JP3764636B2 - 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】
本発明は、複写機、プリンタ,FAX等の電子写真方式における中間転写方式を用いたカラー画像形成装置に関し、特に中間転写体に複数枚分の画像を形成する場合の画像形成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のカラー画像形成装置、特にA3サイズ以上を印刷できるカラー画像形成装置において、高速にフルカラー画像を印刷するため、感光体や転写ドラムや中間転写体上に複数枚分の画像を画像形成する装置が提案されている。
【0003】
このようなカラー画像形成装置として特開平2000−47452号公報に示すように、A4サイズ横搬送で2枚分の画像を形成できる十分長い周長の中間転写体を持ち、中間転写体に第1の画像(1枚目)と第2の画像(2枚目)を形成する場合において、第1の画像形成に対して第2の画像形成を画像処理時間に応じて第2の画像形成を遅らせて、スループットを向上させるカラー画像形成装置を提案している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平2000−47452号公報に示すカラー画像形成装置においては、モノクロとフルカラー印刷を混在させた場合について考慮されておらず、また無理にモノクロとフルカラー印刷を混在させた場合、例えば先行画像が4色で後の画像が1色の時など、先行画像に対して後から作成した画像の画像出力が追い越してしまうことがあり、ページ順序がずれてしまうという問題がある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、中間転写体に複数枚分の画像を形成する場合の高いスループットを維持したまま、モノクロとフルカラー印刷を混在させた場合においても最適でスループットを低下させることが無く、またページ順序を正しく印刷できるカラー複写装置を提案することにある。
【0006】
上記課題を解決するために本発明の第1の手段では、異なる色のトナー像を1または複数の感光体上に順次形成し、該トナー像を中間転写体に順次転写して該中間転写体上にて重ねて画像形成した後、前記中間転写体上のトナー像を一括して記録材に転写するカラー画像形成装置において、前記中間転写体を所定の記録材に対して複数枚分のトナー像を保持することが可能な周長を持つようにし、前記中間転写体上に形成される複数枚分のトナー像が特定単色となる場合は、前記感光体上に形成する先の画像の全色のトナー像を形成した後に特定単色のトナー像を形成して前記中間転写体上に転写して画像形成し、前記中間転写体上に形成される複数枚分のトナー像が特定単色以外または2色以上となる場合は、前記感光体上に形成する次の画像の同一色のトナー像を前記中間転写体の所定回転数異ならせたタイミングで形成して前記中間転写体上に転写して画像形成することを特徴とする。このような構成とする事により、モノクロとカラー印刷を混在させてもページ追い越しのない印刷制御が可能で、スループットの高いカラー画像形成装置とすることができる。
【0007】
また本発明の第2の手段では、前記中間転写体上に複数枚分のトナー像を画像形成する場合において、複数枚分のトナー像の画像形成サイクルが同一であることを特徴とする。
このような構成とする事により、ページ追い越しのない印刷制御が可能となる。
【0008】
また本発明の第3の手段では、前記中間転写体上に特定単色のトナー像を画像形成する場合において、特定単色を選択できることを特徴とする。
このような構成とする事により、特定の単色画像を高速に印刷でき、これ以外の特定単色画像は画像形成に時間をかけることができ、発色を向上させたり現像器の攪拌能力に余裕を与えることができる。
【0009】
また本発明の第4の手段では、前記中間転写体上に特定単色以外又は2色以上の複数枚分のトナー像を画像形成する場合において、前記中間転写体上に複数枚分のトナー像を画像形成可能か判定する複数画像形成判定手段を具備し、前記複数画像形成判定手段にて複数枚分のトナー像を画像形成可能と判定した場合は前記中間転写体上に複数枚分のトナー像を画像形成し、複数枚分のトナー像を画像形成不可能と判定した場合は先行するトナー像の画像形成が終了した後の前記中間転写体の画像形成が可能な位置に、次の画像を画像形成することを特徴とする。
このような構成とする事により、複数枚分の画像の画像形成を最適に判断でき、スループットの高いカラー画像形成装置とすることができる。
【0010】
また本発明の第5の手段では、前記複数画像形成判定手段は複数枚分のトナー像における各々の画像形成開始基準を判定する複数枚分の画像形成開始基準判定手段と、前記中間転写体へのトナー像形成状態を判定する画像形成状態判定手段と、新たなトナー像の画像形成条件の成立を判定する画像形成条件判定手段により構成し、前記画像形成状態判定手段により前記中間転写体上に画像形成状態で、かつ次のトナー像の前記画像形成開始基準判定手段により判定された画像形成開始基準に前記画像形成条件判定手段により次のトナー像の画像形成条件がそろっている場合、前記中間転写体上に複数枚分のトナー像を画像形成可能と判定することを特徴とする。
このような構成とする事により、複数枚分の画像の画像形成を最適に判断でき、スループットの高いカラー画像形成装置とすることができる。
【0011】
また本発明の第6の手段では、前記中間転写体にサイクルの異なるトナー像を連続して形成する場合において、先行するトナー像の画像形成が終了した直後の前記中間転写体の画像形成が可能な位置に、次のトナー像を画像形成することを特徴とする。
このような構成とする事により、モノクロとフルカラーの混在したサイクルの違う印刷においてもページ追い越しのない印刷制御が可能となり、またスループットの高いカラー画像形成装置とすることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図を用いて説明する。
図1は本発明のカラー画像形成装置の概略を説明する図である。1はカラー画像形成装置本体である。2は感光体ドラムであり、OPC又はa−Si感光体が用いられる。3は帯電ローラであり、不図示の電源から感光体ドラム2表面に所定のバイアスの電圧を印加可能に構成されている。4は露光手段であり、感光体ドラム1に帯電された表面側に外部端末からの画像情報がレーザ光で照射され潜像を形成する。この場合、LED光を用いても良い。
【0013】
5は形成された潜像にカラートナーを現像する現像器であり、感光体2の回転方向上流側からイエローを現像する現像器5a、マゼンタを現像する現像器5b、シアンを現像する現像器5c、ブラックを現像する現像器5dを配列する。また、各現像器5にはイエロートナーが収納されたトナー容器50aと、補給ローラ52aにより補給したトナーを現像する現像容器51aが、また、マゼンタトナーが収納されたトナー容器50bと補給ローラ52bにより補給したトナーを現像する現像容器51bが、また、シアントナーが収納されたトナー容器50cと補給ローラ52cにより補給したトナーを現像する現像容器51cが、さらにブラックトナーが収納されたトナー容器50dと補給ローラ52dにより補給したトナーを現像する現像容器51dがカラー画像形成装置上方部に配置されている。本発明の各色のトナーは非磁性トナーが用いられる。なお、31はクリーニング手段であり、次に説明する中間転写ドラム6で未転写となったトナーを感光体ドラム2上から除去する。
【0014】
6は中間転写ドラムであり、所定のバイアスを印加することで感光体ドラム2に現像させたトナーを一次的に転写させる作業を順次各トナーについて繰り返すことで色重ねを行う。6aは二次転写ローラ,6bはクリーニングローラである。なお、この色重ねに際して、不図示であるが、二次転写ローラ6a,クリーニングローラ6bは各色が完全に重ねられるまで中間転写ドラム6から退避される退避機構を設けている。
【0015】
7は給紙手段であり、カラー画像形成装置1の下側に配置した大容量の用紙が積載され、最上段の用紙を給紙ローラ70によって搬送する給紙ユニット7aと、一枚づつ用紙を搬送する手差しユニットとから成る。給紙手段7から送り込まれた用紙はレジストローラ60に搬送され、先端揃え及びタイミングを取った後に、中間転写ドラム6で色重ねされたトナーのタイミングにより二次転写ローラ6aに送り込まれる。そして転写された後に搬送ベルト8によって出口側に向かって用紙を搬送させる。9は定着手段であり、出口側近傍に配置し二次転写されたトナーを熱と圧力によって用紙に定着させる。
【0016】
10は排紙手段であり、定着手段9により熱定着された用紙に対して印字面を上にして排紙するフェイスアップトレイ10aと印字面を下にして排紙するフェイスダウントレイ10bが配置されている。
【0017】
図2は本発明の制御構成を説明する図で、動作概要について説明する。
画像処理コントローラ101より印刷要求がシリアル通信を通して要求される。このとき画像処理コントローラ101は印刷する画像の内容について把握しているので、画像形成モードに関しても印刷要求とほぼ同一タイミングでシリアル通信を通して伝える。
【0018】
印刷要求を受けるとエンジン制御CPU104はスキャナーモータやメインモータ等のモータを起動して印刷準備に入る。レーザースキャナユニット105内の
スキャナーモータが回転すると走査方向信号がPDセンサー106より出力される。メインモータが回転すると副走査方向のタイミング信号がODセンサー107より出力される。
【0019】
エンジンCPU104はスキャナーモータやメインモータなどが定格回転数になったのを確認してタイミング制御部103の動作を許可する。
【0020】
タイミング制御部103はエンジンCPU104の動作許可により、OD信号より画像書き出しタイミング信号VSYNCを、PD信号より走査方向タイミング信号LSYNCを出力する。またエンジンCPU104の動作許可に関与せずレーザースキャナーユニット105のレーザーパワーを制御するための信号LONBを出力する。エンジンCPU104はOD信号をモニターして、フラグに応じてページ選択信号PSELを切り替える。
【0021】
画像処理コントローラは画像書き出しタイミング信号VSYNC、走査方向タイミング信号LSYNC、ページ選択信号PSELによりプライマリー(中間転写体に画像形成される1枚目)又はセカンダリー(中間転写体に画像形成される2枚目)の画像データを選択してVDOに出力する。ビデオ制御部102は画像処理コントローラ101からのビデオ信号VDOにレーザースキャナーユニット105のレーザーパワーを制御するための信号LONBを合成してレーザースキャナユニット105に出力する。
【0022】
エンジンCPU104がタイミング制御部103の動作許可をしない場合は、タイミング制御部103よりは画像書き出しタイミング信号VSYNC、走査方向タイミング信号LSYNCは出力されない。
【0023】
図3は本発明の基本的な複数ページ印刷タイミングを説明する図で、フルカラー印刷の場合とモノクロのブラック印刷の場合について説明している。
【0024】
画像処理コントローラ101よりフルカラー印刷要求がシリアル通信を通して要求されると最初のフルカラー画像をプライマリに画像形成する。なお、中間転写体には、プライマリ、セカンダリの特定の位置関係はなく、不連続の印刷要求があった後の最初の画像形成位置をプライマリとしている。
【0025】
中間転写体2回転遅延後セカンダリの印刷開始基準になるまでの間にシリアル通信を通して次の印刷要求があるとセカンダリに画像を形成する。この遅延数は固定しておらず1〜3回転の遅延でもかまわない。
【0026】
次のプライマリの印刷開始基準になるまでの間にシリアル通信を通して次の印刷要求があるとプライマリに画像を形成する。この場合要求がないのでプライマリに画像を形成しない。
【0027】
セカンダリの画像形成が終了したあとの次の印刷開始基準までにシリアル通信を通して次の印刷要求があると、一度初期化してプライマリに画像を形成する。この場合モノクロのブラックであるので初期化してプライマリに画像を形成する。
【0028】
図4は本発明の印刷要求が遅れた場合の複数ページ印刷タイミングを説明する図である。
画像処理コントローラ101よりフルカラー印刷要求がシリアル通信を通して要求されると最初のフルカラー画像をプライマリに画像形成する。
【0029】
中間転写体2回転遅延後セカンダリの印刷開始基準になるまでの間にシリアル通信を通して次の印刷要求があればセカンダリ側に画像を形成するが、この場合印刷要求がないのでセカンダリ側に画像を形成しない。
【0030】
プライマリの画像形成が終了したあと次の印刷開始基準までにシリアル通信を通して次の印刷要求があると、一度初期化してプライマリに画像を形成する。
【0031】
中間転写体2回転遅延後セカンダリの印刷開始基準になるまでの間にシリアル通信を通して次の印刷要求があるとセカンダリに画像を形成する。
【0032】
図5は本発明のモノクロ・フルカラー混在における複数ページ印刷タイミングを説明する図である。
画像処理コントローラ101よりフルカラー印刷要求がシリアル通信を通して要求されると最初のフルカラー画像をプライマリに画像形成する。
【0033】
中間転写体2回転遅延後セカンダリの印刷開始基準になるまでの間にシリアル通信を通して次の印刷要求があればセカンダリ側に画像を形成するが、この場合印刷要求がないのでセカンダリ側に画像を形成しない。
【0034】
プライマリの画像形成が終了したあと次の印刷開始基準までにシリアル通信を通して次の印刷要求があると、一度初期化してプライマリに画像を形成する。この場合モノクロのブラック印刷であるので初期化してプライマリに画像を形成する。
【0035】
なお図3〜5までで不図示ではあるがモノクロのマゼンタ等のブラック以外は単色ではあるがフルカラーと同じ4回転にて印刷動作を行うように制御する。従ってフルカラー印刷と同じサイクルにて複数ページ印刷制御を行う。なおモノクロのマゼンタ等のブラック以外の色であってもシリアル通信等を通してモノクロのブラックと同様にのように1回転で印刷処理ができるように選択することができる。またモノクロのブラックの場合のような1回転で画像形成するものは、プライマリのみで印刷制御ができるためセカンダリ処理の必要が無い。
【0036】
図6は印刷シーケンスを説明するフローチャート1である。
印刷要求があると図示しない印刷処理のためのモータ動作制御等を行い、OD信号をモニターする(ステップ1)。
【0037】
OD信号を検知すると複数ページ印刷が可能かチェックし、次いで印刷制御を行うが、複数ページ印刷判定は次の通りである。
先ず印刷要求があるか判定する(ステップ2)。印刷要求が無ければ印刷制御にスキップする。印刷要求があると印刷モードをチェックし(ステップ3)、フルカラー、モノクロ ブラック、モノクロ ブラック以外を判定し、フルカラー、モノクロ ブラック以外の場合、現在の印刷状態をフラグにて判定する(ステップ4)。
【0038】
印刷フラグがプライマリ・セカンダリ共にフラグがクリアされている場合はタイミング、サイクルフラグを初期化し(ステップ5)、次いでプライマリ印刷フラグをセットし(ステップ6)、印刷要求フラグをクリアして(ステップ7)印刷制御を行う。
【0039】
印刷フラグがプライマリ・セカンダリ共にフラグがセットされている場合は複数ページ印刷ができないのでスキップする。
【0040】
印刷フラグがプライマリ・セット、セカンダリ・クリアされている場合は現在印刷されているページの印刷サイクルと比較して(ステップ8)、違うサイクルであればスキップする。同一サイクルであればセカンダリの画像形成基準であるか判定し(ステップ9)、違っていればスキップする。セカンダリの画像形成基準であればセカンダリ印刷フラグをセットし(ステップ10)、印刷要求フラグをクリアして(ステップ11)印刷制御を行う。
【0041】
印刷フラグがプライマリ・クリア、セカンダリ・セットされている場合は現在印刷されているページの印刷サイクルと比較して(ステップ12)、違うサイクルであればスキップする。同一サイクルであればプライマリの画像形成基準であるか判定し(ステップ13)、違っていればスキップする。プライマリの画像形成基準であればプライマリ印刷フラグをセットし(ステップ14)、印刷要求フラグをクリアして(ステップ15)印刷制御を行う。
【0042】
処理を戻り、印刷要求がモノクロのブラックの場合(ステップ16のYes)印刷状態をフラグにて判定する(ステップ17)。印刷フラグがプライマリ・セットされていれば印刷ができないのでスキップする。印刷フラグがプライマリ・クリアされていればタイミング、サイクルフラグを初期化し(ステップ18)、次いでプライマリ印刷フラグをセットし(ステップ19)、印刷要求フラグをクリアして(ステップ20)印刷制御を行う。
【0043】
図7は印刷シーケンスを説明するフローチャート2である。印刷制御では、まずサイクルフラグをチェックし(ステップ21)、プライマリーかセカンダリーかを判断する。
【0044】
プライマリーの処理は次の通りである。
プライマリーの印刷フラグをチェックし(ステップ22)、フラグがクリアされている場合はタイミング制御部を不許可にして(ステップ23)スキップする。
フラグがセットされている場合はページ選択信号PSELをプライマリー"H"にセットし(ステップ24)、タイミング制御部の動作を許可し(ステップ25)、現像器を現像する色に選択し切り替え(ステップ26)、タイミング制御部103より画像書き出しタイミング信号VSYNC、走査方向タイミング信号LSYNCが、エンジンCPU104よりページ選択信号PSELが出力され、画像処理コントローラ101より画像データが出力される。これを現像転写して中間転写体に画像を形成する(ステップ27)。
【0045】
モノクロブラックの処理は、プライマリ印刷処理に含まれ、印刷サイクルの違いだけである。
【0046】
全ページ印刷が終了したか判定し(ステップ30)、終了していない場合は処理▲1▼に戻り、終了した場合は印刷シーケンスを抜ける。
【0047】
次に、セカンダリーの処理は次の通りである。
セカンダリーの印刷フラグをチェックし(ステップ31)、フラグがクリアされている場合はタイミング制御部を不許可にして(ステップ32)スキップする。
フラグがセットされている場合はページ選択信号PSELをセカンダリー"L"にセットし(ステップ33)、回転遅延数をチェックし(ステップ34)、設定数になっていない場合はスキップする。設定数になっている場合はタイミング制御部の動作を許可し(ステップ35)、現像器を現像する色に選択し切り替え(ステップ36)、タイミング制御部103より画像書き出しタイミング信号VSYNC、走査方向タイミング信号LSYNCが、エンジンCPU104よりページ選択信号PSELが出力され、画像処理コントローラ101より画像データが出力される。これを現像転写して中間転写体に画像を形成する(ステップ37)。
【0048】
全ページ印刷が終了したか判定し(ステップ30)、終了していない場合は処理▲1▼に戻り、終了した場合は印刷シーケンスを抜ける。
【0049】
本発明は上述のように、中間転写体上の2枚分のトナー像が特定単色となる場合は、中間転写体上に連続して画像形成し、中間転写体上の2枚分のトナー像が特定単色以外または2色以上となる場合は、中間転写体上に所定回転数異ならせたタイミングで画像形成することを特徴としている。これにより、モノクロとフルカラー印刷を混在させてもページ追い越しのない印刷制御が可能で、スループットの高いカラー画像形成装置とすることができる。なお、本実施例では、中間転写体がA4横サイズ搬送で2枚分の画像形成ができる周長の場合について説明したが、所定サイズの転写材の2枚分の画像が形成できる周長であればよく、3枚分以上の場合であってもよい。また、本実施例では、特定単色としてブラックの場合について説明したが、他の単色(イエロー、シアン、マゼンタ)であってもよく、特定単色をユーザが任意に選択できるようにすればよい。
【0050】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のカラー画像形成装置によれば、以下のような効果を有する。
(1)画像処理時間を考慮した印刷制御であって、かつモノクロとフルカラー混在においてもスループットの高いカラー画像形成装置とすることができる。
(2)画像処理時間を考慮した印刷制御であって、かつ特定のモノクロとフルカラー混在においてもページ追い越しのない印刷制御ができる。
(3)特定の単色画像を高速に印刷でき、これ以外の単色画像は画像形成に時間をかけることができ、発色を向上させたり現像器の攪拌能力に余裕を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のカラー画像形成装置の概略を説明する図である。
【図2】本発明の制御構成を説明する図である。
【図3】本発明の基本的な複数ページ印刷タイミングを説明する図である。
【図4】本発明の印刷要求が遅れた場合の複数ページ印刷タイミングを説明する図である。
【図5】本発明のモノクロ・フルカラー混在における複数ページ印刷タイミングを説明する図である。
【図6】印刷シーケンスを説明するフローチャート1である。
【図7】印刷シーケンスを説明するフローチャート2である。
【符号の説明】
1:カラー画像形成装置本体
2:感光体ドラム
3:帯電ローラ
4:露光手段
5:現像器
31:クリーニング手段
6:中間転写ドラム
6a:二次転写ローラ
6b:クリーニングローラ
7:給紙手段
8:搬送ベルト
9:定着手段
10:排紙手段
Claims (6)
- 異なる色のトナー像を1または複数の感光体上に順次形成し、該トナー像を中間転写体に順次転写して該中間転写体上にて重ねて画像形成した後、前記中間転写体上のトナー像を一括して記録材に転写するカラー画像形成装置において、
前記中間転写体を所定の記録材に対して複数枚分のトナー像を保持することが可能な周長を持つようにし、
前記中間転写体上に形成される複数枚分のトナー像が特定単色となる場合は、前記感光体上に形成する先の画像の全色のトナー像を形成した後に特定単色のトナー像を形成して前記中間転写体上に転写して画像形成し、前記中間転写体上に形成される複数枚分のトナー像が特定単色以外または2色以上となる場合は、前記感光体上に形成する次の画像の同一色のトナー像を前記中間転写体の所定回転数異ならせたタイミングで形成して前記中間転写体上に転写して画像形成することを特徴とするカラー画像形成装置。 - 前記中間転写体上に複数枚分のトナー像を画像形成する場合において、複数枚分のトナー像の画像形成サイクルが同一であることを特徴とする請求項1記載のカラー画像形成装置。
- 前記特定単色を選択できることを特徴とする請求項1記載のカラー画像形成装置。
- 前記中間転写体上に特定単色以外または2色以上の複数枚分のトナー像を画像形成する場合において、前記中間転写体上に複数枚分のトナー像を画像形成可能か判定する複数画像形成判定手段を具備し、
前記複数画像形成判定手段にて複数枚分のトナー像を画像形成可能と判定した場合は、前記中間転写体上に複数枚分のトナー像を画像形成し、複数枚分のトナー像を画像形成不可能と判定した場合は、先行するトナー像の画像形成が終了した後の前記中間転写体の画像形成が可能な位置に、次のトナー像を画像形成することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1つに記載のカラー画像形成装置。 - 前記複数画像形成判定手段は、複数枚分のトナー像における各々の画像形成開始基準を判定する複数枚分の画像形成開始基準判定手段と、前記中間転写体へのトナー像形成状態を判定する画像形成状態判定手段と、新たなトナー像の画像形成条件の成立を判定する画像形成条件判定手段とにより構成し、
前記画像形成状態判定手段により前記中間転写体上に画像形成状態で、かつ次のトナー像の前記画像形成開始基準判定手段により判定された画像形成開始基準に前記画像形成条件判定手段により次のトナー像の画像形成条件がそろっている場合は、前記中間転写体上に複数枚分のトナー像を画像形成可能と判定することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1つに記載のカラー画像形成装置。 - 前記中間転写体にサイクルの異なるトナー像を連続して形成する場合において、先行するトナー像の画像形成が終了した直後の前記中間転写体上の画像形成が可能な位置に、次のトナー像を画像形成することを特徴とする請求項1記載のカラー画像形成装置。
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