped at the same position.

図3は、トナーセンサ7、及び、清掃部材8の駆動機構201の構成を示す斜視図である。図3に示されるように、駆動機構201は、清掃部材8を駆動及び停止させる駆動器5を備える。図3に示されるように、駆動器5の突起はセンサフラグ10の長穴と噛合っており、駆動器5が1回転するとセンサフラグ10が一定角度を一往復回動するように設計されている。このセンサフラグ10の往復運動に従って、清掃部材8も一定角度の往復運動をするようになっている。   FIG. 3 is a perspective view illustrating configurations of the toner sensor 7 and the driving mechanism 201 of the cleaning member 8. As shown in FIG. 3, the drive mechanism 201 includes a driver 5 that drives and stops the cleaning member 8. As shown in FIG. 3, the protrusion of the driver 5 meshes with the elongated hole of the sensor flag 10, and the sensor flag 10 is designed to reciprocate once at a fixed angle when the driver 5 makes one rotation. Yes. As the sensor flag 10 reciprocates, the cleaning member 8 also reciprocates at a constant angle.

なお、駆動器5の1回転を検知するのは位置センサ9である。位置センサ9には例えばフォトセンサが用いられれば良く、光軸をセンサフラグ10が遮蔽することにより駆動器5の1回転を検知している。勿論遮蔽していない位置で一回転を検出しても良い。   Note that the position sensor 9 detects one rotation of the driver 5. For example, a photosensor may be used as the position sensor 9, and one rotation of the driver 5 is detected by the sensor flag 10 shielding the optical axis. Of course, one rotation may be detected at an unshielded position.

また、センサフラグ10及びフォトセンサの組合せが用いられない構成も可能である。すなわち、少なくとも『駆動手段』である駆動モータを回転精度が良く起動時や停止時の時間的遅れが少ないステッピングモーター等が利用されると、清掃部材8が検知面7aの表面の所定位置に毎回停止させるように操作することができる。   A configuration in which the combination of the sensor flag 10 and the photosensor is not used is also possible. That is, when a stepping motor or the like having a high rotational accuracy and a small time delay at the time of start and stop is used for at least the drive motor as the “drive means”, the cleaning member 8 is placed at a predetermined position on the surface of the detection surface 7a every time. Can be operated to stop.

清掃部材8には基端側に折り曲げ部が形成され、この折り曲げ部がトナー撹拌部材6に係合される。そして、センサフラグ10が駆動器5によって駆動されることにより、清掃部材8が検知面7a上で往復動作して、清掃部材8は検知面7aを清掃する。   The cleaning member 8 has a bent portion on the proximal end side, and the bent portion is engaged with the toner stirring member 6. When the sensor flag 10 is driven by the driver 5, the cleaning member 8 reciprocates on the detection surface 7a, and the cleaning member 8 cleans the detection surface 7a.

ここで、図2に戻って参照しつつ、トナーの消費に伴ってサブトナー容器1のトナーが減少した場合に、メイントナー容器2からサブトナー容器1へとトナーを補充する動作について説明する。トナー撹拌部材6は、サブトナー容器1の内部でトナーが固まることを防止するために、回動動作しつつトナーをほぐす機能を持っている。トナー搬送スクリュー4は、サブトナー容器1の内部のトナーを現像容器11と連通するトナー受取孔13へ向かって長手方向(紙面に平行な方向)へ搬送する機能と、トナーをそのトナー受取孔13から押し出して現像容器11へと落下させる機能とを持っている。   Here, referring back to FIG. 2, the operation of replenishing toner from the main toner container 2 to the sub toner container 1 when the toner in the sub toner container 1 decreases as the toner is consumed will be described. The toner stirring member 6 has a function of loosening the toner while rotating in order to prevent the toner from solidifying inside the sub toner container 1. The toner conveying screw 4 has a function of conveying the toner in the sub toner container 1 toward the toner receiving hole 13 communicating with the developing container 11 in the longitudinal direction (direction parallel to the paper surface), and the toner from the toner receiving hole 13. It has a function of extruding and dropping to the developing container 11.

トナーセンサ7がトナー無しを検出後、メイントナー容器2の内部の撹拌翼12を動作しても更にトナーの無い状態が続いた場合に、トナーがサブトナー容器1及びメイントナー容器2の内部の一部に固まっているのではなく、真にトナーが無くなったと判断する。なお、トナー有りを検出した後は引き続きサブトナー容器1からトナー搬送スクリュー4を経由してトナー補給が行われる。   After the toner sensor 7 detects the absence of toner, even if the agitation blade 12 inside the main toner container 2 is operated, the toner remains in the sub-toner container 1 and the main toner container 2 when there is no toner. It is determined that the toner has actually run out, rather than being solidified. After detecting the presence of toner, toner supply is continued from the sub-toner container 1 via the toner conveying screw 4.

メイントナー容器2の撹拌翼12を十分な時間で回転させてもトナーセンサ7がトナー有りを検出しない時は、サブトナー容器1へトナーが補充されない。つまり、メイントナー容器2にもトナーが無くなったと判断することができ、図示されていないオペレーションパネル等の表示手段を通じてトナー無しをユーザへ知らしめる。   If the toner sensor 7 does not detect the presence of toner even if the stirring blade 12 of the main toner container 2 is rotated for a sufficient time, the toner is not replenished to the sub toner container 1. That is, it can be determined that the main toner container 2 has run out of toner, and the user is notified of the absence of toner through display means such as an operation panel (not shown).

また、清掃部材8が検知面7aの表面を移動中はトナーセンサの出力が不安定になるため、検知回路(図示せず)にてトナー有無を検出するタイミングは清掃部材8の停止時のみとする。   Further, since the output of the toner sensor becomes unstable while the cleaning member 8 is moving on the surface of the detection surface 7a, the detection circuit (not shown) detects the presence or absence of toner only when the cleaning member 8 is stopped. To do.

図4は、現像剤有無検知手段30の構成を示すブロック図である。以下、この図4を参照しつつ、トナーセンサ7として用いられる圧電素子によるトナー有無検知方法に関して説明する。現像剤有無検知手段30は、トナーセンサとなる2個の端子T1及びT2が表面及び裏面に設けられている2端子型圧電素子31を備える。また、現像剤有無検知手段30は、2端子型圧電素子31をインピーダンスが変化するように2端子型圧電素子31の共振周波数を含む周波数範囲で掃引する掃引発振回路32を備える。   FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the developer presence / absence detecting means 30. Hereinafter, a toner presence / absence detection method using a piezoelectric element used as the toner sensor 7 will be described with reference to FIG. The developer presence / absence detection means 30 includes a two-terminal piezoelectric element 31 having two terminals T1 and T2 serving as toner sensors provided on the front surface and the back surface. The developer presence / absence detecting means 30 includes a sweep oscillation circuit 32 that sweeps the two-terminal piezoelectric element 31 in a frequency range including the resonance frequency of the two-terminal piezoelectric element 31 so that the impedance changes.

また、現像剤有無検知手段30は、2端子型圧電素子31及び掃引発振回路32とに直列に接続され、掃引発振回路32によって駆動されてインピーダンスに比例した出力電圧を発生させる抵抗Rのような定電流駆動回路33を備える。さらに、現像剤有無検知手段30は、予め基準電圧を設定しこの基準電圧と前記出力電圧とを比較してトナーの有無を判断するコンパレータ回路のような比較手段34、及び、比較手段34の結果を出力するディスプレイ、計器等から構成される出力手段35を備える。   The developer presence / absence detecting means 30 is connected in series to the two-terminal piezoelectric element 31 and the sweep oscillation circuit 32, and is driven by the sweep oscillation circuit 32 to generate an output voltage proportional to the impedance. A constant current drive circuit 33 is provided. Further, the developer presence / absence detecting means 30 sets a reference voltage in advance and compares the reference voltage with the output voltage to determine the presence / absence of toner, and the result of the comparison means 34 such as a comparator circuit. Output means 35 comprising a display, a meter, etc.

図5は、圧電素子の周波数特性を示すグラフである。図5(a)は、負荷が無い場合の圧電素子の周波数特性を示すグラフである。図5(b)は、負荷がある場合の圧電素子の周波数特性を示すグラフである。前述の掃引発振回路32によって2端子型圧電素子31がこの共振周波数を含む周波数範囲で掃引発振されると、粉体であるトナーの有無によって2端子型圧電素子31のインピーダンスは変化する。例えばトナーが無くなるかその残量が少なくなると、掃引周波数fに対してそのインピーダンスZは図5(a)に示すような関係で変化する。一方、トナーが十分に有る場合には、掃引周波数fに対してそのインピーダンスZは図5(b)に示すような関係で変化する。ここでは、『駆動特性』であるトナーセンサ7のインピーダンス特性が利用されたが、これに限定されず、『駆動特性』であるトナーセンサ7の位相特性が利用されても良い。   FIG. 5 is a graph showing frequency characteristics of the piezoelectric element. FIG. 5A is a graph showing the frequency characteristics of the piezoelectric element when there is no load. FIG. 5B is a graph showing the frequency characteristics of the piezoelectric element when there is a load. When the two-terminal piezoelectric element 31 is swept and oscillated in the frequency range including the resonance frequency by the sweep oscillation circuit 32, the impedance of the two-terminal piezoelectric element 31 changes depending on the presence or absence of toner as powder. For example, when the toner runs out or the remaining amount thereof decreases, the impedance Z changes with the relationship shown in FIG. 5A with respect to the sweep frequency f. On the other hand, when there is a sufficient amount of toner, the impedance Z changes with the relationship shown in FIG. 5B with respect to the sweep frequency f. Here, the impedance characteristic of the toner sensor 7 that is “driving characteristic” is used, but the present invention is not limited to this, and the phase characteristic of the toner sensor 7 that is “driving characteristic” may be used.

図5(c)は、トナーの有無を判定する基準電圧V、及び、前述の図5(a)及び図5(b)のグラフの関係を示すグラフである。定電流駆動回路33としての抵抗Rによって2端子型圧電素子31を駆動すると、2端子型圧電素子31は、トナーの有無に応じて図5(a)及び図5(b)のインピーダンス特性に対応した図5(c)に示すような関係の出力電圧を発生する。 FIG. 5C is a graph showing the relationship between the reference voltage V R for determining the presence / absence of toner and the graphs of FIGS. 5A and 5B described above. When the two-terminal piezoelectric element 31 is driven by the resistor R as the constant current driving circuit 33, the two-terminal piezoelectric element 31 corresponds to the impedance characteristics shown in FIGS. 5A and 5B depending on the presence or absence of toner. The output voltage having the relationship as shown in FIG.

図6は、比較手段34としてのコンパレータ回路34Aの回路図である。比較手段34としてのコンパレータ回路34Aは、図6に示すように予め基準電圧VR を有していて2端子型圧電素子31からの出力電圧Vと基準電圧VRとを掃引周波数の範囲内において比較する。そして、コンパレータ回路34Aは、前述の図5(c)のように基準電圧VR より出力電圧Vが大きくなったときには、トナー無しと判断し、基準電圧VRより出力電圧Vが掃引周波数範囲内において常に下回っているときは、トナー有りと判断する。   FIG. 6 is a circuit diagram of a comparator circuit 34A as the comparison means 34. The comparator circuit 34A as the comparison means 34 has a reference voltage VR in advance as shown in FIG. 6, and compares the output voltage V from the two-terminal piezoelectric element 31 and the reference voltage VR within the range of the sweep frequency. . The comparator circuit 34A determines that there is no toner when the output voltage V becomes larger than the reference voltage VR as shown in FIG. 5C, and the output voltage V is always within the sweep frequency range from the reference voltage VR. If it is lower, it is determined that there is toner.

コンパレータ回路34A(図4参照)による判断の結果は、出力電圧が出力手段35に加えられて、この出力手段35のディスプレイ及び計器等に粉体の有無が表示される。あるいは、他の制御回路に入力信号として送られる。   As a result of the determination by the comparator circuit 34A (see FIG. 4), the output voltage is applied to the output means 35, and the presence or absence of powder is displayed on the display of the output means 35 and the instrument. Alternatively, it is sent as an input signal to another control circuit.

図7は、検知面7aの表面に清掃部材8を停止させる停止位置を示す平面図である。図7では、全ての位置について実線で描かれているが、清掃部材は実際には1本である。図7に示されるように、清掃部材(ワイパー)8は線状部材で成形される。ここで、清掃部材8をトナーセンサ(振動板)7の検知面7aの表面で第1停止位置J及び第2停止位置Kにて停止させる場合を想定する。この清掃部材8は、サブトナー容器1の内部にトナーが無い状態であるときに動作される。このように清掃部材8が検知面7aの表面で停止される場合には、検知面7aが示す周波数応答は、トナーのような粉体が徐々に振動板状に堆積していった場合と異なることが実験の結果分かっている。なお、この場合の清掃部材は、検知面7aを跨いだ長さに設定されている。   FIG. 7 is a plan view showing a stop position at which the cleaning member 8 is stopped on the surface of the detection surface 7a. In FIG. 7, all the positions are drawn with a solid line, but there is actually only one cleaning member. As shown in FIG. 7, the cleaning member (wiper) 8 is formed of a linear member. Here, it is assumed that the cleaning member 8 is stopped at the first stop position J and the second stop position K on the surface of the detection surface 7 a of the toner sensor (vibrating plate) 7. The cleaning member 8 is operated when there is no toner in the sub toner container 1. When the cleaning member 8 is stopped on the surface of the detection surface 7a as described above, the frequency response indicated by the detection surface 7a is different from the case where powder such as toner is gradually accumulated in a vibrating plate shape. This is known as a result of the experiment. In this case, the cleaning member is set to a length that straddles the detection surface 7a.

また、コントローラ202は、最大出力電圧計測部202A及び第1停止位置制御部202Bを備える。最大出力電圧計測部202Aは、トナーセンサ7の検知面7aの複数の停止位置で清掃部材8を停止させる毎にトナーセンサ7の出力電圧が最大値となる最大出力電圧を計測する。第1停止位置制御部202Bは、最大出力電圧計測部202Aの計測結果に基づいて、複数の停止位置の中からトナーセンサ7の出力電圧が最大となる最大出力電圧位置を選択し、最大出力電圧位置に停止するように清掃部材8の駆動を制御する。   The controller 202 includes a maximum output voltage measurement unit 202A and a first stop position control unit 202B. The maximum output voltage measuring unit 202 </ b> A measures the maximum output voltage at which the output voltage of the toner sensor 7 becomes the maximum value every time the cleaning member 8 is stopped at a plurality of stop positions of the detection surface 7 a of the toner sensor 7. The first stop position control unit 202B selects a maximum output voltage position at which the output voltage of the toner sensor 7 is maximum from a plurality of stop positions based on the measurement result of the maximum output voltage measurement unit 202A, and the maximum output voltage The driving of the cleaning member 8 is controlled so as to stop at the position.

図8は、サブトナー容器1の内部にトナーが存在しない状態において、清掃部材8が検知面7aの表面の各停止位置で停止する場合の出力電圧及び周波数の関係を示すグラフである。清掃部材8が図7の第1停止位置Jに停止する場合には、図8の8Jの駆動特性を示すグラフが出力される。清掃部材8が図7の第2停止位置Kに停止する場合には、図8の8Kの駆動特性を示すグラフが出力される。すなわち、同じ質量の清掃部材8が負荷となった場合でも、清掃部材8が検知面7aの第1停止位置Jか第2停止位置Kかによって駆動特性8Jか駆動特性8Kといった異なる特性が導出される。ここでいうトナーセンサ7の駆動特性8J及び駆動特性8Kは、トナーセンサ7の出力電圧の特性であると言える。   FIG. 8 is a graph showing the relationship between the output voltage and the frequency when the cleaning member 8 stops at each stop position on the surface of the detection surface 7a in a state where no toner is present inside the sub toner container 1. When the cleaning member 8 stops at the first stop position J in FIG. 7, a graph showing the drive characteristics of 8J in FIG. 8 is output. When the cleaning member 8 stops at the second stop position K in FIG. 7, a graph showing the drive characteristics at 8K in FIG. 8 is output. That is, even when the cleaning member 8 having the same mass becomes a load, different characteristics such as the drive characteristic 8J or the drive characteristic 8K are derived depending on whether the cleaning member 8 is the first stop position J or the second stop position K of the detection surface 7a. The It can be said that the drive characteristics 8J and the drive characteristics 8K of the toner sensor 7 here are characteristics of the output voltage of the toner sensor 7.

駆動特性8Jの場合には、周波数f1のときに、出力電圧が基準電圧VRより低いが、周波数f2のときに、出力電圧が基準電圧VRよりも高い。このように、出力電圧が基準電圧VRよりも高い場合には、清掃部材8が検知面7aの表面に存在することは、トナーの有無の検知には影響が少ない。駆動特性8Kの場合には、周波数f1のときにも周波数f2のときにも、出力電圧は基準電圧VRよりも低い。このように、出力電圧の2つのピーク値が共に基準電圧VRよりも低い場合には、トナー無しの検知が不可能であることから、清掃部材8が検知面7aの表面に存在することは、トナーの有無の検知には影響が大きい。   In the case of the drive characteristic 8J, the output voltage is lower than the reference voltage VR at the frequency f1, but the output voltage is higher than the reference voltage VR at the frequency f2. Thus, when the output voltage is higher than the reference voltage VR, the presence of the cleaning member 8 on the surface of the detection surface 7a has little influence on detection of the presence or absence of toner. In the case of the drive characteristic 8K, the output voltage is lower than the reference voltage VR at both the frequency f1 and the frequency f2. Thus, when the two peak values of the output voltage are both lower than the reference voltage VR, it is impossible to detect the absence of toner, and therefore the presence of the cleaning member 8 on the surface of the detection surface 7a is The detection of the presence or absence of toner has a great influence.

このように、清掃部材8の停止位置を検知面7aの表面で変化させながら波形の変化をモニターすると、清掃部材8の影響が小さい第1停止位置(ここでは第1停止位置J)では出力電圧のピーク値が大きくなる。これに対し、清掃部材8の影響が大きい停止位置(ここでは第2停止位置K)では出力電圧のピーク値は低くなる。   Thus, when the change in the waveform is monitored while changing the stop position of the cleaning member 8 on the surface of the detection surface 7a, the output voltage is output at the first stop position (here, the first stop position J) where the influence of the cleaning member 8 is small. The peak value of increases. On the other hand, the peak value of the output voltage is low at the stop position where the influence of the cleaning member 8 is large (here, the second stop position K).

図9は、検知面7aの表面に清掃部材8を停止させる停止位置を示す平面図である。図9では、全ての位置について実線で描かれているが、清掃部材8は実際には1本である。図9に示されるように、清掃部材8は、検知面7aの表面上で、1番目に第1停止位置D1(n=1)、2番目に第2停止位置D2(n=2)、3番目に第3停止位置D3(n=3)に順に停止される。その後、清掃部材8は、検知面7aの表面上で、4番目に第4停止位置D4(n=4)、5番目に第5停止位置D5(n=5)に順に停止される。   FIG. 9 is a plan view showing a stop position at which the cleaning member 8 is stopped on the surface of the detection surface 7a. In FIG. 9, all the positions are drawn with solid lines, but there is actually only one cleaning member 8. As shown in FIG. 9, the cleaning member 8 has a first stop position D1 (n = 1) first, a second stop position D2 (n = 2), and second on the surface of the detection surface 7a. Secondly, the operation is stopped in order at the third stop position D3 (n = 3). Thereafter, the cleaning member 8 is sequentially stopped at the fourth stop position D4 (n = 4) fourth and the fifth stop position D5 (n = 5) fourth on the surface of the detection surface 7a.

図10は、コントローラ202による清掃部材8の停止位置設定制御工程を示すフローチャートである。現像剤搬送装置104のコントローラ202は、前述の駆動特性を利用して、図9に示されるような清掃部材8の停止位置設定制御をする。以下、この図9及び図10を参照しつつ、コントローラ202の停止位置設定制御に関して説明する。   FIG. 10 is a flowchart showing a stop position setting control process for the cleaning member 8 by the controller 202. The controller 202 of the developer conveying device 104 performs stop position setting control of the cleaning member 8 as shown in FIG. 9 using the above-described driving characteristics. Hereinafter, the stop position setting control of the controller 202 will be described with reference to FIGS. 9 and 10.

時系列的に説明する。図10に示されるように、コントローラ202は、まず、停止位置設定制御を開始する(S1)。コントローラ202は、清掃部材8をn番目の第n停止位置に移動するために位置情報n=1を認識する(S2)。コントローラ202は、センサフラグを切ってから所定の時間だけモータを回転させ、清掃部材8を周波数設定用の第1停止位置D1(n=1)に移動する(S3)。   This will be explained in time series. As shown in FIG. 10, the controller 202 first starts stop position setting control (S1). The controller 202 recognizes the position information n = 1 in order to move the cleaning member 8 to the nth nth stop position (S2). The controller 202 rotates the motor for a predetermined time after turning off the sensor flag, and moves the cleaning member 8 to the first stop position D1 (n = 1) for frequency setting (S3).

コントローラ202は、清掃部材8を第1停止位置D1(n=1)に停止させたままで、トナーセンサ7の出力電圧をモニタに表示する(S4)。コントローラ202は、モニタした波形がピーク検知回路を通ることで、出力電圧の第1ピーク値を検出して記憶する(S5)。続いて、コントローラ202は、出力電圧の第2ピーク値を検出する(S6)。コントローラ202は、清掃部材8をn=n+1番目の停止位置に移動するために位置情報n+1を認識する(S7)。コントローラ202は、清掃部材8の位置情報がn≧6であるか否かを判断する(S8)。   The controller 202 displays the output voltage of the toner sensor 7 on the monitor while the cleaning member 8 is stopped at the first stop position D1 (n = 1) (S4). The controller 202 detects and stores the first peak value of the output voltage when the monitored waveform passes through the peak detection circuit (S5). Subsequently, the controller 202 detects the second peak value of the output voltage (S6). The controller 202 recognizes the position information n + 1 in order to move the cleaning member 8 to the n = n + 1th stop position (S7). The controller 202 determines whether or not the position information of the cleaning member 8 is n ≧ 6 (S8).

コントローラ202の判断(S8)の結果、YESの場合には、コントローラ202は、n=1〜5の出力電圧のピーク値を比較する(S9)。コントローラ202は、清掃部材8の停止位置を決定する(S10)。コントローラ202は、清掃部材8を停止位置に移動する(S11)。コントローラ202は、制御を停止する(S12)。   If the result of the determination by the controller 202 (S8) is YES, the controller 202 compares the peak value of the output voltage with n = 1 to 5 (S9). The controller 202 determines the stop position of the cleaning member 8 (S10). The controller 202 moves the cleaning member 8 to the stop position (S11). The controller 202 stops the control (S12).

コントローラ202の判断(S8)の結果、NOの場合には、コントローラ202は、清掃部材8を周波数設定用の次の第2停止位置D2(n=2)に移動する(S3)。コントローラ202は、再び、第1ピーク値及び第2ピーク値を検出して、第2停止位置D2(n=2)に関連付けて保存する。   If the result of determination by the controller 202 (S8) is NO, the controller 202 moves the cleaning member 8 to the next second stop position D2 (n = 2) for frequency setting (S3). The controller 202 again detects the first peak value and the second peak value, and stores them in association with the second stop position D2 (n = 2).

コントローラ202は、ピーク値の検出の度に、設定された確認位置に到達したか否かを判断後に、第3停止位置D3(n=3)、第4停止位置D4(n=4)、第5停止位置D5(n=5)に関して清掃部材8の移動及びピーク値の検出といった制御を繰り返す。コントローラ202は、繰り返し回数が設定された停止位置の数だけ、すなわち、第5停止位置D5(n=5)までの清掃部材8の移動及びピーク値の検出を繰り返すと、清掃部材8の移動及びピーク値の検出を停止する。そして、コントローラ202は、第1停止位置D1(n=1)から第5停止位置D5(n=5)までの出力電圧のピーク値を比較する(S9)。コントローラ202は、保存された出力電圧のピーク値の全ての中から最大のピーク値を選択して、これと同時に、清掃部材8の最適な停止位置を選択する(S10)。   Each time the peak value is detected, the controller 202 determines whether or not the set confirmation position has been reached, and then the third stop position D3 (n = 3), the fourth stop position D4 (n = 4), 5 Controls such as movement of the cleaning member 8 and detection of the peak value are repeated for the stop position D5 (n = 5). When the controller 202 repeats the movement of the cleaning member 8 and the detection of the peak value up to the number of stop positions for which the number of repetitions is set, that is, the fifth stop position D5 (n = 5), the movement of the cleaning member 8 and Stop detection of peak value. Then, the controller 202 compares the peak value of the output voltage from the first stop position D1 (n = 1) to the fifth stop position D5 (n = 5) (S9). The controller 202 selects the maximum peak value from all the stored peak values of the output voltage, and at the same time selects the optimum stop position of the cleaning member 8 (S10).

図11は、停止位置及び出力電圧のピーク値の関係を示すグラフである。図11のピーク出力は、清掃部材8が検知面7aの表面に配置されないときの出力電圧の最大のピーク値を100%とした場合に、この出力値に対する百分率(%)で表現される。図11に示されるように、第1停止位置D1(n=1)では、ピーク出力値は40%を示す。第2停止位置D2(n=2)では、ピーク出力値は50%を示す。第3停止位置D1(n=3)では、ピーク出力値は30%を示す。第4停止位置D1(n=4)では、ピーク出力値は80%を示す。第5停止位置D1(n=5)では、ピーク出力値は45%を示す。この中で、清掃部材8の停止位置として最適なのは、ピーク出力値が最大となる第4停止位置D4(n=4)である。そのため、コントローラ202は、清掃部材8の停止位置を第4停止位置D4(n=4)に決定し、第4停止位置D4(n=4)に清掃部材8を停止させると、制御を終了する(S12)。   FIG. 11 is a graph showing the relationship between the stop position and the peak value of the output voltage. The peak output in FIG. 11 is expressed as a percentage (%) of the output value when the maximum peak value of the output voltage when the cleaning member 8 is not disposed on the surface of the detection surface 7a is 100%. As shown in FIG. 11, at the first stop position D1 (n = 1), the peak output value indicates 40%. At the second stop position D2 (n = 2), the peak output value indicates 50%. At the third stop position D1 (n = 3), the peak output value indicates 30%. At the fourth stop position D1 (n = 4), the peak output value indicates 80%. At the fifth stop position D1 (n = 5), the peak output value indicates 45%. Among these, the optimum stop position of the cleaning member 8 is the fourth stop position D4 (n = 4) at which the peak output value is maximum. Therefore, when the controller 202 determines the stop position of the cleaning member 8 as the fourth stop position D4 (n = 4) and stops the cleaning member 8 at the fourth stop position D4 (n = 4), the control ends. (S12).

こうしたコントローラ202の制御の結果、清掃部材8が検知面7aの表面に停止する場合であっても、トナーセンサ7の出力に対して清掃部材8の影響が最小限に抑えられる停止位置を選択することができる。その結果、サブトナー容器1の小型化が実現され、画像形成装置99の小型化が実現される。   As a result of the control of the controller 202, even when the cleaning member 8 stops on the surface of the detection surface 7a, a stop position is selected so that the influence of the cleaning member 8 on the output of the toner sensor 7 is minimized. be able to. As a result, the sub toner container 1 can be reduced in size, and the image forming apparatus 99 can be reduced in size.

図12は、実施例2に係る現像剤搬送装置が有する清掃部材18及びトナーセンサ7の配置関係を示す平面図及び側面図である。図12(a)は、清掃部材18及びトナーセンサ7の平面図であり、図12(b)は、清掃部材18及びトナーセンサ7の側面図である。実施例2の現像剤搬送装置の構成のうち実施例1の現像剤搬送装置104と同一の構成及び効果に関しては、同一の符号を用いて説明を適宜省略する。実施例2の清掃部材18及びトナーセンサ7は、実施例1と同様の現像剤搬送装置又は画像形成装置に適用することができるため、現像剤搬送装置及び画像形成装置の説明は省略する。実施例2の現像剤搬送装置が実施例1の現像剤搬送装置104と異なる点は、以下の点である。すなわち、実施例2の現像剤搬送装置の方では、清掃部材18の長さの寸法が短い点、清掃部材18の先端部が検知面7aの表面に配置される点、清掃部材18の先端部が屈曲されている点等である。   12A and 12B are a plan view and a side view illustrating the positional relationship between the cleaning member 18 and the toner sensor 7 included in the developer conveyance device according to the second embodiment. FIG. 12A is a plan view of the cleaning member 18 and the toner sensor 7, and FIG. 12B is a side view of the cleaning member 18 and the toner sensor 7. Among the configurations of the developer transport device of the second embodiment, the same configurations and effects as those of the developer transport device 104 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted as appropriate. Since the cleaning member 18 and the toner sensor 7 of the second embodiment can be applied to the same developer transport apparatus or image forming apparatus as the first embodiment, description of the developer transport apparatus and the image forming apparatus is omitted. The developer conveying device of the second embodiment is different from the developer conveying device 104 of the first embodiment in the following points. That is, in the developer conveyance device of Example 2, the length of the cleaning member 18 is shorter, the tip of the cleaning member 18 is disposed on the surface of the detection surface 7a, and the tip of the cleaning member 18. Is a point that is bent.

図12(a)に示されるように、清掃部材18の寸法は前述の清掃部材8の寸法よりも短く設定される。また、図12(b)に示されるように、清掃部材18は、清掃部材本体部18aと、清掃部材本体部18aの先端部が屈曲される屈曲先端部18bと、を有する。清掃部材本体部18a及び屈曲先端部18bは連続して形成される。清掃部材8の『先端』である屈曲先端部18bは、トナーセンサ7の検知面7aの領域内に接触可能に配置される。こうした構成を採用する目的としては以下のことが考えられる。   As shown in FIG. 12A, the dimension of the cleaning member 18 is set shorter than the dimension of the cleaning member 8 described above. As shown in FIG. 12B, the cleaning member 18 has a cleaning member main body 18a and a bent front end 18b where the front end of the cleaning member main body 18a is bent. The cleaning member main body 18a and the bent tip 18b are formed continuously. A bent tip 18b, which is the “tip” of the cleaning member 8, is disposed so as to be in contact with the region of the detection surface 7a of the toner sensor 7. The following can be considered as the purpose of adopting such a configuration.

清掃部材18が線状部材で成形される場合には、清掃部材18における検知面7aに当接する部分は、検知面7aに平行に配置され、検知面7aから均一な線圧を受けることが望ましい。ところが、清掃部材18及びトナーセンサ7の組み付け精度や真直度等によって、清掃部材8の一部が検知面7aに強く当接する所謂点圧がかかる場合がある。   When the cleaning member 18 is formed of a linear member, the portion of the cleaning member 18 that contacts the detection surface 7a is preferably arranged in parallel to the detection surface 7a and receives a uniform linear pressure from the detection surface 7a. . However, depending on the assembly accuracy and straightness of the cleaning member 18 and the toner sensor 7, so-called point pressure at which a part of the cleaning member 8 strongly contacts the detection surface 7a may be applied.

または、現像剤搬送装置又は画像形成装置の小型化によって、図12に示されるように、清掃部材18の先端が検知面7aの内側に配置した方が良い場合も考えられる。ところが、清掃部材18のような線状部材の先端の強度を増強するためには先端を曲げる必要があり、曲げ形状によっては屈曲先端部18bにて高い圧力がかかる場合がある。こうした場合には、現像剤搬送装置又は画像形成装置の振動により、清掃部材18が振動し、点圧が変化し易く、安定したトナー量の検知は困難である。   Alternatively, there may be a case where it is better to arrange the tip of the cleaning member 18 inside the detection surface 7a as shown in FIG. 12 due to the downsizing of the developer conveying device or the image forming apparatus. However, in order to increase the strength of the tip of a linear member such as the cleaning member 18, it is necessary to bend the tip, and depending on the bent shape, high pressure may be applied to the bent tip 18b. In such a case, the cleaning member 18 vibrates due to the vibration of the developer conveying device or the image forming apparatus, the point pressure easily changes, and it is difficult to detect a stable toner amount.

コントローラ202は、周波数計測部202C及び第2停止位置制御部202Dを備える。周波数計測部202Cは、トナーセンサ7の検知面7aの複数の停止位置で清掃部材18を停止させる毎に、トナーセンサ7の出力電圧の2つの極大値のうち一の極大値に対応する第1周波数、及び、他の極大値に対応する第2周波数を計測する。なお、ここでは、第1周波数は第2周波数よりも大きい値の方を言う。第2停止位置制御部202Dは、周波数計測部202Cの計測結果に基づいて、第1周波数及び第2周波数の差分の絶対値が最小となる最小絶対値位置を複数の停止位置の中から選択し、最小絶対値位置に停止するように清掃部材8の駆動を制御する。   The controller 202 includes a frequency measurement unit 202C and a second stop position control unit 202D. Whenever the cleaning member 18 is stopped at a plurality of stop positions of the detection surface 7a of the toner sensor 7, the frequency measuring unit 202C first corresponds to one of the two maximum values of the output voltage of the toner sensor 7. The second frequency corresponding to the frequency and other maximum values is measured. Here, the first frequency is a value larger than the second frequency. Based on the measurement result of the frequency measurement unit 202C, the second stop position control unit 202D selects the minimum absolute value position where the absolute value of the difference between the first frequency and the second frequency is minimum from the plurality of stop positions. The driving of the cleaning member 8 is controlled so as to stop at the minimum absolute value position.

図13は、サブトナー容器1の内部にトナーが存在しない状態において、清掃部材18が検知面7aの表面の各停止位置で停止する場合の出力電圧及び周波数の関係を示すグラフである。図13のグラフ18jは、図12中の検知面7aに対する清掃部材18の第1停止位置jにおけるグラフである。図13のグラフ18kは、図12中の検知面7aに対する清掃部材18の第2停止位置kにおけるグラフである。図13中で、第1停止位置j(n=1)のグラフ18jでは、第1ピーク値18j1及び第2ピーク値18j2が計測される。第2停止位置k(n=2)のグラフ18kでは、第1ピーク値18k1及び第2ピーク値18k2が計測される。清掃部材18に屈曲先端部18bのような剛性の強い部位があると、清掃部材18が検知面7aに点圧がかかる場合がある。そして、図13に示されるように、清掃部材18が検知面7aにかける点圧の位置によって、ピーク値の位置がズレる現象が確認される。この場合のトナーセンサ7の駆動特性は、トナーセンサ7の周波数の特性であると言える。   FIG. 13 is a graph showing the relationship between the output voltage and the frequency when the cleaning member 18 stops at each stop position on the surface of the detection surface 7a in a state where there is no toner in the sub toner container 1. A graph 18j in FIG. 13 is a graph at the first stop position j of the cleaning member 18 with respect to the detection surface 7a in FIG. A graph 18k in FIG. 13 is a graph at the second stop position k of the cleaning member 18 with respect to the detection surface 7a in FIG. In FIG. 13, in the graph 18j of the first stop position j (n = 1), the first peak value 18j1 and the second peak value 18j2 are measured. In the graph 18k at the second stop position k (n = 2), the first peak value 18k1 and the second peak value 18k2 are measured. If the cleaning member 18 has a strong portion such as the bent tip 18b, the cleaning member 18 may apply a point pressure to the detection surface 7a. And as FIG. 13 shows, the phenomenon in which the position of a peak value shifts according to the position of the point pressure which the cleaning member 18 applies to the detection surface 7a is confirmed. It can be said that the drive characteristic of the toner sensor 7 in this case is the frequency characteristic of the toner sensor 7.

このピーク位置のズレは、第1ピーク値18j1及び第1ピーク値18k1の場合には大きなズレはないが、第2ピーク値18j2及び第2ピーク値18k2の場合には顕著にズレる。   The shift of the peak position is not large in the case of the first peak value 18j1 and the first peak value 18k1, but is significantly shifted in the case of the second peak value 18j2 and the second peak value 18k2.

また、見方を変えると、第1停止位置j(n=1)のグラフ18jでは、周波数軸の方向で、第1ピーク値18j1及び第2ピーク値18j2の間の距離は小さい。この一方で、第2停止位置k(n=2)のグラフ18kでは、周波数軸の方向で、第1ピーク値18k1及び第2ピーク値18k2の間の距離は大きい。この関係とコントローラ202のトナーの有無の判定との関係は、実験の結果、次のことが分かっている。すなわち、周波数軸の方向で、第1ピーク値及び第2ピーク値の間の距離が狭い場合には、トナーセンサ7がトナーの有無を検知するために、清掃部材18が大きな影響を与えることはない。この反対に、周波数軸の方向で、第1ピーク値及び第2ピーク値の間の距離が広い場合には、トナーセンサ7がトナーの有無を検知するために、清掃部材18が大きな影響を与える。   In other words, in the graph 18j of the first stop position j (n = 1), the distance between the first peak value 18j1 and the second peak value 18j2 is small in the frequency axis direction. On the other hand, in the graph 18k of the second stop position k (n = 2), the distance between the first peak value 18k1 and the second peak value 18k2 is large in the direction of the frequency axis. The relationship between this relationship and the determination of the presence / absence of toner in the controller 202 has been found as a result of experiments. That is, when the distance between the first peak value and the second peak value is narrow in the direction of the frequency axis, the cleaning member 18 has a large influence because the toner sensor 7 detects the presence or absence of toner. Absent. On the other hand, when the distance between the first peak value and the second peak value is wide in the direction of the frequency axis, the cleaning member 18 has a large influence because the toner sensor 7 detects the presence or absence of toner. .

つまり、周波数軸の方向で、第1ピーク値及び第2ピーク値の間の距離が広い場合には、第1ピーク値18k1が基準電圧VRよりも小さい値しか取らない。この場合には、トナーセンサ7はサブトナー容器1の内部のトナーの無しを判定することができない。これに対して、周波数軸の方向で、第1ピーク値及び第2ピーク値の間の距離が狭い場合には、第1ピーク値18j1が基準電圧VRよりも大きい値を取るのである。この場合には、トナーセンサ7はサブトナー容器1の内部のトナーの無しを判定することができる。   That is, when the distance between the first peak value and the second peak value is wide in the direction of the frequency axis, the first peak value 18k1 takes only a value smaller than the reference voltage VR. In this case, the toner sensor 7 cannot determine the absence of toner in the sub toner container 1. On the other hand, when the distance between the first peak value and the second peak value is narrow in the direction of the frequency axis, the first peak value 18j1 takes a value larger than the reference voltage VR. In this case, the toner sensor 7 can determine the absence of toner in the sub toner container 1.

この特性を利用して、検知面7aに対して清掃部材8による点圧を与える位置を変えることで、基準電圧VRを超えるピーク値が導出できる周波数帯を用いて、トナーの有無を判定するために、周波数決定制御を設ける。周波数決定制御は、検知面7aの複数の位置に清掃部材8が停止され、各停止位置において、トナーセンサ7の周波数特性がモニタ上に波形として導出される。そして、第1ピーク値が出力される周波数、及び、第2ピーク値が出力される周波数が保存される。   Using this characteristic, the presence or absence of toner is determined using a frequency band in which a peak value exceeding the reference voltage VR can be derived by changing the position where the cleaning member 8 applies the point pressure to the detection surface 7a. Are provided with frequency determination control. In the frequency determination control, the cleaning member 8 is stopped at a plurality of positions on the detection surface 7a, and the frequency characteristics of the toner sensor 7 are derived as waveforms on the monitor at each stop position. The frequency at which the first peak value is output and the frequency at which the second peak value is output are stored.

全ての停止位置について、第1ピーク値に対応する第1周波数、及び、第2ピーク値に対応する第2周波数が保存される。そして、第1ピーク値及び第2ピーク値の間の周波数の差分が取られ、その差分が最小限になるような停止位置における第1ピーク値の第1周波数が、トナーセンサ7の検知周波数に設定される。   For all stop positions, the first frequency corresponding to the first peak value and the second frequency corresponding to the second peak value are stored. Then, a frequency difference between the first peak value and the second peak value is taken, and the first frequency of the first peak value at the stop position where the difference is minimized becomes the detection frequency of the toner sensor 7. Is set.

図14は、検知面7aの表面に清掃部材18を停止させる停止位置を示す平面図である。図14に示されるように、検知面7aの表面の複数の位置で清掃部材8が停止される。清掃部材18の屈曲先端部18bは、第1停止位置d1(n=1)、第2停止位置d2(n=2)、第3停止位置d3(n=3)、第4停止位置d4(n=4)、第5停止位置d5(n=5)に順に停止される。   FIG. 14 is a plan view showing a stop position at which the cleaning member 18 is stopped on the surface of the detection surface 7a. As shown in FIG. 14, the cleaning member 8 is stopped at a plurality of positions on the surface of the detection surface 7a. The bent tip 18b of the cleaning member 18 includes a first stop position d1 (n = 1), a second stop position d2 (n = 2), a third stop position d3 (n = 3), and a fourth stop position d4 (n = 4) and stop in order at the fifth stop position d5 (n = 5).

図15は、停止位置、第1ピーク値に対応する第1周波数、第2ピーク値に対応する第2周波数、第1周波数及び第2周波数の周波数差分値の関係を示すグラフである。図15に示されるように、第1停止位置d1(n=1)では、第1ピーク値に対応する第1周波数は6800Hz、第2ピーク値に対応する第2周波数は6000Hzであり、周波数差分値は800Hzである。この周波数差分値が第1停止位置d1から第5停止位置d5までの中で最も低いことから、第1停止位置d1が清掃部材8の停止位置として最適であると共に、この第1停止位置d1では6800Hz〜6000Hzの周波数帯が適当であると言える。第2停止位置d2(n=2)では、第1ピーク値に対応する第1周波数は6800Hz、第2ピーク値に対応する第2周波数は5500Hzであり、周波数差分値は1300Hzである。   FIG. 15 is a graph showing the relationship between the stop position, the first frequency corresponding to the first peak value, the second frequency corresponding to the second peak value, and the frequency difference values of the first frequency and the second frequency. As shown in FIG. 15, at the first stop position d1 (n = 1), the first frequency corresponding to the first peak value is 6800 Hz, the second frequency corresponding to the second peak value is 6000 Hz, and the frequency difference The value is 800 Hz. Since this frequency difference value is the lowest among the first stop position d1 to the fifth stop position d5, the first stop position d1 is the optimum stop position for the cleaning member 8, and at this first stop position d1, It can be said that a frequency band of 6800 Hz to 6000 Hz is appropriate. At the second stop position d2 (n = 2), the first frequency corresponding to the first peak value is 6800 Hz, the second frequency corresponding to the second peak value is 5500 Hz, and the frequency difference value is 1300 Hz.

第3停止位置d3(n=3)では、第1ピーク値に対応する第1周波数は6900Hz、第2ピーク値に対応する第2周波数は5400Hzであり、周波数差分値は1500Hzである。第4停止位置d4(n=4)では、第1ピーク値に対応する第1周波数は6500Hz、第2ピーク値に対応する第2周波数は5500Hzであり、周波数差分値は1000Hzである。第5停止位置d5(n=5)では、第1ピーク値に対応する第1周波数は6600Hz、第2ピーク値に対応する第2周波数は5800Hzであり、周波数差分値は800Hzである。この周波数差分値が第1停止位置d1から第5停止位置d5までの中で最も低いことから、第5停止位置d5が清掃部材8の停止位置として最適であると共に、この第5停止位置d5では6600Hz〜5800Hzの周波数帯が適当であると言える。   At the third stop position d3 (n = 3), the first frequency corresponding to the first peak value is 6900 Hz, the second frequency corresponding to the second peak value is 5400 Hz, and the frequency difference value is 1500 Hz. At the fourth stop position d4 (n = 4), the first frequency corresponding to the first peak value is 6500 Hz, the second frequency corresponding to the second peak value is 5500 Hz, and the frequency difference value is 1000 Hz. At the fifth stop position d5 (n = 5), the first frequency corresponding to the first peak value is 6600 Hz, the second frequency corresponding to the second peak value is 5800 Hz, and the frequency difference value is 800 Hz. Since this frequency difference value is the lowest among the first stop position d1 to the fifth stop position d5, the fifth stop position d5 is the optimum stop position for the cleaning member 8, and at this fifth stop position d5, It can be said that the frequency band of 6600 Hz to 5800 Hz is appropriate.

このような第5停止位置d5における5800Hzから6600Hzまでの掃引を行った場合では、10Hzごとのサンプリングに必要な掃引時間は約9msであった。これに対して、周波数決定制御を行わない4000Hzから9000Hzまでの掃引を行った場合の掃引時間は81msであった。したがって、5800Hzから6600Hzまでの掃引を行った場合は、周波数決定制御を行わない場合に比べ、約1/9の掃引時間に短縮できた。   When such a sweep from 5800 Hz to 6600 Hz at the fifth stop position d5 was performed, the sweep time required for sampling every 10 Hz was about 9 ms. On the other hand, the sweep time when sweeping from 4000 Hz to 9000 Hz without frequency determination control was 81 ms. Therefore, when the sweep from 5800 Hz to 6600 Hz is performed, the sweep time can be shortened to about 1/9 compared with the case where the frequency determination control is not performed.

これにより、トナーセンサ7と清掃部材8の単体ばらつきや、組み付けバラツキなどを考慮し、最適な清掃部材8の停止位置が設定できると共に、検知周波数を絞り込むことでセンシングに必要な検知時間を短縮することができる。   Accordingly, the optimum stop position of the cleaning member 8 can be set in consideration of individual variations of the toner sensor 7 and the cleaning member 8 and assembly variations, and the detection time required for sensing can be shortened by narrowing the detection frequency. be able to.

以上のように、実施例1又は2の発明によれば、清掃部材8がトナーセンサ7の検知面7aに停止しても、トナーセンサ7の駆動特性に基づいてサブトナー容器1の内部にあるトナーの有無は判断される。したがって、清掃部材8をトナーセンサ7の検知面7aの外側に停止する必要性は無くなり、清掃部材8を移動させる面積が低減される。その結果、清掃部材8を待機スペースの狭小化が実現され、サブトナー容器1の小型化が実現される。   As described above, according to the invention of Example 1 or 2, even if the cleaning member 8 stops on the detection surface 7 a of the toner sensor 7, the toner inside the sub toner container 1 based on the driving characteristics of the toner sensor 7. The presence or absence of is determined. Accordingly, there is no need to stop the cleaning member 8 outside the detection surface 7a of the toner sensor 7, and the area for moving the cleaning member 8 is reduced. As a result, the standby space of the cleaning member 8 is reduced, and the sub-toner container 1 is reduced in size.

実施例1の発明によれば、最大出力電圧計測部202Aの計測結果に基づいて、第1停止位置制御部202Bは、複数の停止位置の中からトナーセンサ7の出力電圧が最大となる最大出力電圧位置を選択する。そして、第1停止位置制御部202Bは、最大出力電圧位置に停止するように清掃部材8の駆動を制御する。したがって、トナーセンサ7の出力電圧が最大となる最大出力電圧位置では、トナーセンサ7の検知面7aに清掃部材8が存在していた場合であっても、トナーセンサ7の機能は十分に発揮される。清掃部材8がトナーセンサ7に与えてしまう影響は問題にならない。その結果、トナーセンサ7の検知面7aに清掃部材8が配置されることによるトナーの有無の誤検知は抑制される。   According to the first embodiment, based on the measurement result of the maximum output voltage measurement unit 202A, the first stop position control unit 202B has a maximum output at which the output voltage of the toner sensor 7 is maximized among the plurality of stop positions. Select the voltage position. Then, the first stop position control unit 202B controls the driving of the cleaning member 8 so as to stop at the maximum output voltage position. Therefore, even when the cleaning member 8 is present on the detection surface 7a of the toner sensor 7 at the maximum output voltage position where the output voltage of the toner sensor 7 is maximum, the function of the toner sensor 7 is sufficiently exhibited. The The influence of the cleaning member 8 on the toner sensor 7 does not matter. As a result, erroneous detection of the presence or absence of toner due to the cleaning member 8 being disposed on the detection surface 7a of the toner sensor 7 is suppressed.

実施例2の発明によれば、周波数計測部202Cが計測する第1周波数及び第2周波数の差分の絶対値に基づいて、第2停止位置制御部202Dは、複数の停止位置の中から絶対値が最小となる最小絶対値位置を選択する。そして、第2停止位置制御部202Dは、最小絶対値位置に停止するように清掃部材8の駆動を制御する。したがって、トナーセンサ7の周波数の差分の絶対値が最小となる最小絶対値位置では、トナーセンサ7の検知面7aに清掃部材8が存在していた場合であっても、トナーセンサ7の機能は十分に発揮される。清掃部材8がトナーセンサ7に与えてしまう影響は問題にならない。その結果、トナーセンサ7の検知面7aに清掃部材8が配置されることによる現像剤の有無の誤検知は抑制される。   According to the second embodiment, based on the absolute value of the difference between the first frequency and the second frequency measured by the frequency measuring unit 202C, the second stop position control unit 202D determines the absolute value from the plurality of stop positions. Select the minimum absolute value position that minimizes. Then, the second stop position control unit 202D controls the driving of the cleaning member 8 so as to stop at the minimum absolute value position. Therefore, even if the cleaning member 8 exists on the detection surface 7a of the toner sensor 7 at the minimum absolute value position where the absolute value of the frequency difference of the toner sensor 7 is minimum, the function of the toner sensor 7 is as follows. It is fully demonstrated. The influence of the cleaning member 8 on the toner sensor 7 does not matter. As a result, erroneous detection of the presence or absence of developer due to the cleaning member 8 being disposed on the detection surface 7a of the toner sensor 7 is suppressed.

[その他の実施例]   [Other Examples]

清掃部材8が移動可能な検知面7aの全面を清掃部材8の停止位置の対象として、清掃部材8を第1停止位置で制御し、そこで決定した第1停止位置の近傍を対象とした第2停止位置で制御することもできる。こうして、清掃部材8の停止位置を細かく取れば取る程に、より最適な停止位置を決定することができる。   The entire detection surface 7a to which the cleaning member 8 can move is set as the target of the stop position of the cleaning member 8, and the cleaning member 8 is controlled at the first stop position, and the second near the first stop position determined there is set as the target. It can also be controlled at the stop position. Thus, the more optimal the stop position can be determined as the stop position of the cleaning member 8 is taken more finely.

また、清掃部材8の停止位置の決定制御は、トナーセンサ7及び清掃部材8、18を組み合わせてから行う必要があるが、現像剤搬送装置として最初に使用される所謂装置の設置時に行うことが望ましい。   Further, the determination control of the stop position of the cleaning member 8 needs to be performed after the toner sensor 7 and the cleaning members 8 and 18 are combined. However, it may be performed at the time of installing a so-called device that is first used as a developer conveying device. desirable.

さらに、長期の使用にわたり清掃部材8、18のへたりや検知面7aの磨耗が進んだ場合にも駆動特性の変化が起こり得る。そのために、ユーザーによる指示により制御を起動しても良いし、現像剤搬送装置の長期使用後に例えば作像枚数や清掃部材8、18が検知面7aを掃引する掃引回数などに基づき自動的に制御を起動してもよい。   Further, the drive characteristics may change even when the cleaning members 8 and 18 are worn over the long-term use and the detection surface 7a is worn. For this purpose, the control may be started by an instruction from the user, or automatically controlled based on, for example, the number of images formed or the number of sweeps that the cleaning members 8 and 18 sweep the detection surface 7a after long-term use of the developer transport device. May be activated.

検出の基準値は上述した停止位置や周波数帯を決定した際のピーク値を基に、切り替えても良い。トナーセンサ7の出力はセンサの個体ばらつきにより異なり、清掃部材8、18による負荷ばらつきも大きい。そのため、画像形成装置の設置時でトナー容器の内部にトナーが無い状態において、出力電圧のピーク値を確認し、そのピーク値に対し例えば60%の値となった場合にトナーが無しから有りの状態に変化したと判断するようにすれば良い。そうすれば、清掃部材8、18による負荷により少なすぎるトナー量でトナー無しを検知することを防止できる。   The reference value for detection may be switched based on the peak value when the stop position or frequency band described above is determined. The output of the toner sensor 7 varies depending on individual variations of the sensor, and the load variation due to the cleaning members 8 and 18 is also large. For this reason, when the image forming apparatus is installed and no toner is present in the toner container, the peak value of the output voltage is confirmed, and when the value reaches, for example, 60% of the peak value, there is no toner. What is necessary is just to judge that it changed into the state. By doing so, it is possible to prevent the absence of toner from being detected with a too small amount of toner due to the load applied by the cleaning members 8 and 18.

つまり、実施例1の構成を前提として、コントローラ202は、トナーセンサ7が検知する最大の出力電圧よりも小さい第1閾値を設定しても良い。そして、コントローラ202は、最大出力電圧計測部202Aが計測したトナーセンサ7の出力電圧が第1閾値よりも大きい場合には、サブトナー容器1の内部には現像剤が無いと判断する第1閾値設定制御部を備えても良い。例えば、この場合の第1閾値には、前述のピーク値の60%の出力電圧の値が該当する。   That is, on the premise of the configuration of the first embodiment, the controller 202 may set a first threshold value that is smaller than the maximum output voltage detected by the toner sensor 7. Then, the controller 202 determines a first threshold value that determines that there is no developer inside the sub toner container 1 when the output voltage of the toner sensor 7 measured by the maximum output voltage measuring unit 202A is larger than the first threshold value. A control unit may be provided. For example, the first threshold value in this case corresponds to an output voltage value of 60% of the peak value described above.

この構成によれば、第1閾値設定制御部がトナーセンサ7の第1閾値に基づいてサブトナー容器1の内部にある現像剤の有無を判断する。このことから、サブトナー容器1の内部に現像剤が無い状態になる前に、サブトナー容器1の内部に現像剤が無い状態が近づいたことをユーザは予め知ることができる。   According to this configuration, the first threshold value setting control unit determines the presence or absence of the developer in the sub toner container 1 based on the first threshold value of the toner sensor 7. From this, the user can know in advance that the state in which the developer is not present in the sub toner container 1 is approached before the state in which the developer is not present in the sub toner container 1 is reached.

または、実施例2の構成を前提として、コントローラ202は、トナーセンサ7が検知する第1周波数及び第2周波数の最小の差分の絶対値よりも大きい第2閾値を設定する。そして、コントローラ202は、周波数計測部202Cが計測したトナーセンサ7の第1周波数及び第2周波数の絶対値が第2閾値よりも小さい場合には、サブトナー容器1の内部には現像剤が無いと判断する第2閾値設定制御部を備えても良い。   Alternatively, assuming the configuration of the second embodiment, the controller 202 sets a second threshold value that is larger than the absolute value of the minimum difference between the first frequency and the second frequency detected by the toner sensor 7. When the absolute values of the first frequency and the second frequency of the toner sensor 7 measured by the frequency measuring unit 202C are smaller than the second threshold, the controller 202 determines that there is no developer inside the sub toner container 1. You may provide the 2nd threshold value setting control part to determine.

この構成によれば、第2閾値設定制御部がトナーセンサ7の第2閾値に基づいてサブトナー容器1の内部にある現像剤の有無を判断する。このことから、サブトナー容器1の内部に現像剤が無い状態になる前に、サブトナー容器1の内部に現像剤が無い状態が近づいたことをユーザは予め知ることができる。   According to this configuration, the second threshold value setting control unit determines the presence or absence of the developer in the sub toner container 1 based on the second threshold value of the toner sensor 7. From this, the user can know in advance that the state in which the developer is not present in the sub toner container 1 is approached before the state in which the developer is not present in the sub toner container 1 is reached.

また、実施例1及び実施例2ではトナーセンサ7からの出力値としてインピーダンスの例を上げたが、位相差を用いても同様の現象が観察されるため、位相差を用いた制御を行っても良い。   Further, in the first and second embodiments, an example of impedance is given as an output value from the toner sensor 7. However, since the same phenomenon is observed even when the phase difference is used, control using the phase difference is performed. Also good.

実施例2では清掃部材8による点圧に着目したが、点圧がかかる場合も、実施例1で述べたように出力電圧のピーク値の変化も認められる。また、線圧がかかる場合でもピーク位置のシフトが無いわけではない。そのため、実施例1で述べた停止位置決定制御や実施例2で述べた周波数決定制御は組み合わせて実施するとより最適な残量検知が可能となる。   In the second embodiment, attention is paid to the point pressure generated by the cleaning member 8. However, as described in the first embodiment, a change in the peak value of the output voltage is also observed when the point pressure is applied. Further, even when a linear pressure is applied, the peak position does not shift. For this reason, when the stop position determination control described in the first embodiment and the frequency determination control described in the second embodiment are performed in combination, a more optimal remaining amount can be detected.

なお、本実施例では、トナーセンサ7がサブトナー容器1に設けられるが、これに限定されない。すなわち、トナーセンサ7がメイントナー容器2その他のプロセスカートリッジやトナーカートリッジの様な消耗品に設けられても良い。また、この場合に、清掃部材8の位置検知をする位置センサ9のみが画像形成装置本体99Aに設けられても良い。   In the present embodiment, the toner sensor 7 is provided in the sub-toner container 1, but the present invention is not limited to this. That is, the toner sensor 7 may be provided in the main toner container 2 or other consumables such as a process cartridge or a toner cartridge. In this case, only the position sensor 9 that detects the position of the cleaning member 8 may be provided in the image forming apparatus main body 99A.

1 サブトナー容器(現像剤貯蔵容器)
2 メイントナー容器(現像剤貯蔵容器)
7 トナーセンサ
7a 検知面
8、18 清掃部材
18b 屈曲先端部(先端)
104 現像剤搬送装置(現像剤検知装置)
201 駆動機構
202 コントローラ
202A 出力電圧計測部
202B 第1停止位置制御部
202C 周波数計測部
202D 第2停止位置制御部
1 Sub-toner container (developer storage container)
2 Main toner container (developer storage container)
7 Toner sensor 7a Detection surface 8, 18 Cleaning member 18b Bent tip (tip)
104 Developer transport device (Developer detection device)
201 drive mechanism 202 controller 202A output voltage measurement unit 202B first stop position control unit 202C frequency measurement unit 202D second stop position control unit

Claims (7)

現像剤を貯蔵可能な現像剤貯蔵容器と、
前記現像剤貯蔵容器の壁に取付けられ、前記現像剤貯蔵容器の内部の現像剤の有無によって異なる駆動特性を示す現像剤有無検知手段と、
前記現像剤有無検知手段の表面を移動しつつ清掃する清掃部材と、
前記清掃部材を駆動する駆動機構と、
前記駆動機構によって前記現像剤有無検知手段の表面に前記清掃部材の少なくとも一部を停止させた状態で、前記現像剤有無検知手段が示す駆動特性に基づいて前記現像剤貯蔵容器の内部の現像剤の有無を判定するコントローラと、
を有し、
前記現像剤有無検知手段の駆動特性は、前記現像剤有無検知手段の出力電圧の特性であり、
前記コントローラは、
前記現像剤有無検知手段の表面の複数の停止位置で前記清掃部材を停止させる毎に前記現像剤有無検知手段の出力電圧が最大値となる最大出力電圧を計測する最大出力電圧計測部と、
前記最大出力電圧計測部の計測結果に基づいて、前記複数の停止位置の中から前記現像剤有無検知手段の出力電圧が最大となる最大出力電圧位置を選択し、前記最大出力電圧位置に停止するように前記清掃部材の駆動を制御する第1停止位置制御部と、
を備えることを特徴とする現像剤検知装置。
A developer storage container capable of storing the developer;
A developer presence / absence detecting means attached to a wall of the developer storage container and having different driving characteristics depending on the presence or absence of the developer inside the developer storage container;
A cleaning member for cleaning while moving the surface of the developer presence / absence detecting means;
A drive mechanism for driving the cleaning member;
The developer inside the developer storage container based on the drive characteristics indicated by the developer presence / absence detection means in a state where at least a part of the cleaning member is stopped on the surface of the developer presence / absence detection means by the drive mechanism A controller for determining the presence or absence of
Have
The driving characteristic of the developer presence / absence detecting means is a characteristic of the output voltage of the developer presence / absence detecting means,
The controller is
A maximum output voltage measuring unit for measuring a maximum output voltage at which the output voltage of the developer presence / absence detection means becomes a maximum value every time the cleaning member is stopped at a plurality of stop positions on the surface of the developer presence / absence detection means;
Based on the measurement result of the maximum output voltage measuring unit, the maximum output voltage position at which the output voltage of the developer presence / absence detecting means is maximized is selected from the plurality of stop positions, and stopped at the maximum output voltage position. A first stop position controller for controlling the drive of the cleaning member,
A developer detection device comprising:
前記コントローラは、前記現像剤有無検知手段が検知する最大の出力電圧よりも小さい第1閾値を設定し、前記最大出力電圧計測部が計測した前記現像剤有無検知手段の出力電圧が前記第1閾値よりも大きい場合には、前記現像剤貯蔵容器の内部には現像剤が無いと判断する第1閾値設定制御部を備えることを特徴とする請求項1に記載の現像剤検知装置。 The controller sets a first threshold value smaller than the maximum output voltage detected by the developer presence / absence detection unit, and the output voltage of the developer presence / absence detection unit measured by the maximum output voltage measurement unit is the first threshold value. 2. The developer detection device according to claim 1 , further comprising a first threshold value setting control unit that determines that there is no developer in the developer storage container when the value is larger than the first threshold value. 現像剤を貯蔵可能な現像剤貯蔵容器と、
前記現像剤貯蔵容器の壁に取付けられ、前記現像剤貯蔵容器の内部の現像剤の有無によって異なる駆動特性を示す現像剤有無検知手段と、
前記現像剤有無検知手段の表面を移動しつつ清掃する清掃部材と、
前記清掃部材を駆動する駆動機構と、
前記駆動機構によって前記現像剤有無検知手段の表面に前記清掃部材の少なくとも一部を停止させた状態で、前記現像剤有無検知手段が示す駆動特性に基づいて前記現像剤貯蔵容器の内部の現像剤の有無を判定するコントローラと、
を有し、
前記現像剤有無検知手段の駆動特性は、前記現像剤有無検知手段の周波数の特性であり、
前記清掃部材の先端は、前記現像剤有無検知手段の表面の領域内に接触可能に配置され、
前記コントローラは、
前記現像剤有無検知手段の表面の複数の停止位置で前記清掃部材を停止させる毎に前記現像剤有無検知手段の出力電圧の一の極大値に対応する第1周波数、及び、他の極大値に対応する第2周波数を計測する周波数計測部と、
前記周波数計測部の計測結果に基づいて、前記第1周波数及び前記第2周波数の差分の絶対値が最小となる最小絶対値位置を前記複数の停止位置の中から選択し、前記最小絶対値位置に停止するように前記清掃部材の駆動を制御する第2停止位置制御部と、
を備えることを特徴とする現像剤検知装置。
A developer storage container capable of storing the developer;
A developer presence / absence detecting means attached to a wall of the developer storage container and having different driving characteristics depending on the presence or absence of the developer inside the developer storage container;
A cleaning member for cleaning while moving the surface of the developer presence / absence detecting means;
A drive mechanism for driving the cleaning member;
The developer inside the developer storage container based on the drive characteristics indicated by the developer presence / absence detection means in a state where at least a part of the cleaning member is stopped on the surface of the developer presence / absence detection means by the drive mechanism A controller for determining the presence or absence of
Have
The driving characteristic of the developer presence / absence detecting means is a frequency characteristic of the developer presence / absence detecting means,
The tip of the cleaning member is disposed so as to be able to come into contact with the surface area of the developer presence / absence detecting means,
The controller is
Each time the cleaning member is stopped at a plurality of stop positions on the surface of the developer presence / absence detection means, the first frequency corresponding to one maximum value of the output voltage of the developer presence / absence detection means and the other maximum value A frequency measurement unit for measuring the corresponding second frequency;
Based on the measurement result of the frequency measurement unit, the minimum absolute value position where the absolute value of the difference between the first frequency and the second frequency is minimized is selected from the plurality of stop positions, and the minimum absolute value position A second stop position control unit that controls the driving of the cleaning member to stop at once,
A developer detection device comprising:
前記コントローラは、前記現像剤有無検知手段が検知する前記第1周波数及び前記第2周波数の最小の差分の絶対値よりも大きい第2閾値を設定し、前記周波数計測部が計測した前記現像剤有無検知手段の前記第1周波数及び前記第2周波数の差分の絶対値が第2閾値よりも小さい場合には、前記現像剤貯蔵容器の内部には現像剤が無いと判断する第2閾値設定制御部を備えることを特徴とする請求項3に記載の現像剤検知装置。 The controller sets a second threshold value larger than an absolute value of a minimum difference between the first frequency and the second frequency detected by the developer presence / absence detection unit, and the developer presence / absence measured by the frequency measurement unit A second threshold value setting control unit that determines that there is no developer inside the developer storage container when the absolute value of the difference between the first frequency and the second frequency of the detection unit is smaller than a second threshold value. The developer detection device according to claim 3 , further comprising: 前記駆動特性は、前記現像剤有無検知手段のインピーダンス特性であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の現像剤検知装置。 The driving characteristics, the developer detecting device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that said an impedance characteristic of the developer presence detection means. 前記駆動特性は、前記現像剤有無検知手段の位相特性であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の現像剤検知装置。 The driving characteristics, the developer detecting device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that a phase characteristic of the developer presence detection means. 画像を形成する画像形成部と、
請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の現像剤検知装置と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
An image forming unit for forming an image;
The developer detection device according to any one of claims 1 to 6 ,
An image forming apparatus comprising:
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