JP6708822B2 - Developer remaining amount detecting device, developing device, image forming apparatus, process cartridge, and developer remaining amount detecting method - Google Patents

Developer remaining amount detecting device, developing device, image forming apparatus, process cartridge, and developer remaining amount detecting method Download PDF

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Description

本発明は、顕色剤残量検知装置、現像装置、画像形成装置、プロセスカートリッジ及び顕色剤残量検知方法に関する。
The present invention relates to a developer remaining amount detecting device, a developing device, an image forming apparatus , a process cartridge, and a developer remaining amount detecting method.

近年、情報の電子化が推進される傾向にあり、電子化された情報の出力に用いられるプリンタやファクシミリ及び書類の電子化に用いるスキャナ等の画像処理装置は欠かせない機器となっている。このような画像処理装置のうち、画像形成出力の方式として、感光体上に形成された静電潜像を現像して形成された画像を用紙に転写することによって画像形成出力を行う電子写真方式が知られている。 In recent years, computerization of information has tended to be promoted, and image processing apparatuses such as printers and facsimiles used to output computerized information and scanners used to computerize documents have become indispensable devices. Among such image processing apparatuses, as an image forming and outputting method, an electrophotographic method for performing image forming and outputting by developing an electrostatic latent image formed on a photoconductor and transferring the formed image to a sheet. It has been known.

電子写真方式の画像形成装置においては、感光体上に形成された静電潜像を現像する現像器に対して、現像剤の供給元となる容器から現像剤を供給する。このように供給される現像剤の残量を検知するための方法として、例えば、現像剤を撹拌するための部材によって被加圧シートを変形させ、この被加圧シートの変形に伴う被検知部材の変化を参照する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In an electrophotographic image forming apparatus, a developer is supplied from a container serving as a developer supply source to a developing device that develops an electrostatic latent image formed on a photoconductor. As a method for detecting the remaining amount of the developer supplied as described above, for example, a member for stirring the developer is used to deform the pressure-sensitive sheet, and the member to be detected accompanying the deformation of the pressure-sensitive sheet. Has been proposed (for example, see Patent Document 1).

特許文献1に開示された方法の場合、容器内のトナーの量が被加圧シートの変形に対して一様に反映されるとは限らない。また、被加圧シートの経時変化や、被加圧シートへの現像剤の付着など、検知精度に問題がある。 In the case of the method disclosed in Patent Document 1, the amount of toner in the container is not always reflected uniformly on the deformation of the pressed sheet. In addition, there is a problem in detection accuracy such as a change with time of the pressure-sensitive sheet and adhesion of the developer to the pressure-sensitive sheet.

本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、現像器内の顕色剤の残量が残り少なくなった状態を高精度に検知することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and an object thereof is to detect with high accuracy a state in which the remaining amount of the color developer in the developing device is low.

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置が有する収容部に収容されていて、前記収容部の内部で回転する軸に固定され、当該収容部の内部において回転する攪拌部によって攪拌される顕色剤の残量を検知する顕色剤残量検知装置であって、対向する空間を通る磁束の状態に応じた周波数の信号を出力する発振部と、前記収容部内部に配置され、前記収容部の筐体を介して前記発振部と対向すると共に、前記攪拌部の回転によって変位した状態から解除されることで前記発振部と対向する方向に振動し、磁束に影響する素材によって形成された振動部と、前記発振部の発振信号の周波数に関する周波数関連情報を所定の周期で取得し、前記振動部の振動に応じて変化する前記周波数関連情報の変化に基づいて前記振動部の振動状態を検知し、当該振動状態に基づいて前記収容部の内部における顕色剤の残量を検知する検知処理部とを含むことを特徴とする顕色剤残量検知装置。
In order to solve the above problems, one embodiment of the present invention is housed in a housing portion included in a developing device which develops an electrostatic latent image formed on an image carrier , and rotates inside the housing portion. A developer remaining amount detecting device that is fixed to a shaft and detects the remaining amount of the developer that is agitated by a stirring unit that rotates inside the accommodating unit . an oscillator for outputting a signal of a frequency, are disposed in the accommodating portion, the opposed to the oscillating unit via the housing of the receiving portion, it is released from the state of being displaced by rotation of the stirring portion The vibration part formed of a material that affects the magnetic flux and vibrates in the direction opposite to the oscillation part, and frequency-related information about the frequency of the oscillation signal of the oscillation part is acquired at a predetermined cycle, and the vibration of the vibration part is obtained. A detection processing unit that detects a vibration state of the vibration unit based on a change in the frequency-related information that changes in accordance with the detection processing unit that detects the remaining amount of the color developer inside the storage unit based on the vibration state . A developer remaining amount detecting device comprising:

本発明によれば、現像器内の顕色剤の残量が残り少なくなった状態を高精度に検知することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to detect with high accuracy a state where the remaining amount of the color developer in the developing device is low.

本発明の実施形態に係る磁束センサが搭載される現像器を含む画像形成装置の機械的構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a mechanical configuration of an image forming apparatus including a developing device in which a magnetic flux sensor according to an embodiment of the present invention is mounted. 本発明の実施形態に係るプロセスカートリッジの構成を示す側断面図である。FIG. 3 is a side sectional view showing the configuration of the process cartridge according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るプロセスカートリッジへの磁束センサの取り付け態様を示す図である。It is a figure which shows the attachment aspect of the magnetic flux sensor to the process cartridge which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るプロセスカートリッジへの磁束センサの取り付け態様を示す図である。It is a figure which shows the attachment aspect of the magnetic flux sensor to the process cartridge which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る磁束センサの回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the magnetic flux sensor which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る磁束センサの出力信号のカウント態様を示す図である。It is a figure which shows the counting aspect of the output signal of the magnetic flux sensor which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る磁束センサの概観を示す斜視図である。It is a perspective view showing the appearance of the magnetic flux sensor concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る磁束センサの信号を取得するコントローラの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the controller which acquires the signal of the magnetic flux sensor which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る磁束センサと振動板との配置関係を示す図である。It is a figure which shows the arrangement|positioning relationship of the magnetic flux sensor and diaphragm which concern on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る振動板を磁束が通る際の作用を示す図である。It is a figure which shows the effect|action when a magnetic flux passes through the diaphragm which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る振動板と磁束センサとの距離に応じた磁束センサの発振周波数を示す図である。It is a figure which shows the oscillation frequency of the magnetic flux sensor according to the distance of the diaphragm and magnetic flux sensor which concern on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る振動板を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the diaphragm which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る振動板と撹拌部材との配置関係を示す側面図である。It is a side view which shows the arrangement|positioning relationship of the diaphragm and the stirring member which concern on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る振動板と撹拌部材との配置関係を示す側面図である。It is a side view which shows the arrangement|positioning relationship of the diaphragm and the stirring member which concern on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る振動板と撹拌部材との配置関係を示す上面図である。It is a top view which shows the arrangement|positioning relationship of the diaphragm and the stirring member which concern on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る振動板と撹拌部材との配置関係を示す側面図である。It is a side view which shows the arrangement|positioning relationship of the diaphragm and the stirring member which concern on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る振動板の振動状態を示す上面図である。It is a top view which shows the vibration state of the diaphragm which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る振動板の振動状態と顕色剤との関係を示す側面図である。It is a side view which shows the relationship between the vibration state of the diaphragm which concerns on embodiment of this invention, and a color developer. 本発明の実施形態に係る振動板の振動の減衰に応じて変化する磁束センサの発振周波数に応じたカウント値の経時変化を示す図である。It is a figure which shows the time-dependent change of the count value according to the oscillation frequency of the magnetic flux sensor which changes according to the damping of the vibration of the diaphragm which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るトナー残量の検知動作を示すフローチャートである。6 is a flowchart showing a toner remaining amount detecting operation according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るカウント値の解析態様を示す図である。It is a figure which shows the analysis aspect of the count value which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るカウント値のサンプリング周期及び振動板の振動周期の関係を示す図である。It is a figure which shows the sampling period of a count value and the relationship of the vibration period of a diaphragm which concern on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る磁束センサと振動板との間隔を示す図である。It is a figure which shows the space|interval of the magnetic flux sensor and diaphragm which concern on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る磁束センサ及び振動板の配置高さの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the arrangement|positioning height of the magnetic flux sensor and diaphragm which concern on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る磁束センサ及び振動板の配置高さの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the arrangement|positioning height of the magnetic flux sensor and diaphragm which concern on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るコイルの他の例を示す側面図である。It is a side view which shows the other example of the coil which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るコイルの他の例を示す正面図である。It is a front view which shows the other example of the coil which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るプロセスカートリッジの他の例を示す側断面図である。FIG. 6 is a side sectional view showing another example of the process cartridge according to the embodiment of the present invention. 本発明の他の実施形態に係るプロセスカートリッジ及びその周辺の構成を示す側断面図である。FIG. 6 is a side sectional view showing a configuration of a process cartridge and its periphery according to another embodiment of the present invention. 本発明の他の実施形態に係るプロセスカートリッジ及びその周辺の構成を示す側断面図である。FIG. 6 is a side sectional view showing a configuration of a process cartridge and its periphery according to another embodiment of the present invention. 本発明の他の実施形態に係るプロセスカートリッジ及びその周辺の構成を示す側断面図である。FIG. 6 is a side sectional view showing a configuration of a process cartridge and its periphery according to another embodiment of the present invention. 本発明の他の実施形態に係るプロセスカートリッジ及びその周辺の構成を示す側断面図である。FIG. 6 is a side sectional view showing a configuration of a process cartridge and its periphery according to another embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るプロセスカートリッジの位置決め態様を示す図である。It is a figure which shows the positioning aspect of the process cartridge which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るプロセスカートリッジの位置決め態様を示す図である。It is a figure which shows the positioning aspect of the process cartridge which concerns on embodiment of this invention.

実施の形態1.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。本実施形態においては、電子写真方式の画像形成装置において、感光体上に形成された静電潜像を現像する現像器におけるトナーの残量検知を例として説明する。
Embodiment 1.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In this embodiment, detection of the remaining amount of toner in a developing device that develops an electrostatic latent image formed on a photoconductor in an electrophotographic image forming apparatus will be described as an example.

図1は、本実施形態に係る画像形成装置100に含まれる画像形成出力のための機構を示す側面図である。図1に示すように、本実施形態に係る画像形成装置100は、無端状移動手段である搬送ベルト105に沿って各色の画像形成部106K〜106Yが並べられた構成を備えるものであり、所謂タンデムタイプといわれるものである。すなわち、給紙トレイ101から給紙ローラ102により分離給紙される用紙(記録媒体の一例)104に転写するための中間転写画像が形成される中間転写ベルトである搬送ベルト105に沿って、この搬送ベルト105の搬送方向の上流側から順に、複数の画像形成部(電子写真プロセス部)106Y、106M、106C、106K(以降、総じて画像形成部106とする)が配列されている。 FIG. 1 is a side view showing an image forming output mechanism included in the image forming apparatus 100 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 100 according to the present embodiment has a configuration in which image forming units 106K to 106Y of respective colors are arranged along a conveyor belt 105 that is an endless moving unit. It is called a tandem type. That is, along the transport belt 105, which is an intermediate transfer belt on which an intermediate transfer image is formed for transfer onto a sheet (an example of a recording medium) 104 that is separated and fed by the sheet feed roller 102 from the sheet feed tray 101, A plurality of image forming units (electrophotographic process units) 106Y, 106M, 106C, and 106K (hereinafter collectively referred to as the image forming unit 106) are arranged in order from the upstream side of the conveying belt 105 in the conveying direction.

また、給紙トレイ101から給紙された用紙104は、レジストローラ103によって一度止められ、画像形成部106における画像形成のタイミングに応じて搬送ベルト105からの画像の転写位置に送り出される。 Further, the paper 104 fed from the paper feed tray 101 is once stopped by the registration rollers 103, and is sent to the image transfer position from the conveyor belt 105 according to the image forming timing in the image forming unit 106.

複数の画像形成部106Y、106M、106C、106Kは、形成するトナー画像の色が異なるだけで内部構成は共通である。画像形成部106Kはブラックの画像を、画像形成部106Mはマゼンタの画像を、画像形成部106Cはシアンの画像を、画像形成部106Yはイエローの画像をそれぞれ形成する。尚、以下の説明においては、画像形成部106Yについて具体的に説明するが、他の画像形成部106M、106C、106Kは画像形成部106Yと同様であるので、その画像形成部106M、106C、106Kの各構成要素については、画像形成部106Yの各構成要素に付したYに替えて、M、C、Kによって区別した符号を図に表示するにとどめ、説明を省略する。 The plurality of image forming units 106Y, 106M, 106C, and 106K have the same internal configuration except that the colors of toner images to be formed are different. The image forming unit 106K forms a black image, the image forming unit 106M forms a magenta image, the image forming unit 106C forms a cyan image, and the image forming unit 106Y forms a yellow image. In the following description, the image forming unit 106Y will be specifically described, but the other image forming units 106M, 106C, and 106K are the same as the image forming unit 106Y, and thus the image forming units 106M, 106C, and 106K. With respect to each of the constituent elements, the reference numerals distinguished by M, C, and K are displayed in the drawing instead of Y attached to each constituent element of the image forming unit 106Y, and the description thereof will be omitted.

搬送ベルト105は、回転駆動される駆動ローラ107と従動ローラ108とに架け渡されたエンドレスのベルト、即ち無端状ベルトである。この駆動ローラ107は、不図示の駆動モータにより回転駆動させられ、この駆動モータと、駆動ローラ107と、従動ローラ108とが、無端状移動手段である搬送ベルト105を移動させる駆動手段として機能する。 The conveyor belt 105 is an endless belt spanned by a driving roller 107 and a driven roller 108 which are rotationally driven, that is, an endless belt. The drive roller 107 is rotationally driven by a drive motor (not shown), and the drive motor, the drive roller 107, and the driven roller 108 function as drive means for moving the conveyor belt 105, which is an endless moving means. ..

画像形成に際しては、回転駆動される搬送ベルト105に対して、最初の画像形成部106Yが、イエローのトナー画像を転写する。画像形成部106Yは、感光体としての感光体ドラム109Y、この感光体ドラム109Yの周囲に配置された帯電器110Y、光書き込み装置111、現像器112Y、感光体クリーナ113Y、除電器(図示せず)等から構成されている。光書き込み装置111は、夫々の感光体ドラム109Y、109M、109C、109K(以降、総じて「感光体ドラム109」という)に対して光を照射するように構成されている。 At the time of image formation, the first image forming unit 106Y transfers the yellow toner image to the rotationally driven conveyance belt 105. The image forming unit 106Y includes a photoconductor drum 109Y as a photoconductor, a charging device 110Y arranged around the photoconductor drum 109Y, an optical writing device 111, a developing device 112Y, a photoconductor cleaner 113Y, and a charge eliminator (not shown). ) Etc. The optical writing device 111 is configured to irradiate each of the photosensitive drums 109Y, 109M, 109C, and 109K (hereinafter, referred to as "photosensitive drum 109" as a whole) with light.

画像形成に際し、感光体ドラム109Yの外周面は、暗中にて帯電器110Yにより一様に帯電された後、光書き込み装置111からのイエロー画像に対応した光源からの光により書き込みが行われ、静電潜像が形成される。現像器112Yは、この静電潜像をイエロートナーにより可視像化し、このことにより感光体ドラム109Y上にイエローのトナー画像が形成される。 At the time of image formation, the outer peripheral surface of the photoconductor drum 109Y is uniformly charged by the charger 110Y in the dark, and then writing is performed by the light from the light source corresponding to the yellow image from the optical writing device 111, and the static electricity is generated. A latent image is formed. The developing device 112Y visualizes this electrostatic latent image with yellow toner, and as a result, a yellow toner image is formed on the photosensitive drum 109Y.

このトナー画像は、感光体ドラム109Yと搬送ベルト105とが当接若しくは最も接近する位置(転写位置)で、転写器115Yの働きにより搬送ベルト105上に転写される。この転写により、搬送ベルト105上にイエローのトナーによる画像が形成される。トナー画像の転写が終了した感光体ドラム109Yは、外周面に残留した不要なトナーを感光体クリーナ113Yにより払拭された後、除電器により除電され、次の画像形成のために待機する。 This toner image is transferred onto the conveyor belt 105 by the function of the transfer device 115Y at a position (transfer position) where the photosensitive drum 109Y and the conveyor belt 105 are in contact with or closest to each other. By this transfer, an image of yellow toner is formed on the conveyor belt 105. After the transfer of the toner image is completed, the photoconductor drum 113Y wipes off the unnecessary toner remaining on the outer peripheral surface by the photoconductor cleaner 113Y, and then the charge is removed by the charge eliminator and stands by for the next image formation.

以上のようにして、画像形成部106Yにより搬送ベルト105上に転写されたイエローのトナー画像は、搬送ベルト105のローラ駆動により次の画像形成部106Mに搬送される。画像形成部106Mでは、画像形成部106Yでの画像形成プロセスと同様のプロセスにより感光体ドラム109M上にマゼンタのトナー画像が形成され、そのトナー画像が既に形成されたイエローの画像に重畳されて転写される。 As described above, the yellow toner image transferred onto the conveyance belt 105 by the image forming unit 106Y is conveyed to the next image forming unit 106M by the roller driving of the conveyance belt 105. In the image forming unit 106M, a magenta toner image is formed on the photosensitive drum 109M by a process similar to the image forming process in the image forming unit 106Y, and the toner image is transferred by being superimposed on the already formed yellow image. To be done.

搬送ベルト105上に転写されたイエロー、マゼンタのトナー画像は、さらに次の画像形成部106C、106Kに搬送され、同様の動作により、感光体ドラム109C上に形成されたシアンのトナー画像と、感光体ドラム109K上に形成されたブラックのトナー画像とが、既に転写されている画像上に重畳されて転写される。こうして、搬送ベルト105上にフルカラーの中間転写画像が形成される。 The yellow and magenta toner images transferred onto the conveyor belt 105 are further conveyed to the next image forming units 106C and 106K, and by the same operation, the cyan toner image formed on the photosensitive drum 109C and The black toner image formed on the body drum 109K is superimposed and transferred onto the already transferred image. In this way, a full-color intermediate transfer image is formed on the conveyor belt 105.

給紙トレイ101に収納された用紙104は最も上のものから順に送り出され、その搬送経路が搬送ベルト105と接触する位置若しくは最も接近する位置において、搬送ベルト105上に形成された中間転写画像がその紙面上に転写される。これにより、用紙104の紙面上に画像が形成される。紙面上に画像が形成された用紙104は更に搬送され、定着器116にて画像を定着された後、画像形成装置の外部に排紙される。 The papers 104 stored in the paper feed tray 101 are fed out in order from the topmost one, and the intermediate transfer image formed on the conveyor belt 105 is formed at a position where the conveyance path comes into contact with the conveyor belt 105 or comes closest to the conveyor belt 105. It is transferred on the paper. As a result, an image is formed on the surface of the sheet 104. The sheet 104 on which an image is formed is further conveyed, the image is fixed by the fixing device 116, and then the sheet is discharged to the outside of the image forming apparatus.

また、搬送ベルト105に対してベルトクリーナ118が設けられている。ベルトクリーナ118は、図1に示すように、搬送ベルト105から用紙104への画像の転写位置の下流側であって、感光体ドラム109よりも上流側において搬送ベルト105に押し当てられたクリーニングブレードであり、搬送ベルト105の表面に付着したトナーを掻きとる顕色剤除去部である。 Further, a belt cleaner 118 is provided for the conveyor belt 105. As shown in FIG. 1, the belt cleaner 118 is a cleaning blade that is pressed against the conveyor belt 105 on the downstream side of the transfer position of the image from the conveyor belt 105 to the sheet 104 and on the upstream side of the photosensitive drum 109. And is a developer removing portion that scrapes off the toner adhering to the surface of the transport belt 105.

図1に示す画像形成部106は、1つのユニットとしてパッケージングされたプロセスカートリッジとして構成される。本実施形態に係るプロセスカートリッジの構成について図2を参照して説明する。CMYK各色においてトナーの供給構成は概ね共通しており、図2においては1つの画像形成部106の構成を示す。 The image forming unit 106 shown in FIG. 1 is configured as a process cartridge packaged as one unit. The configuration of the process cartridge according to this embodiment will be described with reference to FIG. The toner supply configurations are generally common to the CMYK colors, and the configuration of one image forming unit 106 is shown in FIG.

図2に示すように、画像形成部106であるプロセスカートリッジにおいては、図1において説明したように、感光体ドラム109の周囲に帯電器110、現像器112、感光体クリーナ113が配置されている。これらの構成が現像機構として機能する。帯電器110はローラとして構成されており、感光体ドラム109の回転による表面の移動に応じて回転している。尚、感光体ドラム109は図中で時計回りに回転するように構成されている As shown in FIG. 2, in the process cartridge that is the image forming unit 106, as described in FIG. 1, the charger 110, the developing unit 112, and the photoconductor cleaner 113 are arranged around the photoconductor drum 109. .. These configurations function as a developing mechanism. The charger 110 is configured as a roller and rotates according to the movement of the surface due to the rotation of the photosensitive drum 109. The photosensitive drum 109 is configured to rotate clockwise in the drawing.

現像器112は、図2に示すように現像ローラ112a、現像ブレード112b、供給ローラ112c及びトナー収容部200によって構成される。現像ローラ112aは、感光体ドラム109上に形成された静電潜像を現像するために現像剤を感光体ドラム109表面に搬送するローラである。尚、現像ローラ112aは図中で反時計回りに回転するように構成されている。 As shown in FIG. 2, the developing device 112 includes a developing roller 112a, a developing blade 112b, a supply roller 112c, and a toner containing section 200. The developing roller 112a is a roller that conveys a developer to the surface of the photoconductor drum 109 to develop the electrostatic latent image formed on the photoconductor drum 109. The developing roller 112a is configured to rotate counterclockwise in the figure.

現像器112においては、現像ブレード112bによって現像ローラ112a表面上に供給されて所定の厚さにならされたトナーを、現像ローラ112aの回転により感光体ドラム109側に搬送する。これにより、感光体ドラム109表面に形成された静電潜像に応じて現像ローラ112a表面から感光体ドラム109表面にトナーが転写される。 In the developing device 112, the toner, which is supplied onto the surface of the developing roller 112a by the developing blade 112b and has a predetermined thickness, is conveyed to the photosensitive drum 109 side by the rotation of the developing roller 112a. As a result, toner is transferred from the surface of the developing roller 112a to the surface of the photosensitive drum 109 according to the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 109.

現像ローラ112aには、顕色剤の収容部であるトナー収容部200から供給されたトナーが供給ローラ112cによって供給される。このトナー収容部200内部のトナーが無くなると、供給ローラ112cから現像ローラ112aにトナーが供給されなくなる。このトナー収容部200内部におけるトナー量が少なくなった状態を検知することが本実施形態に係る要旨である。 Toner supplied from the toner storage unit 200, which is a storage unit for the developer, is supplied to the developing roller 112a by the supply roller 112c. When the toner inside the toner container 200 is used up, the toner is no longer supplied from the supply roller 112c to the developing roller 112a. It is the gist of the present embodiment to detect the state where the toner amount inside the toner storage unit 200 is low.

トナー収容部200を構成する筐体の外壁には磁束センサ10が取り付けられている。また、筐体の内壁には振動板201が取り付けられている。振動板201が設けられた内壁は図3において磁束センサ10(透磁率センサ)が取り付けられている外壁の裏側である。従って、振動板201は磁束センサ10に対向するように配置されている。 The magnetic flux sensor 10 is attached to the outer wall of the housing forming the toner storage unit 200. A diaphragm 201 is attached to the inner wall of the housing. The inner wall provided with the diaphragm 201 is the back side of the outer wall to which the magnetic flux sensor 10 (permeability sensor) is attached in FIG. Therefore, the diaphragm 201 is arranged so as to face the magnetic flux sensor 10.

図3(a)〜(d)は、トナー収容部200における磁束センサ10及び振動板201の取り付け態様を示す図である。振動板201は、長方形の板状の部品であり、長手方向の一端がトナー収容部200の筐体に固定された片持ち状態で配置されている。また、振動板201の長手方向において固定されていない側の端部には重り202が配置されている。重り202は、振動板201が振動した場合の振動数を調整する機能や、振動板201を振動させるための機能を担う。 FIGS. 3A to 3D are views showing how the magnetic flux sensor 10 and the diaphragm 201 in the toner storage unit 200 are attached. The vibration plate 201 is a rectangular plate-shaped component, and is arranged in a cantilever state in which one end in the longitudinal direction is fixed to the housing of the toner storage unit 200. In addition, a weight 202 is arranged at the end of the diaphragm 201 that is not fixed in the longitudinal direction. The weight 202 has a function of adjusting the frequency of vibration of the diaphragm 201 and a function of vibrating the diaphragm 201.

図2に示すように、トナー収容部200内部においては、内部のトナーを撹拌するための構成として、回転軸204及び撹拌部材205が設けられている。回転軸204は、トナー収容部200内部で回転する軸である。この回転軸204に撹拌部材205が固定されており、回転軸204の回転に伴って撹拌部材205が回転してトナー収容部200内部のトナーが撹拌される。また、振動板201の長手方向は、回転軸204の軸方向と略平行に配置されている。 As shown in FIG. 2, a rotating shaft 204 and a stirring member 205 are provided inside the toner storage unit 200 as a structure for stirring the toner inside. The rotation shaft 204 is a shaft that rotates inside the toner storage unit 200. An agitating member 205 is fixed to the rotating shaft 204, and the agitating member 205 rotates as the rotating shaft 204 rotates, so that the toner inside the toner container 200 is agitated. Further, the longitudinal direction of the diaphragm 201 is arranged substantially parallel to the axial direction of the rotary shaft 204.

また、撹拌部材205は、トナーの撹拌に加えて、回転により振動板201に設けられた重り202を弾く機能を担う。これにより、撹拌部材205が1周回転する毎に重り202が弾かれて振動板201が振動する。即ち、振動板201が振動部として機能すると共に、撹拌部材205が振動付与部として機能する。この振動板201の振動を検知することによりトナー収容部200内部におけるトナーの残量を検知することが本実施形態に係る要旨である。 In addition to stirring the toner, the stirring member 205 has a function of repelling the weight 202 provided on the vibration plate 201 by rotation. As a result, the weight 202 is repelled and the diaphragm 201 vibrates every time the stirring member 205 rotates once. That is, the vibrating plate 201 functions as a vibrating section, and the stirring member 205 functions as a vibration applying section. It is the gist of the present embodiment to detect the remaining amount of toner inside the toner container 200 by detecting the vibration of the diaphragm 201.

図3(a)は、振動板201及び磁束センサ10を取り付ける前のトナー収容部200の内壁を示す斜視図である。図3(b)は、振動板201及び磁束センサ10が取り付けられたトナー収容部200を示す斜視図である。図3(c)は、振動板201及び磁束センサ10が取り付けられたトナー収容部200を示す上面図である。図3(d)は、図3(c)の切断線AAにおける断面図である。 FIG. 3A is a perspective view showing the inner wall of the toner storage unit 200 before the vibration plate 201 and the magnetic flux sensor 10 are attached. FIG. 3B is a perspective view showing the toner storage unit 200 to which the vibration plate 201 and the magnetic flux sensor 10 are attached. FIG. 3C is a top view showing the toner storage unit 200 to which the vibration plate 201 and the magnetic flux sensor 10 are attached. FIG. 3D is a cross-sectional view taken along the section line AA of FIG.

図3(a)〜(d)に示すような振動板201及び磁束センサ10の取り付けに際しては接着層を介した接着による取り付けが行われる。これにより、ネジ等の締結部材を用いて取り付ける場合のように筐体の壁面に貫通孔を設ける必要が無くなる。そのため、貫通孔から内部のトナーが漏れ出し、トナー収容部200の外壁に飛散することを防ぐことが出来る。換言すると、振動板201が配置された空間と磁束センサ10が配置された空間とは、両者が対向する方向において遮断されている。そのため、トナーの漏れ出しを防ぐことが出来る。 When attaching the diaphragm 201 and the magnetic flux sensor 10 as shown in FIGS. 3A to 3D, attachment is performed by adhesion via an adhesive layer. As a result, there is no need to provide a through hole in the wall surface of the housing as in the case of mounting using a fastening member such as a screw. Therefore, it is possible to prevent the toner inside from leaking out from the through hole and scattering to the outer wall of the toner containing unit 200. In other words, the space in which the diaphragm 201 is arranged and the space in which the magnetic flux sensor 10 is arranged are cut off in the direction in which they face each other. Therefore, leakage of toner can be prevented.

また、図3(a)〜(d)に示す取り付け態様によれば、ネジなどの締結部材が不要になるため、部品点数の削減によるコストの削減や、締結作業の削減による組み付け作業の容易化による生産性の向上を図ることが出来る。また、貫通孔を設ける場合には、上述したトナーの飛散を防ぐためのシール部材等も必要となるが、本実施形態に係る取り付け態様ではそれも不要であるため、更にコストの削減や組み付け作業の容易化を図ることが出来る。 Further, according to the mounting modes shown in FIGS. 3A to 3D, since a fastening member such as a screw is not required, the cost is reduced by reducing the number of parts, and the assembling work is facilitated by reducing the fastening work. The productivity can be improved by Further, when the through hole is provided, a seal member or the like for preventing the above-mentioned toner scattering is also required, but this is not necessary in the mounting mode according to the present embodiment, so that further cost reduction and assembly work are possible. Can be facilitated.

尚、図3(a)〜(d)においては、振動板201に重り202及び台座が組み付けられて一体となった状態を前提として示している。このように一体なった構成で図3(a)に示すようにトナー収容部200に組み付けても良いし、台座、振動板201、重り202の順に組み付けても良い。また、台座及び重り202の振動板201への取り付けに際しては、溶接、溶着、カシメ、接着等様々な方法を用いることが出来る。 Note that FIGS. 3A to 3D are shown on the assumption that the weight 202 and the pedestal are assembled and integrated with the diaphragm 201. With such an integrated structure, the toner container 200 may be assembled as shown in FIG. 3A, or the pedestal, the diaphragm 201, and the weight 202 may be assembled in this order. Further, when attaching the pedestal and the weight 202 to the vibration plate 201, various methods such as welding, welding, caulking, and adhesion can be used.

図4(a)〜(d)は、本実施形態に係る振動板201及び磁束センサ10の他の取り付け態様を示す図である。図4(a)は、振動板201及び磁束センサ10を取り付ける前のトナー収容部200を示す斜視図である。図4(b)は、振動板201及び磁束センサ10が取り付けられたトナー収容部200を示す斜視図である。図4(c)は、振動板201及び磁束センサ10が取り付けられたトナー収容部200を示す上面図である。図4(d)は、図4(c)の切断線BBにおける断面図である。 FIG. 4A to FIG. 4D are diagrams showing other attachment modes of the diaphragm 201 and the magnetic flux sensor 10 according to the present embodiment. FIG. 4A is a perspective view showing the toner storage unit 200 before the vibration plate 201 and the magnetic flux sensor 10 are attached. FIG. 4B is a perspective view showing the toner container 200 to which the vibration plate 201 and the magnetic flux sensor 10 are attached. FIG. 4C is a top view showing the toner storage unit 200 to which the vibration plate 201 and the magnetic flux sensor 10 are attached. FIG. 4D is a cross-sectional view taken along the cutting line BB of FIG.

図4(a)〜(d)に示す態様は、凹部であるリブへのはめ込みによる取り付け態様である。そのため、図4(a)に示すように、トナー収容部200の筐体における内側の壁にはリブ200aが設けられており、外側の壁にはリブ200bが設けられている。 The modes shown in FIGS. 4A to 4D are mounting modes by fitting into ribs that are recesses. Therefore, as shown in FIG. 4A, a rib 200a is provided on an inner wall of the housing of the toner storage unit 200, and a rib 200b is provided on an outer wall thereof.

そして、図4(a)に示すように、リブ200aに振動板201がはめ込まれることにより、振動板201がトナー収容部200の筐体の内側に固定される。また、図4(d)に示すように、リブ200bに磁束センサ10がはめ込まれることにより、磁束センサ10がトナー収容部200の筐体の外側に固定される。 Then, as shown in FIG. 4A, the vibration plate 201 is fixed to the inside of the housing of the toner storage unit 200 by fitting the vibration plate 201 into the rib 200 a. Further, as shown in FIG. 4D, the magnetic flux sensor 10 is fitted into the rib 200b, so that the magnetic flux sensor 10 is fixed to the outside of the housing of the toner containing unit 200.

図4(a)〜(d)に示す態様においても、トナー収容部200の筐体に貫通孔を設けないことによりトナーの飛散を防ぐことが可能である。また、ネジの締結などの作業が不要であり、組み付け作業が容易になる点も同様である。更に、締結部材、シール部材などの部品点数の削減により、コスト削減が可能である点も同様である。 Also in the modes shown in FIGS. 4A to 4D, it is possible to prevent the toner from scattering by not providing the through hole in the housing of the toner storage unit 200. Further, it is also the same that the work of fastening the screw is unnecessary and the assembling work becomes easy. Further, it is also possible to reduce the cost by reducing the number of parts such as the fastening member and the seal member.

ここで、図4(a)〜(d)の例においては、図4(a)や図4(d)に示すように、振動板201を保持する台座の上端がカギ型に形成された平坦部210が設けられている。換言すると、平坦部210は、振動板201がリブ200aにはめ込まれた状態において、はめ込みの方向に対して略垂直になるような面を形成するための構造部である。 Here, in the example of FIGS. 4A to 4D, as shown in FIGS. 4A and 4D, the upper end of the pedestal holding the diaphragm 201 is flat with a hook shape. A section 210 is provided. In other words, the flat portion 210 is a structural portion for forming a surface that is substantially perpendicular to the fitting direction when the diaphragm 201 is fitted in the rib 200a.

これにより、振動板201のリブ200aへの取り付けに際して、平坦部210は、作業者によって押圧されるための被押圧部となる。従って、作業者は平坦部210を押して振動板201をリブ200aに押し込むことが可能となり、取り付け作業を容易化することが出来る。 Accordingly, when the diaphragm 201 is attached to the rib 200a, the flat portion 210 serves as a pressed portion to be pressed by the operator. Therefore, the worker can press the flat portion 210 to push the diaphragm 201 into the rib 200a, and the mounting work can be facilitated.

尚、図4(d)においては図示されていないが、振動板201の平坦部210に相当する構成を磁束センサ10に設けても良い。これにより、磁束センサ10をリブ200bに押し込む際の作業を容易化することが出来る。図4(a)〜(d)の態様によれば、図3(a)〜(d)の態様に比べて接着層を削減することが可能となるため、更にコストの削減及び作業の容易化を図ることが出来る。 Although not shown in FIG. 4D, the magnetic flux sensor 10 may be provided with a configuration corresponding to the flat portion 210 of the diaphragm 201. Thereby, the work of pushing the magnetic flux sensor 10 into the rib 200b can be facilitated. According to the modes of FIGS. 4A to 4D, it is possible to reduce the number of adhesive layers as compared with the modes of FIGS. 3A to 3D, so that the cost is further reduced and the work is facilitated. Can be planned.

また、図3(a)〜(d)に示す接着による態様と図4(a)〜(d)に示すはめ込みによる態様とを組み合わせても良い。例えば、振動板201を接着、磁束センサ10をはめ込みにより取り付ける態様や、振動板201をはめ込み、磁束センサ10を接着により取り付ける態様が考えられる。 Moreover, you may combine the aspect by the adhesion shown in FIG.3(a)-(d) and the aspect by the fitting shown in FIG.4(a)-(d). For example, a mode in which the vibration plate 201 is attached and the magnetic flux sensor 10 is attached by fitting, or a mode in which the vibration plate 201 is inserted and the magnetic flux sensor 10 is attached by adhesion can be considered.

また、図3(a)〜(d)、図4(a)〜(d)に示す態様においては、振動板201に台座を取り付けることにより、トナー収容部200の筐体の壁面と振動板201との間隔を確保している。しかしながら、これは一例であり、トナー収容部200の筐体の内側の形状により台座に相当する構造を設け、その構造に振動板201を取り付けるようにしても良い。 Further, in the modes shown in FIGS. 3A to 3D and FIGS. 4A to 4D, by mounting the pedestal on the vibration plate 201, the wall surface of the casing of the toner storage unit 200 and the vibration plate 201. Has secured an interval with. However, this is an example, and a structure corresponding to a pedestal may be provided depending on the shape of the inside of the housing of the toner storage unit 200, and the vibration plate 201 may be attached to the structure.

次に、本実施形態に係る磁束センサ10の内部構成について図5を参照して説明する。図5に示すように、本実施形態に係る磁束センサ10は、コルピッツ型のLC発振回路を基本とする発振回路であり、平面パターンコイル11、パターン抵抗12、第一コンデンサ13、第二コンデンサ14、フィードバック抵抗15、アンバッファIC16、17及び出力端子18を含む。 Next, the internal configuration of the magnetic flux sensor 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 5, the magnetic flux sensor 10 according to the present embodiment is an oscillation circuit based on a Colpitts type LC oscillation circuit, and includes a plane pattern coil 11, a pattern resistor 12, a first capacitor 13, and a second capacitor 14. , A feedback resistor 15, unbuffer ICs 16 and 17, and an output terminal 18.

平面パターンコイル11は、磁束センサ10を構成する基板上に平面状にパターニングされた信号線によって構成される平面状のコイルである。図5に示すように、平面パターンコイル11は、コイルによって得られるインダクタンスLを有する。平面パターンコイル11は、コイルが形成された平面に対向する空間を通る磁束によってインダクタンスLの値が変化する。その結果、本実施形態に係る磁束センサ10は、平面パターンコイル11のコイル面が対向する空間を通る磁束に応じた周波数の信号を発振する発振部として用いられる。 The plane pattern coil 11 is a plane coil formed by signal lines patterned in a plane on the substrate that constitutes the magnetic flux sensor 10. As shown in FIG. 5, the planar pattern coil 11 has an inductance L obtained by the coil. In the planar pattern coil 11, the value of the inductance L changes due to the magnetic flux passing through the space facing the plane where the coil is formed. As a result, the magnetic flux sensor 10 according to the present embodiment is used as an oscillating unit that oscillates a signal having a frequency according to the magnetic flux passing through the space where the coil surfaces of the plane pattern coil 11 face each other.

パターン抵抗12は、平面パターンコイル11と同様に基板上に平面状にパターニングされた信号線によって構成される抵抗である。本実施形態に係るパターン抵抗12は、つづら折り状に形成されたパターンであり、これによって直線状のパターンよりも電流の流れにくい状態を作り出している。このパターン抵抗12を設けることが本実施形態に係る要旨の1つである。尚、つづら折り状とは、換言すると、所定の方向に対して複数回往復させるように折り曲げた形状である。図5に示すように、パターン抵抗12は、抵抗値Rを有する。図5に示すように、平面パターンコイル11とパターン抵抗12とは直列に接続されている。 The pattern resistor 12 is a resistor configured by a signal line patterned in a plane shape on the substrate similarly to the plane pattern coil 11. The pattern resistor 12 according to the present embodiment is a pattern formed in a zigzag shape, which creates a state in which current does not easily flow as compared with a linear pattern. Providing the pattern resistor 12 is one of the gist of the present embodiment. In addition, the zigzag shape is, in other words, a shape bent so as to reciprocate a plurality of times in a predetermined direction. As shown in FIG. 5, the pattern resistor 12 has a resistance value R P. As shown in FIG. 5, the plane pattern coil 11 and the pattern resistor 12 are connected in series.

第一コンデンサ13及び第二コンデンサ14は、平面パターンコイル11と共にコルピッツ型LC発振回路を構成する容量である。従って、第一コンデンサ13及び第二コンデンサ14は、平面パターンコイル11及びパターン抵抗12と直列に接続されている。平面パターンコイル11、パターン抵抗12、第一コンデンサ13及び第二コンデンサ14によって構成されるループによって共振電流ループが構成される。 The first capacitor 13 and the second capacitor 14 are capacitors that form a Colpitts LC oscillator circuit together with the plane pattern coil 11. Therefore, the first capacitor 13 and the second capacitor 14 are connected in series with the plane pattern coil 11 and the pattern resistor 12. A resonance current loop is formed by a loop formed by the plane pattern coil 11, the pattern resistor 12, the first capacitor 13, and the second capacitor 14.

フィードバック抵抗15は、バイアス電圧を安定化させるために挿入される。アンバッファIC16及びアンバッファIC17の機能により、共振電流ループの一部の電位の変動が、共振周波数に応じた矩形波として出力端子18から出力される。 The feedback resistor 15 is inserted to stabilize the bias voltage. Due to the functions of the unbuffer IC 16 and the unbuffer IC 17, a change in the potential of a part of the resonance current loop is output from the output terminal 18 as a rectangular wave corresponding to the resonance frequency.

このような構成により、本実施形態に係る磁束センサ10は、インダクタンスL、抵抗値R、第一コンデンサ13及び第二コンデンサ14の静電容量Cに応じた周波数fで発振する。周波数fは、以下の式(1)によって表すことが出来る。

With such a configuration, the magnetic flux sensor 10 according to the present embodiment oscillates at the frequency f according to the inductance L, the resistance value R P , and the capacitance C of the first capacitor 13 and the second capacitor 14. The frequency f can be expressed by the following equation (1).

そして、インダクタンスLは、平面パターンコイル11の近傍における磁性体の存在やその濃度によっても変化する。従って、磁束センサ10の発振周波数により、平面パターンコイル11近傍の空間における透磁率を判断することが可能となる。 The inductance L also changes depending on the presence and concentration of the magnetic substance near the plane pattern coil 11. Therefore, it is possible to determine the magnetic permeability in the space near the plane pattern coil 11 based on the oscillation frequency of the magnetic flux sensor 10.

また、上述したように、本実施形態に係るトナー収容部200における磁束センサ10は、筐体を介して振動板201と対向して配置されている。従って、平面パターンコイル11によって発生する磁束は振動板201を通ることとなる。即ち、振動板201が平面パターンコイル11によって生成される磁束に影響し、インダクタンスLに影響を与える。結果的に、振動板201の存在が磁束センサ10の発振信号の周波数に影響することとなる。これが、本実施形態に係る要旨の1つである。詳細は後述する。 In addition, as described above, the magnetic flux sensor 10 in the toner storage unit 200 according to the present embodiment is arranged to face the diaphragm 201 via the housing. Therefore, the magnetic flux generated by the plane pattern coil 11 passes through the diaphragm 201. That is, the diaphragm 201 affects the magnetic flux generated by the planar pattern coil 11 and affects the inductance L. As a result, the presence of the diaphragm 201 affects the frequency of the oscillation signal of the magnetic flux sensor 10. This is one of the gist of the present embodiment. Details will be described later.

図6は、本実施形態に係る磁束センサ10の出力信号のカウント値の態様を示す図である。磁束センサ10に含まれる平面パターンコイル11によって発生する磁束に変化がなければ、原則として磁束センサ10は同一の周波数で発振を続ける。その結果、図6に示すように、時間経過に応じてカウンタのカウント値は一様に増加し、図6に示すように、t1、t2、t3、t4、t5夫々のタイミングにおいて、aaaah、bbbbh、cccch、ddddh、AAAAhといったカウント値が取得される。 FIG. 6 is a diagram showing an aspect of the count value of the output signal of the magnetic flux sensor 10 according to the present embodiment. In principle, the magnetic flux sensor 10 continues to oscillate at the same frequency unless the magnetic flux generated by the plane pattern coil 11 included in the magnetic flux sensor 10 is changed. As a result, as shown in FIG. 6, the count value of the counter uniformly increases as time elapses, and as shown in FIG. 6, at the timings of t1, t2, t3, t4, and t5, aaaah, bbbbbh. , Ccccch, ddddh, and AAAAh are acquired.

夫々のタイミングにおけるカウント値を、図6に示すT、T、T、T夫々の期間に基づいて計算することにより、夫々の期間における周波数が算出される。例えば、2(msec)に相当する基準クロックをカウントすると割込み信号を出力して周波数を計算する場合、夫々の期間におけるカウント値を2(msec)で割ることにより、図6に示すT1、T2、T3、T4夫々の期間における磁束センサ10の発振周波数f(Hz)を算出する。 The count value at the timing of each, by calculating on the basis of T 1, T 2, T 3 , T 4 periods each shown in FIG. 6, the frequency in the period each is calculated. For example, when a reference clock corresponding to 2 (msec) is counted and an interrupt signal is output to calculate a frequency, the count value in each period is divided by 2 (msec) to obtain T1, T2, The oscillation frequency f (Hz) of the magnetic flux sensor 10 in each period of T3 and T4 is calculated.

また、図6に示すように、カウンタのカウント値の上限がFFFFhである場合、期間Tにおける周波数の算出に際して、FFFFhからddddhを引いた値と、AAAAhとの値の合計値を2(msec)で割ることにより発振周波数f(Hz)を算出することができる。 Further, as shown in FIG. 6, when the upper limit of the count value of the counter is FFFFh, the sum of the value obtained by subtracting ddddd from FFFFh and the value of AAAAh is 2 (msec when calculating the frequency in the period T 4 . It is possible to calculate the oscillation frequency f (Hz) by dividing by.

このように、本実施形態に係る画像形成装置100においては、磁束センサ10が発振する信号の周波数を取得し、その取得結果に基づいて磁束センサ10の発振周波数に対応する事象を判断することができる。そして、本実施形態に係る磁束センサ10においては、平面パターンコイル11に対向して配置されている振動板201の状態に応じてインダクタンスLが変化し、結果として出力端子18から出力される信号の周波数が変化する。 As described above, in the image forming apparatus 100 according to the present embodiment, the frequency of the signal oscillated by the magnetic flux sensor 10 can be acquired, and the event corresponding to the oscillation frequency of the magnetic flux sensor 10 can be determined based on the acquired result. it can. Then, in the magnetic flux sensor 10 according to the present embodiment, the inductance L changes according to the state of the diaphragm 201 arranged so as to face the plane pattern coil 11, and as a result, the signal output from the output terminal 18 is changed. The frequency changes.

その結果、信号を取得するコントローラにおいては、平面パターンコイル11に対向して配置された振動板201の状態を確認することが可能となる。このようにして確認された振動板201の状態に基づいてトナー収容部200内部の顕色剤としてのトナーの状態を判断することが本実施形態に係る要旨の1つである。 As a result, in the controller that obtains the signal, it is possible to confirm the state of the diaphragm 201 that is arranged so as to face the plane pattern coil 11. It is one of the gist of the present embodiment to judge the state of the toner as the color developer inside the toner containing section 200 based on the state of the vibration plate 201 confirmed in this way.

尚、上述したように、発振信号のカウント値を期間で割ることにより周波数が求められるが、カウント値を取得する期間が固定であれば、周波数を示すためのパラメータとして、取得されたカウント値をそのまま用いることも可能である。 As described above, the frequency is obtained by dividing the count value of the oscillation signal by the period. However, if the period for acquiring the count value is fixed, the obtained count value is used as a parameter for indicating the frequency. It is also possible to use it as it is.

図7は、本実施形態に係る磁束センサ10の概観を示す斜視図である。図7においては、図5において説明した平面パターンコイル11及びパターン抵抗12が形成されている面、即ち、透磁率を検知するべき空間に対向させる検知面が上面に向けられている。 FIG. 7 is a perspective view showing an overview of the magnetic flux sensor 10 according to this embodiment. In FIG. 7, the surface on which the planar pattern coil 11 and the pattern resistor 12 described in FIG. 5 are formed, that is, the detection surface facing the space in which the magnetic permeability is to be detected faces the upper surface.

図7に示すように、平面パターンコイル11が形成された検知面においては、平面パターンコイル11と直列に接続されるパターン抵抗12がパターニングされている。図5において説明したように、平面パターンコイル11は平面上に螺旋状に形成された信号線のパターンである。また、パターン抵抗12は、平面上につづら折状に形成された信号のパターンであり、これらのパターンによって上述したような磁束センサ10の機能が実現される。 As shown in FIG. 7, a pattern resistor 12 connected in series with the plane pattern coil 11 is patterned on the detection surface on which the plane pattern coil 11 is formed. As described with reference to FIG. 5, the plane pattern coil 11 is a pattern of signal lines spirally formed on a plane. The pattern resistor 12 is a signal pattern formed in a zigzag shape on a plane, and these patterns realize the function of the magnetic flux sensor 10 described above.

この平面パターンコイル11及びパターン抵抗12によって形成される部分が、本実施形態に係る磁束センサ10における透磁率の検知部である。磁束センサ10をトナー収容部200に取り付ける際には、この検知部が振動板201に対向するように取り付けられる。 The portion formed by the plane pattern coil 11 and the pattern resistor 12 is the magnetic permeability sensor of the magnetic flux sensor 10 according to this embodiment. When the magnetic flux sensor 10 is attached to the toner containing portion 200, this detecting portion is attached so as to face the diaphragm 201.

次に、本実施形態に係る画像形成装置100において磁束センサ10の出力値を取得する構成について図8を参照して説明する。図8は、磁束センサ10の出力値を取得するコントローラ20及び磁束センサ10の構成を示す図である。図8に示すように、本実施形態に係るコントローラ20は、CPU(Central Processing Unit)21、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)22、タイマ23、水晶発振回路24及び入出力制御ASIC30を含む。 Next, a configuration for acquiring the output value of the magnetic flux sensor 10 in the image forming apparatus 100 according to this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram showing the configurations of the controller 20 and the magnetic flux sensor 10 that acquire the output value of the magnetic flux sensor 10. As shown in FIG. 8, the controller 20 according to the present embodiment includes a CPU (Central Processing Unit) 21, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) 22, a timer 23, a crystal oscillation circuit 24, and an input/output control ASIC 30.

CPU21は演算手段であり、ROM(Read Only Memory)等の記憶媒体に記憶されたプログラムに従って演算を行うことにより、コントローラ20全体の動作を制御する。ASIC22は、CPU21やRAM(Random Access Memory)等が接続されたシステムバスと他の機器との接続インタフェースとして機能する。 The CPU 21 is an arithmetic means and controls the overall operation of the controller 20 by performing arithmetic operations according to a program stored in a storage medium such as a ROM (Read Only Memory). The ASIC 22 functions as a connection interface between the system bus to which the CPU 21, RAM (Random Access Memory), etc. are connected and other devices.

タイマ23は、水晶発振回路24から入力される基準クロックのカウント値が所定の値になる度に割込み信号を生成してCPU21に対して出力する。CPU21は、タイマ23から入力される割込み信号に応じて、磁束センサ10の出力値を取得するためのリード信号を出力する。水晶発振回路24は、コントローラ20内部の各デバイスを動作させるための基準クロックを発振する。 The timer 23 generates an interrupt signal and outputs it to the CPU 21 each time the count value of the reference clock input from the crystal oscillation circuit 24 reaches a predetermined value. The CPU 21 outputs a read signal for acquiring the output value of the magnetic flux sensor 10 according to the interrupt signal input from the timer 23. The crystal oscillator circuit 24 oscillates a reference clock for operating each device inside the controller 20.

入出力制御ASIC30は、磁束センサ10が出力する検知信号を取得して、コントローラ20内部において処理可能な情報に変換する。図8に示すように入出力制御ASIC30は、透磁率カウンタ31、リード信号取得部32及びカウント値出力部33を含む。上述したように、本実施形態に係る磁束センサ10は、検知対象の空間における透磁率に応じた周波数の矩形波を出力する発振回路である。 The input/output control ASIC 30 acquires the detection signal output from the magnetic flux sensor 10 and converts it into information that can be processed inside the controller 20. As shown in FIG. 8, the input/output control ASIC 30 includes a magnetic permeability counter 31, a read signal acquisition unit 32, and a count value output unit 33. As described above, the magnetic flux sensor 10 according to the present embodiment is an oscillation circuit that outputs a rectangular wave having a frequency according to the magnetic permeability in the space to be detected.

透磁率カウンタ31は、そのような磁束センサ10が出力する矩形波に応じて値をインクリメントするカウンタである。即ち、透磁率カウンタ31が、周波数を算出する対象の信号の信号数をカウントする対象信号カウンタとして機能する。尚、本実施形態に係る磁束センサ10はCMYK各色の現像器112に接続される夫々のトナー収容部200毎に設けられており、それに伴って透磁率カウンタ31も複数設けられている。 The magnetic permeability counter 31 is a counter that increments a value according to a rectangular wave output from the magnetic flux sensor 10. That is, the magnetic permeability counter 31 functions as a target signal counter that counts the number of target signals whose frequencies are to be calculated. The magnetic flux sensor 10 according to the present embodiment is provided for each toner storage portion 200 connected to the CMYK color developing devices 112, and accordingly, a plurality of magnetic permeability counters 31 are also provided.

リード信号取得部32は、CPU21からの透磁率カウンタ31のカウント値の取得命令であるリード信号を、ASIC22を介して取得する。リード信号取得部32は、CPU21からのリード信号を取得すると、カウント値出力部33にカウント値を出力させるための信号を入力する。カウント値出力部33は、リード信号取得部32からの信号に応じて、透磁率カウンタ31のカウント値を出力する。 The read signal acquisition unit 32 acquires, via the ASIC 22, a read signal that is an instruction to acquire the count value of the magnetic permeability counter 31 from the CPU 21. When the read signal acquisition unit 32 acquires the read signal from the CPU 21, the read signal acquisition unit 32 inputs a signal for causing the count value output unit 33 to output the count value. The count value output unit 33 outputs the count value of the magnetic permeability counter 31 according to the signal from the read signal acquisition unit 32.

尚、入出力制御ASIC30へのCPU21からのアクセスは、例えばレジスタを介して行われる。そのため、上述したリード信号は、入出力制御ASIC30に含まれる所定のレジスタにCPU21によって値が書き込まれることによって行われる。また、カウント値出力部33によるカウント値の出力は、入出力制御ASIC30に含まれる所定のレジスタにカウント値が格納され、その値をCPU21が取得することによって行われる。図8に示すコントローラ20は、磁束センサ10とは別個に設けられても良いし、CPU21を含む回路として磁束センサ10の基板上に実装されても良い。 The input/output control ASIC 30 is accessed from the CPU 21 via a register, for example. Therefore, the read signal described above is performed by the CPU 21 writing a value to a predetermined register included in the input/output control ASIC 30. The output of the count value by the count value output unit 33 is performed by storing the count value in a predetermined register included in the input/output control ASIC 30, and the CPU 21 acquiring the value. The controller 20 shown in FIG. 8 may be provided separately from the magnetic flux sensor 10, or may be mounted on the substrate of the magnetic flux sensor 10 as a circuit including the CPU 21.

このような構成において、CPU21がカウント値出力部33から取得したカウント値に基づいて振動板201の振動状態を検知し、その検知結果に基づいてトナー収容部200内部のトナー残量を検知する。即ち、所定のプログラムに従ってCPU21が演算を行うことにより、検知処理部が構成される。また、カウント値出力部33から取得されるカウント値が、振動板201の振動に応じて変化する磁束センサ10の周波数を示す周波数関連情報として用いられる。 In such a configuration, the CPU 21 detects the vibration state of the diaphragm 201 based on the count value acquired from the count value output unit 33, and detects the toner remaining amount inside the toner containing unit 200 based on the detection result. That is, the detection processing unit is configured by the CPU 21 performing calculation according to a predetermined program. Further, the count value acquired from the count value output unit 33 is used as frequency related information indicating the frequency of the magnetic flux sensor 10 that changes according to the vibration of the diaphragm 201.

次に、本実施形態に係る磁束センサ10の発振周波数に対する振動板201による影響について説明する。図9に示すように、磁束センサ10において平面パターンコイル11が形成されている面と振動板201とは、トナー収容部200の筐体を介して対向して配置されている。そして、図9に示すように、平面パターンコイル11の中央を中心とした磁束が発生し、その磁束が振動板201を貫くこととなる。 Next, the influence of the diaphragm 201 on the oscillation frequency of the magnetic flux sensor 10 according to the present embodiment will be described. As shown in FIG. 9, the surface of the magnetic flux sensor 10 on which the plane pattern coil 11 is formed and the vibration plate 201 are arranged to face each other with the housing of the toner storage unit 200 interposed therebetween. Then, as shown in FIG. 9, a magnetic flux is generated around the center of the plane pattern coil 11, and the magnetic flux penetrates the diaphragm 201.

振動板201は、例えばSUS板によって構成されており、図10に示すように磁束Gが振動板201を貫くことによって振動板201内に渦電流が発生する。この渦電流が磁束Gを発生させ、平面パターンコイル11による磁束Gを打ち消すように作用する。このように磁束G1が打ち消されることにより、磁束センサ10におけるインダクタンスLが減少する。上記式(1)において示すように、インダクタンスLが減少すると発振周波数fは増大する。 The diaphragm 201 is composed of, for example, a SUS plate, and an eddy current is generated in the diaphragm 201 when the magnetic flux G 1 penetrates the diaphragm 201 as shown in FIG. 10. This eddy current generates a magnetic flux G 2 and acts so as to cancel the magnetic flux G 1 by the plane pattern coil 11. By canceling the magnetic flux G1 in this way, the inductance L in the magnetic flux sensor 10 decreases. As shown in the above equation (1), when the inductance L decreases, the oscillation frequency f increases.

平面パターンコイル11による磁束を受けて振動板201内部において発生する渦電流の強さは、磁束の強さの他、平面パターンコイル11と振動板201との間隔によっても変化する。図11は、平面パターンコイル11と振動板201との間隔に応じた磁束センサ10の発振周波数を示す図である。 The strength of the eddy current generated inside the diaphragm 201 in response to the magnetic flux of the plane pattern coil 11 changes depending on the strength of the magnetic flux and the distance between the plane pattern coil 11 and the diaphragm 201. FIG. 11 is a diagram showing the oscillation frequency of the magnetic flux sensor 10 according to the distance between the plane pattern coil 11 and the diaphragm 201.

振動板201内部に発生する渦電流の強さは、平面パターンコイル11と振動板201との間隔に反比例する。従って、図11に示すように、平面パターンコイル11と振動板201との間隔が狭くなるほど、磁束センサ10の発振周波数は高くなり、所定の間隔よりも狭くなると、インダクタンスLが低くなり過ぎて発振しなくなる。 The strength of the eddy current generated inside the diaphragm 201 is inversely proportional to the distance between the plane pattern coil 11 and the diaphragm 201. Therefore, as shown in FIG. 11, the oscillating frequency of the magnetic flux sensor 10 becomes higher as the distance between the plane pattern coil 11 and the diaphragm 201 becomes narrower, and when it becomes narrower than the predetermined distance, the inductance L becomes too low and oscillates. Will not do.

そのため、g以下の間隔における発振周波数はゼロである。他方、平面パターンコイル11と振動板201との間隔が広くなると、磁束センサ10の発振周波数は、振動板201内部において発生する渦電流の影響を受けない周波数に収束していく。 Therefore, the oscillation frequency is zero in the interval of g 0 or less. On the other hand, when the distance between the plane pattern coil 11 and the diaphragm 201 becomes wider, the oscillation frequency of the magnetic flux sensor 10 converges to a frequency that is not affected by the eddy current generated inside the diaphragm 201.

本実施形態に係るトナー収容部200においては、図11に示すような特性を利用することにより、磁束センサ10の発振周波数に基づいて振動板201の振動を検知する。そのようにして検知した振動板201の振動に基づいてトナー収容部200内部のトナー残量を検知することが本実施形態に係る要旨である。即ち、図9に示す振動板201及び磁束センサ10、並びに磁束センサ10の出力信号を処理する構成が本実施形態に係る粉体検知装置として用いられる。この粉体検知装置は、トナー残量の検知に用いられれば顕色剤残量検知装置である。また、磁束センサ10が発振部として機能する。 In the toner storage unit 200 according to this embodiment, the vibration of the diaphragm 201 is detected based on the oscillation frequency of the magnetic flux sensor 10 by utilizing the characteristics shown in FIG. The gist of the present embodiment is to detect the amount of toner remaining in the toner storage unit 200 based on the vibration of the diaphragm 201 detected in this way. That is, the diaphragm 201 and the magnetic flux sensor 10 shown in FIG. 9 and the configuration for processing the output signals of the magnetic flux sensor 10 are used as the powder detection device according to the present embodiment. This powder detecting device is a developer remaining amount detecting device if used for detecting the remaining amount of toner. Further, the magnetic flux sensor 10 functions as an oscillating unit.

撹拌部材205によって弾かれた振動板201の振動は、振動板201の剛性や重り202の重量によって定まる固有振動数と、その振動エネルギーを吸収する外的な要因によって定まる減衰率によって表される。振動エネルギーを吸収する外的な要因としては、振動板201を片持ち状態で固定する固定部の固定強度、空気抵抗等の固定要因に加えて、トナー収容部200内部において振動板201に接触するトナーの存在がある。 The vibration of the vibration plate 201 repelled by the stirring member 205 is represented by a natural frequency determined by the rigidity of the vibration plate 201 and the weight of the weight 202, and a damping rate determined by an external factor that absorbs the vibration energy. As external factors that absorb the vibration energy, in addition to fixing factors such as a fixing strength of a fixing portion that fixes the vibration plate 201 in a cantilever state, air resistance, and the like, the vibration plate 201 contacts the vibration plate 201 inside the toner containing unit 200. There is toner.

トナー収容部200内部において振動板201に接触するトナーは、トナー収容部200内部のトナー残量によって変動する。従って、振動板201の振動を検知することにより、トナー収容部200内部のトナー残量を検知することが可能となる。そのため、本実施形態に係るトナー収容部200内部においては、内部のトナーを撹拌するための撹拌部材205が振動板201を弾き、回転に応じて定期的に振動板201を振動させる。 The toner that comes into contact with the vibration plate 201 inside the toner container 200 varies depending on the remaining amount of toner inside the toner container 200. Therefore, by detecting the vibration of the vibration plate 201, it is possible to detect the amount of toner remaining in the toner storage unit 200. Therefore, inside the toner storage unit 200 according to the present embodiment, the stirring member 205 for stirring the toner inside repels the vibration plate 201, and periodically vibrates the vibration plate 201 according to the rotation.

次に、トナー収容部200内部における振動板201周辺の部品の配置や、撹拌部材205が振動板201を弾くための構成について説明する。図12は、振動板201の周辺の配置関係を示す斜視図である。図12に示すように、振動板201は台座である固定部201aを介してトナー収容部200の筐体に固定されている。 Next, the arrangement of parts around the vibration plate 201 inside the toner storage unit 200 and the configuration for the stirring member 205 to repel the vibration plate 201 will be described. FIG. 12 is a perspective view showing a positional relationship around the diaphragm 201. As shown in FIG. 12, the vibration plate 201 is fixed to the housing of the toner storage unit 200 via a fixing unit 201a that is a pedestal.

図13は、回転軸204の回転状態として、撹拌部材205が振動板201に取り付けられた重り202に接触する前の状態を示す側面図である。図13において、回転軸204は、撹拌部材205が時計回りに回転するように回転する。 FIG. 13 is a side view showing a rotating state of the rotating shaft 204 before the stirring member 205 contacts the weight 202 attached to the vibration plate 201. In FIG. 13, the rotating shaft 204 rotates so that the stirring member 205 rotates clockwise.

図13に示すように、重り202は、振動板201の板面から突出した突出部であると共に、側面から見た状態において振動板201の板面に対して傾斜を有する形状となっている。この傾斜は、撹拌部材205の回転方向に沿って斜面が回転軸204に近づくように構成されている。この重り202の傾斜面は、撹拌部材205が振動板201を弾いて振動させる際に撹拌部材205によって押される部分である。図14は、図13に示す状態から撹拌部材205が更に回転した状態を示す側面図である。 As shown in FIG. 13, the weight 202 is a protruding portion that protrudes from the plate surface of the diaphragm 201, and has a shape that is inclined with respect to the plate surface of the diaphragm 201 when viewed from the side. This inclination is configured such that the inclined surface approaches the rotation shaft 204 along the rotation direction of the stirring member 205. The inclined surface of the weight 202 is a portion that is pushed by the stirring member 205 when the stirring member 205 repels and vibrates the diaphragm 201. FIG. 14 is a side view showing a state in which the stirring member 205 is further rotated from the state shown in FIG.

撹拌部材205が重り202に接触した状態で更に回転することにより、重り202に設けられた傾斜に伴って振動板201が押し込まれて変形することとなる。図14においては、外力が加わっていない状態(以降、「定常状態」とする)の振動板201及び重り202の位置を破線で示している。図14に示すように、振動板201及び重り202が撹拌部材205によって押し込まれる。 When the stirring member 205 further rotates while being in contact with the weight 202, the diaphragm 201 is pushed and deformed due to the inclination provided on the weight 202. In FIG. 14, the positions of the diaphragm 201 and the weight 202 in a state where no external force is applied (hereinafter, referred to as “steady state”) are indicated by broken lines. As shown in FIG. 14, the vibration plate 201 and the weight 202 are pushed in by the stirring member 205.

図15は、図14に示す状態を示す上面図である。振動板201は固定部201aを介してトナー収容部200の筐体内壁に固定されているため、固定部201a側の位置は変化しない。これに対して、重り202が設けられて自由端となっている反対側の端部は、撹拌部材205によって押し込まれることにより回転軸204が設けられた側とは反対側に移動する。結果的に、振動板201は固定部201aを基点として図15に示すように撓む。このように撓んだ状態において、振動板201を振動させるためのエネルギーが蓄えられる。 FIG. 15 is a top view showing the state shown in FIG. Since the vibration plate 201 is fixed to the inner wall of the housing of the toner storage unit 200 via the fixed portion 201a, the position on the fixed portion 201a side does not change. On the other hand, the end portion on the opposite side where the weight 202 is provided and which is the free end moves to the side opposite to the side where the rotary shaft 204 is provided by being pushed in by the stirring member 205. As a result, the diaphragm 201 bends from the fixed portion 201a as a base point as shown in FIG. In such a bent state, energy for vibrating the diaphragm 201 is stored.

尚、図15に示すように、本実施形態に係る撹拌部材205は、重り202に接触する部分とそれ以外の部分との間に切り込み205aが設けられている。これにより、撹拌部材205が重り202を押し込む際に無理な力が加わって撹拌部材205が破損してしまうことを防ぐことが出来る。 As shown in FIG. 15, the stirring member 205 according to the present embodiment is provided with a cut 205a between a portion in contact with the weight 202 and a portion other than the portion. Accordingly, it is possible to prevent the stirring member 205 from being damaged due to an excessive force applied when the stirring member 205 pushes the weight 202.

また、切り込み205aの始点には丸型部205bが設けられている。これにより、切り込み205aを境に撹拌部材205の撓み量が異なった場合に切り込み205aの始点に加わる応力を分散し、撹拌部材205の破損を防ぐことが出来る。 A round portion 205b is provided at the starting point of the cut 205a. This makes it possible to disperse the stress applied to the starting point of the notch 205a when the amount of bending of the agitator 205 differs from the notch 205a as a boundary, and to prevent damage to the agitator 205.

図16は、図14に示す状態から更に撹拌部材205が回転した状態を示す側面図である。図16においては、定常状態における振動板201の位置を破線で、図14に示す振動板201の位置を一転鎖線で示している。そして、撹拌部材205によって押し込まれて蓄えられた振動エネルギーが解放されることにより反対側に撓んだ振動板201の位置を実線で示している。 FIG. 16 is a side view showing a state where the stirring member 205 is further rotated from the state shown in FIG. In FIG. 16, the position of the diaphragm 201 in the steady state is shown by a broken line, and the position of the diaphragm 201 shown in FIG. 14 is shown by a chain line. The solid line indicates the position of the vibration plate 201 that is bent toward the opposite side by releasing the vibration energy that has been pushed in and stored by the stirring member 205.

図17は、図16に示す状態を示す上面図である。図16に示すように、撹拌部材205による重り202の押圧が解除されると、振動板201に蓄えられた撓みのエネルギーにより、自由端である重り202が設けられた側の端部が反対側に撓むように移動する。 FIG. 17 is a top view showing the state shown in FIG. As shown in FIG. 16, when the pressing of the weight 202 by the stirring member 205 is released, the bending energy stored in the diaphragm 201 causes the end portion on the side where the weight 202, which is a free end, is provided to the opposite side. Move to flex.

図16、図17に示す状態において、振動板201は、トナー収容部200の筐体を介して対向している磁束センサ10から遠ざかった状態となる。以降、振動板201は振動することにより、磁束センサ10に対して定常状態よりも近づいた状態と、定常状態よりも遠ざかった状態とを繰り返しながら、振動の減衰によって定常状態に戻ることとなる。 In the state shown in FIGS. 16 and 17, the vibration plate 201 is in a state away from the magnetic flux sensor 10 which is opposed via the housing of the toner containing unit 200. After that, the vibration plate 201 vibrates to return to the steady state by damping the vibration while repeating the state closer to the magnetic flux sensor 10 than the steady state and the state farther from the steady state.

図18は、トナー収容部200内部に保持されているトナーの状態を模式的にドットで示した図である。図18に示すようにトナー収容部200内部にトナーが存在すると、振動板201や重り202が振動しながらトナーに接触する。そのため、トナー収容部200内部にトナーが存在しない場合に比べて早く振動板201の振動が減衰する。この振動の減衰の変化に基づいてトナー収容部200内部のトナー残量を検知することが出来る。 FIG. 18 is a diagram schematically showing the state of the toner held inside the toner storage unit 200 by dots. As shown in FIG. 18, when toner is present inside the toner storage unit 200, the vibration plate 201 and the weight 202 vibrate and come into contact with the toner. Therefore, the vibration of the vibration plate 201 is attenuated earlier than when the toner does not exist inside the toner storage unit 200. It is possible to detect the amount of toner remaining in the toner storage unit 200 based on the change in the vibration attenuation.

図19は、撹拌部材205によって重り202が弾かれた後、振動板201の振動が減衰して振動が止まるまでの、所定期間毎の磁束センサ10の発振信号のカウント値の変化を示す図である。磁束センサ10の発振信号のカウント値は、発振周波数が高い程多くなる。従って、図19の縦軸は、カウント値ではなく発振周波数に置き換えることもできる。 FIG. 19 is a diagram showing changes in the count value of the oscillation signal of the magnetic flux sensor 10 for each predetermined period until the vibration of the diaphragm 201 is attenuated and stopped after the weight 202 is repelled by the stirring member 205. is there. The count value of the oscillation signal of the magnetic flux sensor 10 increases as the oscillation frequency increases. Therefore, the vertical axis of FIG. 19 can be replaced with the oscillation frequency instead of the count value.

図19に示すように、タイミングtにおいて撹拌部材205が重り202に接触して重り202を押し込むことにより、振動板201が磁束センサ10に近づいていく。これにより、磁束センサ10の発振周波数が上昇して所定期間毎のカウント値が上昇する。 As shown in FIG. 19, at timing t 1 , the stirring member 205 contacts the weight 202 and pushes in the weight 202, so that the vibration plate 201 approaches the magnetic flux sensor 10. As a result, the oscillation frequency of the magnetic flux sensor 10 increases and the count value for each predetermined period increases.

そして、タイミングtにおいて撹拌部材205による重り202の押圧が解除され、以降、振動板201は蓄えられた振動エネルギーによって振動する。振動板201が振動することにより、振動板201と磁束センサ10との間隔が定常状態を中心として、それよりも広い状態と狭い状態とが繰り返される。その結果、磁束センサ10の発振信号の周波数が振動板201の振動に伴って振動することとなり、所定期間毎のカウント値も同様に振動する。 Then, at timing t 2 , the pressing of the weight 202 by the stirring member 205 is released, and thereafter, the diaphragm 201 vibrates due to the stored vibration energy. When the diaphragm 201 vibrates, the gap between the diaphragm 201 and the magnetic flux sensor 10 is repeatedly centered around a steady state, a wider state and a narrower state. As a result, the frequency of the oscillation signal of the magnetic flux sensor 10 vibrates with the vibration of the diaphragm 201, and the count value for each predetermined period also vibrates.

振動板201の振動の振幅は、振動エネルギーの消費に伴って狭くなっていく。即ち、振動板201の振動は時間と共に減衰する。そのため、振動板201と磁束センサ10との間隔の変化も時間経過と共に小さくなっていき、図19に示すように、カウント値の時間変化も同様に変化する。 The vibration amplitude of the diaphragm 201 becomes narrower as the vibration energy is consumed. That is, the vibration of the diaphragm 201 attenuates with time. Therefore, the change in the interval between the diaphragm 201 and the magnetic flux sensor 10 also becomes smaller over time, and as shown in FIG. 19, the change in the count value with time also changes.

ここで、上述したように、振動板201の振動は、トナー収容部200内部のトナー残量が多い程早く減衰する。従って、図19に示すような磁束センサ10の発振信号の振動の減衰の態様を解析することにより振動板201の振動がどのように減衰したかを認識し、それによってトナー収容部200内部のトナー残量を知ることが出来る。 Here, as described above, the vibration of the vibration plate 201 is attenuated faster as the amount of toner remaining in the toner storage unit 200 increases. Therefore, it is possible to recognize how the vibration of the diaphragm 201 is attenuated by analyzing the mode of damping the vibration of the oscillation signal of the magnetic flux sensor 10 as shown in FIG. You can know the remaining amount.

そのため、図19に示すように、カウント値の振動のピークを夫々P1、P2、P3、P4、・・・とすると、例えば、以下の式(2)により、振動板201の振動の減衰率ζを求めることが出来る。式(2)に示すようにタイミングの異なるピーク値の割合を参照することにより、環境変動による誤差をキャンセルして正確な減衰率を求めることが出来る。換言すると、本実施形態に係るCPU21は、異なるタイミングにおいて取得されたカウント値の比率に基づいて減衰率ζを求める。

Therefore, if the vibration peaks of the count value are P1, P2, P3, P4,... As shown in FIG. 19, for example, the vibration damping ratio ζ of the vibration plate 201 is calculated by the following equation (2). Can be asked. By referring to the ratio of the peak values at different timings as shown in the equation (2), it is possible to cancel the error due to the environmental change and obtain the accurate attenuation rate. In other words, the CPU 21 according to the present embodiment obtains the damping rate ζ based on the ratio of the count values acquired at different timings.

尚、上記式(2)においては、図19に示すピークのうちP、P及びP、Pを用いたが、これは一例であり、他のピークを用いても良い。但し、振動板201が撹拌部材205によって押し込まれて磁束センサ10に最も近付いた状態であるタイミングtにおけるピーク値は、撹拌部材205と重り202との摩擦による摺動ノイズが重畳した誤差等を含むため、計算対象とはしないことが好ましい。 In the above formula (2), P 1 , P 2 and P 5 , P 6 among the peaks shown in FIG. 19 are used, but this is an example, and other peaks may be used. However, the peak value at the timing t 2 when the vibration plate 201 is pushed in by the stirring member 205 and is closest to the magnetic flux sensor 10, the error such as the superposition of the sliding noise due to the friction between the stirring member 205 and the weight 202 may occur. Since it is included, it is preferably not included in the calculation target.

仮に図18に示すようにトナー収容部200内部のトナーの存在によって振動の減衰が早められる場合であっても、振動板201の振動数は大きくは変わらない。そのため、上記式(2)に示すように特定のピークの振幅の割合を計算することにより、所定期間における振幅の減衰を計算することが出来る。 Even if the vibration is attenuated earlier due to the presence of the toner inside the toner container 200 as shown in FIG. 18, the vibration frequency of the diaphragm 201 does not change significantly. Therefore, by calculating the ratio of the amplitude of the specific peak as shown in the above formula (2), the attenuation of the amplitude in the predetermined period can be calculated.

次に、本実施形態に係るトナー収容部200におけるトナー残量検知の動作について図20のフローチャートを参照して説明する。図20に示すフローチャートの動作は、図8に示すCPU21の動作である。図20に示すように、CPU21は、まず撹拌部材205によって図14に示すように重り202が押し込まれ、振動が発生することを検知する(S2001)。 Next, the operation of detecting the remaining amount of toner in the toner storage unit 200 according to this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. The operation of the flowchart shown in FIG. 20 is the operation of the CPU 21 shown in FIG. As shown in FIG. 20, the CPU 21 first detects that the weight 202 is pushed by the stirring member 205 as shown in FIG. 14 to generate vibration (S2001).

上述したように、CPU21は所定期間毎にカウント値出力部33から磁束センサ10の出力信号のカウント値を取得している。このカウント値は、定常状態であれば図19に示すようにCである。これに対して、図14に示すように重り202が押し込まれると、振動板201が磁束センサ10に近づくにつれてカウント値は上昇することとなる。従って、CPU21は、カウント値出力部33から取得したカウント値が所定の閾値を上回った場合に、S2001において振動が発生したことを検知する。 As described above, the CPU 21 acquires the count value of the output signal of the magnetic flux sensor 10 from the count value output unit 33 every predetermined period. This count value is C 0 in the steady state, as shown in FIG. On the other hand, when the weight 202 is pushed in as shown in FIG. 14, the count value increases as the diaphragm 201 approaches the magnetic flux sensor 10. Therefore, the CPU 21 detects that vibration has occurred in S2001 when the count value acquired from the count value output unit 33 exceeds a predetermined threshold value.

S2001の前後に関わらず、CPU21は通常の処理として所定期間毎のカウント値の取得処理は継続して行う。そして、S2001の後、CPU21は、図19に示すような振動板201の振動に応じたカウント値の振動のピーク値を取得する(S2002)。S2002においてCPU21は、継続して所定期間毎に取得されるカウント値を解析することにより、ピーク値を特定する。 Regardless of before and after S2001, the CPU 21 continuously performs the count value acquisition process for each predetermined period as a normal process. Then, after S2001, the CPU 21 acquires the peak value of the vibration of the count value according to the vibration of the diaphragm 201 as shown in FIG. 19 (S2002). In S2002, the CPU 21 specifies the peak value by continuously analyzing the count value acquired every predetermined period.

図21は、カウント値の解析態様を示す図であり、所定期間毎に取得されるカウント値について、夫々のカウント値の“番号n”、“カウント値S”に加えて、直前のカウント値との差分の符号“Sn−1−S”が、取得順に示されている。図21に示すような結果において、“Sn−1−S”の符号が反転した1つ前の値がピーク値である。図21の場合、5番及び10番がピーク値として採用される。 FIG. 21 is a diagram showing an analysis mode of the count value. Regarding the count value acquired every predetermined period, in addition to the “number n” and “count value S n ”of each count value, the immediately preceding count value is added. The sign “S n−1 −S n ”of the difference between and is shown in the order of acquisition. In the result as shown in FIG. 21, the value immediately before the sign of “S n−1 −S n ”is inverted is the peak value. In the case of FIG. 21, Nos. 5 and 10 are adopted as peak values.

即ち、CPU21は、S2001以降、順番に取得されたカウント値について、図21に示す“Sn−1−S”を計算する。そして、計算結果として得られる符号が反転したタイミングにおける“カウント値S”を図19に示すP、P、P・・・といったピーク値として採用する。 That is, the CPU 21 calculates “S n−1 −S n ”shown in FIG. 21 for the count values sequentially acquired after S2001. Then, the “count value S n ”at the timing when the sign obtained as the calculation result is inverted is adopted as the peak value such as P 1 , P 2 , P 3 ... Shown in FIG.

尚、上述したように、タイミングtにおける値は避けることが好ましい。タイミングtの値は、S2001の後の最初のピークである。そのため、CPU21は、図21に示すような解析を行って抽出したピーク値のうち、最初の値は破棄する。 Incidentally, as described above, it is preferable to avoid the value at the timing t 2 . The value of the timing t 2 is the first peak after S2001. Therefore, the CPU 21 discards the first value among the peak values extracted by performing the analysis as shown in FIG.

また、実際に得られるカウント値は、高周波成分のノイズを含んでいる可能性があり、振動板201の振動によるピークではない位置において“Sn−1−S”の符号が反転するタイミングが生じる場合がある。そのような場合の誤検知を回避するため、CPU21は、カウント値出力部33から取得した値を平滑化処理した上で図21に示す解析を行うことが好ましい。平滑化処理においては移動平均法などの一般的な処理を採用することができる。 Further, the count value actually obtained may include noise of a high frequency component, and the timing at which the sign of “S n−1 −S n ”is inverted at a position other than the peak due to the vibration of the diaphragm 201. May occur. In order to avoid erroneous detection in such a case, it is preferable that the CPU 21 perform smoothing processing on the value acquired from the count value output unit 33 and then perform the analysis shown in FIG. In the smoothing process, a general process such as a moving average method can be adopted.

このようにしてピーク値を取得すると、CPU21は上記式(2)の計算により減衰率ζを計算する(S2003)。このため、S2002においては、減衰率の計算に用いるピーク値が得られるまで、図21に示す態様によりカウント値の解析を行う。上記式(2)を用いる場合、CPU21は、Pに相当するピーク値が得られるまでカウント値の解析を行う。 When the peak value is acquired in this way, the CPU 21 calculates the damping rate ζ by the calculation of the above formula (2) (S2003). Therefore, in S2002, the count value is analyzed in the mode shown in FIG. 21 until the peak value used for the calculation of the attenuation rate is obtained. When using the above formula (2), the CPU 21 analyzes the count value until the peak value corresponding to P 6 is obtained.

このようにして減衰率ζを算出すると、CPU21は、算出した減衰率ζが所定の閾値以下であるか否かを判断する(S2004)。即ち、CPU21は、異なるタイミングにおいて取得されたカウント値の比率と所定の閾値との大小関係に基づいて、トナー収容部200内部のトナーが所定の量を下回ったことを判断する。図18において説明したように、トナー収容部200内部に十分なトナーが残っている場合、振動板201の振動は早く減衰する。従って、減衰率ζは小さくなる。 When the damping rate ζ is calculated in this way, the CPU 21 determines whether the calculated damping rate ζ is equal to or less than a predetermined threshold value (S2004). That is, the CPU 21 determines that the toner inside the toner storage unit 200 has fallen below a predetermined amount, based on the magnitude relationship between the ratio of the count values acquired at different timings and the predetermined threshold value. As described with reference to FIG. 18, when a sufficient amount of toner remains inside the toner storage unit 200, the vibration of the vibration plate 201 is quickly attenuated. Therefore, the damping rate ζ becomes small.

他方、トナー収容部200内部のトナーが減少すると、それに応じて振動板201の振動の減衰が遅くなり、減衰率ζは大きくなる。従って、検知するべきトナー残量に応じた減衰率ζを閾値とすることにより、算出された減衰率ζに基づいて、トナー収容部200内部のトナー残量が検知するべき残量(以降、「規定量」とする)にまで減少したことを判断することが可能である。 On the other hand, when the amount of toner in the toner storage unit 200 decreases, the damping of the vibration of the diaphragm 201 slows accordingly, and the damping rate ζ increases. Therefore, by setting the attenuation rate ζ S corresponding to the remaining amount of toner to be detected as a threshold value, the remaining amount of toner inside the toner storage unit 200 should be detected based on the calculated attenuation rate ζ. It is possible to judge that the amount has decreased to the “specified amount”).

尚、トナー収容部200内部のトナー残量が、振動板201の振動の減衰態様に直接影響するのではなく、トナー残量に応じて振動板201に対するトナーの接触状態が変化し、それによって振動板201の振動の減衰態様が定まる。従って、トナー収容部200内部のトナー残量が同量であっても、振動板201に対するトナーの接触態様が異なれば、振動板201の減衰態様は異なってしまう。 It should be noted that the amount of toner remaining inside the toner storage unit 200 does not directly affect the vibration damping mode of the vibration plate 201, but the contact state of the toner with respect to the vibration plate 201 changes according to the amount of toner remaining, which causes vibration. The mode of damping the vibration of the plate 201 is determined. Therefore, even if the amount of remaining toner in the toner storage unit 200 is the same, if the contact mode of the toner with respect to the vibration plate 201 is different, the damping mode of the vibration plate 201 is different.

これに対して、本実施形態に係るトナー収容部200内部のトナー残量の検知に際しては、常に撹拌部材205によってトナー収容部200内部のトナーは撹拌されている。従って、振動板201に対するトナーの接触状態を、ある程度はトナー残量に応じて定まるようにすることが出来る。これにより、トナー残量が同量であっても振動板201に対するトナーの接触態様が異なることにより、検知結果が異なってしまうという弊害を回避することが出来る。 On the other hand, when the remaining amount of toner inside the toner storage unit 200 according to the present embodiment is detected, the toner inside the toner storage unit 200 is constantly stirred by the stirring member 205. Therefore, the contact state of the toner with the vibration plate 201 can be determined to some extent according to the remaining amount of toner. Accordingly, it is possible to avoid the adverse effect that the detection result is different due to the different contact mode of the toner to the vibration plate 201 even if the remaining amount of toner is the same.

S2004の判断の結果、算出した減衰率ζが閾値未満であれば(S2004/NO)、CPU21は、トナー収容部200内部には十分な量のトナーが保持されていると判断し、そのまま処理を終了する。他方、算出した減衰率ζが閾値以上であれば(S2004/YES)、CPU21は、トナー収容部200内部のトナー量が規定量を下回っていると判断し、トナー切れ検知を行って処理を終了する(S2005)。 As a result of the determination in S2004, if the calculated attenuation rate ζ is less than the threshold value (S2004/NO), the CPU 21 determines that a sufficient amount of toner is held inside the toner storage unit 200, and the process is performed as it is. finish. On the other hand, if the calculated attenuation rate ζ is greater than or equal to the threshold value (S2004/YES), the CPU 21 determines that the toner amount in the toner storage unit 200 is below the specified amount, detects toner depletion, and ends the process. Yes (S2005).

S2005の処理によりトナー切れ検知を行ったCPU21は、画像形成装置100を制御するより上位のコントローラに対して、トナー残量が規定量を下回ったことを示す信号を出力する。これにより、画像形成装置100のコントローラは、特定の色についてのトナー切れを認識することが可能となる。 The CPU 21, which has detected toner depletion in the process of S2005, outputs a signal indicating that the remaining amount of toner has fallen below the specified amount to a higher-level controller that controls the image forming apparatus 100. As a result, the controller of the image forming apparatus 100 can recognize the toner exhaustion for a specific color.

次に、本実施形態に係る磁束センサ10の発振信号の周波数、CPU21によるカウント値の取得周期(以降、「サンプリング周期」とする)、振動板201の固有振動数の関係について説明する。図22は、振動板201の1周期分における振動について、サンプリングされたカウント値を示す図である。図22において、振動板201の振動の周期はTplateであり、サンプリング周期はTsampleである。 Next, the relationship between the frequency of the oscillation signal of the magnetic flux sensor 10 according to the present embodiment, the count value acquisition cycle by the CPU 21 (hereinafter referred to as “sampling cycle”), and the natural frequency of the diaphragm 201 will be described. FIG. 22 is a diagram showing sampled count values for the vibration of the diaphragm 201 for one cycle. In FIG. 22, the vibration period of the diaphragm 201 is T plate and the sampling period is T sample .

図19〜図21において説明した態様により振動板201の減衰率ζを高精度に算出すためには、振動板201の振動のピーク値を高精度に取得する必要がある。そのためには、Tplateに対して十分なカウント値のサンプル数が必要であり、そのためにTsampleはTplateに対して十分小さい必要がある。 In order to calculate the damping ratio ζ of the diaphragm 201 with high accuracy in the manner described with reference to FIGS. 19 to 21, it is necessary to acquire the peak value of the vibration of the diaphragm 201 with high accuracy. For that purpose, the number of samples of a sufficient count value for T plate is required, and therefore T sample needs to be sufficiently small for T plate .

図22の例においては、Tplateの1周期に対してカウント値のサンプル数は10個である。即ち、TsampleはTplateの1/10である。図22の態様によれば、図中のTpeakの期間内に必ずサンプリングを行うこととなり、ピーク値を高精度に取得することが可能である。 In the example of FIG. 22, the number of samples of the count value is 10 for one cycle of T plate . That is, T sample is 1/10 of T plate . According to the aspect of FIG. 22, sampling is always performed within the period of T peak in the figure, and the peak value can be acquired with high accuracy.

従って、仮にCPU21のサンプリング周期Tsampleを1msとすると、振動板201の振動周期Tplateは10ms以上とすることが好ましい。換言すると、CPU21のサンプリング周波数1000Hzに対して、振動板201の固有振動数は100Hz程度であることが好ましく、より好適にはそれ以下であることが好ましい。このような振動板201の固有振動数は、振動板201の材質、振動板201の厚みをはじめとした寸法及び重り202の重量を調整することによって実現される。 Therefore, assuming that the sampling cycle T sample of the CPU 21 is 1 ms, the vibration cycle T plate of the diaphragm 201 is preferably 10 ms or more. In other words, with respect to the sampling frequency of 1000 Hz of the CPU 21, the natural frequency of the diaphragm 201 is preferably about 100 Hz, more preferably less than that. Such a natural frequency of the diaphragm 201 is realized by adjusting the material of the diaphragm 201, the dimensions including the thickness of the diaphragm 201, and the weight of the weight 202.

他方、サンプリング周期毎にサンプリングされるカウント値の値が小さすぎると、振動板201の振動に応じたサンプルごとのカウント値の変化が小さくなり、減衰率ζを精度よく算出することが出来なくなる。ここで、サンプリングされるカウント値の値は磁束センサ10の発振周波数に準じた値となる。 On the other hand, if the value of the count value sampled in each sampling cycle is too small, the change in the count value for each sample according to the vibration of the diaphragm 201 becomes small, and the damping rate ζ cannot be calculated accurately. Here, the value of the sampled count value is a value according to the oscillation frequency of the magnetic flux sensor 10.

一般的に磁束センサ10の発振周波数は数MHzのオーダーであり、1000Hzのサンプリング周波数でサンプリングを行う場合、サンプリングタイミング毎に1000以上のカウント値を得ることが出来る。従って、上述したようなTplate、Tsampleのオーダーにより、減衰率ζを高精度に算出することが可能である。 Generally, the oscillation frequency of the magnetic flux sensor 10 is on the order of several MHz, and when sampling is performed at a sampling frequency of 1000 Hz, a count value of 1000 or more can be obtained at each sampling timing. Therefore, the damping ratio ζ can be calculated with high accuracy by the order of T plate and T sample as described above.

但し、振動板201の振動による磁束センサ10と振動板201との間隔の変化に対して、磁束センサ10の発振周波数の変化量が十分になければ、図19に示すような時間に対するカウント値の振動の振幅が小さくなってしまう。その結果、減衰率ζの変化も小さくなってしまい、振動板201の振動によるトナー残量検知の精度も低下してしまう。 However, if the amount of change in the oscillation frequency of the magnetic flux sensor 10 is not sufficient with respect to the change in the distance between the magnetic flux sensor 10 and the diaphragm 201 due to the vibration of the diaphragm 201, the count value with respect to time as shown in FIG. The vibration amplitude becomes smaller. As a result, the change in the damping ratio ζ also becomes small, and the accuracy of the remaining toner amount detection due to the vibration of the diaphragm 201 also deteriorates.

磁束センサ10と振動板201との間隔の変化に対する磁束センサ10の発振周波数の変化量を大きくするためには、図11に示すような特性に基づいて、磁束センサ10と振動板201との配置間隔を決定する必要がある。例えば、図中の矢印の区間に示すように、磁束センサ10と振動板201との間隔の変化に対する発振周波数の変化が急峻な範囲に含まれる間隔を、磁束センサ10と振動板201との配置間隔として決定することが好ましい。 In order to increase the amount of change in the oscillation frequency of the magnetic flux sensor 10 with respect to the change in the distance between the magnetic flux sensor 10 and the diaphragm 201, the arrangement of the magnetic flux sensor 10 and the diaphragm 201 based on the characteristics shown in FIG. It is necessary to determine the interval. For example, as shown by the arrowed section in the figure, the gap between the magnetic flux sensor 10 and the diaphragm 201 is set such that the gap in which the change in the oscillation frequency with respect to the change in the gap between the magnetic flux sensor 10 and the diaphragm 201 is steep is included. It is preferable to determine the interval.

図23は、磁束センサ10と振動板201との配置間隔の調整態様を示す図である。図23に示すように、磁束センサ10と振動板201との配置間隔gの調整は、磁束センサ10及び振動板201が取り付けられるトナー収容部200の筐体の厚みや、振動板201が固定される固定部201aの厚みによって調整することが可能である。 FIG. 23 is a diagram showing an adjustment mode of the arrangement interval between the magnetic flux sensor 10 and the diaphragm 201. As shown in FIG. 23, the gap g between the magnetic flux sensor 10 and the diaphragm 201 is adjusted by adjusting the thickness of the casing of the toner containing unit 200 to which the magnetic flux sensor 10 and the diaphragm 201 are attached, or by fixing the diaphragm 201. The thickness can be adjusted by the thickness of the fixing portion 201a.

このように、本実施形態に係るトナーの残量検知の方法によれば、振動板201の振動というデリケートな事象に対するトナーの影響を検知する。また、トナーの圧力等を直接検知する態様とは異なり、振動板の振動を介して検知するため、精度の向上が困難な圧力センサなどを用いることがなく、容器内のトナーの残量を高精度に検知することが可能となる。 As described above, according to the method for detecting the remaining amount of toner according to the present embodiment, the influence of toner on the delicate phenomenon of vibration of the diaphragm 201 is detected. Further, unlike the mode of directly detecting the pressure of the toner and the like, the pressure of the toner is detected through the vibration of the vibrating plate, so that it is possible to increase the remaining amount of the toner in the container without using a pressure sensor or the like whose accuracy is difficult to improve. It is possible to detect with high accuracy.

また、本実施形態においてセンサとして用いられる磁束センサ10によるセンシングの対象となる振動板201は振動していることが前提である。そのため、仮に振動板201にトナーが付着したとしても、振動によって付着したトナーが振り落されることとなり、トナーの付着による検知精度の低下を避けることが可能である。 Further, it is premised that the diaphragm 201 to be sensed by the magnetic flux sensor 10 used as the sensor in the present embodiment is vibrating. Therefore, even if the toner adheres to the vibration plate 201, the adhered toner is shaken off by the vibration, and it is possible to avoid a decrease in the detection accuracy due to the adherence of the toner.

また、本実施形態においてセンサとして用いられる磁束センサ10とセンシングの対象である振動板201との間には物理的な接触が不要である。そのため、磁束センサ10をトナーの容器の外側に設けたとしても、容器の筐体に穴をあけて物理的なアクセスを確保する必要がない。そのため、容易に取り付け可能であり生産性を向上することが可能である。 Further, no physical contact is required between the magnetic flux sensor 10 used as the sensor in this embodiment and the diaphragm 201 to be sensed. Therefore, even if the magnetic flux sensor 10 is provided outside the toner container, it is not necessary to make a hole in the housing of the container to secure physical access. Therefore, it can be easily attached and productivity can be improved.

また、本実施形態に係る態様によれば、トナー残量の検知は、S2001のように振動板201が撹拌部材205によって押し付けられて変位したことをトリガとし、その後のピーク値を取得した上で実行される。従って、振動板201が撹拌部材205によって図14に示すように押し込まれている状態ではトナー残量の検知結果は得られない。 Further, according to the aspect of the present embodiment, the detection of the remaining amount of toner is triggered by the displacement of the vibration plate 201 pressed by the stirring member 205 as in S2001, and after obtaining the peak value thereafter. Executed. Therefore, when the vibration plate 201 is pushed by the stirring member 205 as shown in FIG. 14, the detection result of the toner remaining amount cannot be obtained.

これに対して、圧力センサ等によりトナー残量に応じた圧力を検知する態様の場合、容器内においてトナーを撹拌する撹拌部材によって押し付けられた圧力と、トナー残量に応じて発生する圧力との区別が困難であり、検知精度の向上が困難である。本実施形態に係る態様によれば、このような課題を解決することができる。 On the other hand, in a case where the pressure sensor or the like detects the pressure according to the remaining amount of toner, the pressure applied by the stirring member that stirs the toner in the container and the pressure generated according to the remaining amount of toner are It is difficult to distinguish and it is difficult to improve the detection accuracy. According to the aspect of the present embodiment, such a problem can be solved.

尚、上記実施形態においては、磁束センサ10によるセンシングの対象として、金属素材の板状部材である振動板201を用いる場合を例として説明した。しかしながらこれは一例である。振動板201に求められる条件は、図22において説明したような所定の振動数による振動を生じること、磁束センサ10との間隔の変化に応じて磁束に影響を与え、磁束センサ10の発振信号の周波数に影響を与えることである。 In the above embodiment, the case where the diaphragm 201, which is a plate-shaped member made of a metal material, is used as an object to be sensed by the magnetic flux sensor 10 has been described as an example. However, this is an example. The condition required for the diaphragm 201 is to generate vibration at a predetermined frequency as described with reference to FIG. 22 and to influence the magnetic flux in accordance with the change in the distance from the magnetic flux sensor 10, and It is to influence the frequency.

上記実施形態においては、磁束センサ10に近づくほど磁束を打ち消してインダクタンスLを減少させる金属材料を用いているが、逆に磁束センサ10に近づくほど磁束を増大させてインダクタンスLを増大させる強磁性体の材料でも良い。 In the above-described embodiment, the metal material that cancels out the magnetic flux and decreases the inductance L as it gets closer to the magnetic flux sensor 10 is used, but conversely, the ferromagnetic material that increases the magnetic flux and increases the inductance L as it gets closer to the magnetic flux sensor 10. The material of is also good.

上記実施形態においては、磁束センサ10の平面パターンコイル11によって生じる磁束に影響を与える観点や固有振動数の観点から板状の部材である振動板201を磁束センサ10のセンシング対象としている。しかしながらこれは一例であり、振動すること及び磁束に影響することという条件を満たす限り、板状に限らず棒状の部品であっても良い。 In the above embodiment, the diaphragm 201, which is a plate-shaped member, is the sensing target of the magnetic flux sensor 10 from the viewpoint of affecting the magnetic flux generated by the plane pattern coil 11 of the magnetic flux sensor 10 and the viewpoint of natural frequency. However, this is only an example, and as long as the conditions of vibrating and affecting the magnetic flux are satisfied, a rod-shaped component may be used instead of the plate-shaped component.

また、上記実施形態においては、磁束に影響を与える素材を用いて振動板201を形成し、磁束センサ10によって振動板201の振動の減衰を検知する態様を例として説明した。しかしながらこれは一例であり、板状の部材の振動の減衰というデリケートな事象に対するトナーの影響により容器内のトナーの残量を検知する態様であれば良い。 Further, in the above-described embodiment, the mode in which the diaphragm 201 is formed by using the material that affects the magnetic flux and the damping of the vibration of the diaphragm 201 is detected by the magnetic flux sensor 10 has been described as an example. However, this is merely an example, and any mode may be used as long as the amount of toner remaining in the container is detected by the influence of the toner on the delicate phenomenon of damping the vibration of the plate member.

また、トナー収容部200における振動板201及び磁束センサ10の配置により上述した規定量を調整することが可能である。図24、図25は、トナー収容部200における振動板201及び磁束センサ10の配置と規定量との関係を示す図である。図24の場合、トナー収容部200内部に保持されているトナーの高さが、図中に示す破線Aの高さよりも低くなるとトナーが振動板201に接触しなくなる。従って、図中の破線Aの高さ近辺において、トナー残量が規定量を下回ったことが検知される。 Further, it is possible to adjust the above-mentioned specified amount by disposing the vibration plate 201 and the magnetic flux sensor 10 in the toner storage unit 200. 24 and 25 are diagrams showing the relationship between the arrangement of the vibration plate 201 and the magnetic flux sensor 10 in the toner storage unit 200 and the specified amount. In the case of FIG. 24, when the height of the toner held inside the toner storage unit 200 becomes lower than the height of the broken line A shown in the drawing, the toner does not come into contact with the vibration plate 201. Therefore, in the vicinity of the height of the broken line A in the figure, it is detected that the remaining toner amount is below the specified amount.

他方、図25の場合、振動板201及び磁束センサ10の配置高さは図24よりも低くなっている。そして、トナー収容部200内部に保持されているトナーの高さが、図中に示す破線Bの高さよりも低くなるとトナーが振動板201に接触しなくなる。従って、図中の破線Bの高さ近辺において、トナー残量が規定量を下回ったことが検知される。 On the other hand, in the case of FIG. 25, the arrangement height of the diaphragm 201 and the magnetic flux sensor 10 is lower than that in FIG. When the height of the toner held inside the toner storage unit 200 becomes lower than the height of the broken line B shown in the figure, the toner does not come into contact with the vibration plate 201. Therefore, in the vicinity of the height of the broken line B in the figure, it is detected that the remaining toner amount is below the specified amount.

このように振動板201及び磁束センサ10の配置により規定量を調整する態様は、例えばCMYK各色のトナーの供給状態を調整するために用いることが可能である。例えばCMYKのうち使用頻度の高い色については、図24に示すように振動板201及び磁束センサ10を比較的高めに配置する。他方、使用頻度の低い色については、図25に示すように振動板201及び磁束センサ10を比較的低めに配置する。このような調整により、使用頻度に応じて効率的にトナーを供給することが可能となる。 The mode in which the specified amount is adjusted by the arrangement of the vibration plate 201 and the magnetic flux sensor 10 as described above can be used, for example, to adjust the supply state of the toners of each color of CMYK. For example, for a color that is frequently used among CMYK, the diaphragm 201 and the magnetic flux sensor 10 are arranged relatively high as shown in FIG. On the other hand, for colors that are used less frequently, the diaphragm 201 and the magnetic flux sensor 10 are arranged relatively low as shown in FIG. By such adjustment, it becomes possible to efficiently supply the toner according to the frequency of use.

また、上記実施形態においては残量を検知する対象の粉体として、電子写真方式の画像形成装置において用いられる顕色剤であるトナーを例として説明した。しかしながらこれは一例であり、流動性を有することによって残量に応じて振動板201の振動に影響を与える粉体であれば同様に適用可能であり、例えば予めトナーとキャリアが混合されたプリミックス剤などに適用可能である。また、粉体に限らず、流動性を有することにより残量に応じて振動板201の振動に影響を与える物質であれば同様に残量の検知対象とすることが可能であり、対象として液体を採用することも可能である。 Further, in the above-described embodiment, the toner which is the color developer used in the electrophotographic image forming apparatus has been described as an example of the powder of which the remaining amount is to be detected. However, this is just an example, and it is similarly applicable if it is a powder that has fluidity and affects the vibration of the vibration plate 201 according to the remaining amount, for example, a premix in which toner and carrier are mixed in advance. It is applicable to agents. Further, not only the powder, but any substance that has fluidity and affects the vibration of the vibration plate 201 depending on the remaining amount can be similarly detected as the remaining amount, and the target is the liquid. It is also possible to adopt.

また、上記実施形態においては、上記式(2)により減衰率ζを算出する場合を例として説明した。しかしながらこれは一例であり、例えば以下の式(3)のように、複数のピーク間の減衰率の平均値を用いても良い。

Further, in the above embodiment, the case where the damping rate ζ is calculated by the above equation (2) has been described as an example. However, this is an example, and the average value of the attenuation rates between a plurality of peaks may be used, for example, as in the following Expression (3).

また、以下の式(4)に示すように、単純にピーク値の割合としても良い。

Further, as shown in the following formula (4), the ratio of the peak value may be simply used.

また、上記実施形態においては、基板上にパターンニングされて形成された平面パターンコイルを用いる場合を例として説明した。コイルを平面上に形成することにより、センシングの対象である振動板201に対向する方向の厚みを薄くすることが可能であり、装置の小型化を好適に達成することが可能である。 Moreover, in the said embodiment, the case where the plane pattern coil formed by patterning on a board|substrate was used as an example was demonstrated. By forming the coil on a flat surface, it is possible to reduce the thickness in the direction facing the diaphragm 201, which is the object of sensing, and it is possible to suitably achieve miniaturization of the device.

しかしながら、コイルを平面パターンによって形成しなくとも、振動板201に対向する方向に対して平行に磁束が発生するようにコイルを形成することにより、同様の効果を得ることが可能である。コイルの形成態様の他の例を図26、図27に示す。図26は、磁束センサ10を構成する基板の板面に平行な方向から見た図であり、図27は、磁束センサ10を構成する基板の板面に垂直な方向から見た図である。 However, even if the coil is not formed in the plane pattern, the same effect can be obtained by forming the coil so that the magnetic flux is generated in parallel to the direction facing the diaphragm 201. 26 and 27 show another example of the coil formation mode. FIG. 26 is a diagram viewed from a direction parallel to the plate surface of the substrate forming the magnetic flux sensor 10, and FIG. 27 is a diagram viewed from a direction perpendicular to the plate surface of the substrate forming the magnetic flux sensor 10.

図26、図27の例においては、磁束センサ10を構成する基板上に、表面が絶縁された配線を巻いて配置することによりコイル11´が形成されている。図26、27の例においても、配線の種類を適宜選択することによってコイル11´の厚みを十分に薄くすることが可能であり、装置の小型化を図ることが可能である。 In the example of FIGS. 26 and 27, the coil 11 ′ is formed by winding and arranging the wiring whose surface is insulated on the substrate that constitutes the magnetic flux sensor 10. Also in the examples of FIGS. 26 and 27, the thickness of the coil 11 ′ can be made sufficiently thin by appropriately selecting the type of wiring, and the device can be downsized.

また、上記実施形態においては、図2に示すようにトナー収容部200に対して更にトナーを補給する機能のないオールインワンタイプのプロセスカートリッジを例として説明した。しかしながらこれは一例であり、例えばトナー収容部200に対してトナーを補給するトナーカットリッジが着脱可能なトナー補給タイプのプロセスカートリッジであっても適用可能である。そのような例について図28を参照して説明する。 Further, in the above embodiment, as shown in FIG. 2, the all-in-one type process cartridge having no function of further supplying the toner to the toner storage portion 200 has been described as an example. However, this is only an example, and the present invention can be applied to, for example, a toner replenishment type process cartridge in which a toner cartridge for replenishing the toner in the toner storage unit 200 is detachable. Such an example will be described with reference to FIG.

図28は、トナー補給タイプのプロセスカートリッジを示す側断面図である。図28に示すように、プロセスカートリッジの構成は、図2において説明したオールインワンタイプと概ね同様である。そして、トナー補給タイプのプロセスカートリッジにおいては、トナー収容部200にトナーを供給するためのトナーカートリッジ220が着脱可能に構成されている。 FIG. 28 is a side sectional view showing a toner replenishment type process cartridge. As shown in FIG. 28, the structure of the process cartridge is almost the same as that of the all-in-one type described in FIG. Further, in the toner replenishment type process cartridge, the toner cartridge 220 for supplying the toner to the toner containing portion 200 is configured to be removable.

図28に示すように、トナー補給タイプのプロセスカートリッジにおいても、トナー収容部200に磁束センサ10及び振動板201が設けられ、トナー収容部200内部のトナー量が検知される。このような構成により、上記と同様にトナー収容部200内部のトナー残量を検知することが可能である。また、トナーカートリッジ220に対してプロセスカートリッジは交換の頻度が低い。そのため、トナーカートリッジ220ではなくトナー収容部200側に磁束センサ10及び振動板201を設けることにより、磁束センサ10及び振動板201の交換頻度が低減され、コストを削減することが出来る。 As shown in FIG. 28, also in the toner replenishment type process cartridge, the magnetic flux sensor 10 and the vibration plate 201 are provided in the toner containing section 200 to detect the amount of toner inside the toner containing section 200. With such a configuration, it is possible to detect the amount of toner remaining inside the toner storage unit 200 as in the above case. Further, the process cartridge is replaced less frequently than the toner cartridge 220. Therefore, by providing the magnetic flux sensor 10 and the vibration plate 201 on the toner storage unit 200 side instead of the toner cartridge 220, the frequency of replacement of the magnetic flux sensor 10 and the vibration plate 201 can be reduced, and the cost can be reduced.

実施の形態2.
実施の形態1においては、磁束センサ10がプロセスカートリッジに取り付けられる場合を例として説明した。本実施形態においては、磁束センサ10が画像形成装置100の本体側に取り付けられる場合を例として説明する。尚、実施の形態1と同一の符号を付す構成については、同一、または相当部を示すものとし、詳細な説明を省略する。
Embodiment 2.
In the first embodiment, the case where the magnetic flux sensor 10 is attached to the process cartridge has been described as an example. In the present embodiment, the case where the magnetic flux sensor 10 is attached to the main body side of the image forming apparatus 100 will be described as an example. In addition, about the structure attached|subjected with the same code|symbol as Embodiment 1, it shows the same or an equivalent part, and detailed description is abbreviate|omitted.

図29は、本実施形態に係る画像形成装置100において、プロセスカートリッジとして構成される画像形成部106周辺の構成を示す側断面図である。図29に示すように、トナー収容部200における振動板201と磁束センサ10との位置関係は、実施の形態1と同一である。そして、本実施形態に係る磁束センサ10は、プロセスカートリッジ側ではなく画像形成装置100の本体側に取り付けられている点が実施の形態1とは異なる。 FIG. 29 is a side sectional view showing the configuration around the image forming unit 106 configured as a process cartridge in the image forming apparatus 100 according to this embodiment. As shown in FIG. 29, the positional relationship between the vibration plate 201 and the magnetic flux sensor 10 in the toner storage unit 200 is the same as that in the first embodiment. The magnetic flux sensor 10 according to the present embodiment is different from that of the first embodiment in that it is attached not to the process cartridge side but to the main body side of the image forming apparatus 100.

図30は、プロセスカートリッジが画像形成装置100の本体から取り外された状態を示す側断面図である。図30に示すように、画像形成装置100においてプロセスカートリッジが取り付けられる部分のうち、トナー収容部200に対向する部分には、センサ保持部10aが設けられている。 FIG. 30 is a side sectional view showing a state in which the process cartridge is removed from the main body of the image forming apparatus 100. As shown in FIG. 30, a sensor holding portion 10 a is provided in a portion of the image forming apparatus 100, to which the process cartridge is attached, facing the toner containing portion 200.

センサ保持部10aには弾性体10bを介して押圧部10cが接続されている。この押圧部10cに磁束センサ10が取り付けられている。弾性体10bはゴムやバネ等の弾性を有する素材で構成されており、プロセスカートリッジが取り外された状態において、押圧部10cは弾性体10bの弾性力によりセンサ保持部10aからせり出している。 A pressing portion 10c is connected to the sensor holding portion 10a via an elastic body 10b. The magnetic flux sensor 10 is attached to the pressing portion 10c. The elastic body 10b is made of an elastic material such as rubber or spring, and when the process cartridge is removed, the pressing portion 10c is pushed out of the sensor holding portion 10a by the elastic force of the elastic body 10b.

プロセスカートリッジが画像形成装置100の本体に取り付けられると、図29に示すように、押圧部10cに取り付けられた磁束センサ10が、弾性体10bの弾性力によってプロセスカートリッジに押し付けられる。これにより、実施の形態1と同様に、振動板201の振動を磁束センサ10によって検知することが可能となる。 When the process cartridge is attached to the main body of the image forming apparatus 100, the magnetic flux sensor 10 attached to the pressing portion 10c is pressed against the process cartridge by the elastic force of the elastic body 10b, as shown in FIG. As a result, similarly to the first embodiment, the vibration of the diaphragm 201 can be detected by the magnetic flux sensor 10.

図31は、図28において説明したトナー補給タイプのプロセスカートリッジの場合の例を示す側断面図である。図31の場合においても図29と同様に、プロセスカートリッジが取り付けられる位置においてトナー収容部200に対向する位置にセンサ保持部10aが設けられている。 FIG. 31 is a side sectional view showing an example in the case of the toner replenishment type process cartridge described in FIG. In the case of FIG. 31 as well, as in FIG. 29, the sensor holding portion 10a is provided at a position facing the toner containing portion 200 at the position where the process cartridge is attached.

図32は、トナーカートリッジ220が装着された状態のプロセスカートリッジが装置本体から取り外された状態を示す側断面図である。図32に示すように、プロセスカートリッジが取り外された状態において、押圧部10cは弾性体10bの弾性力によりセンサ保持部10aからせり出している。 FIG. 32 is a side sectional view showing a state in which the process cartridge with the toner cartridge 220 attached is removed from the apparatus main body. As shown in FIG. 32, when the process cartridge is removed, the pressing portion 10c is pushed out from the sensor holding portion 10a by the elastic force of the elastic body 10b.

そして、図31に示すようにプロセスカートリッジが取り付けられると、弾性体10bの弾性力を介して押圧部10cにより磁束センサ10がプロセスカートリッジに押し付けられ、内部の振動板201に対向して配置される。これにより、実施の形態1と同様に、振動板201の振動を磁束センサ10によって検知することが可能となる。 When the process cartridge is attached as shown in FIG. 31, the magnetic flux sensor 10 is pressed against the process cartridge by the pressing portion 10c via the elastic force of the elastic body 10b, and is arranged so as to face the internal diaphragm 201. .. As a result, similarly to the first embodiment, the vibration of the diaphragm 201 can be detected by the magnetic flux sensor 10.

尚、プロセスカートリッジは装置本体に対して位置決めされており、装置本体に取り付けられると予め定められた位置に固定される。従って、プロセスカートリッジの固定位置に応じてセンサ保持部10aや押圧部10cに取り付けられた磁束センサ10の位置を決定することにより、プロセスカートリッジに含まれる振動板201と磁束センサ10とは、予め定められた位置関係となる。これにより、振動板201と磁束センサ10との位置ずれにより検知誤差を回避することが出来る。 The process cartridge is positioned with respect to the apparatus main body, and is fixed to a predetermined position when attached to the apparatus main body. Therefore, the vibration plate 201 and the magnetic flux sensor 10 included in the process cartridge are determined in advance by determining the positions of the magnetic flux sensor 10 attached to the sensor holding portion 10a and the pressing portion 10c according to the fixed position of the process cartridge. It becomes the positional relationship. As a result, it is possible to avoid a detection error due to the displacement between the diaphragm 201 and the magnetic flux sensor 10.

図33は、プロセスカートリッジの位置決め態様を示す図である。装置本体においてプロセスカートリッジが取り付けられる位置には、本体側位置決め部としてのガイドレール300が設けられている。図33においては、装置本体側に設けられたガイドレール300が斜線を付した領域によって示されている。 FIG. 33 is a diagram showing a positioning mode of the process cartridge. A guide rail 300 as a main body side positioning portion is provided at a position where the process cartridge is attached in the main body of the apparatus. In FIG. 33, the guide rail 300 provided on the apparatus main body side is shown by the hatched area.

感光体ドラム109の回転軸を含む凸部が、プロセスカートリッジから軸方向両側に突出しており、この凸部がプロセスカートリッジ側の位置決め部として機能している。具体的には、図33に示すように、プロセスカートリッジは、上述した凸部が本体側に設けられたガイドレール300に沿って移動するように装置本体側に装着される。そして、ガイドレール300の終端部に上述した凸部が突き当たり、これにより、装置本体へのプロセスカートリッジの位置決めが成され、装着が完了する。そして、このとき、プロセスカートリッジの装着方向における先端部が磁束センサ10に突き当たった状態となる。 A convex portion including the rotation axis of the photosensitive drum 109 projects axially from the process cartridge on both sides, and the convex portion functions as a positioning portion on the process cartridge side. Specifically, as shown in FIG. 33, the process cartridge is mounted on the apparatus main body side such that the above-mentioned convex portion moves along the guide rail 300 provided on the main body side. Then, the above-mentioned convex portion abuts on the terminal end portion of the guide rail 300, whereby the process cartridge is positioned in the apparatus main body, and the mounting is completed. Then, at this time, the tip portion in the mounting direction of the process cartridge is in a state of abutting against the magnetic flux sensor 10.

この様なプロセスカートリッジの位置決め態様では、装置本体においてガイドレール300と、磁束センサ10との位置精度を予め高めておくことで、プロセスカートリッジを装着したときの、プロセスカートリッジに含まれる振動板201と磁束センサ10との位置精度を高めることができる。 In such a positioning mode of the process cartridge, the positional accuracy of the guide rail 300 and the magnetic flux sensor 10 in the apparatus main body is increased in advance so that the vibration plate 201 included in the process cartridge when the process cartridge is mounted is The positional accuracy with respect to the magnetic flux sensor 10 can be improved.

図34は、図31、図32において説明したトナー補給タイプのプロセスカートリッジの場合の例を示す図である。この場合も図33を用いて説明した位置決め態様と同様に、プロセスカートリッジは、装置本体側に設けられたガイドレール300にそって、プロセスカートリッジの凸部が移動するように装置本体側に装着される。 FIG. 34 is a diagram showing an example in the case of the toner replenishment type process cartridge described in FIGS. 31 and 32. Also in this case, the process cartridge is mounted on the apparatus main body side so that the convex portion of the process cartridge moves along the guide rail 300 provided on the apparatus main body side, similarly to the positioning mode described with reference to FIG. It

10 磁束センサ
10a センサ保持部
10b 弾性体
10c 押圧部
11 平面パターンコイル
12 パターン抵抗
13 第一コンデンサ
14 第二コンデンサ
15 フィードバック抵抗
16、17 アンバッファIC
18 出力端子
20 コントローラ
21 CPU
22 ASIC
23 タイマ
24 水晶発振回路
30 入出力制御ASIC
31 透磁率カウンタ
32 リード信号取得部
33 カウント値出力部
101 給紙トレイ
102 給紙ローラ
103 レジストローラ
104 用紙
105 搬送ベルト
106K、106C、106M、106Y 画像形成部
107 駆動ローラ
108 従動ローラ
109K、109C、109M、109Y 感光体ドラム
110K、110C、110M、110Y 帯電器
111光書き込み装置
112、112K、112C、112M、112Y 現像器
112a 現像ローラ
112b 現像ブレード
112c 供給ローラ
113K、113C、113M、113Y 感光体クリーナ
115K、115C、115M、115Y 転写器
116 定着器
117 トナーボトル
118 ベルトクリーナ
200 トナー収容部
200a、200b リブ
201 振動板
201a 固定部
202 重り
204 回転軸
205 撹拌部材
205a 切り込み
205b 丸型部
210 平坦部
220 トナーカートリッジ
300 ガイドレール
10 magnetic flux sensor 10a sensor holding part 10b elastic body 10c pressing part 11 planar pattern coil 12 pattern resistor 13 first capacitor 14 second capacitor 15 feedback resistor 16, 17 unbuffer IC
18 Output terminal 20 Controller 21 CPU
22 ASIC
23 Timer 24 Crystal Oscillation Circuit 30 Input/Output Control ASIC
31 Permeability Counter 32 Read Signal Acquisition Unit 33 Count Value Output Unit 101 Paper Feed Tray 102 Paper Feed Roller 103 Registration Roller 104 Paper 105 Transport Belt 106K, 106C, 106M, 106Y Image Forming Unit 107 Drive Roller 108 Driven Roller 109K, 109C, 109M, 109Y Photosensitive drum 110K, 110C, 110M, 110Y Charging device 111 Optical writing device 112, 112K, 112C, 112M, 112Y Developing device 112a Developing roller 112b Developing blade 112c Supply roller 113K, 113C, 113M, 113Y Photosensitive cleaner 115K , 115C, 115M, 115Y Transfer device 116 Fixing device 117 Toner bottle 118 Belt cleaner 200 Toner accommodating portion 200a, 200b Rib 201 Vibration plate 201a Fixing portion 202 Weight 204 Rotating shaft 205 Stirring member 205a Cut 205b Round portion 210 Flat portion 220 Toner Cartridge 300 Guide rail

特開2013−37280号公報JP, 2013-37280, A

Claims (12)

像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置が有する収容部に収容されていて、前記収容部の内部で回転する軸に固定され、当該収容部の内部において回転する攪拌部によって攪拌される顕色剤の残量を検知する顕色剤残量検知装置であって、
対向する空間を通る磁束の状態に応じた周波数の信号を出力する発振部と、
前記収容部の内部に配置され、前記収容部の筐体を介して前記発振部と対向すると共に、前記攪拌部の回転によって変位した状態から解除されることで前記発振部と対向する方向に振動し、磁束に影響する素材によって形成された振動部と、
前記発振部の発振信号の周波数に関する周波数関連情報を所定の周期で取得し、前記振動部の振動に応じて変化する前記周波数関連情報の変化に基づいて前記振動部の振動状態を検知し、当該振動状態に基づいて前記収容部の内部における顕色剤の残量を検知する検知処理部と、を含むことを特徴とする顕色剤残量検知装置。
A stirring unit that is housed in a housing unit of a developing device that develops an electrostatic latent image formed on an image carrier, is fixed to a shaft that rotates inside the housing unit, and rotates inside the housing unit. A developer remaining amount detecting device for detecting the remaining amount of the developer stirred by,
An oscillating unit that outputs a signal of a frequency according to the state of the magnetic flux passing through the opposing space,
The oscillator is disposed inside the accommodating portion, faces the oscillating portion through the housing of the accommodating portion, and is oscillated in a direction facing the oscillating portion by being released from the state displaced by the rotation of the stirring portion. And a vibrating part made of a material that affects the magnetic flux,
Obtaining frequency-related information about the frequency of the oscillation signal of the oscillating unit in a predetermined cycle, detecting the vibration state of the oscillating unit based on the change of the frequency-related information that changes according to the vibration of the oscillating unit, A developing agent remaining amount detection device, comprising: a detection processing unit that detects the remaining amount of the developing agent inside the storage unit based on a vibration state.
前記振動部及び前記発振部は、前記収容部の筐体を介して対向して配置され、
前記振動部が配置された空間と前記発振部が配置された空間とは、前記振動部及び前記発振部が対向する方向において遮断されていることを特徴とする請求項1に記載の顕色剤残量検知装置。
The vibrating section and the oscillating section are arranged so as to face each other via the housing of the accommodating section,
The developer according to claim 1, wherein a space in which the vibrating portion is arranged and a space in which the oscillating portion is arranged are blocked in a direction in which the vibrating portion and the oscillating portion face each other. Remaining amount detection device.
前記振動部及び前記発振部の少なくとも一方は、前記収容部の筐体に対して接着により取り付けられることを特徴とする請求項1または2に記載の顕色剤残量検知装置。 At least one of the vibrating section and the oscillating section is attached to the housing of the accommodating section by adhesion, and the color developer residual amount detecting device according to claim 1 or 2. 前記振動部及び前記発振部の少なくとも一方は、前記収容部の筐体に対して凹部にはめ込まれて取り付けられることを特徴とする請求項1または2に記載の顕色剤残量検知装置。 At least one of the vibrating part and the oscillating part is fitted into the recess of the housing of the accommodating part, and is attached to the housing, and the color developer residual amount detecting device according to claim 1 or 2. 前記振動部及び前記発振部のうち、前記収容部の筐体に対して凹部にはめ込まれて取り付けられる方は、前記凹部にはめ込まれる方向に対して略垂直な面によって構成され前記凹部にはめ込まれる際に押圧される被押圧部を含むことを特徴とする請求項4に記載の顕色剤残量検知装置。 One of the vibrating portion and the oscillating portion, which is fitted into and attached to the recess of the housing of the accommodating portion, is constituted by a surface substantially perpendicular to the direction of fitting into the recess and is fitted into the recess. The developer remaining amount detecting device according to claim 4, further comprising a pressed portion that is pressed at the time. 前記顕色剤はトナーであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の顕色剤残量検知装置。 The developer remaining amount detecting device according to claim 1, wherein the developer is a toner. 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の顕色剤残量検知装置が搭載された画像形成装Imaging equipment for a developer residual amount detecting device is mounted according to any one of claims 1 to 6. 顕色剤を収容する収容部の内部で回転する軸に固定され、当該収容部の内部において回転して前記顕色剤を攪拌する攪拌部と、前記収容部の外壁に取り付けられ、対向する空間を通る磁束の状態に応じた周波数の信号を出力する発振部と、を備え、前記発振部の発振信号の周波数に関する周波数関連情報を所定の周期で取得し、前記顕色剤の残量を検知する検知処理部を有する画像形成装置に対して着脱される現像装置であって、
磁束に影響する素材によって形成され、前記収容部の内部に配置されており、当該現像装置を画像形成装置に対して取り付けたときに、前記収容部の筐体を介して前記発振部と対向すると共に、前記攪拌部の回転によって変位した状態から解除されることで前記発振部と対向する方向に振動する振動部と、を備え、
前記検知処理部によって前記振動部の振動に応じて変化する前記周波数関連情報の変化に基づいて前記振動部の振動状態が検知され、当該振動状態に基づいて前記収容部の内部における顕色剤の残量が検知されることを特徴とする現像装置。
A stirrer fixed to a shaft that rotates inside an accommodating portion that accommodates a developer and stirring inside the accommodating portion to stir the developer, and a space that is attached to the outer wall of the accommodating portion and faces each other. An oscillating unit that outputs a signal having a frequency according to the state of the magnetic flux passing through, and acquires frequency-related information regarding the frequency of the oscillating signal of the oscillating unit at a predetermined cycle to detect the remaining amount of the color developer. A developing device that is attached to and detached from an image forming apparatus having a detection processing unit that
It is formed of a material that affects magnetic flux and is arranged inside the accommodating portion, and when the developing device is attached to the image forming apparatus, faces the oscillation portion through the housing of the accommodating portion. Along with, a vibrating section that vibrates in a direction facing the oscillating section by being released from a state displaced by the rotation of the stirring section,
The detection processing unit detects the vibration state of the vibration unit based on the change in the frequency-related information that changes according to the vibration of the vibration unit, and based on the vibration state, the color developer of the inside of the containing unit. A developing device characterized in that the remaining amount is detected.
請求項8に記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising the developing device according to claim 8 . 像担持体と、帯電装置と、クリーニング装置と、現像装置とを、画像形成装置に対して一体的に着脱可能に構成したプロセスカートリッジにおいて、
請求項8に記載の現像装置を備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
In a process cartridge in which an image carrier, a charging device, a cleaning device, and a developing device are integrally detachable from an image forming apparatus,
A process cartridge comprising the developing device according to claim 8 .
請求項10に記載のプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising the process cartridge according to claim 10. 像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置が有する収容部に収容されていて、前記収容部の内部で回転する軸に固定され、当該収容部の内部において回転する攪拌部によって攪拌される顕色剤の残量を検知する顕色剤残量検知方法であって、
対向する空間を通る磁束の状態に応じた周波数の信号を発振部により出力し、
前記収容部の内部に配置され、前記収容部の筐体を介して前記発振部と対向すると共に、前記攪拌部の回転によって変位した状態から解除されることで前記発振部と対向する方向に振動し、磁束に影響する素材によって形成された振動部を振動させ、
前記発振部の発振信号の周波数に関する周波数関連情報を所定の周期で取得し、
前記振動部の振動に応じて変化する前記周波数関連情報の変化に基づいて前記振動部の振動状態を検知し、
当該振動状態に基づいて前記収容部の内部における顕色剤の残量を検知することを特徴とする顕色剤残量検知方法。
A stirring unit that is housed in a housing unit of a developing device that develops an electrostatic latent image formed on an image carrier, is fixed to a shaft that rotates inside the housing unit, and rotates inside the housing unit. A method for detecting the remaining amount of the developer, which detects the remaining amount of the developer stirred by
The oscillation unit outputs a signal of a frequency according to the state of the magnetic flux passing through the opposing space,
The oscillator is disposed inside the accommodating portion, faces the oscillating portion through the housing of the accommodating portion, and is oscillated in a direction facing the oscillating portion by being released from the state displaced by the rotation of the stirring portion. And vibrate the vibrating part formed by the material that affects the magnetic flux,
Obtaining frequency-related information about the frequency of the oscillation signal of the oscillation unit in a predetermined cycle,
Detecting a vibration state of the vibrating unit based on a change in the frequency related information that changes according to the vibration of the vibrating unit,
A method for detecting a remaining amount of a color developer, which is configured to detect the remaining amount of the color developer inside the housing portion based on the vibration state.
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