JP2005141254A - Color image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はプリンターや複写機やファクシミリ等のシート状の転写材に画像形成を行なう電子写真方式の画像形成装置に関するものであり、特にカラー画像の形成を行なう電子写真方式のカラー画像形成装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE
従来の電子写真方式のカラー画像形成装置としては、例えば特許文献1に開示された感光体に潜像を形成して色トナーで現像する動作を繰り返してカラートナー像を感光体上に形成してカラートナー像を転写材に転写する多重現像一括転写方式と呼ばれるもの、特許文献2に開示された感光体に潜像を形成して色トナーで現像して現像されたトナー像をドラムまたはベルト状の転写材担持体に担持された転写材に転写する動作を色毎に繰り返してカラー画像を形成する転写ドラム方式と呼ばれるもの、及び感光体に潜像を形成して色トナーで現像して現像されたトナー像をドラムまたはベルト状の中間転写媒体に転写する動作を色毎に繰り返してカラートナー像を中間転写媒体上に形成した後にカラートナー像を転写材に転写する中間転写体方式と呼ばれるもの等の装置が知られている。
As a conventional electrophotographic color image forming apparatus, for example, a latent image is formed on a photoconductor disclosed in
近年コンピュータ等の急速な進歩に伴いカラー画像をデジタル信号で扱う機会が増え、種々な機器でカラー画像情報が扱われるようになると共に、そのカラー画像をカラー画像形成装置で出力する要求が高まってきている。 In recent years, with the rapid progress of computers and the like, the opportunity to handle color images with digital signals has increased, and color image information has been handled by various devices, and the demand for outputting the color images with a color image forming apparatus has increased. ing.
前述した従来のカラー画像形成装置は各色の画像形成を連続した動作により行なうものであるため、種々な機器から送られるカラー画像情報によりカラー画像形成を行なうためにカラー画像形成装置が一度に形成できる画像分の画像情報を記憶するメモリ素子を備え、カラー画像情報をメモリ素子に記憶してから画像形成動作を開始している。 Since the conventional color image forming apparatus described above performs image formation for each color by a continuous operation, a color image forming apparatus can be formed at a time in order to form a color image based on color image information sent from various devices. A memory element for storing image information for an image is provided, and the image forming operation is started after the color image information is stored in the memory element.
しかしながら、カラー画像の情報量は膨大であるため必要な画像情報用のメモリ素子の量も膨大となって画像形成装置が大型で高価なものとなっており、さらに高精細なカラー画像を形成するために記録密度を高める場合や広い色再現範囲を得るために多数の色を用いる場合には、カラー画像の情報量はさらに膨大となり画像情報用のメモリ素子を備える事による装置の大型化やコスト増はさらに大きくなってしまう。 However, since the amount of information of the color image is enormous, the amount of memory elements for the necessary image information is enormous, making the image forming apparatus large and expensive, and forming a high-definition color image. Therefore, when the recording density is increased or when a large number of colors are used to obtain a wide color reproduction range, the amount of information of the color image becomes enormous and the size and cost of the apparatus are increased by providing a memory element for image information. The increase will be even greater.
また、メモリ素子に一度に形成できる画像分の情報を記憶してから画像形成動作を開始するため、出力に要する時間が長くなってしまっている。 In addition, since the image forming operation is started after information for an image that can be formed at one time is stored in the memory element, the time required for output becomes long.
しかし、カラー画像形成装置が一度に形成できる画像分の画像情報用のメモリ素子を備えない場合には、カラー画像情報形成装置の動作に合わせカラー画像情報が送受信される事が必要となり、そのような画像情報の送信が行える機器は特殊なものに限られしまう。 However, if the color image forming apparatus does not include a memory element for image information that can be formed at a time, the color image information needs to be transmitted and received in accordance with the operation of the color image information forming apparatus. The device that can transmit the correct image information is limited to a special one.
そこで本発明は上記の課題を解決するもので、その目的とするところは、膨大な画像情報用のメモリ素子を備える事なく、種々な機器から種々な速度で送信されるカラー画像情報に対応して、高精細で広い色再現範囲のカラー画像を画像情報受信後短時間で出力できる小型で低価格のカラー画像形成装置を提供することにある。 Accordingly, the present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to cope with color image information transmitted from various devices at various speeds without having a huge memory device for image information. Another object of the present invention is to provide a small and low-cost color image forming apparatus capable of outputting a high-definition and wide color reproduction range color image in a short time after receiving image information.
本発明の画像形成装置は、周動する感光体に一様帯電を施し、特定の色の画像信号に基づいて像露光を行ない、形成された潜像を色トナーで現像する動作を色毎に繰り返し、複数のトナー像を重ねてカラートナー像を形成し、該カラートナー像を転写材に転写するカラー画像形成装置であって、各色の現像終了後で次の色の露光開始前に感光体の周動を停止させる制御手段と、転写材に転写されたトナー像を加熱定着する定着手段とを備え、各色の現像終了後で次の色の露光開始前に感光体を停止させている期間中は、定着手段を加熱定着が可能な温度に制御する事を特徴とする。 The image forming apparatus of the present invention uniformly charges the rotating photoreceptor, performs image exposure based on an image signal of a specific color, and develops the formed latent image with color toner for each color. A color image forming apparatus that repeatedly overlaps a plurality of toner images to form a color toner image, and transfers the color toner image to a transfer material, after the development of each color and before the start of exposure of the next color. A period in which the photosensitive member is stopped after the development of each color and before the start of the exposure of the next color. The inside is characterized in that the fixing means is controlled to a temperature at which heat fixing is possible.
ここで、カラートナー像については以下のように形成し、転写材に転写してもよい。すなわち、感光体上で複数のトナー像を重ね、感光体に形成されたカラートナー像を転写材に転写してもよい。また、感光体と同期して周動する転写材担持体を備え、転写剤担持体に担持された転写材上で複数のトナー像を重ねてカラートナー像を形成してもよい。さらに、感光体と同期して周動する中間転写媒体を備え、中間転写媒体上で複数のトナー像を重ね、中間転写媒体に形成されたカラートナー像を転写材に転写してもよい。 Here, the color toner image may be formed as follows and transferred to a transfer material. That is, a plurality of toner images may be superimposed on the photoconductor, and the color toner image formed on the photoconductor may be transferred to a transfer material. Alternatively, a transfer material carrier that rotates in synchronization with the photosensitive member may be provided, and a plurality of toner images may be superimposed on the transfer material carried on the transfer agent carrier to form a color toner image. Further, an intermediate transfer medium that rotates in synchronization with the photosensitive member may be provided, and a plurality of toner images may be superimposed on the intermediate transfer medium, and a color toner image formed on the intermediate transfer medium may be transferred to a transfer material.
カラー画像の形成は、一般にシアン、マゼンタ、イエローの3色、若しくはさらにブラックを加えた4色の色画像の重ね合わせにより行なわれており、さらにこれらの色だけでは形成できない色の画像形成のために、さらに画像形成に用いる色数を増やす事も試みられている。このカラー画像の情報量は単色の情報量の色数倍となるため非常に膨大なものとなる。 A color image is generally formed by superimposing three color images of cyan, magenta, and yellow, or four color images including black, and for forming an image of a color that cannot be formed by these colors alone. In addition, attempts have been made to further increase the number of colors used for image formation. The amount of information of this color image is very large because it is a multiple of the number of colors of monochrome information.
本発明のカラー画像形成装置は、各色の現像終了後で次の色の露光開始前に感光体の周動を停止させる制御手段を備えるため、カラー画像情報の全てを記憶する事なく、それぞれの色毎のトナー像の形成をその色の画像情報により行なった時点で停止させる事ができ、次の色の画像形成を画像情報が送られた時点で開始する事ができる。 Since the color image forming apparatus of the present invention includes a control unit that stops the circumferential movement of the photosensitive member after the completion of the development of each color and before the start of the exposure of the next color, each color image information is stored without storing all of the color image information. The formation of the toner image for each color can be stopped when the image information of that color is performed, and the image formation of the next color can be started when the image information is sent.
このため膨大な画像情報用のメモリ素子を備えることなく種々な速度で送信されるカラー画像情報に対応してカラー画像の形成が可能であり、またカラー画像情報の全てが送られる前に画像形成動作を開始する事が可能となり画像情報受信後、短時間でカラー画像を出力する事が可能である。 Therefore, it is possible to form a color image corresponding to color image information transmitted at various speeds without providing a huge image information memory element, and image formation before all the color image information is sent. The operation can be started and a color image can be output in a short time after receiving the image information.
また転写材に転写されたトナー像を転写材上に定着するための定着方式として一般に、トナー像が転写された転写材を加熱してトナー像を溶融し転写材に融着させる加熱定着方式が用いられている。加熱定着方式としては熱ローラ定着方式等の各種の方式が知られているが、それぞれ加熱定着手段を定着可能な温度に昇温させ温度を安定させるための時間を必要としている。 Further, as a fixing method for fixing a toner image transferred onto a transfer material onto the transfer material, there is generally a heat fixing method in which the transfer material on which the toner image is transferred is heated to melt the toner image and fuse it to the transfer material. It is used. Various methods such as a heat roller fixing method are known as the heat fixing method, but each requires a time for raising the temperature of the heat fixing means to a fixing temperature and stabilizing the temperature.
ところが、本発明にかかるカラー画像形成装置によれば、各色の現像終了後で次の色の露光開始前に感光体を停止させている期間中は、定着手段を加熱定着が可能な温度に制御するため、停止期間を含めた画像形成に要する時間を定着手段の温度の昇温や温度を安定させる時間に用いる事ができ安定した定着が行えると共に、停止期間に関わらずカラー画像形成後、直ちに定着を行なう事ができ、画像情報受信後、短時間でカラー画像を出力する事が可能である。 However, according to the color image forming apparatus of the present invention, the fixing unit is controlled to a temperature at which heat fixing can be performed during the period in which the photoconductor is stopped after the development of each color and before the start of exposure of the next color. Therefore, the time required for image formation including the stop period can be used as the temperature raising time of the fixing unit and the time for stabilizing the temperature, and stable fixing can be performed. Fixing can be performed, and a color image can be output in a short time after receiving image information.
以下実施例に従って本発明の画像形成装置について詳しく説明する。 Hereinafter, the image forming apparatus of the present invention will be described in detail according to embodiments.
(実施例1) 図1は、本発明の一実施例を示すカラー画像形成装置の装置断面図であり、まず、本機のカラー画像形成プロセスについて説明する。図1のカラー画像形成装置は、感光体1上で複数のトナー像を重ねて感光体1上に形成されたカラートナー像を転写材9に一括して転写するものであり、一般に多重現像一括転写方式と呼ばれているものである。この方式は、少ない構成要素でカラー画像形成装置が構成できる方式であり、小型、低価格のカラー画像形成装置を提供する上で適している。
感光体1は図示しない駆動源によって矢印A方向に回転駆動されており、感光体1の周囲には、帯電器2、レーザー走査光学系3、イエロー現像器41、マゼンタ現像器42、シアン現像器43、ブラック現像器44、転写電極51、分離電極52、感光体1に対して離接動作するクリーニング装置6がそれぞれ配設されている。
The
感光体1はまず帯電器2により表面を一様に帯電され、レーザー走査光学系3によりイエロー画像情報に応じて像露光がされて潜像が形成され、イエロー現像器41により潜像が現像されてイエロートナー像が形成される。尚、レーザー走査光学系3は図示省略するレーザ放射装置により放射される光ビームを、多面鏡を備えて回転する偏向器31により偏向することにより、感光体1上を走査するものである。
First, the surface of the
イエロートナー像が形成された感光体1は、次にトナー像を形成するマゼンタの潜像形成が可能な状態でなければイエロートナー像の現像を終了した時点で回転駆動が停止され、マゼンタの潜像形成が可能な状態となった時点で再び回転を開始される。
The
停止せずに回転を継続した、または再び回転が開始された感光体1は、再び帯電器2により帯電されて、レーザー走査光学系3によりマゼンタ画像情報に応じて像露光がされ潜像が形成されマゼンタ現像器42により潜像が現像され、イエロートナー像にマゼンタトナー像が重ねられる。以降、同様にしてシアントナー像、ブラックトナー像が重ねて現像され感光体1上にカラートナー像が形成される。
The
転写材9は給紙装置7により転写部位へと送られ、転写電極51により感光体1上のカラートナー像の転写を受けた後、分離電極52により感光体1から分離され、定着装置8に送られる。定着装置8は加熱制御されており、定着装置により転写材9にカラートナー像が定着されて出力される。
The
転写材9にカラートナー像を転写した後に感光体1上の転写残りのトナーは、カラートナー像形成時には感光体1に対して離間状態にあったクリーニング装置6が圧接する事によって掻き取られ、クリーニングされた感光体1は次のカラー画像形成プロセスへ移行が可能となる。
After the color toner image is transferred to the
以上のように図1のカラー画像形成装置は、各色の現像終了後で次の色の露光開始前に感光体1の回転を必要に応じて停止させながら、順次感光体1上にトナー像を重ねてカラートナー像を形成し、転写紙9に転写し定着して出力する。感光体1を次の色の露光開始前に停止させられるため、各色の画像情報に応じた像露光を開始するタイミングを各色の画像情報が準備される状態に応じて設定でき、これにより全てのカラー画像情報をカラー画像形成装置がメモリ素子に記憶していない場合でもカラー画像の形成が可能となっている。
As described above, the color image forming apparatus of FIG. 1 sequentially forms toner images on the
ここで、感光体1を停止させて再度回転させるまでの時間が非常に長い場合について、感光体1の表面電位が減衰する暗減衰の影響により、現像する潜像が変化して形成するトナー像が変化する場合が考えられるが、本実施例では長時間に渡って感光体1が停止した場合でも全く支障なく画像形成が可能であり、以下にその内容を説明する。
Here, in the case where the time from when the
図1において、L2は感光体1の帯電器2により帯電を受ける部位から感光体1の回転方向で最も下流側に位置する現像器であるブラック現像器44により現像を受ける部位までの周長(感光体1の移動方向に沿った経路の長さ)であり、L1は感光体1の帯電器2により帯電を受ける部位から感光体1の回転方向で下流側から2番目に位置する現像器であるシアン現像器43により現像を受ける部位までの周長(感光体1の移動方向に沿った経路の長さ)である。
In FIG. 1, L2 is a circumferential length from a portion of the
図1の実施例においては、ブラック現像器44による現像が最後に行なわれており、次の色の露光開始前に感光体1を停止させる制御をする可能性があるのは、イエロー現像器41、マゼンタ現像器42、シアン現像器43による現像終了後である。これらの現像器により現像される感光体1の部位が、感光体1の帯電器2により帯電を受ける部位から最も離れているのはシアン現像器43により現像される部位であり、その長さはL1である。
In the embodiment of FIG. 1, the development by the black developing
図1の実施例における感光体1の全周長は、長さL1と形成するカラー画像の長さの和より僅かに大きくなっており、これによりイエロー現像器41及びマゼンタ現像器42の場合は勿論、シアン現像器43による現像が終了した時点で感光体1の回転を停止させた場合でも、感光体1上のトナー像先端は帯電器2により帯電される部位より感光体1の回転方向について上流側に位置している。このため再度感光体1の回転を開始した際に、既に感光体1上に形成されているトナー像は先端から良好に帯電器2により帯電される事ができ、ブラック画像情報の潜像形成について感光体1が停止していた期間に発生した感光体1の表面電位の変化の影響が及ぶ事が防止されている。
The total circumferential length of the
尚、本実施例とは各色の現像の順番を異ならせ、最下流に位置するブラック現像器44による現像を行なった後に、別の色の現像を行なう場合は感光体1の全周長を長さL2と形成するカラー画像の長さの和より大きくする事が望ましい。
Note that the order of development of each color is different from that of the present embodiment, and when development of another color is performed after development by the black developing
即ち、図1の実施例のように複数の現像器がそれぞれ感光体1の別の部位で現像を行なう場合には、最後に現像を行なう現像器を除いた感光体1の移動方向で最下流に位置する現像器について、感光体1の帯電器2により帯電を受ける部位から現像を受ける部位まで周長と形成するカラー画像の長さの和よりも、感光体1の全周長を大きくすることにより、感光体1を長時間停止させた場合にも全く支障のない画像形成が可能である。尚、本実施例のように感光体1の回転方向について最下流に位置する現像器による現像を最後に行なう事が、感光体1を大型化させる必要がないため好ましい。
That is, when a plurality of developing devices perform development at different parts of the
図2は、図1の実施例のカラー画像形成装置の制御部を示すブロック図であり、図3は図1の実施例のカラー画像形成装置の動作例を示すタイムチャート図ある。また、図4は比較例として示す従来のカラー画像形成装置の動作例を示すタイムチャート図である。以下に、図2、図3を用いて本発明の実施例のカラー画像形成装置の制御と動作について説明し、図4に示される従来のカラー画像形成装置の動作と比較する。 FIG. 2 is a block diagram showing a control unit of the color image forming apparatus of the embodiment of FIG. 1, and FIG. 3 is a time chart showing an operation example of the color image forming apparatus of the embodiment of FIG. FIG. 4 is a time chart showing an operation example of a conventional color image forming apparatus shown as a comparative example. The control and operation of the color image forming apparatus according to the embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 2 and 3, and compared with the operation of the conventional color image forming apparatus shown in FIG.
図2によりまず、制御部の構成を説明する。このカラー画像形成装置は、画像情報形成装置、画像読取装置、画像処理装置、画像表示装置等、種々の画像情報を出力する装置から転送される画像情報に基づいて、カラーハードコピーを作成するプリンターであり、制御手段100によって制御され、外部の画像情報出力装置から画像情報を受信してカラー画像を形成して出力する。 First, the configuration of the control unit will be described with reference to FIG. This color image forming apparatus is a printer that creates a color hard copy based on image information transferred from an apparatus that outputs various image information, such as an image information forming apparatus, an image reading apparatus, an image processing apparatus, and an image display apparatus. And is controlled by the control means 100 to receive image information from an external image information output device, and form and output a color image.
外部の画像情報出力装置から送られた画像情報は、制御手段100により制御された画像情報受信部101で受信され、メモリ素子102に記憶される。制御手段100は画像情報の受信によって偏向器回転制御手段104、定着温度制御手段105に制御信号を出力し、偏向器31の回転状態、定着装置9の温度制御状態を監視し、さらに受信して記憶した画像情報に応じて感光体駆動手段106に制御信号を送り感光体1を回転駆動及び停止させると共に、メモリ素子102に記憶された画像情報を順次読み出してレーザー制御手段103に送り像露光を制御する。画像情報が読み出されたメモリ素子102には、さらに新たに画像情報受信部101で受信した画像情報が記憶される。
Image information sent from an external image information output device is received by the image
以上のような構成で制御されたカラー画像形成装置は図3のタイムチャートに示す動作例のように制御されて動作する。尚、図4は比較例として示す従来のカラー画像形成装置の同じ条件で動作した場合のタイムチャートである。 The color image forming apparatus controlled in the above configuration is controlled and operated as in the operation example shown in the time chart of FIG. FIG. 4 is a time chart when the conventional color image forming apparatus shown as a comparative example operates under the same conditions.
図3及び図4は、カラー画像形成装置が画像情報受信部101により画像情報の受信を開始してからカラー画像の出力を終了するまでの制御手段の状態や装置の動作を表している。図3及び図4において、画像情報受信は画像情報受信部101により画像情報の受信されている事、偏向器回転制御は偏向器回転制御手段104により偏向器31が回転するように制御されている事、定着温度制御は定着温度制御手段105により定着装置9が加熱定着可能な温度になるように制御されている事、感光体駆動は感光体1が感光体駆動手段106により駆動されている事、像露光はレーザー制御手段103により画像情報に基づいてレーザ走査光学系3のレーザ放射装置が制御されて感光体1に像露光がされている事、現像は現像器により潜像が現像されている事をそれぞれ表すものであり、OFFは受信や制御や駆動等がされていない状態を表し、ONは受信や制御や駆動等がされている状態を表している。また、画像情報受信、像露光、現像のチャートに記入されているY、M、C、Bkの記号は、それぞれ受信し像露光している画像情報や現像を行なっている色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックである事を表している。
3 and 4 show the state of the control means and the operation of the apparatus from when the color image forming apparatus starts receiving the image information by the image
図3において、画像情報はイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に順次外部から送信され画像情報受信部101により受信され、一色分の画像情報量を記憶する容量を備えたメモリ素子102に記憶される。外部からの画像情報の受信が開始された時点で、偏向器回転制御、定着温度制御が開始され、像露光及び加熱定着のための準備が開始される。
In FIG. 3, image information is sequentially transmitted from the outside in the order of yellow, magenta, cyan, and black, received by the image
イエローの画像情報が全て受信された時点で、偏向器回転制御手段104により偏向器31の回転が露光可能な状態に安定している事が確認されると、感光体1の駆動が開始されて感光体1の回転にタイミングを合わせてイエローの像露光と現像が行なわれる。イエローの像露光のために画像情報が読み出されたメモリ素子102には、画像情報受信部101により受信されたマゼンタの画像情報が順次記憶される。
When all the yellow image information is received, when the deflector rotation control means 104 confirms that the rotation of the
イエローの現像を終了した時点でマゼンタの画像情報が全て受信されていれば感光体1の駆動は継続されるが、図3に示すようにマゼンタの画像情報が全て受信されていない場合には、感光体1の駆動は停止されマゼンタの画像情報を全て受信した時点で再度駆動が開始され、像露光と現像が行なわれる。以降、同様にしてシアン、ブラックについて動作が行なわれた後、転写及び定着が行なわれて画像出力が行なわれる。偏向器回転制御はブラックの画像情報による像露光が終了した時点で停止され、定着温度制御は画像出力が終了した時点で停止される。
If all the magenta image information has been received when the yellow development is completed, the driving of the
以上、説明したように、メモリ素子102は各色の画像情報が順次記憶されては読み出される動作が繰り返され、各色について共通してメモリ素子102が使用されるため、本発明のカラー画像形成装置は一色分の画像情報分のメモリ素子102でカラー画像形成が可能である。
As described above, since the
尚、図3のタイムチャートでは、一定の速度で画像情報を受信した場合を記しているが、外部の画像情報出力装置の種々の状況や形成する画像の種類により画像情報が送受信される速度はそれぞれ変化する。前述した説明及び図3のタイムチャートから類推されるように、本発明のカラー画像形成装置は画像情報の送受信が高速であれば感光体1の駆動を停止させる事なくより短時間でカラー画像の出力ができ、画像情報の送受信が低速であったり途中で中断した場合にも、タイミングを合わせて動作する事が可能である。
In the time chart of FIG. 3, the case where the image information is received at a constant speed is described. However, the speed at which the image information is transmitted and received according to various situations of the external image information output apparatus and the type of image to be formed is as follows. Each changes. As can be inferred from the above-described explanation and the time chart of FIG. 3, the color image forming apparatus of the present invention is capable of printing a color image in a shorter time without stopping the driving of the
また、定着装置9においては前述の通り画像情報の受信が開始された時点で定着温度制御が開始され、加熱定着の準備が開始される。加熱定着のために定着装置9を定着可能な温度に昇温させ温度を安定させるためには時間を必要とするが、定着が実施されるのはブラックの現像後であり、図3のタイムチャートに示すように、感光体1の停止期間を含めて定着装置9の定着温度制御が継続されるため、充分に定着装置9を昇温させ温度を安定させるための時間を定着が実施される前にとる事ができ、安定した定着が可能である。
In the
さらに、本発明のカラー画像形成装置では、色毎に感光体1の駆動を停止させる事ができるため、イエロー、マゼンタ、シアンの潜像形成や現像は定着装置9の昇温や温度の安定が充分でなくても開始して、ブラックの潜像形成前に定着装置9の昇温や温度の安定が充分である事を確認し、その時点で必要に応じて感光体1を停止させて定着装置9の昇温や温度の安定を待ってからブラックの潜像形成を開始してその後に加熱定着を実行する事ができ、イエロー、マゼンタ、シアンの潜像形成や現像を定着装置9の昇温や温度の安定を待たずに開始できる事により画像情報受信後、短時間でのカラー画像の出力をする事が可能である。
Further, in the color image forming apparatus of the present invention, the driving of the
また、図3のタイムチャートに示すように感光体1の停止期間中は偏向器31は回転を継続している。高精細な画像を高速で出力するために偏向器31は高速で回転しており、偏向器の回転速度を上げて回転速度を安定させて像露光が可能となるのに時間が必要であが、感光体1を停止させている期間中は偏向器31の回転を継続とする事により、感光体1の回転と次の色の露光を開始する前に偏向器の回転速度を安定させる時間を必要とする事なく、各色の画像情報の受信終了後、直ちに偏向器31の回転が安定している状態で次の画像形成を開始する事ができ、これにより短時間でカラー画像を出力する事が可能である。
Further, as shown in the time chart of FIG. 3, the
(比較例) 以下、図4を用いて従来のカラー画像形成装置の動作を説明する。ただし、従来のカラー画像形成装置では、図2に示した画像情報を記憶するメモリ素子102はカラー画像全ての画像情報量を記憶する容量が備えられている点が異なる。
(Comparative Example) The operation of a conventional color image forming apparatus will be described below with reference to FIG. However, the conventional color image forming apparatus is different in that the
画像情報はイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に順次画像情報受信部101により受信され、メモリ素子102に記憶される。外部からの画像情報の受信が開始された時点で、偏向器回転制御、定着温度制御が開始される。
Image information is sequentially received by the image
全てのカラー画像情報をメモリ素子に記憶し、全ての画像情報が受信された時点で、偏向器31の回転が露光可能な状態に安定している事、及び定着装置9が加熱定着可能な温度に昇温している事が確認されると、感光体1の駆動が開始されて感光体1の回転にタイミングを合わせてイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックについて順次像露光と現像が行なわれ、転写及び定着が行なわれて画像出力が行なわれる。偏向器回転制御はブラックの画像情報による像露光が終了した時点で停止され、定着温度制御は画像出力が終了した時点で停止される。
All the color image information is stored in the memory element, and when all the image information is received, the rotation of the
従来のカラー画像形成装置では、外部の画像情報出力装置の種々の状況や形成する画像の種類により画像情報が送受信される速度がそれぞれ変化する状況に対応するためにカラー画像情報の全てを記憶する膨大なメモリ素子102が必要であり、そのカラー画像情報を全て受信してから画像形成動作を開始するために画像出力終了までの時間が長くなており、また定着装置9が加熱定着可能な温度に昇温し安定するのを待ってから画像形成動作を開始するため、画像出力終了までの時間がさらに長くなっている。
In a conventional color image forming apparatus, all color image information is stored to cope with various situations of an external image information output apparatus and situations in which the speed at which image information is transmitted and received varies depending on the type of image to be formed. An enormous amount of
上述の事から、本発明の実施例と従来例を比較すると、本発明の実施例によれば、膨大な画像情報用のメモリ素子を備えることなく、種々な速度で送信されるカラー画像情報に対応してカラー画像を形成することが可能であり、また全てのカラー画像情報を受信する前に画像形成動作を開始する事ができ、さらにまた定着装置9の昇温終了前に画像形成動作を開始する事ができ、画像情報受信後、短時間でカラー画像を出力する事が可能である。
As described above, when the embodiment of the present invention is compared with the conventional example, according to the embodiment of the present invention, color image information transmitted at various speeds can be obtained without providing a huge memory device for image information. Correspondingly, a color image can be formed, the image forming operation can be started before all the color image information is received, and the image forming operation can be performed before the temperature rise of the fixing
尚、実施例1では一色分の画像情報分のメモリ素子102を備えて各色毎の画像情報の受信が終了してから像露光を行なう場合について述べたが、メモリ素子102の量を増やす事でより画像情報の送受信を効率的に行なってより短時間でのカラー画像出力を行なう事も可能であり、或はまた外部の画像情報出力装置の画像情報の送信速度が安定している場合については画像形成動作中に送受信される画像情報の量を予想して各色毎の画像情報の受信終了前に先行して動作を開始する事や一色分の画像情報分より少ないメモリ素子102によりカラー画像形成を行なう事も可能である。
In the first embodiment, the case where the
(実施例2) 図5は、本発明の別の実施例を示すカラー画像形成装置の装置断面図であり、まず、本機のカラー画像形成プロセスについて説明する。このカラー画像形成装置は、感光体1と同期して周動する転写材担持体53に担持された転写材9上で複数のトナー像を重ねるものであり、一般に転写ドラム方式と呼ばれているものである。この方式は、トナー像を色毎に直接転写材9に転写するため高い画質が得られる方式であり、高画質のカラー画像形成装置を提供する上で適している。
Second Embodiment FIG. 5 is a cross-sectional view of a color image forming apparatus showing another embodiment of the present invention. First, the color image forming process of this apparatus will be described. This color image forming apparatus superimposes a plurality of toner images on a
感光体1は図示しない駆動源によって回転駆動されており、感光体1の周囲には、帯電器2、レーザー走査光学系3、イエロー現像器41とマゼンタ現像器42とシアン現像器43とブラック現像器44を搭載して選択された現像器を感光体1に対向する位置に回転搬送する現像装置4、転写材9を担持して感光体1と共通の駆動源により感光体1と同期して回転する転写材担持体53、クリーニング装置6がそれぞれ配設されている。
The
感光体1はまず帯電器2により表面を一様に帯電され、レーザー走査光学系3によりイエロー画像情報に応じて像露光がされて潜像が形成され、イエロー現像器41により潜像が現像されイエロートナー像が形成される。
First, the surface of the
転写材9は給紙装置7により転写材担持体53の表面へと送られ、転写材担持体53の表面に設けられている図示省略したグリッパにより転写材9の先端が保持され、転写材9は転写材担持体53により担持されて感光体1と同期して回転させられる。転写材担持体53の内部の感光体1と対向する位置には転写電極51が設けられており、感光体1に形成されたイエロートナー像は転写材担持体53に担持された転写材9に転写される。転写材9にトナー像を転写した後に感光体1上の転写残りのトナーは、クリーニング装置6によって掻き取られ、クリーニングされた感光体1は次の画像形成プロセスへ移行が可能となる。
The
イエロートナー像の現像を終了し、さらにイエロートナー像の転写材9への転写を終了した時点で、次にトナー像を形成するマゼンタの潜像形成が可能な状態でなければ感光体1と転写材担持体53は回転駆動が停止され、マゼンタの潜像形成が可能な状態となった時点で再び回転を開始される。
When the development of the yellow toner image is finished and the transfer of the yellow toner image to the
停止せずに回転を継続した、または再び回転が開始された感光体1には、マゼンタ画像情報に応じて像露光がされ潜像が形成されマゼンタ現像器42により潜像が現像され、転写材担持体53に担持された転写材9上のイエロートナー像にマゼンタトナー像が重ねて転写される。以降、同様にしてシアントナー像、ブラックトナー像が重ねて転写され転写材9上にカラートナー像が形成される。
The
カラートナー像が形成された転写材9は、図示省略した転写材9の先端の保持するグリッパが外されて分離爪54と転写材担持体53の内部の分離爪54と対向する位置に設けられた分離電極52の作用により転写材担持体53から分離され、定着装置8に送られる。定着装置8は加熱制御されており、定着装置により転写材9にカラートナー像が定着されて出力される。
The
以上のように図5のカラー画像形成装置は、各色の現像及び転写を終了した後で次の色の露光開始前に感光体1と転写材担持体53の回転を必要に応じて停止させながら、順次転写材担持体53に担持された転写材9上にトナー像を重ねて転写してカラートナー像を形成し、定着して出力する。感光体1を次の色の露光開始前に停止させられるため、各色の画像情報に応じた像露光を開始するタイミングを各色の画像情報が準備される状態に応じて設定でき、図1、図2、図3により説明した実施例1と同様に膨大な画像情報用のメモリ素子を備えることなく、種々な速度で送信されるカラー画像情報に対応してカラー画像を形成することが可能であり、また全てのカラー画像情報を受信する前に画像形成動作が開始でき、画像情報受信後、短時間でカラー画像を出力する事が可能である。さらに、色毎に感光体1の駆動を停止させている停止期間中は定着装置9の定着温度制御が継続する事及び偏向器31の回転を継続する事による効果についても実施例1と同様に得る事ができる。
As described above, the color image forming apparatus of FIG. 5 stops the rotation of the
ここで、感光体1を停止させて再度回転させるまでの時間が非常に長い場合について、感光体1の表面電位が減衰する暗減衰の影響により、現像する潜像が変化して形成するトナー像が変化する場合が考えられるが、本実施例でも実施例1と同様に長時間に渡って感光体1が停止した場合でも全く支障なく画像形成が可能であり、以下にその内容を説明する。
Here, in the case where the time from when the
図5において、Lは感光体1の帯電器2により帯電を受ける部位から感光体1が現像装置4の選択された現像器により現像を受ける部位までの周長(感光体1の移動方向に沿った経路の長さ)であり、LTは感光体1の帯電器2により帯電を受ける部位から感光体1上のトナー像が転写材担持体53に担持された転写材9に転写される部位までの周長(感光体1の移動方向に沿った経路の長さ)である。
In FIG. 5, L is a circumferential length from the portion of the
図5の実施例における転写材担持体53の周長は、長さLTと形成するカラー画像の長さの和より僅かに大きくなっている。これにより転写が終了した時点で感光体1と転写材担持体53の回転を停止させた場合でも、再度回転を開始して既に転写材担持体53に担持された転写材9上に形成されたトナー像に重ねて転写されるトナー像は、回転再開後に帯電器2により帯電を受けた感光体1上に形成されたものとする事ができ、潜像形成について感光体1が停止していた期間に発生した感光体1の表面電位の変化の影響が及ぶ事が防止されている。
The peripheral length of the
即ち、転写材担持体53に担持された転写材9に重ねて各色のトナー像を転写するため、転写材担持体53の周長から形成するカラー画像の長さを減じた長さについては感光体1は潜像形成を行なわずに回転する。本実施例ではその潜像形成せずに感光体1が回転する長さは長さLTより大きくなり、転写を終了した時点で停止した場合、次の潜像形成を行なう感光体1の表面は、回転再開後に帯電器2により帯電を受けた部分となり、暗減衰の影響を受ける事が防止される。尚、感光体1と転写材担持体53は周速度がほぼ一致するように駆動されている。
That is, in order to transfer the toner image of each color on the
ここで、転写材担持体53の周長を長さLと形成するカラー画像の長さの和より僅かに大きいものとして、各色の現像が終了した時点で感光体1と転写材担持体53の回転を停止させる場合についても、上記と同様に感光体1が停止させている期間に発生する感光体1の暗減衰の影響が及ぶ事が防止でき、これにより図5の実施例に対して転写材担持体53を小型化する事が可能である。しかしながら、各色のトナー像の現像が終了した時点で感光体1と転写材担持体53の回転を停止させた場合、転写部位では感光体1上に形成されたトナー像が、転写材担持体53に担持された転写材9に転写されている状態で停止する事となるため、感光体1と転写材担持体53に担持された転写材9が摺動する事なく常に一致した速度での停止と回転再開がされる事が必要であり、摺動は発生した場合には、トナー像が擦られて乱れる現象が発生する恐れがある。
Here, assuming that the circumferential length of the
以上のため、転写材担持体53の周長を、感光体1の帯電器2により帯電を受ける部位から感光体1が現像装置4の選択された現像器により現像を受ける部位までの周長Lと形成するカラー画像の長さの和よりも大きくする事で、長時間停止した場合でも感光体1の暗減衰の影響のないカラー画像形成が可能となり好ましく、さらに、転写材担持体53の周長を、感光体1の帯電器2により帯電を受ける部位から感光体1上のトナー像が転写材担持体53に担持された転写材9に転写される部位までの周長LTと形成するカラー画像の和よりも大きくする事で感光体1の暗減衰の影響がなく、停止と回転再開がされる際に感光体1と転写材担持体53に担持された転写材9が摺動した場合についてもその影響を受けないカラー画像形成ができるためさらに好ましい。
For this reason, the circumferential length L of the
尚、図5の実施例のカラー画像形成装置は前述した通り、ブラック現像器44とイエロー現像器41とマゼンタ現像器42とシアン現像器43とブラック現像器44を搭載して選択された現像器を感光体1に対向する位置に搬送する現像装置4を備えており、選択された現像器は感光体1に対して共通の位置で現像を行なう。本発明のカラー画像形成装置にこのような現像装置4を用いる事は、感光体1の帯電器2により帯電を受ける部位から現像を受ける部位までの周長が共通であり、それぞれの現像器の用いられる順番に関係なく感光体1の暗減衰の影響のない本発明の実施が可能であり、さらに現像器を感光体1の周囲に別々に配置する場合に比較して、感光体1の帯電器2により帯電される部位から現像器により現像を受ける部位まで周長L、及び感光体1の帯電器2により帯電される部位から感光体1のトナー像を転写材9に転写する部位までの周長LTを短くする事が容易であるため非常に好ましい。尚、このような現像装置4は、前述した実施例1の方式についても後述する実施例3の方式についても実施が可能である。
As described above, the color image forming apparatus of the embodiment of FIG. 5 has a black developing
(実施例3) 図6は、本発明の別の実施例を示すカラー画像形成装置の装置断面図であり、まず、本機のカラー画像形成プロセスについて説明する。このカラー画像形成装置は、感光体1と同期して周動する中間転写媒体55上で複数のトナー像を重ね、中間転写媒体55に形成されたカラートナー像を転写材9に転写するものであり、一般に中間転写体方式と呼ばれているものである。この方式は、トナー像を中間転写媒体55に転写してから転写材9に転写するため、転写材9の選択範囲が広くできる方式であり、多くの種類の転写材9に対応可能なカラー画像形成装置を提供する上で適している。
Embodiment 3 FIG. 6 is a cross-sectional view of a color image forming apparatus showing another embodiment of the present invention. First, the color image forming process of this apparatus will be described. This color image forming apparatus superimposes a plurality of toner images on an
感光体1は図示しない駆動源によって回転駆動されており、感光体1の周囲には、帯電器2、レーザー走査光学系3、イエロー現像器41、マゼンタ現像器42、シアン現像器43、ブラック現像器44、ロール形状の一次転写電極56に掛け渡され感光体1と共通の駆動源により駆動されて周動するベルト状の中間転写媒体55、クリーニング装置6がそれぞれ配設されている。
The
感光体1はまず帯電器2により表面を一様に帯電され、レーザー走査光学系3によりイエロー画像情報に応じて像露光がされて潜像が形成され、イエロー現像器41により潜像が現像されイエロートナー像が形成される。
First, the surface of the
中間転写媒体55は感光体1と同期して駆動されており、感光体1に形成されたイエロートナー像は中間転写媒体55に転写される。中間転写媒体55にトナー像の転写をした後に感光体1上の転写残りのトナーは、クリーニング装置6によって掻き取られ、クリーニングされた感光体1は次の画像形成プロセスへ移行が可能となる。
The
イエロートナー像の現像を終了し、さらにイエロートナー像の中間転写媒体55への転写を終了した時点で、次にトナー像を形成するマゼンタの潜像形成が可能な状態でなければイエロートナー像の現像を終了した時点で感光体1と中間転写媒体55は駆動が停止され、マゼンタの潜像形成が可能な状態となった時点で再び駆動が開始される。
When the development of the yellow toner image is finished and the transfer of the yellow toner image to the
停止せずに回転を継続した、または再び回転が開始された感光体1には、マゼンタ画像情報に応じて像露光がされ潜像が形成されマゼンタ現像器42により潜像が現像され、中間転写媒体55上のイエロートナー像にマゼンタトナー像が重ねて転写される。以降、同様にしてシアントナー像、ブラックトナー像が重ねて転写され中間転写媒体55上にカラートナー像が形成される。
The
転写材9は給紙装置7により二次転写部位へと送られ、二次転写電極57により中間転写媒体55上のカラートナー像の転写を受けた後、定着装置8に送られる。定着装置8は加熱制御されており、定着装置により転写材9にカラートナー像が定着されて出力される。尚、二次転写電極57はロール形状をしており、中間転写媒体55上にカラートナー像を形成する過程には中間転写媒体55に対して離間しており、転写時には中間転写媒体55に向かって圧接し、転写材9を挟持して転写を行いながら搬送するようになっている。
The
転写材9にカラートナー像を転写した後に中間転写媒体55上の転写残りのトナーは、カラートナー像形成時には感光体1に対して離間状態にあった中間転写媒体クリーニング装置61が圧接する事によって掻き取られ、クリーニングされた中間転写媒体55は次のカラー画像形成プロセスへ移行が可能となる。
After the color toner image is transferred to the
以上のように図6のカラー画像形成装置は、各色の現像及び中間転写媒体55への転写の終了後で次の色の露光開始前に感光体1の回転を必要に応じて停止させながら、順次中間転写媒体55上にトナー像を転写してカラートナー像を形成し、転写材9に転写して定着して出力する。感光体1を次の色の露光開始前に停止させられるため、各色の画像情報に応じた像露光を開始するタイミングを各色の画像情報が準備される状態に応じて設定でき、図1、図2、図3により説明した実施例1及び図5により説明した実施例2と同様に、膨大な画像情報用のメモリ素子を備えることなく、種々な速度で送信されるカラー画像情報に対応してカラー画像を形成することが可能であり、また全てのカラー画像情報を受信する前に画像形成動作が開始でき、画像情報受信後、短時間でカラー画像を出力する事が可能である。さらに、色毎に感光体1の駆動を停止させている停止期間中に定着装置9の定着温度制御を継続する事及び偏向器31の回転を継続している事の効果も実施例1及び実施例2と同様に得る事ができる。
As described above, the color image forming apparatus of FIG. 6 stops the rotation of the
ここで、感光体1を停止させて再度回転させるまでの時間が非常に長い場合について、感光体1の表面電位が減衰する暗減衰の影響により、現像する潜像が変化して形成するトナー像が変化する場合が考えられるが、本実施例でも実施例1及び2と同様に長時間に渡って感光体1が停止した場合でも全く支障なく画像形成が可能であり、以下にその内容を説明する。
Here, in the case where the time from when the
図6において、L2は感光体1の帯電器2により帯電を受ける部位から感光体1の回転方向で最も下流側に位置する現像器であるブラック現像器44により現像を受ける部位までの周長(感光体1の移動方向に沿った経路の長さ)であり、L1は感光体1の帯電器2により帯電を受ける部位から感光体1の回転方向で下流側から2番目に位置する現像器であるシアン現像器43により現像を受ける部位までの周長(感光体1の移動方向に沿った経路の長さ)であり、またLTは感光体1の帯電器2により帯電を受ける部位から感光体1上のトナー像が中間転写媒体55に転写される部位までの周長(感光体1の移動方向に沿った経路の長さ)である。
In FIG. 6, L2 is a circumferential length from a portion of the
図6の実施例における中間転写媒体55の周長は、長さLTと形成するカラー画像の長さの和より僅かに大きくなっている。これにより転写が終了した時点で感光体1と中間転写媒体55の駆動を停止させた場合でも、再度駆動を開始して既に中間転写媒体55上に形成されたトナー像に重ねて転写されるトナー像は、駆動再開後に帯電器2により帯電を受けた感光体1上に形成されたものとする事ができ、潜像形成について感光体1が停止していた期間に発生した感光体1の表面電位の変化の影響が及ぶ事が防止されている。
The circumferential length of the
即ち、中間転写媒体55に重ねて各色のトナー像を転写するため、中間転写媒体55の周長から形成するカラー画像の長さを減じた長さについては感光体1は潜像形成を行なわずに回転する。本実施例ではその潜像形成せずに感光体1が回転する長さは長さLTより大きくなり、転写を終了した時点で停止した場合、次の潜像形成を行なう感光体1の表面は、回転再開後に帯電器2により帯電を受けた部分となり、暗減衰の影響を受ける事が防止される。尚、感光体1と中間転写媒体55は周速度がほぼ一致するように駆動されている。
That is, since the toner images of the respective colors are transferred onto the
ここで、中間転写媒体55の周長を長さL1と形成するカラー画像の長さの和より僅かに大きいものとして、各色の現像が終了した時点で感光体1と中間転写媒体55の駆動を停止させる場合についても、上記と同様に感光体1が停止させている期間に発生する感光体1の暗減衰の影響が及ぶ事が防止でき、これにより図6の実施例に対して中間転写媒体55を小型化する事ができる。また、中間転写媒体55の周長を、長さL2と形成するカラー画像の長さの和より大きくする事で現像順に関係なく、潜像形成について感光体1が停止していた期間に発生した感光体1の暗減衰の影響が及ぶ事が防止される事は実施例1と同様である。
Here, assuming that the peripheral length of the
しかしながら、各色のトナー像の現像が終了した時点で感光体1と中間転写媒体55の駆動を停止させた場合、一次転写部位では感光体1上に形成されたトナー像が、中間転写媒体55に転写されている状態で停止する事となるため、感光体1と中間転写媒体55が摺動する事なく常に一致した速度での停止と回転再開がされる事が必要であり、摺動は発生した場合には、トナー像が擦られて乱れる現象が発生する恐れがある。
However, when the driving of the
以上のため、中間転写媒体55の周長を、感光体1の帯電器2により帯電を受ける部位から感光体1が現像装置4の選択された現像器により現像を受ける部位までの周長L1またはL2と形成するカラー画像の長さの和よりも大きくする事で、長時間停止した場合でも感光体1の暗減衰の影響のないカラー画像形成が可能となり好ましく、さらに、中間転写媒体55の周長を、感光体1の帯電器2により帯電を受ける部位から感光体1上のトナー像が中間転写媒体55に転写される部位までの周長LTと形成するカラー画像の和よりも大きくする事で感光体1の暗減衰の影響がなく、停止と駆動再開がされる際に感光体1と中間転写媒体55が摺動した場合についてもその影響を受けないカラー画像形成が可能となるためさらに好ましい。
For this reason, the circumferential length of the
以上説明した通り、本発明は、実施例1に示した小型化、低価格化に適していた一般に多重現像一括転写方式と呼ばれる方式、実施例2に示した高画質化に適した一般に転写ドラム方式と呼ばれる方式、実施例3に示した転写材の選択範囲の広い一般に中間転写体方式と呼ばれる方式等、それぞれ感光体に像露光を行ない色トナーで現像する動作を繰り返すカラー画像形成装置について実施が可能である。また、実施例は外部から画像信号を受信してカラー画像を出力するプリンターについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、装置内部に画像情報形成装置、画像読取装置、画像処理装置、画像表示装置等を備えた種々の装置についても実施する事ができる。 As described above, the present invention is a transfer drum generally suitable for the miniaturization and cost reduction shown in the first embodiment, generally called a multiple development batch transfer system, and generally suitable for high image quality shown in the second embodiment. Implemented on a color image forming apparatus that repeats the operation of performing image exposure on a photoreceptor and developing with color toner, such as a system called a system and a system generally called an intermediate transfer body system with a wide selection range of transfer materials shown in the third embodiment. Is possible. Further, although the embodiments have been described with respect to a printer that receives an image signal from the outside and outputs a color image, the present invention is not limited to this, and an image information forming apparatus, an image reading apparatus, and an image processing are provided inside the apparatus. Various apparatuses including an apparatus, an image display apparatus and the like can also be implemented.
1 感光体 2 帯電器 3 レーザー走査光学系 4 現像装置 6 クリーニング装置 7 給紙装置 8 定着装置 9 転写材 31 偏向器 41 イエロー現像器 42 マゼンタ現像器 43 シアン現像器 44 ブラック現像器 51 転写電極 52 分離電極 53 転写材担持体 54 分離爪 55 中間転写媒体 56 一次転写電極 57 二次転写電極 61 中間転写媒体クリーニング装置 100 制御手段 101 画像情報受信部 102 メモリ素子 103 レーザー制御手段 104 偏向器回転制御手段 105 定着温度制御手段 106 感光体駆動手段
DESCRIPTION OF
Claims (4)
各色の現像終了後で次の色の露光開始前に感光体の周動を停止させる制御手段と、
前記転写材に転写されたトナー像を加熱定着する定着手段とを備え、
各色の現像終了後で次の色の露光開始前に感光体を停止させている期間中は、前記定着手段を加熱定着が可能な温度に制御する事を特徴とするカラー画像形成装置。 Uniform charging is applied to the rotating photoreceptor, image exposure is performed based on an image signal of a specific color, and the operation of developing the formed latent image with color toner is repeated for each color, and a plurality of toner images are superimposed. In a color image forming apparatus that forms a color toner image and transfers the color toner image to a transfer material,
Control means for stopping the circumferential movement of the photosensitive member after the development of each color and before the start of exposure of the next color;
Fixing means for heating and fixing the toner image transferred to the transfer material,
A color image forming apparatus, wherein the fixing unit is controlled to a temperature at which heat fixing is possible during a period in which the photosensitive member is stopped after the development of each color is completed and before the exposure of the next color is started.
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JP2020148906A (en) * | 2019-03-13 | 2020-09-17 | キヤノン株式会社 | Image forming apparatus, method of controlling the same, and program |
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2005
- 2005-02-04 JP JP2005028981A patent/JP2005141254A/en not_active Withdrawn
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