JPH04362961A - プロセスカートリッジ、及び、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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プロセスカートリッジ
及び前記プロセスカートリッジを装着可能な画像形成装
置に関する。ここで画像形成装置としては、例えば電子
写真方式や静電記録方式等を適用した例えば複写機及び
レーザービームプリンタ等が含まれる。

【０００２】

【従来の技術】複写機等の画像形成装置においては、そ
の使用が長時間に及ぶと像担持体である感光ドラムの交
換、現像器の交換又は現像剤（トナー）の補給、帯電器
の放電ワイヤの清掃、廃トナーで一杯となったクリーニ
ング器の交換、その他感光ドラム回りの機器の調整や交
換が必要となる。

【０００３】しかし、かかるメンテナンス作業を行うに
は専門的技能、知識を有し、一般のユーザには容易では
なかった。

【０００４】そこで感光ドラムと、現像装置、帯電装置
、クリーニング装置等のプロセス手段とをカートリッジ
容器内に一体的に組み付け、プロセスカートリッジとし
て画像形成装置本体に着脱自在に装着して、上記のプロ
セス機器についてメンテナンスの必要が生じれば、プロ
セスカートリッジ全体を交換してメンテナンスの容易化
を図るといったことが提案され、実現化されている。

【０００５】このプロセスカートリッジの構成を図１７
に示す。図に示すように、感光ドラム１０をはさんで両
側にクリーニング装置１３と現像装置１１が配設されて
いる。そして現像装置１１の略上方にはトナー容器１１
０が現像装置１１に接合されている。さらに帯電装置１
２が感光ドラム１０の略上方に配設されている。クリー
ニング装置１３は感光ドラム１０周面上の残留トナーを
クリーニングして該感光ドラム１０を次の画像形成のた
めに備えさせるものである。このクリーニング装置１３
は、廃トナーを回収するクリーナー容器１３ａと、感光
ドラム１０に摺擦して感光ドラム１０周面上の残留トナ
ーを掻き落とすクリーニングブレード１３１と、クリー
ニングブレード１３１によって掻き落とされた廃トナー
をクリーナー容器１３ａ内へ導くスクイシート１３２及
びクリーナー容器１３ａ内の廃トナーを該クリーナー容
器１３ａの内部に搬送する攪拌部材（図示せず）とから
構成されている。

【０００６】一方、現像装置１１は感光ドラム１０上の
静電潜像にトナーを供給して、前記潜像を可視化させる
ものである。そしてその構成は、現像室を構成する現像
容器１１ａと、感光ドラム１０の周面へトナーを供給す
る現像スリーブ１１２と、現像スリーブ１１２に摺擦し
てトナーを帯電させ同時に現像スリーブ１１２周面上へ
一定厚さのトナー層を形成させる現像ブレード１１ｂと
から構成されている。さらに現像容器１１ａの感光ドラ
ム１０と反対側の面には開口部１１ｃがあり、トナーを
収容しているトナー容器１１０の開口部（図示せず）と
係合するように現像容器１１ａとトナー容器１１０が結
合されている。

【０００７】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来例では前記トナー容器１１０内のトナーを使い切
ると、前記プロセスカートリッジを交換する必要が生じ
るが、前記プロセスカートリッジを装着する画像形成装
置のタイプに応じて前記プロセスカートリッジの寿命を
変える必要がある。例えば高速複写機の場合には、月間
コピー量が多くプロセスカートリッジの交換頻度が高く
なってしまう。そのため、トナー容量を大きくしてプロ
セスカートリッジの寿命を長くする必要がある。一方、
小型複写機の場合には、月間コピー量も少なく、また装
置本体の軽量、小型化が要求されている。そのためトナ
ー容量を小さくして、プロセスカートリッジを小型にし
なければならない。この様に、プロセスカートリッジを
画像形成装置本体の種類毎に用意する必要があった。

【０００８】本発明は上述した問題点に鑑み成されたも
のである。

【０００９】

【発明の目的】本発明の目的は、プロセスカートリッジ
を工場において製造する際に、寿命の異なる複数種類の
カートリッジを容易に組立て可能とするプロセスカート
リッジ及び前記プロセスカートリッジを装着可能な画像
形成装置を提供することである。

【００１０】本発明の他の目的は、組立てが極めて簡単
なプロセスカートリッジ及び前記プロセスカートリッジ
を装着可能な画像形成装置を提供することである。

【００１１】本発明の他の目的は、極めて分解のし易い
プロセスカートリッジ及び前記プロセスカートリッジを
装着可能な画像形成装置を提供することである。

【００１２】本発明の他の目的は、分解及び組立てが簡
単であって、各部品の再利用が行い易く自然環境を汚染
することのないプロセスカートリッジ及び前記プロセス
カートリッジを装着可能な画像形成装置を提供すること
である。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の事情に
鑑みてなされたものであって、像担持体と、前記像担持
体に作用可能なプロセス手段とを有して、画像形成装置
に装着可能なプロセスカートリッジにおいて、前記像担
持体と、前記プロセス手段と、を有する第１筐体と、前
記第１筐体と係合・分離可能であって、現像剤収納手段
を有する第２筐体と、を有することを特徴とするプロセ
スカートリッジ及び前記プロセスカートリッジを装着可
能な画像形成装置である。

【００１４】

【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００１５】先ず、図３により本発明を適用したプロセ
スカートリッジを装着可能な画像形成装置の概要を説明
する。図中１０は像担持体である例えば感光ドラムであ
り、該感光ドラム１０の回りには現像器１１、帯電器１
２、クリーニング器１３といった画像形成用のプロセス
手段がそれぞれ配設されている。そして感光ドラム１０
及びこれ等のプロセス手段はプラスチック製のプロセス
カートリッジ筐体１４ａ、１４ｂ内に一体的に組み付け
られ、プロセスカートリッジ１４として装置本体１内に
着脱自在に配設されてメンテナンスの容易化が図られて
いる。なおこのプロセスカートリッジの筐体構造につい
ては、後に詳述する。そして、装置本体内に装着された
プロセスカートリッジ１４内の感光ドラム１０が位置す
る下方装置本体には、転写帯電器１５が配設されている
。さらに該転写帯電器１５に対し給紙側には給紙トレイ
１６、給紙ローラ１７、レジストローラ１８が配設され
ている。一方排紙側には紙ガイド１９、定着器２０、排
紙ローラ２１、排紙トレイ２２が配設されている。

【００１６】また、プロセスカートリッジ１４の上方に
は、原稿照明用の照明ランプ２３及び該照明ランプ２３
から原稿０に照射された光の反射画像光を感光ドラム１
０に露光する短焦点光学素子アレイ２４が配設されてい
る。また、装置本体１の上部には図示矢印Ａ方向に往復
移動可能な原稿台２５が設けられている。なお２６は原
稿圧着板である。

【００１７】さて帯電器１２により一様帯電された感光
ドラム１０上に、照明ランプ２３から原稿０に照射され
た光の反射画像光が短焦点光学素子アレイ２４を介して
照射されると、この感光ドラム１０上には原稿情報に応
じた静電潜像が形成される。該静電潜像は感光ドラム１
０の回転に伴ない現像器１１に対向する位置に送られ、
該現像器１１によってトナーｔが供給されてトナー像に
変えられる。そして転写紙Ｐは給紙トレイ１６、給紙ロ
ーラ１７を介してレジストローラ１８に送られ、該レジ
ストローラ１８によってタイミングを合されて感光ドラ
ム１０と転写帯電器１５間に搬送される。そして転写帯
電器１５の作用によりこの転写紙Ｐ上に感光ドラム１０
上のトナー像が転写される。転写されたトナー像を担持
する転写紙Ｐは定着器２０に送られてそのトナー像が永
久像として定着された後、排紙ローラ２１により排紙ト
レイ２２上に積載される。また転写の終了した感光ドラ
ム１０はその残留トナーがクリーニング器１３によりク
リーニングされ、つぎの画像形成のために備えられてい
る。なお、３０ａ、３０ｂはプロセスカートリッジ１４
を本体に装着するための装着手段としてのガイドである
。

【００１８】次に図１及び図２Ａ、図２Ｂ及び図２Ｃに
より本実施例のプロセスカートリッジ１４について更に
詳細に説明する。

【００１９】本実施例を適用したプロセスカートリッジ
１４の筐体は、上側の筐体Ａ（１４ａ）と下側の筐体Ｂ
（１４ｂ）とから成っており、筐体Ａと筐体Ｂは接合、
分解可能な構造となっている。ここで筐体Ａ・Ｂはとも
にプラスチック製の一体成型で製造されており、弾性を
有している。

【００２０】そしてこの筐体Ａの右側部分には図に示す
通り現像剤収容容器としてのトナー容器１１０が一体的
に形成され、上部に蓋１１１を溶着してトナーｔを収納
している。なおこのトナー容器１１０の現像器１１と対
向する側の開口１１１ａには図２Ｃに示す通りシール部
材１１３が貼り付けてある。そしてその一端は折り返さ
れ、筐体Ａの外へ突出しており、把手１１４に接合され
ている。即ち操作者が把手１１４をつかんで引き抜くこ
とにより、前記シール部材１１３が開口部１１１ａより
引き剥され、トナーｔを現像スリーブ１１２へ供給でき
るようになっている。またトナー容器１１０の下側には
筐体Ａと下側の筐体Ｂとが結合するための結合用の爪２
７が設けてあり、筐体Ａに一体に設けられた爪２７と筐
体Ｂに一体に設けられた開口２８とが係合することによ
って、上側の筐体Ａと下側の筐体Ｂとは簡便に結合でき
ようになっている。（なお爪２７と開口２８は図面上奥
ゆき方向に４箇所設けられている）。より詳細には、爪
２７の斜面２７ａに沿って開口２８が係合して開口２８
の一端２８ａが爪２７の下面２７ｂによって係止される
。ここで、爪２７は弾性を有するので、開口２８との係
合・離脱をスムーズに行うことができるとともに、開口
２８と係合した際には両者の係合をより強固にする。 さらに筐体Ａの左側には図に示す通り現像剤収容容器と
しての廃トナー容器１３０が形成されている。そして筐
体Ａの一端は折曲して容器１３０の底面の一部１４ａ１
を形成しており、この底面１４ａ１と重なる位置まで下
側の筐体Ｂが延びてきており、両者を重ね合わせた形で
ビス２９によってビス止めされている。そこで、容器１
３０の底面は筐体Ａと筐体Ｂとが協働して構成されてい
る。また筐体Ａの感光ドラム１０の上方と対向する部分
には露光用の開口部１４１が設けてある。またトナー容
器、クリーニング容器の開口部の回りには、例えば発泡
ポリウレタン製シール部材２６ａ、２６ｂが設けられて
おり、それぞれの容器から外部へのトナーの漏れを防い
でいる。

【００２１】図２Ａに示されるように筐体Ｂはプロセス
カートリッジ１４の下側を覆う形状となっており、側面
は壁１０２ａ、１０２ｂが立ち上っており、筐体Ａの下
面まで伸びている。この筐体Ｂの側面の壁１０２ａ、１
０２ｂには感光ドラム１０を回転自在に支持する支持軸
１０３ａ、１０３ｂがビス１０６ａ、１０６ｂによって
ビス止めされている。また筐体Ｂの感光ドラム１０の下
側は感光ドラム１０上のトナー像を転写紙Ｐ上に転写す
るため及び感光ドラム１０を駆動するための画像形成装
置本体に設けられた駆動装置（図示せず）を受け入れる
ための開口部１０１が設けられている。さらに筐体Ｂの
側壁１０２ａの上方には帯電器１２の帯電ケース１２２
が固定ピン１２５を介して支持されている。なおこの帯
電ケース１２２の他端にはピン１２８が一体的に形成さ
れており、筐体Ｂの側壁１０２ｂの穴１２９に嵌合され
支持されている。帯電ケース１２２の内側にはバネ１２
４ａ、１２４ｂを介して軸受１２３ａ、１２３ｂが設け
られ、この軸受１２３ａ・ｂによって帯電ローラ１２１
の軸１３０を支持し、かつ感光ドラム１０へ帯電ローラ
１２１を付勢している。また、帯電ケース１２２の一端
は筐体Ｂの外へ伸びており、帯電ローラ１２１へ給電す
るための電極板１２６を内包し、図示しない画像形成装
置本体の給電接点と接続されるようになっている。

【００２２】次に図１、図２Ｂによってクリーニング装
置１３及び現像装置１２について詳細に説明する。筐体
Ｂには感光ドラム１０に摺擦して感光ドラム１０周面上
の残留トナーを掻き落とすクリーニングブレード１３１
を取り付けるための座面１３３ａ、１３３ｂが形成され
、この座面１３３ａ・ｂにクリーニングブレード１３１
がビス１３５によってビス止めされている。また筐体Ｂ
の下側の開口部１０１の長手方向の一端にはスクイシー
ト１３２が貼り付けられている。また筐体Ｂの側面の壁
は感光ドラム１０からトナー容器１１０側で内側へ折れ
曲がっており、この部分で現像スリーブ１１２を支持す
るスリーブ軸受１１７ａ、１１７ｂをバネ１１８ａ、１
１８ｂを介して支持している。そして現像スリーブ１１
２には感光ドラム１０と現像スリーブ１１２との隙間を
一定に保つための間隙保持部材１１６ａ、１１６ｂが取
付けられ、バネ１１８ａ、１１８ｂにより感光ドラムへ
付勢されている。さらに現像スリーブ１１２の一方の端
には歯車１１９が感光ドラム１０に取付けられているド
ラムギア１０４と噛合って取付けられており、感光ドラ
ム１０の回転に伴なって図１の矢印方向へ回転駆動され
る。また現像スリーブ１１２の内部には複数の磁極を円
周上にもつ円筒状のマグネットローラ１１５が配され、
その両端の軸は筐体Ｂによって支持されている。また、
現像スリーブ１１２の上方には現像ブレード１２０が筐
体Ｂの側壁１０２ａ、１０２ｂより突出した座面（図示
せず）に取付けられている。

【００２３】この様に下側の筐体Ｂには感光ドラム１０
、クリーニングブレード１３１、スクイシート１３２、
帯電器１２、現像スリーブ１１２、現像ブレード１２０
が取付けられている。そのため、各部品の感光ドラムに
対する位置精度が筐体Ｂの精度で位置決めできるため、
位置出しが容易となるとともに非常に精度が高くなる。

【００２４】更に本実施例によるプロセスカートリッジ
１４は、前述した通り上側の筐体Ａと下側の筐体Ｂとが
分解可能である。そのため、トナー容器１１０内のトナ
ーを使い切ったプロセスカートリッジ１４を回収して筐
体Ａと筐体Ｂとに分解する。そして筐体Ａを清掃後新た
にシール材１１３を貼り付け、トナーキャップ３１を取
り外してトナーを充填口３１ａより再充填し、その後再
びトナーキャップ３１を圧入する。一方筐体Ｂの再使用
できない摩耗した部品やクリープしたゴム部品等を交換
し、再び両筐体を組立てて出荷することができる。

【００２５】また、プロセス機器を取付けた前述筐体Ｂ
を、図１に示すような形状であって、トナー容量及び排
トナー容量が前述筐体Ｂよりも大きな筐体１４ｃと接合
することにより異なるタイプの画像形成装置本体に対応
可能なより長い寿命をもった別種のプロセスカートリッ
ジを簡単に製造できる。

【００２６】図４にさらに本発明による他の実施例を示
す。

【００２７】図において、１３８は廃トナーをプロセス
カートリッジ１４から排出させるパイプであり、画像形
成装置本体に設けられた廃トナーボトル（図示せず）に
接続されている。廃トナー容器１３０内には廃トナーを
排出パイプ１３８へ導き、搬出させる螺旋状の廃トナー
送り１３９が配設され、この一端は駆動歯車（図示せず
）に結合されている。そしてこの駆動歯車は、ドラムギ
ア１０４から駆動を受け回転させられる。この場合、上
側の筐体Ａはトナー容器１１０のみ設けてあれば良く、
廃トナー容器を持つ必要がない（トナー容量による廃ト
ナー容量の変動がなくなるため）。本実施例では廃トナ
ー容器は筐体Ａと筐体Ｂとの接合によって形成される。

【００２８】また１４ｃは筐体Ａの他の種類の形状を表
わしたものである。筐体１４ｃによればトナー容器１１
０はより下方に配され、トナー容器１１０内にはトナー
搬送手段（図示せず）が設けられている。トナー容器１
１０の両側には筐体Ｂが伸びてきており、筐体Ａのトナ
ー容器１１０の両端に設けられた結合用爪２７と結合し
ている。

【００２９】ところで前述実施例では現像手段を有する
プロセスカートリッジを例示したが、現像手段が別体と
されたプロセスカートリッジで、クリーニング手段の廃
トナー容器のみに本発明を適用しても良いこと勿論であ
る。

【００３０】さらに図５及び図６（Ａ）・６（Ｂ）を用
いて、本発明の他の実施例について説明する。なお図５
は本発明の一実施例を適用したプロセスカートリッジの
側断面図、図６（Ａ）は上部筐体の斜視図、図６（Ｂ）
は下部筐体の斜視図である。

【００３１】前述実施例は、筐体Ａと筐体Ｂとを組立て
るのに、爪と開口の係合の他にネジ留めを用いていたが
、次に説明する実施例は爪と開口の係合だけで筐体Ａと
筐体Ｂとを組立てることのできるものである。

【００３２】なお、前述実施例と同様の部材には同一図
番を付し、説明を援用する。また図５に示すａ−ａ断面
図、ｂ−ｂ断面図、及びｃ−ｃ断面図は前述図２Ａ、図
２Ｂ及び図２Ｃを援用する。さらに本実施例においても
図３に示す通り、画像形成装置に装着可能である。

【００３３】さて本実施例は、前述実施例のネジ２９に
よるネジ留めに代えて、爪２７ｂと開口２９との係合に
よって筐体Ａと筐体Ｂとを係止するものである。即ち本
実施例は、図において、筐体Ａの左側に形成された廃ト
ナー容器１３０の底面１４ａ１の下側に４箇所爪２７ｂ
が設けられている。一方筐体Ｂには筐体Ａの底面１４ａ
１と重なり合う部分に開口２９が４箇所設けられている
。そこでトナー容器１１０側と同様に廃トナー容器１３
０側においても、筐体Ａ側の爪２７ｂと筐体Ｂ側の開口
２９とが係合して、筐体Ａと筐体Ｂとは組立てられる。 なお２７Ｃは爪２７ｂの斜面、２９ａは開口２９の係止
端部である。さて、本実施例では、トナー容器１１０側
の爪２７と廃トナー容器１３０側の爪２７ｂは共に爪先
が外側を向いており、すなわち爪先が互い逆向きである
。そこでプラスチック性の筐体Ａ・Ｂが有する弾性、す
なわち爪２７・２７ｂの弾性力が補完し合って開口２８
・２９に係合するので、両筐体Ａ・Ｂの結合はより強固
なものとなる。

【００３４】さらに本実施例においては、プロセスカー
トリッジの分解をより簡単に行うことができる。

【００３５】すなわち本実施例においては、上側の筐体
Ａと下側の筐体Ｂとが結合用の爪２７、２７ｂによって
結合されている。そこで図７に示すように、分解用工具
２００にプロセスカートリッジ１４をセットし、ロッド
２０１・２０２を突き出して爪２７・２７ｂを押すこと
により、簡単に両筐体Ａ・Ｂを分解することができる。

【００３６】また、このような工具によらなくても、爪
２７、２７ｂを押すことにより筐体Ａ・Ｂは分解するこ
とができるが、この場合複数の爪を同時に押すことが好
ましく工具２００を使用する場合と比べると容易ではな
い。

【００３７】さらに本発明を適用したプロセスカートリ
ッジの他の実施例について説明する。次に説明する各実
施例は、現像剤がカートリッジの外部へ漏れにくくする
ためにさらにシール部材を設けた例である。

【００３８】まず、図８〜図１１を用いて、シール部材
を設けたカートリッジについて説明する。

【００３９】図８は本実施例のプロセスカートリッジの
断面を示すものである。このプロセスカートリッジ２０
１は像担持体としての感光ドラム２０２と、その周りに
配設されるプロセス手段としてのクリーニング器２０３
、現像器２０４、帯電器２０５がカートリッジ枠体２０
１ａ内に配設され、これらが画像形成装置に対して一体
的にユニットとして着脱されるものである。そして感光
ドラム２０２や現像器２０４が寿命に達したり、クリー
ニング器２０３内の廃トナーが満杯になったり、現像器
２０４内のトナーを使い尽したりした場合等に、このプ
ロセスカートリッジ２０１全体を新しいプロセスカート
リッジと交換することによりメンテナンスの容易化を図
るものである。尚、本実施例では帯電器２０５として周
知のコロナ帯電器を示したが、米国特許４，８５１，９
６０号に記載のような接触帯電器を用いても良い。

【００４０】クリーニング器２０３は感光ドラム２０２
から廃トナー（廃現像剤）を除去するクリーニングブレ
ード２３０や除去された廃トナーが外部に漏れ出すのを
防止する掬いシート２３１と、廃トナーを内部に貯える
廃トナー収容部２３２等から構成されている。この廃ト
ナー収容部２３２はクリーニング容器２０３ａとブレー
ドホルダー２３０ａとがカートリッジ枠体２０１ａとシ
ール部材２１３を介して結合することにより形成され、
このシール部材２１３が結合部からのトナー漏れを防い
でいる。

【００４１】また、現像器２０４は一定方向に回転し、
その外周部に保持するトナー（現像剤）を感光ドラム２
０２の方に供給する現像スリーブ２４０や該現像スリー
ブ２４０上のトナーの層厚を規制する規制ブレード２４
１と、トナーを内部に貯え、これを現像スリーブ２４０
の方へ供給するトナー収容部２４２等から構成されてい
る。このトナー収容部２４２は分解・清掃が可能なよう
にトナー収容容器２１２と現像容器２０４ａとがシール
部材２１４を挟んでねじ等で結合されて形成されている
。このシール部材２１４が結合部からのトナー漏れを防
いでいる。

【００４２】上記構成のプロセスカートリッジにおいて
、帯電器２０５により一様帯電された感光ドラム２０２
に画像光が露光されると、この感光ドラム２０２上には
静電潜像が形成される。該静電潜像は感光ドラム２０２
の回転とともに現像器２０４の方に移動し、該現像器２
０４の現像スリーブ２４０によりトナーが供給されてト
ナー像として顕像化される。該トナー像は不図示の転写
帯電器等を介して転写紙上に転写され、転写の終了した
感光ドラム２０２はその残留トナーが感光ドラム２０２
に摺擦するクリーニングブレード２３０により除去され
て、つぎの画像形成のために備えられる。尚、クリーニ
ングブレード２３０により除去された廃トナーは同じく
感光ドラム２０２に摺擦する掬いシート２３１を介して
クリーニング器２０３の廃トナー収容部２３２内に集積
される。

【００４３】ここで、前述したシール部材２１３、２１
４について、図９、図１０を用いて更に説明する。

【００４４】本実施例におけるシール部材は、カートリ
ッジ枠体２０１ａの結合面２０１ｂ（図９）、トナー収
容容器２１２の結合面２１２ａ（図１０）のそれぞれに
、二液性ウレタンゴムよりなる材料Ｒをノズル２１５よ
り注入する。この材料Ｒは発泡性材料であるため、注入
後約３０秒〜１０分で結合面２０１ｂ・２１２ａ上で発
泡しつつ固化し、弾性を有するエラストマーとなる。

【００４５】材料Ｒの注入経路は、図９の（ａ）から始
まって矢印２１６・２１７方向へと進み、元の（ａ）の
地点で重なることで閉ループの経路を形成する。図１０
に示すシール部材２１４についても同様に、（ｂ）から
始まって矢印２１８・２１９方向へと進み、元の（ｂ）
へ戻ってくる経路で注入される。注入する面、すなわち
結合面２０１ｂ、２１２ａは図１１のようにあらかじめ
溝２１１を形成してあるので、シール部材となる材料Ｒ
は溝の中まで容易に流れてから固化し弾性を有するエラ
ストマーとなるので、シール材が結合面から容易に外れ
たり横ずれしたりすることはない。

【００４６】このようにして結合面上で固体化したシー
ル部材２１３・２１４をそれぞれカートリッジ枠体２０
１ａ、トナー収容容器２１２に付着させた状態でカート
リッジ枠体２０１ａ及びトナー収納容器２１２をそれぞ
れクリーニング容器２０３ａ、現像容器２０４ａに結合
することで、上記シール部材２１３・２１４がこの結合
部からのトナー漏れを防ぐ役目を果たす。この弾性を有
する固体化したエラストマー２１３・２１４の高さｈ（
図１１）は容器結合後の間隙Ｃ（図８）よりもそれぞれ
高くしてあるので、結合することで間隙Ｃの高さまで押
しつぶされて間隙を埋めることが出来る。

【００４７】また、本実施例では材料Ｒに関し、注入ノ
ズルの注入経路、注入速度、注入流量を完全に自動制御
することで、確実にシール部材を結合面に沿って容易に
形成することができ、図９に示す如く複雑な経路でも不
都合はない。

【００４８】尚、以上の説明ではシール部材の材料Ｒと
して発泡ポリウレタンゴムを使用したが、これに限るこ
となく、シリコンゴム等の軟質ゴムや軟質プラスチック
等といったエラストマー（弾性のある高分子物質）を使
用しても同様な効果を得ることができる。

【００４９】このように、プロセスカートリッジ内の現
像器２０４やクリーニング器２０３のトナー収容部、廃
トナー収容部を形成する複数の部品の結合部にシール部
材として発泡ポリウレタンゴム等の液状エラストマーを
固化して使用するようにした為、複雑な形状を有する容
器の結合部のトナーシールを容易に、且つ確実に行うこ
とができる。さらに、注入経路の閉ループを容易に形成
できるので、従来における問題点であったシール部材の
継目からのトナー漏れも防ぐことができる。

【００５０】次に、本発明を適用した他の実施例を示す
プロセスカートリッジについて、図１２、図１３、及び
図１４を用いて説明する。

【００５１】図１２に上枠体Ａ、下枠体Ｂを結合して形
成されたプロセスカートリッジを示す。この図において
図８と同一要素には同一符号を符してある。

【００５２】図１２に示すプロセスカートリッジは図１
３のように上、下枠体Ａ、Ｂが爪２５０及びネジ２５１
で結合されている。すなわち上枠体Ａに設けられた爪２
５０が下枠体Ｂに設けられた開口２５１と弾性的に係合
して上枠体Ａと下枠体Ｂとが結合する。上下枠体Ａ、Ｂ
はそれぞれシール部材２１３ｂ、２１４ｂを挟んでいる
。トナー収容部２４２は上下枠体Ａ、Ｂ及び上枠体Ａと
規制ブレード２４１を保持するブレードホルダー２４１
ａとが結合することで形成され、この結合部にはシール
部材２１４ａが設けられていて結合部からのトナー漏れ
を防ぐ。また、クリーニング器２０３の廃トナー収容部
２３２は上下枠体Ａ、Ｂ及び上枠体Ａとクリーニングブ
レード２３０を保持するクリーニングホルダー２３０ａ
とが結合することで形成され、この結合部にはシール部
材２１３ａが設けられていて結合部からのトナー漏れを
防ぐ。

【００５３】ここで、図１３の上枠体Ａの内側を矢印Ｉ
方向から見た図を図１４に示す。本実施例では、図１４
に示すように、トナー収容部、廃トナー収容部の上下枠
体の結合面に二液性ウレタンゴムからなる材料Ｒをノズ
ル２１５より注入する。この材料Ｒは発泡性材料である
ため注入後約３０秒〜１０分で結合面２０１ｂ・２１２
ａ上で発泡しつつ弾性を有するエラストマーとなる。注
入経路は（ａ）から始まって矢印２１６、２１７へと進
み元の（ａ）の地点で重なることで閉ループの経路を形
成する。注入する面、すなわち結合面２０１ｂ・２１２
ａにはあらかじめ溝形状にしてあるので材料Ｒは溝の中
まで容易に流れてから固化して弾性を有するエラストマ
ーとなるので、シール部材が容易に外れたり、横ずれす
ることはない。このようにして容器上で固体化したシー
ル部材２１３・２１４を上枠体Ａに付着した状態で下枠
体Ｂと結合することで、このシール部材２１３・２１４
がトナー収容部、廃トナー収容部のトナー漏れを防ぐ役
割をはたす。また、弾性を有する固体化したシール部材
２１３・２１４の高さｈ（図１１参照）は枠体結合後の
間隙Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４（図１２）より高くしてあ
るので結合することで間隙Ｃ１〜Ｃ４の高さまで押しつ
ぶされて間隙を埋めることができる。

【００５４】また、本実施例では前述の実施例と同様に
、注入ノズルの注入経路、材料Ｒの注入速度、注入流量
を完全に自動制御することで、確実にシール部材を容易
に結合面に沿って注入することが可能である。さらに、
注入箇所を１つの枠体側にまとめることができるので、
１回の位置決めで注入ができることから作業工程数が大
幅に減少できる。

【００５５】また、使用できる材料Ｒも前述実施例のよ
うに軟質ゴムや軟質プラスチック等のエラストマーを選
択することができる。

【００５６】ところで、前述実施例において、液状エラ
ストマーを結合面に注入することを示したが、ここで、
液状エラストマーとして二液型反応性液体を混合し、ノ
ズル２１５より吐出するシステムについて図１５を用い
て説明する。

【００５７】図１５においてＡ液、Ｂ液がそれぞれ収納
されたタンクＡ６０、タンクＢ６１より二液反応に最適
な混合比率になるように、精密定量ポンプ２６２、２６
３によってＡ液、Ｂ液が混合攪拌部２６４にそれぞれ送
られる。混合攪拌部２６４では、Ａ液とＢ液が均一に混
ざるようにモーターによる強制攪拌を行う。これら二液
が反応して固化し、弾性を有するエラストマーとなるに
は早くとも３０秒程度はかかるので、反応の途中段階で
液状エラストマーとして吐出部２６５のノズル２１５よ
り吐出される。そして、混合攪拌部２６４、吐出部２６
５、ノズル２１５を含む注入ヘッドは前述した容器等の
注入部材の形状に合わせＸ、Ｙ、Ｚの３軸方向に移動し
つつ、液状エラストマーを注入部材に注入する。

【００５８】Ａ液、Ｂ液の定量ポンプ２６２、２６３に
よる二液混合比率の計量、及び混合攪拌速度、注入ヘッ
ドのＸ、Ｙ、Ｚ方向への走行経路、注入速度等は不図示
の産業用ロボットのコントローラにあらかじめプログラ
ムされた内容に沿って最適条件に制御され、注入作業は
自動的に行われる。

【００５９】このようにして注入される材料に関し、前
述した実施例に採用した材料は下記の通りである。

【００６０】

【表１】

【００６１】次に、液状エラストマーとして、本実施例
の二液型反応性液体によらず、一液型反応性液体にＮ２
ガスを混入して強制発泡させ、ノズル１５より吐出する
システムについて図１６を用いて説明する。

【００６２】図１６において、ポリウレタンを主原料と
した液状エラストマーを、加熱器２６７で７０℃〜１０
０℃に加熱しつつ、収納したタンク２６６からポンプで
フォームミックスマシン２６８に送り出す。フォームミ
ックスマシン２６８ではタンク２６６から送り出された
液体が装置２６９からのＮ２ガスと混合することにより
発泡反応され、液状エラストマーが固化するまでの間に
吐出部２７０のノズル２１５から容器等の注入部材に液
状エラストマーが注入される。

【００６３】ここで、Ｎ２ガスの混合、原材料の送り出
し、注入ヘッドのＸ、Ｙ、Ｚの方向への走行経路や注入
速度等は二液型反応液体の場合と同様に不図示の産業用
ロボットのコントローラにより最適条件に制御され、注
入作業は自動的に行われる。

【００６４】尚、本実施例におけるエラストマーの物性
としては伸び１００〜２００％、硬度（アスカーＣ）４
〜１５、圧縮復元性９０％以上の値を示し、シール部材
としての機能を果たすのに充分な弾性エラストマーであ
ることが好ましい。

【００６５】前述した実施例ではプロセスカートリッジ
がクリーニング手段の廃トナー収容部と現像手段のトナ
ー収容部との両方を有するものを説明したが、これに限
らず少なくとも一方の収容部を有するプロセスカートリ
ッジに本発明を適用しても良いこと勿論である。

【００６６】このように、本実施例によれば、プロセス
カートリッジの現像剤収容部を形成する複数の部材の結
合部に液状エラストマーを注入して固化させてシール部
材を形成したので、従来のシール方法に比べて容易に且
つ確実に現像剤の漏れを防止することができ、結合部が
複雑な形状であっても対応することができる。

【００６７】また、液状エラストマー注入の自動制御が
可能となるので、プロセスカートリッジの組立性も良好
となる。

【００６８】なお、前述したプロセスカートリッジとは
、像担持体と前記像担持体に作用するプロセス手段のう
ち少なくとも一つを一体に有するものであれば良い。 そこでより具体的には、前述プロセスカートリッジとは
、帯電手段、現像手段またはクリーニング手段と電子写
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（例えば、複写機、ＬＢＰ等）本体
に対して着脱可能とするものである。及び帯電手段、現
像手段、クリーニング手段の少なくとも一つの電子写真
感光体とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置（
例えば、複写機、ＬＢＰ等）本体に着脱可能とするもの
である。

【００６９】以上説明したように、前述各実施例によれ
ば、プロセスカートリッジの筐体を分割可能とし、一方
の筐体に像担持体と、これに作用するプロセス手段を支
持し、他方の筐体に予めトナーを充填されているトナー
容器及び／又は廃トナーを収納する容器を一体に取付け
、前記筐体を接合して組立てて更に分解可能とすること
により次の効果が得られる。

【００７０】１．現像剤収容容器であるトナー容器を有
する筐体を交換することにより簡単に寿命や断面形状の
異なる、プロセスカートリッジを供給できる。

【００７１】２．像担持体と、プロセス手段を支持する
筐体を統一できるため生産管理が簡便になる。

【００７２】３．更にトナー容器内のトナーを使い切っ
たプロセスカートリッジを回収し、筐体を分解し、耐用
限度を越えた部品を交換し、例えば新しいトナーを再充
填したトナー容器を有する筐体を接合すれば、プロセス
カートリッジの再利用が簡単にできる。

【００７３】以上詳述した通り、本発明によれば、組立
て性の向上したプロセスカートリッジ及び前記プロセス
カートリッジを装着可能な画像形成装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したプロセスカートリッジの一実
施例を示す断面図である。

【図２】Ａ　　図１のａ−ａ断面図である。 Ｂ　　図１のｂ−ｂ断面図である。 Ｃ　　図１のｃ−ｃ断面図である。

【図３】本発明のプロセスカートリッジが着脱自在な画
像形成装置の断面図である。

【図４】本発明による他の実施例を表わすプロセスカー
トリッジの断面図である。

【図５】本発明のさらに他の実施例を適用したプロセス
カートリッジの側断面図である。

【図６】（Ａ）　　上部筐体の斜視図である。 （Ｂ）　　下部筐体の斜視図である。

【図７】プロセスカートリッジを分解する際の状態図で
ある。

【図８】本発明を適用可能なプロセスカートリッジの断
面図である。

【図９】カートリッジ枠体の結合面に液状エラストマー
を注入している状態を示す斜視図である。

【図１０】トナー収納容器の結合面に液状エラストマー
を注入した状態を示す斜視図である。

【図１１】液状エラストマーが結合面に注入された状態
を示す断面図である。

【図１２】本発明を適用した実施例を示すプロセスカー
トリッジの断面図である。

【図１３】図１２に示したプロセスカートリッジを上枠
体と下枠体に分離した状態を示す断面図である。

【図１４】図１３に示した上枠体の結合面に液状エラス
トマーを注入している状態を示す斜視図である。

【図１５】液状エラストマーの注入システムを説明する
模式図である。

【図１６】液状エラストマーの注入システムを説明する
模式図である。

【図１７】従来のプロセスカートリッジの側断面図であ
る。

【符号の説明】

１０　　感光ドラム １１　　現像器 １２　　帯電器 １３　　クリーニング器 １４ａ、１４ｂ　　プロセスカートリッジ筐体１４　　
プロセスカートリッジ ２７、２７ｂ　　爪 ２９　　開口 ２０１　　プロセスカートリッジ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　像担持体と、前記像担持体に作用可能
   なプロセス手段とを有して、画像形成装置に装着可能な
   プロセスカートリッジにおいて、前記像担持体と、前記
   プロセス手段と、を有する第１筐体と、前記第１筐体と
   係合・分離可能であって、現像剤収納手段を有する第２
   筐体と、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】　　前記現像剤収納手段は、現像手段に供
   給される現像剤を収納す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
3. 【請求項３】　　前記現像剤収納手段は、像担持体から
   除去された現像剤を収納し得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、現像手段またはクリーニング手段と電子写真感光
   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。
5. 【請求項５】　　前記プロセスカートリッジとは、帯電
   手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも一つと
   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
   成装置本体に対して着脱可能とす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。
6. 【請求項６】　　プロセスカートリッジを装着可能であ
   って、記録媒体に記録を行う画像形成装置において、像
   担持体と、プロセス手段と、を有する第１筐体と、前記
   第１筐体と係合・分離可能であって、現像剤収納手段を
   有する第２筐体と、を備えたプロセスカートリッジを装
   着するための手段と、前記記録媒体を搬送するための搬
   送手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
7. 【請求項７】　　像担持体と、この像担持体に作用する
   プロセス手段とを有し、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、前記像担持体と前記プロセ
   ス手段とを支持する第１プロセスカートリッジ筐体と、
   現像剤収容容器を設けた第２プロセスカートリッジ筐体
   と、を有し、前記第１プロセスカートリッジ筐体と前記
   第２プロセスカートリッジ筐体とを接合してプロセスカ
   ートリッジを構成したことを特徴とするプロセスカート
   リッジ。
8. 【請求項８】　　前記現像剤収容容器は現像に供する現
   像剤を収容する容器であることを特徴とする請求項７に
   記載のプロセスカートリッジ。
9. 【請求項９】　　前記現像剤収容容器は廃現像剤を収容
   する容器であることを特徴とする請求項７に記載のプロ
   セスカートリッジ。
10. 【請求項１０】　　前記現像剤収容容器は現像に供する
    現像剤を収容する容器と廃現像剤を収容する容器である
    ことを特徴とする請求項７に記載のプロセスカートリッ
    ジ。
11. 【請求項１１】　　前記第１プロセスカートリッジ筐体
    は互いに現像剤の収容容量の異なる現像剤収容容器を設
    けた少なくとも２つの第２プロセスカートリッジ筐体と
    選択的に接合可能であることを特徴とする請求項７に記
    載のプロセスカートリッジ。
12. 【請求項１２】　　前記プロセスカートリッジは第１、
    第２プロセスカートリッジ筐体を分解した後、再生可能
    であることを特徴とする請求項７に記載のプロセスカー
    トリッジ。