JP6048337B2 - 転写装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、転写装置及び画像形成装置に関する。
特許文献1には、プラス極性のピーク値及びマイナス極性のピーク値のうちニップで記録紙に移動したトナーを中間転写ベルト31に戻す電界であるプラス極性のピーク値を、紙種情報の取得結果により変更する2次転写バイアス電源39の構成が開示されている。
特許文献2には、記録シートを反転再搬送して、記録シートのもう一方の面にもトナー像の2次転写処理を施す構成において、反転再搬送前の2次転写バイアスと、反転再搬送後の2次転写バイアスとを異なら2次転写バイアス電源39の構成が開示されている。
特開2012−42827号公報 特開2012−118107号公報
本発明は、2次転写効率を向上することができることを目的とする。
本発明の請求項1記載の転写装置は、直流電源と交流電源とを含んで構成された1次転写電源と、像保持体の外周面に形成されたトナー画像を、該トナー画像を媒体に2次転写する転写体に対し、前記1次転写電源から電圧が印加されることで1次転写させる1次転写手段と、直流電源と交流電源とを含んで構成された2次転写電源と、前記転写体に1次転写されたトナー画像を、媒体に、前記2次転写電源から電圧が印加されることで2次転写させる2次転写手段と、を備え、前記1次転写電源が前記1次転写手段に交流成分を含む電圧を印加する交流モード、及び、直流成分のみを印加する直流モード、の何れかのモードが選択可能であり、予め定められた基準よりも表面凹凸性の大きい媒体に2次転写を行う場合、交流モードが選択され、前記交流成分の振幅及び周期の少なくとも一方は、前記媒体の表面凹凸性の大きさに応じて変更される
本発明の請求項2に記載の転写装置は、請求項1に記載の転写装置において、前記交流成分の振幅及び周期の少なくとも一方は、前記2次転写手段の電気抵抗の値に応じて変更される。
本発明の請求項3に記載の転写装置は、請求項1又は2に記載の転写装置において、前記1次転写手段は、複数個ある前記像保持体に1つずつ配置され、少なくとも最後にトナー画像を1次転写させる1次転写手段に対して、前記交流モードを選択する。
本発明の請求項4に記載の画像形成装置は、前記像保持体にトナー画像を形成するトナー画像形成部と、前記トナー画像を前記媒体に転写する請求項1〜3の何れか1項記載の転写装置と、を備えている。
本発明の請求項1の転写装置によれば、1次転写電源が直流電源のみで構成されている場合に比べて、2次転写効率を向上することができる。
本発明の請求項1に記載の転写装置によれば、1次転写電源が直流電源のみで構成されている場合に比べて、2次転写手段での交流成分の電圧の印加に起因するトナーの飛び散りが抑制できる。
本発明の請求項1に記載の転写装置によれば、交流モード及び直流モードの何れかのモードが選択可能でない場合に比べて、適切なモードを選択できる。
本発明の請求項1に記載の転写装置によれば、直流成分のみの電圧の印加により1次転写されたトナー画像を2次転写する場合に比べて、予め定められた基準よりも表面凹凸性の大きい媒体に対する2次転写効率を向上することができる。
本発明の請求項1に記載の転写装置によれば、交流成分の振幅及び周期の少なくとも一方が媒体の表面凹凸性の大きさに応じて変更されない場合に比べて、表面凹凸性の大きさの異なる媒体に対して適切な交流成分の振幅及び周期にできる。
本発明の請求項2に記載の転写装置によれば、交流成分の振幅又は周波数が2次転写部の電気抵抗の値によって変更されない場合に比べて、1次転写時における不要な放電が抑制される。
本発明の請求項3に記載の転写装置によれば、最後にトナー画像を1次転写させる1次転写手段に、直流成分のみの電圧を印加する場合に比べて、2次転写効率が向上される。
本発明の請求項4に記載の画像形成装置によれば、本構成の転写装置を備えていない場合に比べて、トナー消費量が低減される。
第1の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略図である。 第1の実施の形態に係る画像形成装置を構成する画像形成部の構成を示す概略図である。 第1の実施の形態に係る画像形成部を構成するトナー画像形成部の一部及びその周辺部を示す概略図である。 第1の実施の形態に係る転写装置を構成する1次転写ロールに印加される電圧を示す図である。 第2の実施の形態に係る画像形成装置を構成する画像形成部の構成を示す概略図である。 第3の実施の形態に係る画像形成装置を構成する画像形成部の構成を示す概略図である。 第4の実施の形態に係る画像形成装置を構成する画像形成部の構成を示す概略図である。 第5の実施の形態に係る画像形成装置を構成する画像形成部の構成を示す概略図である。 第5の形態に係るトナー画像形成部の一部及び1次転写ロールの周辺の構成を示す概略図である。 第5の実施の形態の変形例に係るトナー画像形成部の一部及び1次転写ロールの周辺の構成を示す概略図であって、(A)は普通紙に1次転写を行う場合、(B)はエンボス紙に1次転写を行う場合の巻き掛け状態を表す概略図である。 第5の実施の形態の変形例に係る1次転写ロールの像保持体に対する位置と荷重の関係を示すグラフである。 2次転写後のエンボス紙に対するトナーの転写性を示す図である。 実施例(実施例1〜5)及び比較例(比較例1〜4)の評価の条件を示す表である。 エンボス紙に2次転写した後の格子画像の状態を示す図であって、(A)は実施例1〜5の場合、(B)は比較例1の場合、を示す模式図である。 比較例(比較例3)における実験結果を示す表であって、(A)は2次転写後のエンボス紙に対するトナーの転写性を示す実験結果、(B)は2次転写後のエンボス紙に対するトナーの飛び散り性を示す実験結果である。 実施例(実施例1)における実験結果を示す表であって、(A)は2次転写後のエンボス紙に対するトナーの転写性を示す実験結果、(B)は2次転写後のエンボス紙に対するトナーの飛び散り性を示す実験結果である。 実施例(実施例2、実施例3)及び比較例(比較例2)における2次転写効率の実験結果を示す図である。 比較例(比較例4)における実験結果を示す表であって、(A)は2次転写後のエンボス紙に対するトナーの転写性を示す実験結果、(B)は2次転写後のエンボス紙に対するトナーの飛び散り性を示す実験結果である。 実施例(実施例4)における実験結果を示す表であって、(A)は2次転写後のエンボス紙に対するトナーの転写性を示す実験結果、(B)は2次転写後のエンボス紙に対するトナーの飛び散り性を示す実験結果である。 実施例(実施例5)における実験結果を示す表であって、(A)は2次転写後のエンボス紙に対するトナーの転写性を示す実験結果、(B)は2次転写後のエンボス紙に対するトナーの飛び散り性を示す実験結果である。
≪第1の実施の形態≫
以下、本発明の実施の形態の一例を図面に基づき説明する。まず、画像形成装置の構成及びその作用について説明する。次に、転写装置の構成及び作用について説明する。なお、後述では、図1に矢印Hで示す方向を装置高さ方向、図1に矢印Wで示す方向の装置幅方向とする。また、装置高さ方向及び装置幅方向のそれぞれに直交する方向(適宜矢印Dで示す)を装置奥行き方向とする。
<画像形成装置の構成>
〔全体〕
図1は、本実施の形態に係る画像形成装置10を、正面側から見た全体の構成を示す概略図である。この図に示される如く、画像形成装置10は、記録媒体Pが収容される記録媒体収容部12と、記録媒体Pに画像形成を行う画像形成部14と、原稿(図示省略)を読み取る原稿読取部16と、を含んで構成されている。さらに、画像形成装置10は、上記各部及び電源部80Aの制御を行う制御部20並びに制御部20を含む上記各部に電力を供給する電源部80Aを含んで構成されている。ここで、記録媒体Pは、媒体の一例である。
〔記録媒体収容部〕
記録媒体収容部12は、サイズの異なる記録媒体Pを収容可能な第1収容部22、第2収容部24、第3収容部26及び第4収容部28(以下、各収容部という。)を備えている。また、各収容部は、収容された記録媒体Pを一枚ずつ送り出す送り出しロール32と、送り出された記録媒体Pを画像形成装置10内に設けられた搬送路30に搬送する搬送ロール34と、を備えている。
〈搬送部〉
搬送部37は、記録媒体収容部12及び画像形成部14に構成されている。搬送部37とは、記録媒体Pが各収容部に設けられた送り出しロール32から2次転写ニップT2(図1参照)及び定着装置90内を搬送されて排出される排出部13までの搬送機構をいう。搬送部37を構成する搬送路は、搬送路30、31、33及び35を備えている。
各収容部に設けられた搬送ロール34よりも下流側には、記録媒体Pを一枚ずつ搬送する搬送ロール36が搬送路30に沿って3箇所に設けられている。3箇所に設けられた搬送ロール36のうち記録媒体Pの搬送方向最下流側にある搬送ロール36は、画像形成部14内に設けられている。さらに、この搬送ロール36よりも記録媒体Pの搬送方向下流側には、記録媒体Pを一旦停止させるとともに、定められたタイミングで2次転写ニップT2へ送り出すことでトナー画像の転写の位置合せを行う位置合せロール38が設けられている。
また、搬送路30における2次転写ニップT2の下流側には、記録媒体P上に2次転写されたトナー画像を記録媒体Pに定着させる定着装置90が設けられている。さらに、定着装置90の下流側には、トナー画像が定着された記録媒体Pが排出される排出部13が設けられている。
なお、2次転写ニップT2と定着装置90との間には、トナー画像が2次転写された記録媒体Pを定着装置90へ搬送する補助搬送部96が設けられている。
また、画像形成装置10は、記録媒体Pの両面に画像形成を行うことも可能とされている。具体的に、搬送路30には、記録媒体Pが搬送及び反転される両面搬送路31が接続されている。両面搬送路31は、画像形成部14から記録媒体収容部12まで装置高さ方向に沿って直線状に設けられた反転部33と、反転部33に搬送された記録媒体Pが後端から進入するとともに矢印Bの方向に記録媒体Pを搬送する搬送部35と、を備えている。
また、搬送部35の下流側端部は、搬送路30における位置合せロール38よりも上流側で案内部材(図示省略)により接続されている。反転部33及び搬送部35には、複数の搬送ロールが定められた間隔で設けられている(図示省略)。搬送路30と両面搬送路31との切り替えは、切替部材によって行われるようになっている(図示省略)。
〔画像形成部〕
図2は、本実施の形態に係る画像形成装置10を構成する画像形成部14を、正面側から見た構成を示す概略図である。画像形成部14は、トナー画像形成部64Y、64M、64C、64Kと、転写装置100と、定着装置90と、を含んで構成されている。トナー画像形成部64Y、64M、64C、64Kは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の各色のトナー画像を形成するようになっている。転写装置100は、トナー画像形成部64Y、64M、64C、64Kで形成されたトナー画像を後述する転写ベルト102に重畳して1次転写させた後、更に転写ベルト102から記録媒体Pに2次転写させるようになっている。定着装置90は、記録媒体Pに2次転写されたトナー画像を記録媒体Pに定着させるようになっている。
イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の各色のトナーは、本実施の形態で用いたトナーの一例であり、これら以外のトナー色のトナーを用いてもよい。ここで、転写ベルト102は、転写体の一例である。
符号におけるY、M、C及びKは、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)を意味する。以下において、特にY、M、C及びKについて区別する必要がない場合は、省略して説明する。
〈トナー画像形成部〉
図3は、本実施の形態に係る画像形成部14を構成するトナー画像形成部64の一部を、正面側から見た構成を示す概略図である。図3では、トナー画像形成部64を構成しない転写装置100の一部(後述する転写ベルト102及び1次転写ロール104)も図示されている。なお、各トナー画像形成部64は、基本的に同じ構成になっている。
トナー画像形成部64は、感光体ドラム62と、帯電装置72と、露光装置66と、現像装置74と、除去装置76と、を備えている。ここで、感光体ドラム62は、像保持体の一例である。
(感光体ドラム)
感光体ドラム62は、円筒状に形成され、駆動手段(図示省略)によって自軸周りに(矢印+R方向に)回転駆動されるようになっている。感光体ドラム62は、アルミ製の円筒と、この円筒上に、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層の順で形成された感光層と、を備えている。なお、この円筒は、0(V)に接地されている。
感光体ドラム62は、光が当たらない環境内(画像形成装置10内)においては絶縁体としての性質を示すが、露光装置66により光が照射された部位は半導体としての性質を示すようになっている。感光体ドラム62は、その外周面が帯電装置72によって帯電され、更に露光装置66により光が照射されると、その外周面に静電潜像が形成されるようになっている。なお、前述した電荷輸送層の外周面に、オーバーコート層を形成して、このオーバーコート層の外周面に静電潜像が形成される構成としてもよい。各色のトナー画像に対応する感光体ドラム62は、図1に示すとおり、装置幅方向に沿って直線状に並べて配置されている。
(帯電装置)
帯電装置72は、感光体ドラム62の外周面を負極性に帯電させるようになっている。本実施の形態では、帯電装置72は、コロナ放電方式(非接触帯電方式)のスコロトロン帯電装置(図3参照)されている。
(露光装置)
露光装置66(図1及び図2参照)は、帯電装置72により帯電された感光体ドラム62の外周面に、制御部20を構成する画像信号処理部(図示省略)から受け取った画像データに応じた静電潜像を形成するようになっている。具体的には、露光装置66は、光源(図示省略)から出射された光ビームを、回転多面鏡(ポリゴンミラー:符号無し)で走査するようになっている。そして、露光装置66は、反射ミラーを含む複数の光学部品で反射して、各トナーに対応した光ビームLを感光体ドラム62へ向けて出射するようになっている。各露光装置66は、対応する各感光体ドラム62に対して、装置高さ方向上側に配置されている。
(現像装置)
現像装置74(図3参照)は、感光体ドラム62の外周面に形成された静電潜像をトナー画像として現像するようになっている。詳細は省略するが、現像装置74は、現像剤Gを収容する容器74Aと、この容器74Aに収容された現像剤Gを感光体ドラム62に供給する現像ロール75と、を備えている。なお、現像剤Gには、トナー及びキャリアが含まれており、トナーは負極性に帯電されるようになっている。
各現像剤Gを収容する容器74Aには、現像剤Gを補給するための各カートリッジ79(図1参照)が補給路(図示省略)を介して繋がっている。各カートリッジ79は、図1に示されるように、各感光体ドラム62及び各露光装置66に対して装置高さ方向上側に配置されている。また、各カートリッジ79は、装置幅方向に対して直線状に並べて配置されている。なお、各カートリッジ79は、個別に交換可能とされている。
(除去装置)
除去装置76(図3参照)は、転写装置100へのトナー画像を1次転写した後、感光体ドラム62の外周面に残留したトナーを該感光体ドラム62の外周面から掻き取るブレード(符号省略)を備えている。さらに、除去装置76は、ブレードが掻き取ったトナーを回収する容器(符号省略)と、この容器内のトナーを排トナーボックス(図示省略)に搬送する搬送装置(図示省略)と、を備えている。
〈転写装置〉
転写装置68は、転写ベルト102と、1次転写ロール104Y、104M、104C、104Kと、複数のロール110、112、114と、2次転写ロール106と、対向ロール108と、を含んで構成されている(図1及び図2参照)。さらに、転写装置100は、1次転写電源80Bと、2次転写電源80Cと、を含んで構成されている。ここで、1次転写ロール104Y、104M、104C、104Kとは、1次転写手段の一例である。ここで、2次転写ロール106、2次転写ニップT2における転写ベルト102、及び、対向ロール108を含む2次転写部120は、2次転写手段の一例である。
1次転写電源80Bは、1次転写ロール104Y、104M、104C、104Kに電力を供給するようになっている。また、2次転写電源80Cは、対向ロール108に電力を供給するようになっている。
転写ベルト102は、無端状をなすとともに、対向ロール108、複数のロール110、112、114に巻き掛けられて姿勢が決められている。本実施の形態では、転写ベルト102は、正面側から見ると、装置幅方向に長い逆鈍角三角形状の姿勢とされている。
ロール112は、モーター(図示省略)の動力により転写ベルト102を矢印C方向に周回させる駆動ロールとして機能するようになっている。さらに、ロール110は、転写ベルト102に張力を付与する張力付与ロールとして機能するようになっている。
転写ベルト102は、前述した姿勢で装置幅方向に形成される上辺部において、各色のトナー画像に対応する各感光体ドラム62に鉛直方向下側から接触されて1次転写ニップT1(図1、図3参照)を形成している。そして、1次転写ロール104は、1次転写電源80Bから1次転写電圧が印加されて、各感光体ドラム62の外周面に現像された各トナー画像を、転写ベルト102に1次転写するようになっている。
また、転写ベルト102は、対向ロール108により鈍角をなす鉛直方向下側の頂部において、2次転写ロール106が接触されて2次転写ニップT2を形成している。対向ロール108は、2次転写電圧の印加を受けて2次転写ニップT2を通過する記録媒体Pに、各トナー画像が重畳されたトナー画像を2次転写させるようになっている。なお、2次転写では、対向ロール108は2次転写電源80Cから2次転写電圧が印加され、2次転写ロール106は0(V)に接地されるようになっている。
特定色のトナーのみのトナー画像を記録媒体Pに転写する場合(例えば、ブラック(K)のみ)、トナー画像形成部64Kでブラック(K)のみのトナー画像が形成される。そして、転写ベルト102にはブラック(K)のみのトナー画像が1次転写され、更に、記録媒体Pにはブラック(K)のみのトナー画像が2次転写されるようになっている。なお、転写装置68は、本実施の形態の要部であるため、後述する。
〈定着装置〉
定着装置90は、転写装置68により各トナー画像が重畳されたトナー画像が2次転写された記録媒体Pに、該トナー画像を定着させるようになっている(図1及び図2参照)。本実施の形態では、定着装置90は、定着ニップT3においてトナー画像を加熱しつつ加圧することで、該トナー画像を記録媒体Pに定着する構成とされている。ここで、定着ニップとは、加熱ロール90Aと加圧ロール90Bとにより形成されるニップ部分をいう。
〔原稿読取部〕
原稿読取部16は、図1に示されるように、原稿(図示省略)を置くことが可能な原稿置台41と、一枚の原稿が載せられるプラテンガラス42と、プラテンガラス42に載せられた原稿を読み取る原稿読取装置44と、読み取られた原稿が排出される原稿排出部43と、を含んで構成されている。
原稿読取装置44は、プラテンガラス42に載せられた原稿に光を照射する光照射部46を備えている。また、原稿読取装置44は、光照射部46によって照射され原稿から反射された反射光をプラテンガラス42に沿った方向に反射させて折り返す1つのフルレートミラー48及び2つのハーフレートミラー52を備えている。また、原稿読取装置44は、フルレートミラー48及び2つのハーフレートミラー52によって折り返された反射光が入射する結像レンズアレイアレイ54を備えている。さらに、原稿読取装置44は、結像レンズアレイ54によって結像された反射光を電気信号に変換する光電変換素子56を備えている。
1つのフルレートミラー48は、プラテンガラス42に沿ってフルレートで移動し、ハーフレートミラー52は、プラテンガラス42に沿ってハーフレートで移動するようになっている。
<画像形成装置の動作>
次に、画像形成装置10による記録媒体Pへの画像形成動作について説明する。
画像形成指令を受けた制御部20(図1参照)は、トナー画像形成部64、転写装置100、定着装置90を作動させる。これにより、感光体ドラム62及び現像ロール75がそれぞれ自軸周りに回転され、転写ベルト102が矢印C方向に周回される。また、定着装置90に備えられた加熱ロール90A及び加圧ロール90Bが回転される。さらに、これらの動作に同期して、制御部20は、搬送ロール36、位置合せロール38、補助搬送部96等を作動させる。
次に、各感光体ドラム62は、自軸周りに回転されながら各帯電装置72によって帯電される。また、制御部20に備えられた画像信号処理部で画像処理が施された画像データは、制御部20により各露光装置66に送られる。そして、帯電した各感光体ドラム62の外周面には、各露光装置66から画像データに応じた各露光光Lが出射されて、静電潜像が形成される。各感光体ドラム62に形成された静電潜像は、各現像装置74から供給される各色のトナーによってトナー画像として現像される。これにより、各色の感光体ドラム62には、各色のトナー画像が形成される。
各感光体ドラム62に形成されたトナー画像は、1次転写電圧が印加された各1次転写ロール104によって、周回する転写ベルト102に順次1次転写される。これにより、転写ベルト102には、各色のトナー画像が重畳されたトナー画像が形成される。この重畳されたトナー画像は、転写ベルト102の周回によって2次転写ニップT2に搬送される。2次転写ニップT2には、位置合せロール38によって、重畳されたトナー画像の搬送にタイミングを合わせて記録媒体Pが供給される。対向ロール108に2次転写電圧が印加されることで、転写ベルト102から重畳されたトナー画像が、2次転写ニップT2で記録媒体Pに転写される。
重畳されたトナー画像が転写された記録媒体Pは、補助搬送部96によって、転写装置100の2次転写ニップT2から定着装置90の定着ニップに向けて搬送される。定着ニップT3を通過する記録媒体Pには、定着装置90により熱及び加圧力(定着エネルギー)が付与される。これにより、記録媒体Pに転写されたトナー画像が該記録媒体Pに定着される。
定着装置90から排出された記録媒体Pは、搬送路30に沿って、装置外の排出部13に向けて搬送され、記録媒体Pへの画像形成動作が終了する。
<要部(転写装置)の構成>
次に、本実施の形態の要部の一例である転写装置100について、図面に基づき説明する。各1次転写ロール104に電力を供給する1次転写電源80Bは、直流電源と交流電源とを含んで構成されている。また、対向ロール108に電力を供給する2次転写電源80Cは、直流電源で構成されている。
転写装置100は、各感光体ドラム62の外周面に形成されたトナー画像を転写ベルト102に1次転写させる場合、各1次転写ロール104に、直流成分の電圧と交流成分の電圧とを印加する第1モードと、直流成分のみを印加する第2モードと、を有している。そして、転写装置100では、第1モード及び第2モードの何れかのモードが選択可能とされている。転写装置100が、第1モードを選択した場合、1次転写ロール104には、1次転写電源80Bから直流成分の電圧と交流成分の電圧が印加されるようになっている。一方、転写装置100が、第2モードを選択した場合、1次転写電源80Bから直流成分のみの電圧が印加されるようになっている。ここで、第1モードとは、交流モードの一例である。また、第2モードとは、直流モードの一例である。
この転写装置100では、画像形成装置10の原稿読取装置44で原稿を読み取らせる際、ユーザーは、原稿読取部16に備えられた図示しないUI(ユーザーインターフェイス)を介して、記録媒体Pの種類を選択できるようになっている。また、図示しない外部装置(例えば、PC)から画像形成装置10に画像形成指令が送られる場合、ユーザーは、外部装置に表示される図示しないUI(例えば、画像形成動作の設定アプリケーション)を介して、記録媒体Pの種類を選択できるようになっている。
ユーザーにより選択された記録媒体Pの種類の情報は、制御部20を介して転写装置100に送られるようになっている。そして、転写装置100は、ユーザーが選択した記録媒体Pの種類がエンボス紙の場合は第1モードを、普通紙の場合は第2モードを、選択するようになっている。ここで、エンボス紙及び普通紙は、媒体の一例である。また、普通紙は、予め定められた基準の表面凹凸性を有する媒体の一例である。エンボス紙は、予め定められた基準よりも表面凹凸性の大きい媒体の一例である。表面凹凸性とは、表面の凹凸の大きさ(表面粗さ)を表すパラメータである。
転写装置100が、第1モードを選択した場合、各1次転写ロール104には、矩形波が印加されるようになっている(図4参照)。この矩形波は、0(V)に対して、正の電圧と負の電圧とが交互に変動するようになっている。また、この矩形波は、周期Tに対して、正の電圧の印加時間が時間D1、負の電圧の印加時間が時間D1よりも短い時間D2となっている。この矩形波の最大値と最小値の差をVppとすると、この矩形波の振幅は、1/2Vppとなる。そして、この矩形波における振幅1/2Vppは、正の電圧Vdcを中心として周期Tで変動する。
第1モードにおける周期Tは、1次転写ニップT1を、感光体ドラム62の外周面上の任意の部位が通過する時間よりも短くされている。換言すれば、周期Tは、1次転写ニップT1の幅を感光体ドラム62の外周面の周回速度で除した値よりも小さく設定されている。そして、感光体ドラム62の外周面上の任意の部位が1次転写ニップT1を通過する間、1次転写ロール104に印加される電圧は、複数回、正の電圧と負の電圧とを交互に変動するようになっている。ここで、1次転写ニップT1の幅とは、1次転写ロール104が転写ベルト102を押圧することで、転写ベルト102と感光体ドラム62との間で押圧力が作用している範囲の周方向の長さをいう。
一方、転写装置100が、第2モードを選択した場合、各1次転写ロール104には、1次転写電源80Bにより直流成分のみの電圧が印加されるようになっている(図示省略)。
<第1の実施の形態の作用>
ユーザーがUIを介してエンボス紙を選択すると、転写装置100により第1モードが選択される。そうすると、各1次転写ロール104には、1次転写のタイミングに合わせて、1次転写電源80Bにより、図4に示す矩形波の電圧が印加される。そして、1次転写ニップT1並びに1次転写ニップT1の上流側及び下流側における感光体ドラム62の外周面と転写ベルト102との間隙には、図4に示す矩形波の電圧に起因する電界が形成される。一方、感光体ドラム62の外周面に形成されたトナー画像は、感光体ドラム62の回転に伴い、1次転写ニップT1へ搬送される。その後、感光体ドラム62の外周面に形成されたトナー画像は、1次転写ニップT1で転写ベルト102に1次転写される。
ここで、比較態様(比較態様1)として、転写装置が1次転写ロールに直流成分のみの電圧を印加して、感光体ドラムの外周面に形成されたトナー画像をエンボス紙に1次転写させる場合を想定する。この場合、転写ベルトに1次転写されたトナー画像は、1次転写ニップT1の下流側の間隙を通過するまで、感光体ドラムの外周面と転写ベルトと間の放電により、1次転写される前よりも更に負極性に帯電されてしまう。
これに対し、第1モードにより1次転写されたトナー画像は、正の電圧が印加されている間(時間D1の間)、感光体ドラム62の外周面と転写ベルト102との間の放電により、1次転写される前よりも更に負極性に帯電される(図4参照)。その後、このトナー画像は、負の電圧が印加されている間(時間D2の間)、感光体ドラム62の外周面と転写ベルト102との間の放電により、負極性の帯電量が小さくなる。ここで、帯電量とは、トナーの単位質量当たりの電荷量(μC/mg)のことをいう。
そうすると、第1モードにより1次転写されたトナー画像は、図4に示す矩形波の電圧に起因する電界の影響を受けるため、比較態様1の場合に比べて、負極性の帯電量が小さくなった状態で転写ベルト102に1次転写される。このため、第1モードにより1次転写されたトナー画像は、比較態様1の場合に比べて、転写ベルト102に対する鏡像力が弱くなる。
したがって、本実施の形態の転写装置100によれば、比較態様1の場合に比べて、転写ベルト102に1次転写されたトナー画像の転写ベルト102に対する付着力が低減される。
また、第1モードにより1次転写されたトナー画像は、比較態様1の場合に比べて転写ベルト102に対する付着力が低減されるため、転写ベルト102から離れ易くなる。
したがって、本実施の形態の転写装置100によれば、比較態様1の場合に比べて、2次転写効率が向上される(図17参照)。これについては、後述する実施例の中で説明する。
また、転写装置100を備えた画像形成装置10では、2次転写効率が向上されるため、トナー消費量が低減される。
ここで、2次転写効率とは、転写ベルト102に1次転写されたトナー量に対し、記録媒体P上に2次転写されたトナー量の比率をいう。そして、2次転写効率は、転写ベルト102に1次転写されたトナー量に対し、該トナー量から記録媒体P上に2次転写されずに2次転写ニップT2を通過した後の転写ベルト102に残ったトナー量を除いた量の比率から測定することができる。なお、2次転写効率が向上するとは、同じエネルギーに対して2次転写効率が高くなること、又は、同じ2次転写効率に対してより低いエネルギーで実現できること、をいう。
さらに、1次転写されたトナー画像を、2次転写する場合、転写ベルト102上のトナー画像は、2次転写ニップT2において、エンボス紙の凹部に接触し難い。また、接触しても、押圧力が低い。しかし、第1モードにより1次転写されたトナー画像は、比較態様1の場合に比べて、転写ベルト102から離れ易い。したがって、本実施の形態の転写装置100によれば、比較態様1の場合に比べて、エンボス紙に対する2次転写効率が向上される。
一方、第2モードが選択された場合、1次転写ロール104には、1次転写のタイミングに合わせて、1次転写電源80Bにより直流成分のみの電圧が印加される。この場合、1次転写ロール104に交流成分の電圧が印加される場合に比べて、消費電力が低減される。
ここで、比較態様(比較態様2)として、転写装置が1次転写ロールに交流成分の電圧と直流成分の電圧を印加して、感光体ドラムの外周面に形成されたトナー画像を普通紙に1次転写させる場合を想定する。この場合、転写ベルトに1次転写されたトナー画像は、第2モードにより1次転写されたトナー画像に比べて、転写ベルトに対する付着力が弱い。そのため、普通紙はエンボス紙に対して表面凹凸性が小さいため、普通紙に対するトナー画像のずれが生じ易い。
これに対して、第2モードにより1次転写されたトナー画像は、比較態様2の場合と比べて、転写ベルト102に対する付着力が強い。そうすると、第2モードにより1次転写されたトナー画像は、比較態様2の場合と比べて、2次転写の際、転写ベルト102に対し強い付着力で付着している。そのため、普通紙に2次転写されたトナー画像のずれが低減される。
したがって、本実施の形態の転写装置100によれば、比較態様2の場合に比べて、普通紙に2次転写されるトナー画像のずれが低減される。
また、本実施の形態の転写装置100によれば、第2モードでは交流成分の電圧が1次転写ロール104に印加されないため、消費電力が低減される。
以上のとおり、転写装置100は、第1モード及び第2モードの何れかのモードが選択可能とされている。したがって、本実施の形態の転写装置100によれば、第1モード及び第2モードの何れかのモードが選択可能でない場合に比べて、適切なモードを選択できる。その結果、第1モードが選択された場合は2次転写効率が向上され、第2モードが選択された場合は普通紙に2次転写されるトナー画像のずれが低減される。なお、普通紙に対する作用は、コート紙についても同様である。
なお、前述では、ユーザーがUIを介してエンボス紙を選択した場合、転写装置100は第1モードを選択するとしたが、普通紙に対しても第1モードが選択できるようにしてもよい。普通紙に対し、第1モードを選択すると、第2モードを選択する場合に比べて、2次転写効率が向上される。また、普通紙に対し、第2モードを選択すると、第1モードを選択する場合に比べて、画質が向上される。
≪第2の実施の形態≫
<第2の実施の形態の構成>
次に、第2の実施の形態の一例を、図5に基づき説明する。以下、前述の実施の形態とは、異なる部分を中心に説明する。なお、前述の実施の形態と同じ部分(部品等)について、同じ物等については同じ符号を用いて説明する。
図5は、本実施の形態に係る画像形成装置10A(図1に準じる。)を構成する画像形成部14を、正面側から見た構成を示す概略図である。対向ロール108に電力を供給する2次転写電源80C1は、直流電源82C1と交流電源84C1とを含んで構成されている。
本実施の形態の転写装置100A(図6参照)は、第1モード及び第2モード以外に、第3モードを有している。第3モードでは、各感光体ドラム62の外周面に形成されたトナー画像を転写ベルト102に1次転写させる場合、1次転写電源80Bが、各1次転写ロール104に、直流成分の電圧と交流成分の電圧を印加するようになっている。さらに、第3モードでは、転写ベルト102に1次転写されたトナー画像を2次転写させる場合、2次転写電源80C1が、対向ロール108に、直流成分の電圧と交流成分の電圧を印加するようになっている。
転写装置100Aが、第3モードを選択した場合、対向ロール108には、2次転写電源80C1により矩形波の電圧が印加されるようになっている(図示省略)。この電圧は、0(V)に対して、正の電圧と負の電圧とが交互に変動するようになっている。
転写装置100Aでは、トナー画像が2次転写される記録媒体Pによって、第3モードが選択されるようになっている。具体的には、普通紙に比べて表面凹凸性の大きいエンボス紙等の記録媒体に2次転写を行う場合、第3モードが選択されるようになっている。転写装置100Aは、ユーザーが、前述したUIを介してエンボス紙を選択した場合、第3モードを選択するようになっている。
転写装置100Aは、2次転写ニップT2に上記各収容部の何れかに収容されたエンボス紙が搬送されると、転写ベルト102上のトナー画像をエンボス紙に2次転写するようになっている。
<第2の実施の形態の作用>
ユーザーがUIを介してエンボス紙を選択すると、転写装置100Aにより第3モードが選択される。そうすると、1次転写ロール104には、1次転写のタイミングに合わせて、1次転写電源80Bにより、図4に示す矩形波の電圧が印加される。また、対向ロール108には、2次転写のタイミングに合わせて、2次転写電源80C1により、矩形波の電圧が印加される。
一方、感光体ドラム62の外周面に形成されたトナー画像は、感光体ドラム62の回転に伴い、1次転写ニップT1へ搬送される。また、転写装置100Aにより第3モードが選択されると、上記収容部の何れかに収容されたエンボス紙は、2次転写のタイミングに合わせて、2次転写ニップT2に搬送される。
エンボス紙が2次転写ニップT2を通過する場合、エンボス紙の表面のうち凸部は、2次転写ロール106から押圧されて転写ベルト102又は転写ベルト102上のトナーに接触される。これに対し、エンボス紙の表面のうち凹部は、転写ベルト102又は転写ベルト102上のトナーに接触され難い。
ここで、比較態様(比較態様3)として、1次転写ロールに直流成分のみの電圧を印加させて感光体ドラムの外周面のトナー画像を転写ベルトに1次転写させ、更に、対向ロールに直流成分の電圧と交流成分の電圧とを印加して転写ベルト上のトナー画像をエンボス紙に2次転写する場合を想定する。
この場合、転写ベルトに1次転写されたトナー画像の転写ベルトに対する付着力は、1次転写ロールに直流成分の電圧と交流成分の電圧とが印加されて1次転写された場合に比べて、大きい。そうすると、転写ベルト上のトナー画像をエンボス紙に2次転写させるため、対向ロールに印加させる交流成分の振幅は、1次転写ロールに直流成分の電圧と交流成分の電圧とが印加されて1次転写された場合に比べて、大きくする必要がある。
そのため、比較態様3の場合、エンボス紙に2次転写されたトナー画像は、飛び散り易い(図13(B)参照)。そして、トナーの飛び散りに起因する2次転写不良が発生し得る。
これに対して、転写装置100Aでは、第3モードが選択された場合、転写ベルト102に1次転写されたトナー画像の付着力が低減される。このため、この転写装置100Aでは、対向ロールに印加させる交流成分の振幅は、比較態様3の場合に比べて、小さくできる。
したがって、本実施の形態の転写装置100Aによれば、比較態様3の場合に比べて、エンボス紙に2次転写されるトナーの飛び散りが抑制される。
その他の作用は、前述の実施の形態の場合と同様である。
≪第2の実施の形態の変形例≫
<第2の実施の形態の変形例の構成>
次に、第3の実施の形態を、説明する。以下、前述の実施の形態とは、異なる部分を中心に説明する。なお、前述の実施の形態と同じ部分(部品等)について、同じ物等については同じ符号を用いて説明する。
本変形例では、本変形例の転写装置100B(図5に準じる。)が、前述の第3モードを選択した場合、エンボス紙の表面凹凸性の大きさに応じて、1次転写電源80Bから印加される電圧のうち交流成分の振幅1/2Vpp及び周期Tの少なくとも一方が、変更されるようになっている。
具体的には、転写装置100Bでは、エンボス紙の表面凹凸性が大きいほど、1次転写電源80Bから印加される電圧のうち交流成分の振幅1/2Vppを大きく、交流成分の周期Tを短く、変更するようになっている。
また、エンボス紙の表面凹凸性の大きさに応じた交流成分の振幅1/2Vpp又は周期Tの変更についての設定条件は、転写装置100Bが備える記憶手段(図示省略)に記憶されている。そして、エンボス紙にトナー画像が1次転写される場合、この記憶手段に記憶された設定条件に基づいて、予め定められた交流成分の振幅1/2Vpp又は周期Tが1次転写ロール104に印加されるようになっている。
エンボス紙は、表面凹凸性の大きさにより複数の種類に分けられ、前述した収容部に収容されたエンボス紙の種類に関する情報も、上記記憶手段に記憶されるようになっている。ユーザーが前述したUIを介して複数のエンボス紙のうち1つのエンボス紙を選択すると、転写装置100Bは、上記記憶手段から、選択したエンボス紙の種類に関する情報に対応する上記設定条件を選択するようになっている。
<第2の実施の形態の変形例の作用>
本変形例の転写装置100Bでは、第3モードが選択された場合、エンボス紙の表面凹凸性の大きさに応じて、1次転写電源80Bから印加される電圧のうち交流成分の振幅1/2Vpp又は周期Tが変更される。具体的には、エンボス紙の表面凹凸性が大きいほど、振幅1/2Vppが大きく、周期Tが短く、又は、振幅1/2Vppが大きく且つ周期Tが短く、変更される。
本変形例の転写装置100Bでは、エンボス紙の凹凸の大きさに応じて1次転写電源から印加される電圧のうち交流成分の振幅又は周期が変更できない場合に比べて、エンボス紙の種類に適した交流成分の1/2Vpp又は周期Tが設定される。このため、本変形例の転写装置100Bによれば、エンボス紙の種類に対して適切な交流成分の振幅及び周期にできる。
その他の作用は、前述の実施の形態の場合と同様である。
≪第3の実施の形態≫
<第3の実施の形態の構成>
次に、第3の実施の形態の一例を、図6に基づき説明する。以下、前述の実施の形態とは、異なる部分を中心に説明する。なお、前述の実施の形態と同じ部分(部品等)について、同じ物等については同じ符号を用いて説明する。
図6は、本実施の形態に係る画像形成装置10C(図1に準じる。)を構成する画像形成部14を、正面側から見た構成を示す概略図である。転写装置100Cは、電気抵抗測定装置200を備えている。この電気抵抗測定装置200は、2次転写部120の電気抵抗の値を測定するようになっている。
本実施の形態では、転写装置100Cが第3モードを選択した場合、感光体ドラム62の外周面のトナー画像が転写ベルト102に1次転写される前に、画像形成装置10Cの内部の温度、湿度が測定されるようになっている。また、本実施の形態では、画像形成装置10Cの内部の温度、湿度が測定されるタイミングに合わせて、電気抵抗測定装置200により前述した2次転写部120に一例として100μAの電流を流した場合の電気抵抗の値が測定されるようになっている。そして、転写装置100Cは、測定した温度、湿度及び2次転写部120の電気抵抗の値に応じて、2次転写電源80C1により対向ロール108に印加される電圧のうち交流成分の振幅1/2Vpp及び周期の少なくとも一方を変更するようになっている。また、転写装置100Cは、1次転写電源80Bから1次転写ロール104に印加される電圧のうち交流成分の振幅1/2Vpp及び周期Tの少なくとも一方も変更するようになっている。
具体的には、転写装置100Cは、画像形成装置10Cの内部の温度、湿度毎に、2次転写部120の電気抵抗の値に応じて、1次転写ロール104に印加される電圧のうち交流成分の振幅1/2Vpp及び周期を決定する回帰式(又はテーブル)を有している。そして、転写装置100Cは、測定した温度、湿度及び電気抵抗の値に応じて、上記回帰式から1次転写ロール104に印加される電圧のうち交流成分の振幅1/2Vpp及び周期を決定し、変更するようになっている。
なお、上記回帰式では、測定した電気抵抗の値が大きいほど、上記交流成分の振幅1/2Vppを大きく、周期を短くなるように、決定する。また、上記回帰式では、測定した電気抵抗の値が小さいほど、上記交流成分の振幅1/2Vppを小さく、周期を長なるように、決定する。
なお、電気抵抗測定装置200は、2次転写部120の電気抵抗の値を測定するようになっているが、2次転写部120における電圧及び電流の値から電気抵抗を導くようにしてもよい。
<第3の実施の形態の作用>
本実施の形態の転写装置100Cでは、測定した2次転写部120の電気抵抗の値に基づいて、2次転写電源80C1から対向ロール108に印加される電圧のうち交流成分の振幅1/2Vpp及び周期Tの少なくとも一方が変更される。また、変更された2次転写電源80C1から印加される電圧のうち交流成分の振幅、周期、又は、この交流成分の振幅及び周期に応じて、1次転写電源80Bから印加される電圧のうち交流成分の振幅、周期、又は、この交流成分の振幅及び周期も変更される。
これにより、転写装置100Cでは、1次転写電源80Bから印加される電圧のうち交流成分の振幅1/2Vppが必要以上に大きく、又は、周期Tが必要以上に短く設定され難い。
したがって、本実施の形態の転写装置100Cによれば、2次転写部120の電気抵抗の値に応じて、1次転写における交流成分の振幅及び周期の少なくとも一方が変更されない場合に比べて、1次転写時における不要な放電が抑制される。
その他の作用は、前述の実施の形態の場合と同様である。
≪第4の実施の形態≫
<第4の実施の形態の構成>
次に、第4の実施の形態の一例を、図7に基づき説明する。以下、前述の実施の形態とは、異なる部分を中心に説明する。なお、前述の実施の形態と同じ部分(部品等)について、同じ物等については同じ符号を用いて説明する。
本実施の形態の転写装置100Dでは、1次転写電源80Bが、1次転写されるトナー画像のうち、転写ベルト102の搬送方向最下流側のトナー画像を1次転写させる1次転写ロール104に、直流成分の電圧と交流成分の電圧を印加するようになっている。一方、1次転写電源80Bは、1次転写ロール104よりも、転写ベルト102の搬送方向上流側の1次転写ロール104には直流成分のみの電圧を印加するようになっている。つまり、転写装置100Dは、最後にトナー画像を転写ベルト102に1次転写させる1次転写ロール104に、交流モードを選択させるようになっている(以下、このモードを変形第1モードとする。)。
本実施の形態の画像形成装置10D(図1に準じる。)は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の各色のトナー画像を形成するようになっている。例えば、これら4色のトナー画像を1次転写される場合、前述した転写ベルト102の搬送方向最下流側のトナー画像を1次転写させる1次転写ロール104とは、1次転写ロール104Kとなる。この場合、1次転写ロール104Kとは、最後にトナーを1次転写させる1次転写手段の一例である。
また、イエロー(Y)、マゼンタ(M)及びシアン(C)の3色のトナー画像を1次転写される場合、前述した転写ベルト102の搬送方向最下流側のトナー画像を1次転写させる1次転写ロール104とは、1次転写ロール104Cとなる。この場合、1次転写ロール104Cとは、最後にトナーを1次転写させる1次転写手段の一例である。
以上より、1次転写されるトナー画像を形成するために必要な複数のトナーの組み合わせにより、最後にトナーを1次転写させる1次転写手段が決まる。
後述するが、変形第1モードを用いれば、第2モードに比べて、2次転写効率が向上するため、トナー消費量を低減できる(図17参照)。そこで、この転写装置100Dは、ユーザーが、前述のUIを介して、トナー消費量を低減することを選択すると、変形第1モードを選択するようになっている。
<第4の実施の形態の作用>
以下、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の4色のトナー画像が1次転写されることを例として説明する。
この転写装置100Dが第4モードを選択すると、1次転写ロール104Y、104M、104Cには、1次転写ロール104Y、104M、104Cの1次転写のタイミングに合わせて、1次転写電源80Bにより直流成分のみの電圧が印加される。これにより、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色のトナー画像は、順次、各1次転写ニップT1において転写ベルト102に1次転写される。
転写ベルト102に1次転写された上記各色のトナー画像は、交流成分を含む電圧が印加されて1次転写される場合に比べて、転写ベルト102に対する付着力が大きい状態で、ブラック(K)のトナーの1次転写ニップT1(以下、1次転写ニップT1Kという。)へ向かって搬送される。
転写ベルト102に1次転写された上記各色のトナー画像が1次転写ニップT1Kを通過する間、感光体ドラム62Kに形成されたブラック(K)のトナー画像は、転写ベルト102に1次転写される。
ブラック(K)のトナー画像が1次転写される間、すでに1次転写された上記各色のトナー画像も、1次転写ニップT1K並びにこの上流側及び下流側の間隙で上記矩形波(図4参照)により交互に向きが変動する力を受けながら搬送される。
これにより、転写ベルト102に対する、1次転写ニップT1Kを通過後の上記各色のトナーの付着力は、1次転写ニップT1Kを通過する前に比べて、低減される。
したがって、本実施の形態の転写装置100Dによれば、複数色のトナー画像を直流成分のみの電圧で1次転写させる場合に比べて、転写ベルト102に直流成分のみの電圧で1次転写されたトナーの付着力が低減される。
その他の作用は、前述した実施の形態の場合と同様である。
≪第5の実施の形態≫
<第5の実施の形態の構成>
次に、第5の実施の形態の一例を、図8及び図9に基づき説明する。以下、前述の実施の形態とは、異なる部分を中心に説明する。なお、前述の実施の形態と同じ部分(部品等)について、同じ物等については同じ符号を用いて説明する。
図8は、本実施の形態に係る画像形成装置10Eを構成する画像形成部14を、正面側から見た概略図である。また、図9は、本実施の形態に係るトナー画像形成部64の一部及び1次転写ロール104の周辺の構成を示す概略図である。
本実施の形態の転写装置100Eは、1次転写電源80Bに換えて1次転写電源80B1を備えている。また、転写装置100Eは、2次転写電源80C又は80C1に換えて2次転写電源80C2を備えている。1次転写電源80B1は、直流成分のみの電圧を1次転写ロール104に印加するようになっている。また、2次転写電源80C2は、交流成分を含む電圧を対向ロール108に印加するようになっている。
さらに、転写装置100Eは、転写ベルト102を押圧する1次転写ロール104の押圧力を変更可能にする1対の押圧力変更部210を備えている。図9は、押圧力変更部210を正面側から見た状態である。ここで、押圧力変更部210とは、押圧力変更手段の一例である。
押圧力変更部210は、第1ホルダ202と、圧縮ばね204と、第2ホルダ206と、を含んで構成されている。第1ホルダ202は、1次転写ロール104の回転軸104Aの軸受けとしての機能を有する。圧縮ばね204は、第1ホルダ202と第2ホルダ206との間で圧縮された状態で保持されるようになっている。第2ホルダ206は、第1ホルダ202を保持しつつ、感光体ドラム62の回転中心と1次転写ロール104の回転中心とを結ぶ仮想直線Fに沿った方向(矢印E方向)に移動可能に配置されている。
圧縮ばね204は、第1ホルダ202に保持されている1次転写ロール104を、仮想直線Fに沿って、感光体ドラム62側に押圧するようになっている。また、第2ホルダ206は、矢印E方向に移動されることにより、圧縮ばね204の圧縮量(自然長に対する圧縮した長さ)を変更するようになっている。
転写装置100Eでは、トナー画像が2次転写される記録媒体Pの種類によって、押圧力変更部210が、転写ベルト102を押圧する1次転写ロール104の押圧力を変更するようになっている。具体的には、転写装置100Eは、普通紙に2次転写を行う際の1次転写ロール104の押圧力(基準の押圧力とする。)に対して、前述したエンボス紙に2次転写を行う際の1次転写ロール104の押圧力を小さくするようになっている。ここで、この転写装置100Eは、普通紙に2次転写を行う場合、1次転写ロール104の押圧力を基準の押圧力にするA1モードと、エンボス紙に2次転写を行う場合、基準の押圧力よりも小さい押圧力にするA2モードと、が選択可能とされている。なお、転写装置100Eは、ユーザーが、前述したUIを介してエンボス紙を選択した場合A2モードを、普通紙を選択した場合A1モードを、選択するようになっている。
転写装置100Eでは、A1モードが選択される場合、転写ベルト102を押圧する1次転写ロール104の押圧力が基準の押圧力となるように、第2ホルダ206を、基準位置に移動させるようになっている。基準位置とは、普通紙に対して1次転写を行う場合、感光体ドラム62に対して配置される第2ホルダ206の予め定められた位置をいう。
転写装置100Eは、A2モードが選択される場合、1次転写ロール104の押圧力が基準の押圧力よりも小さい押圧力となるように、第2ホルダ206を移動させるようになっている。具体的には、転写装置100Eは、第2ホルダ206を、基準位置よりも仮想直線Fに沿って感光体ドラム62と離れる側の予め設定された位置に移動させるようになっている。
<第5の実施の形態の作用>
本実施の形態の転写装置100EがA2モードを選択すると、第2ホルダ206は、基準位置よりも仮想直線Fに沿って感光体ドラム62と離れる側の予め設定された位置に移動される。そして、転写ベルト102に対する1次転写ロール104の押圧力は、基準の押圧力よりも小さく設定される。この場合、1次転写ニップT1で押圧されるトナーは、基準の押圧力で押圧される場合に比べて、押圧による潰れ(変形)し難い。つまり、1次転写ニップT1で押圧されるトナーは、基準の押圧力で押圧される場合に比べて、転写ベルト102に対する接触面積が減少される。これにより、1次転写ニップT1で押圧されるトナーは、基準の押圧力で押圧される場合に比べて、転写ベルト102対する付着力が低減される。
ここで、比較態様(比較態様4)として、1次転写ロールを基準位置にした状態で1次転写ロールに直流成分のみの電圧を印加し、対向ロールに直流成分の電圧と交流成分の電圧とを印加して、転写ベルトに1次転写されたトナー画像を、エンボス紙に2次転写する場合を想定する。この場合、転写ベルトに1次転写されたトナーは、A2モードの場合に比べて、転写ベルトに対する付着力が大きい。
これに対して、A2モードの場合、1次転写されたトナー画像をエンボス紙に2次転写する際の交流成分の電圧の振幅は、比較例4の場合に比べて、小さい。
したがって、本実施の形態の転写装置100Eによれば、比較態様4の場合に比べて、エンボス紙に対するトナーの飛び散りが抑制される。
また、本実施の形態の画像形成装置10Eによれば、比較態様4の場合に比べて、エンボス紙に対するトナーの飛び散りに起因する画像形成不良が抑制される。
その他の作用は、前述の実施の形態の場合と同様である。
≪第5の実施の形態の変形例≫
<第5の実施の形態の変形例の構成>
次に、第5の実施の形態の変形例を、図10及び図11に基づき説明する。以下、第5の実施の形態とは、異なる部分を中心に説明する。なお、前述の実施の形態と同じ部分(部品等)について、同じ物等については同じ符号を用いて説明する。
図10は、第5の実施の形態の変形例に係るトナー画像形成部64の構成する1次転写ロール104及びその周辺(転写装置100Fの一部)の構成を示す概略図である。そして、(A)は、普通紙に1次転写を行う場合の感光体ドラム62と1次転写ロール104との位置関係を、(B)は、エンボス紙に1次転写を行う場合の感光体ドラム62と1次転写ロール104との位置関係を、示す概略図である。
本実施の形態の転写装置100Fでは、感光体ドラム62に対する1次転写ロール104の位置が変更可能とされている。具体的には、1次転写ロール104は、感光体ドラム62の回転軸OAを中心に、回転可能とされている。
転写装置100Fは、トナー画像が2次転写される記録媒体Pの種類によって、転写ベルト102を押圧する1次転写ロール104の位置を変更する位置変更部220を有し、位置変更220により1次転写ロール104の位置を変更するようになっている。具体的には、転写装置100Fは、普通紙に2次転写を行う際の1次転写ロール104の位置(図10(A)又は図10(B)2点鎖線部分:以下、基準位置2という。)に対して、エンボス紙に2次転写を行う際の1次転写ロール104の位置を装置奥行き方向正面側から見て時計回りにずらした位置(図10(B))に配置させるようになっている。転写装置100Fでは、このように1次転写ロール104の位置をずらすことで、感光体ドラム62の外周面に対する転写ベルト102の巻き掛け量(ラップ量)を変更するようになっている。ここで、巻き掛け量とは、感光体ドラム62の外周面に対する転写ベルト102の巻き掛った領域の周方向の長さをいう。また、位置変更部220とは、押圧力変更手段の一例である。
図10を例にすると、普通紙に2次転写を行う際の1次転写ロール104の回転中心を中心OB1、エンボス紙に2次転写を行う際の1次転写ロール104の回転中心を中心OB2、感光体ドラム62の回転中心を中心OAとする。さらに、中心OAと中心OB1とを結ぶ直線を直線LA、中心OAと中心OB2とを結ぶ直線を直線LBとし、装置奥行き方向正面側から見て、直線LA、直線LBと感光体ドラム62との交点を交点M1、交点M2とする。そうすると、エンボス紙に2次転写を行う際の1次転写ロール104の位置は、標準位置2に対して、感光体ドラム62の交点M1から交点M2までの周方向の長さ分、巻き掛け量が増えることになる。
ここで、この転写装置100Fは、普通紙に2次転写を行う場合、1次転写ロール104を基準位置2に配置させるB1モードと、エンボス紙に2次転写を行う場合、巻き掛け量を予め定められた量増やした位置に配置させるB2モードと、を有している。なお、転写装置100Fでは、ユーザーが、前述したUIを介してエンボス紙を選択した場合B2モードを、普通紙を選択した場合B1モードを、選択するようになっている。
図11は、上記(A)の場合と上記(B)の場合とに対する感光体ドラム62の外周面が、1次転写ロール104が転写ベルト102を介して受ける押圧力の分布を示す図である。図11から、B1モードの場合、B2モードに比べて、局所的に転写ベルト102に対する押圧力が大きいことが分かる。換言すれば、B2モードの場合、B1モードに比べて、転写ベルト102に対する押圧力が小さいことが分かる。なお、転写装置100Fでは、定荷重方式(1次転写ロール104が配置される位置が変更されても、1次転写ロール104を押圧するばね荷重は同じとなる方式をいう。)を採用しているため、図11に示される2つのグラフの面積は同じである。
<第5の実施の形態の変形例の作用>
この変形例の作用は、第5の実施の形態の場合と同様である。
なお、前述した第5の実施の形態における押圧力変更部210及びその変形例における位置変更部220は、転写ベルト102に1次転写されたトナー画像の転写ベルト102に対する付着力を変更するために機能する。つまり、押圧力変更部210及び位置変更部220は、第1〜第4の実施の形態における1次転写ロール104に交流成分の電圧と直流成分の電圧とを印加する1次転写電源80Bと同じ機能を有する。したがって、第5の実施の形態及びその変形例において、1次転写電源80Bに換えて押圧力変更部210及び位置変更部220として、第1〜第4の実施の形態のようにすれば、同様の作用及び効果を奏する。
以上のとおり、本発明を特定の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は前述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施の形態が可能である。
1次転写電源80Bから1次転写ロール104に印加される交流成分を含む電圧は、矩形波として説明した。しかし、矩形波に限らず、サイン波、三角波等の波形であってもよい。また、これらの波形を組み合わせた波形であってもよい。また、2次転写電源80C1から対向ロール108に印加される交流成分を含む電圧についても同様、矩形波に限られない。
以下、実施例1〜5と比較例1〜4について、図面に基づいて説明する。図13には、以下に説明する、実施例1〜5と比較例1〜4についての評価の条件が示されている。
≪第1〜第4の実施の形態に関する実施例とその比較例について≫
<評価装置について>
この評価は、実施例1〜3と比較例1〜3とに関する。
〔評価に用いた画像形成装置の基本的構成等〕
この評価は、画像形成装置10を元に評価の条件を変更して行った。
この評価では、エンボス紙(レザック66 250gsm)を用いて行った。
プロセス速度(エンボス紙)の搬送速度は、440(mm/s)とした。
転写ベルト102は、2層構造で外周面側の層は67(μm)、内周面側の層は33(μm)とした。また、各層とも、ポリイミド樹脂にカーボンブラックを分散して作製した。転写ベルト102の体積抵抗率は12.5(lоgΩ・cm)、転写ベルト102の内周面側の表面抵抗率は10.3(lоgΩ/□)であった。体積抵抗率及び表面抵抗率の測定は、R8340Aデジタル超高抵抗/微小電流計(株式会社アドバンテスト製)及びURプローブMCP−HTP12(ダイヤインスツルメンツ株式会社製)を用いて行った。測定環境は、室温22(℃)、湿度55(%)であった。体積抵抗率を測定する際、転写ベルト102には、19.6(N)の荷重をかけた状態で、500(V)を10(s)印加させて行った。
対向ロール108は、直径20(mm)、体積抵抗6.5(lоg・Ω)、硬度65度(アスカーC)であった。2次転写ロール106は、直径24(mm)、体積抵抗7.0(lоg・Ω)、硬度75度(アスカーC)であった。なお、この評価は、室温22(℃)、湿度55(%)で行った。
〔評価内容〕
評価内容は、基本的に以下の2つとした。
〈転写性の評価〉
転写性の評価では、ベタ画像を記録媒体Pに2次転写した場合、転写が再現できているか否かを評価した。具体的には、図12に示されるように、転写性の評価のランクをG0〜G6まで段階的に設け、G3以上であれば合格とした。この評価は、人間による目視観察により行った。
〈トナーの飛び散りの評価〉
トナーの飛び散りの評価では、トナー画像としての格子画像を記録媒体Pに2次転写した場合、記録媒体P上に2次転写されたトナーが格子画像からトナーの飛び散りの発生具合を評価した。具体的には、図14に示されるように、図14(A)の場合は合格、図14(B)の場合は不合格とした。この評価についても、人間により目視観察により行った。
<実施例1>
実施例1の評価の条件は、図13のとおりである。また、評価の結果は、図16に示すとおりである。
<実施例2>
実施例2の評価の条件は、図13のとおりである。実施例2では、すべての1次転写ロール104に図13に示される1次転写電圧を印加した。
<実施例3>
実施例3の評価の条件は、図13のとおりである。実施例3では、実施例2と異なり、転写ベルト102の搬送方向最下流側の1次転写ロール104K(ブラック(K)用)のみに図13に示される1次転写電圧を印加した。それ以外の1次転写ロール104Y、104M、104Cには、1.8(kV)の直流電圧を印加した。
<比較例1>
比較例1の評価の条件は、図13のとおりである。また、評価の結果は、図16に示すとおりである。
<比較例2>
比較例2の評価の条件は、図13のとおりである。また、評価の結果は、図14(B)に示すとおりである。
<比較例3>
比較例3の評価の条件は、図13のとおりである。また、評価の結果は、図15に示すとおりである。
<考察>
以下、実施例1〜3と比較例1〜2とに関する評価の結果についての考察を説明する。
図14(B)に示されるように、比較例2の場合、トナーの飛び散りが発生することが分かった(飛び散った部分のトナーはTsの部分である。)。これに対し、図14(A)に示されるように、実施例1〜5(実施例4及び5は後述する。)では、トナーの飛び散りの発生が抑制されることが分かった。
図15(A)及び(B)に示されるように、比較例3の場合、転写性の評価とトナーの飛び散りの評価の何れの評価の結果を満足する評価の条件がなかったため、不合格とした。
図16(A)及び(B)に示されるように、実施例1の場合、すべての評価の条件において、合格と判断した。実施例1(図16(A))は、比較例3(図15(A))に比べて、2次転写部120に印加される交流成分の電圧が小さいため、転写性の評価で合格した。また、実施例1(図16(B))に示されるように、比較例3(図15(B))に比べて、2次転写部120に印加される交流成分の電圧が小さいため、トナーの飛び散りの評価で合格した。
図17に示されるように、実施例2及び3と比較例1の結果を見ると、実施例2及び3は、比較例1に比べて、2次転写効率が向上していることが分かった。つまり、すべての1次転写ロール又は転写ベルト102の搬送方向最下流側の転写ベルト102に交流成分の電圧を印加することで、2次転写効率が向上することが分かった。
≪第5の実施の形態及び変形例に関する実施例とその比較例について≫
<評価装置について>
この評価は、実施例4及び5と比較例4とに関する。
〔評価に用いた画像形成装置の基本的構成等〕
基本的に前述の構成と同じである。ただし、前述の構成とは、1次転写ロール104には直流成分のみの電圧しか印加されない点、更に、画像形成装置には、押圧力変更部210又は位置変更部220が設けられている点、で異なる。
<実施例4>
実施例4の評価の条件は、図13のとおりである。また、評価の結果は、図19に示すとおりである。実施例1では、押圧力変更部210により転写ベルト102に対する押圧力を39.2(gN/cm)とした(基準の押圧力(147gN/cm)。
<実施例5>
実施例5の評価の条件は、図13のとおりである。また、評価の結果は、図20に示すとおりである。実施例5では、位置変更部220により転写ベルト102の感光体ドラム62に対する巻き掛け量を変更した。巻き掛け量は、変更前(基準位置2)に対して3(mm)であった。
<比較例4>
比較例3の評価の条件は、図13のとおりである。また、評価の結果は、図15に示すとおりである。比較例3では、押圧力変更部210により転写ベルト102に対する押圧力を基準の押圧力(147gN/cm)とした。
<考察>
以下、実施例4及び5と比較例4とに関する評価の結果についての考察を説明する。
図18(A)及び(B)に示されるように、比較例4の場合、転写性の評価とトナーの飛び散りの評価の何れの評価の結果を満足する評価の条件がなかったため、不合格とした。
図19(A)及び(B)に示されるように、実施例4の場合、すべての評価の条件において、合格と判断した。実施例4(図19(A))は、比較例4(図18(A))に比べて、2次転写部120に印加される交流成分の電圧が小さいため、転写性の評価で合格した。また、実施例4(図19(B))は、比較例4(図18(B))に比べて、2次転写部120に印加される交流成分の電圧が小さいため、トナーの飛び散りの評価で合格した。
図20(A)及び(B)に示されるように、実施例5の場合、すべての評価の条件において、合格と判断した。実施例5(図20(A))は、比較例4(図18(A))に比べて、2次転写部120に印加される交流成分の電圧が小さいため、転写性の評価で合格した。また、実施例5(図20(B))は、比較例4(図18(B))に比べて、2次転写部120に印加される交流成分の電圧が小さいため、トナーの飛び散りの評価で合格した。
10 画像形成装置
62 感光体ドラム(像保持体の一例)
64 トナー画像形成部
80B、80B1 1次転写電源
80C1、80C2 2次転写電源
82B 直流電源
82C1 直流電源
84B 交流電源
84C1 交流電源
100 転写装置
102 転写ベルト(転写体の一例)
104 1次転写ロール(1次転写手段の一例)
120 2次転写部(2次転写手段の一例)
210 押圧力変更部(押圧力変更手段の一例)
220 位置変更部(押圧力変更手段の一例)

Claims (4)

  1. 直流電源と交流電源とを含んで構成された1次転写電源と、
    像保持体の外周面に形成されたトナー画像を、該トナー画像を媒体に2次転写する転写体に対し、前記1次転写電源から電圧が印加されることで1次転写させる1次転写手段と、
    直流電源と交流電源とを含んで構成された2次転写電源と、
    前記転写体に1次転写されたトナー画像を、媒体に、前記2次転写電源から電圧が印加されることで2次転写させる2次転写手段と、
    を備え
    前記1次転写電源が前記1次転写手段に交流成分を含む電圧を印加する交流モード、及び、直流成分のみを印加する直流モード、の何れかのモードが選択可能であり、
    予め定められた基準よりも表面凹凸性の大きい媒体に2次転写を行う場合、交流モードが選択され、
    前記交流成分の振幅及び周期の少なくとも一方は、前記媒体の表面凹凸性の大きさに応じて変更される、
    転写装置。
  2. 前記交流成分の振幅及び周期の少なくとも一方は、前記2次転写手段の電気抵抗の値に応じて変更される、
    請求項1に記載の転写装置。
  3. 前記1次転写手段は、複数個ある前記像保持体に1つずつ配置され、
    少なくとも最後にトナー画像を1次転写させる1次転写手段に対して、前記交流モードを選択する、
    請求項1又は2記載の転写装置。
  4. 前記像保持体にトナー画像を形成するトナー画像形成部と、
    前記トナー画像を前記媒体に転写する請求項1〜3何れか1項に記載の転写装置と、
    を備えた画像形成装置。
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