JPH0355564A - 電子写真記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電子写真記録装置に関するものである。

（従来の技術） 従来、プリンタや複写機に用いられる電子写真記録装置
において、保守・管理の容易化を目的として、電子写真
プロセスの一部をカートリッジ化して、容易に交換する
ことができるようにしたものが提案されている（特公昭
５８−５４３９２号公報参照）． この場合のカートリッジは、感光体、現像装置、クリー
ニング装置、及び帯電器から構威される．そして、感光
体として用いる有機系感光体の寿命やその他の機能部品
（例えばクリーニングブレード）の寿命又はクリーニン
グ後においてクリーニング装置に収容する残留トナーの
量、保守のサイクル等を考慮して、現像装置に収容する
トナー量が決定され、カートリッジはこの現像装置のト
ナーが無くなった時点で寿命となり交換される。

しかし、上記カートリッジを構威する有機系感光体の寿
命が伸びるのに伴い、プロセスカートリッジを短時間で
廃棄するのは無駄と言う考えから、現像装置にトナーだ
けを供給して、更にカートリッジを使用する方法が提案
されているが、この場合、プロセスカートリッジに対し
てトナーカセットを独立させてあり、プロセスカートリ
ソジ内の現像用トナーが不足したらトナーカセットのみ
を交換し、プロセスカートリッジは引き続き使用される
．しかし、クリーニング装置の残留トナーの収容量に制
限があり、トナーカセットを何度も交換して用いること
はできない。

これを解決するため、転写プロセスにおいて、記録媒体
に転写されない感光体上のトナーをクリーニング装置で
清掃して回収した後、循環パイプで経由して現像装置に
循環し、再使用する方法が提案されている．　　（ＩＩ
ＳＰ　４，２３９，８４５参照）．上記トナー循環方法
を採用した従来の電子写真記録装置の概略図を第７図に
示す。

図において、ｌは電子写真記録装置本体、２はプロセス
カートリッジ、３はトナーカセットである。記録媒体力
セント４に収容された記録紙５は、給紙ロール６により
順次１枚ずつ給紙される．給紙された記録祇５は、一旦
送紙ロール７、８により停止させられ、ここで、給紙時
におけるスキエーが補正され、送紙ロール７の回転によ
り、記録祇５は転写装置まで搬送される． ここで、プロセスカートリッジ２内の感光体９に形威さ
れたトナー像は、転写用のコロナ帯電器１０により記録
祇５に転写される。トナー像が転写された記録祇５は続
いて定着装置１１に搬送され、トナー像は記録紙５に定
着される。そして、定着された記録祇５は排祇ロール１
２Ａ．１２Ｂ，１３Ａ１３Ｂによりスタノカｌ４に排出
される。

この電子写真記録装置は、１つのプロセスカートリソジ
２に対しトナーカセット３（３千枚相当記録可能なトナ
ー収容ｉｔ）を５回交換して、およそ１万５千枚の記録
紙に記録することを目標にしている． そして、図示しないクリーニング装置とトナー力セノト
３は、循環バイブで連結され、該クリーニング装置のク
リーニングにより回収されたトナーを現像装置に送るこ
とができるようにしている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記構成の電子写真記録装置においては
、記録紙５に付着した紙粉が、転写プロセス中で静電気
力等により感光体９に付着し、次のクリーニングプロセ
スで残留トナーと共にクリーニング装置に回収され、循
環パイプを経由して現像装置に搬送される。

そして、この紙粉が現像ロールと規制ブレード間に詰ま
ると、現像ロールに一定の厚さのトナー層を形戒するこ
とができなくなり、現像したトナー像の一部に欠陥が生
じることがある．第８図はトナー像に欠陥が生した時の
現像ロールの斜視図である。

図において、ｌ９は現像ロール、２３は現像ロールに対
向して配設され、トナーの厚さを規制する規制ブレード
である。従来のプロセスカートリッジ２（第７図）を用
いて、１万５千枚の記録紙に記録した後、現像ロール１
９上のトナー層１９ａにトナー像の欠陥１９ｂが白筋と
なって表れる。また図中斜線部１９ｃが正常なトナー層
を示している。

すなわち、現像ロール１９上のトナー層１９ａは長手方
向全長にわたって、均一で一様な厚さで形威することが
できない。これは規制ブレード２３と現像ロール１９間
に紙粉が詰まり、その結果、その間からトナーが一部排
出することができなくなるためである。

第９図はプロセスカートリッジ交換回数とトナー像欠陥
発生確率の関係図である． 紙粉除去手段を設けていない従来のプロセスカートリソ
ジ２を、電子写真記録装置の本体１に装着しての１万５
千枚の記録紙に記録し、その後、プロセスカートリッジ
２を次々に交換してそれぞれ１万５千枚まで記録したと
きのトナー像に欠陥が発生する確率が示してある。

最初のプロセスカートリッジ２では、ｌ万５千枚まで記
録しても、トナー像の欠陥は発生しないが、プロセスカ
ートリソジ２の交換の回数（通算記録回数）の増加に伴
い欠陥の発生確率が高くなることが分かる。

すなわち、電子写真記録装置が新しいときはプロセスカ
ートリッジ２を長期間使用してもトナー像の欠陥は発生
しない。

これは、転写プロセスに至るまでに記録祇５に付着した
紙粉が送紙ロール７，８等の送紙経路に付着し、取り除
かれるからである。しかし、記録の回数が増加するとと
もに、送紙ロール７．８等で紙粉を除去する機能が落ち
、記録祇５と共に転写装置に搬送される紙粉の量が増大
する。その結果、プロセスカートリッジ２の交換の回数
（通算記録回数）の増加に伴いトナー像の欠陥が発生す
る確率が増大する。

第１０図はトナーカセット交換回数とトナー像欠陥発生
確率の関係図である。

紙粉除去手段を設けていない従来のプロセスカートリッ
ジ２を、電子写真記録装置の本体１に装着して記録を行
った場合のトナーカセットの交換回数に対するトナー像
の欠陥の発生確率を１番目のフ゛ロセスカートリッジと
、１０番目のフ゜ロセスカートリッジについて示してい
る。

１番目のプロセスカートリッジでは、トナーカセット３
を５回交換しても、最後までトナー像の欠陥は発生しな
い。一方、１０番目のプロセスカートリソジでは、トナ
ーカセット３を３回交換したあたりから、トナー像の欠
陥が発生する．トナー像の欠陥は、ある程度の紙粉が集
まらなければ発生しないことが分かる。

本発明は、上記従来の電子写真記録装置の問題点を解決
して、トナー像の欠陥が発生するのを防止し、プロセス
カートリソジの寿命を延ばし、長期間にわたり安定した
画像を得ることが可能な孟子写真記録装置を提供するこ
とを目的とする。

（課題を解決するための手段） そのために、本発明の電子写真記録装置は、本体に対し
プロセスカートリッジを着脱自在に配設した電子写真記
録装置において、上記プロセスカートリッジは、静電潜
像が表面に形威される感光体と該感光体にトナーを供給
してトナー像を形威する現像装置、及び上記感光体の表
面の残留トナーを除去するクリーニング装置を有すると
ともに、紙粉除去手段を有している。

上記現像装置とクリーニング装置は、循環パイプで接続
され、クリーニング装置で回収した残留トナーは現像装
置に戻され、再使用される。

そして、上記紙粉除去手段は、プロセスカートリッジを
本体に装着したときに、記録紙又は送紙ロールに接触し
て記録紙上に付着した紙粉を除去するように配設される
。

たとえば該紙粉除去手段を、転写装置の手前に配設した
紙粉除去ロールと、それに対向して配設した紙粉除去ブ
ラシで構威しており、プロセスカートリソジが装着され
たときに上記紙籾除去ロールが本体に設けられた送紙ロ
ールに対し圧接するようにするか、あるいは祇扮除去ロ
ールと、それに圧接するスクレーパ及び紙粉収容層で構
戒し、プロセスカートリッジが装着されたときに上記紙
粉除去ロールが、本体に設けられた送紙ロールに対し圧
接するようにしてある。

また、紙粉除去手段を紙粉除去ブラシのみ、又はスクレ
ーバと紙粉収容層で構或し、該紙粉除去ブラシ又はスク
レーパを、プロセスカートリッジが装着されたときに、
本体に設けられた送紙ロールに対し接触するようしても
よい。

（作用） 本発明によれば、上記のように本体に対しプロセスカー
トリソジを着脱自在に配設した電子写真記録装置におい
て、上記プロセスカートリッジは、静電潜像が表面に形
或される感光体と該感光体にトナーを供給してトナー像
を形威する現像装置、及び上記感光体の表面の残留トナ
ーを除去するクリーニング装置を有するとともに、．紙
粉除去手段を有しているので、プロセスカートリッジを
交換するときは、感光体、現像装置、及びクリーニング
装置と共に紙粉除去手段も交換することができる。

そして、該紙粉除去手段は、プロセスカートリッジを本
体に装着したときに送紙ロール又は記録紙に墳触するよ
うに配設されるので、記録紙上に付着した紙粉は該紙粉
除去手段に転移して確実に除去される． （実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。

第１図は本発明の実施例を示す電子写真記録装置の概略
図である。

１は電子写真記録ｇｔ置本体、２はプロセスカートリッ
ジ、３はトナーカセントである。フ゜ロセスカートリッ
ジ２は、感光体、現像装置、及びクリニング装置と共に
後述する紙粉除去手段からなっている。

記録媒体力セット４に収容された記録祇５は、給紙ロー
ル６により順次１枚ずつ給紙される。給紙された記録祇
５は回転が停止している送紙ロール７と、紙粉除去ロー
ル３０との間に送紙されて一旦停止し、給紙時における
スキューが補正される。

上記紙粉除去ロール３０は、プロセスカートリッジ２に
一体化され、この送紙ロール７に圧接するように設けら
れている。したがって、プロセスカートリッジ２を交換
する時には紙粉除去ロール３０も同時に交換される。

その後、送紙ロール７が起動され回転すると、記録祇５
は転写装置まで殿送される。ここで、プロセスカートリ
ッジ２内の感光体９に形威されたトナー像は転写用のコ
ロナ帯電器１０により記録祇５に転写される。該トナー
像が転写された記録祇５は、その後定着装置１１に搬送
されてトナー像が定着される。

定着装置ｌ１は、図に示されるようなヒートロール定着
装置が用いられ、発熱ロールＩＩＡ及び加圧ｏ　−　ル
１１　Ｂで構戒される。この発熱ロールＩＩＡは金属製
中空部材にハロゲンランプを内蔵したもの、あるいは金
属面に直接発熱体を設けたものなどを利用することがで
きる。定着後の記録紙５は徘祇ロール＋２Ａ，１２Ｂ，
１３Ａ，１３Ｂによりスタノカｌ４に排出される。

第２図は本発明の電子記録写真装置において、プロセス
カートリッジ及びトナーカセソトを交換する時の状態図
を示す。

図において、スタン力１４を含む上部カハー１５及びＬ
ＥＤヘッドｌ６を含むヘッド支持体１７を図のように上
方に開く。これによりトナーカセット３及びプロセスカ
ートリッジ２を上方に引き上げて取り出し、新規のトナ
ーカセット３及びプロセスカートリッジ２を装着するこ
とができる。

次に、上記プロセスカ一トリンジ２とトナーカセット３
の構威を第３図及び第４図により説明する。

第３図はプロセスカートリンジの断面構或図、第４図は
循環バイブ配設図である。

図において、ドラム状に回転可能に配設された感光体９
は、導電性支持体上に光導電層を設けて構威され、廃棄
しても安全な有機系感光体が使用され、帯電、現像、ク
リーニングの各プロセスを行う装置が設けられている。

帯電装置としてはスコロトロン帯電器ｌ８が設けられて
いるが、このほかにブラシ帯電器なども利用することが
でき、このスコロトロン帯電器１８と現像装置間には潜
像形威手段により作られる光が通過できるような空間が
設けられている。この場合、潜像形戒手段として、ＬＥ
Ｄヘッド１６　（第２図〉がその空間にはまり込むよう
な横或になっており、これにより静電潜像が形威される
。

現像装置としては、二成分磁気ブラシ現像器、一戒分磁
気ブラシ現像器、一威分非磁性現像器など公知の技術が
いずれも利用できる。ここでは一威分非磁性現像装置が
使用され、現像ロール１９が感光体９に圧接するように
設けられて、図示矢印方向に回転する。

現像装置ではトナーカセソト３内に収容されたトナー２
０は撹拌ロール２ｌ上に落下し、該撹拌ロール２１の回
転によりトナー供給ロール２２へ運ばれる．トナー供給
ロール２２は現像ロール１９に圧接して設けられ、図示
矢印のように回転する。トナー２ｏは現像ロール１９と
トナー供給ロール２２との相互摩擦により、帯電されて
現像ロール１９に付着し規制ブレード２３に搬送される
。該規制ブレード２３はブレード支持板２４に取り付け
られ、圧接手段である圧縮スプリング２５により現像ロ
ール１９に一定の圧力で押し当てられる。ここで、現像
ロール１９上のトナーの厚さは一定にされ感光体９に搬
送され、感光体９に形威された静電潜像を現像する。

現像された感光体９上のトナー像は、続いて転写装置に
より記録紙５に転写される。そして、転写後の感光体９
上に残留したトナーは、感光体９に押し当てられたクリ
ーニングブレード２６により清掃され除去される。

′上記クリーニングブレード２６により清掃され下方へ
落下した残留トナー２０は、スクリュ状に形威されたト
ナー搬送のスクリュ２７の回転により、紙面奥行き側へ
躍送される。トナー搬送スクリュ２７の終端でトナー２
０は循環パイプ２８に落下し、そしてこの循環パイプ２
８の中に設けられているトナー搬送スクリュ２９により
、現像装置内に設けられたスクリュ状撹拌ロール２ｌに
搬送される。該撹拌ロール２１によりトナー２０は紙面
手前側へ搬送されながら、トナー供給ロール２２側へ再
び供給される横戒となっている。

次に、第５図及び第６図により紙粉除去手段について説
明する。

第５図は本発明のプロセスカートリッジに装着される紙
粉除去手段の第１の例を示す図、第６図は祇扮除去手段
の第２の例を示す図である．第５図において、現像装置
の下方に紙粉除去手段が設けられており、該紙粉除去手
段は回転可能な祇籾除去ロール３０と該紙粉除去ロール
３０に先端が接触するように設けられた紙粉除去ブラシ
３ｌにより構成されている。

上記紙粉除去ロール３０はプロセスカートリッジ２を電
子写真記録装置本体１にセットしたとき、本体１側に設
けられた送紙ワール７と圧接する措造になっており、該
紙籾除去ロール３０と送紙ロール７間に送られた記録紙
５は送紙ロール７の回転により転写装置へ搬送される。

記録祇５の感光体と接触する側に付着した紙粉は、紙粉
除去ロール３０との圧接により発生する粘着力及び圧力
により紙粉除去ロール３０に転移され、紙粉除去ロール
３０上に付着した紙粉は、紙粉除去ブラン３１により取
り除かれて清掃される。

ここで用いる紙粉除去ロール３０は金属、ゴム、プラス
チック等いずれのものも利用することができ、特にシリ
コンゴムの場合には、祇初を記録紙から転移する能力が
高くなる。また紙粉除去ブラシ３１はレーヨン、ナイロ
ン、アクリル等のブラシを利用することができる。

第６図に示す紙粉除去手段の場合、送紙ロールを兼用す
る紙粉除去ロール３２、これに当接するスクレーバ３３
及び紙粉を溜める紙粉収容ＩＷ３４で構戒される。スク
レーパ３３は薄い板状のもので、金属、プラスチック等
を利用することができる。

上記紙粉除去ロール３２はプロセスカートリソジ２を電
子写真記録装置本体ｌにセソトしたとき、本体１側に設
けられた送紙ロール７と圧接する構造になっており、該
紙粉除去ロール３２と送紙ロール７間に送られた記録祇
５は送紙ロール７の回転により転写装置へ搬送される。

記録祇５の感光体と接触する側に付着した紙粉は、紙粉
除去ロール３０との圧接により発生する粘着力及び圧力
により紙粉除去ロール３２に転移され、紙粉除去ロール
３２上に付着した紙粉は、スクレーパ３３によって取り
除かれて清掃され、紙粉収容層３４に収容される。

第５図において紙粉除去手段となる紙粉除去口−ル３０
を本体１に設けて送紙ロールとして構戒し、祇扮除去ブ
ラシ３１のみをプロセスカートリソジ２に一体的に配設
してもよいが、この場合紙粉は一旦紙粉除去ロール３０
　（送紙ロール）に転移し紙粉除去ブラシ３ｌにより除
去される． また、第６図において紙粉除去手段となる紙粉除去ロー
ル３２を本体１に設けて送紙ロールとして構威し、これ
に当接するスクレーパ３３及び紙粉を溜める紙粉収容層
３４のみをプロセスカートリ，，ジ２に一体的に配設し
ても同様である。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように本発明によれば、零体ＩＺ
対しプロセスカートリッジを着脱自在に配設した電子写
真記録装置において、上記プロセスカートリッジは、静
電潜像が表面に形威される感光体、該感光体にトナーを
供給してトナー像を形戒する現像装置、及び上記感光体
の表面の残留トナーを除去するクリーニング装置を有す
るとともに、紙粉除去手段を有しているので、プロセス
カートリッジを交換する時は、感光体、現像装置、及び
クリーニング装置と共に紙粉除去手段も交換することが
できる。

そして、該紙粉除去手段は、プロセスカートリッジを本
体に装着したときに送紙ロール又は記録紙に接触するよ
うに配設されるので、記録紙上に付着した紙粉は該紙粉
除去手段に転移して確実に除去されるため、プロセスカ
ートリッジの交換と共に紙粉除去手段を新しくすること
ができるので、記録を継続し、最初のカートリッジと同
じように使用することができ、常に安定な画像を形威す
ることができる。例えばプロセスカートリッジを１０番
目のものに交換した場合も、少なくとも１万５千枚（通
算記録で１５万枚に相当）までトナー像の欠陥は発生し
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す電子写真記録装置の概略
図、第２図は本発明の電子記録写真装置において、プロ
セスカートリ・ノジ及びトナーカセットを交換する時の
状Ｂ図、第３図はプロセスカートリッジの断面構威図、
第４図は循環バイプ配設図、第５図は紙粉除去手段の第
１の例を示す図、第６図は紙粉除去手段の第２の例を示
す図、第７図は従来の電子写真記録装置の概略図、第８
図はトナー像に欠陥が生した時の現像ロールの斜視図、
第９図はプロセスカートリッジ交換回数とトナー像欠陥
発生確率の関係図、第１０図はトナーカセノト交換回数
とトナー像欠陥発生値率の関係図である． １・・・電子写真記録装置本体、２・・・プロセスカー
トリッジ、３・・・トナー力セント、５・・・記録紙、
７８・・・送紙ロール、９・・・感光体、２６・・・ク
リーニングブレード、２８・・循環ハイプ、３０．　３
２・・紙粉除去口−ル、３１・・・紙粉除去ブラシ、３
３・・・スクレーバ、３４・・・紙粉収容槽。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）本体に対しプロセスカートリッジを着脱自在に配
   設した電子写真記録装置において、 （ａ）上記プロセスカートリッジは、静電潜像が表面に
   形成される感光体と該感光体にトナーを供給してトナー
   像を形成する現像装置、及び上記感光体の表面の残留ト
   ナーを除去するクリーニング装置を有するとともに、 （ｂ）該プロセスカートリッジを本体に装着したときの
   接触により記録紙上の紙粉を除去する紙粉除去手段を有
   することを特徴とする電子写真記録装置。
2. （２）上記現像装置とクリーニング装置は、循環パイプ
   で接続され、クリーニング装置で回収した残留トナーを
   現像装置に戻し、再使用する手段を設けた上記請求項１
   記載の電子写真記録装置。
3. （３）上記紙粉除去手段は、転写装置の手前に配設され
   ていて、紙粉除去ロールと、該紙粉除去ロールに対向し
   て配設される紙粉除去ブラシを有しており、上記紙粉除
   去ロールは、プロセスカートリッジが装着されたときに
   、本体に設けられた送紙ロールに対し圧接するように、
   プロセスカートリッジに一体化して設けられた上記請求
   項１又は２記載の電子写真記録装置。
4. （４）上記紙粉除去手段は、転写装置の手前に配設され
   ていて、紙粉除去ロールと、該紙粉除去ロールに圧接す
   るスクレーパと、紙粉収容層を有しており、上記紙粉除
   去ロールは、プロセスカートリッジが装着されたときに
   、本体に設けられた送紙ロールに対し圧接するように、
   プロセスカートリッジに一体化して設けられた上記請求
   項１又は２記載の電子写真記録装置。
5. （５）上記紙粉除去手段は、転写装置の手前に配設され
   た紙粉除去ブラシであり、該紙粉除去ブラシは、プロセ
   スカートリッジが装着されたときに、本体に設けられた
   送紙ロールに対し接触するように、プロセスカートリッ
   ジに一体化して設けられた上記請求項１又は２記載の電
   子写真記録装置。
6. （６）上記紙粉除去手段は、転写装置の手前に配設され
   ていて、スクレーパと、紙粉収容層を有しており、上記
   スクレーパは、プロセスカートリッジが装着されたとき
   に、本体に設けられた送紙ロールに対し当接するように
   、プロセスカートリッジに一体化して設けられた請求項
   １又は２記載の電子写真記録装置。