JP5339979B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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本発明は、両面印刷を行うために記録媒体(例えば、記録用紙)を反転させる反転ユニットを備えた画像形成装置に関するものである。
従来、電子写真プリンタ等の画像形成装置には、両面印刷を行うために記録媒体を反転させる反転ユニットを備えた装置が知られている。反転ユニットの実装形態については、プリンタ本体に標準装備されているものや、オプションユニットとして増設可能なものまでさまざまな形態がある。
例えば、下記の特許文献1に記載されている反転ユニットは、プリンタ本体に標準装備された形態のものである。この反転ユニットは、記録媒体を収容するための媒体カセットの後部上方に設けられた反転ローラと、媒体カセットの後部と底部に設けられて記録媒体を反転させる引込ルートと、媒体カセットの上部に設けられ、引込ルートで反転された記録媒体を再び搬送ルートへ送り出す送出ルート等とにより構成されている。
特開平11−208962号公報
しかしながら、従来の反転ユニットを備えた画像形成装置では、次のような課題があった。
近年、特殊印刷の需要が高まってきている。代表的な特殊印刷の技術例としては、一度画像形成された記録媒体の印刷面に光沢処理を施したり、凹凸模様をもたせたりするために透明トナーを使用して表面処理を行うもの等がある。
従来の反転ユニットでは、画像形成された記録媒体の印刷面を反転させて、画像形成されていない印刷面を再び画像形成部へ送り出す構造となっているため、画像形成された印刷面を再び画像形成部に送り出すことができない。そのため、例えば、透明トナー等を使用した特殊印刷を行う場合には、記録媒体を再搬送する機構を別途設けなければならず、不利不便であった。
本発明の画像形成装置は、記録媒体を収容する媒体カセットと、前記媒体カセット内の前記記録媒体を、前記記録媒体に対して画像を形成するための画像形成部へ搬送する搬送路と、前記画像形成部より搬送される前記記録媒体を反転するための引込路、前記引込路から前記搬送路へ前記記録媒体を送り出す送出路、前記引込路に前記記録媒体を搬送するための引込ローラ、及び前記送出路に前記記録媒体を搬送するための送出ローラ対を有する反転ユニットと、前記記録媒体の搬送制御を行う搬送制御部とを備えている。そして、前記引込路の引込下流部は、前記搬送路と接続され、前記引込ローラは、前記送出ローラ対の一方と接し、前記送出ローラ対が逆回転することで前記引込ローラが回転し前記記録媒体を搬送し、前記搬送制御部は、両面印刷が指定された場合は、前記記録媒体を前記引込路から前記送出路を介して前記搬送路へ搬送し、前記画像形成部において前記記録媒体の裏面に画像を形成し、前記画像形成部にて画像形成された同一面に再度印刷を行う特殊印刷が指定された場合は、前記記録媒体を前記引込路から前記送出路を介さず直接前記搬送路へ搬送し、前記画像形成部において前記記録媒体の前記同一面に画像を形成することを特徴とする。
本発明によれば、反転ユニットにおける引込路の引込下流部が搬送路と接続されているので、画像形成処理を行った記録媒体の裏面を画像形成部に送る両面印刷の場合だけでなく、1度印刷した面を再び画像形成部に送って印刷面に光沢印刷等の特殊印刷の実施が可能となる。
図1は本発明の実施例1における画像形成装置を側面から透視した側面透視図である。 図2は図1中の反転ユニット40の外観を示す斜視図である。 図3は図1中の反転ユニット40における搬送ローラ駆動機構の要部を示す詳細な斜視図である。 図4は図1〜図3の反転ユニット40を制御するための反転ユニット制御部を示す概略の構成図である。 図5−1は図1中の反転ユニット40を側面より透視して動作の過程を示す部分拡大図である。 図5−2は図1中の反転ユニット40を側面より透視して動作の過程を示す部分拡大図である。 図5−3は図1中の反転ユニット40を側面より透視して動作の過程を示す部分拡大図である。 図5−4は図1中の反転ユニット40を側面より透視して動作の過程を示す部分拡大図である。 図5−5は図1中の反転ユニット40を側面より透視して動作の過程を示す部分拡大図である。 図5−6は図1中の反転ユニット40を側面より透視して動作の過程を示す部分拡大図である。 図6−1は図1中の反転ユニット40を側面より透視して動作の過程を示す部分拡大図である。 図6−2は図1中の反転ユニット40を側面より透視して動作の過程を示す部分拡大図である。 図7は本発明の実施例2における画像形成装置を側面から透視した側面透視図である。 図8は図7中の反転ユニット40Aにおける搬送ローラ駆動機構の要部を示す詳細な斜視図である。
本発明を実施するための形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
(実施例1の構成)
図1は、本発明の実施例1における画像形成装置を側面から透視した側面透視図である。
本実施例1の画像形成装置は、例えば、電子写真カラープリンタであり、記録用紙等の記録媒体1を収容するための挿脱自在の媒体カセット2が装置下部に設けられている。媒体カセット2の上部には、この媒体カセット2内に積載された記録媒体1を給紙するための給紙ローラ3、及び給紙サブローラ4が設けられている。給紙サブローラ4には、分離ローラ5が接触している。分離ローラ5は、給紙ローラ3で記録媒体1を給紙したときにこの記録媒体1を分離するためのローラである。
給紙ローラ3から記録媒体1を搬送したときに送られる搬送路の下流には、中間搬送ローラ対6が設けられ、更に、記録媒体1の斜行を矯正するレジストローラ対7が設けられている。レジストローラ対7の前後には、記録媒体1の位置を検知する給入センサ8と、記録媒体1に対する画像形成の指示を出す書出しセンサ9とが配設されている。レジストローラ対7から記録媒体1を搬送したときに送られる搬送路の箇所には、画像形成部10が設けられている。
画像形成部10は、転写ベルト11と、5つのイメージドラムカートリッジ12〜16と、定着ユニット17とにより構成されている。5つのイメージドラムカートリッジ12〜16には、5色のトナーを供給するためのトナーカートリッジ18〜22が着脱自在に装着されている。5つのトナーカートリッジ18〜22のうち、カートリッジ18は通常印刷に使用するY(イエロー)、カートリッジ19はM(マゼンタ)、カートリッジ20はCY(シアン)、カートリッジ21はK(ブラック)、及び、カートリッジ22は特殊印刷に使用するCL(透明)用である。定着ユニット17は、図示しない熱源を備えたヒートローラ17aと加圧ローラ17bを有し、転写ベルト11とイメージドラムカートリッジ12〜16とによって形成されたトナー画像を高熱高圧処理によって記録媒体1に定着する装置である。
定着ユニット17の下流には、記録媒体1の排出を検知するための排出センサ23と、搬送路(例えば、搬送ルート)を切り替えるための切替ガイド24とが配置されている。切替ガイド24は、図示しないソレノイドレバーにより、軸24aを中心に実線24b又は破線24cの位置に可動する構造になっている。切替ガイド24の下流は、印刷が終了したときに排出トレイ31cへ送るための排出ルート31と、再び記録媒体1に印刷を行うために画像形成部10へ戻す反転ルート32との2つに分かれている。排出ルート31の下流には、排出ローラ対31a,31bが配設され、排出トレイ31cへと通じている。一方、反転ルート32の下流には、記録媒体1を反転するための反転ユニット40が配設されている。
反転ユニット40には、反転ルート32の下流に配置された用紙反転ガイド41、反転ローラ対42、引込路(例えば、引込ルート)43、及び送出路(例えば、送出ルート)44が設けられている。引込ルート43には、引込ローラ対43a,43bが設けられ、更に、送出ルート44にも、送出ローラ対44a,44bが設けられている。用紙反転ガイド41は、軸41aを中心に実線41b又は破線41cの位置へ可動する構造になっている。用紙反転ガイド41は、通常は図示しないスプリングの付勢力によって破線41cの位置に静止している。又、透明トナーを使用して印刷表面に光沢処理を行うような特殊印刷の場合、厚紙等に印刷する機会が多いため、用紙反転部の曲率Rは一般的な反転ユニットのものに比べ大きくなっている。
図2は、図1中の反転ユニット40の外観を示す斜視図、及び、図3は、図1中の反転ユニット40における搬送ローラ駆動機構の要部を示す詳細な斜視図である。
反転ユニット40には、ローラ駆動用モータ50が設けられている。モータ50にはギア51が連結され、このギア51に連結された回転軸に、反転ローラ対42(=42−1,42−2)及びギア52が装着されている。ギア52には、搬送ベルト53、アイドルギア54、ギア55、及び搬送ベルト56を介してギア57が連結されている。ギア55には、回転軸を介して引込ローラ対43a(=43a−1,43a−2)が連結され、更に、ギア57にも、回転軸を介して引込ローラ対43b(=43b−1,43b−2)が連結されている。ギア52には更に、搬送ベルト58、ギア59、及び搬送ベルト60を介してギア61が連結されている。ギア59には、回転軸を介して送出ローラ対44a(=44a−1,44a−2)が連結され、更に、ギア61にも、回転軸を介して送出ローラ対44b(=44b−1,44b−2)が連結されている。
全ての搬送ローラ対42(=42−1,42−2)、引込ローラ対43a(=43a−1,43a−2),43b(=43b−1,43b−2)、及び送出ローラ対44a(=44a−1,44a−2),44b(=44b−1,44b−2)がモータ50と連結しているので、記録媒体1を引き込むときには図3中の矢印の方向へと回転し、送り出すときはその逆となる。そして、引込ルート43の下流と送出ルート44の上流では合流しており、どちらからでも記録媒体1を中間搬送ローラ対6に搬送可能な構造になっていることが本実施例1の特徴である。
図4は、図1〜図3の反転ユニット40を制御するための反転ユニット制御部を示す概略の構成図である。
この反転ユニット制御部70は、画像形成装置に設けられ、中央処理装置(CPU)等で構成されている。反転ユニット制御部70は、表示操作パネルであるオペレーションパネル71を有し、このオペレーションパネル71にメニュー制御部72が接続されている。反転ユニット制御部70には更に、印刷用データ等を受信する受信部73が設けられている。この受信部73には、受信データ等を解析するデータ解析部74が接続され、この出力側に、搬送制御部75が接続されている。
搬送制御部75は、メニュー制御部72及びデータ解析部74の出力信号に基づき、ローラ駆動用モータ50の図示しない駆動回路と、切替ガイド24を駆動する図示しないソレノイドレバー等との動作を制御する機能を有している。ローラ駆動用モータ50により、反転ロータ対42、引込ロータ対43、及び送出ローラ対44a,44bが駆動され、更に、図示しないソレノイドレバーにより、切替ガイド24が駆動される構成になっている。
(実施例1の動作)
図5−1〜図5−6、図6−1及び図6−2は、図1中の反転ユニット40を側面より透視して動作の過程を示す部分拡大図である。
これらの図5−1〜図5−6、図6−1及び図6−2を参照しつつ、以下、本実施例1の画像形成装置における両面印刷時の動作(1)、光沢印刷時の動作(2)、及び、印刷後の記録媒体排出の動作(3)を説明する。
(1) 両面印刷時の動作
図5−1〜図5−6のうち、図5−1〜図5−4は、通常の印刷された記録媒体1の裏面に再び印刷する場合の図である。
図4のオペレーションパネル71により、オペレータが「両面印刷」の指示を行うと、この指示内容に応じてメニュー制御部72から制御信号が出力されて搬送制御部75へ送られる。受信部73が、ホストコンピュータ等の外部装置から画像の印刷命令を受信すると、この受信信号がデータ解析部74により解析され、この解析結果が搬送制御部75へ送られる。すると、搬送制御部75の制御により、図1の画像形成装置が印刷動作を開始する。
媒体カセット2内の記録媒体1は、給紙ローラ3、給紙サブローラ4、及び分離ローラ5により媒体カセット2から繰り出され、中間搬送ローラ対6及びレジスタローラ対7を経由して画像形成部10へ送られる。4色のイメージドラムカートリッジ18〜21により、記録媒体1上にトナー画像の転写が行われ、更に、転写ユニット17により、転写されたトナー画像が記録媒体1に定着されて画像が形成される。
記録媒体1の一方の面に画像が形成された後、図4の搬送制御部75の制御により、図5−1の切替ガイド24が矢印dの方へ移動し、記録媒体1を反転ユニット40へと搬送する。記録媒体1の先端1aが反転ガイド41に接触すると、図5−2のように、反転ガイド41は矢印eの方向へ倒れ、記録媒体1が反転ローラ対42へと移動する。記録媒体1は、更に反転ローラ対42、及び引込ローラ対43a,43bによって引込ルート43へと搬送される。
記録媒体1の後端1bが切替ガイド24を通過すると、図5−3のように、その通過が排出センサ23により検出され、図4の搬送制御部75の制御により、切替ガイド24が矢印gの方向へ戻る。更に、記録媒体1の後端1bが反転ガイド41を通過すると、反転ガイド41は、図示しないスプリングの付勢力によって矢印fの方向へ戻る。これと同時に、図4の搬送制御部75の制御により、反転ローラ対42の駆動源であるモータ50が停止し、記録媒体1も停止する。今度はモータ50が逆回転を開始し、反転ローラ対42、引込ローラ対43a,43b、及び送出ローラ対44a,44bも反転する。これによって記録媒体1も反対方向へと搬送され、送出ルート44へと搬送される。図5−4のように、記録媒体1が反転ガイド41に沿って送出ルート44へと誘い込まれて搬送される。記録媒体1の後端1bが送出ローラ対44a,44bによって送出ルート44へ搬送されると、図6−1の矢印で示すように、再び中間搬送ローラ対6へ送られ、記録媒体1の他方の面が上になり、画像形成部10によってその他方の面に画像が形成され、両面印刷が行われる。
(2) 光沢印刷時の動作
図5−1〜図5−6のうち、図5−5は、印刷された記録媒体1の印刷面に透明トナーで光沢印刷する場合の図である。
図4のオペレーションパネル71により、オペレータが「光沢印刷」の指示を行うか、あるいは、受信部73で受信される印刷データ内に「光沢印刷」を指示する命令が含まれている場合、この指示内容に応じてメニュー制御部72の出力信号あるいはデータ解析部74の出力信号に基づき、搬送制御部75の制御により、図1の画像形成装置が光沢印刷の動作を行う。
光沢印刷では、先ず、画像形成部10により、記録媒体1に画像が転写/定着され、記録媒体1を再度搬送ルートに戻して、この記録媒体1上の画像の上にみに透明トナーを被着させ、再度定着させて排出する。具体的には、以下のようにして光沢印刷が行われる。
前記(1)の両面印刷時の動作と同様に、記録媒体1の一方の面に画像が形成された後、図4の搬送制御部75の制御により、図5−1の切替ガイド24が矢印dの方へ移動し、記録媒体1を反転ユニット40へと搬送する。記録媒体1の先端1aが反転ガイド41に接触すると、図5−2のように、反転ガイド41は矢印eの方向へ倒れ、記録媒体1が反転ローラ対42へと移動する。記録媒体1は、更に反転ローラ対42、及び引込ローラ対43a,43bによって引込ルート43へと搬送される。
記録媒体1の後端1bが反転ガイド41を通過すると、図5−3のように、反転ガイド41は、図示しないスプリングの付勢力によって矢印fの方向へ戻る。しかし、図5−5のように、反転ガイド41が矢印fの方向へ戻っても、光沢印刷の場合は、図4の搬送制御部75の制御により、反転ローラ対42と引込ローラ対43a,43bはそのまま駆動し続け、引込ルート43を通過して記録媒体1の先端1aを下流方向へ搬送する。図6−2の矢印で示すように、記録媒体1の先端1aが引込ルート43から送出され、再び中間搬送ローラ対6へ送られ、記録媒体1の画像形成面が再び上になり、画像形成部10へ送られる。
画像形成部10には、既に光沢印刷の指示がされているので、トナーカートリッジ22により透明トナーが充填されたイメージドラムカートリッジ16によって、記録媒体1の画像形成面に透明トナーが塗布される。その後、定着ユニット17によって記録媒体1の表面が高温高圧処理により定着され、光沢印刷が行われる。
(3) 印刷後の記録媒体排出の動作
図5−1〜図5−6のうち、図5−6は、通常印刷、両面印刷、及び光沢印刷後の記録媒体1を排出する場合の図である。
通常印刷、両面印刷、あるいは光沢印刷が終わると、図5−6のように、記録媒体1の先端1aが切替ガイド24に案内され、排出ローラ対31a,31bによって排出ルート31へ送られ、排出トレイ31cへと排出される。記録媒体1の後端1cが切替ガイド24を通過すると、これが排出センサ23により検出され、図4の搬送制御部75の制御により、切替ガイド24が図5−1の矢印dの方へ移動して初期状態に戻る。
(実施例1の効果)
本実施例1によれば、反転ユニット40内の引込ルート43の下流と送出ルート44の上流が繋がっているので、何れのルート43,44からでも記録媒体1を画像形成部10へ搬送することができる。そのため、画像形成処理を行った記録媒体1の裏面を画像形成部10に送る両面印刷の場合だけでなく、1度印刷した面を再び画像形成部10に送って印刷面に光沢印刷等の特殊印刷の実施が可能となる。従って、比較的簡単な構成で、装置を大型化することなく、メンテナンス等の容易な画像形成装置を実現できる。
(実施例2の構成)
図7は、本発明の実施例2における画像形成装置を側面から透視した側面透視図であり、実施例1を示す図1中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。更に、図8は、図7中の反転ユニット40Aにおける搬送ローラ駆動機構の要部を示す詳細な斜視図であり、実施例1を示す図3中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
本実施例2の画像形成装置は、実施例1と同様に、例えば、電子写真カラープリンタであり、プリンタ本体の構成については、実施例1と同様であり、本実施例2の反転ユニット40Aの構成が、実施例1の反転ユニット40と異なっている。
本実施例2の反転ユニット40Aは、図7に示すように、反転ルート32の下流に用紙反転ガイド41、反転ローラ対42、引込ルート43、及び送出ルート44が設けられている。この構成は、実施例1の反転ユニット40と同様の構成であるが、引込ルート43に設けられている引込ローラ43a,43bが、実施例1のように対になっておらず、送出ローラ対44a,44bの一方に接しているだけである。つまり、引込ローラ43a,43bには独立した駆動源がなく、送出ローラ対44a,44bの駆動源を利用して従動する構成になっている。
図8に示すように、反転ローラ対42(=42−1,42−2)の回転軸には、実施例1と同様に、ギア50,51が装着されている。引込ローラ43a(=43a−1,43a−2),43b(=43b−1,43b−2)には、実施例1と異なり、駆動ギアが装着されておらず、送出ローラ対44a(=44a−1,44a−2),44b(=44b−1,44b−2)の駆動側の一方に接している。送出ローラ対44a(=44a−1,44a−2),44b(=44b−1,44b−2)には、実施例1と同様にギア59,61が装着されている。
反転ローラ対42(=42−1,42−2)の回転軸に装着されたギア50,51のうち、ギア50はモータ50に連結されている。ギア51は、搬送ベルト58,60を介してギア59,61と繋がっていて、送出ローラ対44a(=44a−1,44a−2),44b(=44b−1,44b−2)を駆動している。引込ローラ43a,43bは、送出ローラ対44a,44bの駆動力を利用している。全ての搬送ローラ対42、引込ローラ43a,43b、及び送出ローラ対44a,44bがモータ50と連結しているので、記録媒体1を引き込むときには図8中の矢印の方向へと回転し、送り出すときはその逆となる。そして、実施例1と同様に、引込ルート43の下流と送出ルート44の上流では合流しており、どちらからでも記録媒体1を中間搬送ローラ対6に搬送可能な構造になっていることが本実施例2の特徴である。
(実施例2の動作)
本実施例2は、反転ユニット40Aの駆動源を共通化したのみとなっており、動作については実施例1とほぼ同様である。
(実施例2の効果)
実施例2によれば、次の(a)、(b)のような効果がある。
(a) 反転ユニット40Aの引込ローラ43a,43bと送出ローラ対44a,44bの駆動源を共通化しているので、実施例1の搬送ローラ、ギア54,55,57、及び駆動ベルト53の部品点数を削減することができる。そのため、反転ユニット40Aの構成を簡単化でき、コストダウンを図ることが可能になる。その上、反転ユニット40Aの水平搬送部の厚さをスリム化することにより、画像形成装置本体の高さを抑え、小型化が可能になる。
(b) 光沢印刷等では、比較的厚い紙を使用する場合が多く、図7のように、用紙反転部の曲率Rが大きくとれる反転ユニット40Aから用紙を搬送できることは、利点となる。例えば、反転ルート32から直接、送出ルート44へ搬送しようとすると、用紙が折れてジャムを発生してしまう可能性が高いが、本実施例2のように、曲率Rが大きくとれる構造のため、ジャムの発生等を抑制できる。
(変形例)
本発明は、上記実施例1、2に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の(a)〜(e)のようなものがある。
(a) 実施例1、2では、光沢印刷の例を説明したが、定着ユニット17の温度が通常より低い状態で印刷を開始し、2度、定着ユニット17を通すことにより、十分な定着を行わせるようにしても良い。プリンタとして印刷動作が早く開始されるため、ユーザへのアピールとなる。
(b) 温度の高い印刷が指定された場合、例えば、1度目で背景のみを印刷/定着させ、2度目に文字や図形等を印刷/定着するようにしても良い。
(c) 定着ユニット17の温度を早く下げるために、同じ記録媒体1を数回搬送させる構成にしても良い。
(d) 記録媒体1において、1度目は定着ユニット17のみ、2度目に裏面、3度目に表面を印刷することにより、両面で画像のずれがなくなる。
(e) 実施例1、2では、プリンタを用いて説明を行ったが、本発明は、反転ユニット40,40Aを備えた複合機等の他の画像形成装置においても同様に適用が可能である。
1 記録媒体
10 画像形成部
17 定着ユニット
40,40A 反転ユニット
41 用紙反転ガイド
43 引込ルート
43a,43b 引込ローラ対
44 送出ルート
44a,44b 送出ローラ対

Claims (2)

  1. 記録媒体を収容する媒体カセットと、
    前記媒体カセット内の前記記録媒体を、前記記録媒体に対して画像を形成するための画像形成部へ搬送する搬送路と、
    前記画像形成部より搬送される前記記録媒体を反転するための引込路前記引込路から前記搬送路へ前記記録媒体を送り出す送出路、前記引込路に前記記録媒体を搬送するための引込ローラ、及び前記送出路に前記記録媒体を搬送するための送出ローラ対を有する反転ユニットと、
    前記記録媒体の搬送制御を行う搬送制御部と、を備え、
    前記引込路の引込下流部は、前記搬送路と接続され、
    前記引込ローラは、前記送出ローラ対の一方と接し、前記送出ローラ対が逆回転することで前記引込ローラが回転し前記記録媒体を搬送し、
    前記搬送制御部は、
    両面印刷が指定された場合は、前記記録媒体を前記引込路から前記送出路を介して前記搬送路へ搬送し、前記画像形成部において前記記録媒体の裏面に画像を形成し、
    前記画像形成部にて画像形成された同一面に再度印刷を行う特殊印刷が指定された場合は、前記記録媒体を前記引込路から前記送出路を介さず直接前記搬送路へ搬送し、前記画像形成部において前記記録媒体の前記同一面に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記画像形成部は、
    画像形成された前記記録媒体における前記同一面に再度印刷を行う特殊印刷用の画像形成部を含むことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
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