JPH07134483A - 画像形成装置の現像カ−トリツジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 使用可能寿命に応じて予め定められた所定回
数だけトナ−の補給ができる交換可能な現像カ−トリツ
ジを提供する。 【構成】 現像カ−トリツジ３は現像部３０とトナ−ホ
ツパ−４０とから構成され、現像カ−トリツジ３は２回
だけトナ−を補給して繰り返し使用するため、トナ−ホ
ツパ−４０上面の仕切り板４１に補給用トナ−ボトル挿
入孔４４が２個設けてあり、２個以上のトナ−ボトルの
装着を禁止している。補給用トナ−ボトル５１は口部と
これに接続されたテ−パ−円筒部、及び係止爪片５４を
備え、補給用トナ−ボトル５１を挿入孔４４に押し込む
と、係止爪片５４が撓んでトナ−ボトルを押し込むこと
ができるが、一旦押し込むと係止爪片５４が挿入孔４４
の内面の縁４４ａに係止して抜き取ることができないよ
うに構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複写機やレ−ザプリ
ンタ等の電子写真方式の画像形成装置に使用される現像
カ−トリツジに関し、特に、所定回数だけ繰り返しトナ
−を補給することが可能な現像カ−トリツジに関する。

【０００２】

【従来の技術】小型の複写機やレ−ザプリンタ等の電子
写真方式の画像形成装置では、感光体ドラムと現像器が
一つのユニツトに構成され、所定量のトナ−が予め装填
された交換可能な現像カ−トリツジを使用するものがあ
る。このような現像カ−トリツジを使用する画像形成装
置では、装填されたトナ−を使い切つたときには新たな
現像カ−トリツジと交換するように構成されているた
め、画像品質に影響する感光体ドラムや現像器のメイン
テナンスを行う必要がなくなり、小型の画像形成装置に
適した構成のものとされている。

【０００３】このような現像カ−トリツジは、トナ−を
使い切つた後はゴミとして廃棄される。このため、一回
限りの使用で廃棄するときは大量の現像カ−トリツジが
廃棄されることになり、環境に影響を及ぼすことが懸念
される。一方、このような現像カ−トリツジを使用する
画像形成装置は小型の装置であつて、現像カ−トリツジ
の大きさにも制約がある。このため、現像カ−トリツジ
に装填されるトナ−の量も限られるので、トナ−を使い
切ると直ちに内部の感光体ドラムや現像器までが寿命期
限に達して使用できなくなるという性質のものではな
く、トナ−を補給すれば、なお相当の期間は画像品質に
格別の影響を与えることなく使用することが可能であ
る。

【０００４】そこで、トナ−を補給して繰り返し使用す
ることができる現像カ−トリツジが提案されている（特
開平２−１８６３７５号公報参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、感光体
ドラムは使用回数に応じて次第に劣化する性質のもので
あり、また、現像器その他も使用回数に応じて消耗する
ので、現像カ−トリツジを繰り返し使用すると次第に画
像品質が低下する。このため、トナ−を補給することが
できる現像カ−トリツジの場合、画像品質を一定以上に
保つためにはユ−ザがトナ−を補給できる回数を所定回
数に制限することが必要になる。この発明は、上記課題
を解決することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題を
解決するもので、少なくともトナ−ホツパ−と感光体上
に形成された静電潜像を現像する現像手段を備え、画像
形成装置に交換可能に装着できる画像形成装置の現像カ
−トリツジにおいて、前記トナ−ホツパ−にトナ−を補
給する補給用トナ−ボトルと、前記感光体及び現像手段
の使用可能寿命に応じて予め定められた所定個数の補給
用トナ−ボトルを装着できる補給用トナ−ボトル装着部
と、前記補給用トナ−ボトル装着部に装着された補給用
トナ−ボトルの抜き取りを禁止する抜取り禁止手段とを
備え、現像カ−トリツジの使用限度を補給用トナ−ボト
ルの装着数で規定したことを特徴とする。

【０００７】

【作用】現像カ−トリツジには感光体及び現像手段の使
用可能寿命に応じて予め定められた所定個数だけの補給
用トナ−ボトルの装着が可能とされ、且つ一旦前記補給
用トナ−ボトルを装着した後は取り外しが禁止されるの
で、感光体及び現像手段の使用可能寿命まで繰り返しト
ナ−を補給して現像カ−トリツジを使用することができ
ると共に、現像カ−トリツジの寿命の尽きたときは使用
が禁止されるので、現像カ−トリツジの繰り返し使用に
よつても画像品質を所定のレベル以上に保つことができ
る。

【０００８】

【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。
図１はこの発明の現像カ−トリツジを使用したレ−ザプ
リンタの内部構成の概略を示す断面図で、１はレ−ザプ
リンタ、２は走査光学系ユニツト、３は交換可能な現像
カ−トリツジ、４は給紙カセツト、６は給紙ロ−ラ、８
はタイミングロ−ラ、９は転写ロ−ラ、１０は定着ロ−
ラ、７及び１１は搬送ロ−ラ、１２は排紙ロ−ラを示
す。

【０００９】走査光学系ユニツト２はレ−ザ発振器及び
ポリゴンミラ−等を含み、ホストコンピユ−タから出力
される画像信号によりレ−ザ発振器から発するレ−ザ光
を変調し、ポリゴンミラ−により主走査方向に走査し
て、現像カ−トリツジ３内の感光体ドラム上に画像の静
電潜像を形成するものである。その構成は公知のもので
あるからここでは説明を省略する。

【００１０】現像カ−トリツジ３は感光体ドラム３１、
現像ロ−ラ、トナ−ホッパ−等から構成されており、前
記走査光学系ユニツト２からのレ−ザ光により感光体ド
ラム３１上に形成された画像の静電潜像をトナ−で現像
するものである。現像カ−トリツジ３は、予め装填され
ているトナ−を使用し切つた後、所定回数だけトナ−の
補給が可能に構成されている。その構成は後で詳細に説
明する。

【００１１】次に前記レ−ザプリンタの動作を簡単に説
明すると、図示しない制御装置の制御の下で走査光学系
ユニツト２が作動し、ホストコンピユ−タから出力され
る画像信号で変調されたレ−ザ光により現像カ−トリツ
ジ３内の感光体ドラム３１上に画像の静電潜像が形成さ
れ、潜像はトナ−で現像される。

【００１２】一方、図示しない制御装置の制御の下に給
紙ロ−ラ６が作動して給紙カセツト４から記録紙ＣＰが
給紙される。給紙された記録紙ＣＰはタイミングロ−ラ
８で一旦停止した後、感光体ドラム３１上に形成された
トナ−像が転写位置に来るタイミングに合わせて転写位
置に搬送され、転写位置では感光体ドラム３１上のトナ
−像が転写ロ−ラ９により記録紙ＣＰに転写される。こ
の後、記録紙ＣＰに転写されたトナ−像は定着ロ−ラ１
０により定着され、搬送ロ−ラ１１、排紙ロ−ラ１２を
経て排紙される。

【００１３】次に、現像カ−トリツジの構成を説明す
る。図２は現像カ−トリツジの第１実施例の外観を示す
斜視図、図３は第１実施例の現像カ−トリツジに補給用
トナ−ボトルを挿入した状態を示す断面図で、補給用ト
ナ−ボトル挿入孔の中心線に沿つた断面を示している。

【００１４】現像カ−トリツジ３は現像部３０とトナ−
ホツパ−４０とから構成される。現像部３０は内部に感
光体ドラム３１、感光体ドラム３１に所定の電荷を付与
する帯電ブラシ３６、感光体ドラム３１上の残留トナ−
を除去するクリ−ナ−３８、感光体ドラム３１に接近し
て配置された現像ロ−ラ３２、現像ロ−ラ３２にトナ−
を接触させるトナ−送り込み羽根３３、現像ロ−ラ３２
上のトナ−層厚規制ブレ−ド３７等から構成される。な
お、３５は感光体ドラム３１を保護するカバ−で、現像
カ−トリツジ３がレ−ザプリンタ１に装着されると開
き、感光体ドラム３１と定着ロ−ラ１０が接触するよう
に構成されている。

【００１５】トナ−ホツパ−４０は、その上面の仕切り
板４１に補給用トナ−ボトル挿入孔４４が設けてあり、
内部にトナ−攪拌羽根４２と、トナ−が無くなつたこと
を検出する図示しないトナ−エンプテイセンサ等からな
る。

【００１６】現像部３０内の、現像ロ−ラ３２とトナ−
層厚規制ブレ−ド３７とで区切られた空間と、トナ−ホ
ツパ−４０とは、開口部４３で連通している。なお、Ｌ
Ｂは走査光学系ユニツト２から感光体ドラム３１上に入
射するレ−ザ光の光路を示すものである。

【００１７】現像カ−トリツジ３は、所定回数（この実
施例では２回）だけ繰り返しトナ−を補給して使用する
ため、現像カ−トリツジ３の容器外側には、トナ−ホツ
パ−４０の上面に位置する部分に所定個数（この実施例
では２個）の開孔部３９が設けられており、トナ−ホツ
パ−４０上面の仕切り板４１にも補給用トナ−ボトル挿
入孔４４が所定個数（この実施例では２個）設けられて
いる。

【００１８】図４は補給用トナ−ボトル５１の外観を示
す斜視図で、図５は補給用トナ−ボトル５１の構成を示
す断面図である。補給用トナ−ボトル５１は口部５２と
これに接続されたテ−パ−円筒部５３から構成され、テ
−パ−円筒部５３の外側には口部５２の下縁に沿つて複
数個の係止爪片５４が形成されている。

【００１９】補給用トナ−ボトル５１をトナ−ホツパ−
４０の補給用トナ−ボトル挿入孔４４に押し込むとき
は、係止爪片５４が撓んで内側に曲り、トナ−ボトル５
１を押し込むことができるが、一旦押し込むと係止爪片
５４が補給用トナ−ボトル挿入孔４４の内面の縁４４ａ
に係止して、補給用トナ−ボトル５１を抜き取ることが
できないように構成されている。図３は補給用トナ−ボ
トルを補給用トナ−ボトル挿入孔４４に挿入し、係止爪
片５４が補給用トナ−ボトル挿入孔４４の内面の縁４４
ａに係止し状態を示している。

【００２０】また、図５において、５５は補給用トナ−
ボトル５１の底部に貼着され、トナ−を封止する封止シ
−ル、５６は封止シ−ル５５を開封する開封テ−プで、
図示されているように開封テ−プ５６の一端は封止シ−
ル５５の端部に固定される。開封テ−プ５６は封止シ−
ル５５の端で折り返されて延長され、他の端部は補給用
トナ−ボトル５１の上面に延びている。この開封テ−プ
５６の延長された端部を引くと、封止シ−ル５５の端部
に固定されている部分が封止シ−ル５５を引き剥がすよ
うに作用して、封止シ−ル５５を開封することができ
る。

【００２１】次に、現像カ−トリツジ３の使用方法とト
ナ−の補給方法について説明する。現像カ−トリツジ３
のトナ−ホツパ−４０には、最初は工場において所定量
のトナ−が装填され、２個の補給用トナ−ボトル挿入孔
４４はシ−ル部材（図示せず）により封止されて出荷さ
れるから、ユ−ザはこのまま現像カ−トリツジ３をレ−
ザプリンタ１に装着して使用する。

【００２２】使用中に、図示しないトナ−エンプテイセ
ンサによりトナ−が無くなつたことが検出されたとき
は、現像カ−トリツジ３をレ−ザプリンタ１から取り外
し、補給用トナ−ボトル５１を開孔部３９を経て仕切り
板４１上の補給用トナ−ボトル挿入孔４４に挿入する。
このとき、補給用トナ−ボトル挿入孔４４に貼られてい
るシ−ル部材は押し破るか、或いは引き剥がす等して挿
入すればよい。挿入の際に、一旦補給用トナ−ボトル５
１を挿入孔４４に緩く挿入した後、開封テ−プ５６を引
いて封止シ−ル５５を破り、トナ−をトナ−ホツパ−４
０に排出した後、係止爪片５４が補給用トナ−ボトル挿
入孔４４の内面の縁４４ａに係止するまで補給用トナ−
ボトル５１を十分に押し込み、固定する（図３参照）。

【００２３】以上の操作で、現像カ−トリツジ３には第
１回のトナ−の補給が完了したので、再びレ−ザプリン
タ１に装着して使用することができる。使用中にトナ−
が無くなつたことが検出されたときは、先と同様の操作
により第２回のトナ−の補給ができる。しかし、これ以
上は利用できる補給用トナ−ボトル挿入孔４４が無く、
先に装着した補給用トナ−ボトル５１を取り外すことも
できないので、トナ−の補給が禁止され、新たな現像カ
−トリツジ３への交換を促すことになる。

【００２４】次に、現像カ−トリツジの第２実施例につ
いて説明する。第２実施例は、補給用トナ−ボトル挿入
孔が現像カ−トリツジのトナ−ホツパ−部の側面に配置
されている点で第１実施例のものと相違するが、現像カ
−トリツジの内部構成は第１実施例のものと格別の相違
がないので、以下、補給用トナ−ボトル挿入孔付近の構
成と補給用トナ−ボトルについて説明する。

【００２５】図６は現像カ−トリツジの外観を示す斜視
図、図７はトナ−ボトル挿入孔付近の断面図で、２個の
補給用トナ−ボトルを挿入した状態を示している。６１
は現像カ−トリツジ、６２は補給用トナ−ボトル挿入孔
で、現像カ−トリツジ６１のトナ−ホツパ−部の側面に
位置するように配置されている。６３は現像カ−トリツ
ジ６１に設けた段部で、その段部の高さｈは、後述する
補給用トナ−ボトル７１を所定個数（この実施例では２
個）重畳して挿入したとき、補給用トナ−ボトルの口部
７２の高さｂのほぼ２倍の高さに構成されている（図７
参照）。

【００２６】一方、レ−ザプリンタ１には現像カ−トリ
ツジ６１の装着部分に案内突起８１が設けられており、
現像カ−トリツジ６１に補給用トナ−ボトルを所定個数
（この実施例では２個）以上挿入した場合は、補給用ト
ナ−ボトルの口部が案内突起８１に衝突して、現像カ−
トリツジ６１をレ−ザプリンタ８０に装着できないよう
に構成されている。

【００２７】図８は補給用トナ−ボトル７１の構成を示
す斜視図で、高さｂの口部７２とこれに接続されたテ−
パ−円筒部７５から構成されている。補給用トナ−ボト
ル７１の口部７２は容易に押し破り、或いは引き剥がす
ことができるシ−ル部材７７により封止されている。ま
た、テ−パ−円筒部７５はその側面の一部から底面にか
けて開口部７６が設けられており、封止シ−ル７８によ
り封止されている。なお、７９は封止シ−ルを開封する
開封テ−プである。

【００２８】さらに、補給用トナ−ボトルの口部７２に
は、その内面に環状の係止溝７３と口部７２からテ−パ
−円筒部７５に向けて先端に鉤７４ａが形成された弾性
材料からなる係止爪片７４が設けられている。そして口
部７２の下面から係止爪片７４の鉤７４ａまでの間隔ｍ
と、補給用トナ−ボトル挿入孔の軸方向の厚みｔ（図７
参照）、及び補給用トナ−ボトルの口部７２の上面から
内面に設けられた環状の係止溝７３までの軸方向の厚み
ｎは、全て等しく構成されている。

【００２９】この構成により、補給用トナ−ボトル７１
を現像カ−トリツジ６１の補給用トナ−ボトル挿入孔６
２に挿入すると、補給用トナ−ボトル７１の係止爪片７
４は撓んでトナ−ボトルの挿入を許すが、挿入されると
係止爪片７４の鉤７４ａが現像カ−トリツジ６１の補給
用トナ−ボトル挿入孔６２の内面に係止し、補給用トナ
−ボトル７１を抜き取ることができなくなる。また、第
１の補給用トナ−ボトル７１の口部７２に第２の補給用
トナ−ボトル７１を挿入すると、第２の補給用トナ−ボ
トル７１の係止爪片７４が撓んでトナ−ボトルの挿入を
許すが、挿入されると第２の補給用トナ−ボトル７１の
係止爪片の鉤７４ａが第１の補給用トナ−ボトルの環状
の係止溝７３に係止して、第２の補給用トナ−ボトル７
１を抜き取ることができなくなる（図７参照）。

【００３０】次に、現像カ−トリツジ６１の使用方法と
トナ−の補給方法について説明する。現像カ−トリツジ
６１のトナ−ホツパ−には、最初は工場において所定量
のトナ−が装填され、補給用トナ−ボトル挿入孔６２に
は図示しないシ−ル部材が貼られて出荷されるから、ユ
−ザはこのまま現像カ−トリツジ６１をレ−ザプリンタ
１に装着して使用する。

【００３１】使用中に、図示しないトナ−エンプテイセ
ンサによりトナ−が無くなつたことが検出されたとき
は、現像カ−トリツジ６１をレ−ザプリンタ１から取り
外し、補給用トナ−ボトル７１を補給用トナ−ボトル挿
入孔６２に挿入する。補給用トナ−ボトル挿入孔６２を
塞いでいる図示しないシ−ル部材は、押し破るか或いは
引き剥がして挿入すればよい。挿入の際に、一旦補給用
トナ−ボトル７１を挿入孔６２に緩く挿入した後、開封
テ−プ７９を引いて封止シ−ル７８を破り、トナ−をト
ナ−ホツパ−に排出した後、補給用トナ−ボトル７１の
係止爪片の鉤７４ａが補給用トナ−ボトル挿入孔６２の
内側に係止するまで十分に押し込み、固定する。

【００３２】以上で、現像カ−トリツジ６１に第１回の
トナ−の補給が完了したので、再びレ−ザプリンタに装
着して使用することができる。使用中にトナ−が無くな
つたことが検出されたときは、既に挿入されている第１
の補給用トナ−ボトル７１の口部７２に貼られているシ
−ル部材７７を押し破るか、或いは引き剥がし、その口
部７２に新たな第２の補給用トナ−ボトル７１を挿入す
る。挿入の際に、一旦補給用トナ−ボトル７１を口部７
２に緩く挿入した後、開封テ−プ７９を引いて封止シ−
ル７８を破り、トナ−をトナ−ホツパ−に排出すること
は、最初の場合と同様である。

【００３３】この後、第２の補給用トナ−ボトル７１の
係止爪片の鉤７４ａが、既に挿入されている第１の補給
用トナ−ボトル７１の口部７２の環状の係止溝７３に係
止するまで十分に押し込み、固定する。

【００３４】以上の操作により第２回のトナ−の補給が
できるが、これ以上は、たとえ新たな補給用トナ−ボト
ルを更に前の補給用トナ−ボトルに挿入したとしても、
２個以上重なつたトナ−ボトルの口部７２はレ−ザプリ
ンタの案内突起８１に衝突して装着できなくなるので、
トナ−の補給が禁止され、新たな現像カ−トリツジ３へ
の交換を促すことになる。

【００３５】以上説明したこの発明の実施例では、補給
用トナ−ボトルを現像カ−トリツジに装着したときの固
定手段として、補給用トナ−ボトルに係止爪片を設けて
いるが、これに代えて補給用トナ−ボトルに係止溝を、
現像カ−トリツジの補給用トナ−ボトル挿入孔側に前記
係止溝に係合する係止爪片を設けるようにしてもよい。
また、その他適宜の固定手段を採用することができる。

【００３６】また、以上説明した実施例では補給用トナ
−ボトルの封止シ−ルを開封するのに開封テ−プを使用
しているが、これに代えてトナ−ホツパ−側に針状の突
起を設け、補給用トナ−ボトルをトナ−ホツパ−に装着
すると、針状の突起が封止シ−ルを突き破り、開封する
ようにしてもよい。その他封止シ−ルの開封には適宜の
手段を採用することができる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したとおり、この発明によれ
ば、現像カ−トリツジには感光体及び現像手段の使用可
能寿命に応じて予め定められた所定回数だけトナ−の補
給が可能となる。これにより、感光体及び現像手段の使
用可能寿命までトナ−を補給して現像カ−トリツジを繰
り返し使用することができ、寿命の尽きたときは使用が
禁止されるので、資源の有効利用と環境の保全を図るこ
とができると共に、現像カ−トリツジの繰り返し使用に
よつても画像品質を所定のレベル以上に保つことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の現像カ−トリツジを使用したレ−ザ
プリンタの内部構成の概略を示す断面図。

【図２】第１実施例の現像カ−トリツジの外観を示す斜
視図。

【図３】図２に示す第１実施例の現像カ−トリツジ３の
補給用トナ−ボトル挿入孔の中心線に沿つた断面図。

【図４】第１実施例の補給用トナ−ボトルの外観を示す
斜視図。

【図５】第１実施例の補給用トナ−ボトルの中心線に沿
つた縦断面図。

【図６】第２実施例の現像カ−トリツジの外観を示す斜
視図。

【図７】図６に示す第２実施例の現像カ−トリツジ３の
補給用トナ−ボトル挿入孔の中心線に沿つた部分の断面
図。

【図８】第２実施例の補給用トナ−ボトルの中心線に沿
つた縦断面図。

【符号の説明】

３、６１ 現像カ−トリツジ ４４、６２ 補給用トナ−ボトル挿入孔 ５１、７１ 補給用トナ−ボトル ５４、７４ 係止爪片

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくともトナ−ホツパ−と感光体上に
   形成された静電潜像を現像する現像手段を備え、画像形
   成装置に交換可能に装着できる画像形成装置の現像カ−
   トリツジにおいて、 前記トナ−ホツパ−にトナ−を補給する補給用トナ−ボ
   トルと、 前記感光体及び現像手段の使用可能寿命に応じて予め定
   められた所定個数の補給用トナ−ボトルを装着できる補
   給用トナ−ボトル装着部と、 前記補給用トナ−ボトル装着部に装着された補給用トナ
   −ボトルの抜き取りを禁止する抜取り禁止手段とを備
   え、 現像カ−トリツジの使用限度を補給用トナ−ボトルの装
   着数で規定したことを特徴とする画像形成装置の現像カ
   −トリツジ。