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JP2010175791A - Determination unit, developer replenishment unit and image forming apparatus - Google Patents

Determination unit, developer replenishment unit and image forming apparatus Download PDF

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JP2010175791A JP2009017886A JP2009017886A JP2010175791A JP 2010175791 A JP2010175791 A JP 2010175791A JP 2009017886 A JP2009017886 A JP 2009017886A JP 2009017886 A JP2009017886 A JP 2009017886A JP 2010175791 A JP2010175791 A JP 2010175791A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the quantity of a developer from being erroneously detected with respect to a determination unit for determining the quantity of the developer, in a developing unit, a developer replenishment unit provided with the determination unit, and furthermore an image forming apparatus. <P>SOLUTION: The excess or deficiency of toner is determined based on both of a determination by a piezo-electric oscillating method and a determination based on motor current. That is, the detection error is prevented by: determining the toner shortage when the toner shortage is determined by either one of determination result by the piezo-electric oscillating method and the determination result based on the motor current; and determining the toner excess when the toner excess is determined by both of them. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、現像装置における現像剤量を判定する判定装置、それを備える現像剤補給装置、さらには画像形成装置に関する。   The present invention relates to a determination device that determines a developer amount in a developing device, a developer supply device including the determination device, and an image forming apparatus.

従来、現像装置における現像剤量を検知する機構として、トナー撹拌モータの起動電流値から、残量を検知する技術が提案されている(特許文献1)。   Conventionally, as a mechanism for detecting the developer amount in the developing device, a technique for detecting the remaining amount from the starting current value of the toner stirring motor has been proposed (Patent Document 1).

特開2002‐148886号公報JP 2002-148886 A

しかし、撹拌モータの起動電流は湿度やトナーの帯電極性によって変動するため、従来の技術では、誤検知が起きやすいという問題があった。   However, since the starting current of the agitation motor varies depending on the humidity and the charging polarity of the toner, the conventional technology has a problem that erroneous detection is likely to occur.

そこで、本発明は、誤検知を効果的に防止することのできる技術を提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the technique which can prevent a misdetection effectively.

上記課題を解決するために、請求項1の判定装置は、現像剤収容容器と、上記現像剤収容容器内の現像剤を撹拌する撹拌部と、上記現像剤収容容器内の現像剤により画像を現像する現像部と、を備える現像装置における上記現像剤収容容器内の現像剤量を判定する判定装置であって、上記撹拌部の稼動時に上記撹拌部にかかる抵抗の大きさが上限値を超えたことを検知する第1検知部と、上記現像剤収容容器内の上限位置における現像剤を検知する第2検知部と、上記第1及び第2検知部の検知結果が、上記抵抗の大きさが上記上限値を超え、かつ、現像剤が上記上限位置に存在することを示すと、現像剤過多であると判定する過多判定部と、を備える。   In order to solve the above-described problem, a determination apparatus according to claim 1 includes: a developer container; a stirring unit that stirs the developer in the developer container; and a developer in the developer container. A developing unit for developing, and a determination device for determining the amount of developer in the developer container in a developing device, wherein the magnitude of resistance applied to the stirring unit exceeds an upper limit when the stirring unit is in operation Detection results of the first detection unit, the second detection unit detecting the developer at the upper limit position in the developer container, and the detection results of the first and second detection units are the magnitude of the resistance. Exceeds the upper limit value, and indicates that the developer is present at the upper limit position, an excess determination unit that determines that the developer is excessive.

また、請求項2に記載するように、請求項1の判定装置は、上記抵抗の大きさが下限値を下回ったことを検知する第3検知部と、上記現像剤収容容器内の下限位置における現像剤を検知する第4検知部と、上記第3及び第4検知部の検知結果が、上記抵抗の大きさが上記下限値を下回ったか、又は上記下限位置に現像剤がないことを示すと、現像剤不足であると判定する不足判定部と、をさらに備えてもよい。   According to a second aspect of the present invention, in the determination device according to the first aspect, the third detection unit that detects that the magnitude of the resistance is lower than a lower limit value, and a lower limit position in the developer container. When the detection results of the fourth detection unit that detects the developer and the third and fourth detection units indicate that the magnitude of the resistance falls below the lower limit value or that there is no developer at the lower limit position. And a deficiency determination unit that determines that the developer is deficient.

また、上記課題を解決するために、請求項3の半地装置は、現像剤収容容器と、上記現像剤収容容器内の現像剤を撹拌する撹拌部と、上記現像剤収容容器内の現像剤により画像を現像する現像部と、を備える現像装置における上記現像剤収容容器内の現像剤量を判定する判定装置であって、上記撹拌部の稼動にかかる電流値が上限値を超えたことを検知する上限側電流検知部と、上記現像剤収容容器内の上限位置における現像剤を検知する圧電振動方式の上限側現像剤センサと、上記上限側電流検知部及び上限側現像剤センサの検知結果が、上記電流値が上記上限値を超え、かつ、現像剤が上記上限位置に存在することを示すと、現像剤過多であると判定する過多判定部と、を備える。   In order to solve the above problems, the half ground apparatus according to claim 3 includes a developer container, a stirring unit for stirring the developer in the developer container, and the developer in the developer container. A developing unit that develops an image by a determination device that determines the amount of developer in the developer container in a developing device, wherein a current value for operating the stirring unit exceeds an upper limit value. Detection result of an upper limit side current detection unit to detect, a piezoelectric vibration type upper limit side developer sensor for detecting developer at the upper limit position in the developer container, and a detection result of the upper limit side current detection unit and the upper limit side developer sensor However, when the current value exceeds the upper limit value and the developer is present at the upper limit position, an excess determination unit that determines that the developer is excessive is provided.

また、請求項4に記載するように、請求項3の判定装置は、上記電流値が下限値を下回ったことを検知する下限側電流検知部と、上記現像剤収容容器内の下限位置における現像剤を検知する圧電振動方式の下限側現像剤センサと、上記下限側電流検知部及び下限側現像剤センサの検知結果が、上記電流値が上記下限値を下回ったか、又は上記下限位置に現像剤がないことを示すと、現像剤不足であると判定する不足判定部と、をさらに備えてもよい。   According to a fourth aspect of the present invention, the determination device according to the third aspect includes a lower limit side current detection unit that detects that the current value has fallen below a lower limit value, and development at a lower limit position in the developer container. Piezoelectric vibration type lower limit developer sensor for detecting the agent, and the detection results of the lower limit side current detector and the lower limit developer sensor indicate that the current value is lower than the lower limit value, or the developer is at the lower limit position. If it indicates that there is no toner, a shortage determination unit that determines that the developer is short may be further provided.

また、請求項5及び6に記載するように、上述した判定装置は、現像剤補給装置に適用可能である。すなわち、現像剤補給装置は例えば、現像剤収容容器と、上記現像剤収容容器内の現像剤を撹拌する撹拌部と、を備える現像装置に、現像剤を補給する現像剤補給部と;上記現像剤収容容器中の現像剤量を判定する請求項1又は3に記載の判定装置と;上記過多判定部が現像剤過多であると判定すると、上記現像剤補給部による現像剤補給を停止する補給停止制御部と;を備えてもよい。   In addition, as described in claims 5 and 6, the determination device described above can be applied to a developer supply device. That is, the developer replenishing device includes, for example, a developer replenishing unit that replenishes the developer to a developing device including a developer containing container and a stirring unit that stirs the developer in the developer containing container; 4. The determination device according to claim 1 or 3, wherein the amount of developer in the developer container is determined; and replenishment for stopping developer replenishment by the developer replenishment unit when the excess determination unit determines that the developer is excessive And a stop control unit.

また、現像剤補給装置は例えば、現像剤収容容器と、上記現像剤収容容器内の現像剤を撹拌する撹拌部と、を備える現像装置に、現像剤を補給する現像剤補給部と;上記現像剤収容容器中の現像剤量を判定する請求項2又は4に記載の判定装置と;上記不足判定部が現像剤不足であると判定すると、上記現像剤補給部による現像剤補給を開始する補給開始制御部と;上記過多判定部が現像剤過多であると判定すると、上記現像剤補給部による現像剤補給を停止する補給停止制御部と;を備えてもよい。   The developer replenishing device includes, for example, a developer replenishing unit that replenishes the developer to a developing device including a developer containing container and a stirring unit that stirs the developer in the developer containing container; The determination device according to claim 2 or 4, wherein the amount of developer in the developer container is determined; and replenishment for starting developer replenishment by the developer replenishment unit when the deficiency determination unit determines that the developer is deficient A start control unit; and a replenishment stop control unit that stops developer replenishment by the developer replenishment unit when the excess determination unit determines that the developer is excessive.

また、請求項7に記載するように、上述した現像剤補給装置は、画像形成装置に適用可能である。すなわち、画像形成装置は、現像剤収容容器と、上記現像剤収容容器内の現像剤を撹拌する撹拌部と、上記現像剤収容容器内の現像剤により画像を現像する現像部と、を備える現像装置と、請求項5又は6に記載の現像剤補給装置と、を備える。   According to a seventh aspect of the present invention, the developer supply device described above can be applied to an image forming apparatus. That is, the image forming apparatus includes a developer container, a stirring unit that stirs the developer in the developer container, and a developing unit that develops an image with the developer in the developer container. And a developer replenishing device according to claim 5 or 6.

本発明の判定装置では、現像剤の撹拌における抵抗及び現像剤の位置の両面から、現像剤が上限に達したときに、現像剤過多との判定がなされる。よって、誤検知が効果的に防止される。   In the determination apparatus according to the present invention, it is determined that the developer is excessive when the developer reaches the upper limit from both the resistance in stirring of the developer and the position of the developer. Therefore, erroneous detection is effectively prevented.

本発明の実施の一形態に係る複合機1の要部構成を示す断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the main configuration of the multifunction machine 1 according to the embodiment of the present invention. 複合機1における現像装置24の要部構成を示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a main configuration of a developing device 24 in the multifunction machine 1. 複合機1におけるトナー量検知機構及びトナー補給制御機構の概要を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram illustrating an outline of a toner amount detection mechanism and a toner supply control mechanism in the multifunction machine. トナー量が適正であるときの図3の各部の出力信号を示すタイミングチャート。FIG. 4 is a timing chart showing output signals of respective units in FIG. 3 when the toner amount is appropriate. トナー不足時の図3の各部の出力信号を示すタイミングチャート。FIG. 4 is a timing chart showing output signals of respective units in FIG. 3 when toner is insufficient. トナー過多時の図3の各部の出力信号を示すタイミングチャート。FIG. 4 is a timing chart showing output signals of respective parts in FIG. 3 when toner is excessive. 最終的なトナー量の判定結果と、トナー補給制御内容とを表すテーブル。A table showing final toner amount determination results and toner supply control contents.

〔1〕第1実施形態
以下、本発明の実施の一形態に係る複合機1について説明する。なお、以下の説明において、「上」及び「下」とは、複合機1の通常の設置姿勢における方向を指す。また、図面は模式図であり、各部の詳細は省略されている。
[1] First Embodiment Hereinafter, a multifunction machine 1 according to an embodiment of the present invention will be described. In the following description, “upper” and “lower” refer to directions in the normal installation posture of the multifunction machine 1. Further, the drawings are schematic diagrams, and details of each part are omitted.

(1-1)複合機1
図1を参照して、複合機1の構成の概要について説明する。図1は複合機1の内部構成を示す断面図である。
(1-1) Multifunction machine 1
With reference to FIG. 1, an outline of the configuration of the multifunction machine 1 will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an internal configuration of the multifunction machine 1.

複合機1は、画像形成装置の一例であり、図1に示すように、画像形成部2、定着部3、用紙収容部4、用紙搬送部5、排紙トレイ6、トナー補給部7、及びスキャナ8等を備える。複合機1は、図示しないコンピュータ等の外部装置に接続され、外部装置から送られてくる画像データを受け取る通信部、及び複合機1内の各部を制御する制御装置等をさらに備える。   The multifunction device 1 is an example of an image forming apparatus. As illustrated in FIG. 1, as illustrated in FIG. 1, the image forming unit 2, the fixing unit 3, the paper storage unit 4, the paper transport unit 5, the paper discharge tray 6, the toner supply unit 7, A scanner 8 and the like are provided. The multifunction device 1 further includes a communication unit that is connected to an external device such as a computer (not shown) and receives image data sent from the external device, a control device that controls each unit in the multifunction device 1, and the like.

画像形成部2は、感光体ドラム21、帯電装置22、描画装置23、現像装置24、転写装置25、クリーニング装置26、及び除電装置27を備える。   The image forming unit 2 includes a photosensitive drum 21, a charging device 22, a drawing device 23, a developing device 24, a transfer device 25, a cleaning device 26, and a charge eliminating device 27.

感光体ドラム21は、表面に静電潜像を担持可能な円柱状の部材である。感光体ドラム21は、円柱の高さ方向(図1の紙面に直行する方項)に延びる回転軸を中心に、回転可能に設けられる。回転方向を図1内に矢印で示す。   The photosensitive drum 21 is a cylindrical member that can carry an electrostatic latent image on the surface. The photosensitive drum 21 is rotatably provided around a rotation axis extending in the height direction of the cylinder (a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1). The direction of rotation is indicated by an arrow in FIG.

帯電装置22、描画装置23、現像装置24、転写装置25、クリーニング装置26、及び除電装置27は、感光体ドラム21の周囲に、感光体ドラム21の回転方向に沿って、この順に配置される。   The charging device 22, the drawing device 23, the developing device 24, the transfer device 25, the cleaning device 26, and the charge eliminating device 27 are arranged around the photosensitive drum 21 in this order along the rotation direction of the photosensitive drum 21. .

帯電装置22は、感光体ドラム21表面を一様に帯電させるようになっている。本実施形態では、トナーの帯電極性が正極性なので、帯電装置22による帯電極性は負極性である。   The charging device 22 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 21. In this embodiment, since the charging polarity of the toner is positive, the charging polarity by the charging device 22 is negative.

描画装置23は、レーザー光源及びミラーを備え、帯電した感光体ドラム21の表面に、画像データに沿って光を照射することで、静電潜像を描くようになっている。用いられる画像データは、スキャナ8が得たデータであってもよいし、外部装置から送信されたデータであってもよい。   The drawing device 23 includes a laser light source and a mirror, and draws an electrostatic latent image by irradiating light on the surface of the charged photosensitive drum 21 along the image data. The image data used may be data obtained by the scanner 8 or data transmitted from an external device.

現像装置24は、感光体ドラム21にトナーを供給することで、静電潜像を現像するようになっている。現像後の画像をトナー像と称する。現像装置24の詳細については図2を参照して後述する。   The developing device 24 develops the electrostatic latent image by supplying toner to the photosensitive drum 21. The developed image is called a toner image. Details of the developing device 24 will be described later with reference to FIG.

転写装置25は、感光体ドラム21に対向するように配置された転写ローラ25a及びそのローラにトナーと逆の極性(負極性)の電圧を印加する電圧印加部(図示せず)等を有し、トナー像を用紙P上に転写するようになっている。   The transfer device 25 includes a transfer roller 25 a disposed so as to face the photosensitive drum 21, a voltage application unit (not shown) that applies a voltage having a polarity (negative polarity) opposite to that of toner to the roller, and the like. The toner image is transferred onto the paper P.

クリーニング装置26は、転写後に感光体ドラム21上に残ったトナーを除去するようになっている。   The cleaning device 26 removes toner remaining on the photosensitive drum 21 after transfer.

除電装置27は、トナー除去後の感光体ドラム21の表面を除電して、静電潜像を消すようになっている。   The neutralization device 27 eliminates the electrostatic latent image by neutralizing the surface of the photosensitive drum 21 after the toner is removed.

定着部3は、ヒートローラ、及びヒートローラに対向する圧着ローラを備え、熱圧着によって転写後の用紙Pにトナー像を定着させる。   The fixing unit 3 includes a heat roller and a pressure roller facing the heat roller, and fixes the toner image on the transferred paper P by heat pressure bonding.

用紙収容部4は用紙Pを収容する。   The paper storage unit 4 stores paper P.

用紙搬送部5は、用紙収容部4から、転写部25及び定着部3を順次経て、排紙トレイ6まで用紙Pを搬送するようになっている。具体的には、用紙搬送部5は、用紙収容部4から用紙を引き出す引き出しローラ、及び、引き出された用紙Pを転写ローラ25aと感光体ドラム21との間に用紙Pを送り込み、さらに定着部3を経て排紙トレイ6まで搬送する搬送ローラ群、並びに各ローラ間で用紙Pを導くガイド部材、さらに各ローラを回転させる駆動部等を備える。   The paper transport unit 5 transports the paper P from the paper storage unit 4 to the paper discharge tray 6 through the transfer unit 25 and the fixing unit 3 in order. Specifically, the paper transport unit 5 feeds the paper P drawn between the transfer roller 25a and the photosensitive drum 21 with the drawing roller that pulls out the paper from the paper storage unit 4, and the fixing unit. 3, a transport roller group that transports the paper P to the paper discharge tray 6, a guide member that guides the paper P between the rollers, and a drive unit that rotates each roller.

トナー補給部7は、現像装置24にトナーを補給するようになっている。具体的には、トナー補給部7は、トナーを収容するトナータンク71を備えると共に、図示しないが、トナータンク71から現像装置24に至るトナー搬送路、及び回転することでトナータンクからトナー搬送路を経て現像装置24にトナーを搬送する搬送スクリュー等を備える。また、トナー補給部7は、搬送スクリューを回転させるトナー補給モータ72(図3)を備える。   The toner supply unit 7 supplies toner to the developing device 24. Specifically, the toner replenishing unit 7 includes a toner tank 71 for storing toner, and although not shown, a toner conveyance path from the toner tank 71 to the developing device 24 and a toner conveyance path from the toner tank by rotating. And a conveying screw for conveying the toner to the developing device 24. Further, the toner replenishing unit 7 includes a toner replenishing motor 72 (FIG. 3) that rotates the conveying screw.

スキャナ8は、図示しないプラテンガラス上の原稿、及び自動原稿搬送装置によって搬送される原稿上の画像を読み取って、画像データを得るようになっている。具体的には、スキャナ8は、CCD等の読取部、光源、並びに、光源からの光を原稿に導いたり、原稿からの反射光を読取部に導いたりするミラー及びレンズ等の光学部材を備える。   The scanner 8 reads a document on a platen glass (not shown) and an image on a document transported by an automatic document transport device to obtain image data. Specifically, the scanner 8 includes a reading unit such as a CCD, a light source, and optical members such as a mirror and a lens that guide light from the light source to the document and guide reflected light from the document to the reading unit. .

(1-2)現像装置
図2に、現像装置24の断面図を示す。現像装置24は、容器241、第1スパイラル242、第2スパイラル243、及び現像ローラ244を備える。
(1-2) Developing Device FIG. 2 is a sectional view of the developing device 24. The developing device 24 includes a container 241, a first spiral 242, a second spiral 243, and a developing roller 244.

容器241は、現像剤収容容器の一例であり、その内部にトナーを収容するようになっている。   The container 241 is an example of a developer storage container, and stores toner therein.

容器241の内部には、容器241の底面が上方に延長されてなる仕切部材241cが設けられている。仕切部241cにより、容器241の内部は、撹拌室241aと現像室241bとに仕切られる。仕切部材241cと容器241の上面との間には間隙があるので、撹拌室241aと現像室241bとは、この間隙によって繋がっている。   Inside the container 241, a partition member 241c formed by extending the bottom surface of the container 241 upward is provided. The interior of the container 241 is partitioned into a stirring chamber 241a and a developing chamber 241b by the partition portion 241c. Since there is a gap between the partition member 241c and the upper surface of the container 241, the stirring chamber 241a and the developing chamber 241b are connected by this gap.

撹拌室241aには、補給口241dが設けられている。この補給口241dを介して、上述のトナー補給装置7から容器241にトナーが供給される。また、撹拌室241a内には、第1撹拌部材242が設けられる。第1撹拌部材242は、図2の紙面に垂直な方向に延びる軸242aと、軸242aの周面に設けられたスパイラル状の羽根部材242bとを備える。軸242aは回転可能に設けられており、後述する撹拌モータ246(図3)の稼動により、第1撹拌部材242全体が矢印方向に回転するようになっている。第1撹拌部材242の回転によって、トナーは撹拌されると共に容器241の長手方向(図2の紙面に垂直な方向)に移動して、仕切部材241cと容器241の上面との間の間隙を通って現像室241bに移動する。   The stirring chamber 241a is provided with a supply port 241d. Toner is supplied from the toner replenishing device 7 to the container 241 through the replenishing port 241d. A first stirring member 242 is provided in the stirring chamber 241a. The first stirring member 242 includes a shaft 242a extending in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 2 and a spiral blade member 242b provided on the peripheral surface of the shaft 242a. The shaft 242a is rotatably provided, and the entire first stirring member 242 is rotated in the direction of the arrow by the operation of a stirring motor 246 (FIG. 3) described later. The rotation of the first agitating member 242 causes the toner to be agitated and moves in the longitudinal direction of the container 241 (direction perpendicular to the paper surface of FIG. 2), and passes through the gap between the partition member 241c and the upper surface of the container 241. To move to the developing chamber 241b.

現像室241b内には、第2撹拌部材243が設けられる。第2撹拌部材243は、軸242aと平行な軸243aと、軸243aの周面に設けられたスパイラル状の羽根部材243bとを備える。軸243aも軸242aと同じく回転可能であり、撹拌モータ246(図3)の稼動により、第2撹拌部材242全体が矢印方向に回転するようになっている。現像室241b内のトナーは、回転する第2撹拌部材242によって撹拌される。   A second stirring member 243 is provided in the developing chamber 241b. The second stirring member 243 includes a shaft 243a parallel to the shaft 242a and a spiral blade member 243b provided on the peripheral surface of the shaft 243a. The shaft 243a is also rotatable like the shaft 242a, and the entire second stirring member 242 is rotated in the arrow direction by the operation of the stirring motor 246 (FIG. 3). The toner in the developing chamber 241 b is stirred by the rotating second stirring member 242.

現像室241bの感光体ドラム21に対向する部分には開口241eが設けられる。そして、現像ローラ244は、容器241内で開口241eから露出するように、回転可能に配置される。現像室241b内のトナーは現像ローラ244に付着し、感光体ドラム21に対向する位置に保持される。現像ローラ244が図示しない現像駆動部によって回転されることにより、感光体ドラム21上の静電潜像にトナーが付着し、静電潜像が現像される。つまり、現像ローラ244は、現像部として機能する。   An opening 241e is provided in a portion of the developing chamber 241b that faces the photosensitive drum 21. The developing roller 244 is rotatably arranged so as to be exposed from the opening 241e in the container 241. The toner in the developing chamber 241 b adheres to the developing roller 244 and is held at a position facing the photosensitive drum 21. When the developing roller 244 is rotated by a developing driving unit (not shown), toner adheres to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 21 and the electrostatic latent image is developed. That is, the developing roller 244 functions as a developing unit.

なお、撹拌モータ246は、現像中及びトナー補給中には図示しない制御装置によって回転するように制御される。   The stirring motor 246 is controlled to rotate by a control device (not shown) during development and toner replenishment.

(1-3)トナーセンサ281及び282
図2に示すように、撹拌室241aの側面には、下限側トナーセンサ281と、下限側トナーセンサ281よりも上方に配置された上限側トナーセンサ282と、が設けられる。下限側トナーセンサ281及び上限側トナーセンサ282は、どちらも圧電素子を備える圧電振動方式のセンサである。
(1-3) Toner sensors 281 and 282
As shown in FIG. 2, a lower limit side toner sensor 281 and an upper limit side toner sensor 282 disposed above the lower limit side toner sensor 281 are provided on the side surface of the stirring chamber 241a. Both the lower limit side toner sensor 281 and the upper limit side toner sensor 282 are piezoelectric vibration type sensors each including a piezoelectric element.

各トナーセンサ281及び282の検知面281a及び282aは、撹拌室241aの内側壁よりも、撹拌室241aの内側に若干突出するように配置される。各トナーセンサ281及び282には、図示しない電圧印加回路から、所定の周期で電圧が印加される。すると、この周期で、各トナーセンサ281及び282の検知面が、撹拌室241aの内側壁と交差する方向に振動する。各トナーセンサ281及び282は検知回路を有しており、圧電素子が振動することにより検知回路に正及び負の電圧が入力され、振動が停止することにより正の電圧が検知回路に入力されるように構成されている。検知回路は、一定時間以上に渡って正の電圧が入力されると、トナーが存在することを示す信号を出力するようになっている。   The detection surfaces 281a and 282a of the toner sensors 281 and 282 are arranged so as to slightly protrude inside the stirring chamber 241a from the inner wall of the stirring chamber 241a. A voltage is applied to each of the toner sensors 281 and 282 at a predetermined cycle from a voltage application circuit (not shown). Then, in this cycle, the detection surfaces of the toner sensors 281 and 282 vibrate in a direction intersecting with the inner wall of the stirring chamber 241a. Each of the toner sensors 281 and 282 has a detection circuit. When the piezoelectric element vibrates, positive and negative voltages are input to the detection circuit, and when the vibration stops, a positive voltage is input to the detection circuit. It is configured as follows. The detection circuit outputs a signal indicating that toner is present when a positive voltage is input for a predetermined time or more.

つまり、撹拌室241a内のトナーの高さが下限側トナーセンサ281の検知面281aの配置位置の高さ未満であれば、下限側トナーセンサ281の圧電素子は振動し、トナーの高さが検知面281の配置位置に達していれば、圧電素子の振動が停止する。よって、検知回路の出力信号を参照することで、トナーが下限位置にあるかどうかを判定できる。上限側トナーセンサ282についても同様である。   That is, if the height of the toner in the stirring chamber 241a is less than the height of the position where the detection surface 281a of the lower limit toner sensor 281 is disposed, the piezoelectric element of the lower limit toner sensor 281 vibrates and the height of the toner is detected. If the arrangement position of the surface 281 is reached, the vibration of the piezoelectric element stops. Therefore, it is possible to determine whether the toner is at the lower limit position by referring to the output signal of the detection circuit. The same applies to the upper limit toner sensor 282.

(1-4)トナー量検知及びトナー補給
図3は、複合機1におけるトナー量検知機構及びトナー補給制御機構の概要を示すブロック図である。
(1-4) Toner Amount Detection and Toner Supply FIG. 3 is a block diagram showing an outline of a toner amount detection mechanism and a toner supply control mechanism in the multifunction machine 1.

図3に示すように、複合機1は、既に述べた構成以外にも、副判定部901、電流センサ910、下限側比較器921、上限側比較器922、不足検知部931、過多検知部932、主判定部940、及びトナー補給制御部941を備える。   As shown in FIG. 3, the multifunction device 1 has a sub-determination unit 901, a current sensor 910, a lower limit side comparator 921, an upper limit side comparator 922, a shortage detection unit 931, and an excess detection unit 932, in addition to the configuration described above. A main determination unit 940 and a toner supply control unit 941.

副判定部901には、下限側トナーセンサ281及び上限側トナーセンサ282からの出力信号が入力される。副判定部901は、下限側トナーセンサ281の出力信号がトナー不足を示すものであれば、トナー不足と判定する。副判定部901は、下限側トナーセンサ281の出力信号がトナー有り、上限側トナーセンサ282の出力信号がトナー不足を示すものであれば、トナー量は適正と判定する。副判定部901はさらに、上限側トナーセンサ282の出力信号がトナー有りを示すものであれば、トナー過多と判定する。   Output signals from the lower limit side toner sensor 281 and the upper limit side toner sensor 282 are input to the sub determination unit 901. The sub determination unit 901 determines that the toner is insufficient if the output signal of the lower limit side toner sensor 281 indicates that the toner is insufficient. The sub-determination unit 901 determines that the toner amount is appropriate if the output signal of the lower limit side toner sensor 281 indicates that the toner is present and the output signal of the upper limit side toner sensor 282 indicates that the toner is insufficient. The sub determination unit 901 further determines that the toner is excessive if the output signal of the upper limit side toner sensor 282 indicates that there is toner.

電流センサ910は、容器241内のトナーの撹拌にかかる抵抗を検出する機構の一例として、撹拌モータ246にモータ駆動部247から供給される電流(モータ電流)を検知する。つまり、電流センサ910は、撹拌モータ246の稼動に要する電流を検知する。   The current sensor 910 detects a current (motor current) supplied from the motor drive unit 247 to the agitation motor 246 as an example of a mechanism for detecting resistance applied to the agitation of the toner in the container 241. That is, the current sensor 910 detects a current required for operating the stirring motor 246.

下限側比較器921、上限側比較器922、不足検知部931、及び過多検知部932について、図4〜図6を参照して説明する。図4はトナー量が適正であるときの、図5はトナー不足のときの、図6はトナー過多のときの、各部の出力信号を示すタイミングチャートである。   The lower limit side comparator 921, the upper limit side comparator 922, the shortage detection unit 931, and the excess detection unit 932 will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a timing chart showing the output signals of the respective parts when the toner amount is appropriate, FIG. 5 when the toner is insufficient, and FIG. 6 when the toner is excessive.

図4に示すように、トナー量が適正である場合、モータの回転開始時には突入電流が生じるが、その後の定常状態におけるモータ電流値は、下限値L1以上上限値L2以下となる。上限側比較器922は上限値L2とモータ電流値とを比較し、モータ電流値が上限値L2を超えると、上限側比較信号“1”を出力する。しかし、モータ電流値が上限値L2を超える時間、つまり上限側比較信号“1”の出力期間が所定期間T2より短いので、過多検知部932の過多検知信号は“0”のままとなる。   As shown in FIG. 4, when the toner amount is appropriate, an inrush current is generated at the start of rotation of the motor, but the motor current value in the subsequent steady state is not less than the lower limit value L1 and not more than the upper limit value L2. The upper limit comparator 922 compares the upper limit value L2 with the motor current value, and outputs an upper limit comparison signal “1” when the motor current value exceeds the upper limit value L2. However, since the motor current value exceeds the upper limit value L2, that is, the output period of the upper limit side comparison signal “1” is shorter than the predetermined period T2, the excess detection signal of the excess detection unit 932 remains “0”.

図5に示すように、下限側比較器921は、下限値L1とモータ電流値とを比較し、モータ電流値が下限L1を下回ると、下限側比較信号“1”を出力する。下限側比較信号が“1”となっている期間が所定期間T1以上となると、不足検知部931が、トナー不足を表す信号として不足検知信号“1”を出力する。   As shown in FIG. 5, the lower limit side comparator 921 compares the lower limit value L1 with the motor current value, and outputs a lower limit side comparison signal “1” when the motor current value falls below the lower limit L1. When the period during which the lower limit side comparison signal is “1” is equal to or greater than the predetermined period T1, the shortage detection unit 931 outputs a shortage detection signal “1” as a signal indicating a shortage of toner.

図6に示すように、上限側比較器922の上限側比較信号が“1”となっている期間が所定期間T2以上となると、過多検知部932は過多検知信号“1”を出力する。   As shown in FIG. 6, when the period during which the upper limit comparison signal of the upper limit comparator 922 is “1” is equal to or longer than the predetermined period T2, the excess detection unit 932 outputs the excess detection signal “1”.

次に、主判定部940における判定について、図7を参照して説明する。図7は、最終的なトナー量の判定結果と、トナー補給制御内容とを表すテーブルである。   Next, the determination in the main determination unit 940 will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a table showing the final toner amount determination result and the toner supply control content.

図7の“トナー量最終判定”のカラムの第1段〜第3段に示すように、主判定部940は、副判定部901の判定結果(圧電振動方式による判定結果)、及び不足検知部931の検知結果(モータ電流に基づく判定結果)の少なくとも一方が、“トナー不足”を示すものであれば、トナー不足であると判定する。この結果を受けて、トナー補給制御部941はトナー補給を開始する。   As shown in the first to third stages of the “toner amount final determination” column in FIG. 7, the main determination unit 940 includes the determination result of the sub determination unit 901 (determination result by the piezoelectric vibration method) and the shortage detection unit. If at least one of the detection results 931 (the determination result based on the motor current) indicates “toner shortage”, it is determined that the toner is insufficient. In response to this result, the toner replenishment control unit 941 starts toner replenishment.

一方、図7の最下段に示すように、主判定部940は、副判定部901の判定結果及び過多検知部932の検知結果の両方が“トナー過多”を示す場合には、トナー過多であると判定する。つまり、いずれか一方の結果が“トナー適正”を示す場合には、トナー過多であるとは判定されない。主判定部940がトナー過多と判定すると、トナー補給制御部941はトナー補給を停止する。   On the other hand, as shown in the bottom of FIG. 7, the main determination unit 940 is excessive in toner when both the determination result of the sub determination unit 901 and the detection result of the excessive detection unit 932 indicate “too much toner”. Is determined. That is, when either one of the results indicates “toner appropriate”, it is not determined that the toner is excessive. When the main determination unit 940 determines that the toner is excessive, the toner supply control unit 941 stops the toner supply.

以上に説明したように、圧電振動方式による検知結果とモータ電流に基づく検知結果とを総合して、トナー量が判定されるので、複合機1ではトナー量の誤判定が起きにくい。   As described above, since the toner amount is determined by combining the detection result based on the piezoelectric vibration method and the detection result based on the motor current, the multifunction device 1 is unlikely to erroneously determine the toner amount.

なお、図3に示す各ブロック、例えば副判定部901、主判定部940、トナー補給制御部941等は、CPU(Central Processing Unit)がROM(Read Only Memory)等の記憶媒体中のプログラムを実行することによって実現可能である。   3, for example, the sub determination unit 901, the main determination unit 940, the toner replenishment control unit 941, and the like, a CPU (Central Processing Unit) executes a program in a storage medium such as a ROM (Read Only Memory). This is possible by doing.

〔2〕その他の実施形態
(2-1)第1実施形態では、1つの撹拌モータ246と2つの撹拌部材242及び243とが、撹拌部として機能する。しかし、これに限らず、例えば1の撹拌部材について1の撹拌モータが設けられていてもよく、撹拌部材は1つであってもよい。また、撹拌部材は第1実施形態のようにスパイラル形状に限られるものではない。
[2] Other Embodiments (2-1) In the first embodiment, one stirring motor 246 and two stirring members 242 and 243 function as a stirring unit. However, the present invention is not limited to this. For example, one stirring motor may be provided for one stirring member, and one stirring member may be provided. Further, the stirring member is not limited to the spiral shape as in the first embodiment.

(2-2)第1実施形態における電流センサ910、上限側比較器922、及び過多検知部932は、トナーの撹拌時に撹拌部にかかる抵抗の大きさが上限値を超えたことを検知する他の機構に置換可能である。同様に、電流センサ910、下限側比較器921、及び不足検知部931は、この抵抗の大きさが下限値を下回ったことを検知する他の機構に置換可能である。   (2-2) The current sensor 910, the upper limit comparator 922, and the excess detection unit 932 according to the first embodiment detect that the resistance applied to the agitation unit exceeds the upper limit during toner agitation. It is possible to replace this mechanism. Similarly, the current sensor 910, the lower limit comparator 921, and the shortage detection unit 931 can be replaced with other mechanisms that detect that the magnitude of this resistance is lower than the lower limit.

(2-3)第1実施形態における上限側トナーセンサ282、下限側トナーセンサ281、及び副判定部901は、トナーの位置を検知する他の機構に置換可能である。
また、上限側トナーセンサ282、下限側トナーセンサ281としては、圧電振動方式のセンサの他に、透磁率検知方式や光学式等、他のセンサを採用可能である。
(2-3) The upper limit toner sensor 282, the lower limit toner sensor 281 and the sub determination unit 901 in the first embodiment can be replaced with other mechanisms for detecting the position of the toner.
Further, as the upper limit side toner sensor 282 and the lower limit side toner sensor 281, in addition to the piezoelectric vibration type sensor, other sensors such as a magnetic permeability detection method and an optical type can be adopted.

(2-4)第1実施形態では、トナー補給部7及びトナー補給制御部941等が現像剤補給装置として機能している。つまり、現像剤補給装置が複合機(画像形成装置)内に組み込まれているものとしたが、現像剤補給装置は、画像形成装置とは別体であってもよい。判定装置についても同様に、現像剤補給装置及び画像形成装置とは別体として構成可能である。   (2-4) In the first embodiment, the toner supply unit 7, the toner supply control unit 941, and the like function as a developer supply device. That is, the developer replenishing device is incorporated in the multifunction peripheral (image forming apparatus), but the developer replenishing device may be separate from the image forming apparatus. Similarly, the determination device can be configured separately from the developer supply device and the image forming apparatus.

(2-5)第1実施形態では、上限位置における現像剤を検知する第2検知部(上限側現像剤センサ)、及び下限位置における現像剤を検地する第4検知部(下限側現像剤センサ)が、それぞれ、上限側トナーセンサ282、及び下限側トナーセンサ281として別個に設けられているものとした。ただし、これらの検知部の両方の機能を1つのセンサで実現することもできる。すなわち、1つの圧電振動方式のセンサで上限検知と下限検知を兼用することもできる
(2-6)第1実施形態では、電流センサ910、上限側比較器922、及び過多検知部932が、上限側電流検知部として機能する。つまり、これらの部材が、撹拌部の稼動時に撹拌部にかかる抵抗の大きさが上限値を超えたことを検知する第1検知部の一例として、撹拌モータ246の電流値に基づくトナー過多検知を行うようになっている。
(2-5) In the first embodiment, a second detector (upper limit developer sensor) that detects the developer at the upper limit position and a fourth detector (lower limit developer sensor) that detects the developer at the lower limit position ) Are separately provided as the upper limit side toner sensor 282 and the lower limit side toner sensor 281, respectively. However, both functions of these detection units can be realized by a single sensor. That is, it is possible to use both upper limit detection and lower limit detection with a single piezoelectric vibration type sensor. (2-6) In the first embodiment, the current sensor 910, the upper limit comparator 922, and the excess detection unit 932 include the upper limit detection. Functions as a side current detector. That is, as an example of a first detection unit that detects that the magnitude of the resistance applied to the stirring unit exceeds the upper limit value when the stirring unit is in operation, excessive toner detection based on the current value of the stirring motor 246 is performed. To do.

また、第1実施形態では、電流センサ910、下限側比較器921、及び不足検知部931が、下限側電流手検知部として機能する。つまり、これらの部材が、撹拌部の稼動時に撹拌部にかかる抵抗の大きさが下限値を下回ったことを検知する第3検知部の一例として、撹拌モータ246の電流値に基づくトナー不足検知を行うようになっている。   In the first embodiment, the current sensor 910, the lower limit side comparator 921, and the shortage detection unit 931 function as a lower limit side current hand detection unit. That is, as an example of a third detection unit that detects that the magnitude of the resistance applied to the stirring unit has fallen below the lower limit when these members are operating, the toner shortage detection based on the current value of the stirring motor 246 is detected. To do.

ただし、第1および第2検知部の構成はこれに限定されるものではなく、適宜変更可能である。   However, the configuration of the first and second detection units is not limited to this, and can be changed as appropriate.

(2-7)第1実施形態では、副判定部901及び主判定部940が協働することにより、過多判定部及び不足判定部の一例として機能する。具体的には、トナーセンサ281及び282の検知結果から副判定部901が出した判定結果と、過多検知部932及び不足検知部931の検知結果と、に基づいて、トナー過多/不足の最終判定を、主判定部940が行うようになっている。つまり、図3の符号“950”を付した点線で囲まれた複数の部材が協働することにより、判定装置として機能する。   (2-7) In the first embodiment, the sub determination unit 901 and the main determination unit 940 cooperate to function as an example of an excess determination unit and an insufficient determination unit. Specifically, the final determination of excessive / insufficient toner based on the determination results output from the detection results of the toner sensors 281 and 282 and the detection results of the excess detection unit 932 and the lack detection unit 931. Is performed by the main determination unit 940. That is, a plurality of members surrounded by a dotted line denoted by reference numeral “950” in FIG. 3 cooperate to function as a determination device.

しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内で、適宜変更が可能である。   However, the present invention is not limited to this, and can be appropriately changed within the scope described in the claims.

(2-8)以上、異なる実施形態を適宜組み合わせて得られる技術も、本発明の実施の形態に含まれる。   (2-8) The technique obtained by appropriately combining different embodiments is also included in the embodiment of the present invention.

1 複合機(画像形成装置)
24 現像装置
241 容器(現像剤収容容器)
242、243 撹拌部材(撹拌部)
246 撹拌モータ(撹拌部)
281 下限側トナーセンサ(第4検知部、下限側現像剤センサ)
282 上限側トナーセンサ(第2検知部、上限側現像剤センサ)
901 副判定部(第2・第4検知部、上限側・下限側現像剤センサ)
910 電流センサ(第1・第3検知部、上限側・下限側電流検知部)
921 下限側比較器(第3検知部、下限側電流検知部)
922 上限側比較器(第1検知部、上限側電流検知部)
931 不足検知部(第3検知部、下限側電流検知部)
932 過多検知部(第1検知部、上限側電流検知部)
940 主判定部(不足判定部、過多判定部)
941 トナー補給制御部(補給停止制御部、補給開始制御部)
1 MFP (image forming device)
24 developing device 241 container (developer container)
242, 243 Stirring member (stirring section)
246 Stirring motor (stirring section)
281 Lower limit side toner sensor (fourth detection unit, lower limit side developer sensor)
282 Upper limit side toner sensor (second detection unit, upper limit side developer sensor)
901 Sub-determination unit (second / fourth detection unit, upper limit / lower limit developer sensor)
910 Current sensor (first / third detector, upper limit / lower limit current detector)
921 Lower limit comparator (third detector, lower limit current detector)
922 Upper limit side comparator (first detection unit, upper limit side current detection unit)
931 shortage detection unit (third detection unit, lower limit current detection unit)
932 Excessive detection unit (first detection unit, upper limit current detection unit)
940 Main judgment part (insufficient judgment part, excessive judgment part)
941 Toner replenishment control unit (replenishment stop control unit, replenishment start control unit)

Claims (7)

現像剤収容容器と、上記現像剤収容容器内の現像剤を撹拌する撹拌部と、上記現像剤収容容器内の現像剤により画像を現像する現像部と、を備える現像装置における上記現像剤収容容器内の現像剤量を判定する判定装置であって、
上記撹拌部の稼動時に上記撹拌部にかかる抵抗の大きさが上限値を超えたことを検知する第1検知部と、
上記現像剤収容容器内の上限位置における現像剤を検知する第2検知部と、
上記第1及び第2検知部の検知結果が、上記抵抗の大きさが上記上限値を超え、かつ、現像剤が上記上限位置に存在することを示すと、現像剤過多であると判定する過多判定部と、
を備える判定装置。
The developer accommodating container in a developing device, comprising: a developer accommodating container; an agitating unit for agitating the developer in the developer accommodating container; and a developing unit for developing an image with the developer in the developer accommodating container. A determination device for determining the amount of developer in
A first detection unit for detecting that the magnitude of the resistance applied to the stirring unit exceeds an upper limit during operation of the stirring unit;
A second detector for detecting the developer at the upper limit position in the developer container;
When the detection results of the first and second detection units indicate that the magnitude of the resistance exceeds the upper limit value and the developer is present at the upper limit position, it is determined that the developer is excessive. A determination unit;
A determination apparatus comprising:
上記抵抗の大きさが下限値を下回ったことを検知する第3検知部と、
上記現像剤収容容器内の下限位置における現像剤を検知する第4検知部と、
上記第3及び第4検知部の検知結果が、上記抵抗の大きさが上記下限値を下回ったか、又は上記下限位置に現像剤がないことを示すと、現像剤不足であると判定する不足判定部と、
をさらに備える請求項1に記載の判定装置。
A third detection unit for detecting that the magnitude of the resistance falls below a lower limit;
A fourth detector for detecting the developer at the lower limit position in the developer container;
If the detection results of the third and fourth detection units indicate that the magnitude of the resistance falls below the lower limit value or that there is no developer at the lower limit position, an insufficient determination is made that the developer is insufficient. And
The determination apparatus according to claim 1, further comprising:
現像剤収容容器と、上記現像剤収容容器内の現像剤を撹拌する撹拌部と、上記現像剤収容容器内の現像剤により画像を現像する現像部と、を備える現像装置における上記現像剤収容容器内の現像剤量を判定する判定装置であって、
上記撹拌部の稼動にかかる電流値が上限値を超えたことを検知する上限側電流検知部と、
上記現像剤収容容器内の上限位置における現像剤を検知する圧電振動方式の上限側現像剤センサと、
上記上限側電流検知部及び上限側現像剤センサの検知結果が、上記電流値が上記上限値を超え、かつ、現像剤が上記上限位置に存在することを示すと、現像剤過多であると判定する過多判定部と、
を備える判定装置。
The developer accommodating container in a developing device, comprising: a developer accommodating container; an agitating unit for agitating the developer in the developer accommodating container; and a developing unit for developing an image with the developer in the developer accommodating container. A determination device for determining the amount of developer in
An upper limit current detection unit for detecting that the current value required for the operation of the stirring unit exceeds the upper limit;
A piezoelectric vibration type upper limit side developer sensor for detecting the developer at the upper limit position in the developer container;
When the detection results of the upper limit current detection unit and the upper limit developer sensor indicate that the current value exceeds the upper limit value and the developer is present at the upper limit position, it is determined that the developer is excessive. An excessive determination unit to perform,
A determination apparatus comprising:
上記電流値が下限値を下回ったことを検知する下限側電流検知部と、
上記現像剤収容容器内の下限位置における現像剤を検知する圧電振動方式の下限側現像剤センサと、
上記下限側電流検知部及び下限側現像剤センサの検知結果が、上記電流値が上記下限値を下回ったか、又は上記下限位置に現像剤がないことを示すと、現像剤不足であると判定する不足判定部と、
をさらに備える請求項3に記載の判定装置。
A lower limit current detector for detecting that the current value has fallen below a lower limit;
A piezoelectric vibration type lower limit side developer sensor for detecting the developer at the lower limit position in the developer container;
If the detection result of the lower limit side current detector and the lower limit developer sensor indicates that the current value is below the lower limit value or that there is no developer at the lower limit position, it is determined that the developer is insufficient. A shortage determination unit;
The determination device according to claim 3, further comprising:
現像剤収容容器と、上記現像剤収容容器内の現像剤を撹拌する撹拌部と、を備える現像装置に、現像剤を補給する現像剤補給部と;
上記現像剤収容容器中の現像剤量を判定する請求項1又は3に記載の判定装置と;
上記過多判定部が現像剤過多であると判定すると、上記現像剤補給部による現像剤補給を停止する補給停止制御部と;
を備える現像剤補給装置。
A developer replenishing unit for replenishing the developer to a developing device comprising a developer containing container and a stirring unit for stirring the developer in the developer containing container;
The determination apparatus according to claim 1 or 3, wherein an amount of the developer in the developer container is determined.
A replenishment stop control unit for stopping developer replenishment by the developer replenishment unit when the excess determination unit determines that the developer is excessive;
A developer supply device comprising:
現像剤収容容器と、上記現像剤収容容器内の現像剤を撹拌する撹拌部と、を備える現像装置に、現像剤を補給する現像剤補給部と;
上記現像剤収容容器中の現像剤量を判定する請求項2又は4に記載の判定装置と;
上記不足判定部が現像剤不足であると判定すると、上記現像剤補給部による現像剤補給を開始する補給開始制御部と;
上記過多判定部が現像剤過多であると判定すると、上記現像剤補給部による現像剤補給を停止する補給停止制御部と;
を備える現像剤補給装置。
A developer replenishing unit for replenishing the developer to a developing device comprising a developer containing container and a stirring unit for stirring the developer in the developer containing container;
The determination apparatus according to claim 2 or 4, wherein an amount of the developer in the developer container is determined.
A replenishment start control unit for starting developer replenishment by the developer replenishment unit when the deficiency determination unit determines that the developer is deficient;
A replenishment stop control unit for stopping developer replenishment by the developer replenishment unit when the excess determination unit determines that the developer is excessive;
A developer supply device comprising:
現像剤収容容器と、上記現像剤収容容器内の現像剤を撹拌する撹拌部と、上記現像剤収容容器内の現像剤により画像を現像する現像部と、を備える現像装置と、
請求項5又は6に記載の現像剤補給装置と、
を備える画像形成装置。
A developing device comprising: a developer container; a stirring unit that stirs the developer in the developer container; and a developing unit that develops an image with the developer in the developer container;
The developer replenishing device according to claim 5 or 6,
An image forming apparatus comprising:
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