JPH04110862A - 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） 本発明は多色画像か形成可能な画像形成装置のフロセス
カートリッジに関する。

（従来の技術） 多色画像か形成可能な画像形成装置による画像形成プロ
セスを第５図により説明する０図中１は像担持体である
感光ドラムであり、該感光ドラム１周りには帯電器２、
イエロー現像器３、マゼンタ現像器４、シアン現像器５
、ブラック現像器６、転写トラム７、クリーニング器８
か配設されている。尚、９は定着器てあり、また、イエ
ロー、マゼンタ、シアン、ブラック現像器３゜４．５．
６内にはそれデれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラッ
クの各色のトナー（現像剤）か収納されている。

而して、帯電器２により一様帯電された感光トラムｌに
イエロー画像の画像光１０か露光されると、感光トラム
１上にはこのイエロー画像に基づく静電潜像か形成され
、該静電潜像は感光トラム１の回転とともにイエロー現
像器３によってイエロートナーか供給されてトナー像と
して顕像化される。該トナー像はこのトナー像に対して
タイミングを合せて回転してくる転写ドラム７上に位置
決めされた転写紙上に不図示の転写帯電器を介して転写
される。そして、転写の終了した感光トラムｌはクリー
ニング器８により残留トナーかクリーニングされた後、
再び帯電器２により一様帯電される。

次に、感光ドラムｌ上にマゼンタ画像の画像光１０か露
光されると、感光ドラム１上にはマゼンタ画像に基づく
静電潜像が形成され、該静電潜像はマゼンタ現像器４に
よってマゼンタトナーか供給されてトナー像として顕像
化される。そしてこのトナー像は前記転写ドラム７上の
転写紙上に多重転写される。

以下同様にシアン、ブラック現像器５，６等により転写
紙上に４色フルカラーのトナー像か形成されると、この
転写紙は不図示の分離、除電用帯電器を介して転写トラ
ム７から分離されて定着器９の方へ送られ、該定着器９
により転写紙上のトナー像は永久像として定着される。

尚、各現像器３，４，５．６は、これか使用される場合
にのみ、感光トラムｌの方へ近接移動される機構を有し
ているものとする。

さて、一般に画像形成装置においては、感光ドラム、帯
電器、クリーニング器、現像器といったプロセス機器か
カートリッジ容器内に一体的に収納され、プロセスカー
トリッジとして画像形成装置本体内に着脱自在に配設さ
れているものも多い。このプロセスカートリッジは内部
の機器か寿命に達したり、クリーニング器内か廃トナー
て一杯になったり、現像器内のトナーを使い尽くしたり
した場合に、このプロセスカー１〜リツジ全体を取り替
えることにより、メンテナンスの容易化を図るものであ
る。

従って、前述の如き多色画像の形成可能な画像形成装置
の感光トラム１、帯電器２、クリーニング器８、イエロ
ー、マゼンタ、シアン、ブラ・ンク現像器３，４，５．
６等もプロセスカートリッジとして一体化し、メンテナ
ンスの容易化を図ることか望まれる。

（発明か解決しようとする課題） しかしながら、多色画像の形成可能な画像形成装置を使
用する場合、ユーザーによっては白黒画像とイエロー、
マゼンタ、シアンといったカラー画像との画像形成比率
が異なり、例えばブラックトナーはすべて使い尽くして
も他のカラートナーが十分に残っているといった現象が
生じる場合がある。かかる場合、イエロー、マゼンタ、
シアン、ブラック現像器３，４，５．６等をプロセスカ
ートリッジとして一体化すれば、カラートナーか十分に
残っているにもかかわらず、プロセスカートリッジを交
換しなければならないといった不都合か生じる。

尚、白黒画像とカラー画像との比率の違いは、画像全面
が天然色フルカラー画像である場合、白黒画像の一部に
天然色フルカラー画像を有す場合、白黒画像の一部に強
調や理解容易化の為のモノカラーの表題、罫線、ロゴと
いった画像を有す場合等画像の種類によって生じうる。

本発明は上記問題に鑑みてなされたものて、その目的と
する処は、種々の多色画像を形成しても、その交換にあ
たって現像剤の無駄等が生しることのないプロセスカー
トリッジを提供するにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成すべく本発明は、多色画像か形成可能な
画像形成装置の装置本体内に着脱自在に配設されるプロ
セスカートリッジにおいて、該プロセスカートリッジを
、像担持体の他少なくとも帯電手段、黒画像形成用の現
像手段及びクリーニング手段を有すメインカートリッジ
と、該メインカートリッジに着脱自在に配設され、カラ
ー画像形成用の一個又は複数個の現像手段を有するサブ
カートリッジとから構成したことを特徴とする。

（作用） プロセスカートリッジを白黒画像の形成可能なメインカ
ートリッジと、カラー画像を形成するための一個又は複
数のカラー現像器を有すサブカートリッジとて構成し、
該サブカートリウシをメインカートリッジに対して着脱
自在に配設しているため、白黒画像を多く形成し、カラ
ー画像をあまり形成しない場合ても、サブカートリッジ
はそのままてメインカートリッジのみを新たなものと交
換して継続的に画像形成か可能となる。

また、主としてカラー画像のみか形成される場合は、メ
インカートリッジはそのままてサブカートリッジのみを
新たなものと交換して継続的に画像形成か可能となる。

（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。

先ず、本発明の第１実施例を第１図及び第２図により説
明する。

第１図は不図示の画像形成装置の装置本体内に着脱自在
に配設されるプロセスカートリッジ１４の断面を示して
おり、該プロセスカートリッジ１４はメインカートリッ
ジ２０と該メインカートリッジ２０に着脱自在に配設さ
れるサブカートリッジ３０とから構成されている。

メインカートリッジ２０はカートリッジ容器２１内に像
担持体である感光トラム１、帯電器２、ブラックトナー
を有するフラッフ現像器６クリーニング器８か一体的に
組み込まれたものて、感光トラム１を挟んて上部側に帯
電器２とクリーニング器８か配設され、下部側にブラッ
ク現像器６か配設されている。そして、メインカートリ
ッジ２０の中間部の感光トラム１の前部側には装置本体
側の不図示の転写トラムと対向すべく転写用開口部２２
か設けられ、感光トラム１の後部側には、サブカートリ
ッジ３０装着用のサブカートリッジ用開口部２３か設け
られている。該サブカートリッジ用開口部２３の上、下
部にはサブカートリッジ３０の上、下端部か嵌合される
Ｕ字形の凹部２５，２６か設けられている。尚、２４は
露光窓である。

ブラック現像器６は内部にブラックトナーを有す現像器
本体６ａと、感光トラム１に対向する如く配設され、一
定方向に回転してトナーを感光トラムｌの方に供給する
現像スリーブ６ｂと、外面かスポンジやブラシ等て構成
され、一定方向に回転して現像器本体６ａ内のトナーを
現像スリーブ６ｂに塗布する塗布ローラ６ｃと、ウレタ
ンゴムやリン青銅で構成され、現像スリーブ６ｂ周りの
トナーを薄層に仕上げる弾性プレート６ｄ等とから構成
されている。

ここて、メインカートリッジ２０周りの開口部である転
写用開口部２２、サブカートリッジ用開口部２３、露光
窓２４には、このメインカートリッジ２０か未使用時に
外光によって感光トラム１か被曝されないようシール部
材又はシャッターか設けられているもとし、このメイン
カートリッジ２０か装置本体内に装着されると、シール
部材又はシャッターは外方に退避して開くものとする。

尚、メインカートリッジ２０はサブカートリッジ３０を
装着しなくても、単独てプロセスカートリッジ１４とし
て機能し、白黒画像の形成か可能であるものとする。

サブカートリッジ３０はサブカートリッジ容器３１内に
上からイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー
をそれぞれ有するカラー現像器、即ちイエロー現像器３
、マゼンタ現像器４シアン現像器５を一体的に有すもの
で、サブカートリッジ容器３１の上、下部には、前記メ
インカートリッジ２０の凹部２５，２６に嵌合し、この
サブカートリッジ３０をメインカートリッジ２０に着脱
させる突部３２，３３か設けられている。そして、イエ
ロー、マゼンタ、シアン現像器３．４．５といったカラ
ー現像器もブラック現像器６と同様に、現像器本体３ａ
、４ａ、５ａ、現像スリーブ３ｂ、４ｂ、５ｂ、塗布ロ
ーラ３ｃ。

４ｃ、５ｃ、弾性プレート３ｄ、４ｄ、５ｄ等から構成
されている。

上記メインカートリッジ２０とサブカートリッジ３０と
からなるプロセスカートリッジ１４による画像形成作業
は、従来技術の項て説明したものと同一であるため省略
するか、所定の現像器による現像作業はイエロー、マゼ
ンタ、シアン、ブラック現像器３，４，５．６のうち、
いずれか−台の所定の現像器か感光ドラムの側に押圧さ
れることによりなされるか、又は現像器３．４゜５，６
は動かさず、現像器３，４，５．６の現像スリーブ３ｂ
、４ｂ、５ｂ、６ｂに印加する現像バイアス電圧を現像
作業を行ないたい所定の現像器と他の現像器に対して、
正逆切り替えることによりなされる。尚、本実施例の現
像器３，４゜５．６には非磁性トナーによる一成分現像
法か採用されている。

ここて、このプロセスカートリッジ１４内の機器の容量
について説明する。

一般に半径か３０〜６０■の有機感光体を用いた像担持
体の場合、１万〜１０万プリント（ｌプリントは転写紙
上に一色の画像を形成することを言う）の画像形成か可
能であるため、この感光ドラム１の画像形成能力も１万
〜ｌＯ万プリント程度となる。従って、ブラック現像器
６及びカラー現像器３，４．５内には２，５００〜２５
，０００プリント相当の画像形成か可能なトナーか充填
されることとなるか、第１図て示される如く、ブラック
現像器６内のトナー量をカラー現像器３，４．５内のト
ナー量よりやや多くしてもよい。

また、クリーニング器８内に収容てきる廃トナーの量は
転写効率に基づく廃トナー量によって変動するか、一般
に現像器内のトナー量の１／３〜１／２をとっておけば
十分であるため、クリーニング器８の廃トナー収容能力
は全現像器３゜４．５．６のトナー量の１／３〜１／２
か収容てきる程度に設定されている。

以上のプロセスカートリッジ１４については、メインカ
ートリッジ２０はブラック現像器６内のトナーか使い尽
くされた場合、又はクリーニング器８内か廃トナーで満
たされ場合、又は感光トラム１の感光層か疲労し良好な
画像か得られなくなった場合に寿命に達し、サブカート
リッジ３０はいずれかのカラー現像器３，４．５内のト
ナーか使い尽くされた場合に寿命となる。

而して、メインカートリッジ２０にサブカートリッジ３
０か装着されたプロセスカートリ・ンシ１４を画像形成
装置の装置本体内に装着し、画像を形成する場合に、原
稿の画像中にイエロー、マセンタ、シアンからなるカラ
ー画像か少なく白黒画像か多い場合は、最初ブラック現
像器６内のトナーか無くなり、プロセスカートリッジ１
４は寿命に達する。この場合、サブカートリッジ３０の
カラー現像器３，４．５内には未だ十分にトナーを有し
ているため、メインカートリッジ２０のみ新たなものと
交換し、サブカートリッジ３０は従来のものを使用すれ
ば、プロセスカートリッジ１４全体を交換することに比
べ、コストの低減を図ることかできる。

尚、白黒画像か少なくカラー画像か多い場合は、最初に
カラー現像器３，４．５内のトナーか無くなってプロセ
スカートリッジ１４は寿命に達するため、メインカート
リッジ２０はそのままて、サブカートリッジ３０のみを
新たなものと交換すればよい。

また、本プロセスカートリッジ１４はサブカートリッジ
３０を取り付けずメインカートリッジ２０のみて白黒画
像の形成かてきるのて、複数の画像形成装置を有すユー
ザーの場合、この装置の数に応したメインカートリッジ
２０を用意し、サブカートリッジ３０はそれより少ない
数、例えば−台を用意して、カラー画像を形成したい時
のみサブカートリッジ３０を装着するようにすれば。

使用頻度の少ないサブカートリッジ３０を多数用意しな
ければならないといった無駄を省くことかてきる。

更に、プロセスカートリッジ１４をメインカートリッジ
２０とサブカートリッジ３０の２つに分けているため、
１つのカートリッジを小型軽量にてき、プロセスカート
リッジ１４の操作性も向上する。

ここて、原稿中の表題や罫線、ロゴ等が黒と異なる単色
のカラー（例えばイエロー）て形成されている画像を多
く取り扱うユーザーにとってはサブカートリッジ３０内
には王台のカラー現像器３．４．５は不要てあり、イエ
ロー現像器３のみあれば十分である。

そこて、第２図で示される如く、サブカートリッジ３０
内にイエロー現像器３のみ有するようにし、マゼンタ、
シアン現像器４，５を有さないようにすれば、その分サ
ブカートリッジ３０のコストダウンを図ることかできる
。尚、三台のカラー現像器３，４．５を使用するフルカ
ラーの画像を形成した場合は、このサブカートリ・ンジ
３０を三台のカラー現像器３，４．５を有するサブカー
トリッジ３０に取り替えればよい。

次に１本発明の第２実施例を第３図及び第４図により説
明する。尚、第１実施例に係るものと同一機能を有する
ものについては同一符号を付しその説明を省略する。

本実施例ではメインカートリッジ２０’内に転写トラム
７をも組み込んだ場合である。

転写トラム７は第４図で示される如く、一部か切り欠か
れた円筒状支持体７ａ外面にＰＥＴ。

ＰＶＤＦ等の誘電体シート７ｂか巻き付けられたものて
、感光トラム１の一側に配設され、その外周部に転写紙
を位を決めして、感光トラムｌ上のトナー像とタイミン
クを合せる如く回転し、転写紙上に各色のトナー像を多
重転写させるものである。尚、転写トラム７の内面側の
感光トラムｌと対向する位置には第３図て示される如く
、転写帯電器１１か転写トラム７の回転とは無関係に固
定状態で配役され、且つ転写トラム７の回転方向下流側
には転写トラム７の内面及び外面側にそれぞれ転写紙の
分離除重用の帯電器１２．１３か互いに対向する如く固
定状態で配設されている。

さて、転写トラム７は、その寿命か画像形成装置の装置
本体のそれと同一であることか理想であるか、実際には
トナーによる汚れ、感光トラムｌとの圧接による変形、
転写トラム７のクリーニング部材（不図示）による変形
等の理由により、感光トラムｌとほぼ同し致方プリント
の寿命しか有さないのか現実である。そして、転写トラ
ム７の交換等には熟練を要し、ユーザー自ら転写トラム
７の交換をするのは困難てあった。

そこて、第３図て示される如く、メインカートリッジ２
０°のカートリッジ容器２１’内に転写トラム７も組み
込めば、メンテナンスの容易化か図れることとなる。こ
の場合、転写帯電器１１や分離、除電用帯電器１２．１
３はメインカートリッジ２０’内に組み込んてもよいし
、メインカートリッジ２０′を第３図中紙面に垂直な方
向に脱着するようにして、これ等の帯電器１１゜１２．
１３を装置本体側に取り付けてもよい。

以上の如く転写トラム７をメインカートリッジ２０°内
に組み込むことにより、転写トラム７の交換か容易にて
きるようになる。また、本実施例でもメインカートリッ
ジ２０゛にサブカートリッジ３０か着脱自在に配設され
ているため、第１実施例と同様な効果を得ることかてき
る。

尚、転写トラム７は上記のものみ限らず、例えば切り欠
きの無い同筒状導電基板状にＤＥＴ。

ＰＶＤＦ等の誘電層を設け、同筒状導電基板に転写に必
要なバイアスを印加するタイプのものであってもよいの
は勿論である。

また、以上ではサブカートリッジ３０かメインカートリ
ッジ２０．２０’に対し着脱可能な構成について説明し
たか、これに限らず、このサブカートリッジ３０を装置
本体に対して直接着脱可能としてもよいのは勿論である
。

（発明の効果） 以上の説明て明らかな如く本発明によれば、プロセスカ
ートリッジをメインカートリッジとサブカートリッジに
分け、サブカートリッジ側にカラー画像の形成可能な単
一又は複数のカラー現像器を収納するようにしているた
め、白黒画像とカラー画像の形成比か異なる場合ても、
メインカートリッジとサブカートリッジの一方を新たな
ものと交換しつつ継続的な画像形成か可能となり、プロ
セスカートリッジ全体を交換するといった現像剤の無駄
等を無くすことかてきる。

【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図は第１実施例の変更実施例に係るプロセスカ
ートリッジの断面図、第３図は第２実施例に係るプロセ
スカートリッジの断面図第４図は同プロセスカートリッ
ジ内に組み込まれる転写ドラムの斜視図、第５図は従来
技術を説明するための図である。 １・・・感光ドラム（像担持体）、２・・・帯電器、３
，４．５・・・カラー現像器（カラー画像形成用の現像
手段）、６・・・フラッフ現像器（黒画像形成用の現像
手段）、８・・・クリーニング手段、１４・・・プロセ
スカートリッジ、２０．２０’・・・メインカートリッ
ジ、３０・・・サブカートリッジ。 特許出願人　　　キャノン株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）多色画像が形成可能な画像形成装置の装置本体内
   に着脱自在に配設されるプロセスカートリッジにおいて
   、該プロセスカートリッジを、像担持体の他少なくとも
   帯電手段、黒画像形成用の現像手段及びクリーニング手
   段を有すメインカートリッジと、該メインカートリッジ
   に着脱自在に配設され、カラー画像形成用の一個又は複
   数個の現像手段を有するサブカートリッジとから構成し
   たことを特徴とするプロセスカートリッジ。
2. （２）前記メインカートリッジ内に転写手段をも有する
   ことを特徴とする請求項１記載のプロセスカートリッジ
   。