JP5434175B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
△L:用紙を搬送速度α・Vrefで搬送した場合の予定タイミングにおける用紙先端位置と転写位置Aの距離
△d´:用紙を搬送速度α・Vrefで搬送した場合の理想タイミングにおける用紙先端位置と所定位置の距離
Vref:用紙の搬送速度
α:搬送ローラ70の熱膨張倍数
L1:転写位置Aと所定位置との距離
L2:所定位置と搬送ローラ70との距離
△t:用紙を搬送速度α・Vrefで搬送した場合の用紙先端位置が所定位置を通過するタイミングと理想タイミングとの差
△L:中間転写ベルトを無端移動速度β・Vrefで移動した場合に画像が転写位置Aに到達するタイミングに搬送速度Vrefで搬送した用紙の用紙先端位置と転写位置Aの距離
Vref:搬送速度
△t:中間転写ベルトを無端移動速度β・Vrefで移動した場合に画像が転写位置Aに到達するタイミングと予定タイミングとの差
L_belt:感光体40Kから中間転写ベルト10にトナー像を転写する一次転写の位置から二次転写装置22の転写位置Aの長さ
Vref_belt:中間転写ベルト10の無端移動速度
β:駆動ローラ9の熱膨張倍数
このように、中間転写ベルトの駆動制御方法によって、上記のd_adjの関係式のβをγで置き換えることができる。
x:用紙通過センサ固定部材73の線膨張係数
l:用紙通過センサ固定部材73の支持部材との固定位置73aと用紙通過センサ71の検出位置の長さ
y:開口部形成部材74の線膨張係数
l:開口部形成部材74の支持部材との固定位置74aと開口部74b(用紙通過センサの検出位置)の長さ
また、第1開口部形成部材75と第2開口部形成部材76は、用紙通過センサ71の光路上にそれぞれの開口部75b、76bが重なって配置され、発光部からの光はそれぞれの開口部75b、76bを通過して受光部まで到達するように画像形成装置の筐体等の支持部材に固定されている。
z:第1開口部形成部材75と第2開口部形成部材76の線膨張係数
l:第1開口部形成部材75と第2開口部形成部材76の支持部材との固定位置75a、75bと検出位置の長さ(用紙搬送方向と直角な方向成分)
2 給紙テーブル
3 スキャナ
4 自動原稿給送装置(ADF)
9 駆動ローラ
10 中間転写ベルト
15 従動ローラ
16 従動ローラ
17 クリーニング装置
18 作像ユニット
20 転写装置
21 露光装置
22 二次転写装置
23 ローラ
24 二次転写ベルト
25 定着装置
26 定着ベルト
27 加圧ローラ
28 用紙反転装置
30 原稿台
32 コンタクトガラス
33 第1走行体
34 第2走行体
35 結像レンズ
36 センサ
40(40Y、40C、40M、40K) 感光体
42 給紙ローラ
43 ペーパーバンク
44 給紙カセット
45 分離ローラ
46 給紙路
47 搬送ローラ
48 給紙路
49 レジストローラ
50 給紙ローラ
51 トレイ
52 分離ローラ
53 給紙路
55 切換爪
56 排出ローラ
57 排紙トレイ
60 帯電装置
61 現像装置
62 一次転写ローラ
63 感光体クリーニング装置
64 除電装置
70 搬送ローラ
71 用紙通過センサ
72 搬送制御部
73 用紙通過センサ固定部材
73a 固定位置
74 開口部形成部材
74a 固定位置
74b 開口部
75 第1開口部形成部材
75a 固定位置
75b 開口部
76 第2開口部形成部材
76b 開口部
710 光センサ
711 発光部
712 受光部
Claims (19)
- 画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段で形成された画像が表面に転写され、無端移動する像担持体と、
前記像担持体上の画像を転写位置にて用紙上に転写する転写手段と、
前記転写手段の転写位置へ用紙を搬送する搬送手段と、
前記転写手段と前記搬送手段の間の所定位置に有り、用紙先端の通過を検知する用紙通過検知手段と、
前記画像形成手段で形成された画像が前記転写手段の転写位置に到達する予定タイミングに用紙先端が転写位置に到達するために前記所定位置を用紙先端が通過すべきタイミングを用紙先端通過の理想タイミングとして予め設定した設定手段と、
装置内温度変化に応じて、前記用紙通過検知手段の検出位置を前記所定位置から用紙搬送方向と平行な方向に移動させる用紙通過検知位置移動手段と、
前記搬送手段を予め定められた所定の搬送速度で用紙を転写位置へ搬送するように制御して、かつ前記用紙通過検知手段の検知結果から前記検出位置を用紙先端が通過したタイミングである計測タイミングを計測し、前記搬送速度で用紙を搬送する場合に、前記計測タイミングと前記理想タイミングとの時間差を求め、この時間差と前記搬送速度から、前記予定タイミングにおける用紙先端位置の転写位置との誤差を予測して、この予測結果に基づいて、前記予定タイミングにおける用紙先端位置の転写位置との誤差を0とするように搬送速度を変更し、さらに用紙が転写位置に到達するまでに搬送速度が予め定められた所定の速度となるように前記搬送手段の用紙搬送動作を制御する搬送制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 前記用紙通過検知位置移動手段は、前記用紙通過検知手段を前記画像形成装置の筐体等の支持部材に固定する用紙通過検知手段固定部材であり、前記用紙通過検知手段固定部材の熱膨張による用紙搬送方向と平行な方向への外形寸法の変化に伴って前記用紙通過検知手段の検出位置を用紙搬送方向と平行な方向に移動させるように、前記用紙通過検知手段固定部材を介して前記用紙通過検知手段を前記画像形成装置の筐体等の支持部材に固定してあることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記用紙通過検知手段固定部材は、前記用紙通過検知手段固定部材に固定した前記用紙通過検知手段の検出位置に対して用紙搬送方向と平行な方向成分にずらした位置であり、かつ用紙搬送方向下流側で前記画像形成装置の筐体等の支持部材に固定してあることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記用紙通過検知手段固定部材は、前記用紙通過検知手段固定部材に固定した前記用紙通過検知手段の検出位置に対して用紙搬送方向と平行な方向成分にずらした位置であり、かつ用紙搬送方向上流側で前記画像形成装置の筐体等の支持部材に固定してあることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記搬送手段は、用紙を挟み込み回転することで搬送する搬送ローラ対を備え、
前記搬送制御手段は、搬送ローラの回転角速度を検出する搬送ローラ回転角速度検出手段を備え、前記搬送ローラ回転角速度検出手段の検出結果に基づいて搬送速度を所定の目標値に制御しており、
前記搬送ローラの熱膨張量を決める第1因子と、前記搬送ローラ対と転写位置の間の長さと、前記用紙通過検知手段固定部材の熱膨張量を決める第2因子を、前記搬送ローラの熱膨張での直径の変化による用紙の搬送速度誤差に起因する用紙が転写位置へ到達するタイミングのずれを打ち消すような組み合わせに設定されていることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 - 前記像担持体は、複数のローラに掛け渡された無端状ベルトであり、
前記複数のローラにおける1つのローラは、前記無端状ベルトを無端移動させる駆動ローラであり、
前記駆動ローラに駆動力を伝達するための駆動力伝達手段と、
前記駆動ローラの回転角速度を検出する駆動ローラ回転角速度検出手段と、
前記駆動ローラ回転角速度検出手段の検出結果に基づいて前記像担持体の無端移動速度を所定の速度となるように前記駆動力伝達手段を駆動制御する像担持体駆動制御手段と、を備え、
前記駆動ローラの熱膨張量を決める第3因子と、前記画像形成手段から前記像担持体へ画像が転写される位置と前記転写手段による用紙への画像の転写位置の間の距離と、前記第2因子を、前記駆動ローラの熱膨張での直径の変化による前記像担持体の無端移動速度誤差に起因する画像が転写位置に到達するタイミングのずれを打ち消すような組み合わせに設定されていることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 - 前記搬送手段は、用紙を挟み込み回転することで搬送する搬送ローラ対を備え、
前記搬送制御手段は、搬送ローラの回転角速度を検出する搬送ローラ回転角速度検出手段を備え、前記搬送ローラ回転角速度検出手段の検出結果に基づいて搬送速度を所定の目標値に制御しており、
前記像担持体は、複数のローラに掛け渡された無端状ベルトであり、
前記複数のローラにおける1つのローラは、前記無端状ベルトを無端移動させる駆動ローラであり、
前記駆動ローラに駆動力を伝達するための駆動力伝達手段と、
前記駆動ローラの回転角速度を検出する駆動ローラ回転角速度検出手段と、
前記駆動ローラ回転角速度検出手段の検出結果に基づいて前記像担持体の無端移動速度を所定の速度となるように前記駆動力伝達手段を駆動制御する像担持体駆動制御手段と、を備え、
前記第2因子を、前記搬送ローラの熱膨張での直径の変化による用紙の搬送速度誤差に起因する用紙が転写位置へ到達するタイミングのずれと、前記駆動ローラの熱膨張での直径の変化による前記像担持体の無端移動速度誤差に起因する画像が転写位置に到達するタイミングのずれの差を打ち消すような組み合わせに設定されていることを特徴とする請求項3または4に記載の画像形成装置。 - 前記搬送ローラ対と転写位置の間の長さと、前記画像形成手段から前記像担持体へ画像が転写される位置と前記転写手段による用紙への画像の転写位置の間の距離と、前記第1因子と、前記第3因子を、前記搬送ローラの熱膨張での直径の変化による用紙の搬送速度誤差に起因する用紙が転写位置へ到達するタイミングのずれと、前記駆動ローラの熱膨張での直径の変化による前記像担持体の無端移動速度誤差に起因する画像が転写位置に到達するタイミングのずれの差を打ち消すような組み合わせに含めて設定されていることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
- 前記搬送手段は、用紙を挟み込み回転することで搬送する搬送ローラ対を備え、
前記搬送制御手段は、搬送ローラの回転角速度を検出する搬送ローラ回転角速度検出手段を備え、前記搬送ローラ回転角速度検出手段の検出結果に基づいて搬送速度を所定の目標値に制御しており、
前記像担持体は、複数のローラに掛け渡され、かつ無端移動方向に所定間隔で連続する複数のマークが設けられた無端状ベルトであり、
前記複数のローラにおける1つのローラは、前記無端状ベルトを無端移動させる駆動ローラであり、
前記駆動ローラに駆動力を伝達するための駆動力伝達手段と、
前記無端状ベルトに設けられた複数のマークを検出することで前記無端状ベルトの無端移動によるマークの有無に対応した信号を出力する第一無端移動検出手段と、
前記無端状ベルトに設けられた複数のマークを検出することで前記無端状ベルトの無端移動によるマークの有無に対応した信号を出力して、かつ前記第一無端移動検出手段から前記無端状ベルトの無端移動方向に所定の距離を隔てて設置される第二無端移動検出手段と、を備え、
前記第一無端移動検出手段と前記第二無端移動検出手段は、同一の固定部材である無端移動検出手段固定部材で固定され、
前記第一無端移動検出手段と前記第二無端移動検出手段から出力される信号と、前記第一無端移動検出手段と前記第二無端移動検出手段の間の前記所定の距離の値に基づいて前記駆動力伝達手段の駆動制御を行い、それによって前記無端状ベルトの速度制御又は位置制御を行なう速度・位置制御手段を備え、
前記搬送ローラ対と転写位置の間の長さと、前記第1因子と、前記第2因子と、前記画像形成手段から前記像担持体へ画像が転写される位置と前記転写手段による用紙への画像の転写位置の間の距離と、前記第一無端移動検出手段と前記第二無端移動検出手段の間の距離の熱膨張量を決める第4因子を、前記搬送ローラの熱膨張での直径の変化による用紙の搬送速度誤差に起因する用紙が転写位置へ到達するタイミングのずれと、前記第一無端移動検出手段と前記第二無端移動検出手段の間の距離の熱膨張による前記像担持体の無端移動速度誤差に起因する画像が転写位置に到達するタイミングのずれの差を打ち消すような組み合わせに含めて設定されていることを特徴とする請求項3または4に記載の画像形成装置。 - 前記用紙通過検知手段は、平行光を投光する発光部と、光を受光することで受光量に応じた電気信号を出力する受光部とが対向して配置された透過型、もしくは反射型の光センサであり、透過型の場合は発光部からの光を用紙が遮ることによる受光部での受光量変化から、反射型の場合は発光部からの光を用紙が反射することによる受光部での受光量変化から用紙先端の通過を検知し、
前記用紙通過検知位置移動手段は、前記発光部からの光の一部のみを前記受光部側へ通過させる開口部を有する開口部形成部材であり、かつ前記用紙通過検知手段の光路上に前記開口部が配置されるように前記画像形成装置の筐体等の支持部材に固定されるものであり、さらに、前記開口部形成部材の熱膨張による用紙搬送方向と平行な方向への前記開口部の位置変化に伴って前記用紙通過検知手段の検出位置を用紙搬送方向と平行な方向に移動させるように、前記開口部形成部材は前記画像形成装置の筐体等の支持部材に固定してあることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記用紙通過検知手段は、平行光を投光する発光部と、光を受光することで受光量に応じた電気信号を出力する受光部とが対向して配置された反射型の光センサであり、発光部からの光を受光部へと反射させる反射部材を備え、発光部からの光を用紙が遮ることによる受光部での受光量変化から用紙先端の通過を検知し、
前記用紙通過検知位置移動手段は、前記発光部からの光の一部のみを前記受光部側へ通過させる開口部を有する開口部形成部材であり、かつ前記用紙通過検知手段の光路上に前記開口部が配置されるように前記画像形成装置の筐体等の支持部材に固定されるものであり、さらに、前記開口部形成部材の熱膨張による用紙搬送方向と平行な方向への前記開口部の位置変化に伴って前記用紙通過検知手段の検出位置を用紙搬送方向と平行な方向に移動させるように、前記開口部形成部材は前記画像形成装置の筐体等の支持部材に固定してあることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記開口部形成部材は、開口部の位置に対して用紙搬送方向と平行な方向成分にずらした位置であり、かつ用紙搬送方向下流側で前記画像形成装置の筐体等の支持部材に固定してあることを特徴とする請求項10または11に記載の画像形成装置。
- 前記開口部形成部材は、開口部の位置に対して用紙搬送方向と平行な方向成分にずらした位置であり、かつ用紙搬送方向上流側で前記画像形成装置の筐体等の支持部材に固定してあることを特徴とする請求項10または11に記載の画像形成装置。
- 前記用紙通過検知手段は、平行光を投光する発光部と、光を受光することで受光量に応じた電気信号を出力する受光部とが対向して配置された透過型、もしくは反射型の光センサであり、透過型の場合は発光部からの光を用紙が遮ることによる受光部での受光量変化から、反射型の場合は発光部からの光を用紙が反射することによる受光部での受光量変化から用紙先端の通過を検知し、
前記用紙通過検知位置移動手段は、前記発光部からの光の一部のみを前記受光部側へ通過させる長方形状の開口部を有する第一開口部形成部材と、前記発光部からの光の一部のみを前記受光部側へ通過させる長方形状の開口部を有する第二開口部形成部材を備え、
前記第一開口部形成部材と前記第二開口部形成部材は、前記用紙通過検知手段の光路上にそれぞれの開口部が重なって配置され、前記発光部からの光はそれぞれの開口部を通過して前記受光部まで到達するように前記画像形成装置の筐体等の支持部材に固定され、
前記第一開口部形成部材と前記第二開口部形成部材は、さらに、用紙の面と平行な面内の用紙搬送方向と直角な方向にずらした位置で固定され、それぞれの開口部は、開口部形成部材の支持部材との固定位置からの用紙搬送方向と直角な方向が逆になるように形成されており、
前記第一開口部形成部材の長方形状の開口部は、開口部の長い辺と平行な線が用紙搬送方向と平行な線と直角以外の角度で交差するように設けられており、
前記第二開口部形成部材の長方形状の開口部は、用紙の面と垂直で用紙搬送方向と平行な面に対して反転した形状であり、
前記第一開口部形成部材と前記第二開口部形成部材の熱膨張による用紙搬送方向と直角な方向への前記開口部の位置変化に伴って、それぞれの開口部が交差する位置が用紙搬送方向と平行な方向へ移動することによって前記用紙通過検知手段の検出位置を用紙搬送方向と平行な方向に移動させることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記搬送手段は、用紙を挟み込み回転することで搬送する搬送ローラ対を備え、
前記搬送制御手段は、搬送ローラの回転角速度を検出する搬送ローラ回転角速度検出手段を備え、前記搬送ローラ回転角速度検出手段の検出結果に基づいて搬送速度を所定の目標値に制御しており、
前記第1因子と、前記搬送ローラ対と転写位置の間の長さと、前記開口部形成部材の熱膨張量を決める第5因子、もしくは前記第一開口部形成部材と前記第二開口部形成部材の熱膨張量を決める第6因子を、前記搬送ローラの熱膨張での直径の変化による用紙の搬送速度誤差に起因する用紙が転写位置へ到達するタイミングのずれを打ち消すような組み合わせに設定されていることを特徴とする請求項12または14に記載の画像形成装置。 - 前記像担持体は、複数のローラに掛け渡された無端状ベルトであり、
前記複数のローラにおける1つのローラは、前記無端状ベルトを無端移動させる駆動ローラであり、
前記駆動ローラに駆動力を伝達するための駆動力伝達手段と、
前記駆動ローラの回転角速度を検出する駆動ローラ回転角速度検出手段と、
前記駆動ローラ回転角速度検出手段の検出結果に基づいて前記像担持体の無端移動速度を所定の速度となるように前記駆動力伝達手段を駆動制御する像担持体駆動制御手段と、を備え、
前記第3因子と、前記画像形成手段から前記像担持体へ画像が転写される位置と前記転写手段による用紙への画像の転写位置の間の距離と、前記第5因子、もしくは前記第6因子を、前記駆動ローラの熱膨張での直径の変化による前記像担持体の無端移動速度誤差に起因する画像が転写位置に到達するタイミングのずれを打ち消すような組み合わせに設定されていることを特徴とする請求項13または14に記載の画像形成装置。 - 前記搬送手段は、用紙を挟み込み回転することで搬送する搬送ローラ対を備え、
前記搬送制御手段は、搬送ローラの回転角速度を検出する搬送ローラ回転角速度検出手段を備え、前記搬送ローラ回転角速度検出手段の検出結果に基づいて搬送速度を所定の目標値に制御しており、
前記像担持体は、複数のローラに掛け渡された無端状ベルトであり、
前記複数のローラにおける1つのローラは、前記無端状ベルトを無端移動させる駆動ローラであり、
前記駆動ローラに駆動力を伝達するための駆動力伝達手段と、
前記駆動ローラの回転角速度を検出する駆動ローラ回転角速度検出手段と、
前記駆動ローラ回転角速度検出手段の検出結果に基づいて前記像担持体の無端移動速度を所定の速度となるように前記駆動力伝達手段を駆動制御する像担持体駆動制御手段と、を備え、
前記第5因子、もしくは前記第6因子を、前記搬送ローラの熱膨張での直径の変化による用紙の搬送速度誤差に起因する用紙が転写位置へ到達するタイミングのずれと、前記駆動ローラの熱膨張での直径の変化による前記像担持体の無端移動速度誤差に起因する画像が転写位置に到達するタイミングのずれの差を打ち消すような組み合わせに設定されていることを特徴とする請求項12〜14のいずれか一つに記載の画像形成装置。 - 前記搬送ローラ対と転写位置の間の長さと、前記画像形成手段から前記像担持体へ画像が転写される位置と前記転写手段による用紙への画像の転写位置の間の距離と、前記第1因子と、前記第3因子を、前記搬送ローラの熱膨張での直径の変化による用紙の搬送速度誤差に起因する用紙が転写位置へ到達するタイミングのずれと、前記駆動ローラの熱膨張での直径の変化による前記像担持体の無端移動速度誤差に起因する画像が転写位置に到達するタイミングのずれの差を打ち消すような組み合わせに含めて設定されていることを特徴とする請求項17に記載の画像形成装置。
- 前記搬送手段は、用紙を挟み込み回転することで搬送する搬送ローラ対を備え、
前記搬送制御手段は、搬送ローラの回転角速度を検出する搬送ローラ回転角速度検出手段を備え、前記搬送ローラ回転角速度検出手段の検出結果に基づいて搬送速度を所定の目標値に制御しており、
前記像担持体は、複数のローラに掛け渡され、かつ無端移動方向に所定間隔で連続する複数のマークが設けられた無端状ベルトであり、
前記複数のローラにおける1つのローラは、前記無端状ベルトを無端移動させる駆動ローラであり、
前記駆動ローラに駆動力を伝達するための駆動力伝達手段と、
前記無端状ベルトに設けられた複数のマークを検出することで前記無端状ベルトの無端移動によるマークの有無に対応した信号を出力する第一無端移動検出手段と、
前記無端状ベルトに設けられた複数のマークを検出することで前記無端状ベルトの無端移動によるマークの有無に対応した信号を出力して、かつ前記第一無端移動検出手段から前記無端状ベルトの無端移動方向に所定の距離を隔てて設置される第二無端移動検出手段と、を備え、
前記第一無端移動検出手段と前記第二無端移動検出手段は、同一の固定部材である無端移動検出手段固定部材で固定され、
前記第一無端移動検出手段と前記第二無端移動検出手段から出力される信号と、前記第一無端移動検出手段と前記第二無端移動検出手段の間の前記所定の距離の値に基づいて前記駆動力伝達手段の駆動制御を行い、それによって前記無端状ベルトの速度制御又は位置制御を行なう速度・位置制御手段を備え、
前記搬送ローラ対と転写位置の間の長さと、前記第1因子と、前記第5因子、もしくは前記第6因子と、前記画像形成手段から前記像担持体へ画像が転写される位置と前記転写手段による用紙への画像の転写位置の間の距離と、前記第4因子を、前記搬送ローラの熱膨張での直径の変化による用紙の搬送速度誤差に起因する用紙が転写位置へ到達するタイミングのずれと、前記第一無端移動検出手段と前記第二無端移動検出手段の間の距離の熱膨張による前記像担持体の無端移動速度誤差に起因する画像が転写位置に到達するタイミングのずれの差を打ち消すような組み合わせに含めて設定されていることを特徴とする請求項12〜14のいずれか一つに記載の画像形成装置。
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