JP2001122361A

JP2001122361A - カートリッジ

Info

Publication number: JP2001122361A
Application number: JP30141799A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Ito; 嘉広伊藤; Kazuo Ogoyama; 一夫小古山
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1999-10-22
Filing date: 1999-10-22
Publication date: 2001-05-08

Abstract

(57)【要約】【課題】トナーやインク等の消耗品を容易に詰め替え
ることが可能なカートリッジを提供すること。【解決手段】カートリッジ１２には、トナー１４を充
填したトナー室１３が設けられている。トナー室１３の
天板３８は薄肉に形成されている。トナー切れとなった
とき、カートリッジ１２は回収され、リサイクルが行わ
れる。このリサイクルに際して、天板３８を壊してトナ
ー室１３に開口を形成する。この開口から所定量のトナ
ーが充填される。トナーの充填後、天板３８を壊して形
成された開口にテープを接着してトナー室１３を密閉す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ，ファク
シミリ，複写機等の画像形成装置に交換可能に装填さ
れ、消耗品（トナー，インク等）の詰め替えを行うこと
のできるカートリッジに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば電子写真式のプリンタでは、現像
媒体としてトナーを充填したトナーカートリッジが用い
られている。このトナーカートリッジでは、その製造時
に一定量のトナーが充填されており、プリンタに交換可
能にセットされる。このトナーカートリッジ内のトナー
が殆どなくなると、プリンタの表示器にトナー切れが表
示されるから、新しいトナーカートリッジに交換され
る。

【０００３】前記トナーカートリッジを更に発展させ、
感光ドラム，帯電ローラ，現像ローラ，クリーニング部
等を取り付けたプロセスカートリッジも知られている。
このプロセスカートリッジでは、トナーの交換と同時に
感光ドラム等も交換されるから、メンテナンスが簡便で
あり、またメンテナンス契約も特に必要とされない等の
利点があるため、個人用プリンタ等に広く使用されてい
る。

【０００４】カートリッジには、トナー充填口を有する
ものと、トナー充填口のないものとがある。前者のもの
は、トナー切れとなった場合に、クリーニング及び検査
を行った後、キャップを外してトナー充填口からトナー
を充填をすることで、再使用することができる。これに
対して、後者のものはトナーを充填することができない
ので、トナー切れとなった後は、廃棄処分される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】トナー充填口のないカ
ートリッジでは、廃棄処分にされるため資源の有効活用
の点で問題がある。

【０００６】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
で、トナーやインク等の消耗品を容易に詰め替えること
が可能なカートリッジを提供することを目的とするもの
である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載のカートリッジでは、画像記録に使用
する消耗品を収容する消耗品収納室を有し、画像形成装
置に交換可能に装填されるカートリッジにおいて、前記
消耗品収納室と外部とを隔てている壁を薄肉に形成し、
消耗品補充口をあける際に壊れやすくしている。

【０００８】請求項２記載のカートリッジでは、薄肉に
された壁は、厚みが０．２〜０．８ｍｍである。

【０００９】請求項３記載のカートリッジでは、前記消
耗品収納室はプラスチックで成型されている。

【００１０】請求項４記載のカートリッジでは、前記プ
ラスチックは、ＡＢＳ，ＡＳ又はＰＳである。

【００１１】請求項５記載のカートリッジでは、薄肉に
された壁は、消耗品収納室の上部に設けた天板としてい
る。

【００１２】請求項６記載のカートリッジでは、前記壁
の内面にリブが形成されており、このリブを避けた部分
が薄肉に形成されている。

【００１３】請求項７記載のカートリッジでは、前記消
耗品収納室と外部とを隔てている壁面の一部に溝を形成
し、消耗品補充口をあける際に壊れやすくしている。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、本発明が適用される電子
写真方式のプリンタを示すものである。プリンタ１０
は、プリンタ本体１１にカートリッジ１２が交換可能に
セットされている。このカートリッジ１２には、トナー
１３が充填されたトナー室１４の他に、感光ドラム１
５，帯電ローラ１６，現像ローラ１７が設けられてお
り、いわゆるプロセスカートリッジの形態をしている。

【００１５】感光ドラム１５は、金属製の円筒体の外周
面に、光導電性の皮膜が設けられている。帯電ローラ１
６は、金属製の軸と、その外周にはめ込んだ導電性を有
する発泡ウレタンの筒体と、この発泡ウレタンの外側に
嵌めた半導電性を有するプラスチック製のチューブとか
らなる。この帯電ローラ１６は発泡ウレタンの弾力によ
って、感光ドラム１５の外周面に接触している。また、
感光ドラム１５と帯電ローラ１６との間に一定の電圧を
印加するために、感光ドラム１５の円筒体と、帯電ロー
ラ１６の軸は、プリンタ本体１１内の帯電回路に接続さ
れている。この接続のために、カートリッジ１２と、プ
リンタ本体１１には電気接点（図示せず）が設けられて
いる。

【００１６】給紙トレイ２０上には、複数枚の記録紙２
１がセットされている。給紙トレイ２０の一番上にある
記録紙２１が給紙ローラ２２で引き出され、一対の搬送
ローラ２３に向けて給紙される。搬送ローラ対２３は、
記録紙２１をニップして転写位置に搬送する。この転写
位置には、転写ローラ２４が配置されており、カートリ
ッジ１２がセットされたときに、その感光ドラム１５に
接触する。

【００１７】プリント時には、感光ドラム１５が一定速
度で時計方向に回転する。この感光ドラム１５は、帯電
ローラ１６に接触しながら通過するときに外周面が一様
に帯電される。また、半導体レーザ２６は、画像データ
に応じて駆動され、強度変調されたレーザ光を発生す
る。このレーザ光は、ポリゴンミラー２７を経て、回転
中の感光ドラム１５に入射する。ポリゴンミラー２７
は、レーザ光を感光ドラム１５の軸方向（主走査方向）
に振らすことで、ラスタスキャンをする。感光ドラム１
５は、レーザ光が照射された部分が除電されるから、そ
の外周に静電潜像が形成される。

【００１８】トナー室１３内のトナー１４は、回転中の
現像ローラ１７の外周に付着して搬送される。トナー１
４は、現像ローラ１７に付着して搬送される間に、規制
ブレード２８（図４参照）を通過する。この通過時に、
トナー１４は、規制ブレード２８との摩擦により、感光
ドラム１５と逆極性に帯電される。このトナー１４が感
光ドラム１５まで運ばれると、静電力で感光ドラム１５
に吸着されるため、感光ドラム１５の静電潜像がトナー
像に可視化される。

【００１９】感光ドラム１５の回転によって、トナー像
は転写位置まで移動する。この転写位置では、記録紙２
１が、転写ローラ２４と感光ドラム１５との間に挟まれ
て、感光ドラム１５の周速度と同じ速度で移動してい
る。転写ローラ２４は、トナー像と逆の電位にバイアス
されているから、感光ドラム１５上のトナー像が記録紙
２１に転写される。

【００２０】トナー像が転写された記録紙２１は、定着
器２９に向かって搬送される。この定着器２９は、一対
の定着ローラ３０と、ヒータ（図示せず）とから構成さ
れており、トナーを加熱して溶融する。溶融したトナー
は、記録紙２１に吸着される。定着処理された記録紙２
１は、プリンタ本体１１から排紙される。

【００２１】図２〜図４は、カートリッジの一例を示す
ものである。図２は上部カートリッジを示し、図３は下
部カートリッジを示す。また、図４は組立状態を示す。
上部カートリッジ３２及び下部カートリッジ３３の本体
３４，３５は、黒色をしたプラスチック成形品である。
材料としては、例えばＡＢＳ（アクリロニトリロ・ブタ
ジェリ・スチレン）、ＡＳ（アクリレート・スチレ
ン）、ＰＳ（ポリスチレン）等が用いられる。各部は厚
みが同じではないが、平均で１．２ｍｍ程度である。

【００２２】図２及び図４において、上部カートリッジ
３２には、トナー室１３が形成されており、製造時に所
定量のトナー１４が充填されている。このトナー室１３
の下方には、細長なトナー供給口１３ａが形成されてお
り、使用前にはシールテープ（図示せず）で封鎖されて
いる。符号３８は、トナー室１３の天板であり、ＡＢ
Ｓ，ＡＳ，ＰＳ等のプラスチック板で、肉厚が例えば
０．２ｍｍ〜０．８ｍｍと薄くなっている。天板３８
は、トナー１４が充填された後、周知の超音波接合法に
よるショット溶着等で上部カートリッジ本体３４に接着
されて、トナー室１３を密に塞いでいる。

【００２３】上部カートリッジ本体３４には、帯電ロー
ラ１６が回転自在に取り付けられている。この帯電ロー
ラ１６に近接した位置に、露光開口３９が形成されてお
り、この露光開口３９を通ってレーザ光が感光ドラム１
５に入射する。

【００２４】上部カートリッジ３２を下部カートリッジ
３３に結合するために、上部カートリッジ本体３４に
は、トナー室１３側に２個の係止爪４０が、そして帯電
ローラ１６側に２個の係止爪４１が形成されている。な
お、符号４２〜４４は、図４で明らかなように、露光室
４５内にトナー１４が入り込まないように、隙間を塞ぐ
ためのスポンジテープである。

【００２５】図３及び図４において、下部カートリッジ
本体３５には、感光ドラム１５，現像ローラ１７が回転
自在に取り付けられている。また、下部カートリッジ本
体３５には、プリンタ本体１１内に設けた駆動ギヤ（図
示せず）に噛合する従動ギヤ４６が設けられている。こ
の従動ギヤ４６の回転は、ギヤ４７を介して現像ローラ
１７に伝達され、更にギヤ４８を介して感光ドラム１５
に伝達される。感光ドラム１５の下方に位置する部分に
開口４９が形成されている。この開口４９を介して転写
ローラ２４が入り込んで感光ドラム１５に接触する。

【００２６】支持プレート５０の先端には、クリーニン
グブレード５１が取り付けられており、感光ドラム１５
に付着している余分なトナーを掻き落とす。この掻き落
とされたトナーを廃トナー室５２内に集めるために、下
部カートリッジ本体３５にスクイシート５３が取り付け
られている。この廃トナー室５２は、支持プレート５
０，クリーニングブレード５１，スクイシート５３で区
画されている。

【００２７】前記支持プレート５０の上端がスポンジテ
ープ４４に接触しているから、廃トナー室５２と露光室
４５とが仕切られ、それにより使用済みトナーが露光室
４５を経てカートリッジ１２から漏れ出ないようにして
いる。また、スポンジテープ４２が下部カートリッジ本
体３５の内側に接触し、そしてスポンジテープ４３が規
制ブレード２８の上端に接触している。これらのスポン
ジテープ４２，４３によって、トナー室１３側と露光室
４５とを仕切ることで、未使用のトナー１４が露光室４
５を経てカートリッジ１２から漏れ出るのが防止されて
いる。

【００２８】下部カートリッジ本体３５には、係合穴５
６と、係止突起５７が設けられている。上部カートリッ
ジ３２を下部カートリッジ３３に嵌め込むと、係合穴５
６に上部カートリッジ本体３４の係止爪４０が嵌合し、
係止突起５７に上部カートリッジ本体３４の係止爪４１
が係合する。これらの係止爪４０，４１，係合穴５６，
係止突起５７によって、上部カートリッジ３２と下部カ
ートリッジ３３とが一体的に組み立てられる。

【００２９】以下、上記構成による作用について説明す
る。プリント中に、トナー切れが生じると、プリンタ本
体１１の表示器にトナー切れが表示される。このトナー
切れとなったときは、トナー室１３内にトナー１４を補
給することで、カートリッジ１２を再使用することがで
きる。

【００３０】トナー補給に当たっては、先ずプリンタ本
体１１のトップカバーを開く、カートリッジ１２の天板
３８が露呈するから、適当な部分にドライバー等を押し
当て、手でドライバーを軽く叩くと、天板３８が部分的
に壊れて、開口６１（図５参照）が形成される。この開
口６１からトナーをトナー室１３に補給する。

【００３１】トナーの補給後は、図５に示すように片面
に接着剤が塗布されたテープ６２を貼りつけて開口６１
を塞ぐ。最後にプリンタ本体１１のトップカバーを閉じ
れば、トナー補給されたカートリッジ１２を使用して、
プリントを行うことができる。

【００３２】天板３８の全体又は部分的に薄くして開口
６１が形成され易くしているので、カートリッジ１２を
プリンタ本体１１にセットしたままで、トナー補給をす
ることができる。また、カートリッジ１２は、机等の上
に置くと、姿勢が不安定であるが、プリンタ本体１１に
セットしたままであるから、姿勢が安定しトナー補給が
し易い。

【００３３】図６は、天板３８の上面に折り曲げ用の溝
６３を形成した例を示す。この溝６３は、四角形や円形
等の枠状に形成されており、溝６３で囲まれた四角形や
円形の内側部分を折り曲げて割り、開口を形成すること
ができる。これによりトナー補給の作業時には、溝６３
を折り曲げて形成された開口から、トナーをトナー室１
３へ充填することが可能になる。

【００３４】トナー補給用の開口は、円形の場合に直径
が１５〜３０ｍｍ、四角形の場合に１辺が１５〜３０ｍ
ｍ程度あれば、トナー補給の作業上支障がない。また、
テープは１辺又は半径が５０ｍｍ程度であれば、トナー
補給用開口を確実に閉鎖することができる。

【００３５】図７は円形の溝６５に、不連続部分６５ａ
を形成したものである。トナー補給用開口を形成する場
合は、中央の凹み６６にドライバーを当てて叩くこと
で、溝６５ａが壊れる。この際に、不連続部分６５ａが
天板３８につながっているため、溝６５で囲まれた切り
取り部分６５ｂがトナー室１３へ落ちることがない。な
お、切り取り部分６５ｂを指でつまんで曲げたり伸ばし
たりすることで、不連続部分６５ａを切断し、切り取り
部分６５ｂを天板３８から取り除くことができる。

【００３６】図８は、長方形をした溝６８を示すもので
あり、形状は異なるが、図７に示すものと同じである

【００３７】トナー室１３の内壁面には、補強用のリブ
７０が適当な間隔で形成されている。図９に示す例で
は、リブ７０に重ならないように薄肉部７１が設けられ
ている。このようにリブ７０を避けることで、薄肉部７
１が壊れ易くする。また、カートリッジ１２の取り扱い
中に、薄肉部７１に物が当たると壊れるおそれがある。
そこで、四角、円、楕円、半円等の形状をした薄肉部７
１を囲むように突起７２が形成され、物が当たらないよ
うに薄肉部７１を保護している。

【００３８】また、２色成形法によって、トナー補給用
開口部分が壊れ易いプラスチック材料で作ることができ
る。例えば、開口部分をＰＰ（ポリプロピレン）で作
り、天板３８の残りの部分をＰＳで作っても良い。

【００３９】また、金型はプラスチック材料が注入され
るゲートが複数形成されることが多い。この場合は、別
のゲートから入ったプラスチック材料がある位置で合流
してウェルドが形成される。このウェルドの部分は強度
が弱くなる。そこで、開口があけられる部分にウェルド
が形成されるように、ゲートの位置を決めるのが良い。

【００４０】また、開口形成用の溝を複数箇所に設け、
複数の開口が形成されるようにしても良い。テープが貼
られた開口の個数から、トナー補給の回数を知ることが
できる。この補給回数から、感光ドラム１５等の部品の
劣化の程度を推測し、更にトナー補給が可能かどうかを
見極めることができる。また、同時に複数の開口をあ
け、それぞれの開口からトナーを補給してもよい。こう
するとトナー室１３内に部分的な仕切板が形成されてい
ても、トナーをトナー室１３内に均一に補給することが
できる。

【００４１】上記例では、トナー室１３の天板３８を薄
肉に形成しているが、本発明はこれに限るものではな
く、薄肉に成形する部分は、トナー室１３の側面や下面
等どの部分でもよい。

【００４２】また、上記例は、プロセスカートリッジで
あるが、本発明は、トナーだけを収納したトナーカート
リッジに対しても利用することができる。本発明は、更
にインクジェットプリンタ用のインクを収納したインク
カートリッジ，ドットプリンタ用のインクリボンを収納
したリボンカートリッジ，サーマルプリンタ用のインク
リボンを収納したリボンカートリッジ等にも適用するこ
とができる。また、本発明は、プリンタの他に、ファク
シミリ，複写機等の画像形成装置にも適用される。

【００４３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明は、
消耗品収納室と外部とを隔てている壁を薄肉に形成し、
あるいは前記壁面の一部に溝を形成することによって、
消耗品の詰め替え作業時に、前記壁の一部、又は全部を
壊して形成された開口から消耗品を補給することができ
る。これにより、消耗品の詰め替え作業を容易に行うこ
とが可能となる。

【００４４】また、消耗品を詰め替えるための開口や蓋
を予め設けると、構造が複雑となってコストがかかる
が、本発明では消耗品収納室を壊すようにしたので、カ
ートリッジの構造が簡単かつ安価である。

【図面の簡単な説明】

【図１】電子写真式プリンタの一例を示す概略図であ
る。

【図２】上部カートリッジの斜視図である。

【図３】下部カートリッジの斜視図である。

【図４】上部カートリッジと下部カートリッジとを組み
立てたカートリッジの断面図である。

【図５】トナー補充後の状態を示すカートリッジの外観
斜視図である。

【図６】トナー室の天板に溝を設けた例を示すカートリ
ッジの断面図である。

【図７】開口形成用の溝の一例を示す正面図である。

【図８】図７とは別の例の開口形成用の溝を示す正面図
である。

【図９】トナー室内壁面のリブを避けて薄肉部を設けた
例を示す要部断面図である。

【符号の説明】

１０プリンタ１１プリンタ本体１２カートリッジ１３トナー室１４トナー３２上部カートリッジ３３下部カートリッジ３８天板６３、６５、６８溝７１薄肉部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H071 BA04 BA13 BA22 BA32 DA06 DA08 DA15 EA00 2H077 AA00 AA31 AD06 BA08 GA01 GA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像記録に使用する消耗品を収容する消
耗品収納室を有し、画像形成装置に交換可能に装填され
るカートリッジにおいて、前記消耗品収納室と外部とを隔てている壁を薄肉に形成
し、消耗品補充口をあける際に壊れやすくしたことを特
徴とするカートリッジ。
【請求項２】薄肉にされた壁は、厚みが０．２〜０．
８ｍｍであることを特徴とする請求項１記載のカートリ
ッジ。
【請求項３】前記消耗品収納室はプラスチックで成型
されていることを特徴とする請求項１又は２記載のカー
トリッジ。
【請求項４】前記プラスチックは、ＡＢＳ，ＡＳ又は
ＰＳであることを特徴とする請求項１ないし３いずれか
記載のカートリッジ。
【請求項５】薄肉にされた壁は、消耗品収納室の上部
に設けた天板であることを特徴とする請求項１ないし４
いずれか記載のカートリッジ。
【請求項６】前記壁の内面にリブが形成されており、
このリブを避けた部分が薄肉に形成されていることを特
徴とする請求項１ないし５いずれか記載のカートリッ
ジ。
【請求項７】画像記録に使用する消耗品を収容する消
耗品収納室を有し、画像形成装置に交換可能に装填され
るカートリッジにおいて、前記消耗品収納室と外部とを隔てている壁面の一部に溝
を形成し、消耗品補充口をあける際に壊れやすくしたこ
とを特徴とするカートリッジ。