(57)【要約】【課題】現像剤容器における導光部材を用いた現像剤残量検知構成において、検知精度の向上を図ることができる技術を提供する。【解決手段】導光部材１４１は、検知光１５２を収容部３１ａ内に発光する発光部１４１ｄと発光部１４１ｄから発光された検知光１５２を受光する受光部１４１ｅとの対向方向に垂直な断面の大きさを、該対向方向における発光側導光部１４１ａと受光側導光部１４１ｂとの間の領域で局所的に減少させる孔部１４１ｇを有し、枠体３１は、導光部材１４１における、少なくとも、検知光１５２の入射部１４１ｃ及び出射部１４１ｆと、検知光１５２を導光部材１４１内で反射させる反射部１４１ｋと、を枠体３１外部に露出させるように、導光部材１４１の表面を覆い、かつ該表面に密着する第１密着部１３１ａと、孔部１４１ｇの表面に密着する第２密着部１３１ｂと、を有する。【選択図】図１
2015175943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置に備えられる現像剤容器であって、
現像剤が収容される収容部を有する樹脂製の枠体と、
前記収容部に収容されている現像剤の量を検知するための検知光を、前記枠体の外部から前記収容部内に導き、前記収容部内を通過させて前記枠体の外部へ出射させるように、前記枠体に結合される導光部材と、
を備える現像剤容器において、
前記導光部材は、
前記枠体の外部から入射した前記検知光を前記収容部内に発光する発光部を有する発光側導光部と、
前記発光部から発光された前記検知光を受光する受光部を有する受光側導光部と、
前記発光側導光部と前記受光側導光部との間において、前記発光部と前記受光部との対向方向に垂直な方向に貫通する孔部、または、前記対向方向に垂直な方向に凹む凹部と、
を有し、
前記枠体は、
前記導光部材における、少なくとも、前記検知光が前記枠体の外部から入射する入射部と、前記検知光を前記枠体の外部に出射する出射部と、を前記枠体の外部に露出させるように、前記導光部材の表面を覆い、かつ該表面に密着する第１密着部と、
前記孔部または前記凹部の表面に密着する第２密着部と、
を有する
ことを特徴とする現像剤容器。
【請求項２】
前記孔部は、前記対向方向に垂直な方向であって、前記発光部と前記受光部との対向領域から離れる方向に貫通することを特徴とする請求項１に記載の現像剤容器。
【請求項３】
前記凹部は、前記対向方向に垂直な方向であって、前記発光部と前記受光部との対向領域から離れる方向に凹むことを特徴とする請求項１に記載の現像剤容器。
【請求項４】
前記孔部または前記凹部は、前記導光部材における前記対向方向に垂直な断面の大きさを、前記対向方向における前記発光側導光部と前記受光側導光部との間の領域で局所的に小さくさせることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の現像剤容器。
【請求項５】
前記導光部材は、前記枠体に対してインサート成形によって一体化されており、
前記第２密着部は、インサート成形において前記孔部または前記凹部を埋める樹脂によって成形される樹脂成形部であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の現像剤容器。
【請求項６】
画像形成装置に備えられる現像剤容器であって、
現像剤が収容される収容部を有する樹脂製の枠体と、
前記収容部に収容されている現像剤の量を検知するための検知光を、前記枠体の外部から前記収容部内に導き、前記収容部内を通過させて前記枠体の外部へ出射させるように、前記枠体に結合される導光部材と、
を備える現像剤容器において、
前記導光部材は、前記検知光を前記収容部の内部に発光する発光部と該発光部から発光された前記検知光を受光する受光部との対向方向に垂直な断面の大きさを、前記対向方向における前記発光部と前記受光部との間の領域で局所的に小さくさせる断面縮小部を有し、
前記枠体は、前記導光部材における前記枠体の外部側の表面において、少なくとも、前
記検知光の入射部及び出射部と、を前記枠体の外部に露出させるように、前記導光部材の表面を覆い、かつ該表面に密着する第１密着部と、前記断面縮小部の表面に密着する第２密着部と、を有することを特徴とする現像剤容器。
【請求項７】
前記断面縮小部は、前記対向方向に垂直な方向に貫通する孔部、または、前記対向方向に垂直な方向に凹む凹部であることを特徴とする請求項６に記載の現像剤容器。
【請求項８】
前記孔部は、前記対向方向に垂直な方向であって、前記発光部と前記受光部との対向領域から離れる方向に貫通することを特徴とする請求項７に記載の現像剤容器。
【請求項９】
前記凹部は、前記対向方向に垂直な方向であって、前記発光部と前記受光部との対向領域から離れる方向に凹むことを特徴とする請求項７に記載の現像剤容器。
【請求項１０】
前記導光部材は、前記枠体に対してインサート成形によって一体化されており、
前記第２密着部は、インサート成形において前記孔部または前記凹部を埋める樹脂によって成形される樹脂成形部であることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の現像剤容器。
【請求項１１】
画像形成装置に備えられる現像剤容器であって、
現像剤が収容される収容部を有する樹脂製の枠体と、
前記収容部に収容されている現像剤の量を検知するための検知光を、前記枠体の外部から前記収容部内に導き、前記収容部内を通過させて前記枠体の外部へ出射させるように、前記枠体に結合される導光部材と、
を備える現像剤容器において、
前記導光部材は、
前記枠体の外部から入射した前記検知光を前記収容部内に発光する発光部を有する発光側導光部と、
前記発光部から発光された前記検知光を受光する受光部を有する受光側導光部と、
前記発光部と前記受光部との対向方向において前記発光側導光部と前記受光側導光部との間に隙間が形成されるように、前記発光側導光部と前記受光側導光部を支持する導光枠部と、
を有し、
前記枠体は、
前記導光部材における、少なくとも、前記検知光が前記枠体の外部から入射する入射部と、前記検知光を前記枠体の外部に出射する出射部と、を前記枠体の外部に露出させるように、前記導光部材の表面を覆い、かつ該表面に密着する第１密着部と、
前記隙間において前記導光部材の表面に密着する第２密着部と、
を有する
ことを特徴とする現像剤容器。
【請求項１２】
前記導光部材は、前記対向方向に垂直な断面の大きさが、前記隙間が形成された領域において局所的に小さくなることを特徴とする請求項１１に記載の現像剤容器。
【請求項１３】
前記導光枠部は、前記発光側導光部と前記受光側導光部とを連結する連結部が、前記対向方向に垂直な断面において、その全周にわたって前記枠体に囲まれ、かつ前記枠体に密着されていることを特徴とする請求項１１または１２に記載の現像剤容器。
【請求項１４】
前記導光部材は、前記枠体に対してインサート成形によって一体化されており、
前記第２密着部は、インサート成形において前記隙間を埋める樹脂によって成形される樹脂成形部であることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の現像剤容器
。
【請求項１５】
画像形成装置に備えられる現像剤容器であって、
現像剤が収容される収容部を有する樹脂製の枠体と、
前記収容部に収容されている現像剤の量を検知するための検知光を、前記枠体の外部から前記収容部内に導き、前記収容部内を通過させて前記枠体の外部へ出射させるように、前記枠体に結合される導光部材と、
を備える現像剤容器において、
前記導光部材は、
前記枠体の外部から入射した前記検知光を前記収容部内に発光する発光部を有する発光側導光部と、
前記発光部から発光された前記検知光を受光する受光部を有する受光側導光部と、
を有し、
前記枠体は、
前記導光部材における、少なくとも、前記検知光が前記枠体の外部から入射する入射部と、前記検知光を前記枠体の外部に出射する出射部と、を前記枠体の外部に露出させるように、前記導光部材の表面を覆い、かつ該表面に密着する第１密着部
を有し、
前記導光部材と前記枠体は、インサート成形によって一体化されていることを特徴とする現像剤容器。
【請求項１６】
前記導光部材は、前記発光側導光部と前記受光側導光部との間において、前記発光部と前記受光部との対向方向に垂直な方向に貫通する孔部、または、前記対向方向に垂直な方向に凹む凹部を有し、
前記枠体は、前記孔部または前記凹部の表面に密着する第２密着部を有する
ことを特徴とする請求項１５に記載の現像剤容器。
【請求項１７】
前記孔部は、前記対向方向に垂直な方向であって、前記発光部と前記受光部との対向領域から離れる方向に貫通することを特徴とする請求項１６に記載の現像剤容器。
【請求項１８】
前記凹部は、前記対向方向に垂直な方向であって、前記発光部と前記受光部との対向領域から離れる方向に凹むことを特徴とする請求項１６に記載の現像剤容器。
【請求項１９】
前記孔部または前記凹部は、前記導光部材における前記対向方向に垂直な断面の大きさを、前記対向方向における前記発光側導光部と前記受光側導光部との間の領域で局所的に小さくさせることを特徴とする請求項１６〜１８のいずれか１項に記載の現像剤容器。
【請求項２０】
前記枠体は、前記導光部材における前記枠体の外部側の面と前記収容部内側の面との境目の端部の表面を、前記枠体の外部側から前記収容部内側にわたって覆い、かつ密着する第３密着部を有することを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１項に記載の現像剤容器。
【請求項２１】
前記収容部内に回転可能に設けられた回転軸と、該回転軸に取り付けられた撹拌部材と、を有し、前記回転軸の回転により前記撹拌部材が前記収容部内を移動することにより、前記収容部内の現像剤を撹拌する撹拌ユニットを備えることを特徴とする請求項１〜２０のいずれか１項に記載の現像剤容器。
【請求項２２】
前記撹拌部材は、可撓性を有するシート状の部材であることを特徴とする請求項２１に記載の現像剤容器。
【請求項２３】
請求項１〜２２のいずれか１項に記載の現像剤容器と、
現像剤を担持する現像剤担持体と、
を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項２４】
画像形成装置の装置本体に着脱可能に構成された、現像剤により記録媒体に画像を形成する画像形成プロセスを行うためのプロセスカートリッジであって、
請求項１〜２２のいずれか１項に記載の現像剤容器、または請求項２３に記載の現像装置を備えることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項２５】
現像剤により記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
請求項１〜２２のいずれか１項に記載の現像剤容器、請求項２３に記載の現像装置、または請求項２４に記載のプロセスカートリッジのいずれかと、
前記検知光を前記入射部に向けて発光する発光素子と、
前記出射部から出射された前記検知光を受光する受光素子と、
前記受光素子が前記検知光を受光しない時間の長さに基づいて、前記収容部内の現像剤の量を検知する現像剤量検知部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤容器、現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真画像形成プロセスを用いた画像形成装置においては、現像剤カートリッジ、現像カートリッジ、プロセスカートリッジ等のカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とするカートリッジ方式が採用されている。このようなカートリッジ方式では、ユーザーが適切なタイミングでカートリッジを交換できるように、残りの印刷可能枚数を表示する機能を付加することが多い。このような機能を付加するためには、カートリッジ内の現像剤の残量を検知、または予測する必要がある。
現像剤の残量検知方法は、これまでに様々な方法が提案されており、その中でも光透過式現像剤残量検知方法は広く使われている方法である。この残量検知方法は、画像形成装置本体等に取り付けられたＬＥＤ等の発光素子（光源）と、フォトトランジスタ等の受光素子（受光部）によって、現像剤収納室を通過する光路を形成し、現像剤が光路を遮断した時間から現像剤の残量を検知するものである。
この光透過式現像剤残量検知方法において、検知光を現像剤収納室内へ導く手段として、現像剤収納ユニットに発光側導光部材と受光側導光部材を設けたものがある。発光側導光部材とは、ＬＥＤ等の発光素子から照射された検知光を現像剤収納室内部へ導くものである。また、受光側導光部材とは、現像剤収納室内部を通過した検知光を、現像剤収納室外部のフォトトランジスタ等の受光素子へ導くものである。
これら発光側導光部材と受光側導光部材は、それぞれ別体で容器枠体に取り付けられることが多い。しかし、発光側導光部材と受光側導光部材とを別体で設けた場合、部品点数及び組立工数の増加に繋がる。また、発光側導光部材と受光側導光部材をそれぞれ個別に取り付けるため、相対的な取り付け誤差により残量検知の精度が低下する可能性を有していた。そこで、発光側導光部材と受光側導光部材を一体化する方法が提案されている（特許文献１）。
しかし、発光側導光部材と受光側導光部材とを一体化した導光部材を透明材だけで構成すると、残量検知精度が低下する場合がある。それは、装置本体に設けられた発光素子から照射された光が、導光部材の発光側導光部以外から入射することで光量が増加したり、或いは導光部材の入射部、出射部以外の外壁で反射した反射光を、装置本体に設けられた受光素子が誤検知したりするためである。
これを防止する手段として、発光素子から照射された検知光が導光部材を通過せずに受光素子へ反射する部位に、現像剤収納室を構成する枠体の外壁を露出させる方法が提案されている（特許文献２）。また、二色成形によって透明部材を非透明部材で覆うという方法も提案されている（特許文献３）。また、現像剤収納室を構成する枠体に対して、現像剤収納室の内側方向から導光部材を取り付けて、外壁をカバーするといった方法も考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１６７４９０号公報
【特許文献２】特開２００７−４７４３１号公報
【特許文献３】特開２００９−２８８３０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、発光素子から照射される光は一般的に拡散光であり、一部の光が導光部材に対
して真直ぐに入射しない場合がある。これにより、導光部材に入射した光の一部は本来の光路とは異なる経路を通過して受光素子へと到達し、誤った信号を検出してしまう可能性がある。この課題は、従来提案されているような導光部材の外装を覆うといった方法や、光が直接受光素子へ反射してしまう位置に反射率の低い材質を露出させる、といった方法では十分抑制することが難しかった。
【０００５】
本発明の目的は、現像剤容器における導光部材を用いた現像剤残量検知構成において、検知精度の向上を図ることができる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の現像剤容器は、
画像形成装置に備えられる現像剤容器であって、
現像剤が収容される収容部を有する樹脂製の枠体と、
前記収容部に収容されている現像剤の量を検知するための検知光を、前記枠体の外部から前記収容部内に導き、前記収容部内を通過させて前記枠体の外部へ出射させるように、前記枠体に結合される導光部材と、
を備える現像剤容器において、
前記導光部材は、
前記枠体の外部から入射した前記検知光を前記収容部内に発光する発光部を有する発光側導光部と、
前記発光部から発光された前記検知光を受光する受光部を有する受光側導光部と、
前記発光側導光部と前記受光側導光部との間において、前記発光部と前記受光部との対向方向に垂直な方向に貫通する孔部、または、前記対向方向に垂直な方向に凹む凹部と、
を有し、
前記枠体は、
前記導光部材における、少なくとも、前記検知光が前記枠体の外部から入射する入射部と、前記検知光を前記枠体の外部に出射する出射部と、を前記枠体の外部に露出させるように、前記導光部材の表面を覆い、かつ該表面に密着する第１密着部と、
前記孔部または前記凹部の表面に密着する第２密着部と、
を有する
ことを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明の現像剤容器は、
画像形成装置に備えられる現像剤容器であって、
現像剤が収容される収容部を有する樹脂製の枠体と、
前記収容部に収容されている現像剤の量を検知するための検知光を、前記枠体の外部から前記収容部内に導き、前記収容部内を通過させて前記枠体の外部へ出射させるように、前記枠体に結合される導光部材と、
を備える現像剤容器において、
前記導光部材は、前記検知光を前記収容部の内部に発光する発光部と該発光部から発光された前記検知光を受光する受光部との対向方向に垂直な断面の大きさを、前記対向方向における前記発光部と前記受光部との間の領域で局所的に小さくさせる断面縮小部を有し、
前記枠体は、前記導光部材における前記枠体の外部側の表面において、少なくとも、前記検知光の入射部及び出射部と、を前記枠体の外部に露出させるように、前記導光部材の表面を覆い、かつ該表面に密着する第１密着部と、前記断面縮小部の表面に密着する第２密着部と、を有することを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明の現像剤容器は、
画像形成装置に備えられる現像剤容器であって、
現像剤が収容される収容部を有する樹脂製の枠体と、
前記収容部に収容されている現像剤の量を検知するための検知光を、前記枠体の外部から前記収容部内に導き、前記収容部内を通過させて前記枠体の外部へ出射させるように、前記枠体に結合される導光部材と、
を備える現像剤容器において、
前記導光部材は、
前記枠体の外部から入射した前記検知光を前記収容部内に発光する発光部を有する発光側導光部と、
前記発光部から発光された前記検知光を受光する受光部を有する受光側導光部と、
前記発光部と前記受光部との対向方向において前記発光側導光部と前記受光側導光部との間に隙間が形成されるように、前記発光側導光部と前記受光側導光部を支持する導光枠部と、
を有し、
前記枠体は、
前記導光部材における、少なくとも、前記検知光が前記枠体の外部から入射する入射部と、前記検知光を前記枠体の外部に出射する出射部と、を前記枠体の外部に露出させるように、前記導光部材の表面を覆い、かつ該表面に密着する第１密着部と、
前記隙間において前記導光部材の表面に密着する第２密着部と、
を有する
ことを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明の現像剤容器は、
画像形成装置に備えられる現像剤容器であって、
現像剤が収容される収容部を有する樹脂製の枠体と、
前記収容部に収容されている現像剤の量を検知するための検知光を、前記枠体の外部から前記収容部内に導き、前記収容部内を通過させて前記枠体の外部へ出射させるように、前記枠体に結合される導光部材と、
を備える現像剤容器において、
前記導光部材は、
前記枠体の外部から入射した前記検知光を前記収容部内に発光する発光部を有する発光側導光部と、
前記発光部から発光された前記検知光を受光する受光部を有する受光側導光部と、
を有し、
前記枠体は、
前記導光部材における、少なくとも、前記検知光が前記枠体の外部から入射する入射部と、前記検知光を前記枠体の外部に出射する出射部と、を前記枠体の外部に露出させるように、前記導光部材の表面を覆い、かつ該表面に密着する第１密着部
を有し、
前記導光部材と前記枠体は、インサート成形によって一体化されていることを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明の現像装置は、
上記現像剤容器と、
現像剤を担持する現像剤担持体と、
を備えることを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明のプロセスカートリッジは、
画像形成装置の装置本体に着脱可能に構成された、現像剤により記録媒体に画像を形成する画像形成プロセスを行うためのプロセスカートリッジであって、
上記現像剤容器、または上記現像装置を備えることを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
現像剤により記録媒体に画像を形成する画像形成装置であって、
上記現像剤容器、上記現像装置、または上記プロセスカートリッジのいずれかと、
前記検知光を前記入射部に向けて発光する発光素子と、
前記出射部から出射された前記検知光を受光する受光素子と、
前記受光素子が前記検知光を受光しない時間の長さに基づいて、前記収容部内の現像剤の量を検知する現像剤量検知部と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、現像剤容器における導光部材を用いた現像剤残量検知構成において、検知精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図７のＸ−Ｘ断面及び現像枠体の内側の一部を示す模式的斜視図
【図２】本発明の実施例に係る画像形成装置の概略構成を示す模式的断面図
【図３】本発明の実施例に係るプロセスカートリッジの模式的断面図
【図４】本発明の実施例に係る現像ユニットの模式的断面図
【図５】現像枠体の構成を説明する模式的斜視図
【図６】第１枠体の表側を示す模式的斜視図
【図７】第１枠体の裏側を示す模式的斜視図
【図８】導光部材の表側を示す模式的斜視図
【図９】導光部材の裏側を示す模式的斜視図
【図１０】図７のＸ−Ｘ断面及び現像枠体の内側の一部を示す模式的斜視図
【図１１】図７のＺ−Ｚ断面及び現像枠体の内側の一部を示す模式的斜視図
【図１２】現像枠体の外側の一部を示す模式的斜視図
【図１３】現像枠体の内側の一部を示す模式的斜視図
【図１４】本発明の実施例における現像剤残量検知方法を説明する模式的断面図
【図１５】現像枠体の外側の一部を示す模式的斜視図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【００１０】
ここで、画像形成装置（電子写真画像形成装置）とは、電子写真画像形成プロセスを用いて現像剤（トナー）により記録材（記録媒体）に画像を形成するものである。例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（ＬＥＤプリンタ、レーザビームプリンタなど）、電子写真ファクシミリ装置、及び、電子写真ワードプロセッサー、及び、それら複合機（マルチファンクションプリンタ）などが含まれる。また、記録材とは、画像を形成される物であって、例えば、記録用紙、ＯＨＰシート、プラスチックシート、布など等の記録メディアである。
【００１１】
現像剤収納ユニットとは、電子写真画像形成プロセスに用いられる現像剤を収納するためのユニットであり、現像剤を収納するための現像剤収納室や、収納された現像剤を送り出すため供給手段等で構成されている。このような現像剤収納ユニットとそれに関わる部品を一体的にカートリッジ化し、画像形成装置本体（以下、装置本体）に着脱可能にしたものを現像剤カートリッジ（現像剤容器）と呼び、装置本体に現像剤を補給するためのカートリッジとして使用される。
【００１２】
現像カートリッジとは、電子写真感光体ドラム（以下、感光体ドラム）上の潜像を現像するための現像手段とそれを支持する現像枠体、及び現像手段に関わる部品とを一体的に
カートリッジ化し、装置本体に着脱可能にしたものである。そして、現像手段の例としては、現像ローラや塗布ローラ、現像ブレード等が挙げられる。また、現像カートリッジには上記現像剤収納ユニットが一体化されている例が多い。
【００１３】
プロセスカートリッジとは、感光体ドラムと、感光体ドラムに作用するプロセス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したものである。そして、プロセス手段の例としては、感光体ドラムに作用する帯電手段、現像手段、及びクリーニング手段等が挙げられる。プロセスカートリッジの構成の代表的なものとしては、現像手段等を有する現像ユニットと、感光体ドラムやクリーニング手段、帯電手段等を有するクリーニングユニットを回動可能に結合したものが多い。また、上記現像ユニットには上記現像剤収納ユニットが一体化されている例が多い。
【００１４】
以下の説明において、装置本体とは、画像形成装置の構成から少なくともプロセスカートリッジ、現像装置あるいは現像剤容器を除いた装置構成部分のことである。また、本発明において、現像装置とは、上記現像カートリッジ及び上記現像ユニットのことを指す。
【００１５】
（実施例１）
［画像形成装置の全体構成］
図２を参照して、本発明の実施例に係る画像形成装置の全体構成について説明する。図２は、本実施例に係る画像形成装置の概略構成を示す模式的断面図である。本実施例に係る画像形成装置は、装置本体１００に対して着脱可能な４個のプロセスカートリッジ７０（７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄ）を備える。カートリッジ７０ａは、イエロー色（Ｙ）のトナーを収容し、カートリッジ７０ｂは、マゼンタ色（Ｍ）のトナーを収容し、カートリッジ７０ｃは、シアン色（Ｃ）のトナーを収容し、カートリッジ７０ｄは、ブラック色（Ｂｋ）のトナーを収容している。各カートリッジ７０は、互いに同一構成である。
【００１６】
各プロセスカートリッジ７０は、感光体ドラム１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）と、この感光体ドラム１に作用する各種プロセス手段と、が一体化（カートリッジ化）された構成となっている。プロセス手段には、感光体ドラム１の周囲に配置される、帯電ローラ２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）、現像ローラ２５（２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ）、クリーニング部材６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）等が含まれる。帯電ローラ２は、感光体ドラム１の表面を一様に帯電させ、現像ローラ２５は、感光体ドラム１に形成した潜像をトナーによって現像して可視像化する。クリーニング部材６は、感光体ドラム１に形成したトナー像を記録材Ｓに転写した後に、感光体ドラム１に残留したトナーを除去する。
【００１７】
装置本体１００におけるプロセスカートリッジ７０の下方には、画像情報に基づいて感光体ドラム１に選択的な露光を行い、感光体ドラム１に潜像を形成するためのスキャナユニット３が設けられている。また、装置本体１００の下部（スキャナユニット３の下方）には、記録材Ｓを収容したカセット１７が装着されている。
【００１８】
装置本体１００は、カセット１７に収容された記録材Ｓを、転写ベルト９、対向ローラ５９、２次転写ローラ６９からなる２次転写部、定着部７４を通過させ、装置本体１００上方の排出部７５まで搬送させる記録材搬送手段として、各種ローラを備えている。すなわち、装置本体１００には、カセット１７内の記録材Ｓを１枚ずつ分離給送する給送ローラ５４、給送された記録材Ｓを搬送する搬送ローラ７６、感光体ドラム１に形成される潜像と記録材Ｓとの同期を取るためのレジストローラ５５が設けられている。
【００１９】
装置本体１００におけるプロセスカートリッジ７０の上方には、各感光体ドラム１上に形成したトナー像（トナー画像）を記録材Ｓに転写させるための中間転写手段としての中間転写ユニット５が設けられている。中間転写ユニット５は、駆動ローラ５６、従動ロー
ラ５７、各色の感光体ドラム１に対向する位置に１次転写ローラ５８（５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄ）、２次転写ローラ６９に対向する位置に対向ローラ５９を有し、転写ベルト９が掛け渡されている。転写ベルト９は、全ての感光体ドラム１に対向し、且つ接するように循環移動し、１次転写ローラ５８に電圧を印加することにより、感光体ドラム１から転写ベルト９上にトナー像の１次転写を行う。そして、転写ベルト９内に配置された対向ローラ５９と２次転写ローラ６９への電圧印加により、転写ベルト９のトナー像を記録材Ｓに２次転写する。
【００２０】
画像形成に際しては、各感光体ドラム１を回転させ、帯電ローラ２によって一様に帯電させた感光体ドラム１にスキャナユニット３から選択的な露光を行う。これによって、感光体ドラム１に静電潜像を形成する。その潜像を、トナーを担持する現像ローラ２５によって現像し、各感光体ドラム１に各色トナー像を形成する。この画像形成と同期して、レジストローラ５５が、記録材Ｓを対向ローラ５９と２次転写ローラ６９とが転写ベルト９を介在させて当接している２次転写位置（２次転写部）に搬送する。そして、２次転写ローラ６９へ転写バイアス電圧を印加することで、転写ベルト９上の各色トナー像を記録材Ｓに２次転写する。これにより、記録材Ｓにカラー画像が形成される。カラー画像が形成された記録材Ｓは、定着部７４によって加熱、加圧されてトナー像が定着され、排出ローラ７２によって排出部７５に排出される。尚、定着部７４は、装置本体１００の上部に配置されている。
【００２１】
［プロセスカートリッジ］
図３を参照して、本実施例に係るプロセスカートリッジ７０について説明する。図３は、トナーを収容したプロセスカートリッジ７０の主断面図である。プロセスカートリッジ７０（７０Ｙ，７０Ｍ，７０Ｃ，７０Ｋ）は、クリーニングユニット２６（２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ）と、現像ユニット４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）と、を有する。クリーニングユニット２６は、感光体ドラム１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）と、帯電ローラ２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）、及びクリーニング部材６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）を備えている。そして、現像ユニット４は、現像剤担持体としての現像ローラ２５を備えている。
【００２２】
クリーニング部材６は、ゴムブレードで形成された弾性部材７と、クリーニング支持部材８とから構成されている。ゴムブレードの先端部７ａは、感光体ドラム１の回転方向に対してカウンター方向に当接させて配設してある。クリーニング部材６によって感光体ドラム１表面から除去された残留トナーは除去トナー室２７ａに落下する。また除去トナー室２７ａの除去トナーが漏れることを防止するスクイシート２１が感光体ドラム１に当接している。クリーニングユニット２６に駆動源である本体駆動モータ（不図示）の駆動力を伝達することにより、感光体ドラム１を画像形成動作に応じて回転駆動させる。感光体ドラム１は、図３において時計回りの方向に回転する。
【００２３】
帯電ローラ２は、帯電ローラ軸受２８を介し、クリーニングユニット２６に回転可能に取り付けられており、帯電ローラ加圧部材４６により感光体ドラム１に向かって加圧されている。帯電ローラ２は、回転する感光体ドラム１に対して従動回転する（図３において反時計回りの方向に回転する）。
【００２４】
現像ユニット４は、概略、感光体ドラム１と接触して矢印Ｂ方向に回転する現像ローラ２５と、現像ローラ２５を回転可能に支持する現像枠体３０と、を備える。現像ローラ２５の周上には、現像ローラ２５に接触して矢印Ｃ方向に回転するトナー供給ローラ３４と、現像ローラ２５上のトナー層を規制するための現像ブレード３５がそれぞれ配置されている。また、現像枠体３０からトナーが漏れることを防止するための現像当接シートとしての吹き出し防止シート２０が、現像ローラ２５に当接して配置されている。これら現像
ローラ２５、トナー供給ローラ３４、現像ブレード３５、吹き出し防止シート２０と、現像枠体３０との間に形成される空間が現像室３１ｆとなる。
【００２５】
また、現像枠体３０は、トナーが収容されるトナー収容室（収容部）３１ａと、トナー収容室３１ａに収容されたトナーを撹拌するための撹拌ユニット３６を備えている。トナー収容室３１ａと現像室３１ｆは、連通孔を介して連通されており、撹拌ユニット３６は、トナー収容室３１ａ内のトナーを撹拌するとともに、その撹拌動作によって、トナーをトナー収容室３１ａから連通孔を介して現像室３１ｆへ搬送する。また、トナー収容室３１ａの側壁には、収納されたトナーの残量を検知するための残量検知手段１４０が設けられている。詳細は後述する。
【００２６】
現像ユニット４とクリーニングユニット２６は、互いに回転可能に連結された構成となっている。具体的には、感光体ドラム１等の回転軸の一方側（図３の紙面に垂直な方向の手前側）において、現像枠体３０に設けられた現像前軸受１２の嵌合穴１２ａに、クリーニング枠体２７に設けられた前支持ピン１５が回転可能に嵌合している。同様に、回転軸の他方側（図３の紙面に垂直な方向において奥側）において、現像枠体３０に設けられた現像奥軸受１３の嵌合穴１３ａに、クリーニング枠体２７に設けられた奥支持ピン１４が回転可能に嵌合している。また、加圧バネ３８により、現像ユニット４とクリーニングユニット２６は、感光体ドラム１と現像ローラ２５とが互いに圧接する方向に付勢されている。
【００２７】
攪拌ユニット３６は、トナー収容室３１ａ内に回転可能に設けられる撹拌軸３６ａと、撹拌軸３６ａに取り付けられ、攪拌軸３６ａとともに回転する攪拌部材としての攪拌翼３６ｂで構成されている。本実施例では、撹拌部材として、可撓性を有するシート状部材を用いているが、板状部材やスクリュ形状の構成を採用してもよい。
【００２８】
図４を参照して、現像ユニット４の動作について説明する。図４は、撹拌ユニット３６の撹拌動作にともなうトナーの状態変化を説明するための現像ユニット４の模式的断面図である。なお、ここでは主にトナー供給に関する説明を行うため、残量検知手段１４０の構成に関しては後述する。
【００２９】
図４（ａ）は、撹拌ユニット３６がトナー収容室３１ａ内におけるトナー２００の堆積領域に突入する前の状態を示している。撹拌ユニット３６が回転を開始すると、図４（ｂ）に示すように、撹拌ユニット３６の撹拌翼３６ｂがトナー２００の堆積領域の突入し、トナー２００は撹拌翼３６ｂに押されて移動する。さらにトナー搬送部材３６が回転すると、図４（ｃ）に示すように、トナー２００は撹拌翼３６ｂによって持ち上げられ、最終的に図４（ｄ）に示すように、一部のトナー２００がトナー供給ローラ３４（現像室）へと送り出される。現像室へ辿り着かなかったトナー２００は落下してトナー収容室３１ａの底部に溜まり、再び図４（ａ）の状態へ戻る。このサイクルを繰り返すことによってトナー２００の撹拌、及びトナー供給ローラ３４へのトナー供給が行われる。トナー供給ローラ３４へ供給されたトナー２００は、前述したように現像手段によって感光体ドラム１１上の潜像の現像に使用される。
【００３０】
［現像枠体］
図５〜図９、図１２を参照して、現像枠体３１の構成について説明する。特にここでは、残量検知手段１４０の構成について説明する。図５は、現像枠体３１の構成を説明する模式的斜視図であり、第１枠体１３１と第２枠体１３２を分離して示している。現像枠体は一般的に２つ以上の複数の枠体に分割された構成を採用されることが多く、本実施例における現像枠体３１も、図５に示すように、第１枠体１３１と第２枠体１３２の二つの枠体を超音波溶着等により結合して構成される。なお、本実施例では、第１枠体１３１に残
量検知手段１４０が設けられている。
【００３１】
［［第１枠体］］
図６、図７を参照して、第１枠体１３１の概略構成について説明する。図６は、第１枠体１３１の表側（現像枠体３１の外壁面を構成する面側）を示す模式的斜視図である。図７は、第１枠体１３１の裏側（現像枠体３１の内壁面を構成する面側）を示す模式的斜視図である。第１枠体１３１は、残量検知手段１４０を構成する部材である導光部材１４１が一体化されている。導光部材１４１は、第１枠体１３１の表側の表面に露出する部分と、裏側の表面に露出する部分とをそれぞれ所定の形状で有している。
【００３２】
［［導光部材］］
図８、図９を参照して、導光部材１４１の概略構成について説明する。図８、図９は、第１枠体１３１と一体化される前の、単部品としての導光部材１４１を、それぞれ表裏方向から示した図である。図８は、導光部材１４１の表側（第１枠体１３１の表側（図６）に露出する部分を有する側）を示す模式的斜視図である。図９は、導光部材１４１の裏側（第１枠体１３１の裏側（図７）に露出する部分を有する側）を示す模式的斜視図である。図８、図９に示す検知光１５２は、図１２に示す装置本体１００に設けられた発光素子１５０から照射され、導光部材１４１を通過した後、受光素子１５１において受光される光である。発光素子１５０、受光素子１５１に関しては後述する。
【００３３】
導光部材１４１は、概略、発光側導光部１４１ａと受光側導光部１４１ｂとが、枠部（導光枠部）１４１ｌを介して一体的に形成された構成となっている。発光側導光部１４１ａは、検知光１５２をトナー収容室３１ａ内へ導くための導光部である。受光側導光部１４１ｂは、トナー収容室３１ａ内を通過した検知光１５２を受光素子１５１へ導く導光部である。
【００３４】
発光側導光部１４１ａは、発光素子１５０から照射された検知光１５２が入射する入射部１４１ｃと、入射した検知光１５２をトナー収容室３０内へ出射する発光側窓（発光部）１４１ｄと、を有している。発光素子１５０から照射される光は一般的に拡散光であることが多く、これを同一方向の光に修正するために入射部１４１ｃは凸レンズ形状になっている。レンズ形状は、発光素子１５０と入射部１４１ｃの距離などを考慮して設計されている。受光側導光部１４１ｂは、トナー収容室３０内を通過した検知光１５２が入射する受光側窓（受光部）１４１ｅと、入射した検知光１５２を受光素子１５１に向かって出射する出射部１４１ｆと、を有している。発光側窓１４１ｄと受光側窓１４１ｅは互いに対向して配置されており、この間において検知光１５２が通過する空間光路１５３が形成されている。ただし、空間光路１５３を、検知光１５２の発光側窓１４１ｄからの照射時、受光側窓１４１ｅへの入射時に発生する光の屈折を考慮して形成する場合は、発光側窓１４１ｄと受光側窓１４１ｅの対向配置は、本実施例の構成に限られるものではない。
【００３５】
本実施例における導光部材１４１には、発光側導光部１４１ａと受光側導光部１４１ｂとの間に孔部としてスリット形状の貫通した穴部１４１ｇが設けられている。すなわち、導光部材１４１は、発光側導光部１４１ａと受光側導光部１４１ｂとが、両者の間に空隙が形成されるように、枠部１４１ｌによって支持された構成となっている。穴部１４１ｇは、光路の精度を保証するために必要な強度を考慮した上で、所定の大きさで発光側導光部１４１ａと受光側導光部１４１ｂとの中間部に形成される。穴部１４１ｇにより、発光側導光部１４１ａと受光側導光部１４１ｂは、一体部品でありながら、一部において互いに分断されたような状態に構成されている。また、枠部１４１ｌにおける発光側導光部１４１ａと受光側導光部１４１ｂのそれぞれ近傍には、後述する金型への取り付けの際に使用する位置決め穴１４１ｈ、回転止め穴１４１ｉが設けられている。
【００３６】
［［第１枠体と導光部材の一体化方法］］
図６、図７、図１０、図１１を参照して、第１枠体１３１と導光部材１４１の一体化方法について説明する。第１枠体１３１は、導光部材１４１を除く構成部分が通常のモールド品と同様に射出成形によって製作される樹脂製の部品である。一方、導光部材１４１は、第１枠体１３１とは別の工程で製作される部品である。すなわち、第１枠体１３１と導光部材１４１は、第１枠体１３１を射出成形する際に金型に導光部材１４１を取り付け、両者が一体化するように成形されたインサート成形品である。
【００３７】
インサート成形で使用される金型や成形機は、通常の射出成形で用いられるものを流用することが容易であり、取り個数や成形タクトなどへの影響は小さい。また、インサート部品の金型へのセッティングには、一般的にはオートハンドロボット等（不図示）を外付けして使用する方法が用いられることが多く、二色成形機に比べて比較的容易な装置構成で実施することが可能である。
【００３８】
不図示の金型には、導光部材１４１の位置決め穴１４１ｈと回転止め穴１４１ｉにそれぞれ嵌合する位置決めピン、回転止めピンが設けられている。導光部材１４１の金型へのセッティングが終了すると、型締めが行われ、その後、金型の位置決めピンと回転止めピンはキャビティから退避して導光部材１４１から抜けた状態となる。これは、位置決め穴１４１ｈ、回転止め穴１４１ｉがトナー収容室３１ａと連通して外部にトナーが漏れないようにすべく、位置決め穴１４１ｈ、回転止め穴１４１ｉにも第１枠体１３１の樹脂を流し込むためである。その後、金型内に第１枠体１３１を構成する樹脂が注入され、図６、図７に示すようなインサート成形品が形成される。こうして導光部材１４１と第１枠体１３１は一体化され、それぞれがお互いに接している部分では、インサート成形によって密着結合した状態となっている。
【００３９】
［［第１枠体と導光部材の一体化構造］］
図１０は、図７におけるＸ−Ｘ断面を表した模式図であり、図１１は、図７におけるＺ−Ｚ断面を表した模式図である。導光部材１４１は、後述する残検精度向上の観点から、外壁１４１ｊが第１枠体１３１の外壁密着部（第１密着部）１３１ａに密着し、かつ覆われた状態となっている。特に、発光側導光部１４１ａと受光側導光部１４１ｂの間のスリット形状の穴部１４１ｇにも樹脂が充填され、導光部材１４１に対して密着結合する穴密着部（第２密着部）１３１ｂが第１枠体１３１の一部として形成されている。さらに、導光部材１４１の枠体外部側の面と収容部内側の面との境目である、枠部１４１ｌの外周縁部１４１ｍは、外周全周にわたり、外部側の面から収容部内側の面にかけて第１枠体１３１の縁部密着部（第３密着部）１３１Ｃに覆われかつ密着結合している。即ち、残量検知手段１４０は、導光部材１４１と、それに対して密着した第１枠体１３１の樹脂、特に、インサート成形による樹脂成形部である外壁密着部１３１ａ、穴密着部１３１ｂによって構成された機能部を称したものである。なお、図６に示すように、入射部１４１ｃ及び出射部１４１ｆは、第１枠体１３１から露出した状態である。また、反射部１４１ｋも、第１枠体１３１から露出した状態であり、これは、反射部１４１ｋに対して樹脂が密着していることで検知光１５２が導光部材内で正常に反射しなくなるのを防ぐためである。
【００４０】
ここで、発光側導光部１４１ａと受光側導光部１４１ｂの間の部分は、その全てが樹脂に完全に密着し、かつ覆われている必要はなく、残検精度に大きな影響を与えない範囲であれば導光部材１４１の一部が露出していても構わない。なお、第１枠体１３１は、非透明部材の材料で形成されており、特に本実施例では、光を吸収し易い黒色の樹脂で形成されており、導光部材１４１に比べて反射率の低い表面状態が形成されている。
【００４１】
図１０、図１１に示すように、第１枠体１３１と導光部材１４１が密着している部分は間に隙間が無いため、別途導光部材１４１を覆う部材を設ける構成に比べて、省スペース
化することが可能である。また、インサート成形によってお互いが密着結合することで強度が向上するため、個々の部品に過度な強度は必要なく、省スペースなどを考慮して導光部材１４１の肉厚ｔ１、及び外壁密着部１３１ａ等の肉厚ｔ２を薄くすることも可能である。
【００４２】
［トナー残量の検知方法］
図１２〜図１４を参照して、残量検知手段１４０によるトナー残量検知の方法について説明する。図１２は、残量検知時の様子を表した現像枠体３１の外側（外観）の一部（残量検知手段１４０周辺）を示す模式的斜視図である。図１３は、残量検知時の様子を表した現像枠体３１の内側（トナー収容室３１ａの内壁）の一部（残量検知手段１４０周辺）を示す模式的斜視図である。図１２に示すように、現像枠体３１の外部には、画像形成装置本体に設けられた発光素子１５０と、受光素子１５１が配置されている。残量検知を行う際は、発光素子１５０から検知光１５２が照射される。照射された検知光１５２は、現像枠体３１外部に露出した入射部１４１ｃへ入射し、図１３に示す、発光側窓１４１ｄからトナー収容室３１ａ内へと導かれる。そして、発光側窓１４１ｄから照射された検知光１５２は、対向して配置された受光側窓１４１ｅへ入射する。このとき、発光側窓１４１ｄと受光側窓１４１ｅの間には空間光路１５３が形成される。その後、受光側窓１４１ｅから入射した検知光１５２は、出射部１４１ｆから受光素子１５１に向かって出射され、受光素子１５１によって受光されることで検知光１５２がトナー収容室３１ａ内を通過したことが検知される。
【００４３】
図１４は、本実施例における光透過式現像剤残量検知の方法について説明する現像ユニット４の模式的断面図である。図１４（ａ）は、残量検知手段１４０によるトナー検知領域（空間光路１５３が形成される領域）内をトナー２００が通過している状態における、図１３のＹ−Ｙ断面を表した図である。図１４（ｂ）は、残量検知手段１４０によるトナー検知領域内をトナー２００が通過した直後（攪拌ユニット３６の攪拌翼３６ｂが通過した直後）における図１３のＹ−Ｙ断面を表した図である。
【００４４】
残量検知手段１４０は、トナー２００がトナー検知領域内（本実施例では、発光側窓１４１ｄと受光側窓１４１ｅの対向領域）にない間は、空間光路１５３が形成された状態となっている。図１４（ａ）に示すように、攪拌ユニット３６の攪拌動作によって、トナー２００が残量検知手段１４０のトナー検知領域内を通過している間、空間光路１５３はトナー２００によって遮られ、検知光１５２が受光素子１５１で検知されない状態となる。その後、図１４（ｂ）に示すように、トナー２００が残量検知手段１４０上を通過し終わると（攪拌翼３６ｂが通過して所定の間）再び空間光路１５３が形成され、検知光１５２が受光素子１５１で検知される状態となる。
【００４５】
このとき、トナー収容室３１ａ内のトナー残量が多いと、残量検知手段１４０のトナー検知領域内を通過するトナー２００の量も多く通過時間も長くなるため、空間光路１５３を遮断する時間も長くなる。一方、トナー残量が少ない状態では、残量検知手段１４０のトナー検知領域内を通過するトナー２００の量も少なく通過時間も短くなるため、空間光路１５３を遮断する時間も短くなる。このように、トナー収容室３１ａ内のトナー残量に応じて、受光素子１５１が受光できる時間の長さが変化するため、検知光１５２が遮断された時間からトナーの残量を検知することが可能となる。すなわち、画像形成装置本体の制御部（ＣＰＵ）１６０は、現像剤量検知部として、受光素子１５１が検知光１５２を受光しない時間の長さに基づいて、トナー収容室３１ａ内のトナー残量を検知する。
【００４６】
ところで、トナー２００が残量検知手段１４０のトナー検知領域内を通過する際、発光側窓１４１ｄや受光側窓１４１ｅにトナー２００の一部が付着することがある。発光側窓１４１ｄや受光側窓１４１ｅに付着したトナー２００は、検知光１５２の妨げとなること
が多く、これにより、検知光５３が遮断される時間が通常よりも長くなってしまい、正確なトナー２００の残量を検知することが出来なくなることがある。そこで、図１４（ｂ）に示すように、撹拌軸３６ａには、発光側窓１４１ｄと受光側窓１４１ｅに付着したトナー２００を拭き取るためのシート部材等で構成される清掃手段３６ｃが設けられている。清掃手段３６ｃは、トナー付着による検知精度の低下を極力抑えるため、トナー２００を搬送している撹拌翼３６ｂが残量検知手段１４０のトナー検知領域を通過後、速やかに発光側窓１４１ｄ及び受光側窓１４１ｅを拭き取れる位相に配置されている。
【００４７】
［迷光の影響と対策効果］
図１、図１１、図１２、図１５を参照して、残量検知を行う際の迷光の影響、及び本実施例における迷光に対する対策効果について説明する。図１は、残量検知時の様子を表した現像枠体３１の内側（トナー収容室３１ａの内壁）の一部（残量検知手段１４０周辺）を示す模式的斜視図である。図１５は、残量検知時の様子を表した現像枠体３１の外側（外観）の一部（残量検知手段１４０周辺）を示す模式的斜視図である。
【００４８】
図１２に示すように、発光素子１５０から照射される光は一般的に拡散光１５４であることが多く、これを同一方向の光に修正するために入射部１４１ｃは凸レンズ形状（不図示）になっている。レンズ形状は、発光素子１５０と入射部１４１ｃの距離などを考慮して設計されているものの、発光素子１５０と入射部１４１ｃの相対位置関係や、個々の部品精度などにより、全ての光を正確に同一方向に修正することは困難である。従って、従来の導光部材の構成では、入射部１４１ｃから導光部材１４１内に入射した光の一部は、本来の空間光路１５３を通過せずに導光部材１４１内で複雑に内部反射して出射部１４１ｆまで到達することがあった。その結果、従来の導光部材の構成では、受光素子１５１において本来の受光強度よりも高い値が検出されてしまう可能性があった。
【００４９】
この対策として、本実施例の導光部材１４１は、インサート成形によって第１枠体１３１と一体化され、発光側導光部１４１ａと受光側導光部１４１ｂとの間において、外壁密着部１３１ａに密着結合された状態となっている。図１に示すように、導光部材１４１の内部に侵入して本来の空間光路１５３を外れた内部迷光１５５は、発光側導光部１４１ａと受光側導光部１４１ｂの間において、外壁密着部１３１ａとの界面で減衰する。これにより、内部迷光１５５が受光素子１５１まで到達するリスクを抑制することが出来る。このような効果を得る上で重要なポイントは、導光部材１４１と第１枠体１３１が密着結合しているという点である。従来のように、第１枠体１３１と導光部材１４１を、それぞれ別々に製作して単部品同士を後から結合するような方法では、お互いの部品間に少なからず隙間が生じてしまい、本実施例のような密着状態を作ることが困難である。隙間が生じている場合には、少々の隙間であっても内部迷光１５５が発光側導光部１４１ａから受光側導光部１４１ｂへ伝播し易くなり、本実施例のような効果を得ることは困難となる。
【００５０】
一方、上記密着構成の対策を行った上でも、一部の内部迷光１５５は、完全に減衰しきらずに受光素子１５１まで到達する可能性を有している。そこで、本実施例では更に、導光部材１４１の発光側導光部１４１ａと受光側導光部１４１ｂの間に穴部１４１ｇを設け、第１枠体１３１の穴密着部１３１ｂが穴部１４１ｇにおいて導光部材１４１に対して密着結合した状態を形成している。これにより、図１に示すように、界面での迷光減衰効果に加えて、内部迷光１５５の経路そのものを減少させることが出来るため、更なる迷光抑制効果を得ることが出来る。また、穴密着部１３１ｂの界面でも同様の減衰効果が得られるため、これによる迷光抑制効果も得ることが出来る。特に、図１１に示すように、本実施例の構成では、枠部１４１ｌの２つの連結部１４１ｌ１、１４１ｌ２が、空間光路１５３（発光側窓１４１ｄと受光側窓１４１ｅの対向方向）に垂直な断面において、第１枠体３１の樹脂に全周を囲まれて密着結合している。これにより、連結部１４１ｌ１、１４１ｌ２に侵入した内部迷光１５５が容易には連結部１４１ｌ１、１４１ｌ２内を通過して受
光側導光部１４１ｂへ到達することができないように構成されている。
【００５１】
ここで、本実施例では穴部１４１ｇを設けているが、強度等を鑑み、完全に貫通させずに薄肉部とすることでも迷光抑制効果を得ることは出来るため、貫通孔に限るものではない。すなわち、導光部材１４１（枠部１４１ｌ）において内部迷光１５５が発光側導光部１４１ａから受光側導光部１４１ｂへ伝播するための経路面積を局所的に減少させることができる構成（断面縮小部）であれば、種々の構成を採用することができる。例えば、穴部１４１ｇに代えて凹部を設けて薄肉部を形成するようにしてもよい。孔部の場合には、発光側窓１４１ｄと受光側窓１４１ｅとの対向領域（空間光路１５３）から対向方向に垂直な方向に離れる方向に貫通するように設け、凹部の場合には、上記対向領域から対向方向に垂直な方向に離れる方向に凹むように設けるとよい。断面縮小部の構成は孔部や凹部に限定されるものではなく、上記対向方向において発光側導光部１４１ａと受光側導光部１４１ｂとの間に隙間が形成され、その隙間が枠体３１の樹脂で埋められる構成であればよい。
【００５２】
また、従来は、拡散光１５４が導光部材１４１の外壁１４１ｊで反射し、導光部材１４１の内部を通過せずに直接受光素子１５１で検知されてしまうことがあった。これは、導光部材１４１の外壁１４１ｊが一般的に反射率の高い表面性を有しているためである。しかし、本実施例では、インサート成形によって導光部材１４１の外壁１４１ｊのほとんどの領域（入射部１４１ｃ、出射部１４１ｆ及び反射部１４１ｋを除いた領域）が第１枠体１３１で覆われた状態となっている。前述したように、第１枠体１３１は、導光部材１４１の外壁１４１ｊに比べて反射率が低い表面状態であるため、図１５に示すように、第１枠体１３１の表面で拡散光１５４の反射が低減される。したがって、本実施例によれば、従来のような受光素子１５１の誤検知を抑制することが出来る。
【００５３】
また、画像形成装置内では、拡散光１５４が複雑に反射を繰り返し、外部迷光（不図示）となることがある。このような外部迷光は、発光素子１５０以外に、画像形成装置に取り付けられた他の発光素子によってもたらされる場合もある。従来、外部迷光は、入射部１４１ｃ以外から導光部材１４１内に入射して光量を増加させ、残量検知の精度に影響を及ぼす可能性を有していた。しかし、本実施例では、導光部材１４１は、導光部材１４１の外壁１４１ｊが第１枠体１３１によって覆われているため、外部迷光が導光部材１４１内に侵入して残量検知の精度を低下させるのを抑制することが出来る。
【００５４】
以上説明したように、本実施例によれば、導光部材１４１内部で発生した内部迷光１５５を、インサート成形によって密着結合した第１枠体１３１との界面によって減衰させることができるため、残量検知の精度が低下するのを抑制することが可能となる。また、発光側導光部１４１ａと受光側導光部１４１ｂの間に穴部１４１ｇを設け、該穴部１４１ｇにも第１枠体１３１の樹脂が流れ込んで密着結合することで、更に内部迷光１５５の影響を抑制することが可能となる。また、発光素子１５０から照射された拡散光１５４が、導光部材１４１の外壁１４１ｊで反射して直接受光素子１５１で受光され、残量検知の精度が低下するのを抑制することが可能となる。また、外部迷光によって導光部材１４１を通過する光の光量が増加し、残量検知の精度が低下するのを抑制することが可能となる。さらに、インサート成形によって導光部材１４１を第１枠体１３１が覆う構成になるため、新たなカバー部材を必要とせず、部品点数やコストを抑えることが可能となる。また、インサート成形により、既に導光部材１４１と第１枠体１３１が一体化した状態であるため、組立工程を削減することが可能となる。以上より、組立工程の削減及びコストの低減を図りつつ、より迷光の影響を抑えて良好に現像剤の残量検知が出来る現像剤収納ユニット、及びそれを有する現像剤カートリッジ、現像カートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００５５】
３１…現像枠体、１３１…第１枠体、１３２…第２枠体、１３１ａ…外壁密着部（第１密着部）、１３１ｂ…穴密着部（第２密着部）、１４０…残量検知手段、１４１…導光部材、１４１ａ…発光側導光部、１４１ｂ…受光側導光部、１４１ｃ…入射部、１４１ｄ…発光側窓（発光部）、１４１ｅ…受光側窓（受光部）、１４１ｆ…出射部、１４１ｇ…穴部、１４１ｊ…外壁、１４１ｋ…反射部、１５０…発光素子、１５１…受光素子、１５２…検知光、１５３…空間光路、１５４…拡散光、１５５…内部迷光、２００…トナー（現像剤）
【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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