JP2921871B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP2921871B2
JP2921871B2 JP1213080A JP21308089A JP2921871B2 JP 2921871 B2 JP2921871 B2 JP 2921871B2 JP 1213080 A JP1213080 A JP 1213080A JP 21308089 A JP21308089 A JP 21308089A JP 2921871 B2 JP2921871 B2 JP 2921871B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複写機、プリンタ、フアクシミリ等の画像
形成装置に関する。
〔従来の技術〕
従来、複写機に収納される給紙カセツト内の転写紙に
対して、給紙カセツト内のサイズ検知手段が作用し、書
込み領域の主走査幅、および副走査幅が共に決定されて
いた。
また、手差し給紙の場合は、転写紙の幅が手差しテー
ブルの原稿ガイドに連動する摺動子と、この摺動子のス
ライドとより接続するサイズ検知手段の複数の端子とに
より検知され、この検知データにより書込み領域の主走
査側の幅を決定し、書込み領域の副走査側の幅は、レジ
ストセンサにて転写紙後端を検知し、この検知データに
より決定していた。
〔発明が解決しようとする課題〕 上記従来技術をドラム状の感光体に転写紙を直接的に
搬送する構成の装置に使用する場合には、その書込み位
置と転写紙間の距離が短く、副走査側の書込み領域幅を
制御でき、かつ書込みを停止させても転写紙の領域幅に
おさまるので問題ないが、転写紙搬送ベルトを使用して
転写紙を転写部まで搬送するものでは、転写紙領域外の
トナー像が転写紙搬送ベルト上に形成されてしまうこと
があり、転写紙搬送ベルトを汚し画像品質を低下させた
り、あるいは感光体および転写紙搬送ベルトのクリーナ
に負担を掛ける等の問題があつた。
本発明の目的は、転写紙領域外の感光体への作像を行
わないようにし、感光体および転写紙搬送ベルトの汚れ
を防いだ画像形成装置を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的は、感光体と、該感光体上の静電潜像を現像
する現像手段と、この現像手段と前記感光体とを接離さ
せる制御手段と、転写紙を搬送するベルト搬送手段と、
このベルト搬送手段によって搬送される転写紙上に前記
感光体上の現像像を転写する転写手段と、前記ベルト搬
送手段によって搬送される転写紙の有無を検知する検知
手段とを有する画像形成装置において、前記検知手段の
出力に基づいて、前記感光体の転写紙領域外においては
前記現像手段が前記感光体から離間するように前記制御
手段を作動させると共に、前記転写紙領域外の静電潜像
に対しては現像を行なわせないように現像バイアスを制
御することによって達成される。
〔作用〕
検知手段によって転写紙の有無が検知されると、その
出力に基づいて、感光体の転写紙領域以外においては現
像手段と感光体とが離れ、かつ現像バイアスが転写紙領
域外の静電潜像に対しては現像を行なわないように制御
されるので、転写紙領域外へのトナーの付着を防止する
ことができる。したがって、感光体とベルト搬送手段と
を余分なトナー像にて汚すことがなくなる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第1図は本発明によるカラー記録装置の一実施例を示
す全体構成図であつて、1は像担持体である感光体(P
C)ベルト、2はPC駆動ローラ、3はPC従動ローラ、4
は帯電手段である帯電器、5は静電潜像形成手段である
光書込みユニツト、6は現像ローラ(Y:イエロー)、7
は現像器(Y:イエロー)、8は現像ローラ(M:マゼン
タ)、9は現像器(M:マゼンタ)、10は現像ローラ(C:
シアン)、11は現像器(C:シアン)、12は現像ローラ
(Bk:ブラツク)、13は現像器(Bk:ブラツク)であり、
前記現像器7,9,11,13が現像手段となる。さらに、14は
転写紙、15は給紙コロ、16はレジストローラ、17は転写
紙搬送手段である転写紙搬送ベルト、18は転写駆動ロー
ラ、19は転写従動ローラ、20は接離切換ローラ、21は転
写部、22は除電器、23は紙吸着帯電器、24は紙分離帯電
器、25は転写ベルトクリーナ、26は経路切換え部材、27
は紙先端ガイド板、28は紙後端ガイド板、29はPCクリー
ナ、30は除電器、31は定着器、32は排紙トレイ、33はリ
ターン後停止状態の転写紙、34は転写後の停止状態の転
写紙、35はカラー画像読み取り装置、44は転写紙手差し
用のテーブル、45は検知手段であるレジスト検知センサ
である。
第2図は本実施例の制御系を示す説明図であつて、36
は感光体(PC)駆動モータ、37はPC駆動モータ36に設け
られたエンコーダ、38は回転検知センサ、39は転写ベル
ト17を駆動する転写駆動モータ、40は転写駆動モータ39
に設けられたエンコーダ、41はCPU,RAM,I/O,カウンタ等
を含む制御手段であるメインボード、42,43はサーボ制
御ボードである。
第3図は本実施例の作動のタイミングチヤートであ
り、以下、第3図を参照して本実施例の作動を説明す
る。
プリントSWをオン(第3図のa)にすると、感光体ベ
ルト1は、PC駆動モータ36により、PC駆動ローラ2が時
計方向回転して、第1図の矢印方向にVPの線速で回動す
る。
また同時に、転写紙搬送ベルト17(以下、転写ベルト
と略す)が、転写駆動モータ39が、正転(第3図のg,h
信号とjの速度線図参照)を開始することにより、左矢
印方向にVFの線速で回動する。なお、VP=VFの条件のも
とで回動するように制御駆動されている。
感光体ベルト1(以下、PCベルトと略す)は、除電器
30で除電され、帯電器4で全面均一帯電されるが、次の
条件を満たすような処理をされる。
(1)除電器30は、予めPCクリーニング25により、表面
のトナーを除去されたPCベルト1表面に、光照射または
除電コロナの印加を行い、PCベルト1の表面電位を略0V
にする。
(2)ネガ−ポジプロセスの場合、トナーは、PCベルト
1表面の帯電されていない個所に付着するので、PCベル
ト1の表面全体に、帯電器4により均一に帯電しなけれ
ばならない。
(3)帯電器4は、コロナ放電により均一帯電を行う
が、放電により軽微なオゾンを発生する。このオゾン
は、放電を停止すると短時間で分解するが、PCベルト1
表面に悪影響を及ぼし画像の鮮明さを損なうことがあ
る。そこで、フアン等により帯電器4後方から空気を送
るか、または吸引しオゾンの影響をなくす。
PC駆動ローラ2の軸には、回転検知センサ38が設置さ
れており、このPC駆動ローラ2の1回転毎に検知パルス
が出るようになつている(第3図のd)。
本実施例では、この回転検知センサ38の3パルス目の
タイミングで、光書込みユニツト5の半導体レーザ(以
下LDと略す)を制御・駆動開始して(ここではLDの例で
説明するが、他の形式のレーザ、またはLEDアレー、LCD
アレー等の他の光書込みユニツト5でも良い)、まず、
Y画像データに基づいた光書込みを開始して静電潜像を
形成する。
この画像データは、第1図の上部に配置されたカラー
画像読取装置35により、例えばBlue,Green,Redの3色分
解光をそれぞれ読み取り、この各色光の強度レベルを基
にして、画像演算処理を行つて、Y,M,C,Bkの各色書込み
画像データとしたものである。
これとは別に、他のカラー画像処理システム(例えば
カラーフアクシミリ,ワードプロセツサ,パーソナルコ
ンピユータ等)から出力される画像データであつても良
い。そのための接続インターフエースは個別に対応すれ
ば良い。
ところで、静電潜像を顕像化する現像手段である現像
器7,9,11,13は、メインボード41の作用を受けて通常は
現像ローラ6,8,10,12がPCベルト1面に接触しない位置
にある。そして対応する色の潜像面が、各色現像ローラ
6,8,10,12の位置に到達する直前ないし通過直後の間の
み、メインボード41からの出力を受けて該当する色の現
像器7,9,11,13が、第1図で左方向に押圧されて、PCベ
ルト1の面に対し現像ローラ6,8,10,12が所定量の接触
状態になる位置へ設定される。
また、同時に、その現像器7,9,11,13のみ、現像機能
を持たせるために、現像ローラ6,8,10,12と現像に寄与
する部分の駆動を開始する(第3図のm〜p)。
さて、まずY画像の潜像が形成されているので、その
面に対して、タイミングをとつてY現像器7を、PCベル
ト1の面に接触・駆動(第3図のm)させ、Y画像を顕
像化する。
次は転写工程となるが、転写ベルト17は転写部(PC駆
動ローラ部)21でPCベルト1面と接離するように、接離
切換ローラ20の上下位置切り換えを行つている。
プリント動作が始まると、前述のように転写ベルト17
が、左矢印方向に駆動され、その後、接離切換ローラ20
を、上位置に押圧して、転写ベルト17をPCベルト1に接
触させる(第3図のt)。
そして、所定のタイミングで転写紙14を、供給コロ15
にて給紙し、次いでPCベルト1の面に形成された画像位
置と合致するよう、タイミングをとつてレジストローラ
16にて搬送入する。
搬送入された転写紙14は、紙吸着帯電器23で、所定極
性のコロナチヤージを行つて(第3図のx)、転写ベル
ト17と密着させ、転写中に紙位置がズレないようにす
る。この紙吸着帯電器23の対向電極として、前述の接離
切換ローラ20を兼用して、装置の簡素化を図つている。
なお、転写ベルト除電は、1色目転写工程に先立つて
除電部22にて全面均一除電を施す(第3図のw)。また
この時、PCクリーナ25にてクリーニング処理も行つてい
る。
さて、顕像化したY画像先端が、転写位置T点から所
定距離のTs点に到達した時に、転写駆動モータ正転スタ
ート信号S1(第3図のh)を転写駆動モータ39のサーボ
制御ボード43に入力させる。
但し、S1時点では、既に正回転中であり、そのまま正
転動作を継続する(第3図j)。S1のタイミングを実質
的に転写紙14先端がRT点、すなわち転写位置T点の手前
方向l1の位置に到達した時点であつて、併せてPCベルト
1のY画像先端が、T点の手前方向l1の位置Ts点に到達
した時点である。
本実施例では、Y画像データ書込み開始タイミングか
ら、PC駆動ローラ2の4回転分と、さらにPC駆動モータ
36のエンコーダ37のパルス数P0相当分回転した時点にな
る(第3図のd,e,f,h)。
この間にPCベルトはE点(画像書込み位置)からTs点
までの距離分移動している。
S1時点から時間t1経過後に、Y画像先端、および転写
紙先端は、両者ともl1の距離を移動し、転写位置T点に
到達し、以後、転写コロナ帯電器21でY画像転写が行わ
れる。
この時の時間t1でのPC駆動モータエンコーダ(PC)37
のパルス数がP1、転写駆動モータエンコーダ(T)40の
パルス数がPT1である(第3図のe,k)。ここで両エンコ
ーダの分解能として、それぞれ、1パルス当たりのベル
トの移動寸法が同一になつていれば、P1=PT1であり、
また、両者の比がαであれば、P1とPT1は係数αに対応
した値となる。本実施例ではP1=PT1の条件として以後
説明する。
さて、Y画像転写工程が進行すると、転写紙14先端は
転写ベルト17から分離して、転写紙14経路切換部材26の
実線位置上を通つて、紙先端ガイド板27の方向に進む。
そしてさらにY画像転写工程が進行して、転写紙14後
端が、T点をl2の距離分通過した時点、すなわち、S1
点から転写紙が、l1+lp(転写紙サイズ)+l2の距離を
移動した時(時間t1+t2)。転写駆動モータ39の逆転信
号によつて、同モータ39を逆回転させる(第3図のi,
j)。この時、転写紙14は、34で示す2点鎖線状態位置
にある。
この逆回転に先立ち、転写ベルト17の接離切換ローラ
20を、下位置に下げ、転写ベルト17をPCベルト1の面か
ら離間させておく。逆回転によつて転写ベルト17と転写
紙34は右矢印方向にVR(>VF)の速度でクイツクリター
ンさせる。このときt3の短いリターン時間に、t1+t2
左方向に移動した距離と等しい距離を右方向に位置制御
して復帰させる。
このリターン時において転写紙14後端は転写ベルト17
から分離して、紙後端ガイド板28の方向に進む。そして
正確に所定距離リターンして、転写紙14が2点鎖線状態
位置(紙先端位置がRT点位置)33で停止して、2色目の
M画像転写のために待機(時間t4)する。
一方、PCベルト1の方では、1色目のY画像転写の間
にも、既に2色目のM画像形成が行われている。即ち、
M画像データに基づいたLDの制御・駆動による光書込み
の静電潜像形成は、Y画像書込み開始から、PC駆動ロー
ラ2が整数回転した時点、本実施例の第3図の場合では
4回転した時点で開始している。
そして、現像器7,9,11,13は、Y画像領域のみY現像
器7が接触・駆動され、2色目のM画像領域が到達する
前に、Y現像器7はPCベルト面から離間し駆動が停止さ
れる。
その代わりに、M現像器8はY画像領域が通過後に、
M画像領域先端が到達する前に、PCベルト1の面に接触
・駆動され(第3図のn)、M画像潜像領域のみ、M画
像に顕像化する。
次にM画像先端がTs点に到達した時、すなわち1色目
のY画像の場合と同じく、M画像データ書込み開始タイ
ミングから、PC駆動ローラ2の4回転分とPC駆動モータ
36のエンコーダ37のパルス数P0相当回転移動した時点
に、転写駆動モータ39の正転スタート信号S2をサーボ制
御ボード43に入力させる。
これと同時か、若干遅れて、転写ベルト17の接離切換
ローラ20を上位置方向に、押圧動作を開始して、少なく
とも転写紙14先端がT点に到達するまで接触させる。
さて、S2のタイミングから時間t1でPCベルト1は、先
のY画像の場合と同様に、PC駆動モータ36のエンコーダ
37のパルス数がP1、PCベルト1面の移動距離l1となつて
いる。
そこで転写紙14の方もこのt1の間に、速度0の状態か
らVF(=VP)に立ち上げるとともに、この間に1色目の
S1からのt1時間における距離l1と同じになるように、こ
の場合も両者が一致するように位置制御も行う。これに
より、ここでもt1で転写紙14先端がl1移動したことにな
り、1色目のY画像と2色目のM画像が、転写紙17上で
位置合わせされる。
以後は前記と同じ工程を繰り返す。すなわちM画像転
写、転写紙クイツクリターン、またC画像データ書込
み、C現像、C画像転写、転写紙クイツクリターン、そ
してBk画像データ書込み、Bk現像、Bk画像転写へと進
む。
Bk画像転写工程になると、紙経路切換部材26が、1点
鎖線位置に切り替わり、転写工程中の転写紙14は、先端
部から、紙分離帯電器24で除電されながら、定着器31方
向に進み転写紙14後端が転写終了しても、そのまま転写
駆動モータ39は、正転を続けて転写紙14を左方向に搬送
し、そして定着されたカラープリントが排紙トレイ32に
搬出される(第3図のj,u,v,y)。この時、転写ベルト1
7は、この1枚目画像領域後端部が、除電器22を通過し
たタイミングから除電コロナを印加して均一除電される
(第3図のw)。
第3図の場合のようにリピート動作をするときは、1
枚目のBk画像データ書込みの後、引き続き第3図の如
く、2枚目のY画像データ書込みに進むと共に、転写紙
14と転写ベルト17の動作制御も、1枚目の最初からと同
じ動作を行う。
なお、PCベルト1は、転写後、PCクリーナ29で残留ト
ナーを除去され、さらに除電器30で残留電荷を除電し
て、帯電器4の方向に進む。
最終的には、最後のカラープリントが排紙トレイ32に
搬出され、かつ、またPCベルト1と転写ベルト17がクリ
ーニング、および除電された後に動作停止となり、初期
状態に復帰することになる。
以上の説明は、画像形成の順序をY,M,C,Bkとし、また
現像器7,9,11,13の配置を上から、Y,M,C,Bkとしてきた
が、これに限定されるものではない。
また、各色の静電潜像形式を、デジタル画像処理され
た各色画像データにより、LD等で光書込みする方式で説
明したが、E点位置に通常の電子写真複写機のアナログ
光学像を、所定のタイミング位置制御を行つて結像させ
ることでも、同様なカラー記録が行える。
以上までは、Y,M,C,Bkの4色重ね記録の説明であつた
が、これらの2色、または3色重ね記録の場合は、必要
な色の画像形成と転写を、続けて2回、または3回で、
これが終了するように各部の動作を制御する。
また、単色記録の場合は、所定枚数が終了するまでの
間、その色の現像器が接触・駆動され、転写ベルト17
は、PCベルト1に接触したままとし、また紙経路切換部
材26は、定着器31方向に転写紙14をガイドする位置で保
持されて記録動作をする。
したがつて、リピート記録においては、4色記録時に
比べてプリント作成速度が、3色時には4/3倍、2色時
には2倍、単色時には4倍と高速処理することになる。
現像色については、上記4色に限定されるものではな
く、Blue,Green,Red、その他、所望の色を必要に応じて
組み合わせ使用することも可能である。
第4図はY,M,C,Bkの各現像器7,9,11,13の作動をより
具体的に説明するためのタイミングチヤートである。
同図において、PC駆動ローラ2の回転が1回転センサ
38にて検知されて、センサ信号が出されると(第4図の
)、このセンサ信号と同期して1色目が書き込まれる
(第4図の)さらに同時に給紙コロ15が回転し(第4
図の)、転写紙が給紙される。給紙された転写紙は検
知手段であるレジスト検知センサ37で検知され(第4図
の)、所定時間後に給紙コロ15を停止させる。
その後、書込み開始点が第1図のW点に到達した時、
つまりlTW=lTRとなる時にレジストローラ16を回転させ
る(第4図の)。転写紙はレジストローラ16に挟ま
れ、転写紙搬送ベルト17上に搬送される。
一方、Y現像器7の現像ローラ6は書込み開始点が第
1図のD4点に来る前に感光体ベルト1に接触するように
メインボード41にてコントロールされ、駆動とバイアス
が掛けられている状態になつている(第4図の)。そ
の後、転写紙後端が第4図の(ア)点でレジスト検知セ
ンサ45にて検知されると画像データ書込みを停止させ
る。
この時、既に第1図のE点からW点までのlEW間で静
電潜像が形成されている。またY現像器7の離間、バイ
アスのオフのタイミングは、W点がD4点通過後であり、
W点ないしD4点間はPC駆動モータ36のエンコーダ37のパ
ルス数に換算してβパルスとなる。依つて、画像データ
書込み停止後、βパルスでY現像器7を離間、バイアス
をオフさせれば良い(第4図の)。
ここで1色目の現像器は、W点ないしT点間に存在す
るY,M現像器7,9でなければならず、例えば、C,Bk現像器
11,13が1色目であると、転写紙の後端検知後に現像器
を離間させても、Bk現像器13ではD1点ないしW点間、ま
たC現像器11ではD2点ないしW点間において既に転写紙
外の領域に現像されてしまうことになる。
2色目以降の画像形成においては、レジストローラ16
のオンのタイミングからレジスト検知センサ45の出力オ
フ時までのPC駆動モータエンコーダ37のパルス数をカウ
ントして、この値に基づいて書込み領域幅を制御して転
写領域外に作像することを防ぐ。例えばカウント値がα
パルスであるならば2色目以降の書込み幅をαパルスと
すれば良い(第4図の)。
第5図は本実施例の作動全体を示すフローチヤートで
あつて、カセツトによる給紙モードでない場合(ステツ
プ1−1のN)は、手差し用のテーブル44からの手差し
モードであるとして後述する副走査側の紙サイズ検知を
行う(ステツプ1−2)。カセツト給紙モードの場合
(ステツプ1−1のY)、カセツトサイズに応じた変数
αをセツトし(ステツプ1−3)、所定のパルステーブ
ルにセツトし(ステツプ1−4)、パルステーブル値と
カウントされたパルスカウント値が等しければ(ステツ
プ1−5のY)、各パルス値に応じた各負荷のオン/オ
フ、サブルーチンの実行をする(ステツプ1−6)。各
作動が終了すると、パルステーブルがインクリメントさ
れ(ステツプ1−7)、パルス動作以外の処理の各種サ
ブルーチンの実行がなされる(ステツプ1−8)。ま
た、パルステーブル値とカウントされたパルスカウント
値が等しくなければ(ステツプ1−5でN)、ステツプ
1−8のサブルーチンを実行し、ステツプ1−1に戻
る。
第6図はPC駆動モータ36のエンコーダ37のパルス割込
みのフローチヤートであつて、割込み時にはレジスタを
一旦退避し(ステツプ2−1)、パルスカウント値をイ
ンクリメントした後(ステツプ2−2)、レジスタ回復
させることになる(ステツプ2−3)。
第7図は手差しモード時の副走査側の紙サイズ検知の
フローチヤートであつて、レジストローラ16の作動がオ
ンし(ステツプ3−1のY)、転写紙先端フラグがセツ
トされていなければ(ステツプ3−2のN)、転写紙先
端フラグをセツトし、かつPC駆動モータ36もエンコーダ
37のパルスをカウントする転写紙サイズカウンタの値を
0とし(ステツプ3−3)、転写紙サイズカウンタのカ
ウント値を開始する(ステツプ3−4)。
レジストローラ16の作動がオフで(ステツプ3−1の
N)、転写紙先端フラグがセツトされていると(ステツ
プ3−5のY)、転写紙サイズカウンタのカウントを停
止し(ステツプ3−6)、カウント値を変数αとしてメ
インボード41のメモリへストアし(ステツプ3−7)、
書込みゲートをオフにする(ステツプ3−8)。そして
転写紙先端フラグがリセツトされる(ステツプ3−
9)。
上述のように第4図における2色目以降の各現像器の
離間、およびバイアス・オフのタイミングは前記変数α
によつて決定される。
また、本実施例では検知手段にレジスト検知センサ45
を使用したが、転写紙の後端部が検知できるセンサであ
れば他のセンサ、例えばペーパエンドセンサも使用でき
る。
なお、これまでの説明で明らかなように、本実施例に
よる現像バイアス制御手段はメインボード41に含まれる
CPUによつて構成される。
上述のように、本実施例によれば、レジスト検知セン
サ45の出力に基づきメインボード41により、現像器7,9,
11,13を感光体ベルト1と離間作動させ、さらに上記現
像バイアス制御手段を介して現像バイアスをオフするこ
とにより、転写紙領域外の静電潜像に対して現像を行わ
せず、感光体ベルト1および転写紙搬送ベルト17に対す
るクリーナの負担を軽減させることができる。
また、2色目以降は、先の検知出力により転写紙サイ
ズが検知できるため、書込み領域を転写紙領域内に納め
ることができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、転写紙領域外
の感光体へ作像がなされないようにできるため、感光体
およびベルト搬送手段の汚れを防止でき、クリーニング
装置に負担をかけず、また、画質の向上を図ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による画像形成装置の一実施例の全体構
成図、第2図は同実施例の制御系の説明図、第3図,第
4図は同実施例の作動のタイミングチヤート、第5図は
同実施例の作動全体のフローチヤート、第6図はパルス
割込みのフローチヤート、第7図は紙サイズ検知のフロ
ーチヤートである。 1……感光体、4……帯電手段、5……静電潜像形成手
段、7,9,11,13……現像手段、17……転写紙搬送ベル
ト、41……メインボード、44……手差し給紙手段、45…
…検知手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 21/00 370 - 540 G03G 21/14 G03G 13/08 G03G 15/08 - 15/08 507 G03G 13/01 G03G 15/01 - 15/01 117 G03G 13/14 - 13/16 G03G 15/14 - 15/16 103

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】感光体と、この感光体上の静電潜像を現像
    する現像手段と、この現像手段と前記感光体とを接離さ
    せる制御手段と、転写紙を搬送するベルト搬送手段と、
    このベルト搬送手段によって搬送される転写紙上に前記
    感光体上の現像像を転写する転写手段と、前記ベルト搬
    送手段によって搬送される転写紙の有無を検知する検知
    手段とを有する画像形成装置において、 前記検知手段の出力に基づいて、前記感光体の転写紙領
    域外においては前記現像手段が前記感光体から離間する
    ように前記制御手段を作動させると共に、前記転写紙領
    域外の静電潜像に対しては現像を行なわせないように現
    像バイアスを制御することを特徴とする画像形成装置。
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