JP7006057B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、搬送された用紙に対して画像を形成する画像形成装置に関する。
画像形成装置は、給紙トレイに装着された用紙を、1枚ずつプリンタ本体の画像転写部に順に搬送して画像を用紙に転写した後、転写された画像を定着部で定着させる処理を行う。定着部で定着処理が行われた用紙は、排紙トレイに搬送される。また、用紙の両面に画像形成を行う両面プリント時には、定着部で定着された用紙を、反転させてから画像転写部に戻し、裏面に画像形成処理や定着処理を行う。
また、画像形成装置に後処理装置を接続して、その後処理装置で、画像形成された用紙に対して、ステープルで束ねる処理などの各種後処理を行うことがある。
用紙の片面に画像形成を行う片面プリントで、かつ後処理装置での後処理も行わない場合には、1枚の用紙の画像形成処理が終了した後、直ちに次の用紙の画像形成処理を行っている。これにより、画像形成装置が持つ能力を最大限に生かした、高速での画像形成動作を行うことが可能になる。
一方、後処理装置で後処理を行う場合には、連続して1枚ずつ用紙を搬送する際の用紙間隔を、後処理動作に必要な時間だけ、通常よりも広げる必要がある。このため、画像形成装置内では、用紙の搬送路の途中で用紙を待たせて、必要な用紙間隔を確保している。
図13は、従来の画像形成装置内での用紙の搬送状態を示すタイミングチャートである。
図13Aは、10枚の用紙を順に画像形成して、排紙トレイに排出する場合を示す。図13Bは、後処理装置での処理タイミングを確保するために、待機時間を設定した場合を示す。
ここでは、図13A、Bとも、10枚の用紙の両面(表面及び裏面)にプリントを行う場合を示している。すなわち、図13A、Bにおいて、f1、f2、f3、・・・、f10は、それぞれ1枚目の表面プリント、2枚目の表面プリント、3枚目の表面プリント、・・・、10枚目の表面プリントを行うタイミングを示す。また、図13A、Bにおいて、b1、b2、b3、・・・、b10は、それぞれ、1枚目の裏面プリント、2枚目の裏面プリント、3枚目の裏面プリント、・・・、10枚目の裏面プリントを行うタイミングを示している。ここで、プリントを行うタイミングは、画像形成装置の内部で、用紙が定着部を通過するタイミングに相当する。
まず、図13Aに示す後処理装置を使用しない場合を説明すると、最初に1枚目の表面プリントf1、2枚目の表面プリントf2、3枚目の表面プリントf3を、一定の間隔で行う。以下、4枚目から10枚目までの表面プリントf4、f5、f6、f7、f8、f9、f10を、同じ一定間隔で行う。
ここで、一定間隔とは、各表面プリントの間に、各裏面プリントを行うことができるように、用紙を一定の間隔だけ開けてプリントのタイミングを設定することを意味し、これによって表面プリントと裏面プリントを交互に行うことが可能になる。
そして、図13Aに示すように、3枚目の表面プリントf3と4枚目の表面プリントf4との間のタイミングに、1枚目の裏面プリントb1を行い、4枚目の表面プリントf4と5枚目の表面プリントf5との間のタイミングに、2枚目の裏面プリントb2を行うようにする。以下、同様にして、各表面プリントの間のタイミングに、3枚目から7枚目までの裏面プリントb3、b4、b5、b6、b7を一定間隔で行う。さらに、10枚目の表面プリントf10が行われた後に、残りの裏面プリントb8、b9、b10についても、同じ一定間隔で行う。
なお、1枚目の表面プリントf1が行われてから、同じ用紙の裏面プリントb1が行われるまでに要する時間は、画像形成装置の内部で、表面プリントが行われた用紙を反転させて再度画像転送部に搬送するまでに必要な時間である。
このようにして、10枚の両面プリントが順に行われ、それぞれの裏面プリントが終了した用紙が、排紙トレイから排出される。
次に、図13Bに示す後処理装置を使用する場合を説明する。この図13Bの例は、後処理装置で、2枚ずつステープルで束ねる処理を行う場合である。2枚ずつステープルで束ねる処理を行うための時間を確保するために、画像形成装置から後処理装置にプリント済み用紙の搬送を待機する時間を設ける。以下の説明では、画像形成装置から後処理装置への用紙の搬送を待機する時間を、FNSウエイト時間(FNSはフィニッシュの略)と称する。
図13Bに示す例では、表面については、1枚目の表面プリントf1から5枚目の表面プリントf1、f2、f3、f4、f5を一定の間隔で行う。
そして、3枚目の表面プリントf3と4枚目の表面プリントf4との間のタイミングに、1枚目の裏面プリントb1を行い、4枚目の表面プリントf4と5枚目の表面プリントf5との間のタイミングに、2枚目の裏面プリントb2を行う。ここまでは図13Aの場合と同じであるが、2枚目の裏面プリントb2から、3枚目の裏面プリントb3までは、FNSウエイト時間W1を設ける必要がある。
したがって、5枚目の表面プリントf5を行った後、FNSウエイト時間W1が経過するまでプリント動作を停止させる待機時間p1を設定する。このようにFNSウエイト時間W1だけ裏面プリントされた用紙の後処理装置への搬送を停止させることで、そのFNSウエイト時間W1を使って、1枚目の用紙と2枚目の用紙をステープルで束ねるための処理時間が確保される。
そして、3枚目の裏面プリントb3、6枚目の表面プリントf6、4枚目の裏面プリントb4、7枚目の表面プリントを連続して行い、次のFNSウエイト時間W2を設けるために、プリント動作を停止させる待機時間p2を設定する。
以下、同様にしてFNSウエイト時間W3に対応した待機時間p3、FNSウエイト時間W4に対応した待機時間p4を順に設定して、2枚ずつステープルで束ねる処理時間を確保しながら、10枚目まで表面及び裏面のプリントが実行される。
なお、FNSウエイト時間は、図面上では、そのウエイト時間が始まるプリントの開始タイミングから、ウエイト時間が終了して最初に行われるプリントの開始タイミングまでの通紙間隔に対応した時間で示す。後述する各実施の形態例で説明する図面に示すFNSウエイト時間についても、同様に通紙間隔に対応した時間で示す。
特許文献1には、画像形成装置において、前ページの用紙後端と後ページの用紙前端との用紙間隔を調整する技術が記載されている。この特許文献1に記載された技術は、用紙間隔を一律に短く(又は長く)することで、用紙間隔を調整するものである。
特開2006-251060号公報
後処理動作を行うために用紙を搬送する間隔を一時的に広げると、定着部を用紙が通過する定着部通紙間隔が、通常の間隔よりも広がることになる。定着部は、定着ローラで用紙に熱を加えて、画像転写部で転写された画像の定着動作を行うものである。定着部で定着動作を行わない期間が長く存在すると、その間は定着ローラから用紙への熱伝導がないので、定着ローラの温度が規定以上の温度に上昇して、オーバーシュートした定着状態になってしまう。定着状態がオーバーシュートすると、定着不良による画質低下や用紙ダメージが発生する可能性がある。また、このようなオーバーシュートは、最悪の場合、画像形成装置の故障に繋がりかねない。
従来、用紙間隔が開く場合には、定着ローラを用紙の搬送路から一度離間させて、定着ローラの温度上昇を防ぐようにしている。そして、次の用紙が通過するタイミングで再度、定着ローラを搬送路に圧着させるようにするのである。
しかしながら、定着ローラの離間動作や圧着動作にはある程度の時間を必要とし、プリント速度の低下に繋がってしまう。また、定着ローラの離間・圧着機構を備えない画像形成装置には対応できないという問題もある。
本発明は、後処理などのために用紙間隔を一時的に広げることが必要な場合に、定着部での定着不良などの不具合の発生を防ぐことができる画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明は、画像形成された用紙に対して後処理を行う後処理装置が接続又は内蔵された画像形成装置において、画像形成を行う用紙を搬送する用紙搬送部と、用紙搬送部により搬送される用紙に画像を転写する転写部と、転写部で画像が転写された用紙が搬送され、転写された画像を定着させる定着部と、を備え、用紙搬送部は、後処理装置での後処理動作によって、用紙を搬送する時間間隔が予め設定された時間間隔より広がる待機期間が発生する際に、定着部を通過する時間間隔が、定着部での用紙への転写時に品質を低下させる温度まで上昇しない規定された時間間隔内に収まるように、用紙の搬送動作を制御するようにしたものである。
本発明によると、後処理装置での処理のために用紙搬送の待機を行う場合であっても、定着部を用紙が通過する時間間隔を、定着部での用紙への転写時に品質を低下させる温度まで上昇しない規定された時間間隔内に収めることができ、定着部の用紙通紙間隔が広がることによる不具合を回避できるようになる。
本発明の第1の実施の形態例による装置例を示す構成図である。 本発明の第1の実施の形態例による制御構成例を示すブロック図である。 本発明の第1の実施の形態例による用紙搬送制御例を示すフローチャートである。 本発明の第1の実施の形態例による用紙搬送例を示すタイミングチャートである。 本発明の第2の実施の形態例による用紙搬送制御例を示すフローチャートである。 本発明の第2の実施の形態例による用紙搬送例を示すタイミングチャートである。 本発明の第3の実施の形態例による用紙搬送制御例を示すフローチャートである。 本発明の第3の実施の形態例による用紙搬送例を示すタイミングチャートである。 本発明の第4の実施の形態例による用紙搬送例を示すタイミングチャートである。 本発明の第5の実施の形態例による用紙搬送例を示すタイミングチャートである。 本発明の各実施の形態例を適用した用紙搬送状態の他の例(その1)を示すタイミングチャートである。 本発明の各実施の形態例を適用した用紙搬送状態の他の例(その2)を示すタイミングチャートである。 従来の用紙搬送状態の例を示すタイミングチャートである。
<1.第1の実施の形態例>
以下、本発明の第1の実施の形態例を、図1~図4を参照して説明する。
[1-1.画像形成装置の構成]
図1は、画像形成装置の概略構成を示す。
図1に示す画像形成装置10は、第1後処理装置30と第2後処理装置50とが接続してあり、画像形成装置10で画像が形成された用紙が、第1後処理装置30に配置された排紙トレイ32又は第2後処理装置50に配置された排紙トレイ52,53から排出される。
画像形成装置10は、給紙カセット20に装着された用紙を1枚ずつ搬送する用紙搬送部11を備え、用紙搬送部11により給紙カセット20から搬送された用紙を、レジストローラ12を介して二次転写ローラ15に供給する。二次転写ローラ15には、転写ベルト13が接触し、作像ユニット14により転写ベルト13に転写された画像が、二次転写ローラ15で用紙に転写される。この転写ベルト13と二次転写ローラ15が、転写部を構成する。
二次転写ローラ15で画像が転写された用紙は、定着ローラ16に搬送され、定着ローラ16で用紙への熱伝導による定着動作が行われる。なお、定着ローラ16は、不図示の駆動機構により、搬送された用紙を圧着した状態と、用紙搬送用のベルトから離間した状態との2つの状態に設定することができる。
定着ローラ16を通過した用紙は、用紙搬送部11により第1後処理装置30に排出さされる。また、両面プリント時には、定着ローラ16を通過した用紙が用紙反転機構部17に送られ、反転位置17aで逆方向に搬送させることで裏返した後、再度レジストローラ12から二次転写ローラ15に送られる。この用紙反転機構部17は、両面プリント時に所定の枚数(ここでは最大3枚)の用紙を収容する。したがって、両面プリント時には、裏面プリントが表面プリントから3枚遅れて実行される。但し、後述する用紙の搬送タイミングの制御により、裏面プリントが表面プリントから遅れるタイミングが異なる場合もある。
第1後処理装置30には、用紙搬送部31が配置され、画像形成装置10から排出された用紙を、排紙トレイ32に搬送することができる。
また、第2後処理装置50を使用する場合、第1後処理装置30の用紙搬送部31は、画像形成装置10から排出された用紙を、第2後処理装置50に搬送する。
第2後処理装置50は、用紙搬送部51が配置され、第1後処理装置30から排出された用紙を、排紙トレイ52に搬送することができる。また、ステープルユニット54により用紙を束ねる後処理を行う場合、用紙搬送部51は、用紙をステープルユニット54に搬送し、ステープルユニット54で束ねられた用紙を排紙トレイ53に搬送する。
なお、画像形成装置10には、操作部10bや表示部10cが配置されている。この操作部10bと表示部10cを使って、利用者は画像形成装置10の操作指示を行うことができる。
また、図1では、第2後処理装置50がステープルユニット54を備えるようにしたが、第1後処理装置30や第2後処理装置50は、ステープルユニット54以外の後処理部を備えるようにしてもよい。
図2は、画像形成装置10の制御構成例を示す。
画像形成装置10は、制御部10a、操作部10b、表示部10c、記憶部10d、画像形成部10e、定着部10f及び用紙搬送部11を備える。
制御部10aには、操作部10bから操作指令が供給され、制御部10aの制御に基づいて、表示部10cでの表示が行われる。
また、制御部10aには、画像形成処理を実行する上で必要なプログラムや各種情報が記憶された記憶部10dが接続されている。制御部10aは、記憶部10dからこれらの記憶情報を読み出して、画像形成処理を実行する。後述する用紙搬送時の用紙の搬送状態を制御するプログラムも、記憶部10dに用意されている。
画像形成を行う際には、制御部10aは、画像形成部10eに形成する画像情報を供給し、画像形成部10eは、作像ユニット14(図1)に対して作像を実行させる。また、制御部10aは、定着部10fに指令を送り、定着ローラ16(図1)での定着動作を実行させる。定着ローラ16の用紙への圧着や離間についても、制御部10aから定着部10fへの指令に基づいて実行される。
また、制御部10aは、第1後処理装置30及び第2後処理装置50にも指令を送り、これら第1後処理装置30及び第2後処理装置50での後処理動作の実行状況を制御する。
[1-2.用紙搬送の制御例]
図3は、画像形成時の用紙搬送制御状態を示すフローチャートである。この用紙搬送の制御は、制御部10aにより実行される。
まず制御部10aは、画像形成時に行われる後処理機能から、定着ローラ16を通過する通紙順序から見たN番目(Nは任意の数)の用紙が、FNSウエイトになる用紙であるか否かを判断する(ステップS11)。ここで、Nは定着ローラ16を通過する通紙順序から見た数なので、両面プリント時には、表面プリントで通過する数と裏面プリントで通過する数を合計した数になる。ステップS11でFNSウエイトの対象用紙であると判断される具体的な例を示すと、例えば両面プリントした用紙を2枚ずつ束ねる後処理を行う場合、最初の状態では、3枚目の用紙の裏面プリントが通過するときがN番目になり、FNSウエイトの対象用紙になる。
ステップS11で、FNSウエイトの対象用紙であると判断したとき(ステップS11のYES)、制御部10aは、対象用紙の1つ前の用紙(N-1番目の用紙)の定着ローラ16の通紙タイミングから、対象用紙(N番目の用紙)の定着ローラ16の通紙タイミングまでの通紙間隔が、予め決められた所定時間を超えるか否かを判断する(ステップS12)。この所定時間は、プリント品質を低下させる状況が発生する定着ローラ16の通紙間隔に基づいて設定される。すなわち、通紙間隔が所定時間以内である場合には、定着ローラ16の温度上昇が規定範囲内に保たれ、プリント品質を低下させることがないが、所定時間を超えると、定着ローラ16の温度上昇が規定範囲を超えて、プリント品質を低下させる可能性がある。
ステップS12で、FNSウエイト時のN-1番目の用紙とN番目の用紙の定着ローラ16の通紙間隔が、所定時間を超えると判断したとき(ステップS12のYES)、制御部10aは、現在のプリントモードが両面プリントか否かを判断する(ステップS13)。ここで、両面プリントモードであるとき(ステップS13のYES)、制御部10aは、iを1に設定する(ステップS14)。そして、制御部10aは、N+i番目に定着ローラ16を通過する用紙が、表面プリントか否かを判断する(ステップS15)。
ステップS15の判断で、N+i番目に定着ローラ16を通過する用紙が表面プリントであるとき(ステップS15のYES)、制御部10aは、現在のiの値に1を加算して(ステップS16)、ステップS15の判断に戻る。
また、ステップS15の判断で、N+i番目に定着ローラ16を通過する用紙が表面プリントでない場合(ステップS15のNO)、制御部10aは、現在のiの値が1よりも大きいか否かを判断する(ステップS17)。
ステップS17の判断で、現在のiの値が1よりも大きいとき(ステップS17のYES)、制御部10aは、N-i+1番目からN-1番目までの定着ローラ16の通紙間隔が均一になるように、搬送タイミングを設定する(ステップS18)。
また、ステップS11の判断でN番目用紙がFNSウエイトに該当しない用紙である場合(ステップS11のNO)と、ステップS12の判断で通紙間隔が所定時間以内である場合(ステップS12のNO)と、ステップS13の判断で両面プリントでない場合(ステップS13のNO)には、制御部10aは、通紙間隔を設定通りとする。
さらに、ステップS17の判断で、iが1よりも大きくない場合、すなわちi=1の場合(ステップS17のNO)には、FNSウエイトに該当する対象用紙の前に通過する用紙が、裏面プリントの用紙であり、本実施の形態例を適用することができないので、通紙間隔を変化させない。
そして、制御部10aは、この図3のフローチャートの処理で設定した搬送タイミングで、プリント時の用紙搬送を用紙搬送部11に実行させる。
[1-3.具体的な搬送タイミングの設定例]
図4は、本実施の形態例における、具体的な用紙の搬送タイミングの設定例を示す。
図4Aは、図3のフローチャートに示す処理を適用しない適用前の搬送タイミングを示し、図4Bは、図3のフローチャートに示す処理を適用して、通紙間隔を変化させた場合を示す。
ここでは、10枚の用紙に対して両面プリントを行い、第2後処理装置50のステープルユニット54で、2枚ずつ用紙を束ねる後処理を行う場合を示す。図4Aに示すように、用紙反転機構部17(図1参照)が収容する用紙の循環枚数用紙が3枚あるため、裏面プリントは、表面プリントから3枚遅れて実行される。なお、図4A、Bに示すプリントを行うタイミングは、画像形成装置10の内部で、用紙が定着ローラ16を通過するタイミングである。後述する他の実施の形態で説明する他のタイミングチャートについても、タイミングの定義は同じである。
図4Aに示す適用前の搬送タイミングは、従来例として図13Bに示す搬送タイミングと同じである。すなわち、表面については、1枚目の表面プリントf1から5枚目の表面プリントf1、f2、f3、f4、f5を一定の間隔で行う。
そして、3枚目の表面プリントf3と4枚目の表面プリントf4との間のタイミングに、1枚目の裏面プリントb1を行い、4枚目の表面プリントf4と5枚目の表面プリントf5との間のタイミングに、2枚目の裏面プリントb2を行う。ここで、ステープルユニット54での後処理時間を確保するために、2枚目の裏面プリントb2を行ってから、3枚目の裏面プリントb3まで、FNSウエイト時間W1だけ通紙間隔を開ける必要がある。
そして、3枚目の裏面プリントb3、6枚目の表面プリントf6、4枚目の裏面プリントb4、7枚目の表面プリントを連続して行い、次のFNSウエイト時間W2を設けるために、プリント動作を一時的に停止させる。
以下、同様にしてFNSウエイト時間W3に対応した待機、FNSウエイト時間W4に対応した待機を順に行って、2枚ずつステープルで束ねる処理時間を確保しながら、10枚目まで表面及び裏面のプリントが実行される。
この図4Aに示す適用前の搬送タイミングは、図3のフローチャートに示す処理を適用することで、図4Bに示す適用後の搬送タイミングに変化する。
図4Bに示す搬送タイミングでは、2枚目,4枚目,6枚目,8枚目の裏面プリントb2,b4,b6,b8が行われてから、次の裏面プリントまでFNSウエイト時間W1,W2,W3,W4を設ける点は図4Aの適用前と同じであるが、FNSウエイト時間W1,W2,W3,W4の間に行われる表面プリントf5,f7,f9が、その前後のプリントと均等な間隔で行われるようになる。
すなわち、2枚目の裏面プリントb2の後、所定時間Ta1が経過してから、5枚目の表面プリントf5が行われ、さらに、表面プリントf5の後、所定時間Tb1が経過してから、3枚目の裏面プリントb3が行われる。ここで、プリントを待機する所定時間Ta1と所定時間Tb1はほぼ等しい時間であり、所定時間Ta1,Tb1の付加でFNSウエイト時間W1が確保されるようにする。
同様に、4枚目の裏面プリントb4の後、所定時間Ta2が経過してから、7枚目の表面プリントf7が行われ、さらに、表面プリントf7から所定時間Tb2が経過してから、5枚目の裏面プリントb5が行われる。所定時間Ta2,Tb2についてもほぼ同じ時間とし、所定時間Ta2,Tb2の付加でFNSウエイト時間W2が確保されるようにする。
さらに、6枚目の裏面プリントb6と7枚目の裏面プリントb7との間についても、9枚目の表面プリントf7を行う間隔をずらして、ほぼ等しい時間の所定時間Ta3,Tb3を設定し、所定時間Ta3,Tb3の付加でFNSウエイト時間W3が確保されるようにする。
但し、FNSウエイト時間W4を設定する8枚目の裏面プリントb8と9枚目の裏面プリントb9との間の期間では、既に表面プリントが全ての枚数で終了しているため、表面プリントのタイミングをシフトさせる処理を行っていない。
以上説明したように、本実施の形態例によると、後処理装置50での後処理のために給紙間隔をFNSウエイト時間だけ確保する必要がある場合であっても、定着ローラ16を通過する通紙間隔を、FNSウエイト時間よりも短くすることができる。したがって、定着ローラ16の温度上昇を防止して、定着不良による画質低下や用紙ダメージの発生を極力阻止できるようになる。
なお、後処理装置50での後処理のために必要な給紙間隔であるFNSウエイト時間は、適用後も適用前と同じであるため、後処理装置50で後処理を行う上での処理効率(生産性)は従来と全く変化がなく、本実施の形態例を適用することで生産性が低下することはない。
<2.第2の実施の形態例>
以下、本発明の第2の実施の形態例を、図5~図6を参照して説明する。第2の実施の形態例においては、後処理装置30又は50での後処理のために、FNSウエイト時間を設ける際の給紙タイミングの設定処理が、第1の実施の形態例と異なるが、画像形成装置の構成については、第2の実施の形態例においても、第1の実施の形態例で説明した図1及び図2が適用される。
[2-1.用紙搬送の制御例]
図5は、画像形成時の用紙搬送制御状態を示すフローチャートである。この用紙搬送の制御は、制御部10aにより実行される。
まず制御部10aは、画像形成時に行われる後処理機能から、定着ローラ16を通過する通紙順序から見たN番目(Nは任意の数)の用紙が、FNSウエイトになる用紙であるか否かを判断する(ステップS21)。ここで、Nは第1の実施の形態例と同様に表面プリントで通過する数と裏面プリントで通過する数を合計した数となる。
ステップS21で、FNSウエイトの対象用紙であると判断したとき(ステップS21のYES)、制御部10aは、対象用紙の1つ前の用紙(N-1番目の用紙)の定着ローラ16の通紙タイミングから、対象用紙(N番目の用紙)の定着ローラ16の通紙タイミングまでの通紙間隔が、予め決められた所定時間を超えるか否かを判断する(ステップS22)。この所定時間は、図3のフローチャートのステップS12での所定時間と同じであり、プリント品質を低下させる状況が発生する定着ローラ16の通紙間隔に基づいて設定される。
ステップS22で、FNSウエイト時のN-1番目の用紙とN番目の用紙の定着ローラ16の通紙間隔が、所定時間を超えると判断したとき(ステップS22のYES)、制御部10aは、現在のプリントモードが両面プリントか否かを判断する(ステップS23)。ここで、両面プリントモードであるとき(ステップS23のYES)、制御部10aは、用紙反転機構部17により循環させる用紙の枚数と、待機期間であるFNSウエイトが発生する周期の枚数とを一致させるように、搬送タイミングを設定する(ステップS24)。なお、用紙反転機構部17が両面プリントのために循環させる用紙の枚数と、FNSウエイトが発生する周期の枚数とを一致させるために、制御部10aは、表面プリントを行うタイミングを、FNSウエイトの期間に遅らせる処理を行う。その上で制御部10aは、FNSウエイトの期間での定着ローラ16の通紙間隔がある程度分散するように制御する。
また、ステップS21の判断でN番目用紙がFNSウエイトに該当しない用紙である場合(ステップS21のNO)と、ステップS22の判断で通紙間隔が所定時間以内である場合(ステップS22のNO)と、ステップS23の判断で両面プリントでない場合(ステップS23のNO)には、制御部10aは、通紙間隔を設定通りとする。
そして、制御部10aは、この図5のフローチャートの処理で設定した搬送タイミングで、プリント時の用紙搬送を用紙搬送部11に実行させる。
[2-2.具体的な搬送タイミングの設定例]
図6は、本実施の形態例における、具体的な用紙の搬送タイミングの設定例を示す。
図6Aは、図5のフローチャートに示す処理を適用しない適用前の搬送タイミングを示し、図6Bは、図5のフローチャートに示す処理を適用して、通紙間隔を変化させた場合を示す。
ここでは、10枚の用紙に対して両面プリントを行い、第2後処理装置50のステープルユニット54で、2枚ずつ用紙を束ねる後処理を行う場合を示す。
図6Aに示す適用前の搬送タイミングは、従来例として図13Bに示す搬送タイミング及び第1の実施の形態例で図4Aと同じであり、説明を省略する。
この図6Aに示す適用前の搬送タイミングは、図5のフローチャートに示す処理を適用することで、図6Bに示す適用後の搬送タイミングに変化する。
図6Bに示す搬送タイミングでは、2枚目,4枚目,6枚目,8枚目の裏面プリントb2,b4,b6,b8を行ってから、次の裏面プリントb3,b5,b7,b9までFNSウエイト時間W1,W2,W3,W4を設ける点は図6Aの適用前と同じである。ここで、FNSウエイトが発生する周期の枚数は2枚であり、用紙反転機構部17が両面プリントのために循環させる用紙の枚数についても2枚に設定する。
このように設定することで、図6Bに示すように、2枚の表面プリントf1,f2が行われた状態で、一旦、表面プリントが停止し、その2枚に対して裏面プリントb1,b2が行われ、裏面プリントb2の直後に、次の表面プリントf3が行われる。ここで、表面プリントf3及びその次の表面プリントf4が行われる期間は、FNSウエイト時間W1であるため、表面プリントf3と次の表面プリントf4との間の間隔Tc1と、4枚目の表面プリントf4と3枚目の裏面プリントとの間隔Td1とは、ほぼ等間隔になる。
以下同様にして、2枚の表面プリント、2枚の裏面プリントが順に実行される。そして、FNSウエイト時間W2,W3,W4の間に表面プリントを行う際には、図6Bに示すように、それぞれの区間内の前半の間隔Tc2,Tc3,Tc4と、後半の間隔Td2,Td3,Td4が、ほぼ等間隔に設定される。
以上説明したように、第2の実施の形態例においても、後処理装置50での後処理のために給紙間隔をFNSウエイト時間だけ確保する必要がある場合であっても、定着ローラ16を通過する通紙間隔を、FNSウエイト時間よりも短くすることができる。したがって、第1の実施の形態例の場合と同様に、定着ローラ16の温度上昇を防止して、定着不良による画質低下や用紙ダメージの発生を極力阻止できるようになる。
<3.第3の実施の形態例>
以下、本発明の第3の実施の形態例を、図7~図8を参照して説明する。第3の実施の形態例においては、後処理装置30又は50での後処理のために、FNSウエイト時間を設ける際の給紙タイミングの設定処理が、第1及び第2の実施の形態例と異なるものであり、画像形成装置の構成については、本実施の形態例においても、第1の実施の形態例で説明した図1及び図2を適用する。
[3-1.用紙搬送の制御例]
図7は、画像形成時の用紙搬送制御状態を示すフローチャートである。この用紙搬送の制御は、制御部10aにより実行される。
まず制御部10aは、画像形成時に行われる後処理機能から、定着ローラ16を通過する通紙順序から見たN番目(Nは任意の数)の用紙が、FNSウエイトになる用紙であるか否かを判断する(ステップS31)。Nは第1及び第2の実施の形態例と同様に表面プリントで通過する数と裏面プリントで通過する数を合計した数となる。
ステップS31で、FNSウエイトの対象用紙であると判断したとき(ステップS31のYES)、制御部10aは、対象用紙の1つ前の用紙(N-1番目の用紙)の定着ローラ16の通紙タイミングから、対象用紙(N番目の用紙)の定着ローラ16の通紙タイミングまでの通紙間隔が、予め決められた所定時間を超えるか否かを判断する(ステップS32)。ここでの所定時間は、図3のフローチャートのステップS12での所定時間と同じであり、プリント品質を低下させる状況が発生する定着ローラ16の通紙間隔に基づいて設定する。
ステップS32で、FNSウエイト時のN-1番目の用紙とN番目の用紙の定着ローラ16の通紙間隔が、所定時間を超えると判断したとき(ステップS32のYES)、制御部10aは、N-1番目の用紙とN番目の用紙との間に、プリントを行わない無効な用紙(画像形成を行わない用紙:以下「白紙」と称する)を挿入して、その白紙を搬送するように設定する(ステップS33)。白紙を挿入する場合には、例えば、N-1番目の用紙と白紙との間隔と、白紙とN番目の用紙との間隔が、ほぼ等間隔になるようにする。
また、ステップS31の判断でN番目用紙がFNSウエイトに該当しない用紙である場合(ステップS31のNO)と、ステップS22の判断で通紙間隔が所定時間以内である場合(ステップS32のNO)には、制御部10aは、通紙間隔を設定通りとして、白紙の挿入を行わない。
そして、制御部10aは、この図7のフローチャートの処理で設定した搬送タイミングで、プリント時の用紙搬送を用紙搬送部11に実行させる。
なお、ステップS33で挿入した白紙については、用紙の搬送時に、プリントされた用紙とは別の排紙トレイから排出させるのが好ましい。例えば、制御部10aは、第1後処理装置30の排紙トレイ32から白紙を排出させるようにして、白紙をステープルユニット54には搬送しないように設定する。
[3-2.具体的な搬送タイミングの設定例]
図8は、第3の実施の形態例における、具体的な用紙の搬送タイミングの設定例を示す。
図8Aは、図7のフローチャートに示す処理を適用しない適用前の搬送タイミングを示し、図8Bは、図7のフローチャートに示す処理を適用して、通紙間隔を変化させた場合を示す。
ここでは、10枚の用紙に対して両面プリントを行い、第2後処理装置50のステープルユニット54で、2枚ずつ用紙を束ねる後処理を行う場合を示す。
図8Aに示す適用前の搬送タイミングは、従来例として図13Bに示す搬送タイミング及び第1,第2の実施の形態例で図4A,図6Aに示すタイミングと同じであり、説明を省略する。
この図8Aに示す適用前の搬送タイミングは、図7のフローチャートに示す処理を適用することで、図8Bに示す適用後の搬送タイミングに変化する。
図8Bに示す搬送タイミングでは、2枚目,4枚目,6枚目,8枚目の裏面プリントb2,b4,b6,b8の後、次の裏面プリントb3,b5,b7,b9までFNSウエイト時間W1,W2,W3,W4を設ける点は図8Aの適用前と同じである。
ここで、第3の実施の形態例の場合には、それぞれのFNSウエイト時間W1,W2,W3,W4に、白紙wh1,wh2,wh3,wh4を挿入する。
すなわち、FNSウエイト時間W1での、5枚目の表面プリントf5と、3枚目の裏面プリントb3との間に、白紙wh1を搬送する。ここで、5枚目の表面プリントf5と白紙wh1との間隔Te1と、白紙wh1と3枚目の裏面プリントb3との間隔Tf1とは、ほぼ等間隔に設定される。
同様に、他のFNSウエイト時間W2,W3,W4についても、搬送のない期間が広くなる期間に、それぞれ白紙wh2,wh3,wh4を搬送する。このときも、各白紙wh2、wh3、wh4の前の間隔Te2、Te3、Te4と、後の間隔Tf2、Tf3、Tf4とは、ほぼ等間隔になる。
以上説明したように、第3の実施の形態例においても、後処理装置50での後処理のために給紙間隔をFNSウエイト時間だけ確保する必要がある場合であっても、定着ローラ16を通過する通紙間隔を、FNSウエイト時間よりも短くすることができる。したがって、第1,第2の実施の形態例の場合と同様に、定着ローラ16の温度上昇を防止して、定着不良による画質低下や用紙ダメージの発生を極力阻止できるようになる。
なお、図8の例では、白紙を1枚搬送して搬送間隔が開かないようにしたが、白紙を1枚挿入するだけでは不十分な場合には、2枚以上の複数枚の白紙を搬送するようにして、通紙間隔をFNSウエイト時間よりも短くするようにしてもよい。
<4.第4の実施の形態例>
以下、本発明の第4の実施の形態例を、図9を参照して説明する。第4の実施の形態例においては、後処理装置30又は50での後処理のために、FNSウエイト時間を設ける際の給紙タイミングの設定処理として、さらに別の設定を行うようにしたものである。画像形成装置の構成については、第4の実施の形態例においても、第1の実施の形態例で説明した図1及び図2が適用される。
第4の実施の形態例では、第1、第2、及び第3の実施の形態例で説明した3つの処理を組み合わせるようした。すなわち、制御部10aは、図3のフローチャートに示す制御処理と、図5のフローチャートに示す制御処理と、図7のフローチャートに示す制御処理を合わせて行うようにしている。
[4-1.具体的な搬送タイミングの設定例]
図9は、第4の実施の形態例における、具体的な用紙の搬送タイミングの設定例を示す。
図9Aは、第4の実施の形態例の処理を適用しない適用前の搬送タイミングを示し、図9Bは、第4の実施の形態例を適用して、通紙間隔を変化させた場合を示す。図9では、2つのFNSウエイト時間W1,W2の区間を拡大して示し、それ以降のFNSウエイト時間については省略する。
図9Aに示すように、2枚目,4枚目,6枚目,8枚目の裏面プリントb2,b4を行ってから、次の裏面プリントb3,b5,b7,b9までFNSウエイト時間W1,W2を設ける。
ここで、第4の実施の形態例の場合には、図5のフローチャートで説明したように、用紙の両面にプリントを行うために用紙反転機構部17により循環させる用紙の枚数と、FNSウエイト時間が発生する周期の枚数とを一致させる。すなわち、制御部10aは、2枚目の裏面プリントb2の後のFNSウエイト時間W1に、3枚目及び4枚目の表面プリントf3及びf4を行うようにする。また、図7のフローチャートで説明したように、4枚目の表面プリントf4の後に、白紙wh1を挿入する。さらに、図3のフローチャートで説明したように、これらの表面プリントf3,f4と白紙wh1とが搬送される間隔t11,t12,t13,t14を、ほぼ等間隔に設定する。
FNSウエイト時間W2についても、3枚目及び4枚目の表面プリントf3及びf4を行い、その後に白紙wh2を挿入し、さらにそれぞれの搬送間隔t21,t22,t23,t24は、ほぼ等間隔に設定される。
このように第1、第2、及び第3の実施の形態例で説明した3つの処理を組み合わせることで、定着ローラ16を通過する通紙間隔を、FNSウエイト時間よりも短くすることができ、定着ローラ16の温度上昇を防止できるようになる。
<5.第5の実施の形態例>
以下、本発明の第5の実施の形態例を、図10を参照して説明する。第5の実施の形態例においては、後処理装置30又は50での後処理のFNSウエイト時間を、複数の時間(期間)に分散して設定するようにしたものである。画像形成装置の構成については、本実施の形態例においても、第1の実施の形態例で説明した図1及び図2が適用される。
FNSウエイト時間を複数期間に分散して設定する処理は、制御部10aの制御で行われる。
[5-1.具体的な搬送タイミングの設定例]
図10は、第5の実施の形態例における、具体的な用紙の搬送タイミングの設定例を示す。
図10Aは、第5の実施の形態例の処理を適用しない適用前の搬送タイミングを示し、図10Bは、第5の実施の形態例を適用して、通紙間隔を変化させた場合を示す。
図10Aに示すように、2枚目の裏面プリントb2から、次の裏面プリントb3までFNSウエイト時間Twbを設ける。このFNSウエイト時間Twbは、第1の実施の形態例で説明したFNSウエイト時間W1と同じである。
ここで、第5の実施の形態例の場合には、図10Bに示すように、FNSウエイト時間Twb′よりも前の、1枚目の裏面プリントb1と2枚目の裏面プリントb2との間に、FNSウエイト時間Twa′を設定し、FNSウエイト時間を2つに分割設定する。ここで、1枚目の裏面プリントb1と、その後の4枚目の表面プリントf4については、連続してプリントを実行する。さらに、2枚目の裏面プリントb2と、その後の5枚目の表面プリントf5についても、連続してプリントを実行する。
なお、図10Aに示す適用前の搬送タイミングでは、FNSウエイト時間Twaに相当する期間は、1枚目の裏面プリントb1に続いて、4枚目の表面プリントf4と2枚目の裏面プリントb2とが連続して行われ、待ち時間がない。
図10Bに示すように、1枚目の裏面プリントb1と2枚目の裏面プリントb2との間に、FNSウエイト時間Twa′が設定され、2枚目の裏面プリントb2と3枚目の裏面プリントb2との間に、FNSウエイト時間Twa′が設定される。これにより、定着ローラ16を通過する通紙間隔を、図10Aに示すFNSウエイト時間よりも短くすることができ、定着ローラ16の温度上昇を防止できるようになる。
なお、この第5の実施の形態例の場合には、FNSウエイト時間を必要とする後処理の内容によって、ウエイト時間を分散しすることが可能な場合にのみ、適用が可能である。
<6.変形例>
ここまで説明した第1~第5の各実施の形態例では、定着部10fが備える定着ローラ16を用紙が通過するタイミングの設定によって、FNSウエイト時間内での定着ローラ16の温度上昇を防ぐようにした。これに対して、例えば定着ローラ16の駆動機構により、用紙搬送用のベルトから一時的に離間させることが可能な場合、定着ローラ16を一時的に離間させた後、圧着状態に戻す制御を組み合わせるようにしてもよい。
この場合には、例えば定着ローラ16の離間に必要な時間をTs、定着ローラ16の圧着に必要な時間をTpとし、FNSウエイト時間Twに対して、Tw≧Ts+Tpの場合に、定着ローラ16を一時的に離間させた後、圧着状態に戻す制御を組み合わせることができる。Tw<Ts+Tpの場合には、定着ローラ16を離間させる制御を組み合わせることができない。
また、上述した各実施の形態例で説明した具体的な搬送タイミングは、いずれも2枚ずつ束ねるステープル処理を行う場合としたが、2枚束とするのは一例であり、その他の枚数を束ねる後処理を行う場合に適用してもよい。両面プリント時に、用紙反転機構部17が3枚内蔵するようした点についても一例であり、その他の枚数を内蔵する構成の画像形成装置に適用してもよい。
図11A~図11Iに示す例は、画像形成装置10の用紙反転機構部17が3枚内蔵する場合で、2枚束とする後処理、3枚束とする後処理、及び4枚束とする後処理を行う場合の例を、それぞれ示すものである。
すなわち、図11Aは、2枚束の後処理を行う場合で、FNSウエイト時間を設定しないで、10枚の両面プリントを行う場合を示す。図11Bは、2枚束の後処理を行う場合で、FNSウエイト時間(例えばW1)を設定し、そのFNSウエイト時間内の通紙間隔を短くしない場合を示す。図11Cは、2枚束の後処理を行う場合で、2枚ずつ表と裏のプリントを行う動作を循環させて、FNSウエイト時間内の通紙間隔を短くする場合を示す。この図11Cの例は、図6Bの例と同じである。
図11Dは、3枚束の後処理を行う場合で、FNSウエイト時間を設定しないで、12枚の両面プリントを行う場合を示す。図11Eは、3枚束の後処理を行う際に、FNSウエイト時間(例えばW1)を設定し、そのFNSウエイト時間内の通紙間隔を短くしない場合を示す。図11Fは、3枚束の後処理を行う際に、3枚ずつ表と裏のプリントを行う動作を循環させて、FNSウエイト時間内の通紙間隔を短くする場合を示す。
図11Gは、4枚束の後処理を行う場合で、FNSウエイト時間を設定しないで、12枚の両面プリントを行う場合を示す。図11Hは、4枚束の後処理を行う際に、FNSウエイト時間(例えばW1)を設定し、そのFNSウエイト時間内の通紙間隔を短くしない場合を示す。図11Iは、4枚束の後処理を行う際に、4枚ずつ表と裏のプリントを行う動作を循環させて、FNSウエイト時間内の通紙間隔を短くする場合を示す。
図12A~図12Iに示す例は、画像形成装置10の用紙反転機構部17が4枚内蔵する場合で、4枚束とする後処理、2枚束とする後処理、及び7枚束とする後処理を行う場合の例を、それぞれ示すものである。
すなわち、図12Aは、4枚束の後処理を行う場合で、FNSウエイト時間を設定しないで、12枚の両面プリントを行う場合を示す。図12Bは、4枚束の後処理を行う場合で、FNSウエイト時間(例えばW1)を設定し、そのFNSウエイト時間内の通紙間隔を短くしない場合を示す。図12Cは、4枚束の後処理を行う場合で、4枚ずつ表と裏のプリントを行う動作を循環させて、FNSウエイト時間内の通紙間隔を短くする場合を示す。
図12Dは、2枚束の後処理を行う場合で、FNSウエイト時間を設定しないで、12枚の両面プリントを行う場合を示す。図12Eは、2枚束の後処理を行う際に、FNSウエイト時間(例えばW1)を設定し、そのFNSウエイト時間内の通紙間隔を短くしない場合を示す。図12Fは、2枚束の後処理を行う際に、2枚ずつ表と裏のプリントを行う動作を循環させて、FNSウエイト時間内の通紙間隔を短くする場合を示す。
図12Gは、7枚束の後処理を行う場合で、FNSウエイト時間を設定しないで、12枚の両面プリントを行う場合を示す。図12Hは、7枚束の後処理を行う際に、FNSウエイト時間(例えばW1)を設定し、そのFNSウエイト時間内の通紙間隔を短くしない場合を示す。図12Iは、7枚束の後処理を行う際に、7枚ずつ表と裏のプリントを行う動作を循環させて、FNSウエイト時間内の通紙間隔を短くする場合を示す。
この図11や図12に示すように、各実施の形態例で説明した処理は、様々な条件の画像形成装置に適用が可能である。また、各実施の形態例では、後処理として、ステープルユニットで複数枚の用紙を束ねる処理を説明したが、束ねる後処理は一例であり、画像形成装置に接続される各種後処理装置が行う様々な後処理で必要なウエイト時間の設定時に本発明は適用が可能である。
10…画像形成装置、10a…制御部、10b…操作部、10c…表示部、10d…記憶部、10e…画像形成部、10f…定着部、11…用紙搬送部、12…レジストローラ、13…転写ベルト、14…作像ユニット、15…二次転写ローラ、16…定着ローラ、17…用紙反転機構部、20…給紙カセット、30…第1後処理装置、31…用紙搬送部、32…排紙トレイ、50…第2後処理装置、51…用紙搬送部、52,53…排紙トレイ、54…ステープルユニット

Claims (5)

  1. 画像形成された用紙に対して後処理を行う後処理装置が接続又は内蔵された画像形成装置において、
    画像形成を行う用紙を搬送する用紙搬送部と、
    前記用紙搬送部により搬送される用紙に画像を転写する転写部と、
    前記転写部で画像が転写された用紙が搬送され、転写された画像を定着させる定着部と、を備え、
    前記用紙搬送部は、前記後処理装置での後処理動作によって、用紙を搬送する時間間隔が予め設定された時間間隔より広がる待機期間が発生する際に、前記定着部を通過する時間間隔が、前記定着部での前記用紙への転写時に品質を低下させる温度まで上昇しない規定された時間間隔内に収まるように、用紙の搬送動作を制御する
    画像形成装置。
  2. 前記定着部を通過した用紙を反転させて前記転写部に戻す用紙反転機構部を有し、
    前記用紙搬送部は、前記用紙反転機構部を作動させて両面に画像形成を行う場合に、前記待機期間の発生により用紙を搬送する時間間隔が前記規定された時間間隔より広がる区間に、用紙の表面をほぼ均等の時間間隔で前記定着部を通過させるように制御する
    請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記用紙搬送部は、前記定着部を通過した用紙を反転させて前記転写部に戻す用紙反転機構部を有し、
    前記用紙搬送部は、前記用紙反転機構部を作動させて両面に画像形成を行う場合に、前記用紙反転機構部により循環させる用紙の枚数と、前記待機期間が発生する周期の枚数とを一致させるようにした
    請求項1に記載の画像形成装置。
  4. 前記用紙搬送部は、前記待機期間の発生により用紙を搬送する時間間隔が予め設定された時間間隔より広がる区間に、画像形成を行わない用紙を前記定着部に搬送させる
    請求項1に記載の画像形成装置。
  5. 前記用紙搬送部は、前記待機期間が生じる場合に、その待機期間を複数に分割した時間間隔で、前記定着部に用紙を搬送させる
    請求項1に記載の画像形成装置。
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