DE69212532T2

DE69212532T2 - Elektrophotographisches Druckgerät

Info

Publication number: DE69212532T2
Application number: DE69212532T
Authority: DE
Inventors: Minoru Isobe; Yoshiharu Momiyama; Shigeki Nakajima; Hisao Ono; Mikio Yamamoto
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1991-05-13
Filing date: 1992-05-12
Publication date: 1997-03-20
Anticipated expiration: 2012-05-13
Also published as: US5289249A; JP2686857B2; DE69212532D1; EP0514127A2; EP0514127A3; EP0514127B1; JPH04335694A

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrophotographischen Drucker, der aus einem Photoleiter, einer Entwicklungsvorrichtung, einer Reinigungsvorrichtung etc. besteht, und insbesondere einen elektrophotographischen Drucker, der Entwicklerrückstände auf der lichtempfindlichen Trommel wiederverwenden kann. Ein solcher Drucker ist beispielsweise aus dem Dokument EP-A-0 282 223 bekannt.

2. Technologische Übersicht

Elektrophotographische Drucker arbeiten nach einem Verfahren, das die folgenden Schritte aufweist: ein aufgeladener Photoleiter wird einer Belichtungs- Lichtquelle ausgesetzt, um auf der Oberfläche des Photoleiters ein elektrostatisches Latentbild auszubilden, das Latentbild wird durch Zufuhr von Tonerpuver entwickelt, und anschließend wird das auf diese Weise entwickelte Tonerbild auf ein Aufzeichnungsmedium wie beispielsweise Aufzeichnungspapier übertragen.
Fig. 9 ist eine schematische Seitenansicht einer beispielhaften Anordnung eines solchen elektrophotographischen Druckers. in der Figur ist mit der Bezugsziffer 1 eine lichtempfindliche Trommel bezeichnet, die auf ihrer Oberfläche einen lichtempfindlichen Halbleiter aufweist, beispielsweise einen Selen-Photoleiter, einen Kadmiumsulfid-Photoleiter, einen amorphen Silizium-Photoleiter oder einen organischen Photoleiter (OPL), mit der Bezugsziffer 2 ist eine erste Elektrisierereinrichtung bezeichnet, und mit der Bezugsziffer 3 ist von der nicht dargestellten Lichtquelle kommendes Licht zur Ausbildung eines Bildes bezeichnet. Mit der Bezugsziffer 4 ist eine Entwicklungsvorrichtung bezeichnet, die einen Tonertank 4a aufweist, der in der Entwicklungsvorrichtung angeordnet ist, um Toner zu lagern. Mit der Bezugsziffer 5 ist eine Blattführungseinrichtung, mit 6 eine Übertragungs-Elektrisierereinrichtung, mit 7 eine Fixiervorrichtung und mit 8 eine Lichtquelle zur Entfernung der elektrischen Ladung bezeichnet. Mit der Bezugsziffer 9 ist eine Reinigungsvorrichtung, mit 10 eine Entwicklungswalze, die in der Entwicklungsvorrichtung 4 angeordnet ist, mit 11 Aufzeichnungspapier und mit 12 eine Zuführwalze zum Zuführen des Aufzeichnungspapiers 11 bezeichnet.
Bei dem elektrophotgraphischen Drucker mit diesem Aufbau wird die lichtempfindliche Trommel 1 mit einer bestimmten Geschwindigkeit in Richtung des Pfeiles R rotiert, so daß die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 1 durch die erste Elektrisierereinrichtung 2 gleichmäßig elektrisiert wird. Durch Ausstrahlen eines Lichts 3 von einer Belichtungs-Lichtquelle wird auf der Oberfläche der elektrisierten lichtempfindlichen Trommel 1 ein Latentbild ausgebildet. Das auf diese Weise ausgebildete Latentbild erreicht eine Position gegenüber der Entwicklungswalze 10 in der Entwicklungsvorrichtung 4, während die lichtempfindliche Trommel 1 in Richtung des Pfeiles R rotiert wird. Der aus einem Toner-Reservoir mittels der Entwicklungswalze 10 zugeführte Toner bleibt an der lichtempfindlichen Trommel 1 haften, um das sichtbare Latentbild zu erzeugen.
Aufzeichnungspapier 11, das mittels einer Zuführwalze 12 Blatt für Blatt von einem Papier-Zuführbereich aus zugeführt wird, wird entsprechend der Rotation der lichtempfindlichen Trommel 1 entlang einer Blattführung 5 zum oberen Bereich des übertragenden Elektrisierers 6 transportiert. Das auf der lichtempfindlichen Trommel 1 ausgebildete Tonerbild wird durch den übertragenden Elektrisierer 6 auf das Aufzeichnungspapier 11 übertragen. Das Aufzeichnungspapier 11, auf das das Tonerbild übertragen wird, aber auf dem es nicht fixiert wird, wird durch eine nicht dargestellte Transporteinrichtung in Richtung einer Fixiervorrichtung 7 transportiert, und das Tonerbild wird auf dem Aufzeichnungspapier 11 fixiert, indem es in der Fixiervorrichtung 7 erwärmt oder gepreßt wird, um den Druckvorgang zu vervollständigen.
Das latente Tonerbild auf der lichtempfindlichen Trommel 1 wird danach durch Bestrahlung von der Lichtquelle 8 gelöscht. Anstatt auf das Aufzeichnungspapier übertragen zu werden, wird der auf der lichtempfindlichen Trommel 1 zurückbleibende Toner von der Reinigungsvorrichtung 9 entfernt und gesammelt. Nachdem der Toner von der Reinigungsvorrichtung 9 vollständig entfernt worden ist, wird die lichtempfindliche Trommel 1 durch den ersten Elektrisierer 2 für einen nachfolgenden Bild-Ausbildungsvorgang erneut elektrisiert.
Der Toner, der in einem Sammelgehäuse 9a gesammelt wurde, mit dem die Reinigungsvorrichtung 9 ausgerüstet ist, wird durch eine Bedienungsperson oder eine Person, die für die Wartung des elektrophotographischen Druckers zuständig ist, regelmäßig entfernt.
Wenn der elektrophotographische Drucker häufig oder über einen langen Zeitraum hin benutzt wird, führt die zunehmende Menge an gesammeltem Toner jedoch zu einer häufigen und umständlichen Entsorgung. Folglich muß ein großes Sammelgehäuse verwendet werden, um die Häufigkeit der Entsorgung zu reduzieren, was zur Folge hat, daß auch der Drucker groß sein muß.
Daher ist in jüngerer Vergangenheit ein elektrophotographischer Drucker geschaffen worden, bei dem der von der Reinigungsvorrichtung 9 gesammelte Toner zur Wiederverwertung zur Entwicklungsvorrichtung 4 zurückgeführt wird.
Fig. 10 ist eine schematische Seitenansicht, die eine Anordnung eines solchen beispielhaften elektrophotographischen Druckers zeigt, bei dem der Toner zur Wiederverwertung zur Entwicklungsvorrichtung zurückgeführt wird. Wie in der Figur dargestellt ist, wird der verbleibende Toner 19, der nicht auf das Aufzeichnungspapier übertragen worden ist, zur Reinigungsvorrichtung 20 transportiert, während die mit Elektrizität aufgeladene lichtempfindliche Trommel 1 mit der Rotation der lichtempfindlichen Trommel 1 in Richtung des. Pfeiles R durch eine Lichtquelle 8 entladen wird. Um den Toner 19 zu sammeln, gibt es verschiedene Verfahren, beispielsweise die Verwendung einer Klinge oder einer Bürste. Im folgenden wird eine Ausführungsform beschrieben, die eine Bürste verwendet.
Eine mit der Bezugsziffer 21 bezeichnete Reinigungsbürste schabt den verbleibenden Toner 19 von der lichtempfindlichen Trommel 1, während diese in Richtung des Pfeiles A rotiert, um den Toner 19 auf eine Sammelrolle 22 zu übertragen. Zu diesem Zeitpunkt schabt eine Klinge 23 den Toner 19 ab, so daß er in die Führung 24 fällt, nachdem der Toner 19 durch einen elektrostatischen Effekt (eine elektrostatische Kraft) von der Reinigungsbürste 21 auf die Sammelrolle 22 übertragen wurde.
Eine Schnecke, eine Zuführfeder usw., die auf dem unteren Bereich der Führung 24 vorgesehen sind, transportieren den hinabgefallenen Toner 19 in Richtung eines Abtransport-Bereichs 25a. Der Toner 19 wird vom Abtransport-Bereich 25a in ein Führungsrohr 25 transportiert. Eine weitere Schnecke ist vorgesehen, um den Toner 19 durch Rotation zum Aufnahme-Bereich 25b zu befördern, der auf der Entwicklungsvorrichtung 4 vorgesehen ist. Der Toner 19 wird der Entwicklungsvorrichtung 4 vom Aufnahme-Bereich 25b aus zur Wiederverwertung zugeführt. Wie oben beschrieben, wird der von der Reinigungsvorrichtung 20 gesammelte Toner 19 der Entwicklungsvorrichtung 4 durch das Führungsrohr 25 zur Wiederverwertung zugeführt, um erneut für das Entwickeln verwendet zu werden. Die Wiederverwertung des Toners 19 macht die Durchführung umständlicher Entsorgungsvorgänge überflüssig und trägt dazu bei, mit der im elektrophotographischen Drucker verbrauchten Tonermenge sparsam umzugehen.
Bei dem oben beschnebenen herkömmlichen elektrophotographischen Drucker, bei dem der übrigbleibende Toner zur Wiederverwertung zur Entwicklungsvorrichtung zurückgeführt wird, um wiederverwendet zu werden, gab es jedoch die folgenden drei Probleme.
Das erste Problem besteht darin, daß der elektrophotographische Drucker eine große Breite aufweist und zu seiner Installation eine große Bodenfläche benötigt da das Führungsrohr 25 zur Beförderung des gesammelten Toners von der Reinigungsvorrichtung 20 zur Entwicklungsvorrichtung 4 seitlich von der lichtempfindlichen Trommel 1 vorgesehen ist.
Das zweite Problem besteht darin, daß der gesammelte Toner im seitlichen Randbereich der Entwicklungsvorrichtung 4 ungleichmäßig verteilt (an bestimmten Stellen angehäuft) wird, da der Toner vom Beförderungsbereich 25b in den seitlichen Randbereich der Entwicklungsvorrichtung 4 zurückfließt.
Das dritte Problem besteht darin, daß der gesammelte Toner das Führungsrohr 25 verstopft.
Diese Probleme werden im folgenden unter Bezugnahme auf Fig 11 detaillierter beschrieben, die eine schematische Draufsicht ist, die die Anordnung des in Fig. 10 dargestellten elektrophotographischen Druckers zeigt, bei der der Toner zur Wiederverwertung an die Entwicklungsvorrichtung 4 zurückgeführt wird.
Das erste Problem rührt von der Tatsache her, daß das Führungsrohr 25 neben der lichtempfindlichen Trommel 1 vorgesehen ist, wie aus Fig. 11 leicht zu entnehmen ist. Im allgemeinen wird der Aufzeichnungsbereich eines elektrophotographischen Druckers durch die Breite des Photoleiters, das heißt, durch die lichtempfindliche Trommel 1 bestimmt. Dies liegt daran, daß die Entwicklungswalze 10, die in der Entwicklungsvorrichtung 4 untergebracht ist, und die Reinigungsbürste 21, die in der Reinigungsvorrichtung 20 vorgesehen ist, nicht so breit sind wie die lichtempfindliche Trommel 1. Dies führt dazu, daß, wenn der Rückführungsweg für der gesammelten Toner so ausgelegt ist, daß er seitlich am Photoleiter vorbei verläuft, die Breite des elektrophotographischen Druckers um die Breite des Führungsrohrs 25 zunimmt, wie aus Fig. 11 ersichtlich ist.
Das zweite Problem rührt von der Tatsache her, daß der gesammelte Toner vom Aufnahme-Bereich 25b des Fiihrungsrohrs 25 her zum seitlichen Randbereich dei Entwicklungsvorrichtung 4 zurückfließt, wie aus Fig. 11 ersichtlich ist.
Toner wird gleichmäßig in Breitenrichtung der Entwicklungsvorrichtung 4 aufbewahrt, wenn er dieser zugeführt wird, und er wird mittels der Entwicklungswalze 10 einem elektrostatischen Latentbild auf dem Photoleiter zugeführt.
Der gesammelte Toner, der über das Führungsrohr 25 zurückgeflossen ist fließt jedoch zum seitlichen Randbereich des den Toner enthaltenden Bereich der Entwicklungsvorrichtung 4 zurück, so daß der Toner nahe des seitlichen Randbereichs wie oben beschrieben aufgehäuft und nicht gleichmäßig in dem den Toner enthaltenden Bereich verteilt wird. Wenn der Toner nicht gleichmäßig in der Entwicklungsvorrichtung verteilt wird, ist es schwierig, das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Toner in der Entwicklungsvorrichtung korrekt festzustellen Das heißt, daß das Vorhandensein von Resttoner berichtet wird, wenn der Sensor das Vorhandensein von Toner in seiner Nähe feststellt, und daß das Nichtvorhandensein von Toner berichtet wird, wenn der Sensor feststellt, daß in seiner Nähe kein Toner vorhanden ist. Wenn der Toner jedoch nicht gleichmäßig in der Entwicklungsvorrichtung verteilt wird (wenn viel Toner im seitlichen Randbereich verbleibt, wie oben beschrieben), kommt es manchmal vor, daß kaum Toner auf der gegenüberliegenden Seite des Sensors (der gegenüberliegenden Seite des seitlichen Randbereichs 25b in der Entwicklungsvorrichtung 4, zu dem der Toner zurückfließt) übrig ist, auch wenn der Sensor Toner in seiner Nähe detektiert, was zu einer Verschlechterung der Druckqualität (einer teilweisen Reduzierung der Druckdichte; führt.
In Anbetracht der Tatsache, daß der gesammelte Toner mit einem umgekehrten elektrischen Potential aufgeladen ist, ist darüber hinaus das elektrische Potential des größten Teils dieses Toners unterschiedlich zum elektrischen Potential des Toners, der der Entwicklungsvorrichtung zuerst zugeführt wurde. Das Ergebnis besteht darin, daß sich die Druckqualität leicht teilweise verschlechtern kann, was durch die unterschiedliche elektrische Ladung des gesammelten Toners und des zuerst aufgenommenen Toners verursacht wird, wenn der gesammelte Toner und der zuerst aufgenommene Toner in der Entwicklungsvorrichtung ungleichmäßig verteilt werden.
Wenn der Toner durch die Reinigungsvorrichtung vom Photoleiter entfernt wird, wird darüber hinaus Papierstaub, der an dem Photoleiter haftengeblieben ist zusammen mit dem Toner ebenfalls abgestreift, und auch dieser Papierstaub fließt mit dem Toner über das Führungsrohr 25 zurück zur Entwicklungsvorrichtung 4. Neben dem Papierstaub wird auch antistatisches Agens, das dem Toner anfangs hinzugefügt wurde und das sich im Verlauf des Druckvorgangs losgelöst hat, ebenfalls von der Reinigungsvorrichtung gesammelt und zur Entwicklungsvorrichtung zurückbefördert.
Wenn diese Rückstände in der Entwicklungsvorrichtung 4 ungleichmäßig verteilt werden, führt dies im Ergebnis zu undeutlichem Drucken oder einer ungleichmäßigen Druckdichte. Es würde jedoch nicht ins Gewicht fallen, wenn es sich nur um eine sehr geringe Menge handelte, die in der Entwicklungsvorrichtung gleichmäßig verteilt wird.
Das dritte Problem wird durch die Reibung zwischen dem Toner und der Innenoberfläche des Führungsrohrs 25, der elektrischen Aufladung aufgrund der Reibung zwischen dem Toner und der der Zuführung dienenden Schnecke, und der Deformation und Verschlechterung des Toners aufgrund der Reibung zwischen dem Toner und dem Führungsrohr 25 bzw. der Bohrwelle verursacht. Die auf die Reibung zurückzuführende elektrostatische Aufladung führt zur Verdichtung des Toners selbst wodurch sich seine Fließfähigkeit verschlechtert, oder zum Haftenbleiben des Toners an der Innenoberfläche des Führungsrohrs 25 aufgrund der elektrostatischen Kraft, was seine Fließfähigkeit stellenweise verschlechtert. Auch die Deformation des Toners verschlechtert seine Fließfähigkeit, so daß sich der nach und nach zugeführte Toner in dem Bereich, in dem sich seine Fließfähigkeit verschlechtert hat, festsetzt und schließlich das Führungsrohr 25 verstopft. Wenn das Führungsrohr 25 vom Toner verstopft wird, wird der Tonerfluß unterbrochen, was zu einem Tonerüberschuß in der Reinigungsvorrichtung und zu unsauberem Drucken aufgrund ungenügender Reinigung führt.

Zusammenfassung der Erfindung

Eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen kleinen elektrophotographischen Drucker vom Tonerrückführungs-Typ zu schaffen.
Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen elektrophotographischen Drucker zu schaffen, der Tonerpulver in einer eingebauten Entwicklungsvorrichtung gleichmäßig sammeln kann.
Eine dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen elektrophotografischen Drucker zu schaffen, der verhindern kann, daß ein Rückführungsweg von gesammeltem Tonerpulver verstopft werden kann.
Bei einem elektrophotographischen Drucker gemäß der vorliegenden Erfindung, bei dem ein elektrostatisches Latentbild auf der Oberfläche eines Photoleiters ausgebildet wird, indem mittels einer Entwicklungseinrichtung ein Entwickler an dem elektrostatischen Latentbild angebracht wird, und bei dem eine Übertragungsvorrichtung zur Übertragung des entwickelten Latentbildes auf ein Aufzeichnungsmedium, eine Reinigungsvorrichtung, die den Entwickler sammelt, der auf der Oberfläche des Photoleiters zurückgeblieben ist, um diesen Entwickler wiederzuverwerten, und ein Weg vorgesehen sind, um den gesammelten Entwickler zur Entwicklungsvorrichtung zurückzuführen, ist der elektrophotographische Drucker dadurch gekennzeichnet, daß der Rückführungsweg der Oberfläche des Photoleiters gegenüberliegt und im Betrieb so angeordnet ist, daß der gesammelte Entwickler vor der Reinigungsvorrichtung unter Einwirkung der Schwerkraft zurück zur Entwicklungsvorrichtung fällt.
Bei der oben beschriebenen Anordnung ist es möglich, einer elektrophotographischen Drucker vom Tonerrückführungs-Typ zu schaffen, der eine schmale Breite aufweist, Tonerpulver in einer eingebauten Entwicklungsvorrichtung gleichmäßig sammeln und verhindern kann, daß der Tonerrückführweg durch Tonerpulver verstopft wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein schematischer Seitenaufriß, der den Hauptbereich eines elektrophotographischen Druckers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht des Hauptbereichs eines elektrophotographischen Druckers gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ist eine schematische Seitenansicht, die den Hauptbereich eines elektrophotographischen Druckers gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 4 ist eine schematische Seitenansicht, die den Hauptbereich eines elektrophotographischen Druckers gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 5 ist eine schematische Seitenansicht, die den Hauptbereich eines elektrophotographischen Druckers gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 6 ist eine schematische Seitenansicht, die den Hauptbereich eines elektrophotographischen Druckers gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 7 ist eine schematische Seitenansicht, die eine Reinigungsvorrichtung eines elektrophotographischen Druckers gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 8 ist eine schematische Seitenansicht, die eine Reinigungsvorrichtung eines elektrophotographischen Druckers gemäß der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 9 ist eine schematische Seitenansicht eines herkömmlichen elektrophotographischen Druckers;
Fig. 10 ist ein Seitenaufriß, der einen herkömmlichen elektrophotographischen Drucker zeigt;
Fig. 11 ist eine schematische Draufsicht, die einen herkömmlichen elektrophotographischen Drucker mit Toner-Rückführmechanismus zeigt.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Ein elektrophotographischer Drucker gemäß der ersten bis siebten Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 8 beschrieben, in denen gleiche Elemente mit denselben Bezugsziffern bezeichnet sind.
Erste Ausführungsform (Fig. 1 und 2):
Der elektrophotographische Drucker gemäß der ersten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschrieben, wobei Fig. 1 eine schematische Seitenansicht ist, die einen Hauptbereich des elektrophotographischer Druckers gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und wobei Fig. 2 eine schematische, perspektivische Ansicht des elektographischer Druckers von Fig. list.
In den Fig. 1 und 2 sind ein erster Elektrisierer 32, eine Belichtungs Lichtquelle 33, eine Entwicklungsvorrichtung 34, ein Übertragungs-Elektrisierer 35 unci eine Reinigungsvorrichtung 36 um einen Photoleiter 31 angeordnet. Am erster Elektrisierer 32 ist ein Gitter 37 befestigt, um das Potential auf der Oberfläche des Photoleiters 31 zu stabilisieren. Die Belichtungs-Lichtquelle 33 umfaßt eine LED Feldanordnung 38 und eine Anordnung zylindrischer Linsen 39. Der Photoleiter 31, der erste Elektrisierer 32 und die Belichtungs-Lichtquelle 33 sind durch eine nicht dargestellte Befestigungseinrichtung am Körper des elektrophotographischen Druckers befestigt.
Die Entwicklungsvorrichtung 34 umfaßt eine Entwicklungsrolle 40, eine Transportrolle 41, eine Rührrolle 42 und eine Klinge 43. In einem Tonerreservoir 44, an dem die Rührrolle 42 befestigt ist, wird Toner (oder Tonerpulver) gelagert. Die Entwicklungsrolle 41 berührt den Photoleiter 31, während die Transportrolle 41 die Entwicklungsrolle 40 berührt. Die Klinge 43 wird unter Ausübung von Druck mit der Entwicklungsrolle 41 in Kontakt gebracht. Von einer nicht dargestellten Spannungsquelle wird eine feste Vorspannung an die Entwicklungsrolle 40 und die Transportrolle 41 angelegt.
In der Reinigungsvorrichtung 36 befindet sich eine Bürstenrolle 45, eine Sammelrolle 46 und ein Schaber 47. Die Bürstenrolle 45 weist auf ihrem Umfang gewirkte, leitende Fasern auf und berührt den Photoleiter 31. Von der nicht dargestellten Spannungsquelle wird eine positive Spannung an die Bürstenrolle 45 angelegt. Die Sammelrolle 46 rotiert, während sie mit der Bürstenrolle 45 in Kontakt ist. An die Sammelrolle 46 wird eine positive Spannung angelegt, die höher ist als die an die Bürstenrolle 45 angelegte positive Spannung. Der Schaber 47 berührt die Sammelrolle 46 an ihrem einen Ende, um den Toner auf der Oberfläche der Sammerolle 46 abzuschaben. Zwischen der Reinigungsvorrichtung 36 und der Entwicklungsvorrichtung 34 ist ein Toner-Rückführweg 48 ausgebildet. Der elektrophotographische Drucker wird in der in Fig. 1 gezeigten Richtung installiert Der Rückführweg 48 ist senkrecht ausgerichtet, d.h. vertikal zur Oberfläche des Bodens auf dem der elektrophotographische Drucker installiert ist, und dient dazu, den von der Reinigungsvorrichtung 36 abgeschabten Toner mittels Schwerkraft zu Entwicklungsvorrichtung 34 zurückzuführen. Der Rückführweg 48 ist nicht länger als die axiale Länge des Photoleiters 31. Das untere Ende des Schabers 47 erstreckt sich bis zum oberen Bereich des Rückführweges 48.
In Fig. 1 sind auf dem Transportweg für das Aufzeichnungspapier eine Widerstand ausübende Rolle 49, eine Druck ausübende Rolle 50, eine Transportführung 51 und eine Fixiervorrichtung 52 zum Transport und zur Fixierung dieses Aufzeichnungspapiers vorgesehen. Die Fixiervorrichtung 52 setzt sich aus einer Fixierrolle 53 und einer Stützrolle 54 zusammen, und in der Fixierrolle 53 ist eine Heizvorrichtung 55 eingebaut.
Der Betrieb des so konstruierten elektrophotographischen Druckers wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben.
Der Photoleiter 31 rotiert mit einer bestimmten Geschwindigkeit in Richtung des Pfeiles R und wird durch den ersten Elektrisierer 32 gleichmäßig mit Elektrizität aufgeladen. Die in der Belichtungs-Lichtquelle 33 vorgesehene LED-Anordnung 38 emittiert in Reaktion auf die von einer nicht dargestellten Steuerschaltung zugeführten Bilddaten Licht entsprechend dem Aufzeichnungssignal, so daß sich dieses zu einen Bild fokussiert und mit der Anordnung zylindrischer Linsen 39 ein elektrostatischen Latentbild auf dem Photoleiter 41 ausbildet. Das so ausgebildete elektrostatische Latentbild wird durch die Entwicklungsvorrichtung 34 entwickelt. Die sich aus der Entwicklungsrolle 40, der Transportrolle 41 und der Rührrolle 42 zusammensetzende Entwicklungsvorrichtung 34 ermöglicht es dem Toner im Tonerreservoir 44, an der Oberfläche der Entwicklungsrolle 40 haften zu bleiben, um mittels der Klinge 43 eine dünne Schicht auf ihr zu bilden und den Toner anschließend zur Entwicklung selektiv auf den Photoleiter 31 zu übertragen.
Der Toner im Tonerreservoir 44 wird durch Rotation der Rührrolle 42 in Richtung des Pfeiles F gerührt und durch Rotation der Transportrolle 41 in Richtung des Pfeiles E zur Entwicklungsrolle 40 transportiert. Der transportierte Toner bleibt an der Oberfläche der Entwicklungsrolle 40 haften, um auf ihr mittels der Klinge 43 eine dünne Schicht auszubilden. Zu diesem Zeitpunkt wird durch eine nicht dargestellte Spannungsquelle eine bestimmte Vorspannung an die Entwicklungsrolle 40 und die Transportrolle 41 angelegt, um den negativ aufgeladenen Toner durch elektrostatische Kraft anzuziehen, zu transportieren und zu entwickeln. Der Toner wird durch die Reibung mit der Klinge 43 elektrisch aufgeladen und schließlich wird die Elektrizitätsmenge festgelegt. Durch eine Vorspannung, die an die Entwicklungsrolle 40 angelegt wird, wird eine Entwicklungsspannung festgelegt, zwischen dem elektrostatischen Latentbild auf dem Photoleiter 31 und dem Toner wird der Entwicklungsvorgang durchgeführt, und auf dem Photoleiter 31 wird ein Tonerbild ausgebildet.
Von einem nicht dargestellten Papier-Zuführbereich aus wird das Aufzeichnungspapier 5 separat in Richtung des Pfeiles P transportiert, bevor sich das auf dem Photoleiter 31 ausgebildete Tonerbild in die Position dreht, die dem Übertragungs-Elektrisierer 35 gegenüberliegt Das Aufzeichnungspapier 5 wird so gesteuert, daß es von der Widerstand ausübenden Rolle 49 und der Druck ausübenden Rolle 50 vorübergehend angehalten und anschließend gleichzeitig mit dem Beginn der Beleuchtung durch die Belichtungs-Lichtquelle 33 transportiert wird, so daß das auf dem Photoleiter 31 ausgebildete Tonerbild an einer vorgegebenen Position auf dem Aufzeichnungspapier 5 auf dieses übertragen werden kann.
Wenn das Aufzeichnungspapier 5 mittels der Widerstandsrolle 49 den Übertragungs-Elektrisierer 35 erreicht, wird eine positive Spannung an den Übertragungs-Elektrisierer 35 angelegt, um das auf dem Photoleiter 31 ausgebildete Tonerbild durch elektrostatische Kraft auf das Aufzeichnungspapier zu übertragen. Da der Photoleiter 31 einen kleinen Krümmungsradius aufweist, wird das Aufzeichnungspapier 5, auf das das Tonerbild übertragen worden ist, durch seine Steifigkeit vom Photoleiter 31 getrennt und in Richtung einer Fixierrolle 53 transportiert. Was den Mechanismus zur Trennung des Aufzeichnungspapiers 5 vom Photoleiter 31 betrifft, so ist ein Verfahren zur Entfernung der Elektrizität vom Aufzeichnungspapier durch Anwendung eines Alternativspannungs-Trennungsvorgangs, unter Verwendung von Trennungsklauen und ähnlichem im allgemeinen wohlbekannt, bei der vorliegenden Erfindung wurde jedoch ein Trennungsmechanismus verwendet, der die Krümmung des Photoleiters 31 und der Steifigkeit des Aufzeichnungspapiers 5 ausnutzt. Eine Halogenlampe 55 ist als Wärmequelle innerhalb der Fixierrolle 53 vorgesehen, um das Tonerbild auf dem Aufzeichnungspapier 5 zu fixieren, indem dieses erwärmt und unter Zusammenwirken mit einer Stützrolle 54 gepreßt wird. Auf dem Photoleiter 31 bleibt, nachdem das Tonerbild durch den Übertragungs-Elektrisierer 35 auf dieses Aufzeichnungspapier 5 übertragen wurde, Toner zurück, der nicht auf dieses Aufzeichnungspapier übertragen worden ist, und dieser Toner muß entfernt werden.
Die Bürstenrolle 45 rotiert in Richtung des Pfeiles G, um den auf dem Photoleiter 31 übrigbleibenden Toner zu entfernen. Obwohl für die Bürstenrolle 45 verschiedene Bürstentypen vorgeschlagen werden, wird im folgenden ein Bürstengewirke aus leitenden Fasern als Beispiel verwendet. Von einer nicht dargestellten Spannungsquelle wird eine positive Spannung an die Bürstenrolle 45 angelegt, so daß der auf dem Photoleiter 31 übrigbleibende Toner nicht nur von der Bürste heruntergebürstet sondern auch durch die elektrostatische Kraft angezogen wird, wodurch der Photoleiter 31 gereinigt wird.
Das Verfahren zur Entfernung der Elektrizität, indem die gesamte Oberfläche des Photoleiters vor seiner Reinigung mit Licht angestrahlt wird, ist in der vorliegenden Erfindung bei der Erklärung des Standes der Technik beschrieben worden. Falls nötig, kann das Verfahren in dem elektrophotographischen Drucker gemäß dieser Ausführungsform angewendet werden.
Wie oben beschrieben, wird der auf dem Photoleiter 31 übrigbleibende Toner in der Entwicklungsvorrichtung 34 mit negativer Elektrizität aufgeladen, so daß er effizient vom Photoleiter 31 entfernt werden kann, indem die Bürstenrolle 45 mit positiver Elektrizität aufgeladen wird. Durch Anlegen einer positiven Spannung, die größer ist als die der Bürstenrolle 45, wird der entfernte Toner auf die Sammelrolle 46 übertragen, um die Bürstenrolle 45 zu reinigen. Auf diese Weise wird der auf dem Photoleiter 31 übrigbleibende Toner zuerst auf die Bürstenrolle 45 und anschließend auf die Sammelrolle 46 übertragen.
Der auf die Sammelrolle 46 übertragene Toner wird von einem Schaber 47 abgeschabt, um entlang der Oberfläche des Schabers 47 in Richtung des Pfeiles C hinunterzurutschen, durch die Schwerkraft durch einen Durchgang 48 zu fallen, der vertikal zu der Oberfläche ausgebildet ist, auf der der elektrophotographische Drucker montiert ist, und in die Entwicklungsvorrichtung zurückzukehren.
Dieser Toner-Rückführweg 48 ist dadurch vertikal zu der Oberfläche ausgebildet, auf der der elektrophotographische Drucker montiert ist, indem er relativ zur Belichtungs-Lichtquelle 33 auf der gegenüberliegenden Seite des Photoleiters 31 vorgesehen ist, was es möglich macht, daß der von der Reinigungseinrichtung gesammelte Toner zur Entwicklungsvorrichtung 34 zurückfließt, ohne daß dadurch die Fläche vergrößert wird, auf der der elektrophotographische Drucker montiert ist.
Es ist möglich, einen vertikalen Toner-Rückführweg 48 nahe dem Schaber 47 auszubilden, indem eine kompakte, feldförmige Lichtquelle als Belichtungs Lichtquelle 33 verwendet wird. Da es der Toner-Rückführweg 48 möglich macht, daß der gesammelte Toner zur Entwicklungsvorrichtung 34 zurückgelangt, kann die Fläche zur Montage dieses elektrophotographischen Druckers vom Tonerrückführ-Typ klein gehalten werden.
Der zurückgeflossene Toner weist eine kleine Menge an Bestandteilen mit unterschiedlichem elektrischen Potential auf, beispielsweise Papierstaub vom Aufzeichnungspapier, vom Toner getrenntes antistatisches Agens usw, die sich auch beim elektrophotographischen Drucker gemäß der vorliegenden Erfindung nachteilig auf den Entwicklungsvorgang auswirken. Da der Toner-Rückführweg eine Breite (Länge in der Richtung parallel zur Längsrichtung des Photoleiters) aufweist, die in wesentlichen gleich der Gesamtbreite der Druckfläche auf dem Photoleiter 31 ist, wird der zurückgelangte Toner jedoch im Tonerreservoir 44 der Entwicklungsvorrichtung 34 in Breitenrichtung derselben gleichmäßig verteilt, um mittels der Rührrolle 42 zusammen mit dem im Tonerreservoir 44 übrigbleibenden Toner verrührt zu werden Folglich ist es möglich, eine Verschlechterung der Druckqualität zu verhindern, die durch die ungleichmäßige Verteilung des gesammelten Toners innerhalb der Entwicklungsvorrichtung 34 verursacht wird.
Da, wie oben beschrieben, der elektrophotographische Drucker gemäß der vorliegenden Erfindung einen breiten Toner-Rückführweg aufweist, auf dem der Tone durch die Schwerkraft zurück in die Entwicklungseinrichtung 34 fließt, kann verhindert werden, daß der Toner aufgrund der Reibung zwischen dem Transportglied der Schnecke und dem Toner in seiner Qualität verschlechtert wird oder das Führungsrohr verstopft, was häufig bei herkömmlichen elektrophotographischen Druckern vorkam.
Obwohl bei der vorliegenden Ausführungsform ein sich aus einer Anordnung von LEDS (lichtemittierenden Dioden) zusammensetzendes LED-Feld bzw. -Matrix als Beispiel für die Belichtungs-Lichtquelle angegeben wurde, ist diese Ausführungsform nicht auf das LED-Feld begrenzt, solange es sich um ein Belichtungs Lichtquellenfeld bzw. -matrix handelt. Es ist beispielsweise möglich, ein Flüssigkristallshutter-Feld, das eine Kombination aus einem Flüssigkristallshutter und einer Lichtquelle darstellt, ein EL-Feld, das eine EL (Elektrolumineszenzquelle) als Lichtquelle aufweist, ein PD-Feld, das ein PD-Feld (PD = Plasma Display Plasmaanzeige) als Lichtquelle aufweist, ein magnetooptisches Shutter-Feld, das eine Kombination aus einem magnetooptischen Shutter und einer Lichtquelle darstellt, ein FDT-Feld (FDT = fluorescent character display tube = Fluoreszenzdisplay), das eine Fluoreszenzbildröhre aufweist, die aus einer mit Phosphor beschichteten Anode, eine Gitterelektrode und einem Kathodenheizfaden besteht, und ähnliches zu verwenden.
Obwohl in der oben genannten Beschreibung angegeben wurde, daß die Reinigungsvorrichtung 36 die Bürstenrolle 45 verwendet, kann die Reinigungsvorrichtung 36 statt der Bürstenrolle 45 eine Schwammrolle verwenden. In diesem Fall wird der auf dem Photoleiter 31 übrigbleibende Toner von der Schwammrolle mechanisch und elektrostatisch entfernt, und der Toner, der an der Schwammrolle haften bleibt, wird von der Sammelrolle 46 entfernt, so daß der übrigbleibende Toner auf die gleiche Weise entfernt werden kann wie bei der Reinigungsvorrichtung, die die Bürstenrolle 45 verwendet.
Bei der vorliegenen Ausführungsform wird ein organischer Photoleiter (OPL) als Photoleiter verwendet, es können jedoch auch andere Photoleiter verwendet werden, die Ausführungsform ist also nicht auf den organischen Photoleiter begrenzt.
Zweite Ausführungsform (Fig. 3):
Die erste Ausführungsform, die eine grundlegende Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, ist oben beschrieben worden, und die zweite Ausführungsform, die eine teilweise modifizierte erste Ausführungsform darstellt, wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben.
Fig. 3 ist eine schematische Seitenansicht eines Hauptbereichs des elektrophotographischen Druckers gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 3 umfaßt eine Reinigungsvorrichtung 61 einen nach unten vorstehenden Toner-Abgabebereich 62, an dessen unterem Bereich eine Öffnung 63 ausgebildet ist. Am oberen Bereich einer Entwicklungsvorrichtung 64 ist ein Toner- Aufnahmebereich 65 ausgebildet. Der untere Bereich des Toner-Abgabebereichs 62 ragt in eine Öffnung 66 hinein, die am oberen Bereich des Toner-Aufnahmebereichs 65 ausgebildet ist. Am Toner-Aufnahmebereich 65 ist ein Verschluß 67 vorgesehen, um die Öffnung 66 zu schließen, wenn die Entwicklungsvorrichtung 64 aus dem Körper des elektrophotographischen Druckers ausgebaut wird. Der Toner-Abgabebereich 62 und der Toner-Aufnahmebereich 65 bilden einen Toner-Rückführweg 68, auf dem der in der Reinigungsvorrichtung 61 gesammelte Toner zur Entwicklungsvorrichtung 64 zurückfließt. Der weitere Aufbau ist der gleiche wie der bei der ersten Ausführungsform beschriebene Aufbau, so daß auf dessen Beschreibung verzichtet wird.
Im folgenden wird der Betrieb der zweiten Ausführungsform beschrieben.
Der elektrostatische Druckvorgang auf dem Aufzeichnungspapier 5 ist derselbe wie der bei der ersten Ausführungsform beschriebene Vorgang, so daß auf dessen Beschreibung verzichtet wird. Die Reinigung hinsichtlich des übrigbleibenden Toners sowie die nachfolgenden Schritte werden im folgenden beschrieben.
Der auf dem Photoleiter 31 übrigbleibende Toner, der nicht auf das Aufzeichnungspapier 5 übertragen worden ist, wird in der Reinigungsvorrichtung 61 entfernt. Der übrigbleibende Toner wird durch die Bürstenrolle 45 vom Photoleiter 31 entfernt und anschließend auf dieselbe Weise wie bei der ersten Ausführungsform zur Sammerolle 46 transportiert. Der auf die Sammerolle 46 übertragene Toner wird vor einem Schaber 47 abgeschabt, um entlang der Oberfläche des Schabers 47 hinunterzugleiten, um vom Toner-Abgabebereich 62 in Richtung des Pfeiles C zum Toner-Aufnahmebereich 65 der Entwicklungsvorrichtung 64, d.h. durch einen Toner Rückführweg 68 zu fallen. Der Toner-Rückführweg 68 ist vertikal zu der Oberfläche ausgebildet, auf der der elektrophotographische Drucker montiert ist, indem er, relativ zur Belichtungs-Lichtquelle 33 gesehen, auf der gegenüberliegenden Seite des Photoleiters 31 vorgesehen ist, was es ermöglicht, daß der von der Reinigungsvorrichtung 61 gesammelte Toner zur Entwicklungsvorrichtung 64 zurückfließen kann, ohne daß die Fläche vergrößert wird, auf der der elektrophotographische Drucker montiert ist.
Der Toner-Aufnahmebereich 65 der Entwicklungsvorrichtung 64 ist mit einem Verschluß 67 ausgestattet, der durch den Toner-Abgabebereich 62 der Reinigungsvorrichtung 61 nach unten gedrückt wird, wenn der elektrophotographische Drucker in Betrieb ist, so daß der gesammelte Toner in die Entwicklungsvorrichtung 64 zurückfließen kann. Wenn dem elektrophotographischen Drucker in der Entwicklungsvorrichtung 64 der Toner ausgeht, muß die Entwicklungsvorrichtung 64 durch eine neue ersetzt werden. Wenn die Entwicklungsvorrichtung 64 ausgebaut wird dreht sich der Verschluß 67 durch die Funktion einer nicht dargestellten Feder odei ähnlichem in Richtung des Pfeiles J, um die Öffnung 66 am oberen Bereich dei Entwicklungsvorrichtung 64 zu schließen.
Aufgrund dieser schließbaren Konstruktion der Öffnung 66 der Entwicklungsvorrichtung 64 ist es möglich, zu verhindern, daß der in der Entwicklungsvorrichtung 64 befindliche Toner außerhalb verstreut wird, wenn eine neue Entwicklungsvorrichtung 64, die ein mit Toner gefülltes Tonerreservoir 44 aufweist, verwendet wird, um die alte durch sie auszutauschen, wodurch der Austausch der Entwicklungsvorrichtung und der Reinigungsvorrichtung unabhängig voneinander erfolgt.
Gemäß der zweiten Ausführungsform ist es folglich möglich, einen elektrophotographischen Drucker zu schaffen, der bei den laufenden Kosten besser abschneidet, da in ihm zusätzlich zu der oben beschriebenen Funktionsweise der ersten Ausführungsform die Entwicklungsvorrichtung und die Reinigungsvorrichtung unabhängig voneinander ausgetauscht werden können. Dies liegt daran, daß die Lebensdauer jeder Einheit des elektrophotographischen Druckers, wie beispielsweise die Reinigungsvorrichtung, die Entwicklungsvorrichtung, der Photoleiter usw, in Vergleich zu der des Körpers des elektrophotographischen Druckers kürzer ist, so daß diese Einheiten als Einweg-Zubehör betrachtet werden. Darüber hinaus unterscheiden sich die Einheiten des elektrophotographischen Druckers untereinander in ihrer Lebensdauer, so daß sie effizient genutzt werden können, indem sie entsprechend ihrer Lebensdauer einzeln ausgetauscht werden, um die laufenden Kosten minimal zu halten.
Dritte Ausführungsform (Fig. 4):
Die dritte Ausführungsform, die eine teilweise modifizierte zweite Ausführungsform darstellt, wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben. Fig. 4 ist eine schematische Seitenansicht eines Hauptbereichs de dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 4 umfaßt die Reinigungsvorrichtung 71, ebenso wie die zweite Ausführungsform, einen Tonerabgabebereich 72, und sie umfaßt darüber hinaus einen Verschluß 73 am unteren Endbereich des Toner-Abgabebereichs 72. Eine Entwicklungsvorrichtung 74 umfaßt einen Toner-Aufnahmebereich 75, der mit dem Toner-Abgabebereich 72 kombiniert ist, wenn der elektrophotographische Drucker in Betrieb ist, um den gesammelten Toner aufnehmen zu können. Das auf der Seite der Belichtungs-Lichtquelle 33 liegende obere Ende 75a des Toner-Aufnahmebereichs 75 ist ein wenig weiter unten angeordnet als das auf der gegenüberliegenden Seite der Belichtungs-Lichtquelle 33 liegende Ende, so daß das auf der Seite der Belichtungs- Lichtquelle 33 liegende untere Ende 72a des Toner-Abgabebereiches 72 von dem auf der Seite der Belichtungs-Lichtquelle 33 liegenden oberen Ende 75a aufgehalten wird, um zu verhindern, daß das untere Ende 72a des Toner-Abgabebereichs 72 in den Toner-Aufnahmebereich 75 eindringt. Der Toner-Aufnahmebereich 75 ist an seinem oberen Bereich mit einem Verschluß 76 ausgerüstet, und der Toner-Abgabebereich 72. und der Toner-Aufnahmebereich 75 bilden einen Rückführbereich 77 für den gesammelten Toner. Der die Klinge tragende Bereich 78 der Entwicklungsvorrichtung 74 ist nach unten gerichtet und weist auf der Seite der Belichtungs-Lichtquelle 33 keinen Vorsprung auf. Der weitere Aufbau ist mit dem der ersten und zweiten Ausführungsform identisch, so daß auf seine Beschreibung verzichtet wird.
Im folgenden wird der Betrieb der dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Der nach der Übertragung des Tonerbildes auf dem Photoleiter 31 übrigbleibende Toner wird durch eine Bürstenrolle 45 der Reinigungsvorrichtung 71 abgebürstet und gleitet mittels der Sammelrolle 46 entlang dem Schaber 47 hinunter in Richtung des Pfeiles C, um mittels Schwerkraft durch den Rückführbereich 77 zur Entwicklungsvorrichtung 74 zu fallen. Der auf der Entwicklungsvorrichtung 74 vorgesehene Verschluß 76 und auch der in einem in Fig. 4 dargestellten Zustan(1 befindliche Verschluß 73 werden geöffnet, während sie mit dem oberen Ende 75a des Toner-Aufnahmebereichs 75 der Entwicklungsvorrichtung 74 in Kontakt sind und von diesem gedreht werden, wodurch die Verschlüsse 76 und 73 offen gehalten werden, so daß der gesammelte Toner von der Reinigungsvorrichtung 71 in die Entwicklungsvorrichtung 74 zurückgelangen kann.
Wenn der Entwicklungsvorrichtung 74 der Toner ausgeht, muß sie durch eine neue ersetzt werden. Wenn die Entwicklungsvorrichtung 74 aus dem Körper des elektrophotographischen Druckers ausgebaut wird, wird der Verschluß 76 durch die Kraft einer nicht dargestellten Feder o.dgl. in Richtung des Pfeiles J gedreht, um den Öffnungsbereich am oberen Bereich der Entwicklungsvorrichtung 74 zu schließen. Wenn die Entwicklungsvorrichtung 74 aus dem Körper des elektrophotographischen Druckers ausgebaut wird, wird auf die gleiche Weise auch der Verschluß 73, der am Toner-Abgabebereich 72 der Reinigungsvorrichtung 71 vorgesehen ist, durch die elastische kraft einer nicht dargestellten Feder in Richtung des Pfeiles K gedreht, uni den Toner-Abgabebereich 72 zu schließen, um zu verhindern, daß Toner herausfällt.
Wie oben beschrieben, kann der schließbare Mechanismus des Öffnungsbereichs der Entwicklungsvorrichtung 74 verhindern, daß Toner von einer ausgetauschten Entwicklungsvorrichtung außerhalb verstreut wird. Da der Tragebereich 78 der in der Entwicklungsvorrichtung 74 befindlichen Klinge 43 an einer Position angeordnet ist, die unterhalb der Belichtungs-Lichtquelle 33 liegt, wie in Fig. 4 dargstellt ist, kann die Entwicklungsvorrichtung 74 in Richtung des Pfeiles L vom Körper des elektrophotographischen Druckers entfernt bzw. an ihm befestigt werden, um den Austausch der Entwicklungsvorrichtung 74 zu ermöglichen. Die Reinigungsvorrichtung kann unabhängig davon ebenfalls problemlos ausgetauscht werden.
Wie oben beschrieben, weist die dritte Ausführungsform zusätzliche Vorteile auf. D.h., der Verschluß 73 kann verhindern, daß Toner durch die Toner- Abgabeöffnung der Reinigungsvorrichtung fällt und den elektrophotographischen Drucker verschmutzt, wenn die Entwicklungsvorrichtung ausgetauscht wird. Da der Klingen-Tragebereich 78 der Entwicklungsvorrichtung 74 niedriger angeordnet ist als die Belichtungs-Lichtquelle, kann die Entwicklungsvorrichtung 74 problemlos vom Körper des elektrophotographischen Druckers entfernt oder an diesem befestigt werden, und der Verschluß 76 verhindert, daß der Toner herausfällt, so daß der Austausch der Entwicklungsvorrichtung erleichtert wird.
Vierte Ausführungsform (Fig. 5):
Die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben.
Fig. 5 ist eine schematische Seitenansicht eines Hauptbereichs des elektrophotographischen Druckers gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Aufbau der Reinigungsvorrichtung weist im Vergleich zu dem der dritten Ausführungsform Unterschiede auf. In Fig. 5 umfaßt eine Reinigungsvorrichtung 81 eine Sammelrolle 82, einen Schaber 83 und eine Klinge 84.
Die aus einem elastischen Körper wie beispielsweise Gummi etc. bestehende Klinge 84 befindet sich am Randbereich 84a des Photoleiters 31 mit diesem in gleichmäßigem Kontakt, um den auf dem Photoleiter 31 übrigbleibenden Toner abzuschaben Die Sammelrolle 82 ist nahe dem Randbereich 84a der Klinge 84 rotierbar angeordnet, und durch eine nicht dargestellte Spannungsquelle wird eine positive Spannung an die Sammelrolle 82 angelegt. Ein Ende 83a des Schabers 83 befindet sich gleichmäßig in Kontakt mit der Oberfläche der Sammelrolle 82, während sich sein anderes Ende 83b in Richtung des Toner-Abgabebereichs 72 erstreckt.
Der Aufbau um den Toner-Abgabebereich 72 ist mit dem der dritten Ausführungsform identisch. Der Toner-Abgabebereich 72 und der Toner- Aufnahmebereich 75 der Entwicklungsvorrichtung 74 bilden einen Rückführbereich 77 für den gesammelten Toner. Die anderen Bereiche sind vom Aufbau her mit denen der dritten Ausführungsform identisch.
Der auf dem Photoleiter 31 übrigbleibende Toner wird durch die Klinge 84 von der Oberfläche des Photoleiters 31 geschabt und nahe dem Randbereich 84a aufgehäuft. Der in der Entwicklungsvorrichtung 74 mit negativer Elektrizität aufgeladene Toner wird von der Sammeolle 82 angezogen, an die durch elektrostatische Kraft eine positive Spannung angelegt wird. Danach wird der Toner mittels des Schabers 83 von der Sammerolle 82 abgeschabt, um in Richtung des Pfeiles R zu fallen.
Falls für den Schaber 83 ein Metall verwendet wird, muß dieses gegenüber der Erde elektrisch isoliert werden. Da die Sammelrolle 82 mit der Erde elektrisch verbunden ist, wird die an sie angelegte Spannung zur Erde abgeleitet, wenn der Schaber 83 direkt geerdet wird. Daher wird ein Schutzwiderstand zwischen den Schaber 83 und der Erde eingesetzt. Der elektrische Widerstand beträgt wünschenswerterweise mindestens 10&sup6;Ω, vorzugsweise mehr als 10&sup9;Ω und weniger als 10¹²Ω.
Falls ein Harz für den Schaber verwendet wird, muß dessen elektrischer Widerstand reguliert werden. Da der gesammelte Toner dazu neigt, an dem aus Harz gefertigten Schaber haften zu bleiben, fällt er nicht so leicht durch die Schwerkraft nach unten. Es ist daher wünschenswert, ein Halbleitermaterial als Harz für den Schaber zu verwenden, das vorzugsweise mehr als 10&sup9;Ω und weniger als 10¹²Ω aufweist.
Bei der vierten Ausführungsform wird der gesammelte Toner durch den Schaber 83 abgeschabt, um an der Oberfläche des Schabers 83 entlangzurutschen und in Richtung des Pfeiles C zu fallen, so daß er durch den Toner-Rückführweg 77 in die Entwicklungsvorrichtung 74 zurückkehrt. Folglich kann mit der vierten Ausführungsform dieselbe Wirkung erzielt werden als mit der dritten Ausführungsform
Fünfte Ausführungsform (Fig. 6):
Im folgenden wird die fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben.
Fig. 6 ist eine schematische Seitenansicht eines Hauptbereichs des elektrophotographischen Druckers gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die fünfte Ausführungsform verwendet einen magnetischen Toner als Entwickler. Der magnetische Toner umfaßt gepulvertes magnetisches Material, das gleichmäßig in das den Haupbestandteil des Toners darstellende Harz gemischt ist, um durch Magnetkraft angezogen zu werden. In Fig. 6 besteht eine Entwicklungsvorrichtung 91 aus einer Entwicklungsrolle 92, einer Transportrolle 93 und der Rührrolle 42. Die Entwicklungsrolle 92 wird von einer zylindrischen Hülle aus nichtmagnetischem Material bedeckt und ist innen mit einer Magnetrolle ausgerüstet, die in ihrer Längsrichtung gleichmäßig magnetisiert ist. Entsprechend den Entwicklungsverfahren werden verschiedene Magnetisierungsmuster auf der Magnetrolle vorgeschlagen. Einige Verfahren verwenden rotierende, die anderen nicht rotierende Magnetrollen, während die fünfte Ausführungsform das Verfahren anwendet, die Magnetrolle, die gleichmäßig unterteilt magnetisiert ist, zu rotieren.
Die Reinigungsvorrichtung 95 besteht aus einer Sammelrolle 96, dem Schaber 83 und der Klinge 84. Die Sammelrolle 96 besteht aus einer Magnetrolle, die in ihrer Längsrichtung gleichmäßig und in ihrer Umfangsrichtung gleichmäßig unterteilt magnetisiert ist, und die Sammelrolle 96 ist nahe dem Randbereich 84a der Klinge 84 angeordnet, so daß sie in Richtung des Pfeiles H rotierbar ist. Der Schaber 83 und die Kinge 84 sind ähnlich denen, die bei der vierten Ausführungsform beschrieben wurden Bei der fünften Ausführungsform besteht der Rückführbereich 77 für den gesammelten Toner aus dem Toner-Aufnahmebereich 75 der Entwicklungsvorrichtung 91 und dem Toner-Abgabebereich 72 der Reinigungsvorrichtung 95. Der magnetische Toner, der auf dem Photoleiter 31 übrigbleibt, wird durch die Klinge 84 von diesen abgeschabt und durch magnetische Anziehungskraft von der Sammerolle 96 angezogen. Danach wird der Toner durch den Schaber 83 von der Sammelrolle 96 getrennt und fällt in Richtung des Pfeiles C. Folglich erzielt die fünfte Ausführungsform dieselbe Wirkung wie die dritte und die vierte Ausführungsform
Sechste Ausführungsform (Fig. 7):
Fig. 7 ist eine schematische Seitenansicht eines Hauptbereichs eines elektrophotographischen Druckers gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende Ausführungsform verwendet einen magnetischen Toner als Entwickler, wie er auch bei der fünften Ausführungsform verwendet wird, aber sie unterscheidet sich von ihr im Aufbau ihrer Reinigungsvorrichtung.
In Fig. 7 besteht eine Reinigungsvorrichtung 101 aus einer Reinigungsrolle 102, einem Schaber 103, einer Führung 104 und der Klinge 84. Die Reinigungsrolle 102 besteht aus einem Permanentmagneten, der in seiner Längsrichtung gleichmäßig magnetisiert ist und in Richtung des Pfeiles 1 rotiert. Der Schaber 103 zum Abschaben des Toners auf der Reinigungsrolle 102 besteht aus Polyester oder einer Metallfolie. Die Führung 104, die dazu dient, den vom Schaber 103 abgeschabten Toner zum Toner-Abgabebereich 72 zu führen, besteht aus einer elastischen Folie.
Der durch die Klinge 84 vom Photoleiter 31 abgeschabte magnetische Toner wird von der Reinigungsrolle 102 angezogen, zum Kontaktbereich des Schabers 103 transportiert, wobei er unter der Führung 104 vorbeifließt, während die Reiniungsrolle 102 in Richtung des Pfeiles I gedreht wird, und wird vom Schaber 103 abgeschabt. Der auf dem Schaber 103 gesammelte Toner bildet durch die Magnetkraft der Reinigungsrolle 102 eine Tonerkette und wird durch Veränderung des Magnetismus aufgrund der Rotation der Reinigungsrolle 102 vom Tonerreservoir 105 in Richtung der Führung 104 bewegt. Die Spitze der Führung 104 ist so angeordnet, daß sie im wesentlichen mit dem Schaber 103 und der Reinigungsrolle 102 in Kontakt ist.
Der vom Schaber 103 abgeschabte magnetische Toner wird von der Führung 104 geführt, um in den Toner-Abgabebereich 72 zu fallen.
Siebte Ausführungsform (Fig. 8):
Fig. 8 ist eine schematische Seitenansicht eines Hauptbereichs eines elektrophotographischen Druckers gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende Ausführungsform verwendet ebenfalls einen magnetischen Toner als Entwickler, wie er auch bei der fünften Ausführungsform verwendet wird, aber sie unterscheidet sich von ihr im Aufbau ihrer Reinigungsvorrichtung.
In Fig. 8 umfaßt eine Reinigungsvorrichtung 106 des elektrophotographischen Druckers gemäß der siebten Ausführungsform eine Reinigungsrolle 107, den Schaber 83 und die Klinge 84. Die Reinigungsrolle umfaßt auf ihrem Umfang eine zylindrische nichtmagnetische Hülle 108.
Ein Permanentmagnet 109, der in seiner Längsrichtung gleichmäßig magnetisiert ist, ist in der Hülle 108 angeordnet. Die Hülle 108 rotiert in Richtung des Pfeiles H, und der Permanentmagnet rotiert davon unabhängig in Richtung des Pfeiles I.
Der durch die Klinge 84 abgeschabte und von der Reinigungsrolle 107 angezogene Toner, der einen Restmagnetismus aufweist, wird in Richtung des Pfeiles H zum Kontaktbereich des Schabers 83 transportiert, während die Hülle 108 gedreht wird, und er wird vom Schaber 83 abgeschabt und gesammelt. Aufgrund der Magnetkraft der Reinigungsrolle 107 bildet der gesammelte Toner eine Tonerkette und wird entlang der Oberfläche des Schabers 83 in Richtung des Pfeiles C geführt. Anschließend fällt der Toner in den Toner-Abgabebereich 72, da die Reinigungsrolle 107 in der zum Permanentmagnet 109 entgegengesetzten Richtung rotiert.
Wie oben beschrieben, können auch die elektrophotographischen Drucker gemäß der sechsten und siebten Ausführungsform das Ziel der vorliegenden Erfindung erreichen. Die vorliegende Erfindung kann folglich bei verschiedenen Typen elektrophotographischer Drucker angewendet werden.

Claims

1. Elektrophotographischer Drucker mit einem Photoleiter (31), auf dessen Oberfläche ein elektrostatisches Latentbild ausgebildet wird, einer Entwicklungsvorrichtung (34, 64, 74, 91), um einen Entwickler an dem elektrostatischen Latentbild anzubringen und es zu entwickeln, eine Übertragungsvorrichtung (35), um das entwickelte Latentbild auf ein Aufzeichnungsmedium (5) zu übertragen, eine Reinigungsvorrichtung (36, 61, 71, 81, 95,101, 106), um den auf der Oberfläche des Photoleiters (31) zurückbleibenden Entwickler zu sammeln, um ihn zurückzuführen, und einem Weg (48, 68), um den gesammelten Entwickler von der Reinigungsvorrichtung (36) zur Entwicklungsvorrichtung (34) zurückzuführen, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückführungsweg der Oberfläche des Photoleiters (31) gegenüber liegt und im Betrieb so angeordnet ist, daß der gesammelte Entwickler von der Reinigungsvorrichtung (36, 61, 71, 81, 95, 101, 106) unter Einwirkung der Schwerkraft zurück zur Entwicklungsvorrichtung (34, 64, 74, 91) fällt.

2. Elektrophotographischer Drucker nach Anspruch 1, bei dem der Rückführungsweg (48, 68) für den gesammelten Entwickler im wesentlichen so breit ausgebildet ist wie die Oberfläche des Photoleiters (31), auf dem ein elektrostatisches Latentbild ausgebildet wird.

3. Elektrophotographischer Drucker nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem der Rückführungsweg (48, 68) für den gesammelten Entwickler einen ersten Weg mit einer Öffnung (63), die auf der Unterseite der Reinigungsvorrichtung (36, 61, 71, 81, 95,101,106) ausgebildet ist, um den gesammelten Entwickler abwärts zu führer, und einen sich mit dem oben beschriebenen ersten Weg vereinigenden zweiten Weg mit einer Öffnung (66) umfaßt, die oben an der Entwicklungsvorrichtung (34, 64, 74, 91) ausgebildet ist.

4. Elektrophotographischer Drucker nach Anspruch 3, der einen ersten Verschluß (73) aufweist, um den ersten Weg zu schließen.

5. Elektrophotographischer Drucker nach Anspruch 3 oder 4, der einen zweiten Verschluß (67) aufweist, um den zweiten Weg zu schließen.

6. Elektrophotographischer Drucker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Belichtungs-Lichtquelle (33) zwischen dem Rückführungsweg (48, 68) für den gesammelten Entwickler und der Oberfläche des Photoleiters (31) positioniert ist, auf der ein elektrostatisches Latentbild ausgebildet wird.

7. Elektrophotographischer Drucker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Entwicklungsvorrichtung (34, 64, 74, 91) mit einem magnetischen Toner betreibbar ist.

8. Elektrophotographischer Drucker nach Anspruch 6, bei dem die Belichtungs-Lichtquelle (33) ein Lichtquellenarray (38) aufweist.