JPH0345963A - プロセスカートリッジ - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は画像形成装置に着脱自在なプロセスカートリッ
ジ、特に電子写真方式を用いた画像形成装置のプロセス
カートリッジに関する。

（従来の技８Ｋ） 電子写真複写機やレーザビームプリンタの如き画像形成
装置においては、像担持体及びその回りに配設される所
定のプロセス機器かカートリッジ化され画像形成装置本
体に一体的に着脱自在となったものである。かかるプロ
セスカートリッジは該プロセスカートリッジ内の機器の
メンテナンスの容易化を図るために設けられているもの
である。

さて以上のプロセスカートリッジの一例を第８図により
説明すれば、２００は像担持体である感光ドラムであり
、該感光ドラム２００の回りには帯電器２０１、第１現
像器２０２．再帯電器２０３、第２現像器２０４．クリ
ーニング手段４０部 ２０６内に一体的に収容され、プロセスカートリッジ２
０７として画像形成装置本体に一体的に着脱自在となっ
ている（特開平１−３７５６４号公報）。

而して、帯電器２０１により一様帯電された感光ドラム
２００に第１書込み信号ＬＩか露光され第１の静電ＷＩ
像が形成されると、該第１の静電潜像はカラー現像剤（
カラートナー）を有する第１現像器２０２により現像さ
れて第１現像像となる。つづいて感光ドラム２００は再
帯電器２０３により再び一様帯電され、感光トラム２０
０上に第２書込み信号Ｌ２が露光されて第２の静電ＰＩ
Ｉ像か形成される。該第２の静電潜像は黒現像剤（黒ト
ナー）を有する第２現像器２０４により現像されて第２
現像像となる。かくして感光ドラム２００上には色違い
の第１、第２現像像が形成され、該第１．第２現像像か
不図示の転写帯電器を介して転写紙上に転写されること
となる。また現像像の転写が終了した感光ドラムはクリ
ーニング器２０５のブレート２０５ｂにより感光ドラム
２００上の残留現像剤が廃トナー収容部２０５ａに掻き
落とされ、クリーニングされる。

ここで一般にプロセスカートリッジ２０７はカラートナ
ー用の第１現像器２０２がサブカートリッジ２０７ｂと
して残りのメインカートリッジ２０７ａに対して着脱自
在となっており、この第１現像器２０２のみ別途交換可
能となっているものかある。従って第１現像器２０２内
のカラートナーがすべて消費されれば、サブカートリッ
ジ２０７ｂである第１現像器２０２は新たなものと交換
する必要か生じる。一方メインカートリッジ２０７ａか
寿命となるのは第２現像器２０４内の黒トナーがすべて
消費された場合や、感光ドラム２００か帯電・露光の繰
り返しにより帯電機能か劣化した場１合、クリーニング
器２０５の廃トナー収容部２０５ａが廃トナーにより満
された場合等が考えられる。

（発明か解決しようとする課題） しかしながら上記プロセスカートリッジ２０７において
は、サブカートリッジ２０７ｂである第１現像器２０２
の使用頻度によってクリーニング器２０５に収集される
廃トナーの量が異るため。

メインカートリッジ２０７ａ内のクリーニング器２０５
の容量を一定値に予想して設計しても、サブカートリッ
ジ２０７ｂの使用頻度が高いと第２現像器２０４内に黒
トナーか十分残っている場合でも、クリーニング器２０
５の廃トナー収容部２０５ａが廃トナーにより満されて
しまう場合も生じる。かかる場合でもメインカートリッ
ジ２０７ａは寿命となるため新たなものと交換する必要
が生じ、黒トナーが十分に残った第２現像器２０４を廃
棄するという無駄が生じる。またクリーニング器２０５
の容量を大きくするという考えもあるか、この場合プロ
セスカートリッジ２０７が大きくなり、装置本体が大型
化するという欠点を生じる。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的と
する処は、クリーニング手段の現像剤回収ケースをメイ
ンカートリッジに着脱自在として、回収廃現像剤のみに
よって生じるその寿命による交換を無くしたプロセスカ
ートリッジを提供するにある。

（課題を解決するための手段〉 上記目的な遠戚すべく本発明は、像担持体及び該像担持
体回りに配設される潜像形成部、第１の現像手段、クリ
ーニング手段とを有し、画像形成装置本体に一体的に着
脱可能なメインカートリッジと、第２の現像手段を有し
、前記メインカートリッジに着脱可能なｌ又は２以上の
サブカートリッジとを備えたプロセスカートリッジであ
って、前記クリーニング手段の廃現像剤回収ケースを前
記メインカートリッジに対して着脱自在に設けたことを
特徴とする。

（作用） 交換可能なサブカートリッジである第２の現像手段の使
用頻度か高く、該第２の現像手段による像担持体回りの
廃現像剤が多く出ても、クリーニング手段の廃現像剤回
収ケースがメインカートリッジに対して交換可能となっ
ているため、第１の現像手段内に十分な現像剤を残した
まま廃現像剤回収ケースが廃現像剤で一杯になり、その
ため、メインカートリッジの寿命がつきるといった不都
合はない。

（実施例） 本発明の実施例を画像形成装置のうちレーザビームプリ
ンタを例にとり説明する。

先ず、本発明の第１実施例を添付の第１図乃至第６図に
より説明する。

第１図は本発明に係るプロセスカートリッジの断面図、
第２図はメインカートリッジに対するサブカートリッジ
の取付状態を示す図、第３図は本プロセスカートリッジ
を有するレーザピームレプリンタの側断面図、第４図は
第３図のレーザビームプリンタの前ドア部を開いた状態
図、第５図は廃トナー容器の変更実施例に係る図、第６
図はサブカートリッジの支持方法が変更された本プロセ
スカートリッジの断面図である。

レーザービームプリンタ全体をまず第３図及び第４図に
より説明すれば、１１は像担持体である感光ドラムであ
り、該感光ドラム１１の回りには潜像形成手段としての
帯電器１２及び再帯電器１４、現像手段としての第１．
第２現像器１３゜１５、クリーニング手段としてのクリ
ーニング器１６が配設され、これ等がカートリッジ容器
１７内に一体的に収容されプロセスカートリッジ１０と
して装置本体ｌに一体的に着脱自在に配設されている。

かかるプロセスカートリッジ１０は感光ドラム１１が劣
化した場合や、第１、第２現像器１３．１５内の現像剤
（トナー）が消費されて無くなった場合に、これ等の機
器を関連する機器を含めて一体的に交換することにより
、メンテナンスの容易化を図らんとして設けられている
ものである。

プロセスカートリッジｌＯの第１図中左方の装置本体ｌ
内には、レーザー光を介して第１、第２書込み信号り、
、Ｌ、を発する第１、第２スキャナユニット２０．２１
が配設され、プロセスカートリッジｌＯの上方から右方
の装置本体ｌ内には、カセット２２．給紙ローラ２３、
レジストローラ２４、転写帯電器２５．ベルト搬送器２
６、定着器２７．搬送ローラ２８，２９、排紙トレー３
０か配設されている。

而して、帯電器１２により一様帯電された感光トラム１
１に第１スキヤナユニツト２０から第１書込み信号Ｌ１
が露光され、感光ドラム１１上に第１の静電潜像が形成
されると、該第１の静電潜像はカラー現像剤（カラート
ナー）を有する第１現像器１３により現像されて顕像化
され第１現像像となる。つづいて感光トラム１１は再帯
電器１４により再び一様帯電され、感光ドラムｌｌ上に
第２スキヤナユニツト２１から第２書込み信号Ｌ２が露
光され、第２の静電ＰｆＩ像が形成される。

該第２静電潜像は黒現像剤（黒トナー）を有する第２現
像器１５により現像されて顕像化され第２現像像となる
。かくして感光ドラムｌｌには色違いの第１．第２現像
像が形成されることとなる。

一方、カセット２２中の転写紙Ｐは給紙ローラ２３を介
してレジストローラ２４へ送られ、該レジストローラ２
４でタイミングを合わされて感光トラム１１の方へ送ら
れる。感光ドラム１１に達した転写紙Ｐはその表面に転
写帯電器２５を介して感光ドラムｌｌ上の前記第１、第
２現像像が転写され、その後ベルト搬送器２６を介して
定着器２７に送られる。転写紙Ｐはその表面の前記現像
像が定着器２７で加熱、加圧されて定着されると、搬送
ローラ２８，２９を介して排紙トレー３０上に積載され
る。尚、装置本体１の前ドア部Ｉａは第４図で示される
如く、略転写紙Ｐの搬送路を境どして支軸３１を中心に
前方に開閉可能となっており、ジャム処理やプロセスカ
ートリッジ１０の交換等の用に供されている。

・さて、プロセスカートリッジｌＯについて第１図及び
第２図により更に詳細に説明すれば、プロセスカート１
リツジｌＯ内には感光トラム１１．帯電器１２、再帯電
器１４、第１．第２現像器１３．１５．クリーニング器
１６が収容されており、該第１現像器１３はサブカート
リッジ１０ｂとして、残りのメインカートリッジ１０ａ
のカートリッジ容器１７に着脱自在に配設され、メイン
カートリッジ１０ａに対して別途交換可能となっている
。また、第１現像器１３は、第２現像器１５が比較的使
用頻度の高い黒トナーを有しているのに対し、比較的使
用頻度の低いカラートナーを有し１種々の色で画像形成
をしたい場合にメインカートリッジ１０ａにその色に対
応するものを取り付けて使用されるものである。

第１現像器１３のメインカートリッジ１０ａに対する着
脱機構を第２図に従って説明すれば、第１現像器１３の
両側面には回動ピン１３１゜１３１、圧接ピン１３２，
１３２．か突設して設けられ（第２図では一側面のみし
か示さず、以降−側面のみについて説明し、他側面は同
様であるためその説明を省略する。〉、該回動ピン１３
１か、メインカートリッジｌｏａのカートリッジ容器１
７側部に設けられた支持溝１７１内に挿入されて、第１
現像器１３はカートリッジ容器１７に回動自在に支持さ
れ、前記回動ピン１３２がカートリッジ容器１７の凹部
１７２に加圧レバー１３３を介して押圧されることによ
り、第１現像器１３はカートリッジ容器１７．即ちメイ
ンカートリッジ１０ａに位置決め固定されている。

前記加圧レバー１３３は一端がカートリッジ容器１７に
支持ピン１３４を介して枢支され、他端が前記第１現像
器１３の圧接ピン１３２に係合すると共に、カートリッ
ジ容器１７に一端が固定された加圧へネ１３５により支
持ピン１３４を中心とした反時計方向に弾圧付勢されて
いる。従って第１現像器１３をメインカートリッジ１０
ａから取り外すには、第２図中加圧レバー１３３を第２
図中の鎖線で示される如く、時計方向に回動させ、第１
現像器１３圧接ビン１３２に対する加圧レバー１３３の
係合を解除した後２第１現像器１３を回動ビン１３１を
中心に図中反時計方向にやや回動させ、支持１７１１１
７１に沿って第１現像器１３をカートリッジ容器１７か
ら引き出せばよい、尚、第１現像器１３をメインカート
リッジ１０ａに取り付けるには上記と全く逆の手順で行
えばよい。

一方りリーニング器１６は第１図で示される如く、カー
トリッジ容器１７に着脱自在に配設され、ＰＥＴ等の透
明な樹脂で構成される廃トナー容器１６１と、該廃トナ
ー容器１６１上方のカートリッジ容器１７の仕切部１７
３の先端に取り付けられ、感光ドラム１１表面に当接し
て感光トラム１１上の残留トナーを掻き落すためのクリ
ー二ンクプレート１６３等とによりなっている。カート
リッジ容器１７下部の廃トナー容器１６１摺動面には、
上向きに山形の凸部１６２ａが形成された板ばね１６２
の一端が固定され、該板ばね１６２の凸部１６２ａに対
向する如く廃トナー容器１６１下面にも凹部１６１ａが
形成されて、廃トナー容器１６１は板ばね１６２により
その凹部１６１ａを介して、カートリッジ容器１７の仕
切部１７３に圧接されて位置決め固定されている。

また第３図中３２は発光素子としてのランプであり、３
３はこのランプ３２からの光を検知する）オドセンサで
あって、該フォトセンサ３３とランプ３２により前記廃
トナー容器１６１の満タン検知がなされる。即ち、廃ト
ナー容器１６１が廃トナーにより十分満たされていない
場合は、ランプ３２が発する光は第１図で示されるプロ
セスカートリッジｌＯのカートリッジ容器１７の孔１７
４．１７５を通って廃トナー容器１６１の上部に達する
か、該廃トナー容器１６１は透明体で構成されているた
めランプ３２の光は廃トナー容器１６１を通過してフォ
トセンサ３３に達し、フォトセンサ３３の出力はハイレ
ベルとなる。

方、廃トナー容器１６１内が廃トナーで満たされ、ラン
プ３２からの光路以上に廃トナーか回収されると、ラン
プ３２の光は廃トナー容器１６１中の廃トナーにより遣
光され、フォトセンサ３３の出力は０レベルとなって廃
トナー容器１６１の満タン検知がなされる。

尚、前記フォトセンサー３３の出力は装置本体ｌ内の制
御回路内に取り込まれ、廃トナー容器１６１が満タンに
なったことを示す不図示の警報ランプを介して作業者に
廃トナー容器１６１の交換を促すようになっている。

而して、クリーニング器１６のクリーニングツレート１
６３により感光ドラム１１回りから掻き落された廃トナ
ーは、感光トラム１１に向けて開口部を有す廃トナー容
器１６１内に回収されるが、該廃トナー容器１６１内に
満タン状態に廃トナーが回収されると、ランプ３２、フ
オトセンサ３３を介して警報ランプか点灯し作業者に廃
トナー容器１６１の交換が必要であることを知らせる。

そこで作業者は第４図で示される如く、装置本体１の前
ドア部１ａを開き、プロセスカートリッジｌＯのカート
リッジ容器１７から廃トナー容器１６１を第１図で示さ
れる如く、引き出せば、廃トナー容器１６１の凹部１６
１ａとカートリッジ容器１７側の板ばね１６２の凸部１
６２ａの係合がはずれ、カートリッジ容器１６１は容易
にプロセスカートリッジｌＯから取り出すことができる
。

プロセスカートリッジｌＯに新たな空の廃トナー容器１
６１を装着するには、単に廃トナー容器１６１をカート
リッジ容器１７内に摺動させて押し込めばよく、廃トナ
ー容器１６１の摺動に伴ない、下向きに押圧されていた
板ばね１６２はその凸部１８２ａが廃トナー容器１６１
の凹部１６１ａに係合した時点で、廃トナー容器１６１
をカートリッジ容器１７内に位置決め固定できることと
なる。尚、作業者は板ばね１６２の凸部１６２ａが廃ト
ナー容器１６１の凹部１６１ａに係合するときのクリッ
ク感により、庵トナー容器１６１がカートリッジ容器１
７内で位置決め固定されたことを知ることかできる。

以上の如く、クリーニング器１６の廃トナー容器１６１
をプロセスカートリッジ１０に対して着脱自在に配設し
たため、サブカートリッジｌｏｂである第１現像器１３
の使用頻度が高くなり、極端な例としては印字のすべて
をカラートナーで現像しても、発生するカラートナーに
よる感光ドラム１１回りの廃トナーは廃トナー容器１６
１を交換することにより、限りなくこの廃トナー容器１
６１に収容できるため、廃トナー容器１６１の容量でメ
インカートリッジ１０ａの寿命が決り、第２現像器１５
内に黒トナーが残っているにもかかわらずメインカート
リッジ１０ａを交換するという無駄を防止できる。また
廃トナー容器１６１は満タンになれば新しい空の容器と
交換すればよいため、その容量は必要最小限のものがあ
ればよく、このことによりプロセスカートリッジｌＯの
小型化、ひいては装置本体ｌの小型化を達成することが
できる。

また１以上の説明では廃トナー容器１６１は透明体で構
成したが、かかる材質に限ることはなく、例えば第５図
で示される如く、厚手の紙を折り曲げて形成した廃トナ
ー容器１６１内に透明なビニール等からなる袋１６４を
内包させたものでもよい、この場合廃トナー容器１６１
にランプ３２からの光路用の孔１６１ｂ、１６）ｃを形
成しておけばよく、前述のＰＥＴ等の樹脂製のものと同
一機能を発揮できると共に、樹脂製のものに比ベコスト
ダウンを図ることができる。

また、以上の説明ではサブカートリッジｌＯｂはメイン
カートリッジ１０ａに支持される構成としたが、これに
限ることはなく１例えば第６図で示される如く、サブカ
ートリッジ１０ｂを装置本体ｌの支軸３４に回動自在に
支持し、装置本体ｌ側に枢支される加圧レバー３５でサ
ブカートリッジ１０ｂを装置本体ｌ内に装着されたメイ
ンカートリッジｌＯａの方へ弾圧付勢させてもよい、こ
の場合メインカートリッジｌｏｇを！ｌｉ置本体ｌから
取り外しても、サブカートリッジｌＯｂは装置本体ｌ内
に残るため、メインカートリッジ１０ａに寿命がきて新
しいものと交換する場合にも、寿命を残したサブカート
リッジｆｏｂを新しいメインカートリッジｌｏｇに付は
換える必要かなく交換の操作性が向上する。

次に本発明の第２実施例を添付の第７図により説明する
。

第７図は本発明に係るプロセスカートリッジを有するレ
ーザビームプリンタの側断面図を示しており、第１実施
例に係る機器と同一機能を有するものについては第１実
施例で付した番号と同一番号を付し、その説明を省略す
る。

本実施例に係るプロセスカートリッジ１０が第１実施例
に係るそれと異なる点はメインカートリッジ１０ａにサ
ブカートリッジを２つ取り付けている処である。即ち、
メインカートリッジｌＯａ内の第１現像器１３と再帯電
器１４との間に第２再帯電器３６及び２つ目のサブカー
トリッジ１０ｃとしての第３現像器３７か着脱自在に取
り付けられており、このプロセスカートリッジｌＯの図
中左方の装置本体２内には感光トラム１１にレーザー光
を介して第３書込み信号Ｌ３を露光する第３スキヤナユ
ニツト３８が配設されている。

第３現像器３７内には第１現像器１３と色の異なるカラ
ートナーか収納されているため、このプロセスカートリ
ッジ１０により、第１実施例と同様な手順で感光ドラム
１１上に３色の現像像が形成てきるようになっている。

本実施例の如くカラートナー用の現像器、即ちサブカー
トリッジの数を増やせば、サブカートリッジ１０ｂ、ｌ
Ｏｃである第１．第３現像器１３．３７の使用頻度は、
ますます推測が困難なものとなるが、−殻内に高くなり
、カラートナーに起因する廃トナーの量は多くなると考
えられる。そこで第１実施例と同様にプロセスカートリ
ッジ１０のメインカートリッジｌＯａに対してクリーニ
ング器１６の廃トナー１６１を着脱自在として交換可能
とすれば、第１、第３現像器１３゜３７の使用頻度か高
くなっても、第２現像器１５中に黒トナーか残っている
うちに廃トナーに起因してメインカートリッジ１０ａの
寿命がつきてしまうということはない、尚１サツカート
リツジの数が増加するほど本発明に係るプロセスカート
リッジ１０はその効果を発揮してくることとなる。

（発明の効果） 以上の説明で明らかな如く本発明によれば、クリーニン
グ手段の廃現像剤回収ケースをメインカートリッジに着
脱自在に設け、プロセスカートリッジから廃現像剤の回
収を十分に行なうことかできるようにしたため、第２の
現像手段であるサブカートリッジの使用頻度が高く、第
１の現像手段内に現像剤を十分に残した状態で廃現像剤
に起因してメインカートリッジか寿命となってしまうと
いう無駄を防止でき、且つ廃現像剤の回収のために廃現
像剤回収ケースを大きくシ、プロセスカートリッジ及び
装置本体か大きくなってしまうという不具合も防止でき
る。

【図面の簡単な説明】 第１図は第１実施例に係るプロセスカートリッジの断面
図、第２図は同プロセスカートリッジのメインカートリ
ッジに対するサブカートリッジの取付状態を示す図、第
３図は同プロセスカートリッジを有するレーザビームプ
リンタの側断面図。 第４図は第３図のレーザビームプリンタの前ドア部を開
いた状態図、第５図は同プロセスカートリッジの廃トナ
ー容器の変更実施例に係る図、第６図はサブカートリッ
ジの支持方法が変更された同プロセスカートリッジの断
面図、第７図は第２実施例に係るプロセスカートリッジ
を有するレーザービームプリンタの側断面図、第８図は
従来技術を示すプロセスカートリッジの断面図である。 １．２・・・装置本体、ｌＯ・・・プロセスカートリッ
ジ、１０ａ・・・メインカートリッジ、ｌＯｂ。 １０ｃ・・・サブカートリッジ、１１・・・感光ドラム
（像担持体）、１２−・・帯電器（！像形成手段〉、１
３．３７・・・第１、第３現像器（第２の現像手段）、
１４．３６・・・第１．第２再帯電器（ＷＩ像形形成段
）、１５・・・第２現像器（第１現像手段）、１６・・
・クリーニング器（クリーニング手段）、１６１・・・
廃トナー容器（廃現像剤回収ケース）。 特許 出 願人 キ ャ ノ ン株式会 社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 像担持体及び該像担持体回りに配設される潜像形成部、
   第１の現像手段、クリーニング手段とを有し、画像形成
   装置本体に一体的に着脱可能なメインカートリッジと、
   第２の現像手段を有し、前記メインカートリッジに着脱
   可能な１又は２以上のサブカートリッジとを備えたプロ
   セスカートリッジであって、前記クリーニング手段の廃
   現像剤回収ケースを前記メインカートリッジに対して着
   脱自在に設けたことを特徴とするプロセスカートリッジ
   。