JP2648410B2 - 複写機の端部ボイド量制御装置 - Google Patents

複写機の端部ボイド量制御装置

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JP2648410B2
JP2648410B2 JP3279625A JP27962591A JP2648410B2 JP 2648410 B2 JP2648410 B2 JP 2648410B2 JP 3279625 A JP3279625 A JP 3279625A JP 27962591 A JP27962591 A JP 27962591A JP 2648410 B2 JP2648410 B2 JP 2648410B2
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雅美 岡
一幸 大西
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  • Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
  • Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Color Electrophotography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は複写機、特にフルカラー
複写機などの端部ボイド量制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から電子写真によって普通紙に画像
を記録するカラー複写機において、複写の際の先端部ボ
イド量を一定に調整することが行われている。このボイ
ドについては、特に感光体の画像外領域にトナーが付着
するのを防止する上で必要なものである。
【0003】従来は、生産段階などで実際にコピーを取
ってみてボイド量を測定し、調整値を人が入力すること
によってボイド量を調整しているのが普通である。
【0004】図7は従来の用紙先端ボイドを調節する手
順を示す。ステップn1で先端調整モードに設定する
と、現在の調整値が表示部に表示される。次いでステッ
プn2に移って、先端が黒い原稿を複写機に置いてステ
ップn3で通常の複写動作を行い、次のステップn4に
移ってスケールによってボイド量を測定する。ボイド量
の標準値はたとえば5mm、調整値/ステップでは0.
2mmとなっていのでステップn5において調整値を計
算して、コピー枚数設定用のテンキーで入力する。この
ときの調整値の計算は、次の数1の式によって表され
る。
【0005】
【数1】 [調整値]=[現在の調整値]+(5mm−[測定した
値])/0.2mm
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の人が操作するボ
イド量調整では、人が測定して調整値を入力するために
調整に時間が長くかかる問題があり、また、コピーを実
際に取る操作が必要でありために、定着のためのウォー
ムアップを待たなければならない。
【0007】ところでボイド量はブランクランプをオン
/オフするタイミングを調整することによって行うもの
であるが、従来はオン/オフタイミングを生産段階で調
整した後は固定されているので、電源電圧の変動など外
的要因で感光体の表面電位が変わった場合、ブランクラ
ンプによる電荷除去効果が影響を受けるために、ボイド
量が変わってしまい、度々調整を行わなければならない
問題もある。
【0008】本発明の目的は、像担持体上のトナー像濃
度を検出することによってボイド量を検知し、自動的に
ボイド量の調整を可能として、調整に要する時間を短縮
するとともに、試しコピーを省いて用紙の節約を図る端
部ボイド量制御装置を提供することにある。
【0009】また本発明の目的は、一定のボイド量を保
持可能とすることによって、感光体の表面電位が変動し
てもボイド量の調整を改めて行うことなく、取扱上の簡
便さとコピー品質の安定化を果たし得る端部ボイド量制
御装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、原稿からの反
射光によって感光体に形成される潜像に対応するトナー
像を、像担持体上に保持し、複写用紙に転写する複写機
において、感光体を帯電させるためにメインチャージャ
が出力する高電圧に対応するグリッド電圧を検出する電
圧検出手段と、電圧検出手段からの出力に応答し、感光
体を除電するためのブランクランプを消灯するオフタイ
ミングを遅速制御するタイミング調節手段とを含み、タ
イミング調節手段は、グリッド電圧が予め定める基準電
圧よりも高いときはオフタイミングを遅くし、反対に低
いときは速くすることによって、先端部および後端部の
ボイド量を一定に保持可能であることを特徴とする複写
機の端部ボイド量制御装置である。
【0011】本発明はまた、原稿からの反射光によって
感光体に形成される潜像に対応するトナー像を、像担持
体上に保持し、複写用紙に転写する複写機において、像
担持体上のトナー像濃度を検出する濃度検出手段と、濃
度検出手段からの出力に応答し、検出開始時点からトナ
ー像濃度が変化する時点までの経過時間に基づいて像担
持体上でのトナー像の位置を検出する変位検出手段と、
変位検出手段からのトナー像位置に基づいて先端部ボイ
ド量を求め、ブランクランプを点灯消灯するタイミング
を調整して、ボイド量の増減を行う先端ボイド調整手段
とを含むことを特徴とする複写機の端部ボイド量制御装
置である。
【0012】
【作用】本発明に従えば、像担持体上には原稿からの反
射光によって感光体に形成される潜像に対応するトナー
像が保持され、これにより複写用紙に転写される。その
際、電圧検出手段によって、メインチャージャが出力す
る高電圧に対応するグリッド電圧が検出される。タイミ
ング調整手段は電圧検出手段からの出力に応答し、感光
体を除電するためのブランクランプを消灯するオフタイ
ミングを、グリッド電圧が基準電圧に比して高いときは
遅くし、逆に低いときは速くするように作動する。この
作動によって先端部・後端部のボイド量を常に一定に保
持することができる。
【0013】また本発明に従えば、像担持体上のトナー
像の濃度は濃度検出手段によって検出される。電位検出
手段は、濃度検出開始時点からトナー像濃度が変化する
までの経過時間に基づいて像担持体上でのトナー像の位
置を検出する。この検出したトナー像位置を示す出力か
ら先端部ボイド量の調整を行うための先端部ボイド量は
先端部ボイド調整手段によって求められ、短時間でボイ
ド量を自動的に調整することが可能である。
【0014】
【実施例】図1は本発明の一実施例のフルカラー複写機
1の概略的な構成を示す。このカラー複写機1は感光体
と転写媒体にベルトを用いている。フルカラー複写機1
では、原稿からの反射光が3原色に分解され、その補色
となるトナーによって現像を行うため、原稿が3回走査
される。現像された3つのトナー像を精度よく重ねるた
めに、静電潜像を形成するための感光体ベルト以外に、
転写用ベルトを備えている。
【0015】通常のフルカラー複写の場合には、透明な
原稿台2の上に置かれた原稿3が光源4からの光によっ
て照射される。光源4は、図1の紙面に垂直な方向に延
びる露光ランプ5、反射鏡6およびミラー7を有する。
光源4は、図1の参照符4a,4bに示す方向に移動可
能であり、移動しながら原稿3の全体を照射する。原稿
3からの反射光は、ミラー7によって反射され、光学フ
ィルタ8およびレンズ9を介して感光体ベルト(以下
「PCベルト」と記す)11上の露光点11Aに導かれ
る。この反射光の光路には、複数個のミラー10が設け
られる。
【0016】PCベルト11の露光点11Aの上流側に
は、PCベルト11を帯電させるためのメインチャージ
ャユニット12が設けられる。PCベルト11は、セレ
ン(Se)などの光導電材料を含み、暗所では良好な電
気絶縁性を有して、メインチャージャユニット12によ
って与えられた電荷を保持する。露光点11Aで光が照
射されると、電気抵抗が減少し、表面電荷を散逸させ
る。ブランクランプユニット13は、PCベルト11か
ら不要な電荷を取除き、複写時のボイド等を形成させる
ために設けられる。ブランクランプユニット13の下流
側には、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの
トナーを供給する現像槽14Y,14M,14C,14
B(以下総称するときは参照符14を使用する)が設け
られる。露光点11A上に形成された静電潜像は、光学
フィルタ8と補色関係にある現像槽14からのトナーが
供給され、可視化される。ブラック現像槽14Bは、白
黒複写を行うときに使用され、カラー複写を行うときに
は使用されない。
【0017】PCベルト11上には、以上のようにして
トナーによって静電潜像が可視化され、現像される。P
Cベルト11は、ドライブローラ15によって搬送され
る。クリーナローラ16は、ドライブローラ15に付着
したトナーを除去する。テンションローラ17は、PC
ベルト11に張力を与える。圧接板18は、PCベルト
11を押圧する。PCベルト位置センサ19は、PCベ
ルト11が搬送されて変位する位置を検出する。廃トナ
ー回収容器20は、不要になったトナーを回収する。廃
トナー回収容器20内には、トナー搬送スクリュー2
1、メインブレード22およびサブブレード23が設け
られ、PCベルト11に付着しているトナーを回収す
る。PCベルト11に残留している電荷は、除電ユニッ
ト24によって除去される。
【0018】PCベルト11上に形成されるトナー像
は、ドライブローラ15の下部で、転写用ベルト(以下
「TXベルト」と記す)25へ転写される。転写されな
かったトナーは、廃トナー回収容器20に回収される。
TXベルト25の位置は、TXベルト位置センサ26に
よって検出され、TXベルト25上のトナー濃度は、ト
ナー濃度センサ27によって検出される。TXベルト2
5は、ドライブローラ28によって搬送され、テンショ
ンローラ29によって張力が与えられる。TXベルト2
5上のトナー像は、転写ローラ30の下部で、用紙カセ
ット31から供給される転写用紙32に転写される。転
写用紙32は、供給ローラ33によって1枚ずつ取出さ
れ、ガイド部材34およびガイドローラ35によって案
内されて転写ローラ30と圧ローラ36との間に導かれ
る。圧ローラ36は、転写用紙32をTXベルト25に
押圧し、トナー像を転写させる。トナー像が転写した転
写用紙32は、ガイドベルト37によって案内され、定
着装置38に導かれる。定着装置38には、熱ローラ3
9と圧ローラ40が含まれ、転写用紙32上のトナーを
加熱加圧して定着させる。
【0019】カラー複写を行うときには、現像された3
色のトナー像を、TXベルト25上に精度よく重ねる必
要があり、このような作像プロセスはTXベルト25の
回転に同期して実行される。
【0020】図2は、TXベルト25の外観を示す。T
Xベルト25の端部には、インデックス用のスリット2
5aが設けられる。TXベルト位置センサ26は、光透
過形センサであり、スリット25aの有無を検出する。
TXベルト25は、トナー像が転写される画像域25b
とトナー像が転写されない非画像域25cとに分けられ
る。フルカラー複写機1が取扱う複写用紙32の最大サ
イズを11インチ×17インチとすると、TXベルト2
5は、11インチ(280mm)の幅で、17インチ
(432mm)の画像域25bを有する。非画像域25
cの長さは、たとえば60mmとする。TXベルト25
が黒色であり、トナーが付着していない状態では、光反
射形センサであるトナー濃度センサ27への反射光はほ
とんどない。TXベルト25上に、イエロー、マゼンタ
またはシアンのトナー像が乗ると、反射率が上り、トナ
ー濃度センサ27からの出力電圧レベルが上昇する。
【0021】TXベルト25の非画像域25cの一部に
は、白色のペイントが施された基準領域25dが形成さ
れる。この基準領域25dの長さL1は、たとえば20
mmである。基準領域25dと画像域25bの先端との
距離L2は、たとえば10mmである。TXベルト25
に対するTXベルト位置センサ26およびトナー濃度セ
ンサ27の位置関係は次の通りである。TXベルト25
が図2の参照符25e方向に回転し、TXベルト位置セ
ンサ26からスリット25aに対応する出力が得られる
時点では、トナー濃度センサ27は画像域25bの後端
付近のトナー濃度を検出している。次に、非画像域25
cを経て画像域25bの先端付近に移る。スリット25
aの位置から画像域後端までは、ボイド調整の場合トナ
ー濃度センサ27からの出力は最も低いレベルであり、
トナーが付着している通常複写の場合はトナー濃度に対
応した出力レベルとなる。非画像域25cに入ると、基
準領域25dの白色ペイント先端までの長さL3たとえ
ば30mmに相当する部分は最も低いレベルであり、基
準領域25dでは最も高いレベルとなる。基準領域25
dの長さL1は20mmに相当し、次に画像域先端まで
のL2すなわち10mmに相当する最も低いレベルの区
間がある。これらL1〜L3の区間が、非画像域25c
であり、その長さL4はたとえば60mmである。スリ
ット25aの位置から画像域先端までの距離L5はたと
えば100mmである。基準領域25cの白色ペイント
は、スリット25aの位置に対して±0.5mmの精度
で形成される。
【0022】画像域先端と実際のトナー像が形成される
領域との間には、間隔L5のボイド領域が形成される。
ボイド領域は、スリット25aを基準として設定され
る。しかしながら、TXベルト位置センサ26とトナー
濃度センサ27とは、フルカラー複写機1を組上げる際
の工作精度の関係上、最大±5mm程度のばらつきが生
じ、スリット25aを基準にボイドを調整するのは困難
である。本実施例では、基準領域25dを基準にボイド
位置などの調整を充分な精度で行うことができる。
【0023】図3はブランクランプユニット13による
ボイド作成図である。ブランクランプの素子としては発
光ダイオードLEDを使用している。等倍、縮小のいず
れのコピーの場合でも、図3(1)に示すように、画像
域25b内の画像部を除く領域(図3(1)中斜線を施
す部分)にボイドを作成するものであって、画像先端部
に光を照射して除電し、先端ボイドエリアを作るのと、
PCベルト11の画像外領域にトナーが付着するのを防
ぐ働きをしている。図3(3)に示すブランクランプの
各LEDは、後述する中央処理装置41によって、入出
力回路を通して駆動され、そして先端ボイド量はシミュ
レーションにより、図3(2)に示すように、ブランク
ランプOFFタイミングを変えることで調整することが
可能である。
【0024】図4は、図1図示のフルカラー複写機1の
制御のための電気的構成を示す。中央処理装置(以下
「CPU」と略称する)41は、アドレスバス42およ
びデータバス43を介して、読出専用メモリ(以下「R
OM」と略称する)44、ランダムアクセスメモリ(以
下「RAM」と略称する)45と接続される。ROM4
4には、フルカラー複写機1の制御を行うプログラムが
格納される。RAM45は、プログラム実行時のワーク
エリアや、調整値の記憶に用いられ、電池46によって
バックアップされる。トナー濃度センサ27からの出力
は、アナログデシタル変換(以下「A/D」と略称す
る)回路47を介してCPU41に与えられる。TXベ
ルト位置センサ26からの出力は、入出力(以下「I/
O」と略称する)回路48を介してCPU41に与えら
れる。CPU41から露光ランプ5およびブランクラン
プユニット13への出力は、I/O回路48を介して与
えられる。CPU41には、タイマ49が内蔵される。
I/O回路48には、光源4を移動させるためのスキャ
ナモータ51、転写用紙32を搬送するための搬送モー
タ52、PCベルト11およびTXベルト25の同期を
取るためのローラクラッチ53、その他の負荷やセンサ
54が接続される。CPU41から高圧ユニット55に
対し高電圧を発生させるために加える低圧入力電圧は、
デジタルアナログ変換(以下「D/A」と略称する)回
路50からの指令によって与えられ、高圧ユニット55
のグリッド電圧は、電圧検出器56で検出され、A/D
回路47を介してCPU41に与えられる。
【0025】図5はブランクランプのOFFタイミング
のグリッド電圧と補正時間との関係を示す。この複写機
1では、高圧ユニット55は、CPU41で設定した入
力電圧0V〜10Vに対し0V〜1,000Vを出力す
るように設定されており、高圧出力400Vで先端ボイ
ドが調整される。通常、グリッド電圧に対応する表面電
位が低いほどブランクランプの影響範囲(まわり込み)
が大きくなるため、ブランクランプのOFFタイミング
を早める必要がある。400Vのとき、ボイド量の誤差
が0であったものが100Vでは約1.8mm多くな
り、700Vでは約1.8mm少なくなる。ボイド量を
減少するには、ブランクランプのOFFタイミングを早
めれば良いので、負の補正を加える制御を行う。この例
では、プロセス速度は180mm/sなので補正時間±
10msの間でボイド量が変化する。
【0026】先端ボイド量を調整するためのブランクラ
ンプのOFFタイミング、すなわちタイマ49によって
カウントされる時間は次の数2の式によって表される。
【0027】
【数2】
【0028】図6はTXベルト25の画像域の先端ボイ
ド量を調節するための制御を示す。ステップm1で先端
ボイド調整モードが選択されるとステップm2で光学系
動作が禁止される。光学系動作の禁止は、露光ランプ5
を使用しないことによって行われる。これによって、露
光点11Aにおける静電潜像は形成されない。次にステ
ップm3で、イエロー現像槽14Yからのトナーによる
作像が実行される。
【0029】ブランクランプユニット13は、スリット
25aを検知した時点から一定時間経過後を基準とし
て、ボイド調整値に応じて調整されて点灯/消灯され、
そのときの調整値に応じたボイドが作成される。先端ボ
イド部分以外の部分は不要なので、画像域先端から50
mm程度の部分までトナーが乗り、それ以外の部分はブ
ランクランプユニット13を全点灯して不要なトナーが
消費されないようにする。
【0030】ステップm4でTXベルト25のスリット
25aが検出されて、TXベルト25の画像域先端がト
ナー濃度センサ27から100mm手前の位置に存在す
ると、ステップm5でタイマ49がクリアされ、ステッ
プm6で、タイマ49のカウント値が450に達するま
で待つ。タイマ49は1mc毎にカウントアップされ、
TXベルト25の回転速度は200mm/sである。4
50のカウント値は、したがって90mmに相当する。
【0031】次に、ステップm7およびステップm8で
はボイド部の検知が行われ、ステップm7で、トナー濃
度センサ27の出力に対するA/D回路47の動作が開
始される。非画像域25cおよびボイド部では、TXベ
ルト25が黒色であるためA/D変換値は低い。ボイド
部が終わり、イエロートナーが検知されると、トナー濃
度センサ27からの出力は約4V(A/D変換値で20
4)になる。この変換値からボイド部の終了を検知する
ために、その半分の102を超えたときに、ステップm
8からステップm9に移る。ステップm9ではタイマ4
9のカウント値を読出し、基準領域25dの検出開始位
置から経過時間に基づきボイド量が検出される。
【0032】基準ボイド量が5mmであれば、スリット
検知から100+5mm分TXベルト25が回転したと
きに、ボイドエリアが終了しなければならない。従っ
て、タイマ49によってカウントされる時間は次の数3
の式によって表される。
【0033】
【数3】(100+5)/180≒583[ms] 基準ボイド量が5mmであれば、白色ペイントの立上り
検知から、TXベルト25が回転速度200mm/sで
30+5mm分だけ回転したときにボイド部が終了しな
ければならないので、タイマ49によってカウントされ
る時間は次の数4の式によって表される。
【0034】
【数4】(30+5)/200=175[ms] ボイド量調整のための調整値は、1ステップ当たり0.
2mmで、調整値が大きいほどボイド部が大きくなるか
ら、次の数5によって修正すれば自動的に先端ボイドが
調整される。
【0035】
【数5】
【0036】数5の式に基づき、ブランクランプユニッ
ト13に含まれる発光ダイオード(略称「LED」)を
点灯するタイミングを調整し、画像域25bの先端付近
でトナーの付着しないボイド部の長さを調節する。
【0037】なお、以上の実施例においては、基準領域
25dに白色ペイントを施し、像担持体であるTXベル
ト25の他の部分よりも光の反射率を大きくして、トナ
ー濃度センサ27からの出力電圧が大きくなるようにし
ているけれども、基準領域25dは他の部分よりも光の
透過率を大きくするようにしてもよいことは勿論であ
る。トナー濃度センサ27が基準領域25dに対向して
いるとき、透過率の大きな部分を介してTXベルト25
の裏側からの光を検出して基準領域25dを検出するこ
とができる。
【0038】また、像担持体であるTXベルト25や、
感光体であるPCベルト11は、ドラム形など、他の形
状であってもよいことは勿論である。
【0039】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、感光体の
表面電位が変わってもタイミング調整手段によってグリ
ッド電圧に応じてブランクランプのタイミングを変える
ことができるので、常に一定のボイド量とすることが可
能であり、1つのコピーモードでボイド調整すればどの
コピーモードでも変らない一定のボイド量を自動的に保
持できる。また、トナー像の濃度と像担持体上での像の
位置を検知することでボイド量を検知し、自動的にボイ
ド量を調整することが可能であって、調整に要する時間
を短縮するとともに用紙を用いずにボイド量調整を行
え、取扱いの簡便さと信頼性の向上を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の概略的な構成を示す縦断面
図である。
【図2】図1図示の実施例におけるTXベルト25の斜
視図である。
【図3】ブランクランプユニット13によるボイド作成
を示す説明図である。
【図4】図1図示の実施例の制御のための電気的構成を
示すブロック図である。
【図5】図1図示の実施例においてグリッド電圧に対す
るボイド量と補正時間の変化の関係を示す線図である。
【図6】図1図示の実施例においてボイド量を調整する
ための動作を示すフローチャートである。
【図7】従来のフルカラー複写機において用紙先端ボイ
ドを調節する操作手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 フルカラー複写機 3 原稿 5 露光ランプ 8 光学フィルタ 9 レンズ 11 PCベルト 11A 露光点 12 メインチャージャユニット 13 ブランクランプユニット 14 現像槽 25 TXベルト 45 RAM 47 A/D回路 49 タイマ 50 D/A回路 55 高圧ユニット 56 電圧検出器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−279371(JP,A) 特開 平4−55865(JP,A) 特開 平2−66572(JP,A) 特開 昭64−42668(JP,A) 特開 昭63−80279(JP,A) 実開 平4−33044(JP,U) 実開 昭57−180357(JP,U)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原稿からの反射光によって感光体に形成
    される潜像に対応するトナー像を、像担持体上に保持
    し、複写用紙に転写する複写機において、 感光体を帯電させるためにメインチャージャが出力する
    高電圧に対応するグリッド電圧を検出する電圧検出手段
    と、 電圧検出手段からの出力に応答し、感光体を除電するた
    めのブランクランプを消灯するオフタイミングを遅速制
    御するタイミング調節手段とを含み、 タイミング調節手段は、グリッド電圧が予め定める基準
    電圧よりも高いときはオフタイミングを遅くし、反対に
    低いときは速くすることによって、先端部および後端部
    のボイド量を一定に保持可能であることを特徴とする複
    写機の端部ボイド量制御装置。
  2. 【請求項2】 原稿からの反射光によって感光体に形成
    される潜像に対応するトナー像を、像担持体上に保持
    し、複写用紙に転写する複写機において、 像担持体上のトナー像濃度を検出する濃度検出手段と、 濃度検出手段からの出力に応答し、検出開始時点からト
    ナー像濃度が変化する時点までの経過時間に基づいて像
    担持体上でのトナー像の位置を検出する変位検出手段
    と、 変位検出手段からのトナー像位置に基づいて先端部ボイ
    ド量を求め、ブランクランプを点灯消灯するタイミング
    を調整して、ボイド量の増減を行う先端ボイド調整手段
    とを含むことを特徴とする複写機の端部ボイド量制御装
    置。
JP3279625A 1991-10-25 1991-10-25 複写機の端部ボイド量制御装置 Expired - Fee Related JP2648410B2 (ja)

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