JPH03107877A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH03107877A
JPH03107877A JP24718189A JP24718189A JPH03107877A JP H03107877 A JPH03107877 A JP H03107877A JP 24718189 A JP24718189 A JP 24718189A JP 24718189 A JP24718189 A JP 24718189A JP H03107877 A JPH03107877 A JP H03107877A
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toner
cleaning
conductive
grid plate
image
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JP24718189A
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Tadayoshi Ikeda
忠義 池田
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Konica Minolta Inc
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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、像担持体と帯電器とをプロセスカートリッジ
に組込んで装置本体に対して一体で着脱するよう構成し
た画像形成装置に関する。
〔発明の背景〕
一般に転写型電子写真複写機等の画像形成装置において
は、光導電性感光層を外周面に有する回転ドラム式の感
光体たる像担持体を使用し、この像担持体を回転させな
がら前記感光層に静電潜像を形成してトナーにより現像
し、得られたトナー像を記録用紙に転写することが行わ
れる。
前記の像担持体は潜像形成のだめの画像の露光に先立っ
てドラムの周面に一様な電荷を印加して置く必要がある
ために帯電器によるコロナ放電が行われる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
OPC感光層をもつ像担持体の場合には感光層近くにグ
リッド板を配設したスコロトロン帯電器が使用されるが
、帯電用の電極や前記のグリッド板にトナー粉や異物が
付着すると放電能力が低下して感光層に対し一様でかつ
充分に高い電位を与えることが不可能となり、高品位の
画像を実現することが困難となる。
そのため帯電器には清掃部材が内蔵されて適時手動によ
り電極のクリーニングが行えるようになっているが、前
述したスコロトロン帯電器の場合にはグリッド板の清掃
も必要でありまた手動によらず適宜なインターバルを置
いて自動的にクリーニング作動が行われるのが望ましい
本発明はこれ等の点を一挙に解決した画像形成装置の提
供を目的としたものである。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的は、像担持体と少なくとも前記像担持体に電荷
を印加する帯電器とを装置本体に対し着脱可能なプロセ
スカートリッジに組込んだ画像形成装置において、前記
帯電器に電極ワイヤ又は電極ワイヤおよびグリッド板の
清掃部材を設け該清掃部材を装置本体側に設置した清掃
部材の駆動装置によって作動するよう構成したことを特
徴とする画像形成装置によって達成される。
〔実施例〕
本発明の一実施例を第1図ないし第5図に示す。
第1図は導電性のブラシによるクリーニング装置を備え
る多色画像形成装置の構成を示したものである。
図においてlOはドラム状の像担持体すなわち感光体ド
ラムで時計方向に駆動回転される。20は前記感光体ド
ラム10周面の感光体に電荷を印加する帯電極、30は
露光光学系たるレーザ書込み系ユニットである。
前記画像形成装置とは別体の画像読取装置から出力され
る色信号が前記レーザ書込み系ユニット30に入力され
ると、該レーザ書込み系ユニット30においては、半導
体レーザ(図示せず)で発生されたレーザビームは駆動
モータ31により回転されるポリゴンミラー32により
回転走査され、fθレンズ33を経て3枚のミラー34
A、34B、34Cにより光路を曲げられて、予め前記
帯電極20によって電荷を印加された感光体ドラムlO
の周面上に投射される。
一方では走査が開始されるとレーザビームはインデック
スセンサによって検知され、第1の色信号によるレーザ
ビームの変調が開始され、変調されたレーザビームが前
記感光体ドラムIOの周面上を走査する。従ってレーザ
ビームによる主走査と感光体ドラムIOの回転による副
走査により感光体ドラム10周面上に第1の色に対する
潜像が形成されて行く。この潜像は第1の色として例え
ばイエローのトナーを収容する現像手段により現像され
て感光体ドラム10周面にイエローのトナー像が形成さ
れる。得られたトナー像は感光体ドラム10周面に保持
されたまま感光体ドラム10の周面より引き離されてい
るクリーニング部材の下を通過し、次のコピーサイクル
に入る。
すなわち、前記感光体ドラムlOは前記帯電極20によ
り再び帯電され、次いで信号処理部から出力された第2
の色信号が前記書込み系ユニット30に入力され、前述
した第1の色信号の場合と同様にして感光体ドラム10
周面への第2の色信号による書込みが行われ潜像が形成
される。潜像は第2の色として例えばマゼンタのトナー
を収容する現像手段によって現像される。
このマゼンタのトナー像はすでに形成されている前述の
イエローのトナー像の上に重ねて形成される。
このようにして得られたトナー像は感光体ドラム10周
面に保持されたまま感光体ドラムIOの周面より引き離
されているクリーニング部材の下を通過し、次のコピー
サイクルに入る。
同様にして、感光体ドラム10上には第3の色信号によ
る書込みが行われ潜像が形成される。この潜像は第3の
色として例えばシアンのトナーを収容する現像手段によ
って現像される。このシアンのトナー像は前述のイエロ
ー マゼンタのトナー像の上に重ねて形成される。
以上、3色のトナーによってカラーのトナー像が感光体
ドラムIO上に形成されるが、同様にして黒色のトナー
像をも更に重ねることによって、高画質のカラー画像が
得られることとなる。
41ないし44は上記の現像を行うそれぞれイエロマゼ
ンタ、シアン、黒色の各トナーを収容した現像手段たる
現像器である。
前記各現像器は現像器41の例に示すように、感光体ド
ラム10の局面に対し所定の間隙を置いて対峙する内側
に固定した磁極を有する現像スリーブ41Aと、互に逆
方向への搬送力をもつ一対の撹拌ローラ41Bと4IC
を備えていて、該撹拌ローラ41Bと4ICとの混合作
用によって現像剤は、トナーとキャリアの成分が均一化
された上で前記の回転する現像スリーブ41A周面へと
供給される。
現像剤を担持した各現像器の現像スリーブには直流ある
いはさらに交流のバイアスが印加され、2成分現像剤に
より非接触の反転現像が行われるようになっている。
このような感光体ドラムIOとその周縁部に設けられた
帯電極20による帯電と各色別のレーザ書込み系ユニッ
ト30による露光および現像器41〜44による現像処
理は各色毎に従って4回行われることによって感光体ド
ラム10の周面上には重ね合わせによってカラーのトナ
ー画像が形成される。
50は給紙カセット、51はさばきローラで給紙カセッ
ト50内の積層した記録紙はさばきローラ51の作用に
よって最上層から1枚づつ搬出して給送される。
61および62はそれぞれ常時回転状態にある第1給紙
ローラと第2給紙ローラまた71および72はそれぞれ
円弧状および直線状をなした各給紙ガイドである。
前記給紙カセット50より搬出された記録紙は、第1給
紙ローラ61により給紙ガイド71に沿って送られてU
ターンすなわち上下反転したあと前記給紙ガイド72の
搬送路を速切る給紙シャッタSの立上り部に当接して一
旦停止する。この場合前記第2給紙ローラ62は停止状
態にある記録紙を面上をスリップして回転を続ける。
トナー像を有した感光体ドラム10の回転にタイミング
を合わせて前記給紙シャッタSが下方に退避すると記録
紙は前記第2給紙ローラ62の摩擦力によって感光体ド
ラム10の周速に同期して転写部へと給送される。
80は回動自在な転写ローラで、電圧が印加され帯電状
態とされていて、感光体ドラム10の周面との接点にお
いて搬送ベルト80Bを介してトナー画像を記録紙側に
転写する転写部を構成する。なお前記転写ローラ80は
反時計方向に回転する駆動ローラ80Aとの間に搬送ベ
ルト80Bを張架していて該搬送ベル) 80Bによっ
て記録紙を搬送しつつ転写を行う。なお80Gは搬送ベ
ルト80Bの表面をクリーニングするクリーニング手段
である。
90は前帯電極でクリーニング装置100の上流に位置
し、トナー画像を記録紙に転写した感光体ドラム10周
面上の残留トナーを除去し易い状態に帯電する。
100はクリーニング装置、110および120は該ク
リーニング装置lOOのクリーニング部材たる導電性毛
ブラシおよび導電性の回収ローラ、さらに130は前記
クリーニング部材によって回収したトナーを収容する廃
トナー回収部である。
前帯電極90を通過した感光体ドラム10は、制御部よ
りの信号により摺接状態とされた前記導電性毛ブラシ1
10によって残留トナーを除去され、さらに該導電性ブ
ラシ110に付着した残留トナーは前記の導電性の回収
ローラ120に吸着されたあと前記廃トナー回収部13
0へと送られる。
前記廃トナー回収部130には廃トナー送り棒131と
変形可能なトナー回収袋132が設けられていて、前記
回収ローラ120によって送られた残留トナーすなわち
廃トナーは前記廃トナー送り棒131を介して前記トナ
ー回収袋132の中に収容される。
かくして周面上をクリーニングされた感光体ドラムIO
は再び前記帯電器20によって帯電されて新たな画像の
形成に移り同時に前記導電性毛ブラシ110は摺擦状態
を解除される。
一方、転写部においてトナー画像の転写を受けた記録紙
は、感光体ドラムIOの周面から分離して定着装置に給
送される。63は定着用熱ローラ対、64は排紙ローラ
対であって、前記熱ローラ対63によってトナーを溶融
固着した記録紙は前記排紙ローラ対64により定着装置
より排出される。
73および74は前記排紙ローラ対64によって排出さ
れる記録紙を装置本体の上部に導くための排紙ガイドで
あって記録紙は、排紙用の搬送ローラ65および66の
リレーによって画像面を下向にした状態でトレイ75の
上に排出、積層される。
第3図は前記クリーニング装置100の細部断面図を示
すもので、導電性毛ブラシ110と回収ローラ120と
から成るクリーニング手段と廃トナー回収部130を一
体的に構成したクリーニング装置100は、回転軸10
1を支点として回動することにより前記導電性毛ブラシ
110を感光体ドラムIOの周面に圧接して残留トナー
を回収し、或は遊離して感光体ドラム10上のトナー像
をそのまま通過するようにしたものである。
すなわち前記クリーニング装置100は枠体部102と
の間に挟着した圧縮バネ103の作用によって反時計方
向に常時付勢されていて、クリーニング作動時には、下
部に設けた位置規制用の突当てコロ104の軸部104
aを突当て部105に当接させて図示の如く前記導電性
毛ブラシ1.10外周の導電性毛体110aの先端部を
感光体ドラムlOの周面に圧接させさらに前記導電性毛
ブラシ110の下方に設けたトナー受はシー) 111
の先端をも同じく感光体ドラム10の周面に圧接させた
状態としている。
本実施例の感光体ドラムIOは負に帯電する。PC感光
体で、直径100n++a−のドラム周面にOPC感光
層が塗布されたもので、14.4rpa+の回転速度で
時計方向に回転される。前記感光体ドラム10の周面に
は反転現像によって同じく負に帯電したトナーが付着し
ているが、前記クリーニング装置100の上流で感光体
ドラム10に対向して位置したコロトロンまたスコロト
ロンの前帯電極90によって感光体表面は一600Vに
帯電した状態でクリーニング装置100に到達する。
前記導電性毛ブラシ110はアルミニウム等の導電性パ
イプ1lob上に導電性毛体110aを基布と共に導電
性接着剤で接続した円筒状のブラシである。
導電性毛体110aは基布に対していわゆるW織りで織
り込まれ、導電性パイプ1lObへの接触部分を増加せ
しめるようにしである。導電性毛体110aの導電性パ
イプ110bに対する植設密度は100,000〜20
0゜000フイラメント八〇!である。
前記導電性毛体110aには導電性レーヨン[RecG
R]または[RecAR] (ユニチカ社製)が好まし
く用いられる。導電性レーヨン[RecGR]は繊維比
抵抗が108〜10嘗Ω・cmであり、[RecAR]
は繊維比抵抗が10’〜lO6Ω・Cmである。本実施
例の導電性毛ブラシ110は外径が25mm−で長さ5
 ohm、太さ5〜6デニールの導電性毛体110aを
導電性パイプ110b上に接着使用した。
以上の構成をもった導電性ブラシ110は図示しないバ
イアス電源によって0〜−200Vに帯電状態に印加さ
れる。
クリーニング作動時には、前記導電性毛ブラシ110の
導電性毛体110aは感光体ドラム1oの周面に対して
重複量で1〜2m11の喰い込み関係の位置にあって時
計方向にl15rpmの回転速度で回転し、ドラム上の
残留トナーを静電的にかつ機械的に掻き取ることとなる
導電性ブラシ110の下方にはクリーニング装置100
の下側外壁に取付けたマイラー等の薄いシート材を用い
たトナー受はシートl11があって、クリーニング作動
時には前記導電性毛ブラシllOと共に感光体ドラム1
0の長手方向全長に亘って斜め方向から軽く当接し、導
電性毛ブラシ110が感光体ドラム10の周面に摺接す
る際、落下した廃トナーをクリーニング装置1100の
内部へと回収する。
前記回収ローラ120は上記導電性毛ブラシ110が掻
き取った廃トナーを回収する同じく導電性のローラであ
る。この回収ローラ120は外径15mm l!の金属
丸棒で導電性毛ブラシ110に対し感光体ドラム10と
反対側にあって導電性毛ブラシ110に圧接状態で設置
され、この回収ローラ120と前記導電性毛ブラシ11
0とが相互の半径方向の重litで1.5〜4mm喰い
込んだ状態にある。この回収ローラ120には図示しな
いバイアス電圧電源によって+200V〜+400vの
直流バイアスが印加され、時計方向に191rpmの回
転速度で回転し、導電性毛ブラシ110上に付着した廃
トナーを静電的に回収ローラ120周面に吸着・回収す
る。
前記回収ローラ120には、周面を圧接する厚さ0 、
5mmの硬質ウレタンゴムの弾性板から成るブレード1
21が設けられていて回収ローラ120の長手方向の全
長に亘って圧接し該ローラの表面から廃トナーを掻き落
とす。
一方、前記ブレード121の下方には同じく回収ローラ
120の長手方向の全長に亘って当接するマイラー等を
材料としたトナー受はシート122が設けられていて、
前記ブレード121によって掻き落とされた廃トナーを
中間トナー回収部130aへと回収するとともに、回収
部130aに収容された回収トナーが回収ローラ120
および導電性毛ブラシ110からなる感光体クリーニン
グ部にもれるのを防止している。このようにすることに
よりジャム発生時に生ずる機械の2分割開放に伴う回収
部からのトナーこぼれを完全に防止することができる。
以上説明したところによって長期のクリーニングで回収
された廃トナーは次第に前記中間トナー回収部130a
に集積される。中間l・す−回収部130aには断面が
多角形(本実施例では六角形)の金属棒からなる廃トナ
ー送り棒131が設置されていて時計方向に28rpm
の回転速度で回動する。
一方前記中間トナー回収部130a内の上部壁面からは
弾性の樹脂シートであるトナー掻き落としシー4133
が垂れ下がりt;形で位置し、その先端部が前記の回動
する廃トナー送り棒131に当接し、該廃トナー送り棒
131の羽根車的な作動によって移動する廃トナーを図
上左方向に位置した廃トナー回収部130内に移送する
前記中間トナー回収部130aの外殻の図上左側には7
ランジ状の平面部を有した取付部134を有していて廃
トナーの漏洩がないよう廃トナー回収部+30が一体的
に取付けられている。
すなわち前記廃トナー回収部130は、ビニール等の変
形可能な樹脂材料を用いた袋状のトナー回収袋132と
、該トナー回収袋132の開口部分に接着剤を用いて取
付けた袋体開口部135とから成っている。前記袋体開
口部135の端面ば前記取付部134と同形の平面部を
有していて、両者の平面部は両面接着テープによって一
体的に結合されている。
前記トナー回収袋132は容易に変形し形状も自由に変
化し得るのでクリーニング装置100の揺動によってト
ナー回収袋132が外部の部材と接触し或は衝突しても
作動を妨げることはない。
さらにまた、前記トナー回収袋132は内部に廃トナー
が大量に回収されると、外形形状は膨らんだ形状となっ
て来るので之によってトナー回収袋132内の廃トナー
の充満状態をチエツクすることが出来る。
137は満タン検知センサで外部よりバネ力あるいは自
重をもって時計方向に作動するアクチエータで前記トナ
ー回収袋132の腹部を押圧しその変位によって廃トナ
ーの充満状態の検知がなされる。
なおりリーニングの非作動時には、偏心カム106が回
転軸107を支点として180度回紙回転前記突当てコ
ロ104を押圧し、先に当接状態にあった突当てコロ1
04の軸部104aと突当て部105とは離間する。
その結果、クリーニング装置100は圧縮バネ103の
作用に抗して時計方向に回動し、それによって前記の導
電性毛ブラシ110とトナー受はシートIllを左方に
移動して退避させて感光体ドラム10の周面と離間させ
る。
また前記多色画像形成装置は、装置本体を上下に2分割
出来るタラムシエル形式をとっていて、第2図に示す如
く蝶番150Aを支点として上部筐体150を時計方向
に所定角度回転して記録紙の搬送面を開放した状態に保
持することが出来るようになっCいる。
さらに前記上部筐体150に収容される、前記の感光体
ドラム10.クリーニング装置100それに帯電極20
.前帯電極90等の各像形成手段は第3図に示すような
プロセスカートリッジ160に組込まれて一体で上部筐
体150に着脱される。
前記帯電極20は、感光体ドラムlOの周面に対しグリ
ッド板21を距てて帯電ワイヤ22を配置したスコロト
ロン帯電器であってその内部にはグリッド板21と帯電
ワイヤ22を同時にクリーニングする清掃部材を内蔵さ
れている。
第4図(A)および第4図(B)はそれぞれ第3図にお
ける矢示A視および第4図(A)における矢示B視を示
したものである。
図において23は帯電極20のシャーシを兼ねるバック
プレート、24は該バックプレート23の両端部に固定
され前記帯電ワイヤ22を張架する一対の電極ブロック
である。
25は清掃部材を取付ける支持台であつ−C2つの角柱
25Aと25Bを有しバンクプレート23の底面に内接
して長溝23Aに案内されて帯電ワイヤ22に沿つてス
ライド出来るようになっていて一体のアーム25Gをバ
ックプレート23の外部に突出させている。
26および27は共に清掃部材であって、板状のウレタ
ンゴムから成る清掃部材26は前記支持台25の角柱2
5Aと25Bの一致した側面に接着して支持され、その
端面が前記グリッド板21に摺擦するよう位置される。
またブロック状のフェルトによって形成した清掃部材2
つの清掃部材27は角柱25Aと25Bの段部を構成す
る側面にそれぞれ接着して支持され互いに前記帯電ワイ
ヤ22に軽く圧接して帯電ワイヤ22をしごく姿勢に保
たれている。
従って前記支持台25をそのアーム25Cを介して長1
23Aに沿いスライドすることにより、前記の清掃部材
268よび27がグリッド板21ならびに帯電ワイヤ2
2を摺擦して付着したトナーや異物を除去・清掃するこ
とが出来るようになっている。
一方、上部筐体150側には前記支持台25をスライド
する駆動装置が設けられている。
第5図は第3図における矢示C視を示したもので、15
1は上部筐体150内に架設したガイドレール、152
は該ガイドレール151に嵌合してスライド可能な駆動
部材であって該駆動部材152はその下方に二股の突出
部152Aと上方にスリットを設けたアーム152Bを
備えている。
Mは上部筐体150の一方の内壁部に設置した減速機付
のリバーシブルモータ、Plは該モータMの回転軸に固
定しj;プーリであり、一方P2は相対する他方の内壁
部に取付けた回動自在のプーリである。
153はエンドレス状の駆動ワイヤであって前記プーリ
PIを複数回巻回した上で前記プーリP2によって張架
状態とされている。
前記駆動部材152は、突出部152Aによって初期位
置にある前記支持台25のアーム25Cを係合する位置
で、前記駆動ワイヤ153をアーム152Bのスリット
により挟着して一体としている。
前記モータMが始動されると先ず正回転して駆動ワイヤ
153がプーリPIの回転によって正方向に循環して搬
送され、駆動ワイヤ153の牽引力により前記支持台2
5がその初期位置からバックプレート23の長手方向に
移動して前記清掃部材26および27の摺擦によるグリ
ッド板26と帯電ワイヤ27の清掃が開始される。
前記支持台25が相対する側の電極ブロック(図示せず
)に近接すると位置検出部材に検知されてその信号によ
り前記モータMが逆回転に転じ前お支持台25を初期位
置へと復帰させたのち回転を停止する。従って前記の各
清掃部材26および27は移動の往路とともに復路にお
いても清掃の作用を行う。
また前記プロセスカートリッジ160は第2図に示す開
蓋位置にある上部筺体150から、通紙ガイドの一部を
兼ねる取手160Bを介してその開蓋角度に平行にスラ
イドすることによって上部筐体150に対し着脱するこ
とが出来る。
前記プロセスカートリッジ160の上部筐体150から
の取外しによって支持台25のアーム25Cは、駆動部
材+52の突出部152Aとの係合から解放されてその
接続が解除され、またプロセスカートリッジ1.60の
上部筐体150への再度の装着に当たってはそれぞれ初
期位置に保持される前記のアーム25Cと突出部152
Aの保合が行われてその接続が再現される。
〔発明の効果〕
本発明によって極めて簡単な装置をもって帯電器のグリ
ッド板ならびに帯電ワイヤーを同時かつ自動的に清掃す
ることを可能となり、常に帯電性能を最良の状態に保つ
画像形成装置が提供されることとなっに。
しかも帯電器そのものを他の像形成手段とともにプロセ
スカートリッジに内蔵して装置本体に対し簡易によって
着脱することも出来るようになっているのでメンテナン
スの作業が容易に行われまた使い捨て式のカートリッジ
とすることによって帯電器を含む各像形成手段の交換も
簡易化される。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は本発明による多色画像形成装置の
断面構成図、第3図は前記装置に着脱されるプロセスカ
ートリッジの断面構成図、第4図および第5図はその各
要部図。 lO・・・感光体ドラム   20・・・帯電極21・
・・グリッド板    22・・・帯電ワイヤ23・・
・バックプレート24・・・電極ブロック25・・・支
持台      26.27・・・清掃部材30・・・
レーザ書込み系ユニット 41〜44・・・現像器    50・・・給紙カセッ
ト80・・・転写ローラ    90・・・前帯電極1
00・・・クリーニング装置 103・・・圧縮バネ 105・・・突当て部 11、0・・・導電性毛ブラシ 130・・・廃トナー回収部 132・・・トナー回収袋 151・・・ガイドレール 153・・・駆動ワイヤ 300・・・制御ユニット M・・・リバーシブルモータ PI、P2・・・プーリ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  像担持体と少なくとも前記像担持体に電荷を印加する
    帯電器とを装置本体に対し着脱可能なプロセスカートリ
    ッジに組込んだ画像形成装置において、前記帯電器に電
    極ワイヤ又は電極ワイヤおよびグリッド板の清掃部材を
    設け該清掃部材を装置本体側に設置した清掃部材の駆動
    装置によって作動するよう構成したことを特徴とする画
    像形成装置。
JP24718189A 1989-09-21 1989-09-21 画像形成装置 Pending JPH03107877A (ja)

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JP24718189A JPH03107877A (ja) 1989-09-21 1989-09-21 画像形成装置

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