JP3364545B2 - Image forming device - Google Patents
Image forming deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は複写機、プリンタ、ファ
クシミリ等の電子写真式画像形成装置において用いられ
る現像器のトナーカートリッジの種類、トナー色を、簡
単な構成により検知できるようにしたものに関し、詳し
くは粉体現像剤を収容した複数のトナーカートリッジを
回転軸の周りに環状に配列して成る回転型現像装置を潜
像担持体の近傍に配置し、上記回転軸を中心として該回
転型現像装置を回転させることにより任意のトナーカー
トリッジを上記潜像担持体に対向する現像位置に変位さ
せて現像を行うようにしたものにおいて、画像形成装置
の筐体内に位置するトナーカートリッジの色、及び残量
を精度良く自動検知できるようにした画像形成装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a toner cartridge of a developing device used in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile or the like, which can detect the toner cartridge type and toner color with a simple structure. Specifically, a rotary developing device, which is formed by arranging a plurality of toner cartridges containing a powder developer in a ring shape around a rotation shaft, is arranged in the vicinity of a latent image carrier, and the rotation type developing device is rotated about the rotation shaft. By rotating the developing device to displace an arbitrary toner cartridge to a developing position facing the latent image carrier to perform development, the color of the toner cartridge located in the housing of the image forming apparatus, and The present invention relates to an image forming apparatus capable of automatically detecting a remaining amount with high accuracy.
【0002】[0002]
【従来の技術】複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等
の電子写真プロセスを利用した画像形成装置にあって
は、原稿反射光等の画像情報を予め一様に帯電した感光
体(潜像担持体)上に照射することにより静電潜像を形
成し、この静電潜像に対して現像器からトナーを付着さ
せることにより得たトナー像を記録紙上に転写してから
定着することにより画像形成を行っている。従来から、
色分解光像を潜像担持体表面に露光することにより形成
された各潜像を各々色分解光の補色のトナーで現像し、
得られた複数のトナー像を同一転写紙上に重ね合わせて
転写する方式を採るフルカラー画像形成装置や、異なる
色で再現すべき画像を別々に潜像担持体上に露光し、形
成された各潜像を各々異なる色の現像剤で現像し、得ら
れた複数のトナー像を同一転写紙上に重ね合わせて転写
する多色画像形成装置等が知られている。これらの画像
形成装置では、複数色の現像を行う為に複数の現像器を
必要とするが、各現像器を個別独立に構成して潜像担持
体の周辺に並設すると装置が大型化するという欠点があ
った。2. Description of the Related Art In an image forming apparatus utilizing an electrophotographic process such as a copying machine, a printer and a facsimile machine, a photoconductor (latent image carrier) in which image information such as reflected light of a document is uniformly charged in advance. An electrostatic latent image is formed by irradiating the electrostatic latent image onto the recording paper, and a toner image obtained by adhering toner to the electrostatic latent image from a developing device is transferred onto the recording paper and then fixed to form an image. Is going. Traditionally,
Each latent image formed by exposing the latent image carrier surface with the color-separated light image is developed with a complementary color toner of the color-separated light,
A full-color image forming apparatus that adopts a method of transferring multiple toner images obtained by superimposing them on the same transfer paper, or an image to be reproduced in different colors is separately exposed on the latent image carrier, and each latent image formed is exposed. 2. Description of the Related Art There is known a multicolor image forming apparatus or the like that develops images with developers of different colors, and superimposes a plurality of obtained toner images on the same transfer paper. These image forming apparatuses require a plurality of developing devices for developing a plurality of colors. However, if each developing device is individually configured and arranged side by side around the latent image carrier, the size of the device increases. There was a drawback.
【0003】そこで従来から潜像担持体に近接する様に
回転体を対向配置するとともに、この回転体に対して複
数の現像器を周方向に沿って環状に順次組み付けること
により、各現像器を潜像担持体に対向する現像位置に順
次回動搬送することにより潜像担持体上の潜像を各色ト
ナーにて現像するようにした回転型現像装置が開発され
ている。このような回転式現像装置として、実開昭62
−116263号公報には、複数の現像ユニットの各々
のケース表面に各ユニット内に収容されている現像剤の
色を表す色マークを付すると共に、該現像ユニットに付
された色マークに対向する画像形成装置本体部に透光部
を設けた構成が開示されている。しかし、色マークを付
した場合、現像ユニットのケース内部を機外から目視に
より確認することは不可能であり、画像形成装置の筐体
のドアー等を開放してから現像ユニットのケースを開放
する等して残量を知るしかなく、簡易迅速に残量を知る
ことは不可能であった。Therefore, conventionally, a rotary member is disposed so as to be close to the latent image carrier, and a plurality of developing devices are sequentially assembled in an annular shape along the circumferential direction with respect to the rotary member, so that each developing device is mounted. A rotary developing device has been developed in which a latent image on a latent image carrier is developed with toner of each color by sequentially conveying the latent image carrier to a developing position facing the latent image carrier. As such a rotary type developing device, an actual developing machine 62
In Japanese Patent Laid-Open No. 116263, a color mark representing the color of the developer accommodated in each unit is attached to the surface of the case of each of the plurality of developing units, and the color mark is attached to the developing unit. A configuration in which a light transmitting portion is provided in the main body of the image forming apparatus is disclosed. However, when the color mark is attached, it is impossible to visually check the inside of the case of the developing unit from the outside of the machine, and the case of the developing unit is opened after opening the door of the casing of the image forming apparatus. Therefore, it is impossible to know the remaining amount simply and quickly.
【0004】また、特開昭62−67571号公報に
は、トナーホッパの側壁を、内部に帯電防止剤を塗布し
た透明板で構成し、トナーの消費残量を目視可能にする
ことにより、確実なトナー補給を可能とし、常に濃度低
下のない鮮明な画像のコピーを得る様にした構成が開示
されている。しかし、この従来例は、回転型現像装置に
関するものではなく、しかも画像形成装置の筐体側に透
光部等を設けて機外から目視し得るようにした配慮がな
されていないので、残量を知る為には、一々筐体のドア
ー等を開放する煩雑な作業が必要となっていた。In Japanese Patent Laid-Open No. 62-67571, the side wall of the toner hopper is made of a transparent plate coated with an antistatic agent so that the remaining toner consumption can be visually confirmed. A configuration is disclosed in which toner can be replenished and a clear copy of an image with no decrease in density is always obtained. However, this conventional example is not related to the rotary type developing device, and further, since consideration is not given to providing a light-transmitting portion or the like on the housing side of the image forming apparatus so that it can be seen from outside the machine, the remaining amount is In order to know, the complicated work of opening the doors and the like of the housing one by one was required.
【0005】上記従来例は、いずれも目視によりトナー
の色及び残量を確認するものであるため、確認作業が煩
雑であるばかりか、見間違えによる誤認も発生し易く、
信頼性に欠けるという問題があった。このようなところ
から、特開昭60ー52878号公報記載の技術のよう
に現像ユニットに識別突起を設け、この識別突起をフォ
トカプラで検出することにより現像ユニットの色等を判
別するという自動検知方法も提案されているが、この方
法に於ては、識別突起を色トナーカートリッジ毎に格別
に用意する必要があったり、容器の再利用の為にトナー
の詰め替えを行うタイプのカートリッジにおいては詰め
替え時にカートリッジとトナー色との組み合わせを間違
える等の不具合があった。In each of the above-mentioned conventional examples, since the color and the remaining amount of toner are visually confirmed, not only the confirmation work is complicated, but also misidentification due to a mistake is likely to occur.
There was a problem of lack of reliability. From such a point, as in the technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 60-52878, the developing unit is provided with an identification protrusion, and the identification protrusion is detected by a photocoupler to automatically detect the color of the development unit. A method has also been proposed, but in this method, it is necessary to separately prepare the identification protrusion for each color toner cartridge, or in the cartridge of the type that refills the toner for reuse of the container, refilling At times, there was a problem such as making a mistake in the combination of the cartridge and the toner color.
【0006】[0006]
【発明の目的】本発明は上記に鑑みてなされたものであ
り、異なった色のトナーを収容した複数のトナーカート
リッジを現像装置の外周に環状に配置し、現像装置の回
転により各トナーカートリッジを現像位置(感光体との
対面位置)に選択的に移動、停止させる構成を備えた電
子写真式画像形成装置に於て、光透過性の材質から成る
カートリッジの対向し合う2つの側壁及び内部の収容空
所を挟んで、発光部と受光部を対向配置させ、R、G、
Bの検出光を出射したときに得られる受光光の分光分布
に基づいて収容されたトナー色を判定する様にしたの
で、現像位置にあるべきカートリッジを自動的に判定す
ることができ、その結果交換位置にあるべきでないカー
トリッジが交換位置にあることを自動的にいち早く検知
することができ、ミスコピー等の不具合の発生を未然に
防止できる画像形成装置を提供することを目的としてい
る。また、カートリッジの切換え動作の異常発生を操作
者にいち早く伝えて適正な復旧動作を促すことができ
る。カートリッジの色検出をカートリッジに対する物理
的な大幅な改造を加えることなく実現できる。また、カ
ートリッジ色検出手段を構成する発光部は複数波長の光
源を有するが、各光源を極力一点に集中配置した為、各
検出光の光路のバラツキをなくし、検出の信頼性を高め
ることができる。また、白球等の単一光源を用い、異な
った分光特性を有したフィルタにより、R、G、Bの各
色の波長を有した検出光を照射するようにすれば、光路
のバラツキを完全に解消できる。また、複数のLEDを
用いる光源に於ては、各LEDをカートリッジ内のトナ
ー上面と平行となる様に水平方向に配列するので、トナ
ーエンドを信頼性高く検出できる。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above, and a plurality of toner cartridges containing toners of different colors are annularly arranged on the outer periphery of a developing device and each toner cartridge is rotated by the rotation of the developing device. In an electrophotographic image forming apparatus having a structure for selectively moving to and stopping at a developing position (a position facing a photosensitive member), two side walls and an inside of a cartridge made of a light-transmissive material are opposed to each other. R, G,
Since the toner color accommodated is determined based on the spectral distribution of the received light obtained when the detection light of B is emitted, the cartridge that should be in the developing position can be automatically determined. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can automatically and quickly detect that a cartridge that should not be in the replacement position is in the replacement position, and that can prevent problems such as miscopy from occurring. Further, it is possible to promptly notify the operator of the occurrence of an abnormality in the cartridge switching operation to prompt an appropriate recovery operation. The color detection of the cartridge can be realized without making a substantial physical modification to the cartridge. Further, although the light emitting section constituting the cartridge color detecting means has a light source of a plurality of wavelengths, since the respective light sources are arranged at one point as much as possible, it is possible to eliminate the variation in the optical path of each detection light and improve the reliability of detection. . If a single light source such as a white sphere is used and a filter having different spectral characteristics is used to irradiate detection light having wavelengths of R, G, and B colors, variations in the optical path can be completely eliminated. it can. Further, in a light source using a plurality of LEDs, the LEDs are arranged in the horizontal direction so as to be parallel to the upper surface of the toner in the cartridge, so that the toner end can be detected with high reliability.
【0007】[0007]
【発明の構成】上記目的を達成する為、本発明は、トナ
ーを収容した複数のトナーカートリッジを装着部の周り
に環状に配列した回転型現像装置を潜像担持体の近傍に
配置し、上記装着部を中心として該回転型現像装置を回
転させることにより任意のトナーカートリッジを上記潜
像担持体に対向する現像位置に変位させて現像を行うと
共に、各トナーカートリッジを上記装着部に対して着脱
自在に配置した画像形成装置に於て、上記トナーカート
リッジのケースの少なくとも一部に光透過性材料からな
る透光性側壁を構成し、トナーカートリッジに収納した
トナーの色を検出するカートリッジ色検出手段と、該カ
ートリッジ色検出手段により検出した色に基づいてプリ
ントシーケンス上でのカートリッジ切換え動作の異常動
作の有無判別を行う制御部とを有し、上記カートリッジ
色検出手段は、単一の光源である発光部と、該発光部か
らの光を受光する受光部と、発光部と受光部との間に介
在するフィルタとから成り、該フィルタは、分光特性の
異なる複数のフィルタ部分から成り、かつ、上記透光性
側壁上に配置されており、トナーカートリッジを移動さ
せることにより、上記各フィルタ部分を上記発光部から
の検知光の光路上に選択的に切換え配備させ得るように
構成されていることを特徴とする。上記制御部は、上記
カートリッジ色検出手段により検出したトナー色に基づ
いてプリントシーケンス上でのカートリッジ切換え動作
の異常動作を発見した時に、表示手段に異常メッセージ
を表示させる表示モードを実行することを特徴とする。In order to achieve the above object, the present invention provides a rotary developing device in which a plurality of toner cartridges containing toner are annularly arranged around a mounting portion in the vicinity of a latent image carrier. By rotating the rotary developing device about the mounting portion, any toner cartridge is displaced to a developing position facing the latent image carrier to perform development, and each toner cartridge is attached to or detached from the mounting portion. at a image forming apparatus arranged freely, it constitutes a translucent side walls of transparent material in at least part of the casing of the toner cartridge, the cartridge color detection means for detecting the color of toner housed in the toner cartridge And the
And a control unit for the presence or absence discrimination of abnormal operation of the cartridge switching operation on the print sequence based on the detected color by cartridges color detection means, the cartridge
The color detection means includes a light emitting section that is a single light source and
Between the light receiving part that receives the light from the
Existing filter, which has a spectral characteristic
It consists of different filter parts and has the above-mentioned translucency.
It is located on the side wall and moves the toner cartridge.
By making each of the filter parts from the light emitting part
So that it can be selectively switched on the optical path of the detection light of
It is characterized by being configured. The control unit executes a display mode for displaying an abnormality message on the display unit when an abnormal operation of the cartridge switching operation in the print sequence is found based on the toner color detected by the cartridge color detection unit. And
【0008】上記カートリッジ色検出手段は、各色のト
ナーが有する分光特性を識別する為に異なった分光特性
を有した少なくとも2つの発光部と、各発光部からの発
光光を受光する受光部とを有し、上記制御部は上記受光
部が受光する異なった分光特性の光の光量の変化に基づ
いてトナーの色を判別することを特徴とする。上記カー
トリッジ色検出手段を構成する上記発光部と上記受光部
は上記トナーカートリッジの対向し合う光透過性側壁の
外側位置に夫々配置され、該発光部からの発光光の少な
くとも一部をカートリッジの外壁の肉厚内部に透過させ
ることにより、受光部に受光させる様に構成したことを
特徴とする。The cartridge color detecting means includes at least two light emitting portions having different spectral characteristics for identifying the spectral characteristics of each color toner, and a light receiving portion for receiving light emitted from each light emitting portion. The control unit is characterized in that the color of the toner is determined based on a change in the amount of light having different spectral characteristics received by the light receiving unit. The light emitting portion and the light receiving portion forming the cartridge color detecting means are respectively disposed outside the light transmissive side walls of the toner cartridge which face each other, and at least a part of the light emitted from the light emitting portion is provided on the outer wall of the cartridge. It is characterized in that the light is received by the light receiving portion by transmitting the light inside the wall.
【0009】上記カートリッジ色検出手段を構成する異
なった分光特性を有する複数の上記発光部は、可及的に
一点に集中配備されていることを特徴とする。上記フィ
ルタは可動部材により支持されており、可動部材を動作
させることにより各フィルタ部分を上記光路上に移動さ
せる様に構成されていることを特徴とする。The plurality of light emitting portions having different spectral characteristics, which constitute the cartridge color detecting means, are concentrated at one point as much as possible . Upper SL filter is supported by the movable member, characterized in that each filter section is configured so as to move on the optical path by operating the movable member.
【0010】上記異なった分光特性を有した複数の発光
部は、可及的に集中配備されるとともに、水平方向に配
列されていることを特徴とする。上記カートリッジ色検
出手段は、カートリッジ内のトナーエンドを検知する機
能を備えていることを特徴とする。The plurality of light emitting portions having different spectral characteristics are arranged in a concentrated manner as much as possible and are arranged in the horizontal direction . Upper Symbol cartridge color detection means, characterized in that it comprises a function of detecting a toner end in the cartridge.
【0011】[0011]
【発明の作用】まず、カートリッジ色検出手段により透
明なカートリッジ内のトナーの色を検出し、プリントシ
ーケンス上でのカートリッジ切り替え動作の異常動作判
別を行うようにしたので、前記現像ユニットの切り替え
動作の異常発見を早期に行え他の部分の損傷を未然に防
げる。前記カートリッジ色検出手段によりカートリッジ
色を検出し、プリントシーケンス上でのカートリッジ切
り替え動作の異常動作が確認されたら、表示手段により
異常メッセージを表示する表示モードを有するので、前
記現像ユニットの切り替え動作の異常発生を使用者に伝
え適正な復旧操作を可能とする。前記カートリッジ色検
出手段は前記各トナーの持つ分光特性を識別できる少な
くとも2つの分光特性を持つ光を使用し、トナーの分光
特性の違いを、受光部における分光特性の光の光量の変
化により判別するようにしたので、カートリッジに物理
的な改造等を加えることなしにトナー色の識別を可能と
する。First, since the color of the toner in the transparent cartridge is detected by the cartridge color detecting means to determine the abnormal operation of the cartridge switching operation in the print sequence, the switching operation of the developing unit is performed. Anomalies can be detected early and damage to other parts can be prevented. When the cartridge color is detected by the cartridge color detecting means and an abnormal operation of the cartridge switching operation in the print sequence is confirmed, the display means has a display mode for displaying an abnormal message. Notify the user of the occurrence and enable proper recovery operation. The cartridge color detection means uses light having at least two spectral characteristics capable of identifying the spectral characteristics of each toner, and determines the difference in the spectral characteristics of the toner by the change in the light amount of the spectral characteristics of the light receiving unit. By doing so, it is possible to identify the toner color without physically modifying the cartridge.
【0012】前記カートリッジ色検出手段の発光部、受
光部はカートリッジ端部に配置し、前記発光部の発光光
の少なくとも一部をカートリッジの底板等の壁部肉厚内
部へ導波させてから受光するようにしたので、カートリ
ッジに物理的な改造等を加えることなしにトナー色の識
別を可能とする。発光部として、それぞれ異なった分光
特性を持ったLEDを極力1点に集中させて配置したの
で、複数の波長の発光源が一体化され、検出光の光路ば
らつきの減少をはかれる。単一の光源からの光をそれぞ
れ異なった分光特性を持ったフィルタを順次切り替えて
透過させたので、光の光路ばらつきの減少をはかれる。The light emitting portion and the light receiving portion of the cartridge color detecting means are arranged at the end portion of the cartridge, and at least a part of the light emitted from the light emitting portion is guided to the inside of the wall thickness of the bottom plate of the cartridge and then received. Therefore, the toner color can be identified without physically modifying the cartridge. As the light emitting parts, LEDs having different spectral characteristics are arranged so as to be concentrated at one point as much as possible, so that the light emitting sources of a plurality of wavelengths are integrated and the variation in the optical path of the detection light can be reduced. Since the light from a single light source is transmitted by sequentially switching filters having different spectral characteristics, it is possible to reduce variations in the optical path of the light.
【0013】それぞれ異なった分光特性を持った単光源
のLEDを、極力水平方向に並んで配置したので、複数
の波長の発光源を水平に並べたことにより光の光路ばら
つきの減少をはかれ、トナーエンドを正確に検知でき
る。前記フィルタは可動部材に張り付けられたものであ
り、発光された検出光を順次切り替えて透過させるよう
にしたので、光の光路ばらつきの減少をはかれる。複数
のフィルタを前記トナーカートリッジの側壁に位置をず
らして張り付けているので、トナーカートリッジを所定
角度づつ変位させることにより透過光の分光特性を変え
ることができ、光の光路ばらつきの減少をはかれる。前
記カートリッジ色検出手段はカートリッジトナーエンド
検出機能を兼ねるので、簡単な構成で機能アップがはか
れる。Since LEDs of a single light source having different spectral characteristics are arranged side by side in the horizontal direction as much as possible, by arranging light emitting sources of a plurality of wavelengths horizontally, it is possible to reduce variations in the optical path of light. The toner end can be detected accurately. Since the filter is attached to the movable member, and the emitted detection light is sequentially switched and transmitted, the variation in the optical path of the light can be reduced. Since the plurality of filters are attached to the side wall of the toner cartridge with the positions thereof shifted, the spectral characteristics of the transmitted light can be changed by displacing the toner cartridge by a predetermined angle, and variations in the optical path of the light can be reduced. Since the cartridge color detecting means also has a cartridge toner end detecting function, the function can be improved with a simple configuration.
【0014】[0014]
【実施例】以下、本発明を添付図面に示した実施例によ
り詳細に説明する。図1は本発明を適用したカラー画像
形成装置の一実施例の全体構成を示す略図であり、符号
1はベルト状像担持体たる可撓性のベルト状感光体であ
り、該ベルト状感光体1は回動ローラ2、3によりエン
ドレスに張設されていて回動ローラの駆動により時計方
向に回転駆動される。4は帯電手段たる帯電部材、5は
像露光手段たるレーザ書き込み系ユニット、6〜9はそ
れぞれ特定色の現像剤を収容した複数の現像手段すなわ
ち現像器である。前記レーザ書き込み系ユニット5は上
面にスリット状の露光用開口部を設けた保持筐体に納め
られて装置本体に組み込まれる。前記レーザ光学系5と
しては図示の如き光学系の他に、発光部と収束性光伝送
体を一体化した光学系等も使用できる。前記帯電部材
4、レーザー書き込み部5D、及び感光体用クリーニン
グ装置15は、ベルト状感光体1を架設している複数の
ローラ2、3の内の1本のローラ2部に設けられてい
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of an embodiment of a color image forming apparatus to which the present invention is applied. Reference numeral 1 is a flexible belt-shaped photoreceptor as a belt-shaped image carrier, and the belt-shaped photoreceptor Reference numeral 1 is stretched endlessly by rotating rollers 2 and 3, and is rotated clockwise by driving the rotating rollers. Reference numeral 4 is a charging member serving as a charging means, 5 is a laser writing system unit serving as an image exposing means, and 6 to 9 are a plurality of developing means, that is, developing devices each containing a developer of a specific color. The laser writing system unit 5 is housed in a holding housing having a slit-shaped exposure opening on the upper surface and incorporated in the apparatus body. As the laser optical system 5, in addition to the optical system shown in the figure, an optical system in which a light emitting section and a converging optical transmission body are integrated can be used. The charging member 4, the laser writing unit 5D, and the photoconductor cleaning device 15 are provided on one roller 2 of the plurality of rollers 2 and 3 around which the belt-shaped photoconductor 1 is installed.
【0015】前記各現像器6、7、8、9は例えばイエ
ロー、マゼンタ、シアン、黒色の各現像剤をそれぞれ収
容するものであり、各現像器は所定の現像位置にある時
に前記ベルト状感光体1に対して近接あるいは接触して
現像剤を塗布する各現像スリーブ6a,7a,8a,9
aを備え、感光体ベルト1上の静電潜像を非接触現像法
あるいは接触現像法により顕像化する機能を有してい
る。10は転写像担持体としての中間転写ベルトであ
り、該中間転写ベルト10は回動ローラ11、12によ
りエンドレスに張設されていて回動ローラの駆動により
反時計回りに搬送される。前記ベルト状感光体1と中間
転写ベルト10は回動ローラ3の外周面に相当する位置
で接触しており、ベルト状感光体1上の第一回目の顕像
が、中間転写ベルト内に設けられたバイアスローラ13
により中間転写ベルト10上に転写される。そして、同
じようなプロセスを反復することにより、第二回目の顕
像が、そして第三回目の顕像、第四回目の顕像が中間転
写ベルト10上にそれぞれ重ねられて位置ズレを生じな
いように中間転写ベルト10上に転写される。符号14
は転写ローラ14であり、中間転写ベルト10の適所、
例えばローラ11の外周位置に接離自在に配置されてい
る。15はベルト状感光体1のクリーニング装置として
のクリーニングブレード、16は中間転写ベルト10の
クリーニング装置であり、該クリーニング装置16のブ
レード16Aは画像形成中には中間転写ベルト10の表
面より離間した位置に保たれ画像転写後のクリーニング
時のみ図示のごとく中間転写ベルト10の表面に圧接さ
れる。The developing units 6, 7, 8 and 9 contain, for example, yellow, magenta, cyan, and black developers, respectively, and each developing unit has the belt-shaped photosensitive member when it is in a predetermined developing position. Each developing sleeve 6a, 7a, 8a, 9 for applying a developer in close proximity to or in contact with the body 1
a has a function of developing an electrostatic latent image on the photosensitive belt 1 by a non-contact developing method or a contact developing method. Reference numeral 10 denotes an intermediate transfer belt as a transfer image carrier. The intermediate transfer belt 10 is stretched endlessly by rotating rollers 11 and 12 and is conveyed counterclockwise by driving the rotating rollers. The belt-shaped photoreceptor 1 and the intermediate transfer belt 10 are in contact with each other at a position corresponding to the outer peripheral surface of the rotating roller 3, and the first visible image on the belt-shaped photoreceptor 1 is provided in the intermediate transfer belt. Bias roller 13
Is transferred onto the intermediate transfer belt 10. Then, by repeating the same process, the second-time visible image, the third-time visible image, and the fourth-time visible image are overlapped on the intermediate transfer belt 10, and no positional deviation occurs. Thus, the image is transferred onto the intermediate transfer belt 10. Reference numeral 14
Is a transfer roller 14, and the proper position of the intermediate transfer belt 10,
For example, it is arranged in the outer peripheral position of the roller 11 so as to be freely contactable and separable. Reference numeral 15 is a cleaning blade as a cleaning device for the belt-shaped photoreceptor 1, 16 is a cleaning device for the intermediate transfer belt 10, and the blade 16A of the cleaning device 16 is located at a position apart from the surface of the intermediate transfer belt 10 during image formation. The surface of the intermediate transfer belt 10 is pressed against the surface of the intermediate transfer belt 10 as shown in the figure only during cleaning after the image transfer.
【0016】前記カラー画像形成装置によるカラー画像
形成のプロセスは次のように行われる。まず本実施例の
装置による多色像の形成は、画像形成装置とは別体の画
像読取り装置から出力される色信号を画像形成装置のレ
ーザ光学系に入力することにより行われるが、具体的に
は、次の像形成システムに従って遂行される。即ち、撮
像素子を備えたカラー画像データ入力部がオリジナル画
像を撮像素子により走査することにより得た光電変換後
のデータを、デジタル化した後に、画像データ処理部で
演算処理を施して所要の画像データを作成し、これを一
旦画像メモリーに格納する。次いで該画像メモリーは、
記録時に取り出されて記録部である例えば図1に示した
カラー画像形成装置へと出力される。A color image forming process by the color image forming apparatus is performed as follows. First, the formation of a multicolor image by the apparatus of this embodiment is performed by inputting a color signal output from an image reading apparatus separate from the image forming apparatus into a laser optical system of the image forming apparatus. Is performed according to the following imaging system. That is, after the photoelectric conversion data obtained by scanning the original image with the image sensor by the color image data input section equipped with the image sensor is digitized, the image data processing section performs arithmetic processing to obtain the required image. Data is created and is temporarily stored in the image memory. The image memory is then
It is taken out at the time of recording and is output to the recording unit, for example, the color image forming apparatus shown in FIG.
【0017】前記画像形成装置とは別体の画像読み取り
装置から出力される色信号が前記レーザ書き込み系ユニ
ット5に入力されると、レーザ書き込み系5においては
図示しない半導体レーザで生成されたレーザビームは駆
動モータ5Aにより回転されるポリゴンミラー5Bによ
り回転走査され、fθレンズ5Cを経てミラー5Fによ
り光路を曲げられて、予め除電ランプ21により除電さ
れてから帯電部材(帯電手段)4によって一様に帯電さ
れたベルト状感光体1の周面上に露光され、静電潜像が
形成される。ここで、露光される画像パターンは所望の
フルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン、黒に色
分解したときの単色の画像パターンである。各色に対応
して形成された各々の静電潜像は回転型現像器によりイ
エロー、マゼンタ、シアン、黒の現像器で現像され、各
色毎に顕色化及び単色化されて単色画像が形成される。
ベルト状感光体1上に形成された単色画像は、ベルト状
感光体1に接触しながら反時計回りに回転する中間転写
ベルト10上に転写される。続いて、感光体ベルト1上
に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、黒の単色画
像を中間転写ベルト10の表面に順次重ね合わせる。中
間転写ベルト10上に重ね合わされたイエロー、マゼン
タ、シアン、黒の画像は、給紙台17から給紙ローラ1
8、レジストローラ19を経て転写部へ搬送された転写
紙P上に転写ローラ14により転写される。転写終了
後、転写紙Pは定着装置20により定着されてフルカラ
ー画像が完成する。中間転写ベルト、及び感光体ベルト
は、シームレスである。When a color signal output from an image reading apparatus separate from the image forming apparatus is input to the laser writing system unit 5, the laser writing system 5 produces a laser beam generated by a semiconductor laser (not shown). Is rotated and scanned by the polygon mirror 5B rotated by the drive motor 5A, the optical path is bent by the mirror 5F through the fθ lens 5C, and the charge is removed in advance by the charge removal lamp 21 and then uniformly by the charging member (charging means) 4. The charged surface of the belt-shaped photoreceptor 1 is exposed to light and an electrostatic latent image is formed. Here, the image pattern to be exposed is a monochromatic image pattern when the desired full-color image is separated into yellow, magenta, cyan, and black. Each electrostatic latent image formed corresponding to each color is developed by a rotary developing device with a yellow, magenta, cyan, and black developing device, and each color is visualized and monochromatic to form a monochromatic image. It
The monochromatic image formed on the belt-shaped photoreceptor 1 is transferred onto the intermediate transfer belt 10 which rotates counterclockwise while contacting the belt-shaped photoreceptor 1. Subsequently, the yellow, magenta, cyan, and black single-color images formed on the photoconductor belt 1 are sequentially superposed on the surface of the intermediate transfer belt 10. The images of yellow, magenta, cyan, and black superimposed on the intermediate transfer belt 10 are fed from the paper feed table 17 to the paper feed roller 1.
8, the transfer roller 14 transfers the transfer paper P onto the transfer paper P that has been conveyed to the transfer portion via the registration roller 19. After the transfer is completed, the transfer paper P is fixed by the fixing device 20 to complete a full-color image. The intermediate transfer belt and the photoreceptor belt are seamless.
【0018】次に、本カラー画像形成装置に搭載されて
いる回転型現像装置の斜視図を図2に示す。この回転型
現像装置は、回転することにより現像する色をブラッ
ク、イエロー、マゼンタ、シアンと切り替える構成にな
っており、各色のカートリッジ23K,23Y,23
M,23C内のトナーを検知センサ24によって検知す
る。上記した各現像器6、7、8、9は、棒状部内に9
0度間隔で配置されており、各カートリッジは、棒状部
(回転軸)の一端の装着部の外周位置に環状に配置され
ている。各色のカートリッジは、各色の現像器に対応
し、連通している。Next, FIG. 2 shows a perspective view of the rotary developing device mounted in the present color image forming apparatus. This rotary developing device is configured to switch the color to be developed between black, yellow, magenta, and cyan by rotating, and cartridges 23K, 23Y, and 23 of each color
The toner in M and 23C is detected by the detection sensor 24. Each of the developing devices 6, 7, 8 and 9 described above has 9
The cartridges are arranged at 0 degree intervals, and each cartridge is annularly arranged at the outer peripheral position of the mounting portion at one end of the rod-shaped portion (rotating shaft). The cartridges of the respective colors correspond to the developing devices of the respective colors and communicate with each other.
【0019】図3(a) はカートリッジ色検出手段の一例
の概略構成説明図であり、(b) は検知光の透過状態を示
す略図である。検知センサ(カートリッジ色検出手段)
24は、U字状の支持部材24aの2つの遊端部に夫々
対向し合う様に発光部25と受光部26を配置した構成
を備えており、カートリッジ23の対向し合う両壁面2
3a,23bを挟み込むように取付けられている。この
検知センサ24は、トナーエンド検知用として使用する
こともでき、この場合にはトナー面27が検知センサ2
4による検知位置より低い位置に来た時点で発光部25
からの光が受光部26に到達するためトナーエンドを検
知できる。FIG. 3 (a) is a schematic structural explanatory view of an example of the cartridge color detecting means, and FIG. 3 (b) is a schematic view showing a transmission state of detection light. Detection sensor (cartridge color detection means)
24 has a structure in which a light emitting portion 25 and a light receiving portion 26 are arranged so as to face each other at two free ends of a U-shaped support member 24a, and both wall surfaces 2 of the cartridge 23 that face each other are opposed to each other.
It is attached so as to sandwich 3a and 23b. The detection sensor 24 can also be used for detecting the toner end, and in this case, the toner surface 27 is detected by the detection sensor 2.
The light emitting unit 25
Since the light from the light reaches the light receiving unit 26, the toner end can be detected.
【0020】本実施例のカートリッジ23の材質として
は光透過性の高いPC(ポリカーボネイト)を使用して
いる。発光部25、受光部26はそれぞれ壁面端部寄り
の位置に配置しているため図3(b) に示すごとく、発光
部25からの光は受光部26に直行する光28aと、カ
ートリッジ底板(外壁)23cの肉厚内部を伝わって受
光部26に入る光28bとに分かれる。なお、光28b
が通過する外壁は、底板に限らず、他の側壁であっても
よい。As the material of the cartridge 23 of this embodiment, PC (polycarbonate) having high light transmittance is used. Since the light emitting portion 25 and the light receiving portion 26 are arranged at positions near the end portions of the wall surface, as shown in FIG. 3 (b), the light from the light emitting portion 25 is the light 28a which goes straight to the light receiving portion 26 and the cartridge bottom plate ( Light 28b is transmitted through the inside of the wall thickness of the outer wall 23c and enters the light receiving portion 26. The light 28b
The outer wall through which is passed is not limited to the bottom plate, and may be another side wall.
【0021】図4(a) (b) (c) 及び(d) は各色トナーと
検出光の分光分布を示す図であり、(a) はイエロー、
(b) はマゼンタ、(c) はシアントナーの分光分布を示し
ている。本実施例では色トナーとしてはイエロー、マゼ
ンタ、シアンを用い、さらにブラックトナーを加えた4
色構成になっている。同図(a) から明らかな様に、イエ
ロートナーはブルー(B)光をよく吸収する一方で、グ
リーン(G)レッド(R)光を反射する。同様に、(b)
に示すマゼンタトナーは(G)光をよく吸収し(B)、
(R)光は反射し、(c) に示すシアントナーは(R)光
をよく吸収し(B)、(G)光は反射する。このため、
上記検知センサ24を用いて、例えば、イエロートナー
のカートリッジ23Yを検出する場合、まず発光部25
を構成する一つのLEDからからブルー光を発光したと
きに、トナー量が充分ある場合(少なくとも発光部−受
光部間を結ぶ光路を上側に越える位置に、トナー上面が
位置している場合)には発光したブルー光のうちの大半
はトナーにより吸収され、受光部26まで到達できるブ
ルー光は、カートリッジ底板23c(透光性)内を通過
する光28bのみである。しかしながら、ブルー光は透
光性の底板23cに接するイエロートナーに吸収されや
すいためカートリッジ底板内を伝わっている内に減衰し
てしまうため、受光部26には到達しない。FIGS. 4 (a), (b), (c) and (d) are diagrams showing the spectral distributions of the toners of the respective colors and the detection light. FIG.
(b) shows the spectral distribution of magenta, and (c) shows the spectral distribution of cyan toner. In this embodiment, yellow, magenta, and cyan are used as color toners, and black toner is further added.
It has a color configuration. As is clear from FIG. 3A, the yellow toner well absorbs blue (B) light, but reflects green (G) red (R) light. Similarly, (b)
The magenta toner shown in (G) absorbs light well (B),
The (R) light is reflected, the cyan toner shown in (c) absorbs the (R) light well, and the (G) light is reflected. For this reason,
For example, when the detection sensor 24 is used to detect the yellow toner cartridge 23Y, first, the light emitting unit 25 is used.
When the amount of toner is sufficient when blue light is emitted from one of the LEDs that make up (when at least the top surface of the toner is located above the optical path connecting the light emitting unit and the light receiving unit). Most of the emitted blue light is absorbed by the toner, and the only blue light that can reach the light receiving unit 26 is the light 28b that passes through the inside of the cartridge bottom plate 23c (translucency). However, since the blue light is easily absorbed by the yellow toner that is in contact with the translucent bottom plate 23c, the blue light is attenuated while being transmitted through the cartridge bottom plate, and does not reach the light receiving unit 26.
【0022】次に、トナー量が十分にある場合に、発光
部25を構成する他のLEDからグリーン光を発光する
とカートリッジ内のイエロートナーはグリーン光を反射
してしまうため、底板23c内を伝搬するグリーン光は
ほとんど減衰することなく受光部26に到達する。レッ
ド光もほとんど減衰することなく同様の経路で受光部2
6に到達する。したがって、この3色光の受光光量に基
づいてトナーカートリッジがイエロートナーであると判
断することができる。同様にマゼンタトナーはグリーン
光のみ減衰し、シアントナーはレッド光のみ減衰するの
で、減衰を起こす光の種類に基づいてトナー色を判断す
ることができる。尚、(d) に示す様にブラックトナーの
場合は3色とも減衰してしまうため、3色とも減衰して
いればブラックと判断する。トナーエンドになった場合
には、3色のいずれの光も直接受光部に到達してしまう
ため、3色とも減衰しない筈であり、3色とも減衰して
いなければトナーエンドと判断する。Next, if the amount of toner is sufficient and the green light is emitted from the other LEDs constituting the light emitting section 25, the yellow toner in the cartridge will reflect the green light, so that it will propagate in the bottom plate 23c. The green light that arrives reaches the light receiving unit 26 with almost no attenuation. Red light is not attenuated at all, and light receiving section 2
Reach 6. Therefore, it is possible to determine that the toner cartridge is yellow toner based on the received light amounts of the three color lights. Similarly, the magenta toner attenuates only the green light and the cyan toner attenuates only the red light, so that the toner color can be determined based on the kind of the light that causes the attenuation. As shown in (d), in the case of black toner, all three colors are attenuated, so if all three colors are attenuated, it is determined to be black. When the toner is exhausted, all the three colors of light reach the light receiving portion directly, and therefore all three colors should not be attenuated. If all three colors are not attenuated, it is determined as toner end.
【0023】なお、図2において、検知センサ24によ
る検知位置にあるカートリッジ23Yは、現像位置(図
1のベルト状感光体1に対向する位置)にある訳では無
く、図2において現像位置にあるのは、カートリッジ2
3Kである。厳密には、現像位置にあるのは、カートリ
ッジ23Kではなく、カートリッジ23と同一周方向位
置にある現像器(ブラック用現像器)であるが、現像位
置に対応する位置にあるという意味で現像位置にあるカ
ートリッジと称する。図2中に符号6aで示したのは、
ブラック用現像器の現像ローラである。In FIG. 2, the cartridge 23Y at the detection position by the detection sensor 24 is not at the developing position (position facing the belt-shaped photosensitive member 1 in FIG. 1) but in the developing position in FIG. The cartridge 2
It is 3K. Strictly speaking, the developing position is not the cartridge 23K but the developing device (black developing device) at the same circumferential position as the cartridge 23, but in the sense that it is at the position corresponding to the developing position. In the cartridge. In FIG. 2, reference numeral 6a indicates that
It is a developing roller of a black developing device.
【0024】従って、検知センサ24は直接的に現像位
置にあるカートリッジのトナー色を検知するのでは無
く、検知したカートリッジの隣に位置するカートリッジ
が現像位置にあることを前提として、検知されたカート
リッジの一個分だけ回転方向後方(或は前方)位置にあ
るカートリッジが現像位置にあることを判定する。上記
検知結果に基づいて種々の判断を行うのは、CPU、R
OM、RAM、I/Oポート等を備えた図示しない制御
部である。Therefore, the detection sensor 24 does not directly detect the toner color of the cartridge at the developing position, but the detected cartridge is provided on the assumption that the cartridge next to the detected cartridge is at the developing position. It is determined that the cartridge located at the rear (or front) position in the rotational direction by one unit is at the developing position. It is the CPU, R that makes various judgments based on the above detection results.
A control unit (not shown) including an OM, a RAM, an I / O port, and the like.
【0025】図5にプリントシーケンスを示す。ステッ
プ100では図示しない操作部のキー操作等により、現
像位置にブラックトナーカートリッジ23Kをセットす
る。この時、前記検知センサ24に対応する位置にはイ
エローカートリッジ23Yが位置している筈であり、こ
の位置で色検出をおこなう(ステップ101)。色検出
で異常(イエロー以外のカートリッジが検出された場合
等)がなければ、現像位置にはブラックカートリッジ2
3Kが位置していることになり、ステップ102でブラ
ックカートリッジ23Kからのブラックトナーによりブ
ラック版面をプリントする。次にステップ103ではシ
アントナーカートリッジを現像位置に移動するが、この
ときはセンサ24により隣接するブラックカートリッジ
の色検出をおこなう。ステップ104の色検出で異常が
なければ(ブラックカートリッジが検出されれば)、現
像位置にはシアンカートリッジが位置していることにな
るので、ステップ105でシアン版面をプリントする。
次にステップ106でマゼンタトナーカートリッジを現
像位置にセットし、センサ24により隣接するシアンカ
ートリッジの色検出をおこなう。ステップ107の色検
出で異常がなければステップ108でマゼンタ版面をプ
リントする。次にステップ109でイエロートナーカー
トリッジを現像位置にセットし、センサ24で隣接する
マゼンタカートリッジの色検出をおこなう。ステップ1
10の色検出で異常がなければステップ111でイエロ
ー版面をプリントする。FIG. 5 shows a print sequence. In step 100, the black toner cartridge 23K is set at the developing position by operating a key on an operation unit (not shown). At this time, the yellow cartridge 23Y should be located at a position corresponding to the detection sensor 24, and color detection is performed at this position (step 101). If there is no abnormality in color detection (such as when a cartridge other than yellow is detected), the black cartridge 2 is placed at the developing position.
Since 3K is positioned, the black plate surface is printed with the black toner from the black cartridge 23K in step 102. Next, in step 103, the cyan toner cartridge is moved to the developing position. At this time, the sensor 24 detects the color of the adjacent black cartridge. If there is no abnormality in the color detection in step 104 (if a black cartridge is detected), it means that the cyan cartridge is located at the developing position, so the cyan plate surface is printed in step 105.
Next, in step 106, the magenta toner cartridge is set to the developing position, and the sensor 24 detects the color of the adjacent cyan cartridge. If there is no abnormality in the color detection in step 107, the magenta printing plate is printed in step 108. Next, in step 109, the yellow toner cartridge is set at the developing position, and the sensor 24 detects the color of the adjacent magenta cartridge. Step 1
If there is no abnormality in the color detection of 10, the yellow plate is printed in step 111.
【0026】図6は色検出シーケンスを示し、ここでは
画像形成装置の操作部等の表示部における各種の表示を
制御部からの制御信号に基づいてコントロールする構成
を前提としている。即ち、ステップ200で検出位置に
あるカートリッジのトナー色検出を行い、ステップ20
1で当該トナー色が検出位置に本来セットされているは
ずのカートリッジのトナー色であるか否かを判断し、色
整合性がない場合にはステップ202でシーケンス異常
のメッセージを表示パネルに表示通報する。ステップ2
01で色整合が出来ていれば、ステップ203でトナー
エンドかどうかを判断する。トナーエンドであればステ
ップ204でトナーエンドメッセージを表示パネルに表
示させる。トナーエンドでなければ色検出ルーチンを終
了する。FIG. 6 shows a color detection sequence. Here, it is assumed that various displays on the display unit such as the operation unit of the image forming apparatus are controlled based on control signals from the control unit. That is, in step 200, the toner color of the cartridge at the detection position is detected, and in step 20
In step 1, it is determined whether or not the toner color is the toner color of the cartridge that should have been originally set at the detection position. If there is no color consistency, a message of sequence abnormality is displayed on the display panel in step 202. To do. Step two
If the color matching is completed in 01, it is determined in step 203 whether the toner is out. If it is toner end, a toner end message is displayed on the display panel in step 204. If it is not the toner end, the color detection routine is ended.
【0027】図7は検出タイミングチャートを示す。最
初にブラックプリントを行うためにブラックトナーカー
トリッジを現像位置にセットするためステッピングモー
タを駆動する。セットが済んだらレッド光の発光を行
う。発光は38KHzのバースト光で4ms発光する。
その後、4ms停止後、グリーン光の発光を行う。同様
に、4ms後にブルー光の発光を行う。受光部26でこ
の光を検出し、制御部が上記のごとき基準により色判定
を行う。次の色版の行程に入った時には当該色のトナー
カートリッジを現像位置にセットするためステッピング
モータを駆動する。この場合も、同様にレッド光,グリ
ーン光,ブルー光により色検出を行う。FIG. 7 shows a detection timing chart. First, the stepping motor is driven to set the black toner cartridge to the developing position for black printing. When set, emit red light. The light emission is 38 KHz burst light for 4 ms.
Then, after stopping for 4 ms, green light is emitted. Similarly, after 4 ms, blue light is emitted. The light receiving section 26 detects this light, and the control section makes color judgment based on the above-mentioned criteria. When the process of the next color plate is started, the stepping motor is driven to set the toner cartridge of the relevant color to the developing position. In this case as well, color detection is similarly performed using red light, green light, and blue light.
【0028】図8は本発明の検出回路ブロック図を示
す。方形波発振回路30から38KHzの方形波を発生
せしめ、次のANDゲート31aで制御部を構成するC
PU41からのRゲート信号によりLEDドライバ32
Rのゲートをおこなう。同様にCPU41からのGゲー
ト信号、Bゲート信号によりLEDドライバ32G,3
2Bの選択、駆動を行っている。発光部25を構成する
LED33R、33G、33B(夫々異なった分光特性
を有する)から夫々発光した光は、少なくとも一部が透
過性材料から成るトナーカートリッジ23を通過して受
光センサ34(受光部26)に入射する。受光センサ3
4に入り光電変換された信号はアンプ35で増幅され、
リミッタ36でリミット調整されてから、パンドパスフ
ィルタ37により38KHz信号のみが選択される。そ
の後、復調器38により復調され、積分器39により積
分されてから、比較器40における比較判断により該信
号が所定のスレッシュレベル以上になった場合にHig
h信号を出力する。出力信号はCPU41に入力され判
別に使用される。検知されたトナー色が想定される色と
違う場合等の異常発生時には表示部42に表示が行われ
る。異なった分光特性を有する上記LED33R、33
G、33Bは、光路のバラツキを防止する為に、極力一
点に集中する様に配置する。FIG. 8 shows a block diagram of the detection circuit of the present invention. The square wave oscillating circuit 30 generates a square wave of 38 KHz, and the following AND gate 31a constitutes a control unit C.
LED driver 32 by R gate signal from PU41
Perform R gate. Similarly, the LED driver 32G, 3 is generated by the G gate signal and the B gate signal from the CPU 41.
2B is selected and driven. The light emitted from each of the LEDs 33R, 33G, and 33B (having different spectral characteristics) forming the light emitting section 25 passes through the toner cartridge 23, at least a part of which is made of a transparent material, and the light receiving sensor 34 (the light receiving section 26). ). Light receiving sensor 3
The signal that enters 4 and is photoelectrically converted is amplified by the amplifier 35,
After the limit is adjusted by the limiter 36, only the 38 KHz signal is selected by the pan pass filter 37. After that, the signal is demodulated by the demodulator 38, integrated by the integrator 39, and then, when the signal becomes equal to or higher than a predetermined threshold level according to the comparison judgment in the comparator 40, it becomes High.
The h signal is output. The output signal is input to the CPU 41 and used for discrimination. When an abnormality occurs, such as when the detected toner color is different from the expected color, a display is made on the display unit 42. The LEDs 33R, 33 having different spectral characteristics
G and 33B are arranged so as to concentrate on one point as much as possible in order to prevent variations in the optical path.
【0029】図9は本発明で使用するカートリッジ色検
出手段(検知センサ)の一実施例の構成説明図であり、
カートリッジ23を挟んで対向配置された発光部25と
受光部26の光路中に、フィルタ50を配置した構成が
特徴的であり、このフィルタ50はモータ51からの駆
動力により回転する軸51aにより中心部を支持されて
回転する円盤状フィルタであり、フィルタ面には約12
0度間隔でR、G、B、各色用の分光特性を有した3つ
のフィルタ52R、52G、52Bが配置されており、
モータ51により回転させられる軸51aの回転によ
り、光路上に位置するフィルタを順次切り替えられるよ
うになっている。なお、発光部25を構成する光源とし
ては白色光を使用している。この実施例によれば、発光
部25を単一光源とし、この光源光を異なった分光特性
を有したフィルタにより透過させることにより、R、
G、Bの検知光を得る様にしたので、上記実施例と同様
のトナー色検知能力を発揮するばかりで無く、光源を単
一にしたことにより、光路のバラツキの発生を防止でき
る。なお、フィルタを支持する円盤状の枠体は、可動部
材を構成している。FIG. 9 is a structural explanatory view of an embodiment of the cartridge color detecting means (detection sensor) used in the present invention.
A characteristic is that a filter 50 is arranged in the optical path of the light emitting part 25 and the light receiving part 26 which are arranged opposite to each other with the cartridge 23 interposed therebetween. The filter 50 is centered by a shaft 51a rotated by a driving force from a motor 51. It is a disk-shaped filter that rotates while being supported by its part.
Three filters 52R, 52G, 52B having R, G, B and spectral characteristics for each color are arranged at 0 degree intervals,
By rotating the shaft 51a rotated by the motor 51, the filters located on the optical path can be sequentially switched. Note that white light is used as a light source forming the light emitting unit 25. According to this embodiment, the light emitting unit 25 is used as a single light source, and the light from this light source is transmitted through filters having different spectral characteristics, so that R,
Since the G and B detection lights are obtained, not only the toner color detection capability similar to that of the above-described embodiment is exhibited, but also the single light source can prevent the occurrence of the variation of the optical path. The disc-shaped frame that supports the filter constitutes a movable member.
【0030】図10は発光部の他の実施例を示してお
り、光透過材料から成るトナーカートリッジ23の側板
23a上の適所にR、G、Bのフィルタシール60R、
60G、60Bが貼られており、現像装置の回転によ
り、単一光源としての発光部25からの検知光の光路上
に各フィルタシールが順次位置し得る様にカートリッジ
の回転角度をフィルタシールの間隔分だけ順次変化させ
ることにより、各色用のフィルタシールを順次光路上に
停止させた状態で、光源光をアパーチャ65で絞った上
で、各フィルタを透過させて受光部26で検出する。光
源25としては白色光を使用している。受光後のデータ
処理手順は上記実施例と同様である。FIG. 10 shows another embodiment of the light emitting section, in which R, G, and B filter seals 60R, 60B are provided at appropriate positions on the side plate 23a of the toner cartridge 23 made of a light transmitting material.
60G and 60B are attached, and the rotation angle of the cartridge is adjusted so that each filter seal can be sequentially positioned on the optical path of the detection light from the light emitting unit 25 as a single light source by the rotation of the developing device. By sequentially changing the amount by a minute, the light source light is narrowed down by the aperture 65 while the filter seals for the respective colors are sequentially stopped on the optical path, and then transmitted through the respective filters to be detected by the light receiving unit 26. White light is used as the light source 25. The data processing procedure after light reception is the same as that in the above-mentioned embodiment.
【0031】図11は発光部の他の実施例の要部を示す
図であり、発光部25を構成するLEDの内部の発光素
子がそれぞれR、G、Bの発光素子70R、70G、7
0Bがあり、これらを選択的に発光させることにより、
カートリッジのトナー色を検出する。検出手順は上記各
実施例の場合と同様である。FIG. 11 is a diagram showing a main part of another embodiment of the light emitting section, in which the light emitting elements inside the LEDs constituting the light emitting section 25 are R, G, B light emitting elements 70R, 70G, 7 respectively.
There are 0B, and by making these selectively emit light,
Detect the toner color of the cartridge. The detection procedure is the same as in each of the above embodiments.
【0032】図12は発光部を構成するLEDの配置例
の一実施例を示す略図であり、。単色のR、G、B発光
LED70R、70G、70Bを可及的に1点に集中さ
せると共に、水平方向に整列させることにより、カート
リッジ23内のトナーTの上面と平行な列にすることが
できるため、残量検出を正確に行うことができる。FIG. 12 is a schematic view showing an embodiment of an arrangement example of LEDs constituting the light emitting section. By arranging the single color R, G, B light emitting LEDs 70R, 70G, 70B in one point as much as possible and aligning them in the horizontal direction, it is possible to form a row parallel to the upper surface of the toner T in the cartridge 23. Therefore, the remaining amount can be accurately detected.
【0033】[0033]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、異なった
色のトナーを収容した複数のトナーカートリッジを現像
装置の外周に環状に配置し、現像装置の回転により各ト
ナーカートリッジを現像位置(感光体との対面位置)に
選択的に移動、停止させる構成を備えた電子写真式画像
形成装置に於て、光透過性の材質から成るカートリッジ
の対向し合う2つの側壁及び内部の収容空所を挟んで、
発光部と受光部を対向配置させ、R、G、Bの検出光を
出射したときに得られる受光光の分光分布に基づいて収
容されたトナー色を判定する様にしたので、現像位置に
あるべきカートリッジを自動的に判定することができ、
その結果交換位置にあるべきでないカートリッジが交換
位置にあることを自動的にいち早く検知することがで
き、ミスコピー等の不具合の発生を未然に防止できる。As described above, according to the present invention, a plurality of toner cartridges accommodating toners of different colors are annularly arranged on the outer periphery of the developing device, and the developing device is rotated to move the toner cartridges to the developing position ( In an electrophotographic image forming apparatus having a structure for selectively moving and stopping at a position facing a photoconductor), two side walls facing each other of a cartridge made of a light-transmissive material and an accommodation space inside Across the
Since the light emitting portion and the light receiving portion are arranged so as to face each other and the toner color accommodated is determined based on the spectral distribution of the received light obtained when the detection light of R, G, B is emitted, it is at the developing position. You can automatically determine which cartridge should be,
As a result, it is possible to automatically and promptly detect that the cartridge, which should not be in the exchange position, is in the exchange position, and it is possible to prevent a problem such as a miscopy from occurring.
【0034】また、カートリッジの切換え動作の異常発
生を操作者にいち早く伝えて適正な復旧動作を促すこと
ができる。カートリッジの色検出をカートリッジに対す
る物理的な大幅な改造を加えることなく実現できる。ま
た、カートリッジ色検出手段を構成する発光部は複数波
長の光源を有するが、各光源を極力一点に集中配置した
為、各検出光の光路のバラツキをなくし、検出の信頼性
を高めることができる。また、白球等の単一光源を用
い、異なった分光特性を有したフィルタにより、R、
G、Bの各色の波長を有した検出光を照射するようにす
れば、光路のバラツキを完全に解消できる。また、複数
のLEDを用いる光源に於ては、各LEDをカートリッ
ジ内のトナー上面と平行となる様に水平方向に配列する
ので、トナーエンドを信頼性高く検出できる。Further, it is possible to promptly notify the operator of the occurrence of an abnormality in the cartridge switching operation to prompt an appropriate recovery operation. The color detection of the cartridge can be realized without making a substantial physical modification to the cartridge. Further, although the light emitting section constituting the cartridge color detecting means has a light source of a plurality of wavelengths, since the respective light sources are arranged at one point as much as possible, it is possible to eliminate the variation in the optical path of each detection light and improve the reliability of detection. . In addition, by using a single light source such as a white sphere and using filters having different spectral characteristics, R,
By irradiating the detection light having the wavelength of each color of G and B, the variation of the optical path can be completely eliminated. Further, in a light source using a plurality of LEDs, the LEDs are arranged in the horizontal direction so as to be parallel to the upper surface of the toner in the cartridge, so that the toner end can be detected with high reliability.
【図1】本発明を適用する画像形成装置の一例の全体構
成説明図。FIG. 1 is an overall configuration explanatory diagram of an example of an image forming apparatus to which the present invention is applied.
【図2】本発明の検知センサを適用した回転型現像装置
の一例の構成を示す斜視図。FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of an example of a rotary developing device to which the detection sensor of the present invention is applied.
【図3】(a) はカートリッジ色検出手段の一例の構成を
示す斜視図、(b) は検出状態を示す断面図。3A is a perspective view showing a configuration of an example of a cartridge color detection unit, and FIG. 3B is a sectional view showing a detection state.
【図4】(a) (b) (c) 及び(d) は、各色トナー毎の検出
光の分光分布を示す図。FIG. 4A, FIG. 4B, FIG. 4C, and FIG. 4D are diagrams showing the spectral distribution of detection light for each color toner.
【図5】プリントシーケンスを示すフローチャート。FIG. 5 is a flowchart showing a print sequence.
【図6】色検出シーケンスを示す図。FIG. 6 is a diagram showing a color detection sequence.
【図7】検出タイミングチャート図。FIG. 7 is a detection timing chart.
【図8】本発明のカートリッジ色検出手段の一例の回路
構成を示す図。FIG. 8 is a diagram showing a circuit configuration of an example of a cartridge color detection unit of the present invention.
【図9】本発明のカートリッジ色検出手段の他の実施例
の構成説明図。FIG. 9 is a structural explanatory view of another embodiment of the cartridge color detecting means of the present invention.
【図10】本発明のカートリッジ色検出手段の他の実施
例の構成説明図。FIG. 10 is a structural explanatory view of another embodiment of the cartridge color detecting means of the present invention.
【図11】本発明のカートリッジ色検出手段の他の実施
例の構成説明図。FIG. 11 is a structural explanatory view of another embodiment of the cartridge color detecting means of the present invention.
【図12】本発明のカートリッジ色検出手段の他の実施
例の構成説明図。FIG. 12 is a structural explanatory view of another embodiment of the cartridge color detecting means of the present invention.
1 感光体ベルト、2、3 回動ローラ、4 帯電ロー
ラ、5 レーザ書き込み系ユニット、5A 駆動モー
タ、5B ポリゴンミラー、5C fθレンズ、5D
レーザー書き込み、6 Y現像ユニット、7 M現像ユ
ニット、8 C現像ユニット、9 黒現像ユニット、1
0 中間転写ベルト、11、12 回動ローラ、13
バイアスローラ、14 転写ローラ15 感光体ベルト
用クリーニング装置、16 中間転写ベルト用クリーニ
ングブレード、16A クリーニングブレード、16B
クリーニングブレード支持部材、17 給紙台、18
給紙ローラ、19 上レジストローラ、20 定着装
置、23、23K,23Y,23M,23Cトナーカー
トリッジ、23a,23b 壁面、24 検知センサ
(カートリッジ色検出手段)、24a 支持部材、25
発光部、26 受光部、27 トナー面、28a,2
8b 光、30 方形波発振回路、31 ANDゲー
ト、32 LEDドライバ、33 LED、34 受光
センサ、35 アンプ、36 リミッタ、37 バンド
パスフィルタ、39 積分器、40 比較器、41 C
PU、42 表示部、50 フィルタ、51 モータ、
52 フィルタ、60 フィルタシール。1 photoconductor belt, 2, 3 rotation roller, 4 charging roller, 5 laser writing system unit, 5A drive motor, 5B polygon mirror, 5C fθ lens, 5D
Laser writing, 6 Y developing unit, 7 M developing unit, 8 C developing unit, 9 black developing unit, 1
0 intermediate transfer belt, 11, 12 rotating roller, 13
Bias roller, 14 Transfer roller 15 Cleaning device for photoconductor belt, 16 Cleaning blade for intermediate transfer belt, 16A Cleaning blade, 16B
Cleaning blade support member, 17 paper feed table, 18
Paper feed roller, 19 upper registration roller, 20 fixing device, 23, 23K, 23Y, 23M, 23C toner cartridge, 23a, 23b wall surface, 24 detection sensor (cartridge color detection means), 24a support member, 25
Light emitting part, 26 Light receiving part, 27 Toner surface, 28a, 2
8b light, 30 square wave oscillator circuit, 31 AND gate, 32 LED driver, 33 LED, 34 light receiving sensor, 35 amplifier, 36 limiter, 37 bandpass filter, 39 integrator, 40 comparator, 41 C
PU, 42 display unit, 50 filter, 51 motor,
52 filter, 60 filter seal.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G03G 21/00 370 G03G 21/00 370 (72)発明者 篠原 賢史 東京都大田区中馬込一丁目3番6号 株 式会社 リコー内 (72)発明者 塩 豊 鳥取県鳥取市北村10−3 リコーマイク ロエレクトロニクス株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−250514(JP,A) 特開 平4−45457(JP,A) 特開 平4−194957(JP,A) 特開 平2−58071(JP,A) 特開 平6−301288(JP,A) 特開 平5−201067(JP,A) 特開 昭63−271362(JP,A) 特開 昭62−4365(JP,A) 特開 昭61−151577(JP,A) 特開 昭63−177163(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/01 - 15/01 117 G03G 15/08 - 15/095 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI G03G 21/00 370 G03G 21/00 370 (72) Inventor Kenji Shinohara 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Stock company In Ricoh (72) Inventor Yutaka Shio 10-3 Kitamura, Tottori-shi, Tottori Prefecture Ricoh Microelectronics Co., Ltd. (56) Reference JP-A-6-250514 (JP, A) JP-A-4-45457 (JP, A ) JP-A-4-194957 (JP, A) JP-A-2-58071 (JP, A) JP-A-6-301288 (JP, A) JP-A-5-201067 (JP, A) JP-A-63- 271362 (JP, A) JP 62-4365 (JP, A) JP 61-151577 (JP, A) JP 63-177163 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G03G 15/01-15/01 117 G03G 15/08-15/095
Claims (8)
ジを装着部の周りに環状に配列した回転型現像装置を潜
像担持体の近傍に配置し、上記装着部を中心として該回
転型現像装置を回転させることにより任意のトナーカー
トリッジを上記潜像担持体に対向する現像位置に変位さ
せて現像を行うと共に、各トナーカートリッジを上記装
着部に対して着脱自在に配置した画像形成装置に於て、 上記トナーカートリッジのケースの少なくとも一部に光
透過性材料からなる透光性側壁を構成し、トナーカート
リッジに収納したトナーの色を検出するカートリッジ色
検出手段と、該カートリッジ色検出手段により検出した
色に基づいてプリントシーケンス上でのカートリッジ切
換え動作の異常動作の有無判別を行う制御部とを有し、 上記カートリッジ色検出手段は、単一の光源である発光
部と、該発光部からの光を受光する受光部と、発光部と
受光部との間に介在するフィルタとから成り、 該フィルタは、分光特性の異なる複数のフィルタ部分か
ら成り、かつ、上記透光性側壁上に配置されており、ト
ナーカートリッジを移動させることにより、上記各フィ
ルタ部分を上記発光部からの検知光の光路上に選択的に
切換え配備させ得るように構成されていることを特徴と
する画像形成装置。 1. A rotary developing device in which a plurality of toner cartridges containing toner are annularly arranged around a mounting portion is disposed in the vicinity of a latent image carrier, and the rotary developing device is centered around the mounting portion. In an image forming apparatus in which an arbitrary toner cartridge is rotated to displace to a developing position facing the latent image carrier to perform development, and each toner cartridge is detachably arranged in the mounting portion, configure the translucent side walls made of a light <br/> transmissive material on at least part of the casing of the toner cartridge, and the cartridge color detection means for detecting the color of toner housed in the toner cartridge, the cartridge color detection means and a control unit for the presence or absence discrimination of abnormal operation of the cartridge switching operation on the print sequence based on the detected color by the above Katori Di color detection means is a single light source emitting
Section, a light receiving section for receiving light from the light emitting section, and a light emitting section
And a filter interposed between the light receiving section and the light receiving section .
And disposed on the translucent side wall,
By moving the cartridge,
Filter part selectively on the optical path of the detection light from the light emitting part.
It is characterized in that it can be deployed by switching
Image forming apparatus.
段により検出したトナー色に基づいてプリントシーケン
ス上でのカートリッジ切換え動作の異常動作を発見した
時に、表示手段に異常メッセージを表示させることを特
徴とする請求項1記載の画像形成装置。2. The control unit causes the display unit to display an abnormal message when an abnormal operation of the cartridge switching operation in the print sequence is found based on the toner color detected by the cartridge color detection unit. The image forming apparatus according to claim 1.
ナーが有する分光特性を識別する為に異なった分光特性
を有した少なくとも2つの発光部と、各発光部からの発
光光を受光する受光部とを有し、上記制御部は上記受光
部が受光する異なった分光特性の光の光量の変化に基づ
いてトナーの色を判別することを特徴とする請求項1又
は2記載の画像形成装置。3. The cartridge color detecting means includes at least two light emitting portions having different spectral characteristics for identifying the spectral characteristics of each color toner, and a light receiving portion for receiving light emitted from each light emitting portion. 3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit determines the color of the toner based on a change in the amount of light having different spectral characteristics received by the light receiving unit.
記発光部と上記受光部は上記トナーカートリッジの対向
し合う光透過性側壁の外側位置に夫々配置され、該発光
部からの発光光の少なくとも一部をカートリッジの外壁
の肉厚内部に透過させることにより、受光部に受光させ
る様に構成したことを特徴とする請求項3記載の画像形
成装置。4. The light emitting portion and the light receiving portion constituting the cartridge color detecting means are respectively arranged outside the light transmitting side walls of the toner cartridge which face each other, and at least one of the light emitted from the light emitting portion is disposed. 4. The image forming apparatus according to claim 3, wherein the light receiving portion receives light by allowing the portion to pass through inside the outer wall of the cartridge.
なった分光特性を有する複数の上記発光部は、可及的に
一点に集中配備されていることを特徴とする請求項3又
は4記載の画像形成装置。5. The image according to claim 3, wherein a plurality of the light emitting portions having different spectral characteristics that constitute the cartridge color detecting means are concentrated at one point as much as possible. Forming equipment.
おり、可動部材を動作させることにより各フィルタ部分
を上記光路上に移動させる様に構成されていることを特
徴とする請求項5記載の画像形成装置。 6. The filter is supported by a movable member.
And each filter part by operating the movable member
Is configured to be moved to the above optical path.
The image forming apparatus according to claim 5, which is a characteristic.
部は、可及的に集中配備されるとともに、水平方向に配
列されていることを特徴とする請求項1、2、5、6又
は7記載の画像形成装置。 7. A plurality of light emission having the different spectral characteristics.
The parts are distributed as centrally as possible and horizontally
7. The columns are arranged in rows.
Is an image forming apparatus described in 7.
ッジ内のトナーエンドを検知する機能を備えていること
を特徴とする請求項1乃至7の何れか1つに記載の画像
形成装置。 8. The cartridge color detecting means is a cartridge.
A function to detect the toner end inside
The image according to any one of claims 1 to 7, characterized in that
Forming equipment.
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JPH08146701A JPH08146701A (en) | 1996-06-07 |
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