JPH10319820A - プロセスカートリッジ及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型でありながら記録可能枚数を多くするこ
とができるプロセスカートリッジと、それを用いた画像
形成装置を提供する。 【解決手段】 プロセスカートリッジはドラム状の感光
体と、レーザービームによって走査露光される感光体に
形成される潜像をトナーにより現像する現像器と、トナ
ーを収容するトナー収容部４とを備え、トナー収容部４
は、レーザービームの光路空間８の外側の光路平面ＬＰ
を含む領域に凸部４ａ，４ｂを有し、この凸部にもトナ
ーを収容することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ、複写
機、ファクシミリ等に用いられる電子写真方式の画像形
成装置のプロセスカートリッジに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のプロセスカートリッジとして、例
えば特開平１−１４７４７９号公報に記載されたものが
知られている。この従来のプロセスカートリッジの構造
を図２５に示す。図２５において、１０１は感光体、１
０２は感光体１０１を一様に帯電させる帯電ローラであ
る。１０３は現像器、１０４はクリーニング装置であ
る。１０５は内部にトナーを収容し、現像器１０３に必
要量のトナーを供給するトナー収容部である。１０６は
クリーニング装置１０４によって掻き取られた感光体１
０１上のトナーを収容する廃トナー収容部である。１０
７は露光光路空間であり、トナー収容部１０５と廃トナ
ー収容部１０６との間に形成されている。露光装置から
の露光用レーザ光はこの露光光路空間１０７を通って感
光体１０１の露光部１１９へ到達する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなプロセス
カートリッジを用いた画像形成装置は、小型であること
が要求されると共に、ランニングコストの低減のために
記録可能枚数をできるだけ多くすることが要求されてい
る。

【０００４】そこで、本発明は、画像形成装置内での占
有領域を実質上大きくすることなく、記録可能枚数を多
くすることができるプロセスカートリッジと、それを用
いた画像形成装置を実現することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によるプロセスカ
ートリッジの第１の特徴は、ドラム状の感光体と、前記
感光体の長手方向に沿ってそれぞれ設けた、レーザービ
ームによって走査露光される前記感光体に形成される潜
像をトナーにより現像する現像器と、前記トナーを収容
するトナー収容部とを備え、前記トナー収容部が、前記
レーザービームの走査幅より少し広い幅を有する光路空
間の外側の、前記レーザービームが走査される光路平面
を含む領域にも前記トナーを収容するように構成されて
いる点にある。このような構成によれば、装置本体内で
のプロセスカートリッジの占有容積を実質上大きくする
ことなく、トナーの初期充填量を増やし、記録可能枚数
を多くすることができる。

【０００６】好ましくは、トナー収容部が、前記レーザ
ービームが走査される光路平面を挟む両側の領域に前記
トナーを収容するように構成されている。この構成によ
り、記録可能枚数をさらに多くすることができる。

【０００７】本発明のプロセスカートリッジは、さら
に、感光体を清掃するクリーニング装置と、前記クリー
ニング装置により前記感光体から除去された廃トナーを
収容する廃トナー収容部とを備え、前記廃トナー収容部
が、前記光路平面を挟んで前記トナー収容部と対向する
ように配置されていることが好ましい。このような構成
によれば、プロセスカートリッジの外観を変えずに、収
容可能な廃トナー量を多くし、記録枚数を多くすること
ができる。

【０００８】本発明によるプロセスカートリッジの第２
の特徴は、ドラム状の感光体と、前記感光体の長手方向
に沿ってそれぞれ設けた、レーザービームによって走査
露光される前記感光体に形成される潜像をトナーにより
現像する現像器と、前記トナーを収容するトナー収容部
と、前記感光体を清掃するクリーニング装置と、前記ク
リーニング装置により前記感光体から除去された廃トナ
ーを収容する廃トナー収容部とを備え、前記廃トナー収
容部が、前記光路平面を挟んで前記トナー収容部と対向
するように配置され、かつ、前記光路空間の外側の前記
光路平面を含む領域にも前記廃トナーを収容するように
構成されている点にある。このような構成によれば、プ
ロセスカートリッジの外観を変えずに、収容可能な廃ト
ナー量を多くし、記録枚数を多くすることができる。

【０００９】好ましくは、トナー収容部が、前記レーザ
ービームが走査される光路平面を挟む両側の領域に前記
トナーを収容するように構成されている。これによっ
て、収容可能な廃トナーの量を多くして記録枚数を増加
することができる。

【００１０】本発明によるプロセスカートリッジの第３
の特徴は、ドラム状の感光体と、前記感光体の長手方向
に沿ってそれぞれ設けた、レーザービームによって走査
露光される前記感光体に形成される潜像をトナーにより
現像する現像器と、前記トナーを収容するトナー収容部
と、前記感光体を清掃するクリーニング装置と、前記ク
リーニング装置により前記感光体から除去された廃トナ
ーを収容する廃トナー収容部とを備え、前記廃トナー収
容部が、前記光路平面を挟んで前記トナー収容部と対向
するように配置され、前記トナー収容部または前記廃ト
ナー収容部のいずれか一方が前記光路空間の外側の前記
光路平面を含む領域に凸部を備え、他方が前記凸部に対
応する凹部を備えている点にある。この構成により、プ
ロセスカートリッジの外観を変えることなく、初期充填
のトナー量と収容可能な廃トナー量との配分を設計する
際の自由度が高くなる。

【００１１】本発明によるプロセスカートリッジの第４
の特徴は、ドラム状の感光体と、前記感光体の長手方向
に沿ってそれぞれ設けた、レーザービームによって走査
露光される前記感光体に形成される潜像をトナーにより
現像する現像器と、前記トナーを収容するトナー収容部
と、前記感光体に直接入射するレーザービームの第１の
光路平面を含む第１の光路空間と、前記感光体に直接入
射しないレーザービームの第２の光路平面を含む第２の
光路空間とを備え、前記第２の光路平面は前記トナー収
容部を挟んで前記第１の光路平面の反対側に位置し、前
記トナー収容部が、前記第２の光路空間の外側の前記第
２の光路平面を含む領域にも前記トナーを収容するよう
に構成されている点にある。このような構成によれば、
第１の光路の外側領域よりも広い領域をトナー収容部の
一部として使用することができるので、記録可能枚数を
さらに増大させることができる。

【００１２】この場合も、トナー収容部が第２の光路平
面を挟む両側の領域に前記トナーを収容するように構成
することができ、これによってさらに記録枚数を増大さ
せることができる。

【００１３】本発明によるプロセスカートリッジの第５
の特徴は、ドラム状の感光体と、前記感光体の長手方向
に沿ってそれぞれ設けた、レーザービームによって走査
露光される前記感光体に形成される潜像をトナーにより
現像する現像器と、前記トナーを収容するトナー収容部
と、前記感光体を清掃するクリーニング装置と、前記感
光体に直接入射するレーザービームの第１の光路平面を
含む第１の光路空間と、前記クリーニング装置により前
記感光体から除去された廃トナーを収容するために前記
第１の光路平面を挟んで前記トナー収容部と対向するよ
うに配置された廃トナー収容部と、前記感光体に直接入
射しないレーザービームの第２の光路平面を含む第２の
光路空間とを備え、前記第２の光路平面は前記廃トナー
収容部を挟んで前記第１の光路平面の反対側に位置し、
前記廃トナー収容部が、前記第２の光路空間の外側の前
記第２の光路平面を含む領域にも前記廃トナーを収容す
るように構成されている点にある。これにより、第１の
光路の外側領域よりも広い領域を廃トナー収容部の一部
として使用することができるので、収容可能な廃トナー
量を多くし、記録可能枚数をさらに増大させることがで
きる。

【００１４】この場合も、廃トナー収容部が第２の光路
平面を挟む両側の領域に前記廃トナーを収容するように
構成することができる。これにより、収容可能なトナー
量をさらに多くして記録可能枚数をさらに増加すること
ができる。

【００１５】上記の本発明の各構成において、前記光路
空間の両側の壁面の間隔が、前記レーザービームの走査
幅に沿って直線的に変化するようにすれば、光路空間の
外側の領域をトナー収容のためにさらに有効に用いて記
録可能枚数を増加することができる。

【００１６】好ましくは、上記の各構成を有する本発明
によるプロセスカートリッジは、複数のプロセスカート
リッジを略円筒状に組み合わせたプロセスカートリッジ
群を、その円筒の軸を中心に回転することにより、前記
複数のプロセスカートリッジを順次所定位置に移動して
動作させる画像形成装置に用いられ、前記プロセスカー
トリッジの外面の一部が前記円筒の軸からの放射方向に
沿う２つの平面を有している。このような構成によれ
ば、装置本体内の空間利用効率をさらに高め、記録可能
枚数を増加することができる。

【００１７】本発明によるプロセスカートリッジの第６
の特徴は、複数のプロセスカートリッジを略円筒状に組
み合わせたプロセスカートリッジ群を、その円筒の軸を
中心に回転することにより、前記複数のプロセスカート
リッジを順次所定位置に移動して動作させる画像形成装
置に用いるものにおいて、ドラム状の感光体と、前記感
光体の長手方向に沿ってそれぞれ設けた、レーザービー
ムによって走査露光される前記感光体に形成される潜像
をトナーにより現像する現像器と、前記トナーを収容す
るトナー収容部と、前記感光体を清掃するクリーニング
装置と、前記感光体に直接入射するレーザービームの第
１の光路平面を含む第１の光路空間と、前記クリーニン
グ装置により前記感光体から除去された廃トナーを収容
するために前記第１の光路平面を挟んで前記トナー収容
部と対向するように配置された廃トナー収容部と、前記
感光体に直接入射しないレーザービームの第２の光路平
面を含む第２の光路空間とを備え、前記第２の光路平面
は前記トナー収容部を挟んで前記第１の光路平面の反対
側に位置し、前記トナー収容部が、前記第２の光路空間
の外側の前記第２の光路平面を含む領域に凸部を備え、
前記廃トナー収容部が前記凸部に対応する凹部を備える
ことにより、隣り合うプロセスカートリッジの前記凸部
と前記凹部とが嵌合するように構成されている点にあ
る。これにより、装置本体の構成を変えずに、初期充填
トナー量を多くして記録可能枚数を増加することができ
る。

【００１８】また、本発明による画像形成装置は、上述
のような構成を有する複数の色のプロセスカートリッジ
を着脱自在に保持し、各プロセスカートリッジを順次、
像形成位置へ移動するユニット移動手段と、前記像形成
位置にあるプロセスカートリッジの感光体を露光する露
光装置と、前記像形成位置にある感光体に形成された各
色のトナー像を順次重ねるように転写してカラートナー
像を形成する中間転写ベルトと、前記中間転写ベルト上
に形成されたカラートナー像を再転写位置にて記録用紙
に転写する再転写手段とを備えていることを特徴とす
る。これにより、小型でありながら、記録可能枚数の多
い画像形成装置を実現できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図１〜２４を用いて説明する。 （実施形態１）図１は本発明の実施形態１によるプロセ
スカートリッジの横断面を示している。図１において、
１はプロセスカートリッジ本体である。２はドラム状の
形状を持つ感光体である。３ｂは現像器であり、感光体
２の長手方向に沿って感光体２に近接して配置されてい
る。３ａは現像器３ｂに回転可能に支持された現像ロー
ラである。現像ローラ３ａはアルミニウム、ステンレス
材等の金属、およびウレタンゴム、シリコーンゴム等の
弾性材料を用いて作られている。３ｃはゴム板、板バネ
材等の弾性材で作られた層厚規制ブレードであり、先端
部が現像ローラ３ｂに対して押圧される。

【００２０】トナー収容部としてのトナーホッパー４が
感光体２の長手方向に沿って設けられ、その内部にトナ
ーｔが収容されている。トナーホッパー４はトナー供給
口３ｄを介して現像器３ｂと連通している。５はクリー
ニング装置としてのクリーナユニットであり、感光体２
の長手方向に沿って感光体２に近接して配置されてい
る。５ａはゴム等の弾性材料でつくられたクリーニング
ブレードであり、先端部が感光体２に押圧されるように
取り付けられている。

【００２１】廃トナー収容部としての廃トナーボックス
６がクリーナユニット５と一体的に形成されている。７
は、感光体２を露光するためのレーザービームＬが入射
する露光窓である。レーザービームＬは図外のレーザー
ビーム走査装置から発して感光体２を長手方向に露光走
査する。露光窓７から入射したレーザービームＬは光路
空間８を通過して感光体２の露光箇所に到達する。トナ
ーホッパー４と廃トナーボックス６とは光路空間８を挟
んで対向するように配置されている。感光体２に近接し
て帯電器９が配置され、この帯電器９によって感光体２
が所定の極性に一様に帯電する。

【００２２】図２は、図１のプロセスカートリッジの断
面指示線ＩＩ−ＩＩによる縦断面図である。図２におい
て、ＬＰは、レーザービームＬが走査される光路平面で
ある。ＬＱは、レーザービームＬが光路平面ＬＰ上で走
査される最大幅を示している。光路空間８は、レーザー
ビームＬの走査を妨げないように、ＬＱより広い幅で開
口している。トナーホッパー４は、光路空間８の外側の
光路平面ＬＰを含む領域に凸部４ａ，４ｂを有し、この
凸部にもトナーを収容することができる。

【００２３】図３は、図２に示すプロセスカートリッジ
の断面指示線ＩＩＩ−ＩＩＩによる横断面図である。図
３に示すように、光路空間８の外側の領域では、トナー
ホッパー４と廃トナーボックス６とは壁を隔てて接して
いる。

【００２４】以上のように構成されたプロセスカートリ
ッジ１が画像形成装置本体の所定位置に装着されると、
動作に必要な機械的駆動系統及び電気回路系統が相互カ
ップリング部材を介して結合し、プロセスカートリッジ
１は機械的、電気的に画像形成装置本体と一体化する。
画像形成装置本体からの機械的駆動力によって、感光体
２及び現像ローラ３ａは図１の矢印で示した方向へ回転
する。

【００２５】トナーホッパー４内のトナーｔは、図示し
ないトナー搬送機構により、トナー供給口３ｄを通って
現像器３ｂへ送られる。現像器３ｂでは、現像ローラ３
ａの回転に伴ってトナーｔの層が現像ローラ３ａ上に形
成され、層厚規制ブレード３ｃによってに一様な薄層に
形成される。このとき、トナーｔは層厚規制ブレード３
ｃとの摩擦によって、所定の極性に帯電される。感光体
２の表面は、帯電器９によって所定の極性で一様に帯電
される。その後、画像信号に従って変調されたレーザー
ビームの露光により、画像パターンに応じた潜像が感光
体２の表面に形成される。その潜像が、現像ローラ３ａ
上のトナーｔによってトナー像として現像される。この
トナー像は、図示しない転写装置及び定着装置によっ
て、受像紙に転写、定着され、印刷物が作成される。受
像紙に転写されなかったトナー像は、クリーニングブレ
ード５ａによって感光体２上から掻き取られ、廃トナー
ｔｂとしてクリーナユニット５の内部へ送られる。クリ
ーナユニット５内に送られた廃トナーｔｂは、新たに掻
き取られた廃トナーによって順次奥へ送られ、最終的に
廃トナーボックス６に収容される。以上の記録動作を繰
り返し行うことにより、複数の印刷物が作成される。

【００２６】記録動作を行う度に、画像の印字率に応じ
てトナーｔが消費される。初期にトナーホッパー４に充
填したトナーｔがほぼ全て消費された時点で、そのプロ
セスカートリッジ１は使用不可能となる。トナーホッパ
ー４は、凸部４ａ、４ｂにもトナーを収容するので、そ
の分だけ多くのトナーｔを初期充填することができ、従
って記録可能枚数が多くなる。

【００２７】以上のように実施形態１によれば、感光体
２の長手方向に沿って、現像器３ｂ、トナーホッパー
４、クリーナユニット５及び廃トナーボックス６を配置
し、光路空間８の外側の光路平面ＬＰを含む領域にトナ
ーホッパー４の凸部４ａ、４ｂを設けることにより、従
来の一体型のプロセスカートリッジとの互換性を保ちな
がら、初期充填するトナー量を増やし、記録可能枚数を
増大させることができる。

【００２８】（実施形態２）図４に本発明の実施形態２
によるプロセスカートリッジの縦断面図を示す。実施形
態１と同様の部材には同符号を付し、重複する説明は省
略する。４１はトナー収容部としてのトナーホッパーで
あり、感光体２の長手方向に沿って配置されている。ト
ナーホッパー４１は、光路空間８の外側の光路平面ＬＰ
を含む領域に凸部４１ａ，４１ｂを備えている。

【００２９】廃トナー収容部としての廃トナーボックス
６１が、クリーナユニット５と一体的に形成されてい
る。６１ａ，６１ｂは廃トナーボックス６１の凹部であ
り、トナーホッパー４１の凸部４１ａ，４１ｂに対応し
て、入れ子構造となる。図５は図４の断面指示線Ｖ−Ｖ
による横断面図である。図５に示すように、光路空間８
の外側領域では、トナーホッパー４１は光路空間８を越
えて廃トナーボックス６１側まで達するトナー収容部を
有する。

【００３０】本実施形態のプロセスカートリッジ１が装
着された画像形成装置の動作については、実施形態１で
説明した動作と同様である。以上のように、実施形態２
によれば、感光体２の長手方向に沿って、現像器３ｂ、
トナーホッパー４１、クリーナユニット５及び廃トナー
ボックス６１が配置され、光路空間８の外側の光路平面
ＬＰを含む領域にトナーホッパー４１の凸部４１ａ、４
１ｂが備えられ、トナーホッパー４１の凸部４１ａ、４
１ｂに対応して、廃トナーボックス６１が凹部６１ａ、
６１ｂを備え、凸部４１ａ、４１ｂと凹部６１ａ、６１
ｂとが嵌合する。この様な構造により、従来の一体型の
プロセスカートリッジとの互換性を保ちながら、初期充
填するトナー量をさらに増やし、記録可能枚数をさらに
増大させることができる。

【００３１】なお、上記実施形態において、トナーホッ
パー４１と廃トナーボックス６１の入れ子関係を逆にし
てもよい。すなわち、廃トナーボックス６１に凸部を設
けて容量を増加させ、その凸部に対応する凹部をトナー
ホッパー４１に設ける構造とする。この構造は、初期充
填されるトナー量に比して廃トナーボックス６１の容量
が小さく、トナーホッパー４１内のトナーｔを全て消費
してしまう前に廃トナーボックス４１が満杯になってし
まうような場合の改善策として有効である。

【００３２】（実施形態３）図６に本発明の実施形態３
によるプロセスカートリッジの縦断面図を示す。実施形
態１と同様の部材には同符号を付し、重複する説明は省
略する。４２はトナー収容部としてのトナーホッパーで
あり、感光体２の長手方向に沿って配置されている。図
７は図６の断面指示線ＶＩＩ−ＶＩＩによる横断面図で
ある。トナーホッパー４２は、光路空間８の両側の領域
にもトナーを収容する。つまり、トナーホッパー４２は
光路空間８を越えて、光路平面ＬＰの反対側にもトナー
を収容できる。６２は廃トナー収容部としての廃トナー
ボックスで、クリーナユニット５と一体的に形成されて
いる。

【００３３】本実施形態のプロセスカートリッジ１が装
着された画像形成装置の動作については、実施形態１で
説明した動作と同様である。以上のように、実施形態３
によれば、感光体２の長手方向に沿って、現像器３ｂ、
トナーホッパー４２、クリーナユニット５及び廃トナー
ボックス６２が配置され、トナーホッパー４２はレーザ
ービームＬの光路平面ＬＰを挟んで、その両側の領域に
トナーを収容する。このような構造により、従来の一体
型のプロセスカートリッジとの互換性を保ちながら、初
期充填するトナー量をさらに増やし、記録可能枚数をさ
らに増大させることができる。

【００３４】（実施形態４）図８に本発明の実施形態４
によるプロセスカートリッジの縦断面図を示す。実施形
態１と同様の部材には同符号を付し、重複する説明は省
略する。４４はトナー収容部としてのトナーホッパーで
あり、感光体２の長手方向に沿って配置されている。６
４は廃トナー収容部としての廃トナーボックスであり、
クリーナユニット５と一体的に形成されている。廃トナ
ーボックス６４は、光路空間８の外側の光路平面ＬＰを
含む領域に凸部６４ａ、６４ｂを備えている。図９は、
図８の断面指示線ＩＸ−ＩＸによる横断面図である。図
９に示すように、光路空間８の外側領域では、廃トナー
ボックス６４とトナーホッパー４４とは壁を隔てて接し
ている。

【００３５】本実施形態のプロセスカートリッジ１が装
着された画像形成装置の動作については、実施形態１で
説明した動作と同様である。記録動作を行う度に、画像
の印字率に応じてトナーｔが消費される。廃トナーボッ
クス６４が満杯になると、トナーホッパー４４にトナー
ｔが未だ残っていても、そのプロセスカートリッジ１は
使用できなくなる。この実施形態の廃トナーボックス６
４は、凸部６４ａ、６４ｂにも廃トナーｔｂを収容でき
るので、その分、多くの廃トナーｔｂを収容することが
でき、記録可能枚数が多くなる。

【００３６】以上のように、実施形態４によれば、感光
体２の長手方向に沿って、現像器３ｂ、トナーホッパー
４４、クリーナユニット５及び廃トナーボックス６４が
配置され、この廃トナーボックス６４は光路平面ＬＰを
挟んで、トナーホッパー４４と対向し、光路空間８の外
側の光路平面ＬＰを含む領域に凸部６４ａ、６４ｂを備
えている。このような構造により、従来の一体型のプロ
セスカートリッジとの互換性を保ちながら、収容可能な
廃トナーｔｂの量を増やし、記録可能枚数を増大させる
ことができる。

【００３７】なお、この実施形態４の変形例として、凸
部６４ａ、６４ｂのいずれか一方のみを廃トナーボック
ス６４に設け、他方の側にはトナーホッパー４４に凸部
を設けるようにしてもよい。つまり、トナーホッパー４
４及び廃トナーボックス６４に凸部を一つずつ設け、こ
れらを光路空間８の両側に配置する。この場合は、トナ
ーホッパー４４および廃トナーボックス６４の両方の容
量を増大させることができる。

【００３８】（実施形態５）図１０に本発明の実施形態
５によるプロセスカートリッジの縦断面図を示す。実施
形態１と同様の部材には同符号を付し、重複する説明は
省略する。６５は廃トナー収容部としての廃トナーボッ
クスで、クリーナユニット５と一体的に形成されてい
る。廃トナーボックス６５は、光路平面ＬＰを挟んで、
その両側にトナーを収容する領域を備えている。図１１
は図１０に示す断面指示線ＸＩ−ＸＩによる横断面図で
ある。図１１に示すように、廃トナーボックス６５は光
路空間８を越えて、光路平面ＬＰの反対側にも廃トナー
を収容できる。４５はトナー収容部としてのトナーホッ
パーであり、感光体２の長手方向に沿って配置されてい
る。

【００３９】本実施形態のプロセスカートリッジ１が装
着された画像形成装置の動作については、実施形態４で
説明した動作と同様である。以上のように、実施形態５
によれば、感光体２の長手方向に沿って、現像器３ｂ、
トナーホッパー４５、クリーナユニット５及び廃トナー
ボックス６５が配置され、この廃トナーボックス６５は
光路平面ＬＰを挟んで、トナーホッパー４５と対向し、
光路平面ＬＰの両側領域に廃トナーを収容する。このよ
うな構造により、従来の一体型のプロセスカートリッジ
との互換性を保ちながら、収容可能な廃トナーｔｂの量
を増やし、記録可能枚数をさらに増大させることができ
る。

【００４０】（実施形態６）図１２に本発明の実施形態
６によるプロセスカートリッジの縦断面図を示す。実施
形態１と同様の部材には同符号を付し、重複する説明は
省略する。４６はトナー収容部としてのトナーホッパー
であり、感光体２の長手方向に沿って配置されている。
４６ａ、４６ｂはトナーホッパー４６の凸部である。Ｌ
Ｐ１は、感光体２に直接入射するレーザービームＬ１
（図１３参照）が走査される第１の光路平面である。８
１は第１の光路平面ＬＰ１を含む第１の光路空間であ
り、第１の光路平面に対応してレーザービームＬ１の走
査を妨げないように開口している。

【００４１】第２の光路平面ＬＰ２が、トナーホッパー
４６を挟んで第１の光路平面ＬＰ１と平行に位置する。
この第２の光路平面ＬＰ２は、感光体２に直接入射しな
いレーザービームＬ２（図１３参照）が走査される平面
である。８２は、第２の光路平面ＬＰ２を含む第２の光
路空間であり、レーザービームＬ２の走査を妨げないよ
うに形成されている。

【００４２】廃トナー収容部としての廃トナーボックス
６６が、第１の光路空間８１を挟んで、トナーホッパー
４６と対向するように配置されている。トナーホッパー
４６は、第２の光路空間８２の外側の第２の光路平面Ｌ
Ｐ２を含む領域に凸部４６ａ、４６ｂを備えている。図
１３は図１２の断面指示線ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩによる横
断面図である。図１３に示すように、トナーホッパー４
６は、第２の光路空間８２の外側領域にもトナーを収容
できる。１１、１２はレーザービームの進路を変えるた
めの反射鏡である。図１３に示すように、第２のレーザ
ービームＬ２が反射鏡１２、１１で折り返して第１のレ
ーザービームＬ１となり、感光体２の露光部を照射す
る。図１２において、ＬＱ１は第１のレーザービームＬ
１が第１の光路平面ＬＰ１上で走査される最大幅であ
り、ＬＱ２は第２のレーザービームＬ２が第２の光路平
面ＬＰ２上で走査される最大幅である。第２のレーザー
ビームＬ２は第１のレーザービームＬ１よりもレーザー
ビーム走査装置に近い上手側に位置するので、ＬＱ１＞
ＬＱ２の関係になる。

【００４３】本実施形態のプロセスカートリッジ１が装
着された画像形成装置の動作は、基本的には実施形態１
で説明した動作と同様である。実施形態１の動作と異な
る点は、第２のレーザービームＬ２が、第２の光路空間
８２を通過した後、反射鏡１２、１１で折り返されて第
１のレーザービームＬ１となり感光体２を走査露光する
こと、そしてトナー収容部の容積を増やす凸部４６ａ、
４６ｂが第２の光路空間８２の両側に設けられているこ
とである。

【００４４】以上のように、実施形態６によれば、感光
体２の長手方向に沿って、現像器３ｂ、トナーホッパー
４６、クリーナユニット５及び廃トナーボックス６６が
配置され、トナーホッパー４６は、第２の光路空間８２
の外側の第２の光路平面ＬＰ２を含む領域に、凸部４６
ａ、４６ｂを備えている。このように、第１の光路空間
８１の外側領域よりも広い領域を確保することが可能な
上手側の第２の光路空間８２の外側領域に凸部４６ａ、
４６ｂを設けることにより、初期充填するトナー量をさ
らに増やし、記録可能枚数をさらに増大させることがで
きる。

【００４５】（実施形態７）図１４に本発明の実施形態
７によるプロセスカートリッジの縦断面図を示す。実施
形態６と同様の部材には同符号を付し、重複する説明は
省略する。４７はトナー収容部としてのトナーホッパー
であり、感光体２の長手方向に沿って配置されている。
トナーホッパー４７は、第２の光路平面ＬＰ２を挟ん
で、その両側の領域にトナーを収容する。図１５は図１
４の断面指示線ＸＶ−ＸＶによる横断面図である。トナ
ーホッパー４７は第２の光路空間８２を越えて、第２の
光路平面ＬＰ２の反対側にもトナーを収容できる。６７
は廃トナー収容部としての廃トナーボックスであり、ク
リーナユニット５と一体的に形成されている。

【００４６】本実施形態のプロセスカートリッジ１が装
着された画像形成装置の動作は、基本的には実施形態６
で説明した動作と同様である。以上のように、実施形態
７によれば、感光体２の長手方向に沿って、現像器３
ｂ、トナーホッパー４７、クリーナユニット５及び廃ト
ナーボックス６７が配置され、トナーホッパー４７は、
第２の光路平面ＬＰ２を挟んで、その両側の領域にトナ
ーを収容する。このような構造により、初期充填するト
ナー量をさらに増やし、記録可能枚数をさらに増大させ
ることができる。

【００４７】（実施形態８）図１６に本発明の実施形態
８によるプロセスカートリッジの縦断面図を示す。実施
形態６と同様の部材には同符号を付し、重複する説明は
省略する。４８はトナー収容部としてのトナーホッパー
であり、感光体２の長手方向に沿って配置されている。
６８は廃トナー収容部としての廃トナーボックスであ
り、クリーナユニット５と一体的に、第１の光路空間８
１を挟んで、トナーホッパー４８と対向して配置されて
いる。

【００４８】廃トナーボックス６８を挟んで、第１の光
路平面ＬＰ１に対向するように第２の光路平面ＬＰ３が
設けられている。この第２の光路平面ＬＰ３は、感光体
２に直接入射しないレーザービームＬ３（図１７参照）
が走査される平面である。８３は第２の光路空間であ
り、第２の光路平面ＬＰ３に対応してレーザービームＬ
３の走査を妨げないように形成されている。廃トナーボ
ックス６８は、第２の光路空間８３の外側の第２の光路
平面ＬＰ３を含む領域に凸部６８ａ、６８ｂを備えてい
る。

【００４９】図１７は図１６の断面指示線ＸＶＩＩ−Ｘ
ＶＩＩによる横断面図である。図１７に示すように、廃
トナーボックス６８は、第２の光路空間８３の外側領域
にも廃トナーを収容することができる。１３、１４はレ
ーザービームの進路を変える反射鏡である。図１７に示
すように、第２のレーザービームＬ３は反射鏡１３、１
４で折り返し、第１のレーザービームＬ１として感光体
２へ入射する。

【００５０】本実施形態のプロセスカートリッジ１が装
着された画像形成装置の動作は、基本的には実施形態６
で説明した動作と同様である。実施形態６の動作と異な
る点は、第２のレーザービームＬ３が、第２の光路空間
８３を通過した後、反射鏡１３、１４で折り返されて第
１のレーザービームＬ１として感光体２を走査露光する
ことと、そして、廃トナーボックス６８の容積を増加さ
せる凸部６８ａ、６８ｂが設けられていることである。

【００５１】以上のように、実施形態８によれば、感光
体２の長手方向に沿って、現像器３ｂ、トナーホッパー
４８、クリーナユニット５及び廃トナーボックス６８が
配置され、第１の光路空間８１及び第１の光路平面ＬＰ
１を挟んでトナーホッパー４８と対向する位置に配置さ
れた廃トナーボックス６８が、第２の光路空間８３の外
側の第２のレーザービームＬ３の光路平面ＬＰ３を含む
領域に、凸部６８ａ、６８ｂを備えている。このよう
に、第１の光路空間８１の外側領域よりも広い領域を確
保可能な上手側の第２の光路空間８２の外側領域に凸部
６８ａ、６８ｂを設けることにより、収容可能な廃トナ
ーの量を増やし、記録可能枚数をさらに増大させること
ができる。

【００５２】（実施形態９）図１８に本発明の実施形態
９によるプロセスカートリッジの縦断面図を示す。実施
形態８と同様の部材には同符号を付し、重複する説明は
省略する。４９はトナー収容部としてのトナーホッパー
であり、感光体２の長手方向に沿って配置されている。
６９は廃トナー収容部としての廃トナーボックスであ
り、クリーナユニット５と一体的に、第１の光路空間８
１を挟んでトナーホッパー４９と対向するように配置さ
れている。廃トナーボックス６９は、第２の光路平面Ｌ
Ｐ３を挟んで、その両側の領域に廃トナーを収容するよ
う構成されている。

【００５３】図１９は図１８の断面指示線ＸＩＸ−ＸＩ
Ｘによる横断面図である。図１９に示すように、廃トナ
ーボックス６９は第２の光路空間８３を越えて、第２の
光路平面ＬＰ３の反対側にもトナーを収容できる。

【００５４】本実施形態のプロセスカートリッジ１が装
着された画像形成装置の動作は、基本的には実施形態６
で説明した動作と同様である。以上のように、実施形態
９によれば、感光体２の長手方向に沿って、現像器３
ｂ、トナーホッパー４９、クリーナユニット５及び廃ト
ナーボックス６９が配置され、第１の光路空間８１及び
第１の光路平面ＬＰ１を挟んでトナーホッパー４９と対
向する位置に配置された廃トナーボックス６９が、第２
の光路平面ＬＰ３を挟んで、その両側の領域に廃トナー
を収容する。このような構造により、収容可能な廃トナ
ーの量を増やし、記録可能枚数をさらに増大させること
ができる。なお、実施形態１〜９において、感光体に直
接入射しない第２のレーザービームは、感光体に入射す
る前に少なくとも一度、反射鏡で反射し、またはレンズ
を通過する。従って、感光体に直接入射する第１のレー
ザービームＬ１と直接入射しない第２のレーザービーム
Ｌ２またはＬ３との間には、１枚以上の反射鏡またはレ
ンズが配置されていればよい。また、レーザービームＬ
２またはＬ３は、必ずしも光路空間８２または８３を構
成するプロセスカートリッジに支持される感光体２へ入
射するものである必要はない。すなわち、光路空間８２
または８３を構成するプロセスカートリッジとは別の
（隣の）プロセスカートリッジに支持される感光体に入
射するレーザービームであっても良い。

【００５５】また、第１の光路空間８１と第２の光路空
間８２または８３とが同じ幅を有していても良い。ま
た、実施形態１〜９では、プロセスカートリッジ１が単
独で用いられているが、これに限らず、複数のプロセス
カートリッジを用いる画像形成装置に本発明を適用する
こともできる。

【００５６】（実施形態１０）図２０に本発明の実施形
態１０によるプロセスカートリッジを用いた画像形成装
置の概略構成図を示す。図２０において、２０１は画像
形成装置の本体であり、図面の右側が装置の前面であ
る。２０１Ａは前面板であり、外装筐２０１Ｄに対して
下部のヒンジ軸２０１Ｂを中心に手前へ倒し、または起
こすことにより、開閉自在である。紙詰まり時、中間転
写ベルトユニット２０２の交換時のように装置内部のメ
ンテナンスが必要な時は、前面板２０１Ａを開いて装置
内部を大きく解放する。２０２は中間転写ベルトユニッ
トである。図２１に中間転写ベルトユニット２０２の断
面構成を示す。中間転写ベルトユニット２０２は、ユニ
ットケース２０３、中間転写ベルト２０４、転写ガイド
ローラ２０９、再転写バックアップローラ２０６、駆動
ローラ２０８、テンションローラ２０５、廃トナー溜め
２１０、およびクリーナユニット２１５を備えている。

【００５７】駆動ローラ２０８は、転写ガイドローラ２
０９、再転写バックアップローラ２０６およびテンショ
ンローラ２０５より上方に配置され、装置本体２０１の
駆動手段から駆動力を与えられ、中間転写ベルト２０４
を矢印Ｙの方向へ駆動する。駆動ローラ２０８は、再転
写バックアップローラ２０６から駆動ローラ２０８へ向
かう中間転写ベルト２０４が外側に対してオーバーハン
グになるように、再転写バックアップローラ２０６より
図の右側へ張り出して配置されている。

【００５８】クリーナユニット２１５は、クリーニング
ブレード２０７、トナー受け２１７およびカムフォロワ
２１６を備え、揺動軸２１８の周りで揺動可能に取り付
けられている。また、クリーナユニット２１５は、図示
しないバネ等の付勢手段により、クリーニングブレード
２０７が中間転写ベルト２０４を介して駆動ローラ２０
８へ押し当てられる。クリーナユニット２１５と廃トナ
ー溜め２１０とは、連通口を通じて連通しており、クリ
ーニングブレード２０７が掻き落とした廃トナーをスク
リュー軸等の公知手段によって、中間転写ベルト４の内
周側に配置された廃トナー溜め２１０へ搬送する。

【００５９】中間転写ベルト２０４は、厚さ１００μｍ
のエンドレスベルト状の半導電性の（中程度の電気抵抗
を有する）ウレタンを基材とし、表面層はＰＦＡ・ＰＴ
ＦＥ等のフッ素樹脂を用いて全体で１００〜５００μｍ
の厚さとしている。

【００６０】Ａ４サイズあるいはレターサイズをフルカ
ラープリントするために、中間転写ベルト２０４の周長
は、最大受像紙サイズであるＡ４受像紙の長手方向の長
さ（２９７ｍｍ）に、感光体ドラム（直径３０ｍｍ）の
周長の半分より若干長い長さ（８０ｍｍ）を足した３７
７ｍｍに設定している。このとき、再転写バックアップ
ローラ２０６の再転写位置から駆動ローラ２０８のクリ
ーニングブレード７との当接部までの中間転写ベルト２
０４の周長は、８０ｍｍの距離より短く、７５ｍｍにな
るように設定されている。

【００６１】駆動ローラ２０８および再転写バックアッ
プローラ２０６の直径は３０ｍｍである。また、テンシ
ョンローラ２０５および転写ガイドローラ２０９の直径
は１５ｍｍである。中間転写ベルト２０４の周長は、各
ローラの外周長の整数倍に設定されており、これにより
各色の像の位置ずれが防止できる。

【００６２】プリンタ左側中央にはイエロー、マゼン
タ、シアン、黒の各色用の４組の略扇形をしたプロセス
カートリッジ２２１Ｙ、２２１Ｍ、２２１Ｃ、２２１Ｂ
ｋがプロセスカートリッジ群２２２を構成し、図のよう
に円筒状に配置されている。各プロセスカートリッジ
は、装置本体の上面板２０１Ｃを開いてプロセスカート
リッジ２２１の挿入口を解放することにより、プロセス
カートリッジ群２２２の所定の位置に対して着脱操作す
ることができる。プロセスカートリッジ２２１が装置内
の所定の位置に位置決めされると、プロセスカートリッ
ジ側と装置本体側との機械駆動系および電気回路系が相
互カップリング部材（図示せず）を介して結合し、プロ
セスカートリッジ２２１と装置本体とが機械的・電気的
に一体化する。

【００６３】円筒状に配置されているプロセスカートリ
ッジ２２１Ｙ、２２１Ｍ、２２１Ｃ、２２１Ｂｋは支持
体に支持されており、プロセスカートリッジ群２２２全
体として、ユニット移動手段である移動モータ２２３に
駆動され、円筒状の軸２２４の周りに回転する。像形成
時に各プロセスカートリッジは回転移動によって、前述
の中間転写ベルト２０４を支持する転写ガイドローラ２
０９とテンションローラ２０５との間の転写位置に対向
する像形成位置２２５に順次移動して位置決めされる。
像形成位置２２５はレーザ光による露光位置でもあり、
この位置においてのみプロセスカートリッジは作像動作
を行う。

【００６４】図２２にプロセスカートリッジ２２１の横
断面を示す。黒、イエロー、マゼンタ、シアンの４色の
プロセスカートリッジ２２１Ｂｋ、２２１Ｙ、２２１
Ｍ、２２１Ｃは、中に入れられたトナーだけが異なり、
構造は全く同じであるので、各色を表すアルファベット
Ｂｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃを除いた番号２２１をプロセスカート
リッジの代表番号として用いる。他の部材についても、
各色の区別をする必要がある場合に限って、その部材の
代表番号に各色を表すアルファベットを付すこととす
る。

【００６５】図２２において、３２７はドラム状の感光
体である。３３１は現像器であり、感光体３２７の長手
方向に沿って感光体３２７に近接して配置されている。
３３３は現像器３３１に回転可能に支持された現像ロー
ラである。３３５はドクターブレードで、現像ローラ３
３３とわずかな隙間を開けて取り付けられている。３３
２はトナー収容部としてのトナーホッパーであり、内部
にトナー３３６を収容する。トナーホッパー３３２は感
光体３２７の長手方向に沿い、現像器３３１と一体的に
構成されている。３３８はクリーニング装置としてのク
リーナユニットであり、感光体３２７の長手方向に沿っ
て感光体３２７に近接して配置されている。３３９はゴ
ム等の弾性材料で作られたクリーニングブレードであ
り、先端部が感光体３２７に押圧されるように取り付け
られている。３４０は廃トナー収容部としての廃トナー
ボックスであり、クリーナユニット３３８と一体的に形
成されている。

【００６６】感光体３２７に入射する第１のレーザービ
ーム３０１が走査される第１の光路平面３０７は、図２
２では第１のレーザービーム３０１と同一の線で示され
ている。３０３は第１の光路平面３０７を含む第１の光
路空間であり、レーザービーム３０１の走査を妨げない
ように開口している。トナーホッパー３３２と廃トナー
ボックス３４０とは第１の光路空間３０３を挟んで対向
するように配置されている。３０２は感光体３２７に直
接入射しない第２のレーザービームである。３０８は第
２のレーザービーム３０２が走査される第２の光路平面
であり、トナーホッパー３３２を挟んで、第１の光路平
面３０７と所定の角度を成している。第２の光路平面３
０８は第２のレーザービーム３０２と同一の線で示され
ている。３２８は感光体３２７をマイナス電位に帯電す
るコロナ帯電器であり、感光体３２７に近接配置されて
いる。３２９は感光体３２７の帯電電位を一定に制御す
るためのグリッドである。

【００６７】感光体３２７の直径は３０ｍｍであり、周
速１００ｍｍ／ｓで矢印方向に回転する。現像ローラ３
３３は直径１６ｍｍであり、周速１４０ｍｍ／ｓで回転
する。プロセスカートリッジ２２１の外面の一部である
平面３０４及び３０５は、いずれもプロセスカートリッ
ジ群２２２（図２０参照）の回転中心からの放射方向に
沿っており、平面３０４と３０５とが成す角は約９０度
である。したがって、４つのプロセスカートリッジ２２
１を等間隔で円筒状に配置することができる。

【００６８】図２３はプロセスカートリッジ２２１の外
観を示す斜視図である。図２３において、３０６は第２
の光路平面３０８（図２２参照）を含む第２の光路空間
であり、レーザービーム３０２の走査を妨げないように
形成されている。３３２ａ、３３２ｂはトナーホッパー
３３２の凸部である。凸部３３２ａ、３３２ｂは、第２
の光路空間３０６の外側の第２の光路平面３０８を含む
領域に形成されている。３４０ａ、３４０ｂは廃トナー
ボックス３４０の凹部である。凹部３４０ａ、３４０ｂ
は、プロセスカートリッジ２２１が図２０に示すように
装置本体２０１に装着されたとき、隣のプロセスカート
リッジ２２１の凸部３３２ａ、３３２ｂに嵌合する。第
２の光路３０６の両端の壁面３０９ａ、３０９ｂは、レ
ーザービーム３０２の走査幅に沿って、図２３の奥から
手前に向かって間隔が広がるように形成されている。凹
部３４０ａ、３４０ｂの壁面３１０ａ、３１０ｂは、隣
の嵌合するプロセスカートリッジ２２１の凸部３３２
ａ、３３２ｂの壁面３０９ａ、３０９ｂに対応して、図
２３の手前から奥に向かって広がるように形成されてい
る。

【００６９】再び図２０に戻って説明を続ける。２４３
は再転写手段としての再転写ローラであり、中間転写ベ
ルト２０４を介して再転写バックアップローラ２０６に
当接する。２５３は給紙ユニットであり、記録用紙２４
２を収納し本体２０１の下部に装着される。２４４はレ
ーザ露光装置である。レーザ露光装置２４４は、外装筐
２０１Ｄ内のプロセスカートリッジ群２２２、中間転写
ベルトユニット２０２、給紙ユニット２５３および紙ガ
イド２５４によって囲まれた空間に、ポリゴンミラー２
４５の回転面が水平面に対して４２度傾いた姿勢で配置
されている。２４９はセンターミラーであり、その反射
面の法線が水平方向から３度下を向く姿勢で軸２２４内
に固定されている。センターミラー２４９の反射面が真
横より下向きにするのは、トナーによる汚れをできるだ
け少なくするためである。

【００７０】レーザ露光装置２４４から発したレーザー
ビーム２２６は、画像情報の時系列電気信号に対応して
おり、マゼンタ用プロセスカートリッジ２２１Ｍの第２
の光路空間３０６Ｍを通って、軸２２４の一部に開けら
れた窓を通して仰角１８度でセンターミラー２４９に入
射する。センターミラー２４９で反射した後のレーザー
ビーム３０１は、像形成位置２２５にあるプロセスカー
トリッジ２２１Ｙの第１の光路空間３０３Ｙを通って感
光体３２７Ｙの左側面の露光部に仰角１２度で入射し感
光体の長手方向に走査される。

【００７１】レーザービーム２２６は、プロセスカート
リッジ２２１Ｙと２２１Ｍとの隙間からセンターミラー
２４９へ入射している。すなわち、プロセスカートリッ
ジ２２１Ｙの第１の光路空間３０３Ｙを挟んで、プロセ
スカートリッジ２２１Ｙの現像器３３１Ｙと反対の側か
らレーザービームがセンターミラー２４９へ入射する。

【００７２】例えば、使用頻度の高い黒用プロセスカー
トリッジ２２１Ｂｋの容量を他の色よりも大きくするた
めに、黒用プロセスカートリッジ２２１Ｂｋの扇形断面
の角度を１２０度とし、イエロー、マゼンタ、シアン用
のプロセスカートリッジ２２１Ｙ、２２１Ｍ、２２１Ｃ
の扇形断面の角度をそれぞれ８０度とする。この場合、
黒用プロセスカートリッジ２２１Ｂｋについては、現像
器３３１Ｂｋの扇形角度を９０度、クリーナユニット３
３８Ｂｋを３０度とし、他のプロセスカートリッジ２２
１Ｙ、２２１Ｍ、２２１Ｃについては、現像器３３１
Ｙ、３３１Ｍ、３３１Ｃの扇形角度を５０度、クリーナ
ユニット３３８Ｙ、３３８Ｍ、３３８Ｃの扇形角度を３
０度とする。このようにして、上述した他の構成要素の
配置を変えることなく、黒用プロセスカートリッジ２２
１Ｂｋのトナーホッパ３３２Ｂｋの容量を他の色より大
きくすることができる。なお、図２０において、２５１
は定着器である。

【００７３】以上のようなプロセスカートリッジ及びそ
れを用いた画像形成装置の動作を以下に説明する。図２
０に示す画像形成装置において、最初にイエローの像形
成が行われる。プロセスカートリッジ２２１Ｙの動作を
図２２を用いて説明する。グリッド３２９に−４５０Ｖ
の電圧を印加した帯電器３２８により感光体３２７を−
４５０Ｖに帯電させ、この感光体３２７にレーザービー
ム３０１を照射して静電潜像を形成する。レーザ露光装
置２４４内のミラーで反射したレーザービーム３０２
（図２０の２２６）は、マゼンタのプロセスカートリッ
ジ２２１Ｍの第２の光路空間３０６Ｍ（図２３参照）を
通過する。その後、センターミラー２４９（図２０参
照）で反射され、レーザービーム３０１として、イエロ
ーのプロセスカートリッジ２２１Ｙの第１の光路空間３
０３Ｙを通過し、感光体３２７に到達する。このとき感
光体３２７の露光電位は−５０Ｖである。レーザービー
ム２２６は、レーザ露光装置２４４内のミラーとセンタ
ーミラー２４９とで２回反射して略Ｚ字状の進路をとる
ことになる。

【００７４】レーザービームで露光された感光体３２７
は、イエロートナーを担持した現像ローラ３３３により
現像される。感光体３２７の未帯電領域が通過するとき
は、現像ローラ３３３に１００Ｖの直流電圧が印加され
る。その後、−４５０Ｖに帯電し静電潜像が書き込まれ
た領域が通過するときは、現像ローラ３３３に−２５０
Ｖの直流電圧が印加される。この結果、感光体３２７上
にイエロートナー像が形成される。このときプロセスカ
ートリッジ群２２２は図２０に示す位置にある。イエロ
ーのプロセスカートリッジ２２１Ｙは像形成位置２２５
にあり、感光体３２７が中間転写ベルト２０４に接触し
ている。

【００７５】上述のようにして、イエロートナーによる
像形成が行われる。この時、中間転写ベルト２０４の移
動速度は、トナー像の中抜け転写を防ぐために感光体３
２７の周速度に比べ１．５％速くなるように設定されて
おり、像形成と同時にイエロートナー像が中間転写ベル
ト２０４上に転写される。このとき転写ガイドローラ２
０９とテンションローラ２０５には、＋１．０ｋＶの直
流電圧が印加されている。

【００７６】イエローのトナー像がすべて転写し終わっ
た後、プロセスカートリッジ群２２２の全体が移動モー
タ２２３に駆動されて図２０の矢印Ｑ方向に９０度回転
する。そして、プロセスカートリッジ２２１Ｍが像形成
位置２２５に移動する。プロセスカートリッジ群２２２
の回転が停止してプロセスカートリッジ２２１Ｍが像形
成位置２２５に到達すると、今度はマゼンタの画像信号
で変調されたレーザービームがレーザ露光装置２４４か
ら発せらる。そして、このレーザービームによってプロ
セスカートリッジ２２１Ｍの感光体が露光され、マゼン
タのトナー像の形成と転写が行われる。このときまでに
中間転写ベルト２０は１回転し、位置検出器からの信号
に基づいてマゼンタの信号光の書き込みタイミングが制
御される。このようにして、すでに転写されたイエロー
のトナー像にマゼンタのトナー像が位置合わせして重ね
られる。この間、再転写ローラ２４３は中間転写ベルト
２０４と接触しない位置に退避している。

【００７７】また、クリーニングユニット２１５は、図
２０及び２１に示すように、本体２０１の離接カム２５
２によってカムフォロワ２１６が押され、揺動軸２１８
を支点に矢印Ｐの方向へ回動する。その結果、クリーニ
ングブレード２０７およびトナー受け２１７が中間転写
ベルト２０４から離間しているので、やはり中間転写ベ
ルト２０４上のトナー像を乱さない。さらに、クリーニ
ングブレード２０７が中間転写ベルト２０４のオーバー
ハング部に当接しており、クリーニングブレード２０７
の離間時もトナー受け２１７がクリーニングブレード２
０７の先端よりも中間転写ベルト２０４側にあるので、
クリーニングブレード２０７の離接動作の際にクリーニ
ングブレード２０７に付着している廃トナーがトナー受
け２１７より下へこぼれ落ちることがない。

【００７８】その後、再び、プロセスカートリッジ群２
２２全体が移動モータ２２３に駆動されて矢印Ｑ方向に
９０度回転し、シアンのプロセスカートリッジ２２１Ｃ
が像形成位置２２５に移動する。そして、シアントナー
による像形成がイエローおよびマゼンタと同様にして行
われる。

【００７９】最後に、プロセスカートリッジ群２２２の
全体が矢印Ｑ方向に９０度回転して黒のプロセスカート
リッジ２２１Ｂｋが像形成位置２２５に移動し、黒トナ
ーによる像形成が行われる。中間転写ベルト２０４上に
は４色のトナー像が位置合わせされた状態で重ね合わさ
れ、フルカラー像が形成される。この後、再転写ローラ
２４３が再転写バックアップローラ２０６に押圧され、
３ｋＶの電圧が印加され、給紙ユニット２５３から紙ガ
イド２５４に導かれて送られる記録用紙２４２に、４色
のトナー像が一括して転写される。記録用紙に転写され
たトナー像は定着器２５１により定着される。

【００８０】次の画像形成に備えて、プロセスカートリ
ッジ群２２２は移動モータ２２３に駆動されて図２０の
矢印Ｑ方向にさらに９０度回転移動し、再びイエローの
プロセスカートリッジ２２１Ｙが像形成位置２２５に移
動する。このようにして、例えば１分間に２．５枚のフ
ルカラーのＡ４サイズプリントが得られる。

【００８１】図２０において、装置本体の上面板２０１
Ｃを開くと、像形成位置２２５にあるイエローのプロセ
スカートリッジは取り外せないが、待機位置にある黒の
プロセスカートリッジ２２１Ｂｋは着脱することができ
る。感光体３２７を待避するというような動作を行わな
くても、感光体３２７および中間転写ベルト２０４に傷
を付けることなくプロセスカートリッジごと着脱するこ
とができる。前述のように隣り合うプロセスカートリッ
ジ２２１の凹部と凸部が互いに嵌合しているが、装置本
体の上面板２０１Ｃを開いてプロセスカートリッジを着
脱する際の障害にはならない。この着脱方向は、中間転
写ベルトユニット２０２の着脱方向に対して、３０度以
上９０度以下であることが望ましい。３０度以下である
と像形成位置２２５にある現像器３３１のトナーホッパ
ー３３２の容量を十分確保することが難しく、９０度以
上になると奥（図２０の左側）から手前に向かってプロ
セスカートリッジを挿入することになり、作業性が悪く
なるからである。

【００８２】トナーホッパー３３２は、その凸部３３２
ａ、３３２ｂが第２の光路空間の外側で大きく突出して
いるので、初期充填するトナーを多くすることができ
る。また、プロセスカートリッジを円筒状に配置して、
隣り合うプロセスカートリッジの凸部と凹部を嵌合さ
せ、カートリッジ間の隙間にレーザービーム３０２を通
し、第２の光路３０６の外側領域にもトナー３３６を収
容するので、無駄な空間が格段に少なくなっている。

【００８３】以上のように実施形態１０によれば、複数
のプロセスカートリッジ２２１を、プロセスカートリッ
ジ群２２２として略円筒状に配置し、プロセスカートリ
ッジ群２２２全体として回転移動させて、複数のプロセ
スカートリッジ２２１を順次動作させる画像形成装置に
おいて、ドラム状の感光体３２７と、感光体３２７の長
手方向に沿って設けた現像器３３１、トナーホッパー３
３２、クリーニングユニット３３８、および廃トナーボ
ックス３４０を配置し、廃トナーボックス３４０は第１
の光路平面３０７を含む第１の光路空間３０３を挟ん
で、トナーホッパー３３２と対向する位置に配置する。
そして、トナーホッパー３３２が第２の光路空間３０６
の外側の第２の光路平面３０８を含む領域に凸部３３２
ａ、３３２ｂを備え、廃トナーボックス３４０が凹部３
４０ａ、３４０ｂを備える。隣り合うプロセスカートリ
ッジ２２１の凸部３３２ａ、３３２ｂと凹部３４０ａ、
３４０ｂとが互いに嵌合することにより、プロセスカー
トリッジ群２２２全体の大きさを変えずに、トナーホッ
パー３３２に初期充填するトナー量を増やし、記録可能
枚数を増加することができる。

【００８４】さらに、複数のプロセスカートリッジを、
装置本体に対して着脱可能に保持するとともに、像形成
位置とその他の待機位置との間で各プロセスカートリッ
ジを回転移動させる移動モータ２２３と、レーザ露光装
置２４４と、中間転写ベルト２０４と、再転写ローラ２
４３とを備えたことにより、従来の装置より空間利用効
率が高く、小型の画像形成装置を実現することができ
る。

【００８５】また、各プロセスカートリッジの外面の一
部に、プロセスカートリッジ群２２２の回転中心からの
放射方向に沿う２つの平面３０４、３０５が含まれるこ
とにより、複数のプロセスカートリッジを円筒状に配置
したときの空間利用効率を高めることができる。

【００８６】さらに、第２の光路空間３０６の両端の壁
面３０９ａ、３０９ｂが、レーザービーム３０２の走査
幅に沿った形状を備えることにより、無駄な空間をさら
に削減して、トナーホッパー２２１の容量を増加するこ
とができる。

【００８７】本実施形態のプロセスカートリッジ群の変
形例を図２４に示す。図２４において、プロセスカート
リッジ群４０２は、円筒状に配置された黒、イエロー、
マゼンタ、シアンの４色のプロセスカートリッジ４０３
Ｂｋ，４０３Ｙ，４０３Ｍ，４０３Ｃを備えている。４
０４は感光体４３０を露光するレーザービーム４０５が
通過する光路空間である。４０６はトナー収容部として
のトナーホッパーであり、実施形態１と同様に、光路空
間４０４の外側の光路平面を含む領域に凸部を備えてい
る。４０７は廃トナー収容部としての廃トナーボックス
であり、クリーナユニットと一体的に、光路空間４０４
を挟んでトナーホッパー４０６と対向するように配置さ
れている。４０１はレーザ露光装置であり、軸４２１の
内側に配置されている。このような構成により、プロセ
スカートリッジ群４０２内の空間をさらに有効に使用し
て、小型の画像形成装置を実現することができる。

【００８８】本実施形態において、図２２、図２３等に
示したプロセスカートリッジ２２１の形状は一例であっ
て、他の形状を採用しても良い。また、４個のプロセス
カートリッジ２２１を組み合わせて円筒状のプロセスカ
ートリッジ群を構成しているが、各プロセスカートリッ
ジ２２１の外周面は必ずしも円周面である必要はなく、
例えば平面状であってもよい。

【００８９】図２２において、第１の光路空間３０３を
通るレーザービーム３０１は、第１の光路空間３０３を
備えるプロセスカートリッジ２２１に隣接するプロセス
カートリッジの第２の光路３０６を通るレーザービーム
３０２がセンターミラー２４９で反射されたものであ
る。しかし、プロセスカートリッジ２２１の構造および
レーザー露光装置２４４の位置等に応じて、プロセスカ
ートリッジ２２１の第２の光路３０６を通ったレーザー
ビーム３０２が反射して同一のプロセスカートリッジ２
２１の第１の光路空間３０３を通るレーザービーム３０
１となる構造を採用しても良い。あるいは、プロセスカ
ートリッジの第１の光路空間３０３を通るレーザービー
ム３０１が、同一のプロセスカートリッジでもなく、隣
接するプロセスカートリッジでもないプロセスカートリ
ッジの第２の光路３０６を通って来たものであってもよ
い。また、レーザービームの進路を変える手段としてミ
ラーに代えてプリズムを用いても良いし、レーザービー
ムがレンズ等の光学部品を通過する構造としても良い。

【００９０】また、図２０における中間転写ベルトユニ
ット２０２、レーザ露光装置２４４、４０１、再転写ロ
ーラ２４３、および定着器２５１の構成および配置につ
いてもこれに限定されるわけではない。

【００９１】本実施形態のプロセスカートリッジ２２１
は、上述の画像形成装置以外にのみ用いられるものでは
なく、他の形態の画像形成装置に用いても良い。また、
プロセスカートリッジ２２１は、必ずしも４色のプロセ
スカートリッジを一組として用いる必要はない。使用す
る画像形成装置に合わせて、単色で使用しても良いし、
２色以上の複数のプロセスカートリッジ２２１を組み合
わせて使用しても良い。また用いるトナーの色も限定さ
れない。プロセスカートリッジ２２１の第１の光路空間
３０３の外側の第１の光路平面３０７を含む領域にトナ
ーホッパー３３２の凸部をさらに設けても良い。

【００９２】隣り合うプロセスカートリッジ２２１の間
は、取付誤差や、寸法精度、動作中の振動等を考慮し
て、適当なクリアランスを設けることが望ましい。ま
た、本実施形態の説明において、感光体３２７の直径を
３０ｍｍ、周速を１００ｍｍ／ｓとしたが、これらの値
は一例であって、これに限定されるわけではない。同様
に、現像方式、印加電圧、中間転写ベルト２０４の周速
等のプロセス条件についても、実施形態の中で述べた例
に限定されない。

【００９３】また、各実施形態において、トナーホッパ
ーと廃トナーボックスとが一体的に構成されている例を
説明したが、これらは別体であっても良い。その場合、
トナーボックスと廃トナーボックスとの間は、取付誤
差、寸法制度、動作中の振動等を考慮して適当なクリア
ランスを設けるのが望ましい。また、廃トナーボックス
あるいはクリーナユニットのないプロセスカートリッジ
に本発明を適用することも可能である。

【００９４】現像、帯電、クリーニング等の電子写真プ
ロセスは、実施形態で説明した方式に限定されず、どの
ような公知の方式を用いても良い。また、各プロセス要
素の材質も限定されない。さらに、本発明のプロセスカ
ートリッジは、いわゆるタンデム型の画像形成装置に用
いることもできる。

【００９５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来の小形のプロセスカートリッジの外観形状を実質的
に変えることなく、トナー収容部又は廃トナー収容部の
容積を増加させ、これによって記録可能枚数を増加する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１によるプロセスカートリッ
ジの構成を示す横断面図

【図２】図１の断面指示線ＩＩ−ＩＩによる縦断面図

【図３】図２の断面指示線ＩＩＩ−ＩＩＩによる横断面
図

【図４】本発明の実施形態２によるプロセスカートリッ
ジの構成を示す縦断面図

【図５】図４の断面指示線Ｖ−Ｖによる横断面図

【図６】本発明の実施形態３によるプロセスカートリッ
ジの構成を示す縦断面図

【図７】図６の断面指示線ＶＩＩ−ＶＩＩによる横断面
図

【図８】本発明の実施形態４によるプロセスカートリッ
ジの構成を示す縦断面図

【図９】図８の断面指示線ＩＸ−ＩＸによる横断面図

【図１０】本発明の実施形態５によるプロセスカートリ
ッジの構成を示す縦断面図

【図１１】図１０の断面指示線ＸＩ−ＸＩによる横断面
図

【図１２】本発明の実施形態６によるプロセスカートリ
ッジの構成を示す縦断面図

【図１３】図１２の断面指示線ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩによ
る横断面図

【図１４】本発明の実施形態７によるプロセスカートリ
ッジの構成を示す縦断面図

【図１５】図１４の断面指示線ＸＶ−ＸＶによる横断面
図

【図１６】本発明の実施形態８によるプロセスカートリ
ッジの構成を示す縦断面図

【図１７】図１６の断面指示線ＸＶＩＩ−ＸＶＩＩによ
る横断面図

【図１８】本発明の実施形態９によるプロセスカートリ
ッジの構成を示す縦断面図

【図１９】図１８の断面指示線ＸＩＸ−ＸＩＸによる横
断面図

【図２０】本発明の実施形態１０によるプロセスカート
リッジ及びそれを用いた画像形成装置の概略構成図

【図２１】中間転写ベルトユニット２０２の概略構成図

【図２２】プロセスカートリッジの構成を示す横断面図

【図２３】プロセスカートリッジの外観を示す斜視図

【図２４】プロセスカートリッジ群の変形例を表す概略
構成図

【図２５】従来のプロセスカートリッジの構成を示す断
面図

【符号の説明】

１，２２１，４０３ プロセスカートリッジ ２，３２７，４３０ 感光体 ３ａ，３３３ 現像ローラ ３ｂ，３３１ 現像器 ３ｃ 層厚規制ブレード ３ｄ トナー供給口 ４，４１，４２，４４，４５，４６，４７，４８，４
９，３３２，４０６ トナーホッパー（トナー収容部） ５，３３８ クリーナユニット（クリーニング装置） ５ａ クリーニングブレード ６，６１，６２，６４，６５，６６，６７，６８，６
９、３４０，４０７ 廃トナーボックス（廃トナー収容
部） ７ 露光窓 ８，４０４ 光路空間 ９ 帯電器 ４１ａ，４１ｂ，４６ａ，４６ｂ，３３２ａ，３３２ｂ
トナーホッパーの凸部 ６１ａ，６１ｂ、３４０ａ，３４０ｂ 廃トナーボック
スの凹部 ６４ａ，６４ｂ，６８ａ，６８ｂ 廃トナーボックスの
凸部 ８１，３０３ 第１の光路空間 ８２，８３、３０６ 第２の光路空間 ２０１ 画像形成装置の本体 ２０２ 中間転写ベルトユニット ２０４ 中間転写ベルト ２２２，４０２ プロセスカートリッジ群 ２２３ モータ（ユニット移動手段） ２２５ 像形成位置 ２４３ 再転写ローラ（再転写手段） ２４４，４０１ レーザ露光装置 ３０７ 第１の光路平面 ３０８ 第２の光路平面 ３０９ａ，３０９ｂ 第２の光路空間の両側の壁面 ＬＰ 光路平面 ＬＰ１ 第１の光路平面 ＬＰ２ 第２の光路平面 ＬＰ３ 第２の光路平面

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ドラム状の感光体と、前記感光体の長手
   方向に沿ってそれぞれ設けた、レーザービームによって
   走査露光される前記感光体に形成される潜像をトナーに
   より現像する現像器と、前記トナーを収容するトナー収
   容部とを備え、 前記トナー収容部が、前記レーザービームの走査幅より
   少し広い幅を有する光路空間の外側の、前記レーザービ
   ームが走査される光路平面を含む領域にも前記トナーを
   収容するように構成されていることを特徴とするプロセ
   スカートリッジ。
2. 【請求項２】 前記トナー収容部が、前記レーザービー
   ムが走査される光路平面を挟む両側の領域に前記トナー
   を収容するように構成されている請求項１記載のプロセ
   スカートリッジ。
3. 【請求項３】 感光体の長手方向に沿ってそれぞれ設け
   た、前記感光体を清掃するクリーニング装置と、前記ク
   リーニング装置により前記感光体から除去された廃トナ
   ーを収容する廃トナー収容部とを備え、前記廃トナー収
   容部が、前記光路平面を挟んで前記トナー収容部と対向
   するように配置されている請求項１又は２記載のプロセ
   スカートリッジ。
4. 【請求項４】 ドラム状の感光体と、感光体の長手方向
   に沿ってそれぞれ設けた、レーザービームによって走査
   露光される前記感光体に形成される潜像をトナーにより
   現像する現像器と、前記トナーを収容するトナー収容部
   と、前記感光体を清掃するクリーニング装置と、前記ク
   リーニング装置により前記感光体から除去された廃トナ
   ーを収容する廃トナー収容部とを備え、 前記廃トナー収容部が、前記光路平面を挟んで前記トナ
   ー収容部と対向するように配置され、かつ、前記光路空
   間の外側の前記光路平面を含む領域にも前記廃トナーを
   収容するように構成されていることを特徴とするプロセ
   スカートリッジ。
5. 【請求項５】 前記廃トナー収容部が、前記光路平面を
   挟む両側の領域に前記トナーを収容するように構成され
   ている請求項４記載のプロセスカートリッジ。
6. 【請求項６】 ドラム状の感光体と、前記感光体の長手
   方向に沿ってそれぞれ設けた、レーザービームによって
   走査露光される前記感光体に形成される潜像をトナーに
   より現像する現像器と、前記トナーを収容するトナー収
   容部と、前記感光体を清掃するクリーニング装置と、前
   記クリーニング装置により前記感光体から除去された廃
   トナーを収容する廃トナー収容部とを備え、 前記廃トナー収容部が、前記光路平面を挟んで前記トナ
   ー収容部と対向するように配置され、 前記トナー収容部または前記廃トナー収容部のいずれか
   一方が前記光路空間の外側の前記光路平面を含む領域に
   凸部を備え、他方が前記凸部に対応する凹部を備えてい
   ることを特徴とするプロセスカートリッジ。
7. 【請求項７】 ドラム状の感光体と、前記感光体の長手
   方向に沿ってそれぞれ設けた、レーザービームによって
   走査露光される前記感光体に形成される潜像をトナーに
   より現像する現像器と、前記トナーを収容するトナー収
   容部と、前記感光体に直接入射するレーザービームの第
   １の光路平面を含む第１の光路空間と、前記感光体に直
   接入射しないレーザービームの第２の光路平面を含む第
   ２の光路空間とを備え、 前記第２の光路平面は前記トナー収容部を挟んで前記第
   １の光路平面の反対側に位置し、 前記トナー収容部が、前記第２の光路空間の外側の前記
   第２の光路平面を含む領域にも前記トナーを収容するよ
   うに構成されていることを特徴とするプロセスカートリ
   ッジ。
8. 【請求項８】 前記トナー収容部が、前記第２の光路平
   面を挟む両側の領域に前記トナーを収容するように構成
   されている請求項７記載のプロセスカートリッジ。
9. 【請求項９】 ドラム状の感光体と、前記感光体の長手
   方向に沿ってそれぞれ設けた、レーザービームによって
   走査露光される前記感光体に形成される潜像をトナーに
   より現像する現像器と、前記トナーを収容するトナー収
   容部と、前記感光体を清掃するクリーニング装置と、前
   記感光体に直接入射するレーザービームの第１の光路平
   面を含む第１の光路空間と、前記クリーニング装置によ
   り前記感光体から除去された廃トナーを収容するために
   前記第１の光路平面を挟んで前記トナー収容部と対向す
   るように配置された廃トナー収容部と、前記感光体に直
   接入射しないレーザービームの第２の光路平面を含む第
   ２の光路空間とを備え、 前記第２の光路平面は前記廃トナー収容部を挟んで前記
   第１の光路平面の反対側に位置し、 前記廃トナー収容部が、前記第２の光路空間の外側の前
   記第２の光路平面を含む領域にも前記廃トナーを収容す
   るように構成されていることを特徴とするプロセスカー
   トリッジ。
10. 【請求項１０】 前記廃トナー収容部が、前記第２の光
    路平面を挟む両側の領域に前記廃トナーを収容するよう
    に構成されている請求項９記載のプロセスカートリッ
    ジ。
11. 【請求項１１】 前記光路空間の両側の壁面の間隔が、
    前記レーザービームの走査幅に沿って直線的に変化して
    いる請求項１から１０のいずれか１項記載のプロセスカ
    ートリッジ。
12. 【請求項１２】 複数のプロセスカートリッジを略円筒
    状に組み合わせたプロセスカートリッジ群を、その円筒
    の軸を中心に回転することにより、前記複数のプロセス
    カートリッジを順次所定位置に移動して動作させる画像
    形成装置に用いられるプロセスカートリッジであって、 前記プロセスカートリッジの外面が少なくとも前記円筒
    の軸からの放射方向に沿う２つの平面を含んで成る請求
    項１から１１のいずれか１項記載のプロセスカートリッ
    ジ。
13. 【請求項１３】 複数のプロセスカートリッジを略円筒
    状に組み合わせたプロセスカートリッジ群を、その円筒
    の軸を中心に回転することにより、前記複数のプロセス
    カートリッジを順次所定位置に移動して動作させる画像
    形成装置に用いられるプロセスカートリッジであって、 ドラム状の感光体と、前記感光体の長手方向に沿ってそ
    れぞれ設けた、レーザービームによって走査露光される
    前記感光体に形成される潜像をトナーにより現像する現
    像器と、前記トナーを収容するトナー収容部と、前記感
    光体を清掃するクリーニング装置と、前記感光体に直接
    入射するレーザービームの第１の光路平面を含む第１の
    光路空間と、前記クリーニング装置により前記感光体か
    ら除去された廃トナーを収容するために前記第１の光路
    平面を挟んで前記トナー収容部と対向するように配置さ
    れた廃トナー収容部と、前記感光体に直接入射しないレ
    ーザービームの第２の光路平面を含む第２の光路空間と
    を備え、 前記第２の光路平面は前記トナー収容部を挟んで前記第
    １の光路平面の反対側に位置し、 前記トナー収容部が、前記第２の光路空間の外側の前記
    第２の光路平面を含む領域に凸部を備え、前記廃トナー
    収容部が前記凸部に対応する凹部を備えることにより、
    隣り合うプロセスカートリッジの前記凸部と前記凹部と
    が嵌合するように構成されていることを特徴とするプロ
    セスカートリッジ。
14. 【請求項１４】 複数の色のプロセスカートリッジを着
    脱自在に保持し、各プロセスカートリッジを順次、像形
    成位置へ移動するユニット移動手段と、前記像形成位置
    にあるプロセスカートリッジの感光体を露光する露光装
    置と、前記像形成位置にある感光体に形成された各色の
    トナー像を順次重ねるように転写してカラートナー像を
    形成する中間転写ベルトと、前記中間転写ベルト上に形
    成されたカラートナー像を再転写位置にて記録用紙に転
    写する再転写手段とを備え、 前記プロセスカートリッジが請求項１２又は１３記載の
    プロセスカートリッジである画像形成装置。