JP4338673B2 - Image forming apparatus - Google Patents
Image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP4338673B2 JP4338673B2 JP2005136303A JP2005136303A JP4338673B2 JP 4338673 B2 JP4338673 B2 JP 4338673B2 JP 2005136303 A JP2005136303 A JP 2005136303A JP 2005136303 A JP2005136303 A JP 2005136303A JP 4338673 B2 JP4338673 B2 JP 4338673B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toner
- sensor
- output
- unit
- control means
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 15
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 15
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
Description
本発明は、感光ドラム等の像担持体上に静電潜像を形成し、潜像を現像して画像を得る電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものであり、特に現像に2成分現像剤を用いる画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, a printer, and a facsimile machine that forms an electrostatic latent image on an image carrier such as a photosensitive drum and develops the latent image to obtain an image. In particular, the present invention relates to an image forming apparatus using a two-component developer for development.
従来より、電子写真方式によって用紙等の記録材にカラーで画像形成を行うことが可能な画像形成装置が知られている。この画像形成装置による記録材への画像形成処理は、まず、像担持体としての感光ドラム表面が、帯電器により均一に帯電された後、露光器により像露光が行われて感光ドラムの表面に静電潜像が形成される。続いて、感光ドラムの表面に現像器により現像剤が塗布されると、その静電潜像が現像されてトナー画像として可視化され、更にこのトナー画像が記録材に転写される。この処理が、マゼンダ、シアン、イエロー、ブラックの4色について行われ、記録材に4色のトナー画像が重ね合わせて転写される。続いて、記録材上のトナー画像が定着ローラにより加熱されて記録材に定着されることで、記録材にカラー画像が形成される。 Conventionally, an image forming apparatus capable of forming an image in color on a recording material such as paper by an electrophotographic method is known. In the image forming process on the recording material by the image forming apparatus, first, the surface of the photosensitive drum as the image carrier is uniformly charged by the charger, and then the image exposure is performed by the exposure device to form the surface of the photosensitive drum. An electrostatic latent image is formed. Subsequently, when a developer is applied to the surface of the photosensitive drum by a developing device, the electrostatic latent image is developed and visualized as a toner image, and the toner image is further transferred to a recording material. This process is performed for four colors of magenta, cyan, yellow, and black, and toner images of four colors are superimposed and transferred onto the recording material. Subsequently, the toner image on the recording material is heated by the fixing roller and fixed on the recording material, whereby a color image is formed on the recording material.
このような画像形成装置の現像器には、トナーと磁性キャリアで構成される磁性現像剤の2成分現像剤が広く用いられている。画像の濃度制御方式としては、現像方式や画像形成装置構成上の様々な制約が考慮されて種々のものが提案されている。一般的には、画像の現像により2成分現像剤からトナーが消費され、徐々に低下する現像剤のトナー濃度がセンサにより検知されて適正な所定の濃度を維持するように、現像器にトナーがトナーコンテナから補給制御されている。これにより記録材上のカラー画像が適正な画像濃度に制御される。 In a developing device of such an image forming apparatus, a two-component developer of a magnetic developer composed of toner and a magnetic carrier is widely used. Various image density control methods have been proposed in consideration of various restrictions on the development method and the configuration of the image forming apparatus. In general, the toner is consumed from the two-component developer by developing the image, and the toner is supplied to the developing device so that the gradually decreasing toner concentration is detected by the sensor to maintain an appropriate predetermined concentration. Supply control is performed from the toner container. Thereby, the color image on the recording material is controlled to an appropriate image density.
また、そのトナー濃度を検出する方法として、例えば、透磁率検知方式が広く知られている。透磁率検知方式としては、検知部として、現像器内の現像剤の近くに検知コイルが配置され、現像剤の影響を受けない位置に基準コイルが配置され、これら2つのコイル(磁気センサ)が交流駆動されて、両コイルの差動出力に基づき現像剤のトナー濃度を検知する差動トランス方式が知られている。その差動トランス方式では、現像剤の濃度が変化すると、現像剤の透磁率μが変化して、現像剤近くに配置された検知コイルのインダクタンスを変化させるので、基準コイルと検知コイル間の差動出力が変化し、差動出力の変化が検出されて現像剤のトナー濃度の検知が行われる。 As a method for detecting the toner concentration, for example, a magnetic permeability detection method is widely known. As a magnetic permeability detection method, as a detection unit, a detection coil is disposed near the developer in the developing device, a reference coil is disposed at a position not affected by the developer, and these two coils (magnetic sensors) are provided. A differential transformer system is known that is AC driven and detects the toner density of the developer based on the differential output of both coils. In the differential transformer method, when the developer concentration changes, the magnetic permeability μ of the developer changes, and the inductance of the detection coil arranged near the developer changes, so the difference between the reference coil and the detection coil The dynamic output changes, the change in the differential output is detected, and the toner density of the developer is detected.
また、透磁率検知方式は、非光学式のため、ブラック現像剤のトナー濃度についても検知可能な他、感光ドラム上にべたのトナーパッチを形成し、このトナーパッチの濃度を光学式のセンサで測定しトナー濃度の検知を行うパッチ検知方式のような現像特性、感光ドラム特性などの変化による影響および現像器内の現像剤を光学式のセンサで直接測定し、トナー濃度の検知を行う直接検知方式のような光センサ部の窓の汚れなどによる影響もなく、信頼性の高い濃度検知を行うことができる。
確かに、上記構成から成る画像形成装置であれば、低濃度から高濃度部まで高画質の画像再現のために必要とされる各色のトナー濃度の制御を行うことが可能である。また、トナー濃度の検知のために利用される透磁率検知方式の検知コイルを現像器内に配置することができるため、装置本体の小型化が可能であり、製造コストを低く抑えることが可能である。 Certainly, with the image forming apparatus having the above-described configuration, it is possible to control the toner density of each color required for reproducing a high-quality image from a low density to a high density part. In addition, since a magnetic permeability detection type detection coil used for toner density detection can be arranged in the developing device, it is possible to reduce the size of the apparatus main body and to reduce the manufacturing cost. is there.
しかしながら、従来の画像形成装置は、検知コイルを現像器内に配置することによりある程度の装置本体の小型化が可能であるが、カラー機ではトナー濃度を検知するための4個のセンサに、それぞれセンサから入力されたその出力を安定させて再び出力する同一の安定化回路部が必要であるため、更なる装置本体の小型化および製造コストの削減を行うことが困難であった。 However, in the conventional image forming apparatus, it is possible to reduce the size of the apparatus body to some extent by arranging the detection coil in the developing device. However, in the color machine, each of the four sensors for detecting the toner density is used. Since the same stabilization circuit unit that stabilizes the output input from the sensor and outputs it again is necessary, it is difficult to further reduce the size of the apparatus body and reduce the manufacturing cost.
また、各現像器の一方のアンテナ導体(トナー量を検知するためのセンサに相当)を共通に接続して1つの信号発生器に共通に接続し、選択スイッチにより対向するもう一方のアンテナ導体の1つを選択して、1つのトナー量検出回路に接続して、所望の現像器のトナー量を検知する画像形成装置が開示・提案されている(例えば、特許文献1を参照)。しかしながら、特許文献1に開示された画像形成装置は、具体的な制御について記載されておらず、現像器内でのトナーの攪拌等による流動性の変化によるトナー量の誤検知の可能性を十分に残している。例えば、現像器内のトナーは攪拌されるため、トナー量の検出レベルがトナーの有無を繰り返し、最終的にトナーの無いことを示すレベルに変化するが、選択スイッチにより定期的にセンサの切り替えが行われる場合には、その変化の状態を検知することができないため、トナー残量の誤検知が発生してしまう。
Also, one antenna conductor (corresponding to a sensor for detecting the amount of toner) of each developing device is connected in common and connected in common to one signal generator, and the other antenna conductor opposed by the selection switch is connected. There has been disclosed and proposed an image forming apparatus that selects one and connects to one toner amount detection circuit to detect the toner amount of a desired developing device (see, for example, Patent Document 1). However, the image forming apparatus disclosed in
本発明は、上記の問題点に鑑み、各現像器のトナー濃度を検出するためのセンサに対応した安定化回路部を共通化しても、信頼性の高いトナー残量の検出制御を行うことが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention can perform highly reliable detection control of the remaining amount of toner even if the stabilization circuit unit corresponding to the sensor for detecting the toner density of each developing device is shared. An object is to provide a possible image forming apparatus.
上記目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、それぞれ所定の色のトナーとキャリアを混合した2成分現像剤を収容し、画像データに基づいて像担持体上に形成された潜像を前記2成分現像剤を用いて現像する複数の現像器と、該現像器ごとに割り当てられ、該現像器内の前記トナーの濃度に応じた出力を行う複数のセンサと、前記現像器に対応した色のトナーがそれぞれ収容された複数のトナーコンテナと、前記複数の現像器に対応した色のトナーを該トナーコンテナから補給する補給手段と、前記複数のセンサのうちいずれかを選択して電気的な接続を行う選択手段と、を有して成り、前記選択手段より入力された前記センサの出力を安定化して出力する1つの安定化回路部と、前記選択手段に前記複数のセンサとの電気的な接続を第1の時間ごとに切り替えさせ、それに伴って入力された前記複数のセンサの出力が所定の閾値よりも低いかどうかを判定する第1の制御手段と、該第1の制御手段により前記複数のセンサのうちいずれかの出力が前記所定の閾値より低いと判定された場合には、その判定に該当するセンサとの電気的な接続のみを第1の時間よりも長い第2の時間で前記選択手段に切り替えさせ、前記判定に該当する該センサの出力が、該第2の時間の間に前記所定の閾値よりも複数回連続して低いかどうかを判定する第2の制御手段と、更に該第2の制御手段により前記センサの出力が前記所定の閾値よりも低いと判定された場合には、該センサが割り当てられた現像器に対応したトナーを、前記補給手段に補給させる第3の制御手段と、を有して成る構成とされている。 In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention accommodates a two-component developer in which a toner of a predetermined color and a carrier are mixed, and a latent image formed on an image carrier based on image data. A plurality of developing units that develop an image using the two-component developer, a plurality of sensors that are assigned to the respective developing units and that perform output in accordance with the density of the toner in the developing unit, and the developing unit A plurality of toner containers each containing a corresponding color toner; a replenishment unit that replenishes toner of a color corresponding to the plurality of developing devices from the toner container; and the plurality of sensors. Selecting means for performing electrical connection, one stabilizing circuit section for stabilizing and outputting the output of the sensor input from the selecting means, and the plurality of sensors for the selecting means. The electrical First control means for switching the connection at every first time, and determining whether the outputs of the plurality of sensors input along with the connection are lower than a predetermined threshold, and the first control means When it is determined that the output of any one of the plurality of sensors is lower than the predetermined threshold, only the electrical connection with the sensor corresponding to the determination is performed in the second time longer than the first time. A second control unit that switches to the selection unit and determines whether the output of the sensor corresponding to the determination is continuously lower than the predetermined threshold a plurality of times during the second time; Further, when the second control means determines that the output of the sensor is lower than the predetermined threshold value, the third supply means supplies the toner corresponding to the developing device assigned to the sensor to the supply means. Control means And it is to consist configuration.
このような構成とすることにより、2成分現像剤の攪拌や搬送による現像器内のトナー残量の誤検知を防ぐことが可能となる。また、安定化回路部を共通化することができるため、装置本体を小型化および製造コストを削減することができる。 With such a configuration, it is possible to prevent erroneous detection of the remaining amount of toner in the developing device due to stirring and transporting of the two-component developer. Further, since the stabilization circuit portion can be shared, the apparatus main body can be reduced in size and the manufacturing cost can be reduced.
また、上記構成から成る画像形成装置の前記第3の制御手段は、前記第2の制御手段により前記センサの出力が前記所定の閾値よりも低いと判定された場合には、前記選択手段に該センサとの電気的な接続を前記第2の時間よりも長い第3の時間で切り替えさせ、該センサの出力が該第3の時間の間継続して前記所定の閾値よりも低いかどうか判定し、前記第3の制御手段により該センサの出力が該第3の時間の間継続して前記所定の閾値よりも低いと判定された場合には、該センサが割り当てられた現像器に対応したトナーコンテナの交換を要求する交換要求手段を有して成る構成とされている。 In addition, the third control unit of the image forming apparatus having the above-described configuration, when the second control unit determines that the output of the sensor is lower than the predetermined threshold value, The electrical connection with the sensor is switched for a third time longer than the second time, and it is determined whether the output of the sensor is continuously lower than the predetermined threshold during the third time. When the third control means determines that the output of the sensor is continuously lower than the predetermined threshold during the third time, the toner corresponding to the developing device to which the sensor is assigned An exchange request means for requesting the exchange of the container is provided.
このような構成にすることにより、トナーコンテナに収容されているトナーが無くなったトナーコンテナの交換をユーザに要求することができる。 With such a configuration, it is possible to request the user to replace the toner container that has run out of toner stored in the toner container.
また、上記構成から成る画像形成装置の前記第3の制御手段は、前記第2の制御手段により出力が前記所定の閾値よりも低いと判定された前記センサの出力が前記所定の閾値よりも高くなるまで、前記補給手段に該センサが割り当てられた現像器に対応したトナーを補給させる構成とされている。 Further, the third control unit of the image forming apparatus having the above-described configuration may be configured such that the output of the sensor whose output is determined to be lower than the predetermined threshold by the second control unit is higher than the predetermined threshold. Until this occurs, the toner corresponding to the developing device to which the sensor is assigned is supplied to the supply means.
このような構成にすることにより、トナーコンテナから適切なトナー量を現像器に補給することができる。 With this configuration, an appropriate amount of toner can be supplied from the toner container to the developing device.
上記したように、本発明に係る画像形成装置であれば、現像器内のトナー残量の誤検知を防ぐことが可能となるとともに、装置本体を小型化および製造コストを削減することが可能となる。 As described above, with the image forming apparatus according to the present invention, it is possible to prevent erroneous detection of the remaining amount of toner in the developing device, and to reduce the size of the apparatus body and reduce the manufacturing cost. Become.
以下では、本発明を4色ドラムのフルカラータンデム方式の複写機に適用した場合を例に挙げて説明を行う。図1は本発明に係る複写機の要部構成を示すブロック図であり、図2は本発明に係る複写機の要部構造を模式的に示す縦断面図である。両図に示すように、本実施形態の複写機1は、装置全体の動作を制御する中央演算処理装置10(以下、CPU[Central Processing Unit]10と呼ぶ)と、原稿を自動搬送する原稿搬送部11と、原稿搬送部11から搬送された原稿を取り込んで画像データを生成する原稿取込部12と、操作手段(テンキーやタッチパネルなど)と表示手段(液晶ディスプレイなど)から成る操作表示部13と、画像データに基づいて用紙へカラーあるいはモノクロの画像となるトナー画像の形成(すなわち、転写)を行う画像形成部15と、画像形成部15により用紙に形成されたトナー画像を用紙に定着させる定着部16と、画像形成部15に給紙を行う給紙部14と、用紙の排紙先となる排紙部17と、各種制御プログラム等が格納されたROM[Read Only Memory]、ワーク領域として用いられるRAM[Random Access Memory]および各種データ等が記憶されるハードディスクから成るメモリ部18と、を有して成る。なお、メモリ部18には、本発明を実施するために必要なプログラムおよびデータが記憶されている。また、本実施形態の複写機1は、用紙やOHPシート等の記録材に原稿画像を複写することが可能である。
In the following description, the present invention is applied to a four-color drum full-color tandem copying machine as an example. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the main part of a copying machine according to the present invention, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view schematically showing the structure of the main part of the copying machine according to the present invention. As shown in both figures, the
CPU10は、装置全体の動作を制御するほか、後ほど詳細に説明する選択スイッチに
複数の磁気センサとの電気的な接続を第1の時間T1ごとに切り替えさせ、それに伴って入力された複数の磁気センサのトナー濃度に応じた出力が所定の閾値よりも低いかどうかを判定する第1の制御手段と、該第1の制御手段により複数の磁気センサのうちいずれかの出力が所定の閾値より低いと判定された場合には、その判定に該当する磁気センサとの電気的な接続のみを第1の時間T1よりも長い第2の時間T2で選択スイッチに切り替えさせ、その該当する磁気センサの出力が、第2の時間T2中に所定の閾値よりも複数回連続して低いかどうかを判定する第2の判定手段と、更に第2の判定手段によりその該当する磁気センサの出力が所定の閾値よりも低いと判定された場合には、その該当する磁気センサが割り当てられた現像器に対応したトナーを、補給手段(本実施形態ではトナーモータ)に補給させるなどの第3の制御手段と、しての役割を担っている。
In addition to controlling the overall operation of the apparatus, the
給紙部14は、図2に示すように、画像形成部15への給紙元となる複数段(本実施形態では3段)の用紙収納部141a〜141cと、各用紙収納部141a〜141cから画像形成部15への共通した用紙搬送経路となる用紙搬送部142と、を有して成る。
As shown in FIG. 2, the
画像形成部15は、用紙へイエローのトナー画像の画像形成を行うイエロー画像形成部15aと、用紙へのマゼンダのトナー画像の画像形成を行うマゼンダ画像形成部15bと、用紙へシアンのトナー画像の画像形成を行うシアン画像形成部15cと、用紙へブラックのトナー画像の画像形成を行うブラック画像形成部15dと、を有して成る。
The
また、イエロー画像形成部15a、マゼンダ画像形成部15b、シアン画像形成部1cおよびブラック画像形成部15dは、図2に示すように、画像データに基づいて、イエロー、マゼンダ、シアンおよびブラックの各色のトナー画像が各ドラム表面にそれぞれ形成される像担持体の感光ドラム19a〜19dと、各感光ドラム19a〜19dの表面をそれぞれ所定の電位に均一に帯電させる帯電器23a〜23dと、画像データに基づいてレーザ光を照射して静電潜像を各感光ドラム19a〜19dの表面に形成する露光ユニット22a〜22dと、各感光ドラム19a〜19dの表面の各静電潜像からそれぞれイエロー、マゼンダ、シアンおよびブラックのトナー画像を各感光ドラム19a〜19dの表面に形成する現像器20a〜20dと、それぞれイエロー、マゼンダ、シアンおよびブラックのトナーが収容され、各現像器20a〜20dに対応した色のトナーを補給するためのトナーコンテナ21a〜21dと、各感光ドラム19a〜19dの表面に形成されたトナー画像を搬送されてきた用紙に静電的に転写する転写ローラ25a〜25dと、各感光ドラム19a〜19dの表面に残留するトナーの回収や各感光ドラム19a〜19dの表面の除電を行うクリーニング部24a〜24dと、を有して成る。なお、図2の実線矢印は、用紙の搬送経路を示す。
Further, as shown in FIG. 2, the yellow
次に、各画像形成部15a〜15dに備えられた現像器20a〜20dおよびトナーコンテナ21a〜21dの構成について以下に説明する。図3は、図2の現像器20aおよびトナーコンテナ21a部分の構成の一例を模式的に示す縦断面図である。なお、イエロー画像形成部15aの現像器20aおよびトナーコンテナ21a部分の構成を例に挙げて説明を行うが、図2に示すその他の現像器20b〜20dおよびトナーコンテナ21b〜21dも、トナーの色を除いて図3と同様な構成である。
Next, the configurations of the developing
図3に示すように、トナーコンテナ21aは、現像器20aの上部に配置されており、イエローのトナー33を後述の第2搬送路28に補給するために、後述のトナーモータの駆動力を介して開閉される補給口32を有して成る。なお、2成分現像剤35は、磁性キャリアと非磁性のトナー33を含んでいる。
As shown in FIG. 3, the
現像器20aは、感光体ドラム19aに対向して配置されており、その内部は、隔壁26によって、第1搬送路27と第2搬送路28とに分離されている。
The developing
第1搬送路27には、内部に図示していない所定数のマグネットが固定配置され、2成分現像剤35(磁性キャリアと非磁性のトナーを含む)を感光ドラム19aに搬送する現像スリープ29と、第1搬送路27内の2成分現像剤35を攪拌搬送する第1スクリュー30と、2成分現像剤35のトナー濃度を検知するために用いられる差動トランス方式の磁気センサ34a(すなわち、透磁率センサ)と、が配置されている。
A developing
第2搬送路28には、トナーコンテナ21aの補給口32から補給されたトナー33
と既に現像器20a内にある2成分現像剤33を攪拌してトナー濃度を均一にしながら、第1搬送路27へ2成分現像剤33を搬送する第2スクリュー31が配置されている。
The
A
また、隔壁26には、図3の第1搬送路27と第2搬送路28の奥側と手前側の端部近傍において、第1搬送路27と第2搬送路28を連通させる図示してない通路が設けられている。現像により消費されて2成分現像剤35のトナー濃度が低下した第1搬送路27の2成分現像剤が、手前側の通路(不図示)から第2搬送路28に搬送され、第2搬送路28内でトナー濃度が回復された2成分現像剤が、奥側の通路(不図示)から第1搬送路27に搬送される。なお、複写動作中には、現像スリープ29、第1スクリュー30および第2スクリュー31などは、CPU10の制御により、モータ等の図示していない駆動力を介して回転制御されている。また、図3の実線矢印は、回転方向を示す。
In addition, the
また、磁気センサ34aには、第1搬送路27内に検知コイル(不図示)が配置され、第1搬送路27外に基準コイル(不図示)が配置されている。これらの2つのコイルは、磁気センサ34aに入力された直流電圧を交流電圧に変換する変換器(不図示)により交流駆動される。そして、両コイル(不図示)の差動出力が、2成分現像剤35のトナー濃度に応じた直流電圧として磁気センサ34aから出力される。すなわち、2成分現像剤35のトナー濃度が変化すると、2成分現像剤35の透磁率μが変化して、検知コイル(不図示)のインダクタンスを変化させるので、基準コイル(不図示)と検知コイル(不図示)間の差動出力が変化し、磁気センサ34aから出力される直流電圧が変化する。
In the
次に、本実施形態の複写機1おける各現像器内のトナー残量の検出および各現像器へのトナーの補給に関する回路構成について以下に説明する。図4は、各現像器内のトナー残量の検出および各現像器へのトナーの補給に関する回路構成図である。本実施形態の複写機1の画像形成部15は、図4に示すように、前述した各現像器20a〜20dに備えられ、その入力側が1つに共通化された磁気センサ34a〜34dと、各磁気センサ34a〜34dに直流電圧を供給する電源36と、CPU10からの指示命令に基づいて各磁気センサ34a〜34dとの電気的な接続が所定の時間ごとに切り替えられ、後述の安定化回路部37との電気的な接続を行う選択スイッチ38と、選択スイッチ38により各磁気センサ34a〜34dのうちいずれかが選択されて入力された出力電圧を安定させて出力する安定化回路部37と、CPU10からの駆動命令に基づいて、それぞれ対応したトナーコンテナ21a〜21dの補給口32を開閉する駆動源のトナーモータ39a〜39dと、を有して成る。なお、各トナーモータ39a〜39dは、それぞれトナーコンテナ21a〜21dの補給口32の開閉に対応している。また、各トナーモータ39a〜39dの駆動力が、図示していないギア等を介して、それぞれ対応したトナーコンテナ21a〜21dの補給口32に伝達される。
Next, a circuit configuration relating to detection of the remaining amount of toner in each developing device and replenishment of toner to each developing device in the copying
続いて、図4に示す回路の接続について以下に説明する。図4に示すように、各磁気センサ34a〜34dの入力端子40a〜40dから引き出されて1つに共通化された配線が、接地された電源36に接続されている。電源36から各磁気センサ34a〜34dの入力端子40a〜40dに直流電圧Vccが供給されている。各磁気センサ34a〜34dの各出力端子41a〜41dから出力された各出力電圧V1〜V4は、それぞれ選択スイッチ38の入力端子38a〜38dに入力されている。選択スイッチ38の各入力端子38a〜38dのうちいずれかが、選択スイッチ38の出力端子38eに接続されたスイッチSW1により接続可能となっている。選択スイッチ38の出力端子38eは、安定化回路部37に接続され、更に、安定化回路部37はCPU10に接続されている。また、CPU10は、選択スイッチ38および各トナーモータ39a〜39dと接続されている。
Next, connection of the circuit shown in FIG. 4 will be described below. As shown in FIG. 4, a common wire drawn from the
なお、各磁気センサ34a〜34dから出力された各出力電圧V1〜V4は、以下のようにCPU10に入力される。CPU10からの所定の指示命令に基づいて、選択スイッチ38より磁気センサ34a〜34dと安定化回路部37との電気的な接続が所定の時間ごとに切り替えられる。選択スイッチ38より選択された磁気センサの出力電圧が、安定化回路部37に入力される。そして、安定化回路部37により安定化されたその磁気センサの出力電圧が、CPU10に入力される。
In addition, each output voltage V1-V4 output from each
また、CPU10では、メモリ部18に格納された2成分現像剤のトナー濃度の適正値に対応した所定の閾値が読み込まれ、更に、入力された各磁気センサ34a〜34dの出力電圧V1〜V4が、それぞれ所定の閾値よりも低い電圧あるいは高い電圧であるかどうか判定が行われる。後述するようにこの判定が用いられて現像器内の2成分現像剤のトナー濃度を適正値に保つためにトナーの補給制御が行われる。この際、メモリ部18に格納された磁気センサ34a〜34dの出力電圧V1〜V4と2成分現像剤のトナー濃度の関係を示すテーブルあるいは関係式が用いられて、適正なトナー量が補給できるようにトナーコンテナの補給口がトナーモータの駆動力により開閉される。なお、各磁気センサ34a〜34dの出力電圧が、所定の閾値よりも低い電圧の時をLow電圧とし、高い電圧の時をHigh電圧とする。
Further, the
次に、上記構成から成る複写機1における原稿複写動作について説明する。本実施形態の複写機1における原稿複写動作では、まず原稿搬送部11から原稿取込部12に原稿が搬送されると、原稿取込部12による該原稿の取り込みが行われ、ブルー、グリーンおよびレッドの3つの成分に色分解した画像データが生成される。生成された画像データは、CPU10によりイエロー、マゼンダ、シアンおよびブラックの4つの色で表現される画像データに変換され、一旦メモリ部18に格納された後、再び読み出されて画像形成部15に送出される。そして、帯電器23a〜23dにより所定の電位に均一に帯電された各感光ドラム19a〜19dの表面に、画像データに基づいて各露光ユニット22a〜22dによって静電潜像が作られる。続いて、現像器20a〜20dによりこの静電潜像からそれぞれ1色のトナー画像が各感光ドラム19a〜19dの表面に形成される。各感光ドラム19a〜19dの表面に形成されたトナー画像は、転写ローラ25a〜25dにより給紙部14から搬送された用紙に、順次、転写される。
Next, the document copying operation in the copying
その後、未定着トナー画像を担持した用紙は、定着部16へと送られ、定着部16により加熱および加圧されてトナー画像が用紙に定着され、トナー画像の定着が完了した用紙は、排紙部17に排出される。
Thereafter, the sheet carrying the unfixed toner image is sent to the fixing
なお、本実施形態の複写機1は、簡素化された2成分現像剤のトナー濃度の検出回路構成の基で実現される各現像器内のトナー残量の検出および各現像器へのトナーの補給制御に特徴を有している。
Note that the copying
そこで、以下では、図を参照しながら、本実施形態の複写機1における簡素化された2成分現像剤のトナー濃度の検出回路構成の基で実現される各現像器内のトナー残量の検出および各現像器へのトナーの補給制御について説明を行う。図5は、各現像器内のトナー残量の検出および各現像器へのトナーの補給制御を説明するためのフローチャートである。
Therefore, in the following, with reference to the drawings, detection of the remaining amount of toner in each developer realized based on the simplified toner concentration detection circuit configuration of the two-component developer in the copying
本実施形態の複写機1では、図4および図5に示すように、ステップS5−1で、原稿搬送部に原稿がセットされて、操作表示部13の図示していないスタートキーが押下されると、ステップS5−2で、CPU10からの第1の指示命令に基づいて、選択スイッチ38によりスイッチSW1が第1の時間T1(例えば、500ms)毎に切り替えられて各磁気センサ34a〜34dの出力が安定化回路部37に入力される。そして、安定化回路部37により安定化された磁気センサ34a〜34dの出力電圧V1〜V4が順次、第1の時間T1毎にCPU10に入力される。
In the copying
続いて、ステップS5−3で、CPU10により、各磁気センサ34a〜34dのうちいずれかが、第1の時間T1中にLow電圧を出力したと判定された場合には(S5−3YES)、ステップS5−4で、CPU10により、Low電圧が検出された磁気センサとの接続の切り替え時間を第1の時間T1よりも長い第2の時間T2(例えば、第1の時間T1の2倍の時間)に変更することを指示する第2の指示命令が、選択スイッチ38に入力される。そして、CPU10からの第2の指示命令に基づいて、選択スイッチ38によりその該当する磁気センサとの接続の切り替え時間が第2の時間T2に変更される。すなわち、その該当する磁気センサの検出時間が第2の時間T2に設定されたことになる。なお、以下、CPU10によりLow電圧を検出したと判定された磁気センサを該当磁気センサと呼ぶ。
Subsequently, in step S5-3, if it is determined by the
また、ステップS5−3で、CPU10により、入力された各磁気センサ34a〜34dのうちいずれかが、第1の時間T1中にLow電圧を出力したと判定されない場合には(S5−3NO)、ステップS5−5で、原稿の複写が全て完了している場合には(S5−5YES)、本動作は完了となる。また、ステップS5−5で、原稿の複写が全て完了していない場合には(S5−5NO)、ステップS5−2に戻る。
In step S5-3, if it is not determined by the
続いて、ステップS5−6で、CPU10により、該当磁気センサが第2の時間T2中にLow電圧を複数回連続(例えば、第2の時間T2中にLow電圧を3回連続)して出力したと判定される場合には(S5−6YES)には、ステップS5−7で、2成分現像剤中のトナー濃度は適正値でないため、CPU10により、該当磁気センサとの接続の切り替え時間を第2の時間T2よりも長い第3の時間T3(例えば、30sec)に変更することを指示する第3の指示命令が、選択スイッチ38に入力される。そして、CPU10からの第3の指示命令に基づいて、選択スイッチ38により該当磁気センサとの接続の切り替え時間が第3の時間T3に変更される。すなわち、該当磁気センサの検出時間が第3の時間T3に設定されたことになる。
Subsequently, in step S5-6, the
また、ステップS5−6で、CPU10により、該当磁気センサが第2の時間T2中にLow電圧を複数回連続(例えば、第2の時間T2中にLow電圧を3回連続)して出力したと判定されない場合には(S5−6NO)には、2成分現像剤中のトナー濃度は適正値であるため、ステップS5−2に進む。
In step S5-6, the
続いて、ステップS5−8で、該当磁気センサが割り当てられている現像器(以下、該当現像器と呼ぶ)にトナーを補給するトナーコンテナ(以下、該当トナーコンテナと呼ぶ)の補給口32を開閉する駆動源となるトナーモータ(以下、該当トナーモータと呼ぶ)が、CPU10の指示命令により、駆動が開始されて該当トナーコンテナの補給口32が開く。これにより、該当トナーコンテナから該当現像器へのトナーの補給が開始される。
Subsequently, in step S5-8, the
続いて、ステップS5−9で、CPU10により、該当現像器以外の他の現像器ごとに、画像データのドットカウントから理論的に求められた現像器内のトナー濃度が、所定の濃度より低いかどうか判定される。画像データのドットカウントから求められた現像器内のトナー濃度が、所定の濃度より低いと判定された他の現像器に対しては(S5−9YES)、ステップS5−10で、CPU10により、現像器内のトナー濃度が所定の濃度より低いと判定された現像器に対応したトナーコンテナの補給口32が、トナーモータの駆動力により開口される。そして、その現像器内のトナー濃度が所定の濃度を超えるようにドットカウントから求められた理論量分のトナーが、そのトナーコンテナの補給口32から現像器に補給される。トナーの補給が完了すると、そのトナーコンテナの補給口32が、トナーモータの駆動力により閉じられる。そして、補給されたトナーの色に対応する画像データのドットカウントがリセットされる。
Subsequently, in step S5-9, whether the toner density in the developing unit theoretically obtained from the dot count of the image data is lower than a predetermined density by the
なお、以下のように、CPU10により現像器ごとの2成分現像剤のトナー濃度が、複写動作の度に画像データのドットカウントから理論的に求められて、メモリ部18に更新記憶されている。CPU10により、後述のように現像器にトナーコンテナからトナーが補給されて磁気センサが、High電圧を出力したと判定された後、あるいはステップS5−10おける理論分のトナーが補給された後に、原稿の画像データからその現像器に収容されている色のトナーと同じ色のドットカウントの集計が開始される。そして、メモリ部18に格納されたドットカウントと2成分現像剤のトナー濃度の関係を示す所定の理論式が用いられて、集計されたドットカウントから現像器内の2成分現像剤のトナー濃度が求められて、メモリ部18に複写動作の度に更新されて記憶される。
As described below, the toner density of the two-component developer for each developing device is theoretically obtained from the dot count of the image data for each copying operation and updated and stored in the
また、ステップS5−9で、CPU10により、画像データのドットカウントから求められた現像器内のトナー濃度が、所定の濃度より低いと判定されなかった他の現像器に対しては(S5−9NO)、トナー量が適正であるため、トナーの理論量分の補給が行われることなく、ステップS5−11に進む。
In step S5-9, the
続いて、ステップS5−11で、ステップS5−8において該当トナーコンテナから該当現像器へのトナーの補給が開始されており、CPU10により、該当磁気センサが第3の時間T3中に出力を回復してHigh電圧を出力したと判定された場合には(S5−11YES)、該当現像器内のトナー量(すなわち、2成分現像剤のトナー濃度)は適正値になったため、ステップS5−2に進む。これにより、トナーモータ(補給手段)の駆動力を介して該当トナーコンテナから適切なトナー量を該当現像器に補給することができる。
Subsequently, in step S5-11, supply of toner from the corresponding toner container to the corresponding developing device is started in step S5-8, and the
また、ステップS5−11で、CPU10により、該当磁気センサが第3の時間T3中に出力を回復してHigh電圧を出力したと判定されない場合には(S5−11NO)、ステップS5−12で、該当トナーコンテナのトナーが無くなっていることになるため、CPU10により該当トナーコンテナの交換要求する旨が操作表示部13表示され、本動作は完了となる。なお、第1〜第3の制御手段としての役割を担うCPU10は、このように該当トナーコンテナの交換を要求する交換要求手段としての役割も担っている。
On the other hand, if the
以上で説明したように、本実施形態の複写機1であれば、各磁気センサからの各現像器のトナー濃度に応じた出力が選択スイッチを介して入力され、その出力を安定させるための安定化回路部37が1つに削減されても、CPU10により、最初に、磁気センサからの出力が所定の閾値よりも低いLow電圧と判定された磁気センサが、選択スッチにより最初の第1の時間T1よりも長い第2の時間T2の間重点的に電気的に接続され、その出力の判定に基づいて該当する現像器にトナーが補給されるため、2成分現像剤の攪拌や搬送による現像器内のトナー残量の誤検知を防ぐことが可能となる。また、該当する現像器にトナーの補給が行われ、該当する磁気センサの出力が第3の時間T3の間に所定の閾値よりも高いHigh電圧にならない場合には、トナーコンテナの交換を要求することができる。また、該当する現像器にトナーの補給が行われている際に、その他の現像器には画像データから求められたトナー補給分が補給される構成であるため、該当する現像器にトナーの補給中におけるその他の現像器内のトナー不足を防ぐことができる。一方、このように現像器へのトナーの補給制御が行われてトナー残量の誤検知が発生しないため、安定化回路部37を共通化することができるため、装置本体を小型化および製造コストを削減することができる。
As described above, in the copying
また、本発明の構成は、上記実施形態のほか、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加えることが可能である。 The configuration of the present invention can be variously modified in addition to the above embodiment without departing from the spirit of the invention.
本発明は、複写機の他にも、プリンタやファクシミリなどの2成分現像剤を用いるカラーの画像形成装置全般に広く適用が可能であり、トナー補給制御および装置本体の小型化に有用な技術である。 The present invention can be widely applied to color image forming apparatuses using two-component developers such as printers and facsimiles in addition to copying machines, and is a technique useful for toner replenishment control and downsizing of the apparatus main body. is there.
1 複写機
10 中央演算処理装置(CPU)
11 原稿搬送部
12 原稿取込部
13 操作表示部
14 給紙部
15 画像形成部
15a イエロー画像形成部
15b マゼンダ画像形成部
15c シアン画像形成部
15d ブラック画像形成部
16 定着部
17 排紙部
18 メモリ部
19a〜19d 感光ドラム
20a〜20d 現像器
21a〜21d トナーコンテナ
22a〜22d 露光器
23a〜23d 帯電器
24a〜24d クリーニング部
25a〜25d 転写ローラ
26 隔壁
27 第1搬送路
28 第2搬送路
29 現像スリープ
30 第1スクリュー
31 第2スクリュー
32 補給口
33 トナー
34a〜34d 磁気センサ
35 2成分現像剤
36 電源
37 安定化回路部
38 選択スイッチ
38a〜38d、40a〜40d 入力端子
38e、41a〜41d 出力端子
39a〜39d トナーモータ
SW1 スイッチ
1
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記選択手段より入力された前記センサの出力を安定化して出力する1つの安定化回路部と、前記選択手段に前記複数のセンサとの電気的な接続を第1の時間ごとに切り替えさせ、それに伴って入力された前記複数のセンサの出力が所定の閾値よりも低いかどうかを判定する第1の制御手段と、該第1の制御手段により前記複数のセンサのうちいずれかの出力が前記所定の閾値より低いと判定された場合には、その判定に該当するセンサとの電気的な接続のみを第1の時間よりも長い第2の時間で前記選択手段に切り替えさせ、前記判定に該当する該センサの出力が、該第2の時間の間に前記所定の閾値よりも複数回連続して低いかどうかを判定する第2の制御手段と、更に該第2の制御手段により前記センサの出力が前記所定の閾値よりも低いと判定された場合には、該センサが割り当てられた現像器に対応したトナーを、前記補給手段に補給させる第3の制御手段と、を有して成ることを特徴とする画像形成装置。 A plurality of developers each containing a two-component developer in which a toner of a predetermined color and a carrier are mixed, and developing a latent image formed on the image carrier based on image data using the two-component developer; A plurality of sensors that are assigned to each of the developing units and perform output in accordance with the density of the toner in the developing unit, a plurality of toner containers that respectively store toners of colors corresponding to the developing units, Image forming comprising: a replenishing unit that replenishes toner of a color corresponding to a plurality of developing units from the toner container; and a selecting unit that selects one of the plurality of sensors and performs electrical connection In the device
One stabilization circuit unit that stabilizes and outputs the output of the sensor input from the selection unit, and causes the selection unit to switch the electrical connection with the plurality of sensors every first time, A first control means for determining whether or not the outputs of the plurality of sensors inputted together are lower than a predetermined threshold; and the output of any of the plurality of sensors by the first control means If it is determined that it is lower than the threshold value, only the electrical connection with the sensor corresponding to the determination is switched to the selection means in a second time longer than the first time, and the determination corresponds to the determination A second control means for determining whether the output of the sensor is continuously lower than the predetermined threshold value a plurality of times during the second time; and further, the output of the sensor by the second control means. Is greater than the predetermined threshold The Most When it is determined, the image forming apparatus characterized by comprising a toner corresponding to the developing device the sensor is assigned, a third control means for replenishing the replenishing means.
前記第3の制御手段により該センサの出力が該第3の時間の間継続して前記所定の閾値よりも低いと判定された場合には、該センサが割り当てられた現像器に対応したトナーコンテナの交換を要求する交換要求手段を有して成ることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 When the second control means determines that the output of the sensor is lower than the predetermined threshold, the third control means causes the selection means to make an electrical connection with the sensor. Switching at a third time longer than two times and determining whether the output of the sensor continues for the third time below the predetermined threshold;
When it is determined by the third control means that the output of the sensor is continuously lower than the predetermined threshold during the third time, a toner container corresponding to the developing device to which the sensor is assigned 2. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising exchange request means for requesting exchange of the image.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005136303A JP4338673B2 (en) | 2005-05-09 | 2005-05-09 | Image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005136303A JP4338673B2 (en) | 2005-05-09 | 2005-05-09 | Image forming apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006313269A JP2006313269A (en) | 2006-11-16 |
| JP4338673B2 true JP4338673B2 (en) | 2009-10-07 |
Family
ID=37534785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005136303A Expired - Fee Related JP4338673B2 (en) | 2005-05-09 | 2005-05-09 | Image forming apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4338673B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4605190B2 (en) * | 2007-07-17 | 2011-01-05 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | Image forming apparatus |
-
2005
- 2005-05-09 JP JP2005136303A patent/JP4338673B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2006313269A (en) | 2006-11-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20130330107A1 (en) | Development apparatus and image forming apparatus | |
| CN102478779A (en) | Image forming apparatus and control method | |
| JP2016114923A (en) | Image forming apparatus | |
| JP5522956B2 (en) | Image forming apparatus | |
| JP4338673B2 (en) | Image forming apparatus | |
| JP4641404B2 (en) | Image forming apparatus | |
| JP6155243B2 (en) | Image forming apparatus | |
| JP2004271999A (en) | Image forming device | |
| JP4051533B2 (en) | Image forming apparatus | |
| JP5352543B2 (en) | Developing device and image forming apparatus having the same | |
| JP2024082316A (en) | Image forming device | |
| JP2006337818A (en) | Image forming apparatus | |
| JP2014145796A (en) | Image forming apparatus | |
| JP5860792B2 (en) | Image forming apparatus | |
| JP5111045B2 (en) | Image forming apparatus | |
| JP2011053477A (en) | Developing device, process cartridge, image forming apparatus, developer replacement method | |
| JP2726302B2 (en) | Image forming device | |
| JPH11295978A (en) | Toner supply method and apparatus | |
| JP6111722B2 (en) | Carrier supply device, process cartridge, image forming apparatus | |
| JP2011075749A (en) | Image forming apparatus | |
| JP2009025724A (en) | Developing device, process cartridge, image forming apparatus, developing method, and image forming method | |
| JP2006308941A (en) | Image forming apparatus | |
| JP2005164728A (en) | Image forming apparatus | |
| JP6582775B2 (en) | Image forming apparatus and image forming method | |
| JP2018059981A (en) | Image forming apparatus and image forming method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080912 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081021 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081211 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090630 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090630 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120710 Year of fee payment: 3 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120710 Year of fee payment: 3 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120710 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130710 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |