JP4639905B2 - 画像形成装置、及び、画像形成システム - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置、及び、画像形成システムに関する。
レーザビームプリンタ等の画像形成装置は既によく知られている。かかる画像形成装置は、例えば、潜像を担持するための感光体と、現像剤によって感光体に担持された潜像を現像剤像として可視化する現像装置と、感光体上の現像剤像を媒体に転写する際の中間媒体となる転写ベルトを備えた転写装置と、を有しており、ホストコンピュータなどの外部装置から制御部に画像信号等が送信されると、感光体に担持された潜像を、現像装置内の現像剤で現像して現像剤像を形成し、転写ベルトを介して当該現像剤像を媒体に転写して、最終的に媒体に画像を形成する。
上記の転写装置は、さらに、転写ベルトを支持する複数の支持ローラと、該転写装置が画像形成装置本体に固定される際の固定部と、を有している。そして、画像形成装置の中には、複数の支持ローラのうちの一つの支持ローラの下方を受ける受け部と、移動することにより前記転写ベルトを介して該支持ローラに当接する当接部材と、を有するものがある。
特開2004−233958号公報
当接部材が支持ローラに当接する際に、当接部材から支持ローラに力が作用し、該力に起因して、転写装置が画像形成装置本体に対して移動してしまう可能性がある。そして、画像形成装置本体に対して転写装置が移動すると、画像を形成する上で不具合が生ずる場合がある。例えば、転写装置の移動に伴い、転写ベルトの、像担持体に接触する位置が移って、像担持体上の現像剤像が転写ベルトに適切に転写されず、バンディングが発生してしまう恐れがある。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、画像形成装置本体に対する転写装置の移動を抑制できる画像形成装置を実現することにある。
前記課題を解決するために、主たる本発明は、(a)潜像を担持するための像担持体と、(b)該像担持体に担持された潜像を現像剤にて現像剤像として可視化するための現像装置と、(c)前記像担持体上の前記現像剤像を媒体に転写する際の中間媒体となる転写ベルトと、該転写ベルトの内周面に接触して前記転写ベルトを支持する複数の支持ローラと、を有する転写装置であって、該複数の支持ローラのうち相互の軸間距離が最も大きい一対の支持ローラ、のうち上方に位置する支持ローラを上方ローラとし、下方に位置する支持ローラを下方ローラとしたときに、前記上方ローラの軸心と前記下方ローラの軸心を結ぶ第一仮想面と直交し、かつ、前記上方ローラの軸心を含む第二仮想面、よりも上方に設けられている、前記転写装置が画像形成装置本体に固定される際の固定部、を備えた転写装置と、(d)前記転写装置の前記下方ローラの下方を受ける受け部と、(e)移動することにより、前記転写ベルトを介して前記下方ローラに当接する当接部材と、(f)を有することを特徴とする画像形成装置である。
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
本明細書及び添付図面の記載により少なくとも次のことが明らかにされる。
(a)潜像を担持するための像担持体と、(b)該像担持体に担持された潜像を現像剤にて現像剤像として可視化するための現像装置と、(c)前記像担持体上の前記現像剤像を媒体に転写する際の中間媒体となる転写ベルトと、該転写ベルトの内周面に接触して前記転写ベルトを支持する複数の支持ローラと、を有する転写装置であって、該複数の支持ローラのうち相互の軸間距離が最も大きい一対の支持ローラ、のうち上方に位置する支持ローラを上方ローラとし、下方に位置する支持ローラを下方ローラとしたときに、前記上方ローラの軸心と前記下方ローラの軸心を結ぶ第一仮想面と直交し、かつ、前記上方ローラの軸心を含む第二仮想面、よりも上方に設けられている、前記転写装置が画像形成装置本体に固定される際の固定部、を備えた転写装置と、(d)前記転写装置の前記下方ローラの下方を受ける受け部と、(e)移動することにより、前記転写ベルトを介して前記下方ローラに当接する当接部材と、(f)を有することを特徴とする画像形成装置。
上記の画像形成装置の場合には、固定部と受け部との距離を大きくすることができる。そして、この距離が大きいと、固定部から受け部までの間で転写装置に作用する重力も大きくなる。このため、当接部材から下方ローラに力が作用しても、該重力によって、転写装置の画像形成装置本体に対する移動が生じ難い。従って、上記の固定部を設けた場合には、当接部材が転写ベルトを介して下方ローラに当接する際に、画像形成装置本体に対する転写装置の移動を抑制することが可能となる。
また、かかる画像形成装置であって、前記転写ベルトは、前記像担持体に接触しており、前記転写ベルトと前記像担持体との接触部にて、前記像担持体上の現像剤像が前記転写ベルトに転写されることとしてもよい。
転写ベルトが像担持体に接触する場合には、転写装置が画像形成装置本体に対して移動する際に、転写ベルトの、像担持体に接触する位置(以下、ベルト接触位置とも呼ぶ)が移ってしまう。そして、ベルト接触位置が移ってしまうと、像担持体上の現像剤像の転写ベルトへの転写が適切に行われない恐れがある。かかる状況下にて、前記固定部を設けた場合には、転写装置の画像形成装置本体に対する移動を規制することによって、ベルト接触位置が移ることを防止できる。そのため、転写ベルトが像担持体に接触する場合には、前記固定部を設けることによって、像担持体上の現像剤像の転写ベルトへの転写を適切に行うことが可能となる。
また、かかる画像形成装置であって、前記当接部材は、前記像担持体上の現像剤像の前記転写ベルトへの転写中に、前記転写ベルトを介して前記下方ローラに当接することとしてもよい。
かかる場合には、転写装置の画像形成装置本体に対する移動に伴い、転写ベルトの、像担持体に接触する位置(ベルト接触位置)が、前記転写中に移ってしまう。そして、このように該転写中にベルト接触位置が移ることに起因して、バンディングが発生してしまう。かかる状況下にて、前記固定部を設けた場合には、転写装置の画像形成装置本体に対する移動を抑制することによって、バンディングの発生を抑制できる。そのため、当接部材が転写中に転写ベルトを介して下方ローラに当接する場合には、前記固定部を設けることによって、像担持体上の現像剤像の転写ベルトへの転写を適切に行うことが可能となる。
また、かかる画像形成装置であって、前記転写ベルトを介して前記下方ローラに当接した当接部材と、前記転写ベルトと、が接触している第二接触部にて、前記転写ベルト上の現像剤像が前記媒体に転写されることとしてもよい。
転写ベルトと当接部材との第二接触部にて転写ベルト上の現像剤像が媒体に転写される構成においては、当接部材が下方ローラに当接する頻度が高まる。そのため、該当接部材の下方ローラへの当接による、転写装置の画像形成装置本体に対する移動が生じやすい。よって、転写ベルトと当接部材との第二接触部にて転写ベルト上の現像剤像が媒体に転写される構成においては、前記固定部を設けたことによる効果、すなわち、画像形成装置本体に対する転写装置の移動を抑制することが可能となる効果、がより有効に奏される。
また、かかる画像形成装置であって、前記転写ベルトは、回転可能であり、前記当接部材は、前記下方ローラに当接した際に前記転写ベルトの回転に伴って回転するローラであることとしてもよい。
当接部材がローラである場合には、該当接部材が下方ローラに当接する際の衝撃が大きくなり、転写装置の移動が起こりやすい。そのため、当接部材がローラである場合には、前記固定部を設けたことによる効果、すなわち、画像形成装置本体に対する転写装置の移動を抑制することが可能となる効果、がより有効に奏される。
また、かかる画像形成装置であって、前記上方ローラは、前記転写ベルトの回転に伴って回転する従動ローラであり、前記下方ローラは、前記転写ベルトを回転駆動させるための駆動ローラであることとしてもよい。
また、かかる画像形成装置であって、前記第一仮想面は、前記固定部を通ることとしてもよい。
また、かかる画像形成装置であって、前記転写装置は、前記下方ローラを回転可能に支持する軸受けを備え、前記受け部は、前記軸受けを介して前記下方ローラの下方を受けることとしてもよい。
また、(a)潜像を担持するための像担持体と、(b)該像担持体に担持された潜像を現像剤にて現像剤像として可視化するための現像装置と、(c)前記像担持体上の前記現像剤像を媒体に転写する際の中間媒体となる転写ベルトと、該転写ベルトの内周面に接触して前記転写ベルトを支持する複数の支持ローラと、を有する転写装置であって、該複数の支持ローラのうち相互の軸間距離が最も大きい一対の支持ローラ、のうち上方に位置する支持ローラを上方ローラとし、下方に位置する支持ローラを下方ローラとしたときに、前記上方ローラの軸心と前記下方ローラの軸心を結ぶ第一仮想面と直交し、かつ、前記上方ローラの軸心を含む第二仮想面、よりも上方に設けられている、前記転写装置が画像形成装置本体に固定される際の固定部、を備えた転写装置と、(d)前記転写装置の前記下方ローラの下方を受ける受け部と、(e)移動することにより、前記転写ベルトを介して前記下方ローラに当接する当接部材と、(f)を有し、(g)前記転写ベルトは、前記像担持体に接触しており、前記転写ベルトと前記像担持体との接触部にて、前記像担持体上の現像剤像が前記転写ベルトに転写され、(h)前記当接部材は、前記像担持体上の現像剤像の前記転写ベルトへの転写中に、前記転写ベルトを介して前記下方ローラに当接し、(i)前記転写ベルトを介して前記下方ローラに当接した当接部材と、前記転写ベルトと、が接触している第二接触部にて、前記転写ベルト上の現像剤像が前記媒体に転写され、(j)前記転写ベルトは、回転可能であり、前記当接部材は、前記下方ローラに当接した際に前記転写ベルトの回転に伴って回転するローラであり、(k)前記上方ローラは、前記転写ベルトの回転に伴って回転する従動ローラであり、前記下方ローラは、前記転写ベルトを回転駆動させるための駆動ローラであり、(l)前記第一仮想面は、前記固定部を通り、(m)前記転写装置は、前記下方ローラを回転可能に支持する軸受けを備え、前記受け部は、前記軸受けを介して前記下方ローラの下方を受けることを特徴とする画像形成装置。
このような画像形成装置によれば、画像形成装置本体に対する転写装置の移動を抑制することが可能な効果が最も有効に奏される。
また、(A)コンピュータと、(B)このコンピュータに接続されて、次の(a)〜(e)を有する画像形成装置と、(a)潜像を担持するための像担持体、(b)該像担持体に担持された潜像を現像剤にて現像剤像として可視化するための現像装置、(c)前記像担持体上の前記現像剤像を媒体に転写する際の中間媒体となる転写ベルトと、該転写ベルトの内周面に接触して前記転写ベルトを支持する複数の支持ローラと、を有する転写装置であって、該複数の支持ローラのうち相互の軸間距離が最も大きい一対の支持ローラ、のうち上方に位置する支持ローラを上方ローラとし、下方に位置する支持ローラを下方ローラとしたときに、前記上方ローラの軸心と前記下方ローラの軸心を結ぶ第一仮想面と直交し、かつ、前記上方ローラの軸心を含む第二仮想面、よりも上方に設けられている、前記転写装置が画像形成装置本体に固定される際の固定部、を備えた転写装置、(d)前記転写装置の前記下方ローラの下方を受ける受け部、(e)移動することにより、前記転写ベルトを介して前記下方ローラに当接する当接部材、(C)を具備したことを特徴とする画像形成システム。
このような画像形成システムによれば、該画像形成システムが画像形成装置本体に対する転写装置の移動を抑制することが可能な画像形成装置を具備するから、従来よりも優れた画像形成システムを実現することが可能となる。
===画像形成装置の全体構成例===
次に、図1及び図2を用いて、画像形成装置としてレーザビームプリンタ(以下、プリンタともいう)10を例にとって、その概要について説明する。図1は、プリンタ10を構成する主要構成要素を示した図である。図2は、制御ユニットを示したブロック図である。なお、図1には、矢印にて上下方向(鉛直方向)を示しており、例えば、給紙トレイ92は、プリンタ10の下部に配置されており、定着ユニット90は、プリンタ10の上部に配置されている。
本実施の形態に係るプリンタ10は、図1に示すように、像担持体の一例としての感光体20の回転方向に沿って、帯電ユニット30、露光ユニット40、YMCK現像ユニット50、中間転写ユニット60、感光体クリーニングユニット75を有し、さらに、二次転写ユニット80、転写ベルトクリーニングユニット85、定着ユニット90、ユーザへの報知手段をなし液晶パネルでなる表示ユニット95、及び、これらのユニット等を制御しプリンタとしての動作を司る制御ユニット100を有している。
感光体20は、円筒状の導電性基材とその外周面に形成された感光層を有し、中心軸を中心に回転可能であり、本実施の形態においては、図1中の矢印で示すように時計回りに回転する。
帯電ユニット30は、感光体20を帯電するための装置であり、露光ユニット40は、レーザを照射することによって帯電された感光体20上に潜像を形成する装置である。この露光ユニット40は、半導体レーザ、ポリゴンミラー、F−θレンズ等を有しており、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ等の不図示のホストコンピュータから入力された画像信号に基づいて、変調されたレーザを帯電された感光体20上に照射する。
YMCK現像ユニット50は、感光体20に担持された潜像を、現像装置に収容された現像剤の一例としてのトナー、すなわち、ブラック現像装置51に収容されたブラック(K)トナー、マゼンタ現像装置52に収容されたマゼンタ(M)トナー、シアン現像装置53に収容されたシアン(C)トナー、及び、イエロー現像装置54に収容されたイエロー(Y)トナー、にて現像剤像であるトナー像として可視化するための装置である。
このYMCK現像ユニット50は、前記4つの現像装置51、52、53、54が装着された状態で回転することにより、前記4つの現像装置51、52、53、54の位置を動かすことを可能としている。すなわち、このYMCK現像ユニット50は、前記4つの現像装置51、52、53、54を4つの保持部55a、55b、55c、55dにより保持しており、前記4つの現像装置51、52、53、54は、中心軸50aを中心として、それらの相対位置を維持したまま回転可能となっている。そして、1ページ分の画像形成が終了する毎に選択的に感光体20に対向し、それぞれの現像装置51、52、53、54に収容されたトナーにて、感光体20上に形成された潜像を順次現像する。なお、前述した4つの現像装置51、52、53、54の各々は、画像形成装置本体の一例としてのプリンタ本体10a、より具体的には、YMCK現像ユニット50の前記保持部55a、55b、55c、55d、に対して着脱可能となっている。
中間転写ユニット60は、感光体20に接触している転写ベルト210を有し、転写ベルト210と感光体20との接触部の一例としての第一接触部T1にて、感光体20に形成された単色トナー像を転写ベルト210に転写するための装置であり、4色のトナーが順次重ねて転写されると、転写ベルト210にフルカラートナー像が形成される。この中間転写ユニット60は、プリンタ本体10aに対して着脱可能に設けられている。なお、中間転写ユニット60の詳細については、後述する。
感光体クリーニングユニット75は、中間転写ユニット60と帯電ユニット30との間に設けられ、感光体20の表面に当接されたゴム製の感光体クリーニングブレード76を有し、転写ベルト210上にトナー像が転写された後に、感光体20上に残存するトナーを感光体クリーニングブレード76により掻き落として回収するための装置である。
二次転写ユニット80は、転写ベルト210に接触可能な当接部材の一例としての二次転写ローラ82を有し、転写ベルト210と二次転写ローラ82との第二接触部T2にて、転写ベルト210上に形成された単色トナー像やフルカラートナー像を記録媒体に転写するための装置である。なお、二次転写ユニット80の詳細については、後述する。
転写ベルトクリーニングユニット85は、YMCK現像ユニット50の上部に設けられ、転写ベルト210の表面に当接されたゴム製の転写ベルトクリーニングブレード85aを有し、二次転写ユニット80によって記録媒体にトナー像が転写された後に、転写ベルト210上に残存するトナーを転写ベルトクリーニングブレード85aにより掻き落として回収するための装置である。
定着ユニット90は、記録媒体上に転写された単色トナー像やフルカラートナー像を記録媒体に融着させて永久像とするための装置である。
制御ユニット100は、図2に示すようにメインコントローラ101と、ユニットコントローラ102とで構成され、メインコントローラ101には画像信号及び制御信号が入力され、この画像信号及び制御信号に基づく指令に応じてユニットコントローラ102が前記各ユニット等を制御して画像を形成する。
次に、このように構成されたプリンタ10の動作について説明する。
まず、不図示のホストコンピュータからの画像信号及び制御信号がインターフェイス(I/F)112を介してプリンタ10のメインコントローラ101に入力されると、このメインコントローラ101からの指令に基づくユニットコントローラ102の制御により感光体20、及び、転写ベルト210が回転する。感光体20は、回転しながら、帯電位置において帯電ユニット30により順次帯電される。
感光体20の帯電された領域は、感光体20の回転に伴って露光位置に至り、露光ユニット40によって、第1色目、例えばイエローYの画像情報に応じた潜像が該領域に形成される。また、YMCK現像ユニット50は、イエロー(Y)トナーを収容したイエロー現像装置54が、感光体20に対向した現像位置に位置している。
感光体20上に形成された潜像は、感光体20の回転に伴って現像位置に至り、イエロー現像装置54によってイエロートナーで現像される。すなわち、イエロー現像装置54は、感光体20上に担持された潜像をトナーにてトナー像として可視化する。これにより、感光体20上にイエロートナー像が形成される。
感光体20上に形成されたイエロートナー像は、感光体20の回転に伴って第一接触部T1に至り、転写ベルト210に転写される。この際、転写ベルト210には、トナーの帯電極性とは逆の極性の一次転写バイアスが印加される。なお、この間、感光体20と転写ベルト210とは接触している。
上記の処理が、第2色目、第3色目、及び、第4色目について、各々の現像装置毎に順次実行されることにより、各画像信号に対応した4色のトナー像が、転写ベルト210に重なり合って転写される。これにより、転写ベルト210上にはフルカラートナー像が形成される。
転写ベルト210上に形成されたフルカラートナー像は、転写ベルト210の回転に伴って第二接触部T2に至り、二次転写ローラ82によって記録媒体に転写される。なお、記録媒体は、給紙トレイ92から、給紙ローラ94、レジローラ96を介して二次転写ユニット80へ搬送される。また、転写ベルト210上のトナー像の記録媒体への転写の際には、二次転写ローラ82が転写ベルト210に接触する。そして、二次転写バイアスが、当該二次転写ローラ82に印加される。また、トナー像の記録媒体への転写が終了すると、二次転写ローラ82は、転写ベルト210から離間する。
なお、二次転写ローラ82は、感光体20上の4色目のトナー像の転写ベルト210への転写中に、転写ベルト210を介して駆動ローラ221に当接する。
記録媒体に転写されず転写ベルト210上に残されたトナーは、転写ベルトクリーニングユニット85により回収される。記録媒体に転写されたフルカラートナー像は、定着ユニット90によって加熱加圧されて記録媒体に融着される。一方、感光体20はさらに回転して、感光体クリーニングユニット75によって、その表面に付着しているトナーが回収され、次の潜像を形成するための帯電に備える。
===制御ユニットの概要===
次に、制御ユニット100の構成について図2を参照しつつ説明する。制御ユニット100のメインコントローラ101は、インターフェイス112を介してホストコンピュータと接続され、このホストコンピュータから入力された画像信号を記憶するための画像メモリ113を備えている。ユニットコントローラ102は、装置本体の各ユニット(帯電ユニット30、露光ユニット40、YMCK現像ユニット50、中間転写ユニット60、感光体クリーニングユニット75、二次転写ユニット80、転写ベルトクリーニングユニット85、定着ユニット90、表示ユニット95)と電気的に接続され、それらが備えるセンサからの信号を受信することによって、各ユニットの状態を検出しつつ、メインコントローラ101から入力される信号に基づいて、各ユニットを制御する。
===中間転写ユニット60の構成例===
次に、中間転写ユニット60の構成例について、図3〜図6を用いて説明する。図3は、中間転写ユニット60等を示した断面図であって、二次転写ローラ82が転写ベルト210に接触している状態を示した図である。図4は、中間転写ユニット60等を示した断面図であって、二次転写ローラ82が転写ベルト210から離間した状態を示した図である。図5は、中間転写ユニット60の斜視図である。図6は、受け部15が軸受け240を受けている状態を示した斜視図である。
なお、図3、図4、図6では矢印にて上下方向を、図3と図4では矢印にて左右方向を示しており、中間転写ユニット60は、感光体20より上方に位置し、かつ、二次転写ローラ82よりも左側に位置している。また、図5では、矢印にてフレーム201、202の長手方向を示している。さらに、図3及び図4にて、F1は、従動ローラ222の軸心と駆動ローラ221の軸心を結ぶ第一仮想面を示し、F2は、第一仮想面F1と直交し、かつ、従動ローラ222の軸心を含む第二仮想面を示し、F3は、駆動ローラ221の軸心を含む仮想水平面を示している。
中間転写ユニット60は、図3等に示すように、フレーム201、202と、感光体20上のトナー像を記録媒体に転写する際の中間媒体となる転写ベルト210と、転写ベルト210の内周面に接触して転写ベルト210を支持する複数の支持ローラと、該中間転写ユニット60がプリンタ本体10aに固定される際の固定部230と、を有している。
転写ベルト210は、PETフィルムの表面に錫蒸着層を設けさらにその表層に半導電塗料を形成(以下、半導電塗料の層を抵抗層210a(図5)とも呼ぶ)、積層したエンドレスのベルトである。また、転写ベルト210の幅方向(図5)の一端部においては、抵抗層210aの代わりに、転写ベルト210の回転方向(図3等にて矢印で示す方向)に沿って電極層210bが形成されている。この電極層210bには、電極部235に設けられた回転可能な導電性の電極ローラ(不図示)が当接している。そして、転写ベルト210には、一次転写バイアス印加部121(図2)から、電極ローラを介して一次転写バイアスが印加される。
中間転写ユニット60は、複数の支持ローラとして、図3に示すように、転写ベルト210の回転方向に沿って、バックアップローラ223、下方ローラの一例である駆動ローラ221、テンションローラ225、上方ローラの一例である従動ローラ222、サポートローラ224を有している。そして、複数の支持ローラは、フレーム201、202に回転可能に支持されている。
バックアップローラ223は、転写ベルト210を介して感光体20に対向した位置に設けられており、転写ベルト210を感光体20に接触(より詳しくは、圧接)させるためのものである。また、バックアップローラ223は、不図示のバネにより、転写ベルト210の内側から外側へ向けて付勢されている。また、バックアップローラ223により感光体20に接触している転写ベルト210と感光体20との第一接触部T1にて、感光体20上のトナー像が転写ベルト210に転写される。
より具体的に説明する。転写ベルト210に一次転写バイアス印加部121から一次転写バイアスが印加されると、第一接触部T1において転写ベルト210と感光体20との間に電界が形成され、感光体20上のトナー像が転写ベルト210に転写される。4色のトナー像が順次転写されると、転写ベルト210にフルカラートナー像が形成される。
駆動ローラ221は、図3に示す反時計方向に回転して、転写ベルト210を回転駆動させるものである。そして、駆動ローラ221により回転する転写ベルト210の周速度は、感光体20の周速度とほぼ同じである。駆動ローラ221は、感光体20の回転方向(図3において時計方向)と逆の方向(図3において反時計方向)に回転する。また、駆動ローラ221は、その軸心がバックアップローラ223の軸心よりも下方かつ右側に位置するように、設けられている。
また、図5に示すように、駆動ローラ221の軸方向両端部には、該駆動ローラ221を回転可能に支持する軸受け240が設けられている。この軸受け240は、駆動ローラ221のローラ軸221aを回転可能に支持している。また、軸受け240は、その外周面の一部が露出するように、フレーム201、202の長手方向の一端部に、それぞれ取り付けられている。また、軸受け240は、図6に示すように、プリンタ本体10aに設けられた受け部15の凹部15aと接触している。
受け部15は、軸受け240を介して駆動ローラ221の下方を受けるためのものである。凹部15aは、断面形状がU字状であり、軸受け240の外周面(より詳しくは、該外周面の、フレーム201、202から露出している部分)と接触している。このように、凹部15aが軸受け240の外周面と接触することにより、受け部15は駆動ローラ221のローラ軸221aの下方を受けている。
テンションローラ225は、転写ベルト210を張架するためのものである。このテンションローラ225は、その軸方向両端部に設けられたテンションバネ225aにより、転写ベルト210の内側から外側に向けて付勢されている。そして、テンションローラ225は、テンションバネ225aの付勢力によって、転写ベルト210を張架している。また、テンションローラ225は、その軸心が駆動ローラ221の軸心よりも上方かつ左側に位置するように、設けられている。
従動ローラ222は、転写ベルト210の回転に伴って回転するローラである。この従動ローラ222は、フレーム201、202に取り付けられた軸受けを介して回転可能に支持されている。また、図1に示すように、従動ローラ222に対して、転写ベルト210を介して転写ベルトクリーニングブレード85aが当接している。また、従動ローラ222は、その軸心がテンションローラ225の軸心よりも左側に位置するように、設けられている。
サポートローラ224は、所定の位置を保った状態で転写ベルト210に接触している。また、サポートローラ224は、その軸心が従動ローラ222の軸心よりも下方かつ右側に位置するように、設けられている。
ところで、駆動ローラ221と従動ローラ222は、図3に示すように、複数の支持ローラのうち相互の軸間距離が最も大きい一対の支持ローラである。また、駆動ローラ221と従動ローラ222のうち、従動ローラ222は、上方に位置しており、駆動ローラ221は、下方に位置している。
固定部230は、プリンタ本体10aと締結するねじ231(図5)を介してプリンタ本体10aに固定されている。なお、プリンタ本体10aに対するねじ231の締結方向は、鉛直上方から下方へ向かう方向である。固定部230は、図5に示すように、フレーム201、202の長手方向の他端部にそれぞれ設けられている。そして、固定部230は、図3に示すように、第二仮想面F2より上方に、より詳しくは、従動ローラ222よりも上方かつ左側に、位置している。なお、第一仮想面F1は、固定部230を通っている。
===二次転写ユニット80の構成例===
次に、二次転写ユニット80の構成例について、図3と図4を用いて説明する。二次転写ユニット80は、図3に示すように、転写ベルト210に接触して該転写ベルト210上のトナー像を記録媒体に転写するための二次転写ローラ82と、二次転写ローラ82を回転可能に支持する回動レバー83と、を有している。
二次転写ローラ82は、移動することにより転写ベルト210を介して駆動ローラ221に当接する。この二次転写ローラ82は、回転可能であり、駆動ローラ221に当接する前には回転しておらず、駆動ローラ221に当接した際に転写ベルト210の回転に伴って回転する。なお、二次転写ローラ82は、図3に示すように、仮想水平面F3よりも下方の位置にて、転写ベルト210を介して駆動ローラ221に当接する。また、二次転写ローラ82は、図4に示すように、転写ベルト210から離間しているときには、仮想水平面F3よりも下方の位置に位置する。
また、転写ベルト210を介して駆動ローラ221に当接した二次転写ローラ82と、転写ベルト210と、が接触している第二接触部T2にて、転写ベルト210上のトナー像が記録媒体に転写される。より具体的に説明する。二次転写ローラ82に二次転写バイアス印加部122(図2)から二次転写バイアスが印加されると、第二接触部T2において転写ベルト210と二次転写ローラ82との間に電界が形成され、転写ベルト210上のトナー像(例えば、フルカラートナー像)が記録媒体に転写される。
回動レバー83は、二次転写ローラ82の軸方向両端部を支持している。この回動レバー83は、回動軸84を中心に回動可能であり、二次転写ローラ82は、回動レバー83の回動に伴って、移動する。そして、二次転写ローラ82が転写ベルト210から離間している(図4)際に、回動レバー83が回動軸84を中心に反時計方向に回動することによって、二次転写ローラ82は、転写ベルト210を介して駆動ローラ221に当接する(図3)こととなる。
===本実施形態に係るプリンタ10の有効性===
本実施形態に係る画像形成装置(プリンタ10)は、(a)潜像を担持するための像担持体(感光体20)と、(b)感光体20に担持された潜像を現像剤(トナー)にて現像剤像(トナー像)として可視化するための現像装置51、52、53、54と、(c)感光体20上のトナー像を媒体(記録媒体)に転写する際の中間媒体となる転写ベルト210と、転写ベルト210の内周面に接触して前記転写ベルト210を支持する複数の支持ローラ(駆動ローラ221、従動ローラ222、バックアップローラ223、サポートローラ224、テンションローラ225)と、を有する転写装置(中間転写ユニット60)であって、該複数の支持ローラのうち相互の軸間距離が最も大きい一対の支持ローラ(駆動ローラ221と従動ローラ222)、のうち上方に位置する支持ローラを上方ローラ(従動ローラ222)とし、下方に位置する支持ローラを下方ローラ(駆動ローラ221)としたときに、従動ローラ222の軸心と駆動ローラ221の軸心を結ぶ第一仮想面F1と直交し、かつ、従動ローラ222の軸心を含む第二仮想面F2、よりも上方に設けられている、中間転写ユニット60が画像形成装置本体(プリンタ本体10a)に固定される際の固定部230、を備えた中間転写ユニット60と、(d)中間転写ユニット60の駆動ローラ221の下方を受ける受け部15と、(e)移動することにより、転写ベルト210を介して駆動ローラ221に当接する当接部材(二次転写ローラ82)と、を有している。これにより、プリンタ本体10aに対する中間転写ユニット60の移動を抑制できるプリンタ10を実現することが可能となる。以下において、当接部材を二次転写ローラ82として、詳細に説明する。
前述したように、転写ベルト210上のトナー像を記録媒体に転写するために、二次転写ローラ82が転写ベルト210を介して駆動ローラ221に当接する。かかる際に、二次転写ローラ82から駆動ローラ221に力が作用する。そして、この力が駆動ローラ221を移動させる方向に作用し、軸受け240を介して受け部15に受けられた駆動ローラ221が移動してしまうことがある(より詳しくは、駆動ローラ221が上方に移動する)。ここで、駆動ローラ221が移動する際には、該駆動ローラ221を支持している中間転写ユニット60も移動する。詳しくは、固定部230を支点として、中間転写ユニット60の駆動ローラ221側が上方に移動する。そして、プリンタ本体10aに対して中間転写ユニット60が移動すると、画像を形成する上で不具合が生じてしまう。
この不具合の一例について、詳しく説明する。前述したように、転写ベルト210は、感光体20に接触しており、転写ベルト210と感光体20との第一接触部T1において、感光体20上のトナー像が転写ベルト210に転写される。かかる構成において、プリンタ本体10aに対して中間転写ユニット60が移動する際に、転写ベルト210の、感光体20に接触する位置が移ってしまう。
このため、プリンタ本体10aに対して中間転写ユニット60が移動する際に、感光体20上のトナー像が所定の位置とは異なる位置にて転写ベルト210に転写される恐れがある(かかる現象を、いわゆる転写ずれと呼ぶ)。そして、該転写ずれに起因して、転写ベルト210に転写されたトナー像中に、他の部分に比べて濃度が高い、もしくは、低い部分が形成されてしまい(すなわち、バンディング)、記録媒体に形成される画像の画質の低下を招く恐れがある。
そこで、本実施形態の中間転写ユニット60は、図3に示すように、従動ローラ222の軸心と駆動ローラ221の軸心を結ぶ第一仮想面F1と直交し、かつ、従動ローラ222の軸心を含む第二仮想面F2、よりも上方に、固定部230を有している。かかる場合には、固定部230と受け部15との距離が大きい構成にすることができる。そして、この距離が大きいと、固定部230から受け部15までの間で中間転写ユニット60に作用する重力も大きくなる。
ここで、比較例に係る固定部について説明する。比較例に係る固定部は、第二仮想面F2よりも下方、より具体的には、フレームの長手方向(図5)で駆動ローラ221と従動ローラ222の間、に設けられている。かかる場合には、固定部と受け部15との距離が、本実施形態の場合に比べて小さいので、固定部から受け部までの間で中間転写ユニット60に作用する重力も本実施形態の場合に比べて小さい。
このため、本実施形態の場合には、二次転写ローラ82から駆動ローラ221に力が作用しても、該重力によって、比較例の場合に比べて、中間転写ユニット60の固定部230を支点としての上方への移動が生じ難い。従って、本実施形態に係る固定部230を設けた場合には、二次転写ローラ82が転写ベルト210を介して駆動ローラ221に当接する際に、プリンタ本体10aに対する中間転写ユニット60の移動を抑制することが可能となる。
さらに、プリンタ本体10aに対する中間転写ユニット60の移動を抑制することによって、上述の不具合を抑制することも可能となる。すなわち、転写ずれを抑制できるから、転写ベルト210上のバンディングの発生を抑えられ、画像の画質の低下を防止することが可能となる。
===その他の実施形態===
以上、上記実施の形態に基づき本発明に係る画像形成装置等を説明したが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。
なお、上記実施の形態において、画像形成装置としてフルカラーレーザビームプリンタを例にとって説明したが、本発明は、モノクロレーザビームプリンタ、複写機、ファクシミリなど、各種の画像形成装置に適用可能である。
なお、上記実施の形態において、ロータリー方式の現像器を備えた画像形成装置を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、タンデム方式の現像器を備えた画像形成装置にも、本発明を適用することができる。
なお、上記実施の形態において、像担持体である感光体は、円筒状の導電性基材の外周面に感光層を設けた構成として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ベルト状の導電性基材の表面に感光層を設けて構成した、いわゆる感光ベルトであってもよい。
さらに、上記実施の形態において、図3に示すように、転写ベルト210は、感光体20に接触しており、転写ベルト210と感光体20との接触部(第一接触部T1)にて、感光体20上のトナー像が転写ベルト210に転写されることとしたが、これに限定されるものではない。例えば、転写ベルト210は、空隙を介して感光体20に対向していることとしてもよい。
転写ベルト210が感光体20に接触する場合には、中間転写ユニット60がプリンタ本体10aに対して移動する際に、転写ベルト210の、感光体20に接触する位置(以下、ベルト接触位置とも呼ぶ)が移ってしまう。そして、ベルト接触位置が移ってしまうと、感光体20上のトナー像の転写ベルト210への転写が適切に行われないことがある。かかる状況下にて、前記固定部230を設けた場合には、中間転写ユニット60のプリンタ本体10aに対する移動を抑制することによって、ベルト接触位置が移ることを防止できる。そのため、転写ベルト210が感光体20に接触する場合には、前記固定部230を設けることによって、感光体20上のトナー像の転写ベルト210への転写を適切に行うことが可能となる。従って、上記実施の形態の方がより望ましい。
さらに、上記実施の形態において、図3に示すように、二次転写ローラ82は、感光体20上のトナー像の転写ベルト210への転写中に、転写ベルト210を介して駆動ローラ221に当接することとしたが、これに限定されるものではない。例えば、二次転写ローラ82は、感光体20上のトナー像の転写ベルト210への転写後に、駆動ローラ221に当接することとしてもよい。
感光体20上のトナー像の転写ベルト210への転写中に、二次転写ローラ82が転写ベルト210を介して駆動ローラ221に当接する場合には、中間転写ユニット60のプリンタ本体10aに対する移動に伴い、転写ベルト210の、感光体20に接触する位置(ベルト接触位置)が、該転写中に移ってしまう。そして、このように該転写中にベルト接触位置が移ることに起因して、バンディングが生じる恐れがある。かかる状況下にて、前記固定部230を設けた場合には、中間転写ユニット60のプリンタ本体10aに対する移動を抑制することによって、ベルト接触位置が移ることを防止できる。そのため、二次転写ローラ82が該転写中に転写ベルト210を介して駆動ローラ221に当接する場合には、前記固定部230を設けることによって、感光体20上のトナー像の転写ベルト210への転写を適切に行うことが可能となる。従って、上記実施の形態の方がより望ましい。
さらに、上記実施の形態において、図3に示すように、転写ベルト210を介して駆動ローラ221に当接した当接部材(二次転写ローラ82)と、転写ベルト210と、が接触している第二接触部T2にて、転写ベルト210上のトナー像が記録媒体に転写されることとしたが、これに限定されるものではない。例えば、第二接触部T2は、転写ベルト210と当接部材以外の部材とが接触することによって、形成されていることとしてもよい。
転写ベルト210と当接部材との第二接触部T2にて転写ベルト210上のトナー像が記録媒体に転写される構成においては、当接部材が駆動ローラ221に当接する頻度が高まる。そのため、該当接部材の駆動ローラ221への当接による、中間転写ユニット60のプリンタ本体10aに対する移動が生じやすい。よって、転写ベルト210と当接部材との第二接触部T2にて転写ベルト210上のトナー像が記録媒体に転写される構成においては、前記固定部230を設けたことによる効果、すなわち、プリンタ本体10aに対する中間転写ユニット60の移動を抑制することが可能となる効果、がより有効に奏される。従って、上記実施の形態の方がより望ましい。
さらに、上記実施の形態において、図3に示すように、転写ベルト210は、回転可能であり、当接部材(二次転写ローラ82)は、駆動ローラ221に当接した際に転写ベルト210の回転に伴って回転するローラであることとしたが、これに限定されるものではない。例えば、当接部材は、回転しないブレードであることとしてもよい。
当接部材がローラである場合には、当接部材がブレードである場合に比べて、該当接部材が駆動ローラ221に当接する際の衝撃が大きくなり、中間転写ユニット60のプリンタ本体10aに対する移動が生じやすい。そのため、当接部材がローラである場合には、前記固定部230を設けたことによる効果、すなわち、プリンタ本体10aに対する中間転写ユニット60の移動を抑制することが可能となる効果、がより有効に奏される。従って、上記実施の形態の方がより望ましい。
さらに、上記実施の形態において、図3に示すように、上方ローラは、転写ベルト210の回転に伴って回転する従動ローラ222であり、下方ローラは、転写ベルト210を回転駆動させるための駆動ローラ221であることとしたが、これに限定されるものではない。例えば、上方ローラが駆動ローラであり、下方ローラが従動ローラであることとしてもよい。
さらに、上記実施の形態において、図3に示すように、第一仮想面F1は、固定部230を通ることとしたが、これに限定されるものではない。例えば、第一仮想面F1は、固定部230を通らないこととしてもよい。
さらに、上記実施の形態において、中間転写ユニット60は、図5に示すように、駆動ローラ221を回転可能に支持する軸受け240を備え、受け部15は、図6に示すように、軸受け240を介して駆動ローラ221の下方を受けることとしたが、これに限定されるものではない。例えば、受け部15は、駆動ローラ221の下方を直接受けることとしてもよい。
===画像形成システム等の構成===
次に、本発明に係る実施の形態の一例である画像形成システムの実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図7は、画像形成システムの外観構成を示した説明図である。画像形成システム700は、コンピュータ702と、表示装置704と、プリンタ706と、入力装置708と、読取装置710とを備えている。
コンピュータ702は、本実施形態ではミニタワー型の筐体に収納されているが、これに限られるものではない。表示装置704は、CRT(Cathode Ray Tube:陰極線管)やプラズマディスプレイや液晶表示装置等が用いられるのが一般的であるが、これに限られるものではない。プリンタ706は、上記に説明されたプリンタが用いられている。入力装置708は、本実施形態ではキーボード708Aとマウス708Bが用いられているが、これに限られるものではない。読取装置710は、本実施形態ではフレキシブルディスクドライブ装置710AとCD−ROMドライブ装置710Bが用いられているが、これに限られるものではなく、例えばMO(Magneto Optical)ディスクドライブ装置やDVD(Digital Versatile Disk)等の他のものであっても良い。
図8は、図7に示した画像形成システムの構成を示すブロック図である。コンピュータ702が収納された筐体内にRAM等の内部メモリ802と、ハードディスクドライブユニット804等の外部メモリがさらに設けられている。
なお、以上の説明においては、プリンタ706が、コンピュータ702、表示装置704、入力装置708、及び、読取装置710と接続されて画像形成システムを構成した例について説明したが、これに限られるものではない。例えば、画像形成システムが、コンピュータ702とプリンタ706から構成されても良く、画像形成システムが表示装置704、入力装置708及び読取装置710のいずれかを備えていなくても良い。
また、例えば、プリンタ706が、コンピュータ702、表示装置704、入力装置708、及び、読取装置710のそれぞれの機能又は機構の一部を持っていても良い。一例として、プリンタ706が、画像処理を行う画像処理部、各種の表示を行う表示部、及び、デジタルカメラ等により撮影された画像データを記録した記録メディアを着脱するための記録メディア着脱部等を有する構成としても良い。
このようにして実現された画像形成システムは、システム全体として従来システムよりも優れたシステムとなる。
プリンタ10を構成する主要構成要素を示した図である。 制御ユニットを示すブロック図である。 中間転写ユニット60等を示した断面図であって、二次転写ローラ82が転写ベルト210に接触している状態を示した図である。 中間転写ユニット60等を示した断面図であって、二次転写ローラ82が転写ベルト210から離間した状態を示した図である。 中間転写ユニット60の斜視図である。 受け部15が軸受け240を受けている状態を示した斜視図である。 画像形成システムの外観構成を示した説明図である。 図7に示した画像形成システムの構成を示すブロック図である。
符号の説明
10 プリンタ、10a プリンタ本体、15 受け部、15a 凹部、
20 感光体、30 帯電ユニット、40 露光ユニット、
50 YMCK現像ユニット、50a 中心軸、51 ブラック現像装置、
52 マゼンタ現像装置、53 シアン現像装置、54 イエロー現像装置、
55a、55b、55c、55d 保持部、60 中間転写ユニット、
75 感光体クリーニングユニット、76 感光体クリーニングブレード、
80 二次転写ユニット、82 二次転写ローラ、83 回動レバー、84 回動軸、
85 転写ベルトクリーニングユニット、85a 転写ベルトクリーニングブレード、
90 定着ユニット、92 給紙トレイ、94 給紙ローラ、95 表示ユニット、
96 レジローラ、
100 制御ユニット、101 メインコントローラ、
102 ユニットコントローラ、112 インターフェイス、113 画像メモリ、
121 一次転写バイアス印加部、122 二次転写バイアス印加部、
201 フレーム、202 フレーム、210 転写ベルト、210a 抵抗層、
210b 電極層、221 駆動ローラ、221a ローラ軸、222 従動ローラ、
223 バックアップローラ、224 サポートローラ、225 テンションローラ、
225a テンションバネ、230 固定部、231 ねじ、235 電極部、
240 軸受け、
700 画像形成システム、702 コンピュータ、704 表示装置、
706 プリンタ、708 入力装置、708A キーボード、708B マウス、
710 読取装置、710A フレキシブルディスクドライブ装置、
710B CD−ROMドライブ装置、
802 内部メモリ、804 ハードディスクドライブユニット、
F1 第一仮想面、F2 第二仮想面、F3 仮想水平面、
T1 第一接触部、T2 第二接触部

Claims (8)

  1. (a)潜像を担持するための像担持体と、
    (b)該像担持体に担持された潜像を現像剤にて現像剤像として可視化するための現像装置と、
    (c)前記像担持体上の前記現像剤像を媒体に転写する際の中間媒体となる転写ベルトと、該転写ベルトの内周面に接触して前記転写ベルトを支持する複数の支持ローラと、を有する転写装置であって、前記転写装置は、前記像担持体の上方に位置しており、該複数の支持ローラのうち相互の軸間距離が最も大きい一対の支持ローラ、のうち上方に位置する支持ローラを上方ローラとし、下方に位置する支持ローラを下方ローラとしたときに、前記上方ローラの軸心と前記下方ローラの軸心を結ぶ第一仮想面と直交し、かつ、前記上方ローラの軸心を含む第二仮想面、よりも上方に設けられている、前記転写装置が画像形成装置本体に固定される際の固定部、を備えた転写装置と、
    (d)前記転写装置の前記下方ローラの軸の下方を受ける凹部を有する受け部と、
    (e)移動することにより、前記転写ベルトを介して前記下方ローラの軸心を含む仮想水平面よりも下方の位置で前記下方ローラに当接する当接部材と、
    (f)を有することを特徴とする画像形成装置。
  2. 請求項1に記載の画像形成装置であって、
    前記転写ベルトと前記像担持体との接触部にて、前記像担持体上の現像剤像が前記転写ベルトに転写されることを特徴とする画像形成装置。
  3. 請求項1または請求項2に記載の画像形成装置であって、
    前記当接部材は、前記像担持体上の現像剤像の前記転写ベルトへの転写中に、前記転写ベルトを介して前記下方ローラに当接することを特徴とする画像形成装置。
  4. 請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の画像形成装置であって、
    前記転写ベルトを介して前記下方ローラに当接した当接部材と、前記転写ベルトと、が接触している第二接触部にて、前記転写ベルト上の現像剤像が前記媒体に転写されることを特徴とする画像形成装置。
  5. 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の画像形成装置であって、
    前記転写ベルトは、回転可能であり、
    前記当接部材は、前記下方ローラに当接した際に前記転写ベルトの回転に伴って回転するローラであることを特徴とする画像形成装置。
  6. 請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の画像形成装置であって、
    前記第一仮想面は、前記固定部を通ることを特徴とする画像形成装置。
  7. 請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の画像形成装置であって、
    前記転写装置は、前記下方ローラを回転可能に支持する軸受けを備え、
    前記受け部は、前記軸受けを介して前記下方ローラの軸の下方を受けることを特徴とする画像形成装置。
  8. (A)コンピュータと、
    (B)このコンピュータに接続される請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の画像形成装置と、
    (C)を具備したことを特徴とする画像形成システム。
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