JP2005062255A - 画像形成装置 - Google Patents

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Yasuo Yoda
寧雄 依田
Fumiya Yamazaki
史哉 山崎
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Abstract

【課題】クリーニング手段および像担持体をユニット化して交換可能な画像形成装置に於いて、クリーニングユニットの装着に伴い発生し得るクリーニング不良の発生を、効果的に抑制する画像形成装置を提供する。
【解決手段】トナー像を担時する像担持体と、前記像担持体上のトナーを除去するためのクリーニング部材を有するクリーナユニットを備えた画像形成装置において、前記クリーナユニットは、前記クリーニング部材と、前記クリーニング部材により前記像担持体上から除去されたトナーを収納するトナー収納部と、前記クリーニング部材の長手方向の端部に接する接触部材とを有しており、前記クリーニング部材が前記像担持体に対して移動することで、前記像担持体と離接可能であり、前記クリーニング部材が前記像担持体に対して移動する場合に、前記クリーニング部材と前記接触部材とは一体で移動する。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式等によって画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置として、感光ドラムや中間転写体などの像担持体上に形成されたトナー像を、紙などの転写材に転写する画像形成装置がある。こういった画像形成装置においては、転写残トナーなどの像担持体上トナーを確実に除去することが必要である。そのため、クリーニング手段をユニット化して交換可能とすることで、クリーニング不良などのクリーニング手段に起因する画像不良問題が発生した場合にも、その問題を用意に解決できる。また、像担持体への異物付着や耐久による磨耗に起因する画像不良問題が発生した場合にも、像担持体をユニット化して交換可能とすることで、その問題を容易に解決できる。
【0003】
ただし、クリーニング手段をユニット化して交換可能にした画像形成装置においては、クリーニング部材を像担持体に対して移動させることで、クリーニングユニットを画像形成装置から取り出す場合にはクリーニング部材を像担持体から離間し、クリーニングユニットを画像形成装置に装着する場合にはクリーニング部材を像担持体に当接させることで、クリーニング部材と像担持体の当接状態を安定化する必要がある。このような構成の画像形成装置は、特開2001−75374に開示されている。
【0004】
また、従来の画像形成装置のクリーニングユニット構成においては、クリーニング部材の長手端部に接触しているトナーシール部材がクリーニングユニットのケースに取り付けられていた。この従来のクリーニングユニット構成の概略図を図8に挙げる。本従来例のクリーナユニット6は、ウレタンゴム等を材質とするエラストマ部61aと、エラストマ部61aを支持する板金部61bから構成されるブレード61、加圧部62、スクリュー63、ケース64a、端部シール65a、支持板金66a、レバー67、揺動軸68、ラッチ69から構成される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来のクリーニングユニット構成においては、本体へのクリーニングユニット装着に伴うクリーニング部材の移動時に、クリーニング部材とクリーニング部材の長手端部に接触しているトナーシール部材が互いに干渉して変形することが観察された。このクリーニング部材の変形に起因するクリーニング不良により、画像汚れが発生することが確認された。
【0006】
そこで、本発明の目的は、クリーニング手段の本体への装着時に生じるクリーニング部材の変形を防止することで、画像汚れの発生のない画像形成装置を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、本発明による画像形成装置において達成される。
【0008】
本発明の画像形成装置は、トナー像を担時する像担持体と、前記像担持体上にトナー像を形成する像形成手段と、前記像担持体上のトナーを除去するためのクリーニング部材を有するクリーナユニットを備えた画像形成装置において、前記クリーナユニットは、前記クリーニング部材と、前記クリーニング部材により前記像担持体上から除去されたトナーを収納するトナー収納部と、前記クリーニング部材の長手方向の端部に接する接触部材とを有しており、前記クリーニング部材が前記像担持体に対して移動することで、前記像担持体と離接可能であり、前記クリーニング部材が前記像担持体に対して移動する場合に、前記クリーニング部材と前記接触部材とは一体で移動することを特徴とする。
【0009】
本発明の一実施態様によると、前記クリーニング部材と前記接触部材は同一の支持部材に固定されている、ことを特徴とする画像形成装置である。
【0010】
本発明の他の実施態様によると、前記クリーナユニットと前記像担持体は、各各独立して前記画像形成装置から着脱可能である、ことを特徴とする画像形成装置である。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【0012】
実施例1
図1は、本発明の実施例1に係る画像形成装置である電子写真方式のプリンタ等のフルカラー画像形成装置を示す概略構成図である。
【0013】
この画像形成装置は、イエロー色の画像を形成する画像形成部101Yと、マゼンタ色の画像を形成する画像形成部101Mと、シアン色の画像を形成する画像形成部101Cと、ブラック色の画像を形成する画像形成部101Kの4つの現像剤像形成部(画像形成部)を備えており、これらの4つの画像形成部は一定の間隔をおいて一列に配置されている。
【0014】
各画像形成部101Y〜101Kには、それぞれ第一の像担持体としての感光ドラム102a、102b、102c、102dが設置されている。各感光ドラム102a〜102dの周囲には、帯電ローラ103a、103b、103c、103d、現像装置104a、104b、104c、104d、転写ローラ105a、105b、105c、105d、ドラムクリーニング装置106a、106b、106c、106dがそれぞれ設置されており、帯電ローラ103a〜103dと現像装置104a〜104d間の上方には露光装置107a、107b、107c、107dがそれぞれ設置されている。
【0015】
感光ドラム102a〜102dは、本実施例では負帯電の有機感光ドラムで外径30.0mmであり、アルミニウム等のドラム基体上にOPC感光層を有しており、駆動装置(不図示)によって矢印方向(反時計方向)にそれぞれ所定の周速度(プロセススピード)で回転駆動される。
【0016】
接触帯電手段としての帯電ローラ103a〜103dは、それぞれ感光ドラム102a〜102dに所定の圧接力で接触し、帯電バイアス電源(不図示)から印加される帯電バイアスによって、各感光ドラム102a〜102d表面を負極性の所定電位に均一に帯電する。
【0017】
露光装置107a〜107dは、ホストコンピュータ(不図示)からそれぞれ入力される画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザ光で各感光ドラム102a〜102d表面を画像露光することにより、各帯電ローラ103a〜103dで帯電された各感光ドラム102a〜102d表面に画像情報に応じた静電潜像を形成する。
【0018】
現像装置104a〜104dは、本実施例では二成分現像方式であり、現像バイアス電源(不図示)から印加される現像バイアスによって、各感光ドラム102a〜102d上に形成された静電潜像に現像剤(トナー)を付着させて、トナー像として反転現像する。各現像装置104a〜104dには、それぞれイエロートナー、シアントナー、マゼンタトナー、ブラックトナーが収納されている。
【0019】
接触転写手段としての転写ローラ105a〜105dは、中間転写体としての中間転写ベルト108を介して各感光ドラム102a〜102d表面に所定の押圧力で接触している。そして、各転写バイアス電源109a、109b、109c、109dから印加される前記トナーと逆極性の転写バイアスにより、各感光ドラム102a〜102d表面の各色トナー像を、感光ドラム102a〜102dと転写ローラ105a〜105d間の各一次転写部Ta、Tb、Tc、Tdにおいて、移動する第二の像担持体であるベルト状の中間転写体(中間転写ベルト)108上に順次重ね合わせて転写(一次転写)する。
【0020】
中間転写ベルト108は、駆動ローラ111と二次転写対向ローラ112と従動ローラ113によって張架されており、駆動ローラ111の回転駆動によって、感光ドラム102a〜102dの回転に同期して矢印方向に移動(回転)する。
【0021】
中間転写ベルト108の張架張力は、従動ローラ113に対して不図示の加圧手段により、中間転写ベルト108と駆動ローラ111とがスリップしないように、98Nの荷重がかけられている。
【0022】
中間転写ベルト108、駆動ローラ111、2次転写対向ローラ112、従動ローラ113、1次転写ローラ105a〜105dは不図示のフレームに取り付けられることで中間転写ベルトユニットITBUを形成しており、画像形成装置本体から着脱可能な構成になっている。
【0023】
中間転写ベルト108の移動方向に対して、最下流の感光ドラム102dの下流側で且つ二次転写対向ローラ112と転写手段である二次転写ローラ119の対向部である二次転写部Tn2の上流側に位置する、駆動ローラ111近傍には二次転写前帯電器114が設置されている。
【0024】
又、中間転写ベルト108移動方向で二次転写部Tn2の下流側、つまり二次転写対向ローラ112と従動ローラ113との間の中間転写ベルト108の表面近傍には、中間転写ベルト108上のトナーを除去するための清掃手段であるクリーング装置6が設置されている。
【0025】
次に、上記した本実施例の画像形成装置による画像形成動作について説明する。
【0026】
画像形成動作開始信号が発せられると、所定のプロセススピード(本実施形態では、117mm/sec)で回転駆動される画像形成部101Y〜101Kにそれぞれ備えられた各感光ドラム102a〜102dは、それぞれ帯電ローラ103a〜103dによって一様に、本実施例では負極性の所定電位(本実施例では、約−650V)に、帯電される。
【0027】
そして、露光装置107a〜107dは、ホストコンピュータ(不図示)から入力されるカラー色分解された画像信号を光信号にそれぞれ変換し、変換された光信号であるレーザ光を、各ミラー110a、110b、110c、110dを介して帯電された各感光ドラム102a〜102d上にそれぞれ走査露光して静電潜像を形成する。
【0028】
そして、先ず感光ドラム102a上に形成された静電潜像に、感光ドラム102aの帯電極性(負極性)と同極性の現像バイアスが印加された現像装置104aにより、イエローのトナーを付着させて反転現像を行い、トナー像として可視像化する。本実施例における現像バイアスは、DC成分;−400V、AC成分;1.5kVpp、周波数;3kHz、波形;矩形波にて構成される、直流電圧に交流電圧を重畳したバイアスとした。
【0029】
そして、このイエローのトナー像は、一次転写部Taにて転写バイアス電源109aから一次転写バイアス(本実施例では、+500Vの定電圧制御)が印加された一次転写ローラ105aにより、移動(回転)している中間転写ベルト108上に一次転写される。
【0030】
中間転写ベルト108のイエローのトナー像が転写された部分は、駆動ローラ111の駆動によって画像形成部101M側に移動される。そして、画像形成部101Mにおいても、同様にして感光ドラム102b上に形成されたマゼンタのトナー像が、一次転写部Tbにて一次転写バイアス電源109bから一次転写バイアスが印加された一次転写ローラ105bにより、中間転写ベルト108上のイエローのトナー像上に重ね合わせて転写される。
【0031】
以下、同様にして中間転写ベルト108上に重畳転写されたイエロー、マゼンタのトナー像上に、画像形成部101C、101Kの感光ドラム102c、102dで形成されたシアン、ブラックのトナー像を、各一次転写部Tc、Tdにて各転写バイアス電源109c、109dから一次転写バイアスが印加された一次転写ローラ105c、105dにより、それぞれの色のトナー像を順次重ね合わせて転写して、4色のトナー像の複合現像剤像である、フルカラーのトナー像を中間転写ベルト108上に形成する。
【0032】
そして、中間転写ベルト108上に形成されたフルカラーのトナー像は、二次転写に先立って、電荷付与手段としてのコロナ帯電器である二次転写前帯電器114からの電荷付与を受ける。
【0033】
二次転写前帯電器114は、駆動ローラ111に中間転写ベルト108を挟んで対向して設置されて、電荷付与バイアス供給手段としての二次転写前帯電バイアス源117から、本実施例では、DC=−3kV、AC=4kVpp、AC成分波形=500Hzサイン波、この時のDC成分総電流はおよそ−150μAの条件で二次転写前帯電バイアスとしての電荷付与バイアスの供給を受けている。
【0034】
この二次転写前帯電工程により中間転写ベルト108上のトナートリボが、この帯電前の−17μC/g程度から帯電後に−35μC/g程度に上昇する。
【0035】
そして、中間転写ベルト108上のフルカラーのトナー像先端が転写手段である二次転写ローラ119と二次転写対向ローラ112との対向部である二次転写部Tn2に移動されるタイミングに合わせて、搬送された用紙などの転写材Pをこの二次転写部Tn2に搬送して、二次転写バイアス電源120からトナーと逆極性の二次転写バイアス(本実施例では、+20μA)が印加された二次転写ローラ119により、転写材P上にフルカラーのトナー像が一括して転写(二次転写)される。
【0036】
そして、フルカラーのトナー像が形成された転写材Pは定着装置21に搬送され、定着装置21の定着ローラ21aと加圧ローラ21b間の定着ニップ部でフルカラーのトナー像を加熱、加圧して転写材P表面に熱定着した後に外部に排出して、一連の画像形成動作を終了する。
【0037】
尚、上記した一次転写時において、感光ドラム102a〜102d上に残留している一次転写残トナーは、ドラムクリーニング装置106a〜106dによってそれぞれ除去されて回収される。
【0038】
そして、二次転写後に中間転写ベルト108表面に残った二次転写残トナーは、クリーナユニット6aによって除去されて回収される。
【0039】
ここで、像担持体である中間転写ベルト108上のトナーの清掃手段となる、クリーナユニット6aの詳細について、図2aと図2bに従って説明する。
【0040】
本実施例では、クリーナユニット6aは、板状部材であるブレード61、加圧部62、スクリュー63、ケース64a、端部シール65a、支持板金66a、レバー67、揺動軸68、ラッチ69から構成される。
【0041】
図2aは、ブレード61と端部シール65が支持板金66に取り付けられている状態を説明するものである。
【0042】
図2bはクリーナユニット6aが本体に装着された状態を紙搬送方向と直交する方向から見た概略図である。
【0043】
ブレード61は、中間転写ベルトユニット108に当接するウレタンゴム等を材質とするエラストマ部61aと、エラストマ部61aを支持する板金部61bから構成される。ブレード61はブレード支持板金66に取り付けられており、加圧部62はブレード支持板金66aを加圧することで、揺動軸68を中心にブレード61は揺動されて中間転写ベルト108に一定の圧力(本実施例では35N/m)で当接される。
【0044】
端部シール65aはブレード61の長手両端部に接する状態で支持板金66aに固定されており、ブレード61が揺動してもブレード61と端部シール65aの相対位置は一定に保たれる。また、ブレード61により掻き落とされた廃トナーは、ケース64a内に落ち、更にトナー搬送スクリュー63により廃トナー容器(不図示)へと搬送・収容される。
【0045】
図3aに示すように、レバー67を矢印R3a方向に動かすことで、レバー67により支持板金66aとブレード61は揺動軸68を中心に揺動して中間転写ベルトユニット108に当接する。また、図3bに示すように、レバー67を矢印R3b方向に動かすことで、レバー67により支持板金66aとブレード61は揺動軸68を中心に揺動して中間転写ベルト108から離間する。
【0046】
ブレード61が中間転写ベルト108に当接した状態では、端部シール65aはブレード61とケース64aと中間転写ベルト108のいずれにも接することで、ブレード61端部からブレード61により掻き落とされたトナーが周囲に漏れるのを防止している。端部シール65aの材質を望ましくは弾性体とすることで、上記トナー漏れをより有効に防止できる。
【0047】
クリーナユニット6aを画像形成装置本体に着脱する方法を、図4aと図4bを用いて以下に説明する。
【0048】
クリーナユニット6aを本体に対して紙搬送方向と直交する方向から挿入し、本体の図示後方にある突き当て部(不図示)まで押し込む。クリーナユニット6aを押し込んだ状態でクリーナユニット6a全体をスクリュー63中心に矢印R4a方向に回動させることで、ラッチ69を本体に備えられているボスBに掛けてクリーナユニット6aは本体に対して固定される(図4a)。その後レバー67を矢印R4b方向に回動することでブレード61は中間転写ベルトユニット108に当接して、クリーニング可能な状態となる(図4b)。
【0049】
また、クリーナユニット6aを本体から取り出すときは、レバー67を矢印4bと逆方向に回動することで、ブレード61を中間転写ベルトユニット108から離間する。その後ラッチ69をボスBから外してクリーナユニット6a全体を矢印4aの逆方向に回動させることで、クリーナユニット6aは本体から取り出すことが出来る状態となる。
【0050】
中間転写ベルトユニットITBUは本体に設けられているの位置決め部材(不図示)に対して固定されることで、クリーナユニット6aとの相対位置が決定される。
【0051】
上述したように、本実施例では端部シール65aは支持板金66aに固定されており、ブレード61が揺動してもブレード61との相対位置は一定に保たれる。これにより、クリーナユニット6aの本体への装着に伴いブレード61を揺動させても、ブレード61に歪みは生じない。
【0052】
一方比較として、端部シール65aがケース64に固定されていてブレード61と一体に移動しない構成のクリーナユニットでは、クリーナユニットの本体への装着に伴いブレード61は中間転写ベルト108から離間しているブレード位置Pa(図5a)から、ブレード61が中間転写ベルト108に当接しているブレード位置Pb(図5b)に矢印D5bの方向に移動することでブレード61と端部シール65aは擦れ、ブレード61の端部シール65aに接する部分が折れ曲がってしまう場合がある(図5b)。
このブレード61の折れ曲がった部分は中間転写ベルト108に当接しないためクリーニング不良の原因となることが確認された。
【0053】
このように、上述した本実施例におけるクリーニングユニット構成を実施することで、クリーニング手段をユニット化して交換可能とすることで、クリーニング不良などのクリーニング手段に起因する画像不良問題が発生した場合にも、また、像担持体への異物付着や耐久による磨耗に起因する画像不良問題が発生した場合にも、クリーニング手段や像担持体をユニット化して交換可能とすることで、その問題を容易に解決できる画像形成装置に於いて、クリーニングユニットの装着に伴い発生し得るクリーニング不良の発生を、効果的に抑制できる。
【0054】
実施例2
本実施例におけるクリーナユニット6bの構成を、図6を用いて説明する。
【0055】
本実施例ではクリーナユニット6bはブレード61、加圧部62、スクリュー63、ケース64b、端部シール65b、端部支持部材65c、支持板金66b、レバー67、揺動軸68、ラッチ69から構成される。
【0056】
端部支持部材65cは支持板金66bとブレードの間に挟持される状態で支持板金66に固定されており、ブレード61が揺動してもブレード61と端部シール65bの相対位置は一定に保たれる。また、端部シール65bはケース64bに取り付けられている。
【0057】
本実施例では、上述したように端部支持部材65cは支持板金66bに固定されており、ブレード61が揺動してもブレード61との相対位置は一定に保たれる。クリーナユニット6bの本体への装着に伴いブレード61は中間転写ベルト108から離間しているブレード位置P7a(図7a)から、ブレード61が中間転写ベルト108に当接しているブレード位置P7b(図7b)に矢印D7bの方向に移動することでブレード61と端部シール65bは擦れてブレード61の端部シール65bに接する部分にブレードを折り曲げる力が働くが、ブレード61の端部は端部支持部材65cによりバックアップされていることで、ブレード61の折れ曲がりは防止される。このように、クリーナユニット6の本体への装着に伴うブレード61の折れ曲がりによるクリーニング不良の発生を防止できる。
【0058】
このように、上述した本実施例におけるクリーニングユニット構成を実施することで、上記実施例1で上述した効果と同様に、クリーニング手段をユニット化して交換可能とすることで、クリーニング不良などのクリーニング手段に起因する画像不良問題が発生した場合にも、また、像担持体への異物付着や耐久による磨耗に起因する画像不良問題が発生した場合にも、クリーニング手段や像担持体をユニット化して交換可能とすることでその問題を容易に解決できる画像形成装置に於いて、クリーニングユニットの装着に伴い発生し得るクリーニング不良の発生を効果的に抑制できる。
【0059】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像形成装置は、トナー像を担時する像担持体と、前記像担持体上にトナー像を形成する像形成手段と、前記像担持体上のトナーを除去するためのクリーニング部材を有するクリーナユニットを備えた画像形成装置において、前記クリーナユニットは、前記クリーニング部材と、前記クリーニング部材により前記像担持体上から除去されたトナーを収納するトナー収納部と、前記クリーニング部材の長手方向の端部に接する接触部材とを有しており、前記クリーニング部材が前記像担持体に対して移動することで、前記像担持体と離接可能であり、前記クリーニング部材が前記像担持体に対して移動する場合に、前記クリーニング部材と前記接触部材とは一体で移動することを特徴とすることにより、クリーニング手段をユニット化して交換可能とすることで、クリーニング不良などのクリーニング手段に起因する画像不良問題が発生した場合にも、また、像担持体への異物付着や耐久による磨耗に起因する画像不良問題が発生した場合にも、クリーニング手段や像担持体をユニット化して交換可能とすることで、その問題を容易に解決できる画像形成装置に於いて、クリーニングユニットの装着に伴い発生し得るクリーニング不良の発生を、効果的に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図2】本発明に係る第1の実施例における、清掃手段の一例を示す概略構成図である。
【図3】本発明に係る第1の実施例における、清掃部材の像担持体への当接離間方法の一例を示す概略構成図である。
【図4】本発明に係る第1の実施例における、清掃手段の本体への着脱方法の一例を示す概略構成図である。
【図5】本発明に係る比較例における、清掃部材の像担持体への当接時に伴い生じる清掃部材の変形を説明する概略構成図である。
【図6】本発明に係る第2の実施例における、清掃手段の一例を示す概略構成図である。
【図7】本発明に係る第2の実施例における、清掃部材の像担持体への当接時に伴い生じる清掃部材の変形防止を説明する概略構成図である。
【図8】従来例における、清掃手段の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
1Y、1M、1C、1K 画像形成部
2 感光ベルト(像担持体)
6a クリーナユニット(清掃手段)
101Y、101M、101C、101K 画像形成部
102a、102b、102c、102d 感光ドラム
108 中間転写ベルト(像担持体)
61 清掃部材
65a 端部シール
66a 支持板金

Claims (3)

  1. トナー像を担時する像担持体と、前記像担持体上にトナー像を形成する像形成手段と、前記像担持体上のトナーを除去するためのクリーニング部材を有するクリーナユニットを備えた画像形成装置において、
    前記クリーナユニットは、前記クリーニング部材と、前記クリーニング部材により前記像担持体上から除去されたトナーを収納するトナー収納部と、前記クリーニング部材の長手方向の端部に接する接触部材とを有しており、
    前記クリーニング部材が前記像担持体に対して移動することで、前記像担持体と離接可能であり、
    前記クリーニング部材が前記像担持体に対して移動する場合に、前記クリーニング部材と前記接触部材とは一体で移動することを特徴とする。
  2. 前記クリーニング部材と前記接触部材は同一の支持部材に固定されている、ことを特徴とする請求項1の画像形成装置。
  3. 前記クリーナユニットと前記像担持体は、各各独立して前記画像形成装置から着脱可能である、ことを特徴とする請求項1又は2の画像形成装置。
JP2003207783A 2003-08-19 2003-08-19 画像形成装置 Withdrawn JP2005062255A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007219423A (ja) * 2006-02-20 2007-08-30 Toshiba Corp ベルトクリーニング装置及び画像形成装置
JP2010066559A (ja) * 2008-09-11 2010-03-25 Canon Inc クリーニング装置

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