JPH0659528A - 画像形成システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 地球環境の保護に貢献すること。 【構成】 プロセスカートリッジと現像ユニットとを別
々に交換することを可能とすることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真方式・静電記録
方式等による画像形成システムに関する。更に詳しく
は、画像形成装置本体に対して個別に着脱可能なプロセ
スカートリッジと現像ユニットとを用いて画像形成を行
う画像形成システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ等の画像形成装置は、一様に帯
電させた感光体ドラムに選択的な露光をして潜像を形成
し、この潜像をトナーで顕像化して、該トナー像を記録
媒体に転写して画像記録を行う。このような装置にあっ
ては、各部材のメンテナンスを定期的に行う必要があ
る。

【０００３】そこで、前記感光体ドラム、帯電器、現像
器、クリーニング器等を一体構造にまとめてカートリッ
ジ化することにより、ユーザが前記カートリッジを装置
本体に着脱することによってトナーの補給や寿命に達し
た感光体等の部品を交換可能とし、メンテナンスを容易
にした所謂プロセスカートリッジ方式が実用化されてい
る。

【０００４】これによって、一定期間毎のサービスマン
のメンテナンスを受けなくても、カートリッジを交換す
るだけでメンテナンスを完了し、トナー補給もできるよ
うになり、今まで以上に複写機，プリンター等を使い易
く、より手軽なものにした。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一方最近、廃棄物の量
の増加による地球環境の破壊が社会問題となってきてい
る。そこで地球環境を保護するために、資源を極力有効
に活用させる必要がある。

【０００６】本発明は前記の点に鑑みなされたものであ
って、資源の有効活用を実現させた画像形成システムを
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を達成する本発
明は、プロセスカートリッジを用いて、記録媒体に画像
を形成する画像形成システムにおいて、像担持体と、前
記像担持体に作用するプロセス手段とを有するプロセス
カートリッジと、現像手段と、前記現像手段で用いるト
ナーを収納するトナー収納手段と、を有し、前記トナー
収納手段へのトナーの補給を可能とする現像ユニット
と、画像形成装置本体側に、前記プロセスカートリッジ
を取り外し可能に装着するカートリッジ装着手段と、前
記現像ユニットを取り外し可能に装着するユニット装着
手段と、を有することを特徴とする画像形成システムで
ある。

【０００８】

【作用】プロセスカートリッジと現像ユニットとを別々
に交換することができる。

【０００９】

【実施例】まず本発明を適用可能な、画像形成装置本体
筐に対し個別に着脱可能なプロセスカートリッジと現像
ユニットとを用いて画像形成を行う画像形成システムの
構成を、図面に示す電子写真複写機を例に挙げて説明す
る。

【００１０】図４は使用状態の縦断正面図、図５は機体
内部点検あるいはプロセスカートリッジの交換のために
上部筐体を開放した状態の縦断正面図である。

【００１１】図において、１は透明な部材よりなる原稿
載置台で矢印方向に往復動する。２は結像素子アレイ
で、原稿載置台１上にある原稿像の光像を、像担持体と
しての感光ドラム３上にスリット露光する。感光ドラム
３は軸３ａを支点に矢印方向に回転する。４はコロナ帯
電器であり、感光ドラム３に一様に帯電を施す。５は現
像器であり、上記のように一様に帯電された感光ドラム
３に、アレイ２により光像露光して形成した静電潜像を
トナーで現像する。

【００１２】一方、転写シートＰは給送ローラ６および
レジスタローラ７により感光ドラム３面に送り込まれ、
転写用帯電器８により感光ドラム３上のトナー画像の転
写を受ける。その後、シートは分離手段１３によりドラ
ム３から分離され、ガイド９上を通って搬送路端部に位
置するローラ９ａにより定着器１０に送られる。定着器
１０でシート上のトナー像は定着され、シートは排出ロ
ーラ１１によりトレイ１２上に排出される。感光ドラム
３上に転写されずに残ったトナーはクリーニング器１４
により回収される。

【００１３】１５は原稿を露光する光源、１６は熱線吸
収フィルタ等のフィルタである。

【００１４】上記各構成ユニットを収納した複写機本体
筐は図５に示すように、上部筐体１７と下部筐体１８と
に開放分割可能に支軸１９で結合され、この支軸１９を
中心に上部筐体１７は上方へ回動する構成になってい
る。

【００１５】この上部筐体１７には、露光光学系２・１
５・感光ドラム３・コロナ帯電器４・現像器５・クリー
ニング器１４等の画像形成手段が配置されている。

【００１６】下部筐体１８には、給送ローラ６・転写帯
電器８・分離手段１３・ガイド９および定着器１０等が
シート搬送経路に従って配置されている。

【００１７】上記画像形成手段の内、感光ドラム３とそ
の周囲に位置するプロセス手段例えばコロナ帯電器４・
クリーニング器１４は筐体２０に収容して一まとめにカ
ートリッジ化されており、これを第１プロセスカートリ
ッジ２１として、上部筐体１７に対し一対のレール２３
・２３に沿って感光ドラム３の軸方向（ドラム長手方
向）に、抜き差し的に脱着可能である。

【００１８】更に現像器５もトナー貯留室５ａと一体に
カートリッジ化されており、これを第２プロセスカート
リッジ２２（現像ユニット）として、図６・図７に示す
ように上記第１プロセスカートリッジ２１の筐体２０に
対し脱着可能である。なお、第１プロセスカートリッジ
２１を上部筐体１７に着けたままの状態で第２プロセス
カートリッジ２２のみを外すこともできる。

【００１９】第１プロセスカートリッジ２１の主要部を
成す感光ドラム３は、長期間使用すると画質が劣化する
もので、一定の寿命があり、下記の寿命判断機構が設け
られている。

【００２０】感光ドラム３の一端面に、図６に示すよう
に内歯歯車２４、およびそれにかみ合って回転する小歯
車２５を備えている。

【００２１】上記小歯車２５の回転は、図８に示すよう
に軸２５ａを介して一体の小歯車２６、その歯車２６と
かみ合う大歯車２７を経て減速機２８に伝えられ、その
減速機２８の出力軸２８ａに一体に取付けた表示円板２
９をごく遅い速度で回転させるように構成されている。

【００２２】すなわち複写による感光ドラム３の回転に
比例して表示円板２９が極めてゆっくりと回り、その円
板２９と、筐体１７の窓３０の縁とに対応して表わした
例えば矢印と目盛を見るなどして表示円板２９の回転角
度を見ることにより感光ドラム３の使用度、換言すれば
感光ドラム３の残り寿命を知ることができる。

【００２３】第２プロセスカートリッジ２２、すなわち
現像器５の寿命は、一般に感光ドラム３の寿命より長
い。

【００２４】そこで、寿命が来た第１プロセスカートリ
ッジ２１を新しいものと交換する場合、第２プロセスカ
ートリッジ２２は、図７に示すように第１プロセスカー
トリッジ２２から分離し、図９に示すようにトナー貯留
室５ａの上面のふた５ｂを開いてその口にトナーびん３
１を逆さに立ててトナーＴを補給することにより繰返し
使用している。

【００２５】トナー貯留室５ａ内の新旧のトナーＴは、
手動または現像スリーブ５ｃに連動して回転する攪拌棒
５ｄで攪拌することにより継続して使用される。

【００２６】さて次に、第１・第２プロセスカートリッ
ジの使用量を報知する構成について説明する。

【００２７】図１は第１実施例の概略構成を示す正面図
であり、２１は感光ドラム３を内蔵した第１プロセスカ
ートリッジ、２２は現像スリーブ５ｃ、トナー攪拌棒５
ｄを内蔵した第２プロセスカートリッジを示している。

【００２８】感光ドラム３の回転に比例して表示円板２
９が減速歯車機構２５・２６・２７および減速機２８を
介して微速回転させられるのは前記の通りである。

【００２９】感光ドラム３の回転は、更に該ドラム３の
端部外周に形成した歯車３２とかみ合う歯車３３に伝わ
り、その歯車３３と一体のトナー攪拌棒５ｄを回転させ
る。

【００３０】上記トナー攪拌棒５ｄと一体の歯車３３
は、現像スリーブ５ｃの端部外周に一体に設けた歯車３
４にも同時にかみ合っており、現像スリーブ５ｃは感光
ドラム３に連動して回転する。

【００３１】トナー攪拌棒５ｄの上記被動歯車３３と反
対側の端部にも歯車３５が一体に設けられており、その
歯車３５は減速機３６の入力軸上の歯車３７とかみ合っ
ている。そして減速機３６の出力軸に表示円板３８が一
体に取付けられている。

【００３２】すなわち現像スリーブ５ｃの回転に比例し
て表示円板３８がゆっくりと回る。

【００３３】感光ドラム３が寿命に達する回転回数を例
えば１万回とした場合、その１万回で第１プロセスカー
トリッジ２１側の表示円板２９が１回転未満の回転をす
るように減速されている。

【００３４】また現像スリーブ５ｃが寿命に達する回転
回数を例えば２０万回とした場合、その２０万回で第２
プロセスカートリッジ２２側の表示円板３８が１回転未
満回るように減速されている。

【００３５】前記第１実施例における第２プロセスカー
トリッジ２２の表示円板３８は、第１プロセスカートリ
ッジ２１側の表示円板２９と同様に目視によって確認す
る構成であるが、図２に示した第２実施例の第２プロセ
スカートリッジ２２は、表示手段としてエンコーダ３８
Ａを取付けている。そしてエンコーダ３８Ａを複写機本
体側と電気的に接続するためのコネクタ３９を備えてい
る。

【００３６】さらに図３は第３の実施例である。この実
施例の現像スリーブ５ｃは、感光ドラム３から歯車３２
・３４を介して直接駆動される。そして現像スリーブ５
ｃの回転を減速機３６を介して表示手段３８Ｂに伝える
構成である。

【００３７】上記第３実施例の表示手段３８Ｂは光反射
円板である。複写機本体側に設けた光センサ４０によっ
て光反射円板３８Ｂからの戻り光量の変化を検知してオ
ン・オフさせるものである。

【００３８】上記第２および第３実施例の場合、現像装
置である第２プロセスカートリッジ２２の寿命を電気的
に判断できるのでその寿命が来たときの電気信号によっ
て画像形成動作を停止させることができるもので、画質
が劣化した画像を印字することがないという利点があ
る。

【００３９】

【発明の効果】以上詳述した通り本発明によれば、寿命
の異なるプロセスカートリッジと現像ユニットとを別々
に交換することができるので、交換に要する部品の数量
を減少させることができ、地球環境の保護に貢献する画
像形成システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した第１実施例の概略構成を示す
側面図である。

【図２】本発明を適用した第２実施例の概略構成を示す
側面図である。

【図３】本発明を適用した第３実施例の概略構成を示す
側面図である。

【図４】本発明を適用可能な電子写真複写機の縦断正面
図である。

【図５】上部筐体を開放した状態を示す縦断正面図であ
る。

【図６】第１プロセスカートリッジおよび第２プロセス
カートリッジの縦断正面図である。

【図７】第１プロセスカートリッジと第２プロセスカー
トリッジを分離した状態を示す縦断正面図である。

【図８】第１プロセスカートリッジの寿命判断機構の概
略を示す側面図である。

【図９】第２プロセスカートリッジに対するトナーの補
給要領を示す縦断正面図である。

【符号の説明】

１ 原稿載置台 ２ 結像素子アレイ ３ 像担持体 ４ 帯電装置 ５ 現像装置 ５ａ トナー貯蔵室 ５ｂ ふた ５ｃ 現像スリーブ ５ｄ トナー攪拌棒 ８ 転写用帯電器 １０ 定着器 １４ クリーニング装置 １５ 原稿露光用光源 １７ 上部筐体 １８ 下部筐体 ２０ カートリッジ筐体 ２１ 第１プロセスカートリッジ ２２ 第２プロセスカートリッジ（現像ユニット） ２９ 像担持体の回転状態表示手段 ３８ 現像スリーブの回転状態表示手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プロセスカートリッジを用いて、記録媒
   体に画像を形成する画像形成システムにおいて、 像担持体と、前記像担持体に作用するプロセス手段とを
   有するプロセスカートリッジと、 現像手段と、前記現像手段で用いるトナーを収納するト
   ナー収納手段と、を有し、前記トナー収納手段へのトナ
   ーの補給を可能とする現像ユニットと、 画像形成装置本体側に、前記プロセスカートリッジを取
   り外し可能に装着するカートリッジ装着手段と、前記現
   像ユニットを取り外し可能に装着するユニット装着手段
   と、 を有することを特徴とする画像形成システム。
2. 【請求項２】 前記プロセス手段は帯電手段を有するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の画像形成システム。
3. 【請求項３】 前記プロセス手段はクリーニング手段を
   有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成シス
   テム。
4. 【請求項４】 前記前記トナー収納手段へのトナーの補
   給は、前記現像ユニットの有する蓋を開いて行うことを
   特徴とする請求項１に記載の画像システム。