JP2821446B2

JP2821446B2 - プロセスカートリッジに対する現像剤の再充填方法

Info

Publication number: JP2821446B2
Application number: JP8307827A
Authority: JP
Inventors: 義矢野村; 忠之津田; 功池本; 啓之白井; 一史渡辺; 新一佐々木; 俊之唐鎌
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-11-19
Filing date: 1996-11-19
Publication date: 1998-11-05
Anticipated expiration: 2013-11-05
Also published as: JPH09171293A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プロセスカートリ
ッジに対する現像剤の再充填方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機等の画像形成装置においては、そ
の使用が長時間に及ぶと感光体ドラムの交換、現像器の
交換又は現像剤（トナー）の補給、帯電器の放電ワイヤ
の清掃、廃トナーで一杯となったクリーニング器の交
換、その他感光体ドラム回りの機器の調整や交換が必要
となる。

【０００３】そこで感光ドラムと、現像装置、帯電装
置、クリーニング装置等のプロセス手段をカートリッジ
容器内に一体的に組み付け、プロセスカートリッジとし
て画像形成装置本体に取り外し自在に装着する。そし
て、上記のプロセス機器等についてメンテナンスの必要
が生じれば、ユーザ自身でもってプロセスカートリッジ
全体を交換してメンテナンスの容易化を図るプロセスカ
ートリッジ方式が、実現されている。

【０００４】このプロセスカートリッジの構成を図１７
に示す。図に示すように、感光体ドラム１０をはさんで
両側にクリーニング装置１３と現像装置１１が配設され
ている。そして現像装置１１の略上方にはトナー容器１
１０が現像装置１１に接合されている。さらに帯電装置
１２が感光体ドラム１０の略上方に配設されている。ク
リーニング装置１３は感光体ドラム１０周面上の残留ト
ナーをクリーニングして該感光体ドラム１０を次の画像
形成のために備えさせるものである。このクリーニング
装置１３は、感光体ドラム周面から除去されたトナーを
回収するクリーナー容器１３ａと、感光体ドラム１０に
摺擦して感光ドラム１０周面上の残留トナーを掻き落と
すクリーニングブレード１３１と、クリーニングブレー
ド１３１によって掻き落とされたトナーをクリーナー容
器１３ａ内へ導くスクイシート１３２、及び、クリーナ
ー容器１３ａ内のトナーを該クリーナー容器１３ａの内
部に搬送する攪拌部材（図示せず）とから構成されてい
る。

【０００５】一方、現像装置１１は感光体ドラム１０に
携帯された静電潜像にトナーを供給して、前記潜像を可
視化させるものである。そしてその構成は、現像室を構
成する現像容器１１ａと、感光体ドラム１０の周面へト
ナーを供給する現像スリーブ１１２と、現像スリーブ１
１２に摺擦してトナーを帯電させ同時に現像スリーブ１
１２周面上へ一定厚さのトナー層を形成させる現像ブレ
ード１１ｂとから構成されている。さらに現像容器１１
ａの感光体ドラム１０と反対側の面には開口部１１ｃが
あり、トナーを収容しているトナー容器１１０の開口部
（図示せず）と係合するように現像容器１１ａとトナー
容器１１０が結合されている。

【０００６】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら前記
プロセスカートリッジにおいては、現像剤を容易に再充
填することのできる構成ではなかった。

【０００７】そこで本発明は、前述プロセスカートリッ
ジをさらに発展させたものである。

【０００８】（発明の目的）本発明の目的は、現像剤の
再充填を容易に行うことのできる、プロセスカートリッ
ジに対する現像剤の再充填方法を提供することである。

【０００９】本発明の目的は、プロセスカートリッジを
組み立てる際の組み立て易さを実現した、プロセスカー
トリッジに対する現像剤の再充填方法を提供することで
ある。

【００１０】本発明の他の目的は、組立てが極めて簡単
な、プロセスカートリッジに対する現像剤の再充填方法
を提供することである。

【００１１】本発明の他の目的は、極めて分解のし易
い、プロセスカートリッジに対する現像剤の再充填方法
を提供することである。

【００１２】本発明の他の目的は、分解及び組立てが簡
単であって、各部品の再利用が行い易い、プロセスカー
トリッジに対する現像剤の再充填方法を提供することで
ある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、（ａ）電子写
真感光体ドラムと、前記電子写真感光体ドラムに形成さ
れた潜像を現像するための現像ローラと、前記電子写真
感光体ドラムに残留する現像剤を除去するためのクリー
ニングブレードと、電子写真画像形成装置本体に装着さ
れた際に、前記現像ローラによって前記電子写真感光体
ドラムに形成された現像像を記録媒体に転写するための
転写開口と、を有する第一のフレームと、（ｂ）前記現
像ローラで現像に用いられる現像剤を収納するための現
像剤収納部と、前記現像剤収納部に設けられた収納して
いる現像剤を前記現像ローラへ供給するための現像剤供
給開口と、電子写真画像形成装置本体に装着された際に
前記電子写真画像形成装置本体に設けられた露光手段か
ら発せられる画像情報に応じた光を前記電子写真感光体
ドラムに照射するための露光開口と、を有する第二のフ
レームであって前記第一のフレームと分離可能に結合し
ている第二のフレームと、を有して、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、
画像形成に用いられて現像剤を消費されたプロセスカー
トリッジに現像剤を再充填するための現像剤再充填方法
は以下の工程を有する、（ａ）前記第一のフレームと第
二のフレームとを分離して、前記第二のフレームの有す
る前記現像剤供給開口の設けられた領域を露出させる分
離工程と、（ｂ）前記現像剤を前記現像剤収納部に充填
する現像剤充填工程と、（ｃ）前記原稿剤供給開口をシ
ール部材によって開封可能に封止する封止工程と、
（ｄ）前記第一のフレームと第二のフレームとを結合さ
せる結合工程と、を有することを特徴とするプロセスカ
ートリッジに対する現像剤の再充填方法である。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を添付図面
に基づいて説明する。

【００１５】先ず、図３により本発明を適用したプロセ
スカートリッジを着脱可能な画像形成装置の概要を説明
する。図中１０は像担持体である例えば感光体ドラムで
あり、前記感光体ドラム１０の回りには現像器１１、帯
電器１２、クリーニング器１３といった画像形成用のプ
ロセス手段がそれぞれ配設されている。そして感光体ド
ラム１０及びこれ等のプロセス手段はプラスチック製の
プロセスカートリッジ筐体１４ａ、１４ｂ内に一体的に
組み付けられ、プロセスカートリッジ１４として装置本
体１内に着脱自在に配設されてメンテナンスの容易化が
図られている。なおこのプロセスカートリッジの筐体構
造については、後に詳述する。そして、装置本体内に装
着されたプロセスカートリッジ１４内の感光体ドラム１
０が位置する下方装置本体には、転写帯電器１５が配設
されている。さらに前記転写帯電器１５に対し給紙側に
は給紙トレイ１６、給紙ローラ１７、レジストローラ１
８が配設されている。一方排紙側には紙ガイド１９、定
着器２０、排紙ローラ２１、排紙トレイ２２が配設され
ている。

【００１６】また、装置本体に装着されたプロセスカー
トリッジ１４の上方には、原稿照明用の照明ランプ２３
及び前記照明ランプ２３から原稿０に照射された光の反
射画像光を感光ドラム１０に露光する短焦点光学素子ア
レイ２４が配設されている。また、装置本体１の上部に
は図示矢印Ａ方向に往復移動可能な原稿台２５が設けら
れている。なお２６は原稿圧着板である。

【００１７】さて帯電器１２により一様帯電された感光
体ドラム１０に、照明ランプ２３から原稿０に照射され
た光の反射画像光が短焦点光学素子アレイ２４を介して
照射されると、この感光ドラム１０には原稿情報に応じ
た静電潜像が形成される。前記静電潜像は感光ドラム１
０の回転に伴ない現像器１１に対向する位置に送られ、
前記現像器１１によってトナーｔが供給されてトナー像
が形成される。そして転写紙Ｐは、給紙トレイ１６、給
紙ローラ１７を介してレジストローラ１８に送られ、前
記レジストローラ１８によってタイミングを合されて感
光体ドラム１０と転写帯電器１５間に搬送される。そし
て転写帯電器１５の作用によりこの転写紙Ｐ上に感光体
ドラム１０上のトナー像が転写される。次いで、転写さ
れたトナー像を担持する転写紙Ｐは定着器２０に送られ
てそのトナー像が永久像として定着される。その後、前
記転写紙Ｐは、排紙ローラ２１によって排紙トレイ２２
上に積載される。また、転写の終了した感光体ドラム１
０は、その残留トナーがクリーニング器１３によりクリ
ーニングされ、つぎの画像形成のために備えられる。な
お、３０ａ、３０ｂはプロセスカートリッジ１４を本体
に装着するための装着手段としてのガイドである。

【００１８】次に図１及び図２Ａ、図２Ｂ及び図２Ｃに
より本実施例のプロセスカートリッジ１４について更に
詳細に説明する。

【００１９】本実施例を適用したプロセスカートリッジ
１４の筐体は、上側の筐体Ａ（１４ａ）と下側の筐体Ｂ
（１４ｂ）とから成っており、筐体Ａと筐体Ｂは接合、
分解可能な構造となっている。ここで筐体Ａ・Ｂはとも
にプラスチック製の一体成型で製造されており、弾性を
有している。

【００２０】そして、この筐体Ａの右側部分には図に示
す通り現像剤収容容器としてのトナー容器１１０が一体
的に形成され、上部に蓋１１１を溶着してトナーｔを収
納している。なおこのトナー容器１１０の現像器１１と
対向する側の開口１１１ａには図２Ｃに示す通りシール
部材１１３が貼り付けてある。そしてその一端は折り返
され、筐体Ａの外へ突出しており、把手１１４に接合さ
れている。即ち操作者が把手１１４をつかんで引き抜く
ことにより、前記シール部材１１３が開口部１１１ａよ
り引き剥され、トナーｔを現像スリーブ１１２へ供給で
きるようになっている。またトナー容器１１０の下側に
は筐体Ａと下側の筐体Ｂとが結合するための結合用の爪
２７が設けてあり、筐体Ａに一体に設けられた爪２７と
筐体Ｂに一体に設けられた開口２８とが係合することに
よって、上側の筐体Ａと下側の筐体Ｂとは簡便に結合で
きようになっている（なお爪２７と開口２８は図面上奥
ゆき方向に４箇所設けられている）。より詳細には、爪
２７の斜面２７ａに沿って開口２８が係合して開口２８
の一端２８ａが爪２７の下面２７ｂによって係止され
る。ここで、爪２７は弾性を有するので、開口２８との
係合・離脱をスムーズに行うことができるとともに、開
口２８と係合した際には両者の係合をより強固にする。
さらに筐体Ａの左側には図に示す通り現像剤収容容器と
しての除去トナー容器１３０が形成されている。そして
筐体Ａの一端は折曲して容器１３０の底面の一部１４ａ
１を形成しており、この底面１４ａ１と重なる位置まで
下側の筐体Ｂが延びてきており、両者を重ね合わせた形
でビス２９によってビス止めされている。そこで、容器
１３０の底面は筐体Ａと筐体Ｂとが協働して構成されて
いる。したがって、プロセスカートリッジを分解する際
に、筐体Ａと筐体Ｂの結合を除去して、筐体Ａと筐体Ｂ
を分離することによって、容器１３０内に収納している
トナーを効率的に取り出すことができる。また筐体Ａの
感光体ドラム１０の上方と対向する部分には露光用の開
口部１４１が設けてある。またトナー容器、クリーニン
グ容器の開口部の回りには、例えば発泡ポリウレタン製
シール部材２６ａ、２６ｂが設けられており、それぞれ
の容器から外部へのトナーの漏れを防いでいる。

【００２１】図２Ａに示されるように筐体Ｂはプロセス
カートリッジ１４の下側を覆う形状となっており、側面
は壁１０２ａ、１０２ｂが立ち上っており、筐体Ａの下
面まで伸びている。この筐体Ｂの側面の壁１０２ａ、１
０２ｂには感光ドラム１０を回転自在に支持する支持軸
１０３ａ、１０３ｂがビス１０６ａ、１０６ｂによって
ビス止めされている。また筐体Ｂの感光体ドラム１０の
下側は感光ドラム１０上のトナー像を転写紙Ｐ上に転写
するため、及び、感光体ドラム１０を駆動するための画
像形成装置本体に設けられた駆動装置（図示せず）を受
け入れるための開口部１０１が設けられている。さらに
筐体Ｂの側壁１０２ａの上方には帯電器１２の帯電ケー
ス１２２が固定ピン１２５を介して支持されている。な
おこの帯電ケース１２２の他端にはピン１２８が一体的
に形成されており、筐体Ｂの側壁１０２ｂの穴１２９に
嵌合され支持されている。帯電ケース１２２の内側には
バネ１２４ａ、１２４ｂを介して軸受１２３ａ、１２３
ｂが設けられ、この軸受１２３ａ・ｂによって帯電ロー
ラ１２１の軸１３０を支持し、かつ感光ドラム１０へ帯
電ローラ１２１を付勢している。また、帯電ケース１２
２の一端は筐体Ｂの外へ伸びており、帯電ローラ１２１
へ給電するための電極板１２６を内包し、図示しない画
像形成装置本体の給電接点と接続されるようになってい
る。

【００２２】次に図１、図２Ｂによってクリーニング装
置１３及び現像装置１２について詳細に説明する。筐体
Ｂには感光体ドラム１０に摺擦して感光ドラム１０周面
上の残留トナーを掻き落とすクリーニングブレード１３
１を取り付けるための座面１３３ａ、１３３ｂが形成さ
れ、この座面１３３ａ・ｂにクリーニングブレード１３
１がビス１３５によってビス止めされている。また筐体
Ｂの下側の開口部１０１の長手方向の一端にはスクイシ
ート１３２が貼り付けられている。また筐体Ｂの側面の
壁は感光ドラム１０からトナー容器１１０側で内側へ折
れ曲がっており、この部分で現像スリーブ１１２を支持
するスリーブ軸受１１７ａ、１１７ｂをバネ１１８ａ、
１１８ｂを介して支持している。そして現像スリーブ１
１２には感光ドラム１０と現像スリーブ１１２との隙間
を一定に保つための間隙保持部材１１６ａ、１１６ｂが
取付けられ、バネ１１８ａ、１１８ｂにより感光体ドラ
ムへ付勢されている。さらに現像スリーブ１１２の一方
の端には歯車１１９が感光体ドラム１０に取付けられて
いるドラムギア１０４と噛合って取付けられており、感
光体ドラム１０の回転に伴なって図１の矢印方向へ回転
駆動される。また現像スリーブ１１２の内部には複数の
磁極を円周上にもつ円筒状のマグネットローラ１１５が
配され、その両端の軸は筐体Ｂによって支持されてい
る。また、現像スリーブ１１２の上方には現像ブレード
１２０が筐体Ｂの側壁１０２ａ、１０２ｂより突出した
座面（図示せず）に取付けられている。

【００２３】この様に下側の筐体Ｂには感光体ドラム１
０、クリーニングブレード１３１、スクイシート１３
２、帯電器１２、現像スリーブ１１２、現像ブレード１
２０が取付けられている。そのため、各部品の感光体ド
ラムに対する位置精度が筐体Ｂの精度で位置決めできる
ため、位置出しが容易となるとともに非常に精度が高く
なる。

【００２４】更に本実施例によるプロセスカートリッジ
１４は、前述した通り上側の筐体Ａと下側の筐体Ｂとが
分解可能である。そのため、トナー容器１１０内のトナ
ーを使い切ったプロセスカートリッジ１４を回収して筐
体Ａと筐体Ｂとに分解する。そして筐体Ａを清掃後新た
にシール材１１３を貼り付け、トナーキャップ３１を取
り外してトナーを充填口３１ａより再充填し、その後再
びトナーキャップ３１を圧入する。一方筐体Ｂの再使用
できない摩耗した部品やクリープしたゴム部品等を交換
し、再び両筐体を組立てて出荷することができる。

【００２５】また、プロセス機器を取付けた前述筐体Ｂ
を、図１に示すような形状であって、トナー容量及び除
去トナー容量が前述筐体Ｂよりも大きな筐体１４ｃと接
合することにより異なるタイプの画像形成装置本体に対
応可能なより長い寿命をもった別種のプロセスカートリ
ッジを簡単に製造できる。

【００２６】図４にさらに本発明による他の実施例を示
す。

【００２７】図において、１３８は除去トナーをプロセ
スカートリッジ１４から排出させるパイプであり、画像
形成装置本体に設けられた除去トナーボトル（図示せ
ず）に接続されている。除去トナー容器１３０内には廃
トナーを排出パイプ１３８へ導き、搬出させる螺旋状の
廃トナー送り１３９が配設され、この一端は駆動歯車
（図示せず）に結合されている。そしてこの駆動歯車
は、ドラムギア１０４から駆動を受け回転させられる。
この場合、上側の筐体Ａはトナー容器１１０のみ設けて
あれば良く、除去トナー容器を持つ必要がない（トナー
容量による除去トナー容量の変動がなくなるため）。本
実施例では除去トナー容器は筐体Ａと筐体Ｂとの接合に
よって形成される。

【００２８】また１４ｃは筐体Ａの他の種類の形状を表
わしたものである。筐体１４ｃによればトナー容器１１
０はより下方に配され、トナー容器１１０内にはトナー
搬送手段（図示せず）が設けられている。トナー容器１
１０の両側には筐体Ｂが伸びてきており、筐体Ａのトナ
ー容器１１０の両端に設けられた結合用爪２７と結合し
ている。

【００２９】ところで前述実施例では現像手段を有する
プロセスカートリッジを例示したが、現像手段が別体と
されたプロセスカートリッジで、クリーニング手段の除
去トナー容器のみに本発明を適用しても良いこと勿論で
ある。

【００３０】さらに図５及び図６（Ａ）・６（Ｂ）を用
いて、本発明の他の実施例について説明する。なお図５
は本発明の一実施例を適用したプロセスカートリッジの
側断面図、図６（Ａ）は上部筐体の斜視図、図６（Ｂ）
は下部筐体の斜視図である。

【００３１】前述実施例は、筐体Ａと筐体Ｂとを組立て
るのに、爪と開口の係合の他にネジ留めを用いていた
が、次に説明する実施例は爪と開口の係合だけで筐体Ａ
と筐体Ｂとを組立てることのできるものである。

【００３２】なお、前述実施例と同様の部材には同一図
番を付し、説明を援用する。また図５に示すａ−ａ断面
図、ｂ−ｂ断面図、及びｃ−ｃ断面図は前述図２Ａ、図
２Ｂ及び図２Ｃを援用する。さらに本実施例においても
図３に示す通り、画像形成装置に装着可能である。

【００３３】さて本実施例は、前述実施例のネジ２９に
よるネジ留めに代えて、爪２７ｂと開口２９との係合に
よって筐体Ａと筐体Ｂとを係止するものである。即ち本
実施例は、図において、筐体Ａの左側に形成された除去
トナー容器１３０の底面１４ａ１の下側に４箇所爪２７
ｂが設けられている。一方筐体Ｂには筐体Ａの底面１４
ａ１と重なり合う部分に開口２９が４箇所設けられてい
る。そこでトナー容器１１０側と同様に廃トナー容器１
３０側においても、筐体Ａ側の爪２７ｂと筐体Ｂ側の開
口２９とが係合して、筐体Ａと筐体Ｂとは組立てられ
る。なお２７Ｃは爪２７ｂの斜面、２９ａは開口２９の
係止端部である。さて、本実施例では、トナー容器１１
０側の爪２７と廃トナー容器１３０側の爪２７ｂは共に
爪先が外側を向いており、すなわち爪先が互い逆向きで
ある。そこでプラスチック性の筐体Ａ・Ｂが有する弾
性、すなわち爪２７・２７ｂの弾性力が補完し合って開
口２８・２９に係合するので、両筐体Ａ・Ｂの結合はよ
り強固なものとなる。

【００３４】さらに本実施例においては、プロセスカー
トリッジの分解をより簡単に行うことができる。

【００３５】すなわち本実施例においては、上側の筐体
Ａと下側の筐体Ｂとが結合用の爪２７、２７ｂによって
結合されている。そこで図７に示すように、分解用工具
２００にプロセスカートリッジ１４をセットし、ロッド
２０１・２０２を突き出して爪２７・２７ｂを押すこと
により、簡単に両筐体Ａ・Ｂを分解することができる。

【００３６】また、このような工具によらなくても、爪
２７、２７ｂを押すことにより筐体Ａ・Ｂは分解するこ
とができるが、この場合複数の爪を同時に押すことが好
ましく工具２００を使用する場合と比べると容易ではな
い。

【００３７】さらに本発明を適用したプロセスカートリ
ッジの他の実施例について説明する。次に説明する各実
施例は、現像剤がカートリッジの外部へ漏れにくくする
ためにさらにシール部材を設けた例である。

【００３８】まず、図８〜図１１を用いて、シール部材
を設けたカートリッジについて説明する。

【００３９】図８は本実施例のプロセスカートリッジの
断面を示すものである。このプロセスカートリッジ２０
１は像担持体としての感光体ドラム２０２と、その周り
に配設されるプロセス手段としてのクリーニング器２０
３、現像器２０４、帯電器２０５がカートリッジ枠体２
０１ａ内に配設され、これらが画像形成装置に対して一
体的にユニットとして着脱されるものである。そして感
光体ドラム２０２や現像器２０４が寿命に達したり、ク
リーニング器２０３内の廃トナーが満杯になったり、現
像器２０４内のトナーを使い尽したりした場合等に、こ
のプロセスカートリッジ２０１全体を新しいプロセスカ
ートリッジと交換することによりメンテナンスの容易化
を図るものである。尚、本実施例では帯電器２０５とし
て周知のコロナ帯電器を示したが、米国特許４，８５
１，９６０号に記載のような接触帯電器を用いても良
い。

【００４０】クリーニング器２０３は感光体ドラム２０
２から残留トナー（除去現像剤）を除去するクリーニン
グブレード２３０や除去された除去トナーが外部に漏れ
出すのを防止する掬いシート２３１と、除去トナーを内
部に貯える除去トナー収容部２３２等から構成されてい
る。この除去トナー収容部２３２はクリーニング容器２
０３ａとブレードホルダー２３０ａとがカートリッジ枠
体２０１ａとシール部材２１３を介して結合することに
より形成され、このシール部材２１３が結合部からのト
ナー漏れを防いでいる。

【００４１】また、現像器２０４は一定方向に回転し、
その外周部に保持するトナー（現像剤）を感光体ドラム
２０２の方に供給する現像スリーブ２４０や該現像スリ
ーブ２４０上のトナーの層厚を規制する規制ブレード２
４１と、トナーを内部に貯え、これを現像スリーブ２４
０の方へ供給するトナー収容部２４２等から構成されて
いる。このトナー収容部２４２は分解・清掃が可能なよ
うにトナー収容容器２１２と現像容器２０４ａとがシー
ル部材２１４を挟んでねじ等で結合されて形成されてい
る。このシール部材２１４が結合部からのトナー漏れを
防いでいる。

【００４２】上記構成のプロセスカートリッジにおい
て、帯電器２０５により一様帯電された感光体ドラム２
０２に画像光が露光されると、この感光体ドラム２０２
上には静電潜像が形成される。該静電潜像は感光体ドラ
ム２０２の回転とともに現像器２０４の方に移動し、前
記現像器２０４の現像スリーブ２４０によりトナーが供
給されてトナー像として顕像化される。前記トナー像は
不図示の転写帯電器等を介して転写紙上に転写され、転
写の終了した感光体ドラム２０２はその残留トナーが感
光体ドラム２０２に摺擦するクリーニングブレード２３
０により除去されて、つぎの画像形成のために備えられ
る。尚、クリーニングブレード２３０により除去された
除去トナーは同じく感光ドラム２０２に摺擦する掬いシ
ート２３１を介してクリーニング器２０３の廃トナー収
容部２３２内に集積される。

【００４３】ここで、前述したシール部材２１３、２１
４について、図９、図１０を用いて更に説明する。

【００４４】本実施例におけるシール部材は、カートリ
ッジ枠体２０１ａの結合面２０１ｂ（図９）、トナー収
容容器２１２の結合面２１２ａ（図１０）のそれぞれ
に、二液性ウレタンゴムよりなる材料Ｒをノズル２１５
より注入する。この材料Ｒは発泡性材料であるため、注
入後約３０秒〜１０分で結合面２０１ｂ・２１２ａ上で
発泡しつつ固化し、弾性を有するエラストマーとなる。

【００４５】材料Ｒの注入経路は、図９の（ａ）から始
まって矢印２１６・２１７方向へと進み、元の（ａ）の
地点で重なることで閉ループの経路を形成する。図１０
に示すシール部材２１４についても同様に、（ｂ）から
始まって矢印２１８・２１９方向へと進み、元の（ｂ）
へ戻ってくる経路で注入される。注入する面、すなわち
結合面２０１ｂ、２１２ａは図１１のようにあらかじめ
溝２１１を形成してあるので、シール部材となる材料Ｒ
は溝の中まで容易に流れてから固化し弾性を有するエラ
ストマーとなるので、シール材が結合面から容易に外れ
たり横ずれしたりすることはない。

【００４６】このようにして結合面上で固体化したシー
ル部材２１３・２１４をそれぞれカートリッジ枠体２０
１ａ、トナー収容容器２１２に付着させた状態でカート
リッジ枠体２０１ａ及びトナー収納容器２１２をそれぞ
れクリーニング容器２０３ａ、現像容器２０４ａに結合
することで、上記シール部材２１３・２１４がこの結合
部からのトナー漏れを防ぐ役目を果たす。この弾性を有
する固体化したエラストマー２１３・２１４の高さｈ
（図１１）は容器結合後の間隙Ｃ（図８）よりもそれぞ
れ高くしてあるので、結合することで間隙Ｃの高さまで
押しつぶされて間隙を埋めることが出来る。

【００４７】また、本実施例では材料Ｒに関し、注入ノ
ズルの注入経路、注入速度、注入流量を完全に自動制御
することで、確実にシール部材を結合面に沿って容易に
形成することができ、図９に示す如く複雑な経路でも不
都合はない。

【００４８】尚、以上の説明ではシール部材の材料Ｒと
して発泡ポリウレタンゴムを使用したが、これに限るこ
となく、シリコンゴム等の軟質ゴムや軟質プラスチック
等といったエラストマー（弾性のある高分子物質）を使
用しても同様な効果を得ることができる。

【００４９】このように、プロセスカートリッジ内の現
像器２０４やクリーニング器２０３のトナー収容部、廃
トナー収容部を形成する複数の部品の結合部にシール部
材として発泡ポリウレタンゴム等の液状エラストマーを
固化して使用するようにした為、複雑な形状を有する容
器の結合部のトナーシールを容易に、且つ確実に行うこ
とができる。さらに、注入経路の閉ループを容易に形成
できるので、従来における問題点であったシール部材の
継目からのトナー漏れも防ぐことができる。

【００５０】次に、本発明を適用した他の実施例を示す
プロセスカートリッジについて、図１２、図１３、及び
図１４を用いて説明する。

【００５１】図１２に上枠体Ａ、下枠体Ｂを結合して形
成されたプロセスカートリッジを示す。この図において
図８と同一要素には同一符号を符してある。

【００５２】図１２に示すプロセスカートリッジは図１
３のように上、下枠体Ａ、Ｂが爪２５０及びネジ２５１
で結合されている。すなわち上枠体Ａに設けられた爪２
５０が下枠体Ｂに設けられた開口２５１と弾性的に係合
して上枠体Ａと下枠体Ｂとが結合する。上下枠体Ａ、Ｂ
はそれぞれシール部材２１３ｂ、２１４ｂを挟んでい
る。トナー収容部２４２は上下枠体Ａ、Ｂ及び上枠体Ａ
と規制ブレード２４１を保持するブレードホルダー２４
１ａとが結合することで形成され、この結合部にはシー
ル部材２１４ａが設けられていて結合部からのトナー漏
れを防ぐ。また、クリーニング器２０３の廃トナー収容
部２３２は上下枠体Ａ、Ｂ及び上枠体Ａとクリーニング
ブレード２３０を保持するクリーニングホルダー２３０
ａとが結合することで形成され、この結合部にはシール
部材２１３ａが設けられていて結合部からのトナー漏れ
を防ぐ。

【００５３】ここで、図１３の上枠体Ａの内側を矢印Ｉ
方向から見た図を図１４に示す。本実施例では、図１４
に示すように、トナー収容部、廃トナー収容部の上下枠
体の結合面に二液性ウレタンゴムからなる材料Ｒをノズ
ル２１５より注入する。この材料Ｒは発泡性材料である
ため注入後約３０秒〜１０分で結合面２０１ｂ・２１２
ａ上で発泡しつつ弾性を有するエラストマーとなる。注
入経路は（ａ）から始まって矢印２１６、２１７へと進
み元の（ａ）の地点で重なることで閉ループの経路を形
成する。注入する面、すなわち結合面２０１ｂ・２１２
ａにはあらかじめ溝形状にしてあるので材料Ｒは溝の中
まで容易に流れてから固化して弾性を有するエラストマ
ーとなるので、シール部材が容易に外れたり、横ずれす
ることはない。このようにして容器上で固体化したシー
ル部材２１３・２１４を上枠体Ａに付着した状態で下枠
体Ｂと結合することで、このシール部材２１３・２１４
がトナー収容部、廃トナー収容部のトナー漏れを防ぐ役
割をはたす。また、弾性を有する固体化したシール部材
２１３・２１４の高さｈ（図１１参照）は枠体結合後の
間隙Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４（図１２）より高くしてあ
るので結合することで間隙Ｃ１〜Ｃ４の高さまで押しつ
ぶされて間隙を埋めることができる。

【００５４】また、本実施例では前述の実施例と同様
に、注入ノズルの注入経路、材料Ｒの注入速度、注入流
量を完全に自動制御することで、確実にシール部材を容
易に結合面に沿って注入することが可能である。さら
に、注入箇所を１つの枠体側にまとめることができるの
で、１回の位置決めで注入ができることから作業工程数
が大幅に減少できる。

【００５５】また、使用できる材料Ｒも前述実施例のよ
うに軟質ゴムや軟質プラスチック等のエラストマーを選
択することができる。

【００５６】ところで、前述実施例において、液状エラ
ストマーを結合面に注入することを示したが、ここで、
液状エラストマーとして二液型反応性液体を混合し、ノ
ズル２１５より吐出するシステムについて図１５を用い
て説明する。

【００５７】図１５においてＡ液、Ｂ液がそれぞれ収納
されたタンクＡ６０、タンクＢ６１より二液反応に最適
な混合比率になるように、精密定量ポンプ２６２、２６
３によってＡ液、Ｂ液が混合攪拌部２６４にそれぞれ送
られる。混合攪拌部２６４では、Ａ液とＢ液が均一に混
ざるようにモーターによる強制攪拌を行う。これら二液
が反応して固化し、弾性を有するエラストマーとなるに
は早くとも３０秒程度はかかるので、反応の途中段階で
液状エラストマーとして吐出部２６５のノズル２１５よ
り吐出される。そして、混合攪拌部２６４、吐出部２６
５、ノズル２１５を含む注入ヘッドは前述した容器等の
注入部材の形状に合わせＸ、Ｙ、Ｚの３軸方向に移動し
つつ、液状エラストマーを注入部材に注入する。

【００５８】Ａ液、Ｂ液の定量ポンプ２６２、２６３に
よる二液混合比率の計量、及び混合攪拌速度、注入ヘッ
ドのＸ、Ｙ、Ｚ方向への走行経路、注入速度等は不図示
の産業用ロボットのコントローラにあらかじめプログラ
ムされた内容に沿って最適条件に制御され、注入作業は
自動的に行われる。

【００５９】このようにして注入される材料に関し、前
述した実施例に採用した材料は下記の通りである。

【００６０】

【表１】

【００６１】次に、液状エラストマーとして、本実施例
の二液型反応性液体によらず、一液型反応性液体にＮ₂
ガスを混入して強制発泡させ、ノズル１５より吐出する
システムについて図１６を用いて説明する。

【００６２】図１６において、ポリウレタンを主原料と
した液状エラストマーを、加熱器２６７で７０℃〜１０
０℃に加熱しつつ、収納したタンク２６６からポンプで
フォームミックスマシン２６８に送り出す。フォームミ
ックスマシン２６８ではタンク２６６から送り出された
液体が装置２６９からのＮ₂ガスと混合することにより
発泡反応され、液状エラストマーが固化するまでの間に
吐出部２７０のノズル２１５から容器等の注入部材に液
状エラストマーが注入される。

【００６３】ここで、Ｎ₂ガスの混合、原材料の送り出
し、注入ヘッドのＸ、Ｙ、Ｚの方向への走行経路や注入
速度等は二液型反応液体の場合と同様に不図示の産業用
ロボットのコントローラにより最適条件に制御され、注
入作業は自動的に行われる。

【００６４】尚、本実施例におけるエラストマーの物性
としては伸び１００〜２００％、硬度（アスカーＣ）４
〜１５、圧縮復元性９０％以上の値を示し、シール部材
としての機能を果たすのに充分な弾性エラストマーであ
ることが好ましい。

【００６５】前述した実施例ではプロセスカートリッジ
がクリーニング手段の廃トナー収容部と現像手段のトナ
ー収容部との両方を有するものを説明したが、これに限
らず少なくとも一方の収容部を有するプロセスカートリ
ッジに本発明を適用しても良いこと勿論である。

【００６６】このように、本実施例によれば、プロセス
カートリッジの現像剤収容部を形成する複数の部材の結
合部に液状エラストマーを注入して固化させてシール部
材を形成したので、従来のシール方法に比べて容易に且
つ確実に現像剤の漏れを防止することができ、結合部が
複雑な形状であっても対応することができる。

【００６７】また、液状エラストマー注入の自動制御が
可能となるので、プロセスカートリッジの組立性も良好
となる。

【００６８】なお、前述したプロセスカートリッジと
は、像担持体と前記像担持体に作用するプロセス手段の
うち少なくとも一つを一体に有するものであれば良い。
そこでより具体的には、前述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（例えば、複写機、ＬＢＰ等）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一つの電子写
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
（例えば、複写機、ＬＢＰ等）本体に着脱可能とするも
のである。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、前述各実施例によ
れば、組立てが極めて簡単なプロセスカートリッジ、前
記プロセスカートリッジの組み立て方法、及び、前記プ
ロセスカートリッジを着脱可能な画像形成装置を提供す
ることができる。また前述各実施例によれば、極めて分
解のし易いプロセスカートリッジ、前記プロセスカート
リッジの組み立て方法、及び、前記プロセスカートリッ
ジを着脱可能な画像形成装置を提供することができる。
前述各実施例によれば、分解及び組立てが簡単であっ
て、各部品の再利用が行い易い、プロセスカートリッ
ジ、前記プロセスカートリッジの組み立て方法、及び、
前記プロセスカートリッジを着脱可能な画像形成装置を
提供することができる。

【００７０】また前述各実施例によれば、プロセスカー
トリッジの筐体を分割可能とし、一方の筐体に電子写真
感光体と、これに作用するプロセス手段を支持し、他方
の筐体に予めトナーを充填されているトナー容器及び／
又は廃トナーを収納する容器を一体に取付け、前記筐体
を接合して組立てて更に分解可能とすることにより次の
効果が得られる。

【００７１】１．現像剤収容容器であるトナー容器を有
する筐体を交換することにより簡単に寿命や断面形状の
異なる、プロセスカートリッジを供給できる。

【００７２】２．電子写真感光体と、プロセス手段を支
持する筐体を統一できるため生産管理が簡便になる。

【００７３】３．更に、トナー容器内のトナーを使い切
ったプロセスカートリッジを回収し、筐体を分解し、耐
用限度を越えた部品を交換し、例えば新しいトナーを再
充填したトナー容器を有する筐体を接合すれば、プロセ
スカートリッジの再利用が簡単にできる。

【００７４】以上詳述した通り、本発明によれば、プロ
セスカートリッジに対する現像剤の再充填を容易に行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したプロセスカートリッジの一実
施例を示す断面図である。

【図２】Ａ図１のａ−ａ断面図である。Ｂ図１のｂ−ｂ断面図である。Ｃ図１のｃ−ｃ断面図である。

【図３】本発明のプロセスカートリッジが着脱自在な画
像形成装置の断面図である。

【図４】本発明による他の実施例を表わすプロセスカー
トリッジの断面図である。

【図５】本発明のさらに他の実施例を適用したプロセス
カートリッジの側断面図である。

【図６】（Ａ）上部筐体の斜視図である。（Ｂ）下部筐体の斜視図である。

【図７】プロセスカートリッジを分解する際の状態図で
ある。

【図８】本発明を適用可能なプロセスカートリッジの断
面図である。

【図９】カートリッジ枠体の結合面に液状エラストマー
を注入している状態を示す斜視図である。

【図１０】トナー収納容器の結合面に液状エラストマー
を注入した状態を示す斜視図である。

【図１１】液状エラストマーが結合面に注入された状態
を示す断面図である。

【図１２】本発明を適用した実施例を示すプロセスカー
トリッジの断面図である。

【図１３】図１２に示したプロセスカートリッジを上枠
体と下枠体に分離した状態を示す断面図である。

【図１４】図１３に示した上枠体の結合面に液状エラス
トマーを注入している状態を示す斜視図である。

【図１５】液状エラストマーの注入システムを説明する
模式図である。

【図１６】液状エラストマーの注入システムを説明する
模式図である。

【図１７】従来のプロセスカートリッジの側断面図であ
る。

【符号の説明】

１０感光ドラム１１現像器１２帯電器１３クリーニング器１４ａ、１４ｂプロセスカートリッジ筐体１４プロセスカートリッジ２７、２７ｂ爪２９開口２０１プロセスカートリッジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者白井啓之東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者渡辺一史東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者佐々木新一東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者唐鎌俊之東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (56)参考文献特開平２−257146（ＪＰ，Ａ) 特開平４−139466（ＪＰ，Ａ) 実開平４−16451（ＪＰ，Ｕ) 実開昭63−168469（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 15/08 G03G 15/00 G03G 21/16 - 21/18

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）電子写真感光体ドラムと、前記電
子写真感光体ドラムに形成された潜像を現像するための
現像ローラと、前記電子写真感光体ドラムに残留する現
像剤を除去するためのクリーニングブレードと、電子写
真画像形成装置本体に装着された際に、前記現像ローラ
によって前記電子写真感光体ドラムに形成された現像像
を記録媒体に転写するための転写開口と、を有する第一
のフレームと、（ｂ）前記現像ローラで現像に用いられ
る現像剤を収納するための現像剤収納部と、前記現像剤
収納部に設けられた収納している現像剤を前記現像ロー
ラへ供給するための現像剤供給開口と、電子写真画像形
成装置本体に装着された際に前記電子写真画像形成装置
本体に設けられた露光手段から発せられる画像情報に応
じた光を前記電子写真感光体ドラムに照射するための露
光開口と、を有する第二のフレームであって前記第一の
フレームと分離可能に結合している第二のフレームと、
を有して、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、画像形成に用いられて現像
剤を消費されたプロセスカートリッジに現像剤を再充填
するための現像剤再充填方法は以下の工程を有する、
（ａ）前記第一のフレームと第二のフレームとを分離し
て、前記第二のフレームの有する前記現像剤供給開口の
設けられた領域を露出させる分離工程と、（ｂ）前記現
像剤を前記現像剤収納部に充填する現像剤充填工程と、
（ｃ）前記原稿剤供給開口をシール部材によって開封可
能に封止する封止工程と、（ｄ）前記第一のフレームと
第二のフレームとを結合させる結合工程と、を有するこ
とを特徴とするプロセスカートリッジに対する現像剤の
再充填方法。
【請求項２】更に、前記第二のフレームの有する現像
剤収納部に設けられた現像材充填開口からキャップを取
り外すキャップ取り外し工程を有する、そして前記現像
剤収納部に現像剤を充填した後に、前記現像剤充填開口
にキャップを取り付けるキャップ取り付け工程を有する
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
ジに対する現像剤の再充填方法。
【請求項３】前記分離工程の後に、前記第一のフレー
ムと第二のフレームをクリーニングする工程を有するこ
とを特徴とする請求項１、請求項２に記載のプロセスカ
ートリッジに対する現像剤の再充填方法。
【請求項４】前記結合工程に先立って、部品の交換を
行う工程を有することを特徴とする請求項１、請求項
２、請求項３に記載のプロセスカートリッジに対する現
像剤の再充填方法。
【請求項５】前記分離工程において、前記第一のフレ
ームの有する結合開口から、前記第二のフレームの有す
るフック部材を取り外して、前記第一のフレームと第二
のフレームを分離することを特徴とする請求項１、請求
項４に記載のプロセスカートリッジに対する現像剤の再
充填方法。
【請求項６】前記結合工程において、前記第一のフレ
ームの有する結合開口と、前記第二のフレームの有する
フック部材を係合させて、前記第一のフレームと第二の
フレームを結合させることを特徴とする請求項１、請求
項５に記載のプロセスカートリッジに対する現像剤の再
充填方法。
【請求項７】更に、前記結合工程において、前記第一
のフレームと第二のフレームはネジによって締結されて
いることを特徴とする請求項６に記載のプロセスカート
リッジに対する現像剤の再充填方法。
【請求項８】前記封止工程は前記現像剤充填工程に先
立って行われることを特徴とする請求項１、請求項７に
記載のプロセスカートリッジに対する現像剤の再充填方
法。