JP2011112658A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】2次転写ローラ19と2次転写対向ローラ12Bとによって形成されるニップ部Nに対して上流側の位置でベルト部材8の内周面に当接してベルト部材8を張架する当接部材14と、レジストローラ28の位置からニップ部Nの位置まで搬送される記録媒体Pとベルト部材8との間に配設されて記録媒体Pを案内するガイド部材30と、ガイド部材30の姿勢を可変する可変手段60、65と、を備える。
【選択図】図4
Description
また、このような画像形成装置では、転写工程時に記録媒体がベルト部材に充分に密着せずに「転写チリ」が生じる不具合を防止するために、ニップ部に向かって搬送される記録媒体を案内するガイド部材(第1ガイド部材、第2ガイド部材)が設置されている。ガイド部材によって案内された記録媒体は、ニップ部の上流側近傍の位置でベルト部材に充分に密着することになる。
詳しくは、記録媒体の後端がガイド部材の開放箇所の位置に達すると、可撓性弾性部材で形成された開放箇所が記録媒体の復元力によりベルト部材側に徐々に変位して、記録媒体の後端がベルト部材に近い位置でガイド部材から離間することになる。これにより、記録媒体の後端がガイド部材から離間する瞬間の記録媒体の撓み量(又は、それによる復元力)が小さくなり、記録媒体の後端が振れが小さくなって、「後端転写ブレ」の発生が軽減される。
これに対して、剛性が低い(薄い)記録媒体を用いる場合には、後端がガイド部材を離れるときに生じる復元力が比較的小さくなるため、ガイド部材に設ける可撓性弾性部材として比較的撓みやすいものを用いなければ、可撓性弾性部材をゆっくりとベルト部材側に撓ませて、記録媒体の後端がガイド部材を離れる直前の撓み量を小さくすることができない。
したがって、同じガイド部材を用いる場合には、記録媒体がガイド部材を通過する瞬間の記録媒体の撓み量が記録媒体の厚さや剛性によって変動するために、「後端転写ブレ」の発生をすべての記録媒体に対して一様に制限することができなかった。
また、このような問題は、高速の画像形成装置では、記録媒体の搬送速度も高く、記録媒体の後端がガイド部材を通過する際に生じる振れも大きくなるため、特に無視できないものになっていた。
図1〜図8にて、この発明の実施の形態1について詳細に説明する。
まず、図1及び図2にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1は画像形成装置としてのプリンタを示す構成図であり、図2はその作像部を示す拡大図である。
図1に示すように、画像形成装置本体100の中央には、中間転写ベルト装置15が設置されている。また、中間転写ベルト装置15の中間転写ベルト8(ベルト部材)に対向するように、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した作像部6Y、6M、6C、6Kが並設されている。
その後、感光体ドラム1Yの表面は、露光部7から発せられたレーザ光Lの照射位置に達して、この位置での露光走査によってイエローに対応した静電潜像が形成される(露光工程である。)。
その後、感光体ドラム1Yの表面は、ベルト部材としての中間転写ベルト8と1次転写ローラ9Yとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1Y上のトナー像が中間転写ベルト8上に転写される(1次転写工程である。)。このとき、感光体ドラム1Y上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
最後に、感光体ドラム1Yの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム1Y上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト8上に重ねて転写する。こうして、ベルト部材としての中間転写ベルト8上にカラー画像が形成される。
そして、中間転写ベルト8は、矢印方向に走行して、1次転写ローラ9Y、9M、9C、9Kの1次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム1Y 、1M 、1C 、1K上の各色のトナー像が、中間転写ベルト8上に重ねて1次転写される。
こうして、中間転写ベルト8上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
詳しくは、給紙部26には、転写紙等の記録媒体Pが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ27が図1中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Pがレジストローラ28のローラ間に向けて給送される。
なお、ガイド部材30の構成・動作については、後で図3〜図8を用いて詳述する。
その後、記録媒体Pは、排紙ローラ対(不図示である。)によって装置外へと排出される。排紙ローラ対によって装置外に排出された被転写Pは、出力画像として、スタック部上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
現像部5Yは、感光体ドラム1Yに対向する現像ローラ51Yと、現像ローラ51Yに対向するドクターブレード52Yと、現像剤収容部内に配設された2つの搬送スクリュ55Yと、現像剤収容部に開口を介して連通するトナー補給経路43Yと、現像剤中のトナー濃度を検知する濃度検知センサ56Yと、等で構成される。現像ローラ51Yは、内部に固設されたマグネットや、マグネットの周囲を回転するスリーブ等で構成される。現像剤収容部内には、キャリアとトナーとからなる2成分現像剤が収容されている。
現像ローラ51Yのスリーブは、図2の矢印方向に回転している。そして、マグネットにより形成された磁界によって現像ローラ51Y上に担持された現像剤は、スリーブの回転にともない現像ローラ51Y上を移動する。ここで、現像装置5Y内の現像剤は、現像剤中のトナーの割合(トナー濃度)が所定の範囲内になるように調整される。
その後、現像剤収容部内に補給されたトナーは、2つの搬送スクリュ55Yによって、現像剤とともに混合・撹拌されながら、隔絶された2つの現像剤収容部を循環する(図2の紙面垂直方向の移動である。)。そして、現像剤中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ51Y上に形成された磁力によりキャリアとともに現像ローラ51Y上に担持される。
図3は、中間転写ベルト装置15の近傍を示す図である。図4はガイド部材30の近傍を示す拡大図であって、通常時のガイド部材30の状態を示す図である。図5は、ガイド部材30の動作を示す図であって、記録媒体Pの後端が通過する直前のガイド部材30の状態を示す図である。図6は、図5に続く図であって、記録媒体Pの後端がガイド部材30を通過した後の状態を示す図である。また、図7は別形態のガイド部材の駆動装置を示す拡大図であり、図8は別形態のガイド部材を示す拡大図である。
なお、必要に応じて中間転写ベルト8の表面に離型層をコートすることもできる。その際、コートに用いる材料として、ETFE(エチレン−四フッ化エチレン共重合体)、PTFE(ポリ四フッ化エチレン)、PVDF(フッ化ビニルデン)、PEA(パーフルオロアルコキシフッ素樹脂)、FEP(四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体)、PVF(フッ化ビニル)、等のフッ素樹脂を使用できるが、これに限定されるものではない。
また、中間転写ベルト8の製造方法としては、注型法、遠心成形法、等があり、必要に応じてその表面を研磨する工程がおこなわれる。
具体的に、可動ローラ11が4つの1次転写ローラ9Y、9M、9C、9Kとともに図3の下方に移動することで、中間転写ベルト8が感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kから離間する(破線位置への移動である。)。このような中間転写ベルト8を感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kから離間させる動作は、中間転写ベルト8の磨耗劣化を軽減するためにおこなわれるものであって、非画像形成時等におこなわれる。また、図示は省略するが、モノクロ画像を形成するときには、可動ローラ11がカラー用の3つの1次転写ローラ9Y、9M、9Cとともに下方に移動することで、中間転写ベルト8をブラックの感光体ドラム1Kのみに当接させる。
2次転写対向ローラ12Bは、中間転写ベルト8を介して2次転写ローラ19に当接している。テンションローラ12Cは、中間転写ベルト8の外周面に当接している。2次転写対向ローラ12Bとテンションローラ12Cとの間に、中間転写クリーニング部10(クリーニングブレード)が設置されている。
補正ローラ13は、不図示の駆動機構によって、軸方向の片側端部側が図3の上下方向に揺動可能に構成されている。そして、中間転写ベルト8の幅方向(図3の紙面垂直方向である。)の変位を検知する検知センサ(不図示である。)の検知結果に基いて補正ローラ13が揺動されて、中間転写ベルト8の蛇行が補正される。
転写ローラとしての2次転写ローラ19は、2次転写対向ローラ12Bに対して中間転写ベルト8を介して圧接してニップ部N(2次転写ニップ)を形成している。そして、この2次転写ローラ19によって、ニップ部Nの位置で、中間転写ベルト8に担持されたトナー像が記録媒体P上に転写されることになる。
このような当接部材14を設けることで、レジストローラ28によってニップ部Nに向けて搬送される記録媒体Pの搬送軌跡に対して、中間転写ベルト8(平面部8a)が沿うように配設されるために、ニップ部N近傍において中間転写ベルト8に対する記録媒体Pの密着性を向上させることができる。したがって、2次転写工程において、「転写チリ」の発生が軽減されることになる。
なお、本実施の形態1では、当接部材14を半円筒状に形成するとともに、当接部材14が中間転写ベルト8に摺接するように構成したが、当接部材14の構成はこれに限定されることはない。例えば、当接部材をローラ形状として、中間転写ローラ8の走行によって従動回転するように構成することもできる。そして、そのような場合にも、上述した「転写チリ」の発生を軽減する効果が得られることになる。
このように構成されたガイド部材30は、その先端部30aがレジストローラ28によって送出された記録媒体Pの転写面(図4の記録媒体Pの上面である。)に摺接しながら、記録媒体Pをニップ部Nに向けて案内することになる。
詳しくは、ガイド部材30は、軸部30bを中心にして図4の両矢印方向に回動可能に、装置本体100の側板(不図示である。)に保持されている。また、ガイド部材30の軸部30bには、駆動モータ60が接続されている。そして、制御部65による駆動モータ60の駆動制御によってガイド部材30が所望の角度だけ回転して、ガイド部材30の先端部30aが所望の位置(中間転写ベルト8に対して所望の対向距離)に調整制御される。このように、駆動モータ60は、ガイド部材30の姿勢(先端部30aの位置)を可変する可変手段として機能する。
詳しくは、通常時には、ガイド部材30は図4に示す基準位置にある。そして、その状態のガイド部材30によって、ガイド部材30の位置に達した記録媒体Pのニップ部N(厳密には、ニップ部上流側のベルト位置8a1である。)に向けての搬送が開始される。その後、記録媒体Pの搬送が進むと、その後端がガイド部材30の先端部30aの位置を抜ける直前のタイミングで、制御部65による駆動モータ60の駆動制御によってガイド部材30が軸部30bを中心に所定角度だけ時計方向に回転される(図5の状態である。)。このとき、ガイド部材30の先端部30aは、通常時よりも、中間転写ベルト8に接近することになる。そして、図6に示すように、先端部30aが中間転写ベルト8に近接した状態で、記録媒体Pの後端がガイド部材30の先端部30aを通過することになる。その後、ガイド部材30は、制御部65による駆動モータ60の駆動制御によって反時計方向に回転されて、再び図4に示す基準位置に戻されて、次の通紙に備えることになる。
なお、ガイド部材30の先端部30aの位置を通常時においても図5の状態に固定設定しないのは、ガイド部材30によって記録媒体Pをニップ部N近傍の最適箇所8a1に向けて案内したいことによる。すなわち、ガイド部材30の先端部30aの位置を通常時においても図5の状態に設定してしまうと、ガイド部材30によって記録媒体Pがニップ部N近傍の最適箇所8a1に向けて案内されなくなってしまい、最良な2次転写工程がおこなわれなくなってしまう可能性がある。そのため、通常時にはガイド部材30の先端部30aの位置を図4に示す最適位置(最良な2次転写工程をおこなうための最適位置である。)に保持し、記録媒体Pがガイド部材30を通過する直前からのみ先端部30aの位置を図5に示す位置に変位させている。
また、駆動モータ60は、正逆方向に回転可能なステッピングモータであって、その回転角度を何段階かに可変できるように構成されている。
そして、可変手段60、65は、紙厚センサ68の検知結果に応じて先端部30aの変位量を可変して、先端部30aを中間転写ベルト8に近づく方向に変位させる。具体的に、紙厚センサ68によって記録媒体Pの厚さ(又は剛性)が大きいものと検知された場合に、記録媒体Pの厚さ(又は剛性)が小さいものと検知された場合に比べて、先端部30aの変位量を大きく設定する。すなわち、厚紙が通紙される場合には、その後端がガイド部材30を通過する直前に先端部30aを中間転写ベルト8に近づける変位量が大きく設定される(先端部30aと中間転写ベルト8とのギャップが比較的小さく設定される。)。これに対して、薄紙が通紙される場合には、その後端がガイド部材30を通過する直前に先端部30aを中間転写ベルト8に近づける変位量が小さく設定される(先端部30aと中間転写ベルト8とのギャップが比較的大きく設定される。)。
なお、本実施の形態1では、記録媒体Pの厚さや剛性を紙厚センサ68によって検知したが、記録媒体Pの厚さや剛性を検知する検知手段の形態はこれに限定されることはない。例えば、給紙部26に記録媒体Pがセットされる際に、ユーザーによって装置本体100の操作パネル(不図示である。)に入力される記録媒体Pの情報に基づいて、記録媒体Pの厚さや剛性を検知することもできる。
例えば、図7(A)に示すように、ガイド部材30の軸部30bが一点鎖線で示すレール上を移動することでガイド部材30が矢印方向に並進移動するように構成して、制御部65によって駆動部61が駆動制御されることで、ガイド部材30の先端部30aを変位させることもできる。
また、図7(B)に示すように、ガイド部材30と中間転写ベルト8との間に対向板70を設置して、ガイド部材30が対向板70との間に設置された駆動手段によって矢印方向に並進移動するように構成して、制御部65によって駆動部61が駆動制御されることで、ガイド部材30の先端部30aを変位させることもできる。
また、図7(C)に示すように、不図示のスプリングによって上方に付勢されたガイド部材30の上面にカム71を接触させて、制御部65によってカム71を回転駆動する駆動部61が制御されることで、ガイド部材30の先端部30aを変位させることもできる。
例えば、図8(A)、図8(B)に示すように、ガイド部材30を「く」の字状に形成することもできる。また、図8(C)、図8(D)に示すように、ガイド部材30を略曲線状に形成することもできる。
さらに、図8(E)に示すように、ガイド部材30の先端部30aに、先端部30aから搬送方向に突出するように可撓性部材31を貼着することもできる。このように設置された可撓性部材31は、記録媒体Pの後端が通過するときに記録媒体Pから受ける外力によって中間転写ベルト8の方向に撓むことになるため、上述したガイド部材30の先端部30aを変位させることによる効果を補完することになる。
図9にて、この発明の実施の形態2について詳細に説明する。
図9は、実施の形態2における画像形成装置の要部を示す構成図であって、前記実施の形態1における図4に相当する図である。本実施の形態2における画像形成装置は、ニップ部Nの上流側にガイド部材30(第1ガイド部材)に加えて第2ガイド部材35が設置されている点が、前記実施の形態1のものとは相違する。
このように構成された第2ガイド部材35は、その先端部35aがレジストローラ28によって送出された記録媒体Pの非転写面(図9の記録媒体Pの下面である。)に摺接しながら、記録媒体Pをニップ部Nに向けて案内することになる。
詳しくは、第2ガイド部材35は、軸部35bを中心にして図9の両矢印方向に回動可能に、装置本体100の側板(不図示である。)に保持されている。また、第2ガイド部材35の軸部35bには、駆動モータ63が接続されている。そして、制御部65による駆動モータ63の駆動制御によって第2ガイド部材35が所望の角度だけ回転して、第2ガイド部材35の先端部35aが所望の位置(中間転写ベルト8に対して所望の対向距離)に調整制御される。このように、駆動モータ63は、第2ガイド部材35の姿勢(先端部35aの位置)を可変する第2可変手段として機能する。
詳しくは、通常時には、第2ガイド部材35は図9に示す基準位置にある。そして、その状態の第2ガイド部材35によって、第2ガイド部材35の位置に達した記録媒体Pのニップ部N(厳密には、ニップ部上流側のベルト位置8a1である。)に向けての搬送が開始される。その後、記録媒体Pの搬送が進むと、その後端が第2ガイド部材35の先端部35aの位置を抜ける直前のタイミングで、制御部65による駆動モータ63の駆動制御によって第2ガイド部材35が軸部35bを中心に所定角度だけ時計方向に回転される。このとき、第2ガイド部材35の先端部35aは、通常時よりも、中間転写ベルト8に接近することになる。そして、先端部35aが中間転写ベルト8に近接した状態で、記録媒体Pの後端が第2ガイド部材35の先端部35aを通過することになる。その後、第2ガイド部材35は、制御部65による駆動モータ63の駆動制御によって反時計方向に回転されて、再び図9に示す基準位置に戻されることになる。
これにより、記録媒体Pがガイド部材30を通過する瞬間の記録媒体Pの撓み量が、記録媒体Pの厚さや剛性によって変動することなく、「後端転写ブレ」の発生をすべての記録媒体Pに対して一様に低減することができる。
また、前記各実施の形態では、記録媒体Pがニップ部に向けて略水平方向に搬送される画像形成装置に対して本発明を適用した。これに対して、記録媒体Pがニップ部に向けて略垂直方向に搬送される画像形成装置に対しても本発明を適用することができる。このような場合にも、ガイド部材の姿勢を最適なタイミングで可変することで、前記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
8 中間転写ベルト(ベルト部材)、
12B 2次転写対向ローラ(1つのローラ部材)、
14 当接部材、
15 中間転写ベルト装置、
19 2次転写ローラ(転写ローラ)、
28 レジストローラ、
30 ガイド部材(第1ガイド部材)、
30a 先端部、
31 可撓性部材、
35 第2ガイド部材、
35a 先端部、
68 紙厚センサ(検知手段)、
100 画像形成装置本体(装置本体)。
Claims (15)
- 複数のローラ部材に張架されるとともに、その表面にトナー像を担持して所定の走行方向に走行する無端状のベルト部材と、
前記複数のローラ部材のうち1つのローラ部材に対して前記ベルト部材を介して圧接して記録媒体が搬送されるニップ部を形成するとともに、前記ベルト部材上に担持されたトナー像を前記ニップ部の位置で記録媒体上に転写する転写ローラと、
前記ニップ部に対して前記ベルト部材の走行方向上流側の位置で前記ベルト部材の内周面に当接して、その当接部から前記ニップ部までの前記ベルト部材の位置が前記1つのローラ部材と前記転写ローラとに共通する仮想接線の位置に対して記録媒体の搬送経路に近づく方向になるように前記ベルト部材を張架する当接部材と、
前記ニップ部に向けて記録媒体を搬送するレジストローラと、
前記レジストローラの位置から前記ニップ部の位置まで搬送される記録媒体と前記ベルト部材との間に配設されて当該記録媒体を案内するとともに、その先端部が前記当接部材から前記ニップ部までの間で前記ベルト部材に対向するように配設されたガイド部材と、
前記ガイド部材の姿勢を可変する可変手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 前記可変手段は、前記ガイド部材の前記先端部の位置を変位させることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記可変手段は、記録媒体の後端が前記先端部の位置を通過する直前に、前記先端部を前記ベルト部材に近づく方向に変位させることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記レジストローラによって搬送される記録媒体の厚さ又は剛性を検知する検知手段を備え、
前記可変手段は、前記検知手段の結果に応じて前記先端部の変位量を可変して、前記先端部を前記ベルト部材に近づく方向に変位させることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 - 前記可変手段は、前記検知手段によって記録媒体の厚さ又は剛性が大きいものと検知された場合に、記録媒体の厚さ又は剛性が小さいものと検知された場合に比べて、前記変位量を大きく設定して前記先端部を前記ベルト部材に近づけることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記ガイド部材は、記録媒体の後端が通過するときに当該記録媒体から受ける外力によって前記ベルト部材の方向に撓む可撓性部材を、前記先端部から突出するように設置したことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記ガイド部材は、前記レジストローラによって搬送された記録媒体を、前記ニップ部に対して前記ベルト部材の走行方向上流側であって前記ニップ部に近い前記ベルト部材の表面の位置に向けて案内することを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記レジストローラの位置から前記ニップ部の位置まで搬送される記録媒体を挟んで前記ガイド部材に対向するように配設されて当該記録媒体を案内するとともに、その先端部が前記ガイド部材の前記先端部から前記ニップ部までの間で前記ベルト部材に対向するように配設された第2ガイド部材をさらに備えたことを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記第2ガイド部材の姿勢を可変する第2可変手段をさらに備えたことを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
- 前記第2可変手段は、前記第2ガイド部材の前記先端部の位置を変位させることを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
- 前記第2可変手段は、記録媒体の後端が前記第2ガイド部材の前記先端部の位置を通過する直前に、前記第2ガイド部材の前記先端部を前記ベルト部材に近づく方向に変位させることを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
- 前記レジストローラによって搬送される記録媒体の厚さ又は剛性を検知する検知手段を備え、
前記第2可変手段は、前記検知手段の結果に応じて前記第2ガイド部材の前記先端部の変位量を可変して、前記第2ガイド部材の前記先端部を前記ベルト部材に近づく方向に変位させることを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。 - 前記第2可変手段は、前記検知手段によって記録媒体の厚さ又は剛性が大きいものと検知された場合に、記録媒体の厚さ又は剛性が小さいものと検知された場合に比べて、前記変位量を大きく設定して前記第2ガイド部材の前記先端部を前記ベルト部材に近づけることを特徴とする請求項12に記載の画像形成装置。
- 前記第2ガイド部材は、前記レジストローラによって搬送された記録媒体を、前記ニップ部に対して前記ベルト部材の走行方向上流側であって前記ニップ部に近い前記ベルト部材の表面の位置に向けて案内することを特徴とする請求項8〜請求項13のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記ベルト部材は、中間転写ベルトであって、
前記転写ローラは、2次転写ローラであることを特徴とする請求項1〜請求項14のいずれかに記載の画像形成装置。
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