JPH0746937Y2 - 電子写真装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、静電潜像担持体及びこの近傍に配置した部材
の保守、交換等に好適な手段を備えた電子写真装置に関
するものである。

〔従来の技術〕

電子写真装置は、静電潜像担持体である感光体を装置本
体の中央に配置し、感光体の周りに、電荷を付与する帯
電器，原稿像を与える光学系，静電潜像を現像する現像
器，該現像器により現像されたトナー像を転写紙に転写
する転写部，感光体上の残留トナーを除去するクリーニ
ングカートリッジ等が設けられている。

このように感光体及びこの感光体の周囲に配置された各
構成部材は、所定の寿命を有する消耗品を含み、部材の
交換．取替え、この交換、［−］取替えに基づく部材相
互間の位置の調整を必要としている。

このため、特開昭51-2433号には、感光体、現像器、ク
リーニングカートリッジとを一体として一つの筐体に組
み込み、装置本体に着脱可能とした手段が知られてい
る。

〔考案が解決しようとする課題〕

前記の如き従来の技術において、感光体及びその近傍の
主要部材が一体として交換，取替えられるため、それぞ
れ寿命を異にする部材の中、最も寿命の短い部材を基準
として交換，取替えられることから、コピー１枚当たり
のランニングコストが上昇する。又、これらの部材のう
ち、クリーニングカートリッジの廃トナーの容量が小さ
いことから、他の部材の交換に要する寿命と合わせよう
とすると、クリーニングカートリッジの廃トナー用容器
を大型化せざるを得ず、このため交換されるユニット全
体が大きくなり、重量が増大し、ユーザの操作性が低下
している。

本考案は、前記従来の欠点を解消することを目的とし、
電子写真装置において、感光体の寿命と合致した構成部
材を感光体と共に、所定の位置関係を維持して交換する
に適した構成を提供することを目的とし、更に、交換さ
れるカートリッジ内、交換されるカートリッジ間の各構
成部材の位置決めを簡易に維持できる操作性の良い手段
を提供することを目的とし、特に、感光体と現像ローラ
間、現像ローラとトナー供給ローラ間の位置決めを正確
にし、画像品質を一定に維持し、且つ小型で、コピー１
枚当たりのランニングコストを低下させる手段を提供す
るものである。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、前記目的を達成するために、現像剤担持体に
現像剤を供給し、該現像剤担持体上に一定の現像剤層を
形成し、静電潜像担持体に形成された静電潜像を前記現
像剤担持体により現像すると共に、前記静電潜像担持体
上のトナー像を転写材に転写し、静電潜像担持体上に残
留するトナーをクリーニングする電子写真装置におい
て、静電潜像担持体、現像剤担持体、及び前記現像剤担
持体の現像剤層を規制する現像剤層形成部材を所定の位
置関係を有して支持した第一カートリッジを装置本体に
着脱自在に設け、前記第一カートリッジには、一定量の
トナーを収納し、前記現像剤担持体にトナーを供給する
弾性表面層からなるトナー供給部材，攪拌部材を支持し
た第二カートリッジを着脱自在に取り付けると共に、前
記第一カートリッジ内に第二カートリッジを支持する位
置決め手段、第二カートリッジのトナー供給部材を現像
剤担持体側に押圧する加圧手段を設けたことを特徴とす
る。

〔作用〕

本考案の構成により、静電潜像担持体、現像剤担持体、
現像剤担持体に当接された現像剤層形成部材の三者が一
体的に位置決めされて、第一カートリッジに支承されて
おり、この第一カートリッジを装置本体に対して着脱，
交換することができ、静電潜像担持体と現像剤担持体，
現像剤担持体と現像剤層形成部材との相互の位置精度が
要求される最小限の部分を一体化し、且つこれらの寿命
が等しいことにより、ユーザによる保守，交換の操作性
を向上させ、装置全体の小型化、低コスト化に役立つ。

そして、前記第一カートリッジに対して、交換頻度の高
いトナーを収納し、トナー供給ローラを備えた第二カー
トリッジを着脱自在とし、第一カートリッジに第二カー
トリッジが装着された際、現像剤担持体に対するトナー
供給ローラの位置決めを正確に行うことができる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図には、電子写真装置の一例として、レーザープリ
ンターの作像部分の断面図が示されている。静電潜像担
持体としての感光体ドラム１の周りには、帯電器2,帯電
された感光体ドラム１表面にレーザー光からなる画像情
報を書き込みうる書込み部3,書込み部３により書き込ま
れた潜像を現像する現像部4,現像部４で形成されたトナ
ー像を転写紙に転写する図示されていない転写部，転写
した後、感光体ドラム１表面に残留したトナーをクリー
ニングするクリーニングカートリッジ５が配置されてい
る。

現像部４は、感光体ドラム１表面に対してトナーを供給
し、感光体ドラム１表面に接触又は微小ギャップを設け
て位置する現像剤担持体としての現像ローラ６、トナー
カートリッジ７内のトナーを前記現像ローラ６に供給す
る、発泡ポリウレタン等の弾性体で構成されているトナ
ー供給ローラ８、前記現像ローラ６に供給されたトナー
を摩擦帯電し、均一な薄層を形成するための現像剤層形
成ブレード９、トナーを補給するため、トナーのブロッ
キングを防止するように常時ゆっくりと回転しているア
ジテータ10を備えたトナーカートリッジ７等からなって
いる。

クリーニングカートリッジ５は、感光体ドラム１表面に
対して圧接されるブレード11が支軸12を介してホルダー
13に支承され、感光体ドラム１表面に残留したトナーを
かき落とし、除去されたトナーを収納することができ
る。

本考案の電子写真装置において、第１図に示す作像部分
について装置本体に対して着脱しうる部分を、分離した
状態で第２図に示している。

感光体ドラム１と現像部４の一部を一体に収容してなる
第一カートリッジである機枠部14と、クリーニングカー
トリッジ５とはそれぞれ独立して装置本体に対して着脱
され、機枠部14に対して第二カートリッジとしてのトナ
ーカートリッジが着脱される。

装置本体に対して着脱される第一カートリッジに相当す
る機枠部14の構成について説明する。機枠部14には、感
光体ドラム１を回転自在に支承すると共に、感光体ドラ
ム１表面との間に接触又は微小ギャップを設けて現像ロ
ーラ６を回転自在に支承している。また、現像ローラ６
に圧接される現像剤層形成ブレード９が、機枠部14に形
成された凹部14aに設けられた加圧スプリング15とシー
ル材16により、現像ローラ６側に付勢された状態で支持
されている。なお、機枠部14には、感光体ドラム１の転
写部，クリーニング部に対応する部分にそれぞれ開口を
形成しており、帯電器２を感光体ドラム１に対応した位
置に設けている。

このような構成の機枠部14（第２図（イ））には、第２
図（ロ）に示すように、矢印方向に回転するトナー供給
ローラ８を支承し、且つアジテータ10を備えたトナーを
補給しうる第二カートリッジに相当するトナーカートリ
ッジ７が着脱自在に支持される。

このため、機枠部14の後部には、トナーカートリッジ取
付け部14bが形成され、トナーカートリッジ取付け部14b
には、その内側面には、弾性の大きいシール材17が添着
されており、着脱されるトナーカートリッジ７を弾性的
に保持しうることができる。トナーカートリッジ７に設
けられたトナー供給ローラ８は、現像ローラ６に残留し
たトナーを掻き落とし、トナーカートリッジ７内のトナ
ーを供給しうるように、トナーカートリッジ７に取付け
られでいる。

また、第３図には、機枠部14のトナーカートリッジ取付
け部14bに支持されるトナーカートリッジ７の位置決め
手段が示されている。

この位置決め手段は、トナーカートリッジ７側の下方に
位置するトナー供給ローラ８の軸8a、トナーカートリッ
ジ７の上方に設けた位置決めピン18と、機枠部14のトナ
ーカートリッジ取付け部14b内に設けられた位置決めガ
イド部材19a、19bとから構成され、この位置決めガイド
部材19a、19bは、トナー供給ローラ８の軸8aと位置決め
ピン18とを支承するべく、弾性材から構成され、凹状の
係止部を備えた形状を有している。このため、トナーカ
ートリッジ取付け部14bにトナーカートリッジ７を上方
から装着することにより、トナーカートリッジ７は機枠
部14内の所定の位置に取付けられる。

トナーカートリッジ取付け部14bにトナーカートリッジ
７が装着された際、トナーカートリッジ７に設けられた
トナー供給ローラ８を現像ローラ６側に押圧する加圧部
材としての加圧バネ20が、トナーカートリッジ取付け部
14bの側壁に設けられている。21は現像ローラギャ、22
はアイドルギャ、23はトナー供給ローラギャであり、現
像ローラギャ21により駆動されるアイドルギャ22とトナ
ー供給ローラギャ23とが、正確に噛み合い、トナー供給
ローラギャ23を駆動することができる。

このような本考案の実施例において、第一カートリッジ
としての機枠部14には、所定の位置関係を配して感光体
ドラム１、現像ローラ６、現像剤層形成ブレード９が設
けられ、寿命を同じくするこれら部材の交換を容易と
し、装着に際しても前記三者の位置関係を予め規制した
機枠部14を装置本体に取り付けるだけでよく、ユーザに
よる保守，交換の操作性がよい。

コピー枚数（プリント枚数）の増加に伴い、感光体ドラ
ムは静電特性の劣化，帯電電位の低下を生じ、現像ロー
ラは表面の磨耗，熱又は圧力による表面におけるトナー
のフィルミング化を生じ、現像剤層形成ブレードは磨
耗，トナーの固着により、現像ローラ表面に均一な現像
剤層をできなくなる。通常、これらの耐用枚数は、６〜
20万枚レベルであり、実用的なクリーニングカートリッ
ジ、トナーカートリッジの各交換時期に比べると、遥か
に長期間にわたり使用できるために、本考案の構成は有
用である。

そして、感光体ドラム１、現像ローラ６、現像剤層形成
ブレード９を設けた機枠部14に対して、位置決め部材と
加圧部材とにより、トナーカートリッジを所定の位置に
配置でき、トナーカートリッジに設けたトナー供給ロー
ラを現像ローラに対して位置決め配置することができ
る。

第４図、第５図の実施例では、機枠部14にトナーカート
リッジ７を着脱する際に、現像ローラとトナー供給ロー
ラとの当接状態を常に均一に維持する手段が示されてい
る。

第４図には、機枠部14に対してトナーカートリッジ７を
装着した際における、現像ローラ６とトナー供給ローラ
８と間の位置決め手段を上面図として示したものであ
り、第５図には、装着前のトナー供給ローラ８の一部の
状態図である。

第３図に示した実施例と異なる点は、弾性材からなるト
ナー供給ローラ８の回転軸24の両端には、スペーサコロ
25,25が回転軸24に対して回転自在に軸支されており、
この場合、スペーサコロ25,25の外径d₁は、トナー供給
ローラ８の外径d₂よりも小さく設定されている（第５
図）。

このようなトナー供給ローラ８を備えたトナーカートリ
ッジ７を機枠部14に装着すると、トナーカートリッジ７
は加圧バネ20により、トナー供給ローラ８を現像ローラ
６に当接するように押圧し、この際、スペーサコロ25,2
5の外周面が現像ローラ６の外周面に当接する位置に設
定される。この場合、現像ローラ６に対するトナー供給
ローラ８の喰込み量は、スペーサコロ25,25により（d₂-
d₁）/2に設定することができる。

トナーカートリッジ７には、所定量のトナーが密閉状態
に封入されており、トナーが無くなると、トナーカート
リッジ７は機枠部14から取り外され、新たなトナーカー
トリッジ７が機枠部14に取り付けられ、この時、位置決
め手段による位置決めと、加圧部材の押圧により、スペ
ーサコロは現像ローラに当接する。このように、機枠部
14に対してトナーカートリッジ７を装着した場合、トナ
ー供給ローラを現像ローラに対して正確に位置決め設定
した状態で取り付けることができる。

このように 第一カートリッジの交換，第一カートリッ
ジに対する第二カートリッジの交換のいずれの場合に
も、現像ローラとトナー供給ローラとの接触状態を維持
し、軸の長手方向での接触圧の不均一さ、喰い込み量過
多によるトルクアップ等を生じることなく、常に接触圧
を均一に維持することができ、これに起因するジターの
発生を防止でき、安定したトナーの供給，帯電を可能と
し、特に非磁性一成分現像方式において均一な画像品質
をうることができる。

第６図乃至第８図には、前記第４図，第５図の実施例の
構成において、現像ローラに対して感光体ドラムを均一
かつ高精度に接触させる手段を備え、二つのカートリッ
ジ間の着脱を円滑になしうる手段を示すものである。

この実施例において、現像ローラは、その表面部分をJI
SA硬度30〜40度程度のNBR,ウレタン等のゴム材を用い、
現像ローラ６は感光体ドラム１の線速の２倍の速度で駆
動される。

この現像ローラ６は、その両端の軸部を機枠部14に設け
た軸受部26に軸支しており、該両端軸部には、軸部に対
して回転可能に第二のスペーサコロ27,27が設けられて
いる。第二のスペーサコロ27,27は、機枠部14に装着前
の現像ローラ６の外径D₂よりも小さい外径D₁を設定して
いる（第８図）。トナーカートリッジ７には、前述した
と同様、トナー供給ローラ８の軸部が支承され、トナー
供給ローラ８の軸部には、トナー供給ローラ８の外径d₂
より小さい外径d₁を形成した第一のスペーサコロ25,25
が設けられている（第５図）。

トナーカートリッジ７が機枠部14に装着された際、加圧
バネ20により、第一のスペーサコロ25,25を第二のスペ
ーサコロ27,27に押圧し、現像ローラ６とトナー供給ロ
ーラ８とは接触状態に維持される。

また、感光体ドラム１の軸部28は、軸受部29に回転自在
に支承されると共に、軸受部29は機枠部14に形成された
長孔30内において加圧スプリング31により現像ローラ６
側に付勢されており、このため、感光体ドラム１は、そ
の表面が現像ローラ６の第二のスペーサコロ27,27に当
接するように、現像ローラ６に対して位置決めされる。
この場合、弾性を有する現像ローラ６は感光体ドラム１
に対して、（D₂-D₁）/2なる喰い込み量が正確に設定さ
れる。

現像ローラ６とトナー供給ローラ８とは、いずれも弾性
の表面よりも小径のスペーサコロであるため、この間に
は（D₂-D₁）/2＋（d₂-d₁）/2なる喰い込み量を正確に設
定することができる。

以上のように、本考案の実施例では、交換頻度の高いト
ナーカートリッジを、これより交換頻度の少ない感光体
ドラムと現像ローラ等を備えた機枠部に着脱した場合に
おいて、感光体ドラムと現像ローラとの間、現像ローラ
とトナー供給ローラとの間の各位置決めをなすことがで
きる。このため、第一カートリッジである機枠部の交換
や、機枠部に対して第二カートリッジであるトナーカー
トリッジを繰り返しの交換を行った場合にも、感光体ド
ラムと現像ローラとの間、現像ローラとトナー供給ロー
ラとの間で、常に均一な接触を維持することができ、良
質の画像を得ることができる。

また、現像ローラを中心として感光体ドラム、トナーカ
ートリッジをそれぞれ押圧する構成を採っており、現像
ローラ及び現像ローラに対し現像剤層形成ブレードを所
定位置に配置した機枠部に、感光体ドラムを可動自在に
支承することにより、第一カートリッジにおける感光体
ドラム、現像ローラ、現像剤層形成ブレードの位置関係
を簡単に確保することができる。

更に、現像ローラの軸部両端、トナー供給ローラの軸部
両端のそれぞれに設けたスペーサコロは、回転する前記
軸部に対して回転自在に配置されているので、感光体ド
ラム，現像ローラ，トナー供給ローラの各回転速度が異
なっていても、感光体ドラムに当接するスペーサコロを
介して、二つのスペーサコロは等速で回転し、接触部の
耐磨耗性を向上させ、長期にわたり一定の喰い込み量を
維持することができる。

〔考案の効果〕

本考案の構成により、電子写真装置において、交換，取
替えに要する時期を略等しくする部材を単一のカートリ
ッジに位置決めして取付け、交換，取替え時期を異にす
るトナーカートリッジ、クリーニングカートリッジとは
別体とし、装置全体の小型化，保守交換の容易さ，コピ
ー一枚当たりのランニングコストの低廉化に役立つ効果
を有し、又、前記感光体ドラム，現像ローラを備えたカ
ートリッジに交換頻度の高いトナーカートリッジを着脱
容易に、各部材間の位置決めを正確に取付けうる効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を適用した電子写真装置の作像部分の断
面図、 第２図（イ），（ロ），（ハ）は第１図の作像部分を着
脱構成要素毎に分離した断面図、 第３図（イ），（ロ）は本考案の二つのカートリッジ間
の位置決め手段を示す分離した断面図、 第４図は本考案の現像ローラ，トナー供給ローラ間の位
置決め手段を示す上面図、 第５図は第４図に用いられるトナー供給ローラの一部断
面図、 第６図（イ），（ロ）は本考案の二つのカートリッジ間
の他の位置決め手段を示す分離した断面図、 第７図は本考案の感光体ドラム，現像ローラ、トナー供
給ローラ間の位置決め手段を示す上面図、 第８図は第７図に用いられる現像ローラの一部断面図で
ある。 １……感光体ドラム、６……現像ローラ、７……トナー
カートリッジ（第二カートリッジ）、８……トナー供給
ローラ、９……現像剤層形成ブレード、14……機枠部
（第一カートリッジ）、17……機枠部内面のシール材、
20……加圧バネ、25……トナー供給ローラの軸部に設け
たスペーサコロ、27……現像ローラの軸部に設けたスペ
ーサコロ。

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】現像剤担持体に現像剤を供給し、該現像剤
   担持上に一定の現像剤層を形成し、静電潜像担持体に形
   成された静電潜像を前記現像剤担持体により現像すると
   共に、前記静電潜像担持体上のトナー像を転写材に転写
   し、静電潜像担持体上に残留するトナーをクリーニング
   する電子写真装置において、 前記静電潜像担持体、前記現像剤担持体及び前記現像剤
   担持体の現像剤層を規制する現像剤層形成部材を所定の
   位置関係を有して支持した第一カートリッジを装置本体
   に着脱自在に設け、 前記第一カートリッジには、一定量のトナーを収納し、
   前記現像剤担持体にトナーを供給する弾性表面層からな
   るトナー供給部材と撹拌部材を支持した第二カートリッ
   ジを着脱自在に取り付けると共に、前記第一カートリッ
   ジ内に、前記第二カートリッジを支持する位置決め手段
   と、前記第二カートリッジのトナー供給部材を前記現像
   剤担持体側に押圧する加圧手段を設けたことを特徴とす
   る電子写真装置。
2. 【請求項２】前記トナー供給部材の軸部両端には、前記
   現像剤担持体の外周面両端に当接するトナー供給部材の
   外径よりも小径のスペーサコロを設けたことを特徴とす
   る請求項１記載の電子写真装置。
3. 【請求項３】前記現像剤担持体の軸部両端には、前記静
   電潜像担持体の外周面両端に当接する現像剤担持体の外
   径よりも小径のスペーサコロを設けたことを特徴とする
   請求項１記載の電子写真装置。
4. 【請求項４】前記スペーサコロは回転軸部に対して回動
   可能であることを特徴とする請求項２又は３記載の電子
   写真装置。