JPS6232483A - プロセスカートリツジ及びこのカートリツジを用いる画像形成装置 - 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】 （発明の利用分野） 本発明は１ｉｆｆｌ（同の画像形成手段をプロセスカー
トリッジとして一体化し、これを着脱することにより装
置の保守、消耗品の補給を行なうような画像形成装置に
関するものである。その適用装置としてＦｉ電子写真複
写機、記録装置等がめる。

（従来技術） 近年、複写機、レザービームプリンター等の電子写真画
像形成装置ＶＣおいて、儂担持体、帯電手段、現像手段
、クリーニング手段等と一体化してプロセスカートリッ
ジとし、このプロセスカートリッジを着脱交換すること
によル装置のメンテナンスを計ることが提案されて＞５
、実用化も嘔れている。このような方式は次のような利
点をもつ。

（１）現像剤（以下トナーと、称する）の補給や、クリ
ーニング手段内の排トナーの処理を行なうことが不要で
、一括してしかも簡便（支）使用者が保守を行なうこと
が出来る。

（２）　　感光ドラム等の所定の寿命を有する部品を別
個に夫々交換する必要がなく、一括して交換することが
出来る。

（３）上記（１）、　（２）の作業は従来、専門の技術
者が行なってい念が使用者でも容易に出来る。

（４）異なつ九機能のもつプロセスカートリッジ（例え
ば色など）を交換することにより簡易に色交換等が可能
である。

（発明が解決しようとする間覇点） しかしながら、近年、感光体の寿命が技術の進歩につれ
増大してきていること７５為ら、Ｅ記のプロセスカート
リッジの中で本来交換すべき時期が部品毎に大きく異っ
てくる場合が生ずる。

この場合すべて一体化して、交換するケースでは最短の
寿命を有する部品に合わせて交換することになるため、
部品によっても未だ使用可能であるにも拘らず交換廃棄
されてしまうことになれば、ある意味では資源の無駄を
生ずる。

そこで、上記プロセスカートリッジを２つの独立して分
割し、夫々のカー）　ＩＪッジの交換時期を変えること
が考えられる。例えば長寿命の感光体、帯電手段、クリ
ーニング手段全台む第１プロセスカー）　ＩＪッジと、
現像手段を含む第２プロセスカートリッジとに分け、第
２プロセスカートリッジは現像剤の容量に限界がある念
め５００枚〜３０００枚の寿命とし、第１プロセスカー
トリッジは５０００〜２００００枚の寿命として交換を
行なうことが考えられる。

しかしながら、この場合にはクリーニング手段でとられ
た排棄すべきトナー（以下排トナー）の処理が問題とな
る。即ち、第１プロセスカートリッジは長寿命であるの
でクリーニング手段内の排トナーの量は膨大な量となり
、その念め第１プロセスカートリッジの大型化を招き同
時に装置本体の大型化を招いて好ましくない、また、す
べてを一体化したカートリッジの場合は、最初に現像部
に充填されているトナー以上のトナーはクリーニング手
段内Ｋｆｔまらないため、その容量だけもっておけば問
題は生じない、しかし、上述のような現像手段とクリー
ニング手段とを別個にすると、使い方によっては交換時
期までは容量以上の排トナーが蓄積する可能性があ）、
その念めクリーニング性能に支障をき九したル、トナー
がクリーニング手段からあれだすおそれがある。

ま九従来の一般の複写機等のように排トナー収納容器を
設け、これに排トナーを集め時折使用者がこれをすてる
ことも考えられる。しかし、この九めに排トナー容器や
その容器にたまつ念トナー量を検知する手段が必要とな
つ念り、また、いちいち使用者が捨てる手間が必要で前
述のキット化にする意味がなくなってしまう。

（発明が解決しようとする間頂点） 本発明はこのような２カートリツジにおいても、排トナ
ー処理が全（問題とならないよう力装置を提供するもの
である。

（問題を解決するための構成） 本発明の画像形成装置は、少なくともりＩＪ−ニング手
段と像担持体を含む第１プロセスカートリッジと、少な
くとも現像手段を含む第２プロセスカートリッジを有し
、夫々が一体的に、又は両者独立に着脱、交換が可能で
ある画像形成装置において、第１プロセスカートリッジ
のクリーニング手段により回収され念現像剤全、第２プ
ロセスカートリッジ内に搬送、回収する手段を有するも
のである。

（実施例） 以下、図面を参照しつつ、本発明の実施例を述べる。

第１図は本発明の一実施例を適用した電子写真複写装置
の主要部断面図である。

図の装置１は電子写真法を用いた複写装置で、導電性ド
ラム基体上に光導電層を設けた感光ドラム２が、矢印方
向に回転可能なように軸支されている。このドラム２の
周囲にはドラムの回転方向に従って、コロナ放電器３、
短焦点光学素子アレイ４、現像器５、転写コロナ放を器
６、クリーニング器７が配設されている。そしてこの装
置１では、感光ドラム２と共に放電器３、クリーニング
器７が筐体８により一体的に支持されてお夛、これを第
１プロセスキツトと呼ぶ。

この筐体８は本体側に固設されているガイドレール９に
より案内支持され、本体装置に対して着脱される。

一方、現像器５は第１プロセスカートリッジとは別体と
なってお）、本体側に固設されているガイドレール２０
．２１により支持され、第１プロセスカートリッジとは
独立１ｃ着脱可能である。

これを第２プロセスカートリッジと呼ぶ。現ｆｆ器５と
しては、従来周知の上部に現像剤を収納するホッパー５
ａとクリーニング器から排出される排トナー収納部５Ｃ
を有し、下部にはトナーを感光ドラム２に供給するため
の回転体５ｂを有している。具体的には現像剤としては
磁性トナーによる一成分現像剤やトナーと磁性キャリア
とを使用する二成分現偉剤の使用が適用できる。ま之、
回転体５ｂとしては、表面に磁極を有した回転する磁気
ローラ、又は内部に磁気ローラを有しその局面に沿う様
に非磁性スリーブを設けたもの等の使用が可能である。

ま念、クリーニング器としては、ブレード板を使用した
もの、又はファーブラシを使用したものが適用できる。

上記第１図の実施例においては、現像器は一成分磁性現
像剤を用い後者の構成の回転体を適用シ、クリーニング
器７は前者の構成を適用している。

上記複写装置においては、コロナ放電器３で感光ドラム
２０表面を所定極性で均一に帯電し、次いで装置本体上
部の往復移動する原稿台１０の原稿をランプ１１で照明
し、反射光を素子アレイ４を介してドラム２上に露光し
て潜像を形成する。形成された潜像は現像器５により現
像され、その現像像は転写コロナ放電器６により転写さ
れる。転写材は転写材供給トレイ１２１Ｃ操作者の手動
作により供給され、搬送ローラ１３とタイミングローラ
１４を介して転写部に搬送される。転写を終了した転写
材は分離手段１５によフ分離され、移動路１６を介して
定着器１７に送られて定着され、更に排出ロー２１８を
介して排紙トレイ１９上に送夛出される。

第２図は、上記装置本体と第１プロセスカートリッジと
の着脱関係を示す斜視図で、上記感光ドラムを内包する
第１プロセスカートリッジは、本体の前とびら２２を開
け、操作者が手動作で上記レール９に沿って筐体８を引
出すこと、又は押し込むことにより行う１図中の矢印２
３は第１プロセスカートリッジの着脱にともなう第１プ
ロセスカートリッジ筐体の移動方向を示す。

この着脱の際に第２プロセスカートリッジ５はレール２
０を中心に回転させ、ガイドレール２１の位置を変える
ことＫよ）、感光ドラム２から非当接状態とな）、第１
プロセスカートリッジは容易に着脱される。又、第２図
の場合とは逆に１第１プロセスカートリッジは装填され
た″＆まで、第２プロセスカートリッジのみを、第２図
と同じような方向で着脱させることが出来る。

前述のように第２プロセスカートリッジは現像に供され
るトナーを収納する部分５ａと、クリーニング器で回収
された排トナーを収納する部分５Ｃの２つの空間を有し
、これらの２つの空間は壁５ｄで仕切られており、互に
混ざらないよう罠なっている。排トナー収納部５Ｃとク
リーニング器７はパイプによって接続されておシ、クリ
ーニング器内部にらるスクリュー２４によってパイプ内
に押し出された排トナーは、上記収納部５０に収納され
る。その様子を示す模式図を第３図に示す。

第３図において２４はクリーニング容器内のスクリュー
、２５Ｆｉクリーニング器７と現像器５を結ぶパイプで
ある。第４図、第５図は着脱時におけるクリーニング器
７からのパイプと第２プロセスカートリッジとの結合の
様子を示したもので、まず両者いずれか装填されていな
いとき第２プロセスカートリッジの排トナー収納部５Ｃ
は局部部材２６と部分的な開口５４ｆ有し、この開口は
ふ九２７で閉じられている。ふ７’ｈ２７ｔＳｔ軸２８
を中心に開閉自在でありレバー２９を押すことにより、
例えば本体のガイドレール２０などにより押されること
により開口３４が開けられる。クリーニング容器から接
続されているバイブ２５の先端は、絞シこんで先を細く
シ九部分３１を有し、その中に弁３２をもっておシこれ
はバネ３３によりバイブの先端を閉じるように先端側洗
押しつけられている。両者が結合されるとき、ふ九２７
が開き、第２カートリツジの排トナー収納部５Ｃの内部
に、あるピン３０が弁３２′ｆｒニジすことによりバイ
ブ２５の先端があき、同時〈バイブ２５が開口部３４に
装填される。このようＫして両者の結合がなされ、クリ
ーニング容器の中のスクリュー２４ｆ’Ｃよって押し出
され之排トナーは、その圧力により第２プロセスカート
リッジの排トナー収納部５ｃの中に送シこまれ、同時に
一方を本体よルとシ外した場合には、両者共トナーがも
れだすおそれはない。

第６図、第７図は第２プロセスカートリッジの別の実施
例を示し念ものである。

第６図において、現像されるトナーの収納部５ａと、排
トナー収納部５Ｃとは可撓性の部材５５で仕切られてい
る。可撓性の部材５５は例えば薄ｂゴムシートや、折り
たたまれたプラスチックシートなどからな夛、第６因の
ように第１プロセスカートリッジの使用初期のうちは未
だ排トナーが少ないため、その空間体積はほとんどなＩ
ｎ、Ｌかし％ｇ１プロセスカートリッジが使用され現像
することで収容トナーが減少するに従い、トナー収納部
５ａの容積は少なくて良くなり、同時に排トナーが送シ
こまれる排トナー収納部の容積は、可撓性部材３５が第
７図のよつに広がると共に増大していく。

このような構成にすることＫよシ予め、現１潰トナー収
納用の空間５ａと排トナー収納用の空間５Ｃとをはじめ
からそれぞれ確保する必要がなく、第２プロセスカート
リッジの大きさを極力小さくすることが可能でわシ、ひ
いては本体を小さくすることができる。

（他の実施例） 前記実施例中、第１プロセスカートリッジの構成として
、クリーニング器と像担持体のみで構成してもよいし、
更にこれに帯電手段や補助露光手段や、除電器のような
補助帯電手段等をも含んでもよい、マ九、第２プロセス
カートリッジの構成として、第８図の如く３Ｊ、像手段
の他に補助露光手段や補助帯電手段等を含んでもよい。

第８図の実施例（支）かいては、本発明による笛２プロ
セスカートリッジの別の実施例を示し念もので第２プロ
セスカートリッジは、現伸ユニット５５、転写前帯電装
置３６、排トナー収納容器３７及びこれらを結合する枠
体３日からなるものである。

上記転写前帯電装置はシールド仮ｓｑと帯電ワイヤ４０
からな＃）第１プロセスカートリッジが本体に装てんさ
れたとき、トナーと同極性の電圧が帯電ワイヤに印加さ
れ、コロナ族１ｃより、現像器のドラム上のトナーを同
極性で更に帯１するものであり、これはドラム上の現像
剤の電荷を大きくすることにより転写性を向上させるた
めのものである。

本実施例においてもクリーニング器によル回収され念現
像剤は、第、３図に示し・たよりな手段で排トナー収納
容器に回収され、第１プロセスカートリッジがその寿命
に達したとき、例えば現像剤がなくなった場合や、転写
前帯電装置が汚れ等で寿命に達したときなどに一括して
第１プロセスカートリッジが交換される。この場合にお
いても排トナーは特別に捨てる必要はなく、かつクリー
ニング器を大きくとる必要がない念め、装置の小型化が
容易であシ、使用者にも非常に操作が容易な形で保守が
可能である。

（発明の効果） 以上述べ友ように像担持体とクリーニング器を含む第１
プロセスカートリッジと、現像器を含む第２プロセスカ
ートリッジが各々が独立に一体的に着脱・交換可能な画
像形成装置に、第１プロセスカートリッジのクリーニン
グ手段によって回収された排トナーを第２プロセスヵ一
トリツジ内に収納する手段を設けることＫよシ、■第１
プロセスカートリッジの大きさを小さくするとか可能で
あシ装置全体の小型化が可能となる。■排トナー処理は
不要であり、寿命となつ次第２プロセスカートリッジを
交換するのみで操作が簡便であシかつ使用者の手を汚し
たりするおそれがないという効果とともに第１カートリ
ツジの使用寿命の極力のばすことが可能となるという利
点をもつものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置全体の断面図、第２図は第１プロ
セスカートリッジを着脱する様子を示す斜視図、第５図
は第１及び第２プロセスカートリッジの動作時の平面図
、第４図と第５図は排トナーを第１プロセスカートリッ
ジに送り込むための結合部断面図、第６図と第７図は現
像器の長手方向断面図、第８図は他の実施例を示す第２
プロセスカートリッジの断面図である。 図において ２・・・感光ドラム ３・・・コロナ放電器 ５・・・現像器 ７・・・クリーニング器 ２５・・・クリーニング器と現イタ！器を結ぶバイブ を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくともクリーニング手段と像担持体と含む第
   １プロセスカートリッジと、少なくとも現像手段を含む
   第２プロセスカートリッジを有し、夫々が一体的に、又
   は両者独立に着脱、交換が可能である画像形成装置にお
   いて、第１プロセスカートリッジのクリーニング手段に
   より回収された現像剤を、第２プロセスカートリッジ内
   に搬送、回収する手段と有することを特徴とする画像形
   成装置。
2. （２）上記第２プロセスカートリッジ内の未使用の現像
   剤と、第１プロセスカートリッジより搬送回収された現
   像剤とが混じらないよう仕切り部材により仕切られた独
   立した空間に収納されることを特徴とする特許請求の範
   囲第（１）項に記載の画像形成装置。