JP2005148382A - Toner residual amount detection device and image forming apparatus equipped therewith - Google Patents

Toner residual amount detection device and image forming apparatus equipped therewith Download PDF

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Yasuhiro Nishimura
泰浩 西村
Mitsuru Tokuyama
満 徳山
Toshiaki Ino
利昭 井野
Kiyobumi Morimoto
清文 森本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To correct the toner detecting sensitivity of a toner residual amount sensor. <P>SOLUTION: The toner residual amount sensor 53 is corrected in a period t2 (Figure (c)) that an optical path between the light emitting diode and the phototransistor of the sensor 53 temporarily communicates in the space S2 of a cleaning member 43 in the midst of setting the sensor 53 in a new toner cartridge. Therefore, the toner detecting sensitivity of the sensor 53 is corrected for each of toner cartridges 22a to 22d in the midst of setting the sensor 53. Then, the toner detecting sensitivity of the sensors 53 of respective developing devices 21a to 21d is always corrected and matched, and the residual amount of toner in each of the toner cartridges 22a to 22d is accurately detected by each sensor 53. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電子写真方式あるいは静電記録方式等の画像形成装置におけるトナーカートリッジのトナー残量を検出するトナー残量検出装置、及びそれを備える画像形成装置に関する。   The present invention relates to a toner remaining amount detecting device that detects the remaining amount of toner in a toner cartridge in an image forming apparatus such as an electrophotographic system or an electrostatic recording system, and an image forming apparatus including the same.

周知の様に電子写真方式あるいは静電記録方式等の画像形成装置としては、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等がある。この種の画像形成装置においては、静電潜像を感光体上に形成し、トナーを現像装置から感光体へと供給し、トナーにより感光体上の静電潜像を現像して、感光体上にトナー像を形成し、このトナー像を感光体から記録用紙に転写し、記録用紙を加熱及び加圧して、トナー像を記録用紙上に定着させている。   As well known, image forming apparatuses such as an electrophotographic system or an electrostatic recording system include a copying machine, a printer, and a facsimile machine. In this type of image forming apparatus, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive member, toner is supplied from the developing device to the photosensitive member, and the electrostatic latent image on the photosensitive member is developed with the toner. A toner image is formed thereon, the toner image is transferred from the photosensitive member to a recording sheet, and the recording sheet is heated and pressurized to fix the toner image on the recording sheet.

この様な画像形成装置においては、トナーが消費されることから、トナーを補給する必要がある。例えば、現像装置上にホッパーを設け、このホッパー上にトナーカートリッジを着脱自在に取り付け、トナーカートリッジからホッパーへとトナーを落下させ、ホッパーから現像装置へとトナーを供給している。   In such an image forming apparatus, since the toner is consumed, it is necessary to replenish the toner. For example, a hopper is provided on the developing device, a toner cartridge is detachably mounted on the hopper, the toner is dropped from the toner cartridge to the hopper, and the toner is supplied from the hopper to the developing device.

更に、トナーカートリッジのトナー残量を検出し、トナー残量が少なくなったときに、この旨を表示して、トナーカートリッジの交換を促し、これによりトナー供給の中断を未然に防いでいる。   Further, the remaining amount of toner in the toner cartridge is detected. When the remaining amount of toner is low, this is displayed to prompt the user to replace the toner cartridge, thereby preventing the interruption of toner supply.

例えば、特許文献1には、発光素子及び受光素子を有するトナー残量センサを用いて、トナーカートリッジのトナー残量を検出するという技術が開示されている。より具体的には、トナーカートリッジの底近くに垂直溝を設け、この垂直溝を挟んで、2組の発光素子及び受光素子を対向配置している。トナーが十分にあるときには、トナーが垂直溝に入り込むので、各発光素子の光がトナーにより遮断されて各受光素子で受光されない。また、トナーが無くなって、垂直溝内のトナーが無くなると、各発光素子の光が各受光素子で受光される。従って、トナーがあるときと無いときとでは、各受光素子の受光出力レベルが異なり、各受光素子の受光出力レベルに基づいて、トナー残量が無くなったと判定することができる。   For example, Patent Document 1 discloses a technique for detecting the remaining amount of toner in a toner cartridge using a remaining toner sensor having a light emitting element and a light receiving element. More specifically, a vertical groove is provided near the bottom of the toner cartridge, and two sets of light-emitting elements and light-receiving elements are arranged opposite to each other with the vertical grooves interposed therebetween. When the toner is sufficient, the toner enters the vertical groove, so that the light from each light emitting element is blocked by the toner and is not received by each light receiving element. Further, when the toner runs out and the toner in the vertical groove runs out, the light from each light emitting element is received by each light receiving element. Therefore, the light receiving output level of each light receiving element is different depending on whether or not the toner is present, and it can be determined that the remaining amount of toner has run out based on the light receiving output level of each light receiving element.

また、特許文献2には、トナーカートリッジを貫通する光通路を形成して、発光素子及び受光素子を光通路を介して対向配置し、受光素子の受光出力レベルに基づいて、トナー残量の有無を判定するという技術が開示されている。ここでは、トナーカートリッジに十分にトナーがあるときには、光通路がトナーにより遮断されて、発光素子の光が受光素子で受光されず、またトナーが無くなると、光通路が通じて、発光素子の光が受光素子で受光される。従って、各受光素子の受光出力レベルに基づいて、トナー残量の有無を判定することができる。   Further, Patent Document 2 forms an optical path that penetrates the toner cartridge, and a light emitting element and a light receiving element are arranged to face each other through the optical path, and the presence or absence of the remaining amount of toner is determined based on the light reception output level of the light receiving element The technique of determining is disclosed. Here, when there is sufficient toner in the toner cartridge, the light path is blocked by the toner, the light of the light emitting element is not received by the light receiving element, and when there is no toner, the light path passes through the light of the light emitting element. Is received by the light receiving element. Therefore, it is possible to determine the presence or absence of the remaining amount of toner based on the light reception output level of each light receiving element.

更に、特許文献2では、トナーカートリッジの着脱に際し、トナーカートリッジに固定されたクリーニング部材を発光素子及び受光素子に摺接させて、発光素子及び受光素子をクリーニングし、発光素子及び受光素子の汚れによるトナー残量の誤判定を防止している。
特開平07−56431号公報 特開平02−240666号公報
Further, in Patent Document 2, when the toner cartridge is attached or detached, the light emitting element and the light receiving element are cleaned by sliding the cleaning member fixed to the toner cartridge to the light emitting element and the light receiving element. This prevents erroneous determination of the remaining amount of toner.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-56431 Japanese Patent Laid-Open No. 02-240666

しかしながら、上記特許文献1、2のいずれにおいても、発光素子及び受光素子によるトナー検出感度を校正しておらず、このためにトナー検出感度のバラツキや変動を原因とするトナー残量の誤判定を招くことがあった。   However, neither of the above Patent Documents 1 and 2 does not calibrate the toner detection sensitivity by the light emitting element and the light receiving element, and for this reason, misjudgment of the remaining amount of toner due to variations or fluctuations in the toner detection sensitivity. I was invited.

例えば、カラー画像形成装置においては、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック等の各色のトナーを用いており、トナーの色別に、感光体、現像装置、トナーカートリッジ等を設けていることから、複数のトナーカートリッジのトナー残量を検出する必要がある。このため、各トナーカートリッジに発光素子及び受光素子をそれぞれ設け、トナーカートリッジ毎に、発光素子を点灯して、受光素子の受光出力を検出し、この受光出力に基づいて、トナーカートリッジのトナー残量を検出する必要がある。   For example, in a color image forming apparatus, toners of each color such as cyan, magenta, yellow, and black are used, and a photosensitive member, a developing device, a toner cartridge, and the like are provided for each toner color. It is necessary to detect the remaining amount of toner in the cartridge. For this reason, each toner cartridge is provided with a light emitting element and a light receiving element, and for each toner cartridge, the light emitting element is turned on to detect the light receiving output of the light receiving element, and based on this light receiving output, the remaining amount of toner in the toner cartridge Need to be detected.

ところが、各トナーカートリッジの発光素子及び受光素子によるそれぞれのトナー検出感度が異なると、各トナーカートリッジのトナー残量の判定にバラツキが生じ、これらの判定を正確に行なうことができない。   However, if the respective toner detection sensitivities of the light emitting element and the light receiving element of each toner cartridge are different, the determination of the remaining amount of toner in each toner cartridge varies, and these determinations cannot be performed accurately.

また、発光素子の光出射面や受光素子の光入射面に傷等が生じると、発光素子と受光素子間の光伝達効率が変化し、トナー検出感度が変動する。この場合も、トナーカートリッジのトナー残量の判定を正確に行なうことができない。   Further, when a scratch or the like occurs on the light emitting surface of the light emitting element or the light incident surface of the light receiving element, the light transmission efficiency between the light emitting element and the light receiving element changes, and the toner detection sensitivity varies. Also in this case, it is impossible to accurately determine the remaining amount of toner in the toner cartridge.

そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、トナー残量センサのトナー検出感度を校正することが可能なトナー残量検出装置及びそれを備える画像形成装置を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and provides a toner remaining amount detecting device capable of calibrating the toner detection sensitivity of a toner remaining amount sensor and an image forming apparatus including the same. For the purpose.

上記課題を解決するために、本発明は、トナー残量センサの発光素子及び受光素子をトナーカートリッジに着脱自在にセットし、発光素子を点灯したときの受光素子の受光出力に基づいて、トナーカートリッジのトナー残量を検出するトナー残量検出装置において、トナー残量センサの着脱の途中で、トナー残量センサの発光素子と受光素子間の光路が通過する校正箇所と、発光素子と受光素子間の光路が校正箇所を通過するタイミングで、受光素子の受光出力が一定となる様に該トナー残量センサのトナー検出感度を校正する感度校正手段とを備えている。   In order to solve the above problems, the present invention provides a toner cartridge based on a light reception output of a light receiving element when a light emitting element and a light receiving element of a toner remaining amount sensor are detachably set in the toner cartridge and the light emitting element is turned on. In the toner remaining amount detecting device for detecting the remaining amount of toner, a calibration point through which an optical path between the light emitting element and the light receiving element of the toner remaining amount sensor passes during attachment / detachment of the toner remaining amount sensor, and between the light emitting element and the light receiving element. Sensitivity calibration means for calibrating the toner detection sensitivity of the toner remaining amount sensor so that the light reception output of the light receiving element becomes constant at the timing when the optical path of the toner passes through the calibration location.

また、本発明においては、感度校正手段は、発光素子を点灯させておき、受光素子の受光出力に基づいて、発光素子と受光素子間の光路が校正箇所を通過するタイミングを識別している。   Further, in the present invention, the sensitivity calibration means turns on the light emitting element, and identifies the timing at which the optical path between the light emitting element and the light receiving element passes through the calibration location based on the light reception output of the light receiving element.

更に、本発明においては、トナー残量センサの着脱の途中で、トナー残量センサの発光素子側の光出射面及び受光素子側の光入射面に摺接して、光出射面及び光入射面を清掃する清掃部材をトナーカートリッジに設けている。   Further, in the present invention, during the attachment / detachment of the toner remaining amount sensor, the light emitting surface and the light incident surface are brought into sliding contact with the light emitting surface on the light emitting element side and the light incident surface on the light receiving element side of the toner remaining amount sensor. A cleaning member for cleaning is provided in the toner cartridge.

また、本発明においては、清掃部材は、トナー残量センサの発光素子側の光出射面及び受光素子側の光入射面に摺接して、トナーの帯電極性とは逆極性に摩擦帯電する。   In the present invention, the cleaning member is in sliding contact with the light emitting surface on the light emitting element side and the light incident surface on the light receiving element side of the toner remaining amount sensor, and is frictionally charged to a polarity opposite to the charging polarity of the toner.

更に、本発明においては、トナー残量センサは、発光素子及び受光素子を対向配置した透過式のものであり、校正箇所は、発光素子と受光素子間の光路を通す空間を含んでいる。   Further, in the present invention, the toner remaining amount sensor is a transmissive type in which a light emitting element and a light receiving element are arranged to face each other, and the calibration location includes a space through which an optical path between the light emitting element and the light receiving element passes.

また、本発明においては、トナー残量センサは、発光素子及び受光素子を並設した反射式のものであり、校正箇所は、発光素子からの光を受光素子へと反射して導く反射面を含んでいる。   In the present invention, the toner remaining amount sensor is a reflective type in which a light emitting element and a light receiving element are arranged in parallel, and the calibration portion has a reflecting surface that reflects and guides light from the light emitting element to the light receiving element. Contains.

一方、本発明の画像形成装置は、上記本発明のトナー残量検出装置を備えている。   On the other hand, the image forming apparatus of the present invention includes the toner remaining amount detecting device of the present invention.

本発明によれば、トナー残量センサの着脱の途中で、トナー残量センサの発光素子と受光素子間の光路が校正箇所を通過し、この通過のタイミングで、受光素子の受光出力が一定となる様に該トナー残量センサのトナー検出感度を校正している。従って、カラー画像形成装置の様に各色のトナーカートリッジにそれぞれのトナー残量センサが割り当てられているならば、トナー残量センサ別に、その着脱のときにトナー残量センサのトナー検出感度が校正されることになる。このため、各トナー残量センサのトナー検出感度を校正し一致させた上で、各色のトナー残量を高精度で検出することができる。また、発光素子の光出射面や受光素子の光入射面に傷等が生じて、発光素子と受光素子間の光伝達効率が変化しても、トナー検出感度を校正して一定に維持することができ、トナーカートリッジのトナー残量の判定を常に正確に行なうことができる。   According to the present invention, the optical path between the light emitting element and the light receiving element of the toner remaining amount sensor passes through the calibration portion during the attachment / detachment of the toner remaining amount sensor, and the light reception output of the light receiving element is constant at the timing of this passage. Thus, the toner detection sensitivity of the toner remaining amount sensor is calibrated. Accordingly, if each toner remaining amount sensor is assigned to each color toner cartridge as in the color image forming apparatus, the toner detection sensitivity of the remaining toner amount sensor is calibrated for each toner remaining amount sensor when it is attached or detached. Will be. Therefore, it is possible to detect the remaining amount of toner of each color with high accuracy after the toner detection sensitivity of each remaining toner sensor is calibrated and matched. Also, even if the light transmission surface between the light emitting element and the light receiving element changes due to scratches on the light emitting surface of the light emitting element and the light incident surface of the light receiving element, the toner detection sensitivity is calibrated and maintained constant. Therefore, it is possible to always accurately determine the remaining amount of toner in the toner cartridge.

また、発光素子を点灯させておき、受光素子の受光出力に基づいて、発光素子と受光素子間の光路が校正箇所を通過するタイミングを識別しているので、このタイミングを識別するための格別のセンサやリミットスイッチ等を設ける必要がなく、部品点数及びコストの増大を抑えることができる。   In addition, since the light emitting element is turned on, and the timing at which the optical path between the light emitting element and the light receiving element passes through the calibration location is identified based on the light reception output of the light receiving element, there is a special case for identifying this timing. There is no need to provide a sensor, a limit switch, or the like, and an increase in the number of parts and cost can be suppressed.

更に、清掃部材をトナーカートリッジに設け、トナー残量センサの着脱の途中で、清掃部材をトナー残量センサの発光素子側の光出射面及び受光素子側の光入射面に摺接させて、光出射面及び光入射面を清掃しているので、光出射面及び光入射面の汚れによるトナー検出感度の低下を防止することができる。そして、光出射面及び光入射面の清掃とトナー検出感度の校正との組み合わせにより、長期にわたり、一定のトナー検出感度を維持し続けることが可能になり、信頼性が向上する。   Further, a cleaning member is provided in the toner cartridge, and the cleaning member is slidably brought into contact with the light emitting surface on the light emitting element side and the light incident surface on the light receiving element side of the toner remaining amount sensor in the middle of attaching / detaching the toner remaining amount sensor. Since the exit surface and the light incident surface are cleaned, it is possible to prevent a decrease in toner detection sensitivity due to contamination of the light exit surface and the light incident surface. Further, by combining the cleaning of the light emitting surface and the light incident surface and the calibration of the toner detection sensitivity, it becomes possible to maintain a constant toner detection sensitivity over a long period of time, thereby improving the reliability.

また、清掃部材がトナーの帯電極性とは逆極性に摩擦帯電するので、清掃部材にトナーが付着し易くなり、光出射面及び光入射面のトナーを良好に除去することができる。   Further, since the cleaning member is triboelectrically charged to a polarity opposite to the charging polarity of the toner, the toner easily adheres to the cleaning member, and the toner on the light emitting surface and the light incident surface can be removed well.

更に、トナー残量センサが発光素子及び受光素子を対向配置した透過式のものであれば、校正箇所に発光素子と受光素子間の光路を通す空間を設けている。この場合は、発光素子と受光素子間の光路が校正箇所を通過するタイミングで、発光素子の光が校正箇所の空間を介して受光素子に直接入射することになり、この状態で受光素子の受光出力が一定となる様にトナー残量センサのトナー検出感度が校正される。   Further, if the toner remaining amount sensor is a transmissive type in which the light emitting element and the light receiving element are arranged to face each other, a space for passing an optical path between the light emitting element and the light receiving element is provided at the calibration location. In this case, at the timing when the optical path between the light emitting element and the light receiving element passes through the calibration point, the light from the light emitting element is directly incident on the light receiving element through the space of the calibration point. The toner detection sensitivity of the toner remaining amount sensor is calibrated so that the output becomes constant.

また、トナー残量センサが、発光素子及び受光素子を並設した反射式のものであれば、校正箇所に発光素子からの光を受光素子へと反射して導く反射面を設けている。この場合は、発光素子と受光素子間の光路が校正箇所を通過するタイミングで、発光素子の光が校正箇所の反射面で反射されてから受光素子に入射することになり、この状態で受光素子の受光出力が一定となる様にトナー残量センサのトナー検出感度が校正される。   If the toner remaining amount sensor is of a reflective type in which a light emitting element and a light receiving element are arranged side by side, a reflection surface that reflects and guides light from the light emitting element to the light receiving element is provided at a calibration location. In this case, at the timing when the optical path between the light emitting element and the light receiving element passes through the calibration part, the light of the light emitting element is reflected by the reflecting surface of the calibration part and then enters the light receiving element. The toner detection sensitivity of the remaining toner sensor is calibrated so that the received light output becomes constant.

尚、本発明の画像形成装置は、上記本発明のトナー残量検出装置と同様の作用及び効果を達成することができる。   Note that the image forming apparatus of the present invention can achieve the same operations and effects as the toner remaining amount detection apparatus of the present invention.

以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の画像形成装置の実施例1を示す側面図である。本実施例の画像形成装置は、カラー画像を記録用紙に記録するカラーレーザープリンタであり、露光ユニット1、各画像形成ステーションPa、Pb、Pc、Pd、中間転写ベルトユニット2、定着ユニット3、用紙搬送装置4、給紙トレイ5、及び排紙トレイ6等を備えている。   FIG. 1 is a side view showing Embodiment 1 of the image forming apparatus of the present invention. The image forming apparatus of the present embodiment is a color laser printer that records a color image on a recording sheet, and includes an exposure unit 1, image forming stations Pa, Pb, Pc, Pd, an intermediate transfer belt unit 2, a fixing unit 3, and a sheet. A transport device 4, a paper feed tray 5, a paper discharge tray 6, and the like are provided.

この画像形成装置において、記録用紙は、給紙トレイ5に積載収容されており、ピックアップローラ7-1により1枚ずつ給紙トレイ5から引き出されて、搬送ローラ4-1によりレジストローラ8へと搬送される。あるいは、記録用紙は、手差しトレイ9に載置され、ピックアップローラ7-2により引き出されて、各搬送ローラ4-4〜4-6によりレジストローラ8へと搬送される。レジストローラ8は、記録用紙を一旦停止させて、記録用紙の先端を揃え、記録用紙の先端が中間転写ベルトユニット2の中間転写ベルト11上に形成されるトナー像の先端に重なるタイミングで、記録用紙を2次転写ローラ12へと搬送する。   In this image forming apparatus, the recording paper is stacked and accommodated in the paper feed tray 5, pulled out from the paper feed tray 5 one by one by the pick-up roller 7-1, and transferred to the registration roller 8 by the transport roller 4-1. Be transported. Alternatively, the recording paper is placed on the manual feed tray 9, pulled out by the pickup roller 7-2, and conveyed to the registration roller 8 by the respective conveying rollers 4-4 to 4-6. The registration roller 8 temporarily stops the recording paper, aligns the leading edge of the recording paper, and records at the timing when the leading edge of the recording paper overlaps the leading edge of the toner image formed on the intermediate transfer belt 11 of the intermediate transfer belt unit 2. The sheet is conveyed to the secondary transfer roller 12.

各画像形成ステーションPa、Pb、Pc、Pdは、黒(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)のトナー像をそれぞれ形成して、各色のトナー像を中間転写ベルトユニット2の中間転写ベルト11に転写する。これらの画像形成ステーションPa、Pb、Pc、Pdは、各現像器21a〜21d、各トナーカートリッジ22a〜22d、各感光体ドラム23a〜23d、各帯電器24a〜24d、及び各クリーナユニット25a〜25d等を備えている。   The image forming stations Pa, Pb, Pc, and Pd respectively form black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) toner images, and transfer the toner images of the respective colors to the intermediate transfer belt unit. 2 is transferred to the intermediate transfer belt 11. These image forming stations Pa, Pb, Pc, and Pd include developing units 21a to 21d, toner cartridges 22a to 22d, photosensitive drums 23a to 23d, charging units 24a to 24d, and cleaner units 25a to 25d. Etc.

各感光体ドラム23a〜23dは、中間転写ベルト11を介してそれぞれの1次転写ローラ26a〜26dに押圧されており、矢印方向Bに回転移動する中間転写ベルト11と同一の周速度で、中間転写ベルト11と共に回転される。また、各1次転写ローラ26a〜26dも、矢印方向Bに回転移動する中間転写ベルト11と同一の周速度で、中間転写ベルト11に追従回転する。   Each of the photosensitive drums 23a to 23d is pressed by the primary transfer rollers 26a to 26d via the intermediate transfer belt 11, and has the same peripheral speed as that of the intermediate transfer belt 11 that rotates and moves in the arrow direction B. It is rotated together with the transfer belt 11. The primary transfer rollers 26 a to 26 d also rotate following the intermediate transfer belt 11 at the same peripheral speed as the intermediate transfer belt 11 that rotates and moves in the arrow direction B.

各帯電器24a〜24dは、各感光体ドラム23a〜23dに接触するローラ型やブラシ形のもの、あるいはチャージャー型のものであり、各感光体ドラム23a〜23d表面を一様に帯電させる。   Each of the chargers 24a to 24d is of a roller type, a brush type, or a charger type that contacts the photosensitive drums 23a to 23d, and uniformly charges the surfaces of the photosensitive drums 23a to 23d.

露光ユニット1は、各感光体ドラム23a〜23dへのそれぞれのレーザー光を出射するレーザー光源1a、及び各レーザー光をそれぞれの感光体ドラム23a〜23dに導く複数のミラー1b等を有しており、画像データに応じて各レーザー光を変調しつつ、各レーザー光をそれぞれの感光体ドラム23a〜23d表面に照射して、各感光体ドラム23a〜23d表面にそれぞれの静電潜像を形成する。   The exposure unit 1 includes a laser light source 1a that emits a laser beam to each of the photosensitive drums 23a to 23d, a plurality of mirrors 1b that guide each laser beam to the respective photosensitive drums 23a to 23d, and the like. Each laser beam is irradiated on the surface of each of the photosensitive drums 23a to 23d while modulating each laser beam according to the image data, thereby forming each electrostatic latent image on the surface of each of the photosensitive drums 23a to 23d. .

尚、露光ユニット1として、ELやLED等の発光素子をアレイ状に並べた書き込みヘッドを用いても良い。   The exposure unit 1 may be a writing head in which light emitting elements such as EL and LED are arranged in an array.

各トナーカートリッジ22a〜22dは、黒、イエロー、マゼンタ、シアンのトナーを収容している。各現像器21a〜21dは、各トナーカートリッジ22a〜22dからそれぞれの色のトナーを供給され、各感光体ドラム23a〜23d表面の静電潜像にそれぞれの色のトナーを付着させて、各感光体ドラム23a〜23d表面にそれぞれの色のトナー像を形成する。これらのトナー像は、各感光体ドラム23a〜23dから中間転写ベルト11に転写されて重ね合わせられる。   Each of the toner cartridges 22a to 22d contains black, yellow, magenta, and cyan toners. The developing units 21a to 21d are supplied with the respective color toners from the respective toner cartridges 22a to 22d, and attach the respective color toners to the electrostatic latent images on the surfaces of the respective photoconductive drums 23a to 23d, so The toner images of the respective colors are formed on the surfaces of the body drums 23a to 23d. These toner images are transferred from the photosensitive drums 23a to 23d to the intermediate transfer belt 11 and superimposed.

中間転写ベルトユニット2は、中間転写ベルト11、各1次転写ローラ26a〜26d、駆動支持ローラ31と従動支持ローラ32、及び2次転写ローラ33等を備えており、中間転写ベルト11を駆動支持ローラ31と従動支持ローラ32に掛け渡して回転移動可能に支持し、各1次転写ローラ26a〜26d及び2次転写ローラ33を中間転写ベルト11に押し付けている。   The intermediate transfer belt unit 2 includes an intermediate transfer belt 11, primary transfer rollers 26 a to 26 d, a drive support roller 31, a driven support roller 32, a secondary transfer roller 33, and the like. The primary transfer rollers 26 a to 26 d and the secondary transfer roller 33 are pressed against the intermediate transfer belt 11 while being supported by the roller 31 and the driven support roller 32 so as to be rotatable.

中間転写ベルト11は、例えば厚さ100μm〜150μm程度の合成樹脂フィルムにより形成される。2次転写ローラ33は、左右に移動可能に支持されており、右方向に移動されたときに、駆動支持ローラ31との間に中間転写ベルト11を挟み込んで、ニップ域を形成する。駆動支持ローラ31は、2次転写ローラ33のバックアップローラとしての役目を果たしつつ、各1次転写ローラ26a〜26dと各感光体ドラム23a〜23d間のそれぞれのニップ域を下流側にして、回転駆動され、中間転写ベルト11を引っ張って矢印方向Bに回転移動させる。これにより、各ニップ域が安定的に維持される。   The intermediate transfer belt 11 is formed of a synthetic resin film having a thickness of about 100 μm to 150 μm, for example. The secondary transfer roller 33 is supported so as to be movable left and right. When the secondary transfer roller 33 is moved rightward, the intermediate transfer belt 11 is sandwiched between the secondary transfer roller 33 and the drive support roller 31 to form a nip region. The drive support roller 31 functions as a backup roller for the secondary transfer roller 33, and rotates with the respective nip areas between the primary transfer rollers 26a to 26d and the photosensitive drums 23a to 23d downstream. When driven, the intermediate transfer belt 11 is pulled and rotated in the arrow direction B. Thereby, each nip area is stably maintained.

尚、各1次転写ローラ26a〜26dと各感光体ドラム23a〜23d間のそれぞれのニップ域をより安定的に形成するために、各1次転写ローラ26a〜26d及び各感光体ドラム23a〜23dのうちの一方を硬質材料で形成し、他方を弾性材料で形成するのが好ましい。   In order to more stably form the nip areas between the primary transfer rollers 26a to 26d and the photosensitive drums 23a to 23d, the primary transfer rollers 26a to 26d and the photosensitive drums 23a to 23d are formed. Preferably, one of them is made of a hard material and the other is made of an elastic material.

各1次転写ローラ26a〜26dは、例えば金属製の直径8mm〜10mmの軸の外周を導電性の弾性材(EPDM、発泡ウレタン等)により被覆したものである。各1次転写ローラ26a〜26dは、該各1次転写ローラ26a〜26dと各感光体ドラム23a〜23d間のニップ域に中間転写ベルト11を挟み込んだ状態で、トナーの帯電極性とは逆極性のバイアス電圧を印加され、それぞれの電界を中間転写ベルト11を介して各感光体ドラム23a〜23d表面のトナーに作用させ、各感光体ドラム23a〜23d表面のトナーを中間転写ベルト11へと引き付けて転写させる。これにより、各色のトナー像が中間転写ベルト11に転写されて重ね合わせられる。   Each of the primary transfer rollers 26a to 26d is formed, for example, by coating the outer periphery of a metal shaft having a diameter of 8 mm to 10 mm with a conductive elastic material (EPDM, urethane foam, or the like). The primary transfer rollers 26a to 26d are opposite in polarity to the toner charging polarity in a state where the intermediate transfer belt 11 is sandwiched between nip regions between the primary transfer rollers 26a to 26d and the photosensitive drums 23a to 23d. Are applied to the toner on the surfaces of the photosensitive drums 23a to 23d via the intermediate transfer belt 11, and the toner on the surfaces of the photosensitive drums 23a to 23d is attracted to the intermediate transfer belt 11. To transcribe. As a result, the toner images of the respective colors are transferred to the intermediate transfer belt 11 and superimposed.

尚、各1次転写ローラ26a〜26dとして、ローラの代わりに、ブラシ等を用いても構わない。   In addition, as each primary transfer roller 26a-26d, you may use a brush etc. instead of a roller.

クリーニングユニット34は、例えば中間転写ベルト11表面に摺接するクリーニングブレードであり、中間転写ベルト11表面に残留したトナーを除去して、次回に印字される画像のカブリ等を防止する。   The cleaning unit 34 is, for example, a cleaning blade that is in sliding contact with the surface of the intermediate transfer belt 11 and removes toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 11 to prevent fogging of an image to be printed next time.

こうして中間転写ベルト11に転写され重ね合わせられた各色のトナー像は、該中間転写ベルト11の回転移動に伴い、駆動支持ローラ31と2次転写ローラ33間のニップ域へと搬送される。そして、中間転写ベルト11上の各色のトナー像の先端とレジストローラ8により搬送されて来た記録用紙の先端が重ねられ、各色のトナー像と記録用紙が重ね合わせられて、各色のトナー像が記録用紙に転写される。   The toner images of the respective colors transferred and superimposed on the intermediate transfer belt 11 in this way are conveyed to the nip area between the drive support roller 31 and the secondary transfer roller 33 as the intermediate transfer belt 11 rotates. Then, the leading edge of each color toner image on the intermediate transfer belt 11 and the leading edge of the recording sheet conveyed by the registration roller 8 are overlapped, and the toner image of each color and the recording sheet are overlapped to form the toner image of each color. Transferred onto recording paper.

引き続いて、記録用紙は、定着ユニット3へと搬送され、ここで加圧ローラ3aと加熱ローラ3b間に挟み込まれる。これにより、記録用紙上の各色のトナーが加熱余裕されて混合され、各色のトナー像が記録用紙上にカラー画像として定着される。   Subsequently, the recording paper is conveyed to the fixing unit 3, where it is sandwiched between the pressure roller 3a and the heating roller 3b. As a result, the toner of each color on the recording paper is mixed with a heating margin, and the toner image of each color is fixed on the recording paper as a color image.

更に、記録用紙は、用紙搬送装置4により排紙トレイ6へと搬送されて、ここにフェイスダウンで排出される。   Further, the recording paper is transported to the paper discharge tray 6 by the paper transport device 4, and is discharged face down here.

尚、画像形成ステーションPaだけを用いて、モノクロ画像を形成し、モノクロ画像を中間転写ベルトユニット2の中間転写ベルト11に転写することも可能である。このモノクロ画像も、カラー画像と同様に、中間転写ベルト11から記録用紙に転写され、記録用紙上定着される。   Note that it is also possible to form a monochrome image using only the image forming station Pa and transfer the monochrome image to the intermediate transfer belt 11 of the intermediate transfer belt unit 2. Similarly to the color image, this monochrome image is also transferred from the intermediate transfer belt 11 to the recording paper and fixed on the recording paper.

また、記録用紙の表面だけではなく、両面の印字を行なう場合は、記録用紙の表面の画像を定着ユニット3により定着した後に、記録用紙を用紙搬送装置4の搬送ローラ4-3により搬送する途中で、搬送ローラ4-3を停止させてから逆回転させ、記録用紙を用紙搬送装置4の反転経路4rに通して、記録用紙の表裏を反転させてから、記録用紙をレジストローラ8へと導き、記録用紙の表面と同様に、記録用紙の裏面に画像を記録して定着し、記録用紙を排紙トレイ6に排出する。   When printing on both sides of the recording paper as well as on the recording paper, the recording paper is conveyed by the conveying roller 4-3 of the paper conveying device 4 after fixing the image on the surface of the recording paper by the fixing unit 3. Then, the conveying roller 4-3 is stopped and then reversely rotated, the recording sheet is passed through the reversing path 4r of the sheet conveying apparatus 4, the recording sheet is reversed, and the recording sheet is guided to the registration roller 8. Similarly to the front surface of the recording paper, an image is recorded and fixed on the back surface of the recording paper, and the recording paper is discharged to the paper discharge tray 6.

ところで、本実施例の画像形成装置では、図2に示す様に各トナーカートリッジ22a〜22dを各現像器21a〜21dから取り外すことができ、各トナーカートリッジ22a〜22dを新たなものに交換することにより、各色のトナーを補給している。   By the way, in the image forming apparatus of the present embodiment, as shown in FIG. 2, the toner cartridges 22a to 22d can be detached from the developing devices 21a to 21d, and the toner cartridges 22a to 22d are replaced with new ones. Thus, toner of each color is replenished.

次に、各トナーカートリッジ22a〜22dについて詳述する。図3は、トナーカートリッジ22(各トナーカートリッジ22a〜22dの共通符号を22とする)を現像器21(各現像器21a〜21dの共通符号を21とする)に装着する前の状態を正面側から見て示す斜視図である。また、図4は、装着前のトナーカートリッジ22及び現像器21を裏面側から見て示す斜視図である。更に、図5は、装着後のトナーカートリッジ22及び現像器21を裏面側から見て示す斜視図である。また、図6は、装着前のトナーカートリッジ22及び現像器21を側方から見て示す縦断面図であり、図7は、装着後のトナーカートリッジ22及び現像器21を側方から見て示す縦断面図である。また、図8は、装着後のトナーカートリッジ22及び現像器21を正面側から見て拡大して示す断面図であり、図9は、現像器21を正面側から見て拡大して示す斜視図である。   Next, each of the toner cartridges 22a to 22d will be described in detail. FIG. 3 shows a state before the toner cartridge 22 (the common symbol of each of the toner cartridges 22a to 22d is 22) is attached to the developing device 21 (the common symbol of each of the developing devices 21a to 21d is 21). FIG. FIG. 4 is a perspective view showing the toner cartridge 22 and the developing device 21 before being mounted as viewed from the back side. Further, FIG. 5 is a perspective view showing the toner cartridge 22 and the developing device 21 after being mounted as viewed from the back side. FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing the toner cartridge 22 and the developing device 21 before being installed as viewed from the side, and FIG. 7 is a view showing the toner cartridge 22 and the developing device 21 after being installed as viewed from the side. It is a longitudinal cross-sectional view. 8 is an enlarged sectional view of the mounted toner cartridge 22 and the developing device 21 as viewed from the front side, and FIG. 9 is an enlarged perspective view of the developing device 21 as viewed from the front side. It is.

トナーカートリッジ22は、その奥行きtを現像器21の奥行きTよりも十分に短くされているものの、その高さhを十分に高くされて、その容積を確保されている。トナーカートリッジ22の奥行きtを短くしたことから、トナーカートリッジ22を画像形成装置の前面寄りに装着した状態では、トナーカートリッジ22が画像形成装置の奥の部品に干渉することはない。   Although the depth t of the toner cartridge 22 is sufficiently shorter than the depth T of the developing device 21, the height h is sufficiently increased to secure the volume. Since the depth t of the toner cartridge 22 is shortened, the toner cartridge 22 does not interfere with the components at the back of the image forming apparatus when the toner cartridge 22 is mounted near the front surface of the image forming apparatus.

トナーカートリッジ22は、図8に示す様にその底のトナー供給口22f、及びトナー供給口22f周囲の鍔22gを有している。また、現像器21は、その天板のトナー受け入れ口21f、及びトナー受け入れ口21f両側の案内溝21gを有しており、図9に示す様に各案内溝21gにガイド板41を挿入し、ガイド板41をバネ(図示せず)により画像形成装置の手前の方(矢印方向C)に付勢して、ガイド板41の一端41aをトナー受け入れ口21fの縁に当接させ、ガイド板41を閉じている。   As shown in FIG. 8, the toner cartridge 22 has a toner supply port 22f at the bottom and a flange 22g around the toner supply port 22f. Further, the developing device 21 has a toner receiving port 21f on the top plate and guide grooves 21g on both sides of the toner receiving port 21f. As shown in FIG. 9, a guide plate 41 is inserted into each guide groove 21g. The guide plate 41 is urged by a spring (not shown) toward the front of the image forming apparatus (in the arrow direction C) so that one end 41a of the guide plate 41 is brought into contact with the edge of the toner receiving port 21f. Is closed.

トナーカートリッジ22を装着するときには、トナーカートリッジ22を現像器21の天板に載せて、トナーカートリッジ22の鍔22gを現像器21の案内溝21gに差し込んで、トナーカートリッジ22を画像形成装置の奥の方(図3の矢印方向D)へとスライドさせ、ガイド板41をトナーカートリッジ22の鍔22gにより押して、ガイド板41を開き、トナーカートリッジ22のトナー供給口22fと現像器21のトナー受け入れ口21fを重ね合わせる。この後、図7に示す様にトナーカートリッジ22のトナー供給口22fを封止している二つ折りのシール42を引っ張り剥して除去し、トナーカートリッジ22のトナー供給口22fと現像器21のトナー受け入れ口21f間を通じさせて、トナーカートリッジ22から現像器21へのトナー供給を可能にする。   When the toner cartridge 22 is mounted, the toner cartridge 22 is placed on the top plate of the developing device 21, the flange 22 g of the toner cartridge 22 is inserted into the guide groove 21 g of the developing device 21, and the toner cartridge 22 is placed at the back of the image forming apparatus. The guide plate 41 is pushed by the flange 22g of the toner cartridge 22 to open the guide plate 41, and the toner supply port 22f of the toner cartridge 22 and the toner receiving port 21f of the developing device 21 are slid in the direction (arrow D in FIG. 3). Are superimposed. Thereafter, as shown in FIG. 7, the two-fold seal 42 that seals the toner supply port 22f of the toner cartridge 22 is pulled off and removed, and the toner supply port 22f of the toner cartridge 22 and the toner reception of the developing device 21 are received. The toner can be supplied from the toner cartridge 22 to the developing device 21 through the opening 21f.

トナーカートリッジ22内のトナーが無くなったときには、トナーカートリッジ22を画像形成装置の手前の方へとスライドさせて取り外す。   When the toner in the toner cartridge 22 runs out, the toner cartridge 22 is slid toward the front of the image forming apparatus and removed.

こうしてトナーカートリッジ22が装着及び取り外されて、その交換が行なわれる。   Thus, the toner cartridge 22 is mounted and removed, and the replacement is performed.

また、トナーカートリッジ22の側壁には、上凹部22i及び下凹部22jを形成し、上凹部22i及び下凹部22j間に清掃部材43を突設している。トナーカートリッジ22内部では、上凹部22i及び下凹部22jが内向きに突出しており、上凹部22iの下面に透明板44を取付け、下凹部22jの上面に透明板45を取付け、各透明板44、45を対向配置し、各透明板44、45間にスペースS1を設けている。   Further, an upper recess 22 i and a lower recess 22 j are formed on the side wall of the toner cartridge 22, and a cleaning member 43 protrudes between the upper recess 22 i and the lower recess 22 j. Inside the toner cartridge 22, an upper concave portion 22i and a lower concave portion 22j protrude inward, a transparent plate 44 is attached to the lower surface of the upper concave portion 22i, a transparent plate 45 is attached to the upper surface of the lower concave portion 22j, and each transparent plate 44, 45 are arranged opposite to each other, and a space S <b> 1 is provided between the transparent plates 44 and 45.

図10(a)及び(b)は、清掃部材43を示す平面図及び側面図である。図10(a)及び(b)から明らかな様に清掃部材43は、一対の支持片43bをトナーカートリッジ22の側壁に突設し、各支持片43bにより弾性片43aを支持したものであり、弾性片43aとトナーカートリッジ22の側壁間にスペースS2を設けている。   FIGS. 10A and 10B are a plan view and a side view showing the cleaning member 43. As is clear from FIGS. 10A and 10B, the cleaning member 43 has a pair of support pieces 43b protruding from the side wall of the toner cartridge 22 and supports the elastic pieces 43a by the support pieces 43b. A space S <b> 2 is provided between the elastic piece 43 a and the side wall of the toner cartridge 22.

更に、トナーカートリッジ22では、従動軸46を一対の軸受け47により回転自在に支持し、従動軸46に攪拌部材48を固定支持している。従動軸46の一端は、トナーカートリッジ22の側壁から突出しており、その端面に十字溝46aを形成している。攪拌部材48は、各棒体48aを略矩形状に組み合わせて相互に固定したものである。各棒体48aのうちの従動軸46に平行な1本は、トナーカートリッジ22の側壁近傍まで突出しており、この棒体48aの一端に可撓性フィルム片49を取付けている。図11に拡大して示す様に、この棒体48aの一端にスリット48bを形成し、このスリット48bに可撓性フィルム片49を差し込んで接着剤で固定し、この棒体48aの回転軌跡である円柱周面に対して可撓性フィルム片49を垂直に交差させている。   Further, in the toner cartridge 22, the driven shaft 46 is rotatably supported by a pair of bearings 47, and the stirring member 48 is fixedly supported on the driven shaft 46. One end of the driven shaft 46 protrudes from the side wall of the toner cartridge 22, and a cross groove 46a is formed on the end surface thereof. The agitating member 48 is obtained by combining the rods 48a in a substantially rectangular shape and fixing them together. One of the rods 48a parallel to the driven shaft 46 protrudes to the vicinity of the side wall of the toner cartridge 22, and a flexible film piece 49 is attached to one end of the rod 48a. As shown in an enlarged view in FIG. 11, a slit 48b is formed at one end of the rod body 48a, and a flexible film piece 49 is inserted into the slit 48b and fixed with an adhesive. The flexible film piece 49 is perpendicularly crossed with respect to a certain cylindrical peripheral surface.

従動軸46が回転すると、攪拌部材48が回転され、トナーカートリッジ22内のトナーが攪拌される。また、攪拌部材48の回転に伴い、可撓性フィルム片49も回転する。このとき、トナーカートリッジ22の側壁近傍まで突出した棒体48aは、図12に示す様にその回転途中で各透明板44、45間のスペースS1を通過し、可撓性フィルム片49もスペースS1を通過する。   When the driven shaft 46 rotates, the stirring member 48 rotates, and the toner in the toner cartridge 22 is stirred. As the stirring member 48 rotates, the flexible film piece 49 also rotates. At this time, as shown in FIG. 12, the rod 48a protruding to the vicinity of the side wall of the toner cartridge 22 passes through the space S1 between the transparent plates 44 and 45 in the middle of its rotation, and the flexible film piece 49 also has the space S1. Pass through.

一方、現像器21上には、カートリッジ駆動部51を設けている。カートリッジ駆動部51では、駆動軸52を軸支し、駆動軸52の十字型先端52aを画像形成装置の手前側に突出させている。駆動軸52は、モータ及びギヤユニット(図示せず)により回転駆動される。また、カートリッジ駆動部51の側壁にトナー残量センサ53を取付けている。   On the other hand, a cartridge driving unit 51 is provided on the developing device 21. In the cartridge drive unit 51, the drive shaft 52 is pivotally supported, and the cross-shaped tip 52a of the drive shaft 52 is projected toward the front side of the image forming apparatus. The drive shaft 52 is rotationally driven by a motor and gear unit (not shown). A toner remaining amount sensor 53 is attached to the side wall of the cartridge drive unit 51.

トナー残量センサ53は、カートリッジ駆動部51の側壁に固定された基部54、発光部55、及び受光部56を備えており、発光部55及び受光部56を基部54に突設して対向配置している。発光部55は、発光ダイオード57を内蔵し、発光ダイオード57の光を受光部56へと出射する。受光部56は、フォトトランジスタ58を内蔵し、発光ダイオード57からの光をフォトトランジスタ58に受光する。   The toner remaining amount sensor 53 includes a base portion 54, a light emitting portion 55, and a light receiving portion 56 fixed to the side wall of the cartridge driving portion 51. The light emitting portion 55 and the light receiving portion 56 project from the base portion 54 and face each other. doing. The light emitting unit 55 includes a light emitting diode 57 and emits light from the light emitting diode 57 to the light receiving unit 56. The light receiving unit 56 includes a phototransistor 58, and the light from the light emitting diode 57 is received by the phototransistor 58.

先に述べた様にトナーカートリッジ22を現像器21の天板に載せて画像形成装置の奥の方へとスライドさせ装着し、トナーカートリッジ22のトナー供給口22fと現像器21のトナー受け入れ口21fを重ね合わせた状態では、カートリッジ駆動部51の駆動軸52の十字型先端52aがトナーカートリッジ22の従動軸46の十字溝46aに嵌合し、駆動軸52と従動軸46が相互に連結され、かつトナー残量センサ53の発光部55及び受光部56がトナーカートリッジ22の上凹部22i及び下凹部22jに嵌合する。   As described above, the toner cartridge 22 is mounted on the top plate of the developing device 21 by sliding toward the back of the image forming apparatus, and the toner supply port 22f of the toner cartridge 22 and the toner receiving port 21f of the developing device 21 are mounted. Are overlapped with the cross groove 46a of the driven shaft 46 of the toner cartridge 22, and the drive shaft 52 and the driven shaft 46 are connected to each other. In addition, the light emitting portion 55 and the light receiving portion 56 of the toner remaining amount sensor 53 are fitted in the upper concave portion 22 i and the lower concave portion 22 j of the toner cartridge 22.

そして、駆動軸52の十字型先端52aと従動軸46の十字溝46aが嵌合すると、駆動軸52と従動軸46間が連結され、駆動軸52の回転が従動軸46に伝達される。従って、カートリッジ駆動部51の駆動軸52が回転駆動されると、トナーカートリッジ22の従動軸46が回転し、攪拌部材48も回転する。この攪拌部材48の回転によりトナーカートリッジ22内のトナーが攪拌され、可撓性フィルム片49も回転して各透明板44、45間のスペースS1を周期的に通過する。   When the cruciform tip 52 a of the drive shaft 52 and the cross groove 46 a of the driven shaft 46 are fitted, the drive shaft 52 and the driven shaft 46 are connected, and the rotation of the drive shaft 52 is transmitted to the driven shaft 46. Therefore, when the drive shaft 52 of the cartridge drive unit 51 is driven to rotate, the driven shaft 46 of the toner cartridge 22 rotates and the stirring member 48 also rotates. The toner in the toner cartridge 22 is stirred by the rotation of the stirring member 48, and the flexible film piece 49 is also rotated to periodically pass through the space S1 between the transparent plates 44 and 45.

また、トナー残量センサ53の発光部55及び受光部56がトナーカートリッジ22の上凹部22i及び下凹部22jに嵌合した状態では、発光部55の発光ダイオード57と受光部56のフォトトランジスタ58が上凹部22iの透明板44、下凹部22jの透明板45、及びスペースS1を介して対向する。   When the light emitting portion 55 and the light receiving portion 56 of the toner remaining amount sensor 53 are fitted in the upper concave portion 22 i and the lower concave portion 22 j of the toner cartridge 22, the light emitting diode 57 of the light emitting portion 55 and the phototransistor 58 of the light receiving portion 56 are connected. The transparent plate 44 of the upper concave portion 22i, the transparent plate 45 of the lower concave portion 22j, and the space S1 are opposed to each other.

先に述べた様にトナーカートリッジ22を現像器21の天板に載せて画像形成装置の奥の方へとスライドさせ装着するに際し、図13(a)〜(d)に示す様にトナー残量センサ53の発光部55の光出射面及び受光部56の光入射面が清掃部材43の弾性片43aに摺接して、この弾性片43aにより光出射面及び光入射面のトナーの汚れが掻き落とされる。このため、発光部55の光出射面及び受光部56の光入射面の汚れにより、後で述べる発光部55及び受光部56によるトナーの検出が阻害されることがない。   As described above, when the toner cartridge 22 is mounted on the top plate of the developing device 21 and is slid toward the back of the image forming apparatus, the remaining amount of toner as shown in FIGS. The light emitting surface of the light emitting unit 55 and the light incident surface of the light receiving unit 56 of the sensor 53 are in sliding contact with the elastic piece 43a of the cleaning member 43, and the dirt on the light emitting surface and the light incident surface is scraped off by the elastic piece 43a. It is. For this reason, the detection of toner by the light emitting unit 55 and the light receiving unit 56 described later is not hindered by the contamination of the light emitting surface of the light emitting unit 55 and the light incident surface of the light receiving unit 56.

トナー残量センサ53の発光部55の光出射面及び受光部56の光入射面が清掃部材43の弾性片43aに摺接することから、発光部55の光出射面、受光部56の光入射面、及び弾性片43aが摩擦帯電する。発光部55の光出射面及び受光部56の光入射面がトナーとは逆極性に帯電すれば、光出射面及び光入射面にトナーが付着し易く、逆に発光部55の光出射面及び受光部56の光入射面がトナーと同一極性に帯電すれば、光出射面及び光入射面にトナーが付着し難くなる。また、清掃部材43の弾性片43aがトナーとは逆極性に帯電すれば、トナーが弾性片43aに付着し易くなって、光出射面及び光入射面のトナーが良好に除去され、逆に清掃部材43の弾性片43aがトナーと同一極性に帯電すれば、トナーが弾性片43aに付着し難くなる。このため、発光部55の光出射面、受光部56の光入射面、及び弾性片43aの材質として、光出射面及び光入射面がトナーと同一極性に摩擦帯電し、弾性片43aがトナーとは逆極性に摩擦帯電する様なものを選択する。   Since the light emitting surface of the light emitting portion 55 of the toner remaining amount sensor 53 and the light incident surface of the light receiving portion 56 are in sliding contact with the elastic piece 43 a of the cleaning member 43, the light emitting surface of the light emitting portion 55 and the light incident surface of the light receiving portion 56. The elastic piece 43a is frictionally charged. If the light emitting surface of the light emitting unit 55 and the light incident surface of the light receiving unit 56 are charged with a polarity opposite to that of the toner, the toner easily adheres to the light emitting surface and the light incident surface. If the light incident surface of the light receiving unit 56 is charged with the same polarity as the toner, the toner is less likely to adhere to the light emitting surface and the light incident surface. Further, if the elastic piece 43a of the cleaning member 43 is charged with a polarity opposite to that of the toner, the toner easily adheres to the elastic piece 43a, and the toner on the light emitting surface and the light incident surface is well removed, and cleaning is performed on the contrary. If the elastic piece 43a of the member 43 is charged with the same polarity as the toner, the toner is difficult to adhere to the elastic piece 43a. For this reason, as the material of the light emitting surface of the light emitting unit 55, the light incident surface of the light receiving unit 56, and the elastic piece 43a, the light emitting surface and the light incident surface are frictionally charged to the same polarity as the toner, and the elastic piece 43a Select one that is triboelectrically charged to the opposite polarity.

ここで、図14(a)に示す様にトナーカートリッジ22内のトナーが十分にあり、各透明板44、45間のスペースS1がトナーで満たされているときには、発光部55の発光ダイオード57の光がスペースS1のトナーにより遮蔽され、この光が受光部56のフォトトランジスタ58で受光されることはない。また、可撓性フィルム片49は、攪拌部材48と共に回転し、トナーに侵入して、トナー内を突き進み、棒体48aの両側で撓んで、略二つ折りの状態になる。このため、各透明板44、45間のスペースS1を通過するに際し、可撓性フィルム片49が各透明板44、45に接触することはない。   Here, as shown in FIG. 14A, when the toner in the toner cartridge 22 is sufficient and the space S1 between the transparent plates 44 and 45 is filled with toner, the light emitting diode 57 of the light emitting section 55 The light is shielded by the toner in the space S1, and this light is not received by the phototransistor 58 of the light receiving unit 56. Further, the flexible film piece 49 rotates together with the stirring member 48, enters the toner, advances through the toner, bends on both sides of the rod body 48a, and is substantially folded in half. Therefore, the flexible film piece 49 does not come into contact with the transparent plates 44 and 45 when passing through the space S1 between the transparent plates 44 and 45.

また、図14(b)に示す様にトナーカートリッジ22内のトナーが減少して、トナーのレベルが各透明板44、45間にあるときには、下側の透明板44がトナーで覆われるので、発光部55の発光ダイオード57の光がスペースS1のトナーにより遮蔽され、この光が受光部56のフォトトランジスタ58で受光されることはない。また、可撓性フィルム片49は、各透明板44、45間のスペースS1を通過するに際し、棒体48aの両側で撓んで、その下側縁がトナーを均し、その上側縁が上側の透明板44表面に摺接して該表面のトナーの汚れを掻き落とす。   As shown in FIG. 14B, when the toner in the toner cartridge 22 decreases and the toner level is between the transparent plates 44 and 45, the lower transparent plate 44 is covered with the toner. The light of the light emitting diode 57 of the light emitting unit 55 is shielded by the toner in the space S1, and this light is not received by the phototransistor 58 of the light receiving unit 56. Further, when the flexible film piece 49 passes through the space S1 between the transparent plates 44 and 45, the flexible film piece 49 bends on both sides of the rod body 48a, the lower edge leveles the toner, and the upper edge is the upper side. The surface of the transparent plate 44 is slidably contacted and the toner on the surface is scraped off.

更に、図14(c)に示す様にトナーカートリッジ22内のトナーがより減少して、トナーのレベルが下側の透明板45以下になったときには、スペースS1のトナーが無くなり、発光部55の発光ダイオード57の光が各透明板44、45を通過して、この光が受光部56のフォトトランジスタ58で受光される。また、可撓性フィルム片49は、各透明板44、45間のスペースS1を通過するに際し、棒体48aの両側で撓んで、その両側縁が各透明板44、45表面に摺接して該各表面のトナーの汚れを掻き落とす。このため、各透明板44、45表面の汚れにより発光部55の発光ダイオード57の光が遮蔽されることがなく、発光ダイオード57の光がフォトトランジスタ58で確実に受光される。また、攪拌部材49の回転により僅かに残っているトナーが攪拌され、トナーが上方に跳ね上げられてから下方に落下するものの、各透明板44、45近傍に落下したトナーがトナーカートリッジ22の内向き突出した上凹部22iに引っ掛かるので、この落下したトナーにより各透明板44、45表面が汚れることはない。つまり、上凹部22iは、トナーが各透明板44、45に降り掛かることを防止する屋根の役目を果たす。   Further, as shown in FIG. 14C, when the toner in the toner cartridge 22 is further reduced and the toner level becomes lower than the transparent plate 45 on the lower side, the toner in the space S1 disappears, and the light emitting unit 55 The light from the light emitting diode 57 passes through the transparent plates 44 and 45, and this light is received by the phototransistor 58 of the light receiving unit 56. Further, when the flexible film piece 49 passes through the space S1 between the transparent plates 44 and 45, the flexible film piece 49 bends on both sides of the rod body 48a, and both side edges thereof are in sliding contact with the surfaces of the transparent plates 44 and 45, respectively. Scratch off the toner on each surface. For this reason, the light of the light emitting diode 57 of the light emitting section 55 is not shielded by the dirt on the surfaces of the transparent plates 44 and 45, and the light of the light emitting diode 57 is reliably received by the phototransistor 58. In addition, although the toner remaining slightly by the rotation of the stirring member 49 is stirred and the toner is splashed upward and falls downward, the toner dropped near the transparent plates 44 and 45 is contained in the toner cartridge 22. The surface of the transparent plates 44 and 45 is not soiled by the dropped toner because it is caught by the upwardly projecting upper concave portion 22i. In other words, the upper recess 22 i serves as a roof that prevents the toner from falling on the transparent plates 44 and 45.

可撓性フィルム片49が各透明板44、45表面に摺接することから、可撓性フィルム片49及び各透明板44、45が摩擦帯電する。各透明板44、45がトナーとは逆極性に帯電すれば、各透明板44、45にトナーが付着し易く、逆に各透明板44、45がトナーと同一極性に帯電すれば、各透明板44、45にトナーが付着し難くなる。このため、可撓性フィルム片49及び各透明板44、45の材質として、各透明板44、45がトナーと同一極性に摩擦帯電する様なものを選択する。可撓性フィルム片49の材質としては、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリアミド等の可撓性を有するものである。従って、各透明板44、45の材質は、可撓性フィルム片49の材質に応じて設定する必要がある。あるいは、その逆に、各透明板44、45の材質を決めてから、各透明板44、45の材質に応じて可撓性フィルム片49の材質を設定しても良い。   Since the flexible film piece 49 is in sliding contact with the surfaces of the transparent plates 44 and 45, the flexible film piece 49 and the transparent plates 44 and 45 are frictionally charged. If each of the transparent plates 44 and 45 is charged with a polarity opposite to that of the toner, the toner easily adheres to each of the transparent plates 44 and 45. Conversely, if each of the transparent plates 44 and 45 is charged with the same polarity as that of the toner, The toner hardly adheres to the plates 44 and 45. For this reason, as the material of the flexible film piece 49 and each of the transparent plates 44 and 45, a material such that each of the transparent plates 44 and 45 is frictionally charged to the same polarity as the toner is selected. As a material of the flexible film piece 49, for example, polyethylene terephthalate, polyimide, polyamide or the like is flexible. Therefore, the material of each transparent plate 44, 45 needs to be set according to the material of the flexible film piece 49. Or, conversely, after determining the material of each transparent plate 44, 45, the material of the flexible film piece 49 may be set according to the material of each transparent plate 44, 45.

この様にトナーカートリッジ22内のトナーのレベルが下側の透明板45を超えるときには、フォトトランジスタ58の受光レベルが極めて低く、トナーのレベルが下側の透明板45以下のときには、フォトトランジスタ58の受光レベルが高くなる。このため、フォトトランジスタ58の受光出力レベルに基づいて、トナーカートリッジ22内のトナー残量が少なくなったか否かを判定することができる。   As described above, when the toner level in the toner cartridge 22 exceeds the lower transparent plate 45, the light reception level of the phototransistor 58 is extremely low. When the toner level is lower than the lower transparent plate 45, the phototransistor 58 The light reception level increases. Therefore, based on the light reception output level of the phototransistor 58, it can be determined whether or not the remaining amount of toner in the toner cartridge 22 has decreased.

また、トナーカートリッジ22内のトナーのレベルが下側の透明板45以下のときには、可撓性フィルム片49により各透明板44、45表面の汚れが掻き落とされ、かつ上凹部22iが各透明板44、45の屋根となって、トナーが各透明板44、45に降り掛かることが防止されるので、各透明板44、45表面の汚れにより発光部55の発光ダイオード57の光が遮蔽されることがなく、トナー残量センサ53によるトナー残量の検出を確実に行なうことができる。   When the toner level in the toner cartridge 22 is lower than the lower transparent plate 45, the surface of each transparent plate 44, 45 is scraped off by the flexible film piece 49, and the upper recess 22i is formed on each transparent plate. 44 and 45, the toner is prevented from falling on the transparent plates 44 and 45, so that the light from the light-emitting diodes 57 of the light-emitting portion 55 is blocked by dirt on the surfaces of the transparent plates 44 and 45. Therefore, the remaining toner amount can be reliably detected by the remaining toner sensor 53.

ところで、各現像器21a〜21dのトナー残量センサ53別に、発光ダイオード57及びフォトトランジスタ58のリード線を設けるならば、配線が煩雑化する。そこで、本実施例では、図15に示す様に各トナー残量センサ53を結線することにより配線の煩雑化を抑制している。   By the way, if the lead wires of the light emitting diode 57 and the phototransistor 58 are provided for each of the toner remaining amount sensors 53 of the developing devices 21a to 21d, the wiring becomes complicated. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 15, each of the remaining toner amount sensors 53 is connected to suppress complicated wiring.

図15は、本実施例の画像形成装置におけるトナー残量検出装置を示すブロック図である。このトナー残量検出装置において、発光ダイオード57aとフォトトランジスタ58a、発光ダイオード57bとフォトトランジスタ58b、発光ダイオード57cとフォトトランジスタ58c、発光ダイオード57dとフォトトランジスタ58dは、各トナーカートリッジ22a、22b、22c、22dのトナー残量を検出するそれぞれのトナー残量センサ53である。   FIG. 15 is a block diagram illustrating a toner remaining amount detection device in the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment. In this toner remaining amount detecting device, the light emitting diode 57a and the phototransistor 58a, the light emitting diode 57b and the phototransistor 58b, the light emitting diode 57c and the phototransistor 58c, and the light emitting diode 57d and the phototransistor 58d are respectively connected to the toner cartridges 22a, 22b, 22c, Each of the remaining toner sensors 53 detects the remaining toner amount 22d.

制御部61は、各発光ダイオード57a〜57dを別々に駆動制御し、各フォトトランジスタ58a〜58dの受光出力をワイヤードオアを介して入力し、各フォトトランジスタ58a〜58dの受光出力レベルに基づいて、各トナーカートリッジ22a〜22dのトナー残量を検出する。また、制御部61は、各発光ダイオード57a〜57dの駆動電流を調節すると共に、各フォトトランジスタ58a〜58dの負荷抵抗を調節し、これにより各トナー残量センサ53のトナー検出感度を校正して一致させる。この校正は、各発光ダイオード57a〜57d及び各フォトトランジスタ58a〜58dの特性のバラツキを補償したり、発光ダイオードの光出射面及びフォトトランジスタの光入射面の傷による発光ダイオードとフォトトランジスタ間の光伝達効率の低下を補償して、トナー残量の検出精度の低下を防止するために行われる。   The controller 61 drives and controls each of the light emitting diodes 57a to 57d separately, inputs the light reception output of each phototransistor 58a to 58d via a wired OR, and based on the light reception output level of each phototransistor 58a to 58d, The remaining amount of toner in each of the toner cartridges 22a to 22d is detected. Further, the control unit 61 adjusts the drive current of each of the light emitting diodes 57a to 57d and adjusts the load resistance of each of the phototransistors 58a to 58d, thereby calibrating the toner detection sensitivity of each toner remaining amount sensor 53. Match. This calibration compensates for variations in the characteristics of the light emitting diodes 57a to 57d and the phototransistors 58a to 58d, and light between the light emitting diode and the phototransistor due to scratches on the light emitting surface of the light emitting diode and the light incident surface of the phototransistor. This is performed in order to compensate for a decrease in transmission efficiency and prevent a decrease in detection accuracy of the remaining amount of toner.

ここでは、各発光ダイオード57a〜57dと各トランジスタ62a〜62dをそれぞれ対応付けて直列接続している。そして、各発光ダイオード57a〜57dのアノードをライン63により共通接続し、また各トランジスタ62a〜62dのエミッタを共通接続し、各トランジスタ62a〜62dのベースをそれぞれのライン64a〜64dを通じて制御部61の各端子Sy、Sm、Sc、Skに接続している。制御部61は、各ライン64a〜64dを通じて、各トランジスタ62a〜62dのいずれかを選択してオンにする。各トランジスタ62a〜62dのいずれかが選択されてオンにされると、選択されたトランジスタと該トランジスタに対応する発光ダイオードの直列回路が導通状態となる。   Here, the light emitting diodes 57a to 57d and the transistors 62a to 62d are associated with each other and connected in series. The anodes of the light emitting diodes 57a to 57d are commonly connected by a line 63, the emitters of the transistors 62a to 62d are commonly connected, and the bases of the transistors 62a to 62d are connected to the control unit 61 through the lines 64a to 64d. It is connected to each terminal Sy, Sm, Sc, Sk. The control unit 61 selects and turns on any of the transistors 62a to 62d through the lines 64a to 64d. When any one of the transistors 62a to 62d is selected and turned on, a series circuit of the selected transistor and a light emitting diode corresponding to the transistor is turned on.

制御部61は、規定の駆動電流に対応するデューティー比の矩形波出力を生成し、この矩形波出力を端子PWMから平滑回路65に出力する。平滑回路65は、各抵抗、コンデンサ、及び第1演算増幅器66からなり、矩形波出力を平滑化して、矩形波出力の平均的な電圧を第2演算増幅器67に出力する。第2演算増幅器67は、平滑回路65からの電圧を非反転入力端子に入力すると共に、選択され導通状態となったトランジスタと発光ダイオードの直列回路からの電流を反転入力端子に入力し、非反転入力端子の電圧と反転入力端子の電圧との差を出力する。これにより、選択され導通状態となったトランジスタと発光ダイオードの直列回路に、制御部61の端子PWMからの矩形波出力のデューティー比に対応する規定の駆動電流が流れ、該発光ダイオードが規定の駆動電流に対応する光強度で発光する。すなわち、制御部61の端子PWMから矩形波出力が出力されると、この矩形波出力の平均的な電圧が平滑回路65で生成され、この電圧が第2演算増幅器67で電圧電流変換されて、矩形波出力のデューティー比に対応する規定の駆動電流が生成され、選択され導通状態となったトランジスタと発光ダイオードの直列回路に規定の駆動電流が流れて、該発光ダイオードが規定の駆動電流に対応する光強度で発光する。従って、端子PWMからの矩形波出力のデューティー比を調節することにより、発光ダイオードの光強度を制御することができる。   The control unit 61 generates a rectangular wave output having a duty ratio corresponding to a prescribed driving current, and outputs the rectangular wave output from the terminal PWM to the smoothing circuit 65. The smoothing circuit 65 includes resistors, capacitors, and a first operational amplifier 66, smoothes the rectangular wave output, and outputs an average voltage of the rectangular wave output to the second operational amplifier 67. The second operational amplifier 67 inputs the voltage from the smoothing circuit 65 to the non-inverting input terminal, and inputs the current from the series circuit of the selected transistor and the light-emitting diode to the inverting input terminal. The difference between the voltage at the input terminal and the voltage at the inverting input terminal is output. As a result, a specified drive current corresponding to the duty ratio of the rectangular wave output from the terminal PWM of the control unit 61 flows in the series circuit of the selected transistor and the light emitting diode, and the light emitting diode is driven to the specified drive. Light is emitted at a light intensity corresponding to the current. That is, when a rectangular wave output is output from the terminal PWM of the control unit 61, an average voltage of the rectangular wave output is generated by the smoothing circuit 65, and this voltage is subjected to voltage-current conversion by the second operational amplifier 67. A specified drive current corresponding to the duty ratio of the rectangular wave output is generated, the specified drive current flows through the series circuit of the selected transistor and the light emitting diode, and the light emitting diode corresponds to the specified drive current Emits light with the intensity of light. Therefore, the light intensity of the light emitting diode can be controlled by adjusting the duty ratio of the rectangular wave output from the terminal PWM.

また、各フォトトランジスタ58a〜58dのエミッタをライン68によりワイヤードオア接続し、各抵抗71a〜71dと各トランジスタ72a〜72dをそれぞれ対応付けて直列接続し、各抵抗71a〜71dをライン68に接続し、各トランジスタ72a〜72dのエミッタを接地し、各トランジスタ72a〜72dのベースをそれぞれのライン73a〜73dを通じて制御部61の各端子G0、G1、G2、G3に接続している。   Further, the emitters of the phototransistors 58a to 58d are wired-or connected by a line 68, the resistors 71a to 71d and the transistors 72a to 72d are associated with each other in series, and the resistors 71a to 71d are connected to the line 68. The emitters of the transistors 72a to 72d are grounded, and the bases of the transistors 72a to 72d are connected to the terminals G0, G1, G2, and G3 of the control unit 61 through the lines 73a to 73d.

制御部61は、各ライン73a〜73dを通じて、各トランジスタ72a〜72dのうちの0乃至4個を選択的にオンにする。これにより、ライン68と接地間に、各抵抗71a〜71dのうちの0乃至4個が選択的に挿入されて、ライン68と接地間の抵抗値が調節設定され、各フォトトランジスタ58a〜58dの抵抗負荷が設定される。例えば、各抵抗71a〜71dの抵抗値R3、R2、R1、R0の比を8:4:2:1に設定し、各抵抗71a〜71dのうちの0乃至4個を選択的に挿入することにより、ライン68と接地間の抵抗値を調節する。   The controller 61 selectively turns on 0 to 4 of the transistors 72a to 72d through the lines 73a to 73d. Thereby, 0 to 4 of the resistors 71a to 71d are selectively inserted between the line 68 and the ground, and the resistance value between the line 68 and the ground is adjusted and set, so that each of the phototransistors 58a to 58d is adjusted. A resistive load is set. For example, the ratio of the resistance values R3, R2, R1, and R0 of the resistors 71a to 71d is set to 8: 4: 2: 1, and 0 to 4 of the resistors 71a to 71d are selectively inserted. To adjust the resistance between line 68 and ground.

この様な回路構成において、制御部61は、先に述べた様に規定の駆動電流を平滑回路65及び第2演算増幅器67を通じて出力しつつ、各トランジスタ62a〜62dのいずれかを選択しオンにして、この選択しオンにしたトランジスタと発光ダイオードの直列回路に駆動電流を流し、1つのトナー残量センサ53の該発光ダイオードを発光させる。このとき、このトナー残量センサ53がセットされたトナーカートリッジ内のトナー残量が十分にあれば、このトナー残量センサ53のフォトトランジスタが受光せず、このトナーカートリッジ内のトナー残量が無ければ、このトナー残量センサ53のフォトトランジスタが受光する。制御部61は、このトナー残量センサ53のフォトトランジスタの受光出力をライン68のワイヤードオアを介して端子A/Dに入力して、この受光出力を監視しており、この受光出力レベルに基づいて、このトナーカートリッジ内のトナー残量が少なくなったか否かを判定する。   In such a circuit configuration, the control unit 61 selects and turns on any of the transistors 62a to 62d while outputting the specified drive current through the smoothing circuit 65 and the second operational amplifier 67 as described above. Then, a driving current is supplied to the series circuit of the selected and turned on transistor and the light emitting diode, and the light emitting diode of one toner remaining amount sensor 53 is caused to emit light. At this time, if there is sufficient toner remaining in the toner cartridge in which the toner remaining amount sensor 53 is set, the phototransistor of the toner remaining amount sensor 53 does not receive light, and there is no remaining toner in the toner cartridge. In this case, the phototransistor of the toner remaining amount sensor 53 receives light. The controller 61 monitors the light reception output by inputting the light reception output of the phototransistor of the toner remaining amount sensor 53 to the terminal A / D via the wired OR of the line 68, and based on the light reception output level. Thus, it is determined whether or not the remaining amount of toner in the toner cartridge has decreased.

このとき、制御部61は、図16に示す様な校正データテーブルDに基づいて、各トナー残量センサ53別に、トナー検出感度の校正を行なってから、トナー残量センサ53の検出出力に基づくトナー残量の判定を行なう。この校正とは、先に述べた様に各発光ダイオード57a〜57dの駆動電流を調節すると共に、各フォトトランジスタ58a〜58dの負荷抵抗を調節し、これにより各トナー残量センサ53のトナー検出感度を校正して一致させることである。より具体的には、制御部61は、校正データテーブルDに基づいて、トナー残量センサ53の発光ダイオードの駆動電流に対応するデューティー比を求め、このデューティー比の矩形波出力を生成して出力することにより、この駆動電流を平滑回路65及び第2演算増幅器67を通じて発光ダイオードに流す。同時に、制御部61は、校正データテーブルDに基づいて、各トランジスタ72a〜72dのうちの0乃至4個を選択し、各ライン73a〜73dを通じて、各トランジスタ72a〜72dのうちの選択したものをオンにして、トナー残量センサ53のフォトトランジスタの抵抗負荷を設定する。この結果、各トナー残量センサ53による各トナーカートリッジ22a〜22dのトナー残量の判定をバラツキなく正確に行なうことが可能になる。   At this time, the control unit 61 calibrates the toner detection sensitivity for each toner remaining amount sensor 53 based on the calibration data table D as shown in FIG. The toner remaining amount is determined. This calibration is the adjustment of the drive currents of the respective light emitting diodes 57a to 57d and the load resistances of the respective phototransistors 58a to 58d as described above, whereby the toner detection sensitivity of each remaining toner sensor 53 is adjusted. Is calibrated to match. More specifically, the control unit 61 obtains a duty ratio corresponding to the drive current of the light emitting diode of the toner remaining amount sensor 53 based on the calibration data table D, and generates and outputs a rectangular wave output of this duty ratio. As a result, the drive current is passed through the light emitting diode through the smoothing circuit 65 and the second operational amplifier 67. At the same time, the control unit 61 selects 0 to 4 of the transistors 72a to 72d based on the calibration data table D, and selects the selected one of the transistors 72a to 72d through the lines 73a to 73d. Turned on and sets the resistance load of the phototransistor of the toner remaining amount sensor 53. As a result, it is possible to accurately determine the remaining toner amount of each of the toner cartridges 22a to 22d by each remaining toner sensor 53 without variation.

また、制御部61は、同一のトナー残量センサ53による検出を一定周期に規定回数だけ繰り返して、それぞれの検出結果を得た後、同一となった複数の検出結果を抽出し、異なる検出結果を除去し、同一となった複数の検出結果に基づいて、トナーカートリッジ内のトナー残量が少なくなったか否かを判定する。例えば、図17のグラフに示す様に攪拌部材48と共に回転する可撓性フィルム49の回転周期をTとし、トナー残量センサ53による検出周期をTsとすると、Ts=7T/6と設定して、トナー残量センサ53による検出を一定周期7Tで6回だけ繰り返し、同一となる筈の5回の検出結果を抽出して、異なる1回の検出結果を除去し、同一となった5回の検出結果に基づいて、トナーカートリッジ内のトナー残量が少なくなったか否かを判定する。あるいは、Ts=7T/8と設定して、トナー残量センサ53による検出を一定周期7Tで8回だけ繰り返し、同一となる筈の7回の検出結果を抽出して、異なる1回の検出結果を除去し、同一となった7回の検出結果に基づいて、トナーカートリッジ内のトナー残量が少なくなったか否かを判定する。   Further, the control unit 61 repeats the detection by the same toner remaining amount sensor 53 a predetermined number of times in a predetermined cycle, obtains each detection result, extracts a plurality of detection results that are the same, and detects different detection results. Based on the plurality of detection results that are the same, it is determined whether or not the remaining amount of toner in the toner cartridge has decreased. For example, as shown in the graph of FIG. 17, when the rotation period of the flexible film 49 that rotates together with the stirring member 48 is T and the detection period by the toner remaining amount sensor 53 is Ts, Ts = 7T / 6 is set. , The detection by the toner remaining amount sensor 53 is repeated 6 times at a fixed period of 7T, and 5 detection results of the same soot are extracted, one different detection result is removed, and the same 5 times are detected. Based on the detection result, it is determined whether or not the remaining amount of toner in the toner cartridge has decreased. Alternatively, Ts = 7T / 8 is set, and the detection by the toner remaining amount sensor 53 is repeated 8 times at a constant period of 7T, and 7 detection results of the same soot are extracted, and one different detection result is obtained. Based on the same seven detection results, it is determined whether or not the remaining amount of toner in the toner cartridge has decreased.

これは、可撓性フィルム49が各透明板44、45間のスペースS1を通過するときには、トナー残量センサ53の発光ダイオードとフォトトランジスタ間の光路が可撓性フィルム49により遮られて、トナー残量センサ53によるトナー残量の検出が困難になることから、可撓性フィルム49の回転周期Tとトナー残量センサ53による検出周期Tsを僅かにずらして、可撓性フィルム49がスペースS1を通過していないときに行なわれるトナー残量センサ53の検出回数を増やすと共に、可撓性フィルム49がスペースS1を通過しているときに行なわれるトナー残量センサ53の検出回数を減らし、その上で、同一となった複数の検出結果を抽出して、異なる1回の検出結果を除去することにより、可撓性フィルム49がスペースS1を通過していないときの検出結果だけを得るためである。これにより、トナー残量の判定を正確に行なうことが可能になる。   This is because when the flexible film 49 passes through the space S1 between the transparent plates 44 and 45, the light path between the light emitting diode and the phototransistor of the toner remaining amount sensor 53 is blocked by the flexible film 49, Since it becomes difficult to detect the remaining amount of toner by the remaining amount sensor 53, the rotation period T of the flexible film 49 and the detection period Ts by the remaining toner sensor 53 are slightly shifted so that the flexible film 49 has the space S1. The number of detections of the toner remaining amount sensor 53 performed when the toner does not pass through the toner is increased, and the number of detections of the toner remaining amount sensor 53 performed when the flexible film 49 passes the space S1 is decreased. In the above, by extracting a plurality of detection results that are the same and removing one different detection result, the flexible film 49 has a space S. In order to obtain only the detection result when non passed the. This makes it possible to accurately determine the remaining amount of toner.

この様な判定は、各現像器21a〜21dのトナー残量センサ53が順次選択される度に、繰り返して行われる。そして、各トナーカートリッジ22a〜22dのいずれかのトナー残量が無いと判定されると、このトナー残量が無いトナーカートリッジを表示ユニット(図示せず)に表示したり、音声メッセージをスピーカ(図示せず)により発音して、このトナーカートリッジの交換を促し、これによりトナー供給の中断を未然に防ぐ。   Such a determination is repeatedly performed every time the remaining toner sensors 53 of the developing devices 21a to 21d are sequentially selected. If it is determined that there is no remaining toner in any of the toner cartridges 22a to 22d, the toner cartridge having no remaining toner is displayed on a display unit (not shown), or a voice message is displayed on a speaker (FIG. (Not shown) to prompt replacement of the toner cartridge, thereby preventing interruption of toner supply.

次に、図16の校正データテーブルDについて詳述する。まず、校正データテーブルDは、画像形成装置の工場出荷時に初期設定される。これは、各トナー残量センサ53の発光ダイオード及びフォトトランジスタの特性のバラツキを補償するためである。   Next, the calibration data table D in FIG. 16 will be described in detail. First, the calibration data table D is initialized when the image forming apparatus is shipped from the factory. This is to compensate for variations in the characteristics of the light emitting diode and the phototransistor of each toner remaining amount sensor 53.

例えば、制御部61は、各トナーカートリッジ22a〜22dが取り外されている状態で、各現像器21a〜21dのトナー残量センサ53を順次選択し、トナー残量センサ53を選択する度に、選択したトナー残量センサ53の発光ダイオードに駆動電流を流し、このトナー残量センサ53のフォトトランジスタの受光出力を入力しつつ、矩形波出力のデューティー比の変更により駆動電流を変更すると共に、各トランジスタ72a〜72dのオンオフによりトナー残量センサ53のフォトトランジスタの抵抗負荷を変更して、フォトトランジスタの受光出力レベルを規定値に調節する。そして、受光出力レベルが規定値となったときの矩形波出力のデューティー比及び各トランジスタ72a〜72dのオンオフ状態を求めて、これらの矩形波出力のデューティー比及び各トランジスタ72a〜72dのオンオフ状態を校正データテーブルDに記憶する。これにより、各現像器21a〜21dのトナー残量センサ53毎に、トナー検出感度を校正して一致させるための矩形波出力のデューティー比及び各トランジスタ72a〜72dのオンオフ状態が校正データテーブルDに記憶される。   For example, the control unit 61 sequentially selects the toner remaining amount sensors 53 of the developing devices 21a to 21d in a state where the toner cartridges 22a to 22d are removed, and selects each time the toner remaining amount sensor 53 is selected. The driving current is supplied to the light emitting diode of the toner remaining amount sensor 53, and the light receiving output of the phototransistor of the toner remaining amount sensor 53 is input, and the driving current is changed by changing the duty ratio of the rectangular wave output. The resistance load of the phototransistor of the toner remaining amount sensor 53 is changed by turning on and off 72a to 72d to adjust the light reception output level of the phototransistor to a specified value. Then, the rectangular wave output duty ratio and the ON / OFF state of each of the transistors 72a to 72d when the light receiving output level reaches a specified value are obtained, and the duty ratio of these rectangular wave output and the ON / OFF state of each of the transistors 72a to 72d are determined. Store in the calibration data table D. Thus, for each toner remaining amount sensor 53 of each developing device 21a to 21d, the duty ratio of the rectangular wave output for calibrating and matching the toner detection sensitivity and the on / off state of each of the transistors 72a to 72d are displayed in the calibration data table D. Remembered.

また、校正データテーブルDは、ユーザに購入されてからも、トナーカートリッジの交換の度に更新される。これは、トナー残量センサ53の発光ダイオードの光出射面及びフォトトランジスタの光入射面の傷による発光ダイオードとフォトトランジスタ間の光伝達効率の低下を補償して、トナー残量の検出精度の低下を防止するためである。   Further, the calibration data table D is updated every time the toner cartridge is replaced after being purchased by the user. This compensates for a decrease in light transmission efficiency between the light emitting diode and the phototransistor due to scratches on the light emitting surface of the light emitting diode of the toner remaining amount sensor 53 and the light incident surface of the phototransistor, and decreases the detection accuracy of the remaining amount of toner. It is for preventing.

例えば、制御部61は、現像器21aのトナー残量センサ53の受光出力レベルに基づいて、トナーカートリッジ22aのトナー残量が無いと判定すると、このトナー残量が無いトナーカートリッジ22aを表示ユニット(図示せず)に表示したり、音声メッセージをスピーカ(図示せず)により発音して、このトナーカートリッジの交換を促す。このとき、ユーザがトナーカートリッジ22aを交換するには、画像形成装置のフロントドアを開き、トナーカートリッジ22aを取り外し、新たなトナーカートリッジ22aを現像器21aに装着するという手順を踏む必要がある。そこで、制御部61は、画像形成装置のフロントドアの開成がリミットスイッチ(図示せず)により検出されると、トナー残量が無いと判定したトナーカートリッジ22aが交換されるものとみなし、現像器21aのトナー残量センサ53の発光ダイオードを継続的に発光させつつ、このトナー残量センサ53のフォトトランジスタの受光出力を監視し続ける。   For example, if the controller 61 determines that the toner cartridge 22a has no remaining toner based on the light reception output level of the toner remaining amount sensor 53 of the developing device 21a, the controller 61 displays the toner cartridge 22a having no remaining toner as a display unit ( (Not shown) or a voice message is generated by a speaker (not shown) to prompt the user to replace the toner cartridge. At this time, in order to replace the toner cartridge 22a, the user needs to follow the procedure of opening the front door of the image forming apparatus, removing the toner cartridge 22a, and mounting a new toner cartridge 22a on the developing device 21a. Therefore, when the opening of the front door of the image forming apparatus is detected by a limit switch (not shown), the control unit 61 considers that the toner cartridge 22a determined to have no remaining toner is replaced, and the developing device. While continuously emitting the light emitting diode of the toner remaining amount sensor 53 of 21a, the light reception output of the phototransistor of the toner remaining amount sensor 53 is continuously monitored.

このトナーカートリッジ22aの取り外しにより、トナー残量センサ53もトナーカートリッジ22aから取り外される。この取り外しに際し、トナー残量センサ53の発光ダイオードとフォトトランジスタ間の光路は、図13(d)、(c)、(b)、(a)という様に各透明板44、45間のスペースS1で通じ、トナーカートリッジ22aの側壁22eにより一旦遮断されてから、清掃部材43のスペースS2で再び通じ、更に清掃部材43の弾性片43aにより遮断され、以降は画像形成装置外部で通じ続ける。これに伴い、トナー残量センサ53のフォトトランジスタの受光出力は、図18(a)に示す様にハイレベル、ローレベル、ハイレベル、ローレベル、ハイレベルと変化する。そこで、制御部61は、監視しているトナー残量センサ53のフォトトランジスタの受光出力について、図18(a)の変化パターンを検出すると、トナーカートリッジ22aが外されたものとみなす。   By removing the toner cartridge 22a, the toner remaining amount sensor 53 is also removed from the toner cartridge 22a. At the time of removal, the optical path between the light emitting diode and the phototransistor of the toner remaining amount sensor 53 is a space S1 between the transparent plates 44 and 45 as shown in FIGS. 13D, 13C, 13B, and 13A. , And once blocked by the side wall 22e of the toner cartridge 22a, re-connects in the space S2 of the cleaning member 43, is further blocked by the elastic piece 43a of the cleaning member 43, and continues thereafter outside the image forming apparatus. Accordingly, the light reception output of the phototransistor of the toner remaining amount sensor 53 changes to high level, low level, high level, low level, and high level as shown in FIG. Therefore, when the control unit 61 detects the change pattern in FIG. 18A regarding the light reception output of the phototransistor of the toner remaining amount sensor 53 being monitored, the control unit 61 considers that the toner cartridge 22a has been removed.

引き続いて、新たなトナーカートリッジ22aの装着により、トナー残量センサ53が該トナーカートリッジ22aにセットされる。このとき、トナー残量センサ53の発光ダイオードとフォトトランジスタ間の光路は、図13(a)、(b)、(c)、(d)という様に画像形成装置外部で通じ、清掃部材43の弾性片43aにより遮断され、清掃部材43のスペースS2で一旦通じ、トナーカートリッジ22aの側壁22eにより遮断され、更に各透明板44、45間のスペースS1でも遮断される。これに伴い、トナー残量センサ53のフォトトランジスタの受光出力は、図18(b)に示す様にハイレベル、ローレベル、ハイレベル、ローレベルと変化する。そこで、制御部61は、トナーカートリッジ22aが外されてからは、図18(b)の最初のローレベルの期間t1を検出すると、新たなトナーカートリッジ22aの装着が開始されたものとみなして、次のハイレベルの期間t2で、監視しているトナー残量センサ53の校正を行なう。この校正は、監視しているトナー残量センサ53の発光ダイオードの駆動電流に対応する矩形波出力のデューティー比を変更すると共に、各トランジスタ72a〜72dのオンオフによりトナー残量センサ53のフォトトランジスタの抵抗負荷を変更して、フォトトランジスタの受光出力レベルを規定値に調節し、この受光出力レベルが規定値となったときの矩形波出力のデューティー比及び各トランジスタ72a〜72dのオンオフ状態を求めて、これらの矩形波出力のデューティー比及び各トランジスタ72a〜72dのオンオフ状態を校正データテーブルDに記憶するというものである。   Subsequently, when a new toner cartridge 22a is mounted, the toner remaining amount sensor 53 is set in the toner cartridge 22a. At this time, the optical path between the light emitting diode of the toner remaining amount sensor 53 and the phototransistor communicates outside the image forming apparatus as shown in FIGS. 13A, 13B, 13D, and 13D. It is blocked by the elastic piece 43a, is once passed through the space S2 of the cleaning member 43, is blocked by the side wall 22e of the toner cartridge 22a, and is also blocked by the space S1 between the transparent plates 44 and 45. Accordingly, the light receiving output of the phototransistor of the toner remaining amount sensor 53 changes to high level, low level, high level, and low level as shown in FIG. Therefore, when the control unit 61 detects the first low-level period t1 in FIG. 18B after the toner cartridge 22a is removed, it is assumed that the installation of a new toner cartridge 22a is started. In the next high level period t2, the monitoring of the remaining toner sensor 53 is performed. In this calibration, the duty ratio of the rectangular wave output corresponding to the driving current of the light emitting diode of the toner remaining amount sensor 53 being monitored is changed, and the phototransistors of the toner remaining amount sensor 53 are turned on and off by the transistors 72a to 72d. The resistance load is changed to adjust the light reception output level of the phototransistor to a specified value, and the duty ratio of the rectangular wave output and the on / off states of the transistors 72a to 72d when this light reception output level reaches the specified value are obtained. The duty ratio of these rectangular wave outputs and the on / off states of the transistors 72a to 72d are stored in the calibration data table D.

尚、トナーカートリッジ22aだけではなく、他の各トナーカートリッジ22b〜22dについても、トナーカートリッジのトナー残量が無くなったことが検出された上で、画像形成装置のフロントドアが開成されると、このトナーカートリッジの着脱に際し、トナー残量センサの校正が行なわれる。   Note that not only the toner cartridge 22a but also the other toner cartridges 22b to 22d are detected when the remaining amount of toner in the toner cartridge is detected and the front door of the image forming apparatus is opened. When the toner cartridge is attached or detached, the remaining toner sensor is calibrated.

また、図18(a)に示すトナー残量センサ53の受光出力の変化パターンに基づいて、トナーカートリッジの取り外しを検出しているが、各トナーカートリッジ別に、トナーカートリッジの取り外しを検出するための格別のセンサやリミットスイッチ等を設けても構わない。この場合は、トナー残量が無いと判定されたか否かにかかわらず、トナーカートリッジの取り外しが検出されたときから、このトナーカートリッジが装着されていた現像器のトナー残量センサ53の発光ダイオードを継続的に発光させつつ、このトナー残量センサ53のフォトトランジスタの受光出力を監視し続け、このトナーカートリッジの装着のときの期間t2にトナー残量センサの校正を行なえば良い。   Further, although the removal of the toner cartridge is detected based on the change pattern of the light reception output of the toner remaining amount sensor 53 shown in FIG. 18A, a special case for detecting the removal of the toner cartridge for each toner cartridge. A sensor or a limit switch may be provided. In this case, regardless of whether it is determined that there is no toner remaining, the light emitting diode of the toner remaining amount sensor 53 of the developing device in which the toner cartridge is mounted is detected after the removal of the toner cartridge is detected. While continuously emitting light, the light reception output of the phototransistor of the toner remaining amount sensor 53 may be continuously monitored, and the toner remaining amount sensor may be calibrated during the period t2 when the toner cartridge is mounted.

この様に本実施例では、新たなトナーカートリッジにトナー残量センサ53がセットされる途中であって、トナー残量センサ53の発光ダイオードとフォトトランジスタ間の光路が清掃部材43のスペースS2で一旦通じる期間t2(図13(c))に、トナー残量センサ53の校正が行なわれる。従って、各トナーカートリッジ22a〜22d別に、トナー残量センサ53がセットされる途中で、トナー残量センサ53のトナー検出感度が校正されることになる。このため、各現像器21a〜21dのトナー残量センサ53のトナー検出感度を常に校正し一致させることができ、各トナー残量センサ53により各トナーカートリッジ22a〜22dのトナー残量を高精度で検出することができる。また、発光ダイオードの光出射面やフォトトランジスタの光入射面に傷等が生じて、発光ダイオードとフォトトランジスタ間の光伝達効率が変化しても、トナー検出感度を校正して一定に維持することができ、トナーカートリッジのトナー残量の判定を常に正確に行なうことができる。   As described above, in this embodiment, the toner remaining amount sensor 53 is being set in a new toner cartridge, and the light path between the light emitting diode and the phototransistor of the remaining toner amount sensor 53 is temporarily in the space S2 of the cleaning member 43. The remaining toner sensor 53 is calibrated during the communication period t2 (FIG. 13C). Therefore, the toner detection sensitivity of the remaining toner sensor 53 is calibrated while the remaining toner sensor 53 is being set for each of the toner cartridges 22a to 22d. For this reason, the toner detection sensitivities of the toner remaining amount sensors 53 of the developing devices 21a to 21d can always be calibrated and matched, and the toner remaining amounts of the toner cartridges 22a to 22d can be accurately adjusted by the toner remaining amount sensors 53. Can be detected. Also, even if the light emitting surface of the light emitting diode or the light incident surface of the phototransistor is scratched and the light transmission efficiency between the light emitting diode and the phototransistor changes, the toner detection sensitivity is calibrated and maintained constant. Therefore, it is possible to always accurately determine the remaining amount of toner in the toner cartridge.

また、トナー残量センサ53の発光ダイオードとフォトトランジスタ間の光路が清掃部材43の弾性片43aにより遮断された期間t1(図13(b))の直後、従って清掃部材43によりトナー残量センサ53の発光部55の光出射面及び受光部56の光入射面のトナーの汚れが掻き落とされた直後に、トナー残量センサ53の校正が行なわれる。このため、光出射面及び光入射面のトナーの汚れの影響を受けることなく、この校正を正確に行なうことができる。そして、光出射面及び光入射面の清掃とトナー検出感度の校正との組み合わせにより、長期にわたり、一定のトナー検出感度を維持し続けることが可能になり、信頼性が向上する。   Further, immediately after the period t1 (FIG. 13B) in which the optical path between the light emitting diode and the phototransistor of the toner remaining amount sensor 53 is blocked by the elastic piece 43a of the cleaning member 43, accordingly, the toner remaining amount sensor 53 is removed by the cleaning member 43. Immediately after the toner on the light emitting surface of the light emitting portion 55 and the light incident surface of the light receiving portion 56 are scraped off, the remaining toner sensor 53 is calibrated. For this reason, this calibration can be performed accurately without being affected by the contamination of the toner on the light emitting surface and the light incident surface. Further, by combining the cleaning of the light emitting surface and the light incident surface and the calibration of the toner detection sensitivity, it becomes possible to maintain a constant toner detection sensitivity over a long period of time, thereby improving the reliability.

尚、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、多様に変形することができる。例えば、各トナー残量センサ53別に、フォトトランジスタの受光出力レベルが規定値となったときの矩形波出力のデューティー比及び各トランジスタ72a〜72dのオンオフ状態を校正データテーブルDに記憶する代わりに、矩形波出力のデューティー比を一定に維持すると共にフォトトランジスタの負荷を一定に維持したときのフォトトランジスタの受光出力を校正データテーブルDに記憶しても良い。この場合は、校正データテーブルD内のフォトトランジスタの受光出力レベルに基づいて、フォトトランジスタの受光出力が既定値になる様な矩形波出力のデューティー比及びフォトトランジスタの負荷を求めて設定することになる。   In addition, this invention is not limited to the said Example, It can deform | transform variously. For example, instead of storing the duty ratio of the rectangular wave output and the ON / OFF states of the transistors 72a to 72d when the light receiving output level of the phototransistor reaches a specified value for each toner remaining amount sensor 53 in the calibration data table D, The light reception output of the phototransistor when the duty ratio of the rectangular wave output is kept constant and the load of the phototransistor is kept constant may be stored in the calibration data table D. In this case, based on the light reception output level of the phototransistor in the calibration data table D, the duty ratio of the rectangular wave output and the load of the phototransistor are set so that the light reception output of the phototransistor becomes a predetermined value. Become.

また、トナー残量センサ53の発光ダイオードの駆動電流を変更すると共に、トナー残量センサ53のフォトトランジスタの抵抗負荷を変更して、トナー残量センサ53のトナー検出感度を校正する代わりに、各トナー残量センサ53別に、トナー残量の判定のためにフォトトランジスタの受光出力と比較される基準値を変更して、トナー残量センサ53のトナー検出感度を校正しても良い。   Instead of changing the driving current of the light emitting diode of the toner remaining amount sensor 53 and changing the resistance load of the phototransistor of the toner remaining amount sensor 53 to calibrate the toner detection sensitivity of the toner remaining amount sensor 53, For each toner remaining amount sensor 53, the toner detection sensitivity of the remaining toner amount sensor 53 may be calibrated by changing a reference value to be compared with the light receiving output of the phototransistor for determining the remaining toner amount.

更に、トナー残量センサ53として、発光ダイオード57とフォトトランジスタ58を対向配置した透過式のものを例示しているが、この代わりに図19(a)、(b)に示す様な発光ダイオード57とフォトトランジスタ58を並設し、発光ダイオード57とフォトトランジスタ58を各透明板44、45、及びスペースS1を介して白板59と対向配置させた反射式のものを適用しても構わない。   Further, as the toner remaining amount sensor 53, a transmissive type in which the light emitting diode 57 and the phototransistor 58 are arranged to face each other is illustrated, but instead, the light emitting diode 57 as shown in FIGS. 19 (a) and 19 (b). Alternatively, a reflection type in which the light-emitting diode 57 and the phototransistor 58 are arranged in parallel with the white plate 59 via the transparent plates 44 and 45 and the space S1 may be applied.

この反射式のトナー残量センサ53Aでは、発光ダイオード57の光が白板59で反射され、この反射光がフォトトランジスタ58に入射するという往復光路を形成しており、トナーがスペースS1にあるときには、往復光路が遮断されて、フォトトランジスタ58が受光せず、トナーがスペースS1に無いときには、往復光路が通じて、フォトトランジスタ58が受光する。このため、フォトトランジスタ58の受光出力レベルに基づいて、トナーカートリッジ22内のトナー残量が無くなったか否かを判定することができる。   In this reflective toner remaining amount sensor 53A, a light beam from the light emitting diode 57 is reflected by the white plate 59, and a reciprocating optical path is formed in which the reflected light enters the phototransistor 58. When the toner is in the space S1, When the reciprocating optical path is blocked and the phototransistor 58 does not receive light and no toner is in the space S1, the reciprocating optical path passes and the phototransistor 58 receives light. Therefore, based on the light reception output level of the phototransistor 58, it can be determined whether or not the remaining amount of toner in the toner cartridge 22 is exhausted.

また、反射式のトナー残量センサ53Aを用いる場合は、図20に示す様に各支持片43b間に白板43cを設けた清掃部材43Aを適用する。新たなトナーカートリッジにトナー残量センサ53Aがセットされる途中では、清掃部材43Aの白板43cがトナー残量センサ53Aの発光ダイオード57とフォトトランジスタ58に対向して、発光ダイオード57の光が白板43cで反射され、この反射光がフォトトランジスタ58に入射するという往復光路が形成されるので、この往復光路が形成される期間に、トナー残量センサ53の校正を行なう。   In addition, when the reflective toner remaining amount sensor 53A is used, a cleaning member 43A in which a white plate 43c is provided between the support pieces 43b is applied as shown in FIG. In the middle of setting the toner remaining amount sensor 53A in the new toner cartridge, the white plate 43c of the cleaning member 43A faces the light emitting diode 57 and the phototransistor 58 of the toner remaining amount sensor 53A, and the light of the light emitting diode 57 is white plate 43c. A reciprocating optical path is formed in which the reflected light is incident on the phototransistor 58, and the remaining toner sensor 53 is calibrated during the period in which the reciprocating optical path is formed.

本発明の画像形成装置の実施例1を示す側面図である。1 is a side view showing Embodiment 1 of an image forming apparatus of the present invention. 図1の画像形成装置における各トナーカートリッジを取り外した状態を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing a state where each toner cartridge is removed from the image forming apparatus of FIG. 1. トナーカートリッジを現像器に装着する前の状態を正面側から見て示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a state before the toner cartridge is mounted on the developing device as seen from the front side. 装着前のトナーカートリッジ及び現像器を裏面側から見て示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a toner cartridge and a developing device before being mounted as viewed from the back side. 装着後のトナーカートリッジ及び現像器を裏面側から見て示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing the toner cartridge and the developing device after being mounted as viewed from the back side. 装着前のトナーカートリッジ及び現像器を側方から見て示す縦断面図である。FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing a toner cartridge and a developing device before being mounted as viewed from the side. 装着後のトナーカートリッジ及び現像器を側方から見て示す縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the toner cartridge and the developing device after being mounted as viewed from the side. 装着後のトナーカートリッジ及び現像器を正面側から見て拡大して示す断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the mounted toner cartridge and the developing device when viewed from the front side. 現像器を正面側から見て拡大して示す斜視図である。It is a perspective view which expands and shows a developing device seeing from the front side. (a)及び(b)は、トナーカートリッジの清掃部材を示す平面図及び側面図である。(A) And (b) is the top view and side view which show the cleaning member of a toner cartridge. トナーカートリッジの攪拌部材に取り付けられた可撓性フィルム片を拡大して示す正面図である。FIG. 3 is an enlarged front view showing a flexible film piece attached to a stirring member of a toner cartridge. トナーカートリッジの攪拌部材の攪拌に伴い、可撓性フィルム片が各透明板間のスペースを通過する様子を示す正面図である。FIG. 4 is a front view showing a state where a flexible film piece passes through a space between transparent plates as the stirring member of the toner cartridge is stirred. (a)〜(d)は、トナーカートリッジの着脱に際し、トナー残量センサの発光部の光出射面及び受光部の光入射面がトナーカートリッジの清掃部材により清掃される様子を示す正面図である。(A)-(d) is a front view which shows a mode that the light emission surface of the light emission part of a toner remaining amount sensor, and the light-incidence surface of a light-receiving part of a toner remaining amount sensor are cleaned by the cleaning member of a toner cartridge, when a toner cartridge is attached or detached. . (a)〜(c)は、トナー残量センサによるトナーカートリッジ内のトナー残量の検出を説明するために用いた正面図である。(A)-(c) is the front view used in order to demonstrate the detection of the toner remaining amount in the toner cartridge by a toner remaining amount sensor. 本実施例の画像形成装置におけるトナー残量検出装置を示すブロック図である。3 is a block diagram illustrating a toner remaining amount detection device in the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment. FIG. トナー残量センサの校正に用いられる校正データテーブルDを示す概念図である。FIG. 6 is a conceptual diagram showing a calibration data table D used for calibration of a toner remaining amount sensor. トナーカートリッジの攪拌部材と共に回転する可撓性フィルムの回転周期T、及びトナー残量センサによる検出周期Tsを示すグラフである。4 is a graph showing a rotation period T of a flexible film that rotates with a stirring member of a toner cartridge and a detection period Ts by a toner remaining amount sensor. (a)及び(b)は、トナーカートリッジの着脱に際してのトナー残量センサの検出出力の変化を示すグラフである。(A) And (b) is a graph which shows the change of the detection output of the toner remaining amount sensor at the time of attachment or detachment of a toner cartridge. (a)及び(b)は、トナー残量センサの他の例を示す正面図及び側面図である。(A) And (b) is the front view and side view which show the other example of a toner remaining amount sensor. 図19のトナー残量センサを清掃する清掃部材を示す平面図である。FIG. 20 is a plan view showing a cleaning member for cleaning the toner remaining amount sensor of FIG. 19.

符号の説明Explanation of symbols

1 露光ユニット
2 中間転写ベルトユニット
3 定着ユニット
4 用紙搬送装置
5 給紙トレイ
6 排紙トレイ
21、21a〜21d 現像器
22、22a〜22d トナーカートリッジ
53 トナー残量センサ
57 発光ダイオード
58 フォトトランジスタ
Pa、Pb、Pc、Pd 画像形成ステーション

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Exposure unit 2 Intermediate transfer belt unit 3 Fixing unit 4 Paper conveyance device 5 Paper feed tray 6 Paper discharge tray 21, 21a-21d Developer 22, 22, 22a-22d Toner cartridge 53 Toner remaining amount sensor 57 Light emitting diode 58 Phototransistor Pa, Pb, Pc, Pd Image forming station

Claims (7)

トナー残量センサの発光素子及び受光素子をトナーカートリッジに着脱自在にセットし、発光素子を点灯したときの受光素子の受光出力に基づいて、トナーカートリッジのトナー残量を検出するトナー残量検出装置において、
トナー残量センサの着脱の途中で、トナー残量センサの発光素子と受光素子間の光路が通過する校正箇所と、
発光素子と受光素子間の光路が校正箇所を通過するタイミングで、受光素子の受光出力が一定となる様に該トナー残量センサのトナー検出感度を校正する感度校正手段と
を備えることを特徴とするトナー残量検出装置。
A toner remaining amount detecting device that sets a light emitting element and a light receiving element of a toner remaining amount sensor detachably in a toner cartridge, and detects a toner remaining amount of the toner cartridge based on a light receiving output of the light receiving element when the light emitting element is turned on. In
A calibration point through which the optical path between the light emitting element and the light receiving element of the toner remaining amount sensor passes in the middle of attachment / detachment of the toner remaining amount sensor,
Sensitivity calibration means for calibrating the toner detection sensitivity of the remaining toner sensor so that the light reception output of the light receiving element is constant at the timing when the optical path between the light emitting element and the light receiving element passes through the calibration point. Toner remaining amount detecting device.
感度校正手段は、発光素子を点灯させておき、受光素子の受光出力に基づいて、発光素子と受光素子間の光路が校正箇所を通過するタイミングを識別することを特徴とする請求項1に記載のトナー残量検出装置。   The sensitivity calibration means turns on the light emitting element and identifies the timing at which the optical path between the light emitting element and the light receiving element passes through the calibration location based on the light reception output of the light receiving element. Toner remaining amount detection device. トナー残量センサの着脱の途中で、トナー残量センサの発光素子側の光出射面及び受光素子側の光入射面に摺接して、光出射面及び光入射面を清掃する清掃部材をトナーカートリッジに設けたことを特徴とする請求項1に記載のトナー残量検出装置。   A toner cartridge that cleans the light emitting surface and the light incident surface by slidingly contacting the light emitting surface on the light emitting element side and the light incident surface on the light receiving element side of the toner remaining amount sensor in the middle of attachment / detachment of the toner remaining amount sensor. The toner remaining amount detecting device according to claim 1, wherein the toner remaining amount detecting device is provided. 清掃部材は、トナー残量センサの発光素子側の光出射面及び受光素子側の光入射面に摺接して、トナーの帯電極性とは逆極性に摩擦帯電することを特徴とする請求項3に記載のトナー残量検出装置。   4. The cleaning member according to claim 3, wherein the cleaning member is in sliding contact with the light emitting surface on the light emitting element side and the light incident surface on the light receiving element side of the toner remaining amount sensor, and is frictionally charged to a polarity opposite to the charging polarity of the toner. The toner remaining amount detecting device. トナー残量センサは、発光素子及び受光素子を対向配置した透過式のものであり、
校正箇所は、発光素子と受光素子間の光路を通す空間を含むことを特徴とする請求項1に記載のトナー残量検出装置。
The toner remaining amount sensor is a transmission type in which a light emitting element and a light receiving element are arranged to face each other.
The toner remaining amount detection apparatus according to claim 1, wherein the calibration portion includes a space through which an optical path between the light emitting element and the light receiving element passes.
トナー残量センサは、発光素子及び受光素子を並設した反射式のものであり、
校正箇所は、発光素子からの光を受光素子へと反射して導く反射面を含むことを特徴とする請求項1に記載のトナー残量検出装置。
The toner remaining amount sensor is a reflective type in which a light emitting element and a light receiving element are arranged in parallel.
The residual toner amount detecting device according to claim 1, wherein the calibration portion includes a reflection surface that reflects and guides light from the light emitting element to the light receiving element.
請求項1乃至5のいずれかに記載のトナー残量検出装置を備える画像形成装置。

An image forming apparatus comprising the toner remaining amount detecting device according to claim 1.

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