JP7230260B2 - 画像形成装置及びその制御方法 - Google Patents

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本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置及びその制御方法に関するものである。
近年、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置は、用紙を節約して印刷したいというユーザーニーズから、用紙の表裏に印刷する両面印刷に対応したものが製品化されている。
両面印刷する際の用紙の表裏を反転する手段としては、シンプルな構成で装置の小型化が実現できることから、正逆転可能な搬送ローラ対によるスイッチバック方式が広く用いられている。
特許第3110432号
しかしながら、特許文献1に記載されているスイッチバック方式の装置で、ファイルやバインダーなどに用紙を綴じるために、予め穴が開けられたプレパンチ紙に両面印刷する場合に以下の課題がある。それは、両面印刷の際、用紙を反転させるスイッチバックローラ(以降、反転ローラと表現する)部で、停止後の反転開始時にプレパンチ紙の穴の位置と反転ローラとが重なり、想定通りに用紙が搬送されない。即ち、反転ローラが穴の部分でスリップして、結果として紙詰まり(以降、ジャムと表現する)になることである。その結果、両面印刷の成果物が得られない課題があった。
本発明は、スイッチバックによる用紙の表裏反転時に紙詰まりと判定されることを抑制することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、用紙の両面に画像を印刷する画像形成装置において、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、第1面に画像が印刷された用紙の表裏を反転するために用紙をスイッチバック反転させる反転手段と、前記搬送手段により前記反転手段へ搬送される用紙の搬送間隔を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記搬送手段により搬送される用紙のタイプがファイリング用の穴が予め開けられたプレパンチ紙である場合の前記搬送間隔を、前記用紙のタイプが前記プレパンチ紙でない場合の前記搬送間隔よりも広げることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、用紙を給送する給送手段と、前記給送手段により給送された用紙に印刷を行う印刷手段と、前記印刷手段により第1面に印刷された用紙をスイッチバック搬送することにより用紙の表裏を反転させる反転手段と、前記反転手段により表裏が反転された用紙の第2面に印刷するよう用紙を前記印刷手段に向けて再給送する再給送手段と、単位時間当たりの印刷枚数となる生産性を決定し、決定した生産性で印刷を実行させる制御手段と、を有し、前記制御手段は、ファイリング用の穴が予め開けられたプレパンチ紙に両面印刷を行う場合の前記生産性を、前記プレパンチ紙でない用紙に両面印刷を行う場合の前記生産性よりも低くすることを特徴とする。
本発明によれば、スイッチバックによる用紙の表裏反転時に紙詰まりと判定されることを抑制できる。
画像形成装置の断面図である。 画像形成装置の制御系を示すブロック図である。 印刷情報の構成を示す図である。 プレパンチ紙のためのモード設定のフローチャートである。 印刷制御を示すフローチャートである。 プレパンチ紙のための設定画面を示す図である。 プレパンチ紙のためのモード設定内容の説明図である。
以下、本発明の実施の形態について説明する。
まず、本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成について、図1を参照して概略説明する。
図1は、本実施形態に係る画像形成装置の一形態である電子写真プリンタ1(以降、プリンタと表現する)の全体構成説明図である。
プリンタ1は、一定速度で回転する像担持体31と現像器32とをもつ画像形成部3がある。像担持体31はその表面が不図示の帯電器により一様に帯電され、画像データに応じて変調されたレーザ光により露光され、像担持体31に静電潜像が形成される。静電潜像は、現像器32でトナー像に現像される。
プリンタ1には、用紙Pを給紙するための給紙部であるカセット100が配置されている。更に、プリンタ1には、手差しトレイ200が配置されている。
カセット100は、収容される用紙サイズを識別する機能を有するカセットと、用紙Pを給紙するカセット給紙ローラ101と、カセット内の用紙有無を検知するカセット用紙有無センサ103を有している。
手差しトレイ200は、用紙Pを給紙する手差しトレイ給紙ローラ201と、トレイ上の用紙有無を検知する手差しトレイ用紙有無センサ203を有している。
カセット100に収納されている用紙Pは、カセット給紙ローラ101と分離手段(不図示)とにより、一枚ずつ分離給送されて送り出される。カセット100から送り出された用紙Pは、カセット搬送ローラ102、搬送ローラ10により搬送され、レジストレーションローラ20に送られる。
また、手差しトレイ200に載置されている用紙Pは、手差しトレイ給紙ローラ201と分離手段(不図示)とにより、一枚ずつ分離給送されて送り出される。
手差しトレイ200から送り出された用紙Pは、手差しトレイ搬送ローラ202により搬送され、レジストレーションローラ20に送られる。
カセット100又は手差しトレイ200から分離給送された用紙Pは、レジストレーションローラ20により、像担持体31に現像されたトナー像に同期するタイミングで、転写部Tに搬送される。
転写部Tでは、転写ローラ33に印加される転写バイアスの作用によりトナー像が用紙Pに転写される。トナー画像を転写された用紙Pは、定着装置4へ搬送されることにより、用紙P上に画像が定着される。片面印刷の場合、用紙Pは、定着搬送ローラ41、分岐フラッパ51の作用により排紙部5の方向に搬送され、排紙ローラ52により排紙部5にページ順に排紙積載される。
両面印刷の場合、一面目の画像形成が完了した用紙Pは、定着搬送ローラ41、分岐フラッパ51の作用により両面搬送部6の方向に搬送されるその後、用紙は両面搬送ローラ61を経由して反転ローラ62に搬送される。
反転ローラ62は正回転して用紙Pを搬送するが、用紙Pの後端が所定の反転位置Rに達した時点で、反転ローラ62が停止し、その後、反転ローラ62は逆回転する。即ち、スイッチバック方式により用紙Pの表裏が反転される。用紙Pが反転位置Rに到達したことは、反転センサ601により用紙Pの後端が検知されてから所定距離搬送されたことにより判定される。
反転ローラ62によりスイッチバックされた用紙Pは両面パスローラ63側へ搬送され、両面パスローラ63により再給紙ローラ64に搬送される。
用紙Pは、再給紙ローラ64により搬送され、用紙Pの先端が再給紙待機位置Sに達した時点で、再給紙ローラ64は停止する。用紙Pが再給紙待機位置Sに到達したことは、再給紙センサ65が用紙Pの先端を検知してから再給紙ローラ65が所定距離用紙を搬送したことにより判定される。
二面目の印刷が可能になったタイミングで、再給紙ローラ64の駆動が再開され、用紙Pがレジストレーションローラ20まで搬送され、一面目と同様に二面目の画像形成が実行される。
そして、二面目のトナー像の定着が完了した用紙Pは、定着搬送ローラ41、分岐フラッパ51の作用により排紙部5の方向に搬送され、排紙ローラ52により排紙部5に排出される。
次に、図2を用いて、図1のプリンタ1の電気的な制御ブロックについて説明する。
制御部としてのCPU1000は、パソコンなどの外部機器1100から送られる画像データをUSBとLANで構成されているI/F260を介して通信を行う。そして、外部機器1100から受信した印刷ジョブの内容に基づいてプリンタ1の動作を制御する。
図3に外部機器1100から受信する印刷ジョブに含まれる印刷情報を示す。この印刷情報は、RAM1002に記憶され、CPU1000による印刷制御に使用される。
IDナンバー401は、個々の印刷ジョブを識別するための情報である。用紙サイズ402は、印刷ジョブで使用する用紙の長さと幅の寸法を表す情報であり、ミリメートル単位で指定される。給紙口403は、用紙を給紙する給紙口を指定する情報である。排紙口404は、印刷した用紙排紙される排紙口を指定する情報である。印刷モード405は、用紙の坪量(g/m)又は用紙の種類に応じた制御を指定するために準備されており、薄紙モード、普通紙モード、厚紙モード、AUTOモードなどがある。片面/両面印刷406は、外部機器1100又は操作部250で設定された片面/両面印刷の指定情報である。
図2の説明に戻って、ROM1001には、CPU1000が実行する、プリンタを制御するためのプログラムが格納されている。また、RAM1002は、プリンタを制御する際、処理データの読み書きをするために使用される。
プリント制御部1010は、CPU1000の指示に従い、帯電・現像・転写等の一連の高圧制御、スキャナモータ・レーザビーム等の光学系制御、ならびに定着制御を行う。また、プリント制御部1010は、これらの負荷の制御を行うと共に、負荷の動作状態を検出している。CPU1000は、プリント部1010で検出された動作状態から、予め決められた条件に従い、それぞれの負荷の故障を判断している。
搬送路のセンサ群610は、反転センサ601や再給紙センサ65等の搬送路に配置された用紙センサが含まれる。CPU1000は、これらの用紙センサにより用紙の搬送状態を監視している。
操作部250は、印刷情報、印刷の進捗状態などの表示、また、ユーザによるプリンタの各種設定をするために使用される。
次に、図4、図5を用いて、本実施例のモード設定とプリント時の制御を説明する。図4、図5は、CPU1000が実行する処理のフローチャートである。このフローチャートは、スイッチバック方式による用紙の表裏反転制御において、プレパンチ紙に両面印刷するときの動作に関するものである。
フローチャートの説明に入る前に、プレパンチ紙を両面印刷した際に、図4、図5に示す制御が必要な理由を説明する。
プレパンチ紙とは、ファイルやバインダーなどに用紙を綴じるために、予めファイリング用の穴が開けられた用紙のことである。例えば、コンピュータバインダー用の22穴やルーズリーフ用の26穴(用紙サイズB5)、30穴(用紙サイズA4)などが一般的に知られている。
本実施形態では、プレパンチ紙を印刷する場合の用紙の搬送方向は、用紙の穴が搬送方向の後端側になることを前提としている。
穴が搬送方向先端側となるようにカセット等からプレパンチ紙が給送される場合、給紙ローラが穴の部分でスリップしたり、給紙時に用紙先端が折れ曲がることがある。
また、穴の並びが搬送方向と平行になるようにプレパンチ紙を搬送する場合は、穴開き側の定着温度が高くなりすぎ、ダウンタイムが生じることがある。
そのため、プレパンチ紙は穴が搬送方向後端側となるようにカセット等から給紙される。
プレパンチ紙の穴を後端側にして搬送した場合、スイッチバック方式の構成では、反転ローラ62の正回転が停止した状態では、反転ローラ62が用紙後端側を保持した状態で停止する。ここで、反転ローラ62がプレパンチ紙の穴に掛かった状態で停止して、反転ローラ62を逆回転して、両面搬送部6に搬送を開始する際にスリップすることがある。
ここで、スイッチバック反転したプレパンチ紙に対して、反転ローラ62の下流(反転後の搬送方向)に配置された両面パスセンサ602でジャム検知が行われる。反転ローラ62が逆回転開始時にスリップし、用紙が両面パスセンサ602へ所定時間以内(搬送遅れのない搬送時間+ジャムマージン時間Tm)までに到達しない場合は、ジャムと判定される。また、両面印刷の生産性が高い場合は、反転ローラ62がスリップしている間に、次の用紙が搬送されてくると、その用紙を搬送するために反転ローラ62が正回転を開始するため、スリップしていた用紙が反転ローラ62の外側に押し出される。その結果、再給紙センサ65のジャムマージ時間Tmを超えてジャムと判定される。
なお、スイッチバック反転時のジャム判定に関しては、両面パスセンサ602ではなく、再給紙センサ65を用いてもよい。
本実施形態では、このような反転ローラ62のスリップ対策として、ジャムマージンを延長するプレパンチ紙モードが設定可能である。以下、具体的な制御について説明する。
図4は、プレパンチ紙に両面印刷する場合の所定モードとしてのプレパンチ紙モードの設定に関するフローチャートである。
プリンタ1の電源がONすると、ROM1001に格納されている制御プログラムをCPU1000が実行する。プリンタ起動後の待機状態(以降、スタンバイ状態と表現する)では、CPU1000は、操作部250において、図6に示すプレパンチ紙モード画面が選択されたかを監視している。
CPU1000がプレパンチ紙モード画面を選択されたと判断したら、図4のプレパンチ紙モード設定のフローチャートが開始される。図4のフローチャートの処理が終了すると、プリンタ1はスタンバイ状態に戻る。
スタンバイ状態で、CPU1000が外部機器1100からの印刷情報をI/F260を介して受信すると、図5に示すプリント制御の処理がCPU1000により開始される。図5のフローチャート処理が終了すると、プリンタ1は再びスタンバイ状態になる。
S101で、ユーザの操作により操作部250に表示された図6のプレパンチ紙モード画面において、ユーザがいずれかの設定を選択したら、CPU1000は選択された設定情報をRAM1002に記憶する。
ユーザは、OFF、モード1、モード2、モード3、モード4の5つの設定を選択できる。OFF(モード0)は、通常モードであり、特にプレパンチ紙用の設定はなされない。即ち、反転ローラ62により両面印刷のためのスイッチバック時のジャムマージンは非プレパンチ紙と同じである。モード1からモード4は、プレパンチ紙を両面印刷する場合に適用するプレパンチ紙モードである。
このプレパンチ紙モード画面による設定は、プリンタ1の初期設定情報として設定され、一度設定されたモードは、別のモードに変更されるまで維持される。
各モードの詳細内容については、後ほど説明する。
S102では、CPU1000は、プレパンチ紙モード画面において「実行」キー252が押下されたか否かを判断し、「実行」キー252が押下されるまで待つ。
S102で、CPU1000は、「実行」キー252が押下されたと判断したら、S103に進む。
S103では、CPU1000は、操作部250に表示された設定画面を非表示にして、設定の処理を終了する。
次に、図5のフローチャートを用いて、プリント時の制御を説明する。図5において、CPU1000が外部機器1100からの印刷情報をI/F260を介して受信するとフローチャートの処理が開始される。CPU1000は、外部機器1100から取得した印刷情報をRAM1002に記憶する。ここでは、B5サイズのプレパンチ紙に印刷する場合の一例を示す。
S111では、CPU1000は、図4のS101で選択された設定情報をRAM1002から読み出し、プレパンチ紙モードであるモード1からモード4のいずれかであるか或いはオフであるかを判断する。
プレパンチ紙モードであるモード1からモード4のいずれかが設定されている場合、CPU1000は、S112で、ジャムマージン時間Tmをプレパンチ紙モードに応じたジャムマージン時間T1からT4の何れかに変更する。
ここで、プレパンチ紙モードの詳細について、図7を用いて説明する。
図7は、各モードに対するジャムマージン時間と1分間に印刷できる印刷ページ数(PPM:Print Per Minuit)を表している。モード0は、通常モードであり、ジャムマージン時間はT0である。初期状態は、モード0に設定されている。
モード1からモード4は、プレパンチ紙に両面印刷する場合に適用するプレパンチ紙モードである。各プレパンチ紙モードのジャムマージン時間の大小関係は、T1<T2<T3<T4になっている。モード1→モード2→モード3→モード4の順番で、ジャムマージン時間が大きくなるので、プレパンチ紙の両面印刷に対する改善効果が高くなる。
モード1が選択された場合は、CPU1000は、両面パスセンサ602のジャムマージン時間Tmをデフォルト値よりも延ばした値T1に変更する。この時の生産性は、OFF時と同じ40PPMである。即ち、生産性が低下しない範囲でジャムマージンTmが増加する。
モード2が選択された場合は、CPU1000は、両面パスセンサ602のジャムマージン時間TmをT2に変更する。この時の生産性は、30PPMである。
モード3が選択された場合は、CPU1000は、両面パスセンサ602のジャムマージン時間TmをT3に変更する。この時の生産性は、25PPMである。
モード4が選択された場合は、CPU1000は、両面パスセンサ602のジャムマージン時間TmをT4に変更するとともに、次用紙の給紙タイミングを変更する。具体的には、反転ローラ62を逆回転させて、スイッチバック反転された用紙が両面パスセンサ602に到達したことが検知されてから、次の用紙がカセット100又は手差しトレイ200から給紙される。この時の生産性は、10PPMである。
S111において、設定モードがモード0である場合、CPU1000は、S120で、ジャムマージン時間Tmを初期値T0にする。
ジャムマージン時間Tmが設定されると、S113で、CPU1000は、RAM1002から図4に示す印刷情報を読み出し、読み出した印刷情報に基づき、プリント制御部1010を制御して、片面印刷又は両面印刷を実行する。なお、設定されたモード(0~4)に応じたPPM値に従って、CPU1000は給紙間隔(搬送間隔)を制御している。
S114では、CPU1000は、RAM1002から印刷情報に含まれる片面/両面印刷406の情報に基づいて、両面印刷の一面目が実行されているか否かを判断する。S114で、両面印刷の一面目が実行されている場合は、CPU1000は、S115でスイッチバック反転時のジャム判断を行う。
具体的は、CPU1000は、Tx<Ta+Tmか否かを判断する。ここで、Txは、反転ローラ62が逆回転を開始してからのプレパンチ紙が両面パスセンサ602に到達するのに要する実時間である。Taは反転ローラ62が逆回転を開始してからプレパンチ紙が両面パスセンサ602に到達するまでの搬送遅れがない場合の計算上の時間である。つまり、反転から紙先端が再給紙センサ65に到達した実時間Txと、反転から紙先端が再給紙センサ65に到達する計算上の時間Taにジャムマージン時間Tmを加算した時間とを比較して、ジャム判断を行っている。
Tx<Ta+Tmである場合は、CPU1000は、プレパンチ紙が正常にスイッチバック搬送されたと判断して、処理をS116に進める。
S116では、CPU1000は、最終ページの印刷を完了したか否かを判断して、最終ページの印刷が完了していない場合は、S113に戻って印刷を継続する。最終ページの印刷が完了していれば処理を終了する。
一方、S114で、両面印刷の一面目の印刷でない、即ち、片面印刷又は両面印刷の二面目である場合は、CPU1000は、S115におけるスイッチバック反転時のジャム判断は行わず、処理をS116に進める。
また、S115で、Tx<Ta+Tmでない場合、CPU1000は、スイッチバック反転時にジャムが発生したと判断し、S121にて印刷動作を停止させる。
そして、S122で、CPU1000はジャム処理が終了するまで待つ。
CPU1000は、ジャム処理終了したと判断したら、S123にて、ジャム紙のリカバリー設定を行い、S113に戻って印刷を継続する。
以上のように、本実施形態によれば、プレパンチ紙を両面印刷するためにジャムマージン時間を延長したモードを設ける。そして、ユーザがこのモードを選択することで、両面搬送部6の反転ローラ62でのスリップが起こっても、反転ローラ62の反転駆動時間が延びるためスリップ状態から脱出できるようになる。その結果、ジャムすることなく、両面印刷の継続が可能となる。
特に、小型化された装置では、両面搬送部6の搬送パスなどの制約などからスペースの確保が難しくなり、用紙の反転ローラ62での停止位置が限定されることが考えられるので、高い効果が期待できる。
なお、本実施形態では、プレパンチ紙の両面印刷について述べているが、これに限定されるものではない。即ち、反転ローラでスリップしやすい他の所定タイプの用紙の両面印刷でも上述した制御を適用できる。
また、両面印刷時のスイッチバック反転だけでなく、片面印刷時においても、用紙の表裏をスイッチバック反転した後に排紙トレイへ排出する構成において、表裏反転排紙のためのスイッチバック反転にも上述した制御を適用できる。
また、搬送方向に直交する方向の用紙のサイズによっては、プレパンチ紙のスイッチバック反転時において、反転ローラのスリップの影響が少ない場合もある。従って、所定サイズの用紙が搬送されるときには、プレパンチ紙モードで設定されたモード(1~4)に応じたジャムマージンを設定し、所定のサイズ以外の場合はデフォルト値のジャムマージンを設定するようにしてもよい。
また、搬送される用紙のタイプに拘わらず、プレパンチ紙モード画面で設定されたモード(0~4)に応じたジャムマージンを設定してもよい。
6 両面搬送部
62 反転ローラ
63 両面パスローラ
250 操作部
601 反転センサ
602 両面パスセンサ
1000 CPU

Claims (6)

  1. 用紙の両面に画像を印刷する画像形成装置において、
    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、第1面に画像が印刷された用紙の表裏を反転するために用紙をスイッチバック反転させる反転手段と、
    前記搬送手段により前記反転手段へ搬送される用紙の搬送間隔を制御する制御手段と、
    を有し、
    前記制御手段は、前記搬送手段により搬送される用紙のタイプがファイリング用の穴が予め開けられたプレパンチ紙である場合の前記搬送間隔を、前記用紙のタイプが前記プレパンチ紙でない場合の前記搬送間隔よりも広げることを特徴とする画像形成装置。
  2. 更に、前記プレパンチ紙の搬送間隔を広げるモードを手動で設定する設定手段を有し、
    前記設定手段は、前記搬送間隔を広げる程度を複数の中から設定可能であることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  3. 前記反転手段は正逆回転可能な反転ローラを有し、
    前記制御手段は、前記プレパンチ紙の搬送間隔を広げる場合に、前記反転ローラの逆回転による反転駆動時間を延ばすことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
  4. 前記制御手段は、片面面印刷において前記反転手段を用いて用紙の表裏を反転したのちに排紙トレイへ排出する場合、前記搬送手段により搬送される用紙のタイプがプレパンチ紙である場合の前記搬送間隔を、前記用紙のタイプが前記プレパンチ紙でない場合の前記搬送間隔よりも広げることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の画像形成装置。
  5. 更に、カセットから用紙を給送する給送手段を有し、
    前記プレパンチ紙は穴が搬送方向後端側となるように前記給送手段により給送されることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の画像形成装置。
  6. 用紙を給送する給送手段と、
    前記給送手段により給送された用紙に印刷を行う印刷手段と、
    前記印刷手段により第1面に印刷された用紙をスイッチバック搬送することにより用紙の表裏を反転させる反転手段と、
    前記反転手段により表裏が反転された用紙の第2面に印刷するよう用紙を前記印刷手段に向けて再給送する再給送手段と、
    単位時間当たりの印刷枚数となる生産性を決定し、決定した生産性で印刷を実行させる制御手段と、を有し、
    前記制御手段は、ファイリング用の穴が予め開けられたプレパンチ紙に両面印刷を行う場合の前記生産性を、前記プレパンチ紙でない用紙に両面印刷を行う場合の前記生産性よりも低くすることを特徴とする画像形成装置。
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