JPH04329557A

JPH04329557A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH04329557A
Application number: JP3126808A
Authority: JP
Inventors: Hiromitsu Koizumi; 小泉　弘光; Makoto Kanai; 真金井; Yukinori Sezaki; 幸典瀬崎; Yasuhide Saito; 斎藤　安秀
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1991-04-30
Filing date: 1991-04-30
Publication date: 1992-11-18

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子複写機やプリンタ
等の画像形成装置において、感光体ドラムと該感光体ド
ラムの周囲に配置する現像装置やクリーニング装置等の
装置の一部、または全体を１つのユニットとして構成し
、画像形成装置本体に対して前記ユニットを着脱可能に
設けてなる装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子複写機やプリンタ等の電子写真方式
を用いる画像形成装置においては、原稿を走査した光を
感光体ドラムに照射すること、または、コンピュータ等
から出力される画像信号により画像の光を照射するよう
な書き込み手段を用いている。そして、前記書き込み手
段からの光を感光体ドラムに照射することにより、感光
体ドラムに静電潜像を形成し、その静電潜像にトナーを
付着させてトナー画像を形成し、そのトナー画像を用紙
に転写したものを定着し、コピーを作成するような手段
が用いられている。

【０００３】前述したようにして、感光体ドラムにトナ
ー画像を形成するための画像形成手段は、大型の電子複
写機等においては、感光体ドラム、現像装置、クリーニ
ング装置、帯電コロトロン、その他の装置等がそれぞ別
体に形成されたものを装置本体に対して組み込んで構成
される。これに対して、小型の複写機やプリンタ等の装
置では、前記画像形成手段（以下画像形成ユニットと呼
ぶ）を構成する複数の部材を、１つのユニットにまとめ
たものを使用すること、または、感光体ドラムとクリー
ニング装置とを１つのユニットとして構成し、現像装置
のユニットに組み合わせて装着する等の手段が用いられ
ている。

【０００４】前記画像形成手段を１つのユニットとして
構成する例としては、例えば、実開昭６２−５１３４８
号公報等に示されるように構成されるものが知られてい
る。そして、前記公報に示されたように、画像形成手段
をユニットとして構成することによって、プリンタ本体
に対して、画像形成ユニットを容易に装着することが出
来る。また、前記画像形成ユニットを構成する各部材の
寿命等は、例えば、現像装置に収容されるトナーの量に
応じて設定されるもので、現像装置のトナーが空になる
と、感光体ドラムの寿命も終るので、その画像形成ユニ
ットを新しいユニットに交換するようになっている。

【０００５】前記従来例に示されるような画像形成ユニ
ットでは、画像形成ユニットのフレーム本体は、例えば
、樹脂材料により構成されるが、感光体ドラムはアルミ
製の円筒部材の表面に感光体層を形成したもので構成さ
れる。また、帯電器や現像装置の駆動部材、クリーニン
グ装置の回転部材等は、金属製の材料により構成される
。前記従来例に示される画像形成ユニットの他に、画像
形成ユニットを構成する部材の一部を、一つのユニット
として構成した装置でも、同様な材料を用いて構成して
おり、それ等の各部材のうち、例えば、現像装置と感光
体ドラムの寿命とは、ほぼ同一に設定されて、両部材を
同時に交換するようにしている。そして、プリンタ等の
使用者は、感光体ドラムの清掃を必要とせず、常に新し
い画像形成ユニットを使用でき、良好な画質のコピーを
得ることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たように、画像形成ユニットを容易に交換出来るように
構成した装置では、該ユニットを交換する作業は、使用
者が随時行うことができるが、その使用後の画像形成ユ
ニットを廃棄物として処分することに大きな問題が発生
する。つまり、画像形成装置の使用者が画像形成ユニッ
トをゴミとして捨てる場合には、その画像形成ユニット
を構成する材料が金属とプラスチック、紙、動物性繊維
等を用いて構成したものであるために、それ等のうちの
可燃物を焼却した後で、金属部材を分離しなければなら
ないという問題がある。また、クリーニング装置に回収
されたトナーは、炭素成分が多いために、粉塵状態では
爆発の危険性があり、焼却処分を行う場合に大きな問題
が発生する。

【０００７】そこで、前述したような問題を解決するた
めに、画像形成ユニットの梱包の中に、返送先の住所を
表示し、切手を貼った返送用の袋を同封し、前記使用済
みの画像形成ユニットを製造元が回収して、処分する方
式が一般に用いられている。ところが、製造元で使用済
みの画像形成ユニットを処分する場合でも、焼却した後
で金属部材を回収することが必要であり、その焼却の能
率が良くないという問題がある。これに対して、画像形
成ユニットを焼却処分する前に、金属成分を分離して別
に処分し、残ったプラスチックのみを焼却処理すること
が考えられている。しかし、販売した画像形成ユニット
を全部製造元で回収したとしても、それを分解して金属
と可燃物とを分離する作業が面倒であり、その処分のコ
ストが製造コストに与える影響が非常に大きなものとな
る。

【０００８】また、前述したように、画像形成ユニット
の梱包の中に返送用の袋等を同封したとしても、それら
が使用者によって全て返送されるとは考えにくく、比較
的大きな比率でゴミの中に混入して処分されることが予
想される。そして、それ等のゴミを不燃物として処理さ
れた場合には、環境保護等が至上とされる昨今の情勢に
反することにもなりかねず、画像形成ユニットを用いる
画像形成装置においては、それ等の問題の解決を要求さ
れているのが現状である。

【０００９】

【発明の目的】本発明は、前述したような従来の画像形
成ユニットの処分の問題を解消するもので、画像形成ユ
ニットを構成する部材の全てを可燃性の材料により構成
し、容易に焼却処理を行い得るようにするユニットを提
供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段および作用】本発明の画像
形成ユニットは、感光体と、該感光体に対してトナー画
像を形成する画像形成手段の一部または全部を１つのユ
ニットとして構成し、該ユニットを画像形成装置本体に
対して着脱可能に設け、更に、前記画像形成手段を用紙
を搬送する手段に対して離接可能に構成し、画像形成装
置に容易に装着できるように構成している。また、本発
明の画像形成ユニットにおいては、該画像形成ユニット
を構成するユニットのすべての構成部品を、焼却可能な
材料で構成すること、および、前記画像形成ユニットを
構成する材料を、熱可塑性樹脂、紙、パルプ類、動物性
繊維等の素材を用いて構成している。

【００１１】さらに、本発明においては、前記画像形成
ユニットを構成する部材のうち、感光体ドラムの基材を
導電性熱可塑性樹脂により構成し、該基材の表面に感光
体層を一体に形成したものを用いること、および、帯電
器を導電性ゴムや導電性を有する熱可塑性樹脂により構
成し、硬質の軸部材と一体に形成したものを用いること
が出来る。また、クリーニング装置のフレームを、ガラ
ス繊維と熱可塑性樹脂による複合材料、または、熱可塑
性樹脂により構成し、該フレームの内部に配置されるブ
レードとその保持部材等を、熱可塑性樹脂により形成し
た部品を組み合わせて構成することができる。前記クリ
ーニング装置においては、フレームと、ブレードとの接
続をプラスチック製のネジ部材を用いて行うことができ
る。その他に、前記ブレードを複合材料を用いずに、単
体の熱可塑性樹脂で構成することができる。そして、前
述したように構成する際に、ブレードが十分な強度を有
するものとすることができない時には、例えば、前記ブ
レードをフレームに固着する手段として、ネジ締結手段
を用いずに、超音波溶着等の手段を用いて、フレームと
一体に構成すること等の手段を用いることができる。

【００１２】さらに、本発明においては、現像装置のフ
レームを、ガラス繊維と熱可塑性樹脂による複合材料等
により構成し、該フレームの内部に配置される撹拌部材
等を熱可塑性樹脂により形成した部品を組み合わせて構
成することができる。また、現像ローラをゴム等の樹脂
材料に磁石の粉末を分散させた複合材料により構成し、
該ローラの軸を構成する硬質の樹脂材料と一体に形成す
ること等の手段を用いること、および、給電部材として
ポリアミド系樹脂に炭素繊維を数％分散させた材料、ま
たは、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピ
レン等の材料にステンレス繊維もしくは炭素繊維を分散
させた材料により構成される導電性プラスチックを使用
すること等の手段を用いることができる。

【００１３】前述したように、可燃性の材料のみ、また
は、ほとんど金属部材が残らないような材料を用いて画
像形成ユニットを構成することによって、本発明の画像
形成ユニットは、容易に焼却処理することができ、製造
元で回収した後で、容易に処分することができる。また
、本発明の画像形成ユニットを構成する材料は、その強
度に対応させて、任意の強度を有する材料を用いること
が可能であり、導電性を要求されるものには、導電性を
有するプラスチックを使用して、通常の電線の場合と同
様な性能を与えることができる。したがって、本発明の
画像形成ユニットは、使用後に普通のプラスチック製品
と同様に、可燃物ゴミとして処分されても、大きな公害
の原因となることがない。

【００１４】

【実施例】図示される例にしたがって、本発明の画像形
成装置を説明する。図１に示されるプリンタ１は、画像
形成ユニット２０を、装置本体に対して着脱可能に設け
ているもので、該画像形成ユニット２０においては、感
光体ドラム２１とクリーニング装置３０とを１つのユニ
ットとして構成し、現像装置４０を別のユニットとして
設けた場合を一例として示している。そして、２つのユ
ニットをそれぞれ別個に装置本体に装着して、画像形成
ユニットを形成するようにしている。前記画像形成ユニ
ット２０の感光体ドラム２１に対して、画像情報を書き
込むために、レーザ走査装置２を設けている。該レーザ
走査装置２は、一般のレーザによる画像書き込み装置と
同様に構成されるもので、画像情報出力装置からの信号
により、レーザビームを出力するレーザ発振器３と、そ
のレーザビームを反射するポリゴンミラー４、ｆθレン
ズ５、および複数のミラー６、７により構成される。

【００１５】また、感光体ドラムに形成されるトナー画
像を転写して、コピーを形成するための用紙は、装置の
下部に配置した給紙カセット１０から、給紙ローラ１１
により送り出される。そして、用紙路１２に設けた搬送
ローラ装置１３により搬送され、レジローラ１４により
用紙の先端部の規制を行って、感光体ドラムに形成され
たトナー画像にタイミングを合わせて送り出され、転写
コロトロン１５の放電により、トナー画像が用紙に転写
される。上述のようにしてトナー画像が転写された用紙
は、定着装置１６を通って定着され、排出路１７を介し
て排出されるが、本発明のプリンタ１では、前記排出路
１７の途中に分岐爪装置１８を配置し、排出ローラ１９
により上トレイ９に向けて排出する経路と、排出ローラ
１９ａに向けて排出する経路のいずれかを選択出来るよ
うにしている。

【００１６】前記図１に示されるように構成された本発
明のプリンタにおいて、画像形成ユニット２０を構成す
る各部材は、図２に示されるように構成される。前記画
像形成ユニット２０は、感光体ドラム２１とクリーニン
グ装置３０、そして帯電ローラ５０を一体に設けたもの
である。また、クリーニング装置３０は一般に用いられ
ているものと同様に、フレーム３１に覆われる装置の内
部に、ブレード３２とトナーを排出させるためのオーガ
ー３３等を設けている。そして、これ等のユニットを構
成する各部材は、後述するように、熱可塑性樹脂や、繊
維材料等の可燃性の材料により形成されたものを用いる
。

【００１７】前記クリーニング装置を含むユニットに対
応して、感光体ドラムの反対側に配置される現像装置４
０は、外側のフレーム４１の内部に図示を省略したトナ
ーホッパ４２を配置し、そのフレームの感光体ドラムに
対応する部分に設けた開口に、現像ローラ４５を配置し
ている。そして、前記トナーホッパ４２の内部に配置し
た撹拌装置４３、４３ａを用いて、現像ローラ４５に向
けてトナーを供給し、現像ローラに付着させたトナーを
層厚規制部材４４により、一定の厚さに設定して、感光
体ドラム２１に対応する位置に露出させ、感光体ドラム
に形成された静電潜像に飛翔させて付着させることによ
って、トナー画像を形成させるようにする。

【００１８】なお、前記現像装置４０を構成する部材は
、後で説明するように、金属を使用せず、熱可塑性樹脂
や繊維、その他の可燃性の材料を用いて構成している。さらに、前記図２に示した本発明の画像形成ユニット２
０は、２つのユニットを組み合わせて構成することの他
に、１つのユニットとして構成することも可能であり、
その場合には、クリーニング装置３０のフレームと、現
像装置４０のフレームとを一体に成形することが出来る
。前述したような画像形成ユニット２０は、以下に説明
するような構成のものを用いることができる。

【００１９】（感光体ドラムの構成）一般に用いられて
いる感光体ドラムは、アルミニウムを基材とする円筒部
材の表面に、電荷発生層と、電荷輸送層とを配置したも
ので構成されている。これに対して、本発明の感光体ド
ラム２１においては、図３に示されるように、導電性を
有する樹脂材料で導電性基材２２を構成し、その表面に
ＣＧＬと呼ばれる電荷発生層２３を配置し、さらに、そ
の表面にはＣＴＬと呼ばれる電荷輸送層２４を配置して
いる。該ドラム本体を構成する導電性の樹脂材料として
は、例えば、給電部材としてポリアミド系樹脂に炭素繊
維を数％分散させた材料、または、ポリカーボネート樹
脂、ポリフェニレンオキサイド、ＡＢＳ樹脂、ポリプロ
ピレン等の樹脂材料に、ステンレス繊維もしくは炭素繊
維を分散させた材料により構成され、そのドラム本体の
両側に配置する図示を省略したフランジと軸部材等を、
硬質のプラスチックにより成形して、それ等の部材を一
体化させることにより、感光体ドラムを構成する。

【００２０】前述したように構成される本発明の感光体
ドラム２１においては、帯電器５５からの放電により負
の電荷が与えられ、感光体ドラムの表面は均一に負帯電
される。それと同時に、前記負の帯電による相乗効果に
より、基材の表面には正の電荷が発生するので、この感
光体にレーザビームが照射されると、電荷発生層（ＣＧ
Ｌ）２３の内部では、正・負が対になった電子対と呼ば
れる電荷が発生する。しかし、感光体２１の表面２１ａ
は、前述したように、負帯電しているために、前記ＣＧ
Ｌ２３の内部で発生した電子対の正の電荷は、電荷輸送
層（ＣＴＬ）２４を通り、感光体表面に移動する。した
がって、レーザビームが照射された部分のみが、負と正
の電荷で相殺されて表面電位が下がる。そして、残され
たＣＧＬ内の負電荷は、逆に正電荷が発生した基材２２
よりグラウンドに逃げ、元の状態に戻ることになる。前
述したようにして、レーザビームが照射された部分の感
光体表面での帯電状態は、図４に示されるようになる。前記図３に示される状態では、帯電器５５により感光体
表面に−３００Ｖの電圧を与えると、その感光体２１の
表面２１ａは、図４に示されるように−３００Ｖに帯電
する。

【００２１】前述した状態から、レーザビームを照射す
ると、ＣＧＬにより発生した正電界により、表面電位が
約−５０Ｖに下がる。そこへ、現像ローラにより−２０
０Ｖの電位を掛けながら現像すると、表面電位が下がっ
た−５０Ｖの部分は、現像バイアス側から見て、正電位
側となるために、負電位を持つトナーは、レーザビーム
照射部のみに付着し、現像が完了することになる。そし
て、本発明の感光体ドラムにおいては、基材２２は前記
ＣＧＬの内部で発生した電子対の負の電荷を、グラウン
ドへ逃がす作用を行うのであるから、従来のアルミ製の
部材と同様な導電性を持つ部材で構成することによって
、感光体ドラムとしての役割を果たすことができるもの
となる。

【００２２】（帯電器の構成）前述したように画像形成
ユニットをユニットとして構成した場合に、図２のクリ
ーニング装置と感光体ドラムとを組み合わせたユニット
に対して、帯電器を一体に組み合わせて設けている。本
発明においては、帯電器として、図５および図６に示さ
れるように構成した帯電ローラ５０を用いることができ
る。前記帯電ローラ５０は、軸部材５１に円筒状のロー
ラ部材を配置し、そのローラ部材の周囲を導電部材５３
により覆って構成している。また、前記帯電ローラに対
して給電を行うための給電部材５４としては、導電性の
樹脂により構成した板状のものを用い、前記ローラの表
面を覆う導電部材５３の端部を、前記給電部材に接触さ
せるような手段を用いることができる。

【００２３】前記図５および図６に示される導電部材に
おいて、軸部材５１には、硬質のエンジニアリングプラ
スチックを用い、該軸部材５１の周囲にゴム等のローラ
部材５２を一体に設ける。また、前記ローラ部材５２の
周囲には、導電性のゴム等の薄い導電部材５３を被覆し
て設け、該導電部材５３の端部を給電部材５４に接触さ
せることにより、帯電ローラに通電させることができる
。なお、前記給電部材としては、例えば、従来公知の導
電性のプラスチックを使用することができる。前述した
ように構成される帯電ローラを、感光体ドラム２１の表
面に所定の圧力で押圧させることにより、感光体ドラム
２１の表面に一様な帯電を行わせることができ、従来の
帯電コロトロンの場合と同様な作用を行わせることがで
きる。

【００２４】（現像装置およびクリーニング装置の構成
）前記図２に示された画像形成ユニット２０において、
感光体ドラム２１に対してトナーを供給するための現像
装置４０、および、感光体ドラムを清掃するためのクリ
ーニング装置３０は、前述したように、外側のフレーム
３１、４１を熱可塑性の樹脂で形成するが、そのフレー
ムに強度を要求される部分では、ガラス繊維等との複合
材料で成形することができる。また、現像装置４０のト
ナーホッパ４２の内部に配置される撹拌装置４３、４３
ａは、硬質のプラスチックまたは複合材により構成する
。

【００２５】さらに、現像ローラは、硬質のプラスチッ
クにより成形した軸の周囲に、ゴムの中に炭素繊維と磁
石の粉末を混入したものを、ローラ上に構成して設ける
こと、または、特開昭６３−７６０１号公報等に示され
たように、磁粉と有機材料を混合した永久磁石を用いる
ことができる。ただし、前記公報に示されたような永久
磁石を使用する場合には、その軸も硬質の樹脂で構成す
ることにより、本発明の目的に合致させることができる
。また、前記現像ローラに対して、トナーの薄層を形成
するために配置される層厚規制部材４４は、その支持ス
プリング部材をポリオキシメチレン樹脂で形成したもの
、または、ガラス繊維と熱可塑性樹脂との複合材料を成
型したもの用いることによって、金属製のスプリングと
同様な弾力性と強度とを持たせることができる。

【００２６】前記現像装置の他に、クリーニング装置３
０においても、フレーム３１に覆われる装置の内部に、
ブレード３２とトナーを搬送させるためのオーガー３３
等を設けているが、前記ブレード３１を支持するスプリ
ング部材として、前記バネ性を有する複合材料、または
、ポリオキシメチレン等の材料を用いて構成することが
できる。また、前記ブレードを支持する他の部材は、硬
質の樹脂材料を用いて、ゴム等により構成されるブレー
ドに対する支持を行うことができる。前記クリーニング
装置においては、フレームと、ブレードとの接続をプラ
スチック製のネジ部材を用いて行うことができる。その
他に、前記ブレードを複合材料を用いずに、単体の熱可
塑性樹脂で構成することができる。しかし、単体の樹脂
で成型したブレードを、十分な強度を有するものとして
構成できない場合には、例えば、前記ブレードをフレー
ムに固着する際に、ネジ締結手段を用いずに、超音波溶
着等の手段を用いて、フレームと一体に構成すること等
の手段を用いることができる。前記クリーニング部材の
他に、フレーム３１の内部に配置されるトナー搬送手段
は、オーガーおよび搬送パイプ等を、複合樹脂材料で構
成するが、軟質の樹脂材料を用いてオーガーを構成する
と、曲線部での搬送を良好に行わせることができる。

【００２７】なお、前述したようにして構成される本発
明の画像形成ユニットを構成する各部材において、特に
強度を必要としない部材については、例えば、紙を用い
て構成すること、または、紙と繊維材料との複合材料を
用いることが出来る。また、紙や布等の素材にプラスチ
ックを複合した材料を用いることも可能であり、それ等
の複合材料は、フレームや板部材等の用途に合わせて、
任意に成形して使用することができる。

【００２８】

【発明の効果】本発明の画像形成装置は、前述したよう
に、可燃性の材料のみ、または、ほとんど金属部材が残
らないような材料を用いて画像形成ユニットを構成する
のであるから、本発明の画像形成ユニットは、容易に焼
却処理することができ、製造元で回収した後で、容易に
処分することができる。また、本発明の画像形成ユニッ
トを構成する材料は、その強度に対応させて、任意の強
度を有する材料を用いることが可能であり、導電性を要
求されるものには、導電性を有するプラスチックを使用
して、通常の電線の場合と同様な性能を与えることがで
きる。したがって、本発明の画像形成ユニットは、使用
後に回収して製造元で処分する場合に、その処理作業を
容易に行うことができる。また、使用者が普通のプラス
チック製品と同様に、可燃物ゴミとして処分したとして
も、大きな公害の原因となることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の画像形成ユニットを組み込むプリ
ンタの説明図である。

【図２】　　本発明の画像形成ユニットの説明図である
。

【図３】　　本発明の感光体ドラムの構成を示す説明図
である。

【図４】　　感光体ドラムの帯電状態を示す説明図であ
る。

【図５】　　本発明の帯電ローラの構成を示す横断面図
である。

【図６】　　図５に示される帯電ローラの縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１　　　　プリンタ、２　　　　レーザ走査装置、１０
　　　　給紙カセット、２０　　　　画像形成ユニット
、２１　　　　感光体ドラム、３０　　　　クリーニン
グ装置４０　　　　現像装置、５０　　　　帯電ローラ
。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　感光体と、該感光体に対してトナー画
像を形成する画像形成手段の一部または全体を１つのユ
ニットとして構成し、該ユニットを画像形成装置本体に
対して着脱可能に設けた画像形成装置において、前記画
像形成手段を構成するユニットのすべての構成部品を、
焼却可能な材料で構成することを特徴とする画像形成装
置。