JP2005067855A - シート搬送装置、画像読取装置および画像形成装置 - Google Patents

シート搬送装置、画像読取装置および画像形成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 第1のローラ対と第2のローラ対より成り、第1のローラ対により搬送したシートが第2のローラ対に当接して少時経過した時点で第2のローラ対の回転を開始することにより、シートに撓みを生じさせてシートの傾きを除去するシート搬送装置における、シートの滑り易さに起因する撓み量の変動を防止する。
【解決手段】 第1のローラ対(31)と第2のローラ対(32)の間に2つのセンサ(33,34)を備えて、第1のセンサ(33)がシート(S)の先端を検出してから第2のセンサ(34)がシートの先端を検出するまでの時間を計測し、計測した時間に応じて、第2のセンサ(34)がシートの先端を検出してから第2のローラ対(32)を回転させるまでの、第1のローラ対(31)によるシートの搬送量を制御する。
【選択図】 図2

Description

本発明は、シート搬送装置ならびにこれを備えた画像読取装置および画像形成装置に関する。
プリンタをはじめとする画像形成装置には、シート上に画像を形成する画像形成位置にシートを自動的に搬送するためのシート搬送装置が備えられている。イメージスキャナをはじめとする画像読取装置にも、原稿から画像を読み取る画像読取位置に原稿を自動的に搬送するためのシート搬送装置が備えられており、このシート搬送装置は、搬送対象のシートが原稿であることから、特にオートドキュメントフィーダ(ADF)と呼ばれている。画像読取装置と画像形成装置の機能を併せもつ複写機やファクシミリでは、原稿や画像形成用のシートを搬送するためにそれぞれシート搬送装置が備えられている。
画像読取装置は原稿から画像を傾きなく読み取る必要があり、画像形成装置は画像をシートに傾きなく形成する必要がある。このため、画像読取装置や画像形成装置に備えられるシート搬送装置は、画像読取位置や画像形成位置にシートを傾きなく搬送しなければならない。
一般に、シート搬送装置は複数のローラ対で構成される。各ローラ対は、シートを挟んで回転することにより、シートを移動させて次のローラ対に送る。画像読取位置や画像形成位置に最も近い最後のローラ対はレジストローラと呼ばれ、その直前のローラ対と協同して、シートを常に一定の向きにする機能、すなわち搬送中のシートが傾いているときに傾きを除去する機能を有する。
レジストローラは、直前のローラ対から搬送されてくるシートの先端が、シートを挟む部位(ニップ部)に達するまで、すなわち、シートの先端が2つのローラに当接するまでは、回転せず、シートの先端がニップ部に達して少時経過した時点で回転を開始する。レジストローラの直前のローラ対は、シートの先端がレジストローラのニップ部に達した後も回転してシートを搬送し、これによりレジストローラとその直前のローラ対の間でシートに撓みが生じる。
レジストローラに当接する前のシートの傾きの有無にかかわらず、撓んだシートの先端の縁はレジストローラに均一に当接する。シートが傾いていたときは、シートの一方の側縁側と他方の側縁側で撓み量が等しくなくなり、レジストローラが回転を開始した後も、傾きはこの不均一な撓みとして、レジストローラに挟まれていない部位に留まる。これにより、レジストローラを経たシートは傾きを除去された状態となる。
原稿や画像形成用のシートは、所定のシート載積位置に配置され、1枚ずつ取り出されてシート搬送装置に渡される。載積位置からのシートの取り出しは摩擦を利用して行われるため、シートの質や取り出し用部材の摩耗等によって、シートが取り出せないことがある。ただし、取り出しを何回か試みればシートを取り出すことができることもあり、特開平5−32354号公報には、搬送中のシートの先端を検出するためのセンサを備えて、シートの先端が検出できないときには、取り出しを再度試みるようにした装置が提案されている。再取り出しに際しては、取り出し用部材であるローラの回転速度を変化させることも提案されている。
特開平5−32354号公報
シート搬送装置のローラ対も摩擦を利用したものであり、シートの質やローラ表面の劣化等により、設計どおりの速度で搬送することができないことが多い。レジストローラの直前のローラ対によるシートの搬送速度が変動すると、レジストローラの回転開始時期との関係によって、シートの傾きを除去する機能が低下したり、シート詰まりやシートの破損を招いたりする結果となる。
すなわち、搬送速度が遅すぎると、撓み量が不足して傾きを除去できなくなり、甚だしい場合は、シートがレジストローラのニップ部に達する前にレジストローラが回転を始めて、レジストローラと直前のローラ対とでシートを引っ張ることになって、シートが裂ける結果となる。逆に、搬送速度が速すぎると、撓み量が過大になって、シートが搬送路近傍の部材に接したり、折れ曲がってレジストローラに挟まれたりして、シート詰まりが生じ、シートも損傷する。
シートが原稿である場合は、シートの質に大きな差があるため、特に搬送速度が変動し易い。また、原稿には貴重なものもあり、その損傷は確実に防止しなければならない。
ところが、従来のシート搬送装置では、搬送するシートの大きさに応じてレジストローラの回転開始時期を変えることや、上記公報のように載積位置からのシートの取り出し速度を変化させることが行われているのみで、レジストローラの直前のローラ対によるシートの搬送速度の変動に対処することは行われていない。このため、画像に傾きが生じたり、シート詰まりやシートの損傷が生じたりし易い現状にある。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、レジストローラの直前のローラ対によるシートの搬送速度が変動したときでも、適切にシートを撓ませることが可能なシート搬送装置を提供することを目的とする。また、そのようなシート搬送装置を備えることで、画像読取装置および画像形成装置の性能を高めることを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明では、シートを挟んで回転して挟んだシートを搬送する第1のローラ対と、第1のローラ対によって搬送されたシートを挟んで回転して挟んだシートを搬送する第2のローラ対より成り、第1のローラ対によって搬送されたシートの先端が第2のローラ対のシートを挟む部位に達した後に第2のローラ対が回転を開始することにより、第1のローラ対と第2のローラ対の間でシートに撓みを生じさせるシート搬送装置において、第1のローラ対と第2のローラ対の間に配置されて、シートの先端を検出する第1のセンサと、第1のセンサと第2のローラ対の間に配置されて、シートの先端を検出する第2のセンサと、第1のセンサがシートの先端を検出してから第2のセンサがシートの先端を検出するまでの時間を計測し、計測した時間に応じて、第2のセンサがシートの先端を検出してから第2のローラ対が回転を開始するまでの第1のローラ対の回転量を制御する制御部を備える構成とする。
このシート搬送装置は、レジストローラとして機能する第2のローラ対とその直前のローラ対として機能する第1のローラ対の間に、第1のセンサと第2のセンサを備えて、シートの先端が第1のセンサによって検出されてから第2のセンサによって検出されるまでの時間を計測して、第2のローラ対が回転を開始するまでの第1のローラ対の回転量の制御に利用する。計測した時間によってシートの実際の搬送速度が判り、シートの質や第1のローラ対の摩耗等によって、第1のローラ対の回転量に対応する量だけシートが搬送されないときでも、シートに過不足なく撓みを生じさせるための第1のローラ対の回転量を定めることができる。
ここで、制御部が、計測した時間が長いほど、第2のセンサがシートの先端を検出してから第2のローラ対が回転を開始するまでの第1のローラ対の回転量を多くするようにするとよい。計測した時間が長いということはシートが滑り易いということであり、シートが滑りやすいときに第1のローラ対の回転量を多くすることで、シートの撓みが不足するのを防止することができる。
前記目的を達成するために、本発明ではまた、原稿の画像を読み取る画像読取装置であって、画像を読み取る位置に原稿を搬送するものにおいて、画像を読み取る位置に原稿を搬送するための手段として、上記のシート搬送装置を備えるようにする。
本発明ではさらにまた、画像をシートに形成する画像形成装置であって、画像を形成する位置にシートを搬送するものにおいて、画像を形成する位置にシートを搬送する手段として、上記のシート搬送装置を備えるようにする。
本発明のシート搬送装置では、シートの質や第1のローラ対の劣化等によって、シートが第1のローラ対の回転量に対応する量だけ搬送されないときでも、シートの実際の搬送速度を知ることができるため、第2のローラ対が回転を開始するまでの第1のローラ対の回転量の制御を通じて、シートに過不足なく撓みを生じさせることができる。したがって、シートの傾きを確実に除去することが可能であり、シート詰まりやシートの損傷も防止することができる。
このようなシート搬送装置を備えた本発明の画像読取装置や画像形成装置では、原稿から画像を傾きなく読み取ることや、シートに画像を傾きなく形成することが確実になる上、シート詰まりがなくなって能率の低下が防止される。また、貴重な原稿を損傷することや、画像形成用のシートを損傷により無駄に消費することも避けられる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。第1の実施形態であるイメージスキャナの構成を図1に模式的に示す。このイメージスキャナ1は、原稿から画像を読み取る画像読取部12、画像読取部12に原稿を供給する原稿供給部11、画像読取部12が読み取った画像にデジタル化や画質を調整するための諸処理を施す画像処理部13、画像処理部13によって処理を施された画像を記憶する画像記憶部14、パーソナルコンピュータ等の外部機器と通信して画像記憶部14が記憶している画像を外部機器に提供する通信部15、および原稿供給部11から通信部15までの各部の動作を制御する制御部17を備えている。
なお、図1において、太い実線の矢印は画像の伝送を表しており、白抜きの矢印はシートである原稿の搬送を表している。また、細い実線の矢印は制御部17による各部の制御を表している。
原稿供給部11の構成を図2に示す。原稿供給部11は、シート搬送装置30、シート積載トレイ41、ピックアップローラ42、および2つのシートガイド板43、44より成る。シート積載トレイ41には、使用者により、シートである原稿が1枚、または複数枚重ねて、載置される。以下、本実施形態では、搬送対象の原稿をシートという。ピックアップローラ42は、シート載積トレイ42上の最も上のシートに接して回転して、シートを1枚ずつ取り出す。
シート搬送装置30は、第1のローラ対31および第2のローラ対32を備えており、ピックアップローラ42によって取り出されたシートSを画像読取部12に搬送する。第1のローラ対31は、ピックアップローラ42から送られてくるシートSを、挟んで回転することにより、第2のローラ対32に送る。第2のローラ対32は、第1のローラ対31から送られてくるシートSを、挟んで回転することにより、画像読取部12に送り出す。
図2において、ピックアップローラ42、第1のローラ対31、および第2のローラ対32に付した矢印は、各ローラの回転方向を表している。なお、第1のローラ対31に含まれる2つのローラは、一方にのみ回転駆動力が与えられ、他方は従動する。第2のローラ対32も同様である。矢印を付したローラが回転駆動力を与えられるローラである。また、第1のローラ対31、第2のローラ対32、およびピックアップローラ42の表面は、弾性を有し摩擦係数の高い材料で作製されている。
シートガイド板43は、第1のローラ対31の近傍から第2のローラ対32のニップ部近傍まで達しており、第1のローラ対31によって送り出されるシートを第2のローラ対32のニップ部まで案内する。シートガイド板44は、第2のローラ対32の近傍から画像読取部12まで達しており、第2のローラ対32によって送り出されるシートを画像読取位置まで案内する。
第2のローラ対32は、第1のローラ対31から送られてくるシートの先端がニップ部に達するまで、すなわちシートの先端が2つのローラに当接するまでは回転せず、シートの先端がニップ部に達して少時経過した時点で回転を開始する。第1のローラ対31は、シートの先端が第2のローラ対32のニップ部に達した後も回転する。つまり、第2のローラ対32はレジストローラとして機能し、第1のローラ対31と協同して、シートに撓みを生じさせる。
シート搬送装置30は、第1のローラ対31と第2のローラ対32との間に、シートの先端を検出するための2つのセンサ33、34を備えている。第1のセンサ33は、第1のローラ対31の近くに配置されており、第2のセンサ34は第2のローラ対32の近くに配置されている。
これらのセンサ33、34は、例えば、シートの搬送路に向けて光を発する発光ダイオードと、シートによって反射された発光ダイオードからの光を検出するフォトダイオードで構成することができる。発光ダイオードとフォトダイオードを、シートの搬送路を挟んで対向させて配置し、発光ダイオードからフォトダイオードに達する光がシートによって遮られるのを検出するようにしてもよい。
シート搬送装置30の回路構成を図3に模式的に示す。シート搬送装置30は、上述の第1のセンサ33および第2のセンサ34に加えて、第1のローラ対31を回転させるための第1のモータ35、第2のローラ対32を回転させるための第2のモータ36、および、これらのモータ35、36の駆動を制御する制御部37を備えている。第1のモータ35および第2のモータ36はステッピングモータであり、回転量は制御部37から与えられる駆動パルスの数に比例する。
制御部37は、第1のローラ対31と第2のローラ対32によってシートに生じさせる撓みの量を常に適切に設定するために、第1のセンサ33がシートの先端を検出してから第2のセンサ34がシートの先端を検出するまでの時間を計測し、計測した時間に応じて、第2のセンサ34がシートの先端を検出てから第2のモータ36の駆動を開始するまでの、第1のモータ35の駆動量を制御する。時間を計測するために、制御部37はタイマ38を備えている。
制御部37が行う上記の制御について説明する。制御部37は、第2のセンサ34がシートの先端を検出してから、第2のモータ36の駆動を開始するまでのシートの搬送量Cを、次の式1に従って定める。
C=L2+B+X … 式1
ここで、L2は、図2に示すように、第1のセンサ33から第2のセンサ34に向かう方向(この方向を基準方向といい、矢印Aで示す)における、第2のセンサ34から第2のローラ対32のニップ部までの距離である。Bは、シートに撓みを生じさせるための量であり、一定値(例えば5mm)である。また、Xは、第1のローラ対31の回転量(表面の移動量)とシートの実際の搬送量の差を補正するための量である。
補正量Xは、次の式2で定義される。
X=K・(To−Tr)・Vr … 式2
Vrは、第1のローラ対31の直径および回転速度ならびに基準方向Aに対するガイド板43の傾きから求まる、基準方向Aにおけるシートの理論的な搬送速度である。Toは、第1のセンサ33がシートの先端を検出してから第2のセンサ34がシートの先端を検出するまでの実際に計測された時間であり、Trは、第1のセンサ33がシートの先端を検出してから第2のセンサ34がシートの先端を検出するまでの理論的な時間である。この理論的な時間Trは、第1のセンサ33から第2のセンサ34までの距離L1と、上記の理論的な搬送速度Vrから求まる(Tr=L1/Vr)。また、Kは、所定の補正係数(正の数)である。
シートが滑らず、シートの搬送量が第1のローラ対31の回転量に一致するときは、To=Trとなって、式2の補正量Xは0となる。一方、シートが滑り易く、シートの搬送量が第1のローラ対31の回転量よりも少なくなるときは、To>Trとなり、式1の搬送量Cには正の補正量Xが加わる。補正量Xは時間の差(To−Tr)に比例するから、シートが滑り易いときほど、搬送量Cを多くすることになる。
なお、式2における補正係数Kは、一定としてもよいし、シートの大きさや厚さに応じて定めるようにしてもよい。シートの大きさや厚さに応じて補正係数Kを定めることで、搬送量Cをより細かく制御することができる。
制御部37は、式1に従って定めた搬送量Cに相当する第1のモータ35の駆動パルス数Pを算出し、第2のセンサ34がシートの先端を検出した後は、算出した駆動パルス数Pに達するまで第1のモータ35を駆動する。駆動パルス数Pは、次の式3に従って算出する。ここで、Urは、1パルス当たりの第1のローラ対31の理論的な回転量である。
P=C/Ur … 式3
シート搬送装置30の処理の流れを図4に示す。この処理は、制御部37がイメージスキャナ1の制御部17から与えられる指示に応じて開始する。イメージスキャナ1の制御部17は、その指示を制御部37に与える直前に、ピックアップローラ42の回転を開始させる。
まず、第1のモータ35の駆動とその駆動パルスの計数を開始し(ステップ#5)、タイマ38を起動する(#10)。次いで、第1のセンサ33がシートの先端を検出したか否かを判定し(#15)、検出していないときは、ステップ#5で第1のモータ31の駆動を開始してから所定時間が経過したか否かをタイマ38の出力に基づいて判定する(#20)。所定時間が経過していないときはステップ#15に戻る。
ステップ#15の判定で第1のセンサ33がシートの先端を検出したときは、タイマ38をリセットして再起動する(#25)。そして、第2のセンサ34がシートの先端を検出したか否かを判定し(#30)、検出していないときは、ステップ#15で第1のセンサ33がシートの先端を検出してから所定時間が経過したか否かをタイマ38の出力に基づいて判定する(#35)。所定時間が経過していないときはステップ#30に戻る。
ステップ#30の判定で第2のセンサ34がシートの先端を検出したときは、タイマ38を停止し(#40)、その時点でのタイマ38の出力から前述の時間の差(To−Tr)を得て、式1に従って搬送量の目標値Cを算出する(#45)。そして、式3に従って、第1のモータ35のパルス数の目標値Pを算出し(#50)、与えたパルス数が目標値Pに達するまで第1のモータ35の駆動を続けて(#55)。パルス数が目標値Pに達した時点で第1のモータ35の駆動を停止する(#60)。このとき、シートは先端が第2のローラ対32に当接して、適当量撓んだ状態となっている。
その後、イメージスキャナ1の制御部17からシートを送出すべき旨の指示が与えられるの待ち(#65)、指示に応じて、第2のモータ36の駆動とその駆動パルスの計数を開始する(#70)。また、第1のモータ35の駆動も再開する(#75)。その際、第1のローラ対31によるシートの実際の搬送速度が、第2のローラ対32によるシートの搬送速度に一致するように、第1のモータ35の回転速度を設定する。これで、シートの撓み量が一定に保たれる。
次いで、第2のモータ36に与えたパルスの数が第1の所定値に達したか否かを判定し(#80)、達した時点で第1のモータ35の駆動を停止する(#85)。これは、シートの後端が第1のローラ対31のニップ部から離れた時点で第1のローラ対31の回転を停止するためであり、この第1の所定値は、シートの大きさ(長さ)に応じて定めておく。なお、第2のモータ36に与えたパルス数に基づいて第1のモータ35の駆動を停止することに代えて、第1のセンサ33がシートの後端を検出した時点で第1のモータ35の駆動を停止するようにしてもよい。
第1のモータ35の駆動を停止した後、第2のモータ36に与えたパルスの数が第2の所定値に達したか否かを判定し(#90)、達した時点で第2のモータ36の駆動を停止する(#95)。これは、シートの後端が第2のローラ対32のニップ部から離れた時点で第2のローラ対32の回転を停止するためであり、この第2の所定値も、シートの大きさ(長さ)に応じて定めておく。
ステップ#20の判定で所定時間が経過していたときは、ピックアップローラ42によるシートの取り出しが失敗したか、第1のローラ対31でシート詰まりが発生したか、あるいは、シートがあまりに滑り易く第1のローラ対31による搬送に適さないと判断して、第1のモータ35の駆動を停止し(#100)、所定のエラー処理を行う(#105)。ステップ#35の判定で所定時間が経過していたときも、シートがあまりに滑り易く第1のローラ対31による搬送に適さないと判断して、第1のモータ35の駆動を停止し(#100)、エラー処理を行う(#105)。
上述の処理を行うシート搬送装置30では、ある程度滑り易いシートであっても撓み量を適切に設定することができる。また、シート詰まりや、あまりに滑り易く搬送に適さないシートを速やかに検出することができて、能率がよい。
第2の実施形態である複写機の構成を図5に模式的に示す。この複写機2は、原稿から画像を読み取る画像読取部22、画像読取部22に原稿を供給する原稿供給部21、画像読取部22が読み取った画像にデジタル化や画質を調整するための処理を施す画像処理部23、画像処理部23によって処理を施された画像を記憶する画像記憶部24、画像記憶部24が記憶している画像をシートに形成する画像形成部25、画像形成部25に画像形成用のシートを供給するシート供給部26、および原稿供給部21からシート供給部26までの各部の動作を制御する制御部27を備えている。
原稿供給部21およびシート供給部26は、第1の実施形態のイメージスキャナ1の原稿供給部11と同様の構成であり、図2に示したシート搬送装置30を備えている。シート供給部26のシート載積トレイ41には、原稿ではなく、画像形成用のシートが1枚、または複数枚重ねて、載置される。また、シート供給部26のシートガイド板44は、第2のローラ対32から画像形成部25に達して、シートを画像形成位置に案内する。原稿供給部21およびシート供給部26のシート搬送装置30におけるシートの搬送制御は、第1の実施形態で説明したとおりである。
なお、上記第1、第2の実施形態では画像読取装置であるイメージスキャナと、画像読取装置と画像形成装置を兼ねる複写機を掲げたが、本発明はこれらに限らず、シートを搬送し、搬送したシートの傾きを除去する機能を有するあらゆる装置に適用可能である。本発明の適用が好ましい画像形成装置には、例えばプリンタがあり、本発明の適用が好ましい画像読取装置兼画像形成装置には、例えばファクシミリ装置がある。
また、各実施形態では、シート搬送装置30がイメージスキャナ1や複写機2の制御部17、27とは別に制御部37を有する構成としたが、イメージスキャナや複写機の制御部がシート搬送装置の制御部を兼ねるようにしてもよい。さらに、ここでは、ピックアップローラ42が取り出したシートを第1のローラ対31が直接受ける構成としたが、第1のローラ対31の前に1以上のローラ対を備える構成として、取り出したシートをそれらのローラ対によって第1のローラ対31に搬送するようにしてもよい。
第1の実施形態のイメージスキャナの構成を模式的に示すブロック図。 上記イメージスキャナの原稿供給部の構成を模式的に示す側面図。 上記原稿供給部に含まれるシート搬送装置の回路構成を模式的に示すブロック図。 上記シート搬送装置の処理の流れの概略を示すフローチャート。 第2の実施形態の複写機の構成を模式的に示すブロック図。
符号の説明
1 イメージスキャナ
11 原稿供給部
12 画像読取部
13 画像処理部
14 画像記憶部
15 通信部
17 制御部
2 イメージスキャナ
21 原稿供給部
22 画像読取部
23 画像処理部
24 画像記憶部
25 画像形成部
26 シート供給部
27 制御部
30 シート搬送装置
31 第1のローラ対
32 第2のローラ対
33 第1のセンサ
34 第2のセンサ
35 第1のモータ
36 第2のモータ
31 シート載積トレイ
42 ピックアップローラ
43 シートガイド板
44 シートガイド板

Claims (4)

  1. シートを挟んで回転して挟んだシートを搬送する第1のローラ対と、第1のローラ対によって搬送されたシートを挟んで回転して挟んだシートを搬送する第2のローラ対より成り、第1のローラ対によって搬送されたシートの先端が第2のローラ対のシートを挟む部位に達した後に第2のローラ対が回転を開始することにより、第1のローラ対と第2のローラ対の間でシートに撓みを生じさせるシート搬送装置において、
    第1のローラ対と第2のローラ対の間に配置されて、シートの先端を検出する第1のセンサと、
    第1のセンサと第2のローラ対の間に配置されて、シートの先端を検出する第2のセンサと、
    第1のセンサがシートの先端を検出してから第2のセンサがシートの先端を検出するまでの時間を計測し、計測した時間に応じて、第2のセンサがシートの先端を検出してから第2のローラ対が回転を開始するまでの第1のローラ対の回転量を制御する制御部
    を備えることを特徴とするシート搬送装置。
  2. 制御部が、計測した時間が長いほど、第2のセンサがシートの先端を検出してから第2のローラ対が回転を開始するまでの第1のローラ対の回転量を多くすることを特徴とする請求項1に記載のシート搬送装置。
  3. 原稿の画像を読み取る画像読取装置であって、画像を読み取る位置に原稿を搬送するものにおいて、
    画像を読み取る位置に原稿を搬送するための手段として、請求項1に記載のシート搬送装置を備えることを特徴とする画像読取装置。
  4. 画像をシートに形成する画像形成装置であって、画像を形成する位置にシートを搬送するものにおいて、
    画像を形成する位置にシートを搬送する手段として、請求項1に記載のシート搬送装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012096880A (ja) * 2010-11-01 2012-05-24 Ricoh Co Ltd シート給送装置及び画像形成装置

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