JP6705425B2 - Image forming apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Description
この発明は、作像装置、および画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming device and an image forming device.
複合機に代表される画像形成装置においては、画像データを基に、感光体に対して光を照射し、感光体上に静電潜像を形成する。その後、形成した静電潜像の上に帯電したトナーを供給して現像し、用紙に転写して定着させ、用紙を装置外に出力する。 In an image forming apparatus represented by a multi-function peripheral, light is applied to a photoconductor based on image data to form an electrostatic latent image on the photoconductor. After that, charged toner is supplied onto the formed electrostatic latent image to develop the electrostatic latent image, and the electrostatic latent image is transferred to a sheet and fixed, and the sheet is output to the outside of the apparatus.
ここで画像形成装置における現像に関する技術が、特開2003−98816号公報(特許文献1)に開示されている。 A technique relating to development in the image forming apparatus is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-98816 (Patent Document 1).
特許文献1に開示の画像形成装置によると、装置本体から着脱可能で磁性粉を含有する磁性トナーを収納したトナーコンテナと、該トナーコンテナ内部に配設しトナーコンテナの底面が回転範囲となるように回転して前記磁性トナーを撹拌する撹拌手段と、前記トナーコンテナの底面に対向する装置本体に配設し磁気検知を行うトナーセンサーと、前記撹拌手段の回転によって得られるトナーセンサーの検知信号によってトナーの有無および残量を検知する検知手段と、を備えてなる画像形成装置において、前記撹拌手段に前記トナーセンサーに感知する部材を形成し、前記検知手段は、前記トナーセンサーの検知信号によってトナーの有無および残量を検知すると共に、トナーコンテナの装着有無も検知することを特徴としている。 According to the image forming apparatus disclosed in Patent Document 1, a toner container that is removable from the apparatus main body and stores magnetic toner containing magnetic powder, and a bottom surface of the toner container that is disposed inside the toner container are within a rotation range. By a stirring means for rotating the magnetic toner to stir the magnetic toner, a toner sensor disposed on the main body of the apparatus facing the bottom surface of the toner container for magnetic detection, and a detection signal of the toner sensor obtained by the rotation of the stirring means. In an image forming apparatus including a detection unit that detects the presence or absence of toner and a remaining amount, a member that detects the toner sensor is formed in the stirring unit, and the detection unit detects the toner based on the detection signal of the toner sensor. The feature is that it detects the presence or absence of the toner and the remaining amount, and also detects whether or not the toner container is attached.
特許文献1に開示の技術では、トナーコンテナ側にトナーセンサーに感知する部材、たとえば、磁石を設ける必要がある。しかし、トナーコンテナはいわゆる消耗品であり、トナーコンテナに設けられる磁石も使い捨てされることとなる。そうすると、コストの観点から問題がある。もちろん、トナーコンテナの着脱状態やトナー残量を検知するセンサーの類については、できるだけ安価に構成することが望まれる。 In the technique disclosed in Patent Document 1, it is necessary to provide a member for sensing by the toner sensor, for example, a magnet on the toner container side. However, the toner container is a so-called consumable item, and the magnet provided in the toner container is also discarded. Then, there is a problem in terms of cost. Of course, it is desired that the types of sensors that detect the attached/detached state of the toner container and the remaining amount of toner are configured as inexpensively as possible.
この発明の目的は、安価な構成で適切に現像することができる作像装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can be appropriately developed with an inexpensive structure.
この発明の他の目的は、用紙に適切に画像を形成することができる画像形成装置を提供することである。 Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of appropriately forming an image on a sheet.
この発明の一の局面においては、作像装置は、感光体上にトナーを供給して現像を行う。作像装置は、記憶部と、現像ユニットと、トナーコンテナと、モーターと、磁石と、磁気センサーと、着脱判断部と、記憶制御部と、トナー量導出部とを備える。記憶部は、データを記憶する。現像ユニットは、トナーを撹拌して感光体上にトナーを供給する。トナーコンテナは、トナーが充填されており、作像装置に着脱可能であって、回転により現像ユニット内にトナーを供給する回転軸を含む。モーターは、現像ユニット側に設けられており、駆動により回転軸を回転させる。磁石は、環状であって、現像ユニット側に設けられており、N極とS極とが周方向に交互に配置されており、トナーコンテナの現像ユニット側への装着時に回転軸との当接により一方向に所定の角度だけ正回転し、トナーコンテナの現像ユニット側からの離脱時に回転軸との離脱により他方向に所定の角度だけ逆回転し、モーターの駆動時に周方向に回転する。磁気センサーは、周方向に回転する磁石の縦方向の磁場および横方向の磁場の双方を検出する。着脱判断部は、磁気センサーにより検出された縦方向の磁場から導出される縦方向磁気パルスおよび横方向の磁場から導出される横方向磁気パルスのうちの少なくともいずれか一方の変位状況から、トナーコンテナが装着されたか離脱されたかを判断する。記憶制御部は、着脱判断部による判断結果を記憶部に記憶するよう制御する。トナー量導出部は、縦方向磁気パルスおよび横方向磁気パルスのうちの少なくともいずれか一方から、トナーコンテナに充填されたトナーの量を導出する。回転軸は、トナーコンテナが現像ユニット側に装着された際に一方向に所定の角度だけ正回転し、現像ユニット側からトナーコンテナが離脱した際に他方向に所定の角度だけ逆回転するようテーパー状の歯が設けられたはすば歯車である第一のギアを含む。現像ユニットは、第一のギアと噛合可能に設けられており、磁石と共に回転するはすば歯車である第二のギアを含む。 In one aspect of the present invention, the image forming device supplies toner onto the photoconductor to perform development. The image forming apparatus includes a storage unit, a developing unit, a toner container, a motor, a magnet, a magnetic sensor, an attachment/detachment determination unit, a storage control unit, and a toner amount derivation unit. The storage unit stores data. The developing unit agitates the toner and supplies the toner onto the photoconductor. The toner container is filled with toner, is attachable to and detachable from the image forming apparatus, and includes a rotation shaft that supplies toner into the developing unit by rotation. The motor is provided on the developing unit side, and rotates the rotating shaft by driving. The magnet has an annular shape, is provided on the developing unit side, and has N poles and S poles arranged alternately in the circumferential direction, and comes into contact with the rotating shaft when the toner container is attached to the developing unit side. As a result, when the toner container is separated from the developing unit side, it is rotated forward by a predetermined angle in one direction, and when the toner container is separated from the developing unit side, the toner container is reversely rotated by a predetermined angle in the other direction and rotated in the circumferential direction when the motor is driven. The magnetic sensor detects both a vertical magnetic field and a horizontal magnetic field of a magnet rotating in the circumferential direction. The attachment/detachment determination unit determines the toner container from the displacement state of at least one of the vertical magnetic pulse derived from the vertical magnetic field detected by the magnetic sensor and the horizontal magnetic pulse derived from the horizontal magnetic field. Judge whether is attached or detached. The storage control unit controls the storage unit to store the determination result of the attachment/detachment determination unit. The toner amount derivation unit derives the amount of toner filled in the toner container from at least one of the vertical magnetic pulse and the horizontal magnetic pulse. The rotating shaft is tapered so that when the toner container is attached to the developing unit side, it rotates forward by a predetermined angle in one direction, and when the toner container separates from the developing unit side, it rotates backward by a predetermined angle in the other direction. A first gear that is a helical gear provided with toothed teeth. The developing unit is provided so as to be meshable with the first gear and includes a second gear that is a helical gear that rotates together with the magnet.
この発明の他の局面においては、画像形成装置は、感光体上にトナーを供給して現像を行う上記した作像装置を含む。 In another aspect of the present invention, an image forming apparatus includes the above-described image forming apparatus that supplies toner to a photoconductor to perform development.
また、この発明のさらに他の局面においては、画像形成装置は、感光体上にトナーを供給して現像を行う作像装置を複数含む。全ての作像装置はそれぞれ、記憶部と、現像ユニットと、トナーコンテナと、モーターと、磁石と、磁気センサーと、着脱判断部と、記憶制御部と、トナー量導出部とを備える。記憶部は、データを記憶する。現像ユニットは、トナーを撹拌して感光体上にトナーを供給する。トナーコンテナは、トナーが充填されており、作像装置に着脱可能であって、回転により現像ユニット内にトナーを供給する回転軸を含む。モーターは、現像ユニット側に設けられており、駆動により回転軸を回転させる。磁石は、環状であって、現像ユニット側に設けられており、N極とS極とが周方向に交互に配置されており、トナーコンテナの現像ユニット側への装着時に回転軸との当接により一方向に所定の角度だけ正回転し、トナーコンテナの現像ユニット側からの離脱時に回転軸との離脱により他方向に所定の角度だけ逆回転し、モーターの駆動時に周方向に回転する。磁気センサーは、周方向に回転する磁石の縦方向の磁場および横方向の磁場の双方を検出する。着脱判断部は、磁気センサーにより検出された縦方向の磁場から導出される縦方向磁気パルスおよび横方向の磁場から導出される横方向磁気パルスのうちの少なくともいずれか一方の変位状況から、トナーコンテナが装着されたか離脱されたかを判断する。記憶制御部は、着脱判断部による判断結果を記憶部に記憶するよう制御する。トナー量導出部は、縦方向磁気パルスおよび横方向磁気パルスのうちの少なくともいずれか一方から、トナーコンテナに充填されたトナーの量を導出する。回転軸は、トナーコンテナが現像ユニット側に装着された際に一方向に所定の角度だけ正回転し、現像ユニット側からトナーコンテナが離脱した際に他方向に所定の角度だけ逆回転するようテーパー状の歯が設けられたはすば歯車である第一のギアを含む。現像ユニットは、第一のギアと噛合可能に設けられており、磁石と共に回転するはすば歯車である第二のギアを含む。 In still another aspect of the present invention, the image forming apparatus includes a plurality of image forming apparatuses that supply toner onto the photoconductor to perform development. Each of the image forming devices includes a storage unit, a developing unit, a toner container, a motor, a magnet, a magnetic sensor, an attachment/detachment determination unit, a storage control unit, and a toner amount derivation unit. The storage unit stores data. The developing unit agitates the toner and supplies the toner onto the photoconductor. The toner container is filled with toner, is attachable to and detachable from the image forming apparatus, and includes a rotation shaft that supplies toner into the developing unit by rotation. The motor is provided on the developing unit side, and rotates the rotating shaft by driving. The magnet has an annular shape and is provided on the developing unit side, and N poles and S poles are alternately arranged in the circumferential direction, and the magnet comes into contact with the rotating shaft when the toner container is attached to the developing unit side. As a result, when the toner container is detached from the developing unit side, it is rotated in the opposite direction by a prescribed angle in the other direction when the toner container is detached from the developing unit side, and in the circumferential direction when the motor is driven. The magnetic sensor detects both the vertical magnetic field and the horizontal magnetic field of the magnet rotating in the circumferential direction. The attachment/detachment determination unit determines the toner container from the displacement state of at least one of a vertical magnetic pulse derived from the vertical magnetic field detected by the magnetic sensor and a horizontal magnetic pulse derived from the horizontal magnetic field. Judge whether the is attached or detached. The storage control unit controls to store the determination result of the attachment/detachment determination unit in the storage unit. The toner amount deriving unit derives the amount of toner filled in the toner container from at least one of the vertical magnetic pulse and the horizontal magnetic pulse. The rotating shaft is tapered so that when the toner container is attached to the developing unit side, it rotates forward by a predetermined angle in one direction, and when the toner container separates from the developing unit side, it rotates backward by a predetermined angle in the other direction. A first gear, which is a helical gear provided with a toothed profile. The developing unit is provided so as to be meshable with the first gear and includes a second gear that is a helical gear that rotates together with the magnet.
このような作像装置によれば、安価な構成で適切に現像することができる。 According to such an image forming device, it is possible to appropriately perform development with an inexpensive structure.
また、このような画像形成装置によれば、用紙に適切に画像を形成することができる。 Further, according to such an image forming apparatus, it is possible to appropriately form an image on a sheet.
以下、この発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。図1は、この発明の一実施形態に係る作像装置を含む画像形成装置を複合機に適用した場合の複合機を示す図である。図2は、図1に示す複合機の構成を示すブロック図である。なお、複合機内に設けられた用紙の搬送路の搬送方向については、太線の矢印D1の方向で示している。 Embodiments of the present invention will be described below. In the following drawings, the same or corresponding parts will be denoted by the same reference numerals and the description thereof will not be repeated. FIG. 1 is a diagram showing a multifunction machine when an image forming apparatus including an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention is applied to the multifunction machine. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the multifunction machine shown in FIG. The conveyance direction of the sheet conveyance path provided in the multifunction peripheral is indicated by the thick arrow D 1 .
図1〜図2を参照して、複合機11は、画像処理に関し、複写機能、プリンター機能、ファクシミリ機能等、複数の機能を有する。複合機11は、制御部12と、操作部13と、画像読み取り部14と、画像形成部15と、三つの給紙カセット16a、16b、16cと、データを記憶する記憶部としてのハードディスク17と、ネットワーク29と接続するためのネットワークインターフェース部18と、排出部28とを備える。
With reference to FIGS. 1 and 2, the multifunction peripheral 11 has a plurality of functions regarding image processing, such as a copying function, a printer function, and a facsimile function. The
制御部12は、複合機11全体の制御を行う。なお、制御部12は、CPU(Central Processing Unit)等から構成されており、一時的にデータを記憶する主記憶メモリ19を含む。なお、主記憶メモリ19は、後述するトナーコンテナ34aの着脱状況に関するデータである装着フラグや脱離フラグのデータやトナーコンテナ34a内のトナー量に関するデータについても記憶する。操作部13は、複合機11側から発信される情報やユーザーの入力内容を表示するタッチパネル型式の表示画面20を含む。操作部13は、印刷部数や階調等の画像形成の条件といった画像形成に関するユーザーからの入力を受け付ける。画像読み取り部14は、セット位置にセットされた原稿を読み取り位置に搬送する原稿搬送装置としてのADF(Auto Document Feeder)21を含む。画像読み取り部14は、ADF21または載置台上にセットされた原稿の画像を読み取る。三つの給紙カセット16a、16b、16cは、それぞれ複数枚の用紙をその内部に収納することができる。画像形成部15は、画像読み取り部14により読み取られた原稿の画像データやネットワーク29を介して送信された画像データを基に、給紙カセット16a〜16cのいずれかから搬送されてきた用紙に画像を形成する。ハードディスク17は、送信された画像データや入力された画像形成条件等、画像形成に関するデータを記憶する。
The
次に、複合機11に備えられる画像形成部15の構成について、さらに詳細に説明する。画像形成部15は、LSU(Laser Scanner Unit)22と、中間転写体としての転写ベルト23と、転写部としての二次転写ローラー24と、第一の作像装置25aと、第二の作像装置25bと、第三の作像装置25cと、第四の作像装置25dと、一対の定着ローラー27a、27bを有する定着部26とを含む。LSU22については、一点鎖線で概略的に示している。定着部26については、二点鎖線で概略的に示している。なお、複合機11は、いわゆる四連タンデム形式の画像形成部15を備えることとなる。四つの作像装置25a〜25dはそれぞれ、ブラック、シアン、マゼンタ、およびイエローの各色に対応して設けられている。
Next, the configuration of the
LSU22は、画像読み取り部14により読み取られた画像データや受信した画像データを基に、四つの作像装置25a〜25dにそれぞれ含まれる感光体に対して露光する。露光された各色の成分の光を基に、各感光体上に静電潜像が形成される。各感光体上に形成された静電潜像に、各作像装置25a〜25dにそれぞれ含まれる現像ユニットから各色のトナーを供給することで、各感光体上に各色のトナー像を形成する。各感光体上に形成されたトナー像はそれぞれ、転写ベルト23上に重ね合わせられるようにして一次転写される。転写ベルト23上に一次転写されたトナー像は二次転写ローラー24によって用紙に二次転写された後、定着部26へ搬送される。そして、トナー像が二次転写された用紙を一対の定着ローラー27a、27b間に搬送して、トナー像を用紙に定着させ、複合機11外、具体的には、排出部28上へ排出する。
The
次に、第一の作像装置25aの構成について説明する。なお、第二の作像装置25b、第三の作像装置25c、および第四の作像装置25dの構成については、第一の作像装置25aの構成と同等であるため、それらの説明を省略する。
Next, the configuration of the first
第一の作像装置25aは、感光体31aと、感光体31aの帯電やクリーニング等を行うプロセスユニット32aと、トナーを撹拌して感光体31a上にトナーを供給する現像ユニット33aと、トナーコンテナ34aと、モーター36aと、磁石37aと、磁気センサー38aとを含む。トナーコンテナ34aは箱状であって、その内部には、トナーが充填されている。トナーコンテナ34aは、第一の作像装置25a、この場合、第一の作像装置25aを備える複合機11に着脱可能に構成されている。ユーザーは、トナーコンテナ34a内のトナーが空になれば、フロントカバーをあけてトナーコンテナ34aを複合機11から離脱させる。そして、トナーが充填された新しいトナーコンテナ34aを複合機11に装着する。このようにして、画像形成により順次消耗されるトナーを複合機11に補充する。
The first
トナーコンテナ34aは、回転により現像ユニット33a内にトナーを供給する回転軸35aを含む。トナーコンテナ34aには、トナーを現像ユニット33a内に供給するための開孔が設けられている。回転軸35aは、たとえば、スパイラル状の部分を有し、回転軸35aの回転に応じて、トナーコンテナ34a内のトナーが順次、この開孔が位置する領域に搬送される。そして、開孔からの現像ユニット33a側へのトナーの落下により、トナーを現像ユニット33a内へ供給する。ここで、回転軸35aの回転数により、現像ユニット33a内へ供給されるトナーの量が決まってくる。
The
回転軸35aのうちの現像ユニット33a側に位置する端部には、第一のギア39aが取り付けられている。図3は、第一のギア39aの一例を示す外観斜視図である。図3を参照して、第一のギア39aは、いわゆるはすば歯車であって、歯40aが傾斜しており、歯すじがつるまき線の円筒歯車である。すなわち、回転軸35aは、後述するようにトナーコンテナ34aが現像ユニット33a側に装着された際に一方向に所定の角度だけ正回転し、現像ユニット33a側からトナーコンテナ34aが離脱した際に他方向に所定の角度だけ逆回転するようテーパー状の歯が設けられた第一のギア39aを含む構成である。
A
モーター36aは、現像ユニット33a側に設けられており、駆動により回転軸35aを回転させる。現像ユニット33aは、第一のギア39aと噛合可能に設けられており、磁石37aと共に回転する第二のギア39bを含む。第二のギア39bについても、はすば歯車が用いられる。すなわち、二つのはすば歯車の噛み合わせにより、モーター36aからの駆動力を回転軸35aに負荷し、回転軸35aを回転させる。
The motor 36a is provided on the side of the developing
磁石37aは、環状であって、現像ユニット33a側に設けられている。磁気センサー38aは、磁石37aに対して所定の間隔をあけて設けられている。磁気センサー38aは、たとえば、パルスエンコーダ用ホールICである。図4は、磁石37aの構成を示す概略図である。図4を参照して、磁石37aは、四つのN極41a、41b、41c、41dと、四つのS極42a、42b、42c、42dとが周方向に交互に配置されている。すなわち、一つのN極41a〜41d、または一つのS極42a〜42dが占める周方向の角度は45°である。磁石37aは、モーター36aの駆動時に図4中の矢印R1で示す周方向に正回転する。
The
上記した構成の磁石37aの周りには、矢印43aで示すようにN極41aから外径側へ向けて縦方向の磁場が発生する。また、矢印43bで示すようにN極41aから隣接するS極42aへ向けて横方向の磁場が発生する。また、矢印43cで示すように、S極42aに向けて外径側から縦方向の磁場が発生する。また、矢印43dで示すように、S極42aから隣接するN極41bへ向けて横方向の磁場が発生する。すなわち、磁石37aの周りには、縦方向の磁場と横方向の磁場が交互に発生することになる。磁気センサー38aは、周方向に回転する磁石37aのうち矢印43aおよび矢印43cで示す縦方向の磁場および矢印43bおよび矢印43dで示す横方向の磁場の双方を交互に検出する。
A vertical magnetic field is generated around the
磁石37aは、トナーコンテナ34aの現像ユニット33a側への装着時に回転軸35aとの当接により一方向に所定の角度だけ正回転する。すなわち、第一のギア39aと第二のギア39bとが噛み合わせていくことにより、矢印R1の方向に所定の角度だけ正回転する。また、トナーコンテナ34aの現像ユニット33a側からの離脱時に回転軸35aとの離脱により他方向に所定の角度だけ逆回転する。すなわち、第一のギア39aと第二のギア39bとの噛み合わせが解除されることにより、矢印R1の方向と逆の方向に所定の角度だけ逆回転する。
When the
ここで、この磁石37aの正回転および逆回転について説明する。図5は、磁石37aが正回転する状態を示す図である。図5中の左側で正回転前を示し、右側で正回転後を示す。図5を参照して、図5中の左側の図の丸印で示すN極41aとS極42aとの間の位置44は、磁石37aが45°回転すると、右側の図に示す位置44に移動する。この正回転時に、磁気センサー38aでは、縦方向の磁場および横方向の磁場の変位状況が検出される。
Here, the normal rotation and the reverse rotation of the
図6は、磁気センサー38aにて検出された磁場の状態を示すグラフである。縦軸で縦方向の磁場および横方向の磁場の検出状態をオンまたはオフで示している。横軸は磁石37aの周方向の位置を示している。図6を参照して、縦方向の磁場および横方向の磁場は、磁気センサー38aにより、それぞれ線45aで示す縦方向磁場パルスおよび線45bで示す横方向磁場パルスとして検出される。正回転の場合、磁気センサー38aは、位置P4、位置P3、位置P2、位置P1の順に検出する。一方、逆回転の場合、磁気センサー38aは、位置P1、位置P2、位置P3、位置P4の順に検出する。この磁気センサー38aにより検出される縦方向磁場パルスおよび横方向磁場パルスの変位状況から、正回転しているか、または逆回転しているかを判断することができる。
FIG. 6 is a graph showing the state of the magnetic field detected by the
次に、制御部12の構成について説明する。再び図2を参照して、制御部12は、着脱判断部51と、記憶制御部52と、トナー量導出部53と、変化有無判断部54と、判断制御部55と、報知部56とを備える。着脱判断部51は、磁気センサー38aにより検出された縦方向の磁場から導出される縦方向磁気パルスおよび横方向の磁場から導出される横方向磁気パルスの変位状況から、トナーコンテナ34aが装着されたか離脱されたかを判断する。記憶制御部52は、着脱判断部51による判断結果を主記憶メモリ19に記憶するよう制御する。トナー量導出部53は、縦方向磁気パルスおよび横方向磁気パルスのうちの少なくともいずれか一方から、トナーコンテナ34aに充填されたトナーの量を導出する。変化有無判断部54は、磁気センサー38aに出力の変化があったか否かを判断する。判断制御部55は、変化有無判断部54により磁気センサー38aの出力に変化があったと判断されれば、着脱判断部51を作動させるよう制御する。報知部56は、縦方向磁気パルスおよび横方向磁気パルスのうちの少なくともいずれか一方の数が所定の数以上となれば、トナーコンテナ34aが空であることを報知する。これらの構成については、後に詳述する。
Next, the configuration of the
次に、この発明の一実施形態に係る複合機11を用いてトナーコンテナ34aの着脱の有無を判断する場合について説明する。ここでは、フロントカバーを開けたことを検知して、これを判断の契機としている。図7は、この発明の一実施形態に係る複合機11を用いてトナーコンテナ34aの着脱の有無を判断する場合の処理の流れを示すフローチャートである。
Next, a case will be described in which the presence or absence of attachment/detachment of the
図7を参照して、フロントカバーが開いたことを検知すると(図7において、ステップS11において、YES、以下、「ステップ」を省略する)、トナーコンテナ着脱検知モードへ移行する(S12)。そして、変化有無判断部54により、磁気センサー38aの出力に変化があったか否かを判断する(S13)。具体的には、図6に示す縦方向磁気パルスおよび横方向磁気パルスに変化があったか否かを判断する。ここで、変化有無判断部54により磁気センサー38aの出力に変化がなかったと判断されれば(S13において、NO)、トナーコンテナ34aの着脱無しと認識して(S18)、処理を終了する。
With reference to FIG. 7, when it is detected that the front cover is opened (YES in step S11 in FIG. 7, hereinafter, “step” is omitted), the toner container attachment/detachment detection mode is entered (S12). Then, the change presence/
変化有無判断部54により磁気センサー38aの出力に変化があったと判断されれば(S13において、YES)、正回転の縦方向磁気パルスおよび横方向磁気パルスを検出したか否かを判断する(S14)。具体的には、上記した図6中の正回転の矢印に示すような縦方向磁気パルスおよび横方向磁気パルスを検出したか、または図6中の逆回転の矢印に示すような縦方向磁気パルスおよび横方向磁気パルスを検出したかを判断する。
If the change presence/
正回転の縦方向磁気パルスおよび横方向磁気パルスを検出したと判断されれば(S14において、YES)、トナーコンテナ34aが装着されたと判断する(S15)。そして、判断結果を記憶する(S16)。すなわち、記憶制御部52は、トナーコンテナ34aが装着されたことを示す装着フラグのデータを主記憶メモリ19に記憶するよう制御する。
If it is determined that the forward rotation vertical magnetic pulse and the horizontal magnetic pulse are detected (YES in S14), it is determined that the
一方、正回転の縦方向磁気パルスおよび横方向磁気パルスを検出したと判断されなければ(S14において、NO)、逆回転の縦方向磁気パルスおよび横方向磁気パルスを検出したと判断され、トナーコンテナ34aが離脱されたと判断する(S17)。その後、上記と同様に判断結果を記憶する(S16)。すなわち、記憶制御部52は、トナーコンテナ34aが離脱されたことを示す離脱フラグのデータを主記憶メモリ19に記憶するよう制御する。
On the other hand, if it is not determined that the forward rotation vertical magnetic pulse and the horizontal magnetic pulse are detected (NO in S14), it is determined that the reverse rotation vertical magnetic pulse and the horizontal magnetic pulse are detected, and the toner container is detected. It is determined that 34a has been detached (S17). After that, the determination result is stored in the same manner as described above (S16). That is, the
なお、上記した磁気センサー38aによる縦方向磁気パルスおよび横方向磁気パルスの検出により、トナー量を導出することができる。次に、上記した複合機11を用いてトナー量を検出する場合について説明する。図8は、複合機11を用いてトナー量を検出する場合の処理の流れを示すフローチャートである。図8を参照して、モーターの駆動を検知すると(S21において、YES)、パルス数のカウントを開始する(S22)。この場合、縦方向磁気パルスおよび横方向磁気パルスのうちのいずれか一方でよい。もちろん、双方をカウントすることにしてもよい。ここで、パルス数は回転軸35aの回転数と相関関係を有するため、パルス数によりトナーの落下量を導出することができる。そして、トナー量導出部53は、最初に充填されたトナー量からトナーの落下量を差し引いて、トナーコンテナ34a内のトナー量を導出することができる。
The amount of toner can be derived by detecting the vertical magnetic pulse and the horizontal magnetic pulse by the
次に、カウントを開始したパルス数について、トナー量導出部53は、パルス数が所定の値以上となったか否かを判断する(S23)。所定の値としては、トナーの落下量とあ予めトナーコンテナ34aに充填されたトナー量とが等しいタイミングに相当する値である。所定の値以上となったと判断されれば(S23において、YES)、トナー量導出部53は、トナーの残量が0となったことを導出する。すなわち、トナーコンテナ34aが空になったと判断する(S24)。その後、トナーコンテナ34aが空である旨を表示画面20に、たとえば、メッセージとして表示して報知する(S25)。一方、パルス数が所定の値以上となっていないと判断されれば(S23において、NO)、トナーが残っていると判断する(S26)。
Next, with respect to the number of pulses for which counting is started, the toner
このような構成の複合機11によれば、磁気センサー38aにより検出された縦方向磁気パルスおよび横方向磁気パルスの変位状況からトナーコンテナ34aの着脱状態を判断することができると共に、トナーコンテナ34a内のトナー量も把握することができる。そうすると、トナーコンテナ34aの着脱状況およびトナー量の残量といった二つの状況の検出を磁石および磁気センサー38aによって行うことができ、設けられるセンサー類の数を少なくすることができる。そして、磁石37aは、現像ユニット33a側に設けられているため、使い捨てされることはない。したがって、このような構成の複合機11は、安価な構成で適切に現像することができる。
According to the multi-function peripheral 11 having such a configuration, the attachment/detachment state of the
たとえば、PI(Photo Interrupter)センサー等を用いてトナー量を検出する構成と比較すると、本願発明の構成によれば、磁石37aは半永久的に使用することができるため、PIセンサーに用いられる発光素子の寿命等を考慮する必要はない。さらに、待機電力の低減も図ることができる。
For example, compared with a configuration in which a toner amount is detected using a PI (Photo Interrupter) sensor or the like, according to the configuration of the present invention, since the
また、本実施形態によれば、着脱判断部51は、縦方向磁気パルスおよび横方向磁気パルスの変位状況から、磁石が正回転したか逆回転したかに基づいて判断しているため、より確実にトナーコンテナ34aの着脱状態を検出することができる。
Further, according to the present embodiment, the attachment/
また、本実施形態によれば、報知部56は、縦方向磁気パルスおよび横方向磁気パルスのうちの少なくともいずれか一方の数が所定の数以上となれば、トナーコンテナ34aが空であることを報知する。したがって、トナーコンテナ34aが空となれば、その旨をユーザーやサービスマンに認識させることができる。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、磁気センサー38aに出力の変化があったか否かを判断する変化有無判断部54と、変化有無判断部54により磁気センサーの出力に変化があったと判断されれば、着脱判断部51を作動させるよう制御する判断制御部55とを備えるため、トナーコンテナ34aに対する何らかの操作があった場合に、主記憶メモリ19による記憶状態によらず、トナーコンテナ34aが装着されたか離脱されたかを適切に検知することができる。
Further, according to the present embodiment, the change presence/
また、本実施形態においては、回転軸35aは、トナーコンテナ34aが現像ユニット33a側に装着された際に一方向に所定の角度だけ正回転し、現像ユニット33a側からトナーコンテナ34aが離脱した際に他方向に所定の角度だけ逆回転するようテーパー状の歯が設けられた第一のギア39aを含み、現像ユニット33aは、第一のギア39aと噛合可能に設けられており、磁石37aと共に回転する第二のギア39bを含む構成である。そうすると、第一のギア39aおよび第二のギア39bの噛合に基づいて、より確実に回転軸を所定の角度だけ正回転または逆回転させることができる。
Further, in the present embodiment, the
次に、複合機11は、所定の電力を消費する第一のモード、すなわち、スタンバイモードと、所定の電力よりも少ない電力を消費する第二のモード、すなわち、省エネモードとも呼ばれるスリープモードを有する場合について説明する。この場合、第二のモードであるスリープモード時において、フロントカバーが開けられたことを検知したとする。そうすると、変化有無判断部54により、第二のモード時においていずれかの作像装置25a〜25dにおける磁気センサー38aの出力に変化があったと判断されれば、正回転の縦方向磁気パルスおよび横方向磁気パルスを検出したか否かが判断され、着脱判断部51は、トナーコンテナ34aが装着されたか離脱されたかが判断される。そして、記憶制御部52は、着脱判断部51による判断結果を主記憶メモリ19に記憶するよう制御する。
Next, the
このような構成によると、スリープモード時において、改めて他の装置や部分の起動を要しないため、消費電力の低減を図ることができる。すなわち、複合機11に含まれる複数、具体的には四つの作像装置25a〜25d全てにおいて、このような構成を採用しているため、作像装置25a〜25d毎のトナーコンテナ34aの着脱状態およびトナー量の把握を行うことができる。そうすると、特に、複合機11がいわゆる省エネモードであった場合に、装着または離脱されたトナーコンテナ34aに対応する作像装置25aにおいてのみトナーコンテナ34aの着脱状態を検出すればよく、他の作像装置25b〜25dを起動させなくてよいため、より消費電力の低減を図ることができる。
With such a configuration, it is possible to reduce power consumption because it is not necessary to restart other devices or parts in the sleep mode. That is, since a plurality of, specifically, all four
なお、上記の実施の形態においては、報知部56は、トナーコンテナ34aが空であることを報知せず、たとえば、導出されたトナー量のみを報知する構成としてもよい。
In the above embodiment, the
また、上記の実施の形態においては、着脱判断部51は、縦方向磁気パルスおよび横方向磁気パルスの変位状況から、磁石37aが正回転したか逆回転したかに基づいて判断することとしたが、これに限らず、着脱判断部51は、縦方向磁気パルスおよび横方向磁気パルスのうちの少なくともいずれか一方の周期に基づいて判断することとしてもよい。トナーコンテナ34aの装着時とトナーコンテナ34aの離脱時とでは、回転軸35aによって負荷されるモーター36aのトルクが変わるため、磁石37aの回転数が変化し、これに伴って磁気センサー38aによって検出される縦方向磁気パルスおよび横方向磁気パルスの周期が変化する。この周期の変化に基づいて判断することにより、主記憶メモリ19に装着フラグや脱離フラグのデータが記憶されていない状況下、具体的には電源の投入直後においても、トナーコンテナ34aが装着されているか否かを判断することができる。
Further, in the above-described embodiment, the attachment/
なお、上記の実施の形態においては、回転軸35aは、テーパー状の歯40aが設けられた第一のギア39aを含み、現像ユニット33aは、第一のギア39aと噛合可能に設けられており、磁石37aと共に回転する第二のギア39bを含む構成としたが、これに限らず、磁石37aを正回転または逆回転させるハード的な構成として、トナーコンテナ34aの現像ユニット33a側への装着時に回転軸35aとの当接により一方向に所定の角度だけ正回転し、トナーコンテナ34aの現像ユニット33a側からの離脱時に回転軸35aとの離脱により他方向に所定の角度だけ逆回転する他の構成を採用することとしてもよい。
In the above embodiment, the
なお、上記の実施の形態においては、作像装置25aは、複合機11に備えられることとしたが、これに限らなくともよい。すなわち、この発明に係る作像装置は、記憶部と、現像ユニットと、トナーコンテナと、モーターと、磁石と、磁気センサーと、着脱判断部と、記憶制御部と、トナー量導出部とを備える。記憶部は、データを記憶する。現像ユニットは、トナーを撹拌して感光体上にトナーを供給する。トナーコンテナは、トナーが充填されており、作像装置に着脱可能であって、回転により現像ユニット内にトナーを供給する回転軸を含む。モーターは、現像ユニット側に設けられており、駆動により回転軸を回転させる。磁石は、環状であって、現像ユニット側に設けられており、N極とS極とが周方向に交互に配置されており、トナーコンテナの現像ユニット側への装着時に回転軸との当接により一方向に所定の角度だけ正回転し、トナーコンテナの現像ユニット側からの離脱時に回転軸との離脱により他方向に所定の角度だけ逆回転し、モーターの駆動時に周方向に回転する。磁気センサーは、周方向に回転する磁石の縦方向の磁場および横方向の磁場の双方を検出する。着脱判断部は、磁気センサーにより検出された縦方向の磁場から導出される縦方向磁気パルスおよび横方向の磁場から導出される横方向磁気パルスのうちの少なくともいずれか一方の変位状況から、トナーコンテナが装着されたか離脱されたかを判断する。記憶制御部は、着脱判断部による判断結果を記憶部に記憶するよう制御する。トナー量導出部は、縦方向磁気パルスおよび横方向磁気パルスのうちの少なくともいずれか一方から、トナーコンテナに充填されたトナーの量を導出する。このような構成であってもよい。
Although the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、どのような面からも制限的なものではないと理解されるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって規定され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be understood that the embodiments disclosed this time are exemplifications in all respects, and are not restrictive in any way. The scope of the present invention is defined by the scope of the claims, not by the above description, and is intended to include meanings equivalent to the scope of the claims and all modifications within the scope.
この発明に係る作像装置、および画像形成装置は、安価な構成で適切な現像が要求される場合に、特に有効に利用される。 The image forming apparatus and the image forming apparatus according to the present invention are particularly effectively used when appropriate development is required with an inexpensive structure.
11 複合機、12 制御部、13 操作部、14 画像読み取り部、15 画像形成部、16a,16b,16c 給紙カセット、17 ハードディスク、18 ネットワークインターフェース部、19 主記憶メモリ、20 表示画面、21 ADF、22 LSU、23 転写ベルト、24 二次転写ローラー、25a,25b,25c,25d 作像装置、26 定着部、27a,27b 定着ローラー、28 排出部、29 ネットワーク、31a 感光体、32a プロセスユニット、33a 現像ユニット、34a トナーコンテナ、35a 回転軸、36a モーター、37a 磁石、38a 磁気センサー、39a 第一のギア、39b 第二のギア、40a 歯、41a,41b,41c,41d N極、42a,42b,42c,42d S極、43a,43b,43c,43d 矢印、44 位置、45a,45b 線、51 着脱判断部、52 記憶制御部、53 トナー量導出部、54 変化有無判断部、55 判断制御部、56 報知部。 11 multifunction machine, 12 control unit, 13 operation unit, 14 image reading unit, 15 image forming unit, 16a, 16b, 16c paper feed cassette, 17 hard disk, 18 network interface unit, 19 main memory, 20 display screen, 21 ADF , 22 LSU, 23 transfer belt, 24 secondary transfer roller, 25a, 25b, 25c, 25d image forming device, 26 fixing unit, 27a, 27b fixing roller, 28 discharge unit, 29 network, 31a photoconductor, 32a process unit, 33a developing unit, 34a toner container, 35a rotating shaft, 36a motor, 37a magnet, 38a magnetic sensor, 39a first gear, 39b second gear, 40a teeth, 41a, 41b, 41c, 41d N pole, 42a, 42b , 42c, 42d S pole, 43a, 43b, 43c, 43d arrow, 44 position, 45a, 45b line, 51 attachment/detachment determination unit, 52 storage control unit, 53 toner amount derivation unit, 54 change presence/absence determination unit, 55 determination control unit , 56 Notification section.
Claims (8)
データを記憶する記憶部と、
前記トナーを撹拌して前記感光体上に前記トナーを供給する現像ユニットと、
前記トナーが充填されており、前記作像装置に着脱可能であって、回転により前記現像ユニット内に前記トナーを供給する回転軸を含むトナーコンテナと、
前記現像ユニット側に設けられており、駆動により前記回転軸を回転させるモーターと、
環状であって、前記現像ユニット側に設けられており、N極とS極とが周方向に交互に配置されており、前記トナーコンテナの前記現像ユニット側への装着時に前記回転軸との当接により一方向に所定の角度だけ正回転し、前記トナーコンテナの前記現像ユニット側からの離脱時に前記回転軸との離脱により他方向に所定の角度だけ逆回転し、前記モーターの駆動時に周方向に回転する磁石と、
周方向に回転する前記磁石の縦方向の磁場および横方向の磁場の双方を検出する磁気センサーと、
前記磁気センサーにより検出された前記縦方向の磁場から導出される縦方向磁気パルスおよび前記横方向の磁場から導出される横方向磁気パルスのうちの少なくともいずれか一方の変位状況から、前記トナーコンテナが装着されたか離脱されたかを判断する着脱判断部と、
前記着脱判断部による判断結果を前記記憶部に記憶するよう制御する記憶制御部と、
前記縦方向磁気パルスおよび前記横方向磁気パルスのうちの少なくともいずれか一方から、前記トナーコンテナに充填された前記トナーの量を導出するトナー量導出部と、を備え、
前記回転軸は、前記トナーコンテナが前記現像ユニット側に装着された際に一方向に所定の角度だけ正回転し、前記現像ユニット側から前記トナーコンテナが離脱した際に他方向に所定の角度だけ逆回転するようテーパー状の歯が設けられたはすば歯車である第一のギアを含み、
前記現像ユニットは、前記第一のギアと噛合可能に設けられており、前記磁石と共に回転するはすば歯車である第二のギアを含む、作像装置。 An image forming device for supplying toner onto a photosensitive member to perform development,
A storage unit for storing data,
A developing unit that agitates the toner and supplies the toner onto the photoconductor;
A toner container that is filled with the toner, is removable from the image forming apparatus, and includes a rotation shaft that supplies the toner into the developing unit by rotation;
A motor which is provided on the developing unit side and rotates the rotating shaft by driving;
It is annular and is provided on the developing unit side, and N poles and S poles are alternately arranged in the circumferential direction. When the toner container is attached to the developing unit side, it comes into contact with the rotary shaft. When the toner container is detached from the developing unit side, it is rotated in the opposite direction by a predetermined angle in the other direction when the toner container is detached from the developing unit side. A rotating magnet,
A magnetic sensor for detecting both a longitudinal magnetic field and a lateral magnetic field of the magnet rotating in the circumferential direction,
From the displacement state of at least one of a longitudinal magnetic pulse derived from the longitudinal magnetic field detected by the magnetic sensor and a lateral magnetic pulse derived from the lateral magnetic field, the toner container is An attachment/detachment determination unit that determines whether it is attached or detached,
A storage control unit that controls the storage unit to store the determination result of the attachment/detachment determination unit;
A toner amount deriving unit that derives the amount of the toner filled in the toner container from at least one of the vertical magnetic pulse and the horizontal magnetic pulse ,
The rotation shaft rotates forward by a predetermined angle in one direction when the toner container is mounted on the developing unit side, and rotates by a predetermined angle in the other direction when the toner container separates from the developing unit side. Includes a first gear, which is a helical gear with tapered teeth for reverse rotation,
The image forming apparatus , wherein the developing unit is provided so as to be capable of meshing with the first gear and includes a second gear that is a helical gear that rotates together with the magnet .
前記変化有無判断部により前記磁気センサーの出力に変化があったと判断されれば、前記着脱判断部を作動させるよう制御する判断制御部とをさらに備える、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の作像装置。 A change presence/absence determining unit that determines whether or not the output of the magnetic sensor has changed,
4. The determination control unit that controls to operate the attachment/detachment determination unit when the change presence/absence determination unit determines that the output of the magnetic sensor has changed. The image forming apparatus according to the item.
前記記憶制御部は、前記第二のモード時において前記変化有無判断部により前記磁気センサーの出力に変化があったと判断されれば、前記着脱判断部による判断結果を前記記憶部に記憶するよう制御する、請求項4に記載の作像装置。 The image forming device has a first mode that consumes a predetermined power, and a second mode that consumes a power that is less than the predetermined power,
The storage control unit controls to store the determination result of the attachment/detachment determination unit in the storage unit when the change presence/absence determination unit determines that the output of the magnetic sensor has changed in the second mode. The image forming apparatus according to claim 4, wherein
全ての前記作像装置はそれぞれ、
データを記憶する記憶部と、
前記トナーを撹拌して前記感光体上に前記トナーを供給する現像ユニットと、
前記トナーが充填されており、前記作像装置に着脱可能であって、回転により前記現像ユニット内に前記トナーを供給する回転軸を含むトナーコンテナと、
前記現像ユニット側に設けられており、駆動により前記回転軸を回転させるモーターと、
環状であって、前記現像ユニット側に設けられており、N極とS極とが周方向に交互に配置されており、前記トナーコンテナの前記現像ユニット側への装着時に前記回転軸との当接により一方向に所定の角度だけ正回転し、前記トナーコンテナの前記現像ユニット側からの離脱時に前記回転軸との離脱により他方向に所定の角度だけ逆回転し、前記モーターの駆動時に周方向に回転する磁石と、
周方向に回転する前記磁石の縦方向の磁場および横方向の磁場の双方を検出する磁気センサーと、
前記磁気センサーにより検出された前記縦方向の磁場から導出される縦方向磁気パルスおよび前記横方向の磁場から導出される横方向磁気パルスのうちの少なくともいずれか一方から、前記トナーコンテナが装着されたか離脱されたかを判断する着脱判断部と、
前記着脱判断部による判断結果を前記記憶部に記憶するよう制御する記憶制御部と、
前記縦方向磁気パルスおよび前記横方向磁気パルスのうちの少なくともいずれか一方から、前記トナーコンテナに充填された前記トナーの量を導出するトナー量導出部と、を備え、
前記回転軸は、前記トナーコンテナが前記現像ユニット側に装着された際に一方向に所定の角度だけ正回転し、前記現像ユニット側から前記トナーコンテナが離脱した際に他方向に所定の角度だけ逆回転するようテーパー状の歯が設けられたはすば歯車である第一のギアを含み、
前記現像ユニットは、前記第一のギアと噛合可能に設けられており、前記磁石と共に回転するはすば歯車である第二のギアを含む、画像形成装置。 An image forming apparatus including a plurality of image forming devices for supplying toner onto a photoconductor to perform development,
All the imagers are
A storage unit for storing data,
A developing unit that agitates the toner and supplies the toner onto the photoconductor;
A toner container that is filled with the toner, is removable from the image forming apparatus, and includes a rotation shaft that supplies the toner into the developing unit by rotation;
A motor which is provided on the developing unit side and rotates the rotating shaft by driving;
It is annular and is provided on the developing unit side, and N poles and S poles are alternately arranged in the circumferential direction. When the toner container is attached to the developing unit side, it comes into contact with the rotary shaft. When the toner container is detached from the developing unit side, it is rotated in the opposite direction by a predetermined angle in the other direction when the toner container is detached from the developing unit side. A rotating magnet,
A magnetic sensor for detecting both a longitudinal magnetic field and a lateral magnetic field of the magnet rotating in the circumferential direction,
Whether the toner container is attached from at least one of a vertical magnetic pulse derived from the vertical magnetic field detected by the magnetic sensor and a horizontal magnetic pulse derived from the horizontal magnetic field. An attachment/detachment determination unit that determines whether or not it has been detached,
A storage control unit that controls the storage unit to store the determination result of the attachment/detachment determination unit;
A toner amount deriving unit that derives the amount of the toner filled in the toner container from at least one of the vertical magnetic pulse and the horizontal magnetic pulse ,
The rotation shaft rotates forward by a predetermined angle in one direction when the toner container is mounted on the developing unit side, and rotates by a predetermined angle in the other direction when the toner container separates from the developing unit side. Includes a first gear, which is a helical gear with tapered teeth for reverse rotation,
The image forming apparatus , wherein the developing unit is provided so as to be capable of meshing with the first gear and includes a second gear that is a helical gear that rotates together with the magnet .
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