JPH0535002A - 電子写真印刷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】最も寿命の短い要素によって画像形成カートリ
ッジ全体を廃棄することがなく、各要素をそれぞれの寿
命に合わせて容易に交換できる。 【構成】感光ドラムカートリッジ３２及び現像クリーナ
カートリッジ３１が装置本体に対して着脱自在に配設さ
れている。そして、感光ドラム２１が感光ドラムカート
リッジ３２に取り付けられるとともに、現像器及びクリ
ーナ３０は、上記感光ドラム２１に対応する位置に、互
いが対向するように現像クリーナカートリッジ３１に取
り付けられ、該クリーナ３０に隣接して搬送手段も現像
クリーナカートリッジ３１に取り付けられる。上記感光
ドラムカートリッジ３２及び現像クリーナカートリッジ
３１は、それぞれ別に交換することが可能となる。上記
感光ドラムカートリッジ３２は第１の位置決め手段を介
して装置本体に装着され、上記現像クリーナカートリッ
ジ３１は第２の位置決め手段を介して上記感光ドラムカ
ートリッジ３２、又は装置本体に装着される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、感光ドラム上に形成さ
れた静電潜像に対応して粉体の現像剤による可視像を形
成し、該可視像を記録媒体に転写して印刷を行う電子写
真印刷装置、特に現像器、感光ドラム、クリーナ等を交
換可能にカートリッジ化した電子写真印刷装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真印刷装置においては、表
面が帯電させられた感光ドラムを露光して静電潜像を形
成し、該静電潜像を現像してトナー像を形成し、該トナ
ー像を記録媒体に転写するようにしている。この場合、
上記感光ドラム、該感光ドラムに対向して配設され静電
潜像を現像する現像器、転写が終了した後の感光ドラム
の表面に残留したトナーを除去するためのクリーナ等を
一体にしてカートリッジ化したものが提供されている
（特願平２−２５１５９号参照）。

【０００３】図２は従来の電子写真印刷装置の概略図、
図３は画像形成カートリッジの斜視図である。図２及び
図３において、１は電子写真印刷装置の本体２に着脱可
能に取り付けられた画像形成カートリッジ、３は画像形
成カートリッジ１に着脱可能に取り付けられ、内部に現
像剤を貯蔵する現像剤貯蔵容器、４は現像剤貯蔵容器３
のほぼ直下に設けられた供給ローラ、５は弾性を有する
導電体から成り、上記供給ローラ４に圧接する現像ロー
ラ、６は該現像ローラ５に所定の圧力で押し当てられる
トナーブレード、７は表面に光導電体層を有し、上記現
像ローラ５が接触させられる感光ドラム、８は該感光ド
ラム７の表面に接触させられるクリーナ、９は上記感光
ドラム７の中心軸に平行に設けられる一次帯電器、１０
は上記感光ドラム７に対向し、かつ、上記感光ドラム７
の中心軸と平行な方向に直線状に配列されたＬＥＤヘッ
ドであり、多数の発光ダイオードを有していて、感光ド
ラム７の表面の光導電体層を照射する。

【０００４】ここで、供給ローラ４、現像ローラ５、感
光ドラム７は互いに平行にカートリッジ支持部材に一体
的に、かつ、回転自在に支持されている。また、トナー
ブレード６、クリーナ８、一次帯電器９も、それぞれ現
像ローラ５や感光ドラム７と上記所定の位置関係を保っ
てカートリッジ支持部材に取り付けられて画像形成カー
トリッジ１を構成している。

【０００５】そして、上記画像形成カートリッジ１は電
子写真印刷装置の本体２に着脱自在に取り付けられ、現
像剤貯蔵容器３が上記画像形成カートリッジ１に着脱自
在に取り付けられるようになっている。上記構成の電子
写真印刷装置においては、感光ドラム７と現像ローラ５
とクリーナ８との位置関係を精度良く保ちながらカート
リッジ支持部材に組み込み、続いて画像形成カートリッ
ジ１の位置決め用突起を本体２のガイド溝に差し込んで
最適な印刷条件となる位置関係を得るようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の電子写真印刷装置においては、上記画像形成カート
リッジ１によって一体的に交換することができるように
なっているが、上記感光ドラム７、供給ローラ４、現像
ローラ５等の現像手段、及びクリーナ８の３つの要素は
一般に回転又は摺動によってその機能を果たすものであ
り、摩耗あるいは特性の劣化によるそれぞれ異なる寿命
を有している。これらの寿命を全く同じにすることは困
難であり、上記要素のうち、いずれかが使用限界に達し
た時点で画像形成カートリッジ１の寿命となってしま
う。

【０００７】また、通常の使用条件以外の偶発的な事故
によって画像形成カートリッジ１の特定の要素のみが寿
命になることがある。例えば、感光ドラム７に強い光を
照射したり、感光ドラム７の表面に傷を付けたりした場
合には、感光ドラム７のみが使用不能になり、現像剤が
水分を吸収するなどして固化してしまった場合には、現
像手段が使用不能になってしまう。

【０００８】また、クリーナ８によって回収した現像剤
を再利用する機構を有する電子写真印刷装置の場合にお
いて、再生紙などの紙粉の発生量の多い記録媒体を使用
すると、現像剤中の異物が増加し現像手段の寿命を著し
く短縮してしまう。このように、現像手段、クリーナ８
及び感光ドラム７を一体の画像形成カートリッジ１とし
て交換することは不経済である。

【０００９】本発明は、従来の電子写真印刷装置の問題
点を解決して、最も寿命の短い要素によって画像形成カ
ートリッジ全体を廃棄することがなく、各要素をそれぞ
れの寿命に合わせて容易に交換することのできる電子写
真印刷装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の電
子写真印刷装置においては、感光ドラムの表面を帯電さ
せ、露光して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像して
トナー像を形成するとともに、上記トナー像を記録媒体
に転写し、定着するようになっている。上記感光ドラム
に対向してクリーナが配設され、転写後に感光ドラムの
表面に残留した現像剤を除去する。該クリーナが回収し
た現像剤は搬送手段によって現像器に搬送される。

【００１１】また、感光ドラムカートリッジ及び現像ク
リーナカートリッジが装置本体に対して着脱自在に配設
されている。そして、上記感光ドラムが感光ドラムカー
トリッジに取り付けられるとともに、上記現像器はクリ
ーナに対向させ、かつ、上記感光ドラムに対応する位置
に配置されるように現像クリーナカートリッジに取り付
けられる。

【００１２】上記感光ドラムカートリッジは第１の位置
決め手段を介して装置本体に装着され、上記現像クリー
ナカートリッジは第２の位置決め手段を介して上記感光
ドラムカートリッジ又は装置本体に装着される。

【００１３】

【作用】本発明によれば、上記のように感光ドラムの表
面を帯電させ、露光して静電潜像を形成し、該静電潜像
を現像してトナー像を形成するとともに、上記トナー像
を記録媒体に転写し、定着するようになっている。上記
感光ドラムに対向してクリーナが配設され、転写後に感
光ドラムの表面に残留した現像剤を除去する。該クリー
ナが回収した現像剤は搬送手段によって現像器に搬送さ
れ、再び現像プロセスに使用される。

【００１４】また、上記感光ドラムカートリッジ及び現
像クリーナカートリッジが装置本体に対して着脱自在に
配設されている。そして、上記感光ドラムが感光ドラム
カートリッジに取り付けられるとともに、上記現像器及
びクリーナは、上記感光ドラムに対応する位置に、互い
が対向するように現像クリーナカートリッジに取り付け
られ、該クリーナに隣接して搬送手段も現像クリーナカ
ートリッジに取り付けられる。

【００１５】上記感光ドラムカートリッジ及び現像クリ
ーナカートリッジは、それぞれ別に交換することが可能
となる。上記感光ドラムカートリッジは第１の位置決め
手段を介して装置本体に装着され、上記現像クリーナカ
ートリッジは第２の位置決め手段を介して上記感光ドラ
ムカートリッジ、又は装置本体に装着される。したがっ
て、電子写真プロセス部の各要素を感光ドラムに対して
精度良く位置決めすることができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本発明の電子写真印刷装
置における電子写真プロセス部の分解側面図、図４は本
発明の電子写真印刷装置の概略図、図５は電子写真プロ
セス部の断面図、図６は電子写真プロセス部の斜視図、
図７は電子写真プロセス部の側面図、図８は電子写真プ
ロセス部の分解斜視図である。

【００１７】図４において、１５は電子写真印刷装置、
１６は該電子写真印刷装置１５内に配設される電子写真
プロセス部、１７は該電子写真プロセス部１６に対して
光を照射する光源となるＬＥＤヘッドなどの露光装置で
ある。また、図５〜図７において、２１は矢印Ａの方向
に一定速度で回転する感光ドラム、２２は該感光ドラム
２１の表面を一様に帯電するための一次帯電器、２３は
該一次帯電器２２において電源から高電圧が印加される
帯電ワイヤ、２４は図示しないＬＥＤ、レーザ等の露光
装置１７（図４）から送られる光であり、上記帯電され
た感光ドラム２１の表面に照射されて静電潜像を形成す
る。

【００１８】２５は該静電潜像を現像してトナー像を形
成する現像器、２６は現像剤２７を収容する現像剤貯蔵
容器、２８は現像ローラ、２９は現像ローラ２８に対向
して配設され、所定の厚さの現像剤薄層を形成する薄層
形成用ブレード、３０は転写後の感光ドラム２１の表面
に残留した現像剤２７を除去するためのゴムブレードな
どのクリーナ、３０ａは除去された現像剤２７を上記現
像器２５に搬送する搬送ローラである。

【００１９】上記構成の電子写真印刷装置１５（図４）
において、一次帯電器２２によって表面が一様に帯電さ
せられた感光ドラム２１は、露光装置１７からの光を受
けて静電潜像を形成する。上記現像器２５の現像ローラ
２８には、帯電した現像剤２７が所定の厚さの現像剤薄
層を形成しており、該現像剤２７が上記感光ドラム２１
に付着して静電潜像を可視像化してトナー像を形成す
る。

【００２０】このトナー像は図示しない転写装置に送ら
れ、該転写装置において普通紙などの記録媒体に転写さ
せられ、加熱され、そして加圧されて定着が行われる。
一方、転写時に感光ドラム２１の表面に残留した現像剤
２７はクリーナ３０によって除去され、搬送ローラ３０
ａによって現像器２５に搬送される。この回収された現
像剤２７は次の現像プロセスにおいて再び使用される。

【００２１】上記一連のプロセスを繰り返して画像を形
成する。ここで、電子写真印刷装置１５を構成する各要
素の寿命を決定する要因について説明する。まず、感光
ドラム２１は帯電及び露光の繰り返しによる光疲労で特
性が劣化したり、現像器２５及びクリーナ３０の摺動に
よる機械的摩耗が発生する。これらは感光ドラム２１の
回転時間によって決まる。次に、一次帯電器２２は浮遊
物の付着などによる帯電ワイヤ２３が腐食したり、シー
ルド板が汚れたりするが、これらは高電圧印加時間、す
なわち動作時間によって決まる。また、現像器２５やク
リーナ３０は搬送ローラ３０ａ、薄層形成用ブレード２
９及びクリーナ３０の感光ドラム２１との摺動による機
械的摩耗が発生し、これらは動作時間によって決まり、
また、現像剤２７、特にクリーナ３０から回収される現
像剤２７中に紙粉などが蓄積することによって印刷品位
が劣化するが、これは記録媒体の枚数や、種類によって
決まる。そして、現像剤貯蔵容器２６は現像剤２７の消
費量すなわち印刷密度によって決まる。

【００２２】また、図１及び図５〜図８において、３１
は現像クリーナカートリッジであり、上記現像器２５、
現像剤貯蔵容器２６の収容部、及び感光ドラム２１を介
して上記現像器２５の現像部とほぼ対向する位置に配設
されたクリーナ３０とを支持部材に一体的に取り付けて
構成される。また、３２は感光ドラムカートリッジであ
り、感光ドラム２１を軸支し、かつ、上記現像クリーナ
カートリッジ３１を着脱自在に積載する。そして、感光
ドラムカートリッジ３２自身も電子写真印刷装置１５
（図４）に着脱自在に取り付けられる。

【００２３】電子写真プロセスにおいては、各要素の感
光ドラム２１に対する相対的位置精度が画像の品質に大
きく影響するため、感光ドラムカートリッジ３２の感光
ドラム２１を軸支する側板３３ａ，３３ｂには、一次帯
電器２２を所定の位置に固定する固定部材及び現像クリ
ーナカートリッジ３１を精度良く支持するためのガイド
溝３４ａ〜３４ｄが設けられている。また、現像クリー
ナカートリッジ３１の上記ガイド溝３４ａ〜３４ｄに対
応する位置にガイド突起３５ａ〜３５ｄが設けられてい
て、該ガイド突起３５ａ〜３５ｄをそれぞれ対応するガ
イド溝３４ａ〜３４ｄに挿入することによって、感光ド
ラム２１と現像器２５及び感光ドラム２１とクリーナ３
０の位置関係を高い精度で維持することができる。

【００２４】そして、上記ガイド突起３５ａ〜３５ｄと
ガイド溝３４ａ〜３４ｄを介して現像クリーナカートリ
ッジ３１が装着された感光ドラムカートリッジ３２は、
更に位置決め用突起３６ａ，３６ｂを図示しない電子写
真印刷装置１５本体の係合部に係合することによって電
子写真印刷装置１５間の印刷動作に最適な位置に固定さ
れる。

【００２５】そして、上記現像クリーナカートリッジ３
１は現像剤貯蔵容器２６を収容するための収容部３７を
有しており、現像剤貯蔵容器２６を着脱自在に取り付け
ることができ、現像剤２７が消費された時には、上記現
像剤貯蔵容器２６を新品と交換することによって容易に
現像剤２７を補給することができる。また、上記現像ク
リーナカートリッジ３１にはクリーナ３０、及び該クリ
ーナ３０によって回収した現像剤２７を現像器２５へ搬
送するためスパイラル状の搬送ローラ３０ａが設けられ
ていて、転写されずに残った現像剤２７を再利用し、現
像剤２７の使用効率を高めている。上記現像クリーナカ
ートリッジ３１は現像器２５又はクリーナ３０のいずれ
か一方又は両方が寿命に達した時に一体的に交換され
る。

【００２６】上記実施例においては、感光ドラム２１と
現像ローラ２８及びクリーナ３０の各位置を位置決めす
る手段として、感光ドラムカートリッジ３２の側板３３
ａ，３３ｂに設けたガイド溝３４ａ〜３４ｄに現像クリ
ーナカートリッジ３１のガイド突起３５ａ〜３５ｄを挿
入して各カートリッジ３１，３２間の位置決めを行って
いるが、各カートリッジ３１，３２のそれぞれを電子写
真印刷装置１５の本体に取り付けるようにしてもよい。

【００２７】図９は本発明の第２の実施例を示す電子写
真印刷装置における電子写真プロセス部の斜視図であ
る。図において、３９は電子写真印刷装置１５（図４）
の本体、４０は該本体３９に形成され、電子写真プロセ
ス部１６を装着するための装着部である。該装着部４０
には、上記現像クリーナカートリッジ３１及び感光ドラ
ムカートリッジ３２を装着するための位置決めブラケッ
ト４０ａ，４０ｂが立設されている。

【００２８】該位置決めブラケット４０ａ，４０ｂに
は、上記現像クリーナカートリッジ３１に形成されたガ
イド突起３５ａ〜３５ｄに対応する位置にガイド溝４１
ａ〜４１ｄが形成されるとともに、上記感光ドラムカー
トリッジ３２に形成された位置決め用突起３６ａ，３６
ｂに対応する位置に位置決め用係合溝４２ａ，４２ｂが
形成されている。

【００２９】上記構成の電子写真印刷装置１５におい
て、上記現像クリーナカートリッジ３１及び感光ドラム
カートリッジ３２のそれぞれを本体３９に対して位置決
めすることができる。なお、本発明は上記実施例に限定
されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形
することが可能であり、これらを本発明の範囲から排除
するものではない。

【００３０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、感光ドラムに対向してクリーナが配設され、該ク
リーナが回収した現像剤は搬送手段によって現像器に搬
送され、再び現像プロセスに使用される。そして、感光
ドラムカートリッジ及び現像クリーナカートリッジが装
置本体に対して着脱自在に配設され、上記感光ドラムが
感光ドラムカートリッジに取り付けられるとともに、上
記現像器、クリーナ及び搬送手段は現像クリーナカート
リッジに取り付けられる。そして、上記現像器及びクリ
ーナは、上記感光ドラムに対応する位置に、互いが対向
するように配設される。

【００３１】また、上記感光ドラムカートリッジは第１
の位置決め手段を介して装置本体に装着され、上記現像
クリーナカートリッジは第２の位置決め手段を介して上
記感光ドラムカートリッジ又は装置本体に装着される。
したがって、現像器、クリーナ及び搬送手段のように、
機械的摩耗による場合と、紙粉などの異物が混入して現
像剤が劣化することによる場合とで二通りの寿命が考え
られる要素を、感光ドラムなどとは別の時期に交換する
ことが可能になる。

【００３２】また、一般に使用される黒色粉の現像剤は
それ自体が周囲汚損の原因となるが、現像器とクリーナ
が感光ドラムに接触する部分でそれぞれ対向して露出す
るため二つの露出部がひとつのカートリッジの内側に向
くことになる。したがって、周囲を汚損するのが防止さ
れる。また、通常の使用条件以外の偶発的な事故によっ
て特定の要素のみが寿命になることがあるが、その場
合、廃棄するカートリッジを最小限のものにすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子写真印刷装置における電子写真プ
ロセス部の分解側面図である。

【図２】従来の電子写真印刷装置の概略図である。

【図３】画像形成カートリッジの斜視図である。

【図４】本発明の電子写真印刷装置の概略図である。

【図５】電子写真プロセス部の断面図である。

【図６】電子写真プロセス部の斜視図である。

【図７】電子写真プロセス部の側面図である。

【図８】電子写真プロセス部の分解斜視図である。

【図９】本発明の第２の実施例を示す電子写真印刷装置
における電子写真プロセス部の斜視図である。

【符号の説明】

１５ 電子写真印刷装置 ２１ 感光ドラム ２５ 現像器 ２７ 現像剤 ２８ 現像ローラ ３０ クリーナ ３０ａ 搬送ローラ（搬送手段） ３１ 現像クリーナカートリッジ ３２ 感光ドラムカートリッジ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 感光ドラムの表面を帯電させ、露光して
   静電潜像を形成し、該静電潜像を現像してトナー像を形
   成するとともに、該トナー像を記録媒体に転写し、定着
   する電子写真印刷装置において、 （ａ）転写後の感光ドラムの表面に残留した現像剤を除
   去するクリーナと、該クリーナが回収した現像剤を現像
   器に搬送する搬送手段を備え、 （ｂ）上記感光ドラムを感光ドラムカートリッジに取り
   付け、 （ｃ）上記感光ドラムに対応する位置に、上記現像器と
   クリーナを対向させて現像クリーナカートリッジに取り
   付け、 （ｄ）上記感光ドラムカートリッジを第１の位置決め手
   段を介して装置本体に装着し、 （ｅ）上記現像クリーナカートリッジを第２の位置決め
   手段を介して上記感光ドラムカートリッジ及び装置本体
   のいずれか一方に装着したことを特徴とする電子写真印
   刷装置。