JPH08227259A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH08227259A
JPH08227259A JP7295521A JP29552195A JPH08227259A JP H08227259 A JPH08227259 A JP H08227259A JP 7295521 A JP7295521 A JP 7295521A JP 29552195 A JP29552195 A JP 29552195A JP H08227259 A JPH08227259 A JP H08227259A
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waste toner
image forming
unit
forming apparatus
transfer
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Application number
JP7295521A
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English (en)
Inventor
Takashi Tamura
高志 田村
Masahiko Matsunawa
正彦 松縄
Yozo Fujii
洋三 藤井
Hiroshi Matsumoto
浩 松本
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication date
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  • Cleaning In Electrography (AREA)
  • Electrophotography Configuration And Component (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 画像形成装置の画像形成部を構成する消耗交
換部材の種類を減少して、機構を簡易化し、装置の製造
原価を低減させると共に、全消耗交換部材の操作を容易
・確実にして、画像形成装置のエンドユーザーによる操
作を可能にした信頼性の高い画像形成装置を提供する。 【解決手段】 像担持体10上に形成されたトナー像を
転写材Pに転写する転写手段18と、転写手段18によ
る転写後、像担持体10から転写材Pを分離した後に、
像担持体10上から除去される廃トナーを貯留して回収
する廃トナー回収容器204とを有する画像形成装置に
おいて、転写手段18と廃トナー回収容器204とを装
置本体に対して着脱可能なユニットとし、転写手段18
の耐用期限と、廃トナー回収容器204が廃トナーによ
り満タンになる期限とを略同一とした画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、電子写真複写機
やレーザプリンタなどの静電転写プロセスを利用する画
像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子写真技術を用いた静電複写機や静電
プリンタ等の画像形成装置の画像形成部を形成する帯電
器、現像装置、転写装置、分離装置、定着装置、クリー
ニング装置、及び像担持体である感光ドラム等の各装置
は、それぞれ耐用限度(寿命、ライフ)があり、耐用限
度を経過した消耗装置は、新規のものと交換する。これ
ら交換を要する各装置には、耐用限度を検知する手段が
設けられていて、この検知手段による検知信号が画像形
成装置本体の操作パネル上に警告表示する。例えば、消
耗装置を画像形成装置本体から取り出し、新規の装置と
交換して装着したとき、この新規の装置装着をヒューズ
により検知し、その後、プリント数をカウントして、所
定プリント数に達したことにより新規の装置の所定ライ
フを検知し、画像形成装置本体の操作パネル上に装置交
換の警告表示をする。或いは、廃トナー回収容器内に廃
トナーが満タンになったことをセンサが検知して、新規
の廃トナー回収容器の交換を表示する。
【0003】また、廃トナー回収容器内のトナー量はフ
ォトセンサにより検知される。すなわち、図15に示す
ように、廃トナー回収容器204には凹みが設けられて
おり、廃トナー回収容器204に近接してコの字状フォ
トセンサ209が設けられ、発光素子208A及び受光
素子208Bは前記凹みに挿入されている。フォトセン
サ209は、発光素子208Aから光を発し、廃トナー
回収容器を透過した透過光を受光素子208Bで受容す
る。廃トナー回収容器の廃トナーが満タンになると、前
記発光素子208Aと受光素子208Bを結ぶ光路が廃
トナーTで遮られると受光素子208Bには透過光が届
かなくなり、廃トナー回収容器の廃トナーが満タンにな
ったことを検知する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このように交換を要す
る消耗装置には、それぞれ別個にライフを検知する手段
が設けられているため、製造原価高となるばかりでな
く、検知手段や制御手段の複雑化による信頼性の低下等
の原因になっていた。また、各消耗装置のライフがまち
まちであると、使用者による交換操作性が悪いという問
題があった。ここでいう消耗装置と交換理由を下記に列
挙する。
【0005】(1)感光体 :繰り返し画像形成による
感光層劣化 (2)帯電装置:放電ワイヤの汚れや劣化等 (3)現像装置:繰り返し現像処理による部材及び現像
剤の劣化 (4)転写手段:転写ローラ、転写ベルト、放電ワイヤ
等の汚れや劣化 (5)クリーニング装置:ブレード等のクリーニング手
段の劣化 (6)廃トナー回収容器:容器内の廃トナーの満タン (7)定着装置:定着ローラの汚れや劣化、オイル塗布
ローラの汚れや枯渇等 また、廃トナー回収容器にフォトセンサの発光部及び受
光部が近接していると、廃トナー回収容器を交換する際
に、廃トナー回収容器とフォトセンサの発光部及び受光
部が衝突し、フォトセンサが破損する可能性も生じる。
【0006】この発明は、このような課題を解決するた
めになされたものであって、上記の諸問題点を解消し、
複数の消耗装置をユニット化して画像形成装置内に着脱
可能にすることにより、機構の簡易化と、製造原価の低
減と、交換操作性の容易化とを達成することを目的とす
る。特に、複数の消耗装置の交換時期を合わせることに
より、使用者の交換操作を容易、確実にする。また一つ
の消耗装置の交換により、他の消耗装置の交換時の制御
を容易にする画像形成装置を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する請
求項1に記載の本発明の画像形成装置は、像担持体上に
形成されたトナー像を転写材に転写する転写手段と、前
記転写手段による転写後、前記像担持体から転写材を分
離した後に、前記像担持体上から除去される廃トナーを
貯留して回収する廃トナー回収容器とを有する画像形成
装置において、前記転写手段と前記廃トナー回収容器と
を装置本体に対して着脱可能なユニットとし、前記転写
手段の耐用期限と、前記廃トナー回収容器が廃トナーに
より満タンになる期限とを略同一としたことを特徴とす
るものである。
【0008】また、請求項7に記載の発明の画像形成装
置は、前記廃トナー回収容器は、前記画像形成装置本体
に対して着脱可能なユニットとし、前記画像形成装置は
少なくとも、前記廃トナー回収容器に対して光を発する
発光部、前記発光部から発した光で、前記廃トナー回収
容器を透過した光を受容する受光部、前記発光部と前記
廃トナー回収容器、又は前記受光部と前記廃トナー回収
容器を光学的に結ぶライトガイドを有することを特徴と
する。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の実施例の説明に先立っ
て、本発明の画像形成装置の一例であるカラープリンタ
の構成とその作用を図1の断面構成図によって説明す
る。
【0010】このカラープリンタは、像担持体上に順次
形成される各色トナー像を重ね合わせたのち、転写部で
記録紙上に1回で転写してカラー画像を形成し、その
後、分離手段により像担持体面から剥離する方式のカラ
ー画像形成装置である。
【0011】図1において10は像担持体である感光体
ドラムで、OPC感光体(有機感光体)をドラム基体上
に塗布形成したもので、接地されて図示の時計方向に駆
動回転される。12はスコロトロン帯電器で、感光体ド
ラム10周面に対し高電位VHの一様な帯電をグリッド
電位VGに電位保持されたグリッドとコロナ放電ワイヤ
によるコロナ放電によって与えられる。このスコロトロ
ン帯電器12による帯電に先だって、前プリントまでの
感光体の履歴をなくすために発光ダイオード等を用いた
PCL(帯電前除電器)11による露光を行って感光体
周面の除電をしておく。
【0012】感光体ドラム10への一様帯電ののち、像
露光手段13により画像信号に基づいた像露光が行われ
る。像露光手段13は図示しないレーザダイオードを発
光光源とし回転するポリゴンミラー131,fθレンズ
132,シリンドリカルレンズ133を経て反射ミラー
134により光路を曲げられ主走査がなされるもので、
感光体ドラム10の回転(副走査)によって潜像が形成
される。本実施例では文字部に対して露光を行い、文字
部の方が低電位VLとなるような反転潜像を形成する。
【0013】感光体ドラム10の周縁には、イエロー
(Y),マゼンタ(M),シアン(C),黒色(K)等
のトナーとキャリアとから成る現像剤をそれぞれ内蔵し
た現像器14(14Y,14M,14C,14K)が設
けられていて、先ず1色目のイエローの現像がマグネッ
トを内蔵し現像剤を保持して回転する現像スリーブ14
1によって行われる。現像剤はフェライトをコアとして
そのまわりに絶縁性樹脂をコーティングしたキャリア
と、ポリエステルを主材料として色に応じた顔料と荷電
制御剤、シリカ、酸化チタン等を加えたトナーとからな
るもので、現像剤は層形成手段によって現像スリーブ1
41上に100〜600μmの層厚(現像剤)に規制さ
れて現像域へと搬送される。
【0014】現像域における現像スリーブ141と感光
体ドラム10との間隙は層厚(現像剤)よりも大きい
0.2〜1.0mmとして、この間にVACのACバイア
スとVDCのDCバイアスが重畳して印加される。VDC
H、トナーの帯電は同極性であるため、VACによって
キャリアから離脱するきっかけを与えられたトナーはV
DCより電位の高いVHの部分には付着せず、VDCより電
位の低いVL部分に付着し顕像化(反転現像)が行われ
る。
【0015】1色目の顕像化が終った後2色目のマゼン
タの画像形成行程にはいり、再びスコロトロン帯電器1
2による一様帯電が行われ、2色目の画像データによる
潜像が像露光手段13によって形成される。このとき1
色目の画像形成行程で行われたPCL11による除電
は、1色目の画像部に付着したトナーがまわりの電位の
急激な低下により飛び散るため行わない。
【0016】再び感光体ドラム10周面の全面に亘って
Hの電位となった感光体のうち、1色目の画像のない
部分に対しては1色目と同様の潜像がつくられ現像が行
われるが、1色目の画像がある部分に対し再び現像を行
う部分では、1色目の付着したトナーにより遮光とトナ
ー自身のもつ電荷によってVM′の潜像が形成され、V
DCとVM′の電位差に応じた現像が行われる。この1色
目と2色目の画像の重なりの部分では1色目の現像をV
Lの潜像をつくって行うと、1色目と2色目とのバラン
スが崩れるため、1色目の露光量を減らしてVH>VM
Lとなる中間電位とすることもある。
【0017】3色目のシアン、4色目の黒色についても
2色目のマゼンタと同様の画像形成行程が行われ、感光
体ドラム10周面上には4色の顕像が形成される。
【0018】15は上記各現像器14Y,14M,14
C,14Kに新規の各色トナーを補給するトナー補給装
置である。
【0019】一方給紙カセット16より半月ローラ17
1を介して搬出された一枚の転写材(転写紙等)Pは一
旦停止し、転写のタイミングの整った時点で給紙部のレ
ジストローラ対172の回転作動により転写域へと給紙
される。
【0020】転写域においては転写のタイミングに同期
して感光体ドラム10の周面に転写手段18が圧接さ
れ、給紙された転写材Pを挟着して多色像が一括して転
写される。
【0021】次いで転写材Pは分離手段19によって除
電され、感光体ドラム10の周面より分離して定着装置
22に搬送され、熱ローラ(上ローラ)221と圧着ロ
ーラ(下ローラ)222の加熱,加圧によってトナーを
溶着したのち、排紙ローラ23を介して装置外部に排出
される。なお前記の転写手段18は転写材Pの通過後感
光体ドラム10の周面より退避離間して、次なるトナー
像の形成に備える。
【0022】一方、転写材Pを分離した感光体ドラム1
0は、クリーニング装置21のブレード211の圧接に
より残留トナーを除去・清掃され、再び前記PCL11
による除電と帯電器12による帯電を受けて次なる画像
形成のプロセスに入る。なお前記のブレード211は感
光体面のクリーニング後、直ちに移動して感光体ドラム
10の周面より退避する。ブレード211によってクリ
ーニング装置21内に掻き落された廃棄トナーは、スク
リュー212により排出されたのち、廃トナー回収容器
204内へ貯留される。
【0023】以下、前記装置の画像形成部を構成する各
機材の機能,性能の特徴について説明する。
【0024】(像担持体)感光体ドラム10は安定した
回転作動により周面のOPC感光体に前記のスコロトロ
ン帯電器12による均一な帯電作用が実現される。帯電
に際しグリッド電位が制御されて帯電電位の安定が図ら
れる。感光体の仕様並びにその帯電条件は一例として次
のように設定される。特に、特開昭64−17066
号、特開平2−183258号、特開平2−18326
5号、特開平3−128973号に記載のY型チタニル
フタロシアニンもしくは多結晶型チタニルフタロシアニ
ンを用いたOPCが好ましい。
【0025】感光体 :OPC,直径120mm,線速
100mm/sec,負帯電 帯電条件:帯電ワイヤ:白金線(クラッド又はアロイ)
が好ましく用いられる。VH−850V,VL−50V (像露光)感光体ドラム10周面のOPC感光体は帯電
器12により負帯電されたあと、像露光手段13の図示
しない半導体レーザユニットの発光による露光を受けて
静電潜像を形成する。
【0026】プリンターコマンドを解読するフォーマッ
タからの画像データは、レーザダイオード(LD)変調
回路に送られて、変調された画像信号により半導体レー
ザユニットのLDが発光すると、そのビーム光はポリゴ
ンミラー131に投射される。
【0027】ポリゴンミラー131はその多面体でビー
ム光を反射して走査し、その走査光はfθレンズ13
2、シリンドリカルレンズ133によりビーム径が補正
されたあと反射ミラー134を介して感光体を露光して
主走査を行い、静電画像を形成する。
【0028】レーザ光は光学系により600DPI相当
にビーム径が絞られる。従って高品質画像を得るために
はトナーの粒径も小さくする必要がある。本実施例では
各色とも8μmのサイズのトナーを使用している。ただ
しユーザにとって最も重要なのは黒色の文字品質であ
り、黒色トナーは小粒径トナー(7〜11μm)が好適
である。
【0029】像露光の光学系としては例えば次に記す構
成のものが使用される。
【0030】ポリゴンミラー:6面、回転数2300r
pm,エアーベアリング採用 レンズ焦点距離:f=150mm ドットクロック:17MHZ ビーム径 :約60×80μm (現像)図2は現像器14の構成を示した断面図で、ト
ナー補給装置15より供給されたトナーは現像器の右端
部に落下され、相反する方向に回転する一対の撹拌スク
リュ142によってキャリアと撹拌混合され、所定の帯
電量(Q/M)に設定される。
【0031】一方、トナー濃度は透磁率検知方法(L検
知方式)により検知され、この出力周波数にもとづいて
トナーの供給量を制御して5ないし7%程度のトナー濃
度値に設定制御される。
【0032】撹拌された二成分現像剤は供給ローラ14
3を介して現像スリーブ141に搬送され、層厚規制部
材144によって薄層とされて感光体ドラム10の現像
域に搬送され、次に記す現像条件によって静電潜像の反
転現像を行う。この現像方式では現像剤の穂立とドラム
とは非接触状態で現像が行われ、直流成分に交流成分を
重ね合わせた現像電界により非接触二成分反転現像が行
われている。
【0033】現像間隙 :0.5mm トナー搬送量 :20〜30mg/cm 現像バイアス(AC):1.7kV,8KH (DC):−750V 現像スリーブ回転方向:感光体ドラムに対し正転 画像濃度調整 :現像スリーブ回転数制御又は現
像バイアス制御(レーザビームにより感光体に標準票板
を形成し、現像後反射濃度を測定し画像濃度調整を行
う) トナー濃度制御 :L検知方式 (給紙)図1において、転写材Pは給紙カセット16内
に片側基準で格納されており、従ってさばき爪161は
転写材Pの基準面側にのみ設けられ更に半月ローラ17
1も片持ち構造とされて転写材Pの基準面側に片寄って
位置されている。
【0034】給紙部17は、専用のモータを有してお
り、半月ローラ171が矢示方向に回転して押上げ板1
62上に積載した転写材Pをさばき爪161の作用によ
りその最上層の1枚のみを搬出する。
【0035】給紙カセット16より搬出された転写材P
は搬送系路に入ってUターンし、先端がレジストローラ
対172を通過したすぐ後に図示しない給紙センサの検
知によってモータを一旦停止したのち、転写のタイミン
グが整った段階で再びモータが回転を始め、感光体面に
対し所定の角度を保ってその転写域に給紙される。
【0036】一方手差しによる給紙は装置本体の前面に
位置する手差し給紙台173を図1の一点鎖線にて示す
位置より実線にて示す位置に回動してセットして行う。
【0037】手差しされた転写材Pはピックアップロー
ラ174の回転により搬送され、レジストローラ対17
2を経て転写域に給紙される。
【0038】手差し給紙の対象とする紙は、通常用いら
れる16lbsないし24lbsの一般の転写材Pの
他、36lbsの厚紙やOHP用のトランスペアレンス
シートや封筒等である。又手差し給紙台173を取り外
し、オプションとして専用のフィーダを装着することで
多量の封筒の給紙も可能である。
【0039】(転写分離)転写手段18は感光体ドラム
10の周面に対する位置が可変であって、単色画像のプ
リント時には図3に示す如く常に圧接状態に置かれる
が、カラー画像の形成中には退避して離間した位置に保
たれ、転写時にのみ圧接される。この場合の押圧力とし
ては、ローラ単位長さ当たりの力として50〜1000
g/cmであることが望ましく、圧接状態のニップ幅と
して0.5〜5mm程度であることが望ましい。
【0040】本実施例の装置には、転写用電源180の
印加電圧が+1ないし2kVDCで、又分離手段19には
DCとACを重畳したバイアス電圧を印加する分離用電
源190が使用される。
【0041】(定着)本実施例の装置の備える定着装置
22は一対のローラから成るいわゆる熱ローラ方式の定
着装置であって、ヒータを内蔵し時計方向に駆動回転す
る上ローラ221と、該上ローラ221に圧接して従動
回転する下ローラ222との間に形成されたニップ部に
より転写材Pを加熱搬送してトナー像の溶着を行う(図
1参照)。
【0042】(転写手段18)次に、前述した転写手段
18の構成について詳細に説明する。
【0043】図4(A)は単層タイプの転写ローラ18
Aの断面図である。図において、転写ローラ18Aは、
ステンレス鋼棒から成る軸体(芯金)181と、その外
周にポリウレタンゴム、シリコーンゴム、スチレンブタ
ジエン共重合体エラストマー、オレフィン系エラストマ
ー等の樹脂材を、セルサイズ10〜100μm程度の発
泡タイプもしくは連泡タイプで形成し、更に上記樹脂材
に導電性付与剤としてカーボンブラック等の無機物及び
/又は有機導電剤を混在させた電荷供給可能な導電性と
した弾性部172とから構成されている。該転写ローラ
18Aの電気抵抗は107〜108Ω・cmである。
【0044】図4(B)は、被覆タイプの転写ローラ1
8Bを示す断面図である。
【0045】この転写ローラ18Bは、上記単層タイプ
の転写ローラの弾性部182の外周面上に、ポリフッ化
ビニリデン(PVDF),ポリアミド6(ナイロン
6),ポリアミド66(ナイロン66),ポリエチレン
テレフタレート(PET),パーフルオロアクリレート
系樹脂(PFA),ポリエステル系樹脂等から成る表面
被覆層部183を、5〜100μmの膜厚で設けたもの
である。上記被覆層部183を設けることにより、転写
ローラ18Bの表面のクリーニングが容易確実になり、
メンテナンス性が向上する。該転写ローラ18Bの電気
抵抗は105〜106Ω・cmである。
【0046】図4(C)は、被覆タイプの転写ローラ1
8Cの他の実施例を示す断面図である。この転写ローラ
18Cは、上記軸体181の外周面上に設けた弾性部1
82の更に外層に中抵抗層部184を設け、その外周面
上に前記被覆層部183を形成したものである。上記中
抵抗層部184は、電気抵抗を最適制御できる材料を選
択することができる。これによって弾性部182は所要
の弾性を備え、中抵抗層部184は所要の導電性付与性
を備えた機能分離型に構成することが可能である。
【0047】上記各転写ローラ18A,B,Cの電気抵
抗としては、103Ω・cmないし1011Ω・cmのも
のが好ましい。又、上記各転写ローラ18A,B,Cの
ゴム硬度は、ゴム硬度計による計測で60°以下(JI
S−K6301アスカーCスケール硬度)が好ましい。
【0048】上記転写ローラ18A,B,Cによるロー
ラ転写は、転写材Pの背面に直接転写ローラ18A,
B,Cを接触させて、トナーを圧接し、トナーと逆極性
の電性を転写ローラ18A,B,Cに印加して転写を行
う。
【0049】(分離手段19)ベルト感光体や小径ドラ
ム感光体では、分離部の小さな曲率半径を利用して、転
写材Pの剛性のみで分離させることができるが、感光体
形状の制約を受ける。又高速機等ではAC除電分離と併
用することで安定した高速の分離を達成している。AC
除電分離は、転写の直後に記録紙を交流コロナ又は高電
圧交流で除電して記録紙の感光体への静電吸着力を低減
し、紙の剛性や自重を利用して分離するものである。し
かし、AC除電が強すぎると画像抜けの転写不良が発生
しやすく、弱いと薄く剛性の弱い記録紙ほど分離が難し
くなるため、記録紙種や環境を考慮して除電量をバラン
ス良く設定する必要がある。除電による分離手段の各種
実施例を図5(A)〜(F)に示す。
【0050】図5(A)は、尖突型電極板19Aの正面
図である。該尖突型電極板19Aは、板厚0.1〜2.
0mmのステンレス鋼板、銅板、鉄板、アルミニウム合
金板等の導電性金属基板から形成され、一方の端面に図
示のような複数の尖突状山型が等高状に直列配置されて
いる。その山の高さaは1〜10mm、山のピッチbは
1〜10mmの範囲に形成されている。
【0051】図5(B)は、導電性除電テープ191の
先端を鋸歯状に形成し、保持部材192に挟持した分離
手段19Bの斜視図である。該導電性除電テープ191
としては、テイジンメタリアン除電テープ(帝人(株)
製)やシントロン9212(Shintron Fab
ric社製)等がある。
【0052】図5(C)は、先端の曲率半径が100μ
mの小球形状を有する複数本の針状電極193を保持部
材192に植設した分離手段19Cの斜視図である。
【0053】図5(D),(E)は、分離手段19の他
の実施例を示し、ステンレス鋼線又はアルミニウム線等
の金属細線(フィラメント)から成る導電性細線194
を保持部材192に1列又は複数列配置した分離手段1
9の斜視図である。図5(D)は密集配列型分離ブラシ
19D、図5(E)は疎ら配列型分離ブラシ19Eを示
す。上記導電性細線194の直径は0.01〜0.1m
m、保持部材192からの金属線の突出長さは2〜20
mmである。図5(E)に示す疎ら配列型においては、
各導電性細線194の各束毎に間隔を0.5〜5mmに
配列したものが分離効果として好ましい結果が得られ
た。
【0054】なお、上記導電性細線194として、金属
細線の代りに、レーヨン等に導電性付与剤を添加した導
電性繊維を用いた分離手段19A,19Bを形成するこ
とも可能である。図5(F)は、前記図5(E)に示す
分離ブラシ19Eの正面図である。図において、導電性
細線194は直径0.1mmの細線を束にして、保持部
材192からの突出長さ(毛長)L(2〜20mm)、
各束間のピッチp(0.5〜5mm)で植設したもので
ある。上記導電性細線184としては、金属細線(金属
繊維)や導電性繊維等が挙げられる。
【0055】金属細線は、通常の導電性と剛性を有する
もので、ステンレス鋼,鉄,銅,アルミニウム,タング
ステン,クロム,ニッケル,ニッケルクロム鋼,銀,
鉛,錫,亜鉛及びこれらを含有する合金又はアモルファ
ス金属等から選ばれる。
【0056】導電性繊維は、カーボンなどの無機導電性
材料又は有機導電性材料を含有させたレーヨンやナイロ
ン,ポリエステル等の樹脂(プラスチック)が用いられ
る。上記導電性細線184における導電性とは、105
Ω・cm以下が好ましく、下限値は材料自体の剛性など
により決まる。
【0057】上記分離手段19A,19B,19C,1
9D,19Eにおいて、導電性部材の突出先端部と像担
持体10表面との間隙は、大きすぎると転写材Pを介し
た像担持体10と導電性部材間の放電が起こりにくく、
分離手段に高電圧を印加せざるを得ず、このため分離は
じきの発生、更には転写材分離不良を発生する。又、前
記間隙が少なすぎると、転写材搬送方向と直交する方向
(分離部材の長手方向)の画像むらの発生や、導電性分
離部材自体の耐久性を損なう。
【0058】また、尖突型電極板19Aの山のピッチb
や、導電性細線194の各細線束間ピッチpが大きすぎ
ると、画像むらの発生や分離はじきや更には分離不良を
発生する。
【0059】図6は転写ユニット20を転写材搬送下流
側上方から見た斜視図である。図7は転写ユニット20
を転写材搬送上流側上方から見た斜視図である。図8は
該転写ユニット20の平面図、図9は該転写ユニット2
0の側断面図である。
【0060】転写ユニット20は、転写ローラ18A、
分離用尖突型電極板19A、廃トナー回収容器204及
び駆動機構から成り、ユニット本体200に配設されて
いる。そしてユニット本体200の上面には複数本のリ
ブ(突起条)200Aが一体に形成されていて、転写材
Pの搬送通路になっている。
【0061】転写ローラ18Aの一方の軸端には、画像
形成装置本体1の駆動源に接続可能な歯車184が固定
されている。該歯車184は、前記転写ユニット20を
画像形成装置本体1に装着したとき、駆動源に接続し、
転写ローラ18Aを駆動回転可能にする。該転写ローラ
18Aの回転軸185の両軸端部は、前後一対の軸受1
86により回転可能に支持されている。該軸受186の
外周部は、転写ローラ支持レバー187の角穴部に嵌入
されている。前後一対の該転写ローラ支持レバー187
は、ユニット本体200に回転自在に支持された揺動軸
188に固定され、揺動可能になっている。転写ローラ
支持レバー187は、ばね189Aにより付勢されて転
写ローラ18Aを感光体ドラム10の周面に圧接する。
189Bは分離用尖突型電極板19Aを感光体ドラム1
0の周面に押し上げるばねである。
【0062】前記揺動軸188の一方の軸端には、L字
形状のローラ圧解除レバー201が固定されていて、揺
動可能になっている。該ローラ圧解除レバー201の一
方の直立状レバー先端部201Aには、L字形状をなす
駆動レバー202の一方の先端に突出したコロ部202
Aが当接する。駆動レバー202の他方の先端部202
Bは、画像形成装置本体1に設けた図示しない駆動源に
より駆動回転するカムに当接して支点軸202Cを中心
にして揺動可能である。
【0063】前記ローラ圧解除レバー201の他方の水
平状レバー先端部201Bには、レバー203のコロ部
203Aが当接する。該レバー203の回転軸部203
Bは、ユニット本体200の壁部に支持され、回転自在
になっている。該回転軸部203Bは、ユニット本体2
00の壁部を貫通し、更に後述の廃トナー回収容器20
4内に入り、廃トナーならし板205を揺動回転させ
る。
【0064】前記廃トナー回収容器204は、箱型形状
をなし、転写ユニット20の下部に一体に結合されてい
る。該転写ユニット20の上部で、転写材搬送通路外の
端部には、筒形状の廃トナー受け入れ部200Bが一体
に形成されている。該廃トナー受け入れ部200Bの上
部には開口部200Cが穿設されていて、前記クリーニ
ング装置21下部の廃トナー排出開口部213に合致す
る。
【0065】前記廃トナー受け入れ部200Bの内部に
は、シャッタ部材206が支点206Aを中心にして揺
動回転自在に支持されている。該シャッタ部材206は
図示しないばねにより付勢されて開口部200Cを閉止
している。該シャッタ部材206の一部には、レバー部
206Bが一体になっている。該レバー部206Bは、
感光体ドラム10を保持するドラム架台を画像形成装置
本体1に装着したとき、架台の一部と係合して、支点軸
206Aを中心にして下方に揺動されて、廃トナー受け
入れ部200Bの開口部200Cを開放する。この開口
状態でクリーニング装置21内の廃トナーは、廃トナー
排出開口部213から開口部200Cを経て廃トナー受
け入れ部200B内に落下し、廃トナー回収容器204
内に収容される。
【0066】次に、前記転写ローラ18Aの転写材搬送
方向下流には、分離用尖突型電極板19Aを保持する支
持部材195が固設されている。該支持部材195の両
端部にはそれぞれローラ196が回転自在に支持されて
いる。該ローラ196の外周上端と前記分離用尖突型電
極板19Aの先端部とは、高さ方向に所定の距離に設定
されていて、ローラ196が感光体ドラム10の周面に
当接するようばね189Bにより感光体ドラム10方向
に押圧され、尖突型電極板19Aの先端部が感光体ドラ
ム10の周面から所定の間隙を保つように設定してあ
る。上記の所定の間隙を一定に保持することにより、高
電圧を印加した尖突型電極板19Aの先端部と感光体ド
ラム10の周面との間隙に安定した放電が行われ、分離
性能が安定する。なお、上記分離部材位置規制手段であ
るローラ196は、感光体ドラム10の周面上で、画像
形成領域外に設置されている。
【0067】図10(A)は画像転写時の転写ユニット
20を示す側面図である。転写ローラ支持レバー187
は、ばね189Aに付勢されて揺動軸188を中心にし
て、図示反時計方向に揺動して、転写ローラ18Aは駆
動回転する感光体ドラム10の周面に圧接されて従動回
転する。
【0068】画像転写以外の状態、例えば画像形成休止
時、又は感光体ドラム10上に異なる色のトナー像
(Y,M,C,K)を形成する過程では、前記転写ロー
ラ18Aは感光体ドラム10の周面から強制的に離間さ
れている。図10(B)はこの離間状態を示す側面図を
示す。
【0069】図10(B)において、画像形成装置本体
1側の図示しない駆動源とカムとにより駆動レバー20
2が先端部212Bを押圧し、支点軸202Cを中心に
して反時計方向に揺動し、コロ部202Aがローラ圧解
除レバー201のレバー先端部201Aを押圧して、ロ
ーラ圧解除レバー201を揺動軸188と共に時計方向
に揺動させる。
【0070】該揺動軸188の回転により、揺動軸18
8と一体をなす転写ローラ支持レバー187は時計方向
に揺動し、軸受186を介して転写ローラ18Aはばね
189A,189Bの付勢力に抗して時計方向に揺動し
て、転写ローラ18Aの周面は、感光体ドラム10の周
面から離間する。
【0071】また、上記ローラ圧解除レバー201の時
計方向回転により、レバー先端部201Bがレバー20
3のコロ部203Aを押圧して、レバー203を反時計
方向に揺動させる。これによりレバー203と一体をな
す回転軸部203Bと廃トナーならし板205は、レバ
ー203と共に反時計方向に揺動される。該廃トナーな
らし板205は、上方の廃トナー排出開口部213から
廃トナー回収容器204の上部の一端に設けた廃トナー
受け入れ部200Bに投入されて堆積される廃トナー
を、廃トナー回収容器204の奥側へ押し出して移行さ
せる。このようにして、転写ローラ18Aの離間動作毎
に廃トナーならし板205は揺動駆動されて、廃トナー
回収容器204内の廃トナーは受け入れ部から奥側へ移
動されるから、廃トナー容器204内に廃トナーが偏在
することなく満タンになるまで収容される。
【0072】図11は廃トナー回収容器204の廃トナ
ー満タン検知手段を示し、図11(A)は部分断面図、
図11(B)は部分斜視図である。
【0073】前記廃トナー回収容器204の奥側、即
ち、前記廃トナーならし板205を設置した側と反対側
の上部近傍の側壁面には、廃トナー満タン検知手段20
7が設けてある。該検知手段207の一対の透明なライ
トガイド207A,207B、廃トナー回収容器204
の透明内壁部204Aを挟んで対向して固設されてい
る。上記ライトガイド207A,207Bは反射面を有
し、入射光をそれぞれ直角方向に反射させて外方に射出
する。208は発光素子208Aと受光素子208Bと
から成る光センサであり、画像形成装置本体1側で、前
記ライトガイド207A,207Bに対向する位置に固
設されている。該ライトガイド207A,207Bは廃
トナー回収容器204内の廃トナー所定満タン量検出位
置に設置されている。
【0074】廃トナー回収容器204と一体をなす転写
ユニット20を画像形成装置本体1の所定位置に装填す
ると、前記光センサ208の発光素子208A、受光素
子208Bは、廃トナー満タン検知手段207のライト
ガイド207A,207Bと対向した位置に設置され
る。光センサ208の発光素子208Aから射出された
ビームは入口部のライトガイド207Aに入射して反射
面により反射されて直角に偏向して、廃トナー回収容器
204の透明内壁部204Aを透過して、容器内の廃ト
ナー層に入射する。廃トナーが所定の満タン量以下であ
ると、この入射光はこの透明内壁部204A,204B
を透過して出口側のライトガイド207Bに入射しここ
の反射面で反射して偏向されて出口部を通って光センサ
208の受光素子208Bに受光され、廃トナー回収容
器204内に廃トナーが収容可能であることが検知され
る。廃トナー回収容器204内に廃トナーが充満して所
定レベルに達すると、前記透明内壁部間の廃トナーの存
在により、ライトガイド207A,207B間の入射光
が廃トナーにより遮断されて、受光素子208Bに射出
されず、光センサ208は廃トナー満タンを検知し、そ
の発生信号は画像形成装置本体1の操作パネルに廃トナ
ー満タンを表示させる。
【0075】図12は廃トナー満タン検知手段の他の実
施例を示す部分断面図である。廃トナー回収容器204
のコーナー付近の2箇所に設けた対向する透明内壁面2
04C,204Dに、内壁面に対して約45°の方向か
ら発光素子208Aの入射光が投射される。この入射光
は透明内壁面204C,204D間に廃トナーが存在す
ると受光素子208Bに射出されない。この発光素子2
08A、受光素子208B、透明内壁面204C,20
4Dを廃トナー満タン量検出位置に設置することによ
り、廃トナー満タンを検知して表示することができる。
【0076】図14は廃トナー満タン検知手段の更に他
の実施例を示す部分断面図である。発光素子208A及
び受光素子208Bは画像形成装置本体に設置されてい
る基板210上に設置されており、廃トナー回収容器2
04に設けられた凹みに設置されたライトガイド207
A及び207Bを介して、距離を隔てている。ライトガ
イド207A及び207Bは、廃トナー回収容器204
のコーナー付近の2箇所に設けた対向する透明内壁面2
04C,204Dに、内壁面に対して約45°の方向か
ら発光素子208Aの入射光が投射される。この入射光
は透明内壁面204C,204D間に廃トナーが存在す
ると受光素子208Bに射出されない。この発光素子2
08A、受光素子208B、ライトガイド207A、2
07B、透明内壁面204C,204Dを廃トナー満タ
ン量検出位置に設置することにより、廃トナー満タンを
検知して表示することができる。
【0077】上記のように、廃トナー満タン検知手段に
より廃トナー回収容器204内の廃トナー満タンが検知
され画像形成装置本体1の操作パネルに警告表示される
と、廃トナー回収容器204と一体をなす転写ユニット
20を画像形成装置1から取り出して、新規の転写ユニ
ット20と交換して装着する。この交換装置により下記
の検知手段が信号発生して転写ユニット20の新規装填
が検出される。
【0078】該転写ユニット20のユニット本体200
の外壁部の一部には複数個のアクチュエータ200Dが
突出している(図8参照)。転写ユニット20を収容す
る画像形成装置本体1側の前記アクチュエータ200D
に対向する位置には、複数個のセンサ209が設けてあ
る。上記アクチュエータ200Dとセンサ209の組み
合わせにより、画像形成装置本体1内の交換可能な各消
耗ユニット固有の制御情報をインプットすることができ
る。例えば上記センサ209の検出部を3個設けると、
アクチュエータ200Dの3箇所の突起部の有無によ
り、23=8種の検出信号を画像形成装置1側に送るこ
とができる。
【0079】上記の交換可能な消耗ユニットとは、感光
体ドラム10、クリーニング装置21、現像器14、帯
電器12、定着装置22等であり、これら消耗ユニット
はそれそれ単独で画像形成装置本体1から取り出すか或
いは各ユニットのうち複数のユニットを一体に組み合わ
せて取り出すこともできる。例えば感光体ドラム10と
帯電器12とクリーニング装置21を一体にして取り出
し可能にしてもよい。
【0080】上記感光体ドラム10の初期感光特性は、
改良製品及び製造ロット毎に各感光体ドラム毎にバラツ
キを有する。この感光特性の異なる感光体ドラム10を
新規のものと交換装填するとき、この感光特性に合わせ
て帯電器12の帯電ワイヤやグリッドへの初期設定電圧
を変更する必要がある。従来は感光体ドラム10の交換
と帯電器12の初期電圧設定は、サービスマンが感光体
ドラム10に記録されている設定条件を読んで手動で行
っていた。
【0081】本発明の画像形成装置は、これら消耗ユニ
ットの交換及び初期設定をユーザーにより容易に実施可
能にすることを特徴とするものであり、転写ユニットと
他の消耗ユニットをキット化し、同時交換することで実
現される。図13はユニット交換制御装置のブロック図
である。
【0082】前記感光体ドラム10の画像制御情報、例
えば、帯電器12の初期設定電圧の情報は、該感光体ド
ラム10と同時交換する転写ユニット20側に設けた前
記アクチュエータ200Dから画像形成装置本体1側の
センサ209を介して制御部1Aに送られた情報により
制御され、帯電ワイヤやグリッドの所定の各初期電圧が
自動設定される。すなわち転写ユニット20の交換時
に、同時交換される感光体ドラム10と帯電器12の初
期条件が自動設定される。
【0083】また、上記転写ユニット20の交換時の検
出情報により他の消耗ユニット、例えばクリーニング装
置21や現像器14や定着装置22等の交換指示も画像
形成装置本体1の操作パネルに表示されるから、オペレ
ータはこの指示により上記各消耗ユニットを交換操作す
る。
【0084】クリーニング装置21が単独ユニットな
ら、これを上記指示により交換する。クリーニング装置
21が感光体ドラム10と同一ユニットに組み込まれて
いる装置では、前記感光体ドラム10と共に交換する。
現像器14は、カラートナーを収容する現像器14Y,
14M,14Cを一体に形成し、同時交換する。黒色ト
ナーを収容する現像器14Kは、上記カラー現像器14
Y,14M,14Cと別体のユニットにして交換する
が、これらカラー現像器と一体構造に形成して一斉同時
交換することも可能である。
【0085】前記ユニット20からの廃トナー満タン検
出情報及び転写ユニット着脱操作に伴う転写ユニット検
出情報により、全ての現像器14Y,14M,14C,
14Kを交換操作したのち、各現像器の現像剤撹拌部材
は制御部1Aにより所定時間駆動されて、現像剤の均一
化と所定のトナー濃度制御(前記L検知方式によるオー
トリファレンス等)が行われたのち、画像形成待機状態
になる。
【0086】なお、上記説明では、現像器14は、カラ
ー画像形成用のカラー現像剤を使用する現像器について
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
単色(例えば黒色)用現像器にも適用可能である。ま
た、二成分現像剤以外の一成分現像剤を使用する現像器
にも適用可能である。更に帯電器12としては、コロナ
放電器以外の非接触型又は接触型の帯電器にも適用可能
である。更にまた、像担持体10として感光体ドラム以
外の感光体ベルト等にも本発明は適用可能である。
【0087】
【発明の効果】請求項1に記載の本発明により、画像形
成装置本体内の消耗交換部材をユニット化して消耗交換
品の種類を減少させることにより、機構を簡易化し、装
置の製造原価低減が可能となり、かつユーザーによる操
作性が著しく向上した。
【0088】また、上記複数の消耗ユニットのライフを
同一にすることにより、全消耗ユニットの交換時期を同
一にでき、ユーザーの操作性の向上が計れると共に、各
ユニットのライフの検知手段をなくすこともできるか
ら、製造ユニットの低減と信頼性の向上に有効である。
【0089】例えば、転写手段と廃トナー回収容器とを
装置本体に対して着脱可能なユニットとし、かつ転写手
段の耐用期限と廃トナー回収容器が廃トナーにより満タ
ンになる期限とを略同一にすることにより、一般ユーザ
ーによって消耗ユニットの交換を容易かつ確実に実施で
きるようになった。
【0090】請求項7に記載の発明により、廃トナー回
収容器とはライトガイドを介して受光部又は発光部を設
置することができるので、廃トナー回収容器を交換する
際に高価な受光部又は発光部を破損することを防止で
き、或いは廃トナー回収容器を交換する度に高価な受光
部又は発光部を交換する必要がなく、消耗交換品の種類
を更に低減できる。更に、ライトガイドにより受光部又
は発光部の設置場所を廃トナー回収容器に近接した場所
以外にも設定でき、画像形成装置の設計に自由度を多く
取ることができるので、画像形成装置の小型化にも寄与
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の画像形成装置の一例としてのカラー
プリンタの断面構成図。
【図2】現像器の断面図。
【図3】転写分離部の要部構成図。
【図4】各種転写ローラの断面図。
【図5】各種分離手段の正面図及び斜視図。
【図6】転写ユニットの斜視図。
【図7】転写ユニットの斜視図。
【図8】転写ユニットの平面図。
【図9】転写ユニットの側断面図。
【図10】転写ユニットの作動を示す側面図。
【図11】廃トナー満タン検知手段の一実施例を示す部
分断面図及び部分斜視図。
【図12】廃トナー満タン検知手段の他の実施例を示す
部分断面図。
【図13】ユニット交換制御装置のブロック図。
【図14】廃トナー満タン検知手段の更に他の実施例を
示す部分断面図。
【図15】従来の廃トナー満タン検知装置を示す部分断
面図。
【符号の説明】
1 画像形成装置本体 1A 制御部 10 感光体ドラム(像担持体) 12 帯電器 14,14Y,14M,14C,14K 現像器 18 転写手段 18A,18B,18C 転写ローラ(転写手段) 180 転写用電源 187 転写ローラ支持レバー 188 揺動軸 19 分離手段 19A 尖突型電極板(分離手段) 190 分離用電源 195 支持部材 196 ローラ 20 転写ユニット 200 ユニット本体 200B 廃トナー受け入れ部 200D アクチュエータ 201 ローラ圧解除レバー 202 駆動レバー 203 レバー 204 廃トナー回収容器 205 廃トナーならし板 206 シャッタ部材 207 廃トナー満タン検知手段 208 光センサ 209 センサ 210 基板 21 クリーニング装置 211 ブレード 212 スクリュー 213 廃トナー排出開口部 22 定着装置 P 転写材(転写紙) T 廃トナー
フロントページの続き (72)発明者 松本 浩 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 像担持体上に形成されたトナー像を転写
    材に転写する転写手段と、前記転写手段による転写後、
    前記像担持体から転写材を分離した後に、前記像担持体
    上から除去される廃トナーを貯留して回収する廃トナー
    回収容器とを有する画像形成装置において、前記転写手
    段と前記廃トナー回収容器とを装置本体に対して着脱可
    能なユニットとし、前記転写手段の耐用期限と、前記廃
    トナー回収容器が廃トナーにより満タンになる期限とを
    略同一としたことを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 前記廃トナー回収容器内の廃トナー量を
    検知する検知手段を設けたことを特徴とする請求項1に
    記載の画像形成装置。
  3. 【請求項3】 画像形成装置本体に対して着脱可能であ
    る前記ユニット以外の画像形成手段の耐用期限と、前記
    廃トナー回収容器が廃トナーにより満タンになる期限と
    を略同一としたことを特徴とする請求項1又は2に記載
    の画像形成装置。
  4. 【請求項4】 前記画像形成手段とは、帯電手段、像担
    持体、現像手段、クリーニング手段、定着手段のうちの
    何れか、又は、これらの複数の組み合わせであることを
    特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
  5. 【請求項5】 前記ユニット及び前記画像形成手段を交
    換すると、検知手段による検知結果に基づき、前記画像
    形成手段に対する制御情報が前記ユニットから装置本体
    に入力され、装置本体は前記制御情報に基づいて前記像
    形成手段に対して所定の制御を行うことを特徴とする請
    求項3又は4に記載の画像形成装置。
  6. 【請求項6】 前記制御情報は、前記像担持体の表面に
    電位を付与する帯電手段の帯電電圧初期制御情報、前記
    現像手段の初期設定情報のうちの何れか、又は、両方で
    あることを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
  7. 【請求項7】 像担持体上に形成されたトナー像を転写
    材に転写する転写手段と、前記転写手段による転写後、
    前記像担持体から転写材を分離した後に、前記像担持体
    上から除去される廃トナーを貯留して回収する廃トナー
    回収容器とを有する画像形成装置において、前記廃トナ
    ー回収容器は、前記画像形成装置本体に対して着脱可能
    なユニットとし、前記画像形成装置は少なくとも、前記
    廃トナー回収容器に対して光を発する発光部、前記発光
    部から発した光で、前記廃トナー回収容器を透過した光
    を受容する受光部、前記発光部と前記廃トナー回収容
    器、又は前記受光部と前記廃トナー回収容器を光学的に
    結ぶライトガイドを有することを特徴とする画像形成装
    置。
  8. 【請求項8】 前記発光部及び前記受光部は、前記画像
    形成装置本体に設置されており、前記ライトガイドは前
    記トナー回収容器に設置されていることを特徴とする画
    像形成装置。
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