JP2005222070A - 帯電装置、画像形成装置、像担持体ユニット及び荷電ローラ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 帯電ローラ14の弾性部材17の両端部に、フィルム材18,18を周方向に巻き付けて貼着する。加圧スプリングによる帯電ローラ14の加圧で、帯電ローラ14の弾性部材17が圧縮変形することによって、その外周面の形状に沿って変形するフィルム材18の帯電ローラ14の径方向の最大変形量δが、フィルム材18の厚さtよりも小さくなるようにする。それにより、帯電ローラ14の弾性部材17と感光体ドラム5の表面との間にはギャップGが形成されるので、弾性部材17の両端部を除いた部分となる画像形成領域に対応する部分は、感光体ドラム5の表面に接触しない。
【選択図】 図1
Description
その帯電方法の1つとして、従来よりコロナ放電を利用したものがある。このコロナ帯電装置は、金属板で遮蔽されたハウジングの中央に張架されたタングステンやニッケルで形成されたチャージワイヤを感光体に近接して配設し、そのチャージワイヤと感光体との間に直流もしくは交流を重畳した直流電圧を印加することによりコロナ放電を起こし、それによって感光体の表面を帯電するものである。
その接触帯電装置は、導電性の部材でローラ状やブラシ状、さらには弾性ブレード状にそれぞれ形成した帯電部材を感光体等の像担持体(被帯電体)の表面に接触させ、その状態で帯電部材と像担持体との間に電圧を印加することにより、像担持体の表面を帯電させるものであり、低オゾン化と低電力化が図れる。
例えば、特許文献1に記載されている帯電装置では、帯電ローラのEPDM等の導電性ゴムで形成した外層の両端部にスペーサリング層を形成し、帯電ローラのそれぞれスペーサリング層よりも外側の部分を押圧ばね等の付勢手段により押圧して、帯電ローラのスペーサリング層間の部分を像担持体である感光体の表面に対して非接触にしている。
この場合、スペーサリング層153の厚さtを、外層151が変形量δだけ変形しても帯電ローラ150の外層151の中央付近が常に感光体160の表面に接触しない厚さにすれば、非接触の帯電装置にすることができる。
これら帯電ローラ以外の荷電ローラも、そのローラの表面の両端部を除く主要な部分が像担持体の表面に常に接触した状態になっていると、像担持体の表面に付着した汚れがローラの表面に転移してしまうことにより、所期の目的を達成することができなくなる恐れがある。
また、帯電ローラ以外で被帯電体の表面に対向配置されて電圧が印加される荷電ローラについても、同様にそのローラの中央付近が被帯電体の表面に常時接触することがないようにすることを目的とする。
上記帯電ローラの接触により上記弾性部材が圧縮変形することによって、その外周面の形状に沿って変形する上記フィルム材の帯電ローラの径方向の最大変形量が、上記フィルム材の厚さよりも小さくなるようにしたものである。
そして、その帯電ローラは、付勢部材により加圧して両端部のフィルム材を被帯電体に接触させるとよい。
また、芯金の外周に弾性部材を設けた帯電ローラと、その帯電ローラによって表面が帯電され、露光により静電潜像が形成されるドラム状の像担持体とを備えた画像形成装置を、次のように構成する。
上記帯電ローラの像担持体への接触により弾性部材が圧縮変形した部分のその帯電ローラの径方向の最大変形量が、上記フィルム材の厚さよりも小さくなるように構成する。
そして、上記画像形成装置は、上記フィルム材の厚さを100μm以下にするとよい。
また、帯電ローラは、付勢部材により加圧して両端部をフィルム材に接触させるようにするとよい。
すなわち、上記帯電ローラの両端部にフィルム材を周方向に巻き付け、その帯電ローラを像担持体に上記両端部のフィルム材の部分で接触させ、その帯電ローラと像担持体との間に電圧を印加することにより、その像担持体の表面を帯電するようにし、
上記帯電ローラの像担持体への接触により弾性部材が圧縮変形することによって、その外周面の形状に沿って変形する上記フィルム材の帯電ローラの径方向の最大変形量が、上記フィルム材の厚さよりも小さくなるように像担持体ユニットを構成する。
すなわち、上記像担持体の帯電ローラの両端部に対応する位置にフィルム材をドラムの周方向に沿って巻き付け、上記帯電ローラをその両端部を上記フィルム材に接触させ、その帯電ローラと像担持体との間に電圧を印加することにより、その像担持体の表面を帯電するようにし、
上記帯電ローラの接触により上記弾性部材が圧縮変形した部分の帯電ローラの径方向の最大変形量が、上記フィルム材の厚さよりも小さくなるように像担持体ユニットを構成する。
そして、上記いずれかの像担持体ユニットを使用して電子写真方式の画像形成装置を構成するとよい。
また、被帯電体の表面に対向配置されて電圧が印加される荷電ローラを、次のように構成するとよい。
その荷電ローラは、上記フィルム材の厚さを100μm以下にしたり、上記弾性部材の厚さを常温で2.0mm以下にしたり、その弾性部材の硬度を常温で65度以上にしたりするとよい。
また、上記荷電ローラは、帯電ローラにすると効果的である。
さらに、荷電ローラは、上記弾性部材の外周面に帯状又は線状のスペーサ部材を螺旋状に巻き付けて構成してもよい。
図1はこの発明による帯電装置の一実施形態例における帯電ローラを被帯電体である感光体ドラムに圧接させた状態を示す概略図、図2は同じくその帯電装置を備えた電子写真方式の画像形成装置の一実施形態例を示す全体構成図、図3は同じくその画像形成装置が備えている像担持体ユニットである感光体ユニットの一例を示す構成図である。
そして、その感光体ユニット2A〜2Dに対応させて、それぞれ使用するトナーの色が異なる現像装置10A〜10Dを配設している。
さらに、この小型プリンタは、装置本体1の図2で左方に、画像形成後の転写紙Pを反転させて排出したり、両面ユニット7へ搬送したりする反転ユニット8を装着している。
その定着装置9の転写紙搬送方向下流側には、反転搬送路20を分岐させて形成し、そこに搬送した転写紙Pを排紙ローラ対25により排紙トレイ26上に排出可能にしている。
さらに、装置本体1の右側面には、手差しトレイ13を矢示B方向に開閉可能に設け、その手差しトレイ13を開放することにより、そこから手差し給紙ができるようにしている。
なお、この感光体ユニットは、ブラシローラ15を構成から外して、帯電ローラ14と感光体ドラム5とで一体のユニットに構成するようにしてもよい。
また、この実施の形態では、感光体ドラム5は感光体径がφ30mmのものを使用する。
芯金16の図4で右側の一端には、駆動用ギヤ40を固定し、そこに図示しないモータからの駆動力を伝達し、帯電ローラ14を感光体ドラム5と同一の線速で回転させるようにしている。
その帯電ローラ14への電圧の印加は、芯金16の部分に、例えばDC−700Vを定電圧制御で印加すると共に、AC電圧を定電流制御で印加する。
このように、定電流制御を行うようにすれば、帯電ローラ14の弾性部材17と感光体ドラム5の表面とのギャップ(図1のG)が変動しても、それに応じた電圧が芯金16にかかるので、感光体ドラム5の表面の帯電電位が一定になる。
なお、帯電ローラ14は、加圧スプリング19を使用せずに、自重により感光体ドラム5に両端部のフィルム材18,18を接触させるようにしてもよい。
その帯電ローラ14は、例えば芯金16の外径をφ9mmに形成し、弾性部材17の肉圧を1.5mmのゴム層に形成している。また、弾性部材17の両端部に巻付けるフィルム材18は、この実施の形態では50±10μmの厚さのものを使用する。
図3に示した感光体ユニット2A〜2Dの各感光体ドラム5は、それぞれ矢示C方向に回転するが、それらの線速はモノクロ印刷時が185mm/secであり、カラー印刷時には125mm/secと62.5mm/secとに2段階に調整することができるようになっている。
その書込みユニット6は、光源となる図示しないレーザダイオードから射出されてポリゴンモータ21により回転される回転多面鏡22a,22bにより、イエロー用の走査光及びマゼンタ用の走査光と、シアン用の走査光及びブラック用の走査光とを右と左に分けて反射させる。
また、マゼンタ用の走査光は、ミラー31に反射されて長尺WTL32を通って、ミラー33,34を介して感光体ユニット2Bの感光体ドラム5上に照射される。
また、ブラック用の走査光は、ミラー41に反射されて長尺WTL42を通って、ミラー43,44を介して感光体ユニット2Dの感光体ドラム5上に照射される。
給紙カセット11と12とが設けられている給紙部には、転写紙Pを1枚ずつ分離して給紙する分離給紙部55,56が、それぞれ設けられている。
そして、感光体ユニット2Aの感光体ドラム5の帯電面には、書込みユニット6によりイエロー色の画像に対応するレーザ光が照射される。
そして、その各潜像は、感光体ドラム5が回転することにより現像装置10A,10B,10C及び10Dの位置に達すると、そこでイエロー,マゼンタ,シアン及びブラックの各トナーにより現像されて、4色のトナー像となる。
そして、転写紙Pは、転写ベルト3に吸着した状態で、その転写ベルト3の矢示A方向への回動により同方向に搬送されながら、図2で上側の面にイエロー,マゼンタ,シアン及びブラック色の各トナー像が順次転写されていき、感光体ユニット2Dを通過したときには4色重ね合わせのフルカラーのトナー画像が形成される。
以後、2枚以上の画像形成が指示されているときには、上述した作像プロセスが繰り返される。
したがって、画像の転写後に感光体ドラム5の表面に残った転写残トナー等の付着物が帯電ローラ14側に転移するのを防止できる。また、帯電ローラが感光体の表面に常時圧接する接触帯電装置における欠点である帯電ローラの弾性部材中に含まれている物質が滲み出て感光体に付着するのも防止することができる。
この実験1では、表1の試料NO.1に示すように、次の内容の帯電ローラを使用した。
芯金…軸径φ9mmで、材質がSUM−Niメッキ(鋼の表面をニッケルメッキ仕上げ)のものを使用。
弾性部材…材質がエピクロルヒドリンゴムで体積固有抵抗値が1×105Ω・cm、厚さ1.5mm、長さが324mm、ローラ硬度が旧JIS−A型硬度計の測定値で75度。
フィルム材…大日本インキ社製ダイタックPF025−H、厚さ60μmで、幅8mm。
加圧スプリングの加重…2.5N×2
表2に試料NO.1の実験結果を示すように、図1に示した最大変形量δが20μm、ニップ幅Nは1mmであった。
初期帯電性の確認では、帯電ムラが発生しなかった。また、耐久帯電性に関しては、15万枚の画像形成を行っても、帯電不良は発生しなかった。さらに、初期帯電音についても発生しなかった。
以上、初期帯電性、耐久帯電性、帯電音のいずれについても、良好な実験結果が得られた。
実験2
この実験2では、表1の試料NO.2〜NO.5に示すように、帯電ローラは芯金が外径φ8mmのものを全て使用し、弾性部材は体積固有抵抗値が1×105Ω・cmのエピクロルヒドリンゴムで、厚さは2mmと3mmのものを使用した。
なお、実験は、帯電ローラの弾性部材の両端部にフィルム材を巻き付けないものについても、参考のため確認テストを行った(表1,表2の試料NO.3を参照)。
各条件における最大変形量δ(図1参照)とニップ幅Nは、表2に示すようになった。
また、初期帯電性については、帯電ローラ試料NO.4の組み合わせのフィルム厚が105μmのものについて、フィルム材が巻き付けられている部分の近傍で異常放電に基づく画像欠陥が、ローラ周期で発生した。
そして、この画像欠陥は、15万枚の画像形成中継続して発生したが、その15万枚の画像形成を行ったことによって更に新たに発生した画像の欠陥はなかった(耐久帯電性○の評価)。
また、帯電ローラ試料NO.5の組み合わせのフィルム厚が100μmのものを使用したものでは、耐久試験中にフィルム材と感光体ドラムとの間に異物が挾まることにより、その部分のギャップが大きくなって異常画像が発生することが時々あったが、その際にギャップを広げる原因となっている異物を除去したところ、正常な画像となった(○の評価)。
以上、表1,表2に示した実験結果から、図4で説明した弾性部材17の両端部に巻き付けるフィルム材18は、その厚さを100μm以下にすれば、初期帯電性と、耐久帯電性と、帯電音の全てについて良好な結果が得られる。
さらに、その弾性部材17の硬度(ローラ硬度)は、旧JIS−A型硬度計による測定値で、常温において65度以上にすれば、表2に示した帯電ローラ試料NO.1とNO.2を使用した実験結果から、初期帯電性と、耐久帯電性と、帯電音の全てについて良好な結果が得られる。
この画像形成装置である小型プリンタは、図1乃至図6で説明した小型プリンタに対し、帯電ローラ64と感光体ドラム65の表面との間にギャップを形成するためのフィルム材を68を、感光体ドラム65側の両端部に設けるようにした点のみが異なる。
そのフィルム材68を、両端部にそれぞれ取り付けた感光体ドラム65と、そのフィルム材68の部分に弾性部材17が接する帯電ローラ64は、図9に示すような像担持体ユニットである感光体ユニット2A′〜2D′に形成されている。
その感光体ユニット2A′〜2D′は、各感光体ドラム65上にトナーの色に対応して形成するトナー像が異なるだけであり、その構成は同一のものである。
そして、この感光体ユニット2A′〜2D′は、それぞれが図10に示す装置本体1に対して独立して着脱可能になっている。
このように小型プリンタを構成しても、図2で説明した小型プリンタと同様の作用効果を奏する。
この荷電ローラ74は、感光体ドラム5の表面に対向配置されて電圧が印加されるローラであり、帯電ローラ,転写ローラ,除電ローラ,現像ローラとして使用が可能なローラである。
そして、その両端部の各大径部76a,76bの外周に、それぞれ図4で説明したものと同様なフィルム材18,18を巻き付けて、それらを接着により固定している。
そのため、この荷電ローラ74を、図2で説明したような小型プリンタに帯電ローラとして使用すれば、良好な帯電性能が得られる。
それにより、転写紙のトナーによる裏汚れを防止することができる。
したがって、荷電ローラ84の芯金86の両端部が加圧スプリング19,19により感光体ドラム5側に加圧されても、その荷電ローラ84の大径部86a,86bのある肉厚が薄くなった部分の弾性部材17″は、大径部86a,86bを設けていない図4に示した帯電ローラ14に比べて圧縮変形しにくい。
その場合、表1,表2に帯電ローラとして使用した場合の実験結果を示したように、フィルム材18の厚さは100μm以下にするとよい。また、弾性部材の厚さも、常温で2.0mm以下にするとよい。さらに、その弾性部材の硬度は、常温で65度以上にするとよい。
そうすれば、その荷電ローラと感光体とのギャップを、安定したものにすることができる。
この荷電ローラ94は、図4で説明した帯電ローラ14と同様に、芯金16の外周に弾性部材17を設けている。そして、その弾性部材17の外周面に、帯状のスペーサ部材98を螺旋状に巻き付けて固定している。
請求項1,5の帯電装置、請求項10,15の像担持体ユニット及び請求項6の画像形成装置によれば、弾性部材が圧縮変形することによるフィルム材の帯電ローラの径方向の最大変形量が、そのフィルム材の厚さよりも小さくなるようにしているので、弾性部材が圧縮変形した分だけ帯電ローラが被帯電体に接近しても、その帯電ローラの弾性部材と被帯電体の表面との間に所定のギャップを保つことができる。
また、帯電ローラの弾性部材が被帯電体の表面に押し付けられた状態で長期間放置されたときに、その弾性部材の中に含まれている物質が表面に滲み出て被帯電体の表面を汚してしまうのも防止できる。
また、帯電ローラの弾性部材が像担持体の表面に押し付けられた状態で長期間放置されたときに、その弾性部材の中に含まれている物質が表面に滲み出て像担持体の表面を汚してしまうのも防止できる。
また、荷電ローラの弾性部材が被帯電体の表面に押し付けられた状態で長期間放置されたときに、その弾性部材の中に含まれている物質が表面に滲み出て被帯電体の表面を汚してしまうのも防止することができる。
請求項23の荷電ローラは帯電ローラであるので、良好な帯電性能が得られる。
2A〜2D,2A′〜2D′:感光体ユニット(像担持体ユニット)
5,65:感光体ドラム(被帯電体)
14,64:帯電ローラ 16,76,86:芯金
17,17′,17″:弾性部材 18,68:フィルム材
19:加圧スプリング(付勢部材) 74,84,94:荷電ローラ
76a,76b,86a,86b:大径部 98:スペーサ部材
Claims (24)
- 芯金の外周に弾性部材を設けた帯電ローラの両端部にフィルム材を周方向に巻き付け、該帯電ローラを被帯電体に前記両端部のフィルム材の部分で接触させ、該帯電ローラと前記被帯電体との間に電圧を印加することにより、該被帯電体の表面を帯電するようにした帯電装置において、
前記帯電ローラの接触により前記弾性部材が圧縮変形することによって、その外周面の形状に沿って変形する前記フィルム材の前記帯電ローラの径方向の最大変形量が、前記フィルム材の厚さよりも小さくなるようにしたことを特徴とする帯電装置。 - 前記フィルム材の厚さが100μm以下であることを特徴とする請求項1記載の帯電装置。
- 前記帯電ローラの弾性部材の厚さが、常温で2.0mm以下であることを特徴とする請求項1又は2記載の帯電装置。
- 前記帯電ローラの弾性部材の硬度が、常温で65度以上である請求項1乃至3のいずれか一項に記載の帯電装置。
- 前記帯電ローラは、付勢部材により加圧されて前記両端部のフィルム材が被帯電体に接触している請求項1乃至5のいずれか一項に記載の帯電装置。
- 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の帯電装置を備えた電子写真方式の画像形成装置。
- 芯金の外周に弾性部材を設けた帯電ローラと、該帯電ローラによって表面が帯電され、露光により静電潜像が形成されるドラム状の像担持体とを備えた画像形成装置において、
前記像担持体の前記帯電ローラの両端部に対応する位置にフィルム材をドラムの周方向に沿って巻き付け、前記帯電ローラをその両端部を前記フィルム材に接触させ、該帯電ローラと像担持体との間に電圧を印加することにより、該像担持体の表面を帯電するようにし、
前記帯電ローラの前記像担持体への接触により前記弾性部材が圧縮変形した部分の該帯電ローラの径方向の最大変形量が、前記フィルム材の厚さよりも小さくなるようにしたことを特徴とする画像形成装置。 - 前記フィルム材の厚さが100μm以下であることを特徴とする請求項7記載の画像形成装置。
- 前記帯電ローラは、付勢部材により加圧されて両端部が前記フィルム材に接触している請求項7又は8記載の画像形成装置。
- 芯金の外周に弾性部材を設けた帯電ローラと、該帯電ローラによって表面が帯電され、露光により静電潜像が形成される像担持体とを一体のユニットに構成して画像形成装置本体に対して着脱可能にした像担持体ユニットであって、
前記帯電ローラの両端部にフィルム材を周方向に巻き付け、該帯電ローラを前記像担持体に前記両端部のフィルム材の部分で接触させ、該帯電ローラと前記像担持体との間に電圧を印加することにより、該像担持体の表面を帯電するようにし、
前記帯電ローラの前記像担持体への接触により前記弾性部材が圧縮変形することによって、その外周面の形状に沿って変形する前記フィルム材の前記帯電ローラの径方向の最大変形量が、前記フィルム材の厚さよりも小さくなるようにしたことを特徴とする像担持体ユニット。 - 前記フィルム材の厚さが100μm以下であることを特徴とする請求項10記載の像担持体ユニット。
- 前記帯電ローラの弾性部材の厚さが、常温で2.0mm以下であることを特徴とする請求項10又は11記載の像担持体ユニット。
- 前記帯電ローラの弾性部材の硬度が、常温で65度以上である請求項10乃至12のいずれか一項に記載の像担持体ユニット。
- 芯金の外周に弾性部材を設けた帯電ローラと、該帯電ローラによって表面が帯電され、露光により静電潜像が形成されるドラム状の像担持体とを一体のユニットに構成して画像形成装置本体に対して着脱可能にした像担持体ユニットであって、
前記像担持体の前記帯電ローラの両端部に対応する位置にフィルム材をドラムの周方向に沿って巻き付け、前記帯電ローラをその両端部を前記フィルム材に接触させ、該帯電ローラと像担持体との間に電圧を印加することにより、該像担持体の表面を帯電するようにし、
前記帯電ローラの接触により前記弾性部材が圧縮変形した部分の該帯電ローラの径方向の最大変形量が、前記フィルム材の厚さよりも小さくなるようにしたことを特徴とする像担持体ユニット。 - 前記帯電ローラは、付勢部材により前記像担持体に対して加圧されている請求項10乃至14のいずれか一項に記載の像担持体ユニット。
- 請求項10乃至15のいずれか一項に記載の像担持体ユニットを備えた電子写真方式の画像形成装置。
- 被帯電体の表面に対向配置されて電圧が印加される荷電ローラであって、
前記被帯電体には、芯金の外周に設けた弾性部材の両端部に周方向に巻き付けたフィルム材がそれぞれ接触し、その接触により前記弾性部材が圧縮変形することによって、その外周面の形状に沿って変形する前記周方向に巻かれたフィルム材の径方向の最大変形量が、前記フィルム材の厚さよりも小さくなるようにしたことを特徴とする荷電ローラ。 - 被帯電体の表面に対向配置されて電圧が印加される荷電ローラであって、
芯金の外周に弾性部材を設けると共に前記芯金の軸方向の両端部にその間の部分より径が大きい大径部を設け、該大径部間の外周に前記弾性部材を、その外径が前記大径部の径と同じになるように設け、前記両端部の各大径部の外周にそれぞれフィルム材を巻き付けたことを特徴とする荷電ローラ。 - 前記芯金の軸方向の両端部にその間の部分より径が大きい大径部を設け、該芯金の前記大径部を含む外周に前記弾性部材をその外径が軸方向の全長に亘って均一になるように設け、該弾性部材の両端部の前記各大径部に対応する位置にそれぞれフィルム材を周方向に巻き付けたことを特徴とする請求項17記載の荷電ローラ。
- 前記フィルム材の厚さが100μm以下であることを特徴とする請求項17記載の荷電ローラ。
- 前記弾性部材の厚さが、常温で2.0mm以下であることを特徴とする請求項17又は20記載の荷電ローラ。
- 前記弾性部材の硬度が、常温で65度以上であることを特徴とする請求項17,20,21のいずれか一項に記載の荷電ローラ。
- 前記荷電ローラは帯電ローラであることを特徴とする請求項17乃至22のいずれか一項に記載の荷電ローラ。
- 芯金の外周に弾性部材を設けた荷電ローラであって、前記弾性部材の外周面に帯状又は線状のスペーサ部材を螺旋状に巻き付けたことを特徴とする荷電ローラ。
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KR20210013174A (ko) * | 2018-06-14 | 2021-02-03 | 유니마테크 가부시키가이샤 | 퍼플루오로폴리에테르인산에스테르, 그 제조법 및 그것을 유효성분으로 하는 표면처리제 |
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KR102610032B1 (ko) | 2018-06-14 | 2023-12-06 | 유니마테크 가부시키가이샤 | 퍼플루오로폴리에테르인산에스테르, 그 제조법 및 그것을 유효성분으로 하는 표면처리제 |
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