JP7027966B2 - Powder detection device, control method of powder detection device and image forming device - Google Patents

Powder detection device, control method of powder detection device and image forming device Download PDF

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Description

本発明は、粉体検知装置、粉体検知装置の制御方法および画像形成装置に関する。 The present invention relates to a powder detection device, a control method for the powder detection device, and an image forming device.

感光体上に形成された静電潜像を現像器により現像した画像を印刷媒体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を用いた画像形成装置が知られている。電子写真方式の画像形成装置においては、一般的に、現像器に供給する現像剤としてトナーと呼ばれる粉体が用いられる。トナーを現像器に供給するために、供給元から供給されたトナーをサブホッパと呼ばれる容器を介して現像器に供給する構成が知られている。トナーは、サブホッパ内において、回転する撹拌部材により撹拌され、スクリュにより現像器に送り出される。 An image forming apparatus using an electrophotographic method is known, which outputs an image by transferring an image obtained by developing an electrostatic latent image formed on a photoconductor to a printing medium. In an electrophotographic image forming apparatus, a powder called toner is generally used as a developer to be supplied to a developer. In order to supply the toner to the developer, a configuration is known in which the toner supplied from the supply source is supplied to the developer via a container called a sub hopper. The toner is agitated by a rotating stirring member in the sub hopper and sent out to the developer by a screw.

従来から、これら撹拌部材やスクリュが正常に回転しているか否かを検知するための技術が知られている。例えば、特許文献１には、トナー回収容器内においてトナーを搬送させるスクリュの回転状態を検知するための回転検知センサを、スクリュの回転駆動力の伝達方向における最下流側に配設した技術が開示されている。 Conventionally, techniques for detecting whether or not these stirring members and screws are normally rotated have been known. For example, Patent Document 1 discloses a technique in which a rotation detection sensor for detecting the rotational state of a screw that conveys toner in a toner recovery container is arranged on the most downstream side in the transmission direction of the rotational driving force of the screw. Has been done.

従来では、サブホッパ内で回転する撹拌部材やスクリュの故障を検知するために、回転を検知するためのセンサをサブホッパに取り付ける必要があった。しかしながら、例えば特許文献１に開示されるように、このセンサをサブホッパの外部に取り付けた場合、センサでは、回転軸の状態を検知できる一方で、サブホッパ内部において回転軸に取り付けられる例えば撹拌部材が実際に回転し機能しているかを検知することが困難であるという問題点があった。 In the past, in order to detect a failure of the stirring member or screw rotating in the sub hopper, it was necessary to attach a sensor for detecting rotation to the sub hopper. However, as disclosed in Patent Document 1, for example, when this sensor is attached to the outside of the sub hopper, the sensor can detect the state of the rotating shaft, while the stirring member attached to the rotating shaft inside the sub hopper is actually used. There was a problem that it was difficult to detect whether it was rotating and functioning.

これに対して、センサをサブホッパ内部に取り付ける構成も考えられる。しかしながら、この構成では、サブホッパ内に存在するトナーの影響により誤検知してしまうおそれがあるという問題点があった。また、センサをサブホッパの内部および外部の何れに取り付ける場合であっても、サブホッパ内部や、サブホッパおよび現像器周辺は、スペースが限られており、センサを取り付ける空間を確保することが困難であるという問題点があった。 On the other hand, a configuration in which the sensor is mounted inside the sub hopper is also conceivable. However, this configuration has a problem that it may be erroneously detected due to the influence of the toner existing in the sub hopper. In addition, regardless of whether the sensor is mounted inside or outside the sub hopper, space is limited inside the sub hopper and around the sub hopper and the developing unit, and it is difficult to secure a space for mounting the sensor. There was a problem.

本発明は、上記を鑑みてなされたものであって、容器内の粉体に関する検知を行うために容器内で回転して振動板を弾くように構成された部材が正常に機能しているか否かを、簡易な構成で検知可能とすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and whether or not the member configured to rotate in the container and repel the diaphragm in order to detect the powder in the container is functioning normally. The purpose is to be able to detect this with a simple configuration.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、容器内の粉体の量を検知する粉体検知装置であって、モータにより容器内で回転される回転部材と、回転部材の回転に応じて回転部材に接触され変位するように容器内に配置された振動板と、振動板の振動を検知する検知部と、検知部による振動板の振動の減衰の変化に基づき容器内の粉体の量を推測する推測部と、検知部によりそれぞれ所定の条件を満たして検知された振動板の第１の変位および第２の変位の間の時間に基づき回転部材の状態を判定する判定部と、を備える。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the present invention is a powder detection device that detects the amount of powder in a container, and is a rotating member rotated in the container by a motor and a rotating member. A vibrating plate arranged in the container so as to be in contact with and displaced by the rotating member in accordance with the rotation of the The state of the rotating member is determined based on the time between the first displacement and the second displacement of the vibrating plate detected by the estimation unit for estimating the amount of powder and the detection unit, respectively, satisfying predetermined conditions. It is equipped with a determination unit.

本発明によれば、容器内の粉体に関する検知を行うために容器内で回転して振動板を弾くように構成された部材が正常に機能しているか否かを、簡易な構成で検知可能となるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to detect with a simple configuration whether or not a member configured to rotate in the container and repel the diaphragm in order to detect the powder in the container is functioning normally. It has the effect of becoming.

図１は、各実施形態に適用可能な画像形成装置に含まれる、画像形成出力のための機構を概略的に示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing a mechanism for image forming output included in an image forming apparatus applicable to each embodiment. 図２は、各実施形態に適用可能なトナーの補給構成の例を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an example of a toner replenishment configuration applicable to each embodiment. 図３は、実施形態に係るサブホッパの外観の例を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing an example of the appearance of the sub hopper according to the embodiment. 図４は、実施形態に係るサブホッパの内部構成の例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of the internal configuration of the sub hopper according to the embodiment. 図５は、実施形態に係るサブホッパの構成を、振動板およびセンサに注目して概略的に示す図である。FIG. 5 is a diagram schematically showing the configuration of the sub hopper according to the embodiment, focusing on the diaphragm and the sensor. 図６は、振動板が、加えられた力に応じて動作する様子を模式的に示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram schematically showing how the diaphragm operates in response to the applied force. 図７は、実施形態に係る振動板の周辺の配置関係を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing the arrangement relationship around the diaphragm according to the embodiment. 図８は、実施形態に係る、撹拌部材の回転動作と、振動板の動作との関係を概略的に示す図である。FIG. 8 is a diagram schematically showing the relationship between the rotational operation of the stirring member and the operation of the diaphragm according to the embodiment. 図９は、実施形態に係る、撹拌部材の先端部が重りに接触して振動板が押し込まれた状態を模式的に示す模式図である。FIG. 9 is a schematic view schematically showing a state in which the tip end portion of the stirring member contacts the weight and the diaphragm is pushed in according to the embodiment. 図１０は、サブホッパ内部にトナーが保持されている状態を模式的に示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram schematically showing a state in which toner is held inside the sub hopper. 図１１は、実施形態に適用可能な、サブホッパ内部のトナーの有無に応じたセンサの出力の変化について説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining a change in the output of the sensor depending on the presence or absence of toner inside the sub hopper, which is applicable to the embodiment. 図１２は、各実施形態に適用可能な粉体検知装置の一例のハードウェア構成を示すブロック図である。FIG. 12 is a block diagram showing a hardware configuration of an example of a powder detection device applicable to each embodiment. 図１３は、各実施形態に係る粉体検知装置の機能を説明するための一例の機能ブロック図である。FIG. 13 is a functional block diagram of an example for explaining the function of the powder detection device according to each embodiment. 図１４は、各実施形態に適用可能なトナー量検出処理を示す一例のフローチャートである。FIG. 14 is an example flowchart showing the toner amount detection process applicable to each embodiment. 図１５は、各実施形態に適用可能なトナー量検出処理について説明するための図である。FIG. 15 is a diagram for explaining a toner amount detection process applicable to each embodiment. 図１６は、第１の実施形態の処理についてより具体的に説明するための図である。FIG. 16 is a diagram for more specifically explaining the processing of the first embodiment. 図１７は、第１の実施形態に係る、判定部による判定処理を示す一例のフローチャートである。FIG. 17 is a flowchart of an example showing the determination process by the determination unit according to the first embodiment. 図１８は、撹拌部材のサブホッパ内での動作を検出する回転検出センサを、振動板の振動を検知する振動センサとは別個にサブホッパ内部に設ける例を示す図である。FIG. 18 is a diagram showing an example in which a rotation detection sensor for detecting the operation of the stirring member in the sub hopper is provided inside the sub hopper separately from the vibration sensor for detecting the vibration of the diaphragm. 図１９は、第２の実施形態の処理についてより具体的に説明するための図である。FIG. 19 is a diagram for more specifically explaining the processing of the second embodiment. 図２０は、第２の実施形態に係る、判定部による判定処理を示す一例のフローチャートである。FIG. 20 is an example flowchart showing a determination process by the determination unit according to the second embodiment. 図２１は、第３の実施形態の処理についてより具体的に説明するための図である。FIG. 21 is a diagram for more specifically explaining the processing of the third embodiment. 図２２は、第３の実施形態に係る処理を示す一例のフローチャートである。FIG. 22 is an example flowchart showing the process according to the third embodiment. 図２３は、各実施形態に適用可能な画像形成装置の全体的なハードウェア構成の例を示すブロック図である。FIG. 23 is a block diagram showing an example of the overall hardware configuration of the image forming apparatus applicable to each embodiment.

以下に添付図面を参照して、粉体検知装置、粉体検知装置の制御方法および画像形成装置の実施形態を詳細に説明する。 Hereinafter, the powder detection device, the control method of the powder detection device, and the embodiment of the image forming device will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

実施形態では、流動性を有する粉体であるトナーを回転する回転部材である撹拌板にて撹拌する際に、撹拌板により振動板を弾き、その振動板の変位を検知する。振動板の変位の検知結果に基づき撹拌対象のトナー量を推定する。また、振動板の変位がそれぞれ所定の条件を満たして検知された２のタイミングに基づき、撹拌板が正常に機能しているか否かを判定する。 In the embodiment, when the toner, which is a powder having fluidity, is agitated by a stirring plate which is a rotating member, the diaphragm is repelled by the stirring plate, and the displacement of the diaphragm is detected. The amount of toner to be agitated is estimated based on the detection result of the displacement of the diaphragm. Further, it is determined whether or not the stirring plate is functioning normally based on the timing of 2 in which the displacement of the diaphragm is detected by satisfying the predetermined conditions.

以下の各実施形態では、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と、現像剤であるトナーの供給元である容器との間でトナーを保持する容器（サブホッパと呼ぶ）におけるトナーの残量検知を例として説明する。 In each of the following embodiments, in an electrophotographic image forming apparatus, toner is used between a developer that develops an electrostatic latent image formed on a photoconductor and a container that is a source of toner that is a developer. The detection of the remaining amount of toner in a container (called a sub-hopper) that holds the toner will be described as an example.

［各実施形態に適用可能な構成］
図１は、各実施形態に適用可能な画像形成装置に含まれる、画像形成出力のための機構を概略的に示す図である。図１において、画像形成装置１００は、搬送ベルト１０５の回転方向に沿ってＹ(Yellow)、Ｍ(Magenta)、Ｃ(Cyan)、Ｋ(blacK)各色の画像形成部１０６Ｋ、１０６Ｃ、１０６Ｍ、１０６Ｙが並べられた、所謂タンデムタイプと称されるものである。以下、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色を、それぞれＹ色、Ｍ色、Ｃ色、Ｋ色と呼ぶ。 [Configuration applicable to each embodiment]
FIG. 1 is a diagram schematically showing a mechanism for image forming output included in an image forming apparatus applicable to each embodiment. In FIG. 1, the image forming apparatus 100 has image forming portions 106K, 106C, 106M, 106Y of each color of Y (Yellow), M (Magenta), C (Cyan), and K (blacK) along the rotation direction of the transport belt 105. It is a so-called tandem type in which is arranged. Hereinafter, each color of yellow, cyan, magenta, and black is referred to as Y color, M color, C color, and K color, respectively.

タンデムタイプでは、中間転写ベルトとしての搬送ベルト１０５に対し、各色の画像形成部１０６Ｋ、１０６Ｃ、１０６Ｍ、１０６Ｙで形成されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色の画像がこの順で重畳して転写される。そして、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色が重畳されたフルカラーの画像が給紙トレイ１０１から給紙ローラ１０２により分離給紙される印刷媒体１０４に一括転写され、定着器１１６で定着され、機外に排出される。 In the tandem type, the images of Y, M, C, and K formed by the image forming portions 106K, 106C, 106M, and 106Y of each color are superimposed and transferred in this order to the transport belt 105 as the intermediate transfer belt. To. Then, the full-color image on which each color of Y, M, C, and K is superimposed is collectively transferred from the paper feed tray 101 to the print medium 104 separately fed by the paper feed roller 102, fixed by the fuser 116, and outside the machine. Is discharged to.

なお、以下の説明において、複数の画像形成部１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋは、適宜、画像形成部１０６と総称する。 In the following description, the plurality of image forming units 106Y, 106M, 106C, 106K are appropriately collectively referred to as an image forming unit 106.

給紙トレイ１０１から給紙された印刷媒体１０４は、レジストローラ１０３によって先端が一旦停止させられ、搬送ベルト１０５上で重畳された画像先端とタイミングを取って、搬送ベルト１０５とのニップ位置（転写位置）に送り出される。 The tip of the print medium 104 fed from the paper feed tray 101 is temporarily stopped by the resist roller 103, and the nip position (transfer) with the transport belt 105 is timed with the tip of the image superimposed on the transport belt 105. Position).

各画像形成部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。なお、以下では、各画像形成部１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋのうち、画像形成部１０６Ｙを例にとって説明を行う。 The image forming portions 106Y, 106M, 106C, and 106K have the same internal configuration except that the colors of the formed toner images 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, the image forming unit 106Y will be described as an example among the image forming units 106Y, 106M, 106C, and 106K.

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、すなわち無端状ベルトである。駆動ローラ１０７は、駆動モータにより駆動力を得て回転する。 The conveyor belt 105 is an endless belt, that is, an endless belt, which is bridged between a drive roller 107 which is rotationally driven and a driven roller 108. The drive roller 107 rotates by obtaining a driving force by a drive motor.

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、Ｙ色のトナー画像を転写する。画像形成部１０６Ｙは、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、除電器などを含む。光書き込み装置１１１は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色の感光体ドラム１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｋ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 a Y-color toner image to the rotationally driven transport belt 105. The image forming unit 106Y includes a photoconductor drum 109Y, a charger 110Y arranged around the photoconductor drum 109Y, an optical writing device 111, a developing device 112Y, a photoconductor cleaner 113Y, a static eliminator, and the like. The optical writing device 111 is configured to irradiate the photoconductor drums 109Y, 109M, 109C, 109K of each color of Y, M, C, and K with light.

なお、画像形成部１０６Ｍ、１０６Ｃおよび１０６Ｋは、それぞれ、画像形成部１０６Ｙと同様に、帯電器１１０Ｍ、１１０Ｃおよび１１０Ｋ、現像器１１２Ｍ、１１２Ｃおよび１１２Ｋ、感光体クリーナ１１３Ｍ、１１３Ｃおよび１１３Ｋ、除電器などを含む。これら画像形成部１０６Ｍ、１０６Ｃおよび１０６Ｋについては、特に記載の無い限り、画像形成部１０６Ｙと同様の構成とし、詳細な説明を省略する。また、光書き込み装置１１１は、画像形成部１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃおよび１０６Ｋについて共通である。 The image forming units 106M, 106C and 106K have the same as the image forming unit 106Y, such as chargers 110M, 110C and 110K, developing units 112M, 112C and 112K, photoconductor cleaners 113M, 113C and 113K, and static eliminators. including. Unless otherwise specified, these image forming units 106M, 106C and 106K have the same configuration as the image forming unit 106Y, and detailed description thereof will be omitted. Further, the optical writing device 111 is common to the image forming units 106Y, 106M, 106C and 106K.

画像形成に際し、例えば感光体ドラム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Ｙ色の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Ｙ色のトナーにより可視像化し、感光体ドラム１０９Ｙ上にＹ色のトナー画像を形成する。 In image formation, for example, the outer peripheral surface of the photoconductor drum 109Y is uniformly charged by the charger 110Y in the dark, and then written by the light from the light source corresponding to the Y color image from the optical writing device 111. An electrostatic latent image is formed. The developer 112Y visualizes this electrostatic latent image with Y-color toner and forms a Y-color toner image on the photoconductor drum 109Y.

このトナー画像は、感光体ドラム１０９Ｙと搬送ベルト１０５とが当接も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Ｙ色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の外周面に残留した不要なトナーは、感光体クリーナ１１３Ｙによりクリーニングされ、感光体ドラム１０９Ｙの表面が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 transport belt 105 by the action of the transfer device 115Y at the position (transfer position) where the photoconductor drum 109Y and the transport belt 105 come into contact with each other or are closest to each other. By this transfer, an image of Y-color toner is formed on the transport belt 105. Unnecessary toner remaining on the outer peripheral surface of the photoconductor drum 109Y after the transfer of the toner image is completed is cleaned by the photoconductor cleaner 113Y, and the surface of the photoconductor drum 109Y is statically eliminated by the static eliminator for the next image formation. stand by.

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Ｙ色のトナー画像は、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Ｍ色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Ｙ色の画像に重畳されて転写される。 As described above, the Y-color toner image transferred onto the transport belt 105 by the image forming unit 106Y is transferred to the next image forming unit 106M by the roller drive of the transport belt 105. In the image forming unit 106M, an M color toner image is formed on the photoconductor drum 109M by the same process as the image forming process in the image forming unit 106Y, and the toner image is superimposed on the already formed Y color image. Is transferred.

搬送ベルト１０５上に転写されたＹ色、Ｍ色のトナー画像は、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Ｃ色のトナー画像と、感光体ドラム１０９Ｋ上に形成されたＫ色のトナー画像とが、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 Y-color and M-color toner images transferred onto the transport belt 105 are further conveyed to the next image forming units 106C and 106K, and the C-color toner image formed on the photoconductor drum 109C by the same operation. And the K-color toner image formed on the photoconductor drum 109K are superimposed and transferred on the image that has already been transferred. In this way, a full-color intermediate transfer image is formed on the transport belt 105.

給紙トレイ１０１に収納された印刷媒体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と接触する位置も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、印刷媒体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印刷媒体１０４はさらに搬送され、定着器１１６にて画像を定着された後、画像形成装置１００の外部に排紙される。 The print media 104 stored in the paper feed tray 101 are sent out in order from the top, and the intermediate transfer image formed on the transport belt 105 at the position where the transport path comes into contact with or is closest to the transport belt 105. Is transferred onto the paper. As a result, an image is formed on the paper surface of the print medium 104. The print medium 104 on which the image is formed on the paper surface is further conveyed, the image is fixed by the fixing device 116, and then the paper is discharged to the outside of the image forming apparatus 100.

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から印刷媒体１０４への画像の転写位置の下流側であって、感光体ドラム１０９Ｙ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る。また、ベルトクリーナ１１８は、クリーニングブレードによって搬送ベルト１０５の表面に付着したトナーを掻き取るトナー除去部でもある。 Further, a belt cleaner 118 is provided for the transport belt 105. As shown in FIG. 1, the belt cleaner 118 is a cleaning pressed against the transport belt 105 on the downstream side of the transfer position of the image from the transport belt 105 to the print medium 104 and on the upstream side of the photoconductor drum 109Y. It is a blade. The belt cleaner 118 is also a toner removing unit that scrapes off the toner adhering to the surface of the transport belt 105 by the cleaning blade.

図２は、各実施形態に適用可能なトナーの補給構成の例を示す斜視図である。なお、以下においては、現像器１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃおよび１１２Ｋを纏めて、現像器１１２として纏めて説明する。トナーの補給構成とは、現像器１１２に対してトナーを供給するための構成である。Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ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つの現像器１１２に対する供給構成を示している。トナーは、所定の容器（トナーボトル１１７）に収容されており、図２に示すように、トナーボトル１１７からボトル側供給路１２０を介してサブホッパ２００に供給される。 FIG. 2 is a perspective view showing an example of a toner replenishment configuration applicable to each embodiment. In the following, the developing devices 112Y, 112M, 112C and 112K will be collectively referred to as a developing device 112. The toner replenishment configuration is a configuration for supplying toner to the developer 112. The toner supply configuration is generally the same for each of the Y, M, C, and K colors, and FIG. 2 shows the supply configuration for one developer 112. The toner is contained in a predetermined container (toner bottle 117), and as shown in FIG. 2, the toner is supplied from the toner bottle 117 to the sub hopper 200 via the bottle side supply path 120.

サブホッパ２００は、トナーボトル１１７から供給されるトナーを一時的に保持し、現像器１１２内部のトナー残量に応じて現像器１１２にトナーを供給するための容器である。サブホッパ２００からサブホッパ側供給路１１９を介して現像器１１２にトナーが供給される。トナーボトル１１７内部のトナーがなくなると、サブホッパ２００にトナーが供給されなくなる。そこで、サブホッパ２００内部のトナー量が少なくなった状態を検知する必要があり、このため、後述するトナー検知機構が設けられている。 The sub hopper 200 is a container for temporarily holding the toner supplied from the toner bottle 117 and supplying the toner to the developer 112 according to the remaining amount of toner inside the developer 112. Toner is supplied from the sub hopper 200 to the developer 112 via the sub hopper side supply path 119. When the toner inside the toner bottle 117 runs out, the toner is not supplied to the sub hopper 200. Therefore, it is necessary to detect a state in which the amount of toner inside the sub hopper 200 is low, and for this reason, a toner detection mechanism described later is provided.

図３は、実施形態に係るサブホッパ２００の外観の例を示す斜視図である。図３に示すように、サブホッパ２００を構成する筐体の外面にはセンサ１０が取り付けられている。図３においてサブホッパ２００の上部は開口しており、この開口に対してボトル側供給路１２０のカバーが取り付けられる。なお、カバーの取り付け個所は、サブホッパ２００の開口の形状と合うように成形され、トナーが外部に飛散することのないようにされている。また、サブホッパ２００内部に保持されたトナーは、図２に示すサブホッパ側供給路１１９から現像器１１２に送り出される。 FIG. 3 is a perspective view showing an example of the appearance of the sub hopper 200 according to the embodiment. As shown in FIG. 3, the sensor 10 is attached to the outer surface of the housing constituting the sub hopper 200. In FIG. 3, the upper portion of the sub hopper 200 is open, and the cover of the bottle side supply path 120 is attached to this opening. The cover mounting location is molded to match the shape of the opening of the sub hopper 200 so that the toner does not scatter to the outside. Further, the toner held inside the sub hopper 200 is sent out to the developing device 112 from the sub hopper side supply path 119 shown in FIG.

図４は、実施形態に係るサブホッパ２００の内部構成の例を示す図であって、図４（ａ）は斜視図、図４（ｂ）は平面図である。図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、サブホッパ２００の筐体の内面には振動板２０１が設けられている。振動板２０１が設けられた内面は、図３においてセンサ１０が取り付けられている外面の裏側である。したがって、振動板２０１は、サブホッパ２００の筐体を介してセンサ１０に対向するように配置されている。 4A and 4B are views showing an example of the internal configuration of the sub hopper 200 according to the embodiment, FIG. 4A is a perspective view, and FIG. 4B is a plan view. As shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), a diaphragm 201 is provided on the inner surface of the housing of the sub hopper 200. The inner surface on which the diaphragm 201 is provided is the back side of the outer surface to which the sensor 10 is attached in FIG. Therefore, the diaphragm 201 is arranged so as to face the sensor 10 via the housing of the sub hopper 200.

振動板２０１は、弾性のある材質（例えばステンレス鋼板）で形成された長方形の板状の部品であり、長手方向の一端がサブホッパ２００の筐体に固定された片持ち状態で配置されている。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、重り２０２が取り付けられている。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、あるいは振動板２０１を振動させるための機能を備えている。 The diaphragm 201 is a rectangular plate-shaped component made of an elastic material (for example, a stainless steel plate), and is arranged in a cantilevered state in which one end in the longitudinal direction is fixed to the housing of the sub hopper 200. A weight 202 is attached to an end portion of the diaphragm 201 on the side that is not fixed in the longitudinal direction. The weight 202 has a function of adjusting the frequency when the diaphragm 201 vibrates, or a function of vibrating the diaphragm 201.

サブホッパ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および撹拌部材２０５が設けられている。回転軸２０４は、サブホッパ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が回転してサブホッパ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の軸方向とほぼ平行に配置されている。サブホッパ２００内部のトナーは、撹拌部材２０５によりスクリュ２３０に送られ、スクリュ２３０により現像器１１２に供給される。 Inside the sub hopper 200, a rotary shaft 204 and a stirring member 205 are provided as a configuration for stirring the toner inside. The rotation shaft 204 is a shaft that rotates inside the sub hopper 200. The stirring member 205 is fixed to the rotating shaft 204, and the stirring member 205 rotates with the rotation of the rotating shaft 204 to stir the toner inside the sub hopper 200. Further, the longitudinal direction of the diaphragm 201 is arranged substantially parallel to the axial direction of the rotation shaft 204. The toner inside the sub hopper 200 is sent to the screw 230 by the stirring member 205, and is supplied to the developing device 112 by the screw 230.

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が一周回転する毎に重り２０２が弾かれて振動板２０１が振動する。また、撹拌機能と弾く機能をより確実にするため、実施形態では、撹拌部材２０５の中央部近傍に切り込み２０５ａが形成され、この切り込み２０５ａを境に振動付与部２０５ｃと撹拌部２０５ｄが設けられている。また、撹拌部材２０５は、可撓性を有する非磁性体の素材により構成することが好ましい。このような素材としては、樹脂があり、より具体的には、ＰＥＴ(Polyethylene terephthalate)を適用することができる。 Further, the stirring member 205 has a function of repelling the weight 202 provided on the diaphragm 201 by rotation in addition to stirring the toner. As a result, the weight 202 is repelled and the diaphragm 201 vibrates each time the stirring member 205 rotates once. Further, in order to further ensure the stirring function and the flipping function, in the embodiment, a notch 205a is formed in the vicinity of the central portion of the stirring member 205, and a vibration applying portion 205c and a stirring portion 205d are provided with the notch 205a as a boundary. There is. Further, the stirring member 205 is preferably made of a flexible non-magnetic material. As such a material, there is a resin, and more specifically, PET (Polyethylene terephthalate) can be applied.

センサ１０は、振動板２０１の変位を検知するためのセンサである。センサ１０は、振動板２０１の変位を検知可能であれば、特に構成は限定されないが、例えば、振動板２０１との距離に応じて変化する磁束を検出することが可能な磁束センサを用いることができる。 The sensor 10 is a sensor for detecting the displacement of the diaphragm 201. The configuration of the sensor 10 is not particularly limited as long as it can detect the displacement of the diaphragm 201, but for example, a magnetic flux sensor capable of detecting a magnetic flux that changes according to the distance from the diaphragm 201 may be used. can.

このような磁束センサの例として、特許文献２に開示されるような、コルピッツ型のＬＣ発振回路を基本とする発振回路を利用した磁束センサを適用することができる。この場合、振動板２０１を例えばＳＵＳ（ステンレス鋼）製とする。磁束センサは、発振回路において、平面パターンコイルにより形成されるインダクタンスＬと、抵抗値Ｒと、静電容量Ｃと、に応じた共振周波数で発振することで、磁束を発生させる。磁束は、振動板２０１を透過する際に、振動板２０１において渦電流を発生させる。 As an example of such a magnetic flux sensor, a magnetic flux sensor using an oscillation circuit based on a Colpitts type LC oscillation circuit as disclosed in Patent Document 2 can be applied. In this case, the diaphragm 201 is made of, for example, SUS (stainless steel). The magnetic flux sensor generates a magnetic flux by oscillating at a resonance frequency corresponding to the inductance L formed by the planar pattern coil, the resistance value R, and the capacitance C in the oscillation circuit. The magnetic flux generates an eddy current in the diaphragm 201 when it passes through the diaphragm 201.

振動板２０１において発生した渦電流は、磁束センサからの磁束に対して逆方向の磁束を発生させ、この磁束が平面パターンコイルを透過することで、発振回路のインダクタンスＬが変化し、発振回路の共振周波数が変化する。具体的には、発振回路の共振周波数は、振動板２０１と平面パターンコイルとの間の距離が近付くと高くなり、遠ざかると低くなる。また、振動板２０１が振動せず定常状態にある場合には、発振回路は、一定の共振周波数で発振する。 The eddy current generated in the vibrating plate 201 generates a magnetic flux in the opposite direction to the magnetic flux from the magnetic flux sensor, and this magnetic flux passes through the planar pattern coil, so that the inductance L of the oscillating circuit changes and the oscillating circuit The resonance frequency changes. Specifically, the resonance frequency of the oscillation circuit increases as the distance between the diaphragm 201 and the planar pattern coil approaches, and decreases as the distance increases. Further, when the diaphragm 201 does not vibrate and is in a steady state, the oscillation circuit oscillates at a constant resonance frequency.

ここで、特許文献２に記載されるように、発振回路を、共振周波数に応じた矩形波を出力するように構成することができる。このように構成された磁束センサから出力された矩形波を所定の時間単位でカウントしたカウント値に基づき、振動板２０１の振動を検知することができる。 Here, as described in Patent Document 2, the oscillation circuit can be configured to output a rectangular wave corresponding to the resonance frequency. The vibration of the diaphragm 201 can be detected based on the count value obtained by counting the rectangular wave output from the magnetic flux sensor configured as described above in a predetermined time unit.

すなわち、振動板２０１の変位が無く振動板２０１が定常状態にある場合には、カウント値は、一定の増加率で増加する。また、振動板２０１の変位が周期的に変化し、振動板２０１が振動状態にある場合には、カウント値は、変位の周期に応じて増減する増加率に従い増加する。時系列に従いカウント値の差分を順次求める。差分は、振動板２０１が定常状態にある場合には一定値（例えば「０」）となり、振動状態にある場合には、当該一定値を跨いで振動する値となる。この差分の値に基づき、振動板２０１の定常状態および振動状態を検知することができる。すなわち、この差分の値は、定常状態では一定値であり、振動状態では、当該一定値より高い値と低い値とを繰り返すことになる。以下、この差分の値をセンサ１０の出力に基づく出力値として説明を行う。 That is, when there is no displacement of the diaphragm 201 and the diaphragm 201 is in a steady state, the count value increases at a constant rate of increase. Further, when the displacement of the diaphragm 201 changes periodically and the diaphragm 201 is in a vibrating state, the count value increases according to an increase rate that increases or decreases according to the displacement cycle. The difference between the count values is calculated sequentially according to the time series. The difference is a constant value (for example, "0") when the diaphragm 201 is in a steady state, and is a value that vibrates across the constant value when the diaphragm 201 is in a vibrating state. Based on the value of this difference, the steady state and the vibration state of the diaphragm 201 can be detected. That is, the value of this difference is a constant value in the steady state, and in the vibration state, a value higher than the constant value and a value lower than the constant value are repeated. Hereinafter, the value of this difference will be described as an output value based on the output of the sensor 10.

特許文献２では、このようにして共振周波数の変化を検知することで、振動板２０１の振動を検知し、撹拌部材２０５が振動板２０１を弾いたタイミングを検出している。 In Patent Document 2, by detecting the change in the resonance frequency in this way, the vibration of the diaphragm 201 is detected, and the timing at which the stirring member 205 hits the diaphragm 201 is detected.

これに限らず、センサ１０として、検知された磁束に応じた電圧を出力するものを適用してもよい。このようなセンサ１０としては、ホール素子を用いた構成や、磁気抵抗効果素子、磁気インピーダンス素子を用いた構成、コイルを用いた構成など、様々な構成が適用可能である。この場合、重り２０２を磁束を発生させるように構成し、重り２０２で発生された磁束がセンサ１０に検知されるようにすることが考えられる。例えば、重り２０２は、磁石を用いて構成することができる。 Not limited to this, a sensor 10 that outputs a voltage corresponding to the detected magnetic flux may be applied. As such a sensor 10, various configurations such as a configuration using a Hall element, a configuration using a magnetoresistive effect element, a configuration using a magnetic impedance element, and a configuration using a coil can be applied. In this case, it is conceivable to configure the weight 202 to generate a magnetic flux so that the magnetic flux generated by the weight 202 is detected by the sensor 10. For example, the weight 202 can be configured using a magnet.

図５～図１１を用いて、各実施形態に適用可能な、振動板２０１および撹拌部材２０５の動作および作用について説明する。図５は、実施形態に係るサブホッパ２００の構成を、振動板２０１およびセンサ１０に注目して概略的に示す図である。 5 to 11, the operation and operation of the diaphragm 201 and the stirring member 205, which are applicable to each embodiment, will be described. FIG. 5 is a diagram schematically showing the configuration of the sub hopper 200 according to the embodiment, focusing on the diaphragm 201 and the sensor 10.

図５において、サブホッパ２００内に、所定の厚みの固定部２０１ａを介して振動板２０１が設けられる。振動板２０１の先端部分には、重り２０２が設けられている。一方、サブホッパ２００の筐体を介して、振動板２０１と対向する位置に、センサ１０が設けられる。センサ１０は、例えば両面テープといった固定手段９により、サブホッパ２００に固定される。 In FIG. 5, a diaphragm 201 is provided in the sub hopper 200 via a fixing portion 201a having a predetermined thickness. A weight 202 is provided at the tip of the diaphragm 201. On the other hand, the sensor 10 is provided at a position facing the diaphragm 201 via the housing of the sub hopper 200. The sensor 10 is fixed to the sub hopper 200 by a fixing means 9 such as double-sided tape.

図６は、振動板２０１が、加えられた力に応じて動作する様子を模式的に示す模式図である。なお、図６（ａ）～図６（ｃ）において、上述した図５と共通する部分には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。 FIG. 6 is a schematic diagram schematically showing how the diaphragm 201 operates in response to an applied force. In FIGS. 6 (a) to 6 (c), the same reference numerals are given to the parts common to those in FIG. 5 described above, and detailed description thereof will be omitted.

図６（ａ）は、振動板２０１に対して力が加えられていない状態を示している。この状態では、振動板２０１は、センサ１０に対して平行が保たれている（定常状態）。したがって、振動板２０１とセンサ１０との距離が一定距離となり、センサ１０による共振周波数が一定周波数となる。この状態におけるセンサ１０の出力に基づく出力値を、基準値とする。 FIG. 6A shows a state in which no force is applied to the diaphragm 201. In this state, the diaphragm 201 is kept parallel to the sensor 10 (steady state). Therefore, the distance between the diaphragm 201 and the sensor 10 becomes a constant distance, and the resonance frequency by the sensor 10 becomes a constant frequency. The output value based on the output of the sensor 10 in this state is used as a reference value.

図６（ｂ）は、振動板２０１に対して、図中に矢印Ａで示されるように、サブホッパ２００の筐体の内側から外側に向けた力が加えられた状態を示している。この状態では、振動板２０１が筐体側に撓み、図６（ａ）の状態に比べて振動板２０１がセンサ１０に接近している。したがって、センサ１０による共振周波数が定常状態よりも高くなり、センサ１０の出力に基づく出力値が定常状態よりも高くなる。 FIG. 6B shows a state in which a force is applied to the diaphragm 201 from the inside to the outside of the housing of the sub hopper 200, as shown by an arrow A in the figure. In this state, the diaphragm 201 is bent toward the housing, and the diaphragm 201 is closer to the sensor 10 than in the state of FIG. 6A. Therefore, the resonance frequency by the sensor 10 becomes higher than the steady state, and the output value based on the output of the sensor 10 becomes higher than the steady state.

図６（ｃ）は、上述の図６（ｂ）の状態から振動板２０１に加えられた力が開放された状態を示している。この状態では、振動板２０１は、図中に矢印Ｂで示されるように、振動板２０１の弾性により振動し、定常状態の位置に対してサブホッパ２００の筐体の外側方向および内側方向に交互に撓む（振動状態）。したがって、センサ１０の出力に基づく出力値は、定常状態より高い値と低い値とを所定の周期で繰り返す。 FIG. 6 (c) shows a state in which the force applied to the diaphragm 201 is released from the state of FIG. 6 (b) described above. In this state, the diaphragm 201 vibrates due to the elasticity of the diaphragm 201 as shown by the arrow B in the drawing, and alternately in the outer direction and the inner direction of the housing of the sub hopper 200 with respect to the position in the steady state. Deflection (vibration state). Therefore, the output value based on the output of the sensor 10 repeats a value higher and a value lower than the steady state in a predetermined cycle.

図７および図８を用いて、実施形態に係る、撹拌部材２０５の回転と振動板２０１の動作との関係について、概略的に説明する。図７は、実施形態に係る振動板２０１の周辺の配置関係を示す斜視図である。図７に示すように、振動板２０１は、固定部２０１ａを介してサブホッパ２００の筐体に固定されている。 The relationship between the rotation of the stirring member 205 and the operation of the diaphragm 201 according to the embodiment will be schematically described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. 7 is a perspective view showing the arrangement relationship around the diaphragm 201 according to the embodiment. As shown in FIG. 7, the diaphragm 201 is fixed to the housing of the sub hopper 200 via the fixing portion 201a.

図８は、実施形態に係る、撹拌部材２０５の回転軸２０４を回転中心とした回転動作と、振動板２０１の動作との関係を概略的に示す図である。ここで、図８（ａ）～図８（ｃ）は、それぞれ、上述の図６（ａ）～図６（ｃ）に示した各状態に対応する。撹拌部材２０５は、回転軸２０４を回転中心として、図において時計回り（右回り）に回転する。 FIG. 8 is a diagram schematically showing the relationship between the rotation operation of the stirring member 205 around the rotation axis 204 and the operation of the diaphragm 201 according to the embodiment. Here, FIGS. 8 (a) to 8 (c) correspond to the respective states shown in FIGS. 6 (a) to 6 (c) described above, respectively. The stirring member 205 rotates clockwise (clockwise) in the figure with the rotation axis 204 as the center of rotation.

図８（ａ）は、上述の図６（ａ）の状態に対応し、撹拌部材２０５が振動板２０１（重り２０２）に接触しておらず、振動板２０１が定常状態となっている例を示す。ここで、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に近付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の回転中心に対する半径方向の先端部分により押される部分である。 FIG. 8A corresponds to the state of FIG. 6A described above, and is an example in which the stirring member 205 is not in contact with the diaphragm 201 (weight 202) and the diaphragm 201 is in a steady state. show. Here, the weight 202 is a protruding portion protruding from the plate surface of the diaphragm 201, and has a shape having an inclination with respect to the plate surface of the diaphragm 201 when viewed from the side surface. This inclination is configured so that the slope approaches the rotation axis 204 along the rotation direction of the stirring member 205. The inclined surface of the weight 202 is a portion pushed by the tip portion in the radial direction with respect to the rotation center of the stirring member 205 when the stirring member 205 vibrates by flipping the diaphragm 201.

図８（ｂ）は、上述の図６（ｂ）の状態に対応し、図８（ａ）に示す状態から撹拌部材２０５がさらに回転した状態を示す。撹拌部材２０５が、撹拌部材２０５の回転中心に対する半径方向の先端部分（以降、単に撹拌部材２０５の先端、と記載する）が重り２０２に接触した状態でさら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、図中矢印Ａで示される方向に押し込まれて変形することとなる。図８（ｂ）においては、定常状態の振動板２０１および重り２０２の位置を破線で示している。 FIG. 8 (b) corresponds to the state of FIG. 6 (b) described above, and shows a state in which the stirring member 205 is further rotated from the state shown in FIG. 8 (a). The stirring member 205 is provided on the weight 202 by further rotating the stirring member 205 in a state where the tip portion in the radial direction with respect to the rotation center of the stirring member 205 (hereinafter, simply referred to as the tip of the stirring member 205) is in contact with the weight 202. The diaphragm 201 is pushed in and deformed in the direction indicated by the arrow A in the figure due to the inclination. In FIG. 8B, the positions of the diaphragm 201 and the weight 202 in the steady state are shown by broken lines.

図９は、図８（ｂ）に示す状態を示す上面図であって、実施形態に係る、撹拌部材２０５の先端部が重り２０２に接触して振動板２０１が押し込まれた状態を模式的に示す模式図である。振動板２０１は、固定部２０１ａを介してサブホッパ２００の筐体内面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。そのため、図９に例示されるように、振動板２０１は、固定部２０１ａを基点として回転軸２０４と反対方向に撓む。このように撓んだ状態により、振動板２０１に、振動板２０１を振動させるためのエネルギが蓄えられる。 FIG. 9 is a top view showing the state shown in FIG. 8B, schematically showing a state in which the tip end portion of the stirring member 205 is in contact with the weight 202 and the diaphragm 201 is pushed in according to the embodiment. It is a schematic diagram which shows. Since the diaphragm 201 is fixed to the inner surface of the housing of the sub hopper 200 via the fixing portion 201a, the position on the fixing portion 201a side does not change. On the other hand, the end portion on the opposite side where the weight 202 is provided and is a free end is pushed by the stirring member 205 and moves to the side opposite to the side where the rotation shaft 204 is provided. Therefore, as illustrated in FIG. 9, the diaphragm 201 bends in the direction opposite to the rotation axis 204 with the fixed portion 201a as a base point. Due to the bent state, energy for vibrating the diaphragm 201 is stored in the diaphragm 201.

なお、図９に示すように、撹拌部材２０５は、重り２０２に接触する振動付与部２０５ｃと、それ以外の撹拌部２０５ｄ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できる。また、切り込み２０５ａの始点には丸孔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て応力集中を抑制し、撹拌部材２０５の破損を防ぐようにしている。 As shown in FIG. 9, the stirring member 205 is provided with a notch 205a between the vibration applying portion 205c in contact with the weight 202 and the other stirring portion 205d. This makes it possible to prevent the stirring member 205 from being damaged by applying an unreasonable force when the stirring member 205 pushes the weight 202. Further, a round hole 205b is provided at the starting point of the notch 205a. As a result, when the amount of deflection of the stirring member 205 differs with the cutting 205a as a boundary, the stress applied to the starting point of the cutting 205a is dispersed to suppress stress concentration and prevent the stirring member 205 from being damaged.

図８（ｃ）は、上述の図６（ｃ）の状態に対応し、図８（ｂ）に示す状態からさらに撹拌部材２０５が回転し、撹拌部材２０５の先端が重り２０２の斜面から離脱した状態を示す。図８（ｃ）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８（ｂ）に示した、撹拌部材２０５により押し込まれ変形した振動板２０１の位置を１点鎖線で、それぞれ示している。そして、撹拌部材２０５によって押し込まれて蓄えられたエネルギ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。図中に矢印Ｂで示されるように、振動板２０１（重り２０２）は、定常状態の位置を跨いで振動する振動状態となる。 FIG. 8 (c) corresponds to the state of FIG. 6 (c) described above, and the stirring member 205 further rotates from the state shown in FIG. 8 (b), and the tip of the stirring member 205 is separated from the slope of the weight 202. Indicates the state. In FIG. 8 (c), the position of the diaphragm 201 in the steady state is shown by a broken line, and the position of the diaphragm 201 pushed and deformed by the stirring member 205 shown in FIG. 8 (b) is shown by a chain line. ing. The position of the diaphragm 201 bent to the opposite side due to the release of the energy stored by being pushed by the stirring member 205 is shown by a solid line. As shown by the arrow B in the figure, the diaphragm 201 (weight 202) is in a vibrating state that vibrates across the position of the steady state.

このように、撹拌部材２０５を回転させることで、撹拌部材２０５の１回転毎に、撹拌部材２０５の先端部により振動板２０１が弾かれ、振動板２０１が振動する。 By rotating the stirring member 205 in this way, the diaphragm 201 is repelled by the tip of the stirring member 205 and the diaphragm 201 vibrates for each rotation of the stirring member 205.

ここで、サブホッパ２００内部にトナーが保持された状態で、撹拌部材２０５を回転させた場合について考える。 Here, consider a case where the stirring member 205 is rotated while the toner is held inside the sub hopper 200.

図１０は、サブホッパ２００内部にトナーが保持されている状態を模式的に示す模式図である。図１０に示すように、サブホッパ２００内部にトナー２０６（図中にドットを付して示す）が存在すると、振動板２０１が振動しながらトナー２０６に接触する。そのため、振動板２０１の振動に対して、トナー２０６による抵抗が加わり、振動板２０１の振動（図中に矢印Ｂ’を付して示す）が、サブホッパ２００内部にトナー２０６が存在しない場合と比較して早く減衰する。この振動の減衰の変化に基づいて、サブホッパ２００内部のトナー残量を検知することができる。 FIG. 10 is a schematic diagram schematically showing a state in which toner is held inside the sub hopper 200. As shown in FIG. 10, when the toner 206 (indicated by dots in the figure) is present inside the sub hopper 200, the diaphragm 201 vibrates and comes into contact with the toner 206. Therefore, resistance due to the toner 206 is added to the vibration of the diaphragm 201, and the vibration of the diaphragm 201 (indicated by an arrow B'in the figure) is compared with the case where the toner 206 does not exist inside the sub hopper 200. And decay quickly. Based on the change in the damping of the vibration, the remaining amount of toner inside the sub hopper 200 can be detected.

図１１は、実施形態に適用可能な、サブホッパ２００内部のトナー２０６の有無に応じたセンサ１０の出力の変化について説明するための図である。図１１は、実施形態に係る、センサ１０の出力の例を概略的に示す。図１１（ａ）および図１１（ｂ）において、縦軸はセンサ１０の出力に基づく出力値、横軸は時間ｔを示している。また、縦軸において、定常状態における基準値Ｖ0が示されている。 FIG. 11 is a diagram for explaining a change in the output of the sensor 10 depending on the presence or absence of the toner 206 inside the sub hopper 200, which is applicable to the embodiment. FIG. 11 schematically shows an example of the output of the sensor 10 according to the embodiment. In FIGS. 11A and 11B, the vertical axis represents the output value based on the output of the sensor 10, and the horizontal axis represents the time t. Further, on the vertical axis, the reference value V 0 in the steady state is shown.

なお、図１１（ａ）および図１１（ｂ）の例では、縦軸に示されるセンサ１０の出力に基づく出力値は、センサ１０と振動板２０１との距離に応じた値として示されている。すなわち、センサ１０と振動板２０１との距離が定常状態の場合より遠い場合は、出力値が基準値Ｖ0より小さくなり、近い場合は、出力値が基準値Ｖ0より大きくなる。 In the examples of FIGS. 11A and 11B, the output value based on the output of the sensor 10 shown on the vertical axis is shown as a value corresponding to the distance between the sensor 10 and the diaphragm 201. .. That is, when the distance between the sensor 10 and the diaphragm 201 is farther than in the steady state, the output value is smaller than the reference value V 0 , and when the distance is close, the output value is larger than the reference value V 0 .

図１１（ａ）は、サブホッパ２００内にトナー２０６が保持されていない場合の、センサ１０の出力の例を示す。時間ｔaにおいて、撹拌部材２０５の先端部分が重り２０２に接触し、撹拌部材２０５が回転されるに連れ、重り２０２の傾斜に沿って振動板２０１が押し込まれ、時間ｔcにおいて、撹拌部材２０５の先頭部分が重り２０２から離脱する。時間ｔaから時間ｔcまでの期間Ｔｐは、振動板２０１がセンサ１０に徐々に近付くため、センサ１０の出力に基づく出力値が振動板２０１とセンサ１０との距離に応じて上昇する。 FIG. 11A shows an example of the output of the sensor 10 when the toner 206 is not held in the sub hopper 200. At time t a , the tip portion of the stirring member 205 comes into contact with the weight 202, and as the stirring member 205 is rotated, the diaphragm 201 is pushed along the inclination of the weight 202, and at time t c , the stirring member 205 is pushed. The leading part of is separated from the weight 202. In the period Tp from the time t a to the time t c , since the diaphragm 201 gradually approaches the sensor 10, the output value based on the output of the sensor 10 increases according to the distance between the diaphragm 201 and the sensor 10.

時間ｔcにおいて撹拌部材２０５の先頭部分が重り２０２から離脱すると、振動板２０１が弾性率および重り２０２の重量に従い振動する。この振動により、振動板２０１は、定常状態の位置からセンサ１０に近付く動作と、遠ざかる動作とを、変位を減少させながら繰り返す。センサ１０の出力に基づく出力値は、振動板２０１のこの動作に応じて、基準値Ｖ0を跨いだ増減を、増減幅を減少させながら繰り返す。図１１（ａ）の例では、時間ｔcから期間Ｔｇ1を経過した時間ｔbにおいてセンサ１０の出力に基づく出力値が基準値Ｖ0に収束し、振動板２０１の振動が収まったことが分かる。 When the leading portion of the stirring member 205 is separated from the weight 202 at time t c , the diaphragm 201 vibrates according to the elastic modulus and the weight of the weight 202. Due to this vibration, the diaphragm 201 repeats the operation of approaching and moving away from the sensor 10 from the position in the steady state while reducing the displacement. The output value based on the output of the sensor 10 repeats an increase / decrease across the reference value V 0 while decreasing the increase / decrease range according to this operation of the diaphragm 201. In the example of FIG. 11A, the output value based on the output of the sensor 10 converges to the reference value V 0 at the time t b when the period T g 1 elapses from the time t c , and the vibration of the diaphragm 201 has subsided. I understand.

図１１（ｂ）は、図１０に示した如く、サブホッパ２００内にトナー２０６が保持されている場合の、センサ１０の出力の例を示す。この例では、期間Ｔｐの経過は、上述の図１１（ａ）の例と同様となっている。ここで、図１１（ｂ）の例では、時間ｔcに撹拌部材２０５の先端部が重り２０２から離脱した後、振動板２０１がトナー２０６の抵抗を受け、時間ｔbより早い時間ｔb’にて、センサ１０の出力に基づく出力値が基準値Ｖ0に収束している。この時間ｔcから時間ｔb’までの期間Ｔｇ2を計測することで、サブホッパ２００内に保持されるトナー２０６の量を推測できる。 FIG. 11B shows an example of the output of the sensor 10 when the toner 206 is held in the sub hopper 200 as shown in FIG. In this example, the course of the period Tp is the same as the example of FIG. 11A described above. Here, in the example of FIG. 11B, after the tip of the stirring member 205 is separated from the weight 202 at the time t c , the diaphragm 201 receives the resistance of the toner 206, and the time t b'earlier than the time t b '. The output value based on the output of the sensor 10 has converged to the reference value V 0 . By measuring the period Tg 2 from the time t c to the time t b ', the amount of the toner 206 held in the sub hopper 200 can be estimated.

図１２は、各実施形態に適用可能な粉体検知装置の一例のハードウェア構成を示すブロック図である。図１２において、粉体検知装置３０は、信号処理部３０００と、カウンタ３００１と、ＲＡＭ(Random Access Memory)３０１０と、ＲＯＭ(Read Only Memory)３０１１と、ＭＰＵ(Micro Processing Unit)３０１２と、データＩ／Ｆ３０１３と、駆動部３０１４と、タイマ３０１５と、通信Ｉ／Ｆ３０１６と、を含む。 FIG. 12 is a block diagram showing a hardware configuration of an example of a powder detection device applicable to each embodiment. In FIG. 12, the powder detection device 30 includes a signal processing unit 3000, a counter 3001, a RAM (Random Access Memory) 3010, a ROM (Read Only Memory) 3011, an MPU (Micro Processing Unit) 3012, and data I. / F3013, drive unit 3014, timer 3015, and communication I / F3016.

以下では、センサ１０として、上述した、コルピッツ型のＬＣ発振回路を用いた構成を適用する。センサ１０は、平面パターンコイル１１と、平面パターンコイル１１のインダクタンスＬに応じた共振周波数で発振する発振回路１２とを含む。 In the following, as the sensor 10, the configuration using the Colpitts type LC oscillation circuit described above is applied. The sensor 10 includes a planar pattern coil 11 and an oscillation circuit 12 that oscillates at a resonance frequency corresponding to the inductance L of the planar pattern coil 11.

信号処理部３０００は、センサ１０から出力された矩形波によるセンサ出力に対して、ノイズ除去など所定の信号処理を施す。カウンタ３００１は、信号処理部３０００において信号処理された矩形波を、所定の時間単位毎にカウントし、カウント値を出力する。なお、カウンタ３００１がセンサ１０の出力をカウントする時間単位は、例えば、振動板２０１および重り２０２による振動の１周期よりも短いものとする。 The signal processing unit 3000 performs predetermined signal processing such as noise reduction on the sensor output by the rectangular wave output from the sensor 10. The counter 3001 counts the rectangular wave signal-processed by the signal processing unit 3000 every predetermined time unit, and outputs the count value. The time unit in which the counter 3001 counts the output of the sensor 10 is, for example, shorter than one cycle of vibration by the diaphragm 201 and the weight 202.

ＲＡＭ３０１０は、揮発的にデータを記憶する記憶媒体であり、ＲＯＭ３０１１は、不揮発的にデータを記憶する記憶媒体である。ＭＰＵ３０１２は、例えばＲＯＭ３０１１に予め記憶されたプログラムに従い、ＲＡＭ３０１０をワークメモリとして用いて動作し、この粉体検知装置３０の全体の動作を制御する。 The RAM 3010 is a storage medium that volatilely stores data, and the ROM 3011 is a storage medium that non-volatileally stores data. The MPU 3012 operates using the RAM 3010 as a work memory according to, for example, a program stored in advance in the ROM 3011, and controls the overall operation of the powder detection device 30.

データＩ／Ｆ（インタフェース）３０１３は、粉体検知装置３０外部とのデータの入出力を行うためのインタフェースである。データＩ／Ｆ３０１３としては、粉体検知装置３０が組み込まれる画像形成装置１００に独自のインタフェースを用いてもよいし、ＵＳＢ(Universal Serial Bus)といった汎用のインタフェースを用いてもよい。 The data I / F (interface) 3013 is an interface for inputting / outputting data to / from the outside of the powder detection device 30. As the data I / F 3013, an original interface may be used for the image forming apparatus 100 in which the powder detecting apparatus 30 is incorporated, or a general-purpose interface such as USB (Universal Serial Bus) may be used.

駆動部３０１４は、ＭＰＵ３０１２の指示に従いモータ２１０（図では「Ｍ」と表示）を駆動する。モータ２１０は、撹拌部材２０５が取り付けられる回転軸２０４を回転させるためのモータである。モータ２１０は、例えばステッピングモータであって、駆動部３０１４は、例えば、ＭＰＵ３０１２の指示に従い、モータ２１０の回転方向を指示するＣＷ／ＣＣＷ信号と、モータ２１０を所定の回転角毎に回転駆動させるための駆動パルスとを生成し、生成したＣＷ／ＣＣＷ信号および駆動パルスをモータ２１０に供給する。 The drive unit 3014 drives the motor 210 (indicated as "M" in the figure) according to the instructions of the MPU 3012. The motor 210 is a motor for rotating the rotating shaft 204 to which the stirring member 205 is attached. The motor 210 is, for example, a stepping motor, and the drive unit 3014 has, for example, a CW / CCW signal indicating the rotation direction of the motor 210 and a drive unit 3014 for rotationally driving the motor 210 at predetermined rotation angles according to the instructions of the MPU 3012. The drive pulse of the above is generated, and the generated CW / CCW signal and the drive pulse are supplied to the motor 210.

タイマ３０１５は、ＭＰＵ３０１２の指示に従い時間を計測し、計測結果を出力する。通信Ｉ／Ｆ３０１６は、この粉体検知装置３０の外部の装置との通信を行うためのインタフェースである。通信Ｉ／Ｆ３０１６は、例えば、この粉体検知装置３０が組み込まれる画像形成装置１００に含まれる、粉体検知装置３０に対する上位装置との通信を行う。 The timer 3015 measures the time according to the instruction of the MPU 3012 and outputs the measurement result. The communication I / F 3016 is an interface for communicating with an external device of the powder detection device 30. The communication I / F 3016 communicates with, for example, a higher-level device for the powder detection device 30 included in the image forming device 100 in which the powder detection device 30 is incorporated.

なお、ここでは、モータ２１０がステッピングモータであるとして説明を行うが、各実施形態に適用可能なモータ２１０はステッピングモータに限定されない。すなわち、モータ２１０としては、回転の位相を制御可能であれば、他の方式のモータを適用させることができる。例えば、モータ２１０として、直流電源により駆動されるブラシレスＤＣモータを適用することができる。一例として、モータ２１０を、モータ極ペア数Ｎ、２Ｎ極（Ｎ＝１，２，…）のモータとし、駆動部３０１４は、モータ２１０に対して３相（Ｕ相、Ｖ相およびＷ相）の駆動信号を供給してモータ２１０を回転駆動する。駆動部３０１４は、ＭＰＵ３０１２の指示に従い、この駆動信号によりモータ２１０の回転を制御し、撹拌部材２０５の停留位置への移動などを行う。 Although the motor 210 will be described here as a stepping motor, the motor 210 applicable to each embodiment is not limited to the stepping motor. That is, as the motor 210, another type of motor can be applied as long as the phase of rotation can be controlled. For example, as the motor 210, a brushless DC motor driven by a DC power supply can be applied. As an example, the motor 210 is a motor having two motor pole pairs N and 2 N poles (N = 1, 2, ...), And the drive unit 3014 has three phases (U phase, V phase, and W phase) with respect to the motor 210. The drive signal of is supplied to drive the motor 210 in rotation. The drive unit 3014 controls the rotation of the motor 210 by the drive signal according to the instruction of the MPU 3012, and moves the stirring member 205 to the stop position and the like.

図１３は、各実施形態に係る粉体検知装置３０の機能を説明するための一例の機能ブロック図である。図１３において、粉体検知装置３０は、取得部３００と、検知部３０１と、推測部３０２と、計測部３０３と、判定部３０４と、を含む。これら取得部３００、検知部３０１、推測部３０２、計測部３０３および判定部３０４は、ＭＰＵ３０１２上で動作する制御プログラムにより実現される。これに限らず、取得部３００、検知部３０１、推測部３０２、計測部３０３および判定部３０４の一部または全部を、互いに協働して動作するハードウェア回路により構成してもよい。 FIG. 13 is a functional block diagram of an example for explaining the function of the powder detection device 30 according to each embodiment. In FIG. 13, the powder detection device 30 includes an acquisition unit 300, a detection unit 301, a guessing unit 302, a measurement unit 303, and a determination unit 304. The acquisition unit 300, the detection unit 301, the guessing unit 302, the measurement unit 303, and the determination unit 304 are realized by a control program operating on the MPU 3012. Not limited to this, a part or all of the acquisition unit 300, the detection unit 301, the estimation unit 302, the measurement unit 303, and the determination unit 304 may be configured by a hardware circuit that operates in cooperation with each other.

取得部３００は、センサ１０の出力に基づく出力値を取得する。この出力値は上述したように、センサ１０から出力された矩形波をカウントしたカウント値について、時系列に従い順次に求めた差分の値である。すなわち、センサ１０の出力に基づく出力値は、振動板２０１が定常状態にある場合には一定値（例えば「０」）となり、振動状態にある場合には、当該一定値を跨いで振動する値となる。換言すれば、センサ１０の出力に基づく出力値は、定常状態では一定値であり、振動状態では、当該一定値より高い値と低い値とを繰り返すことになる。 The acquisition unit 300 acquires an output value based on the output of the sensor 10. As described above, this output value is a difference value obtained sequentially in chronological order with respect to the count value obtained by counting the rectangular wave output from the sensor 10. That is, the output value based on the output of the sensor 10 is a constant value (for example, "0") when the diaphragm 201 is in a steady state, and is a value that vibrates across the constant value when the diaphragm 201 is in a vibrating state. Will be. In other words, the output value based on the output of the sensor 10 is a constant value in the steady state, and in the vibration state, a value higher than the constant value and a value lower than the constant value are repeated.

検知部３０１は、取得部３００に取得された出力値に基づき、振動板２０１の変位を検知する。推測部３０２は、検知部３０１により検知された振動板２０１の変位に基づき、サブホッパ２００内に保持されるトナー２０６の量を推測する。例えば、推測部３０２は、振動板２０１の変位に基づき振動板２０１の振動を検知し、当該振動が収まるまでの時間に基づき、少なくともサブホッパ２００内に保持されるトナー２０６の有無を推測する。 The detection unit 301 detects the displacement of the diaphragm 201 based on the output value acquired by the acquisition unit 300. The guessing unit 302 estimates the amount of toner 206 held in the sub hopper 200 based on the displacement of the diaphragm 201 detected by the detecting unit 301. For example, the estimation unit 302 detects the vibration of the diaphragm 201 based on the displacement of the diaphragm 201, and estimates the presence or absence of at least the toner 206 held in the sub hopper 200 based on the time until the vibration is settled.

計測部３０３は、検知部３０１が振動板２０１の所定の変位を検知したタイミングに応じて時間の計測を行う。判定部３０４は、計測部３０３に計測された時間と、検知部３０１により検知された振動板２０１の変位とに基づき、撹拌部材２０５がサブホッパ２００内で正常に機能しているか否かを判定する。 The measuring unit 303 measures the time according to the timing when the detecting unit 301 detects a predetermined displacement of the diaphragm 201. The determination unit 304 determines whether or not the stirring member 205 is functioning normally in the sub hopper 200 based on the time measured by the measurement unit 303 and the displacement of the diaphragm 201 detected by the detection unit 301. ..

図１４および図１５を用いて、各実施形態に適用可能なトナー量検出処理について説明する。図１４は、各実施形態に適用可能なトナー量検出処理を示す一例のフローチャートである。図１５は、上述した図１１（ａ）および図１１（ｂ）と対応する図であって、縦軸はセンサ１０のセンサ出力に基づく出力値、横軸は時間ｔを示している。また、縦軸において、定常状態における基準値Ｖ0が示されている。縦軸に示される出力値は、振動板２０１の変位に対応する値である。 A toner amount detection process applicable to each embodiment will be described with reference to FIGS. 14 and 15. FIG. 14 is an example flowchart showing the toner amount detection process applicable to each embodiment. FIG. 15 is a diagram corresponding to FIGS. 11 (a) and 11 (b) described above, in which the vertical axis represents an output value based on the sensor output of the sensor 10 and the horizontal axis represents time t. Further, on the vertical axis, the reference value V 0 in the steady state is shown. The output value shown on the vertical axis is a value corresponding to the displacement of the diaphragm 201.

図１４（ａ）は、各実施形態に適用可能な、センサ１０のセンサ出力に基づく検知処理の一例のフローチャートである。また、図１４（ｂ）は、各実施形態に適用可能なトナー量推定処理を示す一例のフローチャートである。なお、この図１４（ｂ）のフローチャートによる処理は、上述した図１４（ａ）のフローチャートによる処理と並行して実行される。 FIG. 14A is a flowchart of an example of the detection process based on the sensor output of the sensor 10, which can be applied to each embodiment. Further, FIG. 14B is an example flowchart showing the toner amount estimation process applicable to each embodiment. The process according to the flowchart of FIG. 14 (b) is executed in parallel with the process according to the flowchart of FIG. 14 (a) described above.

先ず、図１４（ａ）のフローチャートによる処理について説明する。ステップＳ１０で、取得部３００は、センサ１０から一定時間範囲に出力されたセンサ出力に基づく出力値を取得する。取得部３００は、一定時間範囲に含まれる複数の出力値を検知部３０１に渡す。 First, the process according to the flowchart of FIG. 14A will be described. In step S10, the acquisition unit 300 acquires an output value based on the sensor output output from the sensor 10 within a certain time range. The acquisition unit 300 passes a plurality of output values included in a fixed time range to the detection unit 301.

取得部３００がセンサ１０の出力に基づく出力値を取得する一定時間範囲は、振動板２０１の振動特性を考慮した上で、モータ２１０の回転に応じたセンサ１０によるセンサ出力の上昇値や、振動板２０１によるセンサ出力の変動を誤検出しない範囲で設定することが好ましい。例えば、当該一定時間範囲を、振動板２０１が振動する周期の１／４程度の時間範囲とすることが考えられる。 In the fixed time range in which the acquisition unit 300 acquires the output value based on the output of the sensor 10, the increase value of the sensor output by the sensor 10 according to the rotation of the motor 210 and the vibration are taken into consideration in consideration of the vibration characteristics of the diaphragm 201. It is preferable to set it within a range in which the fluctuation of the sensor output due to the plate 201 is not erroneously detected. For example, it is conceivable that the fixed time range is set to a time range of about 1/4 of the period in which the diaphragm 201 vibrates.

次のステップＳ１１で、検知部３０１は、取得部３００から渡された出力値に基づき、取得部３００がセンサ１０の出力に基づく出力値を取得した時間範囲内における出力値の極大および極小のピークを検知し、検知されたピークに基づき振動板２０１の変位の振幅を求める。より具体的には、検知部３０１は、出力値の、時系列で隣接するピークの差分の絶対値を、振動板２０１の変位の振幅に対応する値として求める。 In the next step S11, the detection unit 301 has the maximum and minimum peaks of the output value within the time range in which the acquisition unit 300 has acquired the output value based on the output of the sensor 10 based on the output value passed from the acquisition unit 300. Is detected, and the amplitude of the displacement of the diaphragm 201 is obtained based on the detected peak. More specifically, the detection unit 301 obtains the absolute value of the difference between the peaks adjacent to each other in time series as the value corresponding to the amplitude of the displacement of the diaphragm 201.

ステップＳ１１の処理の後、処理がステップＳ１０に戻され、次の一定時間範囲について、処理が実行される。この、次の一定時間範囲は、処理が終了した一定時間範囲と重複する期間を含んでいてもよい。このように、検知処理は、循環的に実行される。 After the process of step S11, the process is returned to step S10, and the process is executed for the next fixed time range. This next fixed time range may include a period overlapping with the fixed time range at which the processing is completed. In this way, the detection process is executed cyclically.

次に、図１４（ｂ）に示されるフローチャートによる処理について説明する。ステップＳ２０で、検知部３０１は、図１４（ａ）のフローチャートのステップＳ１０において、センサ１０の出力に基づく振動板２０１の変位の振幅について、閾値Ｗthを超える振幅Ｗxが検知されたか否かを判定する。検知部３０１は、検知されていないと判定した場合（ステップＳ２０、「Ｎｏ」）、処理をステップＳ２０に戻す。 Next, the process according to the flowchart shown in FIG. 14B will be described. In step S20, the detection unit 301 detects whether or not an amplitude W x exceeding the threshold value W th is detected for the displacement amplitude of the diaphragm 201 based on the output of the sensor 10 in step S10 of the flowchart of FIG. 14 (a). Is determined. When the detection unit 301 determines that the detection has not been performed (step S20, "No"), the detection unit 301 returns the process to step S20.

一方、検知部３０１は、ステップＳ２０で閾値Ｗthを超える振幅Ｗxが検知されたと判定した場合（ステップＳ２０、「Ｙｅｓ」）、処理をステップＳ２１に移行させる。この、閾値Ｗthを超える振幅Ｗxが検知されたことで、撹拌部材２０５が振動板２０１を弾いたと判定できる。また、この振幅Ｗxが検知された位置（時間）が、撹拌部材２０５が振動板２０１を弾いたタイミングであると見做すことができる。 On the other hand, when the detection unit 301 determines that the amplitude W x exceeding the threshold value W th is detected in step S20 (step S20, “Yes”), the detection unit 301 shifts the process to step S21. When the amplitude W x exceeding the threshold value W th is detected, it can be determined that the stirring member 205 has played the diaphragm 201. Further, the position (time) at which the amplitude W x is detected can be regarded as the timing at which the stirring member 205 flicks the diaphragm 201.

図１５を用いて、実施形態に係る、ステップＳ２０での閾値Ｗthに基づく判定について説明する。図１５は、上述した図１１（ａ）および図１１（ｂ）と対応する図であって、縦軸はセンサ１０のセンサ出力に基づく出力値、横軸は時間ｔを示している。また、縦軸において、定常状態における基準値Ｖ0が示されている。 A determination based on the threshold value W th in step S20 according to the embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a diagram corresponding to FIGS. 11 (a) and 11 (b) described above, in which the vertical axis represents an output value based on the sensor output of the sensor 10 and the horizontal axis represents time t. Further, on the vertical axis, the reference value V 0 in the steady state is shown.

図１５の時間ｔaは、撹拌部材２０５の先端部が重り２０２に接触したタイミングを示している。時間ｔaにおいて、撹拌部材２０５の回転に伴い、重り２０２が撹拌部材２０５の先端部によりセンサ１０の方向に押し込まれて振動板２０１がセンサ１０に接近し、センサ１０の出力に基づく出力値が基準値Ｖ0から上昇を開始する。すなわち、センサ１０の出力に基づく出力値は、時間ｔaを変位開始点として変位を開始する。 The time ta in FIG. 15 indicates the timing at which the tip end portion of the stirring member 205 comes into contact with the weight 202. At time ta , as the stirring member 205 rotates, the weight 202 is pushed in the direction of the sensor 10 by the tip of the stirring member 205, the diaphragm 201 approaches the sensor 10, and the output value based on the output of the sensor 10 is obtained. The rise starts from the reference value V 0 . That is, the output value based on the output of the sensor 10 starts the displacement with the time ta as the displacement start point.

検知部３０１は、現在（時間ｔ1とする）と、現在から一定時間遡った時間ｔ0との間の時間範囲の出力値の極大および極小のピークを求める。 The detection unit 301 obtains the maximum and minimum peaks of the output value in the time range between the present (time t 1 ) and the time t 0 that goes back a certain time from the present.

例えば、検知部３０１は、取得部３００から渡された、時間ｔ0と時間ｔ1との間の各出力値について、時系列で隣接する出力値の差分を時系列に沿って計算して求める。検知部３０１は、求めた差分の正負の符号が反転する位置を、出力値の極大点あるいは極小点として取得し、これら極大点および極小点の出力値を取得する。図１５の例では、時間ｔ0と時間ｔ1との間において、極大点Ｐ0が取得されている。また、図１５において矢印にて示されるように、時間ｔの経過に伴い時間ｔ1およびｔ0もそれぞれ移動し、移動した時間ｔ1およびｔ0の間において、極小点Ｐ1が取得されている。 For example, the detection unit 301 calculates and obtains the difference between the output values adjacent to each other in the time series for each output value between the time t 0 and the time t 1 passed from the acquisition unit 300. .. The detection unit 301 acquires the position where the positive and negative signs of the obtained difference are inverted as the maximum point or the minimum point of the output value, and acquires the output values of these maximum points and the minimum points. In the example of FIG. 15, the maximum point P 0 is acquired between the time t 0 and the time t 1 . Further, as shown by an arrow in FIG. 15, the times t 1 and t 0 also move with the passage of the time t, and the minimum point P 1 is acquired between the moved times t 1 and t 0 , respectively. There is.

検知部３０１は、時系列上で隣接する極大点および極小点それぞれの出力値の差分を求め、この差分の絶対値を、振動による振動板２０１の変位の振幅として検知する。図１５の例では、振動による振動板２０１の変位の振幅として検知された差分｜Ｐ0－Ｐ1｜が、閾値Ｗthを超える振幅Ｗxとして検知される。 The detection unit 301 obtains the difference between the output values of the maximum points and the minimum points adjacent to each other in the time series, and detects the absolute value of the difference as the amplitude of the displacement of the diaphragm 201 due to vibration. In the example of FIG. 15, the difference | P 0 − P 1 | detected as the amplitude of the displacement of the diaphragm 201 due to vibration is detected as the amplitude W x exceeding the threshold value W th .

一方、他の極大および極小点Ｐ2～Ｐ6に関し、差分｜Ｐ1－Ｐ2｜、差分｜Ｐ2－Ｐ3｜、差分｜Ｐ3－Ｐ4｜、差分｜Ｐ4－Ｐ5｜、差分｜Ｐ5－Ｐ6｜は、何れも閾値Ｗthを超えないため、撹拌部材２０５が振動板２０１を弾いたタイミングとして検知されない。 On the other hand, regarding the other maximum and minimum points P2 to P6 , the difference | P1 - P2 | , the difference | P2 - P3 |, the difference | P3 - P4 |, the difference | P4 - P5 | Since none of the differences | P 5 − P 6 | exceeds the threshold value W th , it is not detected as the timing when the stirring member 205 hits the diaphragm 201.

なお、振幅Ｗxが検知された際に、当該振幅Ｗxが検知された位置から所定回転角だけモータ２１０を回転させて停止させることができる。これにより、振動板２０１を弾いた撹拌部材２０５が、振動板２０１に接触したまま停止し、撹拌部材２０５が変形してしまうことを回避することができる。また、撹拌部材２０５が振動板２０１（重り２０２）を弾いたことを検出した後に撹拌部材２０５の回転を停止させておき、センサ１０によるセンサ出力の出力値のピークを継続して検知することで、撹拌部材２０５が振動板２０１を弾いたタイミングをより高精度に検出できる。 When the amplitude W x is detected, the motor 210 can be rotated and stopped by a predetermined rotation angle from the position where the amplitude W x is detected. As a result, it is possible to prevent the stirring member 205 that has repelled the diaphragm 201 from stopping while in contact with the diaphragm 201 and deforming the stirring member 205. Further, after detecting that the stirring member 205 has hit the diaphragm 201 (weight 202), the rotation of the stirring member 205 is stopped, and the peak of the output value of the sensor output by the sensor 10 is continuously detected. , The timing at which the stirring member 205 hits the diaphragm 201 can be detected with higher accuracy.

ステップＳ２１で、推測部３０２は、検知部３０１による検知結果に基づき、センサ１０によるセンサ出力が安定したか否かを判定する。例えば、推測部３０２は、検知部３０１により求められた、センサ出力の出力値における極大点および極小点の差分が所定値以下になった場合に、センサ出力が安定したと判定する。これは、振動板２０１の振動が収まったことを意味する。推測部３０２は、センサ出力が安定してないと判定した場合（ステップＳ２１、「Ｎｏ」）、処理をステップＳ２１に戻す。 In step S21, the guessing unit 302 determines whether or not the sensor output by the sensor 10 is stable based on the detection result by the detection unit 301. For example, the guessing unit 302 determines that the sensor output is stable when the difference between the maximum point and the minimum point in the output value of the sensor output obtained by the detection unit 301 is equal to or less than a predetermined value. This means that the vibration of the diaphragm 201 has subsided. When the guessing unit 302 determines that the sensor output is not stable (step S21, “No”), the process returns to step S21.

一方、推測部３０２は、センサ出力が安定したと判定した場合（ステップＳ２１、「Ｙｅｓ」）、処理をステップＳ２２に移行させる。図１５の例では、推測部３０２は、センサ出力の出力値が基準値Ｖ0に収束する時間ｔbで、センサ出力が安定したと判定している。 On the other hand, when the guessing unit 302 determines that the sensor output is stable (step S21, “Yes”), the guessing unit 302 shifts the process to step S22. In the example of FIG. 15, the guessing unit 302 determines that the sensor output is stable at the time t b at which the output value of the sensor output converges to the reference value V 0 .

ステップＳ２２で、推測部３０２は、ステップＳ２０で検知された振幅Ｗxに対応する時間から、ステップＳ２１でセンサ出力が安定したと判定されるまでの時間Ｔxを取得する。次のステップＳ２３で、推測部３０２は、ステップＳ２２で取得した時間Ｔxが、予め定められた閾値時間Ｔth以下であるか否かを判定する。推測部３０２は、ステップＳ２３で時間Ｔxが閾値時間Ｔthを超えると判定した場合（ステップＳ２３、「Ｎｏ」）、処理をステップＳ２０に戻す。 In step S22, the guessing unit 302 acquires the time T x from the time corresponding to the amplitude W x detected in step S20 until the sensor output is determined to be stable in step S21. In the next step S23, the guessing unit 302 determines whether or not the time T x acquired in step S22 is equal to or less than the predetermined threshold time T th . When the guessing unit 302 determines in step S23 that the time T x exceeds the threshold time T th (step S23, “No”), the process returns to step S20.

一方、推測部３０２は、時間Ｔxが閾値時間Ｔth以下であると判定した場合（ステップＳ２３、「Ｙｅｓ」）、処理をステップＳ２４に移行させる。ステップＳ２４で、推測部３０２は、サブホッパ２００内のトナー２０６が無くなったと判定し、これにより、トナーボトル１１７内のトナーも無くなったとして、トナー切れ通知を出力する。このトナー切れ通知は、例えばデータＩ／Ｆ３０１３を介して粉体検知装置３０の外部に出力される。 On the other hand, when the guessing unit 302 determines that the time T x is equal to or less than the threshold time T th (step S23, “Yes”), the guessing unit 302 shifts the process to step S24. In step S24, the guessing unit 302 determines that the toner 206 in the sub hopper 200 has run out, and outputs a toner out notification assuming that the toner in the toner bottle 117 has also run out. This toner out notification is output to the outside of the powder detection device 30 via, for example, the data I / F 3013.

ステップＳ２４の処理の後、処理がステップＳ２０に戻される。 After the processing in step S24, the processing is returned to step S20.

このように、各実施形態に係る粉体検知装置３０は、振動板２０１が撹拌部材２０５に弾かれて振動を開始するタイミングを、振動板２０１の変位を検知するセンサ１０の出力値に基づき、振動板２０１の変位の振幅Ｗxが閾値Ｗthを超えたか否かに応じて決定している。これにより、各実施形態に係る粉体検知装置３０は、サブホッパ２００内のトナー量の検出を行うために振動板２０１の振動の検知を開始する位置を、簡易な構成で決定することが可能である。 As described above, the powder detection device 30 according to each embodiment determines the timing at which the diaphragm 201 is repelled by the stirring member 205 to start vibration based on the output value of the sensor 10 that detects the displacement of the diaphragm 201. It is determined according to whether or not the displacement amplitude W x of the diaphragm 201 exceeds the threshold value W th . Thereby, the powder detection device 30 according to each embodiment can determine the position where the vibration detection of the diaphragm 201 is started in order to detect the toner amount in the sub hopper 200 with a simple configuration. be.

なお、ここでは、推測部３０２がサブホッパ２００内のトナー２０６の有無の判定を行うように説明したが、これはこの例に限定されない。例えば、推測部３０２は、時間Ｔxに基づきサブホッパ２００内のトナー２０６の量を判定することも可能である。 Although it has been described here that the guessing unit 302 determines the presence or absence of the toner 206 in the sub hopper 200, this is not limited to this example. For example, the guessing unit 302 can also determine the amount of toner 206 in the sub hopper 200 based on the time T x .

また、上述では、推測部３０２は、センサ１０の出力に基づく出力値が所定以内に収まったか否かに基づき、サブホッパ２００内のトナー２０６の有無の判定を行うように説明したが、これはこの例に限定されない。例えば、特許文献２に記載されるように、当該出力値の減衰率に基づきトナー２０６の有無の判定を行ってもよい。 Further, in the above description, the guessing unit 302 has been described so as to determine the presence or absence of the toner 206 in the sub hopper 200 based on whether or not the output value based on the output of the sensor 10 is within a predetermined range. Not limited to the example. For example, as described in Patent Document 2, the presence or absence of the toner 206 may be determined based on the attenuation rate of the output value.

［第１の実施形態］
次に、第１の実施形態について説明する。第１の実施形態では、検知部３０１の検知結果に基づき、撹拌部材２０５が振動板２０１を弾いたと判定されたタイミングから、次に撹拌部材２０５が振動板２０１を弾いたと判定されたタイミングまでの時間を計測し、計測された時間が撹拌部材２０５が１回転する周期に対応する時間範囲に含まれる場合に、撹拌部材２０５が正常に機能していると判定する。一方、計測された時間が当該周期に対応する時間範囲に含まれない場合、撹拌部材２０５が正常に機能していないと判定する。 [First Embodiment]
Next, the first embodiment will be described. In the first embodiment, from the timing when the stirring member 205 is determined to have played the diaphragm 201 to the timing when the stirring member 205 is determined to have hit the diaphragm 201 based on the detection result of the detection unit 301. The time is measured, and when the measured time is included in the time range corresponding to the cycle in which the stirring member 205 makes one rotation, it is determined that the stirring member 205 is functioning normally. On the other hand, if the measured time is not included in the time range corresponding to the cycle, it is determined that the stirring member 205 is not functioning normally.

この、撹拌部材２０５が正常に機能していないと判定される状態は、サブホッパ２００が故障している状態であるということができ、撹拌部材２０５や回転軸２０４の損傷、振動板２０１の損傷など、様々な要因が考えられる。例えば、撹拌部材２０５や回転軸２０４が損傷している場合には、撹拌部材２０５が正常の周期で振動板２０１を弾くことが困難となり、また、撹拌部材２０５によるサブホッパ２００内のトナー２０６の掻き出しを正常に実行することも難しくなる。さらに、振動板２０１が損傷している場合には、撹拌部材２０５によるトナー２０６の掻き出しは実行可能であるものの、撹拌部材２０５により振動板２０１が弾かれたことを正常に検知することが難しく、サブホッパ２００内のトナー２０６の量を推測することが困難となる。 The state in which it is determined that the stirring member 205 is not functioning normally can be said to be a state in which the sub hopper 200 is out of order, such as damage to the stirring member 205 and the rotating shaft 204, damage to the diaphragm 201, and the like. , Various factors can be considered. For example, when the stirring member 205 or the rotating shaft 204 is damaged, it becomes difficult for the stirring member 205 to repel the diaphragm 201 at a normal cycle, and the stirring member 205 scrapes out the toner 206 in the sub hopper 200. It also becomes difficult to execute normally. Further, when the diaphragm 201 is damaged, the toner 206 can be scraped out by the stirring member 205, but it is difficult to normally detect that the diaphragm 201 has been flipped by the stirring member 205. It becomes difficult to estimate the amount of toner 206 in the sub hopper 200.

すなわち、第１の実施形態においては、判定部３０４は、検知部３０１により検知された振動板２０１の第１の変位および第２の変位がそれぞれ撹拌部材２０５が振動板２０１を弾く動作を示す場合に、当該第１の変位および第２の変位が上述した所定の条件を満たして検知されたものとする。判定部３０４は、これら所定の条件を満たして検知された第１の変位および第２の変位の間の時間が撹拌部材２０５が１回転する周期に対応する時間である場合に、撹拌部材２０５が正常に機能していると判定する。 That is, in the first embodiment, the determination unit 304 indicates that the first displacement and the second displacement of the diaphragm 201 detected by the detection unit 301 indicate the operation of the stirring member 205 to repel the diaphragm 201, respectively. In addition, it is assumed that the first displacement and the second displacement are detected by satisfying the above-mentioned predetermined conditions. When the time between the first displacement and the second displacement detected satisfying these predetermined conditions is the time corresponding to the cycle in which the stirring member 205 makes one rotation, the determination unit 304 sets the stirring member 205. Judge that it is functioning normally.

図１６を用いて、第１の実施形態の処理についてより具体的に説明する。図１６（ａ）は、上述した図１５に対応し、縦軸はセンサ１０の出力に基づく出力値、横軸は時間ｔを示している。また、縦軸において、定常状態における基準値Ｖ0が示されている。図１６（ｂ）は、検知部３０１の検知結果に基づく、撹拌部材２０５の回転周期の検知出力の例を示す。 The processing of the first embodiment will be described more specifically with reference to FIG. FIG. 16A corresponds to FIG. 15 described above, and the vertical axis shows the output value based on the output of the sensor 10, and the horizontal axis shows the time t. Further, on the vertical axis, the reference value V 0 in the steady state is shown. FIG. 16B shows an example of the detection output of the rotation cycle of the stirring member 205 based on the detection result of the detection unit 301.

図１６（ａ）において、センサ１０の出力に基づく出力値の極大点Ｐ0と、極小点Ｐ1との差分の絶対値である振幅Ｗxが閾値Ｗthを超え、撹拌部材２０５が振動板２０１を弾いたと判定できる。より詳細には、極小点Ｐ1が検知された時点で、閾値Ｗthを超えた振幅Ｗxが確定し、振動板２０１が弾かれたと判定できる。検知部３０１は、図１６（ｂ）に示すように、この振幅Ｗxが確定した極小点Ｐ1のタイミングに対応したタイミングで、回転周期検知出力において「ＯＮ」を示すパルス（ＯＮパルスと呼ぶ）を出力する。 In FIG. 16A, the amplitude W x , which is the absolute value of the difference between the maximum point P 0 and the minimum point P 1 of the output value based on the output of the sensor 10, exceeds the threshold value W th , and the stirring member 205 is a diaphragm. It can be determined that the 201 has been played. More specifically, when the minimum point P 1 is detected, the amplitude W x exceeding the threshold value W th is determined, and it can be determined that the diaphragm 201 has been flipped. As shown in FIG. 16B, the detection unit 301 has a pulse (referred to as an ON pulse) indicating “ON” in the rotation cycle detection output at a timing corresponding to the timing of the minimum point P1 in which the amplitude W x is fixed. ) Is output.

なお、極小点Ｐ1は、極小点Ｐ1のタイミングを挟む時間ｔ0およびｔ1の間の出力値に基づき検知される。したがって、図１６（ａ）および図１６（ｂ）では、ＯＮパルスの立ち上がりエッジが極小点Ｐ1と同時であるように記載されているが、実際には、極小点Ｐ1を検知するために出力値を遡る起点となる時間ｔ1に対応するタイミングで、ＯＮパルスが立ち上がることになる。この極小点Ｐ1に対応するＯＮパルスを、第１のＯＮパルスとする。 The minimum point P 1 is detected based on the output value between the times t 0 and t 1 that sandwich the timing of the minimum point P 1 . Therefore, in FIGS. 16 (a) and 16 (b), it is described that the rising edge of the ON pulse coincides with the minimum point P 1 , but in reality, in order to detect the minimum point P 1 . The ON pulse rises at the timing corresponding to the time t 1 which is the starting point of tracing back the output value. The ON pulse corresponding to this minimum point P 1 is defined as the first ON pulse.

振動による振動板２０１の変位の振幅は、極大点Ｐ0および極小点Ｐ1以降、徐々に減衰し、時間ｔbで基準値Ｖ0に収束する。撹拌部材２０５が正常に機能している場合、時間ｔbから所定時間の経過後に、撹拌部材２０５の先端部による振動板２０１（重り２０２）に再び接触することにより振動板２０１が変位を開始する（時間ｔa’）。そして、撹拌部材２０５により振動板２０１が弾かれ、差分の絶対値（振幅Ｗx’）が閾値Ｗthを超える極大点Ｐ0’および極小点Ｐ1’が検知される。検知部３０１は、上述と同様に、この極小点Ｐ1’のタイミングに対応したタイミングで、ＯＮパルスを出力する。この極小点Ｐ1’に対応するＯＮパルスを第２のＯＮパルスとする。 The amplitude of the displacement of the diaphragm 201 due to the vibration gradually attenuates after the maximum point P 0 and the minimum point P 1 , and converges to the reference value V 0 at time t b . When the stirring member 205 is functioning normally, the diaphragm 201 starts to be displaced by recontacting the diaphragm 201 (weight 202) by the tip of the stirring member 205 after a predetermined time has elapsed from the time tb . (Time ta '). Then, the diaphragm 201 is repelled by the stirring member 205, and the maximum point P 0'and the minimum point P 1'where the absolute value of the difference (amplitude W x ') exceeds the threshold value W th are detected. Similar to the above, the detection unit 301 outputs an ON pulse at a timing corresponding to the timing of the minimum point P 1 '. The ON pulse corresponding to this minimum point P 1'is defined as the second ON pulse.

計測部３０３は、第１のＯＮパルスと第２のＯＮパルスとの間の時間Ｔｃ1を計測する。撹拌部材２０５が正常に機能している場合、この時間Ｔｃ1は、撹拌部材２０５の回転周期と対応する値となる。判定部３０４は、計測部３０３により計測された時間Ｔｃ1が、予め記憶する撹拌部材２０５の回転周期に対応する時間、すなわち、撹拌部材２０５が１回転する時間に対して予め定められた範囲内の時間であれば、撹拌部材２０５が正常に機能していると判定する。一方、計測された時間Ｔｃ1が撹拌部材２０５の回転周期に対応する時間に対して予め定められた範囲外の時間であれば、撹拌部材２０５が正常に機能していないと判定する。 The measuring unit 303 measures the time Tc 1 between the first ON pulse and the second ON pulse. When the stirring member 205 is functioning normally, this time Tc 1 becomes a value corresponding to the rotation cycle of the stirring member 205. The determination unit 304 is within a predetermined range with respect to the time in which the time Tc 1 measured by the measurement unit 303 corresponds to the rotation cycle of the stirring member 205 stored in advance, that is, the time in which the stirring member 205 rotates once. If the time is, it is determined that the stirring member 205 is functioning normally. On the other hand, if the measured time Tc 1 is a time outside the predetermined range with respect to the time corresponding to the rotation cycle of the stirring member 205, it is determined that the stirring member 205 is not functioning normally.

図１７は、第１の実施形態に係る、判定部３０４による判定処理を示す一例のフローチャートである。なお、図１７のフローチャートによる処理は、スタートからエンドまでの処理をループとして繰り返して実行するものとする。 FIG. 17 is an example flowchart showing the determination process by the determination unit 304 according to the first embodiment. In the process according to the flowchart of FIG. 17, the process from the start to the end is repeatedly executed as a loop.

ステップＳ１００で、判定部３０４は、撹拌部材２０５を回転させるモータ２１０が駆動中か否かを判定する。判定部３０４は、モータ２１０が駆動中ではないと判定した場合（ステップＳ１００、「Ｎｏ」）、処理をステップＳ１０１に移行させる。 In step S100, the determination unit 304 determines whether or not the motor 210 for rotating the stirring member 205 is being driven. When the determination unit 304 determines that the motor 210 is not being driven (step S100, "No"), the determination unit 304 shifts the process to step S101.

ステップＳ１０１で、判定部３０４は、振動板２０１が弾かれたか否かを判定する。例えば、判定部３０４は、検知部３０１の検知結果に基づき、センサ１０の出力に基づき、差分の絶対値が閾値Ｗthを超える振幅Ｗxとなる、時系列上で隣接する極大点Ｐ0および極小点Ｐ1が検知された場合に、極小点Ｐ1のタイミングで振動板２０１が弾かれたと判定する。 In step S101, the determination unit 304 determines whether or not the diaphragm 201 has been flipped. For example, the determination unit 304 has an amplitude W x in which the absolute value of the difference exceeds the threshold value W th based on the detection result of the detection unit 301, and the maximum points P 0 adjacent to each other in the time series. When the minimum point P 1 is detected, it is determined that the diaphragm 201 is flipped at the timing of the minimum point P 1 .

判定部３０４は、振動板２０１が弾かれた、すなわち、当該極大点Ｐ0および極小点Ｐ1が検知されたと判定した場合（ステップＳ１０１、「Ｙｅｓ」）、処理をステップＳ１１０に移行させ、撹拌部材２０５の状態が異常であり正常に機能していないと判定する。判定部３０４は、ステップＳ１１０において、撹拌部材２０５の状態が異常である旨を、例えば上位装置に通知することができる。一方、判定部３０４は、振動板２０１が弾かれていないと判定した場合（ステップＳ１０１、「Ｎｏ」）、処理をステップＳ１００に戻す。 When the determination unit 304 determines that the diaphragm 201 has been flipped, that is, the maximum point P 0 and the minimum point P 1 have been detected (step S101, “Yes”), the process is shifted to step S110 and stirring is performed. It is determined that the state of the member 205 is abnormal and is not functioning normally. In step S110, the determination unit 304 can notify, for example, a higher-level device that the state of the stirring member 205 is abnormal. On the other hand, when the determination unit 304 determines that the diaphragm 201 has not been flipped (step S101, "No"), the process returns to step S100.

判定部３０４は、ステップＳ１００でモータ２１０が駆動中であると判定した場合（ステップＳ１００、「Ｙｅｓ」）、処理をステップＳ１０２に移行させる。ステップＳ１０２で、判定部３０４は、振動板２０１が弾かれたか否かを判定する。判定部３０４は、弾かれていないと判定した場合（ステップＳ１０２、「Ｎｏ」）、処理をステップＳ１０３に移行させる。 When the determination unit 304 determines in step S100 that the motor 210 is being driven (step S100, “Yes”), the determination unit 304 shifts the process to step S102. In step S102, the determination unit 304 determines whether or not the diaphragm 201 has been flipped. When the determination unit 304 determines that it has not been played (step S102, "No"), the determination unit 304 shifts the process to step S103.

ステップＳ１０３で、判定部３０４は、計測部３０３の計測結果に基づき、所定時間が経過したか否かを判定する。判定部３０４は、例えば、ステップＳ１００からステップＳ１０２に処理が移行した時点からの時間を判定対象とし、所定時間を、撹拌部材２０５の１回転の周期に対応する時間に対して後述する予め定められた時間範囲を超える時間として、ステップＳ１０３の判定を行う。 In step S103, the determination unit 304 determines whether or not a predetermined time has elapsed based on the measurement result of the measurement unit 303. The determination unit 304, for example, sets the time from the time when the process shifts from step S100 to step S102 as the determination target, and sets a predetermined time in advance with respect to the time corresponding to one rotation cycle of the stirring member 205, which will be described later. The determination in step S103 is performed as the time exceeding the time range.

所定時間は、すなわち、「１回転の周期に対応する時間＋予め定められた時間範囲の正値」である。例えば、当該時間範囲が撹拌部材２０５の１回転の周期に対して±５％の時間であった場合、当該１回転の周期の時間に、１回転の周期の５％の時間を加えた時間となる。これに限らず、所定時間を、当該１回転の周期の時間の１．５倍や２倍の時間としてもよい。 The predetermined time is, that is, "time corresponding to the cycle of one rotation + a positive value in a predetermined time range". For example, when the time range is ± 5% of the cycle of one rotation of the stirring member 205, the time is the time obtained by adding the time of 5% of the cycle of one rotation to the time of the cycle of one rotation. Become. Not limited to this, the predetermined time may be 1.5 times or twice the time of the cycle of the one rotation.

判定部３０４は、所定時間が経過していないと判定した場合（ステップＳ１０３、「Ｎｏ」）、処理をステップＳ１０２に戻す。一方、判定部３０４は、所定時間が経過したと判定した場合（ステップＳ１０３、「Ｙｅｓ」）、処理をステップＳ１１０に移行させ、撹拌部材２０５の状態が異常であると判定する。 When the determination unit 304 determines that the predetermined time has not elapsed (step S103, "No"), the determination unit 304 returns the process to step S102. On the other hand, when it is determined that the predetermined time has elapsed (step S103, "Yes"), the determination unit 304 shifts the process to step S110 and determines that the state of the stirring member 205 is abnormal.

判定部３０４は、ステップＳ１０２で振動板２０１が弾かれたと判定した場合（ステップＳ１０２、「Ｙｅｓ」）、処理をステップＳ１０４に移行させる。ステップＳ１０４で、判定部３０４は、計測部３０３による計測結果に基づき、ステップＳ１０２で振動板２０１が弾かれたと判定してから上述の所定時間が経過したか否かを判定する。判定部３０４は、所定時間が経過したと判定した場合（ステップＳ１０４、「Ｙｅｓ」）、処理をステップＳ１１０に移行させ、撹拌部材２０５の状態が異常であると判定する。 When the determination unit 304 determines that the diaphragm 201 has been flipped in step S102 (step S102, “Yes”), the determination unit 304 shifts the process to step S104. In step S104, the determination unit 304 determines whether or not the above-mentioned predetermined time has elapsed after determining that the diaphragm 201 has been flipped in step S102, based on the measurement result by the measurement unit 303. When the determination unit 304 determines that the predetermined time has elapsed (step S104, "Yes"), the determination unit 304 shifts the process to step S110 and determines that the state of the stirring member 205 is abnormal.

判定部３０４は、ステップＳ１０４で所定時間が経過していないと判定した場合（ステップＳ１０４、「Ｎｏ」）、処理をステップＳ１０５に移行させる。ステップＳ１０５で、判定部３０４は、振動板２０１が弾かれたか否かを判定する。判定部３０４は、振動板２０１が弾かれていないと判定した場合（ステップＳ１０５、「Ｎｏ」）、処理をステップＳ１０４に戻す。一方、判定部３０４は、振動板２０１が弾かれたと判定した場合（ステップＳ１０５、「Ｙｅｓ」）、処理をステップＳ１０６に移行させる。 When the determination unit 304 determines in step S104 that the predetermined time has not elapsed (step S104, "No"), the determination unit 304 shifts the process to step S105. In step S105, the determination unit 304 determines whether or not the diaphragm 201 has been flipped. When the determination unit 304 determines that the diaphragm 201 has not been flipped (step S105, "No"), the process returns to step S104. On the other hand, when the determination unit 304 determines that the diaphragm 201 has been flipped (step S105, “Yes”), the determination unit 304 shifts the process to step S106.

ステップＳ１０６で、判定部３０４は、ステップＳ１０２で振動板２０１が弾かれたと判定した時点から、ステップＳ１０５で振動板２０１が弾かれたと判定した時点までの時間Ｔｃ1（図１６（ｂ）参照）が、撹拌部材２０５の１回転の周期に対応する、予め定められた時間範囲内か否かを判定する。予め定められた時間範囲は、上述したように、例えば、撹拌部材２０５の１回転の周期に対して±５％の時間範囲である。具体的な例として、撹拌部材２０５の１回転の周期が１４０ｍｓｅｃである場合、１４０ｍｓｅｃ±５％、すなわち、１３３ｍｓｅｃ～１４７ｍｓｅｃの範囲が、この予め定められた時間範囲となる。 In step S106, the determination unit 304 determines the time Tc 1 from the time when the diaphragm 201 is determined to be flipped in step S102 to the time when the diaphragm 201 is determined to be flipped in step S105 (see FIG. 16 (b)). Is within a predetermined time range corresponding to the cycle of one rotation of the stirring member 205. As described above, the predetermined time range is, for example, ± 5% of the cycle of one rotation of the stirring member 205. As a specific example, when the period of one rotation of the stirring member 205 is 140 msec, the range of 140 msec ± 5%, that is, 133 msec to 147 msec is the predetermined time range.

判定部３０４は、時間Ｔｃ1が予め定められた時間範囲外であると判定した場合（ステップＳ１０６、「Ｎｏ」）、処理をステップＳ１１０に移行させ、撹拌部材２０５の状態が異常であると判定する。一方、判定部３０４は、時間Ｔｃ1が予め定められた時間範囲内であると判定した場合（ステップＳ１０６、「Ｙｅｓ」）、処理をステップＳ１１１に移行させ、撹拌部材２０５の状態が正常であると判定する。 When the determination unit 304 determines that the time Tc 1 is out of the predetermined time range (step S106, "No"), the process shifts to step S110, and the determination unit 205 determines that the state of the stirring member 205 is abnormal. do. On the other hand, when the determination unit 304 determines that the time Tc 1 is within the predetermined time range (step S106, “Yes”), the process is shifted to step S111, and the state of the stirring member 205 is normal. Is determined.

このように、第１の実施形態によれば、サブホッパ２００内のトナー２０６を撹拌するための撹拌部材２０５が正常に機能しているか否かを、撹拌部材２０５の回転に応じて当該トナー２０６の量を検知する構成を用いて判定している。したがって、例えば図１８に粉体検知装置３０’として示されるような、撹拌部材２０５のサブホッパ２００内での動作を検出するための回転検出センサ３０２１を、振動板２０１の振動を検知するための振動センサ１０’とは別個にサブホッパ２００内部に設けること無く、簡易な構成にてサブホッパ２００内で撹拌部材２０５が正常に機能しているか否かを判定できる。 As described above, according to the first embodiment, whether or not the stirring member 205 for stirring the toner 206 in the sub hopper 200 is functioning normally is determined by the rotation of the stirring member 205. Judgment is made using a configuration that detects the amount. Therefore, for example, the rotation detection sensor 3021 for detecting the operation of the stirring member 205 in the sub hopper 200, as shown as the powder detection device 30'in FIG. 18, is vibrated for detecting the vibration of the vibrating plate 201. It is possible to determine whether or not the stirring member 205 is functioning normally in the sub hopper 200 with a simple configuration without providing it inside the sub hopper 200 separately from the sensor 10'.

また、サブホッパ２００内に、回転検出センサ３０２１といった撹拌部材２０５のサブホッパ２００内での動作を検出するためのセンサを設ける必要が無いため、当該検出に対するサブホッパ２００内におけるトナー２０６の影響を抑制することが可能である。 Further, since it is not necessary to provide a sensor for detecting the operation of the stirring member 205 in the sub hopper 200 such as the rotation detection sensor 3021 in the sub hopper 200, the influence of the toner 206 in the sub hopper 200 on the detection is suppressed. Is possible.

［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、検知部３０１の検知結果に基づき、撹拌部材２０５の先端部が振動板２０１（重り２０２）に接触していない状態から接触したと判定されたタイミングから、振動板２０１に接触し押し込んだ撹拌部材２０５が振動板２０１（重り２０２）から離脱したと判定されるタイミングまでの時間を計測部３０３により計測する。判定部３０４は、計測された時間に基づき撹拌部材２０５の１回転の周期を推測し、推測された値が予め記憶された当該１回転の周期に対応する場合に、撹拌部材２０５が正常に機能していると判定する。一方、推測された時間が予め記憶された撹拌部材２０５の１回転の周期に対応する時間ではない場合、撹拌部材２０５が正常に機能していないと判定する。 [Second Embodiment]
Next, the second embodiment will be described. In the second embodiment, based on the detection result of the detection unit 301, the tip portion of the stirring member 205 is contacted with the diaphragm 201 from the timing when it is determined that the tip portion of the stirring member 205 has not contacted the diaphragm 201 (weight 202). The measuring unit 303 measures the time until the timing at which it is determined that the stirring member 205 that has come into contact with and pushed in has separated from the diaphragm 201 (weight 202). The determination unit 304 estimates the cycle of one rotation of the stirring member 205 based on the measured time, and when the estimated value corresponds to the cycle of the one rotation stored in advance, the stirring member 205 functions normally. Judge that it is. On the other hand, if the estimated time is not the time corresponding to the cycle of one rotation of the stirring member 205 stored in advance, it is determined that the stirring member 205 is not functioning normally.

すなわち、第２の実施形態においては、判定部３０４は、検知部３０１により検知された振動板２０１の第１の変位が振動板２０１に接触していない状態の撹拌部材２０５が振動板２０１に接触したタイミングを示し、検知された振動板２０１の第２の変位が第１の変位後に撹拌部材２０５が振動板２０１から離脱したタイミングを示す場合に、第１の変位および第２の変位が上述した所定の条件を満たして検知されたものとする。判定部３０４は、これら所定の条件を満たして検知された第１の変位および第２の変位の間の時間に基づき撹拌部材２０５の回転周期を推測し、推測された回転周期が所定の範囲内にある場合に、撹拌部材２０５が正常に機能していると判定する。 That is, in the second embodiment, in the determination unit 304, the stirring member 205 in a state where the first displacement of the diaphragm 201 detected by the detection unit 301 is not in contact with the diaphragm 201 is in contact with the diaphragm 201. The first displacement and the second displacement are described above when the second displacement of the detected diaphragm 201 indicates the timing when the stirring member 205 is separated from the diaphragm 201 after the first displacement. It is assumed that the detection is performed by satisfying the predetermined conditions. The determination unit 304 estimates the rotation cycle of the stirring member 205 based on the time between the first displacement and the second displacement detected by satisfying these predetermined conditions, and the estimated rotation cycle is within the predetermined range. If it is, it is determined that the stirring member 205 is functioning normally.

図１９を用いて、第２の実施形態の処理についてより具体的に説明する。図１９（ａ）は、上述した図１６（ａ）に対して、後述する説明にて用いる所定時間Ａ、ＢおよびＣを追加した図であって、図１６（ａ）と共通する部分については同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。また、図１９（ｂ）は、検知部３０１の検知結果に基づく、撹拌部材２０５の回転周期の検知出力の例を示す。第２の実施形態の場合、この回転周期検知出力に基づき、撹拌部材２０５の回転周期の時間を推測する。 The processing of the second embodiment will be described more specifically with reference to FIG. FIG. 19 (a) is a diagram in which predetermined times A, B, and C used in the description described later are added to FIG. 16 (a) described above, and the portion common to FIG. 16 (a) is shown. The same reference numerals are given, and detailed description thereof will be omitted. Further, FIG. 19B shows an example of the detection output of the rotation cycle of the stirring member 205 based on the detection result of the detection unit 301. In the case of the second embodiment, the time of the rotation cycle of the stirring member 205 is estimated based on this rotation cycle detection output.

図１９（ａ）において、時間ｔaにおいて、センサ１０の出力に基づく出力値が基準値Ｖ0から上昇を開始し、撹拌部材２０５の先端部が振動板２０１（重り２０２）に接触していない状態から接触した状態に遷移したことが示される。検知部３０１は、この時間ｔaに対応したタイミングで、回転周期検知出力をＯＦＦ状態からＯＮ状態に遷移させる。 In FIG. 19 ( a ), at time ta, the output value based on the output of the sensor 10 starts to rise from the reference value V 0 , and the tip of the stirring member 205 is not in contact with the diaphragm 201 (weight 202). It is shown that the state has transitioned from the state to the contacted state. The detection unit 301 shifts the rotation cycle detection output from the OFF state to the ON state at the timing corresponding to this time ta .

検知部３０１は、回転周期検知出力のＯＮ状態を維持し、撹拌部材２０５が振動板２０１を弾いたと判定できるタイミング、すなわち、センサ１０の出力に基づく出力値の極大点Ｐ0と、極小点Ｐ1との差分の絶対値である振幅Ｗxが閾値Ｗthを超えたと判定されたタイミングで、回転周期検知出力をＯＮ状態からＯＦＦ状態に遷移させる。すなわち、検知部３０１は、図１９（ａ）に示すように、この振幅Ｗxが確定した極小点Ｐ1に対応したタイミングで、回転周期検知出力をＯＮ状態からＯＦＦ状態に遷移させる。 The detection unit 301 maintains the ON state of the rotation cycle detection output, and the timing at which it can be determined that the stirring member 205 has hit the diaphragm 201, that is, the maximum point P 0 and the minimum point P of the output value based on the output of the sensor 10. At the timing when it is determined that the amplitude W x , which is the absolute value of the difference from 1 , exceeds the threshold value W th , the rotation cycle detection output is changed from the ON state to the OFF state. That is, as shown in FIG. 19A, the detection unit 301 shifts the rotation cycle detection output from the ON state to the OFF state at the timing corresponding to the minimum point P 1 in which the amplitude W x is fixed.

なお、上述した第１の実施形態の場合と同様に、極小点Ｐ1は、極小点Ｐ1のタイミングを挟む時間ｔ0およびｔ1の間の出力値に基づき検知される。したがって、図１９（ａ）および図１９（ｂ）では、回転周期検知出力がＯＮ状態からＯＦＦ状態に遷移するタイミングが極小点Ｐ1と同時であるように記載されているが、実際には、極小点Ｐ1を検知するために出力値を遡る起点となる時間ｔ1に対応するタイミングで、回転周期検知出力がＯＮ状態からＯＦＦ状態に遷移する。 As in the case of the first embodiment described above, the minimum point P 1 is detected based on the output value between the times t 0 and t 1 sandwiching the timing of the minimum point P 1 . Therefore, in FIGS. 19 (a) and 19 (b), the timing at which the rotation cycle detection output transitions from the ON state to the OFF state is described so as to coincide with the minimum point P 1 , but in reality, it is described. The rotation cycle detection output transitions from the ON state to the OFF state at the timing corresponding to the time t 1 which is the starting point for tracing back the output value in order to detect the minimum point P 1 .

計測部３０３は、回転周期検知出力がＯＦＦ状態からＯＮ状態に遷移したタイミングと、ＯＮ状態が維持された回転周期検知出力がＯＦＦ状態に遷移したタイミングとの間の時間Ｔｃ2を計測する。判定部３０４は、計測された時間Ｔｃ2に基づき撹拌部材２０５の回転周期を予測する。例えば、判定部３０４において、撹拌部材２０５の回転周期を予め記憶しておくと共に、当該回転周期と、撹拌部材２０５が正常に機能している場合の時間Ｔｃ2と、の比率を予め求めて記憶しておく。判定部３０４は、計測された時間Ｔｃ2とこの比率とに基づき撹拌部材２０５の回転周期を計算し、算出された回転周期が、予め記憶される回転周期に対して予め定められた範囲内であれば、撹拌部材２０５が正常に機能していると判定する。 The measurement unit 303 measures the time Tc 2 between the timing when the rotation cycle detection output transitions from the OFF state to the ON state and the timing when the rotation cycle detection output that maintains the ON state transitions to the OFF state. The determination unit 304 predicts the rotation cycle of the stirring member 205 based on the measured time Tc 2 . For example, in the determination unit 304, the rotation cycle of the stirring member 205 is stored in advance, and the ratio between the rotation cycle and the time Tc 2 when the stirring member 205 is functioning normally is obtained and stored in advance. I will do it. The determination unit 304 calculates the rotation cycle of the stirring member 205 based on the measured time Tc 2 and this ratio, and the calculated rotation cycle is within a predetermined range with respect to the rotation cycle stored in advance. If so, it is determined that the stirring member 205 is functioning normally.

また、判定部３０４は、撹拌部材２０５が振動板２０１を弾いたと判定される極小点Ｐ1から振動板２０１の振動が収束する時間ｔbを経た後、次に撹拌部材２０５が振動板２０１に接触したと判定される振動板２０１の変位の検知を待機する。検知部３０１は、当該変位を時間ｔa’にて検知すると、上述と同様にして、回転周期検知出力をＯＦＦ状態からＯＮ状態に遷移させ、回転周期検知出力のＯＮ状態を維持する。 Further, in the determination unit 304, after a time t b at which the vibration of the diaphragm 201 converges from the minimum point P 1 at which the stirring member 205 is determined to have hit the diaphragm 201, the stirring member 205 is then moved to the diaphragm 201. It waits for the detection of the displacement of the diaphragm 201 determined to be in contact. When the detection unit 301 detects the displacement at time t a ', the rotation cycle detection output is changed from the OFF state to the ON state in the same manner as described above, and the rotation cycle detection output is maintained in the ON state.

検知部３０１は、振幅Ｗx’が閾値Ｗthを超える極大点Ｐ0’と、極小点Ｐ1’とを検知すると、振幅Ｗxが確定した極小点Ｐ1’に対応したタイミングで、回転周期検知出力をＯＮ状態からＯＦＦ状態に遷移させる。計測部３０３は、時間ｔa’から極小点Ｐ1’までの時間Ｔｃ2’を計測し、判定部３０４は、計測された時間Ｔｃ2’に基づき撹拌部材２０５が正常に機能しているか否かを判定する。 When the detection unit 301 detects the maximum point P 0'where the amplitude W x'exceeds the threshold value W th and the minimum point P 1 ', the detection unit 301 rotates at the timing corresponding to the minimum point P 1'where the amplitude W x is fixed. The cycle detection output is changed from the ON state to the OFF state. The measuring unit 303 measures the time Tc 2'from the time ta'to the minimum point P 1 ', and the determination unit 304 determines whether the stirring member 205 is functioning normally based on the measured time Tc 2 ' . Is determined.

図２０は、第２の実施形態に係る、判定部３０４による判定処理を示す一例のフローチャートである。なお、図２０のフローチャートによる処理は、スタートからエンドまでの処理をループとして繰り返して実行するものとする。 FIG. 20 is an example flowchart showing a determination process by the determination unit 304 according to the second embodiment. In the process according to the flowchart of FIG. 20, the process from the start to the end is repeatedly executed as a loop.

ステップＳ２００で、判定部３０４は、撹拌部材２０５を回転させるモータ２１０が駆動中か否かを判定する。判定部３０４は、モータ２１０が駆動中ではないと判定した場合（ステップＳ２００、「Ｎｏ」）、処理をステップＳ２０９に移行させる。 In step S200, the determination unit 304 determines whether or not the motor 210 for rotating the stirring member 205 is being driven. When the determination unit 304 determines that the motor 210 is not being driven (step S200, "No"), the determination unit 304 shifts the process to step S209.

ステップＳ２０９で、判定部３０４は、振動板２０１が弾かれたか否かを判定する。第１の実施形態の場合と同様に、判定部３０４は、検知部３０１の検知結果に基づき、センサ１０の出力に基づき、差分の絶対値が閾値Ｗthを超える振幅Ｗxとなる、時系列上で隣接する極大点Ｐ0および極小点Ｐ1が検知された場合に、極小点Ｐ1のタイミングで振動板２０１が弾かれたと判定する。 In step S209, the determination unit 304 determines whether or not the diaphragm 201 has been flipped. As in the case of the first embodiment, the determination unit 304 has an amplitude W x in which the absolute value of the difference exceeds the threshold value W th based on the detection result of the detection unit 301 and based on the output of the sensor 10. When the adjacent maximum point P 0 and minimum point P 1 are detected above, it is determined that the diaphragm 201 is flipped at the timing of the minimum point P 1 .

判定部３０４は、振動板２０１が弾かれた、と判定した場合（ステップＳ２０９、「Ｙｅｓ」）、処理をステップＳ２２０に移行させ、撹拌部材２０５の状態が異常であり正常に機能していないと判定する。判定部３０４は、ステップＳ２２０において、撹拌部材２０５の状態が異常である旨を、例えば上位装置に通知することができる。一方、判定部３０４は、振動板２０１が弾かれていないと判定した場合（ステップＳ２０９、「Ｎｏ」）、処理をステップＳ２００に戻す。 When the determination unit 304 determines that the diaphragm 201 has been flipped (step S209, "Yes"), the process shifts to step S220, and the state of the stirring member 205 is abnormal and is not functioning normally. judge. In step S220, the determination unit 304 can notify, for example, a higher-level device that the state of the stirring member 205 is abnormal. On the other hand, when the determination unit 304 determines that the diaphragm 201 has not been flipped (step S209, "No"), the process returns to step S200.

ステップＳ２００で、判定部３０４は、モータ２１０が駆動中であると判定した場合（ステップＳ２００、「Ｙｅｓ」）、処理をステップＳ２０１に移行させる。ステップＳ２０１で、判定部３０４は、検知部３０１により検知されるセンサ１０の出力に基づく出力値が所定の範囲内の値であるか否かを判定する。ここでいう所定の範囲は、振動板２０１が振動せず正常状態であると判定できる出力値の範囲である。判定部３０４は、出力値が所定の範囲内の値ではないと判定した場合（ステップＳ２０１、「Ｎｏ」）、処理をステップＳ２０７に移行させる。 When the determination unit 304 determines in step S200 that the motor 210 is being driven (step S200, “Yes”), the process shifts to step S201. In step S201, the determination unit 304 determines whether or not the output value based on the output of the sensor 10 detected by the detection unit 301 is within a predetermined range. The predetermined range referred to here is a range of output values that can be determined to be in a normal state without the diaphragm 201 vibrating. When the determination unit 304 determines that the output value is not within a predetermined range (step S201, "No"), the determination unit 304 shifts the process to step S207.

ステップＳ２０７で、判定部３０４は、計測部３０３に計測された時間に基づき、例えば所定時間Ｂが経過したか否かを判定する。所定時間Ｂは、例えば、図１９（ａ）に示されるように、撹拌部材２０５が振動板２０１に接触し振動板２０１の変位が上昇を開始した時間ｔaから、振動板２０１の振動が収束する時間ｔbまでの時間である。この所定時間Ｂは、実測などにより予め取得し、判定部３０４において記憶しておく。判定部３０４は、例えば、ステップＳ２０１からステップＳ２０７に処理が移行した時点からの時間を判定対象として、所定時間Ｂの経過を判定する。 In step S207, the determination unit 304 determines, for example, whether or not the predetermined time B has elapsed, based on the time measured by the measurement unit 303. For the predetermined time B, for example, as shown in FIG. 19A, the vibration of the diaphragm 201 converges from the time t when the stirring member 205 comes into contact with the diaphragm 201 and the displacement of the diaphragm 201 starts to rise. Time to do t b . This predetermined time B is acquired in advance by actual measurement or the like, and is stored in the determination unit 304. The determination unit 304 determines the passage of the predetermined time B, for example, by setting the time from the time when the process shifts from step S201 to step S207 as the determination target.

判定部３０４は、所定時間Ｂが経過したと判定した場合（ステップＳ２０７、「Ｙｅｓ」）、処理をステップＳ２２０に移行させ、撹拌部材２０５の状態が異常であり正常に機能していないと判定する。 When the determination unit 304 determines that the predetermined time B has elapsed (step S207, "Yes"), the process shifts to step S220, and determines that the state of the stirring member 205 is abnormal and is not functioning normally. ..

一方、判定部３０４は、所定時間Ｂが経過していないと判定した場合（ステップＳ２０７、「Ｎｏ」）、処理をステップＳ２０８に移行させる。ステップＳ２０８で、判定部３０４は、検知部３０１による検知結果に基づき、センサ１０の出力に基づく出力値が所定の範囲内になったか否かを判定する。判定部３０４は、出力値が所定の範囲内になっていないと判定した場合（ステップＳ２０８、「Ｎｏ」）、処理をステップＳ２０７に移行させる。また、判定部３０４は、出力値が所定の範囲内になったと判定した場合、処理をステップＳ２０１に戻す（ステップＳ２０８、「Ｙｅｓ」）。処理を後述するステップＳ２０２に移行させてもよい。 On the other hand, when the determination unit 304 determines that the predetermined time B has not elapsed (step S207, "No"), the determination unit 304 shifts the process to step S208. In step S208, the determination unit 304 determines whether or not the output value based on the output of the sensor 10 is within a predetermined range based on the detection result by the detection unit 301. When the determination unit 304 determines that the output value is not within the predetermined range (step S208, “No”), the determination unit 304 shifts the process to step S207. Further, when the determination unit 304 determines that the output value is within a predetermined range, the determination unit 304 returns the process to step S201 (step S208, “Yes”). The process may be shifted to step S202 described later.

上述したステップＳ２０１において、判定部３０４は、出力値が所定の範囲内であると判定した場合（ステップＳ２０１、「Ｙｅｓ」）、処理をステップＳ２０２に移行させる。 In step S201 described above, when the determination unit 304 determines that the output value is within a predetermined range (step S201, "Yes"), the process shifts to step S202.

ステップＳ２０２で、判定部３０４は、所定時間Ｃが経過したか否かを判定する。所定時間Ｃは、例えば、図１９（ａ）に示されるように、振動板２０１の振動が基準値Ｖ0に収束し、振動板２０１が安定した時間ｔbから、撹拌部材２０５が次に振動板２０１に接触し振動板２０１の変位が上昇を開始する時間ｔa’までの時間である。この所定時間Ｃは、実測などにより予め取得し、判定部３０４において記憶しておく。なお、所定時間Ｃは、時間ｔbから時間ｔa’までの時間よりやや長めに設定してもよい。判定部３０４は、例えば、ステップＳ２０１からステップＳ２０２に処理が移行した時点からの時間を判定対象として、所定時間Ｃの経過を判定する。 In step S202, the determination unit 304 determines whether or not the predetermined time C has elapsed. For the predetermined time C, for example, as shown in FIG. 19A, the vibration of the diaphragm 201 converges to the reference value V 0 , and the stirring member 205 vibrates next from the time t b when the diaphragm 201 stabilizes. It is the time until the time t a'when the vibration plate 201 comes into contact with the plate 201 and the displacement of the vibration plate 201 starts to rise. This predetermined time C is acquired in advance by actual measurement or the like, and is stored in the determination unit 304. The predetermined time C may be set slightly longer than the time from the time t b to the time t a '. The determination unit 304 determines the passage of a predetermined time C, for example, by setting the time from the time when the process shifts from step S201 to step S202 to the determination target.

ステップＳ２０２で、判定部３０４は、所定時間Ｃが経過したと判定した場合（ステップＳ２０２、「Ｙｅｓ」）、処理をステップＳ２２０に移行させ、撹拌部材２０５の状態が異常であり正常に機能していないと判定する。 When the determination unit 304 determines in step S202 that the predetermined time C has elapsed (step S202, “Yes”), the process is shifted to step S220, and the state of the stirring member 205 is abnormal and is functioning normally. It is determined that there is no such thing.

一方、判定部３０４は、ステップＳ２０２で所定時間Ｃが経過していないと判定した場合（ステップＳ２０２、「Ｎｏ」）、処理をステップＳ２０３に移行させる。ステップＳ２０３で、判定部３０４は、検知部３０１の検知結果に基づき、センサ１０の出力に基づく出力値が所定の範囲外になったか否かを判定する。判定部３０４は、出力値が所定の範囲外になっていないと判定した場合（ステップＳ２０３、「Ｎｏ」）、処理をステップＳ２０２に戻す。また、判定部３０４は、出力値が所定の範囲外になったと判定した場合（ステップＳ２０３、「Ｙｅｓ」）、処理をステップＳ２０４に移行させる。 On the other hand, when the determination unit 304 determines in step S202 that the predetermined time C has not elapsed (step S202, “No”), the determination unit 304 shifts the process to step S203. In step S203, the determination unit 304 determines whether or not the output value based on the output of the sensor 10 is out of the predetermined range based on the detection result of the detection unit 301. When the determination unit 304 determines that the output value is not out of the predetermined range (step S203, “No”), the determination unit 304 returns the process to step S202. Further, when the determination unit 304 determines that the output value is out of the predetermined range (step S203, “Yes”), the determination unit 304 shifts the process to step S204.

ステップＳ２０４で、判定部３０４は、検知部３０１の検知結果に基づき、振動板２０１が弾かれたか否かを判定する。判定部３０４は、振動板２０１が弾かれていないと判定した場合（ステップＳ２０４、「Ｎｏ」）、処理をステップＳ２０５に移行させる。 In step S204, the determination unit 304 determines whether or not the diaphragm 201 has been flipped based on the detection result of the detection unit 301. When the determination unit 304 determines that the diaphragm 201 has not been flipped (step S204, "No"), the determination unit 304 shifts the process to step S205.

ステップＳ２０５で、判定部３０４は、所定時間Ａが経過したか否かを判定する。所定時間Ａは、例えば、図１９（ａ）に示されるように、振動していない状態の振動板２０１に撹拌部材２０５が接触し、センサ１０の出力に基づく出力値が上昇を開始する時間ｔaから、振動板２０１が撹拌部材２０５に弾かれたことが検知される極小点Ｐ1までの時間である。この所定時間Ａは、実測などにより予め取得し、判定部３０４において記憶しておく。判定部３０４は、例えば、ステップＳ２０３からステップＳ２０４に処理が移行した時点からの時間を判定対象として、所定時間Ａの経過を判定する。 In step S205, the determination unit 304 determines whether or not the predetermined time A has elapsed. The predetermined time A is, for example, as shown in FIG. 19A, a time t when the stirring member 205 comes into contact with the diaphragm 201 in a non-vibrating state and the output value based on the output of the sensor 10 starts to rise. It is the time from a to the minimum point P1 at which it is detected that the diaphragm 201 is repelled by the stirring member 205. This predetermined time A is acquired in advance by actual measurement or the like, and is stored in the determination unit 304. The determination unit 304 determines the elapse of the predetermined time A, for example, with the time from the time when the process shifts from step S203 to step S204 as the determination target.

ステップＳ２０５で、判定部３０４は、所定時間Ａが経過したと判定した場合（ステップＳ２０５、「Ｙｅｓ」）、処理をステップＳ２２０に移行させ、撹拌部材２０５の状態が異常であり正常に機能していないと判定する。また、判定部３０４は、所定時間Ａが経過していないと判定した場合（ステップＳ２０５、「Ｎｏ」）、処理をステップＳ２０４に戻す。 When the determination unit 304 determines in step S205 that the predetermined time A has elapsed (step S205, “Yes”), the process is shifted to step S220, and the state of the stirring member 205 is abnormal and is functioning normally. It is determined that there is no such thing. Further, when the determination unit 304 determines that the predetermined time A has not elapsed (step S205, “No”), the determination unit 304 returns the process to step S204.

判定部３０４は、上述したステップＳ２０４で、振動板２０１が弾かれたと判定した場合（ステップＳ２０４、「Ｙｅｓ」）、処理をステップＳ２０６に移行させる。ステップＳ２０６で、判定部３０４は、計測部３０３の計測結果に基づき、ステップＳ２０３でセンサ１０の出力に基づく出力値が所定の範囲外になった時点から、ステップＳ２０４で振動板２０１が弾かれた時点までの時間Ｔｃ2を求め、この時間Ｔｃ2が撹拌部材２０５の１回転の周期に対応する時間範囲内の時間であるか否かを判定する。 When the determination unit 304 determines in step S204 described above that the diaphragm 201 has been flipped (step S204, “Yes”), the determination unit 304 shifts the process to step S206. In step S206, the determination unit 304 repels the diaphragm 201 in step S204 from the time when the output value based on the output of the sensor 10 in step S203 is out of the predetermined range based on the measurement result of the measurement unit 303. The time Tc 2 up to the time point is obtained, and it is determined whether or not this time Tc 2 is within the time range corresponding to the cycle of one rotation of the stirring member 205.

すなわち、上述したように、判定部３０４は、予め記憶された、撹拌部材２０５の回転周期と、当該回転周期と撹拌部材２０５が正常に機能している場合の時間Ｔｃ2との比率と、に基づき撹拌部材２０５の回転周期を計算し、算出された回転周期が、予め記憶される回転周期に対して予め定められた範囲内であるか否かを判定する。 That is, as described above, the determination unit 304 determines the ratio of the rotation cycle of the stirring member 205 stored in advance to the time Tc 2 when the rotation cycle and the stirring member 205 are functioning normally. Based on this, the rotation cycle of the stirring member 205 is calculated, and it is determined whether or not the calculated rotation cycle is within a predetermined range with respect to the rotation cycle stored in advance.

ステップＳ２０６で、判定部３０４は、ステップＳ２０３およびステップＳ２０４で取得された各時間に基づき求めた時間Ｔｃ2が撹拌部材２０５の１回転の周期に対応する時間範囲内の時間ではないと判定した場合（ステップＳ２０６、「Ｎｏ」）、処理をステップＳ２２０に移行させ、撹拌部材２０５の状態が異常であると判定する。一方、判定部３０４は、ステップＳ２０３およびステップＳ２０４で取得された各時間に基づき求めた時間Ｔｃ2が撹拌部材２０５の１回転の周期に対応する時間範囲内の時間であると判定した場合（ステップＳ２０６、「Ｙｅｓ」）、処理をステップＳ２２１に移行させ、撹拌部材２０５の状態が正常であると判定する。 When the determination unit 304 determines in step S206 that the time Tc 2 obtained based on each time acquired in step S203 and step S204 is not within the time range corresponding to the cycle of one rotation of the stirring member 205. (Step S206, "No"), the process is shifted to step S220, and it is determined that the state of the stirring member 205 is abnormal. On the other hand, when the determination unit 304 determines that the time Tc 2 obtained based on each time acquired in step S203 and step S204 is within the time range corresponding to the cycle of one rotation of the stirring member 205 (step). S206, "Yes"), the process is shifted to step S221, and it is determined that the state of the stirring member 205 is normal.

このように、第２の実施形態によれば、上述した第１の実施形態と同様に、サブホッパ２００内のトナー２０６を撹拌するための撹拌部材２０５が正常に機能しているか否かを、撹拌部材２０５の回転に応じて当該トナー２０６の量を検知する構成を用いて判定している。したがって、撹拌部材２０５のサブホッパ２００内での動作を検出するための回転検出センサ３０２１（図１８参照）をサブホッパ２００内部に設けること無く、簡易な構成にてサブホッパ２００内で撹拌部材２０５が正常に機能しているか否かを判定できる。 As described above, according to the second embodiment, as in the first embodiment described above, it is determined whether or not the stirring member 205 for stirring the toner 206 in the sub hopper 200 is functioning normally. The determination is made using a configuration that detects the amount of the toner 206 according to the rotation of the member 205. Therefore, the rotation detection sensor 3021 (see FIG. 18) for detecting the operation of the stirring member 205 in the sub hopper 200 is not provided inside the sub hopper 200, and the stirring member 205 normally operates in the sub hopper 200 with a simple configuration. It can be determined whether it is functioning or not.

また、上述した第１の実施形態と同様に、サブホッパ２００内に、回転検出センサ３０２１といった撹拌部材２０５のサブホッパ２００内での動作を検出するためのセンサを設ける必要が無いため、当該検出に対するサブホッパ２００内におけるトナー２０６の影響を抑制することが可能である。 Further, as in the first embodiment described above, since it is not necessary to provide a sensor for detecting the operation of the stirring member 205 in the sub hopper 200 such as the rotation detection sensor 3021 in the sub hopper 200, the sub hopper for the detection is not required. It is possible to suppress the influence of the toner 206 in 200.

さらに、上述した第１の実施形態では、撹拌部材２０５が１回転するまで周期の判定を実行できなかった。これに対して、第２の実施形態では、撹拌部材２０５の先端部が振動板２０１に接触し離脱するまでの短い時間を計測するだけで、撹拌部材２０５の回転周期を推測でき、撹拌部材２０５が正常に機能しているか否かを判定することが可能である。 Further, in the first embodiment described above, the period cannot be determined until the stirring member 205 makes one rotation. On the other hand, in the second embodiment, the rotation cycle of the stirring member 205 can be estimated only by measuring the short time until the tip of the stirring member 205 comes into contact with the diaphragm 201 and is separated from the diaphragm 201, and the stirring member 205 can be estimated. It is possible to determine whether or not is functioning normally.

［第３の実施形態］
次に、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態は、上述した第１の実施形態あるいは第２の実施形態と組み合わせて実施されるもので、判定部３０４が正常と判定する、撹拌部材２０５の１回転の周期に対応する時間範囲を、サブホッパ２００内のトナーの有無により変更させる。 [Third Embodiment]
Next, a third embodiment will be described. The third embodiment is carried out in combination with the first embodiment or the second embodiment described above, and is the time corresponding to one rotation cycle of the stirring member 205, which the determination unit 304 determines to be normal. The range is changed depending on the presence or absence of toner in the sub hopper 200.

第３の実施形態では、第１の実施形態と組み合わせた場合には、図１７のフローチャートのステップＳ１０６の判定における時間範囲を、サブホッパ２００内でのトナーの有無に応じて変更する。また、第２の実施形態と組み合わせた場合には、図２０のフローチャートのステップＳ２０６の判定における時間範囲を、サブホッパ２００内でのトナーの有無に応じて変更する。 In the third embodiment, when combined with the first embodiment, the time range in the determination in step S106 of the flowchart of FIG. 17 is changed according to the presence or absence of toner in the sub hopper 200. Further, when combined with the second embodiment, the time range in the determination of step S206 in the flowchart of FIG. 20 is changed according to the presence or absence of toner in the sub hopper 200.

ここで、図１０に示したように、サブホッパ２００内にトナー２０６が保持された状態において撹拌部材２０５を回転させる場合について考える。この場合、撹拌部材２０５を回転させる際に、モータ２１０に、トナー２０６の撹拌部材２０５に対する抵抗による負荷が発生する。例えば、モータ２１０がブラシレスＤＣモータであって、モータ２１０で定電圧駆動している場合、モータ２１０の回転速度がサブホッパ２００内にトナー２０６が保持されていない状態に対して遅くなる。これは、サブホッパ２００内にトナー２０６が保持されている場合の撹拌部材２０５の回転周期が、サブホッパ２００内にトナー２０６が保持されていない場合に対して長周期側にシフトすることを意味する。 Here, as shown in FIG. 10, a case where the stirring member 205 is rotated while the toner 206 is held in the sub hopper 200 will be considered. In this case, when the stirring member 205 is rotated, a load is generated on the motor 210 due to the resistance of the toner 206 to the stirring member 205. For example, when the motor 210 is a brushless DC motor and is driven by the motor 210 at a constant voltage, the rotation speed of the motor 210 is slower than that in the state where the toner 206 is not held in the sub hopper 200. This means that the rotation cycle of the stirring member 205 when the toner 206 is held in the sub hopper 200 shifts to the long cycle side with respect to the case where the toner 206 is not held in the sub hopper 200.

図２１を用いて、第３の実施形態の処理についてより具体的に説明する。図２１において、縦軸は撹拌部材２０５の回転周期、横軸は時間ｔを示している。「標準」で示される回転周期に対応する時間範囲が、サブホッパ２００内にトナー２０６が保持されていない場合に正常であると判定される、撹拌部材２０５（モータ２１０）の回転周期の変動幅を示している。これに対して、サブホッパ２００内にトナー２０６が保持されている場合に正常であると判定される、撹拌部材２０５の回転周期に対応する時間範囲の例を、「長周期」で示される回転周期の変動幅として示している。「長周期」で示される回転周期の変動幅は、「標準」で示される回転周期の変動幅に対して、長周期側にシフトしている。 The processing of the third embodiment will be described more specifically with reference to FIG. 21. In FIG. 21, the vertical axis represents the rotation cycle of the stirring member 205, and the horizontal axis represents the time t. The time range corresponding to the rotation cycle indicated by "standard" is the fluctuation range of the rotation cycle of the stirring member 205 (motor 210), which is determined to be normal when the toner 206 is not held in the sub hopper 200. Shows. On the other hand, an example of the time range corresponding to the rotation cycle of the stirring member 205, which is determined to be normal when the toner 206 is held in the sub hopper 200, is an example of the rotation cycle indicated by "long cycle". It is shown as the fluctuation range of. The fluctuation range of the rotation cycle indicated by "long period" is shifted to the long cycle side with respect to the fluctuation range of the rotation cycle indicated by "standard".

図２２は、第３の実施形態に係る処理を示す一例のフローチャートである。なお、図２２において、上述した図１４（ｂ）のフローチャートと対応する処理には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。また、図２２のフローチャートによる処理と並行して、上述した図１４（ａ）のフローチャートによる、センサ１０のセンサ出力に基づく検知処理が実行される。 FIG. 22 is an example flowchart showing the process according to the third embodiment. In FIG. 22, the same reference numerals are given to the processes corresponding to the flowchart of FIG. 14B described above, and detailed description thereof will be omitted. Further, in parallel with the processing according to the flowchart of FIG. 22, the detection processing based on the sensor output of the sensor 10 according to the flowchart of FIG. 14A described above is executed.

図２２において、ステップＳ２０～ステップＳ２３、および、ステップＳ２４の処理は、上述した図１４（ｂ）のフローチャートによる各処理と同一である。 In FIG. 22, the processes of steps S20 to S23 and steps S24 are the same as the processes according to the flowchart of FIG. 14B described above.

すなわち、ステップＳ２０で、検知部３０１は、図１４（ａ）のフローチャートのステップＳ１０において、センサ１０の出力に基づく振動板２０１の変位の振幅について、閾値Ｗthを超える振幅Ｗxが検知されたか否かを判定し、検知されていないと判定した場合（ステップＳ２０、「Ｎｏ」）、処理をステップＳ２０に戻す。一方、検知部３０１は、閾値Ｗthを超える振幅Ｗxが検知されたと判定した場合（ステップＳ２０、「Ｙｅｓ」）、処理をステップＳ２１に移行させる。 That is, in step S20, in step S10 of the flowchart of FIG. 14A, whether the detection unit 301 has detected an amplitude W x exceeding the threshold value W th for the displacement amplitude of the diaphragm 201 based on the output of the sensor 10. If it is determined whether or not it is not detected (step S20, "No"), the process is returned to step S20. On the other hand, when the detection unit 301 determines that the amplitude W x exceeding the threshold value W th is detected (step S20, “Yes”), the detection unit 301 shifts the process to step S21.

ステップＳ２１で、推測部３０２は、検知部３０１による検知結果に基づき、センサ１０によるセンサ出力が安定したか否かを判定する。推測部３０２は、センサ出力が安定してないと判定した場合（ステップＳ２１、「Ｎｏ」）、処理をステップＳ２１に戻す。一方、推測部３０２は、センサ出力が安定したと判定した場合（ステップＳ２１、「Ｙｅｓ」）、処理をステップＳ２２に移行させる。 In step S21, the guessing unit 302 determines whether or not the sensor output by the sensor 10 is stable based on the detection result by the detection unit 301. When the guessing unit 302 determines that the sensor output is not stable (step S21, “No”), the process returns to step S21. On the other hand, when the guessing unit 302 determines that the sensor output is stable (step S21, “Yes”), the guessing unit 302 shifts the process to step S22.

ステップＳ２２で、推測部３０２は、ステップＳ２０で検知された振幅Ｗxに対応する時間から、ステップＳ２１でセンサ出力が安定したと判定されるまでの時間Ｔxを取得する。次のステップＳ２３で、推測部３０２は、ステップＳ２２で取得した時間Ｔxが、予め定められた閾値時間Ｔth以下であるか否かを判定する。 In step S22, the guessing unit 302 acquires the time T x from the time corresponding to the amplitude W x detected in step S20 until the sensor output is determined to be stable in step S21. In the next step S23, the guessing unit 302 determines whether or not the time T x acquired in step S22 is equal to or less than the predetermined threshold time T th .

推測部３０２は、時間Ｔxが閾値時間Ｔth以下であると判定した場合（ステップＳ２３、「Ｙｅｓ」）、サブホッパ２００内のトナー２０６が無くなったと判定し、処理をステップＳ２４に移行させて、トナー切れ通知を出力する。次のステップＳ２４０で、判定部３０４は、正常と判定する回転周期の変動幅を、「標準」の回転周期の変動幅に設定する。ステップＳ２４０で回転周期の変動幅が設定されると、処理がステップＳ２０に戻される。 When the estimation unit 302 determines that the time T x is equal to or less than the threshold time T th (step S23, “Yes”), it determines that the toner 206 in the sub hopper 200 has run out, and shifts the process to step S24. Outputs a toner out notification. In the next step S240, the determination unit 304 sets the fluctuation range of the rotation cycle determined to be normal to the fluctuation range of the "standard" rotation cycle. When the fluctuation range of the rotation cycle is set in step S240, the process is returned to step S20.

一方、推測部３０２は、ステップＳ２３で時間Ｔxが閾値時間Ｔthを超えると判定した場合（ステップＳ２３、「Ｎｏ」）、処理をステップＳ２４１に移行させる。ステップＳ２４１で、判定部３０４は、正常と判定する回転周期の変動幅を、「標準」の回転周期の変動幅よりも長周期側の変動幅である「長周期」の回転周期の変動幅に設定する。ステップＳ２４１で回転周期の変動幅が設定されると、処理がステップＳ２０に戻される。 On the other hand, when the guessing unit 302 determines in step S23 that the time T x exceeds the threshold time T th (step S23, “No”), the guessing unit 302 shifts the process to step S241. In step S241, the determination unit 304 sets the fluctuation width of the rotation cycle determined to be normal to the fluctuation width of the "long cycle" rotation cycle, which is the fluctuation width on the longer cycle side than the fluctuation width of the "standard" rotation cycle. Set. When the fluctuation range of the rotation cycle is set in step S241, the process is returned to step S20.

例えば、図２１において、時間ｔ20で推測部３０２により時間Ｔxが閾値時間Ｔth以下であると判定され、サブホッパ２００内のトナー２０６が無くなったとされたものとする。判定部３０４は、この判定に従い、トナー無し通知を出力すると共に、図２２のステップＳ２４０の処理により、撹拌部材２０５の回転周期の変動幅を「標準」に設定する。時間ｔ20と後述する時間ｔ21との間で検出された回転周期Ｒｃ0は、この「標準」の変動幅内の値であるので、判定部３０４は、撹拌部材２０５が正常に機能していると判定する（図１７、ステップＳ１０６の「Ｙｅｓ」、あるいは、図２０、ステップＳ２０６の「Ｙｅｓ」）。 For example, in FIG. 21, it is assumed that the time T x is determined to be equal to or less than the threshold time T th by the estimation unit 302 at the time t 20 , and the toner 206 in the sub hopper 200 is exhausted. According to this determination, the determination unit 304 outputs a toner-free notification and sets the fluctuation range of the rotation cycle of the stirring member 205 to "standard" by the process of step S240 in FIG. Since the rotation cycle Rc 0 detected between the time t 20 and the time t 21 described later is a value within the fluctuation range of this “standard”, the determination unit 304 allows the stirring member 205 to function normally. It is determined that there is (FIG. 17, “Yes” in step S106, or FIG. 20, “Yes” in step S206).

時間ｔ21で、推測部３０２により時間Ｔxが閾値時間Ｔthを超えると判定され、サブホッパ２００内にトナー２０６が保持されているとされたものとする。判定部３０４は、図２２のステップＳ２４１の処理により、撹拌部材２０５の回転周期の変動幅を「長周期」に設定する。時間ｔ21と後述する時間ｔ22との間で検出された回転周期Ｒｃ1は、この「長周期」の変動幅内の値であるので、判定部３０４は、撹拌部材２０５が正常に機能していると判定する（図１７、ステップＳ１０６の「Ｙｅｓ」、あるいは、図２０、ステップＳ２０６の「Ｙｅｓ」）。 At time t 21 , it is assumed that the time T x exceeds the threshold time T th by the guessing unit 302, and the toner 206 is held in the sub hopper 200. The determination unit 304 sets the fluctuation range of the rotation cycle of the stirring member 205 to "long cycle" by the process of step S241 in FIG. Since the rotation cycle Rc 1 detected between the time t 21 and the time t 22 described later is a value within the fluctuation range of this “long period”, the stirring member 205 functions normally in the determination unit 304. (FIG. 17, "Yes" in step S106, or FIG. 20, "Yes" in step S206).

さらに、時間ｔ22で、推測部３０２により、時間Ｔxが閾値時間Ｔth以下になったと判定されたものとする。判定部３０４は、この判定に従い、トナー無し通知を出力すると共に、図２２のステップＳ２４０の処理により、撹拌部材２０５の回転周期の変動幅を「標準」に設定する。ここで、時間ｔ22以降、サブホッパ２００内にトナー２０６が無い状態で、回転周期Ｒｃ1と同値の回転周期Ｒｃ2が検出されたものとする。図２１の例では、回転周期Ｒｃ2は、「標準」の変動幅外の値となっており、判定部３０４は、撹拌部材２０５が正常に機能してないと判定する（図１７、ステップＳ１０６の「Ｎｏ」、あるいは、図２０、ステップＳ２０６の「Ｎｏ」）。 Further, it is assumed that the time T x is determined to be equal to or less than the threshold time T th by the guessing unit 302 at the time t 22 . According to this determination, the determination unit 304 outputs a toner-free notification and sets the fluctuation range of the rotation cycle of the stirring member 205 to "standard" by the process of step S240 in FIG. Here, it is assumed that after the time t 22 , the rotation cycle Rc 2 having the same value as the rotation cycle Rc 1 is detected without the toner 206 in the sub hopper 200. In the example of FIG. 21, the rotation cycle Rc 2 has a value outside the fluctuation range of the “standard”, and the determination unit 304 determines that the stirring member 205 is not functioning normally (FIG. 17, step S106). "No" or "No" in step S206 in FIG. 20).

このように、第３の実施形態を第１の実施形態または第２の実施形態と組み合わせることにより、サブホッパ２００内において撹拌部材２０５が故障しているか否かを、より高精度に検出することが可能となる。 In this way, by combining the third embodiment with the first embodiment or the second embodiment, it is possible to detect with higher accuracy whether or not the stirring member 205 has failed in the sub hopper 200. It will be possible.

［各実施形態に適用可能な画像形成装置の全体的な構成］
図２３は、各実施形態に適用可能な画像形成装置１００の全体的なハードウェア構成の例を示すブロック図である。なお、図２３において、画像形成装置１００（図２３の例ではプリンタとしている）は、画像形成装置１００本体の制御を行うプリンタコントローラ１０００と、印刷媒体の画像を形成するためのプリンタエンジン１０２１と、ユーザが入力を行い画像形成装置１００本体の状態などを表示する操作パネル１０２０と、を含み、ネットワークＮＴと接続することができる。画像形成装置１００は、ネットワークＮＴを介して、例えば、印刷指示を行うホストコンピュータと通信を行うことが可能である。 [Overall configuration of image forming apparatus applicable to each embodiment]
FIG. 23 is a block diagram showing an example of the overall hardware configuration of the image forming apparatus 100 applicable to each embodiment. In FIG. 23, the image forming apparatus 100 (referred to as a printer in the example of FIG. 23) includes a printer controller 1000 that controls the main body of the image forming apparatus 100, a printer engine 1021 for forming an image of a print medium, and an image forming apparatus 100. It includes an operation panel 1020 for inputting by the user and displaying the state of the image forming apparatus 100 and the like, and can be connected to the network NT. The image forming apparatus 100 can communicate with, for example, a host computer that gives a print instruction via the network NT.

プリンタエンジン１０２１は、プリンタコントローラ１０００からの信号により画像形成部１０６Ｋ、１０６Ｃ、１０６Ｍ、１０６Ｙを制御し、また給紙部より印刷媒体である転写紙を給紙することで、給紙された転写紙に対して画像を形成する。操作パネル１０２０は、ユーザ入力を受け付ける入力デバイスと、画像形成装置１００本体の状態などを表示するための表示デバイスと、を備えたユーザＩ／Ｆである。 The printer engine 1021 controls the image forming units 106K, 106C, 106M, and 106Y by the signal from the printer controller 1000, and also feeds the transfer paper, which is a print medium, from the paper feed unit. Form an image against. The operation panel 1020 is a user I / F including an input device that accepts user input and a display device for displaying the state of the image forming apparatus 100 itself.

プリンタコントローラ１０００は、そのとき設定されている制御モードおよびホストから受け取った制御コードに従って、ホストからの印字データを画像データに変換してプリンタエンジン１０２１へ出力する制御機構の総称である。プリンタコントローラ１０００は、ネットワークＩ／Ｆ１０１０、プログラムＲＯＭ(Programmable Read Only Memory)１０１１、フォント（ＦＯＮＴ）ＲＯＭ１０１２、操作部Ｉ／Ｆ１０１３、ＣＰＵ(Central Processing Unit)１０１５、ＲＡＭ１０１６、ＮＶ－ＲＡＭ(Non-Volatile RAM)１０１７、エンジンＩ／Ｆ１０１８およびＨＤＤ（ハードディスクドライブ）１０１４の各モジュールを含み、上述した上位装置に相当する。ＨＤＤ１０１４は、これに限らず、フラッシュメモリといった不揮発性の半導体メモリでもよい。 The printer controller 1000 is a general term for a control mechanism that converts print data from a host into image data and outputs the print data to the printer engine 1021 according to a control mode set at that time and a control code received from the host. The printer controller 1000 includes a network I / F 1010, a program ROM (Programmable Read Only Memory) 1011, a font (FONT) ROM 1012, an operation unit I / F 1013, a CPU (Central Processing Unit) 1015, a RAM 1016, and an NV-RAM (Non-Volatile RAM). ) 1017, each module of the engine I / F 1018 and the HDD (hard disk drive) 1014, and corresponds to the above-mentioned higher-level device. The HDD 1014 is not limited to this, and may be a non-volatile semiconductor memory such as a flash memory.

各モジュールの機能は、次の通りである。ネットワークＩ／Ｆ１０１０は、ネットワークＮＴを介した通信を行うためのインタフェースである。プログラムＲＯＭ１０１１は、プリンタコントローラ１０００内でのデータの管理および周辺モジュールを制御するためのプログラムを格納している。フォントＲＯＭ１０１２は、印字に使用される様々な種類のフォントを格納している。操作部Ｉ／Ｆ１０１３は、操作パネル１０２０に対するインタフェースである。 The functions of each module are as follows. The network I / F 1010 is an interface for performing communication via the network NT. The program ROM 1011 stores a program for managing data in the printer controller 1000 and controlling peripheral modules. The font ROM 1012 stores various types of fonts used for printing. The operation unit I / F 1013 is an interface to the operation panel 1020.

ＣＰＵ１０１５は、プログラムＲＯＭ１０１１に格納されたプログラムに従い、ホストコンピュータからネットワークＮＴを介して送信された、印字データ、制御データといった印刷指示を含むデータを処理する。ＲＡＭ１０１６は、ＣＰＵ１０１５が実行時に用いるワークメモリであり、ホストコンピュータからのデータを一時記憶するバッファおよびバッファに記憶されたデータを処理するメモリなどに使われる。 The CPU 1015 processes data including print instructions such as print data and control data transmitted from the host computer via the network NT according to the program stored in the program ROM 1011. The RAM 1016 is a work memory used by the CPU 1015 at the time of execution, and is used as a buffer for temporarily storing data from a host computer and a memory for processing data stored in the buffer.

ＮＶ－ＲＡＭ１０１７は、電源を切っても保持したいデータ（設定データなど）を格納しておくための不揮発性ＲＡＭである。エンジンＩ／Ｆ１０１８は、プリンタコントローラ１０００からプリンタエンジン１０２１を制御するインタフェースである。ＨＤＤ１０１４は、大容量のデータを読み書き可能に保持する大容量記憶媒体である。 The NV-RAM 1017 is a non-volatile RAM for storing data (setting data, etc.) to be retained even when the power is turned off. The engine I / F 1018 is an interface for controlling the printer engine 1021 from the printer controller 1000. HDD 1014 is a large-capacity storage medium that holds a large amount of data readable and writable.

なお、上述の各実施形態は、本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形による実施が可能である。 It should be noted that each of the above-described embodiments is, but is not limited to, a preferred embodiment of the present invention, and can be carried out by various modifications without departing from the gist of the present invention.

１０ センサ
３０ 粉体検知装置
１１７ トナーボトル
１２０ ボトル側供給路
２００ サブホッパ
２０１ 振動板
２０１ａ 固定部
２０２ 重り
２０４ 回転軸
２０５ 撹拌部材
２０６ トナー
２１０ モータ
３００ 取得部
３０１ 検知部
３０２ 推測部
３０３ 計測部
３０４ 判定部 10 Sensor 30 Powder detection device 117 Toner bottle 120 Bottle side supply path 200 Subhopper 201 Diaphragm 201a Fixed part 202 Weight 204 Rotating shaft 205 Stirring member 206 Toner 210 Motor 300 Acquisition part 301 Detection part 302 Guessing part 303 Measuring part 304 Judgment part

特開２０１３－１２０３２０号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-120320 特開２０１６－０８５２９０号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-085290

Claims (6)

容器内の粉体の量を検知する粉体検知装置であって、
モータにより前記容器内で回転される回転部材と、
前記回転部材の回転に応じて該回転部材に接触され変位するように前記容器内に配置された振動板と、
前記振動板の振動を検知する検知部と、
前記検知部により検知される前記振動板の振動の減衰の変化に基づき前記容器内の前記粉体の量を推測する推測部と、
前記検知部によりそれぞれ所定の条件を満たして検知された前記振動板の第１の変位および第２の変位の間の時間に基づき前記回転部材が正常に機能しているか否かを判定する判定部と、
を備える粉体検知装置。 A powder detection device that detects the amount of powder in a container.
A rotating member rotated in the container by a motor,
A diaphragm arranged in the container so as to be in contact with and displaced by the rotating member in accordance with the rotation of the rotating member.
The detector that detects the vibration of the diaphragm and
A guessing unit that estimates the amount of the powder in the container based on the change in the vibration damping of the diaphragm detected by the detecting unit.
A determination unit for determining whether or not the rotating member is functioning normally based on the time between the first displacement and the second displacement of the diaphragm detected by the detection unit each satisfying a predetermined condition. When,
A powder detector equipped with. 前記判定部は、
前記検知部により検知された前記第１の変位および前記第２の変位が、それぞれ前記回転部材が前記振動板を弾く動作を示す場合に、前記所定の条件を満たすものとし、
前記時間が、前記回転部材の回転周期に対して所定の範囲内である場合に、前記回転部材が正常に機能しており、該所定の範囲外である場合に、前記回転部材が正常に機能してないと判定する
請求項１に記載の粉体検知装置。 The determination unit
When the first displacement and the second displacement detected by the detection unit each indicate an operation in which the rotating member repels the diaphragm, the predetermined condition shall be satisfied.
When the time is within a predetermined range with respect to the rotation cycle of the rotating member, the rotating member is functioning normally, and when the time is outside the predetermined range, the rotating member is functioning normally. The powder detection device according to claim 1, wherein it is determined that the powder detection device is not used. 前記判定部は、
前記検知部により検知された前記第１の変位が、前記振動板に接触していない状態の前記回転部材が前記振動板に接触したタイミングを示し、前記第２の変位が、該第１の変位の検知後に該回転部材が該振動板から離脱したタイミングを示す場合に、前記所定の条件を満たすものとし、
前記時間に基づき前記回転部材の回転周期を推測し、推測された該回転周期が所定の範囲内である場合に、前記回転部材が正常に機能しており、該所定の範囲外である場合に、前記回転部材が正常に機能してないと判定する
請求項１に記載の粉体検知装置。 The determination unit
The first displacement detected by the detection unit indicates the timing at which the rotating member in a state of not contacting the diaphragm comes into contact with the diaphragm, and the second displacement is the first displacement. When the timing at which the rotating member is separated from the diaphragm is indicated after the detection of the above, the predetermined condition shall be satisfied.
The rotation cycle of the rotating member is estimated based on the time, and when the estimated rotation cycle is within a predetermined range, the rotating member is functioning normally and is outside the predetermined range. The powder detection device according to claim 1, wherein the rotating member is determined not to function normally. 前記判定部は、
前記推測部により推測された前記粉体の量に応じて前記所定の範囲を変更する
請求項２または請求項３に記載の粉体検知装置。 The determination unit
The powder detection device according to claim 2 or 3, wherein the predetermined range is changed according to the amount of the powder estimated by the guessing unit. 容器内の粉体の量を検知する粉体検知装置の制御方法であって、
モータにより前記容器内で回転される回転部材の回転に応じて該回転部材に接触され変位するように前記容器内に配置された振動板の振動を検知する検知ステップと、
前記検知ステップによる前記振動板の振動の減衰の変化に基づき前記容器内の前記粉体の量を推測する推測ステップと、
前記検知ステップによりそれぞれ所定の条件を満たして検知された前記振動板の第１の変位および第２の変位の間の時間に基づき前記回転部材が正常に機能しているか否かを判定する判定ステップと、
を有する粉体検知装置の制御方法。 It is a control method of a powder detection device that detects the amount of powder in a container.
A detection step for detecting the vibration of a diaphragm arranged in the container so as to be in contact with and displaced by the rotating member according to the rotation of the rotating member rotated in the container by a motor.
A guessing step of estimating the amount of the powder in the container based on the change in the vibration damping of the diaphragm by the detection step, and a guessing step.
A determination step for determining whether or not the rotating member is functioning normally based on the time between the first displacement and the second displacement of the diaphragm detected by each of the detection steps satisfying predetermined conditions. When,
Control method of powder detection device having. 請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の粉体検知装置と、
前記容器内の前記粉体により感光体上に形成された静電潜像を現像する現像器と、
前記現像器により現像された前記静電潜像に基づき印刷媒体に画像を形成する画像形成部と、
を備える画像形成装置。 The powder detection device according to any one of claims 1 to 4.
A developer that develops an electrostatic latent image formed on the photoconductor by the powder in the container, and a developer.
An image forming unit that forms an image on a print medium based on the electrostatic latent image developed by the developer.
An image forming apparatus.
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