JP3470310B2 - 画像形成機および画像形成機のプロセスユニット - Google Patents

画像形成機および画像形成機のプロセスユニット

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JP3470310B2
JP3470310B2 JP34213296A JP34213296A JP3470310B2 JP 3470310 B2 JP3470310 B2 JP 3470310B2 JP 34213296 A JP34213296 A JP 34213296A JP 34213296 A JP34213296 A JP 34213296A JP 3470310 B2 JP3470310 B2 JP 3470310B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、静電複写機、レー
ザプリンタの如き感光体ドラムの感光層に形成された静
電潜像をトナー像に現像し、このトナー像を転写紙に転
写する画像形成機および画像形成機に用いるプロセスユ
ニットに関する。
【0002】
【従来の技術】この種の画像形成機は、回転自在に配設
され帯電域、静電潜像形成域、現像域および転写域を順
次に通る感光体ドラムと、帯電域に配設され該感光体ド
ラムの周表面を特定極性に帯電する帯電器と、現像域に
配設され静電潜像形成域において感光体ドラムの周表面
に形成された静電潜像をトナー像に現像する現像装置
と、転写域に配設され感光体ドラムの周表面に形成され
たトナー像を転写紙に転写する転写手段とを具備してい
る。また、上記帯電域と転写域との間には、感光体ドラ
ムの周表面に接触し感光体ドラムの周表面に付着した紙
粉等の異物を除去する異物回収ブラシが配設されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】而して、異物回収ブラ
シは感光体ドラムの周表面に付着した紙粉等の異物を確
実に除去すれば良いのではあるが、感光体ドラムの周表
面には転写後の残留トナーが付着しており、この残留ト
ナーの一部が異物回収ブラシによって除去される。異物
回収ブラシによって除去された残留トナーは異物回収ブ
ラシ内に堆積し、この堆積されたトナーが感光体ドラム
の周表面に擦り付けられる。この結果、感光体ドラムの
周表面には特にトナー粉末粒子の表面処理剤としてのシ
リカ成分が再付着される。特に近年、装置の小型化によ
り、転写紙に転写されたトナー像を加熱定着する定着手
段が上記異物回収ブラシに近接して配設されるため、異
物回収ブラシによって感光体ドラムの周表面に擦り付け
られるトナーが定着手段からの熱を受けて融着する傾向
がある。この感光体ドラムの周表面に融着されたトナー
は次の現像工程で除去されず、この融着したトナーが起
点となって画像形成動作の繰り返しにより次第に成長し
て、筋状の所謂トナーフィルミングが発生し、以後の転
写画像に悪影響を及ぼすことになる。
【0004】本発明は、上記の事実に鑑みてなされたも
ので、その主たる技術的課題は、上記異物回収ブラシ内
に堆積され感光体ドラムの周表面に再付着せしめられた
トナーを効果的に掻き取り、所謂トナーフィルミングの
発生を防止することができる画像形成機および画像形成
機のプロセスユニットを提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記主たる技術的課題を
達成するため、本発明によれば、回転自在に配設され帯
電域、静電潜像形成域、現像域および転写域を順次に通
る感光体ドラムと、該帯電域に配設され該感光体ドラム
の周表面を特定極性に帯電する帯電器と、該現像域に配
設され静電潜像形成域において該感光体ドラムの周表面
に形成された静電潜像をトナー像に現像する現像装置
と、該転写域に配設され該感光体ドラムの周表面に形成
されたトナー像を転写紙に転写する転写手段と、該転写
域と該帯電域との間において該感光体ドラムの周表面に
接触して配設され該感光体ドラムの周表面に付着した異
物を除去する異物回収手段と、を具備する画像形成機に
おいて、該異物回収手段と該帯電域との間において該感
光体ドラムの周表面に接触して配設され、連続気泡発泡
体によって構成された融着トナー掻き取り部材を具備す
る、ことを特徴とする画像形成機が提供される。
【0006】また、本発明によれば、回転自在に配設さ
れ帯電域、静電潜像形成域、現像域および転写域を順次
に通る感光体ドラムと、該帯電域に配設され該感光体ド
ラムの周表面を特定極性に帯電する帯電器と、該現像域
に配設され静電潜像形成域において該感光体ドラムの周
表面に形成された静電潜像をトナー像に現像する現像装
置と、該転写域と該帯電域との間において該感光体ドラ
ムの周表面に接触して配設され該感光体ドラムの周表面
に付着した異物を除去する異物回収手段とをユニット化
した画像形成機のプロセスユニットにおいて、該異物回
収手段と該帯電域との間において該感光体ドラムの周表
面に接触して配設され、連続気泡発泡体によって構成さ
れた融着トナー掻き取り部材を具備する、ことを特徴と
する画像形成機のプロセスユニットトが提供される。本
発明の他の特徴については、以下に述べる説明により明
らかにされる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に従って構成された画像形成機および画像形成機に用
いるプロセスユニットの一実施形態を詳細に説明する。
なお、図示の実施形態においては、本発明に従って構成
された画像形成機としてプリンタを例に説明する。
【0008】図1には、本発明に従って構成されたプリ
ンタの一実施形態が概略的に示されている。プリンタ2
は、この実施形態においては、ワードプロセッサ等の印
字装置として使用される小型低速のレーザプリンタであ
って、合成樹脂によって成形された機体ハウジング20
を具備している。この機体ハウジング20は、上方が開
放した箱状のハウジング本体21と、該ハウジング本体
21の上部に配設された軸22に旋回自在に装着された
カバー23とを含んでいる。このように構成された機体
ハウジング20の略中央部には、プロセスユニット4が
着脱自在に装着されている。
【0009】プロセスユニット4は、図2に示すよう
に、感光体ユニット40と、該感光体ユニット40に支
持軸5を介して揺動可能に支持された静電潜像現像装置
がユニット化されている現像ユニット50とを備えてい
る。感光体ユニット40は感光体支持手段41を具備し
ており、この感光体支持手段41は前後方向に間隔を置
いて配置された一対の側壁部材411(図2には奥側の
側壁部材のみが示されている)と、該一対の側壁部材4
11の各々下部を連結する連結部材412a、412b
を備えている。なお、連結部材412aと412bは、
互いに対向する内側の面が平行に配設され両者間に後述
する帯電手段を配設する帯電手段装着空間412cを形
成している。この帯電手段装着空間412cは、後述す
る帯電域に対向して位置している。このように構成され
た感光体支持手段41は、合成樹脂によって一体成形さ
れている。感光体支持手段41を構成する一対の側壁部
材411の現像ユニット50側の上端部には、装着穴4
14を備えた支持部413が各々設けられている。この
支持部413に設けられた装着穴414に上記現像ユニ
ット50の後述する現像ハウジングに配設された金属棒
材からなる支持軸5を挿通することにより、感光体ユニ
ット40と現像ユニット50が相互に揺動可能に支持さ
れる。
【0010】上記感光体ユニット40は、周表面に感光
層が形成された感光体ドラム42を具備している。この
感光体ドラム42は回転軸421を備えており、この回
転軸421が上記感光体支持手段41を構成する一対の
側壁部材411に回転自在に支持され、図示しない駆動
手段によって矢印で示す方向、即ち帯電域422、静電
潜像形成域423、現像域424および転写域425を
順次に通るように回転駆動せしめられる。帯電域422
に位置する上記帯電手段装着空間412cには、上記感
光体ドラム42の下側周表面に対向して配設される帯電
手段43が装着されている。帯電手段43は、感光体ド
ラム42と平行に軸方向に沿って配設される帯電器とし
ての帯電用コロナ放電器431と、該帯電用コロナ放電
器を装着保持する合成樹脂からなる帯電器保持部材43
2とからなり、帯電器保持部材432が上記帯電手段装
着空間412cに嵌合し、所定の位置に位置付けられて
いる。このように構成された帯電手段43は、感光体ド
ラム42の周表面を800〜850Vに帯電せしめる。
また、上記転写域425と帯電域422との間には、感
光体ドラム42の周表面に付着する紙粉等の異物を除去
する異物回収手段44が配設されている。
【0011】上記異物回収手段44は、感光体ドラム4
2の軸方向長さと略同一長さを有し感光体ドラム42の
周表面に接触せしめられる異物回収ブラシ441を備え
ている。この異物回収ブラシ441は、図示の実施形態
においてはカーボン粒子を含有したレーヨン樹脂等の導
電性材料によって長さが2mm程度に構成されており、
可撓性を有する導電性シート部材442に装着されてい
る。導電性シート部材442は、例えば金属繊維を混紡
した織布によって構成されており、この織布によって構
成された導電性シート部材442に上記異物回収ブラシ
441が植毛されている。この導電性シート部材442
は、弾性保持部材443を介してアース部材444に装
着されている。弾性保持部材443は、図示の実施形態
においてはスポンジ材等の弾性材によって厚さ3mm程
度に構成されており、その表面および裏面が導電性シー
ト部材442およびアース部材444に適宜の接着剤に
よって接着されている。なお、上記導電性シート部材4
42には手前側端部に舌片が設けられており、この舌片
が上記アース部材444と弾性保持部材443との間に
挟持され、導電性接着剤によってアース部材444に接
着されている。アース部材444は例えばステンレス鋼
板等の金属板によって構成されており、その一部には下
方に突出して形成された接続部444aが設けられてい
る。このように構成されたアース部材444は、上記帯
電器保持部材432と一体成形され感光体ドラム42の
軸方向に沿って配設されたブラシ支持部材445に例え
ば両面接着テープによって装着されている。そして、ア
ース部材444の接続部444aがブラシ支持部材44
5に形成された開口445aを通して、上記感光体支持
手段41の帯電手段装着空間412cに挿入され、該帯
電手段装着空間412cに配設された導電板447に接
触せしめられる。従って、感光体ドラム42の周表面
は、導電性材料によって構成された異物回収ブラシ44
1、導電性シート部材442、アース部材444および
導電板447を介してボディースされる。図示の実施形
態における異物手段44は以上のように構成され、異物
回収ブラシ441の感光体ドラム42の周表面への圧接
力は弾性保持部材443を圧縮することにより得ること
ができるので、圧接力を得るために異物回収ブラシを撓
ませる必要がない。従って、異物回収ブラシ441の長
さを短く構成することができ、所謂ブラシの腰が強くな
り紙粉等の除去性能が向上する。また、異物回収ブラシ
441はアース部材444に導電性シート部材442の
舌片442aによって接続されるので、硬度の高い部材
が感光体ドラム42の周表面に接触する虞はなく、感光
体ドラム42の周表面を損傷することはない。
【0012】上記帯電器保持部材432の上端には、感
光体ドラム42の軸方向長さと略同一長さを有する融着
トナー掻き取り部材47が適宜の接着剤によって装着さ
れている。この融着トナー掻き取り部材47は、上記異
物回収ブラシ441と帯電域442との間において感光
体ドラム42の周表面に接触せしめられており、感光体
ドラム42の周表面に再付着したトナーを掻き取り、掻
き取ったトナーの一部を収容する機能を備えている。即
ち、上記異物回収ブラシ441によって感光体ドラム4
2の周表面に付着された紙粉等の異物が除去されるが、
このとき、異物回収ブラシ441は感光体ドラム42の
周表面に付着されている残留トナーの一部も除去する。
この異物回収ブラシ441によって除去されたトナー
は、異物回収ブラシ441内に堆積し、この堆積された
トナーが感光体ドラム42の周表面に擦り付けられる。
この結果、感光体ドラム42の周表面には特にトナー粉
末粒子の表面処理剤としてのシリカ成分が融着される。
この感光体ドラム42の周表面に融着されたトナーは次
の現像工程で除去されず、この融着したトナーが起点と
なって画像形成動作の繰り返しにより次第に成長して、
筋状の所謂トナーフィルミングが発生し、以後の転写画
像に悪影響を及ぼすことになる。このため、異物回収ブ
ラシ441に堆積されたトナーが感光体ドラム42の周
表面に最初の融着した時点で掻き取り、トナーフィルミ
ングとして成長しないようにすることが望ましい。従っ
て、上記融着トナー掻き取り部材47は、感光体ドラム
42の周表面に再付着されたトナーをその下流側で直ち
に掻き剥がすことが重要であり、また、掻き剥がしたト
ナーの一部が付着するのでこの付着したトナーを収容す
る機能を備えていることが重要である。
【0013】融着トナー掻き取り部材47は、図示の実
施形態においては例えば連続気泡ポリウレタンフォーム
等の連続気泡発泡体(所謂スポンジ)によって形成され
ている。連続気泡発泡体によって構成される融着トナー
掻き取り部材47は、その硬さが所定の範囲内であるこ
とが重要である。即ち、融着トナー掻き取り部材47を
構成する連続気泡発泡体の硬度が低いと感光体ドラム4
2の周表面に融着したトナーを十分に掻き取ることがで
きず、また、連続気泡発泡体の硬度が高くなればトナー
の掻き取り能力は向上するが、連続気泡発泡体の硬度が
高過ぎると感光体ドラム42の周表面を傷付けるという
問題がある。本発明者等の実験によると、図3に示すよ
うに融着トナー掻き取り部材47を構成する連続気泡発
泡体の硬度が100kgfでは感光体ドラム42の周表
面にかなり大きな筋状のトナーフィルミングが発生し、
また、連続気泡発泡体の硬度が120kgfでも点状の
トナーフィルミングが発生することが判った。そして、
連続気泡発泡体の硬度が130kgf以上になるとトナ
ーフィルミングが発生しないことが判った。一方、連続
気泡発泡体の硬度が250kgfまでは感光体ドラム4
2の周表面に傷が発生することはなかったが、連続気泡
発泡体の硬度が260kgf以上になると感光体ドラム
42の周表面に傷が発生することも判った。従って、融
着トナー掻き取り部材47を構成する連続気泡発泡体の
硬度は、130kgf〜250kgfに設定するのが望
ましい。なお、融着トナー掻き取り部材47に適する連
続気泡発泡体としては、硬度が190kgfのブリジス
トン(株)製の「エバーライトMP」(商標名)をあげ
ることができる。
【0014】また、融着トナー掻き取り部材47は、掻
き取ったトナーの一部が付着するため、この付着したト
ナーの飛散を防止するためにこれを収容する機能を備え
ていることが重要である。融着トナー掻き取り部材47
のトナー収容能力を超えてトナーが捕捉されると、掻き
取り機能が低下して感光体ドラム42の周表面に再付着
したトナーを掻き取ることができなくなる。融着トナー
掻き取り部材47のトナー収容能力は、融着トナー掻き
取り部材47を構成する連続気泡発泡体の気孔率が高い
程大きい。気孔率が高くなると連続気泡発泡体の硬度が
低下するので、上記使用可能な硬度範囲内で気孔率を設
定することが望ましい。
【0015】上記融着トナー掻き取り部材47は、図示
の実施形態においては絶縁性材料によって構成されてい
る。装置の小型化により感光体ドラム42回りのプロセ
ス間距離が縮小されてきているために、融着トナー掻き
取り部材47が上記帯電用コロナ放電器431と近接し
た位置に配設されることになる。このため、融着トナー
掻き取り部材47を導電性部材によって構成すると、帯
電された電荷が帯電用コロナ放電器431からリークす
る虞があり、帯電不良の原因となる。従って、融着トナ
ー掻き取り部材47は、絶縁性材料によって構成するこ
とが望ましい。
【0016】上記感光体支持手段41を構成する一対の
側壁部材411間には、図2において左斜め上方から給
送される転写紙を上記感光体ドラム42の周表面上の転
写域425に向けて案内する転写前案内板対45の一方
を構成する下側案内板451が配設されており、この下
側案内板451は一対の側壁部材411に一体成形され
ている。この下側案内板451の上面には、長手方向
(図2において紙面に垂直な方向)に間隔をおいて複数
個の案内リブ451aが一体成形されている。また、下
側案内板451は、下面にも長手方向(図2において紙
面に垂直な方向)に間隔をおいて複数個の補強リブ45
1bが一体成形されており、この補強リブ451bが上
記支持軸5に当接するように構成されている。従って、
下側案内板451は、その上面に押圧力が作用し撓もう
としても補強リブ451bが支持軸5に当接して撓みの
発生を防止することができる。また、下側案内板451
は、感光体支持手段41を構成する一対の側壁部材41
1における上部を相互に連結する連結部材として機能
し、感光体支持手段41の剛性強度を向上させることが
できる。更に、図示の実施形態においては、下側案内板
451は一対の側壁部材411に一体成形されているの
で、一対の側壁部材411に回転自在に支持される感光
体ドラム42に対する位置関係を高精度に維持すること
ができる。なお、図示の実施形態における下側案内板4
51は、プロセスユニット4の着脱時において感光体ド
ラム42の感光層に対する接触防止部材としても機能す
るとともに、現像ユニット50の後述する現像ローラへ
の触れ防止部材としても機能し、また、後述する現像ロ
ーラの表面からの飛散トナーが転写紙や転写紙の搬送路
に付着することを防止する機能をも併せもっている。
【0017】上記感光体支持手段41を構成する一対の
側壁部材411間には、上記転写域425において転写
された転写紙を後述する定着手段に案内する転写後案内
板46が配設されており、この転写後案内板46は一対
の側壁部材411に一体成形されている。従って、転写
後案内板46は、感光体支持手段41を構成する一対の
側壁部材411を相互に連結する連結部材として機能
し、感光体支持手段41の剛性強度を向上させることが
できる。なお、図示の実施形態における転写後案内板4
6は、プロセスユニット4の着脱時において感光体ドラ
ム42の感光層に対する接触防止部材としても機能する
ことができる。
【0018】次に、静電潜像現像装置としての上記現像
ユニット50について説明する。図示の実施形態におけ
る現像ユニット50は、一成分トナーからなる現像剤が
収容された現像ハウジング51を具備している。この現
像ハウジング51は、底壁511と、該底壁511の前
後端(図2において紙面に垂直な方向の端部)から上方
に立設して形成された前側壁および後側壁512(図2
には後側壁のみが示されている)と、左側壁513とか
らなっており、これらは合成樹脂によって一体成形さ
れ、攪拌室514と現像室515を規定している。現像
ハウジング51を構成する底壁511には、攪拌室51
4と現像室515との間に前後方向(図2において紙面
に垂直な方向)に設けられた仕切り壁516が一体成形
されている。この仕切り壁516の左右両面は、円弧状
の案内面516aおよび516bに形成されている。現
像ハウジング51を構成する前後側壁512間には、現
像室515側上部に配設された連結部材517が設けら
れ、前後側壁512に一体形成されている。なお、現像
ハウジング51を構成する上記後側壁512にはトナー
供給穴518が形成されており、このトナー供給穴51
8にキャップ519が嵌合されている。このように構成
された現像ハウジング51の現像室515側上端部に
は、前後側壁512を貫通して上記支持軸5が配設され
ており、この支持軸5の両端部に上記感光体ユニット4
0の感光体支持手段41を構成する一対の側壁部材41
1の支持部413に設けられた装着穴414を嵌合する
ことにより、感光体ユニット40と現像ユニット50が
相互に揺動可能に支持される。なお、感光体ユニット4
0の感光体支持手段41の下端部と現像ハウジング51
の下端部との間には、前端部および後端部にばね手段で
あるコイルばね52が各々介在されており、該コイルば
ね52によって感光体支持手段41と現像ハウジング5
1は支持軸5を支点として互いに引き寄せるように付勢
されている。なお、現像ハウジング51は、その上方お
よび右方、即ち感光体ユニット40側が開放されてい
る。
【0019】上記現像ハウジング51内には、現像ロー
ラ53と、補給ローラ54と、攪拌手段55および現像
剤規制手段56が配設されている。現像ローラ53は、
現像ハウジング51の現像室515内に配設され、現像
ハウジング51を構成する上記前後側壁512に回転自
在に装着された回転軸531と、この回転軸531の外
周面に固着された中実合成ゴムローラ532とを含んで
いる。回転軸531はステンレス鋼の如き適宜の金属材
料から形成することができる。中実合成ゴムローラ53
2は比較的柔軟で且つ導電性を有する材料、例えばウレ
タンゴムの如き導電性中実合成ゴムによって構成されて
いる。図示の実施形態においては中実合成ゴムローラ5
32の周表面の面粗さ、即ちJISB 0601に規定
されている十点平均粗さRzが5.0〜12.0に設定
されている。また、中実合成ゴムローラ532の体積抵
抗は104 〜109 Ω・cm程度に設定されている。ま
た、中実合成ゴムローラ532のローラ硬度は、図示の
実施形態においてはアスカーC硬度で60〜80に設定
されている。このように構成された現像ローラ53のロ
ーラ532は、現像ハウジング51に形成されている右
側開口を通して露呈せしめられて上記感光体ドラム42
に対向して位置付けられる。そして、現像ローラ53を
構成するローラ532の周表面は、現像域において感光
体ドラム42の周表面に圧接せしめられ、この圧接され
たニップ部においてローラ532の周表面が若干弾性的
に圧縮せしめられている。現像ローラ53の回転軸53
1は、図示しない駆動手段によって矢印で示す方向、即
ちローラ532と上記感光体ドラム42との接触部であ
る現像域において下側から上側に向けて回転駆動せしめ
られる。回転軸531の上記回転によってローラ532
も矢印で示す方向に回転駆動され、該ローラ532の周
表面は現像剤保持域533、現像剤規制域534および
現像域424を順次に移動せしめられる。なお、図示の
実施形態においては、現像ローラ53の回転軸531に
は300Vの定電圧が印加される。
【0020】上記補給ローラ54は、上記現像ハウジン
グ51の現像室515内に上記現像ローラ53と平行に
配設されており、現像ハウジング51を構成する上記前
後側壁512に回転自在に装着された回転軸541と、
この回転軸541の外周面に固着されたローラ542と
を含んでいる。回転軸541は上記現像ローラ53の回
転軸531と同様にステンレス鋼の如き適宜の金属材料
から形成することができる。ローラ542は発泡シリコ
ン或いは発泡ウレタンの如き発泡体から構成されてい
る。ローラ542は現像ローラ53とのニップ部である
現像剤保持域533において現像ローラ53のローラ5
32に圧接せしめられる。補給ローラ54のローラ54
2を構成している発泡体の硬度は、現像ローラ53を構
成するローラ532の硬度よりも相当小さく(例えばア
スカーC硬度で35程度)、ローラ542を現像ローラ
53のローラ532に圧接せしめることによってニップ
領域においてローラ542が0.1〜0.6mm程度弾
性的に圧縮せしめられるのが望ましい。また、ローラ5
42も導電性を有しており、その体積抵抗は102 〜1
6 Ω・cm程度に設定されている。補給ローラ54の
回転軸541は図示しない駆動手段によって矢印で示す
方向、即ちローラ542と上記現像ローラ53のローラ
532とのニップ部である現像剤保持域533において
上側から下側に向けて回転駆動せしめられる。回転軸5
41の上記回転によってローラ542も矢印で示す方向
に回転駆動される。なお、図示の実施形態においては、
補給ローラ54の回転軸541には上記現像ローラ53
への印可電圧より高い450Vの定電圧が印加される。
【0021】上記感光体ドラム42の周速度V1と、現
像ローラ53の周速度V2と、補給ローラ54の周速度
V3とは、V1<V2<V3の関係に設定されている。
なお、図示の実施形態においては、感光体ドラム42の
周速度V1と現像ローラ53の周速度V2との関係は、
1.2V1≦V2≦2.5V1に設定されており、現像
ローラ53の周速度V2と補給ローラ54の周速度V3
との関係は、1.0V2≦V3≦2.0V2に設定され
ている。現像ローラ53の周速度V2が1.2V1以下
になると、感光体ドラム42への現像剤の供給不足とな
り、画像濃度が低下する原因となる。また、現像ローラ
53の周速度V2が1.2V1以下になると、転写後に
感光体ドラム42に付着している不転写現像剤に対する
現像ローラ53の掻き取り作用が低下するため、不転写
現像剤を感光体ドラム42から除去できないために生ず
る所謂オフセット・カブリが発生する原因となる。他
方、現像ローラ53の周速度V2が2.5V1以上にな
ると、現像ローラ53の駆動トルクが増大するととも
に、遠心力による現像剤飛散の原因となる。また、補給
ローラ54の周速度V3が1.0V2以下になると、現
像ローラ53への現像剤の供給不足となり、画像濃度が
低下する原因となる。また、補給ローラ54の周速度V
3が1.0V2以下になると、補給ローラ54による現
像ローラ53周表面の掻き取り作用が弱いため、転写後
に感光体ドラム42に付着している不転写現像剤が現像
ローラ53に付着した場合、この付着現像剤の除去が困
難となり、この付着現像剤は次の現像時に現れる所謂ゴ
ースト現象発生の原因となる。他方、補給ローラ54の
周速度V3が2.0V2以上になると、補給ローラ54
の駆動トルクが増大するとともに、現像剤が補給ローラ
54と現像ローラ53のニップ部の上側に滞留する傾向
が強くなり現像ローラ53への現像剤供給不足の原因と
なる。
【0022】上記現像ハウジング51の攪拌室514に
は、攪拌手段55が配設されている。上記攪拌手段55
は、上記補給ローラ54と平行に配設されており、現像
ハウジング51を構成する上記前後側壁512に回転自
在に装着された回転軸551と、この回転軸551に固
定された攪拌部材552と、該攪拌部材552に装着さ
れた弾性を有する攪拌シート部材553を含んでいる。
攪拌部材552は、合成樹脂によって形成されており、
長手方向(図2において紙面に垂直な方向)に複数個の
開口を備えている。攪拌シート部材553は、可撓弾性
を有する例えばポリエチレンテレフタレート(PET
P)樹脂によって形成されており、攪拌部材552の先
端縁辺に接着剤等によって固着されている。このように
構成された攪拌手段55は、図示しない駆動手段によっ
て図2において矢印で示す方向に連続的に回転駆動せし
められる。
【0023】上記現像剤規制手段56は、上記現像ロー
ラ32を構成するローラ532の周表面に圧接せしめら
れる可撓弾性を有する薄板鋼板からなる規制ブレード5
61を具備している。規制ブレード561は、例えば、
厚さが0.1〜0.2mm程度のステンレス鋼板または
ばね鋼板によって構成されており、現像ローラ53を構
成するローラ532の長さと略同じ長手方向寸法を有し
ている。規制ブレード561は、装着部561aと規制
部561bとを有している。この規制ブレード561を
構成する規制部561bの表面(現像ローラ32と対向
する側)には、ウレタンゴムからなる規制部材562が
装着されている。規制部材562は、図示の実施形態に
おいては断面が半径1mm程度の半円形をなし、規制ブ
レード561の長手方向寸法と略同一長さを有してお
り、平面部が上記規制部561bの表面に接着剤によっ
て装着されている。規制ブレード561の装着部561
aは、現像ハウジング51を構成する底壁511の感光
体ユニット40側開放端に設けられたブレード取付部5
11aに押さえ板563によって挟持され取り付けられ
る。規制ブレード561の装着部561aと押さえ板5
63との間および装着部561aと現像ハウジング51
のブレード取付部511aとの間には、図示の実施例に
おいては0.2〜0.3mm程度のウレタンゴムのシー
ト材からなる弾性部材564、564が各々配設されて
いる。現像ハウジング51のブレード取付部511aと
規制ブレード561の装着部561aと弾性部材56
4、564および押さえ板563には、長手方向に各々
対応した位置に所定の間隔をおいて複数個のビス挿入穴
が夫々設けられている。上記各部材に夫々設けられた複
数個のビス挿入穴に現像ハウジング51のブレード取付
部511a側から複数個のビス565を各々挿入し、該
ビス565の先端部に形成されたねじ部565aを押さ
え板563に設けられたビス挿入穴に形成された雌ねじ
563aに螺合することにより、規制ブレード561の
装着部561aが弾性部材564、564を介在して現
像ハウジング51のブレード取付部511aに押さえ板
563によって挟持され締め付け固定される。このよう
に、規制ブレード561の装着部561aは弾性部材5
64、564を介在して現像ハウジング51のブレード
取付部511aに取り付けられるので、ビス565の締
め付け力は弾性部材564、564によって分散され
る。従って、押さえ板563はその剛性が非常に高くな
くても変形を抑えることができ、ビス565の締め付け
力によって押さえ板563が変形することによる規制ブ
レード561の変形を緩和することができる。なお、図
示の実施形態においては、規制ブレード561の装着部
561aの両側に弾性部材564、564を配設した例
を示したが、規制ブレード561の装着部561aと押
さえ板563との間にだけ弾性部材564を配設した場
合でも、両側に弾性部材を配設した場合より僅かに締め
付け力の分散は減少するが、規制ブレード561の変形
を緩和する十分な作用効果を得ることができる。
【0024】上記現像ハウジング51におけるブレード
取付部511aの上側には、支点部材取付け部511b
が前後方向(図2において紙面に垂直な方向)に形成さ
れている。この支点部材取付け部511bは、図示の実
施例においては断面が弧状の溝によって形成されてい
る。該支点部材取付け部511bに支点部材566が配
設されている。支点部材取付け部511bは、図示の実
施例においては例えば2mmの金属の丸棒材によって構
成されており、上記規制ブレード561の長手方向寸法
と略同一長さを有している。この支点部材566は上記
支点部材取付け部511bに載置され、上記規制ブレー
ド561の装着部561aと規制部561bとの間にお
ける裏面(規制部材562を装着した面と反対側の面)
に当接するように構成されている。なお、支点部材56
6は規制ブレード561の当接位置が規制部材562か
らできるだけ遠くなるような位置に配設するのが規制ブ
レード561の小型化を達成するために望ましい。この
ように構成された現像剤規制手段56は、規制ブレード
561が支点部材566を支点として撓まされ、規制部
561bの表面に装着された規制部材562が現像剤規
制域534において現像ローラ53を構成するローラ5
32の周表面に圧接せしめられる。現像剤規制手段56
は以上のように構成され、規制ブレード561の撓みの
支点となる支点部材566が丸棒材によって構成されて
いるので、比較的精度の良い支点部を安価に得ることが
できる。なお、図示の実施形態においては、支点部材5
66として丸棒材を用いた例を示したが、角棒材を用い
てもよい。
【0025】上記現像ハウジング51には、開放された
上部を覆う蓋57が装着されている。蓋57は合成樹脂
によって構成されており、現像ハウジング51を構成す
る前側壁および後側壁512と左側壁513および連結
部材517の上面に接着剤によって固着されている。こ
の蓋57の内面には、上記補給ローラ54と対向する位
置に前後方向(図2において紙面に垂直な方向)に延設
され現像室515側に突出する規制部571が一体成形
されている。なお、規制部571の下端と上記補給ロー
ラ54を構成するローラ542の外周面との間には所定
の間隔が設けられる。図示の実施形態においては、現像
ハウジング51を構成する連結部材517には、シート
状シール部材58が装着されている。このシート状シー
ル部材58は、例えばポリエチレンテレフタレート(P
ETP)樹脂等の可撓弾性を有するシート部材によって
構成されており、上記現像ローラ53を構成するローラ
532の軸方向長さと略同一長さを有している。シート
状シール部材58は、その一端部が上記連結部材517
に接着剤等の固着手段によって固着されており、その他
端部が湾曲されて現像ローラ53を構成するローラ53
2の周表面に弾性的に接触せしめられている。このよう
に構成されたシート状シール部材58は、上記現像剤規
制手段56のブレード561とともに現像ハウジング5
1の感光体ユニット40側開口からの現像剤の飛散を防
止する。
【0026】以上のように構成されたプロセスユニット
4は、図1に示すように、プリンタ2の機体ハウジング
20に着脱可能に装着される。即ち、プリンタ2の機体
ハウジング20を構成するカバー23を軸22回りに図
1において反時計方向に旋回させることにより、機体ハ
ウジング20を構成するハウジング本体21の上方が開
放される。次いでプロセスユニット4を上方からハウジ
ング本体21内に装着する。なお、ハウジング本体21
内には、プロセスユニット4の感光体ユニット40を所
定の位置に載置しうる位置決め手段(図示せず)が設け
られている。プロセスユニット4を機体ハウジング20
のハウジング本体21に装着したら、カバー22を軸2
2回りに図1において時計方向に旋回させることによ
り、その上方が閉じられる。
【0027】図1に示すように、プリンタ2の機体ハウ
ジング20を構成するハウジング本体21の下部には、
レーザユニット24が配設されている。このレーザユニ
ット24は、プリンタ2に接続された例えばワードプロ
セッサからの印字データに対応したレーザ光をプロセス
ユニット4の静電潜像形成域423において上記感光体
ドラム42の感光層に照射し、静電潜像を形成する。ま
た、プリンタ2の機体ハウジング20を構成するハウジ
ング本体21には、上記転写後案内板46の下流側に定
着ローラ対25が配設され、該定着ローラ対25の下流
側には排出ローラ対26が配設されている。更に、排出
ローラ対26の下流側には排紙トレイ27が配設されて
いる。
【0028】プリンタ2の機体ハウジング20を構成す
るカバー23には、図2において左方上部に転写用紙を
載置する給紙トレイ28が配設されている。この給紙ト
レイ28の下流側に給紙ローラ29が配設されており、
該給紙ローラ29は図示しない駆動手段によって図2に
おいて矢印で示す方向に回転駆動せしめられる。この給
紙ローラ29に対向して用紙分離用の摩擦パッド30が
配設されている。また、上記転写域422において感光
体ドラム42と対向して非接触式の転写ローラ31が配
設されている。この転写ローラ31は導電性の発泡ウレ
タンによって形成されており、カバー23に回転自在に
支持されている。転写ローラ31は、その両端部に転写
ローラ31より大きい外径を有する合成樹脂等の絶縁材
からなる図示しないカラーが各々装着され、該カラーが
感光体ドラム42の周表面に接触して配設されており、
従って、転写ローラ31は感光体ドラム42の回転に伴
い滑りつつ従動せしめられる。なお、転写ローラ31の
周表面と感光体ドラム42の周表面との隙間は0.5m
m程度に設定されている。このように構成された転写ロ
ーラ31には、例えば10μAの定電流が印加される。
また、カバー23には、上記転写前案内板対45の他方
を構成する上側案内板452が配設されている。
【0029】図示の実施形態におけるプリンタは以上の
ように構成されており、以下その作用について説明す
る。図示しないワードプロセッサ等から印字指令に基づ
いて上記各部材が作動を開始し、帯電用コロナ放電器4
3によって感光体ドラム42の表面感光層が特定極性に
実質上均一に帯電される。次に帯電された感光体ドラム
42の感光層の表面に、レーザユニット24からワード
プロセッサ等からの印字データに対応したレーザ光が照
射され、静電潜像が形成される。このようにして感光体
ドラム42の感光層に形成された静電潜像は、上記現像
ユニット50による現像作用によってトナー像に現像さ
れる。なお、現像ユニット50の現像作用については、
後で詳細に説明する。他方、給紙トレイ28に載置され
た転写紙は、給紙ローラ29と摩擦パッド30との作用
により1枚づつ送給される。そして転写紙は、転写前案
内板対45に案内され感光体ドラム42と転写ローラ3
1との間に搬送され、その表面に感光体ドラム42に形
成されたトナー像が転写される。トナー像が転写された
転写紙は、転写後案内板46に案内されて定着ローラ対
25に搬送される。定着ローラ対25によりトナー像が
加熱定着された転写紙は、排出ローラ対26によって排
紙トレイ27上に排出される。一方、転写域425を通
過した感光体ドラム42の周表面は、上記異物回収手段
44の異物回収ブラシ441を通過するとき、その周表
面に付着している紙粉等の異物が異物回収ブラシ441
によって除去される。このとき紙粉等の異物とともに感
光体ドラム42の周表面に付着している残留トナーも除
去される。この除去された残留トナーが異物回収ブラシ
44に堆積されてくると、堆積されたトナーが感光体ド
ラム42の周表面に擦り付けられ、この結果、感光体ド
ラム42の周表面に再付着される。このように感光体ド
ラム42の周表面に再付着されたトナーが融着トナー掻
き取り部材47に達すると該融着トナー掻き取り部材4
7によって掻き取られ、この掻き取られたトナーは一部
が融着トナー掻き取り部材47に付着するが、大部分は
融着状態が剥がされた状態で感光体ドラム42の周表面
に付着して搬送され、現像工程で現像ローラ53によっ
て除去される。一方、融着トナー掻き取り部材47に付
着した一部のトナーは、融着トナー掻き取り部材47を
構成する連続気泡発泡体の気孔内に収容される。
【0030】次に、上記現像ユニット50の現像作用に
ついて説明する。現像ユニット50の作動開始により、
上記現像ローラ53、補給ローラ54および攪拌手段5
5が図示しない駆動手段によって各々矢印で示す方向に
回転駆動される。攪拌手段55を構成する攪拌部材55
2および攪拌シート部材553が矢印で示す方向に回転
することにより、攪拌室514に収容された現像剤は攪
拌されつつ仕切り壁516を乗り越えて補給ローラ54
の上方から現像室514内に供給される。なお、このと
き、蓋57の内面に形成された規制部571によって、
現像室514内に供給される現像剤の量が過多にならな
いように制限される。このように攪拌手段55によって
供給された現像剤は、補給ローラ54のローラ542上
に乗って現像ローラ53のローラ532との現像剤保持
域533であるニップ部に搬送される。なお、補給ロー
ラ54と現像ローラ53とは上記のようにニップ部であ
る現像剤保持域533において共に上側から下側に同方
向に回転するため、補給ローラ54から現像ローラ53
への現像剤の供給が十分に行われ、現像剤不足を防止す
ることができる。また、補給ローラ54と現像ローラ5
3とは上記のようにニップ部である現像剤保持域533
において同方向に回転するため、大きな駆動力を要する
ことなく確実に駆動することができる。
【0031】上述のようにして、補給ローラ54と現像
ローラ53のニップ部である現像剤保持域533に搬送
された現像剤は、現像ローラ53を構成するローラ53
2の周表面に保持されて現像剤規制域534に向けて搬
送される。このとき、補給ローラ54と現像ローラ53
とが上記のようにニップ部である現像剤保持域533に
おいて共に上側から下側に同方向に回転するため、現像
剤は両者のニップ部を通って現像ローラ53に保持され
て現像剤規制域534および現像域535に搬送される
ので、ニップ部を通過するときに互いに擦られて十分に
帯電され、従って、所謂カブリの発生が防止される。
【0032】現像剤規制域534においては、現像剤規
制手段56を構成するブレード561の表面に装着され
た規制部材562が現像ローラ53のローラ532の周
表面に保持されている現像剤に作用して、ローラ532
の周表面に保持される現像剤を所要量に規制して薄層に
形成せしめる。なお、現像剤規制域534において現像
剤規制手段56のブレード561に装着された規制部材
562よって規制され、現像ハウジング51の底壁51
1上に掻き落とされた現像剤は、補給ローラ54が矢印
で示す方向に回転せしめられているため、留まることな
く仕切り壁516の案内面516bに沿って搬送され
る。
【0033】上述したように、現像剤保持域533にお
いて現像ローラ53を構成するローラ532の周表面に
保持され、現像剤規制域534において現像剤規制手段
56の規制ブレード561に装着された規制部材562
の作用によって薄層に形成せしめられた現像剤は、矢印
方向の回転に伴って現像域424に搬送される。現像域
424においては、感光体ドラム42の周表面に配設さ
れている静電感光体上の静電潜像に現像剤が施されて、
静電潜像がトナー像に現像される。例えば、静電潜像は
+600V程度に帯電せしめられた非画像領域と+12
0V程度に帯電せしめられた画像領域とを有し、画像領
域に現像剤としてのトナーが付着せしめられる(所謂反
転現像)。感光体ドラム42と現像ローラ53は図2に
おいて矢印で示す方向に回転駆動せしめられ、従って、
現像域535において感光体ドラム42の周表面と現像
ローラ53を構成するローラ532の周表面とは共に下
方から上方に同方向に移動せしめられる。ローラ532
の周速度V2と感光体ドラム42の周速度V1とは1.
2V1≦V2≦2.5V1に設定されているので、現像
ローラ53のローラ532によって現像域535に充分
な現像剤が搬送されるとともに、感光体ドラム42の周
表面に対するローラ532の周表面の摺擦作用によって
静電潜像の非画像部に一旦付着した現像剤が適切に剥離
され、従って、適切な現像濃度を有し且つかぶりのない
良好なトナー像を得ることができる。他方、現像ローラ
53を構成するローラ532の周表面に保持されて上記
現像域424を通過した使用後の現像剤が、現像ローラ
53と補給ローラ54とのニップ部で補給ローラ54の
表面に移される。なお、補給ローラ54の周速度は現像
ローラ53の周速度より大きく設定されているので、ニ
ップ部で現像剤を移動させるため、現像域535を通過
する際に現像ローラ53に付着している不転写現像剤の
付着力を弱め、これを回収することができ、従って、現
像ローラ53に付着している不転写現像剤によって生ず
る所謂ゴーストの発生を防止することができる。
【0034】以上、本発明をプリンタに適用した実施形
態に基づいて説明したが、本発明は図示の実施形態に限
定されるものではなく、例えば静電複写機に適用するこ
ともでき、本発明の技術思想の範囲を逸脱することなく
種々の変形あるいは修正が可能である。
【0035】
【発明の効果】本発明による画像形成機および画像形成
機に用いるプロセスユニットは以上のように構成されて
いるので、以下の作用効果を奏する。
【0036】即ち、本発明によれば、転写域と帯電域と
の間に配設された異物回収手段と帯電域との間において
感光体ドラムの周表面に接触して配設され、連続気泡発
泡体によって構成された融着トナー掻き取り部材を具備
したので、異物回収手段によって感光体ドラムの周表面
に付着した紙粉等とともに除去された残留トナーが、感
光体ドラムの周表面に擦り付けられて再付着しても、こ
の再付着されたトナーは融着トナー掻き取り部材によっ
て直ちに掻き取られ、トナーフィルミングとして成長す
ることが防止される。従って、感光体ドラムの周表面に
トナーフィルミングが生成されることによって生ずる転
写画像への悪影響を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従って構成された画像形成機の一実施
形態を概略的に示す正面図。
【図2】図1に示す本発明に従って構成された画像形成
機の断面図。
【図3】融着トナー掻き取り部材を構成する連続気泡発
泡体の硬度とトナーフィルミングおよびドラム傷の発生
状況を示す図。
【符号の説明】
2:プリンタ 4:プロセスユニット 5:支持軸 20:機体ハウジング 21:ハウジング本体 23:カバー 24:レーザユニット 25:定着ローラ対 26:排出ローラ対 27:排紙トレイ 28:給紙トレイ 29:給紙ローラ 30:摩擦パッド 31:転写ローラ 40:感光体ユニット 41:感光体支持手段 42:感光体ドラム 43:帯電手段 44:異物回収手段 45:転写前案内板対 46:転写後案内板 47:融着トナー掻き取り部材 50:現像ユニット 51:現像ハウジング 52:コイルばね 53:現像ローラ 54:補給ローラ 55:攪拌手段 56:現像剤規制手段 57:蓋 58:シート状シール部材 411:感光体支持手段の側壁部材 412:感光体支持手段の連結部材 422:帯電域 423:静電潜像形成域 424:現像域 425:転写域 431:帯電用コロナ放電器 441:異物回収ブラシ 442:導電性シー部材 443:弾性保持部材 444:アース部材 445:ブラシ支持部材 470:トナー侵入防止壁 514:攪拌室 515:現像室 517:現像ハウジングの連結部材 533:現像剤保持域 534:現像剤規制域 561:規制ブレード 562:規制部材 566:支点部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−114311(JP,A) 特開 平6−194931(JP,A) 特開 平2−259784(JP,A) 特開 平1−273083(JP,A) 特開 平6−308863(JP,A) 特開 平9−269709(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 21/00 G03G 21/10 - 21/12 G03G 15/01 - 15/01 117 G03G 15/00 550 G03G 21/16 - 21/18

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転自在に配設され帯電域、静電潜像形
    成域、現像域および転写域を順次に通る感光体ドラム
    と、該帯電域に配設され該感光体ドラムの周表面を特定
    極性に帯電する帯電器と、該現像域に配設され静電潜像
    形成域において該感光体ドラムの周表面に形成された静
    電潜像をトナー像に現像する現像装置と、該転写域に配
    設され該感光体ドラムの周表面に形成されたトナー像を
    転写紙に転写する転写手段と、該転写域と該帯電域との
    間において該感光体ドラムの周表面に接触して配設され
    該感光体ドラムの周表面に付着した異物を除去する異物
    回収手段と、を具備する画像形成機において、 該異物回収手段と該帯電域との間において該感光体ドラ
    ムの周表面に接触して配設され、連続気泡発泡体によっ
    て構成された融着トナー掻き取り部材を具備した、 ことを特徴とする画像形成機。
  2. 【請求項2】 連続気泡発泡体によって構成された該融
    着トナー掻き取り部材は、絶縁性材料からなっている、
    請求項1記載の画像形成機。
  3. 【請求項3】 連続気泡発泡体によって構成された該融
    着トナー掻き取り部材は、ウレタン発泡体からなる、請
    求項1記載の画像形成機。
  4. 【請求項4】 回転自在に配設され帯電域、静電潜像形
    成域、現像域および転写域を順次に通る感光体ドラム
    と、該帯電域に配設され該感光体ドラムの周表面を特定
    極性に帯電する帯電器と、該現像域に配設され静電潜像
    形成域において該感光体ドラムの周表面に形成された静
    電潜像をトナー像に現像する現像装置と、該転写域と該
    帯電域との間において該感光体ドラムの周表面に接触し
    て配設され該感光体ドラムの周表面に付着した異物を除
    去する異物回収手段とをユニット化した画像形成機のプ
    ロセスユニッにおいて、 該異物回収手段と該帯電域との間において該感光体ドラ
    ムの周表面に接触して配設され、連続気泡発泡体によっ
    て構成された融着トナー掻き取り部材を具備した、 ことを特徴とする画像形成機のプロセスユニット。
  5. 【請求項5】 連続気泡発泡体によって構成された該融
    着トナー掻き取り部材は、絶縁性材料からなっている、
    請求項記載の画像形成機のプロセスユニット。
  6. 【請求項6】 連続気泡発泡体によって構成された該融
    着トナー掻き取り部材は、ウレタン発泡体からなる、請
    求項記載の画像形成機のプロセスユニット。
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