JP2005107052A - カラ−画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】タンデム型画像形成装置において、転写ベルトまたは転写搬送ベルトと感光体との摩擦のばらつきにより、転写ベルトまたは転写搬送ベルトに速度変動が生じ、形成画像に色むらが発生する。
【解決手段】 複数のロ−ラの一つである中間転写ベルト10を回転駆動する駆動ロ−ラ6に関して、中間転写ベルト10の移動方向上流側であり、且つ中間転写ベルト10の移動方向に関して最上流側に配置された画像形成ユニット20と該最上流側に配置された画像形成ユニット20の直上流側の前記複数のロ−ラの一つであるテンションロ−ラ21との間の中間転写ベルト10の背面に当接するクリ−ニングブレ−ド31を有する構成とした。
【選択図】 図3
【解決手段】 複数のロ−ラの一つである中間転写ベルト10を回転駆動する駆動ロ−ラ6に関して、中間転写ベルト10の移動方向上流側であり、且つ中間転写ベルト10の移動方向に関して最上流側に配置された画像形成ユニット20と該最上流側に配置された画像形成ユニット20の直上流側の前記複数のロ−ラの一つであるテンションロ−ラ21との間の中間転写ベルト10の背面に当接するクリ−ニングブレ−ド31を有する構成とした。
【選択図】 図3
Description
本発明は、複写機、プリンター、又はファクシミリ装置等の画像形成装置に関し、特に、タンデム型のカラー画像形成装置に関するものである。
一般に、電子写真プロセスを用いたタンデム型フルカラー画像形成装置として、中間転写ベルト(中間転写体)を用いて中間転写ベルト上にトナー像を順次重ね合わせて転写して(1次転写)、カラートナー像を形成した後、2次転写位置で記録媒体(記録用紙、以下単に用紙と呼ぶ)に中間転写ベルト上のカラートナー像を転写してカラー画像形成を行うようにしたものがある(このようなカラー画像形成装置は、中間転写タンデム型カラ−画像形成装置と呼ばれる)。一方、用紙転写搬送ベルト上を搬送される用紙上に順次トナー像を重ね合わせて転写してカラー画像形成を行うようにしたものもある(このようなカラー画像形成装置は、直接タンデム型カラ−画像形成装置と呼ばれる)。
上述のようなタンデム型画像形成装置においては、中間転写ベルトの背面に、飛散したトナ−や、紙粉、塵埃等が付着すると中間転写ベルトの背面とその駆動部材との間の摩擦抵抗が変動し、中間転写ベルトがスリップして色ずれが発生することがある。
中間転写ベルトとその駆動部材との摩擦抵抗の変化による上記のような現象の発生を防止するため、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックトナーの各画像を感光体ベルト上に作成した後中間転写ベルト上で重ね合わせて用紙に転写する構成の画像形成装置において、中間転写ベルトの背面又は駆動ロ−ラにクリ−ニングブレ−ドを弾性的に当接させたたものがある(特許文献1参照)。
特開2003−91175号公報(請求項1、段落0058〜0062、第6図)
しかしながら、特許文献1では、その図6に記載のようにクリ−ニングブレ−ドを中間転写ベルトの画像形成位置付近の背面に当接させている。このような位置でクリ−ニングブレ−ドを中間転写ベルトに当接させると、当接力が小さい場合は問題がないが、ある程度の当接力が加わると、クリ−ニングブレ−ドの当接による制動作用が働くために、その部分で中間転写ベルトの搬送速度が変動してしまい、画像に色ずれが生じる場合がある。
そこで、本発明はかかる課題を解決するために、各色トナ−像が順次重ね合わせて転写される複数のロ−ラに支持された移動可能な中間転写体と、該中間転写体の移動方向に沿って配置され各色毎のトナ−像を担持する像担持体を有する複数の画像形成ユニットと、前記中間転写体を挟んで前記像担持体と対向して前記像担持体上のトナ−像を前記中間転写体に転写する1次転写手段と、前記中間転写体上のトナ−像を記録媒体に転写する2次転写手段とを有する画像形成装置において、前記複数のロ−ラの一つである中間転写体を回転駆動する駆動ロ−ラに関して、中間転写体の移動方向上流側であり、且つ中間転写体の移動方向に関して最上流側に配置された画像形成ユニットと該最上流側に配置された画像形成ユニットの直上流側の前記複数のロ−ラの一つとの間の中間転写体の背面に当接するクリ−ニングブレ−ドを有することを特徴とするカラ−画像形成装置が得られる。
また、本発明では、前記クリ−ニングブレ−ドに対向し中間転写体を挟む位置に中間転写体の表面と接触する対向部材を設けることが望ましい。
また、本発明では、前記対向部材の表面は導電性であり、且つ接地されていることが望ましい。
さらに、本発明では、前記クリ−ニングブレ−ドの中間転写体への当接圧を画像形成枚数に応じて変化させることが望ましい。
さらに、本発明によれば、記録媒体を搬送する複数のロ−ラに支持された移動可能な転写搬送体と、該転写搬送体の移動方向に沿って配置され各色毎のトナー像を担持する像担持体を有する複数の画像形成ユニットと、前記搬送ベルト体を挟んで前記像担持体と対向して前記像担持体上のトナー像を前記記録媒体に転写する転写手段とを有する画像形成装置において、前記複数のロ−ラの一つである転写搬送体を回転駆動する駆動ロ−ラに関して、転写搬送体の移動方向上流側であり、且つ転写搬送体の移動方向に関して最上流側に配置された画像形成ユニットと該最上流側に配置された画像形成ユニットの直上流側の前記複数のロ−ラの一つとの間の転写搬送体の背面に当接するクリ−ニングブレ−ドを有することを特徴とするカラ−画像形成装置が得られる。
ここでも、本発明では、前記制動部材に対向し中間転写体を挟む位置に中間転写体の表面と接触する対向部材を設けることや前記制動部材の中間転写体への当接圧を画像形成枚数に応じて変化させることが望ましい。
ここでも、本発明では、前記制動部材に対向し中間転写体を挟む位置に中間転写体の表面と接触する対向部材を設けることや前記制動部材の中間転写体への当接圧を画像形成枚数に応じて変化させることが望ましい。
以上のように、請求項1の発明によれば、中間転写体の移動方向上流側であり、且つ中間転写体の移動方向に関して最上流側に配置された画像形成ユニットと該最上流側に配置された画像形成ユニットの直上流側の前記複数のロ−ラの一つとの間の中間転写体の背面に当接するクリ−ニングブレ−ドを配置したので、駆動ロ−ラと制動部材の間の中間転写体に速度変動が防止でき、さらに中間転写体の背面をクリ−ニングすることにより、中間転写体のスリップ等による速度変動も防止できるので、色むらのないカラ−画像を得ることができる。
請求項2記載の発明によれば、中間転写ベルトがクリ−ニングブレ−ドの当接によって正常な位置から変移することによる転写効率の低下によるカラ−画像の色味の変化を防止することができる。
請求項3に記載の発明によれば、他に中間転写ベルトの除電部材を配置することなく、中間転写ベルトを除電することが可能であるため、コストの上昇を抑えることが可能となる。
請求項4の発明によれば、画像形成の繰り返しによって中間転写体の表面粗さが悪化した場合でも、良好なカラ−画像を得ることができる。
請求項5乃至7の発明にによれば、転写搬送体を用いたカラ−画像形成装置においても、良好なカラ−画像を得ることができる。
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等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に限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
図1はカラ−画像形成装置として用いられる中間転写タンデム型カラープリンター1の一例を概略的に示す図であり、図示のプリンター1においては、外部コンピュータ(図示せず)から送られる原稿画像データの色情報に応じてフルカラー画像出力とモノクロ画像出力とのいずれかを選択する。図1において、2はアモルファスシリコン(a−Si)感光体、有機感光体(OPC)などで構成した像担持体である感光体、3は帯電ユニット、4は露光ユニット、5は現像装置で、中間転写タンデム型カラー画像形成装置においてはこれら感光体2、帯電ユニット3、露光ユニット4、現像装置5などで構成される画像形成ユニット20が、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックなどの色数分配列されている。10はこれら画像形成ユニットで形成されたトナー像を重ねて転写するための中間転写体である中間転写ベルト、6はこの中間転写ベルトの駆動ロール、7は定着装置、8は中間転写ベルト10の表面に残った残留トナーをクリーニングするためのクリーニングブレード、9は最終転写部材で、転写紙、記録紙、印刷紙、カード、封筒、葉書、ラベル紙、OHPシートなどであり、11は給紙カセットである。
図2は図1における中間転写ベルト10と駆動ローラや画像形成ユニットとの関係を示した概略構成図であり、21はテンションロール、22は中間転写ベルト5から最終転写部材9への2次転写位置に設けたバックアップロール、23は感光体3上に形成されたトナー像を中間転写ベルト5に転写するための1次転写ロール、24は中間転写ベルト5に重ねて転写されたトナー像を最終転写部材9に転写するための2次転写ロールである。
図2も参照して図1に従って中間転写タンデム画像形成装置の動作について簡単に説明すると、図示していないコンピュ−タから印刷デ−タが送られてくると、画像形成装置の制御部は印刷データを例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応した画像デ−タに分ける。そしてこの各色に対応した画像デ−タに適切な処理を施した後に各色に対応した露光ユニット4に送り、帯電ユニット3で帯電された感光体2の表面を露光して静電潜像を作成し、この静電潜像を現像装置2で現像し感光体2の表面上にトナ−像を形成する。このようにして各色に対応した感光体2上に形成されたトナ−像は、1次転写ロ−ルによって、駆動ロール6で駆動される中間転写ベルト10上にタイミングを合わせて重ね合わせて転写され、カラ−トナ−像が形成される。このようにして中間転写ベルト10上に形成されたカラ−トナ−像は、給紙カセット11から送り出された最終転写部材9に2次転写ロール24で2次転写して定着装置7で定着し、排紙する。そして中間転写ベルト10の表面に残った残留トナーは、クリーニングブレード8で掻き取ってクリーニングし、次の画像形成に備える。
図2において駆動ロ−ル6から見て最上流側の画像形成ユニット20とテンションロ−ル21の間の中間転写ベルト10の背面に回動中心33を中心に回動可能なブレ−ドホルダー32によって保持されたクリーニングブレード31が付勢部材34によって付勢されて当接している。ここでクリ−ニングブレ−ド31は好ましくは、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム等で構成されているのが望ましい。また付勢部材32はバネ性を持った部材で構成されていれば特に限定はないが、線バネ、板ばね等で構成されているのが好ましい。またクリ−ニングブレ−ド31は中間転写ベルト10の搬送方向に垂直な長さ全体にわたって中間転写ベルト10に当接していることが望ましい。なお、本構成ではクリ−ニングブレ−ド31はウレタンゴムで構成されている。
駆動ロ−ル6の駆動力とクリ−ニングブレ−ド31の当接によって発生する制動力によって駆動ロ−ル6と制動部材31の間の中間転写ベルト10に均一な張力が発生するので中間転写ベルト10に速度変動が発生するのを抑えることがでくる。このことによって色ずれのない良好なカラ−画像を得ることができる。なお、クリ−ニングブレ−ド31の当接によって発生する制動力は中間転写ベルト10の速度変動を発生させない最低限の値と良好クリ−ニング性能が得られる値を考慮して設定することで、駆動ロ−ラ6を駆動する駆動力を必要以上に増大させることがない。
なお、中間転写ベルト10の背面の過剰な磨耗を防止するため、クリ−ニングブレ−ド31は画像形成時のみ中間転写ベルトの背面に当接させることが望ましい。特に単一の画像形成を行う場合は中間転写体が駆動されている時間の内、画像形成が始まる直前にクリ−ニングブレ−ド31を中間転写ベルト10に当接させ、画像形成の終了後クリ−ニングブレ−ド31を中間転写ベルト10から離間させるのが望ましい。この理由は、本実施形態では画像形成時の中間転写ベルト10の速度変動による色むらを防止することが目的の一つであり、また中間転写ベルト10の背面側はトナ−と直接接するわけではないため、表側と較べて汚れる度合いが低いので、特に単一の画像形成を行う場合は中間転写体が駆動されている時間の内、画像形成が行われているのは一割程度であるため画像形成時以外はクリ−ニングブレ−ド31を中間転写ベルトから離間させる。
図3は本発明の他の実施形態であり、図2と同一の構成要素に関しては、同一の参照番号を付す。図3において中間転写ベルト10を挟んでクリ−ニングブレ−ド31に対応する位置に対向部材であるシャフト36を中間転写ベルト10に当接させている。なお、シャフト36は図示しない装置本体のフレ−ムにその両端が固定されている。なおシャフト36は円滑に中間転写ベルトが駆動されるように、その表面が回動可能なように構成されていることが望ましい。クリ−ニングブレ−ド31が当接することによって中間転写ベルト10の図において上向きに位置が変化することによって、感光体3と1次転写ロ−ル23によって形成されるニップへの中間転写ベルトの侵入角度が水平からずれることによって1次転写効率が低下することによって、駆動ロ−ラ6から見て最上流側の画像形成ユニットの色に対応したトナ−像の転写ベルト10への転写効率が低下し、最終転写部材9上に形成されたカラ−トナ−像の色味が所望するものと異なるという現象の発生を、位置固定されたシャフト36とクリ−ニングブレ−ド31で中間転写ベルト10を挟みこむことによって防止することができる。
なお、シャフト36はその表面がステンレス等の導電性部材で構成されており、シャフト36の表面はさらに図示しない金属製の装置本体のフレ−ムに取付けられているシャフト36の軸を介して接地されている。このことによって中間転写ベルト10の表面に残留している電荷を除電することができるため、良好な1次転写特性を得ることができる。
ここで、中間転写ベルト10の表面は、初期においては平滑な状態であるが、画像形成を繰り返すのに伴って、感光体との当接や2次転写位置における最終転写部材9との当接や、トナ−の成分である酸化チタンやシリカや離型剤等や最終転写部材9由来の紙粉やタルク等が中間転写ベルト10の表面に付着することことや、このような付着物を除去するためにクリーニングブレード8を中間転写ベルト10に当接させているために中間転写ベルト10の表面は徐々に変化する。このために中間転写ベルト10と感光体3等との間の摩擦係数が画像形成を繰り返すに伴って変動する。従ってクリーニングブレード31による制動力を上記のように初期において上記のような値に設定していると、画像形成を繰り返すのに伴って制動力に過剰または不足をきたすので、画像形成の繰り返しに伴って、例えば10万枚経過毎に制動力を小さく又は大きく設定しなおすことが望ましい。その為には、付勢部材であるバネ34の一方の端を支持している支持部材35を中間転写ベルト10側もしくは逆方向に変移させる。このことにより、バネ34はさらに圧縮または伸張されられてクリーニングブレード31の制動力を増加または減少させることができる。
クリーニングブレード31の制動力を増加または減少させる具体的な方法は、図5に示すように、支持部材35の取付け部37にウオームギア38が取付けられるようになっており、この取付け部37にウオ−ムギア38をステッピングモ−タ39を必要量出し入れすることで、支持部材を必要量上下方向に移動させることができ、このことによってクリーニングブレード31の制動力を増加または減少させることができる。
図4ははカラ−画像形成装置として用いられる直接転写タンデム型カラープリンター1bの中間転写ベルト10と駆動ローラや画像形成ユニット等との関係を示した概略構成図であり、図示のカラ−プリンタ1bにおいて、図1乃至図3に示すカラ−プリンタ1と同一の構成要素に関しては、同一の参照番号を付す。図示していないコンピュ−タから印刷デ−タが送られてくると、画像形成の開始に伴って、図示しない給紙装置から最終転写部材9が搬送されて、テンションロ−ル21と用紙吸着ロ−ル41のニップを最終転写部材9が通過する際に最終転写部材9は帯電されて転写搬送体である転写搬送ベルト10bに吸着する。そして例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各色に対応した画像形成ユニット20と転写ロ−ラ23bとのニップを通過する際に各色に対応したトナ−像が最終転写部材9上に直接転写される。このようにして転写搬送ベルト10bに吸着された最終転写部材9上にトナ−像が重ね合わされて形成され、最終転写部材9が転写搬送ベルト10bの駆動ロ−ル6に対応した最終転写部材分離位置に到達すると曲率分離によって最終転写部材9は転写搬送ベルト10bから分離され、カラ−トナ−像がその表面に形成された最終転写部材9は定着装置7に搬送されて、カラ−トナ−像が定着されて排紙される。なお、転写搬送ベルト10bに付着したトナ−は補助ロ−ル22bに対面して転写搬送ベルト10bに当接して設けられたクリーニングブレード8で掻き取ってクリーニングし、次の画像形成に備える。
図4において駆動ロ−ル6から見て最上流側の画像形成ユニット20とテンションロ−ル21の間の転写搬送ベルト10bの背面に回動中心33を中心に回動可能なブレ−ドホルダー32によって保持されたクリーニングブレード31が付勢部材34によって付勢されて当接している。またクリーニングブレード31は転写搬送ベルト10bの搬送方向に垂直な長さ全体にわたって転写搬送ベルト10bに当接させていることが望ましい。
駆動ロ−ル6の駆動力とクリーニングブレード31の制動力によって駆動ロ−ル6とクリーニングブレード31の間の転写搬送ベルト10bに均一な張力が発生するので転写搬送ベルト10bに速度変動が発生するのを抑えることがでくる。このことによって色ずれのない良好なカラ−画像を得ることができる。なお、クリーニングブレード31の当接によって発生する制動力は転写搬送ベルト10bに速度変動を発生させない最低限の値と良好クリ−ニング性能が得られる値を考慮して設定することで、駆動ロ−ラ6を駆動する駆動力を必要以上に増大させることがない。
さらに、転写搬送ベルト10bを挟んでクリーニングブレード31に対応する位置に対向部材であるシャフト36を転写搬送ベルト10bに当接させている。なお、シャフト36は図示しない装置本体のフレ−ムにその両端が固定されている。なおシャフト36は円滑に中間転写ベルトが駆動されるように、その表面が回動可能なように構成されていることが望ましい。クリーニングブレード31が当接することによって転写搬送ベルト10bの図において上向きに位置が変化することによって、感光体3と転写ロ−ル23bによって形成されるニップへの転写搬送ベルト10bの侵入角度が水平からずれることによって転写効率が低下することによって、駆動ロ−ラ6から見て最上流側の画像形成ユニットの色に対応したトナ−像の最終転写部材9への転写効率が低下し、最終転写部材9上に形成されたカラ−トナ−像の色味が所望するものと異なるという現象の発生を、位置固定されたシャフト34とクリーニングブレード31で転写搬送ベルト10bを挟みこむことによって防止することができる。
なお、シャフト36はその表面がアルミ等の金属にフッ素樹脂等の絶縁性材料を塗布した構成となっているので、用紙吸着ロ−ル41によって最終転写部材9に付与された電荷が除去されることがないので、最終転写部材9は安定して転写搬送ベルト10bで搬送することができる。
ここで、転写搬送ベルト10bの表面は、初期においては平滑な状態であるが、画像形成を繰り返すのに伴って、感光体との当接や用紙吸着位置における最終転写部材9との当接や、トナ−の成分である酸化チタンやシリカや離型剤等や最終転写部材9由来の紙粉やタルク等が転写搬送ベルト10bの表面に付着し、このような付着物を除去するためにクリーニングブレード8を中間転写ベルト10に当接させているために中間転写ベルト10の表面は徐々に変化する。このために転写搬送ベルト10bと感光体3等との間の摩擦係数が画像形成を繰り返すに伴って変化する。従ってクリーニングブレード31による制動力を上記のような値に設定していると、制動力に過剰または不足をきたすので、画像形成の繰り返しに伴って、例えば10万枚経過毎に制動力を小さく又は大きく設定しなおすことが望ましい。その為には、付勢部材であるバネ34の一方の端を支持している支持部材35を転写搬送ベルト10b側もしくは逆方向に変移させる。このことにより、バネ34はさらに圧縮または伸張されられて制動部材31の制動力を増加または減少させることができる。
制動部材31の制動力を増加または減少させる具体的な方法は、図5に示すように、支持部材35の取付け部37にウオームギア35が取付けられるようになっており、この取付け部37にウオ−ムギア38をステッピングモ−タ39を必要量出し入れすることで、支持部材を必要量上下方向に移動させることができ、このことによって制動部材31の制動力を増加または減少させることができる。
1、1b タンデム型カラープリンタ−
10 中間転写ベルト
10b 転写搬送ベルト
23 1次転写ロ−ル
23b 転写ロ−ル
24 2次転写ロ−ル
31 クリ−ニングブレ−ド
34 付勢部材
36 シャフト
10 中間転写ベルト
10b 転写搬送ベルト
23 1次転写ロ−ル
23b 転写ロ−ル
24 2次転写ロ−ル
31 クリ−ニングブレ−ド
34 付勢部材
36 シャフト
Claims (7)
- 各色トナ−像が順次重ね合わせて転写される複数のロ−ラに支持された移動可能な中間転写体と、該中間転写体の移動方向に沿って配置され各色毎のトナ−像を担持する像担持体を有する複数の画像形成ユニットと、前記中間転写体を挟んで前記像担持体と対向して前記像担持体上のトナ−像を前記中間転写体に転写する1次転写手段と、前記中間転写体上のトナ−像を記録媒体に転写する2次転写手段とを有する画像形成装置において、
前記複数のロ−ラの一つである中間転写体を回転駆動する駆動ロ−ラに関して、中間転写体の移動方向上流側であり、且つ中間転写体の移動方向に関して最上流側に配置された画像形成ユニットと該最上流側に配置された画像形成ユニットの直上流側の前記複数のロ−ラの一つとの間の中間転写体の背面に当接するクリーニングブレ−ドを有することを特徴とするカラ−画像形成装置。 - 前記クリ−ニングブレードに対向し中間転写体を挟む位置に中間転写体の表面と接触する対向部材を設けたことを特徴とする請求項1記載のカラ−画像形成装置。
- 前記対向部材の表面は導電性であり、且つ接地されていることを特徴とする請求項2記載のカラ−画像形成装置。
- 前記クリーニングブレ−ドの中間転写体への当接圧を画像形成枚数に応じて変化させることを特徴とする請求項2または3記載のカラ−画像形成装置。
- 記録媒体を搬送する複数のロ−ラに支持された移動可能な転写搬送体と、該転写搬送体の移動方向に沿って配置され各色毎のトナー像を担持する像担持体を有する複数の画像形成ユニットと、前記搬送ベルト体を挟んで前記像担持体と対向して前記像担持体上のトナー像を前記記録媒体に転写する転写手段とを有する画像形成装置において、
前記複数のロ−ラの一つである転写搬送体を回転駆動する駆動ロ−ラに関して、転写搬送体の移動方向上流側であり、且つ転写搬送体の移動方向に関して最上流側に配置された画像形成ユニットと該最上流側に配置された画像形成ユニットの直上流側の前記複数のロ−ラの一つとの間の転写搬送体の背面に当接するクリーニングブレ−ドを有することを特徴とするカラ−画像形成装置。 - 前記クリーニングブレ−ドに対向し転写搬送体を挟む位置に転写搬送体の表面と接触する対向部材を設けたことを特徴とする請求項5記載のカラ−画像形成装置。
- 前記クリーニングブレ−ドの転写搬送体への当接圧を画像形成枚数に応じて変化させることを特徴とする請求項1または5記載のカラ−画像形成装置。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102236308A (zh) * | 2010-04-30 | 2011-11-09 | 佳能株式会社 | 成像设备 |
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2003
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Cited By (2)
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US8577249B2 (en) | 2010-04-30 | 2013-11-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus with self-cleaning |
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