JP2000155455A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
な画像を得る。 【解決手段】 画像形成装置は、それぞれ画像担持体
と、複数の光ビームを発生するビーム発生部と、前記画
像担持体に対して前記複数の光ビームを照射する光学部
とを有する複数の画像形成手段と、前記複数の画像形成
手段により前記画像担持体上に形成された各画像を転写
位置にて転写するべく移動する移動体と、前記複数の画
像形成手段により形成され、前記移動体上に転写された
各画像の位置合わせのためのマーク画像を検出する検出
手段と、前記検出手段の出力に基づいて各画像間の位置
ずれを補正する補正手段とを備えて構成されている。
Description
し、特には、複数の画像形成手段により画像を形成する
装置に関する。
された画像を搬送される記録紙上に重ね合わせて転写す
ることによりカラー画像を得る装置が知られている。
上に潜像を形成し、これを記録用紙上に転写して画像を
形成する場合、レーザダイオードをオン・オフ制御する
制御周波数や、レーザビームを感光ドラム上に走査させ
るためのポリゴンミラーの回転速度は非常に高速とな
る。
置が異なる複数のレーザビームを用いて画像を形成する
装置が提案されている。例えば、n個のレーザビームを
用いた場合、レーザダイオードの駆動周波数並びにポリ
ゴンミラーの回転周波数はそれぞれ1/nとすることが
できる。
像形成部により画像を形成する装置においては、機械精
度等の問題により、各画像形成部の感光ドラムや記録紙
を搬送する搬送ベルトの速度むらや、各画像形成部の転
写位置における感光ドラム外周面と搬送ベルトの移動量
の関係が各画像形成部毎に異なってしまい、各画像間で
位置ずれ(色ずれ)が生じてしまう。
た場合には、各画像形成部でレーザスキャナと感光ドラ
ムまでの距離のばらつきにより、各画像形成部の間で感
光ドラム上でのレーザ走査幅に違いが発生し、その結果
位置ずれが発生する。
画像間の位置ずれを補正する方法として、各画像形成部
により搬送ベルト上にマークを形成し、この搬送ベルト
上のマークを検出して各画像間の位置ずれを補正する方
法が提示されている。
画像を形成する装置においても、レーザスキャナの駆動
周波数やポリゴンミラーの回転速度を低くするため、複
数のレーザビームを用いることが考えられる。
た場合においても、各画像間の位置ずれの問題が当然考
えられるが、従来では、複数の画像形成部においてそれ
ぞれ複数のレーザビームを用いて画像を形成した場合の
各画像間の位置ずれの問題については特に考慮されてい
なかった。
目的とする。
用いた場合であっても高精細な画像を得る処にある。
部により画像を得る場合であっても、位置ずれのない、
良好な画像を得る処にある。
て、本発明においては、それぞれ画像担持体と、複数の
光ビームを発生するビーム発生部と、前記画像担持体に
対して前記複数の光ビームを照射する光学部とを有する
複数の画像形成手段と、前記複数の画像形成手段により
前記画像担持体上に形成された各画像を転写位置にて転
写するべく移動する移動体と、前記複数の画像形成手段
により形成され、前記移動体上に転写された各画像の位
置合わせのためのマーク画像を検出する検出手段と、前
記検出手段の出力に基づいて各画像間の位置ずれを補正
する補正手段とを備える構成とした。
形態について詳細に説明する。
の構成を示す図である。
下Y)、マゼンタ(以下M)、シアン(以下C)、及び
ブラック(以下BK)の画像を形成する画像形成部を備
えている。
C,101BKはそれぞれ、Y,M,C及びBKの静電
潜像を形成するための感光ドラム、102Y,102
M,102C,102BKはそれぞれ、画像処理部10
8からの画像信号に応じて感光ドラム101Y,101
M,101C,101BK上にレーザビームを照射して
静電潜像を形成する光学部である。なお、周知の如く、
各感光ドラムの周囲には、帯電器、現像器等が設けられ
ている。
記録紙109を各画像形成部に順次搬送する搬送ベル
ト、104は不図示のモータ、ギア等でなる駆動部と接
続され、搬送ベルト103を駆動する駆動ローラ、10
5は搬送ベルト103の移動に従って回転し、かつ、搬
送ベルト103に一定の張力を付与する従動ローラであ
る。
述の如く搬送ベルト103上に形成されたレジストマー
クを検出するフォトセンサ、107はセンサ106a,
106bの検出出力に基づいて画像処理部108からの
画像信号の出力タイミングを制御して画像の位置を補正
すると共に、レジストマークを形成するべく画像処理部
108を制御する制御部、108は外部より入力された
画像信号を処理し、制御部107からの制御信号に応じ
て各色の画像信号を各光学部に出力する画像処理部であ
る。
図である。なお、図2では光学部102Yを例に取って
説明するが、他の色についても同様の構成を有するもの
であり、その説明は省略する。
部を1つのパッケージ内に有し、画像処理部108から
のプリントすべき画像信号に応じてそれぞれ独立にオン
・オフ制御されるレーザダイオード、202はレーザダ
イオードからのビームをポリゴンミラー203の反射面
上の一定位置に照射するシンドリカルレンズ、203は
不図示のブラシレスDCモータにより高速回転し、レー
ザビームを感光ドラム101Y上に照射するポリゴンミ
ラー、204はポリゴンミラー203の回転に対し感光
ドラム101Y上での走査速度を一定とするためのf−
θレンズである。
ザビームを示し、本形態では、副走査方向に交互に走査
するよう構成されている。
動作について説明する。
7はまず、不図示の用紙カセットから記録紙109を搬
送ベルト103上に転送し、プリント開始のタイミング
を待つ。各光学部102においてプリント開始の準備が
整ったところで、制御部107は不図示のレジストロー
ラを駆動して記録紙109を搬送ベルト103上に送る
と共に、画像処理部108を制御し、この搬送開始タイ
ミングに基づいて各光学部102に画像信号を出力す
る。なお、この各光学部102に対する画像処理部10
8からの画像信号の出力タイミングは後述の如くレジス
トマークの検出結果に基づいて補正される。
ム101上に静電潜像が形成され、不図示の現像器によ
り各色のトナーが現像され、それぞれの転写位置にて不
図示の転写部により記録紙109上に転写される。図1
の装置では、Y,M,C,BKの順に転写される。その
後、記録紙109は搬送ベルト103から分離され、不
図示の定着器によりトナー像が記録紙上に定着され、装
置外部へ排出される。
画像間の位置ずれ補正処理について説明する。
おいて、902は本来の画像の位置を示し、901a〜
dは位置ずれが発生している場合の画像位置を示す。図
9(a)は傾きずれを示し、光学部と感光ドラム間に傾
きがある場合に発生する。(b)は倍率ずれを示し、光
学部と感光ドラムの間の距離のずれにより発生する。
(c)は主走査方向のずれを示し、(d)は副走査方向
のずれを示す。
するため、搬送ベルト103上に位置ずれ検出用のレジ
ストマークを形成し、搬送ベルト103の下流側に設け
たセンサ106a,106bでこれらのレジストマーク
を検出し、検出結果に基づいて位置ずれを補正するもの
である。
08を制御し、画像処理部108に内蔵されたROMに
記憶されているレジストマーク画像を読み出し、各光学
部102に出力させる。
されるレジストマークの様子を図3に示す。
方向に移動し、301aと301bはそれぞれBKのマ
ークであり、302aと302bはそれぞれYのマーク
である。なお、図3にはBKとYについてのみ記載した
が、他の色についても同様のマークを形成する。このと
きには、上流側からBK,C,M,Yの順にマークを形
成する。また、各色のマークは図2の2本のレーザビー
ムのうち、所定のレーザビーム、ここでは第1のレーザ
ビーム205aのみを使って形成する。
ンサ106a,106bで検出し、位置ずれを補正する
制御部107の構成について、図4を用いて説明する。
からの検出出力はA/D変換器401a,401bによ
りデジタル信号に変換され、演算回路402に出力され
る。演算回路402はこれらA/D変換器401a,4
01bからの出力と、カウンタ403のカウント値とに
基づいて各マークの検出タイミングを求め、これら検出
タイミングに基づいて位置ずれ量を求める。カウンタ4
03は制御回路404によりレジストマークの形成開始
タイミングに応じてリセットされる。
て位置ずれ量を求め、この位置ずれ量に基づいて画像処
理部108による画像信号の出力タイミングを制御して
図10に示した副走査方向の位置ずれを補正する。
Y,trYはそれぞれ各マークの検出タイミングを示し
ており、これらは演算回路402がA/D変換器401
a,401bから出力された検出出力のレベルが所定の
閾値を越えたときのカウンタ403のカウント値として
得られる。
イミングに基づき、以下の式に従ってBKを基準とした
Yの位置ずれ量δeYを求める。即ち、搬送ベルト10
3の移動速度をv(mm/s)、ずれがない時のBKの
マークとYのマークとの間の距離をdY(mm)とする
と、位置ずれ量δeYは、 δeY=v×{(tfBK-tfY)+(trBK-trY)}/2-dY (1) となる。
2により得られた位置ずれ量δeYに基づいて画像処理
部108を制御し、画像処理部108から光学部102
Yへの画像信号の出力タイミングを変更する。
る各色マークの検出タイミングに基づき、各色の位置ず
れ量を検出し、画像信号の出力タイミングを補正する。
おける複数のレーザビームのうち、1つのレーザビーム
を用いて搬送ベルト上にレジストマークを形成し、この
レジストマークの検出結果に基づいて画像形成タイミン
グを制御しているので、複数のレーザビームを用いた場
合にも各画像間の位置ずれを精度よく補正することがで
きる。
05a,205bのうち、第1のレーザビーム205a
を用いてレジストマークを形成したが、第2のレーザビ
ーム205bを使ってもよい。
明する。
部により主走査方向にライン画像を形成した場合の様子
を示している。図において、501は第1のビーム20
5aで形成されたラインであり、502は第2のビーム
205bで形成されたラインである。実線503は第2
のビームにより形成されるラインの理論位置で、一点鎖
線504は実際に形成されたライン502の位置であ
る。また、ds12は各ライン501、502の間隔、
ds1は第1のビーム205aにて形成されるライン5
01の間隔、ds2は第2のビーム205bにて形成さ
れるライン502の間隔である。2つの異なるビーム2
05aと205bとの間には、メカ的な組立及び調整上
の精度の問題から実際には誤差δe12が生じる。
205aのみを用いてレジストマークを形成している。
そのため、このように形成されたレジストマークを元に
位置ずれを補正したとしても、第1のビームと第2のビ
ームとの間でδe12の誤差を含んでしまう。このδe
12は一般に各画像形成部により異なり、第1のビーム
205aにより形成される画像については各色間の位置
ずれを高精度に補正することが可能であるが、第2のビ
ーム205bにより形成される画像については必ずしも
高精度に位置ずれの補正を行うことができない場合があ
る。
00dpiの画像において、δe12に3(μm)の誤
差があると、1/8ラインの約5.3(μm)精度で位
置ずれの補正を行うことは困難になってしまう。
のビーム間の位置にばらつきがある場合にも良好な画像
を得ることができる構成を提示する。
図1、図2及び図4に示したものと同様である。
について説明する。
に形成するレジストマークの様子を示す図である。
a,602bはそれぞれBKのマークであり、603
a,603b,604a,604bはそれぞれYのマー
クである。なお、図6においてはBKのマークとYのマ
ークについてのみ記載したが、他の色についても同様に
マークを形成する。
03bはそれぞれ副走査方向の位置ずれを検出するため
のマークであり主走査方向に延びるラインで構成され
る。また、602a,602b,604a,604bは
それぞれ、主走査方向の位置ずれを検出するためのマー
クであり、ベルト搬送方向に対して所定角度傾いた斜め
のラインで構成される。
ーザビーム205a,205bを使って形成すると共
に、各マークを、第1のレーザビーム205a及び第2
のレーザビーム205bにより形成されるそれぞれ2本
づつのラインから構成する。また、各マークは各色毎
に、搬送ベルト左右端部各々に形成され、位置ずれが大
きい場合にも重ならないよう、例えば2mm間隔程度で
形成される。
各マークをセンサ106a,106bで検出し、この検
出出力に基づいて各色間の画像の位置ずれを補正する。
図6において、tsfBK,tsrBK,tmfBK,
tmrBK,tsfY,tsrY,tmfY,tmrY
はそれぞれ各マークの検出タイミングを示している。
て図7を用いて説明する。
より読み取られ、A/D変換器401aから出力された
検出データの様子を示している。
aからの出力は、各マークの部分においてそのレベルが
高くなり、マーク以外の部分では出力がない。そこで、
本形態ではA/D変換器401aからの出力が所定の閾
値、例えば図7に示したVthよりも高くなったタイミ
ングt1と、逆にVthよりも低くなったタイミングt
2を検出し、これらt1とt2の中心のタイミングtc
(=(t2−t1)/2)を各マークの検出タイミング
とする。
06bからの検出出力はA/D変換器401a,401
bによりデジタル信号に変換され、演算回路402に出
力される。演算回路402はこれらA/D変換器401
a,401bからの出力と、カウンタ403のカウント
値とに基づいて前記t1、t2を求め、更に、これらt
1、t2に基づき、各マークの検出タイミングを求め
る。
イミングに基づき、以下の式に従って位置ずれ量を求め
る。搬送ベルト103の移動速度をv(mm/s)、副
走査方向位置ずれ検出用BKマークとYマークとの間の
理論距離をdsY(mm)とすると、副走査方向の位置
ずれ量δesYは、 δesY=v×{(tsfY-tsfBK)+(tsrY-tsrBK)}/2-dsY (2) となる。
ークと主走査方向位置ずれ検出用マークとの左右それぞ
れの距離dmfBK(mm)、dmrBK(mm)は、 dmfBK=v×(tmfBK-tsfBK) (3) dmrBK=v×(tmrBK-tsrBK) (4) であり、また、Yの副走査方向位置ずれ検出用マークと
主走査方向位置ずれ検出用マークとの左右それぞれの距
離dmfY(mm)、dmrY(mm)は、 dmfY=v×(tmfY-tsfY) (5) dmrY=v×(tmrY-tsrY) (6) であるので、主走査方向の、左右各々のBKに対するY
の位置ずれ量δemfY、δemrYは、 δemfY=dmfY-dmfBK (7) δemrY=dmrY-dmrBK (8) となる。これら式(7)、(8)の計算結果の正負から
ずれの方向が判断でき、δemfYから書き出し位置の
ずれを、δemrY−δemfYから倍率のずれを検出
できる。
2により得られた位置ずれ量に基づいて画像処理部10
8による画像信号の出力タイミング及び光学部102の
不図示のミラー部の位置を制御して図9に示した各種の
位置ずれを補正する。
−δemfY)に基づいてステップモータによりミラー
を移動し、感光ドラム101とミラーとの間の距離を制
御することで補正する。また、主走査方向の位置ずれに
ついては(δemfY)に基づいて不図示のBDセンサ
出力に対する画像処理部108からの画像信号の出力タ
イミングを制御することにより補正し、副走査方向の位
置ずれについては(desY)に基づいて各色の画像信
号についてのVD信号に対する画像処理部108から各
光学部102への画像信号の出力タイミングを制御する
ことにより補正する。
レーザビーム205a,205bを共に用いてレジスト
マークを形成すると共に、これらレジストマークの検出
出力の立ち上がりタイミングと立ち下がりタイミングと
の平均のタイミングに基づいて位置ずれを検出してい
る。
グは2つのレーザビームにより形成される画像の平均
(中間)のタイミング(位置)を示している。そのた
め、位置ずれとして、図5に示したδe12のずれまで
考慮した補正を行うことができ、第1の実施形態に比べ
て一層精度よく位置ずれの補正を行うことができる。
ずれ補正についてのみ説明したが、他の色についても同
様にマークを形成し、位置ずれの補正を行うことができ
る。
明する。
に形成するレジストマークの様子を示す図である。
a,802b,805a,805b,806a,806
bはそれぞれBKのマークであり、803a,803
b,804a,804b,807a,807b,808
a,808bはそれぞれYのマークである。なお、図6
においてはBKのマークとYのマークについてのみ記載
したが、他の色についても同様にマークを形成する。
03b,805a,805b,807a,807bはそ
れぞれ副走査方向の位置ずれを検出するためのマークで
あり主走査方向に延びるラインで構成される。また、8
02a,802b,804a,804b,806a,8
06b,808a,808bはそれぞれ、主走査方向の
位置ずれを検出するためのマークであり、ベルト搬送方
向に対して所定角度傾いた斜めのラインで構成される。
つのレーザビーム205a,205bを使って形成する
が、801a,801b,802a,802b,803
a,803b,804a,804bは第1、第2、第1
のレーザビームの順に3ラインで構成され、805a,
805b,806a,806b,807a,807b,
808a,808bは第2、第1、第2のレーザビーム
の順に3ラインで構成される。また、各マークは各色毎
に、搬送ベルト左右端部各々に形成され、位置ずれが大
きい場合にも重ならないよう、例えば2mm間隔程度で
形成する。
各マークをセンサ106a,106bで検出し、この検
出出力に基づいて各色間の画像の位置ずれを補正する。
図8において、tsfBK1,tsrBK1,tmfB
K1,tmrBK1,tsfY1,tsrY1,tmf
Y1,tmrY1,tsfBK2,tsrBK2,tm
fBK2,tmrBK2,tsfY2,tsrY2,t
mfY2,tmrY2はそれぞれ各マークの検出タイミ
ングを示している。
第2の実施形態と同様、図7に示した方法により決定す
る。
イミングに基づき、以下の式に従って位置ずれ量を求め
る。搬送ベルト103の移動速度をv(mm/s)、副
走査方向位置ずれ検出用BKマーク801aとYマーク
803aとの間の理論距離をdsY(mm)とすると、
マーク801aと803aによる副走査方向の位置ずれ
量δesYは、 δesY1=v×{(tsfY1-tsfBK1)+(tsrY1-tsrBK1)}/2-dsY (9) となる。
ーク801a,801bと主走査方向位置ずれ検出用マ
ーク802a,802bとの左右それぞれの距離dmf
BK1(mm)、dmrBK1(mm)は、 dmfBK1=v×(tmfBK1-tsfBK1) (10) dmrBK1=v×(tmrBK1-tsrBK1) (11) であり、また、Yの副走査方向位置ずれ検出用マーク8
03a,803bと主走査方向位置ずれ検出用マーク8
04a,804bとの左右それぞれの距離dmfY1
(mm)、dmrY1(mm)は、 dmfY1=v×(tmfY1-tsfY1) (12) dmrY1=v×(tmrY1-tsrY1) (13) であるので、マーク801a〜804bの8つのマーク
に基づく、主走査方向の、左右各々のBKに対するYの
位置ずれ量δemfY1,δemrY1は、 δemfY1=dmfY1-dmfBK1 (14) δemrY1=dmrY1-dmrBK1 (15) となる。
の8つのマークを用いて、同様に副走査方向の位置ずれ
量δesY2及び、主走査方向の位置ずれ量δemfY
2,δemrY2を求める。
は、これら検出された位置ずれ量δesY1とδesY
2を平均化し、 δesY=(δesY1+δesY2)/2 (16) として求め、主走査方向の位置ずれ量も同様に、δem
fY1,δemrY1及び、δemfY2,δemrY
2を平均化し、 δemfY=(δemfY1+δemfY2)/2 (17) δemrY=(δemrY1+δemrY2)/2 (18) として求める。
Yから書き出し位置のずれを、δemrY−δemfY
から倍率のずれを検出できる。
2により得られた位置ずれ量に基づいて画像処理部10
8による画像信号の出力タイミング及び光学部102の
不図示のミラー部の位置を制御して図10に示した各種
の位置ずれを補正する。
レーザビーム205a,205bを共に用いてレジスト
マークを形成すると共に、これらレジストマークの検出
出力の立ち上がりタイミングと立ち下がりタイミングと
の平均のタイミングに基づいて位置ずれを検出してい
る。
より形成される2本のラインで第2のレーザビームによ
り形成されるラインを挟んだマークと、第2のレーザビ
ームにより形成される2本のラインで第1のレーザビー
ムにより形成されるラインを挟んだマークとを形成し、
これら2種類のマークにより検出した位置ずれ量を平均
して最終的な位置ずれ量としているので、ポリゴンミラ
ーの面精度や記録紙の搬送精度による各色の位置すれ量
のばらつきを取り除くことができ、一層高精度に位置ず
れの補正を行うことができる。
部において2つのレーザビームを用いて画像を形成して
いるが、3つ以上のレーザビームを用いる構成でもよ
い。また、複数のビームの生成方法については、複数の
発光部を1つのパッケージ内に有する構成ではなく、各
々が1つの発光部を有する複数のレーザダイオードを用
いてもよい。また、発光部は1つで、光学的に複数のビ
ームに分割するように構成してもよい。
手段としてフォトセンサを用いているが、CCD等のセ
ンサでもよい。
し、これらのマークを左右端部に設けたセンサにより検
出しているが、主走査方向の位置ずれや、傾きの補正を
行う必要がない場合にはベルト上の任意の位置に1つだ
け形成するようにしてもよい。
高精細な画像を得ることができる。
図である。
ジストマークの様子を示す図である。
図である。
ジストマークの様子を示す図である。
明するための図である。
ジストマークの様子を示す図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 それぞれ画像担持体と、複数の光ビーム
を発生するビーム発生部と、前記画像担持体に対して前
記複数の光ビームを照射する光学部とを有する複数の画
像形成手段と、 前記複数の画像形成手段により前記画像担持体上に形成
された各画像を転写位置にて転写するべく移動する移動
体と、 前記複数の画像形成手段により形成され、前記移動体上
に転写された各画像の位置合わせのためのマーク画像を
検出する検出手段と、 前記検出手段の出力に基づいて各画像間の位置ずれを補
正する補正手段とを備える画像形成装置。 - 【請求項2】 前記複数の光ビームのうちの1つの光ビ
ームのみを用いて前記マーク画像を形成することを特徴
とする請求項1記載の画像形成装置。 - 【請求項3】 前記複数の光ビームを全て用いて前記マ
ーク画像を形成することを特徴とする請求項1記載の画
像形成装置。 - 【請求項4】 前記補正手段は前記マーク画像の中心位
置を検出し、当該中心位置に基づいて各画像間の位置ず
れを補正することを特徴とする請求項3記載の画像形成
装置。 - 【請求項5】 前記複数の画像形成手段によりそれぞれ
複数の前記マーク画像を形成し、前記補正手段は前記検
出手段による前記複数のマーク画像の検出出力の平均値
に基づいて各画像間の位置ずれを補正することを特徴と
する請求項1記載の画像形成装置。 - 【請求項6】 前記マーク画像は、主走査方向に略平行
な第1のマーク画像と、主走査方向に交差する第2のマ
ーク画像とを含むことを特徴とする請求項1記載の画像
形成装置。 - 【請求項7】 前記補正手段は前記検出手段の出力に基
づいて前記複数の画像形成手段による画像形成タイミン
グを制御する制御手段を有することを特徴とする請求項
1記載の画像形成装置。 - 【請求項8】 前記補正手段は前記検出手段の出力に基
づいて前記複数の画像形成手段における光学部の位置を
移動する移動手段を有することを特徴とする請求項1記
載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32938798A JP3667122B2 (ja) | 1998-11-19 | 1998-11-19 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32938798A JP3667122B2 (ja) | 1998-11-19 | 1998-11-19 | 画像形成装置 |
Publications (2)
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JP2000155455A true JP2000155455A (ja) | 2000-06-06 |
JP3667122B2 JP3667122B2 (ja) | 2005-07-06 |
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ID=18220878
Family Applications (1)
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1998
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