(57)【要約】【課題】より精度良く現像剤残量検知可能な現像装置、プロセスカートリッジ、及び電子写真画像形成装置を提供する。【解決手段】現像剤収納室１８ａに設けられた、現像剤撹拌部材２２の先端部２２ｂＡが接触して移動する壁面であって、現像剤撹拌部材２２が該壁面に沿って現像剤収納室１８ａ内の現像剤を開口部１８ｃへと持ち上げる壁面Ｗ２と、現像剤収納室１８ａの壁面Ｗ２に設けられた、現像剤収納室１８ａ内に検知光を透過させることで現像剤の残量を検知する現像剤検知部材４０、４１と、を有し、壁面Ｗ２に対する現像剤撹拌部材２２の先端部２２ｂＡの接触が離れる位置Ｐは、現像剤検知部材４０、４１より上方かつ現像剤収納室内側になるように構成される。【選択図】図１０
2008209897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真画像形成装置に用いられる現像装置であって、
現像剤を収納する現像剤収納室と、
電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するために前記現像剤収納室から供給された現像剤を担持し搬送する現像剤担持体を備えた現像室と、
前記現像剤収納室に回転自在に設けた現像剤撹拌部材であって、前記現像室内の現像剤を撹拌し、そして前記現像剤収納室の上方に形成された開口部を介して前記現像室へと前記現像剤収納室内の現像剤を供給する現像剤撹拌部材と、
前記現像剤収納室に設けられた、前記現像剤撹拌部材の先端部が接触して移動する壁面であって、前記現像剤撹拌部材が該壁面に沿って前記現像剤収納室内の現像剤を前記開口部へと持ち上げる壁面と、
前記現像剤収納室の前記壁面に設けられた、前記現像剤収納室内に検知光を透過させることで現像剤の残量を検知する現像剤検知部材と、
を有し、
前記壁面に対する前記現像剤撹拌部材の先端部の接触が離れる位置は、前記現像剤検知部材よりも上方かつ前記現像剤収納室内側になるように構成したことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像剤検知部材は、前記現像剤撹拌部材の回転中心より上方に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記現像剤検知部材は、前記検知光を前記現像剤収納室内へ出射する出射部と、前記出射部から出射された検知光を入射する入射部と、を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記現像剤撹拌部材は、軸部材と、前記軸部材に一端が取り付けられ、他端が少なくとも前記壁面に接触する可撓性シート状部材と、を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の現像装置。
【請求項５】
前記検知部材は、前記壁面に設けられた、前記壁面よりも凹んだ凹部に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
【請求項６】
前記出射部と前記入射部は、前記凹部の底面と離れた位置で、かつ、前記壁面から出っ張らない位置に設けられていることを特徴とする請求項５に記載の現像装置。
【請求項７】
電子写真画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
静電潜像が形成される電子写真感光体と、
現像剤を収納する現像剤収納室と、
前記電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するために、前記現像剤収納室から供給された現像剤を担持し搬送する現像剤担持体を備えた現像室と、
前記プロセスカートリッジが電子写真画像形成装置本体に対して装着された状態において、前記現像剤収納室に回転自在に設けた現像剤撹拌部材にて、前記現像室内の現像剤を撹拌し、そして前記現像剤収納室の上方に形成された開口部を介して前記現像室へと前記現像剤収納室内の現像剤を供給する現像剤撹拌部材と、
前記現像剤収納室に設けられた、前記現像剤撹拌部材の先端部が接触して移動する壁面であって、前記現像剤撹拌部材が該壁面に沿って前記現像剤収納室内の現像剤を前記開口部へと持ち上げる壁面と、
前記現像剤収納室の前記壁面に設けられた、前記現像剤収納室内に検知光を透過させることで現像剤の残量を検知する現像剤検知部材と、
を有し、
前記壁面に対する前記現像剤撹拌部材の先端部の接触が離れる位置は、前記現像剤検知部材よりも上方かつ前記現像剤収納室内側になるように構成したことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項８】
前記現像剤検知部材は、前記現像剤撹拌部材の回転中心より上方に配置されていることを特徴とする請求項７に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項９】
前記現像剤検知部材は、前記検知光を前記現像剤収納室内へ出射する出射部と、前記出射部から出射された検知光を入射する入射部と、を有することを特徴とする請求項７又は８に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
前記現像剤撹拌部材は、軸部材と、前記軸部材に一端が取り付けられ、他端が少なくとも前記壁面に接触する可撓性シート状部材と、を有することを特徴とする請求項７〜９のいずれかの項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１１】
前記検知部材は、前記壁面に設けられた、前記壁面よりも凹んだ凹部に設けられていることを特徴とする請求項１０に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１２】
前記出射部と前記入射部は、前記凹部の底面と離れた位置で、かつ、前記壁面から出っ張らない位置に設けられていることを特徴とする請求項１１に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１３】
記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置であって、
（i）現像剤を収納する現像剤収納室と、
電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するために前記現像剤収納室から供給された現像剤を担持し搬送する現像剤担持体を備えた現像室と、
前記現像剤収納室に回転自在に設けた現像剤撹拌部材であって、前記現像室内の現像剤を撹拌し、そして前記現像剤収納室の上方に形成された開口部を介して前記現像室へと前記現像剤収納室内の現像剤を供給する現像剤撹拌部材と、
前記現像剤収納室に設けられた、前記現像剤撹拌部材の先端部が接触して移動する壁面であって、前記現像剤撹拌部材が該壁面に沿って前記現像剤収納室内の現像剤を前記開口部へと持ち上げる壁面と、
前記現像剤収納室の前記壁面に設けられた、前記現像剤収納室内に検知光を透過させることで現像剤の残量を検知する現像剤検知部材と、
を有し、
前記壁面に対する前記現像剤撹拌部材の先端部の接触が離れる位置は、前記現像剤検知部材よりも上方かつ前記現像剤収納室内側になるように構成した現像装置と、
（ii）前記記録媒体を搬送する搬送手段と、
を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項１４】
記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置であって、
（i）前記電子写真画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
静電潜像が形成される電子写真感光体と、
現像剤を収納する現像剤収納室と、
前記電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するために前記現像剤収納室から供給された現像剤を担持し搬送する現像剤担持体を備えた現像室と、
前記プロセスカートリッジが電子写真画像形成装置本体に対して装着された状態において、前記現像剤収納室に回転自在に設けた現像剤撹拌部材にて、前記現像室内の現像剤を撹拌し、そして前記現像剤収納室の上方に形成された開口部を介して前記現像室へと前記現像剤収納室内の現像剤を供給する現像剤撹拌部材と、
前記現像剤収納室に設けられた、前記現像剤撹拌部材の先端部が接触して移動する壁面であって、前記現像剤撹拌部材が該壁面に沿って前記現像剤収納室内の現像剤を前記開口部へと持ち上げる壁面と、
前記現像剤収納室の前記壁面に設けられた、前記現像剤収納室内に検知光を透過させることで現像剤の残量を検知する現像剤検知部材と、
を有し、
前記壁面に対する前記現像剤撹拌部材の先端部の接触が離れる位置は、前記現像剤検知部材よりも上方かつ前記現像剤収納室内側になるように構成したプロセスカートリッジと、
（ii）前記プロセスカートリッジを取り外し可能に装着する装着手段と、
（iii）前記記録媒体を搬送する搬送手段と、
を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真画像形成装置、電子写真画像形成装置で用いられる現像装置、及び、電子写真画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジに関する。
【０００２】
ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成するものである。そして、電子写真画像形成装置の例としては、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ（レーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ、並びにこれらの複合機（マルチファンクションプリンタ）が含まれる。
【０００３】
また、現像装置とは、電子写真感光体ドラム等の像担持体上の静電潜像を現像剤を用いて可視像化するものである。さらに、プロセスカートリッジとは、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、電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。
【背景技術】
【０００４】
従来、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置においては、電子写真感光体などの像担持体上に形成した静電潜像を、現像装置により現像することでトナー像として可視化している。
【０００５】
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、電子写真感光体及び電子写真感光体に作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずユーザ自身で行うことができるので、格段に操作性を向上させることができる。
【０００６】
プロセスカートリッジの交換が行われる条件の一つには現像剤（トナー）切れがあるが、最近では予めトナー残量情報をユーザに知らせスムーズな交換を促すために、様々な方法でプロセスカートリッジ内のトナー残量の検知が行われている。
【０００７】
その方法の一つに特許文献１に記載されるように、光透過式トナー残量検知がある。ここで、光透過式トナー残量検知の概略を、図１３に示した現像装置１０４を用いて以下に説明する。
【０００８】
画像形成装置本体などに取り付けられたＬＥＤなどの発光部により発光された検知光Ｌを、画像形成装置或いはプロセスカートリッジのトナー容器１４１に取り付けられたライトガイド（不図示）及び光透過窓１７３を介してトナー容器１４１内部へ導く。
【０００９】
トナー容器１４１内に入射した検知光Ｌは、トナー残量などの条件に依存して、光透過窓１７４などを介して再度トナー容器１４１外へ出射される。その後、検知光Ｌは、同じく画像形成装置本体或いはトナー容器１４１に取り付けられたライトガイド（不図示）により画像形成装置本体などに取り付けられたフォトトランジスタなどの受光部（不図示）へ導かれる。
【００１０】
一般的に、トナー容器１４１内部には、トナーを撹拌しつつ現像ローラ１４０方向へトナーを搬送するための回転撹拌部材１７１、１７２が設けられており、検知光Ｌは、撹拌部材１７１、１７２の回転及びトナーによって遮られる。そして、トナー残量が少なくなるほど光の透過時間は長くなっていく。このような方法により、検知光Ｌの透過時間を検出することによりトナー容器内のトナー残量を推測することができる。斯かる方法が光透過式トナー残量検知である。
【特許文献１】特開２００３−１３１４７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、前述の従来技術をさらに発展させたものである。
【００１２】
前述の従来技術では、トナー容器１４１内の撹拌部材１７１、１７２の回転によって光透過窓１７３、１７４からトナーを除去する。これにより、検知光Ｌがトナー容器１４１内を透過し、次に、再度トナーが戻ってくることにより光透過窓部１７３、１７４にトナーが堆積し検知光が遮られる。画像形成装置本体に設けられた受光部では、図２３のような波形が得られる。そして、受光部から光量に応じて得られた電気信号を受けた、画像形成装置本体に設けられた制御部では、所定光量（閾値）以上の光量を受光している時間ａ１、ａ２、ａ３を透過時間として計測する。そして、その透過時間から前述のようにトナー残量を推測する。
【００１３】
しかしながら、図２３で示すように受光部で得られる波形が、トナー容器の形状や、光透過窓部１７３、１７４や撹拌部材の位置関係等になどの影響を受けてバラツキを生じることがある。したがって、図２３に示すように閾値の設定如何によっては、透過時間ａ１、ａ２、ａ３にバラツキを生じ、トナー残量の検知精度に影響を及ぼすことになる。
【００１４】
そこで、本発明は、斯かる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、より精度良く現像剤残量検知可能な現像装置、プロセスカートリッジ、及び電子写真画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的は本発明に係る現像装置、プロセスカートリッジ、及び電子写真画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、第一の態様によれば、
電子写真画像形成装置に用いられる現像装置であって、
現像剤を収納する現像剤収納室と、
電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するために前記現像剤収納室から供給された現像剤を担持し搬送する現像剤担持体を備えた現像室と、
前記現像剤収納室に回転自在に設けた現像剤撹拌部材であって、前記現像室内の現像剤を撹拌し、そして前記現像剤収納室の上方に形成された開口部を介して前記現像室へと前記現像剤収納室内の現像剤を供給する現像剤撹拌部材と、
前記現像剤収納室に設けられた、前記現像剤撹拌部材の先端部が接触して移動する壁面であって、前記現像剤撹拌部材が該壁面に沿って前記現像剤収納室内の現像剤を前記開口部へと持ち上げる壁面と、
前記現像剤収納室の前記壁面に設けられた、前記現像剤収納室内に検知光を透過させることで現像剤の残量を検知する現像剤検知部材と、
を有し、
前記壁面に対する前記現像剤撹拌部材の先端部の接触が離れる位置は、前記現像剤検知部材よりも上方かつ前記現像剤収納室内側になるように構成した現像装置が提供される。
【００１６】
本発明の第二の態様によれば、
電子写真画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
静電潜像が形成される電子写真感光体と、
現像剤を収納する現像剤収納室と、
前記電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するために、前記現像剤収納室から供給された現像剤を担持し搬送する現像剤担持体を備えた現像室と、
前記プロセスカートリッジが電子写真画像形成装置本体に対して装着された状態において、前記現像剤収納室に回転自在に設けた現像剤撹拌部材にて、前記現像室内の現像剤を撹拌し、そして前記現像剤収納室の上方に形成された開口部を介して前記現像室へと前記現像剤収納室内の現像剤を供給する現像剤撹拌部材と、
前記現像剤収納室に設けられた、前記現像剤撹拌部材の先端部が接触して移動する壁面であって、前記現像剤撹拌部材が該壁面に沿って前記現像剤収納室内の現像剤を前記開口部へと持ち上げる壁面と、
前記現像剤収納室の前記壁面に設けられた、前記現像剤収納室内に検知光を透過させることで現像剤の残量を検知する現像剤検知部材と、
を有し、
前記壁面に対する前記現像剤撹拌部材の先端部の接触が離れる位置は、前記現像剤検知部材よりも上方かつ前記現像剤収納室内側になるように構成したプロセスカートリッジが提供される。
【００１７】
本発明の第三の態様によれば、
記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置であって、
（i）現像剤を収納する現像剤収納室と、
電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するために前記現像剤収納室から供給された現像剤を担持し搬送する現像剤担持体を備えた現像室と、
前記現像剤収納室に回転自在に設けた現像剤撹拌部材であって、前記現像室内の現像剤を撹拌し、そして前記現像剤収納室の上方に形成された開口部を介して前記現像室へと前記現像剤収納室内の現像剤を供給する現像剤撹拌部材と、
前記現像剤収納室に設けられた、前記現像剤撹拌部材の先端部が接触して移動する壁面であって、前記現像剤撹拌部材が該壁面に沿って前記現像剤収納室内の現像剤を前記開口部へと持ち上げる壁面と、
前記現像剤収納室の前記壁面に設けられた、前記現像剤収納室内に検知光を透過させることで現像剤の残量を検知する現像剤検知部材と、
を有し、
前記壁面に対する前記現像剤撹拌部材の先端部の接触が離れる位置は、前記現像剤検知部材よりも上方かつ前記現像剤収納室内側になるように構成した現像装置と、
（ii）前記記録媒体を搬送する搬送手段と、
を有する電子写真画像形成装置が提供される。
【００１８】
本発明の第四の態様によれば、
記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置であって、
（i）前記電子写真画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
静電潜像が形成される電子写真感光体と、
現像剤を収納する現像剤収納室と、
前記電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するために前記現像剤収納室から供給された現像剤を担持し搬送する現像剤担持体を備えた現像室と、
前記プロセスカートリッジが電子写真画像形成装置本体に対して装着された状態において、前記現像剤収納室に回転自在に設けた現像剤撹拌部材にて、前記現像室内の現像剤を撹拌し、そして前記現像剤収納室の上方に形成された開口部を介して前記現像室へと前記現像剤収納室内の現像剤を供給する現像剤撹拌部材と、
前記現像剤収納室に設けられた、前記現像剤撹拌部材の先端部が接触して移動する壁面であって、前記現像剤撹拌部材が該壁面に沿って前記現像剤収納室内の現像剤を前記開口部へと持ち上げる壁面と、
前記現像剤収納室の前記壁面に設けられた、前記現像剤収納室内に検知光を透過させることで現像剤の残量を検知する現像剤検知部材と、
を有し、
前記壁面に対する前記現像剤撹拌部材の先端部の接触が離れる位置は、前記現像剤検知部材よりも上方かつ前記現像剤収納室内側になるように構成したプロセスカートリッジと、
（ii）前記プロセスカートリッジを取り外し可能に装着する装着手段と、
（iii）前記記録媒体を搬送する搬送手段と、
を有する電子写真画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、現像剤検知部材を、現像剤撹拌部材が現像剤収納室の現像剤を上方に設けた現像室へと持ち上げて搬送する壁面に設けることにより、現像剤を安定した状態で現像剤残量を検知することが可能になり、より精度良く現像剤残量が検知できる。また、光透過式の現像剤残量検知を採用することにより、少ない安価な部品にて現像剤残量検知を行うことができ、安価な現像装置、プロセスカートリッジ、及び電子写真画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る現像装置、プロセスカートリッジ、及び電子写真画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２１】
実施例１
図１に、本発明に係る電子写真画像形成装置の一実施例の概略構成を示す。本実施例にて、電子写真画像形成装置は、カラー電子写真画像形成装置とされる。ただし、本発明は斯かるカラー電子写真画像形成装置に限定されるものではなく、モノカラー電子写真画像形成装置でも良く、更には、他の種々の電子写真画像形成装置に適用し得る。
【００２２】
先ず、本実施例のカラー電子写真画像形成装置の全体構成について説明する。
【００２３】
［画像形成装置］
図１を参照すると、本実施例にてカラー電子写真画像形成装置１００は、水平方向に対して傾斜して並設された４個の像担持体としてのドラム状の電子写真感光体（以下、「感光体ドラム」という。）１（１ａ〜１ｄ）を備える。感光体ドラム１は、矢印Ａ方向に不図示の駆動手段により回転駆動される。感光体ドラム１の周囲には、その回転方向に従って順に、種々のプロセス手段が配置される。
【００２４】
つまり、感光体ドラム１の回りには、感光体ドラム１の表面を均一に帯電するための、帯電ローラのような帯電手段２（２ａ〜２ｄ）、及び、画像情報に基づきレーザーを照射し、感光体ドラム上に静電潜像を形成するスキャナユニット３が配置される。更に感光体ドラム１の回りには、感光体ドラム１上に形成された静電潜像をトナー像として現像する現像装置を構成する現像ユニット４（４ａ〜４ｄ）、及び、感光体ドラム１上のトナー像を記録媒体である記録紙１２に転写するための中間転写ベルト５が配置される。さらに、感光体ドラム１の回りには、転写後の感光体ドラム１表面に残った転写残トナーを除去するクリーニング部材６（６ａ〜６ｄ）が設けられる。
【００２５】
本実施例においては、感光体ドラム１、及び、感光体ドラム１に関わるプロセス手段としての、帯電手段２、現像ユニット４、クリーニング部材６は、一体的にカートリッジ化され、プロセスカートリッジ７（７ａ〜７ｄ）を形成している。各プロセスカートリッジ７（７ａ〜７ｄ）は、電子写真画像形成装置本体１００Ａに着脱可能なものとされる。
【００２６】
また、本実施例においては、プロセスカートリッジ７（７ａ〜７ｄ）は全て同一形状を有しており、その中に内包される現像剤、本実施例では非磁性一成分現像剤（以下、「トナー」という。）は、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックである。
【００２７】
電子写真画像形成装置本体１００Ａに装着手段（不図示）にて装着されたプロセスカートリッジ７（７ａ〜７ｄ）の上方には、中間転写装置としての中間転写ベルト５が配置される。中間転写ベルト５は、プロセスカートリッジ７（７ａ〜７ｄ）に設けられた全ての感光体ドラム１（１ａ〜１ｄ）に当接し、矢印Ｂ方向に循環移動する。
【００２８】
中間転写ベルト５の内側には、感光体ドラム１に対向する４個の、一次転写手段としての一次転写ローラ８（８ａ〜８ｄ）が並設される。一次転写ローラ８に不図示の高圧電源からトナーと逆極性のバイアスが印加されることによって、感光体ドラム１上のトナー像は中間転写ベルト５上に一次転写される。
【００２９】
その後、中間転写ベルト５の移動と同期をとった記録紙１２が給紙ローラ１２ａ、搬送ローラ１２ｂ、１２ｃ等の搬送手段により搬送され、二次転写手段としての二次転写ローラ９が配置された二次転写部にて、記録紙１２を介して中間転写ベルト５に当接する。二次転写ローラ９は、一次転写ローラ８と同様な構成とされ、不図示の高圧電源からトナーと逆極性のバイアスが印加され、中間転写ベルト５上の４色トナー像は、一括して記録紙１２上に二次転写される。
【００３０】
４色トナー像が転写された記録紙１２は、定着装置１０に搬送され、熱及び圧力を加えられることで記録紙１２にトナー像が定着される。また、中間転写ベルト５上の二次転写残トナーは、転写ベルトクリーニング装置１１によって清掃される。
【００３１】
［プロセスカートリッジ］
次に、図２を参照して、本実施例のプロセスカートリッジ７（７ａ〜７ｄ）について更に説明する。図２は、電子写真画像形成装置本体１００Ａに装着された状態とされるプロセスカートリッジ７（７ａ〜７ｂ）の主断面図である。
【００３２】
本実施例にて、イエロー色のトナーを収納したカートリッジ７ａ、マゼンタ色のトナーを収納したカートリッジ７ｂ、シアン色のトナーを収納したカートリッジ７ｃ、ブラック色のトナーを収納したカートリッジ７ｄは、同一構成である。
【００３３】
プロセスカートリッジ７は、感光体ドラム１等を備えた感光体ユニット１３、及び、現像剤担持体としての現像ローラ１７等を備えた現像ユニット４を有している。以下、各ユニットについて説明する。
【００３４】
感光体ユニット１３のクリーニング枠体１４には、感光体ドラム１が不図示の軸受を介して回転可能に取り付けられている。感光体ドラム１の周上には、帯電ローラ２、クリーニング部材６が配置されている。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１４ａに落下する。
【００３５】
感光体ドラム１は、駆動モータ（不図示）の駆動力が感光体ユニット１３に伝達されることで、画像形成動作に応じて回転駆動させる。クリーニング枠体１４には帯電ローラ軸受１５が、帯電ローラ２の中心と感光体ドラム１の中心を通る矢印Ｃ方向に移動可能に取り付けられている。帯電ローラ２の軸２ａは、帯電ローラ軸受１５に回転可能に取り付けられており、帯電ローラ軸受１５は、帯電ローラ加圧バネ１６により感光体ドラム１に向かって付勢される。
【００３６】
現像ユニット４の現像枠体１８には、トナーを収納する現像剤収納室１８ａ（以下、「トナー収納室」という。）と、感光体ドラム１と接触して矢印Ｄ方向に回転する現像剤担持体としての現像ローラ１７が配置された現像室１８ｂとが設けられている。
【００３７】
本実施例にて、現像室１８ｂは、トナー収納室１８ａに対して上方に配置され、トナー収納室１８ａと現像室１８ｂとは、トナー収納室１８ａの上方に位置した開口部１８ｃにて連通している。
【００３８】
現像室１８ｂ内の現像ローラ１７は、現像枠体１８の両側にそれぞれ取り付けられた軸受（不図示）を介して、回転可能に現像枠体１８に支持されている。また現像ローラ１７の周上には、現像ローラ１７に接触して矢印Ｅ方向に回転する現像剤供給部材（以下、「トナー供給ローラ」という。）２０と、現像ローラ１７上のトナー層を規制するための現像ブレード２１がそれぞれ配置されている。
【００３９】
さらに、現像枠体１８に設けられたトナー収納室１８ａには、収容されたトナーを撹拌するとともに前記トナー供給ローラ２０へトナーを搬送するために、トナー収納室１８ａに回転自在に支持された現像剤撹拌部材２２（以下、「トナー撹拌部材」という。）が設けられている。
【００４０】
トナー収納室１８ａは、カートリッジに装着された状態にて、即ち、図２に示す姿勢にて、トナー撹拌部材２２の回転方向Ｇに沿って、底壁面Ｗ１と、底壁面Ｗ１に連接してトナー収納室１８ａの内方へと傾斜した第１壁面Ｗ２とを有する。更に、トナー収納室１８ａは、第１壁面Ｗ２に連接し、開口部１８ｃへと至る第２壁面Ｗ３と、第２壁面Ｗ３から前記底壁面Ｗ１へと至る第３壁面Ｗ４とを有する。
【００４１】
トナー収納室１８ａにて、トナー撹拌部材２２は、詳しくは後述するが、その先端部が底壁面Ｗ１及び第１壁面Ｗ２に接触して移動する。従って、トナー収納室１８ａのトナーＴは、底壁面Ｗ１から第１壁面Ｗ２へと持ち上げて搬送され、そして、第３壁面Ｗ３に沿って開口部１８ｃへと案内される。
【００４２】
開口部１８ｃへと導入されなかったトナーＴは、トナー収納室１８ａ内へと落下するか、或いは、第３壁面Ｗ４に沿ってトナー収納室１８ａ内方へと案内される。
【００４３】
また、現像ユニット４は、現像側板１９Ｒ、１９Ｌに設けられた、穴部１９Ｒａ、１９Ｌａに嵌合する結合軸２３Ｒ、２３Ｌを中心にして感光体ユニット１３に揺動可能に結合されている。プロセスカートリッジ７の画像形成時においては、現像ユニット４は、現像ユニット加圧バネ２４により付勢されているため、結合軸２３を中心に矢印Ｆ方向に回転し、現像ローラ１７が感光体ドラム１に当接する。
【００４４】
［トナー残量検知構成］
次に、図２〜図５を参照して、本実施例の光透過式現像剤残量検知（以下、「トナー残量検知」という。）について説明する。
【００４５】
図２に示すように、トナーを収納するトナー収納室１８ａ内に設けられたトナー撹拌部材２２は、Ｇ方向に回転することでトナー供給ローラ２０にトナーを搬送している。
【００４６】
図３に示すように、トナー撹拌部材２２は、樹脂成形品の軸部材２２ａと、一端が軸部材２２ａに取り付けられた、トナー撹拌を行うための可撓性シート状部材である撹拌シート２２ｂで構成される。可撓性シート状部材２２ｂとしては、例えば、ポリエステルフィルム、ポリフェニレンスルフィドフィルムなどの可撓性の樹脂製シートを用いて好適に作製することができる。シート状部材２２ｂの厚みは、５０〜２５０μｍが好適である。
【００４７】
トナー収納室１８ａの底部のトナーまで撹拌、搬送できるように、撹拌シート２２ｂの短手方向の長さＲ０は、撹拌部材回転中心Ｏから、特に、トナー収納室壁面Ｗ１、Ｗ２、Ｗ４までより長くしている。また、撹拌シート２２ｂの長手方向長さＷ０は、撹拌部材２２の回転軸方向の両側に位置するトナー収納室１８ａの両側壁面間の長さとされる。
【００４８】
撹拌部材２２への駆動力の伝達は、軸部材２２ａ端部に設けた嵌合穴２２ｃに、現像枠体１８のトナー収納室１８ａ側面を貫通して挿入される駆動ギア（不図示）によって行われる。
【００４９】
一方、トナー収納室１８ａには、光透過式トナー残量検知を行うためのトナー残量検知手段が配置される。本実施例では、図４、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、現像枠体１８のトナー収納室１８ａを形成する壁面、特に、後述するように、第１壁面Ｗ２に、光透過式トナー残量検知手段を構成する現像剤検知部材としての一対の光透過部材４０、４１が、現像ローラ１７の長手方向に沿って対向して配置されている。好ましくは、光透過部材４０、４１は、トナー撹拌部材２２の回転中心Ｏを通る水平線Ｈより上方に配置される。
【００５０】
光透過部材４０及び光透過部材４１は、それぞれ、出射部である透過窓４０ａ及び入射部である透過窓４１ａを有する。
【００５１】
光透過部材４０は、透過窓４０ａと、電子写真画像形成装置本体１００Ａに設けられた発光部であるＬＥＤ（不図示）から発光された検知光Ｌをトナー収納室１８ａ内部へ導くライトガイド４０ｂとが一体化されている。
【００５２】
光透過部材４１は、出射光透過窓４１ａと、同じく電子写真画像形成装置本体１００Ａに設けられた受光部であるフォトトランジスタ（不図示）へトナー収納室１８ａ内部を透過した検知光Ｌを導くライトガイド４１ｂとが一体化されている。
【００５３】
なお、ライトガイド４０ｂは、図５（ａ）に示すように、ＬＥＤからの光Ｌをトナー収納室１８ａ内部へ導くために、途中反射面４０ｂ１を設けてある。また、図４に示すように、光出射面４０ｂ２がライトガイド４１ｂの光入射面４１ｂ２に対向するようになっている。同様に、図５（ｂ）に示すように、ライトガイド４１ｂには、光入射面４１ｂ２から入射した光が、フォトトランジスタ（不図示）へ導かれるよう反射面４１ｂ１を設けている。
【００５４】
［トナー残量検知方法］
図６〜図１２、図２４を用いて、トナー残量検知方法の詳細について説明する。
【００５５】
図６は、トナー収納室１８ａ内のトナーＴが所定量堆積しており、トナー撹拌部材２２がトナーの上面Ｈ１、Ｈ２よりも上方にいる状態を示す。また、図２４は、フォトトランジスタ（不図示）で得られる波形を示している。そして、フォトトランジスタ（不図示）から光量に応じて得られた電気信号を受けた、画像形成装置本体に設けられた制御部（不図示）では、所定光量（閾値）以上の光量を受光している時間を透過時間として計測する。そして、その透過時間からトナー残量を推測する。
【００５６】
図６の状態における、フォトトランジスタ（不図示）で得られる波形は、図２４における（Ａ）の部分に該当する。即ち、トナーは、光透過部材４０、４１の所には達していないため、検知光Ｌはトナー収納室１８ａ内を透過している。
【００５７】
この状態では、トナー撹拌部材２２が回転し、撹拌シート２２ｂが、図６にて、トナー撹拌部材右側のトナーの上面Ｈ２を押すことにより、図６にて、トナー撹拌部材左側のトナーの上面Ｈ１が上昇する。
【００５８】
トナーの上面Ｈ１は、トナー収納室１８ａの傾斜壁面Ｗ２に沿って上昇していき、図７では、光透過部材４０、４１へトナーの上面Ｈ１が到達した状態である。
【００５９】
この直後より、トナー収納室壁面Ｗ２に設けた一対の光透過部材４０、４１の間にトナーが介在することにより、ＬＥＤ（不図示）から発光された検知光Ｌが遮断され、図２４に示すように、フォトトランジスタ（不図示）では検知光Ｌが受光されなくなる（（Ｂ）の状態）。
【００６０】
この後、トナー撹拌部材２２の回転によりトナーの上面Ｈ１は、トナー収納室壁面Ｗ２に沿って上昇していく。
【００６１】
図８に示すように、トナー撹拌シート２２ｂ上のトナーは、トナー自身による斜面Ｖが急になると、トナー撹拌シート２２ｂから落下し、再びトナー収納室１８ａ上へと堆積する。
【００６２】
この時点では、まだトナー収納室壁面Ｗ２に設けた一対の光透過部材４０、４１にはトナーが存在し、図２４に示すように検知光Ｌは遮断された状態である（（Ｃ）の状態）。
【００６３】
図９の状態は、トナー撹拌部材２２の回転により、撹拌シート２２ｂが光透過部材４０、４１を通過した直後を示している。
【００６４】
トナー撹拌部材２２の回転によりトナー収納室壁面Ｗ２に沿って押し上げられた撹拌シート２２ｂ上のトナーＴは、まだシート２２ｂ上に残っている。しかし、撹拌シート２２ｂが通過したためトナー収納室壁面Ｗ２に設けた一対の光透過部材４０、４１にはトナーＴが無くなり、検知光Ｌは図２４に示すように再び透過する状態になる（（Ｄ）の状態）。
【００６５】
ここで、本実施例では、図１０に示すように、トナー収納室壁面Ｗ２をトナー収納室１８ａの内側へ傾けてある。なお、本実施例にて傾斜壁面Ｗ２は、平面状の傾斜面とされているが、トナー収納室１８ａの内方へと湾曲した壁面とすることも可能である。
【００６６】
従って、この時、トナー収納室壁面Ｗ２に沿って押し上げられ、撹拌シート２２ｂ上に滞留するトナーＴが、図２４に示すように一対の光透過部材４０、４１の間に落下して光透過部材４０、４１の検知光Ｌの透過を妨げることはない（（Ｅ）の状態）。
【００６７】
ここで、前述の通り、撹拌シート２２ｂの短手方向の長さＲ０（図３参照）（トナー撹拌部材２２の中心Ｏから撹拌シート２２ｂの先端２２ｂＡまでの半径Ｒ０１と略同じ）は、撹拌部材２２の中心Ｏからトナー収納室壁面Ｗ２までの距離Ｒより長くしている。そのため、撹拌シート２２ｂ上に載って搬送されるトナーＴが撹拌シート２２ｂとトナー収納室壁面Ｗ２の隙間からこぼれ落ちることを極力防いでいる。
【００６８】
その後、トナー撹拌部材２２の回転により、トナー撹拌シート２２ｂがトナー収納室壁面Ｗ２に沿ってトナーを搬送し続ける。そして、トナー撹拌部材２２は、トナー撹拌シート２２ｂの先端部２２ｂＡが壁面Ｗ２との接触が離れ、解放される位置Ｐに至る。
【００６９】
ここで、位置Ｐをトナー撹拌シート２２ｂの先端部２２ｂＡ（図３参照）が通過すると、トナー撹拌シート２２ｂの先端部２２ｂＡの回転半径Ｒ０１より、トナー撹拌部材２２の回転中心Ｏからトナー収納室壁面Ｗへの長さＲが長くなる。従って、それまで撓んで回転していたトナー撹拌シート２２ｂは、真っ直ぐに伸びるのと同時にトナー撹拌シート２２ｂ上に載っていたトナーＴが跳ね飛ばされる。
【００７０】
本実施例によると、位置Ｐは、トナー収納室壁面Ｗ２の光透過部材４０、４１の鉛直方向の真上よりトナー収納室内側になるように設けてある。そのため、前述のように、位置Ｐにおいてトナー撹拌シート２２ｂから落下するトナーＴが光透過部材４０、４１へ直接降りかかり検知光Ｌの透過を妨げることはない。
【００７１】
即ち、図２４に示すように、フォトトランジスタ（不図示）で得られる波形は、落下するトナーＴの影響を受けにくい。したがって閾値の設定も容易にできて、トナー残量を精度よく検知することができる。
【００７２】
次に、図１１及び図１２を参照して、トナー収納室１８ａ内部の残トナー量の違いによる、検知光Ｌの遮光時間の違いを説明する。
【００７３】
図１１（ａ）、（ｂ）は、トナー収納室１８ａ内部の残トナー量が比較的多い場合の状態を示している。また、図２５は、フォトトランジスタ（不図示）で得られる波形を示している。
【００７４】
図１１（ａ）は、トナー撹拌シート２２ｂがトナー面を押し、光透過部材４０、４１にトナーＴが到達したタイミングＴ１（図２５参照）の図である。このとき、図２５に示すように、光透過部材４０、４１ではそれまで透過していた検知光ＬがトナーＴにより遮断される。
【００７５】
図１１（ｂ）は、トナー撹拌シート２２ｂが光透過部材４０、４１を通過したタイミングＴ２（図２５参照）の図である。図２５に示すように、トナー収納室壁面Ｗ２に設けた一対の光透過部材４０、４１にはトナーＴが無くなり、検知光Ｌは再び透過する状態になる。
【００７６】
図１１（ａ）の状態から図１１（ｂ）の状態の間に、トナー撹拌部材２２は、角度θｂだけ回転している。
【００７７】
図１２（ａ）、（ｂ）は、図１１（ａ）、（ｂ）に比べ、トナー収納室１８ａ内部の残トナー量が約半分になっている状態を示している。また、図２６は、フォトトランジスタ（不図示）で得られる波形を示している。
【００７８】
図１２（ａ）に示す検知光Ｌが遮断されるタイミングＴ３（図２６参照）から、図１２（ｂ）に示す、再び検知光Ｌが透過するタイミングＴ４（図２６参照）までの間に、トナー撹拌部材２２は、角度θａだけ回転している。
【００７９】
このように、検知光Ｌが遮断されてから、再び透過するまでの回転角度（θ）、即ち、時間が、トナーの量によって変化することを利用して、トナー残量を推測している。
【００８０】
本発明では、検知光Ｌの遮断、透過を、滑らかなトナー収納室傾斜壁面Ｗ２に沿って持ち上げるトナーの量を利用しているため、トナー挙動の乱れが少なく、検知光の遮断、透過時間が安定し、トナー残量検知精度の向上につながる。
【００８１】
また、本実施例では、回転するトナー撹拌部材２２にて、トナー収納室１８ａの内側に傾いた壁面Ｗ２に沿ってトナーを押し上げることにより、前記壁面Ｗ２に設けた光透過部材４０、４１を通る検知光Ｌを遮光する。また、トナー収納室１８ａの内側に傾いた壁面Ｗ２に光透過部材４０、４１を設けたことで、トナーが光透過部材４０、４１に滞留することがない。また、図１０に示すように撹拌シート先端部がトナー収納室壁面Ｗ２から開放される位置Ｐを、光透過部材の鉛直方向上方向より内側に、即ち、トナー撹拌部材２２の回転中心側となるように設ける。これによって、余分なトナーが検知部に降りかかることによる検知光Ｌの乱れが生じることを抑える。従って、精度のよい安定したトナー残量検知を行うことができる。
【００８２】
実施例２
次に、本発明における実施例２について説明する。
【００８３】
尚、実施例１と説明が重複する部分については、説明を省略する。
【００８４】
［プロセスカートリッジ］
図１４を参照して、本実施例のプロセスカートリッジ７（７ａ〜７ｄ）について更に説明する。図１４は、電子写真画像形成装置本体１００Ａ（図１参照）に装着された状態とされるプロセスカートリッジ７（７ａ〜７ｂ）の主断面図である。
【００８５】
本実施例にて、イエロー色のトナーを収納したカートリッジ７ａ、マゼンタ色のトナーを収納したカートリッジ７ｂ、シアン色のトナーを収納したカートリッジ７ｃ、ブラック色のトナーを収納したカートリッジ７ｄは、同一構成である。
【００８６】
プロセスカートリッジ７（７ａ〜７ｄ）は、感光体ユニット２６（２６ａ〜２６ｄ）と、現像ユニット４（４ａ〜４ｄ）とに分かれている。以下、各ユニットについて説明する。
【００８７】
感光体ユニット２６は、感光体ドラム１（１ａ〜１ｄ）、帯電ローラ２（２ａ〜２ｄ）及びクリーニング部材６（６ａ〜６ｄ）を備えている。
【００８８】
感光体ユニット２６のクリーニング枠体２７には、感光体ドラム１が不図示の軸受を介して回転自在に取り付けられている。感光体ドラム１の周上には、前述した通り帯電ローラ２、クリーニング部材６が配置されている。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。そして、感光体ユニット２６に駆動モータ（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矢印Ａ方向に回転駆動させる。
【００８９】
クリーニング枠体２７には、帯電ローラ軸受２８が、帯電ローラ２の中心と感光体ドラム１の中心を通る矢印Ｃ方向に移動可能に取り付けられている。帯電ローラ２の軸２ｊは、帯電ローラ軸受２８に回転可能に取り付けられており、帯電ローラ軸受２８は、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た状態である。
【００９０】
現像ユニット４の現像枠体２９には、トナーを収納する現像剤収納室（以下、「トナー収納室」という。）２９ａと、感光体ドラム１と接触して矢印Ｄ方向に回転する現像剤担持体としての現像ローラ２５が配置された現像室２９ｂとが設けられている。
【００９１】
本実施例にて、現像室２９ｂは、トナー収納室２９ａに対して上方に配置され、トナー収納室２９ａと現像室２９ｂとは、トナー収納室２９ａの上方に位置した開口部２９ｃにて連通している。
【００９２】
現像室２９ｂ内の現像ローラ２５は、現像枠体２９の両側にそれぞれ取り付けられた軸受（不図示）により回転可能に現像枠体２９に支持されている。
【００９３】
また、現像ローラ２５の周上には、現像ローラ２５に接触して矢印Ｅ方向に回転する現像剤供給部材（以下、「トナー供給ローラ」という。）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。
【００９４】
更に、現像枠体２９のトナー収納室２９ａには、詳しくは後述するように、トナー収納室２９ａと連通した凹部４２が設けられる。この凹部４２内に、光透過式現像剤残量検知（以下、「トナー残量検知」という。）を行うための現像剤残量検知手段を構成する現像剤検知部材としての一対の光透過可能な光透過部材４０及び４１が設けられる。光透過部材４０及び４１には、それぞれ、出射部である透過窓４０ａ及び入射部である透過窓４１ａが形成されている。
【００９５】
また、トナー収納室２９ａには、収容されたトナーを撹拌すると共にトナー供給ローラ３４へトナーを搬送するための現像剤撹拌部材（以下、「トナー撹拌部材」という。）３６が設けられる。トナー撹拌部材３６には光透過窓４０ａ、４１ａの清掃部材３９が取り付けてある。
【００９６】
また、現像ユニット４は、軸受部材３２Ｒ、３２Ｌに設けられた穴３２Ｒｂ、３２Ｌｂに嵌合する軸３７Ｒ及び３７Ｌを中心にして感光体ユニット２６に回動自在に結合されている。プロセスカートリッジ７の画像形成時においては、現像ユニット４は、加圧バネ３８により付勢されているため、軸３７Ｒ、３７Ｌを中心に回転し、現像ローラ２５が感光体ドラム１に当接している。
【００９７】
［トナー撹拌部材、光透過窓清掃部材の構成、光透過式トナー残量検知］
次に、図１４〜図１８を参照して、トナー撹拌部材３６及び光透過窓清掃部材３９の構成と、光透過式トナー残量検知について説明する。
【００９８】
図１４に示すように、トナーを収納するトナー収納室２９ａ内にはトナー撹拌部材３６が設けられており、その撹拌部材３６がＸ方向に回転することで開口部２９ｃを介してトナー供給ローラ３４にトナーを搬送している。尚、本実施例においても、トナー撹拌部材３６の先端部が、トナー収納室壁面Ｗａから開放される位置Ｐを、光透過部材４０、４１の鉛直方向の上方向より内側に、即ち、トナー撹拌部材３６の回転中心Ｏ側となるように構成している。
【００９９】
トナー収納室２９ａは、プロセスカートリッジ７が画像形成装置本体１００Ａに装着された状態にて、即ち、図１４に示す姿勢にて、トナー撹拌部材３６の回転方向に沿って、底壁面Ｗｂ及び傾斜壁面Ｗａを有している。傾斜壁面Ｗａには、詳しくは後述するが、トナー残量検知部材、即ち、光透過部材４０、４１が配置された凹部４２が形成されている。更に、トナー収納室２９ａには、トナー撹拌部材３６の回転方向に沿って、前記傾斜壁面Ｗａから前記底壁面Ｗｂまでの周壁を形成する残りの壁面Ｗｃを有する。
【０１００】
トナー収納室２９ａにて、トナー撹拌部材３６は、詳しくは後述するが、その先端部３６ｂＡが、底壁面Ｗｂ、傾斜壁面Ｗａ等に接触して移動する。従って、トナー収納室２９ａ内のトナーＴは、底壁面Ｗｂから壁面Ｗａに沿って開口部２９ｃへと案内される。
【０１０１】
トナーＴの一部は、開口部２９ｃへと導入されることなく、トナー撹拌部材３６の回転に伴いトナー撹拌部材３６上からトナー収納室２９ａ内へと落下するか、或いは、壁面Ｗｃに沿って回転するトナー撹拌部材３６ｂによってトナー収納室２９ａ内方へと案内される。
【０１０２】
図１５に示すように、トナー撹拌部材３６は、樹脂成形品の軸部材３６ａ、トナー撹拌を行うための可撓性シート状部材である撹拌シート３６ｂで構成される。撹拌シート３６ｂは、軸部材３６ａの長手方向に長さＷ０にわたって延在し、軸部材３６ａの中心部位置からの半径方向（短手方向）長さがＨ０とされた矩形状のシートとされ、その長手方向に沿った一端縁部が軸部材３６ａに取り付けられる。
【０１０３】
また、光透過窓清掃部材３９は、撹拌シート３６ｂに対し撹拌部材回転方向下流側に配置される。光透過窓清掃部材３９は、光透過窓４０ａ、４１ａに付着したトナーを拭き取るための可撓性シート状部材である拭き取りシート３９ａと、拭き取りシート３９ａを補助する拭き取り補助シート３９ｂとで構成される。拭き取り補助シート３９ｂは、一端が軸部材３６ａに取り付けられ、他端には前記拭き取りシート３９ａが一体に取り付けられる。つまり、拭き取り補助シート３９ｂは、拭き取りシート３９ａを軸部材３６ａに取り付けるための支持部材として機能する。
【０１０４】
本実施例では、図１４、図１５に示すように、軸部材３６ａは、断面が矩形状の軸とされ、その一面にトナー撹拌部材３６（即ち、撹拌シート３６ｂ）が取り付けられる。又、軸部材３６ａのトナー撹拌部材３６が取り付けられた面と対向した他面に光透過清掃部材３９（即ち、拭き取り補助シート３９ｂ）が取り付けられる。従って、トナー撹拌部材３６に対して、光透過清掃部材３９は、軸部材３６ａの軸大きさ（ｄ）分だけ下流側に配置されることとなる（図１４参照）。
【０１０５】
更に説明すれば、拭き取りシート３９ａは、台形状とされ、トナー撹拌部材３６の半径方向外側の端縁部３９ａＢが狭く（Ｗ１ａ）、高さＨ１ａだけ内側（軸部材３６ａ側）に離間した内側端縁部３９ａＣは広幅（Ｗ２ａ）（Ｗ１ａ＜Ｗ２ａ）とされる。詳しくは後述するように、台形状とされる拭き取りシート３９ａの両傾斜側端部３９ａＡが、対を成して配置された光透過窓４０ａ、４１ａに接触して、光透過窓４０ａ、４１ａに付着したトナーを拭き落とす。また、軸部材３６ａの半径方向（短手方向）の長さ、即ち、軸部材３６ａの中心部位置から拭き取りシート３９ａの端縁部３９ａＢまでの長さがＨ０ａとされ、この長さＨ０ａは、上記撹拌シート３６ｂの短手方向長さＨ０と略同じ長さとされる。
【０１０６】
シート状部材３６ｂ、３９ａは、例えば、ポリエステルフィルム、ポリフェニレンスルフィドフィルムなどの可撓性の樹脂製シートを用いて好適に作製することができる。シート状部材３６ｂ、３９ａの厚みは、５０〜２５０μｍが好適である。
【０１０７】
撹拌部材３６への駆動力の伝達は、嵌合穴３６ｃに、トナー収納室２９ａ側面壁を貫通して挿入された駆動ギア（不図示）によって行われる。
【０１０８】
一方、光透過式トナー残量検知を行うための透過窓４０ａと透過窓４１ａは、図１４及び図１８（ａ）に示すように、トナー撹拌部材３６の回転軸線方向に沿って対向配置されている。透過窓４０ａは、電子写真画像形成装置本体１００Ａに設けられた発光部であるＬＥＤ（不図示）から発光された検知光Ｌｉｎを凹部４２（即ち、トナー収納室２９ａ）内部へ導く入射光透過部材４０と一体化している。
【０１０９】
出射光透過窓４１ａは、同じく電子写真画像形成装置本体１００Ａに設けられた受光部であるフォトトランジスタ（不図示）へ凹部４２（即ち、トナー収納室２９ａ）内部を透過した検知光Ｌｏｕｔを外部へと導く出射光透過部材４１と一体化している。光透過部材４０、４１を一体化して一部品とすることもできる。
【０１１０】
清掃部材３９の拭き取りシート３９ａ、拭き取り補助シート３９ｂは、その回転に伴い光透過窓４０ａ、４１ａ間の検知光Ｌを遮ると共に、透過窓４０ａと透過窓４１ａの清掃を行う。
【０１１１】
図１６は、清掃部材３９が光透過窓４０ａ、４１ａ清掃直後の状態を示す図である。図１６にて、検知光Ｌは、トナー収納室２９ａ内部を透過し、出射光透過窓４１ａを介して画像形成装置本体内の受光部で検知された状態である。
【０１１２】
一方、図１７は、清掃部材３９が光透過窓４０ａ、４１ａ清掃直前の状態であり、検知光Ｌは、トナー撹拌部材３６にて搬送されるトナーＴによりトナー収納室２９ａ内部で遮られ、出射光透過窓４１ａに届かず画像形成装置本体内の受光部で検知されない状態である。
【０１１３】
以上に示した構成において、トナー撹拌部材３６の１回転あたりにトナー収納室２９ａ（即ち、凹部４２）の内部を透過して画像形成装置の受光部で受光される検知光Ｌの受光時間により、トナー収納室２９ａ内のトナー残量を推測することができる。
【０１１４】
［光透過窓の配置と形状］
ここで、対を成す光透過部材４０、４１に形成された光透過窓４０ａ、４１ａの配置と形状について、図１４及び図１８を参照して更に説明する。
【０１１５】
本実施例にて、光透過式トナー残量検知は、一対の光透過部材４０、４１によって行われる。
【０１１６】
つまり、上述したように、本実施例のトナー残量検知手段によれば、図１８にて、画像形成装置本体などに取り付けられたＬＥＤなどの発光部（不図示）により発光された検知光Ｌｉｎが光透過部材４０へと導かれる。検知光Ｌｉｎは、光透過部材４０の反射面４０ｒにて光透過窓４０ａの方向へと９０°偏向される。光透過窓４０ａから出射した検知光Ｌは、プロセスカートリッジ内を通り、対向配置された他方の光透過部材４１の光透過窓４１ａへと導入される。検知光Ｌは、光透過部材４１の反射面４１ｒにより９０°偏向され、光透過部４１を通り、プロセスカートリッジ内からプロセスカートリッジ外へ出射される。その後、検知光Ｌｏｕｔは、画像形成装置本体などに取り付けられたフォトトランジスタなどの受光部（不図示）へ導かれる。
【０１１７】
また、本実施例では、図１８に示すように、対向配置された光透過窓４０ａ、４１ａは、トナー収納室２９ａに隣接している側の離間距離Ｗ２が、トナー収納室２９ａから遠い側における離間距離Ｗ１より広く（即ち、Ｗ２＞Ｗ１）なるように形成されている。
【０１１８】
従って、上述したように、清掃部材３９の拭き取りシート３９ａは、対向配置された傾斜面とされる光透過窓４０ａ、４１ａの面を清掃するために、台形状とされている。拭き取りシート３９ａは、光透過窓４０ａ、４１ａに弾性的に接触して清掃するために、図１８（ａ）に図示するように、対向配置された光透過窓４０ａ、４１ａにて形成される台形状より僅かに大きな台形状とされる。
【０１１９】
また、光透過窓４０ａ、４１ａと、トナー撹拌部材３６の位置関係によっては、清掃部材３９による光透過窓清掃後に撹拌部材３６又は清掃部材３９から落下したトナーが光透過窓４０ａ、４１ａに付着することで検知光Ｌを遮ることがある。また、トナー収納室２９ａ内に浮遊しているトナーも光透過窓４０ａ、４１ａに付着することで検知光Ｌを遮ることがある。
【０１２０】
これらのトナーが光透過窓４０ａ、４１ａに付着することを防止するため、本実施例では、次の構成とされる。
【０１２１】
つまり、図１４に示すように、光透過窓４０ａ、４１ａを、プロセスカートリッジ装着姿勢において、撹拌部材回転中心Ｏよりも鉛直方向に対して上方向（即ち、回転軸中心Ｏを通る水平線Ｈより上方）の壁面Ｗａに設けている。ここで、壁面Ｗａは、トナー収納室２９ａの壁面の垂線Ｖａが鉛直方向に対して下方向に傾いた壁面である。更に、図１８に示すように、光透過窓４０ａ、４１ａに対する垂線Ｖｂが鉛直方向に対して下方向に傾いている。
【０１２２】
また、プロセスカートリッジ装着時の撹拌部材回転軸方向の傾きによる現像剤面の傾きの影響を軽減するために、光透過窓４０ａ、４１ａは、トナー収納室２９ａの撹拌部材回転軸方向に対して中央付近に配置されるのが好ましい。
【０１２３】
［トナーによる遮光性の向上］
本実施例では、光透過窓４０ａ、４１ａ間の、又は、光透過部材４０、４１の壁面Ｗ４０、Ｗ４１間のトナー収納室２９ａの壁面Ｗａには、上述のように、撹拌部材回転半径方向外側に、壁面Ｗａよりも凹んだ凹部４２が形成される。図１８にて理解されるように、凹部４２は、トナー収納室２９ａと連通した、長さｗ１×ｗ３の開口４２Ａを備えた箱状の空間とされる。
【０１２４】
つまり、凹部４２は、トナー撹拌部材３６の回転軸方向にて対向配置された両側壁４２ａ１、４２ａ２と、トナー撹拌部材３６の回転方向上流側及び下流側に対向して形成された壁面４２ｂ１、４２ｂ２とを有する。また、凹部４２は、トナー収納室２９ａに連通した開口４２Ａから高さｈだけ離間して形成された長さｗ２×ｗ３の底面４２ｃを有している。本実施例では、底面４２ｃに光透過部材４０、４１が取り付けられている。
【０１２５】
図１８に示す実施例では、凹部４２の壁面は、トナー収納室２９ａを形成する傾斜壁面Ｗａ（即ち、現像枠体２９）と一体に形成されるものとして説明した。しかし、図１９に図示するように、一対の光透過部材４０、４１と凹部４２とを一体に成形し、この一体成形物を、トナー収納室２９ａを形成する傾斜壁面Ｗａ（即ち、現像枠体２９）に取り付ける構造とすることもできる。
【０１２６】
光透過窓４０ａ、４１ａ、即ち、光透過部材４０、４１の壁面Ｗ４０、Ｗ４１は、傾斜壁面Ｗａから凹部４２内に隙間ｇ（図１８（ｂ）、図２１参照）を空けて配置されている。この隙間ｇは、光透過部材４０、４１が壁面Ｗａから出っ張らない値であれば良い。即ち、トナー撹拌部材３６が、光透過部材４０、４１にひっかかり撓むことがないためである。更に、本実施形においては、光透過窓４０ａ、４１ａを底面４２ｃから離れた位置になるようにしている。これは、底面４２ｃ付近は、トナーが行き届かない場合があり、正確にトナー量を検知できない場合があるためである。
【０１２７】
よって、前述の構成にすることにより、撹拌シート３６ｂの先端３６ｂＡが光透過窓４０ａ、４１ａ付近を通過する以前の遮光性と、撹拌シート３６ｂの先端３６ｂＡが光透過窓４０ａ、４１ａ付近を通過する際のトナー挙動の制御が良化される。
【０１２８】
しかし、撹拌シート３６ｂの先端３６ｂＡが光透過窓４０ａ、４１ａ付近を通過する際の遮光性に関しては、撹拌シート３６ｂの先端３６ｂＡと、凹部４２の壁面Ｗａ間をすり抜けるトナーにより遮光状態を保つのは困難なままである。
【０１２９】
そこで、図２１に示すように、撹拌シート３６ｂの先端３６ｂＡが光透過窓４０ａ、４１ａ付近を通過する際、撹拌シート３６ｂに対し撹拌部材回転下流側に設けられた拭き取りシート３９ａが光透過窓４０ａ、４１ａ間に侵入する。このとき、光透過窓４０ａ、４１ａを清掃する拭き取りシート３９ａは、撹拌シート３６ｂの先端３６ｂＡに接した状態となるように設けられている。従って、撹拌シート３６ｂの先端３６ｂＡと、凹部４２の壁面Ｗａ間の隙間ｇを拭き取りシート３９ａにより塞ぐこととなり、撹拌シート３６ｂの先端３６ｂＡが光透過窓４０ａ、４１ａ付近を通過する際の遮光性が良化する。
【０１３０】
更に、光透過窓４０ａ、４１ａを清掃する拭き取りシート３９ａを撹拌シート３６ｂの先端３６ｂＡに接した状態とし、撹拌シート３６ｂにより搬送されるトナーＴが光透過窓４０ａ、４１ａ間を通過し終えるのと同時に光透過窓４０ａ、４１ａの清掃を行う。これにより、光透過窓４０ａ、４１ａへのトナーの付着状態による遮光状態と光透過状態のばらつきによる誤検知も減少させることができる。
【０１３１】
［清掃部材による拭き取り性の向上］
対をなす光透過窓４０ａ、４１ａ、光透過部材４０、４１、凹部４２、及び、清掃部材３９の形状について、図１５、図１８及び図２１を参照して更に説明する。
【０１３２】
清掃部材３９は、シート撹拌部材３６の回転軸方向に配置された光透過窓４０ａ、４１ａ間を通過して光透過窓４０ａ、４１ａの清掃を行う。
【０１３３】
シート撹拌部材３６及び清掃部材３９の形状、並びに、凹部４２については、図１５、図１８などを参照して上述した通りである。
【０１３４】
光透過窓４０ａ、４１ａを拭き取るには、拭き取りシート３９ａは、光透過窓４０ａ、４１ａに垂直方向に一定以上の剛性が必要となる。しかし、拭き取りシート３９ａの剛性を上げ過ぎると、光透過窓４０ａ、４１ａ間に拭き取りシート３９ａを侵入させられない。光透過窓４０ａ、４１ａ間に拭き取りシート３９ａを侵入させるためには、光透過窓４０ａ、４１ａに垂直方向の剛性に対して撹拌部材回転半径方向の剛性を上げることが必要となる。
【０１３５】
そこで、上述した通り、拭き取りシート３９ａに対し撹拌部材回転下流側に拭き取り補助シート３９ｂを設けることで撹拌部材回転半径方向の剛性を上げている。
【０１３６】
拭き取り補助シート３９ｂの先端幅Ｗ３は、光透過窓４０ａ、４１ａ間において、光透過窓４０ａ、４１ａに垂直方向で拭き取りシート３９ａの端縁部３９ａＢの幅Ｗ１ａよりも短い（Ｗ３＜Ｗ１ａ）。さらに、撹拌部材回転軸方向において光透過窓４０ａ、４１ａ間の最短距離Ｗ１よりも短くなるような形状とする（Ｗ３＜Ｗ１）。
【０１３７】
更に、図１８に示すように、光透過窓４０ａ、４１ａの撹拌部材回転半径方向中心側が広くされている（Ｗ１＜Ｗ２）。従って、拭き取りシート３９ａの拭き取り面３９ａＡも撹拌部材回転半径方向中心側３９ａＣを外側３９ａＢより広くしている（Ｗ２ａ＞Ｗ１ａ）。
【０１３８】
拭き取りシート３９ａは、シートの撓み、クリープ等が発生しても光透過窓４０ａ、４１ａの撹拌部材回転半径方向全域を拭き取ることが出来るように形成される。つまり、撹拌部材回転半径方向に充分な長さを有し、図２１に示すように、光透過窓４０ａ、４１ａ間の凹部４２の壁面４２ｃまでに侵入している。
【０１３９】
また、光透過窓４０ａ、４１ａの撹拌部材回転方向全域を拭き取ることができるように、光透過窓４０ａ、４１ａ間の凹部４２の壁面４２ｂ１、４２ｂ２は、撹拌部材回転方向上流側、下流側共に光透過窓４０ａ、４１ａから充分な距離ｇ１、ｇ２を有している。
【０１４０】
［清掃部材による拭き取り後のトナー付着防止］
拭き取りシート３９ｂが光透過窓４０ａ、４１ａ間を通過する際、図２２に示すように拭き取りシート３９ａは、光透過窓４０ａ、４１ａ間で撓み、その上にはトナーＴが存在する。
【０１４１】
拭き取りシート３９ａが光透過窓４０ａ、４１ａ間を通過し終え光透過窓４０ａ、４１ａ間で撓まされた状態から解放されると、拭き取りシート３９ａ上のトナーＴは、凹部４２の撹拌部材３６の回転下流側に弾かれる。
【０１４２】
凹部４２の側面４２ａ１、４２ａ２と光透過部材４０、４１との間に隙間Ｓが無い場合（図２７参照）、拭き取りシート３９ａ上のトナーＴは、清掃後の光透過窓４０ａ、４１ａ間を落下し、光透過窓４０ａ、４１ａに再付着することがある。
【０１４３】
そこで、本実施例では、図２２に示すように、清掃後のトナー再付着を防止するため、光透過部材４０、４１と凹部側面４２ａ１、４２ａ２との間に空間Ｓを有する。光透過部材４０、４１と凹部側面４２ａとの間に空間Ｓを有することで、拭き取りシート３９ａの光透過窓４０ａ、４１ａ間通過時、拭き取りシート３９ａ上のトナーは、凹部４２の側面４２ａ１、４２ａ２と、光透過部材４０、４１との間の隙間Ｓを落下する。それにより、拭き取りシート３９ａ上には、少量のトナーＴしか存在しない。
【０１４４】
光透過窓４０ａ、４１ａ間を通過し終え、光透過窓４０ａ、４１ａ間で撓まされた状態から解放される際の拭き取りシート３９ａ上のトナーＴを減少させることで清掃後のトナー再付着のばらつきによる誤検知を減少させることができる。
【０１４５】
また、遮光時に凹部４２に入り込んだトナーＴが、清掃部材３９の光透過窓４０ａ、４１ａ間通過後も停滞し続けると、清掃後に光透過窓４０ａ、４１ａに付着し検知光Ｌを遮る場合がある。
【０１４６】
凹部４２の鉛直方向に対し下方向の面、即ち、トナー撹拌部材３６の回転方向上流側の面４２ｂ２（図１８参照）は、トナー収納室２９ａ内にトナーＴを落下させる角度θを有する。これは、清掃部材３９が光透過窓４０ａ、４１ａの間を通過した後に、トナーＴが凹部４２に停滞し続けることを防止するためである。
【０１４７】
以上説明したように、本実施形によれば、実施例１の効果に加えて、光透過時においては清掃後に光透過窓４０ａ、４１ａにトナーが付着することを防止することができる。一方、遮光時においては遮光するトナーを、撹拌部材３６により光透過窓間の光路Ｌ上へ搬送しているためトナーの流動性の変化による影響を受けにくい。更に、清掃部材３９による光透過窓４０ａ、４１ａの拭き取り効率を良好にしている。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す概略構成断面図である。
【図２】本発明に係るプロセスカートリッジの一実施例を示す概略構成断面図である。
【図３】トナー撹拌部材の概略斜視図である。
【図４】光透過部材の上面図である。
【図５】図５（ａ）は、図４の線Ａ−Ａに取った光透過部材の切断側面図であり、図５（ｂ）は、図４の線Ｂ−Ｂに取った光透過部材の切断側面図である。
【図６】プロセスカートリッジにおけるトナー撹拌部材の作動を説明する概略構成断面図である。
【図７】プロセスカートリッジにおけるトナー撹拌部材の作動を説明する概略構成断面図である。
【図８】プロセスカートリッジにおけるトナー撹拌部材の作動を説明する概略構成断面図である。
【図９】プロセスカートリッジにおけるトナー撹拌部材の作動を説明する概略構成断面図である。
【図１０】プロセスカートリッジにおけるトナー撹拌部材の作動を説明する概略構成断面図である。
【図１１】プロセスカートリッジにおけるトナー撹拌部材の作動を説明する概略構成断面図である。
【図１２】プロセスカートリッジにおけるトナー撹拌部材の作動を説明する概略構成断面図である。
【図１３】従来のプロセスカートリッジの概略構成断面図である。
【図１４】本発明に係るプロセスカートリッジの他の実施例の概略構成断面図である。
【図１５】本発明に係る現像装置における撹拌部材と光透過窓清掃部材を示す斜視図である。
【図１６】現像装置のトナー残量検知光の受光状態を示す断面図である。
【図１７】現像装置のトナー残量検知光の非受光状態を示す断面図である。
【図１８】図１８（ａ）は、光透過式トナー残量検知を行うための一対の光透過窓を一体化した光透過部材の上方向からみた断面図であり、図１８（ｂ）は、光透過式トナー残量検知を行うため一対の光透過窓を一体化した光透過部材の正面方向からの断面図である。
【図１９】光透過部材と凹部とを一体化した構成を示し、図１９（ａ）は、光透過式トナー残量検知を行うための一対の光透過窓を一体化した光透過部材の上方向からみた断面図であり、図１９（ｂ）は、光透過式トナー残量検知を行うため一対の光透過窓を一体化した光透過部材の正面方向からの断面図である。
【図２０】現像装置のトナー残量検知光の非受光状態を示す断面図である。
【図２１】光透過窓清掃時の撹拌シートと拭き取りシートの関係を示す断面図である。
【図２２】本実施形における、凹部側面と光透過部材の間に隙間が有る場合の光透過窓清掃時の現像剤面を示す断面図である。
【図２３】従来例における、受光部で得られる時間と光量との関係を示した波形である。
【図２４】本発明の一実施例における、受光部で得られる時間と光量との関係を示した波形である。
【図２５】本発明の一実施例における、受光部で得られる時間と光量との関係を示した波形である。
【図２６】本発明の一実施例における、受光部で得られる時間と光量との関係を示した波形である。
【図２７】比較例としての、凹部側面と光透過部材の間に隙間が無い場合の光透過窓清掃時の現像剤面を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１４９】
１                感光体ドラム（電子写真感光体）
２                帯電ローラ（帯電手段）
３                スキャナユニット
４                現像ユニット（現像装置）
５                中間転写ベルト（中間転写ユニット）
６                クリーニング部材
７                プロセスカートリッジ
８                一次転写ローラ
９                二次転写ローラ
１０              定着装置
１２              記録紙（記録媒体）
１２ａ〜１２ｃ    搬送手段
１３、２６        感光体ユニット
１４、２７        クリーニング枠体
１７、２５        現像ローラ（現像剤担持体）
１８、２９        現像枠体
１８ａ、２９ａ    トナー収納室（現像剤収納室）
１８ｂ、２９ｂ    現像室
１８ｃ、２９ｃ    開口部
２０、３４        トナー供給ローラ（現像剤供給部材）
２１、３５        現像ブレード
２２、３６        トナー撹拌部材（現像剤撹拌部材）
２２ａ、３６ａ    軸部材
２２ｂ、３６ｂ    トナー撹拌シート
３９              光透過窓清掃部材
３９ａ            拭き取りシート
３９ｂ            拭き取り補助シート
４０、４１        光透過部材（現像剤検知部材）
４０ａ、４１ａ    光透過窓
４０ｂ、４１ｂ    ライトガイド
４２              凹部
１００            電子写真画像形成装置
１００Ａ          電子写真画像形成装置本体
Ｗ１              底壁面
Ｗ２              第１壁面
Ｗ３              第２壁面
Ｗ４              第３壁面
【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】
2008209897.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2008209897.tif 000012
【図１１】
2008209897.tif 000013
【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】
2008209897.tif 000018
【図１７】
2008209897.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2008209897.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
2008209897.tif 000027
【図２６】
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【図２７】
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