JP2009031444A - プロセスカートリッジ、画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 プロセスカートリッジ13は、回転ブラシ2が潜像担持体である感光体1に当接するブラシ当接ニップNでの回転ブラシ2の回転方向下流側の端部となるニップブラシ回転方向下流端部Eの位置の高さが、感光体1表面の回転ブラシ2が当接する領域の曲率中心である回転中心1Pの位置の高さ以下であり、ブラシケーシング3の開口部の淵部となる2つのケーシング先端部のうち、ブラシ当接ニップNに対してニップブラシ回転方向下流端部E側となるブラシ下流側ケーシング先端部3aが、ニップブラシ回転方向下流端部Eでの感光体1表面の接線Ltよりも感光体1側である。
【選択図】 図1
Description
このようなクリーニング装置としては、転写残トナーを回転ブラシで除去するものや、回転ブラシで転写残トナーを散らして除去し易い状態として当接部を通過させ、他のクリーニング部材を用いて転写残トナーを除去するものがある。
特許文献1及び特許文献2には、回転ブラシを感光体表面に当接させて転写残トナーを回転ブラシで回収するクリーニング装置が記載されている。
よって、特許文献1及び特許文献2に記載のクリーニング装置ではトナーが飛散しないように、回転ブラシが感光体と当接する位置が開口部となるように回転ブラシを覆った形状のブラシケーシングを備えている。
以下、感光体に対する回転ブラシ及びブラシケーシングの配置とトナー飛散との関係について説明する。
図8は、感光体1の回転中心1Pの位置よりも、ブラシ当接ニップNのニップブラシ回転方向下流端部Eの位置が高い状態を示す説明図である。図8に示すように、ドラム状の感光体1の場合は、感光体1表面の回転ブラシ2が当接する領域の曲率中心は、感光体1の回転中心1Pとなる。図8(a)は、ブラシ当接ニップNにおける感光体1の表面移動方向と回転ブラシ2のブラシ先端の移動方向とが同方向となる、回転ブラシ2が感光体1に対してウィズ回転する場合の説明図である。また、図8(b)は、ブラシ当接ニップNにおける感光体1の表面移動方向と回転ブラシ2のブラシ先端の移動方向とが逆方向となる、回転ブラシ2が感光体1に対してカウンター回転する場合の説明図である。
図9は、感光体1の回転中心1Pの位置と、ブラシ当接ニップNのニップブラシ回転方向下流端部Eの位置とが同じ高さの状態を示す説明図である。図9(a)は、回転ブラシ2が感光体1に対してウィズ回転する場合の説明図であり、図9(b)は、回転ブラシ2が感光体1に対してカウンター回転する場合の説明図である。
図9に示す回転ブラシ2では、飛翔したトナーである飛翔トナーTが重力の影響を受けても、ニップブラシ回転方向下流端部Eでの感光体1表面の接線Ltよりも感光体1側へとは飛翔方向が変化しない。特に、ニップブラシ回転方向下流端部Eで接線Ltの方向に飛翔した飛翔トナーTは、重力の影響を受けても接線Ltに沿って飛翔する。ニップブラシ回転方向下流端部Eで接線Ltの方向に飛翔した飛翔トナーTが回転ブラシ2から最も離れる方向の軌道に飛翔するトナーであるので、他の飛翔トナーTは接線Ltを境に回転ブラシ2側に飛翔する。
図10に示す回転ブラシ2では、飛翔したトナーである飛翔トナーTが重力の影響を受けると、ニップブラシ回転方向下流端部Eでの感光体1表面の接線Ltよりも回転ブラシ2側へと飛翔方向が変化する。回転ブラシ2から最も離れる方向の軌跡に飛翔するトナーである、ニップブラシ回転方向下流端部Eで接線Ltの方向に飛翔した飛翔トナーTは、重力の影響を受けて接線Ltよりも回転ブラシ2側へ飛翔する。よって、他の飛翔トナーTも接線Ltよりも回転ブラシ2側に飛翔する。
感光体1の位置に対する回転ブラシ2の位置は、特許文献1のクリーニング装置では図10(b)と同様の位置関係であり、特許文献2のクリーニング装置では図10(a)と同様の位置関係である。しかし、ブラシ当接ニップNに対してニップブラシ回転方向下流端部E側のケーシング先端103aが、接線Ltよりも回転ブラシ2側となるように配置されている。このため、少なくとも接線Lt方向に飛翔した飛翔トナーTがケーシング先端103aと感光体1との間を抜けて飛散するおそれがあり、ブラシケーシング3の外にトナーが飛散することを防止するには不十分な構成である。
また、本発明の二つ目の目的は、感光体、感光体表面に当接する回転ブラシ、及びブラシケーシングを備え、回転ブラシによるトナー飛散をより確実に抑制することができる画像形成装置を提供することである。
また、請求項2の発明は、請求項1のプロセスカートリッジにおいて、上記ニップブラシ回転方向下流端部の位置が、上記曲率中心の位置よりも低いことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1または2のプロセスカートリッジにおいて、上記現像手段によってトナーが上記潜像担持体上の静電潜像に供給される現像領域の位置が、上記ニップブラシ回転方向下流端部の位置よりも上方であることを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1、2または3のプロセスカートリッジにおいて、上記転写手段が上記潜像担持体上に形成された上記トナー像を上記被転写材に転写する転写位置が、上記ニップブラシ回転方向下流端部の位置よりも上方であることを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項1、2、3または4のプロセスカートリッジにおいて、上記回転ブラシは上記潜像担持体の表面を帯電させる帯電ブラシであることを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項1、2、3または4のプロセスカートリッジにおいて、上記回転ブラシは上記潜像担持体の表面上のトナーを除去する、または、トナーを散らして除去し易い状態として上記ブラシ当接ニップを通過させる、クリーニングブラシであることを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項6のプロセスカートリッジにおいて、上記潜像担持体表面が上記帯電手段によって一様帯電される帯電領域が、上記ニップブラシ回転方向下流端部に対して該潜像担持体の表面移動方向下流側、且つ、上記現像手段によってトナーが供給される現像領域に対して該潜像担持体の表面移動方向上流側であることを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項1、2、3、4、5、6または7のプロセスカートリッジにおいて、上記ブラシ下流側ケーシング先端部が上記潜像担持体表面に接触することを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項1、2、3、4、5、6、7または8のプロセスカートリッジにおいて、上記ブラシ下流側ケーシング先端部が可撓性の材料からなることを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体の表面を帯電する帯電手段と、該帯電手段によって帯電された該潜像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体表面上の該静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、該潜像担持体表面上の該トナー像を被転写材に転写する転写手段と、該潜像担持体の表面に当接する回転ブラシと、該回転ブラシが該潜像担持体と当接する位置が開口部となるように該回転ブラシを覆ったブラシケーシングとを有する画像形成装置において、該回転ブラシが該潜像担持体に当接するブラシ当接ニップでの該回転ブラシの回転方向下流側の端部となるニップブラシ回転方向下流端部の位置の高さが、該潜像担持体表面の該回転ブラシが当接する領域の曲率中心の位置の高さ以下であり、該ブラシケーシングの開口部の淵部となる2つのケーシング先端部のうち、該ブラシ当接ニップに対して該ニップブラシ回転方向下流端部側となるブラシ下流側ケーシング先端部が、該ニップブラシ回転方向下流端部での該潜像担持体表面の接線よりも該潜像担持体側となることを特徴とするものである。
また、請求項11の発明は、請求項10の画像形成装置において、上記ニップブラシ回転方向下流端部の位置が、上記曲率中心の位置よりも低いことを特徴とするものである。
また、請求項12の発明は、請求項10または11の画像形成装置において、上記現像手段によってトナーが供給される現像領域の位置が、上記ニップブラシ回転方向下流端部の位置よりも上方であることを特徴とするものである。
また、請求項13の発明は、請求項10、11または12の画像形成装置において、上記転写手段が上記潜像担持体上に形成された上記トナー像を上記被転写材に転写する転写位置が、上記ニップブラシ回転方向下流端部の位置よりも上方であることを特徴とするものである。
また、請求項14の発明は、請求項10、11、12または13の画像形成装置において、上記回転ブラシは上記潜像担持体の表面を帯電させる帯電ブラシであることを特徴とするものである。
また、請求項15の発明は、請求項10、11、12または13の画像形成装置において、上記回転ブラシは上記潜像担持体の表面上のトナーを除去する、または、トナーを散らして除去し易い状態として上記ブラシ当接ニップを通過させる、クリーニングブラシであることを特徴とするものである。
また、請求項16の発明は、請求項15の画像形成装置において、上記潜像担持体表面が上記帯電手段によって一様帯電される帯電領域が、上記ニップブラシ回転方向下流端部に対して該潜像担持体の表面移動方向下流側、且つ、上記現像手段によってトナーが供給される現像領域に対して該潜像担持体の表面移動方向上流側であることを特徴とするものである。
また、請求項17の発明は、請求項10、11、12、13、14、15または16の画像形成装置において、上記ブラシ下流側ケーシング先端部が上記潜像担持体表面に接触することを特徴とするものである。
また、請求項18の発明は、請求項10、11、12、13、14、15、16または17の画像形成装置において、上記ブラシ下流側ケーシング先端部が可撓性の材料からなることを特徴とするものである。
また、上記請求項10乃至18の画像形成装置においては、回転ブラシが潜像担持体に当接するブラシ当接ニップにおける回転ブラシの回転方向下流側の端部であるニップブラシ回転方向下流端部の高さを、潜像担持体表面の回転ブラシが当接する領域の曲率中心の位置の高さ以下とする。これにより、図8〜図10を用いて説明したように、ニップブラシ回転方向下流端部から飛翔するトナーの全ての飛翔方向をニップブラシ回転方向下流端部での潜像担持体表面の接線よりも回転ブラシ側に向けることができる。さらに、ブラシケーシングの開口部の淵部となる2つのケーシング先端部のうち、ブラシ当接ニップに対してニップブラシ回転方向下流端部側となるブラシ下流側ケーシング先端部が、ニップブラシ回転方向下流端部での潜像担持体表面の接線よりも潜像担持体表面側となるように配置する。これにより、ブラシ下流側ケーシング先端部よりも回転ブラシ側となるニップブラシ回転方向下流端部での潜像担持体表面の接線よりも回転ブラシ側に飛翔したトナーをブラシケーシング内に留めることができる。よって、ニップブラシ回転方向下流端部から飛翔するトナーの全てをブラシケーシング内に留めることができる。
請求項10乃至18の発明によれば、ニップブラシ回転方向下流端部から飛翔するトナーの全てをブラシケーシング内に留めることができるため、潜像担持体、回転ブラシ、及びブラシケーシングを備えた画像形成装置で回転ブラシによるトナーの飛散をより確実に抑制することができるという優れた効果がある。
本実施形態のプリンタ100は、いわゆる中間転写方式のタンデム型画像形成装置を例に挙げて説明するが、これに限られるものではない。
図2は、本実施形態に係るプリンタ100を示す概略構成図である。
プリンタ100は、装置本体10と、装置本体10から引き出し可能な給紙カセット102とを備えている。装置本体10の中央部には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンダ(M)、黒(K)の各色のトナー像(可視像)を形成するための作像部を構成するプロセスカートリッジ13Y,13C,13M,13Kを備えている。以下、各符号の添字Y、C、M、Kは、それぞれイエロー、シアン、マゼンダ、黒用の部材であることを示す。
図1及び図2に示すように、プロセスカートリッジ13は、図中矢印A方向に回転する潜像担持体としてのドラム状の感光体1を備えている。感光体1はアルミニウム製の円筒状基体と、円筒状基体の表面を覆う、例えばOPC(有機光半導体)感光層とから構成されている。プロセスカートリッジ13は、感光体1の周囲に感光体1の表面を帯電させる帯電装置11、感光体1に形成された潜像を現像する現像手段としての現像装置12を備える。さらに、一次転写後の感光体1上の残留した残留トナーをクリーニングするクリーニング装置103も備える。帯電装置11は感光体1に対して非接触の帯電ローラ11aを備えているが、帯電装置11の帯電方式としてはこれに限るものではない。
中間転写ユニット5の中間転写ベルト20は、駆動ローラ21、テンションローラ22及び従動ローラ23に掛け回され、所定タイミングで図中反時計回り方向に回転駆動される。また、中間転写ユニット5は、各感光体1に形成されたトナー像を中間転写ベルト20に転写する一次転写ローラ24を備えている。中間転写ユニット5は、中間転写ベルト20上に転写されたトナー像を転写紙Sに転写する二次転写ローラ25を備える。さらに、中間転写ユニット5は転写紙S上に転写されなかった中間転写ベルト20上の転写残トナーをクリーニングするベルトクリーニング装置26を備えている。
まず、各色のプロセスカートリッジ13において、感光体1が帯電装置11によって一様に帯電される。その後、露光装置4により、画像情報に基づきレーザー光Lが走査露光されて各感光体1の表面に潜像が形成される。感光体1上の潜像は、現像装置12の図中矢印C方向に回転する現像ローラ15上に担持された各色のトナーによって現像されてトナー像として可視像化される。感光体1上のトナー像は、各一次転写ローラ24の作用によって反時計回りに回転駆動する中間転写ベルト20上に順次重ねて転写される。このときの各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト20上の同じ位置に重ねて転写されるように、中間転写ベルト20の移動方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。一次転写終了後の感光体1は、クリーニング装置103が備えるクリーニングブラシとしての回転ブラシ2が図1中矢印B方向に回転することによってその表面がクリーニングされ、次の画像形成に備えられる。トナーボトル7Y,7C,7M,7Kに充填されているトナーは、必要性に応じて図示しない搬送経路によってプロセスカートリッジ13Y,13C,13M,13Kの現像装置12Y,12C,12M,12Kに所定量補給される。
プロセスカートリッジ13は、感光体1、クリーニング装置103、帯電装置11、及び現像装置12を一体的に支持し、プリンタ100の装置本体10に対して着脱可能となっている。これにより、作像部を構成する各部材の交換を一度に行うことができ、ユーザーのメンテナンス性を向上することが出来る。
また、回転ブラシ2は図1中矢印B方向に回転しながら感光体1表面に当接し、ブラシケーシング3は、回転ブラシ2が感光体1と当接する位置が開口部となるように回転ブラシ2を覆うように配置されている。
プロセスカートリッジ13では、回転ブラシ2が感光体1に当接するブラシ当接ニップNでの、回転ブラシ2の回転方向下流側の端部となるニップブラシ回転方向下流端部Eが、感光体1の回転中心1Pを含む水平面よりも下方に位置する。すなわち、ニップブラシ回転方向下流端部Eの位置の高さが、感光体1表面の回転ブラシ2が当接する領域の曲率中心である感光体1の回転中心1Pの位置の高さよりも低い。
これにより、図8〜図10を用いて説明したように、ニップブラシ回転方向下流端部Eから飛翔するトナーの全ての飛翔方向をニップブラシ回転方向下流端部Eでの感光体1表面の接線Ltよりも回転ブラシ2側に向けることができる。
このように、プロセスカートリッジ13では、ニップブラシ回転方向下流端部Eから飛翔するトナーの全てをブラシケーシング内に留めることができるため、回転ブラシ2によるトナーの飛散をより確実に抑制することができる。
プロセスカートリッジ13がトナー飛散を防止することにより、感光体1と一次転写ローラ24との対向部である一次転写部に飛散したトナーが到達することを防止できるので、転写部で斑点画像が生じることを防止することができる。また、帯電装置11の帯電ローラ11aに飛散したトナーが到達することを防止できるので、トナー飛散に起因する帯電不良の発生を防止できる。さらに、現像装置12に飛散したトナーが到達することを防止できるので、トナー飛散に起因する地汚れの発生を防止できる。
このように、本実施形態では、回転ブラシ2からのトナーの飛散に起因する斑点画像、帯電不良及び地汚れの発生を防止することが出来るので、高品質な画像形成を行うことができる。
なお、ニップブラシ回転方向下流端部Eの位置と感光体1の回転中心1Pの位置とが同じ高さとなるように配置すると、接線Lt方向に飛翔したトナーの飛翔方向と飛翔したトナーに重力が働く方向とが同じである。よって、回転ブラシ2から最も離れた軌道で飛翔するトナーは接線Ltに沿って飛翔する。このため、飛翔方向に少しでもバラツキが生じると、接線Ltよりも感光体1側に向かうトナーの飛翔が生じ、トナー飛散となるおそれがある。
一方、本実施形態のように、ニップブラシ回転方向下流端部Eの位置を、感光体1の回転中心1Pの位置よりも低くなるように配置すると、トナーの飛翔方向に多少バラツキが生じても、すべてのトナーが接線Ltよりも回転ブラシ2側となる。このため、ニップブラシ回転方向下流端部Eの位置を、感光体1の回転中心1Pの位置よりも低くすることにより、トナー飛散が発生する危険性を低減することができる。
図3は、感光体1の上方に回転ブラシ2が配置された構成の模式図である。図3(a)は、中間転写ベルト20が感光体1の下方に配置された模式図であり、図3(b)は、中間転写ベルト20が感光体1の側方に配置された模式図である。
回転ブラシ2が感光体1の上方にあると、図3中の矢印で示すように、トナーの飛翔方向を制御できないため、ブラシケーシングのケーシング先端部を感光体1の表面に接触させないと飛散を抑制できない。しかし、ケース先端部を感光体1の表面に接触させると、接触させても感光体1を傷つけない先端材料を選定することでコストアップにつながる。さらに、ケーシング先端部が接触する接触部でのトナー溜りなどの課題が発生する。
感光体1に対する回転ブラシ2とブラシケーシング3との配置を、図1のように配置することにより、ブラシケーシング3の2つのケーシング先端部の何れも感光体1に接触させることなく、トナー飛散を防止できる。このため、ブラシケーシング3が感光体1表面に接触することによる感光体1の損傷や、感光体1の損傷を防止するための先端材料の選定によるコストアップといった不具合を防止することが出来る。
図4は、ブラシケーシング3のブラシ下流側ケーシング先端部3aが感光体1に接触する構成の模式図である。図4に示すようにブラシ下流側ケーシング先端部3aを感光体1の表面に接触させることによって、ブラシ下流側ケーシング先端部3aと感光体1との対向部をトナーが通過することを防止することが出来る。このため、より確実に回転ブラシ2からのトナー飛散の発生を防止することが出来る。
ブラシ下流側ケーシング先端部3aが感光体1の表面に対して非接触な構成のブラシ下流側ケーシング先端部3aを形成する部分として可撓性のシート部材3cを適用しても良い。本実施形態のブラシ下流側ケーシング先端部3aは感光体1表面に対して非接触であるが、接線Ltよりも感光体1側であるため、感光体1表面に対して近接した配置となっている。このため、振動などによってブラシ下流側ケーシング先端部3aが感光体1表面に接触することが生じうる。このような場合、ブラシ下流側ケーシング先端部3aを形成する部分が可撓性のシート部材3cであれば、感光体1が損傷することを防止することができる。
図5は、帯電装置11をクリーニング装置103に対して感光体1の表面移動方向上流側に配置した実施例の説明図である。図5の実施例では、帯電ローラ11aによる帯電領域がニップブラシ回転方向下流端部Eに対して感光体1の表面移動方向上流側である。回転ブラシ2が感光体1に対してウィズ回転する場合、ニップブラシ回転方向下流端部Eに対して感光体1の表面移動方向下流側にトナーが飛翔する。図5の実施例であれば、回転ブラシ2によってニップブラシ回転方向下流端部Eから飛翔したトナーが、ブラシケーシング3の外に飛散しても、帯電装置11の帯電ローラ11aに飛散したトナー付着することはない。このため、回転ブラシ2から飛散したトナーに起因する帯電不良が発生することはない。
しかし、感光体1に対する回転ブラシ2とブラシケーシング3との配置を、図1のように配置することにより、感光体1の表面移動方向下流側に飛翔したトナーが、ブラシケーシング3の外に飛散することを防止することが出来る。このため、現像領域がニップブラシ回転方向下流端部Eに対して感光体1の表面移動方向下流側となるように現像装置12を配置しても、回転ブラシ2からのトナー飛散に起因する地汚れの発生を防止できる。
また、図5に示す実施例では、回転ブラシ2に帯電電圧を印加し、回転ブラシ2に帯電ブラシとしての機能を持たせても良い。
図6及び図7は、回転ブラシ2が帯電部材を兼ねている実施例の説明図である。図6は、感光体1からトナー像を転写される中間転写ベルト20の転写面が鉛直方向となるように配置された実施例の説明図である。また、図7は、中間転写ベルト20の転写面が下方を向いた状態で傾斜するように配置された実施例の説明図である。
図6及び図7に示す回転ブラシ2には不図示の帯電電源によって帯電電圧が印加されており、帯電ブラシとしても作用する。
図6及び図7のように現像領域が回転ブラシ2よりも上方となるように配置することが、地汚れの発生を抑制するには最も効率的である。しかし、現像領域を回転ブラシ2よりも上方に設けた構成であっても、回転ブラシ2から飛散したトナーが中間転写ベルト20に付着したり、露光装置4に悪影響を与えたりするおそれがある。これに対して、感光体1に対する回転ブラシ2とブラシケーシング3との配置を、図6及び図7のように配置することにより、感光体1の表面移動方向下流側に飛翔したトナーが、ブラシケーシング3の外に飛散することを防止することが出来る。このため、回転ブラシ2から飛散したトナーが中間転写ベルト20に付着したり、露光装置4に悪影響を与えたりするおそれがない。
また、上述した実施形態では、作像部が、感光体1、回転ブラシ2、及びブラシケーシング3を一体的に支持するプロセスカートリッジ13を形成する構成について説明した。画像形成装置としてのプリンタ100では、感光体1、回転ブラシ2、及びブラシケーシング3の配置が、図1、図4、図5、図6または図7で示すような配置となっていれば、プロセスカートリッジ13を形成するものでなくても、上述の実施形態と同様に回転ブラシ2によるトナーの飛散をより確実に抑制することができる。
また、上述した実施形態では、潜像担持体である感光体がドラム状のものについて説明した。本実施形態の特徴部である感光体に対する回転ブラシとブラシケーシングとの配置は、感光体が無端ベルト状のものであっても適用可能である。感光体が無端ベルト状の場合は、ベルト表面の曲率を備える領域に回転ブラシが当接し、ニップブラシ回転方向下流端部Eの位置の高さを、感光体表面の回転ブラシが当接する領域の曲率中心の位置の高さ以下とする。そして、ブラシケーシングのブラシ下流側ケーシング先端部が、ニップブラシ回転方向下流端部での感光体表面の接線よりも感光体側となるように配置することにより、回転ブラシ2によるトナーの飛散をより確実に抑制することができる。
また、プロセスカートリッジ13では、ニップブラシ回転方向下流端部Eの位置が、潜像担持体である感光体1の回転中心1Pの位置よりも低くなるように配置している。これにより、トナーの飛翔方向に多少バラツキが生じても、すべてのトナーが接線Ltよりも回転ブラシ2側となる。このため、トナー飛散が発生する危険性を低減することができる。
また、図6及び図7の実施例のプロセスカートリッジ13では、現像手段である現像装置12によってトナーが感光体1上の静電潜像に供給される現像領域の位置を、ニップブラシ回転方向下流端部Eの位置よりも上方となっている。このように配置することにより、回転ブラシ2からのトナー飛散に起因する地汚れの発生をより確実に防止することができる。
また、プロセスカートリッジ13では、転写手段である一次転写ローラ24が感光体1上に形成されたトナー像を被転写材である中間転写ベルト20に転写する転写位置が、ニップブラシ回転方向下流端部Eの位置よりも上方である。このため、回転ブラシ2によって飛翔したトナーが転写位置に到ることをより確実に防止することができ、斑点画像の発生を防止し、良好な画像品質を維持することができる。
また、図6及び図7で示す実施例のプロセスカートリッジ13では、回転ブラシ2は感光体1の表面を帯電させる帯電ブラシとしての機能を備える。これにより、回転ブラシ2の他に帯電部材を別途設ける必要が無く、部材点数を削減することが出来るため、作像部を形成する各部材の配置の自由度が高まる。さらに、別途設けられた帯電部材へのトナーの飛散が生じることがない。
また、プロセスカートリッジ13では、回転ブラシ2は感光体1の表面上のトナーを除去する、または、トナーを散らして除去し易い状態としてブラシ当接ニップを通過させる、クリーニングブラシである。回転ブラシ2によってトナーを除去する場合、回転ブラシ2の回転によって飛翔するトナーの量が多く、トナーの飛散が起こり易い。しかし、感光体1に対する回転ブラシ2とブラシケーシング3との配置を、図1、及び図5〜図7のように配置することにより、飛翔するトナー量が多くてもトナーがブラシケーシング3の外に飛散することを防止することが出来る。
また、プロセスカートリッジ13では、感光体1表面が帯電装置11によって一様帯電される帯電領域が、ニップブラシ回転方向下流端部Eに対して感光体1の表面移動方向下流側、且つ、現像装置12によってトナーが供給される現像領域に対して感光体1の表面移動方向上流側である。回転ブラシ2が感光体1に対してウィズ回転する場合、ニップブラシ回転方向下流端部Eに対して感光体1の表面移動方向下流側にトナーが飛翔する。このため、回転ブラシ2によってニップブラシ回転方向下流端部Eから飛翔したトナーが、ブラシケーシング3の外に飛散すると、帯電装置11の帯電ローラ11aに飛散したトナー付着し、帯電不良となるおそれがある。しかし、感光体1に対する回転ブラシ2とブラシケーシング3との配置を、図1のように配置することにより、感光体1の表面移動方向下流側に飛翔したトナーが、ブラシケーシング3の外に飛散することを防止することが出来る。このため、帯電領域がニップブラシ回転方向下流端部Eに対して感光体1の表面移動方向下流側となるように帯電装置11を配置しても、回転ブラシ2からのトナー飛散に起因する帯電不良の発生を防止できる。
また、プロセスカートリッジ13では、図4に示すように、ブラシケーシング3のブラシ下流側ケーシング先端部3aが感光体1表面に接触するように配置してもよい。これにより、ブラシ下流側ケーシング先端部3aと感光体1との対向部をトナーが通過することを防止することができ、より確実に回転ブラシ2からのトナー飛散の発生を防止することが出来る。
また、プロセスカートリッジ13では、ブラシ下流側ケーシング先端部3aが可撓性の材料からなるウレタンシートであることによって、ブラシ下流側ケーシング先端部3aが感光体1に接触しても感光体1の表面が損傷することを防止できる。
また、画像形成装置であるプリンタ100は、ドラム状の潜像担持体である感光体1と、感光体1の表面に当接する回転ブラシ2と、回転ブラシ2のケーシングであるブラシケーシング3とを有する。また、感光体1は、帯電手段である帯電装置11によって表面が一様に帯電され、潜像形成手段である露光装置4によって表面上に静電潜像が形成される。また、感光体1上に形成された静電潜像が現像手段である現像装置12によってトナーの供給が成されてトナー像を担持する。また、感光体1上のトナー像は転写手段である一次転写ローラ24によって被転写材である中間転写ベルト20に転写される。また、ブラシケーシング3は、回転ブラシ2が感光体1と当接する位置が開口部となるように回転ブラシ2を覆った形状となっている。そして、回転ブラシ2が感光体1に当接するブラシ当接ニップNでの回転ブラシ2の回転方向下流側の端部となるニップブラシ回転方向下流端部Eの位置の高さが、感光体1の回転中心1Pの位置の高さ以下である。これにより、ニップブラシ回転方向下流端部Eから飛翔するトナーの全ての飛翔方向をニップブラシ回転方向下流端部Eでの感光体1表面の接線Ltよりも回転ブラシ2側に向けることができる。また、ブラシケーシング3の開口部の淵部となる2つのケーシング先端部のうち、ブラシ当接ニップNに対してニップブラシ回転方向下流端部E側となるブラシ下流側ケーシング先端部3aが、ニップブラシ回転方向下流端部Eでの感光体1表面の接線Ltよりも感光体1側である。これにより、ブラシ下流側ケーシング先端部3aよりも回転ブラシ2側となる接線Ltよりも回転ブラシ2側に飛翔したトナーをブラシケーシング3内に留めることができる。よって、ニップブラシ回転方向下流端部Eから飛翔するトナーの全てをブラシケーシング3内に留めることができる。このように、プリンタ100では、ニップブラシ回転方向下流端部Eから飛翔するトナーの全てをブラシケーシング内に留めることができるため、回転ブラシ2によるトナーの飛散をより確実に抑制することができる。
また、プリンタ100では、ニップブラシ回転方向下流端部Eの位置が、潜像担持体である感光体1の回転中心1Pの位置よりも低くなるように配置している。これにより、トナーの飛翔方向に多少バラツキが生じても、すべてのトナーが接線Ltよりも回転ブラシ2側となる。このため、トナー飛散が発生する危険性を低減することができる。
また、図6及び図7の実施例のプリンタ100では、現像手段である現像装置12によってトナーが感光体1上の静電潜像に供給される現像領域の位置を、ニップブラシ回転方向下流端部Eの位置よりも上方となっている。このように配置することにより、回転ブラシ2からのトナー飛散に起因する地汚れの発生をより確実に防止することができる。
また、プリンタ100では、転写手段である一次転写ローラ24が感光体1上に形成されたトナー像を被転写材である中間転写ベルト20に転写する転写位置が、ニップブラシ回転方向下流端部Eの位置よりも上方である。このため、回転ブラシ2によって飛翔したトナーが転写位置に到ることをより確実に防止することができ、斑点画像の発生を防止し、良好な画像品質を維持することができる。
また、図6及び図7で示す実施例のプリンタ100では、回転ブラシ2は感光体1の表面を帯電させる帯電ブラシとしての機能を備える。これにより、回転ブラシ2の他に帯電部材を別途設ける必要が無く、部材点数を削減することが出来るため、作像部を形成する各部材の配置の自由度が高まる。さらに、別途設けられた帯電部材へのトナーの飛散が生じることがない。
また、プリンタ100では、回転ブラシ2は感光体1の表面上のトナーを除去する、または、トナーを散らして除去し易い状態としてブラシ当接ニップを通過させる、クリーニングブラシである。回転ブラシ2によってトナーを除去する場合、回転ブラシ2の回転によって飛翔するトナーの量が多く、トナーの飛散が起こり易い。しかし、感光体1に対する回転ブラシ2とブラシケーシング3との配置を、図1、及び図5〜図7のように配置することにより、飛翔するトナー量が多くてもトナーがブラシケーシング3の外に飛散することを防止することが出来る。
また、プリンタ100では、感光体1表面が帯電装置11によって一様帯電される帯電領域が、ニップブラシ回転方向下流端部Eに対して感光体1の表面移動方向下流側、且つ、現像装置12によってトナーが供給される現像領域に対して感光体1の表面移動方向上流側である。回転ブラシ2が感光体1に対してウィズ回転する場合、ニップブラシ回転方向下流端部Eに対して感光体1の表面移動方向下流側にトナーが飛翔する。このため、回転ブラシ2によってニップブラシ回転方向下流端部Eから飛翔したトナーが、ブラシケーシング3の外に飛散すると、帯電装置11の帯電ローラ11aに飛散したトナー付着し、帯電不良となるおそれがある。しかし、感光体1に対する回転ブラシ2とブラシケーシング3との配置を、図1のように配置することにより、感光体1の表面移動方向下流側に飛翔したトナーが、ブラシケーシング3の外に飛散することを防止することが出来る。このため、帯電領域がニップブラシ回転方向下流端部Eに対して感光体1の表面移動方向下流側となるように帯電装置11を配置しても、回転ブラシ2からのトナー飛散に起因する帯電不良の発生を防止できる。
また、プリンタ100では、図4に示すように、ブラシケーシング3のブラシ下流側ケーシング先端部3aが感光体1表面に接触するように配置してもよい。これにより、ブラシ下流側ケーシング先端部3aと感光体1との対向部をトナーが通過することを防止することができ、より確実に回転ブラシ2からのトナー飛散の発生を防止することが出来る。
また、プリンタ100では、ブラシ下流側ケーシング先端部3aが可撓性の材料からなるウレタンシートであることによって、ブラシ下流側ケーシング先端部3aが感光体1に接触しても感光体1の表面が損傷することを防止できる。
1P 回転中心
2 回転ブラシ
3 ブラシケーシング
3a ブラシ下流側ケーシング先端部
3b ブラシ上流側ケーシング先端部
3c シート部材
4 露光装置
10 装置本体
11 帯電装置
11a 帯電ローラ
12 現像装置
13 プロセスカートリッジ
15 現像ローラ
20 中間転写ベルト
24 一次転写ローラ
26 ベルトクリーニング装置
100 プリンタ
103 クリーニング装置
Claims (18)
- 帯電手段によって表面が一様に帯電され、潜像形成手段によって表面上に静電潜像が形成され、該静電潜像が現像手段によってトナーの供給が成されてトナー像を担持し、転写手段によって該トナー像を被転写材に転写する潜像担持体と、
該潜像担持体の表面の曲率を備える領域に当接する回転ブラシと、
該回転ブラシが該潜像担持体と当接する位置が開口部となるように該回転ブラシを覆ったブラシケーシングとを有するプロセスカートリッジにおいて、
該回転ブラシが該潜像担持体に当接するブラシ当接ニップでの該回転ブラシの回転方向下流側の端部となるニップブラシ回転方向下流端部の位置の高さが、該潜像担持体表面の該回転ブラシが当接する領域の曲率中心の位置の高さ以下であり、
該ブラシケーシングの開口部の淵部となる2つのケーシング先端部のうち、該ブラシ当接ニップに対して該ニップブラシ回転方向下流端部側となるブラシ下流側ケーシング先端部が、該ニップブラシ回転方向下流端部での該潜像担持体表面の接線よりも該潜像担持体側となることを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 請求項1のプロセスカートリッジにおいて、
上記ニップブラシ回転方向下流端部の位置が、上記曲率中心の位置よりも低いことを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 請求項1または2のプロセスカートリッジにおいて、
上記現像手段によってトナーが上記潜像担持体上の静電潜像に供給される現像領域の位置が、上記ニップブラシ回転方向下流端部の位置よりも上方であることを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 請求項1、2または3のプロセスカートリッジにおいて、
上記転写手段が上記潜像担持体上に形成された上記トナー像を上記被転写材に転写する転写位置が、上記ニップブラシ回転方向下流端部の位置よりも上方であることを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 請求項1、2、3または4のプロセスカートリッジにおいて、
上記回転ブラシは上記潜像担持体の表面を帯電させる帯電ブラシであることを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 請求項1、2、3または4のプロセスカートリッジにおいて、
上記回転ブラシは上記潜像担持体の表面上のトナーを除去する、または、トナーを散らして除去し易い状態として上記ブラシ当接ニップを通過させる、クリーニングブラシであることを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 請求項6のプロセスカートリッジにおいて、
上記潜像担持体表面が上記帯電手段によって一様帯電される帯電領域が、
上記ニップブラシ回転方向下流端部に対して該潜像担持体の表面移動方向下流側、且つ、上記現像手段によってトナーが供給される現像領域に対して該潜像担持体の表面移動方向上流側であることを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 請求項1、2、3、4、5、6または7のプロセスカートリッジにおいて、
上記ブラシ下流側ケーシング先端部が上記潜像担持体表面に接触することを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 請求項1、2、3、4、5、6、7または8のプロセスカートリッジにおいて、
上記ブラシ下流側ケーシング先端部が可撓性の材料からなることを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 潜像担持体と、
該潜像担持体の表面を帯電する帯電手段と、
該帯電手段によって帯電された該潜像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
該潜像担持体表面上の該静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、
該潜像担持体表面上の該トナー像を被転写材に転写する転写手段と、
該潜像担持体の表面に当接する回転ブラシと、
該回転ブラシが該潜像担持体と当接する位置が開口部となるように該回転ブラシを覆ったブラシケーシングとを有する画像形成装置において、
該回転ブラシが該潜像担持体に当接するブラシ当接ニップでの該回転ブラシの回転方向下流側の端部となるニップブラシ回転方向下流端部の位置の高さが、該潜像担持体表面の該回転ブラシが当接する領域の曲率中心の位置の高さ以下であり、
該ブラシケーシングの開口部の淵部となる2つのケーシング先端部のうち、該ブラシ当接ニップに対して該ニップブラシ回転方向下流端部側となるブラシ下流側ケーシング先端部が、該ニップブラシ回転方向下流端部での該潜像担持体表面の接線よりも該潜像担持体側となることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項10の画像形成装置において、
上記ニップブラシ回転方向下流端部の位置が、上記曲率中心の位置よりも低いことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項10または11の画像形成装置において、
上記現像手段によってトナーが供給される現像領域の位置が、上記ニップブラシ回転方向下流端部の位置よりも上方であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項10、11または12の画像形成装置において、
上記転写手段が上記潜像担持体上に形成された上記トナー像を上記被転写材に転写する転写位置が、上記ニップブラシ回転方向下流端部の位置よりも上方であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項10、11、12または13の画像形成装置において、
上記回転ブラシは上記潜像担持体の表面を帯電させる帯電ブラシであることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項10、11、12または13の画像形成装置において、
上記回転ブラシは上記潜像担持体の表面上のトナーを除去する、または、トナーを散らして除去し易い状態として上記ブラシ当接ニップを通過させる、クリーニングブラシであることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項15の画像形成装置において、
上記潜像担持体表面が上記帯電手段によって一様帯電される帯電領域が、
上記ニップブラシ回転方向下流端部に対して該潜像担持体の表面移動方向下流側、且つ、上記現像手段によってトナーが供給される現像領域に対して該潜像担持体の表面移動方向上流側であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項10、11、12、13、14、15または16の画像形成装置において、
上記ブラシ下流側ケーシング先端部が上記潜像担持体表面に接触することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項10、11、12、13、14、15、16または17の画像形成装置において、
上記ブラシ下流側ケーシング先端部が可撓性の材料からなることを特徴とする画像形成装置。
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