JP2015018032A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】単色モードを搭載した装置において、無端状ベルトを介して記録材突入時に発生する異常画像を防止することが可能な構成の画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、第1像担持体(101d)及び第2像担持体(101a〜101c)に夫々対応して配置され、無端状ベルト(106)を第1像担持体及び第2像担持体との間で挟持して第1像担持体及び第2像担持体に形成されたトナー画像を無端状ベルトに転写する第1転写部材(105d)及び第2転写部材(105a〜105c)とを有する。更に、複数の第2転写部材を、対応する複数の第2像担持体に対し、夫々無端状ベルトを介して当接又は離間させる接離手段と、所定のモードを実行する際に、複数の第2転写部材のうちの1つ以上を無端状ベルトを介して第2像担持体に当接させると共に他の1つ以上を離間させるように接離手段を制御する制御手段とを有する。【選択図】図6
Description
本発明は、ファクシミリ、プリンタ、複写機などの電子写真方式或いは静電記録方式を利用した画像形成装置に関し、より詳細には、トナー画像をシート(記録材)に転写する無端状ベルトを備える画像形成装置に関する。
従来、像担持体としての感光ドラム上に形成されたトナー画像をシート(記録材)に転写する手段として、無端状の中間転写ベルトを用いたベルト転写装置がある。このベルト転写装置は、記録材へのトナー画像転写時に、記録材の種類や状態に拘わらず、ベルト転写装置からの記録材の安定した分離を期待することができ、また複数回の転写を容易に行なうことができる。
中間転写ベルトを使用したフルカラーの画像形成装置では、1次転写工程を色ごとに繰り返す場合に、記録材の種類に影響を受けずに多色画像やフルカラー画像の安定した形成が可能である。また、記録材を感光ドラムに巻きつける必要が無いため、記録材の搬送経路を直線上に構成することができ、多種の記録材を使用することが可能となる。
このような画像形成装置は、中間転写ベルトと共に、感光ドラム、帯電部、露光部、現像部、1次転写部、2次転写部、定着部などを備えている。この画像形成装置では、画像を形成するために、まず感光ドラムの表面を帯電部で帯電させた後、露光部により感光ドラム表面に画像パターンを露光し、感光ドラム表面の露光部分と未露光部分とに電位差を生じさせ、感光ドラム表面に静電潜像を形成する。この静電潜像を現像部のトナーで現像することにより、帯電されたトナーが露光部に付着して、静電潜像がトナー画像として可視化される。
感光ドラムにトナー画像を形成した後、1次転写部で中間転写ベルトにトナーと逆極性の電圧を印加することにより、感光ドラム上に形成されたトナー画像が、中間転写ベルトに1次転写される。また、フルカラー画像を形成する場合は、前記工程を複数色のトナーについて繰り返すことにより、中間転写ベルトの表面に、複数色のトナーが重なった画像を形成する。次に、中間転写ベルトの表面に形成した画像を、2次転写部によりトナーと逆極性の電圧を印加することで記録材に2次転写する。このようにしてトナー画像が2次転写された記録材を、定着部により加熱及び加圧してトナーを記録材に溶融定着することで、フルカラーの画像が得られる。
以上のような、画像形成装置に係る課題として、記録材が2次転写部に突入する際のショックによる中間転写体の速度変動が、1次転写部や露光部まで伝達され、結果として、画像にスジが発生するなど、異常画像が発生することが挙げられる。
従来、装置のランニングコスト低減のために、中間転写ベルトに沿って感光ドラムを複数配置したカラー画像形成装置では、白黒モード或いはモノクロモードと呼ばれるモードを備えるものがある。この画像形成装置には、ブラックだけのモノクロ画像を形成する際に、カラーの感光ドラムを中間転写ベルトから離間させ、カラー画像形成に係る感光ドラムや現像部等の動作を停止して、カラーの感光ドラムや現像材の寿命を延ばすようにしたものがある。
このように、カラーの感光ドラムを離間させ、ブラックの感光ドラムのみで画像形成動作を行う場合には、中間転写ベルトが外部からの負荷変動に対して弱くなるため、記録材の2次転写部に突入するショックによる異常画像が顕著になるという課題がある。
このような課題に対し、中間転写ベルトを支持する複数の張架ローラの何れかにフライホイールを取り付け、記録材が2次転写部に突入する際のショックで生じる中間転写ベルトの速度変動を抑制する構成の画像形成装置が知られている(特許文献1参照)。また、中間転写ベルトの内周面を支持する複数の張架ローラ間に、中間転写ベルトの外面を内面側に付勢する第1の従動ローラと、中間転写ベルトの内面を外面側に付勢する第2の従動ローラとを備えた構成の画像形成装置が知られている(特許文献2参照)。この画像形成装置では、第1及び第2の従動ローラによって、ショックによる中間転写ベルトの速度変動の伝播を抑制し、異常画像の発生を防止している。
しかしながら、上記従来の構成によると、以下のような問題がある。即ち、特許文献1記載の画像形成装置では、フライホイール等を用いた回転慣性制御手段という、画像形成には関与しない装置を、中間転写ベルトを張架する張架ローラに設けなければならず、装置に係る部品点数やコストやスペースが必要になる。そのため、装置のイニシャルコストが増大してしまう。
また、特許文献2記載の画像形成装置では、第1及び第2の従動ローラで中間転写ベルトの張力を保持するだけであるため、突発的な外力が大きく作用した際、これら従動ローラや張架ローラ上で中間転写ベルトがスリップするおそれがある。従って、大きな外力に対しては、中間転写ベルトの速度変動を抑制する効果が小さくなる。
本発明は、モノクロモード等の単色モードを搭載した装置において、中間転写ベルト等の無端状ベルトを介して記録材突入時に発生する異常画像を防止することが可能な構成を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明は、画像形成装置において、トナー画像を担持する第1像担持体及び複数の第2像担持体と、周方向に回転可能に支持される無端状ベルトと、前記無端状ベルトの内周側にて前記第1像担持体及び前記複数の第2像担持体にそれぞれ対応して配置され、前記無端状ベルトを前記第1像担持体及び前記複数の第2像担持体との間で挟持して前記第1像担持体及び前記複数の第2像担持体に形成されたトナー画像を前記無端状ベルトに転写する第1転写部材及び複数の第2転写部材と、前記複数の第2転写部材を、対応する前記複数の第2像担持体に対し、それぞれ前記無端状ベルトを介して当接又は離間させる接離手段と、前記第1像担持体のみを用いて画像形成を行う所定のモードを実行する際に、前記複数の第2転写部材のうちの1つ以上を前記無端状ベルトを介して前記第2像担持体に当接させると共に他の1つ以上を離間させるように前記接離手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする。
本発明によれば、モノクロモード等の単色モードを搭載した装置において、中間転写ベルト等の無端状ベルトを介して記録材突入時に発生する異常画像を防止することが可能になる。
<第1の実施形態>
以下、本発明に係る画像形成装置の実施形態について、図を参照して説明する。各図面を通して同一の符号は、同一又は対応する部分を示している。この画像形成装置として、電子写真方式或いは静電記録方式を利用したファクシミリ、プリンタ、複写機などを挙げることができる。なお、図1は、本発明に係る第1の実施形態における画像形成装置の正面方向の断面図である。
以下、本発明に係る画像形成装置の実施形態について、図を参照して説明する。各図面を通して同一の符号は、同一又は対応する部分を示している。この画像形成装置として、電子写真方式或いは静電記録方式を利用したファクシミリ、プリンタ、複写機などを挙げることができる。なお、図1は、本発明に係る第1の実施形態における画像形成装置の正面方向の断面図である。
[画像形成装置]
図1に示すように、画像形成装置70は装置本体70aを有しており、この装置本体70aには、画像形成部PY、PM、PC、PKが設けられている。この画像形成装置は、中間転写ベルト106に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部PY、PM、PC、PKを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。中間転写ベルト106は、周方向に回転可能に支持される無端状ベルトを構成する。
図1に示すように、画像形成装置70は装置本体70aを有しており、この装置本体70aには、画像形成部PY、PM、PC、PKが設けられている。この画像形成装置は、中間転写ベルト106に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部PY、PM、PC、PKを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。中間転写ベルト106は、周方向に回転可能に支持される無端状ベルトを構成する。
画像形成部PYでは、感光ドラム101a(Y)にイエロートナー画像が形成されて、中間転写ベルト106に1次転写される。画像形成部PMでは、感光ドラム101b(M)にマゼンタトナー画像が形成されて、中間転写ベルト106に1次転写される。画像形成部PC、PKでは、感光ドラム101c(C)、101d(K)にそれぞれシアントナー画像、ブラックトナー画像が形成されて、中間転写ベルト106に順次1次転写される。中間転写ベルト106は、張架ローラとしての、駆動ローラ71、従動ローラ72及び2次転写内ローラ73に巻き掛けられた状態で張架されている。なお、ブラックの感光ドラム101dは、トナー画像を担持する第1像担持体を構成し、イエロー、マゼンタ、シアンの感光ドラム101a〜101cは、トナー画像を担持する複数の第2像担持体を構成する。
画像形成部PY、PM、PC、PKは夫々、現像装置104a,104b,104c,104dで用いられるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、実質的に同一に構成される。
画像形成部PYでは、感光ドラム101aの周囲に、帯電ローラ102a、露光装置103a、現像装置104a、第1転写ローラ105a、及びドラムクリーニング装置107aが配置されている。画像形成部PMでは、感光ドラム101bの周囲に、帯電ローラ102b、露光装置103b、現像装置104b、第1転写ローラ105b、及びドラムクリーニング装置107bが配置されている。
画像形成部PCでは、感光ドラム101cの周囲に、帯電ローラ102c、露光装置103c、現像装置104c、第1転写ローラ105c、及びドラムクリーニング装置107cが配置されている。画像形成部PKでは、感光ドラム101dの周囲に、帯電ローラ102d、露光装置103d、現像装置104d、第1転写ローラ105d、及びドラムクリーニング装置107dが配置されている。
1次転写ローラ105a〜105dは、中間転写ベルト106の内周側にて感光ドラム101a〜101dにそれぞれ対応して配置され、中間転写ベルト106を感光ドラム101a〜101dとの間で挟持している。1次転写ローラ105dは、感光ドラム101dに形成されたトナー画像を中間転写ベルト106に転写する第1転写部材を構成している。また、1次転写ローラ105a〜105cは、感光ドラム101a〜101cにそれぞれ形成されたトナー画像を中間転写ベルト106に転写する複数の第2転写部材を構成している。
感光ドラム101aと1次転写ローラ105a間のニップ部、感光ドラム101bと1次転写ローラ105b間のニップ部で、それぞれ1次転写部T1が形成されている。また、感光ドラム101cと1次転写ローラ105c間のニップ部、感光ドラム101dと1次転写ローラ105d間のニップ部で、それぞれ1次転写部T1が形成されている。
帯電ローラ102a,102b,102c,102dは、感光ドラム101a,101b,101c,101dの各表面を一様な電位に帯電させる。露光装置103a,103b,103c,103dは、夫々レーザビームを走査して感光ドラム101a,101b,101c,101dに画像の静電像(静電潜像)を書き込む。
現像装置104a,104b,104c,104dは、静電潜像を現像して感光ドラム101a,101b,101c,101dに夫々トナー画像を形成する。第1転写ローラ105a,105b,105c,105dは、電圧を印加されて感光ドラム101a,101b,101c,101dのトナー画像を中間転写ベルト106に夫々1次転写させる。
給紙カセット130又は手差し給紙部113から1枚ずつ給送された記録材Sは、第1プレレジストローラ対115及び第2プレレジストローラ対114で、レジストローラ対120に向けて搬送され、このレジストローラ対120のニップ部で待機される。
記録材Sは、レジストローラ対120により中間転写ベルト106上のトナー画像にタイミングを合わせて2次転写部T2へ給送され、中間転写ベルト106からトナー画像を2次転写される。このように、中間転写ベルト106上のトナー画像に対し、レジストローラ対120によってタイミングを合わせられることで、記録材Sと画像とのズレが無くなるように制御される。トナー画像は、2次転写部T2で記録材Sに転写された後、定着装置110において加熱及び加圧されて定着される。
つまり、記録材Sは、画像形成部PY、PM、PC、PKによって中間転写ベルト106に1次転写された4色のトナー画像を2次転写部T2で2次転写された後、定着装置110へ搬送され、定着装置110で加熱及び加圧を受けてトナー画像を定着される。更に、この記録材Sは、搬送路74を搬送され、排出ローラ119aを介して外部トレイ75に排出され、排出ローラ119bを介して外部トレイ76に排出される。2次転写部T2は、転写回転体としての2次転写内ローラ73と2次転写外ローラ109とで形成される、中間転写ベルト106からトナー画像を記録材Sに転写するための転写ニップ部としてのニップ部によって構成される。
また、記録材Sの両面にトナー画像を形成する場合、定着装置110によって一方の面のトナー画像を定着された記録材Sは、不図示の切換え部材による切り換えにより上方に案内される。この記録材Sは、搬送路74aでスイッチバック搬送されることで表裏を反転された後、両面搬送路77を搬送されて、レジストローラ対120で待機する。
そして、この記録材Sは、2次転写部T2で他方の面にもトナー画像を形成され、定着装置110でトナー画像を定着された後、搬送路74を搬送されて外部トレイ75もしくは外部トレイ76に排出される。なお、図1における符号78は給紙ローラ、79はフィードローラ、80はリタードローラ、141は記録材検知センサである。
本実施形態の画像形成装置70は、画像をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色で形成するフルカラーモードと、ブラックのみで形成するモノクロモード(単色モード)を実行可能に備えている。これらモードは、ユーザによって選択可能に構成されている。各モードにおける、画像形成部PY、PM、PC、PKの動作の詳細は後述する。
[画像形成部のドラム離間構成]
次に、本実施形態における画像形成部PY、PM、PC、PKのドラム離間構成について、図2及び図3を参照して説明する。なお、図2は本実施形態におけるカラードラムの離間構成の全体を示す斜視図であり、図3はその拡大図である。
次に、本実施形態における画像形成部PY、PM、PC、PKのドラム離間構成について、図2及び図3を参照して説明する。なお、図2は本実施形態におけるカラードラムの離間構成の全体を示す斜視図であり、図3はその拡大図である。
すなわち、図2及び図3に示すように、感光ドラム101a〜101dに対向して配置された1次転写ローラ105a〜105dは夫々、スポンジ部81と軸部82とから構成されている。これら1次転写ローラ105a〜105dは、駆動ローラ71、従動ローラ72、2次転写内ローラ73及び中間転写ベルト106と共に、中間転写ベルトユニット(不図示)に支持されている。
1次転写ローラ105a〜105dのうちの1次転写ローラ105a,105b,105cにおける軸部82の端部は夫々、これら1次転写ローラ105a〜105cを昇降可能に支持する軸受部材142a,142b,142cで保持されている。また、ブラックに対応する1次転写ローラ105dは、固定式の軸受部材(不図示)で保持されている。これら軸受部材142a,142b,142cを支持する軸受部材142a,142b,142cと、1次転写ローラ105dを支持する軸受部材(不図示)とは、中間転写ベルトユニット(不図示)にそれぞれ支持されている。
軸受部材142a〜142cは夫々、不図示のバネで感光ドラム101a〜101cの方向に付勢されている。軸受部材142a〜142cは夫々、軸受部材142a〜142cを感光ドラム101a〜101cから離間させる方向に移動させるためのリンク部材141a,141b,141cで感光ドラム101a〜101cに対して着脱可能に構成されている。
リンク部材141a〜141cは、カム(不図示)とこのカムを駆動するモータ(不図示)とを夫々有する着脱駆動部61a、着脱駆動部61b、着脱駆動部61c(図7も参照)によって、図3の時計方向と反時計方向に夫々回動させられる。これら着脱駆動部61a〜61cは、カラードラムである感光ドラム101a〜101cのイエロー、マゼンタ、シアンに対向する1次転写ローラ105a〜105cに備えられ、各色が独立して感光ドラム101a〜101cに対して着脱される。着脱駆動部61a,61b,61cは、1次転写ローラ105a,105b,105cを、対応する感光ドラム101a,101b,101cに対し、それぞれ中間転写ベルト106を介して当接又は離間させる接離手段を構成している。
ブラックドラムである感光ドラム101dに対向する1次転写ローラ105dは固定式であるため、上記のような着脱駆動部は設けられていない。つまり、ブラックの画像形成部PKでは、上述のようなドラム離間構成は有しておらず、感光ドラム101aに対向する1次転写ローラ105dは、中間転写ベルト106を介して感光ドラム101aに当接した状態に固定配置されている。
次に、図7を参照して、本実施形態における画像形成装置70の制御系について説明する。なお、図7は、本実施形態における制御系を示す制御ブロック図である。
すなわち、画像形成装置70の装置本体70aには、図7に示す制御部60が備えられている。中央演算装置(CPU)からなる制御部60には、画像形成部(イエロー画像形成部)PY、画像形成部(マゼンタ画像形成部)PM、画像形成部(シアン画像形成部)PC、画像形成部(ブラック画像形成部)PKが接続されている。また、制御部60には、着脱駆動部61a,61b,61cと、操作部59と、記憶部(メモリ)62とが接続されている。
制御部60は、感光ドラム101dのみを用いて画像形成を行う所定のモードを実行する際に、以下のようにして着脱駆動部61a〜61cを制御する制御手段を構成する。つまり、この制御手段(60)は、1次転写ローラ105a〜105cのうちの1つ以上を中間転写ベルト106を介して感光ドラム101dに当接させると共に他の1つ以上を離間させるように着脱駆動部61a〜61cを制御する。
画像形成部PYは、感光ドラム101a及び帯電ローラ102a等のドラムを駆動するドラム駆動部57aと、現像装置104aを駆動する現像駆動部58aと、露光装置103aとを有している。画像形成部PMは、感光ドラム101b及び帯電ローラ102b等のドラムを駆動するドラム駆動部57bと、現像装置104bを駆動する現像駆動部58bと、露光装置103bとを有している。画像形成部PCは、感光ドラム101c及び帯電ローラ102c等のドラムを駆動するドラム駆動部57cと、現像装置104cを駆動する現像駆動部58cと、露光装置103cとを有している。画像形成部PKは、感光ドラム101d及び帯電ローラ102d等のドラムを駆動するドラム駆動部57dと、現像装置104dを駆動する現像駆動部58dと、露光装置103dとを有している。
着脱駆動部61aは、感光ドラム101a(イエロードラム)に対向する1次転写ローラ105aを感光ドラム101aに対して着脱(当接と離脱)させるように構成されている。着脱駆動部61bは、感光ドラム101b(マゼンタドラム)に対向する1次転写ローラ105bを感光ドラム101bに対して着脱させるように構成されている。着脱駆動部61cは、感光ドラム101c(シアンドラム)に対向する1次転写ローラ105cを感光ドラム101cに対して着脱させるように構成されている。
操作部59は、装置本体70aの上部などに設置されたタッチパネル状のものであり、ユーザ等によるタッチ操作で各種処理の実行を選択することができる。記憶部62は、操作部59で選択された各種事項や、モノクロモードで画像形成を行ったトータルの画像形成枚数などを記憶する。
[ショック画像発生のメカニズム]
以下、図4と図5を用いて、2次転写部T2への記録材Sの突入による異常画像発生のメカニズムについて説明する。
以下、図4と図5を用いて、2次転写部T2への記録材Sの突入による異常画像発生のメカニズムについて説明する。
すなわち、背景技術の項で記述したように、従来のカラープリンタにおいては、モノクロモード時に、ブラック以外のカラードラムである感光ドラム101a,101b,101cをすべて離間する構成としているものが多い。その場合、図4に示すように、中間転写ベルト106は、2次転写部T2と、その最も近い上流側のブラックの感光ドラム101dと1次転写ローラ105d間の1次転写部T1とで挟時された状態で、駆動ローラ71と従動ローラ72とで張力が保たれている。
記録材Sが2次転写部T2に突入する際に、2次転写部T2で生じる衝撃力による振動や、記録材Sと中間転写ベルト106との速度差で生じる中間転写ベルト106の微小な速度変動が中間転写ベルト上で伝播する。このため、結果的に1次転写部T1での中間転写ベルト106の速度変動となる。
1次転写部T1で中間転写ベルト106の速度変動が起こると、感光ドラム101d上に形成されたトナー画像が中間転写ベルト106に転写される際に、瞬間的に画像の伸縮が起こり、結果的に図5に示すようなスジ状の異常画像Gが発生する。スジ状の異常画像Gの発生する位置は、記録材Sの先端(つまり2次転写部T2)から1次転写部T1までの中間転写ベルト上の距離Dに相当する部位である。
本実施形態では、距離Dは例えば330mmであるため、例えば、A3(長手方向420mm)などのラージ紙であれば、図5(a)に示すように、2次転写部T2に突入した記録材自身にスジ状の異常画像Gが発生する。また、A4(長手方向210mm)などのスモール紙であれば、図5(b)に示すように、連続通紙時に先行(1枚目)の記録材S1の2次転写部T2への突入によるスジ状の異常画像Gは、一定の紙間dをあけて後続(2枚目)する記録材S2上に現れる。なお、図中の矢印Aは、シート(記録材)搬送方向を示す。
上記の、いわゆるショック画像といわれるスジ状の異常画像Gは、2次転写部T2への衝撃力が強くなるほど、即ち記録材Sの坪量が大きくなるほど顕著に発生しやすくなる。また、中間転写ベルト106に対する挟時力が弱い場合にも、突発的な負荷変動に対して影響を受けやすくなり、ショック画像は発生しやすくなる。
[モノクロモードの動作説明]
以下、図6〜図8を参照して、本実施形態におけるモノクロモード時の動作について詳述する。なお、図6(a)〜(c)は本実施形態における1次転写ローラの着脱状態を示す断面図、図8は本実施形態におけるモノクロモード時の動作を説明するフローチャート図である。
以下、図6〜図8を参照して、本実施形態におけるモノクロモード時の動作について詳述する。なお、図6(a)〜(c)は本実施形態における1次転写ローラの着脱状態を示す断面図、図8は本実施形態におけるモノクロモード時の動作を説明するフローチャート図である。
まず、ユーザが、プリンタ出力を、フルカラーモードで行うか、或いはモノクロモードで行うかを決定して、その旨を操作部59から入力する。そして、ステップS101でプリントジョブが開始され、ステップS102で、ユーザによる選択モードが、モノクロモードであると制御部60が判断した場合には(S102:Yes)、ステップS103に進む。ステップS103では、イエロー、マゼンタ、シアンに対応する感光ドラム101a,101b,101cのうちのいずれかを中間転写ベルト106に対して着動作させ、残り2色に対応する感光ドラムを離脱状態に保持する。
ここで、モノクロモード時のカラードラム(感光ドラム)の着脱状態について説明する。この着脱状態には、図6(a)〜(c)に示す3パターンの状態が存在する。
すなわち、図6(a)の第1パターンでは、マゼンタに対応する1次転写ローラ105bとシアンに対応する1次転写ローラ105cは離脱(離間)させた状態で、イエローに対応する1次転写ローラ105aを着動作させる。
図6(b)の第2パターンでは、イエローに対応する1次転写ローラ105aとシアンに対応する1次転写ローラ105cは離脱(離間)させた状態で、マゼンタに対応する1次転写ローラ105bを着動作させる。
図6(c)の第3パターンでは、イエローに対応する1次転写ローラ105aとマゼンタに対応する1次転写ローラ105bは離脱(離間)させた状態で、シアンに対応する1次転写ローラ105cを着動作させる。
第1〜第3パターンのうちの何れを選択するかの判断は、制御部60が行う。その判断基準は、装置本体70aに備えられた記憶部62にカウントされている、モノクロモードで画像形成を行ったトータルの画像形成枚数とする。
例えば、A4(長手方向210mm)等のスモールサイズ換算での画像形成1000枚毎とした場合は、記憶部62に記憶されたモノクロモードでの画像形成枚数が以下のようになったとき、当接させる1次転写ローラの選択を(1)〜(3)のようにする。
(1)0〜1000枚の時は、イエローの感光ドラム101aに対向する1次転写ローラ105aを選択。
(2)1001〜2000枚の時は、マゼンタの感光ドラム101bに対向する1次転写ローラ105bを選択。
(3)2001〜3000枚の時は、シアンの感光ドラム101cに対向する1次転写ローラ105cを選択。
(1)0〜1000枚の時は、イエローの感光ドラム101aに対向する1次転写ローラ105aを選択。
(2)1001〜2000枚の時は、マゼンタの感光ドラム101bに対向する1次転写ローラ105bを選択。
(3)2001〜3000枚の時は、シアンの感光ドラム101cに対向する1次転写ローラ105cを選択。
以後、更に1000枚の画像形成を行う毎に、着動作する1次転写ローラを、イエロードラムに対向するもの→マゼンタドラムに対向するもの→シアンドラムに対向するもの→イエロードラムに対向するもの、の順に変更していく。そのようにすることで、カラーの画像形成部PY、PM、PCの寿命を各色で均一化することができ、メンテナンス間隔の拡大や、ランニングコストの低減が可能となる。
記憶部62に記憶されたカウント数に基づき、制御部60は、着動作させる1次転写ローラを判断すると、各カラードラムに対応する着脱駆動部61a,61b,61cに命令を送る。そして、1次転写ローラの着脱状態が定まった後に、画像形成部PKを作動させてモノクロ画像の画像形成を開始させる(S104)。
モノクロ画像(ブラック)の画像形成中、中間転写ベルト106に当接している1次転写ローラに対応するカラードラムを含む画像形成部では、感光ドラムのみを回転駆動させ、現像駆動部や露光装置など、その他画像形成に関わるユニットの動作は停止させる。中間転写ベルト106から離間(離脱)している1次転写ローラに対応するカラードラムを含む画像形成部は、感光ドラム駆動を含めてすべての画像形成に関わるユニットの動作を停止させる。なお、画像形成部PY、PM、PCのうちで着動作している1次転写ローラに対応する感光ドラムだけでなく、着動作していない1次転写ローラに対応する感光ドラムも回転駆動させて、中間転写ベルト106との摺擦を回避する構成としても良い。
モノクロ画像(ブラック)の画像形成後、ブラックドラムである感光ドラム101d上に形成されたトナー画像は、1次転写部T1で中間転写ベルト106に転写され、さらに2次転写部T2で記録材Sに転写される。その後、この記録材上のトナー画像は、定着装置110で定着され、搬送路74を経由して排出ローラ119a又は119bを介して外部トレイ75又は76に排出(排紙)される(S105)。
その後、制御部60は、ステップS106で、次の画像があるか否かを判断し、次の画像が無い場合には、ステップS113に進んでプリントジョブを終了させる。一方、次の画像が有る場合には、ステップS107に進んで、画像形成枚数が所定枚数に達したか否かを判断し、達していなければステップS104からの画像形成を繰り返す。一方、所定枚数に達した場合には、ステップS108に進んで、着動作する1次転写ローラを変更して、ステップS104からの画像形成を繰り返す。
このように制御部60は、連続ジョブ中に、着動作する1次転写ローラの切り替えタイミングが訪れた場合は、所定のタイミングで、対応する1次転写ローラの着脱動作を実行させ、着動作する1次転写ローラを変更する。
ところで、ブラックの画像形成中に1次転写ローラの着脱動作を行うと、着脱時のショックの伝達により、画像形成部PKにおける露光装置103dや1次転写部T1が振動し、画像形成を損なう可能性がある。そのような場合、連続ジョブを一時中断し、紙間を開け、その間に1次転写ローラの着脱動作を行うことで、着脱動作により画像を損なう現象(異常画像)を発生させずに1次転写ローラの切り替えを行う構成とすることも可能である。
一方、上記ステップS102で、ユーザによる選択モードが、モノクロモードではないと制御部60が判断して場合には(S102:No)、ステップS109に進む。ステップS109では、イエロー、マゼンタ、シアンに対応する感光ドラム101a,101b,101cのすべてを中間転写ベルト106に対して着動作させる。
引き続き、ステップS110で、全色の感光ドラム101a〜101dを用いた画像形成を開始させ、ステップS111で、上述したステップS105と同様の転写、定着、排紙の処理を実行する。その後、制御部60は、ステップS112で、次の画像があるか否かを判断し、次の画像が無い場合には、ステップS113に進んでプリントジョブを終了させる。一方、次の画像が有る場合には、ステップS110からの画像形成を繰り返す。
以上の本実施形態によれば、感光ドラム101aに対応する1次転写ローラ105a、感光ドラム101bに対応する1次転写ローラ105b、感光ドラム101cに対応する1次転写ローラ105cが夫々独立して着脱駆動部61a,61b,61cを有する。そして、モノクロモード時に、カラードラムのうちの1色に対応する1次転写ローラを選択的に着状態とし、着状態とする1次転写ローラを所定のタイミングで切り換えていく。これにより、モノクロモードにおいても、記録材Sが2次転写部T2に突入する際の画像状態の低下を防止でき、さらに、カラーの画像形成部PY、PM、PCの長寿命化も達成することができ、ランニングコストを低減することが可能になる。
即ち本実施形態では、モノクロモード時に、カラーの感光ドラム101a〜101cに対応する1次転写ローラ105a〜105cのうちの1つ以上を、対応する感光ドラムに向けて移動させて中間転写ベルト106を挟持し、ベルト挟持力を大きくする。このため、記録材Sの2次転写部T2への突入ショックによる1次転写部T1での中間転写ベルト106の速度変動を抑えて、良好な画像を得ることができる。そして、挟持させるカラーの感光ドラムの選択を所定枚数ごとに変化させることで、それぞれの寿命を均等にし、ランニングコストを低減する効果も得ることが可能になる。また、余分な部品も不要になるので、イニシャルコストの低減も実現可能となる。
<第2の実施形態>
次に、本発明に係る第2の実施形態について図9〜図11を参照して説明する。なお、図9は、本実施形態における記録材の坪量とカラードラムの着脱状態を示す表、図10(a)〜(c)は本実施形態における1次転写ローラの着脱状態を示す断面図、図11は、本実施形態における画像形成枚数と1次転写ローラの着脱状態を示す表である。本実施形態では、第1の実施形態と同一の部材には同一符号を付すと共に、構成、機能が同じものについてはその説明を省略する。
次に、本発明に係る第2の実施形態について図9〜図11を参照して説明する。なお、図9は、本実施形態における記録材の坪量とカラードラムの着脱状態を示す表、図10(a)〜(c)は本実施形態における1次転写ローラの着脱状態を示す断面図、図11は、本実施形態における画像形成枚数と1次転写ローラの着脱状態を示す表である。本実施形態では、第1の実施形態と同一の部材には同一符号を付すと共に、構成、機能が同じものについてはその説明を省略する。
本実施形態では、制御部(制御手段)60は、モノクロモード(所定のモード)で、感光ドラム(第2像担持体)101dに対し中間転写ベルト106を介して当接させる1次転写ローラ(第2転写部材)105dの個数を、以下のように制御する。つまり、制御部60は、当接させる1次転写ローラ105dの個数を、2次転写部(転写ニップ部)T2に進入する記録材Sの坪量に応じて変化させるように制御する。また制御部60は、モノクロモードで、2次転写部T2に進入する記録材が所定枚数に達したら、感光ドラム101a〜101cに対し中間転写ベルト106を介して当接させる1次転写ローラ105a〜105cを他の1次転写ローラに切り換える制御を行う。
即ち第1の実施形態では、モノクロモード時に、3つのカラードラムの内の1色に対応する1次転写ローラを着状態とし且つ残りの1次転写ローラを中間転写ベルト106から離間させて、記録材Sの2次転写部突入による異常画像を防止する手法を示した。これに対し本実施形態では、記録材Sの坪量に応じて、着状態とする1次転写ローラの個数を変化させる構成例について示す。
前述したように、記録材Sが2次転写部T2に突入する際の衝撃力は、記録材Sの慣性力に比例する。よって、記録材Sの搬送速度が等しい場合、記録材Sの坪量が大きいほど突入時の衝撃力は大きくなる。すなわち、記録材Sの坪量が大きいほど、ショックによる異常画像は起こりやすくなる。逆に、坪量が小さく、衝撃力が小さい記録材Sでは異常画像は起きにくくなる。
本実施形態では、記録材Sの坪量に応じて、モノクロモード時のカラードラムに対応する1次転写ローラの着脱状態を変化させ、カラーの画像形成部PY、PM、PCの長寿命化と異常画像の防止をさらに効率的に行うように構成した例を示す。なお、本実施形態における画像形成装置の全体構成、1次転写ローラの着脱構成は第1の実施形態と同様であるので説明は省略する。
画像形成装置70(図1参照)を用いてコピーやプリントを行う際に、出力させる記録材の種類(サイズ、紙種、坪量など)は、ユーザが予め指定する。ユーザがモノクロモードを選択した場合は、出力される記録材の坪量の情報から、モノクロモードをさらに3つのモード(モノクロモード(i)、モノクロモード(ii)、モノクロモード(iii))に区分する。そして、各モードごとに、3色のカラードラムに対応する1次転写ローラの着脱状態を変更する。各モノクロモード(i),(ii),、(iii)の記録材の坪量による区分け、1次転写ローラの着脱状態は、例えば図9に示すように設定する。
感光ドラム101a〜101dのすべてを画像形成に使用するフルカラーモードでは、「対応坪量」はすべてであり、1次転写ローラを着状態にする「カラードラム」は感光ドラム101a〜101dのすべてである。
感光ドラム101dのみを画像形成に使用するモノクロモードの内のモノクロモード(i)では、「対応坪量α」は209g/m2以下であり、1次転写ローラを着状態にする「カラードラム」は無しである。つまり、このモノクロモード(i)では、1次転写ローラ105a〜105cのすべてを中間転写ベルト106から離間させる。
モノクロモードの内のモノクロモード(ii)では、「対応坪量α」は209g/m2<α≦300g/m2である。そして、1次転写ローラを着状態にする「カラードラム」は、1色に対応する1次転写ローラを中間転写ベルト106に着動作させ、残りの1次転写ローラを中間転写ベルト106から離間させる。
モノクロモードの内のモノクロモード(iii)では、「対応坪量α」は300g/m2を超える坪量である。そして、1次転写ローラを着状態にする「カラードラム」は、2色に対応する1次転写ローラを中間転写ベルト106に着動作させ、残りの1次転写ローラを中間転写ベルト106から離間させる。
上記の坪量による区分は、画像形成装置70の特性、特に2次転写部T2の構成や、中間転写ベルト106を含む画像形成部PY、PM、PCの構成によって最適な区分けにすれば良く、本実施形態による区分けに限定されるものではない。坪量の区分分けは、いずれの区分においても、記録材の2次転写部突入による異常画像が発生しないように設定すれば良い。
上述のモノクロモード(i)は、1次転写ローラ105a〜105cを全て離間するモードであり、坪量が小さく、記録材Sの2次転写部T2への突入による衝撃が比較的小さい場合に適用する。1次転写ローラ105a〜105cを全て離間させ、画像形成動作を停止するため、カラーの画像形成部PY、PM、PCの寿命を延ばすことができる。
上述のモノクロモード(ii)は、カラードラムの一色に対応する1次転写ローラを着状態とし、残りを離脱(離間)状態とするモードである。
上述のモノクロモード(iii)は、カラードラムの二色に対応する1次転写ローラを着状態とし、残りを離脱状態とするモードである。坪量が大きい、厚紙などを使用するときに適用されるモードで、カラードラムの着脱状態としては、図10(a)〜(c)に図示する以下の3パターン(a)〜(c)の状態が存在する。
(a)イエロー、マゼンタの感光ドラム101a,101bに対応する1次転写ローラ105a,105bを着動作させ、シアンの感光ドラム101cに対応する1次転写ローラ105cを離脱状態とする(図10(a))。
(b)イエロー、シアンの感光ドラム101a,101cに対応する1次転写ローラ105a,105cを着動作させ、マゼンタの感光ドラム101bに対応する1次転写ローラ105bを離脱状態とする(図10(b))。
(c)マゼンタ、シアンの感光ドラム101b,101cに対応する1次転写ローラ105b,105cを着動作させ、イエローの感光ドラム101aに対応する1次転写ローラ105aを離脱状態とする(図10(c))。
(b)イエロー、シアンの感光ドラム101a,101cに対応する1次転写ローラ105a,105cを着動作させ、マゼンタの感光ドラム101bに対応する1次転写ローラ105bを離脱状態とする(図10(b))。
(c)マゼンタ、シアンの感光ドラム101b,101cに対応する1次転写ローラ105b,105cを着動作させ、イエローの感光ドラム101aに対応する1次転写ローラ105aを離脱状態とする(図10(c))。
制御部60は、モノクロモード(ii)と(iii)を併用する際に、着動作の対象となるカラードラムに対応する1次転写ローラを、モノクロモード時において、各カラードラムが着状態で何枚の画像形成が行われたかをカウントし、それに基づいて決定する。例えば、モノクロモード(ii)で1500枚の画像形成を行った後に、モノクロモード(iii)で1500枚の画像形成を行った場合の、カラードラムの着脱状態は、図11に示すようになる。
即ち、図11に示すように、始めの、モノクロモード(ii)での画像形成は、イエローの感光ドラム101aに対応する1次転写ローラ105aを着状態とし、その他の1次転写ローラ105b,105cは離脱状態とする。
その後、1001〜1500枚目は、着動作させる1次転写ローラを切り替え、マゼンタの感光ドラム101bに対応する1次転写ローラ105bを着状態とし、その他の1次転写ローラ105a,105cは離脱状態とする。
この状態から、モノクロモード(iii)で画像形成を行う場合、1次転写ローラを着動作させる2色のカラードラムの選択は、モノクロモードでの画像形成枚数が少ない順に2色のカラードラムとする。従って、1501〜2000枚目では、マゼンタとシアンの感光ドラム101b,101cに対応する1次転写ローラ105b,105cを着状態とし、イエロー感光ドラム101aに対応する1次転写ローラ105aを離脱状態とする。
以下、モノクロモード(iii)での2001〜2500枚目では、イエローとシアンの感光ドラム101a,101cに対応する1次転写ローラ105a,105cを着状態とする。そして、マゼンタの感光ドラム101bに対応する1次転写ローラ105bを離脱状態とする。
さらに、モノクロモード(iii)での2501〜3000枚目では、マゼンタとシアンの感光ドラム101b,101cに対応する1次転写ローラ105b,105cを着状態とする。そして、イエローの感光ドラム101aに対応する1次転写ローラ105aを離脱状態とする。このようにして、モノクロモード時に、各1次転写ローラ105a〜105cがその対応する感光ドラム101a〜101cに対して均等の着動作を行うようにする。
なお、本実施形態では切り替えタイミングを1000枚ごととしているが、それぞれの装置の特性や画像形成に関わるユニットの寿命などを鑑みて、適当な切り替えタイミングを設定して良い。
以上の本実施形態によると、多種多様な坪量の記録材Sを使用する際にも、中間転写ベルト106を挟持する1次転写ローラの個数を変化させることで、中間転写ベルト106への挟持力をより高めることができる。これにより、2次転写部T2への記録材突入による異常画像の防止を、より有効にすることができる。また、1次転写ローラが離間し動作を停止する感光ドラムを順次切り替えることにより、装置全体としての寿命の向上、ランニングコストの低減を一層効果的に実現することが可能となる。なお、以上のような本実施形態の構成は、前述した第1の実施形態にも適用可能である。
<第3の実施形態>
次に、本発明に係る第3の実施形態について図12、図13及び図14を参照して説明する。なお、図12〜図14は、本実施形態における感光ドラム及びその対応する1次転写ローラの配置をそれぞれに示す断面図である。本実施形態でも、第1の実施形態と同一の部材には同一符号を付すと共に、構成、機能が同じものについてはその説明を省略する。
次に、本発明に係る第3の実施形態について図12、図13及び図14を参照して説明する。なお、図12〜図14は、本実施形態における感光ドラム及びその対応する1次転写ローラの配置をそれぞれに示す断面図である。本実施形態でも、第1の実施形態と同一の部材には同一符号を付すと共に、構成、機能が同じものについてはその説明を省略する。
まず、中間転写ベルト106上の、各色の感光ドラム101a〜101d及び1次転写ローラ105a〜105dの配置について説明する。
即ち、各色の感光ドラム101a〜101cが中間転写ベルト106に対して一直線上に配列される場合、これら感光ドラムに対応する1次転写ローラを中間転写ベルト106から離間した際、その感光ドラムは中間転写ベルト106に接したままとなる。その際、この感光ドラムが回転していない場合は、中間転写ベルト106と摺擦することになる(図6、図10参照)。
そこで本実施形態では、画像形成部PY、PM、PCのうちで着動作していない1次転写ローラに対応する感光ドラムと中間転写ベルト106との摺擦を確実に回避できるように、以下のように構成している。
本実施形態では、図12(a)のように、感光ドラム101a〜101dと1次転写ローラ105a〜105dとの各対応するもの同士間で、中間転写ベルト106を夫々挟持する複数の第1転写ニップ部としての1次転写部T1が形成されている。この構成において、中間転写ベルト106においての各色の1次転写部T1をつないだ直線が夫々に角度θを持つように構成している。
つまり、本実施形態では、1次転写部T1のベルト回転方向(矢印B方向)の上流側のベルト直線部分106aを1次転写部T1の下流側に延長した延長線117aを有する。また、1次転写部T1のベルト回転方向の上流側のベルト直線部分106bを1次転写部T1の下流側に延長した延長線117bを有する。さらに、1次転写部T1のベルト回転方向の上流側のベルト直線部分106cを1次転写部T1の下流側に延長した延長線117cを有する。更に延長線117a〜117cが夫々、1次転写部T1下流側の中間転写ベルトの直線部分106b,106c,106dに対して各感光ドラム101a〜101c側(第2像担持体側)に位置するようになっている。この位置となるように、感光ドラム101a〜101dと1次転写ローラ105a〜105dとが配置されている。
これにより、中間転写ベルト106においての各色の1次転写部T1をつないだ直線が夫々に角度θを持つ。そして、中間転写ベルト106が2次転写内ローラ73を中心とした略円弧状になるため、1次転写ローラ105a〜105cの内のどれが感光ドラムから離間した場合でも、この感光ドラムから中間転写ベルト106を確実に離間させることができる。
以上の本実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果を得ることができると共に、1次転写ローラ105a〜105cを離間した感光ドラム101a〜101cが中間転写ベルト106と摺擦することを確実に防ぐことができる。
またこのような配置で、1次転写ローラ105a〜105cの何れかの離間を行うと中間転写ベルト106のテンション状態が変化するが、この変化は、以下の構成により解消することが可能である。例えば、張架ローラである駆動ローラ71と2次転写内ローラ73との間に、テンションローラ121を図12(a)のように配置し、バネ等の付勢部材116で張力を保持する方向(矢印D方向)にテンションローラ121を付勢する構成が有効である。これにより、1次転写ローラ105a〜105cの着脱を行っても、中間転写ベルト106の張力を一定に維持することができる。なお、以上のような本実施形態の構成は、前述した第1及び第2の実施形態にも適用可能である。
なお、以上説明した第1〜第3の実施形態では、中間転写ベルト106の下方側に2次転写部T2を配置した構成の画像形成装置70に本発明を適用したが、これに限定されるものではない。すなわち、中間転写ベルト106の側方に2次転写部を有する、いわゆる縦パス構成の画像形成装置に本発明を適用することも可能である。その場合も、前述と同様の効果を得ることが可能である。
60…制御手段(制御部)、61a,61b,61c…接離手段(着脱駆動部)、70…画像形成装置、73,109…転写回転体(2次転写内ローラ,2次転写外ローラ)、101a〜101c…複数の第2像担持体(感光ドラム)、101d…第1像担持体(感光ドラム)、105a〜105c…第2転写部材(1次転写ローラ)、105d…第1転写部材(1次転写ローラ)、106…無端状ベルト(中間転写ベルト)、106a…上流側のベルト直線部分、106b…上流側のベルト直線部分(下流側の直線部分)、106c…上流側のベルト直線部分(下流側の直線部分)、106d…下流側の直線部分、117a〜117c…延長線、T1…第1転写ニップ部(1次転写部)、T2…転写ニップ部(2次転写部)
Claims (4)
- トナー画像を担持する第1像担持体及び複数の第2像担持体と、
周方向に回転可能に支持される無端状ベルトと、
前記無端状ベルトの内周側にて前記第1像担持体及び前記複数の第2像担持体にそれぞれ対応して配置され、前記無端状ベルトを前記第1像担持体及び前記複数の第2像担持体との間で挟持して前記第1像担持体及び前記複数の第2像担持体に形成されたトナー画像を前記無端状ベルトに転写する第1転写部材及び複数の第2転写部材と、
前記複数の第2転写部材を、対応する前記複数の第2像担持体に対し、それぞれ前記無端状ベルトを介して当接又は離間させる接離手段と、
前記第1像担持体のみを用いて画像形成を行う所定のモードを実行する際に、前記複数の第2転写部材のうちの1つ以上を前記無端状ベルトを介して前記第2像担持体に当接させると共に他の1つ以上を離間させるように前記接離手段を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 - 前記無端状ベルトからトナー画像を記録材に転写するための転写ニップ部を形成する転写回転体を有し、
前記制御手段は、前記所定のモードで、前記第2像担持体に対し前記無端状ベルトを介して当接させる前記第2転写部材の個数を、前記転写ニップ部に進入する記録材の坪量に応じて変化させる、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記無端状ベルトからトナー画像を記録材に転写するための転写ニップ部を形成する転写回転体を有し、
前記制御手段は、前記所定のモードで、前記転写ニップ部に進入する記録材が所定枚数に達したら、前記第2像担持体に対し前記無端状ベルトを介して当接させる前記第2転写部材を他の第2転写部材に切り換える、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。 - 前記第1像担持体及び前記複数の第2像担持体と前記第1転写部材及び前記複数の第2転写部材との間で前記無端状ベルトをそれぞれ挟持する複数の第1転写ニップ部を備え、前記第1転写ニップ部のベルト回転方向の上流側のベルト直線部分を前記第1転写ニップ部の下流側に延長した延長線が、前記第1転写ニップ部の下流側の前記無端状ベルトの直線部分に対して前記第2像担持体側に位置するように前記第1像担持体及び前記複数の第2像担持体が配置されている、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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JP2013143574A JP2015018032A (ja) | 2013-07-09 | 2013-07-09 | 画像形成装置 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2017134227A (ja) * | 2016-01-27 | 2017-08-03 | 株式会社沖データ | 画像形成装置 |
-
2013
- 2013-07-09 JP JP2013143574A patent/JP2015018032A/ja active Pending
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