JP2001051522A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP2001051522A
JP2001051522A JP11227598A JP22759899A JP2001051522A JP 2001051522 A JP2001051522 A JP 2001051522A JP 11227598 A JP11227598 A JP 11227598A JP 22759899 A JP22759899 A JP 22759899A JP 2001051522 A JP2001051522 A JP 2001051522A
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toner
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JP11227598A
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English (en)
Inventor
Kunio Shigeta
邦男 重田
Yotaro Sato
洋太郎 佐藤
Hisayoshi Nagase
久喜 永瀬
Satoru Haneda
哲 羽根田
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 転写材縦方向に搬送するローラによって支持
される中間転写体を装置の横幅が拡がるのを縮小した構
成とする。 【解決手段】 中間転写体として使用されるベルト状の
トナー像受像体14aを張設する従動ローラ14eと1
4iの間の搬送面の内側に回転自在の外接ローラ14f
を設け、トナー像受像体14aが外接ローラ14fを迂
回して搬送されるように構成することにより、搬送に要
するスペースの横幅を従来の幅D1より幅D2に縮小し
て装置を小型化する。さらに外接ローラ14fの外周と
トナー像受像体14a外周面との間にトナーをトナー像
受像体14a側に押し付ける電界を形成してトナーが外
接ローラ14f側に転移するのを阻止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、FAX等において、像担持体上に形成したトナー像
を転写材上に転写、定着して画像を形成する電子写真方
式の画像形成装置に関し、特に、像担持体と中間転写体
とを有し、像担持体上のトナー像を転写材の表面に転写
するとともに中間転写体上のトナー像を転写材の裏面に
転写することにより、転写材の表裏の何れにも画像を形
成することができる画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、両面コピーにおいては、像担持体
上に形成された一方の面の画像を転写材上に転写、定着
し、これを一旦両面反転給紙装置に収納し、再び像担持
体上に形成された画像とタイミングを合わせて両面反転
給紙装置より転写材を給送し、転写材上に他方の面の画
像を転写、定着する方法がとられている。
【0003】この両面コピー装置は、上記の如く、両面
反転給紙装置への給送や定着装置を2度通す等の転写材
の搬送が行われるので、転写材搬送の信頼性が低く、ジ
ャム等を引き起こす原因となっていた。これに対し、特
公昭49−37538号公報、同54−28740号公
報や特開平1−44457号公報や特開平4−2145
76号公報等により転写材の両面にトナー像を形成後、
1回で定着を行うものが提案され、特に、特開平1−4
4457号公報や同4−214576号公報等には像担
持体、帯電手段、像露光手段、現像手段等よりなる像形
成手段を複数組ベルト状の中間転写体上に並列に配置
し、カラー画像の両面コピーを形成する方法が提案され
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
特開平1−44457号公報や同4−214576号公
報等により提案される両面カラー画像形成は、転写材の
搬送性は向上するが、ベルト状の中間転写体上に1色ず
つカラートナー像を重ねて行くので、色ズレやトナーの
散りやこすれ等の画像劣化が起き易い。
【0005】これに対し、本願発明者らは、像担持体に
形成したトナー像を一旦ベルト状の中間転写体に一括し
て転写し、再度像担持体にトナー像を形成し、中間転写
体上のトナー像と、再度像担持体上に形成したトナー像
とを記録紙(転写材)の両面に転写する両面画像形成方
法を検討しているが、転写材の最大サイズがA−3の場
合にはベルト状の中間転写体の周長が約450〜600
mm、A−4の場合でも周長が約320〜450mm必
要であり、像担持体と対向する面のベルト状の中間転写
体が長く、中間転写体によって搬送される転写材の安定
した搬送ができなかったり、第1コピーが排出されるま
での時間が長くなるといった問題があった。
【0006】そこで本発明者等は特開平10−2542
50号公報において、転写材の搬送経路を垂直方向に構
成すると共に搬送経路を極力短縮することにより第1コ
ピーの排出されるまでの時間のスピードアップを可能と
した画像形成装置の開示も行っている。
【0007】しかしながら中間転写体を形成するベルト
の周長は形成する画像幅よりさらに長目となるので、中
間転写体の循環搬送に要するスペースが装置本体の側面
方向に拡がることとなって装置の設置に大きな床面積を
必要とする欠点が生ずる。
【0008】またトナー像転写後の転写材の定着手段へ
の案内には拍車部材が使用されるが、垂直方向への給紙
であるため拍車部材の従動回転が安定した形では持続さ
れず、逆に転写材の特に転写材後端部がカーリングによ
って拍車部材に強く圧接されることもあってトナー像に
乱れが発生し易いという問題もあり、さらに中間転写体
の安定した搬送速度の維持やメンテナンス、トナーのリ
サイクル等の面でも改善すべき余地がある。
【0009】本発明は、これ等の点を改良して次の、
、およびの課題を解決することを目的とする。
【0010】 第1の目的は、中間転写体の循環搬送
に要するスペースを縮小することによって装置本体をコ
ンパクト化して設置に必要な床面積が小さくて済む画像
形成装置を提供するにある。
【0011】 第2の目的は、拍車部材を転写材の定
着作動のタイミングに応じて転写材の垂直方向の搬送ガ
イド位置より移動退避させることにより、転写材上のト
ナー像の乱れの発生を防止する画像形成装置を提供する
にある。
【0012】 第3の目的は、拍車部材を転写材の定
着作動のタイミングに応じて転写材の水平方向の搬送ガ
イド位置より移動退避させることにより、転写材上のト
ナー像の乱れの発生を防止する画像形成装置を提供する
にある。
【0013】 第4の目的は、負荷の変化に伴う中間
転写体の搬送速度の変動を防止し、高品質の画像形成を
可能とすると共にジャム処理ならびにトナーのリサイク
ル等のメンテナンスを容易とした画像形成装置を提供す
るにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記第1の目的は、トナ
ー像を担持する像担持体と、トナー像を担持するととも
に転写材を搬送するベルト状の中間転写体と、前記像担
持体上のトナー像を前記転写材の表面に転写する第1の
転写手段と、前記中間転写体上のトナー像を前記転写材
の裏面に転写する第2の転写手段と、前記転写材上のト
ナー像を定着する定着手段とを有する画像形成装置にお
いて、前記転写材を下方から上方に向かって搬送すると
ともに、前記転写材の搬送経路に面した部分の前記中間
転写体の長さを、前記中間転写体の周長の1/3以下と
し、さらに前記中間転写体を、前記転写材の搬送経路に
面していない部分で内側に向かって折り曲げることを特
徴とする画像形成装置により達成される。(請求項1に
係わる発明)上記第2の目的は、トナー像を担持する像
担持体と、トナー像を担持するとともに転写材を搬送す
るベルト状の中間転写体と、前記像担持体上のトナー像
を前記転写材の表面に転写する第1の転写手段と、前記
中間転写体上のトナー像を前記転写材の裏面に転写する
第2の転写手段と、対となって回動する定着部材により
前記転写材を挟持搬送しながら前記転写材上のトナー像
を定着する定着手段とを有する画像形成装置において、
前記転写材を下方から上方に向かって搬送するととも
に、前記中間転写体から前記定着手段へと搬送される前
記転写材の表面側および裏面側にそれぞれ拍車部材を設
け、該転写材の表面側または裏面側の拍車部材のうち少
なくとも一方を、前記転写材の表面または裏面をガイド
可能な第1の位置と、前記転写材から退避した第2の位
置とに移動可能としたことを特徴とする画像形成装置に
よって達成される。(請求項4に係わる発明)上記第3
の目的は、トナー像を担持する像担持体と、トナー像を
担持するとともに転写材を搬送するベルト状の中間転写
体と、前記像担持体上のトナー像を前記転写材の表面に
転写する第1の転写手段と、前記中間転写体上のトナー
像を前記転写材の裏面に転写する第2の転写手段と、対
となって回動する定着部材により前記転写材を挟持搬送
しながら前記転写材上のトナー像を定着する定着手段と
を有する画像形成装置において、前記中間転写体から前
記定着手段へと搬送される前記転写材の表面側または裏
面側をガイドする拍車部材を設け、該拍車部材を、前記
転写材の表面または裏面をガイドする第1の位置と、前
記転写材から退避した第2の位置とに移動可能とし、前
記定着手段が前記転写材を挟持していないときは前記拍
車部材を前記第1の位置に移動させ、前記定着手段が前
記転写材を挟持しているときには前記移動可能とした拍
車部材を前記第2の位置に移動させることを特徴とする
画像形成装置によって達成される。(請求項6に係わる
発明)上記第4の目的は、トナー像を担持する像担持体
と、トナー像を担持するとともに転写材を下方から上方
に向かって搬送するベルト状の中間転写体と、前記像担
持体上のトナー像を前記転写材の表面に転写する第1の
転写手段と、前記中間転写体上のトナー像を前記転写材
の裏面に転写する第2の転写手段と、前記転写材上のト
ナー像を定着する定着手段とを有する画像形成装置にお
いて、前記中間転写体と、前記中間転写体を張架するロ
ーラ部材と、該ローラ部材を支持する支持部材とを中間
転写体ユニットとして一体化するとともに、前記ローラ
部材のうち前記中間転写体を駆動する駆動ローラを、前
記中間転写体と前記像担持体とが対向する位置よりも下
方に設け、前記駆動ローラを支軸として前記中間転写体
ユニットを回動することにより、前記転写材の搬送経路
を開放可能としたことを特徴とする画像形成装置によっ
て達成される。(請求項7に係わる発明)
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。なお、本願の記載は請求項の技術的範囲や用語の
意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の
実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示
すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限
定するものではない。また、以下の実施形態の説明にお
いて、トナー像の転写材への転写の際に、転写域におい
て像担持体に対向する側の転写材の面を転写材の表面、
転写材の他方の面すなわち中間転写体に対向する側の転
写材の面を転写材の裏面といい、転写材の表面に転写す
る画像を表面画像、転写材の裏面に転写する画像を裏面
画像という。また、以下の実施形態において説明する画
像形成装置は像担持体とベルト状の中間転写体とを有
し、像担持体上のトナー像および中間転写体上のトナー
像をそれぞれ転写材の表面また裏面に転写して転写材の
両面にトナー像を形成し、これを一括定着を行うように
した両面画像形成装置であるが、本発明は両面画像形成
に限定されるものではなく、像担持体或いはベルト状の
中間転写体による片面のみのコピーもなされ得る。
【0016】本発明の画像形成装置の一実施形態を示す
画像形成装置の画像形成プロセスおよび各機構につい
て、図1を用いて説明する。図1は、本発明の画像形成
装置の一実施形態を示す両面画像形成装置の断面構成図
である。本両面画像形成装置は、像担持体上に担持する
トナー像である表面トナー像(表面画像)は像担持体上
に直接形成し、また中間転写体上に担持するトナー像で
ある裏面トナー像(裏面画像)は、像担持体上に形成し
たトナー像を中間転写体上に転写して担持させるもので
ある。
【0017】図1によれば、像担持体である感光体ドラ
ム10は、例えば接地されたアルミニウムからなる円筒
状の基体の外周にa−Si層あるいは有機感光層(OP
C)等の感光層を形成したものであり、図1の矢印で示
す反時計方向に回転される。
【0018】中間転写体としてのトナー像受像体14a
は、例えば変性ポリイミド、熱硬化ポリイミド、ポリア
ミドイミド、エチレンテトラフルオロエチレン共重合
体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロンアロイ等のエンジ
ニアリングプラスチックに導電材料を分散した、厚さ
0.1〜1.0mm、表面抵抗率106〜1013Ω、体
積抵抗率108〜1014Ω・cmの半導電性基体のフィ
ルムの外側に、トナーフィルミング防止層として厚さ5
〜50μmのフッ素コーティングを行った、2層構成の
シームレスベルトである。ベルトの基体としては、この
他に、シリコンゴム或いはウレタンゴム等に導電材料を
分散した厚さ0.5〜2.0mmの半導電性ゴムベルト
を使用することもできる。
【0019】ベルト状のトナー像受像体14aは、図1
に示すように、感光体ドラム10の右側に幅を有する横
方向(図1右側方向)に張設された構成で、駆動ローラ
14d、従動ローラ14e,14i及びテンションロー
ラ14j等に張架され、図1の矢印で示す時計方向に回
転される。また、駆動ローラ14dの上部には、感光体
ドラム10上のトナー像をトナー像受像体14aに転写
する手段であり、かつ第1の転写手段である転写器14
cが感光体ドラム10に対向して設けられ、転写域14
bを形成する。さらに転写器14cと従動ローラ14e
間には、トナー像受像体14aに内接してアースローラ
が設けられ、第2の転写手段である裏面転写器14gが
トナー像受像体14aを介してアースローラに対向して
設けられる。
【0020】感光体ドラム10の下部に、転写材として
の記録紙Pを収納する転写材収納手段である給紙カセッ
ト15が配置され、また感光体ドラム10とトナー像受
像体14aの直上部には左右の搬送部160a,160
bが設けられ、さらに搬送部160a,160bの直上
部には定着装置17が配置される。左右の搬送部160
a,160bには後述する両面トナー像が形成された記
録紙P上のトナー像を乱さずに記録紙Pを搬送するため
の拍車162a,162bがそれぞれ設けられ、拍車1
62a,162bによりトナー像受像体14aにより搬
送される転写材の表裏のトナー像の乱れを防止して転写
材が定着装置17へと搬送される。
【0021】従って、記録紙Pは給紙カセット15より
トナー像受像体14aを経て定着装置17へと、図1に
PL1で示す給送経路に沿って下方より上方へと給送さ
れる。
【0022】101は画像形成装置の本体筺体であり、
給紙カセット15及び感光体ドラム10が図1の左側に
示す本体筺体101に設けられる。また、102は可動
筺体であり、図1の右側に示す可動筺体102にはトナ
ー像受像体14aが設けられる。可動筺体102は駆動
ローラ14dの支軸102aを回転中心として、給送経
路PL1を開放面として本体筺体101より回動可能に
設けられる。
【0023】帯電手段としてのスコロトロン帯電器11
は画像形成プロセスに用いられ、感光体ドラム10の移
動方向に対して直交する方向に感光体ドラム10と対峙
して取り付けられ、感光体ドラム10の前述した感光層
に対し所定の電位に保持された制御グリッドと、例えば
鋸歯状電極からなる放電電極11aとを有し、トナーと
同極性のコロナ放電によって帯電作用(本実施形態にお
いてはマイナス帯電)を行い、感光体ドラム10に対し
一様な電位を与える。放電電極11aとしては、その他
ワイヤ電極を用いることも可能である。
【0024】像露光手段としての露光光学系12は、感
光体ドラム10上での露光位置が、スコロトロン帯電器
11の放電電極11aと現像器13の現像位置との間に
位置するように配置される。
【0025】露光光学系12は、感光体ドラム10の軸
と平行な主走査方向に配列された複数の発光素子として
のLED(発光ダイオード)をアレイ状に並べた線状の
露光素子と、結像素子としての光集束性光伝送体(商品
名、セルフォックレンズ)とがレンズホルダに取付けら
れた露光用ユニットとして構成される。別体の画像読取
装置によって読み取られ、メモリに記憶された画像デー
タがメモリより順次読み出されて露光光学系12にそれ
ぞれ電気信号として入力される。
【0026】現像手段としての現像器13は、一成分の
現像剤を収容し、感光体ドラム10の周面に対し所定の
間隙を保って、現像位置において感光体ドラム10の回
転方向と順方向に回転する例えば厚み0.3〜0.5m
m、外径10〜20mmの円筒状の非磁性のステンレス
あるいはアルミ材で形成された現像スリーブ131を備
えている。
【0027】現像スリーブ131は、例えばアルミニウ
ム、ステンレス鋼等の非磁性材料からなり、表面をサン
ドブラスト処理でJIS10点平均粗さによる表示(J
IS−B0610)で0.5〜5μmの粗面加工を施し
回転可能に支持された現像剤搬送担体である。現像スリ
ーブ131が感光体ドラム10の周面に対し所定の間隙
を保って、現像位置において感光体ドラム10の回転方
向と順方向に回転する。
【0028】132は現像スリーブ131へ現像剤(ト
ナー)を供給するトナーの供給部材としての、例えばス
ポンジやウレタンゴムの発泡材ローラよりなり、供給部
において現像スリーブ131と平行に設けられ、現像ス
リーブ131と順方向に回転する供給ローラである。1
33は現像剤層(トナー層)の高さ、量を規制するため
設けられた規制部材であり、例えば板状のステンレスや
ゴム材よりなる帯状の弾性板と、弾性板の先端部で現像
スリーブ131との当接部に取付けられ、例えばスポン
ジやウレタンゴムの発泡材よりなる帯状の弾性体と、よ
り構成される。規制部材133は先端を現像スリーブ1
31の回転方向上流に向けて配置される。
【0029】現像器13が不図示の突き当てコロにより
感光体ドラム10と所定の値の間隙、例えば100〜5
00μmをあけて非接触に保たれ、現像器13による現
像作用に際しては、現像スリーブ131に対し直流電圧
あるいはさらに交流電圧を加えた現像バイアスが印加さ
れ、現像器の収容する一成分現像剤によるジャンピング
現像が行われて、負荷電の感光体ドラム10に対してト
ナーと同極性(本実施形態においてはマイナス極性)の
直流バイアスを印加して、露光部にトナーを付着させる
非接触の反転現像が行われる。勿論、接触現像であって
も差し支えない。
【0030】上記の現像器13は、前述したスコロトロ
ン帯電器11による帯電と露光光学系12による像露光
によって形成される感光体ドラム10上の静電潜像を、
現像バイアスの印加による非接触現像法により非接触の
状態で帯電極性と同極性のトナー(本実施形態において
は感光体ドラムは負帯電であり、マイナス極性のトナ
ー)をもって反転現像する。
【0031】上記の現像器に用いられる一成分現像剤
(トナー)としては、従来のトナーと同様の方法で得ら
れる球形や不定形の非磁性のトナーを用いることができ
る。好ましいトナーは、スチレン系樹脂、ビニル系樹
脂、エチレン系樹脂、ロジン変性樹脂、アクリル系樹
脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂
等の樹脂やパルミチン酸、ステアリン酸等の脂肪酸ワッ
クス等の樹脂を用い、それに黒色顔料等の着色成分や必
要に応じて帯電制御剤等を加えて、従来公知のトナー粒
子製造方法と同様の方法によって作ることができる平均
粒径が20μm以下、好ましくは10μm以下、特に好
ましくは5〜7μmの粒子からなるものである。また、
必要に応じて粒子の流動滑りを良くするための流動化剤
や像担持体面の清浄化に役立つクリーニング剤等が混合
される。流動化剤としては、コロイダルシリカ、シリコ
ンワニス、金属石鹸あるいは非イオン表面活性剤等を用
いることができ、クリーニング剤としては、脂肪酸金属
塩、有機基置換シリコンあるいはフッ素系界面活性剤等
を用いることができる。
【0032】一成分現像剤(トナー)は、現像器13内
に密閉されており、使い切ると、現像器毎交換される。
トナーは現像スリーブ131、規制部材133、供給ロ
ーラ132間で摩擦帯電される。
【0033】上記の如くに、一成分現像剤を内蔵して小
型の現像器13が用いられる。
【0034】原稿画像として本装置とは別体の画像読取
装置の撮像素子により読み取られた画像あるいは、コン
ピュータで編集された画像は、画像データとして一旦メ
モリに記憶し格納される。
【0035】画像記録のスタートにより不図示の感光体
駆動モータの始動により感光体ドラム10を図1の矢印
で示す反時計方向へ回転し、同時にスコロトロン帯電器
11の帯電作用により感光体ドラム10に電位の付与が
開始される。
【0036】感光体ドラム10は電位を付与されたあ
と、画像データに対応する電気信号による露光が開始さ
れ、感光体ドラム10の回転走査によってその表面の感
光層に原稿画像に対応する静電潜像を形成する。
【0037】前記の潜像は現像器13により現像ローラ
上の現像剤が非接触の状態で反転現像され感光体ドラム
10の回転に応じトナー像が形成される。
【0038】上記の画像形成プロセスによって感光体ド
ラム10(像担持体)上に裏面画像となるトナー像が形
成され、感光体ドラム10上の裏面画像のトナー像が転
写域14bにおいて、トナーと反対極性(本実施形態に
おいてはプラス極性)の直流電圧が印加される転写器1
4cにより感光体ドラム10に接触して図1で感光体ド
ラム10の右側に縦型に設けられたトナー像受像体14
a(中間転写体)上に一括して転写される。
【0039】転写後の感光体ドラム10の周面上に残っ
たトナーは、像担持体クリーニング手段としてのクリー
ニング装置19にいたり、感光体ドラム10に当接した
ゴム材から成るクリーニングブレード19aによってク
リーニングされ、引き続き次の表面画像の画像形成が行
われる。
【0040】以上のようにしてトナー像受像体14a上
に裏面画像となるトナー像が形成された後、感光体ドラ
ム10上には引き続き表面画像となるトナー像が上記の
画像形成プロセスと同様にして形成される。このとき、
トナー像受像体14a上に形成されている裏面画像と感
光体ドラム10上に形成される表面画像とは転写域14
bにおける同期がとられ、両面のトナー像の形成状態と
なる。なお、この時に形成される表面画像は、感光体ド
ラム10上では裏面画像形成とは互いに鏡像になる様に
画像データを変更する必要がある。
【0041】転写材である記録紙Pが転写材収納手段で
ある給紙カセット15より、送り出しローラ15aによ
り送り出され、タイミングローラ15bへ搬送される。
【0042】記録紙Pは、タイミングローラ15bの駆
動によって、感光体ドラム10上に担持された表面画像
のトナー像と、トナー像受像体14aに担持されている
裏面画像のトナー像と、の同期がとられて直上部に配置
されたトナー像受像体14aの転写域14bへと上方に
給送される。この際、接地された駆動ローラ14dと対
向して設けられ、支軸152を回転支点としてトナー像
受像体14aに当接及び当接解除可能であり、トナーと
同極性の直流電圧が印加される転写材帯電手段として
の、先端がブラシ状の紙帯電器150が転写材としての
記録紙Pに当接状態とされ、記録紙Pがトナーと同極性
に紙帯電され、トナー像受像体14aに吸着されて転写
域14bへと上方に給送される。
【0043】トナーと同極性に紙帯電を行うことによ
り、トナー像受像体14a上のトナー像や感光体ドラム
10上のトナー像と引き合うことを防止して、トナー像
の乱れを防止している。記録紙Pの通過と同時に紙帯電
器150はトナー像受像体14aより離間され、当接が
解除の状態となる。
【0044】紙帯電器150は記録紙Pの後端の通過直
前或いは同時にトナー像受像体14aより当接解除され
記録紙Pと離間される。また、紙帯電器150への電圧
の印加は記録紙Pの送られているときのみであり、記録
紙Pとの離間と同時に紙帯電器150へ印加されている
電圧が切断される。
【0045】また、転写材帯電手段として、トナー像受
像体14aに当接及び当接の解除可能でトナーと同極性
の直流電圧が印加される導通ローラや、トナー像受像体
14aと非接触に設けられ、トナーと同極性の直流電圧
が印加されるコロナ放電器等を用いることも可能であ
る。
【0046】トナーと反対極性(本実施形態においては
プラス極性)の電圧が印加される第1の転写手段として
の転写器14cにより感光体ドラム10の周面上の表面
画像が記録紙Pの表面(左面側)に転写される。この
際、トナー像受像体14aの周面上の裏面画像は記録紙
Pに転写されないでトナー像受像体14aに存在する。
次に、トナーと反対極性(本実施形態においてはプラス
極性)の電圧を印加した第2の転写手段としての裏面転
写器14gによりトナー像受像体14aの周面上の裏面
画像を記録紙Pの裏面(右面側)に転写する。
【0047】両面にトナー像が形成された記録紙Pが上
方に給送され、転写材分離手段としての紙分離AC除電
器14hにより除電され、トナー像受像体14aから分
離され、拍車162a,162bが設けられた左右の搬
送部160a,160bを経て、両方のローラの内部に
ヒータを有する2本のローラで構成される定着手段とし
ての定着装置17へと搬送される。定着ローラ17a
と、圧着ローラ17bとの間で熱と圧力とを加えられる
ことにより記録紙P上の表裏の付着トナーが定着され、
両面画像記録がなされた記録紙Pが排紙ローラ18によ
り送られて、装置外部のトレイへ排出される。
【0048】中間転写体クリーニング手段としてのトナ
ー像受像体クリーニング装置140が駆動ローラ14d
と対向して設けられ、転写後のトナー像受像体14aの
周面上に残ったトナーは、トナー像受像体クリーニング
装置140に設けられ、支軸142を回転支点としてト
ナー像受像体14aに当接及び当接解除可能なトナー像
受像体クリーニングブレード141によりクリーニング
される。また、転写後の感光体ドラム10の周面上に残
ったトナーはクリーニング装置19にいたり、感光体ド
ラム10に当接したゴム材から成るクリーニングブレー
ド19aによってクリーニング装置19内に掻き落とさ
れ、図示せぬトナー搬送手段により現像器13に搬送さ
れ、再利用される。クリーニング装置19により残留ト
ナーを除去された感光体ドラム10はスコロトロン帯電
器11によって一様帯電を受け、次の画像形成サイクル
にはいる。
【0049】(実施の形態1)請求項1に係わる発明を
図2によって説明する。
【0050】前記のトナー像受像体14aは装置の形成
可能とする最大画像である例えばA−3判に対応して4
50〜600mmの全周長を有しているが、その1/3
以下程度の周長部分によって記録紙Pの搬送経路の長さ
Lを形成することにより1−stコピーの速度(1枚目
のコピーが機外に排出されるまでの時間)を早める構成
をとっていて、従って残る2/3を越える周長部分を装
置の右側部のスペース内に収めるレイアウトがとられて
いる。
【0051】装置の右側部において、トナー像受像体1
4aは前述した駆動ローラ14dと各従動ローラ14e
および14iの他さらに特に設けた外接ローラ14fに
外接して掛け渡された上でベルト搬送の経路を形成し、
テンションローラ14jの付勢により張設状態とされて
いる。
【0052】前記の外接ローラ14fは回動自在の従動
ローラであって従動ローラ14eと14iを結ぶ接線の
内側に位置されていて、その間のトナー像受像体14a
の周面部がローラに沿って内側に折り曲げられ大きく迂
回して搬送されるようになっている。
【0053】その結果トナー像受像体14aは、その搬
送領域が一般の装置においては一点鎖線にて示すように
横方向に大きな幅D1をとることが必要であるのに対
し、本装置においては実線にて示す比較的小さな幅D2
に収まることとなって装置本体の横幅が縮小されること
となる。
【0054】前記の外接ローラ14fは通常は金属ロー
ラで、外周に面した位置に電極を備えていて、その電極
により外接ローラ14fには終始トナー像受像体14a
上のトナーと同極性の電圧が印加され、それによって外
接ローラ14fとトナー像受像体14aとの間には、ト
ナー像受像体14a上のトナーをトナー像受像体14a
側に押し付ける方向に電界が形成され、トナー像受像体
14a上のトナーが外接ローラ14fに付着してトナー
像受像体14a上のトナー像が損なわれるのが防止され
る。
【0055】なお本実施形態においては、外接ローラ1
4fに電圧を印加せずに、外接ローラ14fを接地し、
トナー像受像体14aの折り曲げ部の背面をトナーと逆
極性に帯電することによって、トナー像受像体14a上
のトナーをトナー像受像体14a側に押し付ける方向に
電界を形成し、トナー像受像体14a上のトナー像が外
接ローラ14fの方に移動して損なわれるのを防止して
いる。この場合、トナー像受像体14aの折り曲げ部の
背面をトナーと逆極性に帯電する手段としては第1の転
写手段である転写器14cが折り曲げ部の近傍にあると
ころから、転写器14cのケーシングの形状を変えるこ
とによってこの帯電手段として兼用することが可能とな
っている。
【0056】(実施の形態2)請求項4に係わる発明を
図3および図4によって説明する。
【0057】図3は装置の搬送部の要部を示したもの
で、前記の搬送部160a及び160bは両側面のコの
字状をした折り曲げ部の間に前記の各拍車162aおよ
び162bを回動自在に支持した状態でそれぞれの支持
軸161aおよび161bを支点として回動されるよう
に設置されている。
【0058】前記の各搬送部はそれぞれの回動中心に共
通の歯車160Gを一体に備えていて、一方の歯車16
0Gに噛合するロータリソレノイドRSの動力によりソ
レノイド軸上の歯車Gを介して相反する方向に所定角度
の間を往復して支持軸161aおよび161bを中心と
して駆動回転されるようになっている。
【0059】画像形成開始時、前記のロータリソレノイ
ドRSはOFFの状態にあって前記の歯車Gが所定の回
転角度に保たれ、その結果前記の各歯車160Gの噛合
位相により搬送部160aおよび160bは図3(a)
に示す如く記録紙Pの搬送経路に面して各拍車162a
および162bが第1の位置すなわち記録紙Pの表面側
および裏面側の搬送ガイド位置に設定される。
【0060】従ってトナー像受像体14aより分離した
記録紙Pは前記の各拍車の従動回転による搬送ガイドに
より直線状に搬送されて定着装置17のニップ部へと確
実に給紙される。
【0061】一方前記の定着装置17は、記録紙Pの搬
送下流側の位置に発光部と反射光の受光部とから構成さ
れるフォトセンサPSを備えていて、前記のフォトセン
サPSがトナー像の定着を終えた記録紙Pの先端部を検
知するとその検出信号により前記のロータリソレノイド
RSがONに切替られ、歯車Gが時計方向に所定角度回
動される。その結果各搬送部の備える各歯車160Gが
それぞれ反時計方向あるいは時計方向へと所定角度回転
して各搬送部が図3(b)に示す如く左右対称に回転し
て各拍車162aおよび162bが第2の位置すなわち
記録紙Pの搬送経路を開放した位置に移動される。
【0062】従って記録紙Pは各拍車に接触する機会が
必要最小限に止められ、さらに記録紙Pの後端部にカー
リングを生じることがあっても拍車との接触が避けられ
るのでトナー像の乱れが防止されることとなる。
【0063】前記のロータリソレノイドRSはフォトセ
ンサPSが記録紙Pを検知している間ONの状態に持続
されているが、図3(b)に示す如く記録紙Pの後端部
が通過してフォトセンサPSが記録紙Pを検知不能とな
るとその検出不能信号によりロータリソレノイドRSが
OFFに復帰され、歯車Gが反時計方向に逆転して初期
角度に復帰される。その結果各搬送部はそれぞれの歯車
160Gの逆転により再び図3(a)に示す初期位置に
復帰して各拍車は記録紙Pの搬送経路を形成する位置す
なわち当初の第1の位置へと設定される。かかる構造と
することにより記録紙Pはトナー像を損なうことなく、
確実に定着装置17へと搬送される。また記録紙Pが定
着装置17を通過中は、万一ジャムが発生しても、搬送
部160aおよび160bは図3(b)に示す如く第2
の位置すなわち記録紙Pの搬送経路を開放した位置に設
置されていることから、ジャム処理は容易となる。
【0064】図4は表裏のトナー像形成のプロセスに対
する記録紙Pの給紙と排紙すなわちタイミングローラ1
5bとフォトセンサPSの記録紙Pの検知に基づくO
N、OFFのタイミングとそのときの搬送部160aお
よび106bの位置をタイムチャートによって具体的に
表示したものである。
【0065】(実施の形態3)請求項6に係わる発明を
図5によって説明する。
【0066】本発明の対象とする装置は2組の画像形成
ユニットを備える一般にタンデム形式と呼ばれる両面画
像形成装置であって、裏面画像となるトナー像(裏面ト
ナー像)を形成する第1の像担持体である感光体ドラム
10bと、表面画像となるトナー像(表面トナー像)を
形成する第2の像担持体である感光体ドラム10aとを
それぞれ別々に設け、感光体ドラム10bに形成した裏
面トナー像を、トナーと反対極性(本実施形態において
はプラス極性)の電圧が印加される転写器114cによ
り中間転写体である中間転写ベルト114a上に転写し
た後、感光体ドラム10bと感光体ドラム10aとの間
で中間転写ベルト114a上に転写材である記録紙Pを
供給し、中間転写ベルト114aを挟んでアースローラ
14kと対向して設けられる紙帯電器150の帯電によ
り、記録紙Pを中間転写ベルト114aに吸着させて搬
送し、感光体ドラム10a上に形成した表面トナー像
を、トナーと反対極性(本実施形態においてはプラス極
性)の電圧が印加される第1の転写手段たる転写器11
4cにより記録紙Pの表面に転写した後、中間転写ベル
ト114a上の裏面トナー像を、トナーと反対極性(本
実施形態においてはプラス極性)の電圧が印加される第
2の転写手段たる裏面転写器114gにより記録紙Pの
裏面に転写して、記録紙P上に表裏のトナー像を形成
し、両面にトナー像が形成された記録紙Pを、中間転写
ベルト114aの曲率と、中間転写ベルト114aの端
部に必要に応じて設けられる転写材分離手段としての紙
分離AC除電器14hによる除電作用と、中間転写ベル
ト114aと所定の間隔を空けて搬送部160に設けら
れる分離爪210とにより、中間転写ベルト114aか
ら分離し、搬送部160に設けられた拍車部材である拍
車162を通して定着手段としての定着装置17へと搬
送し、第1定着ローラ17aと第2定着ローラ17bと
の間のニップ部Tで記録紙P上のトナー像を定着し、両
面画像を得るようにするものである。
【0067】本装置に設けられる搬送部160は、拍車
162と共に引張バネ211により時計方向に付勢され
た分離爪210を支持した状態で、支持軸161を支点
として回動される。
【0068】搬送部160は回動中心に備える歯車16
0GがロータリソレノイドRSの歯車Gに噛合していて
その動力により所定角度の間を往復して駆動回転され
る。
【0069】画像形成開始時にはロータリソレノイドR
SがOFFの状態にあって歯車Gが所定の回転角度に保
たれ、その結果歯車160Gの噛合位相により搬送部1
60は図5(a)に示す如く記録紙Pの搬送経路に位置
して拍車162が第1の位置たる記録紙Pの裏面側の搬
送ガイド位置に設定され、同時に分離爪210がその先
端をトナー像受像体114aの周面より僅かに離間した
位置に設定される。
【0070】ロータリソレノイドRSは定着装置17の
搬送下流側に位置するフォトセンサPSが記録紙Pの先
端部を検知した検出信号によりONの状態に切替られ、
歯車Gの駆動により搬送部160が図5(b)に示す角
度に回動される。その結果歯車162は第2の位置たる
搬送経路の下方位置に移動されて記録紙Pの裏面画像は
拍車162との必要以上の接触が回避され、一方分離爪
210もトナー像受像体114aの曲率面に対して接線
方向に移動されるのでその周面を傷付けることなく移動
し退避がなされる。なお分離爪210の移動退避の際に
は、分離爪210の先端部は記録紙Pの搬送経路から遠
ざかり、記録紙Pに接触することのない位置まで退避が
なされる。
【0071】さらにロータリソレノイドRSはフォトセ
ンサPSが記録紙Pの通過により記録紙Pが検知不能と
なるとその検出不能信号によりOFFの状態に復帰さ
れ、歯車Gの逆転により搬送部160を再び図5(a)
に示す記録紙Pの搬送経路を形成する位置すなわち当初
の第1の位置へと復帰させる。かかる構成によりトナー
像受像体114aから分離した記録紙Pは確実に定着装
置17へと搬送され、定着装置17に挟持されて後は速
やかに拍車162が退避するので、記録紙Pの裏面のト
ナー像を損なうことはない。
【0072】(実施の形態4)請求項7に係わる発明を
図6および図7によって説明する。
【0073】前記のトナー像受像体14aはローラ部材
である駆動ローラ14d、従動ローラ14eと14i、
およびテンションローラ14j等に張設された状態でさ
らに転写器14cおよびクリーニング装置140と共に
中間転写ユニットとして前記の可動筐体102に収めら
れている。
【0074】前記の駆動ローラ14dは感光体ドラム1
0に面する記録紙Pの搬送経路の下方すなわち搬送上流
側に位置されていて、前記の可動筐体102は駆動ロー
ラ14dの支軸102aを支点として回転することによ
り本体筐体101に対して開閉されるようになってい
る。
【0075】前記の可動筐体102が図6(a)に示す
如く本体筐体101に対し閉止しロックされている場合
には、装置は画像形成を可能とする状態にあり、また図
6(b)に示す如くロックを解除されて本体筐体101
より開放された場合には、装置は画像形成を禁止した状
態とされる。
【0076】その結果画像形成時に記録紙Pのジャムが
発生した場合には前記の可動筐体102を開放すること
により作動は自動的に中断されてかつ記録紙Pの搬送経
路が広く開放されるので、ジャム処理が容易かつ安全に
実施出来ることとなる。また可動筐体102の開閉に連
動して拍車162bを支持する搬送部160bを開閉出
来るように構成すればジャム処理はさらに容易となる。
なお前記の搬送部160bを可動筐体102側に支持し
て可動筐体101と一体で開閉するような構造にしても
良い。
【0077】一方、トナー像受像体14aは、駆動ロー
ラ14dがトナー像の転写域14bの搬送上流側に位置
しているので、クリーニング装置140を駆動ローラ1
4d周面に設けてもブレード141のON、OFFの動
作によって加わるショックが駆動ローラ14dとテンシ
ョンローラ14jのベルト面に吸収されることとなっ
て、従ってトナー像の転写に影響が及ばないという利点
もあり、またクリーニング装置140が駆動ローラ14
dの支軸102aすなわち可動筐体102の回転中心に
近接した位置を占めるのでクリーニング装置140から
現像器13へのトナーのリサイクルも可能となる。
【0078】すなわち前記のクリーニング装置140
は、可動筐体102の開放により移動されても本体筐体
101側の現像器13との距離の変化が比較的小さいこ
とから、伸縮可能なトナー搬送手段をもって接合すれば
クリーニングによって回収したトナーを現像器13に搬
送して再利用することが出来る。
【0079】図7は前記のトナー搬送手段の一実施例を
示したもので図7(a)は側面側、図7(b)はその矢
示AA方向からの断面図である。
【0080】前記のクリーニング装置140と現像器1
3は、内蔵するトナー搬送スクリュー140aと13a
のそれぞれの同軸上の側面にL字状に屈曲したそれぞれ
のトナー搬送管301および302を回動可能に接合し
ていて、トナー搬送管301がトナー搬送管302の内
周面に対し所定量軸方向にスライド出来るように係合さ
れている。
【0081】前記のトナー搬送管301および302
は、内蔵するそれぞれのトナー搬送スクリュ301aと
302aの相対するスクリュ軸端部がコイルバネ303
を介して接続されていて、反対側のスクリュ軸端部がそ
れぞれのトナー搬送管に軸受支持されている。
【0082】一方のトナー搬送スクリュ302aは、ト
ナー搬送管302外部に備えるモータMの動力により駆
動回転されるようになっていて、その回転が前記のコイ
ルバネ303を介して前記のトナー搬送スクリュ301
aに伝達されるようになっている。
【0083】その結果クリーニング装置140において
回収されたトナーは、クリーニング装置140の内蔵す
るトナー搬送スクリュ140aによりトナー搬送管30
1に搬送されたあと、前記のトナー搬送スクリュ301
aと302aによりトナー搬送管301から302を経
て現像器13内に搬送されて、トナー搬送スクリュ13
aの推力により攪拌混合して再使用に供される。
【0084】可動筐体102が開放された場合には、前
述した画像形成作動の中断と同時に前記のトナー搬送手
段の作用も停止され、現像器13に対するクリーニング
装置140の位置の変化は、前述したトナー搬送管30
1と302の係合部のスライドとコイルバネ303の伸
縮により吸収される。従って再び可動筐体102が本体
筐体101に閉止された場合、トナー搬送手段は同時に
トナーのリサイクル機能が回復されることとなる。
【0085】なお各実施の形態においてはモノクロの両
面形成装置を実施例として説明したが、トナーのリサイ
クル機能を除き本発明の多くは複数のトナー像形成手段
によって形成したトナー像の重ね合せによってカラー画
像を形成するカラーの両面画像形成装置に対しても適用
されるものである。
【0086】
【発明の効果】本発明の画像形成装置は、転写材の搬送
経路を垂直方向にレイアウトかつその経路長の縮小によ
って1−stコピーの速度を早めると共に、中間転写体
の占めるスペースを縮小して装置をコンパクトとし(請
求項1〜3)、また搬送経路に対し転写材両側に設けた
拍車部材の位置を可変として転写材の汚損やトナー像の
乱れを防止すると共にジャム処理を容易とし(請求項4
および5)、さらに中間転写体をその搬送速度を安定化
しかつ搬送経路を開放することによりメンテナンスの作
業を容易化すると共に廃トナーのリサイクルも可能とし
た両面画像形成装置として実現されることとなった。
(請求項7、8)さらに本発明は、転写材の搬送経路を
水平方向にレイアウトした両面画像形成装置についても
転写材の下側に設けた拍車部材の位置を可変として転写
材の汚損やトナー像の乱れ防止の効果を有する。(請求
項6)
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による両面画像形成装置の断面構成図。
【図2】トナー像受像体の搬送経路を示す説明図。
【図3】記録紙の搬送部の構成図。
【図4】搬送部作動のタイムチャート。
【図5】タンデム形式の装置の搬送部の構成図。
【図6】可動筐体の開閉作動を示す構成図。
【図7】トナー搬送手段の構成図。
【符号の説明】
10 感光体ドラム 11 スコロトロン帯電器 12 露光光学系 13 現像器 14a,114a トナー像受像体,中間転写ベルト 14c,114c 転写器 14d 駆動ローラ 14f 外接ローラ 14g,114g 裏面転写器 15 給紙カセット 17 定着装置 19,140 クリーニング装置 101 本体筐体 102 可動筐体 160 搬送部 162 拍車 210 分離爪 301,302 トナー搬送管 P 記録紙 PS フォトセンサ RS ロータリソレノイド M モータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 羽根田 哲 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内 Fターム(参考) 2H032 BA09 BA15 BA23 BA30 2H034 AA00 CA02 CB01 2H071 AA02 BA03 BA14 DA09 3F049 CA02 DA12 DB02 DB06 DB13 LA03 LB03

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トナー像を担持する像担持体と、 トナー像を担持するとともに転写材を搬送するベルト状
    の中間転写体と、 前記像担持体上のトナー像を前記転写材の表面に転写す
    る第1の転写手段と、 前記中間転写体上のトナー像を前記転写材の裏面に転写
    する第2の転写手段と、 前記転写材上のトナー像を定着する定着手段とを有する
    画像形成装置において、 前記転写材を下方から上方に向かって搬送するととも
    に、 前記転写材の搬送経路に面した部分の前記中間転写体の
    長さを、前記中間転写体の周長の1/3以下とし、 さらに前記中間転写体を、前記転写材の搬送経路に面し
    ていない部分で内側に向かって折り曲げることを特徴と
    する画像形成装置。
  2. 【請求項2】 前記中間転写体の外周面に当接する外接
    ローラを設け、 該外接ローラにより前記中間転写体を内側に向かって折
    り曲げるとともに、 前記外接ローラと前記中間転写体との間に、前記中間転
    写体上のトナー像を前記中間転写体側に押し付ける方向
    に電界を形成することを特徴とする請求項1に記載の画
    像形成装置。
  3. 【請求項3】 前記中間転写体を内側に向かって折り曲
    げる位置において前記中間転写体の内周面をトナーと反
    対極性に帯電する手段を設け、 該手段を前記第1の転写手段と兼用することを特徴とす
    る請求項1または2に記載の画像形成装置。
  4. 【請求項4】 トナー像を担持する像担持体と、 トナー像を担持するとともに転写材を搬送するベルト状
    の中間転写体と、 前記像担持体上のトナー像を前記転写材の表面に転写す
    る第1の転写手段と、 前記中間転写体上のトナー像を前記転写材の裏面に転写
    する第2の転写手段と、 対となって回動する定着部材により前記転写材を挟持搬
    送しながら前記転写材上のトナー像を定着する定着手段
    とを有する画像形成装置において、 前記転写材を下方から上方に向かって搬送するととも
    に、 前記中間転写体から前記定着手段へと搬送される前記転
    写材の表面側および裏面側にそれぞれ拍車部材を設け、 該転写材の表面側または裏面側の拍車部材のうち少なく
    とも一方を、前記転写材の表面または裏面をガイド可能
    な第1の位置と、前記転写材から退避した第2の位置と
    に移動可能としたことを特徴とする画像形成装置。
  5. 【請求項5】 前記定着手段が前記転写材を挟持してい
    ないときは前記移動可能とした拍車部材を前記第1の位
    置に移動させ、前記定着手段が前記転写材を挟持してい
    るときには前記移動可能とした拍車部材を前記第2の位
    置に移動させることを特徴とする請求項4に記載の画像
    形成装置。
  6. 【請求項6】 トナー像を担持する像担持体と、 トナー像を担持するとともに転写材を搬送するベルト状
    の中間転写体と、 前記像担持体上のトナー像を前記転写材の表面に転写す
    る第1の転写手段と、 前記中間転写体上のトナー像を前記転写材の裏面に転写
    する第2の転写手段と、 対となって回動する定着部材により前記転写材を挟持搬
    送しながら前記転写材上のトナー像を定着する定着手段
    とを有する画像形成装置において、 前記中間転写体から前記定着手段へと搬送される前記転
    写材の表面側または裏面側をガイドする拍車部材を設
    け、 該拍車部材を、前記転写材の表面または裏面をガイドす
    る第1の位置と、前記転写材から退避した第2の位置と
    に移動可能とし、 前記定着手段が前記転写材を挟持していないときは前記
    拍車部材を前記第1の位置に移動させ、前記定着手段が
    前記転写材を挟持しているときには前記移動可能とした
    拍車部材を前記第2の位置に移動させることを特徴とす
    る画像形成装置。
  7. 【請求項7】 トナー像を担持する像担持体と、 トナー像を担持するとともに転写材を下方から上方に向
    かって搬送するベルト状の中間転写体と、 前記像担持体上のトナー像を前記転写材の表面に転写す
    る第1の転写手段と、 前記中間転写体上のトナー像を前記転写材の裏面に転写
    する第2の転写手段と、 前記転写材上のトナー像を定着する定着手段とを有する
    画像形成装置において、 前記中間転写体と、前記中間転写体を張架するローラ部
    材と、該ローラ部材を支持する支持部材とを中間転写体
    ユニットとして一体化するとともに、 前記ローラ部材のうち前記中間転写体を駆動する駆動ロ
    ーラを、前記中間転写体と前記像担持体とが対向する位
    置よりも下方に設け、 前記駆動ローラを支軸として前記中間転写体ユニットを
    回動することにより、前記転写材の搬送経路を開放可能
    としたことを特徴とする画像形成装置。
  8. 【請求項8】 前記中間転写体をクリーニングする中間
    転写体クリーニング手段を、前記中間転写体を介して前
    記駆動ローラに対向して設けるとともに、 前記像担持体上に担持されるトナー像を形成するトナー
    像形成手段のうち前記像担持体上に形成される静電潜像
    を現像する現像手段を、前記像担持体の下方に設け、 さらに、前記中間転写体クリーニング手段および前記現
    像手段と接合し、前記中間転写体クリーニング手段によ
    り回収されたトナーを前記現像手段へと搬送するトナー
    搬送手段を設け、 該トナー搬送手段と前記中間転写体クリーニング手段と
    の接合、ならびに前記トナー搬送手段と前記現像手段と
    の接合を保った状態で、前記中間転写体ユニットの回動
    を可能としたことを特徴とする請求項7に記載の画像形
    成装置。
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