JP6069158B2 - Toner sensor and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、トナーセンサー及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a toner sensor and an image forming apparatus.
画像形成装置において、現像装置に収容されるトナー量あるいはトナー濃度を検出する差動トランス式のトナーセンサーでは、同じ製品のセンサーであっても、個々の製品に応じて出力にばらつきが不可避的に生してしまう。下記特許文献1、2には、このトナーセンサーの出力のばらつきを調整可能な発明が開示されている。例えば、下記特許文献1には、差動トランスと、差動トランスの駆動コイルの両端に接続された可変抵抗器からなる抵抗分圧回路とを備え、抵抗分圧回路によって分圧されて得られた電圧を、差動トランスの検出コイルと基準コイルとの差動出力に加算するものであり、可変抵抗器の抵抗値を調整することで、差動出力に加算する電圧を調整して、作動濃度(差動トランスからの差動出力が目標値になる際のトナー濃度)を調整できる磁気的検知装置が開示されている。また、下記特許文献2には、差動トランスと、差動トランスの駆動コイルの両端に接続された可変抵抗器からなる抵抗分圧回路とを備え、可変抵抗器によって分圧されて得られた電圧を、コンデンサ及び抵抗器の並列回路を通して差動出力に加算するものであり、可変抵抗器及び抵抗器の抵抗値を調整することで、差動出力に加算する電圧を調整して、作動濃度及び微分感度(トナー濃度が作動濃度から変化した際の差動出力の変化量)を調整できる磁気的検知装置が開示されている。 In an image forming apparatus, in a differential transformer type toner sensor that detects a toner amount or a toner density contained in a developing device, even if the sensor is the same product, variation in output is unavoidable depending on individual products. I will be born. Patent Documents 1 and 2 listed below disclose inventions that can adjust variations in the output of the toner sensor. For example, Patent Document 1 below includes a differential transformer and a resistance voltage dividing circuit formed of a variable resistor connected to both ends of a driving coil of the differential transformer, and is obtained by voltage division by a resistance voltage dividing circuit. The voltage added to the differential output is adjusted by adjusting the resistance value of the variable resistor to adjust the voltage added to the differential output. A magnetic detection device capable of adjusting the density (toner density when the differential output from the differential transformer reaches a target value) is disclosed. Patent Document 2 below includes a differential transformer and a resistance voltage dividing circuit composed of a variable resistor connected to both ends of a drive coil of the differential transformer, and is obtained by voltage division by the variable resistor. The voltage is added to the differential output through the parallel circuit of the capacitor and the resistor. By adjusting the resistance value of the variable resistor and the resistor, the voltage added to the differential output is adjusted, and the working concentration is adjusted. And a magnetic detection device capable of adjusting differential sensitivity (change amount of differential output when toner concentration is changed from working concentration).
ところで、上記特許文献1では、可変抵抗器の抵抗値を調整することで作動濃度を調整しているが、可変抵抗器の抵抗値を調整して作動濃度を調整すると、微分感度が変化してしまうという問題があった。例えば、図5に示すように、微分感度、つまりグラフの傾きが変化してしまっていた。また、上記特許文献2では、変化してしまった微分感度をコンデンサに並列接続された抵抗器によって調整することができるが、抵抗器の抵抗値を調整すると、作動濃度(以下、作動トナー濃度と称す)も変化するので、可変抵抗器及び抵抗器両方を調整することによって作動トナー濃度及び微分感度を調整する必要があり、調整に時間がかかるという問題があった。 By the way, in Patent Document 1, the working concentration is adjusted by adjusting the resistance value of the variable resistor. However, when the working concentration is adjusted by adjusting the resistance value of the variable resistor, the differential sensitivity changes. There was a problem that. For example, as shown in FIG. 5, the differential sensitivity, that is, the slope of the graph has changed. In Patent Document 2, the changed differential sensitivity can be adjusted by a resistor connected in parallel to a capacitor. However, when the resistance value of the resistor is adjusted, the operating density (hereinafter referred to as operating toner density) is adjusted. Therefore, it is necessary to adjust the working toner density and the differential sensitivity by adjusting both the variable resistor and the resistor, and there is a problem that the adjustment takes time.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、微分感度にできるだけ影響を与えることなく、可変抵抗器を調整するだけで作動トナー濃度あるいは作動トナー量(差動トランスからの差動出力が目標値になる場合のトナー量)を調整することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and it is possible to adjust the operating toner concentration or the operating toner amount (the differential output from the differential transformer) by adjusting the variable resistor without affecting the differential sensitivity as much as possible. The purpose is to adjust the toner amount when the value becomes the target value.
上記目的を達成するために、本発明では、トナーセンサーに係る第1の解決手段として、発振回路と、入力側である一端及び出力側である他端両方が前記発振回路に接続される駆動コイル、前記駆動コイルに磁気的に接続される基準コイル及び検出コイルから構成され、トナーからなる現像剤の影響によるインダクタンスの変化に基づいて検出コイルの出力電圧が変化し、前記基準コイルと前記検出コイルとの出力電圧の差を差動出力として出力する差動トランスと、一端が発振回路を介して前記駆動コイルの他端に、他端がグランドにそれぞれ接続され、可変抵抗器からなる抵抗分圧回路と、一端が抵抗分圧回路に、他端が前記検出コイルのグランド側の端子にそれぞれ接続されるコンデンサとを具備し、前記抵抗分圧回路によって分圧された電圧を、前記コンデンサを介して検出コイルのグランド側の電圧に加算する、という手段を採用する。 In order to achieve the above object, according to the present invention, as a first solving means relating to a toner sensor, an oscillation circuit and a drive coil in which one end on the input side and the other end on the output side are both connected to the oscillation circuit. And a reference coil and a detection coil that are magnetically connected to the drive coil, and an output voltage of the detection coil changes based on a change in inductance due to an influence of a developer made of toner, and the reference coil and the detection coil A differential transformer that outputs the difference in output voltage as a differential output, and a resistive voltage divider consisting of a variable resistor, one end of which is connected to the other end of the drive coil via an oscillation circuit and the other end is connected to the ground. And a capacitor having one end connected to the resistance voltage dividing circuit and the other end connected to the ground-side terminal of the detection coil, and divided by the resistance voltage dividing circuit. The voltage is added to the ground side of the voltage of the detection coil via the capacitor, to adopt a means of.
本発明では、トナーセンサーに係る第2の解決手段として、上記第1の解決手段において、一端が前記コンデンサの他端及び前記検出コイルのグランド側の端子に、他端がグランドに接続される第2コンデンサを具備する、という手段を採用する。 In the present invention, as a second solving means related to the toner sensor, in the first solving means, one end is connected to the other end of the capacitor and the ground-side terminal of the detection coil, and the other end is connected to the ground. A means of providing two capacitors is adopted.
本発明では、トナーセンサーに係る第3の解決手段として、上記第1または第2の解決手段において、前記発振回路は、
直流電源と、
一端が直流電源のプラス側及び駆動コイルの一端に接続される第1抵抗器と、
一端が前記第1抵抗器の他端に、他端がグランドに接続される第2抵抗器と、
第2抵抗器に並列接続される第3コンデンサと、ベース端子が第1抵抗器の他端に、コレクタ端子が駆動コイルの他端に、エミッタ端子が抵抗分圧回路を介してグランドに、それぞれ接続されるトランジスタと、一端が前記コレクタ端子に、他端が前記エミッタ端子に接続される第4コンデンサと、抵抗分圧回路に並列接続される第5コンデンサとを有する、という手段を採用する。
In the present invention, as a third solving means relating to the toner sensor, in the first or second solving means, the oscillation circuit includes:
DC power supply,
A first resistor having one end connected to the positive side of the DC power supply and one end of the drive coil;
A second resistor having one end connected to the other end of the first resistor and the other end connected to the ground;
A third capacitor connected in parallel to the second resistor, a base terminal at the other end of the first resistor, a collector terminal at the other end of the drive coil, and an emitter terminal at the ground via a resistance voltage divider circuit, respectively A means is adopted that includes a transistor to be connected, a fourth capacitor having one end connected to the collector terminal and the other end connected to the emitter terminal, and a fifth capacitor connected in parallel to the resistance voltage dividing circuit.
本発明では、トナーセンサーに係る第4の解決手段として、上記第1または第2の解決手段において、前記発振回路は、出力端が前記駆動コイルの一端に、入力端が駆動コイルの他端及び抵抗分圧回路を介してグランドにそれぞれ接続されるNOT論理回路と、一端がNOT論理回路の出力端に接続され、他端がグランドに接続される第3コンデンサと、一端が第3コンデンサの他端に、他端が前記駆動コイルの他端に接続される第4コンデンサとを有する、という手段を採用する。 In the present invention, as a fourth solving means relating to the toner sensor, in the first or second solving means, the oscillation circuit has an output end at one end of the driving coil, an input end at the other end of the driving coil, and A NOT logic circuit connected to the ground via a resistance voltage dividing circuit, a third capacitor having one end connected to the output end of the NOT logic circuit, the other end connected to the ground, and one end other than the third capacitor A means is adopted in which the other end has a fourth capacitor connected to the other end of the drive coil.
本発明では、画像形成装置に係る解決手段として、上記第1〜第4のいずれか1つの解決手段を採用するトナーセンサーを具備し、該トナーセンサーによる検出結果に基づいてトナー濃度あるいはトナー量を検知する、という手段を採用する。 In the present invention, a toner sensor employing any one of the first to fourth solutions is provided as a solution relating to the image forming apparatus, and the toner concentration or the toner amount is determined based on the detection result of the toner sensor. The means of detecting is adopted.
本発明によれば、発振回路と、入力側である一端及び出力側である他端両方が発振回路に接続される駆動コイル、駆動コイルに磁気的に接続される基準コイル及び検出コイルから構成され、トナーからなる現像剤の影響によるインダクタンスの変化に基づいて検出コイルの出力電圧が変化し、基準コイルと検出コイルとの出力電圧の差を差動出力として出力する差動トランスと、一端が発振回路を介して駆動コイルの出力端に、他端がグランドにそれぞれ接続され、可変抵抗器からなる抵抗分圧回路と、一端が抵抗分圧回路に、他端が検出コイルのグランド側の端子にそれぞれ接続されるコンデンサとを具備し、抵抗分圧回路によって分圧された電圧を、コンデンサを介して検出コイルのグランド側の電圧に加算することによって、微分感度にできるだけ影響を与えることなく、可変抵抗器を調整するだけで作動トナー濃度あるいは作動トナー量を調整できる。 According to the present invention, an oscillation circuit, one end on the input side and the other end on the output side are both composed of a drive coil connected to the oscillation circuit, a reference coil magnetically connected to the drive coil, and a detection coil. The output voltage of the detection coil changes based on the change in inductance due to the influence of the developer made of toner, and a differential transformer that outputs the difference in output voltage between the reference coil and the detection coil as a differential output, and one end oscillates The other end of the drive coil is connected to the ground via a circuit, the other end is connected to the ground, one end is connected to the resistor divider, and the other end is connected to the ground terminal of the detection coil. The differential sensitivity is obtained by adding the voltage divided by the resistance voltage dividing circuit to the voltage on the ground side of the detection coil via the capacitor. Without giving possible effect, it is possible to adjust the working toner concentration or operating amount of toner only by adjusting the variable resistor.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
本実施形態に係る複合機Aは、電子写真方式に基づいて記録紙に画像を形成する画像形成装置であり、図1に示すように、操作表示部1、画像読取部2、画像データ記憶部3、画像形成部4、通信部5及び演算制御部6を備える。なお、図1における実線矢印は、画像データの流れを示し、点線矢印は、制御信号や検出信号の流れを示す。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The multifunction peripheral A according to the present embodiment is an image forming apparatus that forms an image on a recording sheet based on an electrophotographic method. As illustrated in FIG. 1, an operation display unit 1, an image reading unit 2, an image data storage unit 3, an
操作表示部1は、操作表示制御部11、ハードウェアキーである操作キー12及びソフトウェアキーや各種画像を表示するタッチパネル13を備えており、ユーザーと複合機Aとを関係付けるマンマシンインターフェイスとして機能する。
操作表示制御部11は、演算制御部6による制御の下で、上記操作キー12及びタッチパネル13を制御する制御装置であり、演算処理装置、内部メモリー及び電気的に相互接続された操作キー12及びタッチパネル13と信号の送受信を行うインターフェイス回路等から構成されており、内部メモリーに記憶された操作表示制御プログラムに基づいて操作表示部1の全体動作を制御する。
The operation display unit 1 includes an operation
The operation
例えば、この操作表示制御部11は、タッチパネル13に表示信号を出力することによりタッチパネル13に操作ボタンや各種画像を表示させる。また、操作表示制御部11は、操作キー12またはタッチパネル13から入力される操作信号に基づいていずれの操作キー12またはタッチパネル13に表示される操作ボタンが操作されたか判定し、判定結果に基づいて操作結果信号を演算制御部6に出力する。
For example, the operation
操作キー12は、ハードウェアキーとして操作表示部1に物理的に備えられたものであり、例えば、電源キー、スタートキー、ストップ/クリアキー及びテンキー(数値入力キー)等がある。操作キー12では、ユーザーによって上述した各キーが押下されると、各キーから操作信号を操作表示制御部11に出力する。
The
タッチパネル13は、周知のように表示パネルの表示面に抵抗膜方式等の透明な面状押圧センサーを設けたものであり、操作表示制御部11から入力される表示信号に基づいて表示パネルに表示した操作ボタンをユーザーの指等によって押圧されると、面状押圧センサーが押圧位置(押圧座標)を示す操作信号を操作表示制御部11に出力するものである。
As is well known, the
画像読取部2は、図2に示すようにADF(Automatic document feeder:自動原稿送り装置)20及びフラットベッド読取部30から構成されており、演算制御部6から入力される制御信号に基づいてADF20により給紙される原稿またはユーザーによりフラットベッド読取部30上に載置された原稿の表面画像(原稿画像)を読み取って原稿画像データに変換し、この原稿画像データを画像データ記憶部3に出力する。
As shown in FIG. 2, the image reading unit 2 includes an ADF (Automatic Document Feeder) 20 and a
画像データ記憶部3は、半導体メモリーまたはハードディスク装置等であり、演算制御部6から入力される制御信号に基づいて上記原稿画像データ、通信部5が外部のクライアントコンピューターから受信するプリント画像データあるいは通信部5が外部のファクシミリ装置等から受信するファクシミリ画像データを記憶すると共に、これら画像データを演算制御部6から入力される制御信号に基づいて読み出して画像形成部4に出力する。
The image data storage unit 3 is a semiconductor memory, a hard disk device, or the like. Based on a control signal input from the arithmetic control unit 6, the original image data, print image data received by the
画像形成部4は、演算制御部6から入力される制御信号に基づいて、給紙カセット45から取り出した記録紙Rに画像データ記憶部3から読み出した画像データに基づくトナー画像を画像形成するものである。この画像形成部4は、図2に示すように、ベルトローラー41、中間転写ベルト42、トナーの各色(Y,M,C,K)に対応する4つの画像形成ユニット43Y,43C,43M,43K、1次転写ローラー44Y,44C,44M,44K、給紙カセット45、ピックアップローラー46、搬送ローラー47、レジストローラー48、2次転写ローラー49、分離除電部50、定着ローラー51、排紙ローラー52、排紙トレイ53、反転ローラー54、分岐ガイド55、3対の反転紙搬送ローラー56及び記録紙センサー57を備えている。
The
ベルトローラー41は、図示するように、離間して配設された3つのローラー、つまり駆動ローラー41a、従動ローラー41b及びテンションローラー41cからなる。すなわち、駆動ローラー41aと従動ローラー41bとは水平方向に一定距離を空けて配置され、テンションローラー41cは、このような駆動ローラー41aと従動ローラー41bとの間かつ若干上方に変位した位置に配置されている。中間転写ベルト42は、このようなベルトローラー41(駆動ローラー41a、従動ローラー41b、テンションローラー41c)に架け渡された無端ベルトであり、駆動ローラー41aによって矢印で示す方向に走行する。
As shown in the figure, the belt roller 41 includes three rollers that are spaced apart from each other, that is, a driving
すなわち、中間転写ベルト42は、駆動ローラー41aと従動ローラー41bとの間においては水平方向に走行する。また、上述した駆動ローラー41aは、駆動力を発生するモーターが軸結合されたローラーであり、モーターの動力によって中間転写ベルト42を矢印方向に走行させる。上記従動ローラー41bは、自由回転するように設けられたフリーローラーであり、中間転写ベルト42を駆動ローラー41aの動力に従って案内する。また、上記テンションローラー41cは、回転軸が可動可能に設けられ、所定の付整力で中間転写ベルト42を押圧することにより一定のテンション(張力)を中間転写ベルト42に付与するローラーである。
That is, the
画像形成ユニット43Y,43C,43M,43Kは、図示するように、上述した中間転写ベルト42の水平走行部位に所定間隔を空けて設けられている。これら画像形成ユニット43Y,43C,43M,43Kのうち、画像形成ユニット43Yは、イエロー(Y)のトナー画像を形成するユニットであり、従動ローラー41bに最も近い位置に設けられている。画像形成ユニット43Cは、シアン(C)のトナー画像を形成するユニットであり、上記画像形成ユニット43Yの次に従動ローラー41bに近い位置に設けられている。画像形成ユニット43Mは、マゼンダ(M)のトナー画像を形成するユニットであり、上記画像形成ユニット43Cの次に従動ローラー41bに近い位置に設けられている。画像形成ユニット43Kは、ブラック(K)のトナー画像を形成するユニットであり、駆動ローラー41aに最も近い位置に設けられている。
As shown in the figure, the
このような画像形成ユニット43Y,43C,43M,43Kは、各々に感光体ドラムay,ac,am,ak、帯電部by,bc,bm,bk、レーザースキャニングユニットcy,cc,cm,ck、現像ユニットdy,dc,dm,dk及びクリーナーey,ec,em,ekを構成要素としている。
Such
すなわち、画像形成ユニット43Yは、感光体ドラムay、帯電部by、レーザースキャニングユニットcy、現像ユニットdy及びクリーナーeyから構成され、画像形成ユニット43Cは、感光体ドラムac、帯電部bc、レーザースキャニングユニットcc、現像ユニットdc及びクリーナーecから構成され、画像形成ユニット43Mは、感光体ドラムam、帯電部bm、レーザースキャニングユニットcm、現像ユニットdm及びクリーナーemから構成され、画像形成ユニット43Kは、感光体ドラムak、帯電部bk、レーザースキャニングユニットck、現像ユニットdk及びクリーナーekから構成されている。
That is, the
各感光体ドラムay,ac,am,akは、周面が所定の感光体材料(例えばアモルファスシリコン)で形成された円筒部材である。各帯電部by,bc,bm,bkは、各感光体ドラムay,ac,am,akの周面(感光面)を均一に帯電させるものである。各レーザースキャニングユニットcy,cc,cm,ckは、帯電状態の上記感光面にレーザー光を照射することにより、感光面に静電潜像を形成するものである。 Each of the photosensitive drums ay, ac, am, and ak is a cylindrical member having a peripheral surface formed of a predetermined photosensitive material (for example, amorphous silicon). Each charging unit by, bc, bm, bk uniformly charges the peripheral surface (photosensitive surface) of each photosensitive drum ay, ac, am, ak. Each laser scanning unit cy, cc, cm, ck forms an electrostatic latent image on the photosensitive surface by irradiating the charged photosensitive surface with laser light.
各現像ユニットdy,dc,dm,dkは、内部に所定の量のトナーを収容すると共に当該トナーを感光面に供給することにより当該感光面に形成された静電潜像をトナー画像として現像する。各クリーナーey,ec,em,ekは、トナー画像の転写後の感光面に残留するトナー(残留トナー)を掻き落として除去するものである。 Each of the developing units dy, dc, dm, and dk contains a predetermined amount of toner therein and supplies the toner to the photosensitive surface to develop the electrostatic latent image formed on the photosensitive surface as a toner image. . Each of the cleaners ey, ec, em, and ek scrapes and removes toner (residual toner) remaining on the photosensitive surface after the toner image is transferred.
このような現像ユニットdy,dc,dm,dkでは、トナー(非磁性トナー)と鉄粉などのキャリアからなる2成分現像剤を用いる2成分現像方式と、キャリアを用いずに、磁性材料を含有するトナー(磁性トナー)を現像剤として用いる磁性1成分現像方式のいずれかが採用されている。各現像ユニットdy,dc,dm,dkには、2成分現像方式の場合に2成分現像剤のトナー濃度を検知、あるいは磁性1成分現像方式の場合にトナー量を検知するためのトナーセンサー60が設けられている。
In such development units dy, dc, dm, dm, a two-component development method using a two-component developer composed of toner (non-magnetic toner) and a carrier such as iron powder, and a magnetic material without using a carrier. One of the magnetic one-component development systems using a toner (magnetic toner) as a developer is employed. Each of the development units dy, dc, dm, and dk has a
上記トナーセンサー60は、図3に示すように、発振回路61、差動トランス62、抵抗分圧回路63、第1コンデンサ64及び第2コンデンサ65を備え、差動トランス62から出力される差動出力を、図示しない増幅器によって増幅して、検出電圧(出力電圧)として出力する。
As shown in FIG. 3, the
発振回路61は、直流電源61a、第1抵抗器61b、第2抵抗器61c、第3コンデンサ61d、トランジスタ61e、第4コンデンサ61f及び第5コンデンサ61gから構成されている。このような発振回路61は、駆動コイル62aの入力側の一端及び出力側の他端両方に接続され、生成した交流電力を駆動コイル62aに供給する。
The
直流電源61aは、例えば、バッテリであり、プラス側が後述する差動トランス62の駆動コイル62aの一端に、マイナス側がグランドにそれぞれ接続されている。
第1抵抗器61bは、一端が直流電源61aのプラス側及び駆動コイル62aの一端に、他端が第2抵抗器61cの一端及びトランジスタ61eのベース端子にそれぞれ接続されている。
The
The
第2抵抗器61cは、一端が第1抵抗器61bの他端に、他端がグランドに接続されている。
第3コンデンサ61dは、第2抵抗器61cに並列接続されている。
トランジスタ61eは、ベース端子が第1抵抗器61bの他端に、コレクタ端子が駆動コイル62aの他端に、エミッタ端子が抵抗分圧回路63を介してグランドに、それぞれ接続されている。
The
The
The
第4コンデンサ61fは、一端がトランジスタ61eのコレクタ端子に、他端がトランジスタ61eのエミッタ端子にそれぞれ接続されている。
第5コンデンサ61gは、抵抗分圧回路63に並列接続されている。
The
The
差動トランス62は、発振回路61に一端及び他端が接続される駆動コイル62a、駆動コイル62aに磁気的に接続される基準コイル62b及び検出コイル62cから構成され、トナーからなる現像剤によるインダクタンスの変化に基づいて検出コイル62cの出力電圧が変化し、基準コイル62bと検出コイル62cとの出力電圧の差を差動出力として出力するものである。
The
抵抗分圧回路63は、可変抵抗器から構成され、一端が発振回路61を介して駆動コイル62aの出力端に、他端がグランドにそれぞれ接続される。トナーセンサー60では、抵抗分圧回路63による分圧によって得られた電圧を、検出コイル62cのグランド側の電圧に加算する。
第1コンデンサ64は、一端が抵抗分圧回路63に、他端が検出コイル62cのグランド側の端子に接続されている。
第2コンデンサ65は、一端が第1コンデンサ64の他端及び検出コイル62cのグランド側の端子に、他端がグランドにそれぞれ接続されている。
The resistance
One end of the
The
1次転写ローラー44Y,44C,44M,44Kは、図示するように画像形成ユニット43Y,43C,43M,43Kに対応して4つ設けられており、各々に中間転写ベルト42を挟んだ状態で各画像形成ユニット43Y,43C,43M,43Kの感光体ドラムay,ac,am,akに対向配置されている。また、各1次転写ローラー44Y,44C,44M,44Kには負極性の1次転写バイアス(高電圧)が印加されており、各1次転写ローラー44Y,44C,44M,44Kは、この1次転写バイアスの作用によって各画像形成ユニット43Y,43C,43M,43Kの感光体ドラムay,ac,am,akにそれぞれ形成された各色のトナー画像を中間転写ベルト42に転写(1次転写)させる。
As shown in the figure, four
給紙カセット45は、A4サイズやB5サイズ等、所定形状の記録紙Rを複数枚重ねた状態で収容する容器である。ピックアップローラー46は、給紙カセット45の上部において記録紙Rに圧接するように設けられ、給紙カセット45内の記録紙Rを1枚づつ取り出して搬送ローラー47に送り出すローラーである。搬送ローラー47は、ピックアップローラー46から給紙された記録紙Rをレジストローラー48に向けて搬送するローラーである。レジストローラー48は、搬送ローラー47から供給された記録紙Rを所定のタイミングで2次転写ローラー49に供給するローラーである。
The
2次転写ローラー49は、中間転写ベルト42を挟んで駆動ローラー41aに対向配置されたローラーであり、中間転写ベルト42上のトナー画像を記録紙Rに転写(2次転写)させるものである。この2次転写ローラー49には、負極性の2次転写バイアス(高電圧)が印加されており、2次転写ローラー49は、この2次転写バイアスの作用によって中間転写ベルト42上のトナー画像を記録紙Rに転写(2次転写)させる。
The
分離除電部50は、演算制御部6から入力される制御信号に基づいて記録紙Rに向けて正極性の除電バイアスを供給する。この除電バイアスは、記録紙Rの帯電を中和して無帯電状態にするためのものであり、記録紙Rの2次転写ローラー49からの分離を良好にするものである。分離除電部50は、ステンレスからなる鋸歯状電極を有し、この鋸歯状電極の先端付近に電界を形成して記録紙Rを除電する。
The separation
定着ローラー51は、内部にヒータを備えた加熱ローラー51aと、当該加熱ローラー51aに圧接する加圧ローラー51bとから構成されている。この定着ローラー51は、加熱ローラー51aと加圧ローラー51bとで各色のトナー画像が転写された記録紙Rを挟み込むことにより記録紙Rを加熱及び加圧して、各色のトナー画像を記録紙R上に定着させる。加熱ローラー51a及び加圧ローラー51bは、記録紙Rと接触する接触面(表面)が摩擦により負極性に帯電するフッ素系材料によって形成されている。すなわち、加熱ローラー51a及び加圧ローラー51bは、その表面が記録紙Rとの摩擦により負極性に帯電する。
The fixing
排紙ローラー52は、定着ローラー51から搬送されると共に分岐ガイド55により案内された記録紙Rを排紙トレイ53に向けて搬送するローラーである。排紙トレイ53は、排紙ローラー52から供給された記録紙Rを収容・保持する収容部である。反転ローラー54は、定着ローラー51から搬送されると共に分岐ガイド55により案内された記録紙Rをスイッチバック搬送するためのローラーである。つまり、反転ローラー54は、正転することにより定着ローラー51から供給された記録紙Rを挟み込み、当該挟みこんだ状態で逆転することにより記録紙Rを反転紙搬送ローラー56に向けて搬送する。
The
分岐ガイド55は、演算制御部6から入力される制御信号に基づいて定着ローラー51から排出された記録紙Rの搬送先を排紙ローラー52または反転ローラー54に択一的に切り替える。つまり、分岐ガイド55は、記録紙Rを排紙トレイ53に排紙する場合には、第1の姿勢(図示する点線の姿勢)になることにより記録紙Rの搬送先を排紙ローラー52とし、一方、第2の姿勢(図示する実線の姿勢)になることにより記録紙Rの搬送先を反転ローラー54に切り替える。
The
反転紙搬送ローラー56は、反転ローラー54から供給された記録紙Rをレジストローラー48に向けて搬送するための搬送経路(反転経路)に設けられたローラーである。この反転紙搬送ローラー56は、図示するように、反転経路において離間した3箇所に設けられている。記録紙センサー57は、定着ローラー51と分岐ガイド55との間に配置され、定着ローラー51を通過した記録紙Rの枚数を検出し、当該枚数を示す検出信号を演算制御部6に出力する。
The reversing
このように画像形成部4では、記録紙Rの表面と裏面とにトナー画像を形成する両面画像形成処理が、上記反転ローラー54、分岐ガイド55及び反転紙搬送ローラー56が機能することにより実行される。つまり、記録紙Rは、表面に画像形成されて定着ローラー51を通過すると、表面と裏面とが反転させられた状態でレジストローラー48に再度供給されて、裏面に画像形成される。
As described above, in the
通信部5は、演算制御部6から入力される制御信号に基づいて電話回線を介して外部の複合機あるいはファクシミリ装置、またLAN(Local Area Network)を介してクライアントコンピューター等と通信を行うものである。すなわち、この通信部5は、イーサネット(登録商標)等のLAN規格に準拠した通信機能と、G3等のファクシミリ規格に準拠した通信機能とを兼ね備えたものである。
The
演算制御部6は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)及び電気的に相互接続された各部と各種信号の送受信を行うインターフェイス回路等から構成されている。この演算制御部6は、上記ROMに記憶された各種演算制御プログラムに基づいて各種の演算処理を行うと共に各部と通信を行うことにより複合機Aの全体動作を制御する。例えば、演算制御部6は、トナーセンサー60による検出結果に基づいて2成分現像方式の場合には、2成分現像剤のトナー濃度を検知、あるいは磁性1成分現像方式の場合には、トナー量を検知する。
The arithmetic control unit 6 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and an interface circuit that transmits / receives various signals to / from each electrically connected unit. . The arithmetic control unit 6 controls various operations of the multifunction peripheral A by performing various arithmetic processes based on various arithmetic control programs stored in the ROM and communicating with the respective units. For example, the arithmetic control unit 6 detects the toner concentration of the two-component developer based on the detection result of the
次に、このように構成された複合機Aの作用について説明する。
まず、従来のトナーセンサーについて説明する。図4には、従来のトナーセンサーの複数のサンプルの出力調整を行っていない場合の出力電圧とトナーの量との関係を示したグラフを示している。このように、従来、トナーセンサーは、製品毎に、出力電圧の勾配のばらつきは少ないが、出力電圧の大きさにばらつきが大きい。
Next, the operation of the MFP A configured as described above will be described.
First, a conventional toner sensor will be described. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the output voltage and the toner amount when the output adjustment of a plurality of samples of the conventional toner sensor is not performed. As described above, in the conventional toner sensor, although the variation in the gradient of the output voltage is small for each product, the variation in the magnitude of the output voltage is large.
また、図5には、図4における出力電圧が最大のサンプルと、最小のサンプルとに対して、上述した増幅回路(図示略)の増幅率を調整した際の出力電圧を示したグラフを示している。ここでは、トナーセンサーは、トナー量が200gで出力電圧が1.21Vとなるように調整されている。複合機Aのトナー量の制御は1.21Vを下回ったときにトナーの補給を行うことで200gに保たれている。トナーの補給を行っているにもかかわらずセンサーの出力電圧が1.02V(トナー量140g相当)を下回った場合にはトナー不足を検出するが、このときのトナー量のばらつきが大きくなり、図5では±7gのばらつきが生じてしている。 FIG. 5 is a graph showing the output voltage when the amplification factor of the amplifier circuit (not shown) is adjusted for the sample with the maximum output voltage and the sample with the minimum output voltage in FIG. ing. Here, the toner sensor is adjusted so that the toner amount is 200 g and the output voltage is 1.21V. The control of the toner amount of the multi-function device A is maintained at 200 g by supplying the toner when it falls below 1.21V. When the output voltage of the sensor falls below 1.02 V (corresponding to a toner amount of 140 g) even though the toner is being replenished, the toner shortage is detected. 5 shows a variation of ± 7 g.
一方、トナーセンサー60では、駆動コイル62aに供給された電圧が、抵抗分圧回路63の分圧比に応じて分圧される。抵抗分圧回路63によって分圧されて得られた電圧を、第1コンデンサ64を介して検出コイル62cのグランド側の電圧に加算する。この結果、差動トランス62から出力される差動出力を調整することができる。これにより、微分感度にできるだけ影響を与えることなく、作動トナー量を調整できる。
On the other hand, in the
図6には、図4における出力電圧が最大のサンプルと、最小のサンプルとに対して、抵抗分圧回路63の可変抵抗器を調整した際の出力電圧を示したグラフを示している。トナーセンサー60では、抵抗分圧回路63の可変抵抗器を調整することで、出力電圧を調整して、作動トナー濃度あるいは作動トナー量を調整することができる。
FIG. 6 is a graph showing the output voltage when the variable resistor of the resistance
この際、図6に示すように、出力電圧が最大のサンプルと、最小のサンプルを調整した際に、出力電圧が変化しているが、そのグラフの傾き、つまり微分感度はほとんど変化していない。一方、図5に示す。上述した増幅回路(図示略)の増幅率を調整した際には、最大のサンプルと、最小のサンプルとの出力電圧の傾きが変化することによって、グラフが交差している。つまり、微分感度が大きく変化してしまっている。このようにトナーセンサー60は、従来のものと比較して、抵抗分圧回路63の可変抵抗器を調整することで、出力電圧を調整して、作動トナー濃度あるいは作動トナー量を調整する際に、微分感度にほとんど影響を与えない。
At this time, as shown in FIG. 6, when the sample with the maximum output voltage and the sample with the minimum output are adjusted, the output voltage changes, but the slope of the graph, that is, the differential sensitivity hardly changes. . On the other hand, it shows in FIG. When the amplification factor of the above-described amplifier circuit (not shown) is adjusted, the graphs intersect because the slopes of the output voltages of the maximum sample and the minimum sample change. That is, the differential sensitivity has changed greatly. As described above, the
このような本実施形態によれば、発振回路61と、入力端及び出力端両方が発振回路61に接続される駆動コイル62a、駆動コイル62aに磁気的に接続される基準コイル62b及び検出コイル62cから構成され、近傍のトナーからなる現像剤の影響によるインダクタンスの変化に基づいて検出コイル62cの出力電圧が変化し、基準コイル62bと検出コイル62cとの出力電圧の差を差動出力として出力する差動トランス62と、一端が発振回路61を介して駆動コイルの出力端に、他端がグランドにそれぞれ接続され、可変抵抗器からなる抵抗分圧回路63と、一端が抵抗分圧回路63に、他端が検出コイル63cのグランド側の端子にそれぞれ接続される第1コンデンサ64とを具備し、抵抗分圧回路63によって分圧された電圧を、第1コンデンサ64を介して検出コイル62cのグランド側の電圧に加算することによって、微分感度にできるだけ影響を与えることなく、可変抵抗器を調整するだけで作動トナー量(あるいは作動トナー濃度)を調整できる。
According to the present embodiment as described above, the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、例えば以下のような変形が考えられる。
(1)上記実施形態において、例えば、発振回路61の代わりに、図7に示す論理回路を用いた発振回路71を使用してもよい。
この発振回路71は、図7に示すように、出力端が駆動コイル62aの一端に、入力端が駆動コイル62aの他端及び抵抗分圧回路63を介してグランドにそれぞれ接続されるNOT論理回路71aと、一端がNOT論理回路の出力端に接続され、他端がグランドに接続される第3コンデンサ71bと、一端が第3コンデンサ71bの他端に、他端が駆動コイル62aの他端に接続される第4コンデンサ71cとを有する。
(2)上記実施形態において、抵抗分圧回路63の可変抵抗器の抵抗値に応じて、第2コンデンサ65を搭載してもよいし、搭載しなくてもよい。例えば、抵抗分圧回路63の可変抵抗器の抵抗値が、例えば1オームのように小さいものである場合には、第2コンデンサ65を搭載しなくてもよいし、100オームのように大きいものである場合には、第2コンデンサ65を搭載する。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, For example, the following modifications can be considered.
(1) In the above embodiment, for example, instead of the
As shown in FIG. 7, the
(2) In the above embodiment, the
A…複合機(画像形成装置)、1…操作表示部、2…画像読取部、3…画像データ記憶部、4…画像形成部、5…通信部、6…演算制御部、11…操作表示制御部、12…操作キー、13…タッチパネル、20…ADF、30…フラットベッド読取部、41…ベルトローラー、42…中間転写ベルト、43Y,43C,43M,43K…画像形成ユニット、44Y,44C,44M,44K…1次転写ローラー、45…給紙カセット、46…ピックアップローラー、47…搬送ローラー、48…レジストローラー、49…2次転写ローラー、50…分離除電部、51…定着ローラー、52…排紙ローラー、53…排紙トレイ、54…反転ローラー、55…分岐ガイド、56…反転紙搬送ローラー、57…記録紙センサー、ay,am,ac,ak…感光体ドラム、by,bm,bc,bk…帯電部、cy,cm,cc,ck…レーザースキャニングユニット、dy,dm,dc,dk…現像ユニット、ey,em,ec,ek…クリーナー、41a…駆動ローラー、41b…従動ローラー、41c…テンションローラー、51a…加熱ローラー、51b…加圧ローラー、R…記録紙、60…トナーセンサー、61…発振回路、62…差動トランス、63…抵抗分圧回路、64…第1コンデンサ、65…第2コンデンサ、61a…直流電源、61b…第1抵抗器、61c…第2抵抗器、61d…第3コンデンサ、61e…トランジスタ、第4コンデンサ61f及び第5コンデンサ61g、62a…駆動コイル、62b…基準コイル、62c…検出コイル、71…発振回路、71a…NOT論理回路、71b…第3コンデンサ
A ... multifunction device (image forming apparatus), 1 ... operation display unit, 2 ... image reading unit, 3 ... image data storage unit, 4 ... image forming unit, 5 ... communication unit, 6 ... calculation control unit, 11 ... operation display Control unit, 12 ... operation keys, 13 ... touch panel, 20 ... ADF, 30 ... flatbed reading unit, 41 ... belt roller, 42 ... intermediate transfer belt, 43Y, 43C, 43M, 43K ... image forming unit, 44Y, 44C, 44M, 44K ... Primary transfer roller, 45 ... Paper feed cassette, 46 ... Pickup roller, 47 ... Conveyance roller, 48 ... Registration roller, 49 ... Secondary transfer roller, 50 ... Separation static elimination unit, 51 ... Fixing roller, 52 ...
Claims (4)
入力側である一端及び出力側である他端両方が前記発振回路に接続される駆動コイル、前記駆動コイルに磁気的に接続される基準コイル及び検出コイルから構成され、トナーからなる現像剤の影響によるインダクタンスの変化に基づいて検出コイルの出力電圧が変化し、前記基準コイルと前記検出コイルとの出力電圧の差を差動出力として出力する差動トランスと、
一端が発振回路を介して前記駆動コイルの他端に、他端がグランドにそれぞれ接続され、可変抵抗器からなる抵抗分圧回路と、
一端が抵抗分圧回路に、他端が前記検出コイルのグランド側の端子にそれぞれ接続されるコンデンサと、
一端が前記コンデンサの他端及び前記検出コイルのグランド側の端子に、他端がグランドに接続される第2コンデンサと
を具備し、
前記抵抗分圧回路によって分圧された電圧を、前記コンデンサを介して検出コイルのグランド側の電圧に加算することを特徴とするトナーセンサー。 An oscillation circuit;
The influence of the developer made of toner, which is composed of a drive coil connected to the oscillation circuit, a reference coil magnetically connected to the drive coil, and a detection coil, both at one end on the input side and the other end on the output side A differential transformer that outputs a difference in output voltage between the reference coil and the detection coil as a differential output.
One end is connected to the other end of the drive coil via an oscillation circuit, the other end is connected to the ground, and a resistance voltage dividing circuit composed of a variable resistor,
A capacitor having one end connected to the resistance voltage dividing circuit and the other end connected to the ground-side terminal of the detection coil ;
A second capacitor having one end connected to the other end of the capacitor and a ground side terminal of the detection coil and the other end connected to the ground ;
A toner sensor, wherein a voltage divided by the resistance voltage dividing circuit is added to a voltage on a ground side of the detection coil via the capacitor.
直流電源と、
一端が直流電源のプラス側及び駆動コイルの一端に接続される第1抵抗器と、
一端が前記第1抵抗器の他端に、他端がグランドに接続される第2抵抗器と、
第2抵抗器に並列接続される第3コンデンサと、
ベース端子が第1抵抗器の他端に、コレクタ端子が駆動コイルの他端に、エミッタ端子が抵抗分圧回路を介してグランドに、それぞれ接続されるトランジスタと、
一端が前記コレクタ端子に、他端が前記エミッタ端子に接続される第4コンデンサと、
抵抗分圧回路に並列接続される第5コンデンサとを有することを特徴とする請求項1に記載のトナーセンサー。 The oscillation circuit is
DC power supply,
A first resistor having one end connected to the positive side of the DC power supply and one end of the drive coil;
A second resistor having one end connected to the other end of the first resistor and the other end connected to the ground;
A third capacitor connected in parallel to the second resistor;
A transistor having a base terminal connected to the other end of the first resistor, a collector terminal connected to the other end of the drive coil, and an emitter terminal connected to the ground via a resistance voltage dividing circuit;
A fourth capacitor having one end connected to the collector terminal and the other end connected to the emitter terminal;
The toner sensor according to claim 1 , further comprising a fifth capacitor connected in parallel to the resistance voltage dividing circuit .
出力端が前記駆動コイルの一端に、入力端が駆動コイルの他端及び抵抗分圧回路を介してグランドにそれぞれ接続されるNOT論理回路と、
一端がNOT論理回路の出力端に接続され、他端がグランドに接続される第3コンデンサと、
一端が第3コンデンサの他端に、他端が前記駆動コイルの他端に接続される第4コンデンサとを有することを特徴とする請求項1に記載のトナーセンサー。 The oscillation circuit is
A NOT logic circuit in which an output end is connected to one end of the drive coil, and an input end is connected to the ground via the other end of the drive coil and a resistance voltage dividing circuit;
A third capacitor having one end connected to the output end of the NOT logic circuit and the other end connected to the ground;
The toner sensor according to claim 1 , further comprising a fourth capacitor having one end connected to the other end of the third capacitor and the other end connected to the other end of the drive coil .
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