JPH086373A - 画像形成装置のプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】画像形成装置用のプロセスカートリッジの収容
されたトナーの量を確実に検知するとともに、転写材巾
方向全巾にわたって常時均一にトナーの付与を可能とす
る。 【構成】トナー容器内に、トナーを現像スリーブ方向に
偏位させる手段をもうけるとともに、該手段に連動する
トナー量検知部材を配設する。

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
タなど静電転写プロセスを利用する画像形成装置、とく
にそのプロセスカートリッジに関するものである。

【０００２】

【従来技術と解決すべき課題】上記のような周知の画像
形成装置が、通常、回転円筒状に形成された像担持体
と、その周辺に配置されていて、前記像担持体表面感光
層を一様に帯電させる帯電手段、該帯電面に投射されて
静電潜像を形成する露光手段、該潜像にトナーを付与し
てトナーを形成する現像手段、このトナー像を紙などの
転写材に転写する転写手段、転写に寄与せず像担持体に
残る残留トナーを除去するクリーニング手段等を具備す
ることは良く知られているとおりである。

【０００３】この種の画像形成装置では、消費したトナ
ーを補給するといった簡単な処理以外は通常ユーザが直
接行うことが困難であるので、定期的にサービスマンが
メンテナンスをおこなっているのが実態で、コストアッ
プの原因となっていた。

【０００４】このため、近来、像担持体とその周辺に配
置されている帯電手段、現像手段、クリーニング手段等
複数個の画像形成部材を一体に構成して、プロセスカー
トリッジに形成し、これを画像形成装置本体に着脱自在
として、トナーを消費し尽くしたら新しいカートリッジ
と交換してメンテナンスフリー、コストダウンを意図し
たものが多用されるようになってきている。

【０００５】また、とくにカラー画像形成装置では、像
担持体と帯電手段、クリーニング手段とを一体としたド
ラムカートリッジと、複数個の現像器とトナー容器とを
一体とした現像カートリッジとの二つカートリッジを装
置本体に装着するようなものが実用されている。

【０００６】なお、前記プロセスカートリッジとは、像
担持体に帯電手段、現像手段またはクリーニング手段を
一体にカートリッジ化し、これを画像形成装置本体に着
脱自在賭したものである。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と像担持体とを一体
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
したものである。さらに、少なくとも現像手段と像担持
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
着脱可能としたものを云う。

【０００７】さらにまた、画像形成装置が設置される位
置、スペースの選択の自由を増し、コストをも低減する
意図で画像形成装置自体の小型軽量化が進行しており、
これにともなって前述のようなカートリッジも当然小型
化が進んでいる。

【０００８】このため、カートリッジは、自由に持ち運
べるようになってきたが、カートリッジの内部構造つい
てさしたる知識のないユーザが、これを自由に運搬する
と、カートリッジを装置本体に装着した場合に手前側に
来る部位と奥側に来る部位とが常時水平位置にあるよう
に注意深く取り扱うことは事実上困難で、手前側と奥側
とが傾くことは避けられない。さらにより小型軽量のカ
ートリッジでは、カートリッジの天地方向を反転させる
ような事態が生じ得ることも充分考えられる。

【０００９】このようにカートリッジが傾斜保持される
と、内部の現像部位に収納されているトナーが、現像ス
リーブの軸線方向に均一に分布されない状態が発生し、
そのまま使用すると、トナーの少ない側に相当する部分
の画像が薄くなったり、白抜けなどの画像欠陥が発生す
るおそれがある。

【００１０】このような問題を回避するために、トナー
容器部位に仕切り板を配設してトナーの片寄りを阻止す
るようなものも提案されているが、トナー容器は長手方
向に連続していなければならないため、このような仕方
では未だ満足の行くような結果は出ていないというのが
実態である。

【００１１】さらに、この種のプロセスカートリッジ、
現像カートリッジでは、トナー残量を簡便に知るため
に、像担持体や現像スリーブの回転に連動する表示部を
適所に設けてこれを逐次回動させ、トナーが充分にある
ときには緑、残量１／３程度で黄色、残量１／１０で赤
が表示部に現れるようにして、カートリッジ交換時点の
目安とするようなインジケータがすでに実用されてい
る。

【００１２】ところが、このようなインジケータは、コ
ピー１枚当りの画像スペースを予め設定した値（日本語
で４％、欧文で６％程度）としているので、写真やベタ
黒画像などトナー消費量の多い画像を取り続けると、前
記インジケータの指示と実際のトナー残量とが一致しな
い場合が生ずる。

【００１３】本発明はこのような事態に対処すべくなさ
れたものであって、トナー容器を有する現像手段を具備
するカートリッジ、現像カートリッジなどにおいて、ト
ナー収納部のトナーが、カートリッジの取扱によって一
方に偏ることがなく、前述のような画像欠陥やインジケ
ータの誤指示の生じないようなカートリッジをそなえた
画像形成装置を提供することを目的とするものである。

【００１４】

【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、画像形成装置本体に着脱自在の
プロセスカートリッジのトナー容器内に、容器内トナー
を現像スリーブの方向に偏位させる押圧板と、該押圧板
と連動するトナー量表示部材とを設けてなる画像形成装
置のプロセスカートリッジ、または、上記のものにおい
て、プロセスカートリッジが、帯電手段、現像手段また
はクリーニング手段と像担持体とを一体に構成してなる
か、または、前記のものにおいて、プロセスカートリッ
ジが、帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なく
とも一つと像担持体とを一体に構成してなるかねまた
は、前記のものにおいて、プロセスカートリッジが、少
なくとも現像手段と像担持体とを一体に構成してなるこ
とを特徴とするものである。

【００１５】このように構成することによって、自由に
携帯持ち運びできる小型のカートリッジにあっても、収
納トナーの量を常時正確に検知でき、転写材の巾方向に
わたって均一にトナーを付与することができる。

【００１６】

【実施例の説明】「図１」は本発明によるプロセスカー
トリッジの側断面図であって、図示の装置は１成分系磁
性トナー（所謂黒トナー）を用いる場合を示している。
「図２」は同上ＡーＡ線に沿って示した断面図、「図
３」は同上の側面図である。

【００１７】「図１」に示すように、カートリッジ１内
には紙面に垂直方向に軸線を有し、図示時計方向に回転
する像担持体２が軸支してあり、その右方に、軸受４に
支持されて図示反時計方向に回転する現像スリーブ３が
近接配置してある。該現像スリーブ３内にはマグネット
が内装してあつてトナーを像担持体方向に搬送する作用
をなし、またブレード５はスリーブ上のトナーを帯電さ
せるものとする。

【００１８】上記のようなカートリッジを不図示の画像
形成装置本体に装着した後、帯電ローラ１５によって帯
電された像担持体表面感光層が装置本体側に設けた不図
示の露光手段によって静電潜像が形成され、該潜像に現
像スリーブ３を介してトナーが供給されてトナー像とな
る。このトナー像が転写部位に達すると、このときまで
に転写部位に搬送されている転写材（不図示）に前記ト
ナー像が転移する。

【００１９】その後トナー像を担持する転写材は不図示
の定着部位に搬送され、転写部位で転写材転移しなかっ
た一部のトナーはクリーニングブレード１３によって像
担持体２から除去され、さらに廃トナー収納部１４に貯
溜される。

【００２０】トナー容器内の構成について説明すると、
その内部には軸１０に回動自在に軸支されたトナー押圧
板１１が配設してあり、これによって容器内のトナーは
常時現像スリーブ３の方向に押圧されている。

【００２１】前記トナー容器７の底部は、前記軸１０を
中心とするほぼ円弧状に形成してあり、前記押圧板１１
の先端側にはゴムなどの弾性材で構成したブレード１２
が取着してあり、押圧いた１１の回動にともなって、ブ
レード１２の先端縁が円弧状の容器体部を摺擦し内部の
トナーをかき取るようになっている。

【００２２】「図２」は、「図１」のＡーＡ線に沿って
示した断面図であって、軸１０は、軸受２７、２８によ
って軸支されており、軸受２７側において、軸１０は外
方に突出しており、これに小径部１０ー１が形成してあ
り、その外側は軸外側の一部を切除して（Ｄカット）あ
って、この部分にレバー９が配設してある。該レバー９
はＤカット部によつて軸１０とともに回動でき、その凸
部９ー１が前記小径部１０ー１に係合して、外方に抜脱
するのを阻止している。

【００２３】前記レバー９の下端には係止部２６がもう
けてあり、これとトナー容器７の外側適所に設けた係止
部２５との間にばね２９が配設してあって（「図
３」）、レバー９、従って前記押圧板１１に「図１」で
みて時計方向に回動傾向をあたえている。

【００２４】前記ばね２９の張力は、押圧板１１が、
「図１」のＦ位置にあるとき約３ｋｇ重（３０Ｎ）、同
図Ｅ位置にあるとき約１．５ｋｇ重（１５Ｎ）となるよ
うに設定されている。

【００２５】トナー容器内のトナーは、熱の影響で固化
（ブロッキング）することがあるが、１平方ｃｍ当たり
１０ｋｇ重（９８Ｎ）でも固化しないものを利用するこ
とによって、当該部位にブロッキングを崩すための部材
を付加する必要はない。かりにブロッキングを生じて
も、前記押圧板１１をＦ位置にもどしてカートリツジに
軽い振動を与えることによって、容易にブロッキングを
解消できる。

【００２６】「図４」は前記のようなカートリッジを装
着する複写機の一例を示すもので、複写機４０のカート
リッジを支持する上枠４１の一側には、前記レバー９に
設けた目盛９ー２を看視できる透明窓４２が形成してあ
り、これによってカートリツジを取り出さなくてもトナ
ー残量を知ることができる。

【００２７】前記レバー９の上部側面には、４％原稿と
６％原稿のコピー可能枚数の表示がなされ、円周面には
「図６」に展開図で示すようにトナー量の目盛が表示し
てある。

【００２８】このような構成となっているから、前記
「図１」に示すようなカートリッジのトナー容器７内の
トナーを満杯にして押圧板１１が符号Ｆの位置にあるよ
うにして寝これを画像形成装置本体に装着して、画像形
成操作を遂行すると、通紙枚数の進行に従って前記押圧
板１１はトナーの減少につれて、ばね２９の作用で時計
方向に回動し、これに伴ってレバー９も同方向に回動す
る。従って、必要に応じて窓４２からレバー９の目盛を
みて、トナー残量、以後コピー可能の枚数を容易に知る
ことができる。

【００２９】以上本発明を、モノクロ画像用のプロセス
カートリッジに適用した実施例について説明したが、本
発明がこれに限定されるものではなく、カラー画像形成
装置に多用されている、像担持体、クリーニング装置を
具備しない現像カートリッジにも適用できることは云う
までもない。

【００３０】「図７」は本発明の他の実施例を示すもの
で、この装置にあっては、トナーとして１成分系非磁性
トナーを用いている。前記「図１」に示すものと対応す
る部分には同一の符号を付して示してあり、それらにつ
いての説明は省略する。この装置では非磁性トナーを用
いているので、現像スリーブ内にはマグネットが配置さ
れておらず、塗布ローラ７１が現像スリーブに当接配置
してあり、これによってトナーをスリーブ表面に付着さ
せるものとする。また、トナーは消費したのちにはこれ
を補給できるようになっているものとする。

【００３１】都名ー容器内のトナーを処理する押圧板１
１、トナー量を看視するレバー９、これに付した目盛な
どの構成、作用は前記実施例の場合と変わりはない。

【００３２】トナーを消費した後、新しいトナーを補給
するには、押圧板１１を図示符号Ｆ位置にもちきたし、
ばね２９（「図１」参照）によって押圧板１１が動かな
いようにこれを外した後、奥側が上になるようにカート
リッジを９０度回動させ、奥側側面に設けた蓋付き開口
７３からトナーを補給した後、カートリッジを水平に戻
し、ばねをかけて使用可能状態とする。数回緩く振動を
与えてスリーブ全長にわたってトナーが均一にゆきわた
るようにするのがよい。トナー補給時に押圧板１１がＦ
位置から移動しないように、適宜の保持部材を取着して
おくと便利である。

【００３３】上記の装置では、前記開口７３の蓋にたと
えば突部を設けておき、トナー補給後に蓋をすると、該
突部が押圧板１１をＦ位置に支持する保持部材を解除し
て、押圧板が作動可能状態になるようにすることも可能
である。また、前述の実施例装置にも云えることである
が、軸１０の軸受２７にワンウエイクラッチを装着し
て、押圧板１１がみだりに反時計方向には回動できない
ように構成することによって、カートリッジを傾斜させ
てトナー容器内でのトナーの片よりをより有効に阻止で
きる。

【００３４】

【発明の目的】以上説明したように、本発明によれば、
画像形成装置に用いるプロセスカートリッジ、カラー画
像形成装置に利用されている現像カートリッジなどにお
いて、これらカートリッジのトナー容器内のトナーを、
常時現像スリーブの長さ方向全長にわたって均一に分布
させることができ、小型軽量のカートリッジをユーザが
傾けたりしてもこの状態を維持できるので、トナー容器
内のトナーの片よりによる画質の劣化を有効に阻止し
て、良質の画像を得るのに資するところが大である。ま
た、容器内のトナー量を検知するレバー、目盛が容器内
トナーの量を正確に検知でき、誤検知のおそれも皆無と
いえる程正確であるので、カートリッジを寿命一杯まで
確実に利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例を示すプロセスカートリッジ
の側断面図

【図２】 同上ＡーＡ線に沿って示した断面図

【図３】 同上検知用のレバーの構成配置を示す側面図

【図４】 カートリッジを装着するべき画像形成装置の
斜視図

【図５】 検知用レバーの斜視図

【図６】 同上目盛部分の展開図

【図７】 他の実施例を示すカートリッジの側断面図

【符号の説明】

１ プロセスカートリッジ ２ 像担持体 ３ 現像スリーブ ４ 軸受 ７ トナー容器 ９ レバー ９ー２ 目盛 １０ 軸 １１ 押圧板 １３ クリーニングブレード １５ 帯電ローラ ２７、２８ 軸受 ２９ ばね

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像形成装置本体に着脱自在のプロセスカ
   ートリッジのトナー容器内に、容器内トナーを現像スリ
   ーブの方向に偏位させる押圧板と、該押圧板と連動する
   トナー量表示部材とを設けてなる画像形成装置のプロセ
   スカートリッジ。
2. 【請求項２】プロセスカートリッジが、帯電手段、現像
   手段またはクリーニング手段と像担持体とを一体に構成
   してなる「請求項１」記載のプロセスカートリッジ。
3. 【請求項３】プロセスカートリッジが、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像担持体と
   を一体に構成してなる「請求項１」記載のプロセスカー
   トリッジ。
4. 【請求項４】プロセスカートリッジが、少なくとも現像
   手段と像担持体とを一体に構成してなる「請求項１」記
   載のプロセスカートリッジ。