JPH01296261A - 画像形成装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は現像手段を備えた現像容器を含み、感光体、ク
リーニング器、帯電器等の画像形成手段を２つ以上内蔵
したプロセスカートリッジを使用する画像形成装置に関
するものであり、コンピュータ、ファクシミリ、複写機
、ワードプロセッサ等の文字や図面等の画像を記録材に
出力する為の画像形成装置に関する。

「従来の技術」 近年、小型複写機や小型レーザビームプリンタ（以下Ｌ
ＢＰと呼ぶ）等の画像形成装置については現像器、帯電
器、感光ドラム及びクリーニング器等と共に一体にまと
めたプロセスカートリッジを画像形成装置の本体に装着
して使用する方式のものが提供されている。このプロセ
スカートリッジはあらかじめ現像器内に規定量のトナー
が封入されていて、使用に伴ないトナーが消費され画像
が現像できなくなると該カートリッジ全体を交換される
。その為、ユーザによるメンテナンスが非常に簡単であ
るのでその有用性は極めて高いものとされている。

「発明が解決しようとしている課題」 ところで、この方式のプロセスカートリッジでプリント
できる枚数は通常２０００〜４０００枚程度である。こ
の枚数は現像器内に封入されているトナーの量で決って
しまい、実際にはトナーがなくなっても他の機構部品例
えば感光ドラム、帯電器、クリーニング器等はまだ使用
できる状態になっているものが多い。従って、トナーの
量をもつと増す事ができればプリントできる枚数も増え
結果として１枚のプリントをするのにかかるコストが安
くでき大きなメリットが生じるが、そうするとプロセス
カートリッジ自体が大きくなってしまいユーザの取り扱
いが困難になったり、また構成部品も大きく複雑となり
コストも高くなるので不具合を招く。

また、前記プロセスカートリッジでは製造時に現像器内
にトナーを封入する為、第８図に示す様にトナーが封入
されたトナー容器５０と現像容器１２７との間にシール
Ｓを設け、トナーが現像容器１２７に落ちない様にした
状態でプロセスカートリッジＣをユーザに供給し、ユー
ザが該カートリッジＣを使用する時にシールＳを引き抜
いて使用可能状態にする場合が多い。

その理由としては、プロセスカートリッジＣがユーザに
渡るまでの運搬による振動、落下環の衝撃によりトナー
が現像容器１２７から吹き出して周囲を汚してしまうの
を防止するのが主な目的で他にも製造工程上トナー容器
にトナー封入時及び封入後のトナーの飛散により他の部
品が汚れる問題を解決する目的も持つ。

この為、現像器の部品構成が複雑となり、又製造工程も
複雑となる。更にこの方式のプロセスカートリッジＣは
大量生産される事が多い為トナー封入の為の多大な設備
投資をする必要がある。

又、トナーが封入されている為前記トナー容器５０と現
像容器１２７の接合部等からのトナーの漏れによるトラ
ブルの発生という不具合も生じる。

本発明は従来の問題点を解消して、プロセスカートリッ
ジの寿命に対応してトナー供給が可能であり、構成が簡
単で取扱いの簡単なプロセスカートリッジを用いること
ができ、製造工程もプロセスカートリッジへのトナー封
入工程を省略することも可能な画像形成装置を提供する
ことを目的とする。

「課題を解決するための手段」 本発明は現像手段を備えた。現像容器を含めて複数のプ
ロセス手段を支持したプロセスカートリッジを装置本体
に着脱自在に支持して使用する画像形成装置において、
装置本体に上記プロセスカートリッジ内の現像容器に供
給する為のトナーを充填したトナー容器を設け、上記プ
ロセスカートリッジを装置本体に装着した時にプロセス
カートリッジ内の現像容器の開口部とトナー容器の開口
部とが合致しトナー容器から現偉容器内へトナーが供給
される事を特徴とする画像形成装置である。

「実施例」 以下、本発明を図面に示す実施例に基づい説明する。

第１図は本発明が適用されたレーザビームプリンタの構
成概要−例を示した縦断面図である。

プロセスカートリッジＣはカバー１２中に感光ドラム６
、感光ドラム６の回りに配設された電子写真工程の一部
を行なう一次帯電器１３、現像スリーブ２７１）を備え
た現像容器２７、クリーニングブレード２９０を備えた
クリーニング器２９を内蔵しており、装置本体Ａに着脱
可能となっている。

現像容器２７の上部には開口部２７ａがあり、新品時及
び装置本体Ａから外した場合共プロセスカートリッジＣ
が装置本体Ａの外にあるときは該開口部２７ａを閉じ、
装置本体Ａに装着されると該開口部２７ａを開放するシ
ャッター２７０を備えている。上記プロセスカートリッ
ジＣの新品時には現像容器２７にはトナーが入っていな
い。

第９図に示すようにシャッター２７０はプロセスカート
リッジＣ上に設けられた軸受部２７θに軸支され、開口
部２７ａに対し開閉可能になっている。捩りバネ２７ｄ
により本体ＡからプロセスカートリッジＣを外すと開口
部２７ａを閉じる。本体Ａに装着すると（矢印方向）本
体に固定されたカム２７ｆによりシャッター２７０は持
ち上げられて開口部２７ａを開らくようになっている。

クリーニング器２９の下部には開口部２９ａが設けられ
、新品時及び装置本体Ａから外した場合共プロセスカー
トリッジＣが装置本体Ａ外にあるときは該開口部２９ａ
を閉じ、装置本体Ａに装着されると該開口部２９ａを開
放するシャッター２９１）を備えている。現像容器２７
中には不図示のトナー残量検知手段を備えている。

装置本体Ａ内上方にトナーＴが充填されたトナー容器３
０が設けられている。トナー容器３０は装置本体Ａに着
脱自在に取付は可能なようになっている（説明路）。ト
ナー容器５０の下方には開口部Ｂｏ＆があり通常はシャ
ッターＭｏｂでふさがれていてトナーＴがこぼれない様
になっている。又、装置本体Ａ内下方底板１１には廃棄
すべきトナー（以下廃トナーという）を入れる為の廃ト
ナー容器５１が着脱できるように設けられている。廃ト
ナー容器３１には搬送ガイド７を避けた位置に開口部５
１ａがあり、プロセスカートリッジＣが装置本体Ａ内に
装着されていない時はシャッター３１ｂでふさがれてい
る。

シャッター２９１）は軸受部２９ｅで軸支され、開口部
２９ａに対し開閉可能になっている。

捩りバネ２９ｄにより本体Ａからプロセスカートリッジ
Ｃを外すと開口部２９ａを閉じる。

本体Ａに装着すると本体に固定されたカム２９ｆにより
シャッター２９１）は回動され開口部２９ａを開く。

シャッター５１ｂは軸受部３１ｅで軸支され開口部５１
ａに対し開閉可能となっている。

捩りバネ５１ｄにより本体Ａからプロセスカートリッジ
Ｃを外すと開口部３１ａを閉じる。

本体Ａに装着するとプロセスカートリッジＣに固定され
たカム３１ｆに上りシャッター５１ｋｌは回動され開口
部５１ａを開く。

シャッターｘｏｂは軸受部５Ｑθを中心に矢印方向に回
動可能で通常開口部３０ａを閉じている。トナー残量検
知手段からの信号によりドライバを介してソレノイド３
０ｄを制御しソレノイド３０（ｌの動力によりシャッタ
ー５０ｂが回動され開口部３０ａを開く。

次にカートリッジＣを装置本体Ａに装着するとシャッタ
ー２７ｃ、２９ｂ、５１ｂは開閉手段により開かれ、ト
ナー容器３ｏの開口部３０ａと現像容器２７の開口部２
７ａ１廃トナー容器３１の開口部Ａｌａとクリーニング
器２９の開口部２９ａとが各々合致する。

現像容器２７内の不図示のトナー残量検知手段の信号に
よりドライバーを介してソレノイド３０ｄを制御してシ
ャッターｘｏ’ｂを開閉し、トナー容器３０内のトナー
Ｔを規定量上記現像容器２７内へ供給して上記プロセス
カートリッジを使用可能状態にする。

感光ドラム６が図示矢印方向に回転するにつれて一次帯
電器１３は感光ドラム６を一様に帯電させる。レーザス
キャナ３から画像信号に応じて送られるレーザビーム４
は反射ミラー４ａにて反射し、帯電状態で回転してくる
感光ドラム６上に結像して静電潜像が形成される。感光
ドラム６の回転につれて、現像スリーブ２７１）により
感光ドラム６へ送られるトナーにより該潜像は現像され
る。該現像された顕画像は転写帯電器２８に対向する位
置に移動する。

一方、図の右側に給紙カセット１が装着されるカセット
装着部２６を有し、このカセット１内に積載されている
シー）Ｐは給紙ローラ２によって一枚ずつ分離、給送さ
れて停止しているレジストローラ５の位置まで搬送され
る。この給紙ローラ２とレジストローラ５の間で給紙さ
れたシー）Ｐは斜行、レジストを修正され、レジストロ
ーラ５の回転により感光ドラム６と転写帯電器２８の間
に入り、感光ドラム６上の顕画像が転写される。転写終
了後のシートＰは搬送ガイド７上を搬送され、定着器８
によって定着され、排紙ローラ９によって排紙トレイ１
゜上に排紙される。一方、転写後感光ドラム６上の残ト
ナーはクリーニングブレード２９０により掻き落され、
クリーニング器２９中へ落ちる。

クリーニング器２９中の不図示の例えば搬送ネジにより
、第１図の紙面に直交する方向に送られた前記トナーは
開口部２９ａ、３１ａを通じて重力で落下して廃トナー
容器６１に収容される。

現像容器２７中のトナーが減少して不図示のトナー残量
検知手段が検知するとその信号をドライバーに送りシャ
ッターｓｏｂを駆動するソレノイド６０ｄを附勢してシ
ャッターＳｏｂを開き、トナー容器３０中のトナーＴは
開口部３０１Ｌ、２７ａを通じて現像容器２７に送り込
まれ、該トナー残量検知手段が現像容器２７中にトナー
が適量満されたことを検知するとその信号によりシャッ
ターａｏｂ用のソレノイドｓｏｄは消勢され、シャッタ
ーｘｏｂを閉じる。

第２図は他の実施例を示す縦断面図である。

第１図の実施例ではトナー容器３ｏから現像容器２７及
びクリーニング器２９から廃トナー容器Ｓ１へのトナー
の動きは上方から下方即ち自然落下を基本に述べてきた
が、第２図においてはトナー容器４０から現像容器２７
へのトナーでの搬送を搬送管４０ｂ及びトナー容器４０
及び搬送管４０ｂに配設され、図示されない駆動装置に
より回転を与えられる搬送ネジ４Ｑｃを設けである。

現像容器２７内の不図示のトナー残量検知手段がトナー
残量の減少したことを知らせる信号により搬送ネジ４０
ｃの駆動装置を駆動すると、搬送ネジａＯＣは回転し、
トナー容器４０中のトナーＴを搬送管ａｏｂを通じて送
り、搬送管の開口部４０ａから現像容器２７の開口部２
７ａを通じて現像容器２７に補給する。該トナー残量検
知手段の現像容器２７中にトナーが適量となったことを
知らせる検知信号により搬送ネジａＯＣを停止する。

この実施例によればトナー容器４０の形状及び設置位置
を現像容器２７の上方に限定される事がなく、自由な場
所に置く事が可能となる。

同様にクリーニング器２９と廃トナー容器３１について
も搬送装置を設けることが可能である。

従って、装置本体Ａの高さ、大きさ等も小さくできコン
パクトな画像形成装置を提供できる。

第３図は他の実施例の第１図と異る部分のみを示す縦断
面図である。第１図、第２図の実施例ではトナー補給に
はトナー容器を交換しなければならないがそうするとト
ナー容器交換の為の複雑な機構が必要となる。この実施
例は第１図の実施例において、トナー容器３０に装置本
体の外装カバー２０より上方に開口するトナー供給口Ｍ
ｏｄを設け、この供給口３０ｄに脱着可能なキャップ３
００を嵌め、トナー容器３０内の開口部５０ａにはトナ
ー容器３０内のトナーＴの残量が小量になったことを検
知するトナー残量検知手段５２を設けたものである。上
記検知手段３２は例えば２個の導電体を規定の間隔をお
いて設置し片方に電圧をかけもう一方に流れる誘起電流
値を読みとり、２個の導電体の間のトナーの有無ｌこよ
る電流値の変化で信号を出すもである。

プリント枚数が進みトナー容器ＳＯ内のトナーＴが無く
なるとトナー残量検知手段６２により信号が発せられ、
図示せぬ装置本体Ａ外側の表示手段でユーザーに知らせ
る。前記表示手段でトナー容器３０内のトナーＴが無く
なった事を知ったユーザーはキャップ３ｏｃをあけ別包
装されたトナーを補給する。

第４図は第２図の実施例に対する他の実施例を示し、第
２図と異る部分のみを示す縦断面図である。第２図の実
施例においては第３図の実施例同様トナー容器４０に補
給口４０ｅを設け、補給口４０θに脱着できるキャップ
４０ｄを設けたものであり、トナー容器４０のトナーＴ
がなくなるとキャップ４０（ｌをあけて補給できる。

近年、トナーの成分の改良及び画像形成装置のプロセス
設定条件の向上等により従来の様に廃トナーを捨ててし
まう必要がなく再び現像器に入れて再使用が可能となっ
ている。この場合でも第３図、第４図の実施例ではトナ
ー容器５０．４０に廃トナー容器３１に溜った廃トナー
を簡単に補給口Ｓｏｄ、４０ｅから入れる事ができる。

第５図は他の実施例を示す縦断面図である。

この実施例は第１図の実施例において、トナー容器３０
と廃トナー容器３１を同形としたものである。

プリント枚数が進み、上記トナー容器３０内のトナーＴ
が無くなった時にトナー容器３０を装置本体Ａから取り
出し、廃トナーが溜った廃トナー容器３１をトナー容器
３０の代わりに装着して廃トナーを現像容器２７内に供
給する。

又、取り出した上記トナー容器３０は廃トナー容器３１
の代わりにクリーニング器２９から送り込まれる廃トナ
ーを受けるべく装着される。

この様にしてトナー容器３０内のトナーがなくなったら
廃トナー容器３１と交換する事を繰り返す事により、最
初にトナー容器３ｏ内にあったトナーＴを全てプリント
に使用する事ができる。

第６図は他の実施例を示す縦断面図である。

第５図の実施例ではトナー容器３０と廃トナー容器３１
を交換しなければならないが、第６図においては廃トナ
ー容器４１に溜ったトナーは回転駆動される搬送ネジ４
２Ｌを納めた廃トナー容器４１とトナー容器４０間の搬
送管４２によって自動的にトナー容器４Ｇに送り込まれ
る。

トナー容器４０と搬送管４２は着脱可能となっている。

従って、トナー容器４０と廃トナー容器４１とを交換す
る煩られしさもなく又廃トナー容器４１の容量も小さく
てすみ、操作性の良いコンパクトな画像形成装置を提供
できる。

第７図は他の実施例を示す縦断面図である。

第６図に対し第７図では廃トナー容器を設けずクリーニ
ング器２９の開口部２９ａからすぐに管入口にプロセス
カートリッジＣが装置本体Ａに装着される際に開かれる
シャッター４３１３を設けた搬送管４Ｓ、搬送管４３内
に収容された不図示の駆動装置により回転される搬送ネ
ジ４３ａによって自動的にトナー容器４ｏに廃トナーを
送る。従って、搬送管４３は装置本体Ａ内のおいている
スペースに自由に這い回しか可能でさらにコンパクトな
画像形成装置を提供できる。

以上の各実施例では該プロセスカートリッジＣは新品時
カートリッジＣ内の現像容器２７にはトナーが未封入状
態のものを使用する説明であるが、勿論、従来の様に現
像容器２７内にあらかじめトナーを封入した状態のカー
トリッジを使用しても良い。この場合でもトナー容器か
らトナーの供給を受けるのでプリント枚数が増え、１枚
のプリントにかかるコストが著しく安くなると言うメリ
ットが生じる。

〔発明の効果〕

本発明は装置本体にプロセスカートリッジ内の現像容器
に供給する為のトナーを充填したトナー容器を設け、上
記プロセスカートリッジを装置本体に装着した時にプロ
セスカートリッジ内の現像容器の開口部とトナー容器の
開口部とが合致しトナー容器から現像容器内へトナーが
供給される事を特徴とする画像形成装置とじたから （１）トナー容器が装置本体にあるから、トナー容器の
容量を大きくすることが容易であり、これによってプロ
セスカートリッジの寿命の範囲においてプリント枚数を
大きく増大させることができ、−枚当りのプリントのコ
ストを低減できる。

（２）プロセスカートリッジに必ずしもトナーを収容す
る必要がないため、現像器を小さくできるのでプロセス
カートリッジを小さくできる。

（３）プロセスカートリッジに必ずしもトナーを収容す
る必要がないので製造工程にトナー封入工程がなく、ト
ナー封入用の設備を必要としない。流通ならびに使用の
段階における保管取扱いが簡単である。

（４）プロセスカートリッジにトナーを封入しないこと
により、トナー洩れの発生が絶対になく、品質が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７図は夫々が本発明の実施例を示す縦断面
図、第８図は従来例の縦断面図、第９図乃至第１２図は
夫々がシャッターの斜視図である。 ２７−−現像容器　３０，４０・Φプロセスカートリッ
ジ　Ａ・・装置本体　Ｃ・・プロセスカートリッジ。 特許出願人　　キャノン株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、現像手段を備えた現像容器を含めて複数のプロセス
   手段を支持したプロセスカートリッジを装置本体に着脱
   自在に支持して使用する画像形成装置において、装置本
   体に上記プロセスカートリッジ内の現像容器に供給する
   為のトナーを充填したトナー容器を設け、上記プロセス
   カートリッジを装置本体に装着した時にプロセスカート
   リッジ内の現像容器の開口部とトナー容器の開口部とが
   合致しトナー容器から現像容器内へトナーが供給される
   事を特徴とする画像形成装置。