JP3368709B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP3368709B2
JP3368709B2 JP05618895A JP5618895A JP3368709B2 JP 3368709 B2 JP3368709 B2 JP 3368709B2 JP 05618895 A JP05618895 A JP 05618895A JP 5618895 A JP5618895 A JP 5618895A JP 3368709 B2 JP3368709 B2 JP 3368709B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、転写電力を印加された
転写ロールにより、像担持体表面に形成したトナー像に
用紙を押し付けて、前記トナー像を用紙に転写する画像
形成装置に関し、特に、前記転写電力の制御に特徴のあ
る画像形成装置に関する。 【0002】 【従来の技術】転写ロールにより用紙を像担持体に押圧
することにより像担持体上のトナー像を用紙に転写する
画像形成装置において、1枚の用紙にトナー像を複数回
転写する場合(すなわち、1枚の用紙に複数のカラート
ナー像を多重転写したり、1枚の用紙の両面にトナー像
を転写したりする場合)、転写ロールに印加する転写電
力の適切な値は、1回目のトナー像転写と2回目以降の
トナー像転写時とでは異なっている。 【0003】前記転写電力の制御方法としては.従来次
の技術が知られている。 (J01)特開平2−273771号公報記載の技術 この公報に記載された技術では、1面目と2面目を両者
とも定電圧で、かつ、1面目の電圧<2面目の電圧とす
る制御方法が記載されている。 (前記(J01)の技術の問題点)前記(J01)の技術で
は、2面目の電圧を上げると、特に用紙外部分の像担持
体表面に対応する部分に転写ロールから過剰電荷が流入
し、その部分がかぶりとなる不具合が発生する。以後、
前記不具合を「サイドかぶり」ということにする。 【0004】(J02)特開平3−131885号公報記
載の技術 この公報には、転写部位に転写材(用紙)が存在しない
非通紙時に転写電力を定電流制御し、このときの電圧に
係数Rを乗じた電圧で、通紙時には定電圧制御する方法
において、2面目の電圧を1面目の電圧よりも大きくす
るように前記係数Rの値を変化させる方法(以下「AT
VC」という)が記載されている。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】 (前記(J02)の問題点)前記(J02)の技術におい
て、実際の用紙へのトナー像の転写に電圧制御方式を採
用する場合、環境変化による転写ロールの抵抗変化に対
応させる必要がある。このため、ATVCのような複雑
な制御方法を採用しなければならない。また、2面目の
電圧を大きくするので、前記サイドかぶりの問題点が発
生するおそれがある。 【0006】また前記転写電力の制御方法として、1面
目、2面目ともに定電流制御をすることが考えられる。
この場合、1面目のときは用紙の抵抗値が低く安定した
転写が行えるが、2面目のとき熱定着装置によって乾燥
させられた用紙は、抵抗値が上がり、転写電流が流れ難
くなる。この場合、用紙幅外での像担持体表面部分への
電流が多くなり、サイドかぶりが発生するおそれがあ
る。 【0007】本発明は、前述の問題点に鑑み、下記の記
載内容を技術的課題とする。 (O01)1枚の用紙にトナー像を複数回転写する場合
に、簡単な転写電力の制御方法により、1回目およびそ
れ以降の回において、適切な転写を行えるような転写電
力を転写ロールに印加できるようにすること。 【0008】本発明者は、前述の従来の問題点に鑑み、
1枚の用紙にトナー像を複数回転写する場合、転写ロー
ルに印加する転写電力の制御方法について検討、実験を
行った結果、次のことを偶然に発見した。すなわち、1
面目の転写時には転写ロールがどのような環境でも安定
した定電流を供給できる定電流転写を行い、その1面目
の転写時に発生した電圧を検出して記憶しておく。そし
て、2面目以降の転写時には前記1面目の転写時に記憶
した電圧を用いて定電圧制御を行う。そうすると、1面
目においては、用紙の抵抗が低いので、電流はほぼ用紙
側を流れ、良好な転写をおこなうことができる。そし
て、前記1面目の転写時に発生した電圧で定電圧制御す
る2面目の転写時は、抵抗が上がった用紙に対して、転
写に必要な電流以外は流れず、かつ用紙外にも過剰電流
が流れない。本発明はこの発見に基づいてなされたもの
である。 【0009】 【課題を解決するための手段】次に、前記課題を解決す
るために案出した本発明を説明するが、本発明の要素に
は、後述の実施例の要素との対応を容易にするため、実
施例の要素の符号をカッコで囲んだものを付記する。な
お、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明する
理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明
の範囲を実施例に限定するためではない。 【0010】前記課題を解決するために、本出願の第1
発明の画像形成装置(U)は、下記の要件を備えたこと
を特徴とする、(Y01)移動する像担持体(K)表面に
潜像を形成する潜像形成装置(U1)、(Y02)前記潜
像をトナー像に現像する現像装置(7)、(Y03)前記
像担持体(K)表面に形成されたトナー像を用紙(P)
に転写する転写位置(Q2)に配置された転写ロール
(8)、(Y04)前記転写位置(Q2)に用紙(P)を
供給する給紙手段(T+11+12)、(Y05)前記転
写位置(Q2)に供給された用紙(P)にトナー像を転
写する転写電力を前記転写ロール(8)に印加する転写
電力印加手段(M+28)、(Y06)前記転写位置(Q
2)において用紙(P)に転写されたトナー像を加熱定
着する定着装置(17)、(Y07)前記トナー像が定着
された用紙(P)を前記転写位置(Q2)に供給する再
給紙手段(22+25+26)、(Y08)前記給紙手段
(T+11+12)から転写位置(Q2)に給紙された
用紙(P)へのトナー像の転写時には定電流を印加する
前記転写電力印加手段(M+28)、(Y09)前記定電
流印加時の電圧を検出して記憶する転写電圧記憶手段
(M)、(Y010)前記再給紙手段(22+25+2
6)から転写位置(Q2)に給紙された用紙(P)への
トナー像の転写時には前記転写電圧記憶手段(M)に記
憶された定電圧を印加する前記転写電力印加手段(M+
28)。 【0011】 【作用】次に、前述の特徴を備えた本発明の作用を説明
する。前述の特徴を備えた本出願の第1発明の画像形成
装置(U)では、潜像形成装置(U1)は、移動する像
担持体(K)表面に潜像を形成する。現像装置(7)
は、前記潜像をトナー像に現像する。転写ロール(8)
は、前記像担持体(K)表面に形成されたトナー像を用
紙(P)に転写する転写位置(Q2)に配置される。給
紙手段(T+11+12)は、前記転写位置(Q2)に
用紙(P)を供給する。転写電力印加手段(M+28)
は、前記転写位置(Q2)に供給された用紙(P)にト
ナー像を転写する転写電力を前記転写ロール(8)に印
加する。定着装置(17)は、前記転写位置(Q2)に
おいて用紙(P)に転写されたトナー像を加熱定着す
る。再給紙手段(22+25+26)は、前記トナー像
が定着された用紙(P)を前記転写位置(Q2)に供給
する。前記転写電力印加手段(M+28)は、前記給紙
手段(T+11+12)から転写位置(Q2)に給紙さ
れた用紙(P)へのトナー像の転写時には定電流を印加
する。この場合、前記用紙(P)に1回目の転写を行う
ときには用紙(P)の抵抗値が低いため、電流はほぼ用
紙(P)側を流れて安定した転写を行うことができる。
また、転写電圧記憶手段(M)は、前記定電流印加時の
電圧を検出して記憶する。 【0012】前記用紙(P)に1回目の転写が行われた
後、前記トナー像が転写された用紙(P)は前記定着装
置(17)により加熱定着される。しかしながら、前記
1回目の転写が行われた用紙(P)は前記加熱定着時の
熱により乾燥させられて抵抗値が上がり、電流が流れ難
くなる。そのため、前記用紙(P)に2回目以降の転写
を行うとき、用紙(P)幅外での像担持体(K)表面部
分へ流れる電流が多くなり、サイドかぶりが発生するお
それがある。そのため、前記転写電力印加手段(M+2
8)は、前記再給紙手段(22+25+26)から転写
位置(Q2)に給紙された用紙(P)へのトナー像の転
写時には前記転写電圧記憶手段(M)に記憶された定電
圧を印加する。従って、用紙(P)の抵抗値が前記1回
目の転写時の抵抗値よりも大きくなるため、用紙(P)
への2回目以降のトナー像の転写時用紙(P)に流れる
電流の量は、前記1回目の転写時の電流の量よりも少な
くなり、前記用紙(P)には転写に必要な電流以外は流
れず、かつ用紙(P)外に過剰電流が流れることを防止
することができる。そしてサイドかぶりを生じることな
く、適切な転写を行うことができる。 【0013】 【実施例】次に、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるもので
はない。 (実施例1)図1は本発明の実施例1の画像形成装置の
全体説明図である。図1において、画像形成装置Uはプ
リンタであり、潜像形成装置としてのレーザ走査系U1
を有している。このレーザ走査系U1はレーザ光源とし
ての半導体レーザ発振器1、この半導体レーザ発振器1
からのレーザビームLを集光してそれを平行化するコリ
メートレンズ2、このコリメートレンズ2によりコリメ
ートされたレーザビームLを走査方向に偏向させるポリ
ゴンミラー3、偏向させたレーザビームLを像担持体
(すなわち、感光体ドラム)K上の潜像書込位置Q1に
結像照射させる結像レンズ4、および前記ポリゴンミラ
ー3の面倒れを補正するシリンドリカルミラー5等から
構成されている。また、前記レーザ走査系U1は、前記
半導体レーザ発振器1に画像情報信号を送るための画像
処理装置(図示せず)に接続されている。 【0014】像担持体Kの周囲には、像担持体Kの表面
を帯電させるための帯電器(帯電ローラ)6が配設され
ている。また前記像担持体Kの周囲には、前記帯電器6
からドラム回転方向に向けて順に、トナーおよび現像ロ
ール7a等を収容した現像装置7、像担持体K上のトナ
ー像を用紙(転写材)に転写させるための転写器(転写
ロール)8、像担持体K上の残留トナーを除去するため
のクリーナ9、および像担持体K上の残留電荷を除去す
るための除電器(除電ロール)10、がそれぞれ配設さ
れている。なお、前記転写器8と像担持体Kとが対向す
る領域Q2は、その領域Q2を通過する用紙にトナー像を
転写するための転写位置Q2である。 【0015】外方への引き出しおよび内方への挿入が可
能な給紙トレイTは、用紙Pを収容している。前記給紙
トレイTの上方には用紙取出ローラ11が配置されてい
る。用紙取出ローラ11の右側には用紙搬送ローラ12
が配置されている。前記給紙トレイTおよび用紙取出ロ
ーラ11から給紙手段(T+11+12)が構成されて
いる。給紙トレイTに収容された用紙Pは、前記レーザ
走査系U1の作動とタイミングを合わせて、用紙取出ロ
ーラ11により搬出されて前記転写位置Q2に搬送され
るようになっている。前記用紙取出ローラ11と前記転
写位置Q2との間には用紙搬入路13が設けられてい
る。用紙搬入路13の途中には搬入ローラ14、及びレ
ジストローラ15が配置されている。 【0016】前記転写位置Q2でトナー像が転写された
用紙Pを搬送する未定着用紙搬送路16は、前記転写位
置Q2と定着装置17との間に設けられている。定着装
置17は加圧ローラ18及び加熱ローラ19を有してお
り、通過する用紙P上の未定着トナー像を加熱定着する
機能を有している。定着装置17の下流側には、ソレノ
イド(図示せず)により作動する切替ゲート20が設け
られている。切替ゲート20は、トナー像が定着された
用紙Pの搬送方向を用紙排出路21に向かわせる排出位
置と、一旦、用紙排出路21に搬送された用紙Pをスイ
ッチバックさせて用紙反転路22に向かわせる反転位置
との間で切り替えて使用される。用紙排出路21の中途
には搬送ローラ23が設けられ、用紙排出路21の終端
には排出ローラ24が設けられている。そして、排出ロ
ーラから排出された用紙Pは、排出トレイHに排出され
るようになっている。前記用紙反転路22には、中途に
上流側搬送ローラ25及び下流側搬送ローラ26が配置
されている。前記用紙反転路22および上流側搬送ロー
ラ25及び下流側搬送ローラ26等から再給紙手段(2
2+25+26)が構成されている。 【0017】次に、本実施例の制御部分の構成について
説明する。本実施例の制御部分はマイコンMを使用して
いる。図1において、前記マイコンMは、前記画像形成
装置Uの制御プログラムが記憶されたROM(リードオ
ンリメモリ)、前記ROMに記憶されたプログラムに従
った処理を実行するCPU(中央処(O理装置)、前記
処理の実行時にデータを一時的に記憶したりするのに使
用するRAM(ランダムアクセスメモリ)、I/F(イ
ンターフェース)、その他、クロック発振器等から構成
されている。 【0018】本実施例では、転写電圧記憶手段としてマ
イコンMの前記RAMを使用している。マイコンMの前
記I/Fには、切替ゲート駆動回路27が接続されてい
る。前記切替ゲート駆動回路27は、前記I/Fからの
制御信号に基づいて前記ソレノイド(図示せず)により
作動する切替ゲート20を駆動する回路である。また、
マイコンMの前記I/Fには、高圧電源28が接続され
ている。前記高圧電源28は、バイアス電位を発生させ
る電源である。前記高圧電源28は、前記転写ロール8
に接続されており、前記マイコンMからの制御信号に基
づいて前記像担持体Kと前記転写ロール8の間に転写電
力を印加するように構成されている。前記高圧電源28
およびマイコンMのROMに記憶された転写電圧制御用
のプログラム等から本実施例の転写電力印加手段として
の転写電力制御装置(M+28)が構成されている。 【0019】(実施例1の作用)次に、前述の構成を備
えた実施例1の作用を説明する。図1において前記画像
形成装置Uは、まず帯電器6により像担持体K表面が1
様に帯電される。次に前記潜像書込位置Q1において、
レーザ走査系U1により、像担持体K表面に静電潜像が
形成される。次いで、像担持体Kの回転に伴って、上記
静電潜像が現像ロール7aと対向する現像領域に移動す
ると、現像装置7内部に充填されたトナーが像担持体K
表面に付着してトナー像が形成される。像担持体Kが更
に回転して、前記トナー像が前記転写位置Q2を通過す
るとき、これと同期して用紙Pが給紙トレイTから供給
され、像担持体K上のトナー像が用紙P上に転写され
る。一方、転写工程後に像担持体K上に残留したトナー
は、クリーナ9によりクリーニングされる。その後像担
持体Kは除電器10により除電され、次に前記帯電器6
により一様に帯電される。以後、前述と同様の工程を繰
返して、一工程毎に用紙P上に画像が形成される。 【0020】転写位置Q2でトナー像が転写された用紙
Pは定着装置17に搬送され、トナー像が加熱定着され
る。前記トナー像が定着された用紙Pは、片面印字の場
合は、切替ゲート20により、用紙排出路21に搬送さ
れ、排出トレイHに排出される。 前記定着装置17で
トナー像が定着された用紙Pは、両面印字の場合は、切
替ゲート20により、一旦、前記用紙排出路21に搬送
されてから、その後、前記用紙反転路22に搬送され
る。用紙反転路22に搬送された1面目印字用紙Pは、
上流側搬送ローラ25を通って下流側搬送ローラ26に
搬送される。そして、前記1面目印字用紙Pは用紙搬入
路13を通って転写位置Q2に搬送され、2面目にトナ
ー像が転写される。以後、前述と同様の工程を施して、
用紙Pの両面に画像が形成される。 【0021】図2は本実施例の転写電力制御処理フロー
の説明図である。図3は本実施例の片面印字動作時の転
写電力制御処理を示すタイムチャートである。図4は本
実施例の両面印字動作時の転写電力制御処理を示すタイ
ムチャートである。前記画像形成装置Uの電源がONに
されると転写電力制御処理が開始される。なお本実施例
においては、図2に示す転写電力制御処理フローの他
に、フラグ処理フローも設けられているが、フラグ処理
フローは従来公知であり、この発明の要旨ではないの
で、詳しい説明は省略する。 【0022】図2のステップST1において、像担持体
上に静電潜像が書込まれたか否かを判断する。ノー
(N)の場合は、ステップST1を繰返す。イエス
(Y)の場合は、ステップST2に移る。ステップST2
において、片面印字モードか否かを判断する。この判断
は、印字モード判別フラグを用いて行う。前記印字モー
ド判別フラグは、図示しない前記フラグ処理フローにお
いて、ホストコンピュータC(図示せず)からの信号に
より片面印字モードの場合には「0」となり、両面印字
モードの場合には「1」となるようになっている。イエ
ス(Y)の場合は、ステップST3に移る。ステップS
T3において、転写を開始する時刻になったか否かを判
断する。この判断は、潜像書込が開始されてからの時間
を計測するタイマーが所定時間(最初に書込まれた像担
持体上の潜像が転写位置Q2に到達するのに要する時
間)経過したか否かによって行う。ノー(N)の場合は
ステップST1を繰返し、イエス(Y)の場合はステッ
プST4に移る。ステップST4において、定電流制御に
よる転写を行う。図3のタイムチャートでは、定電流の
値は電流I1で示されている。次に、ステップST1に戻
る。 【0023】前記ステップST2において、ノー(N)
の場合は、ステップST5に移る。ステップST5におい
て、1面目の記録動作か否かを判断する。この判断は、
記録動作判別フラグを用いて行う。前記記録動作判別フ
ラグは、前記図示しないフラグ処理フローにおいて、1
面目の潜像が像担持体上に書込まれるときには「0」と
なり、2面目の潜像が像担持体上に書込まれるときには
「1」となるようになっている。すなわち、1面目の記
録動作を行う場合は、前記記録動作判別フラグは「0」
となり、2面目の記録動作を行う場合は、前記記録動作
判別フラグは「1」となっている。前記ステップST5
において、イエス(Y)の場合は、ステップST6に移
る。ステップST6において、用紙Pの1面目にトナー
像の転写を開始する時刻か否かを判断する。この判断
は、1面目の潜像書込が開始されてからの時間を計測す
るタイマーが所定時間(1面目の最初に書込まれた像担
持体上の静電潜像が転写位置Q2に到達するのに要する
時間)経過したか否かによって行う。ノー(N)の場合
は、ステップST6を繰返す。イエス(Y)の場合は、
ステップST7に移る。 【0024】ステップST7において、定電流制御によ
る用紙Pの1面目の転写を行う。また、1面目の転写時
の電圧V1の値を一定時間間隔でサンプリングして記憶
する。前記電圧V1はマイコンMの前記RAMに一時的
に記憶される。図4のタイムチャートでは、1面目の転
写時に採用する定電流は電流I1で示されている。ま
た、1面目の転写時の電圧はV1で示されている。ステ
ップST8において、前記ステップST7で記憶した前記
電圧V1の平均値(Va)を算出し記憶する。前記電圧V
1の平均値Vaは、マイコンMの前記RAMに一時的に記
憶される。図4のタイムチャートでは、前記電圧V1の
平均値はVaで示されている。次に、ステップST1に戻
る。 【0025】前記ステップST5において、ノー(N)
の場合、ステップST9に移る。ステップST9におい
て、用紙Pの2面目にトナー像の転写を開始する時刻か
否かを判断する。この判断は、2面目の潜像書込が開始
されてからの時間を計測するタイマーが所定時間(2面
目の最初に書込まれた像担持体上の静電潜像が転写位置
Q2に到達するのに要する時間)経過したか否かによっ
て行う。ノー(N)の場合は、ステップST9を繰返
す。イエス(Y)の場合は、ステップST10に移る。ス
テップST10において、前記1面目の転写時の電圧V1
の平均値Vaで定電圧制御による2面目の転写を行う。
図4のタイムチャートでは、2面目の転写時に採用する
定電圧は前記Vaで示されている。また、2面目の転写
時に用紙Pに流れる電流はI2で示されている。このと
き、前記電流I2は、用紙Pの抵抗値が上がっているた
めに前記電流I1よりも小さくなる。このため、前記用
紙Pには転写に必要な電流以外は流れない。次に、ステ
ップST1に戻る。 【0026】前述の実施例によれば、用紙Pの両面に印
字処理を行う場合、1面目では定電流制御による転写を
行い、2面目では定電圧制御による転写を行う。このこ
とにより、1面目および2面目において適切な転写を行
えるような転写電力を転写ロールに印加することができ
る。 【0027】(変更例)以上、本発明の実施例を詳述し
たが、本発明は、前記実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内
で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更
実施例を下記に例示する。 (H01) 本発明はプリンタ以外に、ファクシミリ、複
写機等に適用することが可能である。 (H02) 本発明は1枚の用紙の両面にトナー像を転写
する画像形成装置以外に、1枚の用紙にトナー像を複数
回転写する機能を有する種々のもの、例えば、1枚の用
紙に複数のカラートナー像を多重転写する画像形成装置
等に適用することが可能である。 (H03) 前記実施例では、転写器8および定着装置1
7の代わりに、転写位置Q2において転写と同時に熱定
着する機能を有するものを採用することが可能である。 (H04) 前記実施例では、ドラム状の像担持体の代わ
りに、ベルト状の像担持体を採用することが可能であ
る。 【0028】 【発明の効果】本発明の画像形成装置は下記の効果を奏
する。 (E01)1枚の用紙にトナー像を複数回転写する場合
に、簡単な転写電力の制御方法により、1回目およびそ
れ以降の回において、適切な転写を行えるような転写電
力を転写ロールに印加することができ、これにより、適
切な転写を行うことができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】 図1は本発明の実施例1の画像形成装置の全
体説明図である。 【図2】 図2は本実施例の転写電力制御処理フローの
説明図である。 【図3】 図3は本実施例の片面印字動作時の転写電力
制御処理を示すタイムチャートである。 【図4】 図4は本実施例の両面印字動作時の転写電力
制御処理を示すタイムチャートである。 【符号の説明】 K…像担持体、M…転写電圧記憶手段、(M+28)…
転写電力印加手段、P…用紙、Q2…転写位置、(T+
11+12)…給紙手段、U1…潜像形成装置、7…現
像装置、8…転写ロール、17…定着装置、(22+2
5+26)…再給紙手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−171159(JP,A) 特開 平6−161295(JP,A) 特開 平4−275583(JP,A) 特開 平4−251276(JP,A) 特開 平2−285377(JP,A) 特開 平2−273771(JP,A) 特開 平6−35346(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/16 103 G03G 15/00 106 G03G 15/00 303

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 下記の要件を備えたことを特徴とする画
    像形成装置、(Y01)移動する像担持体表面に潜像を形
    成する潜像形成装置、(Y02)前記潜像をトナー像に現
    像する現像装置、(Y03)前記像担持体表面に形成され
    たトナー像を用紙に転写する転写位置に配置された転写
    ロール、(Y04)前記転写位置に用紙を供給する給紙手
    段、(Y05)前記転写位置に供給された用紙にトナー像
    を転写する転写電力を前記転写ロールに印加する転写電
    力印加手段、(Y06)前記転写位置において用紙に転写
    されたトナー像を加熱定着する定着装置、(Y07)前記
    トナー像が定着された用紙を前記転写位置に供給する再
    給紙手段、(Y08)前記給紙手段から転写位置に給紙さ
    れた用紙へのトナー像の転写時には定電流を印加する前
    記転写電力印加手段、(Y09)前記定電流印加時の電圧
    を検出して記憶する転写電圧記憶手段、(Y010)前記
    再給紙手段から転写位置に給紙された用紙へのトナー像
    の転写時には前記転写電圧記憶手段に記憶された定電圧
    を印加する前記転写電力印加手段。
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