JPH09258521A - カラー画像形成装置 - Google Patents

カラー画像形成装置

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JPH09258521A
JPH09258521A JP8062680A JP6268096A JPH09258521A JP H09258521 A JPH09258521 A JP H09258521A JP 8062680 A JP8062680 A JP 8062680A JP 6268096 A JP6268096 A JP 6268096A JP H09258521 A JPH09258521 A JP H09258521A
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JP
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signal
image
drum
transfer
phase difference
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JP8062680A
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English (en)
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Masaru Tanaka
勝 田中
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Original Assignee
Canon Inc
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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Color Electrophotography (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 出力画像の副走査方向の色ずれを最小限に抑
えて、印字品位の高い鮮明なカラー画像を形成すること
である。 【解決手段】 位相差検出回路24がBD検出器11の
BD信号とTOP検出器5のTOP信号の位相差を検出
したら、位相差検出回路24のCNTOUT信号に基づ
いてドラムモータ103に印加する信号源を周期が異な
る第1のドラムモータクロック発振回路21と第2のド
ラムモータクロック発振回路22とを切り換え制御する
構成を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体上に順次
形成される複数のカラー可視像を転写材上に順次重ねて
転写するカラー画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、プリンタがカラー化されユーザの
様々な表現手段として利用されるようになってきてい
る。特に、カラーレーザプリンタは静粛性、高い印字品
質を有し、印字が高速であることから注目されている。
【0003】以下、図5に基づいてこの種のカラーレー
ザプリンタの構成およびカラー画像記録動作を説明す
る。
【0004】図5は、この種のカラーレーザプリンタの
構成を説明する概略断面図であり、例えば像担持体上に
順次形成される複数のカラー可視像を転写材上に順次重
ねて転写するカラーレーザビームプリンタの場合に対応
する。以下、構成および動作について説明する。
【0005】この図に示すように、帯電器1によって感
光ドラム2が所定の極性、所定の電圧に帯電され、カセ
ット3に収納されている記録紙Pが給紙ローラ4により
所定のタイミングで1枚ずつ給紙される。そして、記録
紙Pの先端が紙先端検出器5に検出されると、1ページ
分の画像信号VDOが半導体レーザダイオード6に出力
され、画像信号VDOにより制御されたレーザ光はスキ
ャナモータ8により回転駆動しているポリゴンミラー7
に向けて出射される。
【0006】そして、出射されたレーザ光はポリゴンミ
ラー7,レンズ9,ミラー10により感光ドラム2上に
水平走査される。また、レーザビームLが出射される
と、走査軸上に配置された光検出器11により検出され
た信号が、水平同期信号となるビームディテクト信号B
Dとして出力される。その結果、ビームディテクト信号
BDに同期してレーザビームLが感光ドラム2を走査露
光し、第1の静電潜像が形成される。次に、マゼンタ用
の現像器12Mにより第1静電潜像が現像され、感光ド
ラム2上にマゼンタの第1トナー像が形成される。
【0007】一方、記録紙Pが転写開始位置に到達する
直前に、トナーと反対極性の所定の転写バイアス電圧が
転写ドラム14に印加され、第1トナー像が記録紙Pに
転写され、同時に記録紙Pが転写ドラム14に静電吸着
される。なお、転写終了後、感光ドラム2に残った未転
写トナー像はクリーナ13により掻き落とされる。
【0008】次に、感光ドラム2上にレーザビームLに
より第2静電潜像が形成され、形成された第2静電潜像
がシアン用の現像器12Cにより現像され、感光ドラム
2上にシアンの第2トナー像が形成される。この第2の
トナー像は、先に記録紙Pに転写されている第1トナー
像の位置に合わせて記録紙Pに転写される。
【0009】同様にして、感光ドラム2上に第3静電潜
像が形成され、形成された静電潜像がイエロー用の現像
器12Yにより現像され、イエローのトナー像が同様に
位置合わせされて記録紙Pに転写される。
【0010】その後、4色のトナー像が転写された記録
紙Pは分離爪15による記録紙Pの分離を容易にすると
ともに、分離時の気中放電を現象させるため、その上の
蓄積電荷が帯電器16により除電される。そして、記録
紙Pの先端が分離爪位置に近づくと、所定のタイミング
で分離爪15が転写ドラム14に接近してその表面に接
触し、接触状態を保つ。その結果、記録紙Pがその先端
から分離されていく。そして、記録紙Pの後端が分離さ
れると、分離爪15が転写ドラム14から離れ、元の位
置に退避する。そして、分離された記録紙Pは定着器1
7により定着され、排紙トレー18に排出される。な
お、現像器12M,12C,12Y,12BKはドラム
ユニット12に内蔵されている。
【0011】次に、図6に示すブロック図を参照してレ
ーザビーム走査装置の動作を説明する。
【0012】図6は、図5に示したカラー画像形成装置
のレーザビーム走査系の駆動制御構成を説明するブロッ
ク図であり、図7は、図6の動作を説明するタイミング
チャートであり、図8は、図7に示す動作により形成さ
れる画像の模式図である。以下、構成および動作につい
て説明する。
【0013】図6に示すように、基準発振器19からの
基準クロックは分周器20により分周され、分周クロッ
クとスキャナモータ8からのフィードバック信号との位
相差を所定位相差とするように、スキャナモータ8がモ
ータ制御回路23(図示しない公知の位相制御回路を内
蔵)により等速回転される。
【0014】一方、転写ドラム14が図示しない駆動モ
ータにより等速回転され、転写ドラム14上の記録紙P
の先端が検出器5により検出され、垂直同期信号VSY
NCが画像発生装置25に出力されと、該垂直同期信号
VSYNC以降のビームディテクト信号BD(水平同期
信号HSYNC)に、画像信号VDOが同期して順次半
導体レーザダイオード6に送出される。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図7に示すよ
うに、垂直同期信号VSYNCに対して水平同期信号H
SYNCとの同期ずれ、すなわち、位相差t1〜t4が
発生すると、図8に示すように幅W分の色ズレが発生す
る。
【0016】このような問題点を解決する方法として
は、走査光学系,感光/転写ドラム系の各駆動系の回転
制御精度を上げる方法、例えばスキャナモータ8に対し
てエアベアリングを使用して精度を上げ、転写ドラム1
4に対してフライホイルを採用する方法もあるが、この
ように回転精度を上げても、1色目の書き出し位置と、
2色目、3色目の書き出し位置が走査光学系,感光/転
写ドラム系の回転数の関係から一致しないという問題点
があった。
【0017】また、上記問題点を走査光学系,感光/ド
ラム系を駆動する発振器を共通にし、すなわち、基準信
号を共通にし、その発振器を理論上算出された周波数で
発振させる方法により解決する方法もあるが、このよう
な要求に応えることができる発振器はコストが高くな
り、結果として装置全体のコストが高くなるという問題
点があった。
【0018】さらに、従来のカラープリンタでは画像先
端に色ズレが発生すると、画像全体で色ズレが生じ、特
に、画像先端の色ズレが全体の印字品質を著しく低下さ
せていた。
【0019】本発明は、上記の問題点を解消するために
なされたもので、本発明に係る第1の発明〜第3の発明
の目的は、転写材の先端から、転写材の転写開始位置か
ら走査光学系の走査線までの距離を毎回転で一定に補正
することにより、出力画像の副走査方向の色ずれを最小
限に抑えて、印字品位の高い鮮明なカラー画像を形成で
きるカラー画像形成装置を提供することである。
【0020】
【課題を解決するための手段】本発明に係る第1の発明
は、画像信号に応じて変調されたレーザビームを回転多
面鏡により偏向するとともに、像担持体に導いて該像担
持体を光走査する光走査手段と、前記光走査手段により
前記像担持体上に形成された潜像を異なる色現像剤で現
像する複数の現像部を備える現像手段と、前記現像手段
により現像された可視像を各現像後に同一転写材に転写
する転写手段と、前記転写手段を回転駆動させる駆動モ
ータとを有するカラー画像形成装置において、前記回転
多面鏡により偏向されるビームを検出する第1の検出手
段と、前記転写手段に転写される転写材の転写位置を検
出する第2の検出手段と、前記第1の検出手段の出力信
号と前記第2の検出手段の出力信号の位相差を検出する
位相比較手段と、前記駆動モータを回転駆動させる第1
周期の駆動信号を発生させる第1の信号発生手段と、前
記第1周期とは異なる第2周期の駆動信号を発生させる
第2の信号発生手段と、前記位相比較手段の出力信号に
基づいて前記駆動モータに印加する信号源を第1の信号
発生手段と第2の信号発生手段とを切り換え制御する制
御手段とを有するものである。
【0021】本発明に係る第2の発明は、前記制御手段
は、非画像領域内で、前記位相比較手段の出力信号に基
づいて前記駆動モータに印加するパルス信号源を第1の
信号発生手段と第2の信号発生手段とを切り換え制御す
るものである。
【0022】本発明に係る第3の発明は、前記駆動モー
タは、パルスモータで構成したものである。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して詳細に説明する。
【0024】図1は、本発明の一実施形態を示すカラー
画像形成装置の概略構成を説明する図であり、図5と同
一のものには同一の符号を付してある。
【0025】図において、100はシーケンスコントロ
ーラで、データ源101から入力された画像出力情報を
解析処理して出力イメージを生成する画像処理部100
A,回転系を駆動するモータを制御するモータ制御部1
00B等を備えている。102はインタフェースで、デ
ータ源101との通信媒体として機能する。なお、イン
タフェース102は、データ源101と1対1に接続さ
れていても良いし、データ源101を含む複数のデータ
源とネットワーク路,通信網を介して接続されていても
良い。
【0026】103はドラムモータで、モータ制御部1
00Bからの駆動信号に基づいて転写ドラム14を回転
駆動させる。
【0027】図2は、図1に示したモータ制御部100
Bの詳細構成を説明するブロック図であり、図1と同一
のものには同一の符号を付してある。
【0028】図において、ポリゴンミラー7はスキャナ
モータ8によって、転写ドラム14はドラムモータ10
3によってそれぞれ駆動される。
【0029】21は第1のドラムモータクロック発振回
路で、転写ドラム14の通常回転時に、所定周波数T1
のドラム駆動クロックDRMCLK1をモータ制御回路
23に送出する。22は第2のドラムモータクロック発
振回路で、転写ドラム14の位相ずれ補正時に、ドラム
駆動クロックDRMCLK1とは異なる周期T2(T1
より周期が長い)のドラム駆動クロックDRMCLK2
をモータ制御回路23に送出する。
【0030】なお、TOP検出器5は、転写材の先端位
置を検知し、画像印字の垂直同期信号として使用するT
OP信号を出力する。また、BD検出器11は、画像印
字の水平同期信号として使用するBD信号を出力する。
【0031】24は位相差検出回路で、入力されるTO
P信号とBD信号の位相差を後述するカウンタにより計
測し、該計測結果、すなわち、該位相差データをCNT
OUT信号としてモータ制御回路23に出力する。モー
タ制御回路23は、入力されるCNTOUT信号によ
り、TOP信号とBD信号の位相差を検知し、その量に
応じてドラム駆動クロックDRMCLK1とドラム駆動
クロックDRMCLK2とを切り換えて、ドラムモータ
103の回転を制御する。
【0032】図3は、図2に示した位相差検出回路24
の詳細構成を説明するブロック図である。以下、構成お
よび動作について説明する。
【0033】この図に示すように、カウンタ発振回路2
9はカウンタ30を駆動するクロック信号源として機能
し、カウンタ30はTOP信号の入力に同期してカウン
トを開始して、BD信号の入力カウントを停止し、それ
までにカウントしたカウント値を両者の位相差データを
示すCNTOUT信号としてモータ制御回路23に出力
する。
【0034】図4は、図2に示したモータ制御回路23
の詳細構成を説明するブロック図であり、図2と同一の
ものには同一の符号を付してある。以下、構成および動
作について説明する。
【0035】この図に示すように、例えば位相差検出回
路24から入力されるCNTOUT信号が「HIGH」
状態の時、ANDゲート31からはドラム駆動クロック
DRMCLK1が出力される。この時、ANDゲート3
2は「LOW」状態であり、ORゲート33の出力はド
ラム駆動クロックDRMCLK1が出力される。
【0036】一方、位相差検出回路24から入力される
CNTOUT信号(位相差検出信号)が「LOW」状態
の時は、ANDゲート31は「LOW」となり、AND
ゲート32からは、ドラム駆動クロックDRMCLK2
が出力され、ORゲート33の出力はドラム駆動クロッ
クDRMCLK2が出力される。このようにして、位相
差検出回路24の出力としてのCNTOUT信号に基づ
いてドラムモータ103のドラム駆動クロックが切り換
え制御される構成となっている。
【0037】以下、本実施形態と第1〜第3の発明の各
手段との対応及びその作用について図1〜図4等を参照
して説明する。
【0038】このように構成されたカラー画像形成装置
において、第1の発明は、画像信号に応じて変調された
レーザビーム(レーザ光L)を回転多面鏡(ポリゴンミ
ラー7)により偏向するとともに、像担持体(感光ドラ
ム2)に導いて該像担持体を光走査する光走査手段(半
導体レーザダイオード6,ポリゴンミラー7,レンズ
9,ミラー10)と、前記光走査手段により前記像担持
体上に形成された潜像を異なる色現像剤で現像する複数
の現像部(現像器12M,12C,12Y,12Bk)
を備える現像手段(ドラムユニット12)と、前記現像
手段により現像された可視像を各現像後に同一転写材に
転写する転写手段(転写ドラム14)と、前記転写手段
を回転駆動させる駆動モータ(ドラムモータ103)と
を有するカラー画像形成装置において、前記回転多面鏡
により偏向されるビームを検出する第1の検出手段(B
D検出器11)と、前記転写手段に転写される転写材の
転写位置を検出する第2の検出手段(TOP検出器5)
と、前記第1の検出手段の出力信号と前記第2の検出手
段の出力信号の位相差を検出する位相比較手段(位相差
検出回路24)と、前記駆動モータを回転駆動させる第
1周期の駆動信号を発生させる第1の信号発生手段(第
1のドラムモータクロック発振回路21)と、前記第1
周期とは異なる第2周期の駆動信号を発生させる第2の
信号発生手段(第2のドラムモータクロック発振回路2
2)と、前記位相比較手段の出力信号に基づいて前記駆
動モータに印加する信号源を第1の信号発生手段と第2
の信号発生手段とを切り換え制御する制御手段(モータ
制御回路23)とを有し、位相差検出回路24がBD検
出器11のBD信号とTOP検出器5のTOP信号の位
相差を検出したら、位相差検出回路24のCNTOUT
信号に基づいてドラムモータ103に印加する信号源を
周期が異なる第1のドラムモータクロック発振回路21
と第2のドラムモータクロック発振回路22とを切り換
え制御して、第2の検出手段が転写位置を検出してから
第1の検出手段が前記回転多面鏡により偏向されるビー
ムを検出までの間隔がばらついても、駆動モータの回転
制御により転写材に対する転写位置検出タイミングとビ
ーム検出タイミングとのずれが相殺されるように補正す
ることを可能とする。
【0039】第2の発明は、前記制御手段(モータ制御
回路23)は、非画像領域内で、前記位相比較手段(位
相差検出回路24)の出力信号に基づいて前記駆動モー
タに印加するパルス信号源を第1の信号発生手段(第1
のドラムモータクロック発振回路21)と第2の信号発
生手段(第2のドラムモータクロック発振回路22)と
を切り換え制御して、第2の検出手段が転写位置を検出
してから第1の検出手段が前記回転多面鏡により偏向さ
れるビームを検出までの間隔がばらついても、画像書き
出し開始前に、駆動モータの回転制御により転写材に対
する転写位置検出タイミングとビーム検出タイミングと
のずれを相殺してしまうことを可能とする。
【0040】第3の発明は、位相比較手段(位相差検出
回路24)が前記第1の検出手段(BD検出器11)の
出力信号と前記第2の検出手段(TOP検出器5)の出
力信号の位相差を検出したら、前記位相比較手段の出力
信号に基づいてパルスモータ(ドラムモータ103)に
印加する信号源を周期が異なる第1の信号発生手段(第
1のドラムモータクロック発振回路21)と第2の信号
発生手段(第2のドラムモータクロック発振回路22)
とを切り換え制御して、TOP検出器5が転写位置を検
出してからBD検出器11が前記回転多面鏡により偏向
されるビームを検出までの間隔がばらついても、パルス
モータの回転パルス制御により転写材に対する転写位置
検出タイミングとビーム検出タイミングとのずれが相殺
されるように補正することを可能とする。
【0041】以下、図1等に基づいて転写ドラム14の
位相差補正回転駆動制御動作について説明する。
【0042】上述したように、印字動作が開始される
と、第1のドラムモータクロック発振回路21の出力、
すなわち、ドラム駆動クロックDRMCLK1信号によ
りドラムモータ103が回転して転写ドラム14を回転
駆動し、TOP検出器5が転写ドラム14の所定位置を
検知し、TOP信号を位相差検出回路24に対して出力
する。
【0043】また、スキャナモータ8によってポリゴン
ミラー7が回転し、レーザ光Lが反射され、走査軸上に
設置されたセンサのBD検出器11によってBD信号が
位相差検出回路24に対して出力される。
【0044】位相差検出回路24は、内部所定周期のパ
ルス列をカウンタ発振回路29により発生し、そのパル
スをカウンタ30によりカウントすることにより位相差
を以下のように計測する。
【0045】すなわち、カウンタ30は、TOP検出器
5からのTOP信号の入力でカウントを開始し、BD検
出器11からのBD信号の入力でカウントを停止するこ
とにより、位相差をパルスの数として出力する。
【0046】ここで、パルス周期を「t」、カウンタ3
0がカウントしたパルス数を「n」とすると、求める位
相差は「t×n」となる。
【0047】モータ制御回路28は、位相差検出信号を
示すCNTOUT信号に基づいてドラム駆動クロックD
RMCLK1より周期を「t」だけ長くしたドラム駆動
クロックDRMCLK2を、カウンタ30がカウントし
た「n」個分だけ切り換える。パルスモータを使用する
ドラムモータ103は、パルス周期を「t」短くする
と、所定角度回転するのに要する時間も「t」短くなる
ので、TOP信号とBD信号の位相差を、ドラムモータ
103の回転タイミングを変化させることによって所定
範囲内に補正することができる。
【0048】例えば、あるプリント動作時にTOP信号
がBD信号よりt×n位相が進んでいるとすると、通常
より周期が「t」長いドラムモータクロック(ドラム駆
動クロックDRMCLK2)を「n」個分出力すれば、
位相差が相殺される。この動作をTOP信号を検知して
から、画像を印字開始するまでの非画像領域内で行うの
で、画像領域の開始位置では常にTOP信号とBD信号
との位相差は一定であり、各色で画像の印字開始位置は
一致することとなり、位置ずれのない各色の画像を転写
ドラム14に転写された記録媒体に精度よく重ねて高画
質のカラー画像をえることが可能となる。
【0049】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る第1
の発明によれば、位相比較手段が前記第1の検出手段の
出力信号と前記第2の検出手段の出力信号の位相差を検
出したら、前記位相比較手段の出力信号に基づいて前記
駆動モータに印加する信号源を周期が異なる第1の信号
発生手段と第2の信号発生手段とを切り換え制御するの
で、第2の検出手段が転写位置を検出してから第1の検
出手段が前記回転多面鏡により偏向されるビームを検出
までの間隔がばらついても、駆動モータの回転制御によ
り転写材に対する転写位置検出タイミングとビーム検出
タイミングとのずれが相殺されるように補正することが
できる。
【0050】第2の発明によれば、制御手段は、非画像
領域内で、前記位相比較手段の出力信号に基づいて前記
駆動モータに印加するパルス信号源を第1の信号発生手
段と第2の信号発生手段とを切り換え制御するので、第
2の検出手段が転写位置を検出してから第1の検出手段
が前記回転多面鏡により偏向されるビームを検出までの
間隔がばらついても、画像書き出し開始前に、駆動モー
タの回転制御により転写材に対する転写位置検出タイミ
ングとビーム検出タイミングとのずれを相殺できる。
【0051】第3の発明によれば、位相比較手段が前記
第1の検出手段の出力信号と前記第2の検出手段の出力
信号の位相差を検出したら、前記位相比較手段の出力信
号に基づいて前記パルスモータに印加する信号源を周期
が異なる第1の信号発生手段と第2の信号発生手段とを
切り換え制御するので、第2の検出手段が転写位置を検
出してから第1の検出手段が前記回転多面鏡により偏向
されるビームを検出までの間隔がばらついても、パルス
モータの回転パルス制御により転写材に対する転写位置
検出タイミングとビーム検出タイミングとのずれが相殺
されるように補正することができる。
【0052】従って、出力画像の副走査方向の色ずれを
最小限に抑えて、印字品位の高い鮮明なカラー画像を形
成することができるとういう効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示すカラー画像形成装置
の概略構成を説明する図である。
【図2】図1に示したモータ制御部の詳細構成を説明す
るブロック図である。
【図3】図2に示した位相差検出回路の詳細構成を説明
するブロック図である。
【図4】図2に示したモータ制御回路の詳細構成を説明
するブロック図である。
【図5】この種のカラーレーザプリンタの構成を説明す
る概略断面図である。
【図6】図5に示したカラー画像形成装置のレーザビー
ム走査系の駆動制御構成を説明するブロック図である。
【図7】図6の動作を説明するタイミングチャートであ
る。
【図8】図7に示す動作により形成される画像の模式図
である。
【符号の説明】
5 TOP検出器 7 ポリゴンミラー 11 BD検出器 14 転写ドラム 21 第1のドラムモータクロック発振回路 22 第2のドラムモータクロック発振回路 23 モータ制御回路 24 位相差検出回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像信号に応じて変調されたレーザビー
    ムを回転多面鏡により偏向するとともに、像担持体に導
    いて該像担持体を光走査する光走査手段と、前記光走査
    手段により前記像担持体上に形成された潜像を異なる色
    現像剤で現像する複数の現像部を備える現像手段と、前
    記現像手段により現像された可視像を各現像後に同一転
    写材に転写する転写手段と、前記転写手段を回転駆動さ
    せる駆動モータとを有するカラー画像形成装置におい
    て、前記回転多面鏡により偏向されるビームを検出する
    第1の検出手段と、前記転写手段に転写される転写材の
    転写位置を検出する第2の検出手段と、前記第1の検出
    手段の出力信号と前記第2の検出手段の出力信号の位相
    差を検出する位相比較手段と、前記駆動モータを回転駆
    動させる第1周期の駆動信号を発生させる第1の信号発
    生手段と、前記第1周期とは異なる第2周期の駆動信号
    を発生させる第2の信号発生手段と、前記位相比較手段
    の出力信号に基づいて前記駆動モータに印加する信号源
    を第1の信号発生手段と第2の信号発生手段とを切り換
    え制御する制御手段とを有することを特徴とするカラー
    画像記録装置。
  2. 【請求項2】 前記制御手段は、非画像領域内で、前記
    位相比較手段の出力信号に基づいて前記駆動モータに印
    加するパルス信号源を第1の信号発生手段と第2の信号
    発生手段とを切り換え制御することを特徴とする請求項
    1記載のカラー画像記録装置。
  3. 【請求項3】 前記駆動モータは、パルスモータで構成
    したことを特徴とする請求項1記載のカラー画像記録装
    置。
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