JPH0683148A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH0683148A
JPH0683148A JP4236016A JP23601692A JPH0683148A JP H0683148 A JPH0683148 A JP H0683148A JP 4236016 A JP4236016 A JP 4236016A JP 23601692 A JP23601692 A JP 23601692A JP H0683148 A JPH0683148 A JP H0683148A
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JP
Japan
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image forming
belt
image
toner
photosensitive layer
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Application number
JP4236016A
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English (en)
Inventor
Masakazu Fukuchi
真和 福地
Shizuo Morita
静雄 森田
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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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ベルト感光体の表面状態の検出に用いる検知
部材を、特にスペースを設けずにベルト感光体の近接し
た位置に設置することを目的とする。 【構成】 ベルト感光体の表面状態の検出に用いる検知
部材の内、フォトカプラPC1については発光素子PC
1Aをベルトの外側に、受光素子PC1Bを内側に配置
して、ベルト感光体1を通る透過光によってベルト上の
トナー量を検出してその検知結果に応じてトナー補給を
開始させ、一方フォトカプラPC2およびPC3に関し
ては発光素子、受光素子の双方をベルトの内側に配置し
て、ベルト感光体1を通る反射光によって残留トナーや
汚れあるいは感光層1bの接合位置を検出してそれぞれ
画像形成条件を制御するように構成したことを特徴とし
ている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子写真方式によりベル
ト状像形成体の裏面より露光し、該ベルト状像形成体を
現像装置と共にユニットを構成し、ベルト状像形成体上
にカラートナー像を形成し、該トナー像を転写紙上に転
写して画像を得るようにしたカラー画像形成装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば電子写真方式を用いた画像
形成装置により多色像を形成する時、各色毎に帯電、露
光、現像、転写を繰り返して、記録紙上に各色トナー像
を重ねて転写するようにしている。例えば、色分解フィ
ルタを介して得られるブルー、グリーン、レッド等の分
解光を用いて感光体上に各色毎に静電潜像を形成し、こ
れをイエロー、マゼンタ、シアン及び必要により黒のト
ナーで現像して各色のトナー像を形成し、該各色のトナ
ー像を記録紙上に転写して多色像を形成するものが知ら
れている。
【0003】又、例えば特開昭56-144452号公報及び本
件出願人が先に提出した特願昭58-184381、特開昭58-18
3152、特願昭58-187000の各号明細書には、同一の感光
体上に複数種のトナー像を重ね合わせて現像して一度の
転写工程で済むようにし、かつ最初のトナー像の現像以
外は非接触で現像するようにした画像形成装置が提案さ
れている。
【0004】又、装置全体を小型化するために二軸間に
ベルト状像形成体(以下ベルト感光体と言う)を張設
し、その下辺部に沿ってそれぞれ異なる色のトナーを収
容した複数個の現像器を配置してなり、前記ベルト感光
体を複数回回転させる間に、該ベルト感光体上に原稿像
の分解色数に応じた潜像形成と前記現像器群による現像
器群の下側に設けたカセット収納室内の給紙カセットか
ら給紙された転写紙上に転写してカラーコピーが得られ
るようになっている。
【0005】このようなカラー画像形成装置のベルト感
光体は、感光体ドラムと異なり、小さな曲率でUターン
させ得るので扁平に走行されることができ、空間を有効
利用できる。また、Uターンする小径曲率部分に転写後
の転写紙の分離極を設けることにより転写紙の分離を良
好にする。
【0006】しかるにベルト感光体は画像形成装置本体
内に駆動ローラと従動ローラ間に懸架され、ベルト感光
体の交換時には前記駆動ローラか従動ローラの何れか一
方又は両方を軸より取り外して交換する方法が行われて
いる。その際現像装置も前記本体内に設けられているた
め、現像装置(カラーの場合は4個)を前記本体より引
抜いた後に、ベルト感光体を取外し、交換する方法が行
なわれていた。又ベルト感光体に対する露光方法とし
て、該ベルト感光体の外側より主にレーザ書込み手段を
用いて行なわれていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】前記のように各色毎に
転写サイクルを繰り返す必要があるため、装置全体が大
型化し、像形成工程が複雑となり、操作時間のロスの発
生と、反復動作にある各色のトナー像が位置ずれを起
し、画像形成の精度の保証が難しい。又カラートナーの
2回目以降の像露光を行なう際には、必ず先に現像され
たトナー像が存在しているため、該トナー像のトナーが
付着している領域に照射される像露光の光が感光体中に
充分に透過できないという問題がある。又大型化を改良
するために構成されたベルト状像形成体を用いた画像形
成装置においても小型化は解決しても前記のカラートナ
ーの2色目以降の像露光を行なう際の感光体中に充分に
透過させる手段が未解決であり、カラー画像形成上大き
なネックとなっていた。又前記のようにベルト感光体が
本体に駆動ローラ、及び従動ローラを介して取付けられ
ており、該ローラを軸より取外さなければベルト感光体
を前記本体より取外すことができず、ベルト感光体の交
換には大きな手間を有していた。又同時にカラー現像装
置を有する場合には4個の現像装置を前記本体より引抜
いて取外す必要があり、その際現像剤とベルト感光体が
接触して機内に現像剤が落下したり、飛散する等装置の
内部を汚す原因となっていた。更にベルト感光体に電荷
を付与する帯電極も装置内に固定され、且ベルト感光体
に近接して配置されている。この場合特に新しいベルト
感光体を前記駆動ローラと従動ローラに取付けて装置内
にセットする時、ベルト感光体の感光体面に前記帯電極
が接触する危険性があるため帯電極も取外す必要があ
る。以上のようにベルト感光体の交換にも多くの手間を
要していた。又、露光手段がベルト感光体の外側に設け
られているので装置全体を大型化してしまう欠点があっ
た。
【0008】さらにベルト感光体の表面状態を検出する
ために設けられる各検知手段等もベルト感光体の外周部
に設置されることから、トナーやほこり等が付着して感
度を低下させるおそれがあり、またスペースの関係から
感光面に近接して配置することが無理であるために検出
精度を高めることが出来ないと言う問題点があった。
【0009】本発明はこの点を解決して改良した結果、
感光体の検知手段をトナーやほこりの付着より保護し、
さらに感光体に近接して配置することを可能とし、それ
によって検出精度を向上させることの出来る画像形成装
置の提供を目的としたものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的は、回転可能な
閉ループ状をなす透光性基体上に感光層を形成した像形
成体を備え、該像形成体の内側に像露光手段を配置した
画像形成装置において、前記像形成体の内側あるいは内
側と外側に前記感光層の表面状態を検出する検知手段を
設け、該検知手段からの検出情報によって画像形成条件
を制御することを特徴とする画像形成装置によって達成
される。
【0011】
【実施例】次に、本発明の添付図面に示す一実施例に基
づいて説明する。
【0012】図1において、1はベルト状像形成体たる
可撓性のベルト感光体で、該ベルト感光体は駆動ローラ
2と従動ローラ3の間に懸架され、時計廻り方向に搬送
される。前記ベルト感光体1は透明ベース1aが用いら
れ、該透明ベース1a上に導電層1cを介して感光層1
bが、塗布されている。尚導電性基体の透明ベース1a
としてポリエステル材を用い、感光層1bとしては主に
キャリヤ発生層とキャリヤ輸送層よりなる感光層で形成
する。
【0013】4,4a,4b,4cは前記ベルト感光体
1の下辺部に内接するよう装置本体に固定したガイド部
材、5はベルト感光体1を緊張状態とするために内接面
させるテンション部材である。ガイド部材4,4a,4
b,4cおよびテンション部材5はベルト感光体1上に
安定した画像形成面を構成することを可能としている。
【0014】6は帯電手段たるスコロトロン帯電器、6
Aは帯電器6のワイヤーを清掃する清掃器である。7は
像露光手段たるレーザ書込み系ユニットである。レーザ
書込み系ユニット7には図示の光学系のものの他に、発
光部と収束性光伝送体を一体とした光学系等も使用可能
である。
【0015】8,9,10,11は異なる色の現像剤、例え
ばイエロー,マゼンタ,シアン,黒色の各現像剤をそれ
ぞれ収容した複数個の現像手段たる現像器で、該現像器
8〜11は前記ガイド部材4,4a,4b,4cが内接す
るベルト感光体1の感光層1bに対向して配設されてい
る。これら各現像器8〜11にはベルト感光体1の感光層
1bと所定の間隙を保つ現像スリーブ8A,9A,10
A,11Aを備え、感光層1b上の潜像を非接触現像法に
より顕像化する機能を有している。この非接触現像は接
触現像と異なり、ベルト感光体1の移動を妨げない長所
を有する。
【0016】12は転写器、12Aは除電バー、13はクリー
ニング装置である。クリーニング装置13のブレード13A
と、トナー搬送ローラ13Bは画像形成中には感光層1b
の表面より離間した位置に保たれ画像転写後のクリーニ
ング時のみ図示の如く感光層1bの表面に圧接される。
【0017】前記カラー画像形成装置は前記駆動ローラ
2と従動ローラ3に懸架張設されたベルト感光体1と、
露光手段のレーザ書込み系ユニット7と、現像器8,
9,10,11及び帯電器6を図1に示す如く一体の画像形
成ユニット14として構成し、画像形成装置本体15に設け
たガイド部材16,17,18に前記画像形成ユニット14を載
置してねじ等で固定する。前記レーザ書込み系ユニット
7は前記画像形成ユニット14に設けたガイド部材19,20
に載置して固定している。21は画像形成ユニット14の外
側に開閉可能に取付けられた保護カバーで、画像形成ユ
ニット14取り外し時に回転軸21Aを中心に、図示せぬば
ね部材等により保護カバー21を閉方向に回動させること
により転写器12に露出したベルト感光体1を保護するよ
うに設けられている。又レーザ書込み系ユニット7の露
光用スリット7aにも取り外し時に塵介進入防止用のカ
バー22を開閉可能に取付けられている。そして、図示せ
ぬバネにより閉じるような構造で設けられている。
【0018】図2は前記画像形成装置本体15の横断面図
で、前記レーザ書込み系ユニット7に設けた駆動ローラ
2の軸2Aにはカップリング23を設け、画像形成装置本
体15内に設けた駆動モータMで駆動される駆動部材23′
に前記カップリング23を着脱自在に結合する。
【0019】又前記ガイド部材16,17は画像形成装置本
体15に設けた2本のステー24,25に架設固定している。
前記現像器8,9,10,11の駆動方法としては前記各現
像器よりカップリングCを突出して設け、前記駆動モー
タMが別個に設けた駆動源によりクラッチ(図示せず)
により作動を切換えて駆動する。26は画像形成装置本体
15の前方に設けた開閉蓋である。
【0020】まず、図1の実施例による多色像の形成は
次のシステムに従って行われる。前記画像形成装置本体
15とは別体の画像読取装置から出力される色信号が前記
レーザ書込み系ユニット7に入力されると、レーザ書込
み系ユニット7における半導体レーザ(図示せず)で発
生されたレーザビームは駆動モータ27により回転される
ポリゴンミラー27Bにより回転走査され、fθレンズ27
Cを経てミラー27Dにより光路を曲げられて、予め帯電
手段たる帯電器6によって電荷を付与されたベルト感光
体1の感光層1bの周面上に透明ベース1aを介して投
射され輝線を形成する。
【0021】一方、走査が開始されるとビームがインデ
ックスセンサによって検知され、第1の色信号によるビ
ームの変調が開始され、変調されたビームが前記ベルト
感光体1の感光層1b周面上を走査する。従って、レー
ザビームによる主走査とベルト感光体1の搬送により副
走査により感光層1bの周面上に第1の色に対応する潜
像が形成されて行く。この潜像は現像手段の内イエロー
(Y)のトナー(顕像媒体)の装填された現像器8によ
り現像されて感光層1bの表面にトナー像が形成され
る。得られたトナー像は感光層1b面に保持されたまま
感光層1bの周面より引き離されているクリーニング装
置13のブレード13Aの下を通過し、次のプリントサイク
ルに入る。
【0022】前記感光層1bは帯電器6により再び帯電
され、次いで信号処理部から出力された第2の色信号が
前記書込み系ユニット7に入力され、前述した第1の色
信号の場合と同様にしてドラム表面への書込みが行われ
潜像が形成される。潜像は第2の色としてマゼンタ
(M)のトナーを装填した現像器9によって現像され
る。マゼンタ(M)のトナー像はすでに形成されている
前述のイエロー(Y)のトナー像の存在下に形成され、
同様にしてシアン(C)のトナーを有する現像器10でシ
アン(C)のトナー像が形成され、さらに黒色のトナー
を有する現像器11にてベルト表面に黒色のトナー像を重
ね合わせて形成する。
【0023】これ等各現像器8,9,10,11の各現像ス
リーブ8A,9A,10A,11Aには直流あるいは交流の
バイアスが印加され、顕像手段である二成分現像剤によ
るジャンピング現像が行われ、基体が接地された感光層
1bには非接触で現像が行われるようになっている。な
お、現像としては一成分現像剤を用いた非接触現像を用
いることもできる。
【0024】上述の如く、ベルト感光体1の感光層1b
の周面上に形成されたカラートナー画像は転写紙Pに転
写される。該転写紙Pは現像器8〜11の下側のカセット
収納室28内の給紙カセット29から給紙ローラ30の摩擦に
て最上層から1枚ずつ給紙経路31へ送り出され、タイミ
ングローラ32を経てベルト感光体1の感光層1b上の像
形成とタイミングを合わせて転写器12へ供給される。転
写紙Pの捌き手段については捌きローラ33を利用してい
る。
【0025】上述の如く、転写器12へ供給され、画像の
転写、除電を受けた転写紙Pは、前記駆動ローラ2に沿
って急激(小径曲率)に方向転換をする感光層1bより
確実に分離されて上方に向かい、定着ローラ34によって
画像を溶着した後、排紙ローラ35を経て排紙トレイ36上
に排出され、積層される。
【0026】一方、転写紙Pへの転写を終えた感光層1
bはさらに搬送を続けてブレード13Aとトナー搬送ロー
ラ13Bを圧接状態とした前記クリーニング装置13におい
て残留したトナーの除去が行われる。クリーニング終了
後は再びブレード13Aが引き離され、それにより少し後
にトナー搬送ローラ13Bがブレード13Aの先端部に堆積
したトナーをならした後にトナー搬送ローラ13Bを引き
離し、新たな画像形成プロセスに入る。
【0027】又各現像器8,9,10,11に対し、対応す
るトナーホッパ38の各トレイ搬送管151が自動的に接続
してトナーの補給が行われる状態となる。
【0028】また前記装置は前記給紙経路31に転写紙を
給送する給紙手段とし、装置本体の側部の開放可能な手
差しガイド板37からの手差し給紙による第1の給紙手段
と前記の給紙カセット29からの自動給紙による第2の給
紙手段とを備えている。
【0029】図3は前記図1,図2で説明した画像形成
ユニット14とレーザ書込み系ユニット7を夫々画像形成
装置本体15より取り外した分解斜視図で、前記画像形成
装置15に設けた内壁15Aにユニット位置決め孔39,40を
設け、前記ユニット7には前記壁15Aと対向した部分で
前記ユニット位置決め孔39,40に挿入され位置決めされ
る位置決めピン41,42を設ける。
【0030】又画像形成ユニット14内に前記レーザ書込
み系ユニット7を挿入して位置決めするため、画像形成
ユニット14内の内壁の一部にレーザ書込みユニット7の
位置決め孔43,44が設けられ、位置決め孔43,44に挿入
され位置決めされる位置決めピン45,46がレーザ書込み
系ユニット7に設けられ、画像形成ユニット14の前方壁
にはレーザ書込み系ユニット7を挿入できる挿入孔47が
開口しており、図3の矢示方向にレーザ書込み系ユニッ
ト7を挿入し、前記位置決めピン45,46を画像形成ユニ
ット14内の位置決め孔43,44に挿入して位置決めしてい
る。尚レーザ書込み系ユニット7の挿入に際しては、ガ
イド部材19,20に載置案内され、正確に位置決めされ
る。更にレーザ書込み系ユニット7の挿入方向の前方に
設けた取手47,48を設けた前板部材49に挿入方向に対し
設けた複数の位置決めピン50を設け、画像形成ユニット
14に対向して設けた孔51に前記位置決めピン50を挿入
し、レーザ書込系ユニット7を画像形成ユニット14内の
所定位置に正確に設置する。尚画像形成ユニット14の着
脱方向は特に限定されるものではなく、前後方向と又は
側方向より着脱するように構成してもよい。
【0031】図4は、レーザ書込み系ユニット7を画像
形成装置本体15の内壁15Aに複数のねじ52にて固定し、
一方画像形成ユニット14のみ画像形成装置本体15に別個
に取り付けるようにした構成で、図4に示す如く画像形
成ユニット14の挿入方向奥側に切欠き孔47aを設け、画
像形成ユニット14を取手14B,14Cで保持しながら矢示
の方向より画像形成装置本体15内に挿入する。その際レ
ーザ書込み系ユニット7は前記切欠き孔47aより画像形
成ユニット14内に挿入される。画像形成ユニット14に設
けた位置決めピン41,42を内壁15Aに設けた位置決め孔
39,40に挿入し、適宜ねじで固定する。このようにして
図1の構成で画像形成を行なう。尚画像形成ユニット14
に設けた保護カバーは画像形成ユニット14を外部に取外
した際には閉じてベルト感光体1の露出部を被覆し、画
像形成装置本体15に取付ける際は図示のように開放し、
挿入する。
【0032】図5は前記画像形成ユニット14を示したも
ので、本発明の画像形成装置は、ベルト感光体1の転写
器12に面する部分すなわち画像の転写領域の上流側に発
光素子PC1Aと受光素子PC1Bとから成るフォトカ
プラPC1を、また下流側に発光素子PC2AおよびP
C3Aと受光素子PC2BおよびPC3Bとからそれぞ
れ構成されるフォトカプラPC2およびPC3を備えて
いる。
【0033】前記フォトカプラPC1の受光素子PC1
Bはベルト感光体1の内側に位置していて、ベルト感光
体1の外側に位置する発光素子PC1Aから投射される
赤外光をベルト感光体1を通して受光する。
【0034】前記フォトカプラPC1はベルト感光体1
に形成されるパッチ画像に面する部分に位置されてい
て、形成する画像の構成に関係なくベルト感光体1を通
して常に一定した光量を検出出来るようになっているの
で、受光光量の変化によりパッチ画像上のトナー量の変
動を検知することが出来るようになっている。
【0035】フォトカプラPC1によるトナー量の検知
信号は図6に示す制御回路のCPUに入力され、検知さ
れたトナーの付着量が例えば基準値1.0mg/cm2に対して
変動している場合には、それ以降行われる画像形成プロ
セスの開始に際し、検知されたトナー量に対応して表1
に示す各画像形成要素の中から少くとも1つの要素の作
用条件の修正が行われる。
【0036】
【表1】
【0037】すなわち検知されたトナーの付着量が0.8m
g/cm2の場合には画像の転写に際して転写電流を0.5mA
から0.55mAにするか、新たな帯電時に際して帯電電圧
を-800Vから-850Vにするか、あるいは現像バイアス電
圧を2.0KVから2.2KVにする何れか1つあるいは2つ
以上の措置が講じられる。
【0038】これに並行してフォトカプラPC1にする
トナー量の検知信号がトナー不足を示している場合に
は、前記のトナーホッパ38が移動して各現像器8〜11に
対しトナーの補給を開始し、トナー量の回復が検知され
る迄補給が続けられる。
【0039】なおトナー量の制御は、前述したパッチ画
像より得られる検知信号の他に、画像読取り時に得た画
像情報にもとづいて画像面の一部を特定して検出の対象
とし、その画像面から得られる検知信号を対比した結果
によって行うことも可能である。
【0040】一方、前記フォトカプラPC2とPC3
は、発光素子PC2AおよびPC3Aと受光素子PC2
BおよびPC3Bをそれぞれベルト感光体1の内側の幅
方向に並列配置されていて、ベルト感光体1を通してそ
の感光層の表面状態を赤外光の反射率によって検知する
ようになっている。
【0041】前記のフォトカプラPC2は、転写を終え
たベルト感光体1上の残留トナー量を検出してCPUに
入力し、フォトカプラPC1によって検出される転写前
のトナー量との比較対比により画像の転写率を検知して
転写器12の転写電圧もしくは各現像器に印加されるバイ
アス電圧を制御することによって画像の転写率を一定に
保つ。
【0042】また前記のフォトカプラPC3は、ベルト
感光体1の感光層1Cの接合位置をバーコードの検出に
よって検知し、接合位置を避けて画像の形成が行われる
よう像露光部たる前記のレーザ書込み系ユニット7によ
る画像書込み開始のタイミングを制御する。
【0043】なお前記のフォトカプラPC2およびPC
3は以上説明した使用例の他、ベルト感光体1自体の汚
れを検出することによってクリーニング装置13によるク
リーニング不良を検知することも可能である。
【0044】さらに感光層1bの表面状態を検出する検
知手段の一つとして図2に示す如くベルト感光体1の外
側のカートリッジの内壁に電極板Eを設置し、該電極板
Eの検知する感光層1bの帯電容量をリード線Lを介し
てベルト感光体1の内側のレーザ書込み系ユニット7に
内蔵した測定回路Cに送って感光層の帯電電位を検出し
てその信号によって帯電器6の帯電電圧を制御させるこ
とも可能である。
【0045】
【発明の効果】本発明により、ベルト感光体の表面状態
の検出に用いられる各検知手段をベルト感光体に近接し
た位置にコンパクトに納めた上さらにトナーの付着から
も保護することが可能となって、その結果感光体の表面
状態の正確な検知能力により常に高品質の画像を形成す
ることの出来る画像形成装置が提供されることとなっ
た。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像形成装置の縦断面図及び拡大した
ベルト感光体の一部の断面図。
【図2】画像形成装置の横断面図。
【図3】画像形成ユニットとレーザ書込み系ユニットの
分解斜視図。
【図4】レーザ書込み系ユニットを画像形成装置本体に
固定し、画像形成ユニットを取外した状態の斜視図。
【図5】画像形成ユニットの断面構成図。
【図6】前記装置の制御系のブロック回路図。
【符号の説明】
1 ベルト感光体 1a 透明ベース 1b 感光層 6,611,61A,61B,61C,61D 帯電器 7,7A,7B,7C レーザ書込み系ユニット 8,9,10,11 現像器 12 転写器 13 クリーニング装置 14 画像形成ユニット 15 画像形成装置本体 29 給紙カセット 34 定着ローラ PC1,PC2,PC3 フォトカプラ PC1A,PC2A,PC3A 発光素子 PC1B,PC2B,PC3B 受光素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03G 15/08 7810−2H 21/00 111 116 H04N 1/29 C 9186−5C

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転可能な閉ループ状をなす透光性基体
    上に感光層を形成した像形成体を備え、該像形成体の内
    側に像露光手段を配設した画像形成装置において、前記
    像形成体の内側あるいは内側と外側に前記感光層の表面
    状態を検出する検知手段を設け、該検知手段からの検出
    情報によって画像形成条件を制御することを特徴とする
    画像形成装置。
  2. 【請求項2】 前記検出情報が前記感光層のトナー量に
    関するものであることを特徴とする請求項1の画像形成
    装置。
  3. 【請求項3】 前記検出情報が前記透光性基体の接合位
    置に関するものであることを特徴とする請求項1の画像
    形成装置。
  4. 【請求項4】 前記検出情報が前記感光層の汚れの程度
    に関するものであることを特徴とする請求項1の画像形
    成装置。
  5. 【請求項5】 前記画像形成条件が前記感光層の帯電条
    件、像露光条件、現像条件、転写条件および除電条件の
    内何れか1つであることを特徴とする請求項1ないし4
    の何れかの画像形成装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006171352A (ja) * 2004-12-15 2006-06-29 Ricoh Co Ltd カラー画像形成装置

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