JPH09319218A - プロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リサイクル時、２分割するプロセスカートリ
ッジの各枠の安定性向上、トナー再充填時のメンテナン
スの簡易化。交換用トナーボトルのコストダウンが目
的。 【解決手段】 再充填時、プロセスカートリッジを、現
像枠体１とクリーニング枠体９に分割する構成におい
て、現像枠体に突出部５，６を設け、それらの内側に現
像スリーブ２を配置する。クリーニング枠体９にも突出
部１１，１２を設け、それらの内側に感光ドラム８を配
置する。現像枠体に再充填の穴１４を設ける。この穴１
４は真上が好適である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複写機やレーザビー
ムプリンタなど電子写真方式を利用する画像形成装置に
着脱可能なプロセスカートリッジに関するものである。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は後述の従来の
技術を更に発展させたものであり、本出願に係る第１の
発明の目的は現像剤が無くなると現像剤を再充填して、
リサイクルして使用するプロセスカートリッジで、前記
プロセスカートリッジが２枠体に分割できる構成におい
て、前記２枠体をユーザーが使用する際、電子写真感光
体、現像スリーブ等の部材が傷ついたり、現像スリーブ
からトナーが飛散することを防止したプロセスカートリ
ッジを提供することを目的としている。

【０００３】本出願に係る第２の発明の目的は現像剤を
簡易な構成でコストアップすることなく、ユーザが容易
に交換できるプロセスカートリッジを提供することを目
的にしている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明は画
像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジにおい
て、電子写真感光体と、前記電子写真感光体に作用する
現像手段と、前記電子写真感光体を開放するように開口
部を設け電子写真感光体を支持する第１の枠体と、前記
第１の枠体の開口部に対向する開口部を有しこの開口部
にのぞんで前記現像手段を支持し現像剤再充填口を有し
第１の枠体に結合される第２の枠体と、を有し、前記第
２の枠体は開口部側を下にして台上に置いた際に、現像
手段が台上から離れるように台に着座する突出部を有す
ることを特徴とするプロセスカートリッジである。

【０００５】本発明の第２の発明は前記第１の枠体は開
口部側を下にして台上に置いた際に、電子写真感光体が
台上から離れるように台に着座する突出部を有する第１
の発明に記載のプロセスカートリッジである。

【０００６】本発明の第３の発明は前記第２の枠体の現
像剤充填口は現像剤ボトルを装着可能であることを特徴
とする第１の発明に記載のプロセスカートリッジであ
る。

【０００７】本発明の第４の発明は前記プロセスカート
リッジとは、帯電手段、またはクリーニング手段と現像
手段及び電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化
し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱
可能とする第１の発明に記載のプロセスカートリッジで
ある。

【０００８】本発明の第５の発明は前記プロセスカート
リッジとは帯電手段、クリーニング手段の少なくとも一
つと現像手段及び電子写真感光体とを一体的にカートリ
ッジ化して画像形成装置本体に対して着脱可能とする第
１の発明に記載のプロセスカートリッジである。

【０００９】

【従来の技術】従来、電子写真形成プロセスを用いた画
像形成装置においては、感光ドラム及び感光ドラムに作
用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化し、この
カートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とするプロ
セスカートリッジ方式が採用されている。このプロセス
カートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサー
ビスマンによらずに使用者自身で行うことができるの
で、格段に操作性を向上させることができる。そのため
にこにプロセスカートリッジ方式は、画像形成装置にお
いて広く用いられている。

【００１０】上記、プロセスカートリッジは、感光ドラ
ムを支持する枠体と、現像手段を支持する枠体を結合し
ており、現像剤がなくなった際は、両枠体に分離して現
像手段を支持する枠体に対して現像剤（トナー）の再充
填を行って用いられる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。

【００１２】本実施の形態において以下の説明において
用いる長手方向とは転写材の通紙方向に直角な転写材に
平行な方向である。

【００１３】（実施の形態１）図８は、本発明の一実施
例にかかるプロセスカートリッジを搭載した画像形成装
置を示す断面図で、画像形成装置の一態様であるレーザ
ービームプリンタを示す。図６は、図８の画像形成装置
に搭載されたプロセスカートリッジを示す断面図であ
る。

【００１４】ここでプロセスカートリッジとは、帯電手
段またはクリーニング手段と現像手段及び電子写真感光
体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを
画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。
及び帯電手段、クリーニング手段の少なくとも１つと現
像手段及び電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化
して画像形成装置本体に着脱可能とするものである。更
に、少なくとも現像手段と電子写真感光体とを一体的に
カートリッジ化して画像形成装置本体に着脱可能とする
ものをいう。

【００１５】本発明における画像形成装置Ａは、図８に
示すように、電子写真感光体である感光ドラム８を備え
たプロセスカートリッジＢを搭載しており、その感光ド
ラム８に光学系４２から画像情報に基づいた光像を照射
して静電潜像を形成し、その静電潜像をプロセスカート
リッジＢの現像手段２４により現像剤（トナー）を用い
て現像して、トナー像として可視化する。そしてそのト
ナー像の形成と同期して転写材２５を搬送手段２６ａ，
２６ｂにより搬送し、かつ感光ドラム８上に形成したト
ナー像を転写手段２７により転写し、その転写材２５を
搬送手段２６ｃにより定着手段２８に搬送して、その加
圧ローラ２８ａ、定着ローラ２８ｂにより転写トナー像
を転写材２５に定着した後、搬送手段２６ｄにより排出
部２９へ排出するように構成されている。

【００１６】画像形成装置本体３０は下部枠体３１に対
して上部枠体３２を開閉可能とするようにヒンジ３３で
結合されている。そして下部枠体３１には転写材２５を
装填するペーパーマガジンＭＰ、搬送手段２６ａ，２６
ｂ，２６ｃの大部分、転写手段２７、定着手段２８等が
担持され、上部枠体３２には光学系４２、搬送手段２６
ｄ及び前述の搬送手段２６ａ，２６ｂ間等に設けられた
説明を省略した搬送部材の一部が担持される。

【００１７】上部枠体３２をヒンジ３３を中心に図１に
おいて反時計回りに回動して上下部枠体３１，３２間を
開いて、図１の右上から左下へ向ってプロセスカートリ
ッジＢ側のガイド部材を下部枠体３１内の左右に設けた
ガイド部３４に沿って進入させて、プロセスカートリッ
ジＢを画像形成装置本体３０に装着する。

【００１８】図６は本発明によるプロセスカートリッジ
の断面図である。

【００１９】画像形成装置本体３０で作られた画像信号
は光学系４２によりレーザー光に変換され、帯電手段３
５である帯電ローラにより表面を均一に帯電され図示矢
印方向に回転する感光ドラム８上に露光部３６をとおり
照射される。次に現像手段２４のトナーホッパー４内で
攪拌手段４ａによって攪拌されたトナーは現像ユニット
３に移り、現像スリーブ２によって感光ドラム８上のレ
ーザー光が照射された部分に移る。感光ドラム８上に移
ったトナーは画像形成装置本体３０の搬送手段２６ａ，
２６ｂによって送られてきた転写材２５に転写され、転
写されずに感光ドラム８上に残ったトナーはクリーニン
グ手段７のクリーニングブレード７ａで廃トナー容器７
ｂ内に掻き落とされる。

【００２０】前記プロセスカートリッジＢの枠体は図６
に示すようにトナー溜め等を有するトナーホッパー４と
現像スリーブ２等を有する現像ユニット３を接合した一
体的な現像枠体１（第２の枠体）、感光ドラム８やクリ
ーニング手段７等を有するクリーニング枠体９（第１の
枠体）とによって構成している。これらの枠体１，９は
合成樹脂成形品である。トナーホッパー４と現像ユニッ
ト３は溶着部４０を溶着（実施例では、超音波溶着）す
ることで結合され、図６に示すように一体的な現像枠体
１を構成している。

【００２１】図６、図７に示すように現像枠体１とクリ
ーニング枠体９は、現像枠体１に設けられた結合凸部と
なっている突出部５をクリーニング枠体９に設けられた
結合凹部７ｃに嵌合させ、クリーニング枠体９に嵌め込
んだ結合部材３７を挿通してクリーニング枠体９に小ね
じ３９をねじ込み締結することにより互いに回動可能に
連結され、一体のプロセスカートリッジＢとしている。

【００２２】結合部材３７の係止突起３７ａは結合凹部
７ｃに突出部５の先端に設けた長手方向の円筒部５ａを
閉じ込めて離脱を阻止すると共に円筒部５ａを回転自在
とし、結合部材３７に一端を係止した圧縮コイルばね４
１は現像ユニット３を加圧して、円筒部５ａを中心に回
動させ、現像スリーブ２両端のスペーサリングを感光ド
ラム８に圧接し、現像隙間を形成する。

【００２３】上述において、クリーニング枠体９にはド
ラムシャッタ１０が不図示の四節連鎖で開閉可能に取り
付けられ、プロセスカートリッジＢが画像形成装置本体
３０外にあるときは図６の実線位置にあり、プロセスカ
ートリッジＢが画像形成装置本体３０へ装着された状態
では図６の二点鎖線位置に有り、感光ドラム８を転写手
段２７に対して開放し、転写手段２７と感光ドラム８が
接するようになっている。

【００２４】図１は実施の形態１におけるプロセスカー
トリッジの枠体分解図を示す。

【００２５】図においてトナー再充填の際、現像枠体１
とクリーニング枠体９に先ず分離する。これには結合部
材３７をクリーニング枠体９に固定してある小ねじ３９
を外すことにより、結合部材３７を取り外すと、凸部と
なっている突出部５はクリーニング手段７の結合凹部７
ｃから離れるので現像スリーブ２を設けられた現像枠体
１と感光ドラム８を設けられたクリーニング枠体９に分
割される。なお、トナーホッパー４には円形のトナー充
填口１４が設けられ、キャップ１５が嵌入してトナー充
填口１４を密閉している。突出部５に対して現像スリー
ブ２を間にして突出部５と同方向に突出部６が現像ユニ
ット３に設けてある。現像スリーブ２は突出部５，６間
の開口部にのぞんで設けてある。

【００２６】現像スリーブ２が組み込まれた現像枠体１
の開放側長手方向両端部に設けてある突出部５，６の先
端を結ぶ線上よりも現像スリーブ２は現像枠体１の内側
になるように配置している。またトナー再充填はキャッ
プ１５をはずしトナー充填口１４から行われる。このト
ナーホッパー４へのトナーの充填は、トナー充填口１４
が横向きであるので、トナー充填口１４よりもわずかに
小さい中空円筒形のトナーを充填したトナーカートリッ
ジ（不図示）を挿入し、このトナーカートリッジの母線
に沿って設けられた開口をシールしているシール材を引
き出すことにより、トナーホッパー４にトナーが充填さ
れる。

【００２７】同様に感光ドラム８が組み込まれたクリー
ニング枠体９の開放側両端部に突出部１１，１２を形成
している。そして前記突出部１１，１２の先端を結ぶ線
上よりも感光ドラム８はクリーニング枠体９の内側にな
るように配置している。

【００２８】以上の構成で、現像枠体１とクリーニング
枠体９を台１３上に置いた場合、前述の突出部５，６，
１１，１２が夫々台１３と接触する。よって現像スリー
ブ２、感光ドラム８が台１３と接触することはなく、現
像スリーブ２が傷ついたり、トナーが飛散することや感
光ドラム８が傷つくことを防止できる。また現像枠体
１、クリーニング枠体９は任意の方向で前述の台１３上
に置いても、現像スリーブ２、感光ドラム８が台１３と
接触することはない。

【００２９】以上説明したようにトナー再充填の際、プ
ロセスカートリッジＢを２枠体１，９に分解すること
で、各枠体が小さくなり、再充填時の現像枠体１のハン
ドリング性が向上する。加えて現像枠体１、クリーニン
グ枠体９に上述の突出部を設けることで、再充填時前記
枠体１，９の現像スリーブ２、感光ドラム８に傷がつく
ことを防止でき、ユーザがメンテナンスを安心して行う
ことができる。

【００３０】（実施の形態２）図２、図３に実施の形態
２を説明する。図２は実施の形態２のプロセスカートリ
ッジにおける現像枠体１８の構成図である。実施の形態
２において、クリーニング枠体及び構成が実施の形態１
と同じ現像枠体の部材には実施の形態１と同じ符号を付
し、実施の形態１の説明を援用し説明を省略する。図２
において現像枠体１８の突出部５，６を台１３上に置い
た状態でトナーホッパー４の最も高い位置にトナー再充
填用の上向きの穴１６を設け、前記穴１６にキャップ１
７がはめられている。この穴１６を設けるトナーホッパ
ー４の上面は水平に近い。

【００３１】図３は、図２の概略平面図であり、図４は
再充填に使うトナーボトルの斜視図である。トナーボト
ル１９は、中空円筒形状をしており、穴１６より小さな
中空円筒形３の口部２１と口部２１に続き穴１６より大
きい円筒状で上端が端板２０ａで密閉された胴部２０を
有する。トナーボトル１９中には、（図示しない）トナ
ー２３が胴部２０中に充填され胴部２０下端をシール２
２で密閉されている。このシール２２で密閉するのは胴
部２０と口部２１間を通ずる穴で該穴の縁上に貼りつけ
られている。

【００３２】図２、図３から判るように現像枠体１８を
台１３上に置いた時充填用の穴１６が台１３から鉛直上
向きに存在することになる。

【００３３】そこでトナー再充填の際、図５に示すよう
にキャップ１７をはずし、穴１６にトナーボトル１９を
鉛直方向にしてトナーボトル１９の口部２１を挿入す
る。トナーボトル１９の胴部２０が穴１６より大きいた
め、トナーボトル１９は現像枠体１８中に落下すること
はない。そこでシール２２を引き抜くことでトナーボト
ル１９内のトナー２３は現像枠体１８内に自重で落下
し、トナー再充填を行うことができる。再充填後、トナ
ーボトル１９を穴１６から外し、キャップ１７をして現
像枠体１８とクリーニング枠体９を結合させることで一
枠体のプロセスカートリッジとなり、再使用できる。

【００３４】以上説明したように実施の形態１で述べた
プロセスカートリッジの現像枠体１の突出部５，６を結
ぶ線上から現像枠体１に向けて、略反対側にトナー再充
填用の穴１６を設け、現像枠体１８とすることで簡易な
構成のトナーボトル１９で容易にトナー充填を行うこと
ができる。またトナーボトル１９の構成が簡易であり、
充填手段など複雑な構成をとることなく、交換パーツと
してコストダウンができる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本出願に係る第１
の発明によれば現像剤を再充填でき、かつ現像剤の再充
填の際、２枠体に分割できるプロセスカートリッジにお
いて、現像手段を保持する第２の枠体を台上においた
際、現像手段が台上から離れるように突出部を第２の枠
体に設けたので現像剤の再充填の際、第２の枠体で支持
する現像手段をハードリングで傷つけることを防止で
き、現像剤の充填を安心して行うことができる。

【００３６】本出願に係る第２の発明によれば第１の発
明において再充填の際、２枠体に分割できるプロセスカ
ートリッジにおいて、電子写真感光体を支持する第１の
枠体を台上に置いた際、電子写真感光体が台上から離れ
るように第１の枠体に突出部を設けたので、分離した第
１の枠体を安定して置いておくことができる。

【００３７】本出願に係る第３の発明は、現像剤ボトル
を着脱可能な現像剤充填口を第２の枠体に設けたことに
より現像剤の再充填に要するコストを低くすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係るプロセスカートリ
ッジの分解状態の側面図である。

【図２】本発明の実施の形態２における現像枠体の側面
図である。

【図３】図２の平面図である。

【図４】本発明の実施の形態２におけるトナーボトルの
斜視図である。

【図５】図２におけるトナー充填を示す側面図である。

【図６】実施の形態１のプロセスカートリッジの縦断面
図である。

【図７】図６のプロセスカートリッジの結合方法を示す
斜視図である。

【図８】画像形成装置の縦断面図である。

【符号の説明】

Ａ…画像形成装置 Ｂ…プロセスカートリッジ ＭＰ…ペーパーマガシン １…現像枠体 ２…現像スリーブ ２ｃ…結合凹部 ３…現像ユニット ４…トナーホッパー ４ａ…撹拌手段 ５…突出部 ５ａ…円筒部 ６…突出部 ７…クリーニング手段 ７ａ…クリーニングブレード
７ｂ…廃トナー容器 ８…感光ドラム ９…クリーニング枠体 １０…ドラムシャッター １１…突出部 １２…突出部 １３…台 １４…トナー充填口 １５…キャップ １６…穴 １７…キャップ １８…現像枠体 １９…トナーボトル ２０…胴部 ２０ａ…端板 ２１…口部 ２２…シール ２３…トナー ２４…現像手段 ２５…転写材 ２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ…搬送手段 ２７…転写手段 ２８…定着手段 ２８ａ…加圧ローラ ２８ｂ…定着ロ
ーラ ２９…排出部 ３０…画像形成装置本体 ３１…下部枠体 ３２…上部枠体 ３３…ヒンジ ３４…ガイド部 ３５…帯電手段 ３６…露光部 ３７…結合部材 ３７ａ…係止突起 ３９…小ねじ ４０…溶着部 ４１…圧縮コイルばね ４２…光学系

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像形成装置に着脱可能なプロセスカー
   トリッジにおいて、 電子写真感光体と、 前記電子写真感光体に作用する現像手段と、 前記電子写真感光体を開放するように開口部を設け電子
   写真感光体を支持する第１の枠体と、 前記第１の枠体の開口部に対向する開口部を有しこの開
   口部にのぞんで前記現像手段を支持し現像剤再充填口を
   有し第１の枠体に結合される第２の枠体と、 を有し、前記第２の枠体は開口部側を下にして台上に置
   いた際に、現像手段が台上から離れるように台に着座す
   る突出部を有することを特徴とするプロセスカートリッ
   ジ。
2. 【請求項２】 前記第１の枠体は開口部側を下にして台
   上に置いた際に、電子写真感光体が台上から離れるよう
   に台に着座する突出部を有する請求項１に記載のプロセ
   スカートリッジ。
3. 【請求項３】 前記第２の枠体の現像剤充填口は現像剤
   ボトルを装着可能であることを特徴とする請求項１に記
   載のプロセスカートリッジ。
4. 【請求項４】 前記プロセスカートリッジとは、帯電手
   段、またはクリーニング手段と現像手段及び電子写真感
   光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジ
   を画像形成装置本体に対して着脱可能とする請求項１に
   記載の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とは帯電手
   段、クリーニング手段の少なくとも一つと現像手段及び
   電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して画像形
   成装置本体に対して着脱可能とする請求項１に記載のプ
   ロセスカートリッジ。