JPH11109766A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH11109766A
JPH11109766A JP28282897A JP28282897A JPH11109766A JP H11109766 A JPH11109766 A JP H11109766A JP 28282897 A JP28282897 A JP 28282897A JP 28282897 A JP28282897 A JP 28282897A JP H11109766 A JPH11109766 A JP H11109766A
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JP28282897A
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Masakazu Eto
正和 江藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造の複雑化を伴うことなく、長期間使用に
伴うフィルミングの発生をやシリコンオイルの付着によ
るクリーニング不良を確実に防止して、画像の劣化を防
止する。 【解決手段】 感光ドラム1a表面の移動方向について
のクリーニングブレード9aの上流側に転写ブレード5
aを設け、転写ブレード5aの感光ドラム1a表面に対
する当接圧を変更可能に構成するとともに、画像形成時
の当接圧をP1、非画像形成時の当接圧をP2としたと
きに、これら当接圧P1、P2との間に、P1<P2の
関係が成り立つようにそれぞれの値を設定し、さらに転
写ブレード5aが感光ドラム1aの表面と相対速度をも
って、当接回転させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば複写機、プ
リンター等とされる電子写真方式あるいは静電記録方式
の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】複写機、レーザービームプリンタ等の画
像形成装置において、感光ドラムの表面にトナー像を形
成し、このトナー像を紙等の転写材に転写する方式のも
のは、トナー像転写後に感光ドラム表面に残った残留ト
ナーをクリーニング装置によって除去している。
【0003】クリーニング装置としては、例えば、ウレ
タンゴム等の弾性部材を板状に形成したクリーニングブ
レードを有し、このクリーニングブレードのエッジを所
定の圧力で感光ドラム表面に当接させて感光ドラム表面
に付着している残留トナーを掻き落とすようにしてい
る。このクリーニングブレードを使用したクリーニング
装置は、比較的構成が簡単で小型であり、コスト的にも
有利である割りに、トナー除去性能に優れているという
利点があるため、広く実用化されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
画像形成装置において、クリーニングブレードを感光ド
ラム表面に当接させているため、画像形成装置の長期使
用に伴ってクリーニングブレードに残留トナーが強固に
付着してフィルミングを発生してその後の画像を劣化さ
せるといった問題がある。
【0005】さらにまた、近時、画像形成装置において
は、転写材の表面(第1面)に画像形成を行った後に、
その転写材を画像形成装置内で表裏反転して裏面(第2
面)に再度の画像形成を行う、いわゆる両面画像形成機
能を備えたものが多用されている。
【0006】このような画像形成装置において、トナー
像の定着に、一対のローラのニップ部に転写材を通過さ
せる構成の一般的な定着装置を用いた場合、トナーが上
記ローラに付着するのを防止すべくローラ表面にシリコ
ンオイルを塗布する。このシリコンオイルは、第1面の
トナー像の定着時に転写材に付着し、第2面の画像形成
時に感光ドラムに付着してしまう。そして、感光ドラム
表面に付着したシリコンオイルは、帯電不良を発生させ
たり、クリーニングブレードのエッジに存在するトナー
と混合してクリーニングブレードのエッジを擦り抜けて
クリーニング不良を発生させたりするといった問題があ
る。
【0007】従って、本発明の目的は、構造の複雑化を
伴うことなく、長期間使用に伴うフィルミングの発生や
定着時のシリコンオイルの付着によるクリーニング不良
を確実に防止して、画像の劣化を防止するようにした画
像形成装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
移動可能な表面を有する像担持体と、前記像担持体表面
にトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記像担持
体表面に当接されるとともに前記像担持体表面のトナー
像を転写材に転写させる転写部材と、トナー像転写後の
前記像担持体表面に残る残留トナーを除去するクリーニ
ング手段とを、備えた画像形成装置において、前記像担
持体表面の移動方向についての前記クリーニング手段の
上流側に配設された前記転写部材の、前記像担持体表面
に対する当接圧を変更可能に構成するとともに、画像形
成時の前記当接圧をP1、非画像形成時の前記当接圧を
P2としたときに、これら当接圧P1、P2との間に、
P1<P2の関係が成り立つようにそれぞれの値を設定
したことを特徴とする画像形成装置である。
【0009】前記転写部材は前記像担持体の表面と相対
速度をもって、当接回転することが好ましい。非画像形
成時に、転写部材が像担持体に当接した状態で搬送回転
を停止していることが好ましい。前記クリーニング手段
は前記像担持体表面に当接された、クリーニング部材を
有するとともに、前記クリーニング部材の、前記像担持
体表面に対する当接圧をP3としたときに、該当接圧P
3と前記当接圧P2との間に、P3<P2の関係が成り
立つように、それぞれの値を設定することが好ましい。
【0010】非画像形成時において、前記像担持体表面
に前記転写部材を当接させる以前に、前記像担持体表面
にトナー像を静電的に付着させることが好ましい。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
を図面に則して更に詳しく説明する。
【0012】実施例1 図2は、本発明に係る画像形成装置の一例を示す構成図
である。同図に示す画像形成装置は、4色フルカラーの
画像形成装置(複写機)であり、画像形成装置本体(以
下、単に「装置本体」という)100の内側に、紙など
の転写材の搬送方向上流側(同図右側)から下流側(同
図左側)に沿って順に4個の画像形成部、すなわち第1
の画像形成部Pa、第2の画像形成部Pb、第3の画像
形成部Pc、第4の画像形成部Pdを備えている。
【0013】図1に、最上流側の第1の画像形成部Pa
の拡大図を示す。なお、他の第2、第3、第4の画像形
成装置Pb、Pc、Pdの構成は、第1の画像形成部P
aとほぼ同様なので、それらの説明は省略するものとす
る。ただし、図2においては、第1〜第4の画像形成装
置Pa〜Pdに共通の部材等については、同様の数字の
後にそれぞれa〜dの符号を付して区別している。
【0014】図1に示すように、第1の画像形成部Pa
は、像担持体としてドラム型の電子写真感光体(以下
「感光ドラム」という)1aを備えている。感光ドラム
1aとしては、円筒状のアルミニウム基体の表面に、キ
ャリア発生層(CGL)とキャリア輸送層(CTL)と
を有する感光層を、CTLの厚みが40μmとなるよう
にコートし、JIS表面粗さ(B0601)であるRz
(10点平均粗さ)が初期状態で2μm以下のものを使
用した。感光ドラム1aは、装置本体100によって回
転自在に支持されるとともに、駆動手段(不図示)によ
って矢印R1方向に160mm/secのプロセス速度
で回転駆動される。ちなみに、感光ドラム1aは直径6
0mmのものを使用した。
【0015】感光ドラム1aの上方には、一次帯電器
(トナー像形成手段)2aが近接配置されており、感光
ドラム1a表面は、この一次帯電器2aによって一様に
帯電される。帯電後の感光ドラム1a表面は、画像形成
部上方に配置された光学系(トナー像形成手段)Hの露
光を受けて静電潜像が形成され、その後、ブランク露光
器3aによって露光を受ける。
【0016】つづいて、静電潜像は、現像器(トナー像
形成手段)4aによって現像剤中のトナーが付着され、
トナー像として現像される。なお、現像剤としては、ト
ナーとフェライト系キャリアとを主とする2成分現像剤
を使用した。このトナー像は感光ドラム1aと転写ブレ
ード5aとが対向する転写部位に到来すると、このとき
までに転写材給搬送部6(図2参照)から給紙された転
写材Pが転写ベルト(転写部材)7表面に担持されて矢
印K7方向に搬送され、上述の感光ドラム1a上のトナ
ー像にタイミングを合わせるようにして転写部位に達
し、これとともに転写ブレード5aによって形成される
電界の作用で感光ドラム1a表面から転写材P上に転写
される。上述の転写ベルト7は、その表面に転写材Pを
担持した状態で、4個の画像形成部Pa〜Pdのそれぞ
れの転写部位を通過するように構成されている。
【0017】トナー像転写後の感光ドラム1aは、転写
材Pに転写されない状態で表面に残った残留トナーが、
クリーニング装置(クリーニング手段)8aのクリーニ
ングブレード9aによって掻き落とされて除去され、さ
らに、前露光ランプ10aによって残留電荷が除去され
て、次の画像形成に供される。
【0018】以上のようにして第1の画像形成部Paに
よって第1のトナー像が形成された転写材Pは、搬送ベ
ルト7によって下流側に搬送され、第2の画像形成部P
b、第3の画像形成部Pc、そして第4の画像形成部P
dによってそれぞれ第1の画像形成部Paのときと同様
にトナー像が転写される。ただし、第1〜第4の画像形
成部Pa〜Pdで転写されるトナー像のトナーの色はそ
れぞれ異なり、転写材P表面に4色のトナー像が重ねら
れ、後述の定着装置を経ることで4色フルカラーの画像
が形成される。なお、上述のクリーニングブレード9a
は、そのエッジを感光ドラム1a表面に対して10〜4
0gr/cmの当接圧で当接される。
【0019】4色のトナー像の転写が終了した転写材P
は、その後、図2に示すように、分離帯電器11により
分離バイアスが印加されて転写ベルト7から分離され、
搬送ベルト12を介して定着装置13に搬送されて、こ
こで、定着ローラ13aと加圧ローラ13bとによる加
熱加圧を受けてトナー像が定着される。このとき、定着
ローラ13a表面には、離型剤として例えばシリコンオ
イルが塗布されていて、転写材P上のトナーが定着ロー
ラ13aの表面に付着しないようにしている。
【0020】表面(第1面)にトナー像が形成された転
写材Pは、その画像形成が片面の場合にはフラッパ15
の上方を通過して排紙トレイ14上に排出される。これ
に対して、画像形成が両面(第1面と第2面)にわたる
場合には、第1面にトナー像が定着された転写材Pは、
フラッパ15の切り替えによって、排紙トレイ14に排
出されないで下方の再給送手段16に導かれる。そし
て、反転装置17で表裏反転された後、再度、第1〜第
4の画像形成部等Pa、Pb、Pc、Pdに供給され、
第2面に4色分のトナー像が転写された後、定着装置1
3にて定着され、フラッパ15の上方を通って排紙トレ
イ14上に排出される。これにより両面の画像形成が完
了する。以上の動作中における転写ベルト7の感光ドラ
ム1a〜1dに対する相対速度は0に設定してある。
【0021】上述のクリーニング装置8aにおいて、ク
リーニングブレード9aによって感光ドラム1a表面か
ら除去された残留トナー、いわゆる廃トナーはシート部
材9eとトナー保持部材9fとの間に一時的に貯留され
て、順次、クリーニングブレード9aのエッジに少量ず
つ供給されて潤滑剤として作用し、感光ドラム1aとク
リーニングブレード9aとの間の摩擦を軽減して良好な
クリーニング作用を維持するように構成されているが、
このこのクリーニングブレード9aによるクリーニング
過程で以下のように感光ドラム1aが不均一に摩耗した
り、損傷したりするおそれがある。本発明においては、
このような不均一な摩耗や損傷を防止するようにしてい
る。このことについて、以下に説明する。
【0022】前述のように、転写材Pの両面に画像形成
を行う場合、転写材Pの第1面のトナー像を定着する
際、第1面に付着したシリコンオイルが、第2面の画像
形成時に転写ベルト7を介して感光ドラム1a〜1dに
付着してしまう。このようにして感光ドラム1a〜1表
面に付着したシリコンオイルは、クリーニングブレード
9aのエッジのトナー除去機能を低下させる。
【0023】例えば、A4サイズの転写材Pにおいて1
枚当たり10mgのシリコンオイルを保持した転写材P
がクリーニングブレード9aに5枚以上連続通紙される
と、通常のクリーニングブレード9aの当接圧(設定
圧)10〜40gr/cmでは、クリーニング不良を生
ずることが本発明者等によって確認されており、このた
め、クリーニングブレード9aの当接圧を変更しない場
合には、シリコンオイルがクリーニングブレード9aに
到達する以前に除去することが必要となる。
【0024】このため、本実施例では、感光ドラム1a
〜1dの回転方向についてのクリーニング装置8a〜8
dのそれぞれの上流側において、転写ベルト7によって
感光ドラム1a〜1d表面のシリコンオイルを払拭する
ようにしている。すなわち、転写ベルト7を、非画像形
成時である感光ドラム1a〜1dの後回転中(像形成
後、感光ドラム1a〜1d上に残留したトナーをクリー
ニング装置8a〜8dによって掻き落とした後、感光ド
ラム1a〜1dが停止するまでの回転中)に、再度、転
写ベルト7を感光ドラム1a〜1dに、2.55sec
(感光ドラム1a〜1dの3回転に相当する期間)当接
させたのち、感光ドラム1a〜1dから転写ベルト7を
離間させた。その後、感光ドラム1a〜1dは5回転し
て、所定の動作を完了する。なお、この転写ベルト7に
おける、感光ドラム1a〜1dのクリーニング時におけ
る搬送回転速度を感光ドラムの周速の80%と設定し
た。
【0025】ここで、感光ドラム1a〜1dに当接する
転写ベルト7は、カーボンが添加された帯電性のエンド
レスベルトであり、全周長1500mm、幅400m
m、厚さ200μmに構成されている。また、表面粗さ
については、転写ベルト7の外周面、つまり感光ドラム
1a〜1dに当接する側の面の表面粗さが5μm以上の
ものを使用した。
【0026】なお、転写ベルト7の表面粗さは、表面粗
さ測定機((株)小坂研究所製 SE−3300)を使
用し、触針を転写ベルト7の走行方向に対して、垂直ス
ラスト方向に接触させた状態で転写ベルト7を走行させ
て測定した。これにより、JIS表面粗さ(B060
1)に準拠したRz(10点平均粗さ)を測定した。
【0027】上述構成の転写ベルト7の内側には前述の
転写ブレード5aが配設されている。転写ブレード5a
は、ウレタンゴムを厚さ3mm、スラスト長さ(感光ド
ラム1aの軸方向に沿った長さ)360mmの板状に形
成したウレタンブレードであり、表面のゴム硬度が70
゜程度となるように形成されている。トナー像転写時に
は電源(不図示)によって高圧の転写電圧が印加され
る。
【0028】また、転写ブレード5aは、その基端側を
中心として矢印R5方向に揺動自在に支持されており、
作動位置Aと退避位置Bとをとるように構成されてい
る。転写ブレード5aは、画像形成時(転写動作時)に
は、作動位置Aに移動して、転写ベルト7を裏面側から
付勢しその表面側を感光ドラム1a表面に、線圧がP1
=10gr/cmとなるように押し付ける(加圧す
る)。転写ブレード5aは、この状態で、トナー像転写
時には電源(不図示)によって高圧の転写電圧が印加さ
れる。なお、線圧については、次のように定義した。す
なわち、転写ブレード5aによって感光ドラム1aに均
一に当接された転写ベルト7におけるブレードスラスト
全長をLcm、感光ドラム1aのスラスト全長に付加さ
れているブレード総圧をPgrとしたとき、 線圧=P/L (gr/cm) と定義した。
【0029】転写動作が完了すると、転写ブレード5a
は、転写ベルト7の裏面から離れる方向に動揺して退避
位置Bに移動し、これにより、感光ドラム1aに対する
転写ベルト7の加圧動作を解除する。
【0030】一方、転写動作終了後、残留トナーを担持
した感光ドラム1aは、クリーニング装置8aへと回転
して、クリーニング装置8a内のクリーニングブレード
9aによって残留トナーが掻き落とされる。このクリー
ニングブレード9aは、厚さ2mm、スラスト長さ33
0mmの板状のウレタン系のブレードによって形成され
ており、表面の硬度が65゜、感光ドラム1a表面に対
する当接圧(線圧)がP3=30gr/cmに設定され
ている。
【0031】クリーニング装置8aのクリーニングブレ
ード9aによって残留トナーを掻き落とされた感光ドラ
ム1aは、さらに後回転動作に当接させるべく作動位置
Aに配置される。これにより転写ベルト7表面は、感光
ドラム1a表面に当接され感光ドラム1a表面を摺擦し
て、シリコンオイルを払拭する。
【0032】このとき転写ベルト7表面が感光ドラム1
a表面に当接している時間は、前述のとおり2.55s
ecであり、その後、転写ブレード5aを転写ベルト7
から離間させて退避位置Bに配置し、さらに、感光ドラ
ム1aを所定回転だけ後回転させて、画像形成の全動作
が完了する。
【0033】上記においては、第1の画像形成部Paに
ついての転写ベルト7、転写ブレード5a等によって、
感光ドラム1a表面のシリコンオイルを払拭する例につ
いて説明したが、他の画像形成部、すなわち第2、第
3、第4の画像形成部Pb、Pc、Pdについても同様
であり、これらについての説明は省略する。
【0034】ここで、転写ブレード5a〜5dによる、
感光ドラム1a〜1dに対する転写ベルト7の当接圧
(線圧)を、シリコンオイルの払拭時にはP2=20g
r/cmとし、画像形成時(転写時)のP1=10gr
/cmよりも大きく設定して、払拭性を強化して実験を
行った。
【0035】その結果、従来、1万枚の画像形成以前に
画像不良が発生していたものが、3万枚の画像形成にお
いても画像不良が発生しなくなった。
【0036】実施例2 実施例2においては、前述の実施例1における、感光ド
ラム1a〜1dに対する、転写ベルト7の相対搬送回転
速度を最大として、摺擦研磨力をさらに向上させ、感光
ドラム表面上の異物の除去能力を高めるために、非画像
形成時に、転写ベルト7を感光ドラムに当接させた後、
搬送回転を停止したものである。
【0037】あわせて、画像形成時以外の転写ベルトの
搬送回転を極力抑えることにより、ベルトの搬送寄りや
しわ、転写ベルト駆動ローラ等の摩耗を防止し、結果と
して、実施例1以上の、3.5万枚のクリーニング安定
性を確保した。
【0038】実施例3 実施例3においては、前述の実施例1におけるクリーニ
ング装置8a〜8dのクリーニングブレード9a〜9d
が各感光ドラム1a〜1dに当接する線圧を30gr/
cmと設定し、後回転時のシリコンオイル払拭時におけ
る転写ベルト7が各感光ドラム1a〜1dに当接する線
圧を35gr/cmとした。すなわち、転写ベルト7の
線圧を、クリーニングブレード9a〜9dの線圧よりも
大きく設定して、クリーニングブレード9a〜9dによ
って掻き落とされなかった感光ドラム1a〜1d上の付
着物を、転写ベルト7が掻き落とす能力をさらに高める
構成とした。
【0039】ただし、上述の転写ベルト7の線圧35g
r/cmは、一般的に、画像形成(トナー像の転写)に
必要と考えられている線圧よりもかなり大きく、転写ベ
ルト7の破損等、寿命低下が予想されるため、感光ドラ
ム1a〜1dの後回転時における転写ベルト7の当接を
シーケンス的に画像形成枚数が1000枚となる毎に行
うように設定した。これにより、耐久枚数を4万枚以上
とすることができた。
【0040】実施例4 実施例4においては、前述の実施例1における感光ドラ
ム1a〜1dの後回転時における転写ベルト7の当接時
に、当接以前に感光ドラム1a〜1d上にトナー像(ト
ナー帯:スラスト長280mm、感光ドラム全周18
8.4mm)を形成した後に、転写ベルト7を当接さ
せ、トナーを感光ドラム1a〜1dと転写ベルト7との
間に介在させた状態で、トナー中に含まれる研磨剤を利
用して、さらなる転写ベルト7による感光ドラム1a〜
1dの研磨力の強化を図った。これにより、耐久枚数を
3万枚から4万枚以上にすることができた。
【0041】この際に、転写ブレード5aに印加する転
写電流は、オフ状態としておき、転写ベルト7にトナー
が残って転写ベルト7を汚すことを極力避けるようにし
た。
【0042】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、像担持体表面の移動方向についてのクリーニ
ング手段の上流側に配設された転写部材の、前記像担持
体表面に対する当接圧を変更可能に構成するとともに、
画像形成時の前記当接圧をP1、非画像形成時の前記当
接圧をP2としたときに、これら当接圧P1、P2との
間に、P1<P2の関係が成り立つようにそれぞれの値
を設定したことにより、装置の全体構成を複雑化するこ
となく、非画像形成時における、像担持体表面に対する
転写部材によるクリーニング性能を向上させることがで
きるので、長期使用に伴うフィルミングの発生やシリコ
ンオイル付着によるクリーニング不良の発生を確実に防
止することができる。
【0043】また、非画像形成時において、像担持体表
面に転写部材を当接させる以前に、像担持体表面にトナ
ーを静電的に付着させることにより、トナー中に含まれ
る研磨剤を利用して、転写部材のクリーニング性能をさ
らに高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が具現化される画像形成部を示す構成図
である。
【図2】図1の画像形成部を含む本発明を具現化した画
像形成装置の一例を示す構成図である。
【符号の説明】
1a、1b、1c、1d 感光ドラム(像担持
体) 2a、2b、2c、2d 一次帯電器(トナー像
形成手段) 4a、4b、4c、4d 現像器(トナー像形成
手段) 5a、5b、5c、5d 転写ブレード 7 転写ベルト(転写部
材) 8a、8b、8c、8d クリーニング装置(ク
リーニング手段) 9a クリーニングブレード
(クリーニング部材) H 光学系(トナー像形成
手段)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 移動可能な表面を有する像担持体と、前
    記像担持体表面にトナー像を形成するトナー像形成手段
    と、前記像担持体表面に当接されるとともに前記像担持
    体表面のトナー像を転写材に転写させる転写部材と、ト
    ナー像転写後の前記像担持体表面に残る残留トナーを除
    去するクリーニング手段とを、備えた画像形成装置にお
    いて、 前記像担持体表面の移動方向についての前記クリーニン
    グ手段の上流側に配設された前記転写部材の、前記像担
    持体表面に対する当接圧を変更可能に構成するととも
    に、画像形成時の前記当接圧をP1、非画像形成時の前
    記当接圧をP2としたときに、これら当接圧P1、P2
    との間に、 P1<P2 の関係が成り立つようにそれぞれの値を設定したことを
    特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 前記転写部材が前記像担持体の表面と相
    対速度をもって、当接回転することを特徴とする請求項
    1の画像形成装置。
  3. 【請求項3】 非画像形成時に、転写部材が像担持体に
    当接した状態で搬送回転を停止していることを特徴とす
    る請求項1または2の画像形成装置。
  4. 【請求項4】 前記クリーニング手段が前記像担持体表
    面に当接された、クリーニング部材を有するとともに、
    前記クリーニング部材の、前記像担持体表面に対する当
    接圧をP3としたときに、該当接圧P3と前記当接圧P
    2との間に、 P3<P2 の関係が成り立つように、それぞれの値を設定すること
    を特徴とする請求項1の画像形成装置1または2の画像
    形成装置。
  5. 【請求項5】 非画像形成時において、前記像担持体表
    面に前記転写部材を当接させる以前に、前記像担持体表
    面にトナー像を静電的に付着させることを特徴とする請
    求項1、2、3または4の画像形成装置。
JP28282897A 1997-09-30 1997-09-30 画像形成装置 Pending JPH11109766A (ja)

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JP28282897A JPH11109766A (ja) 1997-09-30 1997-09-30 画像形成装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003005581A (ja) * 2001-06-27 2003-01-08 Kyocera Corp カラー画像形成装置及び該装置の制御方法
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