JP2020042232A

JP2020042232A - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP2020042232A
Application number: JP2018171575A
Authority: JP
Inventors: 菅野　高士; Takashi Sugano; 高士菅野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2018-09-13
Filing date: 2018-09-13
Publication date: 2020-03-19

Abstract

To provide an image forming apparatus capable of more reliably detecting abnormalities in connecting members in a toner supply system.SOLUTION: The image forming apparatus is configured so as to, when no instruction to keep the connection (ON) is issued to a toner supply drive unit clutch 163 ("NO" in step S501), determine whether or not the output of a hopper toner existence/absence sensor 641 has changed from the toner existence to the toner absence (step S503). When the hopper toner existence/absence sensor 641 has changed from the toner existence to the toner absence ("YES" in step S503), it is determined that the toner supply clutch has abnormality (step S504), and a drum motor 110 and a developing motor 111 are immediately stopped (step S406 in Fig. 4).SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、電子写真プロセスを用いた画像形成装置に関し、特に、感光体表面に形成された静電潜像を現像する現像器へトナーを補給するためのトナー補給系統の異常を検知する技術に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic process, and more particularly, to a technique for detecting an abnormality in a toner supply system for supplying toner to a developing device that develops an electrostatic latent image formed on a photosensitive member surface. .

一般に、画像形成装置は、感光ドラムと、感光ドラムに形成された静電潜像をトナーを用いて現像する現像器と、トナーボトルに収容されたトナーを現像器に補給するトナー補給系統と、トナー補給系統内でトナーを一時的に貯留するホッパを備えている。また、このような画像形成装置は、ホッパ内のトナーを現像器に供給するトナー補給駆動部と、当該トナー補給駆動部を駆動させるための連結クラッチを備えている。連結クラッチは、現像モータの駆動力をトナー補給駆動部に伝達させるための連結部材である。 Generally, an image forming apparatus includes a photosensitive drum, a developing device that develops an electrostatic latent image formed on the photosensitive drum using toner, a toner supply system that supplies toner stored in a toner bottle to the developing device, A hopper is provided for temporarily storing toner in the toner supply system. Further, such an image forming apparatus includes a toner replenishment drive unit that supplies the toner in the hopper to the developing device, and a coupling clutch for driving the toner replenishment drive unit. The coupling clutch is a coupling member for transmitting the driving force of the developing motor to the toner supply driving unit.

ところで、画像形成装置において、現像器へトナーを補給する必要がある場合は、連結クラッチによって現像モータとトナー補給駆動部とを連結し、トナー補給駆動部に現像モータの駆動力を伝達させることによってホッパ内のトナーを現像器へ補給している。 By the way, in the image forming apparatus, when it is necessary to supply toner to the developing device, the developing motor and the toner supply driving unit are connected by a connection clutch, and the driving force of the developing motor is transmitted to the toner supply driving unit. The toner in the hopper is being supplied to the developing device.

しかし、連結クラッチによって現像モータとトナー補給駆動部とを連結させることによって現像器へトナーを補給する構成の画像形成装置には、以下のような問題がある。 However, the image forming apparatus configured to replenish toner to the developing device by connecting the developing motor and the toner replenishing drive unit by the coupling clutch has the following problems.

すなわち、連結クラッチ又は連結クラッチの駆動回路等が故障した場合、現像器へのトナー補給が不要であるにもかかわらず、現像モータとトナー補給駆動部が連結されて現像器へトナーが補給されてしまうことがある。かかる場合、現像器内のトナーが過補給状態になる。 That is, when the connection clutch or the drive circuit of the connection clutch or the like breaks down, the toner is supplied to the developing device by connecting the developing motor and the toner replenishing drive unit even though toner supply to the developing device is unnecessary. Sometimes. In such a case, the toner in the developing device is oversupplied.

現像器内のトナーが過補給状態になると、例えば、現像器におけるトナー消費量に比べて現像器へのトナー補給量が多い場合（補給＞消費）は、現像器内の現像剤におけるトナー比率が適正でなくなって出力画像に異常が生じることがある。また、例えば、現像器におけるトナー消費量よりも現像器へのトナー補給量が非常に多い場合（補給＞＞消費）は、現像器がトナーで満杯となり現像器からトナーが溢れることにもなる。現像器からトナーが溢れた場合、画像形成装置内部の清掃や現像器を正常状態に戻す作業が必要となるが、対応するサービスマンの作業時間は長時間を要するので、画像形成装置のダウンタイムが増大する要因にもなっている。 When the toner in the developing device is oversupplied, for example, when the amount of toner supplied to the developing device is larger than the amount of toner consumed in the developing device (supply> consumption), the toner ratio in the developer in the developing device is reduced. In some cases, the output image is not proper and an abnormality occurs in the output image. Further, for example, when the toner supply amount to the developing device is much larger than the toner consumption amount in the developing device (replenishment >> consumption), the developing device is full of toner, and the toner overflows from the developing device. When toner overflows from the developing unit, it is necessary to clean the inside of the image forming apparatus and return the developing unit to a normal state.However, the time required for the corresponding service person is long, so downtime of the image forming apparatus is required. Is also an increasing factor.

そこで、現像モータとトナー補給駆動部とを連結する連結クラッチの異常をいち早く発見する必要があり、特許文献１には、画像形成装置における被駆動部と駆動モータとを連結する連結クラッチの異常を検知する技術が提案されている。 Therefore, it is necessary to quickly find out the abnormality of the coupling clutch that connects the developing motor and the toner replenishing drive unit. Patent Literature 1 discloses an abnormality of the coupling clutch that connects the driven unit and the driving motor in the image forming apparatus. Techniques for detecting have been proposed.

特開２０１６−２１８２５５号公報JP-A-2006-218255

しかしながら、上記従来技術は、電気的な信号に基づいて連結クラッチの異常の有無を判定しているために、連結クラッチの異常を確実に検出できない場合がある。すなわち、連結クラッチに機構的な異常が発生した場合でも電気的な信号が正常な場合があり、かかる場合、従来技術では連結クラッチの異常を確実に検出することはできない。 However, in the above-described related art, the presence / absence of an abnormality in the coupling clutch is determined based on an electric signal, so that the abnormality in the coupling clutch may not be reliably detected. That is, even when a mechanical abnormality occurs in the coupling clutch, the electrical signal may be normal, and in such a case, the related art cannot reliably detect the abnormality of the coupling clutch.

本発明は、現像器にトナーを補給するトナー補給系統における連結部材の異常をより確実に検知することができる画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to provide an image forming apparatus that can more reliably detect an abnormality of a connecting member in a toner supply system that supplies toner to a developing device.

上記目的を達成するために、請求項１記載の画像形成装置は、トナー収容容器が装着される装着手段と、前記トナー収容容器から供給されたトナーを貯留する貯留手段と、前記貯留手段に貯留されたトナーを検知する検知手段と、感光体にトナーを供給して前記感光体表面に形成された潜像を前記トナーを用いて現像する現像手段と、前記貯留手段のトナーを前記現像手段へ供給する補給手段と、前記補給手段を駆動する駆動手段と、前記駆動手段の駆動力を前記補給手段に伝達し又は遮断する連結手段と、前記連結手段を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記検知手段の検知結果を用いて前記連結手段の異常の有無を判定することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the image forming apparatus according to claim 1, wherein a mounting unit to which the toner container is mounted, a storing unit that stores the toner supplied from the toner storing container, and a storing unit that stores the toner. Detecting means for detecting the applied toner, developing means for supplying the toner to the photoconductor and developing the latent image formed on the surface of the photoconductor using the toner, and transferring the toner in the storage means to the developing means. Supply means for supplying, driving means for driving the replenishing means, connecting means for transmitting or blocking the driving force of the driving means to the replenishing means, and control means for controlling the connecting means, The control means determines whether there is an abnormality in the connection means using the detection result of the detection means.

本発明によれば、現像手段に補給されるトナーを一時的に貯留する貯留手段に貯留されたトナー量の変化に基づいてトナー補給系統における連結部材の異常を検知するので、電気信号の如何に拘らず、連結部材が異常であるか否かを確実に検知することができる。 According to the present invention, the abnormality of the connecting member in the toner supply system is detected based on the change in the amount of toner stored in the storage unit that temporarily stores the toner supplied to the developing unit. Regardless, it is possible to reliably detect whether or not the connection member is abnormal.

実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment. 図１の画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a control configuration of the image forming apparatus of FIG. 1. 図１の画像形成装置のトナーの補給系統を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a toner supply system of the image forming apparatus of FIG. 1. 図１の画像形成装置で実行される画像形成処理の手順を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a procedure of an image forming process performed by the image forming apparatus of FIG. 1. 図４のステップＳ４０２で実行されるクラッチ状態判定処理の手順を示すフローチャートである。5 is a flowchart illustrating a procedure of a clutch state determination process executed in step S402 in FIG.

以下、実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 FIG. 1 is a sectional view illustrating a schematic configuration of the image forming apparatus according to the embodiment.

図１において、画像形成装置１００は、水平方向に沿って並設された、４つのプロセスユニットを備えたタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。すなわち、画像形成装置１００は、プロセスユニット１ａ〜１ｄを備えた画像形成部１０と、その上方に配置された中間転写ユニット２０及び下方に配置された給紙部３０と、給紙部３０に収容された用紙Ｐを搬送する搬送部４０とから主として構成されている。 In FIG. 1, an image forming apparatus 100 is a tandem-type intermediate transfer type full-color printer including four process units arranged side by side in a horizontal direction. That is, the image forming apparatus 100 includes an image forming unit 10 including the process units 1a to 1d, an intermediate transfer unit 20 disposed above the image forming unit 10, a paper supply unit 30 disposed below the image formation unit 10, and a paper supply unit 30. And a transport unit 40 that transports the paper P that has been placed.

プロセスユニット１ａ〜１ｄは、同様の構成である。プロセスユニット１ａ〜１ｄは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）のトナー像を形成する。 The process units 1a to 1d have the same configuration. The process units 1a to 1d form yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toner images, respectively.

プロセスユニット１ａ〜１ｄは、それぞれ感光体としての感光ドラム１０ａ〜１０ｄを含むプロセスカートリッジとして組み立てられており、画像形成装置１００に対して交換可能に構成されている。感光ドラム１０ａ〜１０ｄは、アルミニウム製のシリンダの外周面に、帯電極性が負極性の感光層を形成したものであり、それぞれ図示省略した駆動モータから駆動力が伝達されて所定のプロセススピードで回転する。感光ドラム１０ａ〜１０ｄの周囲には、それぞれ帯電ローラ４１ａ〜４１ｄ、露光装置６の露光部、現像器５１ａ〜５１ｄが配置されている。帯電ローラ４１ａ〜４１ｄは、対応する感光ドラム１０ａ〜１０ｄの表面を一様な負極性の電位に帯電する。 The process units 1a to 1d are assembled as process cartridges including photosensitive drums 10a to 10d as photosensitive members, respectively, and are configured to be exchangeable with respect to the image forming apparatus 100. The photosensitive drums 10a to 10d are each formed by forming a photosensitive layer having a negative charging polarity on the outer peripheral surface of an aluminum cylinder, and each of the photosensitive drums 10a to 10d is rotated at a predetermined process speed by transmitting a driving force from a driving motor (not shown). I do. Around the photosensitive drums 10a to 10d, charging rollers 41a to 41d, an exposure unit of the exposure device 6, and developing units 51a to 51d are arranged, respectively. The charging rollers 41a to 41d charge the surfaces of the corresponding photosensitive drums 10a to 10d to a uniform negative potential.

プロセスユニット１ａ〜１ｄの下方には、感光ドラム１０ａ〜１０ｄを露光してその表面に静電潜像を形成する露光装置６が配置されている。露光装置６は、ブラックの分解色画像を展開した走査線画像データをＯＮ／ＯＦＦ変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、感光体表面（感光ドラム１０ａ〜１０ｄの表面）に対応する静電潜像を書き込む。感光ドラム１０ａ〜１０ｄに書き込まれた静電潜像は、それぞれ現像器５１ａ〜５１ｄから供給されるトナーによって現像されて所定の色のトナー像となる。 An exposure device 6 that exposes the photosensitive drums 10a to 10d to form an electrostatic latent image on the surface thereof is disposed below the process units 1a to 1d. The exposure device 6 scans, using a rotating mirror, a laser beam obtained by ON / OFF-modulating scanning line image data obtained by developing a black separation color image, and forms an electrostatic image corresponding to the photoconductor surface (the surfaces of the photosensitive drums 10a to 10d). Write the latent image. The electrostatic latent images written on the photosensitive drums 10a to 10d are developed with toner supplied from the developing units 51a to 51d, respectively, to become toner images of a predetermined color.

画像形成部１０の上方の中間転写ユニット２０は、中間転写ベルト３、並びに中間転写ベルト３の支持機構及び駆動機構を備えている。中間転写ユニット２０は、画像形成装置１００に対し、一体として着脱自在に構成された交換ユニットである。 The intermediate transfer unit 20 above the image forming unit 10 includes the intermediate transfer belt 3, and a support mechanism and a drive mechanism for the intermediate transfer belt 3. The intermediate transfer unit 20 is an exchange unit configured to be detachable integrally with the image forming apparatus 100.

中間転写ベルト３は、伸び縮みすることない無端状のベルト部材からなる。中間転写ベルト３は、テンションローラ２７、ベルト駆動ローラ２６、二次転写内ローラ２５及び一次転写張架ローラ２８、２９等のローラによって張架されている。中間転写ベルト３は、ベルト駆動ローラ２６によって駆動されて図１中、矢印Ｒ２方向に回転する。 The intermediate transfer belt 3 is formed of an endless belt member that does not expand and contract. The intermediate transfer belt 3 is stretched by rollers such as a tension roller 27, a belt driving roller 26, a secondary transfer inner roller 25, and primary transfer stretching rollers 28 and 29. The intermediate transfer belt 3 is driven by a belt drive roller 26 and rotates in the direction of arrow R2 in FIG.

中間転写ベルト３を介してプロセスユニット１ａ〜１ｄの感光ドラム１０ａ〜１０ｄと対向するように、それぞれ一次転写ローラ２ａ〜２ｄが配置されている。一次転写ローラ２ａ〜２ｄは、対応する感光ドラム１０ａ〜１０ｄに向かってバネ付勢されることにより、中間転写ベルト３を感光ドラム１０ａ〜１０ｄに当接させてトナー像の一次転写領域Ｔａ〜Ｔｄを形成する。一次転写ローラ２ａ〜２ｄに正極性の直流電圧が印加されることによって、感光ドラム１０ａ〜１０ｄに形成された負極性のトナー像が、それぞれ一次転写領域Ｔａ〜Ｔｄを通過する中間転写ベルト３へ転写される。中間転写ベルト３に転写されたトナー像は、重ね合されてフルカラー画像のトナー像となる。 Primary transfer rollers 2a to 2d are arranged to face the photosensitive drums 10a to 10d of the process units 1a to 1d via the intermediate transfer belt 3, respectively. The primary transfer rollers 2a to 2d are spring-biased toward the corresponding photosensitive drums 10a to 10d, so that the intermediate transfer belt 3 is brought into contact with the photosensitive drums 10a to 10d, and the primary transfer areas Ta to Td of the toner image. To form When a positive DC voltage is applied to the primary transfer rollers 2a to 2d, the negative toner images formed on the photosensitive drums 10a to 10d are transferred to the intermediate transfer belt 3 passing through the primary transfer areas Ta to Td, respectively. Transcribed. The toner images transferred to the intermediate transfer belt 3 are superimposed to form a full-color image toner image.

回転する中間転写ベルト３と所定間隔を隔てて対向するように、所定の位置に、濃度センサ８０が配置されている。濃度センサ８０は、中間転写ベルト３上のトナー像のトナー濃度を検出する。なお、中間転写ベルト３は、ベルト駆動ローラ２６と二次転写内ローラ２５に掛け渡されている。 A density sensor 80 is disposed at a predetermined position so as to face the rotating intermediate transfer belt 3 at a predetermined interval. The density sensor 80 detects the toner density of the toner image on the intermediate transfer belt 3. The intermediate transfer belt 3 is stretched around a belt driving roller 26 and a secondary transfer inner roller 25.

中間転写ベルト３を介して二次転写内ローラ２５と対向するように二次転写外ローラ２２が配置されている。二次転写内ローラ２５で内側面を張架された中間転写ベルト３と、二次転写外ローラ２２との当接部が二次転写領域Ｔ２となる。二次転写内ローラ２５は、中間転写ユニット２０に組み込まれている一方、二次転写外ローラ２２は、画像形成装置１００の本体に組み込まれている。図示省略した電源から二次転写外ローラ２２に正極性の直流電圧が印加されることによって、二次転写外ローラ２２と、接地電位に接続された二次転写内ローラ２５との間にトナー像の転写電界が形成される。この転写電界によって、中間転写ベルト３上のトナー像が記録材としての用紙Ｐに転写される。 An outer secondary transfer roller 22 is disposed so as to face the inner secondary transfer roller 25 via the intermediate transfer belt 3. A contact portion between the intermediate transfer belt 3 whose inner surface is stretched by the inner secondary transfer roller 25 and the outer secondary transfer roller 22 forms a secondary transfer area T2. The inner secondary transfer roller 25 is incorporated in the intermediate transfer unit 20, while the outer secondary transfer roller 22 is incorporated in the main body of the image forming apparatus 100. When a positive DC voltage is applied to the outer secondary transfer roller 22 from a power source (not shown), a toner image is formed between the outer secondary transfer roller 22 and the inner secondary transfer roller 25 connected to the ground potential. Is formed. By the transfer electric field, the toner image on the intermediate transfer belt 3 is transferred to a sheet P as a recording material.

画像形成部１０の下方の給紙部３０は、給紙カセット４を備えている。給紙カセット４は、用紙Ｐを収容する。 The paper feed unit 30 below the image forming unit 10 includes the paper feed cassette 4. The paper feed cassette 4 stores the paper P.

給紙カセット４に収容された用紙Ｐを搬送する搬送部４０は、分離ローラ８及びレジストレーションローラ（レジストローラ）９を備えている。分離ローラ８は、給紙カセット４から引き出した用紙Ｐを１枚ずつに分離して、レジストローラ９へ送り出す。レジストローラ９は、停止状態で用紙Ｐを受け入れて待機させ、中間転写ベルト３に転写されたトナー像にタイミングを合わせて用紙Ｐを二次転写領域Ｔ２へ搬入する。 The transport unit 40 that transports the paper P stored in the paper feed cassette 4 includes a separation roller 8 and a registration roller (registration roller) 9. The separation roller 8 separates the sheets P drawn out from the sheet cassette 4 one by one and sends them to the registration rollers 9. The registration roller 9 receives the paper P in a stopped state and makes it stand by, and carries the paper P into the secondary transfer area T2 in synchronization with the toner image transferred to the intermediate transfer belt 3.

搬送部４０における二次転写領域Ｔ２の下流側には、定着部５０としての定着装置５が配置されている。定着装置５は、定着ヒータ２１１を備えた定着ローラ５ａと、該定着ローラ５ａに圧接する加圧ローラ５ｂとで加熱ニップを形成する。加熱ニップによって挟持、搬送される過程で、二次転写領域Ｔ２で用紙Ｐに転写されたトナー像が加熱、加圧されて溶融し、当該用紙Ｐの表面に定着される。フルカラー画像のトナー像が定着された用紙Ｐは、排紙ローラ１１によって排紙トレイ７に排紙される。 A fixing device 5 as a fixing unit 50 is disposed downstream of the secondary transfer region T2 in the transport unit 40. The fixing device 5 forms a heating nip with a fixing roller 5a having a fixing heater 211 and a pressure roller 5b pressed against the fixing roller 5a. In the process of being held and transported by the heating nip, the toner image transferred to the sheet P in the secondary transfer area T2 is heated, pressed, melted, and fixed on the surface of the sheet P. The paper P on which the toner image of the full-color image is fixed is discharged to the paper discharge tray 7 by the paper discharge rollers 11.

次に、画像形成装置１００の制御構成について説明する。 Next, a control configuration of the image forming apparatus 100 will be described.

図２は、図１の画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。図２において、画像形成装置１００は、制御構成として制御ユニット２００を備えている。 FIG. 2 is a block diagram showing a control configuration of the image forming apparatus of FIG. 2, the image forming apparatus 100 includes a control unit 200 as a control configuration.

制御ユニット２００は、ＣＰＵ２０１ａ、ＲＯＭ２０１ｂ、ＲＡＭ２０１ｃを内蔵している。ＣＰＵ２０１ａは、ＲＯＭ２０１ｂ及びＲＡＭ２０１ｃとそれぞれアドレスバス又はデータバスによって接続されている。ＣＰＵ２０１ａは、Ａ／Ｄ変換器２０３、高圧制御部２０５、モータ制御部２０７、ＤＣ負荷制御部２０８、センサＩＦ２０９、ＡＣドライバ２１０及び画像制御部２２０とそれぞれアドレスバス又はデータバスによって接続されている。また、ＣＰＵ２０１ａは、操作部２０２とも接続されている。 The control unit 200 includes a CPU 201a, a ROM 201b, and a RAM 201c. The CPU 201a is connected to the ROM 201b and the RAM 201c by an address bus or a data bus, respectively. The CPU 201a is connected to the A / D converter 203, the high voltage control unit 205, the motor control unit 207, the DC load control unit 208, the sensor IF 209, the AC driver 210, and the image control unit 220 by an address bus or a data bus, respectively. The CPU 201a is also connected to the operation unit 202.

ＣＰＵ２０１ａは、Ａ／Ｄ変換器２０３を介してサーミスタ２０４と接続されており、高圧制御部２０５を介して高圧ユニット２０６と接続されており、モータ制御部２０７を介してモータ類２１２と接続されている。モータ類２１２には、ドラム駆動手段としてのドラムモータ１１０、現像モータ１１１、トナーボトル回転モータ１６０が含まれる。現像モータ１１１は、感光ドラム１０ａ〜１０ｄ、現像器５１の現像スクリュ４０９及び現像スリーブ４２１を駆動する。現像スクリュ４０９は、現像器５１内のトナーを撹拌する。トナーボトル回転モータ１６０は、後述するトナー収容容器としてのトナーボトル４０２を回転させることによってトナーボトル４０２内のトナーをトナー貯留部としてのホッパ４２３に供給する。 The CPU 201a is connected to the thermistor 204 via the A / D converter 203, is connected to the high voltage unit 206 via the high voltage control unit 205, and is connected to the motors 212 via the motor control unit 207. I have. The motors 212 include a drum motor 110 as a drum driving unit, a developing motor 111, and a toner bottle rotating motor 160. The developing motor 111 drives the photosensitive drums 10a to 10d, the developing screw 409 of the developing device 51, and the developing sleeve 421. The developing screw 409 stirs the toner in the developing device 51. The toner bottle rotation motor 160 supplies the toner in the toner bottle 402 to a hopper 423 as a toner storage unit by rotating a toner bottle 402 as a toner container described later.

ＣＰＵ２０１ａは、ＤＣ負荷制御部２０８を介してクラッチ／ソレノイド（ＣＬ、ＳＬ）２１３と接続されており、センサＩＦ２０９を介してセンサ類２１４と接続されている。また、ＣＰＵ２０１ａは、ＡＣドライバ２１０を介して定着ヒータ２１１と接続されており、画像制御部２２０を介して画像形成部１０と接続されている。 The CPU 201a is connected to the clutch / solenoid (CL, SL) 213 via the DC load control unit 208, and is connected to the sensors 214 via the sensor IF 209. Further, the CPU 201 a is connected to the fixing heater 211 via the AC driver 210, and is connected to the image forming unit 10 via the image control unit 220.

クラッチ／ソレノイド（ＣＬ／ＳＬ）２１３は、ＤＣ負荷であり、センサ類２１４は、例えば、フォトインタラプタやマイクロスイッチである。各モータ及び各ＤＣ負荷を適宜駆動させることによって、転写材である用紙Ｐの搬送及び各ユニットの駆動が行われ、センサ類２１４は、その動作を監視する。クラッチ／ソレノイド（ＣＬ、ＳＬ）２１３には、連結部材としてのトナー補給駆動部クラッチ１６３が含まれる。トナー補給駆動部クラッチ１６３は、現像モータ１１１のトルクを適切なタイミングで後述するトナー補給駆動部４２５に伝達させる。センサ類２１４には、ホッパ４２３の側壁に配置されたトナー検知部としてのホッパ内トナー有無センサ６４１が含まれる。 The clutch / solenoid (CL / SL) 213 is a DC load, and the sensors 214 are, for example, a photo interrupter or a micro switch. By appropriately driving each motor and each DC load, conveyance of the paper P as a transfer material and driving of each unit are performed, and the sensors 214 monitor the operation. The clutch / solenoid (CL, SL) 213 includes a toner supply drive unit clutch 163 as a connecting member. The toner supply drive unit clutch 163 transmits the torque of the developing motor 111 to a later-described toner supply drive unit 425 at an appropriate timing. The sensors 214 include an in-hopper toner presence / absence sensor 641 as a toner detection unit disposed on the side wall of the hopper 423.

ＣＰＵ２０１ａは、ＲＯＭ２０１ｂに格納されたプログラムを実行することによって画像形成装置１００を統括的にコントロールする。すなわち、ＣＰＵ２０１ａは、画像形成装置１００内の各種負荷を駆動し、センサ類の情報を収集、解析し、ユーザインターフェースである操作部２０２を介して外部とデータを交換すること等によって画像形成動作を実行する。 The CPU 201a controls the image forming apparatus 100 by executing a program stored in the ROM 201b. That is, the CPU 201a drives various loads in the image forming apparatus 100, collects and analyzes information of sensors, and exchanges data with the outside via the operation unit 202 which is a user interface to perform an image forming operation. Execute.

すなわち、ＣＰＵ２０１ａは、センサ類２１４からのセンサ信号をプルアップ／プルダウン回路（図示省略）、フィルタ回路（図示省略）等からなるセンサＩＦ２０９を介して検出可能な状態にして取得する。また、ＣＰＵ２０１ａは、取得した各種センサ類２１４からの信号に基づいてモータ制御部２０７を制御してモータ類２１２を駆動する。 That is, the CPU 201a acquires the sensor signal from the sensors 214 in a state where the sensor signal can be detected via the sensor IF 209 including a pull-up / pull-down circuit (not shown), a filter circuit (not shown), and the like. The CPU 201a controls the motor control unit 207 based on the acquired signals from the various sensors 214 to drive the motors 212.

ＣＰＵ２０１ａは、ＤＣ負荷制御部２０８を制御することにより、クラッチ／ソレノイド（ＣＬ、ＳＬ）２１３を動作させて画像形成動作を円滑に進める。 By controlling the DC load control unit 208, the CPU 201a operates the clutch / solenoid (CL, SL) 213 to smoothly advance the image forming operation.

また、ＣＰＵ２０１ａは、高圧制御部２０５を制御して高圧制御信号を高圧ユニット２０６に入力する。高圧ユニット２０６は、帯電ローラ４１ａ〜４１ｄ、現像器５１ａ〜５１ｄ内の現像スリーブ、一次転写ローラ２ａ〜２ｄ、及び二次転写内ローラ２５に適切な高圧を印加する。 Further, the CPU 201 a controls the high voltage control unit 205 to input a high voltage control signal to the high voltage unit 206. The high-voltage unit 206 applies an appropriate high voltage to the charging rollers 41a to 41d, the developing sleeves in the developing devices 51a to 51d, the primary transfer rollers 2a to 2d, and the secondary transfer inner roller 25.

また、ＣＰＵ２０１ａは、ＡＣドライバ２１０を介して定着ローラ５ａに内蔵された定着ヒータ２１１をＯＮ／ＯＦＦ制御する。 Further, the CPU 201a controls ON / OFF of the fixing heater 211 incorporated in the fixing roller 5a via the AC driver 210.

ＲＯＭ２０１ｂは、ＣＰＵ２０１ａが実行する予め決められた画像形成シーケンスに纏わる様々なシーケンスのプログラムを格納する。ＲＡＭ２０１ｃは、一次的又は恒久的に保存することが必要な書き換え可能なデータを格納する。ＲＡＭ２０１ｃは、例えば、高圧制御部２０５へ設定する高圧設定値、後述する各種データ、操作部２０２からの画像形成指令情報などを保存する。ＲＡＭ２０１ｃは、バッテリーを備えており、画像形成装置１００の電源が切られてもデータを保持する構成となっている。 The ROM 201b stores various sequence programs related to a predetermined image forming sequence executed by the CPU 201a. The RAM 201c stores rewritable data that needs to be temporarily or permanently stored. The RAM 201c stores, for example, a high-voltage set value to be set in the high-voltage control unit 205, various data described later, image formation command information from the operation unit 202, and the like. The RAM 201c includes a battery, and retains data even when the power of the image forming apparatus 100 is turned off.

操作部２０２は、ユーザによって設定された複写倍率、濃度設定値などの情報を得ることに加えて、画像形成装置１００の状態、例えば、画像形成枚数や画像形成中か否かの情報、ジャムの発生又は発生箇所等をユーザに報知するためのデータを送出する。また、操作部２０２は、サービスマンに対して、必要に応じてレジ位置調整、濃度調整などの調整や本体設置時又は現像器交換時の初期化動作の案内表示又は操作開始を受け付ける。 The operation unit 202 obtains information such as a copy magnification and a density set value set by the user, and also stores information on the state of the image forming apparatus 100, for example, information on the number of images to be formed, whether or not an image is being formed, and information on a jam. It sends out data for notifying the user of the occurrence or occurrence location. Further, the operation unit 202 receives a guidance display or an operation start of an initializing operation at the time of installing the main body or replacing the developing device, or an adjustment such as a registration position adjustment and a density adjustment, as necessary.

サーミスタ２０４は、定着ヒータ２１１の温度を測定し、Ａ／Ｄ変換器２０３は、定着ローラ５ａの温度変化に応じたサーミスタ２０４の抵抗値変化を電圧値に変換した後、デジタル値としてＣＰＵ２０１ａに伝達する。ＣＰＵ２０１ａは、Ａ／Ｄ変換器２０３からの温度データに基づいてＡＣドライバ２１０を制御する。画像制御部２２０は、外部から入力される画像データに対して処理を施し、画像形成部１０へと送信する。 The thermistor 204 measures the temperature of the fixing heater 211, and the A / D converter 203 converts a change in the resistance value of the thermistor 204 according to a change in the temperature of the fixing roller 5a into a voltage value, and then transmits the voltage value to the CPU 201a as a digital value. I do. The CPU 201a controls the AC driver 210 based on the temperature data from the A / D converter 203. The image control unit 220 performs processing on image data input from the outside, and transmits the processed image data to the image forming unit 10.

このような構成の画像形成装置において、画像データに基づいて露光装置６から対応する感光ドラム１０ａ〜１０ｄに対してそれぞれレーザ光が照射されて静電潜像が形成される。感光ドラム１０ａ〜１０ｄに形成された静電潜像は、現像器５１ａ〜５１ｄによって現像されてトナー像となる。各トナー像は、一次転写領域Ｔａ〜Ｔｄで中間転写ベルト３に転写されてフルカラーのトナー像を形成する。一方、給紙カセット４の用紙Ｐは、分離ローラ８等によって搬出され、中間転写ベルト３上のトナー像とタイミングを取るように二次転写領域Ｔ２まで搬送される。二次転写領域Ｔ２において中間転写ベルト３上のトナー像が用紙Ｐに転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは、定着装置５に搬入され、加熱、加圧されることによって転写画像が用紙Ｐに定着される。画像が定着された用紙Ｐは、排紙ローラ１１によって排紙トレイ７に排紙される。 In the image forming apparatus having such a configuration, the exposure device 6 irradiates the corresponding photosensitive drums 10a to 10d with laser light based on the image data to form an electrostatic latent image. The electrostatic latent images formed on the photosensitive drums 10a to 10d are developed by developing units 51a to 51d to become toner images. Each toner image is transferred to the intermediate transfer belt 3 in the primary transfer areas Ta to Td to form a full-color toner image. On the other hand, the sheet P in the sheet cassette 4 is carried out by the separation roller 8 and the like, and is conveyed to the secondary transfer area T2 so as to take timing with the toner image on the intermediate transfer belt 3. The toner image on the intermediate transfer belt 3 is transferred to the sheet P in the secondary transfer area T2. The sheet P to which the toner image has been transferred is carried into the fixing device 5 and heated and pressed to fix the transferred image on the sheet P. The sheet P on which the image has been fixed is discharged to the discharge tray 7 by the discharge rollers 11.

以下、図１の画像形成装置１００におけるトナーの補給系統について詳細に説明する。 Hereinafter, a toner supply system in the image forming apparatus 100 of FIG. 1 will be described in detail.

図３は、図１の画像形成装置１００のトナー補給系統を示す断面図である。図３において、トナー補給系統は、トナーボトルを装着するボトル装着部４００と、ボトル装着部４００の下方の開口部に連通するように配置されたホッパ４２３と、該ホッパ４２３の下部開口部と連通する搬送路４２４を備えている。ボトル装着部４００には、トナーが充填されたトナーボトル４０２が装着される。 FIG. 3 is a sectional view showing a toner supply system of the image forming apparatus 100 of FIG. In FIG. 3, the toner supply system includes a bottle mounting section 400 for mounting a toner bottle, a hopper 423 arranged to communicate with an opening below the bottle mounting section 400, and a lower opening of the hopper 423. The transport path 424 is provided. A toner bottle 402 filled with toner is mounted on the bottle mounting section 400.

ボトル装着部４００は、円筒状を呈しており、トナーボトル４０２を脱着させる際に開閉される収納扉４０１を備えている。ボトル装着部４００は、当該ボトル装着部４００に装着されたトナーボトル４０２を回転させるためのトナーボトル回転モータ１６０、及びトナーボトル回転モータ１６０の駆動力をトナーボトル４０２に伝達させるための連結ギア４１０、４１１を備えている。 The bottle mounting section 400 has a cylindrical shape, and includes a storage door 401 which is opened and closed when the toner bottle 402 is detached. The bottle mounting unit 400 includes a toner bottle rotation motor 160 for rotating the toner bottle 402 mounted on the bottle mounting unit 400, and a coupling gear 410 for transmitting the driving force of the toner bottle rotation motor 160 to the toner bottle 402. , 411.

ホッパ４２３は、トナーボトル４０２からのトナーを一時的に貯留する。ホッパ４２３の側壁面には、ホッパ内トナー有無センサ６４１が配置されており、下部開口部近傍に、回転部材であるトナー補給駆動部４２５が配置されている。トナー補給駆動部４２５は、連結ギア４２２、トナー補給駆動部クラッチ１６３、連結ギア４２０及び４１９を介して現像モータ１１１と連結されている。トナー補給駆動部４２５は、現像モータ１１１が駆動することによって回転し、ホッパ４２３内のトナーを搬送路４２４に向けて排出する。 The hopper 423 temporarily stores the toner from the toner bottle 402. An in-hopper toner presence / absence sensor 641 is disposed on the side wall surface of the hopper 423, and a toner supply driving unit 425, which is a rotating member, is disposed near the lower opening. The toner supply drive unit 425 is connected to the developing motor 111 via a connection gear 422, a toner supply drive unit clutch 163, and connection gears 420 and 419. The toner supply driving unit 425 is rotated by the driving of the developing motor 111, and discharges the toner in the hopper 423 toward the transport path 424.

搬送路４２４は、搬送スクリュ４０５を備えている。搬送スクリュ４０５は、トナー補給駆動部４２５と同様に、連結ギア４１３及び４２２、トナー補給駆動部クラッチ１６３、連結ギア４２０及び４１９を介して現像モータ１１１と連結されている。搬送スクリュ４０５は、現像モータ１１１が駆動することによってトナー補給駆動部４２５と共に回動し、これによって搬送路４２４内のトナーを現像器５１に向けて搬送する。 The transport path 424 includes a transport screw 405. The transport screw 405 is connected to the developing motor 111 via connection gears 413 and 422, a toner supply drive unit clutch 163, and connection gears 420 and 419, similarly to the toner supply drive unit 425. The transport screw 405 rotates together with the toner replenishing drive unit 425 when the developing motor 111 is driven, and thereby transports the toner in the transport path 424 toward the developing device 51.

搬送路４２４と上部開口部４０７を介して連通するように隙間４０３を隔てて、その下方に現像器５１が配置されている。現像器５１は、現像スクリュ４０９及び現像スリーブ４２１を備えている。 The developing device 51 is disposed below the gap 403 so as to communicate with the conveyance path 424 via the upper opening 407. The developing device 51 includes a developing screw 409 and a developing sleeve 421.

現像スクリュ４０９は、連結ギア４１４、４１９を介して現像モータ１１１と接続されている。また、現像スリーブ４２１は、連結ギア４１８、４１７、４１４及び４１９を介して現像モータ１１１と接続されている。現像スクリュ４０９及び現像スリーブ４２１は、現像モータ１１１が駆動することによって回転駆動する。このとき、現像モータ１１１の回転トルクは、連結ギア４１９、４１４を介して現像スクリュ４０９に伝達され、さらに連結ギア４１７、４１８を介して現像スリーブ４２１に伝達される。現像スクリュ４０９が回転することによって現像スリーブ４２１の全長に亘ってトナーが搬送される。 The developing screw 409 is connected to the developing motor 111 via connection gears 414 and 419. Further, the developing sleeve 421 is connected to the developing motor 111 via connection gears 418, 417, 414 and 419. The developing screw 409 and the developing sleeve 421 are driven to rotate by the driving of the developing motor 111. At this time, the rotation torque of the developing motor 111 is transmitted to the developing screw 409 via the connecting gears 419 and 414, and further transmitted to the developing sleeve 421 via the connecting gears 417 and 418. As the developing screw 409 rotates, toner is transported over the entire length of the developing sleeve 421.

なお、現像モータ１１１は、現像スクリュ４０９及び現像スリーブ４２１を駆動する駆動手段であるが、上述したように、トナー補給駆動部４２５を駆動する駆動手段としても機能する。 Although the developing motor 111 is a driving unit that drives the developing screw 409 and the developing sleeve 421, it also functions as a driving unit that drives the toner supply driving unit 425 as described above.

また、感光ドラム１０（ａ〜ｄ）は、対応する現像器５１の現像スリーブ４２１と当接可能に配置されており、連結ギア４１５及び４１６を介してドラムモータ１１０に接続されている。感光ドラム１０（ａ〜ｄ）は、ドラムモータ１１０が駆動することによって回転駆動し、現像スリーブ４２１からトナーの供給を受ける。 Further, the photosensitive drums 10 (a to d) are arranged so as to be able to abut on the developing sleeves 421 of the corresponding developing devices 51, and are connected to the drum motor 110 via connecting gears 415 and 416. The photosensitive drums 10 (a to d) are rotationally driven by the driving of the drum motor 110, and are supplied with toner from the developing sleeve 421.

このような構成のトナー補給系統において、トナーが充填されたトナーボトル４０２は、筒状のボトル装着部４００に装着される。トナーボトル４０２を交換する際、収納扉４０１が開らかれ、トナーボトル４０２が取り出され、別の又は新規のトナーボトル４０２をボトル装着部４００に装着した後、収納扉４０１が閉じられる。トナーボトル４０２から現像器５１へのトナー補給動作は、収納扉４０１を閉じた状態で実行される。 In the toner supply system having such a configuration, the toner bottle 402 filled with the toner is mounted on the cylindrical bottle mounting section 400. When replacing the toner bottle 402, the storage door 401 is opened, the toner bottle 402 is taken out, another or new toner bottle 402 is mounted on the bottle mounting section 400, and then the storage door 401 is closed. The operation of replenishing the toner from the toner bottle 402 to the developing device 51 is performed with the storage door 401 closed.

画像形成動作中、ホッパ４２３内のトナーの有無を検知するホッパ内トナー有無センサ６４１が“トナー無し状態”を検出した場合、トナーボトル４０２内のトナーがホッパ４２３へ補給される。すなわち、ホッパ内トナー有無センサ６４１が“トナー無し状態”を検出した場合、モータ制御部２０７を制御してトナーボトル回転モータ１６０が駆動され、連結ギア４１０、４１１を介してトナーボトル４０２に駆動力が伝達されてトナーボトル４０２が回転する。トナーボトル４０２が回転すると、トナーボトル４０２内のトナーがトナー排出口４０４に向かって搬送され、トナー排出口４０４からホッパ４２３へトナーが供給される。トナーが供給された後、ホッパ内トナー有無センサ６４１が“トナー有り状態”を検出した時点で、トナーボトル回転モータ１６０の駆動が停止され、ホッパ４２３へのトナー供給が停止される。 During the image forming operation, when the toner presence / absence sensor 641 in the hopper which detects the presence / absence of the toner in the hopper 423 detects “no toner”, the toner in the toner bottle 402 is supplied to the hopper 423. That is, when the toner presence / absence sensor 641 in the hopper detects “no toner”, the motor control unit 207 is controlled to drive the toner bottle rotation motor 160, and the driving force is applied to the toner bottle 402 via the connection gears 410 and 411. Is transmitted, and the toner bottle 402 rotates. When the toner bottle 402 rotates, the toner in the toner bottle 402 is transported toward the toner outlet 404, and the toner is supplied from the toner outlet 404 to the hopper 423. After the toner is supplied, when the toner presence / absence sensor 641 in the hopper detects the “toner presence state”, the driving of the toner bottle rotation motor 160 is stopped, and the toner supply to the hopper 423 is stopped.

トナーの消費に伴って現像器５１内のトナー量が所定値以下になったと判断された場合、ホッパ４２３内のトナーが搬送路４２４を経て現像器５１に補給される。ホッパ４２３内のトナーを搬送路４２４に供給する際、トナー補給駆動部クラッチ１６３に所定の電流を流して励磁し、電磁力によって現像モータ１１１とトナー補給駆動部４２５とを連結させる。これによって、現像モータ１１１の駆動力が連結ギア４１９、４２０、トナー補給駆動部クラッチ１６３及び連結ギア４２２を介してトナー補給駆動部４２５に伝達され、トナー補給駆動部４２５が回転する。トナー補給駆動部４２５が回転することによって、ホッパ４２３内のトナーが搬送路４２４に供給される。 When it is determined that the amount of toner in the developing device 51 has become equal to or less than a predetermined value due to the consumption of the toner, the toner in the hopper 423 is supplied to the developing device 51 via the transport path 424. When supplying the toner in the hopper 423 to the transport path 424, a predetermined current is supplied to the toner supply drive unit clutch 163 to excite it, and the developing motor 111 and the toner supply drive unit 425 are connected by the electromagnetic force. As a result, the driving force of the developing motor 111 is transmitted to the toner supply drive unit 425 via the connection gears 419 and 420, the toner supply drive unit clutch 163, and the connection gear 422, and the toner supply drive unit 425 rotates. As the toner supply drive unit 425 rotates, the toner in the hopper 423 is supplied to the transport path 424.

このとき、連結ギア４２２及び４１３を介して現像モータ１１１の駆動力が搬送路４２４内の搬送スクリュ４０５に伝達される。そして、搬送スクリュ４０５が回転し、搬送路４２４内のトナーが隙間４０３及び上部開口部４０７を介して現像器５１に供給される。ホッパ４２３から現像器５１へのトナーの補給量は、ＣＰＵ２０１ａで算出された画像を形成することによって消費されたトナー量に相当する量に調整される。 At this time, the driving force of the developing motor 111 is transmitted to the transport screw 405 in the transport path 424 via the connection gears 422 and 413. Then, the transport screw 405 rotates, and the toner in the transport path 424 is supplied to the developing device 51 via the gap 403 and the upper opening 407. The amount of toner supplied from the hopper 423 to the developing device 51 is adjusted to an amount corresponding to the amount of toner consumed by forming an image calculated by the CPU 201a.

現像モータ１１１の駆動力は、連結ギア４１９及び４１４を介して現像スクリュ４０９に伝達され、さらに連結ギア４１７及び４１８を介して現像スリーブ４２１に伝達される。現像器５１に供給されたトナーは、回転する現像スクリュ４０９の作用によって現像スリーブ４２１の長さ方向に沿って搬送され、現像スリーブ４２１の全幅に供給される。 The driving force of the developing motor 111 is transmitted to the developing screw 409 via connecting gears 419 and 414, and further transmitted to the developing sleeve 421 via connecting gears 417 and 418. The toner supplied to the developing device 51 is conveyed along the length direction of the developing sleeve 421 by the action of the rotating developing screw 409 and supplied to the entire width of the developing sleeve 421.

一方、ドラムモータ１１０を駆動させることによって、ドラムモータ１１０の駆動力が連結ギア４１６及び４１５を介して感光ドラム１０（ａ〜ｄ）に伝達され、感光ドラム１０（ａ〜ｄ）が回転する。このとき、感光ドラム１０（ａ〜ｄ）は回転駆動する現像スリーブ４２１に当接して回転する。現像スリーブ４２１は導電性のローラであり、ローラ軸に高圧を印加して帯電させることによって現像スリーブ４２１から感光ドラム１０（ａ〜ｄ）にトナーが供給される。供給されたトナーによって、感光ドラム１０（ａ〜ｄ）の表面に形成された静電潜像が現像されてトナー像となる。 On the other hand, by driving the drum motor 110, the driving force of the drum motor 110 is transmitted to the photosensitive drums 10 (ad) via the coupling gears 416 and 415, and the photosensitive drums 10 (ad) rotate. At this time, the photosensitive drums 10 (a to d) abut on the developing sleeve 421 that is driven to rotate, and rotate. The developing sleeve 421 is a conductive roller, and the toner is supplied from the developing sleeve 421 to the photosensitive drums 10 (a to d) by applying a high voltage to the roller shaft and charging the roller. With the supplied toner, the electrostatic latent images formed on the surfaces of the photosensitive drums 10 (a to d) are developed into toner images.

次に、図１の画像形成装置１００で実行される画像形成処理について説明する。 Next, an image forming process performed by the image forming apparatus 100 of FIG. 1 will be described.

図４は、図１の画像形成装置１００で実行される画像形成処理の手順を示すフローチャートである。この画像形成処理は、制御ユニット２００のＣＰＵ２０１ａがＲＯＭ２０１ｂに格納された画像形成処理プログラムに従って実行する。 FIG. 4 is a flowchart illustrating a procedure of an image forming process performed by the image forming apparatus 100 of FIG. This image forming process is executed by the CPU 201a of the control unit 200 according to an image forming process program stored in the ROM 201b.

図４において、画像形成処理が開始されると、ＣＰＵ２０１ａは、先ず、ドラムモータ１１０及び現像モータ１１１を起動する（ステップＳ４０１）。ドラムモータ１１０及び現像モータ１１１を起動させた後（ステップＳ４０１）、ＣＰＵ２０１ａは、トナー補給駆動部クラッチ１６３の状態を判定する（ステップＳ４０２）。トナー補給駆動部クラッチ１６３の状態を判定する方法（クラッチ状態判定処理）については、図５を用いて後述する。 4, when the image forming process is started, the CPU 201a first starts the drum motor 110 and the developing motor 111 (step S401). After activating the drum motor 110 and the developing motor 111 (step S401), the CPU 201a determines the state of the toner supply drive unit clutch 163 (step S402). A method of determining the state of the toner supply drive unit clutch 163 (clutch state determination processing) will be described later with reference to FIG.

トナー補給駆動部クラッチ１６３の状態を判定した（ステップＳ４０２）後、ＣＰＵ２０１ａは、判定結果がエラー判定であったか否か判定する（ステップＳ４０３）。ステップＳ４０３の判定の結果、エラー判定でなかった場合（ステップＳ４０３で「ＮＯ」）、ＣＰＵ２０１ａは、画像形成動作を開始し（ステップＳ４０４）、その後、画像形成動作が終了したか否か判定する（ステップＳ４０５）。ステップＳ４０５の判定の結果、画像形成動作が終了した場合（ステップＳ４０５で「ＹＥＳ」）、ＣＰＵ２０１ａは、ドラムモータ１１０及び現像モータ１１１を停止し（ステップＳ４０６）、その後、本画像形成処理を終了する。 After determining the state of the toner supply drive unit clutch 163 (step S402), the CPU 201a determines whether the result of the determination is an error determination (step S403). If the result of determination in step S403 is not an error determination ("NO" in step S403), the CPU 201a starts an image forming operation (step S404), and then determines whether the image forming operation has ended (step S404). Step S405). If the result of the determination in step S405 is that the image forming operation has been completed ("YES" in step S405), the CPU 201a stops the drum motor 110 and the developing motor 111 (step S406), and thereafter ends the image forming process. .

一方、ステップＳ４０３におけるクラッチ状態判定処理の結果がエラー判定であった場合（ステップＳ４０３で「ＹＥＳ」）、ＣＰＵ２０１ａは、処理をステップＳ４０６に進める。すなわち、ＣＰＵ２０１ａは、直ちにドラムモータ１１０及び現像モータ１１１を停止し（ステップＳ４０６）、その後、本画像形成処理を終了する。 On the other hand, when the result of the clutch state determination processing in step S403 is an error determination (“YES” in step S403), the CPU 201a advances the processing to step S406. That is, the CPU 201a immediately stops the drum motor 110 and the developing motor 111 (step S406), and thereafter ends the image forming process.

また、ステップＳ４０５の判定の結果、画像形成動作が終了していない場合（ステップＳ４０５で「ＮＯ」）、ＣＰＵ２０１ａは、処理をステップＳ４０２に戻し、クラッチ状態判定処理（ステップＳ４０２）からの処理を繰り返す。 If the result of determination in step S405 is that the image forming operation has not been completed ("NO" in step S405), the CPU 201a returns the process to step S402 and repeats the processes from the clutch state determination process (step S402). .

図４の処理によれば、クラッチ状態判定処理の結果がエラー判定の場合（ステップＳ４０３で「ＹＥＳ」）、ＣＰＵ２０１ａは、直ちに、ドラムモータ１１０及び現像モータ１１１を停止して（ステップＳ４０６）、画像形成処理を終了する。これによって、トナー補給駆動部クラッチ１６３が異常であって、現像器５１にトナーが補給され続けることに起因する現像器５１からのトナーの溢流を未然に防止することができる。 According to the processing in FIG. 4, when the result of the clutch state determination processing is an error determination (“YES” in step S403), the CPU 201a immediately stops the drum motor 110 and the developing motor 111 (step S406), and The forming process ends. As a result, it is possible to prevent the toner from overflowing from the developing unit 51 due to the toner supply driving unit clutch 163 being abnormal and the toner being continuously supplied to the developing unit 51.

次に、図４のステップＳ４０２で実行されるクラッチ状態判定処理について説明する。 Next, the clutch state determination processing executed in step S402 of FIG. 4 will be described.

トナー補給駆動部クラッチ１６３は、現像モータ１１１の駆動力をトナー補給駆動部４２５に伝達する連結部材である。 The toner supply drive unit clutch 163 is a connecting member that transmits the driving force of the developing motor 111 to the toner supply drive unit 425.

トナー補給駆動部クラッチ１６３は、負荷側（トナー補給駆動部４２５）と接続される固定部と、モータ側（現像モータ１１１）に接続される回転部と、クラッチ内部の巻線部とから主として構成されている。電源を投入し、巻線部に電流を流して励磁することによって電磁力の力で固定部と回転部を引き付け、これによってモータ側と負荷側を連結するしくみになっている。現像モータ１１１とトナー補給駆動部４２５とを連結することによって、現像モータ１１１の回転トルクがトナー補給駆動部４２５に伝達され、トナー補給駆動部４２５が回転する。トナー補給駆動部４２５が回転すると、ホッパ４２３内のトナーが搬送路４２４を経由して現像器５１に補給される。 The toner supply drive unit clutch 163 mainly includes a fixed unit connected to the load side (toner supply drive unit 425), a rotating unit connected to the motor side (developing motor 111), and a winding unit inside the clutch. Have been. When a power source is turned on, a current flows through the winding part to excite it, thereby attracting the fixed part and the rotating part by the force of an electromagnetic force, thereby connecting the motor side and the load side. By connecting the developing motor 111 and the toner supply driving unit 425, the rotation torque of the developing motor 111 is transmitted to the toner supply driving unit 425, and the toner supply driving unit 425 rotates. When the toner supply driving unit 425 rotates, the toner in the hopper 423 is supplied to the developing device 51 via the transport path 424.

一方、トナー補給駆動部クラッチ１６３の励磁を解くと、トナー補給駆動部４２５と現像モータ１１１との連結が遮断される。トナー補給駆動部４２５と現像モータ１１１との連結が遮断されると、現像モータ１１１の回転トルクがトナー補給駆動部４２５に伝達されないので、トナー補給駆動部４２５は回転しない。また、搬送路４２４内の搬送スクリュ４０５も回転しない。従って、この場合、ホッパ４２３内のトナーは現像器５１に補給されない。 On the other hand, when the excitation of the toner supply drive unit clutch 163 is released, the connection between the toner supply drive unit 425 and the developing motor 111 is cut off. When the connection between the toner supply driving unit 425 and the developing motor 111 is interrupted, the rotational torque of the developing motor 111 is not transmitted to the toner supply driving unit 425, so that the toner supply driving unit 425 does not rotate. Further, the transport screw 405 in the transport path 424 does not rotate. Therefore, in this case, the toner in the hopper 423 is not supplied to the developing device 51.

しかしながら、画像形成動作中にトナー補給駆動部クラッチ１６３が故障して連結指示が出されていないにも関わらず連結状態を保ってしまった場合、トナー補給駆動部４２５及び搬送スクリュ４０５は回転してしまう。このため、ホッパ４２３内のトナーが現像器５１へ補給し続けられて現像器５１に対してトナーの過補給状態になることがある。 However, if the toner supply driving unit clutch 163 fails during the image forming operation and the connection state is maintained even though the connection instruction is not issued, the toner supply driving unit 425 and the conveying screw 405 rotate. I will. For this reason, the toner in the hopper 423 may be continuously supplied to the developing device 51, and the toner may be excessively supplied to the developing device 51.

また、現像器５１は、サービス部品であり定期的に交換されるため、ボトル装着部４００に対して着脱可能な構成となっており、搬送路４２４と現像器５１との間に隙間４０３が設けられている。このため、現像器５１へのトナー補給が過補給状態になると、出力画像の異常となる原因または現像器５１からトナーが溢流する原因ともなる。 Since the developing device 51 is a service component and is periodically replaced, the developing device 51 is configured to be detachable from the bottle mounting portion 400, and a gap 403 is provided between the transport path 424 and the developing device 51. Have been. For this reason, if the toner supply to the developing device 51 becomes excessive, the output image may become abnormal or the toner may overflow from the developing device 51.

このため、トナー補給駆動部クラッチ１６３が故障して連結指示が出されていないにも関わらず連結状態を保つことによって現像器５１に過剰なトナーを補給し続けていないか否か判定する必要がある。 For this reason, it is necessary to determine whether or not excessive toner has been continuously supplied to the developing device 51 by maintaining the connected state even though the toner supply driving unit clutch 163 has failed and the connection instruction has not been issued. is there.

本実施の形態では、ホッパ内トナー有無センサ６４１の出力を監視することによって、トナー補給駆動部クラッチ１６３が異常であるか否か判定する。 In the present embodiment, by monitoring the output of the toner presence / absence sensor 641 in the hopper, it is determined whether or not the toner supply drive unit clutch 163 is abnormal.

すなわち、トナー補給駆動部クラッチ１６３に連結指示（励磁指示）が出されていないタイミングで、ホッパ内トナー有無センサ６４１の出力が“トナー有り状態”から“トナー無し状態”に変化していないか否かを監視する。トナー補給駆動部クラッチ１６３に連結指示が出されておらず現像器５１へのトナー補給が不要であるタイミングでホッパ内トナー有無センサ６４１の出力が“トナー有り状態”から“トナー無し状態”に変化していれば、不要なトナー補給が行われていることになる。従って、トナー補給駆動部クラッチ１６３に連結指示がない状態で、ホッパ４２３内のトナーが減少している場合は、トナー補給駆動部クラッチ１６３のクラッチ異常と判定する。 That is, at the timing when the connection instruction (excitation instruction) is not issued to the toner supply driving unit clutch 163, whether the output of the toner presence / absence sensor 641 in the hopper has changed from “toner present” to “toner absence”. Watch out. The output of the toner presence / absence sensor 641 in the hopper changes from the “toner-existing state” to the “toner-existing state” at a timing when the connection instruction is not issued to the toner supply driving unit clutch 163 and the toner supply to the developing device 51 is not necessary. If so, unnecessary toner replenishment is being performed. Therefore, when the toner in the hopper 423 is reduced without the connection instruction to the toner supply driving unit clutch 163, it is determined that the clutch of the toner supply driving unit clutch 163 is abnormal.

通常、現像器５１へトナー補給が行われていない状態では、ホッパ４２３にはホッパ内トナー有無センサ６４１が“トナー有り状態“を示す量のトナーが存在するので、ホッパ内トナー有無センサ６４１の出力は”トナー有り状態“を示している。この状態でホッパ内トナー有無センサ６４１の出力が“トナー有り状態“から”トナー無し状態“に変化した場合、ホッパ４２３内のトナーが減少していることになる。トナー補給駆動部クラッチ１６３に対し、連結指示が出されていないにも関わらず連結状態を保ってトナーがホッパ４２３から現像器５１に補給されている状態は、クラッチ異常に起因している。 Normally, when the toner is not supplied to the developing unit 51, the toner in the hopper 423 has an amount of toner indicating the “toner present state” in the hopper 423, so the output of the toner in the hopper Indicates a “toner present state”. In this state, if the output of the toner presence / absence sensor 641 in the hopper changes from the “toner presence state” to the “toner absence state”, it means that the toner in the hopper 423 has decreased. The state in which the toner is supplied from the hopper 423 to the developing device 51 while maintaining the connected state even though the connection instruction is not issued to the toner supply driving unit clutch 163 is caused by a clutch abnormality.

以下、具体的なクラッチ状態判定処理について説明する。 Hereinafter, a specific clutch state determination process will be described.

図５は、図４のステップＳ４０２で実行されるクラッチ状態判定処理の手順を示すフローチャートである。クラッチ状態判定処理は、制御ユニット２００のＣＰＵ２０１ａがＲＯＭ２０１ｂに格納されたクラッチ状態判定処理プログラムに従って実行する。 FIG. 5 is a flowchart illustrating the procedure of the clutch state determination process executed in step S402 in FIG. The clutch state determination processing is executed by the CPU 201a of the control unit 200 according to a clutch state determination processing program stored in the ROM 201b.

図５において、クラッチ状態判定処理が開始されると、ＣＰＵ２０１ａは、先ず、トナー補給駆動部クラッチ１６３に対して連結状態を保つ（ＯＮ）指示がなされているか否か判定する（ステップＳ５０１）。ステップＳ５０１の判定の結果、トナー補給駆動部クラッチ１６３に対してＯＮ指示がなされている場合（ステップＳ５０１で「ＹＥＳ」）、ＣＰＵ２０１ａは、画像形成処理が終了したか否か判定する（ステップＳ５０２）。ステップＳ５０２の判定の結果、画像形成処理が終了している場合（ステップＳ５０２で「ＹＥＳ」）、ＣＰＵ２０１ａは、本クラッチ状態判定処理を終了する。 In FIG. 5, when the clutch state determination processing is started, the CPU 201a first determines whether or not an instruction to keep the connected state (ON) has been given to the toner supply driving unit clutch 163 (step S501). If the result of the determination in step S501 is that an ON instruction has been given to the toner supply drive unit clutch 163 ("YES" in step S501), the CPU 201a determines whether or not the image forming process has been completed (step S502). . If the result of the determination in step S502 is that the image forming processing has been completed ("YES" in step S502), the CPU 201a ends the present clutch state determination processing.

一方、ステップＳ５０２の判定の結果、画像形成処理が終了していない場合（ステップＳ５０２で「ＮＯ」）、ＣＰＵ２０１ａは、処理をステップＳ５０１に戻す。 On the other hand, as a result of the determination in step S502, when the image forming process is not completed (“NO” in step S502), the CPU 201a returns the process to step S501.

また、ステップＳ５０１の判定の結果、トナー補給駆動部クラッチ１６３に対して連結状態を保つ（ＯＮ）指示が出されていない場合（ステップＳ５０１で「ＮＯ」）、ＣＰＵ２０１ａは、処理をステップＳ５０３に進める。すなわち、ＣＰＵ２０１ａは、ホッパ内トナー有無センサ６４１の出力がトナー有りから無しに変化したか否か判定する（ステップＳ５０３）。 If the result of the determination in step S501 is that an instruction to maintain the connected state (ON) has not been issued to the toner supply driving unit clutch 163 (“NO” in step S501), the CPU 201a advances the process to step S503. . That is, the CPU 201a determines whether the output of the toner presence / absence sensor 641 in the hopper has changed from the presence of toner to the absence of toner (step S503).

ステップＳ５０３の判定の結果、ホッパ内トナー有無センサ６４１がトナー有りから無しに変化した場合（ステップＳ５０３で「ＹＥＳ」）、ＣＰＵ２０１ａは、処理をステップＳ５０４に進める。すなわち、ＣＰＵ２０１ａは、トナー補給駆動部クラッチ１６３に対してＯＮ指示が出されていないにも関わらずホッパ４２３のトナーが減少しているので、トナー補給駆動部クラッチ１６３がユーザの意図しない連結状態にあり異常と判定する（ステップＳ５０４）。そして、ＣＰＵ２０１ａは、その後、本クラッチ状態判定処理を終了する。 As a result of the determination in step S503, when the toner presence / absence sensor 641 in the hopper changes from the presence of toner to the absence of toner ("YES" in step S503), the CPU 201a advances the process to step S504. That is, the CPU 201a determines that the toner in the hopper 423 has decreased even though the ON instruction has not been issued to the toner replenishing drive unit clutch 163. It is determined that there is an abnormality (step S504). Then, the CPU 201a thereafter ends the present clutch state determination processing.

一方、ステップＳ５０３の判定の結果、ホッパ内トナー有無センサ６４１の出力がトナー有りから無しに変化しなかった場合（ステップＳ５０３で「ＮＯ」）、ＣＰＵ２０１ａは、処理をステップＳ５０１に戻し、上記処理を繰り返す。 On the other hand, as a result of the determination in step S503, if the output of the toner presence / absence sensor 641 in the hopper does not change from “with toner” to “without toner” (“NO” in step S503), the CPU 201a returns the processing to step S501 and repeats the above processing. repeat.

図５の処理によれば、トナー補給駆動部クラッチ１６３に対し、連結状態を保つ旨の指示が無く、ホッパ内トナー有無センサ６４１の検知結果がトナー有りからトナー無しに変化した場合（ステップＳ５０３で「ＹＥＳ」）、クラッチ異常と判定する。これによって、クラッチの機構的な部分が故障したとしても、クラッチ異常を確実に検知することができる。例えば、クラッチの故障検知をするために、クラッチの巻線へ流れる電流を検出していたとしても、機構的な部分が故障した場合は、電気的な変化は発生しないので電気信号では故障を検出できない。これに対して、本実施の形態は、上述のように、トナー補給駆動部クラッチ１６３の連結状態と、ホッパ内トナー有無センサ６４１の検知結果に基づいてクラッチの故障検知を行うので、電気信号の変化を伴わない故障であっても検知することができる。 According to the process of FIG. 5, when there is no instruction to maintain the connected state to the toner supply driving unit clutch 163, and the detection result of the toner presence / absence sensor 641 in the hopper changes from the presence of toner to the absence of toner (step S503). “YES”), it is determined that the clutch is abnormal. Thereby, even if the mechanical part of the clutch breaks down, clutch abnormality can be reliably detected. For example, even if the current flowing to the clutch winding is detected to detect the failure of the clutch, if the mechanical part fails, no electrical change occurs, so the failure is detected by the electric signal. Can not. On the other hand, in the present embodiment, as described above, the failure of the clutch is detected based on the connection state of the toner supply drive unit clutch 163 and the detection result of the toner presence / absence sensor 641 in the hopper. Even a failure that does not involve a change can be detected.

また、本実施の形態によれば、クラッチ異常と判定された後（ステップＳ５０４）、直ちにドラムモータ１１０及び現像モータ１１１を停止させる（図４、ステップＳ４０６）。これによって、クラッチ異常に起因する現像器５１へのトナーの過補給状態を回避し、現像器５１からのトナーの溢流を未然に防止することができる。 Further, according to the present embodiment, immediately after the clutch abnormality is determined (step S504), the drum motor 110 and the developing motor 111 are stopped (step S406 in FIG. 4). As a result, it is possible to avoid a state in which the toner is excessively supplied to the developing device 51 due to the clutch abnormality, and to prevent the overflow of the toner from the developing device 51 beforehand.

本実施の形態において、画像形成動作中、現像器５１に補給するトナーを一時的に貯留するホッパ４２３には、トナーが十分に充填されている。従って、クラッチ異常の場合、ホッパ４２３のトナーレベルの変化を迅速に検知できるように、ホッパ内トナー有無センサ６４１は、なるべくホッパ４２３の高い位置に設けることが好ましい。すなわち、ホッパ内トナー有無センサ６４１は、ホッパ４２３の高さの３／４以上の高さ、好ましくは、４／５以上の高さ位置に設けられる。 In the present embodiment, the hopper 423 that temporarily stores the toner to be supplied to the developing device 51 during the image forming operation is sufficiently filled with the toner. Therefore, in the case of a clutch abnormality, the in-hopper toner presence sensor 641 is preferably provided at a position as high as possible in the hopper 423 so that a change in the toner level of the hopper 423 can be quickly detected. That is, the toner presence / absence sensor 641 in the hopper is provided at a height of ３ or more of the height of the hopper 423, preferably at a height of の or more.

１０ａ〜１０ｄ感光ドラム
５１現像器
１１０ドラムモータ
１１１現像モータ
１６３トナー補給駆動部クラッチ
４００ボトル装着部
４０２トナーボトル
４０５搬送スクリュ
４０９現像スクリュ
４２１現像スリーブ
４２３ホッパ
４２４搬送路
４２５トナー補給駆動部
６４１ホッパ内トナー有無センサ 10a to 10d Photosensitive drum 51 Developing device 110 Drum motor 111 Developing motor 163 Toner supply drive unit clutch 400 Bottle mounting unit 402 Toner bottle 405 Transport screw 409 Development screw 421 Development sleeve 423 Hopper 424 Transport path 425 Toner supply drive unit 641 Toner in hopper Presence sensor

Claims

Mounting means on which the toner container is mounted;
Storage means for storing the toner supplied from the toner storage container,
Detecting means for detecting the toner stored in the storing means,
Developing means for supplying a toner to the photoconductor and developing a latent image formed on the surface of the photoconductor using the toner;
Replenishing means for supplying the toner of the storage means to the developing means;
Driving means for driving the replenishing means,
Connecting means for transmitting or blocking the driving force of the driving means to the replenishing means,
Control means for controlling the connection means,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit determines whether there is an abnormality in the connection unit using a detection result of the detection unit.

The control means includes:
When an instruction to shut off the connecting means is issued so that the driving force of the driving means is not transmitted to the replenishing means, and when the detection result of the detecting means changes from the presence of toner to the absence of toner. 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein it is determined that an abnormality has occurred in the connection unit.

The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit stops driving of the driving unit when determining that an abnormality has occurred in the connection unit.

4. The image forming apparatus according to claim 3, wherein when the control unit stops driving the driving unit, the control unit also stops driving a drum driving unit for rotating the photoconductor. 5.

The connection means is a clutch which, when turned on, is energized to connect the driving means and the replenishing means to transmit the driving force of the driving means to the replenishing means. The image forming apparatus according to claim 1.

When it is determined that the toner amount of the developing unit has become equal to or less than a predetermined value, the connecting unit connects the driving unit and the replenishing unit to supply the toner stored in the storing unit to the developing unit. The image forming apparatus according to claim 5, wherein:

7. The method according to claim 1, wherein the driving unit is connected to a toner stirring unit provided in the developing unit via a connecting gear, and also functions as a driving unit for rotating the stirring unit. The image forming apparatus according to claim 1.

The image forming apparatus according to claim 7, wherein the driving unit is connected to a developing sleeve provided on the developing unit via a connecting gear, and also functions as a driving unit for rotating the developing sleeve. .

9. The image forming apparatus according to claim 8, wherein the driving force of the driving unit is transmitted to the stirring unit and the developing sleeve via a connection gear, and rotates the stirring unit and the developing sleeve during an image forming operation. .

2. A transport path for transporting toner between said storage means and said developing means, wherein said replenishing means replenishes toner to said developing means via said transport path. The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein

The image forming apparatus according to claim 10, wherein the transport path includes a transport unit that transports the toner.

The image forming apparatus according to claim 11, wherein the conveying unit is connected to the driving unit via the connecting unit.