JP3489394B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP3489394B2 JP14751397A JP14751397A JP3489394B2 JP 3489394 B2 JP3489394 B2 JP 3489394B2 JP 14751397 A JP14751397 A JP 14751397A JP 14751397 A JP14751397 A JP 14751397A JP 3489394 B2 JP3489394 B2 JP 3489394B2
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【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、ドットにより画像
データの印字を行うページプリンタ等の画像形成装置に
関するものである。 【0002】 【従来の技術】従来からパーソナルコンピュータ、ワー
クステーション等の出力端末として、様々な原理のプリ
ンタが提案されているが、特に電子写真プロセスとレー
ザ技術を用いたレーザビームプリンタは、記録速度と印
字品質の点で優位性が高く、急速に普及している。市場
においては、レーザビームプリンタのカラー化に対する
要求が高まっているが、カラーレーザビームプリンタの
場合、印刷の3原色であるシアン、マゼンタ、イエロー
及びブラックの4色のトナーを重ねて印刷する必要があ
る。レーザビームプリンタに用いられる感光体上には、
一度に4色分の画像データを書き込むことができないた
め、一色分の画像データの書き込みが終了し、トナーに
より現像された時点で、中間転写体上に一旦、像を転写
し、感光体上には次の色の画像データを書き込み、次の
色のトナーによる現像が終了すると、中間転写体上に、
前の色の上に重ねて転写している。このサイクルを4色
分終了すると、最後に中間転写体から記録媒体上に4色
分の画像が一括転写され、記録媒体は、トナーを溶融し
記録媒体上に固着させる定着のプロセスを経て、カラー
の画像を得るものである。 【0003】以下、従来の画像形成装置の動作を図面を
参照しながら詳細に説明する。図6は、従来の画像形成
装置の構成図である。図6において、1は閉ループ状の
Ni(ニッケル)のベルト基材の外周面上に、有機光導
電体(OPC)等の感光層が薄膜状に塗布された感光体
である。感光体1は、3本の感光体搬送ローラ2、3、
4によって支持され、駆動モータ(図示せず)によって
矢印A方向に周回動する。 【0004】まず、感光体1の周辺の構成を説明する。
ベルト状の感光体1の周囲には、矢印Aで示す回転方向
に沿って、帯電器5、露光光学系6、ブラック(K)、
イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色
の現像器7、8、9、10、中間転写ユニット11、感
光体クリーニング手段12及び除電器13が、設けられ
ている。このうち、帯電器5は、タングステンワイヤ等
からなる帯電線と金属板からなるシールド板、グリッド
板(図示せず)によって構成され、帯電線へ負の高電圧
を印加すると帯電線がコロナ放電を起こし、グリッド板
に例えば−700Vの電圧を印加すると、感光体1の表
面は、一様に−700V程度の負の電位に帯電する。 【0005】露光光学系6は、レーザー駆動装置、ポリ
ゴンミラー、レンズ系、ポリゴンミラー回転用モータ等
(図示せず)で構成され、帯電した感光体1上に静電潜
像を形成する。14は露光光学系6から発射される露光
光線である。露光光線14は、階調変換装置(図示せ
ず)からの画像信号をレーザ駆動回路(図示せず)によ
り光強度変調やパルス幅変調して得られ、感光体1上に
特定色に対応する静電潜像を形成する。各現像器7、
8、9、10は、それぞれの色に対応したトナーを収納
しており、各色に対応したタイミングで感光体1に当接
し、感光体1上に形成された静電潜像をトナーにより現
像する。 【0006】次に、中間転写体15の周辺の構成につい
て説明する。中間転写ユニット11は、アルミ等の金属
の素管に導電性の樹脂等からなるベルト形状のシートを
巻いた中間転写体15と、ゴム等をブレード状に形成し
た中間転写体クリーニング手段18とからなる。中間転
写体15上に合成画像が形成されている間は、中間転写
体クリーニング手段18は中間転写体15から離間して
おり、クリーニングに供する時のみ当接し、中間転写体
15から記録媒体17に転写されずに残ったトナーを除
去する。また、中間転写体15上に設けられたマーカー
16を、基準位置検知手段17で検知することで、画像
形成開始タイミング基準および給紙等の各プロセスタイ
ミング基準を生成する。A3サイズ等の大画像サイズに
対応したレーザビームプリンタにおいては、中間転写体
15の周長は十分長くなっており、中間転写体15の1
周内に、A4等の小サイズの画像を複数ページ分だけ形
成することができる。 【0007】次に、給紙系および定着系の構成について
説明する。記録媒体19は、記録媒体カセット20から
給紙ローラ21により、1枚ずつ用紙搬送路22に送り
出される。23は、中間転写体15上の合成画像を、記
録媒体19に転写する転写ユニットであり、転写ユニッ
ト23は、導電性のゴム等をベルト状に形成した転写ベ
ルト24と、中間転写体15上の合成画像を記録媒体1
9に転写するための転写バイアスを印加する転写器25
と、記録媒体19に合成画像を転写された後、中間転写
体15に静電的に張り付くのを防止するようなバイアス
を印加する分離器26とから構成されている。27は、
内部に熱源を有するヒートローラ28と、加圧ローラ2
9とからなる定着ユニットである。そして、ヒートロー
ラ28と加圧ローラ29の狭持回転に伴い、圧力と熱に
よって記録媒体19にトナーを定着させ、カラー画像を
形成する。 【0008】以上のように構成された画像形成装置につ
いて、以下その画像形成動作を説明する。ここで、画像
の現像はブラック、シアン、マゼンタ、イエローの順で
行われるものとして説明を進める。 【0009】感光体1と中間転写体15は、それぞれ駆
動源(図示せず)により、矢印A方向及び矢印B方向に
駆動され、互いの周速が同一の一定速度になるように制
御される。この状態で、まず帯電器5に負の高電圧を印
加し、感光体1の表面を一様に−700V程度に帯電さ
せる。次に、感光体1を矢印A方向に回転させ、一様に
帯電した感光体1の表面上に、複数のカラー成分の中の
所定の色、例えばブラック(K)のデータに相当するレ
ーザビームの露光光線14を照射すると、感光体1の表
面の照射された部分の電荷が消え、静電潜像が形成され
る。露光開始タイミングは、画像形成基準信号にて制御
される。画像形成基準信号は、中間転写体15に設けら
れた1個のマーカー16を基準位置検知センサ17で検
知することで生成される。 【0010】一方、ブラックの現像器7は、所定のタイ
ミングで感光体1に当接する。現像器7内のトナーは、
負の電荷を予め与えられており、感光体1上の露光光線
14を照射され、電荷が無くなった部分(静電潜像部
分)にのみトナーが付着し、いわゆるネガポジプロセス
による現像が行われる。現像器7により感光体1の表面
に形成されたトナー像は、中間転写体15に各色毎に転
写される。感光体1から中間転写体15に転写されなか
った残留トナーは、感光体クリーニング手段12により
除去され、さらに除電器13によって残留トナーが掻き
取られた感光体1上の電荷が除去される。 【0011】以降、シアン、マゼンタ、イエローの順に
同様の現像を行い、中間転写体15上に4色のトナー像
を重ね、合成画像を形成する。この様にして形成された
合成画像は、これまで離間していた転写ユニット23が
中間転写体15に接触し、転写器25に+1kV程度の
高電圧を印加することで、記録媒体カセット20から用
紙搬送路22に沿って送られてきた記録媒体19に一括
転写される。また、分離器26には、記録媒体19を引
きつけるような静電力が働くような電圧が印加され、合
成画像の転写が終わった記録媒体19を中間転写体15
から剥離する。 【0012】続いて、トナー像が転写された記録媒体1
9は、定着器27に送られ、ここでヒートローラ28の
熱と加圧ローラ29の狭持圧によって定着され、カラー
画像として出力される。転写ユニット23により記録媒
体19上に完全に転写されなかった中間転写体15上の
残留トナーは、中間転写体クリーニング手段18により
除去される。中間転写体クリーニング手段18は、一回
の合成像画が得られるまで、中間転写体15から離間し
ており、合成画像が記録媒体19に転写された後、中間
転写体15に接触して、残留トナーを除去する。以上の
一連の動作によって1枚の画像の記録を終了する。 【0013】カラー画像形成動作において、画像形成開
始基準の精度は、複数色の色重ねの観点から非常に重要
である。前述のように、A3サイズ等の大画像サイズに
対応したレーザビームプリンタにおいては、中間転写体
15の1周内に、A4サイズ等の小画像サイズの画像を
複数ページ分だけ画像形成できるが、それぞれのページ
の画像形成開始基準を正確に合わせる必要がある。 【0014】次に、図7〜図9を用いて従来の画像形成
装置の画像形成基準信号の生成方式および画像形成方式
について説明する。ここで、図7は従来の画像形成装置
の画像形成動作開始基準制御ブロック図、図8は従来の
画像形成装置の画像形成動作開始基準制御タイミング
図、図9は従来の画像形成装置の画像形成動作開始基準
制御フローチャートである。 【0015】図7において、AはCPUである。このC
PU Aは、中間転写体15上に設けられたマーカー1
6を検出する基準位置検知センサ17からなるマーカー
検出手段Dと、マーカー検出手段Dにより画像形成タイ
ミングを生成する画像基準カウント手段Eと、画像基準
カウント手段Eからの出力に応じて画像形成開始を通知
する画像基準発行手段Fとを制御する。Bは、CPU
Aが実行する制御プログラムが格納されているROM、
CはCPU Aがワーキングエリアとして使用するRA
Mであり、CPU A、ROM B、RAM Cは、ア
ドレスバスおよびデータバスによって互いに接続されて
いる。 【0016】次に、図8および図9を用いて画像形成動
作開始基準制御タイミングと動作フローについて説明す
る。ここでは、A4サイズ、2ページ分の2次色モード
を例に挙げる。さて、図8のタイミングT1において、
画像形成動作が開始されると、図9に示すように、マー
カー検出手段Dによる中間転写体15上のマーカー16
の検出動作が開始される(ステップ1)。マーカー16
が検出されると、1ページ目の第1色目の画像形成が開
始され(ステップ2)、同時に画像カウンタ(ステップ
3)の動作を開始する。そして、画像カウンタを監視
し、画像カウンタが規定値に達するまで待つ(ステップ
4)。 【0017】画像カウンタが規定数に達すると、タイミ
ングT2において、2ページ目の第1色目の画像形成が
開始される(ステップ5)と、同時に画像カウンタのリ
セットを行う(ステップ6)。ここでいう、2ページ目
の画像とは、中間転写体15の1周内に複数ページ分の
画像を形成するモードにおける2ページ目の画像であ
る。 【0018】次に、再び中間転写体15上のマーカー検
出動作が開始される(ステップ7)。そして、タイミン
グT3において、マーカーが検出されると、1ページ目
の第2色目の画像形成が開始され(ステップ8)、同時
に画像カウンタ(ステップ9)の動作を開始する。そし
て、画像カウンタを監視し、画像カウンタが規定値に達
するまで待つ(ステップ10)。画像カウンタが規定数
に達すると、タイミングT4において、2ページ目の第
2色目の画像形成が開始される(ステップ11)と同時
に画像カウンタのリセットを行う(ステップ12)。こ
こで印字終了を判定し(ステップ13)、印字継続なら
ばステップ1に戻る。 【0019】 【発明が解決しようとする課題】ここで、従来の構成で
は、1ページ目と2ページ目の画像形成開始の基準信号
を、1ページ目は、中間転写体15上のマーカー検出信
号により生成し、2ページ目は、マーカー検出信号から
のタイマカウント動作により生成していた。しかしなが
ら、タイマカウント動作時間が長く、特に2ページ目の
複数色の色重ね精度がタイマ精度に依存するので、高機
能のタイマを使用する必要がありコストが増大するとい
う問題点があった。 【0020】そこで本発明は、簡易な手段であっても色
重ねの精度を向上でき、高精度、高画質、低コストの画
像形成装置を提供することを目的とする。 【0021】 【課題を解決するための手段】本発明は、感光体と、
光体の像が転写される中間転写体と、中間転写体上に形
成された複数個のマーカーと、マーカーを検出するため
のマーカー検出手段と、マーカー検出手段からの出力に
応じて画像形成動作開始基準信号を発行する画像基準発
行手段と、画像サイズを指定する画像サイズ指定手段と
を有し、画像サイズ指定手段からの情報に応じて中間転
写体の1周内に1ページの画像を形成するか、あるい
は、複数ページの画像を形成するかを判定し、中間転写
体の1周内に1ページの画像を形成する場合には、中間
転写体の1周内に1ページのみ画像を形成し印字終了判
定を行い、中間転写体の1周内に複数ページの画像を形
成する場合には中間転写体の1周内に1ページの画像を
形成したあと、引き続きマーカー検出手段のマーカー検
出動作を行いマーカーが検出され画像形成動作開始基準
信号が発行されると次ページの画像を形成することを繰
り返し、判定された複数ページの画像を形成すると印字
終了判定を行うように、マーカー検出手段のマーカー検
出動作を行うかどうかを制御するマーカー検出動作選択
手段を備えた。この構成により、簡易な手段であっても
色重ねの精度を向上でき、高精度、高画質、低コストの
画像形成装置を実現できる。 【0022】 【発明の実施の形態】本発明の請求項1記載の発明は、
感光体と、感光体の像が転写される中間転写体と、中間
転写体上に形成された複数個のマーカーと、マーカーを
検出するためのマーカー検出手段と、マーカー検出手段
からの出力に応じて画像形成動作開始基準信号を発行す
る画像基準発行手段と、画像サイズを指定する画像サイ
ズ指定手段とを有し、画像サイズ指定手段からの情報に
応じて中間転写体の1周内に1ページの画像を形成する
か、あるいは、複数ページの画像を形成するかを判定
し、中間転写体の1周内に1ページの画像を形成する場
合には、中間転写体の1周内に1ページのみ画像を形成
し印字終了判定を行い、中間転写体の1周内に複数ペー
ジの画像を形成する場合には中間転写体の1周内に1ペ
ージの画像を形成したあと、引き続きマーカー検出手段
のマーカー検出動作を行いマーカーが検出され画像形成
動作開始基準信号が発行されると次ページの画像を形成
することを繰り返し、判定された複数ページの画像を形
成すると印字終了判定を行うように、マーカー検出手段
のマーカー検出動作を行うかどうかを制御するマーカー
検出動作選択手段を備えた。 【0023】 【0024】この構成により簡易な手段であっても、複
数色の色重ね精度を向上でき、高精度、高画質、低コス
トの画像形成装置を実現できる。 【0025】以下、本発明の実施の形態について、図面
を参照しながら説明する。図1は本発明の一実施の形態
における画像形成装置の構成図、図2は本発明の一実施
の形態における画像形成装置の画像形成動作開始基準制
御ブロック図、図3は本発明の一実施の形態における画
像形成装置の画像形成動作開始基準制御タイミング図、
図4及び図5は、本発明の一実施の形態における画像形
成装置の画像形成動作開始基準制御フローチャートであ
る。 【0026】図1において、中間転写体15上にマーカ
ー16Aを付加した以外は従来技術を示す図6と同様な
ので詳細な説明は省略する。図2において、AはCPU
である。CPU Aは、画像サイズを指定する画像サイ
ズ指定手段Hと、画像形成動作が開始された後に画像サ
イズ指定手段Hからの情報に応じてマーカー検出動作を
行うかどうかを制御するマーカー検出動作選択手段G
と、マーカー検出動作選択手段Gによりマーカー検出動
作が許可された場合に中間転写体15上に設けられたマ
ーカー16、16Aを検出するマーカー検出手段Dと、
マーカー検出手段Dによりマーカー16、16Aが検出
され、このタイミングで画像形成開始を通知する画像基
準発行手段Fとを制御する。なお、画像サイズ指定手段
Hは、ホストコンピュータ、画像形成装置に付随したコ
ントロールパネル、画像形成装置内の記録紙収納カセッ
トからの記録紙サイズ情報等から、画像サイズを決定す
る。Bは、CPU Aが実行する制御プログラムが格納
されているROM、CはCPU Aがワーキングエリア
として使用するRAMであり、CPU A、ROMB、
RAM Cは、アドレスバスおよびデータバスによって
互いに接続されている。 【0027】次に、図3〜図5を用いて、画像形成動作
開始基準制御タイミングと動作フローについて説明す
る。ここでは、A4サイズ、2ページ分の2次色モード
を例に挙げる。 【0028】図3のタイミングT1において、画像形成
動作が開始されると、図4に示すように、マーカー検出
動作許可状態とし(ステップ1)、マーカー検出手段D
による中間転写体15上のマーカー16の検出動作が開
始される(ステップ2)。画像形成動作開始時のマーカ
ー検出動作許可動作は、画像形成装置に何らかの異常が
発生していない、つまり画像形成動作可能状態であれ
ば、後述する画像サイズには無関係に発行される。 【0029】さてタイミングT2において、最初にマー
カー16が検出されると(これをマーカー1とする)、
マーカー1を基準に1ページ目の第1色目の画像形成動
作が開始(ステップ3)されるとともに、マーカー検出
動作を禁止する(ステップ4)。この後、1ページ目の
第1色目の画像形成動作終了判定を行う(ステップ
5)。画像形成動作終了は、図3に示すように画像サイ
ズをカウントすることにより認識可能である。 【0030】さてタイミングT3において、1ページ目
の第1色目の画像形成動作が終了すると、画像サイズ指
定手段Hが、画像形成モードを判定する(ステップ
6)。具体的には、画像サイズに応じて、中間転写体1
5の1周内に1ページの画像を形成するか、あるいは、
複数ページの画像を形成するかを判定し、例えばA3サ
イズ等の大画像サイズならば1枚モード、A4サイズ等
の小画像サイズならば複数(2枚)モードとする。画像
サイズ情報は、前述したホストコンピュータや画像形成
装置付随のコントロールパネル、画像形成装置内の記録
紙収納カセットからの記録紙サイズ情報等から得られ
る。 【0031】1枚モードならば、中間転写体15の1周
内に1ページのみ画像形成を行い、印字終了判定に進
む。複数モードならば、マーカー検出動作を許可し(ス
テップ7)、再びマーカー検出動作を開始する(ステッ
プ8)。ここでは、上述したように、A4サイズ、2ペ
ージ分の2次色モードが指定される。そして、タイミン
グT4において、マーカー16Aが検出される(これを
マーカー2とする)と、2ページ目の第1色目の画像形
成が開始され(ステップ9)、マーカー検出動作を禁止
する(ステップ10)。 【0032】この後、2ページ目の第1色目の画像形成
動作終了判定を行う(ステップ11)。タイミングT5
において、2ページ目の第1色目の画像形成動作が終了
すると、第2色目の画像形成動作を開始するためにマー
カー検出動作を許可する(ステップ12)。この時に検
出されるマーカー16は、前述のマーカー1である。タ
イミングT6において、マーカー1が検出されると(ス
テップ13)、マーカー1を基準に、1ページ目の第2
色目の画像形成動作が開始(ステップ14)されるとと
もに、マーカー検出動作を禁止する(ステップ15)。
この後、1ページ目の第2色目の画像形成動作終了判定
を行う(ステップ16)。画像形成動作終了は、図3に
示すように、画像サイズをカウントすることにより認識
可能である。 【0033】さてタイミングT7において、1ページ目
の第2色目の画像形成動作が終了すると、画像形成モー
ドを判定する(ステップ17)。具体的には、画像サイ
ズに応じて、中間転写体15の1周内に1ページの画像
を形成するか複数ページ形成するかを判定し、1枚モー
ドならば中間転写体1周内に1ページのみ画像形成を行
い印字終了判定に進む。複数モードならばマーカー検出
動作を許可し(ステップ18)、再びマーカー検出動作
を開始する(ステップ19)。 【0034】タイミングT8において、マーカー16A
が検出される(これをマーカー2とする)と、2ページ
目の第2色目の画像形成が開始され(ステップ20)、
マーカー検出動作を禁止する(ステップ21)。この
後、2ページ目の第2色目の画像形成動作終了判定を行
う(ステップ22)。2ページ目の第2色目の画像形成
動作が終了すれば、印字終了か否かを判定し(ステップ
23)、印字継続ならばステップ1に戻る。 【0035】ここで、本実施の形態においては、2枚モ
ードとしているためここで印字終了を判定しているが、
例えば3枚モード、4枚モード等の複数のページを、中
間転写体15の1周内に形成するモードに対しても、中
間転写体15上の位置検出用のマーカー数を枚数モード
に応じて付加することで実施可能となる。その際は、図
4及び図5に示すステップ1からステップ5を、そのペ
ージ分だけ繰り返す動作シーケンスとなる。 【0036】ここで、従来技術では、中間転写体15の
1周内に複数ページの画像を形成するモードで、2ペー
ジ目の画像形成開始は1ページ目の基準信号を基準とし
ていたために、カウント動作が長時間となり、タイマ誤
差の影響を受けやすかった。ところが本形態では、図3
に示すように、中間転写体15の1周内に基準信号を複
数回(2回)発行し、それぞれの基準信号に対して画像
形成動作開始基準を生成しているので、カウント動作を
なくしてタイマ誤差の影響を削減した。 【0037】 【発明の効果】本発明によれば、中間転写体上に複数個
のマーカーを設け、それぞれを画像形成開始基準として
いるため、それほど高精度のタイマを用いる必要がな
く、簡易な構成であっても、高精度、高画質の画像形成
を行える。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の一実施の形態における画像形成装置の
構成図 【図2】本発明の一実施の形態における画像形成装置の
画像形成動作開始基準制御ブロック図 【図3】本発明の一実施の形態における画像形成装置の
画像形成動作開始基準制御タイミング図 【図4】本発明の一実施の形態における画像形成装置の
画像形成動作開始基準制御フローチャート 【図5】本発明の一実施の形態における画像形成装置の
画像形成動作開始基準制御フローチャート 【図6】従来の画像形成装置の構成図 【図7】従来の画像形成装置の画像形成動作開始基準制
御ブロック図 【図8】従来の画像形成装置の画像形成動作開始基準制
御タイミング図 【図9】従来の画像形成装置の画像形成動作開始基準制
御フローチャート 【符号の説明】 16、16A マーカー D マーカー検出手段 F 画像基準発行手段 G マーカー検出動作選択手段 H 画像サイズ指定手段
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−289684(JP,A) 特開 昭62−237469(JP,A) 特開 平8−166743(JP,A) 特開 平8−194360(JP,A) 特開 平9−6206(JP,A) 特開 昭60−257439(JP,A) 特開 昭49−91650(JP,A) 実開 平5−150574(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 21/14 G03G 15/00 303 B41J 2/44 G03G 15/01

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】感光体と、前記感光体の像が転写される中
    間転写体と、前記中間転写体上に形成された複数個のマ
    ーカーと、前記マーカーを検出するためのマーカー検出
    手段と、前記マーカー検出手段からの出力に応じて画像
    形成動作開始基準信号を発行する画像基準発行手段と、
    画像サイズを指定する画像サイズ指定手段とを有し、前
    記画像サイズ指定手段からの情報に応じて前記中間転写
    体の1周内に1ページの画像を形成するか、あるいは、
    複数ページの画像を形成するかを判定し、前記中間転写
    体の1周内に1ページの画像を形成する場合には、前記
    中間転写体の1周内に1ページのみ画像を形成し印字終
    了判定を行い、前記中間転写体の1周内に複数ページの
    画像を形成する場合には前記中間転写体の1周内に1ペ
    ージの画像を形成したあと、引き続き前記マーカー検出
    手段のマーカー検出動作を行いマーカーが検出され画像
    形成動作開始基準信号が発行されると次ページの画像を
    形成することを繰り返し、判定された前記複数ページの
    画像を形成すると印字終了判定を行うように、前記マー
    カー検出手段のマーカー検出動作を行うかどうかを制御
    するマーカー検出動作選択手段を備えたことを特徴とす
    る画像形成装置。
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