JP5768611B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus.

複写機、ファクシミリ、レーザビームプリンタなどに用いられる電子写真装置では、現像剤として、トナーおよびキャリアとからなる二成分系と、トナーのみからなる一成分系のいずれかが使用される。二成分系の現像剤では、キャリアは現像機内で再利用されるが、印刷に応じてトナーが消費されるため、適宜トナーの補給が必要となる。トナー補給を行う一つの方法として、着脱可能な回転式トナーボトルを用い、該トナーボトルに新しいトナーを充填して画像形成装置に装着する方法がある。トナーボトル装着後、トナーボトルを回転させることで現像部にトナーが補給される。   In an electrophotographic apparatus used for a copying machine, a facsimile, a laser beam printer, or the like, either a two-component system composed of toner and a carrier or a one-component system composed only of toner is used as a developer. In the two-component developer, the carrier is reused in the developing machine. However, since toner is consumed in accordance with printing, it is necessary to replenish the toner appropriately. As one method for supplying toner, there is a method in which a detachable rotary toner bottle is used, and a new toner is filled in the toner bottle and mounted on the image forming apparatus. After the toner bottle is attached, the toner is replenished by rotating the toner bottle.

一方、一成分系の現像剤の場合は、感光体ドラム、現像機、帯電手段などを有する作像ユニットに対して着脱可能なトナーカートリッジによって現像機にトナー補給を行う。また、一成分系の現像剤については、トナーカートリッジと作像ユニットとを一体化した、いわゆるオールインワン型のカートリッジもある。このタイプのカートリッジは、トナーが無くなったときや作像ユニットが寿命となったときに、カートリッジ全体を交換する。   On the other hand, in the case of a one-component developer, the developer is replenished with a toner cartridge that can be attached to and detached from an image forming unit having a photosensitive drum, a developing machine, a charging unit, and the like. As for a one-component developer, there is a so-called all-in-one type cartridge in which a toner cartridge and an image forming unit are integrated. This type of cartridge is replaced when the toner runs out or when the image forming unit has reached the end of its life.

フルカラーの画像形成装置においては、複数のトナーボトルや、トナーカートリッジ、作像ユニット(上記オールインワン型も含む)を、カートリッジとして画像形成装置本体に着脱可能に装着する場合が多い。ここで、これらカートリッジを装着していない未装着状態や、または異なる種類や異なる色のトナーのカートリッジを装着した誤装着状態で印刷を実行すると、印刷品質の低下などを生じるおそれがある。例えば誤装着により異なる種類のトナーを補給すると、トナーの帯電特性が異なる場合には、トナー同士が接触した際にトナー間の電荷が移動することで本来の帯電特性と異なる特性となるため、かぶりをはじめとする異常画像が発生するおそれがある。また、異なる色のトナーが混入すると、たとえ微量であっても混色となるため、印刷品質の低下を招く。   In a full-color image forming apparatus, a plurality of toner bottles, toner cartridges, and image forming units (including the all-in-one type) are often detachably mounted as cartridges on the image forming apparatus main body. Here, when printing is performed in a state in which these cartridges are not mounted, or in an erroneous mounting state in which a cartridge of a different type or color of toner is mounted, there is a possibility that print quality may be deteriorated. For example, when different types of toner are replenished due to incorrect mounting, if the toner charging characteristics differ, the charge between the toners moves when the toners come into contact with each other, resulting in characteristics different from the original charging characteristics. There is a risk that abnormal images such as will occur. In addition, when toners of different colors are mixed, even if the amount is very small, the colors are mixed, resulting in a decrease in print quality.

カートリッジの未装着あるいは誤装着を防止するため、特許3650678号公報(特許文献1)、特開2010−204353号公報(特許文献2)、特開平09−160469号公報(特許文献3)、あるいは特開2006−142484号公報(特許文献4)などが提案されている。   In order to prevent the cartridge from being unmounted or erroneously mounted, Japanese Patent No. 3650678 (Patent Document 1), Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-204353 (Patent Document 2), Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-160469 (Patent Document 3), or Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2006-142484 (Patent Document 4) has been proposed.

上記特許文献1に記載の電子写真装置のトナー容器は、収容したトナーの種類や色などによって異なる形状の係合部を有し、容器のセット方向を規制する張り出し部材をトナー容器に着脱可能に取り付けている。特許文献2に記載のカートリッジは、各色共通の識別部材をカートリッジに保持可能として、識別部材を取り付ける角度により各色のカートリッジを区別している。いずれも、カートリッジの種別に対応した形状差を有する識別用の部材を各カートリッジに取り付けることで、機械的に個々のカートリッジを識別して、ユーザーの誤装着を未然に防止するものである。   The toner container of the electrophotographic apparatus described in Patent Document 1 has an engaging portion having a different shape depending on the type and color of the stored toner, and a protruding member that regulates the setting direction of the container can be attached to and detached from the toner container. It is attached. The cartridge described in Patent Document 2 distinguishes the cartridges of each color according to the angle at which the identification member is attached so that the identification member common to each color can be held in the cartridge. In either case, an identification member having a shape difference corresponding to the type of cartridge is attached to each cartridge, whereby individual cartridges are mechanically identified to prevent erroneous mounting by the user.

しかし、形状差を有する識別用の部材を用いた機械的な識別手法では、ユーザーがカートリッジを強制装着した際に、カートリッジや画像形成装置本体が破損するおそれがある。また、識別用の部材が外れた状態でもカートリッジが画像装置本体に装着可能となり、誤装着が起こりうる。   However, in the mechanical identification method using the identification member having a shape difference, there is a possibility that the cartridge or the image forming apparatus main body may be damaged when the user forcibly mounts the cartridge. Further, even when the identification member is removed, the cartridge can be mounted on the image apparatus main body, and erroneous mounting can occur.

また、上記特許文献3に記載の画像形成装置においては、各プロセスユニットに導電板を配設し、それぞれのユニット同士の接点を連結している。また、端部のユニットの接点と画像形成装置本体に配設した接点との連結により導電路を形成することによって、ユニットが正しい位置に装着されたことを認識するように構成している。しかし、各プロセスユニットの導電板のパターンは、順番が入れ替わると正しく接続されないようにユニット毎に異なっているため、色毎に異なる導電板を有する複数のプロセスユニットを製造する必要があり、コストメリットに乏しい。また、プロセスユニットを再利用する際には、収容するトナーは同色のトナーに限られてしまう。このように、プロセスユニットの製造コストアップやリサイクル性の問題を有している。   Further, in the image forming apparatus described in Patent Document 3, a conductive plate is provided in each process unit, and the contacts of the units are connected. In addition, it is configured to recognize that the unit is mounted at a correct position by forming a conductive path by connecting the contact of the unit at the end and the contact disposed in the image forming apparatus main body. However, since the pattern of the conductive plate of each process unit is different for each unit so that it is not correctly connected when the order is changed, it is necessary to manufacture a plurality of process units having different conductive plates for each color. It is scarce. Further, when the process unit is reused, the toner to be stored is limited to the same color toner. As described above, there are problems in manufacturing cost increase and recyclability of the process unit.

さらに、特許文献4に記載のプリンタには、個体情報を記録したメモリアレイを有するインクタンクを装着することにより、電気的に接続して読み取った情報に応じて、インクタンクに設けた発光部を点灯または消灯して、正しく装着されたかどうかを検知するように構成している。また、発光部の点灯を検知する受光部を装置本体に設けている。   Furthermore, the printer described in Patent Document 4 is provided with an ink tank having a memory array in which individual information is recorded, so that a light emitting unit provided in the ink tank is provided according to information read by electrical connection. It is configured to detect whether it is properly installed by turning on or off. In addition, a light receiving unit that detects lighting of the light emitting unit is provided in the apparatus main body.

このように、インクタンク(カートリッジ)と装置(画像形成装置)本体とのどちらか一方に発光部を設け、他方に受光部を設ける構成でもカートリッジの装着を検知することはできるが、カートリッジの交換の度に発光部もしくは受光部も交換されることとなり、メンテナンスコストが高騰する。   As described above, even when the light emitting unit is provided in one of the ink tank (cartridge) and the apparatus (image forming apparatus) main body and the light receiving unit is provided in the other, the mounting of the cartridge can be detected. Each time the light emitting part or the light receiving part is replaced, the maintenance cost increases.

そこで、本発明は、かかる事情に鑑みて、カートリッジの未装着や誤装着といったカートリッジの装着不良を低コストに検知でき、かつカートリッジ着脱に伴うカートリッジや画像形成装置本体の破損を回避できるカートリッジ検知機構を提供することを目的とする。   Therefore, in view of such circumstances, the present invention can detect a cartridge mounting failure such as cartridge non-mounting or erroneous mounting at a low cost, and can prevent damage to the cartridge and the image forming apparatus main body due to cartridge mounting / dismounting. The purpose is to provide.

上記目的を達成するために、本発明は、画像形成装置本体に着脱されるカートリッジの装着不良を検知するためのカートリッジ検知機構であって、カートリッジに光学部材を設け、この光学部材に、画像形成装置本体に設けられた発光部からの光を入射させると共に、光学部材を経た通過光を画像形成装置本体に設けられた受光部で受光し、二つ以上のカートリッジを備え、光路上に、二つのカートリッジのうち一方のカートリッジに設けられた前段の光学部材と、他方のカートリッジに設けられた後段の光学部材とを配置し、少なくとも前段光学部材を、光の反射と透過とを許容するハーフミラーで構成し、前段光学部材を経た反射光と透過光とのうち、どちらか一方の通過光を後段光学部材に入射させたことを特徴とするカートリッジ検知機構である。 In order to achieve the above object, the present invention provides a cartridge detection mechanism for detecting a mounting failure of a cartridge attached to and detached from an image forming apparatus main body, and an optical member is provided on the cartridge, and image formation is performed on the optical member. The light from the light emitting unit provided in the apparatus main body is incident, and the light passing through the optical member is received by the light receiving unit provided in the image forming apparatus main body, and two or more cartridges are provided. A half mirror in which a front optical member provided in one cartridge of one cartridge and a rear optical member provided in the other cartridge are disposed, and at least the front optical member allows reflection and transmission of light. in configured, among the reflected light passing through the front optical member and the transmitted light, the cartridge detection, characterized in that either one of the passing light is incident to the subsequent optical member It is a mechanism.

本発明によれば、カートリッジに設けられた光学部材を通過した通過光の状態から、カートリッジの装着不良の有無を検知することができる。このように光学的に装着不良を検知する構成を採用することで、カートリッジ(特に非正規カートリッジ)を強制装着した際にもカートリッジや画像形成装置の破損が生じにくくなる。また、発光部および受光部がいずれも画像形成装置本体側に設けられているため、カートリッジ交換時に発光部や受光部を交換する必要がなく、メンテナンスコストを抑制することができる。以上から、カートリッジの装着不良を、長期にわたり、低コストにかつ安定して検知することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to detect the presence or absence of cartridge mounting failure from the state of light passing through an optical member provided on the cartridge. By adopting such a configuration that optically detects defective mounting, the cartridge and the image forming apparatus are less likely to be damaged even when a cartridge (particularly an irregular cartridge) is forcibly mounted. Further, since both the light emitting unit and the light receiving unit are provided on the image forming apparatus main body side, it is not necessary to replace the light emitting unit or the light receiving unit when replacing the cartridge, and the maintenance cost can be suppressed. From the above, it is possible to stably detect a cartridge mounting failure at low cost and stably over a long period of time.

本発明の一実施形態に係る画像形成装置を示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の画像形成部周辺の概略構成を示す側面図である。1 is a side view illustrating a schematic configuration around an image forming unit of an image forming apparatus according to an embodiment of the present disclosure. 識別部材の主要部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the principal part of an identification member. (a)は取付部側から見た識別部材の平面図、(b)は嵌合孔を有するトナーカートリッジの側面図、さらに(c)は識別部材のトナーカートリッジへの取り付け工程を示す斜視図である。(A) is a plan view of the identification member as viewed from the attachment portion side, (b) is a side view of the toner cartridge having a fitting hole, and (c) is a perspective view showing a process of attaching the identification member to the toner cartridge. is there. ハーフミラーを通過する光の光路を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the optical path of the light which passes a half mirror. 本発明の第1実施形態を示す側面図である。It is a side view which shows 1st Embodiment of this invention. (a)は各トナーカートリッジの装着状態、各受光部の検知状態、表示手段での表示パターンのそれぞれを示す一覧表、(b)は表示手段による表示例を示す平面図である。(A) is a list showing the mounting state of each toner cartridge, the detection state of each light receiving section, and the display pattern on the display means, and (b) is a plan view showing a display example by the display means. 本発明の第2実施形態を示す側面図である。It is a side view which shows 2nd Embodiment of this invention. (a)は各トナーカートリッジの装着状態、各受光部の検知状態、表示手段での表示パターンのそれぞれを示す一覧表、(b)は各受光部における受光強度を示すグラフ、(c)は表示手段による表示例を示す平面図である。(A) is a list showing the mounting state of each toner cartridge, the detection state of each light receiving unit, and the display pattern on the display means, (b) is a graph showing the received light intensity at each light receiving unit, and (c) is a display. It is a top view which shows the example of a display by a means. 本発明の第3実施形態を示す側面図であり、(a)は第一の発光部の発光状態、(b)は第二の発光部の発光状態を示す。It is a side view which shows 3rd Embodiment of this invention, (a) shows the light emission state of a 1st light emission part, (b) shows the light emission state of a 2nd light emission part. (a)は各トナーカートリッジの装着状態、受光部の検知状態、表示手段での表示パターンのそれぞれを示す一覧表、(b)は発光部における発光強度、および受光部における受光強度を示すグラフ、(c)は表示手段による表示例を示す平面図である。(A) is a list showing the mounting state of each toner cartridge, the detection state of the light receiving part, and the display pattern on the display means, (b) is a graph showing the light emission intensity at the light emitting part and the light receiving intensity at the light receiving part, (C) is a top view which shows the example of a display by a display means. 本発明の第4実施形態を示す側面図であり、(a)は第一の光学系に光を入射させた状態、(b)は第二の光学系に光を入射させた状態を示す。It is a side view which shows 4th Embodiment of this invention, (a) shows the state in which the light was entered into the 1st optical system, (b) shows the state in which the light was entered into the 2nd optical system. (a)は各トナーカートリッジの装着状態、各受光部の検知状態、および表示手段での表示パターンのそれぞれを示す一覧表、(b)は各受光部における受光強度を示すグラフ、(c)は表示手段による表示例を示す平面図である。(A) is a list showing the mounting state of each toner cartridge, the detection state of each light-receiving unit, and the display pattern on the display means, (b) is a graph showing the light-receiving intensity at each light-receiving unit, and (c) is the graph. It is a top view which shows the example of a display by a display means. 本発明の第5実施形態を示す側面図であり、(a)は第一の光学系に光を入射させた状態、(b)は第二の光学系に光を入射させた状態を示す。It is a side view which shows 5th Embodiment of this invention, (a) shows the state which entered the light into the 1st optical system, (b) shows the state which entered the light into the 2nd optical system. (a)は各トナーカートリッジの装着状態、受光部の検知状態、および表示手段での表示パターンのそれぞれを示す一覧表、(b)は受光部における受光強度を示すグラフ、(c)は表示手段による表示例を示す平面図である。(A) is a list showing the mounting state of each toner cartridge, the detection state of the light receiving portion, and the display pattern on the display means, (b) is a graph showing the received light intensity at the light receiving portion, and (c) is the display means. It is a top view which shows the example of a display by. 各実施形態における発光部、受光部および光路を形成するミラーの数をまとめた表である。It is the table | surface which put together the number of the mirrors which form the light emission part in each embodiment, a light-receiving part, and an optical path. (a)は取付部側から見た識別部材の平面図、(b)は嵌合孔を有するトナーカートリッジの側面図、さらに(c)は識別部材のトナーカートリッジへの取り付け工程を示す斜視図である。(A) is a plan view of the identification member as viewed from the attachment portion side, (b) is a side view of the toner cartridge having a fitting hole, and (c) is a perspective view showing a process of attaching the identification member to the toner cartridge. is there. (a)は取付部側から見た識別部材の平面図、(b)は嵌合孔を有するトナーカートリッジの側面図、さらに(c)は識別部材のトナーカートリッジへの取り付け工程を示す斜視図である。(A) is a plan view of the identification member as viewed from the attachment portion side, (b) is a side view of the toner cartridge having a fitting hole, and (c) is a perspective view showing a process of attaching the identification member to the toner cartridge. is there. (a)はトナーカートリッジへの側面への識別部材の取り付け工程を示す斜視図であり、(b)は上面への識別部材の取り付け工程を示す斜視図である。(A) is a perspective view showing the attaching process of the identification member to the side surface to the toner cartridge, and (b) is a perspective view showing the attaching process of the identifying member to the upper surface. 識別部材をトナーカートリッジの上面に取り付けた検知機構を示す側面図である。FIG. 6 is a side view showing a detection mechanism in which an identification member is attached to the upper surface of the toner cartridge.

以下、添付の図面に基づき、本発明について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の断面図である。   Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

図1に示すように、カラー電子写真装置等からなる画像形成装置1は、露光部2、画像形成部3、画像転写部4、給紙部5、搬送路6、定着部7、および排出部8などにより構成される。   As shown in FIG. 1, an image forming apparatus 1 including a color electrophotographic apparatus includes an exposure unit 2, an image forming unit 3, an image transfer unit 4, a paper feeding unit 5, a conveyance path 6, a fixing unit 7, and a discharge unit. 8 or the like.

露光部2は、画像形成装置1の上部に位置しており、光を発光する光源や各種光学系より構成する。具体的には、図示しない画像取得手段から得られた画像データに基づいて作成する画像の色分解成分毎の光を、後述する画像形成部3の感光体に向けて照射し、感光体の表面を露光して潜像を形成する。   The exposure unit 2 is located on the upper part of the image forming apparatus 1 and includes a light source that emits light and various optical systems. Specifically, the surface of the photoconductor is irradiated with light for each color separation component of the image created based on the image data obtained from the image acquisition unit (not shown) toward the photoconductor of the image forming unit 3 to be described later. To form a latent image.

画像形成部3は、露光部2の下方に位置しており、画像形成装置1に対して着脱可能に構成された複数の作像ユニット31を備える。各作像ユニット31は、表面上に現像剤としてのトナーを担持可能な像担持体としての感光体ドラム32と、感光体ドラム32の表面を一様に帯電させる帯電ローラ33と、感光体ドラム32の表面にトナーを供給する現像機34と、感光体ドラム32の表面をクリーニングする感光体クリーニングブレード35などで構成する。なお、各作像ユニット31は、カラー画像の色分解成分であるイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの異なる色に対応した4つの作像ユニット31(31Y,31C,31M,31Bk)からなり、これらはトナーの色以外は同様の構成であるため、重複説明を省略する。   The image forming unit 3 is provided below the exposure unit 2 and includes a plurality of image forming units 31 configured to be detachable from the image forming apparatus 1. Each image forming unit 31 includes a photosensitive drum 32 as an image carrier capable of carrying toner as a developer on the surface, a charging roller 33 for uniformly charging the surface of the photosensitive drum 32, and a photosensitive drum. The developing device 34 supplies toner to the surface of the photoconductor 32, and the photoconductor cleaning blade 35 that cleans the surface of the photoconductor drum 32. Each image forming unit 31 includes four image forming units 31 (31Y, 31C, 31M, 31Bk) corresponding to different colors of yellow, cyan, magenta, and black, which are color separation components of a color image. Since the configuration is the same except for the color of the toner, repeated description is omitted.

画像転写部4は、画像形成部3の直下に位置する。この画像転写部4は、駆動ローラ4aおよび従動ローラ4bに周回走行可能に張架する転写ベルト43、転写ベルト43の表面をクリーニングするベルトクリーニング装置44、感光体ドラム32に対して転写ベルト43を挟んだ対向位置に配置する一次転写ローラ45などで構成する。各一次転写ローラ45はそれぞれの位置で転写ベルト43の内周面を押圧しており、各感光体ドラム32と各一次転写ローラ45との間にそれぞれ一次転写ニップを形成する。   The image transfer unit 4 is located immediately below the image forming unit 3. The image transfer unit 4 includes a transfer belt 43 stretched around the driving roller 4 a and the driven roller 4 b so as to be able to run around, a belt cleaning device 44 that cleans the surface of the transfer belt 43, and the transfer belt 43 with respect to the photosensitive drum 32. It is composed of a primary transfer roller 45 or the like disposed at the opposite position between which it is interposed. Each primary transfer roller 45 presses the inner peripheral surface of the transfer belt 43 at each position, and a primary transfer nip is formed between each photosensitive drum 32 and each primary transfer roller 45.

また、駆動ローラ4aに対向した位置に二次転写ローラ46を配設する。二次転写ローラ46は転写ベルト43の外周面を押圧しており、駆動ローラ4aと二次転写ローラ46との間に二次転写ニップを形成する。さらに、ベルトクリーニング装置44でクリーニングされた廃トナーを収容する廃トナー収容器47を、転写ベルト43の下方に図示しない廃トナー移送ホースを介して配設する。   A secondary transfer roller 46 is disposed at a position facing the drive roller 4a. The secondary transfer roller 46 presses the outer peripheral surface of the transfer belt 43 and forms a secondary transfer nip between the drive roller 4 a and the secondary transfer roller 46. Further, a waste toner container 47 that stores waste toner cleaned by the belt cleaning device 44 is disposed below the transfer belt 43 via a waste toner transfer hose (not shown).

給紙部5は、画像形成装置1の下部に位置しており、記録用紙Pを収容した用紙トレイ51や、用紙トレイ51から記録用紙Pを搬出する給紙ローラ52などからなる。   The paper feeding unit 5 is located below the image forming apparatus 1 and includes a paper tray 51 that stores the recording paper P, a paper feeding roller 52 that carries the recording paper P out of the paper tray 51, and the like.

搬送路6は、給紙部5から搬出された記録用紙Pを搬送する搬送経路であり、一対のレジストローラ61の他、後述する排出部8に至るまで、図示しない搬送ローラ対を搬送路6の途中に適宜配置する。   The transport path 6 is a transport path for transporting the recording paper P carried out from the paper feed unit 5. In addition to the pair of registration rollers 61, a pair of transport rollers (not shown) is transported to the discharge unit 8 described later. It arranges suitably in the middle.

定着部7は、二次転写ニップの搬送経路下流に位置しており、加熱源71によって加熱される定着ローラ72、その定着ローラ72を加圧可能な加圧ローラ73などを有する。   The fixing unit 7 is located downstream of the conveyance path of the secondary transfer nip, and includes a fixing roller 72 heated by a heating source 71, a pressure roller 73 that can press the fixing roller 72, and the like.

排出部8は、画像形成装置1の搬送路6の最下流に設けられ、記録用紙Pを外部へ排出する一対の排紙ローラ81と、排出された記録媒体をストックする排紙トレイ82とを有する。   The discharge unit 8 is provided on the most downstream side of the conveyance path 6 of the image forming apparatus 1 and includes a pair of discharge rollers 81 for discharging the recording paper P to the outside, and a discharge tray 82 for storing the discharged recording medium. Have.

以下、図1を参照して上記画像形成装置1の基本的動作を説明する。   The basic operation of the image forming apparatus 1 will be described below with reference to FIG.

画像形成装置1において、画像形成動作を開始すると、各作像ユニット31Y,31C,31M,31Bkの感光体ドラム32を、図示しない駆動装置によって図の時計回りに回転駆動し、感光体ドラム32の表面を帯電ローラ33によって所定の極性に一様に帯電する。帯電された各感光体ドラム32の表面に、形成する画像の色成分毎のレーザ光を露光部2からそれぞれ照射して、感光体ドラム32の表面に静電潜像を形成する。このとき、各感光体ドラム32に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンタおよびブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように各感光体ドラム32上に形成した静電潜像に、各現像機34によりトナーを供給することにより、静電潜像を顕像であるトナー画像(現像剤像)として可視像化する。   When the image forming operation is started in the image forming apparatus 1, the photosensitive drums 32 of the respective image forming units 31Y, 31C, 31M, and 31Bk are rotationally driven clockwise by a driving device (not shown) to The surface is uniformly charged to a predetermined polarity by the charging roller 33. A laser beam for each color component of the image to be formed is irradiated from the exposure unit 2 to the surface of each charged photosensitive drum 32 to form an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 32. At this time, the image information to be exposed on each photosensitive drum 32 is single-color image information obtained by separating a desired full-color image into color information of yellow, cyan, magenta, and black. By supplying toner to each electrostatic latent image formed on each photoconductor drum 32 in this way by each developing device 34, the electrostatic latent image is visualized as a visible toner image (developer image). Turn into.

次いで、画像転写部4の駆動ローラ4aを図の反時計回りに回転駆動することにより、転写ベルト43を図の矢印Dで示す方向に走行駆動する。また、各一次転写ローラ45には、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧または定電流制御された電圧を印加する。これにより、各一次転写ローラ45と各感光体ドラム32との間の一次転写ニップにおいて転写電界を形成する。そして、各作像ユニット31Y,31C,31M,31Bkの感光体ドラム32上に形成した各色のトナー画像を、上記一次転写ニップにおいて形成された転写電界により、転写ベルト43上に順次重ね合わせて転写する。かくして転写ベルト43の表面に、フルカラーのトナー画像を形成する。   Next, the drive roller 4a of the image transfer unit 4 is driven to rotate counterclockwise in the figure, thereby driving the transfer belt 43 in the direction indicated by the arrow D in the figure. Further, each primary transfer roller 45 is applied with a constant voltage or a constant current controlled voltage having a polarity opposite to the charging polarity of the toner. As a result, a transfer electric field is formed in the primary transfer nip between each primary transfer roller 45 and each photosensitive drum 32. Then, the toner images of the respective colors formed on the photosensitive drums 32 of the image forming units 31Y, 31C, 31M, and 31Bk are sequentially superimposed on the transfer belt 43 by the transfer electric field formed in the primary transfer nip. To do. Thus, a full color toner image is formed on the surface of the transfer belt 43.

その後、各感光体ドラム32の表面に付着している残留トナーを感光体クリーニングブレード35によって除去し、次いで、その表面を図示していない除電装置で除電することにより、その表面電位を初期化して次の画像形成に備える。   Thereafter, the residual toner adhering to the surface of each photoconductor drum 32 is removed by the photoconductor cleaning blade 35, and then the surface potential is initialized by neutralizing the surface with a static eliminator (not shown). Prepare for the next image formation.

一方、画像形成動作を開始すると、画像形成装置1の下部では、給紙部5の給紙ローラ52を回転駆動して、用紙トレイ51に収容した記録用紙Pを搬送路6に送り出す。レジストローラ61は、搬送路6に送り出された記録用紙Pを、所定のタイミングで二次転写ニップに搬送する。このとき二次転写ローラ46は、転写ベルト43上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧を印加することにより、二次転写ニップに転写電界を形成する。そして、この転写電界によって、転写ベルト43上のトナー画像を記録用紙P上に一括して転写する。   On the other hand, when the image forming operation is started, in the lower part of the image forming apparatus 1, the paper feeding roller 52 of the paper feeding unit 5 is driven to rotate, and the recording paper P stored in the paper tray 51 is sent out to the transport path 6. The registration roller 61 conveys the recording paper P sent to the conveyance path 6 to the secondary transfer nip at a predetermined timing. At this time, the secondary transfer roller 46 forms a transfer electric field in the secondary transfer nip by applying a transfer voltage having a polarity opposite to the toner charging polarity of the toner image on the transfer belt 43. Then, the toner images on the transfer belt 43 are collectively transferred onto the recording paper P by this transfer electric field.

トナー画像を転写した記録用紙Pは、定着部7に搬送され、加熱源71により加熱される定着ローラ72と加圧ローラ73とにより加熱および加圧されてトナー画像を記録用紙Pに定着する。そして、トナー画像を定着した記録用紙Pを、定着ローラ72から分離し、図示しない搬送ローラ対で搬送して、排出部8において排紙ローラ81により排紙トレイ82に排出する。一方、転写後の転写ベルト43上に付着している残留トナーは、ベルトクリーニング装置44により除去し、図示しないスクリューや廃トナー移送ホースなどによって廃トナー収容器47へ搬送して回収する。   The recording paper P onto which the toner image has been transferred is conveyed to the fixing unit 7 and is heated and pressed by the fixing roller 72 and the pressure roller 73 heated by the heating source 71 to fix the toner image on the recording paper P. Then, the recording paper P on which the toner image is fixed is separated from the fixing roller 72, conveyed by a pair of conveyance rollers (not shown), and discharged to the discharge tray 82 by the discharge roller 81 in the discharge unit 8. On the other hand, the residual toner adhering to the transfer belt 43 after the transfer is removed by the belt cleaning device 44, and transported to the waste toner container 47 and collected by a screw or a waste toner transfer hose (not shown).

以上の説明は、記録用紙P上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、4つの作像ユニット31Y,31C,31M,31Bkのいずれか1つを使用して単色画像を形成したり、2つまたは3つの作像ユニット31を使用して、2色または3色の画像を形成したりすることも可能である。   The above description is an image forming operation when a full color image is formed on the recording paper P. A single color image is formed using any one of the four image forming units 31Y, 31C, 31M, and 31Bk. Alternatively, two or three image forming units 31 can be used to form a two-color or three-color image.

次に、図2に基づいて本発明における画像形成装置の画像形成部3について説明する。図2は、画像形成部3周辺の概略構成を示す側面図である。4つの作像ユニット31の構成は同様であるため、図2において一番右側に配置された作像ユニット31Yを例にその構成を詳しく説明する。   Next, the image forming unit 3 of the image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a side view illustrating a schematic configuration around the image forming unit 3. Since the configuration of the four image forming units 31 is the same, the configuration will be described in detail using the image forming unit 31Y arranged on the rightmost side in FIG. 2 as an example.

図2に示すように、本実施形態の作像ユニット31(31Y)には、トナー収容部を有するトナーカートリッジ36が装着される。   As shown in FIG. 2, the image forming unit 31 (31Y) of the present embodiment is mounted with a toner cartridge 36 having a toner accommodating portion.

トナーカートリッジ36は、内部にトナー収容部を有する立体形状の容器であり、現像機34に対して着脱可能である。画像形成によってトナーを消費すると、図示しないトナー供給制御手段の制御により、現像機34にトナーカートリッジ36から所定量のトナーが供給される。トナーカートリッジ36の所定面には、識別部材39が取り付けられている。   The toner cartridge 36 is a three-dimensional container having a toner container therein, and is detachable from the developing device 34. When toner is consumed by image formation, a predetermined amount of toner is supplied from the toner cartridge 36 to the developing device 34 under the control of a toner supply control unit (not shown). An identification member 39 is attached to a predetermined surface of the toner cartridge 36.

現像機34は、トナーカートリッジ36から供給されるトナーを収容し、そのトナーを感光体ドラム32に供給して静電潜像を顕像化するものであり、アジテータ34a、供給ローラ34b、現像ローラ34c、規制ブレード34dなどを有する。   The developing device 34 stores toner supplied from the toner cartridge 36 and supplies the toner to the photosensitive drum 32 to visualize the electrostatic latent image. The developing device 34 includes an agitator 34a, a supply roller 34b, and a developing roller. 34c, a regulation blade 34d, and the like.

アジテータ34aは、表面に複数の攪拌羽根を有する回転可能な部材であり、トナー供給部内で図示しない駆動手段の駆動により回転してトナーを攪拌する。現像機34内のトナーを攪拌することで、トナー同士の凝集を防止して均一なトナーを供給する。供給ローラ34bは、例えば導電化された発泡ウレタン材で構成し、トナー出口付近に配置して、現像ローラ34cとの接触により形成するニップにトナーを供給する。   The agitator 34a is a rotatable member having a plurality of stirring blades on the surface, and rotates by driving a driving means (not shown) in the toner supply unit to stir the toner. By agitating the toner in the developing device 34, the toner is prevented from aggregating and a uniform toner is supplied. The supply roller 34b is made of, for example, a conductive urethane foam material, and is disposed near the toner outlet, and supplies toner to a nip formed by contact with the developing roller 34c.

現像ローラ34cは、導電性芯金を導電性の弾性体、例えば発泡ウレタン材で被覆することで構成し、例えば負極性のDC電源などからなるバイアス電流を接続して、所定電位の現像バイアスを印加している。現像ローラ34cは、供給ローラ34bと感光体ドラム32と接触して、供給ローラ34bから受け取ったトナーを感光体ドラム32の表面に供給する。   The developing roller 34c is configured by covering a conductive cored bar with a conductive elastic body, for example, a urethane foam material, and connecting a bias current composed of, for example, a negative polarity DC power source to develop a developing bias having a predetermined potential. Applied. The developing roller 34 c is in contact with the supply roller 34 b and the photosensitive drum 32, and supplies the toner received from the supply roller 34 b to the surface of the photosensitive drum 32.

また、規制ブレード34dは、ステンレス鋼などの導電性の部材で構成し、現像ニップから現像ローラ34cの回転方向下流側で現像ローラ34cと接触する。この接触により、現像ローラ34cの表面の余分なトナーを除去すると共に、接触点を通過するトナーに摩擦による電荷を与える。   The regulating blade 34d is made of a conductive member such as stainless steel, and contacts the developing roller 34c on the downstream side in the rotation direction of the developing roller 34c from the developing nip. By this contact, excess toner on the surface of the developing roller 34c is removed, and a charge due to friction is given to the toner passing through the contact point.

続いて、図3〜図5に基づいて、トナーカートリッジ36に装着する識別部材39について説明する。   Next, the identification member 39 attached to the toner cartridge 36 will be described with reference to FIGS.

図4(c)に示すように、識別部材39は、ベース部材40と、ベース部材40に取り付けた光学部材38と、取付部41とで構成される。   As shown in FIG. 4C, the identification member 39 includes a base member 40, an optical member 38 attached to the base member 40, and an attachment portion 41.

図3に示すように、ベース部材40は、対向二面を正方形とした四角柱状をなし、光透過性材料、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂などのプラスチックや、ガラスなどで形成される。ベース部材40の前記対向二面を除く四つの側面のうち、いずれか一面には、光学部材38が適宜の手段で装着される。光学部材38は、入射した光のうち所定量の光を透過して残りの光を反射するハーフミラーHMで構成する。なお、前記光透過性材料には空気も含まれる。従って、ベース部材40を、光学部材38の装着面以外の面に開口させた中空状に形成しても良い。   As shown in FIG. 3, the base member 40 has a quadrangular prism shape with two opposing surfaces being square, and is made of a light transmissive material, for example, a plastic such as an acrylic resin, a polycarbonate resin, or a polystyrene resin, or glass. An optical member 38 is mounted on any one of the four side surfaces of the base member 40 excluding the two opposing surfaces by an appropriate means. The optical member 38 is configured by a half mirror HM that transmits a predetermined amount of incident light and reflects the remaining light. The light transmissive material includes air. Therefore, the base member 40 may be formed in a hollow shape opened on a surface other than the mounting surface of the optical member 38.

ベース部材40のうち、前記対向二面の一方には、トナーカートリッジ36に収容するトナー色に対応したシールSを貼付することができる。このシールSにより、ユーザーがトナーカートリッジ36に収容されたトナー色を認識することが可能となる。   A seal S corresponding to the toner color accommodated in the toner cartridge 36 can be affixed to one of the two opposing surfaces of the base member 40. This seal S allows the user to recognize the toner color stored in the toner cartridge 36.

図4(c)に示すように、取付部41はベース部材40の前記対向二面の他方に設けられる。取付部41は、円柱状の基部41aと基部41aの半径方向に突出するリブ部41bとからなる。取付部41は、ベース部材40と一体形成する他、ベース部材40に適宜の手段で取り付けた別部材とすることもできる。   As shown in FIG. 4C, the attachment portion 41 is provided on the other of the two opposing surfaces of the base member 40. The attachment portion 41 includes a columnar base portion 41a and a rib portion 41b protruding in the radial direction of the base portion 41a. In addition to being integrally formed with the base member 40, the attachment portion 41 can be a separate member attached to the base member 40 by an appropriate means.

図4(b)に示すように、トナーカートリッジ36には、取付部41と嵌合する嵌合孔42が形成される。嵌合孔42は、基部41aに対応する円形部と、リブ部41bに対応する切欠き部42bとからなる。切欠き部42bは、円形部42aの円周方向複数個所に等間隔で設けられている。切欠き部42bの数は、トナーカートリッジ36の色数と同数とし、本実施形態では、90度毎に等間隔で四箇所に設けた場合を例示している。   As shown in FIG. 4B, the toner cartridge 36 is formed with a fitting hole 42 that fits the attachment portion 41. The fitting hole 42 includes a circular portion corresponding to the base portion 41a and a notch portion 42b corresponding to the rib portion 41b. The notches 42b are provided at equal intervals in a plurality of locations in the circumferential direction of the circular portion 42a. The number of notches 42b is the same as the number of colors of the toner cartridge 36, and in the present embodiment, a case where four portions are provided at equal intervals every 90 degrees is illustrated.

図4(c)に示すように、トナーカートリッジ36への識別部材39の取り付けは、取付部41を嵌合孔42に嵌合することにより行う。その際、取付部41の基部41aを嵌合孔42の円形部42aに嵌合する一方で、取付部41のリブ部41bをいずれか一つの切欠き部42bに嵌合する。リブ部41bの嵌合先を4つの切欠き部42bの中から適宜選択することで、識別部材39を、回転軸Oを中心とする4つの異なる回転位相角(0°、90°、180°、270°)でトナーカートリッジ36に対して位置決めすることができる。識別部材39を嵌合孔42から取り外し、リブ部41bの嵌合相手を異なる切欠き部42bに変えることで、識別部材39の回転位相角を任意に変更することができる。   As shown in FIG. 4C, the identification member 39 is attached to the toner cartridge 36 by fitting the attachment portion 41 into the fitting hole 42. At that time, the base portion 41a of the attachment portion 41 is fitted to the circular portion 42a of the fitting hole 42, while the rib portion 41b of the attachment portion 41 is fitted to any one of the cutout portions 42b. By appropriately selecting the fitting destination of the rib portion 41b from the four cutout portions 42b, the identification member 39 is moved to four different rotation phase angles (0 °, 90 °, 180 ° around the rotation axis O). 270 °) with respect to the toner cartridge 36. The rotational phase angle of the identification member 39 can be arbitrarily changed by removing the identification member 39 from the fitting hole 42 and changing the mating partner of the rib portion 41b to a different notch 42b.

識別部材39の回転位相角は、トナーカートリッジ36の種類、具体的には各カートリッジ36に収容されるトナーの色に応じて定められる。例えば、ブラック(Bk)を0°、シアン(C)を90°、マゼンタ(M)を180°、イエロー(Y)を270°の回転位相角に設定する。識別部材39の回転位相角をこれらの角度間で切り替えると、光学部材38は、識別部材39の回転軸Oの周囲を移動しながらその姿勢を変化させる。この時、光学部材38は、識別部材39の回転軸Oを中心として回転移動角に応じた回転対称性を持つ。従って、識別部材39の回転位相角とトナーカートリッジ36のトナー色とを関連付けることにより、光学部材38の位置および姿勢も各色に対応した四つの態様の間で切り替えることができる(図6参照)。   The rotational phase angle of the identification member 39 is determined according to the type of the toner cartridge 36, specifically, the color of the toner accommodated in each cartridge 36. For example, the rotation phase angle is set to 0 ° for black (Bk), 90 ° for cyan (C), 180 ° for magenta (M), and 270 ° for yellow (Y). When the rotational phase angle of the identification member 39 is switched between these angles, the optical member 38 changes its posture while moving around the rotation axis O of the identification member 39. At this time, the optical member 38 has rotational symmetry according to the rotational movement angle with the rotational axis O of the identification member 39 as the center. Therefore, by associating the rotational phase angle of the identification member 39 with the toner color of the toner cartridge 36, the position and posture of the optical member 38 can be switched between four modes corresponding to each color (see FIG. 6).

トナーカートリッジ36に形成する嵌合孔42は、例えばトナー収容部にトナーを再充填するための補給口として用いることができる。これにより、補給口を封止するための別部材が不要となって、部品点数を削減することができる。嵌合孔42の周辺にゴムや発泡ウレタンのような気密性シール材を配置し、取付部41をシール材に密着させて、トナーカートリッジ36内部を密閉することが好ましい。トナーカートリッジ36から識別部材39を取り外し、嵌合孔42よりトナーを充填してから、再び識別部材39を嵌合孔42に嵌合することにより、リサイクルトナーカートリッジを製造することができる。   The fitting hole 42 formed in the toner cartridge 36 can be used, for example, as a replenishing port for refilling the toner container with toner. This eliminates the need for a separate member for sealing the replenishing port, thereby reducing the number of components. It is preferable that an airtight seal material such as rubber or urethane foam is disposed around the fitting hole 42 and the mounting portion 41 is closely attached to the seal material to seal the inside of the toner cartridge 36. By removing the identification member 39 from the toner cartridge 36, filling the toner from the fitting hole 42, and then fitting the identification member 39 into the fitting hole 42 again, a recycled toner cartridge can be manufactured.

この際、各識別部材39を同形状に形成しておけば、シールSをはがすことにより、識別部材39を各色のトナーカートリッジ36において共用することができる。従って、トナーカートリッジ36のリサイクルが可能となる。   At this time, if the identification members 39 are formed in the same shape, the identification members 39 can be shared by the toner cartridges 36 of the respective colors by removing the seal S. Therefore, the toner cartridge 36 can be recycled.

識別部材39には、後述する発光部から光が入射する。ここで、図5に示すように、光学部材38をハーフミラーで構成した場合、光学部材38に光が入射されると、光の一部が反射光となり、残りの光が光学部材38を透過する透過光となる。光の入射角θを一定として、ハーフミラーHMの透過率を50%とした場合、光強度100の入射光に対して、反射光および透過光の光強度はそれぞれ50となる。   Light enters the identification member 39 from a light emitting unit described later. Here, as shown in FIG. 5, when the optical member 38 is configured by a half mirror, when light enters the optical member 38, part of the light becomes reflected light, and the remaining light passes through the optical member 38. Transmitted light. When the incident angle θ of light is constant and the transmittance of the half mirror HM is 50%, the light intensity of reflected light and transmitted light is 50 for incident light with a light intensity of 100, respectively.

次に、図6〜図8に基づいて、本発明にかかるカートリッジ検知機構の各実施形態を説明する。   Next, each embodiment of the cartridge detection mechanism according to the present invention will be described with reference to FIGS.

〔第1実施形態〕
図6は、本発明にかかる検知機構の第1実施形態を示す概略図である。この実施系形態の検知機構は、光学部材38、発光部LD、受光部PD、およびミラーM(反射率100%)をそれぞれに有する2系統の光学系(第一の光学系および第二の光学系)で構成される。
[First Embodiment]
FIG. 6 is a schematic diagram showing a first embodiment of a detection mechanism according to the present invention. The detection mechanism according to this embodiment includes two optical systems (first optical system and second optical system) each including an optical member 38, a light emitting unit LD, a light receiving unit PD, and a mirror M (reflectance 100%). System).

各トナーカートリッジ36は、画像形成装置本体の図示しない受け部に着脱可能に装着される。トナーカートリッジ36の配置順序は、識別部材39を回転させて回転位相角を順次大きくした際に、各回転位相角に対応するトナー色の出現順序に準じており、本実施形態では、発光部LD側から、ブラック(Bk)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の順に各色トナーカートリッジ36が配置されている。   Each toner cartridge 36 is detachably attached to a receiving portion (not shown) of the image forming apparatus main body. The arrangement order of the toner cartridges 36 conforms to the order of appearance of the toner colors corresponding to each rotation phase angle when the identification member 39 is rotated to increase the rotation phase angle sequentially. In this embodiment, the light emitting unit LD From the side, each color toner cartridge 36 is arranged in the order of black (Bk), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y).

各識別部材39は、図4(c)に示す回転軸Oを発光部LDの入光方向と直交する方向(紙面鉛直方向)に向けて、各色に対応付けられた所定の回転位相角でトナーカートリッジ36Bk,36C,36M,36Yにそれぞれ装着されている。   Each identification member 39 has a predetermined rotational phase angle corresponding to each color with the rotation axis O shown in FIG. 4C in a direction perpendicular to the light incident direction of the light emitting portion LD (vertical direction in the drawing). The cartridges 36Bk, 36C, 36M, and 36Y are mounted respectively.

本実施形態において、第一の光学系(実線で示す)は、第一の発光部LD1と、二つの光学部材38(例えば二段目および三段目の光学部材38C,38M)と、二つの受光部PD1,PD2と、複数のミラーM1,M2とを含む光学系である。また、第二の光学系(破線で示す)は、第二の発光部LD2と、残りの二つの光学部材38(一段目および四段目の光学部材38Bk,38Y)と、二つの受光部PD3,PD4と、複数のミラーM3,M4とを含む光学系である。   In the present embodiment, the first optical system (shown by a solid line) includes a first light emitting unit LD1, two optical members 38 (for example, second and third stage optical members 38C and 38M), two It is an optical system including light receiving parts PD1 and PD2 and a plurality of mirrors M1 and M2. The second optical system (shown by a broken line) includes a second light emitting unit LD2, the remaining two optical members 38 (first and fourth optical members 38Bk and 38Y), and two light receiving units PD3. , PD4 and a plurality of mirrors M3, M4.

第一の発光部LD1と第二の発光部LD2は、投光方向を平行にして画像形成装置本体の適所に配置される。第一の発光部LD1の光路上に第一の光学系の二つの光学部材38C,38Mが配置され、第二の発光部LD2の光路上に、第二の光学系の二つの光学部材38Bk,38Yが配置されている。各姿勢の光学部材38に対する光の入射角はいずれも等しく、本実施形態では45°の入射角になっている。   The first light emitting unit LD1 and the second light emitting unit LD2 are arranged at appropriate positions in the image forming apparatus main body with the light projecting directions parallel to each other. Two optical members 38C, 38M of the first optical system are arranged on the optical path of the first light emitting unit LD1, and two optical members 38Bk, 38Bk of the second optical system are arranged on the optical path of the second light emitting unit LD2. 38Y is arranged. The incident angles of light with respect to the optical member 38 in each posture are all equal, and in this embodiment, the incident angle is 45 °.

各発光部LD1、LD2は、直進性の高い光、例えばレーザ光を照射する光源(レーザダイオード等)で構成される。この発光部LD1,LD2として、各感光体ドラム32を露光させる露光部2の光源を使用することもできる。   Each of the light emitting units LD1 and LD2 includes a light source (laser diode or the like) that irradiates light with high straightness, for example, laser light. As the light emitting portions LD1 and LD2, the light source of the exposure portion 2 that exposes each photosensitive drum 32 can be used.

受光部PD1〜PD4は、光電変換素子を有する半導体素子、例えばフォトダイオード等からなる受光センサで構成される。各受光部PD1〜PD4は、発光部LDと同様に、いずれも画像形成装置本体の適所に装着されている。この実施形態における各受光部PD1〜PD4は、受光の有無のみを検知できるものであれば足り、受光強度を検知する必要はない。そのため、安価な受光センサを使用することができる。   The light receiving portions PD1 to PD4 are configured by a light receiving sensor including a semiconductor element having a photoelectric conversion element, such as a photodiode. Each of the light receiving portions PD1 to PD4 is mounted at an appropriate position of the image forming apparatus main body, like the light emitting portion LD. The light receiving portions PD1 to PD4 in this embodiment need only be capable of detecting the presence or absence of light reception, and do not need to detect the light reception intensity. Therefore, an inexpensive light receiving sensor can be used.

各識別部材39に設けた光学部材38Bk,38C,38M,38Yは、いずれもハーフミラーで構成される。各識別部材39Bk,39C,39M,39Yは同一平面上に配置するのが望ましい。これにより、検知機構全体の構成を薄型化すると共に、光学系の構成を簡略化することができる。   Each of the optical members 38Bk, 38C, 38M, and 38Y provided in each identification member 39 is configured by a half mirror. The identification members 39Bk, 39C, 39M, and 39Y are desirably arranged on the same plane. Thereby, the configuration of the entire detection mechanism can be reduced in thickness, and the configuration of the optical system can be simplified.

以上に述べた検知機構においては、図6に示すように、第一の発光部LD1から出射した光は、第一の光学系の前段の光学部材38C(第一の前段光学部材)に入射し、反射光と透過光からなる二種類の通過光に分けられる。このうちの反射光は、ミラーM1で光路を変更した上で第一の受光部PD1に受光される。一方、透過光は、第一の光学系の後段の光学部材38M(第一の後段光学部材)に入射し、透過光と反射光からなる二つの通過光に分けられる。この二種類の通過光のうち、反射光は、ミラーM2で光路を90度変更した上で、第二の受光部PD2に受光される。透過光は、イエロー(Y)の識別部材39のベース部材40を透過する。   In the detection mechanism described above, as shown in FIG. 6, the light emitted from the first light emitting portion LD1 is incident on the optical member 38C (first front optical member) in the front stage of the first optical system. , And can be divided into two types of passing light consisting of reflected light and transmitted light. Of these, the reflected light is received by the first light receiving part PD1 after the optical path is changed by the mirror M1. On the other hand, the transmitted light is incident on the latter optical member 38M (first latter optical member) of the first optical system, and is divided into two passing lights composed of transmitted light and reflected light. Of these two types of passing light, the reflected light is received by the second light receiving unit PD2 after the optical path is changed by 90 degrees with the mirror M2. The transmitted light passes through the base member 40 of the yellow (Y) identification member 39.

また、第二の光学系においても同様に、第二の発光部LD2から出射した光は、第二の光学系の前段の光学部材38Bk(第二の前段光学部材)に入射し、反射光と透過光からなる二つの通過光に分けられる。この時、第二の発光部LD2は、第一の発光部LD1と同時に発光させることができる。反射光は、ミラーM3で光路を90度変更して第三の受光部PD3に受光される。第二の前段光学部材38Bkを経た透過光は、第二の光学系の後段の光学部材38Y(第二の後段光学部材)に入射し、透過光と反射光からなる二つの通過光に分けられる。この二種類の通過光のうち、反射光がミラーM4で光路を変更して第四の受光部PD4で受光され、透過光はイエロー(Y)の識別部材39Yのベース部材40を透過する。   Similarly, in the second optical system, the light emitted from the second light emitting unit LD2 is incident on the optical member 38Bk (second front optical member) on the front stage of the second optical system, and the reflected light and It is divided into two passing lights composed of transmitted light. At this time, the second light emitting unit LD2 can emit light simultaneously with the first light emitting unit LD1. The reflected light is received by the third light receiving unit PD3 by changing the optical path by 90 degrees by the mirror M3. The transmitted light that has passed through the second front-stage optical member 38Bk is incident on the rear-stage optical member 38Y (second rear-stage optical member) of the second optical system, and is divided into two passing lights composed of transmitted light and reflected light. . Of these two types of passing light, the reflected light is received by the fourth light receiving part PD4 by changing the optical path by the mirror M4, and the transmitted light passes through the base member 40 of the yellow (Y) identification member 39Y.

各受光部PD1〜PD4の受光信号は、図示しない制御装置に入力される。全ての受光部PDで受光されたことを検知すれば、制御装置は、全てのトナーカートリッジ36Bk,36C,36M,36Yが正常に装着されたと判定する。   The light reception signals of the light receiving portions PD1 to PD4 are input to a control device (not shown). If it is detected that light is received by all the light receiving parts PD, the control device determines that all the toner cartridges 36Bk, 36C, 36M, 36Y are normally mounted.

各トナーカートリッジ36Bk,36C,36M,36Yのいずれかが未装着の状態、あるいはいずれかのトナーカートリッジの識別部材39が外れた状態では、発光部LDから出射される光が、未装着等のカートリッジに対応する光学部材38で反射されないため、対応する受光部PDは光を検知しない。また、誤装着により異なる色のトナーカートリッジ36が装着された場合は、誤装着にかかるトナーカートリージの光学部材38により、光が規定外の方向に反射されるため、同様に対応する受光部PDでは受光を検知しない。   In a state where any one of the toner cartridges 36Bk, 36C, 36M, and 36Y is not mounted, or in a state where the identification member 39 of any one of the toner cartridges is detached, the light emitted from the light emitting unit LD is not mounted. Therefore, the corresponding light receiving unit PD does not detect light. Further, when a different color toner cartridge 36 is mounted due to erroneous mounting, the light is reflected in an unspecified direction by the optical member 38 of the toner cartridge that is erroneously mounted. Does not detect light reception.

このように、いずれかの受光部PDが受光を検知しない場合は、制御装置は、当該受光部PDに対応するトナーカートリッジ36が未装着あるいは誤装着等の装着不良の状態にあると判定する。   As described above, when any of the light receiving portions PD does not detect light reception, the control device determines that the toner cartridge 36 corresponding to the light receiving portion PD is in a state of poor mounting such as non-mounting or erroneous mounting.

以上に述べた判定結果を、制御装置から適当な表示手段に送信する。表示手段Uとしては、例えばブラック(Bk)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色について、装着不良の有無を表示する4つのランプを設けることが考えられる(図7(b)参照)。各色のランプを、例えば正常装着であれば点灯させ、装着不良であれば消灯することで、ユーザーはどの色のカートリッジ36で装着不良が生じたのかを了知させることができる。制御装置は、全てのトナーカートリッジ36Bk,36C,36M,36Yが正常装着されていると判定すれば、画像形成動作を開始する。その一方、少なくともいずれか一色のトナーカットリッジ36Bk,36C,36M,36Yで装着不良があれば、画像形成装置1を強制的に停止させ、さらに必要に応じてユーザー向けに警報(アラート)を報知する。なお、表示手段の構成は任意であり、上記のようにランプを使用する他、液晶表示を採用することもできる。   The determination result described above is transmitted from the control device to appropriate display means. As the display means U, for example, it is conceivable to provide four lamps for displaying the presence / absence of defective mounting for each color of black (Bk), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) (FIG. 7 ( b)). By turning on the lamps of the respective colors, for example, if they are normally mounted, and turning them off if they are not mounted correctly, the user can know which color cartridge 36 has a mounting defect. If it is determined that all the toner cartridges 36Bk, 36C, 36M, and 36Y are normally mounted, the control device starts an image forming operation. On the other hand, if the toner cut ridge 36Bk, 36C, 36M, 36Y of at least one of the colors is defective, the image forming apparatus 1 is forcibly stopped, and an alarm is issued to the user as necessary. To do. The configuration of the display means is arbitrary, and a liquid crystal display can be adopted in addition to using the lamp as described above.

図7(a)にトナーカートリッジ36の装着状態、受光部PDでの検知結果、表示手段での表示パターンの一覧表を示す。「装着状態」の欄は、各トナーカートリッジ36が正しく装着されているか否かを表し、正しく装着されている状態を○で、未装着または誤装着の状態を×で示す。また、「PD検知」の欄は、各受光部PDでの受光の有無を表し、受光を検知した場合を1で、未検知の場合を0で示す。また、「表示パターン」は、表示手段でのランプのON/OFF状態を示す。   FIG. 7A shows a list of the mounting state of the toner cartridge 36, the detection result of the light receiving unit PD, and the display pattern on the display means. The column “attached state” indicates whether or not each toner cartridge 36 is correctly attached. The state where the toner cartridge 36 is correctly attached is indicated by ○, and the state where the toner cartridge 36 is not attached or incorrectly attached is indicated by ×. The “PD detection” column indicates the presence / absence of light reception at each light receiving unit PD, and indicates 1 when the light reception is detected and 0 when the light reception is not detected. The “display pattern” indicates the ON / OFF state of the lamp on the display means.

図7(a)からも明らかなように、本発明の検知機構であれば、個々のトナーカートリッジ毎に装着不良の有無を判定することができ、各トナーカートリッジ36Bk,36C,36M,36Yで生じる装着不良の有無のあらゆる組合せに対しても確実に検知することができる。   As apparent from FIG. 7A, the detection mechanism of the present invention can determine the presence or absence of defective mounting for each individual toner cartridge, and occurs in each of the toner cartridges 36Bk, 36C, 36M, and 36Y. Any combination of whether or not there is a mounting failure can be reliably detected.

この際、トナーカートリッジ毎の装着不良の有無を光学的に検知する構造であるので、トナーカートリッジ(特に非正規のトナーカートリッジ)を強制装着した際にも、部材の形状差から機械的に装着不良の有無を判定する構成で問題となる、トナーカートリッジや画像形成装置本体での破損を生じにくい。   At this time, since it is configured to optically detect the presence / absence of a mounting failure for each toner cartridge, even when a toner cartridge (particularly a non-regular toner cartridge) is forcibly mounted, it is mechanically mounted due to the difference in shape of the member Damage to the toner cartridge and the image forming apparatus main body, which is a problem in the configuration for determining the presence or absence of toner, is unlikely to occur.

また、発光部LDおよび受光部PDがいずれも画像形成装置本体側に設けられているため、トナーカートリッジ交換時に発光部LDや受光部PDを交換する必要がなく、メンテナンスコストを抑制することができる。   In addition, since both the light emitting unit LD and the light receiving unit PD are provided on the image forming apparatus main body side, it is not necessary to replace the light emitting unit LD and the light receiving unit PD when replacing the toner cartridge, and the maintenance cost can be suppressed. .

さらに、二つの光学系のそれぞれに、前段の光学部材38C,38Bkと、後段の光学部材38M,38Yとを配置し、ハーフミラーからなる前段の光学部材38C,38Bkを経た透過光を、後段の光学部材38M,38Yに入射させているため、それぞれの光学系で、一つの発光部LDから二つの通過光を得て、それぞれ受光部PDで受光させることができる。そのため、発光部LDの数をトナーカートリッジ36の種類数よりも削減(半減)することができる。これにより、検知機構全体の発光部LDの数を少なくして、低コスト化を図ることができる。   Further, in each of the two optical systems, the front optical members 38C and 38Bk and the rear optical members 38M and 38Y are arranged, and the transmitted light passing through the front optical members 38C and 38Bk made of a half mirror is transmitted to the rear optical members 38C and 38Bk. Since the light is incident on the optical members 38M and 38Y, two light beams can be obtained from one light emitting unit LD and received by the light receiving unit PD in each optical system. Therefore, the number of light emitting portions LD can be reduced (halved) compared to the number of types of toner cartridges 36. Thereby, the number of light emitting parts LD of the whole detection mechanism can be reduced, and cost reduction can be achieved.

以上に述べた実施形態では、各光学部材38Bk,38C,38M,38Yを経た通過光(反射光もしくは透過光)のうち、反射光を受光部PD1〜PD4で受光するようにしているが、ミラーM1〜M4の配置や数を変更することで、受光部PD1〜PD4の一部または全部で、各光学部材38を経た透過光を受光するように構成することもできる。この場合、前段光学部材38Bk,38Cの反射光を、後段光学部材38M,38Yに入射させる。各光学部材38を構成するハーフミラーとしては、透過率50%のものに限らず、任意の透過率のものを使用することができる。   In the embodiment described above, among the passing light (reflected light or transmitted light) that has passed through the optical members 38Bk, 38C, 38M, and 38Y, the reflected light is received by the light receiving portions PD1 to PD4. By changing the arrangement and number of M1 to M4, a part or all of the light receiving portions PD1 to PD4 can be configured to receive the transmitted light that has passed through the optical members 38. In this case, the reflected light of the front optical members 38Bk and 38C is incident on the rear optical members 38M and 38Y. The half mirrors constituting each optical member 38 are not limited to those having a transmittance of 50%, and those having an arbitrary transmittance can be used.

各光学系の後段光学部材38M,38Yは、全反射を行う反射部材(ミラー)で構成することもできる。   The latter stage optical members 38M and 38Y of each optical system can also be configured by reflecting members (mirrors) that perform total reflection.

〔第2実施形態〕
図8および図9に本発明にかかる検知機構の第2実施形態を示す。第1実施形態では、各光学部材38Bk,38C,38M,38Yを経た通過光を、それぞれに対応した一つの受光部PD1〜PD4で受光している。これに対し、第2実施形態では、前段の光学部材38Bk,38Cと後段の光学部材38M,38Yとで受光部PDを一部共用化し、一つの受光部PDでどちらか一方の前段光学部材(38Bk,38Cのどちらか一方)の通過光と、どちらか一方の後段光学部材(38M,38Yのどちらか一方)の通過光とを受光するようにしている。
[Second Embodiment]
8 and 9 show a second embodiment of the detection mechanism according to the present invention. In the first embodiment, the light passing through each of the optical members 38Bk, 38C, 38M, and 38Y is received by one of the light receiving portions PD1 to PD4 corresponding to each. On the other hand, in the second embodiment, the front optical members 38Bk and 38C and the rear optical members 38M and 38Y share a part of the light receiving part PD, and one light receiving part PD uses either one of the front optical members ( One of 38Bk and 38C) and one of the subsequent optical members (one of 38M and 38Y) are received.

この第2実施形態では、二つの受光部PD1,PD2が設置される。第一の受光部PD1が異なる光学系に属する前段光学部材と後段光学部材の各反射光を受光し、第二の受光部PD2も異なる光学系に属する前段光学部材と後段光学部材の各反射光を受光するようになっている。具体的には、第一の受光部PD1が、第二の光学系の前段光学部材38Bk(第二の前段光学部材)の反射光と、第一の光学系の後段光学部材38M(第一の後段光学部材)の反射光とを受光し、第二の受光部PD2が、第一の光学系の前段光学部材38C(第一の前段光学部材)の反射光と、第二の光学系の後段光学部材38Y(第二の後段光学部材)の反射光とを受光するように各ミラー1〜4が配置されている。   In the second embodiment, two light receiving parts PD1 and PD2 are installed. The first light receiving unit PD1 receives the reflected light of the front optical member and the rear optical member belonging to different optical systems, and the second light receiving unit PD2 also receives the reflected light of the front optical member and the rear optical member belonging to different optical systems. Light is received. Specifically, the first light receiving section PD1 includes the reflected light of the second optical system front optical member 38Bk (second front optical member) and the first optical system rear optical member 38M (first optical member). The second light receiving unit PD2 receives the reflected light from the front optical member 38C (first front optical member) of the first optical system and the rear stage of the second optical system. Each mirror 1-4 is arrange | positioned so that the reflected light of optical member 38Y (2nd back | latter stage optical member) may be received.

各光学部材38Bk,38C,38M,38Yはハーフミラーで構成される。各ハーフミラーの透過率が50%であることから、発光部LDの光強度を100とした場合、前段光学部材38Bk,36Cを経た反射光の光強度は50となり、後段の光学部材38M,38Yを経た反射光の光強度は25となる。   Each optical member 38Bk, 38C, 38M, 38Y is formed of a half mirror. Since the transmittance of each half mirror is 50%, when the light intensity of the light emitting part LD is 100, the light intensity of the reflected light that has passed through the front optical members 38Bk, 36C is 50, and the optical members 38M, 38Y in the subsequent stages. The light intensity of the reflected light after passing through is 25.

この場合において、第一の受光部PD1での受光強度を場合分けして考えると、前段光学部材38Bkおよび後段光学部材38Mのそれぞれに対応するトナーカートリッジ36Bk,36Mが正常装着されていれば、第一の受光部PD1の受光強度は75となる(50+25)。前段光学部材38Bkに対応するトナーカートリッジ36Bkが正常装着される一方、後段光学部材38Mに対応するトナーカートリッジ36Mに装着不良があれば、第一の受光部PD1の受光強度は50となり、正常装着と装着不良の関係が逆の場合は第一の受光部PD1の受光強度は25となる。双方のトナーカートリッジ36Bk,36Mに装着不良があれば第一の受光部PD1の受光強度は0となる。   In this case, when the received light intensity at the first light receiving portion PD1 is considered separately, if the toner cartridges 36Bk and 36M corresponding to the front optical member 38Bk and the rear optical member 38M are normally mounted, The light receiving intensity of one light receiving part PD1 is 75 (50 + 25). If the toner cartridge 36Bk corresponding to the front optical member 38Bk is normally mounted, but if the toner cartridge 36M corresponding to the rear optical member 38M is not mounted correctly, the light receiving intensity of the first light receiving unit PD1 is 50, When the relationship of the mounting failure is reversed, the light receiving intensity of the first light receiving portion PD1 is 25. If both the toner cartridges 36Bk and 36M have a mounting failure, the light receiving intensity of the first light receiving portion PD1 becomes zero.

従って、第一の受光部PD1として、75,50,25,0の4段階の受光強度を判別できるものを使用すれば、二つのトナーカートリッジ36Bk,36Mで生じる正常装着・装着不良のあらゆる組合せを検知することが可能となる。第二の受光部PD2においても同様に、二つのトナーカートリッジ36C,36Yの正常装着・装着不良の組合せに応じて、75,50,25,0の4段階の受光強度が生じる。そのため、第二の受光部PD2として4段階の受光強度を判別できるものを使用すれば、二つのトナーカートリッジ36C,36Yで生じる正常装着・装着不良のあらゆる組合せを検知することが可能となる。   Therefore, if the first light receiving part PD1 is capable of discriminating the received light intensity in four stages of 75, 50, 25, and 0, any combination of normal mounting and mounting defects occurring in the two toner cartridges 36Bk and 36M can be obtained. It becomes possible to detect. Similarly, in the second light receiving unit PD2, four levels of received light intensity of 75, 50, 25, and 0 are generated according to the combination of normal mounting and mounting failure of the two toner cartridges 36C and 36Y. Therefore, if a second light receiving unit PD2 capable of discriminating four levels of received light intensity is used, it is possible to detect any combination of normal mounting and defective mounting occurring in the two toner cartridges 36C and 36Y.

図9(a)に、第2実施形態における各トナーカートリッジ36の装着状態、各受光部PDでの検知結果、表示手段での表示パターンの一覧表を示す。同図からも明らかなように、各受光部PD1,PD2の受光強度が4段階のどのレベルであるかを認識することで、各トナーカートリッジ36Bk,36C,36M,36Yで生じる正常装着および装着不良のあらゆる組合せに対し、個々のトナーカートリッジ36Bk,36C,36M,36Yの装着状態を判定することができる。この判定結果を表示手段Uで表示することで、ユーザーに個々のトナーカートリッジの装着状態を了知させることができる。   FIG. 9A shows a list of the mounted state of each toner cartridge 36 in the second embodiment, the detection result of each light receiving unit PD, and the display pattern on the display means. As can be seen from the figure, the normal mounting and the mounting failure occurring in each of the toner cartridges 36Bk, 36C, 36M, and 36Y by recognizing which level of the light receiving intensity of each of the light receiving portions PD1 and PD2 is in four levels. It is possible to determine the mounting state of the individual toner cartridges 36Bk, 36C, 36M, and 36Y with respect to all combinations. By displaying the determination result on the display unit U, the user can be made aware of the mounting state of each toner cartridge.

なお、ブラック(Bk)とイエロー(Y)のトナーカートリッジ36Bk,36Yに装着不良があり、他のトナーカットリッジ36C,36Mが正常装着されていると仮定した場合、各受光部PD1,PD2での受光強度は図9(b)に示すとおりである。また、図9(c)にこの場合の表示手段Uでの表示パターンを示す(白塗りが点灯、黒塗りが消灯を表す)。   If it is assumed that the black (Bk) and yellow (Y) toner cartridges 36Bk and 36Y are defectively mounted and the other toner cut ridges 36C and 36M are normally mounted, the light receiving units PD1 and PD2 The received light intensity is as shown in FIG. FIG. 9C shows a display pattern on the display means U in this case (white paint indicates lighting, black paint indicates extinguishing).

この第2実施形態でも、基本的に上記第1実施形態と同様の作用効果が得られる。加えて第2実施形態によれば、第一の光学系と第二の光学系の間で受光部PDを共用しているので、第1実施形態に比べて受光部PDの数を削減(半減)できるという作用効果も得られる。   In the second embodiment, basically the same effects as those in the first embodiment can be obtained. In addition, according to the second embodiment, since the light receiving parts PD are shared between the first optical system and the second optical system, the number of light receiving parts PD is reduced compared to the first embodiment (halved). ) Can also be obtained.

なお、この第2実施形態でも、第1実施形態と同様に、ミラーM1〜M4の配置や数を変更することで、受光部PD1,PD2のどちらか一方または双方で、各光学部材38を経た透過光を受光することもできる。この場合、前段光学部材38Bk,38Cの反射光を、後段光学部材38M,38Yに入射させる。   In the second embodiment, similarly to the first embodiment, the arrangement and the number of mirrors M1 to M4 are changed so that one or both of the light receiving parts PD1 and PD2 pass through each optical member 38. It is also possible to receive transmitted light. In this case, the reflected light of the front optical members 38Bk and 38C is incident on the rear optical members 38M and 38Y.

また、各光学部材38を構成するハーフミラーとしては、透過率50%のものに限らず、任意の透過率のものを使用することもできる。ハーフミラーとして、透過率50%以外のものを使用する場合には、各光学系の後段光学部材38M,38Yを、全反射を行う反射部材(ミラー)で構成することもできる。   Moreover, as a half mirror which comprises each optical member 38, not only a thing with the transmittance | permeability of 50% but a thing with arbitrary transmittance | permeability can also be used. When a half mirror having a transmittance other than 50% is used, the rear optical members 38M and 38Y of the respective optical systems can be configured by reflecting members (mirrors) that perform total reflection.

また、図8の構成では、二つの受光部PD1,PD2のそれぞれで、前段光学部材と後段光学部材の反射光を受光する際に、異なる光学系の反射光を受光するようにしている。これに対し、ミラーMの配置や数を変更することにより、二つの受光部PD1,PD2のそれぞれで、同じ光学系の前段光学部材と後段光学部材の反射光を受光するように構成することもできる(例えば、第一の受光部PD1で第一の光学系の前段光学部材38Cと後段光学部材38Mの反射光を受光し、第二の受光部PD2で第二の光学系の前段光学部材38Bkと後段光学部材38Yの反射光を受光する。図10(a)(b)参照)。   Further, in the configuration of FIG. 8, when the reflected light of the front optical member and the rear optical member is received by each of the two light receiving portions PD1 and PD2, the reflected light of different optical systems is received. On the other hand, by changing the arrangement and number of mirrors M, each of the two light receiving parts PD1 and PD2 may be configured to receive the reflected light of the front optical member and the rear optical member of the same optical system. (For example, the first light receiving portion PD1 receives the reflected light of the front optical member 38C and the rear optical member 38M of the first optical system, and the second light receiving portion PD2 receives the front optical member 38Bk of the second optical system.) And the reflected light of the latter stage optical member 38Y is received (refer Fig.10 (a) (b)).

〔第3実施形態〕
図10および図11に、本発明にかかる検知機構の第3実施形態を示す。第2実施形態では、第一の発光部LD1と第二の発光部LD2を同時に発光させたが、第3実施形態では、第一の光学系の第一発光部LD1と、第二の光学系の第二発光部LD2とを時間差をもって発光させるようにしている。
[Third Embodiment]
10 and 11 show a third embodiment of the detection mechanism according to the present invention. In the second embodiment, the first light emitting part LD1 and the second light emitting part LD2 are caused to emit light at the same time. However, in the third embodiment, the first light emitting part LD1 of the first optical system and the second optical system. The second light emitting part LD2 is caused to emit light with a time difference.

この実施形態の検知機構全体で、一つの受光部PD1が設置される。第一の受光部PD1は、まず、一方の光学系(第一の光学系)に属する前段光学部材と後段光学部材との反射光を受光し、これに引き続いて、他の光学系(第二の光学系)に属する前段光学部材と後段光学部材との各反射光を受光する。具体的には、まず、第一の受光部PD1が、第一の光学系の前段光学部材38C(第一の前段光学部材)と後段光学部材38M(第一の後段光学部材)の各反射光とを受光し、これに引き続いて、第一の受光部PD1が、第二の光学系の前段光学部材38Bk(第二の前段光学部材)と後段光学部材38Y(第二の後段光学部材)の各反射光とを受光する。これを実現できるように、各ミラーM1〜M8が配置されている。   In the entire detection mechanism of this embodiment, one light receiving unit PD1 is installed. The first light receiving unit PD1 first receives the reflected light from the front optical member and the rear optical member belonging to one optical system (first optical system), and subsequently receives the other optical system (second optical system). Each reflected light of the front optical member and the rear optical member belonging to the optical system) is received. Specifically, first, the first light-receiving unit PD1 reflects each reflected light of the front optical member 38C (first front optical member) and the rear optical member 38M (first rear optical member) of the first optical system. Subsequently, the first light receiving portion PD1 is connected to the front optical member 38Bk (second front optical member) and the rear optical member 38Y (second rear optical member) of the second optical system. Each reflected light is received. Each mirror M1-M8 is arrange | positioned so that this may be implement | achieved.

この実施形態では、図10(a)に示すように、まず、第一の光学系の第一発光部LD1を発光し、第一の光学系の前段光学部材38Cおよび後段光学部材38Mの反射光を受光部PD1で受光する。この時、受光部PD1では、第2実施形態と同様に、二つのトナーカートリッジ36C,36Mの正常装着・装着不良の組合せに応じて、75,50,25,0の4段階の受光強度が生じる。従って、受光部PD1として、この4段階の受光強度を判別できるものを使用することにより、二つのトナーカートリッジ36C,36Mで生じる正常装着・装着不良のあらゆる組合せを検知することができる。   In this embodiment, as shown in FIG. 10A, first, the first light emitting portion LD1 of the first optical system emits light, and the reflected light of the front optical member 38C and the rear optical member 38M of the first optical system. Is received by the light receiving unit PD1. At this time, in the light receiving unit PD1, as in the second embodiment, four levels of received light intensity of 75, 50, 25, and 0 are generated according to the combination of normal mounting and mounting failure of the two toner cartridges 36C and 36M. . Therefore, by using the light receiving unit PD1 that can discriminate these four levels of received light intensity, it is possible to detect any combination of normal mounting and defective mounting that occurs in the two toner cartridges 36C and 36M.

次に、図10(b)に示すように、第一の発光部LD1を消灯すると共に、第二の光学系の第二発光部LD2を発光させ、第二の光学系の前段光学部材38Bkおよび後段光学部材38Yの反射光を受光部PD1で受光する。これにより、残りの二つのトナーカートリッジ36Bk,36Yで生じる正常装着・装着不良のあらゆる組合せを検知することができる。図11(b)に示すように、第一の発光部LD1と第二の発光部LD2を交互に繰り返し発光させることで、装着不良の有無を複数回判定することができ、判定精度が向上する。   Next, as shown in FIG. 10 (b), the first light emitting part LD1 is turned off and the second light emitting part LD2 of the second optical system is caused to emit light, and the front optical member 38Bk of the second optical system and The reflected light of the rear optical member 38Y is received by the light receiving part PD1. As a result, any combination of normal mounting and mounting failure occurring in the remaining two toner cartridges 36Bk and 36Y can be detected. As shown in FIG. 11B, the first light emitting unit LD1 and the second light emitting unit LD2 are caused to emit light alternately and repeatedly, so that the presence / absence of a mounting defect can be determined a plurality of times, and the determination accuracy is improved. .

図11(a)に、第3実施形態における各トナーカートリッジ36の装着状態、受光部PDでの検知結果、表示手段での表示パターンの一覧表を示す。上記のように、第一の光学系での検知と、第二の光学系での検知とが時間差をもって行われるため、先の検知工程での検知結果を制御装置で記憶しておき、後の検知結果と照合することで、各トナーカートリッジ36Bk,36C,36M,36Yで生じる正常装着および装着不良のあらゆる組合せを認識し、個々のトナーカートリッジ36Bk,36C,36M,36Yについて、その装着状態の良否を判定することができる。この判定結果を表示手段Uで表示することで、ユーザーに個々のトナーカートリッジの装着状態を了知させることができる。   FIG. 11A shows a list of the mounting states of the toner cartridges 36 in the third embodiment, the detection results of the light receiving unit PD, and the display patterns on the display means. As described above, since the detection by the first optical system and the detection by the second optical system are performed with a time difference, the detection result in the previous detection process is stored in the control device, and the later By collating with the detection result, any combination of normal mounting and defective mounting occurring in each of the toner cartridges 36Bk, 36C, 36M, 36Y is recognized, and whether each of the toner cartridges 36Bk, 36C, 36M, 36Y is in a good or bad state. Can be determined. By displaying the determination result on the display unit U, the user can be made aware of the mounting state of each toner cartridge.

なお、一例として、図11(b)に、シアン(C)とイエロー(Y)のトナーカートリッジ36C,36Yに装着不良があり、他のトナーカットリッジ36Bk,36Mが正常装着されている場合の受光部PD1での受光強度を示し、図11(c)にこの場合の表示手段Uでの表示パターンを示す(白塗りが点灯、黒塗りが消灯を表す)。   As an example, in FIG. 11B, light reception when cyan (C) and yellow (Y) toner cartridges 36C and 36Y have poor mounting and other toner cut ridges 36Bk and 36M are normally mounted. The received light intensity at the part PD1 is shown, and FIG. 11C shows the display pattern on the display means U in this case (white paint indicates on and black paint indicates off).

この第3実施形態でも、基本的に上記第2実施形態と同様の作用効果が得られる。加えて第3実施形態によれば、第一の光学系の第一発光部LD1と、第二の光学系の第二発光部LD2とを時間差をもって発光させるようにしているので、第一の光学系と第二の光学系とで同じ受光部PDを共用できる。そのため、第2実施形態に比べて受光部PDの数を削減(半減)できるという作用効果も得られる。   Also in the third embodiment, basically the same effects as those of the second embodiment can be obtained. In addition, according to the third embodiment, the first light emitting unit LD1 of the first optical system and the second light emitting unit LD2 of the second optical system are caused to emit light with a time difference. The same light receiving part PD can be shared by the system and the second optical system. Therefore, the effect that the number of light receiving parts PD can be reduced (halved) as compared with the second embodiment is also obtained.

なお、この第3実施形態でも、第2実施形態と同様に、ミラーM1〜M8の配置や数を変更することで、受光部PD1で、各光学部材38を経た透過光を受光することもできる。この場合、前段光学部材38Bk,38Cの反射光を、後段光学部材38M,38Yに入射させる。   In the third embodiment, similarly to the second embodiment, the light passing through each optical member 38 can be received by the light receiving unit PD1 by changing the arrangement and the number of mirrors M1 to M8. . In this case, the reflected light of the front optical members 38Bk and 38C is incident on the rear optical members 38M and 38Y.

また、各光学部材38を構成するハーフミラーとしては、透過率50%のものに限らず、任意の透過率のものを使用することもできる。ハーフミラーとして、透過率50%以外のものを使用する場合には、各光学系の後段光学部材38M,38Yを、全反射を行う反射部材(ミラー)で構成することもできる。   Moreover, as a half mirror which comprises each optical member 38, not only a thing with the transmittance | permeability of 50% but a thing with arbitrary transmittance | permeability can also be used. When a half mirror having a transmittance other than 50% is used, the rear optical members 38M and 38Y of the respective optical systems can be configured by reflecting members (mirrors) that perform total reflection.

〔第4実施形態〕
図12および図13に、本発明にかかる検知機構の第4実施形態を示す。この実施形態では、第一の光学系と第二の光学系とで同じ発光部LD1を共用し、発光部LD1からの光の照射方向を、可動ミラーM0により、第一の光学系と第二の光学系との間で切り替え可能としている。
[Fourth Embodiment]
12 and 13 show a fourth embodiment of the detection mechanism according to the present invention. In this embodiment, the first optical system and the second optical system share the same light emitting part LD1, and the irradiation direction of light from the light emitting part LD1 is changed between the first optical system and the second optical system by the movable mirror M0. It is possible to switch between these systems.

可動ミラーM0は、図12(a)に示すように、発光部LD1の光路外に退避させた状態(位置A)と、図12(b)に示すように、発光部LD1の光路上に配置した状態(位置B)との間で切り替え可能に構成する。この可動ミラーM0の切り替えは、例えば図示しないモータ等の駆動機構で可動ミラーM0を揺動させることで行うことができる。   As shown in FIG. 12A, the movable mirror M0 is disposed outside the light path of the light emitting unit LD1 (position A) and disposed on the light path of the light emitting unit LD1 as shown in FIG. 12B. It is possible to switch between the state (position B). The switching of the movable mirror M0 can be performed, for example, by swinging the movable mirror M0 by a drive mechanism such as a motor (not shown).

本実施形態の検知機構では、二つの受光部PD1,PD2が設置される。第2実施形態と同様に、第一の受光部PD1は異なる光学系に属する前段光学部材と後段光学部材の反射光を受光し、第二の受光部PD2も異なる光学系に属する前段光学部材と後段光学部材の反射光を受光する。具体的には、第一の受光部PD1が、第二の光学系の前段光学部材38Bkの反射光と第一の光学系の後段光学部材38Mの反射光とを受光し、第二の受光部PD2が、第一の光学系の前段光学部材38Cの反射光と第二の光学系の後段光学部材38Yの反射光とを受光するように各ミラーM1〜M4が配置されている。   In the detection mechanism of the present embodiment, two light receiving parts PD1 and PD2 are installed. Similarly to the second embodiment, the first light receiving unit PD1 receives the reflected light of the front optical member and the rear optical member belonging to different optical systems, and the second light receiving unit PD2 also includes the front optical member belonging to different optical systems. The reflected light of the latter optical member is received. Specifically, the first light receiving unit PD1 receives the reflected light of the front optical member 38Bk of the second optical system and the reflected light of the rear optical member 38M of the first optical system, and the second light receiving unit. The mirrors M1 to M4 are arranged so that the PD 2 receives the reflected light of the front optical member 38C of the first optical system and the reflected light of the rear optical member 38Y of the second optical system.

図12(a)に示すように、可動ミラーM0を発光部LD1の光路外に配置した状態で発光部LD1を発光させると、発光部LD1の光は、第一の光学系の前段光学部材38Cおよび後段光学部材38Mに入射し、前者の反射光が第二の受光部PD2に、後者の反射光が第一の受光部PD1に受光される。次いで、図12(b)に示すように、可動ミラーM0を発光部LD1の光路上に配置し、その状態で発光部LD1を発光させると、発光部LD1の光は、第二の光学系の前段光学部材38Bkおよび後段光学部材38Yに入射し、前者の反射光が第一の受光部PD1に、後者の反射光が第二の受光部PD2に受光される。   As shown in FIG. 12A, when the light emitting unit LD1 emits light with the movable mirror M0 disposed outside the light path of the light emitting unit LD1, the light of the light emitting unit LD1 is emitted from the front optical member 38C of the first optical system. The first reflected light is received by the second light receiving part PD2, and the latter reflected light is received by the first light receiving part PD1. Next, as shown in FIG. 12B, when the movable mirror M0 is arranged on the optical path of the light emitting unit LD1, and the light emitting unit LD1 emits light in this state, the light of the light emitting unit LD1 is emitted from the second optical system. The light enters the front optical member 38Bk and the rear optical member 38Y, and the former reflected light is received by the first light receiving portion PD1 and the latter reflected light is received by the second light receiving portion PD2.

この場合、第一の受光部PD1は、第二の光学系の前段光学部材38Bkの反射光と、第一の光学系の後段光学部材38Mの反射光とを時間差をもって受光する。また、第二の受光部PD2は、第一の光学系の前段光学部材38Cの反射光と第二の光学系の後段光学部材38Yの反射光とを時間差をもって受光する。この場合、第一および第二の受光部PD1,PD2は、それぞれ前段光学部材の反射光と後段光学部材の反射光とを時間差をもって受光する。そのため、第一および第二の受光部PD1,PD2は、第2および第3の実施形態のように、複数段階の受光強度を判別する必要はなく、受光の有無を検知できるものであれば足りる。従って、安価な受光センサを使用することができる。   In this case, the first light receiving unit PD1 receives the reflected light of the front optical member 38Bk of the second optical system and the reflected light of the rear optical member 38M of the first optical system with a time difference. Further, the second light receiving unit PD2 receives the reflected light of the front optical member 38C of the first optical system and the reflected light of the rear optical member 38Y of the second optical system with a time difference. In this case, the first and second light receiving portions PD1 and PD2 respectively receive the reflected light of the front optical member and the reflected light of the rear optical member with a time difference. Therefore, the first and second light receiving parts PD1 and PD2 do not need to determine the light reception intensity at a plurality of stages as in the second and third embodiments, and may be anything that can detect the presence or absence of light reception. . Therefore, an inexpensive light receiving sensor can be used.

図13に、以上に述べた第4実施形態における各トナーカートリッジ36の装着状態、受光部PDでの検知結果、表示手段での表示パターンの一覧表を示す。上記のように、第一の光学系での装着状態の検知と、第二の光学系での装着状態の検知とが可動ミラーM0の切り替えにより時間差をもって行われるため、先の検知結果を制御装置で記憶しておき、後の検知結果と照合することで、4つの各トナーカートリッジ36Bk,36C,36M,36Yで生じる正常装着および装着不良のあらゆる組合せを認識し、個々のトナーカートリッジ36Bk,36C,36M,36Yについて、その装着状態の良否を判定することができる。この判定結果を表示手段Uで表示することで、ユーザーに個々のトナーカートリッジの装着状態を了知させることができる。   FIG. 13 shows a list of the mounting states of the toner cartridges 36 in the fourth embodiment described above, the detection results of the light receiving unit PD, and the display patterns on the display means. As described above, since the detection of the mounting state in the first optical system and the detection of the mounting state in the second optical system are performed with a time difference by switching the movable mirror M0, the previous detection result is controlled by the control device. And by collating with subsequent detection results, it recognizes all combinations of normal mounting and defective mounting that occur in each of the four toner cartridges 36Bk, 36C, 36M, 36Y, and each toner cartridge 36Bk, 36C, For 36M and 36Y, it is possible to determine whether the mounting state is good or not. By displaying the determination result on the display unit U, the user can be made aware of the mounting state of each toner cartridge.

なお、一例として、図13(b)に、シアン(C)とイエロー(Y)のトナーカートリッジ36C,36Yに装着不良があり、他のトナーカットリッジ36Bk,36Mが正常装着されている場合の受光部PD1,PD2での受光強度を示し、図13(c)にこの場合の表示手段Uでの表示パターンを示す(白塗りが点灯、黒塗りが消灯を表す)。   As an example, in FIG. 13B, light reception when cyan (C) and yellow (Y) toner cartridges 36C and 36Y have poor mounting and other toner cut ridges 36Bk and 36M are normally mounted. The received light intensities at the parts PD1 and PD2 are shown, and FIG. 13C shows the display pattern on the display means U in this case (white paint indicates on and black paint indicates off).

この第4実施形態でも、基本的に上記第2および第3実施形態と同様の作用効果が得られる。加えて第4実施形態によれば、発光部LD1からの光の入射方向を、第一の光学系と第二の光学系との間で切り替えるようにしているので、第一の光学系と第二の光学系とで発光部LDを共用することができる。そのため、検知機構全体の発光部LDの数をさらに削減(半減)させ、一つにすることができる。   Also in the fourth embodiment, basically the same effects as those of the second and third embodiments can be obtained. In addition, according to the fourth embodiment, the incident direction of the light from the light emitting unit LD1 is switched between the first optical system and the second optical system. The light emitting part LD can be shared by the second optical system. Therefore, the number of light emitting parts LD in the entire detection mechanism can be further reduced (halved) to one.

第4実施形態では、各光学部材38Bk,38C,38M,38Yを経た通過光のうち、反射光を受光部PD1,PD2で受光するようにしているが、ミラーM1〜M4の配置や数を変更することで、受光部PD1,PD2で、各光学部材38を経た透過光を受光することもできる。この場合、前段光学部材38Bk,38Cの反射光を、後段光学部材38M,38Yに入射させる。   In the fourth embodiment, the reflected light is received by the light receiving portions PD1 and PD2 among the light passing through the optical members 38Bk, 38C, 38M, and 38Y. However, the arrangement and number of the mirrors M1 to M4 are changed. As a result, the light receiving parts PD1 and PD2 can also receive the transmitted light that has passed through the optical members 38. In this case, the reflected light of the front optical members 38Bk and 38C is incident on the rear optical members 38M and 38Y.

各光学部材38を構成するハーフミラーとしては、透過率50%のものに限らず、任意の透過率のものを使用することができる。   The half mirrors constituting each optical member 38 are not limited to those having a transmittance of 50%, and those having an arbitrary transmittance can be used.

また、各光学系の後段光学部材38M,38Yは、全反射を行う反射部材(ミラー)で構成することもできる。   Further, the rear optical members 38M and 38Y of the respective optical systems can be configured by reflecting members (mirrors) that perform total reflection.

〔第5実施形態〕
図14および図15に、本発明にかかる検知機構の第5実施形態を示す。この実施形態では、第4実施形態と同様に、発光部LD1からの光の照射方向を、可動ミラーM0により、第一の光学系と第二の光学系との間で切り替えることで、第一の光学系による装着状態の検知と、第二の光学系による装着状態の検知とを時間差をつけて行うようにしている。
[Fifth Embodiment]
14 and 15 show a fifth embodiment of the detection mechanism according to the present invention. In this embodiment, as in the fourth embodiment, the irradiation direction of light from the light emitting unit LD1 is switched between the first optical system and the second optical system by the movable mirror M0, so that the first The detection of the mounting state by the optical system and the detection of the mounting state by the second optical system are performed with a time difference.

この第5実施形態では、機構全体で一つの受光部PD1を設置している点が第4実施形態と異なる。具体的には、第一の光学系の前段光学部材38Cの反射光、第一の光学系の後段光学部材38Mの反射光、第二の光学系の前段光学部材38Bkの反射光、および第二の光学系の後段光学部材38Yの反射光が、いずれも一つの受光部PD1で受光されるように各ミラーM1〜M8が配置されている。   The fifth embodiment is different from the fourth embodiment in that one light receiving unit PD1 is installed in the entire mechanism. Specifically, the reflected light of the front optical member 38C of the first optical system, the reflected light of the rear optical member 38M of the first optical system, the reflected light of the front optical member 38Bk of the second optical system, and the second The mirrors M1 to M8 are arranged so that the reflected light of the rear optical member 38Y of the optical system is received by one light receiving part PD1.

図14(a)に示すように、可動ミラーM0を揺動させて発光部LD1の光路外に配置し(位置A)、その状態で発光部LD1を発光させると、発光部LD1の光は、第一の光学系の前段光学部材38Cおよび後段光学部材38Mに入射し、双方の反射光が受光強度差をもって受光部PD1に受光される。次いで、図14(b)に示すように、可動ミラーM0を発光部LD1の光路上に配置し(位置B)、その状態で発光部LD1を発光させると、発光部LD1の光は、第二の光学系の前段光学部材38Bkおよび後段光学部材38Yに入射し、双方の反射光が受光強度差をもって同じ受光部PD1に受光される。   As shown in FIG. 14A, when the movable mirror M0 is swung and arranged outside the optical path of the light emitting unit LD1 (position A), and the light emitting unit LD1 emits light in this state, the light of the light emitting unit LD1 is The light enters the front optical member 38C and the rear optical member 38M of the first optical system, and both reflected lights are received by the light receiving unit PD1 with a difference in received light intensity. Next, as shown in FIG. 14B, when the movable mirror M0 is arranged on the optical path of the light emitting unit LD1 (position B) and the light emitting unit LD1 emits light in this state, the light of the light emitting unit LD1 is the second light. Are incident on the front optical member 38Bk and the rear optical member 38Y, and both reflected lights are received by the same light receiving unit PD1 with a difference in received light intensity.

この時、受光部PD1では、前段の検知工程によって、二つのトナーカートリッジ36C,36Mの正常装着・装着不良の組合せに応じて、75,50,25,0の4段階の受光強度が生じる。同様に後段の検知行程によって、残りのトナーカートリッジ36Bk,36Yの正常装着・装着不良の組合せに応じて、75,50,25,0の4段階の受光強度が生じる。従って、受光部PD1として、この4段階の受光強度を検知できるものを使用することにより、各トナーカートリッジ36Bk,36C,36M,36Yで生じる正常装着・装着不良のあらゆる組合せを検知することができる。   At this time, in the light receiving unit PD1, the light detection intensity in four stages of 75, 50, 25, and 0 is generated according to the combination of the normal mounting and the mounting failure of the two toner cartridges 36C and 36M by the previous detection process. Similarly, in the subsequent detection step, four levels of received light intensity of 75, 50, 25, and 0 are generated according to the combination of normal mounting and mounting failure of the remaining toner cartridges 36Bk and 36Y. Accordingly, by using the light receiving unit PD1 that can detect the received light intensity at the four levels, any combination of normal mounting and defective mounting occurring in each of the toner cartridges 36Bk, 36C, 36M, and 36Y can be detected.

図15(a)に、第5実施形態における各トナーカートリッジ36の装着状態、受光部PDでの検知結果、表示手段での表示パターンの一覧表を示す。上記のように、第一の光学系での装着状態の検知と、第二の光学系での装着状態の検知とが可動ミラーM0の切り替えにより時間差をもって行われるため、先の検知工程での検知結果を制御装置で記憶しておき、後の工程の検知結果と照合することで、各トナーカートリッジ36Bk,36C,36M,36Yで生じる正常装着および装着不良のあらゆる組合せを認識し、個々のトナーカートリッジ36Bk,36C,36M,36Yについて、その装着状態の良否を判定することができる。この判定結果を表示手段Uで表示することで、ユーザーに個々のトナーカートリッジの装着状態を了知させることができる。   FIG. 15A shows a list of the mounted state of each toner cartridge 36 in the fifth embodiment, the detection result in the light receiving unit PD, and the display pattern on the display means. As described above, since the detection of the mounting state in the first optical system and the detection of the mounting state in the second optical system are performed with a time difference by switching the movable mirror M0, the detection in the previous detection process is performed. The result is stored in the control device and collated with the detection result of the subsequent process to recognize any combination of normal mounting and mounting failure occurring in each toner cartridge 36Bk, 36C, 36M, 36Y, and to each individual toner cartridge For 36Bk, 36C, 36M, and 36Y, it is possible to determine whether the mounted state is good or bad. By displaying the determination result on the display unit U, the user can be made aware of the mounting state of each toner cartridge.

なお、一例として、図15(b)にシアン(C)とイエロー(Y)のトナーカートリッジ36C,36Yに装着不良があり、他のトナーカットリッジ36Bk,36Mが正常装着されている場合の受光部PD1での受光強度を示し、図15(c)にこの場合の表示手段Uでの表示パターンを示す(白塗りが点灯、黒塗りが消灯を表す)。   As an example, in FIG. 15B, the light receiving unit when cyan (C) and yellow (Y) toner cartridges 36C and 36Y are defectively mounted and other toner cut ridges 36Bk and 36M are normally mounted. The received light intensity at PD1 is shown, and FIG. 15C shows the display pattern on the display means U in this case (white paint indicates lighting and black paint indicates off).

この第5実施形態でも、基本的に上記第4実施形態と同様の作用効果が得られる。加えて第5実施形態によれば、第一の光学系と第二の光学系とで同じ受光部PDを共用し、検知機構全体で受光部PDの数を一つにしているので、第4実施形態に比べて受光部PDの数を削減(半減)できるという作用効果も得られる。   In the fifth embodiment, basically the same operational effects as in the fourth embodiment can be obtained. In addition, according to the fifth embodiment, the first optical system and the second optical system share the same light receiving part PD, and the number of light receiving parts PD is one in the entire detection mechanism. The effect that the number of light receiving parts PD can be reduced (halved) as compared with the embodiment is also obtained.

なお、この第5実施形態でも、第2実施形態と同様に、ミラーM1〜M8の配置や数を変更することで、受光部PD1で、各光学部材38を経た透過光を受光することもできる。この場合、前段光学部材38Bk,38Cの反射光を、後段光学部材38M,38Yに入射させる。   In the fifth embodiment, similarly to the second embodiment, the light passing through each optical member 38 can be received by the light receiving unit PD1 by changing the arrangement and number of the mirrors M1 to M8. . In this case, the reflected light of the front optical members 38Bk and 38C is incident on the rear optical members 38M and 38Y.

また、各光学部材38を構成するハーフミラーとしては、透過率50%のものに限らず、任意の透過率のものを使用することができる。ハーフミラーとして、透過率50%以外のものを使用する場合には、各光学系の後段光学部材38M,38Yを、全反射を行う反射部材(ミラー)で構成することもできる。   Moreover, as a half mirror which comprises each optical member 38, the thing of arbitrary transmittance | permeability can be used not only in a thing with the transmittance | permeability of 50%. When a half mirror having a transmittance other than 50% is used, the rear optical members 38M and 38Y of the respective optical systems can be configured by reflecting members (mirrors) that perform total reflection.

図16に、以上に述べた第1〜第5実施形態における発光部LD、受光部PD、および光路を形成するミラーMの数などのまとめを示す。いずれの実施形態においても、発光部LDの数は、トナーカートリッジ36の数を下回り、また第2実施形態〜第5実施形態では、受光部PDの数がトナーカートリッジ36の数を下回る。そのため、従来のようにトナーカートリッジ36毎に発光部と受光部とを設ける検知機構に比べると、発光部LDや受光部PDの数を減じて、低コスト化を図ることができる。   FIG. 16 shows a summary of the light emitting part LD, the light receiving part PD, the number of mirrors M forming the optical path, and the like in the first to fifth embodiments described above. In any of the embodiments, the number of light emitting units LD is less than the number of toner cartridges 36. In the second to fifth embodiments, the number of light receiving units PD is less than the number of toner cartridges 36. Therefore, as compared with a conventional detection mechanism in which a light emitting unit and a light receiving unit are provided for each toner cartridge 36, the number of light emitting units LD and light receiving units PD can be reduced, thereby reducing costs.

〔識別部材の他の構成例〕
以上の説明では、識別部材39として、対向二面を正方形とする四角柱状部分を有するベース部材40において、四角柱部分の対向二面を除く側面に光学部材38を取り付けた構成を例示したが、識別部材39はこれ以外の形状に形成することもできる。
[Other configuration examples of identification member]
In the above description, as the identification member 39, in the base member 40 having a quadrangular columnar portion whose opposing two surfaces are square, the configuration in which the optical member 38 is attached to the side surface excluding the opposing two surfaces of the quadrangular column portion is exemplified. The identification member 39 can be formed in other shapes.

図17(a)〜(c)に示す識別部材39は、図4(c)に示す実施形態において、ベース部材40を円柱状に形成して、その外周面の円周方向90°の範囲内に光学部材38を取り付けたものである。基部41aおよびリブ部41bを有する取付部41のうち、基部41aは、ベース部材40と一体かつ同径の円柱状をなしている。トナーカートリッジ36に設けた嵌合孔42は、基部41aに対応する円形部42aと、リブ部41bに対応する4つの切欠き部42bとからなる。   In the embodiment shown in FIG. 4 (c), the identification member 39 shown in FIGS. 17 (a) to 17 (c) has a base member 40 formed in a columnar shape and within the range of 90 ° in the circumferential direction of its outer peripheral surface. And an optical member 38 attached thereto. Of the attachment portion 41 having the base portion 41a and the rib portion 41b, the base portion 41a is formed in a columnar shape that is integral with the base member 40 and has the same diameter. The fitting hole 42 provided in the toner cartridge 36 includes a circular portion 42a corresponding to the base portion 41a and four cutout portions 42b corresponding to the rib portions 41b.

図18(a)〜(c)に示す識別部材39は、図17(a)〜(c)に示す実施形態において、リブ部41bの端面に光学部材38を取り付けたものである。トナーカートリッジ36には、識別部材39の形状に対応した嵌合孔42が形成されている。   In the embodiment shown in FIGS. 17A to 17C, the identification member 39 shown in FIGS. 18A to 18C is obtained by attaching the optical member 38 to the end face of the rib portion 41b. A fitting hole 42 corresponding to the shape of the identification member 39 is formed in the toner cartridge 36.

以上の説明では、図19(a)に示すように、識別部材39をトナーカートリッジ36の側面に取り付ける場合を例示ししている。識別部材39のトナーカートリッジ36に対する取り付け位置はこれに限らず、各識別部材39の回転軸Oが発光部LDの入光方向と直交する方向である限り任意の位置に取り付けることができる。例えば図19(b)および図20に示すように、トナーカートリッジ36の上面に識別部材39を取り付けることもできる。   In the above description, the case where the identification member 39 is attached to the side surface of the toner cartridge 36 is illustrated as shown in FIG. The attachment position of the identification member 39 with respect to the toner cartridge 36 is not limited to this, and the identification member 39 can be attached to any position as long as the rotation axis O of the identification member 39 is in a direction orthogonal to the light incident direction of the light emitting portion LD. For example, as shown in FIGS. 19B and 20, an identification member 39 can be attached to the upper surface of the toner cartridge 36.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。例えば、検知機構としてトナーカートリッジ36の装着不良を検知する場合を例示したが、この検知機構は、トナーボトルやインクタンク等のカートリッジ、さらにはトナーカートリッジ36と一体化したオールインワン形式の作像ユニット31からなるカートリッジの装着不良の有無を検知する機構として、広く利用することができる。   The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, the case where a mounting failure of the toner cartridge 36 is detected as an example of the detection mechanism has been illustrated. This detection mechanism is an all-in-one type image forming unit 31 integrated with a cartridge such as a toner bottle or an ink tank. It can be widely used as a mechanism for detecting the presence / absence of a mounting failure of the cartridge.

また、画像形成装置は、図1に示すカラー電子写真装置に限らず、モノクロ用等のその他の画像形成装置や、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機などであっても良い。   Further, the image forming apparatus is not limited to the color electrophotographic apparatus shown in FIG. 1, but may be other image forming apparatuses for monochrome or the like, a copying machine, a printer, a facsimile, or a complex machine thereof.

1 画像形成装置
36 トナーカートリッジ(カートリッジ)
38 光学部材
39 識別部材
93 判別手段
LD 発光部
PD 受光部
U 表示手段
M0 可動ミラー
1 Image forming apparatus 36 Toner cartridge (cartridge)
38 Optical member 39 Identification member 93 Discriminating means LD Light emitting portion PD Light receiving portion U Display means M0 Movable mirror

特許3650678号公報Japanese Patent No. 3650678 特開2010−204353号公報JP 2010-204353 A 特開平09−160469号公報JP 09-160469 A 特開2006−142484号公報JP 2006-142484 A

Claims (13)

画像形成装置本体に着脱されるカートリッジの装着不良を検知するためのカートリッジ検知機構であって、
カートリッジに光学部材を設け、この光学部材に、画像形成装置本体に設けられた発光部からの光を入射させると共に、光学部材を経た通過光を画像形成装置本体に設けられた受光部で受光し、
二つ以上のカートリッジを備え、光路上に、二つのカートリッジのうち一方のカートリッジに設けられた前段の光学部材と、他方のカートリッジに設けられた後段の光学部材とを配置し、少なくとも前段光学部材を、光の反射と透過とを許容するハーフミラーで構成し、前段光学部材を経た反射光と透過光とのうち、どちらか一方の通過光を後段光学部材に入射させたことを特徴とするカートリッジ検知機構。
A cartridge detection mechanism for detecting a mounting failure of a cartridge attached to and detached from the image forming apparatus main body,
An optical member provided in the cartridge, the optical member, the light is incident from the light emitting portion provided in the image forming apparatus main body, received by the light receiving section provided a transmission light having passed through the optical member in an image forming apparatus main body ,
Two or more cartridges are provided, and a front optical member provided in one of the two cartridges and a rear optical member provided in the other cartridge are arranged on the optical path, and at least the front optical member Is composed of a half mirror that allows reflection and transmission of light, and one of the reflected light and the transmitted light that has passed through the front optical member is incident on the rear optical member. Cartridge detection mechanism.
各カートリッジに対して着脱可能でかつ異なる回転位相角で位置決めされる識別部材を備え、各識別部材に光学部材を備え、カートリッジの種類と識別部材の回転位相角とを関連付けて識別部材を各カートリッジに位置決めした請求項に記載のカートリッジ検知機構。 Each cartridge includes an identification member that is attachable to and detachable from each cartridge and is positioned at a different rotational phase angle. Each identification member includes an optical member, and the cartridge is associated with the rotational phase angle of the identification member. The cartridge detection mechanism according to claim 1 , wherein the cartridge detection mechanism is positioned on the cartridge. 各カートリッジに取り付ける識別部材を同形状にした請求項に記載のカートリッジ検知機構。 The cartridge detection mechanism according to claim 2 , wherein the identification member attached to each cartridge has the same shape. 各識別部材を同一平面上に配置した請求項またはに記載のカートリッジ検知機構。 The cartridge detection mechanism according to claim 2 or 3 , wherein the identification members are arranged on the same plane. 前段光学部材を経たどちらか一方の通過光と、後段光学部材を経た通過光とを同じ受光部で受光し、該受光部として、複数段階の受光強度を判別できるものを使用した請求項4のいずれかに1項に記載のカートリッジ検知機構。 And either passing light passing through the front optical member, receives the transmitted light that has passed through the subsequent optical elements in the same light-receiving portion, as the light receiving unit, according to claim were used as it can determine the received light intensity of a plurality of stages 1 5. The cartridge detection mechanism according to any one of 4 above. 第一の前段光学部材および第一の後段光学部材を有する第一の光学系と、第二の前段光学部材および第二の後段光学部材を有する第二光学系とを備える請求項のいずれか1項に記載のカートリッジ検知機構。 A first optical system having a first front optical member and the first subsequent optical member of claim 1 to 5 and a second optical system having a second front optical member and the second rear stage optical member The cartridge detection mechanism according to any one of claims. 第一の光学系に第一の発光部を配置すると共に、第二の光学系に第二の発光部を配置し、第一の発光部と第二の発光部とを、時間差をもって発光させる請求項に記載のカートリッジ検知機構。 The first light emitting unit is disposed in the first optical system, the second light emitting unit is disposed in the second optical system, and the first light emitting unit and the second light emitting unit emit light with a time difference. Item 7. The cartridge detection mechanism according to Item 6 . 第一の光学系と第二の光学系とで同じ発光部を共用し、可動ミラーにより発光部からの光の照射方向を、第一の光学系と第二の光学系との間で切り替え可能とした請求項に記載のカートリッジ検知機構。 The first light system and the second light system share the same light emitting part, and the irradiation direction of light from the light emitting part can be switched between the first optical system and the second optical system by a movable mirror. The cartridge detection mechanism according to claim 6 . 各光学系の前段光学部材を経たどちらか一方の通過光、および各光学系の後段光学部材を経た通過光を、全て同じ受光部で受光する請求項またはに記載のカートリッジ検知機構。 Either passing light passing through the front optical member of the optical system, and the cartridge detection mechanism according to claim 7 or 8 passing light through subsequent optical elements of the optical system, it is received by all the same light receiving section. 各カートリッジにトナー収容部を設けた請求項のいずれか1項に記載のカートリッジ検知機構。 The cartridge detection mechanism according to any one of claims 1 to 9 , wherein a toner container is provided in each cartridge. トナー収容部へのトナーの補給口に識別部材を装着して、該補給口を密閉した請求項1に記載のカートリッジ検知機構。 Wearing the identification member in the supply opening of the toner to the toner accommodating portion, the cartridge detection mechanism according to claim 1 0 a sealed said supply port. 各カートリッジに、さらに像担持体と現像機とを設けた請求項1または1に記載のカートリッジ検知機構。 Each cartridge, the cartridge detection mechanism according to claim 1 0 or 1 1, further provided with an image bearing member and the developing machine. 請求項1に記載のカートリッジ検知機構を備えた画像形成装置。 An image forming apparatus having a cartridge detection mechanism according to claim 1 2.
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