JP3712852B2 - カラー画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真方式等で形成された静電潜像を高粘度で高濃度の液体現像剤を用いて顕像化するカラー画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
高粘度,高濃度の液体現像剤を使って静電潜像を可視化する画像形成装置が、例えば特開平7−334001号公報や特開平8−114987号公報,特開平8−137280号公報等に開示されている。この画像形成装置は、感光体表面を帯電手段で均一に帯電してから、光書込手段により画像データにしたがって感光体表面を露光して静電潜像を形成して液体現像装置で可視化する。液体現像装置は、例えばジメチルポリシロキサンオイル等の絶縁性液体からなる現像液溶媒中に顕像化粒子であるトナーが高濃度に分散された100〜10000mPa・sの高粘度の液体現像剤で静電潜像を可視化するものであり、現像ベルトに沿って配置されたイエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C),ブラック(Bk)の液体現像剤をそれぞれ貯蔵した塗布ユニットを有し、イエロー(Y)の液体現像剤を現像ベルトに均一な厚さで塗布し、現像ベルトに塗布された液体現像剤薄層が感光体に近接して現像領域を通るとき、液体現像剤薄層のトナーにより感光体の静電潜像を現像してトナー像を形成する。現像領域を通過した現像ベルトに残留している液体現像剤は現像領域より下流側の現像ベルトに沿って設けられた現像ベルトクリーニング手段の掻き取りブレードで除去する。感光体に形成されたトナー像は中間転写ベルトに中間転写される。この感光体に形成された静電潜像の現像をマゼンタ(M),シアン(C),ブラック(Bk)の各色毎に繰り返して、形成された各色毎のトナー像を中間転写ベルトに重ね合わせてカラー画像を形成し、形成したカラー画像を転写紙に転写し、転写紙に転写したトナー像を定着して画像を形成する。転写工程終了後の感光体に残留したトナーはクリーニング手段で除去して画像形成工程を終了する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように感光体に形成された静電潜像を現像するときに混色を防ぐために、現像領域を通過した現像ベルトに残留している液体現像剤を完全に除去する現像ベルトクリーニング手段を設ける必要があり、装置が複雑になってしまう。
【0004】
また、現像領域を通過した現像ベルトに残留している各色毎の液体現像剤を現像ベルトクリーニング手段で除去して回収していると、回収した液体現像剤には4色が混色しているため再利用することはできず、液体現像剤の消費量が多くなってしまう。
【0005】
この液体現像剤の消費量を低減するために各色毎に現像ベルトクリーニング手段を設けると、装置がより複雑になり大型化してしまう。
【0006】
この発明はかかる短所を改善し、専用の現像ベルトクリーニング手段を使用せずに各色毎の液体現像剤を回収して再利用して液体現像剤の消費量を低減するとともに単位時間当たりの印刷枚数を向上することができるカラー画像形成装置を得ることを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るカラー画像形成装置は、像担持体と、駆動ローラと従動ローラに巻回され、像担持体の接触位置で像担持体と同じ速さで同じ方向に移動する現像ベルトと、現像ベルトの回転方向の上流側からカラー画像を形成する色の順に現像ベルトに沿って配置された複数個の塗布ユニットを有し、各塗布ユニット毎に異なる色の液体現像剤を現像ベルトに塗布し、各塗布ユニットで現像ベルトに液体現像剤の液体現像剤薄層を形成し始めてから現像ベルトが1周する前に現像ベルトに塗布した液体現像剤薄層で像担持体に形成された1画面の静電潜像を現像し、像担持体に形成された静電潜像を現像した現像ベルトに残留した液体現像剤を、現像ベルトに液体現像剤を塗布した塗布ユニットの塗布ローラを液体現像剤を塗布したときと反対方向に回転して除去して回収し、像担持体に形成された各色毎の画像を直接あるいは中間転写体で間接に転写して重ね合わせてカラー画像を形成し、形成したカラー画像を転写紙に転写するカラー画像形成装置において、前記現像ベルトにある色の液体現像剤を1画面分に応じて塗布し、像担持体に形成された静電潜像を現像しているとき、現像ベルトに残留した液体現像剤を除去して回収し始める前に、現像ベルトの液体現像剤が塗布されていない部分から次の色の液体現像剤の塗布を開始することを特徴とする。
【0008】
また、カラー画像を形成する最後の色の液体現像剤を現像ベルトに塗布開始してから次のカラー画像の1色目の液体現像剤を現像ベルトに塗布開始までの時間を1枚のカラー画像を形成するとき1色の液体現像剤を現像ベルトに塗布開始してから次の色の液体現像剤を現像ベルトに塗布開始するまでの時間より長くする。
【0009】
上記カラー画像を形成する最後の色の液体現像剤を現像ベルトに塗布開始してから次のカラー画像の1色目の液体現像剤を現像ベルトに塗布開始までの時間は現像ベルト上の最後の色が1色目の塗布ユニットを通過するのに十分な時間にすると良い。
【0010】
また、上記塗布ユニットで現像ベルトに残留した液体現像剤を除去して回収するときに、液体現像剤を塗布するときと反対の極性の電圧を塗布ローラに印加すると良い。
【0011】
【発明の実施の形態】
この発明のカラー画像形成装置は、感光体の回転方向に沿って配置された帯電手段と光書込部と液体現像装置と中間転写手段とクリーニング手段と転写手段と給紙部及び定着部を有する。液体現像装置は駆動ローラと従動ローラに巻回され、感光体の接触位置で感光体と同じ速さで同じ方向に移動する現像ベルトと、現像ベルトの回転方向の上流側から順に現像ベルトに沿って配置されたイエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C),ブラック(B)の塗布ユニットを有する。現像ベルトは形成する形成する画像の1画面の長さより長く形成されている。各塗布ユニットは供給ローラと塗布ローラ及びクリーニングブレードとを有し、離接機構により現像ベルトに対して離接自在に構成されている。各塗布ユニットにはそれぞれ絶縁性液体からなる現像液溶媒中に顕像化粒子であるイエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C),ブラック(Bk)の溶剤が高濃度に分散された高粘性の液体現像剤が貯蔵されている。
【0012】
カラー画像を形成するとき、感光体に形成された静電潜像を液体現像装置によりイエロー(Y)の液体現像剤で現像してトナー像を形成し、形成したイエロー(Y)のトナー像を中間転写手段の中間転写ベルトに転写する。中間転写ベルトに画像を転写した感光体に残留している液体現像剤をクリーニング手段で除去する。感光体に形成された静電潜像を現像した現像ベルトに残留したイエロー(Y)の液体現像剤はイエロー(Y)の塗布ユニットの塗布ローラを液体現像剤を塗布したときと反対方向に回転して除去して回収する。この処理をマゼンタ(M),シアン(C),ブラック(Bk)ごとに繰返して中間転写ベルトに4色分の画像を重ね合わせ、中間転写ベルトに重ね合わせた4色の画像を転写手段で給紙部から送られた転写紙に転写し定着部で定着してフルカラーの画像を形成する。
【0013】
このように現像ベルトに液体現像剤を塗布ローラを利用して現像ベルトに残留している液体現像剤を除去して回収するから、現像ベルトに残留している液体現像剤を再利用することができるとともに塗布ユニットとは別に現像ベルトに残留している液体現像剤を除去する現像ベルトクリーニング手段を設ける必要がなく、液体現像装置の構成を簡略化して小型化することができる。
【0014】
また、現像ベルトの回転方向の上流側から順に現像ベルトに沿って配置されたイエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C),ブラック(B)の塗布ユニットにより現像ベルトに各色毎の液体現像剤を順次塗布し、現像ベルトが1周したときに回収するから、例えばイエロー(Y)の塗布ユニットで現像ベルトに液体現像剤の塗布を開始してからマゼンタ(M)の塗布ユニットで液体現像剤の塗布を開始するまでのタイミングを画像書込等で定まる最小の一定タイミングT0にしておくことができ、迅速にカラー画像を形成することができる。
【0015】
また、複数枚のカラー画像を連続して形成するときに、1枚のカラー画像を形成するためにブラック(B)の塗布ユニットで液体現像剤を現像ベルトに塗布開始してから次のカラー画像を形成するためにイエロー(Y)の塗布ユニットで現像ベルトに液体現像剤の塗布を開始するまでの時間T1を一定タイミングT0より大きくして、複数枚のカラー画像を形成するときの混色を防止する。この時間T1を現像ベルトに塗布されたブラック(B)の液体現像剤がイエロー(Y)の塗布ユニットを通過するのに十分な時間で定めることにより、複数枚のカラー画像を形成するときの単位時間当たりの印刷枚数を向上することができる。
【0016】
【実施例】
図1はこの発明の一実施例のカラー画像形成装置の構成図である。カラー画像形成形成装置は、図に示すように、反時計方向に回転する感光体1の回転方向に沿って配置された帯電手段2と光書込部3と液体現像装置4と中間転写手段5とクリーニング手段6と、中間転写手段5と対向して設けられた転写手段7と給紙部8及び定着部9を有する。液体現像装置4は駆動ローラ41と従動ローラ42に巻回され時計方向に回転し、感光体1の接触位置で感光体1と同じ速さで同じ方向に移動する現像ベルト43と、現像ベルト43の回転方向の上流側から順に現像ベルト43に沿って配置されたイエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C),ブラック(B)の塗布ユニット44Y,44M,44C,44Bkを有する。現像ベルト43は形成する画像の1画面の長さより長く形成されている。
【0017】
各塗布ユニット44Y〜44Bkは現像液溜り441と供給ローラ442と塗布ローラ443及びクリーニングブレード444とを有し、不図示の離接機構により現像ベルト43に対して離接自在に構成されている。各塗布ユニット44Y〜44Bkの現像液溜り441にはそれぞれ絶縁性液体からなる現像液溶媒中に顕像化粒子であるイエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C),ブラック(Bk)の溶剤が高濃度に分散された高粘性の液体現像剤445Y,445M,445C,445Bkが貯蔵されている。供給ローラ442は反時計方向に回転し現像液溜り441の液体現像剤445を塗布ローラ443に供給する。塗布ローラ443は現像ベルト44と接触する位置で現像ベルト44の移動方向と同じ方向に回転して現像ベルト43に液体現像剤445を塗布して液体現像剤薄層を形成する。また、塗布ローラ443は現像ベルト44と接触する位置で現像ベルト43の移動方向と反対方向に回転して現像領域を通過した現像ベルト43に残留している液体現像剤を除去する。クリーニングブレード444は塗布ローラ443に付着している液体現像剤を除去して回収する。中間転写手段5は複数の回転ローラ51に巻回された中間転写ベルト52と中間転写部53及びベルトクリーニング手段54等を有する。
【0018】
上記のように構成された画像形成装置で画像を形成するとき、感光体1は帯電手段2で表面が均一に帯電されたのち光書込部3により画像データにしたがって露光して静電潜像を形成する。この感光体1に形成された静電潜像を液体現像装置4でイエロー(Y)の液体現像剤445Yで可視化して中間転写ベルト52に転写する。中間転写ベルト52に画像を転写した感光体1に残留している液体現像剤をクリーニング手段6で除去する。この処理をマゼンタ(M),シアン(C),ブラック(Bk)ごとに繰返して中間転写ベルト52に4色分の画像を重ね合わせる。中間転写ベルト52に重ね合わせた4色の画像を転写手段7で給紙部8から送られた転写紙に転写し定着部9で定着してフルカラーの画像を形成する。
【0019】
この画像形成工程において液体現像装置4で感光体1に形成された静電潜像を、例えばマゼンタ(M)の液体現像剤445Mで可視化するときは、塗布ユニット44Mの塗布ローラ443だけを現像ベルト43に接触し、他の塗布ユニット44Y,44C,44Bkの塗布ローラ443は現像ベルト43から離しておく。この塗布ユニット44Mで現像ベルト43に液体現像剤445Mの液体現像剤薄層を形成するとき、供給ローラ442は塗布ローラ443に一定量の液体現像剤445Mを供給する。塗布ローラ443は供給された液体現像剤445Mを現像ベルト43に塗布して、現像ベルト43に一定厚さの液体現像剤薄層を形成する。この現像ベルト43に形成された液体現像剤薄層が感光体1と接触する現像領域を通過するときに画像パターンに応じて感光体1に転移して可視像を形成する。現像領域を通過した現像ベルト43に残留している液体現像剤薄層はそのまま塗布ユニット44Mに送られる。この感光体1の静電潜像を可視化するための現像ベルト43は形成する画像の1画面の長さより長く、現像ベルト43に液体現像剤445Mの液体現像剤薄層を形成し始めてから1周する前に1画面の静電潜像を可視化する。そこで現像ベルト43に1画面分に応じた液体現像剤薄層を形成したら、供給ローラ442を塗布ローラ443から離して、塗布ローラ443に対する液体現像剤445Mの供給を停止し、塗布ローラ443を現像ベルト43の移動方向に対して逆方向に回転させる。そして所定タイミングをおいて現像ベルト43の液体現像剤445Mが塗布されていない部分に塗布ユニット44Cの塗布ローラ443を接触させて、現像ベルト43に液体現像剤445Cの液体現像剤薄層の形成を開始する。この状態で、現像ベルト43に残留した液体現像剤薄層が塗布ユニット44Mの塗布ローラ443に達すると、現像ベルト43に残留した液体現像剤445Mの液体現像剤薄層が塗布ローラ443に付着して現像ベルト43から除去され、液体現像剤445Mの液体現像剤薄層が除去された現像ベルト43の領域が塗布ユニット44Cに送られる。塗布ローラ443に付着した液体現像剤はクリーニングブレード444により除去され現像液溜り441に回収される。
【0020】
このように塗布ローラ443を利用して現像ベルト43に残留している液体現像剤薄層を除去するときに、塗布ローラ443を現像ベルト43の移動方向に対して逆方向に回転させることにより、現像ベルト43に残留している液体現像剤薄層を確実に除去することができる。また、塗布ローラ443を導電性の材料で作り、塗布ローラ443に液体現像剤445Mを現像ベルト43に塗布するときと反対の極性の電圧を印加することにより、より確実に現像ベルト43に残留している液体現像剤薄層を除去することができる。
【0021】
また、現像領域を通過した現像ベルト43に残留している液体現像剤薄層を、液体現像剤薄層を形成した塗布ローラ443を利用して除去するから、塗布ユニット44Y〜44Bkとは別に現像ベルト43に残留している液体現像剤薄層を除去する現像ベルトクリーニング手段を設ける必要がなく、液体現像装置4の構成を簡略化して小型化することができる。また、液体現像剤薄層を形成した塗布ローラ443を利用して現像ベルト43に残留している液体現像剤薄層を除去するから、回収した液体現像剤の混色を防止して再利用することができ、液体現像剤の消費量を低減することができる。
【0022】
上記のように現像ベルト43の回転方向の上流側から順に現像ベルト43に沿って配置されたイエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C),ブラック(B)の塗布ユニット44Y,44M,44C,44Bkにより現像ベルト43に液体現像剤445Y,445M,445C,445Bkを1画面分に応じて順次塗布して回収するから、塗布ユニット44Yで現像ベルト43に塗布した液体現像剤445Yはイエロー(Y)のトナー像を形成して現像ベルト43が1周したときに塗布ユニット44Yで除去されて次の塗布ユニット44Mの位置に送られる。塗布ユニット44M,44Cで現像ベルト43に液体現像剤445M,445Cを塗布したときも、現像ベルト43が1周して次の塗布ユニット44C,44Bkに達したときに、現像ベルト43に塗布した液体現像剤445M,445Cは完全に除去されている。また、残留した液体現像剤445Yの液体現像剤薄層の除去を開始する前に、現像ベルト43の液体現像剤445Yが塗布されていない部分に液体現像剤445Mの塗布を開始するから、1枚のカラー画像を形成するときは、塗布ユニット44Y,44M,44Cで現像ベルト43にそれぞれ液体現像剤445Y,445M,445Cの塗布を開始してから次の塗布ユニット44M,44C,44Bkで液体現像剤445M,445C,445Bkの塗布を開始するまでのタイミングを、図2のタイムチャートに示すように画像書込等で定まる最小の一定タイミングT0にしておくことができ、迅速にカラー画像を形成することができる。
【0023】
また、複数枚のカラー画像を連続して形成するときに、1枚のカラー画像を形成してから次のカラー画像を形成する場合に、1枚のカラー画像を形成するためにブラック(B)の塗布ユニット44Bkで現像ベルト43に液体現像剤445Bkの塗布を開始してから画像書込等で定まる最小の一定タイミングT0で次のカラー画像を形成するために、現像ベルト43の回転方向の上流側に設けたイエロー(Y)の塗布ユニット44Yで現像ベルト43に液体現像剤445Yの塗布を開始すると、ブラック(B)の液体現像剤445Bkが現像ベルト43に残留した状態で塗布することになる。そこで、図2のタイムチャートに示すように、1枚のカラー画像を形成するためにブラック(B)の塗布ユニット44Bkで液体現像剤445Bkを現像ベルト43に塗布開始してから次のカラー画像を形成するためにイエロー(Y)の塗布ユニット44Yで現像ベルト43に液体現像剤445Yの塗布を開始するまでの時間T1を一定タイミングT0より大きくする。この時間T1は塗布ユニット44Bkで液体現像剤445Bkを現像ベルト43に塗布開始してから現像ベルト43に塗布された液体現像剤445Bkの最終端が感光体1と接触する現像領域を通過した後イエロー(Y)の塗布ユニット44Yを通過するまでの時間で定めれば良く、この時間は現像ベルト43の全長と現像ベルト43の回転速度及び塗布ユニット44Y,44Bkの現像ベルト43に対する配置位置で定められる。この時間により時間T1を定めることにより、複数枚のカラー画像を形成するときの混色を防止しながら単位時間当たりの印刷枚数を向上することができる。
【0024】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように、現像ベルトに液体現像剤を塗布ローラを利用して現像ベルトに残留している液体現像剤を除去して回収するから、現像ベルトに残留している液体現像剤を再利用することができるとともに現像ベルトに残留している液体現像剤を除去する専用の現像ベルトクリーニング手段を設ける必要がなく、液体現像装置の構成を簡略化して小型化することができる。
【0025】
さらに、液体現像剤を塗布した塗布ローラを利用して現像ベルトに残留している液体現像剤を除去するから、回収した液体現像剤の混色を防止して再利用することができ、液体現像剤の消費量を低減することができる。
【0026】
また、現像ベルトの回転方向の上流側から順に現像ベルトに沿って配置されたイエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C),ブラック(B)の塗布ユニットにより現像ベルトに各色毎の液体現像剤を順次塗布し、現像ベルトが1周したときに回収するから、1枚のカラー画像を形成するときに各塗布ユニットで現像ベルトに液体現像剤の塗布を開始してから所定タイミングをおいて現像ベルトの液体現像剤が塗布されていない部分に次の色の液体現像剤の液体現像剤薄層の形成を開始し、この状態で現像ベルトに残留した先の液体現像剤薄層を除去するから、次の塗布ユニットで液体現像剤の塗布を開始するまでのタイミングを画像書込等で定まる最小の一定タイミングに設定することができ、迅速にカラー画像を形成することができる。
【0027】
また、複数枚のカラー画像を連続して形成するときに、カラー画像を形成する最後の色の液体現像剤を現像ベルトに塗布開始してから次のカラー画像の1色目の液体現像剤を現像ベルトに塗布開始までの時間を1枚のカラー画像を形成するために1色の液体現像剤を現像ベルトに塗布開始してから次の色の液体現像剤を現像ベルトに塗布開始するまでの時間より長くすることにより、複数枚のカラー画像を形成するときの混色を防止することができる。
【0028】
さらに、複数枚のカラー画像を連続して形成するときに、カラー画像を形成する最後の色の液体現像剤を現像ベルトに塗布開始してから次のカラー画像の1色目の液体現像剤を現像ベルトに塗布開始までの時間を、1枚のカラー画像を形成するときの現像ベルト上の最後の色が1色目の塗布ユニットを通過するのに十分な時間で定めることにより、複数枚のカラー画像を形成するときの単位時間当たりの印刷枚数を向上することができる。
【0029】
また、塗布ローラを利用して現像ベルトに残留している液体現像剤を除去するときに、塗布ローラを現像ベルトの移動方向に対して逆方向に回転させることにより、現像ベルトに残留している液体現像剤を確実に除去することができる。
【0030】
また、塗布ローラに液体現像剤を現像ベルトに塗布するときと反対の極性の電圧を印加することにより、より確実に現像ベルトに残留している液体現像剤を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施例のカラー画像形成装置の構成図である。
【図2】 上記実施例の動作を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
1 感光体
2 帯電手段
3 光書込部
4 液体現像装置
5 中間転写手段
6 クリーニング手段
7 転写手段
8 給紙部
9 定着部
43 現像ベルト
44 塗布ユニット
443 塗布ローラ
444 クリーニングブレード
52 中間転写ベルト
53 中間転写部
54 ベルトクリーニング手段
Claims (4)
- 像担持体と、駆動ローラと従動ローラに巻回され、像担持体の接触位置で像担持体と同じ速さで同じ方向に移動する現像ベルトと、現像ベルトの回転方向の上流側からカラー画像を形成する色の順に現像ベルトに沿って配置された複数個の塗布ユニットを有し、各塗布ユニット毎に異なる色の液体現像剤を現像ベルトに塗布し、各塗布ユニットで現像ベルトに液体現像剤の液体現像剤薄層を形成し始めてから現像ベルトが1周する前に現像ベルトに塗布した液体現像剤薄層で像担持体に形成された1画面の静電潜像を現像し、像担持体に形成された静電潜像を現像した現像ベルトに残留した液体現像剤を、現像ベルトに液体現像剤を塗布した塗布ユニットの塗布ローラを液体現像剤を塗布したときと反対方向に回転して除去して回収し、像担持体に形成された各色毎の画像を直接あるいは中間転写体で間接に転写して重ね合わせてカラー画像を形成し、形成したカラー画像を転写紙に転写するカラー画像形成装置において、
前記現像ベルトにある色の液体現像剤を1画面分に応じて塗布し、像担持体に形成された静電潜像を現像しているとき、現像ベルトに残留した液体現像剤を除去して回収し始める前に、現像ベルトの液体現像剤が塗布されていない部分から次の色の液体現像剤の塗布を開始することを特徴とするカラー画像形成装置。 - カラー画像を形成する最後の色の液体現像剤を現像ベルトに塗布開始してから次のカラー画像の1色目の液体現像剤を現像ベルトに塗布開始までの時間を1枚のカラー画像を形成するとき1色の液体現像剤を現像ベルトに塗布開始してから次の色の液体現像剤を現像ベルトに塗布開始するまでの時間より長くする請求項1記載のカラー画像形成装置。
- 上記カラー画像を形成する最後の色の液体現像剤を現像ベルトに塗布開始してから次のカラー画像の1色目の液体現像剤を現像ベルトに塗布開始までの時間は現像ベルト上に残留している最後の色の液体現像剤が1色目の塗布ユニットを通過するのに十分な時間である請求項2記載のカラー画像形成装置。
- 上記塗布ユニットで現像ベルトに残留した液体現像剤を除去して回収するときに、液体現像剤を塗布するときと反対の極性の電圧を塗布ローラに印加する請求項3記載のカラー画像形成装置。
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