JP5414880B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
また、特許文献2には、現像器を感光体に対して当接及び離間可能な機構を設けたインラインカラー画像形成装置で、感光体にトナーが付着しないよう現像器を感光体から離間した状態で待機し、画像形成直前に現像器を感光体に当接させる構成が提案されている。
また、特許文献3では、レーザ光で感光体を露光しないよう、感光体表面の画像エリアに重ならないように安全エリアを設け、スキャナモータ立ち上げ時には、その安全エリアでのみレーザを発光させキャリブレーションを実施することが提案されている。
イアスを印加していても感光体に多少のトナーが付着して現像されてしまい、記録材の裏側の汚れが発生することが懸念される。
また特許文献2のように、感光体にトナーが付着しないよう現像器を感光体から離間した状態で待機し、画像形成直前に現像器を感光体に当接させる場合、現像器を感光体に当接させるタイミングは、レーザの強制発光を行うスキャナモータの立ち上げの完了を待って、不用意に感光体を露光しない状態に移行した後となるようにしなければならない。そのため上記同様にファーストプリントタイムが長くなることが懸念される。
また、特許文献3のように、感光体表面の画像エリアに重ならないエリアを演算して求めて、レーザを発光させている場合、急激な回転多面鏡の速度変化には対応が難しく、場合によっては感光体表面の画像エリアを露光してしまう虞がある。また、感光体表面の画像エリアに重ならないエリアで水平同期信号が得られない場合には、スキャナモータが制御不能になってしまうことが懸念される。このため、回転多面鏡が急激に速度変動しないよう、回転多面鏡の加速度を一定の範囲内に抑える必要があり、この場合、回転多面鏡の速度を調整し終わるまでに時間がかかってしまいファーストプリントタイムが長くなることが懸念される。
感光体、光を発する光源、及び、現像位置と前記現像位置から退避した位置に移動可能な現像部材をそれぞれ備える第1、第2画像形成手段と、前記第1、第2画像形成手段の光源が発する光を反射する回転多面鏡と、前記第2画像形成手段の光源から発せられ前記回転多面鏡で反射された光を検出する検出部と、を有し、前記第1、第2画像形成手段の各々は、それぞれの光源の発する光を前記回転多面鏡で反射してそれぞれの感光体に照射して潜像を形成し、前記現像位置にあるそれぞれの前記現像部材を用いて前記潜像を前記第1、第2画像形成手段の順にトナーで現像可能な画像形成装置において、
前記検出部で光を検出すべく前記第2画像形成手段の光源からの光を前記第2画像形成手段の感光体と前記検出部とに照射し、その時の前記検知部の出力に基づいて前記回転多面鏡の速度を調整する調整動作を実行する調整手段を有し、
前記調整手段は、前記第1画像形成手段が前記感光体に潜像を形成する前に前記調整動作を行い、
前記第1画像形成手段の現像部材は、前記調整動作が終了する前に、前記現像位置への移動を開始し、前記第2画像形成手段の現像部材は、前記調整動作を実行している間、前記現像位置から退避した位置にあることを特徴とする。
感光体、光を発する光源、及び、現像位置と前記現像位置から退避した位置に移動可能な現像部材をそれぞれ備える第1、第2画像形成手段と、前記第1、第2画像形成手段の光源が発する光を反射する回転多面鏡と、前記第2画像形成手段の光源から発せられ前記回転多面鏡で反射された光を検出する検出部と、を有し、前記第1、第2画像形成手段の各々は、それぞれの光源の発する光を前記回転多面鏡で反射してそれぞれの感光体に照射して潜像を形成し、前記現像位置にあるそれぞれの前記現像部材を用いて前記潜像を前記第1、第2画像形成手段の順にトナーで現像可能な画像形成装置において、
前記検出部で光を検出すべく前記第2画像形成手段の光源からの光を前記第2画像形成手段の感光体と前記検出部とに照射し、その時の前記検知部の出力に基づいて前記回転多面鏡の速度を調整する調整動作を実行する調整手段を有し、
前記調整手段は、前記第1画像形成手段が前記感光体に潜像を形成する前に前記調整動作を行い、
前記第1画像形成手段の現像部材は、前記調整動作が終了する前に、前記現像位置へ到達することを特徴とする。
本発明は、画像形成装置に関し、特に、半導体レーザの発振光を画像露光用の光源とする電子写真方式の画像形成装置において、レーザ光の水平同期信号の周期で回転多面鏡の立ち上がりを検知する画像形成装置(特にレーザプリンタ)に関する。さらに詳しくは、複数の像担持体としての感光体(感光ドラム)に対応するレーザ光を照射する光学走査装置を有する画像形成装置に関する。
(画像形成装置)
図1は、本実施例の画像形成装置10の概略構成を示す断面図である。本実施例では、画像形成装置10として、4ドラム系カラー画像形成装置を例に挙げて説明する。
以下、本実施例の画像形成装置10により実行可能な、記録材に画像を形成する画像形成動作について説明する。
まず、ピックアップローラ13によって繰り出された記録材12は、レジストレーションセンサ11によって先端位置が検出された後、搬送ローラ対14,15を先端が少し通過した位置で搬送動作が一旦停止される。
尚、現像器25a〜25dに配置されている現像スリーブ24a〜24dの消耗を抑制するため、感光体22a〜22dに対して現像スリーブ24a〜24dを当接離間可能(接離可能、移動可能)な機構が設けられている。現像スリーブ24a〜24dが、感光体22a〜22dに当接する位置を現像位置とし、感光体22a〜22dから離間した位置を現像位置から退避した退避位置とする。
次に、図2を用いて本実施例の画像形成装置10におけるスキャナユニット(照射手段、光学走査手段)構成について説明する。図2は、スキャナユニット80の内部の概略構成を示す斜視図である。図2においては、説明の便宜上、スキャナユニット80内部を概略密閉するカバー82であって、光束が通過するための板状のガラス56を備えたカバー82を外した状態を示している。
図中の左側に配置された2つのレーザ光源装置81c,81dから出射されたレーザ光21c,21dは、感光体22c,22d上で矢印S1の方向に走査される。一方、図中の右側に配置された2つのレーザ光源装置81a,81bから出射されたレーザ光21a,21bは、感光体22a,22b上で矢印S2の方向に走査される。このため、レーザ光21c,21dとレーザ光21a,21bは、逆方向に走査される(画像が形成される)ことになる。レーザ光源装置81cから照射されたレーザ光の一部は、回転多面鏡53で偏向された後、水平同期検知手段54に照射され、水平同期信号が生成される。
また、1つの感光体22と、それに対応する現像スリーブ24、及び、レーザ光源装置
81が、1つの画像形成手段(ステーション)に相当する。
以下に、印字要求を受けてからのプリント(画像形成動作)用シーケンスについて説明する。
図3は、本実施例の画像形成装置10において、エンジンコントローラ40により実行される、印字要求からのプリント用シーケンスのタイミングについて説明するための図である。図4は、本実施例の画像形成装置10における印字要求からのプリント用シーケンスで適用した電気回路のブロック図である。ここで、プリント開始前の状態では、現像スリーブ24a〜24dは、それぞれ感光体22a〜22dから離間(退避)した状態にある。
ここで、T204のタイミングで判断を行うエンジンコントローラ40は、水平同期検知手段54により出力される水平同期信号を用いて、回転多面鏡53の回転速度に対応する値を算出し、回転多面鏡53の回転数(回転速度)が予め設定された回転数(回転速度)に達したか否かを判断する判断手段に相当する。なお、回転多面鏡53の回転速度が遅い程、水平同期信号の周期も長くなる。このように、レーザ光源装置81cは、強制発光する際、水平同期検知手段54にて水平同期信号を複数回検出することにより回転多面鏡53の回転速度に対応する値を算出可能となるよう発光(ON)し続ける。このように、
回転多面鏡53の回転速度を検出するための強制発光とは、回転多面鏡の回転速度や、反射面の向きが判らない状況で発光するものである。従って、強制発光(ON)する期間は、レーザ光源装置81cからの光が感光体22cに照射される期間を少なくとも含んでしまうことになる。しかしながら、図3に示すように、この期間は、現像スリーブ24cは感光体22cに当接していないので、レーザ光源装置81cからの光が感光体22cに照射されても感光体22cにトナーが付着してしまうことが無い。このため、当然ながら中間転写ベルト30上に、感光体22cからトナーが転写されて、2次転写ローラ27に付着してしまうこともなくなる。
尚、スキャナモータ55が確実に規定回転数に達したかを検知するために、レーザ光源装置81cを発光させる際、水平同期信号の周期に異常がないかを確認するまでは、レーザ光量を、水平同期信号を検出できる程度に下げた状態で水平同期信号を検出していてもかまわない。これにより、感光体の表面が光を照射されることによって劣化することを低減させることができる。
なお、図3に示すように、調整動作が完了するタイミング(T205)よりも前に、現像スリーブ24dが感光体22dに当接している(現像位置に到達している)。しかしながら、調整動作中にレーザ光源装置81dは消灯している(ONでない)ので、現像スリーブ24dが感光体22dに当接していても、記録材に汚れを発生させる程のトナーが感光体22d上に付着してしまうことは無い。当然ながら、調整動作中に感光体22dに当接している中間転写ベルト30上に、感光体22dからトナーが転写されて2次転写ローラ27に付着してしまうこともない。
本実施例では、水平同期検知手段54を感光体22cが備えられたステーション(画像形成部)に配置している。これにより、レーザ光源装置81cを強制発光させることにより水平同期信号を検出し、スキャナモータ55が規定回転数に達したことを確認(T205)した後から、現像スリーブ24cが感光体22cに当接する(T207)までの時間(間隔)Tgを十分に確保することができる。つまり、レーザ光源装置81cを強制発光中は現像スリーブ24cを感光体22cから離間しておくことができる。
ここで、感光体22cのステーションよりも、さらに、中間転写ベルト30の回転方向(表面の移動方向)の下流側のステーション(感光体22b,22a)に水平同期検知手段54を配置してもよく、これにより時間Tgをより長くすることができる。
このため、不要なトナーが感光体22dへ現像され、感光体22d上のトナーが中間転写ベルト30を介して2次転写ローラ27を汚すことがなくなる。つまり、記録材12の裏側を汚すことが無くなる。また、レーザ光が感光体に照射される場合に懸念されていた露光部分の濃度ムラの発生も防止できる。また、スキャナモータ起動中に水平同期信号を検知するためにレーザ光を全点灯することで発生する感光体上の横すじを防止することができる。
また、本実施例では、感光体22cのステーションでスキャナモータ55の立上げ制御を実施したが、スキャナモータ55が規定回転数に達してから現像スリーブ24cが感光体22cに当接するまでの時間Tgを十分に確保することができる。感光体22cにレーザ光が照射されることで懸念されていた問題の発生を、この時間Tgを利用して(この時間Tg内に)防止することができる。
このように、本実施例では、画像形成動作を実行する感光体22dのステーション(第1画像形成手段)よりも後に画像形成動作を実行する感光体22cのステーション(第2画像形成手段)でスキャナモータ55の立上げ制御(調整動作)を実施する。従って、レーザ光源装置81cを強制発光させるスキャナモータ55の調整動作が終了する前に、現像スリーブ24dの現像位置への移動を開始できる。このため、スキャナモータ55が規定回転数に達したら(スキャナモータ55の調整動作の終了後)、直ちに、感光体22dに対する画像形成動作を開始することができる。
したがって、本実施例によれば、新たに部品を追加することなく、感光体22dのステーションでスキャナモータ55の立上げ制御を実施する場合に比べて、現像スリーブ24dの現像位置への移動を開始するタイミングを早められる。このため、ファーストプリントタイムの短縮を行うことが可能となる。
また、本実施例では、各感光体22a〜22dから中間転写ベルト30上にトナー像を転写し、そのトナー像を中間転写ベルト30上から記録材に転写する中間転写方式の画像形成装置について説明したが、これに限るものではない。すなわち、感光体22a〜22dにそれぞれに当接可能な搬送ベルトに担持搬送された記録材に、各感光体22a〜22dから直接トナー像を転写させる方式の画像形成装置においても本発明を好適に適用することができる。
図5は、本実施例の画像形成装置の概略構成を示す断面図である。本実施例では、図5に示すように第1のスキャナユニット70aと第2のスキャナユニット70bを備えるところが実施例1と異なる。ここで、第1,第2のスキャナユニットは同一構成である。第
1,第2のスキャナユニット70a,70bは、1つの回転多面鏡から2色に分解された画像信号によって各々対応する感光体上にレーザ光を照射し、フルカラー画像を形成するように構成されている。
図6は、本実施例における第2のスキャナユニット70bの内部の概略構成について説明するための図である。ここでは、第1,第2のスキャナユニット70a,70bのうち、第2のスキャナユニット70bについて説明するが、第1のスキャナユニット70aも同一構成である。また、図6においては、説明の便宜上、第2のスキャナユニット70b内部を概略密閉するカバーであって、光束が通過するための板状のガラスを備えたカバーを外した状態を示している。
尚、説明の便宜上、第1のスキャナユニット70aの水平同期検知手段を54aとし、レーザ光源装置81aから発光するレーザ光21aの一部で検知を行うものとする。
以下に、印字要求を受けてからのプリント用シーケンスについて説明する。
図7は、本実施例の画像形成装置において、エンジンコントローラ40により実行される、印字要求からのプリント用シーケンスのタイミングについて説明するための図である。図8は、本実施例の画像形成装置における印字要求からのプリント用シーケンスで適用した電気回路のブロック図である。
メインモータ43が所定の回転数に達し、安定した状態になったことを検知したら、レーザ光源装置81a〜81dのレーザ光量を制御して所定光量になるように光量調整手段としてのレーザドライバ50a〜50dを制御し光量調整を行う(T302)。
T305の判断が印字要求から所定の時間以内に行われたことを確認した後、水平同期検知手段54b,54aが設けられていないステーションの水平同期信号は、エンジンコントローラ40によって水平同期信号が生成される。そして、エンジンコントローラ40は記録材12に画像を形成可能な領域と、水平同期検知手段54b,54aでレーザ光を検出するタイミング以外では、レーザ光源装置81a〜81dが発光しないようにビデオ信号にマスクする。マスク後のビデオ信号により、レーザ光源装置81a〜81dにてレーザ光が変調され、レーザ光源装置81dから順次露光が開始される(T306)。このようにして画像形成動作が開始(実行)される。
以上、プリント信号を画像形成装置が受けてからスキャナユニットが露光を開始するまでのタイミングについて説明した。
また、本実施例では、感光体22aのステーションにおいてもスキャナモータの立上げ制御を実施したが、T305と、現像スリーブ24aが感光体22aに当接するタイミングT308との間隔は時間Tgより長くなる。このため、感光体22aのステーションで記録材12の裏面を汚すことは無い。ここで、時間Tgは、実施例1同様であり、T305から、現像スリーブ24cが感光体22cに当接する(T307)までの時間である。本実施例のように、画像形成装置内に複数のスキャナユニットが含まれる形態においても実施例1と同様の効果を有する。
図9は、本実施例のスキャナユニット60の内部の概略構成について説明するための斜視図である。本実施例では、図9に示すようなスキャナユニット60を搭載したこと、及び、そのスキャナユニットの制御方法が実施例1と異なる。ここで、図9においては、説明の便宜上、スキャナユニット60内部を概略密閉するカバー82であって、光束が通過するための板状のガラス56を備えたカバー82を外した状態を示している。
図9に示すように、実施例1で説明した図2同様、スキャナユニット60には、レーザ光源装置81a〜81d、シリンドリカルレンズ52、回転多面鏡53、スキャナモータ55が設けられている。また、スキャナユニット60には、レンズ84L,84R,85L,85R,86L,86Rやミラー87L,87R,88L,88R,89L,89Rも図2同様に配設されている。
水平同期検知手段54eは、感光体22dを露光するレーザ光源装置81dのレーザ光を検知可能な位置に配設されている。水平同期検知手段54fは、感光体22aを露光するレーザ光源装置81aのレーザ光を検知可能な位置に配設されている。ここで、水平同期検知手段54eは第2水平同期信号出力手段に相当し、水平同期検知手段54fは第1水平同期信号出力手段に相当する。また、本実施例では、感光体22aが第2像担持体に相当する。
尚、本実施例では水平同期手段を2か所に配置したが、これに限るものではない。初めに静電潜像の形成が開始される感光体22dのステーションに水平同期検知手段が設けられていれば、それ以外の複数のステーションのうち少なくともいずれか1つに水平同期検知手段が設けられるものであればよい。
以下に、印字要求を受けてからのプリント用シーケンスについて説明する。
図10は、本実施例の画像形成装置において、エンジンコントローラ40により実行される、印字要求からプリント開始までの制御のタイミングについて説明するための図である。図11は、本実施例の画像形成装置における印字要求からのプリント用シーケンスで適用した電気回路のブロック図である。
本実施例では、スキャナモータ55のON信号から所定時間経過した後、スキャナモータ55が確実に規定回転数に達したかを検知するため、次のような判断を行う。すなわち、レーザ光源装置81aを発光させ、水平同期検知手段54fにて検出された水平同期信号の周期を水平同期回路57fにて判断する(T404)。
そして、水平同期信号の周期に異常がないことを確認すると、定着器18が所定の定着可能温度に到達していることを判断する(T405)。
を開始する。ここで、本実施例では、時間Tgは、T405から、現像スリーブ24aが感光体22aに当接する(T408)までの時間である。T407は、現像スリーブ24cが感光体22cに当接するタイミングである。
以上、プリント信号を画像形成装置が受けてからスキャナユニットが露光を開始するまでのタイミングについて説明した。
Claims (13)
- 感光体、光を発する光源、及び、現像位置と前記現像位置から退避した位置に移動可能な現像部材をそれぞれ備える第1、第2画像形成手段と、前記第1、第2画像形成手段の光源が発する光を反射する回転多面鏡と、前記第2画像形成手段の光源から発せられ前記回転多面鏡で反射された光を検出する検出部と、を有し、前記第1、第2画像形成手段の各々は、それぞれの光源の発する光を前記回転多面鏡で反射してそれぞれの感光体に照射して潜像を形成し、前記現像位置にあるそれぞれの前記現像部材を用いて前記潜像を前記第1、第2画像形成手段の順にトナーで現像可能な画像形成装置において、
前記検出部で光を検出すべく前記第2画像形成手段の光源からの光を前記第2画像形成手段の感光体と前記検出部とに照射し、その時の前記検知部の出力に基づいて前記回転多面鏡の速度を調整する調整動作を実行する調整手段を有し、
前記調整手段は、前記第1画像形成手段が前記感光体に潜像を形成する前に前記調整動作を行い、
前記第1画像形成手段の現像部材は、前記調整動作が終了する前に、前記現像位置への移動を開始し、前記第2画像形成手段の現像部材は、前記調整動作を実行している間、前記現像位置から退避した位置にあることを特徴とする画像形成装置。 - 感光体、光を発する光源、及び、現像位置と前記現像位置から退避した位置に移動可能な現像部材をそれぞれ備える第1、第2画像形成手段と、前記第1、第2画像形成手段の光源が発する光を反射する回転多面鏡と、前記第2画像形成手段の光源から発せられ前記回転多面鏡で反射された光を検出する検出部と、を有し、前記第1、第2画像形成手段の各々は、それぞれの光源の発する光を前記回転多面鏡で反射してそれぞれの感光体に照射して潜像を形成し、前記現像位置にあるそれぞれの前記現像部材を用いて前記潜像を前記第1、第2画像形成手段の順にトナーで現像可能な画像形成装置において、
前記検出部で光を検出すべく前記第2画像形成手段の光源からの光を前記第2画像形成手段の感光体と前記検出部とに照射し、その時の前記検知部の出力に基づいて前記回転多面鏡の速度を調整する調整動作を実行する調整手段を有し、
前記調整手段は、前記第1画像形成手段が前記感光体に潜像を形成する前に前記調整動作を行い、
前記第1画像形成手段の現像部材は、前記調整動作が終了する前に、前記現像位置へ到
達することを特徴とする画像形成装置。 - 前記調整動作を実行している間、前記第2画像形成手段の現像部材は前記現像位置から退避した位置にあることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記調整動作の終了後、前記第1、第2画像形成手段の感光体にそれぞれ潜像を形成することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記第1、第2画像形成手段の感光体にそれぞれ当接可能な無端状のベルトを有し、前記第2画像形成手段の感光体は、前記第1画像形成手段の感光体よりも前記ベルトの回転方向の下流側に配設されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記調整動作の終了後で前記第2画像形成手段の感光体に潜像を形成する前に、前記第2画像形成手段の現像部材を前記現像位置に到達させることを特徴とする請求項4又は5に記載の画像形成装置。
- 前記第1画像形成手段の前記現像部材の前記現像位置への移動を開始してから前記調整動作が完了するまでの間、前記第1画像形成手段の光源を発光させないことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に画像形成装置。
- 前記調整動作では、前記第2画像形成手段の光源からの光が前記第2画像形成手段の前記感光体から前記検出部に渡って照射されることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記調整動作では、前記第2画像形成手段の光源からの光が前記検出部から前記第2画像形成手段の前記感光体に渡って照射されることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記調整動作は、前記第2画像形成手段の光源を発光し続けることにより、前記検出部に光を複数回検出させることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記第1、第2画像形成手段の光源は、それぞれが発する光が前記回転多面鏡の同一面に同じタイミングで入射することを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記第1、第2画像形成手段の感光体にそれぞれ当接可能な無端状のベルトを有し、前記第1画像形成手段の感光体に前記ベルトが当接している間に前記調整動作を実行することを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記現像位置は、前記現像部材が対応する前記感光体に当接する位置であることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか一項に記載の画像形成装置。
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