JP3849963B2 - 印刷装置の用紙搬送方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、用紙を一枚ずつ送り出す給紙ローラ機構からプラテンローラまで用紙を搬送する印刷装置の用紙搬送方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、名刺やハガキ等の比較的小型サイズの用紙に印刷を行う印刷装置は、例えば、特開平2−206573号公報等で知られている。
【0003】
この種の印刷装置は、通常、多数の用紙がセットされた給紙機構から順次用紙が送り出されるとともに、送り出された用紙は前段搬送機構により印字機構まで搬送され、サーマルヘッドとインクリボンを用いた熱転写方式により印字される。そして、印字された用紙は後段搬送機構により搬送され、排紙トレイ上に排出される。この場合、給紙機構は、給紙トレイに積み重ねられた用紙に当接するピックアップローラと、このピックアップローラの搬送方向前方に配設したフィードローラと、このフィードローラに対して搬送方向直角に配設したリタードローラとを有する給紙ローラ機構を備え、この給紙ローラ機構により用紙を一枚ずつ分離して送り出すことができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した給紙ローラ機構においては、用紙を一枚ずつ確実に分離し、常に安定した送り出し動作を維持することが要求されるが、実際には、ピックアップローラによりピックアップされる用紙は、一枚であったり複数毎であったりし、その枚数にバラツキを生ずることも少なくない。この場合、一枚ずつ分離して送り出されるものの、その送り出し間隔に時間的なバラツキを生じ、結果的に、印刷時間全体の長時間化を来すことにより、印刷装置における印刷能力の低下を招く問題があった。
【0005】
本発明はこのような従来の技術に存在する課題を解決したものであり、常に、最短印刷時間を一定に維持し、もって、印刷能力(生産性)の低下を回避できる印刷装置の用紙搬送方法の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段及び実施の形態】
本発明に係る印刷装置Mの用紙搬送方法は、用紙Pを一枚ずつ送り出す給紙ローラ機構2からプラテンローラ3まで用紙Pを搬送するに際し、給紙ローラ機構2,プリレジストローラ機構4,レジストローラ機構5,プラテンローラ3を搬送方向に順次配設するとともに、給紙ローラ機構2及びプリレジストローラ機構4の搬送速度を、レジストローラ機構5及びプラテンローラ3の搬送速度に一致する通常モードとこの通常モードよりも速い高速モードに切換可能にし、給紙ローラ機構2から用紙Pを搬送する際に、高速モードで搬送するとともに、給紙ローラ機構2とプリレジストローラ機構4の間に配設したセンサ11により、用紙Pの前端を検出して当該用紙Pが第一設定位置Xfに達したことを検出したなら、当該用紙Pを一旦停止させ、直前に搬送した用紙Pが第二設定位置Xsに達したことを検出したなら、一旦停止させた用紙Pを高速モードで搬送し、当該用紙Pがレジストローラ機構5に達したなら、給紙ローラ機構2及びプリレジストローラ機構4を通常モードに切換えることを特徴とする。この場合、好適な実施の態様により、センサ11により直前に搬送された用紙Pの後端を検出し、この検出から設定時間Tcが経過したことにより、直前に搬送した用紙Pが第二設定位置Xsに達したことを検出できる。
【0007】
また、本発明に係る印刷装置Mの用紙搬送方法は、用紙Pを一枚ずつ送り出す給紙ローラ機構2からプラテンローラ3まで用紙Pを搬送するに際し、給紙ローラ機構2,プリレジストローラ機構4,レジストローラ機構5,プラテンローラ3を搬送方向に順次配設し、かつプリレジストローラ機構4を、第一の駆動系12からワンウェイクラッチ13を介して回転伝達可能にするとともに、第二の駆動系14から電磁クラッチ15と増速ギア機構16を介して回転伝達可能に構成し、給紙ローラ機構2及びプリレジストローラ機構4の搬送速度を、レジストローラ機構5及びプラテンローラ3の搬送速度に一致する通常モードとこの通常モードよりも速い高速モードに切換可能にするとともに、高速モードでは電磁クラッチ15を接続し、かつ第一の駆動系12を停止させ、通常モードでは電磁クラッチ15を切離し、かつ第一の駆動系12を作動させるようにし、給紙ローラ機構2から用紙Pを搬送する際に、高速モードで搬送するとともに、当該用紙Pが第一設定位置Xfに達したことを検出したなら、当該用紙Pを一旦停止させ、直前に搬送した用紙Pが第二設定位置Xsに達したことを検出したなら、一旦停止させた用紙Pを高速モードで搬送し、当該用紙Pがレジストローラ機構5に達したなら、給紙ローラ機構2及びプリレジストローラ機構4を通常モードに切換えるようにしたことを特徴とする。この場合、好適な実施の態様により、電磁クラッチ15を切離した後、予め設定した設定時間Tdが経過してから給紙ローラ機構2を低速モードに切換えることが望ましい。
【0008】
【実施例】
次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【0009】
まず、本発明の理解を容易にするため、本実施例に係る用紙搬送方法を実施できる印刷装置Mの概要について、図4を参照して説明する。
【0010】
印刷装置Mは、本体下部101と、この本体下部101に対して後部のヒンジ部100を支点に上下に開閉する本体上部102を備える。図4に示す印刷装置Mの右側が前面部Mfとなり、この前面部Mfに給紙機構103を配設する。そして、この給紙機構103から後部に向かって、前段搬送機構104,印字機構105,後段搬送機構106及び排紙トレイ機構107を順次配設する。なお、108は制御ユニット、109は操作パネルを示す。
【0011】
給紙機構103は、多数の用紙P…をセットする給紙ガイド機構110と、この給紙ガイド機構110にセットされた多数の用紙P…から一枚ずつ用紙Pを送り出す給紙ローラ機構2を備える。給紙ガイド機構110は、給紙エレベータ機構112により上昇し、かつマニュアル操作により下降させることができる給紙トレイ113を備え、この給紙トレイ113上に多数の用紙P…が積み重ねられてセットされる。セットできる用紙P…は、横置きした名刺Pa,縦置きしたハガキPb,縦置きした封筒Pcである。なお、用紙P…の上面位置はセンサにより検出され、給紙エレベータ機構112が駆動制御されることにより、常に、一定範囲の高さに維持される。一方、給紙ローラ機構2は、セットされた用紙P…の最上面に当接し、用紙P…を搬送方向前方へ送り出すピックアップローラ120,このピックアップローラ120の搬送方向前方に配したフィードローラ121,このフィードローラ121の下方に配したリタードローラ122,テイクアウェイローラ機構123を備え、フィードローラ121とリタードローラ122により、用紙Pが分離されて一枚ずつ前方に送り出される。
【0012】
前段搬送機構104は、プリレジストローラ機構4,レジストローラ機構5を順次水平方向に配設して構成し、給紙ローラ機構2から送り出された用紙P…を印字機構105まで搬送する機能を有する。なお、テイクアウェイローラ機構123,プリレジストローラ機構4,レジストローラ機構5の各相互間の間隔は、搬送する用紙P…の最小サイズよりも短い間隔に設定される。
【0013】
印字機構105は、搬送される用紙P…の上側にプラテンローラ3を配設するとともに、当該用紙P…の下側にインクリボン141及び印字ヘッド142を配して構成し、印字ヘッド142とインクリボン141を用いた熱転写方式により印字する機能を有する。なお、インクリボン141は着脱式のリボンカセット143に収容される。
【0014】
後段搬送機構106は、印字機構105により印字された用紙P…を、排紙トレイ機構107まで搬送する機能を有する。後段搬送機構106は、プラテンローラ3の直後に配設した第一トランスローラ機構150を備えるとともに、さらに、第二トランスローラ機構151,第三トランスローラ機構152,第四トランスローラ機構153,第五トランスローラ機構154及び第六トランスローラ機構155を順次配設して構成する。各ローラ機構150〜155により形成される搬送路Rは横U形となり、印字機構105から送り出された用紙P…は、Uターン状に搬送される。即ち、印字機構105から送り出された用紙P…は上方に向かって搬送された後、手前に送られて排出される。
【0015】
排紙トレイ機構107は、排紙トレイ160を有し、この排紙トレイ160は、後段搬送機構106の排出側下方に配される。これにより、排紙トレイ160は本体上部102の上面部Muに配されるとともに、用紙P…は後段搬送機構106から手前に排出されるため、印字面が上を向いた状態で排紙トレイ160上に順次積み重ねられる。また、排紙トレイ160は後端が弾性支持機構161により支持され、載置される用紙P…の数量が多くなるに従って下降変位する。
【0016】
次に、印刷装置Mにおける駆動制御系Cの構成について、図2を参照して説明する。なお、図2中、図4と同一部分には同一符号を付した。
【0017】
20はトランスモータであり、不図示の回転伝達機構を介して、プラテンローラ3,第一トランスローラ機構150,第二トランスローラ機構151,第三トランスローラ機構152,第四トランスローラ機構153,第五トランスローラ機構154及び第六トランスローラ機構155を、印字に必要な通常の搬送速度(通常モード)となるように回転駆動する。また、トランスモータ20は、電磁クラッチ15及び増速ギア機構16を介してプリレジストローラ機構4に対して回転伝達可能に接続する。これにより、トランスモータ20は電磁クラッチ15を接続することにより、プリレジストローラ機構4を通常モードよりも速い搬送速度の高速モードにより回転駆動することができる。このトランスモータ20が第二の駆動系14となる。
【0018】
21は、レジストモータであり、不図示の回転伝達機構を介して、前述した通常モードの搬送速度によりレジストローラ機構5を回転駆動する。また、レジストモータ21は、ワンウェイクラッチ13を介してプリレジストローラ機構4に対して回転伝達可能に接続する。このレジストモータ21が第一の駆動系12となる。
【0019】
22は、フィードモータであり、不図示の回転伝達機構を介して、ピックアップローラ120,フィードローラ121及びテイクアウェイローラ機構123を回転駆動する。この場合、ピックアップローラ120,フィードローラ121及びテイクアウェイローラ機構123の搬送速度は、通常モード又は高速モードに切換えることができる。また、23は電磁クラッチであり、ピックアップローラ120に対して選択的に回転伝達できる。
【0020】
そして、トランスモータ20,レジストモータ21及びフィードモータ22は制御ユニット108に接続する。また、テイクアウェイローラ機構123とプリレジストローラ機構4の間であってテイクアウェイローラ機構123寄りには、搬送される用紙Pを検出する第一センサ11を配設するとともに、プリレジストローラ機構4とレジストローラ機構5の間であってレジストローラ機構5寄りには、搬送される用紙Pを検出する第二センサ24を配設し、さらに、レジストローラ機構5とプラテンローラ3間であってプラテンローラ3寄りには、搬送される用紙Pを検出する第三センサ25を配設する。第一センサ11,第二センサ24及び第三センサ25は制御ユニット108に接続する。
【0021】
また、前段搬送機構104及び印字機構105は、図3に示すように構成し、複数の対面するガイドプレート30…により搬送路Rを形成する。この場合、プリレジストローラ機構4とレジストローラ機構5間のガイドプレート26は、下方が山形となるように折曲形成することにより、搬送路Rの隙間が広くなる撓み許容空間Rwを形成する。さらに、プリレジストローラ機構4は、上側に配した駆動ローラ31と下側に配した空転ローラ32を備えるとともに、レジストローラ機構5は上側に配した駆動ローラ33と下側に配した空転ローラ34を備える。この場合、駆動ローラ31,33はゴムローラを用いるとともに、空転ローラ32,34は、金属材により細長い円筒状(円柱状)に形成する。
【0022】
一方、印字機構105は名刺やハガキ等の厚手或いは硬い用紙Pに対する印字を行うため、印字ヘッド142はC端面タイプのサーマルヘッドを用いることにより、このような用紙Pに対しても確実に印字できるようにしている。また、C端面タイプのサーマルヘッドを用いた場合には、用紙Pにカールを生じやすいため、プラテンローラ3に、ゴム硬度が80度以上のゴムローラを使用することによりカールを防止している。さらに、このような印字機構105では用紙Pの搬送が不安定になりやすいが、レジストローラ機構5と第一トランスローラ機構150の間隔を、印刷する最小サイズの用紙の搬送方向における寸法よりも短く設定することにより、印字中の用紙Pにおける前後の二個所が常にニップされるようにし、印字機構105における搬送の不安定化による印字品質への悪影響を回避している。
【0023】
次に、本実施例に係る印刷装置Mの用紙搬送方法について、図1〜図3を参照して説明する。
【0024】
まず、給紙ローラ機構2から用紙Pを搬送する際には、図1(a)のta時点でフィードモータ22が作動する。この際、電磁クラッチ23は接続されており、ピックアップローラ120,フィードローラ121及びテイクアウェイローラ機構123の回転により、用紙Pは高速モードで搬送される。この場合、ピックアップローラ120により上側の用紙Pがピックアップされて搬送方向前方へ送り出されるとともに、フィードローラ121とリタードローラ122間を通ることにより一枚のみが前方へ送り出される。そして、送り出された用紙Pはテイクアウェイローラ機構123により、さらに前方へ搬送される。なお、ta時点に達する前は、レジストモータ21は停止し、トランスモータ20は作動しているが、ta時点で、フィードモータ22の作動と同時に電磁クラッチ15が接続され、プリレジストローラ機構4が増速ギア機構16によって高速モードで回転する(図1(c)参照)。
【0025】
一方、用紙Pが第一センサ11(第一設定位置Xf)に達し、図1(b)に示すように、当該第一センサ11により用紙Pの前端を検出(ON)すれば、フィードモータ22が停止し、用紙Pは一旦停止する。なお、フィードモータ22がta時点で作動を開始したにも拘わらず、一定時間以上経過しても第一センサ11が無検出の場合には、紙詰まりや用紙切れ等が考えられるため、所定のエラー処理を行う。そして、直前に搬送した用紙Pが第二設定位置Xsに達したことを検出したなら、一旦停止させた用紙Pを高速モードで搬送する。この場合、図1(b)に示すように、第一センサ11が直前に搬送された用紙Pの後端を検出し、この検出した時点trから設定時間Tcが経過したことにより直前に搬送した用紙Pが第二設定位置Xsに達したことを検出する。この設定時間Tcは、各種用紙Pa…の寸法に基づいて予め設定する。
【0026】
これにより、各種用紙Pa…毎に最適な用紙間隔が設定されるとともに、搬送される各用紙P…の間隔は常に一定になる。即ち、上述した給紙ローラ機構2では、ピックアップローラ120によりピックアップされる用紙Pが一枚であったり数枚であったりするため、そのまま同一速度で送り出した場合には、各用紙P…の間隔にバラツキを生ずることになる。そこで、本実施例では、用紙Pを搬送するに際し、給紙ローラ機構2から第一センサ11まで、さらに、第一センサ11からレジストローラ機構5までは高速モードで搬送し、いわば時間を稼ぐとともに、図1(a)における一旦停止の時間Tsを調整することにより、搬送される各用紙P…の間隔が一定になるように制御する。したがって、時間Tsは、搬送される各用紙P…毎に異なる。
【0027】
一方、図1(d)に示すように、搬送された用紙Pの前端を第二センサ24により検出(ON)すれば、予め設定した設定時間Trが経過した後、レジストモータ21を作動させ、かつ電磁クラッチ15を切離する。これにより、図1(e)に示すように、レジストローラ機構5が低速の通常モードで回転するとともに、プリレジストローラ機構4には、ワンウェイクラッチ3を介して回転伝達され、図1(c)に示すように、高速モードから低速の通常モードに切換えられる。また、レジストモータ21の作動と一緒に、フィードモータ22による搬送速度を低速となる通常モードに切換える。この場合、フィードモータ22における通常モードへの切換は、レジストモータ21の作動と同時には行わず、図1(a)に示すように、僅かな時間Td(数ミリ秒程度)だけ遅らせて切換える。これにより、用紙Pが、レジストローラ機構5,プリレジストローラ機構4及び給紙ローラ機構2により同時にニップされても、給紙ローラ機構2によって用紙P…にローラ痕跡が付いてしまうなどの不具合が回避される。
【0028】
ところで、第二センサ24による用紙Pの検出後、設定時間Trの経過後にレジストモータ21が作動するため、用紙Pの前端エッジPeは、停止しているレジストローラ機構5に当たるとともに、用紙Pには図3に示すような撓みPwを生じる。この際、用紙Pの前端エッジPeがレジストローラ機構5に当たることによって、前端エッジPeがレジストローラ機構5の軸方向に平行となるようにスキュー修正されるとともに、撓みPwはガイドプレート26により設けられた撓み許容空間Rw内に逃がされる。そして、この撓みPwが生じた後に、レジストローラ機構5が回転を開始し、用紙Pの搬送を開始する。したがって、設定時間Trは、用紙Pに適度な撓みPwが生ずる時間を設定する。
【0029】
よって、用紙Pの角度(向き)がバラついたまま搬送されても、常に、用紙Pに対する印刷方向を一致させることができ、用紙Pに対する印刷方向が斜めになるなどの不具合を解消し、印刷品質及び印刷品位を高めることができる。また、基本的には、駆動制御系Cの制御により実施できるため、容易かつ低コストに実施できる。
【0030】
なお、この場合、スキュー修正時に、レジストローラ機構5を停止させている場合を示したが、必要に応じて伝達ギア機構を切換えたり、別途の駆動モータを使用することにより、例えば、図1(e)に仮想線で示す時間Tnの間、レジストローラ機構5を逆転駆動してもよい。これにより、名刺やハガキ等の硬い用紙Pを使用する場合であっても、用紙Pがレジストローラ機構5における駆動ローラ33と空転ローラ34間に食い込むことによって、スキュー修正できなくなる不具合を回避できる。
【0031】
そして、第一センサ11により用紙Pの後端を検出(OFF)したなら、フィードモータ22の回転を停止させる(図1(b),(a))。また、第三センサ25により用紙Pの後端を検出(OFF)したなら、レジストモータ21の回転を停止させる(図1(f),(e))。これにより、プラテンローラ3までの一枚の用紙Pの搬送処理が終了し、以下、一定時間間隔毎に同様の動作が繰り返される。
【0032】
以上、実施例について詳細に説明したが、本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、細部の構成,手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更,追加,削除することができる。例えば、ローラ機構を回転(停止)させるとは、モータを作動(停止)させる場合と回転伝達機構の回転伝達をクラッチ等によりON(OFF)する場合の双方が含まれる。また、フィードモータ22による搬送速度を高速モードと通常モードに切換えるとは、フィードモータ22を電気的に直接制御する場合と回転伝達機構のギア比等を切換える場合の双方が含まれる。
【0033】
【発明の効果】
このように、本発明に係る印刷装置の用紙搬送方法は、給紙ローラ機構及びプリレジストローラ機構の搬送速度を、レジストローラ機構及びプラテンローラの搬送速度に一致する通常モードとこの通常モードよりも速い高速モードに切換可能にし、給紙ローラ機構から用紙を搬送する際に、高速モードで搬送するとともに、給紙ローラ機構とプリレジストローラ機構の間に配設したセンサにより、用紙の前端を検出して当該用紙が第一設定位置に達したことを検出したなら、当該用紙を一旦停止させ、直前に搬送した用紙が第二設定位置に達したことを検出したなら、一旦停止させた用紙を高速モードで搬送し、当該用紙がレジストローラ機構に達したなら、給紙ローラ機構及びプリレジストローラ機構を通常モードに切換える方法、或いはプリレジストローラ機構を、第一の駆動系からワンウェイクラッチを介して回転伝達可能にするとともに、第二の駆動系から電磁クラッチと増速ギア機構を介して回転伝達可能に構成し、給紙ローラ機構及びプリレジストローラ機構の搬送速度を、レジストローラ機構及びプラテンローラの搬送速度に一致する通常モードとこの通常モードよりも速い高速モードに切換可能にするとともに、高速モードでは電磁クラッチを接続し、かつ第一の駆動系を停止させ、通常モードでは電磁クラッチを切離し、かつ第一の駆動系を作動させるようにし、給紙ローラ機構から用紙を搬送する際に、高速モードで搬送するとともに、当該用紙が第一設定位置に達したことを検出したなら、当該用紙を一旦停止させ、直前に搬送した用紙が第二設定位置に達したことを検出したなら、一旦停止させた用紙を高速モードで搬送し、当該用紙がレジストローラ機構に達したなら、給紙ローラ機構及びプリレジストローラ機構を通常モードに切換える方法を用いるため、常に、最短印刷時間を一定に維持し、もって、印刷能力(生産性)の低下を回避できるという顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好適な実施例に係る印刷装置の用紙搬送方法を説明する各部の動作状態を示すタイミングチャート、
【図2】同印刷装置における駆動制御系のブロック系統図、
【図3】同用紙搬送方法を実施する用紙搬送機構を示す一部断面側面図、
【図4】同用紙搬送方法を実施できる印刷装置の概要図、
【符号の説明】
2 給紙ローラ機構
3 プラテンローラ
4 プリレジストローラ機構
5 レジストローラ機構
11 センサ
12 第一の駆動系
13 ワンウェイクラッチ
14 第二の駆動系
15 電磁クラッチ
16 増速ギア機構
M 印刷装置
P 用紙
Tc 設定時間
Td 設定時間
Claims (4)
- 用紙を一枚ずつ送り出す給紙ローラ機構からプラテンローラまで用紙を搬送する印刷装置の用紙搬送方法において、前記給紙ローラ機構,プリレジストローラ機構,レジストローラ機構,前記プラテンローラを搬送方向に順次配設するとともに、前記給紙ローラ機構及び前記プリレジストローラ機構の搬送速度を、前記レジストローラ機構及び前記プラテンローラの搬送速度に一致する通常モードとこの通常モードよりも速い高速モードに切換可能にし、前記給紙ローラ機構から用紙を搬送する際に、高速モードで搬送するとともに、前記給紙ローラ機構と前記プリレジストローラ機構の間に配設したセンサにより、用紙の前端を検出して当該用紙が第一設定位置に達したことを検出したなら、当該用紙を一旦停止させ、直前に搬送した用紙が第二設定位置に達したことを検出したなら、一旦停止させた用紙を高速モードで搬送し、当該用紙がレジストローラ機構に達したなら、前記給紙ローラ機構及び前記プリレジストローラ機構を通常モードに切換えることを特徴とする印刷装置の用紙搬送方法。
- 前記センサにより直前に搬送された用紙の後端を検出し、この検出から設定時間が経過したことにより、直前に搬送した用紙が第二設定位置に達したことを検出することを特徴とする請求項1記載の印刷装置の用紙搬送方法。
- 用紙を一枚ずつ送り出す給紙ローラ機構からプラテンローラまで用紙を搬送する印刷装置の用紙搬送方法において、前記給紙ローラ機構,プリレジストローラ機構,レジストローラ機構,前記プラテンローラを搬送方向に順次配設し、かつ前記プリレジストローラ機構を、第一の駆動系からワンウェイクラッチを介して回転伝達可能にするとともに、第二の駆動系から電磁クラッチと増速ギア機構を介して回転伝達可能に構成し、前記給紙ローラ機構及び前記プリレジストローラ機構の搬送速度を、前記レジストローラ機構及び前記プラテンローラの搬送速度に一致する通常モードとこの通常モードよりも速い高速モードに切換可能にするとともに、前記高速モードでは前記電磁クラッチを接続し、かつ前記第一の駆動系を停止させ、通常モードでは前記電磁クラッチを切離し、かつ前記第一の駆動系を作動させるようにし、前記給紙ローラ機構から用紙を搬送する際に、高速モードで搬送するとともに、当該用紙が第一設定位置に達したことを検出したなら、当該用紙を一旦停止させ、直前に搬送した用紙が第二設定位置に達したことを検出したなら、一旦停止させた用紙を高速モードで搬送し、当該用紙がレジストローラ機構に達したなら、前記給紙ローラ機構及び前記プリレジストローラ機構を通常モードに切換えることを特徴とする印刷装置の用紙搬送方法。
- 前記電磁クラッチを切離した後、予め設定した設定時間が経過してから前記給紙ローラ機構を低速モードに切換えることを特徴とする請求項3記載の印刷装置の用紙搬送方法。
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