JP2018144902A - 搬送装置、記録装置、斜行量算出方法及び搬送方法 - Google Patents
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Description
本発明の一態様の記録装置は、画像データに基づいてシートに記録を行う記録装置であって、本発明の搬送装置と、シートの斜行の方向を判定する方向判定手段と、シートに画像を記録する記録ヘッドと、斜行量算出手段が算出した斜行量と方向判定手段が判定した斜行方向とに基づいて画像データを回転して回転画像を生成する画像回転手段と、を備え、記録ヘッドは回転画像をシートに記録することを特徴とする。
本発明の一態様の斜行量算出方法は、シートを搬送する搬送ローラと、搬送ローラと対向した位置に配され、搬送ローラとの間でシートを挟持するピンチローラと、を備える搬送装置におけるシートの斜行量を算出する方法であって、搬送ローラの回転速度または回転量を検出し、搬送ローラとピンチローラとの間に形成されるニップ部をシートの搬送方向の端部が通過する際の回転速度または回転量についての検出値の変動量に基づいて、シートの斜行量を算出することを特徴とする。
本発明の一態様の搬送方法は、シートを搬送する搬送ローラと、搬送ローラに対向して備えられて、搬送ローラとの間でシートを挟持するピンチローラと、シートの搬送方向に関して搬送ローラの上流側に設けられ、シートを搬送する給送ローラと、とを有する搬送装置における搬送方法であって、搬送ローラの回転速度または回転量を検出し、搬送ローラとピンチローラとの間に形成されるニップ部をシートの先端が通過する際の回転速度または回転量についての検出値の変動量に基づいて、シートの斜行量を算出し、シートの斜行量を検出した後、給送ローラと搬送ローラとを逆回転させてシートを搬送方向の上流側に退避させ、次いで、給送ローラと搬送ローラによって行われるシートの斜行を矯正する矯正動作を実行し、実行する矯正動作を、検出した斜行量に基づいて変更することを特徴とする。
本発明に基づく搬送装置は、シートを搬送する搬送ローラと、搬送ローラに対向して備えられて搬送ローラとの間でシートを挟持するピンチローラとを備え、さらに搬送ローラの回転に関する量を検出するようにしたものである。そして、搬送ローラとピンチローラとの間に形成されるニップ部をシートの搬送方向の端部(シートの先端または後端)が通過する際の、回転に関する量の検出値の変動量に基づいて、シートの斜行量を算出する。搬送ローラの回転に関する量とは、例えば、搬送ローラの回転速度または回転量である。搬送ローラの回転速度が変化すればシートの搬送速度なども変化するので、シートの搬送速度も搬送ローラの回転に関する量に含まれる。シートの斜行量が算出されれば、それに基づいてシートの斜行の矯正や、斜行に基づいた記録データの補正などを行うことができる。シートの斜行量の算出原理については後述する。以下では、シートに画像(文字等も含む)の記録を行う記録装置に対して本発明に基づく搬送装置を適用する場合を説明するが、本発明の適用対象は記録装置に限られるものではない。シートの斜行の矯正を必要とする種々の装置に対して本発明を適用することができる。例えば、シートである原稿を読み込むスキャナや、シートに対して穴開けを行う穿孔機などにも本発明の搬送装置を適用することができる。
第1の実施形態では、ニップ部にシートが噛み込まれたときに斜行量を算出し、その後、傾いているシートを矯正する矯正動作に使用する動作パラメータを斜行量の算出値に基づいて変更する記録装置の一例について説明する。シートの斜行などを矯正する矯正動作は、レジストレーション動作とも呼ばれる。まず、図1〜図4を使用して、本実施形態で説明する記録装置の主要な機構部について説明する。記録装置100は、大別すると、シート50に記録を行う記録部と、収容部(不図示)から1枚ずつシート50を取り出して記録部に向けて供給する給送部と、記録中のシート50を搬送する搬送部と、これらの機構の動作を制御する制御系とから構成されている。図1は、記録装置100の機構部(記録部、給送部及び搬送部)の全体を示し、図2は、記録装置100における給送部及び搬送部を示している。図3は矯正動作におけるシート50の状態を示しており、図4は、制御系の構成を示している。制御系は、記録装置100の全ての機構部の制御を行うものであるが、図1には示されていない。以下、これらの機構部及び制御系について説明する。
記録部は、キャリッジ1に搭載された記録ヘッド(不図示)により、シート50に画像を記録するものである。搬送部により搬送されたシート50は、記録部において、プラテン30によって下方から支持され、プラテン30の上方に位置する記録ヘッドから記録液を吐出されることによって、記録画像情報すなわち画像データに基づいた画像が記録される。キャリッジ1は、シート50の搬送方向(図示X方向)と交差するキャリッジ走査方向(図示Y方向)へ移動可能になっており、走査方向に移動しながらシート幅方向の画像記録を行う。以下では、シート50の搬送方向を単に搬送方向と呼ぶ。
給送部は記録部の搬送方向上流に設けられ、収容部(不図示)に収容されたシートの束から1枚ずつシート50を分離し、シートを搬送部に供給するものである。給送部は、シートを分離する分離機構部(不図示)と、その下流側に配置され、分離されたシートを搬送部に搬送する送り込み部とに分かれる。詳しくは後述するが、送り込み部は搬送部へのシートの搬送に加え、搬送部と協働して、傾いたシートの矯正を行う矯正動作を行うよう構成されている。送り込み部には、金属軸にゴムローラが挿通された給送ローラ2と、給送ローラ2に向けてばねによって付勢され、給送ローラ2の回転に応じて従動回転可能であるピンチローラ3とが設けられている。給送ローラ2とピンチローラ3とによって、これらの間にシート50が挟持されて搬送される給送側のローラニップが形成される。送り込み部には、給送ローラ2を駆動する給送モータ4と、給送モータ4から給送ローラ2に駆動を伝達するギア5及びモータギア6と、給送ローラ2の回転量を検出するコードホイール7とが設けられている。コードホイール7には、例えば25.4mmあたり150線のピッチでスリットが形成されている。このスリットが通過する回数とタイミングとがエンコーダセンサ8によって読み取られ、読み取られた回数とタイミングとから給送ローラ2の回転速度と回転量とが検出される。図2に示すように、送り込み部から搬送部に至るまでのシートの搬送経路には、シートをガイドするピンチローラホルダ9と給送ガイド10とが対向して設けられている。また、搬送経路内には、シートの先後端の通過を検知するための回動式のレバー11と、レバー11の回動を検知するPEセンサ12とが設けられている。
搬送部は、給送部から見て搬送方向下流に設けられ、送り込み部から送られてきたシートを高精度に搬送し、上述の記録部と共同して画像を形成するものである。搬送部の主な機構は、キャリッジ1の走査方向に延びる主側板13と、主側板13の両端部にそれぞれ接続して搬送方向に延びる右側板14及び左側板15とに取り付けられている。搬送部でのシートの搬送は、搬送ローラ16と排出ローラ17によって実施される。搬送ローラ16は、金属軸の表面にセラミックの微小粒をコーティングした構成になっており、その両端の金属部は、右側板14と左側板15にそれぞれ支持されている。ピンチローラ18は複数設けられており、ピンチローラホルダ9には、これらのピンチローラ18が架持されている。ピンチローラホルダ9は、ピンチローラばね19によって力を受け、搬送ローラ16に対してピンチローラ18を従動可能に圧接させている。上述したように、搬送ローラ16とピンチローラ18とによって搬送側のローラニップであるニップ部が形成される。
図4は制御系の構成を示している。制御系400は、記録装置100に設けられる全ての機構部の動作を制御するものであって、記録装置100の筺体(不図示)に取り付けられた電子回路として構成されるものである。ここでは、制御系400に関し、本発明と関連する部位についてのみ説明する。
以上の説明は、ニップ部をシート50の先端が通過する際の状態に関するものであるが、シート50の後端が通過する際も同様に回転速度の変化が生じ、この変化に基づいて斜行量を算出することができる。ただし、シート50の後端がニップ部を通過する際には、前端が通過する場合と比べて搬送力の変化の方向が逆となり、回転速度における変動の方向も逆となる。
次に斜行量算出部405は、シート50の斜行量Sを算出するために、回転速度の変動量ΔVを式(1)に従って算出する(ステップ504)。
ΔV=Vd−Vp (1)
上記のように構成された斜行量算出部405によれば、シート50の先端が搬送ローラ16のニップ部を通過する際の負荷の変動量から斜行量Sを算出することができるので、シートサイズに合わせて可動する両端検知センサを設ける必要がなくなる。そのため、センサを可動式にすることに伴う傾きの検知精度劣化を抑制し、シートサイズによらない高精度な傾き検出を実現できる。
シート50の先端が検出されると斜行量の検出動作を開始する(ステップ513)。具体的には、図12(b)に示すように給送ローラ2の回転に加え、搬送ローラ16が搬送方向に回転を開始する。斜行量算出部405は、PEセンサ12の情報に基づいて、シートの搬送位置が所定位置d1に到達したことを検知すると、エンコーダセンサ25から回転速度情報の収集を開始する。そして斜行量算出部405は、図10を用いて説明した斜行量算出手順に基づいて斜行量Sを算出する(ステップ514)。
R=k+1.5×S (2)
このような回転動作を実施すれば、シート50の先端は、PFローラ2の搬送方向回転によって搬送ローラ16のニップ部に到達した後、搬送ローラ16が逆回転しているニップ部に対してシート傾き量(斜行量S)の1.5倍だけ押し込まれることになる。その結果、シート50には、図12(e)に示すようにループが形成され、シート50の先端の整合が行われる。
次に、画像記録動作に移行するため、噛み込み動作としてシート50を再びニップ部に噛み込ませ、シート50をキャリッジ1に搭載された記録ヘッドの下方に搬送する動作を実施する(ステップ517)。具体的には図12(f)に示すように、搬送ローラ16の回転方向を切り替えて搬送方向に回転を開始させる。これによってシート50は搬送方向への進行を再開する。シート50は搬送ローラ16のニップ部の搬送方向下流側にある記録ヘッドの位置に到達するまで搬送される。以上によってシート50の斜行の矯正が完了する。
本実施形態では、基準回転速度Vdと噛み込み中のピーク回転速度の差分である回転速度の変動量ΔVを算出して斜行量Sを算出したが、回転速度の変動から斜行量Sを算出する方法であれば、その他の方法を用いてもよい。例えば、シートのニップ部への噛み込み時の回転速度変化に起因するシート搬送速度の変化を求めて斜行量Sを算出してもよい。
上述の第1の実施形態では、検出された斜行量に基づいてシートに対する矯正動作を変更することで、シートの品質向上や記録速度の向上を図ったが、検出された斜行量に合わせて記録画像自体を回転させても同様の効果を得ることができる。第2の実施形態では、検出されたシートの斜行量に合わせて画像を回転させてシートに記録する記録装置について説明する。本実施形態の記録装置は、機構部の構成については第1の実施形態のものと同様のものであり、制御系の構成とそれに伴う処理手順が第1の実施形態のものと異なっている。そこで、第2の実施形態について、第1の実施形態の記録装置との相違点を中心に説明する。
斜行量Sと斜行方向(右側先行か左側先行か)が算出された後、画像回転部411は算出値に基づき、シートの傾きに応じた回転画像を生成する(ステップ527)。シートの先端が記録ヘッド414の位置に到達し、回転画像が生成された後は、図13を用いて説明したステップ518を実施する。このとき記録される画像は、画像回転部411によって生成された、シートの傾きに適合した回転画像である。その後、シートが搬送部から排出され、一連の記録動作が完了するステップ519)。
第2の実施形態によれば、シートの斜行に合わせてシートに画像を記録することが可能となるので、第1の実施形態で述べたような斜行を矯正する矯正動作を実行することなく、記録速度の向上とシートの品質の向上とを図ることができる。
第1及び第2の実施形態では、斜行したシートに対して記録品質を劣化させることなく画像記録を行うための構成について説明したが、シートの斜行が過大な場合、画像記録を続行した場合に紙詰まりが発生し、装置が故障するおそれがある。紙詰まりは、斜行したシートの端部が搬送経路内あるいは搬送経路の近傍にある構成物に衝突することによって発生する。第3の実施形態では、斜行量が所定量を超えた場合に記録動作を一旦停止させ、ユーザに紙詰まりを通知する記録装置について説明する。
第3の実施形態の記録装置は、上述の各実施形態の記録装置において、紙詰まりの有無を判定する機構と、紙詰まりの発生を通知する機構を追加することで実現できる。図18は、第1の実施形態の記録装置に対し、紙詰まりの有無を判定する機構と紙詰まりの発生を通知する機構とを追加した第3の実施形態の記録装置における、制御系400の構成を示している。図18に示すように、コントローラ403には、紙詰まり判定部421が新たに設けられ、また記録装置100におけるユーザーインタフェースとして、通知手段であって紙詰まりの状態を通知するユーザ通知部422が新たに設けられる。ユーザ通知部422としては、記録装置100内に設けられたモニタ(不図示)等を用いることもできる。紙詰まり判定部421は、斜行量算出部405が算出した斜行量Sと予め定められた紙詰まり判定値とを比較する。そして、斜行量Sの方が紙詰まり判定値よりも大きい場合には、搬送ローラ16の回転を中断させて搬送動作を停止し、紙詰まり状態をユーザ通知部422によってユーザに通知する。
本実施形態では斜行量に基づく紙詰まり警告のみを行っているが、斜行量を増大させる主要因としてはシート束の積載崩れがあるので、ユーザ通知部422を介し、収容部(不図示)におけるシート束の整列状態の確認を促す通知を行ってもよい。このように構成することで、次回以降の警告発生確率を低減することができる。
本実施形態によれば、シートの斜行によって紙詰まりが発生する可能性がある場合に、紙詰まりの発生前にユーザに通知が可能となるので、装置故障の可能性を低減することができる。
3,18 ピンチローラ
8,25 エンコーダセンサ
16 搬送ローラ
405 斜行量算出部
Claims (17)
- シートを搬送する搬送ローラと、
前記搬送ローラと対向した位置に配され、前記搬送ローラとの間で前記シートを挟持するピンチローラと、
前記搬送ローラの回転速度または回転量を検出する検出手段と、
前記搬送ローラと前記ピンチローラとの間に形成されるニップ部を前記シートの搬送方向の端部が通過する際の前記検出手段が検出した検出値の変動量に基づいて、前記シートの斜行量を算出する斜行量算出手段と、
を備えることを特徴とする搬送装置。 - 前記検出値の変動量は、前記端部が前記ニップ部を通過しているときの前記検出値のピーク値と前記シートの端部が前記ニップ部を通過していないときの検出値との差分であることを特徴とする請求項1に記載の搬送装置。
- 前記検出値の変動量とシートの斜行量との関係を示すデータを予め格納したテーブルを有し、
前記斜行量算出手段は、前記検出手段が検出した検出値の変動量に基づいて前記テーブルを参照し、シートの斜行量を決定することを特徴とする請求項1または2に記載の搬送装置。 - 前記テーブルは、シートの種類及びシートのサイズごとに設けられ、
前記斜行量算出手段は、シートの種類及びサイズごとに関連づけられた前記テーブルを用いてシートの斜行量を決定することを特徴とする請求項3に記載の搬送装置。 - 前記ピンチローラは前記シートの幅方向に複数設けられていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の搬送装置。
- 前記搬送ローラを駆動する駆動手段と、
PID制御によって前記駆動手段を制御する制御手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の搬送装置。 - 前記シートの搬送方向において前記搬送ローラの上流側に配され、前記シートを搬送する給送ローラと、
前記給送ローラと前記搬送ローラとによって行われる前記シートの斜行を矯正する矯正動作を制御する矯正制御手段と、
をさらに備え、
前記シートの搬送方向の端部は前記シートの先端であり、
前記矯正制御手段は、前記斜行量算出手段が前記シートの先端が前記ニップ部を通過するときに斜行量を算出した後、前記給送ローラと前記搬送ローラとを逆回転させて前記シートを前記搬送方向の上流側に退避させ、次いで、前記検出した斜行量に基づいて矯正動作を変更して該矯正動作を実行することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の搬送装置。 - 前記矯正動作は、前記給送ローラにより搬送されるシートを前記ニップ部に突き当てて前記給送ローラと前記搬送ローラとの間で前記シートにループを形成する動作であり、
前記矯正動作の変更は、形成される前記ループの大きさを変更することであることを特徴とする請求項7に記載の搬送装置。 - 前記矯正動作の変更は、前記搬送ローラを逆回転させながらシートを前記ニップ部に突き当てる逆回転矯正モードと、前記搬送ローラを停止させた状態でシートを前記ニップ部に突き当てる停止矯正モードと、シートを前記ニップ部に噛み込ませたのち前記給送ローラを停止しつつ前記搬送ローラを逆回転させて当該シートを前記ニップ部に突き当てる噛み込み矯正モードとのうちの複数の矯正モードの間での矯正モードの切り替えであることを特徴とする請求項7に記載の搬送装置。
- 前記矯正動作の変更は、矯正動作を行う場合と行わない場合のいずれかを選択することを含むことを特徴とする請求項8または9に記載の搬送装置。
- 搬送装置の異常状態を通知する通知手段を備え、
前記斜行量算出手段が検出した斜行量が、予め定められた所定量を超えた場合、搬送動作を停止し、前記通知手段によって異常状態を通知することを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の搬送装置。 - 複数のシートからなるシート束を収容する収容部と、
前記シート束からシートを1枚ずつ分離して分離されたシートを搬送する給送部と、
シート束の整列状態を確認することを促す通知手段と、を備え、
前記斜行量算出手段が算出した斜行量が、予め定められた所定量を超えた場合、前記通知手段によって整列状態の確認を促す通知を行うことを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の搬送装置。 - シートを搬送する搬送ローラと、
前記搬送ローラと対向した位置に配され、前記搬送ローラとの間で前記シートを挟持するピンチローラと、
前記搬送ローラを駆動する駆動手段と、
前記駆動手段の入力電圧、入力電流及びトルクの少なくとも1つを検出する検出手段と、
前記搬送ローラと前記ピンチローラとの間に形成されるニップ部を前記シートの搬送方向の端部が通過する際の前記検出手段が検出した検出値の変動量に基づいて、前記シートの斜行量を算出する斜行量算出手段と、
を備えることを特徴とする搬送装置。 - シートを搬送する搬送ローラと、
前記搬送ローラと対向した位置に配され、前記搬送ローラとの間で前記シートを挟持するピンチローラと、
前記搬送ローラを駆動する駆動手段と、
前記搬送ローラの駆動を制御する制御手段と、
を備え、
前記搬送ローラと前記ピンチローラとの間に形成されるニップ部を前記シートの搬送方向の端部が通過することを前記制御に対する外乱として、該外乱により変化する量に基づいて、前記シートの斜行量を決定することを特徴とする搬送装置。 - 画像データに基づいてシートに記録を行う記録装置であって、
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の搬送装置と、
前記シートの斜行の方向を判定する方向判定手段と、
前記シートに画像を記録する記録ヘッドと、
前記斜行量算出手段が算出した斜行量と前記方向判定手段が判定した斜行方向とに基づいて前記画像データを回転して回転画像を生成する画像回転手段と、
を備え、前記記録ヘッドは前記回転画像を前記シートに記録することを特徴とする記録装置。 - シートを搬送する搬送ローラと、前記搬送ローラと対向した位置に配され、前記搬送ローラとの間で前記シートを挟持するピンチローラと、を備える搬送装置におけるシートの斜行量を算出する方法であって、
前記搬送ローラの回転速度または回転量を検出し、
前記搬送ローラと前記ピンチローラとの間に形成されるニップ部を前記シートの搬送方向の端部が通過する際の前記回転速度または前記回転量についての検出値の変動量に基づいて、前記シートの斜行量を算出することを特徴とする斜行量算出方法。 - シートを搬送する搬送ローラと、前記搬送ローラに対向して備えられて、前記搬送ローラとの間で前記シートを挟持するピンチローラと、前記シートの搬送方向に関して前記搬送ローラの上流側に設けられ、前記シートを搬送する給送ローラと、とを有する搬送装置における搬送方法であって、
前記搬送ローラの回転速度または回転量を検出し、
前記搬送ローラと前記ピンチローラとの間に形成されるニップ部を前記シートの先端が通過する際の前記回転速度または前記回転量についての検出値の変動量に基づいて、前記シートの斜行量を算出し、
前記シートの斜行量を検出した後、前記給送ローラと前記搬送ローラとを逆回転させて前記シートを前記搬送方向の上流側に退避させ、次いで、前記給送ローラと前記搬送ローラによって行われる前記シートの斜行を矯正する矯正動作を実行し、前記実行する矯正動作を、検出した斜行量に基づいて変更することを特徴とする搬送方法。
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