JP3458579B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP3458579B2
JP3458579B2 JP01220296A JP1220296A JP3458579B2 JP 3458579 B2 JP3458579 B2 JP 3458579B2 JP 01220296 A JP01220296 A JP 01220296A JP 1220296 A JP1220296 A JP 1220296A JP 3458579 B2 JP3458579 B2 JP 3458579B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機や
レーザープリンタ等の画像形成装置に係り、詳細には、
中間転写体を介して感光体ドラム等の像担持体上に形成
された未定着トナー像を用紙等の記録媒体に転写する画
像形成装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の画像形成装置としては、
特開平6−289684号公報、特開平6−13077
5号公報、特開平4−276774号公報等に記載のも
のが知られている。具体的には、図及び図に示すよ
うに、光学的検出方法を用いて中間転写体の位置検出マ
ークを検出した中間転写体の位置マーク検出装置109
から出力される中間転写体の位置検出信号を基に、様々
な制御をしている。即ち、中間転写体の位置検出信号に
基づいて、画像形成装置の制御部において潜像担持体に
対して行われる画情報に応じた画像露光手段による露光
タイミングの制御を行うことにより画像のズレを補正す
る。更に、中間転写体の位置検出信号に基づいて画像形
成装置の動作を制御し、感光体ドラム等の潜像担持体1
00上にタイミング良く形成された未定着トナー像Tを
中間転写体101に一次転写する。
【0003】次いで、同じく中間転写体の位置検出信号
に基づいて、この未定着トナー像Tを中間転写体101
から記録媒体102上へ二次転写して所望の画像を記録
媒体102上に形成するように構成されている。特に図
示のものはブラック(Bk)、イエロー(Y)、マゼン
タ(M)及びシアン(C)の各色に対応した現像器10
3〜106を備えるカラー画像形成装置であり、感光体
ドラム100の一回転毎に各色の未定着トナー像を形成
すると共にその度毎にこれを中間転写体101に転写
し、中間転写体101上で4色のトナー像が重ね合わさ
れた合成像を形成した後に、この合成像を記録媒体10
2へ一括転写するように構成されている。ここで、一次
転写後の潜像担持体100上の残存トナーは次のサイク
ルの前に潜像担持体100のクリーニング装置111に
よってクリーニングされる。
【0004】従来の中間転写体を用いたカラー画像形成
装置の中には、中間転写体の位置検出を行わない機構の
ものもある。例えば、中間転写体の駆動手段としてステ
ッピングモーター等を用い、パルス制御を使用して中間
転写体を駆動する方式のものである。しかるに、この方
式の装置では、画像のズレが生じないように中間転写体
の回転速度や画像露光手段による潜像担持体への露光タ
イミングを正確に制御しなければならないため、中間転
写体の長さの変化などに対してはコントロールすること
が困難であるという欠点があった。
【0005】これに対して、中間転写体の位置マーク検
出装置109を用いたカラー画像形成装置では、常に中
間転写体101の位置や画像露光手段による潜像担持体
100への露光タイミングを正確に把握することができ
るため、前述した中間転写体の位置検出を行わない方式
の装置に比べ、モーターの高度な制御技術を必要とする
ことなく潜像担持体100と中間転写体101とを正確
に同期させることができるという利点を有している。
【0006】そして、このように構成された従来の画像
形成装置において、潜像担持体100から中間転写体1
01へ、或いは中間転写体101から記録媒体102へ
の未定着トナー像Tの転写は静電転写法により行われ、
具体的には、各転写位置において被転写体の裏面側に配
設されたコロナ放電器107或いはバイアスロール10
8にトナーとは逆極性の電圧を印加することにより、未
定着トナー像を潜像担持体100から中間転写体101
へ転写させ、或いは中間転写体101から記録媒体10
2へ転写させる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、このような
従来の画像形成装置では、クリーニング装置110の近
傍の支持ロールは機械の作動中に接離の動作がないた
め、クリーニング装置近傍の支持ロールの駆動装置と一
体型に構成することにより機械の設計上安価にできる等
の理由から、中間転写体101の位置マーク検出装置1
09が二次転写した後の中間転写体101上の残存トナ
ーをクリーニングするクリーニング装置110と同じ面
側でその近傍に配置されている。このため、この位置マ
ーク検出装置109の発光面や受光面が中間転写体のク
リーニング装置から発生する粉塵トナーにより汚れ易
く、位置マーク検出装置109からの発光量の低下や、
位置マーク検出装置109へ入力される受光量の低下を
招き、中間転写体の位置が検出できなくなって、中間転
写体の位置マーク検出装置109から正確な位置検出信
号が出力されなくなり、画像露光手段による静電潜像の
露光タイミングにズレが生じ、画像のズレという画質不
良が発生する場合があった。
【0008】このように中間転写体101の位置マーク
検出装置109から正確な位置検出信号が出力されなく
なると、特に、中間転写体上で各色を重ね合わせてフル
カラー画像を形成するカラー画像形成装置においては、
各色毎に色ズレが発生して致命的な画質不良となり、ま
た、中間転写体の位置マーク検出装置109から出力さ
れる信号を基に画像形成装置の制御部において行われる
装置全体の制御が影響を受け、制御不良を招くという問
題も生じる。このような中間転写体101の位置マーク
検出装置109に対する汚れは、潜像担持体のクリーニ
ング装置111から発生する粉塵トナーによっても発生
する。
【0009】この中間転写体の位置マーク検出装置10
9の汚れを防ぐ方法として、位置マーク検出装置109
の発光面及び受光面に対しトナーの帯電極性と逆極性の
高電圧を印加し、これによってトナーを電気的に反発さ
せて位置マーク検出装置109の発光面及び受光面の汚
れを低減させる方法がある。しかしながら、この方法で
は、発光素子の極に近い場所に高電圧を印加することに
なり、発光素子に電気的な破壊やストレスが生じて発光
素子自体の寿命を短くすることになり、また、高電圧を
印加するためノイズも発生しやすくなり、制御部へ悪影
響を及ぼし、装置全体の制御不良をも招く。
【0010】また、この他に中間転写体101の位置マ
ーク検出装置109の汚れを防ぐ手段として、位置マー
ク検出装置109近傍にエアフローを設け、これによっ
て位置マーク検出装置109の発光面及び受光面にトナ
ーが付着しないようにすることも考えられるが、エアー
フローを設けたためにかえって他の部分、例えば、光学
系のミラーやガラス等の潜像担持体に対して行う露光手
段の露光路、コロトロンデバイス等の汚れを誘発してし
まう等の二次的な問題が発生する。
【0011】本発明はこれら従来の問題を解決するため
になされたものであり、その目的とするところは、中間
転写体のマーク検出装置の汚れを可及的に防止し、中間
転写体の位置検出を正確に行い、潜像担持体への画像露
光装置の露光タイミングを正確に制御し、画像のズレが
ない高画質の画像を形成することができる画像形成装置
を提供することにある。
【0012】また、本発明の他の目的は、マーク検出装
置へのトナーの付着が少ない結果、保守点検の容易性を
高め、長寿命のマーク検出装置を提供し、信頼性の高い
画像形成装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、静電潜像をト
ナーにより顕像化させた未定着トナー像を担持する像担
持体と、この像担持体上の未定着トナー像が一次転写位
置で一次転写される中間転写体と、中間転写体上に設け
られた位置決め及び/又は現像濃度検出のためのマーク
を検出するマーク検出装置と、中間転写体上に一次転写
された未定着トナー像を二次転写位置で記録媒体へ二次
転写する二次転写手段と、二次転写後の中間転写体上の
残存トナーをクリーニングするクリーニング装置とを備
え、上記中間転写体が二次転写手段のバックアップロー
ル及び上記一次転写位置を挟んでその左右両側に位置す
る支持ロールの少なくとも3本のロールで支持された中
間転写ベルトで構成されている画像形成装置において、
前記クリーニング装置はバックアップロールと一方の支
持ロールとの間であって上記バックアップロールのベル
ト移動方向下流側に配置し、前記マーク検出装置は、他
方の支持ロールのベルト移動方向下流側近傍の位置に配
置した画像形成装置である。
【0014】また、本発明は、像担持体と、中間転写体
と、マーク検出装置と、二次転写手段と、クリーニング
装置とを備え、上記中間転写体が上記一次転写位置を挟
んでその左右両側に位置する二次転写手段のバックアッ
プロールと支持ロールで支持された中間転写ベルトで構
成されている画像形成装置において、前記クリーニング
装置をバックアップロールと支持ロールの間で、バック
アップロールのベルト移動方向下流側に配置し、前記マ
ーク検出装置を前記支持ロールと前記一次転写位置との
間の位置に配置した画像形成装置である。
【0015】
【0016】このような技術手段において、上記中間転
写体は、位置決め及び/又は現像濃度検出のためのマー
クを検出するマーク検出装置により正確に位置決めでき
る、中間転写ベルトと呼ばれるエンドレスベルト状のも
のである
【0017】中間転写体が中間転写ベルトの場合には、
該ベルトは1本のバックアップロールと1本又は複数本
の支持ロールとにより支持されており、合計少なくとも
2本のロールにより支持されている。代表的には3本又
は4本のロールにより支持されるが、これに限定される
ものではなく、5本以上のロールにより支持されていて
も良い。
【0018】マーク検出装置は、位置決め又は現像濃度
を検出するために中間転写体に取り付けられた金属片等
のマークを検出して中間転写体の位置又は中間転写体に
転写された未定着トナー像の現像濃度を検知する装置で
あり、一般的には、発光部から赤外線等を中間転写体に
照射し、その反射光を受光部により検出する構造となっ
ている。
【0019】本発明において、前記中間転写体がバック
アップロールと、一次転写位置を挟んでその左右両側に
位置する2本の支持ロールと、バックアップロールのベ
ルト移動方向上流側で隣接する支持ロールの合計4本の
ロールにより支持される中間転写ベルトの場合には、ク
リーニング装置をバックアップロールと一次転写位置に
対してベルト移動方向上流側に位置する支持ロールとの
間に配置し、また、前記マーク検出装置を残りの2本の
支持ロールの間に配置する。このように配置することに
より、クリーニング装置からの粉塵トナーによるマーク
検出装置の汚れが防止される。
【0020】また、中間転写ベルトが1本のバックアッ
プロールと一次転写位置を挟んでその左右両側に位置す
る2本の支持ロールの合計3本のロールにより支持され
る場合には、クリーニング装置をバックアップロールと
一次転写位置に対してベルト移動方向上流側に位置する
支持ロールとの間に配置し、マーク検出装置を残りの1
本の支持ロールの近傍であって、ベルト移動方向下流側
の位置に配置する。このようにマーク検出装置を配置す
ることにより、このマーク検出装置について、クリーニ
ング装置から発生する粉塵トナーの影響を受け難くする
ことができ、また、一次転写位置の左右両側に位置する
支持ロールに支持されたベルトによって上記一次転写位
置の下流側で発生する粉塵トナーの影響を受け難くする
ことができる。
【0021】更に、中間転写ベルトが一次転写位置を挟
んで配設されたバックアップロールと支持ロールの合計
2本のロールにより支持される場合には、クリーニング
装置を中間転写ベルトに関して一次転写位置と反対側に
配置し、また、マーク検出装置を前記支持ロールと一次
転写位置との間の位置に配置する。このように配置する
ことにより、クリーニング装置から発生する粉塵トナー
がマーク検出装置周辺まで飛散するのが中間転写ベルト
により遮られるので、この粉塵トナーによりマーク検出
装置が汚れるのが防止される。
【0022】
【0023】本発明によれば、中間転写体のマーク検出
装置の配設位置を中間転写体のクリーニング装置の対向
する位置に配設することにより、中間転写体のクリーニ
ング装置から発生する粉塵トナーの影響が減少するの
で、マーク検出装置の汚れを防ぐことができ、中間転写
体の位置検出を正確に行い得る結果、潜像担持体への画
像露光装置の露光タイミングを正確に制御し画像のズレ
のない高画質の画像が得られる。更に、マーク検出装置
へのトナーの付着が少ないため保守点検の容易性を高
め、マーク検出装置の寿命も伸長され、信頼性の高い画
像形成装置が得られる。
【0024】
【実施の形態】
(第一の実施形態)以下、添付図面に基づいて本発明の
画像形成装置を詳細に説明する。図1は本発明を適用し
たカラー電子写真複写機の概略構成を示している。本実
施形態の画像形成装置は、感光体(像担持体)1と、こ
の感光体1上に形成された未定着トナー像Tが一次転写
位置31で一次転写される中間転写ベルト(中間転写
体)2と、中間転写ベルト2上に設けられた位置決め及
び/又は現像濃度検出のためのマークを検出するマーク
検出装置21と、中間転写ベルト2上に一次転写された
未定着トナー像を二次転写位置32で記録媒体3へ二次
転写する二次転写手段10と、二次転写後の中間転写ベ
ルト2上の残留トナーをクリーニングするクリーニング
装置15とを備えており、また、上記中間転写ベルト2
が二次転写手段10のバックアップロール10a及び支
持ロール17〜19の4本のロールで支持されている。
【0025】本実施形態においては、中間転写ベルト2
は、二次転写手段を構成するバックアップロール10a
と、一次転写位置31を挟んでその左右両側に位置する
支持ロール17及び18と、バックアップロール10a
にベルト移動方向上流側で隣接する支持ロール19の4
本のロールで支持されており、支持ロール17と支持ロ
ール18との距離は、バックアップロール10aと支持
ロール19との距離より大きくなるように配置されてい
る。
【0026】そして、クリーニング装置15は、バック
アップロール10aとこれに隣接する支持ロール17と
の間であって上記バックアップロール10aのベルト移
動方向下流側に配置されており、未定着トナー像の二次
転写が終了した後の中間転写ベルト2に残留するトナー
がこのクリーニング装置15によって除去されるように
なっている。
【0027】また、マーク検出装置21は、支持ロール
18のベルト移動方向下流側近傍であって、隣接する支
持ロール19との間の位置に配置し、前記クリーニング
装置15に対して、中間転写ベルト2を挟んで対向する
位置に配置されている。このため、上記クリーニング装
置により中間転写ベルト上の残留トナーを掻き取って除
去した際にこの残留トナーが粉塵トナーとして浮遊して
も、この粉塵トナーは中間転写ベルト2により阻まれて
マーク検出装置21の位置まで飛来することができず、
マーク検出装置21の発光部、受光部が粉塵トナーで汚
れることが防止される。
【0028】また、クリーニング装置15は中間転写ベ
ルト2と接離自在に配設されており、カラー画像が形成
される場合には最終色の未定着トナー像が中間転写ベル
ト2に一次転写される迄、これら部材は中間転写ベルト
2から離間しているため、クリーニング装置15と中間
転写ベルト2との隙間から漏れ出たトナーがクリーニン
グ装置15の周辺に飛散したり、更に、支持ロール17
と現像装置8との間の空間には、現像装置8と感光体ド
ラム1との間の隙間から漏れ出たトナーや、一旦感光体
ドラム1上に担持された未定着トナー像Tから飛散した
トナーによる粉塵トナーが発生しても、これらの粉塵ト
ナーがマーク検出装置21を汚すのを可及的に防止する
ことができる。
【0029】また、未定着トナー像の一次転写が終了し
た感光体ドラム1はクリーニング装置16によって残留
トナーが除去されるが、このときも、前記クリーニング
装置15と同様、残留トナーを掻き取り操作により除去
する際に、クリーニング装置16の周辺に粉塵トナーが
発生し、また、一次転写位置31の直ぐ下流側にも感光
体ドラム1から粉塵トナーが発生する場合があるが、こ
のような粉塵トナーについても、マーク検出装置21を
支持ロール18と19の間であって、支持ロール18の
ベルト移動方向下流側近傍の位置に配置し、しかも、支
持ロール18と17の距離をバックアップロール10a
と支持ロール19との距離より大きくなるよう配置した
ため、マーク検出装置21は支持ロール17〜19によ
り張架される部分のベルトの影に隠れ、これらクリーニ
ング装置16周辺や感光体ドラム1の一次転写位置の直
ぐ下流側に存在する粉塵トナーで汚れることが防止され
る。
【0030】更に、支持ロール19とバックアップロー
ル10aとで張架されたベルトの下側の空間では、記録
媒体3がフィードローラー11、二次転写領域32を経
て図中左から右方向に搬送されるため、上記ベルトの下
側の空間では記録媒体3から発生する紙粉等の粉塵が存
在するが、本実施形態では、マーク検出装置21は、支
持ロール18のベルト移動方向下流側近傍にあり、前記
支持ロール19とバックアップロール10aとで張架さ
れたベルト部分の下側空間から遠く離れているため、紙
粉等の粉塵によるマーク検出装置21の汚れが防止され
る。
【0031】以上説明してきたように、本実施形態の画
像形成装置によれば、中間転写ベルト2のクリーニング
装置15、感光体ドラム1のクリーニング装置16、感
光体ドラム1、現像装置、或いは未定着トナー像Tから
発生する粉塵トナーや紙粉によるマーク検出装置21の
汚れを防ぐことができるので、中間転写ベルト2の位置
検出が正確に行われ、画像のズレのない良好な記録画像
を形成することが可能となる他、粉塵トナーによるマー
ク検出装置の汚れが防止されるため、装置の保守点検が
容易となり、マーク検出装置21の寿命が伸長し、信頼
性の高い画像形成装置が提供できる。
【0032】(第二の実施形態)本実施形態の画像形成
装置は、図2に示したように、中間転写ベルト2を二次
転写手段10のバックアップロール10a及び一次転写
位置31を挟んでその左右両側に位置する支持ロール1
7、18の3本のロールで支持し、マーク検出装置21
を、支持ロール18のベルト移動方向下流側近傍の位置
に配置した以外は、第一の実施形態と同じ画像形成装置
である。
【0033】本実施形態の画像形成装置では、マーク検
出装置21は、支持ロール18のベルト移動方向下流側
近傍の位置に配置し、前記クリーニング装置15に対し
て、中間転写ベルト2を挟んで略対向する位置に配置し
たため、第一の実施形態と同様、クリーニング装置15
や、現像装置、或いは未定着トナー像Tから発生する粉
塵トナーでマーク検出装置21が汚れることが防止され
る。また、マーク検出装置21を支持ロール18のベル
ト移動方向下流側近傍の位置に配置したため、マーク検
出装置21は支持ロール18により張架される部分のベ
ルトの影に隠れ、クリーニング装置16周辺や感光体ド
ラム1の一次転写位置の直ぐ下流側に存在する粉塵トナ
ーで汚れることが防止される。更に、マーク検出装置2
1が、記録媒体が通過して紙粉の発生し易い二次転写位
置32から遠く離れているため、紙粉等の粉塵によるマ
ーク検出装置21の汚れが防止される。
【0034】(第三の実施形態)本実施形態の画像形成
装置は、図3に示したように、中間転写ベルト2を一次
転写位置31を挟んでその左右両側に位置する二次転写
手段10のバックアップロール10aと支持ロール17
で支持し、クリーニング装置15をバックアップロール
10aと支持ロール17の間で、バックアップロール1
0aのベルト移動方向下流側に配置し、マーク検出装置
21を前記支持ロール17と一次転写位置31との間の
位置に配置した以外は、第一の実施形態と同じ画像形成
装置である。
【0035】本実施形態の画像形成装置では、マーク検
出装置21は、支持ロール17のベルト移動方向下流側
近傍の位置に配置し、前記クリーニング装置15に対し
て、中間転写ベルト2を挟んで対向する位置に配置した
ため、第一の実施形態と同様、クリーニング装置15か
ら発生する粉塵トナーでマーク検出装置21が汚れるの
が防止される。また、マーク検出装置21を一次転写位
置に対してベルト移動方向上流側の位置に配置したた
め、中間転写ベルト2が障壁となり、クリーニング装置
16周辺や感光体ドラム1の一次転写位置の直ぐ下流側
に存在する粉塵トナーで汚れることが防止される。更
に、マーク検出装置21が、記録媒体が通過して紙粉の
発生し易い二次転写位置32から遠く離れているため、
紙粉等の粉塵によるマーク検出装置21の汚れが防止さ
れる。
【0036】
【0037】
【図面の簡単な説明】
【図1】 第一の実施形態に示した、中間転写ベルトを
4本のロールで支持するカラー電子写真複写機を示す概
略図である。
【図2】 第二の実施形態に示した、中間転写ベルトを
3本のロールで支持するカラー電子写真複写機を示す概
略図である。
【図3】 第三の実施形態に示した、中間転写ベルトを
2本のロールで支持するカラー電子写真複写機を示す概
略図である。
【図4】 従来の画像形成装置を示す概略図である。
【図5】 従来の画像形成装置を示す概略図である。
【符号の説明】
1…感光体ドラム(像担持体)、2…中間転写ベルト又
は中間転写ドラム(中間転写体)、3…記録媒体、9…
転写コロトロン、T…トナー像、21…マーク検出装
置、17〜19…支持ロール、15…クリーニング装
置、10…二次転写手段、10a…バックアップロー
ル、10b…バイアスロール、31…一次転写位置、3
2…二次転写位置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/16 - 15/16 103 G03G 15/00 303 G03G 21/00 370 - 540 G03G 21/14

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 静電潜像をトナーにより顕像化させた未
    定着トナー像を担持する像担持体と、この像担持体上の
    未定着トナー像が一次転写位置で一次転写される中間転
    写体と、中間転写体上に設けられた位置決め及び/又は
    現像濃度検出のためのマークを検出するマーク検出装置
    と、中間転写体上に一次転写された未定着トナー像を二
    次転写位置で記録媒体へ二次転写する二次転写手段と、
    二次転写後の中間転写体上の残存トナーをクリーニング
    するクリーニング装置とを備え、上記中間転写体が二次
    転写手段のバックアップロール及び上記一次転写位置を
    挟んでその左右両側に位置する支持ロールの少なくとも
    3本のロールで支持された中間転写ベルトで構成されて
    いる画像形成装置において、 前記クリーニング装置はバックアップロールと一方の支
    持ロールとの間であって上記バックアップロールのベル
    ト移動方向下流側に配置し、前記マーク検出装置は、他
    方の支持ロールのベルト移動方向下流側近傍の位置に配
    置したことを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 中間転写体が二次転写手段のバックアッ
    プロールと、一次転写位置を挟んでその左右両側に位置
    する2本の支持ロールと、バックアップロールのベルト
    移動方向上流側で隣接する支持ロールとの合計4本のロ
    ールで支持されており、前記クリーニング装置はバック
    アップロールと支持ロールとの間であって上記バックア
    ップロールのベルト移動方向下流側に配置され、前記マ
    ーク検出装置は他の2本の支持ロールの間の位置に配置
    されている請求項1記載の画像形成装置。
  3. 【請求項3】 静電潜像をトナーにより顕像化させた未
    定着トナー像を担持する像担持体と、この像担持体上の
    未定着トナー像が一次転写位置で一次転写される中間転
    写体と、中間転写体上に設けられた位置決め及び/又は
    現像濃度検出のためのマークを検出するマーク検出装置
    と、中間転写体上に一次転写された未定着トナー像を二
    次転写位置で記録媒体へ二次転写する二次転写手段と、
    二次転写後の中間転写体上の残存トナーをクリーニング
    するクリーニング装置とを備え、上記中間転写体が上記
    一次転写位置を挟んでその左右両側に位置する二次転写
    手段のバックアップロールと支持ロールで支持された中
    間転写ベルトで構成されている画像形成装置において、
    前記クリーニング装置をバックアップロールと支持ロー
    ルの間で、バックアップロールのベルト移動方向下流側
    に配置し、前記マーク検出装置を前記支持ロールと前記
    一次転写位置との間の位置に配置したことを特徴とする
    画像形成装置。
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