JPH09222786A - 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置

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JPH09222786A
JPH09222786A JP8029266A JP2926696A JPH09222786A JP H09222786 A JPH09222786 A JP H09222786A JP 8029266 A JP8029266 A JP 8029266A JP 2926696 A JP2926696 A JP 2926696A JP H09222786 A JPH09222786 A JP H09222786A
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toner
hopper
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JP8029266A
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Kazufumi Watanabe
渡辺一史
Atsushi Numagami
敦 沼上
Toru Oguma
徹 小熊
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Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像形成装置に対し着脱自在な現像装置にお
いて、現像装置のホッパー内に開口部から現像剤を充填
した後、該開口部を遮蔽した遮蔽手段が不測の外力等に
より脱落することを防止すること。 【解決手段】 現像剤を貯蔵するホッパー(12a)
と、ホッパー内に現像剤を充填するための開口部(12
a1)と、現像剤を充填した後に開口部を塞ぐ為の遮閉
手段(10f)を有し、画像形成装置本体に着脱自在と
された現像装置において、前記遮閉手段により開口部を
遮蔽した後に前記遮閉手段を遮閉手段脱落防止部材(1
0g)により係止して遮蔽手段の脱落を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、記録媒体に画像を
形成する画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカート
リッジ及び画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】プリンタや複写機等の画像形成装置は、
一様に帯電させた像担持体に選択的な露光を行なって潜
像を形成し、この潜像を現像剤担持体に付着したトナー
で顕像化すると共に、該現像剤像を記録媒体に転写して
画像記録を行なう。このような装置にあっては、現像剤
が無くなる都度補給しなければならないが、この補給作
業が煩わしいばかりか、汚れを伴うこともある。また、
各部材のメンテナンスは専門のサービスマンでなければ
行なうことが出来ず、ユーザーには不便を伴うことが多
かった。
【0003】そこで、前記像担持体、帯電手段、現像手
段、クリーニング手段等を枠体内にまとめてカートリッ
ジ化し、このようにしたいわゆるプロセスカートリッジ
をユーザーが装置本体に装填することによって、トナー
の補給や寿命に達した像担持体等の部品交換を可能と
し、メンテナンスを容易にしたものが実用化されてい
る。
【0004】前記のようなプロセスカートリッジにおい
ては、トナーを充填するための開口部と、この開口部を
塞ぐ為の遮閉部材(以下、キャップという)が設けてあ
り、組み立てられたトナーホッパーにトナーを充填した
後にキャップを取り付けてある。このキャップは従来、
可撓性の材料からなり、充填口に圧入・密着することに
よりトナーがホッパーの外部に漏れないようになってい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このキ
ャップには、プロセスカートリッジを誤って落下させて
しまった場合などには予想外の圧力が加わったり、キャ
ップがユーザーの誤操作により外されてしまった場合な
どには、トナーが漏れてしまう可能性があった。そこ
で、本発明の目的は前記トナー充填口のキャップが外れ
ることなく、トナー漏れを防ぐプロセスカートリッジ、
現像装置及び画像形成装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する為の
本出願のプロセスカートリッジに係る第1の発明は、像
担持体と、像担持体を現像する為の現像剤担持体と、現
像剤を貯蔵するホッパーと、ホッパー内に現像剤を充填
するための開口部と、現像剤を充填した後に開口部を塞
ぐ為の遮閉手段を有し、且つ、画像形成装置に着脱自在
なプロセスカートリッジにおいて、前記遮閉手段を取り
付けた後に前記ホッパーと前記遮閉手段とを係止する遮
閉手段脱落防止部材を設けた。
【0007】また、第2の発明は、前記プロセスカート
リッジは、現像剤を貯蔵するホッパーと画像形成装置の
像担持体を現像する為の現像剤担持地を含む現像枠体と
を含み、前記遮閉手段脱落防止部材は前記ホッパーの前
記現像枠体との組み合わせ面側より取り付けられる。
【0008】さらに、第3の発明は、前記遮閉手段脱落
防止部材は前記現像枠体の一部とした。
【0009】(作用) 上記第1の発明構成において
は、前記脱落防止部材が遮閉手段がホッパーより外れる
のを防止する。
【0010】また、第2の発明構成においては、前記脱
落防止部材を前記ホッパーと前記現像枠体との組み合わ
せ面より取り付ける事によって、前記脱落防止部材の脱
落や破損を防止する。
【0011】さらに、第3の発明構成においては、前記
脱落防止部材を前記現像枠体の一部とすることにより、
構成を簡略化出来る。
【0012】
【発明の実施の形態】
[実施形態1]以下、図面に沿って本発明の実施形態に
ついて説明する。
【0013】図1は、本発明に係るプロセスカートリッ
ジを装着した画像形成装置の構成模式説明図、図2はプ
ロセスカートリッジの構成模式説明図である。
【0014】説明の順序として、まずプロセスカートリ
ッジを装着した装置の全体構成を説明し、次に画像形成
装置A及びプロセスカートリッジBの各部の構成につい
て説明し、次にプロセスカートリッジのトナーホッパー
部及びトナーカートリッジについて説明する。
【0015】{全体構成}この画像形成装置Aは、図1
に示すように、光学系1から画像情報に基づいた光像を
照射して像担持体(以下「感光ドラム」という)にトナ
ー像を形成する。そして前記トナー像の形成と同期して
記録媒体2を搬送手段3によって搬送し、且つプロセス
カートリッジBとしてカートリッジ化された画像形成部
において、前記感光体ドラムに形成したトナー像を転写
手段4によって記録媒体2に転写し、その記録媒体2を
定着手段5に搬送し、転写トナー像を定着して排出部6
へ排出する。
【0016】前記画像形成部を構成するプロセスカート
リッジBは、図2に示すように、感光体ドラム7を回転
してその表面を帯電手段8によって一様に帯電し、前記
光学系1からの光像を露光部9を介して感光体ドラム7
に露光して潜像を形成し、現像手段10で前記潜像に応
じたトナー像を形成することにより可視像化する。そし
て前記転写手段4でトナー像を記録媒体2に転写した後
は、クリーニング手段11によって感光体ドラム7に残
留したトナーを除去する。尚、前記感光体ドラム7など
の各部品はハウジング12を構成する樹脂製のトナーホ
ッパー12aと現像枠体12b、クリーニング枠体12
c内に収納されてカートリッジ化されている。
【0017】{画像形成装置}前記画像形成装置Aの各
部の構成について、光学系、搬送手段、転写手段、定着
手段、カートリッジ装着手段の順に説明する。
【0018】(光学系)光学系1は外部装置などから読
み込んだ画像情報に基づいて光照射することによって感
光体ドラム7へ光像を照射するものであり、図1に示す
ように、装置本体13の光学ユニット1a内にレーザー
ダイオード1b、ポリゴンミラー1c、スキャナーモー
ター1d、結像レンズ1eが収納してある。
【0019】そして例えばコンピュータやワードプロセ
ッサ等の外部機器から画像信号が与えられると、レーザ
ーダイオード1bが前記画像信号に応じて発光し、ポリ
ゴンミラー1cに画像光として照射する。このポリゴン
ミラー1cはスキャナーモーター1dによって高速回転
し、該ポリゴンミラーで反射した画像光が結像レンズ1
e及び反射ミラー1fを介して回転する感光体ドラム7
へ照射し、該ドラム7の表面を選択的に露光して画像情
報に応じた潜像を形成する。
【0020】(記録媒体搬送手段)次に記録媒体2(例
えば記録紙、OHPシート、布あるいは薄板など)を搬
送するための搬送手段3は、装置本体13に設けられた
装着部に装着したカセット3a内の記録媒体2をピック
アップローラ3bによって上部から一枚ずつレジストロ
ーラ対3c1,3c2へ給送し、このレジストローラ対
3c1,3c2が画像形成動作と同期するように記録媒
体2を画像転写部に搬送する。そして転写手段4による
画像転写後の記録媒体2を、搬送ローラ3d及びガイド
板3eによって定着手段5に搬送し、定着後の記録媒体
2を排出ローラ3fによって装置上部に形成した排出部
6に排出する。
【0021】(転写手段)転写手段4は画像形成部で感
光体ドラム7に形成されたトナー像を記録媒体2に転写
するものであり、本実施形態の転写手段4は図1に示す
ように、転写ローラ4によって構成している。即ち、装
着したプロセスカートリッジBの感光体ドラム7に転写
ローラ4によって記録媒体2を押圧し、該転写ローラ4
に感光体ドラム7に形成されたトナー像と逆極性の電圧
を印加することにより、感光体ドラム7上のトナーを記
録媒体2に転写する。
【0022】(定着手段)定着手段5は前記転写ローラ
4の電圧印加によって記録媒体2に転写したトナー像を
定着させるものであり、その構成は図1に示すように、
駆動回転する駆動ローラ5aと、内部にヒータ5bを有
し、前記駆動ローラ5aと圧接して従動回転する定着ロ
ーラ5cとからなる。即ち、画像形成部でトナー像を転
写された記録媒体2が前記駆動ローラ5aと定着ローラ
5c間を通過する際に、両ローラ5a,5cの押圧によ
って圧力が印加され、且つ定着ローラ5cの発熱によっ
て熱を印加され、記録媒体2上のトナーが記録媒体2に
定着する。
【0023】(プロセスカートリッジ装着手段)前記画
像形成装置A内にはプロセスカートリッジBを装着する
ためのカートリッジ装着手段が設けてある。プロセスカ
ートリッジBの装置本体13に対する着脱は、開閉カバ
ー14を開くことによって行う。即ち、装置本体13の
上部にはヒンジ14aによって開閉可能な開閉カバー1
4が取付けてある。そして前記開閉カバー14を開く
と、装置本体13内にはカートリッジ装着スペースが設
けてあり、開閉カバー左右壁面には図示しない左右ガイ
ド部材が取付けてある。この左右ガイド部材にはプロセ
スカートリッジBを挿入するためのガイドが設けてあ
り、プロセスカートリッジBを前記ガイドに沿って挿入
し、開閉カバー14を閉じることによってプロセスカー
トリッジBを画像形成装置Aに装着するようにしてい
る。
【0024】{プロセスカートリッジ}次に前記画像形
成装置Aに装着されるプロセスカートリッジBの構成に
ついて説明する。
【0025】このプロセスカートリッジBは像担持体
と、少なくとも1つのプロセス手段を備えたものであ
る。ここでプロセス手段としては、例えば像担持体の表
面を帯電させる帯電手段、像担持体にトナー像を形成す
る現像手段、像担持体表面に残留したトナーをクリーニ
ングするためのクリーニング手段などがある。本実施形
態のプロセスカートリッジBは図2に示すように、像担
持体である電子写真感光体ドラム7の周囲に帯電手段
8、露光部9、現像手段10、クリーニング手段11を
配置し、これらをトナーホッパー12a及び現像枠体1
2b、クリーニング枠体12cからなるハウジングで覆
って一体化し、装置本体13に着脱可能に構成してい
る。
【0026】次にプロセスカートリッジBの各部の構成
を、感光体ドラム7、帯電手段8、露光部9、現像手段
10、クリーニング手段11の順に説明する。
【0027】(感光体ドラム)本実施形態に係る感光体
ドラム7は円筒状のアルミニウムからなるドラム基体の
外周面に有機感光層を塗布して構成している。この感光
体ドラム7を枠体に回転可能に取付け、後述するように
感光体ドラム7の長手方向一方端に固着したフランジギ
アに装置本体側に設けた駆動モータの駆動力を伝達する
ことにより、感光体ドラム7を画像形成動作に応じて図
1の矢印方向へ回転させる。
【0028】(帯電手段)帯電手段は前記感光体ドラム
7の表面を一様に帯電させるためのものであり、本実施
形態では枠体に帯電ローラ8を回動自在に取付けた所謂
接触帯電方法を用いている。帯電ローラ8は金属製のロ
ーラ軸8aに導電性の弾性層を設け、更にその上に高抵
抗の弾性層を設け、更にその表面に保護膜を設けてな
る。導電性の弾性層はEPDMやNBR等の弾性ゴム層
にカーボンを分散したもので構成し、ローラ軸8aに供
給されるバイアス電圧を導く作用をなす。また高抵抗の
弾性層はウレタンゴム等で構成し、微量の導電性微粉末
を含有するものが一例としてあげられ、感光体ドラム7
のピンホール等導電度の高い部分に帯電ローラが相対し
た場合でも感光体ドラム7へのリーク電流を制限してバ
イアス電圧の急降下を防ぐ作用をなす。また、保護層は
N−メチルメトキシ化ナイロンで構成し、導電性弾性層
や高抵抗の弾性層の塑性物質が、感光体ドラム7に触れ
て感光体ドラム7の表面を変質させることがないように
作用する。
【0029】そして前記帯電ローラ8を感光体ドラム7
に接触させ、画像形成に際しては帯電ローラ8が感光体
ドラム7の回転に従動して回転し、このとき帯電ローラ
8に直流電流と交流電流とを重畳して印加することによ
り、感光体ドラム7の表面を均一に帯電させる。
【0030】(露光部)露光部9は前記帯電ローラ8に
よって均一に帯電した感光体ドラム7の表面に、光学系
1から照射される光像を露光して該ドラム7表面に静電
潜像を形成するためのものであり、カートリッジ枠体の
上面に前記光像を導くための開口9を設けることによっ
て露光部を構成している。
【0031】(現像手段)現像手段10は、図2に示す
ように、トナーホッパー12aの開口12a1側の面1
2a2と現像枠体12bの面12b1が溶着されたり、
または、ネジ止めやスナップフィットにより固定される
ように構成されている。
【0032】トナーホッパー12a内には、トナーが収
納され、さらにはトナーを送り出すトナー送り部材10
aが回転可能に設けてある。トナーホッパー12aの現
像枠体12b側には、トナーを現像枠体12bに送るた
めの開口12a1と、この開口をシールし、プロセスカ
ートリッジ使用時に除去されるトナーシール10eが溶
着されている。
【0033】現像枠体12bには内部に非回転の磁石1
0bを有し、感光体ドラム7と微小間隔を隔てられ、回
転することによって表面に薄いトナー層を形成する現像
スリーブ10cが設けてあり、またトナーの層厚を規制
するために現像ブレード10dが設けてある。
【0034】現像スリーブ10cはアルミニウム製円筒
状部材の表面をサンドブラスト処理などにより粗面化
し、その上に顔料を分散した導電性塗料を塗布して構成
しており、この現像スリーブ10cの表面にトナー層が
形成されるとき、トナーと現像スリーブ10cとの摩擦
によって感光体ドラム7上の静電潜像を現像するのに十
分な摩擦帯電電荷を得る。
【0035】(クリーニング手段)クリーニング手段1
1の構成は、図2に示すように、感光体ドラム7の表面
に接触し、該ドラム7に残留したトナーを掻き落とすた
めのクリーニングブレード11aと、前記掻き落とした
トナーを掬い取るために前記ブレード11aの下方に位
置し、且つ感光体ドラム7の表面に弱く接触したスクイ
シート11bと、前記掬い取った廃トナーを溜めるため
の廃トナー溜め11cとで構成している。
【0036】(トナーホッパー部およびトナーキャッ
プ)次に、図2,図3を用いてトナーホッパー部および
トナーキャップについて説明する。トナーホッパーは、
まずトナーホッパー12a内部にトナー送り部材10a
が組み込まれ、その後、開口部12a1にトナーシール
10eが溶着される。そして、トナーホッパー12aの
トナー充填口12a3よりトナーを充填し、遮蔽手段と
してのトナーキャップ10fを充填口12a3に嵌めて
トナーをシールする。また、トナーキャップ10fには
遮蔽手段脱落防止部材としての係止部材10gを係止す
る為の溝10f1が設けてあり、トナー充填口12a3
には係止部材挿入用穴12a4が設けてある。そして、
トナー充填口12a3にトナーキャップ10fを嵌合さ
せた後に、係止部材10gを係止部材挿入用穴12a4
から挿入してトナーキャップ10fの溝10f1と係止
させ、トナー充填口12a3とトナーキャップ10fと
を係止し、トナーキャップ10fが外れないように構成
される。
【0037】[実施形態2]以下、図4を用いて本発明
の第2の実施形態を説明する。
【0038】尚、前述の実施形態と同一の機能を持つも
のについては同一符号で示し、説明を省略する。
【0039】本実施形態においては、実施形態1の係止
部材挿入用穴12a4がトナーホッパー12aと現像枠
体12bの溶着面側12a2に設けており、ここから係
止部材10gを挿入し、その後トナーホッパー12aと
現像枠体12bが溶着されることにより、係止部材挿入
用穴12a4と係止部材10gが現像枠体12bにより
カバーされ、係止部材10gが脱落することはない。
【0040】[実施形態3]以下、図5を用いて本発明
の第3の実施形態を説明する。
【0041】尚、前述の実施形態と同一の機能を持つも
のについては同一符号で示し、説明を省略する。
【0042】前述の実施形態1と実施形態2に対し、本
実施形態では係止部材を現像枠体12bの一部12b1
としている。これによって、トナーホッパー12aと現
像枠体12bとを組み合わせることでトナーキャップ1
0fとトナーホッパー12aのトナー充填口12a3と
を係止することが出来、部品点数や組立工数を減らすこ
とが出来る。
【0043】[他の実施形態]更に、前記実施形態にお
いては、画像形成装置に着脱自在なプロセスカートリッ
ジについて述べたが、前記実施形態と同様な現像手段及
びトナーホッパー、トナーカートリッジを持つ現像装置
であってもよい。
【0044】
【発明の効果】以上説明したように、本出願に係る第1
の発明によれば、感光体ドラムと、感光体ドラムを現像
する為の現像スリーブと、トナーを貯蔵するホッパー
と、ホッパー内にトナーを充填するためのトナー充填口
と、トナーを充填した後にトナー充填口を塞ぐ為のトナ
ーキャップを有し、且つ、画像形成装置に着脱自在なプ
ロセスカートリッジにおいて、前記トナーキャップを取
り付けた後に前記ホッパーと前記トナーキャップとを係
止する係止部材を設けることにより、予想外の衝撃が加
わることによるトナーキャップの外れや誤操作によって
トナーキャップが外されてしまい、トナーが外部に漏れ
てしまう事を防止出来る効果がある。
【0045】また、第2の発明によれば、前記プロセス
カートリッジにおいて、前記係止手段は前記ホッパーの
前記現像枠体との組み合わせ両側より取り付けられる事
によって、前記トナーホッパーと現像枠体とを組み合わ
せた後には、係止手段を現像枠体によりカバーし、係止
手段が外されることがなくなり、トナーキャップをより
確実にトナーホッパーに係止し、トナー漏れをより確実
に防止する効果がある。
【0046】さらに、第3の発明によれば、前記係止手
段を前記現像枠体の一部とする事によって、トナーキャ
ップが外れるのを防ぐ効果があり、且つ、部品点数や組
立工数を削減でき、コストをさげる効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成説
明図
【図2】本発明の第1実施形態に係るプロセスカートリ
ッジの構成説明図
【図3】本発明の第1実施形態に係るプロセスカートリ
ッジの構成説明図
【図4】本発明の第1実施形態に係るトナーカートリッ
ジの構成説明図
【図5】本発明の第1実施形態に係るプロセスカートリ
ッジの構成説明図
【符号の説明】
A…画像形成装置 B…プロセスカ
ートリッジ 1…光学系 1a…光学ユニ
ット 1b…レーザーダイオード 1c…ポリゴン
ミラー 1d…スキャナーモータ 1e…結像レン
ズ 1f…反射ミラー 2…記録媒体 3…搬送手段 3a…カセット 3b…ピックアップローラ 3c1,3c2
…レジストローラ 3d搬送ローラ 3e…ガイド板 3f…排出ローラ 4…転写手段 5…定着手段 5a…駆動ロー
ラ 5b…ヒータ 5c…定着ロー
ラ 6…排出部 7…感光体ドラ
ム 8…帯電ローラ 8a…ローラ軸 9…露光部 10…現像手段 10a…トナー送り部材 10b…磁石 10c…現像スリーブ 10d…現像ブ
レード 10e…トナーシール 10f…トナー
キャップ 10f1…溝 10g…係止部
材 11…クリーニング手段 11a…クリー
ニングブレード 11b…スクイシート 11c…廃トナ
ー溜め 12…ハウジング 12a…トナー
ホッパー 12a1…トナー送り開口 12a2…溶着
面 12a3…トナー充填開口部 12a4…係止
部材挿入穴 12b…現像枠体 12b1…係止
部 12c…クリーニング枠体

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 現像剤を貯蔵するホッパーと、ホッパー
    内に現像剤を充填するための開口部と、現像剤を充填し
    た後に開口部を塞ぐ為の遮閉手段を有し、且つ、画像形
    成装置本体に着脱自在な現像装置において、前記遮閉手
    段を取り付けた後に前記ホッパーと前記遮閉手段とを係
    止する遮閉手段脱落防止部材を設けたことを特徴とする
    現像装置。
  2. 【請求項2】 前記現像装置は、現像剤を貯蔵するホッ
    パーと画像形成装置の像担持体を現像する為の現像剤担
    持体を含む現像枠体とからなり、前記遮閉手段脱落防止
    部材は前記ホッパーの前記現像枠体との組み合わせ面側
    より取り付けられることを特徴とする請求項1に記載の
    現像装置。
  3. 【請求項3】 前記遮閉手段脱落防止部材は前記現像枠
    体の一部であることを特徴とする請求項2に記載の現像
    装置。
  4. 【請求項4】 像担持体と、像担持体を現像する為の現
    像剤担持体と、現像剤を貯蔵するホッパーと、ホッパー
    内に現像剤を充填するための開口部と、現像剤を充填し
    た後に開口部を塞ぐ為の遮閉手段を有し、且つ、画像形
    成装置に着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、前
    記遮閉手段を取り付けた後に前記ホッパーと前記遮閉手
    段とを係止する遮閉手段脱落防止部材を設けたことを特
    徴とするプロセスカートリッジ。
  5. 【請求項5】 前記プロセスカートリッジは、現像剤を
    貯蔵するホッパーと画像形成装置の像担持体を現像する
    為の現像剤担持体を含む現像枠体とを含み、前記遮閉手
    段脱落防止部材は前記ホッパーの前記現像枠体との組み
    合わせ面側より取り付けられることを特徴とする請求項
    4に記載のプロセスカートリッジ。
  6. 【請求項6】 前記遮閉手段脱落防止部材は前記現像枠
    体の一部であることを特徴とする請求項5に記載のプロ
    セスカートリッジ。
  7. 【請求項7】 像担持体と、像担持体を現像する為の現
    像剤担持体と、現像剤を貯蔵するホッパーと、ホッパー
    内に現像剤を充填するための開口部と、現像剤を充填し
    た後に開口部を塞ぐ為の遮閉手段を有し画像形成装置本
    体に着脱自在なプロセスカートリッジを持つ画像形成装
    置において、前記遮閉手段を取り付けた後に前記ホッパ
    ーと前記遮閉手段とを係止する遮閉手段脱落防止部材を
    設けたことを特徴とする画像形成装置。
  8. 【請求項8】 前記画像形成装置は、現像剤を貯蔵する
    ホッパーと画像形成装置の像担持体を現像する為の現像
    剤担持体を含む現像枠体とを含み、前記遮閉手段脱落防
    止部材は前記ホッパーの前記現像枠体との組み合わせ面
    側より取り付けられることを特徴とする請求項7に記載
    の画像形成装置。
  9. 【請求項9】 前記遮閉手段脱落防止部材は前記現像枠
    体の一部であることを特徴とする請求項8に記載の画像
    形成装置。
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