JP2000284616A - 画像形成装置 - Google Patents
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Landscapes
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 2次転写部での消費電力を増大させることな
く、安定した1次転写を行うことが可能な画像形成装置
を提供すること。 【解決手段】 1次転写ローラ31Kによって、転写ベ
ルト11に転写されたトナー像が、2次転写ローラ41
と対向ローラ43との対向位置に到達するタイミング
で、2次転写ローラ41への電圧の印加を開始して、2
次転写を行う画像形成装置において、1次転写ローラ3
1Kと2次転写ローラ41との間に中間ローラ51を設
け、当該中間ローラ51に定電圧電源52で電圧を印加
する。ここで、中間電極の配置位置と中間電極に印加す
る電圧とは、中間電極が配されていない状態で1次電極
と2次電極との間で生じる電位勾配よりも、中間電極と
2次電極との間で生じる電位勾配の方が緩やかになるよ
うな位置と値とに設定される。
く、安定した1次転写を行うことが可能な画像形成装置
を提供すること。 【解決手段】 1次転写ローラ31Kによって、転写ベ
ルト11に転写されたトナー像が、2次転写ローラ41
と対向ローラ43との対向位置に到達するタイミング
で、2次転写ローラ41への電圧の印加を開始して、2
次転写を行う画像形成装置において、1次転写ローラ3
1Kと2次転写ローラ41との間に中間ローラ51を設
け、当該中間ローラ51に定電圧電源52で電圧を印加
する。ここで、中間電極の配置位置と中間電極に印加す
る電圧とは、中間電極が配されていない状態で1次電極
と2次電極との間で生じる電位勾配よりも、中間電極と
2次電極との間で生じる電位勾配の方が緩やかになるよ
うな位置と値とに設定される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ、複写機
等の画像形成装置に関し、特に、中間転写体方式を採用
した画像形成装置における転写技術の改良に関する。
等の画像形成装置に関し、特に、中間転写体方式を採用
した画像形成装置における転写技術の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】中間転写体方式を採用した、例えばタン
デム型のカラー画像形成装置においては、転写ベルトの
走行方向に列設された複数の感光体ドラム上に作像され
たトナー像を、あらかじめ中間転写体である前記転写ベ
ルトに重ね合わせて転写してから、転写材である転写紙
に転写することによって画像形成が行われる。すなわ
ち、感光体ドラムから転写ベルトへの転写(以下、「1
次転写」という。)と転写ベルトから転写紙への転写
(以下、「2次転写」という。)の計2回の転写で画像
が得られるのである。
デム型のカラー画像形成装置においては、転写ベルトの
走行方向に列設された複数の感光体ドラム上に作像され
たトナー像を、あらかじめ中間転写体である前記転写ベ
ルトに重ね合わせて転写してから、転写材である転写紙
に転写することによって画像形成が行われる。すなわ
ち、感光体ドラムから転写ベルトへの転写(以下、「1
次転写」という。)と転写ベルトから転写紙への転写
(以下、「2次転写」という。)の計2回の転写で画像
が得られるのである。
【0003】図4(a)は、複数の感光体ドラムの内、
最後に1次転写が行われる感光体ドラム210Kを含む
作像ユニット200Kと2次転写部400とを示す図で
ある。感光体ドラム210K表面に形成されたトナー像
は、当該感光体ドラム210Kの矢印c方向の回転に伴
って、転写ベルト110を介して設けられた1次転写ロ
ーラ310Kと対向する位置(1次転写位置)へと搬送
される。一方、1次転写ローラ310Kには、定電圧電
源320Kによって、帯電したトナーとは逆極性の(こ
こでは、正の)電圧が印加される。その結果、トナー像
が静電的に転写ベルト110へと吸着されて、1次転写
が行われる。
最後に1次転写が行われる感光体ドラム210Kを含む
作像ユニット200Kと2次転写部400とを示す図で
ある。感光体ドラム210K表面に形成されたトナー像
は、当該感光体ドラム210Kの矢印c方向の回転に伴
って、転写ベルト110を介して設けられた1次転写ロ
ーラ310Kと対向する位置(1次転写位置)へと搬送
される。一方、1次転写ローラ310Kには、定電圧電
源320Kによって、帯電したトナーとは逆極性の(こ
こでは、正の)電圧が印加される。その結果、トナー像
が静電的に転写ベルト110へと吸着されて、1次転写
が行われる。
【0004】転写ベルト110へ転写されたトナー像
は、当該転写ベルト110の矢印d方向の走行に伴っ
て、転写ベルト110を介して設けられた、2次転写ロ
ーラ410と対向ローラ430との対向位置(2次転写
位置)へと搬送される。一方、転写ベルト110上のト
ナー像が2次転写位置へ到達するタイミングに、転写紙
が2次転写位置に到達するタイミングが合うように、転
写紙がタイミングローラ140から繰り出され、2次転
写位置へと搬送される。
は、当該転写ベルト110の矢印d方向の走行に伴っ
て、転写ベルト110を介して設けられた、2次転写ロ
ーラ410と対向ローラ430との対向位置(2次転写
位置)へと搬送される。一方、転写ベルト110上のト
ナー像が2次転写位置へ到達するタイミングに、転写紙
が2次転写位置に到達するタイミングが合うように、転
写紙がタイミングローラ140から繰り出され、2次転
写位置へと搬送される。
【0005】そして、転写紙が2次転写位置に到達する
タイミングで、定電圧電源420による2次転写ローラ
410への電圧の印加が開始される。2次転写ローラ4
10に印加されるのは、トナーと同極性(ここでは、負
極性)、即ち、1次転写ローラ310Kに印加されるの
と逆の極性の電圧である。当該電圧の印加により、2次
転写ローラ410と対向ローラ430との間で生じる電
界によって、転写ベルト110上のトナー像が転写紙へ
と転写される。
タイミングで、定電圧電源420による2次転写ローラ
410への電圧の印加が開始される。2次転写ローラ4
10に印加されるのは、トナーと同極性(ここでは、負
極性)、即ち、1次転写ローラ310Kに印加されるの
と逆の極性の電圧である。当該電圧の印加により、2次
転写ローラ410と対向ローラ430との間で生じる電
界によって、転写ベルト110上のトナー像が転写紙へ
と転写される。
【0006】ところで、最近の画像形成装置の小型化に
伴って、当該装置を構成する要素相互間の間隔が縮小さ
れる傾向にあり、上記1次転写部と2次転写部との間隔
もその例外ではない。特に、複数の作像ユニットが一方
向に列設されるタンデム型機においては、当該方向に長
くなりがちであり、より厳しい縮小化が迫られている。
伴って、当該装置を構成する要素相互間の間隔が縮小さ
れる傾向にあり、上記1次転写部と2次転写部との間隔
もその例外ではない。特に、複数の作像ユニットが一方
向に列設されるタンデム型機においては、当該方向に長
くなりがちであり、より厳しい縮小化が迫られている。
【0007】しかしながら、1次転写部と2次転写部と
を接近させ過ぎると、1次転写部における転写が不安定
になってしまう。即ち、1次転写部と2次転写部とが接
近し過ぎると、2次転写ローラ410に電圧が印加され
ている際に生じる、1次転写ローラ310Kと2次転写
ローラ410との間の電位差が無視できなくなり、その
結果、1次転写部において本来1次転写ローラ310K
から感光体ドラム210Kへと流れるべき電流(転写電
流)が前記電位差のために転写ベルト内周側表面を介し
て対向ローラへと流れてしまい(以下、このように転写
ベルト表面を流れる電流を「漏れ電流」という。)、転
写電流不足による転写むら等が発生してしまう。その対
策として、2次転写ローラ410に電圧が印加されてい
るとき、即ち、2次転写が行われているときでも、十分
な転写電流が得られるように、電源320Kの仕様を決
定する(印加電圧を大きくする)ことも考えられるが、
そうした場合、今度は、2次転写が行われていないとき
に、1次転写部において、トナー像周辺へのトナーの飛
び散りや、不用意な放電が生じてしまう。いずれにして
も、2次転写が行われているといないとによって、1次
転写部における転写が不安定になってしまう。
を接近させ過ぎると、1次転写部における転写が不安定
になってしまう。即ち、1次転写部と2次転写部とが接
近し過ぎると、2次転写ローラ410に電圧が印加され
ている際に生じる、1次転写ローラ310Kと2次転写
ローラ410との間の電位差が無視できなくなり、その
結果、1次転写部において本来1次転写ローラ310K
から感光体ドラム210Kへと流れるべき電流(転写電
流)が前記電位差のために転写ベルト内周側表面を介し
て対向ローラへと流れてしまい(以下、このように転写
ベルト表面を流れる電流を「漏れ電流」という。)、転
写電流不足による転写むら等が発生してしまう。その対
策として、2次転写ローラ410に電圧が印加されてい
るとき、即ち、2次転写が行われているときでも、十分
な転写電流が得られるように、電源320Kの仕様を決
定する(印加電圧を大きくする)ことも考えられるが、
そうした場合、今度は、2次転写が行われていないとき
に、1次転写部において、トナー像周辺へのトナーの飛
び散りや、不用意な放電が生じてしまう。いずれにして
も、2次転写が行われているといないとによって、1次
転写部における転写が不安定になってしまう。
【0008】そこで、従来、図4(b)に示すように、
1次転写ローラ310Kと2次転写ローラ410との間
に中間ローラ510を設け、当該中間ローラ510を接
地した構成の画像形成装置が考案されている。中間ロー
ラ510が接地されているため、転写ベルト110内周
面の中間ローラ510が接触している箇所は、2次転写
が行われているといないとにかかわらず、常にゼロ電位
となり、その結果、1次転写ローラ310Kから流出す
る漏れ電流が安定し、ひいては、1次転写部における転
写電流が安定することとなる。
1次転写ローラ310Kと2次転写ローラ410との間
に中間ローラ510を設け、当該中間ローラ510を接
地した構成の画像形成装置が考案されている。中間ロー
ラ510が接地されているため、転写ベルト110内周
面の中間ローラ510が接触している箇所は、2次転写
が行われているといないとにかかわらず、常にゼロ電位
となり、その結果、1次転写ローラ310Kから流出す
る漏れ電流が安定し、ひいては、1次転写部における転
写電流が安定することとなる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一方
で、2次転写ローラ410から中間ローラ510に向か
って大量の漏れ電流が流れてしまい、電源420におけ
る消費電力が増大してしまう。これは、2次転写では、
1次転写の場合よりも転写すべきトナー層の厚みが厚く
なっていること、及び、転写ベルト110に加え転写紙
が介在した状態で転写が行われることから、2次転写で
は1次転写よりも強い電界(転写電界)を発生させる必
要があるため、2次転写ローラ420には、1次転写ロ
ーラ310Kの数倍(絶対値で)の電圧が印加されるか
らである。
で、2次転写ローラ410から中間ローラ510に向か
って大量の漏れ電流が流れてしまい、電源420におけ
る消費電力が増大してしまう。これは、2次転写では、
1次転写の場合よりも転写すべきトナー層の厚みが厚く
なっていること、及び、転写ベルト110に加え転写紙
が介在した状態で転写が行われることから、2次転写で
は1次転写よりも強い電界(転写電界)を発生させる必
要があるため、2次転写ローラ420には、1次転写ロ
ーラ310Kの数倍(絶対値で)の電圧が印加されるか
らである。
【0010】電源420における消費電力(漏れ電流)
を低減させるため、図4(c)に示すように、中間ロー
ラ510を抵抗器520を介して接地する方法も考えら
れるが、この場合、2次転写が行われているといないと
によって、即ち、抵抗器520を流れる電流量の多少に
よって、転写ベルト110内周面の中間ローラ510が
接触している箇所の電位が変動してしまい、図4(a)
を用いて指摘したのと同様の問題が再浮上してしまう。
を低減させるため、図4(c)に示すように、中間ロー
ラ510を抵抗器520を介して接地する方法も考えら
れるが、この場合、2次転写が行われているといないと
によって、即ち、抵抗器520を流れる電流量の多少に
よって、転写ベルト110内周面の中間ローラ510が
接触している箇所の電位が変動してしまい、図4(a)
を用いて指摘したのと同様の問題が再浮上してしまう。
【0011】本発明は、上記課題に鑑み、2次転写部で
の消費電力を増大させることなく、安定した1次転写を
行うことが可能な画像形成装置を提供することを目的と
する。
の消費電力を増大させることなく、安定した1次転写を
行うことが可能な画像形成装置を提供することを目的と
する。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る画像形成装置は、像担持体上に形成さ
れたトナー像を、無端状の転写ベルト外周面に1次転写
した後、転写材に2次転写して画像形成を行う画像形成
装置であって、転写ベルトを介し、当該転写ベルト内周
面側の前記像担持体と対向する位置に配され、電圧が印
加されることにより、前記像担持体との間で1次転写の
ための電界を発生させる1次電極と、転写ベルトの内周
面側に配された2次電極であって、電圧が印加されるこ
とにより、当該2次電極と転写ベルトを介して対向配置
された対向電極との間で、2次転写のための電界を発生
させる2次電極と、転写ベルトの内周面側の、1次電極
と2次電極との間に配された中間電極とを備え、前記中
間電極が配されていない状態で1次電極と2次電極との
間で生じる電位勾配よりも、中間電極と2次電極との間
で生じる電位勾配の方が緩やかになるような定電圧を中
間電極に印加した状態で画像形成を行うことを特徴とす
る。
め、本発明に係る画像形成装置は、像担持体上に形成さ
れたトナー像を、無端状の転写ベルト外周面に1次転写
した後、転写材に2次転写して画像形成を行う画像形成
装置であって、転写ベルトを介し、当該転写ベルト内周
面側の前記像担持体と対向する位置に配され、電圧が印
加されることにより、前記像担持体との間で1次転写の
ための電界を発生させる1次電極と、転写ベルトの内周
面側に配された2次電極であって、電圧が印加されるこ
とにより、当該2次電極と転写ベルトを介して対向配置
された対向電極との間で、2次転写のための電界を発生
させる2次電極と、転写ベルトの内周面側の、1次電極
と2次電極との間に配された中間電極とを備え、前記中
間電極が配されていない状態で1次電極と2次電極との
間で生じる電位勾配よりも、中間電極と2次電極との間
で生じる電位勾配の方が緩やかになるような定電圧を中
間電極に印加した状態で画像形成を行うことを特徴とす
る。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる画像形成装
置の実施の形態について、図面を参照しながら説明す
る。図1は、実施の形態に係るタンデム型プリンタの画
像形成部の概略構成図である。なお、ここではプリンタ
を例に取り上げているが、本発明は、複写機やファクシ
ミリ等の画像形成装置にも適用できることは言うまでも
ない。
置の実施の形態について、図面を参照しながら説明す
る。図1は、実施の形態に係るタンデム型プリンタの画
像形成部の概略構成図である。なお、ここではプリンタ
を例に取り上げているが、本発明は、複写機やファクシ
ミリ等の画像形成装置にも適用できることは言うまでも
ない。
【0014】本図に示すように、この画像形成部は、主
に、プリンタの筐体内部に水平に架設され矢印aの方向
に走行する転写ベルト11、転写ベルト11の走行方向
に列設された4つの作像ユニット20C,20M,20
Y,20K、各作像ユニットに対応して設けられた1次
転写ユニット30C,30M,30Y,30K及び2次
転写ユニット40から構成されており、各作像ユニット
20C〜20Kによって形成された各色成分のトナー画
像を、一旦転写ベルト11に重ね合わせて転写した後、
転写材である転写紙Sに転写してカラー画像を形成す
る、いわゆる中間転写体方式の画像形成部である。
に、プリンタの筐体内部に水平に架設され矢印aの方向
に走行する転写ベルト11、転写ベルト11の走行方向
に列設された4つの作像ユニット20C,20M,20
Y,20K、各作像ユニットに対応して設けられた1次
転写ユニット30C,30M,30Y,30K及び2次
転写ユニット40から構成されており、各作像ユニット
20C〜20Kによって形成された各色成分のトナー画
像を、一旦転写ベルト11に重ね合わせて転写した後、
転写材である転写紙Sに転写してカラー画像を形成す
る、いわゆる中間転写体方式の画像形成部である。
【0015】作像ユニット20C〜20Kは、像担持体
である感光体ドラム21C〜21Kを中心としてその周
囲に帯電チャージャ、現像器等を配し、光変調されたレ
ーザ光で、矢印bの方向に回転する感光体ドラムを露光
しつつ、露光によって形成される静電潜像を、現像器で
トナーとして顕像化する、いわゆる電子写真方式で画像
形成するユニット構造体である。尚、各ユニットの現像
器は、レーザ光の光変調色成分に対応して、C(シア
ン),M(マゼンタ),Y(イエロー),K(ブラッ
ク)のトナーを現像剤として感光体ドラムに供給する。
である感光体ドラム21C〜21Kを中心としてその周
囲に帯電チャージャ、現像器等を配し、光変調されたレ
ーザ光で、矢印bの方向に回転する感光体ドラムを露光
しつつ、露光によって形成される静電潜像を、現像器で
トナーとして顕像化する、いわゆる電子写真方式で画像
形成するユニット構造体である。尚、各ユニットの現像
器は、レーザ光の光変調色成分に対応して、C(シア
ン),M(マゼンタ),Y(イエロー),K(ブラッ
ク)のトナーを現像剤として感光体ドラムに供給する。
【0016】中間転写体である転写ベルト11は、体積
抵抗率が107〜1010Ω・cm程度の半導電性(中抵
抗)の素材からなる無端ベルトである。この素材は、樹
脂にカーボンなどの導電性物質が分散されたものからな
り、この導電性物質の樹脂に対する混合比率を調整する
ことによって、その体積抵抗率が調整されている。転写
ベルト11は、駆動ローラ12、テンションローラ13
及び後述する2次転写ローラ41で張架されており、駆
動ローラ12が、図示しないモータによって回転駆動さ
れると、当該転写ベルト11は矢印aの方向に走行す
る。
抵抗率が107〜1010Ω・cm程度の半導電性(中抵
抗)の素材からなる無端ベルトである。この素材は、樹
脂にカーボンなどの導電性物質が分散されたものからな
り、この導電性物質の樹脂に対する混合比率を調整する
ことによって、その体積抵抗率が調整されている。転写
ベルト11は、駆動ローラ12、テンションローラ13
及び後述する2次転写ローラ41で張架されており、駆
動ローラ12が、図示しないモータによって回転駆動さ
れると、当該転写ベルト11は矢印aの方向に走行す
る。
【0017】1次転写ユニット30C〜30Kは、転写
電界を発生させるための電極である1次転写ローラ31
C〜31Kと定電圧電源32C〜32Kとからなる。1
次転写ローラ31C〜31Kの各々は、上記転写ベルト
11を介して、対応する感光体ドラムの直下に、転写ベ
ルト11と接触するように配されている。定電圧電源3
2C〜32Kの各々は、対応する1次転写ローラに電圧
を印加する。当該電圧の印加によって、1次転写ローラ
31C〜31Kと対応する感光体ドラムとの間で電界が
発生する。この電界により、感光体ドラム21C〜21
K表面上の負に帯電したトナー像が、順次転写ベルト1
1の外周表面へ転写される。即ち、各定電圧電源32C
〜32Kは、上記電界の1次転写ローラ側の極性が、帯
電したトナーの極性(本例では、負極性)と逆の極性
(本例では、正極性)となるような電圧を、対応する1
次転写ローラに印加する。
電界を発生させるための電極である1次転写ローラ31
C〜31Kと定電圧電源32C〜32Kとからなる。1
次転写ローラ31C〜31Kの各々は、上記転写ベルト
11を介して、対応する感光体ドラムの直下に、転写ベ
ルト11と接触するように配されている。定電圧電源3
2C〜32Kの各々は、対応する1次転写ローラに電圧
を印加する。当該電圧の印加によって、1次転写ローラ
31C〜31Kと対応する感光体ドラムとの間で電界が
発生する。この電界により、感光体ドラム21C〜21
K表面上の負に帯電したトナー像が、順次転写ベルト1
1の外周表面へ転写される。即ち、各定電圧電源32C
〜32Kは、上記電界の1次転写ローラ側の極性が、帯
電したトナーの極性(本例では、負極性)と逆の極性
(本例では、正極性)となるような電圧を、対応する1
次転写ローラに印加する。
【0018】2次転写ユニット40は、転写電界を発生
させるための電極である2次転写ローラ41、2次転写
ローラ41に電圧を印加する定電圧電源42及び転写ベ
ルト11を介し2次転写ローラ41と対向する位置に、
転写ベルト11と接触して設けられた対向ローラ(対向
電極)43から構成される。なお、対向ローラ43は接
地されている。2次転写ユニット40は、後述するよう
にして、転写ベルト11上に重ね合わされたトナー像
を、タイミングローラ14によって繰り出される転写紙
S上へ転写する。
させるための電極である2次転写ローラ41、2次転写
ローラ41に電圧を印加する定電圧電源42及び転写ベ
ルト11を介し2次転写ローラ41と対向する位置に、
転写ベルト11と接触して設けられた対向ローラ(対向
電極)43から構成される。なお、対向ローラ43は接
地されている。2次転写ユニット40は、後述するよう
にして、転写ベルト11上に重ね合わされたトナー像
を、タイミングローラ14によって繰り出される転写紙
S上へ転写する。
【0019】トナー像が転写された転写紙Sは、定着ユ
ニット(不図示)によってトナー像の定着処理がなされ
た後、図示しない排出トレイへ排出される。図2は、上
記4つの作像ユニットの内、最後に1次転写が行われる
作像ユニット20Kと2次転写ユニット40辺りを示す
図である。感光体ドラム21C〜21Y上に形成され
た、シアン、マゼンタ、イエローの各色トナー像は、対
応する1次転写ユニット30C〜30Yによって、順
次、転写ベルト11の外周面に重ね合わせて転写され、
最後に、感光体ドラム21Y上に形成されたブラックの
トナー像が、1次転写ユニット30Kによって転写され
て、1次転写が終了する。もちろん、モノクロの画像を
形成する場合には、感光体ドラム21C〜21Yにはト
ナー像は形成せず、感光体ドラム21Kのみにトナー像
を形成し、転写ベルト11への1次転写も、1次転写ユ
ニット30Kのみによって行われる。
ニット(不図示)によってトナー像の定着処理がなされ
た後、図示しない排出トレイへ排出される。図2は、上
記4つの作像ユニットの内、最後に1次転写が行われる
作像ユニット20Kと2次転写ユニット40辺りを示す
図である。感光体ドラム21C〜21Y上に形成され
た、シアン、マゼンタ、イエローの各色トナー像は、対
応する1次転写ユニット30C〜30Yによって、順
次、転写ベルト11の外周面に重ね合わせて転写され、
最後に、感光体ドラム21Y上に形成されたブラックの
トナー像が、1次転写ユニット30Kによって転写され
て、1次転写が終了する。もちろん、モノクロの画像を
形成する場合には、感光体ドラム21C〜21Yにはト
ナー像は形成せず、感光体ドラム21Kのみにトナー像
を形成し、転写ベルト11への1次転写も、1次転写ユ
ニット30Kのみによって行われる。
【0020】転写ベルト11外周面に形成されたトナー
像は、転写ベルト11の走行に伴って、2次転写ローラ
41と対向ローラ43とが対向する位置(以下、「2次
転写位置」と言う。)へと搬送される。一方、転写ベル
ト11上のトナー像が2次転写位置に到達するタイミン
グに、転写紙Sが2次転写位置に到達するタイミングが
合うように、転写紙Sがタイミングローラ14から繰り
出され、2次転写位置へと搬送される。
像は、転写ベルト11の走行に伴って、2次転写ローラ
41と対向ローラ43とが対向する位置(以下、「2次
転写位置」と言う。)へと搬送される。一方、転写ベル
ト11上のトナー像が2次転写位置に到達するタイミン
グに、転写紙Sが2次転写位置に到達するタイミングが
合うように、転写紙Sがタイミングローラ14から繰り
出され、2次転写位置へと搬送される。
【0021】そして、転写紙Sが2次転写位置に到達す
るタイミングで、定電圧電源42による2次転写ローラ
41への電圧の印加が開始される。2次転写ローラ41
に印加されるのは、トナーと同極性(ここでは、負極
性)、即ち、1次転写ローラ31Kに印加されるのと逆
の極性の電圧である。当該電圧の印加により、2次転写
ローラ41と対向ローラ43との間で生じる電界によっ
て、転写ベルト110上のトナー像が転写紙へと転写さ
れる。
るタイミングで、定電圧電源42による2次転写ローラ
41への電圧の印加が開始される。2次転写ローラ41
に印加されるのは、トナーと同極性(ここでは、負極
性)、即ち、1次転写ローラ31Kに印加されるのと逆
の極性の電圧である。当該電圧の印加により、2次転写
ローラ41と対向ローラ43との間で生じる電界によっ
て、転写ベルト110上のトナー像が転写紙へと転写さ
れる。
【0022】以上説明した構成により、一応、感光体ド
ラム21C〜21Kに形成されたトナー像を、転写ベル
ト11を経由して、転写紙Sへ転写することが可能とな
る。しかしながら、この構成では、〔従来の技術〕の項
で、図4(a)を用いて説明したのと同様の理由から、
2次転写ローラ41に電圧が印加されているときといな
いとき、即ち、2次転写が行われているといないとによ
って、1次転写ローラ31Kによる1次転写が不安定に
なってしまう。
ラム21C〜21Kに形成されたトナー像を、転写ベル
ト11を経由して、転写紙Sへ転写することが可能とな
る。しかしながら、この構成では、〔従来の技術〕の項
で、図4(a)を用いて説明したのと同様の理由から、
2次転写ローラ41に電圧が印加されているときといな
いとき、即ち、2次転写が行われているといないとによ
って、1次転写ローラ31Kによる1次転写が不安定に
なってしまう。
【0023】そこで、本実施の形態では、上記問題の解
消などを目的として、1次転写ローラ31Kと2次転写
ローラ41との間に、転写ベルト11の内周面と接触さ
せて中間ローラ51を設け、当該中間ローラ51に、定
電圧電源52によって、電圧を印加することとしてい
る。定電圧電源52によって電圧が印加された中間ロー
ラ51、ひいては、これと接触している転写ベルト11
部分は、2次転写ローラ41に電圧が印加されていると
いないとにかかわらず、常に、一定の電位に維持され
る。したがって、中間ローラ51と、同じく定電圧が印
加される1次転写ローラ31Kとの間の転写ベルト11
内周面における電位勾配が安定することとなり、この間
を流れる漏れ電流の変動が低減される。その結果、1次
転写ローラ31Kから感光体ドラム21Kへと流れる転
写電流が安定することとなる。ここで、「電位勾配」と
は、転写ベルト内周面のベルト走行方向に沿った単位長
さ当たりの電位差を言う。
消などを目的として、1次転写ローラ31Kと2次転写
ローラ41との間に、転写ベルト11の内周面と接触さ
せて中間ローラ51を設け、当該中間ローラ51に、定
電圧電源52によって、電圧を印加することとしてい
る。定電圧電源52によって電圧が印加された中間ロー
ラ51、ひいては、これと接触している転写ベルト11
部分は、2次転写ローラ41に電圧が印加されていると
いないとにかかわらず、常に、一定の電位に維持され
る。したがって、中間ローラ51と、同じく定電圧が印
加される1次転写ローラ31Kとの間の転写ベルト11
内周面における電位勾配が安定することとなり、この間
を流れる漏れ電流の変動が低減される。その結果、1次
転写ローラ31Kから感光体ドラム21Kへと流れる転
写電流が安定することとなる。ここで、「電位勾配」と
は、転写ベルト内周面のベルト走行方向に沿った単位長
さ当たりの電位差を言う。
【0024】また、中間ローラ51の転写ベルト11長
手方向における配置位置と中間ローラ51に印加する電
圧とは、仮に当該中間ローラ51が配されていない状態
で1次転写ローラ31Kと2次転写ローラ41との間で
生じる電位勾配よりも、中間ローラ51と2次転写ロー
ラ41との間で生じる電位勾配の方が緩やかになるよう
な位置と値に設定される(いずれも、各ローラには、対
応する定電圧電源で電圧が印加されていることが前提で
ある)。このようにすることで、2次転写ローラ41へ
流れる漏れ電流は、中間ローラ51を設けない場合に2
次転写ローラ41へ流れる漏れ電流よりも、低減される
こととなる。即ち、定電圧電源42の消費電力を増大さ
せることなく、1次転写ローラ31Kによる1次転写の
安定化を図ることが可能となる。
手方向における配置位置と中間ローラ51に印加する電
圧とは、仮に当該中間ローラ51が配されていない状態
で1次転写ローラ31Kと2次転写ローラ41との間で
生じる電位勾配よりも、中間ローラ51と2次転写ロー
ラ41との間で生じる電位勾配の方が緩やかになるよう
な位置と値に設定される(いずれも、各ローラには、対
応する定電圧電源で電圧が印加されていることが前提で
ある)。このようにすることで、2次転写ローラ41へ
流れる漏れ電流は、中間ローラ51を設けない場合に2
次転写ローラ41へ流れる漏れ電流よりも、低減される
こととなる。即ち、定電圧電源42の消費電力を増大さ
せることなく、1次転写ローラ31Kによる1次転写の
安定化を図ることが可能となる。
【0025】なお、中間ローラ51には、少なくとも、
1次転写ローラ31Kによる1次転写が行われている
間、電圧が印加される。図3(b)は、転写ベルトの長
手方向(走行方向)に、中間ローラの配置位置を変え
て、1次転写ローラと中間ローラとの間に流れる漏れ電
流(以下、「1次電流」と言う。)i1と2次転写ロー
ラと中間ローラとの間に流れる漏れ電流(以下、「2次
電流」と言う。)i2を測定した結果を示す。
1次転写ローラ31Kによる1次転写が行われている
間、電圧が印加される。図3(b)は、転写ベルトの長
手方向(走行方向)に、中間ローラの配置位置を変え
て、1次転写ローラと中間ローラとの間に流れる漏れ電
流(以下、「1次電流」と言う。)i1と2次転写ロー
ラと中間ローラとの間に流れる漏れ電流(以下、「2次
電流」と言う。)i2を測定した結果を示す。
【0026】図3(a)に示すように、1次転写ローラ
と2次転写ローラの間隔は80mmである。なお、この
間隔は、1次転写ローラが転写ベルトとほぼ線状に接触
している位置Pから転写ベルトの2次転写ローラとの接
触が始まる位置Qまでの距離である。また、このP〜Q
間の転写ベルトの抵抗値は1×108Ωである。図3
(b)の横軸は、中間ローラのPからの距離Px〔m
m〕を示す。また、縦軸は、転写ベルト内周表面を流れ
る漏れ電流の大きさ〔μA〕を示す。漏れ電流は、1次
電流、2次電流共に、中間ローラに向かって流れる方向
を正とし、その反対の方向を負として表わした。即ち、
図3(a)において、1次電流は、紙面に対し、右向を
正、左向を負、2次電流は、紙面対し、左向を正、右向
きを負として表わしている。
と2次転写ローラの間隔は80mmである。なお、この
間隔は、1次転写ローラが転写ベルトとほぼ線状に接触
している位置Pから転写ベルトの2次転写ローラとの接
触が始まる位置Qまでの距離である。また、このP〜Q
間の転写ベルトの抵抗値は1×108Ωである。図3
(b)の横軸は、中間ローラのPからの距離Px〔m
m〕を示す。また、縦軸は、転写ベルト内周表面を流れ
る漏れ電流の大きさ〔μA〕を示す。漏れ電流は、1次
電流、2次電流共に、中間ローラに向かって流れる方向
を正とし、その反対の方向を負として表わした。即ち、
図3(a)において、1次電流は、紙面に対し、右向を
正、左向を負、2次電流は、紙面対し、左向を正、右向
きを負として表わしている。
【0027】また、1次転写ローラには、プラス500
Vの電圧を、2次転写ローラには、マイナス2500V
の電圧を印加した上で、中間ローラを接地した場合と中
間ローラにマイナス2300Vの電圧を印加した場合の
2通りの場合について測定を行なった。なお、2次転写
ローラに対し、1次転写ローラの数倍(絶対値で)の電
圧を印加するのは、2次転写では、1次転写の場合より
も転写すべきトナー層の厚みが厚くなっていること(モ
ノクロ画像の場合は略同じであるが)、及び、転写ベル
トに加え転写紙が介在した状態で転写が行われることか
ら、2次転写では1次転写よりも強い電界(転写電界)
を発生させる必要があるからである。
Vの電圧を、2次転写ローラには、マイナス2500V
の電圧を印加した上で、中間ローラを接地した場合と中
間ローラにマイナス2300Vの電圧を印加した場合の
2通りの場合について測定を行なった。なお、2次転写
ローラに対し、1次転写ローラの数倍(絶対値で)の電
圧を印加するのは、2次転写では、1次転写の場合より
も転写すべきトナー層の厚みが厚くなっていること(モ
ノクロ画像の場合は略同じであるが)、及び、転写ベル
トに加え転写紙が介在した状態で転写が行われることか
ら、2次転写では1次転写よりも強い電界(転写電界)
を発生させる必要があるからである。
【0028】図3(b)に示す測定結果に基づいて、1
次電流と2次電流の絶対値の合計(以下、「総電流量」
と言う。)の中間ローラを接地した場合と中間ローラに
電圧を印加した場合とで比較する。ここで、総電流量を
問題にするのは、転写ベルトに電流が流れると、当該転
写ベルトに含まれている導電性物質どうしの結合状態が
変化し、当該転写ベルトの抵抗特性が製作当初の特性か
ら変化してしまうからである。抵抗特性が変化すると、
画像形成装置の設計段階で予定した転写性能が得られ
ず、また、転写ベルト上のトナーの吸着性が変動してし
まうため、転写ベルトを流れる総電流量はできるだけ少
ないのが好ましい。
次電流と2次電流の絶対値の合計(以下、「総電流量」
と言う。)の中間ローラを接地した場合と中間ローラに
電圧を印加した場合とで比較する。ここで、総電流量を
問題にするのは、転写ベルトに電流が流れると、当該転
写ベルトに含まれている導電性物質どうしの結合状態が
変化し、当該転写ベルトの抵抗特性が製作当初の特性か
ら変化してしまうからである。抵抗特性が変化すると、
画像形成装置の設計段階で予定した転写性能が得られ
ず、また、転写ベルト上のトナーの吸着性が変動してし
まうため、転写ベルトを流れる総電流量はできるだけ少
ないのが好ましい。
【0029】図3(b)に示すように、中間ローラが1
次転写ローラから遠ざかるにつれて、中間ローラを接地
した場合には、総電流量は徐々に増加していき、一方、
中間ローラに電圧を印加した場合には、総電流量は徐々
に減少していることが分かる。また、中間ローラが1次
転写ローラに近い位置にある場合は、中間ローラに電圧
を印加した場合の総電流量が、中間ローラを接地した場
合の総電流量を上回っており、中間ローラが1次転写ロ
ーラから遠ざかるにつれてその差が縮まり、ほぼ中間の
位置(40mm)でその大小関係が逆転している。
次転写ローラから遠ざかるにつれて、中間ローラを接地
した場合には、総電流量は徐々に増加していき、一方、
中間ローラに電圧を印加した場合には、総電流量は徐々
に減少していることが分かる。また、中間ローラが1次
転写ローラに近い位置にある場合は、中間ローラに電圧
を印加した場合の総電流量が、中間ローラを接地した場
合の総電流量を上回っており、中間ローラが1次転写ロ
ーラから遠ざかるにつれてその差が縮まり、ほぼ中間の
位置(40mm)でその大小関係が逆転している。
【0030】したがって、本実施の形態における中間ロ
ーラの位置は、1次転写ローラと2次転写ローラの中間
位置よりも2次転写ローラ寄りに配されることが好まし
いといえる。即ち、Px>40mmである。ただし、中
間ローラ51が配されていないとした場合のP〜Q間の
電位勾配と中間ローラ51と2次転写ローラ41との間
の電位勾配との関係から、中間ローラ51のP点からの
距離Pxは、次のように制約される。
ーラの位置は、1次転写ローラと2次転写ローラの中間
位置よりも2次転写ローラ寄りに配されることが好まし
いといえる。即ち、Px>40mmである。ただし、中
間ローラ51が配されていないとした場合のP〜Q間の
電位勾配と中間ローラ51と2次転写ローラ41との間
の電位勾配との関係から、中間ローラ51のP点からの
距離Pxは、次のように制約される。
【0031】中間ローラ51を取り除いた(配しない)
状態での、P〜Q間の電位勾配は、(−2500−50
0)/80=−37.5V/mmとなる。中間ローラ5
1を設け、これに−2300Vの電圧を印加した状態
で、中間ローラ51と2次転写ローラ41との間に生じ
る電位勾配が、−37.5V/mmよりも緩やかになる
ためには、Pxは、不等式|{−2500−(−230
0)}/(80−Px)|<37.5(ただし、0<P
x<80)を満たさなければならない。これを解いて、
適当なPxの範囲を求めると、Px<74.7mmとな
る。
状態での、P〜Q間の電位勾配は、(−2500−50
0)/80=−37.5V/mmとなる。中間ローラ5
1を設け、これに−2300Vの電圧を印加した状態
で、中間ローラ51と2次転写ローラ41との間に生じ
る電位勾配が、−37.5V/mmよりも緩やかになる
ためには、Pxは、不等式|{−2500−(−230
0)}/(80−Px)|<37.5(ただし、0<P
x<80)を満たさなければならない。これを解いて、
適当なPxの範囲を求めると、Px<74.7mmとな
る。
【0032】したがって、以上を総合すると、上記の例
における、適切なPxの範囲は、40<Px<74.7
となる。以上、本発明を複数の感光体ドラムを有し複数
箇所で1次転写を行うタンデム型の画像形成装置を例に
とって説明してきたが、本発明は、これに限らず、例え
ば、1つの感光体ドラムの周囲に各色毎の現像器を配
し、当該感光体ドラム表面に1色毎に画像を形成して
は、転写ベルトに次々に重ねあわせて転写し、全色転写
し終わった後、転写紙へ転写(2次転写)して画像形成
を行うような画像形成装置にも適用可能である。
における、適切なPxの範囲は、40<Px<74.7
となる。以上、本発明を複数の感光体ドラムを有し複数
箇所で1次転写を行うタンデム型の画像形成装置を例に
とって説明してきたが、本発明は、これに限らず、例え
ば、1つの感光体ドラムの周囲に各色毎の現像器を配
し、当該感光体ドラム表面に1色毎に画像を形成して
は、転写ベルトに次々に重ねあわせて転写し、全色転写
し終わった後、転写紙へ転写(2次転写)して画像形成
を行うような画像形成装置にも適用可能である。
【0033】また、上記実施の形態では、感光体ドラム
上に形成されるトナー像のトナーが負極性に帯電してい
る例を用いたが、トナーが正極性に帯電している場合で
も、本発明は適用可能である。この場合、各転写ローラ
や対向ローラに印加する電圧の極性等を変更する必要が
あることは言うまでもない。さらに、上記実施の形態で
は、各電極にローラタイプのもの(1次転写ローラ、2
次転写ローラ、中間ローラ、対向ローラ)を採用した
が、転写ベルトを張架する部材として兼用されるものを
除き、他のタイプ、例えば、ブラシタイプのもを採用し
てもよい。
上に形成されるトナー像のトナーが負極性に帯電してい
る例を用いたが、トナーが正極性に帯電している場合で
も、本発明は適用可能である。この場合、各転写ローラ
や対向ローラに印加する電圧の極性等を変更する必要が
あることは言うまでもない。さらに、上記実施の形態で
は、各電極にローラタイプのもの(1次転写ローラ、2
次転写ローラ、中間ローラ、対向ローラ)を採用した
が、転写ベルトを張架する部材として兼用されるものを
除き、他のタイプ、例えば、ブラシタイプのもを採用し
てもよい。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る画像
形成装置によれば、1次電極と2次電極との間に配され
た中間電極に定電圧を印加した状態で画像形成が行われ
るため、1次電極と中間電極との間の電位勾配は、2次
電極への電圧の印加の有無によっては変化しないので、
1次電極と中間電極との間に流れる漏れ電流、ひいて
は、1次電極と像担持体との間で流れる転写電流が安定
することになり、その結果、1次転写が安定する。
形成装置によれば、1次電極と2次電極との間に配され
た中間電極に定電圧を印加した状態で画像形成が行われ
るため、1次電極と中間電極との間の電位勾配は、2次
電極への電圧の印加の有無によっては変化しないので、
1次電極と中間電極との間に流れる漏れ電流、ひいて
は、1次電極と像担持体との間で流れる転写電流が安定
することになり、その結果、1次転写が安定する。
【0035】また、中間電極には、中間電極が配されて
いない状態で1次電極と2次電極との間で生じる電位勾
配よりも、中間電極と2次電極との間で生じる電位勾配
の方が緩やかになるような電圧が印加されるので、中間
電極を配しない場合と比較して、中間電極と2次電極と
の間に流れる漏れ電流が低減され、その結果、2次電極
での消費電力が抑えられることとなる。
いない状態で1次電極と2次電極との間で生じる電位勾
配よりも、中間電極と2次電極との間で生じる電位勾配
の方が緩やかになるような電圧が印加されるので、中間
電極を配しない場合と比較して、中間電極と2次電極と
の間に流れる漏れ電流が低減され、その結果、2次電極
での消費電力が抑えられることとなる。
【図1】本発明の一適用例であるタンデム型カラー複写
機の画像形成部の概略構成図である。
機の画像形成部の概略構成図である。
【図2】上記画像形成部における、2次転写ユニット付
近の概略構成図である。
近の概略構成図である。
【図3】上記画像形成部における、中間ローラの適切な
位置を求めるために行なった実験を説明するための図で
ある。
位置を求めるために行なった実験を説明するための図で
ある。
【図4】従来のタンデム型複写機の2次転写ユニット付
近の概略構成図である。
近の概略構成図である。
11 転写ベルト 20K 作像ユニット 21K 感光体ドラム 30K 1次転写ユニット 31K 1次転写ローラ 32K 定電圧電源 40 2次転写ユニット 41 2次転写ローラ 42 定電圧電源 43 対向ローラ 51 中間ローラ 52 定電圧電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浜田 太 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 稲田 保幸 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 Fターム(参考) 2H032 AA05 AA15 BA05 BA09 BA23 CA02
Claims (1)
- 【請求項1】 像担持体上に形成されたトナー像を、無
端状の転写ベルト外周面に1次転写した後、転写材に2
次転写して画像形成を行う画像形成装置であって、 転写ベルトを介し、当該転写ベルト内周面側の前記像担
持体と対向する位置に配され、電圧が印加されることに
より、前記像担持体との間で1次転写のための電界を発
生させる1次電極と、 転写ベルトの内周面側に配された2次電極であって、電
圧が印加されることにより、当該2次電極と転写ベルト
を介して対向配置された対向電極との間で、2次転写の
ための電界を発生させる2次電極と、 転写ベルトの内周面側の、1次電極と2次電極との間に
配された中間電極とを備え、 前記中間電極が配されていない状態で1次電極と2次電
極との間で生じる電位勾配よりも、中間電極と2次電極
との間で生じる電位勾配の方が緩やかになるような定電
圧を中間電極に印加した状態で画像形成を行うことを特
徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11089761A JP2000284616A (ja) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11089761A JP2000284616A (ja) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | 画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000284616A true JP2000284616A (ja) | 2000-10-13 |
Family
ID=13979709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11089761A Pending JP2000284616A (ja) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000284616A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003280331A (ja) * | 2002-03-22 | 2003-10-02 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
| JP2006259234A (ja) * | 2005-03-17 | 2006-09-28 | Ricoh Co Ltd | ベルト装置及び画像形成装置 |
| US7620354B2 (en) | 2004-03-05 | 2009-11-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus including first and second charge removing members connected to a grounding point |
| CN101872146A (zh) * | 2010-07-09 | 2010-10-27 | 罗春晖 | 静电干粉移印装置以及用该装置实现大幅面打印的方法 |
-
1999
- 1999-03-30 JP JP11089761A patent/JP2000284616A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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