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JP4032666B2 - 印刷処理装置および印刷処理方法 - Google Patents

印刷処理装置および印刷処理方法 Download PDF

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JP4032666B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機等の印刷処理装置および印刷処理方法に関する。さらに詳細には、カラー印刷機能を持つプリンタ、複写機等において、白黒印刷からカラー印刷への移行時のカラー画像形成ユニットに対する高圧電源からの出力印加、駆動構成を改善した印刷処理装置および印刷処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
プリンタ、複写機等の画像形成装置は、感光体ドラムに静電潜像を接触帯電装置(以下帯電装置)で形成し、トナー像を現像装置で形成し、一次接触転写装置(以下一次転写装置)で、トナー像を中間転写体に転写する。さらに、二次転写装置で用紙への転写後、剥離(デタック)装置で用紙を中間転写体から剥離し画像を出力する。
【0003】
カラー印刷装置においては、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色ごとに、感光体、帯電装置、現像装置、転写装置のいわゆる画像形成ユニットを形成し、これらの各々を動作させてカラー印刷を行なう。
【0004】
電子写真方式のプリンター・複写機等は、感光体回りの負荷に対して規定電圧もしくは電流を与えるための高圧電源を備えている。電圧もしくは電流は、帯電、現像、転写、剥離、清掃等の処理のために供給される。昨今のプリンター・複写機等は市場での高機能要求を背景に、カラー化、高速化が進んでいる。その要求に対応するべく、感光体、および、帯電、現像、転写機能を含むブロックを各色(例えばYMCK色)毎に用意し、ペーパーを1パスで印字するタンデム型エンジンが主流になりつつある。タンデム型の利点は一度に多色(例えばYMCK色の4色)を印字できるため、白黒機と同様のスピードパフォーマンスを実現できる。
【0005】
図12に従来のタンデム型の電源からの出力供給構成を説明する図を示す。図12は、YMCKの各々の画像形成ユニットにそれぞれ高圧電源(HVPS:High Voltage Power Supply)を備えた構成であり、それぞれのユニット専用の電源から出力を供給する。
【0006】
図12のタンデム型プリンタの動作について簡単に説明する。各感光体701の周囲には、帯電ロールを備えた帯電器702が備えられ、帯電器702により感光体701が一様に帯電された後、図示しない露光器により露光され、感光体ドラム上の静電潜像が現像器703により現像され、感光体ドラム701上のトナー像は、一次転写器704により中間転写体上に転写される。、これらの処理をYMCKそれぞれ連続して行なった後、二次転写器706により用紙上に転写され、剥離(デタック)器705で用紙を剥離し出力する。
【0007】
上記構成において、帯電装置は感光体ドラムに接触しており、帯電電源により帯電用バイアスが印加され、感光体ドラムを一様に帯電する。また、現像装置を構成する現像ロールは、感光体ドラムに近接して配置され、帯電したトナーをその表面に担持して回転し、そのトナーを感光体に向き合う現像位置に運ぶ。また、その現像ロールには、現像電源から、現像バイアスが印加される。この現像バイアスの印加により現像ロールの表面に担持されたトナーが感光体ドラム側に飛翔し、感光体ドラム上にトナー像が形成される。
【0008】
また、一次転写装置は、中間転写体を介して感光体ドラムに接触した状態に配置されて回転し、一次転写電源により一次転写バイアスが印加され、中間転写体にトナー像を転写させる。これら、帯電装置電源、現像装置電源、および一次転写装置電源は、制御回路により、バイアス印加のタイミング等が制御される。
【0009】
上述のように、画像形成ユニットには、その動作時に高圧電源からの出力を供給することが要求され、図12に示すように、YMCKの4色の画像形成ユニットを持つ場合には、それぞれに電源からの出力供給を行なうことが要請される。
【0010】
プリントする原稿が白黒原稿とカラー原稿が混在する場合、例えば1枚目が白黒原稿であり2枚目がカラー原稿、3枚目が白黒原稿であるような場合には、黒(K)色の高圧電源は、常時黒(K)色の画像形成ユニットに対して電源からの出力供給を継続して実行するが、YMCの3色の画像形成ユニットに対しては、カラー原稿の時にのみ電源からの出力供給が実行される。これは、電力消費の低減、およびYMC色感光体の疲労防止のためである。
【0011】
YMCKの4色の画像形成ユニットにおいて、帯電手段、露光手段、現像手段による感光体の表面電位の変化は、図13に示すような遷移を示す。まず、帯電手段によって感光体表面は、帯電電位(Vh)に帯電される。次に、露光手段により、印字部に対する電位低下がなされる。また、現像手段は、現像バイアス電位(Vdc)が与えられる。この処理により、現像バイアス電位(Vdc)より電位が高い帯電電位(Vh)領域は、現像されず、露光手段によって電位が低くなった感光体領域にトナーが飛翔付着し、感光体にトナー像が形成されることになる。
【0012】
カラー原稿の場合は、上述の処理をYMCKの4色の画像形成ユニットにおいて、順次実行し、各画像形成ユニットにおいて感光体に形成されたトナー像が中間転写体に転写されてその後用紙に転写されて出力されることになる。各画像形成ユニットでは、帯電、現像、転写、清掃を繰り返し実行して連続プリントが行なわれる。特に、印刷開始時には、感光体に残留している電気的履歴等を消去するために例えばイレースランプを利用して感光体表面の残留電位を消去することが行われる。
【0013】
しかし、装置の小型化、低コスト化の観点から、イレースランプを持たない機器も多く、このような機器においては、例えば、画像形成ユニットの帯電手段をプリント処理動作に入る前、感光体ドラム1周分早く帯電を開始して、感光体表面を安定化させた後、実際の印刷処理に移行させることが行なわれる。
【0014】
白黒原稿の印刷処理においては、K色の画像形成ユニットにおいて、原稿の印刷開始の前、感光体ドラム1周分早く帯電を開始して、感光体表面を安定化させた後、実際の印刷処理に移行させる。この処理を図14を用いて説明する。
【0015】
図14において原稿は、1枚目、2枚目とも白黒印刷であり、K色の画像形成ユニットのみが駆動することになる。この場合、K色の画像形成ユニット801は、1枚目の印刷開始前、感光体ドラム1周分(図に示す区間L)早く帯電を開始して、感光体表面を安定化させた後、1枚目の印刷処理に移行する。
【0016】
また、白黒原稿とカラー原稿が混在する場合には、YMCの各画像形成ユニットでは、カラー原稿の印刷開始の前、感光体ドラム1周分早く帯電を開始して、感光体表面を安定化させた後、実際の印刷処理に移行させる。この処理を図15を用いて説明する。
【0017】
図15において原稿は、1枚目が白黒印刷、2枚目がカラー印刷であり、K色の画像形成ユニットが1枚目の印刷開始前、感光体ドラム1周分(図に示す区間L)早く帯電を開始し、感光体表面を安定化させた後、1枚目の印刷処理に移行し、YMCの各画像形成ユニットでは、2枚目の印刷開始前、感光体ドラム1周分(図に示す区間L)早く帯電を開始して、感光体表面を安定化させた後、2枚目の印刷処理に移行する。
【0018】
しかし、近年、プリンタ、複写装置等のカラー印刷装置では、機器の小型化、印刷速度の高速化が進み、連続プリントの場合の各原稿間隔が小さくなってきている。その結果、図16に示すように、原稿間隔dが感光体ドラム1周分(L)より短くなってしまい、白黒印刷からカラー印刷への移行時には、1枚目の印刷終了後、感光体の帯電を開始していたのでは、2枚目のカラー印刷に間に合わないために、1枚目の白黒印刷の途中からYMCの画像形成ユニットの感光体の安定電位設定処理のための帯電を開始することになる。
【0019】
このような原稿途中からの感光体の帯電処理により、以下に説明する問題点が発生する。図17を参照して問題点について説明する。
【0020】
各画像形成ユニットは、図17(a)に示すように、帯電器901と、現像器902とが感光体900が所定角度回転した位置に設置されている。帯電器と、現像器の高圧電源からの出力印加タイミングは、この回転角度分ずれて印加する設計となっている。図17(b)に示すように、帯電器に対して現像器が感光体がθ回転するに要する時間タイミングずれて印加されるのが正常な印加タイミングである。
【0021】
しかし、現実においては、感光体、帯電器、現像器を公差なく取り付けることは困難であり、また感光体は消耗品であり、交換により、各構成体の位置関係がずれてしまうこともある。この結果、図17(c)または(d)に示すように、帯電器と、現像器の印加タイミングは正常な状態(図17(b))から微妙にずれた状態となる。このような帯電器と、現像器の印加タイミングのずれは、感光体に対して不要なキャリアまたはトナーを付着させ、原稿汚れの原因となる。キャリアとトナーは逆極性に帯電しており、図17(c)のように、現像器の印加タイミングが後方にずれると、キャリアの飛翔によるBCO(Bead Carry Over)が発生し、キャリアによる原稿汚れを発生させる。一方、図17(d)のように、現像器の印加タイミングが前方にずれると、トナーの飛翔によるトナーかぶりが発生し、トナーによる原稿汚れを発生させる。
【0022】
いずれにしても、図17(e)に示すように、白黒印刷原稿途中において、他のYMCの画像形成ユニットへの電源からの出力供給、感光体回転を開始させることにより白黒原稿に対してYMCの画像形成ユニットで発生するBCOまたはトナーかぶりによるBCOバンドまたはトナーバンドが用紙上に発生し、原稿汚れを引き起こすことになる。
【0023】
このような原稿汚れを回避するための1つの解決手段は、図18に示すように、原稿間隔を感光体ドラム1周分(L)より大きくとることである。すなわち、原稿間隔d’>ドラム周Lとすることである。しかし、このように原稿間隔を大きくとることは印刷の生産性の低下を引き起こすことになる。
【0024】
また、図17において説明したような原稿汚れを回避する提案として、例えば特開2001−13745号には、画像形成ユニットの電源回路に逆極性回路と切り替え回路を設けて逆極性出力を感光体ドラムの汚れを防止する構成が示されている。しかし、このような電源回路の追加構成を上述のようなタンデム型の印刷構成に設置するには4個の回路を追加することが必要となり、コストアップ、装置の大型化を招くことになる。
【0025】
また、特開2001−42751号には、帯電装置を感光体よりも先に回転させ、帯電装置により逆極性を付与することにより、感光体の汚れを防止する構成が示されている。しかし、このような追加構成を上述のようなタンデム型の印刷構成に設置するには4個の回路を追加することが必要となり、コストアップ、装置の大型化を招くことになる。
【0026】
また、特開平6−35260号には、現像器出力に通常と逆極性を付与することにより、感光体の汚れを防止する構成が示されている。しかし、このような追加構成を上述のようなタンデム型の印刷構成に設置するには4個の回路を追加することが必要となり、コストアップ、装置の大型化を招くことになる。
【0027】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、白黒印刷、カラー印刷の可能な印刷装置において、原稿間隔(d)が感光体ドラム周(L)より小さい構成では、感光体の安定電位設定処理において、BCOバンドまたはトナーバンドによる原稿汚れの発生という問題があり、この問題を解決するためには、原稿間隔を拡大するか、あるいは各現像ユニットに対して追加回路を付加する構成を必要としていた。しかし、このような構成では、印刷の生産性の低下、あるいは装置の大型化、コスト増大という新たな問題を引き起こしていた。
【0028】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、白黒印刷、カラー印刷の可能な印刷装置において、原稿間隔(d)が感光体ドラム周(L)より小さい構成であっても、各画像形成ユニットに対する追加回路を設けることなく、原稿汚れを防止し、高速印刷を可能とする構成を実現する印刷処理装置および印刷処理方法を提供することを目的とする。
【0036】
さらに、本発明の第の側面は、白黒印刷処理およびカラー印刷処理を実行する印刷処理装置において、白黒原稿印刷処理からカラー原稿印刷処理への移行時において、カラー画像形成ユニットに対する高圧電源からの出力供給を、カラー原稿印刷処理の実行に先行させて開始し、前記高圧電源からの出力供給開始後、カラー原稿印刷処理の実行前にカラー画像形成ユニット中の感光体ドラムを少なくとも1周以上回転させて感光体ドラムの帯電処理を行い、カラー画像形成ユニット中の感光体表面電位の安定化処理を実行するとともに、該カラー画像形成ユニットに対する高圧電源からの出力供給開始タイミングを先行する原稿の印刷の非実行期間とする制御を実行する制御手段を有することを特徴とする印刷処理装置にある。本構成によれば、現像器からキャリア、トナーの感光体方向への供給が発生しても原稿イメージ中にキャリア、トナーが飛散せず、印刷処理中の白黒原稿にBCOバンドまたはトナーバンドによる汚れはほとんど発生しない。
【0042】
さらに、本発明の第の側面は、白黒印刷処理およびカラー印刷処理を実行する印刷処理方法において、白黒原稿印刷処理からカラー原稿印刷処理への移行時において、カラー画像形成ユニットに対する高圧電源からの出力供給を、カラー原稿印刷処理の実行に先行させて開始し、前記高圧電源からの出力供給開始後、カラー原稿印刷処理の実行前にカラー画像形成ユニット中の感光体ドラムを少なくとも1周以上回転させて感光体ドラムの帯電処理を行い、カラー画像形成ユニット中の感光体表面電位の安定化処理を実行するとともに、該カラー画像形成ユニットに対する高圧電源からの出力供給開始タイミングを先行する原稿の印刷の非実行期間とする制御を実行することを特徴とする印刷処理方法にある。本構成によれば、現像器からキャリア、トナーの感光体方向への供給が発生しても原稿イメージ中にキャリア、トナーが飛散せず、印刷処理中の白黒原稿にBCOバンドまたはトナーバンドによる汚れはほとんど発生しない。
【0043】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の印刷処理装置および印刷処理方法の詳細について図面を参照しながら説明する。
【0044】
図1に本発明の一実施例に係る印刷処理装置の構成を示す。本実施例において説明する印刷処理装置は、タンデム型印刷処理装置であり、図1に示すように、Y(イエロー),M(マゼンタ),C(シアン),K(ブラック)の各画像形成ユニットを有し、各画像形成ユニットは、図1中、Y(イエロー)の画像形成ユニットに示すように、感光体101、帯電器102、現像器103、一次転写器104を有する。他のM(マゼンタ),C(シアン),K(ブラック)の各画像形成ユニットも同様の感光体、帯電器、現像器、転写器を有する。
【0045】
各画像形成ユニットの感光体、帯電器、現像器、転写器に対する電源からの出力供給手段としての高圧電源(HVPS:High Voltage Power Supply)は、K(ブラック)に対する高圧電源(HVPS)111、C(シアン)に対する高圧電源(HVPS)112、M(マゼンタ)に対する高圧電源(HVPS)113、Y(イエロー)に対する高圧電源(HVPS)114を有する構成であり、各高圧電源からの出力供給制御を実行するMCU(Machine Control Unit)110を有する。MCU(Machine Control Unit)110は、各画像形成ユニットの現像器モータの駆動制御も実行する。
【0046】
図1の構成において、カラー印刷時には、Y(イエロー),M(マゼンタ),C(シアン),K(ブラック)の各画像形成ユニットにおいて帯電器102は感光体101に接触しており、高圧電源(HVPS)111〜114により帯電用バイアスが印加され、感光体101を一様に帯電する。また、図示しない露光器により露光され、現像装置を構成する現像器103は、感光体101に近接して配置され、帯電したトナーをその表面に担持して回転し、そのトナーを感光体101に向き合う現像位置に運ぶ。なお、、Y(イエロー),M(マゼンタ),C(シアン),K(ブラック)の各画像形成ユニットの現像器は、各ユニットに対して配置された回転駆動部121〜124によって駆動される。駆動開始タイミングは、MCU(Machine Control Unit)110によって制御される。また、その各現像器103には、高圧電源(HVPS)111〜114を介して、現像バイアスが印加される。この現像バイアスの印加により現像器103の表面に担持されたトナーが感光体101側に飛翔し、感光体101にトナー像が形成される。
【0047】
また、一次転写器104は、中間転写体を介して感光体101に接触した状態に配置されて回転し、高圧電源(HVPS)111〜114を介して、一次転写バイアスが印加され、感光体101と一次転写器104との間の中間転写体上にトナー像を転写させる。MCU(Machine Control Unit)110は、これら、帯電器、現像器、および一次転写器に対する電源からの出力供給、バイアス印加のタイミング等が制御される。
【0048】
フルカラーモードの場合は、YMC色各画像形成ユニットに対する各電源(HVPS)112,113,114とK色画像形成ユニットに対する電源(HVPS)111全ての回路が動作し、YMCK、すべての画像形成ユニットに対する電源からの出力供給が行なわれる。また、白黒モードの場合は、K色画像形成ユニットに対する電源(HVPS)111のみ動作する。
【0049】
図1に示す構成を持つ印刷処理装置において、MCU(Machine Control Unit)110は、YMCK各画像形成ユニットに対する電源からの出力供給と、YMC各画像形成ユニットの現像器の回転動作タイミングを図2に示すように制御する。
【0050】
図2に示す例は、1枚目の印刷が白黒印刷であり、2枚目の印刷がカラー印刷である場合の制御例を示したものである。なお、ここで図に示す[L]は感光体ドラム1周分の回転周期を示し、dは原稿間隔期間を示しており、d<Lであるとする。
【0051】
白黒印刷からカラー印刷への移行時にYMCの感光体表面を安定化させるために、2枚目のカラー印刷の開始前にYMCの感光体を感光体ドラム1周分早く帯電を開始して、感光体表面を安定化させた後、実際の印刷処理に移行させることが好ましい。この制御を実行するために、YMCの各画像形成ユニットには、図2に示すようにカラー原稿印刷である2枚目の印刷の開始前、感光体ドラム1周分以上、先行して各画像形成ユニットに対して電源からの出力供給が開始される。
【0052】
図2に示すように、Cの画像形成ユニットは、2枚目のカラー印刷の開始前に感光体ドラム1周分に相当する[L]以上、すなわちドラム1回転可能な時間以上先行して図2に示すタイミング(a)の時点で高圧電源からの出力供給が開始され、Mの画像形成ユニットは、さらに先行したタイミング(b)の時点で電源からの出力供給が開始され、Yの画像形成ユニットは、さらに先行したタイミング(c)の時点で電源からの出力供給が開始される。これらの電源からの出力供給制御は、図1に示すMCU(Machine Control Unit)110が実行する。
【0053】
YMCの各画像形成ユニットの各現像器は、図2に示すように、各画像形成ユニットに対する電源からの出力供給から時間[t]遅れて回転を開始させる。このYMCの各画像形成ユニットの各現像器のモータの回転開始タイミング制御は図1に示すMCU(Machine Control Unit)110が実行する。時間[t]は、先に図17を用いて説明した帯電器と現像器の取り付け位置の誤差である公差による現像器と帯電器との正常な印加電圧供給タイミングからのずれとして予測される時間より大きく設定される。この期間、現像器の回転を停止することにより、キャリア、トナーの飛散が抑制される。
【0054】
先の従来技術の欄で説明したキャリア飛散によるBCOバンド、あるいはトナー飛散によるトナーバンドは、現像器の回転によってキャリア、トナーが感光体方向に供給され飛散することで感光体にキャリアまたはトナーが付着して発生するものである。現像器の回転が停止させることにより、キャリアまたはトナーの飛散量は抑えることが可能になる。
【0055】
図2に示すように、YMCの各画像形成ユニットに対する電源からの出力供給を開始し、感光体ドラムの帯電を開始した後、一定期間[t]、現像器の回転を停止する。なお、感光体ドラムの帯電開始後に現像バイアスが現像器に付与される。本構成により、先に図17を用いて説明した現像器と帯電器との印加電圧供給タイミングのずれが発生した場合であっても、原稿イメージ(白黒原稿または白黒原稿用の転写イメージ)に対するBCOバンド、トナーバンドの発生が抑制される。
【0056】
本実施例の構成によれば、先の従来技術の欄で説明した図17(b)(c)で示す現像器に対する電圧印加タイミングのずれの発生している期間、現像器の回転は停止しているので、現像器からキャリア、トナーの感光体方向への供給がなされず、感光体上に多量のキャリアまたはトナーが付着することが防止される。従って、白黒原稿の印刷中にYMCの各画像形成ユニットに対して電源からの出力供給を行い感光体を安定化させる制御を実行しても、印刷処理中の白黒原稿にBCOバンドまたはトナーバンドによる汚れはほとんど発生しない。
【0057】
図3に本発明の印刷処理装置のYMCK各画像形成ユニット電源および現像器モータ制御を実行する制御構成を説明するブロック図を示す。制御手段(MCU:マシンコントロールユニット)110は、ユーザの入力設定、あるいは原稿読み取りなどの自動設定による印刷モード切り替え信号に基づいて、フルカラーモード、白黒モードに応じて、K(ブラック)画像形成ユニット151、C(シアン)画像形成ユニット152、M(マゼンタ)画像形成ユニット153、Y(イエロー)画像形成ユニット154、に対して設置された高圧電源111〜114のON/OFF制御を実行し、さらに、K(ブラック)現像器回転駆動部121、C(シアン)現像器回転駆動部122、M(マゼンタ)現像器回転駆動部123、Y(イエロー)現像器回転駆動部124の駆動制御を実行する。
【0058】
白黒原稿印刷時には、K(ブラック)画像形成ユニット151に対して設置された高圧電源−K111に対してON信号が供給され、K(ブラック)の現像器を駆動する現像器K:回転駆動部121にON信号が供給される。その他のYMCの画像形成ユニット152〜154に高圧電源からの出力は供給されず、また、現像器YMC:回転駆動部122〜124もONされず、モータ回転は停止状態となる。
【0059】
白黒原稿の印刷からカラー原稿の印刷に移行する際は、先の図2を用いて説明したタイミングでの制御が実行される。すなわち、C(シアン)画像形成ユニット152、M(マゼンタ)画像形成ユニット153、Y(イエロー)画像形成ユニット154、に対して配置された高圧電源112〜114に対して、2枚目のカラー印刷の開始前に感光体ドラム1周分に相当する期間[L]以上の時間先行してON信号が供給される。
【0060】
C(シアン)画像形成ユニット152、M(マゼンタ)画像形成ユニット153、Y(イエロー)画像形成ユニット154に対する高圧電源からの出力供給開始時点では、C(シアン)の現像器を駆動する現像器C:回転駆動部122、M(マゼンタ)の現像器を駆動する現像器M:回転駆動部123、Y(イエロー)の現像器を駆動する現像器Y:回転駆動部124にはON信号が供給されず、各々所定時間[t]遅れて現像器の回転開始のためのON信号が各現像器回転駆動部に供給される。
【0061】
本構成によれば、白黒原稿印刷からカラー原稿印刷への移行時に、YMC各画像形成ユニットの感光体表面を安定化するため、カラー印刷の開始前にYMCの各画像形成ユニットに高圧電源からの出力を供給しても、電源からの出力供給時点では、現像器の回転は停止しているので、帯電器と現像器に対する電圧印加タイミングのずれが発生しているユニットであっても、現像器からキャリア、トナーの感光体方向への供給がなされず、感光体上に多量のキャリアまたはトナーが付着することが防止される。従って、印刷処理中の白黒原稿にBCOバンドまたはトナーバンドによる汚れはほとんど発生しない。
【0062】
次に、YMC各画像形成ユニットの現像器回転駆動部を共通化した実施例について図4以下を用いて説明する。本実施例の印刷装置は、図4に示すように、各画像形成ユニットの感光体、帯電器、現像器、転写器に対する電源からの出力供給手段としての高圧電源(HVPS:High Voltage Power Supply)は、K(ブラック)に対する高圧電源(HVPS)211と、C(シアン)に対する高圧電源(HVPS)212、M(マゼンタ)に対する高圧電源(HVPS)213、Y(イエロー)に対する高圧電源(HVPS)214個別に有するが、各画像形成ユニットの現像器の駆動を行なう回転駆動部は、K(ブラック)現像器に対する回転駆動部221と、Y(イエロー),M(マゼンタ),C(シアン)の各画像形成ユニット現像器に対する共通化された回転駆動部222とによって構成され、各高圧電源の電源からの出力供給制御を実行するMCU(Machine Control Unit)210を有する。MCU(Machine Control Unit)210は、各画像形成ユニットの現像器モータの駆動制御も実行する。
【0063】
図4の構成において、カラー印刷時には、Y(イエロー),M(マゼンタ),C(シアン),K(ブラック)の各画像形成ユニットにおいて帯電器102は感光体101に接触しており、高圧電源(HVPS)211〜214により帯電用バイアスが印加され、感光体101を一様に帯電する。また、図示しない露光器により露光され、現像装置を構成する現像器103は、感光体101に近接して配置され、帯電したトナーをその表面に担持して回転し、そのトナーを感光体101に向き合う現像位置に運ぶ。また、その現像器103には、高圧電源(HVPS)211〜214を介して、現像バイアスが印加される。この現像バイアスの印加により現像器103の表面に担持されたトナーが感光体101側に飛翔し、感光体101にトナー像が形成される。
【0064】
また、一次転写器104は、中間転写体を介して感光体101に接触した状態に配置されて回転し、高圧電源(HVPS)211〜214を介して、一次転写バイアスが印加され、感光体101と一次転写器104との間の中間転写体上にトナー像を転写させる。MCU(Machine Control Unit)210は、これら、帯電器、現像器、および一次転写器に対する電源からの出力供給、バイアス印加のタイミング等が制御される。
【0065】
フルカラーモードの場合は、YMC色各画像形成ユニットに対する各電源(HVPS)212,213,214とK色画像形成ユニットに対する電源(HVPS)211全ての回路が動作し、YMCK、すべての画像形成ユニットに対する電源からの出力供給が行なわれる。また、白黒モードの場合は、K色画像形成ユニットに対する電源(HVPS)211のみ動作する。
【0066】
また、フルカラーモードの場合は、YMC色各画像形成ユニットの現像器に対する共通化された回転駆動部222とK色画像形成ユニットの現像器に対する回転駆動部211が動作し、YMCK、すべての画像形成ユニットの現像器回転が行なわれる。また、白黒モードの場合は、K色画像形成ユニットの現像器に対する回転駆動部211が動作しK色画像形成ユニットの現像器のみ動作する。
【0067】
このようにYMCの現像器回転駆動手段を1つとした場合は、YMC各画像形成ユニットの現像器は同一のタイミングで回転を開始することになる。しかし、YMC各画像形成ユニットでは、順次シーケンシャルに画像形成処理が実行される。このとき、YMC各画像形成ユニットに対応する高圧電源からの出力を異なるタイミングで付与、すなわち各画像形成ユニットで画像形成処理が実行されるタイミングに合わせて電源から出力を供給するとキャリア、トナーの飛散の問題が発生する。この問題点について図5を用いて説明する。
【0068】
図5には、白黒印刷からカラー印刷への移行時の各画像形成ユニットに対する電源出力の供給、現像器の回転駆動処理タイミング制御例を示している。図5のように、制御が実行された場合、白黒印刷からカラー印刷への移行時には、YMCの画像形成ユニット中、最も早いタイミングで画像形成処理が開始されるY色の画像形成ユニットに高圧電源からの出力が供給される。その後、一定時間遅れて現像器の回転を開始する。ところが、現像器の回転駆動手段はYMC共通とした構成であるので、MCの画像形成ユニットでは、画像形成処理が開始されていない、すなわち、高圧電源からの出力が供給されていないのにもかかわらず、現像器の回転が先行して実行されてしまうことになる。このようなタイミングでMCの現像器の回転が開始されると、現像器の回転によりトナー、キャリアの飛散が発生し、原稿に対してキャリアバンド、トナーバンドを生じせることになる。
【0069】
本実施例の印刷処理装置は、上述のような問題点を解決するものであり、YMC各画像形成ユニットに対する高圧電源からの出力供給と、現像器の駆動タイミングを図6に示すように制御する。すなわち、図4に示す構成を持つ印刷処理装置において、MCU(Machine Control Unit)210は、YMCK各画像形成ユニットに対する電源からの出力供給と、YMC各画像形成ユニットの現像器の回転動作タイミングを図6に示すように制御する。
【0070】
図6に示す例は、1枚目の印刷が白黒印刷であり、2枚目の印刷がカラー印刷である場合の制御例を示したものである。なお、ここで図に示す[L]は感光体ドラム1周分の回転周期を示し、dは原稿間隔期間を示しており、d<Lであるとする。
【0071】
白黒印刷からカラー印刷への移行時にYMCの感光体表面電位を安定化するために、2枚目のカラー印刷の開始前にYMCの感光体を感光体ドラム1周分早く帯電を開始して、感光体表面を安定化させた後、実際の印刷処理に移行させることが好ましい。この制御を実行するために、YMCの各画像形成ユニットには、図6に示すようにカラー原稿印刷である2枚目の印刷の開始前、感光体ドラム1周分以上、先行して帯電するために電源からの出力供給が開始される。
【0072】
図6に示すように、YMCの各画像形成ユニットに対しては、2枚目のカラー印刷の開始前に少なくとも感光体ドラム1周分に相当する[L]以上、すなわちドラム1回転可能な時間以上先行して電源からの出力供給が開始される。これらの電源からの出力供給制御は、図4に示すMCU(Machine Control Unit)210が実行する。
【0073】
YMCの各画像形成ユニットの各現像器は、図6に示すように、各画像形成ユニットに対する電源からの出力供給から時間[t]遅れて回転を開始させる。このYMCの各画像形成ユニットの各現像器のモータの回転開始タイミング制御は図6に示すMCU(Machine Control Unit)210が実行する。時間[t]は、先に図17を用いて説明した公差による現像器と帯電器との印加電圧供給タイミングのずれの発生時間として予測される時間より大きく設定される。この期間、現像器の回転を停止することにより、キャリア、トナーの飛散が抑制される。
【0074】
図7に本実施例の印刷処理装置のYMCK各画像形成ユニット電源および現像器モータ制御を実行する制御構成を説明するブロック図を示す。制御手段(MCU:マシンコントロールユニット)210は、ユーザの入力設定、あるいは原稿読み取りなどの自動設定による印刷モード切り替え信号に基づいて、フルカラーモード、白黒モードに応じて、K(ブラック)画像形成ユニット251、C(シアン)画像形成ユニット252、M(マゼンタ)画像形成ユニット253、Y(イエロー)画像形成ユニット254、に対して設置された高圧電源211〜214のON/OFF制御を実行し、さらに、K(ブラック)現像器回転駆動部221、C(シアン)画像形成ユニット252、M(マゼンタ)画像形成ユニット253、Y(イエロー)画像形成ユニット254に対して共通に配置された現像器回転駆動部222のON/OFF制御を実行し、各現像器の駆動制御を実行する。
【0075】
白黒原稿印刷時には、K(ブラック)画像形成ユニット251に設置された現像器の高圧電源−K211に対してON信号が供給され、K(ブラック)の現像器を駆動する現像器K:回転駆動部221にON信号が供給される。その他のYMCの画像形成ユニット252〜254に高圧電源は供給されず、また、現像器YMC:回転駆動部222もONされず、モータ回転は停止状態となる。
【0076】
白黒原稿の印刷からカラー原稿の印刷に移行する際は、先の図6を用いて説明したタイミングでの制御が実行される。すなわち、C(シアン)画像形成ユニット252、M(マゼンタ)画像形成ユニット253、Y(イエロー)画像形成ユニット254に対して各々配置された高圧電源212〜214に対して、2枚目のカラー印刷の開始前に感光体ドラム1周分に相当する期間[L]以上の時間先行してON信号が供給される。
【0077】
C(シアン)画像形成ユニット252、M(マゼンタ)画像形成ユニット253、Y(イエロー)画像形成ユニット254に対する高圧電源からの出力供給開始時点では、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)の現像器を駆動する共通化された現像器回転駆動部222にはON信号が供給されず、所定時間[t]遅れてYMC各現像器の回転開始のためのON信号がYMC現像器回転駆動部222に供給される。
【0078】
本実施例の構成によれば、YMC各画像形成ユニットの現像器回転駆動部を共通化したので装置の小型化、コストダウンが達成される。また、先の実施例と同様、帯電器と現像器に対する電圧印加タイミングのずれの発生している期間、現像器の回転は停止しているので、現像器からキャリア、トナーの感光体方向への供給がなされず、感光体上に多量のキャリアまたはトナーが付着することが防止され、白黒原稿の印刷中にYMCの各画像形成ユニットに対して電源からの出力供給を行い感光体を安定電位とする制御を実行しても、印刷処理中の白黒原稿にBCOバンドまたはトナーバンドによる汚れはほとんど発生しない。
【0079】
次に、図8乃至図10を用いて、本発明の印刷処理装置における各画像形成ユニットの現像器のモータ制御構成例を説明する。
【0080】
図8の構成例は、各画像形成ユニットの現像器501K,501C,501M,501Yの各々はそれぞれの駆動源として個別のモータ502K,502C,502M,502Yを有する。
【0081】
白黒モードの場合は、モータ502Kのみが駆動し、モータ502C,502M,502Yはすべて停止(non−active)となり、ブラック(K)の画像形成ユニットの現像器501Kのみが回転する。
【0082】
白黒モードからカラーモードへ移行する場合は、モータ502K,502C,502M,502Yは、YMC各画像形成ユニットへの高圧電源からの出力供給開始から一定時間[t]遅れて動作(active)開始状態となり、各画像形成ユニットの現像器501K,501C,501M,501Yが回転する。遅れ時間[t]は、前述したように、先に図17を用いて説明した公差による現像器と帯電器との印加電圧供給タイミングのずれの発生時間として予測される時間より大きく設定した時間である。この期間、現像器の回転を停止することにより、キャリア、トナーの飛散が抑制される。
【0083】
図8に示す構成においては、YMCKの各画像形成ユニットの現像器に対して各々個別のモータを独立に配置した構成としたが、図9に示すように、K(ブラック)の現像器に対して独立のモータ551を配置し、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)の3つの各画像形成ユニットの現像器に対して共通のモータ552を配置して、フルカラーモードのときは、両モータ551,552を駆動し、白黒モードの場合は、モータ551のみを駆動する構成としてもよい。
【0084】
C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)の3つの各画像形成ユニットの現像器に対して共通のモータ552は、YMC各画像形成ユニットへの高圧電源からの出力供給開始から一定時間[t]遅れて動作(active)開始状態となり遅れて現像器の回転が開始する。
【0085】
また、図10に示すように、K(ブラック)、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)の各画像形成ユニットの現像器に対して共通のモータ581を設置して、モード切り替えに応じて、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)の現像器に対する駆動を伝達または停止するクラッチ582を設ける構成としてもよい。
【0086】
上述した各実施例では、白黒印刷からカラー印刷への移行時にYMC各画像形成ユニットに対する電源からの出力供給をカラー原稿の印刷開始より、各感光体ドラムの1回転分以上先行して実行し、さらに現像器の回転を、高圧電源からの出力供給より一定時間[t]遅らせて実行する構成例を示した。
【0087】
次に、YMC現像器の回転を、高圧電源からの出力供給より一定時間[t]遅らせることを考慮することなく、白黒印刷からカラー印刷への移行時におけるBCOバンド、トナーバンドの発生を防止可能とした構成例について説明する。
【0088】
本実施例における、YMCK各画像形成ユニットに対する電源からの出力供給タイミングを図11に示す。図11に示す例は、1枚目および2枚目の印刷が白黒印刷であり、3枚目の印刷がカラー印刷である場合の制御例を示したものである。なお、ここで図に示す[L]は感光体ドラム1周分の回転周期を示し、dは原稿間隔期間を示しており、d<Lであるとする。
【0089】
本実施例においては、白黒印刷からカラー印刷への移行する前の2つの原稿間隔(インターイメージ)に対応する期間に、YMCの各画像形成ユニットに対する高圧電源からの出力供給を開始する。
【0090】
図11に示すように、YMCの各画像形成ユニットに対する高圧電源からの出力供給は、3枚目のカラー原稿印刷開始に時間[L+α]先行して実行される。なお、d<L<L+αである。時間[L+α]は、からー原稿印刷の開始前の原稿の間にYMCの各画像形成ユニットに対する高圧電源からの出力供給が開始されるように設定される。
【0091】
このようにYMCの各画像形成ユニットに対する高圧電源からの出力供給タイミングを先行する原稿の間の期間に設定すれば、先に図17を用いて説明した公差による現像器と帯電器との印加電圧供給タイミングのずれが存在しても、この期間は、非印字領域(インターイメージ領域)であるので、この期間における現像器の回転に起因して飛散するキャリア、トナーは、原稿に付着することがない。
【0092】
なお、図11に示す高圧電源制御は、先の実施例で説明した図1および図3、または図4および図7に示す構成において実現可能である。
【0093】
なお、上述した例では、中間転写方式を採用した構成について説明したが、中間転写方式を用いない転写ベルト上で用紙を搬送して各色の画像形成ユニットにおいて各色の印刷処理を実行する構成においても適用可能であり、いずれの構成において同様の効果が達成される。
【0094】
上述したように、本構成によれば、白黒印刷からカラー印刷への移行時にYMC各画像形成ユニットの高圧電源からの出力供給をカラー印刷の開始に先んじて実行し、YMC各感光体ドラムの表面電位の安定化処理を実行する構成において、白黒原稿に対するBCOバンドまたはトナーバンドの発生を防止することが可能となる。
【0095】
以上、特定の実施例を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施例の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、限定的に解釈されるべきではない。本発明の要旨を判断するためには、冒頭に記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
【0096】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の印刷処理装置および印刷処理方法によれば、白黒印刷原稿とカラー印刷原稿の混在文書の印刷処理において、白黒印刷からカラー印刷への移行時にYMC各画像形成ユニットの高圧電源からの出力供給をカラー印刷の開始に先んじて実行し、YMC各感光体ドラムの表面電位の安定化処理を実行した場合であっても、YMC各画像形成ユニットに対する高圧電源からの出力供給開始から一定時間遅らせて現像器の回転を開始する構成としたので、現像器からキャリア、トナーの感光体方向への供給が抑制され、感光体上に多量のキャリアまたはトナーが付着することなく、白黒原稿の印刷中にYMCの各画像形成ユニットに対して電源からの出力供給を開始しても、印刷処理中の白黒原稿にBCOバンドまたはトナーバンドによる汚れはほとんど発生しない。
【0097】
また、本発明の印刷処理装置および印刷処理方法によれば、白黒印刷原稿とカラー印刷原稿の混在文書の印刷処理において、白黒印刷からカラー印刷への移行時にYMC各画像形成ユニットの高圧電源からの出力供給をカラー印刷の開始に先んじて実行し、YMC各感光体ドラムの表面電位の安定化処理を実行した場合であっても、YMC各画像形成ユニットの高圧電源からの出力供給開始を先行する原稿の間の期間、すなわちインターイメージ部に設定したので、現像器からキャリア、トナーの感光体方向への供給があっても、飛散したキャリア、トナーが原稿に付着することがなく、白黒原稿にBCOバンドまたはトナーバンドによる汚れはほとんど発生しない。
【0098】
また、本発明の印刷処理装置および印刷処理方法によれば、現像器の回転駆動手段を共通化して装置の小型化、コストダウンを行なった構成においても、白黒印刷からカラー印刷への移行時に、MCに先行して画像形成が実行されるY色の画像形成ユニットに対する高圧電源からの出力供給に併せたタイミングで、YMC全画像形成ユニットの高圧電源からの出力供給を実行し、高圧電源からの出力供給開始から一定時間遅らせて現像器の回転を開始する構成とすることにより、YMCすべての画像形成ユニットにおいて、現像器からキャリア、トナーの感光体方向への供給が抑制され、感光体上に多量のキャリアまたはトナーが付着することなく、白黒原稿の印刷中にYMCの各画像形成ユニットに対して電源からの出力供給を開始しても、印刷処理中の白黒原稿にBCOバンドまたはトナーバンドによる汚れはほとんど発生しない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の印刷処理装置の構成例(実施例1)を示す図である。
【図2】 本発明の印刷処理装置(実施例1)の電源からの出力供給および現像器回転制御処理を説明する図である。
【図3】 本発明の印刷処理装置(実施例1)の電源からの出力供給および現像器回転制御処理を実行する制御構成を示す図である。
【図4】 本発明の印刷処理装置の構成例(実施例2)を示す図である。
【図5】 YMC現像器回転駆動手段を共通化した場合の問題点を説明する図である。
【図6】 本発明の印刷処理装置(実施例2)の電源からの出力供給および現像器回転制御処理を説明する図である。
【図7】 本発明の印刷処理装置(実施例2)の電源からの出力供給および現像器回転制御処理を実行する制御構成を示す図である。
【図8】 本発明の印刷処理装置の現像器モータ構成(例1)を示す図である。
【図9】 本発明の印刷処理装置の現像器モータ構成(例2)を示す図である。
【図10】 本発明の印刷処理装置の現像器モータ構成(例3)を示す図である。
【図11】 本発明の印刷処理装置(実施例3)の電源からの出力供給処理を説明する図である。
【図12】 印刷処理装置の構成例を示す図である。
【図13】 印刷処理装置の感光体表面電位の変遷を説明する図である。
【図14】 印刷処理装置における白黒印刷開始時点の処理を説明する図である。
【図15】 印刷処理装置における白黒印刷からカラー印刷への移行時点の処理を説明する図である。
【図16】 印刷処理装置における白黒印刷からカラー印刷への移行時点の処理を説明する図である。
【図17】 印刷処理装置における現像器と帯電器との電源からの出力供給タイミングのずれによる問題点を説明する図である。
【図18】 印刷処理装置における現像器と帯電器との電源からの出力供給タイミングのずれによる問題点を解決する1手法を説明する図である。
【符号の説明】
101 感光体、102 帯電器、103 現像器、
104 一次転写器、105 剥離器、
106 二次転写器、
110 MCU(マシン制御ユニット)
111,112,113,114 高圧電源
121,122,123,124 回転駆動部
151,152,153,154 画像形成ユニット
210 MCU(マシン制御ユニット)、
211,212,213,214 高圧電源、
221,222 回転駆動部
251,252,253,254 画像形成ユニット
501 現像器、502 モータ、
551,552 モータ
581 モータ、582 クラッチ
701 感光体、702 帯電器、703 現像器、
704 一次転写器、705 剥離器、
706 二次転写器、
900 感光体、901 帯電器、
902 現像器

Claims (2)

  1. 白黒印刷処理およびカラー印刷処理を実行する印刷処理装置において、
    白黒原稿印刷処理からカラー原稿印刷処理への移行時において、カラー画像形成ユニットに対する高圧電源からの出力供給を、カラー原稿印刷処理の実行に先行させて開始し、前記高圧電源からの出力供給開始後、カラー原稿印刷処理の実行前にカラー画像形成ユニット中の感光体ドラムを少なくとも1周以上回転させて感光体ドラムの帯電処理を行い、カラー画像形成ユニット中の感光体表面電位の安定化処理を実行するとともに、該カラー画像形成ユニットに対する高圧電源からの出力供給開始タイミングを先行する原稿の印刷の非実行期間とする制御を実行する制御手段を有することを特徴とする印刷処理装置。
  2. 白黒印刷処理およびカラー印刷処理を実行する印刷処理方法において、白黒原稿印刷処理からカラー原稿印刷処理への移行時において、カラー画像形成ユニットに対する高圧電源からの出力供給を、カラー原稿印刷処理の実行に先行させて開始し、前記高圧電源からの出力供給開始後、カラー原稿印刷処理の実行前にカラー画像形成ユニット中の感光体ドラムを少なくとも1周以上回転させて感光体ドラムの帯電処理を行い、カラー画像形成ユニット中の感光体表面電位の安定化処理を実行するとともに、該カラー画像形成ユニットに対する高圧電源からの出力供給開始タイミングを先行する原稿の印刷の非実行期間とする制御を実行することを特徴とする印刷処理方法。
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