JPH02257146A - 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） 本発明は複写機やプリンターの如く電子写真法を利用し
た画像形成装置のプロセスカートリッジに関する。

（従来の技術） 電子写真法を利用した画像形成装置においては像担持体
である感光ドラム回りに１次帯電器、転写帯電器、クリ
ーニング器等のプロセス機器か配設されており、該プロ
セス機器により画像の形成かなされる。即ち、１次帯電
器により一様帯電された感光ドラムに画像光か露光され
静電潜像か形成されると、該静電潜像は現像器中の現像
剤（トナー）により顕像化されトナー像に変えられ、該
トナー像は転写帯電器を介して転写紙上に転写される。

そしてトナー像を担持する転写紙は定着器に送られ、そ
のトナー像か転写紙上に定着された後、機外へ搬出され
る。転写の終了した感光ドラムはクリーニング器により
残留トナーがクリーニングされ、再び画像形成の要に供
される。

以上のプロセス機器のうち一般に感光ドラム、−次帯電
器、現像器及びクリーニング器は機器の交換等のメンテ
ナンスの容易化を図るためプロセスカートリッジとして
画像形成装置本体内に一体的に着脱して交換てきるよう
になっているものか多い。かかるプロセスカートリッジ
の一例を第１１図により説明すれば、２００は感光トラ
ム、２０１は１次帯電器、２０２は現像器、２０３はク
リーニング器てあり、これ等かカートリッジ容器２１０
ａ内に一体的に組み付けられ、画像形成装置本体に対し
て一体的に着脱できるプロセスカートリッジ２１０を形
成している。

そしてプロセスカートリッジ２１０を交換する必要があ
る場合としては、感光ドラム２００かクリーニング器２
０３のクリーニングブレード２０３ａとの摺擦や転写紙
との接触により、摩耗した場合、現像器２０２中のトナ
ーＴか無くなった場合、クリーニング器２０３中の排ト
ナ一部２０３ｂが排トナーＴて一杯となった場合等か考
えられる。即ちプロセスカートリッジ２１０の寿命は感
光ドラム２００により処理可能な転写紙の枚数（転写紙
の耐刷枚数）、現像器２０２中のトナー量及びクリーニ
ング器２０３の廃トナ一部２０３ｂの容量て決定される
こととなる。

ここで現像器２０２中のトナー量は転写紙を一般的な印
字率（転写紙の面積に対する画像部つまりトナー付着部
の面積比、即ち一般に３〜６％程度）で感光ドラム２０
０の転写紙の耐刷枚数たけ印字した場合にａ、要となる
トナー量として定められる場合が多く、クリーニング器
２０３の排トナ一部２０３ｂの容量も一般的な転写紙−
枚当りの排トナー量と感光トラム２００の転写紙の耐刷
枚数の積として定められる場合か多い。

（発明か解決しようとする課題） しかしながら、画像形成装置において通常の文字を主体
とした原稿に対して画像を形成している場合はよいが、
写真や図表の如く印字率の高い原稿に対し画像を形成す
る場合、感光ドラム２００が転写紙の耐刷枚数に到達し
ないうちに現像器２０２中のトナーＴか無くなり、感光
ドラム２００自身は未だ十分に画像形成能力を有するに
もかかわらずプロセスカートリッジ２００を交換廃棄し
なければならないといった不都合が生しる。

また転写帯電器のトナー等による汚れにより該転写帯電
器の転写能力が低下した場合や、画像形成装置か高湿環
境で用いられ、転写紙を介して転写帯電器の電荷の一部
かリークして転写か十分になされない場合には、クリー
ニング器２０３に排トナーＴか多量に回収されるため、
感光トラム２００は未た十分に画像形成能力を有してお
り、且つ現像器２０２中に未だトナーＴを残しているに
もかかわらず、クリーニング器２０３の廃１−ナ一部２
０３ｂが一杯となり、プロセスカートリッジ２１０を交
換廃棄しなければならないといった不都合が生じる。

本発明は上記問題に鑑みてなされたものて、その目的と
する処は、現像器中の現像剤やクリーニング器中の排ト
ナーに起因してその交換を必要としないプロセスカート
リッジを提供するにある。

（課題を解決しようとする手段） 上記目的を達成すべく本発明は、少なくとも像担持体、
現像器とがカートリッジ容器内に一体的に収納され、画
像形成装置本体に対して着脱自在に配設されるプロセス
カートリッジにおいて、現像器のトナー容器をカートリ
ッジ容器から外方へ突出露出させ、このトナー容器を現
像器本体に対して着脱自在に配設したことを特徴とする
。

また本発明は、少なくとも像担持体、クリーニング器と
がカートリッジ容器内に一体的に収納され、画像形成装
置本体に対して着脱自在に配設されるプロセスカートリ
ッジにおいて、クリーニング器の排１〜ナー容器をカー
トリッジ容器から外方へ突出露出させ、このトナー容器
を現像器本体に対して着脱自在に配設したことを特徴と
する。

（作用） 現像器のトナー容器か現像機本体に対して着脱自在に配
設されているため、プロセスカートリッジ中の現像剤が
消費され無くなっても、像担持体に画像形成能力が残っ
ている限り、トナー容器を新たなものと交換し、プロセ
スカートリッジを再使用することがてきる。またトナー
容器かカートリッジ容器から外方に突出して露出してい
るためトナー容器の交換も容易である。

またクリーニング器の排トナー容器かクリーニング器本
体に対して着脱自在に配設されているため、プロセスカ
ー１−リッジ内が排現像剤で満タンとなっても、像担持
体に画像形成能力か残っている限り、排トナー容器を新
たなものと交換し、プロセスカートリッジを再使用する
ことができる。

また排トナー容器がカートリッジ容器から外方に突出し
て露出しているため、排トナー容器の交換も容易である
。

（実施例） 以下に本発明の実施例をプリンタのプロセスカートリッ
ジを例にとり、添付図面に従って説明する。

まず本発明の第１実施例を第１図乃至第５図により説明
する。

最初に第５図を参照しつつプリンタ全体を説明すれば、
１０は像担持体である感光ドラムてあり、該感光ドラム
１０の回りに、−成帯電器１１、現像器１２、クリーニ
ング器１３、転写帯電器１４が配設され、感光ドラム１
０、−成帯電器１１、現像器１２、クリーニング器１３
はメンテナンス等の容易化を考慮してカートリ・ンジ容
器り５ａ内に組付けられ、プロセスカートリッジ１５と
て装置本体１に対して一体的に着脱自在に配設されてい
る。前記プロセスカートリッジ１５の給紙側にはカセッ
ト１６、給紙ローラ１７、レジストローラ１８か配設さ
れ、排紙側には排紙トレー１９、定着器２０か配設され
ている。また、プロセスカートリッジ１５の上方には前
露光ランプ２１、光学走査ユニット２２が配設されてい
る。

即ち、前露光ランプ２１により電荷が除去され、−成帯
電器１１によって一様帯電された感光ドラム１０に光学
走査ユニット２２から所定の画像光しか露光されると、
この感光ドラム１０上には静電潜像が形成されるが、該
静電潜像は現像器１２中の現像剤（トナー）により顕像
化されてトナー像に変えられる。一方力セット１６中の
転写紙Ｐは給紙ローラ１７を介してレジストローラ１８
へ送られ、該レジストローラ１８によりタイミングを合
されて感光ドラム１０の方へ送られるため、前記感光ド
ラム１０上のトナー像は転写帯電器１４を介して転写紙
Ｐ上に転写される。そしてトナー像を担持する転写紙Ｐ
は定着器２０に送られ、そのトナー像か転写紙Ｐ上に永
久像として定着されると、排紙トレー１９」二に積載さ
れる。

尚、２３，２４．２５は転写紙Ｐの搬送ガイド、２６．
２７は前露光ランプ用及び光学走査ユニット用のカート
リッジ容器１５ａの開口部である。

次に本発明に係るプロセスカートリッジ１５の詳細を第
１図乃至第４図により説明する。第１図中１０．１１，
１２．１３はそれぞれ感光ドラム、−成帯電器、現像器
、クリーニング器であり、これ等かカートリッジ容器１
５ａ内に収納されている。２８．２９は前露光ランプ用
及び光学走査ユニット用開口部２６．２７に対する開閉
蓋てあり、プロセスカー１〜リツジ１５か装置本体１外
にある場合、外部光に対する感光トラム１０の劣化を防
止するためのものである。クリーニング器１３は感光ド
ラム１０に摺接してその残留トナーＴをかき取るクリー
ニングフレート１３０と該クリーニングフレート１３０
によってかき取られたトナーＴを収納する排トナー収納
部１３１とがらなっている。

現像器１２は現像スリーブ１２０を有し、カートリッジ
本体１５ａ内に収容されている現像器本体１２Ａと、カ
ートリッジ本体１５ａから外方に突出し、現像器本体１
２Ａに対して着脱自在なトナーの補給容器１２Ｂとがら
構成されている。現像器本体１２Ａの補給容器１２Ｂと
の結合部内面には第１図中紙面の上下方向に凹溝１２１
か形成され、補給容器１２Ｂの現像器本体１２Ａとの結
合端側にも前記凹溝１２１に嵌合する凸部１２２か形成
され、現像器本体１２Ａと補給容器１２Ｂとは図示の如
く一体的に嵌合して連結できるようになっている。また
補給容器１２Ｂの現像器本体１２Ａ側の開口部１２３は
該開口部１２３の内面に配設される支持部材１２５に引
き剥し自在に取付けられたシール部材１２４により密閉
シールされており、内部のトナーＴか外方に漏れ出さな
いようになっていると共に、このシール部材１２４の一
端は第２図て示される如く、補給容器１２Ｂの側窓１２
６から外方に突出し、その端部に把手１２４ａか取付け
られている。

而して、装置本体ｌ内で使用されているプロセスカート
リッジ１５に対してトナー無しの信号か出、且つ感光ド
ラム１０にも十分な画像形成能力か残っていれば、プロ
セスカートリッジ１５を装置本体１外に取り出し、第３
図及び第４図て示される如く、現像器本体１２Ａに対し
て空の補給容器１２Ｂを凹溝１２１に沿い現像器本体１
２Ａに対して摺動させて外方へ取り外す。つぎに第３図
て示される如く、開口部１２３かシール部材１２４で覆
われ新たなトナーＴを有する補給容器１２Ｂを同様に現
像器本体１２Ａの凹溝１２１に摺動させて、この補給容
器１２Ｂを現像器本体１２Ａに取付けた後、シール部材
１２４の把手１２４ａを外方に川けば、シール部材１２
４は除去され、補給容器１２Ｂ内のトナーＴは現像器本
体１２Ａ内に流入し、現像器１２による現像作業が可能
となる。

以上の如く、感光トラム１０の能力以上にトナーＴか使
用され、現像器１２内のトナーＴか無くなっても、プロ
セスカートリッジ１５中の補給容器１２Ｂを交換して新
たなトナーＴを補給することがてきるため、画像形成能
力を未だ十分に有する感光ドラム１０を無用に廃棄する
といった無駄は生しない。また現像器１２の補給容器１
２Ｂかプロセスカートリッジ１５のカートリッジ容器１
５ａから外方に突出して露出しているため、補給容器１
２Ｂの交換も単に該補給容器１２Ｂを現像器本体１２Ａ
の凹溝１２１に沿って摺動させるたけてよく、且つ補給
容器１２Ｂの使用にあたっても外方に突出するシール部
材１２４を外方に弓き出すたけてよく、その操作も非常
に簡単なものてよい。

尚、感光ドラム１０の画像形成能力は、装置本体１に取
付けられた転写紙Ｐの使用枚数の表示カウンタて簡単に
調へることができる。

次に本発明の第２実施例を第６図乃至第９図により説明
する。尚第１実施例に係るものと同一機能を有するもの
については本実施例でも同一符号を付しその説明を省略
する。

第１実施例てはプロセスカートリッジ１５中の現像器１
２の補給容器１２Ａを交換可能としたか、本実施例ては
プロセスカートリッジ１５中のクリーニング器１３の排
トナー収容部１３１を交換可能としている。即ち第６図
中１０．１１１２．１３はそれぞれ感光１へラム、−成
帯電器、現像器、クリーニング器であり、これ等かカー
１〜リツジ容器１５ａ内に収納され、プロセスカートリ
ッジ１５を形成しているが、クリーニング器１３はクリ
ーニングブレード１３０や該クリーニングブレード１３
０によりかき落されたトナーＴをクリーニング器１３内
方に送り込む送り羽根１３２等を有するクリーニング器
本体１３Ａと、カートリッジ本体１５ａから外方へ突出
し、クリーニング器本体１３Ａに対して着脱自在な排ト
ナー容器１３Ｂとがら構成されている。尚現像器１２は
カートリッジ容器１５ａて全体的に覆われ、補給容器と
現像器本体とが一体となった構成となっており、第１実
施例と同様に内部にシール部材１２４か配設されて該シ
ール部材１２４を除去することによってトナーＴを現像
スリーブ１２０の方へ供給てきるようになっている。

クリーニング器１３につき第７図により更に詳細に説明
すると、送り羽根１３２は図示矢印方向に回転して感光
ドラム１０からの排トナーＴを排トナー容器１３Ｂの方
へ送り込むことができるようになっており、クリーニン
グ器本体１３Ａの排トナー容器１３Ｂとの結合部内面に
は図中紙面の上下方向に内向きの凸部１３４が形成され
、排トナー容器１３Ｂのクリーニング器本体１３Ａとの
結合側にも、前記凸部１３４に嵌合する凹溝１３５が形
成され、クリーニング器本体１３Ａと排トナー容器１３
Ｂとは一体的に嵌合して連結できるようになっている。

また排トナー容器１３Ｂのクリーニング器本体１３Ａ側
の開口部１３６は該開口部１３６の内溝１３６ａに沿っ
て摺動する蓋板１３３によって開閉可能となっていおり
、該蓋板１３３は第８図て示される如く、排トナー容器
１３Ｂの側窓から開口部１３６の内溝１３６ａに沿って
出し入れ自在となっている。

而して、装置本体１内で使用されているプロセスカート
リッジ１５に対して、排トナー満タンの信号が出、現像
器１２内には未だトナーＴか十分にあると共に、感光ト
ラム１０にも十分な画像形成能力か残っていれば、プロ
セスカートリッジ１５を装置本体１外に取り出し、クリ
ーニング器１３の排トナー容器１３Ｂの開口部１３６を
蓋板１３３て閉じる′と共に、排トナー容器１３Ｂをク
リーニング器本体１３Ａの凸部１３４に沿って摺動させ
て外方へ取り外す。つぎに空の排トナー容器１３Ｂの凹
溝１３５とクリーニング器本体１３Ａの凸部１３４を嵌
合させつつ摺動し、この排トナー容器１３Ｂをクリーニ
ング器本体１３Ａに取付けれは、このプロセスカートリ
ッジ１５は再使用てきることとなり、画像形成能力を十
分に残した感光ドラム１０やまた十分な１〜ナーＴを有
する現像器１２を廃棄するといった無駄を回避すること
ができる。

またクリーニング器工３の排トナー容器１３Ｂかカート
リッジ容器１５ａから外方に突出して露出しているため
、この取付は取外しとも第１実施例の現像器工２の補給
容器１２Ｂと同様に簡単である。

尚排トナーＴか通常の場合より多く回収される場合とし
ては、転写帯電器１４の転写能力か低下した場合や、装
置本体１か高湿環境で用いられ、転写帯電器１４の電荷
か転写紙Ｐからその搬送ガイド２３，２４　（第５図参
照）を介してリークして転写か十分になされない場合か
ある。

また本実施例の変更実施例として第９図て示される如く
、現像器１２も第１実施例と全く同様に現像器本体１２
Ａと補給容器１２Ｂに分け、該補給容器１２Ｂを現像器
本体１２Ａに着脱自在として、プロセスカートリッジ１
５に対してトナーＴの補給もてきるようにしてもよい。

即ち、写真等の如く印字率の高い原稿に対して画像を形
成した場合、転写紙２１枚当りのトナー量か通常より多
くなると共に排トナー量も多くなるため、補給容器１２
Ｂを新たなものと交換した後、排トナー容器１３Ｂが満
タンとなっても、未た感光ドラムｌＯに画像形成能力か
十分残っている場合かあり、かかる場合に排トナー容器
１３Ｂをも交換できるようにしておくとプロセスカート
リッジ１５か更に再使用できることとなる。

次に本発明の第３実施例を第１０図により説明する。尚
第１、第２実施例に係るものと同一機能を有するものに
ついては本実施例ても回−符号を付し、その説明を省略
する。

本実施例も、第２実施例の変更実施例と同様に、プロセ
スカートリッジ１５の現像器１２及びクリーニング器１
３にそれぞれ補給容器１２Ｂ、排トナー容器１３Ｂを設
けて、これ等を現像器本体１２Ａ及びクリーニング器本
体１３Ａに対して着脱自在に取付けだものであるか、本
実施例ては更に補給容器１２Ｂと排トナー容器１３Ｂに
互換性を持たせ、補給容器１２Ｂをクリーニング器本体
１３Ａに着脱てきるようにすると共に、排トナー容器１
３Ｂを現像器本体１２Ａに着脱できるようにしている。

即ち現像器本体１２Ａの補給容器１２Ｂ取付部には図中
紙面に上下方向に凹溝１２１か形成され、クリーニング
器本体１３Ａの排トナー容器１３Ｂ取付部にも前記凹溝
１２１と同一形状の凹溝１３７か形成されている。また
補給容器１２Ｂ及び排トナー容器１３Ｂの開口部１２３
，１３６の外壁にも前記凹溝１２１，１３７に嵌合する
凸部１２２，１３８か形成されていて、補給容器１２Ｂ
は現像器本体１２Ａのほかクリーニング器本体１３Ａに
も着脱可能となっており、排トナー容器１３Ｂはクリー
ニング器本体１３Ａの外現像器本体１２Ａにも着脱可能
となっている。そしてこれ等の補給容器１２Ｂ及び排ト
ナー容器１３Ｂはカートリッジ容器１５ａから外方へ突
出し、現像器本体１２Ａ及びクリーニング器本体１３Ａ
に容易に着脱てきるようになっている。尚、１２６．１
３３は補給容器１２Ｂ、排トナー容器１３Ｂの開閉用の
蓋板である。

従ってプロセスカートリッジ１５中のトナーＴかなくな
り補給容器１２Ｂか空になると、該補給容器１２Ｂと排
トナー容器１３Ｂとを入れかえ、排トナー容器１３Ｂ中
の排トナーを使用して、感光ドラム１０に画像形成能力
かある限り、画像形成ができることとなる。尚この場合
排トナー容器１３Ｂと補給容器１２Ｂを同一形状とし、
排トナー容器１３Ｂ内に予しめややトナーを入れておけ
ば、排トナー容器１３Ｂを補給容器１２Ｂとを交換した
場合、この排トナー容器１３Ｂ内の１ヘナーて十分に画
像形成が行えることとなる。

（発明の効果） プロセスカートリッジ中て現像剤が消費され無くなって
も、トナー容器を交換することでプロセスカートリッジ
の再使用をすることがてき、未だ画像形成能力を有する
像担持体を廃棄するといった無駄を生しることはない。

またトナー容器かカートリッジ容器から外方へ突出し露
出しているため、その交換も容易である。

またプロセスカートリッジ内か排現像剤で一杯となって
も、排トナー容器を交換することでプロセスカートリッ
ジの再使用をすることがてき、未だ画像形成能力を有す
る像担持体を廃棄するといった無駄を生しることもない
。また排トナー容器がカートリッジ容器から外方へ突出
し露出しているため、その交換も容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係るプロセスカートリッ
ジの断面図、第２図は同プロセスカートリッジの斜視図
、第３図は同プロセスカートリッジに対して補給容器を
交換するだめの説明図、第４図は同プロセスカートリッ
ジに対し補給容器を着脱している状態図、第５図は同プ
ロセスカートリッジを有するプリンタの側断面図、第６
図は本発明の第２実施例に係るプロセスカートリッジの
断面図、第７図は同プロセスカートリッジのクリーニン
グ器回りの拡大図、第８図は同プロセスカートリッジの
斜視図、第９図は第２実施例の変更実施例に係るプロセ
スカートリッジの断面図、第１０図は本発明の第３実施
例に係るプロセスカートリッジの断面図、第１１図は従
来技術を示ず図である。 １・・・装置本体（画像形成装置本体）、１０・・・感
光ドラム（像担持体）、１２・・・現像器、１２Ａ・・
・現像器本体、１２Ｂ・・・補給容器（トナー容器）、
１３・・・クリーニング器、１３Ａ・・・クリーニング
器本体、１３Ｂ・・・排トナー容器、１５・・・プロセ
スカートリッジ、１５ａ・・・カートリッジ容器。 特許出願人　　キャノン株式会社

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも像担持体、現像器とがカートリッジ容
   器内に一体的に収納され、画像形成装置本体に対して着
   脱自在に配設されるプロセスカートリッジにおいて、現
   像器のトナー容器をカートリッジ容器から外方へ突出露
   出させ、このトナー容器を現像器本体に対して着脱自在
   に配設したことを特徴とするプロセスカートリッジ。
2. （２）少なくとも像担持体、クリーニング器とがカート
   リッジ容器内に一体的に収納され、画像形成装置本体に
   対して着脱自在に配設されるプロセスカートリッジにお
   いて、クリーニング器の排トナー容器をカートリッジ容
   器から外方に突出露出させ、この排トナー容器をクリー
   ニング器本体に対して着脱自在に配設したことを特徴と
   するプロセスカートリッジ。
3. （３）前記カートリッジ容器内に現像器の他にクリーニ
   ング器も有し、現像器のトナー容器とともにクリーニン
   グ器の排トナー容器をカートリッジ容器から外方に突出
   露出させ、この排トナー容器をもクリーニング器本体に
   対して着脱自在に配設したことを特徴とする請求項１記
   載のプロセスカートリッジ。
4. （４）前記トナー容器及び排トナー容器に互換性を持た
   せ、トナー容器をクリーニング器本体に、排トナー容器
   を現像器本体にそれぞれ着脱自在に構成したことを特徴
   とする請求項３記載のプロセスカートリッジ。