JP2003241508A

JP2003241508A - 現像カートリッジ、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2003241508A
Application number: JP2002046383A
Authority: JP
Inventors: Kenichiro Nagai; 健一郎永井
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-02-22
Filing date: 2002-02-22
Publication date: 2003-08-29

Abstract

(57)【要約】【課題】画像形成装置本体への着脱可能な現像カート
リッジやプロセスカートリッジにおいて、現像剤担持体
の軸方向に均一に初期現像剤やトナーを供給することが
できるようにする。【解決手段】新しいプロセスカートリッジ９０を使用
するために初期現像剤ケース１０と現像剤収容部Ｓとの
連通部１０ａを開けるとき、現像剤シール部材１１の引
き剥がし操作を次のようにして行う。操作者は、両手の
うち一方でシール部材保持部１１ａを持ち、他方を規制
部材のスイッチ１５ｄの上部に添える。そして、スイッ
チを押圧したままシール部材保持部を持って現像剤シー
ル部材を引き出す。この引き出し操作を行っている間は
常にスイッチを押圧し続ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
ー、ＦＡＸなどの画像形成装置に対して着脱可能に一体
的に構成された現像カートリッジ及びプロセスカートリ
ッジ、並びにこれらのカートリッジが着脱可能な画像形
成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像形成装置に対する着脱式のカ
ートリッジとして、現像カートリッジやプロセスカート
リッジがある。これらのうち、現像カートリッジは、初
期現像剤収容部とトナー収容部のうち少なくとも一方
と、現像剤担持体とが一体的に構成されて画像形成装置
本体から着脱可能となったものである。また、プロセス
カートリッジは、上記現像カートリッジに設けられてい
る各部材に加えて潜像担持体などの画像形成プロセスに
用いる部材の少なくとも一つが一体的に構成されて画像
形成装置本体から着脱可能となったものである。潜像担
持体などの画像形成プロセスに用いる部材とは、潜像担
持体、帯電、転写、クリーニング、除電等のための部材
などである。これらの現像カートリッジやプロセスカー
トリッジにおいて、出荷時には初期現像剤収容部やトナ
ー収容部が密閉状態となっており、画像形成装置本体へ
の装着直前に密閉状態を解除するものが知られている。

【０００３】図９は、従来用いられていたプロセスカー
トリッジ９０の斜視図である。このプロセスカートリッ
ジ９０は初期現像剤収容部と現像剤担持体としての現像
スリーブ４との間に現像剤収容部が設けられており、初
期現像剤収容部と現像剤収容部とは共に現像スリーブ４
の軸方向に長く延在した形状となっている。初期現像剤
収容部と現像剤収容部との間を密閉するために、互いの
連通部が現像スリーブ４の軸方向に延在した形状に長く
形成され、シール部材１１で塞がれている。そして、シ
ール部材１１の一端がカートリッジ側壁外部にまで延在
されている。初期現像剤収容部の密閉状態を解除すると
きには、ユーザーなどがシール部材端部１１ａを持って
カートリッジ内部から引き出すことができるようになっ
ている。これにより、初期現像剤収容部と現像剤収容部
との連通部を塞いでいるシール部材１１を引き剥がすこ
とができるのである。そして、シール部材１１を剥がし
た後、このカートリッジ９０を画像形成装置本体に装着
する。この画像形成装置は、カートリッジ９０を装着後
に現像スリーブ４の駆動を開始し、初期現像剤の現像ス
リーブ４表面への装着を行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来、ユー
ザー等がプロセスカートリッジ９０の装置本体への装着
に先行してシール部材を剥がす際に、カートリッジ９０
を持ち上げた状態でシール部材１１を引き剥がす場合が
あった。この場合、片手をシール部材引き剥がし操作の
ために使用しているのでカートリッジ９０を持ち上げる
のはの残る一方の手のみとなってしまう。例えば、図９
に示したプロセスカートリッジ９０の場合、図中Ｈの部
分をつかんで持ち上げると共にシール部材１１端部の１
１ａ部分を矢印方向に引く。このようなシール部材の引
き剥がし操作を行うと、プロセスカートリッジ９０自体
が重いこともあって、カートリッジの水平状態を維持で
きず傾けた状態で引き剥がしが行われてしまうことがあ
る。このため、現像スリーブ４の軸方向で一方に偏った
量の初期現像剤が現像剤収容部に供給されてしまう。

【０００５】図１０は、現像スリーブ４の軸方向で一方
に偏った量の初期現像剤３ｃが現像剤収容部Ｓに供給さ
れたときの現像剤の状態を示した説明図である。図１０
に示すように初期現像剤３ｃが現像スリーブ４の軸方向
一端側に偏って供給された場合、現像スリーブ４表面へ
の現像剤汲み上げ量が軸方向で偏り、画像のトナー濃度
に偏りが生じたり、地肌汚れやトナー飛散が生じたりす
る。

【０００６】ここで、初期現像剤３ｃの供給ムラに起因
する上記不具合の発生メカニズムを説明するために、先
ずプロセスカートリッジ９０のトナー濃度制御方法の一
例について説明する。図４は、プロセスカートリッジ９
０の一例を現像スリーブ４軸方向に直交した方向に切断
した内部断面図である。この図は、プロセスカートリッ
ジ９０の現像装置部分のみを示しており、画像形成装置
本体への装着時に潜像担持体側に向けて開口している開
口部が形成された現像ケーシング２の内部に、次のもの
を設けている。即ち、開口部から一部が露出した現像ス
リーブ４、現像スリーブ４上に担持搬送される現像剤の
量を規制する第１の現像剤規制部材６、現像剤収容部
７、トナー収容部８、第２現像剤規制部材８ａ、初期現
像剤収容部１０である。更に、現像スリーブ４の内部に
は固定配置されたマグネットローラ５も設けている。ま
た、トナー収容部８は現像剤収容部７の現像スリーブ４
表面移動方向上流側に隣接する位置にトナーを攪拌しな
がら送り出すためのトナー供給部材９も内部に有してい
る。この現像装置では、トナー収容部８内のトナーが、
現像スリーブ４上に担持搬送されている搬送現像剤と現
像剤収容部に収容されている収容現像剤との界面から引
き込まれるように現像剤に取り込まれる。そして、現像
スリーブ４上の現像剤のトナー濃度が上昇すると、現像
剤の層厚が増加し、増加した現像剤の通過が第２現像剤
規制部材８ａで規制される。規制された現像剤が、第２
現像剤規制部材８ａに対して現像剤搬送方向上流側から
隣接する領域に滞留して現像剤溜りＡを形成する。現像
剤溜りＡが大きくなると、トナー収容部から現像スリー
ブ４上に担持搬送されている現像剤へのトナー取り込み
が抑制される。これにより、現像スリーブ４上の現像剤
のトナー濃度を一定範囲内に制御することができる。こ
のようなトナー濃度制御を自己トナー濃度制御という。

【０００７】上記自己トナー濃度制御を行う現像装置を
有するプロセスカートリッジ９０において、初期現像剤
３ｃが図１０に示すように現像スリーブ４の軸方向一端
側に偏って供給された場合の不具合について説明する。
現像剤へのトナーの取り込みは、現像剤溜りＡの大きさ
で決定される。そして現像剤溜りＡの大きさを決定する
要素は次の３つがある。それは、現像スリーブ表面に形
成される磁束密度、現像スリーブ表面と第１の現像剤規
制部材６との間の第１規制ギャップ、現像スリーブ表面
と第２現像剤規制部材８ａとの間の第２規制ギャップで
ある。これらは、ユニットの向上出荷時に調整や組立て
がなされてユーザーの手に渡るものである。更に前提と
して、現像剤の現像スリーブ表面への供給量が現像剤溜
りＡを必要に応じて形成できる程度の量に設定されてい
る。このような構成の現像装置において、上記のように
初期現像剤３ｃが現像スリーブ４の軸方向一端側に偏っ
て供給された状態でカートリッジが装置本体に装着され
ると、次のような現象が生じる。現像スリーブ４が回転
すると、図１０の現像スリーブ軸方向の現像剤供給量が
多い部分（以下、供給量過多領域という）Ｃでは、現像
剤収容部側の現像剤量が多いため、第２規制ギャップか
ら取り込める現像剤量が減少する。よって、現像剤溜り
Ａが大きくなって、現像剤へのトナーの取り込み量が減
少する。現像剤中のトナー濃度が所定濃度に達していな
いにも関わらず、トナーの取り込みが行われにくくなっ
てしまうのである。よって、トナー濃度が低下してしま
う。一方、図１０の現像スリーブ軸方向の現像剤供給量
が少ない部分（以下、供給量過少領域という）Ｅでは、
現像剤収容部側の現像剤量が少ないため、第２規制ギャ
ップから取り込める現像剤量が増加する。よって、現像
剤溜りＡが小さくなって、トナーの取り込み量が増加す
る。現像剤中のトナー濃度を所定濃度にするために必要
な量以上のトナーが現像剤中に取り込まれてしまうので
ある。よって、トナー濃度が上昇してしまう。また、ト
ナー濃度が上昇し過ぎることによって、画像上地肌汚れ
が発生したり機内へのトナー飛散が発生したりもしてし
まう。以上より、現像スリーブ４の軸方向一端に偏って
初期現像剤を供給してしまうと、現像スリーブ軸方向で
のトナー濃度ムラや、画像上地汚れ、トナー飛散等の不
具合が発生してしまうのである。また、このような自己
トナー濃度制御を行う現像装置では、現像スリーブ４の
軸方向への撹拌部材を省略している場合がある。このよ
うな場合には、上記現像スリーブ４の軸方向一端に偏っ
た現像剤を均一に均すことは難しい。このため、一度生
じたトナー濃度ムラ、画像上地汚れ、トナー飛散等の不
具合を解消することは難しい。

【０００８】尚、上記不具合は、自己トナー濃度制御を
行う現像装置を用いた場合だけでなく、他の画像形成装
置にも発生する期間の差はあるものの発生することには
変わりない。例えば、現像剤を現像スリーブの軸方向へ
攪拌するための撹拌部材を有する画像形成装置の場合、
攪拌部材によって現像剤を均し終えるまでは現像スリー
ブ上での現像剤汲み上げ量に軸方向でムラが生じる。よ
って、現像剤汲み上げ量に軸方向でムラが生じている間
は軸方向での画像濃度ムラや画像上地汚れ、トナー飛散
等の不具合が発生する恐れがある。

【０００９】以上は初期現像剤収容部と現像剤収容部と
の間を密閉しているシール部材を剥がすときに生じる現
像剤収容部への初期現像剤供給ムラに起因する不具合に
ついて説明した。しかし、トナー収容部と現像スリーブ
との間の連通部が密閉され、この密閉状態を解除した後
にユニットを画像形成装置本体へ装着する構成でも、軸
方向へのトナー供給ムラに起因して同様の不具合が発生
する恐れがある。また、２成分現像剤を用いた現像装置
に限らず、１成分現像剤を用いた現像装置にも同様の不
具合が発生する恐れがある。

【００１０】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その第１の目的とするところは、現像剤担持体
の軸方向に均一に初期現像剤やトナーを供給することが
できる現像カートリッジやプロセスカートリッジを提供
することである。また、その第２の目的とするところ
は、これらのカートリッジが着脱可能な構成であって、
かつ画像濃度ムラや画像上地汚れ、トナー飛散等の不具
合を防止できる画像形成装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、請求項１の現像カートリッジは、表面に、ト
ナーとキャリアとからなる２成分現像剤、又はトナーを
担持する現像剤担持体と、初期現像剤を内部に収容する
初期現像剤収容部とトナーを内部に収容するトナー収容
部の少なくとも一方と、該初期現像剤収容部と該現像剤
担持体表面に連通する領域との間を閉塞するシール部材
と、該トナー収容部と該現像剤担持体表面に連通する領
域との間を閉塞するシール部材の少なくとも一方のシー
ル部材と、該シール部材による閉塞状態を解除する閉塞
解除手段とを有する現像装置を、画像形成装置本体に対
して着脱可能な一体構造物として構成した現像カートリ
ッジにおいて、上記閉塞解除手段を、上記シール部材を
引き剥がすために上記現像カートリッジ外部から該シー
ル部材を引くためのシール部材保持部と、該シール部材
を引いても該シール部材が引き剥がされないよう引き剥
がしを規制する規制部材と、該規制部材による規制状態
を解除するための規制解除操作部とを設け、該規制解除
操作部を、該現像カートリッジを持ち上げるために保持
するカートリッジ保持部から離して設け、かつ、該規制
部材を、該規制解除操作部を操作している間のみ、該規
制状態が解除されるよう構成したことを特徴とするもの
である。また、請求項２の現像カートリッジは、請求項
１の現像カートリッジにおいて、上記規制解除操作部を
上記現像カートリッジ上部に設け、上記規制状態を解除
するときには該規制解除操作部を上から押圧するよう構
成したことを特徴とするものである。請求項３の現像カ
ートリッジは、請求項１又は２の現像カートリッジにお
いて、上記規制部材を、該シール部材を担持する担持部
に形成したＶ溝と、該Ｖ溝に該シール部材を介して上方
からくい込む形状の先端を有するくい込み部材と、該く
い込み部材を規制中には落下させ、規制解除中には上昇
させるくい込み部材移動手段とから構成したことを特徴
とするものである。請求項４の現像カートリッジは、請
求項１、２、又は３の現像カートリッジにおいて、上記
現像装置が、トナーと磁性キャリアとを含む現像剤を担
持して搬送するための現像剤担持体及び該現像剤坦持体
の内部に配置した磁界発生手段と、該現像剤坦持体に坦
持されて搬送される現像剤の量を規制する第一の現像剤
規制部材と、該第一の現像剤規制部材で阻止された現像
剤が収容される現像剤収容部と、該現像剤収容部に該現
像剤担持体上の現像剤搬送方向の上流から隣接し、該現
像剤担持体にトナーを供給するトナー収容部と、該現像
剤収容部と該トナー収容部との間に設けられ、該現像剤
担持体と所定の間隔を隔て配置された第二の現像剤規制
部材とを有し、かつ、該現像剤を該現像剤担持体軸方向
へ撹拌するための撹拌部材を有さない構成であって、該
現像剤担持体上のトナー濃度の変化により、現像剤とト
ナーの接触状態を変化させて、該現像剤担持体上の現像
剤のトナー取り込み状態を変化させる現像装置であるこ
とを特徴とするものである。請求項１の現像カートリッ
ジにおいては、画像形成装置本体から離脱した状態の現
像カートリッジを使用可能にするために行うシール部材
の引き剥がし操作を、現像カートリッジを傾けずに行う
ことが可能となる。これは、シール部材を引き剥がすた
めには、操作者がシール保持部を保持して引くと共に、
この操作を行っている間は常に規制解除操作部を操作し
続ける必要があるためである。規制解除操作部は、現像
カートリッジを持ち上げるためのカートリッジ保持部か
ら離れた位置に設けており、規制解除操作を行う側の手
で現像カートリッジをつかんで持ち上げにくくなる。従
って、シール部材の引き剥がしを行う操作者は、両手の
うち一方をシール保持部に他方を規制解除操作部に取ら
れ、現像カートリッジを持ち上げずに載置した状態で行
うようになる。以上の構成によって、操作者が無意識に
シール部材の引き剥がし操作を行ったとしても、現像カ
ートリッジを傾けたままシール部材を引き剥がすことが
ないようにすることができる。この結果、シール部材の
引き剥がし操作中に現像カートリッジを傾けて持ってし
まったために生じる現像剤坦持体長手方向における初期
現像剤やトナーの不均一な供給を回避することができ
る。尚、規制解除操作部を設ける位置としては、カート
リッジ保持部から片手では届かない位置とするのが望ま
しい。また、上記第１の目的を達成するために、請求項
５のプロセスカートリッジは、潜像担持体と、該潜像担
持体上の潜像を現像しトナー像を形成する現像装置とを
有し、画像形成装置本体に対して着脱可能に一体構造物
として構成したプロセスカートリッジにおいて、請求項
１、２、３、又は４の現像カートリッジを、上記プロセ
スカートリッジによって構成したことを特徴とするもの
である。請求項５のプロセスカートリッジにおいては、
画像形成装置本体から離脱した状態のプロセスカートリ
ッジを使用可能にするために行うシール部材の引き剥が
し操作を、プロセスカートリッジを傾けずに行うことが
可能となる。これは、シール部材を引き剥がすために
は、操作者がシール保持部を保持して引くと共に、この
操作を行っている間は常に規制解除操作部を操作し続け
る必要があるためである。規制解除操作部は、プロセス
カートリッジを持ち上げるためのカートリッジ保持部か
ら離れた位置として片手では届かない位置に設けてお
り、規制解除操作を行う側の手でプロセスカートリッジ
を持ち上げることはできない。従って、シール部材の引
き剥がしを行う操作者は、両手のうち一方をシール保持
部に他方を規制解除操作部に取られることとなる。よっ
て、シール部材の引き剥がし操作を行うときには、必然
的にプロセスカートリッジを持ち上げずに載置した状態
で行うことになる。以上の構成によって、操作者が無意
識にシール部材の引き剥がし操作を行ったとしても、プ
ロセスカートリッジを傾けて持ったままシール部材が引
き剥がされることがないようにすることができる。この
結果、シール部材の引き剥がし操作中にプロセスカート
リッジを傾けて持ってしまったために生じる現像剤坦持
体長手方向における初期現像剤やトナーの不均一な供給
を回避することができる。なお、上記プロセスカートリ
ッジは、上記潜像担持体及び現像装置とともに、潜像担
持体を帯電する帯電手段、潜像担持体をクリーニングす
るクリーニング手段、除電手段等のうち少なくとも一つ
を備えるように構成してもよい。上記第２の目的を達成
するために、請求項６の画像形成装置は、潜像担持体
と、該潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、
該潜像担持体上の潜像を現像しトナー像を形成する現像
装置と、該潜像担持体上のトナー像を転写材に転写する
転写装置とを備えた画像形成装置において、請求項１、
２、３、又は４の現像カートリッジ又は請求項５のプロ
セスカートリッジを着脱可能に構成したことを特徴とす
るものである。請求項６の画像形成装置においては、画
像形成装置本体に装着する現像カートリッジやプロセス
カートリッジが、装着前に傾けた状態でシール部材が引
き剥がされることがない。よって、初期現像剤やトナー
が現像剤坦持体長手方向に均一に供給された状態の現像
カートリッジやプロセスカートリッジが装置本体に装着
されることとなる。これによって、画像形成装置本体に
装着する前に、現像カートリッジやプロセスカートリッ
ジを傾けた状態でシール部材を引き剥がすことにより生
じる画像濃度ムラや地汚れ、トナー飛散等を防止するこ
とができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明を電子写真式の画像形成装
置であるレーザプリンタ（以下、「プリンタ」とい
う。）の現像装置２０に適用した実施形態について説明
する。まず、図２を用いて本実施形態に係るプリンタの
概略について説明する。潜像担持体としての感光体ドラ
ム１は、図中矢印Ａ方向に回転駆動されながら、感光体
ドラム１に接触してその表面を帯電する帯電手段として
の帯電ローラ５０により一様に帯電される。その後、露
光手段としての光書き込みユニット５１により画像情報
に基づき走査露光されて表面に静電潜像が形成される。
本実施形態では、上記帯電ローラ５０及び光書き込みユ
ニット５１により潜像形成手段が構成されているが、他
の種類の帯電手段や露光手段を用いて構成してもよい。
感光体ドラム１上に形成された静電潜像は、後述する現
像装置２０により現像され、感光体ドラム１上にトナー
像が形成される。感光体ドラム１上に形成されたトナー
像は、転写ローラ５３を備えた転写ユニットにより給紙
カセット５４から給紙ローラ５５、レジストローラ対５
６を経て搬送された被転写体（転写材）としての用紙５
２上に転写される。転写終了後の用紙５２は、定着ユニ
ット５７によりトナー像が定着され機外に排出される。
なお、転写されなかった感光体ドラム１上の残留トナー
は、クリーニング手段としてのクリーニングユニット５
８により感光体ドラム１から除去される。感光体ドラム
１上の残留電荷は除電ランプ５９で除去される。

【００１３】また、本実施形態のプリンタは、少なくと
も感光体ドラム１と現像装置２０とを備えたプロセスカ
ートリッジ９０が、プリンタ本体に対して着脱可能に構
成されている。図３は、プロセスカートリッジ９０の断
面図である。このプロセスカートリッジ９０をプリンタ
本体から取り外すことにより、感光体ドラム１や現像装
置２０を交換することができる。このプロセスカートリ
ッジ９０は、感光体ドラム１及び現像装置２０のほか、
上記帯電ローラ５０やクリーニングブレード５８、廃ト
ナー回収ローラ５９、廃トナータンク６０等を有してい
る。

【００１４】次に、本実施形態に係る現像装置の全体構
成について説明する。図４は現像装置２０の全体の概略
構成図である。この現像装置２０は感光体ドラム１の側
方に配置されている。そして、この感光体ドラム１に向
けて開口部が形成された現像ケーシング２の内部に、次
のものを備えている。先ず、開口部から一部が露出し、
現像剤担持体としての非磁性材質からなる現像スリーブ
４、現像スリーブ４の内部に固定配置された磁界発生手
段としてマグネットローラ５がある。そして、現像スリ
ーブ４上に担持されて搬送されている現像剤の量を規制
する現像剤規制部材としてのドクタ６、現像剤収納ケー
ス７、トナー収容部としてのトナーホッパ８がある。更
に、未使用の初期現像剤３ｃを収容する初期現像剤収容
部としての初期現像剤ケース１０等を備えている。上記
現像スリーブ４は、トナー及び磁性キャリアからなる現
像剤３を表面に担持するものである。なお、図中の符号
Ｄは、紙面に垂直な方向に延在する現像スリーブ４の中
心軸線である。

【００１５】上記現像剤収納ケース７は、現像スリーブ
４との間に、感光体ドラム１との対向部の現像領域に供
給されずにドクタ６で進行が阻止された現像剤を収容す
る現像剤収容部Ｓを形成している。そして、現像剤スリ
ーブ４の内部に固定配置されているマグネットローラ５
のうち、現像剤収容部Ｓに対向する位置には、後述のよ
うに現像剤収容部Ｓ内の現像剤３を現像スリーブ４上に
担持させるための磁極５ａを配置している。また、上記
現像剤収容ケース７の現像スリーブ４に近接する先端部
（ひさし部）は、以下のように用いられる。即ち、トナ
ーホッパ８からトナーが補給され現像剤収容部Ｓ内に向
かって進行しようとする現像剤３の量を規制する第２現
像剤規制部材としてのプレドクタ７ａとして用いられて
いる。

【００１６】上記マグネットローラ５の表面部には、マ
グネットローラ５の中心軸線方向に沿った方向に延在す
る磁極が複数形成されている。具体的には、現像領域に
対向する位置に主極（Ｎ極：Ｎ１）が形成され、上記現
像剤収容部Ｓに磁界の磁力が及ぶように、プレドクタ７
ａに対向する位置から上記現像領域に至る間に磁極（Ｓ
極：Ｓ２）が配置されている。また、上記マグネットロ
ーラ５の表面には、一般的な現像装置と同様に、現像ス
リーブ４上に現像剤を担持し続けながら搬送するための
搬送磁極（Ｓ極：Ｓ１、Ｎ極：Ｎ２）が適宜配置されて
いる。なお、本実施形態では、基材に対して磁石片を嵌
合固着した固定磁石体、いわゆるブロック型マグネット
ローラを用いたが、これに限定されるものではない。例
えば、所定の形に成形されたプラスチック磁石材料を磁
気配向と同時に着磁させて作製するいわゆるフェライト
系一体型プラスチックマグネットローラを用いてもよい
ことはもちろんである。

【００１７】上記トナーホッパ８は、現像剤搬送方向に
おける現像剤収容部Ｓの上流側に隣接して現像スリーブ
４表面と対向するトナー補給口８ａを有している。この
トナー補給口８ａに隣り合ったスペース（トナー補給
路）には、トナーホッパ８内の新しいトナー３ａをトナ
ー補給口８ａに向けて攪拌しながら送り出すトナー補給
部材としてのトナー補給アジテータ９が配置されてい
る。

【００１８】図５は、本実施形態に係るプリンタの制御
手段としての制御部の一例を示すブロック図である。パ
ソコン等の外部装置から送られてきた画像データは、画
像データ処理部１１０で処理される。この画像データ処
理部１１０から送られてきたデータに基づいて装置内の
各部を制御するエンジン制御部１００は、エンジン制御
用ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、Ｉ／Ｏ
インターフェース１０４などにより構成されている。こ
のエンジン制御部１００には、感光体ドラム駆動部１０
５、潜像形成部の駆動部１０６、現像装置２の駆動部１
０７、トナー補給アジテータの駆動部１０８等が接続さ
れている。エンジン制御用ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０
２から読み出した制御用のプログラムに従い、画像デー
タ処理部１１０からの入力信号に応じるものである。ま
た各種駆動部の作動時期を含む各種認識・判断を行いな
がら、各部へ動作指令を出力し、所定の動作を行わせる
ものである。

【００１９】上記構成の現像装置２０において、現像ス
リーブ４上に担持された現像剤３は、図４中矢印Ｂ方向
に回転する現像スリーブ４の回転に伴ってスリーブ上を
ドクタ６側に搬送され、ドクタ６により規制されて薄層
化される。薄層化された現像剤３は、図２中矢印Ａ方向
に回転している感光体ドラム１と対向する現像領域に搬
送される。この現像領域で、感光体ドラム１上に形成さ
れている静電潜像にトナーが接触あるいは非接触で供給
され、該静電潜像の可視化が行われる。現像領域を通過
した現像スリーブ４上の現像剤３は、現像スリーブ４の
回転に伴って更に搬送され、トナー補給口８ａと対向す
る位置に到達する。このトナー補給口８ａには、トナー
ホッパ８内のトナー３ａがトナー補給アジテータ９で送
り出され現像スリーブ４上の現像剤３と接している。そ
して、この位置に現像剤が滞留している現像剤滞留部Ａ
が形成される。トナー補給口８ａで新しいトナー３ａを
取り込んだ現像剤は、現像剤収容部Ｓに戻る。現像剤収
容部Ｓに戻った現像剤は、新しいトナー３ａを含んでお
りドクタ６による規制部で内圧が増加する。この内圧の
増加した現像剤中でキャリアとの摩擦帯電によってトナ
ー帯電が行われる。このように現像剤収容部Ｓにおける
現像剤３の内圧により、現像スリーブ４上の現像剤３中
のトナーを帯電することができるので、現像剤を帯電あ
るいは攪拌するためのパドルやスクリュー等を用いた複
雑な攪拌搬送機構が不要となる。

【００２０】一方、上記現像領域に供給されずにドクタ
６で進行が阻止された現像剤３の一部は、現像剤収容部
Ｓ内で現像剤３自身の内圧及び重力によってトナーホッ
パ８のトナー補給口８ａに向かって移動する。トナー補
給口８ａの手前まで移動してきた現像剤３は、ドクタ６
の現像スリーブ回転方向上流側に配置された第二の現像
剤規制部材であるプレドクタ７ａにより規制される。そ
して、磁極５ａの磁力により現像スリーブ４側に引き寄
せられ、再び現像スリーブ４の回転に伴ってドクタ６側
に搬送されることにより、現像剤収容部Ｓ内を循環す
る。

【００２１】また、上記構成の現像装置２０において
は、現像剤３に補給されたトナーが多くなってトナー濃
度が高まると、それに従って現像剤３の嵩が増加する。
そして、現像剤３がプレドクタ７ａに向かって移動し、
プレドクタ７ａにより規制されるが規制しきれない現像
剤３が現像剤滞留部Ａを形成して、トナー補給口８ａの
開口をおおってしまう。このため、現像スリーブ４上の
現像剤３上へのトナー取り込み量が少なくなる。このト
ナー取り込み量の減少により、現像剤３のトナー濃度が
常に一定濃度以下に保たれる。逆に、現像剤３のトナー
濃度が低くなると現像剤３の嵩が減少する。このため、
現像剤滞留部Ａがトナー補給口８ａを塞がなくなるの
で、現像スリーブ４上の現像剤３へ所定量のトナーが取
り込まれ、現像剤３のトナー濃度が常に一定濃度以上に
保たれる。そして、トナー濃度を変化させたい場合は現
像剤収容部Ｓ内に収容される磁性キャリアの量を変化さ
せることで剤の嵩が変わりコントロールできる。例え
ば、磁性キャリア量をある一定量から減らすと剤の嵩が
減少するためトナー補給口８ａからのトナーの取り込み
が増加して現像剤３のトナー濃度は高くすることができ
る。このようにトナー濃度をほぼ一定範囲内にコントロ
ールできる自己トナー濃度制御方法を採用しているの
で、トナー濃度センサやトナー補給部材などを用いた複
雑なトナー濃度制御機構が不要である。

【００２２】次に、本実施形態の現像装置の使用開始時
における未使用の初期現像剤３ｃの投入方法、並びに初
期現像剤ケース１０の構成及びその製造方法について説
明する。図６は、使用開始前の現像装置２０の概略図で
ある。未使用の初期現像剤３ｃを収容した初期現像剤収
容部としての初期現像剤ケース１０は、現像装置２０の
現像剤収容部Ｓの上方に装着されている。この初期現像
剤ケース１０内の初期現像剤３ｃは、初期現像剤ケース
１０の下側に位置する現像剤収容部Ｓとの連通部１０ａ
を介して現像剤収容部Ｓ内に投入できるようになってい
る。また、初期現像剤３ｃは、トナーとキャリアとから
なっている。

【００２３】また、上記初期現像剤ケース１０には、連
通部１０ａを閉塞するシール部材としての現像剤シール
部材１１が初期現像剤ケース１０の内側から取り付けら
れている。図７は、シール部材によって閉塞状態にある
ときの初期現像剤ケース１０と上記連通部１０ａ近傍を
示した図である。この現像剤シール部材１１により、使
用開始前の輸送時などにおいて現像剤収容部Ｓと初期現
像剤ケース１０の内部とを隔てられ、初期現像剤ケース
１０内の初期現像剤３ｃが現像剤収容部Ｓ内に漏れない
ようになっている。上記現像剤シール部材１１は、ユー
ザが現像スリーブ４の中心軸線Ｄの方向、すなわち図６
の紙面に垂直な方向に引いて剥がしながら取り外すこと
ができるように取り付けられている。このシール部材の
引き剥がし方法は、本発明の特徴部に関わることなの
で、後に詳説する。

【００２４】また、トナー補給口８ａに隣接するスペー
ス（トナー補給路）に連通するトナーホッパ８の連通部
には、その連通部をシールするシール部材としてのトナ
ーシール部材１２が取り付けれらている。このトナーシ
ール部材１２により、使用開始前の輸送時などにおいて
トナー補給口８ａとトナーホッパ８の内部とが隔てられ
る。これにより、トナー補給口８ａに隣接するスペース
（トナー補給路）内のトナーの凝集やトナーホッパ８か
らのトナー飛散を防止することができる。

【００２５】上記構成の現像装置２０に新しい初期現像
剤３ｃをセットして使用開始するときは、初期現像剤３
ｃを現像スリーブ上に均一にセットする必要がある。こ
のため、上記初期現像剤ケース１０に取り付けられてい
る現像剤シール部材１１を引いて剥がし、初期現像剤３
ｃを現像剤収容部Ｓ内にセットするようになっている。
また、トナー補給口８ａに隣接するスペース（トナー補
給路）とトナーホッパ８の内部とを隔てるトナーシール
部材１２もユーザーが使用する際に剥がすようになって
いる。このようにユーザーが使用する際には、まず各シ
ール部材１１，１２を剥がした後、現像装置２０を含む
プロセスカートリッジ９０をプリンタ本体に装着する。
そして、現像スリーブ４や、トナーホッパ８内に設けら
れたトナー補給アジテータ９をギヤを介して同時に回転
駆動し、初期現像剤３ｃの現像スリーブ４へのセットや
トナー補給が開始される。

【００２６】ここで、従来の現像装置では、初期現像剤
３ｃの現像スリーブ４へのセットやトナー補給が同時に
行われる。このため、各シール部材１１，１２を剥がす
際に、現像装置を含むプロセスカートリッジ９０を傾け
て行うと初期現像剤３ｃが現像剤収容部Ｓ内を現像スリ
ーブ４の長手方向（中心軸線方向）に移動してしまう。
これにより、初期現像剤３ｃが長手方向に対し不均一に
現像スリーブ４上にセットされてしまう。その結果、現
像剤が少ない部分にはトナーが過剰に供給されてトナー
濃度が上昇し、地汚れやトナー飛散が発生するととも
に、逆に現像剤が多い部分にはトナー濃度が低下し、現
像剤の飛散が発生してしまうおそれがある。

【００２７】図１は、本発明にかかるプロセスカートリ
ッジ９０の斜視図であり、図３に示したプロセスカート
リッジ９０の平面図の背面が図１では手前側に位置する
向きとなっている。本実施形態のプロセスカートリッジ
９０においては、シール部材の引き剥がし操作を行う際
に、意識しなくてもプロセスカートリッジ９０を持ち上
げずに行うことができるよう、引き剥がし機構を構成し
ている。これについて、現像剤シール部材１１の引き剥
がし方法に着目して説明する。先ず、現像剤シール部材
１１を引き剥がすための直接手で引くシール部材保持部
１１ａをプロセスカートリッジ９０側面に露出させてい
る。そして、このシール部材保持部１１ａを引いただけ
では現像剤シール部材１１が引き剥がされないよう引き
剥がしを規制する規制部材１５を設けている。ここで、
規制部材について説明をする。図８は、本実施形態にか
かる規制部材１５の構造を示した説明図である。規制部
材１５は、通常、現像剤シール部材１１が引っ張られて
も剥がされないよう、現像剤シール部材１１の上方から
押圧するよう構成している。そのため、くい込み部材と
してのリンク部材１５ａ、リンク部部材の上下動の支軸
となるリンク軸１５ｂ、リンク部材の現像シールにくい
込む側とは逆側端部を上下動可能に支持する支持部材１
５ｃを設けている。更に、この規制部材には、支持部材
１５ｃを上方から押圧するためのスイッチ１５ｄ、支持
部材１５ｃの下部を支持する弾性部材としてのスプリン
グ１５ｅも設けている。上記スイッチ１５は、図１に示
すようにプロセスカートリッジ９０外部に露出させてい
る。この構成によって、スイッチを押さずにいると、リ
ンク部材１５ａの支持部材１５ｃに支持されている側の
一端がスプリング１５ｅの弾力によって上方に押し上げ
られた状態となる。そして、リンク軸１５ｂを介して逆
側端部が下方に押し下げられる。このとき下方に押し下
げられているリンク部材１５ａ先端は９０°下方に向い
て曲がっており、先端が山型に形成されたくい込み部を
形成している。このくい込み部を有するリンク部材がく
い込み部材である。一方、現像剤シール部材１１を担持
している担持部には、図７に示すようにＶ溝が形成され
ている。そして、スイッチを押さない状態で下方に押し
下げられるリンク部材１５ａ先端の食い込み部が、現像
剤シール部材１１を上方からＶ溝に食い込むようになっ
ている。そして、スイッチ１５ｄを上から押圧すると、
リンク部材１５ａの一端が下降し、リンク軸１５ｂを介
して食い込み部が上昇する。これらリンク軸１５ｂ、支
持部材１５ｃ、スイッチ１５ｄ、スプリング１５ｅがく
い込み部材移動手段を構成している。そして、食い込み
部が上昇することにより、現像剤シール部材１１を引き
剥がすことが可能となる。このスイッチ１５ｄが規制部
材操作部である。このように規制部材を構成することに
よって、スイッチ１５ｄを押圧している間のみ、現像剤
シール部材１１の引き剥がしを規制する規制状態が解除
される。

【００２８】そして、本実施形態においては、上記スイ
ッチ１５ｄをプロセスカートリッジ９０を持ち上げるた
めに保持するカートリッジ保持部Ｈから片手では届かな
い位置でかつカートリッジ上部に設けている。カートリ
ッジ保持部Ｈは、図１において、プロセスカートリッジ
９０の１側面に保持しやすいよう凹部を形成してなるも
のである。この保持部を操作者が持った状態では、スイ
ッチには指が届かないような位置にスイッチを設けてい
るのである。

【００２９】上記構成によって、新しいプロセスカート
リッジ９０を使用するために初期現像剤ケース１０と現
像剤収容部Ｓとの連通部１０ａを開けるとき、次のよう
にして現像剤シール部材１１の引き剥がし操作を行う。
操作者は、両手のうち一方でシール部材保持部１１ａを
持ち、他方をスイッチ１５ｄの上部に添える。そして、
現像剤シール部材１１の引き剥がし操作を開始するため
に、スイッチ１５ｄを押圧したままシール部材保持部１
１ａを持って現像剤シール部材１１を引き出す。この引
き出し操作を行っている間は常にスイッチ１５ｄを押圧
し続ける。そして、シール部材の後端部がプロセスカー
トリッジ９０から出たら、上記連通部１０ａを閉じてい
た現像剤シール部材１１の引き剥がしが終了したことに
なるので、スイッチ１５ｄを押圧を終える。但し、本実
施形態は本発明の一例を示したものであって、規制部材
の構造、スイッチの位置及び形状、スイッチ１５ｄを押
圧を終えるタイミング、その他各構成はこれに限るもの
ではない。また、弾性部材としてスプリングを用いた
が、これに限らず、ゴム部材等の弾力のあるものであれ
ば良い。更に、上記リンク部材１５ａ先端の食い込み部
は、現像剤シール部材１１に対して摩擦係数が高くなる
ような処理を施したり、摩擦係数が高い部材で形成した
りしても良い。この用にすることによって、くい込み部
の形状を種々変えることも可能となる。

【００３０】尚、トナーシール部材１２引き剥がしのた
めの機構についても、上記現像シール引き剥がしの場合
と同様に構成することができる。トナーシール引き剥が
しを規制するための規制部材を設けることによって、操
作者が引き剥がし操作うを行う間は常にトナーシール部
材１２とスイッチ押圧との両方を行い続けなければなら
ないよう構成すればよい。

【００３１】尚、本実施形態は、プリンタ本体に対して
着脱可能なカートリッジとしてプロセスカートリッジ９
０に関する説明をしたが、現像装置のみで感光体ドラム
を有しない現像カートリッジを同様に形成することもで
きる。この場合、図４に示した現像装置部分を、プリン
タ本体に対して着脱可能に構成することになる。

【００３２】以上本実施形態の構成によれば、現像剤シ
ール部材１１又はトナーシール部材１２を引き剥がすと
きには、スイッチ１５ｄを押圧したままシール部材保持
部１１ａを持って現像剤シール部材１１を引き出す必要
がある。このため、これらのシール部材１１，１２の引
き出し操作を行っている間は常にスイッチ１５ｄを押圧
し続ける必要がある。更に、このスイッチがカートリッ
ジの保持部Ｈから片手では届かない位置にあるため、操
作者は、両手のうち一方をシールの引き出しに他方をス
イッチの押圧に使わなければならない。このため、現像
剤シール部材１１又はトナーシール部材１２を引き剥が
す操作中にカートリッジをつかんで傾けてしまったため
に生じる現像スリーブ長手方向における初期現像剤３ｃ
やトナーの不均一な供給を回避することができる。ま
た、本実施形態の構成においては、スイッチ１５ｄをプ
ロセスカートリッジ９０上部に設け、スイッチを上から
押圧して規制解除を行うようにしている。この構成によ
って、現像剤シール部材１１又はトナーシール部材１２
の引き剥がし操作中は、カートリッジを上から押さえる
ことになる。このため、操作者がカートリッジを無意識
に置いて引き剥がし操作を行うようになりやすく、カー
トリッジを持ち上げたままの引き剥がし操作を行いにく
くすることができる。また、本実施形態の構成において
は、規制部材を、リンク部材１５ａ先端の食い込み部が
現像剤シール部材１１を上方から担持部のＶ溝に食い込
むよう構成している。これによって、シール部材は、担
持部のＶ溝とくい込み部との間にＶ字型に屈折して挾持
され、引き剥がしを規制する作用を得ることができる。
従って、シール部材の担持部にＶ溝を形成し、このＶ溝
に食い込むくい込み部を設けるという容易な構成で、引
き剥がしの規制効果を得ることができる。また、本実施
形態のプロセスカートリッジ９０に設けた現像装置２０
は、自己トナー濃度制御方法を採用している。このた
め、トナー濃度センサやトナー補給部材などを用いた複
雑なトナー濃度制御機構が不要である。しかし、現像剤
を現像スリーブ軸方向へ撹拌するための撹拌部材を設け
ていないため、現像スリーブの軸方向一端に現像剤が偏
ると、均一に均すことは難しい。このような自己トナー
濃度制御方法を採用した現像装置２０において、現像ス
リーブの軸方向一端に現像剤が偏ることを未然に防止で
きる本実施形態の構成は有用性が高い。また、プリンタ
本体から着脱可能なプロセスカートリッジ９０におい
て、初期現像剤ケース１０内の初期現像剤３ｃを現像ス
リーブの軸方向について均一に供給することができるよ
うに構成している。通常、プロセスカートリッジ９０
は、現像カートリッジの構成部材に加えて感光体ドラム
等が加わるため更に重い。このように思いプロセスカー
トリッジ９０において、シール部材の引き剥がし操作を
カートリッジを持ち上げたまま行うと、カートリッジを
傾けた状態で引き剥がし操作を行ってしまうことが発生
しやすい。カートリッジを持ち上げた状態でのシール部
材引き剥がし操作を回避できる本実施形態の構成は、プ
ロセスカートリッジ９０に対して有用性が高い。また、
本実施形態においては、プリンタ本体に装着するプロセ
スカートリッジ９０が、装着前に傾けた状態で現像剤シ
ール部材１１やトナーシール部材１２が引き剥がされる
ことがない。よって、初期現像剤３ｃやトナーが現像ス
リーブ長手方向に均一に供給された状態のプロセスカー
トリッジ９０が装置本体に装着されることとなる。これ
によって、プリンタ本体に装着する前に、プロセスカー
トリッジ９０を傾けた状態でシール部材を引き剥がすこ
とにより生じる画像濃度ムラや地汚れ、トナー飛散等を
防止することができる。

【００３３】

【発明の効果】請求項１の現像カートリッジ及び請求項
５のプロセスカートリッジによれば、操作者が無意識に
シール部材の引き剥がし操作を行ったとしても、現像カ
ートリッジを傾けて持ったままシール部材が引き剥がさ
れることがない。よって、現像剤坦持体の長手方向にお
いて均一に初期現像剤やトナーを供給することができる
という優れた効果がある。請求項６の画像形成装置によ
れば、画像形成装置本体に装着する前に、現像カートリ
ッジやプロセスカートリッジを傾けた状態でシール部材
を引き剥がすことがない。よって、これらのカートリッ
ジが着脱可能な構成であって、かつ画像濃度ムラや地汚
れ、トナー飛散等を防止することができるできるという
優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるプロセスカートリッジの斜視
図。

【図２】本実施形態に係るプリンタの概略構成図。

【図３】本実実施形態にかかるプロセスカートリッジの
断面図。

【図４】本実施形態の現像装置２０の全体の概略構成
図。

【図５】本実施形態に係るプリンタの制御手段としての
制御部の一例を示すブロック図。

【図６】使用開始前の現像装置の概略図。

【図７】シール部材によって閉塞状態にあるときの初期
現像剤ケース近傍を示した図。

【図８】実施形態にかかる規制部材の構造を示した説明
図。

【図９】従来用いられていたプロセスカートリッジの斜
視図。

【図１０】現像剤担持体の軸方向で一方に偏った量の初
期現像剤が現像剤収容部に供給されたときの現像剤の状
態を示した説明図。

【符号の説明】

１感光体ドラム３現像剤３ａトナー３ｃ初期現像剤４現像スリーブ５マグネットローラ６ドクタ７現像剤収納ケース７ａプレドクタ８トナーホッパ８ａトナー補給口９トナー補給アジテータ１０初期現像剤ケース１０ａ連通部１０ｂ仕切空間１０ｃ仕切部１１現像剤シール部材１２トナーシール部材１３封止部材１５規制部材２０現像装置５０帯電ローラ５１光書き込みユニット５２用紙９０プロセスカートリッジＡ現像剤滞留部Ｈカートリッジ保持部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に、トナーとキャリアとからなる２成
分現像剤、又はトナーを担持する現像剤担持体と、初期
現像剤を内部に収容する初期現像剤収容部とトナーを内
部に収容するトナー収容部の少なくとも一方と、該初期
現像剤収容部と該現像剤担持体表面に連通する領域との
間を閉塞するシール部材と、該トナー収容部と該現像剤
担持体表面に連通する領域との間を閉塞するシール部材
の少なくとも一方のシール部材と、該シール部材による
閉塞状態を解除する閉塞解除手段とを有する現像装置
を、画像形成装置本体に対して着脱可能な一体構造物と
して構成した現像カートリッジにおいて、上記閉塞解除手段を、上記シール部材を引き剥がすため
に上記現像カートリッジ外部から該シール部材を引くた
めのシール部材保持部と、該シール部材を引いても該シ
ール部材が引き剥がされないよう引き剥がしを規制する
規制部材と、該規制部材による規制状態を解除するため
の規制解除操作部とを設け、該規制解除操作部を、該現
像カートリッジを持ち上げるために保持するカートリッ
ジ保持部から離して設け、かつ、該規制部材を、該規制
解除操作部を操作している間のみ、該規制状態が解除さ
れるよう構成したことを特徴とする現像カートリッジ。
【請求項２】請求項１の現像カートリッジにおいて、上記規制解除操作部を上記現像カートリッジ上部に設
け、上記規制状態を解除するときには該規制解除操作部
を上から押圧するよう構成したことを特徴とする画像カ
ートリッジ。
【請求項３】請求項１又は２の現像カートリッジにおい
て、上記規制部材を、該シール部材を担持する担持部に形成
したＶ溝と、該Ｖ溝に該シール部材を介して上方からく
い込む形状の先端を有するくい込み部材と、該くい込み
部材を規制中には落下させ、規制解除中には上昇させる
くい込み部材移動手段とから構成したことを特徴とする
現像カートリッジ。
【請求項４】請求項１、２、又は３の現像カートリッジ
において、上記現像装置が、トナーと磁性キャリアとを含む現像剤
を担持して搬送するための現像剤担持体及び該現像剤坦
持体の内部に配置した磁界発生手段と、該現像剤坦持体
に坦持されて搬送される現像剤の量を規制する第一の現
像剤規制部材と、該第一の現像剤規制部材で阻止された
現像剤が収容される現像剤収容部と、該現像剤収容部に
該現像剤担持体上の現像剤搬送方向の上流から隣接し、
該現像剤担持体にトナーを供給するトナー収容部と、該
現像剤収容部と該トナー収容部との間に設けられ、該現
像剤担持体と所定の間隔を隔て配置された第二の現像剤
規制部材とを有し、かつ、該現像剤を該現像剤担持体軸
方向へ撹拌するための撹拌部材を有さない構成であっ
て、該現像剤担持体上のトナー濃度の変化により、現像
剤とトナーの接触状態を変化させて、該現像剤担持体上
の現像剤のトナー取り込み状態を変化させる現像装置で
あることを特徴とする現像カートリッジ。
【請求項５】潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現
像しトナー像を形成する現像装置とを有し、画像形成装
置本体に対して着脱可能に一体構造物として構成したプ
ロセスカートリッジにおいて、請求項１、２、３、又は４の現像カートリッジを、上記
プロセスカートリッジによって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６】潜像担持体と、該潜像担持体上に潜像を形
成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像を現像し
トナー像を形成する現像装置と、該潜像担持体上のトナ
ー像を転写材に転写する転写装置とを備えた画像形成装
置において、請求項１、２、３、又は４の現像カートリッジ又は請求
項５のプロセスカートリッジを着脱可能に構成したこと
を特徴とする画像形成装置。