JP5768915B2 - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

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Description

本発明は、用紙を画像形成位置に搬送する前に用紙搬送方向に垂直な方向である用紙幅方向に用紙を挟んだ状態で移動する機能を備える画像形成装置及び画像形成方法に関するものである。
従来、給紙部から、記録媒体の一つである用紙を画像形成位置に搬送する際に、用紙が用紙搬送方向に垂直な方向である用紙幅方向に片寄ることがある。この原因として、例えば、用紙を搬送するローラーの製造時の誤差によるローラーの長手方向におけるローラー径の不均一、ローラーの経年劣化によるローラー径の変化、および給紙部に積載された用紙の片寄りが挙げられる。このように用紙の幅方向位置に片寄りが発生していると、画像形成の際にユーザーの所望する位置とは異なる位置に画像が形成されるという問題が生じる。
上記の問題を解決する方法、すなわち用紙の片寄りを考慮して画像と用紙とを精度良く位置合わせする方法として、レジスト揺動が知られている。
レジスト揺動の一例として特許文献1がある。特許文献1には、画像形成位置の手前に配置されたレジストローラー対と、用紙の搬送方向においてレジストローラー対の下流側近傍に配置された光学センサとが記載されている。具体的には、レジストローラー対は、用紙幅方向に用紙を挟んだ状態で揺動可能であり、光学センサにより得られた用紙の片寄り量に応じてその用紙を挟んだ状態で用紙幅方向に揺動する。これにより用紙幅方向における用紙の片寄りが補正されるので、画像と用紙との位置合わせがなされる。
特開2007−22680号公報
しかしながら、レジスト揺動の際には上記した片寄り量を指令値としてレジストローラー対を揺動させるのだが、この指令値と、レジスト揺動により揺動された用紙の揺動量である実測値とに差が生じている。そのため、画像と用紙とを精度良く位置合わせすることが困難であるという問題がある。
本発明は、上記したような状況に鑑みてなされたもので、その目的は、用紙幅方向に用紙を挟んだ状態で移動する機能を備え、画像と用紙とを精度良く位置合わせすることができる画像形成装置及び画像形成方法を提供することにある。
本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。
(1)用紙の第一面に画像を形成した後、前記第一面に画像が形成された前記用紙の第二面に画像を形成する両面印刷が可能な画像形成装置であって、
画像形成位置にて用紙に画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成位置に前記用紙を搬送する搬送路と、
用紙搬送方向に対して前記画像形成部よりも上流側にあり、前記用紙を挟んだ状態で前記用紙搬送方向に垂直な方向である用紙幅方向に移動することで、前記用紙を前記用紙幅方向に変位させる搬送ローラー対と、
両面印刷において、前記搬送ローラー対が移動する前に、前記用紙搬送方向に対して前記搬送ローラー対下流の前記画像形成位置にて画像が前記第一面と前記第二面のいずれに形成されるかと、前記用紙幅方向における、基準位置から、前記用紙搬送方向に対して前記画像形成位置よりも上流側で且つ前記搬送ローラー対よりも下流側での前記用紙の端までの距離とに基づいて前記搬送ローラー対の移動量を決定し、かつ該決定された移動量だけ前記用紙幅方向に前記搬送ローラー対を移動する制御を行う制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第二面に画像形成するときの前記距離に基づく前記移動量を、前記第一面に画像形成するときの前記距離に基づく前記移動量よりも大きくなるように決定することを特徴とする画像形成装置。
(2)前記制御部は、前記用紙搬送方向に対して前記搬送ローラー対下流の前記画像形成位置にて画像が前記第一面と前記第二面のいずれに形成されるかと、前記距離とに加えて、前記搬送ローラーを前記用紙幅方向における第1の向きと第2の向きのいずれに移動させるかに基づいて前記移動量を決定することを特徴とする上記(1)に記載の画像形成装置。
(3)光電変換素子をライン状に配置したラインセンサ、または光電変換素子をマトリクス状に配置したイメージセンサを備え、
前記ラインセンサ、または前記イメージセンサが、前記用紙幅方向における基準位置から前記用紙の端までの距離を取得することを特徴とする上記(1)又は(2)記載の画像形成装置。
(4)前記第一面に画像形成するときの前記移動量を前記距離に基づいて決定するための第1の条件と、前記第二面に画像形成するときの前記移動量を前記距離に基づいて決定するための第2の条件とを、予め記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、前記第一面に画像形成するときは、前記記憶部に予め記憶された前記第1の条件と前記距離とに基づいて前記移動量を決定し、前記第二面に画像形成するときは、前記記憶部に予め記憶された前記第2の条件と前記距離とに基づいて前記移動量を決定することを特徴とする上記(1)〜(3)の何れか一項に記載の画像形成装置。
(5)前記制御部は、前記用紙搬送方向に対して前記搬送ローラー対下流の前記画像形成位置にて画像が前記第一面と前記第二面のいずれに形成されるかと、前記距離とに加えて、前記画像形成装置が置かれている場所の湿度、前記用紙の坪量、前記用紙の用紙サイズのうち少なくとも1つに基づいて前記移動量を決定することを特徴とする上記(1)〜(3)の何れか一項に記載の画像形成装置。
(6)前記制御部は、前記用紙と前記搬送路との間で生じる摩擦力が大きくなるにつれて前記移動量を大きくすることを特徴とする上記(1)〜(5)の何れか一項に記載の画像形成装置。
(7)前記記憶部に記憶されている前記第1の条件又は前記第2の条件を調整する調整部を備えることを特徴とする上記(4)に記載の画像形成装置。
(8)複数の給紙トレイを備え、
前記調整部は、前記複数の給紙トレイのそれぞれについて個別に前記第1の条件又は前記第2の条件を調整可能であることを特徴とする上記(7)に記載の画像形成装置。
(9)用紙の第一面に画像を形成した後、前記第一面に画像が形成された前記用紙の第二面に画像を形成する両面印刷が可能であり、
画像形成位置にて用紙に画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成位置に前記用紙を搬送する搬送路と、
用紙搬送方向に対して前記画像形成部よりも上流側にあり、前記用紙を挟んだ状態で前記用紙搬送方向に垂直な方向である用紙幅方向に移動することで、前記用紙を前記用紙幅方向に変位させる搬送ローラー対と、
を備える画像形成装置における画像形成方法であって、
両面印刷において、前記用紙搬送方向に対して前記搬送ローラー対下流の前記画像形成位置にて画像が前記第一面と前記第二面のいずれに形成されるかと、前記用紙幅方向における、基準位置から、前記用紙搬送方向に対して前記画像形成位置よりも上流側で且つ前記搬送ローラー対よりも下流側での前記用紙の端までの距離とに基づいて前記搬送ローラー対の移動量を決定するステップと、
前記決定された移動量だけ前記用紙幅方向に前記搬送ローラー対を移動するステップと、を備え、
前記決定するステップにおいて、前記第二面に画像形成するときの前記距離に基づく前記移動量を、前記第一面に画像形成するときの前記距離に基づく前記移動量よりも大きくなるように決定することを特徴とする画像形成方法。
(10)前記決定するステップにおいて、前記用紙搬送方向に対して前記搬送ローラー対下流の前記画像形成位置にて画像が前記第一面と前記第二面のいずれに形成されるかと、前記距離とに加えて、前記搬送ローラーを前記用紙幅方向における第1の向きと第2の向きのいずれに移動させるかに基づいて前記移動量を決定することを特徴とする上記(9)に記載の画像形成方法。
(11)前記画像形成装置は、光電変換素子をライン状に配置したラインセンサ、または光電変換素子をマトリクス状に配置したイメージセンサを備え、
前記決定するステップの前に、前記ラインセンサ、または前記イメージセンサにより、前記用紙幅方向における基準位置から前記用紙の端までの距離を取得するステップを更に備えることを特徴とする上記(9)又は(10)記載の画像形成方法。
(12)前記画像形成装置は、前記第一面に画像形成するときの前記移動量を前記距離に基づいて決定するための第1の条件と、前記第二面に画像形成するときの前記移動量を前記距離に基づいて決定するための第2の条件とを、予め記憶する記憶部を備え、
前記第一面に画像形成するときは、前記決定するステップにおいて、前記記憶部に予め記憶された前記第1の条件と前記距離とに基づいて前記移動量を決定し、前記第二面に画像形成するときは、前記決定するステップにおいて、前記記憶部に予め記憶された前記第2の条件と前記距離とに基づいて前記移動量を決定することを特徴とする上記(9)〜(11)の何れか一項に記載の画像形成方法。
(13)前記決定するステップにおいて、前記用紙搬送方向に対して前記搬送ローラー対下流の前記画像形成位置にて画像が前記第一面と前記第二面のいずれに形成されるかと、前記距離とに加えて、前記画像形成装置が置かれている場所の湿度、前記用紙の坪量、前記用紙の用紙サイズのうち少なくとも1つに基づいて前記移動量を決定することを特徴とする上記(9)〜(11)の何れか一項に記載の画像形成方法。
(14)前記決定するステップにおいて、前記用紙と前記搬送路との間で生じる摩擦力が大きくなるにつれて前記移動量を大きくすることを特徴とする上記(9)〜(13)の何れか一項に記載の画像形成方法。
(15)前記記憶部に記憶されている前記第1の条件又は前記第2の条件を調整するステップを備えることを特徴とする上記(12)に記載の画像形成方法。
(16)前記画像形成装置は、複数の給紙トレイを備え、
前記調整するステップにおいて、前記複数の給紙トレイのそれぞれについて個別に前記第1の条件又は前記第2の条件を調整可能であることを特徴とする上記(15)に記載の画像形成方法。
本発明によれば、搬送ローラー対は、用紙の状態と、用紙幅方向における基準位置から用紙の端までの距離とに基づいて決定された移動量だけ用紙幅方向に移動する。これにより、用紙幅方向における基準位置から用紙の端までの距離と搬送ローラー対の移動による実際の用紙の移動量との差は、用紙の状態を考慮しない場合に比べて小さくなる。結果、画像と用紙とを精度良く位置合わせすることができる画像形成装置を提供することができる。
画像形成装置1の概略図である。 画像形成装置1の電気的構成を示すブロック図である。 取得部90が用紙Pの片寄り量ΔXを取得する際の説明図である。 片寄り量ΔXを指令値とした場合の指令値と実測値との関係図である。 片面印刷における用紙Pの状態に応じて用紙Pをグループに分類した分類図である。 両面印刷における用紙Pの状態に応じて用紙Pをグループに分類した分類図である。 (1)a、(2)a、(3)aのそれぞれのグループに分類された用紙Pが片面印刷された場合の片寄り量ΔXと指令値の関係を示す図である。 第一の画像形成モードにおけるCPU101の制御手順を示すフローチャートである。 指令値の調整のための操作部10の表示画面の一例を示した図である。 第二の画像形成モードにおけるCPU101の制御手順を示すフローチャートである。
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について説明する。ただし、以下に述べる本実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲は以下の本実施形態及び図面に限定されるものではない。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率と異なる場合がある。また、以下に登場する用紙幅方向とは、下記する搬送部70または再搬送部80を通る用紙の進行方向である用紙搬送方向Dに対して垂直な方向であり、かつ用紙の幅方向のことである。
図1は、本発明の一側面を反映した画像形成装置1の概略図である。
画像形成装置1は、操作部10、自動原稿給紙部20、読取部30、画像形成部40、定着部50、給紙部60、搬送部70、再搬送部80、および取得部90を備える。
操作部10は、例えばLCD(Liquid Crystal Display)の表示面と一体的に形成されたタッチパネル、テンキー、各種の選択釦や決定釦等を備える。ユーザーは、操作部10を操作して、原稿設定、画質設定、倍率設定、応用設定、出力設定、片面/両面設定、用紙設定、揺動量調整などの印刷に関する設定を行うことができる。操作部10の詳細については下記する。
自動原稿給紙部20は、ADF(Auto Document Feeder)とも呼ばれ、ADF用給紙トレイ21とADF用排出トレイ22を備え、原稿を読み取るために自動で原稿を給紙する装置である。ADF用給紙トレイ21にセットされた原稿は、例えば操作部10の決定釦が押下されることを契機として下記する読取部30の原稿読取用スリットガラス31の位置まで搬送され、原稿の画像データが読み取られる。その後、原稿はADF用排出トレイ22に排出される。
読取部30は、原稿読取用スリットガラス31、プラテンガラス32、CCD(Charge Coupled Device)33、複数のレンズ、および光源を備え、ADF用給紙トレイ21から原稿読取用スリットガラス31に搬送された原稿やプラテンガラス32に置かれた原稿の画像データを取得する。
具体的には、自動原稿給紙装置20を使用する場合、ADF用給紙トレイ21に置かれた原稿束から原稿が1枚ずつ読取部30の原稿読取用スリットガラス31に搬送される。そして、光源がその原稿に光を照射し、CCD33が原稿から反射した反射光を受けることで原稿の画像データが読取られる。また、プラテンガラス32に原稿がある場合、光源がその原稿に光を照射し、CCD33がその原稿から反射した反射光を受けることで原稿の画像データが読み取られる。このように取得された画像データは、下記するハードディスク104に記憶される。
画像形成部40は、イエロー色の画像を形成する第1画像形成部40Y、マゼンタ色の画像を形成する第2画像形成部40M、シアン色の画像を形成する第3画像形成部40C、および黒色の画像を形成する第4画像形成部40Kを有する。また、画像形成部40は、第1画像形成部40Y〜第4画像形成部40Kにより形成された画像を保持する保持部としての中間転写ベルトITB、中間転写ベルトITB上にある画像を用紙Pに転写するためのニップ部Nを形成する第1ニップ作成ローラー47と第2ニップ作成ローラー48、および転写後に中間転写ベルトITBに残ったトナーを回収するクリーナー部49も備える。
定着部50は、加熱ローラー51、定着ローラー52、加熱ローラー51と定着ローラー52によって張られる定着ベルト53、および定着ベルト53を介して定着ローラー52と対向した位置にある加圧ローラー54とを備える。
以下、画像形成部40と定着部50とが用紙Pに画像を形成する際の電子写真方式について説明する。この説明においては、第1画像形成部40Y〜第4画像形成部40Kまで同様な機能を果たすため、第1画像形成部40Yを代表して説明する。
第1画像形成部40Yは、感光体ドラム41Y、帯電手段42Y、露光手段43Y、現像手段44Y、転写手段45Y、およびクリーニング手段46Yを備える。イエロー色の画像を形成する場合、帯電手段42Yにより帯電された感光体ドラム41Yは、画像データに基づいて露光手段43Yから発せられるレーザービームにより露光走査される。これにより、感光体ドラム41Yには静電潜像が形成される。次いで、感光体ドラム41Yは、現像手段44Yでイエロー色のトナーを吸着し、転写手段45Yでこの画像を中間転写ベルトITBに転写(1次転写)を行う。
その後、中間転写ベルトITB上にあるイエロー色の画像には、第2画像形成部40M、第3画像形成部40C、第4画像形成部40Kでそれぞれ形成された各色の画像が重ね合わされる。このように重ね合わされた画像は、中間転写ベルトITBに保持された状態でニップ部Nまで送られ、下記する給紙部60から搬送されてきた用紙Pに転写(2次転写)される。そして、定着部50は、この用紙Pに対して熱と圧力を加え、用紙Pに画像を定着する。
給紙部60は、収納部として種々の用紙Pを収納するために複数の用紙トレイ61〜63、各用紙トレイから用紙Pを給紙するためのピックアップローラー61PR〜63PR、および各用紙トレイにおける用紙Pの二重搬送を防止するための捌きローラー61FR〜63FRを備える。用紙トレイ63は手差し用紙トレイである。なお、用紙トレイの数は3つに限定されるものではない。また、必要に応じて大容量の用紙Pを収納することができる大容量給紙装置を単数又は複数設置させてもよい。
搬送部70は、用紙トレイ61、62、63のそれぞれからニップ部Nに至る搬送路R1、定着部50から画像形成装置1aの外に用紙Pを排出するための排出搬送路R2、および複数の搬送ローラー対71〜79を有する。給紙部60から給紙された用紙Pは、搬送路R1上にある搬送ローラー対71〜78のうち搬送に必要な搬送ローラー対により、ニップ部Nに搬送され、2次転写が行われる。その後、用紙Pは定着部50に搬送され、定着部50で定着が行われる。定着部50により画像が定着された用紙Pを装置外に排出する場合には、排出搬送路R2上にある搬送ローラー対79がこの用紙Pを機外に排出する。
搬送ローラー対71〜79のうち搬送ローラー対76は、搬送中の用紙Pを搬送ローラー対77に突き当てることで用紙Pにループを形成するためのローラー対であり、ループ作成ローラー対と称されるものである。これ以降、搬送ローラー対76をループ作成ローラー対76と称する。また、搬送ローラー対77は、用紙Pを挟んだ状態で用紙幅方向に揺動可能なローラー対であり、レジストローラー対と称されるものである。これ以降、搬送ローラー対77をレジストローラー対77と称する。なお、ループ作成ローラー対76とレジストローラー対77は、ローラー対の圧接および圧接を解除するための機構を備えている。この機構は、例えばローラー軸に接するカム、および当該カムを回転させるためのモータとからなる。この詳細な説明については、周知であるため省略する。
再搬送部80は、定着部50から送り出された用紙Pが画像形成装置1内を循環してニップ部Nに再度搬送されるための再搬送路R3、複数の再搬送ローラー対として再搬送ローラー対81〜89、ループ作成ローラー対76、およびレジストローラー対77を含む。
取得部90は、光電変換素子をライン状に配置したラインセンサ、または光電変換素子をマトリクス状に配置したイメージセンサなどのセンサからなる。取得部90は、用紙搬送方向Dに対して画像形成位置であるニップ部Nよりも上流側であってレジストローラー対77よりも下流側に位置する。換言すると、取得部90は、ニップ部Nとレジストローラー対77との間にある搬送路R1上に設けられている。この取得部90は、レジストローラー対77から搬送されてきた用紙Pに対して、後述する端部基準位置から用紙Pの端までの片寄り量ΔXを取得する。この詳細については下記する。取得部90により取得された片寄り量ΔXは、レジストローラー対77がレジスト揺動する際の指令値の決定に用いられる。ここでいうレジスト揺動は、レジストローラー対77が用紙Pを挟んだ状態で用紙幅方向に移動することである。
図2は、画像形成装置1の電気的構成を示すブロック図である。
画像形成装置1は、CPU(Central Processing Unit)101、ROM(Read Only Memory)102、RAM(Random Access Memory)103、ハードディスク104、ネットワークインターフェース105、操作部10、自動原稿給紙部20、読取部30、画像形成部40、定着部50、給紙部60、搬送部70、再搬送部80、および取得部90を備える。これらはお互いにバスBを介して接続されている。
CPU101は、プログラムにしたがって、上記各部の制御や各種の演算処理を行う。すなわち、CPU101は、本発明の制御部に相当する。一例として、CPU101は、ROM102またはハードディスク104に記憶されている指令値決定プログラムに基づいて、レジストローラー対77がレジスト揺動する際の指令値を決定する。
ROM102は、各種プログラムや各種データを格納する。RAM103は、作業領域として一時的にプログラムやデータを記憶する。ハードディスク104は、オペレーティングシステムを含む各種プログラムや各種データを格納する。上記のROM102またはハードディスク104に記憶されるプログラムとしては、例えばパーソナルコンピューターから受信したPDLデータを翻訳してビットマップ形式の画像データを生成するためのプログラム、および保存されているビットマップ形式の画像データを編集または加工するためのプログラムがある。
ネットワークインターフェース105は、NIC(Network Interface Card)、MODEM(Modulator-DEModulator)、USB(Universal Serial Bus)等の各種インターフェースを備え、外部機器との接続を行う。例えば、ネットワークインターフェース105は、外部機器であるパーソナルコンピューターと接続され、当該パーソナルコンピューターからページ記述言語であるPDL(Page description Language)を受信する。なお、接続される外部機器は複数あってもよく、外部機器としてパーソナルコンピューター以外にも他の複合機、プリンタ、プリントサーバーなどでもよい。
図3は、取得部90が用紙Pの片寄り量ΔXを取得する際の説明図である。図3において、用紙幅Wは用紙幅方向における用紙Pの幅である。端部基準位置aは、画像形成装置1の上方から見た際に用紙搬送方向Dに対して左側にある用紙Pの端の基準位置を示す架空の線である。片寄り量ΔXは、端部基準位置を示す端部基準位置aと用紙Pまでの最短距離である。すなわち、片寄り量ΔXは、端部基準位置aに対して用紙Pがどれだけ片寄った位置にいるかを示すものである。本実施形態においては、片寄り量ΔXがプラスの場合には用紙Pが用紙搬送方向Dに対して端部基準位置よりも右側に片寄っていることを示す。逆に、片寄り量ΔXがマイナスの場合には用紙Pが用紙搬送方向Dに対して端部基準位置よりも左側に片寄っていることを示す。
次に、片寄り量ΔXを指令値としてレジストローラー対77を揺動させる際に、この指令値とレジスト揺動により揺動された用紙の揺動量である実測値とに差が生じていることについて図4を参照して説明する。なお、図4内の実測値は、レジスト揺動後に取得部90により取得された値である。
図4は、片寄り量ΔXを指令値とした場合の指令値と実測値との関係図である。横軸が指令値を示しており、縦軸が実測値を示している。図内の実線Kは、指令値と実測値とが等しくなる場合を示した線である。本来、実線Kのように指令値と実測値とが等しくなることが好ましいが、実際には指令値と実測値とは一致しない。
図4に示す四角と丸のプロットは、画像形成装置1において、湿度一定かつ用紙サイズ一定の下で用紙の坪量を変えた場合の指令値と実測値の関係を示すものである。また、実線Lと実線Mはそれぞれのプロットの線形近似曲線である。具体的には、実線Lが普通紙(例えば、坪量が100g/m)の線形近似曲線、実線Mが厚紙(例えば、坪量が200g/m)の線形近似曲線を示す。本発明の発明者らは、このように坪量を大きくするに伴い指令値と実測値との差が大きくなることを見出した。また、本発明の発明者らは、湿度一定かつ坪量一定の下で用紙サイズを変えた場合、用紙サイズが大きくなるにつれて指令値と実測値との差が大きくなることも見出した。また、本発明の発明者らは、用紙サイズ一定かつ坪量一定の下で湿度が変化した場合、湿度が高くなるにつれて指令値と実測値との差が大きくなることも見出した。さらに、本発明の発明者らは、湿度と坪量と用紙サイズの全ての条件を一定にした場合でも、片面印刷において用紙Pの第一面のみに画像形成を行う場合と、両面印刷において用紙Pの第一面の裏面である第二面に画像形成を行う場合とで、指令値と実測値とが異なることも見出した。これらの実験結果から、本発明の発明者らは、指令値と実測値とが一致しない原因が用紙Pの状態にあることを突き止めた。具体的には、レジスト揺動の際に、用紙Pと、用紙Pと接する搬送路(例えば、搬送路R1または再搬送路R3)との間で生じる摩擦力が、指令値と実測値との差に影響を与えている。
具体的には、用紙Pの状態として坪量が異なる場合、坪量が大きくなるにつれて用紙と搬送路との摩擦力が高くなり、レジスト揺動する際の抵抗となる。また、用紙Pの状態として用紙サイズが異なる場合、用紙Pと搬送路との接触領域が増えるにつれて摩擦力が高くなり、レジスト揺動する際の抵抗となる。また、用紙Pの状態として周りの湿度が異なる場合、湿度が高くなるにつれて用紙に含まれる水分量が増えるため摩擦力が高くなり、レジスト揺動する際の抵抗となる。また、用紙Pの状態として取得部90により片寄り量ΔXが取得された際の用紙Pの形状がある。すなわち、レジスト揺動の際に用紙Pが搬送路R1と再搬送路R3との何れに位置しているかで摩擦力が変化する。例えば、画像形成装置1においては、搬送路R1と再搬送路R3とは搬送ローラー76付近で合流するが、合流以前の搬送路の形状は搬送路R1よりも再搬送路R3の方の曲率が大きい。そのため、片面印刷で用紙Pの第一面をレジスト揺動する場合に比べて両面印刷の際に用紙Pの第二面をレジスト揺動する場合の方が、用紙Pがより大きく撓むので、用紙Pのこしにより用紙Pと再搬送路R3との接触が強まる。結果、用紙Pと搬送路R1との摩擦力に比べて、用紙Pと再搬送路R3との摩擦力の方が高くなる。ゆえに、取得部90により片寄り量ΔXが取得された際の用紙Pの形状が異なると摩擦力が変化する。
このように用紙Pの状態としては、上記の通り、湿度、坪量、用紙サイズ、および取得部90により片寄り量ΔXが取得された際の用紙Pの形状がある。しかしながら、以下では、説明を簡潔にするため、用紙サイズ、坪量、および取得部90により片寄り量ΔXが取得された際の用紙Pの形状の3つを扱う。
図5は、片面印刷における用紙Pの状態に応じて用紙Pをグループに分類した分類図である。具体的には、用紙Pは、片面印刷において用紙Pの第一面のみに画像形成を行う場合には坪量と用紙サイズに応じて(1)a、(2)a、(3)aの3つにグループに分類される。
同様に、図6は、両面印刷における用紙Pの状態に応じて用紙Pをグループに分類した分類図である。具体的には、用紙Pは、両面印刷において用紙Pの第一面の裏面である第二面に画像形成を行う場合には、坪量と用紙サイズに応じて(1)b、(2)b、(3)bの3つにグループに分類される。なお、両面印刷において用紙Pの第一面に画像形成を行う場合には、(1)a、(2)a、(3)aの3つが適用される。
図5と図6とにおける用紙サイズとは、用紙幅方向における用紙Pのサイズ(用紙幅サイズ)を示す。ただし、用紙サイズはこれに限定されるものではなく、例えば用紙搬送方向Dにおける用紙Pのサイズであってもよい。また、片面印刷と両面印刷とにおいて、用紙幅サイズを200mmと300mmとで区切り、かつ坪量を120g/mと250g/mとで区切っているが、これらの区切り位置は装置の仕様によって適宜変更可能である。
次に、上記した各グループにおける用紙Pの片寄り量ΔXと指令値の関係を示す。片寄り量ΔXに対すると指令値のデータは、例えば予めハードディスク104に記憶されている。すなわち、ハードディスク104は本発明の記憶部に相当する。なお、以下の説明では、片面印刷と両面印刷とで説明が重複するため、片面印刷についてのみ説明する。
図7は、(1)a、(2)a、(3)aのそれぞれのグループに分類された用紙Pが片面印刷された場合の片寄り量ΔXと指令値の関係を示す図である。図内の切片nと切片n’は、例えば、レジストローラー対77を駆動する駆動部のガタつきより決まる値である。
まず、図7の右上の領域について説明する。この領域では、片寄り量ΔXがプラスであるので、用紙Pは、用紙搬送方向Dに対して端部基準位置よりも右側に片寄っている。そのため、レジスト揺動の際には、レジストローラー対77は、用紙Pを挟んだ状態で指令値だけ用紙Pを端部基準位置に戻す方向(用紙搬送方向Dに対して左方向)に揺動する。ここでいう指令値は片寄り量ΔXとは異なり、この片寄り量ΔXよりも大きい値である。具体的には、(1)a、(2)a、(3)aのそれぞれに対応する線は、片寄り量ΔXよりも指令値が高くなる。また、(1)a、(2)a、(3)aは、番号が高くなるに従って用紙Pと搬送路R1との間で生じる摩擦力が高くなる。そのため、(1)a、(2)a、(3)aのそれぞれに対応する線は、番号が高くなるにつれて傾きmが大きくなる。
次に、図7の左下の領域について説明する。図7の左下の領域では、片寄り量ΔXがマイナスであるので、用紙Pは、用紙幅方向において端部基準位置よりも用紙搬送方向Dの左側に片寄っている。そのため、レジスト揺動の際には、レジストローラー対77は、用紙Pを挟んだ状態で指令値だけ用紙Pを端部基準位置に戻す方向(用紙搬送方向Dに対して右方向)に揺動する。ここでいう指令値は片寄り量ΔXとは異なり、この片寄り量ΔXよりも絶対値の大きい値である。具体的には、(1)a’、(2)a’、(3)a’のそれぞれに対応する線は、片寄り量ΔXの絶対値よりも指令値の絶対値が高くなる。また、(1)a’、(2)a’、(3)a’は、番号が高くなるに従って用紙Pと搬送路R1との間で生じる摩擦力が高くなる。そのため、(1)a、(2)a、(3)aのそれぞれに対応する線は、番号が高くなるにつれて傾きm’が大きくなる。
上記の通り、画像形成装置1においては、片寄り量ΔXがマイナスである場合に、用紙Pのグループが(1)a、(2)a、(3)aではなく、(1)a’、(2)a’、(3)a’が適用される。これは、片寄り量ΔXがプラスかマイナスかで、レジストローラー対77の揺動する方向が変わるからである。すなわち、(1)a’、(2)a’、(3)a’には、レジストローラー対77の揺動する方向が変わることで用紙Pと搬送路の摩擦力が変化することが考慮されている。なお、本発明は、これに限定されるものではなく、用紙Pのグループを、片寄り量ΔXがプラスの場合とマイナスの場合と同一にしてもよい。
このように、画像形成装置1においては、用紙Pの状態と片寄り量ΔXとによって指令値を決定する。そのため、片寄り量ΔXそのものを指令値としてレジストローラー対77を揺動させる場合(用紙Pの状態を考慮しない場合)に比べて、片寄り量ΔXと指令値の差が小さくなる。結果、画像と用紙とを精度良く位置合わせすることができる画像形成装置を提供することができる。
次に、画像形成装置1が備える、指令値を調整するための2つの画像形成モードについて記す。これらの画像形成モードは、指令値決定プログラムとしてROM102またはハードディスク104に記憶されている。2つの画像形成モードの相違点は、その指令値mの調整方法にある。
図8は、第一の画像形成モードにおけるCPU101の制御手順を示すフローチャートである。第一の画像形成モードでは、指令値の調整がユーザーにより手動で行われる。
まず、CPU101は、ユーザーにより画像形成に使用される用紙が決定された際に、用紙Pの状態に関する情報を取得する(S801)。例えば、CPU101は、操作部10を介して画像形成の実行をCPU101に指示するための決定釦がユーザーにより押下されると、画像形成に使用される用紙Pを確定し、その用紙Pの状態に関する情報をハードディスク104から取得する。また、CPU101は、操作部10を介してユーザーが使用する用紙Pまたは給紙部60を選択した際に、画像形成に使用される用紙Pを確定し、その用紙Pの状態に関する情報をハードディスク104から取得してもよい。また、パーソナルコンピューターからPDLデータを受信する場合には、CPU101は、受信したPDLデータから画像形成に使用される用紙Pを確定し、その用紙の状態に関する情報をハードディスク104から取得する。
CPU101は、坪量が120g/m以上であるか確認する(S802)。坪量が120g/m未満である場合(S802で「No」)、CPU101は、用紙幅サイズが300mm以上であるか確認する(S803)。S803において用紙幅サイズが300mm未満である場合(S803で「No」)、CPU101は、両面印刷であるか否か確認する(S804)。S804において両面印刷ではなく片面印刷である場合(S804で「No」)、CPU101は、用紙Pのグループを(1)aと決定する(S805)。一方、S804において両面印刷である場合(S804で「Yes」)、CPU101は、用紙Pの第一面のグループを(1)a、第二面のグループを(1)bと決定する(S806)。
S802において坪量が120g/m以上である場合(S802で「Yes」)、CPU101は、さらに坪量が250g/m以上であるか確認する(S807)。坪量が250g/m未満である場合(S807で「No」)、CPU101は、用紙幅サイズが300mm以上であるか確認する(S808)。S808において用紙幅サイズが300mm未満の場合(S808で「No」)、またはS803において用紙幅サイズが300mm以上の場合(S803で「Yes」)、CPU101は、両面印刷であるか否か確認する(S809)。S809において両面印刷ではなく片面印刷である場合(S809で「No」)、CPU101は、用紙Pのグループを(2)aと決定する(S810)。一方、S809において両面印刷である場合(S809で「Yes」)、CPU101は、用紙Pの第一面のグループを(2)a、第二面のグループを(2)bと決定する(S811)。
S807において坪量が250g/m以上である場合(S807で「Yes」)、またはS808において用紙幅サイズが300mm以上の場合(S808で「Yes」)、CPU101は、両面印刷であるか否か確認する(S812)。S812において両面印刷ではなく片面印刷である場合(S812で「No」)、CPU101は、用紙Pのグループを(3)aと決定する(S813)。一方、S812において両面印刷である場合(S812で「Yes」)、CPU101は、用紙Pの第一面のグループを(3)a、第二面のグループを(3)bと決定する(S814)。
上記のようにCPU101により用紙Pのグループが決定された後、CPU101は、指令値の調整のためにテストプリントを実行する(S815)。そして、CPU101は、ユーザーにより操作部10を介して指令値を決定するための傾きm、傾きm’、切片n、および切片n’が確定されるまで待機する(S816)。すなわち、CPU101はユーザーにより指令値の調整がなされるまで待機する。待機中(S816で「No」)、ユーザーは、テストプリントの結果と操作部10に表示される画面を参考に傾きm、傾きm’、切片n、および切片n’を指定する。指令値の調整のための操作部10の表示画面については下記する。
S816においてユーザーにより傾きm、傾きm’、切片nおよび切片n’が指定されると(S816で「YES」)、CPU101は、画像形成装置1の各部を制御し、画像形成を開始する(S817)。CPU101は、S817の画像形成の際にはS816で指定された値により指令値を算出する。その後、CPU101は、全ての画像形成が終了したか確認する(S818)。S818において全ての画像形成が終了していない場合(S818でNo)、CPU101は、継続して画像形成を実行する(S817)。一方、S818で全ての画像形成が終了している場合(S818でYes)、CPU101は、第一の画像形成モードに関するプログラムの実行を終了する。
図9は、指令値の調整のための操作部10の表示画面の一例を示した図である。操作部10は、画像形成に関する基本的な設定を行うための各種設定釦101、画像形成の実行する決定釦としてのコピー釦102、スキャンおよびファックスを実行するためのスキャン釦103、コピーやスキャンの中止および設定を全てリセットするためのリセット釦104、ユーザーの操作支援のコメントが表示されるコメント欄105、および必要に応じた画面をユーザーに知らしめるための表示画面110を備える。
ここでは、図8のS816で表示画面110に表示される各種項目について記す。これらの項目は、ユーザーが各種設定釦101を指定した後に、例えば給紙トレイの設定に関する釦を指定することで表示される。表示画面110は、給紙トレイ指定部111、用紙サイズ指定部112、坪量指定部113、揺動量調整部(指令値調整部)114、オモテ揺動量調整部115、ウラ揺動量調整部116、説明部117、キャンセル釦118、およびOK釦119を備える。給紙トレイ指定部111は、設定する給紙トレイを指定するものである。用紙サイズ指定部112と坪量指定部113は、給紙トレイ指定部111で指定された給紙トレイに関する用紙サイズと坪量をそれぞれ設定するためのものである。これらには、ある値以上またはある値未満などの大まかに設定すること、または詳細な値を指定することができる。
揺動量調整部114は、傾きm、傾きm’、切片n、および切片n’を調整するためのものである。すなわち、揺動量調整部114は本発明の調整部に相当する。この揺動量調整部114がユーザーにより指定されると、表示画面110内にオモテ揺動量調整部115、ウラ揺動量調整部116、および説明部117が表示される。そして、例えば、ユーザーは、説明部117を参照しながら、オモテ揺動量調整部115またはウラ揺動量調整部116で指令値の調整を行う。オモテ揺動量調整部115においては、ユーザーが傾きm、傾きm’、切片n、および切片n’のそれぞれ右にある領域に触れた後、右下にあるテンキーで値を打ち込む。値の入力が終了すると、自動で「Y」または「Y’」の右にある領域に算出結果が表示される。そして、ユーザーは、この結果を参考に指令値の調整が妥当であるかを確認する。その後、OK釦119を指定することで、傾きm、傾きm’、切片n、および切片n’が確定され、指令値の調整が終了する。一方で、指令値の調整をキャンセルしたい場合には、ユーザーはキャンセル釦118を指定する。また用紙Pの第一面の裏面である第二面に関する指令値の調整は、ユーザーがウラ揺動量調整部116を指定することでなされる。
最後に、第二の画像形成モードについて記載する。図10は、第二の画像形成モードにおけるCPU101の制御手順を示すフローチャートである。第二の画像形成モードでは、指令値の調整がCPU101により自動で行われる。
S901〜S914については、S801〜S814と同様なため、説明を省略する。S901〜S914で、CPU101により用紙Pのグループが決定された後、CPU101は、指令値の調整のために、画像形成を実行する(S915)。そして、CPU101は、給紙部60から搬送されてきた用紙Pについてレジスト揺動を実行し(S916)、その後に取得部90によりレジスト揺動後の用紙Pの片寄り量を確認する(S917)。そして、CPU101は、S916のレジスト揺動で用いた指令値とS917で取得した片寄り量との差分から次に搬送されてくる用紙のための傾きm、傾きm’、切片n、および切片n’を決定する(S918)。すなわち、CPU101は、ユーザーに代わって指令値の調整を行う。その後、CPU101は、全ての画像形成が終了したか確認する(S919)。S919において全ての画像形成が終了していない場合(S919でNo)、CPU101は、S918で調整された指令値を用いて継続して画像形成を実行する(S915)。一方、S919で全ての画像形成が終了している場合(S919でYes)、CPU101は、第二の画像形成モードに関するプログラムの実行を終了する。
このように、画像形成装置1は、指令値を手動または自動で調整することができる。そのため、指令値が正しくない場合にも画像と用紙との位置合わせの精度を高めることができる。手動で指令値を調整する場合には、ユーザーの目視により画像と用紙との位置合わせの結果を確認しながら指令値の調整を行うことができるので、ユーザー固有の要求を満たすことができる。一方、自動で指令値を調整する場合には、調整に使用された次の用紙Pに対して指令値を順次適用するので、季節による湿度変化に柔軟に対応することができる。
以上、本実施形態を説明してきたが、具体的な構成は実施の形態に示したものに限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
本実施形態においては、片寄り量ΔXに対すると指令値は、片寄り量ΔXよりも大きい値をとることとしたが、これに限定されるものではない。例えば、指令値は、装置の仕様によっては薄紙や普通紙(厚紙よりも坪量の小さい用紙)の場合は片寄り量ΔXも小さい値をとることがあり得る。
また、本実施形態においては、用紙Pの状態に応じて片面印刷の場合と両面印刷の場合とでグループの分類を分けたが、片面印刷の場合と両面印刷の場合とで同一のグループを適用してもよい。
また、本実施形態においては、カラーの画像を用紙に形成する画像形成装置について記載したが、モノクロの画像を用紙に形成する画像形成装置に本発明を適用してもよい。
また、本実施形態においては、画像形成の方式が電子写真方式である画像形成装置について説明したが、インクジェット方式の画像形成装置に本発明を適用してもよい。
また、本実施形態にかかる画像形成装置1における各種処理を行う手段および方法は、専用のハードウエア回路、またはプログラムされたコンピュータのいずれによっても実現することが可能である。上記プログラムは、たとえば、フレキシブルディスクおよびCD−ROM等のコンピュータ読み取り可能な用紙によって提供されてもよいし、インターネット等のネットワークを介してオンラインで提供されてもよい。この場合、コンピュータ読み取り可能な用紙に記録されたプログラムは、通常、ハードディスク等の記憶部に転送され記憶される。また、上記プログラムは、単独のアプリケーションソフトとして提供されてもよいし、印刷システムの一機能としてその装置のソフトウエアに組み込まれてもよい。
1 画像形成装置
10 操作部
20 自動原稿給紙装置
30 読取部
40 画像形成部
40Y 第1画像形成部
40M 第2画像形成部
40C 第3画像形成部
40K 第4画像形成部
N ニップ部
ITB 中間転写ベルト
50 定着部
60 給紙部
70 搬送部
74 搬送ローラー対
75 搬送ローラー対
76 ループ作成ローラー対
77 レジストローラー対
80 再搬送部
101 CPU
102 ROM
103 RAM
104 ハードディスク
105 ネットワークインターフェース
a 端部基準位置
ΔX 片寄り量

Claims (16)

  1. 用紙の第一面に画像を形成した後、前記第一面に画像が形成された前記用紙の第二面に画像を形成する両面印刷が可能な画像形成装置であって、
    画像形成位置にて用紙に画像を形成する画像形成部と、
    前記画像形成位置に前記用紙を搬送する搬送路と、
    用紙搬送方向に対して前記画像形成部よりも上流側にあり、前記用紙を挟んだ状態で前記用紙搬送方向に垂直な方向である用紙幅方向に移動することで、前記用紙を前記用紙幅方向に変位させる搬送ローラー対と、
    両面印刷において、前記搬送ローラー対が移動する前に、前記用紙搬送方向に対して前記搬送ローラー対下流の前記画像形成位置にて画像が前記第一面と前記第二面のいずれに形成されるかと、前記用紙幅方向における、基準位置から、前記用紙搬送方向に対して前記画像形成位置よりも上流側で且つ前記搬送ローラー対よりも下流側での前記用紙の端までの距離とに基づいて前記搬送ローラー対の移動量を決定し、かつ該決定された移動量だけ前記用紙幅方向に前記搬送ローラー対を移動する制御を行う制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記第二面に画像形成するときの前記距離に基づく前記移動量を、前記第一面に画像形成するときの前記距離に基づく前記移動量よりも大きくなるように決定することを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記制御部は、前記用紙搬送方向に対して前記搬送ローラー対下流の前記画像形成位置にて画像が前記第一面と前記第二面のいずれに形成されるかと、前記距離とに加えて、前記搬送ローラーを前記用紙幅方向における第1の向きと第2の向きのいずれに移動させるかに基づいて前記移動量を決定することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 光電変換素子をライン状に配置したラインセンサ、または光電変換素子をマトリクス状に配置したイメージセンサを備え、
    前記ラインセンサ、または前記イメージセンサが、前記用紙幅方向における基準位置から前記用紙の端までの距離を取得することを特徴とする請求項1又は2記載の画像形成装置。
  4. 前記第一面に画像形成するときの前記移動量を前記距離に基づいて決定するための第1の条件と、前記第二面に画像形成するときの前記移動量を前記距離に基づいて決定するための第2の条件とを、予め記憶する記憶部を備え、
    前記制御部は、前記第一面に画像形成するときは、前記記憶部に予め記憶された前記第1の条件と前記距離とに基づいて前記移動量を決定し、前記第二面に画像形成するときは、前記記憶部に予め記憶された前記第2の条件と前記距離とに基づいて前記移動量を決定することを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の画像形成装置。
  5. 前記制御部は、前記用紙搬送方向に対して前記搬送ローラー対下流の前記画像形成位置にて画像が前記第一面と前記第二面のいずれに形成されるかと、前記距離とに加えて、前記画像形成装置が置かれている場所の湿度、前記用紙の坪量、前記用紙の用紙サイズのうち少なくとも1つに基づいて前記移動量を決定することを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の画像形成装置。
  6. 前記制御部は、前記用紙と前記搬送路との間で生じる摩擦力が大きくなるにつれて前記移動量を大きくすることを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の画像形成装置。
  7. 前記記憶部に記憶されている前記第1の条件又は前記第2の条件を調整する調整部を備えることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
  8. 複数の給紙トレイを備え、
    前記調整部は、前記複数の給紙トレイのそれぞれについて個別に前記第1の条件又は前記第2の条件を調整可能であることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
  9. 用紙の第一面に画像を形成した後、前記第一面に画像が形成された前記用紙の第二面に画像を形成する両面印刷が可能であり、
    画像形成位置にて用紙に画像を形成する画像形成部と、
    前記画像形成位置に前記用紙を搬送する搬送路と、
    用紙搬送方向に対して前記画像形成部よりも上流側にあり、前記用紙を挟んだ状態で前記用紙搬送方向に垂直な方向である用紙幅方向に移動することで、前記用紙を前記用紙幅方向に変位させる搬送ローラー対と、
    を備える画像形成装置における画像形成方法であって、
    両面印刷において、前記用紙搬送方向に対して前記搬送ローラー対下流の前記画像形成位置にて画像が前記第一面と前記第二面のいずれに形成されるかと、前記用紙幅方向における、基準位置から、前記用紙搬送方向に対して前記画像形成位置よりも上流側で且つ前記搬送ローラー対よりも下流側での前記用紙の端までの距離とに基づいて前記搬送ローラー対の移動量を決定するステップと、
    前記決定された移動量だけ前記用紙幅方向に前記搬送ローラー対を移動するステップと、を備え、
    前記決定するステップにおいて、前記第二面に画像形成するときの前記距離に基づく前記移動量を、前記第一面に画像形成するときの前記距離に基づく前記移動量よりも大きくなるように決定することを特徴とする画像形成方法。
  10. 前記決定するステップにおいて、前記用紙搬送方向に対して前記搬送ローラー対下流の前記画像形成位置にて画像が前記第一面と前記第二面のいずれに形成されるかと、前記距離とに加えて、前記搬送ローラーを前記用紙幅方向における第1の向きと第2の向きのいずれに移動させるかに基づいて前記移動量を決定することを特徴とする請求項9に記載の画像形成方法。
  11. 前記画像形成装置は、光電変換素子をライン状に配置したラインセンサ、または光電変換素子をマトリクス状に配置したイメージセンサを備え、
    前記決定するステップの前に、前記ラインセンサ、または前記イメージセンサにより、前記用紙幅方向における基準位置から前記用紙の端までの距離を取得するステップを更に備えることを特徴とする請求項9又は10記載の画像形成方法。
  12. 前記画像形成装置は、前記第一面に画像形成するときの前記移動量を前記距離に基づいて決定するための第1の条件と、前記第二面に画像形成するときの前記移動量を前記距離に基づいて決定するための第2の条件とを、予め記憶する記憶部を備え、
    前記第一面に画像形成するときは、前記決定するステップにおいて、前記記憶部に予め記憶された前記第1の条件と前記距離とに基づいて前記移動量を決定し、前記第二面に画像形成するときは、前記決定するステップにおいて、前記記憶部に予め記憶された前記第2の条件と前記距離とに基づいて前記移動量を決定することを特徴とする請求項9〜11の何れか一項に記載の画像形成方法。
  13. 前記決定するステップにおいて、前記用紙搬送方向に対して前記搬送ローラー対下流の前記画像形成位置にて画像が前記第一面と前記第二面のいずれに形成されるかと、前記距離とに加えて、前記画像形成装置が置かれている場所の湿度、前記用紙の坪量、前記用紙の用紙サイズのうち少なくとも1つに基づいて前記移動量を決定することを特徴とする請求項9〜11の何れか一項に記載の画像形成方法。
  14. 前記決定するステップにおいて、前記用紙と前記搬送路との間で生じる摩擦力が大きくなるにつれて前記移動量を大きくすることを特徴とする請求項9〜13の何れか一項に記載の画像形成方法。
  15. 前記記憶部に記憶されている前記第1の条件又は前記第2の条件を調整するステップを備えることを特徴とする請求項12に記載の画像形成方法。
  16. 前記画像形成装置は、複数の給紙トレイを備え、
    前記調整するステップにおいて、前記複数の給紙トレイのそれぞれについて個別に前記第1の条件又は前記第2の条件を調整可能であることを特徴とする請求項15に記載の画像形成方法。
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