JP2007086129A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 記録紙の含水量が多いときにも給紙の不具合を発生させない画像形成装置を提供する。
【解決手段】 記録紙を積載して収納する記録紙収納手段と、記録紙収納手段の内部の相対湿度を検知し湿度情報を取得する湿度情報取得手段と、記録紙収納手段に収納された記録紙を給送する記録紙給送手段と、湿度情報が所定の範囲にあるときに記録紙収納手段からの記録紙の給送を許可するように制御する制御手段と、を有する。
【選択図】 図3

Description

本発明は、記録紙収納手段に積載して収納された記録紙を分離給送して画像を形成する画像形成装置に関する。
プリンタや複写機等の画像形成装置においては、画像を記録する媒体として、所定の寸法にカットされたシートが通常用いらる。従来、記録紙(用紙)としては、普通紙や上質紙が用いられ、これらの普通紙や上質紙は表面平滑度が低いことから、重なり合う記録紙間の密着力が低く、給紙トレイ等の記録紙積載部から記録紙を1枚ずつ分離して繰り出す際に、いわゆる重送と呼ばれる複数枚の記録紙が分離せずに密着して供給される現象の発生を防ぐことが比較的容易であった。しかしながら、近年では、表面平滑度の高いものも含めて多種の記録紙の搬送が要求されるようになってきており、特に、カラー化技術の進展に伴い白色度を上昇させ光沢を出した塗工紙(シートの両面または片面を印刷適性の改良を目的としたコート層を塗工した記録紙)や、フィルムシート、トレーシングペーパー等も使用されるようになっている。これらの塗工紙や、フィルムシート、トレーシングペーパー等は重なり合う記録紙間の密着力が強いことから、重送が発止しやすく、重送を防ぐ特別な対策が必要となってきた。
例えば塗工紙を例にとって説明すると、塗工紙は上質になるほど塗工量が増して白色光沢度が上昇すると共に、紙表面の凹凸が減って平滑度が高くなる。表面の平滑度が高くなると、重ねたときの紙同士の間隔に空気を通しにくい状態となり、接した紙同士を引き剥がそうとすると負圧が維持され、記録紙(用紙)は強く密着し引き剥がし難くなる。
このような記録紙間の密着が強い記録紙を、その記録紙が積載された給紙トレイから1枚ずつ繰り出す際には、1枚ずつ分離して搬送することが非常に難しくなり、1枚ずつ分離して搬送しようとしても、複数枚の記録紙が搬送されてしまう、いわゆる、重送の発生する度合いが普通紙に比べて高くなる。
このような給送時における記録紙に対する密着を解消する方法として、積載された記録紙の側面からエアーを吹き付ける技術が提案されている(特許文献1参照)。かかる技術によれば、記録紙間の密着力の解消に大きな効果を上げることが出来る。
一方、記録紙間の密着については、記録紙が含む水分の量、すなわち含水量の影響が大きく、記録紙の含水量が多くなると密着度が高くなるので引き剥がし難く、より重度の重送が発生することが知られている。したがって、重送の発生を回避するためには、ペーパーをできるだけ乾燥させて給紙を行うことが有効である。記録紙の含水量は記録紙が収納されている環境条件、とりわけ湿度条件が大きく影響する。かかる課題に対して、除湿ヒータによって熱せられた空気を積載されている記録紙束に吹き付ける給紙装置(特許文献2参照)や、記録紙の収納された環境における湿度を測定し、湿度の高いときにヒータによって熱せられた空気(熱風)を記録紙面に送風して記録紙の吸湿によるカールや波打ちを防止し、紙詰まりや重送を防止する技術が開示されている(特許文献3参照)。このように記録紙に熱風を吹き付けて乾燥させ、密着を解いてから給紙すると、記録紙の搬送性能を上昇させることができる。
しかし、これらの記録紙に熱風を吹き付けて給紙を行う場合、記録紙を乾燥させてから給紙を行うことを前提とするものであり、熱風吹き付け開始直後のような、まだ充分な除湿がなされないときに給紙を行うことへの配慮はなされていない。従来技術では、充分な乾燥がなされないうちに給紙を行うと紙詰まりや重送を発生させてしまう不具合を発生させるが、このような不具合を回避する手段は講じられていなかった。
特開平11−5643号公報 特開2001−48366号公報 特開平4−217529号公報
記録紙の含水量が多いときにも給紙の不具合を発生させない画像形成装置を提供する。
発明者は画像形成装置の記録紙収納手段に収納される記録紙における記録紙収納手段内部の雰囲気の相対湿度に着目し検討を重ねた結果、収納される記録紙の含水量と記録紙収納手段内部の相対湿度とは密接な関わりがあり、記録紙収納手段内部の相対湿度を所定の範囲に制御することにより、収納される記録紙の含水量を好ましい範囲に制御できることを見出した。そして、収納手段内部の相対湿度が所定の範囲にない場合には給紙を禁止することにより、含水量が多いままの記録紙を給送するときに発生する紙詰まりや重送を防止出来ることを見出した。
前記課題は、以下の構成により達成される。
(1)記録紙を積載して収納する記録紙収納手段と、
前記記録紙収納手段の内部の相対湿度を検知し湿度情報を取得する湿度情報取得手段と、
前記記録紙収納手段に収納された記録紙を順次給送する記録紙給送手段と、
前記湿度情報が所定の範囲にあるときに前記記録紙収納手段からの記録紙の給送を許可するように前記記録紙給送手段の動作を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
(2)前記画像形成装置は前記記録紙収納手段の内部を調湿する調湿手段を有し、
前記制御手段は前記湿度情報が所定の範囲にないときには前記調湿手段を動作させるように制御することを特徴とする(1)に記載の画像形成装置。
(3)前記画像形成装置は、前記記録紙収納手段の内部の温度を検知し温度情報を取得する温度情報取得手段を有し、
前記制御手段は、前記湿度情報が所定の範囲にないときに、記録紙収納手段の内部の温度が、所定の温度になるまで前記調湿手段を動作させるように制御することを特徴とする(2)に記載の画像形成装置。
(4)前記画像形成装置は、前記湿度情報が所定の範囲に達するまで前記記録紙収納手段からの記録紙の給送を禁止させるか否かを設定可能な設定手段を有することを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の画像形成装置。
請求項1に記載の発明によれば、湿度情報が所定の範囲にあるときに記録紙収納手段からの記録紙の給送を許可するので、含水量の多い記録紙を給送することによる給紙トラブルを発生させない画像形成装置を提供できる。
請求項2に記載のの発明によれば、湿度情報が所定の範囲にないときには調湿手段を動作させるので、記録紙の含水量が多いときには給送トラブルを発生させないレベルまで記録紙の水分を除去してから記録紙の搬送を実行する使い勝手の良い画像形成装置を提供できる。
請求項3に記載のの発明によれば、前記湿度情報が所定の範囲にないときに、記録紙収納手段の内部の温度が、所定の温度になるまで前記調湿手段を動作させるように制御するので、記録紙の含水量が多いときには給送トラブルを発生させないレベルまで記録紙の水分を除去してから記録紙の搬送を実行する使い勝手の良い画像形成装置を提供できる。
請求項4に記載のの発明によれば、湿度情報が所定の範囲に達するまで記録紙収納手段からの記録紙の給送を禁止させるか否かを設定可能な設定手段を有するので、使用する記録紙の性質に適合した動作制御が選択可能な画像形成装置を提供できる。
本発明の実施の形態を説明するにあたり、まず、本発明の基本となる概念を説明する。
図7は、画像形成装置に使用される記録紙を、所定環境に放置した試験における記録紙の質量の変化を示すグラフである。試験は、温度22℃、相対湿度35%RHの環境に保管されていた記録紙(塗工紙、サイズ:A3、斤量:157g)を、温度30℃、相対湿度80%RHの環境に移して時間の経過と共に変化する記録紙の質量を測定し、その後温度40℃、相対湿度49%RHの環境に戻して時間の経過と共に変化する記録紙の質量を測定した。質量の測定は電子天秤を使用した。
図7において、横軸は時間の経過、縦軸は記録紙の質量を示す。またAは温度22℃、相対湿度35%RHの環境に保管していた記録紙を、温度30℃、相対湿度80%RHの環境に移した時点であり、Bは温度30℃、相対湿度80%RHの環境に保管していた記録紙を、温度40℃、相対湿度49%RHの環境に移した時点である。図7のグラフにおいては、記録紙の質量はAからBの範囲で増加し、B以降は減少している。AからBに向かう範囲では、相対湿度35%RHの環境に保管されていた記録紙が相対湿度80%RHの環境における空気中の水蒸気を吸収することにより質量が増加することを示すもので、記録紙の質量の変化は記録紙に含まれる水分量の変化を示す。またB以降では、相対湿度80%RHの環境に保管されていた記録紙が相対湿度49%RHの環境に移されたことにより、含んでいた水分を水蒸気として空気中に放出することにより質量が減少することを示している。図7から、記録紙の含水量は、記録紙を保管する環境の相対湿度に連動することが判る。
また、以下の表1は、画像形成装置の記録紙収納手段の相対湿度値と、収納された記録紙の給送トラブルの発生状況を確認した結果を示す表である。
Figure 2007086129
表1に示す画像形成装置の記録紙収納手段の相対湿度値と、収納された記録紙の給送トラブルの発生状況を確認するにあたり、画像形成装置の記録紙収納手段を、温風ヒータで加熱した空気を循環させることにより所定の相対湿度値が得られるようした。確認に使用した記録紙は全て平滑度の高い塗工紙であり、密着力小の塗工紙A、密着力中の塗工紙B、密着力大の塗工紙C、密着力大の塗工紙Dを選定した。一部の記録紙は斤量の異なるものも選定している。試験は画像形成装置の記録紙収納手段に記録紙を収容し、記録紙収納手段を温風ヒータにより加熱した空気を循環させて所定の相対湿度値とし、その湿度環境内に収容された記録紙の給紙を行い、トラブル無く給紙が行われた回数をカウントした。そしてその評価結果は、1000回の連続給紙を給紙トラブル無く実施できた場合を○、連続給紙回数が100〜1000回に止まったときを△、連続給紙回数が100回に満たない場合を×とした。
表1から、記録紙収納手段の相対湿度を50%RH未満とするときには、塗工紙の密着力、斤量に関係なく給紙に影響が無いことが判る。記録紙収納手段の相対湿度が50%RH未満であるときには、収納されている記録紙の含水量は給紙トラブルを発生させないレベルとなっているものと推定される。
以下説明する画像形成装置は、前述の知見に基づき構成されたもので、記録紙収納環境の相対湿度を検知し、検知結果により給紙動作を制御する。すなわち、記録紙収納環境の相対湿度が所定の範囲にあるときには給紙を許可し、記録紙収納環境の相対湿度が所定の範囲にないときには給紙を禁止する。このように制御することにより、記録紙の含水量が給紙トラブルを発生させる可能性のあるレベルにあるときはに給紙を禁止するので、含水量の多い記録紙を給送することにより発生する給紙トラブルを発生させることがない。
図1は、本発明を適用した画像形成装置を示す概念図である。画像形成装置Aは、公知の電子写真技術により画像形成を行うデジタル式の複写機であり、自動原稿送り装置1、読み取り手段2、書き込み手段3、画像形成手段4、定着手段5、反転排紙手段6、再給紙手段7、記録紙給送手段8、記録紙収納手段9、制御手段C1、操作表示手段60等から構成されている。
自動原稿送り装置1は、原稿載置台10の上に載置された原稿Dを1枚ずつ原稿搬送路11に送り出し、原稿排紙台12に排紙する。搬送中の原稿Dの画像面は、原稿読み取り位置13にて読み取り手段2により読み取りがなされる。原稿Dの両面の画像を読み取る場合には、第1面の読み取りがなされた原稿Dを反転手段14により反転して、再度、原稿搬送路11に送り出し、第2面の読み取りを行い、原稿排紙台12に排紙する。読み取り手段2は、光源21、第1ミラーユニット22、第2ミラーユニット23、結像レンズ24、CCD25等からなり、画像読み取り位置13を走行する原稿Dの画像を走査して、その画像をCCD25に結像させて、光学的情報である原稿画像情報を電気的情報に変換する。変換された原稿画像情報は、A/D変換、シェーディング補正、圧縮等の処理が施され、制御手段C1のメモリM1に保存される。書き込み手段3は、レーザ光源、シリンドリカルレンズ、Fθレンズ、ミラー、ポリゴン等で構成される走査光学系で、前記メモリM1から読み出された画像情報に対応して変化するレーザビームにて、画像形成手段4の感光体41の表面を走査して、前記感光体41の表面に潜像を形成する。画像形成手段4は、感光体41の表面に形成された潜像を、現像手段42にて現像処理を行いトナー画像として顕像化するものである。前記トナー画像は、転写手段43にてレジストローラ81により送り出された記録媒体である記録紙Pに転写される。トナー画像の転写を終えた感光体表面は、クリーニング手段44により、残留トナーが除去されて、帯電手段45により電荷が付与されて、次の潜像形成に供される。定着手段5は、対向して配置された、熱ローラ51と、加圧ローラ52とによりトナー画像を担持した記録紙Pを加熱加圧することにより、トナー画像を記録紙Pに定着する。
画像定着を終えた記録紙Pは、排紙ローラ55により、排出される。記録紙Pを反転させて排紙する場合には、排紙ガイド57により記録紙Pを下方に導き、反転手段の反転ローラ61に前記記録紙Pの後端を挟持させ、反転して排紙ローラ55に送り出す。記録紙Pの両面に画像形成を行う場合には、排紙ガイド57と複数のローラにより記録紙Pを再給紙手段7に送り、再給紙手段7の反転ローラ71により記録紙Pを反転して、再度、記録紙給送手段8に送り出す。記録紙給送手段8は、複数のローラと、ガイド部材とからなる記録紙の搬送路で、給紙手段9から送り出された記録紙Pを搬送して、記録紙Pの先端をレジストローラ81に突き当てた後、トナー画像を転写するために感光体41に向けて送り出す。
記録紙収納手段9は、画像形成装置による画像形成に供される記録紙を収納し、収納された記録紙Pを1枚ずつ記録紙給送手段8に送り出す。本実施の形態の画像形成装置は記録紙収納手段として第1の記録紙収納部である第1記録紙収納91と第2の記録紙収納部である第2記録紙収納部92の二つの記録紙収納部を有している。
第1記録紙収納部91、第2記録紙収納部92はそれぞれ筐体を有し、それぞれの筐体の中に記録紙を収納する記録紙載置台を有し、サイズ、紙種(塗工の有無)等の異なる記録紙を収納可能であり、制御手段C1からの指示に従い、実行するジョブに指定された条件に対応する記録紙を収納する記録紙収納部が選択され、給紙が行われる。
第1記録紙収納部91は、筐体内に記録紙載置台911を有し、送り出しローラ912により載置台911に載置された記録紙Pを1枚ずつ記録紙給送手段8に送り出す。そして、筐体内の空気を循環させる送風手段913、筐体内の相対湿度を検知し湿度情報を取得する湿度情報取得手段である湿度センサ914、筐体内の相対湿度を低下させる調湿手段915、筐体内の温度を検知し温度情報を取得する温度情報取得手段である温度センサ916を有している。調湿手段915はヒータを有し、筐体内を循環する空気を加熱する。加熱した空気を筐体内を循環させることにより、筐体内の相対湿度を低下させる。同様に、第2記録紙収納部92も筐体の中に記録紙載置台921を有し、送り出しローラ922により載置台921に載置された記録紙Pを1枚ずつ記録紙給送手段8に送り出す。そして、筐体内の空気を循環させる送風手段923、筐体内の相対湿度を検知し湿度情報を取得する湿度情報取得手段である湿度センサ924、筐体内の相対湿度を低下させる調湿手段925、筐体内の温度を検知し温度情報を取得する温度情報取得手段である温度センサ926を有している。調湿手段925はヒータを有し、筐体内を循環する空気を加熱する。加熱した空気を筐体内を循環させることにより、筐体内の相対湿度を低下させる。
操作表示手段60は、画像形成装置Aの本体上面に設けられたタッチパネルで、表示と入力の両方の機能を有し、コピー枚数の設定をはじめ、記録紙収納部に収納された記録紙のサイズ、塗工の有無等の紙種情報の入力を行うことができる。また、操作表示手段60から、記録紙収納部の相対湿度情報により動作開始を制御するか否かの選択が入力できる。操作表示手段60には、各種の操作ボタンが表示され、かかるボタンの位置に対応した部分に指などによる押圧が加えられると、透明電極(図示せず)からなる押圧感知の感圧センサが感知する。制御手段C1は感圧センサの感知情報から、かかるボタンが押圧されたと認識する。
図2は、操作表示手段60における記録紙収納部に収納された記録紙のサイズ、塗工の有無等の紙種情報、操作表示手段60から、記録紙収納部の相対湿度情報により動作開始を制御するか否かの選択を入力する設定入力画面であり、画像形成装置の操作表示手段60の図示しない初期画面から記録紙設定ボタンを操作すると表示される
図2(a)は、設定が未入力の状態のときの設定入力画面61であり、ここから、記録紙収納部へ収納する記録紙のサイズ、種類、記録紙収納部の相対湿度情報により動作開始を制御するか否かの選択を入力できる。
図2(a)に示すように、記録紙設定入力画面61は、入力結果表示部62と、設定手段63を有する。設定手段63には、記録紙設定を行う対象となる記録紙を収納した収納部を選択する収納部収納部選択ボタン63A1、記録紙サイズを選択するサイズ選択ボタン63B1、記録紙の紙種を選択する紙種選択ボタン63C1、AモードあるいはBモードのいずれかの給紙モードを選択するモード選択ボタン63D1とを有し、それぞれ、選択結果を決定する決定ボタン63A2〜63D2を有する。これらの選択ボタン及び決定ボタンを操作することにより選択した記録紙収納部に収納した記録紙の情報及び所望の給紙モードを入力できる。なお、モード選択におけるAモードとは、記録紙収納部の相対湿度情報により給紙許可あるいは禁止を制御する給紙モードである。すなわち、Aモードが選択されたときには、記録紙収納部の相対湿度情報が所定の範囲にあるときには記録紙の給紙を許可し、相対湿度情報が所定の範囲にないときには記録紙の給紙を禁止するように給紙動作が制御される。したがって、塗工紙のような、含水量の多い時に重送等の給送トラブルを発生しやすい記録紙を使用するときにはAモードを選択することが有効である。一方、Bモードは、給紙を記録紙収納部の相対湿度情報とは関係なしに許可するモードであり、普通紙のような含水量の影響を受けにくい記録紙を使用するときに選択される。これら選択結果は、OKボタン63Eを操作することにより確定できる。
図2(b)は、図2(a)に示す入力画面から入力がなされた結果を表示した画面で、入力結果表示部62には、収納部1に収納されている記録紙はA4サイズの塗工紙であり、モードはAモードが選択されたことが、また、収納部2に収納されている記録紙はB4サイズの普通紙であり、モードはBモードが選択されたことが表示されている。この状態でOKボタン63Eを操作すると表示された選択結果が確定する。
図3は、本実施の形態の画像形成装置の制御の構成を示すブロック図である。なお、本図の説明は、本発明の実施の形態に直接係わらない箇所は省略されている。
画像形成装置の制御手段C1は、CPU、演算ユニット、メモリMM、メモリM1〜M4、入出力I/F等から構成されるコンピュータシステムである。
制御手段C1は、操作表示手段60から入力された記録紙の情報およびジョブ情報をメモリMMに収納し、収納した情報を参照しながら画像形成装置Aの自動原稿送り手段1、読み取り手段2、書き込み手段3、画像形成手段4、定着手段5、反転排出手段6、再給紙手段7、記録紙給送手段8、記録紙収納手段9の動作を制御し、画像形成を行う。これらの制御は、予めメモリMMに格納してあるプログラムを実行させることによりなされる。この制御手段C1が特許請求の範囲に記した制御部にあたる。ここで、メモリM2は、閾値等のあらかじめ設定される固有情報を収納する記憶手段であり、メモリM3は、記録紙収納部の数(本実施の形態においては2)をnmaxとしてあらかじめ収納する記憶手段である。また、メモリM4は、カウンタとして機能するインクリメント可能な記憶手段である。
制御手段C1は、湿度センサにより検知、取得された記録紙収納部の筐体内部の湿度情報をメモリM2に予め格納されている所定の閾値と比較する。本実施の形態における閾値は相対湿度50%RHであり、筐体内部の相対湿度が50%RH未満のときには、給紙を許可し、相対温度が50%以上のときには調湿手段のヒータを動作させる。ヒータにより加熱された空気を記録紙収納部の筐体内部を循環させることにより、筐体内部の相対湿度を低下させることができる。そして、筐体内部の相対湿度が50%RH未満になったことが検出されると、調湿手段の作動を停止し、給紙を許可する。
また、本実施の形態における画像形成装置は2基の記録紙収納部を有しているが、メモリM4がインクリメント可能なカウンタとして機能することにより、2基の記録紙収納部に対して筐体内の相対湿度の検出結果に基づく給紙許可、あるいは、給紙禁止を順次行うことが出来る。
図4は、本発明の実施形態における画像形成装置の、記録紙収納手段の湿度確認と、湿度確認結果に基づくジョブの実行の制御の流れを説明するフローチャートである。
以下フローチャートにより動作を説明する。
制御手段C1は、画像形成装置の電源の投入を待ち、電源が投入される(ステップS1)と、メモリMMに格納してあるプログラムの実行を開始し、ステップS2に移行する。
ステップS2では、メモリM4のカウンタ数nをリセットしn=1とする。nはその数値に対応する記録紙収納部の番号となる。実施の形態における画像形成装置においては、n=1に対応する記録紙収納部は第1記録紙収納部91であり、n=2に対応する記録紙収納部は第2記録紙収納部92である。以下数値nに対応する記録紙収納部を給紙部nとも記す。
次いで、ステップS3にて、数値nに対応する給紙部n、ここでは第1記録紙収納部91に収納されている記録紙を使用するジョブの実行モード選択がモードAであるか否かを確認する。選択モードがモードAであるとき(ステップS3:Yes)には、ステップS4に移行する。また、選択モードがモードAでないとき(ステップS3:No)には、ステップS11に移行する。
ステップS4では給紙部nの空気を循環させる送風手段913作動を開始させる。ここではn=1に対応する第1記録紙収納部91の筐体内部の空気を循環させる送風手段913作動を開始させる。
次いで、ステップS5にては給紙部nの筐体内部の相対湿度を湿度センサにより取得し、ステップS6に移行する。ここでは第1記録紙収納部91の筐体内部の相対湿度を湿度センサ913で検知し、湿度情報unを取得してステップS6に移行する。
ステップS6では、取得された湿度情報unが所定の範囲にあるか否かを確認する。湿度情報が所定の範囲にあるか否かの確認は取得された湿度情報unを、メモリM2に収納された基準値と比較することによりなされる。本実施の形態における基準値は50(%RH)であり、制御手段C1は湿度センサ913にて取得された湿度情報が50%RH未満であるときに給紙部n部内の相対湿度が所定の範囲にあると判定し、取得された湿度情報が50%RH以上であるときに給紙部n内の相対湿度値が所定の範囲にないと判定する。
ステップS6にて給紙部n内の相対湿度値が所定の範囲にあると判断されるとき(ステップS6:Yes)には、ステップS7に移行する。
ステップS7にては、給紙部nの調湿手段がON状態にあるか否かを確認し、調湿手段がON状態にあるとき(ステップS7:Yes)にはステップS8にて調湿手段をOFFしてステップS11に移行し、給紙部nの調湿手段がON状態にないとき(ステップS7:No)には直接ステップS11に移行する。ここでは、給紙部nは記録紙収納手段91であり、調湿手段は調湿手段915である。
ステップS6にて給紙部n内の相対湿度が所定の範囲にないと判断されるとき(ステップS6:No)には、ステップS9に移行する。
ステップS9にては、給紙部nの調湿手段がON状態にあるか否かを確認し、調湿手段がON状態にないとき(ステップS9:No)にはステップS10にて調湿手段をONしてステップS5に移行し、調湿手段がON状態にあるとき(ステップS9:Yes)には直接ステップS5に戻る。
ステップS5に戻ると、給紙部nの相対湿度を湿度センサで検知して湿度情報unを取得し、ステップS6にて取得された湿度情報unが所定の範囲にあるか否かを確認する工程が再び実行される。
ステップS6にて給紙部n内の相対湿度が所定の範囲にないと判断されるとき(ステップS6:No)には、ステップS9、ステップS10、ステップS5、ステップS6の工程をステップS6にて給紙部n内の相対湿度が所定の範囲にあると判断される(ステップS6:Yes)まで繰り返し実行し、相対湿度が所定の範囲にあると判断される(ステップS6:Yes)とステップS7、ステップS8を経てステップS11に移行する。
ステップS11にて、給紙部nに収納されている記録紙を使用するジョブがあるか否かを確認する。ステップS11にて、ジョブが給紙部n(ここでは第1記録紙収納部91)に収納されている記録紙を使用するジョブであるとき(ステップS11:Yes)には、ステップS12に移行する。また、給紙部nに収納されている記録紙を使用するジョブがないとき(ステップS11:No)には、ステップS13に移行する。ステップS13の動作については後述する。
ステップS12にては、給紙部nに収納されている記録紙の給紙を許可し、当該記録紙収納部に収納されている記録紙が送り出しローラにより送り出され、給紙が実行される。給紙された記録紙には画像形成が行われる。ステップS12の工程が実行されるとステップS13に移行する。
ステップS13にては、メモリM4のカウンタ数値nに1をインクリメントし、メモリM4のカウンタ数値nをn=n+1(ここまでの流れではn=1+1=2)とし、ステップS14に移行する。
ステップS14にては、新たなメモリM4のカウンタ数値nを、メモリM3に収納されているnmax(記録紙収納部の数、本実施の形態においてはnmax=2)と比較する。比較結果n>nmaxでないとき(ステップS14:No)にはステップS3に移行する。ここまでの流れではn=2であり、n>nmaxではないのでステップS3に移行する。
ステップS3に移行した後は、ステップS3〜ステップS13までの工程をメモリM4のカウンタ数値n=2に対応する給紙部nである第2記録紙収納部92に関して実行し、モード、筐体内の相対湿度、ジョブの有無、の確認結果に基づき第2記録紙収納部92の給紙許可あるいは禁止の制御を実施し、ステップS13に移行する。
ステップS13にては、メモリM4のカウンタ数値nに1をインクリメントし、メモリM4のカウンタ数値nをn=n+1(ここまでの流れではn=2+1=3)とし、ステップS14に移行する。
ステップS14にては、新たなメモリM4のカウンタ数値nを、メモリM3に収納されているnmax(記録紙収納部の数、本実施の形態においてはnmax=2)と比較する。比較結果n>nmaxでないとき(ステップS14:No)にはステップS3に移行する。ここまでの流れではn=3であり、n>nmaxである(ステップS14:Yes)のでステップS15に移行する。
ステップS15にては、電源OFFが入力されているかを確認する。電源OFFが入力されていないとき(ステップS15:No)にはステップS2に戻り、ステップS2〜ステップS15までの工程を繰り返す。
ステップS2に移行すると、ステップS2にてメモリM4のカウンタ数値をn=1にリセットし、以下ステップS3〜ステップS15までの工程をメモリM4のカウンタ数値nに対応する給紙部nに関して繰り返し、筐体内の相対湿度の確認と、確認結果に基づき当該の記録紙収納部の給紙の許可あるいは禁止の判定を行う。
ステップS15にて電源OFFが入力されているとき(ステップS15:Yes)にはステップS16に移行し、画像形成装置の動作を終了する。
以上のように、本発明によれば、記録紙収納部の内部の相対湿度が所定の範囲にあるとき給紙を実行し、記録紙収納部の内部の相対湿度が所定の範囲にないときには、給紙を禁止するので、含水量の多い記録紙を給送することによる紙詰まりや重送等の不具合の発生を防止する利便性の高い画像形成装置を提供できる。また、記録紙収納部の内部の相対湿度値が所定の範囲にないときには、相対湿度が所定の範囲に到達するまで調湿手段を動作させた後に給紙を実施するので、含水量の多い記録紙が記録紙収納部に収納された場合でも記録紙の含水量を減少させて給紙が行われ、紙詰まりや重送等の不具合の発生をのない利便性の高い画像形成装置を提供できる。
<発明の第2の実施形態>
前述の実施の形態は、記録紙収納部の相対湿度が所定の範囲に無いときに、相対湿度値が所定の範囲になるまで調湿手段を動作させるにあたり、調湿動作中の記録紙収納部の湿度情報を湿度情報取得手段にて取得し、取得した湿度情報により調湿手段の動作を制御する構成であるが、第2の実施の形態は記録紙収納部の温度情報により記録紙収納部の目標とする相対湿度値を算出し、画像形成装置の動作を制御するものである。以下、その内容を説明する。
気体中に含まれる水蒸気の量には限界があり、これ以上含まれない限界を飽和と呼び、このときの水蒸気の圧力を飽和水蒸気圧と呼ぶ。飽和水蒸気圧は、温度、圧力により変化する。相対湿度とは、ある温度における気体中の水蒸気圧と、その気体の飽和水蒸気圧との比を100分率で表したものであり、以下の計算式で求められる。
U=e/es×100(%RH)
U:相対湿度(%RH)
e:水蒸気圧(Pa)、es:飽和水蒸気圧(Pa)、
下記の表はJIS−Z−8806に記載されている飽和水蒸気圧表の一部を抜粋したもので、それぞれの温度t(℃)における水の飽和水蒸気圧(Pa)を示すものである。
Figure 2007086129
ここで、例えば温度tを20℃であるとき、t=20℃における水の飽和水蒸気圧は、表2から2339.2(Pa)と読みとれる。このときの相対湿度Uを80(%RH)とすると、このときの水蒸気圧eはe=2339.2×0.8=1871.4(Pa)と算出される。この環境条件における相対湿度は、飽和蒸気圧を変化させることにより変化し、例えば、温度tを30℃まで上昇させると、t=30℃における水の飽和水蒸気圧は、表2から4247.0(Pa)と読みとれるのでこのときの相対湿度はU=(1871.4/4247.0)×100=44.1(%RH)となる。すなわち温度20℃、相対湿度80%RHの空気は、温度を30℃に上昇させることにより相対湿度44.1%RHとなる。このように環境の相対湿度は温度を制御することによって制御することが可能である。
発明の第2の実施の形態は前述の原理を踏まえたものであり、先ず記録紙収納部の内部の相対湿度を検知して湿度情報を取得し、湿度情報が所定の範囲にあるときには給紙を実行し、湿度情報が所定の範囲に無いときには給紙を禁止するとともに調湿手段を動作させるが、調湿手段の動作を記録紙収納部の温度により制御するものである。
制御手段C1は、湿度センサにより検知、取得された記録紙収納部の筐体内部の湿度情報をメモリM2に予め格納されている所定の閾値と比較する。本実施の形態における閾値は相対湿度50%RHであり、筐体内部の相対湿度値が50%RH未満のときには、給紙を許可し、相対温度が50%RH以上のときには給紙を禁止するとともに、調湿手段のヒータ及び送風手段を動作させる。ヒータにより加熱された空気を記録紙収納部の筐体内部を循環させることにより、筐体内部の相対湿度を低下させることができる。そして、筐体内部の相対湿度が50%RH未満になったことが検出されると、給紙を許可するとともに調湿手段の作動を停止するが、筐体内部の相対湿度が目標となる相対湿度値に到達したか否かを、筐体内部の温度により判断するものである。
第2の形態における画像形成装置は、
制御手段C1は、湿度センサにより検知、取得された記録紙収納部の筐体内部の湿度情報をメモリM2に予め格納されている所定の閾値と比較する。本実施の形態における閾値は相対湿度50%RHであり、筐体内部の相対湿度が50%RH未満のときには、給紙を許可し、相対温度が50%RH以上のときには記録紙収納部の筐体内部の温度tnを温度センサにより検知、温度情報を取得し、筐体内部の水蒸気圧値をメモリM2にあらかじめ収納されている水蒸気圧テーブルを参照して取得した湿度情報tnと温度情報とから筐体内部の水蒸気圧eの範囲を求める。メモリM2に収納されるている水蒸気圧テーブルの例を表2に示す。次に、求めた筐体内部の水蒸気圧eの範囲が、飽和水蒸気圧の50%以下となる温度tngを水蒸気圧テーブルを参照して求め、調湿手段を動作させる。
この筐体内部の水蒸気圧eの範囲が、飽和水蒸気圧の50%以下となる温度tngを目標温度tngと以下記す。
調湿手段のヒータにより加熱された空気を記録紙収納部の筐体内部を循環させることにより、筐体内部の温度tnは上昇し、温度tnの上昇につれて筐体内部の相対湿度は低下する。そして、筐体内部の温度が目標温度tngに到達したことが検出されると、調湿手段の作動を停止し、給紙を許可する。
このように動作させることにより、筐体内部の相対湿度は50%RH未満となっているので含水量の多い記録紙が収納された場合でも記録紙の含水量を減少させて給紙を実行することができる。
図5は、本発明の第2の実施形態における画像形成装置の、記録紙収納手段の湿度確認と、湿度確認結果に基づくジョブの実行の制御の流れを説明するフローチャートである。
以下図5のフローチャートにより動作を説明する。
制御手段C1は、画像形成装置の電源の投入を待ち、電源が投入される(ステップS1)と、メモリMMに格納してあるプログラムの実行を開始し、ステップS2に移行する。
ステップS2にては、メモリM4のカウンタ数nをリセットし、n=1とする。nはその数値に対応する記録紙収納部の番号となる。実施の形態における画像形成装置においては、n=1に対応する記録紙収納部は第1記録紙収納部91であり、n=2に対応する記録紙収納部は第2記録紙収納部92である。以下数値nに対応する記録紙収納部を給紙部nとも記す。
次いで、給紙部n(ここではn=1であるから第1記録紙収納部91)に収納されている記録紙を使用するジョブの実行モード選択がモードAであるか否かを確認する。選択モードがモードAであるとき(ステップS3:Yes)には、ステップS4に移行する。また、選択モードがモードAでないとき(ステップS3:No)には、ステップS13に移行する。
ステップS4では給紙部nの筐体内部の空気を循環させる送風手段の作動を開始させる。ここでは第1記録紙収納部91の送風手段913の作動を開始させる。
次いで、ステップS5にて給紙部nの筐体内部の相対湿度を湿度センサ検知し、湿度情報uを取得してステップS6に移行する。ここではn=1に対応する第1記録紙収納部91の筐体内部の相対湿度を湿度センサ913で検知し、湿度情報unを取得する。
ステップS6では、取得された相対湿度情報unが所定の範囲にあるか否かを確認する。相対湿度情報unが所定の範囲にあるか否かの確認は、湿度センサにて測定、取得された湿度情報を、メモリM2に収納された基準値と比較することによりなされる。本実施の形態における基準値は50(%RH)であり、制御手段C1は湿度測定手段913にて取得された相対湿度情報unが50%RH未満であるときに給紙部n内の相対湿度が所定の範囲にあると判定し、取得された相対湿度情報unが50%RH以上であるときに給紙部n内の相対湿度が所定の範囲にないと判定する。
ステップS6にて記録紙収納部内の相対湿度が所定の範囲にあると判断されるとき(ステップS6:Yes)には、ステップS13に移行する。
ステップS6にて、給紙部n内の相対湿度が所定の範囲にないとき(ステップS6:No)には、ステップS7に移行する。
次いで、給紙部nの筐体内部の温度を温度センサで検知し、温度情報tnを取得してステップS8に移行する。ここではn=1に対応する第1記録紙収納部91の筐体内部の温度を温度センサ916で検知し、温度情報tnを取得する。
ステップS8にては、給紙部n内の調湿手段の作動を温度情報に基づき制御するにあたり、目標となる温度(目標温度tngとも記す)を算出する目標温度算出ルーチンを動作させる。目標温度算出ルーチンのプログラムはメモリMMに収納されている。
図6は目標温度算出ルーチンにおける目標温度算出の工程を説明するフローチャートである。なお、以下の説明における数値例では、湿度センサで取得された湿度情報unが75(%RH)、温度センサで取得された温度情報tnが21(℃)であるとする。
目標温度算出ルーチンにては、ステップS81にて給紙部nの温度tnに対応する飽和水蒸気圧を水蒸気圧テーブルを参照して求める。前述のように、本実施形態の画像形成装置には表2に示す水蒸気圧テーブルが収納されている。収納されている水蒸気圧テーブルに温度tnに該当する数値がない場合には、水蒸気圧テーブルにおける温度情報tnを上回る最低の温度に対応する飽和水蒸気圧を求め、それを飽和水蒸気圧とする。
数値例では、tn=21(℃)であり、水蒸気圧テーブルにはtn=21(℃)に対応する数値はないので、水蒸気圧テーブルにおけるtn=21(℃)を上回る最低の温度である22(℃)に対応する飽和水蒸気圧2645.3(Pa)を飽和水蒸気圧とする。
次いで、ステップS82にて、給紙部n内における水蒸気圧enを求める。最大水蒸気圧enはステップS81で求めた飽和水蒸気圧に相対湿度値を乗じて求める。
数値例では、ステップS81で求めた飽和水蒸気圧2645.3(Pa)に湿度情報である75(%RH)を乗じて、水蒸気圧enは2645.3×0.75=1984.0(Pa)と算出される。
次いで、ステップS83にて、給紙部n内においてステップS82で算出した水蒸気圧enが相対湿度50%RHとなる飽和蒸気圧を算出する。水蒸気圧enが50%となる飽和蒸気圧は、水蒸気圧enを0.5(=50%RH)で除して求める。
数値例ではen=1984.0(Pa)であるので、1984.0(Pa)が50%となる飽和蒸気圧は、1984.0/0.5=3968.0(Pa)となる。
次いで、ステップS84にて、ステップS83で算出した飽和蒸気圧に対応する温度、すなわち目標温度tngを飽和蒸気圧テーブルを参照して求める。飽和蒸気圧テーブルよりステップS83で算出した飽和蒸気圧に対応する温度を求め、その温度を目標温度tngとする。また、飽和蒸気圧テーブルにステップS83で算出した飽和蒸気圧がない場合には、その飽和蒸気圧を上回る最低の飽和蒸気圧に対応する温度を求め、その温度を目標温度tngとする。
数値例では、飽和蒸気圧テーブルよりステップS83で求めた飽和蒸気圧3968.0(Pa)に対応する温度温度を求めるが、3968.0(Pa)に該当する数値がないので、3968.0(Pa)を上回る最低の飽和蒸気圧4247.0(Pa)に対応する温度30(℃)を目標温度tngとする。目標温度算出ルーチンによりからステップS8に移行する。なお、30(℃)における飽和蒸気圧は4247.0(Pa)であり、ステップS82にて算出した蒸気圧enが1984.0(Pa)のときの相対湿度値ugはug=1984.0/4247.0=46.7(%RH)となり、給記録紙収納部内の相対湿度は目標の50(%RH)未満を満足できる。
以上の目標温度算出ルーチンを動作させ、記録紙収納部内の相対湿度値を所定の値(数値例では50%RH)とする記録紙収納部内の目標温度(tng)を算出するとステップS9に移行する。
ステップS9にては、給紙部nにおける調湿手段をONにし、ステップS11に移行する。ここでは記録紙収納手段91における調湿手段915をONにする。調湿手段をONさせるとヒータにより給記録紙収納部n内の空気の温度tnは上昇し、給記録紙収納部n内の空気の温度tnが上昇するにつれて給記録紙収納部n内の相対湿度値unは低下する。
次いでステップS10にて給紙部n内部の温度を温度センサで検知して温度情報tnを取得し、ステップS11に移行する。
ステップS11では、温度情報tnが目標温度(tng)に到達したか否かを確認する。温度情報tnが所定の範囲にあるか否かの確認は、湿度測定手段916にて取得された温度情報を、メモリMXに収納された目標温度(tng)と比較することによりなされる。本実施の形態における基準値は50(%RH)であり、制御手段C1は湿度測定手段916にて取得された温度情報tnが目標温度(tng)に到達していないとき(ステップS11:No)にはステップS10に戻り、記録紙収納部91の筐体内部の温度を温度センサ916で検知して温度情報tnを取得し、ステップS11に移行する。調湿手段の動作により給記録紙収納部n内の空気の温度tnが上昇して、温度情報tnが目標温度(tng)に到達するまでステップS10,ステップS11の工程が繰り返される。そして、温度情報tnが目標温度(tng)に到達したとき(ステップS11:Yes)にはステップS12に移行する。温度情報tnが目標温度(tng)に到達したことは記録紙収納部内の相対湿度値unが目標の値に到達したことを意味する。
ステップS12にては、調湿手段をOFFし、ステップS13に移行する。
ステップS13にては、給紙部nに収納されている記録紙を使用するジョブがあるか否かを確認する。ジョブが給紙部nに収納されている記録紙を使用するジョブであるとき(ステップS13:Yes)には、ステップS14に移行し、給紙部nに収納されている記録紙を使用するジョブがないとき(ステップS13:No)には、ステップS15に移行する。
ステップS14にては、給紙部nに収納されている記録紙の給紙を許可し、当該記録紙収納部に収納されている記録紙が送り出しローラにより送り出されて給紙が実行される。給紙された記録紙には、画像形成が行われる。ステップS14の工程が実行されるとステップS15に移行する。
ステップS15にては、メモリM4のカウンタ数値nに1をインクリメントし、メモリM4のカウンタ数値nをn=n+1(ここまでの流れではn=1+1=2)とし、ステップS16に移行する。
ステップS16にては、メモリM4のカウンタ数値nを、メモリM3に収納されているnmax(記録紙収納部の数、本実施の形態においてはnmax=2)と比較する。比較結果n>nmaxでないとき(ステップS16:No)にはステップS3に移行する。ここまでの流れではn=2となっており、n>nmaxではないのでステップS3に移行する。
ステップS3に移行した後は、ステップS3〜ステップS15までの工程をメモリM4のカウンタ数値n=2に対応する給紙部nである第2記録紙収納部92に関して実行し、モード、筐体内の相対湿度および温度、ジョブの内容がなされ、条件が満たされれば調湿手段の動作や第2記録紙収納部92の給紙実行を行い、ステップS15に移行する。
ステップS15にては、メモリM4のカウンタ数値nに1をインクリメントし、メモリM4のカウンタ数値nをn=n+1(ここまでの流れではn=2+1=3となる)とし、ステップS16に移行する。
ステップS16にては、メモリM4のカウンタ数値nを、メモリM3に収納されているnmax(記録紙収納部の数、本実施の形態においてはnmax=2)と比較する。比較結果n>nmaxでないとき(ステップS16:No)にはステップS2に移行する。ここまでの流れではn=3であり、n>nmaxである(ステップS16:Yes)のでステップS17に移行する。
ステップS17にては、電源OFFが入力されているかを確認する。電源OFFが入力されていないとき(ステップS17:No)にはステップS2に戻り、ステップS2〜ステップS18までの工程を繰り返す。
ステップS2に移行すると、ステップS2にてメモリM4のカウンタ数値をn=1にリセットし、以下ステップS3〜ステップS17までの工程をメモリM4のカウンタ数値nに対応する給紙部nに関して繰り返し、給紙部nの筐体内の相対湿度および温度の確認と、確認結果に基づき給紙部nの給紙の許可あるいは禁止の判定を行う。
以上のステップS2〜14の工程はステップS17にて電源OFFが確認されていない限り反復実行される。
ステップS17にて電源OFFが入力されていることが確認されたとき(ステップS17:Yes)にはステップS18に移行し、画像形成装置の動作を終了する。
以上のように、発明の第2実施形態によれば、調湿手段動作中の記録紙収納部内の温度情報により、記録紙収納部内の相対湿度が好ましい範囲にあるか否かを判断でき、画像形成装置の動作を制御でき、含水量の多い記録紙を給送することによる紙詰まりや重送等の不具合の発生を防止する利便性の高い画像形成装置を提供できる。
なお本発明の実施形態における画像形成装置においては、記録紙収納部の数を2としているが、記録紙収納部の数が3以上、あるいは、1の画像形成装置にも適用可能である。また、本発明の思想は画像形成装置と連係して動作する外付けの記録紙収納部にも適用可能である。
画像形成装置を示す概念図である。 記録紙収納手段に収納された記録紙のサイズ、塗工の有無等の紙種情報等を入力する設定入力画面である。 本実施の形態の画像形成装置の制御の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態における画像形成装置の、記録紙収納手段の湿度確認と、湿度確認結果に基づくジョブの実行の制御の流れを説明するフローチャートである。 本発明の第2の実施形態における画像形成装置の、記録紙収納手段の湿度確認と、湿度確認結果に基づくジョブの実行の制御の流れを説明するフローチャートである。 目標温度算出ルーチンにおける目標温度算出の動作を説明するフローチャートである。 記録紙を、所定環境に放置したときの質量の変化を示すグラフである。
符号の説明
A 画像形成装置
1 自動原稿送り装置
2 読み取り手段
3 書き込み手段
4 画像形成手段
5 定着手段
7 再給紙手段
8 記録紙給送手段
9 記録紙収納手段
91 第1記録紙収納部
911 記録紙載置台
912 送り出しローラ
913 送風手段
914 湿度センサ
915 調湿手段
916 湿度センサ
92 第2記録紙収納部
921 記録紙載置台
922 送り出しローラ
923 送風手段
924 湿度センサ
925 調湿手段
925 温度センサ
60 操作表示手段
63 設定手段
C1 制御手段

Claims (4)

  1. 記録紙を積載して収納する記録紙収納手段と、
    前記記録紙収納手段の内部の相対湿度を検知し湿度情報を取得する湿度情報取得手段と、
    前記記録紙収納手段に収納された記録紙を順次給送する記録紙給送手段と、
    前記湿度情報が所定の範囲にあるときに前記記録紙収納手段からの記録紙の給送を許可するように前記記録紙給送手段の動作を制御する制御手段と、
    を有することを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記画像形成装置は前記記録紙収納手段の内部を調湿する調湿手段を有し、
    前記制御手段は前記湿度情報が所定の範囲にないときには前記調湿手段を動作させるように制御することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記画像形成装置は、前記記録紙収納手段の内部の温度を検知し温度情報を取得する温度情報取得手段を有し、
    前記制御手段は、前記湿度情報が所定の範囲にないときに、記録紙収納手段の内部の温度が、所定の温度になるまで前記調湿手段を動作させるように制御することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記画像形成装置は、前記湿度情報が所定の範囲に達するまで前記記録紙収納手段からの記録紙の給送を禁止させるか否かを設定可能な設定手段を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の画像形成装置。
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US11948027B2 (en) * 2020-06-17 2024-04-02 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus having function of adjusting print position

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