JP2002099128A - 多色画像形成装置 - Google Patents
多色画像形成装置Info
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Abstract
膜厚減少をより正確に予測して、画像品質の低下、特に
画像濃度変化を防止する。 【解決手段】 1つの感光体と、異なる色の現像剤を収
容し、非磁性1成分現像方式と2成分現像方式の各1以
上からなる複数の現像器とを備え、感光体に光像露光に
より静電潜像を形成し、各現像器の現像剤を作用させて
感光体上に顕像を形成し、この顕像を転写材に転写して
カラー画像として出力する多色画像形成装置において、
複数の現像器の感光体への作用時間を現像器ごとに計数
する計数手段と、得られた計数時間に基づいて各現像器
ごとに現像バイアス電圧を補正する制御手段とを備えた
ことを特徴とする多色画像形成装置。
Description
に関し、更に詳しくは、カラー複写機、カラープリンタ
ー、カラーファクシミリ装置などのごとく、感光体へ光
像露光により静電潜像を形成し、これを現像器の現像剤
で現像して感光体上に顕像を形成してなり、ここでは、
特に感光体上に形成した顕像を転写材に転写する中間転
写方式の多色画像形成装置に関する。
真方式を採用したフルカラー画像形成装置の通常の構成
として、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン
(C)、ブラック(Bk)の4色の現像装置と、感光体
とを備え、感光体を帯電させて、光ビームで露光を行っ
て感光体上に静電潜像を形成し、上記の現像装置により
トナーを作用させ、トナー像として可視化し、転写体へ
巻き付けた転写材(紙)上に、フルカラー画像の場合で
あれば、4回繰り返して転写し、その後定着工程を経
て、フルカラー画像として出力するものが知られてい
る。
載されている現像装置には、画像形成する画像の種類に
合わせ、それぞれ目的に応じた現像剤が収容されてい
る。例えば、モノクロ画像としての印字品質を重要視す
るため、Bk現像装置には磁性キャリアとトナーとから
なる2成分現像剤が収容され、一方フルカラー画像とし
ての発色性、色再現性を重要視するため、Y、M及びC
のカラー現像装置には非磁性1成分現像剤が収容されて
使用されることがある。そして、このような画像形成装
置の使用形態は各ユーザー毎に全く異なった形態であ
り、あるユーザーでは、モノクロ印字物の画像形成が大
半で、カラー画像形成を行う機会が非常に少ないという
偏った状態が発生するのに対して、他のユーザーではモ
ノクロ印字物の画像形成を殆ど行わずに、黒色以外のモ
ノカラー印字や、フルカラーの画像形成を行う機会が極
めて多い状態が発生する可能性がある。
層表面が磁気ブラシ、転写紙、クリーニングブレードあ
るいは接触式の帯電装置などと接触して擦られることに
より、感光層の膜厚が減少してくる。従って、所望の感
光体の表面電位を得るために感光体の膜厚の減少に伴っ
て感光体の帯電手段への印加電圧を小さくしたり、感光
体への像露光量を大きくしたりする画質補償や感度補正
の制御が行われている。
では、感光体の累積回転数を感光体の膜厚減少としてと
らえ、検出した累積回転数に応じて露光量を制御するこ
とにより感光体ドラムの感度変化を補正する方法が開示
され、特開平5−257354号公報でも感光体帯電位
を一定に保ち、感光層膜厚減少による画質の変化を防ぐ
ために、帯電一定化機構、出力画像枚数カウント機構を
備え、かつ出力画像枚数の増大に応じて現像バイアス電
圧を上昇または露光量を増大させる方法が開示されてい
る。
5−307315号公報に記載されているように、帯電
手段にある一定電圧をかけた時に、帯電手段から感光体
に流れる電流が膜厚が小さくなるほど大きくなることを
利用して、帯電手段にある一定電圧を印加した時に流れ
る電流を検知し、その検知電流に応じて、感光体への像
形成条件、即ち帯電手段への印加電圧及び画像露光量を
制御する制御方式が知られている。
のように、感光体に作用する現像装置に収容される現像
剤の種類が異なる場合には、上記従来の技術の感光体の
累積回転数や、出力画像枚数の増大によって、画像形成
条件を制御する方式では、ユーザー間で異なる使用形態
で、感光体の膜厚減少の程度が異なってくる。従って単
純に感光体の累積回転数や累積回転時間の検知のみで感
光体の感度補正や作像条件を制御するのは適切ではな
い。
回転数を使用すると、好都合であるが、これに含まれる
のは、時間的な長短要素のみであり、感光体に及ぶ機械
的な剥離力(感光層を剥がす力)の大小要素が欠落して
いる。従って、ユーザーの使用形態によっては過補正と
なったり、逆に補正不足となる不具合が発生する。
と、異なる色の現像剤を収容し、非磁性1成分現像方式
と2成分現像方式の各1以上からなる複数の現像器とを
備え、感光体に光像露光により静電潜像を形成し、各現
像器の現像剤を作用させて感光体上に顕像を形成し、こ
の顕像を転写材に転写してカラー画像として出力する多
色画像形成装置において、複数の現像器の感光体への作
用時間を現像器ごとに計数する計数手段と、得られた計
数時間に基づいて各現像器ごとに現像バイアス電圧を補
正する制御手段とを備えたことを特徴とする多色画像形
成装置を提供する。
と2成分現像剤とを用いフルカラー画像を形成する多色
画像形成装置において、ユーザーの使用形態によって異
なる感光体の膜厚減少をより正確に予測することによ
り、画像品質の低下、特に画像濃度変化を防止しようと
するものである。
形成装置の現像装置(現像器)の使用形態が異なって
も、収容する現像剤の種類が異なる各色の現像装置の作
用時間を計数(検知)することによって、時間的な長短
計数のみで感光体(感光体ドラム又はベルト)に及ぶ機
械的な剥離力(感光層を剥がす力)の大小要素を加味し
ながら感光体の膜厚減少を正確に予測することが可能と
なり、適切な現像バイアス電圧の補正(変補正)を行う
ことができる。
器)は、異なる色の現像剤を収容し、非磁性1成分現像
方式と2成分現像方式の各1以上からなる複数のもので
あり、両現像方式共、通常この分野で採用できるものが
採用できる。前者の非磁性1成分現像方式の場合は、キ
ャリアを使用せず、非磁性トナーのみで現像する方法
で、例えば、カラー3色としてイエロー、シアン、マゼ
ンタ、が挙げられる。後者の2成分現像方式の場合は、
トナーとキャリアを混合した現像剤を使用し、通常キャ
リアに対しトナーを5〜20重量%の割合で混合する。
例えば、ブラックとして、トナーの原料を、熱可塑性樹
脂(スチレン、アクリル、エポキシ)、カーボンブラッ
ク、電荷制御剤とし、キャリアを直径50〜200μの
鉄粉とする。
とに計数する。カラー3色(イエロー、マゼンタ、シア
ン)とブラックの場合は、4つの現像器について作用時
間を計数する。この作用時間は、後述する例のごとく、
時間そのものでもよいが、それに代わる数値又は割合で
もよい。計測する手段としては、通常のクロック機構、
又はクロック回路を使用できる。
像装置の現像バイアス電圧の印加時間を計数し、感光体
への作用時間とすることによって、各現像装置へ現像バ
イアス電圧が印加されている期間を、各現像装置が感光
体に対して実際に作用している期間としてとらえ、感光
体の膜厚減少を正確に予測することが可能となり、適切
な現像バイアス電圧の補正を行うことができる。
離接機構の作動時間を計数し、感光体への作用時間とす
ることによって、各現像剤色の現像装置が感光体に対し
て近接状態となっている期間を、各現像装置が感光体に
対して実際に作用している期間としてとらえ、感光体の
膜厚減少を正確に予測することが可能となり、適切な現
像バイアス電圧の補正を行うことができる。
時間を計数し、感光体への作用時間とすることによっ
て、各現像装置の感光体への作用頻度を正確に計ること
が可能となり、適切な現像バイアス電圧の補正を行うこ
とができる。現像バイアス電圧補正をDC成分の電圧値
の増減によって行うこともできる。
電圧値の絶対値を増大方向へシフトさせ、画像濃度を減
少させる場合は、DC成分の電圧値の絶対値を減少方向
へシフトさせることにより、正確に予測した膜厚減少量
に基づき、その時点での明部電位を求め、この明部電位
で所定の画像濃度を得る現像バイアス電圧を算出し補正
を行うので、適切な画像濃度の維持と、感光体寿命の延
命とを適切に図ることができる。現像バイアス電圧補正
をAC成分の振幅の増減によって行うこともできる。
幅を拡大方向へシフトさせ、画像濃度を減少させる場合
はAC成分の振幅を縮小方向へシフトさせることによ
り、正確に予測した膜厚減少量に基づき、その時点での
明部電位を求め、この明部電位で所定の画像濃度を得る
現像バイアス電圧を算出し補正を行うので、適切な画像
濃度の維持と、感光体寿命の延命とを適切に図ることが
できる。現像バイアス電圧補正をAC成分の周波数の増
減によって行うこともで、それによって現像バイアス電
圧を変化させることができる。
周波数を低下方向へシフトさせ、画像濃度を減少させる
場合は、AC成分の周波数を上昇方向へシフトさせるこ
とにより、正確に予測した膜厚減少量に基づき、その時
点での明部電位を求め、この明部電位で所定の画像濃度
を得る現像バイアス電圧を算出し補正を行うので、適切
な画像濃度の維持と、感光体寿命の延命とを適切に図る
ことができる。現像バイアス電圧補正をAC成分のデュ
ーティー比の増減によって行うこともできる。
デューティー比を増加方向へシフトさせ、画像濃度を減
少させる場合は、AC成分のデューティー比を低下方向
へシフトさせることにより、正確に予測した膜厚減少量
に基づき、その時点での明部電位を求め、この明部電位
で所定の画像濃度を得る現像バイアス電圧を算出し補正
を行うので、適切な画像濃度の維持と、感光体寿命の延
命とを適切に図ることができる。現像バイアス電圧補正
をAC成分の波形を矩形波、または三角波に近づけるこ
とにより行うこともできる。
波形を矩形波に近づけ、画像濃度を減少させる場合は、
AC成分の波形を三角波に近づけることにより、正確に
予測した膜厚減少量に基づき、その時点での明部電位を
求め、この明部電位で所定の画像濃度を得る現像バイア
ス電圧を算出し変補正を行うので、適切な画像濃度の維
持と、感光体寿命の延命とを適切に図ることができる。
いて、本発明を詳述する。なお、これによって本発明が
限定されるものではない。
の一つの実施の形態を示す概略構成説明図、図2は使用
比率の違いによる感光体膜減り量を示すグラフである。
多色画像装置(G)は、図1のように、1つの感光体
(1)について、イエロー(2a)、マゼンタ(2
b)、シアン(2c)、ブラック(2d)の現像装置
(現像器)(2)を持ち、感光体(1)を帯電器(3)
により帯電させ、光ビーム(4)により露光を行い感光
体(1)上に静電潜像を形成し、(2a〜2d)の現像
装置によりトナーを作用させ、トナー像として可視化
し、用紙巻き付け半導電性ドラム(5)との当接部で転
写バイアス印加装置(6)により、半導電性ドラム
(5)に巻き付けた転写材(A)上に転写し、フルカラ
ー画像の場合であれば、4回繰り返してフルカラー画像
を形成し、搬送ベルト(7)によって、定着部(8)工
程を経てフルカラー画像として出力する。
カラー3色(イエロー、マゼンタ、シアン)を非磁性1
成分現像方式、ブラックを2成分現像方式とした場合、
図2より非磁性1成分現像方式と、磁性キャリアにより
感光体を削りやすい2成分現像方式とでは、感光体の膜
削り量に関して以下の式が成り立つ。非磁性1成分現像
方式における膜減り量≠2成分現像方式における膜減り
量
りが0.0529[μm/h]であるのに対し、2成分現像方式
の膜減りは0.1017[μm/h]であり、両者は明らかに異
なる。よって従来の感光体の回転時間や出力画像枚数を
感光体への作用時間とする方法では、現像方式の使用比
率による膜減り量の違いを把握することができず、正確
な膜減り量を得ることができないため、現像バイアス電
圧補正の過不足が起こる。従来技術を採用した場合の例
を図3、4に示す。図3では現像バイアス電圧補正の不
足が生じ、明部電位と現像バイアス電圧との差が縮小し
ていることがわかり、図4より画像濃度が低下している
ことがわかる。
の作用時間を別々に計数し、現像方式の違いを考慮した
上で上記計数時間に基づいて膜減り量を予測し、各現像
装置の現像バイアス電圧補正を行う。よって如何なる使
用比率においても正確な膜減り量を得ることができる。
本発明(本技術)を採用した場合の例を図5、6に示
す。図5より明部電位に従って適切に現像バイアス電圧
の補正が行われていることがわかり、図6より画像濃度
に初期より変動が無いことがわかる。
現像装置の現像バイアス電圧の印加時間を別々に計数
し、個々の計数時間を感光体への作用時間とみなし、現
像方式の違いを考慮した上で上記作用時間に基づいて膜
減り量を予測し、現像バイアス電圧補正を行う。よって
如何なる使用比率においても正確な膜減り量を得ること
ができる。本発明(本技術)を採用した場合の例を図
7、8に示す。図7より明部電位に従って適切に現像バ
イアス電圧の補正が行われていることがわかり、図8よ
り画像濃度に初期より変動が無いことがわかる。
現像装置の離接機構の作動時間を別々に計数し、個々の
計数時間を感光体への作用時間とみなし、現像方式の違
いを考慮した上で上記作用時間に基づいて膜減り量を予
測し、現像バイアス電圧補正を行う。よって如何なる使
用比率においても正確な膜減り量を得ることができる。
本発明(本技術)を採用した場合の例を図9、10に示
す。図9より明部電位に従って適切に現像バイアス電圧
の補正が行われていることがわかり、図10より画像濃
度に初期より変動が無いことがわかる。
信する画像データから各現像装置の離接機構の作動時間
を別々に計数し、個々の計数時間を感光体への作用時間
とみなし、現像方式の違いを考慮した上で上記作用時間
に基づいて膜減り量を予測し、現像バイアス電圧補正を
行う。よって如何なる使用比率においても正確な膜減り
量を得ることができる。本発明(本技術)を採用した場
合の例を図11、12に示す。図11より明部電位に従
って適切に現像バイアス電圧の補正が行われていること
がわかり、図12より画像濃度に初期より変動が無いこ
とがわかる。
度の関係を示している。この図13で使用しているトナ
ーは−帯電である為、明部電位と現像バイアス電圧のD
C成分との電位差の絶対値が拡大すると現像量が増し、
画像濃度が増加する。図14に例を示す。この図は、横
軸を明部電圧と現像バイアス電圧のDC成分との電位差
の絶対値とし、縦軸を画像濃度としている。現像に用い
るトナー量の制限により画像濃度が飽和するまでは、前
記絶対値の増加に比例して画像濃度が増加していること
がわかる。以上より画像濃度を増加させるには、現像バ
イアス電圧のDC成分を増加方向にシフトすればよく、
画像濃度を低下させるには、現像バイアス電圧DC成分
を減少方向にシフトすればよいことがわかる。
拡大すると、瞬間的ではあるものの現像バイアス電圧の
絶対値が拡大するため、感光体へのトナーの移行が促進
されるため、画像濃度が増加する。図15は、現像バイ
アス電圧のAC成分の振幅と画像濃度の関係を示した例
である。この例より、現像バイアス電圧のDC成分の絶
対値が同一であれば、AC成分の振幅が大きい方が画像
濃度が高いことがわかる。以上より、画像濃度を増加さ
せるには、現像バイアス電圧のAC成分の振幅を拡大方
向にシフトすればよく、画像濃度を低下させるには、現
像バイアス電圧のAC成分の振幅を低下方向にシフトす
ればよいことがわかる。
が上昇すると、電圧の絶対値が高い状態が継続する時間
が拡大されていく。よって、感光体へのトナーの移行が
促進され、画像濃度が増加する。図16は、現像バイア
ス電圧のAC成分の周波数と画像濃度の関係を示した例
である。この例より、現像バイアス電圧のDC成分の絶
対値が同一であれば、AC成分の周波数が低い方が画像
濃度が高い事がわかる。以上より、画像濃度を増加させ
るには、現像バイアス電圧のAC成分の周波数を低下方
向にシフトすればよく、画像濃度を低下させるには、現
像バイアス電圧のAC成分の周波数を上昇方向にシフト
すればよいことがわかる。
ティー比が大きくなると、現像バイアス電圧の実行値の
増減による画像濃度への影響はDC成分を増減させた場
合と等価であるため、実行値を増加することにより、画
像濃度は増加する。図17は、現像バイアス電圧のAC
成分のデューティー比と画像濃度の関係を示した例であ
る。この例より、現像バイアス電圧のDC成分の絶対値
が同一であれば、デューティー比0.75がデューティー比
0.5より画像濃度が高いことがわかる。以上より、画像
濃度を増加させるには、現像バイアス電圧のAC成分の
デューティー比を増加方向にシフトすればよく、画像濃
度を低下させるには、現像バイアス電圧のAC成分のデ
ューティー比を低下方向にシフトすればよいことがわか
る。
分の波形が矩形波の場合と三角波の場合とでは、周波
数、振幅が同一であれば矩形波の方が高くなる。実行値
の増減による画像濃度への影響はDC成分を増減させた
場合と等価であるため、三角波より実行値が高い矩形波
の方が画像濃度は高くなる。図18は、現像バイアス電
圧のAC成分が矩形波の場合と、三角波の場合での画像
濃度の変化を示した例である。この例より、現像バイア
ス電圧のDC成分の絶対値、及びAC成分の周波数、振
幅が同一であれば矩形波を用いた方が画像濃度が高くな
ることがわかる。以上より、画像濃度を増加させるに
は、現像バイアス電圧のAC成分の波形を方形波に近づ
ければよく、画像濃度を低下させるには、現像バイアス
電圧のAC成分の波形を三角波に近づければよいことが
わかる。
の感光体への作用時間を現像器ごとに計数できるように
することによって、得られた計数時間に基づいて感光体
の膜厚での明部電位を求め、それによって色補正でき
る。
形態を示す概略構成説明図である。
フである。
ラフである。
を示すグラフである。
フである。
示すグラフである。
フである。
示すグラフである。
フである。
を示すグラフである。
ラフである。
を示すグラフである。
すグラフである。
係を示すグラフである。
度の関係を示すグラフである。
濃度の関係を示すグラフである。
比と画像濃度の関係を示すグラフである。
ある。
る。
度の関係を示すグラフである。
Claims (15)
- 【請求項1】 1つの感光体と、異なる色の現像剤を収
容し、非磁性1成分現像方式と2成分現像方式の各1以
上からなる複数の現像器とを備え、感光体に光像露光に
より静電潜像を形成し、各現像器の現像剤を作用させて
感光体上に顕像を形成し、この顕像を転写材に転写して
カラー画像として出力する多色画像形成装置において、 複数の現像器の感光体への作用時間を現像器ごとに計数
する計数手段と、得られた計数時間に基づいて各現像器
ごとに現像バイアス電圧を補正する制御手段とを備えた
ことを特徴とする多色画像形成装置。 - 【請求項2】 得られた計数時間に基づいて各現像器ご
とにする現像バイアス電圧の補正が、得られた計数時間
に基づいて感光体の膜厚を予測し、この予測された膜厚
での明部電位を求め、この明部電位で所定の画像濃度が
得られる現像バイアス電圧の印加である請求項1に記載
の多色画像形成装置。 - 【請求項3】 複数の現像器の感光体への作用時間が、
各現像器の現像バイアス電圧の印加時間である請求項1
又は2に記載の多色画像形成装置。 - 【請求項4】 複数の現像器の感光体への作用時間が、
各現像器の離接機構の作動時間である請求項1又は2に
記載の多色画像形成装置。 - 【請求項5】 複数の現像器の感光体への作用時間が、
受信する画像データから計数される各現像器の作動時間
である請求項1又は2に記載の多色画像形成装置。 - 【請求項6】 現像バイアス電圧の補正が、現像バイア
ス電圧のDC成分値の増減によって行われる請求項1〜
5の何れか一つに記載の多色画像形成装置。 - 【請求項7】 DC成分値の増減が、画像濃度を増加さ
せる場合はDC成分の絶対値を増大方向へシフトさせ、
画像濃度を減少させる場合はDC成分の絶対値を減少方
向へシフトさせて行われる請求項6記載の多色画像形成
装置。 - 【請求項8】 現像バイアス電圧の補正が、現像バイア
ス電圧のAC成分の振幅の増減によって行われる請求項
1〜5の何れか一つに記載の多色画像形成装置。 - 【請求項9】 AC成分値の振幅の増減が、画像濃度を
増加させる場合はAC成分の振幅を拡大方向へシフトさ
せ、画像濃度を減少させる場合はAC成分の振幅を縮小
方向へシフトさせて行われる請求項8記載の多色画像形
成装置。 - 【請求項10】 現像バイアス電圧の補正が、現像バイ
アス電圧のAC成分の周波数の増減によって行われる請
求項1〜5の何れか一つに記載の多色画像形成装置。 - 【請求項11】 AC成分の周波数の増減が、画像濃度
を増加させる場合はAC成分の周波数を低下方向へシフ
トさせ、画像濃度を減少させる場合はAC成分の周波数
を上昇方向へシフトさせて行われる請求項10に記載の
多色画像形成装置。 - 【請求項12】 現像バイアス電圧の補正が、現像バイ
アス電圧のAC成分のデューティー比の増減によって行
われる請求項1〜5の何れか一つに記載の多色画像形成
装置。 - 【請求項13】 AC成分のデューティー比の増減が、
画像濃度を増加させる場合はAC成分のデューティー比
を増加方向へシフトさせ、画像濃度を減少させる場合は
AC成分のデューティー比を低下方向へシフトさせて行
われる請求項12記載の多色画像形成装置。 - 【請求項14】 現像バイアス電圧の補正が、現像バイ
アス電圧のAC成分の波形、または三角波に近づけるこ
とにより行われる請求項1〜5の何れか一つに記載の多
色画像形成装置。 - 【請求項15】 AC成分の波形、または三角波に近づ
けることが、画像濃度を増加させる場合はAC成分の波
形を矩形波に近づけ、画像濃度を減少させる場合はAC
成分の波形を三角波に近づけることよりなる請求項14
に記載の多色画像形成装置。
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JP2019020562A (ja) * | 2017-07-14 | 2019-02-07 | 株式会社沖データ | 画像形成装置および画像形成方法 |
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