JP2006201457A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】モノモード重視のユーザに、カラーキャリブレーションによるプリント遅れを回避することができ、使い勝手の良い印刷システムを可能とする画像形成装置、印刷システムおよびキャリブレーション方法を有する画像形成装置を提供する。
【解決手段】トナー像を担持する像担持体1と、前記像担持体1に作用する現像手段4を一体にしたプロセスカートリッジ10を複数本並列に配置し、かつ、単色で画像形成を行なう単色モードと多色で画像形成を行なう多色モードを切り替えることができる画像形成装置であって、画質校正手段と、前記各モードでの印字枚数、もしくは、印字時間を記憶する手段を持ち、前記各モードで、前記画質校正手段を行なう実行タイミングがそれぞれ異なることを特徴とする画像形成装置。
【選択図】 図2

Description

本発明は、電子写真方式を採用するカラー複写機やカラープリンター等の画像形成装置に関するものである。
印刷装置では、温度、湿度等の印刷環境や、連続印字時における内部昇温に応じて、例えば印刷されるカラー画像の色見や階調性、各色の色ずれ量などの印刷特性が変化したりすることがある。このような印刷特性の変化は、また、トナーカートリッジの交換などプリンタを構成する部品を着脱したりすることによっても変化することがある。さらには、プリンタの各要素の経時変化によっても印刷特性は変化する。
このような印刷特性の変化に対し、従来、所定のパッチを印刷しそれを測定して得られる濃度情報に基づいて、例えば画像処理におけるガンマ補正テーブルの内容を変更する処理や、各色の色ずれ量を補正するキャリブレーション(画質校正)が行なわれている。このキャリブレーションは、印刷装置の電源立ち上げ時や、印刷時に所定数の枚数を印刷した時など一定の間隔で行なわれる。
しかし、このキャリブレーションは、それ自体数10秒以上もその動作や処理に時間を費やすものである。このため、印刷の途中でキャリブレーション動作等が行なわれると、印刷結果を早く得たいユーザにとっては不便なものと感じることがある。すなわち、ユーザによっては、あるいは印刷する対象によっては、印刷品位よりも印刷結果を早く得たいと考えることがあり、このような場合にキャリブレーション実行のタイミングをユーザがコントロールできないことは、使い勝手の良くない印刷システムとなる。そこで、ユーザが任意に定めることにより、不必要なキャリブレーションの実行を少なくする方法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2002−189391号公報
ところで上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。
モノカラーモードとフルカラーモードを切り替えて、印字を行なう多色画像形成装置の場合、モノカラーモードでのキャリブレーション実行タイミングもフルカラーモードと同じであり、そのため、モノカラーモードでの印刷中でもキャリブレーションの実行タイミングになってしまうと、不必要なキャリブレーション動作を行なってしまい、印刷速度を遅くしてしまう。また、キャリブレーションを行なっても印刷品位にそれ程影響しないような場合に、不必要にキャリブレーションが行なわれることは、そのためのトナー等の現像剤を消費するなど不経済でもある。
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、モノモード重視のユーザに、カラーキャリブレーションによるプリント遅れを回避することができ、使い勝手の良い印刷システムを可能とする画像形成装置、印刷システムおよびキャリブレーション方法を有する画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明によれば、上記目的は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に作用する現像手段を一体にしたプロセスカートリッジを複数本並列に配置し、かつ、単色で画像形成を行なう単色モードと多色で画像形成を行なう多色モードを切り替えることができる画像形成装置であって、画質校正手段と前記各モードでの印字枚数、もしくは、印字時間を記憶する手段を持ち、前記各モードで、前記画質校正手段を行なう実行タイミングがそれぞれ異なることを特徴とする発明によって達成される。
本発明によれば、モノカラーモードとフルカラーモードのそれぞれに異なるキャリブレーション実行タイミングを設定し、モノカラーモードのキャリブレーションの実行間隔をカラーモードのキャリブレーションの実行間隔より、長くなるように実行タイミングを設定することにより、モノカラーを連続で印字した際は、キャリブレーションを行なう回数が減り、不必要なキャリブレーション動作を行なわなくなるため、印刷速度を遅くしてしまうことがなくなり、また、そのためのトナー等の現像剤を消費することが少なくなる。さらに、モノモード重視のユーザに、カラーキャリブレーションによるプリント遅れを回避することができ、使い勝手の良い印刷システムを可能とする画像形成装置、印刷システムおよびキャリブレーション方法を有する多色画像形成装置を提供することが可能となる。
以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。
(第1の実施例)
以下に、本発明に係る多色画像形成装置の実施形態について図面により詳しく説明する。
[カラー画像形成装置の全体構成]
まずカラー画像形成装置の全体構成について、図1を参照して概要説明する。なお、図1はカラー画像形成装置の一態様であるフルカラーレーザービームプリンタAの全体構成を示す縦断面図である。
同図に示すカラー画像形成装置Aは、垂直方向に並設された像担持体である4個の感光ドラム1(1a,1b,1c,1d)を備えている。感光体ドラム1は、駆動手段(不図示)によって、同図中、反時計回りに回転駆動される。感光体ドラム1の周囲には、その回転方向に従って順に、感光体ドラム1表面を均一に帯電する帯電装置2(2a、2b、2c、2d)、画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光体ドラム1上の静電潜像を形成するスキャナユニット30(30a、30b、30c、30d)、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4(4a、4b、4c、4d)、感光体ドラム1上のトナー像を転写材Sに転写させる静電転写装置40、転写後の感光体ドラム1表面に残った転写残トナーを除去するクリーニング装置6(6a、6b、6c、6d)等が配設されている。
ここで、感光体ドラム1と帯電装置2、現像装置4、クリーニング装置6は一体的にカートリッジ化されプロセスカートリッジ10(10a,10b,10c,10d)を形成している。
以下、感光体ドラム1から順に詳述する。
感光体ドラム1は、例えば直径30mmのアルミシリンダの外周面に有機光導伝体層(OPC感光体)を塗布して構成したものである。感光体ドラム1は、その両端部を支持部材によって回転自在に支持されており、一方の端部に駆動モータ(不図示)からの駆動力が伝達されることにより、反時計周りに回転駆動される。
帯電装置2としては、接触帯電方式のものを使用することができる。帯電部材は、ローラ状に形成された導電性ローラであり、このローラを感光体ドラム1表面に当接させるとともに、このローラに帯電バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム1表面を一様に帯電させるものである。
スキャナユニット30は、感光ドラム1の略水平方向に配置され、レーザーダイオード(不図示)によって画像信号に対応する画像光が、スキャナモーター(不図示)によって高速回転されるポリゴンミラー31(31a、31b、31c、31d)に照射される。ポリゴンミラー31に反射した画像光は、結像レンズ32(32a、32b、32c、32d)を介して帯電済みの感光体ドラム1表面を選択的に露光して静電潜像を形成するように構成している。
現像装置4a,4b,4c,4dはそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを夫々収納した現像器から構成される。
すべての感光体ドラム1a,1b,1c,1dに対向し、接するように循環移動する静電転写ベルト41が配設される。静電転写ベルト41は1011〜1014Ω・cmの体積固有抵抗を持たせた厚さ約150μmのフィルム状部材で構成される。この静電転写ベルト11は、垂直方向に4軸でローラに支持され、図中左側の外周面に転写材Sを静電吸着して上記感光体ドラム1に転写材Sを接触させるべく循環移動する。これにより、転写材Sは静電転写ベルト41により転写位置まで搬送され、感光体ドラム1上のトナー像を転写される。
この静電転写ベルト41の内側に当接し、4個の感光体ドラム1a,1b,1c,1dに対向した位置に転写ローラ42(42a,42b,42c,42d)が並設される。これら転写ローラ42から正極性の電荷が静電転写ベルト41を介して転写材Sに印加され、この電荷による電界により、感光体ドラム1に接触中の用紙に、感光体ドラム1上の負極性のトナー像が転写される。
静電転写ベルト41は周長約700mm、厚み150μmのベルトであり、駆動ローラ43、従動ローラ44a、44b、テンションローラ45の4本のローラにより掛け渡され、図の矢印方向に回転する。これにより、上述した静電転写ベルト41が循環移動して転写材Sが従動ローラ44a側から駆動ローラ43側へ搬送される間にトナー像を転写される。
給紙部50は、画像形成部に転写材Sを給紙搬送するものであり、複数枚の転写材Sが給紙カセット51に収納されている。画像形成時には給紙ローラ52(半月ローラ)、レジストローラ対53が画像形成動作に応じて駆動回転し、給紙カセット51内の転写材Sを1枚毎分離給送するとともに、転写材S先端はレジストローラ対53に突き当たり一旦停止し、ループを形成した後静電転写ベルト41の回転と画像書出し位置の同期をとって、レジストローラ対53によって静電転写ベルト41へと給紙されていく。
定着部20は、転写材Sに転写された複数色のトナー画像を定着させるものであり、回転する加熱ローラ21aと、これに圧接して転写材Sに熱及び圧力を与える加圧ローラ21bとからなる。
すなわち、感光体ドラム1上のトナー像を転写した転写材Sは定着部20を通過する際に定着ローラ対21で搬送されるとともに、定着ローラ対21によって熱及び圧力を与えられる。これによって複数色のトナー像が転写材S表面に定着される。
画像形成の動作としては、プロセスカートリッジ10a、10b、10c、10dが、印字タイミングに合わせて順次駆動され、その駆動に応じて感光体ドラム1a、1b、1c、1dが、反時計回り方向に回転駆動される。そして、各々のプロセスカートリッジ10に対応するスキャナユニット30が順次駆動される。この駆動により、帯電ローラ2は感光体ドラム1の周面に一様な電荷を付与し、スキャナユニット30は、その感光体ドラム1周面に画像信号に応じて露光を行って感光体ドラム1周面上に静電潜像を形成する。現像装置4内の現像ローラは、静電潜像の低電位部にトナーを転移させて感光体ドラム1周面上にトナー像を形成(現像)する。
最上流の感光体ドラム1周面上のトナー像の先端が、静電転写ベルト41との対向点に回転搬送されてくるタイミングで、その対向点に転写材Sの印字開始位置が一致するように、レジローラ対53が回転を開始して転写材Sを静電転写ベルト41へ給送する。
転写材Sは静電吸着ローラ46と静電転写ベルト41とによって挟み込むようにして静電転写ベルト41の外周に圧接し、かつ静電転写ベルト41と静電吸着ローラ46との間に電圧を印加することにより、誘電体である転写材Sと静電転写ベルト41の誘電体層に電荷を誘起し、転写材Sを静電転写ベルト41の外周に静電吸着するように構成している。これにより、転写材Sは静電転写ベルト41に安定して吸着され、最下流の転写部まで搬送される。
このように搬送されながら転写材Sは、各感光体ドラム1と転写ローラ42との間に形成される電界によって、各感光体ドラム1のトナー像を順次転写される。
4色のトナー像を転写された転写材Sは、ベルト駆動ローラ43の曲率により静電転写ベルト41から曲率分離され、定着部20に搬入される。転写材Sは、定着部20で上記トナー像を熱定着された後、排紙ローラ対23によって、排紙部24から画像面を下にした状態で本体外に排出される。
また、モノカラーモードの場合、イエロー、マゼンタ、シアンの各色は、印字、駆動の必要は無いため、転写ローラ42(42a,42b,42c)を感光ドラム1(1a、1b、1c)より離間させることにより行なわれる。さらに、単色での印字のため、転写材に転写されるトナーの量もカラーモードより少なくなるため、定着部20で熱定着させるに必要な熱量も少なくできるため、印字速度を速くさせることが可能となる。
図2は、図1に示したフルカラーレーザープリンタA、特に画像校正キャリブレーションの処理に係わる構成を示すブロック図である。
図2に示すように、印刷部170には、その印刷動作の制御を実行するCPU310と制御ユニット1000とのインターフェースを行なうコントローラI/F300が設けられている。これにより、CPU310は制御ユニット1000から送られる印刷データや制御データに基づいて印刷部170の印刷動作を制御する。ROM350は、このCPU310による制御プログラムを格納する他、キャリブレーションの間隔(タイミング)を定めるための基本となるカウンタ値を記憶している。また、RAM340はCPU310の制御実行処理のワークエリアとして用いられる他、キャリブレーション間隔を定めるカウンタ値を設定値として格納することができる。さらに、印刷部170には、印刷枚数(印字枚数)をカウントするページカウンタ320や図1にて説明したレーザ・駆動部330が設けられる。また、制御ユニット1000は、印刷部170へ送るべき印刷データを発生するほか、該印刷データに対して印刷部170の特性に応じた補正を行う。また、そのための補正データを保持している。
以上の構成において、フルカラーレーザープリンタAに電源が投入されると、印刷部170のCPU310は、ページカウンタ320の初期化処理等の初期化処理を行なう。そして、プリンタ制御ユニット1000に対し印刷の準備ができた旨のレディー信号を送る。これに対し、プリンタ制御ユニット1000から印刷要求が送られて来ると、CPU310はコントローラI/F300を通じて印刷データを受け取って印刷を行ない、印刷用紙1枚(1ページ)の印刷が終了する毎にページカウンタ320の印刷枚数をカウントアップする。この印刷の際、CPU310はページカウンタの値を随時モニタしており、RAM340において後述のようにして設定されるカウント値と比較し、双方のカウント値が一致した場合は、制御ユニット1000の印刷部I/F160へ出力したレディー信号をフォルスとし、または、RAM340がデータを受信可能な間は受信を続け、RAM340の容量がいっぱいになったらフォルスとし、キャリブレーションのためのパッチ印刷および読取りを実行する。そして、読取ったキャリブレーションデータを、コントローラI/F300を介して制御ユニット1000へ転送し、制御ユニット1000内の不図示のCPUが、上記読取られた各色のデータを用いて不図示のRAMに展開されている前述の補正データの内容を更新し、キャリブレーションを完了する。
なお、印刷部170でキャリブレーショのための上記の動作等が行なわれるとき、プリンタ制御ユニット1000は、印刷部I/F160を通じて印刷部170のステイタスを取得し、これにより、現在、印刷部170がキャリブレーション動作に入った事を認識することができる。この間、制御ユニット1000は印刷動作を待たされることになる。
また、ROM350に設定されるカウンタ値は、通常(フルカラー用)のカウンタ値Cfとモノカラー印字用のカウンタ値Cmが定められており、
Cm>Cf …… (1)
となるように設定されている。前述のように印刷用紙1枚(1ページ)の印刷が終了する毎にページカウンタ320の印刷枚数をカウントアップし、モノカラー印字を、連続で行なった際、カウンタ値Cmと比較し、また、フルカラー印字を連続で行なった際、もしくは、モノカラー印字時からフルカラー印字時に変更した際には、カウンタ値Cfと比較し、双方のカウント値が一致した場合もしくは、ページカウンタ値がROM350から読み込まれたRAM340のカウンタ値を越えていた場合に、キャリブレーションを実行するようになっている。
即ち、各モードでのキャリブレーション(画質校正)を行う実行タイミングをそれぞれ異にしている。
そして、ROM350に設定されているカウンタ値を前述のようにモノカラー印字用のカウンタ値Cmをとフルカラー印字用のカウンタ値Cfより大きく設定されているため、モノカラーを連続で印字した際は、キャリブレーションを行なう回数が減り、不必要なキャリブレーション動作を行なわなくなるため、印刷速度を遅くしてしまうことがなくなり、また、そのためのトナー等の現像剤を消費することが少なくなる。
(第2の実施例)
本発明における第2の実施形態を示す。
本実施形態では、上述の印刷部170のページカウンタ320にモノカラー印字用のページカウンタPmとフルカラー印字用のページカウンタPfを設定する。各モードでの印刷時に、対応する方のページカウンタの印刷枚数をカウントアップさせる。総ページカウンタ値Ptを
Pt=Pm+Pf×N …… (2)
と定め、RAM340に設定されるカウンタ値と比較し、双方のカウント値が一致した場合、キャリブレーションを実行する。
フルカラー印字用のページカウンタ値をN倍にすることにより、実施例1と同様にモノカラーを連続で印字した際は、キャリブレーションを行なう回数を減らすことが可能となる。さらに、両モードが混在した場合の印刷では、例えば、フルカラーモードの比率が多い場合は、キャリブレーション実行タイミング間隔が短くなり、逆に、モノカラーモードの比率が多い場合は、キャリブレーション実行タイミングを長くなる。このため、各モードでの比率に応じた、キャリブレーション実行タイミングを設定することが可能となる。
(第3の実施例)
本実施形態では、上述の印刷部のRAM340に設定されている比較のためのカウンタ値を、ユーザが任意に設定できる構成を採る。図3はそのための処理手順を示すフローチャートである。
この処理手順は、例えばフルカラーレーザープリンタAの電源投入時に起動され、まず、制御ユニット1000のCPUは、印刷部I/F160を介して、キャリブレーションの基本の間隔を定めるROM350のカウンタ値をRAM340に格納する命令を送り、これに対し、印刷部170のCPU310は、比較カウンタ値をROM350から読み出してRAM340に格納する。このカウンタ値は、デフォルト値として設定されているものであり、ユーザはこの値を基本の値としてカウンタ値を設定する。すなわち、上記RAM340への格納の後、ステップS51で、プリンタ制御ユニット1000のCPUは、印刷部I/F160を通じて印刷部ユニットから上記カウント値を読み込み、その値を記憶する(カウント値読み込み設定)。
次に、ステップS52では、ユーザが操作部150において所定の操作をすることに応答して操作部上のLCDに、この読みこんだカウンタ値を表示する(カウンタ値表示)。なお、この表示は、ユーザの操作によらず読み込んだ後自動的に実行するようにしてもよい。次にステップS53で、この表示に対しユーザが操作部150の所定のキー操作をすることによりカウント値の設定の変更が行われたか否かを判断し(カウント値変更?)、変更したと判断すると、ステップS54で、制御ユニットのCPUは、印刷部I/F160を通じて印刷部170のRAM340に保存されているカウンタ値の修正をすべく制御する(カウント値修正)。なお、ステップS53で、ユーザによるカウンタ値の変更が行なわれないと判断した場合は、直ちに本処理を終了する。
以上の処理により、キャリブレーション間隔をユーザが任意に設定変更ことが可能となる。なお、図3に示した比較の際に参照されるカウンタ値の設定変更処理は、必ずしもプリンタの電源投入時に行なわれる必要はない。例えば、実際に印刷を始めるときなど任意のタイミングで、ユーザが操作部において所定の操作をすることによって実行されても良い。また、プリンタにおいて実行するのではなく、ホストコンピュータにおいて、ユーザが印刷の設定を行なう時に、同時に上記カウンタ値の設定変更を行なうようにしてもよい。
なお、上述した各実施形態では、キャリブレーション実行データを印字枚数で設定したが、印字時間で設定しても同様の効果を得ることができる。
以上述べたように、本発明によれば、基本的にはトナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に作用する現像手段を一体にしたプロセスカートリッジを複数本並列に配置し、かつ、単色で画像形成を行なう単色モードと多色で画像形成を行なう多色モードを切り替えることができる画像形成装置であって、画質校正手段と前記各モードでの印字枚数、もしくは、印字時間を記憶する手段を持ち、前記各モードで、前記画質校正手段を行なう実行タイミングがそれぞれ異なることを特徴とする発明によって達成される。
また、本発明によれば、前記多色モードの印字速度より前記単色モードの印字速度が異なることを特徴とする発明によって達成される。
また、本発明によれば、前記多色モードの前記画質校正手段を行なう間隔より前記単色モードでの前記画質校正手段を行なう間隔が長くなるように実行タイミングを設定していることを特徴とする発明によっても達成される。
さらに、本発明によれば、前記画質校正手段は、色濃度校正手段、または、色ずれ校正手段、もしくは、前記両方の校正手段であることを特徴とする発明によっても達成される。
さらに、本発明によれば、前記画質校正手段を行なう前記実行タイミングは、印字枚数に応じて、設定されることを特徴とする発明によっても達成される。
さらに、本発明によれば、前記画質校正手段を行なう前記実行タイミングは、印字時間に応じて、設定されることを特徴とする発明によっても達成される。
さらに、本発明によれば、前記多色モードの前記画質校正手段を行なう実行タイミングと、前記単色モードの前記画質校正手段を行なう実行タイミングのそれぞれをユーザが任意に設定することができることを特徴とする発明によっても達成される。
本発明に係る画像形成装置の実施例1を示す断面説明図 図1の、主に、キャリブレーションに関わる構成を示すブロック図 本実施例3におけるキャリブレーションに関する処理を示すフローチャート
符号の説明
1 感光ドラム(像担持体に相当)
4 現像装置(現像手段に相当)
10 プロセスカートリッジ
20 定着部
30 スキャナユニット
40 静電転写ベルト装置
80 給紙部
150 操作部
160 印刷部I/F
170 印刷部
180 入力部
190 RAM
300 コントローラI/F
310 CPU
320 ページカウンタ
330 レーザ・駆動部
1000 プリンタの制御ユニット
S 転写材
A フルカラーレーザープリンタ

Claims (7)

  1. トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に作用する現像手段を一体にしたプロセスカートリッジを複数本並列に配置し、かつ、単色で画像形成を行なう単色モードと多色で画像形成を行なう多色モードを切り替えることができる画像形成装置であって、
    画質校正手段と、前記各モードでの印字枚数、もしくは、印字時間を記憶する手段を持ち、
    前記各モードで、前記画質校正手段を行なう実行タイミングがそれぞれ異なることを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記多色モードの印字速度より前記単色モードの印字速度が異なることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  3. 前記多色モードの前記画質校正手段を行なう間隔より前記単色モードでの前記画質校正手段を行なう間隔が長くなるように実行タイミングを設定していることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記画質校正手段は、色濃度校正手段、または、色ずれ校正手段、もしくは、前記両方の校正手段であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の画像形成装置。
  5. 前記画質校正手段を行なう前記実行タイミングは、印字枚数に応じて、設定されることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の画像形成装置。
  6. 前記画質校正手段を行なう前記実行タイミングは、印字時間に応じて、設定されることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の画像形成装置。
  7. 前記多色モードの前記画質校正手段を行なう実行タイミングと、前記単色モードの前記画質校正手段を行なう実行タイミングのそれぞれをユーザが任意に設定することができることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
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