JP3997116B2 - クリーニング装置および画像形成装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、像担持体表面に残留した残留現像剤を除去するクリーニング装置およびそのようなクリーニング装置を具備した画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の電子写真方式の画像形成装置としては、像担持体としての感光体表面に静電的に形成されたトナー像を、紙を主とする転写材にやはり静電的に転写する画像形成装置が一般的である。
【0003】
このような画像形成装置においては、転写時に転写材側に転写されず、そのまま感光体上に残留した残留トナー(残留現像剤)を、次の作像をするためにその都度十分にクリーニングすることが必要である。そのためのクリーニング装置としては、たとえば図11のようなものがすでに広く実用化されている。このクリーニング装置では、ウレタンゴムなどの弾性材料からなるクリーニングブレード107を、感光体115の表面に圧接し、残留トナーを除去する。
【0004】
残留トナーを除去する際、クリーナ容器125からのトナー漏れ及び飛散したトナーの浮遊が生じてしまうため、通常ウレタンシートのような可撓性部材101をクリーナ容器125下に設置して、感光体115に接触させることによりクリーナ容器125からのトナー漏れを防止している。またクリーナ容器125の端部にシール部材104を配置して、可撓性部材101の両端をそのシール部材104と感光体115とで挟み込むことによりクリーナ容器125の端部からのトナー漏れを防止している。以後、可撓性部材101を「すくいシート」と称する。
【0005】
すくいシート101は消耗品であるため、ある時期での交換が必要である。このような構成のクリーニング装置は感光体115に対して脱着可能になっており、すくいシート101の交換はクリーニング装置を感光体115から離間させ、画像形成装置本体より抜き出してから機外で行っている(図12)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、すくいシート101をメンテナンスする場合、クリーニング装置を本体から抜き出して作業する際にトナーが飛散して機械内部を汚染してしまう可能性があり、また機外での作業中に周りを汚染してしまう可能性もある。クリーニング装置を本体から抜き出す作業も煩雑で、広い作業スペースも確保しなければならない。
【0007】
一方、クリーニング装置を可動式から固定式にすると構成が簡単なものになり、コストが安価になることからメリットは大きい。またクリーニング装置からすくいシート101のみを脱着可能に構成することにより、メンテナンス性はよくなり、広い作業スペースを必要としない。
【0008】
しかしながら、前述したように、すくいシート101の端部はクリーナ容器125に固着されたシール部材104と感光体115により挟まれている(図13)。それゆえ、感光体115とクリーニング装置を固定した状態では、すくいシート101の取り外しは可能であるものの、取り付けの際にすくいシート101の先端をシール部材104と感光体115の間に挿入することは不可能であり、図14のように先端折れ(取り付け不良)が発生してしまう。
【0009】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、クリーニング装置本体を取り外すことなく可撓性部材の交換が容易な構造のクリーニング装置およびそのようなクリーニング装置を具備した画像形成装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明にあっては、
像担持体表面に臨む開口部を有する容器と、
前記開口部の上部にて前記像担持体表面の残留現像剤を掻き落とすクリーニング部材と、
前記開口部の下部にて前記像担持体に摺接し前記掻き落とされた残留現像剤を受ける可撓性部材と、
前記開口部の両側部にて当該装置と前記像担持体表面の間の隙間をシールするシール部材と、を備えたクリーニング装置において、
前記シール部材を、前記クリーニング部材の両端に配される第1シール部材と、前記可撓性部材の両端に配される第2シール部材とから構成して、かつ、
前記容器、前記クリーニング部材および前記第1シール部材を有する本体ユニットに対して、前記可撓性部材および前記第2シール部材を有する受け部材ユニットを着脱自在に設けたことを特徴とする。
【0011】
前記第2シール部材は、前記可撓性部材の両端に接して配置されていることが好ましい。
【0012】
前記第2シール部材は、前記受け部材ユニットを前記本体ユニットに装着したときに、前記第1シール部材に密着することが好ましい。
【0013】
前記受け部材ユニットは、前記本体ユニットと前記受け部材ユニットの間の隙間をシールする第3シール部材を有することが好ましい。
【0014】
前記受け部材ユニットと前記本体ユニットのいずれか一方に設けられた取り付け爪と、他方に設けられた取り付け穴とを係合させるとともに、
前記受け部材ユニットと前記本体ユニットのいずれか一方に設けられたボスと、他方に設けられた位置決め穴とを嵌合させることによって、
前記受け部材ユニットは前記本体ユニットに位置決め固定されることが好ましい。
【0015】
前記取り付け穴は、前記取り付け爪を挿入する幅広部と、前記受け部材ユニットをスライドさせることで前記取り付け爪が係合する幅狭部とを有することが好ましい。
【0016】
また、本発明の画像形成装置にあっては、上記のうちいずれかのクリーニング装置を具備したことを特徴とする。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。このクリーニング装置は、レーザビームプリンタ・複写機・レーザファクシミリなどの電子写真方式の画像形成装置において、感光体表面に残留した残留トナーを除去するクリーナに用いられて好適なものである。
【0018】
なお、以下の実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【0019】
まず、図1を参照して、本実施形態に係る画像形成装置の全体構成について説明する。図1は、画像形成装置の概略構成断面図である。
【0020】
図1に示す画像形成装置は、像担持体としての感光体上に静電潜像を形成し、この潜像を現像剤(トナー)で現像してシートに転写することでフルカラー画像を形成する電子写真方式のカラー画像形成装置である。
【0021】
装置本体の上部には画像読取部を有し、原稿台ガラス30の上に載置した原稿Sを露光ランプ31によって露光走査することにより、原稿Sからの反射光像をミラー12a,12b,12c、およびレンズ13によりフルカラーセンサ14に集光し、カラー色分解画像信号を得る。
【0022】
カラー色分解画像信号は図示しない増幅回路を経てビデオ処理ユニットにて処理を施され、画像形成部に送出される。
【0023】
画像形成部は、像担持体である感光体15を有する。また、感光体15の周囲には、前露光ランプ16、コロナ帯電器17、露光手段であるレーザ露光光学系18、電位センサ19、クリーニング装置24、固定のブラック現像器21K及び回転可能な3つのカラー現像器20Y,20M,20C、並びに中間転写体9が配置されている。ここで現像器20Y,20M,20Cは非磁性トナー、現像器21Kは磁性トナーを用いている。
【0024】
画像形成部においては画像形成開始の信号が入力されると、感光体15が図示しない駆動手段により矢印A方向に回転駆動される。そして、前露光ランプ16で感光体15の残留電位を除電し、コロナ帯電器17により一様に帯電させる。
【0025】
レーザ露光光学系18において、画像読取部からの画像信号は、図示しないレーザ出力部にて光信号に変換され、変換されたレーザ光が回転多面鏡18aで反射され、レンズ18b及びミラー18cを介して感光体15の円筒面に投影される。このように各分解色ごとに光像を照射し、感光体15上に静電潜像を形成する。
【0026】
3個の回転する現像器20Y,20M,20Cは回動軸22を中心として回転する現像ロータリ23に夫々着脱可能に保持されている。画像形成に際しては各現像器が現像ロータリ23に保持された状態で回動軸22を中心に回転移動し、所定の現像器が、感光体15に対向した位置に止まり、更に現像スリーブが感光体15に対し微小間隔をもって対向するように位置決めされた後、感光体15の静電潜像に対応して可視像を形成する。
【0027】
カラー画像形成時には中間転写体9の1回転毎に現像ロータリ23が回転しマゼンタ現像器20M、イエロー現像器20Y、シアン現像器20C、次いでブラック現像器21Kの順で現像工程がなされる。
【0028】
中間転写体9はカラー画像形成動作時には各現像器により可視化された感光体15上のトナー画像を4回(M,Y,C,Kの4色の各画像)にわたり多重転写を受けるため感光体15の外周速度と同期して矢印B方向に回転する。多重転写を受けた中間転写体9は電圧を印加された転写ローラ10によって転写材11を挾み込み搬送することにより転写材11に中間転写体9上の各色トナー像を同時に多重転写する。転写後の転写材11は、次工程である定着器にむけて送られる。
【0029】
トナー像を保持した転写材11は定着ローラ26と加圧ローラ27とにより搬送されると共に熱及び圧力を加えられる。これによりトナーが転写材11に定着される。
【0030】
次に、図2を参照して、本実施形態に係るクリーニング装置の構成を説明する。図2は、クリーニング装置の概略構成断面図である。
【0031】
このクリーニング装置は、本体ユニットDと、本体ユニットDに着脱自在なすくいシートユニット(受け部材ユニット)Eとから構成される。
【0032】
本体ユニットDは、概略、その側面に感光体15表面に臨む開口部25bを有するクリーナ容器25と、開口部25bの上部にて感光体15表面の残留トナーを掻き落とすクリーニング部材としてのクリーニングブレード7と、このクリーニングブレード7の両端に配される容器端部シール(第1シール部材)4と、を有する。
【0033】
クリーナ容器25は、クリーニング装置の外郭をなす箱体であって、クリーニングブレード7の他、後述するマグネットローラ5や廃トナー搬送スクリュー6その他の構成部品を収容するとともに、感光体15から回収した残留トナーを受け容れる役割を担う。
【0034】
ウレタンゴムで構成されたクリーニングブレード7はブレード揺動板33に固定されており、ブレード揺動板33は揺動支点軸34を中心に揺動可能に支持されている。また、ブレード揺動板33には加圧ばね32が張架されており、この加圧ばね32のばね力によってクリーニングブレード7が感光体15に所定の圧力で付勢されている。
【0035】
枠体に取り付けられたクリーニングブレード7の一方の端縁の一つのエッジが感光体15の表面に圧接して、転写後の残留トナーを掻き落とす。
【0036】
クリーニングブレード7の感光体15の走行方向にみて上流側にはマグネットローラ5が配設してあり、矢印C方向で示すように感光体15と同方向に駆動している。現像器20Y,20C,20M,21Kによって磁性トナー、非磁性トナーが供給されてゆくと、回収された回収磁性トナーの一部はマグネットローラ5の表面に、ドクターブレード28によって定まる、一定厚のトナー層である磁気ブラシ5aを形成する。
【0037】
形成されたトナー層の厚みが感光体15とマグネットローラ5の最小間隔よりも適宜大きくなるようにドクターブレード28は配置され、トナー層はマグネットローラ5の回転に伴って、感光体15に対向する位置に到達して、感光体15表面の摺擦を確実に行う。磁気ブラシ5aを形成しない回収トナーはドクターブレード28でかきとられ、連通孔29を経由して廃トナー搬送スクリュー6によって外部に排出される。
【0038】
マグネットローラ5の磁気ブラシ5aがドクターブレード28から感光体15まで回転する間に離脱した非磁性トナーは、マグネットローラ5下に落下する。マグネットローラ5下のクリーナ容器25の内壁面は傾斜を持っており、落下した非磁性トナーは廃トナー搬送スクリュー6へ自重により搬送される。
【0039】
すくいシートユニットEは、クリーナ容器25の下部に装着されるものであって、概略、可撓性部材であるすくいシート1と、すくいシート1の両端に配される端部シール(第2シール部材)3と、を有して構成されている。
【0040】
すくいシート1は、クリーナ容器25の開口部25bの下部(クリーニングブレード7の下方)にて感光体15の表面に摺接し、クリーニングブレード7によって掻き落とされた残留トナーを受け、開口部25bからクリーナ容器25の内部へと回収トナーを導入する。
【0041】
また、開口部25bの両側部において、クリーニング装置と感光体15の間には、本体ユニットDに取り付けられた容器端部シール4とすくいシートユニットEに取り付けられた端部シール3とが潰されながら設置されていて、当該装置と感光体15の間の隙間をシールしている。
【0042】
これによりマグネットローラ5から離脱した非磁性トナー、飛散した非磁性トナーはクリーナ容器25からこぼれ落ちることはない。
【0043】
次に、図3を参照して、本実施形態に係るすくいシートユニットEの構成を説明する。図3は、すくいシートユニットEの概略斜視図である。
【0044】
すくいシートユニットEは、支持体としてのすくいシート支持板2に、すくいシート1、端部シール3およびシール材(第3シール部材)8を取り付けて構成されている。
【0045】
すくいシート支持板2は、板金を折り曲げて製せられており、クリーナ容器25の底面に沿う底部2bと、底部2bの長手の端縁からクリーナ容器25の開口部25bが設けられている側面に沿って起立するシート支持部2cと、このシート支持部2cの両脇に起立する端部シール支持部2dと、底部2bの短手の端縁からクリーナ容器25の端面に沿って起立する位置決め部2eとを有する。また、底部2bには、凸字形状の取り付け穴2aが設けられ、位置決め部2eには、複数(本実施形態では2つ)の位置決め穴2fが設けられている。
【0046】
すくいシート支持板2のシート支持部2cの外面側には、ウレタンシートなどの可撓性材料からなるすくいシート1が固着されていて、すくいシート1の先端部分(シート支持部2cから張り出た部分)は、自由変形可能な自由端となっている。一方、シート支持部2cの内面側には、シール材8が固着されている。すくいシート1とシール材8の長手方向の長さは略同一であり、クリーナ容器25の開口部25bの幅よりも長く設けられている。
【0047】
また、すくいシート支持板2の端部シール支持部2dの外面側には、端部シール3が固着されている。端部シール支持部2dはシート支持部2cよりも内側(クリーナ容器側)に配されているため、端部シール3は、ちょうどすくいシート1およびシール材8の両端に接するように配置される。
【0048】
図4および図5にすくいシートユニットEを本体ユニットDに取り付ける前後の図を示す。図4が取り付け前を示し、図5が取り付け後を示している。
【0049】
図4に示すように、クリーナ容器25の開口部25bの上部にはクリーニングブレード7が配され、また開口部25bの両側部には容器端部シール4が配されている。ここにすくいシートユニットEを取り付けると、図5に示すように、すくいシートユニットE両端部の端部シール3と容器端部シール4が隙間なく密着する(図中、「××」で示した部分が、両シールの合わせ部分である。)。
【0050】
図6〜図10にすくいシートユニットEの取り付け手順図を示す。なお、図6〜図10では、説明をわかりやすくするために、クリーナ容器25の一部とすくいシート支持板2のみを示し、他の部材は省略している。
【0051】
図6に示すように、本体ユニットDのクリーナ容器25の底面には取り付け爪25aが設けられ、クリーナ容器25の端面には位置決め用のボス35が設けられている。なお、すくいシートユニットEを取り付ける際は、図中右側、すなわちボス35が配される側から作業を行うため、以下の説明では便宜的にボス35が配されている側を「前」、逆に取り付け爪25aが配されている側を「後」として説明を行う。
【0052】
まず図7のように、すくいシートユニットEの後部の取り付け穴2aをクリーナ容器25の取り付け爪25aに合わせ、取り付け爪25aが取り付け穴2aの幅広部に挿入されるように、すくいシートユニットEの後部の取り付けを行う。このとき、すくいシートユニットEは後部が高く、前部が低くなるように、本体ユニットDに対して少し角度を持たせて取り付けられる。
【0053】
次に、すくいシートユニットEを長手方向前側に向かってスライドさせ、取り付け爪25aを取り付け穴2aの幅狭部に嵌め込み、取り付け爪25aと取り付け穴2aを係合させる(図8)。これにより取り付け爪25aの抜け止めが図られる。
【0054】
そして、すくいシート支持板2の前部(位置決め部2e側)を持ち上げて、クリーナ容器25の前側の端面に設けられたボス35にすくいシート支持板2の位置決め穴2fを合わせた後(図9)、先ほどとは逆の方向(長手方向後側)にスライドさせて、ボス35と位置決め穴2fとを嵌合させる(図10)。
【0055】
このようにして、すくいシートユニットEは、取り付け爪25aと取り付け穴2aの幅狭部との嵌め合い、及び、クリーナ容器25の底面と取り付け爪25aの先端との隙間によって一端部(後部)が位置決めされ、他方、ボス35と位置決め穴2fとの嵌め合いによって他端部(前部)が位置決めされて、固定がなされる。
【0056】
なお、すくいシートユニットEを取り外す際には、上記と逆の手順に従えばよい。
【0057】
以上述べた本実施形態の構成によれば、すくいシート1をユニット化し、クリーニング装置本体に対して着脱可能としたので、すくいシート1が摩耗等により劣化したときに容易かつ省スペースでの交換が可能となり、高品質な画像形成を維持することができる。
【0058】
また、開口部25bの両側部にてクリーニング装置と感光体15の間の隙間をシールするシール部材を、容器端部シール4と端部シール3から構成し、かつ、端部シール3をすくいシートユニットE側に設けることとしたので、すくいシート1をクリーナ容器25と感光体15の間に挿入する際にシート先端折れ等が生ずることはなく、クリーニング装置本体を取り外さずに容易にすくいシート1の交換が可能となる。ひいては、クリーニング装置を固定式にすることができるので、構成が簡易なものになり、コストが安価となる。
【0059】
また、端部シール3はすくいシート1の両端に接して配置されているので、すくいシート1はその両端を端部シール3に摺動させつつ、感光体15に対して適宜な接触圧を保って摺接するようになる。これにより、すくいシート1の端部からのトナー漏れを防止することができるとともに、クリーニングブレード7によって掻き落とされた残留トナーをすくいシート1で確実に受けることが可能となる。
【0060】
また、端部シール3は、すくいシートユニットEを本体ユニットDに装着したときに、容器端部シール4に密着するので、端部シール3と容器端部シール4の間や開口部25bの両側部からのトナー漏れを確実に防止することができる。
【0061】
また、すくいシートユニットEに、本体ユニットDとすくいシートユニットEの間の隙間をシールするシール材8を設けたので、クリーナ容器25下部からのトナー漏れを確実に防止することができる。
【0062】
また、取り付け爪25aと取り付け穴2aとを係合させるとともに、ボス35と位置決め穴2fとを嵌合させることによって、すくいシートユニットEを本体ユニットDに位置決め固定することとしたので、ネジやドライバーなどの固着具を使うことなく、容易にすくいシートユニットEの取り付けおよび取り外しを行うことができる。
【0063】
また、取り付け爪25aおよび取り付け穴2aは装置の底面、ボス35と位置決め穴2fは装置の前面というように、開口部25bが設けられている側面を避け、かつ、機械前側から目視できる箇所に配置されているので、クリーニング装置が画像形成装置本体に装着されたままの状態でも、容易にすくいシートユニットEの交換が可能である。
【0064】
また、取り付け爪25aと取り付け穴2aを係合させる際のスライド方向と、ボス35と位置決め穴2fを嵌合させる際の方向とが略一致しているため、すくいシートユニットEの着脱および位置決めを非常に簡単に行うことができる。
【0065】
なお、本実施形態では、取り付け爪25aおよびボス35を本体ユニットD側に、取り付け穴2aおよび位置決め穴2fをすくいシートユニットE側に設けているが、取り付け爪をすくいシートユニットE側に設けたり、ボスをすくいシートユニットE側に設けても構わない。
【0066】
また、本実施形態では、マグネットローラを使用している構成で説明しているが、本発明の効果はこの構成に限ったものではない。
【0067】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、クリーニング装置本体を取り外すことなく可撓性部材の交換を容易に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成断面図である。
【図2】本発明の実施形態に係るクリーニング装置の概略構成断面図である。
【図3】すくいシートユニットの概略斜視図である。
【図4】すくいシートユニット取り付け前の状態を示す概略図である。
【図5】すくいシートユニット取り付け後の状態を示す概略図である。
【図6】すくいシートユニットの取り付け手順1を示す説明図である。
【図7】すくいシートユニットの取り付け手順2を示す説明図である。
【図8】すくいシートユニットの取り付け手順3を示す説明図である。
【図9】すくいシートユニットの取り付け手順4を示す説明図である。
【図10】すくいシートユニットの取り付け手順5を示す説明図である。
【図11】従来のクリーニング装置の概略構成断面図である。
【図12】従来のクリーニング装置におけるすくいシートの交換時の様子を説明する図である。
【図13】従来のクリーニング装置のすくいシートの端部を示す要部概略図である。
【図14】すくいシートの先端折れを説明する図である。
【符号の説明】
1 すくいシート(可撓性部材)
2 シート支持板
2a 取り付け穴
2b 底部
2c シート支持部
2d 端部シール支持部
2e 位置決め部
2f 位置決め穴
3 端部シール(第2シール部材)
4 容器端部シール(第1シール部材)
5 マグネットローラ
5a 磁気ブラシ
6 廃トナー搬送スクリュー
7 クリーニングブレード(クリーニング部材)
8 シール材(第3シール部材)
9 中間転写体
10 転写ローラ
11 転写材
12a,12b,12c、 ミラー
13 レンズ
14 フルカラーセンサ
15 感光体(像担持体)
16 前露光ランプ
17 コロナ帯電器
18 レーザ露光光学系
18a 回転多面鏡
18b レンズ
19 電位センサ
20Y 現像器(イエロー現像器)
20C 現像器(シアン現像器)
20M 現像器(マゼンタ現像器)
21K 現像器(ブラック現像器)
22 回動軸
23 現像ロータリ
24 クリーニング装置
25 クリーナ容器
25a 取り付け爪
25b 開口部
26 定着ローラ
27 加圧ローラ
28 ドクターブレード
29 連通孔
30 原稿台ガラス
31 露光ランプ
32 加圧ばね
33 ブレード揺動板
34 揺動支点軸
35 ボス
D 本体ユニット
E すくいシートユニット(受け部材ユニット)
S 原稿

Claims (7)

  1. 像担持体表面に臨む開口部を有する容器と、
    前記開口部の上部にて前記像担持体表面の残留現像剤を掻き落とすクリーニング部材と、
    前記開口部の下部にて前記像担持体に摺接し前記掻き落とされた残留現像剤を受ける可撓性部材と、
    前記開口部の両側部にて当該装置と前記像担持体表面の間の隙間をシールするシール部材と、を備えたクリーニング装置において、
    前記シール部材を、前記クリーニング部材の両端に配される第1シール部材と、前記可撓性部材の両端に配される第2シール部材とから構成して、かつ、
    前記容器、前記クリーニング部材および前記第1シール部材を有する本体ユニットに対して、前記可撓性部材および前記第2シール部材を有する受け部材ユニットを着脱自在に設けたことを特徴とするクリーニング装置。
  2. 前記第2シール部材は、前記可撓性部材の両端に接して配置されていることを特徴とする請求項1に記載のクリーニング装置。
  3. 前記第2シール部材は、前記受け部材ユニットを前記本体ユニットに装着したときに、前記第1シール部材に密着することを特徴とする請求項1または2に記載のクリーニング装置。
  4. 前記受け部材ユニットは、前記本体ユニットと前記受け部材ユニットの間の隙間をシールする第3シール部材を有することを特徴とする請求項1,2または3に記載のクリーニング装置。
  5. 前記受け部材ユニットと前記本体ユニットのいずれか一方に設けられた取り付け爪と、他方に設けられた取り付け穴とを係合させるとともに、
    前記受け部材ユニットと前記本体ユニットのいずれか一方に設けられたボスと、他方に設けられた位置決め穴とを嵌合させることによって、
    前記受け部材ユニットは前記本体ユニットに位置決め固定されることを特徴とする請求項1〜4のうちいずれか1項に記載のクリーニング装置。
  6. 前記取り付け穴は、前記取り付け爪を挿入する幅広部と、前記受け部材ユニットをスライドさせることで前記取り付け爪が係合する幅狭部とを有することを特徴とする請求項5に記載のクリーニング装置。
  7. 請求項1〜6のうちいずれか1項に記載のクリーニング装置を具備したことを特徴とする画像形成装置。
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