JPH09106123A - プロセスカートリッジ及びこれを用いる画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】プロセスカートリッジを利用する画像形成装置
において、画像形成動作を中断することなくトナーを補
給するとともに、カートリッジの交換時期をも知らせ得
るような画像形成装置、そのプロセスカートリッジを提
供する。 【構成】画像形成装置に設けてあるカートリッジ挿脱用
の開口以外に、外部から装着したカートリッジに、これ
を動かすことなくトナーを補給する手段を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の目的】

【産業上の利用分野】この発明は、静電複写機、同プリ
ンタ等の画像形成装置、就中、プロセスカートリッジを
用いる画像形成装置に関するものである。

【０００２】像担持体上に形成したトナー像を紙などの
転写材に転写、定着する周知の画像形成装置にあって
は、像担持体、その周辺に配置した直接画像形成に寄与
する部材と、例えば、転写材の収納、搬送、定着などの
ための部材とで寿命に大きい差異があるので、比較的寿
命の短い上記の部分をプロセスカートリッジとして一体
に構成し、これを画像形成装置本体に着脱自在に装架す
るように構成した装置が総合的に見て経済的であり、取
扱いも便利であるので、近来多用されていることはよく
知られているとおりである。

【０００３】そこで上記のようなプロセスカートリッジ
として、例えば、像担持体、一次帯電器、現像器、クリ
ーナを一体構成としたものについてみると、この種のカ
ートリッジを使用後廃棄するには、すべての部材の寿命
が同時に尽きるのが理想と云えるが、現像器に収納され
たトナーは消耗品で急速に消費されるから、カートリッ
ジ内の他の部材の寿命に匹敵するだけのトナーを収納す
ると、このためにカートリッジ、従って画像形成装置ま
でが膨大なサイズとならざるを得ず、事実上このような
ことは不可能である。

【０００４】このため、従来から、トナーは消耗したら
補給できるようにして、カートリッジが適度の大きさに
納まるようにしてある。このためのトナー補給手段は、
トナー不足が検知されたら、装置の作動を停止し、カー
トリッジを取り出してこれにトナーを補給した後、カー
トリッジを装置本体に装着して作動を開始するように構
成するのが普通であった。

【０００５】また、カートリッジを装置本体に装着した
ままトナーを補給する場合にも、例えば、「図６」に例
示するように、装置本体のカートリッジを装着する部分
の蓋、カバーなどを解放してトナー容器８をカートリッ
ジの現像器部位に接続して補給を行う必要があるから、
このとき装置本体内部に迷光が侵入したり、転写材通路
が遮断されたりする不都合が生じ易いので、装置本体の
作動を一旦停止してトナー補給を行う必要があった。

【０００６】このように、従来の装置では、トナー補給
の必要性を検知した場合には、画像形成動作を一旦停止
する必要があり、例えば、ファクシミリ等の場合には、
受信途中でトナー無しを検知しても装置を停止出来ない
のでそのまま受信を続けて、メモリー機構がない場合に
は、再度送信を依頼しなければならないような事態も生
じ得る。

【０００７】本発明は上記のような現状に対処すべくな
されたものであって、画像形成動作中にもその動作を停
止することなく、トナーの補給が可能であるようなプロ
セスカートリッジ、またはこのような画像形成装置、乃
至は、必要に応じて画像形成装置からトナーのカートリ
ッジへの直接そのままの補給を不可能としてカートリッ
ジの機能劣化による画質の低下を防止できる画像形成装
置を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【発明の構成】

【課題を解決する技術手段、その作用】上記の目的を達
成するため、本発明は、画像形成装置に挿脱自在であ
り、少なくとも像担持体とトナー補給可能の現像器とを
一体としたプロセスカートリッジにおいて、該プロセス
カートリッジを画像形成装置に装着するために該画像形
成装置に設けた開口とは別の位置にトナー補給用開口を
設けてなることを特徴とするプロセスカートリッジ
（１）、または、上記の目的を達成するため、すくなく
とも像担持体とトナー補給可能の現像器とを一体に形成
したプロセスカートリッジを着脱自在に装着する画像形
成装置であって、該プロセスカートリッジを画像形成装
置に装着するために該画像形成装置に設けた開口とは別
の位置にトナーを前記プロセスカートリッジに補給する
ための開口を設けたことを特徴とする画像形成装置
（２）、または、上記（２）のものにおいて、必要に応
じて、画像形成装置に装着されたプロセスカートリッジ
にトナーを補給するための開口を閉塞する手段を設けて
なることを特徴とする画像形成装置（３）である。

【０００９】このように構成することによって、画像形
成装置本体に着脱自在に装着するプロセスカートリッジ
を用いる画像形成装置において、画像形成装置のカート
リッジ挿脱用開口とは無関係に該カートリッジへのトナ
ーの補給が可能であり、カートリッジを画像形成装置に
装着したときには、これを画像形成装置から取り出すこ
となくトナーの補給が可能である。さらに、必要に応じ
て、プロセスカートリッジを画像形成装置に装着したま
まではトナーの補給ができないようにして該カートリッ
ジの機能劣化を防止することができる。

【００１０】

【実施例の説明】「図１」、「図２」は本発明を適用し
た画像形成装置の概略斜視図で、「図１」は装置頂部の
蓋を閉成した作動可能状態を示す図、「図２」はこの蓋
を解放してカートリッジを挿脱出来る状態を示してい
る。これらの図において、符号１は蓋で、これを解放し
て形成される開口６から、「図３」に示すように、プロ
セスカートリッジ１０を装置本体に対して挿脱するもの
とする。符号２はトナー補給用の開口でこれについては
後述する。符号３は排紙トレイである。

【００１１】図示の画像形成装置にあっては、カートリ
ッジ１０には回転円筒状の像担持体１１、一次帯電器１
２、クリーナ１３、現像器１４が一体に形成してある。
このカートリッジを装置本体内定位置に装着して、画像
形成動作を行うと、像担持体１１表面感光層が前記一次
帯電器１２によって一様に帯電され、この帯電面に露光
装置１５から画像信号が投射されて静電潜像が形成され
る。像担持体１１に回転走行につれて該潜像が、現像器
１４が位置する現像部位に達すると、前記潜像に現像器
からトナーが付与されてトナー像が形成される。

【００１２】前記カートリッジ１０が定位置にあるとき
には、装置本体側に設置された転写ローラ１６が像担持
体１１に当接する位置にあって転写部位を構成し、前記
トナー像がこの転写部位に至ると、このとき迄にカセッ
ト５から取り出された転写材Ｐがトナー像にタイミング
を合わせて前記転写部位に供給され、この位置で像担持
体側のトナー像は転写材Ｐに転移する。ついで、この転
写材は像担持体１１から分離されて定着装置１７に至っ
て、トナー像が転写材に定着固定されたのち、トレイ３
に排出される。前記転写部位で転写材に転移せず像担持
体に残ったトナーはクリーナ１３によって除去されて像
担持体はつぎの画像形成を行い得る状態になる。

【００１３】現像器内のトナーが不足してきたときに
は、これを不図示のセンサで検知し、前述のような手段
でカートリッジにトナーを補給する。このようなトナー
補給を繰り返すうちに、カートリッジを構成する他の部
分も摩耗、汚染等によって劣化するから、これらを総合
勘案してカートリッジの寿命が来たものと判断されたと
きに、新しいカートリッジと交換する。このような仕方
によってカートリッジを最も有効に利用することができ
る。

【００１４】図示の装置では、前記「図２」に示すよう
に、装置本体内定位置にカートリッジ１０が着座してい
るとき、その現像器部位に対応する装置本体側壁適所に
開閉蓋２を形成してある。

【００１５】カートリッジ１０には、像担持体１１の軸
線方向に延設されたトナー容器装着部７ａが形成してあ
り、これにトナー容器７が着脱自在に装着してあって、
該容器から供給されるトナーによって画像形成が行われ
るものとする。

【００１６】トナー不足が検知されたときには、側壁に
形成した前記蓋２を開放してすでに装着してある古いト
ナー容器を引き出し、新しいトナー容器７を「図４」に
示すようにカートリッジの所定位置に装着し、シール材
を剥がして現像器にトナーを補給するものとする。この
ように構成することによって、トナー不足時にも画像形
成動作を中断することなくトナーを補給することが可能
である。

【００１７】このように画像形成装置側壁部適所に設け
た開口から装置本体内に定置されたカートリッジの現像
器部位にトナー容器を挿脱するように構成することによ
って、画像形成動作中にもこれを中断することなくトナ
ーの補給が可能であり、この場合、蓋２を備えた開口は
開口面積が小さくて済むので、開口を形成することによ
る装置本体の強度の低下を考慮する必要がなく、転写材
の走行に邪魔になることもなく、また、蓋を開放するこ
とによる不要の光の侵入による画質にの劣化も充分回避
できる。

【００１８】「図５」本発明の実施態様を示す、とくに
装置本体側壁部位に設けた蓋部分のみを示す斜視図であ
る。カートリッジ１０は、とくに消耗品たるトナーが急
速に不足状態になるから、 カートリッジの他の部材の
寿命がくるまでは現像器部位に何回でもトナーを補給す
るように構成するのが好ましいことは前述のとおりであ
る。

【００１９】「図５」（ａ）は蓋２が閉じているところ
を示し、トナー補給のために蓋２を図示符号Ｃ方向に回
動して、図示点線位置に持ち来すことによって、前述の
ように、トナー容器７をカートリッジ１０に挿脱できる
ものとする。

【００２０】カートリッジ１０は、これに包含されてい
る像担持体、一次帯電器、現像器、クリーナ等などが汚
染、摩耗等によって機能劣化を招来するので、予めトナ
ー補給回数を設定しておいて、これをカートリッジの寿
命して新しいカートリッジとの交換を促すことができ
る。本実施例では、このような事態になった場合に、そ
れ以上のトナー補給を阻止することを可能としている。

【００２１】「図５」に示すように、蓋２の近傍には、
ベルクランク状のかんぬき部材１９が枢着２１してあ
り、常態においては、かんぬき部材１９は「図５」
（ａ）に示す位置にあり、このときは、必要に応じて蓋
２を開放してトナーの補給を行うことができる。

【００２２】トナー補給回数が所定回数に達したことを
検知したときには、不図示の制御手段によって前記かん
ぬき部材１９近傍に配置したソレノイド２０を付勢し、
そのプランジャを突出させることによって、「図５」
（ｂ）に示すように、かんぬき部材１９の一方の脚部を
押圧してこれを回動させ、他方の脚部を蓋２に設けた係
止部１８に係合させることによって以後蓋２を開放する
ことが不可能となり、新しいカートリッジと交換すべき
ことを操作者に知らせることができる。なお図示ハッチ
ングを付して示した部分を他の部分よりも重くすること
によって蓋の閉塞をより確実に行うことができる。

【００２３】上記のように、カートリッジの交換が促さ
れ、これに従って装置本体頂部を開放して古いカートリ
ッジを装置本体から取り出す場合、該カートリッジに予
め前記かんぬき部材１９に係合する部位を設けておくこ
とによって、特段の蓋２の開放手段を設けることなく、
カートリッジ交換時に蓋２が自動的に開放可能の状態に
なるように構成することは容易である。

【００２４】なお蓋２を開放不能とする時期は、カート
リッジ交換時に限らず、例えば、トナー補給直後等を追
加してもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
装置本体に着脱自在に装着されるプロセスカートリッジ
を備えた画像形成装置において、該カートリッジの現像
部位のトナーが不足した場合にも、画像形成操作を継続
したままトナー容器を現像部位に装着することが可能と
なり作業性を顕著に向上できる。さらに、トナーを不必
要にカートリッジに供給することを防止できてカートリ
ッジを構成する部材の有効利用をはかり得るので、画像
形成装置の作業性の向上、無駄なトナー補給の阻止を回
避して余剰トナーによる画質の劣化、汚染等を図り得る
とともにコストダウンにも資する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例を示す画像形成装置の斜視図

【図２】 同上頂部の蓋を開放したところを示す斜視図

【図３】 同上装置にプロセスカートリッジを装着する
ところを示す側断面図

【図４】 同上装置にトナー容器を装着するところを示
す斜視図

【図５】 トナー容器を挿脱する部位の蓋の開閉操作を
行う部位の斜視図

【図６】 公知の画像形成装置におけるトナー補給手段
を例示する斜視図

【符号の説明】

１ 画像形成装置 ２ 蓋 ３ 排紙トレイ ６ 頂部開口 ７ トナー容器 １０ プロセスカートリッジ １１ 像担持体 １２ 一次帯電器 １３ クリーナ １４ 現像器 １８ 係止部 １９ かんぬき部材 ２０ ソレノイド

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像形成装置に挿脱自在であり、少なくと
   も像担持体とトナー補給可能の現像器とを一体としたプ
   ロセスカートリッジにおいて、 該プロセスカートリッジを画像形成装置に装着するため
   に該画像形成装置に設けた開口とは別の位置にトナー補
   給用開口を設けてなることを特徴とするプロセスカート
   リッジ。
2. 【請求項２】すくなくとも像担持体とトナー補給可能の
   現像器とを一体に形成したプロセスカートリッジを着脱
   自在に装着する画像形成装置であって、 該プロセスカートリッジを画像形成装置に装着するため
   に該画像形成装置に設けた開口とは別の位置にトナーを
   前記プロセスカートリッジに補給するための開口を設け
   たことを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】必要に応じて、画像形成装置に装着された
   プロセスカートリッジにトナーを補給するための開口を
   閉塞する手段を設けてなることを特徴とする「請求項
   ２」記載の画像形成装置。