JPH0844122A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH0844122A
JPH0844122A JP6174294A JP17429494A JPH0844122A JP H0844122 A JPH0844122 A JP H0844122A JP 6174294 A JP6174294 A JP 6174294A JP 17429494 A JP17429494 A JP 17429494A JP H0844122 A JPH0844122 A JP H0844122A
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JP6174294A
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English (en)
Inventor
Hiromichi Yamada
博通 山田
Toru Saito
齋藤  亨
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高精度な濃度制御が可能な画像形成装置を提
供すること。 【構成】 画像濃度検知用パターンを感光ドラム(感光
体)1上に形成する検知用パターン形成手段と、該検知
用パターン形成手段によって形成された濃度検知用パタ
ーンを中間転写ドラム(中間転写体)20上に転写する
一次転写手段と、中間転写ドラム20上に転写された濃
度検知用パターンを転写ローラ25上に転写する二次転
写手段と、転写ローラ25上の濃度検知用パターンの画
像濃度を検出する濃度検出装置(濃度検出手段)70
と、該濃度検出装置70により検知された濃度を基準濃
度と比較して画像濃度を制御する制御手段を画像形成装
置に具備せしめるとともに、前記転写ローラ25として
白色の導電性転写ローラを用いる。本発明によれば、濃
度検知用パターンが用紙24の代わりに転写ローラ25
へ二次転写された後に濃度検出が行われ、転写ローラ2
5自身の色を白色にしたため、実際の画像(用紙24上
の画像)に近い濃度を検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、トナーを用いて画像を
形成する画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真方式を採用する画像形成装置
は、普通紙に高品質で高速な印刷を行うことができるた
め、一般のプリンター、複写機等として広く利用されて
いる。
【0003】ここで、従来の画像形成装置を図9に示す
が、その構成と動作を以下に説明する。
【0004】図9は従来のカラー電子写真装置の主要構
成を示す断面図であり、通常の印字シーケンスは以下の
ようになっている。
【0005】即ち、カセット9から用紙24が給紙さ
れ、レジストローラ11の位置で用紙24は停止する。
【0006】一方、不図示の露光源からの画像情報に応
じて変調された記録光3によって感光ドラム1上に静電
潜像が形成され、この静電潜像は先ずY(イエロー)現
像器43によって現像されてトナー画像として顕像化さ
れる。
【0007】次に、中間転写ドラム20に一次転写バイ
アス電源61から一次転写バイアスを印加することによ
り、感光ドラム1上の前記トナー画像が中間転写ドラム
20上に一次転写される。
【0008】以上の動作をM(マゼンタ)、C(シア
ン)及びB(ブラック)について同様に行い、中間転写
ドラム20上に合成トナー画像を形成する。尚、図9に
おいて、41はM(マゼンタ)現像器、42はC(シア
ン)現像器、44はB(ブラック)現像器である。
【0009】続いて、中間転写ドラム20上の合成トナ
ー画像が用紙24上の適切な位置に転写できるようにタ
イミングを同期し、レジストローラ11を駆動して用紙
24の搬送を始める。そして、用紙24が中間転写ドラ
ム20と転写ローラ25のニップを通過する間、転写ロ
ーラ25に二次転写バイアスを二次転写バイアス電源3
1から印加し、用紙24上に合成トナー画像を形成す
る。
【0010】上記合成トナー画像を担持した用紙24は
定着器15に搬送され、該定着器15を用紙24が通過
する際に合成トナー画像が定着されて最終的にプリント
画像が得られる。
【0011】斯かるカラー電子写真装置においては、従
来、トナー濃度の制御方法として、感光ドラム1上又は
中間転写ドラム20上、或は転写ローラ25上に画像濃
度検知用のパターンを形成し、そのパターンの画像濃度
を反射式センサー等を用いて検出し、検出された濃度と
基準となる濃度を比較して潜像や現像等のプロセス条件
を制御する方法が採用されていた。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例のように感光体上や中間転写体上でトナー濃度を検
出する場合には転写効率の影響を受け、検出された濃度
に比べて実際に2回転写された後の用紙上のトナー濃度
が低下してしまい、正確な濃度制御が難しいといった問
題があった。
【0013】又、従来は転写ローラに導電性を付与する
ためにカーボンを分散していたため、白色系の色にする
ことが難しく、トナー濃度検出方法が複雑になるという
問題があった。
【0014】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、高精度な濃度制御が可能な画
像形成装置を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明は、画像濃度検知用パターンを
感光体上に形成する検知用パターン形成手段と、該検知
用パターン形成手段によって形成された濃度検知用パタ
ーンを中間転写体上に転写する一次転写手段と、中間転
写体上に転写された濃度検知用パターンを転写ローラ上
に転写する二次転写手段と、転写ローラ上の濃度検知用
パターンの画像濃度を検出する濃度検出手段と、該濃度
検出手段により検知された濃度を基準濃度と比較して画
像濃度を制御する制御手段を画像形成装置に具備せしめ
るとともに、前記転写ローラとして白色の導電性転写ロ
ーラを用いたことを特徴とする。
【0016】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、前記転写ローラの導電性付与剤として、白
色系の導電性ウィスカーを用いたことを特徴とする。
【0017】請求項3記載の発明は、請求項1又は2記
載の発明において、前記濃度検知用パターンを感光体上
の画像域外に形成することを特徴とする。
【0018】請求項4記載の発明は、画像濃度検知用パ
ターンを感光体上に形成する検知用パターン形成手段
と、該検知用パターン形成手段によって形成された濃度
検知用パターンを中間転写体上に転写する一次転写手段
と、中間転写体上に転写された濃度検知用パターンを転
写ローラ上に転写する二次転写手段と、中間転写体上の
濃度検知用パターンの転写ローラへの二次転写前後の画
像濃度を検出する濃度検出手段と、該濃度検出手段によ
り検知された二次転写前後の濃度を比較して画像濃度を
制御する制御手段を画像形成装置に具備せしめたことを
特徴とする。
【0019】
【作用】請求項1乃至3記載の本発明によれば、濃度検
知用パターンが用紙の代わりに転写ローラへ二次転写さ
れた後に濃度の検出が行われ、転写ローラは導電性付与
剤として白色のウィスカーを用いており、該転写ローラ
自身の色を白色にしたため、画像濃度の検知を簡略に行
うことができ、又、二次転写後の画像濃度を測定するこ
とによって、より実際の画像(用紙上の画像)に近い濃
度を検出することができる。
【0020】又、請求項4記載の発明によれば、二次転
写前後の中間転写体上の画像濃度を測定して両者を比較
することにより、二次転写で実際に転写された画像濃度
を推定できるため、より実際の画像(用紙上の画像)に
近い濃度を検出することができる。
【0021】従って、本発明によれば、実際の用紙上の
画像により近い画像濃度を高精度に検出することができ
るとともに、検出された画像濃度のフィードバックも可
能となり、濃度再現性に優れた画像を得ることができ
る。
【0022】
【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。
【0023】<実施例1>図1は本発明の実施例1に係
るカラー電子写真装置要部の断面図、図2は転写ローラ
の斜視図、図3は濃度検出装置の断面図、図4は画像濃
度制御のシーケンスを示すフローチャートである。
【0024】先ず、本実施例に係るカラーの電子写真装
置の概略構成を図1に基づいて説明する。
【0025】図1において、1は図示矢印方向に回転駆
動される感光ドラムであり、該感光ドラム1の周囲には
帯電器2、記録光3を発する不図示の露光源、M(マゼ
ンタ)現像器41、C(シアン)現像器42、Y(イエ
ロー)現像器43、B(ブラック現像器)44及びクリ
ーニング装置14が配設されている。
【0026】又、上記感光ドラム1の下方には、図示矢
印方向に回転駆動される中間転写ドラム20及び中間転
写ドラムクリーナー35が配設されている。尚、中間転
写ドラム20には一次転写バイアス電源61から一次転
写バイアスが印加される。
【0027】そして、上記中間転写ドラム20の下方に
は、該中間転写ドラム20に対して接離する転写ローラ
25及び濃度検出装置70が設けられており、これらの
左右には、複数枚の用紙24を収納したカセット9、給
紙ローラ10、レジストローラ11、搬送ガイド13及
び定着器15が配設されている。
【0028】ところで、上記転写ローラ25は直径φ2
5mmの白色導電性弾性ローラであって、これは、図2
にも示すように、芯金26と白色系導電性ウィスカー
(デントールWK(商品名):大塚化学株式会社製)を
分散したEPDM層27とで2層構造を構成している。
尚、転写ローラ25には二次転写バイアス電源29から
二次転写バイアスが印加される。
【0029】又、前記濃度検出装置70は、図3に示す
ように、LED71の発光強度をPINフォト72で検
出するとともに、濃度検知用パターンからの反射光強度
をPINフォト73で検出し、両発光強度の比から画像
濃度を検出するものである。
【0030】更に、前記定着器15は、図1に示すよう
に、定着ローラ16と加圧ローラ17によって構成され
ている。
【0031】次に、本実施例に係るカラー電子写真装置
の作用を説明する。
【0032】先ず、プリント信号が受け付けられ、印字
動作の開始時(前回転時)に後で詳しく述べる各色の画
像濃度制御が行われる。
【0033】そして、上記画像濃度制御が終了した後、
画像信号に応じて感光ドラム1上に公知の電子写真方式
により1色目のトナー画像が形成され、中間転写ドラム
20に一次転写バイアス電源61から一次転写バイアス
が印加されることによって、先ず、1色目のトナー画像
が中間転写ドラム20上に一次転写される。このとき、
中間転写ドラムクリーナー35及び転写ローラ25は、
中間転写ドラム20から離間している。
【0034】以上の動作を4色(M(マゼンタ)、C
(シアン)、Y(イエロー)、B(ブラック))分繰り
返し、中間転写ドラム20上に合成トナー画像を形成す
る間、用紙24は給紙ローラ10によりレジストローラ
11まで搬送されて待機している。そして、合成トナー
画像が中間転写ドラム20上に形成されたとき、タイミ
ングを合わせて用紙24の搬送が開始される。
【0035】而して、用紙24が中間転写ドラム20と
転写ローラ25のニップ相当位置に達したとき、転写ロ
ーラ25は中間転写ドラム20に当接され、二次転写バ
イアス電源29により中間転写ローラ20に二次転写バ
イアスが印加されると、該中間転写ドラム20上の合成
トナー画像が用紙24に転写される。そして、合成トナ
ー画像が転写された用紙24は定着器15に搬送され、
該用紙24が定着ローラ16と加圧ローラ17間を通過
することによって合成トナー画像は熱と圧力によって用
紙24に定着され、合成トナー画像の定着を受けた用紙
24は機外に排出される。
【0036】次に、画像濃度制御の手順を図4に示すフ
ローチャートに基づいて説明する。
【0037】先ず、感光ドラム1上に濃度検知用パター
ンの潜像(本実施例では、一辺10mmのベタ塗り正方
形)を5mm間隔で4つ形成し(STEP1)、4色それぞ
れの現像バイアスのタイミングを上流側より順次変える
ことにより、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シ
アン)、B(ブラック)の順に濃度検知用パターンを形
成する(STEP2)。
【0038】次に、上記4色のパターンを中間転写ドラ
ム20を介して転写ローラ25へ転写していく(STEP
3,4)。そして、転写ローラ25上に転写された濃度
検知用パターンの濃度を図3に示す濃度検出装置70で
検出する(STEP5)。濃度検出装置70は、前述のよう
に、LED71の発光強度をPINフォト72で検出す
るとともに、濃度検知用パターンからの反射光強度をP
INフォト73で検出し、両反射光強度の比から画像濃
度を検出する。
【0039】その後、上記検出された画像濃度(検出濃
度)と基準濃度を比較し(STEP6)、検出濃度が基準濃
度よりも低い場合には現像バイアス値を高くして画像濃
度を上げ(STEP8)、逆に検出濃度が基準濃度よりも低
い場合には現像バイアス値を低くして画像濃度を下げる
(STEP9)。
【0040】上記動作を複数回繰り返し、各色の検出濃
度が基準濃度と等しくなった時点で現像バイアス値をホ
ールドして濃度制御を終え(STEP7,10)、前述の画
像信号に応じた印字を開始する。
【0041】ここで、前記白色系の転写ローラ25の製
造方法について説明する。
【0042】EPDM(EPT4045:三井石油化学
社製)を分散媒ポリマーとし、発泡剤、促進剤等の各種
添加剤を入れ、抵抗制御剤として白色系の導電性ウィス
カー(大塚化学株式会社製:デントールWK(商品
名))を用いる。尚、この導電性ウィスカーの比抵抗は
102 Ω・cmである。
【0043】次に、上記導電性ウィスカーを90phr
(EPDM100重量部に対する添加部数)添加する。
そして、これらを2本ロールを用いて均一に分散混練
し、プライマーを塗布した鉄製芯金26にEPDMを巻
き付けて金型に入れ、温度40℃、圧力100kgf/
cm2 にてプレフォームし、これを蒸気加硫(160
℃、30分)にて加硫した後、研磨加工する。尚、本実
施例では、芯金26の直径はφ8mm、EPDM層27
の外径φ25mm、長さ220mmであった。
【0044】而して、以上の方法によって白色系で抵抗
値109 Ω・cmの転写ローラ25が得られた。
【0045】以上のように、本実施例によれば、濃度検
知用パターンが用紙24の代わりに転写ローラ25へ二
次転写された後に濃度の検出が行われ、転写ローラ25
は導電性付与剤として白色のウィスカーを用いており、
該転写ローラ25自身の色を白色にしたため、画像濃度
の検知を簡略に行うことができ、又、二次転写後の画像
濃度を測定することによって、より実際の画像(用紙上
の画像)に近い濃度を検出することができる。
【0046】従って、本実施例によれば、実際の用紙2
4上の画像により近い画像濃度を高精度に検出すること
ができ、濃度再現性に優れた画像を得ることができる。
【0047】<実施例2>次に、本発明の実施例2を図
5及び図6に基づいて説明する。尚、図5は本実施例に
係るカラー電子写真装置要部の断面図、図6は濃度検知
シーケンスを示すフローチャートであり、図5において
は図1に示したと同一要素には同一符号を付し、以下、
それらについての説明は省略する。
【0048】本実施例に係るカラー電子写真装置は図5
に示すように実施例1と同様の構成を有するが、その濃
度検知のシーケンスが異なる。
【0049】以下、本実施例に係る濃度検知シーケンス
を図6のフローチャートに基づいて説明する。
【0050】濃度制御シーケンスに入ると(STEP1)、
先ず、感光ドラム1上にY(イエロー)色の濃度検知用
パターンの潜像を形成し(STEP2)、その潜像をY(イ
エロー)現像器43で現像し(STEP3)、現像されたY
(イエロー)の検知用パターンを中間転写ドラム20へ
一次転写する(STEP4)。
【0051】次に、そのY(イエロー)の濃度検知用パ
ターンは中間転写ドラム20上に保持したまま、感光ド
ラム1上にM(マゼンタ)色の濃度検知用パターンの潜
像を形成し(STEP5)、その潜像をM(マゼンタ)現像
器41で現像し(STEP6)、現像されたM(マゼンタ)
の検知用パターンを中間転写ドラム20へ一次転写する
(STEP7)。以後同様にしてC(シアン)色、B(ブラ
ック)色についてもそれぞれの濃度検知用パターンを形
成し、それを中間転写ドラム20上に一次転写する(ST
EP8〜13)。
【0052】斯くて、中間転写ドラム20上に4色のそ
れぞれの濃度検知用パターンが一次転写されると、これ
らの濃度検知用パターンを転写ローラ25に二次転写す
る(STEP14)。そして、転写ローラ25上に転写され
た濃度検知用パターンの各色の濃度を図3に示す濃度検
出装置70で検出し(STEP15)、それぞれの検出濃度
と基準濃度を比較し(STEP16)、検出濃度が基準濃度
よりも低い場合には現像バイアス値を高くして画像濃度
を上げ(STEP18)、逆に検出濃度が基準濃度よりも低
い場合には現像バイアス値を低くして画像濃度を下げる
(STEP19)。
【0053】上記動作を複数回繰り返し、各色の検出濃
度が基準濃度と等しくなった時点で現像バイアス値をホ
ールドして濃度制御を終え(STEP17,20)、前述の
画像信号に応じた印字を開始する。
【0054】以上のように、各色の濃度検知用パターン
を実際の像形成方法と同様に行うことにより、例えば1
色目のY(イエロー)画像は、転写ローラ25に二次転
写されるまでに3回感光ドラム1と接触することにな
り、その影響も含めた濃度の検出が可能となり、実施例
1よりも更に実際の画像濃度に近い値を検知することが
可能となる。
【0055】<実施例3>次に、本発明の実施例3を添
付図面に基づいて説明する。
【0056】本実施例では、図7に示す転写ローラ25
を用いている。
【0057】即ち、本実施例においては、転写ローラ2
5は直径φ10mmの芯金26上に、カーボンを分散し
て抵抗値が1010〜1011Ω・cmに制御された発砲E
PDMの弾性体層27を肉厚約7.5mmに形成して構
成され、更に、端部の画像領域外に、濃度検出領域とし
て白色系の導電性ウィスカー(デントールWK(商品
名):大塚化学株式会社製)を分散して抵抗値を1010
〜1013Ω・cmとしたポリウレタンエラストマーが厚
さ200〜500μmにコートされて白色となってい
る。
【0058】先ず、印字動作の開始時(前回転時)に
は、実施例1或は実施例2と同様にして画像濃度制御を
行なう。その後、画像信号に応じた画像を印字して記録
するときに、転写ローラ25の端部の画像領域外で濃度
検知用パターンによる濃度検知を行ない、印字濃度を常
時モニターしてそれをフィードバックをする。
【0059】以上のように、転写ローラ25の端部画像
領域外で濃度検知を行なうことにより、連続プリント時
でも絶えず画像濃度を検知することができ、複数枚連続
プリント時でも画像濃度をより安定させることができ
る。
【0060】<実施例4>次に、本発明の実施例4を図
8に基づいて説明する。尚、図8は本実施例に係るカラ
ー電子写真装置要部の断面図であり、本図においては図
1に示したと同一要素には同一符号を付しており、以
下、それらについての説明は省略する。
【0061】本実施例に係るカラー電子写真装置は、濃
度検出装置70及び転写ローラ25以外は実施例1と同
様の構成を有している。
【0062】転写ローラ25は、直径φ10mmの芯金
26上に、カーボンを分散して抵抗値を1010〜1011
Ω・cmに制御された発泡EPDMの弾性体層27を肉
厚約7.5mmに形成して構成されており、黒色をして
いる。この黒色の転写ローラ25上では、反射光強度の
測定が難しく、濃度検知が困難である。
【0063】そこで、本実施例では、濃度検出装置7
0,75を中間転写ドラム20上の濃度検知用パターン
を二次転写前後で測定できる位置に配置している。つま
り、二次転写前の中間転写ローラ20上の画像濃度と、
二次転写後の中間転写ローラ20上の残トナー濃度を濃
度検出装置75,70でそれぞれ検出し、その差から二
次転写により転写ローラ25上に転写された画像濃度を
間接的に検知して濃度制御を行なうようにしている。
【0064】斯かる構成を採用することによって、転写
ローラ25の表面を白色化することなく、高精度に画像
濃度を検出することができ、安定した画像濃度の制御が
可能となった。
【0065】尚、本実施例では、濃度検出装置を二次転
写前後で2つ用いたが、濃度検出装置を1つとして中間
転写ドラム20が一周回転するのを待って、同じ濃度検
出装置で濃度検知を行うようにしても構わない。
【0066】尚、以上の実施例1〜4においては、感光
体としてドラム状の感光ドラムを、中間転写体として同
じくドラム状の中間転写ドラムをそれぞれ用いたが、感
光体や中間転写体はドラム状のものに限るものではな
く、ベルト状のものを用いても良い。
【0067】更に、以上の実施例1〜4では、濃度を変
化させる手段として現像バイアスを変化させたが、潜像
条件を変える等、公知の濃度可変手段を用いれば良いこ
とは言うまでもない。
【0068】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項1
乃至3記載の本発明によれば、濃度検知用パターンが用
紙の代わりに転写ローラへ二次転写された後に濃度の検
出が行われ、転写ローラは導電性付与剤として白色のウ
ィスカーを用いており、該転写ローラ自身の色を白色に
したため、画像濃度の検知を簡略に行うことができ、
又、二次転写後の画像濃度を測定することによって、よ
り実際の画像(用紙上の画像)に近い濃度を検出するこ
とができる。
【0069】又、請求項4記載の発明によれば、二次転
写前後の中間転写体上の画像濃度を測定して両者を比較
することにより、二次転写で実際に転写された画像濃度
を推定できるため、より実際の画像(用紙上の画像)に
近い濃度を検出することができる。
【0070】従って、本発明によれば、実際の用紙上の
画像により近い画像濃度を高精度に検出することができ
るとともに、検出された画像濃度のフィードバックも可
能となり、濃度再現性に優れた画像を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1に係るカラー電子写真装置要
部の断面図である。
【図2】本発明の実施例1に係るカラー電子写真装置の
転写ローラの斜視図である。
【図3】濃度検出装置の断面図である。
【図4】本発明の実施例1に係るカラー電子写真装置に
おける画像濃度制御のシーケンスを示すフローチャート
である。
【図5】本発明の実施例2に係るカラー電子写真装置要
部の断面図である。
【図6】本発明の実施例2に係るカラー電子写真装置に
おける濃度検知シーケンスを示すフローチャートであ
る。
【図7】本発明の実施例3に係るカラー電子写真装置の
転写ローラの斜視図である。
【図8】本発明の実施例4に係るカラー電子写真装置要
部の断面図である。
【図9】従来のカラー電子写真装置要部の断面図であ
る。
【符号の説明】
1 感光ドラム(感光体) 20 中間転写ドラム(中間転写体) 25 転写ローラ 70,75 濃度検出装置(濃度検出手段)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像濃度検知用パターンを感光体上に形
    成する検知用パターン形成手段と、該検知用パターン形
    成手段によって形成された濃度検知用パターンを中間転
    写体上に転写する一次転写手段と、中間転写体上に転写
    された濃度検知用パターンを転写ローラ上に転写する二
    次転写手段と、転写ローラ上の濃度検知用パターンの画
    像濃度を検出する濃度検出手段と、該濃度検出手段によ
    り検知された濃度を基準濃度と比較して画像濃度を制御
    する制御手段を具備するとともに、前記転写ローラとし
    て白色の導電性転写ローラを用いたことを特徴とする画
    像形成装置。
  2. 【請求項2】 前記転写ローラの導電性付与剤として、
    白色系の導電性ウィスカーを用いた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】 前記濃度検知用パターンを感光体上の画
    像域外に形成することを特徴とする請求項1又は2記載
    の画像形成装置。
  4. 【請求項4】 画像濃度検知用パターンを感光体上に形
    成する検知用パターン形成手段と、該検知用パターン形
    成手段によって形成された濃度検知用パターンを中間転
    写体上に転写する一次転写手段と、中間転写体上に転写
    された濃度検知用パターンを転写ローラ上に転写する二
    次転写手段と、中間転写体上の濃度検知用パターンの転
    写ローラへの二次転写前後の画像濃度を検出する濃度検
    出手段と、該濃度検出手段により検知された二次転写前
    後の濃度を比較して画像濃度を制御する制御手段を具備
    することを特徴とする画像形成装置。
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