JP2003270871A - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置Info
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Abstract
ナーの比率が高くなった場合でも、画像品質の低下が生
じることがない良好な画像を得ることである。 【解決手段】 感光体1に形成された静電潜像に現像剤
を供給してトナー像を現像する現像装置3と、現像装置
3により現像されたトナー像を転写紙に転写する転写器
R3と、転写された未定着トナー像の定着を行う定着装
置8とを備えた画像形成装置において、現像装置3は新
しいトナーを現像容器4内に補給するトナーホッパー2
1と、感光体1に残存した残留トナーをリサイクルトナ
ーとして現像容器4内に供給し、現像容器4内のトナー
濃度をTセンサ5により検出し、トナー濃度が基準値以
下の状態を所定の回数連続して検知した場合には、定着
温度を所定の温度下げるようにした。
Description
タ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものであ
る。
現像装置においては、感光体上の静電潜像を現像するこ
とで現像容器内の現像剤から減少したトナーに対応する
量のトナー(ニュートナー)がトナー補給部から補給さ
れる。
て、より効果的にトナーを利用できるようなシステムも
多く提案されてきている。その中の一つに、感光体上で
転写紙に転写されなかった未定着トナーをクリーニング
ブレードにより掻き取り、再度現像容器に戻し、リサイ
クルトナーとして再利用するトナーリサイクルシステム
がある。このシステムでは、トナー補給部のニュートナ
ーがなくなるまでの時間を延ばすことができる。
なトナーリサイクルシステムによりリサイクルトナーを
現像容器に戻して使用する場合、図7に示すように、ト
ナーボトルより供給されるニュートナーの量は、ボトル
内のトナー量が減るにつれて減少する。これに対して図
8に示すように、現像容器内のリサイクルトナーの比率
は徐々に高くなっていく。リサイクルトナーは使用され
た状態(原稿濃度、使用モード、使用紙種等)によって
特性は異なり、通常の使用においてリサイクルトナーに
比率が高くなっても画像品質に不具合が生じることはな
いが、例えばリサイクルトナー中に紙粉が多く混入した
場合や、その紙粉がユニットに悪影響を及ぼす帯電特性
を持っている場合等には、リサイクルトナーの特性が劣
化する。
ルトナーの比率が高くなると図9に示すように、転写紙
にトナーを定着する段階において、部分的な白抜けやか
ぶり等の画像品質の低下が生じる問題があった。
が減少すると、現像容器内へのトナーの補給量が低下す
ることは既知であり、この課題に対して例えば特開11
−160991号公報では、補給量の低下をトナー濃度
センサで検知し、補給時間を長くするなどの対策を行っ
ている。しかし、前述の公報で開示された技術は補給量
の低下に対する処置であり、現像容器内のリサイクルト
ナーの比率が上昇した場合に、画像品質の低下を解決す
るまでには至っていない。
の比率が高くなった場合でも、画像品質の低下が生じる
ことがない良好な画像を得ることを目的とする。
は、像担持体に形成された静電潜像に現像剤を供給して
トナー像を現像する現像手段と、現像手段により現像さ
れたトナー像を転写紙に転写する転写手段と、転写され
たトナー像の定着を行う定着手段とを備えた画像形成装
置において、現像手段は新しいトナーを現像容器内に補
給するトナー補給手段と、像担持体に残存した残留トナ
ーをリサイクルトナーとして現像容器内に供給するリサ
イクル手段と、現像容器内に収容された現像剤のトナー
濃度を検出するトナー濃度検出手段とを備え、トナー濃
度が基準値以下の状態を所定の回数連続して検知した場
合には、定着手段の定着温度を所定の温度下げることを
特徴とする。
においては、像担持体に静電潜像が形成され、現像手段
により現像剤が像担持体上に担持されトナー像が形成さ
れる。そして、像担持体上のトナー像は転写手段により
転写紙に転写され、定着手段に搬送される。定着手段で
は転写紙上の未定着トナー像が加熱、加圧されトナー像
の定着が行われる。
いトナーが現像手段に供給され、トナー濃度検出手段に
より、現像手段内のトナー濃度が計測される。その結
果、トナー濃度の出力値を基に、リサイクル手段により
像担持体上で掻き取られたリサイクルトナーが必要に応
じて現像手段に搬送される。この画像形成装置の駆動中
に、トナー濃度が基準値以下の状態を所定の回数連続し
て検知した場合には、トナー補給手段からのニュートナ
ーの補給が少なく、現像剤中のリサイクルトナーが占め
る比率が高いと考えられる。かかる場合には、定着ロー
ラの定着温度を所定の温度だけ低下させるようにした。
の温度だけ低下させることにより、定着度の悪いリサイ
クルトナーがオフセットされることがなく、画像に白抜
けやかぶりが生じることを防止できる。従って、現像容
器内のリサイクルトナーの比率が高くなった場合でも、
画像品質の低下が生じることがない良好な画像を得るこ
とができる。
された静電潜像に現像剤を供給してトナー像を現像する
現像手段と、現像手段により現像されたトナー像を転写
紙に転写する転写手段とを備えた画像形成装置におい
て、現像手段はバイアス電圧が印加されるバイアスロー
ラと、新しいトナーを現像容器内に補給するトナー補給
手段と、像担持体に残存した残留トナーをリサイクルト
ナーとして現像容器内に供給するリサイクル手段と、現
像容器内に収容された現像剤のトナー濃度を検出するト
ナー濃度検出手段とを備え、トナー濃度が基準値以下の
状態を所定の回数連続して検知した場合には、印加する
バイアス電圧を下げることを特徴とする。
駆動中にトナー濃度が基準値以下の状態を所定の回数連
続して検知した場合には、現像ローラのバイアス値を所
定の電圧だけ低下させる。
定の電圧だけ低下させることにより、帯電の弱いリサイ
クルトナーは現像ローラに担持されず、像担持体上に担
持することがなく転写紙上にも転写しない。よって転写
紙上の地汚れやかぶりの発生を防止することができる。
従って、現像容器内のリサイクルトナーの比率が高くな
った場合でも、画像品質の低下が生じることがない良好
な画像を得ることができる。
された静電潜像に現像剤を供給してトナー像を現像する
現像手段と、現像手段により現像されたトナー像を転写
紙に転写する転写手段と、転写されたトナー像の定着を
行う定着手段とを備えた画像形成装置において、現像手
段はバイアス電圧が印加されるバイアスローラと、新し
いトナーを現像容器内に補給するトナー補給手段と、像
担持体に残存した残留トナーをリサイクルトナーとして
現像容器内に供給するリサイクル手段と、現像容器内に
収容された現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度検
出手段とを備え、トナー濃度が基準値以下の状態を所定
の回数連続して検知した場合には、定着温度を所定の温
度下げ且つ、バイアス電圧を下げることを特徴とする。
駆動中にトナー濃度が基準値以下の状態を所定の回数連
続して検知した場合には、定着ローラの定着温度を所定
の温度だけ低下させると共に、現像ローラのバイアス電
圧を下げる。
像ローラのバイアス電圧を共に下げることにより、より
効果的に転写紙上の地汚れやかぶりの発生を防止するこ
とができ、従って、現像容器内のリサイクルトナーの比
率が高くなった場合でも、画像品質の低下が生じること
がない良好な画像を得ることができる。
の何れかに記載の発明において、トナーボトルは、画像
形成装置から脱着して交換可能であり、トナーボトルを
交換するときに定着温度又はバイアス電圧の少なくとも
一つを初期値に戻すことを特徴とする。
から3の何れかに記載の発明と同様の作用効果を奏する
とともに、トナーボトルが交換されたときには、定着ロ
ーラの定着温度又はバイアス電圧の少なくとも一つを初
期値に戻すことにより、通常の定着温度又はバイアス電
圧での制御を行うことができる。
の何れかに記載の発明において、現像剤は、画像形成装
置から脱着して交換可能であり、トナーボトルを交換す
るときに定着温度又はバイアス電圧の少なくとも一つを
初期値に戻すことを特徴とする。
から3の何れかに記載の発明と同様の作用効果を奏する
とともに、現像剤が交換されたときには、定着ローラの
定着温度又はバイアス値の少なくとも一つを初期値に戻
すことにより、通常の定着温度又はバイアス電圧での制
御を行うことができる。
面に基づいて説明する。図1は本実施の形態に係る画像
形成装置の感光体1周辺を示す概略図である。感光体1
の周辺には感光体1の表面を一様に帯電する帯電器R2
と、感光体1上に形成された静電潜像を顕像化する現像
装置3が備えられており、また顕像化したトナー像を転
写紙に転写する転写器R3等が配置されている。また、
感光体1の周りには転写紙に定着されなかった未定着ト
ナーを掻き取るためのクリーニングブレード10が設け
られている。転写器R3においてトナー像が転写された
転写紙は、転写器R3の下流側にある定着装置8に搬送
される。定着装置8は定着ローラ8aと加圧ローラ8b
とを備えており、熱と圧力により未定着トナーが転写紙
に定着される。
からなる二成分系現像剤が収容される現像容器4と、こ
の現像容器4内へニュートナーを補給するトナー補給手
段としてのトナーホッパー21が設けられている。ま
た、感光体1に隣接する位置には、現像容器4内の現像
剤を担持して感光体1上にトナーを供給する現像スリー
ブ6を備えている。この現像スリーブ6には図示しない
電源から負帯電の現像バイアスが印加され、感光体1と
の間に所定の現像ポテンシャルが形成される。現像装置
3には現像器4内のトナー濃度を検出する透磁率センサ
(以下、Tセンサという)5が設けられている。Tセン
サ5は、トナーとキャリアとが所定の比率で混合された
現像剤を攪拌したときに、透磁率に基づいて出力される
電圧を検知して、トナーとキャリアの混合比に比例する
直流電圧を出力するものである。
画像濃度を検出する反射型フォトセンサ(以下、Pセン
サ)7が設けられている。Pセンサ7は、感光体1上に
形成されたトナーパターン像の濃度を光学的に検出する
ものである。ここで、Tセンサ5の出力値Vtは、現像剤
中のトナー濃度TCが高い程、低い値を示し、Pセンサ
7の出力値Vspは、感光体1上の画像濃度が高い程、低
い値を示す。
検知し、検知結果に基づいて定着装置8の温度制御を行
う電装部のブロック図である。制御手段としての制御部
12はCPU、RAM、ROM、I/Oインターフェー
ス等で構成されている。I/Oインターフェースにはド
ライバーを介して、それぞれメインモータ14、トナー
補給クラッチ16が接続されている。また、I/Oイン
ターフェースには、Tセンサ5及びPセンサ7に所定の
電圧を供給するためのPWMコントローラ、Tセンサ5
及びPセンサ7から出力されるアナログ信号をデジタル
信号に変換するA/Dコンバータ20が接続されてい
る。また、本実施の形態の特徴として制御部12は定着
装置8の定着ローラ8aに接触して設けられたサーミス
タ8cに接続され、定着ローラ8aの温度制御を行うよ
うにしている。
る。現像装置3には2本の搬送スクリュー9a,9bが
設けられており、水平方向に搬送しつつ補給されたニュ
ートナー及びリサイクルトナーを攪拌するようになって
いる。搬送途中にはTセンサ5が設けられており、現像
剤のトナー濃度を検出するようになっている。
れるトナーホッパー21を概略的に示す斜視図である。
トナーホッパー21は現像装置3にトナーを補給するも
のであり、内壁面に螺旋状の突起部を配したトナーボト
ル23と、トナーボトル23のトナーをトナーボトル2
3との通路を介して収容するトナー収容部25と、トナ
ー収容部25に一体に設けられたトナー排出部27と、
トナー収容部25内に設けられたトナー補給部材29と
を備えている。
給するためのニュートナーが入っており、トナーホッパ
ー21が画像形成装置本体に装着された状態において
は、画像形成装置本体に設けられたボトル駆動モータに
連結し、このボトル駆動モータによって回転する。トナ
ーボトル23の回転により、トナーボトル23内のニュ
ートナーは、トナーボトル23とトナー収納部25との
通路を介してトナー収納部25に収納される。
が内蔵されており、本実施の形態では、トナー補給部材
29は、回転部材30にポリエステルフィルムを取付け
て構成されており、回転部材30が回転することによ
り、ポリエステルフィルムが、トナー収納部25内のニ
ュートナーを掻き出し、トナー収納部25と一体に設け
られたトナー排出部27に送っている。
からのニュートナーを、現像装置3のトナー補給口40
に排出するためのトナー排出口39と、このトナー排出
口39を開閉するシャッタ41とが設けられている。本
実施の形態では、トナー排出口39から排出されたニュ
ートナーは、プロセスカートリッジ26内の回収コイル
32により搬送されてきたリサイクルトナーと一緒に現
像装置3に補給されるようになっている。
ボトルの有無を検知するボトル検知センサBが設けられ
ており、センサのON−OFF検知によりボトルが交換
されたか否かを判断する。現像剤の交換においては、サ
ービスマンが交換を行い、図示しないスイッチ等を押圧
することで、現像剤の交換を検知するようになってい
る。
の作用を説明する。画像形成においては、感光体1に静
電潜像が形成され、現像容器4内の現像剤が現像ローラ
6に担持され、さらに感光体1上に担持されトナー像が
形成される。そして、感光体1上のトナー像は転写器R
3により転写紙に転写され、転写器R3の下流側に設け
られた定着装置8に搬送される。定着装置8では転写紙
上の未定着トナー像が加熱、加圧されトナー像の定着が
行われる。
出口39から排出されたニュートナーが現像装置3に供
給される。感光体1上で転写紙に転写されなかった残留
トナーはクリーニングブレード10により掻き取られ、
回収コイル32により搬送されて現像装置3内に供給さ
れる。現像装置3内ではTセンサ5により、トナー濃度
が計測され、トナー濃度の出力値を基に、所定の量のリ
サイクルトナーが現像装置3に供給される。画像形成装
置の駆動中に、Tセンサ5が所定値以上の値を連続して
検知した場合(本実施形態では20回)には、トナーホ
ッパー21内のニュートナーの残量が少なく、この場合
には現像剤中にリサイクルトナーの占める比率が高いと
考えられる。
と、補給レベルとの関係を示している。図5に示す黒点
は補給レベルを示している。図5に示すように、トナー
ホッパー21内にトナーが十分残っている状態では、リ
サイクルトナーの供給量は少ないが、トナーホッパー2
1内のニュートナーが少なくなると、リサイクルトナー
が供給される量が多くなる。従って、現像装置3内のリ
サイクルトナーの比率が高くなる。尚、補給レベルとは
下記表1に示すように、補給量をレベルごとに区分した
ものであり、Tセンサ5による出力値とトナーホッパー
21の補給時間により決定される。S,Thoはそれぞ
れ制御用の定数を示す。
値を連続して検知した場合(本実施形態では20回)に
は、サーミスタ8cを制御し、定着ローラ8aの定着温
度を所定の温度(本実施の形態では10℃)だけ低下さ
せるようにした。かかる制御を行った場合と、行わない
場合での画像品質の違いについて比較実験を行った。そ
の結果、図6に示すようにかかる制御を行った場合に
は、制御を行わない場合に比べ、画像に白抜けやかぶり
が生じない良好な画像が得られた。
説明にあたり上述した部分と同一の作用効果を奏する部
分には、同一の符号を付することにより、その部分の詳
細な説明を省略する。
イクルトナーの比率が高くなった場合には、サーミスタ
8cを制御し、定着ローラ8aの定着温度を所定の温度
だけ低下させるようにしたが、第2実施の形態では、現
像装置3内の現像ローラ6のバイアス電圧を制御し、画
像に白抜けやかぶりが生じない、良好な画像が得られる
ようにした。
して検知した場合(本実施形態では20回)には、現像
ローラ6のバイアス電圧を制御し、電圧を下げる(本実
施形態では50V)ようにした。このように、現像ロー
ラ6のバイアス電圧を下げることにより、帯電の弱いリ
サイクルトナーは現像ローラ6に担持されず、感光体1
上にも担持することがなく、転写紙上にも転写しない。
従って、転写紙上の地汚れやかぶりの発生を防止するこ
とができる。
以上の値を連続して検知した場合(本実施形態では20
回)には、上述したように定着ローラ8aの定着温度及
び現像ローラ6のバイアス電圧を共に制御するようにし
た。定着温度及び現像ローラ6のバイアス電圧を共に制
御することにより、より効果的に転写紙上の地汚れやか
ぶりの発生を防止することができる。従って、現像容器
内のリサイクルトナーの比率が高くなった場合でも、画
像品質の低下が生じることがない良好な画像を得ること
ができる。
されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能
である。上述の実施形態ではトナー濃度が所定値以上の
値を連続して検知した場合に、定着温度又はバイアス電
圧を下げるようにしたが、これに限定されず、トナー濃
度の値に応じて定着温度又はバイアス電圧の下げ幅を変
更自在に制御しても良い。
の定着温度を所定の温度だけ低下させることにより、定
着度の悪いリサイクルトナーがオフセットされることが
なく、画像に白抜けやかぶりが生じることを防止でき
る。従って、現像容器内のリサイクルトナーの比率が高
くなった場合でも、画像品質の低下が生じることがない
良好な画像を得ることができる。
バイアス電圧を低下させることにより、帯電の弱いリサ
イクルトナーは現像ローラに担持されず、像担持体上に
担持することがなく転写紙上にも転写しない。よって転
写紙上の地汚れやかぶりの発生を防止することができ
る。従って、現像容器内のリサイクルトナーの比率が高
くなった場合でも、画像品質の低下が生じることがない
良好な画像を得ることができる。
定着温度及び現像ローラのバイアス電圧を共に制御する
ことにより、より効果的に転写紙上の地汚れやかぶりの
発生を防止することができ、従って、現像容器内のリサ
イクルトナーの比率が高くなった場合でも、画像品質の
低下が生じることがない良好な画像を得ることができ
る。
3の何れかに記載の発明と同様の作用効果を奏するとと
もに、トナーボトルが交換されたときには、定着ローラ
の定着温度又はバイアス電圧の少なくとも一つを初期値
に戻すことにより、通常の定着温度又はバイアス電圧で
の制御を行うことができる。
3の何れかに記載の発明と同様の効果を奏するととも
に、現像剤が交換されたときには、定着ローラの定着温
度又はバイアス電圧の少なくとも一つを初期値に戻すこ
とにより、通常の定着温度又はバイアス電圧での制御を
行うことができる。
断面図である。
(b)である。
る。
較例を示した図である。
示す図である。
示す図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 像担持体に形成された静電潜像に現像剤
を供給してトナー像を現像する現像手段と、現像手段に
より現像されたトナー像を転写紙に転写する転写手段
と、転写されたトナー像の定着を行う定着手段とを備え
た画像形成装置において、 現像手段は新しいトナーを現像容器内に補給するトナー
補給手段と、像担持体に残存した残留トナーをリサイク
ルトナーとして現像容器内に供給するリサイクル手段
と、現像容器内に収容された現像剤のトナー濃度を検出
するトナー濃度検出手段とを備え、トナー濃度が基準値
以下の状態を所定の回数連続して検知した場合には、定
着手段の定着温度を所定の温度下げることを特徴とする
画像形成装置。 - 【請求項2】 像担持体に形成された静電潜像に現像剤
を供給してトナー像を現像する現像手段と、現像手段に
より現像されたトナー像を転写紙に転写する転写手段と
を備えた画像形成装置において、 現像手段はバイアス電圧が印加されるバイアスローラ
と、新しいトナーを現像容器内に補給するトナー補給手
段と、像担持体に残存した残留トナーをリサイクルトナ
ーとして現像容器内に供給するリサイクル手段と、現像
容器内に収容された現像剤のトナー濃度を検出するトナ
ー濃度検出手段とを備え、トナー濃度が基準値以下の状
態を所定の回数連続して検知した場合には、印加するバ
イアス電圧を下げることを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項3】 像担持体に形成された静電潜像に現像剤
を供給してトナー像を現像する現像手段と、現像手段に
より現像されたトナー像を転写紙に転写する転写手段
と、転写されたトナー像の定着を行う定着手段とを備え
た画像形成装置において、 現像手段はバイアス電圧が印加されるバイアスローラ
と、新しいトナーを現像容器内に補給するトナー補給手
段と、像担持体に残存した残留トナーをリサイクルトナ
ーとして現像容器内に供給するリサイクル手段と、現像
容器内に収容された現像剤のトナー濃度を検出するトナ
ー濃度検出手段とを備え、トナー濃度が基準値以下の状
態を所定の回数連続して検知した場合には、定着温度を
所定の温度下げ且つ、バイアス電圧を下げることを特徴
とする画像形成装置。 - 【請求項4】 トナーボトルは、画像形成装置から脱着
して交換可能であり、トナーボトルを交換するときに定
着温度又はバイアス電圧の少なくとも一つを初期値に戻
すことを特徴とする請求項1から3に記載の画像形成装
置。 - 【請求項5】 現像剤は、画像形成装置から脱着して交
換可能であり、トナーボトルを交換するときに定着温度
又はバイアス電圧の少なくとも一つを初期値に戻すこと
を特徴とする請求項1から3に記載の画像形成装置。
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Cited By (1)
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JP2006145951A (ja) * | 2004-11-22 | 2006-06-08 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 画像形成装置 |
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