JP3264593B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
リ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、像
担持体上のトナー像を転写しうる中間転写体と、該像担
持体上のトナー像を中間転写体上に転写する転写手段と
を備えた画像形成装置に関するものである。
像形成装置としては、例えば像担持体上に順次形成され
る互いに色の異なるトナー像を、順次中間転写体上に転
写して重ね合わせた後に、中間転写体から紙などの転写
材に一括して転写するカラー画像形成装置が知られてい
る。
た画像形成装置において転写材の両面に画像形成を行う
場合、一度装置外に排出された転写材を再度手差しトレ
イや給紙カセットにセットする方法、反転・両面トレイ
をオプションでとりつける方法などが考えられる。しか
しながら、上記転写材を再度手差しトレイなどにセット
する方法では操作性が悪く、画像の天地を間違いやすい
という不具合があった。また、上記反転・両面トレイを
用いた方法ではコストが高く、特にフルカラー画像形成
時には転写材上のトナー量が増加して転写材がカールし
やすく、複雑な搬送経路をとった場合に転写材のジャム
などのトラブルを起こしやすい。また、これらの方法を
フルカラー画像形成装置に採用しようとすると、定着装
置でオイルを使用するために一旦定着装置を通過した転
写材に含有するオイルの給紙、中間転写体への悪影響の
危険性が高い。
あって反転手段を用いずに転写材の両面に多色画像を形
成するものとしては、従来より、像担持体及び中間転写
体の表面に多色のトナー像を重ね合わせて形成し、この
両トナー像を像担持体と中間転写体との間に搬送されて
きた転写材に転写するものが知られている。しかしなが
ら、この種の画像形成装置では像担持体上にトナー像を
重ね合わせるために一成分系現像剤を用いた非接触現像
方式が採用されるので、中間調の画像の再現性が悪いな
ど画像品質が劣るという不具合がある。
であり、その目的とするところは、転写材の反転手段を
設けることなく、転写材の表面または両面に高画質の多
色画像を自在に形成することができる画像形成装置を提
供することである。
に、請求項1の発明は、像担持体上のトナー像を転写し
うる第1の中間転写体と、該像担持体上のトナー像を第
1の中間転写体上に転写する第1の転写手段とを備えた
画像形成装置であって、転写材を搬送可能で、且つ第1
の中間転写体上のトナー像を転写しうる第2の中間転写
体と、第1の中間転写体上のトナー像を第2の中間転写
体で搬送されている転写材の表面、又は第2の中間転写
体上に転写する第2の転写手段と、第2の中間転写体上
のトナー像を第2の中間転写体で搬送されている転写材
の裏面に転写する第3の転写手段と、転写材の表面のみ
に画像形成する表面モード、裏面のみに画像形成する裏
面モード、及びその両面に画像形成する両面モードのい
ずれか一つを選択するための画像形成モード選択手段
と、該画像形成モード選択手段による選択結果に基づい
て画像形成プロセスを制御する制御手段とを設け、第1
の中間転写体として、表面固有抵抗率が1×10 7 〜1
×10 12 Ωであり、体積固有抵抗率が1×10 8 〜1
×10 14 Ωcmであり、且つ体積固有抵抗率が表面固有
抵抗率よりも大きい樹脂材料を用いたことを特徴とする
ものである。
ナー像を転写しうる第1の中間転写体と、該像担持体上
のトナー像を第1の中間転写体上に転写する第1の転写
手段とを備えた画像形成装置であって、転写材を搬送可
能で、且つ第1の中間転写体上のトナー像を転写しうる
第2の中間転写体と、第1の中間転写体上のトナー像 を
第2の中間転写体で搬送されている転写材の表面、又は
第2の中間転写体上に転写する第2の転写手段と、第2
の中間転写体上のトナー像を第2の中間転写体で搬送さ
れている転写材の裏面に転写する第3の転写手段と、転
写材の表面のみに画像形成する表面モード及び転写材の
両面に画像形成する両面モードのいずれか一つを選択す
るための画像形成モード選択手段と、該画像形成モード
選択手段による選択結果に基づいて画像形成プロセスを
制御する制御手段とを設け、第1の中間転写体及び第2
の中間転写体として、表面固有抵抗率が1×10 7 〜1
×10 12 Ωであり、体積固有抵抗率が1×10 8 〜1
×10 14 Ωcmであり、且つ体積固有抵抗率が表面固有
抵抗率よりも大きい樹脂材料を用いたことを特徴とする
ものである。
ナー像を転写しうる第1の中間転写体と、該像担持体上
のトナー像を第1の中間転写体上に転写する第1の転写
手段とを備えた画像形成装置であって、転写材を搬送可
能で、且つ第1の中間転写体上のトナー像を転写しうる
第2の中間転写体と、第1の中間転写体上のトナー像を
第2の中間転写体で搬送されている転写材の表面、又は
第2の中間転写体上に転写する第2の転写手段と、第2
の中間転写体上のトナー像を第2の中間転写体で搬送さ
れている転写材の裏面に転写する第3の転写手段と、転
写材の表面のみに画像形成する表面モード及び転写材の
両面に画像形成する両面モードのいずれか一つを選択す
るための画像形成モード選択手段と、該画像形成モード
選択手段による選択結果に基づいて画像形成プロセスを
制御する制御手段とを設け、第2の中間転写体の電気抵
抗が第1の中間転写体よりも大きいことを特徴とするも
のである。
は3の画像形成装置において、上記第2の中間転写体と
して、複数の支持ローラに掛け渡された上記第1の中間
転写体に対して接離自在のベルト部材を用い、該ベルト
部材の支持ローラ間の張架部が第1の中間転写体に圧接
するように構成したことを特徴とするものである。
に形成する複数のトナー像を、上記第1の中間転写体を
介して、上記第2の中間転写体に重ね合わせて転写する
請求項1、2又は3の画像形成装置において、第1の中
間転写体上に複数のトナー像をすべて重ね合わせて転写
した後、第1の中間転写体上のトナー像を一括して第2
の中間転写体上に転写するように制御する制御手段を設
けたことを特徴とするものである。
に形成する3つ以上のトナー像を、上記第1の中間転写
体を介して、上記第2の中間転写体に重ね合わせて転写
する請求項1、2又は3の画像形成装置において、第2
の中間転写体上に重ね合わせる複数層のトナー像の最下
層及び最上層に対応する該像担持体上のトナー像のトナ
ー付着量を、第2の中間転写体上の他の中間層のトナー
像に対応する該像担持体上のトナー像よりも多くしたこ
とを特徴とするものである。
ーラと第2のローラとの間に転写材を通過させて該転写
材上のトナー像の定着を行なう定着装置を備えた請求項
1、2又は3の画像形成装置において、該第1のローラ
及び第2のローラの表面部を、多色トナー像を定着しう
る高離型性を有し且つ表面粗さが小さい材質で構成した
ことを特徴とするものである。ここで、各ローラ表面の
表面粗さは、JIS10点平均Rzで4μm以下が好ま
しく、特に2μm程度が好適である。
形成装置において、上記第1のローラ及び上記第2のロ
ーラが同一部品であり、且つ該第1のローラに併設する
周辺部材及び該第2のローラに併設する周辺部材が同一
部材であることを特徴とするものである。
成モード選択手段によって転写材の表面のみに画像形成
する表面モードが選択された場合には、像担持体に所望
画像の正像に対応するトナー像が形成される。このトナ
ー像が第1の転写手段によって第1の中間転写体に転写
され、第2の転写手段によって、第1の中間転写体上の
トナー像が第2の中間転写体で搬送されている転写材の
表面に転写される。また、画像形成モード選択手段によ
って転写材の両面に画像形成する両面モードが選択され
た場合には、像担持体に形成された裏面用の所望画像の
鏡像に対応したトナー像が、第1の中間転写体を介し
て、第2の転写手段によって第2の中間転写体上に転写
される。そして、像担持体に形成された表面用の所望画
像の正像に対応したトナー像が、第1の転写手段によっ
て第1の中間転写体に転写される。この第1の中間転写
体及び第2の中間転写体に転写されたトナー像はそれぞ
れ、第2の転写手段及び第3の転写手段によって、第2
の中間転写体で搬送されている転写材の表面及び裏面に
転写される。なお、上記第1の中間転写体及び第2の中
間転写体には単色のトナー像を転写してもいいし、ある
いは多色のトナー像を重ね合わせて多層に転写してもよ
い。
の中間転写体の表面固有抵抗率が1×10 7 Ω以上且つ
体積固有抵抗率が1×10 8 Ωcm以上であることによ
り、転写手段からの転写電荷が周辺のアース部材に流れ
込むことなく、必要な転写電界を形成することができ
る。また、第1の中間転写体の表面固有抵抗率が1×1
0 12 Ω以下且つ体積固有抵抗率が1×10 14 Ωcm以
下であることにより、転写の際の電荷が第1の中間転写
体に必要以上に残留することなく除電手段が必要なくな
る。また、第1の中間転写体の体積固有抵抗率が表面固
有抵抗率よりも大きいことにより、第1の中間転写体の
絶縁破壊も発生しにくくなる。また、第1の中間転写体
としてゴムに比して伸びが小さい樹脂材料を用いること
により、トナー像の重ね合わせを高精度に行うことがで
きる。ここで、第2の中間転写体としてゴム材を用いる
ことができる。この場合は、第2の中間転写体の寄り規
制手段を設ける必要がなく、駆動時のスリップに対する
余裕度を大きくすることができる。
間転写体の表面固有抵抗率が1×10 7 Ω以上且つ体積
固有抵抗率が1×10 8 Ωcm以上であることにより、転
写手段からの転写電荷が周辺のアース部材に流れ込みこ
となく、必要な転写電界を形成することができる。ま
た、第2の中間転写体の表面固有抵抗率が1×10 12
Ω以下且つ体積固有抵抗率が1×10 14 Ωcm以下であ
ることにより、転写の際の電荷が第2の中間転写体に必
要以上に残留することなく除電手段が必要なくなる。ま
た、第2の中間転写体の体積固有抵抗率が表面固有抵抗
率よりも大きいことにより、第2の中間転写体の絶縁破
壊も発生しにくくなる。また、第2の中間転写体として
ゴムに比して伸びが小さい樹脂材料を用いることによ
り、トナー像の重ね合わせを高精度に行うことができ
る。
間転写体の電気抵抗が上記第1の中間転写体よりも大き
いことにより、第1の中間転写体から転写材にトナー像
を転写する際に、第1の中間転写体の残留電荷がより早
くなくなり、転写材が第2の中間転写体に吸着され、第
1の中間転写体から分離しやすくすることができる。
2の中間転写体としてのベルト部材が第1の中間転写体
への圧接の際に、ベルト部材の支持ローラ間の張架部が
第1の中間転写体に圧接することにより、従来の転写ロ
ーラを圧接させる場合に比して、均一な接触圧を得るた
めの圧接力を低くすることができる。また、ベルト部材
の表面に沿って転写材を直線搬送させるように構成する
ことができる。
1の中間転写体上に複数のトナー像をすべて重ね合わせ
て転写した後、第1の中間転写体上のトナー像を一括し
て第2の中間転写体上に転写することにより、第2の中
間転写体上でのトナー像の重ね合わせが必要なくなる。
2の中間転写体上に重ね合わせる複数層のトナー像の最
下層及び最上層に対応する該像担持体上のトナー像のト
ナー付着量を、第2の中間転写体上の他の中間層のトナ
ー像に対応する該像担持体上のトナー像よりも多くする
ことにより、重ね合わせた多層のトナー像の転写の際に
第1の中間転写体及び第2の中間転写体の表面に最下層
のトナーの一部が残留する場合でも、転写材の表面及び
裏面で多色画像の濃度及び色合いを同等にすることがで
きる。
1のローラ及び第2のローラの表面部を、多色トナー像
を定着しうる高離型性を有し且つ表面粗さが小さい材質
で構成することにより、転写材の両面に軟化温度の低い
トナーで多色トナー像が形成されている場合でも、各ロ
ーラへのトナーのオフセットが発生しないようにするこ
とができる。
ーラ及び上記第2のローラが同一部品であり、且つ該第
1のローラに併設する周辺部材及び該第2のローラに併
設する周辺部材が同一部材であることにより、2組のロ
ーラ及び周辺部材を共通化することができる。
写装置に適用した実施例について説明する。図1は実施
例に係るカラー複写装置全体の概略構成図、図2は同複
写装置全体の主要部の概略構成図である。まず、図1を
用いて、このカラー複写装置を構成するカラー画像読み
取り装置(以下「カラースキャナー」という。)1及び
カラー画像記録装置(以下「カラープリンター」とい
う。)2の概略について説明する。
を照明ランプ4、ミラー群5、及びレンズ6を介してカ
ラーセンサー7に結像して、原稿のカラー画像情報を、
例えばブルー(Blue、以下Bという)、グリーン(Gr
een、以下Gという)、レッド(Red、以下Rという)
の色分解光毎に読み取り、電気的な画像信号に変換す
る。そして、このカラースキャナー1で得たB、G、R
の色分解画像信号強度レベルをもとにして、画像処理部
(図示なし)で色変換処理を行ない、ブラック(以下、
Bkという)、シアン(Cyan、以下Cという)、マゼ
ンタ(Magenta、以下Mという)、イエロー(Yello
w、以下Yという)のカラー画像データを得る。
み光学ユニット8で、カラースキャナー1からのカラー
画像データを光信号に変換して、原稿画像に対応した光
書き込みを行ない、像担持体としての感光体9に静電潜
像を形成する。この感光体9は、矢印の如く反時計方向
に回転し、その回りには、感光体クリーニングユニット
(クリーニング前除電器を含む)10、除電ランプ1
1、帯電器12、電位センサー13、Bk現像器14、
C現像器15、M現像器16、Y現像器17、現像濃度
パターン検出用の光学センサー18、第1の中間転写体
としての第1中間転写ベルト19及び第1の転写手段と
しての第1転写バイアスローラ20aを有する第1の中
間転写ベルトユニットなどが配置されている。
に現像剤の穂を感光体9の表面に接触させて回転する現
像スリーブ(14a、15a、16a、17a)と、現
像剤を汲み上げ・撹拌するために回転する現像パドル
(14b、15b、16b、17b)、及び現像剤のト
ナー濃度センサー(14c、15c、16c、17c)
などで構成されている。
は、駆動ローラ21、第1転写バイアスローラ20a、
及び従動ローラ群20b,20cに張架されており、図
示していない駆動モータにより後述する如く駆動制御さ
れる。また、この第1中間転写ベルト19を感光体9に
対して離接可能に駆動する図示しない離接機構が設けら
れている。
向する所定位置に、ベルトクリーニングユニット22が
設けられている。このユニット22は、ブラシローラ2
2a、ゴムブレード22b、及びベルトからの接離機構
22cなどで構成されている。このベルトクリーニング
ユニット22の接離動作タイミングは、プリントスター
トからY色(最終色の4色目)画像後端部のベルト転写
が終了するまではベルト面から離間させておき、そし
て、その後の所定のタイミングに、接離機構22cによ
ってベルト面に接触させてクリーニングを行う。
ラ21に巻きついた部分に対向するように、第1中間転
写ベルト19上のトナー像を転写しうる第2の中間転写
体としての第2中間転写ベルト23、及び第2の転写手
段としての第2転写バイアスローラ23aを備えた第2
の中間転写ベルトユニットが設けられている。第2中間
転写ベルト23は、第2転写バイアスローラ23a、駆
動ローラ23b、従動ローラ23c,d等の複数の支持
ローラによって、転写紙24を上記第1中間転写ベルト
19の駆動ローラ21との対向部から後述の定着装置2
8まで直接搬送できるように張架されている。このよう
に張架することにより、転写紙24の裏面(図中の下
面)に画像を形成する際において、トナー像が転写され
ている第2中間転写ベルト23に転写紙24の裏面が接
触して転写されるが、裏面にトナー像が転写された状態
の転写紙が他の搬送部材等に接触することなく定着装置
に直接導かれるため、転写紙24の裏面のトナー像が乱
されることなく定着される。
転写バイアスローラ23aと従動ローラ23dとの間の
張架部は、第1中間転写ベルト19を介して駆動ローラ
21に圧接するように各ローラが配設されている。この
ように第2中間転写ベルト23の張架部が第1中間転写
ベルト19を介して駆動ローラ21にソフトに圧接する
ように構成しているため、転写ローラを第1中間転写ベ
ルト19を介して駆動ローラ21に高めの圧接力で圧接
する場合に比して、文字部中抜けの防止することができ
る。また、第2中間転写ベルト23の圧接位置で転写紙
を直線搬送するとともに、後述のように第1中間転写ベ
ルト19及び第2中間転写ベルト23の電気抵抗の大小
関係を規定することにより、転写紙24を第2中間転写
ベルト23に吸着する効果が得られるため、転写紙の第
1の中間転写ベルト19からの分離性が良くなり、従来
のように転写紙の分離を補助する除電針などの分離補助
手段を設ける必要がない。
ベルト23の従動ローラ23bに巻きついた部分に上方
から対向するように、第2中間転写ベルト23上のトナ
ー像を転写紙24の裏面に転写する第3の転写手段とし
ての転写チャージャ23eが設けられている。このよう
に定着装置の直前で転写紙24の裏面にトナー像を転写
することにより、例えば第2中間転写ベルト23の中ほ
どで転写する場合のように一旦転写された転写紙24の
裏面のトナー像が第2中間転写ベルト23で乱されると
いうことがなくなる。また、第2中間転写ベルト23の
従動ローラ23cに巻きついた部分には、クリーニング
ブレードによるベルトクリーニングユニット23fが設
けられている。
脂材料(例えば、ポリカーボネイト、フッ素系樹脂な
ど)にカーボンを分散させた、厚さ約150μm、表面
固有抵抗率1×107〜1×1012Ω、体積固有抵抗
率1×108〜1×1014Ωcmの樹脂シートを用いる
ことができる。この抵抗率の上限は、必要以上に電荷が
残留しないように設定され、これにより残留電荷を除電
する除電手段が必要なくなる。また、上記抵抗率の下限
は転写電荷が周辺のアース部材に流れ込むことなく所定
の転写電界が形成されるように設定されている。また、
樹脂シートの表面固有抵抗率が体積固有抵抗率よりも大
きい材料が選ばれ、これにより絶縁破壊が発生しにくく
なっている。
伸びが少なく、高精度位置合わせを要する多色トナー像
の重ね合わせを行う場合に適しているが、ベルト寄りが
発生しやすいため、寄り規制手段が必要になってくる。
図3は代表的な寄り規制手段を示しており、第1中間転
写ベルト19の内側の幅方向の端部に、ゴム材からなる
寄り規制部材19aを貼り付け、該ベルト19を支持す
るローラ20bの軸方向の端部にて規制するものであ
る。
は、図4(a)の断面図に示すように厚さt=0.5〜
0.6mmのウレタン又はクロロプレンゴム等のベースゴ
ム230の表層に厚さδ=10〜30μmのフッ素コー
ト231を施したものを用いることができる。このよう
なゴム材を用いたベルトは、樹脂シートに比して伸びが
大きいため複数のトナー像を高精度に重ね合わせる必要
がない場合に適している。また、ゴム材の場合には図4
(b)に示すように、ベルト23をロー23bの端部か
ら突出させ、ベルト23の弾力性を利用してベルトの寄
りを規制することができ、特別な寄り規制手段を設ける
必要がない。更に、ゴム材の場合には、回転駆動時のス
リップに対する余裕度も大きい。また、このベルト23
のベースゴムの表面固有抵抗率は1×107〜1×10
12Ω程度で、フッ素コート上の表面固有抵抗率は1×
108〜1×1013Ωになっている。このような抵抗
率のベルトを用いることにより、上記第1中間転写ベル
ト19の場合と同様に、転写電荷の低減及び除電手段が
不要であることによるコストダウンを図ることができる
メリットがある。
置合わせで複数のトナー像を順次重ね合わせる場合に
は、上記第1中間転写ベルトと同様に伸びが小さい樹脂
シートを用いるのが好ましい。この場合には、第2中間
転写ベルト23の表面離型性の劣化を防止し、寿命アッ
プを図ることができるというメリットもある。また、第
1中間転写ベルト19から転写紙を良好に分離するため
には、第2中間転写ベルト23の電気抵抗を第1中間転
写ベルト19よりも大きくするのが好ましい。
た転写紙が搬送される位置には、図5の拡大図に示すよ
うに上下一対の定着ローラ280a,bを備えた定着装
置28が設けられている。各定着ローラ280a,bの
芯金部上に高離型性を有し且つ表面粗さが小さい材料の
層(例えばRTVシリコーンゴム層)が形成され、芯金
部の内部にはヒータ281a,bを有している。このよ
うに表面部を高離型性を有し且つ表面粗さが小さく平滑
性に優れた材料で構成することにより、色再現性を良く
するために軟化温度の低いカラートナーによる画像が転
写紙上に形成されている場合でも、定着ローラ280
a,bへのトナーのオフセットを起こすことなく、転写
紙の両面において良好なカラートナー像の定着を行うこ
とができる。なお、上記定着ローラ280a,bの表面
粗さは、JIS10点平均のRzで4μm以下が好まし
く、更に2μm程度が好適である。
には、クリーニング部材282a,b、オイル供給部材
283a,b、剥離爪284a,b、温度検知部材28
5a,b、温度過昇防止部材286a,b等が設けられ
ている。本実施例の定着装置28では、上下定着ローラ
280a,bが同一部品で構成されるとともに、各ロー
ラ周辺に設けた各種部材を共通化することにより、低コ
スト化を図っている。
4を所定のタイミングで給紙するための給紙ローラ2
5、レジストローラ26が設けられている。また、画像
形成プロセスを制御する制御手段として、例えばCP
U,ROM,RAM,I/Oインターフェースからなる
図示しないシステム制御板が設けられ、このシステム制
御板には、画像モードを選択する画像モード選択手段と
してのモード選択ボタンを有する操作部、ベルト駆動モ
ータ、ベルトの接離機構におけるソレノイド、現像スリ
ーブモータ等の各種駆動装置、各種検知装置等が接続さ
れている。
33は、各種サイズの転写紙が収納されており、操作パ
ネル(図示なし)で指定されたサイズ紙の収納カセット
から、タイミングを取ってレジストローラ26方向に給
紙、搬送される。符号34は、OHP用紙や厚紙などの
手差し給紙トレイである。
けるトナー像形成プロセス及び転写プロセスを、Bk、
C、M、Yの形成順序の場合で説明する(ただし、トナ
ー像形成順序はこれに限定されるものではない)。コピ
ー動作が開始されると、カラースキャナー1で所定のタ
イミングからBk画像データの読み取りがスタートし、
この画像データに基づき、帯電器12で一様に帯電され
た感光体9に対してレーザー光による光書き込み、潜像
形成が始まる(以下、Bk画像データによる静電潜像を
Bk潜像という。C、M、Yについて、それぞれC潜
像、M潜像、Y潜像という)。このBk潜像の先端部か
ら現像可能とすべくBk現像器14の現像位置に潜像先
端部が到達する前に、現像スリーブ14aを回転開始し
て、Bk潜像を負帯電のBkトナーで現像する。そして
以後、Bk潜像領域の現像動作を続け、潜像後端部がB
k現像位置を通過した時点で、現像不作動状態にする。
これは少なくとも、次のC画像データによるC潜像先端
部が到達する前に完了させる。
を、感光体9と等速駆動されている第1中間転写ベルト
19の表面に転写する(以下、感光体9から中間転写ベ
ルトへのトナー像転写を「ベルト転写」という)。この
ベルト転写は、感光体9と第1中間転写ベルト19とが
接触した状態において、第1転写バイアスローラ20a
に所定のバイアス電圧(本例では正電圧)を印加するこ
とで行う。
工程に進むが、所定のタイミングからカラースキャナー
1によるC画像データ読み取りが始まり、その画像デー
タによるレーザー光書き込みで、C潜像形成を行う。C
現像器15はその現像位置に対して、先のBk潜像後端
部が通過した後で、かつC潜像の先端が到達する前に現
像スリーブ15aを回転開始して、C潜像をCトナーで
現像する。以後、C潜像領域の現像を続け、潜像後端部
が通過した時点で、先のBk現像器の場合と同様に現像
不作動状態にする。これもやはり次のM潜像先端部が到
達する前に完了させる。なお、M及びYの各工程につい
ても、それぞれの画像データ読み取り、潜像形成及び現
像の動作が上述のBk、Cの工程と同様に行なわれる。
感光体9に順次形成するBk、C、M、Yのトナー像が
同ー面に順次位置合せされて転写され、4色重ねのトナ
ー像を形成する。その後、第1中間転写ベルト19上の
4色重ねのトナー像は、第1中間転写ベルト19が転写
紙24又は第2中間転写ベルト23に接触した状態にお
いて、第2転写バイアスローラ23aに所定のバイアス
電圧(本例では正電圧)を印加することによって、転写
紙24の表面又は第2中間転写ベルト23上にー括転写
される。ここで、第2中間転写ベルト23上に4色重ね
のトナー像がー括転写された場合には、転写チャージャ
23eによる正極性の転写放電によって第2中間転写ベ
ルト23上のトナー像が更に転写紙24の裏面に転写さ
れる。
ト19及び第2中間転写ベルト23を中抵抗にすること
で除電手段を不要とすることが可能であるが、転写バイ
アスローラ以外の各ベルトの支持ローラは、アースに落
すことで自己除電を行う必要がある。
極性のトナー像を形成した場合には、一方のベルト上の
トナー像の極性を転換して、第2バイアス転写ローラ2
3aで同時転写(一方が押し込み型転写法)することも
可能であるが、本実施例のカラー画像形成装置の構成の
場合では、その同時転写位置から転写紙24が第2中間
転写ベルト23から分離する分離位置までのスパンが長
く、ベルト23の自己除電効果により該分離位置でのベ
ルト電位が略0Vとなるため、転写不良となる可能性が
高い。また、転写に用いる電荷としては、トナーと逆極
性の電荷を用いるのが一般的であり、いわゆるトナーと
同極性の電荷を用いる押し込み型転写法は転写性余裕度
が小さい。かかる理由により、本実施例では、第2中間
転写ベルト23から転写紙24へのトナー像の転写に
は、第3の転写手段としての転写チャージャ23eを用
いたトナーの極性とは逆極性の転写電荷を用いた方法を
採用している。
例えば第1中間転写ベルト19上にBk,C,M,Yの
順で4色重ねのトナー像を形成した場合、各色のトナー
像の量を1とすると、転写率90%で転写した第2中間
転写ベルト23上でのトナー像の量は、Bkのみ0.9
となる。さらに転写紙24上に転写すると、今度はYの
トナー像の量が0.9となる。つまり、最下層及び最上
層のトナーのみが転写残としてトナー量が減ってしま
う。そこで、本実施例では、後述するように転写紙24
の両面に画像を形成する場合には、第1中間転写ベルト
19上での最下層のトナーだけでなく、最上層のトナー
も予め増やしておくことで各色バランスのとれたトナー
量となり、転写紙24の表面及び裏面のコピー画像の濃
度、色合いを同等にすることができる。なお、各色のト
ナー像におけるトナー量の制御は、公知の書き込み光量
や現像バイアス電圧の変更等で容易に可能である。
23面から4色重ねトナー像を表面及び裏面の少なくと
も一方にー括転写された転写紙24は、定着装置28に
搬送され、所定温度にコントロールされた定着ローラ2
80a、bでトナー像を溶融定着してコピートレイ29
に搬出され、フルカラーコピーを得る。
クリーニングユニット10(クリーニング前除電器10
a、ブラシローラ10b、ゴムブレード10c)で表面
をクリーニングされ、また、除電ランプ11で均一に除
電される。
の動作及び感光体9への画像形成は、1枚目のY(4色
目)画像工程に引き続き、所定のタイミングで2枚目の
Bk(1色目)画像工程に進む。また、第1中間転写ベ
ルト19の方は、1枚目の4色重ね画像の転写紙へのー
括転写工程に引き続き、表面をクリーニングユニット2
2でクリーニングされた領域に、2枚目のBkトナー像
がベルト転写されるようにする。その後は、1枚目と同
様の動作になる。
の説明であったが、3色コピーモード、2色コピーモー
ドの場合は、指定された色と回数の分について、上記と
同様の動作を行うことになる。また、単色コピーモード
の場合は、所定枚数が終了するまでの間、その色の現像
器のみを現像作動(剤穂立て)状態にしてコピー動作を
行う。
単色モード、裏面単色モード、表面多色モード、裏面多
色モード)を選択した場合の画像形成動作について簡単
に説明する。
が印加された第1バイアス転写ローラ23aによって第
1中間転写ベルト19上に転写し、鏡像のトナー像を形
成する。そして、この第1中間転写ベルト19上の鏡像
のトナー像を、タイミングをとってレジストローラ26
から送られてきた転写紙24の表面に、所定の転写電圧
が印加された第2バイアス転写ローラ23aによって転
写し、正像のトナー像を形成する。この正像のトナー像
が最終的な画像として定着装置28で転写紙24の表面
に定着される。この画像形成モードにおいては、第2中
間転写ベルト23は転写紙24を定着装置28まで搬送
する転写搬送ベルトとして用いられ、転写チャージャ2
3eは不作動又は分離チャージャとして作動するように
制御される。
が印加された第1バイアス転写ローラ23aによって第
1中間転写ベルト19上に転写し、正像のトナー像を形
成する。そして、この第1中間転写ベルト19上の正像
のトナー像を、所定の転写電圧が印加された第2バイア
ス転写ローラ23aによって第2中間転写ベルト23上
に転写し、鏡像のトナー像を形成する。そして、この第
2中間転写ベルト23上の鏡像のトナー像を、タイミン
グをとってレジストローラ26から送られてきた転写紙
24の裏面に、所定の転写電圧が印加された転写チャー
ジャ23eによって転写し、正像のトナー像を形成す
る。この正像のトナー像が最終的な画像として定着装置
28で転写紙24の表面に定着される。この画像形成モ
ードにおいては、転写紙24の裏面へのトナー像の転写
時に第2バイアス転写ローラ23aは不作動、又はトナ
ーと同極性で作動するように制御される。
電圧が印加された第1バイアス転写ローラ23aによっ
て第1中間転写ベルト19上に転写し、鏡像のBkトナ
ー像を形成する。そして、感光体9及び第1中間転写ベ
ルト19を高精度駆動して、Bkトナー像の上に位置を
合わせてCトナー像を転写、更にMトナー像、Yトナー
像を転写し、第1中間転写ベルト19上に鏡像の4色フ
ルカラートナー像を形成する。この第1中間転写ベルト
19上の鏡像の4色フルカラートナー像を、タイミング
をとってレジストローラ26から送られてきた転写紙2
4の表面に、所定の転写電圧が印加された第2バイアス
転写ローラ23aによって転写し、正像の4色フルカラ
ートナー像を形成する。この正像のトナー像が最終的な
画像として定着装置28で転写紙24の表面に定着され
る。この画像形成モードにおいては、第2中間転写ベル
ト23は転写紙24を定着装置28まで搬送する転写搬
送ベルトとして用いられ、転写チャージャ23eは不作
動又は分離チャージャとして作動するように制御され
る。
電圧が印加された第1バイアス転写ローラ23aによっ
て第1中間転写ベルト19上に転写し、正像のBkトナ
ー像を形成する。そして、感光体9及び第1中間転写ベ
ルト19を高精度駆動して、Bkトナー像の上に位置を
合わせてCトナー像を転写、更にMトナー像、Yトナー
像を転写し、第1中間転写ベルト19上に正像の4色フ
ルカラートナー像を形成する。そして、この第1中間転
写ベルト19上の正像の4色フルカラートナー像を、所
定の転写電圧が印加された第2バイアス転写ローラ23
aによって第2中間転写ベルト23上に転写し、鏡像の
4色フルカラートナー像を形成する。そして、この第2
中間転写ベルト23上の鏡像の4色フルカラートナー像
を、タイミングをとってレジストローラ26から送られ
てきた転写紙24の裏面に、所定の転写電圧が印加され
た転写チャージャ23eによって転写し、正像の4色フ
ルカラートナー像を形成する。この正像の4色フルカラ
ートナー像が最終的な画像として定着装置28で転写紙
24の表面に定着される。この画像形成モードにおいて
は、転写紙24の裏面へのトナー像の転写時に第2バイ
アス転写ローラ23aは不作動、又はトナーと同極性で
作動するように制御される。
両面モードを選択した場合には、表面及び裏面の単色、
多色を問わず、上記4種類のモードにおける動作を組み
合わて制御することによって、転写紙24の表裏の両面
に画像を形成することができる。
ることなく、且つ感光体9上に複数のトナー像を重ね合
わせて形成するものに比して接触現像方式も採用するこ
とができるため、より高画質の多色画像を転写紙24の
表面、裏面または両面に面自在に形成することができ
る。
第3の転写手段としては、転写ローラ及び転写チャージ
ャを適宜選択して用いることができるものである。ここ
で、第2の転写手段として転写チャージャを用いた場合
には、第1中間転写ベルト19の駆動ローラ21の直下
に配置しても、転写ローラを用いた場合と異なり、第2
中間転写ベルト23と第1中間転写ベルト19との圧接
力が増すことがない。
写材の反転手段を設ける必要がないとともに、像担持体
上に複数のトナー像を重ね合わせて形成するものと異な
り、接触現像方式も採用することができるため、より高
画質の多色画像を転写材の表面または両面に面自在に形
成することができるという効果がある。また、像担持体
上でトナー像の極性を転換させる極性転換手段を設ける
ことなく、転写材の両面への安定した転写性を得ること
ができるという効果がある。
の中間転写体の表面固有抵抗率及び体積固有抵抗率を上
記所定値に設定したことにより、必要な転写電界を形成
できるとともに、第1の中間転写体に必要以上に残留し
た電荷を除電する除電手段も必要なくなり、且つ第1の
中間転写体の絶縁破壊も発生しにくくなるという効果が
ある。また、第1の中間転写体としてゴムに比して伸び
が小さい樹脂材料を用いることにより、トナー像の重ね
合わせを高精度に行うことができるという効果がある。
第2の中間転写体の表面固有抵抗率及び体積固有抵抗率
を上記所定値に設定したことにより、必要な転写電界を
形成できるとともに、第2の中間転写体に必要以上に残
留した電荷を除電する除電手段も必要なくなり、且つ第
2の中間転写体の絶縁破壊も発生しにくくなるという効
果がある。また、第2の中間転写体としてゴム材よりも
伸びが小さい樹脂材料を用いることにより、トナー像の
重ね合わせを高精度に行うことができるとともに、表面
離型性の劣化を防止し、寿命のアップを図ることができ
るという効果がある。
第2の中間転写体の電気抵抗が上記第1の中間転写体よ
りも大きいことにより、第1の中間転写体から転写材に
トナー像を転写する際に、第1の中間転写体の残留電荷
がより早くなくなり、転写材が第2の中間転写体に吸着
され、第1の中間転写体から分離しやすくすることがで
きるので、転写材の第1の中間転写体からの分離を補助
する手段を設ける必要がないという効果がある。
第2の中間転写体としてのベルト部材が第1の中間転写
体への圧接の際に、ベルト部材の支持ローラ間の張設部
が第1の中間転写体に圧接することにより、従来の転写
ローラを圧接させる場合に比して、均一な圧接を得るた
めの圧接力を低くすることができるので、文字部中抜け
を防止することができるという効果がある。また、ベル
ト部材の表面に沿って転写材を直線搬送させるように構
成することができるため、転写材が第1の中間転写体か
ら分離しやすくすることができるという効果がある。
の中間転写体上に複数のトナー像をすべて重ね合わせて
転写した後、第1の中間転写体上のトナー像を一括して
第2の中間転写体上に転写することにより、第2の中間
転写体上でのトナー像の重ね合わせが必要なくなるの
で、第2の中間転写体の高精度駆動を不要とし、コスト
ダウンを図ることができるという効果がある。
の中間転写体上に重ね合わせる複数層のトナー像の最下
層及び最上層に対応する該像担持体上のトナー像のトナ
ー付着量を、第2の中間転写体上の他の中間層のトナー
像に対応する該像担持体上のトナー像よりも多くするこ
とにより、重ね合わせた多層のトナー像の転写の際に第
1の中間転写体及び第2の中間転写体の表面に最下層の
トナーの一部が残留する場合でも、転写材の表面及び裏
面で多色画像の濃度及び色合いを同等にすることができ
るという効果がある。
のローラ及び第2のローラの表面部を、多色トナー像を
定着しうる高離型性を有し且つ表面粗さが小さい材質で
構成することにより、転写材の両面に軟化温度の低いト
ナーで多色トナー像が形成されている場合でも、各ロー
ラへのトナーのオフセットが発生しないようにすること
ができ、転写材の両面に良好に定着された多色画像を形
成することができるという効果がある。
第1のローラ及び上記第2のローラが同一部品であり、
且つ該第1のローラに併設する周辺部材及び該第2のロ
ーラに併設する周辺部材が同一部材であることにより、
2組のローラ及び周辺部材を共通化することができ、こ
れらのローラ及び周辺部材の管理が容易になり、コスト
の低減を図ることができるという効果がある。
示す正面図。
ルト周りの拡大図。
説明図。
ベルトの部分断面図。(b)は同の第2中間転写ベルト
の説明図。
示す正面図。
間転写ベルト及び転写紙上の4色トナー像の説明図。
Claims (8)
- 【請求項1】像担持体上のトナー像を転写しうる第1の
中間転写体と、該像担持体上のトナー像を第1の中間転
写体上に転写する第1の転写手段とを備えた画像形成装
置であって、 転写材を搬送可能で、且つ第1の中間転写体上のトナー
像を転写しうる第2の中間転写体と、 第1の中間転写体上のトナー像を第2の中間転写体で搬
送されている転写材の表面、又は第2の中間転写体上に
転写する第2の転写手段と、 第2の中間転写体上のトナー像を第2の中間転写体で搬
送されている転写材の裏面に転写する第3の転写手段
と、 転写材の表面のみに画像形成する表面モード及び転写材
の両面に画像形成する両面モードのいずれか一つを選択
するための画像形成モード選択手段と、 該画像形成モード選択手段による選択結果に基づいて画
像形成プロセスを制御する制御手段とを設け、 第1の中間転写体として、表面固有抵抗率が1×10 7
〜1×10 12 Ωであり、体積固有抵抗率が1×10 8
〜1×10 14 Ωcmであり、且つ体積固有抵抗率が表面
固有抵抗率よりも大きい樹脂材料を用いた ことを特徴と
する画像形成装置。 - 【請求項2】像担持体上のトナー像を転写しうる第1の
中間転写体と、該像担持体上のトナー像を第1の中間転
写体上に転写する第1の転写手段とを備えた画像形成装
置であって、 転写材を搬送可能で、且つ第1の中間転写体上のトナー
像を転写しうる第2の中間転写体と、 第1の中間転写体上のトナー像を第2の中間転写体で搬
送されている転写材の表面、又は第2の中間転写体上に
転写する第2の転写手段と、 第2の中間転写体上のトナー像を第2の中間転写体で搬
送されている転写材の裏面に転写する第3の転写手段
と、 転写材の表面のみに画像形成する表面モード及び転写材
の両面に画像形成する両面モードのいずれか一つを選択
するための画像形成モード選択手段と、 該画像形成モード選択手段による選択結果に基づいて画
像形成プロセスを制御する制御手段とを設け、 第1の中間転写体及び第2の中間転写体として、表面固
有抵抗率が1×10 7 〜1×10 12 Ωであり、体積固
有抵抗率が1×10 8 〜1×10 14 Ωcmであり、且つ
体積固有抵抗率が表面固有抵抗率よりも大きい樹脂材料
を用いたことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項3】像担持体上のトナー像を転写しうる第1の
中間転写体と、該像担持体上のトナー像を第1の中間転
写体上に転写する第1の転写手段とを備えた画像形成装
置であって、 転写材を搬送可能で、且つ第1の中間転写体上のトナー
像を転写しうる第2の中間転写体と、 第1の中間転写体上のトナー像を第2の中間転写体で搬
送されている転写材の表面、又は第2の中間転写体上に
転写する第2の転写手段と、 第2の中間転写体上のトナー像を第2の中間転写体で搬
送されている転写材の裏面に転写する第3の転写手段
と、 転写材の表面のみに画像形成する表面モード及び転写材
の両面に画像形成する両面モードのいずれか一つを選択
するための画像形成モード選択手段と、 該画像形成モード選択手段による選択結果に基づいて画
像形成プロセスを制御する制御手段とを設け、 第2の中間転写体の電気抵抗が第1の中間転写体よりも
大きいことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項4】上記第2の中間転写体として、複数の支持
ローラに掛け渡された上記第1の中間転写体に対して接
離自在のベルト部材を用い、 該ベルト部材の支持ローラ間の張架部が第1の中間転写
体に圧接するように構成したことを特徴とする請求項
1、2又は3の画像形成装置。 - 【請求項5】上記像担持体上に形成する複数のトナー像
を、上記第1の中間転写体を介して、上記第2の中間転
写体に重ね合わせて転写する請求項1、2又は3の画像
形成装置において、 第1の中間転写体上に複数のトナー像をすべて重ね合わ
せて転写した後、第1の中間転写体上のトナー像を一括
して第2の中間転写体上に転写するように制御する制御
手段を設けたことを特徴とする請求項1、2又は3の画
像形成装置。 - 【請求項6】上記像担持体上に形成する3つ以上のトナ
ー像を、上記第1の中間転写体を介して、上記第2の中
間転写体に重ね合わせて転写する請求項1、2又は3の
画像形成装置において、 第2の中間転写体上に重ね合わせる複数層のトナー像の
最下層及び最上層に対応する該像担持体上のトナー像の
トナー付着量を、第2の中間転写体上の他の中間層のト
ナー像に対応する該像担持体上のトナー像よりも多くし
たことを特徴とする請求項1、2又は3の画像形成装
置。 - 【請求項7】一対の第1のローラと第2のローラとの間
に転写材を通過させて該転写材上のトナー像の定着を行
なう定着装置を備えた請求項1、2又は3の画像形成装
置において、 第1のローラ及び第2のローラの表面部を、多色トナー
像を定着しうる高離型性を有し且つ表面粗さが小さい材
質で構成したことを特徴とする請求項1、2又は3の画
像形成装置。 - 【請求項8】上記第1のローラ及び上記第2のローラが
同一部品であり、且つ該第1のローラに併設する周辺部
材及び該第2のローラに併設する周辺部材が同一部材で
あることを特徴とする請求項7の画像形成装置。
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US7197269B2 (en) * | 2002-10-11 | 2007-03-27 | Ricoh Company, Ltd. | Method, system and apparatus for transferring toner images to both sides of a recording medium |
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