JP2003295729A - 画像形成装置 - Google Patents
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- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
- Color Electrophotography (AREA)
Abstract
スリップによる画像のズレも防止し得る画像形成装置を
提供する。 【解決手段】 複数の感光体ドラム4上の静電潜像をそ
れぞれ異なるトナーで現像し、同一の用紙に順次転写し
定着させることによって一の画像を形成する画像形成装
置1であって、用紙を静電吸着して搬送する用紙搬送ベ
ルト8と、用紙搬送ベルト8の駆動手段と、感光体ドラ
ム4の駆動手段と、周囲の温度または湿度を検出する環
境条件測定手段と、その環境条件測定手段による測定結
果に基き、感光体ドラム4の速度と用紙搬送ベルト8の
速度との速度差を変化させ得る速度差制御手段とを設け
る。高温高湿の条件下では速度差を小さくし、低温低湿
の条件下では速度差を大きくする。
Description
タ、その他電子写真方式出力機である画像形成装置にお
いて、画像品質の低下を防止する技術に関するものであ
る。
をそれぞれ異なるトナーで現像し、同一の用紙に順次転
写し定着させることによって一の画像を形成する画像形
成装置、例えばタンデム型のフルカラー画像形成装置で
は、複数の感光体ドラム(以下単にドラムともいう)上
で現像された画像を、複数の転写部で用紙に転写してい
る。転写部では、用紙を静電吸着して搬送する用紙搬送
ベルト(以下単にベルトともいう)と用紙とが同速度で
移動している。このベルトと用紙とを、上からはドラム
が、下からは転写ローラが挟み込み、それぞれベルトを
送る方向に回転している。
速度には、所定の速度差(0.5%乃至1.5%程度)
が設けられることが通常であった。その主な狙いは、一
般に中抜けと呼ばれる不具合の防止である。中抜けと
は、記録された線等の画像の中央部にトナーが転写され
ない部分が生じる現象である。(図7参照。詳細は後述
する)。ドラムとベルトとの間に速度差を設け、ドラム
と用紙との間に若干の滑りを生じさせることにより、上
記中抜け現象を防止していた。なお、本明細書中におい
て、ドラムの速度とはドラムが用紙に接する位置におけ
る接線速度であるとする。
ような従来の画像形成装置では、ベルトと用紙とのスリ
ップによる画像のズレ、上記タンデム型のフルカラー画
像形成装置の例では、色ズレが生じることがあるという
問題があった。その原因は、上記ドラムと用紙との速度
差に起因する摩擦力、及び周囲の環境条件変化に伴うベ
ルトと用紙との吸着力の低下である。ドラムと用紙との
間に速度差があると、その摩擦力により用紙を搬送前後
方向にずらそうとする力(以下剪断力という)が生じ
る。通常の環境下では、ベルトと用紙との吸着力がその
剪断力に打ち勝ち、用紙がベルト上をスリップすること
はない。しかし、高温高湿の環境下では用紙が水分を含
んだり、ベルトと用紙との摩擦力が低下したりして吸着
力が低下するので、上記の剪断力に抗し切れず用紙がベ
ルト上をスリップすることがある。各ドラムの転写部で
は、用紙がベルトと同速度で搬送されてくることを前提
として、ベルト速度を基準に同期を取っているので、上
記のようなベルトと用紙とのスリップが生じると、以降
の転写部ではその同期が崩れ、色ズレの発生につなが
る。
現象を防止しつつ、上記ベルトと用紙とのスリップによ
る画像のズレも防止し得る画像形成装置を提供するもの
である。
数の感光体ドラム上の静電潜像をそれぞれ異なるトナー
で現像し、同一の用紙に順次転写し定着させることによ
って一の画像を形成する画像形成装置であって、用紙を
静電吸着して搬送する用紙搬送ベルトと、上記用紙搬送
ベルトの駆動手段と、上記感光体ドラムの駆動手段と、
周囲の温度または湿度を検出する環境条件測定手段と、
上記環境条件測定手段による測定結果に基き、上記感光
体ドラムの速度と上記用紙搬送ベルトの速度との速度差
を変化させ得る速度差制御手段とを有することを特徴と
する。
といった環境条件によって、上記ドラムとベルトとの速
度差を調整することが可能となる。上記中抜け現象が発
生し易い環境条件と、上記ベルトと用紙とのスリップが
発生し易い環境条件とは、概ね相反する関係にある。そ
こで、中抜け現象が発生し易い環境条件下ではドラムと
ベルトとの速度差を比較的大きくすることにより中抜け
を防止し、ベルトと用紙とのスリップが発生し易い環境
条件下ではドラムとベルトとの速度差を比較的小さく、
或いは等速とすることにより色ズレを防止することがで
きる。
置において、上記速度差制御手段は、周囲の温度が高く
なるに従い、上記速度差を段階的または連続的に小さく
するものであることを特徴とする。
ルトと用紙とのスリップを防止することができる。高温
になる程ベルトと用紙との摩擦力が小さくなるので、吸
着力が低下し、スリップが発生し易くなる。そこで、高
温環境下ではドラムとベルトとの速度差を小さく、或い
は等速とすることにより、ドラムによる剪断力を削減す
る。こうする事により、たとえ吸着力が低下しても剪断
力が吸着力を上回る事がなく、ベルトと用紙とのスリッ
プを防止することができる。一方、高温環境下では、中
抜け現象は発生しにくい。従って、ドラムとベルトとの
速度差を小さくしても、中抜け現象が発生する可能性は
小さい。なお、中間的な温度域においては、各不具合の
発生頻度とのバランスをとりながらドラムとベルトとの
速度差を段階的または連続的に変化させることができ
る。
置において、上記速度差制御手段は、周囲の湿度が高く
なるに従い、上記速度差を段階的または連続的に小さく
するものであることを特徴とする。
ベルトと用紙とのスリップを防止することができる。高
湿度になる程用紙に含まれる水分が増加するので、ベル
トと用紙との静電吸着力が低下し、スリップが発生し易
くなる。そこで、高湿度環境下ではドラムとベルトとの
速度差を小さく、或いは等速とすることにより、ドラム
による剪断力を削減する。こうする事により、たとえ吸
着力が低下しても剪断力が吸着力を上回る事がなく、ベ
ルトと用紙とのスリップを防止することができる。一
方、高湿度環境下では、中抜け現象は発生しにくい。従
って、ドラムとベルトとの速度差を小さくしても、中抜
け現象が発生する可能性は小さい。なお、中間的な湿度
域においては、各不具合の発生頻度とのバランスをとり
ながらドラムとベルトとの速度差を段階的または連続的
に変化させることができる。
置において、上記速度差制御手段は、周囲の温度または
湿度が高くなるに従い、上記速度差を段階的または連続
的に小さくするものであることを特徴とする。
るベルトと用紙とのスリップを防止することができる。
高温高湿になる程ベルトと用紙との摩擦力が小さくなる
うえ、ベルトと用紙との静電吸着力が低下するので、ス
リップが発生し易くなる。そこで、高温高湿環境下では
ドラムとベルトとの速度差を小さく、或いは等速とする
ことにより、ドラムによる剪断力を削減する。こうする
事により、たとえ吸着力が低下しても剪断力が吸着力を
上回る事がなく、ベルトと用紙とのスリップを防止する
ことができる。一方、高温高湿環境下では、中抜け現象
は発生しにくい。従って、ドラムとベルトとの速度差を
小さくしても、中抜け現象が発生する可能性は小さい。
なお、中間的な温度域及び湿度域においては、各不具合
の発生頻度とのバランスをとりながらドラムとベルトと
の速度差を段階的または連続的に変化させることができ
る。
画像形成装置について図面を参照して説明する。図1は
本発明の一実施形態として、例えばタンデム型のフルカ
ラー画像形成装置の構成を示す図である。図1に示すよ
うに、プリンタ1(画像形成装置の一例)では、プリン
タ本体2内にシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー
(Y)、ブラック(B)の各色用にそれぞれ画像形成手
段3が備えられている。それぞれの画像形成手段3にお
いては、a−Si(アモルファスシリコン)等からなる
感光体ドラム4が備えられ、図中の矢印方向に回転する
ようになっている。この感光体ドラム4が帯電部5によ
って一様に帯電され、外部PC等から入力された原稿画
像データに基づくLED光が露光部6のLPH(LED
プリントヘッド)ユニットからドラム表面上に照射され
て静電潜像が形成される。
に形成された静電潜像にトナーが付着され、トナー像が
形成される。このトナーの供給はトナー供給容器7C、
7M、7Y、7Bからそれぞれ行われる。これら各色用
に4つの感光体ドラム4が並設されている下方には、用
紙搬送ベルト8が配設されている。用紙搬送ベルト8は
ローラ10,11によって感光体ドラム4の回転方向の
順方向に回転する。なお、感光体ドラム4の速度(用紙
上の速度に換算した接線速度)は変化させることがで
き、周囲の温度や湿度などの環境条件に応じて用紙搬送
ベルト8との速度差が最適値となるよう制御されてい
る。(詳細は後述する)。転写ローラ9には、用紙搬送
ベルト8を押圧した状態でトナーと逆極性の電圧が印加
されており、静電力によって、搬送された用紙にトナー
が転写される。こうして、給紙機構12から用紙搬送路
13を経由して用紙が各感光体ドラム4と用紙搬送ベル
ト8との間を搬送されていく間に、各感光体ドラム4表
面の各色のトナー像が次々に用紙に転写される。
着されており、用紙搬送ベルト8と同速度で搬送され
る。各感光体ドラム4は、用紙搬送ベルト8の速度を基
準として同期を取っているが、用紙搬送ベルト8と用紙
との相対速度が零であるため、色ズレすることなく画像
が転写される。転写を終えた感光体ドラム4は、クリー
ニング装置20で残留トナー等が除去され、次の帯電に
備える。全ての感光体ドラム4によってトナー像が転写
された用紙は定着ローラ対14に搬送され、用紙上にト
ナー像が定着され、カラー画像が形成される。定着ロー
ラ対14を通過した用紙は、用紙搬送路15に送られ、
排出部16から排出される。
タ1内の適所には、周囲の温度および湿度を測定する環
境条件測定手段として温湿度センサ105(図3参照)
が設けられている。また、感光体ドラム4の駆動手段と
してドラムモータ115が、用紙搬送ベルト8の駆動手
段としてローラ10を駆動するベルト駆動モータ116
が、それぞれ適所に設けられている。(図3参照)。
拡大図である。感光体ドラム4と転写ローラ9は、用紙
搬送ベルト8と用紙17とを挟み込み、感光体ドラム4
は図に示すように時計回り方向に、転写ローラ9は同様
に反時計回り方向に回転している。転写ローラ9には、
トナーと逆極性の電圧が印加されており、用紙搬送ベル
ト8と用紙17は静電誘導によって帯電し、静電吸着し
ている。また、用紙搬送ベルト8と用紙17との摩擦力
によっても吸着力が得られている。用紙搬送ベルト8
は、ローラ10、11により、吸着する用紙17ととも
に図の右から左方向に移動している。図2には、現像に
より感光体ドラム4上に付着したトナー18を拡大して
示している。図に示すトナー18は、用紙17に転写さ
れる直前の状態であり、帯電している。トナー18は、
感光体ドラム4の回転によって感光体ドラム4とトナー
と逆極性に帯電している用紙17との接点Aに達した
時、用紙17に転写される。接点Aは、感光体ドラム4
と転写ローラ9に挟まれ、高圧の状態にある。
速であると、接点Aでは用紙搬送ベルト8と用紙17と
の相対速度は零となる。このとき、トナー18の両端部
は、図中矢印で示す方向に僅かに流動しながら圧力を逃
がすため、良好に転写される。しかし、比較的低温、低
湿の環境下ではトナー18の中央部は流動し難く、高圧
で用紙17に押し付けられるため、帯電させているにも
かかわらず転写不良となり、感光体ドラム4に残留して
しまう。その結果、線等の画像中央部が抜けた、いわゆ
る中抜け(図7参照)が発生してしまう。本実施形態で
は、比較的低温、低湿の環境下において、感光体ドラム
4の速度を用紙搬送ベルト8よりも若干大きくしてい
る。こうして接点Aにおける感光体ドラム4と用紙17
との間に僅かな滑りを発生させることにより、トナー1
8の流動性を高め、中抜けの防止をはかっている。ま
た、感光体ドラム4が用紙17上を滑るため、その摩擦
力により、用紙を搬送方向にずらそうとする剪断力が生
じる。しかし、比較的低温、低湿の環境下では用紙搬送
ベルト8と用紙17との間には十分な吸着力が得られる
ため、その剪断力に打ち勝ち、用紙搬送ベルト8と用紙
17とがスリップすることはない。
は、用紙搬送ベルト8と用紙17との摩擦力が小さくな
るうえ、用紙搬送ベルト8と用紙17との静電吸着力が
低下するので、スリップが発生し易くなる。そこで、感
光体ドラム4と用紙17との速度差を小さく、或いは等
速とすることにより、用紙搬送ベルト8による剪断力を
削減する。こうする事により、たとえ吸着力が低下して
も剪断力が吸着力を上回る事がなく、用紙搬送ベルト8
と用紙17とのスリップを防止することができる。一
方、高温高湿環境下では、トナー18の流動性が比較的
高く、中抜け現象は発生し難い。従って、感光体ドラム
4と用紙搬送ベルト8との速度差を小さくしても、中抜
け現象が発生する可能性は小さい。
おいて、各不具合の発生頻度とのバランスをとりながら
ドラムとベルトとの速度差を連続的に変化させている。
(図6参照。詳細は後述する)。
ロック図であり、本発明にかかる部分を中心に示したも
のである。プリンタ1には、プリンタ1全体の制御を司
る制御部110が備えられている。制御部110には、
周囲の温度及び湿度を測定する温湿度センサ105、装
置全体の動作プログラム等を記憶したROM107およ
び記録に用いる画像データ等を格納しておくためのRA
M109が接続されている。制御部110は、帯電部
5、露光部6、現像部35、転写バイアス部114、ド
ラムモータ115及びベルト駆動モータ116等を制御
する。転写バイアス部114は、転写ローラ9にバイア
ス電圧を印加するものである。なお、図3では特に図示
していないが、帯電部5、露光部6、現像部35、転写
バイアス部114、及びドラムモータ115は各色用に
それぞれ設けられている。
等が入力される操作パネル117が接続されるととも
に、I/F(インタフェイス)118を介してPC(パ
ソコン)119と接続され、プリンタ1はこのPC11
9から入力される画像データに基づいて露光部6のLP
Hユニットを駆動制御する。
ローチャートである。S1でスタートし、S2では温湿
度センサ105により測定された温度、湿度の読み取り
がなされる。次のS3では、湿度判定が行われる。湿度
が70%以上であると、S8へ移行し、感光体ドラム4
の速度が用紙搬送ベルト8の速度と等しくなるように設
定される。S3で湿度が70%未満であると判定される
と、S4へ移行する。S4では、第一段階の温度判定が
なされる。温度が35℃以上であると判定されると、S
8へ移行し、感光体ドラム4の速度が用紙搬送ベルト8
の速度と等しくなるように設定される。S4で温度が3
5℃未満であると判定されると、S5へ移行する。S5
では第二段階の温度判定がなされる。温度が10℃を超
えていると判定されると、S7へ移行する。S7では、
温度が10℃を超え、35℃未満であり、感光体ドラム
4の速度は、その温度に応じた最適値が設定される。即
ち、10℃付近では感光体ドラム4の速度は用紙搬送ベ
ルト8の速度よりも約1%大きく、35℃付近では感光
体ドラム4の速度が用紙搬送ベルト8の速度と略等しく
なるように設定され、更にその中間の温度では、感光体
ドラム4の用紙搬送ベルト8に対する増速分が、0%乃
至1%の範囲内で、温度変化量に対してリニアに変化す
るように設定される。S5で温度が10℃以下であると
判定されると、S6に移行し、感光体ドラム4の速度は
用紙搬送ベルト8の速度よりも1%大きくなるように設
定される。
を設定した後、S9に移行する。S9では、ドラム速度
の変更に伴うID補正、色ずれ補正を行う。これらは、
ドラム速度の僅かなばらつき等に起因するズレを補正す
るための従来技術である。次にS10に移行し、機械を
安定状態(ready)とした後、S11にてリターン
する。
ム4の速度領域を示すグラフである。領域(イ)、即ち
温度10℃以下、湿度70%未満の環境条件下では、感
光体ドラム4の速度は用紙搬送ベルト8の速度よりも1
%大きくなるように制御される。領域(ロ)、即ち温度
が10℃を超え35℃未満、湿度70%未満の環境条件
下では、感光体ドラム4の速度は、その温度に応じて変
化する。即ち、感光体ドラム4の用紙搬送ベルト8に対
する増速分が、0%乃至1%の範囲内で、温度が高くな
るほどその増速分がリニアに小さくなるように制御され
る。領域(ハ)、即ち温度35℃以上または湿度70%
以上(図中斜線で示す)の環境条件下では、感光体ドラ
ム4の速度が用紙搬送ベルト8の速度と等しくなるよう
に制御される。
条件下での感光体ドラム4及び用紙搬送ベルト8と温度
との関係を示すグラフである。破線で示す用紙搬送ベル
ト8の速度は温度に依存せず、常に116mm/sであ
る。それに対し実線で示す感光体ドラム4の速度は、1
0℃以下では用紙搬送ベルト8の速度よりも1%大きい
117.2mm/sとなっている。また、35℃以上で
は、用紙搬送ベルト8と等速の116mm/sとなって
いる。10℃を超え、35℃未満では、117.2mm
/sから116mm/sまで、温度変化に対しリニアに
変化している。
体ドラム4、用紙搬送ベルト8ともに温度に依存せず、
常に同速度の116mm/sである。
形態である、中抜け現象を示す説明図である。画像20
1は、幅0.5mm程度の縦線(用紙の搬送方向に平行
な線)を拡大して転写したものである。一般的に、この
ような画像に中抜け現象が発生し易い。図では、2ヶ所
の中抜け202が発生している。中抜け202の発生し
た箇所ではトナーが用紙に転写されず、色落ちした状態
となるので、画像品質が低下している。
ドラム4の速度を二水準とし、温度、湿度によって切り
換わるように制御したが、例えば0%、0.5%、1%
の増速とする等、三以上の水準を設けて段階的に変化さ
せても良い。
ム4の速度が連続的に変化するように設定したが、この
ような領域はなくても良い。例えば、30℃以上では感
光体ドラム4の速度と用紙搬送ベルト8の速度とが等し
くなるように制御し、30℃未満では感光体ドラム4の
速度が用紙搬送ベルト8の速度より1%大きくなるよう
に制御しても良い。また、中間的な湿度に対し、感光体
ドラム4の速度が連続的に変化するように設定しても良
い。
ニア特性に限定するものではなく、任意の曲線による特
性を設定しても良い。
7との速度差を設ける手段として、感光体ドラム4の速
度を用紙搬送ベルト8の速度よりも若干大きくするよう
に設定したが、逆に若干小さくするように設定しても良
い。
7との速度差を変化させる手段として、用紙搬送ベルト
8の速度を固定し、感光体ドラム4の速度を変化させて
いるが、感光体ドラム4の速度を固定し、用紙搬送ベル
ト8の速度を変化させてもよく、両方の速度を変化させ
ても良い。但し、本実施形態の装置では、用紙搬送ベル
ト8の速度を固定し、感光体ドラム4の速度を変化させ
る上記制御を行う方法が、最も装置制御全体に及ぼす影
響を小さくできる。
び感光体ドラム4や用紙搬送ベルト8の速度は、その値
に限定するものではなく、装置の特性に応じて、適宜設
定すべき最適値とすれば良い。
本発明の画像形成装置は、複数の感光体ドラム上の静電
潜像をそれぞれ異なるトナーで現像し、同一の用紙に順
次転写し定着させることによって一の画像を形成する画
像形成装置であって、用紙を静電吸着して搬送する用紙
搬送ベルトと、上記用紙搬送ベルトの駆動手段と、上記
感光体ドラムの駆動手段と、周囲の温度または湿度を検
出する環境条件測定手段と、上記環境条件測定手段によ
る測定結果に基き、上記感光体ドラムの速度と上記用紙
搬送ベルトの速度との速度差を変化させ得る速度差制御
手段とを有することを特徴とするので、中抜け現象が発
生し易い環境条件下ではドラムとベルトとの速度差を比
較的大きくすることにより中抜けを防止し、ベルトと用
紙とのスリップが発生し易い環境条件下ではドラムとベ
ルトとの速度差を比較的小さく、或いは等速とすること
により色ズレを防止することができる。
カラー画像形成装置の構成を示す図である。
す拡大図である。
像形成装置の制御構成概略を示すブロック図である。
ある。
を示すグラフである。
ム及び用紙搬送ベルトと温度との関係を示すグラフであ
る。
中抜け現象を示す説明図である。
段)
Claims (4)
- 【請求項1】 複数の感光体ドラム上の静電潜像をそれ
ぞれ異なるトナーで現像し、同一の用紙に順次転写し定
着させることによって一の画像を形成する画像形成装置
であって、用紙を静電吸着して搬送する用紙搬送ベルト
と、上記用紙搬送ベルトの駆動手段と、上記感光体ドラ
ムの駆動手段と、周囲の温度または湿度を検出する環境
条件測定手段と、上記環境条件測定手段による測定結果
に基き、上記感光体ドラムの速度と上記用紙搬送ベルト
の速度との速度差を変化させ得る速度差制御手段とを有
することを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項2】 上記速度差制御手段は、周囲の温度が高
くなるに従い、上記速度差を段階的または連続的に小さ
くするものであることを特徴とする請求項1の画像形成
装置。 - 【請求項3】 上記速度差制御手段は、周囲の湿度が高
くなるに従い、上記速度差を段階的または連続的に小さ
くするものであることを特徴とする請求項1の画像形成
装置。 - 【請求項4】 上記速度差制御手段は、周囲の温度また
は湿度が高くなるに従い、上記速度差を段階的または連
続的に小さくするものであることを特徴とする請求項1
の画像形成装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2002095629A JP3866133B2 (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | 画像形成装置 |
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Publications (2)
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JP2003295729A true JP2003295729A (ja) | 2003-10-15 |
JP3866133B2 JP3866133B2 (ja) | 2007-01-10 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005266749A (ja) * | 2004-02-17 | 2005-09-29 | Canon Inc | 画像形成装置 |
JP2006267484A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像形成装置 |
JP2019008023A (ja) * | 2017-06-21 | 2019-01-17 | コニカミノルタ株式会社 | 画像形成装置 |
-
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JP2019008023A (ja) * | 2017-06-21 | 2019-01-17 | コニカミノルタ株式会社 | 画像形成装置 |
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