JP2007328094A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】中間転写ベルト8の表面移動速度が突発的に変動するのを抑制するために、クリーニングブレード11とは別の潤滑剤均し部材81を中間転写ベルト上の画像形成領域に当接させ、中間転写ベルトがクリーニングブレードから受ける動摩擦抵抗以上の動摩擦抵抗を中間転写ベルトへ付与する。このような大きな動摩擦抵抗をクリーニングブレードと潤滑剤均し部材とに分けて中間転写ベルトへ与えることにより、長寿命化を図ることができる。
【選択図】図1
Description
また、特許文献1には、中間転写体(像担持体)上の非画像形成部分(中間転写体表面移動方向に対して直交する幅方向の両端部分)に摺接部材(当接部材)を常時摺接させることにより、中間転写体に常時動摩擦抵抗を与えて定常的な回転負荷を付与する画像形成装置が記載されている。この画像形成装置によれば、記録材先端が中間転写体の表面へ衝突するなどして中間転写体の負荷トルクに急激な変動が生じても、像担持体の表面移動速度に突発的な変動が生じるのを抑制することが可能である。しかも、フライホイールを用いる方法に比べて装置が大型化することもない。
また、クリーニングブレードの当接部に搬送されてくる転写残トナーの量が一定ではないため、クリーニングブレードの当接部に存在するトナーの量が時間的に変化する。これにより、クリーニングブレードと像担持体との間の動摩擦係数が時間的に変化し、その動摩擦抵抗が時間的に変動するので、像担持体へ安定した動摩擦抵抗を与えることができない。このように像担持体へ安定した動摩擦抵抗を与えることができないクリーニングブレードの当接圧を高めると、像担持体の突発的ではない表面移動速度の変動が大きくなり、バンディングなどの画質劣化が悪化するおそれが高まる。
また、請求項2の発明は、請求項1の画像形成装置において、上記像担持体上の画像形成領域に潤滑剤を付与する潤滑剤付与手段と、該像担持体上の画像形成領域に付与された潤滑剤を均す潤滑剤均し部材とを有し、上記当接部材として、該潤滑剤均し部材を用いることを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1又は2の画像形成装置において、上記動摩擦抵抗付与手段は、少なくとも、上記トナー像形成手段が上記像担持体上の画像形成領域へトナー像を形成している期間中、及び、上記転写手段が該像担持体上のトナー像を上記記録材へ転写している期間中は、該像担持体が表面移動中に上記クリーニング部材から受ける動摩擦抵抗以上の一定の動摩擦抵抗を該像担持体へ付与することを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1、2又は3の画像形成装置において、上記動摩擦抵抗付与手段は、上記当接部材を該クリーニング部材の当接圧以上の当接圧で当接させることにより、該像担持体が表面移動中に該クリーニング部材から受ける動摩擦抵抗以上の動摩擦抵抗を該像担持体へ付与することを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項4の画像形成装置において、上記動摩擦抵抗付与手段は、上記像担持体が表面移動中に上記クリーニング部材から受ける動摩擦抵抗以上の動摩擦抵抗を該像担持体へ付与する高当接圧と、該高当接圧よりも低い低当接圧の少なくとも2段階で、上記当接部材の当接圧を変更する当接圧変更手段を備えていることを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項5の画像形成装置において、上記転写位置へ送られる記録材の種類を検知する検知手段を有し、上記当接圧変更手段は、該記録材が像担持体の表面に接触する前に、上記当接部材の当接圧を、該検知手段が検知した種類に対応する所定の当接圧へ変更することを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項5又は6の画像形成装置において、上記当接圧変更手段が当接圧を変更するタイミングは、上記トナー像形成手段が上記像担持体上の画像形成領域へトナー像を形成している期間と、上記転写手段が該像担持体上のトナー像を上記記録材へ転写している期間とを除く期間内であることを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項7の画像形成装置において、上記当接圧変更手段が当接圧を変更するタイミングは、上記像担持体の前駆動期間、該像担持体の後駆動期間、連続画像形成期間中における上記転写手段が記録材への転写を終えてから次の記録材に転写されるトナー像を上記トナー像形成手段が該像担持体上の画像形成領域へ形成し始めるまでの期間のいずれかの期間内であることを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項1、2、3、4、5、6、7又は8の画像形成装置において、上記当接部材は弾性体で形成されたものであることを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、請求項9の画像形成装置において、上記弾性体はウレタンゴムであることを特徴とするものである。
また、請求項11の発明は、請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9又は10の画像形成装置において、上記クリーニング部材はクリーニングブレードであることを特徴とするものである。
また、本発明において、上記当接部材は、クリーニング部材による摺擦位置よりも像担持体表面移動方向下流側であって上記転写手段による転写位置よりも像担持体表面移動方向上流側で、像担持体上の画像形成領域に当接する。これにより、当接部材が当接する像担持体上の画像形成領域は、事前にクリーニング部材によりクリーニングされ、転写残トナーはほとんど存在しない。よって、当接部材の当接部に搬送されてくる転写残トナーの量はほぼ一定であり、当接部材の当接部に存在するトナーの量は時間的にほとんど変化することがない。したがって、当接部材が像担持体へ与える動摩擦抵抗が時間的に変動することがないので、安定した動摩擦抵抗を像担持体へ与えることができる。
なお、本発明において、当接部材は1つでも2つ以上でもよいが、2つ以上の当接部材を設ける場合、全当接部材により像担持体へ付与する動摩擦抵抗の合計値が、像担持体にクリーニング部材が与える動摩擦抵抗以上であればよい。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。
図2は、本プリンタを示す概略構成図である。
このプリンタは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック(以下、Y、M、C、Kと記す。)のトナー像を生成するための4つのトナー像形成手段であるプロセスユニット6Y,6M,6C,6Kを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色(Y、M、C、K)のトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Yトナー像を生成するためのプロセスユニット6Yを例にすると、図3に示すように、潜像担持体たるドラム状の感光体1Y、ドラムクリーニング装置2Y、除電装置(不図示)、帯電装置4Y、現像器5Y等を備えている。画像形成ユニットたるプロセスユニット6Yは、プリンタ本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。
図1は、クリーニング装置10の近傍を拡大した説明図である。
本実施形態のクリーニング装置10は、中間転写ベルト8上の画像形成領域をクリーニング部材としてのクリーニングブレード11で摺擦することで転写残トナーをクリーニングするものである。このクリーニング装置10は、クリーニングブレード11を支持するブレード支持体16が、支点16aを中心に回転自在にプリンタ本体に取り付けられている。このブレード支持体16は、加圧スプリング17により支点16aを回転中心として図中時計回りに回転する付勢力を受けている。この付勢力により、クリーニングブレード11が所定の当接圧で中間転写ベルト8に当接する。
更に、本実施形態では、潤滑剤均し部材81が当接する中間転写ベルト8上の画像形成領域は、事前にクリーニングブレード11によりクリーニングされ、転写残トナーがほとんど存在しない。よって、潤滑剤均し部材81の当接部に搬送されてくる転写残トナーの量はほぼ一定であり、潤滑剤均し部材81の当接部に存在するトナーの量は時間的にほとんど変化することがない。したがって、潤滑剤均し部材81が中間転写ベルトへ与える動摩擦抵抗が時間的に変動することがないので、安定した動摩擦抵抗を中間転写ベルトへ与えることができる。なお、潤滑剤均し部材81の当接圧を高めて中間転写ベルト8に与える動摩擦抵抗をクリーニングブレード11による動摩擦抵抗以上にしても、潤滑剤均し部材81による潤滑剤の均し機能は損なわれることはなかった。
すなわち、経時使用によって潤滑剤均し部材81の磨耗が進むと、中間転写ベルト8との当接部分の形状が均一でなくなるし、加圧スプリング83の引っ張り距離が短くなって当接圧が弱まる。その結果、潤滑剤均し部材81と中間転写ベルト8との間に隙間が生じ、中間転写ベルト8上の潤滑剤をムラ無く均すことができなくなる。潤滑剤が均一でないと、クリーニング位置Aでトナーがクリーニングブレード11をすり抜ける事態が起こり、クリーニング不良が発生して画質劣化を招くおそれが高まる。本来ならば、その時点で潤滑剤均し機構80の交換が必要になる。これに対し、本実施形態の潤滑剤均し機構80であれば、潤滑剤均し部材81の中間転写ベルト8に対する当接圧を変更できるので、経時使用によって潤滑剤均し部材81の磨耗が進んだら、その当接圧を高めるように変更できる。このような当接圧の変更を行えば、中間転写ベルト8と潤滑剤均し部材81とに生じる隙間を無くすことができ、中間転写ベルト8上の潤滑剤をムラ無く均すことができるようになる。つまり、本実施形態によれば、潤滑剤均し機構80の寿命を延ばすことが可能となるのである。
なお、本実施形態のクリーニング装置10についても、潤滑剤均し機構80と同様に、クリーニングブレード11の中間転写ベルト8に対する当接圧を変更できる構成とすれば、クリーニング装置10の寿命を延ばすことが可能となる。
図4に示す潤滑剤均し機構180は、均し部材支持体82に取り付けられている加圧スプリング83の端部とは反対側の端部には、糸状の繊維185を介してモータ184に取り付けられている。このモータ184は正逆回転可能であり、そのモータ軸に固定された糸巻き部で繊維185を巻き取ったり巻き戻したりすることができる。よって、モータ184を駆動制御することによって加圧スプリング83の引っ張り距離を変更することができ、これにより潤滑剤均し部材81の中間転写ベルト8に対する当接圧を変更することができる。
制御部101は、1枚のプリントジョブを受信したら(S1)、まず、各プロセスユニット6Y,6M,6C,6Kの感光体とともに中間転写ベルト8の駆動を開始し(S2)、中間転写ベルト8を前回転させる。そして、制御部101は、この前回転期間中に、ソレノイド84の駆動を制御して、低当接圧で中間転写ベルト8に当接している潤滑剤均し部材81の当接圧を、クリーニングブレード11による動摩擦抵抗以上の動摩擦抵抗を中間転写ベルト8に付与できる高当接圧へ変更する(S3)。その後、制御部101は、作像動作を開始して(S4)、各プロセスユニット6Y,6M,6C,6Kから中間転写ベルト8上へトナー像の中間転写を行い、最終的に転写紙P上にトナー像を2次転写する。転写紙P上へのトナー像の2次転写を終えて作像動作が終了したら(S5)、制御部101は、中間転写ベルト8の後回転期間中に、ソレノイド84の駆動を制御して、中間転写ベルト8上の潤滑剤を均一に均すのに必要十分な低当接圧まで落とすように、潤滑剤均し部材81の当接圧を変更する(S6)。その後、制御部101は、各プロセスユニット6Y,6M,6C,6Kの感光体とともに中間転写ベルト8の駆動を停止する(S7)。
制御部101は、連続プリントジョブを受信したら(S21)、まず、各プロセスユニット6Y,6M,6C,6Kの感光体とともに中間転写ベルト8の駆動を開始する(S22)。そして、制御部101は、ソレノイド84の駆動を制御して、低当接圧で中間転写ベルト8に当接している潤滑剤均し部材81の当接圧を、クリーニングブレード11による動摩擦抵抗以上の動摩擦抵抗を中間転写ベルト8に付与できる高当接圧へ変更する(S23)。その後、制御部101は、1枚目の作像動作を開始して(S24)、各プロセスユニット6Y,6M,6C,6Kから中間転写ベルト8上へトナー像の中間転写を行い、最終的に転写紙P上に1枚目のトナー像を2次転写する。転写紙P上へ1枚目のトナー像の2次転写を終えて作像動作が終了したら(S25)、制御部101は、ソレノイド84の駆動を制御して、中間転写ベルト8上の潤滑剤を均一に均すのに必要十分な低当接圧まで落とすように、潤滑剤均し部材81の当接圧を変更する(S26)。その後、制御部101は、本連続プリントジョブに係る作像動作がすべて終了したらジョブが終了したと判断し、まだすべての作像動作が終了していないときはジョブが終了していないと判断する(S27)。ジョブが終了していないと判断した場合(S27のNo)、制御部101は、一定時間経過後に(S28)、潤滑剤均し部材81の当接圧を再び高当接圧へ変更し(S23)、2枚目の作像動作を行う(S24,S25)。このような制御を繰り返した後、すべての作像動作が終了してジョブが終了したと判断されたら(S27のYes)、各プロセスユニット6Y,6M,6C,6Kの感光体とともに中間転写ベルト8の駆動を停止する(S29)。
制御部101は、プリントジョブを受信したら(S31)、まず、各プロセスユニット6Y,6M,6C,6Kの感光体とともに中間転写ベルト8の駆動を開始する(S32)。また、制御部101は、紙種検知センサ76の出力信号に基づき、2次転写ニップ部に送り込まれる転写紙Pの種類を検知する(S33)。本実施形態における紙種検知センサ76は、給紙路70中に配置された透過型光学センサで構成されているが、これに限らずあらゆる紙種検知センサを利用することができる。制御部101は、転写紙Pの種類を検知したら、記憶部に記憶されている当接圧決定テーブルを参照して、その転写紙Pが中間転写ベルト8に衝突するときの潤滑剤均し部材81の当接圧を決定する(S34)。そして、制御部101は、ソレノイド84の駆動を制御して、潤滑剤均し部材81の当接圧を上記S34で決定した当接圧へ変更する(S35)。その後、制御部101は、作像動作を開始して(S36)、各プロセスユニット6Y,6M,6C,6Kから中間転写ベルト8上へトナー像の中間転写を行い、最終的に転写紙P上にトナー像を2次転写する。転写紙P上へのトナー像の2次転写を終えて作像動作が終了したら(S37)、制御部101は、各プロセスユニット6Y,6M,6C,6Kの感光体とともに中間転写ベルト8の駆動を停止する(S38)。なお、作像動作が終了した後に、中間転写ベルト8上の潤滑剤を均一に均すのに必要十分な低当接圧まで落とすように、潤滑剤均し部材81の当接圧を変更してもよい。
特に、本実施形態においては、中間転写ベルト8上の画像形成領域に潤滑剤を付与する潤滑剤付与手段としての潤滑剤塗布装置40と、中間転写ベルト8上の画像形成領域に付与された潤滑剤を均す潤滑剤均し部材81とを有し、この潤滑剤均し部材81を当接部材として用いている。これにより、1つの部材で、潤滑剤を均す機能と、クリーニングブレード11による動摩擦抵抗以上の動摩擦抵抗を中間転写ベルト8へ付与する機能とを実現でき、これらの機能を別個の部材で担う場合に比べて部品点数が少なくなり、低コスト化が図れる。
また、本実施形態においては、少なくとも、プロセスユニット6Y,6M,6C,6Kから中間転写ベルト8上の画像形成領域へトナー像を転写している期間中、及び、2次転写ローラ19が中間転写ベルト8上のトナー像を転写紙Pへ転写している期間中は、中間転写ベルト8が表面移動中にクリーニングブレード11から受ける動摩擦抵抗以上の一定の動摩擦抵抗を中間転写ベルト8へ付与する。これにより、これらの期間中に潤滑剤均し部材81による動摩擦抵抗が変動することはなく、これらの期間中に中間転写ベルト8の表面移動速度が変動するのを抑制できる。これらの期間中に中間転写ベルト8の表面移動速度が変動するとバンディング等が画質劣化が発生するおそれが高まる。本実施形態によれば、このようなバンディング等による画質劣化を抑制できる。
また、本実施形態においては、潤滑剤均し部材81をクリーニングブレード11の当接圧以上の当接圧で当接させることにより、中間転写ベルト8が表面移動中にクリーニングブレード11から受ける動摩擦抵抗以上の動摩擦抵抗を中間転写ベルト8へ付与する。潤滑剤均し部材81による動摩擦抵抗を高める方法としては、潤滑剤均し部材81の材質を中間転写ベルト8との間の動摩擦係数が高い材質とする方法か、潤滑剤均し部材81の当接圧を高める方法が挙げられる。前者の方法は、潤滑剤均し部材81をプリンタに組み込んだ後は潤滑剤均し部材81による動摩擦抵抗を変更することが困難となる。これに対し、本実施形態において採用する後者の方法は、潤滑剤均し部材81をプリンタに組み込んだ後に潤滑剤均し部材81による動摩擦抵抗を変更することが容易となる。
そして、本実施形態では、中間転写ベルト8が表面移動中にクリーニングブレード11から受ける動摩擦抵抗以上の動摩擦抵抗を中間転写ベルト8へ付与する高当接圧と、高当接圧よりも低い低当接圧の少なくとも2段階で、潤滑剤均し部材81の当接圧を変更する当接圧変更手段としてのソレノイド84あるいは繊維185及びモータ184を備えている。これにより、上述したように、必要な時に必要な高さの当接圧で潤滑剤均し部材81を中間転写ベルト8へ当接させることができるので、潤滑剤均し部材81や中間転写ベルト8の長寿命化を図ることができる。
特に、本実施形態においては、2次転写ニップ部へ送られる転写紙Pの種類を検知する検知手段としての紙種検知センサ76を設け、転写紙Pが中間転写ベルト8の表面に接触する前に、潤滑剤均し部材81の当接圧を、紙種検知センサ76が検知した種類に対応する所定の当接圧へ変更する。これにより、不要に高い当接圧で潤滑剤均し部材81が中間転写ベルト8へ当接するのを抑制することが可能となり、潤滑剤均し部材81や中間転写ベルト8の更なる長寿命化を図ることができる。
また、本実施形態において、潤滑剤均し部材81の当接圧を変更するタイミングは、プロセスユニット6Y,6M,6C,6Kから中間転写ベルト8上の画像形成領域へトナー像を中間転写している期間と、2次転写ローラ19が中間転写ベルト8上のトナー像を転写紙Pへ2次転写している期間とを除く期間内、具体的には、中間転写ベルト8の前回転期間(前駆動期間)、中間転写ベルト8の後回転期間(後駆動期間)、連続プリント中における2次転写ローラ19が転写紙Pへの転写を終えてから次の転写紙Pに転写されるトナー像をプロセスユニット6Y,6M,6C,6Kが中間転写ベルト8上の画像形成領域へ形成し始めるまでの期間(紙間)のいずれかの期間内である。これにより、色ズレやバンディングといった画質劣化を抑制できる。
また、本実施形態においては、潤滑剤均し部材81が弾性体で形成されている。潤滑剤均し部材が剛体であると、中間転写ベルト8の表面を傷付けて画質劣化のおそれがあり、また潤滑剤均し部材と中間転写ベルト8とを均一に接触させることが困難となって中間転写ベルト8へ付与する動摩擦抵抗にムラが生じやすい。本実施形態のように潤滑剤均し部材81を弾性体で形成すれば、これらの不具合は生じない。
特に、本実施形態では、潤滑剤均し部材81をウレタンゴムで形成されている。潤滑剤均し部材81を弾性体で形成する場合であっても、例えばスポンジ状の材質のように中間転写ベルト8との間の摩擦係数が低いものであると、潤滑剤均し部材81の当接圧を高めても十分な動摩擦抵抗を中間転写ベルト8へ付与することができない。すなわち、中間転写ベルト8へ付与できる動摩擦抵抗の幅を広く取ることができない。ウレタンゴムは、中間転写ベルト8との間の摩擦係数が高いので、潤滑剤均し部材81の当接圧が比較的低くても十分な動摩擦抵抗を中間転写ベルト8へ付与することができる。すなわち、中間転写ベルト8へ付与できる動摩擦抵抗の幅を広く取ることができる。
また、本実施形態では、クリーニング部材がクリーニングブレードであるので、クリーニング部材により中間転写ベルト8が受ける動摩擦抵抗が高いことから、潤滑剤均し部材81の当接圧を低く抑えることができ、潤滑剤均し部材81や中間転写ベルト8の更なる長寿命化を図ることができる。
6Y,6M,6C,6K プロセスユニット
8 中間転写ベルト
10 クリーニング装置
11 クリーニングブレード
19 2次転写ローラ
40 潤滑剤塗布装置
41 固形潤滑剤
42 潤滑剤塗布ブラシ
76 紙種検知センサ
80,180 潤滑剤均し機構
81 潤滑剤均し部材
83 加圧スプリング
84 ソレノイド
101 制御部
184 モータ
185 繊維
Claims (11)
- 表面が無端移動する像担持体と、
該像担持体の表面における画像形成領域にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
該像担持体上の画像形成領域に形成されたトナー像を記録材上へ転写する転写手段と、
該像担持体上の画像形成領域をクリーニング部材で摺擦することで転写残トナーをクリーニングするクリーニング手段とを有する画像形成装置において、
上記クリーニング部材による摺擦位置よりも像担持体表面移動方向下流側であって上記転写手段による転写位置よりも像担持体表面移動方向上流側で、該像担持体上の画像形成領域に当接部材を当接させることにより、該像担持体が表面移動中に該クリーニング部材から受ける動摩擦抵抗以上の動摩擦抵抗を該像担持体へ付与する動摩擦抵抗付与手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1の画像形成装置において、
上記像担持体上の画像形成領域に潤滑剤を付与する潤滑剤付与手段と、
該像担持体上の画像形成領域に付与された潤滑剤を均す潤滑剤均し部材とを有し、
上記当接部材として、該潤滑剤均し部材を用いることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1又は2の画像形成装置において、
上記動摩擦抵抗付与手段は、少なくとも、上記トナー像形成手段が上記像担持体上の画像形成領域へトナー像を形成している期間中、及び、上記転写手段が該像担持体上のトナー像を上記記録材へ転写している期間中は、該像担持体が表面移動中に上記クリーニング部材から受ける動摩擦抵抗以上の一定の動摩擦抵抗を該像担持体へ付与することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1、2又は3の画像形成装置において、
上記動摩擦抵抗付与手段は、上記当接部材を該クリーニング部材の当接圧以上の当接圧で当接させることにより、該像担持体が表面移動中に該クリーニング部材から受ける動摩擦抵抗以上の動摩擦抵抗を該像担持体へ付与することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項4の画像形成装置において、
上記動摩擦抵抗付与手段は、上記像担持体が表面移動中に上記クリーニング部材から受ける動摩擦抵抗以上の動摩擦抵抗を該像担持体へ付与する高当接圧と、該高当接圧よりも低い低当接圧の少なくとも2段階で、上記当接部材の当接圧を変更する当接圧変更手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項5の画像形成装置において、
上記転写位置へ送られる記録材の種類を検知する検知手段を有し、
上記当接圧変更手段は、該記録材が像担持体の表面に接触する前に、上記当接部材の当接圧を、該検知手段が検知した種類に対応する所定の当接圧へ変更することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項5又は6の画像形成装置において、
上記当接圧変更手段が当接圧を変更するタイミングは、上記トナー像形成手段が上記像担持体上の画像形成領域へトナー像を形成している期間と、上記転写手段が該像担持体上のトナー像を上記記録材へ転写している期間とを除く期間内であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項7の画像形成装置において、
上記当接圧変更手段が当接圧を変更するタイミングは、上記像担持体の前駆動期間、該像担持体の後駆動期間、連続画像形成期間中における上記転写手段が記録材への転写を終えてから次の記録材に転写されるトナー像を上記トナー像形成手段が該像担持体上の画像形成領域へ形成し始めるまでの期間のいずれかの期間内であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1、2、3、4、5、6、7又は8の画像形成装置において、
上記当接部材は弾性体で形成されたものであることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項9の画像形成装置において、
上記弾性体はウレタンゴムであることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9又は10の画像形成装置において、
上記クリーニング部材はクリーニングブレードであることを特徴とする画像形成装置。
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