JP4022333B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置に関し、特に給紙搬送制御を改良したものに関する。
【0002】
【従来の技術】
給紙搬送制御を改良した画像形成装置としては、例えば特開平7−104541号公報に開示の画像形成装置があるが、この技術は、給紙処理が開始され、給紙ローラ−レジストローラ間に設けられている中間ローラセンサに用紙が到達する前に、その用紙が給紙トレイからのものか再給紙口からのものか判断し、給紙カセットからのものであれば、その用紙先端が給紙トレイ直後にある給紙センサ到達後からの任意時間後に次の用紙を給紙トレイから給紙させるようにしている。このような給紙搬送処理によって、異なる給紙トレイからの連続給紙でも生産性を損ねることがないようにすることができるようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが上記従来の技術は、複数のオペレータが扱うネットワークプリンタを想定したものであり、プリントする毎に用紙サイズが異なることを前提にしているため、同一サイズの用紙の連続プリント時には、同一の給紙トレイから給紙搬送処理を行うようになっており、リミットレス給紙を前提としていないため、単一オペレータが行う画像形成作業には向いていない。
【0004】
また、現状のリミットレス給紙の生産性を考慮した画像形成装置では、各給紙トレイの疑似的な用紙無し検出手段(用紙が50枚程度残っている状態で用紙無しとする)が用紙無しを検出したら、他の給紙トレイからの給紙搬送処理を並行して開始し、生産性を損ねないようにしているが、必ず用紙が50枚程度残った状態で用紙無し状態になるため、給紙トレイにセットした用紙のすべてを使い切る前に用紙補給をしなければならないという問題がある。
【0005】
本発明は、ネットワークプリンタ等の複数オペレータが扱う画像形成装置ではなく、単一オペレータの画像形成作業の効率化(生産性向上)を目的とし、連続画像形成時に、複数の給紙トレイから給紙搬送処理を行うことにより、使用している給紙トレイ内の用紙がなくなった時でも、他給紙トレイからレジストローラまでの給紙搬送時間を待つことなく画像形成動作が行えるようにして、連続画像形成時に使用トレイが用紙無しになっても生産性を損ねることなく連続画像形成動作が行える画像形成装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像形成装置のうち請求項1に係るものは、上記目的を達成するために、用紙を収納した第1の給紙トレイ、用紙を収納した第2の給紙トレイ、上記第1の給紙トレイの用紙を搬送して転写工程へ導くための第1の給紙搬送経路、上記第2の給紙トレイの用紙を搬送して転写工程へ導くための第2の給紙搬送経路、搬送中の用紙をいったん停止させた後に再度搬送して転写工程へ導くレジストローラ、上記レジストローラ位置で用紙を停止させるために用紙先端を検出するレジストセンサ、及び給紙制御を行うための制御手段を有する画像形成装置において、上記制御手段が、画像形成枚数が複数の時には上記第1及び第2の給紙トレイを両方使用し、一の給紙トレイからの用紙は上記レジストローラまで搬送して転写工程に導き、他の給紙トレイからの用紙は上記レジストセンサ手前まで搬送して停止させ、上記一の給紙トレイからの用紙をすべて転写工程に導いた後に上記他の給紙トレイからの用紙を再搬送するものであるとともに、上記制御手段が、上記一の給紙トレイから給紙する用紙の給紙枚数を、所望の画像形成枚数から上記レジストセンサ手前で停止させる用紙枚数を減じた枚数とする制御を行うことを特徴とする。
【0007】
また請求項2に係るものは、上記制御手段が、上記他の給紙トレイから給紙する用紙の給紙枚数を、上記他の給紙トレイから上記第1の給紙搬送経路または上記第2の給紙搬送経路内に給紙搬送可能な枚数または1枚と制御することを特徴とする。ここで用紙の最少枚数を1枚にしているのは、連続画像形成枚数を2枚に設定していれば、そのうち1枚は必ず他の給紙トレイからの給紙であるので、複数枚の用紙を給紙搬送してしまうと、用紙が連続画像形成枚数以上となってしまうので、これを防ぐためである。
【0009】
また請求項に係るものは、上記給紙トレイに収納されている用紙の残量を段階的に検出可能な用紙残量検出手段を有し、上記制御手段が、上記一の給紙トレイ用紙残量検出手段が最少用紙残量を検出している時に、上記他の給紙トレイから用紙の給紙搬送処理を行うことを特徴とする。すなわち一の給紙トレイ内の用紙残量が少なくなった時に、他の給紙トレイから給紙を行うことで、大量の連続画像形成動作により、長時間レジストセンサ手前で停止している用紙がないようにし、用紙のカール等の変形を防止しようとするものである。
【0010】
請求項に係るものは、上記一の給紙トレイを、上記用紙残量検出手段が最少用紙残量を検出している給紙トレイとすることを特徴とする。用紙残量の少ない給紙トレイから優先的に使用させることで、用紙残量の少ない給紙トレイを早く用紙無し状態にして、オペレータに速やかに用紙補給を促すことと、給紙トレイすべてが用紙無し状態になることを防止しようとするものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は、本発明の実施対象となる画像形成装置の一例であるプリンタの概略図である。図中1はプリンタ本体、2は大量給紙装置、3は画像読み取り部、4は自動原稿送り装置である。このプリンタは、全体として給紙トレイ群が2個設けてあり、レジストローラ11まで第1の給紙トレイ群を構成する給紙トレイ8〜10あるいは第2の給紙トレイ群を構成する給紙トレイ20〜22のいずれかから、プリンタ本体1内へ収納されている用紙を搬送するようになっている。
【0012】
そのため縦搬送ユニット14、23が各々の給紙トレイ群毎に設けてある。各々の縦搬送ユニット14、23には、給紙トレイ8〜10あるいは20〜22から給紙搬送された用紙を検出するための中継センサ25、26が設けてある。
【0013】
図中12は給紙ローラ、13は給紙トレイの底板、16は搬送ベルト、17は定着ユニット、18は排紙ユニット、19は排紙トレイである。また28は両面搬送ユニット、29は反転ユニット、30は両面入紙搬送路、31は反転排紙搬送路である。
【0014】
一般的なプリント時の用紙搬送処理は、給紙トレイ8〜10あるいは20〜22から搬送される用紙先端が中継センサ25あるいは26を通過後、任意時間の経過後に、書き込みユニット27に対して書き込み要求を行い、書き込みユニット27はその要求を受けて感光体15上に潜像を形成し、現像ローラによりトナーを感光体15に付着させる。先端が中継センサ25あるいは26を通過した用紙をそのまま搬送し、先端がレジストセンサ24を通過すると任意時間経過後に縦搬送ユニット14あるいは23の駆動を停止させ、先端がレジストローラ11に突き当たっている状態で用紙を停止させる。
【0015】
その後(たとえば約50〜100ミリ秒経過後)、レジストローラ11と縦搬送ユニット14あるいは23を駆動し、用紙を転写工程へと搬送し、感光体15上のトナーを用紙上に転写し、搬送ベルト16を介して定着ユニット17で画像を定着させ、排紙ユニット18で機外の排紙トレイ19上へ排紙する。
【0016】
本実施形態は、上述のようなプリンタにおいて、複数の縦搬送ユニット14、23を設けていることに着目して、連続プリント時に使用中の給紙トレイの用紙がなくなっても、片方の使用していない給紙トレイ群の縦搬送ユニット内にあらかじめ用紙を給紙搬送しておくことにより、給紙トレイの切換時間を待つことなく連続して用紙搬送処理が行えるようにしたものである。
【0017】
次に、図2及び図3に基づいて本発明に係るプリンタの実施形態の動作を説明をする。
図2は、連続プリント枚数が3枚で、第1のトレイ群の第2トレイ9を指定トレイ(用紙を途中停止させることなくレジストローラ11まで搬送する)とし、第2のトレイ群の第4トレイ20を指定外トレイ(用紙は給紙するが用紙先端が第2搬送路中継センサ25通過後C時間経過後に、第2搬送ユニット23の駆動を停止し、指定トレイ9から給紙した最終用紙の後端がレジストセンサ24通過後b時間経過後に再度第2搬送ユニット23を駆動し、用紙を再搬送する)としたときのタイミングチャートである。
【0018】
第2トレイ9と第4トレイ20の用紙を同時に給紙搬送し、次給紙タイミングにて、既に第4給紙トレイ20の用紙搬送処理が非アクティブ(用紙先端が第2搬送路中継センサ24に到達しc時間経過して、第2搬送ユニット23の駆動が停止している状態)になっているため、第4給紙トレイ20からの給紙が実行できないので、第2トレイ9からのみ用紙を給紙搬送する。これらの処理により、第2トレイ9と第4トレイ20から合計3枚の用紙を給紙したことになり、連続プリント枚数の3枚を満足するので、これ以上の給紙処理は行わない。
【0019】
次に、用紙のレジストローラ11への搬送順序は、第2トレイ9から給紙した2枚の用紙を先に搬送し、第2トレイ20から給紙した2枚目の用紙の後端がレジストセンサ24を通過してb時間後に、第2搬送路中間センサ25を通過してc時間経過後の位置に停止していた第4トレイ20から給紙した用紙を、第2搬送ユニット23の再駆動によりレジストローラ11へ搬送する。
【0020】
このようなタイミングで、第2トレイ9及び第4トレイ20から給紙した用紙の搬送を行うことにより、レジストセンサ24及びレジストローラ11が非アクティブ状態(レジストセンサ24上に用紙がないか、レジストローラ11が駆動していない状態)から、アクティブ状態(レジストセンサ24上に用紙があるか、レジストローラ11が駆動している状態)になる間隔が、1枚目と2枚目及び2枚目と3枚目がT時間と等しくなる。従って、プリント動作の間隔は、何の待ち時間も要することなく本来のプリント動作タイミングで処理ができる。
【0021】
図3は、図2と同じように連続プリント枚数が3枚で、第2トレイ9を指定トレイとし、第4トレイ20を指定外トレイとして給紙搬送するタイミングを示したものであるが、第2トレイ9の用紙を1枚給紙したところで第2トレイ9内の用紙がなくなった時のものを示したタイミングチャートである。
【0022】
このタイミングチャートも、図2と同じように最初は第2トレイ9と第4トレイ20から同時に給紙搬送処理を行う。次給紙タイミングになると、第2トレイ9の紙無し検出がアクティブ(第2トレイ9内に用紙が無い)になっているため、第2トレイ9からの用紙給紙処理は行われない。そこで、あと1枚の用紙の給紙は第4トレイ20から行うことになるが、図3に示すように、第2トレイ9から給紙した用紙がレジストローラ11により搬送し、その用紙の後端がレジストセンサ24を通過後b時間経過時点で図2と同じように、第2搬送路中間センサ25を通過してc時間経過後の位置に停止していた第4トレイ20から給紙した用紙を、第2搬送ユニット23の再駆動によりレジストローラ11へ搬送する。
【0023】
この第2搬送ユニット23の再駆動によって3枚目の用紙の給紙搬送処理を第4トレイ20の次給紙タイミングを待って行う。上記のようなタイミングで、図2のタイミングチャートと同じように、第2トレイ9及び第4トレイ20から給紙した用紙の搬送を行うことにより、レジストセンサ24及びレジストローラ11が非アクティブ状態からアクティブ状態になる間隔が、用紙の1枚目と2枚目及び2枚目と3枚目がそれぞれT時間と等しくなる。
【0024】
従って、プリント動作の間隔は、何の待ち時間も要することなく本来のプリント動作タイミングで処理ができる。図2及び図3のタイミングチャートでは、連続プリント枚数が3枚で説明しているため、指定外トレイからの給紙は、指定トレイが用紙無しにならない以外は1枚しか給紙されないが、例えば連続プリント枚数が10枚で、指定トレイを第1トレイ8にして指定外トレイを第6トレイ22にすると、第1トレイ8に比べ第6トレイ22の給紙搬送路長がはるかに長いことと及びプリント枚数が多いことから、たとえ第1トレイ8が用紙無しにならなくとも第6トレイ22からは用紙が2枚給紙された状態で第2搬送ユニット23内に停止することになる。すなわち、指定トレイと指定外トレイのレジストローラ11までの搬送路長の差に応じて変わってくる。
【0025】
次に、本実施形態における用紙残量検出について再び図1を参照して説明する。
図示はしないが、給紙トレイ内の用紙が給紙できるようにするためには、用紙が給紙ローラ12に接していなければならない。そこで、各給紙トレイには用紙の下に給紙トレイ底板13が設けてあり、この給紙トレイ底板13を用紙残量に応じて上下降させることにより用紙が給紙ローラ12に接するようにしている。したがって、用紙残量検出は給紙トレイ底板13の位置で行う。
【0026】
一般的には、用紙は給紙トレイに500枚以上収納できるようになっていて、用紙が普通紙で100枚程度の単位で、用紙残量検出をしている。したがって、500枚収納できる給紙トレイであれば、用紙残量検出は5段階にて検出でき、500枚収納時で5段階中の「5」とすれば最小は「1」となる。また、用紙無しの検出は別途の手段で構成するが、どのようなものであっても給紙トレイ底板13上の用紙がすべてなくなった時に、用紙無しと検出できるものであればよい。このため本実施形態では、用紙無し状態で用紙残量検出が「1」であっても、用紙残量検出内容を無視して用紙無しと判断するようになっている。
【0027】
図4は、図2及び図3の動作のタイミングチャートの通りに給紙トレイ内の用紙の給紙搬送処理を行うための制御内容のフローチャートである。
このフローは、プリンタの操作部等のオペレータとコミュニケーションする制御部(図示せず)からのプリント実行指示により実行を始め、連続プリント枚数のプリント処理を終了したのち実行を停止するものである。
【0028】
まず、オペレータとコミュニケーションする制御部からのプリント実行指示(ステップ1)の要求である「連続プリント枚数値」を「残プリント枚数値」にセットして(ステップ2)、以降の処理を行っていく。「残プリント枚数値<2枚」であれば(ステップ3で「いいえ」)、用紙トレイからの給紙は1枚となるか、または給紙する必要がないため、図中<A>の処理を行う。
【0029】
<A>の処理は、プリント枚数が1枚または0枚であるため、このチェックをして(ステップ4)、1枚プリントであれば、「オペレータとコミュニケーションする制御部から指示された用紙サイズ」が収納されている給紙トレイからの給紙搬送処理をする(ステップ5)。また、0枚プリントであればプリント動作する必要がないため何も処理せずに終了する。
【0030】
一方、「残プリント枚数値≧2枚」であれば(ステップ3で「はい」)、図中<B>の処理を行う。<B>の処理は、まず「オペレータとコミュニケーションする制御部から指示された用紙サイズ」が収納されている給紙トレイの中から最も用紙残量が少ない給紙トレイを選択し、そのトレイを「指定トレイ」とし、ついで、指定トレイと異なる縦搬送ユニット14あるいは23側の給紙トレイから、指定トレイと同一サイズの用紙が収納されている給紙トレイを選択し、そのトレイを「指定外トレイ」として、「指定トレイ」、「指定外トレイ」から1枚ずつ用紙を給紙搬送する(ステップ6)。そして「残プリント枚数値を減算」と「指定外トレイ値を加算」を行う。すなわち「指定外トレイ値」は、「指定外トレイ」から用紙を1枚給紙する毎に加算するものであり、「残プリント枚数値」は、「指定トレイ」から用紙を1枚給紙する毎に減算するものである。
【0031】
次に、<E>の処理に移行し、「指定外プリント枚数値」と「残プリント枚数値」を比較し(ステップ8)、一致していれば<C>の処理に移行し、一致してなければ(残プリント枚数値が多ければ)、<E>の次の判断処理を実行する。つまり、残りのプリント枚数が指定外トレイが給紙した用紙枚数と一致すれば、指定トレイからの給紙処理を行わずに指定外トレイから給紙して搬送路内で停止している用紙の再搬送を行い(<C>)、残りのプリント枚数が指定外トレイが給紙した用紙枚数と一致してなければ、指定トレイ及び指定外トレイからの用紙給紙処理を行うというものである(<E>)。
【0032】
<C>では、まず指定トレイから給紙した最終紙の後端がレジストセンサ24を通過後b時間経過するのを待って、指定外トレイの縦搬送ユニットの再駆動を行い、停止していた用紙を搬送させる(ステップ13)。ここで、指定外トレイを指定トレイに変更し、指定外トレイ枚数値を“0”にし、残プリント枚数を減算し(ステップ14)、給紙タイミングがくるのを待って(ステップ15)、ステップ3へ戻る。なおこの処理は、後述するが<E>での「指定トレイ用紙なし」判断で用紙無しの時に<C>へ移行するので、<E>の用紙無し判断で移行したときに有効となるものである。
【0033】
次に、<E>の以降の処理は、指定トレイの次給紙タイミングを待って(ステップ9)、指定トレイの用紙無し状態をチェックし(ステップ10)、用紙がなければ<C>のステップ13以降の処理へ移行し、用紙があれば指定外トレイの給紙可能状態をチェック(指定外トレイの給紙可能状態とは、縦搬送ユニットの駆動が停止していて縦搬送ユニット内で用紙が停止していない状態のことである。)して給紙可能であれば(ステップ11)、指定トレイと指定外トレイから用紙を1枚ずつ給紙処理して<B>の残プリント枚数値の減算処理及び指定外トレイの加算処理へ移行し(ステップ12)、再度<E>のステップ8以降の処理へ移行する。
【0034】
また、ステップ11において指定外トレイが給紙不可であれば、指定トレイからのみ給紙処理すべく<F>へ移行し、<F>にて給紙処理後(ステップ16)、再度<E>の先頭のステップ8へ移行する。
【0035】
ここで図2及び図3のタイミングチャート動作を、図4のフローチャートの流れで示すと以下のようになる。
すなわち図2の場合には、<B>→<E>→<F>→<E>の最初の「指定トレイ枚数と残プリント枚数チェック」→ <C>→<A>にて残プリント枚数“0”にて終了となる。
また図3の場合には、<B>→<E>の「指定トレイ用紙なし」→<C>→<A>にて残プリント枚数“1”により給紙トレイから給紙処理をして終了となる。
【0036】
【発明の効果】
請求項1に係る連続プリント時に、複数の給紙搬送路、給紙トレイ群を使用することにより、片方の給紙搬送路を使用する給紙トレイ群の給紙トレイが用紙無しになっても、他方の給紙搬送路を用いる給紙トレイ群の給紙トレイからレジストセンサ手前まで給紙搬送しているので、給紙トレイ切換に要する時間を待つことなくプリント動作が継続できるとともに、一の給紙トレイ群から給紙する用紙の給紙枚数を、所望の画像形成枚数から上記レジストセンサ手前で停止させる用紙枚数を減じた枚数となるように制御するので、プリント所望枚数以上の給紙搬送処理を行ってしまうことを防止できるという効果がある。
【0037】
請求項2に係る画像形成装置は、以上説明してきたように、他の給紙トレイから給紙する用紙の給紙枚数を、他の給紙トレイから第1の給紙搬送経路または第2の給紙搬送経路内に給紙搬送可能な枚数または1枚としたので、上記共通の効果に加え、レジストセンサ手前まで用紙を給紙搬送して停止させる給紙枚数を、該当する給紙トレイから第1または第2の給紙搬送経路内に給紙搬送可能な枚数にすれば、他給紙トレイが用紙無し状態になった後の給紙トレイからの給紙搬送処理の用紙間隔を空けることなく処理することができ、連続プリント時に使用トレイが用紙内になっても生産性を損ねることなく連続プリント動作が行え、また、レジストセンサ手前まで用紙を給紙搬送して停止させる給紙枚数を1枚にすれば、連続プリントの枚数が2枚に設定されていれば、そのうち1枚は必ず他方の給紙トレイからの給紙搬送処理であるので、複数枚給紙搬送してしまうと用紙が連続プリント枚数以上となってしまうことを防ぐことができるという効果がある。
【0039】
請求項に係る画像形成装置は、以上説明してきたように、給紙トレイに収納されている用紙の残量を段階的に検出可能な用紙残量検出手段を有し、一の給紙トレイ群の用紙残量検出手段が最少用紙残量を検出している時に、他の給紙トレイ群から用紙の給紙搬送処理を行うようにしたので、上記共通の効果に加え、給紙トレイ内の用紙残量が少なくなった時に、他方の給紙トレイからの給紙を行うことで、大量の連続プリント動作により、長時間レジストセンサ手前で停止している用紙がないようにし、用紙のカール等による変形を防止し、安定した搬送状態にすることができるという効果がある。
【0040】
請求項に係る画像形成装置は、以上説明してきたように、用紙残量検出手段が最小用紙残量を検出している給紙トレイを、一の給紙トレイとするようにしたので、上記共通の効果に加え、用紙残量の少ない給紙トレイから優先的に使用させることで、用紙残量の少ない給紙トレイを早く用紙無し状態にして、オペレータに速やかに用紙補給を促すことができ、また、給紙トレイすべてが用紙無し状態になり、用紙補給のためにプリント作業が中断することを防止できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施対象となる画像形成装置の一例であるプリンタの概略図である。
【図2】図1の実施形態の動作例を示すタイミングチャートである。
【図3】図1の実施形態の他の動作例を示すタイミングチャートである。
【図4】図2及び図3のタイミングチャートの通りに給紙トレイ内の用紙の給紙搬送処理を行うための制御のフローチャートである。
【符号の説明】
1 プリンタ本体
2 大量給紙装置
3 画像読み取り部
4 自動原稿送り装置
8〜10 給紙トレイ
11 レジストローラ
12 給紙ローラ
13 給紙トレイの底板
14、23 縦搬送ユニット
15 感光体
16 搬送ベルト
17 定着ユニット
18 排紙ユニット
19 排紙トレイ
20〜22 給紙トレイ
24 レジストセンサ
25、26 中継センサ
27 書き込みユニット
28 両面搬送ユニット
29 反転ユニット
30 両面入紙搬送路
31 反転排紙搬送路

Claims (4)

  1. 用紙を収納した第1の給紙トレイ、用紙を収納した第2の給紙トレイ、上記第1の給紙トレイの用紙を搬送して転写工程へ導くための第1の給紙搬送経路、上記第2の給紙トレイの用紙を搬送して転写工程へ導くための第2の給紙搬送経路、搬送中の用紙をいったん停止させた後に再度搬送して転写工程へ導くレジストローラ、上記レジストローラ位置で用紙を停止させるために用紙先端を検出するレジストセンサ、及び給紙制御を行うための制御手段を有する画像形成装置において、上記制御手段が、画像形成枚数が複数の時には上記第1及び第2の給紙トレイを両方使用し、一の給紙トレイからの用紙は上記レジストローラまで搬送して転写工程に導き、他の給紙トレイからの用紙は上記レジストセンサ手前まで搬送して停止させ、上記一の給紙トレイからの用紙をすべて転写工程に導いた後に上記他の給紙トレイからの用紙を再搬送するものであるとともに、上記制御手段が、上記一の給紙トレイから給紙する用紙の給紙枚数を、所望の画像形成枚数から上記レジストセンサ手前で停止させる用紙枚数を減じた枚数とする制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
  2. 上記制御手段が、上記他の給紙トレイから給紙する用紙の給紙枚数を、上記他の給紙トレイから上記第1の給紙搬送経路または上記第2の給紙搬送経路内に給紙搬送可能な枚数または1枚と制御することを特徴とする請求項1の画像形成装置。
  3. 上記給紙トレイに収納されている用紙の残量を段階的に検出可能な用紙残量検出手段を有し、上記制御手段が、上記一の給紙トレイ用紙残量検出手段が最少用紙残量を検出している時に、上記他の給紙トレイから用紙の給紙搬送処理を行うことを特徴とする請求項1または2の画像形成装置。
  4. 上記一の給紙トレイを、上記用紙残量検出手段が最少用紙残量を検出している給紙トレイとすることを特徴とする請求項の画像形成装置。
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