JP2000187361A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP2000187361A
JP2000187361A JP10363531A JP36353198A JP2000187361A JP 2000187361 A JP2000187361 A JP 2000187361A JP 10363531 A JP10363531 A JP 10363531A JP 36353198 A JP36353198 A JP 36353198A JP 2000187361 A JP2000187361 A JP 2000187361A
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forming apparatus
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JP10363531A
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English (en)
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Yuichiro Toyohara
裕一郎 豊原
Takao Ogata
隆雄 尾形
Koichi Hashimoto
浩一 橋本
Masahiro Inoue
雅博 井上
Satoshi Tamura
聡 田村
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Original Assignee
Canon Inc
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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Color Electrophotography (AREA)
  • Counters In Electrophotography And Two-Sided Copying (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 1ドットの再現性を安定に保った上で、画像
の粒状感を低下させる。 【解決手段】 同一の画像形成ユニットの同一の像担持
体10から、中間転写ベルト12の同一箇所に複数回、
トナー像を多重転写して中間転写ベルト12上に1つの
トナー像を形成することにより、1ドットの再現性を安
定に保った上で、画像の粒状感を低下させることができ
る。2値画像の高画質化を達成することができ、高画
質、高速、高安定、低価格の画像形成装置を提供するこ
とが可能となった。

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、レーザビ
ームプリンタ等の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図2に、一般的な、中間転写体を用いた
4色フルカラーの画像形成装置の概略構成を示す。な
お、以下では1ドラム中間転写体方式という。
【0003】同図に示す画像形成装置は、1個の感光ド
ラム34と、4個の現像器とを備えている。4個の現像
器は、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック
の各色の現像を行う現像器32Y、32M、32C、3
1BKである。なお、以下では画像形成順をイエロー、
マゼンタ、シアン、ブラックとして説明する。
【0004】この画像形成装置は、まず、一次帯電装置
36によって矢印R34方向に回転する感光ドラム33
表面を均一に帯電する。そこに、入力されたイエローの
画像信号に応じて、レーザスキャナ等の露光装置35を
点灯させ、感光ドラム33上を露光する。これにより、
感光ドラム33上にイエローに対応する静電潜像を形成
する。
【0005】つづいて、カラー現像装置32のロータリ
32Aを矢印R32方向に回転させてイエローの現像器
32Yを感光ドラム34に対向する現像位置に配置し、
上述の感光ドラム34上の静電潜像にイエローのトナー
を付着させてトナー像として現像する。このイエローの
トナー像を矢印R33方向に回転する中間転写体33に
一次転写する。転写後の感光ドラム34は、表面に残っ
たトナー(一次転写残トナー)がクリーニング装置30
によって除去され、次の色の画像形成に供される。
【0006】以上の一連の画像形成プロセス、すなわ
ち、帯電、露光、現像、一次転写、クリーニングを、残
りのマゼンタ、シアン、ブラックについても繰り返して
中間転写体33上で4色のトナー像を重ね合わせる。
【0007】この中間転写体33上の4色のトナー像
は、給搬送装置(不図示)によって搬送されてきた転写
材に、二次転写装置36によって一括で転写する。転写
後の転写材は、定着装置37によって、表面にトナー像
が定着された後、画像形成装置本体外部に排出され、こ
れにより、画像形成が完了する。
【0008】上述の画像形成プロセスを行うことによ
り、4色フルカラーの画像を、高精細に再現することが
可能となる。また、中間転写体33を用いることによ
り、厚紙や封筒等の種々の転写材に対応することが可能
である。
【0009】これとは別の、高速の4色フルカラーの画
像形成装置として、4ドラムタンデム方式のものが知ら
れている。これは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラ
ックの各色毎に感光ドラム、帯電装置、露光装置、現像
装置を有する4個の画像形成ユニットを有するものであ
り、これらを、転写材を担持搬送する転写ベルトに沿っ
て直列に並べ、転写材を搬送しながらこれに直接、各色
のトナー像を順次に転写していくものである。これによ
ると、4色のトナー像をそれぞれの画像形成ユニットの
像担持体上に並行して形成することができるため、全体
としての画像形成速度が速く、単位時間当たりの出力枚
数(スループット)を多くすることができるという特徴
である。
【0010】このような4ドラムタンデム方式において
は、装置の小型化、簡略化のため、露光装置としてLE
Dアレイを用いているものがある。現在、LEDアレイ
を用いた露光装置の場合、1ドット当たり2値で画像形
成する場合が多い。
【0011】なお、前述の1ドラム中間転写方式と、上
述の4ドラムタンデム方式とを組み合わせた、4ドラム
中間転写方式も知られている。
【0012】ここで、1ドット当たり2値で再現する画
像(以下「2値画像」という。)について述べる。
【0013】2値画像の大きな特徴としては、画像デー
タ量が少ないこと、及び画像の安定性がよいことの2点
が挙げられる。画像データ量が少ないことにより、デー
タの可搬性や保存性が向上し、画像加工の点でも有利で
ある。また、2値画像は、画像の安定性を向上させるこ
とができるため、多値の画像形成装置の制御と比較し
て、その制御を簡略化することができる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、2値画
像は、一般的に、1ドットを確実に再現することが望ま
れ、この場合には出力画像が安定するという長所がある
反面、画像の粒状感が大きくなるという短所がある。
【0015】本発明は、上述事情に鑑みてなされたもの
であり、1ドット当たり2値の出力を行う際に、2値画
像の粒状感をなくすようにした画像形成装置を提供する
ことを目的とするものである。
【0016】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めの請求項1に係る本発明は、像担持体と、該像担持体
表面を均一に帯電する帯電装置と、帯電後の前記像担持
体表面に静電潜像を形成する露光装置と、前記静電潜像
にトナーを付着させてトナー像として現像する現像装置
と、前記像担持体上のトナー像を中間転写体に一次転写
する一次転写装置とをそれぞれ備えた複数の画像形成ユ
ニットを、前記中間転写体の移動方向に沿って配設し、
前記それぞれの像担持体上に形成したトナー像を、前記
中間転写体上に順次に一次転写して重ね合わせた後、こ
れらトナー像を転写材に一括で二次転写する画像形成装
置において、同一の前記画像形成ユニットの同一の前記
像担持体から、前記中間転写体の同一箇所に複数回、ト
ナー像を多重転写して前記中間転写体上に1つのトナー
像を形成する、ことを特徴とする。
【0017】請求項2に係る本発明は、請求項1の画像
形成装置において、前記トナー像を構成するトナーは、
低濃度のトナーであり、顔料の含有量が、前記転写材上
においてのトナー量0.5mg/cm2 につき光学濃度が
1.2以内となるように調整されている、ことを特徴と
する。
【0018】請求項3に係る本発明は、請求項1の画像
形成装置において、前記トナー像を構成するトナーは、
高濃度のトナーであり、顔料の含有量が、前記転写材上
においてのトナー量0.5mg/cm2 につき光学濃度が
0.8以上となるように調整されている、ことを特徴と
する。
【0019】請求項4に係る本発明は、請求項2又は3
の画像形成装置において、前記現像装置は、所定位置に
装着される交換可能な現像器と、装着されている現像器
内に収納されているトナーが、前記高濃度トナーか前記
低濃度のトナーかを判別する判別装置と、を備える、こ
とを特徴とする。
【0020】請求項5に係る本発明は、請求項4の画像
形成装置において、前記判別装置が、高濃度トナーと判
別した場合には、前記像担持体からの1回の一次転写に
より前記中間転写体上に1つのトナー像を形成し、低濃
度トナーと判別した場合には、同一の前記像担持体から
の多重の一次転写により前記中間転写体上にトナー像を
形成する、ことを特徴とする。
【0021】請求項6に係る本発明は、請求項1、2、
3、又は4の画像形成装置において、低濃度トナーが収
容された前記現像器と高濃度トナーが収容された前記現
像器とが混在する、ことを特徴とする。
【0022】請求項7に係る本発明は、請求項3、4、
又は6の画像形成装置において、前記高濃度トナーが黒
トナーである、ことを特徴とする。
【0023】請求項8に係る本発明は、請求項6の画像
形成装置において、出力画像に、高濃度トナーのみを使
用する場合には、同一の前記像担持体から1回の一次転
写により前記中間転写体上にトナー像を形成し、低濃度
トナーと高濃度トナーとの双方を使用する場合には、同
一の前記像担持体から2回の一次転写により前記中間転
写体上にトナー像を形成する、ことを特徴とする。
【0024】請求項9に係る本発明は、請求項8の画像
形成装置において、高濃度トナーを使用して、同一の前
記像担持体から2回の一次転写を行う場合には、1回の
一次転写のみで画像形成する場合に比べて、現像コント
ラストを少なくする、ことを特徴とする。
【0025】
【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。
【0026】〈実施の形態1〉図1に、本発明に係る画
像形成装置の一例を示す。同図に示す画像形成装置は、
中間転写体及び4個の画像形成ユニットを有する4色フ
ルカラーのレーザビームプリンタであり、同図は、その
概略構成を示す縦断面図である。
【0027】このレーザビームプリンタ(以下「画像形
成装置」という。)は、画像形成部15と、リーダ部1
4とを備えている。
【0028】リーダ部14には、原稿Gを照射する光源
16、原稿Gからの反射光をさらに反射するミラー1
7、ミラー17からの光によって原稿Gを読み取るCC
D13等を備えている。
【0029】画像形成部15には、4個の画像形成ユニ
ット1、2、3、4と、中間転写体としての中間転写ベ
ルト12とを備えている。画像形成ユニット1、2、
3、4は、この順にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラ
ックのトナー像を形成する画像形成ユニットであり、ま
た、中間転写ベルト12は、矢印R12方向に回転駆動
される。
【0030】画像形成ユニットは、1、2、3、4は同
様に構成されており、それぞれ以下のものを備えてい
る。同図中の時計周りに回転する感光ドラム(ドラム型
の電子写真感光体)10と、この表面を所定の極性、所
定の電位に均一に帯電する一次帯電器5と、帯電後の感
光ドラム10表面を画像情報に応じて露光して静電潜像
を形成する露光装置としてのLED6と、静電潜像にト
ナーを付着させてトナー像として現像する現像装置7
と、感光ドラム10上のトナー像を中間転写ベルト12
に一次転写する一次転写帯電器8とを備えている。
【0031】中間転写ベルト12は、ローラに掛け渡さ
れており、各感光ドラム10と一次転写帯電器8との間
を矢印R12方向に移動するように構成されている。
【0032】また、転写材Pの移動方向に沿って上流側
から順に、転写材Pを収納する給紙カセット18、搬送
ローラ19、二次転写ローラ11、定着装置9等が配置
されている。
【0033】上述の画像形成装置は、転写材P上のトナ
ー量が0.5mg/cm2 のときに、定着後のトナー像の光
学濃度が0.8になるように構成されている。また、感
光ドラム10表面に載るトナー量は1回につき最大0.
5mg/cm2 になるように設計されており、中間転写ベル
ト12に2回転写することにより画像上での最大濃度
1.6を達成している。
【0034】図3は、本実施の形態における画像形成装
置の動作順序の概略を示すフローチャートである。ここ
で、一次転写は、感光ドラム10から中間転写ベルト1
2上へのトナー像の転写を、また、二次転写は、中間転
写ベルト12から転写材P上上のトナー像の転写を意味
している。
【0035】また、図4に、画像信号の処理ブロック図
を示す。
【0036】図1、図3、図4を参照して、上述の画像
形成装置の動作の概略を説明する。
【0037】まず、原稿台ガラス上に置かれた原稿Gを
光源16によってスキャン(走査)し、原稿情報をCC
D13により電気信号に変換し(S21)、A/D変換
装置によりデジタル信号化する(S22)。
【0038】デジタル信号化されたデータを画像処理ブ
ロック加工し(S23)、RGB信号をCMYK信号に
色変換した後(S24)、ガンマ補正を行い(S2
5)、最後に2値化を行う(S26)。その2値化され
た画像データを画像メモリに収納するとともに(S2
7)、LEDドライバに転送し(S28)、LED6を
駆動し露光を行って静電潜像を形成する。
【0039】本実施の形態の画像形成装置は、画像メモ
リを4色分具備しており、1回のリーダスキャンで4色
分の2値化後の画像データをストアできる。
【0040】一方、コピー(画像形成)がスタートされ
ると(S1)、画像形成部15においては、露光に先立
ち、各画像形成ユニット1、2、3、4の感光ドラム1
0が一次帯電器5によって所定の極性、所定の電位に均
一に帯電される(S2)。
【0041】帯電後の感光ドラム10は、上述のよう
に、1回目のスキャンが行われ(S4)、画像露光がな
されて静電潜像が形成される(S3)。
【0042】この静電潜像は、トナーが付着されてトナ
ー像として現像される。このようにして、各画像形成ユ
ニット1、2、3、4において、それぞれの感光ドラム
10上に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのト
ナー像が形成される。これらトナー像は、矢印R12方
向に回転する中間転写ベルト12に一次転写される(S
6)。以上の一次帯電(S2)〜一次転写(S7)で、
1回目の画像形成が終わる。
【0043】上述の一次転写後(S7)、2回目の画像
形成に入る。
【0044】2回目の画像形成時には、メモリの都合
上、再度、リーダ部14においてスキャンを行う必要が
ある。
【0045】2回目の画像形成を、上述の1回目の画像
形成と同様に行う。すなわち、一次帯電(S7)、2回
目スキャン(S9)、画像露光(S8)、現像(S1
0)、一次転写(S11)を行う。
【0046】つづいて、中間転写ベルト12上で重ねら
れた各色のトナー像を、給紙カセット18から搬送ロー
ラ19等によって給搬送された転写材Pに、二次転写ロ
ーラ11によって一括で二次転写する(S12)。トナ
ー像二次転写後の転写材Pは、表面に定着装置9によっ
てトナー像が定着される。
【0047】以上で、転写材P上に4色フルカラーのカ
ラー画像が形成される。
【0048】ここで、1回目の画像形成時と、2回目の
画像形成時とは同一の画像信号にならないように2値化
時に乱数要素を加えている。したがって、同一読み取り
画像から、2値化しても1回目の2値化後画像信号と2
回目の2値化後画像信号とは異なることになる。こうす
ることにより、特に2値化による1ドットの粒状感の目
立つ低濃度の部分において、1回目の画像形成時と、2
回目の画像形成時で同じ位置にドットが重なる確率が減
り、画像全体の粒状感を下げる高画質化を達成すること
が可能となる。このモードを高画質モードという。
【0049】また、本画像形成装置は、低濃度トナーを
収納した現像装置7と高濃度トナーを収納した現像装置
7とを交換することで、トナーを顔料の少ない低濃度ト
ナーと、顔料の多い高濃度トナーとに切り換えられるよ
うになっている。なお、本実施の形態においては、低濃
度トナーとは、顔料の含有量が、転写材P上においての
トナー量0.5mg/cm2 につき光学濃度が1.0以内と
なるように調整されたトナーをいい、高濃度トナーと
は、顔料の含有量が、転写材P上においてのトナー量
0.5mg/cm2 につき光学濃度が1.0以上となるよう
に調整されたトナーをいう。したがって、低濃度トナー
を使用して、上述のように、2回画像形成した場合に
は、定着後の光学濃度が2.0以下になり、これに対
し、高濃度トナーを使用して、上述のように、2回画像
形成した場合には、定着後の光学濃度が2.0以上にな
る。
【0050】上述の高濃度トナーを収納した現像装置7
を使用した場合、判別装置として作用する現像装置検知
手段(不図示)により高濃度トナーに変更されたことを
検知し、1回のみの画像形成(高速モード)に切り替え
ることが可能であり、高速の画像形成が可能となる。
【0051】図5に、この場合の画像形成のフローチャ
ートを示す。
【0052】コピーがスタートされて(S31)、濃濃
度トナーが検知された場合には(S32)、一次帯電
(S33)〜一次転写(S37)までの画像形成を1回
行い、これに引き続き、二次転写(S38)、定着(S
39)を行う。一方、S32で、高濃度トナーが検知さ
れない場合、つまり低濃度トナーが使用された場合に
は、図3と同様、一次帯電から一次転写までの画像形成
を2回繰り返した後、二次転写、定着を行う(S40、
S35、S41〜S49)。なお、2回の画像形成を行
うステップは、図3と同様なのでその説明は省略する。
【0053】このように、本画像形成装置は、現像装置
7を入れ換えるだけで、回数を除いてまったく同じ画像
処理構成で、高画質モードと高速モードとを切り替える
ことが可能になった。
【0054】〈実施の形態2〉本実施の形態における画
像形成装置の構成は、上述の実施の形態1と同様であ
る。ただし、本実施の形態においては、ブラックのトナ
ーのみ、トナー量が0.5mg/cm2 のときに、定着後の
光学濃度が2.0になるように設計されている。
【0055】図6に本画像形成装置におけるフローチャ
ートを示す。同図に示すように、本画像形成装置におい
ては、コピーをスタートし(S51)、1回目のスキャ
ンを行った後(S52)、スキャンした原稿が白黒画像
か否かを白黒判別手段(不図示)によって判断する。原
稿の画像に応じて白黒モードとフルカラーモードとを切
り替えることが可能である。
【0056】白黒画像の場合のステップS54、S5
5、S52、S56〜S59は、それぞれ前述の実施の
形態1における図5の、高濃度トナーの場合の各ステッ
プS33、S34、S35、S36〜S39に対応し、
また、白黒画像出ない場合のステップS60、S52、
S61〜S70は、図5の低濃度トナーの場合の各ステ
ップS40、S35、S41〜S70に対応するので、
これらについての重複説明は省略する。
【0057】フルカラー時における黒(ブラック)の現
像は、1回の画像形成時にトナーの載り量が半分になる
ように白黒時にくらべて現像コントラストを下げてい
る。
【0058】ここで、目的はトナーの載り量を半分にす
ることなので、露光系において露光量を制御することに
よりトナーの載り量を半分にしてもよい。
【0059】図7に、白黒時とフルカラー時の黒の現像
時の現像コントラストを模式化したものを示す。これは
1ドットの静電潜像に対しての、現像バイアス値を変換
させることによって達成している。
【0060】このような構成にすることで、白黒の画像
形成時においては画像形成を1回とすることが可能とな
り、プロダクティビティーをフルカラー時の倍にするこ
とが可能となる。
【0061】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
同一の画像形成ユニットの同一の像担持体から、中間転
写体の同一箇所に複数回、トナー像を多重転写して中間
転写体上に1つのトナー像を形成することにより、1ド
ットの再現性を安定に保った上で、画像の粒状感を低下
させることができる。
【0062】つまり、2値画像の高画質化を達成するこ
とができ、高画質、高速、高安定、低価格の画像形成装
置を提供することが可能となった。
【0063】また、現像装置を、低濃度トナーを収納し
たものから高濃度トナーを収納したものに交換すること
で、同一の画像形成装置において、高速化を達成するこ
とができる。
【0064】さらに、黒(ブラック)のみ高濃度トナー
を用いることで、白黒時のプロダクディビティーをあげ
ることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1、2の画像形成装置の概略構成を
示す縦断面図。
【図2】従来の画像形成装置の概略構成を示す縦断面
図。
【図3】実施の形態1における画像形成部の画像形成動
作を示すフローチャート。
【図4】実施の形態1におけるリーダ部における画像処
理の流れを示すフローチャート。
【図5】実施の形態1における画像形成部の他の画像形
成動作を示すフローチャート。
【図6】実施の形態2における画像形成部の画像形成動
作を示すフローチャート。
【図7】白黒時とフルカラー時とにおける、黒の現像時
の現像コントラストを模式化した図。
【符号の説明】
1、2、3、4 画像形成ユニット 5 帯電装置(一次帯電器) 6 露光装置(LED) 7 現像装置 8 一次転写装置 10 像担持体(感光ドラム) 12 中間転写体(中間転写ベルト) P 転写材
フロントページの続き (72)発明者 橋本 浩一 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 井上 雅博 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 田村 聡 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2H028 BA05 2H030 AA03 AB02 AD01 BB02 BB42 BB52 2H032 AA05 AA15 BA05 BA09 CA15

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 像担持体と、該像担持体表面を均一に帯
    電する帯電装置と、帯電後の前記像担持体表面に静電潜
    像を形成する露光装置と、前記静電潜像にトナーを付着
    させてトナー像として現像する現像装置と、前記像担持
    体上のトナー像を中間転写体に一次転写する一次転写装
    置とをそれぞれ備えた複数の画像形成ユニットを、前記
    中間転写体の移動方向に沿って配設し、前記それぞれの
    像担持体上に形成したトナー像を、前記中間転写体上に
    順次に一次転写して重ね合わせた後、これらトナー像を
    転写材に一括で二次転写する画像形成装置において、 同一の前記画像形成ユニットの同一の前記像担持体か
    ら、前記中間転写体の同一箇所に複数回、トナー像を多
    重転写して前記中間転写体上に1つのトナー像を形成す
    る、 ことを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 前記トナー像を構成するトナーは、低濃
    度のトナーであり、顔料の含有量が、前記転写材上にお
    いてのトナー量0.5mg/cm2 につき光学濃度が1.2
    以内となるように調整されている、 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】 前記トナー像を構成するトナーは、高濃
    度のトナーであり、顔料の含有量が、前記転写材上にお
    いてのトナー量0.5mg/cm2 につき光学濃度が0.8
    以上となるように調整されている、 ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  4. 【請求項4】 前記現像装置は、所定位置に装着される
    交換可能な現像器と、装着されている現像器内に収納さ
    れているトナーが、前記高濃度トナーか前記低濃度のト
    ナーかを判別する判別装置と、を備える、 ことを特徴とする請求項2又は3に記載の画像形成装
    置。
  5. 【請求項5】 前記判別装置が、高濃度トナーと判別し
    た場合には、前記像担持体からの1回の一次転写により
    前記中間転写体上に1つのトナー像を形成し、低濃度ト
    ナーと判別した場合には、同一の前記像担持体からの多
    重の一次転写により前記中間転写体上にトナー像を形成
    する、 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】 低濃度トナーが収容された前記現像器と
    高濃度トナーが収容された前記現像器とが混在する、 ことを特徴とする請求項2、3、4に記載の画像形成装
    置。
  7. 【請求項7】 前記高濃度トナーが黒トナーである、 ことを特徴とする請求項3、4、又は6に記載の画像形
    成装置。
  8. 【請求項8】 出力画像に、高濃度トナーのみを使用す
    る場合には、同一の前記像担持体から1回の一次転写に
    より前記中間転写体上にトナー像を形成し、低濃度トナ
    ーと高濃度トナーとの双方を使用する場合には、同一の
    前記像担持体から2回の一次転写により前記中間転写体
    上にトナー像を形成する、 ことを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
  9. 【請求項9】 高濃度トナーを使用して、同一の前記像
    担持体から2回の一次転写を行う場合には、1回の一次
    転写のみで画像形成する場合に比べて、現像コントラス
    トを少なくする、 ことを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013186156A (ja) * 2012-03-06 2013-09-19 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置

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