JPH11309905A - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

画像形成装置および画像形成方法

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JPH11309905A
JPH11309905A JP10117370A JP11737098A JPH11309905A JP H11309905 A JPH11309905 A JP H11309905A JP 10117370 A JP10117370 A JP 10117370A JP 11737098 A JP11737098 A JP 11737098A JP H11309905 A JPH11309905 A JP H11309905A
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image
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JP10117370A
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English (en)
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Jun Koide
小出  純
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Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録紙の幅よりも外側に位置する記録素子と
記録紙の幅よりも内側に位置する記録素子とによってそ
れぞれ記録される画像の濃度段差をなくすことが可能な
画像形成装置および画像形成方法。 【解決手段】 記録紙の幅よりも長いヘッド幅をもつ記
録ヘッド117a〜117dを用いて記録を行う場合、
記録紙106の幅よりも外側の領域Xaに位置する記録
素子180に対して、その内側の境界領域に位置する記
録素子180の濃度補正データを用いて濃度むら補正を
行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の記録素子が
直線上に配列された記録ヘッドを用い、画像濃度むらを
記録ヘッドの全記録素子に渡って補正する画像形成装置
および画像形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、複数の発光素子を有するLEDア
レイヘッドを用いた電子写真式のプリンタや複写機にお
いて、記録画像の濃度むらを補正する方法としては、発
光パルス幅または駆動電流を個々の発光素子に対して補
正している。これによって、LEDアレイヘッド内の各
発光素子の輝度ばらつきをなくし、露光量を均一化して
いる。
【0003】また、インクジェット方式を用いた複写機
においては、1次元アレイ状の複数の吐出口を有するイ
ンク吐出ヘッドのインク吐出量のばらつきによる記録画
像の濃度むらを補正する方法として、記録画像の濃度を
原稿読取り手段によって読取り、記録画像のデータを変
換することによって、記録画像の濃度むらを補正してい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】複写機における記録画
像の濃度むらを補正する方法として、上記インクジェッ
ト方式の例で述べたような、記録画像の濃度を原稿読取
り手段によって読取って濃度むら補正を行うような場
合、以下に述べるような問題が発生する。
【0005】例えば、複写機の最大複写サイズがA3の
場合、LEDアレイヘッドの記録ヘッド域の幅は約30
0mmであり、転写材(紙等)の幅(例えば、287m
m)よりも、LEDアレイヘッドの記録ヘッド域の幅の
方が長くなる。
【0006】このような場合、画像濃度むらを読み取る
ためのパッチ画像を転写材に記録する際、転写材の幅よ
りも外側に位置する記録ヘッド域の部分に対しては、記
録を行うことができない。言い替えると、転写材上にL
EDアレイヘッドの個々の発光素子に対応した画素を、
全て記録することが不可能である。その結果、記録され
たパッチ画像はLEDアレイヘッドの全発光素子に対応
していないことから、濃度むらを補正できる範囲がLE
Dアレイヘッドの全発光素子よりも短い幅に限定され
る。
【0007】このように濃度むらの補正領域が限定され
た画素に対して、濃度むらの補正を行って画像出力を行
うと、濃度むらの補正が行われた画素領域と濃度むらの
補正が行われていない画素領域との間で濃度段差が発生
しやすく、異常画像となってしまうという問題が発生す
る。
【0008】そこで、本発明の目的は、記録紙の幅より
も外側に位置する記録素子をもつ記録ヘッドを用いて記
録を行う場合において、全記録素子に渡って均一な濃度
補正を行うことによって、記録紙の幅よりも外側に位置
する記録素子と記録紙の幅よりも内側に位置する記録素
子とによって記録される画像の濃度段差をなくすことが
可能な画像形成装置および画像形成方法を提供すること
にある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、入力された画
像データを画像処理部によって画像処理し、該画像処理
された画像データを記録媒体に記録する画像形成装置で
あって、画素単位の複数の記録素子が直線上に配列され
た記録ヘッドと、前記記録ヘッドを用いて、画像濃度む
らを読み取るためのパッチ画像を前記記録媒体に記録す
る画像記録手段と、前記記録媒体に記録された前記パッ
チ画像を読み取る読取手段と、該読み取られたパッチ画
像から、前記記録ヘッドの各記録素子の記録位置に対応
した画像濃度むらを補正するための補正データを作成す
るデータ作成手段と、前記パッチ画像の記録幅よりも外
側領域に位置する前記記録ヘッドの各記録素子におけ
る、当該各記録素子の記録位置に対応した画像濃度むら
を補正するための補正データとして、前記パッチ画像の
最端部に対応した前記補正データを用いてデータ補完を
行うデータ補完手段と、該データ補完された前記記録ヘ
ッドの全ての記録素子に対応した補正データを出力する
出力手段とを具えることによって、画像形成装置を構成
する。
【0010】ここで、前記データ作成手段は、該読み取
られたパッチ画像の平均濃度を求める濃度算出手段と、
該平均濃度に対して前記記録ヘッドの各記録素子の記録
位置に対応する濃度偏差を求める濃度偏差算出手段と、
該濃度偏差から画像濃度むらを補正して補正データを作
成する補正手段とを含むことができる。
【0011】また、本発明は、入力された画像データを
画像処理部によって画像処理し、該画像処理された画像
データを記録媒体に記録する画像形成方法であって、画
素単位の複数の記録素子が直線上に配列された記録ヘッ
ドを用い、前記記録ヘッドによって、画像濃度むらを読
み取るためのパッチ画像を前記記録媒体に記録する記録
工程と、前記記録媒体に記録された前記パッチ画像を読
み取る読取工程と、該読み取られたパッチ画像から、前
記記録ヘッドの各記録素子の記録位置に対応した画像濃
度むらを補正するための補正データを作成するデータ作
成工程と、前記パッチ画像の記録幅よりも外側領域に位
置する前記記録ヘッドの各記録素子における、当該各記
録素子の記録位置に対応した画像濃度むらを補正するた
めの補正データとして、前記パッチ画像の最端部に対応
した前記補正データを用いてデータ補完を行うデータ補
完工程と、該データ補完された前記記録ヘッドの全ての
記録素子に対応した補正データを出力する出力工程とを
具えることによって、画像形成方法を提供する。
【0012】ここで、前記データ作成工程は、該読み取
られたパッチ画像の平均濃度を求める工程と、該平均濃
度に対して前記記録ヘッドの各記録素子の記録位置に対
応する濃度偏差を求める工程と、該濃度偏差から画像濃
度むらを補正する補正データを作成する工程とを含むこ
とができる。
【0013】前記記録ヘッドとして、複数の発光素子が
直線上に配列されたLEDアレイヘッドを用い、電子写
真式によっ画像形成を行うことができる。
【0014】前記記録ヘッドとして、インクを吐出する
複数の吐出口が直線上に配列されたインク吐出ヘッドを
用い、インクジェット式によって画像形成を行うことが
できる。
【発明の詳細な説明】
【0015】以下、図面を参照して、本発明の実施の形
態を詳細に説明する。
【0016】本発明に係る画像形成装置として、複数の
LED(発光素子)を有するLEDアレイヘッドを備え
た電子写真式の複写機を例に挙げて説明する。
【0017】まず、電子写真式の複写機における概略構
成を、図5に基づいて説明する。
【0018】図5は、複写機の装置本体を示す。この装
置本体は、原稿1aの内容を読み取る読取部Aと、その
読み取ったデータを電子写真プロセスによって記録する
プリンタ部Bとに大別される。
【0019】読取部Aにおいて、原稿設置台1に設置さ
れた原稿1aに照明ランプ2によって照明を行い、原稿
1aからの反射光を読取手段としてのカラーセンサ3に
よって読取る。この動作と同時に、カラーセンサ3を保
持した保持部材4がモータ(図示せず)によって駆動さ
れることにより、矢印方向に移動して原稿を読取る。こ
のようにして読み取られた画像データは、画像処理装置
5(後述する図4参照)によって処理される。そして、
その処理された画像データは、プリンタ部B内における
記録ヘッドとしてのLEDアレイヘッド117a,11
7b,117c,117dに送られる。LEDアレイヘ
ッド117a〜117dは、そのヘッドの長手方向(感
光ドラムの回転方向である主走査方向に直交する副走査
方向)に沿って、記録素子としてのLED180が画素
単位で複数個配列されている。
【0020】プリンタ部Bには、4つの画像形成部、す
なわち、上流側(図5の右側)から順に、画像形成部P
a,Pb,Pc,Pdが配設されている。これら画像形
成部Pa,Pb,Pc,Pdは、それぞれ帯電、露光、
現像、転写の各プロセスを行い、異なった4色(シア
ン、マゼンタ、イエロー、ブラック)の各画像を形成す
る。
【0021】これら画像形成部Pa,Pb,Pc,Pd
には、それぞれ専用の像担持体としての電子写真式感光
ドラム(以下、感光ドラムという)101a,101
b,101c,101dが配設されている。これらの感
光ドラム101a〜101d上に形成されたトナー像
は、紙担持体としての搬送ベルト108上に担持される
転写材としての紙106上に転写される。さらに、トナ
ー像が転写された紙106は、定着部107にて加熱お
よび加圧され、トナー像が定着された後、機外に排出さ
れる。
【0022】次に、潜像形成部から順に説明する。回転
自在に配設された感光ドラム101a,101b,10
1c,101dの周辺部には、露光ランプ121a,1
21b,121c,121d、帯電器102a,102
b,102c,102d、画像情報を露光する記録ヘッ
ドとしてのLEDアレイヘッド117a〜117d、電
位センサ122a,122b,122c,122dが設
けられている。
【0023】まず、帯電器102a〜102dによっ
て、感光ドラム101a〜101dを一様に帯電する。
この帯電されたドラム表面に、LEDアレイヘッド11
7a〜117dによって光照射し、各感光ドラム101
a〜101d上に画像信号に応じた潜像を形成する。
【0024】現像器103a,103b,103c,1
03dには、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー、ブ
ラックの各色の現像剤(トナー)が補給装置(図示せ
ず)によって、所定量だけ充填されている。この現像剤
が充填された現像器103a,103b,103c,1
03dが、前記露光による潜像に応じて、感光ドラム1
01a,101b,101c,101d上に可視像(ト
ナー像)を形成する。
【0025】一方、トナー像の転写先となる紙106
は、紙カセット160中に収容されており、給紙ローラ
113a、レジストローラ113bを介して、搬送ベル
ト108により各感光ドラム101a〜101dの位置
に搬送される。
【0026】ここで、搬送ベルト108は、PETシー
トや、ポリフッ化ビニリデン樹脂フィルムシートや、ポ
リウレタン樹脂フィルムシート等の誘電体樹脂性のフィ
ルムからなっている。このようなフィルムの両端部を互
いに重ね合せて接合し、エンドレス形状にしたものか、
あるいは、継ぎ目を有しない(シームレス)ベルトが用
いられている(なお、継ぎ目を有するベルトの場合に
は、継ぎ目位置を検出する手段を設け、継ぎ目上におい
ては、トナー像を転写させないような構成をとる場合も
ある)。搬送ベルト108は、上流側のローラ111
と、下流側のローラ110とに掛け渡されており、搬送
ベルト108が回転を開始すると、紙106がレジスト
ローラ113bから搬送ベルト108上へ搬送される。
【0027】この搬送により、画像書き出し信号がオン
となり、あるタイミングに基づいて、最上流の感光ドラ
ム101a上において画像形成を行う。そして、感光ド
ラム101aの下部において、転写押圧部材141aに
より均一な圧力条件下で、転写帯電器104aの電解付
与により、感光ドラム101a上のトナー像が紙106
上に転写される。この紙106は、搬送ベルト108上
に静電吸着力で保持されており、その後、次の画像形成
部Pbに搬送される。そして、上記と同様に、感光ドラ
ム101bによって、マゼンタのトナー像が転写され
る。以下、同様な方法により、感光ドラム101c,1
01dによって、イエロー,ブラックのトナー像が転写
される。
【0028】このようにして、4色のトナー像が転写さ
れた紙106は、分離帯電器114、剥離帯電器115
によって、除電され、静電吸着力の滅衰によって、搬送
ベルト108から離脱し、定着部107へと搬送され
る。
【0029】定着部107は、定着ローラ171、加圧
ローラ172、これらのそれぞれをクリーニングする耐
熟性クリーニング部材173,174、各ローラ17
1,172を加熱するヒータ175,176、ジメチル
シリコン等の離型剤オイルを定着ローラ171に塗付す
るオイル塗付ローラ177、定着温度制御用のサーミス
タ179等を備えている。搬送ベルト108から定着部
107に搬送された紙106は、トナー像が加熱、加圧
されて紙106の表面に定着される。トナー像が定着さ
れた紙106は、その後、機外に排出される。
【0030】そして、転写後のトナー像がなくなった各
感光ドラム101a〜101dは、その表面に残留した
現像剤が各クリーニング部105a,105b,105
c,105dにより除去され、次の潜像形成の処理に備
える。搬送ベルト108上に残留した現像剤は、ベルト
除電器112によって除電され、静電吸着力を取り除か
れた後、回転自在のファーブラシ116によって回収室
109内に掻き落とされる。なお、現像剤を除去する他
の手段としては、ブレードまたは不織布、これらの併用
も用いることができる。
【0031】また、図4は、画像処理装置の概略構成を
示す。本装置5内には、画像処理の全体的な処理を統括
するCPU51と、ROM52と、画像データの処理や
一時的な記憶エリアとなるRAM53とが設けられてい
る。ROM52には、CPU51を動作させるための基
本的プログラムの他に、本発明に係る後述する図1およ
び図2のフローチャートに示すような制御プログラム6
0が記憶されている。この場合、制御プログラム60
は、別体として、フロッピーディスク等に記憶しておい
てもよい。また、本装置5内には、読取ヘッド3により
読み取られたデータがケーブル29を介して入力される
入力ポート54と、画像処理された画像データの出力信
号を各LEDアレイヘッド117a〜117dに出力す
る出力ポート55とが設けられている。
【0032】次に、本発明に係る画像形成方法を、図1
および図2の制御プログラム60に基づいて説明する。
ここでは、上記図5に示したような画像形成装置を用い
た場合において、4つのLEDアレイヘッド117a〜
117dをそれぞれ構成するLEDの発光輝度のばらつ
きによる出力画像の濃度むらを補正する方法について述
べる。
【0033】まず、図1のフローチャートにおいて、最
も濃度むらが大きくなるハートンの濃度で、パッチ画像
を4色(シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック)プリ
ントアウトする(ステップS1)。ここで、パッチ画像
の幅(LEDの配列方向)は、紙106に記録できる範
囲内でなるべく広い幅とする。例えば、LEDアレイヘ
ッド117a〜117dの配列幅を293mmとする
と、A3サイズの紙106の場合、287mmの広い幅
でパッチ画像を形成する。
【0034】そして、プリントアウトしたパッチ画像を
LEDの配列方向がリーダ部Aの画像読取り走査方向に
なるように原稿設置台1に乗せて、カラーセンサ3の走
査によってパッチ画像を読み取る(ステップS2)。そ
の読取り方法として、カラーセンサ3は、シアン、マゼ
ンタ、イエロー、ブラックのパッチ画像に対して、レッ
ド、グリーン、ブルー、グリーンの各信号を用い、ステ
ップS3においてLog変換して濃度データに変換した
後、カラーセンサ3の画素配列方向に256画素分を平
均化し(ステップS4)、各LEDアレイヘッド117
a〜117dの各画素に対応する濃度データをメモリに
保存する(ステップS5)。
【0035】その保存された各色の濃度データに対し
て、平均濃度を演算し(ステップS6)、この平均濃度
に対してLEDアレイヘッド117a〜117dの各画
素の濃度偏差を算出し(ステップS7)、その算出され
た濃度偏差の値によって、予めメモリに用意してある変
換レベルの異なる出力画像データを変換するデータ変換
テーブルのうちのどれを選択するかのコードを選択する
(ステップS8)。
【0036】この操作をパッチ画像を記録したLEDア
レイヘッド117a〜117dの全画素に対して行い、
各色のパッチ画像を記録したLEDアレイヘッド117
a〜117dの全画素に対応するデータ変換テーブルの
コードデータをRAM53の所定の記憶領域に記憶する
(ステップS9)。
【0037】そして、図3に示すように、パッチ画像を
記録できなかったLEDアレイヘッド117a〜117
dの各両端部Xaの全画素に対して、パッチ画像を記録
したLEDアレイヘッド117a〜117dの各両端部
の画素に選択されたデータ変換テーブルのコードデータ
をセットして記憶する(ステップS10)。以上の処理
によって、各色のLEDアレイヘッド117の各画素に
対応したデータ変換テーブルのコードデータが作成され
る。
【0038】次に、図2のフローチャートを用いて、画
像出力の方法について説明する。
【0039】原稿から画像を複写する際、カラーセンサ
3によって読取られた輝度データは、Log変換によっ
て濃度データに変換され、さまざまな画像処理の演算に
よって加工される(ステップS11〜S12)。その
後、どの色のLEDアレイヘッドにおけるどの画素位置
で記録されるかによって、出力するLEDアレイヘッド
の画素に対応したデータ変換テーブルのコードデータを
RAM53の記憶領域から取り出し(ステップS13、
その取り出したコードデータに対応したデータ変換テー
ブルを選択する(ステップS14)。
【0040】そして、その選択されたデータ変換テーブ
ルにしたがってデータ変換が行われ(ステップS1
5)、LEDアレイヘッド117a〜117dを用いて
光記録が行われ(ステップS16)、電子写真プロセス
によって紙106に記録された画像が出力される(ステ
ップS17)。
【0041】上述たように、データ変換テーブルを用い
てLEDアレイヘッド117a〜117dの両端部Xa
の画素位置に対して濃度補正することによって、濃度む
らがヘッド幅の全域に渡って補正された、均一濃度の画
像を出力することができる。
【0042】なお、本例では、記録ヘッドとして、LE
Dアレイヘッドを用いて電子写真式により画像形成を行
う例について述べたが、これに限るものではない。例え
ば、記録ヘッドとして、インクを吐出する複数の吐出口
が直線上に配列されたインク吐出ヘッドを用い、インク
ジェット式によって画像形成を行う場合においても、本
発明を適用することが可能である。
【0043】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像濃度むらを読取るためのパッチ画像を読取手段によ
って読取って平均濃度を求め、この平均濃度に対するL
EDアレイヘッドの各発光素子位置での濃度偏差を求
め、その濃度偏差に対応した濃度補正量の変換テーブル
を作成し、画像を転写材に記録する際に記録しきれない
LEDアレイヘッドの素子配列方向の両端部に位置する
発光素子に対しては、その両端部に近い位置の発光素子
に対応した変換テーブルを用いて濃度補正を行うように
したので、画像の両端部の濃度むらの補正が行われた画
素と濃度むらの補正が行われない画素との間での濃度段
差による異常画像の発生をなくすことができ、これによ
り、LEDアレイヘッドの全発光素子に渡って、輝度の
ばらつきによる濃度むらが補正された均一濃度の記録画
像を作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態である濃度補正処理を示す
フローチャートである。
【図2】濃度補正された画像を出力する処理を示すフロ
ーチャートである。
【図3】ヘッド幅と紙幅との長さ関係を示す平面図であ
る。
【図4】画像処理部の概略構成を示すブロック図であ
る。
【図5】複写機の全体構成を示す断面図である。
【符号の説明】
3 読取手段 5 画像処理部 106 記録媒体 117a〜117d 記録ヘッド 180 記録素子 B 画像記録手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04N 1/036 B41J 3/04 101Z 1/04 107 G06F 15/64 400E 1/401 H04N 1/40 101A

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力された画像データを画像処理部によ
    って画像処理し、該画像処理された画像データを記録媒
    体に記録する画像形成装置であって、 画素単位の複数の記録素子が直線上に配列された記録ヘ
    ッドと、 前記記録ヘッドを用いて、画像濃度むらを読み取るため
    のパッチ画像を前記記録媒体に記録する画像記録手段
    と、 前記記録媒体に記録された前記パッチ画像を読み取る読
    取手段と、 該読み取られたパッチ画像から、前記記録ヘッドの各記
    録素子の記録位置に対応した画像濃度むらを補正するた
    めの補正データを作成するデータ作成手段と、 前記パッチ画像の記録幅よりも外側領域に位置する前記
    記録ヘッドの各記録素子における、当該各記録素子の記
    録位置に対応した画像濃度むらを補正するための補正デ
    ータとして、前記パッチ画像の最端部に対応した前記補
    正データを用いてデータ補完を行うデータ補完手段と、 該データ補完された前記記録ヘッドの全ての記録素子に
    対応した補正データを出力する出力手段とを具えたこと
    を特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 前記データ作成手段は、該読み取られた
    パッチ画像の平均濃度を求める濃度算出手段と、 該平均濃度に対して前記記録ヘッドの各記録素子の記録
    位置に対応する濃度偏差を求める濃度偏差算出手段と、 該濃度偏差から画像濃度むらを補正して補正データを作
    成する補正手段とを含む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】 前記記録ヘッドとして、複数の発光素子
    が直線上に配列されたLEDアレイヘッドを用い、電子
    写真式によって画像形成を行う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】 前記記録ヘッドとして、インクを吐出す
    る複数の吐出口が直線上に配列されたインク吐出ヘッド
    を用い、インクジェット式によって画像形成を行うこと
    を特徴とする請求項1又は2記載の画像形成装置。
  5. 【請求項5】 入力された画像データを画像処理部によ
    って画像処理し、該画像処理された画像データを記録媒
    体に記録する画像形成方法であって、 画素単位の複数の記録素子が直線上に配列された記録ヘ
    ッドを用い、 前記記録ヘッドによって、画像濃度むらを読み取るため
    のパッチ画像を前記記録媒体に記録する記録工程と、 前記記録媒体に記録された前記パッチ画像を読み取る読
    取工程と、 該読み取られたパッチ画像から、前記記録ヘッドの各記
    録素子の記録位置に対応した画像濃度むらを補正するた
    めの補正データを作成するデータ作成工程と、 前記パッチ画像の記録幅よりも外側領域に位置する前記
    記録ヘッドの各記録素子における、当該各記録素子の記
    録位置に対応した画像濃度むらを補正するための補正デ
    ータとして、前記パッチ画像の最端部に対応した前記補
    正データを用いてデータ補完を行うデータ補完工程と、 該データ補完された前記記録ヘッドの全ての記録素子に
    対応した補正データを出力する出力工程とを具えたこと
    を特徴とする画像形成方法。
  6. 【請求項6】 前記データ作成工程は、 該読み取られたパッチ画像の平均濃度を求める工程と、 該平均濃度に対して前記記録ヘッドの各記録素子の記録
    位置に対応する濃度偏差を求める工程と、 該濃度偏差から画像濃度むらを補正する補正データを作
    成する工程とを含むことを特徴とする請求項5記載の画
    像形成方法。
  7. 【請求項7】 前記記録ヘッドとして、複数の発光素子
    が直線上に配列されたLEDアレイヘッドを用い、電子
    写真式によって画像形成を行うことを特徴とする請求項
    5又は6記載の画像形成方法。
  8. 【請求項8】 前記記録ヘッドとして、インクを吐出す
    る複数の吐出口が直線上に配列されたインク吐出ヘッド
    を用い、インクジェット式によって画像形成を行うこと
    を特徴とする請求項5又は6記載の画像形成方法。
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