JP3450482B2 - 画像形成装置と画像形成方法 - Google Patents

画像形成装置と画像形成方法

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JP3450482B2
JP3450482B2 JP33639994A JP33639994A JP3450482B2 JP 3450482 B2 JP3450482 B2 JP 3450482B2 JP 33639994 A JP33639994 A JP 33639994A JP 33639994 A JP33639994 A JP 33639994A JP 3450482 B2 JP3450482 B2 JP 3450482B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はカラーレーザビームプリ
ンタ等の画像形成装置とその画像形成方法に関し、より
詳しくは、高圧回路を介して感光ドラム上に形成された
潛像を現像し、所定の工程を経て記録紙に画像を形成す
る画像形成装置とその画像形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、画像形成装置としてのプリンタが
カラー化され、ユーザの様々な表現手段として利用され
ている。特にカラーページプリンタはその静粛性、高品
質な印字品質及び高速印字が可能なこと等から最近注目
を浴びている。
【0003】図7はこの種のカラーページプリンタとし
ての固定現像器方式のカラープリンタの要部概念図であ
る。
【0004】該カラープリンタは、矢印a方向に回転す
る転写ドラム51と、矢印b方向に回転する感光ドラム
52と、所定の現像剤(イエロー色トナー、マジェンタ
色トナー、シアン色トナー及びブラック色トナー)が収
納された第1〜第4の現像器53Y、53M、53C、
53BKと、これら第1〜第4の現像器53Y、53
M、53C、53BKの各々に所定の印加電圧を供給す
る第1〜第4の高圧回路54Y、54M、54C、54
BKと、前記印加電圧の印加タイミングを制御する制御
回路55とを備えている。
【0005】上記カラープリンタにおいては、光学系
(不図示)からの光ビームLが主走査方向に走査露光さ
れて感光ドラム52上に第1の静電潛像が形成される。
次いで第1の現像器53Yにより第1の静電潛像が現像
されて感光ドラム52上にイエロー色のトナー像が形成
される。一方、所定のタイミングで記録紙(不図示)が
給紙され、該記録紙が転写開始位置に到達する直前にト
ナーと反対極性の所定のバイアス電圧が転写ドラム51
に印加され、前記トナー像が記録紙上に転写されると同
時に記録紙が転写ドラム51の表面に静電吸着される。
【0006】同様にして感光ドラム52上に第2〜第4
の静電潛像が形成され、さらに前記第2〜第4の静電潛
像が第2〜第4の現像器53M、53C、53BKによ
り現像され、マジェンタ色、シアン色、ブラック色のト
ナー像が順次記録紙に転写され、記録紙上に4色のトナ
ー像が形成され、該記録紙は所定の工程を経て転写ドラ
ム51から分離され、前記記録紙はプリンタ外部に排出
される。
【0007】ところで、上記固定現像器方式のカラープ
リンタにおいては、次のような欠点がある。 (1)第1〜第4の現像器53Y、53M、53C、5
3BKを交換する際、その取り出し操作が複雑である。 (2)重力に逆らう形でトナーを供給する必要があるた
め、例えば第4の現像器53BKについてはトナーの汲
み上げ機構が不可欠となり装置が複雑化する。 (3)感光ドラム52の外周に複数の現像器を配設しな
ければならないため、感光ドラム52が大型化する。し
たがって、感光ドラム52の均一性・品質を維持せんと
すると歩留りの低下が避けられず、結果的に量産性に欠
ける。 (4)第1〜第4の現像器53Y、53M、53C、5
3BKの各々に対して夫々第1〜第4の高圧回路54
Y、54M、54C、54BKを設けなければならず、
コストの高騰化を招く。 等の欠点があった。このため装置の小型化、低コスト化
の要請に対処するには限界があった。
【0008】そこで、これらの欠点を解消すべく図8に
示すような回転現像器方式のカラープリンタが提案され
ている。
【0009】上記回転現像器方式のカラープリンタは、
回転可能な現像器ユニット102を設け、第1〜第4の
現像器101M、101C、101Y、101BKを現
像器ユニット102に収納すると共に第1〜第4の現像
器101M、101C、101Y、101BKの夫々に
第1の高圧接点(不図示)を設け、且つ装置本体側には
第2の高圧接点104が設けられている。
【0010】そして、制御回路105からモータ(不図
示)に制御信号(オン信号)S1を送って現像器ユニッ
ト102を回転させ、第1の高圧接点が第2の高圧接点
104と接触する所定位置で制御信号S1をオフして現
像器ユニット102を停止させると共にDC高圧制御信
号S2及びAC高圧制御信号S3を順次高圧回路106
に送って両者を重畳させ、高圧ケーブル(不図示)を介
して第1の現像器101M内の現像スリーブに所定の高
圧電圧を印加し、静電潛像を現像して感光ドラム107
上にマゼンタ色のトナー像を形成し転写ドラム108に
転写している。同様に第2〜第4の現像器101C、1
01Y、101BKを介してシアン色、イエロー色、ブ
ラック色のトナー像を感光ドラム107上に形成して転
写ドラム108に転写し、この後記録紙(不図示)上に
一括して転写され、記録紙に4色のトナー像を重畳して
形成する。
【0011】上記カラープリンタは、複数の現像器10
1…を収納した現像器ユニット102を回転させること
により、感光ドラム107にトナーを供給して現像して
おり、装置の小型化等が可能となり、低コスト化を図る
ことができる。
【0012】また、図9は上記制御回路105の制御動
作を示すタイムチャートであって、S4は第1の高圧接
点の電圧、S5は高圧回路106の出力電圧、S6は放
電リーク電圧を示している。
【0013】現像器ユニット102が所定位置に到達し
第1の高圧接点が第2の高圧接点104に接触するとモ
ータ制御信号S1をオフしてモータの回転を停止させる
(時刻t1で示す)。次いで、時刻t2でDC高圧制御
信号S2をオンしてDC高圧を現像器101に印加し、
さらに所定時間m1が経過した時刻t3でAC高圧制御
信号S3をオンし、AC高圧をDC高圧に重畳させる。
次いで所定時間m2が経過した時刻t4でAC高圧制御
信号S3をオフし、この後時刻t5で再びモータの制御
信号S1をオンして現像器ユニット102を回転させた
後、DC高圧制御信号S2をオフし、次の現像タイミン
グに備える。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記カ
ラープリンタにおいては、現像器101内の現像スリー
ブが帯電した状態で再び現像器ユニット102を回転さ
せているため、現像スリーブが帯電した状態で第1の高
圧接点と第2の高圧接点104とが離間し、次いで帯電
状態のまま他の現像器の第1の高圧接点と第2の高圧接
点104とが時刻t5で接触し、この後モータ制御信号
S1が時刻t6でオフする。すなわち、帯電したまま高
圧接点対が互いに接触する結果、急激な放電が発生す
る。つまり、上記従来のカラープリンタは、モータ制御
信号S1がオフする時刻t6で放電リーク電圧S6が発
生するため制御回路105に放電ノイズが発生して該制
御回路105の誤動作を招来し、所望の制御動作を阻害
する虞があるという問題点があった。
【0015】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであって、制御系の誤動作を防止して安定した動作
を実行することができる画像形成装置とその画像形成方
法を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、複数の現像器が内有された回転可能な現像
器ユニットと、前記複数の現像器に設けられた第1の
高圧接点と、該第1の高圧接点に接触可能な第2の高圧
接点と、該第2の高圧接点及び前記第1の高圧接点を介
して前記現像器に電圧を印加する高圧回路とを備え、感
光ドラム上に形成された潛像を現像して記録紙に画像を
形成する画像形成装置において、前記現像器の帯電電荷
を放電するための、少なくとも1つ以上の第3の高圧接
点を前記第1の高圧接点の回転軌跡上に配設してい
【0017】また、本発明に係る画像形成装置では、前
記第3の高圧接点は、前記現像器ユニットの回転を介し
て前記第2の高圧接点に接触する前記第1の高圧接点が
当該第2の高圧接点と接触する直前までに前記第1の高
圧接点以外の他の第1の高圧接点と接触する位置に配設
されている。
【0018】また、本発明に係る画像形成装置では、
第3の高圧接点抵抗部材を介して接地されている。
さらに、本発明に係る画像形成装置では、前記複数の現
像器には互いに異なる色彩の現像剤が収納されている。
【0019】また、本発明に係る画像形成方法は、第1
の高圧接点を有する現像器ユニットを、該第1の高圧接
点が第2の高圧接点に接触する第1の所定位置で停止さ
せた後、前記第2の高圧接点を介して直流高圧電圧を
現像器ユニットに内蔵された現像スリーブに印加し、
第1の所定時間経過後に交流高圧電圧を前記直流高圧電
圧に重畳させて感光ドラム上に形成された潛像を現像
し、次いで第2の所定時間経過後に前記交流高圧電圧の
印加を停止し、次いで前記直流高圧電圧の印加を停止
し、この後、前記現像器ユニットを前記第1の所定位置
から、前記第1の高圧接点が第3の高圧接点に接触する
第2の所定位置まで回転させて、前記第3の高圧接点を
介して前記感光ドラムの帯電電荷を放電するように構成
されている。
【0020】
【0021】また、本発明に係る画像形成方法では、前
記現像器ユニットには、各々が前記第1の高圧接点を有
する複数の現像器が備えられ、前記第3の高圧接点は、
の現像器の前記第1の高圧接点が前記第2の高圧接
点と接触する直前までに他の現像器の前記第1の高圧接
点と接触する位置に配設されている。
【0022】
【作用】上記画像形成装置によれば、前記現像器の帯電
電荷を放電するための、少なくとも1つ以上の第3の高
圧接点を前記第1の高圧接点の回転軌跡上に配設して
いるので、機械的なバラツキや前記高圧回路の電圧印加
タイミングのバラツキ等により、前記第1の高圧接点と
第2の高圧接点とが接触している間に前記高圧回路の出
力をオン・オフすることができない場合であっても、前
記現像器の帯電電化が放電されて制御系の誤動作が防止
されることとなる。
【0023】また、前記第3の高圧接点は、前記第1の
高圧接点の回転軌跡上に配設されているので、前記第3
の高圧接点は確実に前記第1の接点と接触することとな
り、ひいては前記現像器の帯電電化の放電も確実になさ
れ、制御系の誤動作がより一層確実に防止されることと
なる。
【0024】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳説
する。
【0025】図1は本発明に係る画像形成装置の一実施
例としてのカラープリンタの内部構造図であって、該カ
ラープリンタは、光学系1と、所定サイズの記録紙2が
格納された給紙カセット3と、所望画像を記録紙2に転
写する現像・転写系4と、転写された記録紙2上の画像
を定着して排出する排紙系5とから構成されている。
【0026】前記光学系1は、画像信号(VDO信号)
を介してオン・オフ変調されたレーザ光を射出する半導
体レーザ6と、前記レーザ光を走査するポリゴンミラー
7と、該ポリゴンミラー7を回転させるスキャナモータ
8と、ポリゴンミラー7で走査された光ビームLを集光
する集光レンズ9と、該集光レンズ9に集光された光ビ
ームLを現像・転写系4に送るミラー10とを主要部と
して構成されている。
【0027】また、排紙系5は、後述する転写ドラム2
5から記録紙2の分離を容易にする分離爪11と、記録
紙2に帯電した電荷を除電する除電器12と、記録紙2
に形成された画像を定着する定着器13と、画像が定着
された記録紙2を収納する排紙トレー14とを備えてい
る。
【0028】しかして、前記現像・転写系4は、第1〜
第4の現像器15M、15C、15Y、15BKを収納
支持して矢印A方向に回転する現像器ユニット16と、
ギヤ17を介して現像器ユニット16に駆動力を伝達す
るモータ18と、遮蔽板19を介して現像器回転ユニッ
ト16の所定位置を検出するホトセンサ20と、帯電器
21を介して所定極性、所定電圧に帯電される感光ドラ
ム22と、支持体23上にフィルム24が形成された転
写ドラム25とを備えている。26はクリーナであっ
て、後述する転写工程終了毎に未転写のトナー像をかき
落とす。尚、第1の現像器15Mにはマジェンタ色トナ
ーが収納され、第2の現像器15Cにはシアン色トナー
が収納され、第3の現像器15Yにはイエロー色トナー
が収納され、第4の現像器15BKにはブラック色トナ
ーが収納されている。
【0029】現像器15は、具体的には図2に示すよう
に、非磁性のトナー(キャリアを有さない1成分現像剤
(例えば、マジェンタ色))27と、前記感光ドラム2
2に非接触状態で対向し一定方向に回転して前記トナー
27を感光ドラム22方向に供給する現像スリーブ28
と、現像スリーブ28にトナー27を塗布する塗布ロー
ラ29と、トナー27を塗布ローラ29方向に移動させ
る送り部材30と、現像スリーブ28に塗布されたトナ
ー27の膜厚を規制する弾性ブレード31とを内有して
いる。そして、現像スリーブ28が回転すると同時に、
後述する高圧接点対を介して前記現像スリーブ28に印
加される所定の高圧電圧によって感光ドラム22の静電
潛像にトナー27が供給され、現像が行われる。
【0030】図3は前記高圧接点対の取り付け状態を示
す図である。
【0031】高圧接点対45は第1の高圧接点32と第
2の高圧接点33とからなり、第1の高圧接点32は現
像器15内に設けられ、第2の高圧接点33は絶縁部材
34を介して装置本体に設けられた支持部材35に取り
付けられている。そして、第2の高圧接点33は高圧ケ
ーブル36に接続され、第1の高圧接点32と第2の高
圧接点33とが接触状態にあるときに現像スリーブ28
に所定の高圧電圧が印加される。
【0032】図4は上記カラープリンタの制御系の要部
概略図である。
【0033】制御回路37は、ホトセンサ20からの出
力信号に応じてモータ18に制御信号S1を出力すると
共に高圧回路38にAC高圧制御信号S2及びDC高圧
制御信号S3を出力する。
【0034】このように構成されたカラープリンタ(図
1〜図4)においては、帯電器21によって感光ドラム
22が所定極性、所定電圧に帯電される一方、画像信号
(VDO信号)を介してオン・オフ変調された光ビーム
Lにより矢印B方向に回転する感光ドラム22を走査露
光し、該感光ドラム22上に第1の静電潛像が形成され
る。次に、高圧接点対45が互いに接触する位置(第1
の所定位置)まで現像器ユニット16を回転させて該現
像器ユニット16を停止させ、次いで所定の印加タイミ
ングで高圧電圧が第1の現像器15Mの現像スリーブ2
8に印加され、第1の静電潛像が現像されて感光ドラム
22上にマジェンタ色の第1のトナー像が形成される。
【0035】一方、給紙カセット3に格納された記録紙
2は給紙ローラ39を介して矢印C方向に搬送され、そ
の先端が転写開始位置に到達する直前にトナー27と反
対極性の所定のバイアス電圧が矢印D方向に回転する転
写ドラム25に印加され、上記感光ドラム22に形成さ
れた第1のトナー像が転写ドラム16のフィルム24上
に転写される。
【0036】次に、光ビームLにより感光ドラム22に
は第2の静電潛像が形成された後、現像器ユニット16
は矢印A方向に90°回転して第2の所定位置で停止
し、感光ドラム22に対して非接触状態で対向し、第2
の現像器15Cにより第2の静電潛像が現像されて感光
ドラム22上にシアン色の第2のトナー像が形成され
る。そして、該第2のトナー像は転写ドラム25に転写
されている第1のトナー像の位置に転写される。
【0037】同様にして第3及び第4の静電潛像が感光
ドラム22上に形成され、現像器ユニット16が夫々9
0°ずつ回転して第3及び第4の現像器15Y、15B
Kが感光ドラム22に対して非接触状態で対向し、第3
及び第4の現像器15Y、15BKによって現像され、
イエロー色の第3のトナー像及びブラック色の第4のト
ナー像が転写ドラム25のフィルム24に形成される。
そして、記録紙2が転写ドラム25のフィルム24上に
供給され、前記第1〜第4のトナー像が前記記録紙2上
に一括して転写され、記録紙2上に4色のトナー像が形
成される。
【0038】この後、前記記録紙2の先端部が分離爪1
1の位置に接近すると分離爪11の先端が転写ドラム2
5に当接し記録紙2を転写ドラム25から分離させる。
分離爪11の先端は記録紙2の後端部が転写ドラム25
から離間するまで転写ドラム25に当接し、離間後に元
の位置に復帰する。次いで、除電器12は記録紙2上に
蓄積している電荷を除電し、分離爪11による記録紙2
の分離を容易にすると共に分離時の大気中の放電を減少
させる。そして,この後定着器13で画像を定着させた
後、排紙トレー14に記録紙2を排出する。
【0039】図5は制御回路37の制御動作を示すタイ
ムチャートである。
【0040】ホトセンサ20により現像器ユニット16
が所定位置(第1の所定位置)に到達したことが検出さ
れると、制御回路37はモータ18に制御信号S1を送
ってモータ18を停止させる(図中、時刻T1で示
す)。この状態で第1の高圧接点32は第2の高圧接点
33と接触しており、制御回路37は、所定時間M1が
経過した時刻T2でDC高圧制御信号S2をオンしDC
高圧を現像スリーブ28に印加し、次いで所定時間M2
が経過した時刻T3でAC高圧制御信号S3をオンし、
AC高圧をDC高圧に重畳させる。所定時間M3の間A
C高圧が印加された時刻T4でAC高圧制御信号S3を
オフした後、時刻T5でDC高圧制御信号S2をオフ
し、そしてこの後時刻T6でモータ制御信号S1をオン
し、現像器ユニット16を回転させて第2の所定位置で
停止させ、第2色目の現像に備える。
【0041】このように本カラープリンタではモータ停
止中にDC高圧制御信号S2及びAC高圧制御信号S3
のオン・オフ制御を行っているので、再度モータが駆動
するときは現像スリーブ28の帯電電荷は既に放電され
ており、他のトナー像を現像するために高圧接点対45
(第1及び第2の高圧接点32、33)を互いに接触さ
せても放電によるノイズが発生することはなくなり、制
御回路37の誤動作を防止することができる。
【0042】図6は他の実施例の制御系を示す要部概略
図であって、各現像器15の第1の高圧接点32の回転
軌跡上の装置本体側に複数の第3の高圧接点39a、3
9b、39cが配設されており、さらに該第3の高圧接
点39a、39b、39cは夫々所定の抵抗値を有する
抵抗器40a、40b、40cを介して接地されてい
る。すなわち、抵抗器40a、40b、40cは放電回
路を構成しており、第3の接点39a、39b、39c
が第1の高圧接点32と接触する毎に現像器15の帯電
電荷を所定時定数で放電させる。そして、かかる放電は
ノイズを発生することなく行われるので、第1色目の現
像後に第1の高圧接点32と第2の高圧接点33が接触
しても放電によるノイズが発生することもなく、制御回
路37の誤動作を防止することができる。特に本実施例
においては、プリンタの各機構部の組み立て上のバラツ
キや高圧回路38の印加タイミングのバラツキ等により
現像器ユニット16が静止しているときにDC高圧制御
信号S2及びAC高圧制御信号S3をオフすることがで
きない場合であっても現像スリーブ28に帯電した電荷
を放電することが可能である。
【0043】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
小型化・低コスト化を図るべく回転可能な現像ユニット
を用いた場合においても、現像器の帯電電荷を確実に放
電させることにより、制御系の誤動作を防止して安定し
た動作を実現することが可能となる。
【0044】
【0045】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像形成装置の一実施例としての
カラープリンタの内部構造図である。
【図2】現像器の内部構造図である。
【図3】高圧接点対(第1の高圧接点及び第2の高圧接
点)の取り付け状態を説明するための図である。
【図4】カラープリンタの制御系の要部概略図である。
【図5】制御系の動作を示すタイムチャートである。
【図6】カラープリンタの他の実施例の要部構成図であ
る。
【図7】固定現像器方式のカラープリンタの要部構成図
である。
【図8】従来例を説明するためのカラープリンタの要部
構成図である。
【図9】従来の制御系の動作を示すタイムチャートであ
る。
【符号の説明】
2 記録紙 12 現像器ユニット 15 現像器 22 感光ドラム 27 トナー(現像剤) 32 第1の高圧接点 33 第2の高圧接点 37 制御回路(制御手段) 38 高圧回路 39a、39b、39c 第3の高圧接点 40a、40b、40c 抵抗器(放電回路)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/01 - 15/01 117 G03G 15/08 - 15/095

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の現像器が内有された回転可能な現
    像器ユニットと、前記複数の現像器側に設けられた第1
    の高圧接点と、該第1の高圧接点に接触可能な第2の高
    圧接点と、該第2の高圧接点及び前記第1の高圧接点を
    介して前記現像器に電圧を印加する高圧回路とを備え、
    感光ドラム上に形成された潛像を現像して記録紙に画像
    を形成する画像形成装置において、 前記現像器の帯電電荷を放電するための、少なくとも1
    つ以上の第3の高圧接点を、前記第1の高圧接点の回転
    軌跡上に配設したことを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 前記第3の高圧接点は、前記現像器ユニ
    ットの回転を介して前記第2の高圧接点に接触する前記
    第1の高圧接点が当該第2の高圧接点と接触する直前ま
    でに前記第1の高圧接点以外の他の第1の高圧接点と接
    触する位置に配設されていることを特徴とする請求項1
    記載の画像形成装置。
  3. 【請求項3】 前記第3の高圧接点は抵抗部材を介して
    接地されていることを特徴とする請求項1又は請求項2
    記載の画像形成装置。
  4. 【請求項4】 前記複数の現像器には互いに異なる色彩
    の現像剤が収納されてい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. 【請求項5】 第1の高圧接点を有する現像器ユニット
    、該第1の高圧接点が第2の高圧接点に接触する第1
    の所定位置で停止させた後、前記第2の高圧接点を介し
    直流高圧電圧を前記現像器ユニットに内蔵された現像
    スリーブに印加し、 第1の所定時間経過後に交流高圧電圧を前記直流高圧電
    圧に重畳させて感光ドラム上に形成された潛像を現像
    し、 次いで第2の所定時間経過後に前記交流高圧電圧の印加
    を停止し、 次いで前記直流高圧電圧の印加を停止し、この後、前記
    現像器ユニットを前記第1の所定位置から、前記第1の
    高圧接点が第3の高圧接点に接触する第2の所定位置ま
    で回転させて、前記第3の高圧接点を介して前記感光ド
    ラムの帯電電荷を放電することを特徴とする画像形成方
    法。
  6. 【請求項6】 前記現像器ユニットには、各々が前記第
    1の高圧接点を有する複数の現像器が備えられ、前記第
    3の高圧接点は、1の現像器の前記第1の高圧接点が
    前記第2の高圧接点と接触する直前までに他の現像器の
    前記第1の高圧接点と接触する位置に配設されているこ
    とを特徴とする請求項5記載の画像形成方法。
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