JP5825283B2 - 画像転写装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
特許文献1としての特開2007−050689号公報には、IDカードのような厚いプラスチックからなるコアシートの表面に画像を形成する技術が記載されている。
特許文献1記載の構成では、画像が形成されたフィルムと、コアシートとが重ねられた積層体は、一対の清掃ロール(80)に挟まれて表面が清掃された後、加熱ロール(35)に支持された一対のベルト(30)に挟まれて搬送される際に、加熱ロール(35)で加熱されて、フィルムに形成された画像がコアシートに転写される。
記録面に画像が記録され且つ可撓性を有する記録材と前記記録材の画像が転写される基材とが積層された積層体を加熱して、前記記録面に記録された画像を前記基材に転写させる転写部であって、前記記録面の裏面に接触しながら回転して前記積層体を搬送する前記転写部と、
前記積層体の搬送方向に対して前記転写部の上流側に配置されると共に、前記記録材の前記裏面に接触しながら回転し、且つ、前記転写部の搬送速度よりも高速で前記転写部に前記積層体を搬送する搬送部と、
回転する一対の無端状の回転体と、前記無端状の回転体を回転可能に支持する第1の回転体と、前記第1の回転体の内部に配置された第1の熱源と、を有し、前記積層体を加熱しながら前記無端状の回転体どうしの間で前記積層体を挟んで搬送する前記転写部と、
回転する一対の第2の回転体と、前記第2の回転体の内部に配置された第2の熱源を有し、前記記録材から前記基材に画像が転写可能な下限温度に比べて、低い温度に前記積層体を温める前記搬送部と、
を備えたことを特徴とする。
前記積層体の搬送方向の前端が前記転写部に搬入されてから予め設定された時間が経過した後に、前記搬送部の搬送速度を、前記転写部の搬送速度よりも高速の速度から、前記転写部の搬送速度と同一の速度に低下させる回転速度の制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
記録材に対して画像を記録する記録部と、
前記記録材に記録された画像を、基材に転写させる請求項1または2に記載の画像転写装置と、
を備えたことを特徴とする。
また、請求項1、3に記載の発明によれば、無端状の回転体で積層体を挟んで搬送しない場合に比べて、積層体の変形を低減できる。
さらに、請求項1、3に記載の発明によれば、搬送部で加温しない場合に比べて、転写不良を低減できる。
請求項2に記載の発明によれば、本発明の構成を有しない場合に比べて、記録材の撓みが過大になることが低減される。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をX軸方向、左右方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とし、矢印X,−X,Y,−Y,Z,−Zで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
図1において、本発明の実施例1の画像形成装置の一例であるプリンタUは、装置本体の一例としてのプリンタ本体U1を備えている。前記プリンタUには電気的に、画像情報の送信装置の一例としてのパーソナルコンピュータPCが接続されている。プリンタUの制御部Cには、パーソナルコンピュータPCから送信された画像情報が入力可能に構成されている。
前記制御部Cは、パーソナルコンピュータPCから入力された画像情報を、潜像形成用のイエローY、マゼンタM、シアンC、黒Kの画像情報に変換する。制御部Cは、変換した画像情報を、予め設定された時期に書込回路DLに出力する。
なお、制御部Cは、画像が単色画像、いわゆる、モノクロの場合は、黒Kのみの画像情報を書込回路DLに出力する。
図1、図2において、各LEDヘッドLHy〜LHkの上方には、像保持体の一例としての感光体PRy,PRm,PRc,PRkが配置されている。
各感光体PRy,PRm,PRc,PRkの回転方向に対して、LEDヘッドLHy〜LHkの上流側には、帯電器の一例としての帯電ロールCRy,CRm,CRc,CRkが、感光体PRy〜PRkに接触して配置されている。感光体PRy〜PRkの回転方向に対して、LEDヘッドLHy〜LHkの下流側には、現像装置Gy,Gm,Gc,Gkが配置されている。感光体PRy〜PRkの回転方向に対して、現像装置Gy〜Gkの下流側には、1次転写器の一例としての1次転写ロールT1y,T1m,T1c,T1kが配置されている。感光体PRy〜PRkの回転方向に対して、1次転写ロールT1y〜T1kの下流側には、像保持体の清掃器の一例としての感光体クリーナCLy,CLm,CLc,CLkが配置されている。
中間転写ベルトBの回転方向に対して、2次転写領域Q4の下流側には、中間転写体の清掃器の一例として、ベルトクリーナCLbが配置されている。
前記1次転写ロールT1y〜T1k、中間転写ベルトBおよび2次転写器T2等により、実施例1の転写装置T1+T2+Bが構成されている。また、作像部Uy〜Ukおよび転写装置T1+T2+Bとにより、実施例1の画像の記録部Uy〜Uk+T1+T2+Bが構成されている。
給紙トレイTR1〜TR4の右上方には、取出部材の一例としてのピックアップロールRpが配置されている。記録シートSの搬送方向に対して、ピックアップロールRpの下流側には、捌き部材の一例としてのさばきロールRsが配置されている。記録シートSの搬送方向に対して、捌きロールRsの下流側には、媒体の搬送路の一例として、上方に延びる給紙路SH1が形成されている。給紙路SH1には、搬送部材の一例としての複数の搬送ロールRaが配置されている。
また、前記最上段の給紙トレイTR1の右方には、手差し部の一例としての手差しトレイTR0が設置されている。前記手差しトレイTR0には、手差し用の給紙部材の一例としての手差し用の給紙ロールRp0が配置されている。
定着装置Fの上方には、搬送路の一例としての排紙路SH3が配置されている。排紙路SH3は、媒体の排出部の一例として、プリンタ本体U1の上面に形成された排紙トレイTRhに向けて延びる。排紙路SH3の下流端の排出口SH3aには、媒体の搬送部材の一例としての排紙ロールRhが配置されている。
前記構成を備えた実施例1のプリンタUでは、パーソナルコンピュータPCから画像情報がプリンタUに入力されると、制御部CがY,M,C,Kの画像情報に変換する。変換された画像情報は、書込回路DLに出力される。書込回路DLは、入力された画像情報に応じて、LEDヘッドLHy〜LHkが制御されて書込光が出力される。
各感光体PRy〜PRkは、画像形成が開始されると回転駆動する。帯電ロールCRy〜CRkには、電源回路Eから帯電電圧が印加される。したがって、感光体PRy〜PRkの表面は、帯電ロールCRy〜CRkにより帯電される。帯電された感光体PRy〜PRkは、書込位置Q1y,Q1m,Q1c,Q1kにおいて、LEDヘッドLHy〜LHkからの書込光により、表面に静電潜像が形成される。感光体PRy〜PRkの静電潜像は、現像領域Q2y,Q2m,Q2c,Q2kにおいて、現像装置Gy,Gm,Gc,Gkにより可視像の一例としてのトナー像に現像される。
1次転写後の感光体PRy〜PRkの残留物、付着物は、感光体クリーナCLy〜CLkにより清掃される。清掃された感光体PRy〜PRk表面は、帯電ロールCRy〜CRkにより再帯電される。
1次転写領域Q3y〜Q3kで1次転写ロールT1y〜T1kにより中間転写ベルトB上に転写された単色または多色のトナー像は、2次転写領域Q4に搬送される。
手差しトレイTR0に収容されたシートSが使用される場合、手差し用の給紙ロールRp0は、手差しトレイTR0に積載されたシートSを、手差し搬送路SH0を介して、レジロールRrに送る。
2次転写後の前記中間転写ベルトBは、中間転写体清掃器の一例としてのベルトクリーナCLbにより清掃される。
前記トナー像が2次転写された記録シートSは、定着領域Q5を通過する際に加熱定着される。
画像が定着された記録シートSは、排紙路SH3を搬送される。後述する中継ユニットU2が排紙トレイTRhに設置されていない場合には、排紙路SH3を搬送されたシートSは、排紙ロールRhにより排紙トレイTRhに排出される。
図1において、実施例1の前記プリンタUの排紙トレイTRhには、媒体の搬送装置の一例としての中継ユニットU2が着脱可能に支持されている。
中継ユニットU2の内部には、媒体の搬送路の一例としての中継路SH5が形成されている。中継路SH5は、プリンタ本体U1のシート排出口SH3aに接続される一端側に、排紙ロールRhから排出された記録シートSが搬入される搬入口1を有する。中継路SH5上には、媒体の搬送部材の一例としての中継ロールRa2が配置されている。中継路SH5は、シートSの搬送方向の下流端に、後処理装置向けの排出口2が形成されている。
図1において、プリンタUの左方には、画像転写装置U3が配置されている。実施例1の画像転写装置U3は、積層部の一例として、中継ユニットU2に隣接して配置された丁合装置U3aを有する。
丁合装置U3aの右側の下部には、第2の媒体の収容部の一例としてのカードトレイ6が支持されている。カードトレイ6には、基材の一例であって、第2の媒体の一例としてのカード基材7が積載されている。前記カード基材7には、情報の記憶媒体の一例としての図示しないICチップが内蔵されている。実施例1のICチップは、無線通信が可能なチップ、いわゆるICタグにより構成されている。したがって、ICチップを介して、非接触で情報の送受信が可能に構成されている。なお、実施例1のICチップには、カード基材7の構成材料等の種類やカード基材7の大きさ等の媒体の情報が予め記憶されている。
また、丁合装置U3aの内部には、カードトレイの左方に対応する位置に、積載部の本体の一例としてのコンパイルトレイ9が支持されている。実施例1のコンパイルトレイ9には、カード基材7や、プリンタ本体U1でトナー像が形成されたシートSが積載可能である。
ここで、実施例1では、シートSとして、媒体の一例であって記録材の一例としての転写フィルム、MOEフィルム:Marking on Everythingフィルムが使用可能である。図3Aにおいて、実施例1の転写フィルム10は、膜状の基材層10aを有する。基材層10aの表面には、受像層10bが支持されている。受像層10bの表面が、画像が記録される記録面となる。なお、基材層10aは、例えば、厚さが80μmのPETフィルムにより構成可能である。また、受像層10bは、例えば、厚さが数μmの従来公知のトナー受像層により構成可能である。なお、トナー受像層は、例えば、特許第4013658号公報や特許第4019921号公報等に記載された従来公知の構成を使用可能であるため、詳細な説明は省略する。
なお、図3Bに示すように、基材層10aと受像層10bとの間に、保護層10cを有する転写フィルム10′を使用することも可能である。
搬送路12上には、媒体の搬送部材の一例としての複数の搬送ロールRa3が配置されている。また、カードトレイ6の左上方には、各給紙トレイTR1〜TR4に設けられたピックアップロールRpや捌きロールRsと同様に構成されたピックアップロールRpおよび捌きロールRsが配置されている。
コンパイルトレイ9の右端には、停止部材の一例として、上方に延びるストッパ16が支持されている。なお、実施例1のストッパ16は、コンパイルトレイ9に積載されるシートSの搬送方向の長さに応じて、搬送方向に沿って移動可能に支持されている。前記ストッパ16は、図示しないモータやギア等の駆動機構により、搬送方向に沿った位置が制御可能に構成されている。ストッパ16は、コンパイルトレイ9に積載されたシートSの搬送方向の後端に接触してシートSの後端を揃える。なお、実施例1のストッパ16は、シートSが積載された状態で搬送方向の下流側に向けて移動することで、シートSを下流側に搬送する機能も有する。
コンパイルトレイ9の左端には、仮留め装置18が支持されている。仮留め装置18は、コンパイルトレイ9の上方および下方に、可動部の一例としてのアーム18aが回転中心18bを中心として回転可能に支持されている。アーム18aの先端には、加熱部18cが支持されている。実施例1の仮留め装置18は、前後方向に対して、予め設定された間隔を空けて2箇所配置されている。
したがって、仮留め装置18は、コンパイルトレイ9に積載されたシートSを仮留めする場合、図1の実線で示す状態から破線で示す状態に移動して、各加熱部18cがシートSに熱を加える。したがって、シートSは、熱が加わった前後2箇所が融着される。よって、実施例1の仮留め装置18では、積層されたカード基材7と転写フィルム10の前後2箇所を仮留めした積層体19を形成可能である。
丁合装置U3aの左側には、転写装置の本体部U3bが支持されている。転写装置の本体部U3bには、積層体19も搬送される媒体の搬送方向の上流端に、清掃部材の一例としてのクリーニングロール21が配置されている。
クリーニングロール21に対して、媒体の搬送方向の下流側には、搬送部の一例であって加温部材の一例としての加温装置23が配置されている。加温装置23は、第2の回転体の一例として、上下一対のプレヒートロール24を有する。プレヒートロール24は、前後方向に延びる中空円筒状に形成されている。各プレヒートロール24の内部には、第2の熱源の一例としてのヒーター26が配置されている。ヒーター26は、前後方向に延びている。
上側のプレヒートロール24には、第2の加圧部材の一例としてのコイルバネ27が支持されている。実施例1のコイルバネ27は、上側のプレヒートロール24を下側のプレヒートロール24に対して、予め設定された圧力で接触させている。
シートセンサSN1に対して、媒体の搬送方向の下流側には、転写部31が配置されている。実施例1の転写部31は、無端状の回転体の一例として、上下一対の転写ベルト32を有する。各転写ベルト32は、予備加熱部材の一例としての予備ヒートロール33と、第1の回転体の一例であって加熱部材の一例としてのヒートロール34と、支持部材の一例としての支持ロール36と、張架部材の一例としてのテンションロール37と、により回転可能に支持されている。
上下一対の予備ヒートロール33は、媒体の搬送方向に対して、プレヒートロール24の下流側に配置されている。また、上下一対の予備ヒートロール33は、上下方向に間隔をあけて配置されており、予備ヒートロール33の位置で転写ベルト32どうしは接触しないように構成されている。また、各予備ヒートロール33の内部には、加熱体の一例としてのヒーター33aが支持されている。
上下一対の支持ロール36は、媒体の搬送方向に対して、ヒートロール34の下流側に配置されている。また、上下一対の支持ロール36は、転写ベルト32を挟んで予め設定された圧力で押されている。したがって、ヒートロール34の位置から支持ロール36の位置までの間で転写ベルト32どうしが接触する。
媒体の搬送方向に対して、ヒートロール34と支持ロール36との間には、冷却部の一例としての冷却装置41が配置されている。実施例1の冷却装置41は、転写ベルト32の内周面に接触する接触部41aを有する。接触部41aには、放熱部の一例としてのヒートシンク41bが形成されている。また、冷却部材41は、吹付部材の一例としてのファン41cを有する。ファン41cは、転写動作の実行中に、ヒートシンク41bに向けて冷却用の空気を吹き付ける。
なお、実施例1では、90℃程度で溶けて、転写フィルム10からカード基材7に転写されるトナーが使用される。よって、実施例1の構成では、一例として、トナーが溶ける温度である90℃に対して、十分な余裕、いわゆる、マージンを持って、積層体19の温度が110℃前後になるように設定されている。なお、実施例1では、ヒーター34aの温度に対して、積層体19の温度が20℃程度低くなったことに対応させて、ヒーター34aの温度は130℃に設定されている。
また、実施例1の転写部31では、一例として、積層体19がプレヒートロール24を通過する際に、転写フィルム10に形成されたトナー像がカード基材7に転写される下限温度としての90℃に比べて、積層体19の温度が低くなるように、ヒーター26の温度が設定されている。
特に、実施例1では、積層体19の温度がカード基材7のガラス転位温度よりも低温になるように、ヒーター26の温度が設定されている。
なお、実施例1では、プレヒートロール24のコイルバネ27の加圧力は、ヒートロール34どうしの接触圧力およびカード基材7の剛性に基づいて、プレヒートロール24とヒートロール34との間でカード基材7が撓まない圧力に設定されている。すなわち、カード基材7とプレヒートロール24が接触した状態で、カード基材7を撓ませる力が作用した場合に、カード基材7が撓まずに、カード基材7とプレヒートロール24との間で滑りが発生するように、接触圧力が設定されている。
転写装置の本体部U3bの左側面には、媒体の収容部の一例としての第3の排出トレイ52が支持されている。第3の排出トレイ52には、排出ロール51で搬送された積層体19が排出される。
図5は実施例1の画像形成装置の制御部分が備えている各機能をブロック図で示した図である。
図5において、プリンタ本体U1の制御部Cは、外部との信号の入出力等を行う入出力インターフェースI/Oを有する。また、制御部Cは、必要な処理を行うためのプログラムおよび情報等が記憶されたROM:リードオンリーメモリを有する。また、制御部Cは、必要なデータを一時的に記憶するためのRAM:ランダムアクセスメモリを有する。また、制御部Cは、ROM等に記憶されたプログラムに応じた処理を行うCPU:中央演算処理装置を有する。したがって、実施例1の制御部Cは、小型の情報処理装置、いわゆるマイクロコンピュータにより構成されている。よって、制御部Cは、ROM等に記憶されたプログラムを実行することにより種々の機能を実現することができる。
前記プリンタ本体U1の制御部Cは、操作部UIや、シートセンサSN1等の信号出力要素からの出力信号が入力されている。
操作部UIは、電源の投入部の一例としての電源ボタンUI1や、表示部の一例としての表示パネルUI2、数字入力部UI3、矢印入力部UI4等を備えている。
シートセンサSN1は、プレヒートロール23の上流側に搬送された積層体19を検知する。
プリンタ本体U1の制御部Cは、駆動源の駆動回路D1や、転写部の駆動回路D2、搬送部の駆動回路D3、電源回路E、その他の図示しない制御要素に接続されている。制御部Cは、各回路D1〜D3,E等へ、それらの制御信号を出力している。
D1:駆動源の駆動回路
駆動源の駆動回路D1は、駆動源の一例としてのメインモータM1を介して感光体PRy〜PRkや中間転写ベルトB等を回転駆動する。
D2:転写部の駆動回路
転写部の駆動回路D2は、駆動源の一例としての転写モータM2を介して、ヒートロール34を介して、転写ベルト32を駆動する。
D3:搬送部の駆動回路
搬送部の駆動回路D3は、駆動源の一例としての搬送モータM3を介して、プレヒートロール24を駆動する。
前記電源回路Eは、現像用の電源回路Ea、帯電用の電源回路Eb、転写用の電源回路Ec、定着用の電源回路Ed、画像転写装置用の電源回路Ee等を有している。
Ea:現像用の電源回路
現像用の電源回路Eaは、現像装置Gy〜Gkの現像ロールに現像電圧を印加する。
Eb:帯電用の電源回路
帯電用の電源回路Ebは、帯電ロールCRy〜CRkそれぞれに感光体PRy〜PRk表面を帯電させるための帯電電圧を印加する。
Ec:転写用の電源回路
転写用の電源回路Ecは、1次転写ロールT1y〜T1kや2次転写ロールT2bに転写電圧を印加する。
Ed:定着用の電源回路
定着用の電源回路Edは、定着装置Fの加熱ロールFhにヒーター加熱用の電力を供給する。
Ee:画像転写装置用の電源回路
画像転写装置用の電源回路Eeは、画像転写装置U3のプレヒートロール24や予備ヒートロール33、ヒートロール34に電力を供給する。
プリンタ本体U1の制御部Cは、前記信号出力要素からの入力信号に応じた処理を実行して、前記各制御要素に制御信号を出力する機能を有している。すなわち、制御部Cは次の機能を有している。
C1:画像形成の制御手段
画像形成の制御手段C1は、パーソナルコンピュータPCから入力された画像情報に応じて、プリンタUの各部材の駆動や各電圧の印加時期等を制御して、画像形成動作であるジョブを実行する。
C2:駆動源の制御手段
駆動源の制御手段C2は、駆動源の駆動回路D1を介してメインモータM1の駆動を制御し、感光体PRy〜PRk等の駆動を制御する。
電源回路の制御手段C3は、各電源回路Ea〜Eeを制御して、各部材へ印加される電圧や、各部材へ供給される電力を制御する。
C4:転写部の制御手段
転写部の制御手段C4は、温度の制御手段C4Aと、転写部の回転の制御手段C4Bとを有し、転写部31の各部材の回転や温度の制御を行う。
温度の制御手段C4Aは、電源回路Eを介して、各ヒーター33a,34aの温度を制御する。実施例1の温度の制御手段C4Aは、図示しない温度センサの検出結果に基づいて、各ヒーター33a,34aの点灯、消灯を制御して、予備ヒートロール33やヒートロール34の温度を予め設定された温度に制御する。
C4B:転写部の回転の制御手段
転写部の回転の制御手段C4Bは、転写部の駆動回路D2を介して、転写ベルト32の回転を制御する。実施例1の転写部の回転の制御手段C4Bは、ジョブが開始されると、予め設定された回転速度で転写ベルト32を回転させる。そして、ジョブが終了すると、転写ベルト32の回転を停止させる。
搬送部の制御手段C5は、温度の制御手段C5Aと、搬送部の回転速度の制御手段C5Bと、を有し、加温装置23の各部材の回転や温度の制御を行う。
C5A:温度の制御手段
温度の制御手段C5Aは、電源回路Eを介して、プレヒートロール24の温度を制御する。実施例1の温度の制御手段C5Aは、図示しない温度センサの検出結果に基づいて、プレヒートロール24のヒーター26の点灯、消灯を制御して、プレヒートロール24の温度を予め設定された温度に制御する。
搬送部の回転速度の制御手段C5Bは、回転速度の記憶手段C5B1と、減速時期の判別手段C5B2と、タイマTM1と、減速手段C5B3と、加速時期の判別手段C5B4と、加速手段C5B5と、を有し、プレヒートロール24の回転速度を制御する。
C5B1:回転速度の記憶手段
回転速度の記憶手段C5B1は、プレヒートロール24の回転速度を記憶する。実施例1の回転速度の記憶手段C5B1は、第1の速度の一例としての高速回転速度V1と、第2の速度の一例としての低速回転速度V2とを記憶する。実施例1では、低速回転速度V2は、積層体19の搬送速度が、転写ベルト32の搬送速度と同一となるプレヒートロール24の回転速度が設定されている。また、高速回転速度V1は、低速回転速度V2よりも高速の速度に予め設定されている。なお、実施例1では、ジョブ開始時には、プレヒートロール24は高速回転速度V1で回転されるように設定されている。
減速時期の判別手段C5B2は、プレヒートロール24の回転速度を高速回転速度V1から低速回転速度V2に減速する時期になったか否かを判別する。実施例1の減速時期の判別手段C5B2は、シートセンサSN1が積層体19の搬送方向の前端を検出してから予め設定された減速時間t1が経過した場合に、減速する時期になったと判別する。なお、実施例1では、減速時間t1は、積層体19の前端がシートセンサSN1の位置からヒートロール34の位置に到達し、予め設定された撓み量の撓みが形成されるまでの時間に設定されている。
TM1:タイマ
タイマTM1は、シートセンサSN1が積層体19の搬送方向の前端を検出した場合に、減速時間t1の計時を行う。
減速手段C5B3は、減速時期の判別手段C5B2が減速する時期になったと判別した場合に、プレヒートロール24の回転速度を高速回転速度V1から低速回転速度V2に減速する。
C5B4:加速時期の判別手段
加速時期の判別手段C5B4は、プレヒートロール24の回転速度を低速回転速度V2から高速回転速度V1に加速する時期になったか否かを判別する。実施例1の加速時期の判別手段C5B4は、シートセンサSN1が積層体19の搬送方向の後端を検出した場合に、加速する時期になったと判別する。
C5B5:加速手段
加速手段C5B5は、加速時期の判別手段C5B4が加速する時期になったと判別した場合に、プレヒートロール24の回転速度を低速回転速度V2から高速回転速度V1に加速する。
次に、実施例1のプリンタUにおける制御の流れを流れ図、いわゆるフローチャートを使用して説明する。
なお、実施例1における各ヒーター26,33a,34aの温度制御処理や、転写ベルト32の回転制御処理等については、従来公知の構成であり、簡単のため、図示及び詳細な説明を省略する。
(実施例1のプレヒートロールの回転制御処理のフローチャートの説明)
図6は実施例1のプレヒートロールの回転制御処理のフローチャートである。
図6のフローチャートの各ステップSTの処理は、制御部C等に記憶されたプログラムに従って行われる。また、この処理はプリンタUの他の各種処理と並行して実行される。
図6に示すフローチャートはプリンタUの電源投入により開始される。
ST2において、プレヒートロール24を高速回転速度V1で回転させる。そして、ST3に進む。
ST3において、シートセンサSN1が積層体19の前端を検知したか否かを判別する。すなわち、シートセンサSN1の検知結果が、シート無しから有りに変わったか否かを判別する。イエス(Y)の場合はST4に進み、ノー(N)の場合はST3を繰り返す。
ST4において、タイマTM1に減速時間t1をセットする。そして、ST5に進む。
ST6において、プレヒートロール24を低速回転速度V2で回転させる。すなわち、プレヒートロール24の回転速度を高速回転速度V1から低速回転速度V2に減速する。そして、ST7に進む。
ST7において、シートセンサSN1が積層体19の後端を検知したか否かを判別する。すなわち、加速時期になったか否かを判別する。イエス(Y)の場合はST8に進み、ノー(N)の場合はST7を繰り返す。
ST9において、プレヒートロール24を高速回転速度V1で回転させる。すなわち、プレヒートロール24の回転速度を低速回転速度V2から高速回転速度V1に加速する。そして、ST3に戻る。
ST10において、プレヒートロール24の回転を停止させる。そして、ST1に戻る。
実施例1のプリンタUでは、中継ユニットU2や画像転写装置U3が装着された場合において、普通紙等のシートSに画像が印刷されて排出される場合、プリンタの本体U1で画像が印刷されて中継ユニットU2に搬入されたシートSは、第2の排紙トレイ8に排出される。
また、カード基材7の片面または両面に画像が記録される場合、給紙トレイTR1〜TR4に収容された転写フィルム10の受像層10bに、プリンタの本体U1で印刷される。受像層10bに印刷が行われた転写フィルム10は、中継ユニットU2を介して、丁合装置U3aに搬入される。
図7Aにおいて、カード基材7の両面に画像を記録される場合、まず、カード基材7の下面側の画像が記録された転写フィルム10が、ゲート13に案内されて、排出路12aに搬送される。転写フィルム10の後端がゲート13を通過すると、排出ロールRh2が逆回転し、転写フィルム10が排出路12aを逆方向に搬送、いわゆる、スイッチバックされる。そして、ゲート13に案内されて、転写フィルム10が積載路12bに搬送される。よって、転写フィルム10は、受像層10bが上面となる状態で、コンパイルトレイ9に収容される。
次に、カード基材7の上面側の画像が印刷された転写フィルム10が丁合装置U3aに搬入される場合、図7Cに示すように、ゲート13が切り替わる。そして、転写フィルム10がゲート13に案内されて、排出路12aを通過せずに積載路12bを搬送される。したがって、カード基材7の上面側の画像が印刷された転写フィルム10は、受像層10bが下方に向き且つ受像層10bがカード基材7の上面に対面した状態で、コンパイルトレイ9に積載される。
なお、カード基材7の一方の面にのみ画像が記録される場合には、記録される面に対応して、上側または下側のいずれか一方の転写フィルム10のみコンパイルトレイ9に搬入される。
積層体19は、媒体の搬送方向の下流側に配置されたエンコード部20に搬送される。実施例1のエンコード部20では、積層体19が一旦停止して、カードリーダ20bがICチップに記憶された情報を読み取る。エンコード部20を通過した積層体19は、媒体の搬送方向の下流側に配置された転写装置の本体部U3bに搬送される。
図4、図8において、転写装置の本体部U3bに搬送された積層体19は、クリーニングロール21に接触して、表面が清掃される。クリーニングロール21に清掃された積層体19は、加温装置23に搬送される。加温装置23では、プレヒートロール24に積層体19が挟まれて、転写フィルム10の受像層10bに印刷された画像がカード基材7に転写可能な温度に比べて、低い温度に積層体19が温められる。
プレヒートロール24に温められた積層体19は、転写部31に搬送される。転写部31では、積層体19は、ヒートロール34に積層体19が挟まれて加圧されると共に加熱される。よって、転写フィルム10に定着されたトナー61が加熱されて溶ける。よって、トナー61は、転写フィルム10からカード基材7に移行可能な状態となる。このとき、カード基材7は、カード基材7のガラス転位温度以上に温められて、軟化している。したがって、ヒートロール34からトナー61が圧力を受けると、図8に示すように、軟化したカード基材7にトナーの一部が埋め込まれる形で、カード基材7側に移行する。よって、受像層10bに印刷された画像がカード基材7の表面に転写される。
そして、積層体19は、冷却装置41を通過後、排出ロール51に搬送される。排出ロール51は、積層体19を第3の排出トレイ52に排出する。
排出トレイ52に排出された積層体19は、転写フィルム10が剥されると、カード基材7の一面または両面に画像が転写されたカードが得られる。
ここで、プレヒートロール24が配置されていない従来の構成では、加温されていない状態でヒートロール34に進入する。加温されていない状態の積層体19がヒートロール34に進入すると、冷たい積層体19にヒートロール34の熱が多く奪われてしまう。よって、積層体19の転写を短い間隔で連続して行ったり、積層体19の大きさが大きかったり、厚かったりすると、転写に必要な熱量に対して、ヒートロール34の熱量が不足してしまう恐れがある。すなわち、短い間隔で転写が行われると、次第にヒートロール34の温度が低下して、転写に必要な温度を確保できなくなる恐れがある。また、大きさが大きかったり、厚い積層体19では、媒体の搬送方向に対して、積層体19の上流側で多くの熱が吸収され、積層体19の下流側では、熱が不足し易い。よって、積層体19の上流側と下流側との間で温度ムラが生じてしまう恐れがある。したがって、カード基材7に転写される画像に転写ムラが生じてしまい、転写不良が発生する恐れがあった。
したがって、加温されていない状態の積層体19に画像が転写される従来の構成に比べて、積層体19に奪われるヒートロール34の熱量が低減される。よって、実施例1の構成では、積層体19に画像が転写される際に、ヒートロール34の熱量が不足することが低減され、転写不良の発生が低減される。特に、実施例1では、予備ヒートロール33が、ヒートロール34よりも上流側で転写ベルト32を加熱して熱量を加えている。よって、予備ヒートロール33を有しない構成に比べて、さらに、熱量の不足が低減されている。
これに対して、実施例1の構成では、プレヒートロール24で、前記下限温度よりも低温に積層体19が加温されており、プレヒートロール24で積層体19に画像が転写されることが防止される。
よって、実施例1の構成では、プレヒートロール24で、積層体19に2回転写されてしまうことが防止されており、カード基材7に転写される画像に転写不良が発生することが抑制される。
さらに、積層体19の温度が前記下限温度である90℃に近づくと、不完全な転写が始まってしまう恐れがある。
また、実施例1の構成では、プレヒートロール24で積層体19が加温される際に、前記下限温度よりも低温のカード基材7のガラス転位温度に対して、さらに低温に加温される。よって、プレヒートロール24では、前記下限温度に対して、マージンを持った低温に積層体19が加温されており、不完全な転写が起こることが低減される。したがって、カード基材7に転写される画像に転写不良が発生することが低減される。
プレヒートロール24を通過した積層体19は、ヒートロール34に搬入される。ここで、実施例1では、ヒートロール34に積層体19が搬入された状態では、ヒートロール34よりもプレヒートロール24の搬送速度の方が速くなっている。
ここで、従来の構成では、カード基材7と転写フィルム10とが重なった状態を崩さないようにするため、プレヒートロール24が積層体19を搬送する速度を、ヒートロール34が搬送する速度と同一、または、低速に設定していた。しかしながら、従来の構成では、図9に示すように、ヒートロールを通過した転写フィルム02にシワ03が発生することがあった。シワ03が発生する原理、メカニズムについては、不明であるが、以下の2つの仮説が考えられる。
図10Aにおいて、ヒートロール01を積層体04が通過する前後で、積層体04の幅方向に対して、熱膨張が発生する。したがって、ヒートロール01の位置で挟まれた状態において、幅方向の長さに差が出ることに伴って、シワ03が発生することが第1の仮説として考えられる。
図10Bにおいて、ヒートロール01は、円筒状の部材で構成され、且つ、軸方向の両端部がバネ06で互いに押し当てられる。したがって、ヒートロール01どうしが接触すると、バネの配置されていない軸方向の中央部が離間する方向に撓む。よって、ヒートロール01の回転中心01aから外表面までの径が両端部に比べて、中央部が短くなる。したがって、両端部と中央部とで周速差が発生し、転写フィルム02は、両端部の搬送速度が速くなり、中央部の搬送速度が遅くなる。よって、転写フィルム02は、中央部と両端部とで剪断力を受け、シワ03が発生することが第2の仮説として考えられる。
これに対して、実施例1では、ヒートロール34よりもプレヒートロール24の搬送速度が速くなっている。したがって、ヒートロール34とプレヒートロール24との速度差に伴って、プレヒートロール24が接触する転写フィルム10は、図11に示すように、プレヒートロール24に押されて、シート基材7に対して撓む。図11Bに示すように、積層体19の搬送方向に対して湾曲するように撓んだ状態では、シワ03の原因となる矢印61に示す積層体19の幅方向に対して湾曲させようとする力が作用しても、搬送方向に対する湾曲62で転写フィルム10は幅方向に湾曲しにくくなっている。よって、実施例1の画像転写装置U3では、転写フィルム10にシワが発生しにくく、転写不良の発生が低減される。
また、実施例1では、減速時間t1が経過すると、プレヒートロール24の回転速度は、積層体19の搬送速度が、ヒートロール34における搬送速度と同一となるまで減速される。プレヒートロール24が減速されない場合、転写フィルム10の後端がプレヒートロール24を通過するまで、撓み62が大きくなり続けてしまい、撓み62が過剰になる恐れがある。これに対して、実施例1では、減速時間t1に対応する量だけ撓み62が形成され、それ以降は、同速のプレヒートロール24とヒートロール34との間で、撓み62の大きさが維持される。よって、撓み62が過大になることが抑制されている。
また、転写フィルム10が撓んで、転写フィルム10の搬送方向の後端がプレヒートロール24を通過して、シート基材7にプレヒートロール24が接触する場合がある。この場合、実施例1では、プレヒートロール24とヒートロール34は同速度で搬送しており、シート基材7を撓ませる力は作用しない。ここで、ロール24,34の経時的な磨耗等で、搬送速度に差が発生しても、実施例1では、プレヒートロール24どうしの接触圧力が、シート基材7を撓ませない程度に弱く設定されており、シート基材7が撓むことが低減されている。
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例(H01)〜(H010)を下記に例示する。
(H01)前記実施例において、画像形成装置の一例としてプリンタUを例示したが、これに限定されず、複写機、FAX、あるいはこれら複数の機能を備えた複合機等に適用可能である。また、電子写真方式の画像形成装置に限定されず、インクジェット記録方式やサーマルヘッド方式などをはじめリソグラフ等の印刷機等任意の画像形成方式の画像形成装置に適用可能である。さらに、多色現像の画像形成装置に限定されず、単色、いわゆるモノクロの画像形成装置により構成することも可能であり、いわゆるタンデム式の画像形成装置に限定されず、ロータリ式等の画像形成装置にも適用可能である。
(H03)前記実施例において、加温部材の一例として、一対のロール状のプレヒートロール24を有する加温装置23の構成を例示したが、これに限定されない。例えば、ベルトの蛇行を抑える構成や金属片の発生が許容されたり、金属粉を除去する清掃部材が設置される等の対策がとられる場合には、ロール状のプレヒートロール24に代えて、ベルト状の加温部を有する構成とすることも可能である。また、媒体の搬送方向に沿って、複数のプレヒートロール24を有する構成も可能であり、さらに、各プレヒートロール24の温度を、媒体の搬送方向に対して、上流側から下流側に向けて順に、段階的に高くする構成も可能である。
(H05)前記実施例において、転写部31として、転写ベルト32を有する構成を例示したが、これに限定されない。例えば、転写ベルト32を設けず、プレヒートロール24と同様に、一対のヒートロールのみの構成とすることも可能である。
(H08)前記実施例において、ロール24,34は、ロール対の両方にヒーター26,34aが配置される構成を例示したが、これに限定されない。例えば、一方のロールにのみヒーター26,34aを収容する構成とすることも可能である。また、ヒートロールに対して、ヒーターを有する回転体を接触させ、ヒーターの熱を伝導させてヒート各ロールを加熱する構成とすることも可能である。
(H010)前記実施例において、例示した具体的な数値等は、設計や仕様等に応じて、任意に変更可能である。
10…記録材、
19…積層体、
23…搬送部、
24…第2の回転体、
26…第2の熱源、
31…転写部、
32…無端状の回転体、
34…第1の回転体、
34a…第1の熱源、
C5B…回転速度の制御手段、
t1…予め設定された時間、
U…画像形成装置、
U3…画像転写装置、
Uy〜Uk+T1+T2+B…記録部。
Claims (3)
- 記録面に画像が記録され且つ可撓性を有する記録材と前記記録材の画像が転写される基材とが積層された積層体を加熱して、前記記録面に記録された画像を前記基材に転写させる転写部であって、前記記録面の裏面に接触しながら回転して前記積層体を搬送する前記転写部と、
前記積層体の搬送方向に対して前記転写部の上流側に配置されると共に、前記記録材の前記裏面に接触しながら回転し、且つ、前記転写部の搬送速度よりも高速で前記転写部に前記積層体を搬送する搬送部と、
回転する一対の無端状の回転体と、前記無端状の回転体を回転可能に支持する第1の回転体と、前記第1の回転体の内部に配置された第1の熱源と、を有し、前記積層体を加熱しながら前記無端状の回転体どうしの間で前記積層体を挟んで搬送する前記転写部と、
回転する一対の第2の回転体と、前記第2の回転体の内部に配置された第2の熱源を有し、前記記録材から前記基材に画像が転写可能な下限温度に比べて、低い温度に前記積層体を温める前記搬送部と、
を備えたことを特徴とする画像転写装置。 - 前記積層体の搬送方向の前端が前記転写部に搬入されてから予め設定された時間が経過した後に、前記搬送部の搬送速度を、前記転写部の搬送速度よりも高速の速度から、前記転写部の搬送速度と同一の速度に低下させる回転速度の制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の画像転写装置。 - 記録材に対して画像を記録する記録部と、
前記記録材に記録された画像を、基材に転写させる請求項1または2に記載の画像転写装置と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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