JPH05216323A - カラー画像形成装置 - Google Patents

カラー画像形成装置

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JPH05216323A
JPH05216323A JP4020030A JP2003092A JPH05216323A JP H05216323 A JPH05216323 A JP H05216323A JP 4020030 A JP4020030 A JP 4020030A JP 2003092 A JP2003092 A JP 2003092A JP H05216323 A JPH05216323 A JP H05216323A
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JP
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image
color
image forming
speed
toner
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JP4020030A
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English (en)
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Satoru Haneda
哲 羽根田
Masakazu Fukuchi
真和 福地
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 レーザ書込み装置によって、像形成体上に潜
像を形成し、現像して得られるトナー画像を感光体上に
複数回重ねて多色のカラー画像を得るようにしたカラー
画像形成装置において、OHP用紙あるいは厚紙を用い
た場合も、鮮明な色彩を実現する画像を小型の装置によ
って得ることを目的とする。 【構成】 OHPモードの場合、画像読み取り系A及び
画像形成系Bを含む装置全体のプロセス速度を通常モー
ドの1/nに遅くする。この時レーザ書込みユニット24
〜27に送出する画像信号は、n走査毎に1走査分だけ画
像信号を送出し、他のn−1走査分は例えば白信号を送
出してレーザ発光を停止することを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザビームを用いた
書込み装置によってベルト状感光体上に潜像形成を行う
カラー画像形成装置に関し、特に、オーバヘッドプロジ
ェクタ(以下、OHPという)用の透明部材(以下、O
HP紙という)や厚紙にトナー像を形成し鮮明なカラー
画像を得ることのできるカラー画像形成装置に関するも
のである。又、光沢度を向上することのできるカラー画
像形成装置に関するものでもある。
【0002】
【従来の技術】電子写真法を用いてカラー画像を得るに
は多くの方法・装置が提案されている。例えば特開昭61
-100770 号公報に開示されているように、像形成体たる
感光体ドラム上に原稿像の分解色数に応じた潜像形成と
現像を行い、現像の都度転写ドラム上に転写して転写ド
ラム上に多色像を形成したのち、記録紙上に転写してカ
ラーコピーを得る方法がある。この方法による装置は、
感光体ドラムの他に1枚分の画像をその周面上に転写で
きる大きさをもった転写ドラムを設ける必要があり、装
置が大型でかつ複雑な構造となることは避けられない。
【0003】また例えば特開昭61-149972 号公報に開示
されているように、感光体ドラム上に原稿像の分解色数
に応じた潜像形成と現像を行い、現像の都度転写材上に
転写して多色のカラーコピーを得る方法がある。この方
法にあっては多色の画像を精度よく重ねることは困難
で、良質のカラーコピーを得ることはできない。
【0004】また感光体ドラム上に原稿像の分解色数に
応じた潜像形成と、カラートナーによる現像を繰り返
し、感光体ドラム上でカラートナー像を重ねたのち転写
してカラー画像を得る方法がある。この多色画像形成の
基本プロセスは本出願人による特開昭60-75850号、同60
-76766号、同60-95456号、同60-95458号、同60-158475
号公報等によって開示されている。
【0005】このような重ね合わせによってカラー画像
を得るようにした多色画像形成装置にあっては、感光体
ドラムの周縁に色の異なったカラートナーを収納した複
数の現像器が配置してあり、一般には感光体ドラムを複
数回回転させ、感光体ドラム上の潜像を現像してカラー
画像を得るようにしている。
【0006】また像形成体については、上記に説明した
ようにドラム周面に光導電体を塗布あるいは蒸着した感
光体ドラムとともに、光導電体を可撓性のベルト上に塗
布あるいは蒸着したベルト状感光体も提案されている。
ベルト状感光体(以後感光体ベルトともいう)は駆動ロ
ーラを含む回動ローラ間に張架することで形状が決まる
ので、空間を有効に利用してコンパクトな形状としたカ
ラー画像形成装置を構成する場合には有効である。また
感光体ベルトは小さな曲率に沿って走行することができ
るので、小径の回動ローラを用いこの曲率部分を利用し
て転写材の分離を行うことで転写材の分離不良等を防止
することもできる。
【0007】さらにOHP紙や厚紙に画像を形成する場
合には、各色のトナーを充分に溶融してトナーの境界面
の反射が起こらないようにして、色の濁りを防ぎ鮮やか
なカラー画像を得るため、線速度を低下し、定着ニップ
時間を増大させるようにしたものがある(特開昭60-808
85号、特開昭60-86574号)。
【0008】これらの従来技術では、感光体上に画像を
形成する時には、通常紙の場合と同様に通常の速度で実
行し、OHPや紙の後端が転写部を通過した後、線速度
を低速に切り換えている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の技術
は、画像形成の途中でのプロセス条件の切り換えを必要
とせず、画像不良ムラを解消できるという利点がある一
方で、次のような問題点がある。
【0010】(1)線速度の切り換えを露光や現像工程
途中で行うことは画像の乱れやムラを発生し易く不適な
ため、記録紙への像転写が完了した後に速度の切り換え
が実行されている。このため、転写部と定着部との間に
OHP紙の長さより長い距離を必ず設けなくてはなら
ず、装置の大型化を招きプリント時間が長くなる。
【0011】(2)同様に、転写部と定着部との間に紙
搬送機構を必要とし、このため装置の複雑化を招き、コ
ストアップとなる。
【0012】本発明の目的は、上述した従来技術の問題
点を解決し、OHPや紙で鮮やかなフルカラーを表現す
る画像を得ることができる、小型のカラー画像形成装置
を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的は、像形成体上
にレーザビームを用いた複数の光書込み手段によって主
走査を行い、該像形成体の移動に伴う副走査によって、
該像形成体上に潜像を形成し、現像して得られるトナー
画像を該像形成体上に複数回重ねて多色のカラー画像を
得るようにしたカラー画像形成装置において、低速モー
ドの場合のプロセス速度を通常モードのプロセス速度の
1/nにし、該低速モードにおいて前記光書込み手段に
送出する画像信号は、n走査毎に1走査分だけ送出し、
他のn−1走査分はレーザ発光を停止することを特徴と
するカラー画像形成装置によって達成される。ここでn
は整数である。
【0014】
【実施例】本発明は、像形成体であるベルト状感光体の
周囲に複数の光書込み手段を設け、1回転中にトナー像
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
置で、以下図面を用いて本発明の実施例について説明を
行う。
【0015】図1は本発明の一実施例としてのベルト状
像形成体を備えたカラー画像形成装置であるカラー複写
機の主要構成を示したものである。このカラー複写機
は、大別すると、画像読み取り系Aおよび画像形成系B
から構成されている。なお、本実施例のカラー画像形成
装置の画像形成系Bは、ベルト状像形成体の周囲に複数
の帯電手段と複数の露光手段および4個の色の異なった
トナーを装填した現像手段からなる像形成手段を配置
し、ベルト状像形成体の1回転で黒、イエロー、マゼン
タおよびシアンのトナー像を重ね合わせてカラー画像を
形成するものである。
【0016】まず、通常モードにおける画像読み取り系
A及び画像データ処理についてカラー複写機の主要構成
図である図1及び画像データ処理系統図である図2に基
づいて説明する。
【0017】画像読み取り系Aにおいて、原稿台11に収
められた原稿は水平方向にスライドするキャリッジ12に
取り付けられたハロゲンランプ121によって照明され
る。可動ミラーユニット13には、ミラー131,132が取り
付けられていて、同じく水平方向にスライドして、前記
キャリッジ12に取り付けられているミラー122との組み
合わせで原稿の光像をレンズ読み取り部14へと導出す
る。
【0018】前記キャリッジ12と前記可動ミラーユニッ
ト13はステッピングモータに接続するワイヤ(いずれも
図示せず)を介して駆動され、それぞれVおよび1/2V
の速度にて同方向にスライドされるものである。
【0019】前記レンズ読み取り部14は、レンズ141と
その背後の結像位置にはカラーCCD142がある。
【0020】カラーCCD142によって原稿を青画像デ
ータ(B),緑画像データ(G),赤画像データ(R)
のカラー画像データに色分解し、A/D変換回路251に
出力する。
【0021】A/D変換回路251は、カラーCCD142か
ら入力された赤(R),緑(G),青(B)の画像データか
ら成るカラー画像データ、あるいは、モノクロ画像デー
タ(Bk)を、例えば256階調のディジタル信号の画像
データに変換して画像データ処理回路252に出力する。
【0022】画像データ処理回路252では、A/D変換2
51で変換されたデジタル信号のうちカラー画像データの
デジタル信号を補色変換してイエロー(Y),マゼンタ
(M),シアン(C)の画像データに変換し、また例え
ば下色除去(UCRという)することにより、Y,M,C
の画像データから黒(Bk)の画像データを抽出する。
【0023】さらに、マスキング処理、UCR後のY,
Mの画像データの色補正等を行う。
【0024】以上のように画像データは画像データ処理
回路252により、補色変換、黒成分抽出、色補正された
各色成分の画像信号となり、遅延メモリ253A〜253Cを
介してセレクタ254に送出される。
【0025】遅延メモリ253A〜253Cは、各色のレーザ
書込みユニット24〜27の書込み位置が異なるのでその位
置に応じて書込み時点を遅延させるために設けられたメ
モリである。
【0026】一方、カラー複写機の操作部にあるモード
選択キー50によって選択された通常モードの信号がCP
U250に入力されているので、CPU250から通常モード
の選択信号がセレクタ254に入力されている。従って、
上記各色成分の画像信号はそのままセレクタ254から変
調回路256を経て画像形成系Bの各レーザ書込みユニッ
ト24〜27に送出される。
【0027】すなわち、第1の黒(Bk)の画像信号は
変調回路256によって例えばパルス幅変調されたのち後
述する光書込み手段であるレーザ書込みユニット24に出
力される。同様に第2の色としてイエロー(Y)、第3
の色としてマゼンタ(M)の画像信号および第4の色と
してシアン(C)の画像信号は、それぞれ変調回路256
によって例えばパルス幅変調されたのちそれぞれ後述す
るレーザ書込みユニット25〜27に出力される。
【0028】次に、画像形成系Bについてカラー複写機
の主要構成図である図1及びレーザ書込みユニット(4
ユニットあるがみな同一構成である)のミラー248を除
いた配置構成図である図3に基づいて説明する。
【0029】感光体ベルト15は、図3に示すように感光
体ベルト15の感光面の張り合わせ部分151から所定距離
のところの主走査方向上流側に透過穴または透過穴に光
の透過性膜を貼付してレーザ光を透過するレジストマー
ク152を後述するフォトセンサに対向する位置に形成し
てある。レジストマーク152は、後述するフォトセンサ
を貼り合わせ部の検知として用いることにより、主走査
方向及び副走査方向の露光開始位置を決定する基準とな
る。ガイド部材18は、図に示すようにその光書込み部の
両端に凹部を形成し、この凹部に光検出手段としてフォ
トセンサPS1〜PS4を配置してある。フォトセンサ
PS1〜PS4は光書込み手段からの露光光であるレー
ザビームをレジストマーク152を通して透過光を検知す
るものである。なお、レジストマークとして反射部材を
感光体ベルト15上に設け、露光光の反射光をフォトセン
サPS1〜PS4で受ける配置としてもよいことはいう
までもない。
【0030】また、本実施例では、像形成体として感光
体ベルト15を用いているが、本発明はこれに限られるも
のではなく、感光体ドラム等感光層を有する既存の像形
成体にも適用できる。
【0031】感光体ベルト15の周囲には、複数の帯電手
段、複数の光書込み手段、4個の色の異なったトナーを
装填した現像手段、転写手段およびクリーニング手段が
配設されている。
【0032】帯電手段は、感光体ベルト15の表面上の感
光層を所定極性で均一に帯電させるために設けられてお
り、コロナ帯電器,スコロトロン帯電器など既存の帯電
器20〜23である。
【0033】光書込み手段は、半導体レーザを用いたレ
ーザ書き込みユニット24〜27であり、帯電器20〜23によ
り帯電した感光体ベルト15の表面をレーザビームにより
露光して静電潜像を形成する。
【0034】現像手段は、異なる色の現像剤、例えば黒
(Bk)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)およびシア
ン(C)の各色トナー(現像剤)をそれぞれ収容した4
個の現像器28〜31である。これら各現像器28〜31は、感
光体ベルト15上の静電潜像をトナー像に非接触現像法に
より顕像化する機能を有している。この非接触現像法
は、接触現像法と異なり、感光体ベルト15上に形成され
た先のトナー像を損なわないことと、感光体ベルト15の
移動を妨げないので、良好なカラー画像を得ることがで
きる。
【0035】転写手段は、転写コロナ放電器などの転写
器32により、感光体ベルト15上に形成されたトナー像を
転写材上に転写する。この転写手段として、転写器32の
代わりに転写ドラムなど既存の転写部材を用いてもよ
い。
【0036】クリーニング手段33は、クリーニングブレ
ード331およびクリーニングローラ332を有しており、ク
リーニング時にのみ感光体ベルト15表面に圧接して感光
体ベルト15をクリーニングするように設けられている。
【0037】回収ボックス34は、クリーニング手段33に
より除去された感光体ベルト15上の残留トナーをトナー
回収管341を経て回収し収容するためのものである。
【0038】本実施例においては、上述した画像形成部
を構成する感光体ベルト15、帯電器20〜23、各色トナー
を収容した現像器28〜31、クリーニング手段33およびト
ナー回収ボックス34の各プロセス部が一体のカートリッ
ジ35内に収められてユニット化され、装置本体に対して
一括して着脱することができる。
【0039】上述の構成を有する画像形成系Bによるカ
ラー画像形成の通常モードのプロセスは、次のようにし
て行われる。
【0040】まず、画像読み取り系Aから出力される第
1の色の画像信号が前記レーザ書込みユニット24に入力
されると、レーザ書込みユニット24における半導体レー
ザー241でレーザ光が発生されコリメータレンズ242によ
って平行光のレーザビームとなる。このレーザービーム
はシリンドリカルレンズ243を通過し、駆動モータM4に
より回転される回転多面鏡244により回転走査され、f
θレンズ245,ミラー248,シリンドリカルレンズ246お
よび防塵ガラス247を経て、予め帯電器20によって所定
の電荷に一様帯電させられた感光体ベルト15の周面上に
投射され輝線を形成する。ここでシリンドリカルレンズ
243,246は回転多面鏡244の面倒れによるレーザスポッ
ト位置変動を補正し、fθレンズ245は感光体ベルト15
上にレーザビームをスポット状に結像すると共に、この
レーザスポットの走査速度を走査線全域に亙って等速に
するものである。またインデックスセンサ249aはレー
ザビームの走査開始点においてミラー249bによって反
射されたレーザビームを受光しインデックス信号を発し
主走査方向の画像データの書き込みタイミングなどに使
用される。
【0041】一方、副走査方向に関しては、感光体ベル
ト15の特定位置に対応したレジストマーク152をフォト
センサPS1が検出して、この検出信号を基準にして画
像信号による半導体レーザ241の変調が開始される主走
査線が決定される。走査が開始されると主走査方向に関
しては、レーザビームがフォトセンサPS1によって検
知され、この検知された信号を基準にして第1の色の画
像信号による半導体レーザ241の変調が開始され、変調
されたレーザービームが感光体ベルト15の表面上を走査
する。従って、レーザービームによる主走査と感光体ベ
ルト15の搬送による副走査により一様帯電された感光体
ベルト15の表面上に第1の色に対応する潜像が形成され
る。この潜像は、黒色トナーを収容した現像器28により
現像されて、感光体ベルト15の表面上に黒色トナー像が
形成される。その後感光体ベルト15は、その表面上に黒
色トナー像を保持したまま搬送され、引き続き第2の色
の画像形成に入る。
【0042】すなわち、黒色トナー像が形成している感
光体ベルト15は、前述した第1の色の画像信号の場合と
同様に、次の帯電器21の位置にまで搬送されると再び帯
電器21により帯電され、ついで感光体ベルト15の特定位
置に対応したレジストマーク152をフォトセンサPS2
が検出して、この検出信号を基準にして第2の色の画像
信号によるレーザ書込みユニット25の半導体レーザの変
調が開始され、レーザ書込みユニット25における半導体
レーザ251で発生されたレーザビームが駆動モータM5
により回転される回転多面鏡254により回転走査され、
fθレンズ254,ミラー258,シリンドリカルレンズ256
および防塵ガラス257を経て、帯電器21によって所定の
電荷に一様帯電させられた感光体ベルト15の周面上に投
射され潜像が形成される。潜像は第2の色としてイエロ
ートナーを収容した現像器29によって現像される。イエ
ロートナー像は、すでに形成されている黒色トナー像の
存在下に形成される。
【0043】同様にして、第1および第2の色である黒
色トナー像とイエロートナー像が形成された感光体ベル
ト15はさらに搬送され、上述の第2の色の画像信号の場
合と同様に、引き続き帯電器22により一様帯電され、光
書込み手段であるレーザ書込みユニット26により潜像が
形成され、マゼンタトナーを収容する現像器30で現像し
マゼンタトナー像が形成される。さらに、第3の色であ
るマゼンタトナー像が形成された感光体ベルト15は搬送
され、上述の第1〜第3の色の画像信号の場合と同様
に、帯電器23により一様帯電され、レーザ書込みユニッ
ト27により潜像が形成され、シアントナーを収容する現
像器31で現像しシアントナー像を重ね合わせて、カラー
トナー画像が感光体ベルト15の表面上に形成される。す
なわち、感光体ベルト15が1回転する間にカラートナー
画像が形成される。
【0044】これら各現像器28〜31には直流あるいはさ
らに交流のバイアスが印加され、基体が接地された感光
体ベルト15には非接触で反転現像(ジャンピング現像)
が行われるようになっている。なお、この非接触現像に
は、1成分現像剤あるいは2成分現像剤いずれの現像剤
でも用いることができる。1成分現像剤を用いる場合に
は、トナー濃度制御手段を設ける必要がなく小型化が図
れるが、現像の安定性の点で2成分現像剤を用いる現像
法の方が優れているので色再現上好ましい。
【0045】上述の如く感光体ベルト15の表面上に形成
されたカラートナー画像は、給紙カセット135から給紙
ローラ36により供給されタイミングローラ37により前記
カラートナー画像とタイミングを合わせた転写材に転写
される。転写器32は、トナーと逆極性の高圧電圧を印加
して転写を行う。
【0046】かくして、カラートナー画像を転写された
転写材は、駆動ローラ16に沿って急激(小径曲率)に方向
変換をする感光体ベルト15により確実に分離されて、定
着手段38によってトナーを溶融固着された後、排紙ロー
ラ39により装置本体から排紙される。
【0047】一方、転写材へカラートナー画像の転写を
終えた感光体ベルト15はさらに時計方向に搬送されて、
クリーニングブレード331およびクリーニングローラ332
を圧接状態としたクリーニング手段33によって残留した
トナーの除去、清掃が行われる。クリーニング終了後
は、再び新たな画像形成のプロセスに入る。
【0048】次に、OHPモードの場合について説明す
る。
【0049】この場合の画像形成プロセスは、光書込み
方法とプロセス速度が異なるだけで他は全く前記通常モ
ードの場合と同様であるから光書込みのプロセスのみを
説明する。又定着温度は、線速やOHPや光沢の程度に
合わせて設定してもよい。
【0050】モード選択キー50が押されてOHPモード
が選択されると、CPU250の制御により定着性能を向
上させるためのプロセス条件の切り換えが行われる。こ
の時本発明では画像読み取り系Aと共に画像形成系Bの
プロセス速度が例えば1/5に落とされる。しかし、レ
ーザ書込みユニット24〜27の駆動モータM4,M5,M
6,M7は通常モードの場合と同じ一定に保持され、従
って、走査速度も変わらない。
【0051】速度低下が実行された場合、画像読み取り
系Aの走査速度も1/5の低速度に切り換えられて画像
読み取りが行われる。従って、画像読み取りは副走査方
向に5倍の高密度で行われることになる。一方、レーザ
書込みユニット24〜27の動作速度は変化せず一定に保た
れている。そこで、上記画像読み取り系Aで得られた画
像データは図2の画像データ処理回路252において種々
の処理を受けて画像信号となったのち黒信号以外の信号
は遅延メモリ253A〜253Cを介してセレクタ254に送出
される。セレクタ254にはCPU250からOHPモードの
選択信号が入力されている。それで、5本の走査毎に1
走査分だけ画像信号が変調回路256に送出され、他の4
走査分は白信号発生回路255から入力された白信号を変
調回路256に送出するようにされる。すなわち、プロ
セス速度が1/nに落とされた時はn本の走査毎にその
n−1本分の画像データが捨てられるか、白信号(反転
現像がおこなわれる場合)に変えられて転送される。従
って、レーザ書込みユニット24〜27の半導体レーザ24
1〜271は上記n−1走査分は発光を停止する。これによ
り、レーザ書込みユニット24〜27の回転多面鏡244〜247
の回転速度を変更せずに像露光の書込み密度をプロセス
速度に関係なく一定に保つことができる。
【0052】以上はモードが通常モードとOHPモード
の2種類の場合について説明したが、多数のモードを設
け、各モードに応じてnを変化させ、プロセス速度を1
/nに変更し、各種の記録モードに対応させることがで
きる。すなわち、光沢モードに対しては、所望の光沢度
に合わせてプロセス速度を1/2,1/3・・・1/
5,1/6・・・と選択可能として、対応させることが
できる。
【0053】又、同様に、記録材(例えば厚紙や廃紙)
に対応させて、プロセス速度を選択させることもでき
る。
【0054】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、移動する
像形成体の周囲に複数の光書込み手段を含む像形成手段
を配置したカラー画像形成装置において、OHPモード
や光沢モードの場合は、光書込み手段の走査速度は変化
させないで、プロセス速度を1/nに落とし、光書込み
はn走査毎1走査分だけ書込みを行うようにしたので、
以下の効果が得られる。
【0055】(1)制御が簡単であり、機械的精度を極
端に向上させることなく定着性能を向上し、トナーの透
明度及び平滑度が向上し、OHPや紙で鮮明なカラー像
を再現できる。また、記録材の材質に適した定着がなさ
れるため、普通紙の場合もオフセットやしわ、巻き付
き、文字のかすれ等が発生しない。
【0056】(2)プロセス速度の切り換えによって定
着条件を変更するので、転写部と定着部との間に距離を
設ける必要がなく、給紙装置が不要であるため、装置の
小型化を実現し、装置のコスト上昇を抑えることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のカラー複写機の主要構成を
示す図である。
【図2】本発明の画像データ処理系統の一例を示すブロ
ック図である。
【図3】図1のレーザ書込みユニットの配置構成を示す
図である。
【符号の説明】
14 レンズ読み取り部 15 感光体ベルト 16,17 回動ローラ 18 ガイド部材 20,21,22,23 帯電器 24,25,26,27 レーザ書き込みユニット 241 半導体レーザ 28,29,30,31 現像器 50 モード選択キー 152 レジストマーク 250 CPU 252 画像データ処理回路 253A,253B,253C 遅延メモリ 254 セレクタ 255 白信号発生回路 A 画像読み取り系 B 画像形成系

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 像形成体上にレーザビームを用いた複数
    の光書込み手段によって主走査を行い、該像形成体の移
    動に伴う副走査によって、該像形成体上に潜像を形成
    し、現像して得られるトナー画像を該像形成体上に複数
    回重ねて多色のカラー画像を得るようにしたカラー画像
    形成装置において、 低速モードの場合のプロセス速度を通常モードのプロセ
    ス速度の1/nにすることを特徴とするカラー画像形成
    装置。ここでnは整数である。
  2. 【請求項2】 前記低速モードにおいて前記光書込み手
    段に送出する画像信号は、n走査毎に1走査分だけ送出
    し他のn−1走査分はレーザ発光を停止することを特徴
    とする請求項1のカラー画像形成装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7209159B2 (en) 2003-02-07 2007-04-24 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus and image forming control method
US7606521B2 (en) 2002-09-12 2009-10-20 Ricoh Company, Ltd. Desktop color image forming apparatus and method of making the same

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