(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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において、
（ａ）電子写真感光体と、
（ｂ）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の現像手段であって、
現像剤を収納する現像剤収納部と、
前記現像剤を用いて、前記静電潜像を現像する現像部材と、
前記現像剤収納部の内部に設けられ、回転することにより、前記現像部材の設けられた方向へ前記現像剤を搬送する現像剤搬送部材と、
前記現像剤収納部の下方に設けられた第一の光透過開口であって、前記装置本体に設けられた発光素子から発光された光を前記現像剤収納部の内部へ侵入させるために、前記光を透過させる第一の光透過開口と、
前記現像剤収納部の上方に設けられた第二の光透過開口であって、前記第一の光透過開口から前記現像剤収納部の内部へ侵入した前記光を前記装置本体に設けられた受光素子に受光させるために、前記現像剤収納部の内部へ侵入した前記光を透過させる第二の光透過開口と、
を有する現像手段と、
を有し、
前記現像剤を、前記現像剤搬送部材の回転によって前記第一の光透過開口上に落下させて、前記第一の光透過開口から前記現像剤収納部の内部へ侵入した前記光を遮ることによって、前記現像剤収納部内に収納された前記現像剤が前記現像剤搬送部材の回転中心を通過する水平面よりも低くなった際に、前記受光素子が前記光を受光していない時間に基づいて前記現像剤収納部の内部の現像剤の残量を逐次に検出す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２】
前記第一の光透過開口は、前記現像剤搬送部材が前記現像剤を搬送する搬送方向において前記現像剤搬送部材の回転中心を通過する鉛直面より上流側、かつ、前記現像剤搬送部材の回転中心を通過する水平面と略同一面上に位置することを特徴とする請求項１に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項３】
電子写真画像形成装置本体にプロセスカートリッジを着脱可能であって、記録媒体に画像を形成するための電子写真画像形成装置において、
（ａ）発光素子と、
（ｂ）受光素子と、
（ｃ）電子写真感光体と、
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の現像手段であって、
現像剤を収納する現像剤収納部と、
前記現像剤を用いて、前記静電潜像を現像する現像部材と、
前記現像剤収納部の内部に設けられ、回転することにより、前記現像部材の設けられた方向へ現像剤を搬送する現像剤搬送部材と、
前記現像剤収納部の下方に設けられた第一の光透過開口であって、前記発光素子から発光された光を前記現像剤収納部の内部へ侵入させるために、前記光を透過させる第一の光透過開口と、
前記現像剤収納部の上方に設けられた第二の光透過開口であって、前記第一の光透過開口から前記現像剤収納部の内部へ侵入した前記光を前記受光素子に受光させるために、前記現像剤収納部の内部へ侵入した前記光を透過させる第二の光透過開口と、
を有する現像手段と、
を有する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、
（ｄ）前記現像剤を、前記現像剤搬送部材の回転によって前記第一の光透過開口上に落下させて、前記第一の光透過開口から前記現像剤収納部の内部へ侵入した前記光を遮ることによって、前記現像剤収納部内に収納された前記現像剤が前記現像剤搬送部材の回転中心を通過する水平面よりも低くなった際に、前記受光素子が前記光を受光していない時間に基づいて前記現像剤収納部の内部の現像剤の残量を逐次に検出する検出手段と、
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４】
前記第一の光透過開口は、前記現像剤搬送部材が前記現像剤を搬送する搬送方向において前記現像剤搬送部材の回転中心を通過する鉛直面より上流側、かつ、前記現像剤搬送部材の回転中心を通過する水平面と略同一面上に位置することを特徴とする請求項３に記載の電子写真画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロセスカートリッジ、及び、電子写真画像形成装置に関するものである。
【０００２】
ここで、プロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段またはクリーニング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。及び帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも１つと電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に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画像形成装置本体に着脱可能とするものをいう。
【０００３】
また、現像装置とは、現像手段と現像剤収納部とを有し、電子写真感光体に形成された静電潜像を現像手段により現像剤によって現像して可視像化するものである。
【０００４】
【従来の技術】
従来、電子写真画像形成プロセスを用いた電子写真画像形成装置においては、電子写真感光体及び前記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にユーザー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た。そこでこのプロセスカートリッジ方式は、画像形成装置において広く用いられている。
【０００５】
このような電子写真画像形成装置では、プロセスカートリッジの有する現像手段の現像剤収納部に収納された現像剤（トナー）の残量が所定量以下になった時点でユーザーに対しトナー無しを報知してプロセスカートリッジの交換を促すことを行っている。
【０００６】
図１４を用いて従来の光透過式のトナー残量検出方法を説明する。図１４はプロセスカートリッジの有する現像装置のトナー残量検出構成を示す説明図である。
【０００７】
図１４において、１０４は現像装置であって、トナーＴを収納する現像剤容器１１６を有する。現像剤容器１１６内には、攪拌部材１１２が設けられている。そして、攪拌部材１１２が回転することで、供給ローラ１１１にトナーＴを搬送している。また現像剤容器１１６には、光透過用の下光透過窓１１４ａ及び上光透過窓１１４ｂが取り付けられている。下光透過窓１１４ａは攪拌部材１１２の回転中心の真下に設けられており、上光透過窓１１４ｂは後壁１１６ａに設けられている。そして下光透過窓１１４ａと上光透過窓１１４ｂとで現像剤の残量を検知する検知光が透過する光路を形成している。なお、攪拌部材１１２は下光透過窓１１４ａと上光透過窓１１４ｂに回転する都度接触し、それぞれの光透過窓１１４ａ，１１４ｂの内側に付着したトナーＴを拭き取っている。
【０００８】
光の透過方法は、画像形成装置本体（図示せず）に取り付けられた発光部１１５ａから検知光Ｌが出射され、この検知光Ｌは下光透過窓１１４ａを透過し、更に上光透過窓１１４ｂを透過して、前記画像形成装置本体に取り付けられた受光部１１５ｂで受光される。
【０００９】
電子写真画像形成装置の画像形成動作に伴い現像剤容器１１６内のトナーＴの消費が進むと、供給ローラ１１１の領域部と攪拌部材１１２の回転領域にのみトナーＴが残る状態になる。さらにトナーＴが消費され、攪拌部材１１２の回転領域のトナーＴの量が少なくなって空近くになってくると、下光透過窓１１４ａから上光透過窓１１４ｂへ光が透過し、トナーＴの残量が検知可能な状態になる。
【００１０】
この状態において、攪拌部材１１２の一回転中に受光部１１５ｂで検知光Ｌをどれだけの時間受光したかをモニターする。この場合、現像剤容器１１６内における攪拌部材１１２の回転領域のトナーＴの量が少なくなってくるため、受光部１１５ｂで検知光Ｌを受光する時間が増加する。そして、受光部１１５ｂが検知光Ｌを特定の受光時間（トナー無し検知のための設定受光時間）検知した時、現像剤容器１１６にトナーが無くなりかけている事を、ユーザーに報知するようになっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記現像装置においては、現像剤容器内において第一の攪拌部材の回転領域のトナーの量が少なくなって空に近くなってから、下光透過窓と上光透過窓とでトナー残量検知の検知光の透過が始まる。これは第一の攪拌部材の回転領域のトナーの量が少なくなって空に近くなることで、該第一攪拌部材の回転中心の下方に配された下光透過窓を透過する検知光がトナーによって遮られてしまうということがなくなるためである。したがって、ユーザーにトナー無しの報知を行う時点では、現像剤容器内にほとんどトナーが無い状態である。
【００１２】
本発明は上記従来技術を更に発展させたものである。
【００１３】
本発明の目的は、現像剤の残量を逐次に検出することのできるプロセスカートリッジ、及び、このプロセスカートリッジを着脱可能な電子写真画像形成装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るプロセスカートリッジの代表的な構成は、
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において、
（ａ）電子写真感光体と、
（ｂ）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の現像手段であって、
現像剤を収納する現像剤収納部と、
前記現像剤を用いて、前記静電潜像を現像する現像部材と、
前記現像剤収納部の内部に設けられ、回転することにより、前記現像部材の設けられた方向へ前記現像剤を搬送する現像剤搬送部材と、
前記現像剤収納部の下方に設けられた第一の光透過開口であって、前記装置本体に設けられた発光素子から発光された光を前記現像剤収納部の内部へ侵入させるために、前記光を透過させる第一の光透過開口と、
前記現像剤収納部の上方に設けられた第二の光透過開口であって、前記第一の光透過開口から前記現像剤収納部の内部へ侵入した前記光を前記装置本体に設けられた受光素子に受光させるために、前記現像剤収納部の内部へ侵入した前記光を透過させる第二の光透過開口と、
を有する現像手段と、
を有し、
前記現像剤を、前記現像剤搬送部材の回転によって前記第一の光透過開口上に落下させて、前記第一の光透過開口から前記現像剤収納部の内部へ侵入した前記光を遮ることによって、前記現像剤収納部内に収納された前記現像剤が前記現像剤搬送部材の回転中心を通過する水平面よりも低くなった際に、前記受光素子が前記光を受光していない時間に基づいて前記現像剤収納部の内部の現像剤の残量を逐次に検出す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である。
また、本発明に係る電子写真画像形成装置の代表的な構成は、
電子写真画像形成装置本体にプロセスカートリッジを着脱可能であって、記録媒体に画像を形成するための電子写真画像形成装置において、
（ａ）発光素子と、
（ｂ）受光素子と、
（ｃ）電子写真感光体と、
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の現像手段であって、
現像剤を収納する現像剤収納部と、
前記現像剤を用いて、前記静電潜像を現像する現像部材と、
前記現像剤収納部の内部に設けられ、回転することにより、前記現像部材の設けられた方向へ現像剤を搬送する現像剤搬送部材と、
前記現像剤収納部の下方に設けられた第一の光透過開口であって、前記発光素子から発光された光を前記現像剤収納部の内部へ侵入させるために、前記光を透過させる第一の光透過開口と、
前記現像剤収納部の上方に設けられた第二の光透過開口であって、前記第一の光透過開口から前記現像剤収納部の内部へ侵入した前記光を前記受光素子に受光させるために、前記現像剤収納部の内部へ侵入した前記光を透過させる第二の光透過開口と、
を有する現像手段と、
を有する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、
（ｄ）前記現像剤を、前記現像剤搬送部材の回転によって前記第一の光透過開口上に落下させて、前記第一の光透過開口から前記現像剤収納部の内部へ侵入した前記光を遮ることによって、前記現像剤収納部内に収納された前記現像剤が前記現像剤搬送部材の回転中心を通過する水平面よりも低くなった際に、前記受光素子が前記光を受光していない時間に基づいて前記現像剤収納部の内部の現像剤の残量を逐次に検出する検出手段と、
を有することを特徴とする電子写真画像形成装置である。
【００２１】
（作  用）
現像剤搬送部材によって第一の光透過開口から現像剤収納部へ侵入した光を遮る位置へ現像剤を搬送する。そして、前記現像剤搬送部材によって搬送される現像剤が前記光を遮る時間に基づいて、前記現像剤の残量を逐次に検出する。これによって、現像剤収納部に現像剤が残っている段階から現像剤の残量を逐次に検出することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。
【００２３】
《第１の実施形態例》
まず、図１を参照して、電子写真画像形成装置の全体構成についての概略を説明する。図１は電子写真方式によって画像を形成する電子写真画像形成装置の一形態であるレーザービームプリンタの縦断面図である。
【００２４】
〔全体構成〕
同図に示す電子写真画像形成装置（以下「画像形成装置」という）Ａは、ドラム型の電子写真感光体（以下「感光体ドラム」という）１を備えている。感光体ドラム１は、駆動手段（不図示後述）によって、同図中、時計回りに回転駆動される。感光体ドラム１の周囲には、感光体ドラム１表面を均一に帯電する帯電装置２、画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光体ドラム１上に静電潜像を形成する露光装置３、感光体ドラム１上に形成された静電潜像にトナー（現像剤）Ｔを付着させてトナー像として現像する現像装置４、感光体ドラム１上のトナー像を記録媒体（記録紙、ＯＨＰシート、布等）Ｓに転写する転写装置６、トナー像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容器９等が配設されている。その他に、記録媒体Ｓを転写装置６に向けて給送するとともに、記録媒体Ｓを搬送する給搬送装置５、転写後の記録媒体Ｓにトナー像を定着させる定着装置７が配設されている。
【００２５】
図１に示す画像形成装置Ａは、一定速度で回転する感光体ドラム１の表面を帯電装置２で一様に帯電する。そして、前記感光体ドラム１に露光装置３から画像情報に応じたレーザー光を照射して静電潜像を形成し、その静電潜像を現像装置４でトナーＴによって現像する。そして、感光体ドラム１に形成された現像画像（トナー画像）は、給紙部としてのカセット１７から給搬送装置５によって搬送される記録媒体Ｓに転写装置６によって転写される。そして、その記録媒体Ｓを定着装置７へ搬送して定着し、機外に排出される。転写後、感光体ドラム１に残った転写残トナーは、クリーニング容器９のクリーニングブレード８により掻き落とされ、該クリーニング容器９の中に貯蔵される。
【００２６】
〔プロセスカートリッジ〕
ここで、感光体ドラム１、帯電装置２、現像装置４、クリーニング容器９は、一体的にカートリッジ化されてプロセスカートリッジＢを形成している。詳しくは、プロセスカートリッジＢのハウジングを構成するカートリッジ枠体Ｂ１に感光体ドラム１、帯電手段としての帯電装置２、現像手段としての現像装置４及びクリーニング手段としてのクリーニング容器９がそれぞれ保持されて一体的にカートリッジ化されている。そしてこのプロセスカートリッジＢは、画像形成装置本体Ａ１に設けられたカートリッジ装着手段に対して着脱可能に装着される。
【００２７】
このカートリッジ装着手段は、画像形成装置本体Ａ１の上部に開閉自在に設けられた図示しない開閉部材を軸を中心に開くと、カートリッジ装着部の空間が表れる。このカートリッジ装着部の左右には不図示のカートリッジ装着ガイド部材が配されており、プロセスカートリッジＢの長手方向（感光体ドラム１の軸線方向）外側面に設けたボスとリブからなるガイドが該装着ガイド部材に嵌合して導かれ、プロセスカートリッジＢが画像形成装置本体Ａ１に対し矢印Ｘ方向に着脱されるものである。
【００２８】
以下に、画像形成装置Ａの各部の構成について、感光体ドラム１、帯電装置２、露光装置３、現像装置４、転写装置６、クリーニング容器９、給搬送装置５、定着装置７の順に詳述する。
【００２９】
（感光体ドラム）
感光体ドラム１は、アルミニウムシリンダーの外周面に、有機光導電体層（ＯＰＣ感光体）を塗布して構成したものである。感光体ドラム１は、その長手方向の両端部をプロセスカートリッジＢのハウジングを構成するカートリッジ枠体Ｂ１によって回転自在に支持されている。そして一方の端部に画像形成装置本体Ａ１側の駆動モータ（不図示）から駆動力が伝達されることにより、矢印方向に回転駆動される。
【００３０】
（帯電装置）
帯電装置２としては、例えば、特開昭６３−１４９６６９号公報に示すようないわゆる接触帯電方式のものを使用することができる。感光体ドラム１を接触帯電させる帯電部材は、ローラ状に形成された導電性ローラ（以下「帯電ローラ」という）である。そしてこの帯電ローラを感光体ドラム１表面に当接させるとともに、該帯電ローラに画像形成装置本体Ａ１側の電源（不図示）によって帯電バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム１表面を一様に帯電させるものである。
【００３１】
（露光装置）
露光装置３は、ポリゴンミラー（不図示）を有し、このポリゴンミラーには、レーザーダイオード（不図示）によって画像信号に対応する画像光が照射される。ポリゴンミラーはスキャナーモータ（不図示）によって高速で回転され、反射した画像光を結像レンズ（不図示）、反射ミラー３ａ等を介して、帯電済の感光体ドラム１表面を選択的に露光して静電潜像を形成するように構成している。
【００３２】
（現像装置）
現像装置４は、感光体ドラム１上の静電潜像を現像するものであって、トナーＴを収納するトナー容器（現像剤収納部）に設けられた現像ローラ１０が感光体ドラム１に対して微小間隙（３００μｍ程度）をもって対向するように位置決めされている。静電潜像の現像は、次のようにして行う。トナー容器（現像剤収納部）１６内のトナーＴを第二の現像剤搬送部材１３、及び、現像剤搬送部材（第一の現像剤搬送部材）１２によって供給ローラ１１へ送り込む。そして回転する供給ローラ１１とトナー規制ブレード１０ａによって、回転する現像ローラ１０の外周にトナーＴを薄層塗布し、かつそのトナーＴへ電荷を付与（摩擦帯電）する。この現像ローラ１０と、静電潜像が形成された感光体ドラム１との間に現像バイアスを印加することにより、静電潜像にトナー像を付着させてトナー像として現像するものである。
【００３３】
（転写装置）
転写装置６は、感光体ドラム１からのトナー像を、記録媒体Ｓに転写するものである。本実施の形態では、転写装置６として転写ローラを用いている。そして転写ローラに転写バイアスを印加することによって感光体ドラム１からのトナー像を記録媒体Ｓに転写する。
【００３４】
（クリーニング容器）
クリーニング容器９は、現像装置４によって感光体ドラム１上に現像されたトナー像が転写装置６で記録媒体Ｓに転写された後、転写されないで感光体ドラム１表面に残ったいわゆる転写残トナーをクリーニングブレード８で掻き落として除去するものである。クリーニングブレード８で掻き落とされた転写残トナーはクリーニング容器９の中に蓄積されていく。
【００３５】
（給搬送装置）
給搬送装置５は、画像形成部（感光体ドラム１と転写装置６の間）へ記録媒体Ｓを給送するものであり、画像形成動作に応じて駆動し、カセット１７内の記録媒体Ｓを１枚ずつ分離給送する。
【００３６】
（定着装置）
定着装置７は、記録媒体Ｓに転写されたトナー画像を定着させるものである。この定着装置７は駆動ローラ７ａ及びヒータ（図示せず）を内蔵する定着ローラ７ｂを有する。そして通過する記録媒体Ｓに熱及び圧力を印加する。これによりトナー像が記録媒体Ｓ表面に定着される。さらに、この記録媒体Ｓは排紙装置（図示せず）により外部に排出される。
【００３７】
〔光透過式のトナー残量検出構成の説明〕
次に現像装置の光透過式トナー残量検出構成について、図１及び図２を用いて詳述する。図２は現像装置の光透過式トナー残量検出構成を示す縦断面図である。
【００３８】
現像装置４のトナー容器１６内には、現像ローラ１０に近い側から第一の現像剤搬送部材１２及び第二の現像剤搬送部材１３がその順に並列して設けられている。そしてそれぞれの搬送部材１２，１３が回転することで、供給ローラ１１にトナーＴを搬送している。第一及び第二の搬送部材１２，１３はそれぞれ回転中心となる軸１２ｄ，１３ａを有する。そして軸１２ｄ，１３ａには平板状の羽根１２ｆ，１３ｂが固設されている。これらの羽根１２ｆ，１３ｂは、軸１２ｄ，１３ａが回転することによりトナーＴを保持して該軸１２ｄ，１３ａの回転方向へ搬送するものである。なお、羽根１２ｆ，１３ｂは、後述する下光透過窓１４ａと上光透過窓１４ｂに接触した際に、これらの光透過窓１４ａ，１４ｂの内側の面に付着しているトナーＴを拭き取ることができ、かつ、該光透過窓１４ａ，１４ｂの内側の面を傷付けることのない素材を用いて作られている。
【００３９】
前記トナー容器１６には、第一の光透過開口としての下光透過窓１４ａと第二の光透過開口としての上光透過窓１４ｂがそれぞれ設けられている。下光透過窓１４ａは、プロセスカートリッジＢを画像形成装置本体Ａ１に装着した状態において、搬送部材１２の軸１２ｄに対して略水平方向となる位置に設けられている。上光透過窓１４ｂは、プロセスカートリッジＢを画像形成装置本体Ａ１に装着した状態において、搬送部材１２の軸１２ｄに対して上方となる位置に設けられている。そして下光透過窓１４ａと上光透過窓１４ｂとでトナーＴの残量を検知する検知光Ｌが透過する光路を形成している。詳しくは、水平光透過窓１４ａはトナー容器１６の外部から該トナー容器１６の内部へ検知光Ｌを透過させ、上光透過窓１４ｂは該水平光透過窓１４ａからトナー容器１６の内部へ透過した検知光Ｌを該トナー容器１６の外部へ透過させる。
【００４０】
前記搬送部材１２は、時計回りに回転する都度、搬送羽根としての羽根１２ｂが水平光透過窓１４ａと上光透過窓１４ｂに接触し、それぞれの光透過窓１４ａ，１４ｂの内側の面に付着したトナーＴを羽根１２ｂの先端で拭き取る。
【００４１】
検知光Ｌの透過方法は、画像形成装置本体Ａ１に取り付けられた発光素子１５ａから検知光Ｌが出射され、この検知光Ｌは下光透過窓１４ａを透過し、更に上光透過窓１４ｂを透過して、前記画像形成装置本体Ａ１に取り付けられた受光素子１５ｂで受光される。
【００４２】
〔トナー残量検出方法の説明〕
次に光透過式のトナー残量検出方法について、図２乃至図６を用いて詳述する。図３はトナー容器内のトナー残量と光透過時間の関係を示す説明図、図４は図３に示すＣ点に対応したトナー量となった現像装置の断面図、図５は図３に示すＤ点に対応したトナー量となった現像装置の断面図、図６は図３に示すＥ点に対応する現像装置の断面図である。なお、以下に説明するプロセスカートリッジＢは、現像装置４のトナー容器１６内に第一及び第二の攪拌部材１２，１３の攪拌部材軸１２ｄ，１３ｂを超えてトナーＴが満タン状態（１００％）に収納されているものとする。
【００４３】
画像形成装置Ａの画像形成動作に伴い上記プロセスカートリッジＢのトナー容器１６内のトナーＴの消費が進むと、図２に示すように、搬送部材１３の回転領域の半分の下方領域と、供給ローラ１１の領域部と搬送部材１２の回転領域の半分の下方領域に、トナーＴが残る状態となる。この状態になると後述するように、下光透過窓１４ａから上光透過窓１４ｂへ光が透過するようになり、トナーＴの残量が検知可能な状態になる。
【００４４】
上述のようなトナーＴが残る状態において（図２参照）、搬送部材１２は、時計回りに回転してトナーＴを羽根１２ｆで保持し、下光透過窓１４ａの内側の面を羽根１２ｆの先端で拭いた後に、供給ローラ１１の領域部に供給する。このため、羽根１２ｆが通過した後の下光透過窓１４ａ付近にはトナーＴの無い領域が形成される。このトナーの無い領域が形成された直後に、発光素子１５ａから出射された検知光Ｌがトナー容器１６の下光透過窓１４ａを透過し、更に上光透過窓１４ｂを透過して、受光素子１５ｂで受光される。
【００４５】
図３に、搬送部材１２の一回転当たりに検知光Ｌが受光素子１５ｂで受光された光透過時間ｔと、トナー容器１６内に残っているトナーＴとの関係を示す。図３において、検知光Ｌが下光透過窓１４ａ及び上光透過窓１４ｂを透過し始めた時は点Ｃである。つまり、おおむねトナー容器１６内のトナー容量（寿命）の約半分の地点で下光透過窓１４ａ及び上光透過窓１４ｂによる検知光Ｌの光透過がされたことになる。この時の光透過信号を受光素子１５ｂより得て、ユーザーに対しトナーＴの残り量を知らせるようとすると、トナー残量があと半分（約５０％）であることを知らせることができる。
【００４６】
図４に示すように、搬送部材１２は、下光透過窓１４ａの内側の面を攪拌羽根１２ｆの先端で拭いた後、トナーＴを供給ローラ１１側に供給する。そして供給ローラ１１側に不足分のトナーＴを供給した残りトナーＴをそのまま持ち帰って下光透過窓１４ａ上に排出する。このとき、その残りトナーＴは下光透過窓１４ａを透過する検知光Ｌを遮光する。また、搬送部材１３は、第一の攪拌部材１２の回転領域にトナーＴを羽根１３ｂにより供給しているが、搬送部材１２の回転領域でトナーＴが足りていると、搬送部材１３の回転領域に持ち帰ってしまう。また、供給された側の搬送部材１２もトナーＴが足りていれば羽根１２ｆにより搬送部材１３の回転領域にトナーＴを排出する。よって、搬送部材１３の回転領域のトナーＴが無くなるまでは、おおむね、搬送部材１２の回転領域には、搬送部材１２の軸１２ｄの略水平高さにトナーＴが保たれている。よって、図３で示す光透過時間ｔと残トナーＴとの関係では、実際にはトナー容器１６内のトナーＴは消費されているが、搬送部材１２の回転領域で検知光Ｌを遮光するトナー量は軸１２ｄの略水平高さに保たれるため、点Ｃから点Ｄ間の線分Ｃ’域の略水平の光透過時間を保つようになる。つまり、線分Ｃ’域の光透過時間は点Ｃの光透過時間と略等しくなる。
【００４７】
更にトナーＴの消費が続くと、トナー容器１６内の搬送部材１３の回転領域にはトナーＴが無くなり、供給ローラ１１の領域部と搬送部材１２の回転領域の半分の下方領域にのみトナーＴが残る状態になる（図５参照）。この時のトナー容器１６内のトナーＴの残量と検知光Ｌの光透過時間ｔとの関係は図３でＤ点になる。この時点では、搬送部材１３からの搬送部材１２の回転領域へのトナーＴの供給が無くなるので、搬送部材１２の回転領域に残るトナーＴが供給ローラ１１側へ供給される。その結果、搬送部材１２の回転領域からトナーＴが徐々に減少していく。これによって、供給ローラ１１側の不足分を供給した後の残りトナーＴの量も減少していく。よって、搬送部材１２が持ち帰るトナーＴは減少していくので、下光透過窓１４ａにトナーＴを排出し検知光Ｌを遮光する時間も減少していく。つまり、搬送部材１２の回転領域に残っているトナーＴの量に応じて、下光透過窓１４ａに残トナーＴが遮光の影響を与える時間も減少していく。その結果、検知光Ｌの光透過時間ｔが徐々に増えていく。この光透過時間ｔが増加し始めの点が、図３の点Ｄである。この点Ｄの時点でユーザー対し、トナーＴの残り量を知らせようとすると、トナー残量があと約４分の１（約２５％）であることを知らせることができる。なお、点Ｄでの光透過時間は、上述したように、搬送部材１２の回転領域の半分の下方領域にトナーＴが残っているので、点Ｃの光透過時間と略等しい。
【００４８】
そして、前述の通り、図３に示す点ＤからさらにトナーＴの消費が進むと、搬送部材１２の回転領域のトナーＴが徐々に無くなってきて、検知光Ｌは徐々に光透過時間ｔを増していく。この時のトナーＴの残量と検知光Ｌの光透過時間ｔとの関係は図３で点Ｄから点Ｅ間の線分Ｄ’域になる。点Ｄから徐々にトナーＴが減少していくと、下光透過窓１４ａを遮光するトナーＴが徐々に減る為、検知光Ｌの光透過時間ｔはリニアに変化（増加）していく。この現象を図３を用いて詳述する。図３に示すように、点Ｄから点Ｅ間の線分Ｄ’域において、徐々にトナーＴが減少していくに連れ、該点Ｄから点Ｅ間の線分Ｄ’域に対応する光透過時間ｔがｔ１＜ｔ２＜ｔ３＜ｔ４という具合いにリニアに変化（増加）していく。ここで、ｔ１はトナーＴが点Ｄから点Ｄ’１まで消費されるときの検知光Ｌの光透過時間、ｔ２はトナーが点Ｄから点Ｄ’２まで消費されるときの検知光Ｌの光透過時間、ｔ３はトナーが点Ｄ１から点Ｄ’３まで消費されるときの検知光Ｌの光透過時間、そしてｔ４はトナーが点Ｄ１から点Ｅまで消費されるときの検知光Ｌの光透過時間である。このような光透過時間のリニアな変化を利用し、ユーザー対し、リニアなトナー残りＤ’１（約２０％）、Ｄ’２（約１５％）、Ｄ’３（約１２％）等を知らせることができる。
【００４９】
搬送部材１２の回転領域のトナーＴの減少がさらに進むと、図６に示すように、搬送部材１２は羽根１２ｆで下光透過窓１４ａの内側の面を拭いた後に、トナーＴを供給ローラ１１側に供給する。そして、供給ローラ１１側の不足分を供給した後のわずかな量の残りトナーを持ち帰って、下光透過窓１４ａ側にトナーＴを排出するが、そのトナー量はわずかであるため水平光透過窓１４ａを遮光しなくなる。したがって、この時点では搬送部材１２の羽根１２ｆでの定期的な検知光Ｌの遮光が行われるだけなので、検知光Ｌの光透過時間ｔは一定となる。この時のトナーＴの残量と検知光Ｌの光透過時間ｔとの関係は図３の点Ｅである。この場合、おおよそ、トナー容器１６内のトナーＴの残り量（搬送部材１２の回転領域及び供給ローラ１１の領域部に残るトナー量）は１０分の１程度（約１０％）である。従って、この時の受光素子１５ｂからの光透過信号を用いることで、ユーザーにトナーＴの残り量が１０分の１程度であることを知らせることができる。
【００５０】
ここで、図２を用いて開口１４ａ・１４ｂの配置について説明する。前記第一の光透過開口１４ａの位置は、前記現像剤収納部１６が電子写真画像形成装置本体Ａ１に装着された際に、前記現像剤搬送部材１２の回転中心Ｘ１を通過する水平面ｆ１よりも下方であって、前記現像剤搬送部材１２による現像剤搬送方向（図２、矢示Ｆ方向）において、前記回転中心Ｘ１を通過する鉛直面ｆ２よりも上流側に位置するように配置されている、及び、前記第二の光透過開口１４ｂは、前記現像剤収納部１６の上面１６ｂに位置するように配置されている。そして、開口１４ａ・１４ｂは、収納部１６の長手方向の一端側に配置されている。
【００５１】
このように開口１４ａ、及び、開口１４ｂを配置することによって、現像剤が収納容器（収納部）１６内に残っている段階から、光の透過を行うことが出来る。従って、残存する現像剤の量に応じた光透過時間を得ることが出来る。よって、現像剤の残量検出を逐次に行うことが出来る。
【００５２】
更に、前記現像剤収納部１６内には、前記現像剤搬送部材１２による現像剤搬送方向（図２、矢示Ｆ方向）の上流側に第二の現像剤搬送部材１３を有する、そして、前記現像剤収納部１６の内面は、前記現像剤搬送部材１２の回転に沿った第一の凹部１６ｃと前記第二の現像剤搬送部材１３の回転に沿った第二の凹部１６ｄとを有する、そして、前記第一の光透過開口１４ａの位置は、前記現像剤収納部１６が電子写真画像形成装置本体Ａ１に装着された際に、前記第一の凹部１６ｃの最下点１６ｃ１と第二の凹部１６ｄの最下点１６ｄ１との間に位置するように配置されている。
【００５３】
このように配置することによって、更に現像剤の残量を正確に検知することが出来る。
【００５４】
尚、図２はカートリッジＢを装置本体Ａ１に装着した状態を図示している。
【００５５】
次に図１０を用いて,画像形成装置本体Ａ１の制御について説明する。
【００５６】
装置本体Ａ１には、エンジンコントローラであるＭＰＵ（検出手段）が設置されている。このＭＰＵ１０００によって、装置本体Ａ１の電気的制御を行っている。そして、本体電源が投入された後、各種状態を検知して画像形成動作を可能としている。
【００５７】
図１１に示す通り、ＭＰＵ１０００には、装置本体Ａ１に設けられた、センサー、及び、スイッチ群１３７からの情報が入力される。また、ＭＰＵ１０００は、帯電装置２、露光装置３、現像装置４、転写装置６、及び、メインモータＭ等の制御を行う。そして、ＭＰＵ１０００は、ＩＯポートからの入出力信号によって、発光素子１５ａを発光させる。そして、その光を受光素子１５ｂが受光する時間に基づいてトナーの残量を換算する。そしてその値に基づいて、カートリッジＢ内（現像装置４内）のトナーの残量を逐次に表示手段１００に表示する。即ち、検出手段としてのＭＰＵ１０００は、現像剤が受光素子１５ｂを遮る時間に基づいて現像剤の残量を逐次に検出する。ここで、表示手段としては、例えば、装置本体Ａ１に設けられた表示部１００ａ（図１）、或いは、パーソナルコンピューター６０のディスプレイ画像７０（図１１）等である。
【００５８】
尚、トナー残量の表示については、例えば、ガスゲージ、棒グラフ及び値の表示（数字による表示）、満タンに対しての比率つまり残り何％と表示しても良い。
【００５９】
図１２はトナー残量を実現するための電気回路の一例である。
【００６０】
トナーが無い状態では、検知光Ｌは受光素子１５ｂへ到達する。受光素子１５ｂの受光状態により、受光している状態は１ｖ、受光していない状態は５ｖの出力を出すように、抵抗Ｒと電圧Ｖｃｃを設定している。エンジンコントローラ（ＭＰＵ）１０００のしきい値は３ｖ近傍に設定されている。そこで、トナー有無はエンジンコントローラのＩＯ（図１３：ＴＮＳＮＳ）のＯｎ／Ｏｆｆにより判断できる。
【００６１】
ここで前述した図４はトナー残量が多量（５０％以上）にある状態を示す図である。この状態ではトナーＴが窓１４ａを遮蔽している。従って、発光素子１５ａから出射された光を受光素子１５ｂは検知することはない。そこで、受光素子１５ｂからの信号はトナー有りを示す５ｖを出力する（図４の（Ｂ））。
【００６２】
図５はトナー残量が５０％未満になった状態を示す図である。この状態では、窓部材１４ａの近傍にトナーが無い。そのため発光素子１５ａから出射した光は受光素子１５ｂに入光する。トナーがまだある状態なので、時間ｔｂだけ窓が露出する（図５の（Ｂ））
図６はトナー残量がほとんどない状態を示した図である。攪拌羽根１２ｆが光路Ｌを遮蔽しない時間ｔｃだけ受光素子はトナー無しを示す電圧１ｖの出力をＭＰＵ１０００に出力する。（図６の(Ｂ)）。
【００６３】
図１３は本発明の実施例を適用したトナー残量検知を実現するシーケンスの一例である。トナー残量逐次検知はＳ１〜Ｓ９に示す手順で行なわれる。
【００６４】
尚、以下の説明では、トナー残量検知シーケンスの中にプリントシーケンス（Ｓ３〜Ｓ７）がある様に説明するが、プリントシーケンスの中に、トナー残量検知シーケンスがあっても良い。
【００６５】
さて、トナー残量検知シーケンス（Ｓ１）がＭＰＵ１０００で実行されると、発光素子１５ａが発光する（Ｓ２）。その後プリント動作により、フォーマッタ１３４（図１１）からのコマンドに従い所定のパターン、所定の枚数プリントを行なう（Ｓ３〜Ｓ７）。
【００６６】
ここでプリント動作時、ＭＰＵ１０００はカートリッジ寿命（トナー残量）をユーザーに報知する（Ｓ６）。この方法は、受光素子１５ｂが光を検知する受光時間から、トナーの消費量（カートリッジ寿命）を換算し、カートリッジ寿命として、報知するものである。
【００６７】
尚、寿命の換算方法は、前述した図３に示す換算テーブルの値が装置本体Ａ１に設けられた不揮発メモリに２００（図１１）にあらかじめ記憶されている。
【００６８】
以上説明したように、本実施形態例では、トナー容器１６において搬送部材１２の軸１２ａと略水平に下光透過窓１４ａを設けている。これにより、トナー容器１６内にトナーＴが十分に残っている状態で、ユーザーにトナー残量を報知することが可能となる。また、その下光透過窓１４ａより下方にある程度残っている状態でも、該下光透過窓１４ａへの検知光Ｌの光透過が可能となる。これによって、トナー容器１６内にある程度残っている状態で、ユーザーにトナーＴが無くなることを知らせることが可能となる。
【００６９】
また、搬送部材１２が回転することで、平板状の羽根１２ｆでトナーＴを保持し、該羽根１２ｆが保持した残トナー量に応じて下光透過窓１４ａを透過する検知光Ｌを遮光することができる。そして、その残トナー量に応じたリニアな光透過時間ｔ１＜ｔ２＜ｔ３＜ｔ４を得ることができる。すなわち、搬送部材１２により保持される残トナーが検知光Ｌを遮光する時間に基づいて該残トナーの残量を逐一に検出することが可能となる。また、そのリニアな残トナー量に応じた光透過時間に対応する光透過信号を用いることで、現在の残トナー量をユーザーに知らせることができる。したがって、ユーザーは現在のトナー容器１６内の残トナー量を知ることができるので、次のプロセスカートリッジの準備をすることが可能となる。
【００７０】
《第２の実施形態例》
本実施形態例では、搬送部材の形状をくの字形状とした。
【００７１】
以下、本実施形態例に係るトナー残量検出方法、現像装置、及びプロセスカートリッジについて、図７乃至図９を用いて説明する。図７は現像装置の光透過式トナー残量検出構成を示す縦断面図、図８は図９に示すＤ点に対応したトナー量となった現像装置の断面図、図９はトナー容器内のトナー残量と光透過時間の関係を示す説明図である。なお、本実施形態例においては、第１の実施形態例と共通する部材には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７２】
〔光透過式のトナー残量検出構成〕
本実施形態例に係るプロセスカートリッジＢの有する現像装置４の光透過式トナー残量検出構成について、図７を用いて詳述する。
【００７３】
図７に示すように、搬送部材１２は、略くの字形状の攪拌羽根１２ｅを有する。この羽根１２ｅは、軸１２ｄ付近で約１３０度の角度となるように、一枚の金属板を折り曲げた第一羽根１２ａと第二羽根１２ｂとによって、略くの字形状に形成してある。搬送部材１２の回転方向の下流側に位置する第二羽根１２ｂの先端にはＰＥＴ等の薄い樹脂板１２ｃが両面テープや接着剤で固定されている。この樹脂板１２ｃは、下光透過窓１４ａと上光透過窓１４ｂに接触した際に、これらの光透過窓１４ａ，１４ｂの内側の面を傷付けることなく該面に付着しているトナーＴを拭き取るものである。そして前記第二羽根１２ｂが軸１２ｄに両面テープ等で固定されている。
【００７４】
〔トナー残量検出方法の説明〕
次に光透過式のトナー残量検出方法について、図７乃至図９を用いて詳述する。なお、本実施形態例のトナー残量検出方法において、図９に示す点Ｃ、線分Ｄ’域、Ｄ点でのトナー容器内の残トナー量、及びその残トナー量に対応する光透過時間は、第１の実施形態例の図６に示す点Ｃ、線分Ｄ’域、Ｄ点の残トナー量、及びその残トナー量に対応する光透過時間と同じであるので、その説明を省略する。
【００７５】
本実施形態例の現像装置４においては、搬送部材１２が時計回りに回転駆動すると、搬送部材１２はトナー容器１６内のトナーＴを羽根１２ａと羽根１２ｂとの間に抱え込んで保持する。そして下光透過窓１４ａの内側の面を樹脂板１２ｃの先端で拭いた後に、そのトナーＴを供給ローラ１１の領域部に供給する。搬送部材１２は供給ローラ１１側の不足分を供給した残りトナーＴをそのまま持ち帰る。その際、略くの字形状の第一羽根１２ａと第二羽根１２ｂとでトナーＴを抱え込んで回転保持して持ち帰る。そして、図８に示したように、第一羽根１２ａが下光透過窓１４ａに差し掛かった所でトナーＴは該第一羽根１２ａ上をすべり落ちて下光透過窓１４ａ上に排出される。これによって、そのトナーＴは下光透過窓１４ａを透過する検知光Ｌを遮光する。
【００７６】
前記搬送部材１２は、下光透過窓１４ａの下方にトナーＴが残っているかぎり回転駆動して供給ローラ１１側へのトナー供給動作を繰り返す。つまり、トナーＴの量が減ってきても、下光透過窓１４ａの下方に残っているトナーＴを、第一羽根１２ａと第二羽根１２ｂとでトナーＴを抱え込んで回転し、そのトナーＴは第一羽根１２ａ上をすべり落ちて下透過窓１４ａ上に排出され、下光透過窓１４ａを透過する検知光Ｌを遮光する。そのトナーＴが下光透過窓１４ａを透過する検知光Ｌを遮光する時間は、前述の実施形態例と同様、下光透過窓１４ａより下に残っているトナー量が多ければ、多くの時間を遮光し、下光透過窓１４ａより下に残っているトナー量に対応した検知光Ｌの遮光を行う。つまり、トナー量に応じた光透過時間ｔが得られる。
【００７７】
図９に略くの字形状の搬送部材１２の一回転当たりに検知光Ｌが受光素子１５ｂで受光された光透過時間ｔと、トナー容器１６内に残っているトナーＴとの関係を示す。図９に示すように、点Ｃ、線分Ｄ’域、Ｄ点でのトナー容器内の残トナー量、及びその残トナー量に対応する光透過時間は、第１の実施形態例の図６に示す点Ｃ、線分Ｄ’域、Ｄ点の残トナー量、及びその残トナー量に対応する光透過時間と同じである。また、点Ｄから点Ｅ間の線分Ｄ’域においては、トナー容器１６の搬送部材１２の回転領域の中のトナーＴの減少に対して、供給ローラ１１側付近の僅かなトナーＴ（図８参照）以外、該搬送部材１２の回転領域内に残ったほぼすべての残トナー量に応じたリニアな光透過時間ｔを得ることができる。更に詳しく説明する。図９に示す点Ｄから点Ｅ間の線分Ｄ’域において、徐々にトナーＴが減少していくに連れ、該点Ｄから点Ｅ間の線分Ｄ’域に対応する光透過時間ｔがｔ１１＜ｔ２１＜ｔ３１＜ｔ４１という具合いにリニアに変化（増加）していく。ここで、ｔ１１はトナーＴが点Ｄから点Ｄ’１まで消費されるときの検知光Ｌの光透過時間、ｔ２１はトナーが点Ｄから点Ｄ’２まで消費されるときの検知光Ｌの光透過時間であり、ｔ３１はトナーが点Ｄ１から点Ｄ’３まで消費されるときの検知光Ｌの光透過時間、そしてｔ４１はトナーが点Ｄ１から点Ｅまで消費されるときの検知光Ｌの光透過時間である。この線分Ｄ’域では、搬送部材１２の羽根１２ｅを略くの字形状としたことで、第一の実施形態例で示した搬送部材１２に比べ、該略くの字形状の搬送部材１２の回転領域内に残ったほぼすべての残トナーを供給ローラ１１側に供給することが可能となる。このことは図３及び図９に示す各点Ｄ’１、Ｄ’２、Ｄ’３に対応するトナー残量の数値を見れば明らかであろう。これによって、トナーＴの減少に対して検知光Ｌの光透過時間を対応させリニアな光透過信号を得ることができる。したがって、そのリニアな変化を利用し、ユーザー対し、各点Ｄ’１（約２０％）、Ｄ’２（約１４％）、Ｄ’３（約８％）においてリニアなトナー残りを知らせることができる。
【００７８】
上述のように搬送部材１２の回転領域のトナーＴの減少が進むと、搬送部材１２は下光透過窓１４ａの内側を樹脂板１２ｃで拭いた後、そのトナーＴを供給ローラ１１側に供給する。そして、供給ローラ１１側の不足分を供給した残りトナーを持ち帰って、下光透過窓１４ａ側にトナーＴを排出する。しかし、そのトナーＴはわずかな量であるため下光透過窓１４ａを遮光することはない。したがって、この時点では、搬送部材１２の羽根１２ｆでの定期的な検知光Ｌの遮光が行われるだけである。このため、検知光Ｌの光透過時間ｔは一定となる。この時のトナーＴの残量と検知光Ｌの光透過時間ｔとの関係は図９の点Ｅである。この時の光透過信号で、ユーザー対しトナーＴの残りを知らせようとすることができる。この場合、おおよそ、トナー容器１６内のトナーＴの残り量（搬送部材１２の回転領域及び供給ローラ１１の領域部に残るトナー量）は２０分の１程度（約５％）であることを知らせることができる。
【００７９】
以上説明したように、本実施形態例においても、第１の実施形態例と同様、トナー容器１６において搬送部材１２の軸１２ａと略水平に下光透過窓１４ａを設けている。これにより、トナー容器１６内にトナーＴが十分に残っている状態で、ユーザーにトナー残量を示すことが可能となる。また、その下光透過窓１４ａより下方にある程度残っている状態でも、該下光透過窓１４ａへの検知光Ｌの光透過が可能となる。これによって、トナー容器１６内にある程度残っている状態で、ユーザーにトナーＴが無くなることを知らせることが可能となる。
【００８０】
また、搬送部材１２が回転することで、略くの字形状の羽根１２ｅでトナーＴを抱え込んで保持し、該羽根１２ｅが保持した残トナー量に応じて下光透過窓１４ａを透過する検知光Ｌを遮光することができる。この場合、部材１２ｅが略くの字形状となっているので、トナー容器１６の中のトナーＴの減少に対して、供給ローラ１１側付近の僅かなトナーＴ以外、トナー容器１６に残ったほぼすべての残トナー量に応じたリニアな光透過時間ｔ１１＜ｔ２１＜ｔ３１＜ｔ４１を得ることができる。すなわち、搬送部材１２により保持される残トナーが検知光Ｌを遮光する時間に基づいて該残トナーの残量を逐一に精度良く検出することが可能となる。また、そのリニアな残トナー量に応じた光透過時間に対応する光透過信号を用いることで、現在の残トナー量を高精度にユーザーに知らせることができる。したがって、ユーザーは現在のトナー容器１６内の残トナー量を知ることができるので、次のプロセスカートリッジの準備時期を容易に判断することが可能となる。すなわち、ユーザーは、そのトナー残量をもとに、自分のプリントボリュームに応じて来るべくプロセスカートリッジＢの寿命に応じ、新たなプロセスカートリッジを準備することが可能となる。
【００８１】
本実施形態例では、搬送部材１２の第一羽根１２ａと第二羽根１２ｂのなす角度を略１３０度で説明したが、この角度は該搬送部材１２の回転半径や下光透過窓１４ａの位置、形状等によって略９０度から略１７０度の範囲で適宜に選択されるものである。
【００８２】
以上の各実施形態例においては、現像剤搬送部材を複数有する現像装置を説明したが、現像剤搬送部材１２を一つ有する現像装置であっても同様なトナー残量検出方法を適用できる。この場合、トナー容器のトナー容量が違ってくるが、そのトナー容器の容量に応じて残トナー量に対する光透過時間を設定すればよい。このようにすれば、トナー容器のトナー容量の大小に関係なく、そのトナー容器内の残トナー量をリニアにユーザーに知らせることができる。
【００８３】
尚、本発明は、現像剤の残量を満杯（約１００％）〜約０％まで報知する場合に限定されるものではない。例えば、現像剤の残り約５０％〜約０％まで報知する場合等も含まれる。また、例えば「現像剤の残量が０％」あるいは、「現像剤の残量が無し」と報知する場合であっても、現像剤が完全に無くなった場合に限定されない。例えば、所定の品質の画像を得るのが難しくなった程度に現像剤の残量が無くなった場合も含まれる。
【００８４】
《他の実施の形態》
前述の実施の形態では、現像装置の例として、プロセスカートリッジの有する現像手段として現像装置を説明したが、本発明に係る現像装置は画像形成装置本体に単独に装着される現像装置にも好適に適用することができる。
【００８５】
また、前述した実施の形態で示したプロセスカートリッジは単色画像を形成する場合を例示したが、本発明に係るプロセスカートリッジは現像手段を複数設け、複数色の画像（例えば２色画像、３色画像あるいはフルカラー等）を形成するカートリッジにも好適に適用することができる。
【００８６】
また、電子写真感光体としては、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。先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また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上に光導電体を蒸着或いは塗工を行ったものである。
【００８７】
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。
【００８８】
また帯電手段の構成も、前述した実施の形態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、前記タングスワイヤーに高電圧を印加することによって生じた正また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。
【００８９】
なお、前記帯電手段としては前記ローラ型以外にも、ブレード（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。
【００９０】
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、磁気ブラシなど用いてクリーニング手段を構成しても良い。
【００９１】
また前述したプロセスカートリッジとは、例えば電子写真感光体と、プロセス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、前述した実施形態のもの以外にも、例えば、電子写真感光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。電子写真感光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。更には電子写真感光体と、前記プロセス手段の２つ以上のものを組み合わせて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。
【００９２】
即ち、前述したプロセスカートリッジとは、帯電手段又はクリーニング手段と電子写真感光体と現像手段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。及び帯電手段、クリーニング手段の少なくとも一つと電子写真感光体と現像手段とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に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画像形成装置本体に着脱可能とするものをいう。そして、このプロセスカートリッジは、使用者自身が装置本体に着脱することができる。そこで、装置本体のメンテナンスを使用者自身で行うことができる。
【００９３】
更に、前述した実施の形態では、電子写真画像形成装置としてレーザービームプリンタを例示したが、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、ファクシミリ装置、或いはワードプロセッサ等の電子写真画像形成装置に使用することも当然可能である。
【００９４】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、現像剤の残量を逐次に検出することができるプロセスカートリッジの提供を実現できる。
また、前記プロセスカートリッジを着脱可能な電子写真画像形成装置の提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  電子写真画像形成装置の一形態であるレーザービームプリンタの縦断面図である。
【図２】  第１の実施形態に係るプロセスカートリッジの有する現像装置の光透過式トナー残量検出構成を示す縦断面図である。
【図３】  トナー容器内のトナー残量と光透過時間の関係を示す説明図である。
【図４】  図３に示すＣ点に対応したトナー量となった現像装置の断面図である。
【図５】  図３に示すＤ点に対応したトナー量となった現像装置の断面図である。
【図６】  図３に示すＥ点に対応する現像装置の断面図である。
【図７】  第２の実施形態例に係るプロセスカートリッジの有する現像装置の光透過式トナー残量検出構成を示す縦断面図である。
【図８】  図９に示すＤ点に対応したトナー量となった現像装置の断面図である。
【図９】  トナー容器内のトナー残量と光透過時間の関係を示す説明図である。
【図１０】  本発明の一実施例を適用したブロック図である。
【図１１】  表示手段の一例を示す図である。
【図１２】  現像剤残量を検出するための電気回路である。
【図１３】  フローチャートである。
【図１４】  従来のプロセスカートリッジの有する現像装置の縦断面図である。
【符号の説明】
Ａ…電子写真画像形成装置
Ａ１…電子写真画像形成装置本体
１…電子写真感光体
２…帯電装置
４…現像装置
９…クリーニング容器
１２…搬送部材
１２ｅ，１２ｆ…羽根
１４ａ…下光透過窓
１４ｂ…上光透過窓
１５ａ…発光素子
１５ｂ…受光素子
１６…現像剤容器
【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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