JP6976159B2 - 印刷装置 - Google Patents

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Description

本発明は、切替機構を適切なタイミングで切り替えることにより、用紙を適切な搬送経路へと搬送する印刷装置に関する。
従来、用紙を搬送しながら画像を印刷する印刷装置が知られている。搬送経路を搬送されながら印刷された用紙は、印刷面を上向きにして排紙されるフェイスアップ排紙台、または印刷面を下向きにして排紙するフェイスダウン排紙台とのいずれかに排紙される。
そのため、印刷装置は、印刷済の用紙をフェイスアップ排紙台へ導く直進排紙経路と、印刷済の用紙をフェイスダウン排紙台へ導く循環搬送経路との分岐点に切替機構が配置されており、この切替機構の切替動作により、印刷済の用紙をフェイスアップ排紙台またはフェイスダウン排紙台に排紙することができる。
特許文献1には、印刷済みの用紙をフェイスアップ排紙口またはフェイスダウン排紙口に切り替えて排紙する印刷装置に関する技術が開示されている。この印刷装置において、上面に印刷を施された用紙は、フェイスアップ排紙口から排紙される場合、切替機構によりフェイスアップ排紙口方向に搬送され、そのまま印刷面を上にして排紙されてフェイスアップ排紙台に積載されていく。フェイスダウン排紙口から排紙される場合、切替機構とローラ等の駆動機構によってさらに筐体内を搬送される。そして、切替機構によりフェイスダウン排紙口に導かれて排紙され、フェイスダウン排紙口の受台として設けられたフェイスダウン排紙台に印刷面を下にして積載されていく。
特開2009−255306号公報
搬送経路上には、ローラやベルトとこれらを駆動するモータなどを含む搬送手段が設けられている。このローラやベルトとこれらを駆動するモータは個体差があるので、搬送経路上を搬送される用紙の搬送速度が印刷装置ごとに異なる場合がある。
また、印刷装置は使用されるうちに、ローラやベルト自体が摩耗したり、ローラやベルトなどを駆動するモータが劣化したりする場合もある。このようなローラやベルトの摩耗やモータの劣化などにより、搬送経路上を搬送される用紙の搬送速度が経時的に変化する場合がある。
印刷装置ごとに用紙の搬送速度が異なると、用紙の搬送されるタイミングと予め定められた切替機構により切替動作のタイミングとが合致せず、適切に直進排紙経路または循環搬送経路へ誘導できない場合があった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、切替機構を適切なタイミングで切り替えることにより、用紙を適切な搬送経路へと搬送する印刷装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明に係る印刷装置の第1の特徴は、
搬送経路によって用紙を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送される用紙を、前記搬送経路に沿った第1の経路または前記搬送経路と分岐する第2の経路のいずれかへ切り替える切替手段と、
前記第1の経路上を搬送される用紙を検出する第1検出手段と、
前記第2の経路上を搬送される用紙を検出する第2検出手段と、
前記用紙が搬送経路上の所定の位置を搬送された基準時点から前記切替手段による切替動作を行うまでのタイミングを変更しながら前記用紙を搬送した場合における前記第1検出手段および前記第2検出手段の検出結果に基づいて、前記切替手段による切替動作のタイミングを決定する切替タイミング決定手段と、を備えたことにある。
なお、搬送手段には、搬送経路上に設けられたローラやベルトとこれらを駆動するモータなど用紙を搬送する構成が含まれる。
本発明に係る印刷装置の特徴によれば、切替機構を適切なタイミングで切り替えることにより、用紙を適切な搬送経路へと搬送することができる。
本発明の実施の形態に係る印刷装置の概略構成図である。 本発明の実施の形態に係る印刷装置の機能構成図である。 本発明の実施形態に係る印刷装置の切替タイミング決定部において、切替機構のオンタイミングの設定を模式的に説明した説明図である。 本発明の実施形態に係る印刷装置の切替タイミング決定部において、切替機構のオフタイミングの設定を模式的に説明した説明図である。 本発明の実施の形態に係る印刷装置の処理内容を示したフローチャートである。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。各図面を通じて同一もしくは同等の部位や構成要素には、同一もしくは同等の符号を付している。
また、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置等を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
図1は、本発明の実施形態に係る印刷装置10の概要を示す図である。図1に示すように印刷装置10は、用紙の供給を行なう給紙機構として、筐体側面の外部に露出したサイド給紙台320と、筐体内部に設けられた複数の給紙トレイ(330a、330b、330c、330d)とを備えている。また、印刷済の用紙を排出する排紙機構としてフェイスダウン排紙口340とフェイスアップ排紙口360とを備えている。フェイスダウン排紙口340から排紙された用紙は、フェイスダウン排紙台350に積載され、フェイスアップ排紙口360から排紙された用紙は、フェイスアップ排紙台362に積載される。
印刷装置10は、印字機構として、用紙搬送方向に直交する方向に伸び、多数のノズルが形成された印字ヘッドを含むヘッドユニット310を複数本備え、それぞれの印字ヘッドから黒またはカラーインクを吐出してライン単位で印刷を行なうインクジェット方式のラインカラープリンタである。ただし、ライン方向に走査して画像形成を行なうシリアルカラープリンタとしてもよい。また、他の印字方式、例えば、レーザ方式等を採用してもよい。
サイド給紙台320および給紙トレイ330のいずれかの給紙機構から1枚ずつ給紙された用紙は、ローラによって筐体内の給紙系搬送路RS(図中の黒太線で示される経路)に沿って搬送され、レジスト部Rgに導かれる。ここでレジスト部Rgは、用紙の先端の位置あわせと斜行修正を行なうために設けられており、1対のレジストローラとこの1対のレジストローラを回転駆動させるモータとを備えて構成される。給紙された用紙はレジスト部Rgで一時停止し、循環搬送経路RC(第2の経路)を搬送されて所定のタイミングで印字機構方向に搬送される。
循環搬送経路RC上のレジスト部Rgのさらに搬送方向下流側には、複数本のヘッドユニット310が設けられている。ヘッドユニット310の対向面には、環状の搬送ベルト352が設けられている。搬送ベルト352は、ローラに掛け渡されており、モータの回転駆動によりローラが回転することにより搬送ベルト352が無端移動する。用紙は、搬送ベルト352によって印刷条件により定められる速度で搬送されながら、各ヘッドユニット310に備えられた印字ヘッドから吐出されたインクによりライン単位で印刷される。
上面に印刷を施された用紙は、フェイスアップ排紙口360から排紙される場合は、切替機構372により直進排紙経路RD2(第1の経路)側へ誘導され直進排紙経路RD2上を搬送される。そして、そのまま印刷面を上にしてフェイスアップ排紙口360から排紙されてフェイスアップ排紙台362に積載されていく。フェイスダウン排紙口340から排紙される場合、切替機構372とローラによってさらに循環搬送経路RC上を搬送される。そして、切替機構370により上部排紙経路RD1側へ誘導され上部排紙経路RD1上を搬送される。そして、フェイスダウン排紙口340から、フェイスダウン排紙口340の受台として設けられたフェイスダウン排紙台350に印刷面を下にして積載されていく。
フェイスダウン排紙台350およびフェイスアップ排紙台362は、筐体から突出したトレイ形状をしており、ある程度の厚みを有している。フェイスダウン排紙台350およびフェイスアップ排紙台362は傾斜しており、傾斜の下位置に形成された壁により、フェイスダウン排紙口340、フェイスアップ排紙口360から排紙され、傾斜に沿って滑落する用紙が自然に整えられて重なっていくようになっている。
直進排紙経路RD2上には、用紙センサ373が設けられており、切替機構372により直進排紙経路RD2側へ誘導された用紙を検出する。また、循環搬送経路RC上の切替機構372の下流側には、用紙センサ374が設けられており、切替機構372により循環搬送経路RC側へ誘導された用紙を検出する。
上部排紙経路RD1上には、用紙センサ341が設けられており、切替機構370により上部排紙経路RD1側へ誘導された用紙を検出する。また、循環搬送経路RC上の切替機構370の下流側には、用紙センサ342が設けられており、切替機構370により循環搬送経路RC側へ誘導された用紙を検出する。
フェイスダウン排紙台350およびフェイスアップ排紙台362とも用紙の最大積載量が定められており、用紙の積載量が最大積載量に達したことを検出するフェイスダウン排紙台用紙積載量センサ381、フェイスアップ排紙台用紙積載量センサ382がそれぞれ設けられている。
用紙の両面に印刷を行なう両面印刷の場合は、表面(最初に印刷される面を「表面」、次に印刷される面を「裏面」とする)印刷終了時にはフェイスダウン排紙台350およびフェイスアップ排紙台362に導かれずに、切替機構370により、さらに循環搬送経路RC上を搬送される。そして、スイッチバック経路SRに引き込まれ、スイッチバックを行ない、循環搬送経路RCに対して表裏が反転する。表裏反転後に、ローラ等によって再度レジスト部Rgに導かれ、一時停止する。その後、所定のタイミングで循環搬送経路RC上で印字機構方向に搬送され、表面と同様の手順によって裏面の印刷が行なわれる。裏面の印刷が行なわれ、両面に画像が形成された用紙は、印刷条件に含まれる排紙口の指定にしたがって、フェイスダウン排紙口340あるいはフェイスアップ排紙口360に導かれて排紙され、フェイスダウン排紙台350あるいはフェイスアップ排紙台362に積載されていく。
このように、用紙を直進排紙経路RD2側または循環搬送経路RC側へ誘導するために、切替機構372は、用紙を直進排紙経路RD2側へ誘導する位置(オフ位置)と、循環搬送経路RC側へ誘導する位置(オン位置)との間で変位する。同様に、切替機構370は、用紙を上部排紙経路RD1側へ誘導する位置(オフ位置)と、循環搬送経路RC側へ誘導する位置(オン位置)との間で変位する。
図2は、本発明の実施形態に係る印刷装置10の機能構成を示すブロック図である。印刷装置10は、CPU、メモリ等から構成されるメイン制御部100を備えており、CPUがメモリに格納されたプログラムにしたがって動作すること等で印刷制御部101、駆動制御部102、切替タイミング決定部103が構成される。
また、印刷装置10は、操作パネル等を介して、印刷条件や切替タイミングの設定等を受け付ける操作受付部110、印刷装置に関する情報を表示する表示部120、上述した用紙センサ341,342,373,374を備えている。
印刷制御部101は、図示しないホストコンピュータから受信した印刷データにしたがって、画像データを生成し、印字ヘッド等の印字機構で構成される印刷実行部140における印刷処理を制御する。
駆動制御部102は、印刷制御部101の制御の下で搬送駆動部150を動作させる。搬送駆動部150は、駆動ローラ、搬送ベルト352、切替機構370、切替機構372等で構成され用紙の搬送を行なう。
切替タイミング決定部103は、用紙が循環搬送経路RC上の所定の位置を搬送された基準時点から切替機構372による切替動作を行うまでのタイミングを変更しながら用紙を搬送した場合における用紙センサ373,374の検出結果に基づいて、切替機構372による切替動作のタイミング(オンタイミング、オフタイミング)を決定する。ここで、オンタイミングとは、切替機構372をオフ位置からオン位置に変位させるタイミングであり、オフタイミングとは、切替機構372をオン位置からオフ位置に変位させるタイミングである。また、ここでは、基準時点は、レジスト部Rgが一時停止後に用紙Pを搬送開始した時点とする。
印刷装置10は、両面印刷を行う際、インターリーフ方式の両面印刷を行う。インターリーフ方式とは、循環搬送経路RC上に複数枚の用紙を搬送させつつ、未印刷の用紙の表面と表面印刷後の用紙の裏面とを交互に印刷する方式である。
そのため、両面印刷の場合、切替機構372には、表面印刷後の用紙または両面印刷済みの用紙のいずれかが交互に到達する。ここで、排紙先がフェイスアップ排紙台362に設定されている場合、切替機構372は、表面印刷後の用紙を再循環して裏面を印刷させるときは循環搬送経路RCへ導き、両面印刷済の用紙をフェイスアップ排紙台362に排紙するときは直進排紙経路RD2へと用紙を導く。そのため、切替機構372は、用紙の搬送先を交互に、循環搬送経路RCまたは直進排紙経路RD2へ切り替える。
また、片面印刷の場合においても、印刷された用紙をフェイスダウン排紙台350またはフェイスアップ排紙台362に交互に排紙する場合もある。このような場合には、切替機構372は、用紙の搬送先を交互に、循環搬送経路RCまたは直進排紙経路RD2へ切り替える。
上述したように、循環搬送経路RC上には、ローラや搬送ベルト352とこれらを駆動するモータなどが設けられている。このローラや搬送ベルト352とこれらを駆動するモータは個体差があるので、循環搬送経路RC上を搬送される用紙の搬送速度が印刷装置ごとに異なる場合がある。
また、印刷装置10は使用されるうちに、ローラや搬送ベルト352が摩耗したり、ローラを駆動するモータが劣化したりする場合もある。このようなローラや搬送ベルト352の摩耗やモータの劣化などにより、循環搬送経路RC上を搬送される用紙の搬送速度が経時的に変化する場合がある。切替機構372による切替動作のタイミングが予め定められている場合、用紙の搬送速度が異なると、用紙の搬送されるタイミングと切替動作のタイミングとが合致せず、適切に循環搬送経路RCまたは直進排紙経路RD2へ誘導できなくなる場合がある。
そこで、切替機構372は、用紙の搬送先を、循環搬送経路RCまたは直進排紙経路RD2のいずれかへ適切に切り替えるために、用紙搬送の実績値に基づいて切替動作のタイミング(オンタイミング、オフタイミング)を決定する。
図3(a)〜図3(d)は、本発明の実施形態に係る印刷装置10の切替タイミング決定部103において、切替機構372のオンタイミングの設定を説明した説明図である。
図3(a)に示すように、切替タイミング決定部103は、オンタイミングの決定が要求されると、切替機構372をオフ位置として用紙Pを搬送する。
そして、図3(b)に示すように、切替タイミング決定部103は、デフォルトのオンタイミングで切替機構372をオン位置に切り替える。切替機構372がオン位置に切り替えられると、用紙Pは、循環搬送経路RC側へ誘導される。そこで、切替タイミング決定部103は、切替機構372をオン位置に切り替えた後に、用紙センサ374により用紙Pが検出されたか否かを判定する。切替機構372をオフ位置に戻す。
用紙センサ374により用紙Pが検出されると、用紙Pが確実に循環搬送経路RC上を搬送されていることがわかる。用紙Pは循環搬送経路RC上を搬送されると、スイッチバック経路SRで表裏反転され、表裏反転後に再度レジスト部Rgに導かれ、搬送ベルト352により再度、切替機構372へと搬送される。
このとき、切替タイミング決定部103は、切替機構372のオンタイミングを前回より遅くなるように設定する。具体的には、切替タイミング決定部103は、レジスト部Rgが一時停止後に用紙Pを搬送開始した時点(基準時点)から切替機構372をオン位置に切り替える時点までの時間(前回値)に、加算時間10(msec)だけ加算して、新たにオンタイミングを設定する。
新たに設定されたオンタイミングは、前回のオンタイミングより遅く切替機構372がオン位置に切り替えられるように設定されているので、図3(c)に示すように、図3(b)と比較して、用紙Pがより切替機構372に近づいた位置でオン位置に切り替えられる。
このように、切替タイミング決定部103は、例えば、10(msec)というように少しずつ切替機構372のオンタイミングを遅くする。
オンタイミングを少しずつ遅くしながら用紙Pを循環搬送経路RCで循環させると、図3(d)に示すように、切替機構372のオン位置への切り替えが間に合わず、用紙Pが直進排紙経路RD2へ搬送され、用紙センサ373により検出されるようになる。切替タイミング決定部103は、このときのオンタイミングを最遅オンタイミングとして図示しないメモリに記憶する。
図4(a)〜図4(d)は、本発明の実施形態に係る印刷装置10の切替タイミング決定部103において、切替機構372のオフタイミングの設定を説明した説明図である。
図4(a)に示すように、切替タイミング決定部103は、オフタイミングの決定が要求されると、切替機構372をオン位置として用紙Pを搬送する。
そして、図4(b)に示すように、切替タイミング決定部103は、デフォルトのオフタイミングで切替機構372をオフ位置に切り替える。デフォルトのオフタイミングでは、用紙Pが循環搬送経路RC側へ誘導された後十分な時間が経過した後に、切替機構372をオフ位置に切り替えられるように設定されている。
そこで、切替タイミング決定部103は、切替機構372をオフ位置に切り替えた後に、用紙センサ374により用紙Pが検出されたか否かを判定する。用紙センサ374により用紙Pが検出されると、用紙Pが確実に循環搬送経路RC上を搬送されていることがわかる。そこで、切替機構372をオン位置へ戻す。
用紙Pは循環搬送経路RC上を搬送されると、スイッチバック経路SRで表裏反転され、表裏反転後に再度レジスト部Rgに導かれ、搬送ベルト352により再度、切替機構372へと搬送される。
このとき、切替タイミング決定部103は、切替機構372のオフタイミングが早くなるように設定する。具体的には、切替タイミング決定部103は、レジスト部Rgが一時停止後に用紙Pを搬送開始した時点(基準時点)から切替機構372をオフ位置に切り替える時点までの時間(前回値)に、減算時間10(msec)だけ減算して、新たにオフタイミングを設定する。
新たに設定されたオフタイミングは、前回のオフタイミングより早く切替機構372がオフ位置に切り替えられるように設定されているので、図4(c)に示すように、図4(b)と比較して、用紙Pが切替機構372を通過後、より早い時点でオフ位置に切り替えられる。
このように、切替タイミング決定部103は、例えば、10(msec)というように少しずつ切替機構372のオフタイミングを早くする。
オフタイミングを少しずつ早くしながら、用紙Pを循環搬送経路RCで循環させると、図4(d)に示すように、用紙Pが切替機構372に到達する前に切替機構372がオフ位置へ変位される。すると、用紙Pが直進排紙経路RD2へ搬送され、用紙センサ373により検出されるようになる。切替タイミング決定部103は、このときのオフタイミングを最早オフタイミングとして図示しないメモリに記憶する。
そして、切替タイミング決定部103は、メモリに記憶した最遅オンタイミングより早いタイミングでオンタイミングを決定し、最早オフタイミングより遅いタイミングでオフタイミングを決定する。
図5は、本発明の実施形態に係る印刷装置10の切替タイミング決定部103の処理内容を示したフローチャートである。
図5に示すように、切替タイミング決定部103は、切替タイミングの決定が要求されると(ステップS101;YES)、切替タイミング決定部103は、デフォルトのオンタイミングを設定する(ステップS103)。
そして、切替タイミング決定部103は、設定されたオンタイミングで切替機構372をオン位置に切り替え(ステップS105)、用紙センサ374および用紙センサ373の検出結果に基づいて、用紙がフェイスアップ排紙台362に排紙されたか否かを判定する(ステップS107)。
用紙がフェイスアップ排紙台362に排紙されていない場合(ステップS107;NO)、切替タイミング決定部103は、切替機構372のオンタイミングを前回より10(msec)だけ遅くなるように設定する(ステップS109)。
一方、用紙がフェイスアップ排紙台362に排紙された場合(ステップS107;YES)、切替タイミング決定部103は、このときのオンタイミングを最遅オンタイミングとして図示しないメモリに記憶する。(ステップS111)。
このように、用紙がフェイスアップ排紙台362に排紙されるまで、ステップS105〜S109の処理を繰り返し実行することで、最遅オンタイミングをメモリに記憶することができる。
次に、切替タイミング決定部103は、デフォルトのオフタイミングを設定する(ステップS113)。
そして、切替タイミング決定部103は、設定されたオフタイミングで切替機構372をオフ位置に切り替え(ステップS115)、用紙センサ374および用紙センサ373の検出結果に基づいて、用紙がフェイスアップ排紙台362に排紙されたか否かを判定する(ステップS117)。
用紙がフェイスアップ排紙台362に排紙されていない場合(ステップS117;NO)、切替タイミング決定部103は、切替機構372のオフタイミングを前回より10(msec)だけ早くなるように設定する(ステップS119)。
一方、用紙がフェイスアップ排紙台362に排紙された場合(ステップS117;YES)、切替タイミング決定部103は、このときのオフタイミングを最早オフタイミングとして図示しないメモリに記憶する。(ステップS121)。
このように、用紙がフェイスアップ排紙台362に排紙されるまで、ステップS115〜S119の処理を繰り返し実行することで、最早オフタイミングをメモリに記憶することができる。
そして、切替タイミング決定部103は、メモリに記憶した最遅オンタイミングより早いタイミングでオンタイミングを決定し、最早オフタイミングより遅いタイミングでオフタイミングを決定する(ステップS123)。
以上のように、本発明の実施形態に係る印刷装置10によれば、搬送経路によって用紙を搬送する搬送手段と、搬送手段により搬送される用紙を、搬送経路に沿った直進排紙経路RD2または搬送経路と分岐する循環搬送経路RCのいずれかへ切り替える切替機構372と、直進排紙経路RD2上を搬送される用紙Pを検出する用紙センサ373と、循環搬送経路RC上を搬送される用紙Pを検出する用紙センサ374と、用紙Pが搬送経路上の所定の位置を搬送された基準時点から切替機構372による切替動作を行うまでのタイミングを変更しながら用紙Pを搬送した場合における用紙センサ373および用紙センサ374の検出結果に基づいて、切替機構372による切替動作のタイミングを決定する切替タイミング決定部103と、を備える。
これにより、用紙搬送の実測値に基づいて切替機構372による切替動作の適切なタイミングを設定することができる。そのため、切替機構372を適切なタイミングで切り替え、用紙Pを適切な搬送経路へと搬送することができる。
なお、ここでは、切替機構372のオンタイミングおよびオフタイミングの決定について説明したが、切替機構370についても同様に、オンタイミングおよびオフタイミングを決定する。
(付記)
本出願は、以下の発明を開示する。
(付記1)
搬送経路によって用紙を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送される用紙を、前記搬送経路に沿った第1の経路または前記搬送経路と分岐する第2の経路のいずれかへ切り替える切替手段と、
前記第1の経路上を搬送される用紙を検出する第1検出手段と、
前記第2の経路上を搬送される用紙を検出する第2検出手段と、
前記用紙が搬送経路上の所定の位置を搬送された基準時点から前記切替手段による切替動作を行うまでのタイミングを変更しながら前記用紙を搬送した場合における前記第1検出手段および前記第2検出手段の検出結果に基づいて、前記切替手段による切替動作のタイミングを決定する切替タイミング決定手段と、
を備えたことを特徴とする印刷装置。
10 印刷装置
100 メイン制御部
101 印刷制御部
102 駆動制御部
103 切替タイミング決定部
110 操作受付部
120 表示部
130 通信処理部
140 印刷実行部
150 搬送駆動部
340 フェイスダウン排紙口
341,342,373,374 用紙センサ
350 フェイスダウン排紙台
360 フェイスアップ排紙口
362 フェイスアップ排紙台
370,372 切替機構

Claims (1)

  1. 搬送経路によって用紙を搬送する搬送手段と、
    前記搬送手段により搬送される用紙を、前記搬送経路に沿った第1の経路または前記搬送経路と分岐する第2の経路のいずれかへ切り替える切替手段と、
    前記第1の経路上を搬送される用紙を検出する第1検出手段と、
    前記第2の経路上を搬送される用紙を検出する第2検出手段と、
    前記用紙が搬送経路上の所定の位置を搬送された基準時点から前記切替手段による切替動作を行うまでのタイミングを少しずつ変更しながら前記用紙を搬送した場合における前記第1検出手段および前記第2検出手段の検出結果に基づいて、適切でない経路に搬送されたタイミングの前に実行したタイミングを前記切替手段による切替動作のタイミングとして決定する切替タイミング決定手段と、
    を備えたことを特徴とする印刷装置。
JP2017243843A 2017-12-20 2017-12-20 印刷装置 Active JP6976159B2 (ja)

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