JPH09251225A - カラー画像形成装置 - Google Patents

カラー画像形成装置

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JPH09251225A
JPH09251225A JP8059287A JP5928796A JPH09251225A JP H09251225 A JPH09251225 A JP H09251225A JP 8059287 A JP8059287 A JP 8059287A JP 5928796 A JP5928796 A JP 5928796A JP H09251225 A JPH09251225 A JP H09251225A
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JP
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toner
image forming
voltage
image
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Application number
JP8059287A
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English (en)
Inventor
Satoru Haneda
哲 羽根田
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication date
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  • Color Electrophotography (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 当接及び当接解除の不要な転写手段を提供す
ること。 【解決手段】 転写手段が像形成体に当接した転写手段
とし、像形成体へのトナー像形成時は非転写電圧状態
に、像形成体より転写材へのトナー像転写時は転写電圧
状態に変更することを特徴とするカラー画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、FAX等のカラー画像形成装置で、像形成体の周辺
に帯電手段、像露光手段と複数の現像手段を配置して、
像形成体の多回転により像形成体上にトナー像を重ね合
わせてカラー画像を形成する電子写真方式のカラー画像
形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、多色のカラー画像を形成する方法
としては、画像形成に必要な色と同数の像露光手段、帯
電手段、現像手段等を備え、それぞれの像形成体に形成
した単色のトナー像を転写材に重ね合わせてカラー画像
とするカラー画像形成装置や、像形成体を複数回回転し
て、各色毎の帯電、像露光ならびに現像を繰り返して像
形成体上にトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成す
るカラー画像形成装置等が知られている。
【0003】しかし前記のカラー画像形成装置におい
て、画像形成に必要な色と同数の像露光手段、帯電手
段、現像手段等を備え、それぞれ像形成体に形成した単
色のトナー像を転写材に重ね合わせてカラー画像とする
カラー画像形成装置は、複数の像形成体や転写材の搬送
を要するため装置の容積が大型化する欠点がある。一
方、像形成体を複数回回転して、各色毎の帯電、像露光
ならびに現像を繰り返して像形成体上にトナー像を重ね
合わせてカラー画像を形成するカラー画像形成装置は、
形成される画像のサイズが像形成体の表面積以下に限定
されると云う制約があるものの、容積が小型化されると
いう利点がありカラー画像形成装置として広く用いられ
ている。更に、像形成体上に形成された重ね合わせカラ
ートナー像の転写手段に転写ベルトを用いたものが特開
平5−281804号公報にて提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、転写ベ
ルトを用いた上記の提案によるカラー画像形成装置にお
いては、像形成体を複数回回転して、各色毎の帯電、像
露光ならびに現像を繰り返して像形成体上にトナー像を
重ね合わせてカラー画像を形成する過程では像形成体に
対して転写手段を離間させ、トナー像を転写材に転写す
る時には転写手段を当接させるという構成をとるため、
転写手段の当接時或いは当接解除時に像形成体にショッ
クを与え、ショックによる画像ムラが生じるという問題
がおこる。また、転写手段に複雑な当接・解除機構も必
要とされる。
【0005】本発明は上記の問題点を改良し、当接及び
当接解除の不要な転写手段を提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的は、像形成体の
周囲に帯電器、像露光手段、複数の現像器を配置し、前
記像形成体の多回転により、トナー像を像形成体上に重
ね合わせて形成後、転写手段により転写材へ一括転写す
るカラー画像形成装置において、前記転写手段が前記像
形成体に当接した転写手段とし、前記像形成体へのトナ
ー像形成時は非転写電圧状態に、前記像形成体より前記
転写材へのトナー像転写時は転写電圧状態に変更するこ
とを特徴とするカラー画像形成装置によって達成され
る。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の
意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の
実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示
すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限
定するものではない。
【0008】実施形態1 本発明のカラー画像形成装置の一実施形態の画像形成プ
ロセスおよび各機構について、図1及び図2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一実施
形態の断面構成図であり、図2は、転写手段の第一の例
を示す図である。
【0009】転写手段としての転写ベルト装置14は、
駆動ローラ14d、従動ローラ14e、駆動ローラ14
dと従動ローラ14e間に張架された転写ベルト14
a、転写器14c、紙帯電ブラシ14f等により構成さ
れる。
【0010】接地された駆動ローラ14dと、同じく接
地された従動ローラ14e間に張架された転写ベルト1
4aが像形成体としての感光体ドラム10と線速度を同
じくして移動され、感光体ドラム10に常時当接された
状態で画像形成プロセスが行われる。
【0011】像形成体である感光体ドラム10は、円筒
状の基体を内側に設け、導電層、a−Si層あるいは有
機感光層(OPC)等の感光層を基体の外周に形成した
ものであり、接地された状態で図1の矢印で示す時計方
向に回転される。
【0012】像形成体としての感光体ドラム10が駆動
回転され、前プリントまでの感光体ドラム10の履歴を
なくすために、帯電前の除電手段としての一様露光器1
2a、例えば発光ダイオードによる一様露光が行なわ
れ、感光体周面の除電がなされ、前回プリント時の帯電
が除去される。
【0013】帯電器としてのスコロトロン帯電器11が
感光体ドラム10の前述した有機感光体層に対し所定の
電位に保持された制御グリッドと放電電極11aによる
コロナ放電とによって帯電作用(本実施形態においては
マイナス帯電)を行い、感光体ドラム10に対し一様な
電位を与える。
【0014】感光体ドラム10はスコロトロン帯電器1
1により周面に対し一様に帯電された後、像露光手段と
しての露光ユニット12により画像信号に基づいた像露
光が行われ、感光体ドラム10上に潜像が形成される。
【0015】像露光手段としての露光ユニット12は不
図示の発光素子としての半導体レーザ、半導体レーザか
ら発光されるレーザ光を回転走査する回転多面鏡12
b、fθレンズ12c、反射ミラー12d等により構成
され、不図示の半導体レーザから発光されるレーザ光を
回転多面鏡12bにより回転走査し、fθレンズ12
c、反射ミラー12d等を経て、回転する感光体ドラム
10の主走査方向に画像信号に基づいた像露光が行わ
れ、感光体ドラム10上に潜像が形成される。
【0016】感光体ドラム10の周縁にはイエロー
(Y),マゼンタ(M),シアン(C)、黒色(K)等
のトナーとキャリアとで構成される現像剤をそれぞれ充
填した各色毎の現像器13が設けられていて、まず、1
色目の現像(例えばイエロー)が現像スリーブ131に
よって行われる。
【0017】現像器13は、前述したスコロトロン帯電
器11による帯電と露光ユニット12とによる像露光に
よって形成される感光体ドラム10上の静電潜像を現像
バイアス電圧の印加による非接触現像法により非接触の
状態で帯電極性と同極性のトナー(本実施形態において
はマイナス極性のトナー)による反転現像により現像す
る。
【0018】現像器13が不図示の突き当てコロにより
感光体ドラム10と所定の値、例えば100μm〜10
00μmの間隙をあけて非接触に保たれ、現像器13に
よる現像作用に際しては、現像スリーブ131に対し直
流あるいはさらに交流を加えた現像バイアスが印加さ
れ、現像器の収容する一成分或いは二成分現像剤による
ジャンピング現像が行われて、透明な導電層を接地する
感光体ドラム10に対してトナーと同極性(本実施形態
においてはマイナス極性)の直流バイアスを印加して露
光部にトナーを付着させる非接触の反転現像が行われ
る。
【0019】1色目の現像が終わった後、2色目(例え
ばマゼンタ)の画像工程に入り、再び感光体ドラム10
がスコロトロン帯電器11により一様帯電され、2色目
の画像データによる潜像が露光ユニット12によって形
成される。このとき、1色目の画像形成プロセスで行わ
れた一様露光手段12aによる除電は行わない。2色目
のマゼンタの現像剤による現像が現像スリーブ131に
よって行われる。現像は現像スリーブ131と感光体ド
ラム10との間に交流バイアスと直流バイアスを重畳し
て印加し、非接触の反転現像にて行われる。
【0020】3色目(シアン)、4色目(黒色)につい
ても2色目と同様の画像形成工程が行われ、感光体ドラ
ム10上には4色のトナー像が重ね合わせて現像され
る。
【0021】転写器14cには、上記の画像形成プロセ
スの間、実線にて示す接点aに接続された直流電圧E1
によるトナーと同極性(本実施形態ではマイナス極性)
の電圧が印加され、コロナ放電により転写ベルト14a
に500〜2000Vの電位に相当する電荷を付与され
て転写ベルト装置14が非転写電圧状態とされる。感光
体ドラム10と同じ線速度の移動と、トナーと同極性の
電圧の印加によりトナーが転写ベルト14aに付着する
ことなく感光体ドラム10への重ね合わせトナー像が形
成される。
【0022】転写材である記録紙Pが転写材収納手段で
ある給紙カセット15より、送り出しローラ15aによ
り送り出され、給送ローラ15bにより給送されてタイ
ミングローラ15cへ搬送される。
【0023】記録紙Pは、タイミングローラ15cの駆
動によって、感光体ドラム10上に形成されたトナー像
との同期がとられて転写域14bへ給送される。記録紙
Pが紙帯電ブラシ14fにより紙帯電され、転写ベルト
14aに吸着されて転写域14bへ給送される。
【0024】この際、転写器14cには、点線にて示す
接点bに切換えられて接続された直流電圧E2によるト
ナーと反対極性(本実施形態ではプラス極性)の電圧が
印加され、コロナ放電により転写ベルト14aに500
〜2000Vの電位に相当する電荷を付与されて転写ベ
ルト装置14が転写電圧状態とされる。トナーと反対極
性(本実施形態においてはプラス極性)の電圧が印加さ
れる転写器14cにより感光体ドラム10の周面上のト
ナー像が一括して記録紙Pに転写される。
【0025】転写ベルト14aは厚さ0.4〜1.0m
mの無端状のゴムベルトで、ウレタンゴムの基体と、ウ
レタンゴムの基体の外側に厚さ5μm〜50μmのフッ
素樹脂コーティングを行った、108〜1012Ω・cm
の抵抗値をもつ半導体部材とで構成される。
【0026】トナー像の記録紙Pへの転写後、転写器1
4cには、再度実線にて示す接点aに切換えられて接続
される直流電圧E1によるトナーと同極性(本実施形態
ではマイナス極性)の電圧が印加され、転写ベルト装置
14が非転写電圧状態とされる。
【0027】トナー像が転写された記録紙Pが、転写材
分離用としての紙分離AC除電器14gにより除電され
転写ベルト14aから分離され、少なくとも一方のロー
ラの内部にヒータを有する2本のローラで構成される定
着装置17へと搬送される。定着ローラ17aと、圧着
ローラ17bとの間で熱と圧力とを加えられることによ
り記録紙P上の付着トナーが定着され、画像記録がなさ
れた記録紙Pが排紙ローラ18により送られて、装置外
部のトレイへ排出される。
【0028】転写後の感光体ドラム10の周面上に残っ
たトナーは像形成体AC除電器16により除電を受けた
後、クリーニング装置19にいたり、感光体ドラム10
上にトナー像を重ねて形成している間は解除されていた
感光体ドラム10に当接したゴム材から成るクリーニン
グブレード19aによってクリーニング装置19内に掻
き落とされ、スクリュウ19bによって図示せぬ排トナ
ー容器に回収される。クリーニング装置19により残留
トナーを除去された感光体ドラム10は、前プリントま
での感光体の履歴をなくすために、例えば発光ダイオー
ドを用いた帯電前の一様露光器12aによる露光による
感光体周面の除電がなされ、前回プリント時の帯電が除
去され、続いてスコロトロン帯電器11によって一様帯
電を受けて次のカラー画像形成にはいる。転写中のトナ
ー像の画像ムラが起きないように、クリーニング装置1
9のクリーニングブレード19aの感光体ドラム10へ
の圧接は転写終了後に行われる。また、転写ベルト14
aに付着したトナーは転写ベルトクリーニング装置14
hにより除去される。
【0029】上記の説明において、直流電圧E1により
トナーと同極性(本実施形態ではマイナス極性)の電圧
を印加し、転写ベルト装置14を非転写電圧状態とした
が、転写ベルト装置14の非転写電圧状態としては、駆
動ローラ14d、従動ローラ14eにそれぞれトナーと
同極性(本実施形態ではマイナス極性)の電圧を印加し
転写ベルト装置14を非転写電圧状態としたり、駆動ロ
ーラ14d、従動ローラ14eのアースを切離し転写ベ
ルト14aをフローティングして転写ベルト装置14を
非転写電圧状態とするなどの方法が採られる。
【0030】実施形態2 転写手段の第二の例について図3を用いて説明する。図
3は、転写手段の第二の例を示す図である。本実施形態
は第一の実施形態にて説明したと同様の画像形成プロセ
スが用いられるものであり、第一の実施形態と同様の機
能、構造を有する部材には同一の符番を付した。
【0031】本実施形態においては、転写手段としての
転写ベルト装置140は、転写材を搬送するための転写
ベルト141aと、転写ベルト141aを張架する転写
ベルトの駆動ローラ141d、従動ローラ141e、テ
ンションローラ141iと、感光体ドラム10との間に
転写部(ニップ部)を形成する金属製の転写ローラ14
1b,141cと、記録紙Pを帯電するための紙帯電器
としての導電性ブラシ141gと、転写ベルト141a
上のトナーを除去する転写ベルトクリーニング装置14
1hとによって構成される。
【0032】テンションローラ141iのテンションに
より、接地された駆動ローラ141dと、同じく接地さ
れた従動ローラ141eとの間に張架された転写ベルト
141aが像形成体としての感光体ドラム10と線速度
を同じくして移動され、感光体ドラム10に常時当接さ
れた状態で画像形成プロセスが行われる。
【0033】像形成体である感光体ドラム10は、円筒
状の基体を内側に設け、導電層、a−Si層あるいは有
機感光層(OPC)等の感光層を基体の外周に形成した
ものであり、接地された状態で図3の矢印で示す時計方
向に回転され、実施形態1にて説明したと同様に、感光
体ドラム10上の静電潜像を現像バイアス電圧の印加に
よる非接触現像法により非接触の状態で帯電極性(本実
施形態においてはマイナス極性)と同極性のトナー(本
実施形態においてはマイナス極性のトナー)による反転
現像を用い、感光体ドラム10の多回転により感光体ド
ラム10上に4色の重ね合わせトナー像が形成される。
【0034】転写ローラ141b,141cには、上記
の画像形成プロセスの間、実線にて示す接点aに接続さ
れて、直流電圧E1によりトナーと同極性(本実施形態
ではマイナス極性)の電圧が印加され、転写ベルト装置
140が非転写電圧状態とされる。感光体ドラム10と
同じ線速度の移動と、トナーと同極性の電圧の印加によ
りトナーが転写ベルト141aに付着することなく感光
体ドラム10への重ね合わせトナー像が形成される。
【0035】転写材である記録紙Pが不図示の給紙カセ
ットより給送されてタイミングローラ15cへ搬送され
る。記録紙Pは、タイミングローラ15cの駆動によっ
て、感光体ドラム10上に形成されたトナー像との同期
がとられ、転写ローラ141b,141cによって形成
されるニップ部へ給送される。記録紙Pが紙帯電ブラシ
141fにより紙帯電され、転写ベルト141aに吸着
されてニップ部へ給送される。
【0036】この際、転写ローラ141b,141cに
は、点線にて示す接点bに切換えられて接続された直流
電圧E2によるトナーと反対極性(本実施形態ではプラ
ス極性)の500〜2000Vの電圧が印加され、転写
ベルト装置140が転写電圧状態とされる。トナーと反
対極性(本実施形態においてはプラス極性)の電圧が印
加される転写ローラ141b,141cにより感光体ド
ラム10の周面上のトナー像が一括して記録紙Pに転写
される。
【0037】トナー像の記録紙Pへの転写後、転写ロー
ラ141b,141cには、再度実線にて示す接点aに
切換えられて接続された直流電圧E1によるトナーと同
極性(本実施形態ではマイナス極性)の電圧が印加さ
れ、転写ベルト装置140が非転写電圧状態とされる。
【0038】トナー像が転写された記録紙Pが、転写材
分離用としての紙分離AC除電器141gにより除電さ
れ転写ベルト141aから分離され、不図示の定着装置
により記録紙P上の付着トナーが定着され、画像記録が
なされた記録紙Pが装置外部へ排出される。また、実施
形態1にて説明したと同様に、転写中のトナー像の画像
ムラが起きないように、不図示のクリーニングブレード
の感光体ドラム10への圧接は転写終了後に行われる。
また、転写ベルト141aに付着したトナーは転写ベル
トクリーニング装置141hにより除去される。
【0039】上記の説明において、直流電圧E1により
トナーと同極性(本実施形態ではマイナス極性)の50
0〜2000Vの電圧を印加し、転写ベルト装置140
を非転写電圧状態としたが、転写ベルト装置140の非
転写電圧状態としては、駆動ローラ141d、従動ロー
ラ141eにそれぞれトナーと同極性(本実施形態では
マイナス極性)の電圧を印加し転写ベルト装置140を
非転写電圧状態としたり、駆動ローラ141d、従動ロ
ーラ141eのアースを切離し転写ベルト141aをフ
ローティングして転写ベルト装置140を非転写電圧状
態とするなどの方法が採られる。
【0040】実施形態3 転写手段の第三の例について図4を用いて説明する。図
4は、転写手段の第三の例を示す図である。本実施形態
は第一の実施形態にて説明したと同様の画像形成プロセ
スが用いられるものであり、転写手段として第一の実施
形態における転写ベルト装置に替えて像形成体に直接当
接する転写ローラを用いたもので、第一の実施形態と同
様の機能、構造を有する部材には同一の符番を付した。
【0041】転写ローラ241aは、金属シャフトの周
りにスポンジ状部材を設けてなり、抵抗としては108
〜1012Ω・cmの半導体部材である。
【0042】転写手段としての転写ローラ241aが像
形成体としての感光体ドラム10と対向し、感光体ドラ
ム10との間に転写部(ニップ部)を形成して設けら
れ、感光体ドラム10と線速度を同じくして回転され、
感光体ドラム10に常時当接された状態で画像形成プロ
セスが行われる。
【0043】像形成体である感光体ドラム10は、円筒
状の基体を内側に設け、導電層、a−Si層あるいは有
機感光層(OPC)等の感光層を基体の外周に形成した
ものであり、接地された状態で図4の矢印で示す時計方
向に回転され、実施形態1にて説明したと同様に、感光
体ドラム10上の静電潜像を現像バイアス電圧の印加に
よる非接触現像法により非接触の状態で帯電極性(本実
施形態においてはマイナス極性)と同極性のトナー(本
実施形態においてはマイナス極性のトナー)による反転
現像を用い、感光体ドラム10の多回転により感光体ド
ラム10上に4色の重ね合わせトナー像が形成される。
【0044】転写手段としての転写ローラ241aの金
属シャフトには、上記の画像形成プロセスの間、実線に
て示す接点aに接続されて、直流電圧E1によりトナー
と同極性(本実施形態ではマイナス極性)の500〜2
000Vの電圧が印加され、転写ローラ241aが非転
写電圧状態とされる。感光体ドラム10と同じ線速度の
回転と、トナーと同極性の電圧の印加によりトナーが転
写ローラ241aに付着することなく感光体ドラム10
への重ね合わせてトナー像が形成される。
【0045】転写材である記録紙Pが不図示の給紙カセ
ットより給送されてタイミングローラ15cへ搬送され
る。記録紙Pは、タイミングローラ15cの駆動によっ
て、感光体ドラム10上に形成されたトナー像との同期
がとられ、転写ローラ241aによって形成されるニッ
プ部へ給送される。
【0046】この際、転写ローラ241aの金属シャフ
トには、点線にて示す接点bに切換えられて接続された
直流電圧E2によるトナーと反対極性(本実施形態では
プラス極性)の500〜2000Vの電圧が印加され、
転写ローラ241aが転写電圧状態とされる。トナーと
反対極性(本実施形態においてはプラス極性)の電圧が
印加される転写ローラ241aにより感光体ドラム10
の周面上のトナー像が一括して記録紙Pに転写される。
【0047】トナー像の記録紙Pへの転写後、転写ロー
ラ241aには、再度実線にて示す接点aに切換えられ
て接続された直流電圧E1によるトナーと同極性(本実
施形態ではマイナス極性)の電圧が印加され、転写ロー
ラ241aが非転写電圧状態とされる。
【0048】トナー像が転写された記録紙Pが、AC電
圧が印加された転写材分離用としての紙分離AC除電針
241gにより除電され感光体ドラム10から分離さ
れ、不図示の定着装置により記録紙P上の付着トナーが
定着され、画像記録がなされた記録紙Pが装置外部へ排
出される。紙分離AC除電針241gも感光体ドラム1
0への重ね合わせトナー像形成中は放電しないようにフ
ローティング状態としておく。また、転写時はAC電圧
の印加に替えて紙分離AC除電針241gを接地状態と
してもよい。また、転写ローラ241aに付着したトナ
ーは転写ベルトクリーニング装置241hにより除去さ
れる。
【0049】上記の説明において、直流電圧E1により
トナーと同極性(本実施形態ではマイナス極性)の電圧
を印加し、転写ローラ241aを非転写電圧状態とした
が、転写ローラ241aにトナーと同極性(本実施形態
ではマイナス極性)の電圧を印加し転写ローラ241a
を非転写電圧状態としたり、転写ローラ241aをフロ
ーティングとして非転写電圧状態とするなどの方法が採
られる。
【0050】
【発明の効果】請求項1または3によれば、転写手段の
当接及び当接解除が不要となり、従来一般に用いられた
複雑な当接・解除機構も必要でなく、また転写手段の当
接時或いは当接解除時のショックが防止される。
【0051】請求項2によれば、当接時或いは当接解除
時のショックによる画像ムラのない良好な画像が形成さ
れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のカラー画像形成装置の一実施形態の断
面構成図である。
【図2】転写手段の第一の例を示す図である。
【図3】転写手段の第二の例を示す図である。
【図4】転写手段の第三の例を示す図である。
【符号の説明】
10 感光体ドラム 11 スコロトロン帯電器 12 露光ユニット 13 現像器 14,140 転写ベルト装置 14a,141a 転写ベルト 14c 転写器 141b,141c,241a 転写ローラ E1,E2 直流電圧 P 記録紙

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 像形成体の周囲に帯電器、像露光手段、
    複数の現像器を配置し、前記像形成体の多回転により、
    トナー像を像形成体上に重ね合わせて形成後、転写手段
    により転写材へ一括転写するカラー画像形成装置におい
    て、前記転写手段が前記像形成体に当接した転写手段と
    し、前記像形成体へのトナー像形成時は非転写電圧状態
    に、前記像形成体より前記転写材へのトナー像転写時は
    転写電圧状態に変更することを特徴とするカラー画像形
    成装置。
  2. 【請求項2】 前記非転写電圧状態はトナーと同極性の
    電圧の付与であることを特徴とする請求項1に記載のカ
    ラー画像形成装置。
  3. 【請求項3】 前記転写手段には転写ベルト或いは転写
    ローラが用いられることを特徴とする請求項1または2
    に記載のカラー画像形成装置。
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