JP6889861B2 - クリーニング装置、定着装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
特許文献1には、この種の画像形成装置として、送出部材が帯状清掃体を保持する構成として送出部材に帯状清掃体が巻き回され、送出部材から帯状清掃体が引き出される際に送出部材が回転するものが記載されている。特許文献1の画像形成装置は、送出部材を回転し難くする回転負荷機構を備える。
定着クリーニング装置の帯状清掃体に弛みが発生すると、弛んだ部分の帯状清掃体が定着部材に巻き付いて、巻き付いた帯状清掃体が定着部材による記録媒体の搬送を阻害して紙詰まりとなるおそれがある。
帯状清掃体に弛みが発生する問題は、帯状清掃体によって清掃される被清掃体が定着部材である場合に限らず、トナー等の画像形成物質が付着し、画像形成手段で形成する画像の画像面積率によって付着量が変動する部材であれば生じ得る問題である。
作像部80は、中間転写ベルト3の下方に配設されており、中間転写ベルト3の下部の張架面と対向するように四つの作像ユニット8(Y,C,M,K)が配置されている。そして、個々の作像ユニット8(Y,C,M,K)の感光体10(Y,C,M,K)は、それぞれ中間転写ベルト3のおもて面に接触する。
個々の感光体10(Y,C,M,K)の周りには、帯電装置11(Y,C,M,K)、現像装置12(Y,C,M,K)及び感光体クリーニング装置13(Y,C,M,K)がそれぞれ配置されている。
作像部80の下方に設けられた露光ユニット15は、光変調されたレーザ光Lを感光体10(Y,C,M,K)の表面に照射して、感光体10(Y,C,M,K)の表面上に色毎の潜像を形成する。
中間転写ベルト3が巻きかけられた三つの張架ローラ(4,5,6)のうちの一つが駆動装置によって図2中の反時計回り方向に回転駆動されることにより、中間転写ベルト3が図2中の矢印「A」で示す反時計回り方向に回転する。
図3に示すように、定着装置30は、定着部材である定着ローラ31と、定着ローラ31に圧接して定着ローラ31との間に定着ニップを形成する加圧部材である加圧ローラ32とを備えている。定着クリーニング装置40は、定着装置30内に配置された構成でも良いし、定着装置30とは別体でプリンタ100に配置された構成としてもよい。
クリーニングウェブに弛みが生じると、クリーニングウェブの弛んだ部分が定着部材に巻き付いて紙詰まりや異常画像が発生するおそれがある。
ここで、巻取部材が巻き取るクリーニングウェブに働くテンションの変動について説明する。
クリーニングウェブ44が巻取軸43に緩く巻かれる状態が継続すると、巻取軸43で巻き緩みが生じる。
本実施形態の定着クリーニング装置40は、所定の枚数の通紙毎に巻取軸43を所定時間だけ回転させてクリーニングウェブ44の巻取りを行う。図7中の縦軸の「F2」の値は、一つの紙種の記録紙を用いて、画像面積率を一定とした条件で所定枚数の通紙を行った後、巻取軸43を回転させて巻取り動作を行った場合に、ウェブニップ部でクリーニングウェブ44に作用する摩擦力「F2」の値である。
力「F2」は、図7(a)及び(b)に示すように、紙種が同じであっても画像面積率によって変動し、図7(a)に示すように、画像面積率が同じであっても紙種によって異なる。
また、クリーニングウェブ44に摩擦力を作用させるブレーキ機構50としては、偏芯カムの代わりにソレノイド等を用いた構成でもよい。
本実施形態のプリンタ100では、画像面積率に基づいてブレーキ動作を実行するため、画像面積率の変動に関わらず、ウェブニップ部でのトナーのすり抜けと、ウェブの弛みとを防止できる。
一定間隔で巻取モータ49を駆動する際には、被清掃体である定着ローラ31は回転させた状態でもよいし、定着ローラ31の回転を停止させた状態でもよい。
次に、クリーニングウェブ44の巻取り動作の制御の一つ目の実施例(以下、「実施例1」とよぶ)について説明する。
図1は、実施例1の定着クリーニング装置40の駆動制御のフローチャートである。
実施例1は、定着ニップを通紙された記録紙Pの数に対する画像面積率が所定の範囲外となった記録紙Pの割合が基準の割合を超えた場合に、制御部90がブレーキ機構50を制御し、ブレーキ部材54をクリーニングウェブ44に押し付ける制御を実行する。
規定範囲外の画像面積率のページ数の割合が基準値を超えるとき、クリーニングウェブ44へブレーキ部材54を押し付けることで、バックテンションをブレーキ部材54とクリーニングウェブ44との摩擦力で補うことができる。これにより、クリーニングウェブ44の弛みの発生を防止できる。
そして、クリーニングウェブ44にブレーキ部材54を押し付けた後、印刷ジョブが終了したか否かの判断を行う(ステップ「S19」)。
クリーニングウェブ44にブレーキ部材54が押し付けられており、且つ、規定範囲外の画像面積率となるページ数の割合が基準値以下の場合(ステップ「S17」で「Y」)、ステップ「S18」の制御を実行する。すなわち、クリーニングウェブ44へのブレーキ部材54の押し付けを解除する。
そして、クリーニングウェブ44へのブレーキ部材54の押し付けを解除した後、印刷ジョブが終了したか否かの判断を行う(ステップ「S19」)。
この一連の処理は、通紙動作が行われるたびに実行され、クリーニングウェブ44の寿命(供給軸41に巻き回されたクリーニングウェブ44がなくなる状態)まで行うことで、クリーニングウェブ44の弛みを防止できる。
次に、クリーニングウェブ44の巻取り動作の制御の二つ目の実施例(以下、「実施例2」とよぶ)について説明する。
図9は、実施例2の定着クリーニング装置40の駆動制御のフローチャートである。
実施例2は、画像面積率が所定の範囲外となった記録紙Pの連続通紙数が基準枚数を超えた場合に、制御部90がブレーキ機構50を制御し、ブレーキ部材54をクリーニングウェブ44に押し付ける制御を実行する。
次に、クリーニングウェブ44にブレーキ部材54が押し付けられていないか、否かの確認を行う(ステップ「S24」)。実施例2の制御フローでは、繰り返し処理により、ステップ「S22」の時点で、ブレーキ部材54がクリーニングウェブ44に押し付けられた状態と、押し付けられていない状態との両方の状態が有り得る。このため、ステップ「S24」ではブレーキ部材54の押し付け状態の確認を行っている。
規定範囲外の画像面積率のページの連続数が基準値を超えるとき、クリーニングウェブ44へブレーキ部材54を押し付けることで、バックテンションをブレーキ部材54とクリーニングウェブ44との摩擦力で補うことができる。これにより、クリーニングウェブ44の弛みを防止できる。
そして、クリーニングウェブ44にブレーキ部材54を押し付けた後、印刷ジョブが終了したか否かの判断を行う(ステップ「S29」)。
クリーニングウェブ44にブレーキ部材54が押し付けられており、且つ、規定範囲外の画像面積率となるページの連続が基準値以下の場合(ステップ「S27」で「Y」)は、ステップ「S28」の制御を実行する。すなわち、クリーニングウェブ44へのブレーキ部材54の押し付けを解除する。
そして、クリーニングウェブ44へのブレーキ部材54の押し付けを解除した後、印刷ジョブが終了したか否かの判断を行う(ステップ「S29」)。
この一連の処理は、通紙動作が行われるたびに実行され、クリーニングウェブ44の寿命(供給軸41に巻き回されたクリーニングウェブ44がなくなる状態)まで行うことで、クリーニングウェブ44の弛みを防止できる。
次に、クリーニングウェブ44の巻取り動作の制御の三つ目の実施例(以下、「実施例3」とよぶ)について説明する。
図10は、実施例3の定着クリーニング装置40の駆動制御のフローチャートである。
実施例3は、画像面積率が所定の範囲外となった記録紙Pの割合が基準の割合を超えた場合、または、画像面積率が所定の範囲外となった記録紙Pの連続数通紙数が基準枚数を超えた場合に、ブレーキ部材54をクリーニングウェブ44に押し付ける制御を実行する。
そして、クリーニングウェブ44にブレーキ部材54を押し付けた後、印刷ジョブが終了したか否かの判断を行う(ステップ「S42」)。
そして、クリーニングウェブ44にブレーキ部材54を押し付けた後、印刷ジョブが終了したか否かの判断を行う(ステップ「S42」)。
実施例3では、規定範囲外の画像面積率のページの連続数が基準値を超えるとき、または、規定範囲外の画像面積率のページ数の割合が基準値を超えるとき、クリーニングウェブ44へブレーキ部材54を押し付ける。これにより、バックテンションをブレーキ部材54とクリーニングウェブ44との摩擦力で補うことができ、クリーニングウェブ44の弛みを防止できる。
規定範囲外の画像面積率となるページの連続が基準値以下の場合(ステップ「S39」で「Y」)は、規定範囲外の画像面積率となるページ数の割合が予め設定された基準値(2)以下か否かの判断を行う(ステップ「S40」)。
そして、クリーニングウェブ44へのブレーキ部材54の押し付けを解除した後、印刷ジョブが終了したか否かの判断を行う(ステップ「S42」)。
この一連の処理は、通紙動作が行われるたびに実行され、クリーニングウェブ44の寿命(供給軸41に巻き回されたクリーニングウェブ44がなくなる状態)まで行うことで、クリーニングウェブ44の弛みを防止する。
中間転写ベルト3、感光体10、搬送ベルト等、画像形成物質が付着し得る表面移動体で、作像する画像の画像面積率によって画像形成物質の付着量が変動し得る表面移動体であれば、適用可能である。
力「F3」を構成する力としては、上述したトルクによって作用する力に加えて、供給軸41の回転抵抗を増加させる回転抵抗増加手段を設ける等により、クリーニングウェブ44の送り出しの抵抗力を追加する構成としてもよい。
本実施形態のプリンタ100が備える定着クリーニング装置40は、クリーニングウェブ44を一定間隔で巻き取るウェブ方式である。そして、画像面積率の変動により生じる巻取軸43に作用するテンションの変動が生じる状態では、ブレーキ部材54をクリーニングウェブ44に押し付けて、クリーニングウェブ44の巻取り動作を行う。これにより、巻取軸43に巻き付けられたクリーニングウェブ44がきつく巻かれ、クリーニングウェブ44の巻き緩みの抑制、または、発生した巻き緩みの解消を行うことができる。テンションの変動が生じる状態とは、規定範囲外の画像面積率となるページ数の割合が基準値を超えた状態や規定範囲外の画像面積率となるページの連続数が基準値を超えた状態などである。
また、押圧ローラ42の回転を規制する押圧ローラ回転規制機構を設け、押圧ローラ42の回転を規制して押圧ローラ42に掛けまわされたクリーニングウェブ44が巻取軸43に向かって移動する抵抗を増加させる構成としてもよい。
作像部80等の画像形成手段の画像形成に用いるトナー等の画像形成物質が付着し得る定着ローラ31等の被清掃体の表面に接触するクリーニングウェブ44等の帯状清掃体を被清掃体との接触部(ウェブニップ部等)に向けて送り出す供給軸41等の送出部材と、回転駆動することで被清掃体と接触した帯状清掃体を巻き取る巻取軸43等の巻取部材とを備える定着クリーニング装置40等のクリーニング装置において、巻取部材に巻き取られる帯状清掃体が巻取部材に向かって移動することを妨げる巻取抵抗を付与するブレーキ機構50等の巻取抵抗付与手段を備え、画像形成手段によって記録紙P等の記録媒体に形成された画像の画像面積率に基づいて、巻取抵抗付与手段を制御する制御部90等の制御手段を備えることを特徴とする。
本発明者ら鋭意検討を重ねたところ、画像面積率が変動して被清掃体に付着する画像形成物質の量が変動すると、巻取部材に巻き取られた帯状清掃体の巻きが緩い状態となる巻き緩みが生じることがあることを見出した。これは、以下の理由によるものと考えられる。
すなわち、画像面積率が変動し、被清掃体に付着する画像形成物質の量が変動すると、被清掃体と帯状清掃体との接触部(ウェブニップ部等)に到達する画像形成物質の量が変動する。そして、巻取部材に帯状清掃体を巻き取る際に接触部で被清掃体に対して摺動する帯状清掃体の摺動負荷が変動する。この摺動負荷が大きい状態で帯状清掃体を巻き取ると、接触部と巻取部材との間で帯状清掃体が強く張った状態で巻き取ることができ、帯状清掃体が巻取部材にきつく巻かれる。一方、上述した摺動負荷が小さい状態で帯状清掃体を巻き取ると、接触部と巻取部材との間で帯状清掃体が強く張られない状態で巻き取ることになり、帯状清掃体が巻取部材に緩く巻かれて巻き緩みが生じる、と考えられる。
巻き緩みが生じると、被清掃体が表面移動して、接触部における帯状清掃体が被清掃体に連れ回り、巻取部材に巻かれた帯状清掃体を引き出す方向の力が作用したときに、巻き緩みが生じている帯状清掃体が巻取部材から引き出され、帯状清掃体に弛みが発生する。
これに対して、態様Aでは、画像面積率に基づいて、制御手段が巻取抵抗付与手段を制御する。具体的には、画像面積率が低い画像が形成された記録媒体の割合が多くなった場合など、接触部での摺動負荷が小さくなり、巻き緩みが生じる可能性があるときに巻取抵抗が大きくなるように巻取抵抗付与手段を制御する。巻取抵抗を大きくすることで、帯状清掃体が強く張った状態で巻取部材に巻かれ、帯状清掃体が巻取部材にきつく巻かれて巻き緩みを防止することができる。これにより、巻き緩みが生じている巻取部材から帯状清掃体が引き出され、帯状清掃体に弛みが発生する問題を抑制できる。
態様Aにおいて、制御部90等の制御手段は、トナー像等の画像が形成された記録紙P等の記録媒体の数に対する画像面積率が所定の範囲外となった記録媒体の割合が基準の割合を超えた場合に、ブレーキ機構50等の巻取抵抗付与手段が付与する巻取抵抗を大きくする(ブレーキ動作を実行する等)ことを特徴とする。
これによれば、上記実施例1について説明したように、クリーニングウェブ44等の帯状清掃体の巻き緩みの発生を防止し、帯状清掃体の弛みを防止することができる。
態様Bにおいて、制御部90等の制御手段は、トナー像等の画像が形成された記録紙P等の記録媒体の数に対する画像面積率が所定の範囲外となった記録媒体の割合が基準の割合以下となった場合に、ブレーキ機構50等の巻取抵抗付与手段が付与する巻取抵抗を小さくする(クリーニングウェブ44に対するブレーキ部材54の押し付けの解除する等)ことを特徴とする。
これによれば、上記実施例1について説明したように、不要なバックテンション増加によるトルク上昇を防止できる。
態様Aにおいて、制御部90等の制御手段は、画像面積率が所定の範囲外となった記録紙P等の記録媒体の連続数が基準値を超えた場合に、ブレーキ機構50等の巻取抵抗付与手段が付与する巻取抵抗を大きくする(ブレーキ動作を実行する等)ことを特徴とする。
これによれば、上記実施例2について説明したように、クリーニングウェブ44等の帯状清掃体の巻き緩みの発生を防止し、帯状清掃体の弛みを防止することができる。
態様Dにおいて、制御部90等の制御手段は、画像面積率が所定の範囲外となった記録紙P等の記録媒体の連続数が基準値以下となった場合に、ブレーキ機構50等の巻取抵抗付与手段が付与する巻取抵抗を小さくする(クリーニングウェブ44に対するブレーキ部材54の押し付けの解除する等)ことを特徴とする。
これによれば、上記実施例2について説明したように、不要なバックテンション増加によるトルク上昇を防止できる。
態様A乃至Eの何れかの態様において、ブレーキ機構50等の巻取抵抗付与手段は、クリーニングウェブ44等の帯状清掃体に対し接離可能に配されたブレーキ部材54等のブレーキ部材を備え、帯状清掃体にブレーキ部材を当接させることで巻取抵抗を付与することを特徴とする。
これによれば、上記実施形態について説明したように、帯状清掃体とブレーキ部材との間の摩擦力によって巻取抵抗を制御する構成を実現できる。
態様Fにおいて、クリーニングウェブ44等の帯状清掃体を定着ローラ31等の被清掃体へ押圧する押圧ローラ42等の押圧部材を備え、押圧部材とブレーキ部材54等のブレーキ部材とで帯状清掃体を挟むことでブレーキ部材を帯状清掃体に当接させることを特徴とする。
これによれば、上記実施形態について説明したように、帯状清掃体に効率よく摩擦力を付与できる。
表面が無端移動し、トナー像等の画像が形成された記録媒体である記録紙Pに接触し、記録媒体に画像を定着させる定着ローラ31等の定着部材と、定着部材の表面を清掃する定着部材クリーニング手段とを備える定着装置30等の定着装置において、定着部材クリーニング手段として態様A乃至Gの何れかの態様に係る定着クリーニング装置40等のクリーニング装置を備えることを特徴とする。
これによれば、上記実施形態について説明したように、クリーニングウェブ44等の帯状清掃体に弛みに起因する定着装置近傍での紙詰まり等の不具合の発生を防止できる。
作像部80等の画像形成手段の画像形成に用いるトナー等の画像形成物質が付着し得る定着ローラ31等の被清掃体の表面を清掃するクリーニング手段を備えるプリンタ100等の画像形成装置において、クリーニング手段として態様A乃至Gの何れかの態様に係る定着クリーニング装置40等のクリーニング装置を備えることを特徴とする。
これによれば、上記実施形態について説明したように、クリーニングウェブ44等の帯状清掃体に弛みに起因する紙詰まり等の不具合の発生を防止できる。
2 給紙カセット
3 中間転写ベルト
4 クリーニング対向ローラ
6 二次転写対向ローラ
7 中間転写ユニット
8 作像ユニット
8K ブラック用作像ユニット
10 感光体
10K ブラック用感光体
11 帯電装置
12 現像装置
13 感光体クリーニング装置
14 一次転写ローラ
15 露光ユニット
20 二次転写ローラ
21 ベルトクリーニング装置
23 排出ローラ対
24 レジストローラ対
25 積載トレイ
30 定着装置
31 定着ローラ
32 加圧ローラ
33 ヒータ
34 分離爪
35 温度センサ
36 入口ガイド
37 出口ガイド
40 定着クリーニング装置
41 供給軸
42 押圧ローラ
43 巻取軸
44 クリーニングウェブ
49 巻取モータ
50 ブレーキ機構
51 偏芯カム
52 ブレーキ部材接離駆動部
53 ブレーキ回転軸
54 ブレーキ部材
70 トナー補給ボトル
80 作像部
90 制御部
100 プリンタ
L レーザ光
P 記録紙
Claims (8)
- 画像形成手段の画像形成に用いる画像形成物質が付着し得る被清掃体の表面に接触する帯状清掃体を前記被清掃体との接触部に向けて送り出す送出部材と、回転駆動することで前記被清掃体と接触した前記帯状清掃体を巻き取る巻取部材とを備えるクリーニング装置において、
前記巻取部材に巻き取られる前記帯状清掃体が前記巻取部材に向かって移動することを妨げる巻取抵抗を付与する巻取抵抗付与手段を備え、
前記画像形成手段によって記録媒体に形成された画像の画像面積率に基づいて、前記巻取抵抗付与手段を制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記画像が形成された前記記録媒体の数に対する前記画像面積率が所定の範囲外となった前記記録媒体の割合が基準の割合を超えた場合に、前記巻取抵抗付与手段が付与する前記巻取抵抗を大きくすることを特徴とするクリーニング装置。 - 請求項1に記載のクリーニング装置において、
前記制御手段は、前記画像が形成された前記記録媒体の数に対する前記画像面積率が所定の範囲外となった前記記録媒体の割合が基準の割合以下となった場合に、前記巻取抵抗付与手段が付与する前記巻取抵抗を小さくすることを特徴とするクリーニング装置。 - 画像形成手段の画像形成に用いる画像形成物質が付着し得る被清掃体の表面に接触する帯状清掃体を前記被清掃体との接触部に向けて送り出す送出部材と、回転駆動することで前記被清掃体と接触した前記帯状清掃体を巻き取る巻取部材とを備えるクリーニング装置において、
前記巻取部材に巻き取られる前記帯状清掃体が前記巻取部材に向かって移動することを妨げる巻取抵抗を付与する巻取抵抗付与手段を備え、
前記画像形成手段によって記録媒体に形成された画像の画像面積率に基づいて、前記巻取抵抗付与手段を制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記画像面積率が所定の範囲外となった前記記録媒体の連続数が基準値を超えた場合に、前記巻取抵抗付与手段が付与する前記巻取抵抗を大きくすることを特徴とするクリーニング装置。 - 請求項3に記載のクリーニング装置において、
前記制御手段は、前記画像面積率が所定の範囲外となった前記記録媒体の連続数が基準値以下となった場合に、前記巻取抵抗付与手段が付与する前記巻取抵抗を小さくすることを特徴とするクリーニング装置。 - 請求項1乃至4の何れか一に記載のクリーニング装置において、
前記巻取抵抗付与手段は、前記帯状清掃体に対し接離可能に配されたブレーキ部材を備え、
前記帯状清掃体に前記ブレーキ部材を当接させることで前記巻取抵抗を付与することを特徴とするクリーニング装置。 - 請求項5に記載のクリーニング装置において、
前記帯状清掃体を前記被清掃体へ押圧する押圧部材を備え、
前記押圧部材と前記ブレーキ部材とで前記帯状清掃体を挟むことで前記ブレーキ部材を前記帯状清掃体に当接させることを特徴とするクリーニング装置。 - 表面が無端移動し、画像が形成された記録媒体に接触し、記録媒体に画像を定着させる定着部材と、
前記定着部材の表面を清掃する定着部材クリーニング手段とを備える定着装置において、
前記定着部材クリーニング手段として請求項1乃至6の何れか一に記載のクリーニング装置を備えることを特徴とする定着装置。 - 画像形成手段の画像形成に用いる画像形成物質が付着し得る被清掃体の表面を清掃するクリーニング手段を備える画像形成装置において、
前記クリーニング手段として請求項1乃至6の何れか一に記載のクリーニング装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
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