JP2009288679A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置(電子写真装置)に関し、特に、そのトナーボトルの回転駆動を行うモータ制御技術に特徴のある画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus (electrophotographic apparatus) such as a printer, a copying machine, and a facsimile, and more particularly to an image forming apparatus characterized by a motor control technique for rotationally driving the toner bottle.
従来、画像形成装置におけるトナーボトルからのトナー補給部は、ブラシモータもしくはブラシレスモータで構成されるモータ(トナーボトルモータ)と、トナー補給されたサブホッパー部もしくは現像器内のトナー検知センサで構成される。また、トナー凝縮による停止を検知するために、トナーボトルや攪拌部材の回転を検知する回転検知手段を搭載する画像形成装置もある(特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a toner replenishing unit from a toner bottle in an image forming apparatus includes a motor (toner bottle motor) configured by a brush motor or a brushless motor, and a toner detection sensor in a sub hopper unit or a developing device in which toner is replenished. The There is also an image forming apparatus equipped with a rotation detecting means for detecting rotation of a toner bottle or a stirring member in order to detect a stop due to toner condensation (see Patent Document 1).
上記構成の画像形成装置は、トナーボトルからのトナー補給は、モータを使用してトナーボトルを回転させるか、もしくはトナーボトル内の攪拌部材を回転させて行われている。 In the image forming apparatus having the above-described configuration, the toner supply from the toner bottle is performed by rotating the toner bottle using a motor or by rotating the stirring member in the toner bottle.
また、トナーボトル内のトナーの有無を検知するセンサを配置するには構成が複雑となり、コスト高となってしまうため、画像形成装置本体内に配置されるサブホッパー部もしくは現像器にトナーセンサを配置する。 In addition, the arrangement of the sensor for detecting the presence / absence of toner in the toner bottle is complicated and the cost is increased. Therefore, the toner sensor is attached to the sub hopper unit or the developing unit arranged in the main body of the image forming apparatus. Deploy.
そして、トナー無しを検知した場合に、一定時間モータの回転を行い、トナー有りになるかどうかを検知することで、トナーボトル内のトナー有無の検知を行っている。 When the absence of toner is detected, the motor is rotated for a certain period of time to detect whether toner is present, thereby detecting the presence or absence of toner in the toner bottle.
以下に、電源オン中に定期的に行っているトナー補給制御について説明する。 Hereinafter, toner replenishment control that is periodically performed while the power is on will be described.
上記したホッパー部もしくは現像器のトナーセンサによりトナーの有無の検知を行い、トナーが有る場合は画像形成OK状態となる。トナー無しを検知した場合は、トナーボトルもしくはトナーボトル内の攪拌部材をモータで回転させることでトナー補給を行う。 The presence / absence of toner is detected by the toner sensor of the hopper unit or developing unit described above, and when there is toner, the image forming OK state is entered. When it is detected that there is no toner, the toner is replenished by rotating the toner bottle or the stirring member in the toner bottle with a motor.
一定時間モータの回転を行いながら、トナーの有無の検知を行う。一定時間トナーの補給を続けても、トナー無しと判断された場合は、トナーボトル内にトナーが無いと判断されるため、プリント(画像形成)動作の停止を行う。 The presence or absence of toner is detected while rotating the motor for a certain period of time. If it is determined that there is no toner even if toner supply is continued for a certain period of time, it is determined that there is no toner in the toner bottle, so the printing (image forming) operation is stopped.
さらに、トナーボトル内のトナーが無いことをユーザに通知する交換メッセージ等を操作部等に表示する。その後、ユーザがトナーボトルを交換した可能性があるかを、トナーボトル交換の際に開閉されるドアの開閉センサ等を検知することで判断し、交換された可能性があると判断されたら、再びトナー補給制御を開始する。 Further, an exchange message for notifying the user that there is no toner in the toner bottle is displayed on the operation unit or the like. Thereafter, it is determined whether or not the user may have replaced the toner bottle by detecting a door open / close sensor or the like that is opened and closed when the toner bottle is replaced. The toner supply control is started again.
上記シーケンスを繰り返すことで、トナー無しの状態で画像形成が行われないように制御している。
上記従来のトナー補給制御においては、トナー交換表示が出た後に、トナーボトルが交換された可能性があると判断されたら、一定時間トナー補給動作を行い、トナーボトル内のトナーの有無を検知している。 In the conventional toner replenishment control, after it is determined that there is a possibility that the toner bottle has been replaced after the toner replacement display, the toner supply operation is performed for a certain period of time to detect the presence or absence of toner in the toner bottle. ing.
即ち、ユーザが誤ってドア開閉動作をした場合やトナー無しのトナーボトルを挿入してしまった場合にも一定時間トナー補給動作を行い、その後にトナーボトル内にトナーが無いことを検知している。 That is, even if the user accidentally opens and closes the door or inserts a toner bottle without toner, the toner supply operation is performed for a certain period of time, and thereafter, it is detected that there is no toner in the toner bottle. .
従って、再度交換メッセージをユーザに通知するまでの時間が長くなっており、誤操作によるリカバリー時間が長くなってしまうという問題があった。 Accordingly, it takes a long time to notify the user of the exchange message again, and there is a problem that the recovery time due to an erroneous operation becomes long.
本発明の目的は、トナーボトルが交換されたかどうかの判断を行う時間を短縮することで、誤操作等によるリカバリー時間を短縮することができる画像形成装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of reducing the recovery time due to an erroneous operation or the like by reducing the time for determining whether or not the toner bottle has been replaced.
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、トナーボトルからトナー貯蔵手段にトナーを搬送するためにトナーボトルを回転させるモータと、前記モータの回転状態を検知する回転状態検知手段と、前記トナー貯蔵手段のトナーの有無を検知するトナー有無検知手段と、前記トナーボトルの交換が行われた可能性があることを検知するためのトナーボトル交換検知手段と、前記トナー有無検知手段がトナー無しを検知し、さらに前記トナーボトル交換検知手段が前記トナーボトルの交換が行われた可能性があることを検知したことに応じて、前記回転状態検知手段で検知した前記モータの回転状態に基づき前記トナーボトルの交換が行われたか否かの判断を行う制御手段とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention includes a motor that rotates a toner bottle to convey toner from a toner bottle to a toner storage unit, and a rotation state detection unit that detects a rotation state of the motor. Toner presence / absence detection means for detecting the presence / absence of toner in the toner storage means, toner bottle replacement detection means for detecting that the toner bottle may have been replaced, and toner presence / absence detection means Rotation state of the motor detected by the rotation state detection unit when the toner bottle replacement detection unit detects that there is a possibility that the toner bottle has been replaced. And a control means for determining whether or not the toner bottle has been replaced.
本発明の画像形成装置によれば、トナーボトルが交換されたかどうかの判断を行う時間を短縮することで、誤操作等によるリカバリー時間を短縮することができる。 According to the image forming apparatus of the present invention, it is possible to reduce the recovery time due to an erroneous operation or the like by reducing the time for determining whether or not the toner bottle has been replaced.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図である。また、図2は、図1の画像形成装置において、トナーボトルの位置を示す外観透視斜視図、図3は、図1の画像形成装置において、トナーボトルの位置を示す外観透視側面図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 2 is an external perspective view showing the position of the toner bottle in the image forming apparatus of FIG. 1, and FIG. 3 is an external perspective side view showing the position of the toner bottle in the image forming apparatus of FIG.
図1の画像形成装置は、具体的には、電子写真方式でタンデム型の中間転写ベルトを有するカラー画像形成装置である。 1 is a color image forming apparatus having an electrophotographic tandem type intermediate transfer belt.
この画像形成装置は、4つの画像形成部(画像形成ユニット)を備えている。具体的には、イエロー色の画像を形成する画像形成部1Yと、マゼンタ色の画像を形成する画像形成部1Mと、シアン色の画像を形成する画像形成部1Cと、ブラック色の画像を形成する画像形成部1Bkである。
This image forming apparatus includes four image forming units (image forming units). Specifically, an
これら4つの画像形成部1Y、1M、1C、1Bkは一定の間隔において一列に配置される。さらにその下方に、給紙ユニットとしてのカセット17、手差しトレイ20を配置し、記録媒体Pの搬送パス18、レジストローラ19を縦に配置し、その上方に定着ユニット16を備えている。
These four
次に個々のユニットについて詳しく説明する。 Next, each unit will be described in detail.
各画像形成部1Y、1M、1C、1Bkには、それぞれ像担持体としてのドラム型の電子写真感光体(以下、感光ドラムという)2a、2b、2c、2dが設置されている。
Each of the
各感光ドラム2a、2b、2c、2dの周囲には、一次帯電器3a、3b、3c、3d、現像器4a、4b、4c、4d、転写ローラ5a、5b、5c、5d、ドラムクリーナ装置6a、6b、6c、6dがそれぞれ配置されている。
Around each
一次帯電器3a、3b、3c、3dと現像器4a、4b、4c、4dとの間の下方には、レーザ露光装置7が設置されている。
A
各感光ドラム2a、2b、2c、2dは、負帯電のOPC感光体でアルミニウム製のドラム基体上に光導電層を有しており、駆動装置(不図示)によって矢印方向(時計回り方向)に所定のプロセススピードで回転駆動される。
Each of the
一次帯電器3a、3b、3c、3dは、帯電バイアス電源(不図示)から印加される帯電バイアスによって各感光ドラム2a、2b、2c、2dの表面を負極性の所定電位に均一に帯電する。
The
感光ドラム2の下方に配置されるレーザ露光装置7は、与えられる画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応した発光を行うレーザ発光部、ポリゴンレンズ、反射ミラー等で構成される。
The
レーザ露光装置7は、各感光ドラム2a、2b、2c、2dに露光(光書き込み)をすることによって、各一次帯電器3a、3b、3c、3dで帯電された各感光ドラム2a、2b、2c、2dの表面に画像情報に応じた各色の静電潜像を形成する。
The
各現像器4a、4b、4c、4dは、それぞれイエロートナー、シアントナー、マゼンタトナー、ブラックトナーが収納されていて、各感光ドラム2a、2b、2c、2d上に形成される各静電潜像に各色のトナーを付着させてトナー像として現像(可視像化)する。
Each developing
各現像器4に対して、図2、図3に示すような位置にセットされる各色のトナーボトル30a〜30dから、図4に示すサブホッパー部を経由してトナーの補給が行われる。
To each developing device 4, toner is replenished from the
ここで、図4の構成を説明する。 Here, the configuration of FIG. 4 will be described.
図4は、トナー補給部と図1における現像器の構成図である。 4 is a configuration diagram of the toner replenishing unit and the developing unit in FIG.
トナー補給部は、トナーボトル30(30a〜30d)と、トナーボトルモータ301(301a〜301d)とを備える。また、トナー補給部は、サブホッパー部302(302a〜302d)と、サブホッパースクリュー303(303a〜303d)と、トナーセンサ304(304a〜304d)とを備える。 The toner replenishing unit includes a toner bottle 30 (30a to 30d) and a toner bottle motor 301 (301a to 301d). The toner replenishing unit includes a sub hopper unit 302 (302a to 302d), a sub hopper screw 303 (303a to 303d), and a toner sensor 304 (304a to 304d).
現像器4(4a〜4d)もトナーセンサ401(401a〜401d)を備える。 The developing device 4 (4a to 4d) also includes a toner sensor 401 (401a to 401d).
トナー補給制御に関する詳細は後述する。 Details regarding toner replenishment control will be described later.
図1に戻り、転写ローラ5a、5b、5c、5dは、各一次転写部32a〜32dにて中間転写ベルト8を介して各感光ドラム2a、2b、2c、2dに当接可能に配置されている。各転写ローラ5は、各感光ドラム2上のトナー像を順次中間転写ベルト8上に転写し重ね合わせていく。
Returning to FIG. 1, the
ドラムクリーナ装置6a、6b、6c、6dは、クリーニングブレード等で構成され、感光ドラム2上の一次転写時の残留した転写残トナーを、感光ドラム2から掻き落とし、ドラムの表面を清掃する。
The
中間転写ベルト8は、各感光ドラム2a、2b、2c、2dの上面側に配置されて、二次転写対向ローラ10とテンションローラ11間に張架されている。二次転写対向ローラ10は、二次転写部34において、中間転写ベルト8を介して二次転写ローラ12と当接可能に配置されている。
The
中間転写ベルト8は、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム、ポリフッ化ビニリデン樹脂フィルム等のような誘電体樹脂によって構成されている。
The
中間転写ベルト8に転写された画像は二次転写部34において、給紙ユニットから搬送された記録媒体P上に転写される。中間転写ベルト8の外側で、テンションローラ11の近傍には、中間転写ベルト8の表面に残った転写残トナーを除去して回収するベルトクリーニング装置13が設置されている。
The image transferred to the
定着ユニット16は、内部にセラミックヒータ基板等の熱源を備えた定着ローラ16aと、定着ローラ16aに加圧される加圧ローラ16b(このローラに熱源を備える場合もある)からなる。定着ローラ16aと加圧ローラ16bが当接するニップ部31で、記録媒体上の未定着トナー像が溶融定着される。
The fixing
また、定着ユニット16の下流側(記録媒体搬送方向における)には、記録媒体Pを装置の外部に導き出すための外排紙ローラ21が配設され、その下流側には排紙トレイ22が設けられる。
Further, an outer
図5は、図1の画像形成装置におけるトナー補給部に関連する制御ブロック図である。 FIG. 5 is a control block diagram related to the toner replenishing unit in the image forming apparatus of FIG.
トナーボトル30は、トナーボトルモータ301とギア等で連結され駆動される。本実施の形態では、トナーボトルモータ301は、FG信号出力付きブラシレスモータとする(エンコーダ等で回転速度を検知できれば、駆動手段はブラシモータでもよい)。
The
トナーボトルモータ301は、モータ駆動制御部502(4つのトナーボトルモータ301に対応して4つ設けられる)を介してシーケンス制御部501と接続される。モータ駆動制御部502は、トランジスタ、FETもしくはモータ専用IC等で構成され、シーケンス制御部501のオン/オフ信号に応じてトナーボトルモータ301の回転制御を行う。
The
回転速度検知部(回転状態検知手段)503(4つ設けられる)は、トナーボトルモータ301から出力されるFG信号を、ASIC等を用いて回転速度に変換する(直接シーケンス制御部501に入力して検知を行うことも可能である)。
A rotation speed detection unit (rotation state detection means) 503 (four are provided) converts an FG signal output from the
サブホッパー部302は、トナーボトル30よりトナーが補給される。サブホッパー部302内のトナーの有無を検知するトナーセンサ(トナー有無検知手段)304は、シーケンス制御部501と接続され、シーケンス制御部501にトナーの有無を通知する。
The
ドアセンサ(トナーボトル交換検知手段)504は、トナーボトル30の交換時に開閉されるドアの開閉を検知するセンサであり、シーケンス制御部501に接続される。操作部(表示部)505は、シーケンス制御部501とシリアル通信等で接続され、画像形成装置の状態を表示する。トナーボトル30の交換表示等も行われる。
A door sensor (toner bottle replacement detection means) 504 is a sensor that detects opening and closing of a door that is opened and closed when the
図6は、図5のトナー補給部によって実行されるトナー補給制御処理の手順を示すフローチャートである。 FIG. 6 is a flowchart showing a procedure of toner supply control processing executed by the toner supply unit of FIG.
図6のフローチャートを用いて、トナーボトル交換時の制御に関して説明する。尚、本フローチャートは、図5のシーケンス制御部501の制御の下に実行される。
The control at the time of toner bottle replacement will be described with reference to the flowchart of FIG. This flowchart is executed under the control of the
画像形成装置は、電源がオンされている間は定期的に本シーケンスを行うことで、トナー補給制御を行っている。 The image forming apparatus performs toner replenishment control by periodically performing this sequence while the power is on.
ステップS601で、シーケンス制御部501は、トナーセンサ304からのサブホッパー部302のトナーの有無の検知信号に基づきトナーの有無の判断を行う。シーケンス制御部501がトナー有りを検知(判断)している場合は、“画像形成OK”(ステップS609)のステータスを返す(出力する)ことで画像形成動作を続ける。
In step S <b> 601, the
ステップS601でシーケンス制御部501がトナー無しを検知した場合は、シーケンス制御部501は、モータ駆動制御部502へオン信号を出力し、トナーボトルモータ301を一定時間回転させてトナー補給動作を行う(ステップS602)。
When the
ここで、一定時間とは、トナーボトル30内からの補給量が少ない場合、即ち、トナーボトル30内のトナー量が少ない場合で、さらに画像形成中でもトナーセンサ304が有りを検知できる時間である。
Here, the predetermined time is a time when the
トナーボトル30の回転中、シーケンス制御部501は、トナーセンサ304を介してトナーの有無の検知を行い(ステップS603)、有りを検知した場合は、“画像形成OK”(ステップS609)のステータスを返すことで画像形成動作を続ける。
While the
シーケンス制御部501は、一定時間経過後においても、トナー無しを検知した場合は、トナーボトル30内にトナーが無いと判断し、“画像形成動作の停止”のステータスを返すことで画像形成動作を停止させる(ステップS604)。
The
シーケンス制御部501は、シリアル通信等で接続される操作部505にトナーボトル30の交換を促すメッセージを表示させる(ステップS605)。
The
そして、ステップS606で、ユーザがトナーボトル30の交換をした可能性があるかどうかの判断を行う。これは、トナーボトル30を交換する際に開閉されるドアセンサ504の信号をシーケンス制御部501が検知することで行う。
In step S606, it is determined whether the user may have replaced the
トナーボトル30が交換されたことを検知したら、ステップS607に進み、シーケンス制御部501は、モータ駆動制御部502へオン信号を出力し、トナーボトルモータ301を回転させる。その際に、トナーボトルモータ301から出力されるFG信号を回転速度検知部503で監視し、トナーボトルモータ301の回転速度を検知する。
If it is detected that the
次に、シーケンス制御部501は、回転速度検知部503で検知されたトナーボトルモータ301の回転速度が規定速度以下であるか否かを判断することで、トナーボトル30内にトナーが有るか否かを判断する(ステップS608)。
Next, the
ここで、トナーボトル30内にトナーが無い場合は、軽負荷であるためトナーボトルモータ301の回転速度が速くなる。従って、トナーボトル30内のトナーの有無による回転速度の閾値を規定値として定めておき、回転速度が規定値以下の場合にトナーが有ると判断し、回転速度が規定値を超える場合にトナーが無いと判断する。
Here, when there is no toner in the
シーケンス制御部501は、トナーボトル30内にトナーが無いと判断した場合、再度、操作部505にトナーボトル30の交換を促すメッセージを表示させる(ステップS605)。そして再び、トナーボトル30が交換されるのを待つ。
When the
シーケンス制御部501は、トナーボトル30内にトナーが有ると判断した場合、ステップS602へ戻り、トナー補給動作を続ける。
If the
本実施の形態では、トナー貯蔵部をサブホッパー部302としているが、これが現像器であっても同様の制御が可能である。
In this embodiment, the toner storage unit is the
また、本実施の形態では、トナーボトルモータ301の回転速度を検知しているが、回転時の電流を検知し、それに応じて制御することも可能である。
In this embodiment, the rotation speed of the
また、本実施の形態では、トナーボトル30の交換検知手段は、ドアセンサ504としているが、トナーボトルの脱着を検知することでも同様の制御が可能である。
In the present embodiment, the replacement detection unit for the
4 現像器
30 トナーボトル
301 トナーボトルモータ
302 サブホッパー部
304 トナーセンサ
501 シーケンス制御部
502 モータ駆動部
503 回転速度検知部
504 ドアセンサ
505 操作部
4 Developing
Claims (9)
前記モータの回転状態を検知する回転状態検知手段と、
前記トナー貯蔵手段のトナーの有無を検知するトナー有無検知手段と、
前記トナーボトルの交換が行われた可能性があることを検知するためのトナーボトル交換検知手段と、
前記トナー有無検知手段がトナー無しを検知し、さらに前記トナーボトル交換検知手段が前記トナーボトルの交換が行われた可能性があることを検知したことに応じて、前記回転状態検知手段で検知した前記モータの回転状態に基づき前記トナーボトルの交換が行われたか否かの判断を行う制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 A motor for rotating the toner bottle to convey the toner from the toner bottle to the toner storage means;
Rotation state detection means for detecting the rotation state of the motor;
Toner presence / absence detection means for detecting the presence / absence of toner in the toner storage means;
Toner bottle replacement detection means for detecting that the toner bottle may have been replaced;
In response to the fact that the toner presence / absence detection means detects the absence of toner and the toner bottle replacement detection means detects that the toner bottle may have been replaced, the rotation state detection means detects the toner bottle replacement. Control means for determining whether or not the toner bottle has been replaced based on the rotation state of the motor;
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