JP2012013763A - Image forming apparatus and cartridge - Google Patents

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Tetsuya Sakai
哲也 酒井
So Hirota
創 廣田
Munenori Nakano
統成 中野
Kanako Kibihara
佳名子 黍原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To determine whether or not a cartridge is new with an inexpensive configuration.SOLUTION: A cartridge 100 stores developer, incorporates a conveying member for conveying the developer to a developer supply section 214, and has a detecting member 213 moved from the initial position to a retreat position in synchronization with the conveying member. The image forming apparatus is disposed right below the developer supply port 214 of the attached cartridge 100 and includes a developer hopper 101 for storing the developer supplied from the cartridge 100, a remaining quantity sensor 201 for detecting a remaining quantity of developer in the developer hopper 101, and driving means for driving the conveying member, with the cartridge 100 attached. With the cartridge 100 attached, the remaining quantity sensor 201 is disposed opposite the detecting member 213 located in the initial position. When the detecting member 213 is located in the initial position, the detecting member 213 outputs a signal different from that output when the detecting member 213 is not located in the initial position, regardless of the remaining quantity of developer.

Description

本発明は、画像形成装置及びカートリッジに関し、特に、より安価な構成によってカートリッジが新品か否かを判定する技術に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus and a cartridge, and more particularly to a technique for determining whether or not a cartridge is new with a cheaper configuration.

近年、電子写真方式の画像形成装置に現像剤を補給するために着脱式のカートリッジが用いられることが多い。そのような画像形成装置においては、カートリッジ内の現像剤の残量を監視して、現像剤が残り少なくなったり無くなったりした場合には、カートリッジを交換すべき旨を表示する必要がある。また、空のカートリッジを装着された場合には、現像剤の補給ができないので、その旨を表示する必要もある。   In recent years, a detachable cartridge is often used to supply developer to an electrophotographic image forming apparatus. In such an image forming apparatus, it is necessary to monitor the remaining amount of the developer in the cartridge and display that the cartridge should be replaced when the remaining amount of the developer is reduced or lost. Further, when an empty cartridge is installed, the developer cannot be replenished, so it is necessary to display that fact.

このような必要から、カートリッジにIC(Integrated Circuit)チップを装着して、当該ICチップの記憶内容を画像形成装置が参照したり、書き換えたりすることによって、カートリッジが新品であるか否かを判定する技術が開発されている。   Because of this need, an IC (Integrated Circuit) chip is attached to the cartridge, and the image forming apparatus refers to or rewrites the stored contents of the IC chip to determine whether the cartridge is new. Technology has been developed.

特開2007−72123号公報JP 2007-72123 A

しかしながら、カートリッジにICチップを装着するとカートリッジのコスト上昇を招いてしまう。また、ICチップが装着されているとカートリッジのリサイクルやリユースがし難く、1回使用しただけで廃棄せざるを得ず、環境負荷が高くなる。
また、画像形成装置本体側にも接点を設ける等、ICチップにアクセスするための装置が必要となり、やはりコスト上昇を招く。
However, when an IC chip is mounted on the cartridge, the cost of the cartridge is increased. In addition, when an IC chip is mounted, it is difficult to recycle or reuse the cartridge, and it must be discarded after being used once, which increases the environmental load.
In addition, a device for accessing the IC chip, such as providing a contact point on the image forming apparatus main body side, is required, which also increases the cost.

本発明は、上述のような問題に鑑みて為されたものであって、より安価な構成によってカートリッジが新品か否かを判定する画像形成装置及びカートリッジを提供することを目的とする。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image forming apparatus and a cartridge that determine whether or not a cartridge is new with a cheaper configuration.

上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、現像剤を収容し、現像剤補給口へ現像剤を搬送する搬送部材を内蔵し、搬送部材に連動して初期位置から退避位置まで移動する検知部材を備えるカートリッジを着脱可能に装着される画像形成装置であって、カートリッジが装着された状態で、カートリッジの現像剤補給口の直下となるように配設され、カートリッジから補給された現像剤を貯留する現像剤ホッパーと、現像剤ホッパー内の現像剤残量を検出する残量センサと、カートリッジが装着された状態で、搬送部材を駆動する駆動手段と、を備え、前記残量センサは、カートリッジが装着された状態で、初期位置にある検知部材に対向する位置に配設されており、検知部材が初期位置にある場合には、検知部材が初期位置にない場合と異なる信号を出力することを特徴とする。   In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention has a built-in conveying member that houses a developer and conveys the developer to a developer replenishing port, and interlocks with the conveying member from an initial position to a retracted position. An image forming apparatus in which a cartridge including a moving detection member is detachably mounted, and is disposed so as to be directly below a developer supply port of the cartridge in a state where the cartridge is mounted, and is supplied from the cartridge. A developer hopper for storing the developer, a remaining amount sensor for detecting the remaining amount of the developer in the developer hopper, and a driving unit for driving the conveying member in a state where the cartridge is mounted. The sensor is disposed at a position facing the detection member at the initial position when the cartridge is mounted. When the detection member is at the initial position, the detection member is at the initial position. And outputs the case with different signal.

このようにすれば、ICチップを要することなく、また、現像剤ホッパーの残量センサを兼用するので、より安価な構成によってカートリッジが新品か否かを判定することができる。
この場合において、前記残量センサは、圧電センサであって、感圧面が現像剤ホッパーの内外双方に露出しており、現像剤ホッパーの内側では、現像剤による押圧を検知し、現像剤ホッパーの外側では、カートリッジが装着された状態で、初期位置にある検知部材によって現像剤よりも強く押圧され、退避位置にある検知部材には押圧されない位置に配設しても良い。
In this way, since an IC chip is not required and the remaining amount sensor of the developer hopper is also used, it can be determined whether or not the cartridge is new with a cheaper configuration.
In this case, the remaining amount sensor is a piezoelectric sensor, and the pressure-sensitive surface is exposed both inside and outside the developer hopper. Inside the developer hopper, the pressure by the developer is detected, and the developer hopper On the outside, the cartridge may be disposed at a position where it is pressed more strongly than the developer by the detection member at the initial position and not pressed by the detection member at the retracted position.

また、検知部材は現像剤よりも透磁率の高い材料からなっており、前記残量センサは、透磁率センサであって、現像剤ホッパーに貯留する現像剤による透磁率の変化と、カートリッジが装着された状態で、検知部材が初期位置にあるか否かによる透磁率の変化と、を検出しても良い。
更に、検知部材は反射鏡であり、前記残量センサは、光源とフォトセンサを備える反射型光学センサであって、光源に対向し、ハーフミラーとなっている現像剤ホッパーの壁面による反射光の有無によって現像剤の残量を検出し、ハーフミラーとなっている壁面を経由した検知部材による反射光の有無によって検知部材が初期位置にあるか否かを検出しても、何れの構成を採用しても、同様の効果を得ることができる。
The detection member is made of a material having a higher magnetic permeability than that of the developer, and the remaining amount sensor is a magnetic permeability sensor, and changes in the magnetic permeability due to the developer stored in the developer hopper and the cartridge are mounted. In this state, a change in the magnetic permeability depending on whether or not the detection member is in the initial position may be detected.
Further, the detection member is a reflecting mirror, and the remaining amount sensor is a reflective optical sensor including a light source and a photosensor, and reflects light reflected by the wall surface of the developer hopper that is opposed to the light source and serves as a half mirror. Regardless of whether or not the remaining amount of developer is detected based on the presence or absence, and whether or not the detection member is in the initial position based on the presence or absence of reflected light from the detection member via the wall surface that is a half mirror, any configuration is adopted. However, the same effect can be obtained.

本発明に係るカートリッジは、画像形成装置に装着され、画像形成装置が備える現像剤ホッパーに現像剤を供給するカートリッジであって、画像形成装置によって駆動され、現像剤を現像剤補給口へ搬送する搬送部材と、搬送部材に連動して初期位置から退避位置まで移動する検知部材と、を備え、画像形成装置に装着された状態において、検知部材は、現像剤ホッパー内に貯留する現像剤量を検知する残量センサに対して、初期位置にあっては近接し、退避位置にあっては離隔することを特徴とする。このようにすれば、ICチップを要することなくカートリッジが新品か否かを判定することができる。   A cartridge according to the present invention is a cartridge that is mounted on an image forming apparatus and supplies developer to a developer hopper provided in the image forming apparatus, and is driven by the image forming apparatus to convey the developer to a developer supply port. And a detection member that moves from the initial position to the retracted position in conjunction with the conveyance member. When the detection member is mounted on the image forming apparatus, the detection member stores the amount of developer stored in the developer hopper. It is characterized in that it is close to the remaining amount sensor to be detected at the initial position and separated at the retracted position. In this way, it is possible to determine whether or not the cartridge is new without requiring an IC chip.

この場合において、残量センサは、現像剤ホッパーの内外双方に感圧面が露出している圧電センサであって、検知部材は、初期位置にあっては現像剤よりも強く残量センサを押圧しても良い。一般的に、カートリッジは装着された状態を確実に維持するために、固定具を用いて画像形成装置本体に固定される。このような構成を考慮すれば、特に、専用の部材を追加しなくても、検知部材によって圧電センサの感圧面を確実に押圧させることができる。   In this case, the remaining amount sensor is a piezoelectric sensor in which the pressure-sensitive surface is exposed both inside and outside the developer hopper, and the detection member presses the remaining amount sensor more strongly than the developer at the initial position. May be. In general, the cartridge is fixed to the main body of the image forming apparatus using a fixing tool in order to reliably maintain the mounted state. In consideration of such a configuration, the pressure-sensitive surface of the piezoelectric sensor can be reliably pressed by the detection member without adding a dedicated member.

また、前記残量センサは、透磁率センサであって、検知部材は現像剤よりも透磁率の高い材料からなっていても良いし、前記残量センサは、光源とフォトセンサを備える反射型光学センサであって、光源に対向する現像剤ホッパーの壁面がハーフミラーになっており、検知部材は、反射鏡であって、初期位置にあっては、残量センサの光源の出射光を、ハーフミラーを介してフォトセンサへ反射しても良い。このようにしても同様の効果を得ることができる。   The remaining amount sensor may be a magnetic permeability sensor, and the detection member may be made of a material having a higher magnetic permeability than that of the developer. The remaining amount sensor may be a reflective optical device including a light source and a photosensor. The sensor, the developer hopper wall facing the light source is a half mirror, and the detection member is a reflecting mirror. You may reflect to a photo sensor through a mirror. Even if it does in this way, the same effect can be acquired.

また、画像形成装置に装着する際の挿入方向における後端面の外側に配設され、搬送部材に連動して回転駆動される第1のギアと、検知部材を取着され、第1のギアによって回転駆動され、検知部材を初期位置から退避位置へ移動させる第2のギアと、を備え、検知部材が退避位置へ移動した後、第1のギアの回転に関わらず、検知部材が退避位置に留まるように、第2のギアは周上の一部において第1のギアと噛み合う歯を欠いているとすれば、検知部材を初期値から退かせた後、確実に退避位置に留まらせることができるので、使用済みのカートリッジが誤って新品のカートリッジと判定されるのを防止することができる。   Also, a first gear disposed outside the rear end surface in the insertion direction when mounted on the image forming apparatus and driven to rotate in conjunction with the conveying member, and a detection member are attached, and the first gear is used. A second gear that is driven to rotate and moves the detection member from the initial position to the retracted position. After the detection member moves to the retracted position, the detection member is moved to the retracted position regardless of the rotation of the first gear. If the second gear lacks teeth that mesh with the first gear in a part of the circumference so as to stay, the detection member can be surely kept in the retracted position after the detection member is retracted from the initial value. Therefore, it is possible to prevent a used cartridge from being erroneously determined as a new cartridge.

また、画像形成装置に装着する際の挿入方向における後端面の外側に配設され、搬送部材に連動して回転駆動されるピニオンと、検知部材を取着され、ピニオンによって直線運動し、検知部材を初期位置から退避位置へ移動させるラックと、を備え、検知部材が退避位置へ移動した後、ピニオンの回転に関わらず、検知部材が退避位置に留まるように、ラックはピニオンに対応する辺上の一部においてピニオンと噛み合う歯を欠いていても良い。このようにしても、検知部材を確実に退避位置に留まらせることができる。   In addition, a pinion that is disposed outside the rear end surface in the insertion direction when mounted on the image forming apparatus and is rotationally driven in conjunction with the conveying member, and a detection member are attached, and the detection member is linearly moved by the pinion. And a rack on the side corresponding to the pinion so that the detection member remains at the retracted position regardless of the rotation of the pinion after the detection member moves to the retracted position. Some of the teeth may lack teeth that mesh with the pinion. Even if it does in this way, a detection member can be made to stay in a retracted position reliably.

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の主要な構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a main configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 画像形成部120にトナーカートリッジ100を装着した状態を示す模式図である。3 is a schematic diagram illustrating a state where the toner cartridge 100 is mounted on the image forming unit 120. FIG. トナーカートリッジの後端を示す図であって、(a)は検知部材213が初期位置にある状態を示し、(b)は検知部材213が退避位置にある状態を示す。FIGS. 7A and 7B are diagrams illustrating a rear end of the toner cartridge, in which FIG. 9A illustrates a state in which the detection member 213 is in an initial position, and FIG. 新品のトナーカートリッジ100が装着された後の、残量センサ201の出力を例示するグラフである。6 is a graph illustrating an output of the remaining amount sensor 201 after a new toner cartridge 100 is mounted. トナーホッパー101にトナーを補給する動作を示すフローチャートである。4 is a flowchart illustrating an operation of supplying toner to a toner hopper 101. 本発明の変形例に係るトナーカートリッジの後端を示す図であって、(a)は検知部材213が初期位置にある状態を示し、(b)は検知部材213が退避位置にある状態を示す。FIGS. 9A and 9B are diagrams illustrating a rear end of a toner cartridge according to a modified example of the invention, in which FIG. 9A illustrates a state in which the detection member 213 is in an initial position, and FIG. . 透磁率センサを用いた残量センサ201の構成を例示する図であって、(a)は透磁率センサの外観を示し、(b)は検出部材213の有無並びにトナー残量の多寡を判定するための構成を示す。2A and 2B are diagrams illustrating an example of the configuration of a remaining amount sensor 201 using a permeability sensor, where FIG. 3A illustrates an appearance of the permeability sensor, and FIG. The structure for is shown. 残量センサ201として反射型光学センサを用いる場合を例示する図であって、(a)はトナーホッパー101内のトナー残量が不十分である場合、(b)はトナーホッパー101内のトナー残量が十分である場合、及び(c)は検出部材213が初期位置にある場合をそれぞれ示している。FIGS. 6A and 6B are diagrams illustrating a case where a reflection type optical sensor is used as the remaining amount sensor 201, where FIG. 5A illustrates a case where the remaining amount of toner in the toner hopper 101 is insufficient, and FIG. When the amount is sufficient, and (c) shows the case where the detection member 213 is in the initial position.

以下、本発明に係る画像形成装置並びにカートリッジの実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
[1] 画像形成装置の構成
まず、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成について説明する。
図1は、本実施の形態に係る画像形成装置の主要な構成を示す図である。図1に示されるように、画像形成装置1は、画像読取部110、画像形成部120及び給紙部140を備えている。
Embodiments of an image forming apparatus and a cartridge according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[1] Configuration of Image Forming Apparatus First, the configuration of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a diagram illustrating a main configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 includes an image reading unit 110, an image forming unit 120, and a paper feeding unit 140.

画像読取部110は、自動原稿搬送装置(ADF: Automatic Document Feeder)111を備えており、原稿台112上に載置された原稿を1枚ずつ搬送して読み取り、画像データを生成する。
画像形成部120は、イメージングユニット121Y〜121Kを備えており、それぞれY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)及びK(ブラック)のトナー像を形成する。詳述すると、イメージングユニット121Y〜121Kは、それぞれ感光体ドラム122Y〜122K、帯電装置123Y〜123K、現像装置124Y〜124Kを備えている。イメージングユニット121Y〜121Kは何れも画像形成部120に着脱可能に装着されている。
The image reading unit 110 includes an automatic document feeder (ADF) 111, and conveys and reads the documents placed on the document table 112 one by one to generate image data.
The image forming unit 120 includes imaging units 121Y to 121K and forms toner images of Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and K (black), respectively. Specifically, the imaging units 121Y to 121K include photoconductive drums 122Y to 122K, charging devices 123Y to 123K, and developing devices 124Y to 124K, respectively. All of the imaging units 121Y to 121K are detachably attached to the image forming unit 120.

イメージングユニット121Y〜121Kは、それぞれ制御部125の制御下、感光体ドラム122Y〜122Kを回転駆動しながら、次の処理を行ってトナー像を形成する。すなわち、まず、帯電装置123Y〜123Kを用いて感光体ドラム122Y〜122Kの外周面を一様に帯電させる。露光装置126もまた制御部125の制御下、感光体ドラム122Y〜122Kの外周面を露光して静電潜像を形成する。   The imaging units 121Y to 121K form the toner images by performing the following processing while rotating the photosensitive drums 122Y to 122K under the control of the control unit 125, respectively. That is, first, the outer peripheral surfaces of the photosensitive drums 122Y to 122K are uniformly charged using the charging devices 123Y to 123K. The exposure device 126 also exposes the outer peripheral surfaces of the photosensitive drums 122Y to 122K to form an electrostatic latent image under the control of the control unit 125.

現像装置124Y〜124Kは、それぞれ感光体ドラム122Y〜122Kの外周面上に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する。感光体ドラム122Y〜122K上に形成されたトナー像は、無端状の中間転写ベルト127上に静電転写(1次転写)される。なお、中間転写ベルト127は駆動ローラ128によって矢印A方向に回転駆動されており、YMCK各色のトナー像が互いに重なり合うように順次、1次転写される。これによってフルカラーのトナー像が形成される。   The developing devices 124Y to 124K form toner images by supplying toner to the electrostatic latent images formed on the outer peripheral surfaces of the photosensitive drums 122Y to 122K, respectively. The toner images formed on the photosensitive drums 122Y to 122K are electrostatically transferred (primary transfer) onto the endless intermediate transfer belt 127. The intermediate transfer belt 127 is rotationally driven in the direction of arrow A by the driving roller 128, and the YMCK toner images are sequentially primary-transferred so as to overlap each other. As a result, a full-color toner image is formed.

給紙部140は、複数の用紙カートリッジ141を備えており、それぞれ記録シートSが収納されている。記録シートSは不図示のピックアップローラによって1枚ずつ搬出され、タイミングローラ129により、適当なタイミングで中間転写ベルト127と2次転写ローラ対130との間に導かれる。
2次転写ローラ対の間には電位差が設けられており、中間転写ベルト127上のトナー像が記録シートS上に静電転写(2次転写)される。トナー像を担持する記録シートSは、定着装置131によって加熱、押圧されることによってトナー像を融着された後、排紙トレイ上に排出される。
The paper feed unit 140 includes a plurality of paper cartridges 141 and stores recording sheets S, respectively. The recording sheets S are conveyed one by one by a pickup roller (not shown), and are guided between the intermediate transfer belt 127 and the secondary transfer roller pair 130 by a timing roller 129 at an appropriate timing.
A potential difference is provided between the pair of secondary transfer rollers, and the toner image on the intermediate transfer belt 127 is electrostatically transferred (secondary transfer) onto the recording sheet S. The recording sheet S carrying the toner image is heated and pressed by the fixing device 131 to fuse the toner image, and then is discharged onto a paper discharge tray.

さて、イメージングユニット121Y〜121Kが備える現像装置124Y〜124KにはそれぞれYMCK各色のトナーが収容されている。本実施の形態においては、特に使用頻度が高いK色のトナーを収容する現像装置124Kとして他のYMC色のトナーを収容する現像装置124Y〜124Cよりも大きな現像器が用いられている。
また、画像形成部120には、有底筒状で長尺のトナーカートリッジ100Y〜100Kが着脱可能に装着されており、それぞれトナーホッパー101Y〜101Kを介して現像器124Y〜124KにYMCK色のトナーを補給する。トナーの補給を繰り返した結果、トナーカートリッジ100Y〜100Kの何れかが空になった場合には、空になったトナーカートリッジが抜去され、同色のトナーを収容するトナーカートリッジが新たに装着される。
Now, the developing devices 124Y to 124K provided in the imaging units 121Y to 121K respectively store YMCK toners. In the present embodiment, a developing device that is larger than the developing devices 124Y to 124C that store other YMC color toners is used as the developing device 124K that stores K toner that is frequently used.
In addition, the bottomed cylindrical and long toner cartridges 100Y to 100K are detachably attached to the image forming unit 120, and YMCK color toners are respectively supplied to the developing units 124Y to 124K via the toner hoppers 101Y to 101K. Replenish. If any of the toner cartridges 100Y to 100K becomes empty as a result of repeated toner replenishment, the empty toner cartridge is removed, and a toner cartridge containing the same color toner is newly installed.

図2は、画像形成部120にトナーカートリッジ100を装着した状態を示す模式図である。図2に示されるように、トナーカートリッジ100はトナー補給口214を下側に向けた状態で矢印B方向に押し込まれることによって画像形成部120に装着される。トナーカートリッジ100は、内部に収容するトナーを搬送するための螺旋状の搬送部材210を内蔵しており、搬送部材210は、画像形成部120が備える駆動源200によって回転駆動される。これによって、トナーカートリッジ100内のトナーがトナー補給口214まで搬送され、トナーホッパー101内に落下、補給される。   FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a state in which the toner cartridge 100 is mounted on the image forming unit 120. As shown in FIG. 2, the toner cartridge 100 is attached to the image forming unit 120 by being pushed in the arrow B direction with the toner supply port 214 facing downward. The toner cartridge 100 includes a spiral conveyance member 210 for conveying toner contained therein, and the conveyance member 210 is rotationally driven by a drive source 200 provided in the image forming unit 120. As a result, the toner in the toner cartridge 100 is conveyed to the toner replenishing port 214 and dropped into the toner hopper 101 and replenished.

トナーカートリッジ100の矢印B方向における後端には、搬送部材210と回転軸を同じくするギア211が配設されている。また、当該後端には、ギア211と噛み合い、当該後端に回転軸を有するギア212も配設されており、ギア212には検知部材213が取着されている。したがって、検知部材213はギア211、212及び搬送部材210の回転に従って、移動する。なお、図2に示されるトナーカートリッジ100は、新品(未使用)であり、検知部材213が初期位置にある状態が示されている。   At the rear end of the toner cartridge 100 in the arrow B direction, a gear 211 having the same rotation axis as that of the conveying member 210 is disposed. A gear 212 that meshes with the gear 211 and has a rotation shaft at the rear end is also disposed at the rear end, and a detection member 213 is attached to the gear 212. Therefore, the detection member 213 moves according to the rotation of the gears 211 and 212 and the transport member 210. The toner cartridge 100 shown in FIG. 2 is new (unused), and the detection member 213 is in the initial position.

トナーホッパー101はその内部に貯留するトナー残量を検出するために残量センサ201を備えている。残量センサ201には、圧電素子が用いられており、トナーホッパー101内部に十分な量のトナーが貯留されている場合には当該トナーが圧電素子の感圧面を押圧し、十分な量のトナーが貯留されていない場合には圧電素子の感圧面が押圧されないので、圧電素子が出力する信号を基準信号と比較することによって、トナー残量を検出することができる。   The toner hopper 101 includes a remaining amount sensor 201 for detecting the remaining amount of toner stored in the toner hopper 101. The remaining amount sensor 201 uses a piezoelectric element. When a sufficient amount of toner is stored in the toner hopper 101, the toner presses the pressure-sensitive surface of the piezoelectric element, and a sufficient amount of toner is stored. When the toner is not stored, the pressure-sensitive surface of the piezoelectric element is not pressed, and the remaining amount of toner can be detected by comparing the signal output from the piezoelectric element with the reference signal.

図2に示されるように、残量センサ201は、トナーホッパー101の内側へ圧電素子の感圧面を露出させているのみならず、トナーホッパー101の外側へも圧電素子の感圧面を露出させている。トナーカートリッジ100が新品である場合には、検知部材213は圧電素子の感圧面に対向する位置(以下、「初期位置」という。)にくる。この状態で、トナーカートリッジ100が不図示の留め具によって矢印B方向に押し込まれ、画像形成部120に固定されると、検知部材213が圧電素子の感圧面を押圧することになる。   As shown in FIG. 2, the remaining amount sensor 201 not only exposes the pressure-sensitive surface of the piezoelectric element to the inside of the toner hopper 101 but also exposes the pressure-sensitive surface of the piezoelectric element to the outside of the toner hopper 101. Yes. When the toner cartridge 100 is new, the detection member 213 comes to a position facing the pressure-sensitive surface of the piezoelectric element (hereinafter referred to as “initial position”). In this state, when the toner cartridge 100 is pushed in the direction of arrow B by a fastener (not shown) and fixed to the image forming unit 120, the detection member 213 presses the pressure-sensitive surface of the piezoelectric element.

初期位置にある検知部材213が圧電素子の感圧面を押圧する力は、トナーが圧電素子の感圧面を押圧する力よりも大きくなるように、検知部材213の大きさが設計されているので、残量センサ201(圧電素子)の出力を参照することによって、トナー残量のみならず、検知部材213が初期位置にあるか否かも検出することができる。なお、トナーカートリッジ100内のトナーを搬送部材210によってトナー補給口へ搬送すると、ギア212の回転に伴って検知部材213が初期位置から他の位置(以下、「退避位置」という。)へ移動する。   The size of the detection member 213 is designed so that the force with which the detection member 213 in the initial position presses the pressure-sensitive surface of the piezoelectric element is greater than the force with which the toner presses the pressure-sensitive surface of the piezoelectric element. By referring to the output of the remaining amount sensor 201 (piezoelectric element), it is possible to detect not only the remaining amount of toner but also whether or not the detection member 213 is in the initial position. When the toner in the toner cartridge 100 is transported to the toner supply port by the transport member 210, the detection member 213 moves from the initial position to another position (hereinafter referred to as “retracted position”) as the gear 212 rotates. .

図3は、トナーカートリッジの後端を示す図であって、(a)は検知部材213が初期位置にある状態を示し、(b)は検知部材213が退避位置にある状態を示す。図3(a)に示されるように、検知部材213が初期位置にある場合には、ギア211、212が互いに噛み合っており、ギア211が矢印C方向へ回転するとギア212が矢印D方向へ従動回転する状態になっている。   3A and 3B are diagrams illustrating the rear end of the toner cartridge, in which FIG. 3A illustrates a state where the detection member 213 is in the initial position, and FIG. 3B illustrates a state where the detection member 213 is in the retracted position. As shown in FIG. 3A, when the detection member 213 is in the initial position, the gears 211 and 212 are engaged with each other, and when the gear 211 rotates in the arrow C direction, the gear 212 is driven in the arrow D direction. It is in a rotating state.

一方、ギア212が回転して検出部材213が退避位置まで移動すると、ギア212は一部が切り欠かれており、ギア211と噛み合わなくなる。このため、検出部材213が退避位置まで移動した後は、搬送部材210の回転に連動してギア211が矢印C方向へ回転しても、ギア212は回転せず、検出部材213は退避位置に留り続ける。したがって、トナーカートリッジ100が新品である場合には、検出部材213が残量センサ201の圧電素子の感圧面を押圧するので、トナーカートリッジ100が新品であることを検出することができる。   On the other hand, when the gear 212 rotates and the detection member 213 moves to the retracted position, a part of the gear 212 is notched and does not mesh with the gear 211. For this reason, after the detection member 213 has moved to the retracted position, even if the gear 211 rotates in the direction of arrow C in conjunction with the rotation of the conveying member 210, the gear 212 does not rotate and the detection member 213 is in the retracted position. Continue to stay. Therefore, when the toner cartridge 100 is new, the detection member 213 presses the pressure-sensitive surface of the piezoelectric element of the remaining amount sensor 201, so that it can be detected that the toner cartridge 100 is new.

一方、トナーカートリッジ100からトナーホッパー101にトナーを補給した後は、検出部材213が初期位置から離れて圧電素子の感圧面を押圧しなくなるので、トナーカートリッジ100が新品でないことを検出することができる。また、検出部材213が退避位置に達した後は、ギア212は回転駆動されなくなるので、検出部材213が退避位置に留まり続けることになる。したがって、検出部材213が一旦、初期位置から離れると二度と初期位置に戻ることがないので、新品でないトナーカートリッジ100を誤って新品と検出するおそれもない。   On the other hand, after the toner is replenished from the toner cartridge 100 to the toner hopper 101, the detection member 213 leaves the initial position and does not press the pressure-sensitive surface of the piezoelectric element, so that it can be detected that the toner cartridge 100 is not new. . Further, after the detection member 213 reaches the retracted position, the gear 212 is not driven to rotate, so that the detection member 213 remains at the retracted position. Accordingly, once the detection member 213 leaves the initial position, the detection member 213 never returns to the initial position, so that there is no possibility that the toner cartridge 100 that is not new is erroneously detected as new.

[2] 制御部125の動作
次に、制御部125の動作について説明する。
制御部125は、画像形成装置1全体の動作を統括し、その一環として、トナーホッパー101内のトナー残量の監視と、トナーカートリッジ100が新品か否かの判定を行う。図4は、新品のトナーカートリッジ100が装着された後の、残量センサ201の出力を例示するグラフである。図4に示されるように、トナーカートリッジ100が装着されると、圧電素子の感圧面が検出部材213に押圧されるので、残量センサ201の出力は最も高いAレベルとなる。
[2] Operation of Control Unit 125 Next, the operation of the control unit 125 will be described.
The control unit 125 controls the overall operation of the image forming apparatus 1, and as part of that, monitors the remaining amount of toner in the toner hopper 101 and determines whether the toner cartridge 100 is new. FIG. 4 is a graph illustrating the output of the remaining amount sensor 201 after the new toner cartridge 100 is mounted. As shown in FIG. 4, when the toner cartridge 100 is mounted, the pressure-sensitive surface of the piezoelectric element is pressed against the detection member 213, so that the output of the remaining amount sensor 201 is the highest A level.

これによって、新品のトナーカートリッジ100が装着されたことが検出されると、直ちにトナーカートリッジ100からトナーホッパー101にトナーが補給され、検出部材213が初期位置から離脱すると共に、トナーホッパー101内の残留トナー量が増加して、圧電素子の感圧面を押圧するようになるので、残量センサ201の出力がBレベルに遷移する。   As a result, as soon as it is detected that a new toner cartridge 100 has been installed, toner is replenished from the toner cartridge 100 to the toner hopper 101, the detection member 213 leaves the initial position, and the toner hopper 101 remains in the toner hopper 101. Since the toner amount increases and the pressure-sensitive surface of the piezoelectric element is pressed, the output of the remaining amount sensor 201 transitions to the B level.

その後、画像形成を実行することによってトナーホッパー101内のトナーが消費され、トナー残量が少なくなるとトナーが圧電素子の感圧面を押圧しなくなるので、残量センサ201の出力がCレベルに遷移する。なお、図4はあくまで例示であって、A〜Cレベルにおける残量センサ201の出力電圧は設計により変更され得るので、必ずしも等間隔である必要はなく、3つのレベルを明瞭に区別できるだけの電位差があれば良い。   Thereafter, by executing image formation, the toner in the toner hopper 101 is consumed, and when the remaining amount of toner decreases, the toner does not press the pressure-sensitive surface of the piezoelectric element, so the output of the remaining amount sensor 201 transitions to the C level. . Note that FIG. 4 is merely an example, and the output voltage of the remaining amount sensor 201 at the A to C levels can be changed by design. Therefore, it is not always necessary to have an equal interval, and a potential difference that can clearly distinguish the three levels. If there is.

残量センサ201の出力がCレベルに遷移すると、トナー残量が少なくなっていることが検出されるので、直ちにトナーカートリッジ100の搬送部材210が回転駆動され、トナーカートリッジ100内のトナーがトナー補給口214まで搬送されて、トナーホッパー101内に落下、補給される。これによって、トナーホッパー101内のトナー残量が増加して、再び、圧電素子の感圧面をトナーが押圧するようになると、残量センサ201の出力がBレベルに復帰する。   When the output of the remaining amount sensor 201 transitions to the C level, it is detected that the remaining amount of toner is low, so the conveying member 210 of the toner cartridge 100 is immediately driven to rotate, and the toner in the toner cartridge 100 is replenished with toner. It is conveyed to the opening 214 and dropped into the toner hopper 101 and replenished. As a result, when the remaining amount of toner in the toner hopper 101 increases and the toner again presses the pressure-sensitive surface of the piezoelectric element, the output of the remaining amount sensor 201 returns to the B level.

以降、次に新品のトナーカートリッジ100が装着されるまで、同様の動作が繰り返される。
図5は、トナーホッパー101にトナーを補給する動作を示すフローチャートである。図5に示されるように、制御部125は残量センサ201の出力を参照して(S501)、出力がAレベルならば、トナーカートリッジ100からトナーを補給する(S503)。これによって、トナーカートリッジ100の搬送部材210が回転駆動されるので、検出部材213が初期位置から離脱すると期待される。
Thereafter, the same operation is repeated until a new toner cartridge 100 is mounted next time.
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of supplying toner to the toner hopper 101. As shown in FIG. 5, the control unit 125 refers to the output of the remaining amount sensor 201 (S501), and replenishes toner from the toner cartridge 100 if the output is A level (S503). As a result, the conveying member 210 of the toner cartridge 100 is driven to rotate, so that the detection member 213 is expected to leave the initial position.

そして、再び残量センサ201の出力を参照する(S504)。残量センサ201の出力が依然としてAレベルである場合には(S505:YES)、搬送部材210を回転駆動する駆動源200や残量センサ201の故障、トナーカートリッジ100の破損等、何らかの不具合が発生しているおそれがあるので、制御部125は操作パネル等を用いてエラーを通紙する(S509)。   Then, the output of the remaining amount sensor 201 is referred again (S504). If the output of the remaining amount sensor 201 is still at the A level (S505: YES), some troubles such as a failure of the drive source 200 and the remaining amount sensor 201 that rotationally drive the conveying member 210, damage to the toner cartridge 100, and the like have occurred. Therefore, the controller 125 passes an error using the operation panel or the like (S509).

トナーを補給した結果、残量センサ201の出力がAレベルでなくなった場合には、残量カウンタをクリアする(S506)。残量カウンタはトナーカートリッジ100内のトナー残量を計量するカウンタであり、新しいトナーカートリッジ100が装着された場合には、初期値にクリアされる。また、トナーカートリッジエンプティを解除する(S507)。トナーカートリッジエンプティは、画像形成装置1のユーザにトナーカートリッジ100が空であり、交換を要する旨を通知するためのフラグであり、新しいトナーカートリッジ100が装着された場合には解除される。   When the output of the remaining amount sensor 201 is not at the A level as a result of replenishing toner, the remaining amount counter is cleared (S506). The remaining amount counter is a counter for measuring the remaining amount of toner in the toner cartridge 100, and is cleared to the initial value when a new toner cartridge 100 is mounted. Also, the toner cartridge empty is canceled (S507). The toner cartridge empty is a flag for notifying the user of the image forming apparatus 1 that the toner cartridge 100 is empty and needs to be replaced, and is released when a new toner cartridge 100 is installed.

そして、検出部材213を初期位置から離脱させるために、トナーカートリッジ100の搬送部材100を回転させたことによって、トナーカートリッジ100からトナーホッパー101内にトナーが補給されたので、残量カウンタを更新する(S508)。その後、ステップS501へ進んで、トナーホッパー101内におけるトナー残量の監視を継続する。残量センサ201の出力がAレベルでなく(S502:NO)、Bレベルである場合にも(S510:YES)、ステップS501へ進んで、トナーホッパー101内におけるトナー残量の監視を継続する。   Then, the toner is replenished from the toner cartridge 100 into the toner hopper 101 by rotating the conveying member 100 of the toner cartridge 100 in order to release the detection member 213 from the initial position, so the remaining amount counter is updated. (S508). Thereafter, the process proceeds to step S501, and the monitoring of the remaining amount of toner in the toner hopper 101 is continued. Even when the output of the remaining amount sensor 201 is not at the A level (S502: NO) and is at the B level (S510: YES), the process proceeds to step S501 and the monitoring of the remaining amount of toner in the toner hopper 101 is continued.

残量センサ201の出力がBレベルでもない場合には(S510:NO)、Cレベルであり、トナーホッパー101内のトナー座量が不足していると考えられるので、トナーカートリッジ100からトナーを補給して(S511)、その分だけ残量カウンタを更新する(S512)。残量カウンタを更新した結果、トナーカートリッジ100内のトナー残量が閾値Tを下回った場合には(S513:YES)、トナーカートリッジエンプティをセットして(S514)、画像形成装置1のユーザに、トナーカートリッジ100のトナー残量がもはや十分でなく、トナーカートリッジ100を新品に交換すべき時期である旨を通知する。   When the output of the remaining amount sensor 201 is not B level (S510: NO), it is C level and the toner seating amount in the toner hopper 101 is considered insufficient. (S511), the remaining amount counter is updated accordingly (S512). As a result of updating the remaining amount counter, if the remaining amount of toner in the toner cartridge 100 falls below the threshold T (S513: YES), the toner cartridge empty is set (S514), and the user of the image forming apparatus 1 is notified. It is notified that the remaining amount of toner in the toner cartridge 100 is no longer sufficient and it is time to replace the toner cartridge 100 with a new one.

残量カウンタが閾値T以上である場合や(S513:NO)、トナーカートリッジエンプティをセットした後は、ステップS501へ進んで、トナーホッパー101内におけるトナー残量の監視を継続する。
以上、説明したように、本実施の形態によれば、初期位置においてトナーホッパー101が備える残量センサ201の圧電素子の感圧面を押圧し、トナーカートリッジ100からトナーを補給すると初期位置から離脱して、圧電素子の感圧面を押圧するのを停止し、退避位置に至った後は移動を停止する検出部材213をトナーカートリッジ100に配設するので、ICチップやICチップに対してデータを読み書きする回路を要することなく、トナーホッパー101の残量センサ201を兼用して、トナーカートリッジ100が新品であるか否かを検出することができる。
When the remaining amount counter is equal to or greater than the threshold T (S513: NO), after setting the toner cartridge empty, the process proceeds to step S501 and the monitoring of the remaining amount of toner in the toner hopper 101 is continued.
As described above, according to the present embodiment, when the pressure-sensitive surface of the piezoelectric element of the remaining amount sensor 201 provided in the toner hopper 101 is pressed at the initial position and the toner is supplied from the toner cartridge 100, the toner cartridge 100 is detached from the initial position. Since the detection member 213 that stops pressing the pressure-sensitive surface of the piezoelectric element and stops moving after reaching the retracted position is provided in the toner cartridge 100, data is read from and written to the IC chip and the IC chip. It is possible to detect whether or not the toner cartridge 100 is new by using the remaining amount sensor 201 of the toner hopper 101 without using a circuit for performing the above operation.

[3] 変形例
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。
(1) 上記実施の形態においては、切り欠きを有するギア212に検出部材213を取着することによって、トナーカートリッジ100が新品か否かを示す場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて他の構成を用いても良い。
[3] Modifications As described above, the present invention has been described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the following modifications can be implemented. .
(1) In the above embodiment, the case where the detection member 213 is attached to the gear 212 having the notch to indicate whether or not the toner cartridge 100 is new is described, but the present invention is not limited to this. Needless to say, other configurations may be used instead.

図6は、本変形例に係るトナーカートリッジの後端を示す図であって、(a)は検知部材213が初期位置にある状態を示し、(b)は検知部材213が退避位置にある状態を示す。なお、図6において、図3と共通する部材がある場合には同じ符号を付している。また、共通する部材については記載が冗長になるのを避けるために説明を簡略化する。
さて、図6に示されるように、本変形例に係るカートリッジ100の後端には、搬送部材210に連動して矢印C方向へ回転するギア211が取着されている。ギア211は、ラック601に噛み合っており、ギア211が矢印C方向に回転すると、ガイド部材602、603に導かれてカートリッジ100の後端面に沿って矢印E方向に移動する。
6A and 6B are diagrams illustrating the rear end of the toner cartridge according to the present modification. FIG. 6A illustrates a state where the detection member 213 is in the initial position, and FIG. 6B illustrates a state where the detection member 213 is in the retracted position. Indicates. In FIG. 6, the same reference numerals are given when there are members in common with FIG. 3. The description of the common members is simplified to avoid redundant description.
As shown in FIG. 6, a gear 211 that rotates in the direction of arrow C in conjunction with the transport member 210 is attached to the rear end of the cartridge 100 according to this modification. The gear 211 meshes with the rack 601, and when the gear 211 rotates in the direction of arrow C, it is guided to the guide members 602 and 603 and moves in the direction of arrow E along the rear end surface of the cartridge 100.

また、ギア211に噛み合うように設けられたラック601の歯部は、ラック601の矢印E方向先端側にのみ設けられている。このため、ラック601が矢印E方向に移動すると、ラック601とギア211とが噛み合わなくなり、ラック601はそれ以上、矢印E方向へ移動しなくなる。このような機構によって、検出部材213を初期位置においてはトナーホッパー101の残量センサ201を押圧させる一方、検出部材213が退避位置に到達した後は、検出部材213を退避位置に留まらせることができる。   Further, the tooth portion of the rack 601 provided so as to mesh with the gear 211 is provided only on the front end side in the arrow E direction of the rack 601. For this reason, when the rack 601 moves in the direction of arrow E, the rack 601 and the gear 211 do not mesh with each other, and the rack 601 no longer moves in the direction of arrow E. By such a mechanism, the detection member 213 is pressed against the remaining amount sensor 201 of the toner hopper 101 at the initial position, and after the detection member 213 reaches the retracted position, the detection member 213 can remain at the retracted position. it can.

(2) 上記実施の形態においては、トナーホッパー101の残量センサ201に圧電素子を用いる場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて以下のようにしても良い。
例えば、残量センサ201に透磁率センサを用い、検出部材213を磁性体としても良い。図7は、透磁率センサを用いた残量センサ201の構成を例示する図であって、(a)は透磁率センサの外観を示し、(b)は検出部材213の有無並びにトナー残量の多寡を判定するための構成を示す。図7(a)に示されるように、透磁率センサ701はトナーホッパー101の検出部材213に対向する壁面上に設けられており、当該壁面に沿って巻回されたコイルからなり、通電により磁力線703を発生させる。なお、検出部材213には、フェライトやパーマロイ、電磁軟鉄など、現像剤と異なる透磁率を有する磁性体材料を用いるのが望ましい。
(2) In the above embodiment, the case where a piezoelectric element is used for the remaining amount sensor 201 of the toner hopper 101 has been described. However, it goes without saying that the present invention is not limited thereto. Also good.
For example, a permeability sensor may be used for the remaining amount sensor 201 and the detection member 213 may be a magnetic body. 7A and 7B are diagrams illustrating the configuration of the remaining amount sensor 201 using the magnetic permeability sensor. FIG. 7A shows the appearance of the magnetic permeability sensor, and FIG. 7B shows the presence / absence of the detection member 213 and the remaining amount of toner. The structure for determining the number is shown. As shown in FIG. 7A, the magnetic permeability sensor 701 is provided on the wall surface facing the detection member 213 of the toner hopper 101, and is composed of a coil wound along the wall surface. 703 is generated. For the detection member 213, it is desirable to use a magnetic material having a magnetic permeability different from that of the developer, such as ferrite, permalloy, or electromagnetic soft iron.

また、図7(b)に示されるように、透磁率センサ701はパルス生成器711から所定周期の矩形波信号を入力されると、周囲の透磁率に応じた周期の矩形波信号を出力する。本変形例においては、トナーカートリッジ100が補給するトナーと検出部材213とで透磁率が異なっているので、検出部材213が初期位置にある場合、検出部材213が初期位置から離脱し、かつ、トナー残量が十分である場合、及び、検出部材213が初期位置から離脱し、かつ、トナー残量が不十分である場合の3つの場合に応じて、透磁率センサ701が出力する矩形波信号の周期が変化する。   As shown in FIG. 7B, when a rectangular wave signal having a predetermined period is input from the pulse generator 711, the magnetic permeability sensor 701 outputs a rectangular wave signal having a period corresponding to the surrounding magnetic permeability. . In this modification, the permeability of the toner supplied from the toner cartridge 100 is different from that of the detection member 213. Therefore, when the detection member 213 is in the initial position, the detection member 213 is detached from the initial position, and the toner The rectangular wave signal output from the magnetic permeability sensor 701 depends on three cases: the remaining amount is sufficient, and the detection member 213 is detached from the initial position and the remaining amount of toner is insufficient. The period changes.

パルスカウンタ712は、透磁率センサ701が出力する矩形波信号の立ち上がりエッジを計数して、計数結果を比較器713に入力する。すなわち、単位時間当たりの矩形波信号の立ち上がりエッジ数は矩形波信号の周期によってことなるので、立ち上がりエッジ数を計数することによって、透磁率センサ701の周辺状況を推定することができる。比較器713はパルスカウンタ712の計数結果と所定値とを比較して、検出部材213が初期位置にあるか否か、並びに、トナー残量の多寡を判定した結果を出力する。   The pulse counter 712 counts the rising edges of the rectangular wave signal output from the magnetic permeability sensor 701 and inputs the count result to the comparator 713. That is, since the number of rising edges of the rectangular wave signal per unit time varies depending on the period of the rectangular wave signal, the peripheral condition of the magnetic permeability sensor 701 can be estimated by counting the number of rising edges. The comparator 713 compares the count result of the pulse counter 712 with a predetermined value, and outputs a result of determining whether or not the detection member 213 is at the initial position and the amount of remaining toner.

また、残量センサ201として、光学センサを用いても良い。図8は、残量センサ201として反射型光学センサを用いる場合を例示する図であって、(a)はトナーホッパー101内のトナー残量が不十分である場合、(b)はトナーホッパー101内のトナー残量が十分である場合、及び(c)は検出部材213が初期位置にある場合をそれぞれ示している。   Further, an optical sensor may be used as the remaining amount sensor 201. FIG. 8 is a diagram illustrating a case where a reflective optical sensor is used as the remaining amount sensor 201. FIG. 8A illustrates a case where the remaining amount of toner in the toner hopper 101 is insufficient, and FIG. (C) shows a case where the detection member 213 is in the initial position.

図8に示されるように、本変形例に係る残量センサ201は光源801、フォトセンサ802及びハーフミラー803を備えている。図8(a)に示されるように、トナーホッパー101内のトナー残量が不十分である場合には、光源801の出射光は遮られることなくハーフミラー803に入射する。ハーフミラー803への入射光のうち、一部はハーフミラー803を透過し、残りは反射され、フォトセンサ802に入射する。フォトセンサ802は入射光を光電変換して、入射光量に応じた電圧を発生させる。   As shown in FIG. 8, the remaining amount sensor 201 according to this modification includes a light source 801, a photo sensor 802, and a half mirror 803. As shown in FIG. 8A, when the remaining amount of toner in the toner hopper 101 is insufficient, the light emitted from the light source 801 enters the half mirror 803 without being blocked. Part of the incident light to the half mirror 803 is transmitted through the half mirror 803, and the rest is reflected and enters the photosensor 802. The photosensor 802 photoelectrically converts incident light and generates a voltage corresponding to the amount of incident light.

一方、トナーホッパー101内のトナー残量が十分である場合には、図8(b)に示されるように、光源801の出射光はトナー804に遮られるので、フォトセンサ802まで到達することができない。
また、本変形例においては、検出部材213がミラーになっており、検出部材213がハーフミラー803に対向する初期位置にある場合には、図8(c)に示されるように、光源801の出射光のうち、ハーフミラー803を透過した光も検出部材213によって反射され、ハーフミラー803を透過してフォトセンサ802に入射する。したがって、検出部材213が初期位置にある場合には、フォトセンサ802への入射光量が増加するので、フォトセンサ802の出力電圧が増大する。
On the other hand, when the remaining amount of toner in the toner hopper 101 is sufficient, the light emitted from the light source 801 is blocked by the toner 804 as shown in FIG. Can not.
Further, in this modification, when the detection member 213 is a mirror and the detection member 213 is at an initial position facing the half mirror 803, as shown in FIG. Of the emitted light, light that has passed through the half mirror 803 is also reflected by the detection member 213, passes through the half mirror 803, and enters the photosensor 802. Therefore, when the detection member 213 is in the initial position, the amount of light incident on the photosensor 802 increases, so the output voltage of the photosensor 802 increases.

このようにすれば、検出部材213が初期位置にあるか否か、並びにトナーホッパー101内のトナー残量が十分か否かによってフォトセンサ802の出力電圧が異なるので、トナーカートリッジ100が新品であるか否かを安価に判定することができる。   In this way, the output voltage of the photosensor 802 differs depending on whether the detection member 213 is in the initial position and whether the remaining amount of toner in the toner hopper 101 is sufficient, so that the toner cartridge 100 is new. It can be determined at low cost.

本発明に係る画像形成装置並びにカートリッジは、より安価な構成によってカートリッジが新品か否かを判定する装置として有用である。   The image forming apparatus and the cartridge according to the present invention are useful as an apparatus for determining whether or not a cartridge is new with a cheaper configuration.

1…………………画像形成装置
100……………トナーカートリッジ
101……………トナーホッパー
120……………画像形成部
121……………イメージングユニット
122……………感光体ドラム
124……………現像装置
125……………制御部
200……………駆動源
201……………残量センサ
210……………搬送部材
211、212…ギア
213……………検知部材
214……………トナー補給口
601……………ラック
602、603…ガイド部材
701……………透磁率センサ
711……………パルス生成器
712……………パルスカウンタ
713……………比較器
801……………光源
802……………フォトセンサ
803……………ハーフミラー
1 ……………… Image forming apparatus 100 ………… Toner cartridge 101 ………… Toner hopper 120 ……………… Image forming section 121 ………… Imaging unit 122 ………… Photosensitive drum 124... Development device 125... Control unit 200... Drive source 201. ............ Detection member 214 ............ Toner replenishment port 601 ............ Racks 602 and 603... Guide member 701. ......... Counter 713 ......... Comparator 801 ......... Light source 802 ... …… Photo sensor 803 ......... Half mirror

Claims (10)

現像剤を収容し、現像剤補給口へ現像剤を搬送する搬送部材を内蔵し、搬送部材に連動して初期位置から退避位置まで移動する検知部材を備えるカートリッジを着脱可能に装着される画像形成装置であって、
カートリッジが装着された状態で、カートリッジの現像剤補給口の直下となるように配設され、カートリッジから補給された現像剤を貯留する現像剤ホッパーと、
現像剤ホッパー内の現像剤残量を検出する残量センサと、
カートリッジが装着された状態で、搬送部材を駆動する駆動手段と、を備え、
前記残量センサは、
カートリッジが装着された状態で、初期位置にある検知部材に対向する位置に配設されており、
検知部材が初期位置にある場合には、検知部材が初期位置にない場合と異なる信号を出力する
ことを特徴とする画像形成装置。
An image forming unit that detachably mounts a cartridge having a detection member that houses a developer and that conveys the developer to a developer supply port and moves from the initial position to the retracted position in conjunction with the conveyance member. A device,
A developer hopper that is disposed immediately below the developer replenishing port of the cartridge in a state where the cartridge is mounted, and stores the developer replenished from the cartridge;
A remaining amount sensor for detecting the remaining amount of developer in the developer hopper;
Drive means for driving the conveying member in a state where the cartridge is mounted,
The remaining amount sensor is
With the cartridge mounted, it is disposed at a position facing the detection member at the initial position,
An image forming apparatus that outputs a signal different from that when the detection member is not in the initial position when the detection member is in the initial position.
前記残量センサは、圧電センサであって、
感圧面が現像剤ホッパーの内外双方に露出しており、
現像剤ホッパーの内側では、現像剤による押圧を検知し、
現像剤ホッパーの外側では、カートリッジが装着された状態で、初期位置にある検知部材によって現像剤よりも強く押圧され、退避位置にある検知部材には押圧されない位置に配設されている
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
The remaining amount sensor is a piezoelectric sensor,
The pressure sensitive surface is exposed both inside and outside the developer hopper,
Inside the developer hopper, the pressing by the developer is detected,
Outside the developer hopper, the cartridge is mounted at a position that is pressed stronger than the developer by the detection member at the initial position and is not pressed by the detection member at the retracted position. The image forming apparatus according to claim 1.
検知部材は現像剤よりも透磁率の高い材料からなっており、
前記残量センサは、透磁率センサであって、
現像剤ホッパーに貯留する現像剤による透磁率の変化と、
カートリッジが装着された状態で、検知部材が初期位置にあるか否かによる透磁率の変化と、を検出する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
The detection member is made of a material with higher permeability than the developer,
The remaining amount sensor is a magnetic permeability sensor,
Change in permeability due to developer stored in developer hopper,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein a change in magnetic permeability depending on whether or not the detection member is in an initial position is detected in a state where the cartridge is mounted.
検知部材は反射鏡であり、
前記残量センサは、光源とフォトセンサを備える反射型光学センサであって、
光源に対向し、ハーフミラーとなっている現像剤ホッパーの壁面による反射光の有無によって現像剤の残量を検出し、
ハーフミラーとなっている壁面を経由した検知部材による反射光の有無によって検知部材が初期位置にあるか否かを検出する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
The detection member is a reflector,
The remaining amount sensor is a reflective optical sensor including a light source and a photosensor,
The remaining amount of developer is detected by the presence or absence of reflected light from the wall of the developer hopper that is opposed to the light source and is a half mirror,
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein whether or not the detection member is in an initial position is detected based on presence or absence of reflected light from the detection member via a wall surface serving as a half mirror.
画像形成装置に装着され、画像形成装置が備える現像剤ホッパーに現像剤を供給するカートリッジであって、
画像形成装置によって駆動され、現像剤を現像剤補給口へ搬送する搬送部材と、
搬送部材に連動して初期位置から退避位置まで移動する検知部材と、を備え、
画像形成装置に装着された状態において、検知部材は、現像剤ホッパー内に貯留する現像剤量を検知する残量センサに対して、
初期位置にあっては近接し、退避位置にあっては離隔する
ことを特徴とするカートリッジ。
A cartridge that is mounted on an image forming apparatus and supplies developer to a developer hopper provided in the image forming apparatus,
A conveying member driven by the image forming apparatus to convey the developer to the developer supply port;
A detection member that moves from the initial position to the retracted position in conjunction with the conveying member, and
In a state where the image forming apparatus is mounted on the image forming apparatus, the detection member detects the amount of developer stored in the developer hopper with respect to the remaining amount sensor.
A cartridge that is close to the initial position and spaced apart at the retracted position.
残量センサは、現像剤ホッパーの内外双方に感圧面が露出している圧電センサであって、
検知部材は、初期位置にあっては現像剤よりも強く残量センサを押圧する
ことを特徴とする請求項5に記載のカートリッジ。
The remaining amount sensor is a piezoelectric sensor in which the pressure sensitive surface is exposed both inside and outside the developer hopper,
The cartridge according to claim 5, wherein the detection member presses the remaining amount sensor stronger than the developer when in the initial position.
前記残量センサは、透磁率センサであって、
検知部材は現像剤よりも透磁率の高い材料からなっている
ことを特徴とする請求項5に記載のカートリッジ。
The remaining amount sensor is a magnetic permeability sensor,
The cartridge according to claim 5, wherein the detection member is made of a material having a magnetic permeability higher than that of the developer.
前記残量センサは、光源とフォトセンサを備える反射型光学センサであって、
光源に対向する現像剤ホッパーの壁面がハーフミラーになっており、
検知部材は、反射鏡であって、
初期位置にあっては、残量センサの光源の出射光を、ハーフミラーを介してフォトセンサへ反射する
ことを特徴とする請求項5に記載のカートリッジ。
The remaining amount sensor is a reflective optical sensor including a light source and a photosensor,
The developer hopper wall facing the light source is a half mirror,
The detection member is a reflecting mirror,
6. The cartridge according to claim 5, wherein in the initial position, the light emitted from the light source of the remaining amount sensor is reflected to the photosensor through a half mirror.
画像形成装置に装着する際の挿入方向における後端面の外側に配設され、搬送部材に連動して回転駆動される第1のギアと、
検知部材を取着され、第1のギアによって回転駆動され、検知部材を初期位置から退避位置へ移動させる第2のギアと、を備え、
検知部材が退避位置へ移動した後、第1のギアの回転に関わらず、検知部材が退避位置に留まるように、第2のギアは周上の一部において第1のギアと噛み合う歯を欠いている
ことを特徴とする請求項5に記載のカートリッジ。
A first gear disposed outside the rear end surface in the insertion direction when mounted on the image forming apparatus and driven to rotate in conjunction with the conveying member;
A detection member is attached, is driven to rotate by a first gear, and includes a second gear that moves the detection member from the initial position to the retracted position,
After the detection member moves to the retracted position, the second gear lacks teeth that mesh with the first gear in a part of the circumference so that the detection member remains in the retracted position regardless of the rotation of the first gear. The cartridge according to claim 5, wherein the cartridge is a cartridge.
画像形成装置に装着する際の挿入方向における後端面の外側に配設され、搬送部材に連動して回転駆動されるピニオンと、
検知部材を取着され、ピニオンによって直線運動し、検知部材を初期位置から退避位置へ移動させるラックと、を備え、
検知部材が退避位置へ移動した後、ピニオンの回転に関わらず、検知部材が退避位置に留まるように、ラックはピニオンに対応する辺上の一部においてピニオンと噛み合う歯を欠いている
ことを特徴とする請求項5に記載のカートリッジ。
A pinion disposed outside the rear end surface in the insertion direction when mounted on the image forming apparatus and driven to rotate in conjunction with the conveying member;
A detection member attached, a rack that moves linearly by a pinion and moves the detection member from an initial position to a retracted position, and
After the detection member moves to the retracted position, the rack lacks teeth that mesh with the pinion at a part on the side corresponding to the pinion so that the detection member remains in the retracted position regardless of the rotation of the pinion. The cartridge according to claim 5.
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