JP4797981B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置に関する。
従来、電子写真方式で画像を形成する画像形成装置としては、被記録媒体を供給手段から画像形成手段へと搬送して画像を形成し、さらに被記録媒体を定着手段へと搬送して画像を被記録媒体に定着させるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。この種の画像形成装置において、上記各手段は、それぞれ被記録媒体を搬送する搬送手段としての役割を担っている。
ところで、上記複数の搬送手段で被記録媒体を搬送方向上流側から下流側へと搬送する際、下流側の搬送速度の方が大きいと、被記録媒体が上流側−下流側間で各搬送手段に挟持されて被記録媒体が引っ張られる状態になる。このような状態になると、被記録媒体に過大な張力が作用したり、搬送速度が不安定になったりすることがあり、画質への悪影響を及ぼすおそれがある。
そのため、この種の画像形成装置においては、一般に、下流側にある搬送手段ほど上流側にある搬送手段よりも搬送速度が小さくなるように設計されることが多い。
このように下流側の搬送速度が小さくしてあれば、被記録媒体が上流側−下流側間で各搬送手段に挟持されても、少なくとも被記録媒体が引っ張られる状態にはならない。また、下流側搬送手段による搬送量以上に上流側から被記録媒体が搬送されてくることになるが、被記録媒体が上流側−下流側間においていくらか撓めば、上流側−下流側間における搬送速度の速度差は吸収される。
したがって、上流側および下流側の搬送手段は、どちらもそれぞれ設計通りの搬送速度で被記録媒体を搬送できるようになる。
特開2005−104645号公報
しかし、画像形成装置において使用される被記録媒体の中には、標準的な被記録媒体(例えば、コピー用紙やプリンタ用紙等として市販されているカット紙等)との比較において撓みにくいものもある。具体例を挙げれば、標準的なカット紙よりも厚みがある厚紙や、紙よりも硬質なプラスチックフィルムなどは、通常、可撓性が低くて撓みにくい。
このような可撓性の低い被記録媒体を使用する場合、下流側搬送手段による搬送量以上に上流側搬送手段から被記録媒体が搬送されてきても、被記録媒体が上流側−下流側間において十分には撓まなくなる。そのため、上流側−下流側間における搬送速度の速度差を吸収しきれなり、その結果、上流側または下流側の搬送手段において、設計通りの搬送速度で被記録媒体を搬送することができない状態になることがあった。
より具体的には、上流側搬送手段による挟持力が比較的強ければ、被記録媒体が撓まなくても上流側搬送手段が被記録媒体を送り出してしまうので、被記録媒体は下流側搬送手段へ強制的に押し込まれるかたちになる。そのため、このような状況になると、下流側搬送手段における搬送速度が想定よりも大きくなってしまうことがあった。
このような状況が、上述の供給手段と画像形成手段との間で発生すると、下流側搬送手段に相当する画像形成手段において、搬送速度が想定よりも大きくなる。そのため、複数の画像形成手段で画像を形成する際、設計通りのタイミングで被記録媒体に画像を転写しても、搬送速度が想定よりも大きいことが原因で、複数の画像形成手段それぞれによる画像形成位置にずれが生じ、画質に悪影響を及ぼすという問題があった。
逆に、下流側搬送手段による挟持力が比較的強ければ、被記録媒体が下流側搬送手段へ強制的に押し込まれることはなく、しかも、被記録媒体は撓まないので、上流側搬送手段は、被記録媒体を下流側へ送り出せなくなってしまう。そのため、このような状況になると、上流側搬送手段における搬送速度が想定よりも小さくなってしまうことがあった。
このような状況が、上述の画像形成手段と定着手段との間で発生すると、上流側搬送手段に相当する画像形成手段において、搬送速度が想定よりも小さくなる。そのため、複数の画像形成手段で画像を形成する際、設計通りのタイミングで被記録媒体に画像を転写しても、搬送速度が想定よりも小さいことが原因で、複数の画像形成手段それぞれによる画像形成位置にずれが生じ、画質に悪影響を及ぼすという問題があった。
つまり、画像形成手段における搬送速度が想定よりも大きくなるか小さくなるかは、画像形成手段が上流側搬送手段(例えば供給手段)または下流側搬送手段(例えば定着手段)のいずれと同時に被記録媒体を挟持する状態になる構造かによって変わる。
ただし、いずれの構造であっても、画像形成手段による搬送速度が設計通りではなくなることに起因して、複数の画像形成手段それぞれによる画像形成位置にずれが生じる、という問題の本質は同じである。
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、可撓性が低い被記録媒体を使用した場合でも、複数の画像形成手段それぞれによる画像形成位置がずれるのを抑制可能な画像形成装置を提供することにある。
以下、本発明において採用した構成について説明する。
まず、以下に説明する本発明の画像形成装置は、それぞれが、被記録媒体を搬送ベルトとの間に挟持しながら、前記被記録媒体に対して画像を形成するとともに、基準搬送速度で前記被記録媒体を搬送方向上流側から下流側へと搬送する複数の画像形成手段と、前記画像形成手段よりも前記搬送方向上流側に配設され、前記基準搬送速度よりも大きい上流側搬送速度で前記被記録媒体を前記画像形成手段側へ搬送する上流側搬送手段と、標準的な被記録媒体に対して画像を形成するための第1モード、および、前記標準的な被記録媒体よりも可撓性の低い被記録媒体に対して画像を形成するための第2モードを少なくとも含む複数の動作モードのいずれかに対応して、前記複数の画像形成手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記第2モードでの制御を行う場合には、一つの画像形成手段が前記画像の形成を開始してから次の画像形成手段が前記画像の形成を開始するまでの時間を、前記第1モードでの制御を行う場合よりも短くするように制御しており、さらに、所定の位置へ変位した際には、前記画像形成手段へと進入する前記被記録媒体を、前記被記録媒体の搬送方向に直交する断面形状が凸状となる形状に変形させる可動部材を備え、前記制御手段は、前記可動部材を前記所定の位置へ変位させた場合に、前記第2モードでの制御を行うことを特徴とする。
このように構成された画像形成装置において、可撓性が低い被記録媒体を使用した場合、上流側搬送手段によって押し出された被記録媒体はあまり撓むことなく画像形成手段に押し込まれる。そのため、画像形成手段による被記録媒体の搬送速度は、基準搬送速度よりも大きい速度になる。
しかし、そのような状態になる場合、画像形成装置の動作モードを第2モードにしておけば、複数の画像形成手段それぞれが被記録媒体に対して画像の形成を開始するタイミングが、第1モードの場合よりも早くなる。したがって、被記録媒体が早めに搬送されてくることになっても、それに合わせて被記録媒体に画像を形成するタイミングが早くなるので、複数の画像形成手段による画像形成位置のずれを抑制することができる。
また、本発明の画像形成装置は、所定の位置へ変位した際には、前記画像形成手段へと進入する前記被記録媒体を、前記被記録媒体の搬送方向に直交する断面形状が凸状となる形状に変形させる可動部材を備えており、前記制御手段は、前記可動部材を前記所定の位置へ変位させた場合に、前記第2モードでの制御を行う。
このように構成された画像形成装置において、可撓性が高い被記録媒体を使用するような場合には、可動部材を所定の位置へ変位させることにより、被記録媒体の可撓性を低くすることができる。したがって、被記録媒体が過剰に撓むことが原因で、被記録媒体に皺ができたり、画像の品質が悪くなったりするのを、未然に防止することができる。
しかも、上記可動部材によって被記録媒体の可撓性を低くした場合、画像形成装置の動作モードが第2モードとされ、複数の画像形成手段それぞれが被記録媒体に対して画像の形成を開始するタイミングが、第1モードの場合よりも早くなる。
したがって、上記可動部材によって被記録媒体の可撓性を低くしたことが原因で、被記録媒体が早めに搬送されてくることになっても、それに合わせて被記録媒体に画像を形成するタイミングを早くし、画像形成位置のずれを抑制することができる。
さて、次に説明する本発明の画像形成装置は、それぞれが、被記録媒体を搬送ベルトとの間に挟持しながら、前記被記録媒体に対して画像を形成するとともに、基準搬送速度で前記被記録媒体を搬送方向上流側から下流側へと搬送する複数の画像形成手段と、前記画像形成手段よりも前記搬送方向上流側に配設され、前記基準搬送速度よりも大きい上流側搬送速度で前記被記録媒体を前記画像形成手段側へ搬送する上流側搬送手段と、前記上流側搬送手段によって搬送される前記被記録媒体の搬送位置を検出する検出手段と、標準的な被記録媒体に対して画像を形成するための第1モード、および、前記標準的な被記録媒体よりも可撓性の低い被記録媒体に対して画像を形成するための第2モードを少なくとも含む複数の動作モードのいずれかに対応して、前記複数の画像形成手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記第2モードでの制御を行う場合には、一つの画像形成手段が前記画像の形成を開始してから次の画像形成手段が前記画像の形成を開始するまでの時間を、前記第1モードでの制御を行う場合よりも短くするように制御しており、さらに、前記制御手段は、前記第2モードでの制御を行う場合には、前記被記録媒体が前記上流側搬送手段を通過している間、前記各画像形成手段の走査間隔を、前記第1モードでの走査間隔よりも短くし、しかも、前記被記録媒体の後端が前記上流側搬送手段を通過したことが前記検出手段によって検出されたら、その後は、前記各画像形成手段の走査間隔を、前記第1モードでの走査間隔と同一にすることを特徴とする。
このように構成された画像形成装置によれば、被記録媒体が上流側搬送手段を通過している間は、各画像形成手段の走査間隔が第1モードでの走査間隔よりも短くなるので、被記録媒体上に形成される画像の歪みを抑制することができる。
すなわち、被記録媒体の搬送速度が想定より速くなる場合、被記録媒体に画像を形成するタイミングを早くすることで、画像形成位置のずれを抑制すれば、これだけでも相応に画質が向上するが、上記構成によって画像の歪みを抑制すれば、さらに画質が向上する。より具体的には、上記構成により、被記録媒体上に形成された画像が副走査方向に長くなるのを防止して、画質の向上を図ることができる。
また、前記制御手段は、前記被記録媒体の後端が前記上流側搬送手段を通過したことが前記検出手段によって検出されたら、その後は、前記各画像形成手段の走査間隔を、前記第1モードでの走査間隔と同一にする。
したがって、各画像形成手段の走査間隔が第1モードでの走査間隔と同一になるので、被記録媒体上に形成される画像の歪みを抑制することができる。
すなわち、被記録媒体が上流側搬送手段を通過後は、被記録媒体の搬送速度が基準搬送速度に戻る。そのため、そのような状態になっても、各画像形成手段の走査間隔を第1モードでの走査間隔より短くしたままであると、被記録媒体上に形成される画像が副走査方向に短くなる。
この点、上記構成により、被記録媒体の後端が上流側搬送手段を通過したことが検出手段によって検出された後に、各画像形成手段の走査間隔を第1モードでの走査間隔と同一にすれば、被記録媒体上に形成される画像が副走査方向に短くなるのを防止でき、さらなる画質の向上を図ることができる。
加えて、本発明の画像形成装置は、前記第1モードとするか前記第2モードとするかを、利用者が任意に設定可能な動作モード設定手段を備えているとよい。
このような画像形成装置であれば、利用者が任意に動作モードを設定して、複数の画像形成手段による画像形成位置のずれを抑制できる。
次に、本発明の実施形態について、具体的な例を挙げて説明する。
(1)第1実施形態
まず、第1実施形態について説明する。
[画像形成装置の概略構造]
図1は、画像形成装置1の概略構造を示す縦断面図である。
画像形成装置1は、電子写真方式で被記録媒体に対して画像を形成する装置であり、一般にレーザープリンタと呼ばれるものである。この画像形成装置1には、供給部3、画像形成部5、および定着部7などが設けられている。
供給部3は、カット紙等の被記録媒体を供給する部分で、供給部3の搬送方向終端側にある搬送ローラ対11(本発明でいう上流側搬送手段の一例に相当)によって送り出される被記録媒体が、画像形成部5へ供給されるようになっている。
画像形成部5は、黒、イエロー、マゼンタ、シアンの各色に対応した4組の画像形成機構13K、13Y、13M、13C(本発明でいう画像形成手段の一例に相当)、および搬送ベルト15などを備えている。
各画像形成機構13K、13Y、13M、13Cは、それぞれが感光体を備え、この感光体をレーザースキャナで走査することにより、感光体上に静電潜像が形成されるようになっている。そして、その潜像が各画像形成機構13K、13Y、13M、13C内のトナーによって現像され、現像されたトナー像が搬送ベルト15によって搬送される被記録媒体に対して転写される仕組みになっている。
定着部7は、トナー像が転写された被記録媒体を加熱ローラ17および加圧ローラ19(本発明でいう下流側搬送手段の一例に相当)との間に挟み込んで、加熱・加圧を施すことにより、トナー像を被記録媒体に対して定着させる部分である。
また、供給部3と画像形成部5との間となる搬送経路付近には、レジ前センサ21が設けられており、画像形成部5と定着部7との間となる搬送経路付近には、排紙センサ23が設けられている。レジ前センサ21および排紙センサ23は、いずれも被記録媒体との接触に伴ってオフからオンに切り替わる接触型のセンサで、各センサが配置された箇所を被記録媒体が通過する際に、被記録媒体の存在を検知することができる。
[画像形成装置の特性と当該特性を補正するための制御]
次に、この画像形成装置1の特性と、この特性を補正するための制御について説明する。
この画像形成装置1において、供給部3(搬送ローラ対11)と画像形成部5(画像形成機構13Kおよび搬送ベルト15)とでは、供給部3の方が搬送速度が大きくなるように設計されている。
これは、被記録媒体が供給部3側および画像形成部5側の双方において挟持される状態になっても、被記録媒体に過大な張力が作用しないようにするためである。このように画像形成部5側の搬送速度が小さくしてあると、供給部3側からは、画像形成部5による搬送量以上に被記録媒体が搬送されてくることになる。
ここで、画像形成部5による搬送量以上に供給部3側から被記録媒体が搬送されてくる場合、被記録媒体の可撓性の違いにより、画像形成部5における搬送速度に変化が生じる場合がある。
具体的には、比較的可撓性が高い標準的な被記録媒体25を使用した場合、被記録媒体25は、供給部3−画像形成部5間において相応に大きく撓む。そのため、この撓みの発生に伴って、供給部3−画像形成部5間の搬送速度の差は吸収され、画像形成部5における搬送速度は、設計時に想定した通りの速度となる。なお、この画像形成部5における設計通りの搬送速度のことを、以下、基準搬送速度と称する。
一方、標準的な被記録媒体25よりも可撓性が低い被記録媒体27(例えば、厚紙やOHPシートなどのプラスチックフィルム類等)を使用した場合、供給部3−画像形成部5間における被記録媒体27の撓みは、被記録媒体25ほど大きくならない(図1参照)。
しかし、被記録媒体27が撓みにくくても、供給部3は被記録媒体27を送り出すので、結果として、被記録媒体27は撓むことなく画像形成部5へ強制的に押し込まれるような状態になる。
そのため、画像形成部5における被記録媒体27の搬送速度は、上記基準搬送速度よりも大きくなる。つまり、被記録媒体27程度の撓み具合では、供給部3−画像形成部5間における搬送速度の差を吸収しきれないため、画像形成部5における搬送速度が上昇することになる。
このように画像形成部5における搬送速度が上昇した場合、搬送速度が基準搬送速度になっているとの前提で4組の画像形成機構13K、13Y、13M、13Cそれぞれによる画像形成を行うと、4組分の画像間において画像形成位置にずれが生じてしまう。また、各画像には歪みが生じることになる。
具体的には、画像形成部5における被記録媒体27の搬送速度が基準搬送速度よりも大きい場合、例えば、最初の画像形成機構13Kを通過した被記録媒体27は、その後、想定したタイミングよりも早いタイミングで画像形成機構13Yを通過する。
そのため、被記録媒体27が基準搬送速度で搬送されているとの前提で画像形成機構13Yによる画像形成を開始しても、画像形成機構13K、13Yによって形成される各画像は、本来一致するべき基準位置(原点)に僅かなずれが生じてしまう。同様の僅かなずれは、画像形成機構13Y、13Mによって形成される各画像間でも生じることになり、画像形成機構13M、13Cによって形成される各画像間でも生じることになる。
したがって、最も離れた位置にある画像形成機構13K、13Cによって形成される各画像間では、上記のような僅かなずれが蓄積されることになり、ずれ幅が最も拡大することになる。
また、上記のような画像間のずれの他、被記録媒体27の搬送速度が基準搬送速度になっているとの前提で各画像形成機構13K、13Y、13M、13Cによる画像形成を行うと、各画像には歪みが生じる。具体的には、被記録媒体27の搬送速度がいくらか速いにもかかわらず、基準搬送速度である場合と同一時間をかけて画像を形成すると、画像形成開始位置から終了位置までの距離が拡大し、各画像は副走査方向に長くなる。
そこで、この画像形成装置1では、画像形成部5における搬送速度が基準搬送速度になる場合と、基準搬送速度よりも大となる場合とで、画像形成開始タイミングを変更する制御を実施することにより、画像間のずれを抑制する。また、副走査方向についての走査間隔を変更する制御を実施することにより、各画像の歪みを抑制する。
以下、これらの制御について、図2のフローチャートに基づいて説明する。なお、図2に示す処理は、画像形成装置1に対して印刷指令が与えられた際に、1枚分の被記録媒体に対応して実行される処理である。
この処理を開始すると、画像形成装置1が備える制御部は、まず、第2モードで印刷するか否かの判定を行う(S101)。本実施形態において、画像形成装置1は、利用者が操作パネル(図示略)で動作モードの切り替え操作を行うと、動作モードが第1モードまたは第2モードに切り替わるように構成してある。これらのモード切り替えは、画像形成装置1に接続されたPC等からリモート設定できるように構成されていてもよい。
これらの動作モードの内、第1モードは、標準的な被記録媒体25を使用する場合に対応するモードであり、第2モードは、標準的な被記録媒体25よりも可撓性の低い被記録媒体27を使用する場合に対応するモードである。
S101の処理において、第2モードでの印刷ではない(すなわち、利用者が第1モードを設定している)と判定された場合(S101:NO)、標準の画像形成開始タイミングおよび標準の走査間隔で画像を形成し(S103)、図2に示す処理を終了する。
ここで、標準の画像形成開始タイミングとは、画像形成部5における搬送速度が基準搬送速度となっている場合に、4組の画像形成機構13K、13Y、13M、13Cによって形成される画像間で、画像形成位置にずれが生じないタイミングのことである。
また、標準の走査間隔とは、画像形成部5における搬送速度が基準搬送速度となっている場合に、各画像形成機構13K、13Y、13M、13Cによって形成される画像が副走査方向に歪まない走査間隔のことである。本実施形態において、標準の走査間隔は約40μm(解像度600dpiの場合)となっている。
一方、S101の処理において、第2モードで印刷する(すなわち、利用者が第2モードを設定している)と判定された場合は(S101:YES)、まず、標準より早い画像形成開始タイミングおよび標準より短い走査間隔で画像を形成する(S105)。
本実施形態の場合、S105の処理においては、画像形成機構13Mによる画像形成開始タイミングが約20μm分(解像度600dpiで0.5ライン分相当)だけ早くされる。また、画像形成機構13Cによる画像形成開始タイミングが約40μm分(解像度600dpiで1ライン分相当)だけ早くされる。さらに、各画像形成機構13K、13Y、13M、13Cにおける走査間隔が、標準の走査間隔よりも短くされる。
S105の処理において、上記のように画像形成機構13M、13Cだけを対象にして、画像形成開始タイミングを制御するのは、画像形成機構13Kによる画像形成位置に対するずれ幅が画像形成機構13Yよりも大きく、画質への影響が相応に大きいからである。
逆に、画像形成機構13Yについては、画像形成機構13Kによる画像形成位置に対するずれ幅が画像形成機構13M、13Cよりも小さく、このずれを補正しても画質への影響は小さいので、本実施形態では画像形成開始タイミングを補正していない。ただし、画像形成機構13Y、13M、13Cのすべてについて、画像形成機構13Kによる画像形成位置に対するずれ幅が補正されるように、画像形成開始タイミングを制御してもよいことはもちろんである。
なお、画像形成開始タイミングを早める制御は、画像形成機構13M、13Cそれぞれが備える感光体に静電潜像を形成する際に、レーザースキャナによる走査開始タイミングを早める制御を行うことによって実現される。また、走査間隔を標準の走査間隔よりも短くする制御は、レーザースキャナによる走査速度を上げる制御を行うことによって実現される。
さて、以上のようなS105の処理は、被記録媒体27が供給部3を通過している間は継続され(S107:NO)、被記録媒体27が供給部3を通過し終えたら(S107:YES)、S109の処理へと移行する。そしてS109の処理へ移行した場合は、標準の走査間隔で画像を形成して(S109)、図2に示す処理を終了する。
S105の処理をS109の処理に切り替えるのは、画像形成部5における搬送速度が最初は基準搬送速度よりも大きく、その後、基準搬送速度になるからである。画像形成部5における搬送速度が、最初は基準搬送速度よりも大きくなるのは、上述の通り、被記録媒体27が供給部3側および画像形成部5側の双方に挟持され、供給部3から送り出される被記録媒体27が画像形成部5へ強制的に押し込まれるからである。
一方、画像形成部5における搬送速度が、その後基準搬送速度になるのは、被記録媒体27の終端が供給部3側から離れ、画像形成部5側から作用する搬送力のみによって搬送される状態になるからである。
したがって、S107の処理によって、S105の処理をS109の処理に切り替えるタイミングは、被記録媒体27の終端が供給部3側から離れるタイミングとなる。このタイミングは、本実施形態においては、被記録媒体27の始端がレジ前センサ21によって検出された後、所定時間が経過したタイミングとされている。
所定時間は、供給部3に収容された被記録媒体27の用紙長(副走査方向の長さ)に応じて決まる。具体的な時間については、様々なサイズの被記録媒体27に対応する時間が事前に実機で計測され、画像形成装置1の制御部が備える不揮発性メモリに格納されている。そして、上記S107の処理では、供給部3に収容された被記録媒体27のサイズに応じた時間が不揮発性メモリから読み出されて、判定に利用されることになる。
なお、本実施形態では、レジ前センサ21が搬送ローラ対11よりも搬送経路下流側にある。そのため、被記録媒体27の始端をレジ前センサ21で検出した後の経過時間により、被記録媒体27の終端が供給部3側から離れるタイミングを計測しているが、搬送ローラ対11よりも搬送経路上流側にセンサがあれば、そのセンサで被記録媒体27の終端通過を検出し、その終端が供給部3側から離れるタイミングを計測することもできる。
[第1実施形態の効果]
以上説明した画像形成装置1によれば、動作モードを第2モードにすれば、画像形成機構13M、13Cによる画像形成開始タイミングが、第1モードの場合よりも早くなる。したがって、可撓性の低い被記録媒体27が早めに搬送されてきても、それに合わせて被記録媒体27に画像を形成するタイミングが早くなるので、複数の画像形成機構13K、13Y、13M、13Cによる画像形成位置のずれを抑制することができる。
また、この画像形成装置1において、動作モードを第2モードとした際、被記録媒体27が供給部3を通過している間は、S105の処理により、各画像形成機構13K、13Y、13M、13Cの走査間隔を、第1モードでの走査間隔よりも短くしている。したがって、各画像形成機構13K、13Y、13M、13Cによって形成される画像の歪みを抑制することができる。
さらに、画像形成装置1において、動作モードを第2モードとした際、被記録媒体27の後端が供給部3を通過した後は、S109の処理により、各画像形成機構13K、13Y、13M、13Cの走査間隔を、第1モードでの走査間隔と同一にしている。したがって、被記録媒体27の後端が供給部3を通過した後も、各画像形成機構13K、13Y、13M、13Cによって形成される画像の歪みを抑制することができる。
(2)第2実施形態
次に、第2実施形態について説明する。なお、第2実施形態以降の実施形態は、一部の構成が上記第1実施形態とは相違するものの、共通部分も多いので、以下の説明では、第1実施形態との相違点を中心に詳述し、共通部分に関しては、第1実施形態と同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
[画像形成装置の概略構造]
図3は、画像形成装置31の概略構造を示す縦断面図である。
この画像形成装置31は、供給部3、画像形成部5、および定着部7などを備えている。これらは、いずれも上記第1実施形態と同様のものである。また、上記第1実施形態とは異なる構成として、画像形成部5の入口側付近には、フロントガイド33と可動式中央リブ35(本発明でいう可動部材の一例に相当)が設けられている。
可動式中央リブ35は、図4(a)に両端矢印で示す方向へ上下動可能に設けられており、下降した際には、フロントガイド33の下面よりも下方へ突出し、図4(b)に示すように、被記録媒体25に当接する形態になっている。
可動式中央リブ35を上下動させるための機構は、図5(a)および同図(b)に示すように、可動式中央リブ35を回動可能に支持する回動軸37と、図示しないアクチュエータによって駆動されてスライド動作する直動カム39とによって構成される。
直動カム39はスライド動作に伴って、直動カム39−フロントガイド33間にある隙間が拡大する位置(図5(a)および同図(b)の上段側参照)、および同隙間が縮小する位置(図5(a)および同図(b)の下段側参照)へ変位する。また、可動式中央リブ35は、図示しないばねに付勢されて常に上昇方向へ回動しようとする状態にある。
そのため、上記隙間が拡大する位置へ直動カム39が変位すると、可動式中央リブ35は、図示しないばねから受ける力によって上昇方向へと回動し、フロントガイド33の下面側へ突出しない位置に収納された状態になる。一方、上記隙間が縮小する位置へ直動カム39が変位すると、可動式中央リブ35は、直動カム39側から受ける力によって下降方向へと回動し、フロントガイド33の下面よりも下方へ突出する状態になる。
このように、可動式中央リブ35がフロントガイド33の下面よりも下方へ突出する状態になった場合、この位置を通過する被記録媒体25は、可動式中央リブ35に当接して、搬送方向に直交する断面形状が下向きに凸な形状に変形する(図4(b)参照)。
被記録媒体25の形状が上記のように変形すると、被記録媒体25は、搬送方向に平行な断面形状の曲率が増すような方向への曲げ変形に関し、可撓性が低下し、そのような方向へは変形しにくいものとなる。すなわち、可動式中央リブ35を突出させることにより、被記録媒体25の可撓性を低下させることができる。
このような構成によって被記録媒体25の可撓性を低下させるのは、被記録媒体25の可撓性が高すぎると、被記録媒体25が画像形成部5へ進入する時に被記録媒体25の先端が折れ曲がったり、スキューが発生したりすることがあるからである。この点、上記可動式中央リブ35を設ければ、被記録媒体25の可撓性を低下させることができるので、被記録媒体25を画像形成部5へスムーズに進入させることができる。
ただし、被記録媒体25の可撓性を低下させると、比較的可撓性が高い標準的な被記録媒体25を使用した場合であっても、可撓性の低い被記録媒体27を用いた場合と同様、画像形成部5における搬送速度が基準搬送速度よりも大きくなる。
そこで、第2実施形態においては、可動式中央リブ35を突出させていない場合には、第1実施形態で説明した第1モードでの印刷を行い、可動式中央リブ35を突出させた場合には、第1実施形態で説明した第2モードでの印刷を行う構成としてある。
具体的には、利用者が操作パネル(図示略)等で、可動式中央リブ35を突出させるための操作を行った場合には、それに連動して画像形成装置31の動作モードが第2モードに切り替わるように構成してある。このように構成すれば、可動式中央リブ35を突出させた場合には、第2モードでの印刷が行われるので、第1実施形態において説明した通り、画像間のずれや各画像の歪みを抑制することができる。
なお、この画像形成装置31において実行される具体的な処理は、上記第1実施形態において図2のフローチャートに基づいて説明した処理と全く同等なので、ここでの説明は省略する。
[第2実施形態の効果]
以上説明した画像形成装置31によれば、可動式中央リブ35を突出させて被記録媒体25の可撓性を低下させることができるので、画像形成部5への導入時に被記録媒体25の先端が折れ曲がったり、スキューが発生したりするのを防止できる。
しかも、被記録媒体25の可撓性を低下させた場合には、それに連動して、動作モードが第2モードになる。したがって、第1実施形態同様、画像形成機構13M、13Cによる画像形成開始タイミングが、第1モードの場合よりも早くなるので、複数の画像形成機構13K、13Y、13M、13Cによる画像形成位置のずれを抑制することができる。
さらに、この画像形成装置31において、動作モードが第2モードとなった場合は、S105やS109の処理により、各画像形成機構13K、13Y、13M、13Cの走査間隔を制御する。したがって、各画像形成機構13K、13Y、13M、13Cによって形成される画像の歪みを抑制することができる。
(3)第3実施形態
次に、第3実施形態について説明する。
[画像形成装置の概略構造]
図6は、画像形成装置41の概略構造を示す縦断面図である。
この画像形成装置41は、供給部3、画像形成部5、および定着部7などを備えている。これらは、機能的には、いずれも上記第1実施形態と同様のものである。
ただし、第3実施形態の画像形成装置41は、画像形成部5−定着部7間において被記録媒体に発生する撓みの程度により、画像形成部5における搬送速度が変動する特性を持っている点で、第1,第2実施形態とは相違する。以下、この画像形成装置41の特性と、この特性を補正するための制御について説明する。
[画像形成装置の特性と当該特性を補正するための制御]
この画像形成装置41において、画像形成部5(画像形成機構13Cおよび搬送ベルト15)と定着部7(加熱ローラ17および加圧ローラ19)とでは、画像形成部5の方が搬送速度が大きくなるように設計されている。
これは、被記録媒体が画像形成部5側および定着部7側の双方において挟持される状態になっても、被記録媒体に過大な張力が作用しないようにするためである。このように定着部7側の搬送速度が画像形成部5側の搬送速度より小さくなるように設計されていると、画像形成部5側からは、定着部7による搬送量以上に被記録媒体が搬送されてくることになる。
ここで、定着部7による搬送量以上に画像形成部5側から被記録媒体が搬送されてくる場合、被記録媒体の可撓性の違いにより、画像形成部5における搬送速度に変化が生じる。
具体的には、比較的可撓性が高い標準的な被記録媒体25を使用した場合、被記録媒体25は、画像形成部5−定着部7間において相応に大きく撓むことができる。そのため、この撓みの発生に伴って、画像形成部5−定着部7間の搬送速度の差は吸収され、画像形成部5における搬送速度は、設計時に想定した通りの速度となる。なお、この画像形成部5における設計通りの搬送速度のことを、以下、基準搬送速度と称する。
一方、標準的な被記録媒体25よりも可撓性が低い被記録媒体27(例えば、厚紙やOHPシートなどのプラスチックフィルム類等)を使用した場合、画像形成部5−定着部7間における被記録媒体27の撓みは、被記録媒体25ほど大きくならない(図6参照)。
そのため、画像形成部5からの送り出しが妨げられるような状態になり、画像形成部5における被記録媒体27の搬送速度は、上記基準搬送速度よりも小さくなる。つまり、被記録媒体27程度の撓み具合では、画像形成部5−定着部7間における搬送速度の差を吸収しきれないため、画像形成部5における搬送速度が低下することになる。
このように画像形成部5における搬送速度が低下した場合、搬送速度が基準搬送速度になっているとの前提で4組の画像形成機構13K、13Y、13M、13Cそれぞれによる画像形成を行うと、4組分の画像間において画像形成位置にずれが生じてしまう。また、各画像には歪みが生じることになる。
具体的には、画像形成部5における被記録媒体27の搬送速度が基準搬送速度よりも小さい場合、例えば、最初の画像形成機構13Kを通過した被記録媒体27は、その後、想定したタイミングよりも遅いタイミングで画像形成機構13Yを通過する。
そのため、被記録媒体27が基準搬送速度で搬送されているとの前提で画像形成機構13Yによる画像形成を開始しても、画像形成機構13K、13Yによって形成される各画像は、本来一致するべき基準位置(原点)に僅かなずれが生じてしまう。同様の僅かなずれは、画像形成機構13Y、13Mによって形成される各画像間でも生じることになり、画像形成機構13M、13Cによって形成される各画像間でも生じることになる。
したがって、最も離れた位置にある画像形成機構13K、13Cによって形成される各画像間では、上記のような僅かなずれが蓄積されることになり、ずれ幅が最も拡大することになる。
また、上記のような画像間のずれの他、被記録媒体27の搬送速度が基準搬送速度になっているとの前提で各画像形成機構13K、13Y、13M、13Cによる画像形成を行うと、各画像には歪みが生じる。具体的には、被記録媒体27の搬送速度がいくらか遅いにもかかわらず、基準搬送速度である場合と同一時間をかけて画像を形成すると、画像形成開始位置から終了位置までの距離が縮小し、各画像は副走査方向に短くなる。
そこで、この画像形成装置41では、画像形成部5における搬送速度が基準搬送速度になる場合と、基準搬送速度よりも大となる場合とで、画像形成開始タイミングを変更する制御を実施することにより、画像間のずれを抑制する。
ただし、この第3実施形態では、各画像の歪みを抑制する制御は実施しない。各画像の歪みを抑制する制御を実施しない場合、もちろん画像の歪みに関しては補正されないが、画像の歪みに伴って生じる画像間のずれは抑制されるので、その分、相応に画質の向上を図ることができる。
以下、第3実施形態における制御について、図7のフローチャートに基づいて説明する。なお、図7に示す処理は、画像形成装置41に対して印刷指令が与えられた際に、1枚分の被記録媒体に対応して実行される処理である。
この処理を開始すると、画像形成装置41が備える制御部は、まず、第2モードで印刷するか否かの判定を行う(S201)。第1モードは、標準的な被記録媒体25を使用するためのモードであり、第2モードは、標準的な被記録媒体25よりも可撓性の低い被記録媒体27を使用するためのモードであり、この点は第1実施形態と同様である。また、これらの動作モードを切り替えるための構成も、第1実施形態と同様のものであればよい。
S201の処理において、第2モードでの印刷ではない(すなわち、利用者が第1モードを設定している)と判定された場合(S201:NO)、標準の画像形成開始タイミングおよび標準の走査間隔で画像を形成し(S203)、図7に示す処理を終了する。
ここで、標準の画像形成開始タイミングとは、画像形成部5における搬送速度が基準搬送速度となっている場合に、4組の画像形成機構13K、13Y、13M、13Cによって形成される画像間で、画像形成位置にずれが生じないタイミングのことである。
また、標準の走査間隔とは、画像形成部5における搬送速度が基準搬送速度となっている場合に、各画像形成機構13K、13Y、13M、13Cによって形成される画像が副走査方向に歪まない走査間隔のことである。本実施形態において、標準の走査間隔は約40μm(解像度600dpiの場合)となっている。
一方、S201の処理において、第2モードで印刷する(すなわち、利用者が第2モードを設定している)と判定された場合は(S201:YES)、標準より遅い画像形成開始タイミングおよび標準の走査間隔で画像を形成する(S205)。なお、S205の処理を終えたら、図2に示す処理を終了する。
本実施形態の場合、S205の処理においては、画像形成機構13Mによる画像形成開始タイミングが約20μm分(解像度600dpiで0.5ライン分相当)だけ遅くされる。また、画像形成機構13Cによる画像形成開始タイミングが約40μm分(解像度600dpiで1ライン分相当)だけ遅くされる。
S205の処理において、上記のように画像形成機構13M、13Cだけを対象にして、画像形成開始タイミングを制御する理由は、第1実施形態同様、画像形成機構13Kによる画像形成位置に対するずれ幅が画像形成機構13Yよりも大きいからである。ただし、画像形成機構13Yについて画像形成開始タイミングを補正してもよい点も、第1実施形態同様である。
なお、画像形成開始タイミングを遅らせる制御は、画像形成機構13M、13Cそれぞれが備える感光体に静電潜像を形成する際に、レーザースキャナによる走査開始タイミングを遅らせる制御を行うことによって実現される。
[第3実施形態の効果]
以上説明した画像形成装置41によれば、動作モードを第2モードにすれば、画像形成機構13M、13Cによる画像形成開始タイミングが、第1モードの場合よりも遅くなる。したがって、可撓性の低い被記録媒体27が遅めに搬送されてきても、それに合わせて被記録媒体27に画像を形成するタイミングが遅くなるので、複数の画像形成機構13K、13Y、13M、13Cによる画像形成位置のずれを抑制することができる。
なお、以下、第3実施形態における画像間のずれ抑制について、さらに詳細を説明する。第3実施形態において、可撓性の低い被記録媒体27を使用し、第2モードでの制御を行わない場合、被記録媒体27が定着部7に到達するまでは、被記録媒体27は基準搬送速度で搬送される。そのため、複数の画像形成機構13K、13Y、13M、13Cによって形成される画像に関し、そもそも画像間でずれは発生せず、各画像の歪みも発生しない。
したがって、被記録媒体27に形成される画像全体の内、被記録媒体27が定着部7に到達する前に被記録媒体27上に形成される画像に関しては、上記の通り、画像間でずれは発生せず、各画像の歪みも発生しないことになる。
一方、被記録媒体27が定着部7に到達した時点以降は、被記録媒体27は基準搬送速度よりも小さい速度で搬送される。そのため、複数の画像形成機構13K、13Y、13M、13Cによって形成される画像に関し、各画像に歪みが発生することになる。
また、この歪みが生じる部分(画像の一部分)の副走査方向の長さは、複数の画像形成機構13K、13Y、13M、13Cの位置と搬送方向との関係に応じて変わる。具体的には、画像形成機構13Kによる画像は、歪みの生じる部分の長さが最も短くなり、画像形成機構13Cによる画像は、歪みの生じる部分の長さが最も長くなる。この歪みが生じる部分の長さの違いが、被記録媒体27の終端側での画像間のずれとなって現れる。
つまり、被記録媒体27に形成される画像全体の内、被記録媒体27が定着部7に到達した後に被記録媒体27上に形成される画像に関しては、各画像に歪みが発生し、その歪みの生じる部分の長さが画像毎に異なることが原因で、画像間にずれが発生することになる。
このような背景の下、上記第2モードでの制御では、各画像の歪み自体は補正せず、画像形成機構13M、13Cによる画像形成開始タイミングを制御して、画像形成機構13M、13Cによる画像形成位置のみをシフトさせる。
このような制御を行うと、各画像の歪みそのものは補正されないものの、被記録媒体27に形成される画像全体の内、終端側に生じていた画像間のずれが小さくなる。もちろん、各画像の歪みそのものを補正することなく画像の形成開始位置をシフトさせるので、もともとは画像間のずれが無かった被記録媒体27の始端側の画像(被記録媒体27が定着部7に到達する前に被記録媒体27上に形成される画像)においても、いくらかずれが生じることになる。
しかし、第2モードでの制御を行わない場合には、被記録媒体27の終端側でのみ大きなずれが生じた状態になるのに対し、第2モードでの制御を行えば被記録媒体27の始端側および終端側の双方で小さなずれが生じた状態になる。したがって、利用者にとって目に見えるずれ幅は小さくなり、画質が向上することになる。
(4)第4実施形態
次に、第4実施形態について説明する。なお、第4実施形態は、第3実施形態と全く同じ特性を有する画像形成装置41において、この特性を補正するための制御として、第3実施形態とは異なる制御を実施するものである。そこで、以下の説明では、第3実施形態とは異なる制御についてのみ詳述する。
[画像形成装置の特性を補正するための制御]
図8に示す処理は、画像形成装置41に対して印刷指令が与えられた際に、1枚分の被記録媒体に対応して実行される処理である。
この処理を開始すると、画像形成装置41が備える制御部は、まず、第2モードで印刷するか否かの判定を行う(S301)。第1モードは、標準的な被記録媒体25を使用するためのモードであり、第2モードは、標準的な被記録媒体25よりも可撓性の低い被記録媒体27を使用するためのモードであり、この点は第1実施形態と同様である。また、これらの動作モードを切り替えるための構成も、第1実施形態と同様のものであればよい。
S301の処理において、第2モードでの印刷ではない(すなわち、利用者が第1モードを設定している)と判定された場合(S301:NO)、標準の画像形成開始タイミングおよび標準の走査間隔で画像を形成し(S303)、図8に示す処理を終了する。
ここで、標準の画像形成開始タイミングとは、画像形成部5における搬送速度が基準搬送速度となっている場合に、4組の画像形成機構13K、13Y、13M、13Cによって形成される画像間で、画像形成位置にずれが生じないタイミングのことである。
また、標準の走査間隔とは、画像形成部5における搬送速度が基準搬送速度となっている場合に、各画像形成機構13K、13Y、13M、13Cによって形成される画像が副走査方向に歪まない走査間隔のことである。本実施形態において、標準の走査間隔は約40μm(解像度600dpiの場合)となっている。
一方、S301の処理において、第2モードで印刷する(すなわち、利用者が第2モードを設定している)と判定された場合も(S301:YES)、最初は、標準の画像形成開始タイミングおよび標準の走査間隔で画像を形成する(S305)。
S305の処理は、被記録媒体27が定着部7に到達するまでは継続され(S307:NO)、被記録媒体27が定着部7に到達したら(S307:YES)、S309の処理へと移行する。
S305の処理をS309の処理に切り替えるのは、画像形成部5における搬送速度が最初は基準搬送速度で、その後、基準搬送速度よりも遅くなるからである。画像形成部5における搬送速度が、途中で遅くなるのは、第3実施形態において説明した通り、被記録媒体27が画像形成部5側および定着部7側の双方に挟持され、画像形成部5からの送り出しが妨げられるからである。
したがって、S307の処理によって、S305の処理をS309の処理に切り替えるタイミングは、被記録媒体27の始端が定着部7側に到達するタイミングとなる。このタイミングは、本実施形態においては、被記録媒体27の始端がレジ前センサ21または排紙センサ23によって検出された後、所定時間が経過したタイミングとされている。
S309の処理へ移行した場合は、標準より長い走査間隔で画像を形成する(S309)。このS309の処理では、各画像形成機構13K、13Y、13M、13Cにおける走査間隔が、標準の走査間隔よりも長くされる。なお、S309の処理を終えたら、図8に示す処理を終了する。
[第4実施形態の効果]
以上説明した画像形成装置41によれば、動作モードを第2モードにすれば、被記録媒体27が定着部7に到達するまで、S305の処理により、各画像形成機構13K、13Y、13M、13Cの走査間隔を、第1モードでの走査間隔と同一にしている。また、被記録媒体27が定着部7に到達した後は、S309の処理により、各画像形成機構13K、13Y、13M、13Cの走査間隔を、第1モードでの走査間隔よりも短くしている。
したがって、各画像形成機構13K、13Y、13M、13Cによって形成される画像に関し、画像間のずれおよび各画像の歪みを抑制することができる。
(5)変形例等
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の具体的な一実施形態に限定されず、この他にも種々の形態で実施することができる。
例えば、上記実施形態では、画像形成部5における搬送速度が、供給部3の影響を受ける場合(第1,第2実施形態)、定着部7の影響を受ける場合(第3,第4実施形態)について、それぞれ別々の実施形態として説明したが、これらは組み合わせて採用できる。
例えば、画像形成部5における搬送速度が、最初は供給部3の影響で速くなり、その後、供給部3から被記録媒体が離れると定着部7に達するまでは基準搬送速度となり、その後、定着部7の影響で基準搬送速度より遅くなる、という装置を考え得る。この場合、第1実施形態の構成と第3,第4実施形態いずれかの構成を組み合わせて採用すればよい。
また、上記実施形態では、動作モードを切り替える構成は、利用者が操作を行うことにより切り替わる構成としたが、予め各被記録媒体の種類に対応して第1モード、第2モードいずれの動作モードで印刷するか設定しておき、利用者が印刷を開始するための操作を行うと、使用される被記録媒体の情報に基づき自動で動作モードを切り替える構成としてもよい。
第1実施形態の画像形成装置の概略構造を示す縦断面図。 第1実施形態の画像形成装置が実行する処理を示すフローチャート。 第2実施形態の画像形成装置の概略構造を示す縦断面図。 第2実施形態の画像形成装置が備える可動式中央リブ付近の拡大図。 第2実施形態の画像形成装置が備える可動式中央リブの動作説明図。 第3,第4実施形態の画像形成装置の概略構造を示す縦断面図。 第3実施形態の画像形成装置が実行する処理を示すフローチャート。 第4実施形態の画像形成装置が実行する処理を示すフローチャート。
符号の説明
1,31,41・・・画像形成装置、3・・・供給部、5・・・画像形成部、7・・・定着部、11・・・搬送ローラ対、13C,13K,13M,13Y・・・画像形成機構、15・・・搬送ベルト、17・・・加熱ローラ、19・・・加圧ローラ、21・・・レジ前センサ、23・・・排紙センサ、25,27・・・被記録媒体、33・・・フロントガイド、35・・・可動式中央リブ、37・・・回動軸、39・・・直動カム。

Claims (3)

  1. それぞれが、被記録媒体を搬送ベルトとの間に挟持しながら、前記被記録媒体に対して画像を形成するとともに、基準搬送速度で前記被記録媒体を搬送方向上流側から下流側へと搬送する複数の画像形成手段と、
    前記画像形成手段よりも前記搬送方向上流側に配設され、前記基準搬送速度よりも大きい上流側搬送速度で前記被記録媒体を前記画像形成手段側へ搬送する上流側搬送手段と、
    標準的な被記録媒体に対して画像を形成するための第1モード、および、前記標準的な被記録媒体よりも可撓性の低い被記録媒体に対して画像を形成するための第2モードを少なくとも含む複数の動作モードのいずれかに対応して、前記複数の画像形成手段を制御する制御手段と
    を備え、
    前記制御手段は、前記第2モードでの制御を行う場合には、一つの画像形成手段が前記画像の形成を開始してから次の画像形成手段が前記画像の形成を開始するまでの時間を、前記第1モードでの制御を行う場合よりも短くするように制御しており、
    さらに、
    所定の位置へ変位した際には、前記画像形成手段へと進入する前記被記録媒体を、前記被記録媒体の搬送方向に直交する断面形状が凸状となる形状に変形させる可動部材を備え、
    前記制御手段は、前記可動部材を前記所定の位置へ変位させた場合に、前記第2モードでの制御を行う
    ことを特徴とする画像形成装置。
  2. それぞれが、被記録媒体を搬送ベルトとの間に挟持しながら、前記被記録媒体に対して画像を形成するとともに、基準搬送速度で前記被記録媒体を搬送方向上流側から下流側へと搬送する複数の画像形成手段と、
    前記画像形成手段よりも前記搬送方向上流側に配設され、前記基準搬送速度よりも大きい上流側搬送速度で前記被記録媒体を前記画像形成手段側へ搬送する上流側搬送手段と、
    前記上流側搬送手段によって搬送される前記被記録媒体の搬送位置を検出する検出手段と、
    標準的な被記録媒体に対して画像を形成するための第1モード、および、前記標準的な被記録媒体よりも可撓性の低い被記録媒体に対して画像を形成するための第2モードを少なくとも含む複数の動作モードのいずれかに対応して、前記複数の画像形成手段を制御する制御手段と
    を備え、
    前記制御手段は、前記第2モードでの制御を行う場合には、一つの画像形成手段が前記画像の形成を開始してから次の画像形成手段が前記画像の形成を開始するまでの時間を、前記第1モードでの制御を行う場合よりも短くするように制御しており、
    さらに、
    前記制御手段は、前記第2モードでの制御を行う場合には、前記被記録媒体が前記上流側搬送手段を通過している間、前記各画像形成手段の走査間隔を、前記第1モードでの走査間隔よりも短くし、しかも、前記被記録媒体の後端が前記上流側搬送手段を通過したことが前記検出手段によって検出されたら、その後は、前記各画像形成手段の走査間隔を、前記第1モードでの走査間隔と同一にする
    ことを特徴とする画像形成装置。
  3. 前記第1モードとするか前記第2モードとするかを、利用者が任意に設定可能な動作モード設定手段
    を備えることを特徴とする請求項1又は請求項に記載の画像形成装置。
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