JP2008224876A - 画像形成装置 - Google Patents

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祥昌 中尾
Masao Okubo
雅夫 大久保
Yoshihiro Enomoto
嘉博 榎本
Shinichi Kawamata
進一 川俣
Kazumi Yamanaka
数実 山中
Masaaki Tokunaga
雅彰 徳永
Hirobumi Goto
博文 後藤
Kazuyoshi Hagiwara
和義 萩原
Hiroaki Yagi
宏明 八木
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Abstract

【課題】圧接による転写体の変形を低減する画像形成装置を得る。
【解決手段】節電モードへ移行した後、指定時間経過後に、リトラクターが動作し、二次転写ロールが移動して、二次転写ロールが中間転写ベルトから離れる(非圧接)ようにしている。二次転写ロールが中間転写ベルトから離れることで、圧接による二次転写ロールの変形を低減することができる。また、節電モードへ移行した後、指定時間経過後に、リトラクターが動作するため、節電モードとリトラクターの動作を連動させた場合と比較すると、リトラクターの動作回数を抑えることができる。
【選択図】図6

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。
電子写真方式を用いた複写機やプリンタ等の画像形成装置の帯電装置として、近年では、オゾンの排出抑制、装置の小型化、及び高圧電源コストの低減などを図るため、従来のスコロトロン等の非接触型帯電器に替えて、感光体ドラムに接触あるいは近接配置されたローラ帯電器が用いられている。
このようなローラ帯電器では、導電性の弾性ローラを被帯電体に加圧させ、これに電圧を印加することによって被帯電体への帯電を行うが、画像形成装置の非動作時に弾性ローラが感光体ドラムに加圧したまま放置された場合、更に厳しくはその放置された環境が高温高湿環境であった場合、弾性ローラの接触部が歪み、形状変形や抵抗の上昇を引き起こし、ハーフトーン画像等にローラ周期のヨコスジ画像が発生する場合があった。このため、特許文献1では、感光体ドラムの回転駆動に連動して帯電ローラを感光体ドラムに対して接離させる接離部材を設けている。
特開2002−311690号公報
一方、感光体ドラム上に保持されたトナー像は、例えば、一次転写体によって中間転写体上へ転写され、さらに、二次転写体によって、中間転写体から記録媒体上へ転写される。この場合、中間転写体を間において、二次転写体の反対側には、ロールが配設されており、二次転写体は、中間転写体を介して、該ロールを圧接する。
本発明は、圧接による転写体の変形を低減する画像形成装置を提供することを課題とする。
請求項1に記載の発明は、画像形成装置において、トナー像を保持する像保持体と、前記像保持体上に保持されたトナー像を記録媒体上へ転写する転写体と、前記転写体を前記像保持体に対して接離させる接離手段と、を備え、装置本体が消費電力を低減する節電モードへ移行してから所定時間が経過すると、前記接離手段で、前記転写体を前記像保持体から離間させることを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、画像形成装置において、トナー像を保持する像保持体と、前記像保持体上に保持されたトナー像を記録媒体上へ転写する転写体と、を備え、前記転写体がロールであり、装置本体が消費電力を低減する節電モードへ移行してから所定時間が経過すると、前記ロールが回転し、前記像保持体と接触している位置を変えることを特徴とする。
請求項1に記載の発明では、接離手段によって転写体を像保持体から離間させるようにすることで、圧接による転写体の変形を低減することができる。また、節電モードへ移行してから所定時間が経過すると、転写体を像保持体から離間させるようにすることで、節電モードと接離手段の動作を連動させた場合と比較して、接離手段の動作回数を減らすことができる。
請求項2に記載の発明では、ロールが像保持体と接触している位置を変えることで、転写体の変形を低減することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る画像形成装置について説明する。
図1には、本発明の実施形態に係る画像形成装置としてのタンデム型のデジタルカラープリンタ10が示されている。このデジタルカラープリンタ10では、パーソナルコンピュータ等から送られてくる画像データが、装置本体12に備えられた画像処理装置14に送られる。
この画像処理装置14では、該画像データに対して、シェーデイング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色/移動編集等の所定の画像処理が施される。画像処理装置14で所定の画像処理が施された画像データは、画像処理装置14によって、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)(各8ビット)の4色の階調データに変換される。
そして、この階調データは、各色の画像形成ユニット16Y、16M、16C、16Kを備えた画像露光装置18へ送られる。なお、YMCKを区別する必要がある場合は、符号の後に、Y、M、C、Kのいずれかを付して説明し、YMCKを区別する必要がない場合は、YMCKを省略する。
画像形成ユニット16Y、16M、16C、16Kは、水平方向に一定の間隔をおいて並列的に配置されており、これらの4つの画像形成ユニット16Y、16M、16C、16Kは、略同様に構成されている。
具体的には、所定の速度(例えば200mm/s)で回転駆動される像保持体としての感光体ドラム20と、感光体ドラム20の表面を一様に帯電する帯電装置としての帯電ロール22と、感光体ドラム20の表面に所定の色に対応した画像を露光して静電潜像を形成する画像露光装置18と、感光体ドラム20上に形成された静電潜像を所定の色のトナーで現像する現像器24と、を各画像形成ユニット16Y、16M、16C、16Kは備えている。
ここで、現像器24Y、24M、24C、24Kには、装置本体12内の上部に配設されたイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナーカートリッジ26Y、26M、26C、26Kから、所定の色のトナーが供給されるようになっている。
以上のように、画像露光装置18は、4つの画像形成ユニット16Y、16M、16C、16Kが略同様に構成され、図示しない4つの半導体レーザを各色の階調データに応じて変調し、これらの半導体レーザからレーザ光LB−Y、LB−M、LB−C、LB−Kを階調データに応じて出射する。なお、この画像露光装置18は、複数の画像形成ユニット毎に個別に構成してもよい。
半導体レーザから出射されたレーザ光LB−Y、LB−M、LB−C、LB−Kは、図示しないf−θレンズを介してポリゴンミラー28に照射され、偏向走査される。ポリゴンミラー28によって偏向走査されたレーザ光LB−Y、LB−M、LB−C、LB−Kは、図示しない結像レンズ及び複数枚のミラーを介して、感光体ドラム20Y、20M、20C、20K上の露光ポイントに、斜め下方から走査露光される。
画像露光装置18は、下方から各感光体ドラム20Y、20M、20C、20K上に画像を走査露光する構成であるため、上方に位置する4つの画像形成ユニット16Y、16M、16C、16Kの現像器24Y、24M、24C、24Kなどからトナー等が落下して、汚損されるおそれがある。
このため、画像露光装置18は、周囲が直方体状のフレーム30によって密閉されており、フレーム30の上部には、4本のレーザ光LB−Y、LB−M、LB−C、LB−Kを、各画像形成ユニット16Y、16M、16C、16Kの感光体ドラム20上に露光するため、透明ガラス製のシールド部材32Y、32M、32C、32Kが設けられている。
また、画像露光装置18には、上記の画像処理装置14から、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の画像データが順次入力され、画像露光装置18から画像データに応じて出射されたレーザ光LB−Y、LB−M、LB−C、LB−Kにより、対応する感光体ドラム20Y、20M、20C、20Kの表面が走査露光されて静電潜像が形成される。
そして、感光体ドラム20Y、20M、20C、20K上に形成された静電潜像は、現像器24Y、24M、24C、24Kによって、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー像として現像される。
画像形成ユニット16Y、16M、16C、16Kの各感光体ドラム20Y、20M、20C、20K上に、順次形成されたイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー像は、画像形成ユニット16Y、16M、16C、16Kの上方にわたって配置された転写ユニット34の中間転写ベルト(像保持体)36上に、4つの一次転写ロール38Y、38M、38C、38Kによって多重に転写される。
これらの一次転写ロール38Y、38M、38C、38Kは、画像形成ユニット16Y、16M、16C、16Kの各感光体ドラム20Y、20M、20C、20Kに対応した中間転写ベルト36の裏面側に配設されている。また、一次転写ロール38Y、38M、38C、38Kには、図示しない転写バイアス電源が接続されており、所定のトナー極性とは逆極性(本実施形態では正極性)の転写バイアスが所定のタイミングで印加される。
一方、中間転写ベルト36は、ドライブロール40と、テンションロール42と、バックアップロール44との間で一定のテンションで掛け回されており、ドライブロール40には、定速性に優れた図示しない専用の駆動モータからの回転力が伝達される。そして、ドライブロール40の回転駆動により、矢印方向に所定の速度で循環駆動される。また、中間転写ベルト36には、例えばチャージアップを起こさないベルト素材(ゴムまたは樹脂)にて抵抗調整されたものが使用されている。
中間転写ベルト36上に多重に転写されたイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のトナー像は、中間転写ベルト36を間において、バックアップロール44の反対側に配置され、中間転写ベルト36を介して、バックアップロール44を圧接する二次転写ロール(転写体)46によって、記録媒体としての記録用紙P上に二次転写される。
ここで、この記録用紙Pは、装置本体12内の下部に配設された給紙装置48から供給され、本実施形態では、所定のサイズの記録用紙Pが、ナジャーロール56及び用紙分離搬送用のフィードロール58により、1枚ずつ分離された状態で用紙搬送路60に設けられたレジストロール62まで一旦搬送され、停止される。
この用紙搬送路60は、装置本体12内を下部から上部へ向けて略鉛直方向に延設されており、給紙装置48から用紙搬送路60に供給された記録用紙Pは、所定のタイミングで回転するレジストロール62によって用紙搬送路64を経て中間転写ベルト36の二次転写位置へ送出される。
そして、この二次転写位置で各色のトナー像が転写された記録用紙Pは、バックアップロール44の上方に位置する定着器50へ搬送され、該定着器50による加熱及び加圧で定着処理が施された後、排出ロール52により搬送され、装置本体12の上部に設けられた排出トレイ54上に排出される。
なお、本実施形態のデジタルカラープリンタ10において、フルカラー等の両面コピーをとる場合には、片面に画像が定着された記録用紙Pを、排出トレイ54上にそのまま排出せずに、図示しない切替ゲートによって搬送方向を切り替え、用紙搬送用のロール対66を介して両面用搬送ユニット68へと搬送する。
この両面用搬送ユニット68では、搬送径路70に沿って設けられた図示しない搬送用のロール対により、記録用紙Pの表裏が反転された状態で、再度レジストロール62へと搬送され、用紙搬送路64を経て記録用紙Pの裏面に画像が転写・定着された後、排出トレイ54上に排出される。
次に、本発明の実施形態に係る画像形成装置の要旨について説明する。
図1に示すように、両面用搬送ユニット68は、両面用搬送ユニット68の下部を軸部として装置本体12に対して揺動(開閉)可能となっており、用紙搬送路64を開放可能としている。以下、この両面用搬送ユニット68をカバー68という。
搬送される記録用紙Pで用紙詰まり等が発生した場合、このカバー68を開放することで、該記録用紙Pを取り除くことができるようにしているが、中間転写ベルト36を介して、二次転写ロール46がバックアップロール44を圧接する圧接力が、カバー68を開放させるときの抵抗力となり、その分カバー68を開放させるときの荷重が大きくなってカバー68を開放する操作力は大きくなってしまう。
また、デジタルカラープリンタ10の非動作時(停止時)においても、中間転写ベルト36を介して、二次転写ロール46をバックアップロール44へ圧接させた状態のままにしておくと、圧接力による経時変化により二次転写ロール46が変形する場合が生じる。
これらのことから、必要に応じて二次転写ロール46を中間転写ベルト36から離すことができるよう、二次転写ロール46には、図2に示すように、二次転写ロール46を中間転写ベルト36に圧接或いは非圧接させるリトラクター(接離手段)72が配設されている。
このリトラクター72は、リンクレバー74を備えており、装置本体12に対して回転可能に支持されたシャフト76を中心に揺動可能となっている。リンクレバー74の一端側には、圧縮バネ78が配設されており、リンクレバー74を矢印方向へ揺動させる方向(二次転写ロール46をバックアップロール44側へ押圧する方向)へ付勢している。
また、リンクレバー74の一端側には、ホルダー80が設けられており、該ホルダー80にはシャフト47を介して二次転写ロール46が保持されている。そして、リンクレバー74の他端側には、偏心カム82が当るようになっている。
この偏心カム82は装置本体12に対して回転可能に支持されたシャフト84に固定されており、該シャフト84と一体に回転可能としている。そして、シャフト84の回転により、偏心カム82を介してリンクレバー74が揺動し、ホルダー80に保持された二次転写ロール46の位置が移動する。これにより、二次転写ロール46が中間転写ベルト36に対して圧接(実線で示す)、或いは非圧接(仮想線で示す)の状態となる。
このように、リトラクター72によって、二次転写ロール46を中間転写ベルト36から離間させるようにすることで、圧接による二次転写ロール46の変形を低減することができる。
また、シャフト84には、図3に示すように、約250度くらいのセクタ状の遮光板86が取付けられており、シャフト84の回転と共に該遮光板86も回転するようになっている。一方、装置本体12には遮光板86と対面可能な位置に透過型センサ88が配設されており、遮光板86の位置によって、透過型センサ88から出力される光が、通過或いは遮光される。つまり、透過型センサ88の光の通過の有無によって、二次転写ロール46の位置が検出されることとなる。
具体的には、遮光板86が透過型センサ88と対面し、透過型センサ88からの光が遮光板86によって遮光される場合は、二次転写ロール46が中間転写ベルト36を圧接している状態であり(図2で示す実線)、遮光板86が透過型センサ88と非対面の状態で、透過型センサ88からの光が通過する場合は、二次転写ロール46が中間転写ベルト36から離れている(非圧接)状態である(図2で示す仮想線)。
ところで、図4(A)に示すように、デジタルカラープリンタ10(図1参照)の通常動作では、電源をオンにすると、リトラクター72(図2参照)が動作して、二次転写ロール46(図2参照)を移動させ、該二次転写ロール46を中間転写ベルト36に圧接させる。
用紙詰まりなどが発生せず、また、装置本体12が消費電力を低減する節電モードへの移行もなければ、電源をオフにするまで、二次転写ロール46は中間転写ベルト36を圧接した状態のままとなっている。
そして、電源をオフにすると、リトラクター72が動作して、二次転写ロール46を移動させる。これにより、二次転写ロール46は中間転写ベルト36から離れる(非圧接)こととなる。なお、電源をオフした後、リトラクター72等を動作させるため、数秒間の電源は確保されている。
次に、図4(B)に示すように、デジタルカラープリンタ10を動作させている状態で、用紙詰まりが発生すると、リトラクター72が動作して、二次転写ロール46を中間転写ベルト36から離す(非圧接)。これにより、二次転写ロール46が中間転写ベルト36に圧接している場合と比較すると、カバー68を開放させるときの荷重が小さく、カバー68を開放させるときの操作力は小さくなる。
ここで、カバー68を開閉させると、図示しないセンサによってその状態が検出されるようにしている。そして、カバー68が閉止されると、該センサによってカバー68が閉止されたことが検出され、リトラクター72が動作して、二次転写ロール46を中間転写ベルト36に圧接させる。これにより、デジタルカラープリンタ10が動作状態となる。
用紙詰まりなどが発生せず、節電モードへの移行もなければ、電源をオフにするまで、二次転写ロール46は中間転写ベルト36を圧接した状態のままであり、電源をオフにすると、リトラクター72が動作して、二次転写ロール46を中間転写ベルト36から離す(非圧接)。
そして、本実施形態では、節電モードへ移行(節電モード突入)した後、所定時間(ここでは、予め指定された指定時間であり、以下、指定時間という)経過後に、リトラクター72が動作し、二次転写ロール46を移動させ、二次転写ロール46を中間転写ベルト36から離す(非圧接)ようにしている。
ここで、図5(A)には、節電モードへ移行(節電モード突入)してから電源オフまでの時間が指定時間よりも短い場合を示している。この場合、節電モードへ移行(節電モード突入)した後、電源をオフにするまで、二次転写ロール46は中間転写ベルト36を圧接した状態のままである。そして、電源をオフにすると、リトラクター72が動作し、二次転写ロール46を移動させ、二次転写ロール46を中間転写ベルト36から離す(非圧接)。
一方、図5(B)には、節電モードへ移行(節電モード突入)してから電源オフまでの時間が指定時間よりも長い場合を示している。この場合、節電モードへ移行(節電モード突入)した後、指定時間経過後に、リトラクター72が動作し、二次転写ロール46を移動させ、二次転写ロール46を中間転写ベルト36から離す(非圧接)。
ここで、図5(A)では、電源をオフにするとき、二次転写ロール46は中間転写ベルト36を圧接した状態であるが、図5(B)では、電源をオフにするとき、二次転写ロール46は中間転写ベルト36から離れた(非圧接)状態である。
このため、既に二次転写ロール46は中間転写ベルト36から離れた状態であるにも拘わらず、リトラクター72が動作するということがないようにするため、電源をオフにすると、透過型センサ88(図3参照)によって二次転写ロール46の位置を検出するようにしている。
そして、二次転写ロール46の位置を検出した後、二次転写ロール46が中間転写ベルト36を圧接している状態であれば、リトラクター72が動作し、二次転写ロール46を移動させて、二次転写ロール46を中間転写ベルト36から離す(非圧接)。
上記のような構成により、例えば、指定時間を2時間とし、30分おきにプリントした場合について、説明する。
まず、本実施形態を適用させていない画像形成装置の場合、図6(A)に示すように、電源をオンにすると、リトラクター72が動作して、二次転写ロール46を移動させ、該二次転写ロール46を中間転写ベルト36に圧接させる。
プリント指示によってデジタルカラープリンタ10はプリント動作を行うが、このプリント動作が終了して一定の時間(この場合は15分)が経過すると、節電モードへ移行(節電モード突入)する。
このとき、リトラクター72が動作して、二次転写ロール46を移動させる。これにより、節電モードでは、二次転写ロール46は中間転写ベルト36から離れている(非圧接)こととなる。
そして、節電モードへ移行して15分後に、再度プリント指示によって、リトラクター72が動作して、二次転写ロール46を移動させ、該二次転写ロール46を中間転写ベルト36に圧接させる。これにより、プリント動作が可能となるが、このプリント動作が終了して15分が経過すると、節電モードへ移行する。
このときもまた、リトラクター72が動作して、二次転写ロール46を移動させる。これにより、二次転写ロール46は中間転写ベルト36から離れる(非圧接)。
そして、節電モードへ移行して15分後に、プリント指示によって、リトラクター72が動作して、二次転写ロール46を移動させ、該二次転写ロール46を中間転写ベルト36に圧接させる。
これにより、プリント動作が可能となるが、このプリント動作が終了して電源がオフされると、リトラクター72が動作して、二次転写ロール46を移動させ、二次転写ロール46を中間転写ベルト36から離す(非圧接)。
つまり、この場合、リトラクター72を6回動作させる必要がある。
次に、本実施形態に係るデジタルカラープリンタ10の場合、図6(B)に示すように、電源をオンにすると、リトラクター72が動作して、二次転写ロール46を移動させ、該二次転写ロール46を中間転写ベルト36に圧接させる。プリント指示によってデジタルカラープリンタ10はプリント動作を行うが、このプリント動作が終了して一定の時間(ここでは15分)が経過すると、節電モードへ移行する。
しかし、ここでは、節電モードへ移行してからの時間(指定時間)を2時間としているため、節電モードへ移行して2時間が経過するか、或いは電源がオフにされるかしない限りリトラクター72は動作しない。
つまり、節電モードへ移行してから電源がオフされるまでの時間が2時間未満であれば、リトラクター72は2回しか動作しないことになる。
したがって、プリント動作が可能な状態(いわゆるスタンバイ状態)から節電モードへの移行時間を短くしても、本実施形態では、節電モードとリトラクター72の動作とが必ずしも連動するものではないため、リトラクター72の動作回数を抑えることができる。これにより、本実施形態が適用されていない画像形成装置と比較すると、リトラクター72の耐久性が向上すると共に、動作回数が低減される分、リトラクター72の低コスト化の実現が可能となる。
なお、ここでは、リトラクター72によって、二次転写ロール46を中間転写ベルト36に対して圧接或いは非圧接させるようにしたが、二次転写ロール46の変形を防止することができれば良いため、これに限るものではない。
例えば、二次転写ロール46のシャフト47を装置本体12に対して回転可能に支持させ、図示しないステッピングモータによりシャフト47に回転力が伝達されるようにする。そして、リトラクター72を動作させる代わりに、該シャフト47を所定の角度(約20〜30度)回転させる。これにより、二次転写ロール46が中間転写ベルト36を介して圧接される領域を変えることができる。
用紙詰まり時や電源のオフ時のカバー操作力の低減を目的として、リトラクター72は動作させる必要はあるが、二次転写ロール46の変形防止を目的とした節電モード中の二次転写ロール46の動作を「接触・離間」から「回転」に変更することで、リトラクター72の動作回数をさらに低減させることができる。
また、本実施形態では、画像形成装置において、中間転写ベルト36を用いたが、該中間転写ベルト36は必ずしも必要なものではなく、感光体ドラムに形成されたトナー像を直接記録用紙に転写させる構成の画像形成装置に適用させても良い。
以上、本発明について、上述した実施形態により詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の形態が実施可能である。
本発明の実施形態に係る画像形成装置としてのデジタルカラープリンタを示す構成図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置に備えたリトラクターを示す動作図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置に備えたリトラクターの位置を検出するセンサの構成を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の作用を説明するタイミングチャートであり、(A)は通常動作の場合、(B)は用紙詰まり発生時の場合である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置の作用を説明するタイミングチャートであり、(A)は節電モード突入から電源オフまでの時間が指定時間よりも短い場合、(B)は節電モード突入から電源オフまでの時間が指定時間よりも長い場合である。 (B)は本発明の実施形態に係る画像形成装置の作用を説明するタイミングチャートであり、(A)は(B)の比較例である。
符号の説明
10 デジタルカラープリンタ(画像形成装置)
12 装置本体
20 感光体ドラム(像保持体)
36 中間転写ベルト(像保持体)
46 二次転写ロール(転写体)
72 リトラクター(接離手段)

Claims (2)

  1. トナー像を保持する像保持体と、
    前記像保持体上に保持されたトナー像を記録媒体上へ転写する転写体と、
    前記転写体を前記像保持体に対して接離させる接離手段と、
    を備え、
    装置本体が消費電力を低減する節電モードへ移行してから所定時間が経過すると、前記接離手段で、前記転写体を前記像保持体から離間させることを特徴とする画像形成装置。
  2. トナー像を保持する像保持体と、
    前記像保持体上に保持されたトナー像を記録媒体上へ転写する転写体と、
    を備え、
    前記転写体がロールであり、装置本体が消費電力を低減する節電モードへ移行してから所定時間が経過すると、前記ロールが回転し、前記像保持体と接触している位置を変えることを特徴とする画像形成装置。
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