JPH06308863A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH06308863A
JPH06308863A JP5094715A JP9471593A JPH06308863A JP H06308863 A JPH06308863 A JP H06308863A JP 5094715 A JP5094715 A JP 5094715A JP 9471593 A JP9471593 A JP 9471593A JP H06308863 A JPH06308863 A JP H06308863A
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JP
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toner
photosensitive drum
image forming
roller
paper
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JP5094715A
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Daishi Konishi
題詞 小西
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Murata Machinery Ltd
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Murata Machinery Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 現像剤として磁性トナーを用いた画像形成装
置において、転写後の感光ドラムに接触して残留トナー
を処理する処理部材からのトナー飛散による帯電器や露
光器の汚れを防止することを目的とする。 【構成】 転写器8と帯電器2との間に感光体1表面上
に接触して設けられたメモリ除去部材6によって、転写
後の残留トナーを処理する画像形成装置において、メモ
リ除去部材6と帯電器2との間にトナーを磁気吸着する
磁性シート11を感光ドラム1から若干の距離をおいて
設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子写真方式の画像形成
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ワープロ、パソコンのプリンタや、ファ
クシミリ装置には、電子写真方式の画像形成装置が広く
用いられている。電子写真方式の画像形成装置は感熱記
録方式のように記録媒体として特殊な感熱紙を用いる必
要がなく、また熱転写記録方式のようにインクリボンの
交換が煩わしいということもなく、更に高品質な記録画
が得られるという利点がある。
【0003】一般的な電子写真方式の画像形成動作を図
8を参照して以下に説明する。先ず、光導電層を表面に
形成された感光ドラム1の表面をコロナ放電器等の帯電
器2で一様に帯電する。次に、LEDアレイ等の露光器
3が外部からの画情報に基づいて光を感光ドラム1表面
に照射し、静電潜像が形成される。続いて、感光ドラム
1表面に現像剤である磁性トナーを現像器14の現像ロ
ーラ4によって供給すると、静電潜像がトナー像となり
顕像化される。その後、記録紙Pが感光ドラム表面1に
接触状態で供給され、コロナ放電器等の転写器8によっ
て放電が行われると記録紙Pに生じる電荷によってトナ
ー像が記録紙P上に転写される。その後、記録紙Pは図
示しない定着器に送られ、トナー像が定着される。とこ
ろが、転写によって全てのトナーが記録紙P上に転写さ
れるわけではなく、若干のトナーが感光ドラム1表面に
残留する。この残留トナーを放置すると、次にプリント
される画像に前の画像が現れてしまうという現象(メモ
リ)が生ずる。そこで、従来の画像形成装置では、転写
器8と帯電器2の間にクリーナ45を設け、転写後の残
留トナーを次の帯電が始まる前に回収していた。該クリ
ーナ45は、弾性体からなるクリーニングブレード45
aと、廃トナーボックス45bから構成される。クリー
ニングブレード45aは感光ドラム1表面に弾性的に接
触し、残留トナーを掻き落とし、掻き落とされた残留ト
ナーは廃トナーボックス45b内に収容され、廃トナー
ボックス45bがトナーで一杯になると新しい廃トナー
ボックス45bと交換される。
【0004】しかしながら、上記のような構成にする
と、廃トナーボックス45bのためのスペースを装置内
に設ける必要があり、装置の大型化を招くのみならず、
廃トナーボックス45bの交換の手間や、廃トナーボッ
クス45b内のトナー量の検出の手間がかかり、更に、
クリーニングブレード45aによって感光ドラム1表面
に傷が付きドラムの寿命を縮めてしまうという問題があ
った。
【0005】そこで、上記の問題点を解決するために、
上記クリーナ45を設ける代わりに転写器と帯電器の間
に一定のバイアスを印加したブラシ状のメモリ除去部材
を設けた画像形成装置、いわゆるクリーナレス画像形成
装置が提案されている。
【0006】以下にクリーナレス画像形成装置の概略を
説明する。図5は、クリーナレス画像形成装置の主要部
の概略構成を示している。1は表面に光導電層を形成し
た感光体である感光ドラムを示す。感光ドラム1は図中
矢印方向に回転する。感光ドラム1の周囲には、画像形
成プロセスの順に従って、帯電器2、露光器3、現像ロ
ーラ4、転写器8、メモリ除去部材6が設けられてい
る。トナーボックス15内は、磁性トナー17を収容
し、現像ローラ4は該トナー17を感光ドラム1に供給
する。
【0007】クリーナレス画像形成動作は、通常の電子
写真方式と同様に、帯電、露光、現像、転写が行われる
が、転写後の感光ドラム1上の残留トナーは、感光ドラ
ム1表面に接触して設けられたブラシ状のメモリ除去部
材6によって、掻き乱され、感光ドラム表面上に一様に
分散される。メモリ除去部材6にはバイアスが印加さ
れ、それによって、残留トナーを一時的に静電吸着し、
その後自然にドラム1表面にはき出すことによって一か
所に固まっている残留トナーを均一に分散させている。
その後、残留トナーは、帯電器2によって、感光ドラム
1ととも帯電され、現像ローラ4に回収される。上記の
プロセスを行うために、感光ドラム1表面の帯電電位V
0 、露光後のドラム表面電位Vc 、現像器に印加される
現像バイアスVb 、転写後のドラム表面電位Vt 、メモ
リ除去部材に印加されるメモリ除去バイアスVm が図6
に示すように設定されている。数値は参考値である。
【0008】上記各部位の電位による、クリーナレス画
像形成動作における作用を図4(A)〜(C)を参照し
て説明する。図4(A)は帯電時を示す。帯電器2によ
って感光ドラム1表面がV0 (−700V)の電位で一
様に帯電する。この時残留トナーa、bも同電位に帯電
する。図4(B)は露光時を示す。露光器3によって、
露光が行われ、露光された部分の電荷が抜け、表面電位
はVc となる(−100V)。クリーナレス画像形成に
おいては、反転現像が行われるので、トナーが付着され
る部分が露光される。この時、露光部の残留トナーbは
上記メモリ除去部材6によって十分に分散されており、
多数固まっていることがないので、露光器3の光は残留
トナーbの下にも届くことが可能である。たとえ、未露
光部分が生じたとしても周りの露光部分に付着したトナ
ーによって埋められてしまうため実質的には問題になら
ない。図4(C)は現像時を示す。現像ローラ4に印加
された現像バイアスVb (−450V)で、−帯電した
トナーが供給され、露光部電位Vc と現像バイアスVb
との電位差によって、トナーが露光部に付着する。ま
た、非露光部の電位即ち帯電電位V0 と、現像バイアス
Vb との電位差によって非露光部の残留トナーaが現像
ローラに回収され、結果的にクリーニングが行われたこ
とになる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように構成された2種の画像形成装置のいずれにおいて
も、転写器8と帯電器2との間に感光ドラム1に接触し
て残留トナーを処理する処理部材、即ちクリーニングブ
レード45a又はメモリ除去部材6を設けているため、
該処理部材が処理しきれなかった残留トナーが飛散し
て、帯電器2や露光器3を汚してしまうという問題点が
あった。即ち、従来の電子写真方式の画像形成装置にお
いては、感光ドラム表面に付着した、残留トナーをクリ
ーニングブレードによって掻き落とす際に、トナーが飛
散し、また、クリーナレス画像形成装置においては、ブ
ラシ状のメモリ除去部材を設けたため、ブラシに溜まっ
たトナーが飛散する。特に、クリーナレス画像形成装置
においては、廃トナーを掻き落とさないため、残留トナ
ーが全て感光ドラム表面上又はメモリ除去部材上に存在
し、飛散するトナーの量は多くなる。その結果、飛散し
たトナーが、帯電器2や、露光器3を汚してしまうこと
になる。また、帯電器2、露光器3、現像器14、感光
ドラム1は、プロセスユニットとして一体的に交換され
る場合が多いため、帯電器2、露光器3が汚れると、プ
ロセスユニット全体の寿命を縮めるということになる。
【0010】本発明は上記課題を解決し、転写後の残留
トナーが飛散して帯電器や露光器を汚すことのない、プ
ロセスユニットの寿命の長い画像形成装置を提供するこ
とが目的である。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の画像形成装置は、転写後の感光ドラム表面
に接触して感光ドラム上に残留トナーを処理する処理部
材と帯電器との間に、感光体表面から微小距離をおい
て、磁性部材を設けたことを特徴としている。
【0012】
【作用】本発明の画像形成装置によれば、上記処理部材
より飛散したトナーが磁性部材の磁気によって、磁性部
材上に吸着保持され、それ以上飛散することがなく、帯
電器や露光器が汚れることがない。それによってプロセ
スユニットの寿命も伸びる。
【0013】
【実施例】以下、図面を参照して実施例の説明をする。
図1は本発明の一実施例であるクリーナレス画像形成装
置の概略を示す側断面図ある。図2は図1に示す画像形
成装置の要部の概略構成を示す図である。図3は実施例
画像形成装置の回路構成を示すブロック図である。図1
において、33は装置本体を示す。装置本体33下部に
は、給紙カセット18、給紙ローラ23、給紙ガイド2
4、レジストローラ26、給紙センサ25から成る給紙
部が設けられている。装置本体33略中央部には、現像
器14、感光ドラム1等から成る画像形成部Gが設けら
れている。装置本体33上部には、排紙ローラ31、排
紙センサ30、スタッカ32から成る排紙部が設けられ
ている。これらの給紙部K、画像形成部G、排紙部Hの
順に記録紙Pを搬送するべく装置本体33内に記録紙搬
送経路が形成されている。
【0014】先ず給紙部Kにおける装置構成について説
明する。上記給紙カセット18内には記録紙Pが積層状
態で収容されている。給紙カセット18下部の給紙方向
側に設けられたスプリング20は上方に付勢されてお
り、その付勢力によって押し上げレバー19が押し上げ
板21を上方に押し上げて記録紙Pと給紙ローラ23を
圧接させている。給紙ローラ23は、時計周りに回転
し、分離爪22との協働によって記録紙Pを一枚づつ繰
り出す。一対の給紙ガイド24は、繰り出された記録紙
Pを湾曲反転させて、互いに圧接された一対のレジスト
ローラ26に案内する。給紙センサ25は記録紙Pの前
端を検出する。給紙センサ25による検出出力とタイミ
ングをとって、レジストローラ26は記録紙Pの前端を
一時係止させた後回転し、画像形成部Gに記録紙Pを搬
送する。
【0015】次に画像形成部Gの構成について説明す
る。図1において、15は現像剤である非導電性磁性ト
ナー17を収容するトナーボックス、16はトナーボッ
クス15内に設けられたトナー攪拌部材を示す。該トナ
ー攪拌部材16はトナー17を攪拌し、トナー17の固
着、架橋を防止するとも、トナー17にマイナスの摩擦
電荷を生じさせる。27はガイドローラを示し、給紙部
Kから搬送された記録紙Pを感光ドラム1に導きドラム
表面に密着させる。12は除電ランプ、13は紙粉取り
ブラシを示す。除電ランプ12は転写後の感光ドラム1
表面に光を照射し、除電することによってその後の帯電
の均一性を促す。紙粉取りブラシ13はドラム1表面上
に付着した紙粉を取り除く。
【0016】図2において、帯電器2にはスコロトロン
型のチャージャが用いられている。高圧発生回路40
は、コロナワイヤ2aに高電圧を供給し、コロナワイヤ
2aが放電し、感光ドラム1表面を一様に帯電する。帯
電器2の感光ドラム1に対向する部分は導電部材からな
るメッシュ状のグリッド2bとなっており、該グリッド
2bはバリスタ等の定電圧素子を介してアースされてい
るため、コロナワイヤ2aの放電時には、定電圧に保た
れ、放電を安定させる。露光器3にはLEDアレイ等が
用いられ、外部からの画情報に基づいて感光ドラム1表
面に光を照射する。なお、本画像形成装置は反転現像を
行っているため、露光器3はトナー17の付着する部分
を照射する。
【0017】感光ドラム1に近接して設けられた現像ロ
ーラ4は、磁気ローラ4aと現像スリーブ4bからな
り、磁気ローラ4aは、現像剤である磁性トナーを現像
スリーブ4b上に磁気吸着し、現像スリーブは高圧発生
回路5によって現像バイアスを印加されている。磁気ロ
ーラ4aによって現像スリーブ4b上に吸着されたトナ
ー17は、現像スリーブ4bが回転することによって、
感光ドラムの露光された部分にトナー17を供給し、前
述のように、露光部電位Vc と現像バイアスVbとの電
位差によって感光ドラム1表面の露光部分にトナー17
が付着し、静電潜像をトナー像として顕像化する。ま
た、前述のように現像ローラ4は非露光部分の残留トナ
ーを、現像バイアスVb と帯電電位V0 との電位差に基
づいて吸着する。
【0018】転写器8は、上述の帯電器2と同じくスコ
ロトロン型チャージャを用いられ、帯電器2と同様、高
圧発生回路9と接続されたコロナワイヤ8a、バリスタ
10bを介してアースされたグリッド8bからなる。感
光ドラム1に記録紙Pが密着された後、転写器8は記録
紙Pの裏側から放電し、トナー像を記録紙Pに転写す
る。メモリ除去部材6はブラシ状で、感光ドラム1表面
に接触されており、高圧発生回路7によってメモリ除去
バイアスを印加される。該メモリ除去部材6は、該バイ
アスによって、感光ドラム1上の残留トナーを一時吸着
し、その後、自然に掃き出すことによって残留トナーを
ドラム1表面上に一様に分散させる。
【0019】メモリ除去部材6と帯電器2の間にはラバ
ーマグネットから成る磁性シート11が設けられてい
る。磁性シート11は磁気によって、メモリ除去部材6
から飛散した磁性トナー17を磁気吸着し、該磁性シー
ト11上に該トナー17を保持する。
【0020】画像形成部Gと、排紙部Hの間には定着器
28が設けられている。定着器28は互いに圧接された
加熱ローラ28aと加圧ローラ28bとから成る。積極
回転する加熱ローラ28a内に設けられたヒータ(図示
しない)の熱(本実施例においては、175°Cに設定
される。)と、加熱ローラ28aに従って回転する加圧
ローラ28bによって与えられる圧力との作用によって
トナー像が記録紙上に溶融定着する。
【0021】次に排紙部Hの構成を説明する。排紙セン
サ30は記録紙Pの前端を検出する。一対の圧接された
排紙ローラ31は、回転駆動することによって、記録紙
Pをスタッカ32上に排出する。
【0022】続いて、本実施例画像形成装置の回路構成
について説明する。図3において、34は各回路に制御
信号を送出して装置全体の動作を制御する主制御部(C
PU)を示す。35はCPU34の制御プログラムが記
憶されたリードオンリメモリ(ROM)、36は制御に
必要な各種情報を記憶するランダムアクセスメモリ(R
AM)を示す。37は種々の動作タイミングを計るため
のタイマを示す。38は感光ドラム1及び全ローラを回
転させるためのモータを示し、CPU34に接続された
モータドライバ43によって駆動される。該モータ38
の駆動力は図示しない歯車等の動力伝達機構によって感
光ドラム1、現像ローラ4、給紙ローラ23、レジスト
ローラ26、加熱ローラ28a、排紙ローラ31のそれ
ぞれに伝達される。また、CPU34に接続されたドラ
イバ44a、bによってオンオフされる電磁クラッチ3
9a、bは、給紙ローラ23及びレジストローラ26に
それぞれ接続され、モータ38の駆動力と給紙ローラ2
3及びレジストローラ26との連結及び解除を行う。
【0023】CPU34に接続された高圧発生回路5、
7、9、40は前述のようにそれぞれ、現像スリーブ4
b、メモリ除去部材6、転写器8、帯電器2に接続さ
れ、CPU34からの制御信号に従ってそれぞれに電源
を供給する。ヒータ電源41はCPU34からの制御信
号に従って、定着器28の加熱ローラ28a内のヒータ
に電力を供給する。前記露光器3及び除電ランプ12は
直接CPU34によってオンオフされ、感光ドラム1表
面の露光及び除電を行う。
【0024】給紙センサ25と排紙センサ30は前述の
ように記録紙Pの前端を検出するが、CPU34は、プ
リント指令が入力されてからタイマ37で計測される一
定時間を経過しても給紙センサ25からの出力が無い場
合や、給紙センサ25からの出力があってからタイマ3
7で計測される一定時間を経過しても排紙センサ30か
らの出力が無い場合は、紙詰まりと判断し図示しない表
示部にその旨を表示させる。
【0025】外部からプリント指令が入力されると、C
PU34はROM35から制御プログラムを読みだし
て、画像形成動作制御を行う。即ち、CPU34は、モ
ータ38を駆動を開始し、感光ドラム1と現像ローラ
4、加熱ローラ28a、排紙ローラ31を作動させ、現
像スリーブ4b、メモリ除去部材6にバイアスを印加す
る。同時に、CPU34は、電磁クラッチ39a、bに
よって給紙ローラ23及びレジストローラ26の回転を
所定の手順でオンオフするとともに、露光器2、帯電器
3、転写器8の動作を所定の手順でオンオフする。
【0026】続いて本実施例画像形成装置の動作の説明
をする。外部からプリント指令がCPU34に入力され
るとCPU34は以下のように装置全体を制御する。先
ず、モータ38が回転を開始し、感光ドラム1、現像ロ
ーラ4、加熱ローラ28a、排紙ローラ31が回転を開
始する。同時に、現像ローラ4の現像スリーブ4bに現
像バイアスが印加されるとともに、帯電器2及び除電ラ
ンプ12が作動する。また、電磁クラッチ39aが作動
して、給紙ローラ23が回転し、積層状態の記録紙Pの
最上位の一枚を繰り出す。繰り出された記録紙Pは、給
紙ガイド24によって湾曲反転されレジストローラ26
に送られる、給紙センサ25からのセンサ出力に対して
タイマ37がセットされ記録紙Pの前端がレジストロー
ラ26の間で係止してから若干の時間経過後に電磁クラ
ッチ39bが作動してレジストローラ26が回転して、
記録紙Pを感光ドラム1に導く。これは、記録紙Pの前
端を常に同じタイミングで感光ドラム1へ導き、露光器
3及び転写器8のオンオフのタイミングを決定するため
である。なお、レジストローラ26が回転を開始する
と、給紙ローラ23側の電磁クラッチ39aによって、
モータ38の駆動力が解除され、給紙ローラ23は図示
しないワンウェイクラッチの作用により、記録紙Pの移
動に従って空転する。
【0027】画像形成部Gにおいては、上述の給紙動作
にタイミングをとって、記録紙Pに正しく画像形成が行
われる。先ず、感光ドラム1が帯電器2によって、一様
に帯電電電位V0 にマイナス帯電される。続いて露光器
3が外部からの画情報に基づいて、感光ドラム1表面の
光導電層に光を照射すると、露光部分の電荷が抜けて、
電位がVc となり、静電潜像が形成される。次にトナー
ボックス15内で攪拌部材16によって攪拌され、マイ
ナスに摩擦帯電したトナー17が現像ローラ4のマグネ
ットローラ4aの磁気によって現像スリーブ4b上に吸
着され、現像スリーブ4bによって現像バイアスVbで
感光ドラム1表面に供給される。そこで、トナー17は
露光部電位Vc と現像バイアスVbとの電位差によっ
て、露光部に付着し、静電潜像がトナー像として顕像化
される。この時、非露光部の残留トナーは、帯電電位V
0 と現像バイアスVbとの電位差によって、現像ローラ
4によって回収される。
【0028】その後給紙部Kから搬送された記録紙Pが
ガイドローラ27によって感光ドラム1表面に密着され
た後、感光ドラム1の回転によって転写器8の位置まで
搬送されると、転写器8は感光ドラム1に対してプラス
放電を行う。それによって、記録紙Pはプラスに帯電
し、マイナス帯電しているトナー17を記録紙P表面に
吸着され、トナー像が記録紙P上に転写される。転写
後、除電ランプ12が感光ドラム1表面の光導電層に光
を照射することによって一様に除電され、1は紙粉取り
ブラシ13がドラム1表面上の紙粉を除去した後、メモ
リ除去部材6がドラム1表面上の残留トナー17を掻き
乱し、残留トナー17をドラム1表面上に一様に分散す
る。
【0029】その時、メモリ除去部材6と転写器2の間
に感光ドラム1から微小距離をおいて設けられた、磁性
シート11がメモリ除去部材から飛散した残留トナーを
磁気吸着して、該磁性シート11上にトナー17を保持
するため帯電器2や露光器3までトナー17が飛散する
ことがない。更に、若干の距離をおいているため感光ド
ラム1上の残留トナーまでも吸着することはない。な
お、磁性シート11と感光ドラム1の距離は0.5 mm〜1
mmとすると、十分な効果が得られることが分かった。本
実施例では磁性シート11としてはラバーマグネットを
使用しているが、磁性金属板等を用いることも可能であ
る。
【0030】トナー像を転写された記録紙Pは感光ドラ
ム1の回転によって定着器28に送られ、加熱ローラ2
8aの熱と加圧ローラ28bの圧力によってトナー像が
記録紙Pに溶融定着される。その後、記録紙Pは排紙部
Hに送られ、排紙ローラ31がその回転によって、記録
紙Pをスタック32上に排出して一連の画像形成動作が
終了する。図7は上述の画像形成動作における各回路の
オンオフの経時的変化を示したタイムチャートである。
該タイムチャートは、電源オンの待機状態において外部
からプリント指令が入力された時から、記録紙P一枚の
画像形成動作を終え、二枚目が給紙ローラ23からレジ
ストローラ26まで搬送された時までを示している。
【0031】
【発明の効果】上述のように、本発明の画像形成装置に
おいては、転写後の感光ドラムに接触して残留トナーを
処理する部材と帯電器との間に感光体から微小距離をお
いて磁性部材を設けているため、該残留トナー処理部材
から飛散したトナーが該磁性部材に吸着保持され、それ
以上の飛散を防ぐ。また、磁性部材に吸着保持されたト
ナー自体も、非吸着状態のトナーをブロックして飛散を
防止する作用をもつため、トナーが飛散して帯電器や露
光器を汚すことがなく、それによって、帯電器、露光
器、感光ドラム、現像器等を一体的にユニットとして画
像形成装置に設ける場合のユニットの寿命を長くするこ
とができる。特に、残留トナーを廃トナーボックスに掻
き落とすことがなく、全ての残留トナーが感光ドラム上
か、又は処理部材であるメモリ除去部材上に存在し、飛
散する残留トナーの多いクリーナレス画像形成装置にお
いては格別の効果が生じる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のクリーナレス画像形成装置
の概略構成を示す側断面図である。
【図2】実施例画像形成装置の画像形成部の主要部の概
略構成を示す図である。
【図3】実施例画像形成装置の回路構成を示すブロック
図である。
【図4】クリーナレス画像形成動作の作用を説明する説
明図である。
【図5】一般的なクリーナレス画像形成装置の主要部の
概略構成を示す図である。
【図6】各部位の電位を示す説明図である。
【図7】実施例画像形成装置の各回路の作動状態のタイ
ムチャートである。
【図8】一般的な電子写真方式の画像形成装置の主要部
の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
1 感光ドラム 2 帯電器 3 露光器 4 現像ローラ 6 メモリ除去部材 8 転写器 11 磁性シート

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 現像剤として磁性トナーを用いた電子写
    真方式の画像形成装置であって、転写後の感光体に接触
    して感光体上の残留トナーを処理する処理部材と帯電器
    との間に、感光体表面から微小距離をおいて磁性部材を
    設けたことを特徴とする画像形成装置。
JP5094715A 1993-04-22 1993-04-22 画像形成装置 Pending JPH06308863A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5094715A JPH06308863A (ja) 1993-04-22 1993-04-22 画像形成装置

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JP5094715A JPH06308863A (ja) 1993-04-22 1993-04-22 画像形成装置

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JP5094715A Pending JPH06308863A (ja) 1993-04-22 1993-04-22 画像形成装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021105738A (ja) * 2016-07-22 2021-07-26 キヤノン株式会社 画像形成装置、プロセスカートリッジ、現像カートリッジ、ドラムカートリッジ

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