JPH1073995A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH1073995A
JPH1073995A JP8230495A JP23049596A JPH1073995A JP H1073995 A JPH1073995 A JP H1073995A JP 8230495 A JP8230495 A JP 8230495A JP 23049596 A JP23049596 A JP 23049596A JP H1073995 A JPH1073995 A JP H1073995A
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photosensitive drum
image forming
roller
developing roller
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Tomoyuki Kato
知之 加藤
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TEC CORP
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Abstract

(57)【要約】 【課題】余剰トナーが静電潜像保持体と現像ローラとの
接触量を規制する部位に付着するのを防止して接触量を
常に一定に保持する。 【解決手段】感光体ドラム21の導電性支持体の両端縁
部に外径が画像形成領域21dの外径よりも大なる大径
部21e,21fを形成するとともに、現像ローラ29
のシャフト29aに感光体ドラムの大径部と当接する規
制ローラ29d,29eを固定し、大径部と規制ローラ
との接触により感光体ドラムと現像ローラとの接触量を
規制する。そして、大径部を設けたことにより余剰トナ
ーが大径部と規制ローラとの接触部に付着せず感光体ド
ラムと現像ローラとの接触量が常に一定になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、感光体ドラム等の
静電潜像保持体に形成した静電潜像に現像ローラを接触
させて現像剤を付与して顕像化する電子写真方式の画像
形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の画像形成装置は、例えば、図1
7に示すように、静電潜像保持体である感光体ドラム1
の周囲に、この感光体ドラム1の表面を均一に帯電する
帯電装置2、この帯電装置2で帯電した感光体ドラム1
を露光して静電潜像を形成する露光装置3、この露光装
置3で形成した静電潜像に現像剤であるトナーを付与し
て顕像化する現像装置4、この現像装置4により顕像化
したトナー像を用紙などの記録媒体5に転写する転写装
置6、この転写装置6による転写後に感光体ドラム1上
に残留したトナーを除去回収するクリーニング装置7、
残留トナー除去後の感光体ドラム1の表面を除電する除
電ランプ8を配置している。
【0003】現像装置4は、感光体ドラム1に弾性接触
して設けた弾性体現像ローラ9、トナーホッパ10内の
トナー11を攪拌する攪拌機12、トナーホッパ10内
のトナー11を現像ローラ9に供給するトナー供給ロー
ラ13、現像ローラ9によって感光体ドラム1に付与す
るトナーの層厚を一定の薄層に規制するトナー層厚規制
部材14を備えている。
【0004】このような画像形成装置において、感光体
ドラム1と現像ローラ9の構成は、図18に示すよう
に、現像ローラ9の回転軸15にこの現像ローラ9と感
光体ドラム1との接触量を一定に保持するために現像ロ
ーラ9の外径よりも所定サイズ小さい外径のガイドロー
ラ16a,16bを設け、この各ガイドローラ16a,
16bを感光体ドラム1の画像形成領域外の両端縁部の
外周面に押圧させるようにしている。ガイドローラ16
a,16bは、通常、ジュラコン等の樹脂で形成した円
筒リングの内円にベアリングをはめ込んで構成し、回転
軸15の回転に対して解放した状態になっていて、感光
体ドラム1と現像ローラ9との周速の違いにも対応でき
るようになっている。例えば、トナーとして非磁性1成
分トナーを使用した場合、周速関係は、感光体ドラムの
周速<現像ローラの周速、になっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような画像形成装
置では、以下の問題があった。感光体ドラム1の表面に
クリーニングしきれない余剰トナーが残り、この余剰ト
ナーが感光体ドラム1のの両端縁部に堆積し、これが感
光体ドラム1とガイドローラ16a,16bとの間に入
り込んで感光体ドラムに対する現像ローラの接触量を変
化させる。特に、最近では画質向上を目的として小粒径
トナー、流動性に優れたトナー、重合法により生産した
球形トナーが使用されており、このようなトナーを使用
した場合にはクリーニングしきれない余剰トナーの量が
多くなり、余剰トナーが感光体ドラム1とガイドローラ
16a,16bとの間に入り込んで感光体ドラムに対す
る現像ローラの接触量を変化させる現象が顕著になる。
【0006】そして、このように余剰トナーが感光体ド
ラムとガイドローラとの間に入り込むことで現像ローラ
の接触量が変化すると、感光体ドラムに対する現像ロー
ラの適切な接触量を維持できなくなり、その結果、画像
濃淡ムラ、画像抜け、画像ピッチムラ等の画像欠陥が生
じて良好な画像形成ができなくなるという問題があっ
た。
【0007】そこで、請求項1乃至4記載の発明は、余
剰トナーの付着などにより静電潜像保持体に対する現像
ローラの接触量が変化することがなく、従って、常に良
好な画像形成ができる画像形成装置を提供する。また、
請求項2及び3記載の発明は、余剰トナーの付着などに
よる現像ローラの接触量の変化をさらに確実に防止でき
る画像形成装置を提供する。また、請求項4記載の発明
は、帯電装置又は転写装置として静電潜像保持体の画像
形成領域と接触して回転するローラ部材を使用した場合
において余剰トナーの付着などによるローラ部材の接触
量の変化も防止できる画像形成装置を提供する。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
円柱状もしくは円筒状の導電性支持体の表面に感光層を
形成し、一方向に回転しつつ感光層に静電潜像を保持す
る静電潜像保持体、この静電潜像保持体の表面を一様に
帯電する帯電装置、この帯電装置で帯電した静電潜像保
持体の表面を露光して感光層に静電潜像を形成する露光
装置、静電潜像保持体の表面に一定の接触量で圧接し、
一方向に回転しつつ静電潜像に対し現像剤を付与して顕
像化する現像ローラを有する現像装置及びこの現像装置
で顕像化した現像剤像を記録媒体に転写する転写装置を
備え、静電潜像保持体は、導電性支持体の画像形成領域
外に位置する導電性支持体の両端縁部に又は両端縁部に
接して、外径が画像形成領域の外径よりも大なる大径部
を形成し、この大径部を現像ローラの現像剤保持領域外
においてこの現像ローラの現像剤保持領域の外径よりも
小なる外径の規制ローラと当接又は現像ローラの回転軸
と直接当接して現像ローラとの接触量を規制することに
ある。
【0009】請求項2記載の発明は、請求項1記載の画
像形成装置において、導電性支持体の両端縁部に又は両
端縁部に接して形成した大径部は、導電性支持体の両端
縁部に嵌合又は両端縁部から延出する回転軸に嵌合する
円筒状の導電性部材からなるものである。
【0010】請求項3記載の発明は、請求項1又は2記
載の画像形成装置において、導電性支持体の両端縁部に
又は両端縁部に接して形成した大径部は、導電性支持体
の画像形成領域側に面する端面部に導電性支持体の外周
面との間に空間が生じるように凹部を形成したものであ
る。
【0011】請求項4記載の発明は、請求項1乃至3の
いずれか1記載の画像形成装置において、帯電装置又は
転写装置の一方又は両方が静電潜像保持体の画像形成領
域と接触して回転するローラ部材からなり、静電潜像保
持体の大径部をローラ部材の帯電、転写領域外において
このローラ部材の帯電、転写領域の外径よりも小なる外
径の規制ローラと当接又はローラ部材の回転軸と直接当
接してローラ部材との接触量を規制するものである。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
【0013】(第1の実施の形態)図1に示すように、
静電潜像保持体である感光体ドラム21の周囲に、この
感光体ドラム21の表面を均一に帯電する帯電装置2
2、この帯電装置22で帯電した感光体ドラム21を露
光して静電潜像を形成する露光装置23、この露光装置
23で形成した静電潜像に現像剤であるトナーを付与し
て顕像化する現像装置24、この現像装置24により顕
像化したトナー像を用紙などの記録媒体25に転写する
転写装置26、この転写装置26による転写後に感光体
ドラム21上に残留したトナーを除去回収するクリーニ
ング装置27、残留トナー除去後の感光体ドラム21の
表面を除電する除電ランプ28を配置している。
【0014】前記現像装置24は、感光体ドラム21に
弾性接触して設けた弾性体現像ローラ29、トナーホッ
パ30内のトナー31を攪拌する攪拌機32、トナーホ
ッパ30内のトナー31を現像ローラ29に供給するト
ナー供給ローラ33、現像ローラ29によって感光体ド
ラム21に付与するトナーの層厚を一定の薄層に規制す
るトナー層厚規制部材34を備えている。トナー31と
しては非磁性1成分トナーを使用している。
【0015】前記帯電装置22は、帯電コロナワイヤ2
2aと帯電グリッド付きシールドケース22bからなる
スコロトロン型帯電装置であり、前記転写装置26は、
転写コロナワイヤ26aと転写グリッド付きシールドケ
ース26bからなるスコロトロン型転写装置である。前
記露光装置23は、半導体レーザからのレーザ光を走査
光学系で走査して露光を行う。前記クリーニング装置2
7は、前記転写装置26で転写しきれなかった転写残り
トナー、画像形成に有害なトナー固着物、紙粉、紙やト
ナーからの析出物等をブレードで掻き落してクリーニン
グする。
【0016】前記感光体ドラム21は、図2及び図4に
示すように、円柱状アルミニウム製の導電性支持体21
aの両端に駆動軸21b,21cを形成するとともにこ
の導電性支持体21aの画像形成領域外である両端縁部
に外径が画像形成領域21dの外径よりも大なる大径部
21e,21fを形成している。すなわち、この感光ド
ラム21は、例えば、φ20の純アルミニウム又はアル
ミニウム合金からなるアルミニウム製棒材を切削加工し
てφ16の画像形成領域部、φ20で幅5mmの大径部2
1e,21f及びφ6の駆動軸21b,21cを形成し
ている。駆動軸21bには駆動機構を結合するための孔
21gを形成している。アルミニウム製棒材は、純度9
9.9%の純アルミニウム、あるいはこの純アルミニウ
ムに切削性向上、静電的特性向上のためにマグネシウ
ム、ベリウム等を微量混合したアルミニウム合金からな
る。画像形成領域21dの幅は、例えばA4サイズの記
録媒体25に対応して220mmで、この画像形成領域2
1dは所望の寸法精度を引出すべき切削加工を行った
後、表面研磨を行い、表面粗さを最終的にRmax 0.5
s以下にする。そして、真直度0.03、駆動軸21
b,21cの支持による振れ精度0.05を確保してい
る。また、前記大径部21e,21fは、幅が5mmで、
表面粗さがRmax 3.0s以下、真直度0.03、駆動
軸21b,21cの支持による振れ精度0.05を確保
している。
【0017】前記画像形成領域21dは、導電性支持体
21aの上に合成樹脂の粘結剤、溶剤中にカーボン粒子
を混在した導電性塗料を乾燥後の膜厚が70μmになる
ようにスプレー塗布して導電層21hを形成し、この導
電層21hの上に電荷発生層21iを形成する。導電層
21hは、アルミニウム、黄銅、ニッケル、銅、銀、金
等の金属粉体、カーボンブラック、導電性酸化亜鉛、酸
化スズ、酸化インジウム、ヨウ化銅、導電性酸化チタン
等の粉体をアクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹
脂、ポリエステル樹脂やシリコーン樹脂等に分散させた
塗料で、塗布膜が形成できるものであればよく、抵抗率
が106 〜1012程度のものが好ましい。電荷発生層2
1iは、τ型無金属フタロクアニン(東洋インキ製)と
ポリビニルブチラール(積水化学製)をシクロヘキサノ
ン中で重量比1対1で混合し、ボールミルにて24時間
混合した塗液を乾燥後、膜厚が0.2μmになるように
塗布して形成する。電荷発生物質としては、光を吸収し
て高い効率で電荷を発生できればよく、セレン及びセレ
ン合金、CdS、CdSe、AsSe、ZnO、アモル
ファスシリコン等の無機光導電体、金属フタロシアニ
ン、無金属フタロシアニン等のフタロシアニン顔料、モ
ノアゾ色素、ジスアゾ色素等のアゾ系色素及び顔料、ペ
リレン系顔料、インジコ系染顔料、キナクリドン系顔
料、アントラキノン、アントアントロン等の多環キノン
系顔料、シアニン色素、電子受容製物質と電子供与性物
質からなる電荷移動錯体、ピリリウム塩染料とポリカー
ボネイト樹脂とからなる共晶錯体、アズレニウム塩等が
ある。
【0018】前記電荷発生層21iの上にさらに電荷輸
送層21jを形成している。この電荷輸送層21jは、
ヒドラゾン系化合物の1つであるN−エチルカルバゾー
ル−3−カルボキシアルデヒド−メチルフェニルヒドラ
ゾンとポリカーボネートを1,1,2−トリクロロメタ
ンに重量比1対1で溶解、均一溶液とし、乾燥後の膜厚
が20μmにになるように塗布して形成する。この電荷
発生層21iは、電荷輸送機能を有する物質を所定の割
合で適当な高分子化合物とともに有機溶媒に溶解し、塗
布可能な均一溶液となるものであればよく、また、高分
子化合物自身に電荷輸送機能をもつ物質を選択すれば電
荷輸送物質をより少ない量の添加でも、あるいは全く添
加しなくてもよい。
【0019】前記現像ローラ29は、図3に示すよう
に、直径6mmのステンレスシャフト29aの外周に弾性
体層29b、導電体層29cを順次形成したものであ
る。弾性体層29bはNBRゴムからなり、JIS規格
k6301のA型硬度計で20〜40度の硬度を有し、
外径は12mmである。導電体層29cは、ポリウレタン
樹脂に導電性カーボン粒子を分散することにより、10
3 Ω・cmの導電性を付与したものであり、NBRゴム
表面に導電性ポリウレタン塗料を引上げ塗布法により塗
布し、乾燥後、熱処理して形成している。なお、導電体
層29cは弾性体層29bの上のみでなく、弾性体層2
9bの端面及びその近傍のステンレスシャフト29aの
上にも形成している。
【0020】前記現像ローラ29は、シャフト29aに
前記感光体ドラム21の大径部21e,21fと当接す
る規制ローラ29d,29eを固定している。前記規制
ローラ29d,29eは、デルリン樹脂からなり、幅は
約3mmで、径の精度は±30μmである。この規制ロー
ラ29d,29eはシャフト29aにベアリングを介し
てはめ込み回転自在になっている。そして、前記規制ロ
ーラ29d,29eと大径部21e,21fとの当接に
より感光体ドラム21の画像形成領域21dに対する現
像ローラ29の接触が所定の接触量になるように規制し
ている。
【0021】前記感光体ドラム21の画像形成領域21
dに対する現像ローラ29の接触量は、10μm〜50
0μm程度、例えば200μmに規制し、誤差は約10
〜60μmの精度で規制を行う。また、感光体ドラム2
1の周速1に対して現像ローラ29の周速を1〜3倍程
度に設定してある。なお、接触量や周速比は、現像ロー
ラ29の材質、硬度、外径及び感光体ドラム21の材
質、外径、さらには、トナーの特性や印加バイアス等に
係わる静電的因子により最適値が決められる。
【0022】前記感光体ドラム21の画像形成領域21
dと大径部21e,21fとの外径の関係は、画像形成
領域21dの直径をR、大径部21e,21fの直径を
Lとしたとき、1(mm)≦L−R≦20(mm)程度が好
ましい。また、画像形成領域21dの直径Rは、R≦2
0(mm)程度が好ましい。
【0023】このような構成においては、画像形成時、
感光体ドラム21は図1中矢印で示すように時計方向に
例えば60mm/sec の周速で回転する。また、現像装置
24では攪拌機32が図1中矢印で示すように時計方向
に回転してトナーホッパ30内のトナー31を攪拌し、
現像ローラ29及びトナー供給ローラ33は図1中矢印
で示すように反時計方向に回転する。現像ローラ29
は、例えば感光体ドラム21の周速の2倍の周速で回転
する。
【0024】感光体ドラム21は、先ず帯電装置22で
一様に帯電された後、露光装置23からの走査レーザ光
により露光されて画像情報を静電潜像として記録する。
感光ドラム21上の静電潜像は回転により現像装置24
の現像ローラ29と接触するようになる。現像装置24
では、トナーホッパ30内のトナー31がトナー供給ロ
ーラ33の回転により現像ローラ29に供給され、現像
ローラ29に付着して搬送される。そして、現像ローラ
29上のトナー31はトナー層厚規制部材34により一
定の薄層に規制されて静電潜像に選択的に付着される。
こうして静電潜像がトナーにより顕像化されてトナー像
となり、このトナー像は転写装置26により記録媒体2
5上に転写される。そして、転写後に感光体ドラム21
上に残留したトナーはクリーニング装置27により除去
され、さらに感光体ドラム21の表面が除電ランプ28
により除電されて帯電装置22による帯電に備える。こ
のようにして、帯電、露光、現像、転写、クリーニン
グ、除電が繰返されて1枚の記録媒体25に対する画像
形成が行われる。そして、画像形成後の記録媒体25
は、その後、熱定着装置(図示せず)により加熱定着さ
れることになる。
【0025】このような一連の画像形成動作において、
帯電装置22による帯電を−600V、現像ローラ29
に対する印加電圧を−200V、トナー供給ローラ33
に対する印加電圧を−350V、転写装置26のグリッ
ド電位を600V、ワイヤ電位を5.0kVとして画像
形成を繰返したところ、感光体ドラム21の大径部21
e,21fと現像ローラ29に設けた規制ローラ29
d,29eとの接触部位に現像装置24やクリーニング
装置27から流出した余剰トナーの付着や圧着は全く見
られず、感光体ドラム21に対する現像ローラ29の接
触量を常に所定量に保持することができ、画像ピッチム
ラ、画像濃度ムラ等のない、高品質な画像形成ができ
た。
【0026】また、繰返しランニングの寿命試験におい
ても、粉砕法で作製したトナーを使用して5%濃度の画
像形成を繰返したとき、図17に示す従来装置では約1
5,000枚程度で感光体ドラムとガイドローラとの間
に余剰トナーが固着して画像ピッチムラ、画像濃度ムラ
等が発生したのに対し、この実施の形態のものは約3
0,000枚の画像形成終了時点でも感光体ドラム21
の大径部21e,21fと現像ローラ29に設けた規制
ローラ29d,29eとの接触部位にトナーの付着や圧
着は全く見られなかった。
【0027】(第2の実施の形態)これは図5に示すよ
うに、クリーニング装置27を省略したクリーナレス画
像形成装置に適用したもので、この装置では現像装置2
4の現像ローラ29において転写残りトナーや廃トナー
の余剰トナーを電界の作用により吸引回収するようにな
っている。すなわち、現像装置24は現像ローラ29を
使用して現像とクリーニングを同時に行うことになる。
その他については第1の実施の形態と同様である。この
クリーナレス画像形成装置においては、トナー31とし
て、転写効率の高いトナーを使用した。すなわち、転写
残りトナーを少なくするために、スチレンアクリル系の
樹脂に、カーボン、極性制御剤、ワックス等を母体と
し、重合法によって平均粒径8μmの形成し、これにさ
らにシリカ等の微粒子を外添した非磁性1成分負帯電の
重合トナーを使用した。
【0028】このようなトナー31を使用して、帯電装
置22による帯電を−600V、現像ローラ29に対す
る印加電圧を−200V、トナー供給ローラ33に対す
る印加電圧を−350V、転写装置26のグリッド電位
を800V、ワイヤ電位を5.2kVとし、さらに感光
体ドラム21の周速に対して現像ローラ29の周速を
2.5倍にして画像形成を繰返したところ、トナーのも
つ特質から余剰トナーの存在が多いにもかかわらず感光
体ドラム21の大径部21e,21fと現像ローラ29
に設けた規制ローラ29d,29eとの接触部位に余剰
トナーの付着や圧着は全く見られず、第1の実施の形態
同様に、感光体ドラム21に対する現像ローラ29の接
触量を常に所定量に保持することができ、画像ピッチム
ラ、画像濃度ムラ等のない、高品質な画像形成ができ
た。
【0029】また、繰返しランニングの寿命試験におい
ても、5%濃度の画像形成を繰返したとき、図17に示
す従来装置では約9,000枚程度で感光体ドラムとガ
イドローラとの間に余剰トナーが固着して画像ピッチム
ラ、画像濃度ムラ等が発生したのに対し、この実施の形
態のものは約30,000枚の画像形成終了時点でも感
光体ドラム21の大径部21e,21fと現像ローラ2
9に設けた規制ローラ29d,29eとの接触部位にト
ナーの付着や圧着は全く見られなかった。
【0030】(第3の実施の形態)これは、図6に示す
ように、感光体ドラムと現像ローラとの接触量を規制す
る他の例を示すもので、感光体ドラム41は、円柱状ア
ルミニウム製の導電性支持体の両端に駆動軸41b,4
1cを形成するとともにこの導電性支持体の画像形成領
域外である両端縁部に外径が画像形成領域41dの外径
よりも大なる大径部41e,41fを形成している。そ
して、前記大径部41e,41fを現像ローラ49のシ
ャフト49aに接触させている。この場合、感光体ドラ
ム41と現像ローラ49とは電気的に絶縁する必要があ
るため、大径部41e,41fが接触するシャフト49
aの部位には厚さ100μmのテフロンのシームレスチ
ューブ49a1 ,49a2 を被覆してある。なお、シー
ムレスチューブに代えて絶縁テープや絶縁フィルム等を
貼付してもよい。
【0031】前記感光ドラム41は、例えば、φ16の
アルミニウム製棒材を切削加工してφ10の画像形成領
域部41d、φ15.4で幅5mmの大径部41e,41
f及びφ6の駆動軸41b,41cを形成している。画
像形成領域41dの幅は例えばA4サイズの記録媒体2
5に対応して220mmになっている。前記感光体ドラム
41の画像形成領域41dに対する現像ローラ49の接
触量は、例えば200μmに規制している。また、感光
体ドラム41に対する現像ローラ49の周速は、大径部
41e,41fの周速と現像ローラ49のシャフト49
aの周速が同等になるように感光体ドラム41の周速を
元に現像ローラ49の周速を設定している。また、現像
ローラ49に対する印加電圧を−250V、トナー供給
ローラ33に対する印加電圧を−400Vにしている。
【0032】このような条件の元で、図1に示すような
クリーニング装置付き画像形成装置で画像形成を繰返し
たところ、感光体ドラム41の大径部41e,41fと
現像ローラ49のシャフト49aのシームレスチューブ
49a1 ,49a2 を被覆した部位との接触部位に現像
装置24やクリーニング装置27から流出した余剰トナ
ーの付着や圧着は全く見られず、感光体ドラム41に対
する現像ローラ49の接触量を常に所定量に保持するこ
とができ、画像ピッチムラ、画像濃度ムラ等のない、高
品質な画像形成ができた。
【0033】また、繰返しランニングの寿命試験におい
ても、粉砕法で作製したトナーを使用して5%濃度の画
像形成を繰返したとき、図17に示す従来装置では約1
7,000枚程度で感光体ドラムとガイドローラとの間
に余剰トナーが固着して画像ピッチムラ、画像濃度ムラ
等が発生したのに対し、この実施の形態のものは約3
0,000枚の画像形成終了時点でも感光体ドラム41
の大径部41e,41fと現像ローラ49のシャフト4
9aのシームレスチューブ49a1 ,49a2 を被覆し
た部位との接触部位にトナーの付着や圧着は全く見られ
なかった。また、図5に示すようなクリーナレス画像形
成装置でも同様の画像形成を繰返したところ同様の作用
効果が得られた。
【0034】(第4の実施の形態)これは、図7に示す
ように、感光体ドラムの他の例を示すもので、円柱状ア
ルミニウム製の導電性支持体からなる感光体ドラム51
とステンレス製円筒体からなる大径部51e,51fに
よって構成されている。すなわち、図7の(a) に示すよ
うに、感光体ドラム51は、例えば、φ10のアルミニ
ウム製棒材を中央部を幅230mm残して両端部を切削加
工してφ6の駆動軸51b,51cを形成し、この中央
部の両端部に図7の(b) に示すような内径がφ10で外
径がφ14、幅が5mmのステンレス製円筒体からなる大
径部51e,51fを圧入し、大径部51eと大径部5
1fとの間に画像形成領域部51dを形成する。大径部
51e,51fの外径と内径との差Dは1≦D≦20
(mm)程度が望ましい。
【0035】なお、大径部51e,51fは、ステンレ
ス製以外の各種金属や硬質プラスチック等であってもよ
い。このような感光体ドラム51を使用しても前述した
各実施の形態と同様の作用効果が得られる。
【0036】(第5の実施の形態)これは、図8に示す
ように、感光体ドラムのさらに他の例を示すもので、円
柱状アルミニウム製の導電性支持体からなる感光体ドラ
ム61とステンレス製円筒体からなる大径部61e,6
1fによって構成されている。すなわち、図8の(a) に
示すように、感光体ドラム61は、例えば、φ10のア
ルミニウム製棒材を中央部を幅220mm残して両端部を
切削加工してφ6の駆動軸61b,61cを形成し、こ
の各駆動軸61b,61cに図8の(b) に示すような内
径がφ6で外径がφ14、幅が5mmのステンレス製円筒
体からなる大径部61e,61fを中央部の端面まで圧
入し、大径部61eと大径部61fとの間に画像形成領
域部61dを形成する。大径部61e,61fの外径と
内径との差Dは1≦D≦24(mm)程度が望ましい。
【0037】なお、大径部61e,61fは、ステンレ
ス製以外の各種金属や硬質プラスチック等であってもよ
い。このような感光体ドラム61を使用しても前述した
各実施の形態と同様の作用効果が得られる。
【0038】(第6の実施の形態)これは、図9に示す
ように、感光体ドラムのさらに他の例を示すもので、導
電性樹脂円柱体の導電性支持体からなる感光体ドラム7
1とステンレス製円筒体からなる大径部71e,71f
によって構成されている。導電性樹脂円柱体は、例えば
ポリカーボネイト等の硬質樹脂にフェライト等の導電性
の微粉末を分散して構成し、中央部をφ10で230mm
幅に形成し、その両側にφ6の駆動軸71b,71cを
形成している。なお、感光体ドラム71は他の導電性樹
脂円柱体で構成してもよい。そして、φ10、230mm
幅の中央部の両端部に内径がφ10で外径がφ14、幅
が5mmのステンレス製円筒体からなる大径部71e,7
1fを圧入し、大径部71eと大径部71fとの間に画
像形成領域部71dを形成する。大径部71e,71f
の外径と内径との差Dは1≦D≦20(mm)程度が望ま
しい。
【0039】なお、感光体ドラム71を導電性樹脂円柱
体で構成した場合、軽量となるため慣性力不足となるお
それがあるが、これを補うように大径部71e,71f
を構成することが望ましい。また、感光体ドラム71の
慣性力不足を補うことができれば、ステンレス製以外の
各種金属や硬質プラスチック等であってもよい。このよ
うにして構成した感光体ドラム71と現像ローラ29を
誤差精度が約10〜60μmで200μmの接触量で接
触させる。大径部71e,71fの誤差精度はφ14に
対して±30μmである。
【0040】このような条件の元で、図1に示すような
クリーニング装置付き画像形成装置で画像形成を繰返し
たところ、感光体ドラム71の大径部71e,71fと
現像ローラ29の規制ローラ29d,29eとの接触部
位に現像装置24やクリーニング装置27から流出した
余剰トナーの付着や圧着は全く見られず、感光体ドラム
71に対する現像ローラ29の接触量を常に所定量に保
持することができ、画像ピッチムラ、画像濃度ムラ等の
ない、高品質な画像形成ができた。
【0041】また、感光体ドラム71を導電性樹脂円柱
体で構成しているので軽量となり慣性力不足となるおそ
れがあるが、この感光体ドラム71にステンレス製円筒
体からなる大径部71e,71fを圧入しているので慣
性力不足が補われ、慣性力不足による、画像ピッチム
ラ、画像濃度ムラ、異音や騒音の発生等を防止すること
ができた。また、感光体ドラム71を導電性樹脂円柱体
で構成することで大幅なコストダウンを図ることが可能
になった。
【0042】また、繰返しランニングの寿命試験におい
ても、図17に示す従来装置において感光体ドラムを導
電性樹脂円柱体で構成して5%濃度の画像形成を繰返し
たとき、約17,000枚程度で感光体ドラムとガイド
ローラとの間に余剰トナーが固着して画像ピッチムラ、
画像濃度ムラ等が発生したのに対し、この実施の形態の
ものは約30,000枚の画像形成終了時点でも感光体
ドラム71の大径部71e,71fと現像ローラ29の
規制ローラ29d,29eとの接触部位にトナーの付着
や圧着は全く見られなかった。また、従来装置において
は初期の段階から異音や騒音の発生があったのに対し、
この実施の形態のものは異音や騒音の発生はなかった。
また、図5に示すようなクリーナレス画像形成装置でも
同様の画像形成を繰返したところ同様の作用効果が得ら
れた。特に、クリーナレス画像形成装置の場合は、クリ
ーナによる感光体ドラムのブレーキ作用がないためドラ
ムの慣性力が小さいとギヤのバックラッシュによるジッ
タが現れるが、この実施の形態のものではこのような現
象は全く生じなかった。
【0043】(第7の実施の形態)これは、図10に示
すように、感光体ドラムのさらに他の例を示すもので、
円柱状アルミニウム製の導電性支持体からなる感光体ド
ラム81とステンレス製円筒体からなる大径部81e
(他方は図示せず)によって構成されている。感光体ド
ラム81は、例えば、φ10のアルミニウム製棒材を中
央部を幅220mm残して両端部を切削加工してφ6の駆
動軸81b(他方は図示せず)を形成し、かつこの駆動
軸81bの中央部との付け根部分に大径部81eを嵌合
するDカット円柱部81gを形成している。そして、D
カットした内径がφ6で外径がφ14、幅が5mmのステ
ンレス製円筒体からなる大径部81eをDカット円柱部
81gに嵌合し、これをEリング81hで固定する構成
になっている。大径部81eの外径と内径との差Dは1
≦D≦20(mm)程度が望ましい。
【0044】なお、大径部は、ステンレス製以外の各種
金属や硬質プラスチック等であってもよい。このような
感光体ドラム81を使用しても前述した各実施の形態と
同様の作用効果が得られる。すなわち、この実施の形態
の感光体ドラム81を使用して、図1に示すようなクリ
ーニング装置付き画像形成装置で画像形成を繰返したと
ころ、感光体ドラム81の大径部と現像ローラ29の規
制ローラとの接触部位に現像装置24やクリーニング装
置27から流出した余剰トナーの付着や圧着は見られ
ず、感光体ドラム71に対する現像ローラ29の接触量
を常に所定量に保持することができ、画像ピッチムラ、
画像濃度ムラ等のない、高品質な画像形成ができた。
【0045】また、繰返しランニングの寿命試験におい
ても、図17に示す従来装置において5%濃度の画像形
成を繰返したとき、約17,000枚程度で感光体ドラ
ムとガイドローラとの間に余剰トナーが固着して画像ピ
ッチムラ、画像濃度ムラ等が発生したのに対し、この実
施の形態のものは約30,000枚の画像形成終了時点
でも感光体ドラム81の大径部と現像ローラ29の規制
ローラとの接触部位にトナーの付着や圧着は全く見られ
なかった。また、43,000枚の画像形成終了時点で
は大径部と規制ローラとの接触部位に若干のトナーの付
着が見られたが、大径部であるステンレス製円筒体を交
換してさらに20,000枚繰り返し画像形成たところ
余剰トナーの付着や圧着は見られず、画像ピッチムラ、
画像濃度ムラ等のない、高品質な画像形成ができた。こ
のように感光体ドラムを交換せずに大径部のみを交換す
ればよくランニングコストを大幅に低下させることがで
きる。
【0046】また、図5に示すようなクリーナレス画像
形成装置でも同様の画像形成を繰返したところ同様の作
用効果が得られた。特に、クリーナレス画像形成装置の
場合は、余剰トナーが発生が多いので、このように大径
部を簡単に交換できることで容易に対処できることにな
る。なお、図10は単に大径部81eをDカット円柱部
81gに嵌合する場合に着いて述べたが必ずしもこれに
限定するものではなく、図11に示すように、大径部8
1eの外側にギヤ等の駆動機構81iを固定し、これを
感光体ドラム81側のDカット円柱部81jに嵌合させ
るものであってもよい。
【0047】(第8の実施の形態)これは、図12に示
すように、感光体ドラムのさらに他の例を示すもので、
円柱状アルミニウム製の導電性支持体からなる感光体ド
ラム91とステンレス製円筒体からなる大径部91e,
91fによって構成されている。すなわち、図12の
(a) に示すように、感光体ドラム91は、例えば、φ1
0のアルミニウム製棒材を中央部を幅230mm残して両
端部を切削加工してφ6の駆動軸91b,91cを形成
し、この中央部の両端部に図12の(b) に示すような内
径がφ10で外径がφ14、幅が5mmのステンレス製円
筒体からなる大径部91e,91fを圧入し、大径部9
1eと大径部91fとの間に画像形成領域部91dを形
成する。大径部91e,91fの外径と内径との差Dは
1≦D≦20(mm)程度が望ましい。
【0048】また、大径部91e,91fは、導電性支
持体の画像形成領域91d側に面する端面部に導電性支
持体の外周面との間に空間が生じるように凹部91e1
,91f1 を形成している。なお、大径部91e,9
1fは、ステンレス製以外の各種金属や硬質プラスチッ
ク等であってもよい。このような感光体ドラム91を使
用しても前述した各実施の形態と同様の作用効果が得ら
れる。また、この実施の形態においては、余剰トナーは
大径部91e,91fの凹部91e1 ,91f1 に捕獲
されることになるので、余剰トナーが多く発生しても大
径部91e,91fと現像ローラの規制ローラやシャフ
トなどの接触部にトナーが付着したり圧着するおそれは
全くなく、余剰トナーによる現像ローラの接触量の変化
をさらに確実に防止できる。また、画像形成領域91d
に余剰トナーが流出することも防止できるので、この点
においても画像形成の品質向上を図ることができる。従
って、余剰トナーがより多く発生するクリーナレス画像
形成装置においてはきわめて有効となる。
【0049】例えば、繰返しランニングの寿命試験にお
いて、5%濃度の画像形成を繰返したとき、図17に示
す従来装置では約17,000枚程度で感光体ドラムと
ガイドローラとの間に余剰トナーが固着して画像ピッチ
ムラ、画像濃度ムラ等が発生したのに対し、この実施の
形態の感光体ドラム91を画像形成装置に使用したもの
は、約30,000枚の画像形成終了時点でも感光体ド
ラム91の大径部91e,91fと現像ローラとの接触
部位にトナーの付着や圧着は全く見られなかった。さら
に、画像形成枚数を約50,000枚に増加しても同様
に接触部位に対するトナーの付着や圧着は全く見られな
かった。このように感光体ドラムの大径部の形状をこの
実施の形態の構成にすることでより長寿命化を図ること
ができる。
【0050】(第9の実施の形態)これは、図13に示
すように、感光体ドラムのさらに他の例を示すもので、
この感光体ドラム101は、図13の(a) に示すよう
に、中空な円筒状アルミニウム製の導電性支持体102
と、この導電性支持体102の一端側に固定した導電性
樹脂からなるギャ付きフランジ103と、前記導電性支
持体102の他端側に固定した導電性樹脂からなるフラ
ンジ104と、この両フランジ103、104を貫通し
て固定した駆動シャフト105によって構成している。
【0051】前記感光体ドラム101は、外径がφ1
6、内径がφ14で肉厚が1mmのフラットな形状の導電
性支持体102を長さ230mmにおいて規定の精度で保
持し、その両端に前記各フランジ103、104を接着
剤によりガタ無く圧入して構成している。前記各フラン
ジ103、104は、大径部を構成するもので、硬質樹
脂に導電性材料を分散させて導電性を持たせた樹脂を所
望の形状に成型したもので、例えば、図2に示す現像ロ
ーラ29の規制ローラ29d、29eが当接する部位1
03a,104aの外径はφ20、また、前記導電性支
持体102に圧入される部位103b,104bの外径
はφ14になっている。そして、部位103a,104
aの下に部位103b,104bの外周面との間に約1
mmの空間、すなわち、凹部103c,104cを形成
し、かつ中心部に駆動シャフト105をガタなく回転で
きる公差の孔103d,104dを形成している。そし
て、前記ギャ付きフランジ103は、図13の(b) に示
すように、部位103bを設けた反対側にギヤ部103
eを形成している。
【0052】このような構成の感光体ドラム101を使
用しても前述した各実施の形態と同様の作用効果が得ら
れる。また、この実施の形態においても、余剰トナーは
各フランジ103,104の凹部103c,104cに
捕獲されることになるので、第8の実施の形態と同様余
剰トナーによる現像ローラの接触量の変化をさらに確実
に防止できること、余剰トナーがより多く発生するクリ
ーナレス画像形成装置においてはきわめて有効となるな
どの効果を奏する。
【0053】(第10の実施の形態)これは、図14に
示すように、図1に示した第1の実施の形態において、
帯電装置22を接触型ローラ帯電装置42とし、転写装
置26を接触型ローラ転写装置46としたもので、これ
らローラ帯電装置42、ローラ転写装置46は感光体ド
ラム21と接触しながらこの感光体ドラム21と同方向
に回転するようになっている。
【0054】前記ローラ帯電装置42は、図15に示す
ように、駆動シャフト42aに設けた規制ローラ42
b,42cをスプリング機構42d,42eにより感光
体ドラム21の大径部21e,21fに押圧接触させ、
この規制ローラ42b,42cと大径部21e,21f
との押圧接触により感光体ドラム21との接触量を所定
に保持するようになっている。そして、前記ローラ帯電
装置42の駆動シャフト42aに対して直流電源40か
ら負の高電圧を印加している。前記感光体ドラム21と
前記ローラ帯電装置42とは感光体ドラム21の駆動軸
21bとローラ帯電装置42の駆動シャフト42aをギ
ヤ機構50を介して連結し、前記ローラ帯電装置42を
前記感光体ドラム21の周速の1〜数倍の周速で回転す
るようになっている。
【0055】前記ローラ転写装置46は、図16に示す
ように、駆動シャフト46aに設けた規制ローラ46
b,46cをスプリング機構46d,46eにより感光
体ドラム21の大径部21e,21fに押圧接触させ、
この規制ローラ46b,46cと大径部21e,21f
との押圧接触により感光体ドラム21との接触量を所定
に保持するようになっている。そして、前記ローラ転写
装置46の駆動シャフト46aに対して交流電源60と
直流電源70により正の高電圧を印加している。前記ロ
ーラ転写装置46はギヤ機構80により前記感光体ドラ
ム21の周速の1〜数倍の周速で回転するようになって
いる。
【0056】このようにローラ帯電装置42やローラ転
写装置46を使用した場合も、現像ローラ29の場合と
同様に、余剰トナーが感光体ドラムとガイドローラとの
間に付着すると感光体ドラム21との接触量が変化して
帯電ムラや転写ムラが生じる。これに対し、感光体ドラ
ム21に形成した大径部21e,21fにローラ帯電装
置42及びローラ転写装置46の規制ローラを接触させ
ているので、余剰トナーが大径部21e,21fと規制
ローラとの間に入込んで付着したり、圧着したりするこ
とはなく、感光体ドラム21に対するローラ帯電装置4
2及びローラ転写装置46の接触量を常に所定量に保持
することができる。従って、常に感光体ドラム21に対
してムラのない均一な帯電ができ、また、ムラのない転
写ができ、この点においても画像形成の品質を向上でき
る。また、ローラ帯電装置42及びローラ転写装置46
を使用することで帯電時及び転写時に放電現象が生じな
いのでオゾン等の有害物質の発生を防止できる。
【0057】この装置において画像形成動作を繰り返し
たところ、感光体ドラム21の大径部21e,21fと
現像ローラ29の規制ローラ29d,29eとの接触部
位、感光体ドラム21の大径部21e,21fとローラ
帯電装置42の規制ローラ42b,42cとの接触部位
及び感光体ドラム21の大径部21e,21fとローラ
転写装置46の規制ローラ46b,46cとの接触部位
に対する現像装置24やクリーニング装置27から流出
した余剰トナーの付着や圧着は全く見られず、感光体ド
ラム21に対する現像ローラ29、ローラ帯電装置42
及びローラ転写装置46の接触量を常に所定量に保持す
ることができ、画像ピッチムラ、画像濃度ムラ等のな
い、高品質な画像形成ができた。
【0058】また、繰返しランニングの寿命試験におい
ても、5%濃度の画像形成を繰返したとき、図17に示
す従来装置では約17,000枚程度で感光体ドラムと
ガイドローラとの間に余剰トナーが固着して画像ピッチ
ムラ、画像濃度ムラ等が発生したのに対し、この実施の
形態のものは約30,000枚の画像形成終了時点でも
トナーの付着や圧着は全く見られなかった。
【0059】
【発明の効果】以上、請求項1乃至4記載の発明によれ
ば、余剰トナーの付着などにより静電潜像保持体に対す
る現像ローラの接触量が変化することがなく、従って、
常に良好な画像形成ができる。また、請求項2及び3記
載の発明によれば、余剰トナーの付着などによる現像ロ
ーラの接触量の変化をさらに確実に防止できる。また、
請求項4記載の発明によれば、帯電装置又は転写装置と
して静電潜像保持体の画像形成領域と接触して回転する
ローラ部材を使用した場合において余剰トナーの付着な
どによるローラ部材の接触量の変化も防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示す画像形成装置
の全体構成図。
【図2】同実施の形態における感光体ドラムと現像ロー
ラとの接触状態を示す図。
【図3】同実施の形態における現像ローラの構成を示す
断面図。
【図4】同実施の形態における感光体ドラムの構成を示
す図で、(a) は斜視図、(b) はA−A線に沿った断面
図。
【図5】本発明の第2の実施の形態を示す画像形成装置
の全体構成図。
【図6】本発明の第3の実施の形態における感光体ドラ
ムと現像ローラとの接触状態を示す図。
【図7】本発明の第4の実施の形態における感光体ドラ
ムの構成を示す断面図。
【図8】本発明の第5の実施の形態における感光体ドラ
ムの構成を示す断面図。
【図9】本発明の第6の実施の形態における感光体ドラ
ムの構成を示す斜視図。
【図10】本発明の第7の実施の形態における感光体ド
ラムの駆動軸の構成を示す部分斜視図。
【図11】同実施の形態における感光体ドラムの駆動軸
の変形例を示す部分斜視図。
【図12】本発明の第8の実施の形態における感光体ド
ラムの構成を示す図で、(a) は断面図、(b) は大径部の
斜視図。
【図13】本発明の第9の実施の形態における感光体ド
ラムの構成を示す図で、(a) は断面図、(b) は大径部を
構成するフランジの斜視図。
【図14】本発明の第10の実施の形態を示す画像形成
装置の全体構成図。
【図15】同実施の形態における感光体ドラムとローラ
帯電装置との接触状態を示す図。
【図16】同実施の形態における感光体ドラムとローラ
転写装置との接触状態を示す図。
【図17】従来例を示す画像形成装置の全体構成図。
【図18】同従来例における感光体ドラムと現像ローラ
との接触状態を示す図。
【符号の説明】
21…感光体ドラム(静電潜像保持体) 21e,21f…感光体ドラムの大径部 22…帯電装置 23…露光装置 24…現像装置 26…転写装置 29…現像ローラ 29d,29e…現像ローラの規制ローラ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円柱状もしくは円筒状の導電性支持体の
    表面に感光層を形成し、一方向に回転しつつ前記感光層
    に静電潜像を保持する静電潜像保持体、この静電潜像保
    持体の表面を一様に帯電する帯電装置、この帯電装置で
    帯電した前記静電潜像保持体の表面を露光して感光層に
    静電潜像を形成する露光装置、前記静電潜像保持体の表
    面に一定の接触量で圧接し、一方向に回転しつつ前記静
    電潜像に対し現像剤を付与して顕像化する現像ローラを
    有する現像装置及びこの現像装置で顕像化した現像剤像
    を記録媒体に転写する転写装置を備え、 前記静電潜像保持体は、前記導電性支持体の画像形成領
    域外に位置する前記導電性支持体の両端縁部に又は両端
    縁部に接して、外径が画像形成領域の外径よりも大なる
    大径部を形成し、この大径部を前記現像ローラの現像剤
    保持領域外においてこの現像ローラの現像剤保持領域の
    外径よりも小なる外径の規制ローラと当接又は前記現像
    ローラの回転軸と直接当接して前記現像ローラとの接触
    量を規制することを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 導電性支持体の両端縁部に又は両端縁部
    に接して形成した大径部は、前記導電性支持体の両端縁
    部に嵌合又は両端縁部から延出する回転軸に嵌合する円
    筒状の導電性部材からなることを特徴とする請求項1記
    載の画像形成装置。
  3. 【請求項3】 導電性支持体の両端縁部に又は両端縁部
    に接して形成した大径部は、前記導電性支持体の画像形
    成領域側に面する端面部に前記導電性支持体の外周面と
    の間に空間が生じるように凹部を形成したことを特徴と
    する請求項1又は2記載の画像形成装置。
  4. 【請求項4】 帯電装置又は転写装置の一方又は両方が
    静電潜像保持体の画像形成領域と接触して回転するロー
    ラ部材からなり、前記静電潜像保持体の大径部を前記ロ
    ーラ部材の帯電、転写領域外においてこのローラ部材の
    帯電、転写領域の外径よりも小なる外径の規制ローラと
    当接又は前記ローラ部材の回転軸と直接当接して前記ロ
    ーラ部材との接触量を規制することを特徴とする請求項
    1乃至3のいずれか1記載の画像形成装置。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100441542B1 (ko) * 2002-05-13 2004-07-23 삼성전자주식회사 현상기의 현상갭 유지장치
KR100708151B1 (ko) * 2005-06-28 2007-04-17 삼성전자주식회사 회전롤러구조 및 이를 채용한 화상형성장치의 정착기
KR101043392B1 (ko) * 2004-05-14 2011-06-22 삼성전자주식회사 화상형성장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7546077B2 (en) 2005-06-28 2009-06-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Rotary roller structure employing interval maintenance members and fuser of image forming apparatus employing the same

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