JPH0736350A - 像形成カートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構成が簡単でしかも紙ジャム時などに感光体
に手が触れず、感光体にダメージを与えない像形成カー
トリッジを得る。 【構成】 感光体と現像器と帯電器とクリーナとで構成
された像形成ユニットと、前記像形成ユニットを覆うハ
ウジングと、よりなる像形成カートリッジであって、前
記ハウジングが略円筒系であって、前記像形成ユニット
が前記ハウジング内で回転移動可能な像形成カートリッ
ジ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリンタやファクシミ
リ等に応用できる像形成カートリッジに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子写真装置として、例えば特開
平１−２６７６６７号公報がある。

【０００３】この従来例のプリンタ部Ｂの構成、作像動
作について図５を用いて説明する。１はプリンタの外装
筐であり、図面右端面側が前面である。１Ａはプリンタ
全面板であり、該全面板はプリンタ外装筐１に対して下
辺側のヒンジ軸１Ｂを中心に２点鎖線表示のように倒し
開き操作、実線示のように起こし閉じ操作自由である。
プリンタ内に対する像形成カートリッジ２の着脱操作や
プリンタ内部の点検保守等は全面板１Ａを倒し開いてプ
リンタ内部を大きく解放することにより行われる。

【０００４】像形成カートリッジ２はカートリッジハウ
ジング２ａに感光体ドラム３、帯電ローラ４、現像器
５、クリーナ６の４つの作像プロセス機器を内包させて
なるもので、プリンタ前面板１Ａを２点鎖線示のように
倒し開いてプリンタ外装筐１内の所定の収納部に対して
着脱自在である。カートリッジ２はプリンタ内に正規に
装着されることによりカートリッジ側とプリンタ側の両
者側の機械的駆動系統・電気回路系統が相互カップリン
グ部材（不図示）を介して結合して機械的・電気的に一
体化する。７はプリンタ外装筐１内の奥側に配設したレ
ーザビームスキャナ部であり、半導体レーザ、スキャナ
モータ７ａ、ポリゴンミラー７ｂ、レンズ系７ｃ等から
構成されており、該スキャナ部７からのレーザビームＬ
がプリンタ内に装着されているカートリッジハウジング
２ａの露光窓２ｂからハウジング２ａ内にほぼ水平に進
入し、ハウジング内に上下に配設されているクリーナ６
と現像器５との間の通路を通って感光体ドラム３の左側
面の露光部３ａに入射し、感光体ドラム３面が母線方向
に走査露光される。

【０００５】８はプリンタ前面板１Ａの下辺側に外方に
突出させ、かつ前上がりに傾斜させて設けたマルチフィ
ードトレイであり、複数の紙Ｓを同時にセットできる。
１０はプリンタ前面板１Ａの内側の下部に設けた紙給送
ローラ、１２は該給送ローラ１０の左側面に接触させた
搬送ローラである。１３はプリンタ前面板１Ａの内側で
上記給送ローラ１０の上方に配設した転写ローラ、１５
ａ・１５ｂはプリンタ前面板１Ａの内側上部に設けた定
着ローラ対、１４は転写ローラ１３と定着ローラ対１５
ａ・１５ｂ間に設けた紙ガイド板、１６は定着ローラ対
１５ａ・１５ｂの紙出口側に配設した紙排出ローラ、１
７は排出紙受けトレイである。プリンタの制御系に画像
形成スタート信号が入力されると、感光体ドラム３が矢
示の反時計方向に所定の周速度で回転駆動され、その周
面が帯電ローラ４で正または負の所定の極性に一様帯電
される。帯電ローラ４は所定の電圧を印加した導電性部
材であり、感光体ドラム３は該ローラにより帯電処理さ
れる。次いで、該回転感光体ドラム３の一様帯電面に露
光部３ａにおいて、前記レーザビームスキャナ部７から
出力される画像情報の時系列電気画素信号に対応した画
素レーザ光Ｌが入射して、ドラム３面がドラム母線方向
に順次に該レーザ光Ｌによる主走査を受けることにより
感光体ドラム３面に画像情報の静電潜像が形成されてい
く。そのドラム３面の形成潜像は現像器５の現像スリー
ブ５ａに担持されている現像剤により順次にトナー現像
されていく。５ｂは現像剤ｔの収納室である。一方マル
チフィードトレイ８上にセットされた紙Ｓのうち最上位
の紙が矢示方向に回転駆動された給送ローラ１０からプ
リンタ内へ引き込まれ、引き続き給送ローラ１０と搬送
ローラ１２のニップ部に挟まれて感光体ドラム３と転写
ローラ１３との転写部へむけて感光体ドラム３の回転周
速度と同じ一定速度で給送されていく。転写部に給送さ
れた紙は感光体ドラム３と転写ローラ１３に印加される
電圧と転写ローラの感光体ドラム３に対する圧接力とに
より感光体ドラム３面側のトナー像の転写を順次に受け
る。転写ローラ１３への電圧印加は給送紙の先端辺が感
光体ドラム３と転写ローラ１３との接触部に到達したと
き行われる。転写部を通過した紙は感光体ドラム３面か
ら分離されてガイド板１４に案内されて定着ローラ対１
５ａ・１５ｂへ導入される。定着ローラ対１５ａ・１５
ｂのうち紙の像転写面に接触する側のローラ１５ａはハ
ロゲンヒータを内蔵した加熱ローラであり、紙の裏面側
に接触する側のローラ１５ｂは弾性体製の加圧ローラで
あり、像転写を受けた紙は該ローラ対１５ａ・１５ｂを
通過していく過程で転写されているトナー像が熱と圧力
で紙面に定着され、排出ローラ１６でトレイ１７に画像
プリントとして排出される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のような構成で
は、紙ジャムが発生したときに、プリンタ前面板１Ａを
２点鎖線示のように倒し開いて、感光体ドラム３の前に
詰まった紙を作業者が手で取り除いていた。このとき、
感光体ドラム３の表面はむき出しのままであり、作業者
が手で触れると感光体に手の油が付着したり、致命的な
傷を与えることがあった。

【０００７】本発明は上記問題点に鑑み、構成が簡単で
しかも紙ジャム時などに感光体に手が触れず、感光体に
ダメージを与えない像形成カートリッジを提供するもの
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明は、電子写真感光体と現像器と帯電器とク
リーナとで構成された像形成ユニットと、前記像形成ユ
ニットを覆うハウジングと、よりなる像形成カートリッ
ジであって、前記ハウジングが略円筒系であって、前記
像形成ユニットが前記ハウジング内で回転移動可能な像
形成カートリッジである。

【０００９】また本発明は、電子写真感光体と現像器と
帯電器とクリーナとで構成された像形成ユニットと、前
記像形成ユニットを覆うハウジングと、よりなる像形成
カートリッジであって、前記ハウジングが少なくとも２
箇所の開口部を有し、１箇所の開口部は露光光を導入す
る露光開口部、他の１箇所の開口部は感光体上に形成し
たトナー像を転写する転写開口部である像形成カートリ
ッジである。

【００１０】さらに本発明は、電子写真感光体と現像器
と帯電器とクリーナとで構成された像形成ユニットと、
前記像形成ユニットを覆うハウジングと、よりなる像形
成カートリッジにおいて、前記ハウジングが、少なくと
も露光光を導入する露光開口部と、感光体上に形成した
トナー像を転写する転写開口部の２箇所の開口部を有
し、画像形成時には、前記露光開口部から露光光を導入
し、前記転写開口部から感光体上のトナー像を転写する
構成で、非画像形成時には、前記像形成ユニットが前記
ハウジング内で回転し、前記露光開口部と前記転写開口
部とを前記ハウジングが覆う構成である像形成カートリ
ッジである。

【００１１】さらにまた本発明は、電子写真感光体と現
像器と帯電器とクリーナとで構成された像形成ユニット
と、前記像形成ユニットを覆うハウジングと、よりなる
像形成カートリッジにおいて、前記ハウジングが、少な
くとも露光光を導入する露光開口部と、感光体上に形成
したトナー像を転写する転写開口部の２箇所の開口部を
有し、画像形成時には、前記露光開口部から露光光を導
入し、同時に前記転写開口部から感光体上のトナー像を
転写する構成で、非画像形成時には、前記像形成ユニッ
トが前記ハウジング内で回転し、前記露光開口部と前記
転写開口部とを前記ハウジングが覆う構成である像形成
カートリッジであって、像形成ユニットの前記ハウジン
グ内部の回転駆動力が、回転中心におかれた感光体の回
転駆動力と同一である像形成カートリッジである。

【００１２】

【作用】本発明の構成と作用を図２から図４を用いて説
明する。図２は本発明に用いる像形成カートリッジの画
像形成動作中の様子を示したものである。１８は像形成
カートリッジ、１９はハウジング、２０は感光体ドラ
ム、２１は感光体内に固定された回転しない磁石、２２
は帯電ローラ、２３は回収ローラ、２４は回収ローラ内
に固定された回転しない磁石、２５は回収ローラ上に付
着したトナーをかき落とすスクレーパ、２６はクリー
ナ、２７はクリーナボックス、２８はトナーホッパ、２
９は感光体に露光するための露光窓部、３０は信号光で
ある。３１は転写ローラであって、３１ａは転写時の転
写ローラの位置、３１ｂは非転写時の転写ローラの位置
を現す。３２は紙である。３３は磁性トナーで、３３ａ
はトナーホッパ２８内の未使用のトナー、３３ｂは感光
体上の転写のこりをクリーナ２６で掻き取った転写残り
のトナー、３３ｃは後に説明するカートリッジの回転移
動によってクリーナボックス２７の底部にたまったトナ
ーである。この３３ｃはスクリュウ３４によってクリー
ナボックスの端に集められ、カートリッジの端に設けら
れたクリーナボックス２７とトナーホッパ２８とを結合
するトナー回収路３５を通って、再びトナーホッパ２８
に戻され現像に使用される。カートリッジ１８はハウジ
ング１９を除いて内部の構成部材は全て一体化され、像
形成ユニット３６としてハウジング１９内部で回転移動
可能になっている。３７はハウジング１９の露光開口
部、３８はハウジング１９の転写開口部である。

【００１３】次にこのカートリッジの像形成動作を説明
する、カートリッジ１８はプリンタ内に正規に装着され
ることによりカートリッジ側とプリンタ側の両者側の機
械的駆動系統・電気回路系統が相互カップリング部材
（不図示）を介して結合して機械的・電気的に一体化す
る。回転する感光体ドラム２０を帯電ローラ２２により
帯電する。次に、信号光３０がプリンタ内に装着されて
いるハウジング１９の露光開口部３７から像形成ユニッ
ト３６の露光窓２９からほぼ水平に進入し、ハウジング
内に上下に配設されているクリーナボックス２７とトナ
ーホッパ２８との間の通路を通って感光体ドラム２０の
左側面に入射し、感光体ドラム２０面が母線方向に走査
露光される。こうして静電潜像を形成した後、トナーホ
ッパ２８内に移動する。トナーホッパ２８内では、感光
体内部に設けられた２極の回転しない磁石２１により磁
性トナー３３ａが感光体２０の表面に磁力で付着する。

【００１４】この磁性トナーを現像バイアスを印加した
回収ローラ２３に通過させると、感光体２０上には画像
部のみにトナーが残る。このトナー像をハウジング１９
の転写開口部３８から転写ローラ３１により３１ａの位
置において紙３２に転写する。感光体２０上に残ったト
ナーはクリーナ２６によりクリーニングしてクリーナボ
ックス２７に回収し、再び次の像形成工程を繰り返す。

【００１５】次に、このカートリッジの像形成を行わな
いときの状態を図３を用いて説明する。この像形成を行
わないときは、機械が動作していないときであり、例え
ば紙ジャム等により機械が緊急停止しているときや、カ
ートリッジをプリンタの外に引き出した状態のことを表
す。この状態ではハウジング１９の内部で像形成ユニッ
ト３６は矢印３９に示す反時計方向に約９０゜回転移動
しており、この状態では転写ローラ３１に対向する転写
開口窓３８には、感光体２０は存在しない。またクリー
ナ２６の上に貯まっていた回収トナー３３ｂは重力方向
に落下して３３ｃに混ざるようになる。次の像形成動作
時には、再び像形成ユニット３６が矢印４０の方向に回
転し図２の状態に戻り、回収トナー３３ｃはスクリュウ
３４により結合路３５を通ってトナーホッパ２８に戻る
構成である。

【００１６】次に、図３の像形成を行わないときの状態
から図２の像形成時の状態への移動を行う駆動機構につ
いて図４を用い説明する。像形成を行わないときは、感
光体２０は破線で示す位置にある。４１はプリンタ本体
に設けた本体駆動ギヤ、４２は感光体２０の感光体駆動
ギヤである。プリンタが動作し始めると、本体駆動ギヤ
４１が矢印ｘの方向に回転し始め、それにつれて像形成
ユニット３６が矢印ｙの方向に回転し始める。このと
き、ハウジング１９はプリンタ本体との位置ぎめ部４３
および４４により固定され動かない。像形成ユニット３
６が回転し像形成位置に来ると、像形成ユニット３６の
回転移動が停止し今度は本体駆動ギヤの回転力は感光体
２０の回転力と変わり、感光体２０は感光体駆動ギヤ４
２の矢印ｚ方向の回転を行い像形成が開始される。

【００１７】このような、構成にすると次のような多く
の効果が得られる。 （１）カートリッジがプリンタの外に出された図３の状
態で放置されても、ハウジングの転写開口部や露光開口
部から感光体に直接外光が当たることがなく、感光体の
光劣化を防止できる。 （２）紙ジャム処理するときにプリンタ使用者が側板を
開けても、図３の状態にあるため感光体面が露出せず、
使用者が感光体面を傷つけることがない。 （３）像形成開始直前に、像形成ユニット全体を回転さ
せるため、長期間放置した後トナーが凝集していてもほ
ぐされる効果が生まれ、安定した印字動作が保証でき
る。 （４）像形成ユニットの回転移動を利用して、クリーナ
に回収されたトナーが自動的にトナーホッパに戻り再使
用できる構成である。 （５）最初からクリーナボックスに新トナーを入れてお
き、クリーナボックスのスペースをトナーホッパの一部
として有効利用することもできる。 （６）カートリッジが円筒系をしているため、かさばら
ず小型化できる。 （７）感光体に回転駆動を伝える駆動部が、像形成ユニ
ットの回転移動の駆動部と兼用できるために、構成がシ
ンプルである。

【００１８】

【実施例】以下本発明の像形成カートリッジについて、
図１を参照しながら説明する。

【００１９】１はプリンタの外装筐であり、図面右端面
側が前面である。１Ａはプリンタ全面板であり、該全面
板はプリンタ外装筐１に対して下辺側のヒンジ軸１Ｂを
中心に２点鎖線表示のように倒し開き操作、実線示のよ
うに起こし閉じ操作自由である。プリンタ内部の点検保
守等は全面板１Ａを倒し開いてプリンタ内部を大きく解
放することにより行われる。像形成カートリッジ１８
は、図面前面部よりプリンタ本体に装着される。像形成
カートリッジ１８の構成は図２と同一である。像形成カ
ートリッジ１８はハウジング１９を除いて内部の構成部
材は全て一体化され、像形成ユニット３６としてハウジ
ング１９内部で回転移動可能になっている。

【００２０】次ぎにこのカートリッジの像形成動作を説
明する、カートリッジ１８はプリンタ内に正規に装着さ
れることによりカートリッジ側とプリンタ側の両者側の
機械的駆動系統が図４に示した本体駆動ギヤ４１を介し
て結合して機械的に一体化する。プリンタが像形成状態
にはいると、本体駆動ギヤが回転し、それにともない、
最初に像形成ユニット３６が図３の状態から図２の状態
へと移動する。その後、回転する感光体ドラム２０を帯
電ローラ２２により帯電する。次ぎに、信号光３０がプ
リンタ内に装着されているカートリッジハウジング１９
の露光窓２９からハウジング１９内にほぼ水平に進入
し、ハウジング内に上下に配設されているクリーナボッ
クス２７とトナーホッパ２８との間の通路を通って感光
体ドラム２０の左側面に入射し走査露光される。こうし
て静電潜像を形成した後、トナーホッパ２８内に移動す
る。トナーホッパ２８内では、感光体内部に設けられた
２極の回転しない磁石２１により磁性トナー３３ａが感
光体２０の表面位磁力で付着する。この磁性トナーを現
像バイアスを印加した回収ローラ２３に通過させると、
感光体２０上には画像部のみにトナーが残る。このトナ
ー像を転写ローラ３１を用いて３１ａの位置において紙
３２に転写する。感光体２０上に残ったトナーはクリー
ナ２６によりクリーニングし、再び次の像形成工程を繰
り返す。像形成工程が終了すると、本体駆動ギヤが回転
を停止するため、ハウジング１９の内部で像形成ユニッ
ト３６が反時計方向に約９０゜回転移動し、この状態で
待機する。

【００２１】また、以上述べた通常の動作の他に、紙ジ
ャム等が発生し緊急停止したときも、本体駆動ギヤの回
転停止と共に自動的に像形成ユニット３６が図３の状態
に戻る。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、構成が簡単でしかも紙
ジャム時などに感光体に手が触れず、感光体にダメージ
を与えない像形成カートリッジが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における像形成カートリッジの
構成図

【図２】本発明の画像形成時の状態を説明する説明図

【図３】本発明の非画像形成時の状態を説明する説明図

【図４】本発明の像形成ユニットの駆動構成を説明する
説明図

【図５】従来の電子写真装置の概略図

【符号の説明】

１８ 像形成カートリッジ １９ ハウジング ２０ 感光体 ２７ クリーナボックス ２８ トナーホッパ ３０ 信号光 ３６ 像形成ユニット

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子写真感光体と現像器と帯電器とクリー
   ナとで構成された像形成ユニットと、前記像形成ユニッ
   トを覆うハウジングと、よりなる像形成カートリッジで
   あって、前記ハウジングが略円筒系であって、前記像形
   成ユニットが前記ハウジング内で回転移動可能な像形成
   カートリッジ。
2. 【請求項２】像形成ユニットが略円筒形である請求項１
   記載の像形成カートリッジ。
3. 【請求項３】電子写真感光体と現像器と帯電器とクリー
   ナとで構成された像形成ユニットと、前記像形成ユニッ
   トを覆うハウジングと、よりなる像形成カートリッジで
   あって、前記ハウジングが少なくとも２箇所の開口部を
   有し、１箇所の開口部は露光光を導入する露光開口部、
   他の１箇所の開口部は感光体上に形成したトナー像を転
   写する転写開口部である像形成カートリッジ。
4. 【請求項４】電子写真感光体と現像器と帯電器とクリー
   ナとで構成された像形成ユニットと、前記像形成ユニッ
   トを覆うハウジングと、よりなる像形成カートリッジに
   おいて、前記ハウジングが、少なくとも露光光を導入す
   る露光開口部と、感光体上に形成したトナー像を転写す
   る転写開口部の２箇所の開口部を有し、 画像形成時には、前記露光開口部から露光光を導入し、
   前記転写開口部から感光体上のトナー像を転写する構成
   で、非画像形成時には、前記像形成ユニットが前記ハウ
   ジング内で回転し、前記露光開口部と前記転写開口部と
   を前記ハウジングが覆う構成である像形成カートリッ
   ジ。
5. 【請求項５】電子写真感光体と現像器と帯電器とクリー
   ナとで構成された像形成ユニットと、前記像形成ユニッ
   トを覆うハウジングと、よりなる像形成カートリッジに
   おいて、前記ハウジングが、少なくとも露光光を導入す
   る露光開口部と、感光体上に形成したトナー像を転写す
   る転写開口部の２箇所の開口部を有し、 画像形成時には、前記露光開口部から露光光を導入し、
   同時に前記転写開口部から感光体上のトナー像を転写す
   る構成で、非画像形成時には、前記像形成ユニットが前
   記ハウジング内で回転し、前記露光開口部と前記転写開
   口部とを前記ハウジングが覆う構成である像形成カート
   リッジであって、像形成ユニットの前記ハウジング内部
   の回転駆動力が、回転中心におかれた感光体の回転駆動
   力と同一である像形成カートリッジ。