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発明の名称 画像形成装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−65283(P2007−65283A)
公開日 平成19年3月15日(2007.3.15)
出願番号 特願2005−251210(P2005−251210)
出願日 平成17年8月31日(2005.8.31)
代理人
発明者 森 敬貴
要約 課題
ベルトの走行性をより安定させることにある。

解決手段
ベルト56に内周側に突出した斜行規制部材561が設けられ、従動ローラ54は斜行規制部材561に係合してベルト56の斜行を規制する係合部材543を有している。ベルト56において、従動ローラ54のベルト移動方向上流側において従動ローラ54と駆動ローラ52とに張られている第1展張部A1が形成されている。第1展張部A1に対向配置されたクリーニングローラ81の位置は、第1展張部A1を内周側へ押し込む位置と、第1展張部A1から離間する位置とに切換え可能に設けられている。
特許請求の範囲
【請求項1】
形成対象の媒体に画像を形成する画像形成ユニットと、
前記画像形成ユニットにより形成された画像を直接的あるいは記録媒体を介して間接的に担持する無端状のベルトと、
前記ベルトを掛けわたし、駆動源から駆動力を供給されるとともに前記ベルトを駆動する駆動ローラを含む、複数の支持ローラとを備え、
前記ベルトは、前記ベルトの側端部の内周面から突出するとともに前記ベルトの移動方向に沿うように設けられた斜行規制部材を有し、
前記複数の支持ローラのうち少なくとも1つの支持ローラは、前記斜行規制部材に対向配置され前記斜行規制部材と係合して前記ベルトの斜行を規制する係合部材を有し、
前記係合部材を有する支持ローラと前記ベルトの移動方向において前記係合部材を有する支持ローラに隣り合う支持ローラとの間で張られた前記ベルトの第1展張部の外周面を内周側に押し込む押込部材が設けられたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
前記押込部材は、前記ベルトにおいて、前記駆動ローラと前記駆動ローラに前記ベルト移動方向の上流側で隣り合う支持ローラとの間において張られた第2展張部とは異なる展張部の外周面を押し込むように配置されたことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
【請求項3】
前記押込部材は、前記ベルトにおいて、前記係合部材を有する支持ローラの前記ベルト移動方向上流側あるいは下流側にある第1展張部のうち、上流側にある第1展張部の外周面を内周側に押し込むように設けられたことを特徴とする請求項1あるいは請求項2に記載の画像形成装置。
【請求項4】
前記押込部材は、前記押込部材によって押し込まれる前記ベルトの第1展張部における、前記ベルトの移動方向における中央部よりも前記係合部材をする支持ローラの側に位置する部分を押し込むように配置されたことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項5】
前記押込部材の位置を、前記第1展張部を押し込む位置と前記第1展張部から離間した位置とに切り換える位置切換機構を備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項6】
前記ベルト周面に離接可能に設けられた離接部材を備え、
前記離接部材が前記ベルト周面に当接しているときは、前記位置切換機構は前記押込部材を前記第1展張部を押し込む位置に配置することを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
【請求項7】
前記離接部材は、前記ベルト表面に当接することで前記ベルトに付着した付着物を除去するクリーニング部材により構成されていることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
【請求項8】
形成対象の媒体に画像を形成する画像形成ユニットと、
前記画像形成ユニットにより形成された画像を直接的あるいは記録媒体を介して間接的に担持する無端状のベルトと、
前記ベルトを掛けわたし、駆動源から駆動力を供給されるとともに前記ベルトを駆動する駆動ローラを含む、複数の支持ローラとを備え、
前記ベルトは、前記ベルトの側端部の内周面から突出するとともに前記ベルトの移動方向に沿うように設けられた斜行規制部材を有し、
前記複数の支持ローラのうち少なくとも1つの支持ローラは、前記斜行規制部材に対向配置され前記斜行規制部材と係合して前記ベルトの斜行を規制する係合部材を有し、
前記係合部材を有する支持ローラと前記ベルトの移動方向において前記係合部材を有する支持ローラに隣り合う支持ローラとの間で張られた前記ベルトの第1展張部の外周面を内周側に押し込むとともに、前記ベルトの表面に付着した付着物を除去するクリーニング部材が設けられたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項9】
前記クリーニング部材は、前記ベルトにおいて、前記駆動ローラと前記駆動ローラに前記ベルト移動方向の上流側で隣り合う支持ローラとの間において張られた第2展張部とは異なる展張部の外周面を押し込むように配置されたことを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
【請求項10】
前記クリーニング部材は、前記ベルトにおいて、前記係合部材を有する支持ローラの前記ベルト移動方向上流側あるいは下流側にある第1展張部のうち、上流側にある第1展張部の外周面を内周側に押し込むように設けられたことを特徴とする請求項8あるいは請求項9に記載の画像形成装置。
【請求項11】
前記クリーニング部材は、前記クリーニング部材によって押し込まれる前記ベルトの第1展張部における、前記ベルトの移動方向における中央部よりも前記係合部材を有する支持ローラの側に位置する部分を押し込むように配置されたことを特徴とする請求項8乃至請求項10の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項12】
前記クリーニング部材の位置を、前記第1展張部を押し込む位置と前記第1展張部から離間した位置とに切り換える位置切換機構を備えたことを特徴とする請求項8乃至請求項11の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項13】
前記クリーニング部材は、クリーニングローラにより構成されたことを特徴とする請求項7乃至請求項12の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項14】
前記画像形成ユニットは、静電潜像が形成される感光体と、前記感光体に現像剤を供給して現像剤像を形成する現像装置とを備え、前記現像剤としては重合トナーが用いられていることを特徴とする請求項7乃至請求項13の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項15】
前記画像形成ユニットは、前記第2展張部に対向配置されたことを特徴とする請求項2あるいは請求項9に記載の画像形成装置。
【請求項16】
前記画像形成ユニットは、前記ベルトの幅方向に平行な回転軸を有し現像剤像が形成される感光体ドラムを備え、前記ベルトの移動方向に沿って複数並んで配置されたことを特徴とする請求項1乃至請求項15の何れかに記載の画像形成装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は画像形成装置に関し、特に画像形成装置に用いられる感光体ベルトや中間転写ベルトや用紙搬送ベルトなどの斜行を防止する技術に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、電子写真方式などの画像形成装置においては、記録媒体を搬送するための搬送ベルトや、現像剤像を搬送する感光体ベルトや中間転写ベルトなどのベルトが用いられている。
【0003】
このようなベルトは一般的に、駆動ローラを含む複数の支持ローラに掛けわたされた無端状のベルトであり、部品公差から生ずる支持ローラ間の平行度のズレやベルト両端部の周長差などによってベルト幅方向の片寄り力が発生して斜行することが知られている。
【0004】
そこで、ベルトの内周面の端部にベルト内周側に突出した斜行規制部材をベルト周長方向に沿って設け、ベルトを掛けわたす支持ローラの少なくとも1つに斜行規制部材と対向する位置において斜行規制部材と係合する係合部材を設け、斜行規制部材と係合部材とを係合させることによりベルトの斜行を規制する技術が考案されている。(例えば特許文献1参照)
【特許文献1】特開2000−155478号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、このようなベルトには現像剤や紙粉などが付着しやすく、一般的にこれを除去するために、ベルトの外周面にクリーニング部材を当接させることによりベルトに付着した現像剤や紙粉などの付着物を除去している。
【0006】
しかしながら、例えばこのようなクリーニング部材を用いた場合には、クリーニング部材と支持ローラとの平行度のズレによりさらにベルトを斜行させる力が発生するので、上述したベルトの斜行を防止する技術を適用したとしてもベルトの走行性が不安定になる恐れがある。
【0007】
このようなことは、クリーニング部材に限らず、複数のドラムを同時に当接させる場合など、ベルトの走行に負荷がかかる場合において同様に言える。
【0008】
そこで本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、ベルトの走行性を従来の技術よりも安定させる構成の画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
請求項1に記載の画像形成装置は、形成対象の媒体に画像を形成する画像形成ユニットと、
画像形成ユニットにより形成された画像を直接的あるいは記録媒体を介して間接的に担持する無端状のベルトと、ベルトを掛けわたし、駆動源から駆動力を供給されるとともにベルトを駆動する駆動ローラを含む、複数の支持ローラとを備え、ベルトは、ベルトの側端部の内周面から突出するとともにベルトの移動方向に沿うように設けられた斜行規制部材を有し、複数の支持ローラのうち少なくとも1つの支持ローラは、斜行規制部材に対向配置され斜行規制部材と係合してベルトの斜行を規制する係合部材を有し、係合部材を有する支持ローラとベルトの移動方向において係合部材を有する支持ローラに隣り合う支持ローラとの間で張られたベルトの第1展張部の外周面を内周側に押し込む押込部材が設けられたことを特徴とする。
【0010】
このような構成によると、第1展張部が押込部材によってその外周面がベルト内周側に押し込まれることによって、ベルトの周長方向に沿うように設けられた斜行規制部材と係合部材との係合領域が増加するので、ベルトの走行性は従来よりも安定する。
【0011】
請求項2に記載の画像形成装置は、請求項1において、押込部材は、ベルトにおいて、駆動ローラと駆動ローラにベルト移動方向の上流側で隣り合う支持ローラとの間において張られた第2展張部とは異なる展張部の外周面を押し込むように配置されたことを特徴とする。
【0012】
第2展張部は一般的にその他の展張部に比べて張力が高くベルトの挙動が安定しており、画像形成領域などとして使用されることが多い。そして、このような構成によると、第2展張部とは異なる展張部を押込部材によって押し込むことで、第2展張部が押込部材によって湾曲されて画像形成などに影響を与えることを抑制できる。
【0013】
請求項3に記載の画像形成装置は、請求項1あるいは請求項2において、押込部材は、ベルトにおいて、係合部材を有する支持ローラのベルト移動方向上流側あるいは下流側にある第1展張部のうち、上流側にある第1展張部の外周面を内周側に押し込むように設けられたことを特徴とする。
【0014】
このような構成によると、斜行規制部材は上流側から係合部材に係合するときにベルト内周を支持する部分に乗りあげてしまう場合があるが、押込部材が係合部材を有する支持ローラの上流側の第1展張部を押し込むことで、その可能性を低減できる。
【0015】
請求項4に記載の画像形成装置は、請求項1乃至請求項3の何れかにおいて、押込部材は、押込部材によって押し込まれるベルトの第1展張部における、ベルトの移動方向における中央部よりも係合部材をする支持ローラの側に位置する部分を押し込むように配置されたことを特徴とする。
【0016】
このような構成によると、押込部材は、押し込まれる第1展張部のベルト移動方向における中央部よりも係合部材を有する支持ローラの側に位置する部分を押し込むように配置されたので、ベルトの周長方向に沿うように設けられた斜行規制部材と係合部材との係合領域もさらに増加するので、ベルトの走行性はさらに安定する
請求項5に記載の画像形成装置は、請求項1乃至請求項4の何れかにおいて、押込部材の位置を、第1展張部を押し込む位置と第1展張部から離間した位置とに切り換える位置切換機構を備えたことを特徴とする。
【0017】
このような構成によると、常に押込部材が第1展張部を押し込むように設けられた場合に比べてベルトに負担がかかりにくいので長期間の使用が可能となる。
【0018】
請求項6に記載の画像形成装置は、請求項5において、ベルト周面に離接可能に設けられた離接部材を備え、離接部材がベルト周面に当接しているときは、位置切換機構は押込部材を第1展張部を押し込む位置に配置することを特徴とする。
【0019】
このような構成によると、位置切換機構は、少なくとも離接部材がベルト表面に当接してベルトの斜行力が大きくなるときに押込部材を第1展張部を内周側へ押し込む位置に配置し、離接部材がベルト表面から離間しているときは押込部材も第1展張部から離間すれば、十分な斜行規制効果を発揮しつつ、常時第1展張部が押し込まれる場合に比べてベルトに負担がかからない。
【0020】
請求項7に記載の画像形成装置は、請求項6において、離接部材は、ベルト表面に当接することでベルトに付着した付着物を除去するクリーニング部材により構成されていることを特徴とする。
【0021】
このような構成によると、クリーニング部材はベルトへの負担を軽減するためにベルトに対して離間可能に設けられる場合があり、さらにベルトに当接した場合にベルト搬送方向に対する平行度誤差によってベルトの斜行力を発生させるので、本発明の離接部材にクリーニング部材を適用することは有効である。
【0022】
請求項8に記載の画像形成装置は、形成対象の媒体に画像を形成する画像形成ユニットと、
画像形成ユニットにより形成された画像を直接的あるいは記録媒体を介して間接的に担持する無端状のベルトと、ベルトを掛けわたし、駆動源から駆動力を供給されるとともにベルトを駆動する駆動ローラを含む、複数の支持ローラとを備え、ベルトは、ベルトの側端部の内周面から突出するとともにベルトの移動方向に沿うように設けられた斜行規制部材を有し、複数の支持ローラのうち少なくとも1つの支持ローラは、斜行規制部材に対向配置され斜行規制部材と係合してベルトの斜行を規制する係合部材を有し、係合部材を有する支持ローラとベルトの移動方向において係合部材を有する支持ローラに隣り合う支持ローラとの間で張られたベルトの第1展張部の外周面を内周側に押し込むとともに、ベルトの表面に付着した付着物を除去するクリーニング部材が設けられたことを特徴とする。
【0023】
このような構成によると、第1展張部がクリーニング部材によってその外周面がベルト内周側に押し込まれることによって、ベルトの周長方向に沿うように設けられた斜行規制部材と係合部材との係合領域が増加するので、ベルトの走行性は従来よりも安定する。
【0024】
請求項9に記載の画像形成装置は、請求項8において、クリーニング部材は、ベルトにおいて、駆動ローラと駆動ローラにベルト移動方向の上流側で隣り合う支持ローラとの間において張られた第2展張部とは異なる展張部の外周面を押し込むように配置されたことを特徴とする。
【0025】
第2展張部は一般的にその他の展張部に比べて張力が高くベルトの挙動が安定しており、画像形成領域などとして使用されることが多い。そして、このような構成によると、第2展張部とは異なる展張部をクリーニング部材によって押し込むことで、第2展張部が押込部材によって湾曲されて画像形成などに影響を与えることを抑制できる。
【0026】
請求項10に記載の画像形成装置は、請求項8あるいは請求項9において、クリーニング部材は、ベルトにおいて、係合部材を有する支持ローラのベルト移動方向上流側あるいは下流側にある第1展張部のうち、上流側にある第1展張部の外周面を内周側に押し込むように設けられたことを特徴とする。
【0027】
このような構成によると、斜行規制部材は上流側から係合部材に係合するときにベルト内周を支持する部分に乗りあげてしまう場合があるが、クリーニング部材が係合部材を有する支持ローラの上流側の第1展張部を押し込むことで、その可能性を低減できる。
【0028】
請求項11に記載の画像形成装置は、請求項8乃至請求項10の何れかにおいて、クリーニング部材は、クリーニング部材によって押し込まれるベルトの第1展張部における、ベルトの移動方向における中央部よりも係合部材を有する支持ローラの側に位置する部分を押し込むように配置されたことを特徴とする。
【0029】
このような構成によると、クリーニング部材は、押し込まれる第1展張部のベルト移動方向における中央部よりも係合部材を有する支持ローラの側に位置する部分を押し込むように配置されたので、ベルトの周長方向に沿うように設けられた斜行規制部材と係合部材との係合領域も増加するので、ベルトの走行性はさらに安定する。
【0030】
請求項12に記載の画像形成装置は、請求項8乃至請求項11の何れかにおいて、クリーニング部材の位置を、第1展張部を押し込む位置と第1展張部から離間した位置とに切り換える位置切換機構を備えたことを特徴とする。
【0031】
このような構成によると、常時ベルト展張部が押し込まれる場合に比べて、斜行規制の効果を発揮しつつ、ベルトとクリーニング部材の当接によるベルトの磨耗劣化を抑制することができベルトを長期間使用可能となる。
【0032】
請求項13に記載の画像形成装置は、請求項7乃至請求項12の何れかにおいて、クリーニング部材は、クリーニングローラにより構成されたことを特徴とする。
【0033】
このような構成によると、クリーニングローラは一般的に、クリーニングブレードなどに比べてベルトの付着物を除去する能力が高いのでより確実に付着物が除去できる。
【0034】
請求項14に記載の画像形成装置は、請求項7乃至請求項13の何れかにおいて、静電潜像が形成される感光体と、感光体に現像剤を供給して現像剤像を形成する現像装置とを備え、現像剤としては重合トナーが用いられていることを特徴とする。
【0035】
このような構成によると、ベルトに付着した重合トナーは一般的に、高品質の画像を形成することが可能である反面、ベルトに付着した粉砕トナーなどに比べて流動性が高く除去しずらいのでクリーニング部材を強くベルトに当接する必要がある。このため、ベルトを斜行させる力も粉砕トナーを除去する場合に比べて大きくなるので、斜行規制部材は係合部材から外れやすくなる。よって本発明の構成を重合トナーを用いた画像形成装置に適用することは有効である。
【0036】
請求項15に記載の画像形成装置は、請求項2あるいは請求項9において、画像形成ユニットは、第2展張部に対向配置されたことを特徴とする。
【0037】
このような構成によると、画像形成領域として使用されている第2展張部とは異なる展張部が押込部材あるいはクリーニングローラによって押し込まれるので、画像形成などに影響を与えることを抑制できる。
【0038】
請求項16に記載の画像形成装置は、請求項1乃至請求項15の何れかにおいて、画像形成ユニットは、前記ベルトの幅方向に平行な回転軸を有し現像剤像が形成される感光体ドラムを備え、ベルトの移動方向に沿って複数並んで配置されたことを特徴とする。
【0039】
画像形成装置として具体的にはこのような構成がとることができる。また、複数の感光体ドラムとベルトとが当接する場合は、感光体ドラムの回転軸の駆動ローラの回転軸の平行度のずれによってベルトの斜行力が大きくなる恐れがあるので、このような構成を本発明に適用することは有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0040】
以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【0041】
[実施例1]
(a)全体構成
図1は、実施例1におけるプリンタ1の中央断面図である。
【0042】
ここで、図1の紙面上下方向を本実施例における上下方向とし、紙面左右方向を本実施例における後前方向とし、紙面手前に向かう方向を本実施例における右方向、紙面奥に向かう方向を本実施例における左方向とする。
【0043】
プリンタ1はダイレクトタンデム方式のカラーレーザプリンタであり、図1に示すように、用紙トレイ12と、給紙ローラ14と、搬送ローラ16と、ガイド18と、画像形成ユニット群40と、搬送ユニット50と、クリーニングユニット80と、定着ユニット60と、排出ローラ71とを備えた画像形成装置である。
【0044】
用紙トレイ12は、記録媒体としての用紙Pをセットした状態で脱着可能な、上方が開放された箱型形状である。
【0045】
給紙ローラ14は、用紙トレイ12の前端側の上方に配置され用紙トレイ12にセットされた用紙Pを1枚づつ抽出するように設けられている。
【0046】
搬送ローラ16は、給紙ローラ14よりも用紙搬送方向下流側(以降、下流側とする。)に配置され、給紙ローラ14により抽出された用紙Pを搬送するように設けられている。
【0047】
ガイド18は、搬送ローラ16よりも下流側に配置され、搬送ローラ16により搬送される用紙Pを画像形成ユニット群40に向けてガイドする。
【0048】
画像形成ユニット群40は、ガイド18よりも下流側に配置され、ガイド18を介して搬送されてきた用紙Pに画像を形成する。
【0049】
搬送ユニット50は、画像形成ユニット群40の下方に配置され、ガイド18を介して搬送されてきた用紙Pを画像形成ユニット群40により画像の形成が行われる位置(転写位置)に沿って搬送する。
【0050】
クリーニングユニット80は、搬送ユニット50に付着した現像剤などの付着物を除去する。
【0051】
定着ユニット60は、画像形成ユニット群40よりも下流側に配置され、画像形成ユニット群40により用紙Pに形成された画像を過熱・加圧して用紙Pに定着させる。
【0052】
排紙ローラ71は、定着ユニット60よりも下流側に配置され、定着ユニット60により画像が定着された用紙Pを排出トレイ70に排出する。
【0053】
画像形成ユニット群40は、搬送ユニット50による用紙Pの搬送方向(図1における矢印方向)に沿って配置されて、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(B)の画像をそれぞれ形成する4つ画像形成ユニット40C、40M、40Y、40Bを有している。ここで、数字番号の後にC、M、Y、Bの添字が付けられた符号はそれぞれ画像形成ユニット40C、40M、40Y、40Bを構成する部材であり、数字番号部分が同じ符号が付けられた部材は、形成する現像剤像の色が異なる以外は構成が同じ部材とする。
【0054】
以降より、画像形成ユニット40M、40Y、40Bについての説明は、代表して画像形成ユニット40Cを説明することで省略する。
【0055】
画像形成ユニット40Cは、静電潜像を担持する感光体としての感光体ドラム42Cと、感光体ドラム42Cへの帯電を行う帯電器44Cと、感光体ドラム42Cに静電潜像を形成するスキャナ46Cと、感光体ドラム42Cに現像剤を付着させて現像剤像を形成する現像装置としての現像器48Cとを備えている。なお、現像剤としては重合トナーが使用されている。
【0056】
帯電器44Cは、タングステンなどからなる帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させて、感光体ドラム42Cの表面を一様に正帯電させるスコロトロン型の帯電器である。
【0057】
スキャナ46Cは、感光体ドラム42Cの表面に静電潜像を形成するためのレーザ光を発生するレーザ発光装置やレンズなどを備えている。
【0058】
現像器48Cは、現像剤を収容する収容室480Cと、収容室480Cから現像剤を搬送する供給ローラ481Cと、供給ローラ481Cから搬送されてくる現像剤を正に帯電させながら感光体ドラム42Cの表面に供給することによって、現像剤像を形成する現像ローラ482Cとを備えている。
【0059】
搬送ユニット50は、図1に示すように、用紙Pの搬送経路における下流側に配置されてプリンタ1内の図示しない駆動源としてのモータから駆動力を供給されて図中反時計周り方向に回転する駆動ローラ52と、用紙Pの搬送経路における上流側に配置されている支持ローラとしての従動ローラ54と、駆動ローラ52および従動ローラ54の間に掛けわたされ図中反時計周りに移動(周回動)する無端状のベルト56と、ベルト56を介して感光体ドラム42C、42M、42Y、42Bにそれぞれ対向配置された4つの転写ローラ58とを備えている。
【0060】
クリーニングユニット80は、ベルト56に当接してベルト56に付着した現像剤や紙粉などの付着物を除去するためのクリーニング部材としてのクリーニングローラ81を備えている。クリーニングローラ81はベルト56の周面に対向配置され、クリーニングローラ81の位置がベルト56を内周側へ押し込む位置とベルト56から離間した位置とに切り換えられて位置決めされるように設けられている。
【0061】
定着ユニット60は、金属素管の軸方向に沿ってハロゲンランプが収められた加熱ローラ62と、搬送ユニット50により搬送されてきた用紙Pを過熱ローラ62との間で押さえた状態で排紙ローラ71へ向けて搬送する押圧ローラ64などにより構成されている。
【0062】
次に、プリンタ1の動作について説明する。
【0063】
まず、帯電器44Cにより感光体ドラム42Cの表面を一様に正帯電させた後、形成すべき画像の画像情報に基づいて変調されたレーザ光をスキャナ46Cにより感光体ドラム42Cの表面に照射する。レーザ光が照射(露光)された部分の電位が下がることによって、感光体ドラム42C表面に静電潜像が形成される。
【0064】
現像器48Cにより正に帯電された現像剤が感光体ドラム42C表面に供給されると、感光体ドラム42C表面の露光された部分のみに現像剤が付着し、静電潜像が可視化された現像剤像となる。
【0065】
感光体ドラム42Cを回転させることにより、現像剤像を転写ローラ58と対向する位置(転写位置)に移動させる。
【0066】
画像形成ユニット40M、40Y、40Bについても同様である。
【0067】
上記の動作と並行して、給紙ローラ14および搬送ローラ16の回転によって用紙Pは搬送ユニット50および画像形成ユニット群40に向けて搬送される。
【0068】
用紙Pは、所定のタイミングにおいて、駆動ローラ52に駆動されるベルト56に担持されて転写位置に向けて搬送される。
【0069】
ベルト56による用紙Pの搬送に併せて、4つの感光体ドラム42C、42M、42Y、42Bとそれぞれに対応した転写ローラ58との間に転写バイアスを印加して、4つの感光体ドラム40C、40M、40Y、40B表面の現像剤像を順次用紙P表面に転写することによって用紙Pにカラー画像を形成する。
【0070】
ベルト56に付着した付着物はクリーニングローラ81によって除去される。
【0071】
用紙P表面に形成されたカラー画像は、定着ユニット60における押圧ローラ64を回転させて用紙Pを加熱および加圧しながら搬送することによって、定着される。
【0072】
現像剤像が定着された用紙Pは、排紙ローラ71により、排出トレイ70に排出される。
【0073】
(b)搬送ユニット50およびクリーニングユニット80
次に、本発明における特徴をなす搬送ユニット50およびクリーニングユニット80について図1乃至図4を参照しながら詳述する。
【0074】
(b−1) 搬送ユニット50
図2は、図1におけるI−I線断面図である。
【0075】
搬送ユニット50において、ベルト56は図2に示すように、両側端部の内周面から突出するとともにベルト56の移動方向に沿って設けられた1対の斜行規制部材561を有している。支持ローラとしての従動ローラ54は、ベルト56の内周面を支持するローラ本体541と、ローラ本体541に固定された回転軸542と、回転軸542に回転可能に支持されるとともに、斜行規制部材561に対向配置され斜行規制部材561と係合することでベルト56の斜行を規制する1対の係合部材543とを有している。
【0076】
搬送ユニット50は、ベルト56を介してクリーニングローラ81に対向配置されるとともに、図示しないプリンタ1本体のフレームに回転可能に支持されるバックアップローラ59を備えている。
【0077】
斜行規制部材561は、断面が四角形で細長形状をしており、ベルト56の全周にわたって接着されている。斜行規制部材561の主原料はウレタンやシリコンである。
【0078】
係合部材543は、図2に示すように、ローラ本体541と径が略同じ大径部543aと大径部543aよりも径が小さく大径部543aよりも回転軸542の端部側に配置された小径部543bとを有しており、大径部543aの回転軸542の端部側を向く側面と小径部543bの周面とで形成される段差部543cが斜行規制部材561に係合することによってベルト56の斜行が規制される。
【0079】
図3(a)は、クリーニングローラ81がベルト56から離間しているときにおける搬送ユニット50の断面図である。図3(b)は、クリーニングローラ81がベルト56を内周側へ押し込んでいるときにおける搬送ユニット50の断面図である。
【0080】
ベルト56は、図3(a)および図3(b)に示すように、従動ローラ54とそのローラにベルト移動方向に沿って隣り合う駆動ローラ52との間で張られることにより、第1展張部A1、A2が形成されている。ここで、従動ローラ54よりもベルト移動方向上流側にある第1展張部を第1展張部A1、従動ローラ54よりもベルト移動方向下流側にある第1展張部を第1展張部A2とする。さらに、第1展張部A2は、駆動ローラ52のベルト移動方向上流側において、駆動ローラ52と駆動ローラ52に隣り合う従動ローラ54との間で張られており、本発明における第2展張部としての第2展張部A2を構成している。
【0081】
(b−2) クリーニングユニット80
図4(a)は、クリーニングローラ81がベルト56の周面から離間しているときにおけるクリーニングユニット80の断面図である。図4(b)は、クリーニングローラ81がベルト56の周面を内周側へ押し込んでいるときにおけるクリーニングユニット80の断面図である。
【0082】
クリーニングユニット80は、図1および図4(a)および図4(b)に示すように、クリーニングローラ81と、クリーニングローラ81の位置を第1展張部A1を押し込む位置と第1展張部A1から離間した位置とに切換える位置切換機構82とを備えている。
【0083】
また、プリンタ1には、図1に示すように、位置切換機構82の位置を切換えるための動力を供給する駆動源91と、駆動源91を制御する制御部90とが設けられている。
【0084】
位置切換機構82は、クリーニングローラ81を支持する筐体83と、カム84と、バネ85とを備えている。
【0085】
筐体83には、クリーニングローラ81に捕捉された付着物を掻き落とすブレード86が固定されている。
【0086】
筐体83には、クリーニングローラ81を回転可能に支持する支持部831と、ブレード86の下方においてブレード86から掻き落とされた付着物を収容する付着物収容室832と、前上端部において左右方向に突出する回転軸833と、付着室収容室832の下方においてカム84と当接する上方を向いた当接面834とが一体的に形成されている。
【0087】
クリーニングローラ81は、筐体83の支持部831に回転可能に支持された回転軸811を有し、ベルト56の第1展張部A1に対向配置され、第1展張部A1を押し込む位置に配置されているときは、図示しない駆動源より駆動力を供給されてベルト56の移動方向に対して逆の方向(図中反時計周り方向)に回転するように設けられている。詳しくは、クリーニングローラ81は、図3(a)に示すように、第1展張部A1のベルト移動方向における中央部よりも従動ローラ54の側に位置する部分、つまり図3(a)および図3(b)に示すように、ベルト56の幅方向に直交する断面においてベルト56が駆動ローラ52からベルト移動方向下流側へ向かって離れはじめる点Xとベルト56がベルト移動方向上流側から従動ローラ54に接触しはじめる点Yとを結んだ直線の中点CよりもY側に位置する部分を内周側へ押し込むように設けられている。
回転軸833は、図示しないプリンタ1本体のフレームに回転可能に支持されており、筐体83の後端は上下方向に揺動可能となっている。
【0088】
バネ85は、コイル状であり、一端が筐体83の後端部に他端が図示しないプリンタ1本体のフレームにそれぞれ固定されており、筐体83の後端部を上方へ付勢している。
【0089】
カム84は、断面が略扇形で一端部に軸841が固定されており、筐体83の当接面834に当接する周面において軸841に近い近接部84aと近接部84aよりも軸841から隔たっている遠隔部84bとを有している。軸841は、カム84の回転位置を近接部84aが当接面834に当接する位置と遠隔部84bが当接面834に当接する位置とに切り換えるために、駆動源91に連結されている。筐体83は、カム84の近接部84aが当接面834に当接しているときは筐体83の後端部が上方にある上位置に位置決めされ、カム84の遠隔部84bが当接面834に当接しているときはバネ85の付勢力に抗して上位置よりも下方の下位置に位置決めされる。クリーニングローラ81は、筐体83が上位置に位置決めされているときは第1展張部A1を押し込む位置に位置決めされ、筐体83が下位置に位置決めされているときは第1展張部A1から離間した位置に位置決めされる。
【0090】
ここで、図3(a)および図3(b)に示すように、クリーニングローラ81によって第1展張部A1が押し込まれたときに、第1展張部A1の押し込まれていないときの位置からの変位が最も大きい部分Sは、クリーニングローラ81が第1展張部A1から離間しているときに比べて数mm程度上方(内周側)に配置される。図3(b)では、この変位を誇張して図示している。
【0091】
ブレード86は、クリーニングローラ81の下方において先端がクリーニングローラ81の周面に当接することでクリーニングローラ81の周面に捕捉された付着物を掻き落とすように、筐体83に固定されている。
【0092】
制御部90は、図示しないセンサにより用紙Pの先端が感光体ドラム42Bに接触したときの信号と用紙Pの後端が感光体ドラム42Cに接触したときの信号とを受け取り、用紙Pの先端が感光体ドラム42Bに接触したときから用紙Pの後端が感光体ドラム42Cに接触するときまでの間(画像形成時)に、駆動源91を制御してカム84を遠隔部84bが当接面834に当接する位置に配置する。そして、用紙Pの後端が感光体ドラム42Cを通過した後は、カム84を近接部84aが当接面834に当接する位置に切換えるように設けられている。
【0093】
(b−3)クリーニングユニット80および搬送ユニット50の動作
次に、クリーニングユニット50および搬送ユニット80の動作について説明する。
【0094】
クリーニングローラ81は、4つの感光体ドラム40C、40M、40Y、40B表面の現像剤像が順次用紙P表面に転写されているとき(画像形成時)、制御部90によってカム84を介して筐体83が下位置に位置決めされることで第1展張部A1から離間した位置に配置される。このとき、第1展張部A1は直線状に張られた状態にある。
【0095】
画像形成が終了されると、クリーニングローラ81の位置は、制御部90によってカム84を介して筐体83が上位置に位置決めされることで第1展張部A1を内周側へ押し込む位置に切り換えられる。このとき第1展張部A1は内周側へ湾曲され、斜行規制部材561と係合部材543の係合領域も増大する。また、このときバックアップローラ59はクリーニングローラ81との間でベルト56を狭持する。ここで、係合領域とは、係合部材543が斜行規制能力を発揮できる領域のことをいう。係合部材543は、従動ローラ54に向かって密着する方向に力が働いているベルト56の部分、に対向する領域において斜行規制能力を発揮する。
【0096】
再び画像形成が開始されるときには、クリーニングローラ81の位置は第1展張部A1から離間する位置に切り換えられる。
【0097】
(b−4)実施例1の構成による効果
次に、実施例1に構成による効果について説明する。
【0098】
クリーニングローラ81が第1展張部A1を押し込んでいるときは、クリーニングローラ81の駆動ローラ52や従動ローラ54に対する平行度のズレによりベルトに斜行力が付与される。しかしながら、第1展張部A1が押し込まれることによってベルト56が従動ローラ54に密着する領域が増えるにともなって、従動ローラ54の有する係合部材543と斜行規制部材561との係合領域が増加するのでベルト56の走行性は従来の技術よりも安定する。
【0099】
クリーニングローラ81は、4つの感光体ドラム42C、42M、42Y、42Bが対向配置されて画像形成領域として用いられる第2展張部A2とは異なる第1展張部A1を押し込むことによってクリーニングローラ81が画像形成にあたえる影響を抑制できる。
【0100】
斜行規制部材561はベルト移動方向上流側から係合部材543に係合するときにベルト内周を支持する部分、つまりローラ本体541あるいは大径部543aの周面に乗り上げる場合があるが、クリーニングローラ81を従動ローラ54の上流側の第1展張部A1を押し込むことで、その可能性を低減できる。
【0101】
クリーニングローラ81は、第1展張部A1のベルト移動方向における中央部よりも従動ローラ54の側に位置する部分に対向配置されたので、ベルト56の周長方向に沿うように設けられた斜行規制部材561と係合部材543との係合領域もさらに増加するので、ベルト56の走行性はさらに安定する。
【0102】
クリーニングローラ81は、非画像形成時においてはベルト56から離間されるので、常にクリーニングローラ81がベルト56を押し込む場合に比べてベルト56に負担がかかりにくいので長期間の使用が可能となる。
【0103】
クリーニングローラ81は、一般的にクリーニングブレードなどに比べてベルト56の付着物を除去する能力が高いのでより確実に付着物を除去できる。
【0104】
プリンタ1において、現像剤として重合トナーが用いられている。ベルト56に付着した重合トナーは一般的に、高品質の画像を形成することが可能である反面、ベルト56に付着した粉砕トナーなどに比べて流動性が高く除去しずらいのでクリーニングローラ81を強くベルト56に当接する必要がある。このため、ベルト56を斜行させる力も粉砕トナーを除去する場合に比べて大きくなるので、斜行規制部材561は係合部材543から外れやすくなる。よって本実施例の構成を重合トナーを用いたプリンタ1に適用することは有効である。
【0105】
[実施例2]
次に本発明における実施例2について、図5(a)および図5(b)を参照して説明する。
【0106】
実施例2においては、搬送ユニット50の部分的なの構成とクリーニングローラ81の配置とが実施例1と異なり、それ以外の部分は実施例1と同様である。従って、構成が同様の部分については実施例1と同一の符号を付し、詳細な説明は省略するものとする。
【0107】
図5(a)は、クリーニングローラ81がベルト56から離間しているときにおける搬送ユニット50の断面図である。図5(b)は、クリーニングローラ81がベルト56を内周側へ押し込んでいるときにおける搬送ユニット50の断面図である。
【0108】
クリーニングローラ81は従動ローラ54の鉛直下方への投影と重なる位置にあるように配置される。
【0109】
実施例1におけるバックアップローラ59は、実施例2においては設けられていない。
【0110】
クリーニングローラ81の位置は、図4(a)および図4(b)に示す位置調節機構82によって、第1展張部A1から離間した位置と第1展張部A1を押し込む位置とに切り換えられる。クリーニングローラ81が第1展張部A1を押し込む位置にあるとき、クリーニングローラ81は従動ローラ54との間でベルト56を挟持する。
【0111】
実施例2の構成によると、クリーニングローラ81との間でベルト56を狭持するバックアップローラ59を不要とできるので、プリンタ1の構成が簡易となる。また、クリーニングローラ81が第1展張部A1を従動ローラ54に直接巻きつかせるので、同じ押込み量でも係合部材543と斜行規制部材561との係合領域は実施例1に比べて大きくなり、ベルト56の走行性はより安定となる。
【0112】
[実施例3]
次に本発明における実施例3について、図6(a)および図6(b)を参照して説明する。
【0113】
実施例3においては、搬送ユニット50の部分的な構成とクリーニングローラ81の配置とが実施例1と異なり、それ以外の部分は実施例1と同様である。従って、構成が同様の部分については実施例1と同一の符号を付し、詳細な説明は省略するものとする。
【0114】
図6(a)は、クリーニングローラ81がベルト56から離間しているときにおける搬送ユニット50の断面図である。図6(b)は、クリーニングローラ81がベルト56を押し込んでいるときにおける搬送ユニット50の断面図である。
【0115】
実施例3においては、図6(a)および図6(b)に示すように、ベルト56は、図中時計周り方向に順に配置された、従動ローラ54'と、斜行規制部材561と係合する係合部材501を有する支持ローラ500と、駆動ローラ52とに掛けわたされている。
【0116】
係合部材501は、実施例1において従動ローラ54の有する係合部材534と同様であり、支持ローラ500の有する回転軸に回転可能に支持されている。
【0117】
ベルト56は、図6(a)および図6(b)に示すように、係合部材501を有する支持ローラ500と支持ローラ500にベルト移動方向に沿った上流側に隣り合う駆動ローラ52との間で張られることにより第1展張部B1を、支持ローラ500と支持ローラ500にベルト移動方向に沿った下流側に隣り合う従動ローラ54'との間で張られることにより第1展張部B2をそれぞれ形成している。また、駆動ローラ52と駆動ローラ52にベルト移動方向に沿った上流側に隣り合う従動ローラ54'との間で張られることにより第2展張部B3を形成している。
【0118】
実施例3において、クリーニングローラ81は第1展張部B1に対向するように配置されている。
【0119】
[実施例4]
次に、実施例4について図7(a)および図7(b)を参照して説明する。
【0120】
実施例4においては、ベルト56を内周側へ押し込むための構成が実施例1と異なり、それ以外の部分は実施例1と同様である。従って、構成が同様の部分については実施例1と同一の符号を付し、詳細な説明は省略するものとする。
【0121】
図7(a)は、押込部材100がベルト56から離間しているときにおける搬送ユニット50の断面図である。図7(b)は、押込部材100がベルト56を押し込んでいるときにおける搬送ユニット50の断面図である。
【0122】
離接部材としてのクリーニングローラ200は第1展張部A1に対向配置され、クリーニングローラ200の位置は第1展張部A1に当接する当接位置と第1展張部A1から離間する位置とに切り換え可能に設けられている。詳しくは、クリーニングローラ200は、第1展張部A1のベルト移動方向における中央部よりも従動ローラ54の側に位置する部分を押し込むように配置されている。
【0123】
クリーニングローラ200を第1展張部A1に離接させる機構は、実施例1における位置切換機構82と同様である。ただし、実施例4のクリーニングローラ200は、第1展張部A1に当接するだけであり内周側へ押し込む訳ではない。
【0124】
押込部材100は、第1展張部A1において、クリーニングローラ200よりもベルト移動方向下流側に配置されている。押込部材100は実施例1のクリーニングローラ200と同様に実施例1と同じ位置切換機構82に回転可能に支持され、押込部材100の位置は位置切換機構82によって第1展張部A1を内周側へ押し込む位置と第1展張部A1から離間された位置とに切換えられる。
【0125】
押込部材100は第1展張部A1に押し込まれているときに第1展張部A1の移動にともなって従動回転するローラであり、クリーニングローラ200が第1展張部A1に当接しているときにベルト56を内周側へ押し込み、クリーニングローラ200が第1展張部A1から離間しているときにベルト56から離間するように設けられている。
【0126】
次に、本実施例における効果について説明する。
【0127】
クリーニングローラ200が第1展張部A1に当接しているときは、クリーニングローラ200の駆動ローラ52や従動ローラ54に対する平行度のズレによりベルトに斜行力が付与される。しかしながら、第1展張部A1が押込部材100によって押し込まれることによって従動ローラ54の有する係合部材543と斜行規制部材561の係合領域が増加するのでベルト56の走行性はより安定する。
【0128】
押込部材100は、4つの感光体ドラム42C、42M、42Y、42Bが対向配置されて画像形成領域として用いられる第2展張部A2とは異なる第1展張部A1を押し込むことによって、押込部材100が画像形成に与える影響を抑制できる。
【0129】
斜行規制部材561は、ベルト移動方向上流側から係合部材543に係合するときにローラ本体541あるいは大径部543aに乗り上げる場合があるが、押込部材100を従動ローラ54の上流側の第1展張部A1を押し込むことで、その可能性を低減できる。
【0130】
押込部材100は、第1展張部A1のベルト移動方向における中央部よりも従動ローラ54の側に位置する部分に対向配置されたので、ベルト56の周長方向に沿うように設けられた斜行規制部材561と係合部材543との係合領域もさらに増加するので、ベルト56の走行性はさらに安定する。
【0131】
押込部材100は、非画像形成時においてはベルト56から離間されるので、常にクリーニングローラ200がベルト56を押し込む場合に比べてベルト56に負担がかかりにくいので長期間の使用が可能となる。
【0132】
押込部材100は、クリーニングローラ200が第1展張部A1に当接しているときにベルト56を内周側へ押し込み、クリーニングローラ200が第1展張部A1から離間しているときにベルト56から離間するように設けられているので、常に押込部材100が第1展張部A1を押し込む場合に比べてベルトに負担がかからない。
【0133】
押込部材100は、ローラであるので、ブレードなどに比べてベルトに負担がかかりにくい。
【0134】
クリーニングローラはベルトに対して離接可能に設けられる場合があり、さらにクリーニングローラはベルトに当接しているときに斜行力を発生させるので、本発明の離接部材にクリーニングローラを適用することは有効である。
【0135】
[実施例5]
次に、実施例5について図8(a)および図8(b)を参照して説明する。
【0136】
実施例5の構成は、搬送ユニット50の構成と押込部材100およびクリーニングローラ200の配置が実施例4と異なり、それ以外の部分は実施例4と同様である。従って、構成が同様の部分については実施例4と同一の符号を付し、詳細な説明は省略するものとする。
【0137】
図8(a)は押込部材100がベルト56から離間しているときの図である。
【0138】
図8(b)は押込部材100がベルト56を押し込んでいるときの図である。
【0139】
実施例5においては実施例3と同様に、図8(a)および図8(b)に示すように、ベルト56は、図中時計周り方向に順に、従動ローラ54'と、斜行規制部材561と係合する係合部材501を有する支持ローラとしての支持ローラ500と、駆動ローラ52とに掛けわたされている。
【0140】
係合部材501は、実施例1において従動ローラ54の有する係合部材43と同様である。
【0141】
ベルト56は、図8(a)および図8(b)に示すように、係合部材543を有する支持ローラ500と支持ローラ500にベルト移動方向に沿った上流側に隣り合う駆動ローラ52との間で張られることにより第1展張部B1を、支持ローラ500と支持ローラ500にベルト移動方向に沿った下流側に隣り合う従動ローラ54'との間で張られることにより第1展張部B2を形成している。また、駆動ローラ52にベルト移動方向に沿った上流側に隣り合う従動ローラ54'との間で張られることにより第2展張部B3を形成している。
【0142】
押込部材100は第1展張部B1に対向配置され、クリーニングローラ200は第1展張部B2に対向配置されている。
【0143】
クリーニングローラ200が第1展張部B2に当接しているときは、クリーニングローラ200の駆動ローラ52や従動ローラ54'に対する平行度のズレによりベルトに斜行力が付与される。しかしながら、第1展張部B1が押し込まれることによって支持ローラ500の有する係合部材501と斜行規制部材561の係合領域が増加するのでベルト56の走行性はより安定する。
【0144】
[その他の実施例]
なお、上記の記述は本発明の一例を示したにすぎず、本発明の特許請求範囲を限定するものではない。
【0145】
例えば、離接部材としては、ベルト56に離接可能な感光体ドラムであってもよい。
【0146】
実施例1における4つの感光体ドラム42C、42M、42Y、42Bがベルト56に直接あるいは用紙Pを介して間接的に当接することで、ベルト56の走行性が不安定になる恐れがより強い場合は、クリーニングローラ81がベルト56を常時押し込むように構成してもよい。ただし、実施例1の構成でも、ベルト56が全く押し込まれない場合に比べれば、4つの感光体ドラム42C、42M、42Y、42Bの当接によるベルト56の走行性の不安定化をある程度抑制する効果は有する。
【0147】
実施例1におけるクリーニングローラ81は、クリーニングブレードであってもよい。
【0148】
実施例1における係合部材543は、ローラ本体541と一体的に形成されていてもよい。
【0149】
実施例1における駆動ローラ52が係合部材543を有していてもよい。
【0150】
プリンタ1は、インクジェット方式のプリンタでもよい。
【0151】
本発明におけるベルトは中間転写ベルトであってもよい。
【0152】
本発明におけるベルトは、画像形成ユニットに対向配置されず、単に画像形成ユニット内の記録媒体の搬送に用いられるベルトであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【0153】
【図1】実施例1におけるプリンタ1の中央断面図である。
【図2】図1におけるI−I線断面図である。
【図3】図3(a)は、クリーニングローラ81がベルト56から離間しているときにおける搬送ユニット50の断面図である。図3(b)は、クリーニングローラ81がベルト56を内周側へ押し込んでいるときにおける搬送ユニット50の断面図である。
【図4】図4(a)は、クリーニングローラ81がベルト56の周面から離間しているときにおけるクリーニングユニット80の断面図である。図4(b)は、クリーニングローラ81がベルト56の周面を押し込んでいるときにおけるクリーニングユニット80の断面図である。
【図5】図5(a)は、クリーニングローラ81がベルト56から離間しているときにおける搬送ユニット50の断面図である。図5(b)は、クリーニングローラ81がベルト56を内周側へ押し込んでいるときにおける搬送ユニット50の断面図である。
【図6】図6(a)は、クリーニングローラ81がベルト56から離間しているときにおける搬送ユニット50の断面図である。図6(b)は、クリーニングローラ81がベルト56を押し込んでいるときにおける搬送ユニット50の断面図である。
【図7】図7(a)は、押込部材100がベルト56から離間しているときにおける搬送ユニット50の断面図である。図7(b)は、押込部材100がベルト56を押し込んでいるときにおける搬送ユニット50の断面図である。
【図8】図8(a)は押込部材100がベルト56から離間しているときにおける搬送ユニット50の断面図である。図8(b)は押込部材100がベルト56を押し込んでいるときにおける搬送ユニット50の断面図である。
【符号の説明】
【0154】
52 駆動ローラ 54 従動ローラ
56 ベルト 59 バックアップローラ 561 斜行規制部材
81 クリーニングローラ




 

 


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