(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを収納するトナー収納部と、像担持体上に形成された潜像を前記トナー収納部内のトナーを用いて現像する現像手段と、を有する現像装置において、
トナー残量に対応する情報を検出するために照射された光を透過させるべく前記トナー収納部に設けられた光透過窓に取り付けられる光透過性部材を有し、
該光透過性部材は、前記照射された光を透過する光透過部であって前記トナー収納部と異なる材質の樹脂より構成される光透過部と、該光透過部の周縁部近傍をその厚さ方向に覆うように二色成形によって設けられ前記トナー収納部と同材質の樹脂より構成されるフランジ部と、を備え、
前記トナー収納部における前記光透過窓近傍の領域と、前記フランジ部における前記トナー収納部との対向部とを、溶着することによって、前記光透過性部材が取り付けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
像担持体と、トナーを収納するトナー収納部と、前記像担持体上に形成された潜像を前記トナー収納部内のトナーを用いて現像する現像手段と、を有し、画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
トナー残量に対応する情報を検出するために照射された光を透過させるべく前記トナー収納部に設けられた光透過窓に取り付けられる光透過性部材を有し、
該光透過性部材は、前記照射された光を透過する光透過部であって前記トナー収納部と異なる材質の樹脂より構成される光透過部と、該光透過部の周縁部近傍をその厚さ方向に覆うように二色成形によって設けられ前記トナー収納部と同材質の樹脂より構成されるフランジ部と、を備え、
前記トナー収納部における前記光透過窓近傍の領域と、前記フランジ部における前記トナー収納部との対向部とを、溶着することによって前記光透過性部材が取り付けられていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項３】
請求項２の前記プロセスカートリッジを着脱可能に装着する装着手段と、前記光透過部へ向けて光を照射する照射部と、前記光透過性部材を介して前記トナー収納部内を通った前記照射部からの光を受ける受光部と、を有し、前記受光部の出力により前記トナー収納部内のトナー残量に対応する情報を検出することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はトナーを用いて画像を形成するための現像装置及び前記現像装置を有するプロセスカートリッジ及び前記プロセスカートリッジを装着可能な画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真装置等におけるトナー残量の有無を検出する構成として、発光素子と受光素子とを対向させて設けたフォトインタラプタを用い、光照射してトナーの有無を検出する光透過式の検出方式が知られている。
【０００３】
例えば、トナー収納容器内の上面及び下面に光透過窓を設けると共に、該窓に光透過性部材を嵌め込み、一方側の窓近傍に発光素子を設けると共に、他方側の窓近傍に受光素子を設け、トナー収納容器内に光を通過させるものである。これはトナー収納容器内にトナーがなければ発光素子からの光は容器内を通過して受光素子に到達するが、容器内にトナーがあるとトナーによって光が遮られ、受光素子に到達しない。このため、受光素子の出力値によってトナーの有無を判別し得るものである。
【０００４】
前記のようなトナー検出構成にあっては、光透過性部材にトナーが付着するために、これを清掃しなければならない。このため、光透過性部材に対する帯電極性とトナーの帯電極性とが同じになるように、窓の材質を決定している。これはトナーが静電気力で光透過性部材に付着するのを防止するためである。
【０００５】
またトナーの成分に対する親和性をもたない材質を用いることも重要である。例えば、特開昭63−52160 号公報のように、光透過性部材の表面にコーティングを施すことにより、前記と同様の効果を得ているものもある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記光透過性部材やトナー収納容器は一般的には材質に合成樹脂を使用し、光透過性部材をトナー収納容器に取り付けるには、密封性やコストメリットの観点から超音波溶着や熱溶着を用いるが、このとき、光透過性部材とトナー収納容器の材質を溶着性の良好な組み合わせにしなければならない。
【０００７】
しかしながら、前記のような構成では、光透過性部材の材料を帯電特性やトナーに対する非親和性に関して最適になるよう選択すると、トナー収納容器との溶着性が悪くなり、逆に溶着性を優先させると光透過性部材の帯電特性やトナーに対する非親和性が悪化し、トナーが光透過性部材に付着し易くなって、トナー残量の検出精度を高めることが出来なくなってしまうというジレンマがあった。
【０００８】
また、光透過性部材の表面にコーティングを施す方法は、製造コストと耐久性の点で不利であった。
【０００９】
本発明は従来の前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、光透過性部材の取り付けが容易であり、製造コストが低く、且つ耐久性もあり、トナー残量の検出精度を高めることが可能な現像装置及び前記現像装置を有するプロセスカートリッジ及び前記プロセスカートリッジを装着可能な画像形成装置及び前記プロセスカートリッジの組立方法を提供せんとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明に係る現像装置の代表的な構成は、トナーを収納するトナー収納部と、像担持体上に形成された潜像を前記トナー収納部内のトナーを用いて現像する現像手段と、を有する現像装置において、トナー残量に対応する情報を検出するために照射された光を透過させるべく前記トナー収納部に設けられた光透過窓に取り付けられる光透過性部材を有し、光透過性部材は、前記照射された光を透過する光透過部であって前記トナー収納部と異なる材質の樹脂より構成される光透過部と、該光透過部の周縁部近傍をその厚さ方向に覆うように二色成形によって設けられ前記トナー収納部と同材質の樹脂より構成されるフランジ部と、を備え、前記トナー収納部における前記光透過窓近傍の領域と、前記フランジ部における前記トナー収納部との対向部とを、溶着することによって、前記光透過性部材が取り付けられていることを特徴とする。
【００１１】
【作用】
前記構成にあっては、トナー収納部に取り付けられる光透過性部材は、光透過性部は帯電極性やトナーに対する非親和性に関して最適になるような材質とし、フランジ部はトナー収納部との溶着性が良好な材質を用いることで、光透過性部の清掃とトナー収納部への取り付けとを両立させることが出来る。
【００１２】
また光透過性部とフランジ部とを二色成形によって一体的に成形することにより、トナーの密封性を損なうおそれもなくなるものである。
【００１３】
【実施例】
次に本発明の好適な実施例として、まず第１実施例について説明し、次に第２実施例及び第３実施例について説明し、更にその他の実施例について説明する。
【００１４】
〔第１実施例〕本発明に係る第１実施例としてファクシミリ装置に適用した例を、図面を参照して具体的に説明する。ここでは、説明の順序として、以下の順に説明する。
▲１▼ファクシミリ装置の全体構成、
▲２▼情報を読み取るための読取装置の構成、
▲３▼受信情報を記録するための画像形成装置の各部の構成、
▲４▼前記画像形成装置に使用するプロセスカートリッジの各部の構成、
▲５▼トナー収納容器内のトナーを攪拌するための攪拌手段の構成、
▲６▼前記トナー収納容器内のトナー残量を検出する残量検出手段の構成、
▲７▼トナー残量検出のための光透過窓を清掃する清掃手段の構成、
▲８▼プロセスカートリッジの組み立て構成、
▲９▼シャッタ部材の開閉と前記光透過窓との関係。
【００１５】
｛ファクシミリ装置の全体構成｝
図１は本発明に係るプロセスカートリッジを装着した画像形成装置を有するファクシミリ装置の構成説明図であり、図２はその外観斜視図、図３は前記プロセスカートリッジの構成説明図であり、図４はその外観斜視図である。
【００１６】
このファクシミリ装置は、図１に示すように、上方に原稿読取装置Ａを有し、その下方に画像形成装置Ｂを配置している。そして読取装置Ａで読み取った情報を、ファクシミリモードの場合は他機のファクシミリ装置へ送信し、コピーモードの場合には自己の画像形成装置Ｂで記録する。
【００１７】
前記画像形成装置Ｂは、図１に示すように、光学手段１から画像情報に基づいた光像を照射して像担持体である感光体ドラムにトナー像を形成する。そして前記トナー像の形成と同期して記録媒体２を搬送手段３によって搬送し、且つプロセスカートリッジＣとしてカートリッジ化された画像形成部において前記感光体ドラムに形成したトナー像を転写手段４によって記録媒体２に転写し、その記録媒体２を定着手段５に搬送し、転写トナー像を定着して排出トレイ６へ排出する。
【００１８】
前記画像形成部を構成するプロセスカートリッジＣは、図３に示すように、感光体ドラム７を回転してその表面を帯電手段８によって一様に帯電し、前記光学系１からの光像を露光部９を介して感光体ドラム７に露光して潜像を形成し、現像手段10で前記潜像に応じたトナー像を形成することにより可視像化する。そして前記転写手段４でトナー像を記録媒体２に転写した後は、クリーニング手段11によって感光体ドラム７に残留したトナーを除去する。尚、前記感光体ドラム７等の各部品は樹脂製の第１フレームである上枠体12ａと、第２フレームである下枠体12ｂを結合して構成したハウジング12内に収納されてカートリッジ化されている。
【００１９】
前記プロセスカートリッジＣのトナー収納容器にはトナーを攪拌するための攪拌手段及び光透過性部材を清掃するための清掃手段が設けてあり、また本体側にはトナー収納容器内のトナー残量を検出するための残量検出手段が設けてある。
【００２０】
｛読取装置｝
読取装置Ａは原稿13を搬送し、原稿記載情報を読み取るものである。その構成は、図１に示すように、原稿載置台14ａ上に積層した原稿13を予備搬送押圧片14b1と圧接した予備搬送ローラ14b2、及び逆転ローラ14ｃと圧接した分離ローラ14ｄで一枚ずつ分離し、押圧手段14ｅで原稿13を読取手段15の密着型センサに押圧して密着させつつ原稿13の情報を読み取った後、その原稿13を排出ローラ14ｆによって原稿排出トレイ14ｇに排出するものである。
【００２１】
前記読取手段15は、光源としてのＬＥＤ15ａから原稿13の情報記載面に光照射し、その反射光を短焦点結像レンズ15ｂを介して光電変換素子15ｃに結像して情報を読み取るものであり、その信号は後述する制御手段を介してファクシミリモードのときは他機へ送信し、コピーモードのときは自己の画像形成装置Ｂに送信する。
【００２２】
尚、原稿載置台14ａには原稿13の搬送方向と直角方向（原稿13の幅方向）にスライド可能なスライダ14ｈが設けてあり、該スライダ14ｈを原稿13の幅に合わせてスライドさせることで、原稿載置台14ａ上に積載された原稿13の両サイドを揃えることが出来る。
【００２３】
｛画像形成装置｝
次に記録信号に応じて画像を形成する画像形成装置Ｂの各部の構成について、▲１▼光学手段、▲２▼搬送手段、▲３▼転写手段、▲４▼定着手段、▲５▼カートリッジ装着手段の順に説明する。
【００２４】
（光学手段）
光学手段１は外部装置等から読み込んだ画像情報に基づいて光照射することによって感光体ドラム７へ光像を照射するものであり、図１に示すように、光学ユニット１ａ内にレーザーダイオード１ｂ、ポリゴンミラー１ｃ、スキャナーモータ１ｄ、結像レンズ１ｅが収納してある。
【００２５】
そして例えば他機のファクシミリ装置から画像信号が与えられると、レーザーダイオード１ｂが前記画像信号に応じて発光し、ポリゴンミラー１ｃに画像光として照射する。このポリゴンミラー１ｃはスキャナーモータ１ｄによって高速回転し、該ポリゴンミラー１ｃで反射した画像光が結像レンズ１ｅ及び反射ミラー１ｆを介して回転する感光体ドラム７へ照射し、該ドラム７の表面を選択的に露光して画像情報に応じた潜像を形成する。
【００２６】
（記録媒体搬送手段）
次に記録媒体２（例えば記録紙、ＯＨＰシート、布或いは薄板等）を搬送するための搬送手段３は、画像形成装置Ｂの下方位置に配置され、給紙部Ｄの一端から引き出し可能に装着された給送カセット３ａ内に積載した記録媒体２の最上位の１枚を、記録媒体２の先端角隅部に設けた分離爪３a1と、円形の一部を切り欠いた形状の給送ローラ３ｂとによって一枚ずつ分離して給送し、カセット搬送ローラ対３ｃによって搬送ローラ対３ｄに送り、この搬送ローラ対３ｄが画像形成動作と同期するように記録媒体２を画像転写部に搬送する。そして画像転写後の記録媒体２を、ガイド板３ｅによって定着手段５に搬送し、定着後の記録媒体２を排出ローラ対３ｆによって排出トレイ６に排出する。
【００２７】
（転写手段）
転写手段４は画像形成部で感光体ドラム７に形成されたトナー像を記録媒体２に転写するものであり、本実施例の転写手段４は図１に示すように、転写ローラ４によって構成している。即ち、装着したプロセスカートリッジＢの感光体ドラム７に転写ローラ４によって記録媒体２を押圧し、該転写ローラ４に感光体ドラム７に形成されたトナー像と逆極性の電圧を印加することにより、感光体ドラム７上のトナーを記録媒体２に転写する。
【００２８】
（定着手段）
定着手段５は前記転写ローラ４の電圧印加によって記録媒体２に転写したトナー像を定着させるものである。その構成は図１に示すように、駆動回転する駆動ローラ５ａと、内部にヒータ５ｂを有し、前記駆動ローラ５ａと圧接して従動回転するシート部材を有する定着部材５ｃとからなる。即ち、画像形成部でトナー像を転写された記録媒体２が前記駆動ローラ５ａと定着部材５ｃ間を通過する際に、両者５ａ，５ｃの押圧によって圧力が印加され、且つヒータ５ｂの発熱によって熱を印加され、記録媒体２上のトナーが記録媒体２に定着する。
【００２９】
（プロセスカートリッジ装着手段）
前記画像形成装置Ｂ内にはプロセスカートリッジＣを装着するためのカートリッジ装着手段が設けてある。プロセスカートリッジＣの装置本体に16に対する着脱は、開閉カバー17を開くことによって行う。即ち、図５に示すように、装置本体16の上部にはヒンジ17ａによって開閉可能な開閉カバー17が取り付けてある。そして前記開閉カバー17を開くと装置本体16内にはカートリッジ装着スペースが設けてあり、そのスペースの左右壁面にはガイド溝18が設けてある。このガイド溝18にドラム軸７ａを沿わせてプロセスカートリッジＣを挿入し、開閉カバー17を閉じることによってプロセスカートリッジＣを画像形成装置Ｂに装着するようにしている。
【００３０】
｛プロセスカートリッジ｝
次に前記画像形成装置Ｂに装着されるプロセスカートリッジＣの各部の構成について説明する。
【００３１】
このプロセスカートリッジＢは像担持体と、少なくとも１つのプロセス手段を備えたものである。ここでプロセス手段としては、例えば像担持体の表面を帯電させる帯電手段、像担持体にトナー像を形成する現像手段、像担持体表面に残留したトナーをクリーニングするためのクリーニング手段等がある。本実施例のプロセスカートリッジＣは、図３に示すように、像担持体である電子写真感光体ドラム７の周囲に帯電手段８、露光部９、現像手段10、クリーニング手段11を配置し、これらをハウジング12で覆って一体化し、更にシャッタ部材28を取り付けて構成し、これを装置本体16に着脱可能に構成してる。
【００３２】
次にプロセスカートリッジＣの各部の構成を、▲１▼感光体ドラム、▲２▼帯電手段、▲３▼露光部、▲４▼現像手段、▲５▼クリーニング手段、▲６▼シャッタ部材、の順に説明する。
【００３３】
（感光体ドラム）
本実施例に係る感光体ドラム７は円筒状のアルミニウムからなるドラム基体の外周面に有機感光層を塗布して構成している。この感光体ドラム７を枠体に回動可能に取り付け、後述するように感光体ドラム７の長手方向一方端に固着したフランジギヤに装置本体側に設けた駆動モータの駆動力を伝達することにより、感光体ドラム７を画像形成動作に応じて図１の矢印方向へ回転させる。
【００３４】
（帯電手段）
帯電手段は前記感光体ドラム７の表面を一様に帯電させるためのものであり、本実施例では枠体に帯電ローラ８を回動自在に取り付けた、所謂接触帯電方法を用いている。帯電ローラ８は金属製のローラ軸８ａに導電性の弾性層を設け、更にその上に高抵抗の弾性層を設け、更にその表面に保護膜を設けてなる。導電性の弾性層はＥＰＤＭやＮＢＲ等の弾性ゴム層にカーボンを分散したもので構成し、ローラ軸８ａに供給されるバイアス電圧を導く作用をなす。また高抵抗の弾性層はウレタンゴム等で構成し、微量の導電性微粉末を含有するものが一例としてあげられ、感光体ドラム７のピンホールや導電度の高い帯電ローラが相対した場合でも、感光体ドラム７へのリーク電流を制限してバイアス電圧の急降下を防ぐ作用をなす。また保護層はＮ−メチルメトキシ化ナイロンで構成し、導電性弾性層や高抵抗の弾性層の組成物質が、感光体ドラム７に触れて感光体ドラム７の表面を変質させることがないように作用する。
【００３５】
そして前記帯電ローラ８を感光体ドラム７に接触させ、画像形成に際しては帯電ローラ８が感光体ドラム７の回転に従動して回転し、このとき帯電ローラ８に直流電圧と交流電圧とを重畳して印加することにより感光体ドラム７の表面を均一に帯電させる。
【００３６】
（露光部）
露光部９は前記帯電ローラ８によって均一に帯電した感光体ドラム７の表面に、光学系１から照射される光像を露光して該ドラム７表面に静電潜像を形成するためのものであり、カートリッジ枠体の上面に前記光像を導くための開口９を設けることによって露光部を構成している。
【００３７】
（現像手段）
現像手段10は、図３に示すように、トナー収納部であるトナー収納容器10ａ内にトナーを収納してあり、且つ後述するように前記トナーを送り出すと共に攪拌する攪拌部材が往復移動可能に設けてある。そしてトナー収納容器10ａの開口部には内部に非回転の磁石10ｂを有し、回転することによって表面に薄いトナー層を形成する現像スリーブ10ｃが感光体ドラム７と微小間隔を隔てて設けてある。
【００３８】
現像スリーブ10ｃはアルミニウム製円筒状部材の表面をサンドブラスト処理等により粗面化し、その上に顔料分散した導電性塗料を塗布して構成しており、この現像スリーブ10ｃの表面にトナー層が形成されるとき、トナーと現像スリーブ10ｃとの摩擦によって感光体ドラム７上の静電潜像を現像するのに充分な摩擦帯電電荷を得る。またトナーの層厚を規制するために現像ブレード10ｄが設けてある。
【００３９】
尚、前記トナー収納容器10ａ内にはトナーを攪拌するための攪拌部材が設けられているが、トナー攪拌構成については後述する。
（クリーニング手段）
クリーニング手段11の構成は、図３に示すように、感光体ドラム７の表面に接触し、該ドラム７に残留したトナーを掻き落とすためのクリーニングブレード11ａと、前記掻き落としたトナーを掬い取るために前記ブレード11ａの下方に位置し、且つ感光体ドラム７の表面に弱く接触したスクイシート11ｂと、前記掬い取った廃トナーを溜めるための廃トナー溜め11ｃとで構成している。
【００４０】
（シャッタ部材）
シャッタ部材28はプロセスカートリッジＣの下枠体12ｂに設けた開口部12b1を開閉するものであり、プロセスカートリッジＣを装置本体16に装着すると、前記開口部12b1を開いて感光体ドラム７を開口部12b1から露出し（図１参照）、プロセスカートリッジＣを装置本体16から取り外すと、前記開口部12b1を閉じて感光体ドラム７を覆い、該ドラム７の被曝による劣化を防止するものである。
【００４１】
尚、前記シャッタ部材28の開閉構成及び光透過窓との関係については、後述する。
【００４２】
｛攪拌手段｝
攪拌手段は、トナー収納容器10ａ内のトナーを攪拌して現像スリーブ10ｃへ送り出すものであり、図６に示すように、トナー収納容器10ａ内に攪拌部材19と攪拌アーム20とを設けて構成している。
【００４３】
攪拌部材19は、断面が三角形状の棒状部材を複数本一定間隔を隔てて連結して一体化したものであり、この攪拌部材19の先端辺側に設けた軸19ａを、攪拌アーム20の孔20ａに嵌合している。尚、攪拌部材19には後述するトナー残量検出手段の光路Ｒを遮らないように開口部19ｂが設けてあり、その両側にＵ字型をした溝19ｃを設けたリブ19ｄを形成している。
【００４４】
攪拌アーム20は、トナー収納容器10ａの側面壁10a1，10a2に、回動軸20ｃを中心に回動可能に軸支され、その一端はトナー収納容器10ａの側面壁10a2より外側に延び、その先端には駆動アーム20ｂが一体的に形成してある。
【００４５】
トナー収納容器10ａの側面壁10a2の外側には攪拌ギア21が設けてあり、感光体ドラム７の回転と共に回転軸21ａを中心に回転する。この攪拌ギア21の側面には回転軸21ａより偏心した偏心ダボ21ｂが設けてあり、駆動アーム20ｂの長孔20b1に嵌合している。
【００４６】
感光体ドラム７の回転に伴って同一駆動源から駆動伝達を受けて攪拌ギア21が回転すると、攪拌アーム20は回動軸20ｃを中心に、図６の矢印Ｘ方向へ往復回動し、攪拌部材19はトナー収納容器10ａの底面壁10a3に沿って、図６の矢印Ｙ方向へ往復移動してトナーの凝集や偏在を防止する。
【００４７】
また前記トナー収納容器10ａの底面壁10a3は、トナーが現像スリーブ10ｃへ送られ易いように、現像スリーブ10ｃ側が下がった斜面に形成してあり、攪拌部材19がトナー収納容器10ａの底面に沿って矢印Ｙ方向へ往復移動することにより、トナーが現像スリーブ10ｃ方向へ送り込まれる。
【００４８】
｛残量検出手段｝
残量検出手段は、前記トナー収納容器10ａ内に収納したトナーの残量を光センサによって検出するものである。その構成は、図１、図３及び図６に示すように、開閉カバー17の天面壁内側に設けた発光手段としての発光素子22を設けてあり、前記発光素子22ａからの光照射位置である装置本体16の所定位置には受光手段としての受光素子22ｂが設けてある。前記発光素子22ａと受光素子22ｂとは、前述したプロセスカートリッジＣを装置本体16に装着し、開閉カバー17を閉じた状態で、前記プロセスカートリッジＣのトナー収納容器10ａを挟んで対向する位置に設けてある。
【００４９】
そして前記トナー収納容器10ａの上面壁10a4及び底面壁10a3の凹部10a5には光透過窓10a6，10a7が形成してあり、この窓に第一の光透過性部材23ａと第二の光透過性部材23ｂが取り付けてある。発光素子22ａからの光は前記光透過性部材23ａ，23ｂを透過することにより、トナー収納容器10ａ内を通って受光素子22ｂに至るものである。従って、トナー収納容器10ａ内にトナーが充分あるときは、発光素子22ａからの光はトナーに遮られて受光素子22ｂに至らないが、トナー収納容器10ａ内にトナーが無くなると、発光素子22ａからの光はトナー収納容器10ａ内を通過して受光素子22ｂに至る。これにより、トナー収納容器10ａ内のトナー残量有無を検出することが出来る。
【００５０】
尚、ここでいう光透過とは、発光素子22ａの光を透過するという意味である。また、図３において、Ｓは発光素子22ａの中心と受光素子22ｂの中心とを結ぶ光軸であり、Ｒは発光素子22ａより発し、受光素子22ｂに到達する検出光の光路である。
【００５１】
｛清掃手段｝
次に清掃手段について説明すると、これは前記光透過性部材23ａ，23ｂに付着したトナー等を清掃するものであり、清掃部材Ｅのワイピング動作によって行われる。この清掃手段の構成について、▲１▼清掃構成、▲２▼清掃部材と光透過窓等との位置関係、▲３▼清掃部材のストローク、▲４▼光透過性部材の取り付け構成、に分けて説明する。
【００５２】
（清掃構成）
清掃部材Ｅは、図６及び図７に示すように、可撓性のあるワイパーブレード24と、剛性のあるワイパーアーム25からなる。ワイパーブレード24はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の薄板部材であり、その中央部24ａにおいてワイパーアーム25に固定され、両端部はワイパーアーム25の先端辺25ａ，25ｂに設けたスリット25ｃより外側へ突出している。
【００５３】
ワイパーアーム25は回動軸25ｄを中心に回動可能に軸受26によって軸支されている。またワイパーアーム25には前記回動軸25ｄに対して偏心した位置に駆動軸25ｅが設けてあり、この駆動軸25ｅが攪拌部材19のＵ字溝19ｃに嵌合する。
【００５４】
従って、前述したように攪拌部材19が図６の矢印Ｙ方向へ往復移動すると、駆動軸25ｅは攪拌部材19のリブ19ｄより力を受け、清掃部材Ｅを回動軸25ｄを中心に、図６の矢印Ｚ方向へ往復回動させる。これによりワイパーブレード24の回動先端辺24ｂ，24ｃが光透過窓10a6，10a7に取り付けた光透過性部材23ａ，23ｂの内側面を回動の往路及び復路で接触して該部材23ａ，23ｂを清掃する。このように、攪拌部材19の移動により清掃部材Ｅをワイピングさせることにより、清掃部材Ｅを駆動するために別の駆動源を設ける必要がなく、装置構成を簡単にしてコストを低く抑えることが出来る。
【００５５】
尚、ワイパーブレード24には前述した発光素子22ａの光を遮蔽しないように開口部24ｄが設けてある。これにより、回動軸25ｄが光軸Ｓを遮る位置に配置したとしても、光路Ｒが遮られるのはワイパーアーム25の先端辺25ａ，25ｂ及びワイパーブレード24が光路Ｒを横切るときのみとなり、ワイパーアーム25の先端辺25ａ，25ｂ及びワイパーブレード24が光路Ｒを遮らない間にトナーの有無を検出することか出来る。
【００５６】
（清掃部材と光透過窓等との位置関係）
次に前記清掃部材Ｅと発光素子22ａ，受光素子22ｂ及び光透過窓10a6，10a7との位置関係について、図８を参照して説明する。
【００５７】
前述した通り、プロセスカートリッジＣを装置本体16に装着し、開閉カバー17を閉じた状態で、発光素子22ａ及び受光素子22ｂはトナー収納容器10ａを間に挟んで対向するように、装置本体16に取り付けている。また清掃部材Ｅの回動軸25ｄは、光軸Ｓの近傍に設けている。
【００５８】
光透過窓10a6，10a7は、発光素子22ａ及び受光素子22ｂにそれぞれ対向するように位置し、且つ前記光透過性部材23ａ，23ｂの姿勢は、内面が清掃部材Ｅの回動軸25ｄを中心とする円に接するように構成している。
【００５９】
このため、光透過性部材23ａ，23ｂと光軸Ｓとの角度は垂直に極めて近くなり、よって光透過性部材23ａ，23ｂを光軸Ｓに対して斜めに設けた場合と比較して、光透過性部材23ａ，23ｂの大きさを必要最小限まで小さくすることが出来る。これにより、迷光がプロセスカートリッジＣ内に侵入することによる、画質の低下や感光体ドラム７、トナーの変質劣化を最小限に抑えることが出来る。
【００６０】
また光透過性部材23ａ，23ｂの内部を通過する光路長が、該部材が斜めの場合と比較して短くなるため、光透過性部材23ａ，23ｂによる吸収や散乱等によって生ずる光エネルギーの損失を小さく抑えることが出来る。
【００６１】
更に発光素子22ａの光が光透過性部材23ａ，23ｂに対して略垂直に入射するために、表面反射による光エネルギーの損失を小さく抑えることが出来る。
【００６２】
このため、前記損失を補うために、高輝度広指向性の発光素子や、感度の高い受光素子、受光素子出力の増幅装置等を使用する必要がなく、装置のコストを低く抑えることが出来る。
【００６３】
以上の効果は、清掃部材Ｅの回動軸25ｄが光軸Ｓを横切る位置とし、その結果光透過性部材23ａ，23ｂが光軸Ｓと垂直になるように構成したときに最大となる。
【００６４】
また前記清掃部材Ｅの上側各部と上側の光透光性部材23ａ等との距離を、それぞれ以下のように規定する。
【００６５】
Ｈ…回動軸25ｄと上側の光透過性部材23ａの内面との距離、
Ｉ…回動軸25ｄとワイパーアーム25の上側先端辺25ａとの距離、
Ｊ…回動軸25ｄとワイパーブレード24の上側先端辺24ｂとの距離、
Ｋ…回動軸25ｄとトナー収納容器10ａの上面壁10a4との距離、
このとき、Ｉ＜Ｈ＜Ｊ＜Ｋの関係を有するように構成している。
【００６６】
同様に、清掃部材Ｅの下側各部と下側の光透光性部材23ｂ等との距離を、それぞれ以下のように規定する。
【００６７】
Ｈ′…回動軸25ｄと下側の光透過性部材似23ａの内面との距離、
Ｉ′…回動軸25ｄとワイパーアーム25の下側先端辺25ｂとの距離、
Ｊ′…回動軸25ｄとワイパーブレード24の下側先端辺24ｃとの距離、
Ｋ′…回動軸25ｄとトナー収納容器10ａの底面の凹部10a5との距離、
このとき、Ｉ′＜Ｈ′＜Ｊ′＜Ｋ′の関係を有するように構成している。
【００６８】
これにより、清掃部材Ｅが往復回動すると、ワイパーブレード24の先端辺24ｂ，24ｃが光透過性部材23ａ，23ｂの内面に当接しつつ往復回動し、前記部材23ａ，23ｂの内面に付着したトナーを拭き取ることが出来る。
【００６９】
また弾性変形可能な弾性部材であるワイパーブレード24が光透過性部材23ａ，23ｂから離れたときは、ワイパーブレード24の撓みはなくなっている。従って、ワイパーブレード24の往復回動において、一方向と他方向とで、光透過性部材23ａ，23ｂに当接したときの撓み方向が逆になる。その結果、ワイパーブレード24は、常に回動方向と逆方向に撓みつつ光透過性部材23ａ，23ｂを清掃する。これにより、光透過性部材23ａ，23ｂの清掃は、一方向と他方向とで同一の条件で行われる。
【００７０】
前述のように、画像形成動作に応じて清掃部材Ｅは往復回動し、ワイパーブレード24が光透過性部材23ａ，23ｂの内面に付着したトナーを拭き取るが、トナーが充分ある間は、ワイパーブレード24が光透過性部材23ａ，23ｂの内面のトナーを拭き取ってもすぐにトナーが前記部材23ａ，23ｂを覆うため、発光素子22ａの光はトナーに遮られて受光素子22ｂに達しないか、或いは達しても短時間で再び遮蔽される。
【００７１】
しかし、トナーの残量が減少すると、光透過性部材23ａ、23ｂの清掃後にトナーが前記部材23ａ，23ｂを覆うまでの時間が長くなり、やがてトナーが無くなるとワイパーアーム25の先端辺25ａ，25ｂ及びワイパーブレード24が光路Ｒを横切るとき以外は、発光素子22ａの光が受光素子22ｂに到達するようになる。
【００７２】
図９は上記検出過程における受光素子22ｂからの出力信号を、出力値を縦軸に、時間を横軸にして表した模式図である。この図からわかるように、発光素子22ａの光が受光素子22ｂに到達すると、受光素子22ｂの出力値が増加するために、受光素子22ｂの出力信号は、受光素子22ｂに光が到達した状態の高い出力値と、光が遮られた状態の低い出力値が繰り返し現れ、ノコギリ歯状となる。
【００７３】
トナーが充分ある間は図９（ａ）のように、高い出力信号の持続時間が短く、出力値も小さいが、トナーが少なくなるにつれて図９（ｂ）のように、高い出力信号の持続時間が長くなり、出力値も上昇する。このため、所定の値Ｖ以上の出力信号持続時間ｔが所定時間Ｔ以上になった時点で後述する制御部がトナー無しと判定する。
【００７４】
（清掃部材のストローク）
次に清掃部材Ｅの回動ストロークについて説明する。図10は清掃部材Ｅの往復移動範囲及びワイパーブレード24の清掃範囲を光透過性部材23ａ，23ｂの大きさと比較した図である。
【００７５】
さて、図７及び図10において、清掃部材Ｅは回動軸25ｄと駆動軸25ｅとの距離Ｌ1 が、回動軸25ｄとワイパーブレード24の上側先端辺24ｂとの距離Ｌ2 及び回動軸25ｄとワイパーブレード24の下側先端辺24ｃとの距離Ｌ3 よりも小さくなるように構成している。従って、攪拌部材19が距離Ｍだけ移動すると、清掃部材Ｅの駆動軸25ｅが攪拌部材19と同距離Ｍだけ移動し、ワイパーブレード24の上側先端辺24ｂ及び下側先端辺24ｃは、それぞれ、
Ｎ1 ＝（Ｌ2 ／Ｌ1 ）×Ｍ、  また、
Ｎ2 ＝（Ｌ3 ／Ｌ1 ）×Ｍ
だけ移動する。
上側の光透過窓10a6の大きさをＷ1 、下側の光透過窓10a7の大きさをＷ2 とすると、清掃部材Ｅの回動軸25ｄと駆動軸25ｅとの距離Ｌ1 は、
Ｌ1 ≦（Ｍ×Ｌ2 ）／Ｗ1 、且つ  Ｌ1 ≦（Ｍ×Ｌ3 ）／Ｗ2 
とすることで、ワイパーブレード24の先端辺24ｂ，24ｃの移動量Ｎ1 及びＮ2 は光透過窓10a6，10a7の大きさＷ1 及びＷ2 よりもそれぞれ大きくなり、光透過性部材23ａ，23ｂの全体を清掃することが出来る。
【００７６】
前記の如く構成することにより、攪拌部材19の移動量を小さくしても、ワイパーブレード24のストロークを大きくとることが出来る。その結果、攪拌部材19の移動量はトナー攪拌に最適な量に保ちつつ、清掃部材Ｅのストロークを光透過性部材23ａ，23ｂの清掃に充分な量を得ることが可能となり、画像品質を低下させることなく精度の高いトナー有無検出を行うことが出来る。
【００７７】
前記清掃部材Ｅの往復回動角度は、駆動軸25ｅ及び攪拌部材19のリブ19ｄの材質に合わせて、駆動軸25ｅとリブ19ｄとがスムーズに摺動する角度とする。本実施例では、駆動軸25ｅ及びリブ19ｄの材質としてＡＢＳ樹脂を使用しており、往復回動の角度は約 140度よりも小さくなるように構成している。
【００７８】
そのために、清掃部材Ｅが所定角度以上回動することを防止するストッパ27を設けている。このストッパ27は、図11に示すように、回動軸25ｄが嵌合している軸受26に一体的に設けている。
【００７９】
本実施例における攪拌アーム20と攪拌部材19との嵌合部及び攪拌部材19のＵ字溝19ｃと清掃部材Ｅの駆動軸25ｅとの嵌合部は、嵌合部にトナーが詰まって動きを阻害しないように、ガタをもって嵌合している。このため、ワイパーブレード24が撓みながら光透過性部材23ａ，23ｂを清掃し、ワイパーブレード先端が光透過性部材23ａ，23ｂから離れるとき、ワイパーブレード24の反発力によって清掃部材Ｅが跳ね上がり、その結果、駆動軸25ｅがＵ字溝19ｃから外れたり、回動軸25ｄと駆動軸25ｅとを結ぶ直線と、Ｕ字溝19ｃの摺動面19c1，19c2との角度が90度に近くなり、攪拌部材19が逆方向に動いたときに駆動軸25ｅとＵ字溝19ｃとが滑らかに摺動せず、清掃部材Ｅの動作が妨げられるおそれがある。
【００８０】
本実施例では、清掃部材Ｅの回動軸25ｄと駆動軸25ｅとを結ぶ直線と、Ｕ字溝19ｃの摺動面19c1，19c2との角度θ1 及びθ2 が、駆動軸25ｅとＵ字溝19ｃとが滑らかに摺動する角度となるように、ストッパ27を設けている。
【００８１】
これにより、ワイパーブレード24の反発力によって清掃部材Ｅが跳ね上がっても、清掃部材Ｅがストッパ27と当接して所定の角度以上回動することはなく、その結果、清掃部材Ｅは滑らかに往復回動する。尚、本実施例では前記角度θ1 及びθ2 は、それぞれ70度以下になるように構成している。
【００８２】
本実施例では、ストッパ27を清掃部材Ｅの軸受26に一体的に設けることにより、簡単な構成でストッパ27と清掃部材Ｅとの相対位置を高精度に定めることが出来る。従って、清掃部材Ｅの回動角θ1 ＋θ2 を高精度に保つことが出来、清掃部材Ｅの駆動軸25ｅと攪拌部材19のＵ字溝19ｃとの滑らかな摺動を実現出来る。
【００８３】
また本実施例では図８に示すように、トナー収納容器10ａの底面壁10a3に凹部10a5が設けてあり、ワイパーブレード24の下側先端辺24ｃがトナー収納容器10ａの底面に触れないようにしている。そして光透過窓10a7は前記凹部10a5の最深部に設けてあり、光透過性部材23ｂの内面高さは前記凹部10a5の底面よりも高く、トナー収納容器10ａの底面壁10a3よりも低くなるように取り付けてある。
【００８４】
この実施例において、トナー収納容器10ａの底面壁10a3の現像スリーブ10ｃ側の位置及び底面壁10a3の傾斜角度は、トナーの攪拌及び現像スリーブ10ｃへの送り込み性が最適になるように、トナーに合わせて構成する。
【００８５】
一方、清掃部材Ｅのストロークを大きくするためには、清掃部材Ｅの回動軸25ｄと駆動軸25ｅとの距離Ｌ1 を短くして清掃部材Ｅの回動角を大きくするか、或いは清掃部材Ｅの回動軸25ｄとワイパーブレード24の先端辺24ｂ，24ｃとの距離Ｌ2 及びＬ3 を大きくする２つの方法がある。
【００８６】
しかしながら、前者の方法では、攪拌部材19のストロークの僅かな変化で清掃部材Ｅの回動角度が大きく変化するため、光透過性部材23ａ，23ｂを清掃するのに充分な清掃部材Ｅのストロークを得つつ、駆動軸25ｅとＵ字溝19ｃとの摺動を滑らかに保つためには、攪拌部材19のストロークを正確に保つ必要があり、装置の精度を高めるためにコストが高くなるおそれがある。
【００８７】
また後者の方法では、光透過性部材23ａ，23ｂの内面間の距離を大きくとる必要がある。本実施例では光透過窓10a6，10a7をトナー収納容器10ａの上下に配置しているために、上側の光透過窓10a6をより上方に配置すると、清掃部材Ｅの回動軸25ｄ及び駆動軸25ｅともより上方に位置させ、攪拌部材19のＵ字溝19ｃをより上方へ設けなければならない。すると、清掃部材Ｅを駆動する抵抗によって攪拌部材19が受ける回転モーメントが大きくなって攪拌部材19の前端或いは後端が浮き上がり、トナーの攪拌及び現像スリーブ10ｃへの送り込みが阻害されるおそれがある。
【００８８】
本実施例では、トナー収納容器10ａの底面壁10a3の一部に凹部10a5を設け、凹部10a5に下側の光透過性部材23ｂを設けることにより、上下の光透過性部材23ａ，23ｂの内面間の距離を大きく確保している。このため、清掃部材Ｅの回動軸25ｄ及び駆動軸25ｅが、よりトナー収納容器10ａの底面壁10a3に近づいた位置にある。その結果、清掃部材Ｅを駆動する抵抗によって攪拌部材19が受ける回転モーメントが小さく保たれ、攪拌部材19のトナー収納容器底面壁10a3に沿った往復動作が妨げられることはない。
【００８９】
更に本実施例では、下側の光透過性部材23ｂの内面が凹部10a5の周辺のトナー収納容器の底面壁10a3よりも低くなるように構成している。このため、凹部10a5周辺にトナーが充分ある間は、トナーが凹部10a5に流れ込んで光透過性部材23ｂにかかるため、トナーがあるにも拘わらずトナー無しと判定されるおそれはない。従って、トナーの有無の検出精度をより高める効果を有する。
【００９０】
尚、前記凹部10a5においては、現像スリーブ10ｃ側が下がった斜面形状をなしていないため、攪拌部材19によるトナー送り込み性が他の部分と比較して悪化するおそれがあるが、清掃部材Ｅが攪拌部材19の往復動作と同期して往復回動することにより、これを補填する。このため、総合的なトナー送り込み性は均一となる。
【００９１】
（光透過性部材の取り付け構成）
次に前記光透過性部材23ａ，23ｂを光透過窓10a6，10a7に取り付けるための構成について説明する。
【００９２】
本実施例ではプロセスカートリッジＣを低コストで生産するために、トナー収納容器10ａを構成する枠体12ａ，12ｂの材質として、ポリスチロール樹脂（ＰＳ）を使用している。またトナーの成分中にはスチレン系の樹脂が含まれている。一方、光透過性部材23ａ，23ｂの材質はポリカーボネイト（ＰＣ）を用い、ワイパーブレード24の材質はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を用いている。このような材質を組み合わせることにより、光透過性部材23ａ，23ｂの清掃性が良好に保たれることが実験によって確認されている。
【００９３】
しかしながら、ポリスチロール製のトナー収納容器10ａにポリカーボネイト製の光透過性部材23ａ，23ｂを取り付けるとき、両者の分子構造が異なるために溶着のような方法では充分な強度が得られず、光透過性部材23ａ，23ｂがトナー収納容器10ａから剥がれてしまうおそれがある。
【００９４】
一方、光透過性部材23ａ，23ｂの材質をポリスチロールにすると、溶着等の容易な方法で前記部材23ａ，23ｂをトナー収納容器10ａに取り付けることは出来るが、その反面スチレン系の樹脂を含んだトナーが光透過性部材23ａ，23ｂに付着し易くなり、ポリエチレンテレフタレート製のワイパーブレード24では充分な清掃性が得られないおそれがある。
【００９５】
そのため本実施例では、図12に示すように、光透過性部材23ａ，23ｂはポリカーボネイト製の光透過製部23a1，23b1の周囲に、該光透過部の周縁部近傍をその厚さ方向に覆うように、トナー収納容器10ａと同材質のポリスチロール製のフランジ部23a2，23b2を二色成形によって一体的に設けている。前記光透過性部23a1，23b1とフランジ部23a2，23b2との界面23a3，23b3はアンダーカット形状にすることにより、フランジ部23a2，23b2が光透過性部23a1，23a2から外れないように成形している。
【００９６】
尚、前記成形に際しては二色成形の中でもインサート成形により構成するのが、成形の容易性からして好ましい。
【００９７】
そして前記フランジ23a2，23b2を光透過窓10a6，10a7に溶着することにより、光透過性部材23ａ，23ｂをトナー収納容器10ａに取り付けている。
【００９８】
前記のようにすることにより、材質の異なる光透過性部23a1，23b1をトナー収納容器10ａに容易に、且つ低コストで取り付けることが出来、且つ前記界面23a3，23b3はインサート成形によって隙間なく密着しているために、光透過性部23a1，23b1とフランジ部23a2，23b2間からトナーが漏れるおそれもない。更に光透過性部23a1，23b1の表面にコーティング等を施す必要もないために耐久性も向上する。
【０１００】
｛プロセスカートリッジの組み立て｝
次に前述した攪拌手段や清掃手段等を有するプロセスカートリッジＣの組み立て工程について説明する。
【０１０１】
まず上面壁10a4の上側透過窓10a6近傍の領域と、上側の光透過性部材23ａのフランジ部23a2の上面壁10a4との対向部とを、超音波溶着によって取り付ける。同様に底面壁10a3の光透過窓10a7近傍の領域と、下側の光透過性部材23ｂのフランジ部23b2の底面壁10a3との対向部とを、超音波溶着によって取り付ける。前記溶着方法としては、他にも例えば高周波溶着等があるが、前記超音波溶着がより簡易になし得る。
【０１０２】
尚、前記トナー収納容器10ａは攪拌部材19や清掃部材Ｅ等を組み込むために、上面壁10a4はトナー収納容器本体とは別体の蓋部材12ｃとして構成してあり、この蓋部材12ｃに前記上側の光透過性部材23ａを取り付けるものである。
【０１０３】
次に攪拌部材19の軸19ａを攪拌アーム20の孔20b1と嵌合して両者を連結し、この攪拌アーム20の回動軸20ｃをトナー収納容器10ａに対して回動可能に取り付ける。そしてワイパーブレード24をワイパーアーム25に取り付けた清掃部材Ｅを軸受26に回動可能に取り付け、ワイパーアーム25の駆動軸25ｅを攪拌部材19のＵ字溝19ｃに嵌合させると共に、前記軸受26をトナー収納容器10ａに固定する。
【０１０４】
そして前記蓋部材12ｃをトナー収納容器本体に溶着し、攪拌部材19や清掃部材Ｅを内蔵したトナー収納容器10ａを組み立てる。
【０１０５】
更に前記上枠体12ａの内天面に帯電ローラ８を取り付け、トナー収納容器10ａの側面壁10a1に設けたトナー充填開口10a8（図６参照）からトナーを充填し、該開口10a8をキャップで密封する。
【０１０６】
次に下枠体12ｂに感光体ドラム７を取り付け、且つ現像スリーブ10ｃや現像ブレード10ｄ等の現像手段を構成する部材を取り付け、更にクリーニングブレード11ａ等を取り付ける。
【０１０７】
前記上枠体12ａ及び下枠体12ｂには所定位置に、それぞれ係止突起及び前記突起が係止可能な係止孔が設けてあり（図示せず）、前述した各部材を取り付けた上下枠体12ａ，12ｂを前記係止突起と係止孔とを係止することによって結合する。そして最後にシャッタ部材28を取り付けてプロセスカートリッジＣを組み立てる。
【０１０８】
｛シャッタ部材の開閉と光透過窓との関係｝
前記シャッタ部材28は感光体ドラム７を保護するものである。ここでシャッタ部材28の開閉構成について説明する。シャッタ部材28は、図13に示すように、シャッタアーム28ａと、シャッタ継手28ｂと、シャッタ部28ｃと、軸押さえ28ｄと、ネジリコイルバネ28ｅとからなる。
【０１０９】
そしてシャッタアーム28ａは、その軸部28a1の両端部付近が前記軸押さえ28ｄによって回動可能に押さえられる。このシャッタアーム28ａにはシャッタ継手28ｂが回動可能に支持されているが、シャッタ継手28ｂはその回動が前記シャッタアーム28ａの回動規制部28a2によって、図13の矢印ａ方向に一定角度以上回転しないように規制されている。また前記シャッタ継手28ｂには、シャッタ部28ｃが回動可能に支持されているが、このシャッタ部28ｃもその回動が前記シャッタ継手28ｂの回動規制部28b1によって、図13の矢印ｂ方向へ一定角度以上回動しないように規制されている。
【０１１０】
また前記シャッタアーム28の長手方向一方端には捩じりコイルバネ28ｅが係止し、前記シャッタ部28ｃが下枠体12ｂの開口部12b1を閉じる方向へ付勢する。更に、前記シャッタアーム28の長手方向両側には外方へ突出する突出部28a3が形成してあり（図４参照）、この突出部28a3はプロセスカートリッジＣを装置本体16に装着するときに、装置本体16の所定位置に係止してシャッタ部材28を開放する機能を有する。
【０１１１】
前記シャッタ部材28の取り付けは、図４に示すように、シャッタアーム28ａの軸部28a1を蓋部材12ｃの溝部12c1に落とし込むと共に、軸押さえ28ｄを上枠体12ａに係止して取り付け、且つ捩じりコイルバネ28ｅを係止して取り付ける。
【０１１２】
前記シャッタ部材28はプロセスカートリッジＣを装置本体16に未装着の状態では捩じりコイルバネ28ｅの付勢によって開口部12b1を閉じている。そしてプロセスカートリッジＣを装置本体16に挿入していくと、図14に示すように、突出部28a3が装置本体16の上面部に当接する。この状態から更にプロセスカートリッジＣを挿入していくと、シャッタアーム28ａがプロセスカートリッジＣに対して相対的に反時計回り方向に回転し、図15に示すように、シャッタ部28ｃが下枠体12ｂの開口12b1を開放し、プロセスカートリッジＣを完全に挿入し終わると、図１に示すように、感光体ドラム７を露出する。
【０１１３】
逆に前記装着してあるプロセスカートリッジＣを装置本体16から取り外すと、前記と逆の動作によりシャッタ部材28は捩じりコイルバネ28ｅの付勢によって自動的に閉じる。
【０１１４】
ここで、前記プロセスカートリッジＣを装置本体16に装着してシャッタ部28ｃが移動したときに、該シャッタ部28ｃが前述した下側の光透過窓10a7を覆ってしまうと、発光素子22ａの光が受光素子22ｂに達しなくなってトナー残量の検出が出来なくなってしまう。
【０１１５】
本実施例におけるプロセスカートリッジＣにあっては、下枠体12ｂに設けた開口部12b1の幅（記録媒体の搬送方向長さ）は約24mmであり、この開口部12b1を覆って感光体ドラム７を充分に保護し得るシャッタ部28ｃの幅（記録媒体の搬送方向長さ）は約42mmである。一方、前記開口部12b1と下側の光透過窓10a7との間隔は約35mmである。
【０１１６】
トナー有無を高精度で検出するためには前記光透過窓10a7は現像スリーブ10ｃに充分近い位置に設けることが望ましく、前記開口部12b1と光透過窓10a7との間隔を大きくすると、感光体ドラム７に隣接した現像スリーブ10ｃと光透過窓10a7とが大きく離れてしまい、トナー有無の検出精度が悪化するおそれがある。
【０１１７】
そこで、本実施例では前記下側の光透過窓10a7を前記開口部12b1に近づけて設け、プロセスカートリッジＣを装置本体16に装着したときに、シャッタ部28ｃが前記下側の光透過窓10a7を越えて光路Ｒを遮らない位置まで移動するように構成している（図１参照）。
【０１１８】
これにより、プロセスカートリッジＣを装置本体16から取り外した状態における感光体ドラム７の充分な保護と、トナー有無の検出に充分な検出精度を得ることが出来る。
【０１１９】
尚、前記光透過性部材23ａ，23ｂは、図12を見ても分かるように、凹型形状をしており、光透過窓10a6，10a7に取り付けたときに、光透過部分は枠体12ａの外表面よりも内側に突出するように構成している。このため、カートリッジＣを手で持っても、光透過性部材23ａ，23ｂの光透過性部23a1，23b1を指等で触れてしまうことがない。またシャッタ部28ｃが光透過性部材23ｂを越えて移動する場合でも、シャッタ部28ｃが光透過性部23b1を擦って傷つけることはない。尚、シャッタ部23ｃとの擦れを防止するために、下側の光透過性部材23ｂの光透過性部23b1のみが枠体外表面よりも内側に突出するように構成してもよい。
【０１２０】
｛制御手段｝
次に前記各部を駆動するための制御手段について、図16のブロック図を参照して説明する。
【０１２１】
図16において、読取装置Ａは原稿13を光電的に読み取ってデジタル信号として制御部29に出力し、原稿搬送用のローラを駆動するモータ等が前記制御部29によって駆動制御される。
【０１２２】
制御部29は画像データの各ラインイメージデータを格納するラインメモリ29ａを有し、原稿の送信或いはコピーのときは前記読取装置Ａからの１ライン分のイメージデータが格納され、画像データの受信のときは復号された受信画像データの１ラインデータが格納される。そして格納されたデータが画像形成装置Ｂに出力されることによって、画像形成が行われる。
【０１２３】
29ｂは送信する画像情報をＭＨ符号化等により符号化すると共に、受信した符号化画像データを復号してイメージデータを変換する符号化／復号化部である。また29ｃは送信する、或いは受信された符号化画像データを格納するバッファメモリである。これら制御部29の各部は、例えばマイクロプロセッサ等のＣＰＵ29ｄにより制御される。制御部29には前記ＣＰＵ29ｄの他に、ＣＰＵ29ｄの制御プログラムや各種データを記憶しているＲＯＭ29ｅ、ＣＰＵ29ｄのワークエリアとして各種データを一時保存するＲＡＭ29ｆ等を備えている。画像形成装置Ｂは前記制御部29によって駆動制御される。
【０１２４】
30は送信開始等の各種機能指示キーや電話番号の入力キー等を含む操作部、31は通常、操作部30に設けられている各種機能やトナー有無等の装置の状態等を表示する表示部である。
【０１２５】
32は装置全体に電力を供給するための電源部であり、33はモデム（変復調器）、34は網制御部（ＮＣＵ）、35は電話機である。
【０１２６】
前記制御部29は読取装置Ａや画像形成装置Ｂの駆動を制御して原稿読取動作及び画像形成動作を行う。また、前述したトナー残量検出手段を構成する受光素子22ｂからの信号を受けてトナー無しと判別したときは、前記表示部に『トナー無し』表示をすると共に、画像形成装置Ｂの駆動を停止する。
【０１２７】
〔第２実施例〕
次に第２実施例として、清掃部材Ｅの回動角度を規制するストッパ構成の他例を、図17を参照して説明する。尚、第１実施例と同一機能を有する部材は同一符号を付して説明を援用する。
【０１２８】
この攪拌部材19及び清掃部材Ｅも、前述した第１実施例と同様の機構によって攪拌部材19は往復移動し、清掃部材Ｅは往復回動する。しかし、攪拌部材19に設けたリブ19ｄには、前述した第１実施例ではＵ字溝19ｃを設けていたが、第２実施例ではＵ字溝の代わりに長孔36を設けている。
【０１２９】
前記長孔36の上端部36ａの位置は、清掃部材Ｅが回動したときに、清掃部材Ｅの回動軸25ｄと駆動軸25ｅとを結ぶ直線と、長孔36の摺動面36ｂ，36ｃとの角度θ3 及びθ4 が所定の角度になったところで、駆動軸25ｅと長孔上端部36ａが当接するように構成している。その他の構成は第１実施例と同一である。
【０１３０】
前記のように構成することにより、清掃部材Ｅが所定の角度を越えて回動しようとすると、長孔36の上端部36ａと清掃部材Ｅの駆動軸25ｅとが当接して、清掃部材Ｅの更なる回動を規制する。このため、清掃部材Ｅの回動軸25ｄと駆動軸25ｅとを結ぶ直線と長孔36の摺動面36ｂ，36ｃとの角度θ3 及びθ4 が所定の角度以下となり、清掃部材Ｅは滑らかに往復回動する。
【０１３１】
更に清掃部材Ｅの回動角度を規制するストッパの役割を、清掃部材Ｅに駆動を伝える攪拌部材19のリブ19ｄにもたせているために、ストッパの機能をもつ長孔上端部36ａと、清掃部材Ｅを駆動する機能をもつリブ19ｄとの相対位置が簡単な構成で高精度に保たれる。その結果、清掃部材Ｅの回動軸25ｄと駆動軸25ｅとを結ぶ直線と、長孔36の摺動面36ｂ，36ｃとの角度θ3 及びθ4 を高い精度に保つことが出来る。これにより、清掃部材Ｅの駆動軸25ｅと、長孔36の摺動面36ｂ，36ｃとの摺動は滑らかに行われる。
【０１３２】
尚、この実施例にあっても第１実施例と同様に、清掃部材Ｅの回動角度は駆動軸25ｅ及び攪拌部材19のリブ19ｄの材質に合わせて駆動軸25ｅとリブ19ｄとがスムーズに摺動する角度に設定する。
【０１３３】
〔第３実施例〕
次に第３実施例としてトナー残量を検出する光センサの他の実施例を、図18を参照して説明する。尚、この場合も第１実施例と同一機能を有する部材については同一符号を付して説明を援用する。
【０１３４】
前述した第１実施例では発光素子22ａからの光がトナー収納容器10ａ内を通過して受光素子22ｂに至るように構成した例を示したが、この実施例では図18に示すように、装置本体16に装着したプロセスカートリッジＣの下方に発光素子37ａ及び受光素子37ｂを配置し、発光素子37ａからの光がトナー収納容器10ａの底面に設けた光透過窓10a7に取り付けた光透過性部材23ｂで反射し、その反射光が受光素子37ｂに至るように構成している。
【０１３５】
前記構成にあっては、トナー収納容器10ａ内にトナーがある場合には前記光透過性部材23ｂの部分をトナーが覆っている。このトナーは、例えば黒トナーの場合は光の反射率が低いため、発光素子37ａからの光は受光素子37ｂへは達し難く、受光素子37ｂの出力値が低くなる。一方、トナー収納容器10ａ内にトナーがなく、光透過性部材23ｂ部分にトナーがない場合には、前記光透過性部材23ｂからトナー収納容器10ａ内の部材（例えば攪拌部材19等）が露出しており、その部材の色に応じた反射率の光量が受光素子37ｂへ至る。このため、攪拌部材19等を前記トナーと異なる反射率の部材で構成することにより、トナー有無が判別し得る。
【０１３６】
この第３実施例の構成にあっては、光透過窓10a7及び光透過性部材23ｂはプロセスカートリッジＣの下側のみでよく、清掃部材Ｅも光透過性部材23ｂのみを清掃すればよいことになる。
【０１３７】
尚、前記のように光反射型センサによってトナー残量を検出する場合には、光透過窓をプロセスカートリッジＣの底面に設けるのが好ましいが、必ずしも底面でなくても、例えば上面のみに設ける構成であってもよい。
【０１３８】
〔他の実施例〕
前述した本発明に係るプロセスカートリッジＢは前述のように単色の画像を形成する場合のみならず、現像手段を複数設け、複数色の画像（例えば２色画像、３色画像或いはフルカラー等）を形成するカートリッジにも好適に適用することが出来る。
【０１３９】
また現像方法としても、公知の２成分磁気ブラシ現像法、カスケード現像法、タッチダウン現像法、クラウド現像法等の種々の現像法を用いることが可能である。
【０１４０】
また像担持体としては、前記感光体ドラムに限定されることなく、例えば次のものが含まれる。まず感光体としては光導電体が用いられ、光導電体としては例えばアモルファスシリコン、アモルファスセレン、酸化亜鉛、酸化チタン及び有機光導電体（ＯＰＣ）等が含まれる。また前記感光体を搭載する形状としては、例えばドラム状、ベルト状等の回転体及びシート状等が含まれる。尚、一般的にはドラム状又はベルト状のものが用いられており、例えばドラムタイプの感光体にあっては、アルミ合金等のシリンダー上に光導電体を蒸着又は塗工等を行ったものである。
【０１４１】
また帯電手段の構成も、前述した第一実施例では所謂接触帯電方法を用いたが、他の構成として従来から用いられているタングステンワイヤーの三方周囲にアルミ等の金属シールドを施し、前記タングステンワイヤーに高電圧を印加することによって生じた正又は負のイオンを感光体ドラムの表面に移動させ、該ドラムの表面を一様に帯電する構成を用いても良いことは当然である。
【０１４２】
尚、前記帯電手段としては前記ローラ型以外にも、ブレード型（帯電ブレード）、パッド型、ブロック型、ロッド型、ワイヤ型等のものでも良い。
【０１４３】
また感光体ドラムに残存するトナーのクリーニング方法としても、ブレード、ファーブラシ、磁気ブラシ等を用いてクリーニング手段を構成しても良い。
【０１４４】
また前述したプロセスカートリッジとは、像担持体としての例えば電子写真感光体等と、少なくともプロセス手段の１つとしての現像手段を備えたものである。従って、そのプロセスカートリッジの態様としては、前述した実施例のもの以外にも、例えば像担持体と現像手段と、帯電手段とを一体的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの。像担持体と現像手段とを一体化的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの。像担持体と現像手段と、クリーニング手段とを一体的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの等がある。
【０１４５】
即ち、前述したプロセスカートリッジとは、帯電手段、クリーニング手段、現像手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。また帯電手段、又はクリーニング手段と、現像手段及び電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。更に少なくとも現像手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して装置本体に着脱可能とするものをいう。
【０１４６】
また前述した実施例では感光体ドラムや現像スリーブをカートリッジ化し、このプロセスカートリッジを装着して画像を形成する装置を例示したが、これら感光体ドラムや現像スリーブをカートリッジ化することなく、装置本体に直接取り付けた画像形成装置にも、本発明に同様に適用し得るものである。即ち、トナー収納容器を装置本体に直接設けてあり、このトナー収納容器内のトナーに対して、前述した攪拌手段やトナー残量検出手段、清掃手段等を設けるようにして構成したものでもよい。
【０１４７】
更に前述した実施例では画像形成装置を用いる例として、ファクシミリ装置を例示したが、本発明はこれに限定する必要はなく、例えば電子写真複写機、レーザービームプリンタ装置、或いはワードプロセッサ等の他の画像形成装置に使用することも当然可能である。
【０１４８】
【発明の効果】
本発明は前述したように、トナー残量を検出するための光透過窓に取り付ける光透過性部材を、光透過性部とフランジ部とを二色成形によって構成することにより、光透過性部には帯電特性やトナーに対する非親和性に関して最適になるような材質を用い、フランジ部にはトナー収納部との溶着性が良好な材質を用いることができる。
【０１４９】
このため、光透過性部材を溶着によって容易に取り付けることが出来ると共に、製造コストを低くして耐久性を高め、更に清掃性を良好にしてトナー残量の検出精度を高めることが出来るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るファクシミリ装置の構成説明図である。
【図２】ファクシミリ装置の外観斜視図である。
【図３】プロセスカートリッジの構成説明図である。
【図４】プロセスカートリッジの外観斜視図である。
【図５】プロセスカートリッジの装着構成説明図である。
【図６】トナー収納容器内のトナー攪拌手段、トナー残量検出手段、清掃手段の構成斜視説明図である。
【図７】清掃部材の平面説明図である。
【図８】清掃部材と光透過窓等との長さ関係を示す説明図である。
【図９】受光素子によるトナー有無検出出力状態の説明図である。
【図１０】清掃部材と光透過窓等との位置関係を示す説明図である。
【図１１】清掃部材の回動角及びストッパの説明図である。
【図１２】光透過性部材の取り付け構成説明図である。
【図１３】シャッタ部材の斜視説明図である。
【図１４】プロセスカートリッジの挿入を装置本体に挿入したときの、シャッタ部材の開放状態説明図である。
【図１５】プロセスカートリッジの挿入を装置本体に挿入したときの、シャッタ部材の開放状態説明図である。
【図１６】制御系のブロック図である。
【図１７】清掃部材の回動角を規制するストッパ構成の他の実施例の説明図である。
【図１８】反射型光センサを用いた実施例の説明図である。
【符号の説明】
Ａ…読取装置、Ｂ…画像形成装置、Ｃ…プロセスカートリッジ、Ｄ…供給部、Ｅ…清掃部材、Ｓ…光軸、Ｒ…光路、１…光学手段、１ａ…光学ユニット、１ｂ…レーザーダイオード、１ｃ…ポリゴンミラー、１ｄ…スキャナーモード、１ｅ…結像レンズ、１ｆ…反射ミラー、２…記録媒体、３…搬送手段、３ａ…給送カセット、３a1…分離爪、３ｂ…給送ローラ、３ｃ…カセット搬送ローラ対、３ｄ…搬送ローラ対、３ｅ…ガイド板、３ｆ…排出ローラ対、４…転写手段、５…定着手段、５ａ…駆動ローラ、５ｂ…ヒータ、５ｃ…定着部材、６…排出トレイ、７…感光体ドラム、７ａ…ドラム軸、８…帯電手段、８ａ…ローラ軸、９…露光部、10…現像手段、10ａ…トナー収納容器、10a1，10a2…側面壁、10a3…底面壁、10a4…上面壁、10a5…凹部、10a6，10a7…光透過窓、10a8…トナー充填開口、10ｂ…磁石、10ｃ…現像スリーブ、10ｄ…現像ブレード、11…クリーニング手段、11ａ…クリーニングブレード、11ｂ…スクイシート、11ｄ…廃トナー溜め、12…ハウジング、12ａ…上枠体、12ｂ…下枠体、12ｃ…蓋部材、12c1…溝部、13…原稿、14ａ…原稿載置台、14b1…予備搬送押圧片、14b2…予備搬送ローラ、14ｃ…逆転ローラ、14ｄ…分離ローラ、14ｅ…押圧手段、14ｆ…排出ローラ、14ｇ…原稿排出トレイ、14ｈ…スライダ、15…読取手段、15ａ…ＬＥＤ、15ｂ…短焦点結像レンズ、15ｃ…光電変換素子、16…装置本体、17…開閉カバー、17ａ…ヒンジ、18…ガイド溝、19…攪拌部材、19ａ…軸、19ｂ…開口部、19ｃ…Ｕ字溝、19c1，19c2…摺動面、19ｄ…リブ、20…攪拌アーム、20ａ…孔、20ｂ…駆動アーム、20b1…孔、20ｃ…回動軸、21…攪拌ギア、21ａ…回転軸、21ｂ…偏心ダボ、21b1…長孔、22ａ…発光素子、22ｂ…受光素子、23ａ，23ｂ…光透過性部材、23a1，23b1…光透過性部、23a2，23b2…フランジ部、23a3，23b3…界面、24…ワイパーブレード、24ａ…中央部、24ｂ，24ｃ…先端辺、24ｄ…開口部、25…ワイパーアーム、25ａ，25ｂ…先端辺、25ｃ…スリット、25ｄ…回動軸、25ｅ…駆動軸、26…軸受、27…ストッパ、28…シャッタ部材、28ａ…シャッタアーム、28a1…軸部、28a2…回動規制部、28a3…突出部、28ｂ…シャッタ継手、28b1…回動規制部、28ｃ…シャッタ部、28ｄ…軸押さえ、28ｅ…捩じりコイルバネ、29…制御部、29ａ…ラインメモリ、29ｂ…符号化／復号化部、29ｃ…バッファメモリ、29ｄ…ＣＰＵ、29ｅ…ＲＯＭ、29ｆ…ＲＡＭ、30…操作部、31…表示部、32…電源部、33…モデム、34…網制御部、35…電話機、36…長孔、36ａ…上端部、36ｂ，36ｃ…摺動面、37ａ…発光部材、37ｂ…受光部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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