JP2015129890A - 帯電ローラの接離機構及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

帯電ローラの接離機構及びそれを備えた画像形成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】感光体ドラムに対する帯電ローラの安定した接離を確実に行う帯電ローラの接離機構及びそれを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】帯電ローラ12を感光体ドラム10に当接する方向に付勢する第1の付勢部材と、第1の付勢部材の付勢力に抗して帯電ローラ12を感光体ドラム10に当接する位置から離隔する位置まで移動させ、感光体ドラム10に光書込みを行う光書込ヘッド13が感光体ドラム10の露光位置に配置される動作に連動して帯電ローラ12を感光体ドラム10に当接する位置に移動させる間座52と、を有し、間座52は、光書込ヘッド13と感光体ドラム10との距離を位置決めする間座であり、第1の付勢部材の付勢力よりも大きく且つ付勢の向きが反対な第2の付勢部材56の付勢力により感光体ドラム10から離れる方向に付勢され、光書込ヘッド13は第2の付勢部材56の付勢力よりも大きく且つ付勢の向きが反対な第3の付勢部材の付勢力により間座52を位置決め位置に移動させる。
【選択図】図5

Description

本発明は、帯電ローラの接離機構及びそれを備えた画像形成装置に関わり、特に感光体ドラムに対する帯電ローラの安定した接離を確実に行う帯電ローラの接離機構及びそれを備えた画像形成装置に関する。
従来、電子写真方式の画像形成装置がある。この画像形成装置は、一般に感光体ドラムを一様に帯電させて初期化し、この感光体ドラムに光書込みによって静電潜像を形成し、この静電潜像をトナー像化して、そのトナー像を直接または間接に用紙等の転写材に転写して定着器で定着させる。
ところで、感光体ドラムを一様に帯電させて初期化するには一般に帯電ローラが用いられる。通常、帯電ローラは芯金をゴムチューブで被覆し、更にその上からウレタンスポンジで被覆されて構成されている。
このように、帯電ローラは柔軟な部材から成るため、帯電ローラを感光体ドラムに対して長期間接触させたままの状態にしておくと、帯電ローラの感光体ドラムと接触する部分が永久変形を起こして帯電能力にムラが生じ、印字画像の主走査方向に筋や白点などの画像不良が発生する。
このような不具合を防止するため、帯電ローラの両端に露出する軸と感光体ドラムの端部周面との間に感光体ドラムに加圧当接するスペーサを設け、帯電ローラの感光体ドラムへの加圧当接力を軽減ないし解除及び復帰させる方法が提案されている。(特許文献1参照。)
具体的には、工場出荷の際はスペーサの外周部を感光体ドラムの表面に加圧当接させて帯電ローラと感光体ドラムを離間あるいは加圧力を軽減させる。装置の使用を開始すると感光体ドラムの回転に従動してスペーサが回転してその外周部が感光体ドラムから離れるので帯電ローラが感光体ドラムに当接するというものである。
特開2003−076117号公報
しかしながら、上記の特許文献1に記載の構成において、スペーサの外周部は、感光体ドラムが回転しなくても、工場出荷後の搬送の振動等で単独で回転する可能性の高い構造になっている。
したがって、ユーザの手元に到着したとき、スペーサの外周部が感光体ドラムから外れて帯電ローラが感光体ドラムに当接した状態になっており、そのままユーザが長期に装置を使用しないでいると帯電ローラが永久変形を起こすという不具合が生じる可能性が多分にある。
本発明は、上記従来の課題を解決するものであって、感光体ドラムに対する帯電ローラの安定した接離を確実に行う帯電ローラの接離機構及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の帯電ローラの接離機構は、帯電ローラを感光体ドラムに当接する方向に付勢する第1の付勢部材と、上記感光体ドラムに光書込みを行う光書込ヘッドが上記感光体ドラムの露光位置に配置されていない状態において、上記第1の付勢部材の付勢力に抗して上記帯電ローラを上記感光体ドラムに当接する位置から離隔する位置まで移動させ、上記光書込ヘッドが上記感光体ドラムの露光位置に配置される動作に連動して上記帯電ローラを上記感光体ドラムに当接する位置に移動させる間座と、を有するように構成される。
本発明は、感光体ドラムに対する帯電ローラの安定した接離を確実に行う帯電ローラの接離機構及びそれを備えた画像形成装置を提供することができる。
本発明の実施例1に係るフルカラーの画像形成装置(プリンタ、装置本体)の内部構成を説明する断面図である。 実施例1に係るプリンタの外観斜視図である。 (a)は実施例1に係るプリンタの画像形成部の4個の画像形成ユニットを取り出して横に並べて示す正面図、(b)はその斜視図である。 プリンタの画像形成ユニットがユニット装着部に装着前の又はユニット装着部から跋脱後の単体であるときの斜視図である。 (a)は図4に示す画像形成ユニットを図4の矢印c方向に見た下面図、(b),(c)は(a)のD−D´断面矢視図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
[実施例1]
図1は、本発明の実施例1に係るフルカラーの画像形成装置(以下、単にプリンタ、又は装置本体という)の内部構成を説明する断面図である。
図1に示すプリンタ1(以下、装置本体1とも言う)は、電子写真式で中間転写方式のタンデム型のカラー画像形成装置であり、画像形成部2、転写ベルトユニット3、トナー供給部4、給紙部5、ベルト式定着ユニット6、及び両面印刷用搬送ユニット7で構成されている。
上記画像形成部2は、いわゆる背面転写方式で転写ベルト8の下部走行部表面8aにトナー画像を転写するために、その転写ベルト8の下部走行部表面8aに接して上流側から下流側(同図の右側から左側)へ4個の画像形成ユニット9(9k、9c、9m、9y)を多段式に並設した構成をとっている。
上記4個の画像形成ユニット9のうち上流側の3個の画像形成ユニット9y、9m及び9cは、それぞれ減法混色の三原色であるイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の色トナーによるモノカラー画像を形成する。
また、画像形成ユニット9kは、主として文字や画像の暗黒部分等に用いられるブラック(K)トナーによるモノクロ画像を形成する。上記の各画像形成ユニット9は、画像を現像するトナーの色を除き全て同じ構成である。したがって、以下イエロー(Y)のトナー用の画像形成ユニット9yを例にしてその構成を説明する。
画像形成ユニット9は、最上部に像担持体としての感光体ドラム10を備えている。この感光体ドラム10は、その周面が例えば有機光導電性材料で構成されている。この感光体ドラム10の周面に当接し又は近傍を取り巻いて、クリーナ11、帯電ローラ12、光書込ヘッド13、及び現像器14の現像ローラ15が配置されている。
書込ヘッド13は、矢印bで示すように、感光体ドラム10に対し近接する印字時の近接位置と、保守時等に画像形成ユニット9を装置本体前方に引き出す際に、下方に降下して感光体ドラム10から離れる離間位置とに移動可能に装置本体1のフレームに保持されている。
現像器14は、外部を覆うユニット筐体16、内部に設けられた隔壁17、現像ローラ15、第1の攪拌搬送スクリュー18、及び第2の攪拌搬送スクリュー19を備えている。第1及び第2の攪拌搬送スクリュー18及び19は、特には図示しないが、スクリュー軸と、このスクリュー軸と一体に構成されて回転するフィンから成る。
この現像器14には、トナー供給部4のトナー補給容器20(20y、20m、20c、20k)から、同図にはY、M、C、Kで示すようにイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)のいずれかのトナーが供給される。
転写ベルトユニット3は、装置本体のほぼ中央で図の左右方向に扁平なループ状になって延在する無端状の上述した転写ベルト8と、この転写ベルト8を掛け渡されて転写ベルト8を図の矢印aで示す反時計回り方向に循環移動させる駆動ローラ21と従動ローラ22を備えている。
上記の転写ベルト8には、一次転写ローラ23がユニットと一体に組み込まれている。一次転写ローラ23は転写ベルト8を介して感光体ドラム10に圧接し、下方を循環移動する転写ベルト8の下部走行部表面8aにトナー像を直接転写(一次転写)する。
転写ベルト8は、そのトナー像を更に用紙に転写(二次転写)すべく用紙への二次転写部24まで搬送する。二次転写部24は、駆動ローラ21に隣接して下流側(図では上方)に配置された転写補助ローラ25と、この転写補助ローラ25に転写ベルト8を介して圧接する二次転写ローラ26とで形成されている。
転写ベルト8には、ベルトクリーナ27が配置されている。ベルトクリーナ27は、転写ベルト8の従動ローラ22に掛け渡されている表面に当接するクリーニングブレード28を備えている。また、ベルトクリーナ27の左方から下方にかけて隣接して、廃トナー回収容器29が着脱自在に配置されている。
ベルトクリーナ27は、クリーニングブレード28により転写ベルト8の表面に残留する廃トナーを擦り取って除去し、その廃トナーを不図示の搬送スクリューにより廃トナー回収容器29に送り込んでいる。
トナー供給部4は、転写ベルト8の上部走行部の上方に配置される4個のトナー補給容器20(20y、20m、20c、20k)を着脱自在に備えている。4個のトナー補給容器20には前述したようにイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)のトナーが収容されている。
これら4個のトナー補給容器20は、図1では転写ベルトユニット3の向う側に隠れて見えないが、それぞれ装着部のトナー供給口に続くトナー供給路を介して、それぞれに対応する画像形成ユニット9の現像器14と連結されている。
このトナー供給部4は、特には図示しないが、図1に示す印刷実行時位置から、それより上方の保守位置に、昇降可能に装着部を介してプリンタ1本体のフレームに保持されている。
給紙部5は、上下2段に配置された2個の給紙カセット30(30a、30b)を備えている。2個の給紙カセット30の給紙口(図の右方)近傍には、それぞれ用紙取出ローラ31、給送ローラ32、捌きローラ33、待機搬送ローラ対34が配置されている。
待機搬送ローラ対34の用紙搬送方向(図の鉛直上方向)には、転写ベルト8、転写補助ローラ25、二次転写ローラ26による前述した用紙への二次転写部24が形成されている。
この二次転写部24の下流(図では上方)側にはベルト式熱定着ユニット6が配置され、ベルト式熱定着ユニット6の更に下流側には、定着後の用紙をベルト式熱定着ユニット6から搬出する搬出ローラ対36、及びその搬出される用紙を装置上面に形成されている排紙トレー37に排紙する排紙ローラ対38が配設されている。
両面印刷用搬送ユニット7は、外面(図の右方外側面)がプリンタ1の内部を側面から外部に開放又は遮蔽する開閉部材を兼ねている。
この両面印刷用搬送ユニット7は、排紙ローラ対38の直前から図の右横方向に分岐する開始返送路39a、それから下方に曲がる中間返送路39b、更に上記とは反対の左横方向に曲がって最終的に返送用紙を反転させる終端返送路39cから成る返送路39を備えている。
また、返送路39の途中には、5組の返送ローラ対41(41a、41b、41c、41d、41e)が配置されている。上記終端返送路39cの出口は、給紙部5の下方の給紙カセット30bに対応する待機搬送ローラ対34への搬送路に合流している。
図2は、上記構成のプリンタ1の外観斜視図である。尚、図2には図1と同一の構成部分には図1と同一の番号を付与して示している。図2に示すように、プリンタ1には、前方に取っ手が付いた前扉40aが備えられ、右側面には、これも取っ手が付いた開閉部材40bが備えられている。開閉部材40bには図1に示した両面印刷用搬送ユニット7が一体化されている。
このプリンタ1は、図1に示したように、用紙に直接トナー像を転写する方式ではなく、待機搬送ローラ対35により二次転写部まで鉛直方向に搬送される用紙に転写ベルト8を介してトナー像を転写し、更に鉛直方向に用紙を搬送して転写トナー像を用紙に定着する方式となっている。
したがって、用紙の搬送路に発生する用紙ジャム等の不具合を回復するメンテナンス処理時には、図2に示す右側の開閉部材40bを開放するのみで対処できるようになっている。
つまり、用紙ジャム等の不具合は、図1の左側に集中するキット類の配設部では発生しないので、キット類などの消耗品の着脱の操作は、図2に示す前扉40aを開いて、キット類を長手方向(前扉方向)に入れ替え操作するように構成されている。
図3(a)はプリンタ1の画像形成部の4個の画像形成ユニットを取り出して横に並べて示す正面図、(b)はその斜視図である。尚、図3(a),(b)には、図1と同一の構成部分には図1と同一の番号を付与して示している。
図3(a),(b)に示すように、画像形成部2の4個の画像形成ユニット9(9k、9c、9m、9y)は、正面に抓み42を備えている。抓み42の右端部には、印刷、刻印、又は成形による三角記号43が、三角の一角を抓み42の外端部に向けて配置されている。
図3では、抓み42を水平位置で示しているが、実際には後述するように、画像形成ユニット9が画像形成部2の装着部から外に取り出されているときは、抓み42は、垂直位置にある。したがって、その場合は三角記号43の一角は上向きとなる。
抓み42の周囲のユニット前面カバー44には、画像形成ユニット9が画像形成部2の装着部に装着されて図3(a),(b)に示すように抓み42が横90度にひねり廻されたとき抓み42の三角記号43の外向きの一角に向き合う位置に、これも印刷、刻印、又は成形による三角印45が配置されている。
同様に抓み42の周囲のユニット前面カバー44には、画像形成ユニット9が画像形成部2の装着部から前方に引き出される際に抓み42が縦90度にひねり廻されたとき抓み42の三角記号43の上向きの一角に向き合う位置に、これも印刷、刻印、又は成形による三角印46が配置されている。
また、図3(b)では、ユニット前面カバー44の切り欠かれた形状の右上部分には感光体ドラム10とクリーナ11の前端部共用カバー47が突出し、現像器14と帯電ローラ12の前端部は、ユニット前面カバー44の後方に隠れている形状となっている。
図4はプリンタ1の画像形成ユニット9がユニット装着部に装着前の又はユニット装着部から跋脱後の単体であるときの斜視図である。なお、図4には、図3(a),(b)と同一の構成部分には図3(a),(b)と同一の番号を付与して示している。
図4には、ユニット装着部とのロックを解除するために、三角記号43をユニット前面カバー44の上部の三角印46に対向させる縦位置に90度回動している抓み42と、現像器14のユニット筐体16の底部48と、帯電ローラ12の筐体49を示している。と、帯電ローラ12の筐体49を示している。
図5(a)は、図4に示す画像形成ユニット9を図4の矢印c方向に見た下面図であり、図5(b),(c)は、図5(a)のD−D´断面矢視図である。尚、図5(a),(b),(c)には、図1ないし図4に示した構成と同一の構成部分には図1ないし図4と同一の番号を付与して示している。
また、図5(a)には、図5(b),(c)に示している光書込ヘッド13の図示を省略している。図5(b),(c)に示す帯電ローラ12において、その回転軸51は、その軸心と感光体ドラム10の軸心とを結ぶ直線方向に摺動して離接するように、図では手前と向う側の図外となる位置に在って見えない軸受けによって軸支されている。
この帯電ローラ12は、付勢部材57(第1の付勢部材)により、感光体ドラム10に近づく方向へ付勢されている。
また、感光体ドラム10の下面と光書込ヘッド13の上面との間にはヘッド間座52が配置されている。ヘッド間座52は、縦方向移動部54と、この縦方向移動部54と一体に縦方向移動部54の上部に形成され、感光体ドラム10の端部周面に沿う形状の円弧部55とで構成されている。
円弧部55は、縦方向移動部54の上部から現像器14のユニット筐体16側に張り出す張出し円弧部55aと、帯電ローラ12の筐体49側に張り出す張出し円弧部55bとを備えている。
ヘッド間座52の縦方向移動部54は、現像器14のユニット筐体16側の間座係合部53aと、帯電ローラ12の筐体49側の間座係合部53bとに挟まれて、横方向の移動を禁止され、縦方向にのみに移動可能に構成されている。
そして、ヘッド間座52の円弧部55の一方の張出し円弧部55aと現像器14のユニット筐体16との間に、引きバネ56(第2の付勢部材)が介装されている。引きバネ56の付勢力は、第1の付勢部材の付勢力よりも大きく且つ向きが反対となっている。また、他方の張出し円弧部55bの下面には帯電ローラ12の回転軸51が摺接している。
これにより、縦方向にのみに移動可能に構成されているヘッド間座52は、図5(b)に示す光書込ヘッド13が感光体ドラム10から離隔しているときは、引きバネ56に付勢されて下降し、感光体ドラム10との間に間隙dを形成する。
また、これと共に、張出し円弧部55bの下面に回転軸51が摺接している帯電ローラ12は、下降するヘッド間座52の張出し円弧部55bにより下方に押され、帯電ローラ12の回転軸51の軸心と感光体ドラム10の軸心とを結ぶ直線上を感光体ドラム10から離れる方向に移動する。すなわち、帯電ローラ12が感光体ドラム10から離隔する。
このように、帯電ローラ12が感光体ドラム10から離隔した状態は、帯電ローラ12の回転軸51がヘッド間座52の張出し円弧部55bにより強制的に押し下げられているので、振動等が加わっても感光体ドラム10との圧接位置に復帰することはない。
装置本体1が使用されるときは、図5(c)に示すように光書込ヘッド13が下方から上昇してヘッド間座52に係合する。光書込ヘッド13は、特には図示しない付勢部材(第3の付勢部材)の付勢力により上昇する。
第3の付勢部材の付勢力は引きバネ56の付勢力よりも大きく且つ向きが反対である。これにより、光書込ヘッド13は、ヘッド間座52の円弧部55を感光体ドラム10の端部周面に押し付けて停止する。これにより、光書込ヘッド13が所定の位置に位置決めされる。
また、帯電ローラ12は、付勢部材57により、回転軸51の軸心と感光体ドラム10の軸心とを結ぶ直線方向で感光体ドラム10に近づく方向に付勢されている、これにより、ヘッド間座52が光書込ヘッド13を位置決めする位置に上昇すると、帯電ローラ12は、回転軸51を張出し円弧部55bの背面に摺接させながら上昇し、感光体ドラム10に圧接する。
このように、感光体ドラム10に対する帯電ローラ12の離接が、光書込ヘッド13を位置決めするヘッド間座52の上下動に連動して行われるので、感光体ドラム10に対する帯電ローラ12の離隔を確実に行うことができ、振動等に対しても離隔状態は安定しているので、帯電ローラの変形を防止することができる。
また、長期の休止の後、使用しても、帯電ローラの経時的な感光体ドラムへの圧着が解消されているので、主走査方向に画像ムラを発生することがなく、常に安定した高画質の画像を形成することができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明は特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[付記1]
帯電ローラを感光体ドラムに当接する方向に付勢する第1の付勢部材と、
前記感光体ドラムに光書込みを行う光書込ヘッドが前記感光体ドラムの露光位置に配置されていない状態において、該第1の付勢部材の付勢力に抗して前記帯電ローラを前記感光体ドラムに当接する位置から離隔する位置まで移動させ、前記光書込ヘッドが前記感光体ドラムの露光位置に配置される動作に連動して前記帯電ローラを前記感光体ドラムに当接する位置に移動させる間座と、
を有することを特徴とする帯電ローラの接離機構。
[付記2]
前記間座は、前記第1の付勢部材の付勢力よりも大きく且つ付勢の向きが反対な第2の付勢部材の付勢力により前記感光体ドラムから離れる方向に付勢されている、
ことを特徴とする付記1記載の帯電ローラの接離機構。
[付記3]
前記間座は、前記光書込ヘッドと前記感光体ドラムとの距離を位置決めする間座であり前記光書込ヘッドは、前記第2の付勢部材の付勢力よりも大きく且つ付勢の向きが反対な第3の付勢部材の付勢力により前記間座を位置決め位置に移動させる、
ことを特徴とする付記2記載の帯電ローラの接離機構。
[付記4]
付記1ないし3のいずれか1項に記載の帯電ローラの接離機構を備えたことを特徴とする画像形成装置。
本発明は、感光体ドラムに対する帯電ローラの安定した接離を確実に行う帯電ローラの接離機構及びそれを備えた画像形成装置に利用することができる。
1 フルカラー画像形成装置(プリンタ、装置本体)
2 画像形成部
3 転写ベルトユニット
4 トナー供給部
5 給紙部
6 ベルト式定着ユニット
7 両面印刷用搬送ユニット
8 転写ベルト
8a 下部走行部表面
9(9m、9c、9y、9k) 画像形成ユニット
10 感光体ドラム
11 クリーナ
11a 筐体側面
11b 筐体底部
12 帯電ローラ
13 光書込ヘッド
14 現像器
15 現像ローラ
16 ユニット筐体(係合部)
16a 摺擦部
16b 欠如部
17 隔壁
18 第1の攪拌搬送スクリュー
19 第2の攪拌搬送スクリュー
20(20y、20m、20c、20k) トナー補給容器
21 駆動ローラ
22 従動ローラ
23 一次転写ローラ
24 二次転写部
25 転写補助ローラ
26 二次転写ローラ
27 ベルトクリーナ
28 クリーニングブレード
29 廃トナー回収容器
30(30a、30b) 給紙カセット
31 用紙取出ローラ
32 給送ローラ
33 捌きローラ
34 待機搬送ローラ対
36 搬出ローラ対
37 排紙トレー
38 排紙ローラ対
39 返送路
39a 開始返送路
39b 中間返送路
39c 終端返送路
40a 前扉
40b 開閉部材
41(41a、41b、41c、41d、41e) 返送ローラ対
42 抓み
43 三角記号
44 ユニット前面カバー
45、46 三角印
47 前端部共用カバー
48 底部
49 筐体
51 回転軸
52 ヘッド間座
53a 現像器ユニット筐体側の間座係合部
53b 帯電ローラ筐体側の間座係合部
54 縦方向移動部
55 円弧部
55a、55b 張出し円弧部
56 引きバネ
57 付勢部材(押しバネ)

Claims (4)

  1. 帯電ローラを感光体ドラムに当接する方向に付勢する第1の付勢部材と、
    前記感光体ドラムに光書込みを行う光書込ヘッドが前記感光体ドラムの露光位置に配置されていない状態において、該第1の付勢部材の付勢力に抗して前記帯電ローラを前記感光体ドラムに当接する位置から離隔する位置まで移動させ、前記光書込ヘッドが前記感光体ドラムの露光位置に配置される動作に連動して前記帯電ローラを前記感光体ドラムに当接する位置に移動させる間座と、
    を有することを特徴とする帯電ローラの接離機構。
  2. 前記間座は、前記第1の付勢部材の付勢力よりも大きく且つ付勢の向きが反対な第2の付勢部材の付勢力により前記感光体ドラムから離れる方向に付勢されている、
    ことを特徴とする請求項1記載の帯電ローラの接離機構。
  3. 前記間座は、前記光書込ヘッドと前記感光体ドラムとの距離を位置決めする間座であり前記光書込ヘッドは、前記第2の付勢部材の付勢力よりも大きく且つ付勢の向きが反対な第3の付勢部材の付勢力により前記間座を位置決め位置に移動させる、
    ことを特徴とする請求項2記載の帯電ローラの接離機構。
  4. 請求項1ないし3のいずれか1項に記載の帯電ローラの接離機構を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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