JP5137774B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile.

より詳しくは、循環移動される中間転写体の移動方向に沿って複数のプロセスカートリッジを配設して記録媒体に画像を形成するタンデム型(インライン方式)の画像形成装置に関する。   More specifically, the present invention relates to a tandem type (in-line type) image forming apparatus in which a plurality of process cartridges are arranged along the moving direction of a circulating intermediate transfer member to form an image on a recording medium.

本発明において、画像形成装置には、電子写真画像形成装置、静電記録画像形成装置、磁気記録画像形成装置などが含まれる。   In the present invention, the image forming apparatus includes an electrophotographic image forming apparatus, an electrostatic recording image forming apparatus, a magnetic recording image forming apparatus, and the like.

電子写真画像形成装置は、像担持体として電子写真感光体を用い、これに電子写真画像形成プロセスを適用して静電潜像を形成し、記録媒体に画像を形成するものである。例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ(LEDプリンタ、レーザービームプリンタなど)、電子写真ファクシミリ装置、及び、電子写真ワードプロセッサーなどが含まれる。   The electrophotographic image forming apparatus uses an electrophotographic photosensitive member as an image carrier, applies an electrophotographic image forming process to the electrophotographic photosensitive member, forms an electrostatic latent image, and forms an image on a recording medium. For example, an electrophotographic copying machine, an electrophotographic printer (such as an LED printer or a laser beam printer), an electrophotographic facsimile apparatus, and an electrophotographic word processor are included.

静電記録画像形成装置は、像担持体として静電記録誘電体を用い、これに静電記録画像形成プロセスを適用して静電潜像を形成し、記録媒体に画像を形成するものである。   The electrostatic recording image forming apparatus uses an electrostatic recording dielectric as an image carrier, applies an electrostatic recording image forming process to the electrostatic recording image forming process, forms an electrostatic latent image, and forms an image on a recording medium. .

また、磁気記録画像形成装置は、像担持体として磁気記録磁性体を用い、これに磁気記録画像形成プロセスを適用して磁気潜像を形成し、記録媒体に画像を形成するものである。   The magnetic recording image forming apparatus uses a magnetic recording magnetic material as an image carrier, applies a magnetic recording image forming process to the magnetic recording image, forms a magnetic latent image, and forms an image on a recording medium.

また、プロセスカートリッジは、少なくとも、潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に形成された潜像を現像剤により現像する現像部材と、前記現像剤を収納するための現像剤収納部と、をカートリッジ化する。そして、これを画像形成装置の装置本体に対して着脱可能にしたものである。プロセスカートリッジ方式によれば、画像形成装置のメンテナンスをサービスマンによらず使用者自身で行うことができるので、格段各段に操作性を向上させることができる。装置本体とは、プロセスカートリッジ以外の画像形成装置部分である。   The process cartridge includes at least an image carrier on which a latent image is formed, a developing member that develops the latent image formed on the image carrier with a developer, and a developer storage for storing the developer. And a cartridge. This is made detachable from the main body of the image forming apparatus. According to the process cartridge system, the maintenance of the image forming apparatus can be performed by the user himself / herself without depending on the service person, so that the operability can be greatly improved at each stage. The apparatus main body is an image forming apparatus portion other than the process cartridge.

プロセスカートリッジの交換が行われる場合の一つには、プロセスカートリッジ内の現像剤(トナー)切れがある。この場合、予め現像剤残量情報を使用者に知らせてスムーズな交換を促すために、現像剤残量検知手段によりプロセスカートリッジ内の現像剤残量を検知することが行われている。   One of the cases where the process cartridge is exchanged is a shortage of developer (toner) in the process cartridge. In this case, in order to inform the user of the developer remaining amount information in advance and facilitate smooth replacement, the developer remaining amount in the process cartridge is detected by the developer remaining amount detecting means.

具体的に、特許文献1には次のような構成が示されている。現像剤を収容する作像装置(プロセスカートリッジ)と、作像装置の対向側に配置され、光を発光する発光部及び光を受光する受光部を備える。そして、受光部における受光光量に応じた信号を出力し、作像装置に収容されている現像剤の残量を検出するためのセンサを備えている。   Specifically, Patent Document 1 discloses the following configuration. An image forming device (process cartridge) that stores the developer, a light emitting unit that emits light and a light receiving unit that receives light are disposed on the opposite side of the image forming device. A sensor is provided for outputting a signal corresponding to the amount of light received by the light receiving unit and detecting the remaining amount of the developer stored in the image forming apparatus.

一方、前記のように、中間転写体を用いた、タンデム型(インライン方式)の画像形成装置においては、中間転写体に形成した画像を検知する画像検知手段が配置されている。この画像検知手段は、各プロセスカートリッジの各色の相対的なずれを補正するために設けられている。即ち、画像形成装置の制御回路部は、プロセスカートリッジが新品に交換されたとき、一定枚数のプリントが完了しとき等のタイミングで、中間転写体上に補正用の画像(パッチ)を形成する。そして、その画像を画像検知手段で検知することによって各色の相対的なずれを補正する制御を行う。   On the other hand, as described above, in the tandem (in-line type) image forming apparatus using the intermediate transfer member, the image detection means for detecting the image formed on the intermediate transfer member is arranged. This image detecting means is provided for correcting the relative shift of each color of each process cartridge. That is, the control circuit unit of the image forming apparatus forms a correction image (patch) on the intermediate transfer member at a timing such as when a process cartridge is replaced with a new one or when a predetermined number of prints are completed. And the control which corrects the relative shift | offset | difference of each color is performed by detecting the image with an image detection means.

このような画像形成装置においては、装置本体内にプロセスカートリッジが有るか無いかを検知するプロセスカートリッジ有無検知手段として、前記現像剤残量検知手段と前記画像検知手段とを用いるものが特許文献2で知られている。このプロセスカートリッジ有無検知手段によれば、通常の使用状態で画像形成装置に必要な機構を用いているため、画像形成装置内のプロセスカートリッジの有無を検知するための特別な部品を追加する必要が無いといった利点がある。即ち、専用のプロセスカートリッジ有無検知手段を設けなくてもよい。
特開2007−47413号公報 特開2006−154519号公報
In such an image forming apparatus, as a process cartridge presence / absence detecting means for detecting whether or not a process cartridge is present in the apparatus main body, the developer remaining amount detecting means and the image detecting means are used. Is known. According to this process cartridge presence / absence detecting means, since a mechanism necessary for the image forming apparatus is used in a normal use state, it is necessary to add a special part for detecting the presence or absence of the process cartridge in the image forming apparatus. There is an advantage that there is no. That is, the dedicated process cartridge presence / absence detecting means may not be provided.
JP 2007-47413 A JP 2006-154519 A

しかしながら、現像剤残量検知手段と中間転写体の間にプロセスカートリッジが配置されている構成において、上記従来のプロセスカートリッジ有無検知手段では次のような問題が指摘されている。即ち、装置本体内にプロセスカートリッジが挿入されていない状態では、現像剤残量検知手段の発光部から発せられた光線が中間転写体に当たり、中間転写体表面で反射して現像剤残量検知手段の受光部に入ってしまう状態を生じる場合がある。そのために、制御回路部が装置本体内にプロセスカートリッジが有るという誤検知をしてしまうおそれがある。   However, in the configuration in which the process cartridge is disposed between the developer remaining amount detecting means and the intermediate transfer member, the following problems have been pointed out in the conventional process cartridge presence / absence detecting means. That is, in the state where the process cartridge is not inserted in the apparatus main body, the light emitted from the light emitting portion of the developer remaining amount detecting means hits the intermediate transfer body and is reflected on the surface of the intermediate transfer body and reflected by the developer remaining amount detecting means. There is a case where a state of entering the light receiving portion of the camera is generated. For this reason, there is a possibility that the control circuit unit may erroneously detect that the process cartridge is in the apparatus main body.

このような問題を発生させないためには、現像剤残量検知手段と中間転写体の間に部品を追加して現像剤残量検知手段の発光部からの光線が受光部に反射しないようにするという方法が一般的である。しかし、部品を追加するためにコストアップになってしまう。また、部品を追加するためのスペースが無く、スペースを確保するために装置の大型化を招いてしまう。   In order to prevent such a problem from occurring, a part is added between the developer remaining amount detecting means and the intermediate transfer member so that the light from the light emitting portion of the developer remaining amount detecting means is not reflected by the light receiving portion. This method is common. However, this increases the cost of adding parts. In addition, there is no space for adding parts, which leads to an increase in the size of the apparatus in order to secure the space.

そこで、本発明は、上記のように光学的な現像剤残量検知手段と画像検知手段とを用いて、装置本体内にプロセスカートリッジが有るか無いかを検知する画像形成装置における上記の問題を解消するものである。即ち、装置本体内にプロセスカートリッジが挿入されていないときにも、部品を追加することなく、プロセスカートリッジ有無検知の誤検知を防止して装置の信頼性を向上させることを目的とする。   Therefore, the present invention solves the above-described problem in the image forming apparatus that detects whether or not there is a process cartridge in the apparatus main body using the optical developer remaining amount detecting means and the image detecting means as described above. It will be solved. That is, an object of the present invention is to improve the reliability of the apparatus by preventing erroneous detection of the presence / absence of the process cartridge without adding parts even when the process cartridge is not inserted in the apparatus main body.

上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、少なくとも、潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に形成された潜像を現像剤により現像する現像部材と、前記現像剤を収納するための現像剤収納部と、を有し、画像形成装置の装置本体に対して装置本体の装着部に配設されているガイド手段に案内されて着脱可能な複数のプロセスカートリッジと、前記プロセスカートリッジの像担持体に形成された現像像が一次転写される中間転写体と、前記中間転写体に形成された現像像を記録媒体に二次転写する二次転写手段と、前記複数のプロセスカートリッジごとに設けられていて、前記現像剤収納部の現像剤残量を光学的に検知する現像剤残量検知手段と、前記中間転写体に形成された現像像を検知する画像検知手段と、を有し、前記現像剤残量検知手段と前記画像検知手段とを用いて前記装置本体に対する前記プロセスカートリッジの有無検知を行う画像形成装置において、前記現像剤残量検知手段は、前記装置本体の側に配設されている検知ユニットと、前記プロセスカートリッジの側に配設されていて、前記プロセスカートリッジが装置本体に装着されている状態において前記検知ユニットに対向して位置する被検知ユニットと、を有し、前記検知ユニットは、光線がそれぞれ前記中間転写体に向かっている発光部と受光部とを有し、前記ガイド手段は少なくとも前記検知ユニットと前記中間転写体との間に位置しているガイド部材を有し、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着されていない状態において、前記ガイド部材の一部が前記発光部から出射される光線の光路の一部あるいは全部を前記中間転写体に対して遮蔽することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a typical configuration of an image forming apparatus according to the present invention includes at least an image carrier on which a latent image is formed and a latent image formed on the image carrier with a developer. A developing member for storing the developer, and a developer storage portion for storing the developer. The image forming apparatus is guided by guide means disposed in a mounting portion of the apparatus main body with respect to the apparatus main body. A plurality of possible process cartridges, an intermediate transfer member to which a developed image formed on an image carrier of the process cartridge is primarily transferred, and a second image transfer image formed on the intermediate transfer member to a recording medium. Next transfer means, developer remaining amount detecting means provided for each of the plurality of process cartridges for optically detecting the remaining amount of developer in the developer accommodating portion, and development formed on the intermediate transfer member Image detection to detect images An image forming apparatus that detects the presence or absence of the process cartridge with respect to the apparatus main body using the developer remaining amount detecting unit and the image detecting unit. A detection unit disposed on the apparatus main body side and a detected unit disposed on the process cartridge side and positioned opposite to the detection unit when the process cartridge is mounted on the apparatus main body. The detection unit has a light emitting part and a light receiving part in which light beams are directed toward the intermediate transfer member, and the guide means is at least between the detection unit and the intermediate transfer member. In a state where the guide member is positioned and the process cartridge is not mounted on the apparatus main body, a part of the guide member is Part or all of the optical path of the light beam emitted from the serial light emitting portion, characterized in that shields against the intermediate transfer body.

本発明によれば、装置本体内にプロセスカートリッジが挿入されていないときにも、部品を追加することなく、プロセスカートリッジ有無検知の誤検知を防止して装置の信頼性を向上させることが出来る。   According to the present invention, even when the process cartridge is not inserted into the apparatus main body, it is possible to prevent erroneous detection of the presence or absence of the process cartridge and improve the reliability of the apparatus without adding any parts.

[実施例1]
《画像形成装置の全体的な概略構成》
図1は本実施例における画像形成装置100の概略の縦断正面図であり、画像形成動作状態時を示している。図2は図1の部分的な拡大図である。図3は装置本体100Aを開閉するためのドア(開閉部材)21が閉じ込まれている状態の画像形成装置100の外観斜視図である。図4はドア21が開かれて、第1のプロセスカートリッジ7aが装置本体100Aに対して挿入操作或いは引き出し操作されている状態を示している画像形成装置100の外観斜視図である。
[Example 1]
<< Overall Configuration of Image Forming Apparatus >>
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional front view of an image forming apparatus 100 in this embodiment, and shows an image forming operation state. FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG. FIG. 3 is an external perspective view of the image forming apparatus 100 in a state in which a door (opening / closing member) 21 for opening and closing the apparatus main body 100A is closed. FIG. 4 is an external perspective view of the image forming apparatus 100 showing a state in which the door 21 is opened and the first process cartridge 7a is inserted into or pulled out from the apparatus main body 100A.

ここで、本実施例の画像形成装置100に関して、正面側又は手前側とは、ドア21を配設した側であり、プロセスカートリッジ(以下、カートリッジと記す)7の装着方向の上流側である。背面側又は奥側とは、その反対側であり、カートリッジ7の装着方向の下流側である。前後方向とは、背面側から正面側へ向う方向(前方向)と、その逆方向(後方向)である。左右とは、画像形成装置100を正面側から見て左又は右である。左右方向とは、右から左に向う方向(左方向)と、その逆の方向(右方向)である。画像形成装置本体(以下、装置本体と記す)100Aとは、画像形成装置100の構成からカートリッジ7を除いた構成である。また、カートリッジ7又はその構成部材、あるいは装置本体側の構成部材に関して、長手方向とは、カートリッジ7が有する電子写真感光体ドラム(像担持体:以下、ドラムと記す)1の軸方向或いはその軸方向に平行な方向である。また、短手方向とは、ドラム1の軸方向と直交する方向である。カートリッジ7に関して、その長手方向において、装置本体100A側から駆動が伝達される側を駆動側と称し、その反対側を非駆動側と称する。   Here, with respect to the image forming apparatus 100 of the present embodiment, the front side or the near side is the side on which the door 21 is disposed, and is the upstream side in the mounting direction of the process cartridge (hereinafter referred to as cartridge) 7. The back side or the back side is the opposite side and the downstream side in the mounting direction of the cartridge 7. The front-rear direction is a direction from the back side to the front side (front direction) and the opposite direction (rear direction). Left and right are left or right when the image forming apparatus 100 is viewed from the front side. The left-right direction is a direction from left to right (left direction) and the opposite direction (right direction). The image forming apparatus main body (hereinafter, referred to as “apparatus main body”) 100 </ b> A is a configuration obtained by removing the cartridge 7 from the configuration of the image forming apparatus 100. Further, with respect to the cartridge 7 or its constituent members, or the constituent members on the apparatus main body side, the longitudinal direction refers to the axial direction of the electrophotographic photosensitive drum (image carrier: hereinafter referred to as drum) 1 of the cartridge 7 or its axis. The direction is parallel to the direction. The short direction is a direction orthogonal to the axial direction of the drum 1. With respect to the cartridge 7, in the longitudinal direction, the side to which driving is transmitted from the apparatus main body 100A side is referred to as a driving side, and the opposite side is referred to as a non-driving side.

本実施例の画像形成装置100は、電子写真プロセスを用いた、4色フルカラーのレーザービームプリンタ(カラー画像形成装置)である。即ち、パソコン・イメージリーダ等の外部ホスト装置Bから制御回路部(制御手段:CPU)Aに入力する電気的画像信号に基づいてシート状の記録媒体S(用紙・OHPシート・ラベル等)に画像形成を行う。制御回路部Aは外部ホスト装置Bや操作部Cとの間で各種の電気的情報の授受をすると共に、画像形成装置100の画像形成動作を所定の制御プログラムや参照テーブルに従って統括的に制御する。   The image forming apparatus 100 of the present embodiment is a four-color full-color laser beam printer (color image forming apparatus) using an electrophotographic process. That is, an image is recorded on a sheet-like recording medium S (paper, OHP sheet, label, etc.) based on an electrical image signal input to a control circuit unit (control means: CPU) A from an external host device B such as a personal computer or an image reader. Form. The control circuit unit A exchanges various types of electrical information with the external host device B and the operation unit C, and comprehensively controls the image forming operation of the image forming apparatus 100 according to a predetermined control program and reference table. .

この画像形成装置100は、複数のカートリッジ、本実施例の画像形成装置においては第1から第4の4個のカートリッジ7(7a・7b・7c・7d)を装置本体100Aに対して取り外し可能に装着して使用する方式である。各カートリッジ7は装置本体100Aのドア21を図4のように開いて装置本体100Aの正面側を開放することによってそれぞれ独立に装置本体内のカートリッジ装着部22(22a・22b・22c・22d)に対して着脱することができる。21aは前面ドア21に配設した把手部である。各カートリッジ装着部22は左側から右側にかけて、水平方向に配列されている。   In the image forming apparatus 100, a plurality of cartridges, that is, the first to fourth cartridges 7 (7a, 7b, 7c, 7d) in the image forming apparatus of this embodiment can be detached from the apparatus main body 100A. It is a method that is used by mounting. Each cartridge 7 is independently opened to the cartridge mounting portion 22 (22a, 22b, 22c, 22d) in the apparatus body by opening the door 21 of the apparatus body 100A as shown in FIG. 4 and opening the front side of the apparatus body 100A. It can be attached and detached. Reference numeral 21 a denotes a handle disposed on the front door 21. The cartridge mounting portions 22 are arranged in the horizontal direction from the left side to the right side.

各カートリッジ装着部22には、それぞれ、カートリッジ7を装置本体100Aに着脱する際に案内するためのガイド手段(ガイド部材)として、前後方向に長い複数のガイドレールが配置されている。図1・図2には、その複数のガイドレールのうちの上側のガイドレール9(9a・9b・9c・9d)だけを示した。   Each cartridge mounting portion 22 is provided with a plurality of guide rails that are long in the front-rear direction as guide means (guide members) for guiding the cartridge 7 when it is attached to and detached from the apparatus main body 100A. In FIG. 1 and FIG. 2, only the upper guide rail 9 (9a, 9b, 9c, 9d) of the plurality of guide rails is shown.

各カートリッジ7は互いに同様の電子写真プロセス機構を有している。本実施例の各カートリッジ7は、ドラム1及びこのドラム1に作用するプロセス手段としての帯電ローラ(帯電手段)2・クリーニング部材(クリーニング手段)41を有するクリーナユニット6と、現像ユニット(現像手段)4と、を有している。   Each cartridge 7 has the same electrophotographic process mechanism. Each cartridge 7 of this embodiment includes a drum 1 and a cleaner unit 6 having a charging roller (charging means) 2 and a cleaning member (cleaning means) 41 as process means acting on the drum 1, and a developing unit (developing means). 4.

本実施例の画像形成装置においては、第1のカートリッジ7aは現像ユニット4のトナー収容室内にイエロー(Y)色の現像剤(以下、トナーと記す)が収容されている。第2のカートリッジ7bは現像ユニット4のトナー収容室内にマゼンタ(M)色のトナーが収容されている。第3のカートリッジ7cは現像ユニット4のトナー収容室内にシアン(C)色のトナーが収容されている。第4のカートリッジ7dは現像ユニット4のトナー収容室内にブラック(K)色のトナーが収容されている。   In the image forming apparatus of this embodiment, the first cartridge 7 a contains a yellow (Y) developer (hereinafter referred to as toner) in the toner storage chamber of the developing unit 4. The second cartridge 7 b contains magenta (M) toner in the toner containing chamber of the developing unit 4. The third cartridge 7 c stores cyan (C) toner in the toner storage chamber of the developing unit 4. The fourth cartridge 7 d stores black (K) toner in the toner storage chamber of the developing unit 4.

画像形成可能な位置に装着されている各カートリッジ7には装置本体100A側から回転駆動力が伝達されてドラム1が矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動される。また、各カートリッジ7には装置本体100A側から所定のバイアス(帯電バイアス、現像バイアス等)が供給される。   A rotational driving force is transmitted from the apparatus main body 100A side to each cartridge 7 mounted at a position where an image can be formed, and the drum 1 is rotationally driven in a clockwise direction indicated by an arrow at a predetermined speed. Each cartridge 7 is supplied with a predetermined bias (charging bias, developing bias, etc.) from the apparatus main body 100A side.

装置本体100A内において、各カートリッジ装着部22の下側(各カートリッジの鉛直下方)には、各カートリッジ7のドラム1に対する画像情報露光手段としてのレーザスキャナユニット3が配置されている。   In the apparatus main body 100A, a laser scanner unit 3 as image information exposure means for the drum 1 of each cartridge 7 is disposed below each cartridge mounting portion 22 (vertically below each cartridge).

また、装置本体100A内において、カートリッジ装着部22の上側(各カートリッジの鉛直上方)には、中間転写ベルトユニット50が設けられている。このユニット50は、右側に配設した駆動ローラ10と、左側に配設したテンションローラ11と、この両ローラ間に懸回張設した中間転写体としての中間転写ベルト部材(以下、ベルトと記す)5と、を有する。また、ベルト5の内側には各カートリッジ7のドラム1に対向する第1から第4の4つの一次転写ローラ12(12a・12b・12c・12d)が回転軸線方向を前後方向にして並行に配設されている。各カートリッジ7が画像形成可能な位置に装着された状態において、各カートリッジ7のドラム1は上面部分が各一次転写ローラ12の位置においてベルト5の下行側ベルト部分の下面に接している。その接触部が一次転写部T1である。ベルト5は、下行側ベルト部分が各カートリッジ7のドラム1の上面部分に接触した状態で駆動ローラ10によって矢印Rの反時計方向にドラム1の回転速度に対応に対応した速度にて循環移動される。各一次転写ローラ12には所定の制御タイミングで所定の一次転写バイアスが印加される。駆動ローラ10のベルト屈曲部の外側には二次転写ローラ18が配設されている。ベルト5と二次転写ローラ18との接触部が二次転写部T2である。二次転写ローラ18には所定の制御タイミングで所定の二次転写バイアスが印加される。テンションローラ11のベルト屈曲部の外側には転写ベルトクリーニング装置23が配設されている。   Further, in the apparatus main body 100A, an intermediate transfer belt unit 50 is provided above the cartridge mounting portion 22 (vertically above each cartridge). The unit 50 includes a drive roller 10 disposed on the right side, a tension roller 11 disposed on the left side, and an intermediate transfer belt member (hereinafter referred to as a belt) as an intermediate transfer member suspended around both rollers. 5). Also, first to fourth primary transfer rollers 12 (12a, 12b, 12c, 12d) facing the drum 1 of each cartridge 7 are arranged in parallel inside the belt 5 with the rotational axis direction being the front-rear direction. It is installed. In a state where each cartridge 7 is mounted at a position where image formation is possible, the upper surface portion of the drum 1 of each cartridge 7 is in contact with the lower surface of the descending belt portion of the belt 5 at the position of each primary transfer roller 12. The contact portion is the primary transfer portion T1. The belt 5 is circulated and moved at a speed corresponding to the rotational speed of the drum 1 in the counterclockwise direction indicated by the arrow R by the drive roller 10 with the descending belt portion in contact with the upper surface portion of the drum 1 of each cartridge 7. The A predetermined primary transfer bias is applied to each primary transfer roller 12 at a predetermined control timing. A secondary transfer roller 18 is disposed outside the belt bending portion of the driving roller 10. A contact portion between the belt 5 and the secondary transfer roller 18 is a secondary transfer portion T2. A predetermined secondary transfer bias is applied to the secondary transfer roller 18 at a predetermined control timing. A transfer belt cleaning device 23 is disposed outside the belt bent portion of the tension roller 11.

装置本体100Aの下部には、記録媒体給送装置13が配設されている。記録媒体給送装置13は、記録媒体(転写材)Sを収容した給送カセット24、給送ローラ91とリタードローラ91aとのローラ対を有する。また、装置本体100A内の右側において、記録媒体給送装置13から装置本体上方にかけて記録媒体搬送手段が設けられている。記録媒体搬送手段は、レジストローラ対17、搬送路15、二次転写部T2、定着ユニット(定着手段)14、排出ローラ対19で構成される。装置本体100Aの上面は排出トレイ20となっている。   A recording medium feeding device 13 is disposed below the apparatus main body 100A. The recording medium feeding device 13 has a feeding cassette 24 containing a recording medium (transfer material) S, and a roller pair of a feeding roller 91 and a retard roller 91a. Further, on the right side in the apparatus main body 100A, a recording medium conveying means is provided from the recording medium feeding apparatus 13 to the upper part of the apparatus main body. The recording medium transport unit includes a registration roller pair 17, a transport path 15, a secondary transfer portion T 2, a fixing unit (fixing unit) 14, and a discharge roller pair 19. The upper surface of the apparatus main body 100A is a discharge tray 20.

給送カセット24は装置本体100Aに対してフロントアクセスで出し入れされる。図3において、24aは給送カセット24に配設した把手部である。即ち、給送カセット24は図3の矢印Fのように装置本体100Aの手前側に引き抜くことができるように構成されている。使用者は給送カセット24を装置本体100Aから取り外して記録媒体Sを給送カセット内にセットする。その給送カセット24を矢印Gのように装置本体100A内に挿入することで記録媒体の補給が完了する。   The feeding cassette 24 is taken in and out of the apparatus main body 100A by front access. In FIG. 3, a handle 24 a is provided in the feeding cassette 24. That is, the feeding cassette 24 can be pulled out to the front side of the apparatus main body 100A as indicated by an arrow F in FIG. The user removes the feeding cassette 24 from the apparatus main body 100A and sets the recording medium S in the feeding cassette. By inserting the feeding cassette 24 into the apparatus main body 100A as indicated by an arrow G, the replenishment of the recording medium is completed.

装置本体100Aの右側面側には手差し給送部51が設けられている。この手差し給送部51は装置本体100Aの右側面ドア52を開くことで、手差しトレイ(マルチ・パーパス・トレイ)53が引き出される。その手差しトレイ53上に記録媒体Sがセットされる。手差し給送モード時には、この手差しトレイ53上の記録媒体Sが給送ローラ54で繰り出され、分離給送部55で一枚分離されて、レジストローラ対17に搬送される。手差しトレイ53は不使用時には右側面ドア52を装置本体100Aに対して閉じ込むことにより装置本体100A内に格納される。52aは右側面ドア52に配設した把手部である。   A manual feed unit 51 is provided on the right side surface of the apparatus main body 100A. The manual feed unit 51 opens the right side door 52 of the apparatus main body 100A, and the manual feed tray (multipurpose tray) 53 is pulled out. The recording medium S is set on the manual feed tray 53. In the manual feed mode, the recording medium S on the manual feed tray 53 is fed out by the feed roller 54, separated by the separation feed unit 55, and conveyed to the registration roller pair 17. The manual feed tray 53 is stored in the apparatus main body 100A by closing the right side door 52 with respect to the apparatus main body 100A when not in use. A handle 52 a is disposed on the right side door 52.

フルカラー画像を形成するための動作は次のとおりである。制御回路部Aはプリント開始信号に基づいて画像形成装置の画像形成動作を開始させる。即ち、画像形成タイミングに合わせて第1から第4の各カートリッジ7(7a・7b・7c・7d)のドラム1が矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動される。ベルト5も矢印Rの反時計方向(ドラムの回転に順方向)にドラム1の速度に対応した速度で回転駆動される。レーザスキャナユニット3も駆動される。この駆動に同期して、各カートリッジ7において、所定の帯電バイアスが印加された帯電ローラ2によりドラム1の表面が所定の極性・電位に均一に帯電される。レーザスキャナユニット3は各ドラム1の表面をY・M・C・Kの各色の画像情報信号に応じて変調されたレーザビームL(La・Lb・Lc・Ld)で走査露光する。レーザビームLは、それぞれ、レーザスキャナユニット3の上面板80に設けられている第1から第4の窓部81(81a・81b・81c・81d)から上向きに出射する。レーザスキャナユニット3から出力されたレーザビームLは対応するカートリッジ7内に、下側のレーザビーム入射開口部63から進入してドラム1の下面を照射する。これにより、各ドラム1の表面に対応色の画像情報信号に応じた静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像ユニット4が有する現像ローラ(現像部材)42によりトナー像(現像像)として現像される。   The operation for forming a full-color image is as follows. The control circuit unit A starts an image forming operation of the image forming apparatus based on the print start signal. That is, the drums 1 of the first to fourth cartridges 7 (7a, 7b, 7c, and 7d) are rotationally driven at a predetermined speed in the clockwise direction of the arrow in accordance with the image formation timing. The belt 5 is also rotationally driven at a speed corresponding to the speed of the drum 1 in the counterclockwise direction indicated by the arrow R (forward direction with respect to the rotation of the drum). The laser scanner unit 3 is also driven. In synchronization with this drive, in each cartridge 7, the surface of the drum 1 is uniformly charged to a predetermined polarity and potential by the charging roller 2 to which a predetermined charging bias is applied. The laser scanner unit 3 scans and exposes the surface of each drum 1 with a laser beam L (La, Lb, Lc, Ld) modulated according to image information signals of each color of Y, M, C, and K. The laser beams L are emitted upward from first to fourth window portions 81 (81a, 81b, 81c, 81d) provided on the upper surface plate 80 of the laser scanner unit 3, respectively. The laser beam L output from the laser scanner unit 3 enters the corresponding cartridge 7 from the lower laser beam incident opening 63 and irradiates the lower surface of the drum 1. As a result, an electrostatic latent image corresponding to the image information signal of the corresponding color is formed on the surface of each drum 1. The formed electrostatic latent image is developed as a toner image (developed image) by a developing roller (developing member) 42 of the developing unit 4.

上記のような電子写真画像形成プロセス動作により、第1のカートリッジ7aのドラム1にはフルカラー画像のイエロー成分に対応するY色トナー像が形成され、そのトナー像が該カートリッジ7aの一次転写部T1においてベルト5上に一次転写される。第2のカートリッジ7bのドラム1にはフルカラー画像のマゼンタ成分に対応するM色トナー像が形成され、そのトナー像が該カートリッジ7bの一次転写部T1においてベルト5上にすでに転写されているY色のトナー像に重畳されて一次転写される。第3のカートリッジ7cのドラム1にはフルカラー画像のシアン成分に対応するC色トナー像が形成され、そのトナー像が該カートリッジ7cの一次転写部T1においてベルト5上にすでに転写されているY色+M色のトナー像に重畳されて一次転写される。第4のカートリッジ7dのドラム1にはフルカラー画像のブラック成分に対応するK色トナー像が形成され、そのトナー像が該カートリッジ7dの一次転写部T1においてベルト5上にすでに転写されているY色+M色+C色のトナー像に重畳されて一次転写される。第1から第4の各一次転写ローラ12(12a・12b・12c・2d)には、所定の制御タイミングにて、トナーの帯電極性とは逆極性で所定電位の一次転写バイアスが印加される。   By the electrophotographic image forming process operation as described above, a Y color toner image corresponding to the yellow component of the full color image is formed on the drum 1 of the first cartridge 7a, and this toner image is the primary transfer portion T1 of the cartridge 7a. 1 is primarily transferred onto the belt 5. An M-color toner image corresponding to the magenta component of the full-color image is formed on the drum 1 of the second cartridge 7b, and the Y-color that has already been transferred onto the belt 5 at the primary transfer portion T1 of the cartridge 7b. The toner image is primarily transferred onto the toner image. A C-color toner image corresponding to the cyan component of the full-color image is formed on the drum 1 of the third cartridge 7c, and this toner image is already transferred onto the belt 5 at the primary transfer portion T1 of the cartridge 7c. Superimposed on the + M color toner image is primarily transferred. A K-color toner image corresponding to the black component of the full-color image is formed on the drum 1 of the fourth cartridge 7d, and this toner image is already transferred onto the belt 5 in the primary transfer portion T1 of the cartridge 7d. The toner image is primary-transferred superimposed on the + M color + C color toner image. Each of the first to fourth primary transfer rollers 12 (12a, 12b, 12c, and 2d) is applied with a primary transfer bias having a predetermined potential that is opposite to the charging polarity of the toner at a predetermined control timing.

このようにして、移動するベルト5上にY色+M色+C色+K色の4色フルカラーの未定着トナー像が合成形成される。この未定着トナー像はベルト5の引き続く回転により搬送されて二次転写部T2に至る。   In this way, a four-color full-color unfixed toner image of Y color + M color + C color + K color is synthesized and formed on the moving belt 5. This unfixed toner image is conveyed by the subsequent rotation of the belt 5 and reaches the secondary transfer portion T2.

各カートリッジ7において、ベルト5に対するトナー像の一次転写後のドラム1の表面は一次転写残トナーがクリーニングユニット6が有するクリーニング部材(クリーニングブレード)41により拭掃除去されてクリーニングされ、次の作像工程に供される。除去されたとナーはクリーニングユニット6内の廃トナー容器に回収される。   In each cartridge 7, the surface of the drum 1 after the primary transfer of the toner image to the belt 5 is cleaned by wiping and removing the primary transfer residual toner by a cleaning member (cleaning blade) 41 included in the cleaning unit 6. Provided to the process. The removed toner is collected in a waste toner container in the cleaning unit 6.

一方、給送カセット24内の記録媒体Sが所定の制御タイミングで給送ローラ91とリタードローラ91aによって1枚分給送されてレジストローラ対17へ搬送される。手差し給送モードである場合は、手差しトレイ53上の記録媒体Sが給送ローラ54で繰り出され、分離給送部55で一枚分離給送されて、レジストローラ対17へ搬送される。記録媒体Sは、レジストローラ対17によって所定の制御タイミングで搬送路15を通って二次転写部T2へ搬送される。二次転写ローラ18には、所定の制御タイミングにて、トナーの帯電極性とは逆極性で所定電位の二次転写バイアスが印加される。これにより、記録媒体Sが二次転写部T2を挟持搬送されていく過程において、ベルト5上の4色重畳のトナー像が記録媒体Sの面に順次に一括して二次転写される。二次転写部T2を出た記録媒体Sはベルト5から分離され、定着手段である定着ユニット14へ搬送されてトナー像が記録媒体S上に定着される。定着ユニット14を出た記録媒体Sは排出ローラ19によって排出トレイ20に排出される。   On the other hand, the recording medium S in the feeding cassette 24 is fed by one sheet by the feeding roller 91 and the retard roller 91a at a predetermined control timing, and is conveyed to the registration roller pair 17. In the manual feed mode, the recording medium S on the manual feed tray 53 is fed by the feed roller 54, separated and fed by the separation feeding unit 55, and conveyed to the registration roller pair 17. The recording medium S is conveyed by the registration roller pair 17 through the conveyance path 15 to the secondary transfer unit T2 at a predetermined control timing. The secondary transfer roller 18 is applied with a secondary transfer bias having a predetermined potential opposite to the toner charging polarity at a predetermined control timing. As a result, in the process in which the recording medium S is nipped and conveyed by the secondary transfer portion T2, the four-color superimposed toner images on the belt 5 are secondarily transferred to the surface of the recording medium S in sequence. The recording medium S that has exited the secondary transfer portion T2 is separated from the belt 5 and conveyed to the fixing unit 14 that is a fixing unit, and the toner image is fixed on the recording medium S. The recording medium S exiting the fixing unit 14 is discharged to a discharge tray 20 by a discharge roller 19.

定着ユニット14は、記録媒体S上に形成した画像に熱及び圧力を加えて定着させるものである。この定着ユニット14は円筒状の定着ベルト14aを有する。定着ベルト14aは、その内側に配設されていて、ヒータ等の発熱手段を接着したベルトガイド部材(不図示)にガイドされる。14bは弾性加圧ローラであり、定着ベルト14aを挟みベルトガイド部材と所定の圧接力をもって所定幅の定着ニップ部Nを形成している。加圧ローラ14bが駆動手段により回転駆動され、それに伴って円筒状の定着ベルト14aが回転し、内部ヒータにより定着ベルト14aは加熱される。定着ニップ部Nが所定の温度に立ち上がって温調された状態において、二次転写部T2から未定着トナー画像が形成された記録媒体Sが定着ニップ部Nに画像面が定着ベルト面に対向して導入される。そして、記録媒体Sは定着ニップ部Nにおいて画像面が定着ベルト14aの外面に密着して定着ベルト14aと一緒に定着ニップ部Nを挟持搬送されていく。この定着ニップ部Nを定着ベルト14aと一緒にシートSが挟持搬送されていく過程において定着ベルト14a内のヒータの熱で加熱され、記録媒体S上の未定着トナー画像が加熱定着される。画像定着された記録媒体Sは排紙ローラ対19によって排紙トレイ20に排出される。   The fixing unit 14 fixes the image formed on the recording medium S by applying heat and pressure. The fixing unit 14 has a cylindrical fixing belt 14a. The fixing belt 14a is disposed inside thereof and is guided by a belt guide member (not shown) to which heat generating means such as a heater is bonded. An elastic pressure roller 14b sandwiches the fixing belt 14a and forms a fixing nip portion N having a predetermined width with a predetermined pressure contact force with a belt guide member. The pressure roller 14b is rotationally driven by the driving means, and the cylindrical fixing belt 14a rotates accordingly, and the fixing belt 14a is heated by the internal heater. In a state where the fixing nip N rises to a predetermined temperature and is adjusted in temperature, the recording medium S on which an unfixed toner image is formed from the secondary transfer unit T2 faces the fixing nip N and the image surface faces the fixing belt surface. Introduced. The recording medium S is nipped and conveyed through the fixing nip N together with the fixing belt 14a with the image surface closely contacting the outer surface of the fixing belt 14a at the fixing nip N. In the process in which the sheet S is nipped and conveyed through the fixing nip N together with the fixing belt 14a, the heat of the heater in the fixing belt 14a is heated, and the unfixed toner image on the recording medium S is heated and fixed. The recording medium S on which the image has been fixed is discharged to a paper discharge tray 20 by a paper discharge roller pair 19.

また、画像定着された記録媒体Sを排紙トレイ20に排紙せず、記録媒体Sの2面目に印字するための再循環搬送経路16に搬送して両面印字することもできる。   Alternatively, the recording medium S on which the image has been fixed can be transported to the recirculation transport path 16 for printing on the second surface of the recording medium S without being ejected to the paper ejection tray 20, and duplex printing can be performed.

記録媒体Sに対するトナー像の二次転写後にベルト5の表面に残留した二次転写残トナーは転写ベルトクリーニング装置23によりベルト表面から除去され、クリーニングされたベルト表面が次の作像工程に供される。転写ベルトクリーニング装置23によって除去されたトナーは、廃トナー搬送路(不図示)を通過し、装置奥面部に配置された廃トナー回収容器(不図示)へと搬送されて回収される。   The secondary transfer residual toner remaining on the surface of the belt 5 after the secondary transfer of the toner image to the recording medium S is removed from the belt surface by the transfer belt cleaning device 23, and the cleaned belt surface is subjected to the next image forming process. The The toner removed by the transfer belt cleaning device 23 passes through a waste toner conveyance path (not shown), is conveyed to a waste toner collection container (not shown) disposed on the back surface of the device, and is collected.

本実施例の画像形成装置においては、各カートリッジ7のドラム1は帯電ローラ2によって負極性の所定電位に帯電された後、レーザスキャナユニット3によってそれぞれ静電潜像が形成される。この静電潜像が現像ユニット4によって負の帯電極性のトナー(ネガトナー)によって反転現像されることでトナー画像として顕画化される。   In the image forming apparatus of the present embodiment, the drum 1 of each cartridge 7 is charged to a predetermined negative potential by the charging roller 2 and then an electrostatic latent image is formed by the laser scanner unit 3. The electrostatic latent image is developed by the developing unit 4 with toner having a negative charging polarity (negative toner) and is developed as a toner image.

ここで、二次転写部T2よりもベルト回転方向の上流側に、ベルト5に対向させて、ベルト5の面に描いた画像を検知する画像検知手段70が配置されている。本実施例においては、画像を光学的に検知するイメージセンサを用いている。制御回路部Aは、各カートリッジ7a・7b・7c・7dの各色の相対的なずれを補正するために、カートリッジが新品に交換されたとき、一定枚数のプリントが完了しとき等のタイミングで、ベルト5上に補正用の画像(パッチ)を形成する。そして、その画像を画像検知手段70で検知することによって各色の相対的なずれを補正する制御を行う。   Here, an image detection means 70 for detecting an image drawn on the surface of the belt 5 is disposed on the upstream side of the secondary transfer portion T2 in the belt rotation direction so as to face the belt 5. In this embodiment, an image sensor that optically detects an image is used. The control circuit unit A corrects the relative displacement between the colors of the cartridges 7a, 7b, 7c, and 7d, such as when a cartridge is replaced with a new one, when a certain number of prints are completed, and so on. A correction image (patch) is formed on the belt 5. Then, the image detection unit 70 detects the image to perform control for correcting the relative shift between the colors.

《プロセスカートリッジ》
本実施例におけるプロセスカートリッジ7について図5及び図6を用いて説明する。第1から第4の各カートリッジ7(7a・7b・7c・7d)は、それぞれ、現像ユニット4のトナー収納室内に収納したトナーの色がY・M・C・Kと異なるだけで、いずれも同一構成である。図5の(a)はカートリッジ7を装着方向Kの手前側(非駆動側)から見た外観斜視図、(b)はカートリッジ7を装着方向Kの奥側(駆動側)から見た外観斜視図、(c)はカートリッジ7を現像ユニット4側から見た外観斜視図である。図6は装置本体100A内の画像形成可能な位置に装着されているカートリッジ7及びその周囲の部分的な拡大断面図である。
<Process cartridge>
The process cartridge 7 in this embodiment will be described with reference to FIGS. Each of the first to fourth cartridges 7 (7a, 7b, 7c, 7d) is different from Y, M, C, and K in the color of the toner stored in the toner storage chamber of the developing unit 4, respectively. It is the same configuration. 5A is an external perspective view of the cartridge 7 viewed from the front side (non-driving side) in the mounting direction K, and FIG. 5B is an external perspective view of the cartridge 7 viewed from the back side (driving side) in the mounting direction K. FIG. 4C is an external perspective view of the cartridge 7 viewed from the developing unit 4 side. FIG. 6 is a partially enlarged cross-sectional view of the cartridge 7 mounted at a position where an image can be formed in the apparatus main body 100A and the periphery thereof.

カートリッジ7はドラム1の回転軸線方向O−Oを長手とするアセンブリであり、クリーニングユニット6と現像ユニット4とを有する。   The cartridge 7 is an assembly whose longitudinal direction is the direction O-O of the drum 1, and includes a cleaning unit 6 and a developing unit 4.

クリーニングユニット6は、ドラム1と、このドラム1に作用するプロセス手段のうち、現像手段を除く、プロセス手段の少なくとも1つを有する。本実施例では、ドラム1と、及びこのドラム1に作用するプロセス手段としての帯電ローラ(帯電手段)2・クリーニング部材(クリーニング手段)41を有する。クリーニングユニット6のクリーニング枠体43には、ドラム1が手前側と奥側の軸受け部材(フランジ)44・45を介して回転自在に取り付けられている。ドラム1は、例えば、アルミニウム製シリンダの外周面に有機光導電体(OPC)を塗布して構成したものである。ドラム1の周上には帯電ローラ(導電性ローラ)2、クリーニング部材(クリーニングブレード)41が配置されている。帯電ローラ2はドラム1に対して所定の押圧力で接触が保たれていて、ドラム1の回転に従動して回転する。クリーニング部材41はドラム1に対して所定の押圧力で接触が保たれている。クリーニング部材41によってドラム1の表面から除去された残留トナーは除去トナー室43aに落下する。クリーニング枠体43のカートリッジ装着方向から見て奥側の端部には駆動入力カップリング(駆動受け部)46が設けられている。   The cleaning unit 6 includes the drum 1 and at least one of process means excluding the developing means among the process means acting on the drum 1. In the present embodiment, a drum 1 and a charging roller (charging means) 2 and a cleaning member (cleaning means) 41 as process means acting on the drum 1 are provided. The drum 1 is rotatably attached to the cleaning frame body 43 of the cleaning unit 6 via bearing members (flanges) 44 and 45 on the front side and the back side. The drum 1 is configured, for example, by applying an organic photoconductor (OPC) to the outer peripheral surface of an aluminum cylinder. A charging roller (conductive roller) 2 and a cleaning member (cleaning blade) 41 are arranged on the periphery of the drum 1. The charging roller 2 is kept in contact with the drum 1 with a predetermined pressing force, and rotates following the rotation of the drum 1. The cleaning member 41 is kept in contact with the drum 1 with a predetermined pressing force. The residual toner removed from the surface of the drum 1 by the cleaning member 41 falls into the removed toner chamber 43a. A drive input coupling (drive receiving portion) 46 is provided at the end of the cleaning frame 43 as viewed from the cartridge mounting direction.

現像ユニット4はドラムに形成された静電潜像をトナー像として現像するための現像手段のユニットである。現像ユニット4の現像枠体47には、現像剤であるトナー(不図示)を収容するトナー収容室(現像剤収納部・現像剤容器)47aと、ドラム1と接触して矢印H方向に回転する現像ローラ42が配置された現像室47bとが設けられている。現像室47bは、トナー収容室47aに対して上方に配置されていて、トナー収容室47aと現像室47bとは、トナー収容室47aの上方に位置した開口部47cにて連通している。現像ローラ42の周上には、現像ローラ42に接触して矢印Iの方向に回転する現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ48が配置されている。   The developing unit 4 is a unit of developing means for developing the electrostatic latent image formed on the drum as a toner image. The developing frame 47 of the developing unit 4 is in contact with the drum 1 and a toner storage chamber (developer storage unit / developer container) 47a that stores toner (not shown) as a developer, and rotates in the direction of arrow H. And a developing chamber 47b in which a developing roller 42 is disposed. The development chamber 47b is disposed above the toner storage chamber 47a, and the toner storage chamber 47a and the development chamber 47b communicate with each other through an opening 47c positioned above the toner storage chamber 47a. A toner supply roller 48 as a developer supply member that rotates in the direction of arrow I in contact with the development roller 42 is disposed on the circumference of the development roller 42.

トナー収容室47aには、収容されたトナーを攪拌するとともに、現像室47bのトナー供給ローラ48に対して開口部47cを通してトナーを送るために、回転自在に支持されたトナー攪拌部材61が設けられている。トナー攪拌部材61は軸部材61aと、一端がこの軸部材61aに取り付けられた、トナーの攪拌と搬送を行うための可撓性の樹脂製攪拌シート61bで構成されている。トナー攪拌部材61は画像形成動作に応じて矢印M方向に所定の速度で回転駆動される。   The toner storage chamber 47a is provided with a toner stirring member 61 that is rotatably supported to stir the stored toner and to send the toner through the opening 47c to the toner supply roller 48 of the development chamber 47b. ing. The toner stirring member 61 includes a shaft member 61a and a flexible resin stirring sheet 61b attached to the shaft member 61a at one end for stirring and transporting the toner. The toner stirring member 61 is driven to rotate at a predetermined speed in the arrow M direction in accordance with the image forming operation.

また、各カートリッジ7のトナー収容室47aの外壁面47dには、後述する第1から第4の現像剤残量検知手段25(25a・25b・25c・25d)を構成する被検知ユニット30(30a・30b・30c・30d)が配設されている。   Further, on the outer wall surface 47d of the toner accommodating chamber 47a of each cartridge 7, a detected unit 30 (30a) constituting first to fourth developer remaining amount detecting means 25 (25a, 25b, 25c, 25d) described later. · 30b · 30c · 30d) are arranged.

現像ユニット4の現像枠体47はクリーニングユニット6のクリーニング枠体43に対して支軸62を中心に回動自在に結合されている。そして、カートリッジ7の画像形成時においては、現像ユニット4は、クリーニングユニット6との間に設けられた加圧バネ(不図示)の突っ張り力により支軸62を中心に現像ローラ42がドラム1に当接する方向に回動付勢される。これにより、現像ローラ42がドラム1に所定の押圧力で当接した状態に保持される。非画像形成時には、現像ユニット4は、加圧バネに抗して支軸62を中心に現像ローラ42がドラム1から離間する方向に回動された状態に保持されるようにされている(現像ユニット4のドラム1へ当接、離間動作)。クリーニングユニット6と現像ユニット4との間の隙間部分がレーザビーム入射開口部としてのスリット開口部63である。   The developing device frame 47 of the developing unit 4 is coupled to the cleaning frame member 43 of the cleaning unit 6 so as to be rotatable about a support shaft 62. When the image of the cartridge 7 is formed, the developing unit 4 causes the developing roller 42 to move to the drum 1 around the support shaft 62 by a tension force of a pressure spring (not shown) provided between the developing unit 4 and the cleaning unit 6. It is urged to rotate in the abutting direction. As a result, the developing roller 42 is held in contact with the drum 1 with a predetermined pressing force. At the time of non-image formation, the developing unit 4 is held in a state where the developing roller 42 is rotated about the support shaft 62 in a direction away from the drum 1 against the pressure spring (development). The unit 4 is brought into contact with and separated from the drum 1). A gap between the cleaning unit 6 and the developing unit 4 is a slit opening 63 serving as a laser beam incident opening.

カートリッジ7は、装置本体100Aの装着部22に所定に挿入されて画像形成可能な位置に装着されている位置決め状態において、ドラム1の上面がベルト5の下行側ベルト部分の下面に接触していて、一次転写部T1が形成されている。また、駆動入力カップリング46に対して装置本体100A側の駆動出力カップリング(駆動出力部:不図示)が結合している。駆動出力カップリングから駆動入力カップリング46に駆動力が伝達されることにより、画像形成動作に応じて、ドラム1、現像ローラ42、トナー供給ローラ48、トナー攪拌部材61がそれぞれ所定の速度で所定の回転方向に回転駆動される。また、カートリッジ7側の入力電気接点(不図示)に対して装置本体100A側の出力電気接点(不図示)が電気的に接続している。出力電気接点から入力電気接点に所定のバイアスが印加されることにより、画像形成動作に応じて、帯電ローラ2と現像ローラ42との所定の帯電バイアスと現像バイアスが印加される。また、レーザビーム入射開口部としてのスリット開口部63が、レーザスキャナユニット3の上面板80の設けられたレーザ出射窓部81(81a・81b・81c・81d)に対応している。レーザスキャナユニット3から出力されたレーザビームL(La・Lb・Lc・Ld)はカートリッジ7内に下側のスリット開口部63から進入してドラム1の下面を照射する。   In the positioning state in which the cartridge 7 is inserted into the mounting portion 22 of the apparatus main body 100A and is mounted at a position where image formation is possible, the upper surface of the drum 1 is in contact with the lower surface of the descending belt portion of the belt 5. A primary transfer portion T1 is formed. Further, a drive output coupling (drive output unit: not shown) on the apparatus main body 100 </ b> A side is coupled to the drive input coupling 46. When the driving force is transmitted from the driving output coupling to the driving input coupling 46, the drum 1, the developing roller 42, the toner supply roller 48, and the toner stirring member 61 are respectively set at a predetermined speed according to the image forming operation. It is driven to rotate in the direction of rotation. Further, an output electrical contact (not shown) on the apparatus main body 100A side is electrically connected to an input electrical contact (not shown) on the cartridge 7 side. By applying a predetermined bias from the output electrical contact to the input electrical contact, a predetermined charging bias and developing bias between the charging roller 2 and the developing roller 42 are applied according to the image forming operation. Further, the slit opening 63 as the laser beam incident opening corresponds to the laser emission window 81 (81a, 81b, 81c, 81d) provided with the upper surface plate 80 of the laser scanner unit 3. The laser beam L (La, Lb, Lc, Ld) output from the laser scanner unit 3 enters the cartridge 7 through the lower slit opening 63 and irradiates the lower surface of the drum 1.

《プロセスカートリッジ交換方式》
装置本体100Aに装着されている各カートリッジ7は、画像形成に使用されるにつれて、それぞれ、現像ユニット4のトナー収容室47aに収容されているトナーが消費される。そこで、個々のカートリッジ7のトナー残量を光学的に検知する第1から第4の現像剤残量検知手段25(25a・25b・25c・25d)を設ける。そして、制御回路部Aにおいて、現像剤残量検知手段25で検知した残量値を、予め設定したカートリッジ寿命予告や寿命警告のための閾値と比較させる。前記残量値が前記閾値よりも少ない残量値までトナーが減少したカートリッジについては、操作部Cの表示部に、そのカートリッジについての寿命予告或いは寿命警告を表示させる。これにより使用者に、交換用のカートリッジの準備を促す、或いはカートリッジの交換を促して、出力画像の品質を維持している。
<Process cartridge replacement method>
As each cartridge 7 mounted on the apparatus main body 100A is used for image formation, the toner stored in the toner storage chamber 47a of the developing unit 4 is consumed. Therefore, first to fourth developer remaining amount detecting means 25 (25a, 25b, 25c, 25d) for optically detecting the remaining amount of toner in each cartridge 7 are provided. Then, in the control circuit part A, the remaining amount value detected by the developer remaining amount detecting means 25 is compared with a preset threshold value for cartridge life warning or life warning. For a cartridge whose toner has decreased to a remaining amount value that is less than the threshold value, a life warning or a life warning for the cartridge is displayed on the display unit of the operation unit C. As a result, the user is urged to prepare a cartridge for replacement or to replace the cartridge, thereby maintaining the quality of the output image.

本実施例の画像形成装置100において、各カートリッジ7の交換は、装置本体100Aの開閉部材であるドア21を図4のように開いてフロントアクセスにより行う方式である。装置本体100Aの骨格となる手前側フレームには、カートリッジ7の着脱を行うためにカートリッジを通過させる開口部60が設けられている。即ち、装置本体100A内のカートリッジ装着部22(22a・22b・22c・22d)内へカートリッジ7を挿入させる、及び、カートリッジ装着部22からカートリッジ7を取り出すための開口部が設けられている。   In the image forming apparatus 100 of this embodiment, the replacement of each cartridge 7 is performed by opening the door 21 that is an opening / closing member of the apparatus main body 100A as shown in FIG. An opening 60 that allows the cartridge to pass therethrough is provided in the front frame, which is a skeleton of the apparatus main body 100A, in order to attach and detach the cartridge 7. That is, an opening for inserting the cartridge 7 into the cartridge mounting portion 22 (22a, 22b, 22c, 22d) in the apparatus main body 100A and for taking out the cartridge 7 from the cartridge mounting portion 22 is provided.

ドア21は、その開口部60を覆って閉じる閉鎖位置と、開口部60を開放する開放位置との間を移動可能に装置本体100Aに配設されている。ドア21が開かれると、その開き動作に連動する連動機構(不図示)により、装置本体100A内の各カートリッジ7が、画像形成可能な位置決め状態(第1状態)から、装置本体100Aに対して着脱可能な非位置決め状態(第2状態)にされる。上記第1状態から第2状態への転換はカートリッジ7が所定に下降移動されることでなされる。そこで、交換すべきカートリッジ7をカートリッジ装着部のガイドレールに沿ってスライドさせながら矢印Jの手前側方向に引いて装置本体100Aの外側に取り出す。そして、新しいカートリッジ7を、駆動側を先にして開口部60から装置本体100A内に挿入し、カートリッジ装着部のガイドレールに係合させ、矢印Kの奥側方向に所定に十分に押し込む。交換すべきカートリッジ7の全てを新旧交換した後にドア21を閉じ込む。このドア21の閉じ動作に連動する連動機構により、装置本体100A内の各カートリッジ装着部22の各カートリッジ7が、装置本体100Aに対して着脱可能な非位置決め状態(第2状態)から画像形成可能な位置決め状態(第1状態)にされる。上記第2状態から第1状態への転換はカートリッジ7が所定に上昇移動されることでなされる。   The door 21 is disposed in the apparatus main body 100A so as to be movable between a closed position that covers and closes the opening 60 and an open position that opens the opening 60. When the door 21 is opened, an interlocking mechanism (not shown) that interlocks with the opening operation causes each cartridge 7 in the apparatus main body 100A to move from the positioning state (first state) in which image formation is possible to the apparatus main body 100A. The detachable non-positioning state (second state) is set. The conversion from the first state to the second state is performed by moving the cartridge 7 downwardly. Therefore, the cartridge 7 to be replaced is pulled out toward the front side of the arrow J while being slid along the guide rail of the cartridge mounting portion, and is taken out of the apparatus main body 100A. Then, the new cartridge 7 is inserted into the apparatus main body 100A from the opening 60 with the driving side first, and is engaged with the guide rail of the cartridge mounting portion, and is sufficiently pushed in the direction toward the inner side of the arrow K. After all the cartridges 7 to be replaced are replaced with new ones, the door 21 is closed. By the interlocking mechanism that interlocks with the closing operation of the door 21, each cartridge 7 of each cartridge mounting portion 22 in the apparatus main body 100A can form an image from a non-positioning state (second state) in which the cartridge 7 can be attached to and detached from the apparatus main body 100A. To a proper positioning state (first state). The conversion from the second state to the first state is performed by moving the cartridge 7 upwardly.

《現像剤残量検知手段》
各カートリッジ7の現像ユニット4に収容されるトナーの残量(現像剤残量)を光学的に検知する光透過式の、第1から第4の現像剤残量検知手段25について主として図7乃至図9を参照して説明する。
<Developer remaining amount detection means>
The light transmission type first to fourth developer remaining amount detecting means 25 for optically detecting the remaining amount of toner (developer remaining amount) accommodated in the developing unit 4 of each cartridge 7 are mainly shown in FIGS. This will be described with reference to FIG.

図7は現像剤残量検知手段25の部分の斜視図である。図8は現像剤残量検知手段25の部分の切欠き斜視図である。図9の(a)は被検知ユニットの光透過部材の上面図、(b)は(a)における(b)−(b)線視図、(c)は(a)における(c)−(c)線視図である。   FIG. 7 is a perspective view of a portion of the developer remaining amount detecting means 25. FIG. 8 is a cutaway perspective view of a portion of the developer remaining amount detecting means 25. 9A is a top view of the light transmitting member of the detected unit, FIG. 9B is a diagram viewed from (b)-(b) in (a), and FIG. 9C is (c)-( c) A line view.

第1から第4の現像剤残量検知手段25(25a・25b・25c・25d)は、それぞれ、検知ユニット8(8a・8b・8c・8d)と、被検知ユニット30(30a・30b・30c・30d)を有する。   The first to fourth developer remaining amount detecting means 25 (25a, 25b, 25c, 25d) are respectively a detection unit 8 (8a, 8b, 8c, 8d) and a detected unit 30 (30a, 30b, 30c). -30d).

検知ユニット8は、保持部材29によって保持させた、光を発光する発光部(例えばLED)27及び発光部27からの光を受光する受光部(受光センサ:例えばフォトトランジスタ)28を有する。この検知ユニット8は装置本体100A側のユニットとして、レーザスキャナユニット3の上面板80に対して上向きの姿勢で取り付けられている。   The detection unit 8 includes a light emitting unit (for example, an LED) 27 that emits light and a light receiving unit (for example, a phototransistor) 28 that receives light from the light emitting unit 27 and is held by a holding member 29. The detection unit 8 is attached to the upper surface plate 80 of the laser scanner unit 3 in an upward posture as a unit on the apparatus main body 100A side.

被検知ユニット30はカートリッジ7側のユニットとして、カートリッジ7のトナー収容室47aの外壁面47dに配設されている。このユニット30は、カートリッジ7が装置本体100Aに対して画像形成可能な位置決め状態に装着され、かつ現像ローラ42がドラム1へ当接している状態において、装置本体100A側の検知ユニット8の上側に所定に対応して位置する。これにより、検知ユニット8と被検知ユニット30とにより現像剤残量検知手段25が構成される。   The detected unit 30 is disposed on the outer wall surface 47d of the toner storage chamber 47a of the cartridge 7 as a unit on the cartridge 7 side. The unit 30 is mounted on the upper side of the detection unit 8 on the apparatus main body 100A side when the cartridge 7 is mounted in a positioning state capable of forming an image with respect to the apparatus main body 100A and the developing roller 42 is in contact with the drum 1. It is located corresponding to the predetermined. As a result, the developer remaining amount detecting means 25 is constituted by the detection unit 8 and the detected unit 30.

被検知ユニット30には、第1と第2の一対の光透過部材31・32が、現像ローラ42の長手方向に沿って対向して縦向きに配置されている。第1と第2の光透過部材31・32は支持部材33を介してトナー収容室47aの壁面47dに対して取り付けられている。第1の光透過部材31は光出射部である透過窓31aを有する。第2の光透過部材32は光入射部である透過窓32aを有する。この2つの透過窓31a・32aは現像ユニット4のトナー収容室47a内に突出している。   In the detected unit 30, a first and second pair of light transmission members 31, 32 are arranged vertically facing each other along the longitudinal direction of the developing roller 42. The first and second light transmitting members 31 and 32 are attached to the wall surface 47d of the toner storage chamber 47a via the support member 33. The first light transmission member 31 has a transmission window 31a that is a light emitting portion. The second light transmission member 32 has a transmission window 32a which is a light incident part. The two transmission windows 31 a and 32 a protrude into the toner storage chamber 47 a of the developing unit 4.

第1の光透過部材31は、上記の透過窓31aと、ライトガイド31bとが一体化されている。ライトガイド31bは、装置本体100A側である検知ユニット8の発光部27から上向に出射された検出光N(N1)をトナー収容室47aの内部に導く部材である。   In the first light transmission member 31, the transmission window 31a and the light guide 31b are integrated. The light guide 31b is a member that guides the detection light N (N1) emitted upward from the light emitting unit 27 of the detection unit 8 on the apparatus main body 100A side to the inside of the toner storage chamber 47a.

第2の光透過部材32は、上記の透過窓32aと、ライトガイド32bとが一体化されている。ライトガイド32bは、トナー収容室47aの内部を透過した検出光N(N2)を装置本体100A側である検知ユニット8の上向の受光部28へ導く部材である。   In the second light transmission member 32, the transmission window 32a and the light guide 32b are integrated. The light guide 32b is a member that guides the detection light N (N2) that has passed through the inside of the toner storage chamber 47a to the upward light receiving portion 28 on the detection unit 8 on the apparatus main body 100A side.

また、第1の光透過部材31の透過窓31aの光出射面31dが、第2の光透過部材32の透過窓32aの光入射面32dに対向するようになっている。また、第1の光透過部材31のライトガイド31bには発光部27から入射した光が光出射面31dに導かれるように反射面31cが設けられている。また、第2の光透過部材32のライトガイド32bには、透過窓32aの光入射面32dから入射した光Nが受光部28に導かれるように反射面32cが設けられている。   Further, the light emission surface 31 d of the transmission window 31 a of the first light transmission member 31 faces the light incident surface 32 d of the transmission window 32 a of the second light transmission member 32. The light guide 31b of the first light transmitting member 31 is provided with a reflecting surface 31c so that light incident from the light emitting unit 27 is guided to the light emitting surface 31d. In addition, the light guide 32 b of the second light transmission member 32 is provided with a reflection surface 32 c so that the light N incident from the light incident surface 32 d of the transmission window 32 a is guided to the light receiving unit 28.

これにより、発光部27から、第1の光透過部材31側のライトガイド31bの下向き面31e→ライトガイド31b→反射面31c→透過窓31aの光出射面31dに至る光路が形成される。更に、第1の光透過部材31側の透過窓31aの光出射面31dから、第2の光透過部材32側の透過窓32aの光入射面32d→反射面32c→ライトガイド32b→ライトガイド31bの下向き面32e→受光部28に至る光路が形成される。   Thus, an optical path is formed from the light emitting portion 27 to the downward surface 31e of the light guide 31b on the first light transmission member 31 side → the light guide 31b → the reflection surface 31c → the light emission surface 31d of the transmission window 31a. Further, from the light emission surface 31d of the transmission window 31a on the first light transmission member 31 side, the light incident surface 32d of the transmission window 32a on the second light transmission member 32 side → the reflection surface 32c → the light guide 32b → the light guide 31b. An optical path from the downward surface 32e to the light receiving unit 28 is formed.

なお、図7において、34は第1と第2の光透過部材31・32のライトガイド31b・32bに被せて配設した防護カバーである。図8・図9ではこの防護カバー34を除いてある。   In FIG. 7, reference numeral 34 denotes a protective cover disposed on the light guides 31 b and 32 b of the first and second light transmitting members 31 and 32. 8 and 9, the protective cover 34 is omitted.

トナー収納室47a内のトナーは、トナー攪拌部材61が画像形成動作に応じて矢印M方向に所定の速度で回転駆動されることで、トナー収納室47aの横断面において内壁面に沿って持ち上げられながら攪拌・搬送される。そして、その攪拌・搬送されるトナーの一部が開口部47cから現像室47bに送り込まれて画像形成に使用される。トナー収容室47aに収容されているトナーは現像室47bに逐次に送られて画像形成に使用されるにつれて減少していく。   The toner in the toner storage chamber 47a is lifted along the inner wall surface in the cross section of the toner storage chamber 47a by the toner stirring member 61 being rotated at a predetermined speed in the direction of arrow M according to the image forming operation. While stirring and transporting. A part of the agitated / conveyed toner is sent to the developing chamber 47b from the opening 47c and used for image formation. The toner stored in the toner storage chamber 47a is sequentially sent to the development chamber 47b and decreases as it is used for image formation.

一方、被検知ユニット30において、トナー収納室47a内に突出している透過窓31a・32a間にトナーが介在しているときには発光部27から発光された検出光Nが遮断されて、受光部28では検出光Nが受光されなくなる。また、透過窓31a・32a間にトナーが介在していないときには発光部27から発光された検出光Nが遮断されることなく受光部28に受光される。透過窓31a・32a間にトナーが介在した状態と介在していない状態は、画像形成動作に応じたトナー攪拌部材61の回転に伴うトナーの流動により交互に生じる。そして、トナー収納室47aのトナーの量が減少していくにつれて、検出光Nの遮光時間は短くなっていき、逆に、検出光Nの透過時間は長くなっていく現象を生じる。   On the other hand, in the detected unit 30, when the toner is interposed between the transmission windows 31a and 32a protruding into the toner storage chamber 47a, the detection light N emitted from the light emitting unit 27 is blocked, and the light receiving unit 28 The detection light N is not received. Further, when no toner is interposed between the transmission windows 31a and 32a, the detection light N emitted from the light emitting unit 27 is received by the light receiving unit 28 without being blocked. The state where the toner is interposed between the transmission windows 31a and 32a and the state where the toner is not interposed are alternately generated by the toner flow accompanying the rotation of the toner stirring member 61 according to the image forming operation. Then, as the amount of toner in the toner storage chamber 47a decreases, the light shielding time of the detection light N becomes shorter, and conversely, the transmission time of the detection light N becomes longer.

制御回路部Aは、このようにトナー攪拌部材61の回転に伴うトナーの流動により受光部28で検知される遮光時間と透過時間がトナーの量によって変化することを利用して、トナー収納室47a内のトナー残量を推定する。そして、その推定トナー残量と所定の閾値とを対比して、操作部Cの表示部に、そのカートリッジについての寿命予告或いは寿命警告を表示する。   The control circuit portion A utilizes the fact that the light shielding time and the transmission time detected by the light receiving portion 28 change depending on the amount of toner due to the toner flow accompanying the rotation of the toner stirring member 61 as described above. The remaining toner amount is estimated. Then, the estimated remaining toner amount is compared with a predetermined threshold value, and a life warning or a life warning for the cartridge is displayed on the display unit of the operation unit C.

《プロセスカートリッジ有無検知手段》
次に、前述した光学的な現像剤残量検知手段25(25a・25b・25c・25d)と画像検知手段19とを利用したプロセスカートリッジ7(7a・7b・7c・7d)の有無検知構成を図10のフローチャートを用いて説明する。
<< Process cartridge presence detection means >>
Next, a configuration for detecting the presence or absence of the process cartridge 7 (7a, 7b, 7c, 7d) using the optical developer remaining amount detecting means 25 (25a, 25b, 25c, 25d) and the image detecting means 19 is used. This will be described with reference to the flowchart of FIG.

このカートリッジ7の有無検知は、装置本体100Aにカートリッジ7が装着されているか否かを、専用の有無検知手段を配設することなしに、現像剤残量検知手段25と画像検知手段19とを利用して制御回路部Aが行うものである。   The presence / absence detection of the cartridge 7 is performed by using the developer remaining amount detection means 25 and the image detection means 19 to determine whether or not the cartridge 7 is attached to the apparatus main body 100A without disposing a dedicated presence / absence detection means. This is what the control circuit unit A uses.

制御回路部Aは、電源投入時等の所定の制御タイミング時において、図10のフローチャートに示すCRG有り無し検知の制御シーケンスを実行する。本実施例の画像形成装置においては第1から第4の4つのカートリッジ7a・7b・7c・7dを有するから、図10のCRG有り無し検知の制御シーケンスは、個々のカートリッジ7a・7b・7c・7dについて同時的にあるいは順次に実行する。   The control circuit unit A executes a control sequence for CRG presence / absence detection shown in the flowchart of FIG. 10 at a predetermined control timing such as when the power is turned on. Since the image forming apparatus of the present embodiment includes the first to fourth cartridges 7a, 7b, 7c, and 7d, the control sequence for detecting the presence or absence of CRG in FIG. 7d is executed simultaneously or sequentially.

1)制御回路部Aは、カートリッジ7についての現像剤残量検知手段25によるトナー残量検知を行う。そして、その現像剤残量検知手段25の発光部27から発せられた光を受光部28が検知したら(ステップS1のYes)、カートリッジ7が装置本体100A内に有ると判定する(ステップ6)。   1) The control circuit unit A detects the remaining amount of toner by the developer remaining amount detecting means 25 for the cartridge 7. When the light receiving unit 28 detects light emitted from the light emitting unit 27 of the developer remaining amount detecting means 25 (Yes in step S1), it is determined that the cartridge 7 is in the apparatus main body 100A (step 6).

ここで、ステップS1において、発光部27から発せられた光を受光部28が検知しない状態としては、次のような状態が考えられる。カートリッジ7のトナー収容室47a内にトナーが十分量存在しているために、トナー攪拌部材61が回転しても、光出射面31dと光入射面32dとの間の光路がトナーで遮光された状態のままで保持されている。カートリッジ7が装着されていないために、発光部27から発せられた光が上方に抜けて、受光部28には入射しない。   Here, in the step S1, as the state where the light receiving unit 28 does not detect the light emitted from the light emitting unit 27, the following state can be considered. Since a sufficient amount of toner is present in the toner storage chamber 47a of the cartridge 7, even if the toner stirring member 61 rotates, the optical path between the light emitting surface 31d and the light incident surface 32d is shielded by the toner. It is held in a state. Since the cartridge 7 is not mounted, the light emitted from the light emitting unit 27 passes upward and does not enter the light receiving unit 28.

2)制御回路部Aは、発光部27から発せられた光を受光部28が検知しなかった場合には(ステップS1のNo)、CRG有り無し検知すべきカートリッジによりベルト5上に判定用の画像(パッチ)を形成するパッチ形成動作を実行する(ステップS2)。そして、画像検知手段19によって、その画像を検知できた場合には(ステップS3のYes)、カートリッジ7が装置本体100A内に有ると判定する(ステップ6)。   2) When the light receiving unit 28 does not detect the light emitted from the light emitting unit 27 (No in step S1), the control circuit unit A uses the cartridge to be detected for the presence or absence of CRG to determine on the belt 5 A patch forming operation for forming an image (patch) is executed (step S2). If the image can be detected by the image detection means 19 (Yes in step S3), it is determined that the cartridge 7 is in the apparatus main body 100A (step 6).

3)制御回路部Aは、画像検知手段19によって画像を検知できなかった場合には(ステップS3のNo)、現像剤残量検知手段25による2回目のトナー残量検知を行う(ステップS4)。そして、その現像剤残量検知手段25の発光部27から発せられた光を受光部28が検知したら(ステップS4のYes)、カートリッジ7が装置画像形成装置100A内に有ると判定する(ステップ6)。   3) When the image cannot be detected by the image detection unit 19 (No in step S3), the control circuit unit A performs the second toner remaining amount detection by the developer remaining amount detection unit 25 (step S4). . When the light receiving unit 28 detects the light emitted from the light emitting unit 27 of the developer remaining amount detecting means 25 (Yes in step S4), it is determined that the cartridge 7 is in the apparatus image forming apparatus 100A (step 6). ).

4)制御回路部Aは、2回目のトナー残量検知においても、発光部27から発せられた光を受光部28が検知しなかった場合には(ステップS4のNo)、カートリッジ7が装置本体100A内に装着されていない判定する(ステップ5:CRT無し)。   4) When the light receiving unit 28 does not detect the light emitted from the light emitting unit 27 in the second toner remaining amount detection (No in step S4), the control circuit unit A detects that the cartridge 7 is the main body of the apparatus. It is determined that it is not mounted in 100A (step 5: no CRT).

5)制御回路部Aは、CRT無しと判定したカートリッジについて操作部Cの表示部にその旨の表示をするとともに、画像形成装置100の画像形成動作の実行を禁止する。   5) The control circuit unit A displays a message to that effect on the display unit of the operation unit C for the cartridge determined to have no CRT, and prohibits the image forming apparatus 100 from executing the image forming operation.

しかしながら、装置本体100A内にカートリッジ7が入っていないときには、図11の(a)で示すように、検知ユニット8の発光部27から発せられた光40aは上方のベルト5まで到達してしまう。また、光40aは拡散していく。ベルト5に到達した光40aは、ベルト5の表面で反射する。ベルト5で反射した光40bは、図11の(b)で示すように、検知ユニット8の受光部28まで戻り、受光部28は光量を検知する。そのため、このような状態では、装置本体100A内にカートリッジ7が入っていないにもかかわらず、入っているという誤検知をしてしまう可能性がある。即ち、図10のステップS1やステップS4において、装置本体100A内にカートリッジ7が入っていないにもかかわらず、入っているという誤検知をしてしまう可能性がある。   However, when the cartridge 7 is not in the apparatus main body 100A, the light 40a emitted from the light emitting unit 27 of the detection unit 8 reaches the upper belt 5 as shown in FIG. Further, the light 40a diffuses. The light 40 a that has reached the belt 5 is reflected by the surface of the belt 5. The light 40b reflected by the belt 5 returns to the light receiving unit 28 of the detection unit 8 as shown in FIG. 11B, and the light receiving unit 28 detects the amount of light. Therefore, in such a state, there is a possibility of erroneous detection that the cartridge 7 is not included in the apparatus main body 100A even though it is not included. That is, in step S1 and step S4 in FIG. 10, there is a possibility that erroneous detection that the cartridge 7 is not included in the apparatus main body 100A is detected.

ステップS1やステップS4において、上記のような誤検知を防ぐ方法を説明する。図12のように、カートリッジ7を装置本体100Aの内部に挿脱する際に案内するためのガイド手段であるガイドレール、本例では上側のガイドレール9(9a・9b・9c・9d)の一部は、検知ユニット8とベルト5の間に位置している。そして、このガイドレール9が、検知ユニット8の発光部27から上向に出射される光線の光路51の一部あるいは全部をベルト5に対して遮蔽する位置に配置されている。92はガイドレール9のベルト5に対する光遮蔽面(光線を遮蔽する部位)である。   A method for preventing such erroneous detection in step S1 and step S4 will be described. As shown in FIG. 12, one of the guide rails 9 (9a, 9b, 9c, 9d) on the upper side in this example is a guide rail that is a guide means for guiding the cartridge 7 when it is inserted into and removed from the apparatus main body 100A. The part is located between the detection unit 8 and the belt 5. The guide rail 9 is disposed at a position where a part or all of the optical path 51 of the light beam emitted upward from the light emitting unit 27 of the detection unit 8 is shielded from the belt 5. Reference numeral 92 denotes a light shielding surface (a part that shields light rays) of the guide rail 9 with respect to the belt 5.

これによって、装置本体100A内にカートリッジ7が入っていないときにも、検知ユニット8の発光部27から発せられた光がベルト5の面を反射して受光部28に入ることが無くなるため、前記の誤検知を防止できる。   Thereby, even when the cartridge 7 is not contained in the apparatus main body 100A, the light emitted from the light emitting unit 27 of the detection unit 8 does not reflect the surface of the belt 5 and enters the light receiving unit 28. False detection can be prevented.

以上説明したように、部品を追加すること無く、カートリッジ7が装置本体100A内に挿入されていない状態のときにも、カートリッジ7が装置本体100A内に有ると誤検知することが無い。従って、精度の高い、信頼性のあるカートリッジ有無検知手段を備えた画像形成装置を提供することが出来る。   As described above, even when the cartridge 7 is not inserted into the apparatus main body 100A without adding parts, it is not erroneously detected that the cartridge 7 is in the apparatus main body 100A. Therefore, it is possible to provide an image forming apparatus provided with a highly accurate and reliable cartridge presence / absence detecting means.

[実施例2]
本実施例は、図13で示すように、ガイドレール9の遮蔽面92は、遮蔽した光が反射して検知ユニット8の受光部28に入るのを防ぐため、光路51に対して画像形成装置の水平方向に角度αを持っている。即ちガイドレール9の光線を遮蔽する部位92は、発光部27から発せられた光線51を反射させた反射光線51aが、検知ユニット8の受光部28にいかないような角度αを持っている。
[Example 2]
In this embodiment, as shown in FIG. 13, the shielding surface 92 of the guide rail 9 prevents the shielded light from being reflected and enters the light receiving unit 28 of the detection unit 8. Has an angle α in the horizontal direction. That is, the portion 92 of the guide rail 9 that shields the light beam has an angle α such that the reflected light beam 51 a that reflects the light beam 51 emitted from the light emitting unit 27 does not reach the light receiving unit 28 of the detection unit 8.

これによって、装置本体100A内にカートリッジ7が入っていないときにも、検知ユニット8の発光部27から発せられた光がベルト5の面を反射して受光部28に入ることが無くなる。また、発光部27から発せられた光がガイドレール9の遮蔽面92を反射して受光部28に入ることも無くなる。そのため、前記の誤検知を防止できる。従って、更に信頼性の高いプロセスカートリッジ有無検知手段を備えた画像形成装置を提供することが出来る。   As a result, even when the cartridge 7 is not in the apparatus main body 100A, the light emitted from the light emitting unit 27 of the detection unit 8 does not reflect the surface of the belt 5 and enter the light receiving unit 28. Further, the light emitted from the light emitting unit 27 is not reflected on the shielding surface 92 of the guide rail 9 and enters the light receiving unit 28. For this reason, the erroneous detection can be prevented. Accordingly, it is possible to provide an image forming apparatus provided with a more reliable process cartridge presence / absence detecting means.

[実施例3]
本実施例は、実施例1又は実施例2において、ガイドレール9の前記光線を遮蔽する部位92は、ガイドレール9の他の部位に対し表面反射率を低下させる処理が施されていることを特徴とする。
[Example 3]
In the present embodiment, in the first or second embodiment, the portion 92 of the guide rail 9 that shields the light beam is subjected to a process for reducing the surface reflectance relative to the other portion of the guide rail 9. Features.

即ち、図14で示すように、検知ユニット8の発光部27から発せられた光40を遮蔽する位置に配置されているガイドレール9の少なくとも光遮蔽面92には、ガイドレール9の他の部分と比べて、表面反射率を低下させる表面処理93を施している。   That is, as shown in FIG. 14, at least the light shielding surface 92 of the guide rail 9 disposed at a position where the light 40 emitted from the light emitting unit 27 of the detection unit 8 is shielded is another part of the guide rail 9. Compared with, surface treatment 93 for reducing the surface reflectance is applied.

表面反射を低下させる処理93は、例えばサンドブラストなどで表面を粗面にする、黒色メッキを施す、黒色塗装を施す、シボ面を成型する、反射防止シートを貼り付けるなどが挙げられる。   Examples of the treatment 93 for reducing the surface reflection include roughening the surface with sand blasting, black plating, black coating, molding a textured surface, and applying an antireflection sheet.

このような表面処理93を施した光遮蔽面92は、板金材や成型品の表面反射率が処理前に比べ約1/2から1/3程度下がる。このようにして反射光量を下げ、受光部28が光の検知を判断するスライスレベルよりも取り込まれる光量を低くすれば、受光部28に反射光が戻って誤検知してしまうことが無くなる。   In the light shielding surface 92 subjected to such surface treatment 93, the surface reflectance of the sheet metal material or the molded product is reduced by about 1/2 to 1/3 of that before the treatment. Thus, if the amount of reflected light is reduced and the amount of light taken in is lower than the slice level at which the light receiving unit 28 determines the detection of light, the reflected light does not return to the light receiving unit 28 and erroneous detection is prevented.

光遮蔽面92の角度を、実施例2のように、発光部27から発せられた光を受光部28に反射させない角度αにできない制約がある場合において、このような手段が有効となる。   Such a means is effective when there is a restriction that the angle of the light shielding surface 92 cannot be set to an angle α that does not reflect the light emitted from the light emitting unit 27 to the light receiving unit 28 as in the second embodiment.

従って、ガイドレール9の光遮蔽面92を受光部28に光が反射しない角度にすることができないときでも、発光部27から発せられた光が光遮蔽面92に反射して受光部28に入ることを防ぐことができる。   Therefore, even when the light shielding surface 92 of the guide rail 9 cannot be formed at an angle at which light is not reflected by the light receiving unit 28, the light emitted from the light emitting unit 27 is reflected by the light shielding surface 92 and enters the light receiving unit 28. Can be prevented.

また、実施例2のようにガイドレール9の光遮蔽面92を発光部27から発せられる光を受光部28に反射しない角度αにする。そして、これに更に本実施例3の表面処理93を加えて用いると、光遮蔽面92を反射した光が周辺部品に反射し作像部に照射されてしまう可能性を低くすることができるので、より信頼性の高い画像形成装置を提供することができる。   Further, as in the second embodiment, the light shielding surface 92 of the guide rail 9 is set to an angle α that does not reflect the light emitted from the light emitting unit 27 to the light receiving unit 28. Further, if the surface treatment 93 of the third embodiment is added to this and used, the possibility that the light reflected from the light shielding surface 92 is reflected on the peripheral parts and irradiated to the image forming unit can be reduced. Therefore, it is possible to provide a more reliable image forming apparatus.

以上、電子写真画像形成装置を例にして説明したが、本発明は、静電記録画像形成装置や磁気記録画像形成装置にも適用して同様の効果が得られることは勿論である。   The electrophotographic image forming apparatus has been described above as an example, but the present invention can be applied to an electrostatic recording image forming apparatus and a magnetic recording image forming apparatus to obtain the same effect.

実施例1における画像形成装置の概略の縦断正面図であり、画像形成動作状態時を示している。FIG. 2 is a schematic longitudinal front view of the image forming apparatus according to the first exemplary embodiment, illustrating an image forming operation state. 図1の部分的な拡大図である。FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG. 1. 装置本体を開閉するためのドアが閉じ込まれている状態の画像形成装置の外観斜視図である。1 is an external perspective view of an image forming apparatus in a state in which a door for opening and closing an apparatus main body is closed. ドアが開かれて、第1のプロセスカートリッジが装置本体に対して挿入操作或いは引き出し操作されている状態を示している画像形成装置の外観斜視図である。FIG. 2 is an external perspective view of the image forming apparatus showing a state in which the door is opened and the first process cartridge is inserted or pulled out from the apparatus main body. (a)はプロセスカートリッジを装着方向の手前側(非駆動側)から見た外観斜視図、(b)はプロセスカートリッジを装着方向の奥側(駆動側)から見た外観斜視図、(c)はプロセスカートリッジを現像ユニット側から見た外観斜視図である。(A) is an external perspective view of the process cartridge viewed from the front side (non-driving side) in the mounting direction, (b) is an external perspective view of the process cartridge viewed from the back side (driving side) in the mounting direction, (c) FIG. 3 is an external perspective view of the process cartridge as viewed from the developing unit side. 装置本体内の画像形成可能な位置に装着されているプロセスカートリッジ及びその周囲の部分的な拡大断面図である。FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view of a process cartridge mounted at a position where image formation can be performed in the apparatus main body and its surroundings. 現像剤残量検知手段の部分の斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of a portion of developer remaining amount detecting means. 現像剤残量検知手段の部分の切欠き斜視図である。FIG. 6 is a cutaway perspective view of a portion of developer remaining amount detecting means. (a)は被検知ユニットの光透過部材の上面図、(b)は(a)における(b)−(b)線視図、(c)は(a)における(c)−(c)線視図である。(A) is a top view of the light transmission member of the unit to be detected, (b) is a (b)-(b) line view in (a), and (c) is a (c)-(c) line in (a). FIG. プロセスカートリッジ有り無し検知制御シーケンスの動作フローチャートである。It is an operation | movement flowchart of a process cartridge presence / absence detection control sequence. プロセスカートリッジ有無検知の誤検知を生じる場合の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram in a case where erroneous detection of process cartridge presence / absence detection occurs. 誤検知防止構成の説明図である。It is explanatory drawing of a misdetection prevention structure. 実施例2における誤検知防止構成の説明図である。It is explanatory drawing of the misdetection prevention structure in Example 2. FIG. 実施例3における誤検知防止構成の説明図である。It is explanatory drawing of the misdetection prevention structure in Example 3. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1・・像担持体、5・・中間転写体、7(7a・7b・7c・7d)・・プロセスカートリッジ、8(8a・8b・8c・8d)・・検知ユニット、9(9a・9b・9c・9d)・・プロセスカートリッジガイド手段(ガイド部材)、18・・二次転写手段、22(22a・22b・22c・22d)・・プロセスカートリッジ装着部、25(25a・25b・25c・25d)・・現像剤残量検知手段、27・・発光部、28・・受光部、30(30a・30b・30c・30d)・・被検知ユニット、42・・現像部材、47a・・現像剤収納部、51・・光線、70・・画像検知手段、92・・光線遮蔽部位、93・・表面反射率を低下させる処理部、100・・画像形成装置、100A・・装置本体   1. Image bearing member, 5. Intermediate transfer member, 7 (7a, 7b, 7c, 7d), Process cartridge, 8 (8a, 8b, 8c, 8d), Detection unit, 9 (9a, 9b,. 9c · 9d) ··· Process cartridge guide means (guide member), 18 ··· Secondary transfer means, 22 (22a · 22b · 22c · 22d) · · Process cartridge mounting portion, 25 (25a · 25b · 25c · 25d) ..Developer remaining amount detecting means, 27..Light emitting part, 28..Light receiving part, 30 (30a, 30b, 30c, 30d) .. Detected unit, 42..Developing member, 47a..Developer storage part , 51... Light, 70... Image detection means, 92... Light shielding part, 93... Processing section for reducing surface reflectance, 100.

Claims (3)

少なくとも、潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に形成された潜像を現像剤により現像する現像部材と、前記現像剤を収納するための現像剤収納部と、を有し、画像形成装置の装置本体に対して、装置本体の装着部に配設されているガイド手段に案内されて着脱可能な複数のプロセスカートリッジと、
前記プロセスカートリッジの像担持体に形成された現像像が一次転写される中間転写体と、
前記中間転写体に形成された現像像を記録媒体に二次転写する二次転写手段と、
前記複数のプロセスカートリッジごとに設けられていて、前記現像剤収納部の現像剤残量を光学的に検知する現像剤残量検知手段と、
前記中間転写体に形成された現像像を検知する画像検知手段と、
を有し、前記現像剤残量検知手段と前記画像検知手段とを用いて前記装置本体に対する前記プロセスカートリッジの有無検知を行う画像形成装置において、
前記現像剤残量検知手段は、前記装置本体の側に配設されている検知ユニットと、前記プロセスカートリッジの側に配設されていて、前記プロセスカートリッジが装置本体に装着されている状態において前記検知ユニットに対向して位置する被検知ユニットと、を有し、
前記検知ユニットは、光線がそれぞれ前記中間転写体に向かっている発光部と受光部とを有し、
前記ガイド手段は少なくとも前記検知ユニットと前記中間転写体との間に位置しているガイド部材を有し、前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着されていない状態において、前記ガイド部材の一部が前記発光部から出射される光線の光路の一部あるいは全部を前記中間転写体に対して遮蔽することを特徴とする画像形成装置。
At least an image carrier on which a latent image is formed; a developing member that develops the latent image formed on the image carrier with a developer; and a developer storage unit that stores the developer. A plurality of process cartridges that can be attached to and detached from the apparatus main body of the image forming apparatus by being guided by guide means disposed in a mounting portion of the apparatus main body;
An intermediate transfer body on which a developed image formed on the image carrier of the process cartridge is primarily transferred;
Secondary transfer means for secondary transfer of the developed image formed on the intermediate transfer member to a recording medium;
A developer remaining amount detecting means which is provided for each of the plurality of process cartridges and optically detects the remaining amount of developer in the developer accommodating portion;
Image detecting means for detecting a developed image formed on the intermediate transfer member;
In the image forming apparatus for detecting the presence or absence of the process cartridge with respect to the apparatus main body using the developer remaining amount detecting means and the image detecting means,
The developer remaining amount detecting means is provided on a detection unit disposed on the apparatus main body side and on the process cartridge side, and the process cartridge is mounted on the apparatus main body. A detected unit located opposite the detection unit,
The detection unit has a light emitting part and a light receiving part in which light rays are directed toward the intermediate transfer body, respectively.
The guide means includes a guide member positioned at least between the detection unit and the intermediate transfer member, and in a state where the process cartridge is not attached to the apparatus main body, a part of the guide member is An image forming apparatus, wherein a part or all of an optical path of a light beam emitted from a light emitting unit is shielded from the intermediate transfer member.
前記ガイド部材の前記光線を遮蔽する部位は、前記発光部から発せられた光線を反射させた反射光線が、前記受光部にいかないような角度を持っ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 portion of the guide member that shields the light beam has an angle such that a reflected light beam reflected by the light beam emitted from the light emitting unit does not go to the light receiving unit. The image forming apparatus described. 前記ガイド部材の前記光線を遮蔽する部位は、前記ガイド部材の他の部位に対し表面反射率を低下させる処理が施されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。   3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the portion of the guide member that shields the light beam is subjected to a process of reducing surface reflectance relative to other portions of the guide member.
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