JPS63279280A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPS63279280A
JPS63279280A JP62113510A JP11351087A JPS63279280A JP S63279280 A JPS63279280 A JP S63279280A JP 62113510 A JP62113510 A JP 62113510A JP 11351087 A JP11351087 A JP 11351087A JP S63279280 A JPS63279280 A JP S63279280A
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JP
Japan
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image
color
detection
pattern
photoreceptor
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JP62113510A
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English (en)
Inventor
Kotaro Yonenaga
晃太郎 米永
Takayuki Maruta
貴之 丸田
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Color Electrophotography (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は、画像形成装置に関し、特に複数の感光体を有
するデジタルカラー画像形成装置に関するものである。
(従来技術) 複数の感光体を用いてカラー画像を形成する画像形成装
置において、転写紙送り方向(縦レジスト)の位置ずれ
の要因としては、各感光体取付位置と周速、感光体に対
する露光位置、転写ベルトの線速等があり、各々を部品
精度、組付精度で保証する構成としていたが、部品コス
ト、組立コスト高となり、また、各要因の経時変化、部
品交換によるばらつきのために再調整が必要となる。
これを解決する方法として、各転写位置の前に設けたセ
ンサにより転写紙を検知して、各色の書き込みタイミン
グを得る方法(特開昭59−155870)も提案され
ているが、この場合センサの取付位置のばらつき、各セ
ンサの検知位置のばらつきがあるために、カラー画像の
位置ずれ限度(0,15m程度)を保証するのは困難で
あった。
また、転写ベルト上の各色の測定用パターンを検出して
、そのピッチを測定して位置ずれを検出するものも本件
発明と同一出願人により既に出願されているが、転写ベ
ルトの汚れ、検知センサの汚れ、検知センサの感度のば
らつき等により、測定パターンを確実に読み取ることが
出来ない場合がある。
ところでこの種画像形成装置ではトナー濃度を適正な値
に保つ必要がある。
(目的) 本発明はこの様な背景に基づいてなされたものであり、
転写ベルト上に1個のホトセンサーを設け、濃度検出用
パターンと位置ずれ検知用パターンを前記ホトセンサー
で読み取ることにより、安価で且つ精度よく画像濃度制
御と位置ずれ制御を行うことを口約とする。
(j11成) そのために本発明は転写ベルト上に各色毎に測定用パタ
ーン画像を形成するためのパターン用画像信号発生手段
と、各色パターン像の通過を検知する単一の検知手段と
、検知手段による検知タイミングカウント手段と、該検
知タイミングカウント手段によるカウント値を設定値と
比較し、必要に応じてずれ量を演算する比較演算手段と
1、演算手段からの出力値に応じて設定変更可能な各色
盲き出しタイミング信号発生手段を設け、位置ずれ検知
のための測定用パターン画像の他に、各色毎の画像濃度
検出用パターン画像を作成し、前記両パターンを前記検
知手段の出力により検出し、画像濃度制御手段と、各色
盲き出しタイミング信号発生手段とを制御することを特
徴とする。
以下、本発明の構成及び作用を図に示す実施例に基づい
て詳細に説明する。
まず、第1図は本発明が適用されるデジタルカラー画像
形成装置の概略図である。
第1図において画像記録装置の一例としてカラー複写機
を示す、複写機は、原稿読み取りのためのスキャナ一部
1と、スキャナ一部1よりデジタル信号として出力され
る画像信号を電気的に処理ずゐ画像処理部2と、画像処
理部2よりの各色の画像記録情報に基づいて画像を複写
紙上に形成するプリンタ部3とを存する。スキャナ一部
1は、原稿載置台4の上の原稿を走査照明するランプ5
、例えば蛍光灯を有する。蛍光灯5により照明されたと
きの原稿からの反射光は、ミラー6.7.8により反射
されて結像レンズ9に入射される。結像レンズ9により
、画像光はグイクロイックプリズム10に結像され、例
えばレッドR,グリーンG、ブルーBの3種類の波長の
光に分光され、各波長光ごとに受光器11、例えばレッ
ド用CCD11R,グリーン用CCDIIG、ブルー用
CCD1 IBに入射される。各CGDIIR,IIG
11Bは、入射した光をデジタル信号に変換して出力し
、その出力は画像処理部2において必要な処理を施して
、各色の記録色情報、例えばブラック(以下Bkと略称
)、イエロー(Yと略称)。
マゼンタ(Mと略称)、シアン(Cと略称)の各色の記
録形成用の信号に変換される。
第1図にはBk、Y、M、Cの4色を形成する例を示す
が、3色だけでカラー画像を形成することもできる。そ
の場合は第1図の例に対し記録装置を1組減らずことも
できる。
画像処理部2よりの信号は、プリンタ部3に入力され、
それぞれの色のレーザ光出射装f12Bk、12C,1
2M、12Yに送られる。
プリンタ部には、図の例では4組の記録装置13Y、1
3M、13C,138kが並んで配置されている。各記
録装置13はそれぞれ同じ構成部材よりなっているので
、説明を節単化するためC用の記録装置について説明し
、他の色については省略する。尚、各色層について、同
じ部分には同じ符号を付し、各色の構成の区別をつける
ために、符号に各色を示す添字を付す。
記録装置13Cはレーザ光出射装置12Gの外に感光体
14C1例えば感光体ドラムを有する。
感光体14Cには、帯電チャージャ15C,レーザ光出
射装置12Cによる露光装置、現像装置16C,転写チ
ャージャ17C等が公知の複写装置と同様に付設されて
いる。
帯電チャージャ15Cにより一様に帯電された感光体t
4cは、レーザ光出射装置12Gによる露光により、シ
アン光像の潜像を形成し、現像装f16cにより現像し
て顕像を形成する。給紙コロ18により給紙部19、例
えば2つの給紙カセットの何れかから供給される複写紙
は、レジストローラ20により先端を揃えられタイミン
グを合わせて転写ベルト21に送られる。転写ベルト2
1により搬送される複写紙は、それぞれ、顕像を形成さ
れた感光体148に、14C,14M、14Yに順次送
られ、転写チャージャ1’7の作用下で顕像を転写され
る。転写された複写紙は、定着ローラ22により定着さ
れ、排紙ローラ23により排紙される。
複写紙は、転写ベルト21に静電@着されることにより
、転写ベルトの速度で精度よく搬送されることが出来る
第2図は転写ベルト部の正面図である。転写ベルト21
はベルト駆動ローラ24と従動ローラ25とに支持され
、A方向に移動して転写紙を搬送する。また、クリーニ
ングユニット26によりベルトに付着しているトナーを
除去する。感光体14に対してベルト移動方向下流側に
パターン像検知手段として反射型センサ27を設けてい
る。
第3図は実施例に係るシステムブロック図である。
システムコントローラ30は、スキャナ1、画像処理部
2、プリンタ3の各モジュールを制御する。その制御内
容としては、操作パネル31の表示制御、及びキー人力
処理、操作パネル31にて設定されたモードに従って、
スキャナ1、プリンタ3へのスタート信号、変倍率指定
信号の送出、画像処理、%2への画像処理モード指定信
号(色変換、マスキング、トリミング、ミラーリング等
)の送出、各モジュールからの異常信号、動作状態ステ
ィタス信号(Walt、Ready+ Busy、5t
op等)による、システム全体のコントロール等を行う
スキャナ1は、システムコントローラ30からのスター
ト信号により指定された変倍率に合った走査速度で原稿
を走査し、原稿像をCOD等の読み取り素子で読み取り
、R,G、B各8bitの画像データとして、画像処理
部2からの5−LSYNC(水平同期信号) 、S−3
TROBE (画像クロック)、及びFGATE (垂
直同期信号)に同期して、画像処理部2へ送る。
画像処理部2はスキャナ1から送られたR、G。
B各8bitの画像データにγ補正、UCR(下色除去
)、色補正等の画像処理を施し、Y、M、C。
Bk各3bitの画像データに変換し、プリンタ3へ送
る。またシステムコントローラ30からの指令により、
変倍処理、マスキング、トリミング、色変換、ミラーリ
ング等の編集処理を行う。
また、Y、M、C,Bkの画像データをプリンタ3の感
光体ドラム間隔分だけずらして出力するためのバッファ
メモリを有している。
プリンタ3は、画像処理部2からP−LSYNC(水平
同期信号) 、P−5TROBE (画像クロック)に
同期して送られたY、M、C,Bk各3 bitの画像
データに従って、レーザー光出射装置を変調し、電子写
真プロセスにより、転写紙上に複写画像を得る。
第4図に本発明の位置ずれ検知用パターンの一例を示す
各記録装置で、転写紙領域外にパターン用画像信号発生
手段からの信号によって顕像化されたパターン用画像は
、各々転写ベルト21に転写され、第4図に示す様に各
々a(m)の間隔となって位置する。そしてパターン用
画像288に、C,M。
Yはベルトの移動に従って順次センサ27を通過し、セ
ンサ27によって検知される0画像間隔aは予めそれぞ
れの記録装置に対しての露光タイミングを設定すること
により、任意に選択可能な数値である。
第1図に示すカラー複写機においては、画像処理部2か
らの各色の画像データの送出は、それぞれの色の感光体
ドラムの間隔分だけずらせる必要がある。
第5図は、そのためのバッファメモリの構成と、パター
ン用画像信号発生手段の構成を示すブロック図である。
第6図は第5図のブロック図の動作を示すタイミングチ
ャートである(■〜0で示す部分の波形のタイミングチ
ャート)。
本実施例のカラー複写機においては、Bk、C。
M、Yの順に記録装置が配置されているので、Bkの画
像データは画像処理部2にて処理されたものがそのまま
出力され、C,M、Yの画像データはBkの画像データ
に対して、それぞれtDc、TfiM+ TO”fだけ
遅れて出力される。
第7図は画像データの遅延時間’DCn  T’11.
、 T。、の設定のための説明図である。
各感光体14に対する露光位置から転写位置までの長さ
をj!、(m)、感光体線速をV、(鶴/5ec)、感
光体間距離をlt (fl)、転写ベルト線速をVz 
 (m/aec )とすると、露光から転写までの所要
時間t1は各感光体とも同じ値となりj+ −11+ 
/v+  (sec)各感光体間を移動する時間をt2
とすると、t t −1! t / V!  (sec
)即ち、転写紙上で各色の画像を同一位置に形成するた
めには、 toc=Ilt/vz  (see) To、4= 27!t / v t  (sea)Ta
y−31t z / V *  (sec)となる。
第5図に示すように、C,M、Yの回路構成は同一であ
るので、BkとCについて説明する。スキャナ1から送
られる垂直同期信号FGATEの立ち上がりを立ち上が
り検出回路40にて検出する。Bk、C,M、Yの各入
力と、FGATEは同時に入力されるから、立ち上がり
検出回路40の出力はBkの画像書き込み開始を表す信
号である。立ち上がり検出回路40の出力はBkのパタ
ーン信号発生手段41に入力されて、検知用パターンを
出力する。すなわちBkの場合は、画像の先端とパター
ン位置はベルト21の移動方向に対して同一となる(第
4図)。
立ち上がり検出回路40の出力はORゲートを介してア
ドレスカウンタ:C42aのリセット端子に入力されて
おり、アドレスカウンタ:C42aをリセットする。ア
ドレスカウンタ42aのカウント値に従ってCの入力画
像データはバッファメモリ:C43aに格納される。
一方、アドレスカウンタ42aの出力は比較器:C44
aにより、アドレス設定器:C45aの設定値と比較さ
れ、アドレスカウンタ42aの出力がアドレス設定器4
5aの設定値と一致すると、比較器44aは一致信号を
出力する。この一致信号はバッファメモリ43aのリセ
ット端子にORゲートを介して入力されており、アドレ
スカウンタ42aの出力を“O#にリセットして再びバ
ッファメモリ43aを0番地をアクセスする。バッファ
メモリ43aは既に格納されている画像データを読み出
した後、同じ番地に新たに入力された画像データを書き
込む。
ここで、アドレス設定器45aの設定値をBkとCのド
ラム間隔(t pc)に設定しておけば、転写紙上でB
kとCの画像を位置合わせして作像することが出来る。
比較器;C44aの一致信号は遅延装置:C46aにも
入力されて、遅延装置46aをトリガし、比較器44a
の一致信号から一定時間後にパターン信号発生手段:C
47aにより検知用パターンを出力する。
比較器:C44aの一致信号はCの画像先端と同時に出
力されるから、Cの検知用パターンは画像先端から遅延
装置:C46aによる遅延時間(t□)分だけ遅れて出
力される。
ここで遅延装置:C46aの遅延時間をベルトがa(m
)移動するのに要する時間に設定しておけば、第4図に
示すように画像先端からa(m)遅れてCの検知用パタ
ーンを作成出来る。
MとYについても同様であり、 アドレス設定器:M45bの設定値−t。
アドレス設定器:Y45cの設定値”’tD’1遅延装
置:M46bの設定時間−tニー2 a / v t遅
延装置:Y46cの設定時間−Lpv=3a/V。
とすれば、画像先端を各色で一致させることが出来、同
時に検知用バター・ンを第4図に示す様にa(,11)
ピッチで出力することが出来る。
ここで、各感光体位置のばらつき、感光体に対する露光
位置のばらつき、感光体及び転写ベルトの線速のばらつ
きにより、Bk、C,M、Yの各画像位置が転写紙上で
ずれた場合、検知用パターンもそれに対応してずれるこ
とになり、この検知用パターンの間隔を測定すれば画像
の位置ずれ量を検出できる。
第8図は本発明によるパターン検出回路の一実施例であ
る。反射型センサ27のフォトトランジスタphの出力
電流は抵抗R2により電圧に変換され〔第10図(a)
に示す0部分の波形〕、コンデンサC2によりDC分が
カットされてAC分だけが取り出される〔第10図(b
)に示す0部分の波形〕。この信号はボルテージフォロ
ワAMP 1を介して反転増幅器AMP2の入力となり
、適当な電圧レベルに増幅される〔第10図(Q)に示
す0部分の波形)、AMP2の出力はコンパレータc。
MPIにより抵抗R8とR9で決まるしきい値電圧VT
Rと比較され、矩形波出力を得る〔第10図(d)に示
す0部分の波形〕。この矩形波出力のピッチを測定すれ
ば転写ベル)21に転写された検知パターンの間隔を知
ることが出来る。
第9図はパターン間隔測定回路の一実施例である。第1
1図にタイミングチャートを示す。
パターン間隔の測定を開始する前にCPU60からCL
EAR信号を出してカウンタCNTl〜CNT4をクリ
アしておく、検出回路の出力はカウンタCNTlのクロ
ック端子に入力されており、CNT1の出力A、Bは第
11図に示す信号を出力する。
CNTlのA出力と、B出力を反転した信号のANDを
取ることにより(ANDI) 、BkとCとのパターン
間隔を表す信号を得ることが出来る。
またA出力とB出力の排他的論理和を取ることにより(
EORI) 、BkとMのパターン間隔を表す信号を得
ることが出来る。さらにA出力とB出力のORを取るこ
とにより(ORI) 、BkとYのパターン間隔を表す
信号を得る。
BkとC,BkとM、BkとYのパターン間隔を表す信
号はそれぞれカウンタCNT2.CNT3、CNT4の
イネーブル入力に接続されており、カウンタCNT2.
CNT3.CNT4はイネ−1プル入力が“H#の間の
基準クロックをカウントして、BkとC,BkとM、B
kとYのパターン間隔に比例した2値データを出力する
CNT2.CNT3.CNT4のカウント動作が終了す
ると、CPU60の5ELO,5ELI出力により、デ
ータセレクタ61をコントロールして順次CNT2.C
NT3.CNT4の2値デー、夕をCPU60に取り込
む、第12図に上記動作のフローチャートを示す。
CPU60では取り込んだカウンタの出力値を基準値と
比較し、基準値と測定値の差を演算して、差を補正する
ための補正信号C,M、 Yを出力する。この補正信号
を第5図に示すアドレス設定器:C,M、Y45に送り
、Bkに対する画像の書き出しタイミングを変えること
により、各色の画像の位置合わせを実現できる。
いま基準クロックの周波数をF (Hz)とすると、B
kを基準としてC,M、Yのパターン間隔Lc、Lイ+
LYは Lc = (Kc /F) Xvt  Cts)Lx 
−(KM /F) XVI  (1m)Lv −(Kv
 /F)xv、(m) (但し、Kc、に、、KVは測定されたクロック数)と
なる、従って各パターン間隔の設定値とのずれDc、D
H,Dvは Dc =Lc −a  (m) DH−Lpt −2a (m) Dv =L、−3a (m) となる。
補正信号Hc、H,,H,はDc、DH,Dvにベルト
上のずれ量をメモリアドレスに換算するための計数をか
けて Hc =CXDc HMmCXDN HY  −CXDY となる。上記計算経過を第12回出)に示す。
本発明においては各色の画像先端を基準として検知用パ
ターンをa  (fl)の間隔で、Bk、C。
M、Yの順に作成するようにした。 a (鶴)という
のはベルトの速度が設計値どおりのときに自(1)にな
るということであって、部品ばらつき等により、ベルト
の速度が設計値とずれた場合にはパターン間隔a′ (
鶴)は a’w (v、’/v、)xa ■、:ベルト速度の設計値 ■t ′:ベルト速度の実際の値 となる。
しかしながら検知センサで検出する時間tはt雷al 
/ v、/ラミ / V gとなり、実際のベルト速度
とは無関係に正確にパターン間隔を測定することが出来
る。
次に画像濃度検出用パターンを用いた画像濃度1u11
方法について述べる。
まず、レーザビームにより画像とは別に画像濃度検出用
パターンが感光体上の原稿画像領域外に露光され標準潜
像が形成される。
第14図(a)、 (bl、 (C1,(d)は検知用
パターンを示す図であり、基本マトリクスを4×4の大
きさで面積階調を行い作られる。
(5)、(b)は50%の、集中及びちどリパターン、
(C1,(dlは25%の集中及びちどリパターン図で
ある。
この潜像は画像信号部と同様の現像バイアスで、まずB
kが現像される。そして原稿画像は転写紙上に画像濃度
検出用パターン像は転写ベルト上に転写される。この工
程は次のC,M、Yでも同様に繰り返され、第2図の2
8’B’に、28’C。
2B’M、28’Yというふうに転写ベルト上に転写さ
れる。このとき画像濃度検出パターンの幅走査方向の書
き出しタイミングは、位置ズレ検出用パターンと重なら
ないようにすればよ(、第2図の場合のタイミングチャ
ートは前記第6図のごとく、位置ズレ検出用パターンの
各色香き出し終了後一定間隔(tv)で28’Bk、2
8’C。
28’M、28’Yをレーザービームを各色出力させれ
ば良い。そのタイミング回路を第5図において説明する
。B、C,M、Yとも同じ構成なのでBkのみ説明する
。前記書き出しタイミングで位置ズレ・検出パターンの
書き込みが終了するとパターン信号発生手段二Bkより
遅延回路:B’に48aへ書き込み終了信号Cが入力さ
れて遅延装置をトリガし、一定時間後に画像濃度検出パ
ターン書き出し信号Bがパターン信号発生手段二Bk4
1へ入力されて画像濃度検出パターンが出力される。
そしてYの転写終了後、位置ズレ検出パターン288に
、28G、28M、28Yがフォトセンサー27で検出
されたのち、画像濃度検出パターンが検出される。そし
てこのフォトセンサー27の出力電圧に応じてトナー補
給信号の0N−OFFが決定される。第8図、第9図を
用いて画像濃度検出パターンをフォトセンサー27で読
み取る回路図を示す。第8図の出力■を第9図のCPU
60のアナログ入力に取り込み、CPU60内部のA/
DコンバータによりA/D変換し、予め設定された基準
値を各々それぞれ比較し、基準値よりも小さければトナ
ー補給信号をONL、、トナー補給用モータをONL、
第1図における記録装置13内のトナータンクよりトナ
ーをある一定時間補給する。
第13図に位置ズレ制御手段を行った後、画像濃度制御
を行う場合のフローチャートを示す。
以上により1個のフォトセンサーで位置ズレ検出パター
ンと画像濃度検出パターンを各々各色とも読み取ること
により、色ズレの低減と安定した画像濃度が得られる画
像形成装置を提供できる。
尚、両パターン出力による制御手段は1コピー毎に行っ
ても良いし、設定枚数毎に行う。またはどちらか片一方
のみを行うなど、任意に行うことが出来る。
(効果) 本発明は以上述べた通りであり、1個のフォトセンサー
で転写ベルト上の位置ズレ検出パターンと画像濃度検出
パターンとを各色各々検出することにより安価で且つ精
度よく位置ズレ制御と画像濃度制御を行うことが可能で
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明が適用されるデジタルカラー画像形成装
置の概略図、第2図は転写ベルト部の正面図、第3図は
本発明の一実施例に係るシステムブロック図、第4図は
同、検知用パターンの一例を示す図、第5図は同、画像
データの送出制御ブロック図、第6図はその各部のタイ
ミングチャート、第7図は画像データの遅延時間設定の
ための説明図、第8図は、本発明に係るパターン検出回
路の一実施例を示す図、第9図は同、パターン間隔測定
回路の一実施例を示す図、第10図(a)、 (b)。 (C1,(d)は第8図番部の波形図、第11図は第9
図におけるタイミングチャート、第12図は本発明に係
る制御フローチャート、第13図は画像濃度制御ノフロ
ーチャート、第14図(a)、 (b)、 (C1,(
dlは4×4マトリクスの濃度バクーンを示す図である
。 21・・・転写ベルト、27・・・検知手段、288k
。 C,M、Y・・・位置ずれ検出用パターン、28′Bk
、C,M、Y・・・画像濃度検出用パターン、41゜4
7・・・パターン用画像信号発生手段、CNTl。 2.3.4・・・検知タイミングカウント手段、60・
・・比較演算手段。 第7図 θ    〉    X 坦  り ミ        Q 第14 (C) (C) (b) (d)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 感光体と、該感光体表面に一様帯電するチャージャと、
    記録情報に応じた画像光を感光体に投射する露光手段と
    、感光体の静電潜像を現像する現像手段と、転写紙に感
    光体の顕像を転写する転写手段とを有する記録装置を複
    数個配置し、転写ベルトにより転写紙を各記録装置に順
    次搬送して画像を重ね転写する画像記録装置において、
    転写ベルト上に各色毎に測定用パターン画像を形成する
    ためのパターン用画像信号発生手段と、各色パターン像
    の通過を検知する単一の検知手段と、検知手段による検
    知タイミングカウント手段と、該検知タイミングカウン
    ト手段によるカウント値を設定値と比較し、必要に応じ
    てずれ量を演算する比較演算手段と、演算手段からの出
    力値に応じて設定変更可能な各色書き出しタイミング信
    号発生手段を設け、位置ずれ検知のための測定用パター
    ン画像の他に、各色毎の画像濃度検出用パターン画像を
    作成し、前記両パターンを前記検知手段の出力により検
    出し、画像濃度制御手段と、各色書き出しタイミング信
    号発生手段とを制御することを特徴とする画像形成装置
JP62113510A 1987-05-12 1987-05-12 画像形成装置 Pending JPS63279280A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001166553A (ja) * 1999-12-13 2001-06-22 Ricoh Co Ltd カラー画像形成装置
US6301023B1 (en) 1998-02-03 2001-10-09 Sharp Kabushiki Kaisha Image forming apparatus
JP2007286176A (ja) * 2006-04-13 2007-11-01 Ricoh Co Ltd 画像形成装置、画像形成制御方法及びプログラム

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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