Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
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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
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Das dritte Problem besteht darin, daß der gesammelte Toner das
Führungsrohr 25 verstopft.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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
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Eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen kleinen
elektrophotographischen Drucker vom Tonerrückführungs-Typ zu schaffen.
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Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen
elektrophotographischen Drucker zu schaffen, der Tonerpulver in einer eingebauten
Entwicklungsvorrichtung gleichmäßig sammeln kann.
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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.
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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.
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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
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Fig. 1 ist ein schematischer Seitenaufriß, der den Hauptbereich eines
elektrophotographischen Druckers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
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Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht des Hauptbereichs eines
elektrophotographischen Druckers gemäß der ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
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Fig. 3 ist eine schematische Seitenansicht, die den Hauptbereich eines
elektrophotographischen Druckers gemäß der zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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Fig. 4 ist eine schematische Seitenansicht, die den Hauptbereich eines
elektrophotographischen Druckers gemäß der dritten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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Fig. 5 ist eine schematische Seitenansicht, die den Hauptbereich eines
elektrophotographischen Druckers gemäß der vierten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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Fig. 6 ist eine schematische Seitenansicht, die den Hauptbereich eines
elektrophotographischen Druckers gemäß der fünften Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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Fig. 7 ist eine schematische Seitenansicht, die eine Reinigungsvorrichtung
eines elektrophotographischen Druckers gemäß der sechsten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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Fig. 8 ist eine schematische Seitenansicht, die eine Reinigungsvorrichtung
eines elektrophotographischen Druckers gemäß der siebten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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Fig. 9 ist eine schematische Seitenansicht eines herkömmlichen
elektrophotographischen Druckers;
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Fig. 10 ist ein Seitenaufriß, der einen herkömmlichen
elektrophotographischen Drucker zeigt;
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Fig. 11 ist eine schematische Draufsicht, die einen herkömmlichen
elektrophotographischen Drucker mit Toner-Rückführmechanismus zeigt.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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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.
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Erste Ausführungsform (Fig. 1 und 2):
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Der Betrieb des so konstruierten elektrophotographischen Druckers wird im
folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Zweite Ausführungsform (Fig. 3):
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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.
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Fig. 3 ist eine schematische Seitenansicht eines Hauptbereichs des
elektrophotographischen Druckers gemäß einer zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
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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.
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Im folgenden wird der Betrieb der zweiten Ausführungsform beschrieben.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Dritte Ausführungsform (Fig. 4):
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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.
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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.
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Im folgenden wird der Betrieb der dritten Ausführungsform gemäß der
vorliegenden Erfindung beschrieben.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Vierte Ausführungsform (Fig. 5):
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Die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter
Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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
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Fünfte Ausführungsform (Fig. 6):
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Im folgenden wird die fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben.
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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.
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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
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Sechste Ausführungsform (Fig. 7):
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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.
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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.
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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.
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Der vom Schaber 103 abgeschabte magnetische Toner wird von der Führung 104
geführt, um in den Toner-Abgabebereich 72 zu fallen.
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Siebte Ausführungsform (Fig. 8):
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.